JP2009192896A - Image forming apparatus and image correction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置及び画像補正方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image correction method.
レーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、露光、現像、転写、定着というプロセスを経て用紙上に画像が形成される。
画像形成の過程においては機器特性や経時変化によって、形成された画像に濃度ムラが生じる場合がある。例えば、感光ドラムへの帯電を行う導電性弾性ローラを設置する際、設置の精度には限界があるため、感光ドラムと導電性弾性ローラの間隔が位置によって異なるところが生じる場合がある。また、使用頻度が多くなると、劣化等により感光ドラムにおいて均一に帯電されず、濃度ムラが生じる場合もある。
In an electrophotographic image forming apparatus such as a laser printer, an image is formed on a sheet through processes of exposure, development, transfer, and fixing.
In the image forming process, density unevenness may occur in the formed image due to device characteristics and changes with time. For example, when a conductive elastic roller that charges the photosensitive drum is installed, there is a limit to the accuracy of the installation, and therefore, the interval between the photosensitive drum and the conductive elastic roller may vary depending on the position. Further, when the frequency of use increases, the photosensitive drum may not be uniformly charged due to deterioration or the like, and density unevenness may occur.
従来、このような濃度ムラを解消するため、テスト画像を用いて濃度分布を検出し、用紙上に形成された画像の濃度が均一となるような補正データを算出し、この補正データを用いて画像信号値を補正することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
上記特許文献1では、1ページの画像の中で主走査方向の濃度を一定とし、副走査方向において濃度勾配を設けたテスト画像を用いており、主走査方向における濃度ムラのみを補正の対象としていた。高濃度値付近では濃度ムラはほとんど発生しないが、低濃度付近では濃度ムラが生じるところが多く、ムラの程度も大きい等、濃度レベルによって濃度ムラの状態も異なってくる。一方、副走査方向に対しても感光体1周での感度ムラや偏心等により、濃度ムラが発生しており、濃度レベルに応じた補正も必要となるが、従来のテスト画像は1ページの中で副走査方向に濃度勾配が設けられているため、副走査方向においては補正ができない。
In the above-mentioned
本発明の課題は、主走査方向及び副走査方向における濃度ムラの解消を図ることである。 An object of the present invention is to eliminate density unevenness in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
請求項1に記載の発明によれば、
画像形成部と、
主走査方向及び副走査方向に濃度が一定の画像を含み、その濃度をページ毎に段階的に変化させた複数ページからなるテスト画像を前記画像形成部により画像形成させる制御部と、
前記形成されたテスト画像の濃度を検出する検出部と、
前記濃度の検出結果に基づいて、各濃度のテスト画像を画像形成したときに検出される濃度が主走査方向及び副走査方向に一定となるように、画像信号値を補正する補正データを作成する補正データ作成部と、
前記補正データを用いて、各画素の画像信号値を補正する濃度ムラ補正部と、
を備える画像形成装置が提供される。
According to the invention of
An image forming unit;
A control unit that includes an image having a constant density in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and causes the image forming unit to form a test image including a plurality of pages in which the density is changed step by step for each page;
A detection unit for detecting the density of the formed test image;
Based on the density detection result, correction data for correcting the image signal value is generated so that the density detected when the test image of each density is formed is constant in the main scanning direction and the sub-scanning direction. A correction data creation unit;
A density unevenness correction unit that corrects an image signal value of each pixel using the correction data;
An image forming apparatus is provided.
請求項2に記載の発明によれば、
前記検出部は、各濃度のテスト画像において同一の主走査位置及び副走査位置にある複数のサンプリングポイントで濃度を検出し、
前記補正データ作成部は、各サンプリングポイントで検出された濃度が検出を行ったテスト画像の濃度と一致するように画像信号値を補正した補正値を算出し、補正データとして各サンプリングポイントの主走査位置、副走査位置及び画像信号値に対し、補正値を定めた3次元テーブルを作成し、
前記濃度ムラ補正部は、前記3次元テーブルを用いて各画素の画像信号値に対応する補正値を求める際、前記サンプリングポイント以外の位置にある画素については当該画素に隣接する8点のサンプリングポイントの補正値を補間する請求項1に記載の画像形成装置が提供される。
According to invention of
The detection unit detects the density at a plurality of sampling points at the same main scanning position and sub-scanning position in each density test image,
The correction data creation unit calculates a correction value obtained by correcting the image signal value so that the density detected at each sampling point matches the density of the detected test image, and performs main scanning at each sampling point as correction data. Create a three-dimensional table defining correction values for the position, sub-scanning position and image signal value,
When the density unevenness correction unit obtains a correction value corresponding to the image signal value of each pixel using the three-dimensional table, for the pixels at positions other than the sampling point, eight sampling points adjacent to the pixel An image forming apparatus according to
請求項3に記載の発明によれば、
前記補正データ作成部は、8点のサンプリングポイントの位置関係に応じて各サンプリングポイントでの補正値の格納位置をずらした8つの3次元テーブルを作成して、各3次元テーブルの補正値の格納位置に共通のアドレスを付し、
前記濃度ムラ補正部は、各画素の主走査位置、副走査位置及び画像信号値を示す一のアドレスを算出し、当該アドレスにより前記8つの3次元テーブルから8点のサンプリングポイントの補正値を求めて、この8つの補正値を補間することにより、各画素の補正値を求める請求項2に記載の画像形成装置が提供される。
According to invention of
The correction data creation unit creates eight three-dimensional tables in which the correction value storage positions at the respective sampling points are shifted in accordance with the positional relationship of the eight sampling points, and stores the correction values in the respective three-dimensional tables. Add a common address to the location,
The density unevenness correction unit calculates one address indicating a main scanning position, a sub-scanning position, and an image signal value of each pixel, and obtains correction values for eight sampling points from the eight three-dimensional tables based on the addresses. The image forming apparatus according to
請求項4に記載の発明によれば、
主走査方向及び副走査方向に濃度が一定の画像を含み、その濃度をページ毎に段階的に変化させた複数ページからなるテスト画像を画像形成する工程と、
前記形成されたテスト画像の濃度を検出する工程と、
前記濃度の検出結果に基づいて、各濃度のテスト画像を画像形成したときに検出される濃度が主走査方向及び副走査方向に一定となるように、画像信号値を補正する補正データを作成する工程と、
前記補正データを用いて、各画素の画像信号値を補正する工程と、
を含む画像補正方法が提供される。
According to invention of
Forming a test image composed of a plurality of pages including an image having a constant density in the main scanning direction and the sub-scanning direction and changing the density step by step for each page;
Detecting the density of the formed test image;
Based on the density detection result, correction data for correcting the image signal value is generated so that the density detected when the test image of each density is formed is constant in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Process,
Correcting the image signal value of each pixel using the correction data;
An image correction method is provided.
請求項1、4に記載の発明によれば、主走査方向だけでなく、副走査方向においても生じる濃度ムラを補正することができる。よって、主走査方向及び副走査方向における濃度ムラの解消を図ることができる。また、テスト画像は複数ページからなりページ毎に濃度を段階的に変化させたものを用いて各濃度での補正値を求めるので、各濃度レベルでの濃度ムラを補正することができる。 According to the first and fourth aspects of the invention, it is possible to correct density unevenness that occurs not only in the main scanning direction but also in the sub-scanning direction. Therefore, it is possible to eliminate density unevenness in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Further, since the test image is composed of a plurality of pages and the density is changed stepwise for each page, the correction value at each density is obtained, so that density unevenness at each density level can be corrected.
請求項2に記載の発明によれば、全ての主走査位置、副走査位置、画像信号値に対する補正値を保持する必要がなくなるので、濃度ムラ補正のためのメモリ拡張を回避することができる。 According to the second aspect of the present invention, since it is not necessary to hold correction values for all main scanning positions, sub-scanning positions, and image signal values, memory expansion for density unevenness correction can be avoided.
請求項3に記載の発明によれば、1つのアドレスで8点のサンプリングポイントにおける補正値を同時に読み出すことができる。よって、簡易な構成で補正値算出のための時間を短縮化することができる。 According to the third aspect of the present invention, correction values at eight sampling points can be simultaneously read with one address. Therefore, the time for calculating the correction value can be shortened with a simple configuration.
まず、構成を説明する。
図1に、本実施形態における画像形成装置1の内部透視図を示す。図2は、画像形成装置1の機能的構成を示す図である。
図1及び図2に示すように、画像形成装置1は、画像読取部2、操作部3、表示部4、画像形成部5、検出部6、制御系10から構成されている。制御系10は、図2に示すように制御部11、記憶部12、メモリ制御部13、画像メモリ14、画像処理部a等から構成されている。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 shows an internal perspective view of an
As shown in FIGS. 1 and 2, the
画像読取部2は、図1に示すように原稿送り部22と原稿走査部21とを備えている。原稿走査部21には光学系やCCD(Charge Coupled Device)が含まれ、原稿送り部22により搬送された原稿面を光走査してCCDにより画像信号(アナログ)を生成する。生成された画像信号は図示しないA/D変換器によってデジタルデータに変換された後、画像処理部aに出力される。なお、画像読取部2において生成される画像信号は、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色に分解された画像信号である。
As shown in FIG. 1, the
操作部3は、実行開始を指示するスタートキーや数字キー等の他、タッチパネル等を備えて、これらの操作に応じた操作信号を生成して制御部11に出力する。
表示部4は、制御部11の表示制御に従って、タッチパネルと一体となった表示ディスプレイに各種操作画面や実行結果等を表示する。
The
The
画像形成部5は、図1に示すようにY(黄)、M(マジェンタ)、C(シアン)、K(黒)の色毎に露光及び現像を行うユニットuY、uM、uC、uKを備え、さらに中間ベルト51、クリーニング部52、2次転写ローラ53、定着部54、給紙部55を備えている。ユニットuY、uM、uC、uKは、それぞれ露光部u1、現像部u2、感光ドラムu3、帯電部u4、クリーニング部u5、1次転写ローラu6を含んでいる。
As shown in FIG. 1, the
画像形成時には、帯電部u4により感光ドラムu3の帯電を行うと、露光部u1により画像信号に基づいてレーザ光等を照射し、感光ドラムu3に静電潜像を形成する。現像部u2によりトナーを付着させて感光ドラムu3上にトナー像を形成すると、トナー像は感光ドラムu3の回転及び1次転写ローラu5の作用により中間ベルト51に転写される。この露光、現像、転写の工程を、中間ベルト51の回動に合わせて、各色のユニットuY、uM、uC、uKが順次繰り返すことにより、中間ベルト5上に各色のトナー像を重ね合わせたカラー画像を形成する。
At the time of image formation, when the charging unit u4 charges the photosensitive drum u3, the exposure unit u1 irradiates laser light or the like based on the image signal to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum u3. When toner is attached by the developing unit u2 to form a toner image on the photosensitive drum u3, the toner image is transferred to the
一方、給紙部55から2次転写ローラ53に用紙を搬送し、2次転写ローラ53の作用によって中間ベルト51から用紙上にカラー画像を転写する。その後、用紙は定着部54に搬送されて定着処理が施された後、外部に設けられているトレイ上に排紙される。
このようにして画像形成が行われると、クリーニング部u5、52により感光ドラムu3や中間ベルト51に残存するトナーを排除する。
On the other hand, the paper is conveyed from the
When the image formation is performed in this way, the toner remaining on the photosensitive drum u3 and the
検出部6は、感光ドラムu3の基準位置を検出するためのセンサ61、中間ベルト51上に形成されたトナー像の濃度を検出するためのセンサ62を備えて構成され、各センサ61、62による検出結果を画像処理部aに出力する。センサ61、62は、例えば光センサを適用できる。照射した光の反射光を受光することによって、センサ61は感光ドラムu3上に設けられた基準位置を示すマーカを検出し、センサ62はトナー像の濃度を示す反射光量を検出する。
The
各センサ61、62の設置位置を、図3Aに示す。
センサ61は各色の感光ドラムu3に対して設けられている。センサ62は各色の感光ドラムu3から中間ベルト51に転写されたトナー像が2次転写ローラ53の位置に到達するまでの間に設けられている。
なお、図3Aに表した矢印は感光ドラムu3の回転方向、中間ベルト51の回動方向を示している。この中間ベルト51の幅方向が画像の主走査方向であり、中間ベルト51の回動方向、つまりトナー像の搬送方向が画像の副走査方向である。
The installation positions of the
The
The arrows shown in FIG. 3A indicate the rotation direction of the photosensitive drum u3 and the rotation direction of the
図3Bは、センサ62の設置個所を拡大した斜視図である。
図3Bに示すように、センサ62は濃度検出を行うサンプリングポイントとして定められた位置に、2つずつ結合されて配置される。これは、センサ62による検出結果を後述する濃度ムラの補正の処理に用いるが、1色毎に濃度検出を行っていたのでは時間がかかるため、補正に係る時間を短縮すべく、2色分の濃度検出を同時に行うことができるようにするためである。
FIG. 3B is an enlarged perspective view of the installation location of the
As shown in FIG. 3B, two
次に、制御系10について説明する。
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等から構成され、記憶部12に記憶されているプログラムを読み出して、当該プログラムとの協働により、各部の動作を集中制御する。或いは、各種演算を行う。例えば、制御部11は画像形成部5の画像形成動作を制御する。
Next, the
The
記憶部12は、各種プログラムや処理の実行に用いられるパラメータ等を記憶している。
メモリ制御部13は、画像メモリ14への画像の入出力を制御する。
画像メモリ14は画像保存用のメモリであり、DRAM(Dynamic RAM)等が適用できる。
The
The
The
画像処理部aは、画像に対し各種画像処理を施す。
図4に、画像処理部aの主な機能構成を示す。
図4に示すように、画像処理部aは、シェーディング補正部a1、色変換部a2、濃度ムラ補正部a4、γ補正部a5、中間調処理部a6を備えて構成されている。シェーディング補正部a1はR(赤)、G(緑)、B(青)の3色に応じて設けられ、濃度ムラ補正部a4、γ補正部a5、中間調処理部a6はY、M、C、Kの4色に応じてそれぞれ設けられている。
The image processing unit a performs various image processes on the image.
FIG. 4 shows a main functional configuration of the image processing unit a.
As shown in FIG. 4, the image processing unit a includes a shading correction unit a1, a color conversion unit a2, a density unevenness correction unit a4, a γ correction unit a5, and a halftone processing unit a6. The shading correction unit a1 is provided according to three colors of R (red), G (green), and B (blue), and the density unevenness correction unit a4, the γ correction unit a5, and the halftone processing unit a6 are Y, M, and C. , K, respectively.
シェーディング補正部a1は、画像読取部2から入力されたR、G、Bの画像信号に対し、画像読取部2により生じる輝度ムラを補正する処理を施す。なお、他にも画像読取部2のCCD特有の輝度特性を人の視覚特性に応じた最適な輝度特性に変換するI−I′変換処理、MTF(Modulation Transfer Function)フィルタを用いた鮮鋭化処理等を必要に応じて施すこととしてもよい。
The shading correction unit a1 performs a process of correcting luminance unevenness generated by the
色変換部a2は、シェーディング補正されたR、G、Bの各画像信号に対して色補正を施した後、色変換を行ってR、G、Bの各画像信号からY、M、C、Kの各色の画像信号を生成する。Y、M、C、Kの各色の画像信号は、それぞれの色に応じた補正データ作成部a3、濃度ムラ補正部a4に出力される。 The color conversion unit a2 performs color correction on each of the R, G, and B image signals that have been subjected to the shading correction, and then performs color conversion to convert each of the R, G, and B image signals into Y, M, C, and An image signal of each color of K is generated. The image signals for each color of Y, M, C, and K are output to the correction data creation unit a3 and the density unevenness correction unit a4 corresponding to each color.
補正データ作成部a3は、濃度ムラ補正部a4で濃度ムラの補正に用いられる補正データを作成する。
以下、補正データの作成方法について説明する。
図5は、補正データ作成の際の処理の流れを示すフローチャートである。図5に示すように、まず制御部11の制御により、濃度ムラ補正部a4の補正処理を無効化すると(ステップS1)、画像形成部5によりテスト画像の画像形成を行う(ステップS2)。テスト画像は予め記憶部12又は画像メモリ14に保存しておき、これを中間調処理部a6に出力して画像形成部5による画像形成を行う。
The correction data creation unit a3 creates correction data that is used by the density unevenness correction unit a4 to correct density unevenness.
Hereinafter, a method for creating correction data will be described.
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing when creating correction data. As shown in FIG. 5, first, when the correction processing of the density unevenness correction unit a4 is invalidated by the control of the control unit 11 (step S1), the
図6に、テスト画像の一例を示す。
テスト画像は、画像形成部5により形成される画像の濃度特性を検出するのに用いられる画像である。図6に示すように主走査方向及び副走査方向に濃度Lk(k=0、1、2、3、4)が一定のパッチ画像を複数含むテスト画像を、その濃度Lkをページ毎に段階的に変化させて複数ページ分作成する。なお、画像は各画素について濃度値を示す信号値を有するものである。つまり、濃度Lkのパッチ画像は画像信号値Lkの画素を有する画像である。ここでは、最小濃度値0〜最大濃度値255の濃度範囲において、L0=0、L1=63、L2=127、L3=191、L4=255と画像信号値を設定した5ページ分のテスト画像を用いる例を説明する。
FIG. 6 shows an example of a test image.
The test image is an image used for detecting density characteristics of an image formed by the
パッチ画像は、図6に示すようにC、M、Y、Kの各色の略方形の画像が結合されたものであり、サンプリングポイントとなる位置に配置される。サンプリングポイントは、主走査方向及び副走査方向に4×5の20点が一定間隔毎に設けられる。このサンプリングポイントの主走査方向における位置(以下、主走査位置といい、Xで示す)をX=G1、G2、G3、G4で示し、副走査方向における位置(以下、副走査位置といい、Yで示す)をY=H0、H1、H2、H3、H4で示す。また、主走査方向における画像端部の位置を、図6に示すようにX=G0、GMaxで示す。 As shown in FIG. 6, the patch image is a combination of substantially rectangular images of C, M, Y, and K colors, and is arranged at a position to be a sampling point. Sampling points are provided at 20 intervals of 4 × 5 at regular intervals in the main scanning direction and the sub-scanning direction. The positions of the sampling points in the main scanning direction (hereinafter referred to as main scanning positions, indicated by X) are indicated by X = G1, G2, G3, G4, and the positions in the sub scanning direction (hereinafter referred to as sub scanning positions, Y Y = H0, H1, H2, H3, and H4. Further, the position of the image edge in the main scanning direction is indicated by X = G0, GMax as shown in FIG.
図7は、テスト画像のトナー像が感光ドラムu3上に形成された状態を示している。図7に示すH0〜H4は、感光ドラムu3上に形成されるパッチ画像の副走査位置Yを示している。感光ドラムu3は図7の矢印で示す方向に回転するので、副走査位置YがH0のパッチ画像から順に、つまりH0→H1→H2→H3→H4の順にパッチ画像が中間ベルト51に転写されていくこととなる。なお、H4の後は次の濃度L(k+1)のテスト画像でのH0の位置となるが、濃度Lkのテスト画像の副走査方向の終端を示す意味でこの副走査位置YをH5と表す。
FIG. 7 shows a state where a toner image of a test image is formed on the photosensitive drum u3. H0 to H4 shown in FIG. 7 indicate the sub-scanning position Y of the patch image formed on the photosensitive drum u3. Since the photosensitive drum u3 rotates in the direction indicated by the arrow in FIG. 7, the patch images are transferred to the
上記テスト画像を用いて画像形成を行うと、検出部6により基準位置から感光ドラムu3の回転1周分の濃度検出を行う。検出は予めG1〜G4の主走査位置X、H0〜H5の副走査位置Yで示されるサンプリングポイントの位置関係から検出タイミングを定めておき、センサ61により感光ドラムu3の基準位置を検出した後、この基準位置を元に各サンプリングポイントの検出タイミングを判断して、当該サンプリングポイントにおいて、中間ベルト51に転写されたトナー像の濃度をセンサ62により検出する(ステップS3)。
When image formation is performed using the test image, the
濃度検出を行うセンサ62は、図3Bに示したように2つのセンサ62が結合されたものがG1〜G4の主走査位置Xに応じて設けられている。一方のセンサ62は色C、Yのパッチ画像に対応する位置に、他方のセンサ62は色M、Kのパッチ画像に対応する位置に応じて設けられる。これにより、1つのサンプリングポイントにおいて、2つのセンサ62のうち一方で色Cの濃度を検出し、他方で色Mの濃度を検出する等、2色分の濃度を同時に検出することができる。よって、最初に色C、Yについて画像形成を行い、次に色Y、Kについて画像形成を行って濃度検出すればよい。本来4色分の濃度を検出するため、テスト画像を4回画像形成しなければならないが、本実施形態ではその半分の回数で済む。
As shown in FIG. 3B, the
センサ62による検出結果は補正データ作成部a3に入力されるが、センサ62は光学測定を行うので、補正データ作成部a3ではその測定値を色濃度に換算する演算を行い、その演算値を検出された濃度値として扱う。
The detection result by the
次いで、補正データ作成部a3は、濃度の検出結果に基づき、各濃度Lkのテスト画像を画像形成したときに検出される濃度が主走査方向及び副走査方向に一定の濃度Lkとなるように、画像信号値を補正する補正曲線を算出する(ステップS4)。
各サンプリングポイントで検出された濃度は、図8に示すように主走査位置X、副走査位置Y、画像信号Iの3つの要素を用いて3次元座標で表すことができる。座標(Gi、Hj、Lk)で示される格子点はサンプリングポイントを示す。なお、i=1、2、3、4、j=0、1、2、3、4、k=0、1、2、3、4である。
Next, the correction data creation unit a3 is configured so that the density detected when the test image of each density Lk is formed is a constant density Lk in the main scanning direction and the sub-scanning direction based on the density detection result. A correction curve for correcting the image signal value is calculated (step S4).
The density detected at each sampling point can be represented by three-dimensional coordinates using three elements of a main scanning position X, a sub-scanning position Y, and an image signal I as shown in FIG. Lattice points indicated by coordinates (Gi, Hj, Lk) indicate sampling points. Note that i = 1, 2, 3, 4, j = 0, 1, 2, 3, 4, k = 0, 1, 2, 3, 4.
本来、濃度Lkのテスト画像においては、主走査位置X及び副走査位置Yに拘わらず同じ濃度Lkが検出されるべきであるから、各サンプリングポイントで検出された濃度を上記3次元座標にプロットすると、全て格子点上にプロット点が存在するはずである。しかし、感光ドラムu3自体の感度ムラや偏心、或いは設置時の精度誤差等の種々の原因によって、濃度差つまり濃度ムラが発生すると、プロット点は格子点から外れることになる。この場合、サンプリングポイントにおいて検出される濃度が一定せず、例えばある濃度Lkのテスト画像の場合、主走査位置G1、G2、G3、G4毎に、副走査位置H0〜H5における濃度をプロットすると、図9に示すように副走査位置H0〜H5によって濃度のばらつきが生じることとなる。同様に、主走査位置G1〜G4によっても濃度ムラが生じる場合がある。また、濃度Lkが異なれば濃度ムラの状態も異なるものとなる場合がある。 Originally, in the test image having the density Lk, the same density Lk should be detected regardless of the main scanning position X and the sub-scanning position Y. Therefore, when the density detected at each sampling point is plotted on the three-dimensional coordinates, , All plot points should be on the grid points. However, when a density difference, that is, density unevenness occurs due to various causes such as sensitivity unevenness or eccentricity of the photosensitive drum u3 itself, or an accuracy error at the time of installation, the plot points are out of the lattice points. In this case, the density detected at the sampling point is not constant. For example, in the case of a test image having a certain density Lk, the density at the sub-scanning positions H0 to H5 is plotted for each of the main scanning positions G1, G2, G3, and G4. As shown in FIG. 9, the density variation occurs depending on the sub-scanning positions H0 to H5. Similarly, density unevenness may occur depending on the main scanning positions G1 to G4. Further, if the density Lk is different, the density unevenness state may be different.
補正データ作成部a3は、各サンプリングポイントでの濃度の検出結果を用いて、濃度ムラを補正する補正曲線を作成する(ステップS4)。具体的には、座標(Gi、Hi)で示される主走査位置X及び副走査位置Y毎に、図10に示すように各濃度Lkのテスト画像を用いたときに検出された濃度をプロットし、その近似曲線を描く。これがサンプリングポイントにおいて検出したトナー像の濃度特性を示す曲線である。そして、目標とする濃度特性を示す直線に対し、描いた近似曲線と線対称となる曲線を求める。この求めた曲線が補正曲線である。この補正曲線を求める処理を各サンプリングポイントについて繰り返し行う。近似曲線は位置(Gi、Hj)毎に4×5の20本作成されるので、結果として補正曲線も20本作成されることとなる。 The correction data creation unit a3 creates a correction curve for correcting density unevenness using the density detection result at each sampling point (step S4). Specifically, for each main scanning position X and sub-scanning position Y indicated by coordinates (Gi, Hi), the density detected when using a test image of each density Lk as shown in FIG. 10 is plotted. Draw its approximate curve. This is a curve showing the density characteristics of the toner image detected at the sampling point. Then, a curve that is symmetrical with the drawn approximate curve with respect to the straight line indicating the target density characteristic is obtained. This obtained curve is a correction curve. The process for obtaining the correction curve is repeated for each sampling point. Since 20 approximate 4 × 5 curves are created for each position (Gi, Hj), 20 correction curves are created as a result.
なお、目標とする濃度特性を示す直線は、入力する画像信号値に対し出力する画像信号値が同一となる傾き1の直線である。つまり、画像の画像信号値がLnであれば、その画像について形成したトナー像から検出される濃度もLnとなる濃度特性を示している。 Note that the straight line indicating the target density characteristic is a straight line having an inclination of 1 so that the output image signal value is the same as the input image signal value. That is, when the image signal value of the image is Ln, the density characteristic detected from the toner image formed for the image is also Ln.
次いで、補正データ作成部a3は、作成した補正曲線を元に補正データであるLUT(Look Up Table)を作成し、濃度ムラ補正部a4に出力する。具体的には、各補正曲線において各サンプリングポイントの画像信号値Lkに対する出力画像信号値を求め、この出力画像信号値を補正値(濃度ムラ補正後の画像信号値)として得る。この補正値は、濃度ムラが発生している場合でも主走査方向及び副走査方向に目標とする濃度Lkで画像形成すべく、元の画像の画像信号値Lkを増減する補正を行った値である。例えば、濃度ムラが発生したことにより、画像信号値Lkの画像を形成したにも拘わらず検出された濃度がLk+αであった場合、増えた+αだけ元の画像信号値Lkから差し引いた画像信号値Lk−αで画像を形成することにより、形成された画像の濃度はLkとなるはずである。 Next, the correction data creation unit a3 creates an LUT (Look Up Table) that is correction data based on the created correction curve, and outputs it to the density unevenness correction unit a4. Specifically, an output image signal value corresponding to the image signal value Lk at each sampling point is obtained in each correction curve, and this output image signal value is obtained as a correction value (image signal value after density unevenness correction). This correction value is a value obtained by performing correction to increase or decrease the image signal value Lk of the original image in order to form an image with the target density Lk in the main scanning direction and the sub-scanning direction even when density unevenness occurs. is there. For example, if the detected density is Lk + α despite the formation of an image of the image signal value Lk due to the occurrence of density unevenness, the image signal value obtained by subtracting the increased + α from the original image signal value Lk. By forming an image with Lk-α, the density of the formed image should be Lk.
補正値を求めると、主走査位置X及び副走査位置Y毎に画像信号値Lkに対する補正値を定めたLUTを作成する。つまり、作成されるLUTは、サンプリングポイントの格子点(Gi、Hj、Lk)毎に補正値を定めた3次元テーブルである。なお、作成するLUTの詳細は濃度ムラの補正方法とともに説明する。
作成されたLUTは濃度ムラ補正部a4に出力される。濃度ムラ補正部a4では後述する補正値算出部にLUTをセットする(ステップS5)。
When the correction value is obtained, an LUT in which a correction value for the image signal value Lk is determined for each main scanning position X and sub-scanning position Y is created. That is, the created LUT is a three-dimensional table in which correction values are set for each of the sampling point grid points (Gi, Hj, Lk). Details of the LUT to be created will be described together with a method for correcting density unevenness.
The created LUT is output to the density unevenness correction unit a4. The density unevenness correction unit a4 sets an LUT in a correction value calculation unit described later (step S5).
濃度ムラ補正部a4は、画像の主走査方向及び副走査方向における濃度ムラを解消するため、補正データを用いて画像信号値を補正する。
図11は、濃度ムラ補正部a4の機能的構成を示す図である。濃度ムラ補正部a4は、図11に示すように位置特定部a41、補正値算出部a42、補間演算部a43を備えて構成されている。
The density unevenness correction unit a4 corrects the image signal value using the correction data in order to eliminate the density unevenness in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image.
FIG. 11 is a diagram illustrating a functional configuration of the density unevenness correction unit a4. As shown in FIG. 11, the density unevenness correction unit a4 includes a position specifying unit a41, a correction value calculation unit a42, and an interpolation calculation unit a43.
最初に、濃度ムラの補正方法について説明する。
上述のように、補正データ作成部a3では図8の各格子点(Gi、Hj、Lk)で示されるサンプリングポイント毎に補正値を求めることができる。濃度ムラ補正部a4ではこの補正値を用いて画像の各画素がもつ画像信号値を補正するが、サンプリングポイント以外の位置にある画素については補正値が無いため、各サンプリングポイントでの補正値を補間する必要がある。
First, a method for correcting density unevenness will be described.
As described above, the correction data creation unit a3 can obtain a correction value for each sampling point indicated by each lattice point (Gi, Hj, Lk) in FIG. The density unevenness correction unit a4 uses this correction value to correct the image signal value of each pixel of the image. However, since there is no correction value for a pixel at a position other than the sampling point, the correction value at each sampling point is calculated. It is necessary to interpolate.
補間は補正値を求める画素に隣接する8点のサンプリングポイントの補正値を用いて行う。
図12は、図8の主走査位置X、副走査位置Y、画像信号Iの3次元座標の一部を拡大した図である。8点の任意のサンプリングポイントを点P1〜P8、その点P1〜P8で求められている補正値をOUT1〜8で示し、補正値を求めたい画素の位置を点Q(X、Y、I)で示している。また、隣接する点P1〜P8間の主走査方向における距離をXu、副走査方向における距離をYu、画像信号Iの方向における距離をIuで示し、点P1と点Q間の主走査方向における距離をXs、副走査方向における距離をYs、画像信号Iの方向における距離をIsで示している。これらXu、Yu、Iu、Xs、Ys、Isは、点P1〜P8と点Qとの位置関係を示す値であり、補間を行う際に補間係数として用いられる。
Interpolation is performed using correction values of eight sampling points adjacent to the pixel whose correction value is to be obtained.
12 is an enlarged view of a part of the three-dimensional coordinates of the main scanning position X, the sub-scanning position Y, and the image signal I in FIG. Eight arbitrary sampling points are indicated by points P1 to P8, correction values obtained at the points P1 to P8 are indicated by OUT1 to 8, and the position of the pixel for which the correction value is desired to be obtained is indicated by a point Q (X, Y, I). Is shown. Further, the distance in the main scanning direction between the adjacent points P1 to P8 is indicated by Xu, the distance in the sub-scanning direction is indicated by Yu, the distance in the direction of the image signal I is indicated by Iu, and the distance in the main scanning direction between the points P1 and Q is indicated. Is Xs, the distance in the sub-scanning direction is Ys, and the distance in the direction of the image signal I is Is. These Xu, Yu, Iu, Xs, Ys, and Is are values indicating the positional relationship between the points P1 to P8 and the point Q, and are used as interpolation coefficients when performing interpolation.
各点P1〜P8での補正値OUT1〜8を求めるには、全てのサンプリングポイントの座標(Gi、Hj、Lk)に対して補正値を定めたLUTを1つ作成して、このLUTから点P1〜P8の位置(Gi、Hj、Lk)に対応する補正値を読み出せばよいが、この方法では1つのLUTから8点を指定するため、8つのアドレス(Gi、Hj、Lk)を生成しなければならない。これでは、補間演算に時間を要することになる。よって、本実施形態では、1つのアドレスで8点P1〜P8の補正値OUT1〜OUT8が得られるよう、点P1〜P8の位置に応じた8つのLUT1〜8を補正データ作成部a3において作成する。
In order to obtain the correction values OUT1 to P8 at the points P1 to P8, one LUT in which correction values are set for the coordinates (Gi, Hj, Lk) of all the sampling points is created, and points are calculated from the LUT. The correction values corresponding to the positions P1 to P8 (Gi, Hj, Lk) may be read out. However, in this method, eight points (Gi, Hj, Lk) are generated because eight points are designated from one LUT. Must. This requires time for the interpolation calculation. Therefore, in the present embodiment, the correction data generation unit a3 generates eight
図13は、点P1、P2、P5、P6について作成されたLUT1、LUT2、LUT5、LUT6の例を示す図である。図13には特に示していないが、点P3、P4、P7、P8についても同様にLUT3、4、7、8が作成されている。
まず、図14を参照してLUT1〜8の構成について説明する。図14に示すのはLUT1の例であるが、補正値を格納する位置が異なるのみで他のLUT2〜8も同様の構成をしている。つまり、各LUT1〜8は、5×5の格納位置(Gi、Hj)にそれぞれ補正値(図中の数字)が格納されたテーブルが濃度Lk毎に作成された、5×5×5の3次元テーブルである。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of LUT1, LUT2, LUT5, and LUT6 created for points P1, P2, P5, and P6. Although not specifically shown in FIG. 13,
First, the configuration of the
LUT1〜8には、図15に示すように各補正値の格納位置を示すアドレスAdr(図15のテーブル中に示す数字。Adr=0〜124)が付与されている。このアドレスAdrはLUT1〜8に共通のものであり、LUT1〜8に拘わらず同じ格納位置であれば同じアドレスAdrとなる。
As shown in FIG. 15, addresses Adr (numbers shown in the table of FIG. 15, Adr = 0 to 124) indicating the storage position of each correction value are assigned to the
LUT1〜8は、サンプリングポイントの主走査位置X及び副走査位置Yに応じて、補正値の格納位置(Gi、Hj)をずらして作成したテーブルである。例えば、図13に示すように、サンプリングポイントである点P1と点P2では主走査位置Giが1つずれているだけで副走査位置Hj、画像信号Iの値Lkは変わらない。よって、LUT2はLUT1の主走査位置Giの補正値の格納位置を主走査方向に+1だけずらして作成する。
The
LUT1の補正値の格納位置をLUT1[Gi、Hj、Lk]で示すと、各LUT1〜8における補正値の格納位置は下記のように表すことができる。
LUT1[Gi、Hj、Lk]
LUT2[Gi、Hj、Lk]=LUT1[G(i+1)、Hj、Lk]
LUT3[Gi、Hj、Lk]=LUT1[Gi、Hj、L(k+1)]
LUT4[Gi、Hj、Lk]=LUT1[G(i+1)、Hj、L(k+1)]
LUT5[Gi、Hj、Lk]=LUT1[Gi、H(j+1)、Lk]
LUT6[Gi、Hj、Lk]=LUT1[G(i+1)、H(j+1)、Lk]
LUT7[Gi、Hj、Lk]=LUT1[Gi、H(j+1)、L(k+1)]
LUT8[Gi、Hj、Lk]=LUT1[G(i+1)、H(j+1)、L(k+1)]
When the storage position of the correction value of LUT1 is indicated by LUT1 [Gi, Hj, Lk], the storage position of the correction value in each of the
LUT1 [Gi, Hj, Lk]
LUT2 [Gi, Hj, Lk] = LUT1 [G (i + 1), Hj, Lk]
LUT3 [Gi, Hj, Lk] = LUT1 [Gi, Hj, L (k + 1)]
LUT4 [Gi, Hj, Lk] = LUT1 [G (i + 1), Hj, L (k + 1)]
LUT5 [Gi, Hj, Lk] = LUT1 [Gi, H (j + 1), Lk]
LUT6 [Gi, Hj, Lk] = LUT1 [G (i + 1), H (j + 1), Lk]
LUT7 [Gi, Hj, Lk] = LUT1 [Gi, H (j + 1), L (k + 1)]
LUT8 [Gi, Hj, Lk] = LUT1 [G (i + 1), H (j + 1), L (k + 1)]
このように、8点P1〜P8(Gi、Hj、Lk)の位置関係に応じて8つのLUT1〜8を作成し、各LUT1〜8に共通のアドレスAdrを採用することにより、1つのアドレスAdrで8点P1〜P8の補正値を同時に得ることが可能となる。
In this way, eight
なお、上記LUT1〜8においては、4×5×5のサンプリングポイントの補正値に、さらに主走査位置G0、GMaxについての補正値(図13において網掛け表示した補正値)を追加し、5×5×5のLUTとしている。これは、画像形成装置1の機器精度の都合上、画像端部はサンプリングポイントに設定できず、濃度検出を行う範囲外となる領域があるが、このような濃度検出の範囲外でも補正を行う必要があるためである。なお、G0、GMaxについての補正値は、それぞれ隣接する主走査位置G1、G4の補正値のコピーである。G0、GMaxの補正値については隣接する主走査位置G1、G4において生じる濃度ムラと大きな変化はないだろうとの推測の下、主走査位置G1、G4の補正値を援用している。
In the
位置特定部a41は、画像の各画素の主走査位置X及び副走査位置Yと、各画素が持つ信号値Iを元に、上述のLUT1〜8から補正値を読み出すアドレスAdrを下記式1により算出する。また、位置特定部a41はこのアドレスAdrを算出する過程において、補間係数であるXs、Ys、Is、Xu、Yu、Iuを算出する。
Adr=Xadr+Yadr×5+Iadr×25…(1)
Based on the main scanning position X and the sub-scanning position Y of each pixel of the image and the signal value I of each pixel, the position specifying unit a41 determines an address Adr for reading a correction value from the above-described
Adr = Xadr + Yadr × 5 + IAdr × 25 (1)
上記式1において、Xadrは補正値を求める画素を示す点Q(図13参照)がどの主走査位置G0〜GMax間に存在するかを示すアドレスであり、Yadrは点Qがどの副走査位置H0〜H5に存在するかを示すアドレスである。また、Iadrは点Qがどの画像信号値L0〜L4間に存在するかを示すアドレスである。
In
図16〜図18を参照して、上記式1におけるXadr、Yadr、Iadr、補間係数であるXs、Ys、Is、Xu、Yu、Iuを算出する際の処理について説明する。
まず、位置特定部a41は補正値を求める画素、つまり図13に示す点Qの主走査位置Xがどの主走査位置G0〜GMax間に位置するのかによってXadr、Xs、Xuを決定する。
A process for calculating Xadr, Yadr, Iadr and interpolation coefficients Xs, Ys, Is, Xu, Yu, and Iu in
First, the position specifying unit a41 determines Xadr, Xs, and Xu depending on which main scanning position G0 to GMax is the main scanning position X of the point Q shown in FIG.
図16に示すように、X≦G1であり、点QがG0〜G1間に位置する場合(ステップS1;Y)、位置特定部a41はXadr=0、Xs=X、Xu=G1とする(ステップS2)。
G1<X≦G2であり、点QがG1〜G2間に位置する場合(ステップS1;N、S3;Y)、位置特定部a41はXadr=1、Xs=X−G1、Xu=G2−G1とする(ステップS4)。
G2<X≦G3であり、点QがG2〜G3間に位置する場合(ステップS3;N、S5;Y)、位置特定部a41はXadr=2、Xs=X−G2、Xu=G3−G2とする(ステップS6)。
G3<X≦G4であり、点QがG3〜G4間に位置する場合(ステップS5;N、S7;Y)、位置特定部a41はXadr=3、Xs=X−G3、Xu=G4−G3とする(ステップS8)。
G4<Xであり、点QがG4〜GMax間に位置する場合(ステップS7;N)、位置特定部a41はXadr=4、Xs=X−G4、Xu=GMax−G4とする(ステップS9)。
As shown in FIG. 16, when X ≦ G1 and the point Q is located between G0 and G1 (step S1; Y), the position specifying unit a41 sets Xadr = 0, Xs = X, and Xu = G1 ( Step S2).
When G1 <X ≦ G2 and the point Q is located between G1 and G2 (step S1; N, S3; Y), the position specifying unit a41 has Xadr = 1, Xs = X-G1, Xu = G2-G1. (Step S4).
When G2 <X ≦ G3 and the point Q is located between G2 and G3 (step S3; N, S5; Y), the position specifying unit a41 has Xadr = 2, Xs = X−G2, and Xu = G3−G2. (Step S6).
When G3 <X ≦ G4 and the point Q is located between G3 and G4 (step S5; N, S7; Y), the position specifying unit a41 has Xadr = 3, Xs = X-G3, Xu = G4-G3. (Step S8).
When G4 <X and the point Q is located between G4 and GMax (step S7; N), the position specifying unit a41 sets Xadr = 4, Xs = X-G4, and Xu = GMax-G4 (step S9). .
また、Yadrについては、図17に示すようにまず点Qの副走査位置Yを副走査位置Yの最大値H5で除算し、その余りを点Qの副走査位置Yとする(ステップS11)。そして、この副走査位置Yと各サンプリングポイントの副走査位置H0〜H4とを比較し、点Qがどの副走査位置H0〜H5間にあるのかによってYadr、Ys、Yuを決定する。 For Yadr, as shown in FIG. 17, first, the sub-scanning position Y at the point Q is divided by the maximum value H5 of the sub-scanning position Y, and the remainder is set as the sub-scanning position Y at the point Q (step S11). Then, the sub-scanning position Y is compared with the sub-scanning positions H0 to H4 of each sampling point, and Yadr, Ys, and Yu are determined depending on which sub-scanning position H0 to H5 the point Q is between.
Y≦H0であり、点QがH4〜H0間に位置する場合(ステップS12;Y)、位置特定部a41はYadr=4、YS=Y+H5−H4、Yu=H5−H4とする(ステップS13)。
H0<Y≦H1であり、点QがH0〜H1間に位置する場合(ステップS12;N、S14;Y)、位置特定部a41はYadr=0、YS=Y、Yu=H1とする(ステップS15)。
H1<Y≦H2であり、点QがH1〜H2間に位置する場合(ステップS14;N、S16;Y)、位置特定部a41はYadr=1、YS=Y−H1、Yu=H2−H1とする(ステップS17)。
H2<Y≦H3であり、点QがH2〜H3間に位置する場合(ステップS16;N、S18;Y)、位置特定部a41はYadr=2、YS=Y−H2、Yu=H3−H2とする(ステップS19)。
H3<Y≦H4であり、点QがH3〜H4間に位置する場合(ステップS18;N、S20;Y)、位置特定部a41はYadr=3、YS=Y−H3、Yu=H4−H3とする(ステップS21)。
H4<Yであり、点QがH4〜H5間に位置する場合(ステップS20;N)、位置特定部a41はYadr=4、YS=Y−H4、Yu=H5−H4とする(ステップS22)。
When Y ≦ H0 and the point Q is located between H4 and H0 (step S12; Y), the position specifying unit a41 sets Yadr = 4, YS = Y + H5-H4, and Yu = H5-H4 (step S13). .
When H0 <Y ≦ H1 and the point Q is located between H0 and H1 (step S12; N, S14; Y), the position specifying part a41 sets Yadr = 0, YS = Y, Yu = H1 (step) S15).
When H1 <Y ≦ H2 and the point Q is located between H1 and H2 (step S14; N, S16; Y), the position specifying unit a41 is Yadr = 1, YS = Y−H1, Yu = H2−H1. (Step S17).
When H2 <Y ≦ H3 and the point Q is located between H2 and H3 (step S16; N, S18; Y), the position specifying unit a41 has Yadr = 2, YS = Y−H2, and Yu = H3−H2. (Step S19).
When H3 <Y ≦ H4 and the point Q is located between H3 and H4 (step S18; N, S20; Y), the position specifying unit a41 is Yadr = 3, YS = Y−H3, Yu = H4−H3. (Step S21).
When H4 <Y and the point Q is located between H4 and H5 (step S20; N), the position specifying unit a41 sets Yadr = 4, YS = Y−H4, and Yu = H5−H4 (step S22). .
また、Iadrについては、画素が持つ画像信号値Iと画像信号値L0〜L4とを比較し、画像信号値Iがどの画像信号値L0〜L4間にあるのかによって、Iadr、Is、Iuを決定する。 For Iadr, the image signal value I of the pixel is compared with the image signal values L0 to L4, and Iadr, Is, and Iu are determined depending on which image signal value L0 to L4 the image signal value I is between. To do.
図18に示すように、L0≦I≦L1であり、点QがL0〜l1間に位置する場合(ステップS31;Y)、位置特定部a41はIadr=0、Is=I、Iu=L1とする(ステップS32)。
L1<I≦L2であり、点QがL1〜L2間に位置する場合(ステップS31;N、S33;Y)、位置特定部a41はIadr=1、Is=I−L1、Iu=L2−L1とする(ステップS34)。
L2<I≦L3であり、点QがL2〜L3間に位置する場合(ステップS33;N、S35;Y)、位置特定部a41はIadr=2、Is=I−L2、Iu=L3−L2とする(ステップS36)。
L3<I≦L4であり、点QがL3〜L4間に位置する場合(ステップS35;N、S37;Y)、位置特定部a41はIadr=3、Is=I−L3、Iu=L4−L3とする(ステップS38)。
L4<Iであり、点QがL4〜LMax間に位置する場合(ステップS37;N)、位置特定部a41はIadr=4、Is=I−L4、Iu=IMax−L4とする(ステップS39)。
As shown in FIG. 18, when L0 ≦ I ≦ L1 and the point Q is located between L0 and L1 (step S31; Y), the position specifying unit a41 has Iadr = 0, Is = I, and Iu = L1. (Step S32).
When L1 <I ≦ L2 and the point Q is located between L1 and L2 (steps S31; N, S33; Y), the position specifying unit a41 has Iadr = 1, Is = I−L1, Iu = L2−L1. (Step S34).
When L2 <I ≦ L3 and the point Q is located between L2 and L3 (step S33; N, S35; Y), the position specifying unit a41 has Iadr = 2, Is = I−L2, and Iu = L3−L2. (Step S36).
When L3 <I ≦ L4 and the point Q is located between L3 and L4 (step S35; N, S37; Y), the position specifying unit a41 has Iadr = 3, Is = I−L3, Iu = L4−L3. (Step S38).
When L4 <I and the point Q is located between L4 and LMax (step S37; N), the position specifying unit a41 sets Iadr = 4, Is = I-L4, and Iu = IMax-L4 (step S39). .
なお、IMaxは画像の最大信号値である。本実施形態のように、L0として最小信号値の0、L4として最大信号値の255を採用している場合、ステップS39の処理が行われることはない。
位置特定部a41は、算出したアドレスAdrを各補正値算出部a42に出力し、補間係数であるXs、Ys、Is、Xu、Yu、Iuは補間演算部a43に出力する。
Note that IMax is the maximum signal value of the image. When the
The position specifying unit a41 outputs the calculated address Adr to each correction value calculation unit a42, and outputs interpolation coefficients Xs, Ys, Is, Xu, Yu, and Iu to the interpolation calculation unit a43.
補正値算出部a42は、図11に示すように8つのLUT1〜8のそれぞれに対応して設けられている。各補正値算出部a42は、それぞれが持つLUT1〜8から、アドレスAdrに対応する補正値OUT1〜8を読み出す。Out1〜8は、上述したように点Qに隣接する8点のサンプリングポイントの点P1〜P8の補正値である。
As shown in FIG. 11, the correction value calculation unit a <b> 42 is provided corresponding to each of the eight
例えば、位置特定部a41においてXadr=2、Yadr=1、Iadr=2が得られた場合、式1よりAdr=57である。Adr=57は図15において網掛けした格納位置を示すので、図14に示すLUT1からはAdr=57に対応する座標位置(G2、H2、L3)の補正値OUT1=127が読み出される。同様に、各LUT2〜8からもAdr=57に対応する補正値OUT2〜8が読み出される。
各補正値算出部a42は、読み出した補正値Out1〜8は補間演算部a43に出力する。
For example, when Xadr = 2, Yadr = 1, and Iadr = 2 are obtained in the position specifying unit a41, Adr = 57 from
Each correction value calculation unit a42 outputs the read correction values Out1 to 8 to the interpolation calculation unit a43.
補間演算部a43は、補間係数Xs、Ys、Is、Xu、Yu、Iuを用いて、8点の補正値Out1〜8を補間し、点Qにおける補正値OUTを求める。
補正値OUTは、下記式2により求めることができる。
OUT=Out1×(Iu−Is)×(Xu−Xs)×(Yu−Ys)
+Out2×(Iu−Is)×Xs×(Yu−Ys)
+Out3×Is×(Xu−Xs)×(Yu−Ys)
+Out4×Is×Xs×(Yu−Ys)
+Out5×(Iu−Is)×(Xu−Xs)×Ys
+Out6×(Iu−Is)×Xs×Ys
+Out7×Is×(Xu−Xs)×Ys
+Out8×Is×Xs×Ys
…(2)
The interpolation calculation unit a43 interpolates the eight correction values Out1 to 8 using the interpolation coefficients Xs, Ys, Is, Xu, Yu, and Iu, and obtains a correction value OUT at the point Q.
The correction value OUT can be obtained by the
OUT = Out1 × (Iu−Is) × (Xu−Xs) × (Yu−Ys)
+ Out2 × (Iu−Is) × Xs × (Yu−Ys)
+ Out3 × Is × (Xu−Xs) × (Yu−Ys)
+ Out4 × Is × Xs × (Yu−Ys)
+ Out5 × (Iu−Is) × (Xu−Xs) × Ys
+ Out6 × (Iu−Is) × Xs × Ys
+ Out7 × Is × (Xu−Xs) × Ys
+ Out8 × Is × Xs × Ys
... (2)
補間演算部a43は、各画素について求めた補正値OUTを濃度ムラ補正後の画像信号としてγ補正部a5へ出力する。 The interpolation calculation unit a43 outputs the correction value OUT obtained for each pixel to the γ correction unit a5 as an image signal after density unevenness correction.
γ補正部a5は、濃度ムラ演算部a43から入力された画像信号に対し、LUTを用いて濃度階調補正を行う。γ補正部a5の濃度階調補正は、画像の濃度階調を視覚特性に応じたものとするための処理であり、LUTもその濃度階調補正用に備えているものである。 The γ correction unit a5 performs density gradation correction using the LUT on the image signal input from the density unevenness calculation unit a43. The density gradation correction of the γ correction unit a5 is a process for making the density gradation of the image according to the visual characteristics, and the LUT is also provided for the density gradation correction.
中間調処理部a6は、中間調を再現するため、γ補正部a5から入力された画像信号に対して中間調処理を施す。中間調処理としては、スクリーンセル法や誤差拡散法等、何れの方法を採用してもよい。 The halftone processing unit a6 performs halftone processing on the image signal input from the γ correction unit a5 in order to reproduce the halftone. As the halftone processing, any method such as a screen cell method or an error diffusion method may be adopted.
以上のように、本実施形態によれば、主走査方向及び副走査方向に濃度Lkが一定のパッチ画像を含み、ページ毎に濃度Lkを段階的に変化させた複数ページからなるテスト画像を用いて、濃度検出を行う。そして、濃度の検出結果に基づき、主走査位置X、副操作位置Y、画像信号値Lk毎に補正値を定めたLUT1〜8を作成し、当該LUT1〜8を用いて各画素について補正値を求める。主走査方向及び副走査方向に濃度一定のテスト画像を使って、各濃度Lkのテスト画像を画像形成したときに検出される濃度が主走査方向及び副走査方向に一定の濃度Lkとなるように画像信号値を補正した補正値を求めるので、主走査方向だけでなく、副走査方向においても生じる濃度ムラを補正することができ、主走査方向及び副走査方向における濃度ムラの解消を図ることができる。また、テスト画像は複数ページからなりページ毎に濃度を段階的に変化させたものを用いて各濃度での補正値を求めるので、濃度レベルに応じて濃度ムラを補正することができる。 As described above, according to the present embodiment, a test image including a plurality of pages including a patch image having a constant density Lk in the main scanning direction and the sub-scanning direction and changing the density Lk step by step for each page is used. Concentration detection. Then, based on the density detection result, LUT1 to LUT8 in which correction values are set for each of the main scanning position X, the sub-operation position Y, and the image signal value Lk are created. Ask. Using a test image having a constant density in the main scanning direction and the sub-scanning direction, the density detected when the test image of each density Lk is imaged becomes a constant density Lk in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Since the correction value obtained by correcting the image signal value is obtained, the density unevenness generated not only in the main scanning direction but also in the sub scanning direction can be corrected, and the density unevenness in the main scanning direction and the sub scanning direction can be eliminated. it can. Further, since the test image is composed of a plurality of pages and the density is changed stepwise for each page, the correction value at each density is obtained, so that density unevenness can be corrected according to the density level.
また、各濃度Lkのテスト画像において同一の主走査位置X(G1〜G4)、副走査位置Y(H0〜H4)にサンプリングポイントを設け、このサンプリングポイントで検出された濃度Lkがその検出を行ったテスト画像の濃度Lkと一致するように補正値を求め、主走査位置X、副走査位置Y、画像信号値Lkに対してこの補正値を定めた3次元テーブルを作成する。濃度ムラの補正時にはこの3次元テーブルを用いて各画素の主走査位置、副走査位置、画像信号値に対応する補正値を求めるが、サンプリングポイント以外の位置にある画素については、当該画素周辺の8点のサンプリングポイントの補正値を前記3次元テーブルから読み出し、これを補間する。これにより、全ての主走査位置、副走査位置、画像信号値に対する補正値を保持する必要がなくなるので、濃度ムラ補正のためのメモリ拡張を回避することができる。 In addition, sampling points are provided at the same main scanning position X (G1 to G4) and sub-scanning positions Y (H0 to H4) in the test image of each density Lk, and the density Lk detected at this sampling point performs the detection. A correction value is obtained so as to coincide with the density Lk of the test image, and a three-dimensional table in which the correction value is determined for the main scanning position X, the sub scanning position Y, and the image signal value Lk is created. When correcting density unevenness, a correction value corresponding to the main scanning position, sub-scanning position, and image signal value of each pixel is obtained using this three-dimensional table. For pixels at positions other than the sampling point, The eight sampling point correction values are read from the three-dimensional table and interpolated. This eliminates the need to hold correction values for all main scanning positions, sub-scanning positions, and image signal values, thereby avoiding memory expansion for density unevenness correction.
また、LUT1〜8は8点のサンプリングポイントの位置関係に応じて補正値の格納位置をずらして作成し、各LUT1〜8の格納位置には共通のアドレスAdrを付す。これにより、1つのアドレスAdrで8点のサンプリングポイントにおける補正値OUT1〜8を同時に読み出すことができる。よって、簡易な構成で補正値算出のための時間を短縮化することができる。
The
なお、上記実施形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。
例えば、センサ62による濃度の検出位置を中間ベルト51上としたが、Y、M、C、Kの各感光ドラムu3上とし、各感光ドラムu3上に形成されたトナー像の濃度をそれぞれ検出することとしてもよい。また、用紙上に転写されたトナー像の濃度を検出する構成としてもよい。この場合、コストがかかるが、最終的なトナー像の濃度検出を行うこととなるため、転写等を原因とする濃度ムラも含めて補正を行うことができ、より精度の良い補正が可能である。
In addition, the said embodiment is a suitable example of this invention, and is not limited to this.
For example, although the density detection position by the
さらに、常に濃度ムラの補正を行うのではなく、濃度の検出結果に基づいて濃度ムラが生じているか否かを判断し、生じていると判断した場合に濃度ムラの補正を行うこととしてもよい。例えば、同じ濃度Lkのテスト画像において任意の2点のサンプリングポイントで検出された濃度に濃度差が有るかどうかを判断し、濃度差があれば濃度ムラが生じていると判断して補正データの作成を行う。 Furthermore, instead of always correcting density unevenness, it is possible to determine whether density unevenness has occurred based on the density detection result, and to correct density unevenness when it is determined that it has occurred. . For example, in a test image having the same density Lk, it is determined whether there is a density difference between the densities detected at two arbitrary sampling points. If there is a density difference, it is determined that density unevenness has occurred, and the correction data Create.
1 画像形成装置
a 画像処理部
a3 補正データ作成部
a4 濃度ムラ補正部
a41 位置特定部
a42 補正値算出部
a43 補間演算部
a5 γ補正部
11 制御部
12 記憶部
14 画像メモリ
5 画像形成部
u3 感光ドラム
51 中間ベルト
6 検出部
62 センサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
主走査方向及び副走査方向に濃度が一定の画像を含み、その濃度をページ毎に段階的に変化させた複数ページからなるテスト画像を前記画像形成部により画像形成させる制御部と、
前記形成されたテスト画像の濃度を検出する検出部と、
前記濃度の検出結果に基づいて、各濃度のテスト画像を画像形成したときに検出される濃度が主走査方向及び副走査方向に一定となるように、画像信号値を補正する補正データを作成する補正データ作成部と、
前記補正データを用いて、各画素の画像信号値を補正する濃度ムラ補正部と、
を備える画像形成装置。 An image forming unit;
A control unit that includes an image having a constant density in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and causes the image forming unit to form a test image including a plurality of pages in which the density is changed step by step for each page;
A detection unit for detecting the density of the formed test image;
Based on the density detection result, correction data for correcting the image signal value is generated so that the density detected when the test image of each density is formed is constant in the main scanning direction and the sub-scanning direction. A correction data creation unit;
A density unevenness correction unit that corrects an image signal value of each pixel using the correction data;
An image forming apparatus comprising:
前記補正データ作成部は、各サンプリングポイントで検出された濃度が検出を行ったテスト画像の濃度と一致するように画像信号値を補正した補正値を算出し、補正データとして各サンプリングポイントの主走査位置、副走査位置及び画像信号値に対し、補正値を定めた3次元テーブルを作成し、
前記濃度ムラ補正部は、前記3次元テーブルを用いて各画素の画像信号値に対応する補正値を求める際、前記サンプリングポイント以外の位置にある画素については当該画素に隣接する8点のサンプリングポイントの補正値を補間する請求項1に記載の画像形成装置。 The detection unit detects the density at a plurality of sampling points at the same main scanning position and sub-scanning position in each density test image,
The correction data creation unit calculates a correction value obtained by correcting the image signal value so that the density detected at each sampling point matches the density of the detected test image, and performs main scanning at each sampling point as correction data. Create a three-dimensional table defining correction values for the position, sub-scanning position and image signal value,
When the density unevenness correction unit obtains a correction value corresponding to the image signal value of each pixel using the three-dimensional table, for the pixels at positions other than the sampling point, eight sampling points adjacent to the pixel The image forming apparatus according to claim 1, wherein the correction value is interpolated.
前記濃度ムラ補正部は、各画素の主走査位置、副走査位置及び画像信号値を示す一のアドレスを算出し、当該アドレスにより前記8つの3次元テーブルから8点のサンプリングポイントの補正値を求めて、この8つの補正値を補間することにより、各画素の補正値を求める請求項2に記載の画像形成装置。 The correction data creation unit creates eight three-dimensional tables in which the correction value storage positions at the respective sampling points are shifted in accordance with the positional relationship of the eight sampling points, and stores the correction values in the respective three-dimensional tables. Add a common address to the location,
The density unevenness correction unit calculates one address indicating a main scanning position, a sub-scanning position, and an image signal value of each pixel, and obtains correction values for eight sampling points from the eight three-dimensional tables based on the addresses. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the correction value of each pixel is obtained by interpolating the eight correction values.
前記形成されたテスト画像の濃度を検出する工程と、
前記濃度の検出結果に基づいて、各濃度のテスト画像を画像形成したときに検出される濃度が主走査方向及び副走査方向に一定となるように、画像信号値を補正する補正データを作成する工程と、
前記補正データを用いて、各画素の画像信号値を補正する工程と、
を含む画像補正方法。 Forming a test image composed of a plurality of pages including an image having a constant density in the main scanning direction and the sub-scanning direction and changing the density step by step for each page;
Detecting the density of the formed test image;
Based on the density detection result, correction data for correcting the image signal value is generated so that the density detected when the test image of each density is formed is constant in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Process,
Correcting the image signal value of each pixel using the correction data;
An image correction method including:
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