JP4404039B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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Description

本発明は、誤差拡散法により階調表現されたトナー画像を転写媒体上に形成する画像形成装置および画像形成方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method for forming a toner image expressed in gradation by an error diffusion method on a transfer medium.

一般に、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムの感光特性やトナーの発色特性などに起因して、入力画像の階調が、出力画像においてリニアに再現されないという問題がある。そのため、従来から入力された画像データを、階調補正曲線(以下「γ曲線」という。)に基づき階調補正して、出力画像の階調再現性を向上させるようにしている。   In general, the electrophotographic image forming apparatus has a problem that the gradation of the input image is not reproduced linearly in the output image due to the photosensitive characteristics of the photosensitive drum and the color development characteristics of the toner. For this reason, conventionally input image data is subjected to gradation correction based on a gradation correction curve (hereinafter referred to as “γ curve”) to improve the gradation reproducibility of the output image.

ところが、感光体ドラムの劣化、装置内の温度および湿度の変化やトナーの劣化に伴う帯電特性の変化などに起因して、現像時におけるトナーの感光体ドラムへの付着量が変化するため、階調補正の内容を定期的に更新することが望ましい。
そこで、例えば、特許文献1に記載の発明においては、定期的に所定の階調値を有する画像データに基づき転写媒体上にトナーパターンを形成して、このトナーパターンの濃度を光電センサにより検出し、その検出結果に基づきその都度γ曲線を求め、入力された画像データの階調値を当該γ曲線を用いて補正することにより階調再現性を向上するようにしている。
However, the amount of toner adhering to the photosensitive drum during development changes due to deterioration of the photosensitive drum, changes in temperature and humidity in the apparatus, and changes in charging characteristics due to toner deterioration. It is desirable to periodically update the contents of the key correction.
Therefore, for example, in the invention described in Patent Document 1, a toner pattern is periodically formed on a transfer medium based on image data having a predetermined gradation value, and the density of the toner pattern is detected by a photoelectric sensor. The tone reproducibility is improved by obtaining a γ curve each time based on the detection result and correcting the tone value of the input image data using the γ curve.

一方、トナー画像における階調表現の手法として、誤差拡散法が普及してきている(例えば、特許文献2)。この誤差拡散法は、入力画像の注目画素を一定の閾値により低値化(例えば2値化)処理し、この低値化された値と入力画像の階調値との差分(誤差)を周りの画素に分散して補いながら注目画素を次々に低値化して擬似階調表現する方法であり、特に多階調の画像表現に適している。   On the other hand, an error diffusion method has become widespread as a method for expressing gradation in toner images (for example, Patent Document 2). In this error diffusion method, the target pixel of the input image is reduced (for example, binarized) by a certain threshold value, and the difference (error) between the reduced value and the gradation value of the input image is measured. This is a method of expressing the pseudo gradation by reducing the value of the target pixel one after another while dispersing and compensating for the pixels, and is particularly suitable for multi-tone image expression.

このような誤差拡散法により階調表現する画像形成装置においても、トナーを転写して画像を形成する構成である以上、上記のように定期的に階調補正を更新するのが望ましいのはいうまでもない。
特開平5−14728号公報 特公平7−93684号公報
Even in such an image forming apparatus that expresses gradation by the error diffusion method, it is desirable to periodically update the gradation correction as described above, as long as the image is formed by transferring toner. Not too long.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-14728 Japanese Patent Publication No. 7-93684

しかしながら、誤差拡散法は、上述のように低値化(例えば2値化)された画素(白画素と黒画素)の分布(以下、「ドットパターン」という。)により擬似的に階調表現するようになっており、しかも黒画素がランダムに分布する構成となっているため、同じ階調値を示す領域であってもトナーパターンの検出位置によってその検出値にばらつきが生じることになり、これにより正確な階調補正が難しくなる。   However, in the error diffusion method, pseudo gradation expression is performed by the distribution (hereinafter referred to as “dot pattern”) of pixels (white pixels and black pixels) whose values are reduced (for example, binarized) as described above. In addition, since the black pixels are randomly distributed, the detection value varies depending on the detection position of the toner pattern even in the region showing the same gradation value. Therefore, accurate gradation correction becomes difficult.

特に、低濃度部分では、図14に示すように黒画素がかなり偏在しているため、パターン検出センサの読取位置が例えば図のA,B,Cと異なった場合に、その検出値も異なり、入力画像の階調データのレベルと出力画像の濃度検出値との相関関係(階調特性)が、図15に示すようにばらついてしまう。
そのため、この階調特性を補完すべく求められたγ曲線にも低濃度領域において図16に示すようにばらつきが生じ、当該γ曲線により補正された画像データに基づき記録シート上に形成されると、その画像の階調再現性が、図17に示すように低濃度域において芳しくない結果となる。
Particularly, in the low density portion, since black pixels are considerably unevenly distributed as shown in FIG. 14, when the reading position of the pattern detection sensor is different from, for example, A, B, and C in FIG. The correlation (gradation characteristics) between the gradation data level of the input image and the density detection value of the output image varies as shown in FIG.
Therefore, the γ curve obtained to complement this gradation characteristic also varies as shown in FIG. 16 in the low density region, and is formed on the recording sheet based on the image data corrected by the γ curve. As a result, the gradation reproducibility of the image is not satisfactory in the low density region as shown in FIG.

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、誤差拡散法を用いて階調表現する画像形成装置において、その階調補正の精度を向上することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve the accuracy of gradation correction in an image forming apparatus that expresses gradation using an error diffusion method.

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、階調値の異なる複数のトナーパッチを形成するためのパッチ形成用画像データのそれぞれに、異なる条件下で誤差拡散処理を行って、各階調値について異なるドットパターンを有する複数のトナーパッチを形成するトナーパッチ形成手段と、各階調値ごとに形成された複数のトナーパッチについて、それぞれの一部の領域の濃度を検出して、それらの検出濃度から各階調値を示すトナーパッチの代表濃度を取得する代表濃度取得手段と、前記代表濃度の値に基づき階調補正データを作成し、入力画像データの階調を補正する階調補正手段と、前記階調補正された入力画像データを誤差拡散法により処理して画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention performs error diffusion processing under different conditions on each of image data for patch formation for forming a plurality of toner patches having different gradation values, Toner patch forming means for forming a plurality of toner patches having different dot patterns for each gradation value, and for the plurality of toner patches formed for each gradation value, the density of each partial region is detected and Representative density acquisition means for acquiring a representative density of a toner patch indicating each gradation value from the detected density, and gradation correction for generating gradation correction data based on the representative density value and correcting the gradation of the input image data And image forming means for processing the input image data subjected to gradation correction by an error diffusion method to form an image.

ここで、各階調値を示すトナーパッチは、副走査方向に連続して形成されてもよいし、所定の間隔をおいて分離して形成されてもよい。また、トナーパッチの「濃度を検出する」とは、光電センサなどの検出手段により直接濃度値を検出する場合のほか、当該検出手段の検出信号から一旦トナー付着量を求め、これを濃度値に換算するような場合も含まれるものである。   Here, the toner patches indicating the respective gradation values may be formed continuously in the sub-scanning direction, or may be formed separately at a predetermined interval. “To detect density” of a toner patch is not only when the density value is directly detected by a detection means such as a photoelectric sensor, but also by obtaining the toner adhesion amount from the detection signal of the detection means, and using this as the density value. The case of conversion is also included.

本発明では、このように各階調値ごとのパッチ形成用画像データに対して、異なる条件下で誤差拡散処理することにより、同一の階調値に対してドットパターンの異なる複数のトナーパッチを形成し、各トナーパッチの一部の領域の濃度を検出して、それら検出濃度から各階調値を示すトナーパッチの代表濃度を取得するようにしている。このように同一の階調値について複数のトナーパッチが形成され、しかもそれらのドットパターンが異なるため、各トナーパッチの検出領域におけるドットの偏在状態も異なる。   In the present invention, a plurality of toner patches having different dot patterns are formed for the same gradation value by performing error diffusion processing on the patch formation image data for each gradation value under different conditions. Then, the density of a partial region of each toner patch is detected, and the representative density of the toner patch indicating each gradation value is obtained from the detected density. In this way, a plurality of toner patches are formed for the same gradation value, and since the dot patterns thereof are different, the uneven distribution states of dots in the detection areas of the respective toner patches are also different.

したがって、それらの検出濃度に基づき当該階調値を示すトナーパッチの代表濃度を取得するようにすれば、ドットの偏在状態を多少なりとも均等化して評価することができ、少なくとも従来のように各階調値について形成された特定の1個のトナーパッチの1箇所だけを検出して階調補正データを作成する場合よりも、ドットの偏在の影響を受けにくいトナーパッチ濃度を安定的に取得することができ、精度の高い階調補正が可能となる。   Therefore, if the representative density of the toner patch indicating the gradation value is acquired based on the detected density, the uneven distribution state of the dots can be evaluated with some degree of uniformity, and at least as in the conventional case, each level is evaluated. To obtain a toner patch density that is less susceptible to the uneven distribution of dots than when only one specific toner patch formed for a tone value is detected to create gradation correction data. Therefore, it is possible to perform gradation correction with high accuracy.

ここで、前記代表濃度取得手段は、各階調値のそれぞれについて形成された複数のトナーパッチについて検出された濃度の平均値を、当該階調値を示すトナーパッチの代表濃度として取得することにより、誤差拡散処理によるドットの偏在を均等化してトナーパッチ濃度を安定的に取得することができる。
また、前記トナーパッチ形成手段は、パッチ形成用画像データのうち、特定の画素のデータを誤差拡散処理するに際し、当該画素の階調値と、これを低値化して得られた値との誤差を変更することにより、同一の階調値に対して異なるドットパターンのトナーパッチを形成するようにしてよい。この際、前記特定の画素は、当該パッチ用画像データから読み出した最初の画素としても構わない。
Here, the representative density acquisition unit acquires an average value of the densities detected for the plurality of toner patches formed for each gradation value as a representative density of the toner patch indicating the gradation value, It is possible to stably acquire the toner patch density by equalizing the uneven distribution of dots due to the error diffusion process.
In addition, the toner patch forming unit performs error diffusion processing on the data of a specific pixel in the image data for patch formation, and an error between a gradation value of the pixel and a value obtained by lowering the value. By changing this, toner patches having different dot patterns may be formed for the same gradation value. At this time, the specific pixel may be the first pixel read from the patch image data.

また、さらに、前記トナーパッチ形成手段は、前記パッチ形成用画像データを誤差拡散処理するに際し、その誤差拡散処理を開始する画素の位置を異ならせることにより、同一の階調値に対して異なるドットパターンのトナーパッチを形成するようにしてもよい。
さらに、また、前記トナーパッチ形成手段は、前記パッチ用画像データを誤差拡散処理するに際し、当該パッチ形成用画像データに対し、その所定の画素ブロック単位における各画素の階調値の総和に影響を与えないノイズを畳重させることにより、同一の階調値に対して異なるドットパターンのトナーパッチを形成するようにしてもよい。
Further, the toner patch forming means, when performing error diffusion processing on the image data for patch formation, varies the position of the pixel from which the error diffusion processing is started, so that different dots are generated for the same gradation value. A pattern toner patch may be formed.
Further, the toner patch forming means affects the sum of the gradation values of each pixel in the predetermined pixel block unit for the patch forming image data when performing error diffusion processing on the patch image data. It is also possible to form toner patches having different dot patterns for the same gradation value by overlapping noise that is not given.

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型のカラーデジタル複写機(以下、単に「複写機」という。)を例にして説明する。
<第1の実施の形態>
(1)複写機の構成の概略
図1は、本実施の形態に係る複写機1の要部の構成を示す図である。
Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described by taking a tandem type color digital copying machine (hereinafter simply referred to as “copying machine”) as an example.
<First Embodiment>
(1) Outline of Configuration of Copying Machine FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of a copying machine 1 according to the present embodiment.

この複写機1は、大きく分けて画像読取部100と画像形成部200とから構成される。
画像読取部100としては、原稿画像をCCDセンサで読み取ってR,G,Bの画像データを生成する公知のものが使用され、原稿台に載置された原稿をスキャナを移動させてスキャンするミラースキャン方式のものや、スキャナを固定させて原稿を原稿搬送装置で移動しながら原稿画像を読み取るシートスルー方式のものなどがあるが、原稿画像をカラーで読み取ることができれば、特に限定されない。
The copying machine 1 is roughly composed of an image reading unit 100 and an image forming unit 200.
As the image reading unit 100, a known unit that reads a document image with a CCD sensor and generates R, G, B image data is used, and a mirror that scans the document placed on the document table by moving the scanner. There are a scanning type and a sheet-through type that reads a document image while moving the document with a document conveying device while fixing the scanner, but there is no particular limitation as long as the document image can be read in color.

画像形成部200は、本実施の形態では、タンデム型で2次転写方式のものが採用されており、中間転写部10、作像部20、給紙部30、2次転写部40、定着部50および制御部60とから構成され、シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y),ブラック(K)の各再現色のトナー画像を多重転写することによりフルカラー画像が形成されるようになっている(以下、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各再現色を単にC、M、Y、Kと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのC、M、Y、Kを添字として付加する)。   In this embodiment, the image forming unit 200 employs a tandem type and a secondary transfer system, and includes an intermediate transfer unit 10, an image forming unit 20, a paper feeding unit 30, a secondary transfer unit 40, and a fixing unit. 50 and a control unit 60, and a full-color image is formed by multiple transfer of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) reproduction toner images. (Hereinafter, each reproduction color of cyan, magenta, yellow, and black is simply expressed as C, M, Y, K, and this C, M, Y, K is added to the number of the component part related to each reproduction color. Add as).

中間転写部10は、駆動ローラ11および従動ローラ12、13、14に中間転写ベルト15を張架して構成され、この中間転写ベルト15の内側の、各感光体ドラム22Y〜22Kに対応する位置には、1次転写チャージャ16Y〜16Kが列設される。また、中間転写ベルト15は、駆動ローラ11により一定速度で走行するように構成される。この駆動ローラ11の下方には、中間転写ベルト15表面に残留するトナーを除去するクリーナ17が配設されている。   The intermediate transfer unit 10 is configured by stretching an intermediate transfer belt 15 around a driving roller 11 and driven rollers 12, 13, and 14, and positions inside the intermediate transfer belt 15 corresponding to the photosensitive drums 22Y to 22K. Are provided with primary transfer chargers 16Y to 16K. The intermediate transfer belt 15 is configured to run at a constant speed by the driving roller 11. A cleaner 17 for removing toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 15 is disposed below the driving roller 11.

作像部20は、電子写真式の4個の作像ユニット21Y〜21Kを、中間転写ベルト15の走行方向に沿って列設してなる。
ここで、例えば、作像ユニット21Yは、感光体ドラム22Y、帯電チャージャ23Y、LEDアレイ24Y、現像ユニット25Y、およびクリーナ26Yとからなる。クリーナ26Yにより表面の残留トナーが除去された感光体ドラム22Yの表面を帯電チャージャ23Yで一様に帯電させ、これをLEDアレイ24Yで露光走査することにより感光体ドラム21Yの表面に静電潜像が形成される。この静電潜像を現像ユニット25Yから供給されるイエローのトナーで現像し、現像されたトナー像を転写チャージャ16Yにより中間転写ベルト15の表面に一次転写される。
The image forming unit 20 is formed by arranging four electrophotographic image forming units 21 </ b> Y to 21 </ b> K along the traveling direction of the intermediate transfer belt 15.
Here, for example, the image forming unit 21Y includes a photosensitive drum 22Y, a charging charger 23Y, an LED array 24Y, a developing unit 25Y, and a cleaner 26Y. The surface of the photosensitive drum 22Y from which the residual toner on the surface has been removed by the cleaner 26Y is uniformly charged by the charging charger 23Y, and this is exposed and scanned by the LED array 24Y, whereby an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 21Y. Is formed. The electrostatic latent image is developed with yellow toner supplied from the developing unit 25Y, and the developed toner image is primarily transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 15 by the transfer charger 16Y.

他の作像ユニット21M、21C、21Kも現像ユニットに収納されるトナーの色が異なるだけで基本的には同じ構成である。
給紙部30は、記録シートを収納する給紙カセット31と、この記録シートを当該給紙カセット31から1枚ずつ繰り出すためのピックアップローラ32および中間ローラ33、2次転写部40に送り出すタイミングをとるためのレジストローラ34などを備える。
The other image forming units 21M, 21C, and 21K basically have the same configuration except that the color of the toner stored in the developing unit is different.
The sheet feeding unit 30 is configured to supply a sheet feeding cassette 31 that stores recording sheets, and a timing at which the recording sheet is sent out from the sheet feeding cassette 31 one by one to the pickup roller 32 and the intermediate roller 33 and the secondary transfer unit 40. A registration roller 34 and the like are provided.

2次転写部40は、転写ローラ41に印加された電圧により生じた静電力により、中間転写ベルト15上のトナー像を記録シートS上に2次転写させる。
定着部50は、記録シート上に転写されたトナー像を熱圧着して記録シート上に定着させる。
制御部60は、画像読取部100で取得された画像データや外部の端末から受信した画像データに、階調補正を含む様々な処理を加えて、C、M、Y、Kの再現色の信号を生成するほか、上記画像読取部100や画像形成部200各部の動作を制御して円滑な画像形成動作を実行させる。
The secondary transfer unit 40 secondarily transfers the toner image on the intermediate transfer belt 15 onto the recording sheet S by electrostatic force generated by the voltage applied to the transfer roller 41.
The fixing unit 50 fixes the toner image transferred onto the recording sheet by thermocompression bonding onto the recording sheet.
The control unit 60 performs various processes including gradation correction on the image data acquired by the image reading unit 100 and the image data received from an external terminal, and reproduces C, M, Y, and K reproduction color signals. In addition, the operation of each part of the image reading unit 100 and the image forming unit 200 is controlled to perform a smooth image forming operation.

なお、複写機1の上面の操作しやすい位置には操作パネル70(図2)が設けられている。操作パネル70には、コピー枚数を設定するためのテンキー、コピーを開始させるためのスタートキーなどのキー群の他、原稿の読取モード、読取倍率(拡大縮小率)などの入力を受付けるための設定画面やボタンおよび用紙切れや紙詰まりなどのメッセージを表示させるための液晶表示部が配されている。   An operation panel 70 (FIG. 2) is provided at a position on the upper surface of the copying machine 1 that is easy to operate. On the operation panel 70, a key group for setting the number of copies, a key group such as a start key for starting copying, and a setting for receiving input such as a document reading mode and a reading magnification (enlargement / reduction ratio). A liquid crystal display unit for displaying messages such as a screen, a button, and a paper out or a paper jam is arranged.

上述のような構成を有する複写機1において、画像読取部100で原稿を読み取って得られたR,G,Bの各色成分の画像データは、制御部60において各種のデータ処理を受け、更にC、M、Y、Kの各再現色の画像データに変換され、作像部30における作像ユニット21Y〜21Kにおける露光用LEDアレイが所定の時間をずらして駆動され、それぞれの感光体ドラム22Y〜22K上に各再現色のトナー像が形成される。   In the copying machine 1 having the above-described configuration, the image data of the R, G, and B color components obtained by reading the document by the image reading unit 100 is subjected to various data processing by the control unit 60, and further the C , M, Y, and K are converted to image data of each reproduction color, and the exposure LED arrays in the image forming units 21Y to 21K in the image forming unit 30 are driven with a predetermined time lag, and the respective photosensitive drums 22Y to 22Y are driven. A toner image of each reproduction color is formed on 22K.

これらの作像ユニット21Y〜21Kにより作像されたC、M、Y、Kのトナー像が、順次中間転写ベルト15の同じ位置に重ね合わされて転写されることにより、中間転写ベルト15上にフルカラーのトナー画像が形成される。
給紙部30は、上記中間転写ベルト15上に形成されたトナー像が2次転写部40に到達するタイミングを合わせて、記録シートSを2次転写部40に給送し、ここで中間転写ベルト15上のトナー像が記録シートS上に2次転写され、その後、定着部50でトナー像を定着させた後に、排紙トレイ55上に排出される。
The C, M, Y, and K toner images formed by these image forming units 21 </ b> Y to 21 </ b> K are sequentially superimposed on the same position of the intermediate transfer belt 15 and transferred, so that a full color image is formed on the intermediate transfer belt 15. The toner image is formed.
The paper feeding unit 30 feeds the recording sheet S to the secondary transfer unit 40 at the timing when the toner image formed on the intermediate transfer belt 15 reaches the secondary transfer unit 40, where the intermediate transfer is performed. The toner image on the belt 15 is secondarily transferred onto the recording sheet S. After that, the toner image is fixed by the fixing unit 50 and then discharged onto the paper discharge tray 55.

なお、2次転写部40より下流側の中間転写ベルト15に沿った位置には、中間転写ベルト15上に形成されたトナーパターンを検出するためのパターン検出センサ18が配設される。このパターン検出センサ18は、例えば、LEDなどの発光素子とフォトダイオードなどの受光素子を備えた反射型の光電センサが用いられ、このパターン検出センサ18の検出結果に基づき、階調補正が実行される。詳しくは後述する。   A pattern detection sensor 18 for detecting a toner pattern formed on the intermediate transfer belt 15 is disposed at a position along the intermediate transfer belt 15 on the downstream side of the secondary transfer unit 40. As the pattern detection sensor 18, for example, a reflective photoelectric sensor including a light emitting element such as an LED and a light receiving element such as a photodiode is used, and gradation correction is performed based on the detection result of the pattern detection sensor 18. The Details will be described later.

(2)制御部60の構成
次に、図2を参照して制御部60の構成を説明する。
同図に示すように制御部60は、CPU61、画像信号処理部62、画像メモリ63、LED駆動部64、RAM65、ROM66、EEPROM67などからなる。
画像信号処理部62は、原稿をスキャンして得られたR,G,Bの電気信号をそれぞれ変換して多値デジタル信号からなる画像データを生成し、これに後述する様々な処理を施すと共に、C、M、Y、Kの再現色の画像データを生成して画像メモリ63に出力する。画像メモリ63は、上記画像データを各再現色ごとに格納する。
(2) Configuration of Control Unit 60 Next, the configuration of the control unit 60 will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, the control unit 60 includes a CPU 61, an image signal processing unit 62, an image memory 63, an LED driving unit 64, a RAM 65, a ROM 66, an EEPROM 67, and the like.
The image signal processing unit 62 converts R, G, and B electrical signals obtained by scanning a document to generate image data composed of multi-valued digital signals, and performs various processes to be described later. , C, M, Y, K reproduction color image data is generated and output to the image memory 63. The image memory 63 stores the image data for each reproduced color.

LEDアレイ駆動部64は、CPU61の制御を受けて、画像メモリ63から走査ラインごとに画像データを読み出し、各作像ユニット21Y〜21KにおけるLEDアレイを駆動する。
RAM65は、各種の制御変数などを一時記憶すると共にプログラム実行時のワークエリアを提供する。
Under the control of the CPU 61, the LED array driving unit 64 reads image data for each scanning line from the image memory 63, and drives the LED arrays in the image forming units 21Y to 21K.
The RAM 65 temporarily stores various control variables and provides a work area when executing the program.

ROM66には、画像読取部100や画像形成部200の各部の制御プログラムなどのほか、各色のトナーパターンの印字用データが格納されている。
不揮発性の書き込み可能メモリであるEEPROM67は、後述する階調補正データ作成処理における補正データなどを格納する。
図3は、図2の画像信号処理部62の構成を示すブロック図である。
In the ROM 66, in addition to control programs for the respective units of the image reading unit 100 and the image forming unit 200, printing data for toner patterns of each color is stored.
The EEPROM 67, which is a non-volatile writable memory, stores correction data and the like in gradation correction data creation processing described later.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the image signal processing unit 62 of FIG.

画像読取部100のCCDセンサにより光電変換された画像信号は、A/D変換部621で、r,g,bの多値デジタル画像データに変換される。
A/D変換された画像データは、シェーディング補正部622において所定のシェーディング補正が施される。このシェーディング補正は、画像読取部100におけるスキャナの露光ランプの照射ムラやCCDセンサの感度ムラを解消するものであって、プレスキャン時に原稿ガラス台の設置された白色基準板を読み込んで、このときの読み取った画像データから各画素の乗算比率を決めて内部メモリ(例えばRAM65)に記憶させておき、原稿読み取り時に、各画像データに上記内部メモリに記憶した乗算比率を乗算して補正するものである。
The image signal photoelectrically converted by the CCD sensor of the image reading unit 100 is converted by the A / D conversion unit 621 into r, g, b multi-value digital image data.
The A / D converted image data is subjected to predetermined shading correction in a shading correction unit 622. This shading correction eliminates the unevenness of the exposure lamp of the scanner and the unevenness of the sensitivity of the CCD sensor in the image reading unit 100, and reads the white reference plate on which the original glass table is placed during prescanning. The multiplication ratio of each pixel is determined from the read image data and stored in an internal memory (for example, the RAM 65), and is corrected by multiplying each image data by the multiplication ratio stored in the internal memory when reading a document. is there.

シェーディング補正された画像データは、原稿の反射率データであるため、LOG変換部623において実際の画像の濃度データDr,Dg,Dbに変換される。
なお、本複写機1はインターフェース(I/F)632を介してLANなどのネットワークに接続可能であり、当該ネットワークに接続された他の端末から画像データを受信できるようになっている。外部端末から画像データを受信した場合、それらはR,G,Bの濃度データである場合が多いので、上述したA/D変換部621、シェーディング補正部622、LOG変換部623におけるデータ処理は特に必要ない。
Since the shading-corrected image data is the document reflectance data, the LOG converter 623 converts the image data into actual image density data Dr, Dg, and Db.
The copying machine 1 can be connected to a network such as a LAN via an interface (I / F) 632 and can receive image data from other terminals connected to the network. When image data is received from an external terminal, they are often R, G, and B density data. Therefore, the data processing in the A / D conversion unit 621, shading correction unit 622, and LOG conversion unit 623 described above is particularly important. unnecessary.

濃度データDr,Dg,Dbは、BP処理部(墨加刷処理部)624に入力されて、黒色データKが生成される。ここで黒の生成を行うのは、フルカラー再現のために必要なシアン、マゼンタ、イエローを重ね合わせて黒を再現しても、各トナーの分光特性の影響により、鮮明な黒の再現が難しいためである。そのため、LOG変換部623から得られるR,G,B成分の濃度データDr,Dg,Dbの重なり合う濃度のうち一定の割合を黒の濃度データKとして出力する。   The density data Dr, Dg, and Db are input to a BP processing unit (black printing processing unit) 624, and black data K is generated. The reason for generating black here is that even if black is reproduced by overlaying cyan, magenta, and yellow necessary for full color reproduction, it is difficult to reproduce clear black due to the spectral characteristics of each toner. It is. Therefore, a certain ratio of the overlapping density of the density data Dr, Dg, and Db of the R, G, and B components obtained from the LOG conversion unit 623 is output as the black density data K.

また、UCR処理部(下色除去処理部)625は、濃度データDr,Dg,Dbから黒の濃度データとした値を差し引いた値に所定の係数を乗じて、濃度データDr’、Dg’、Db’として出力する。
R,G,BとC,M,Yは、相互に補色の関係にあり濃度は等しい筈であるが、実際は、CCDセンサ内のフィルタR,G,Bの透過特性とプリンタ部の各トナーC,M,Yの反射特性は、それぞれリニアには変化しないので、色補正部626では、上記濃度データDr’、Dg’、Db’に所定のマスキング係数を乗じて線型補正を加えて、C,M,Yの濃度データを生成して出力する。
The UCR processing unit (under color removal processing unit) 625 multiplies the density data Dr ′, Dg ′, Db by multiplying a value obtained by subtracting the black density data from the density data Dr, Dg, Db by a predetermined coefficient. Output as Db ′.
R, G, B and C, M, Y are complementary colors and should have the same density. Actually, however, the transmission characteristics of the filters R, G, B in the CCD sensor and the toner C of the printer unit , M, and Y do not change linearly, the color correction unit 626 multiplies the density data Dr ′, Dg ′, and Db ′ by a predetermined masking coefficient and applies linear correction to obtain C, M and Y density data are generated and output.

このようにして、BP処理部624、UCR処理部625、色補正部626において求められたC、M、Y、Kの各濃度データが次段のγ補正部627に入力され、その内部に格納された階調補正データ(以下、「γ補正データ」という。)に基づき階調補正される。
階調補正されたC、M、Y、Kの濃度データは、誤差拡散処理部628において誤差拡散処理された後、再現色ごとに画像メモリ63に格納される。
In this manner, the C, M, Y, and K density data obtained by the BP processing unit 624, the UCR processing unit 625, and the color correction unit 626 are input to the next stage γ correction unit 627 and stored therein. The gradation is corrected based on the gradation correction data (hereinafter referred to as “γ correction data”).
The tone-corrected C, M, Y, and K density data are subjected to error diffusion processing in the error diffusion processing unit 628 and then stored in the image memory 63 for each reproduced color.

図4は、上記誤差拡散処理部628の構成を示すブロック図である。
同図に示すように誤差拡散処理部628は、入力補正部6281、低値化部6282、差分演算部6283、誤差拡散マトリクス部6284、誤差値演算部6285、および、誤差データ更新部6286とから構成される。
入力補正部6281は、画像データの注目画素に周辺画素から分散されて累積した誤差を加算する。低値化部6282は、しきい値データを用いて、注目画素の画像データを量子化データとして出力する。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the error diffusion processing unit 628.
As shown in the figure, the error diffusion processing unit 628 includes an input correction unit 6281, a lowering unit 6282, a difference calculation unit 6283, an error diffusion matrix unit 6284, an error value calculation unit 6285, and an error data update unit 6286. Composed.
The input correction unit 6281 adds an error distributed and accumulated from surrounding pixels to the target pixel of the image data. The lowering unit 6282 outputs the image data of the target pixel as quantized data using the threshold data.

差分演算部6283は、入力補正部6281から出力された画像データの階調値と低値化部6282から出力された量子化データの階調値との誤差(以下、「低値化誤差」という。)を演算する。
誤差拡散マトリクス部6284は、画像データの低値化誤差を、それぞれの周辺画素に割り当てられた重み付けに応じて振り分ける機能要素である。ここでは、上記差分演算部6283で算出された階調値の誤差を周辺の画素に分配するために重み付けがマトリクス状に形成されており、例えば、当該注目画素に一番近い真上と真横の画素には、できるだけ注目画素の誤差を十分反映させる必要があり、重み付けが他の周辺画素よりも大きな「10倍」に設定されている。このように重み付けされた各画素の誤差配分値は、誤差演算部6285において当該重みの総和(本実施の形態の場合「64」)で除算され、誤差データ更新部6286に送出される。
The difference calculation unit 6283 is an error between the tone value of the image data output from the input correction unit 6281 and the tone value of the quantized data output from the lowering unit 6282 (hereinafter referred to as “lowering error”). )).
The error diffusion matrix unit 6284 is a functional element that distributes the lowering error of the image data according to the weight assigned to each peripheral pixel. Here, weights are formed in a matrix in order to distribute the error of the gradation value calculated by the difference calculation unit 6283 to surrounding pixels. For example, the weights directly above and right next to the target pixel are formed. The pixel needs to reflect the error of the pixel of interest as much as possible, and the weight is set to “10 times” larger than other peripheral pixels. The error distribution value of each pixel weighted in this way is divided by the sum of the weights (“64” in the case of the present embodiment) in the error calculation unit 6285 and sent to the error data update unit 6286.

誤差データ更新部6286は、今までの他の注目画素の低値化誤差による誤差配分値を画素ごとに累積して誤差データとして記憶しており、今回の誤差配分値を当該記憶されていた誤差配分値に加えて更新する。
そして、次の注目画素の画像データが入力補正部6281に入力されると、当該画素について記憶されている誤差データを入力補正部6281に出力し、入力補正部6281は、入力された画像データの階調値に上記誤差データを加え、以下その値に基づき上記した低値化および誤差配分の処理が繰り返される。
The error data updating unit 6286 accumulates the error distribution value due to the lowering error of the other target pixel so far for each pixel and stores it as error data, and stores the current error distribution value as the stored error. Update in addition to the distribution value.
When the image data of the next target pixel is input to the input correction unit 6281, the error data stored for the pixel is output to the input correction unit 6281. The input correction unit 6281 The error data is added to the gradation value, and the process of lowering the value and distributing the error is repeated based on the value.

このように誤差拡散処理は、各注目画素の階調値を低値化し、この低値化されたデータと低値化前の階調値との誤差を、周辺画素へ重み付け平均して加算することにより次の画素の階調値を修正していくため、1つ1つの画素について見れば、入力された画素の階調値と異なってはいるが、画素の集合として見たときには入力画像の階調値を十分反映することができるものである。   In this way, the error diffusion process lowers the gradation value of each pixel of interest, and adds the error between the lowered data and the gradation value before the reduction to the surrounding pixels by weighted averaging. As a result, the gradation value of the next pixel is corrected, so that when viewed for each pixel, the gradation value of the input pixel is different from that of the input pixel. The gradation value can be sufficiently reflected.

図3に戻り、画像信号処理部62は、さらに、後述するγ補正データ作成処理で使用するパターン記憶部629、検出処理部630、γ補正データ算出部631および誤差初期値決定部633を備える。
パターン記憶部629には、図5に示すような基準パターンの画像データ(以下「パターンデータ」という。)がC,M,Y,Kごとに格納されている。
Returning to FIG. 3, the image signal processing unit 62 further includes a pattern storage unit 629, a detection processing unit 630, a γ correction data calculation unit 631, and an error initial value determination unit 633 that are used in γ correction data creation processing described later.
The pattern storage unit 629 stores reference pattern image data (hereinafter referred to as “pattern data”) as shown in FIG. 5 for each of C, M, Y, and K.

図5では当該基準パターンの階調は、最大濃度部から最小濃度部まで副走査方向に連続して変化しているように見えるが、実際には例えば、250、240、230、220、・・・・、40、30、20、10、0というように10階調値ごとに26等分されて段階的に変化している(この10階調値ごとの幅を有する部分を本明細書においては便宜上「パッチ」と呼び、当該パッチ部分の画像データを「パッチデータ」という。したがって図5の基準パターンは、それぞれ250、240、230、220、・・・・、40、30、20、10、0の階調値を示す所定幅のパッチが副走査方向に連続して並んで形成されているとも表現でき、また、パターンデータは複数の階調値を示す各パッチデータからなる。)。   In FIG. 5, the gradation of the reference pattern seems to continuously change in the sub-scanning direction from the maximum density portion to the minimum density portion, but actually, for example, 250, 240, 230, 220,. .., 40, 30, 20, 10, 0, etc., which are divided into 26 equal parts for every 10 gradation values and change in stages (in this specification, a portion having a width for each 10 gradation values is Is referred to as “patch” for convenience, and the image data of the patch portion is referred to as “patch data.” Therefore, the reference patterns in FIG. 5 are 250, 240, 230, 220,. , It can be expressed that patches of a predetermined width indicating a gradation value of 0 are formed continuously in the sub-scanning direction, and the pattern data is composed of patch data indicating a plurality of gradation values).

また、1つのパッチの副走査方向の幅は、パターン検出センサ18の副走査方向の検出幅以上であって、中間転写ベルト15の走行中に当該パッチの濃度をパターン検出センサ18で検出するのに必要な幅が設定される。
誤差初期値決定部633は、パターン記憶部629から読み出したパターンデータの最初の注目画素についてその低値化誤差を調整するものである。
The width of one patch in the sub-scanning direction is equal to or larger than the detection width of the pattern detection sensor 18 in the sub-scanning direction, and the density of the patch is detected by the pattern detection sensor 18 while the intermediate transfer belt 15 is running. Is set to the required width.
The error initial value determination unit 633 adjusts the lowering error of the first target pixel of the pattern data read from the pattern storage unit 629.

誤差拡散法は、順次読み出した注目画素の誤差を周辺画素に次々に拡散して多数の画素により階調を擬似的に表現するようになっているので、特定の画素の低値化誤差を若干調整しても、当該パッチデータに基づき形成されたトナー像(以下、「トナーパッチ」という。)により擬似表現される階調値にはほとんど影響を与えないが、そのドットパターンは変化する。   In the error diffusion method, the error of the pixel of interest read sequentially is diffused one after another to the surrounding pixels, and the gradation is expressed in a pseudo manner by a large number of pixels. Even if the adjustment is made, the dot pattern changes although it hardly affects the gradation value that is pseudo-represented by the toner image formed based on the patch data (hereinafter referred to as “toner patch”).

そこで、パターン記憶部629から読み出された基準パターンのパターンデータが誤差拡散処理部628に入力されて誤差拡散処理された後、一旦画像メモリ63に格納され、γ補正データ作成時において、当該パターンデータが読み出されて、図6に示すように副走査方向に所定の間隔おいて3個の基準パターンP1〜P3が形成するが、この際、誤差初期値決定部633により、誤差拡散処理における誤差初期値を基準パターンP1〜P3で異ならせることにより、各パッチが同じ階調値を表示しながらも異なるドットパターンを有するようにしている。   Therefore, after the pattern data of the reference pattern read from the pattern storage unit 629 is input to the error diffusion processing unit 628 and subjected to error diffusion processing, the pattern data is temporarily stored in the image memory 63, and when the γ correction data is generated, the pattern data The data is read and three reference patterns P1 to P3 are formed at predetermined intervals in the sub-scanning direction as shown in FIG. 6. At this time, the error initial value determination unit 633 performs the error diffusion process. By making the error initial value different between the reference patterns P1 to P3, each patch has a different dot pattern while displaying the same gradation value.

図7は、ドットパターンが異なるトナーパッチが形成される様子を模式的に示すものである。本図では、理解しやすいように各基準パターンP1〜P3は、5段階の諧調値(例えば、30、80、130、180、230の階調値)を示す5つのパッチからなるものとする。
パターンデータを誤差拡散処理するに際し、基準パターンP1〜P3で、それぞれ初期誤差値を異なる「a」「b」「c」に設定することにより、例えば各基準パターンP1〜P3の階調値30を示すパッチP11〜P31をそれぞれ拡大してみると、左に示すP11〜P31のようになり、ドットパターンが明らかに異なっているのが分かる。ここで、各拡大されたパッチP11〜P31における○内は、パターン検出センサ18による検出領域の例を示しており、このように同一の階調値を示す各パッチにおいて相対的に同じ検出領域のドットパターンが異なる。
FIG. 7 schematically shows how toner patches having different dot patterns are formed. In this figure, for easy understanding, it is assumed that each of the reference patterns P1 to P3 is composed of five patches indicating gradation values of five levels (for example, gradation values of 30, 80, 130, 180, and 230).
When the pattern data is subjected to error diffusion processing, by setting the initial error values to different “a”, “b”, and “c” for the reference patterns P1 to P3, for example, the gradation value 30 of each reference pattern P1 to P3 is set. When the patches P11 to P31 shown are respectively enlarged, it becomes like P11 to P31 shown on the left, and it can be seen that the dot patterns are clearly different. Here, the circles in the enlarged patches P11 to P31 show examples of detection areas by the pattern detection sensor 18, and in this way, the patches having the same gradation value have relatively the same detection areas. The dot pattern is different.

この基準パターンP1〜P3が、C、M、Y、Kの各色について形成され、パターン検出センサ18によりパッチごとに相対的に同じ位置における濃度が検出される。
γ補正データ算出部631では、各パッチで示そうとする階調値と実際のパッチの代表濃度の関係から階調特性を求め、この関係が線型になるようにγ補正データを算出する。ここで算出されたγ補正データによりγ補正部627内部のγ補正データが更新され、以後、この更新されたγ補正データに基づき画像データの階調補正が実行される。
The reference patterns P <b> 1 to P <b> 3 are formed for each color of C, M, Y, and K, and the density at the relatively same position is detected by the pattern detection sensor 18 for each patch.
The γ correction data calculation unit 631 obtains gradation characteristics from the relationship between the gradation value to be indicated by each patch and the representative density of the actual patch, and calculates γ correction data so that this relationship is linear. The γ correction data in the γ correction unit 627 is updated with the γ correction data calculated here, and thereafter, tone correction of the image data is executed based on the updated γ correction data.

このように同一の階調値を示すパッチデータに基づき、異なるドットパターンを有するトナーパッチを形成し、これらについて検出された濃度値を平均して、これを当該階調値を示すトナーパッチの代表濃度とすれば、従来のように一の階調値を示す1個のトナーパッチについて1箇所の濃度のみを検出した場合に比較して、ドットパターンの偏在の影響を受けにくいパッチ濃度を得ることができる。   Thus, based on the patch data showing the same gradation value, toner patches having different dot patterns are formed, the density values detected for these are averaged, and this is represented as a representative toner patch showing the gradation value. In terms of density, it is possible to obtain a patch density that is less susceptible to the uneven distribution of dot patterns compared to the case where only one density is detected for one toner patch showing one gradation value as in the prior art. Can do.

ただし、より適正なパッチ濃度を得るために、各パッチの検出領域内のドットパターンのいずれもが「密」、もしくは「疎」の一方に偏ることがないように、上記初期誤差値a,b,cの値が予め適当に調整されていることが望ましいであろう。
(3)γ補正データ作成処理の内容
以下、上記γ補正データ作成処理の手順を、補正の対象となる画像データがシアンである場合を例にして、図8のフローチャートに基づき説明する。なお、このγ補正データ作成処理は、例えば、複写機1に電源を投入する度ごとや、所定時間経過するごと、もしくは画像形成動作の累積回数が所定回数を超えるごとに実行されるものである。
However, in order to obtain a more appropriate patch density, the initial error values a and b are set so that none of the dot patterns in the detection region of each patch is biased to either “dense” or “sparse”. , C should be appropriately adjusted in advance.
(3) Content of γ Correction Data Creation Process The procedure of the γ correction data creation process will be described below with reference to the flowchart of FIG. 8, taking as an example the case where the image data to be corrected is cyan. Note that this γ correction data creation processing is executed, for example, every time power is turned on to the copying machine 1, every time a predetermined time elapses, or every time the cumulative number of image forming operations exceeds a predetermined number. .

まず、シアンのパターンデータに誤差拡散処理を行って、中間転写ベルト15上に複数の基準パターン(本実施の形態ではP1〜P3の3個)を形成する。この際、基準パターンの各階調値のパッチデータについて、上述したように誤差初期値を変えて誤差拡散処理することにより、各パッチのドットパターンが異なる基準パターンP1〜P3が形成できる(ステップS1)。   First, error diffusion processing is performed on cyan pattern data to form a plurality of reference patterns (three in this embodiment, P1 to P3) on the intermediate transfer belt 15. At this time, the patch data of each gradation value of the reference pattern is subjected to error diffusion processing while changing the initial error value as described above, thereby forming reference patterns P1 to P3 having different dot patterns for each patch (step S1). .

より具体的に、例えば、基準パターンP1を形成する際には、シアンのパターンデータをパターン記憶部629から読み出して、その各階調値のパッチデータごとに最初の画素についての低値化誤差を、差分演算部6283(図4参照)の演算値で求められた値にかかわらず、誤差初期値決定部633から読み込んだ値「a」に設定し、当該パッチについて2番目以降の画素のデータについては通常の誤差拡散処理を行う。   More specifically, for example, when forming the reference pattern P1, the cyan pattern data is read from the pattern storage unit 629, and the lowering error for the first pixel is determined for each patch value of each gradation value. Regardless of the value obtained by the calculation value of the difference calculation unit 6283 (see FIG. 4), the value “a” read from the error initial value determination unit 633 is set, and the data of the second and subsequent pixels for the patch is set. Normal error diffusion processing is performed.

なお、各階調値のパッチデータの大きさは予め分かっているので、パターンデータの読み出し開始からの画素数をカウントすることにより、誤差拡散処理部628に入力された画素のデータが各階調値のパッチデータの最初の画素であるか否かについて判断できる。
このようにして誤差拡散処理されたパターンデータに基づき、基準パターンP1を形成後、所定の間隔をおいて、また、パターンデータが読み出され、今度は初期誤差を「b」にして誤差拡散処理して基準パターンP2が形成され、以下、同様にして初期誤差値を「c」にして基準パターンP3が形成される。
Since the size of the patch data of each gradation value is known in advance, by counting the number of pixels from the start of pattern data reading, the pixel data input to the error diffusion processing unit 628 is converted to each gradation value. It can be determined whether or not it is the first pixel of the patch data.
Based on the pattern data subjected to error diffusion processing in this way, after forming the reference pattern P1, the pattern data is read out at a predetermined interval and this time, the initial error is set to “b” and error diffusion processing is performed. Thus, the reference pattern P2 is formed. Thereafter, the reference pattern P3 is formed in the same manner with the initial error value set to “c”.

そして、各基準パターンP1〜P3の各階調値を示すパッチの濃度を検出してサンプリングする(ステップS2)。
具体的には、例えば、図6において各基準パターンP1〜P3の最高濃度部側のエッジをパターン検出センサ18で検出してからのクロック数をカウントする。
上記基準パターンの各パッチで示すべき階調値は、上記クロック数と対応して予め不図示のテーブルに格納されており、例えば、入力画像データの階調数が256であって、250、240、230、〜、30、20、10、0と10階調値ごとのパッチの濃度を検出する場合、基準パターンの当該階調値に対応するパッチの相対低に同じ検出位置が、上記クロック数でN1〜N26(N1<N26)として予め求められており、このクロック数をカウントすることにより、基準パターンP1〜P3について同じ階調値のパッチの相対的に同じ検出領域でありながらドットパターンの異なる場合の濃度検出値を3個サンプリングできることになる。
Then, the density of the patch indicating each gradation value of each of the reference patterns P1 to P3 is detected and sampled (step S2).
Specifically, for example, the number of clocks after the edge of the highest density portion side of each of the reference patterns P1 to P3 in FIG. 6 is detected by the pattern detection sensor 18 is counted.
The gradation value to be indicated by each patch of the reference pattern is stored in advance in a table (not shown) corresponding to the number of clocks. For example, the number of gradations of the input image data is 256, and 250, 240 , 230,..., 30, 20, 10, 0, and 10 when the density of the patch is detected, the same detection position as the relative low of the patch corresponding to the gradation value of the reference pattern is the number of clocks. N1 to N26 (N1 <N26) in advance, and by counting the number of clocks, the reference pattern P1 to P3 has a dot pattern of the dot pattern while being relatively the same detection area of patches of the same gradation value. Three density detection values in different cases can be sampled.

これらのサンプリング値は、該当する階調値に対応して検出処理部630内の不図示のテーブルに格納され、ここで各階調値に対応してサンプリングされた各3個の検出値の平均値が求められる(ステップS3)。
例えば、基準パターンP1〜P3の階調値60のパッチに対してついてそれぞれ検出値d1〜d3が得られたならば、この平均値(d1+d2+d3)/3を求め、この値を、階調値60を表示すべきパッチの代表濃度値とし、当該階調値に対応させて所定のテーブルに格納する。
These sampling values are stored in a table (not shown) in the detection processing unit 630 corresponding to the corresponding gradation values. Here, the average value of each of the three detection values sampled corresponding to each gradation value. Is obtained (step S3).
For example, if the detection values d1 to d3 are obtained for the patches having the gradation value 60 of the reference patterns P1 to P3, the average value (d1 + d2 + d3) / 3 is obtained, and this value is calculated as the gradation value 60. Is a representative density value of the patch to be displayed, and is stored in a predetermined table in correspondence with the gradation value.

ここで基準パターンP1〜P3の各パッチは、同じパターンデータについて、異なる誤差初期値を採用して誤差拡散処理して形成されたものであるから、全体のドットパターンが異なる。したがって、一の階調値を示す複数のパッチについて相対的にほぼ同じ位置の検出領域内のドットパターンも異なり、これらの濃度値を平均することにより、少なくともトナーパッチの濃度を1箇所で検出していた従来の場合よりも、ドットパターンの偏在の影響を受けにくいトナーパッチ濃度を取得することができるものである。   Here, since the patches of the reference patterns P1 to P3 are formed by performing error diffusion processing using different initial error values for the same pattern data, the overall dot patterns are different. Accordingly, the dot patterns in the detection regions at relatively the same positions are relatively different for a plurality of patches showing one gradation value. By averaging these density values, at least the density of the toner patch is detected at one location. Compared to the conventional case, it is possible to obtain a toner patch density that is less susceptible to the uneven distribution of dot patterns.

そして、γ補正データ算出部631において、上記各階調値に対応するパッチのそれぞれの代表濃度値に基づき、背景技術において説明したのと同様な手法でγ補正データ(γ曲線)が求められる(ステップS4)。
すなわち、各入力画像の階調値と、これに対応して形成されたパッチの上記代表濃度値から、まず階調特性を求め、次にこの階調特性を線型補正するようにγ補正データを算出し、そのルックアップテーブルを図3のγ補正部627内の不揮発性メモリに格納して更新する。
Then, the γ correction data calculation unit 631 obtains γ correction data (γ curve) by the same method as described in the background art based on the representative density values of the patches corresponding to the respective gradation values (step) S4).
That is, the tone characteristic is first obtained from the tone value of each input image and the representative density value of the patch formed corresponding thereto, and then the γ correction data is set so that the tone characteristic is linearly corrected. The calculated lookup table is stored in the nonvolatile memory in the γ correction unit 627 in FIG. 3 and updated.

このようなγ補正データを求める処理が、他のY、M、Kについても実行され、それぞれγ補正部627内の不揮発性メモリに格納される。
そして、画像形成時において、C,Y,M,Kのそれぞれの入力画像データに対して対応する上記γ補正データに基づき階調補正することにより、階調再現性に優れた画像を形成することができるものである。
Such processing for obtaining γ correction data is also performed for other Y, M, and K, and each is stored in a non-volatile memory in the γ correction unit 627.
At the time of image formation, gradation correction is performed based on the corresponding γ correction data for each of C, Y, M, and K input image data, thereby forming an image with excellent gradation reproducibility. It is something that can be done.

なお、本実施の形態においては、各パッチデータの最初の画素について、その低値化誤差を変更して異なるドットパターンを形成するようにしたが、それぞれのパッチの検出領域のドットパターンさえ異なればよいので、低値化誤差を調整する画素は、必ずしも各パッチパターンの最初の画素に限る必要はなく、検出領域のドットパターンに影響を与えることができる特定の画素について実行すればよい。また、一つの画素のみに限定されず、擬似表示すべき階調値に大きな変更をきたさない範囲内で、一つのパッチデータについて複数の画素の低値化誤差を変更するようにしてもよい。   In this embodiment, for the first pixel of each patch data, the lowering error is changed to form a different dot pattern. However, as long as the dot pattern in the detection area of each patch is different. Therefore, the pixel for adjusting the lowering error is not necessarily limited to the first pixel of each patch pattern, and may be executed for a specific pixel that can affect the dot pattern of the detection region. Further, the present invention is not limited to only one pixel, and lowering errors of a plurality of pixels may be changed for one patch data within a range that does not greatly change the gradation value to be pseudo-displayed.

また、一つの基準パターン(例えばP1)のみは初期誤差値を変更せず、そのまま全画素について従来通りの誤差拡散処理を行い、他の基準パターン形成時についてのみ初期誤差を変更するようにしてもよい。
なお、上述のような階調補正方法を実行するためのプログラムは、ROM66(図2)に予め格納されており、CPU61がこのプログラムを読み出して実行することにより的確な階調補正がなされる。
In addition, the initial error value is not changed for only one reference pattern (for example, P1), the conventional error diffusion process is performed for all the pixels as it is, and the initial error is changed only when another reference pattern is formed. Good.
A program for executing the above-described gradation correction method is stored in the ROM 66 (FIG. 2) in advance, and accurate gradation correction is performed by the CPU 61 reading and executing this program.

このようなプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、DVD、CD−ROM、CD−R、MO、PDなどの光記録媒体、Smart Media(登録商標)、COMPACTFLASH(登録商標)などのフラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態で、インターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。   Such programs include, for example, magnetic disks such as magnetic tape and flexible disks, optical recording media such as DVD, CD-ROM, CD-R, MO, and PD, Smart Media (registered trademark), COMPACT FLASH (registered trademark), etc. It can be recorded on various computer-readable recording media such as a flash memory recording medium, and may be produced, transferred, etc. in the form of the recording medium, or wired including the Internet in the form of a program. In some cases, the data is transmitted and supplied via various wireless networks, broadcasting, telecommunication lines, satellite communications, and the like.

<第2の実施の形態>
本第2の実施の形態においては、上記第1の実施の形態と画像信号処理部62におけるドットパターンの異なる基準パターンの作成方法のみが異なっているだけなので、以下では本実施の形態特有の構成についてのみ説明する。
すなわち、上記第1の実施の形態においては、基準パターンのパターンデータを誤差解散処理する際に、誤差初期値を異ならせることにより、各基準パターンP1〜P3のドットパターンを異ならせるようにしたが、本実施の形態では、各パッチデータを誤差拡散処理する際に、最初の何画素分は、その低値化誤差を周辺画素に拡散しない(すなわち、注目画素の低値化のみ行って、その誤差の配分は禁止する)ように制御することによってもドットパターンを変えるようにしている点に特徴がある。
<Second Embodiment>
The second embodiment is different from the first embodiment only in the method of creating a reference pattern having a different dot pattern in the image signal processing unit 62. Therefore, the configuration unique to the present embodiment is described below. Only will be described.
That is, in the first embodiment, when the pattern pattern data of the reference pattern is subjected to error dissolution processing, the error initial value is changed to change the dot patterns of the reference patterns P1 to P3. In this embodiment, when error diffusion processing is performed on each patch data, the lowering error is not diffused to surrounding pixels for the first several pixels (that is, only lowering of the target pixel is performed, The feature is that the dot pattern is also changed by controlling the distribution of errors).

図9は、この場合における画像信号処理部62の要部の構成を示す図である。同図に示すように本実施の形態においては、図3の画像信号処理部62において誤差初期値決定部633の代わりに誤差拡散開始位置決定部634が設けられている点が異なっている。
この誤差拡散開始位置決定部634内には、パッチデータにおけるいくつ目の画素から誤差拡散処理を開始するかの情報、具体的には画素数M1、M2、M3の値が格納されている。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the image signal processing unit 62 in this case. As shown in the figure, the present embodiment is different in that an error diffusion start position determining unit 634 is provided instead of the error initial value determining unit 633 in the image signal processing unit 62 of FIG.
The error diffusion start position determination unit 634 stores information on how many pixels in the patch data the error diffusion process starts, specifically the values of the pixel numbers M1, M2, and M3.

例えば、CPU61から基準パターンP1を形成するように指示があると、誤差拡散処理部628は、パターン記憶部629からパターンデータを読み出し、パッチデータ単位で誤差拡散処理を実行するが、誤差拡散開始位置決定部634は、パッチデータごとに入力された画素数をカウントしており、(M1−1)番目の画素までは、差分演算部6283に差分を演算することを禁止し、誤差が「0」の出力をさせ、単に低値化部6282で低値化された量子化データのみを出力していき(以下「単純低値化」という。)、M1番目の画素になると上記差分演算の禁止を解除して通常の誤差拡散処理を行う。この誤差拡散開始位置の画素数を基準パターンP2.P3の誤差拡散処理に際して、「M2」「M3」と変化させることにより、各基準パターンP1〜P3について同じ階調値を示すトナーパッチのドットパターンを変えることができる。   For example, when the CPU 61 instructs to form the reference pattern P1, the error diffusion processing unit 628 reads the pattern data from the pattern storage unit 629 and executes error diffusion processing in units of patch data. The determination unit 634 counts the number of pixels input for each piece of patch data, prohibits the difference calculation unit 6283 from calculating the difference up to the (M1-1) th pixel, and the error is “0”. Is output, and only the quantized data whose value is reduced by the lowering unit 6282 is output (hereinafter referred to as “simple lowering”). When the pixel becomes the M1th pixel, the above-described difference calculation is prohibited. Cancel and perform normal error diffusion processing. The number of pixels at the error diffusion start position is set as the reference pattern P2. In the error diffusion process of P3, the dot pattern of the toner patch showing the same gradation value can be changed for each of the reference patterns P1 to P3 by changing to “M2” and “M3”.

図10は、このようにして異なるドットパターンのトナーパッチが形成される様子を示す図であって、理解しやすいように各基準パターンP1〜P3は、図7の場合と同様5段階の諧調値(30、80、130、180、230の階調値)を示す5つのパッチからなるものとする。
同図に示すように。パターンデータを誤差拡散処理するに際し、基準パターンP1〜P3で、それぞれ誤差拡散処理をそれぞれ各パッチデータの最初の画素から「M1(本例ではM1=0に設定)」「M2」「M3」番目から開始するように設定して、単純低値化部分の画素数を変えることにより、例えば各基準パターンP1〜P3の階調値30を示すパッチP11〜P31をそれぞれ拡大してみると、左に示す四角の枠内のようになり、ドットパターンを異なっているのがよく分かる。
FIG. 10 is a diagram showing how toner patches having different dot patterns are formed in this way. For easy understanding, each reference pattern P1 to P3 has five gradation values as in FIG. It is assumed that it is composed of five patches indicating (tone values of 30, 80, 130, 180, 230).
As shown in the figure. When the pattern data is subjected to error diffusion processing, the error diffusion processing is performed for each of the reference patterns P1 to P3 from the first pixel of each patch data to “M1 (M1 = 0 in this example)”, “M2”, “M3” -th. For example, when the patches P11 to P31 indicating the gradation values 30 of the respective reference patterns P1 to P3 are enlarged by changing the number of pixels in the simple lowering portion, It can be seen that the dot pattern is different as shown in the square frame shown.

なお、画像データは通常は、画像の左上角の画素からデータを読み出すが、本実施の形態では、中間転写ベルト15の進行方向に高濃度側から(図10の下方から)トナーパッチを形成するようにしているので、各パッチの右下角が当該パッチデータの最初の画素となっている。
したがって、パターン検出センサ18による各トナーパッチの検出領域(各拡大図における○は当該検出領域の例を示している)においてもドットパターンが異なり、同一の階調値を示す各トナーパッチにおいて相対的な検出領域が全く同じであっても、それぞれ異なった検出結果が得られる。
The image data is normally read from the pixel at the upper left corner of the image, but in this embodiment, a toner patch is formed from the high density side (from the lower side of FIG. 10) in the traveling direction of the intermediate transfer belt 15. Thus, the lower right corner of each patch is the first pixel of the patch data.
Accordingly, the dot pattern is different even in the detection area of each toner patch by the pattern detection sensor 18 (circle in each enlarged view indicates an example of the detection area), and relative in each toner patch showing the same gradation value. Even if the detection areas are exactly the same, different detection results can be obtained.

これらの検出値を平均して、当該階調値を示すトナーパッチの代表濃度とすれば、従来のようにパッチの1箇所のみの濃度値のみを検出した場合に比較してドットパターンの偏在にあまり影響を受けないパッチ濃度を得ることができる。
ここで、より適正なトナーパッチの代表濃度を取得するため、一の階調値を示す複数のパッチの検出領域内のドットパターンが、いずれも「密」、もしくは「疎」の一方に偏らないように、上記初期誤差値M1、M2、M3の値を調整することが望ましいであろう。
If these detected values are averaged to obtain the representative density of the toner patch indicating the gradation value, the dot pattern is unevenly distributed as compared with the case where only the density value of only one location of the patch is detected as in the prior art. A patch density that is not significantly affected can be obtained.
Here, in order to obtain a more appropriate representative density of toner patches, the dot patterns in the detection areas of a plurality of patches showing one gradation value are not biased to either “dense” or “sparse”. Thus, it may be desirable to adjust the values of the initial error values M1, M2, and M3.

<第3の実施の形態>
本第3の実施の形態では、さらに異なる方法により、各階調値を示すトナーパッチについて擬似的な階調値を変えることなく、そのドットパターンのみを変更させるようにしている。
すなわち、本実施の形態においては、同一のパッチデータに、予め用意しておいた異なるノイズデータを畳重させた後、同一の条件で誤差拡散処理して、最終的にドットパターンの異なるトナーパッチを形成する。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, only a dot pattern of a toner patch indicating each tone value is changed without changing a pseudo tone value by a different method.
That is, in the present embodiment, different noise data prepared in advance is overlapped with the same patch data, and then error diffusion processing is performed under the same conditions, and finally the toner patches having different dot patterns. Form.

図11は、この場合における画像信号処理部62の要部の構成を示す図である。
同図に示すように、本実施の形態においては、図3の誤差初期値決定部633の代わりにノイズ記憶部635、ノイズ畳重部636が設けられている点が異なる。
ノイズ記憶部635は、内部の不揮発性メモリに異なるノイズデータを格納しており、ノイズ畳重部636は、基準パターンP1〜P3ごとに異なるノイズデータをノイズ記憶部636から読み出して、パターン記憶部629に格納されているパターンデータに重畳させた上で誤差拡散処理部638に出力する。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the image signal processing unit 62 in this case.
As shown in the figure, the present embodiment is different in that a noise storage unit 635 and a noise folding unit 636 are provided instead of the error initial value determination unit 633 of FIG.
The noise storage unit 635 stores different noise data in the internal nonvolatile memory, and the noise folding unit 636 reads out different noise data for each of the reference patterns P1 to P3 from the noise storage unit 636, and the pattern storage unit The data is superimposed on the pattern data stored in 629 and output to the error diffusion processing unit 638.

具体的に、例えば、パターン記憶部629に、図12(a)に示すように階調値4を示す8×8画素のパッチデータ601が格納されているとすると(但し、実際はもっと大きいサイズである。)、ノイズ記憶部635には、図12(b)に示すように同じく8×8画素のマトリクス上のノイズデータ(以下、「ノイズパターン」という。)602が記憶されており、ノイズ畳重部636においてこれらのデータを画素ごとに畳重して、図12(c)に示す畳重した画像データ603を得る。   Specifically, for example, assuming that the pattern storage unit 629 stores 8 × 8 pixel patch data 601 indicating a gradation value of 4 as shown in FIG. 12A (however, the actual size is larger). The noise storage unit 635 stores noise data (hereinafter referred to as “noise pattern”) 602 on a matrix of 8 × 8 pixels as shown in FIG. These data are folded for each pixel in the overlapping portion 636 to obtain the folded image data 603 shown in FIG.

ここで、ノイズパターン602は、画素値「0」と「1」と「−1」の値が適当に分布してなり、その画素値の総和が「0」となるように構成されている。このようにノイズパターンの各画素の総和を「0」とするのは、当該ノイズパターンを畳重することにより8×8の画素ブロック全体として表示すべき階調値(擬似階調値)が変化することがないようにするためである。   Here, the noise pattern 602 is configured such that the pixel values “0”, “1”, and “−1” are appropriately distributed, and the sum of the pixel values is “0”. In this way, the sum of the pixels of the noise pattern is set to “0” because the gradation value (pseudo gradation value) to be displayed as an entire 8 × 8 pixel block is changed by overlapping the noise pattern. This is to prevent you from doing it.

このようにノイズを畳重されたパッチデータを誤差拡散処理して得られた画像データに基づき形成されたトナーパッチのドットパターンは、ノイズを畳重していないパッチデータを誤差拡散処理した場合と異なってくることはいうまでもない。
また、ノイズパターンにおけるノイズの分布状態や各画素のノイズの大きさを変えることによってさらに別のドットパターンのトナーパッチを形成することが可能となる。
The dot pattern of the toner patch formed based on the image data obtained by error diffusion processing of the patch data on which noise is superimposed in this way is the case where the patch data on which noise is not superimposed is error diffusion processed. It goes without saying that they are different.
Further, it is possible to form a toner patch having a different dot pattern by changing the noise distribution state in the noise pattern and the noise level of each pixel.

図13は、本例の場合において異なるドットパターンのトナーパッチが形成される様子を示す図である。ここでも、理解しやすいように各基準パターンP1〜P3は、図7、図11の場合と同様に5段階の諧調値(30、80、130、180、230の階調値)を示す5つのパッチからなるものとする。
基準パターンP1、P2、P3における各パッチを形成する場合に、異なるノイズデータN1、N2、N3を畳重させるようにすると、例えば各基準パターンP1〜P3の階調値30を示すパッチP11〜P31をそれぞれ拡大してみると、左に示す四角の枠内のようになり、ドットパターンが異なっている。
FIG. 13 is a diagram illustrating a state where toner patches having different dot patterns are formed in the case of this example. Also here, for easy understanding, each of the reference patterns P1 to P3 has five gradation values (gradation values of 30, 80, 130, 180, and 230) as in the case of FIGS. It shall consist of patches.
When forming each patch in the reference patterns P1, P2, and P3, if different noise data N1, N2, and N3 are overlapped, for example, patches P11 to P31 indicating the gradation value 30 of each reference pattern P1 to P3. When each is enlarged, it becomes like the square frame shown on the left, and the dot pattern is different.

各拡大図の○内は、パターン検出センサ18による検出領域の例を示しており、本実施の形態においても同一の階調値を示す各パッチにおいて相対的な検出領域が全く同じであっても、それぞれドットパターンが異なるため異なった検出結果が得られる。そのため、これらの検出値の平均を当該階調値を示すパッチの代表濃度としてγ補正データを作成することにより、上記第1、第2の実施の形態同様、精度の高い階調補正が可能となる。   Circles in each enlarged view show examples of detection areas by the pattern detection sensor 18. Even in the present embodiment, even if the relative detection areas are the same in each patch showing the same gradation value. Since each dot pattern is different, different detection results are obtained. Therefore, by creating the γ correction data using the average of these detection values as the representative density of the patch indicating the gradation value, it is possible to perform highly accurate gradation correction as in the first and second embodiments. Become.

なお、基準パターンP1〜P3のうち一つは、ノイズデータを畳重しないものがあっても構わない。一般にN個の基準パターンを作成する場合には、異なるノイズパターンは少なくとも(N−1)種類必要である。それぞれのノイズパターンは、必要に応じ、そのノイズの位置(図12(b)の例では、8×8のマトリクスにおける「1」や「−1」の位置)やノイズの数、各ノイズの大きさなどが適宜に設定されてもよい。   One of the reference patterns P1 to P3 may be one that does not fold noise data. Generally, when N reference patterns are created, at least (N-1) types of different noise patterns are necessary. Each noise pattern has a noise position (“1” or “−1” position in the 8 × 8 matrix in the example of FIG. 12B), the number of noises, and the magnitude of each noise as necessary. The size may be set as appropriate.

<変形例>
以上、本発明を種々の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
(1)上述の各実施の形態においては、各階調値を示すパッチが図5に示すように連続して形成して一つの基準パターンを形成したが、必ずしもそうである必要はなく、副走査方向において所定の間隔をおいて各パッチが分離されて形成されていても構わない。また、基準パターンの数は、3つに限られず、それ以上の個数であってもよい。基準パターンの数を多くして同じ階調値を示すパッチについて、できるだけ多くの異なるドットパターンでの濃度を検出するようにすれば、その代表濃度がより適正にトナーパッチの濃度を指標するものとなるので、より的確なγ補正データが得られる。この場合、代表濃度は、上記実施の形態のように同一の階調を示す複数のパッチのサンプリング値を単純平均して求めてもよいし、検出値が最小と最大のものを除外して、残りの検出値のみを平均して、これを代表濃度値としても構わない。
<Modification>
Although the present invention has been described based on various embodiments, the content of the present invention is not limited to the specific examples shown in the above embodiments. For example, the following modifications are possible. An example can be considered.
(1) In each of the above-described embodiments, patches indicating each gradation value are continuously formed as shown in FIG. 5 to form one reference pattern. However, this is not always necessary, and sub-scanning is not necessarily required. Each patch may be separated and formed at a predetermined interval in the direction. Further, the number of reference patterns is not limited to three and may be more than that. For patches that show the same gradation value by increasing the number of reference patterns, if the density of as many different dot patterns as possible is detected, the representative density will more appropriately indicate the density of the toner patch. Therefore, more accurate γ correction data can be obtained. In this case, the representative density may be obtained by simply averaging the sampling values of a plurality of patches showing the same gradation as in the above embodiment, or the detection values having the minimum and maximum values are excluded, Only the remaining detection values may be averaged and used as the representative density value.

また、基準パターンは、最小でも2つ形成して、その検出値からγ補正データを求めるようにすれば、少なくとも従来の場合よりは正確に階調補正が行えるものである。
(2)上記各実施の形態では、入力画像の階調数を256とし、基準パターンとして、階調値が10ずつ変化する「0、10、20、30、・・・・、230、240、250」の26種類のトナーパッチを連続して配列したものを形成したが、さらに細かい幅で階調値が変化するトナーパッチを形成すれば、γ補正データの精度が高くなる。また、階調補正するためには、最低でも2つ以上の階調値を示すトナーパッチが必要である。
Further, if at least two reference patterns are formed and γ correction data is obtained from the detected values, gradation correction can be performed more accurately than at least the conventional case.
(2) In each of the above embodiments, the number of gradations of the input image is 256, and the gradation value changes by 10 as the reference pattern “0, 10, 20, 30,..., 230, 240, In this example, 26 types of toner patches of “250” are continuously arranged. However, if a toner patch whose gradation value changes with a finer width is formed, the accuracy of the γ correction data is increased. Further, in order to perform tone correction, a toner patch showing at least two tone values is required.

(3)上記各実施の形態では、中間転写ベルト上に形成された基準パターンを検出してγ補正データを求めたが、各感光体ドラムに形成された基準パターンのトナー像を感光体ドラムごとに設けられたパターン検出センサで検出するようにしても構わない。
また、記録シートに基準パターンを2次転写して、排紙路に設置されたトナー検出センサで検出することも可能であろう。
(3) In each of the above embodiments, the reference pattern formed on the intermediate transfer belt is detected to obtain the γ correction data. However, the toner image of the reference pattern formed on each photosensitive drum is transferred to each photosensitive drum. Detection may be performed by a pattern detection sensor provided in the apparatus.
In addition, it is possible to secondarily transfer the reference pattern onto the recording sheet and detect it with a toner detection sensor installed in the paper discharge path.

なお、上記各実施の形態の説明において基準パターンやトナーパッチの「濃度を検出する」とは、パターン検出センサの検出信号により直接、濃度値を取得するような場合のほか、当該センサの検出信号から一旦トナー付着量を求め、当該トナー付着量と濃度との相関関係を示すテーブル等を参照にして濃度に換算するような場合でも構わない。
(4)上記各実施の形態においては、入力された画像データの階調値を2値化して誤差拡散処理する例について述べたが、一般には入力画像データが階調数Lで表現される場合に、当該Lより少ない階調数K(=2(k=1,2,3,・・・・))に低値化さえすれば、誤差拡散処理を適用できる。通常は、Kは4〜16程度であり、これにより2値化の場合よりも階調変化を滑らかに表現できる。
In the description of each of the above embodiments, “detecting the density” of the reference pattern or toner patch means not only the case where the density value is directly acquired by the detection signal of the pattern detection sensor, but also the detection signal of the sensor. Alternatively, the toner adhesion amount may be once obtained from the toner and converted into the density with reference to a table or the like showing the correlation between the toner adhesion amount and the density.
(4) In each of the above-described embodiments, the example in which the gradation value of the input image data is binarized and the error diffusion process is performed has been described. In general, when the input image data is expressed by the number of gradations L. In addition, the error diffusion process can be applied as long as the number of gradations K (= 2 k (k = 1, 2, 3,...)) Smaller than L is reduced. Usually, K is about 4 to 16, and this makes it possible to express gradation changes more smoothly than in the case of binarization.

(5)同一の階調値を示すパッチデータに基づきドットパターンの異なるトナーパッチを作成する方法として、上述の第1〜第3の実施の形態で説明した方法のうちいずれか2つもしくは全部を併用することも可能である。
また、上記各実施の形態においては、パターン検出センサ18により同一の階調値を示す各トナーパッチについて相対的に同じ位置にある領域(図7、図10、図13の各図における○で示したセンサ検出領域の例参照)の濃度を検出するようにしているが、必ずしもそうである必要はなく、各トナーパッチの相対的に異なる位置の一部の領域の濃度を検出するようにしても構わない。通常、トナーパッチ全体のドットパターンが異なっていれば、そのどの一部の領域においてもドットの偏在状態が異なると考えられるからである。
(5) As a method of creating toner patches having different dot patterns based on patch data indicating the same gradation value, any two or all of the methods described in the first to third embodiments are used. It can also be used in combination.
Further, in each of the above-described embodiments, the toner patches showing the same gradation value by the pattern detection sensor 18 are relatively located at the same position (indicated by the circles in FIGS. 7, 10, and 13). (See the example of the sensor detection area). However, this is not necessarily the case, and the density of some areas at relatively different positions of each toner patch may be detected. I do not care. This is because, if the dot pattern of the entire toner patch is different, it is considered that the uneven distribution of dots is different in any part of the region.

(6)上記実施の形態では、本発明の画像形成装置をカラー複写機に適用した場合の例を説明したが、画像データを誤差拡散処理して階調表現する装置であれば、単なるプリンタ、ファクシミリ装置、MFP(Multiple Function Peripheral)、その他の各種画像形成装置に適用することが可能である。また、カラーの画像形成装置ばかりでなく、モノクロ専用の画像形成装置であっても構わない。   (6) In the above-described embodiment, an example in which the image forming apparatus of the present invention is applied to a color copying machine has been described. The present invention can be applied to a facsimile machine, an MFP (Multiple Function Peripheral), and other various image forming apparatuses. In addition to a color image forming apparatus, an image forming apparatus dedicated to monochrome may be used.

本発明は、誤差拡散法による階調表現が可能な画像形成装置一般に適用することができる。   The present invention can be applied to general image forming apparatuses capable of gradation expression by the error diffusion method.

本発明の第1の実施の形態にかかるタンデム式のカラー複写機1の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a tandem type color copying machine 1 according to a first embodiment of the present invention. 上記カラー複写機1の制御部60の構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a configuration of a control unit 60 of the color copying machine 1. FIG. 上記制御部60の画像信号処理部62の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image signal process part 62 of the said control part 60. FIG. 上記画像信号処理部62の誤差拡散処理部628の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the error diffusion process part 628 of the said image signal process part 62. FIG. 階調補正データ作成処理時に使用される基準パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the reference pattern used at the time of gradation correction data creation processing. 上記の基準パターンを3個中間転写ベルト上に形成した例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which three reference patterns are formed on an intermediate transfer belt. 第1の実施の形態において、各トナーパッチでドットパターンを異なっている様子を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which dot patterns are different for each toner patch in the first embodiment. 本発明のγ補正データ作成処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the (gamma) correction data creation process of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る画像信号処理部62の要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the image signal process part 62 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 第2の実施の形態において、各トナーパッチでドットパターンを異なっている様子を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which dot patterns are different for each toner patch in the second embodiment. 本発明の第3の実施の形態に係る画像信号処理部62の要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the image signal process part 62 which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 元のパッチデータ、ノイズデータおよびパッチデータとノイズデータを畳重した後のパッチデータの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the patch data after convolution of the original patch data, noise data, and patch data and noise data. 第3の実施の形態において、各トナーパッチでドットパターンを異なっている様子を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which dot patterns are different for each toner patch in the third embodiment. 誤差拡散法で表現された低濃度のトナーパッチの濃度を検出する際に、その検出位置によって検出結果が異なることを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating that when a density of a low density toner patch expressed by an error diffusion method is detected, a detection result varies depending on the detection position. 図13の検出結果によって得られた補正前の階調特性を示す図である。It is a figure which shows the gradation characteristic before correction | amendment obtained by the detection result of FIG. 図14の階調特性に基づき作成されたγ曲線を示す図である。It is a figure which shows the (gamma) curve produced based on the gradation characteristic of FIG. 図15のγ曲線により階調補正された階調特性を示す図である。It is a figure which shows the gradation characteristic by which the gradation correction | amendment was carried out by (gamma) curve of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 複写機
10 中間転写部
15 中間転写ベルト
18 パターン検出センサ
20 作像部
30 給紙部
40 2次転写部
50 定着部
60 制御部
61 CPU
62 画像信号処理部
63 画像メモリ
64 LEDアレイ駆動部
65 RAM
66 ROM
67 EEPROM
70 操作パネル
100 画像読取部
200 画像形成部
628 誤差拡散処理部
633 誤差初期値決定部
634 誤差拡散処理開始位置決定部
635 ノイズ記憶部
636 ノイズ畳重部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Copy machine 10 Intermediate transfer part 15 Intermediate transfer belt 18 Pattern detection sensor 20 Image forming part
30 Paper Feed Unit 40 Secondary Transfer Unit 50 Fixing Unit 60 Control Unit 61 CPU
62 Image signal processing unit 63 Image memory 64 LED array driving unit 65 RAM
66 ROM
67 EEPROM
70 Operation Panel 100 Image Reading Unit 200 Image Forming Unit 628 Error Diffusion Processing Unit
633 Error initial value determination unit 634 Error diffusion processing start position determination unit 635 Noise storage unit 636 Noise folding unit

Claims (7)

階調値の異なる複数のトナーパッチを形成するためのパッチ形成用画像データのそれぞれに、異なる条件下で誤差拡散処理を行って、各階調値について異なるドットパターンを有する複数のトナーパッチを形成するトナーパッチ形成手段と、
各階調値ごとに形成された複数のトナーパッチについて、それぞれの一部の領域の濃度を検出して、それらの検出濃度から各階調値を示すトナーパッチの代表濃度を取得する代表濃度取得手段と、
前記代表濃度の値に基づき階調補正データを作成し、入力画像データの階調を補正する階調補正手段と、
前記階調補正された入力画像データを誤差拡散法により処理して画像を形成する画像形成手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
Error diffusion processing is performed under different conditions on each of the patch forming image data for forming a plurality of toner patches having different gradation values, thereby forming a plurality of toner patches having different dot patterns for each gradation value. Toner patch forming means;
Representative density acquisition means for detecting the density of a part of each of a plurality of toner patches formed for each gradation value and acquiring the representative density of the toner patch indicating each gradation value from the detected density; ,
Gradation correction data for generating gradation correction data based on the representative density value and correcting the gradation of the input image data;
An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image by processing the gradation-corrected input image data by an error diffusion method.
前記代表濃度取得手段は、各階調値のそれぞれについて形成された複数のトナーパッチについて検出された濃度の平均値を、当該階調値を示すトナーパッチの代表濃度として取得することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The representative density acquisition unit acquires an average value of densities detected for a plurality of toner patches formed for each gradation value as a representative density of a toner patch indicating the gradation value. Item 2. The image forming apparatus according to Item 1. 前記トナーパッチ形成手段は、パッチ形成用画像データのうち、特定の画素のデータを誤差拡散処理するに際し、当該画素の階調値と、これを低値化して得られた値との誤差を変更することにより、同一の階調値に対して異なるドットパターンのトナーパッチを形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。   When the toner patch forming unit performs error diffusion processing on the data of a specific pixel in the image data for patch formation, the toner patch forming unit changes an error between the gradation value of the pixel and a value obtained by lowering the value. The image forming apparatus according to claim 1, wherein toner patches having different dot patterns are formed for the same gradation value. 前記特定の画素は、当該パッチ用画像データから読み出した最初の画素であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 3, wherein the specific pixel is a first pixel read from the patch image data. 前記トナーパッチ形成手段は、前記パッチ形成用画像データを誤差拡散処理するに際し、その誤差拡散処理を開始する画素の位置を異ならせることにより、同一の階調値に対して異なるドットパターンのトナーパッチを形成することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。   When the toner patch forming unit performs error diffusion processing on the image data for patch formation, the toner patches having different dot patterns with respect to the same gradation value are obtained by changing the position of the pixel from which the error diffusion processing is started. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is formed. 前記トナーパッチ形成手段は、前記パッチ用画像データを誤差拡散処理するに際し、当該パッチ形成用画像データに対し、その所定の画素ブロック単位における各画素の階調値の総和に影響を与えないノイズを畳重させることにより、同一の階調値に対して異なるドットパターンのトナーパッチを形成することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。   When the toner patch forming unit performs error diffusion processing on the patch image data, the toner patch forming unit generates noise that does not affect the sum of gradation values of each pixel in the predetermined pixel block unit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein toner patches having different dot patterns are formed with respect to the same gradation value by performing folding. 階調値の異なる複数のトナーパッチを形成するためのパッチ形成用画像データのそれぞれに、異なる条件下で誤差拡散処理を行って、各階調値について、異なるドットパターンを有する複数のトナーパッチを形成するトナーパッチ形成ステップと、
各階調値ごとに形成された複数のトナーパッチについて、それぞれの一部の領域の濃度を検出して、それらの検出濃度から各階調値を示すトナーパッチの代表濃度を取得する代表濃度取得ステップと、
前記代表濃度の値に基づき階調補正データを作成し、入力画像データの階調を補正する階調補正ステップと、
前記階調補正された入力画像データを誤差拡散法により処理して画像を形成する画像形成ステップと
を備えることを特徴とする画像形成方法。
Each of the patch formation image data for forming a plurality of toner patches having different gradation values is subjected to error diffusion processing under different conditions to form a plurality of toner patches having different dot patterns for each gradation value. A toner patch forming step,
A representative density acquisition step of detecting the density of a part of each of the plurality of toner patches formed for each tone value and acquiring the representative density of the toner patch indicating each tone value from the detected density; ,
A gradation correction step for creating gradation correction data based on the representative density value and correcting the gradation of the input image data;
An image forming step of processing the tone-corrected input image data by an error diffusion method to form an image.
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