JP2021081624A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide an image forming apparatus that can adjust gradation characteristics with high accuracy.SOLUTION: An image forming apparatus 10 transfers images formed by image forming units 181Y, 181M, 181C, 181K to an intermediate transfer belt 182. The images formed on the intermediate transfer belt 182 are transferred to a sheet by a secondary transfer roller 183. An optical sensor 187 reads images for gradation adjustment formed on the intermediate transfer belt 187. A reading device 50 reads the images for gradation adjustment formed on a sheet. The image forming apparatus 10 adjusts gradation characteristics based on a result of reading of the images for gradation adjustment performed by the optical sensor 187 and a result of reading of the image for gradation adjustment performed by the reading device 50.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複写機、複合機、プリンタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copier, a multifunction device, and a printer.

近年、オンデマンド画像形成装置の市場が拡大している。例えば、オフセット印刷市場には、電子写真方式の画像形成装置が広がりつつある。また、ラージフォーマット、低イニシャルコスト、超高速等の理由で幅広い市場開拓に成功したインクジェット方式の画像形成装置がある。しかし市場拡大は容易なものではなく、その市場を担ってきた先行の画像形成装置の画像品質（以下、「画質」と呼ぶ。）を維持しなければならない。 In recent years, the market for on-demand image forming devices has expanded. For example, an electrophotographic image forming apparatus is spreading in the offset printing market. In addition, there is an inkjet image forming apparatus that has succeeded in developing a wide range of markets due to its large format, low initial cost, ultra-high speed, and the like. However, it is not easy to expand the market, and it is necessary to maintain the image quality (hereinafter referred to as "image quality") of the preceding image forming apparatus that has been responsible for the market.

画質には、階調性、粒状性、面内一様性、文字品位、色再現性（色安定性を含む）等がある。この中で最も重要なのは色再現性であるといわれている。人間は、経験に基づいた期待する色（特に人肌、空、金属等）についての記憶があり、この記憶の許容範囲を超えた色については違和感をおぼえることがある。このような記憶された色は「記憶色」と呼ばれる。記憶色は、写真等への出力時にその再現性が重要になる。この他にも、印刷されたビジネス文書とモニタとの色の差に違和感を覚えてしまうオフィスユーザ層、コンピュータグラフィックスを扱うグラフィックアーツユーザ層等は、オンデマンド画像形成装置に対する安定性を含んだ色再現性への要求度が高い。 Image quality includes gradation, graininess, in-plane uniformity, character quality, color reproducibility (including color stability), and the like. It is said that the most important of these is color reproducibility. Humans have a memory of expected colors based on experience (especially human skin, sky, metal, etc.), and may feel uncomfortable with colors that exceed the permissible range of this memory. Such a memorized color is called a "memory color". The reproducibility of the memory color is important when it is output to a photograph or the like. In addition to this, office users who feel uncomfortable with the color difference between printed business documents and monitors, graphic arts users who handle computer graphics, etc. are colors that include stability for on-demand image forming devices. There is a high demand for reproducibility.

電子写真方式の画像形成装置は、一般的に、形成する画像の階調特性が目標の階調特性に一致するように階調特性の補正を行っている。階調特性の補正には、各階調値に対して補正後の階調値が設定された階調補正デーブルが用いられる。
画像の階調特性は、画像形成装置の設置環境の変化や経時変化により変動する。そのために画像形成装置は、定期的に階調特性の調整（キャリブレーション）を行って、階調補正テーブルを最適化している。キャリブレーションは、用紙に階調調整用画像を形成することで行われる。用紙に形成された階調調整用画像はスキャナ等の読取装置で読み取られる。読み取られた階調調整画像から得られる階調特性と目標の階調特性との誤差に応じて、階調補正テーブルが更新される。 In an electrophotographic image forming apparatus, generally, the gradation characteristic is corrected so that the gradation characteristic of the image to be formed matches the target gradation characteristic. For the correction of the gradation characteristic, a gradation correction table in which the corrected gradation value is set for each gradation value is used.
The gradation characteristics of an image fluctuate due to changes in the installation environment of the image forming apparatus and changes over time. Therefore, the image forming apparatus periodically adjusts (calibrates) the gradation characteristics to optimize the gradation correction table. Calibration is performed by forming a gradation adjustment image on paper. The gradation adjustment image formed on the paper is read by a reading device such as a scanner. The gradation correction table is updated according to the error between the gradation characteristic obtained from the read gradation adjustment image and the target gradation characteristic.

階調調整用画像は、例えば、用紙上に、印刷ジョブに応じた画像が形成される画像領域を除いた非画像領域に形成される（特許文献１）。これにより、ユーザが所望する画像とは別紙に階調調整用画像を形成する必要がなくなり、印刷ジョブを中断する必要がなく、ヤレ紙の発生が回避できる。 The gradation adjustment image is formed on paper, for example, in a non-image area excluding an image area in which an image corresponding to a print job is formed (Patent Document 1). As a result, it is not necessary to form a gradation adjustment image on a separate sheet from the image desired by the user, it is not necessary to interrupt the print job, and it is possible to avoid the occurrence of spoiled paper.

特開２０１４−１０７６４８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-107648

階調特性のキャリブレーションを行う場合、階調調整用画像の読取結果が変動することがある。これは、読取装置の読み取り繰り返しバラツキや、用紙の表面性（表面の凹凸）等が原因である。階調調整用画像の読取結果が変動することで、正しい目標階調が決定できない可能性がある。そのために、階調特性の監視及び調整を行った結果が正しく得られなくなり、長期間に渡る継続した適切な色の出力ができない可能性がある。 When calibrating the gradation characteristics, the reading result of the gradation adjustment image may fluctuate. This is due to the repeated reading variation of the reading device, the surface quality of the paper (unevenness of the surface), and the like. There is a possibility that the correct target gradation cannot be determined due to fluctuations in the reading result of the gradation adjustment image. Therefore, the result of monitoring and adjusting the gradation characteristics cannot be obtained correctly, and there is a possibility that continuous and appropriate color output for a long period of time cannot be obtained.

連続して画像形成を行っている間のキャリブレーションは、用紙への画像の転写に用いられる転写体に階調調整用画像を形成し、この階調調整用画像の光学センサによる検出結果に基づいてリアルタイムで行われている。階調調整用画像は、濃度の異なる複数のパッチ画像を含んでおり、各パッチ画像の濃度に応じて階調補正テーブルが作成される。しかし、転写体には一度に複数のパッチ画像を形成することができず、また、高濃度側の画像の検出結果の精度が低下する。 Calibration during continuous image formation forms a gradation adjustment image on a transfer body used for transferring an image to paper, and is based on the detection result of the gradation adjustment image by an optical sensor. It is done in real time. The gradation adjustment image includes a plurality of patch images having different densities, and a gradation correction table is created according to the densities of each patch image. However, it is not possible to form a plurality of patch images on the transfer body at one time, and the accuracy of the detection result of the image on the high density side is lowered.

本発明は、上記の問題に鑑み、階調特性の調整を高精度で行うことができる画像形成装置を提供することを主たる課題とする。 In view of the above problems, the main object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of adjusting gradation characteristics with high accuracy.

本発明の画像形成装置は、画像を形成する作像手段と、前記作像手段により形成された前記画像が転写される転写体と、前記転写体から用紙に画像を転写する転写手段と、前記転写体に形成された階調調整用の第１テスト画像を読み取る第１読取手段と、前記用紙に形成され、前記第１テスト画像とは異なる階調調整用の第２テスト画像を読み取る第２読取手段と、前記第１読取手段による前記第１テスト画像の読取結果と前記第２読取手段による前記第２テスト画像の読取結果とに基づいて階調特性の調整を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention includes an image forming means for forming an image, a transfer body on which the image formed by the image forming means is transferred, a transfer means for transferring an image from the transfer body to paper, and the above. A first reading means for reading a first test image for gradation adjustment formed on a transfer body, and a second reading means for reading a second test image for gradation adjustment formed on the paper and different from the first test image. It includes a reading means and a control means for adjusting the gradation characteristics based on the reading result of the first test image by the first reading means and the reading result of the second test image by the second reading means. It is characterized by that.

本発明によれば、高精度な階調特性を調整することができる。 According to the present invention, it is possible to adjust the gradation characteristics with high accuracy.

画像形成システムの構成図。The block diagram of the image formation system. コントローラの説明図。Explanatory drawing of the controller. 用紙に形成される画像の例示図。An illustration of an image formed on paper. 中間転写ベルトに形成される画像の説明図。Explanatory drawing of the image formed on the intermediate transfer belt. 光学センサの出力値と中間転写ベルト上の画像濃度との関係の説明図。Explanatory drawing of the relationship between the output value of an optical sensor and the image density on an intermediate transfer belt. （ａ）、（ｂ）は、中間転写ベルトに形成された画像による反射光の説明図。(A) and (b) are explanatory views of the reflected light by the image formed on the intermediate transfer belt. 階調値の説明図。Explanatory drawing of gradation value. （ａ）、（ｂ）は、用紙に形成された画像による反射光の説明図。(A) and (b) are explanatory views of the reflected light by the image formed on the paper. 第１読取センサから得られる輝度値と用紙上の画像濃度との関係の説明図。The explanatory view of the relationship between the luminance value obtained from the 1st reading sensor and the image density on a paper. 階調値の説明図。Explanatory drawing of gradation value. 階調調整処理を表すフローチャート。A flowchart showing the gradation adjustment process. 階調値の説明図。Explanatory drawing of gradation value.

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Although the embodiments described below are provided with various technically preferable limitations for carrying out the present invention, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.

（画像形成システム）
図１は、本実施形態の画像形成装置を含む画像形成システムの構成図である。画像形成システム１は、画像形成装置１０、読取装置５０、及び操作部１８０を備える。画像形成装置１０は、用紙への画像形成を行う。読取装置５０は、用紙に形成された階調調整用のテスト画像である階調調整用画像を読み取る。操作部１８０は、入力装置と出力装置とを有するユーザインタフェースである。入力装置は各種キーボタンやタッチパネルである。出力装置はディスプレイやスピーカである。本実施形態では、画像形成装置１０と読取装置５０とを別の装置として説明するが、これらは一体に構成されていてもよい。 (Image formation system)
FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming system including the image forming apparatus of the present embodiment. The image forming system 1 includes an image forming device 10, a reading device 50, and an operation unit 180. The image forming apparatus 10 forms an image on paper. The reading device 50 reads a gradation adjustment image, which is a gradation adjustment test image formed on the paper. The operation unit 180 is a user interface having an input device and an output device. Input devices are various key buttons and touch panels. The output device is a display or a speaker. In the present embodiment, the image forming apparatus 10 and the reading apparatus 50 will be described as separate devices, but these may be integrally configured.

画像形成装置１０は、４つの作像ユニット１８１Ｙ、１８１Ｍ、１８１Ｃ、１８１Ｋ、中間転写ベルト１８２、二次転写ローラ１８３、定着器１８４、２つの給紙トレイ１８５、及び反転機構１８６を備えている。各作像ユニット１８１Ｙ、１８１Ｍ、１８１Ｃ、１８１Ｋは、中間転写ベルト１８２のベルト面に沿って配置される。中間転写ベルト１８２は、複数のローラにより巻き回されて所定方向（本実施形態では図中時計回り方向）に回転する転写体である。二次転写ローラ１８３及び定着器１８４は、給紙トレイ１８５から搬送される用紙の搬送経路上に配置される。給紙トレイ１８５には所定サイズの用紙が収容される。本実施形態では、給紙トレイ１８５が２つ設けられており、各給紙トレイ１８５に収容される用紙は、同じ種類であってもよいが異なる種類であってもよい。 The image forming apparatus 10 includes four image forming units 181Y, 181M, 181C, 181K, an intermediate transfer belt 182, a secondary transfer roller 183, a fixing device 184, two paper feed trays 185, and a reversing mechanism 186. Each image forming unit 181Y, 181M, 181C, 181K is arranged along the belt surface of the intermediate transfer belt 182. The intermediate transfer belt 182 is a transfer body that is wound by a plurality of rollers and rotates in a predetermined direction (clockwise in the drawing in the present embodiment). The secondary transfer roller 183 and the fixing device 184 are arranged on the paper transport path to be fed from the paper feed tray 185. Paper of a predetermined size is stored in the paper feed tray 185. In the present embodiment, two paper feed trays 185 are provided, and the papers accommodated in each paper feed tray 185 may be of the same type or different types.

各作像ユニット１８１Ｙ、１８１Ｍ、１８１Ｃ、１８１Ｋは同じ構成であり、形成する画像の色が異なるのみである。作像ユニット１８１Ｙは、イエロー（Ｙ）の色の画像を形成する。作像ユニット１８１Ｍは、マゼンタ（Ｍ）の色の画像を形成する。作像ユニット１８１Ｃは、シアン（Ｃ）の色の画像を形成する。作像ユニット１８１Ｋは、ブラック（Ｋ）の色の画像を形成する。ここでは、作像ユニット１８１Ｙの構成について説明し、他の作像ユニット１８１Ｍ、１８１Ｃ、１８１Ｋの構成の説明を省略する。 The image-forming units 181Y, 181M, 181C, and 181K have the same configuration, and only the colors of the images to be formed are different. The image forming unit 181Y forms an image of a yellow (Y) color. The image forming unit 181M forms a magenta (M) color image. The image forming unit 181C forms an image of a cyan (C) color. The image forming unit 181K forms an image of a black (K) color. Here, the configuration of the image forming unit 181Y will be described, and the description of the configurations of the other image forming units 181M, 181C, and 181K will be omitted.

作像ユニット１８１Ｙは、露光器１８ａ、感光体１８ｂ、現像器１８ｃ、帯電器１８ｄ、及びクリーニング部１８ｅを備える。感光体１８ｂは、表面に感光層を有したドラム形状の像担持体である。感光体１８ｂは、ドラム軸を中心にして図中反時計回りに回転する。帯電器１８ｄは、回転する感光体１８ｂの感光層に電圧を印加して感光体１８ｂの表面を一様に帯電させる。露光器１８ａは、イエローの画像の各画素の階調値に応じたレーザビームを、帯電された感光体１８ｂの表面に照射する。レーザビームの照射により、感光体１８ｂの表面に静電潜像が形成される。なお、他の色の作像ユニットの露光器１８ａは、対応する色の画像の各画素の階調値に応じたレーザビームを照射する。これにより他の色の作像ユニットの感光体１８ｂは、対応する色の静電潜像が形成される。 The image forming unit 181Y includes an exposure device 18a, a photoconductor 18b, a developing device 18c, a charging device 18d, and a cleaning unit 18e. The photoconductor 18b is a drum-shaped image carrier having a photosensitive layer on its surface. The photoconductor 18b rotates counterclockwise in the figure about the drum axis. The charger 18d applies a voltage to the photosensitive layer of the rotating photoconductor 18b to uniformly charge the surface of the photoconductor 18b. The exposure device 18a irradiates the surface of the charged photoconductor 18b with a laser beam corresponding to the gradation value of each pixel of the yellow image. By irradiating the laser beam, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor 18b. The exposure device 18a of the image forming unit of another color irradiates a laser beam corresponding to the gradation value of each pixel of the image of the corresponding color. As a result, the photoconductor 18b of the image forming unit of another color forms an electrostatic latent image of the corresponding color.

現像器１８ｃは、イエローのトナー等の色材により感光体１８ｂに形成された静電潜像を現像する。静電潜像の現像により、感光体１８ｂにイエローの画像が形成される。他の色の作像ユニットの現像器１８ｃは、対応する色の色材により静電潜像を現像する。これにより他の色の作像ユニットの感光体１８ｂは、対応する色の画像が形成される。
各作像ユニット１８１Ｙ、１８１Ｍ、１８１Ｃ、１８１Ｋのそれぞれの感光体１８ｂに形成された画像は、中間転写ベルト１８２に順次重畳するように転写される。各色の画像が転写された中間転写ベルト１８２上には、フルカラーの画像が形成される。転写後に感光体１８ｂに残留する色材は、クリーニング部１８ｅにより除去される。 The developer 18c develops an electrostatic latent image formed on the photoconductor 18b with a coloring material such as yellow toner. By developing the electrostatic latent image, a yellow image is formed on the photoconductor 18b. The developer 18c of the other color image forming unit develops the electrostatic latent image with the color material of the corresponding color. As a result, the photoconductor 18b of the image forming unit of another color forms an image of the corresponding color.
The images formed on the photoconductors 18b of the image forming units 181Y, 181M, 181C, and 181K are transferred so as to be sequentially superimposed on the intermediate transfer belt 182. A full-color image is formed on the intermediate transfer belt 182 to which the image of each color is transferred. The coloring material remaining on the photoconductor 18b after transfer is removed by the cleaning unit 18e.

用紙は、中間転写ベルト１８２に形成された画像が中間転写ベルト１８２の回転により二次転写ローラ１８３に搬送されるタイミングに応じて、給紙トレイ１８５から二次転写ローラ１８３まで搬送される。二次転写ローラ１８３は、中間転写ベルト１８２から用紙にフルカラーの画像を転写する転写部として機能する。画像が転写された用紙は、定着器１８４へ搬送される。定着器１８４は、画像が転写された用紙を加熱及び加圧することで、用紙に画像を定着させる。用紙の片面へ画像を形成する場合には、以上により画像形成処理が終了する。用紙の両面へ画像を形成する場合には、片面に画像が形成された用紙は、定着器１８４から反転機構１８６へ搬送されて表裏面を反転される。表裏面が反転した用紙は、再度、二次転写ローラ１８３へ搬送され、同様の手順で画像が形成される。 The paper is conveyed from the paper feed tray 185 to the secondary transfer roller 183 according to the timing at which the image formed on the intermediate transfer belt 182 is conveyed to the secondary transfer roller 183 by the rotation of the intermediate transfer belt 182. The secondary transfer roller 183 functions as a transfer unit that transfers a full-color image from the intermediate transfer belt 182 to paper. The paper on which the image is transferred is conveyed to the fixing device 184. The fuser 184 heats and pressurizes the paper on which the image is transferred to fix the image on the paper. When forming an image on one side of the paper, the image forming process is completed as described above. When an image is formed on both sides of the paper, the paper on which the image is formed on one side is conveyed from the fixing device 184 to the reversing mechanism 186 and the front and back sides are inverted. The paper whose front and back sides are reversed is conveyed to the secondary transfer roller 183 again, and an image is formed in the same procedure.

中間転写ベルト１８２の近傍には光学センサ１８７が設けられる。光学センサ１８７は、中間転写ベルト１８２に形成されたフルカラーの画像を検出可能な位置に配置される。本実施形態では、光学センサ１８７は、中間転写ベルト１８２の回転方向で作像ユニット１８１Ｋの下流側に設けられる。 An optical sensor 187 is provided in the vicinity of the intermediate transfer belt 182. The optical sensor 187 is arranged at a position where a full-color image formed on the intermediate transfer belt 182 can be detected. In the present embodiment, the optical sensor 187 is provided on the downstream side of the image forming unit 181K in the rotation direction of the intermediate transfer belt 182.

光学センサ１８７は、中間転写ベルト１８２に形成された階調調整用画像を読み取る。階調調整用画像は、それぞれ濃度の異なる複数のパッチ画像により構成される。階調調整用画像は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色毎に形成される。階調特性の調整時には中間転写ベルト１８２上に階調調整用画像が形成される。光学センサ１８７による階調調整用画像の読取結果から各パッチ画像の濃度値が検出される。濃度値と各パッチ画像の画像形成時の階調値とによりガンマ特性が検出される。検出されたガンマ特性に応じて階調補正テーブル（γＬＵＴ）が生成される。 The optical sensor 187 reads the gradation adjusting image formed on the intermediate transfer belt 182. The gradation adjustment image is composed of a plurality of patch images having different densities. The gradation adjustment image is formed for each of the yellow, magenta, cyan, and black colors. When adjusting the gradation characteristics, a gradation adjustment image is formed on the intermediate transfer belt 182. The density value of each patch image is detected from the reading result of the gradation adjustment image by the optical sensor 187. The gamma characteristic is detected by the density value and the gradation value at the time of image formation of each patch image. A gradation correction table (γLUT) is generated according to the detected gamma characteristics.

画像形成装置１０は、印刷ジョブに応じて上記のような画像形成処理を行う。印刷ジョブには、形成する画像を表す画像データや、使用する用紙サイズ等の画像形成条件が含まれる。露光器１８ａは、画像データに応じたレーザビームを感光体１８ｂに照射することになる。
後述するように、画像形成装置１０は、印刷ジョブに応じて用紙上に形成される画像の画像領域に重複して、階調調整用画像を形成するか否かを判断する。画像領域に重複して階調調整用画像を形成する場合、画像データに階調調整用画像の画像データ（以下、「テスト画像データ」という。）が付加される。階調調整用画像が形成された用紙は、読取装置５０により読み取られる。階調調整用画像の読取結果に基づいて階調特性の監視及び調整が行われる。 The image forming apparatus 10 performs the above-mentioned image forming process according to the print job. The print job includes image data representing the image to be formed and image formation conditions such as the paper size to be used. The exposure device 18a irradiates the photoconductor 18b with a laser beam corresponding to the image data.
As will be described later, the image forming apparatus 10 determines whether or not to form the gradation adjustment image by overlapping the image area of the image formed on the paper according to the print job. When the gradation adjustment image is formed overlapping in the image area, the image data of the gradation adjustment image (hereinafter, referred to as "test image data") is added to the image data. The paper on which the gradation adjustment image is formed is read by the reading device 50. The gradation characteristics are monitored and adjusted based on the reading result of the gradation adjustment image.

読取装置５０は、第１搬送部５１、第２搬送部５２、第１読取センサ５３、第２読取センサ５４、及び測色部５５を備える。第１搬送部５１は、画像形成装置１０から供給された用紙を搬送する複数の搬送ローラ対５１１を備えている。第２搬送部５２は、読取後の用紙を搬送する複数の搬送ローラ対５２１を備えている。第１読取センサ５３と第２読取センサ５４とは、用紙が搬送される搬送経路を挟んだ位置に配置される。そのために読取装置５０は、第１読取センサ５３及び第２読取センサ５４により、用紙の両面の画像を一度の搬送で読み取ることができる。 The reading device 50 includes a first transport unit 51, a second transport unit 52, a first reading sensor 53, a second reading sensor 54, and a color measuring unit 55. The first transport unit 51 includes a plurality of transport roller pairs 511 for transporting the paper supplied from the image forming apparatus 10. The second transport unit 52 includes a plurality of transport roller pairs 521 that transport the read paper. The first reading sensor 53 and the second reading sensor 54 are arranged at positions sandwiching a transport path through which paper is transported. Therefore, the reading device 50 can read the images on both sides of the paper by the first reading sensor 53 and the second reading sensor 54 in one transfer.

第１読取センサ５３は、第１搬送部５１に配置され、第１搬送部５１を通過する用紙の一方の面に形成された画像を読み取る。第１読取センサ５３は、読取結果としてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の読取信号を出力する。第１読取センサ５３は、例えば光学式センサである。第１読取センサ５３は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）ラインセンサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサ等のラインセンサが用いられる。第１読取センサ５３にラインセンサを用いることで、用紙の通紙方向に直交する方向について、用紙の全体を読み取ることができる。
第２読取センサ５４は、第２搬送部５２に配置され、第２搬送部５２を通過する用紙の他方の面に形成された画像を読み取る。第２読取センサ５４は、第１読取センサ５３と同様の構成であり、読取結果としてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の読取信号を出力する。 The first reading sensor 53 is arranged in the first transport unit 51 and reads an image formed on one surface of the paper passing through the first transport unit 51. The first reading sensor 53 outputs reading signals of each color of R (red), G (green), and B (blue) as a reading result. The first reading sensor 53 is, for example, an optical sensor. As the first reading sensor 53, a line sensor such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) line sensor or a CCD (Charge Coupled Device) line sensor is used. By using the line sensor for the first reading sensor 53, the entire paper can be read in the direction orthogonal to the paper passing direction.
The second reading sensor 54 is arranged in the second transport unit 52 and reads an image formed on the other surface of the paper passing through the second transport unit 52. The second reading sensor 54 has the same configuration as the first reading sensor 53, and outputs reading signals of each color of R (red), G (green), and B (blue) as a reading result.

測色部５５は、第２読取センサ５４よりも用紙の通紙方向の下流側に配置される。測色部５５は、第２搬送部５２を通過する用紙の他方の面の画像を読み取る。測色部５５は、用紙上に形成された階調調整用画像の色を分光的に測定して、測色データを取得する。測色データは、ＸＹＺ等の表色系で表される。 The color measuring unit 55 is arranged on the downstream side of the second reading sensor 54 in the paper passing direction. The color measuring unit 55 reads an image of the other side of the paper passing through the second conveying unit 52. The color measurement unit 55 spectrally measures the color of the gradation adjustment image formed on the paper and acquires the color measurement data. The color measurement data is represented by a color system such as XYZ.

光学センサ１８７は、中間転写ベルト１８２に形成された画像を正反射光により検出するために、用紙に形成された画像を検出する第１読取センサ５３及び第２読取センサ５４よりも、低濃度領域（ハイライト領域）で分解能が高精度になる。第１読取センサ５３及び第２読取センサ５４は、用紙に形成された画像を検出するために、光学センサ１８７よりも高濃度領域で分解能が高精度になる。中間濃度領域の分解能は、用紙の余白上で１枚ごとに第１読取センサ５３又は及び第２読取センサ５４で検出する方が、光学センサ１８７を用いるよりも高精度になる。そのために本実施形態では、ハイライト領域における階調特性の調整は中間転写ベルト１８２上に形成された階調調整用画像により行われ、ハイライト領域以外の濃度領域における階調特性の調整は用紙上に形成された階調調整用画像を用いて行われる。 The optical sensor 187 has a lower density region than the first reading sensor 53 and the second reading sensor 54 that detect the image formed on the paper in order to detect the image formed on the intermediate transfer belt 182 by the specular reflection light. The resolution becomes high in (highlight area). The first reading sensor 53 and the second reading sensor 54 have higher resolution in a higher density region than the optical sensor 187 in order to detect an image formed on the paper. The resolution of the intermediate density region is higher when the first reading sensor 53 or the second reading sensor 54 detects each sheet on the margin of the paper than when the optical sensor 187 is used. Therefore, in the present embodiment, the gradation characteristics in the highlight region are adjusted by the gradation adjustment image formed on the intermediate transfer belt 182, and the gradation characteristics in the density region other than the highlight region are adjusted by the paper. This is done using the gradation adjustment image formed above.

図２は、画像形成システム１の動作を制御するコントローラの説明図である。コントローラは、制御部７０、記憶部１２、通信部１５、画像生成部１６、画像処理部１７、画像形成部１８、階調調整用画像付加部３０、及び表裏調整用画像付加部４０を備える。制御部７０には、上記した操作部１８０及び読取装置５０も接続される。操作部１８０は、入力装置１３及び出力装置１４を含む。 FIG. 2 is an explanatory diagram of a controller that controls the operation of the image forming system 1. The controller includes a control unit 70, a storage unit 12, a communication unit 15, an image generation unit 16, an image processing unit 17, an image forming unit 18, a gradation adjustment image addition unit 30, and a front / back adjustment image addition unit 40. The operation unit 180 and the reading device 50 described above are also connected to the control unit 70. The operation unit 180 includes an input device 13 and an output device 14.

制御部７０は、画像形成システム１を構成する各部の動作を制御する。制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＲＡＭ（Random Access Memory）７２、及びＲＯＭ（Read Only Memory）７３を備える。ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７３や記憶部１２に格納されるコンピュータプログラムを実行することで、画像形成システム１の各部の動作を制御する。ＲＡＭ７２は、ＣＰＵ７１が処理を実行する際のワークエリアを提供し、各種のプログラムやデータ等を一時的に記憶する。 The control unit 70 controls the operation of each unit constituting the image forming system 1. The control unit 70 includes a CPU (Central Processing Unit) 71, a RAM (Random Access Memory) 72, and a ROM (Read Only Memory) 73. The CPU 71 controls the operation of each unit of the image forming system 1 by executing a computer program stored in the ROM 73 or the storage unit 12. The RAM 72 provides a work area when the CPU 71 executes processing, and temporarily stores various programs, data, and the like.

記憶部１２は、制御部７０（ＣＰＵ７１）により実行されるコンピュータプログラムや、処理に用いられるデータ等を記憶する。記憶部１２は、後述する階調特性の監視、調整、及び表裏調整に用いられる値を記憶する。記憶部１２には、ハードディスク等の大容量記憶装置を用いることができる。 The storage unit 12 stores a computer program executed by the control unit 70 (CPU71), data used for processing, and the like. The storage unit 12 stores values used for monitoring, adjusting, and adjusting the front and back of the gradation characteristics, which will be described later. A large-capacity storage device such as a hard disk can be used for the storage unit 12.

通信部１５は、画像形成システム１の外部に設けられるコンピュータ等の外部装置との間の通信制御を行う通信インタフェースである。例えば、通信部１５は、外部装置からネットワークを介してページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）で記述されたデータ（以下、「ＰＤＬデータ」という）を受信する。ＰＤＬデータは、例えば画像形成を指示する印刷ジョブに含まれる。 The communication unit 15 is a communication interface that controls communication with an external device such as a computer provided outside the image forming system 1. For example, the communication unit 15 receives data (hereinafter, referred to as “PDL data”) described in a page description language (PDL) from an external device via a network. The PDL data is included in, for example, a print job instructing image formation.

画像生成部１６は、通信部１５を介して取得したＰＤＬデータに対してラスタライズ処理を行い、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色毎に、ビットマップ形式の画像データを生成する。画像データは、画素毎の階調値を含む。階調値は画像の濃淡を表すデータ値である。例えばデータ値が８ビットの場合、階調値は０〜２５５階調の濃淡を表すことができる。 The image generation unit 16 performs rasterization processing on the PDL data acquired via the communication unit 15 and generates bitmap format image data for each of the yellow, magenta, cyan, and black colors. The image data includes a gradation value for each pixel. The gradation value is a data value representing the shading of an image. For example, when the data value is 8 bits, the gradation value can represent a shade of 0 to 255 gradations.

画像処理部１７は、画像生成部１６により生成された画像データに対して、階調補正処理、中間調処理等の画像処理を行う。画像処理部１７は、読取装置５０により生成されたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の読取信号を色変換して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像データを生成することもできる。 The image processing unit 17 performs image processing such as gradation correction processing and halftone processing on the image data generated by the image generation unit 16. The image processing unit 17 color-converts the reading signals of each color of R (red), G (green), and B (blue) generated by the reading device 50, and image data of each color of yellow, magenta, cyan, and black. Can also be generated.

階調補正処理は、画像データに含まれる各色の階調値を、用紙上に形成された画像の色を目標の色に一致するように補正された各色の階調値に変換する処理である。階調補正処理には、入力階調値に対応する出力階調値が定められた階調補正テーブルが用いられる。また、画像処理部１７は、後述するように、制御部７０により補正が有効に設定された場合に階調調整用画像による階調特性の調整処理を行い、補正が無効に設定された場合に階調調整用画像による階調特性の調整処理を行わずに、中間調処理を行う。中間調処理は、例えば誤差拡散処理、組織的ディザ法を用いたスクリーン処理等である。 The gradation correction process is a process of converting the gradation value of each color included in the image data into the gradation value of each color corrected so that the color of the image formed on the paper matches the target color. .. For the gradation correction processing, a gradation correction table in which the output gradation value corresponding to the input gradation value is determined is used. Further, as will be described later, the image processing unit 17 performs the gradation characteristic adjustment processing by the gradation adjustment image when the correction is effectively set by the control unit 70, and when the correction is set to be invalid. Halftone processing is performed without adjusting the gradation characteristics using the gradation adjustment image. The halftone processing is, for example, error diffusion processing, screen processing using a systematic dither method, or the like.

画像形成部１８は、制御部７０の制御により、作像ユニット１８１Ｙ、１８１Ｍ、１８１Ｃ、１８１Ｋ、中間転写ベルト１８２、二次転写ローラ１８３、定着器１８４、給紙トレイ１８５、及び反転機構１８６の動作を制御する。画像形成部１８により、用紙への画像形成処理が行われる。画像形成部１８は、画像処理部１７により画像処理された画像データの各画素の階調値に基づいて、複数の色からなる画像を用紙に形成する。本実施形態では、画像形成部１８は、画像処理部１７により画像処理された画像データに、テスト画像データ及び表裏調整用画像の画像データ（以下、「表裏調整用画像データ」）が付加された画像データを用いて画像形成処理を行う。画像は用紙の中央寄せで形成されるものとする。 The image forming unit 18 operates the image forming unit 181Y, 181M, 181C, 181K, the intermediate transfer belt 182, the secondary transfer roller 183, the fuser 184, the paper feed tray 185, and the reversing mechanism 186 under the control of the control unit 70. To control. The image forming unit 18 performs an image forming process on the paper. The image forming unit 18 forms an image composed of a plurality of colors on paper based on the gradation value of each pixel of the image data image-processed by the image processing unit 17. In the present embodiment, the image forming unit 18 adds test image data and image data for front / back adjustment (hereinafter, “front / back adjustment image data”) to the image data processed by the image processing unit 17. Image formation processing is performed using the image data. The image shall be formed by centering the paper.

階調調整用画像付加部３０は、階調調整用画像が形成されるように、画像データにテスト画像データを付加する。表裏調整用画像付加部４０は、表裏調整用画像が形成されるように、画像データに表裏調整用画像データを付加する。 The gradation adjustment image addition unit 30 adds test image data to the image data so that the gradation adjustment image is formed. The front / back adjustment image adding unit 40 adds the front / back adjustment image data to the image data so that the front / back adjustment image is formed.

図３は、画像形成部１８により用紙に形成される画像の例示図である。図３は、用紙８０の一方の面に形成される画像を例示する。用紙８０には、中央に画像領域８１が設けられ、画像領域８１の周囲と用紙８０のエッジとの間に非画像領域８２が設けられる。画像領域８１には、画像処理部１７により画像処理された画像データに基づく画像（印刷ジョブで指示された画像）が形成される。用紙８０には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色毎の階調調整用画像８５１Ｙ、８５１Ｍ、８５１Ｃ、８５１Ｋ、表裏調整用画像８４１、８４２、及び断裁用マーク８３が形成される。色を区別しない場合、階調調整用画像８５１Ｙ、８５１Ｍ、８５１Ｃ、８５１Ｋを「階調調整用画像８５１」と記載する。断裁用マーク８３は、ユーザにより予め付与される。断裁用マーク８３は、Ｌ字形状のマークが２つ重なって構成され、画像領域８１の四隅近傍に形成される。４つの断裁用マーク８３により囲まれた部分（破線で囲まれた領域）が用紙８０の断裁位置を形成する。なお、画像領域８１を示す斜線は説明のために示したものであり、実際に用紙８０上に形成されるものではない。また用紙８０は、長手方向に通紙される。 FIG. 3 is an example view of an image formed on paper by the image forming unit 18. FIG. 3 illustrates an image formed on one side of the paper 80. The paper 80 is provided with an image region 81 in the center, and a non-image region 82 is provided between the periphery of the image region 81 and the edge of the paper 80. In the image area 81, an image (an image instructed by a print job) based on the image data image-processed by the image processing unit 17 is formed. The paper 80 is formed with gradation adjustment images 851Y, 851M, 851C, 851K for each of the yellow, magenta, cyan, and black colors, front and back adjustment images 841, 842, and a cutting mark 83. When the colors are not distinguished, the gradation adjustment images 851Y, 851M, 851C, and 851K are described as "gradation adjustment image 851". The cutting mark 83 is given in advance by the user. The cutting mark 83 is formed by overlapping two L-shaped marks, and is formed in the vicinity of the four corners of the image area 81. The portion surrounded by the four cutting marks 83 (the area surrounded by the broken line) forms the cutting position of the paper 80. The diagonal lines indicating the image area 81 are shown for the sake of explanation, and are not actually formed on the paper 80. Further, the paper 80 is passed in the longitudinal direction.

階調調整用画像８５１は、用紙８０の一方の面に形成される。階調調整用画像８５１は、通常は、画像領域８１に重複しないように、その外側の非画像領域８２に形成されるが、制御部７０により重複して形成すると判断された場合には、画像領域８１に重複して形成される。本実施形態において画像領域８１に重複するとは、画像領域８１のみに重複して形成される場合のみならず、画像領域８１と非画像領域８２とに跨って形成される場合も含む。 The gradation adjustment image 851 is formed on one side of the paper 80. The gradation adjustment image 851 is normally formed in a non-image area 82 outside the image area 81 so as not to overlap the image area 81. However, if the control unit 70 determines that the image 851 overlaps the image area 81, the image It is formed overlapping the region 81. In the present embodiment, the overlap with the image area 81 includes not only the case where the image area 81 is overlapped with the image area 81 but also the case where the image area 81 and the non-image area 82 are overlapped with each other.

階調調整用画像８５１は、用紙８０の周縁部のいずれに形成してもよいが、図３に示すように、用紙８０の通紙方向（用紙８０の長手方向）に直交する方向（用紙８０の短手方向）の用紙８０の両端部に形成されることが好ましい。すなわち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか２色の階調調整用画像８５１が用紙８０の短手方向の一端部に形成され、残りの２色の階調調整用画像８５１が用紙８０の短手方向の他端部に形成される。本実施形態では、階調調整用画像８５１Ｃ及び階調調整用画像８５１Ｍが用紙８０の短手方向の一端部に形成され、階調調整用画像８５１Ｙ及び階調調整用画像８５１Ｋが用紙８０の短手方向の他端部に形成される。用紙８０の通紙方向の先端部に階調調整用画像８５１が形成されないため、定着処理時の用紙８０の巻き付きの発生を抑制することができる。 The gradation adjustment image 851 may be formed on any of the peripheral edges of the paper 80, but as shown in FIG. 3, the direction perpendicular to the paper passing direction (longitudinal direction of the paper 80) (paper 80). It is preferable that the paper 80 is formed at both ends of the paper 80 in the lateral direction. That is, the gradation adjustment image 851 of any two colors of yellow, magenta, cyan, and black is formed at one end of the paper 80 in the lateral direction, and the gradation adjustment image 851 of the remaining two colors is the paper 80. It is formed at the other end in the lateral direction. In the present embodiment, the gradation adjustment image 851C and the gradation adjustment image 851M are formed at one end of the paper 80 in the lateral direction, and the gradation adjustment image 851Y and the gradation adjustment image 851K are short of the paper 80. It is formed at the other end in the manual direction. Since the gradation adjustment image 851 is not formed at the tip of the paper 80 in the paper passing direction, it is possible to suppress the occurrence of wrapping of the paper 80 during the fixing process.

階調調整用画像８５１Ｙ、８５１Ｍ、８５１Ｃ、８５１Ｋは、それぞれ階調値を段階的に異ならせた複数の階調のパッチ画像により構成される。図３では、階調調整用画像８５１は、１０階調のパッチ画像により構成される。各パッチ画像は、例えば一辺が１０［ｍｍ］程度の正方形である。複数のパッチ画像は、用紙８０の通紙方向に一列に配列される。
階調値が２５５階調で表される場合、階調調整用画像８５１の一列に配列される複数のパッチ画像の階調値は、隣接するパッチ画像間の階調値の差が均等になるように、０〜２５５のいずれかの値に設定される。また、両端のパッチ画像の階調値はそれぞれ０、２５５に設定される。なお、階調調整用画像８５１を構成するパッチ画像は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに限られるものではなく、Ｒ、Ｇ、ＢやプロセスＢｋ等で形成されてもよい。
なお、本実施形態では、Ａ３サイズの用紙を縦送り（主走査方向２９７ｍｍ×副走査方向４２０ｍｍ）したときの１枚に、４色すべての階調調整用画像８５１Ｙ、８５１Ｍ、８５１Ｃ、８５１Ｋが収まる範囲で階調調整用画像８５１のサイズが決定される。 The gradation adjustment images 851Y, 851M, 851C, and 851K are each composed of patch images having a plurality of gradations in which the gradation values are gradually different. In FIG. 3, the gradation adjustment image 851 is composed of a patch image having 10 gradations. Each patch image is, for example, a square with a side of about 10 [mm]. The plurality of patch images are arranged in a row in the paper passing direction of the paper 80.
When the gradation value is represented by 255 gradations, the gradation values of a plurality of patch images arranged in a row of the gradation adjustment image 851 have an equal difference in gradation values between adjacent patch images. As such, it is set to any value from 0 to 255. Further, the gradation values of the patch images at both ends are set to 0 and 255, respectively. The patch image constituting the gradation adjustment image 851 is not limited to yellow, magenta, cyan, and black, and may be formed by R, G, B, process Bk, or the like.
In this embodiment, the gradation adjustment images 851Y, 851M, 851C, and 851K of all four colors fit on one sheet when A3 size paper is vertically fed (main scanning direction 297 mm x sub scanning direction 420 mm). The size of the gradation adjustment image 851 is determined by the range.

用紙８０は、読取装置５０により読み取られる。読取装置５０による階調調整用画像８５１Ｙ、８５１Ｍ、８５１Ｃ、８５１Ｋ及び表裏調整用画像８４１、８４２の読取結果は、記憶部１２或いは制御部７０のＲＡＭ７２に記憶される。記憶された読取結果は制御部７０により解析される。 The paper 80 is read by the reading device 50. The reading results of the gradation adjustment images 851Y, 851M, 851C, 851K and the front and back adjustment images 841 and 842 by the reading device 50 are stored in the storage unit 12 or the RAM 72 of the control unit 70. The stored reading result is analyzed by the control unit 70.

制御部７０は、画像形成部１８により形成された画像の階調特性の監視及び調整を行う。制御部７０は、画像処理部１７による補正処理の初期調整を行った後、画像形成部１８に、所定枚数ｎ枚（ｎは１以上の整数）の用紙８０に対して印刷ジョブに応じた画像と階調調整用画像８５１とを形成させる。制御部７０は、ｎ枚目の用紙８０に形成された階調調整用画像８５１を読取装置５０により読み取らせ、その読取結果に基づいて階調特性の調整値を算出する。 The control unit 70 monitors and adjusts the gradation characteristics of the image formed by the image forming unit 18. After performing the initial adjustment of the correction process by the image processing unit 17, the control unit 70 causes the image forming unit 18 to display an image corresponding to a print job on a predetermined number of n sheets (n is an integer of 1 or more) of paper 80. And the gradation adjustment image 851 are formed. The control unit 70 causes the reading device 50 to read the gradation adjusting image 851 formed on the nth sheet 80, and calculates the adjustment value of the gradation characteristic based on the reading result.

制御部７０は、ｎ＋１枚目以降の用紙８０に対して、画像形成部１８により画像を形成しつつ、算出した調整値に基づく階調補正テーブルによる階調補正の有効／無効を切り替えながら階調調整用画像８５１を形成する。制御部７０は、用紙８０の１枚毎に、階調特性の監視と調整とを交互に行う。印刷ジョブの画像データに関しては、制御部７０は、上記階調補正テーブルによる補正を常に有効として、画像処理部１７により階調補正を行う。 The control unit 70 forms an image on the n + 1th and subsequent sheets of paper 80 by the image forming unit 18, and gradations while switching between valid / invalid of gradation correction by the gradation correction table based on the calculated adjustment value. The adjustment image 851 is formed. The control unit 70 alternately monitors and adjusts the gradation characteristics for each sheet of the paper 80. Regarding the image data of the print job, the control unit 70 always makes the correction by the gradation correction table effective, and the image processing unit 17 performs the gradation correction.

（光学センサ）
制御部７０は、中間転写ベルト１８２に形成される階調調整用画像の光学センサ１８７による読取結果により、階調調整を行うことも可能である。光学センサ１８７の動作について説明する。図４は、中間転写ベルト１８２に形成される画像の説明図である。中間転写ベルト１８２には、中間転写ベルト１８２の回転方向に所定間隔をあけて印刷ジョブに基づいた画像が形成される画像領域８４が設けられる。画像領域８４の間には、現像に用いられた色材の量（現像量）を測定するための画像９０が形成される。中間転写ベルト１８２の回転方向に直交する方向において画像形成領域８４を挟んで対向する位置には、階調調整用画像８５２が形成される。なお、階調調整用画像８５２は中間転写ベルト１８２の回転方向に直交する方向において画像領域８４と異なる位置にまとめて形成される構成としてもよい。光学センサ１８７は、中間転写ベルト１８２に形成された階調調整用画像８５２を読み取る。制御部７０は、光学センサ１８７による階調調整用画像８５２の読取結果（濃度値）に基づいて現像量（画像の濃度）を算出する。 (Optical sensor)
The control unit 70 can also perform gradation adjustment based on the reading result of the gradation adjustment image formed on the intermediate transfer belt 182 by the optical sensor 187. The operation of the optical sensor 187 will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram of an image formed on the intermediate transfer belt 182. The intermediate transfer belt 182 is provided with an image region 84 in which an image based on a print job is formed at predetermined intervals in the rotation direction of the intermediate transfer belt 182. An image 90 for measuring the amount of coloring material (development amount) used for development is formed between the image regions 84. An image 852 for gradation adjustment is formed at a position facing the image forming region 84 in a direction orthogonal to the rotation direction of the intermediate transfer belt 182. The gradation adjustment image 852 may be formed at a position different from that of the image region 84 in a direction orthogonal to the rotation direction of the intermediate transfer belt 182. The optical sensor 187 reads the gradation adjusting image 852 formed on the intermediate transfer belt 182. The control unit 70 calculates the development amount (image density) based on the reading result (density value) of the gradation adjustment image 852 by the optical sensor 187.

階調調整用画像８５２は、パッチ画像が中間転写ベルト１８２の回転方向に直交する方向に並べて配置される。用紙８０に画像を転写する場合、中間転写ベルト１８２の回転方向と用紙８０の通紙方向とは同じになる。用紙８０に形成される階調調整用画像８５１は、パッチ画像が通紙方向に並べて配置される（図３参照）。そのために、中間転写ベルト１８２に形成される階調調整用画像８５２と、用紙８０に形成される階調調整用画像８５１とは、パッチ画像が並ぶ方向が異なる。具体的には、中間転写ベルト１８２に形成される階調調整用画像８５２と、用紙８０に形成される階調調整用画像８５１とは、パッチ画像の並ぶ方向が直交する。 The gradation adjustment image 852 is arranged so that the patch images are arranged in a direction orthogonal to the rotation direction of the intermediate transfer belt 182. When the image is transferred to the paper 80, the rotation direction of the intermediate transfer belt 182 and the paper passing direction of the paper 80 are the same. In the gradation adjustment image 851 formed on the paper 80, patch images are arranged side by side in the paper passing direction (see FIG. 3). Therefore, the gradation adjustment image 852 formed on the intermediate transfer belt 182 and the gradation adjustment image 851 formed on the paper 80 have different directions in which the patch images are arranged. Specifically, the gradation adjustment image 852 formed on the intermediate transfer belt 182 and the gradation adjustment image 851 formed on the paper 80 are orthogonal to each other in the direction in which the patch images are arranged.

光学センサ１８７は、中間転写ベルト１８２（階調調整用画像８５２）に向けて光を照射し、その正反射光を受光することで階調調整用画像８５２を読み取る。図５は、光学センサ１８７から出力される読取結果である出力値（濃度値）と、中間転写ベルト１８２上の画像の濃度との関係の説明図である。高濃度領域では、光学センサ１８７の出力値の変化が小さくなる。つまり中間転写ベルト１８２に形成された高濃度領域の画像を読み取る場合、光学センサ１８７の出力値による濃度の検出精度が低くなる。一方、中間転写ベルト１８２に形成された低濃度領域（ハイライト領域）の画像を読み取る場合、光学センサ１８７の出力値の変化が大きくなる。つまりハイライト領域の画像を読み取る場合、光学センサ１８７の出力値による濃度の検出精度が高くなる。 The optical sensor 187 irradiates light toward the intermediate transfer belt 182 (gradation adjustment image 852) and receives the specularly reflected light to read the gradation adjustment image 852. FIG. 5 is an explanatory diagram of the relationship between the output value (density value) which is the reading result output from the optical sensor 187 and the density of the image on the intermediate transfer belt 182. In the high density region, the change in the output value of the optical sensor 187 becomes small. That is, when reading an image of a high density region formed on the intermediate transfer belt 182, the density detection accuracy based on the output value of the optical sensor 187 is low. On the other hand, when reading an image of a low density region (highlight region) formed on the intermediate transfer belt 182, the change in the output value of the optical sensor 187 becomes large. That is, when reading the image in the highlight region, the density detection accuracy based on the output value of the optical sensor 187 is improved.

このような光学センサ１８７の高濃度領域とハイライト領域とによる感度の差には、以下のような理由により生じると考えられる。図６は、中間転写ベルト１８２に形成された画像による反射光の説明図である。図６（ａ）は、低濃度領域の画像の反射光を例示する。図６（ｂ）は、高濃度領域の画像の反射光を例示する。画像の濃度が低いほど、照射される光の正反射光が多くなり、乱反射光が少なくなる。逆に、画像の濃度が高いほど、照射される光の正反射光が少なくなり、乱反射光が多くなる。そのために、光学センサ１８７は、中間転写ベルト１８２に形成された画像を読み取る場合、低濃度領域では検出精度が高くなり、高濃度領域では検出精度が低くなる。 It is considered that the difference in sensitivity between the high density region and the highlight region of the optical sensor 187 is caused by the following reasons. FIG. 6 is an explanatory diagram of the reflected light by the image formed on the intermediate transfer belt 182. FIG. 6A illustrates the reflected light of the image in the low density region. FIG. 6B illustrates the reflected light of the image in the high density region. The lower the density of the image, the more specularly reflected light is emitted and the less diffusely reflected light is. On the contrary, the higher the density of the image, the less the specularly reflected light of the emitted light and the more the diffusely reflected light. Therefore, when the optical sensor 187 reads the image formed on the intermediate transfer belt 182, the detection accuracy is high in the low density region and the detection accuracy is low in the high density region.

図７は、中間転写ベルト１８２上に形成される階調調整用画像８５２の階調値の説明図である。中間転写ベルト１８２上に形成する階調調整用画像８５２を構成する複数のパッチ画像は、このような階調値により形成される。光学センサ１８７の高濃度領域の検出精度が低いために、高濃度領域の階調特性の調整は光学センサ１８７の検知結果ではなく予測値を用いて行われる。 FIG. 7 is an explanatory diagram of the gradation value of the gradation adjusting image 852 formed on the intermediate transfer belt 182. The plurality of patch images constituting the gradation adjustment image 852 formed on the intermediate transfer belt 182 are formed by such gradation values. Since the detection accuracy of the high density region of the optical sensor 187 is low, the gradation characteristic of the high density region is adjusted by using the predicted value instead of the detection result of the optical sensor 187.

（読取装置）
読取装置５０の第１読取センサ５３及び第２読取センサ５４は、用紙８０に形成された階調調整用画像８５１を読み取る。第１読取センサ及び第２読取センサ５４は、例えば解像度が６００ｄｐｉで４［ｍｍ］×４［ｍｍ］の範囲を１単位として画像を読み取る。 (Reading device)
The first reading sensor 53 and the second reading sensor 54 of the reading device 50 read the gradation adjusting image 851 formed on the paper 80. The first reading sensor and the second reading sensor 54 read an image with a resolution of 600 dpi, for example, in a range of 4 [mm] × 4 [mm] as one unit.

図８は、用紙に形成された画像による反射光の説明図である。図８（ａ）は、低濃度領域の画像の反射光を例示する。図８（ｂ）は、中濃度領域から高濃度領域の画像の反射光を例示する。 FIG. 8 is an explanatory diagram of reflected light from an image formed on paper. FIG. 8A illustrates the reflected light of the image in the low density region. FIG. 8B illustrates the reflected light of the image in the medium to high density region.

低濃度領域では、用紙搬送時の用紙のばたつきや用紙表面の凹凸の影響により、照射される光の乱反射光が多くなり、正反射光が少なくなる。そのために、第１読取センサ５３及び第２読取センサ５４は、用紙に形成された画像を読み取る場合、低濃度領域では検出精度が低くなる。
中濃度領域から高濃度領域では、用紙は、トナー等の色材により覆われる面積が大きくなり、色材により表面の凹凸状態が改善される度合いが大きい。そのために第１読取センサ５３及び第２読取センサ５４は、用紙に形成された画像を読み取る場合、中濃度領域から高濃度領域では検出精度が高くなる。 In the low density region, due to the influence of the fluttering of the paper and the unevenness of the paper surface during paper transport, the diffusely reflected light of the irradiated light increases and the specular reflected light decreases. Therefore, when the first reading sensor 53 and the second reading sensor 54 read the image formed on the paper, the detection accuracy becomes low in the low density region.
In the medium to high density region, the area of the paper covered with the coloring material such as toner becomes large, and the uneven state of the surface is improved to a large extent by the coloring material. Therefore, when the first reading sensor 53 and the second reading sensor 54 read the image formed on the paper, the detection accuracy becomes high in the medium density region to the high density region.

図９は、第１読取センサ５３による読取結果から得られる輝度値と、用紙上の画像の濃度との関係の説明図である。図示の通り、用紙上の画像の読取結果から得られる輝度値は、高濃度領域であっても高精度に保たれており、階調調整に用いることが可能である。 FIG. 9 is an explanatory diagram of the relationship between the brightness value obtained from the reading result by the first reading sensor 53 and the density of the image on the paper. As shown in the figure, the brightness value obtained from the reading result of the image on the paper is maintained with high accuracy even in the high density region, and can be used for gradation adjustment.

（階調調整）
図１０は、本実施形態の階調調整時に用いられる階調値の説明図である。本実施形態では、低濃度領域の階調調整は、中間転写ベルト１８２に形成した階調調整用画像８５２を用いて行われ、中濃度領域から高濃度領域の階調調整は、用紙８０に形成した階調調整用画像８５１を用いて行われる。中間転写ベルト１８２上に形成される階調調整用画像８５２を構成する複数のパッチ画像の階調値は、１２０〜３００である。用紙８０上に形成される階調調整用画像８５１を構成する複数のパッチ画像の階調値は、３６０〜９００である。 (Gradation adjustment)
FIG. 10 is an explanatory diagram of gradation values used at the time of gradation adjustment of the present embodiment. In the present embodiment, the gradation adjustment in the low density region is performed using the gradation adjustment image 852 formed on the intermediate transfer belt 182, and the gradation adjustment in the medium density region to the high density region is formed on the paper 80. This is performed using the gradation adjustment image 851. The gradation values of the plurality of patch images constituting the gradation adjustment image 852 formed on the intermediate transfer belt 182 are 120 to 300. The gradation values of the plurality of patch images forming the gradation adjustment image 851 formed on the paper 80 are 360 to 900.

図１１は、本実施形態の階調調整処理を表すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing the gradation adjustment process of the present embodiment.

制御部７０のＣＰＵ７１は、画像生成部１６により用紙に形成する画像の画像データを生成する（Ｓ１０１）。ＣＰＵ７１は、階調調整用画像を用紙８０に形成するか否かを判断する（Ｓ１０２）。階調調整用画像を用紙に形成するか否かは、ユーザにより入力装置１３を用いて予め設定されている。設定内容はＲＡＭ７２に格納されており、ＣＰＵ７１はＲＡＭ７２を参照してこの判断を行う。 The CPU 71 of the control unit 70 generates image data of an image formed on paper by the image generation unit 16 (S101). The CPU 71 determines whether or not to form the gradation adjustment image on the paper 80 (S102). Whether or not to form the gradation adjustment image on the paper is preset by the user using the input device 13. The setting contents are stored in the RAM 72, and the CPU 71 makes this determination with reference to the RAM 72.

階調調整用画像を用紙８０に形成しない場合（Ｓ１０２：N）、ＣＰＵ７１は、画像形成部１８により中間転写ベルト１８２に階調調整用画像８５２を形成する（Ｓ１０３）。この階調調整用画像８５２は、用紙に転写されない。このとき、階調調整用画像８５２の各パッチ画像は、図７の階調値に基づいて形成される。ＣＰＵ７１は、光学センサ１８７による階調調整用画像８５２の読取結果を取得する（Ｓ１０４）。ＣＰＵ７１は、取得した読取結果に基づいて階調補正テーブルを作成する（Ｓ１０５）。ＣＰＵ７１は、作成した階調補正テーブルにより既存の階調補正テーブルを更新する（Ｓ１０６）。 When the gradation adjustment image is not formed on the paper 80 (S102: N), the CPU 71 forms the gradation adjustment image 852 on the intermediate transfer belt 182 by the image forming unit 18 (S103). The gradation adjustment image 852 is not transferred to the paper. At this time, each patch image of the gradation adjustment image 852 is formed based on the gradation value of FIG. 7. The CPU 71 acquires the reading result of the gradation adjustment image 852 by the optical sensor 187 (S104). The CPU 71 creates a gradation correction table based on the acquired reading result (S105). The CPU 71 updates the existing gradation correction table with the created gradation correction table (S106).

階調調整用画像を用紙８０に形成する場合（Ｓ１０２：Y）、ＣＰＵ７１は、画像形成部１８により中間転写ベルト１８２に階調調整用画像８５２を形成する。また、ＣＰＵ７１は、中間転写ベルト１８２から用紙８０に階調調整用画像８５１を転写することで用紙に階調調整用画像８５１を形成する（Ｓ１０７）。中間転写ベルト１８２には、階調調整用画像８５１、８５２が形成され、用紙には階調調整用画像８５１のみが転写される。このとき、階調調整用画像８５１、８５２は、図１０の階調値に基づいて形成される。そのために、中間転写ベルト１８２には、低濃度領域（１２０〜３００）の階調調整用画像８５２が形成され、用紙８０には中濃度領域から高濃度領域（３６０〜１０２３）の階調調整用画像８５１が形成される。 When the gradation adjustment image is formed on the paper 80 (S102: Y), the CPU 71 forms the gradation adjustment image 852 on the intermediate transfer belt 182 by the image forming unit 18. Further, the CPU 71 forms the gradation adjustment image 851 on the paper by transferring the gradation adjustment image 851 from the intermediate transfer belt 182 to the paper 80 (S107). The gradation adjustment images 851 and 852 are formed on the intermediate transfer belt 182, and only the gradation adjustment image 851 is transferred to the paper. At this time, the gradation adjustment images 851 and 852 are formed based on the gradation value of FIG. Therefore, the intermediate transfer belt 182 is formed with a gradation adjustment image 852 in a low density region (120 to 300), and the paper 80 is used for gradation adjustment in a medium density region to a high density region (360 to 1023). Image 851 is formed.

ＣＰＵ７１は、光学センサ１８７から中間転写ベルト１８２に形成された階調調整用画像８５２の読取結果を取得し、読取装置５０（例えば第１読取センサ５３）から用紙８０に形成された階調調整用画像８５１の読取結果を取得する（Ｓ１０８）。ＣＰＵ７１は、光学センサ１８７から取得した読取結果に基づいて低濃度領域の階調補正テーブルを作成し、読取装置５０から取得した読取結果に基づいて中低濃度領域から高濃度領域の階調補正テーブルを作成する（Ｓ１０９）。つまり、中間転写ベルト１８２に形成された階調調整用画像８５２の読取結果に基づいて低濃度領域の階調補正テーブルが作成される。用紙８０に形成された階調調整用画像８５１の読取結果に基づいて中濃度領域から高濃度領域の階調補正テーブルが作成される。ＣＰＵ７１は、作成したこれら２つの階調補正テーブルを結合して、既存の階調補正テーブルを更新する（Ｓ１０６）。 The CPU 71 acquires the reading result of the gradation adjustment image 852 formed on the intermediate transfer belt 182 from the optical sensor 187, and is formed on the paper 80 from the reading device 50 (for example, the first reading sensor 53) for gradation adjustment. The reading result of the image 851 is acquired (S108). The CPU 71 creates a gradation correction table in a low density region based on the reading result acquired from the optical sensor 187, and a gradation correction table in a medium-low density region to a high density region based on the reading result acquired from the reading device 50. Is created (S109). That is, a gradation correction table in a low density region is created based on the reading result of the gradation adjustment image 852 formed on the intermediate transfer belt 182. A gradation correction table in a medium density region to a high density region is created based on the reading result of the gradation adjustment image 851 formed on the paper 80. The CPU 71 combines these two gradation correction tables created to update the existing gradation correction table (S106).

上記の通り、中間転写ベルト１８２に形成される階調調整用画像８５２は、低濃度領域で高精度に読み取られ、用紙８０に形成される階調調整用画像８５１は、中濃度領域から高濃度領域であっても読取精度への影響が少ない。そのために、これらの階調調整用画像８５１、８５２の読取結果から生成される階調補正テーブルは、広範囲の濃度領域において精度の高い階調特性の調整を実現することができる。これにより、用紙８０の表面性に関わらず安定した階調で連続した画像を出力することが可能となる。 As described above, the gradation adjustment image 852 formed on the intermediate transfer belt 182 is read with high accuracy in the low density region, and the gradation adjustment image 851 formed on the paper 80 has a high density from the medium density region. Even in the area, the effect on reading accuracy is small. Therefore, the gradation correction table generated from the reading results of these gradation adjustment images 851 and 852 can realize highly accurate adjustment of gradation characteristics in a wide range of density regions. This makes it possible to output a continuous image with stable gradation regardless of the surface property of the paper 80.

上記の例では、中間転写ベルト１８２に形成される階調調整用画像８５２及び用紙８０に形成される階調調整用画像８５１は、図１０の階調値に基づいて形成されており、低濃度領域と、中濃度領域から高濃度領域と、で分けられている。これに対し、用紙８０に形成される階調調整用画像８５１は、すべての濃度領域のパッチ画像を含む構成であってもよい。 In the above example, the gradation adjustment image 852 formed on the intermediate transfer belt 182 and the gradation adjustment image 851 formed on the paper 80 are formed based on the gradation value of FIG. 10, and have a low density. It is divided into a region and a medium-concentration region to a high-concentration region. On the other hand, the gradation adjustment image 851 formed on the paper 80 may have a configuration including patch images in all density regions.

図１２は、この場合の階調値の説明図である。中間転写ベルト１８２上に形成される階調調整用画像８５２を構成する複数のパッチ画像の階調値は、低濃度領域の１２０〜３００である。用紙８０上に形成される階調調整用画像８５１を構成する複数のパッチ画像の階調値は、すべての濃度領域の１２０〜１０２３である。 FIG. 12 is an explanatory diagram of the gradation value in this case. The gradation values of the plurality of patch images constituting the gradation adjustment image 852 formed on the intermediate transfer belt 182 are 120 to 300 in the low density region. The gradation values of the plurality of patch images forming the gradation adjustment image 851 formed on the paper 80 are 120 to 1023 in all the density regions.

中間転写ベルト１８２と用紙８０とで、同じ階調値（１２０、１８０、２４０、３００）のパッチ画像が形成される。階調調整時には、これらの読取結果が重み付けされる。重み付けは、例えば、中間転写ベルト１８２のパッチ画像の読取結果の重み付けを大きく（例えば７０％）し、用紙８０上のパッチ画像の読取結果の重み付けを小さく（例えば３０％）するように行われる。それぞれ重み付けした読取結果に基づいて、階調補正テーブルが作成される。 A patch image having the same gradation value (120, 180, 240, 300) is formed by the intermediate transfer belt 182 and the paper 80. At the time of gradation adjustment, these reading results are weighted. The weighting is performed so as to increase the weighting of the reading result of the patch image of the intermediate transfer belt 182 (for example, 70%) and decrease the weighting of the reading result of the patch image on the paper 80 (for example, 30%). A gradation correction table is created based on the weighted reading results.

このような階調値により階調調整用画像を形成することで、低濃度領域において中間転写ベルト１８２に形成されたパッチ画像と用紙８０に形成されたパッチ画像とを用いて階調が調整される。そのために、用紙８０による低濃度領域の転写性（色材の飛び散りや転写効率）等の影響による読取精度の低下を防止することができ、より高精度の階調補正が実現できる。 By forming a gradation adjustment image based on such gradation values, the gradation is adjusted using the patch image formed on the intermediate transfer belt 182 and the patch image formed on the paper 80 in the low density region. To. Therefore, it is possible to prevent the paper 80 from deteriorating the reading accuracy due to the influence of the transferability (scattering of the color material and the transfer efficiency) in the low density region, and it is possible to realize more accurate gradation correction.

Claims (9)

画像を形成する作像手段と、
前記作像手段により形成された前記画像が転写される転写体と、
前記転写体から用紙に画像を転写する転写手段と、
前記転写体に形成された階調調整用の第１テスト画像を読み取る第１読取手段と、
前記用紙に形成され、前記第１テスト画像とは異なる階調調整用の第２テスト画像を読み取る第２読取手段と、
前記第１読取手段による前記第１テスト画像の読取結果と前記第２読取手段による前記第２テスト画像の読取結果とに基づいて階調特性の調整を行う制御手段と、を備えることを特徴とする、
画像形成装置。 Image-forming means for forming images and
A transfer body on which the image formed by the image forming means is transferred, and
A transfer means for transferring an image from the transfer body to paper,
A first reading means for reading a first test image for gradation adjustment formed on the transfer body, and
A second reading means formed on the paper and reading a second test image for gradation adjustment different from the first test image,
The feature is that the control means for adjusting the gradation characteristics based on the reading result of the first test image by the first reading means and the reading result of the second test image by the second reading means is provided. To do
Image forming device. 前記制御手段は、前記第１テスト画像の読取結果に基づいて第１濃度領域の階調特性の調整を行い、前記第２テスト画像の読取結果に基づいて前記第１濃度領域とは異なる第２濃度領域の階調特性の調整を行うことを特徴とする、
請求項１記載の画像形成装置。 The control means adjusts the gradation characteristics of the first density region based on the reading result of the first test image, and is different from the first density region based on the reading result of the second test image. It is characterized by adjusting the gradation characteristics in the density region.
The image forming apparatus according to claim 1. 前記作像手段は、前記用紙の通紙方向に直交する方向に並ぶ複数の第１パッチ画像により前記第１テスト画像を形成し、前記用紙の通紙方向に並ぶ複数の第２パッチ画像により前記第２テスト画像を形成し、
前記複数の第１パッチ画像は前記第１濃度領域のそれぞれ異なる階調値で形成され、
前記複数の第２パッチ画像は前記第２濃度領域のそれぞれ異なる階調値で形成されることを特徴とする、
請求項２記載の画像形成装置。 The image forming means forms the first test image by a plurality of first patch images arranged in a direction orthogonal to the paper passing direction of the paper, and said by the plurality of second patch images arranged in the paper passing direction of the paper. Form a second test image,
The plurality of first patch images are formed with different gradation values in the first density region.
The plurality of second patch images are formed with different gradation values in the second density region.
The image forming apparatus according to claim 2. 前記第１濃度領域は前記第２濃度領域よりも低濃度の領域であることを特徴とする、
請求項２又は３記載の画像形成装置。 The first concentration region is a region having a lower concentration than the second concentration region.
The image forming apparatus according to claim 2 or 3. 前記第１濃度領域は所定の濃度よりも低濃度の領域であり、前記第２濃度領域はすべての濃度領域であることを特徴とする、
請求項２又は３記載の画像形成装置。 The first concentration region is a region having a concentration lower than a predetermined concentration, and the second concentration region is all the concentration regions.
The image forming apparatus according to claim 2 or 3. 前記制御手段は、前記第１テスト画像の読取結果と前記第２テスト画像の読取結果とに重み付けを行い、重み付けを行った前記第１テスト画像の読取結果と前記第２テスト画像の読取結果とに基づいて階調特性の調整を行うことを特徴とする、
請求項５記載の画像形成装置。 The control means weights the reading result of the first test image and the reading result of the second test image, and the weighted reading result of the first test image and the reading result of the second test image. The feature is that the gradation characteristics are adjusted based on
The image forming apparatus according to claim 5. 前記制御手段は、前記第１テスト画像の読取結果と前記第２テスト画像の前記第１濃度領域の読取結果とに重み付けを行うことを特徴とする、
請求項６記載の画像形成装置。 The control means is characterized in that the reading result of the first test image and the reading result of the first density region of the second test image are weighted.
The image forming apparatus according to claim 6. 前記制御手段は、前記第１テスト画像の読取結果の重み付けを前記第２テスト画像の読取結果の重み付けよりも大きくすることを特徴とする、
請求項６又は７記載の画像形成装置。 The control means is characterized in that the weighting of the reading result of the first test image is made larger than the weighting of the reading result of the second test image.
The image forming apparatus according to claim 6 or 7. 前記制御手段は、前記第１テスト画像の読取結果と前記第２テスト画像の読取結果とに基づいてガンマ特性を検出し、検出したガンマ特性に応じて階調補正テーブルを生成することを特徴とする、
請求項１〜８のいずれか１項記載の画像形成装置。 The control means is characterized in that gamma characteristics are detected based on the reading result of the first test image and the reading result of the second test image, and a gradation correction table is generated according to the detected gamma characteristics. To do
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8.
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