(57)【要約】【課題】各パッチの読取を行って、階調補正の設定を行う場合、高精度に各パッチの画素値を得て階調補正に利用する【解決手段】画像形成装置は、階調補正用チャートを形成する画像形成部と、光源とイメージセンサを含む画像読取部と、シェーディング補正の白基準取得のため、それぞれ明るさの異なる複数種類の白基準板と、黒基準取得のために少なくとも１つの黒基準板と、シェーディング補正を行うシェーディング補正部と、を備え、用紙に印刷された階調補正用チャートを画像読取部で読み取って階調補正の設定を行う場合、シェーディング補正部は、通常読取時用白基準板よりも暗い、階調補正用白基準板を読み取った際のイメージセンサの出力に基づき白基準を定め、階調補正用黒基準板を読み取った際のイメージセンサの出力に基づき黒基準を定める。【選択図】図８
2011003950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃度の異なる複数のパッチを含む階調補正用チャートを形成する画像形成部と、
読取対象に光を照射する光源と、読取対象を読み取るためのイメージセンサを含む画像読取部と、
シェーディング補正での白基準取得のために設けられ、それぞれ明るさの異なる複数種類の白基準板と、
シェーディング補正での黒基準取得のために設けられる少なくとも１つの黒基準板と、
前記白基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力と、前記黒基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力又は前記光源消灯時の前記イメージセンサの出力に基づきシェーディング補正を行うシェーディング補正部と、を備え、
用紙に印刷された前記階調補正用チャートを前記画像読取部で読み取ることにより階調補正の設定を行う場合、
前記シェーディング補正部は、通常読取時用白基準板よりも暗い、階調補正用白基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力に基づき白基準を定め、階調補正用黒基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力に基づき黒基準を定めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
濃度の異なる複数のパッチを含む階調補正用チャートを形成する画像形成部と、
読取対象に光を照射する光源と、読取対象を読み取るためのイメージセンサを含む画像読取部と、
シェーディング補正での白基準取得のために設けられ、それぞれ明るさの異なる複数種類の白基準板と、
シェーディング補正での黒基準取得のために設けられ、それぞれ明るさの異なる複数種類の黒基準板と、
前記白基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力と、前記黒基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力に基づきシェーディング補正を行うシェーディング補正部と、を備え、
用紙に印刷された前記階調補正用チャートを前記画像読取部で読み取ることにより階調補正の設定を行う場合、
前記シェーディング補正部は、通常読取時用白基準板よりも暗い、階調補正用白基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力に基づき白基準を定め、通常読取時用黒基準板よりも明るい階調補正用黒基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力に基づき黒基準を定めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記シェーディング補正部がシェーディング補正を行った前記階調補正用チャートの画像データにおける各前記パッチの画素値と、前記階調補正用チャートの各前記パッチの画素値の理想値との比較に基づき、階調補正用データを生成する画像処理部を有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。
【請求項４】
前記画像処理部は、印刷の際、入力された画像データに対し、前記階調補正用データに基づき各画素の画素値の補正を施して画像データを出力することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成部は、像担持体としての感光体ドラムと、前記感光体ドラムを帯電させる帯電装置と、帯電後の前記感光体ドラムの走査・露光を行って静電潜像を形成する露光装置と、静電潜像に対しトナーを供給してトナー像を現像する現像装置と有し、
更に、前記画像形成部を制御する制御部と、
前記画像形成部で形成されたトナー像が１次転写される中間転写体を含み、用紙にトナー像の２次転写を行う中間転写部と、を有し、
前記制御部は、前記帯電装置による前記感光体ドラムの帯電電位と、前記現像装置内のトナーの薄層を担持する現像ローラに印加する現像バイアスと、トナー像の転写時に前記中間転写部が印加する転写バイアスの内、いずれか１つ、若しくは複数について調整することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階調補正用チャートを読み取って階調補正の設定を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の画像形成装置は、トナー像を形成する等により印刷を行うが、設置環境（湿度や温度）や、経年変化（例えば、電子写真方式の画像形成装置では感光体ドラムや現像剤の疲労）などにより、画像形成装置を構成する部材の特性が変化し、印刷された画像の階調（濃淡の度合、即ち、濃度）がずれてくることがある。ずれが生ずると、濃い部分と薄い部分の濃度差が少なくなる等、階調を適切に表現し難くなる。そこで、画像形成装置は、印刷された画像の階調を適正な状態に戻すため、階調補正の設定（キャリブレーション）機能が装備されることがある。
【０００３】
階調補正を行う画像形成装置が、例えば、特許文献１に記載されている。具体的に特許文献１には、原稿読み取り手段、カラー画像を記録媒体に記録する画像記録手段を備え、γ変換特性が異なり、且つ色成分毎に設けられた複数のγテーブルと、所定の濃度の階調パターンの画像信号を発生し、この階調パターンを画像記録手段が記録媒体上に記録し、階調パターンの所定の濃度と記録媒体を原稿読み取り手段が読み取った場合の階調パターンの濃度とを比較して複数のγテーブルから最適なγテーブルを選択するγテーブル選択手段とを有するカラー画像形成装置が記載されている。この構成により、ユーザが希望する階調を再現しようとする（特許文献１：請求項１、段落[０００５]等参照）。
【特許文献１】特開平０９−１７２５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の発明のように、複数のパッチからなる階調補正用チャートを印刷し、階調補正用チャートをスキャナ等で読み取って、階調補正の設定を行うことがある。一般に、スキャナ等での画像読取では、イメージセンサ（例えば、ＣＣＤ）の各受光素子の感度ばらつき、レンズ中心と周辺部での集光度差、光源の光量分布のムラ等で、画素の位置に依存した歪みが生ずる。この歪み補正のためシェーディング補正が行われる。一般に、シェーディング補正での白基準は、スキャナ等に設けられるほぼ純白の白色板を読み取ることで取得され、黒基準は、ランプの消灯状態で読み取りにより取得される。この白基準と黒基準の間で、イメージセンサの各画素の出力（例えば電圧）に応じて量子化され、各画素の画素値（例えば、グレースケールでは、８ビットの２５６階調）が定まる。
【０００５】
ところが、階調補正用チャートが印刷された用紙では、最も白い部分は、用紙自体の色である（例えば、地肌や余白部分）のに対し、白色板は純白といえるほど白く、一般に、白色板は用紙色よりも白い（明るい）。又、印刷物中で最も黒い（暗い）部分は、階調補正用チャートの各パッチのうち最も濃い（黒い）部分であるのに対し、黒基準はランプの消灯時の出力に基づき定まり、最大濃度のパッチの方が、明るい画素値を示す。即ち、従来のシェーディング補正における白基準と黒基準間の濃度範囲は、階調補正用チャートが印刷された用紙の濃度範囲に比べ広すぎる。
【０００６】
そうすると、通常のシェーディング補正の黒基準と白基準の濃度範囲でシェーディング補正を行うと、量子化における１段階あたりの刻み幅（１ステップ当たりの濃度範囲）が広くなる。従って、量子化誤差が生じやすく、階調補正用チャートを読み取っても、各パッチの画素値を精細に得難いという問題がある。例えば、目視では、２つのパッチ濃度が違っていると認識できるものの、１ステップ当たりの濃度範囲が広ければ、２つのパッチの画素値は同じ、又は、ほぼ同じということが生じる場合がある。
【０００７】
確かに、特許文献１記載の発明によれば、階調補正により、ユーザの希望する階調の再現という点では、一定の効果があると考えられる。しかし、階調補正用チャートの各パッチの高精度な画素値を得難いという問題には対応できず、これでは、正確な階調補正を行えるとは限らない。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、各パッチの読取を行って、階調補正の設定を行う場合、高精度に各パッチの画素値を得て階調補正に利用することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る画像形成装置は、濃度の異なる複数のパッチを含む階調補正用チャートを形成する画像形成部と、読取対象に光を照射する光源と、読取対象を読み取るためのイメージセンサを含む画像読取部と、シェーディング補正での白基準取得のために設けられ、それぞれ明るさの異なる複数種類の白基準板と、シェーディング補正での黒基準取得のために設けられる少なくとも１つの黒基準板と、前記白基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力と、前記黒基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力又は前記光源消灯時の前記イメージセンサの出力に基づきシェーディング補正を行うシェーディング補正部と、を備え、用紙に印刷された前記階調補正用チャートを前記画像読取部で読み取ることにより階調補正の設定を行う場合、前記シェーディング補正部は、通常読取時用白基準板よりも暗い、階調補正用白基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力に基づき白基準を定め、階調補正用黒基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力に基づき黒基準を定めることとした。
【００１０】
この構成によれば、階調補正用チャートが印刷された用紙の読み取りを行う階調補正の設定の際、通常読取時用白基準板よりも暗い、階調補正用白基準板を読み取った際のイメージセンサの出力に基づき白基準が定められる。又、光源消灯時よりも明るい黒基準が得られる階調補正用黒基準板を読み取った際のイメージセンサの出力に基づき黒基準が定められる。これにより、通常読取時よりも暗く、用紙の色に近い白基準と、通常読取時よりも明るく、最大濃度のパッチに近い黒基準が取得される。即ち、階調補正用チャートの読取時、読み取りにおける濃度範囲（全濃度域）をあえて狭くする。
【００１１】
従って、この構成によれば、１階調幅（１ステップ）当たりの濃度の範囲が狭くなり、各パッチの僅かな濃度差が的確に捉えられ、各パッチの画素値を高精度に得ることができる。そして、高精度に得られた各パッチの画素値を、例えば、製品出荷時や、製品設置時や、メンテナンス時になされる階調補正の設定（キャリブレーション）に利用することができる。
【００１２】
又、請求項２に係る画像形成装置は、濃度の異なる複数のパッチを含む階調補正用チャートを形成する画像形成部と、読取対象に光を照射する光源と、読取対象を読み取るためのイメージセンサを含む画像読取部と、シェーディング補正での白基準取得のために設けられ、それぞれ明るさの異なる複数種類の白基準板と、シェーディング補正での黒基準取得のために設けられ、それぞれ明るさの異なる複数種類の黒基準板と、前記白基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力と、前記黒基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力に基づきシェーディング補正を行うシェーディング補正部と、を備え、用紙に印刷された前記階調補正用チャートを前記画像読取部で読み取ることにより階調補正の設定を行う場合、前記シェーディング補正部は、通常読取時用白基準板よりも暗い、階調補正用白基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力に基づき白基準を定め、通常読取時用黒基準板よりも明るい階調補正用黒基準板を読み取った際の前記イメージセンサの出力に基づき黒基準を定めることとした。
【００１３】
この構成によれば、階調補正用チャートが印刷された用紙の読み取りを行う階調補正の設定の際、通常読取時用白基準板よりも暗い、階調補正用白基準板を読み取った際のイメージセンサの出力に基づき白基準が定められる。又、通常読取時用黒基準板よりも明るい黒基準が得られる階調補正用黒基準板を読み取った際のイメージセンサの出力に基づき黒基準が定められる。これにより、通常読取時よりも暗く用紙の色に近い白基準と、通常読取時よりも明るく最大濃度のパッチに近い黒基準が取得される。即ち、階調補正用チャートの読取時、読み取りにおける濃度範囲（全濃度域）をあえて狭くする。
【００１４】
従って、この構成によっても請求項１記載の発明と同様に、１階調幅（１ステップ）当たりの濃度の範囲が狭くなり、各パッチの僅かな濃度差が的確に捉えられ、各パッチの画素値を高精度に得ることができる。そして、高精度に得られた各パッチの画素値を、例えば、製品出荷時や、製品設置時や、メンテナンス時になされる階調補正の設定（キャリブレーション）に利用することができる。
【００１５】
又、請求項３に係る発明は、請求項１又は２の発明において、前記シェーディング補正部がシェーディング補正を行った前記階調補正用チャートの画像データにおける各前記パッチの画素値と、前記階調補正用チャートの各前記パッチの画素値の理想値との比較に基づき、階調補正用データを生成する画像処理部を有することとした。
【００１６】
この構成によれば、階調補正用チャートを読み取って実際に得られた各パッチの画素値と理想値との比較に基づき、画像処理部が、階調補正用データ（例えば、色変換テーブルやγ変換用データ等）を生成する。そして、高精度に得られた各パッチの画素値に基づき生成される階調補正用データは、適切、高精度なものとなる。
【００１７】
又、請求項４に係る発明は、請求項３の発明において、前記画像処理部は、印刷の際、入力された画像データに対し、前記階調補正用データに基づき各画素の画素値の補正を施して画像データを出力することとした。この構成によれば、画像処理部は、階調補正用データに基づき補正を施して画像データを出力する。これにより、各画素の画素値は、適切に補正される。
【００１８】
又、請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の発明において、前記画像形成部は、像担持体としての感光体ドラムと、前記感光体ドラムを帯電させる帯電装置と、帯電後の前記感光体ドラムの走査・露光を行って静電潜像を形成する露光装置と、静電潜像に対しトナーを供給してトナー像を現像する現像装置と有し、更に、前記画像形成部を制御する制御部と、前記画像形成部で形成されたトナー像が１次転写される中間転写体を含み、用紙にトナー像の２次転写を行う中間転写部と、を有し、前記制御部は、前記帯電装置による前記感光体ドラムの帯電電位と、前記現像装置内のトナーの薄層を担持する現像ローラに印加する現像バイアスと、トナー像の転写時に前記中間転写部が印加する転写バイアスの内、いずれか１つ、若しくは複数について調整することとした。
【００１９】
この構成によれば、制御部は、画像形成部での濃度に関するバイアス（電圧）を制御することにより、形成される画像の濃度を全体的に調整することができる。従って、画像形成部は、例えば、全体的に形成されるトナー像の濃度が薄くなっている場合、形成される画像を全体的に濃くするなど、階調補正用チャートの各パッチの画素値と理想値とのずれを無くすように画像を形成できる。
【発明の効果】
【００２０】
上述したように、本発明によれば、階調補正用チャートが印刷された用紙の読取で、高精度に各パッチの画素値を得ることができる。又、高精度に各パッチの画素値を得ることができるから、高精度な階調補正用のデータを得ることができる。従って、印刷を行う画像データの各画素の画素値の変換（階調補正）を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係る複写機の模型的正面断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成部の一部拡大模型的断面図である。
【図３】（ａ）は第１の実施形態に係る原稿搬送装置と画像読取部の一例を示す模型的正面断面図、（ｂ）はシェーディング板の一例を示す平面図である。
【図４】第１の実施形態の複写機のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係る画像読取部の一例を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る階調補正の設定時に利用する階調補正用チャートの一例である。
【図７】（ａ）は、出力しようとした画素値に対し、画像読取部で読み取られた画素値の対応関係の一例を示すグラフであり、（ｂ）は第１の実施形態に係るシェーディング補正の白基準と黒基準の一例の説明図である。
【図８】第１実施形態に係る複写機の階調補正の設定時の制御の一例を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態に係るシェーディング板の一例を示す平面図である。
【図１０】第２の実施形態に係る各モードでのシェーディング補正の白基準と黒基準の関係の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図８を参照しつつ説明する。但し、各実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。
【００２３】
まず、図１を用い、第１の実施形態に係る複写機１（画像形成装置に相当）の概略を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る複写機１の模型的正面断面図である。
【００２４】
（複写機１の構成の概要）
まず、図１に基づき、複写機１の概要を説明する。図１に示すように、最上位に原稿搬送装置３（詳細は後述）が設けられ、その下方に、原稿の画像を読み取る画像読取部２（詳細は後述）が配される。そして、複写機１の内部には、給紙部４ａ、用紙搬送路４ｂ、画像形成部５ａ（詳細は後述）、中間転写部６、定着部５ｂ等が配される。
【００２５】
尚、複写機１の正面前方には、複写機１の動作開始を指示するためのスタートキー７１や、タッチパネル式の液晶表示部７２を有する操作パネル７を設けることができる（図１に破線で図示）。例えば、液晶表示部７２は、タッチパネルによるメニュー選択で設定指示を受け付ける。又、液晶表示部７２は、使用者に対し複写機１の状態などの情報伝達の表示を行う。
【００２６】
又、本実施形態の複写機１では、複写機１の使用者や、メンテナンスを行うサービスマンは、操作パネル７を操作し、階調補正の設定（キャリブレーション）の実行を指示できる。階調補正の設定の実行を指示すると、濃度の異なる複数のパッチＰからなる階調補正用チャートＣ（階調補正用画像）が印刷される。そして、使用者等は、例えば、階調補正用チャートＣが印刷された用紙を載置読取用コンタクトガラス２１ｂに載置する。階調補正用チャートＣは、その後読み取られる。
【００２７】
給紙部４ａは、記録媒体として普通紙、再生紙、ラベル用紙、ＯＨＰシート等の各種用紙（Ａ４、Ｂ４等の各サイズの用紙に対応）を収納し、画像形成の際、用紙を供給する。用紙搬送路４ｂは、供給された用紙を排出トレイ４１まで搬送する。そのため、用紙搬送路４ｂには、搬送ローラ対４２等が複数設けられる。
【００２８】
中間転写部６は、画像形成部５ａの上方に設けられ、画像データに基づき、画像形成部５ａの各感光体ドラム５２の周面に形成されたトナー像の１次転写を受け、用紙にトナー像の２次転写を行う部分である。そして、中間転写ベルト６１（中間転写体に相当）は、下側の外周面と各感光体ドラム５２が当接するように、駆動ローラ６２、従動ローラ６３、４本の１次転写ローラ６４等に張架される。駆動ローラ６２にはモータ、ギア等の駆動手段（不図示）が接続され回転する。中間転写ベルト６１は、駆動ローラ６２の回転により、図１において時計方向（矢印方向）に周回する。ここで、１次転写ローラ６４は、各感光体ドラム５２に対向して１本ずつ回転可能に配され、１次転写ローラ６４に所定の大きさの電圧が印加される。電圧印加により、各色のトナー像が、各感光体ドラム５２から中間転写ベルト６１に１次転写される。この１次転写の際、各色のトナー像はずれなく重ね合わせられる。
【００２９】
そして、中間転写ベルト６１に当接し、駆動ローラ６２に対向し、回転可能に支持される２次転写ローラ６５が中間転写部６に設けられる。駆動ローラ６２と中間転写ベルト６１のニップに用紙とトナー像が進入した際、所定の電圧が２次転写ローラ６５に印加され、トナー像は用紙に２次転写される。ベルトクリーニング装置６６は、残トナー等を中間転写ベルト６１から除去し、清掃する。定着部５ｂは、用紙に転写されたトナー像を定着させる。用紙は定着部５ｂを通過する際に加圧・加熱され、トナー像が用紙に定着する。その後、用紙は排出トレイ４１に排出され、画像形成が完了する。
【００３０】
（画像形成部５ａの構成）
次に、図１及び図２に基づき、本発明の第１の実施形態に係る複写機１の画像形成部５ａを説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成部５ａの一部拡大模型的断面図である。
【００３１】
画像形成部５ａは、画像データに基づき記録媒体に印刷を行うため画像（トナー像）を形成する。又、画像形成部５ａは、濃度の異なる複数のパッチＰを含む階調補正用チャートＣを形成する。そして、画像形成部５ａは、図１に示すように、４つの画像形成ユニット５０Ｋ（ブラックのトナー像を形成）、５０Ｙ（イエローのトナー像を形成）、５０Ｃ（シアンのトナー像を形成）、５０Ｍ（マゼンタのトナー像を形成）と、画像データに基づき、帯電後の感光体ドラム５２の走査・露光を行って、静電潜像を形成する露光装置５１等で構成される。
【００３２】
このように、本実施形態の複写機１は、黒色を含む複数色のトナーを用いてカラートナー像（カラー画像）を形成可能である。尚、各画像形成ユニット５０は、使用するトナーの色が異なるが、基本的構成は同様であるから以下の説明では特に説明する場合を除き、Ｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍの記号は省略する。
【００３３】
そして、図２に示すように、各画像形成ユニット５０は、同図中に示す矢印方向に回転可能に支持され、モータ（不図示）等により、所定の方向に回転駆動される像担持体としての感光体ドラム５２を備える。又、感光体ドラム５２の周囲には、帯電装置５３、現像装置５４、清掃装置５５が配される。
【００３４】
帯電装置５３は、感光体ドラム５２の表面を所定電位に均一に帯電させる。露光装置５１は、帯電後の感光体ドラム５２表面を画像データにあわせ走査・露光する。そして、現像装置５４は、トナーを担持し、トナーを感光体ドラム５２に飛翔させるため現像バイアスが印加される現像ローラ５４ａを備える。現像装置５４は静電潜像に対しトナーを供給してトナー像を現像する（可視像化する）。清掃装置５５は、感光体ドラム５２の表面を清掃する。これらの構成により、トナー像が各感光体ドラム５２の周面に形成され、トナー像は、中間転写部６に１次転写される。
【００３５】
（原稿搬送装置３、画像読取部２の構成）
次に図３に基づき、本発明の第１の実施形態に係る原稿搬送装置３、画像読取部２の構成を説明する。図３（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る原稿搬送装置３と画像読取部２の一例を示す模型的正面断面図、（ｂ）はシェーディング板２９ａの一例を示す平面図である。
【００３６】
まず、原稿搬送装置３は、原稿を載置する原稿トレイ３１、原稿の搬送を行う複数の原稿搬送ローラ対３２、原稿搬送路３３、原稿排出トレイ３４を備える。原稿トレイ３１上の原稿は、１枚ずつ原稿搬送路３３に送り出される。送り出された原稿は、画像読取部２上面の送り読取用コンタクトガラス２１ａに接するように自動かつ連続的に搬送される。又、原稿搬送装置３は、紙面奥側設けられた支点（不図示）により、上方に持ち上げ可能であり、例えば書籍等の原稿を画像読取部２の上面の載置読取用コンタクトガラス２１ｂに載せることもできる。
【００３７】
次に、画像読取部２は、スキャナとしてユニット化され、原稿に光を照射し、その反射光に基づき原稿を読み取って画像データを生成する。例えば、画像読取部２は、第１移動枠２２１、第２移動枠２２２、レンズ２３、イメージセンサ２４等を備える。
【００３８】
第１移動枠２２１は、主走査方向に伸び、読取対象に光を照射するランプ２５（光源に相当）と第１ミラー２６１を備える。第２移動枠２２２は、第２ミラー２６２、第３ミラー２６３を備える。レンズ２３は、原稿の反射光を結像する。イメージセンサ２４（例えばＣＣＤ）は、読取対象を読み取るためのものであり、複数のライン状に、複数の受光素子が配される。そして、イメージセンサ２４は、ランプ２５から原稿に当たり、レンズ２３で結像された反射光が入射されることにより反射光量に応じた光電変換を行う。即ち、イメージセンサ２４は、読取対象からの反射光が入射され、読取対象を読み取る。
【００３９】
原稿搬送装置３を用いた原稿読取時、各移動枠は、送り読取用コンタクトガラス２１ａの下方で固定される。一方、載置読取用コンタクトガラス２１ｂ上の原稿を読み取る時、巻取ドラム２７の回転駆動により各移動枠を水平方向に移動させて読み取りが行われる（各移動枠と巻取ドラム２７は、ワイヤ２８で接続される）。尚、画像データの生成の詳細は後述する。又、巻取ドラム２７は、正逆回転する巻取モータ２７Ｍにより回転させられる（図５参照）。
【００４０】
ここで、送り読取用コンタクトガラス２１ａと載置読取用コンタクトガラス２１ｂの間には、原稿の搬送をガイドするガイド部材２９が設けられ、そして、ガイド部材２９の下面には、シェーディング補正を行う際の白基準や黒基準を得るためのシェーディング板２９ａが設けられる。シェーディング板２９ａは、画像読取装置１の主走査方向（原稿搬送方向と垂直な方向、図３（ａ）の紙面垂直方向）に伸びる板であり、このシェーディング板２９ａを読み取り、シェーディング補正における白基準や黒基準が定まる。
【００４１】
次に、図３（ｂ）に基づき、シェーディング板２９ａの構成を説明する。図３（ｂ）に示すように、シェーディング板２９ａは、画像読取装置１の主走査方向に伸び、それぞれ色の異なる細長い基準板を組み合わせたものである。具体的には、図３（ｂ）上方から、通常読取時用白基準板Ｗ０、階調補正用白基準板Ｗ１、階調補正用黒基準板Ｂ１である。このように、本実施形態の複写機１には、シェーディング補正での黒基準取得のために少なくとも１つの黒基準板が設けられる。
【００４２】
通常読取時用白基準板Ｗ０は、通常の原稿読取時に白基準を得るためのものであり、通常の原稿読取の実行前に読み取られる。尚、本実施形態では、通常の原稿読取時の黒基準は、ランプ２５の消灯状態のイメージセンサ２４の出力データに基づき定まる。一方、階調補正用白基準板Ｗ１は、階調補正の設定時に白基準を得るためのものであり、階調補正用チャートＣが印刷された用紙の読取前に読み取られる。階調補正用黒基準板Ｂ１は、階調補正の設定時に黒基準を得るためのものであり、階調補正用チャートＣが印刷された用紙の読取前に読み取られる。
【００４３】
ここで、階調補正用白基準板Ｗ１は、通常読取時用白基準板Ｗ０よりも暗い（例えば、明るい灰色）。即ち、シェーディング補正での白基準取得のために、それぞれ明るさの異なる複数種類の白基準板が設けられる。又、イメージセンサ２４の出力データは、階調補正用黒基準板Ｂ１（例えば、濃い灰色）を読み取った場合の方が、ランプ２５の消灯状態で読み取りを行った場合よりも、明るい値を示す。
【００４４】
（複写機１の制御におけるハードウェア構成）
次に、図４に基づき、本発明の第１の実施形態に係る複写機１のハードウェア構成を説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係る複写機１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【００４５】
図４に示すように、本実施形態に係る複写機１は、内部に制御部１０を有する。制御部１０は、複写機１全体の制御を司る。例えば、制御部１０は、ＣＰＵ１０ａ、記憶部１０ｂ等から構成される。ＣＰＵ１０ａは、中央演算処理装置であって、記憶部１０ｂに格納され、展開される制御プログラムに基づき複写機１の各部の制御や演算を行う。記憶部１０ｂは、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、フラッシュＲＯＭ等の記憶装置で構成される。記憶部１０ｂは、複写機１の制御用プログラム、制御用データ、設定データ、画像読取部２で読み取られた画像データ等を記憶する。
【００４６】
そして、制御部１０は、原稿搬送装置３や画像読取部２、及び、給紙部４ａ、用紙搬送路４ｂ、中間転写部６、画像形成部５ａ、定着部５ｂ、画像処理部９（詳細は後述）、操作パネル７等と接続され、記憶部１０ｂの制御プログラムやデータに基づき、適切に画像形成が行われるように各部の動作を制御する。又、例えば、制御部１０は、階調補正の設定実行等の操作パネル７への入力内容を把握する。
【００４７】
（画像読取部２のハードウェア構成と画像データの生成）
次に、図５に基づき、本発明の第１の実施形態に係る画像読取部２のハードウェア構成と画像データの生成を説明する。図５は、本発明の第１の実施形態に係る画像読取部２の一例を示すブロック図である。尚、画像データの流れは、白抜矢印で図示している。
【００４８】
画像読取部２には読取制御部２０が設けられる。読取制御部２０は、ＣＰＵ、メモリ、チップ等の各種電子部品が実装された基板である。そして、読取制御部２０は、複写機１本体の制御部１０と通信可能に接続される。又、読取制御部２０は、操作パネル７のスタートキー７１が押下された場合や、階調補正用チャートＣが印刷された用紙を読み取る場合など、各種原稿読取を行う場合、制御部１０からの指示を受ける。又、読取制御部２０は、巻取ドラム２７を回転させる巻取モータ２７Ｍやランプ２５やイメージセンサ２４等と接続され、例えば、巻取モータ２７Ｍの動作や、原稿に光を照射するランプ２５の点消灯や、イメージセンサ２４等の駆動等を制御する。即ち、読取制御部２０は、画像読取部２の動作を制御する。
【００４９】
画像読取部２での原稿の画像データ生成では、イメージセンサ２４は、画素ごとに反射光の強さに応じた電流（電圧）を出力する。尚、本実施形態の複写機１のイメージセンサ２４は、カラー対応のラインセンサであり、Ｒ、Ｇ、Ｂの各信号を出力する。そして、イメージセンサ２４の各出力電流（電圧）は、Ａ／Ｄ変換部２０ａに入力される。尚、Ａ／Ｄ変換部２０ａの前段に増幅器が設けられてもよい。Ａ／Ｄ変換部２０ａは、イメージセンサ２４の各画素のアナログの各出力電流（電圧）をディジタルデータ化し、シェーディング補正部８に出力する。
【００５０】
シェーディング補正部８は、原稿読み取り前にシェーディング板２９ａ（階調補正用白基準板Ｗ１、通常読取時用白基準板Ｗ０、階調補正用黒基準板Ｂ１）を読み取った際、或いは、ランプ２５の消灯状態のイメージセンサ２４の各画素の出力に基づくＡ／Ｄ変換部２０ａからのディジタルデータを白基準、黒基準として取得する。即ち、シェーディング補正部８は、白基準板を読み取った際のイメージセンサ２４の出力と、黒基準板を読み取った際のイメージセンサ２４の出力又は光源消灯時のイメージセンサ２４の出力に基づきシェーディング補正を行う。
【００５１】
イメージセンサ２４において、ライン状に配された各画素に相当する各受光素子のばらつき（個体特性差）や、レンズ２３の中心部と周辺部の集光度の違いや、ランプ２５の位置による発光量のムラ等によって、主走査方向において同一濃度の各基準板や、原稿を読み取っても、画素の位置により、イメージセンサ２４の各受光素子が出力する電流（電圧）差が生ずる。そこで、シェーディング補正部８は、ランプ消灯状態若しくは各基準板を読み取った際のイメージセンサ２４の出力に基づき、各画素について白基準と黒基準を定める。その後、シェーディング補正部８は、各画素について、白基準及び黒基準の間で、イメージセンサ２４の出力（Ａ／Ｄ変換後のディジタルデータ）の大きさに応じて、階調化（量子化）を行う。
【００５２】
例えば、シェーディング補正部８が白黒の画像データを出力する場合、１画素当たり８ビット（例えば、２５６階調）で出力し、各画素の値が画素値となる。カラーの場合、ＲＧＢで１画素当たり、計２４ビットに量子化を行う（例えば、Ｒｅｄ＝８ビット、Ｇｒｅｅｎ＝８ビット、Ｂｌｕｅ＝８ビット、それぞれ０〜２５５の値を取り、２５６階調）。画像データの扱いでは、各チャンネル８ビット分の画素値を有するとすれば、黒のデータの画素値を（Ｒ；Ｇ；Ｂ＝２５５，２５５，２５５）として扱う場合もあり得るが、本実施形態における以下の説明では、白側を２５５、黒側を０として統一して扱う。
【００５３】
具体的な白基準と黒基準について、シェーディング補正部８は、階調補正用チャートＣの読取の場合、階調補正用白基準板Ｗ１と階調補正用黒基準板Ｂ１を読み取った際のイメージセンサ２４の出力（Ａ／Ｄ変換後のディジタルデータ）における各受光素子の出力値を階調補正の設定時での白基準と黒基準として取得する。又、コピーやスキャン等の通常の原稿読取時、シェーディング補正部８は、通常読取時用白基準板Ｗ０を読み取った際、及び、ランプ２５の消灯時のイメージセンサ２４の出力（Ａ／Ｄ変換後のディジタルデータ）における各受光素子の出力値を通常読取時での白基準と黒基準として取得する。
【００５４】
その結果、階調補正の設定時では、シェーディング補正部８は、カラーの画像データの場合、例えば、階調補正用黒基準板Ｂ１を読み取った際のイメージセンサ２４の出力値を（Ｒ；Ｇ；Ｂ＝０，０，０）と量子化し、階調補正用白基準板Ｗ１を読み取った際のイメージセンサ２４の出力値を（Ｒ；Ｇ；Ｂ＝２５５，２５５，２５５）と量子化する。又、例えば通常読取時では、シェーディング補正部８は、カラーの画像データの場合、ランプ２５の消灯時のイメージセンサ２４の出力値を（Ｒ；Ｇ；Ｂ＝０，０，０）と量子化し、通常読取時用白基準板Ｗ０を読み取った際のイメージセンサ２４の出力値を（Ｒ；Ｇ；Ｂ＝２５５，２５５，２５５）と量子化する。
【００５５】
そして、シェーディング補正部８が出力する原稿画像の画像データは、画像処理部９に入力される。本実施形態の画像処理部９は、画像データに関する演算や作業領域としてのワークＲＡＭや専用回路としてのＡＳＩＣ等を組み合わせて構成される回路である。尚、制御部１０のＣＰＵ１０ａや記憶部１０ｂに画像処理プログラムを格納してソフトウェア的に制御部１０を画像処理部９として機能させることもできる。
【００５６】
そして、画像処理部９は、例えば、階調補正用チャートＣが印刷された用紙を読み取った際の各パッチＰの画素値と、階調補正用チャートＣにおける各パッチＰの理想的な画素値を比較し、実際の印刷における濃度の状態を把握する。そして、画像処理部９は、例えば、理想的な画素値よりも低濃度であれば濃く印刷されるように、或いは、理想的な画素値よりも高濃度であれば薄く印刷されるように、画素の画素値を変換するための階調補正用データを生成する。
【００５７】
画像処理部９が生成する階調補正用データとしては、例えば、画像データ中の各画素の画素値の変換前と変換後の対応関係を示すデータテーブルであってもよいし、γ変換特性を示すトーンカーブであってもよい。又、記憶部１０ｂや画像処理部９のメモリにγ補正を行うため、各色について複数のγ変換用のトーンカーブを示すデータを記憶させておき、各パッチＰの実際の画素値と理想値との差が最も少なくなるトーンカーブを示すデータを階調補正用データとしてもよい（例えば、画像処理部９がトーンカーブを選択）。
【００５８】
尚、画像処理部９は、上記の他、拡大縮小処理、画像データのデータ形式変換処理等、各種画像処理を行うことができる。しかし、実行可能な画像処理は多岐にわたるので、以下の説明では、画像処理部９は、公知の画像処理を行えるものとして、階調補正に関するもの以外の画像処理の説明は割愛する。
【００５９】
そして、コピー時など、原稿を読み取って得られた画像データに対し、画像処理部９は、階調補正用データに基づき、画像データ内の各画素の画素値の補正（変換）を行う。画像処理部９が画像処理を施した後の画像データは、例えば、画像形成部５ａの露光装置５１に送られ、各感光体ドラム５２の走査・露光に用いられる。これにより、階調補正後の画像データに基づき印刷を行うことができる（コピー機能）。又、例えば、画像処理部９が階調補正後の画像データを記憶部１０ｂに送り、記憶部１０ｂに記憶させておくこともできる（スキャナ機能）。
【００６０】
尚、図５に示すように、原稿搬送装置３には原稿搬送制御部３０が設けられる。原稿搬送制御部３０は、複合機本体の制御部１０と通信可能に接続され、操作パネル７のスタートキー７１が押下された場合など、原稿トレイ３１に載置された原稿の読み取りを行う場合、複合機本体の制御部１０からの指示を受ける。そして、原稿搬送制御部３０は、例えば、原稿を搬送する各種回転体を回転させる原稿搬送モータ３Ｍ等を制御する。これにより、原稿搬送装置３の動作が制御される。
【００６１】
（階調補正用チャートＣ）
次に、図６に基づき、階調補正の設定時に利用する階調補正用チャートＣの一例を説明する。図６は、本発明の第１の実施形態に係る階調補正の設定時に利用する階調補正用チャートＣの一例である。
【００６２】
階調補正の設定を行う場合、制御部１０は、操作パネル７へのサービスマンや使用者の入力を受け、記憶部１０ｂに記憶され、図６に示すような階調補正用チャートＣの画像データを読み出す。そして、階調補正用チャートＣの画像データに基づき、階調補正用チャートＣの印刷を行う。
【００６３】
本実施形態における階調補正用チャートＣは、図６に示すように、それぞれ濃度が異なる複数のパッチＰが配される。階調補正用チャートＣが印刷された用紙は、画像読取部２３で読み取られ、階調補正用チャートＣの画像データは、階調補正の設定に利用される。そして、階調補正用チャートＣには、複数のパッチＰが含まれる。この複数のパッチＰはいずれかのパッチ群Ｇに属する。例えば、図６の左から順に、複数のシアンのパッチＰからなるパッチ群ＧＣ、複数のマゼンタのパッチＰからなるパッチ群ＧＭ、複数のイエローのパッチＰからなるパッチ群ＧＹ、複数のブラックのパッチＰからなるパッチ群ＧＫと配列される。尚、これらの各パッチ群Ｇは順不同である。
【００６４】
シアンのパッチ群ＧＣは、例えば１６個のパッチＰを含む。例えば、１６個のパッチＰは、主走査方向に２つ、副走査方向に８つ配列される。しかし、階調補正用チャートＣを記録する用紙内であれば、配列方法に特段の決まりはない。又、１パッチ群Ｇ当たりのパッチＰの数も１６個に限られない（８個や３２個、厳密には本実施形態では１〜２５６個までの範囲）。又、マゼンタのパッチ群ＧＭ、イエローのパッチ群ＧＹ、ブラックのパッチ群ＧＫも同様に、例えば１６個のパッチＰで構成される。
【００６５】
そして、図６に２点鎖線で示すように、各パッチ群Ｇでは、左上隅のパッチＰが最も低濃度とされ、右下隅のパッチＰが最も高濃度とされる。又、最低濃度のパッチＰから最高濃度のパッチＰまで、次第に濃度が高くなる。即ち、各パッチＰの濃度は、異なるように形成される。尚、各パッチＰの濃度は、例えば、各色のトナーの全階調（例えば、２５６階調）を１６個に等分し、１６個に等分した各領域の代表値とできる。
【００６６】
（各基準板の濃度の関係）
次に、図７に基づき、本発明の第１の実施形態に係る各基準板の濃度の関係の一例を説明する。図７は、（ａ）は、出力しようとした画素値に対し、画像読取部２で読み取られた画素値の対応関係の一例を示すグラフであり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係るシェーディング補正の白基準と黒基準の一例の説明図である。尚、以下では、ブラックのパッチ群ＧＫを読み取った場合の例を代表として説明するが、イエロー、シアン、マゼンタの各色のパッチＰを読み取った場合も同様のことが当てはまる。
【００６７】
まず、図７（ａ）を説明する。一般に、トナーの濃度が高いほど（例えば、濃いパッチＰほど、図７（ａ）で破線囲の領域）、印刷物におけるトナー像の濃度は、飽和傾向を示す。例えば、階調補正用チャートＣの画像データでの各パッチＰの画素値の差が均一でもパッチＰが高濃度になるほど、読み取りで得られた各パッチＰの画素値の差は小さくなる傾向を示す。
【００６８】
一方で、シェーディング補正部８は、白基準と黒基準のイメージセンサ２４の出力値（ディジタルデータ値）の間を定められた段階で刻む（例えば、８ビット２５６階調）。そして、各パッチＰを読み取った際のイメージセンサ２４の出力値（ディジタルデータ）の属する段階により、各パッチＰの画素値が定まる。
【００６９】
従来のように、純白の白色板を読み取って白基準を得て、一方、ランプ消灯時のイメージセンサ２４に基づき黒基準を得て、濃度の範囲を広くとれば、１段階（刻まれた１ステップ）あたりの濃度の範囲は広くなる。そうすると、濃いパッチＰほど、画素値は飽和傾向を示すところ、異なるパッチＰを読み取って得られたイメージセンサ２４の出力値が同じ段階に属することが生じ得る。即ち、高濃度で飽和傾向の領域では、読み取りで得られた各パッチＰの画素値の差が出なくなることがある。
【００７０】
ここで、階調補正の設定のため、階調補正用チャートＣを読み取る際、最も白い部分は用紙色部分（地肌や余白）である。又、最も黒い分は、最大濃度で印字されている部分である（例えば、ブラックの最大濃度のパッチＰ）。従って、実際の読取対象における濃度範囲は、用紙色〜最大濃度印字部分までであり、純白に近い白基準からランプ消灯時のイメージセンサ２４の出力から得られる黒基準までの広範な濃度範囲は必要ない。そこで、高濃度のパッチＰでの画素値の差が出なくなることを避けるため、本実施形態の複写機１では、階調補正用白基準板Ｗ１と階調補正用黒基準板Ｂ１が設けられるので、図７（ｂ）に基づき、各基準板の濃度の関係を説明する。
【００７１】
まず、白基準板を説明すると、図７（ｂ）に示すように、階調補正用白基準板Ｗ１は、純白に近い通常読取時用白基準板Ｗ０よりも暗い。そして、例えば、階調補正用白基準板Ｗ１は、用紙よりも若干明るくされる（同程度の白さでもよい）。即ち、白さの度合の関係は、用紙＜階調補正用白基準板Ｗ１＜通常読取時用白基準板Ｗ０となる。尚、用紙の白さは様々であるが、例えば、複写機１の製造者が好適と指定する標準用紙を基準として、階調補正用白基準板Ｗ１の白さを定めることができる。
【００７２】
次に、黒基準板を説明する。図７（ｂ）に示すように、階調補正用黒基準板Ｂ１は、ランプ消灯時に取得される黒よりも明るい。言い換えると、イメージセンサ２４の各画素の出力値は、消灯時よりも階調補正用白基準板Ｗ１を読み取った場合の方が大きい（明るい）。又、例えば、階調補正用黒基準板Ｂ１は、印刷の最大濃度よりも暗くされる（同程度の黒さでもよい）。即ち、黒さの度合の関係は、印刷最大濃度＜階調補正用黒基準板Ｂ１＜通常読取時用黒基準となる。尚、印刷できる最大濃度は、トナーの特性等、複写機１の仕様上、予め定まっている。そのため、階調補正用黒基準板Ｂ１の濃度は、複写機１の仕様上、出力（印刷）できる最大濃度を基準として定めることができる。
【００７３】
そして、階調補正用チャートＣの読み取りでは、画像読取部２は、階調補正用白基準板Ｗ１と階調補正用黒基準板Ｂ１を読み取る。その読み取り結果を基に、シェーディング補正部８は、白基準と黒基準を定める。その結果、図７（ｂ）に示すように、階調補正用チャートＣの読取時の濃度範囲は、通常読取時よりも狭くなる。
【００７４】
このように、階調補正の設定時の白基準と黒基準の濃度範囲を狭めるので、白基準と黒基準の間の１段階（刻まれた１ステップ）あたりの濃度の範囲は通常読取時よりも狭くなる。そうすると、濃いパッチＰでの画素値の飽和傾向があっても、各パッチＰの濃度差を精度良く捉えることができる。即ち、飽和を示す領域で、パッチＰ間の濃度差が僅かであっても、読み取りで得られた各パッチＰの画素値の差が明確に出る。
【００７５】
（階調補正の設定時の制御）
次に、図８に基づき、本発明の第１の実施形態に係る複写機１での階調補正の設定時（キャリブレーション時）の制御の一例を説明する。図８は、本発明の第１実施形態に係る複写機１の階調補正の設定時の制御の一例を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、図８におけるスタートは、サービスマンや使用者によって、階調補正（キャリブレーション）の設定の実行指示が操作パネル７になされた時点である。尚、予め定められた枚数（例えば、数百〜数千枚）の印刷が行われた場合、不図示の温度センサや湿度センサで大きな環境変化が確認された場合等、適宜のタイミングで、階調補正の設定が実行されてもよい。
【００７７】
そして、階調補正の設定を行う場合、制御部１０は、例えば、記憶部１０ｂに記憶される階調補正用チャートＣの画像データを読み出し、画像形成部５ａに階調補正用チャートＣの印刷を行わせる(ステップ♯１)。このとき、以前に設定されていた階調補正用データがあれば、階調補正を行って階調補正用チャートＣの印刷が行われても良い。この場合、階調補正の設定は、以前の階調補正用データの修正する作業といえる。又、階調補正用データの有無を問わず、階調補正を行わないで階調補正用チャートＣを印刷しても良い。この場合、階調補正の設定は、新たに階調補正用データを得る作業となる。
【００７８】
次に、階調補正用チャートＣの読み取りが開始される（ステップ♯２）。この読み取りは、例えば、サービスマン等が階調補正用チャートＣが印刷された用紙を、原稿搬送装置３２の原稿トレイ２１や載置読取用コンタクトガラス２１ｂに載置し、操作パネル７のスタートキー７１を押すことにより開始される。
【００７９】
次に、階調補正用チャートＣの読み取り前に、読取制御部２０は、白基準を取得するため、巻取モータ２７Ｍを駆動させ、各移動枠を移動させて、シェーディング板２９ａのうちの階調補正用白基準板Ｗ１の読み取りを行わせる（ステップ♯３）。そして、イメージセンサ２４の出力に基づくディジタルデータを受けたシェーディング補正部８は、白基準を取得する（ステップ♯４）。
【００８０】
更に、読取制御部２０は、階調補正時での黒基準を取得するため、巻取モータ２７Ｍを駆動させ、各移動枠を移動させて、シェーディング板２９ａのうちの階調補正用黒基準板Ｂ１の読み取りを行わせる（ステップ♯５）。そして、イメージセンサ２４の出力に基づくディジタルデータを受けたシェーディング補正部８は、画素ごとに階調補正時の黒基準を取得する（ステップ♯６）。即ち、用紙に印刷された階調補正用チャートＣを画像読取部２で読み取ることにより階調補正の設定を行う場合、シェーディング補正部８は、通常読取時用白基準板Ｗ０よりも暗い、階調補正用白基準板Ｗ１を読み取った際のイメージセンサ２４の出力に基づき白基準を定め、階調補正用黒基準板Ｂ１を読み取った際のイメージセンサ２４の出力に基づき黒基準を定める。
【００８１】
次に、制御部１０は読取制御部２０に階調補正用チャートＣが印刷された用紙の読み取りを指示する（ステップ♯７）。この指示を受けた読取制御部２０は、巻取モータ２７Ｍを駆動させる等により、階調補正用チャートＣの読み取りを行わせる（ステップ♯８）。そして、階調補正用チャートＣ内の各パッチＰの画素値が取得される（ステップ♯９）。
【００８２】
その後、例えば、各パッチＰの画素値は、画像処理部９に入力され、例えば、画像処理部９は、実際に印刷されている各パッチＰの濃度の状況を把握し、階調補正用白基準板Ｗ１と階調補正用黒基準板Ｂ１を用いて読み取った際の各パッチＰの理想的な画素値と比較し、画像形成部５ａは、印刷時のトナー像の濃度が理想的な濃度となるように、階調補正用データを生成し、例えば、記憶部１０ｂに記憶する（ステップ♯１０）。尚、階調補正用データの生成は、制御部１０が行ってもよい。即ち、画像処理部９は、シェーディング補正部８がシェーディング補正を行った階調補正用チャートＣの画像データにおける各パッチＰの画素値と、階調補正用チャートＣの各パッチＰの画素値の理想値との比較に基づき、階調補正用データを生成する。
【００８３】
階調補正用データの一例を説明すると、階調補正用白基準板Ｗ１と階調補正用黒基準板Ｂ１の濃度は、開発段階で予め把握されている。そして、階調補正用白基準板Ｗ１と階調補正用黒基準板Ｂ１を用いて画像を読み取った際の各パッチＰの画素値をみれば、実際に、各パッチＰがどれくらいの濃度で印刷されているかを把握できる。
【００８４】
例えば、理想的な濃度で印刷された階調補正用チャートＣを基準として、階調補正用白基準板Ｗ１と階調補正用黒基準板Ｂ１を用いて画像を読み取れば、階調補正用の各基準板で読み取った際の理想的な各パッチＰの画素値を把握できる。又、階調補正用白基準板Ｗ１と階調補正用黒基準板Ｂ１を用いて画像を読み取った際の各パッチＰの理想的な画素値に対し、実際に印刷された階調補正用チャートＣの各パッチＰの画素値との差があれば、実際に印刷されたトナー像は理想的な濃度に比べ、薄い、又は、濃いことを把握できる。
【００８５】
そこで、例えば、階調補正用白基準板Ｗ１と階調補正用黒基準板Ｂ１を用いて画像を読み取った際の各パッチＰの理想的な画素値のテーブルを記憶しておく。このテーブルの値と各パッチＰの画素値と比較すれば、実際に印刷された階調補正用チャートＣの各パッチＰの画素値との差が無くなるように、画像データの画素値を補正すればよいと判断することができる。
【００８６】
例えば、画像処理部９は、各パッチＰでの画素値差に基づき、画像データの各画素の画素値をどれほど補正するかを定めるデータテーブルを階調補正用データとして定めてもよい。又、各パッチＰを代表点として、理想的な濃度で画像が印刷されるように、補正前と補正後の対応を示すγ変換用のトーンカーブを求め、トーンカーブが階調補正用データとして記憶されてもよい。
【００８７】
そして、通常読取時（コピー時）、階調補正用データに基づき、画像処理部９は、通常読取時用白基準板Ｗ０とランプ消灯時に取得される黒基準に基づきシェーディング補正が施された画像データの各画素に対し、画素値の変換の補正を行うことになる。即ち、画像処理部９は、印刷の際、入力された画像データに対し、階調補正用データに基づき各画素の画素値の補正を施して画像データを出力する。
【００８８】
更に、階調補正用チャートＣの各パッチ群Ｇのうち、最大濃度のパッチＰを確認すれば、複写機１の仕様上求められる最大濃度が出ているかが分かる。又、各パッチＰの濃度の傾向を確認すると、全体的に濃度が薄い、又は、全体的に濃いことを把握することができる。全体的に、濃度を調整する方法として、現像ローラ５４ａに印加する現像バイアスの大きさや帯電装置５３が感光体ドラム５２を帯電させる電位を変化させ、飛翔するトナーの量や感光体ドラム５２へのトナーの付着量を変化させる方法がある。又、１次転写ローラ６４や２次転写ローラ６５に印加する転写バイアスの大きさ変化させ、転写効率を変化させ、用紙に転写されるトナー像の濃度を変化させる方法がある。
【００８９】
そこで、制御部１０は、全体的な濃度調整のため、各色のパッチ群Ｇの全体的な濃度の傾向を確かめ、現像ローラ５４ａや１次転写ローラ６４、２次転写ローラ６５に印加するバイアスの変更や、帯電装置５３に印加する電圧を変化させ感光体ドラム５２の帯電電位を変化させて、全体的な印刷の濃度を調整する設定を行ってもよい（ステップ♯１１→エンド）。即ち、制御部１０は、帯電装置５３による感光体ドラム５２の帯電電位と、現像装置５４内のトナーの薄層を担持する現像ローラ５４ａに印加する現像バイアスと、トナー像の転写時に中間転写部６が印加する転写バイアスの内、いずれか１つ、若しくは複数について調整できる。
【００９０】
このようにして、本実施形態の構成では、階調補正用チャートＣが印刷された用紙の読み取りを行う階調補正の設定の際、通常読取時用白基準板Ｗ０よりも暗い、階調補正用白基準板Ｗ１を読み取った際のイメージセンサ２４の出力に基づき白基準が定められる。又、光源消灯時よりも明るい黒基準が得られる階調補正用黒基準板Ｂ１を読み取った際のイメージセンサ２４の出力に基づき黒基準が定められる。これにより、通常読取時よりも暗く、用紙の色に近い白基準と、通常読取時よりも明るく、最大濃度のパッチＰに近い黒基準が取得される。即ち、階調補正用チャートＣの読取時、読み取りにおける濃度範囲（全濃度域）をあえて狭くする。従って、１階調幅（１ステップ）当たりの濃度の範囲が狭くなり、各パッチＰの僅かな濃度差が的確に捉えられ、各パッチＰの画素値を高精度に得ることができる。そして、高精度に得られた各パッチＰの画素値を、例えば、製品出荷時や、製品設置時や、メンテナンス時になされる階調補正の設定（キャリブレーション）に利用することができる。
【００９１】
又、階調補正用チャートＣを読み取って実際に得られた各パッチＰの画素値と理想値との比較に基づき、画像処理部９が、階調補正用データ（例えば、色変換テーブルやγ変換用データ等）を生成する。そして、高精度に得られた各パッチＰの画素値に基づき生成される階調補正用データは、適切、高精度なものとなる。又、画像処理部９は、階調補正用データに基づき補正を施して画像データを出力する。これにより、各画素の画素値は、適切に補正される。又、制御部１０は、画像形成部５ａでの濃度に関するバイアス（電圧）を制御して、形成される画像の濃度を全体的に調整することができる。従って、画像形成部５ａは、例えば、全体的に形成されるトナー像の濃度が薄くなっている場合、形成される画像を全体的に濃くするなど、階調補正用チャートＣの各パッチＰの画素値と理想値とのずれを無くすように画像を形成できる。
【００９２】
（第２の実施形態）
次に、図９、図１０に基づき、本発明の第２の実施形態を説明する。図９は、本発明の第２の実施形態に係るシェーディング板２９ａの一例を示す平面図である。図１０は、本発明の第２の実施形態に係る各モードでのシェーディング補正の白基準と黒基準の関係の一例を示す説明図である。
【００９３】
ここで、第２の実施形態は、コピー等の通常の読取時、通常読取時用黒基準板Ｂ０を用いてシェーディング補正における黒基準を取得する点で異なる（第１の実施形態では通常の原稿読取時、ランプ２５を消灯して黒基準を取得）。即ち、シェーディング補正での黒基準取得のため、それぞれ明るさの異なる複数種類の黒基準板が設けられる。しかし、画像読取装置１や複写機１の構成や、階調補正時の制御等、他の点では同様である。例えば、本実施形態の複写機１の構成は、シェーディング板２９ａを除き、図１〜図５と同様でもよい。又、階調補正用チャートＣは、図６と同様でよい。又、階調補正の設定時の制御は、図８と同様でよい。
【００９４】
まず、本実施形態でのシェーディング板２９ａの一例を図９に示す。尚、画像読取装置１の構成やシェーディング板２９ａの設置位置等は、第１の実施形態と同様でよい。そして、第２の実施形態では、図９の上方からみて、通常読取時用白基準板Ｗ０、階調補正用白基準板Ｗ１、階調補正用黒基準板Ｂ１、通常読取時用黒基準板Ｂ０の複数の基準板が組み合わされたものがシェーディング板２９ａとなる。
【００９５】
次に、図１０に基づき、各基準板の濃度の関係を説明する。尚、図１０のグラフの縦軸は、濃度を示し、上方になるほど白く（明るく）、下方になるほど黒い（暗い）ことを示している。そして、本実施形態の複写機１では、第１の実施形態と同様に、階調補正の設定時では、暗めの白基準板と明るめの黒基準板が用いられ、意図的に、通常読取時よりも白基準と黒基準の濃度範囲が狭められる。具体的に、階調補正用白基準板Ｗ１は通常読取時用白基準板Ｗ０よりも暗い。又、階調補正用黒基準板Ｂ１は通常読取時用黒基準板Ｂ０よりも明るい。
【００９６】
階調の変化のある図柄や写真の読み取りに対応するため、通常読取時では、階調補正時よりも読み取りにおける濃度範囲を大きくする。通常読取時用白基準板Ｗ０は階調補正用白基準板Ｗ１よりも白い（明るい）。又、通常読取時用黒基準板Ｂ０は階調補正用黒基準板Ｂ１よりも黒く（暗く）される。これらの濃度の白黒における関係を図示すると、図１０のようになる。第１の実施形態と同様に、通常読取時の濃度範囲（全濃度域）は、階調補正時の濃度範囲よりも広い。従って、本実施形態では、用紙に印刷された階調補正用チャートＣを画像読取部２で読み取ることにより階調補正の設定を行う場合、シェーディング補正部８は、通常読取時用白基準板Ｗ０よりも暗い、階調補正用白基準板Ｗ１を読み取った際のイメージセンサ２４の出力に基づき白基準を定め、通常読取時用黒基準板Ｂ０よりも明るい階調補正用黒基準板Ｂ１を読み取った際のイメージセンサ２４の出力に基づき黒基準を定める。
【００９７】
このようにして、本実施形態の構成によっても、階調補正用チャートＣが印刷された用紙の読み取りを行う階調補正の設定の際、通常読取時用白基準板Ｗ０よりも暗い、階調補正用白基準板Ｗ１を読み取った際のイメージセンサ２４の出力に基づき白基準が定められる。又、通常読取時用黒基準板Ｂ０よりも明るい黒基準が得られる階調補正用黒基準板Ｂ１を読み取った際のイメージセンサ２４の出力に基づき黒基準が定められる。これにより、通常読取時よりも暗く用紙の色に近い白基準と、通常読取時よりも明るく最大濃度のパッチＰに近い黒基準が取得される。即ち、階調補正用チャートＣの読取時、読み取りにおける濃度範囲（全濃度域）をあえて狭くする。従って、本実施形態の構成でも、１階調幅（１ステップ）当たりの濃度の範囲が狭くなり、各パッチＰの僅かな濃度差が的確に捉えられ、各パッチＰの画素値を高精度に得ることができる。そして、高精度に得られた各パッチＰの画素値を、例えば、製品出荷時や、製品設置時や、メンテナンス時になされる階調補正の設定（キャリブレーション）に利用することができる。
【００９８】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、画像読取部と画像形成部を有し、印刷した階調補正用チャートを画像読取部で読み取って階調補正の設定を行う画像形成装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１    複写機（画像形成装置）          ２    画像読取部
２４  イメージセンサ                  ２５  ランプ（光源）
５ａ  画像形成部                      ５１  露光装置
５２  感光体ドラム                    ５３  帯電装置
５４  現像装置                        ６    中間転写部
６１  中間転写ベルト（中間転写体）    ８    シェーディング補正部
９    画像処理部                      １０  制御部
Ｃ    階調補正用チャート              Ｐ    パッチ
Ｗ０  通常読取時用白基準板            Ｗ１  階調補正用白基準板
Ｂ０  通常読取時用黒基準板            Ｂ１  階調補正用黒基準板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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