JP2005254763A - Image formation device and correction device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の記録素子を並べて構成した記録ヘッドを用いて画像を形成する画像形成装置等に係り、より詳しくは、各記録素子の出力補正に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image using a recording head configured by arranging a plurality of recording elements, and more particularly to output correction of each recording element.
電子写真方式を採用した、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、一様に帯電された感光体上に、画像情報を光記録手段により照射することにより静電潜像を得た後、この静電潜像にトナーを付加して可視化し、記録紙上に転写して定着することによって画像形成が行われる。かかる光記録手段として、レーザを用い、主走査方向にレーザ光を走査させて露光する光走査方式の他、近年では、装置の小型化の要請を受けてLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)を主走査方向に多数、配列してなる、LEDプリントヘッド(LED Print Head:LPH)を用いた書き込み装置が採用されている。 In image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles that employ an electrophotographic method, an electrostatic latent image is obtained by irradiating image information onto a uniformly charged photoreceptor by optical recording means. The electrostatic latent image is visualized by adding toner, and the image is formed by transferring and fixing on the recording paper. In addition to the optical scanning method in which a laser is used as the optical recording means and exposure is performed by scanning the laser beam in the main scanning direction, in recent years, an LED (Light Emitting Diode) has been received in response to a request for downsizing of the apparatus. A writing device using an LED print head (LPH) arranged in a large number in the main scanning direction is employed.
LPHは、一般に、多数のLEDが主走査方向に配置されたLEDアレイと、LEDから出力された光を感光体(感光体ドラム)表面に結像させるために多数のロッドレンズが配列されたセルフォックレンズとを含んで構成される。画像形成装置では、入力される画像データに基づいてLPHの各LEDを駆動させ、感光体へ向けて光を出力し、セルフォックレンズによって感光体表面に光を結像させる。そして、感光体とLPHとを相対移動させることにより副走査方向に静電潜像を形成している。 LPH is generally an LED array in which a large number of LEDs are arranged in the main scanning direction, and a cell in which a large number of rod lenses are arranged to form an image of the light output from the LEDs on the surface of the photosensitive member (photosensitive drum). And a fock lens. In the image forming apparatus, each LED of the LPH is driven based on input image data, light is output toward the photosensitive member, and light is imaged on the surface of the photosensitive member by the SELFOC lens. An electrostatic latent image is formed in the sub-scanning direction by relatively moving the photoconductor and LPH.
このLPHでは、発光素子およびレンズが主走査方向に複数、並んだ構成であることから、各発光点のばらつきが画像品質に大きな影響を与える。特に、発光点の光量にばらつきがある場合やレンズの特性がばらついた場合には、副走査方向のスジや濃度むらが生じてしまい、画質欠陥となり易い。そこで、従来技術として、LPHを用いて用紙上に形成、出力したテストパターンを読み取り手段にて読み取り、得られた読み取り結果に基づいてLPHにおける各LEDの光量補正を行う技術が存在する(特許文献1参照)。 In this LPH, since a plurality of light emitting elements and lenses are arranged side by side in the main scanning direction, variation in each light emitting point has a great influence on image quality. In particular, when there is a variation in the amount of light emitted from the light emitting points or when the lens characteristics vary, streaks and density unevenness in the sub-scanning direction occur, and image quality defects are likely to occur. Therefore, as a conventional technique, there is a technique in which a test pattern formed and output on a sheet using LPH is read by a reading unit, and light quantity correction of each LED in the LPH is performed based on the obtained reading result (Patent Document). 1).
ところで、画像形成装置では、低濃度域から高濃度域までの広い範囲において、濃度むらを抑制することが要求される。しかし、単一濃度のテストパターンの読み取り結果に基づいてLPHにおける各LEDの光量補正を行うと、他の濃度(高濃度あるいは低濃度)の画像を出力する場合に補正ずれすなわち濃度むらが生じてしまうことがあった。
かかる問題に対し、上記特許文献1記載の技術では、LPHを用いて複数の濃度でテストパターンを形成、出力し、読み取り手段によるテストパターンの読み取り結果に基づいて濃度毎に複数の補正テーブル群を作成し、画像形成を行う場合には、要求された濃度に応じて複数の補正テーブル群より対応する補正テーブルを選択して各LEDの光量補正を行うようにしている。
しかしながら、この手法を用いて各LEDの光量補正を行ったとしても、高濃度の画像を形成する場合には濃度むらを解消しきれない場合があった。
Incidentally, the image forming apparatus is required to suppress density unevenness in a wide range from a low density area to a high density area. However, if the light quantity correction of each LED in the LPH is performed based on the reading result of the single density test pattern, a correction shift, that is, density unevenness occurs when an image of another density (high density or low density) is output. There was a case.
With respect to such a problem, in the technique described in
However, even when the light amount correction of each LED is performed using this method, there is a case where the density unevenness cannot be completely eliminated when a high density image is formed.
また、最近の画像形成装置ではカラー化が急速に進んでおり、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーの画像形成装置が実用化されている。この種のカラー画像形成装置としては、例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の四つの画像形成ユニットを並列的に配置し、中間転写体あるいは記録用紙に各画像形成ユニットにて形成されたトナー像を順次転写して、フルカラー画像を形成するものがある。
このようなカラー画像形成装置では、色毎にLPHにおける各LEDの光量補正を行う必要があるが、各画像形成ユニットのLPHに対して同じ条件で光量補正を行ったとしても、色によっては濃度むらを解消しきれない場合があった。
In recent image forming apparatuses, colorization is rapidly progressing, and so-called full-color image forming apparatuses are put into practical use for the purpose of forming color images at high speed and high image quality. As this type of color image forming apparatus, for example, four image forming units of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are arranged in parallel to form an intermediate transfer member or recording paper. There are some which form a full-color image by sequentially transferring toner images formed in each image forming unit.
In such a color image forming apparatus, it is necessary to perform light amount correction of each LED in the LPH for each color, but even if light amount correction is performed under the same conditions for the LPH of each image forming unit, depending on the color, the density In some cases, unevenness could not be resolved.
なお、このような問題は、LPH等の光を用いた記録ヘッドを用いた画像形成装置に限られるものではなく、例えば複数のノズルを並列的に配置し、複数のノズルよりインクを吐出させて画像形成を行うインクジェットヘッドを用いた画像形成装置においても同様に生じ得るものである。 Such a problem is not limited to an image forming apparatus using a recording head using light such as LPH. For example, a plurality of nozzles are arranged in parallel and ink is ejected from the plurality of nozzles. This can also occur in an image forming apparatus using an inkjet head for image formation.
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、低濃度から高濃度まで、記録ヘッドの出力むらに起因する濃度むらを抑制することにある。
また他の目的は、複数の色材を用いてカラー画像を形成する場合に、各色において、記録ヘッドの出力むらに起因する濃度むらを抑制することにある。
さらに他の目的は、テストパターンを記録する記録用紙を効率的に使用し、1枚の記録用紙で、記録ヘッドの出力むらに起因する濃度別あるいは色別のむら補正を実行可能とすることにある。
The present invention has been made to solve such a technical problem, and an object of the present invention is to suppress density unevenness caused by output unevenness of the recording head from low density to high density. .
Another object is to suppress uneven density due to output unevenness of the recording head in each color when a color image is formed using a plurality of color materials.
Still another object is to efficiently use a recording sheet on which a test pattern is recorded, and to perform unevenness correction by density or color due to output unevenness of the recording head with a single recording sheet. .
かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、複数の記録素子が配列された記録ヘッドと、主走査方向における入力濃度が同一であって副走査方向における入力濃度が異なる複数の濃度領域にて入力濃度に応じて濃度領域の副走査方向長さを異ならせたテスト画像データを記録ヘッドに入力する入力手段と、入力手段により記録ヘッドに入力されたテスト画像データを、記録ヘッドを用いて出力する出力手段と、出力手段によって出力された画像を読み取り手段で読み取った結果に基づいて得られた複数の入力濃度における各記録素子の出力補正データを格納する格納手段とを含んでいる。 For this purpose, an image forming apparatus to which the present invention is applied has a plurality of recording elements in which the input density in the main scanning direction is the same and the input density in the sub scanning direction is different from the recording head in which a plurality of recording elements are arranged. An input unit that inputs test image data in which the length of the density region in the sub-scanning direction varies depending on the input density in the density region to the recording head, and the test image data that is input to the recording head by the input unit And output means for outputting using the storage means, and storage means for storing the output correction data of each recording element at a plurality of input densities obtained based on the result of reading the image output by the output means by the reading means. Yes.
ここで、入力手段は、記録ヘッドに対して入力濃度が高いほど濃度領域の副走査方向長さが大きいテスト画像データを入力することを特徴とすることができる。また、入力手段により記録ヘッドに入力されるテスト画像データ中の各濃度領域の副走査方向長さは、格納手段に格納される出力補正データを作成するのに用いられる取り込み画素数に基づいて決定されることを特徴とすることができる。 Here, the input means may input test image data in which the density region has a larger length in the sub-scanning direction as the input density is higher with respect to the recording head. Further, the length in the sub-scanning direction of each density area in the test image data input to the recording head by the input unit is determined based on the number of captured pixels used to create output correction data stored in the storage unit. It can be characterized by that.
また、他の観点から捉えると、本発明は、複数の色材を用いてカラー画像を形成する画像形成装置であって、複数の記録素子が配列された記録ヘッドと、主走査方向における色が同一であって副走査方向における色が異なる複数の色領域にて色に応じて色領域の副走査方向長さを異ならせたテスト画像データを記録ヘッドに入力する入力手段と、入力手段により記録ヘッドに入力されたテスト画像データを、記録ヘッドを用いて出力する出力手段と、出力手段によって出力された画像を読み取り手段で読み取った結果に基づいて得られた複数の色における各記録素子の出力補正データを格納する格納手段とを含んでいる。 From another point of view, the present invention is an image forming apparatus that forms a color image using a plurality of color materials, and a recording head in which a plurality of recording elements are arranged and a color in the main scanning direction. An input unit for inputting test image data having different sub-scanning direction lengths in accordance with colors in a plurality of color regions having the same color in the sub-scanning direction to the recording head, and recording by the input unit Output means for outputting test image data input to the head using the recording head, and output of each recording element in a plurality of colors obtained based on the result of reading the image output by the output means with the reading means Storage means for storing correction data.
ここで、複数の色材は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒を含み、入力手段は、記録ヘッドに対してイエローの色領域の副走査方向長さよりも黒の色領域の副走査方向長さが大きいテスト画像データを入力することを特徴とすることができる。また、複数の色材は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒を含み、入力手段は、記録ヘッドに対して、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の順に色領域の副走査方向長さが大きくなるテスト画像データを入力することを特徴とすることができる。 Here, the plurality of color materials include yellow, magenta, cyan, and black, and the input unit has a length in the sub-scanning direction of the black color region that is larger than that of the yellow color region with respect to the recording head. It may be characterized by inputting large test image data. The plurality of color materials include yellow, magenta, cyan, and black, and the input unit is a test image in which the length of the color region in the sub-scanning direction increases with respect to the recording head in the order of yellow, cyan, magenta, and black. It can be characterized by inputting data.
さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される補正装置は、複数の記録素子が配列された記録ヘッドを用いて出力した画像を読み取る読み取り手段と、読み取り手段にて読み取られた画像データに基づいて記録ヘッドにおける各記録素子の出力補正データを作成するスキャナ補正手段とを含み、スキャナ補正手段は、読み取られた画像データの濃度に基づいて、各記録紙素子の出力補正データを作成するのに用いられる取り込み画素数を変更することを特徴としている。
ここで、スキャナ補正手段は、読み取られた画像データのうち濃度が高い領域については取り込み画素数を多くし、濃度が低い領域については取り込み画素数を少なくすることを特徴とすることができる。
Further, from another viewpoint, the correction apparatus to which the present invention is applied includes a reading unit that reads an image output using a recording head in which a plurality of recording elements are arranged, and image data read by the reading unit. And a scanner correction unit that generates output correction data of each recording element in the recording head, and the scanner correction unit generates output correction data of each recording paper element based on the density of the read image data It is characterized in that the number of pixels to be used is changed.
Here, the scanner correction means can be characterized in that the number of captured pixels is increased for a region with high density in the read image data, and the number of captured pixels is decreased for a region with low density.
本発明によれば、低濃度から高濃度まで、記録ヘッドの出力むらに起因する濃度むらを抑制することができる。
また、本発明によれば、複数の色材を用いてカラー画像を形成する場合に、各色において、記録ヘッドの出力むらに起因する濃度むらを抑制することができる。
According to the present invention, density unevenness due to output unevenness of the recording head can be suppressed from low density to high density.
Further, according to the present invention, when forming a color image using a plurality of color materials, it is possible to suppress density unevenness due to output unevenness of the recording head in each color.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
―実施の形態1―
図1は本実施の形態が適用されるLEDプリントヘッドが用いられた画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタを示している。図1に示す画像形成装置は、本体1に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系10、画像プロセス系10を制御する画像出力制御部30、例えばパーソナルコンピュータ(PC)2や画像読み取り装置(IIT)3に接続され、これらから受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部(Image Processing System:IPS)40を備えている。
The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
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FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus using an LED print head to which this embodiment is applied, and shows a so-called tandem type digital color printer. An image forming apparatus shown in FIG. 1 includes an
出力手段としての画像プロセス系10は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される複数のエンジンからなる画像形成ユニット11を備える。この画像形成ユニット11は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の四つの画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kから構成されており、それぞれ、静電潜像を形成してトナー像を担持させる像担持体(感光体)である感光体ドラム12、感光体ドラム12の表面を一様に帯電する帯電器13、帯電器13によって帯電された感光体ドラム12を露光する記録ヘッドであるLEDプリントヘッド(LPH)14、LPH14によって得られた潜像を現像する現像器15を備えている。また、画像プロセス系10は、各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム12にて画像形成された各色のトナー像を記録用紙に多重転写させるために、この記録用紙を搬送する用紙搬送ベルト21、用紙搬送ベルト21を駆動させるためのロールである駆動ロール22、感光体ドラム12のトナー像を記録用紙に転写させる転写ロール23、転写後の記録用紙上のトナー像を定着する定着器24を備えている。
An
各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kは、現像器15に収容されたトナーを除き、略同様な構成を備えている。PC2やIIT3から入力された画像信号は、画像処理部40によって画像処理が施され、インタフェースを介して各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kに供給される。画像プロセス系10では、画像出力制御部30から供給された同期信号等の制御信号に基づいて動作する。
Each of the
まず、イエローの画像形成ユニット11Yでは、帯電器13により帯電された感光体ドラム12の表面に、画像処理部40から得られた画像信号に基づき、LPH14によって静電潜像を形成する。その静電潜像に対して現像器15によってイエローのトナー像を形成し、形成されたイエローのトナー像は、図の矢印方向に回動する用紙搬送ベルト21上の記録用紙に転写ロール23を用いて転写される。同様にして、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が各々の感光体ドラム12上に形成され、用紙搬送ベルト21上の記録用紙に各転写ロール23を用いて順次転写される。多重転写された記録用紙上のトナー像は、定着器24に搬送されて、熱および圧力によって記録用紙に定着される。
First, in the yellow
図2は、上述したLEDプリントヘッド(LPH)14の構成を示した図である。LPH14は、多数のLEDチップ63(後述)が配列されて形成されたLEDアレイ51、LEDアレイ51を支持すると共にLEDアレイ51の駆動を制御するための回路が形成されたプリント基板52、各LEDから出射された光ビームを感光体ドラム12表面に結像させるためのセルフォックレンズアレイ(SLA:登録商標)53を備え、プリント基板52およびSLA53は、ハウジング54に保持されている。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the LED print head (LPH) 14 described above. The
LEDアレイ51は、複数のLEDチップが主走査方向(感光体ドラム12の軸方向)に並べて配置され、プリント基板52に取り付けられて形成されている。これらのLEDチップは、一列あるいは千鳥状に配列される場合がある。LEDアレイ51には、解像度に応じた画素数分のLEDが主走査方向に配列されている。例えば、A3サイズの短手(297mm)を主走査方向とする場合、600dpiの解像度では、約42.3μm毎に7020個のLEDが配列されることになる。
The
また、SLA53は、結像レンズとしての屈折率分布型レンズが、解像度に応じた画素数(例えば本実施の形態では7020個)に対応して形成されている。このSLA53によって、各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11KのLEDアレイ51から出射された光ビームを集光し、対応する感光体ドラム12に結像させることにより、感光体ドラム12上の主走査方向に1ライン分の静電潜像が形成されることになる。さらに、プリント基板52は、LEDアレイ51の取り付け面が感光体ドラム12の表面に対向するようにハウジング54に装着されている。
In the
図3は、画像出力制御部30とLPH14との関係を示す回路図である。図1にも示したように、LPH14は、画像出力制御部30に接続されており、このLPH14に内蔵される各回路の動作は画像出力制御部30により制御される。図2に示したプリント基板52は、1ライン分の画像データを格納するシフトレジスタ61、画像データをラッチするラッチ回路62、ラッチ回路62にラッチされた画像データに応じた電流値をLEDアレイ51のLEDチップ63に供給することによりLEDチップ63の各LED64を駆動するドライバ65を備える。また、ドライバ65には、後述する補正データを格納するEEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)66が接続されている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the relationship between the image
画像処理部40から画像データが入力されると、画像出力制御部30は、転送クロックに同期して1ライン分の画像データをシフトレジスタ61に出力する。また、画像出力制御部30は、1ライン分の画像データをシフトレジスタ61に出力し終わったら、SET信号をラッチ回路62に出力する。これにより、シフトレジスタ61に格納された1ライン分の画像データがラッチ回路62にラッチされる。そして、画像出力制御部30がSTROB信号をドライバ65に出力すると、各ドライバ65は、対応する画素データに応じた値の電流を対応する記録素子としてのLED64に供給する。これにより、各LED64は、ドライバ65から供給された電流値に応じた強度で発光する。
When image data is input from the
また、ドライバ65には、このドライバ65からLED64に出力(供給)される電流値を補正するためのレジスタ(図示せず)がそれぞれに備えられている。このレジスタには、LED64の発光量を補正するための補正データが保持される。そして、ドライバ65は、ラッチ回路62にラッチされた画像データに基づく電流値を、レジスタに保持される補正データによって補正した後にLED64に供給する。この補正データは、予め演算されてEEPROM66に格納されており、画像形成装置の電源オン時などの所定のタイミングに、EEPROM66から各ドライバ65のレジスタに書き込まれ、保持される。
Each
次に、上述したEEPROM66に書き込まれる補正データを生成するための治具として用いられ補正装置として機能する補正データ生成装置70について説明する。図4は、補正データ生成装置70の機能構成を示すブロック図である。この補正データ生成装置70は、記録用紙に形成された画像を画像データとして読み取る読み取り手段としての読み取り部71と、読み取り部71にて読み取られた画像データに基づいて所定の演算を行う画像データ演算部72と、画像データ演算部72にて演算された画像データにおける濃度むらデータを求める濃度むら演算部73と、濃度むら演算部73にて演算された濃度むらデータに基づいてこの濃度むらを抑制するための補正データを演算する補正データ演算部74と、補正データ演算部74における演算結果に基づいて画像形成装置に格納するための補正データを生成する補正データ生成部75と、補正データ生成部75にて生成された補正データを画像形成装置に設けられたEEPROM66に書き込むドライバ76とを備える。このドライバ76は、画像形成装置に備えられたEEPROM66と、例えば所定のケーブルおよびインタフェース(共に図示せず)を介して接続される。そして、記録用紙に形成されたテストパターンの濃度情報に基づいて補正データ生成装置70にて形成された補正データは、上述したケーブルおよびインタフェースを介してEEPROM66に書き込まれる。なお、画像データ演算部72、濃度むら演算部73、補正データ演算部74、補正データ生成部75によってスキャナ補正手段が構成される。
Next, a description will be given of the correction
読み取り部71は、画像形成装置から出力されたテスト画像データとしての所定の出力画像(以下、テストパターンとよぶ)を画像データとして読み取り、画像データ演算部72へと出力する。この読み取り部71としては、例えば画像形成装置に設けられたIIT3を利用することもできる。
画像データ演算部72は、記録用紙上に形成されたテストパターンを読み取り部71で読み取ることによって得られた画像データの傾きを検知して、この傾きの補正を行う。そして、傾きが補正された画像データは、濃度むら演算部73へと出力される。
濃度むら演算部73は、画像データ演算部72より入力された画像データから、LED64毎にその濃度データを主走査方向、副走査方向に平均化することにより濃度むらデータを求める。また、主走査方向(テストパターン形成時の主走査方向)に一次元的に変倍処理(拡大または縮小)を施すことにより倍率補正を行い、濃度むらデータの画素数とテストパターンを形成したLED64の数とを一致させ、各LED64の位置との対応付けを行う。これにより、画像形成装置で形成した画像上に生じている主走査方向の濃度分布を求め、その結果を濃度むらデータとして補正データ演算部74に出力する。
The
The image
The density
補正データ演算部74は、濃度むら演算部73から入力された濃度むらデータに基づいて、主走査方向の濃度分布を略平坦にするための補正データ(補正データBとする)を算出する。つまり、この補正データBは、画像形成装置の各LED64により形成される画像の各画素の濃度が一様となるように、各LED64における発光強度を補正するための補正値である。
補正データ生成部75は、ドライバ76を介して格納手段としてのEEPROM66にアクセス可能とされており、EEPROM66に予め格納された補正データ(補正データAとする)を補正データ演算部74から入力された補正データBと合成することにより、新たな補正データ(補正データCとする)を生成し、この補正データCを、ドライバ76を介してEEPROM66に書き込む。これにより、補正データ生成装置70にて生成された出力補正データとしての補正データCが画像形成装置のEEPROM66に格納され、その後、画像形成装置の各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kでは、この補正データCに基づいた画像形成処理が行われる。
The correction
The correction
次に、上述した補正データの生成に用いられるテストパターンの作成および読み取りについて詳細に説明する。このテストパターンは、画像形成装置によって記録用紙上に形成され、補正データ生成装置70の読み取り部71によって読み取られる。
図5は、LEDアレイ51と記録用紙Pに形成されるテストパターンとの関係を模式的に示す図である。LEDアレイ51は、図5(a)に示すように、主走査方向に並列配置された複数の記録素子としての7020個のLED64、具体的にはL1,L2,L3,・・・,L7018,L7019,L7020を有している。そして、テストパターンを形成する際には、その長手方向が主走査方向となるようにA4サイズの記録用紙Pをセットし、これら各LED64を用いて、副走査方向にテストパターンとして同一色で複数の濃度の画像、具体的には、20%濃度のテスト画像Cin20、30%濃度のテスト画像Cin30、40%濃度のテスト画像Cin40、50%濃度のテスト画像Cin50となるような静電潜像、すなわち、複数の濃度領域に対応する静電潜像を形成している。また、図5(b)に示すように、20%濃度のテスト画像Cin20の副走査方向長さW20、30%濃度のテスト画像Cin30の副走査方向長さW30、40%濃度のテスト画像Cin40の副走査方向長さW40、50%濃度のテスト画像Cin50の副走査方向長さW50は、W20<W30<W40<W50の関係を有している。この理由については後述する。
Next, creation and reading of a test pattern used for generating the correction data described above will be described in detail. This test pattern is formed on a recording sheet by the image forming apparatus and is read by the
FIG. 5 is a diagram schematically showing the relationship between the
一方、図6は、補正データ生成装置70の読み取り部71に設けられたラインセンサ77と記録用紙Pに形成されるテストパターンとの関係を模式的に示す図である。ラインセンサ77は、主走査方向に並列配置された複数個のセンサS1,S2,S3・・・を有している。そして、テストパターンを読み取る際には、その短手方向が主走査方向となるように、すなわち、上述したテストパターンの作成時とは主走査方向、副走査方向を入れ替えた状態でA4サイズの記録用紙Pをセットし、記録用紙P上に作成された20%濃度のテスト画像Cin20、30%濃度のテスト画像Cin30、40%濃度のテスト画像Cin40、50%濃度のテスト画像Cin50をラインセンサ77で読み取る。この手法を用いることにより、同一濃度のテスト画像(例えば50%濃度のテスト画像Cin50)を同じセンサ(例えばセンサS1,S2,S3)で読み取ることが可能となり、読み取るセンサが異なることによって生じる誤差の影響を低減することができる。また、ラインセンサ77により1ライン分を読み取る毎に各LED L1,L2,L3,・・・,L7018,L7019,L7020に対応する画像データを取得できるという利点もある。
On the other hand, FIG. 6 is a diagram schematically showing the relationship between the
次に、テストパターンとして記録用紙P上に形成される各テスト画像Cin20, Cin30, Cin40, Cin50の副走査方向長さを、入力濃度Cinが高いほど大きくしている理由について説明する。
図7は、副走査方向における取り込み画素数すなわち補正データを作成するのに使用する画素数(取り込み画素数とよぶ)をパラメータとした場合の、主走査方向の位置(LED番号:LPH画素番号とよぶ)、および、取り込み画素数を800として取得した場合の平均濃度と該当する取り込み画素数で取得した場合の平均濃度との差(濃度差)の関係を示すグラフ図である。なお、この例では、LPH画素番号1〜7020のうち、1000〜1200までを例示している。
同図より、取り込み画素数が多くなるほどノイズ分が減少し、濃度差が小さくなることがわかる。濃度差を小さくすることができれば、得られる補正データをより正確なものとすることができる。つまり、副走査方向の取り込み画素数をある程度確保しないと、正確な補正値は得られず、有効な光量補正が行えないということである。
Next, the reason why the length in the sub-scanning direction of each test image Cin20, Cin30, Cin40, Cin50 formed on the recording paper P as a test pattern is increased as the input density Cin is increased will be described.
FIG. 7 shows the position in the main scanning direction (LED number: LPH pixel number and the number of pixels used for creating correction data, that is, the number of pixels used to create correction data). And a difference between the average density when the number of captured pixels is 800 and the average density when acquired with the corresponding number of captured pixels (density difference). In this example, 1000 to 1200 of
From the figure, it can be seen that as the number of captured pixels increases, the amount of noise decreases and the density difference decreases. If the density difference can be reduced, the obtained correction data can be made more accurate. In other words, unless a certain number of pixels are captured in the sub-scanning direction, an accurate correction value cannot be obtained and effective light quantity correction cannot be performed.
また、図8は、入力濃度Cinをパラメータとした場合の、副走査方向における取り込み画素数、および、取り込み画素数を800として取得した場合の平均濃度と該当する取り込み画素数で取得した場合の平均濃度との偏差σの関係を示すグラフ図である。
同図より、入力濃度Cinが大きい(濃度が高い)場合は、C入力濃度inが小さい(濃度が低い)場合よりも偏差σが大きいこと、換言すれば、入力濃度Cinが大きいほどばらつきも大きくなりやすい傾向にあることがわかる。すなわち、入力濃度Cinが大きい場合には、副走査方向における取り込み画素数を多くしないと、正確な補正ができないということである。図8に示す例では、例えばσ=0.5程度のばらつきを許容する場合、入力濃度Cin20では、副走査方向における取り込み画素数を420程度に設定すればよいのに対し、入力濃度Cin50では、副走査方向における取り込み画素数を560程度に設定する必要があるということである。
FIG. 8 shows the number of captured pixels in the sub-scanning direction when the input density Cin is used as a parameter, and the average density obtained when the number of captured pixels is 800 and the average number of captured pixels. It is a graph which shows the relationship of deviation (sigma) with a density | concentration.
From the figure, when the input density Cin is large (the density is high), the deviation σ is larger than when the C input density in is small (the density is low). In other words, the larger the input density Cin, the larger the variation. It turns out that it tends to become. That is, when the input density Cin is large, accurate correction cannot be performed unless the number of pixels taken in the sub-scanning direction is increased. In the example shown in FIG. 8, for example, when a variation of about σ = 0.5 is allowed, the input density Cin20 may set the number of captured pixels in the sub-scanning direction to about 420, whereas the input density Cin50 That is, it is necessary to set the number of captured pixels in the sub-scanning direction to about 560.
そこで、本実施の形態では、複数の入力濃度Cinでテストパターンを形成するにあたって、テスト画像の入力濃度Cinが高くなるほど、そのテスト画像の副走査方向長さを大きくすることで、取り込み可能な画素数を多く設定できるようにしている。つまり、20%濃度のテスト画像Cin20の副走査方向長さW20、30%濃度のテスト画像Cin30の副走査方向長さW30、40%濃度のテスト画像Cin40の副走査方向長さW40、50%濃度のテスト画像Cin50の副走査方向長さW50を、W20<W30<W40<W50の関係となるように設定している。 Therefore, in the present embodiment, when a test pattern is formed with a plurality of input densities Cin, pixels that can be captured can be obtained by increasing the length of the test image in the sub-scanning direction as the input density Cin of the test image increases. A large number can be set. That is, the sub-scanning direction length W20 of the 20% density test image Cin20, the sub-scanning direction length W30 of the 30% density test image Cin30, the sub-scanning direction length W40 of the 40% density test image Cin40, and the 50% density. The sub-scanning direction length W50 of the test image Cin50 is set so as to satisfy the relationship of W20 <W30 <W40 <W50.
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の出荷前に行われる、補正データを設定するための手順について、図9を参照しながら説明する。図9は補正データの設定手順を示すフローチャートである。まず、補正データを生成するのに先立って、画像形成装置にLPH14等を搭載することにより、記録用紙P上にテストパターン等の画像を形成するための本体1の組み立てが行われ、各部の取り付け補正が行われる。この画像形成装置に内蔵されたEEPROM66には、補正データの初期値(補正データA)が保持されており、この画像形成装置の電源ON時には、この補正データAが読み出されて、LPH14の各LED64を駆動するための各ドライバ65のレジスタに記憶される。
Next, a procedure for setting correction data performed before shipment of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing a correction data setting procedure. First, prior to generating the correction data, the
そして、入力手段としてのPC2より、テストパターンの内容と共にテストパターンを形成する指示が行われる。このテストパターン形成に関する指示が行われることにより、LPH14の各LED64では、補正データAに基づいて光量が補正された発光が行われ、この発光により感光体ドラム12上に静電潜像が形成され、記録用紙P上には、図5(b)に示すように、副走査方向にそれぞれ所定の長さにて20%濃度のテスト画像Cin20、30%濃度のテスト画像Cin30、40%濃度のテスト画像Cin40、50%濃度のテスト画像Cin50、すなわち、複数の濃度領域を有するテストパターンが出力される(ステップ101)。この記録用紙P上に形成された画像に基づき、補正データ生成装置70にて、濃度むらを抑制するための補正データが生成される。そのために、画像形成装置の本体1と補正データ生成装置70とが接続される。
Then, an instruction to form a test pattern is given together with the contents of the test pattern from the
ステップ101で記録用紙P上に形成された画像は、図6に示すように、画像形成時の主走査方向と副走査方向とを入れ替えた状態で補正データ生成装置70の読み取り部71において読み取られ(ステップ102)、この画像に含まれるテストパターンは画像データとして取得される。そして、画像データ演算部72では、読み取られた画像データに基づいて、画像データのスキュー補正が行われる(ステップ103)。ここで、このスキュー補正は、図6に示すように、例えば50%濃度のテスト画像Cin50における記録用紙P後端側の外側端部aおよび20%濃度のテスト画像Cin20における記録用紙P後端側の外側端部bの位置情報を検出し、これら外側端部aおよび外側端部bの位置情報から画像データ全体の傾きを算出し、この傾きを補正することによって実現される。なお、外側端部aおよび外側端部bはステップ101において同一のLED64によって形成されているため、検出される位置精度を高めることができる。これにより、記録用紙P上に実際に形成されたテストパターンと、読み取り部71にて読み取られた画像データとの間の傾き誤差成分が除去される。
As shown in FIG. 6, the image formed on the recording paper P in step 101 is read by the
ステップ103においてスキュー補正が施された画像データは、濃度むら演算部73において、主走査方向、副走査方向に濃度が平均化され、ノイズ分が除去される(ステップ104)。また、濃度むら演算部73において、主走査方向(テストパターン形成時における主走査方向)に対する倍率補正が行われることにより、LED64の数(7020)と一致するように主走査方向の画素数補正がなされる(ステップ105)。
The density
ステップ105において画素数補正がなされた画像データは、補正データ演算部74において入力濃度Cin毎の平均濃度が算出され(ステップ106)、ステップ106で求められた入力濃度Cin毎の平均濃度と各入力濃度Cinにおける各LED64の出力濃度との偏差が演算される(ステップ107)。ここで、本実施の形態では、上述したように入力濃度Cinが高いほどその副走査方向長さを長く設定しており、その結果、演算に使用される画素数(取り込み画素数)は、入力濃度Cinが高いほど多くなっている。また、これを異なる観点から見れば、補正データ演算部74では、入力濃度Cinが高い画像と低い画像とで取り込み画素数を変えており、入力濃度Cinが高い画像ほど取り込み画素数を多くしているということもできる。そして、入力濃度毎且つLED毎に得られた偏差を補正分解能で割ることによって補正データ(補正データB)が算出される(ステップ108)。さらに、この補正データ演算部74で算出された補正データBと、ドライバ76を介して画像形成装置のEEPROM66より取得された補正データAとを、補正データ生成部75において合成することにより、濃度むらのない画像を形成するための補正データ(補正データC)が生成される。
For the image data whose pixel number has been corrected in step 105, the average density for each input density Cin is calculated in the correction data calculation unit 74 (step 106). The average density for each input density Cin obtained in step 106 and each input are calculated. A deviation from the output density of each
そして、上述のようにして生成された補正データCは、ドライバ76を介して画像形成装置のEEPROM66に書き込まれ(ステップ109)、EEPROM66内に格納される。この補正データCがEEPROM66に格納されることにより、補正データの設定が完了する。画像形成装置の本体1は、本体1に取り付けられた補正データ生成装置70が取り外された後、出荷される。
Then, the correction data C generated as described above is written into the
したがって、画像形成装置は、EEPROM66に、濃度むらが発生しないように変更された補正データ(補正データC)が格納された状態で出荷されるので、出荷後のユーザによる使用時には、LPH14においてこの補正データを用いて光量補正を行いながら画像を形成することができる。これにより、濃度むらが抑制された良好な画像を形成することができる。
Therefore, the image forming apparatus is shipped in a state where correction data (correction data C) changed so as not to cause density unevenness is stored in the
このように、本実施の形態では、LPH14を構成するLED64の光量補正を行うためのテストパターンを作成するにあたり、副走査方向に複数の入力濃度Cinのテスト画像を形成すると共に、入力濃度Cinが高いほどテストパターンにおけるテスト画像の副走査方向長さを大きく設定するようにした。これにより、入力濃度Cinが高いほど、補正データ作成時における取り込み画素数を増やすことが可能になる。このため、濃度ばらつきが出やすい高濃度の画像においても補正データの誤差を小さくすることができ、低濃度から高濃度まで、光量むらに起因する画像むらを抑えた画像形成を行うことが可能となる。
また、入力濃度Cinに応じてテスト画像の副走査方向長さを変えているので、1枚の記録用紙Pを有効に活用して1色分の補正を行うことが可能になる。したがって、本実施の形態のようなフルカラーのタンデム型画像形成装置の場合には、4枚の記録用紙Pを用いて全色の補正データ設定を行えばよいことになる。
As described above, in the present embodiment, when creating a test pattern for correcting the amount of light of the
In addition, since the length of the test image in the sub-scanning direction is changed according to the input density Cin, it is possible to correct one color by effectively using one recording sheet P. Therefore, in the case of a full-color tandem image forming apparatus as in the present embodiment, it is only necessary to set correction data for all colors using four recording sheets P.
―実施の形態2―
本実施の形態は、実施の形態1と略同様であるが、テスト画像の副走査方向長さを、濃度毎ではなく色毎に変えるようにしたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
図10は、本実施の形態において、LEDアレイ51と記録用紙Pに形成されるテストパターンとの関係を模式的に示す図である。そして、図10(a)に示すように、副走査方向にテストパターンとして異なる色で同一の濃度の画像、具体的には、イエローの50%濃度のテスト画像Y(Cin50)、シアンの50%濃度のテスト画像C(Cin50)、マゼンタの50%濃度のテスト画像M(Cin50)、黒の50%濃度のテスト画像K(Cin50)となるような静電潜像、すなわち、複数の色領域に対応する静電潜像を形成している。また、図11(b)に示すように、イエローのテスト画像Y(Cin50)の副走査方向長さY50、シアンのテスト画像C(Cin50)の副走査方向長さC50、マゼンタのテスト画像M(Cin50)の副走査方向長さM50、黒のテスト画像K(Cin50)の副走査方向長さK50は、Y50<C50<M50<K50の関係を有している。
-Embodiment 2-
This embodiment is substantially the same as the first embodiment, but the length of the test image in the sub-scanning direction is changed not for each density but for each color. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
FIG. 10 is a diagram schematically showing the relationship between the
本発明者の実験によれば、実施の形態1における取り込み画素数および濃度ばらつきの関係と同様に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の順に、副走査方向の取り込み数を多くしないと、有効な光量補正が行えないことが判明している。特に、黒については、画像むらや筋が目立ち易くなるため、補正データ生成時における取り込み画素数を多くする必要がある。一方、イエローについては、元々目立ちにくい色であるために、多少のばらつきがあったとしても、目視で画像むらや筋を確認しにくいことから、取り込み画素数を少なくしたとしてもさほど問題とはならない。なお、シアン、マゼンタについては、若干ではあるが、マゼンタの方が画像むらや筋が目立ちやすい。 According to the experiment of the present inventor, as in the relationship between the number of captured pixels and the density variation in the first embodiment, an effective light amount is required unless the number of captures in the sub-scanning direction is increased in the order of yellow, cyan, magenta, and black. It has been found that no correction can be made. In particular, for black, image unevenness and streaks tend to be noticeable, and therefore it is necessary to increase the number of captured pixels when generating correction data. On the other hand, yellow is an inconspicuous color, so even if there is some variation, it is difficult to visually check image irregularities and streaks, so even if the number of captured pixels is reduced, it does not matter much. . For cyan and magenta, image unevenness and streaks are more noticeable in magenta.
そこで、本実施の形態では、LPH14を構成するLED64の光量補正を行うためのテストパターンを作成するにあたり、副走査方向に複数の色のテスト画像を形成すると共に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の順にテスト画像の副走査方向長さを大きく設定するようにした。これにより、画像むらや筋が目立ちやすい色ほど、補正データ作成時における取り込み画素数を増やすことが可能になる。このため、特に濃度ばらつきが出やすい黒の画像においても補正データの誤差を小さくすることができ、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色において、光量むらに起因する画像むらを抑えた画像形成を行うことが可能となる。
Therefore, in the present embodiment, when creating a test pattern for correcting the amount of light of the
また、色に応じてテスト画像の副走査方向長さを変えているので、1枚の記録用紙Pを有効に活用して4色分の補正を行うことが可能になる。そして、実施の形態1のようにさらに濃度毎の補正データも取得したい場合には、入力濃度毎に複数の用紙(例えば入力濃度Cin20,Cin30,Cin40,Cin50について行う場合には4枚)の記録用紙Pを用いて全色の補正データ設定を行うことができる。
さらに、例えば図11に示すように、1枚の記録用紙P上に、複数の色と複数の濃度(例えばCin50、Cin20)とを組み合わせたテストパターンを形成することも可能である。このようなテストパターンを用いれば、補正データ設定に必要な記録用紙Pの枚数をさらに少なくすることができる。
In addition, since the length of the test image in the sub-scanning direction is changed according to the color, it is possible to correct for four colors by effectively using one recording sheet P. When it is desired to obtain correction data for each density as in the first embodiment, a plurality of sheets (for example, four sheets for input density Cin20, Cin30, Cin40, Cin50) are recorded for each input density. The correction data for all colors can be set using the paper P.
Further, for example, as shown in FIG. 11, it is possible to form a test pattern in which a plurality of colors and a plurality of densities (for example, Cin50, Cin20) are combined on one recording sheet P. If such a test pattern is used, the number of recording sheets P necessary for setting correction data can be further reduced.
なお、実施の形態1,2では、画像形成装置の出荷前に補正データを取得する例について説明を行ったが、これに限られるものではなく、出荷後の画像形成装置のメンテナンスを行う際などに行うことも可能である。また、実施の形態1,2では、補正データ生成装置70が画像形成装置の本体1とは別に設けられる例について説明を行ったが、これに限られるものではなく、補正データ生成装置70の機能を本体1内に内蔵させてもよい。さらに、実施の形態1,2では、LPH14を用いた光記録を例にして説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば、インク吐出素子を複数並べて構成したインクジェットヘッドによる画像記録においても、同様に適用可能である。
In the first and second embodiments, the example in which the correction data is acquired before shipment of the image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and the maintenance of the image forming apparatus after shipment is performed. It is also possible to do this. In the first and second embodiments, the example in which the correction
1…本体、2…パーソナルコンピュータ(PC)、3…画像読み取り装置(IIT)、10…画像プロセス系、11Y,11M,11C,11K…画像形成ユニット、12…感光体ドラム、13…帯電器、14…LEDプリントヘッド(LPH)、15…現像器、21…用紙搬送ベルト、30…画像出力制御部、40…画像処理部(IPS)、51…LEDアレイ、52…プリント基板、53…セルフォックレンズアレイ(SLA)、54…ハウジング、63…LEDチップ、64…LED、65…ドライバ、66…EEPROM、70…補正データ生成装置、71…読み取り部、72…画像データ演算部、73…濃度むら演算部、74…補正データ演算部、75…補正データ生成部、76…ドライバ、77…ラインセンサ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
主走査方向における入力濃度が同一であって副走査方向における入力濃度が異なる複数の濃度領域にて当該入力濃度に応じて濃度領域の副走査方向長さを異ならせたテスト画像データを前記記録ヘッドに入力する入力手段と、
前記入力手段により前記記録ヘッドに入力された前記テスト画像データを、当該記録ヘッドを用いて出力する出力手段と、
前記出力手段によって出力された画像を読み取り手段で読み取った結果に基づいて得られた前記複数の入力濃度における各記録素子の出力補正データを格納する格納手段と
を含む画像形成装置。 A recording head in which a plurality of recording elements are arranged;
Test image data in which a plurality of density regions having the same input density in the main scanning direction and different input densities in the sub scanning direction have different lengths in the sub scanning direction according to the input density is recorded on the recording head. An input means to input to,
Output means for outputting the test image data input to the recording head by the input means using the recording head;
An image forming apparatus comprising: a storage unit that stores output correction data of each recording element at the plurality of input densities obtained based on a result of reading an image output by the output unit by a reading unit.
複数の記録素子が配列された記録ヘッドと、
主走査方向における色が同一であって副走査方向における色が異なる複数の色領域にて当該色に応じて色領域の副走査方向長さを異ならせたテスト画像データを前記記録ヘッドに入力する入力手段と、
前記入力手段により前記記録ヘッドに入力された前記テスト画像データを、当該記録ヘッドを用いて出力する出力手段と、
前記出力手段によって出力された画像を読み取り手段で読み取った結果に基づいて得られた前記複数の色における各記録素子の出力補正データを格納する格納手段と
を含む画像形成装置。 An image forming apparatus that forms a color image using a plurality of color materials,
A recording head in which a plurality of recording elements are arranged;
In a plurality of color regions having the same color in the main scanning direction and different colors in the sub-scanning direction, test image data in which the length of the color region in the sub-scanning direction is changed according to the color is input to the recording head. Input means;
Output means for outputting the test image data input to the recording head by the input means using the recording head;
An image forming apparatus comprising: a storage unit that stores output correction data of each recording element in the plurality of colors obtained based on a result of reading an image output by the output unit by a reading unit.
前記入力手段は、前記記録ヘッドに対してイエローの色領域の副走査方向長さよりも黒の色領域の副走査方向長さが大きいテスト画像データを入力することを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。 The plurality of color materials include yellow, magenta, cyan, and black,
5. The test apparatus according to claim 4, wherein the input means inputs test image data in which a black color region has a length in the sub-scanning direction larger than a yellow color region in the sub-scanning direction. Image forming apparatus.
前記入力手段は、前記記録ヘッドに対して、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の順に色領域の副走査方向長さが大きくなるテスト画像データを入力することを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。 The plurality of color materials include yellow, magenta, cyan, and black,
5. The image formation according to claim 4, wherein the input unit inputs test image data in which the length of the color region in the sub-scanning direction increases in the order of yellow, cyan, magenta, and black to the recording head. apparatus.
前記読み取り手段にて読み取られた画像データに基づいて前記記録ヘッドにおける各記録素子の出力補正データを作成するスキャナ補正手段とを含み、
前記スキャナ補正手段は、読み取られた画像データの濃度に基づいて、前記各記録紙素子の出力補正データを作成するのに用いられる取り込み画素数を変更することを特徴とする補正装置。 Reading means for reading an image output using a recording head in which a plurality of recording elements are arranged;
Scanner correction means for creating output correction data of each recording element in the recording head based on the image data read by the reading means,
The correction device according to claim 1, wherein the scanner correction unit changes the number of captured pixels used to create output correction data of each recording paper element based on the density of the read image data.
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