JP2014168933A - Image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主走査方向の画像のムラを補正する機能を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus having a function of correcting unevenness of an image in a main scanning direction.
画像形成装置の画像品質(以下画質と呼ぶ)には、粒状性、面内一様性、文字品位、色再現性(色安定性を含む)などがある。画質に影響する要因として、電子写真方式を使用した画像形成装置では、感光ドラムを帯電する帯電器の劣化による帯電ムラ、感光ドラムに静電潜像を形成するためのレーザスキャナ等の露光ムラ、あるいは静電潜像を現像する現像器の現像ムラ等がある。 Image quality (hereinafter referred to as image quality) of the image forming apparatus includes graininess, in-plane uniformity, character quality, color reproducibility (including color stability), and the like. As factors affecting image quality, in an image forming apparatus using an electrophotographic method, charging unevenness due to deterioration of a charger for charging a photosensitive drum, exposure unevenness such as a laser scanner for forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum, Or there is uneven development of a developing device for developing the electrostatic latent image.
これらのムラは、シートに形成される画像の主走査方向(シート搬送方向に直交する方向)に濃度ムラや色ムラを発生させる要因になり、面内一様性を損なう要因としてとして大きな課題となっている。 These irregularities cause density unevenness and color unevenness in the main scanning direction of the image formed on the sheet (direction orthogonal to the sheet conveying direction), and are a major problem as factors that impair in-plane uniformity. It has become.
そこで、特許文献1では、主走査方向に複数のテストパターンを印刷したシートを出力し、テストパターンの濃度をハンディ濃度計等で測定することによって、主走査方向の濃度ムラを補正する技術(主走査シェーディング補正)が提案されている。
Therefore, in
一方、この主走査シェーディング補正を、画像形成装置の内部に搭載したカラーセンサを用いて行う方法として、特許文献2に記載されている技術が提案されている。特許文献2に記載された発明は、シートの主走査方向に同一画像信号値による帯状のテストパターンを形成し、一旦シートを出力した後、シートを再度給紙して、画像形成装置内のカラーセンサを用いてテストパターンを測定するものである。
On the other hand, as a method of performing this main scanning shading correction using a color sensor mounted inside the image forming apparatus, a technique described in
しかしながら、従来の主走査シェーディング補正では、テストパターンを形成されたシートが定着器からの熱によって収縮する等の影響で、シート上のテストパターンの測定位置に誤差が発生する可能性がある。もし、このような誤差が発生すると、主走査方向における補正位置がずれてしまい、正確に画像のムラを補正できないという問題があった。 However, in the conventional main scanning shading correction, an error may occur in the measurement position of the test pattern on the sheet due to the influence of the sheet on which the test pattern is formed contracted by heat from the fixing device. If such an error occurs, there is a problem that the correction position in the main scanning direction shifts and the unevenness of the image cannot be corrected accurately.
そこで、本発明は、画像形成領域の主走査方向における画像ムラを、高精度に補正することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus that can highly accurately correct image unevenness in an image forming region in the main scanning direction.
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、シートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記シートに、シート搬送方向に直交する主走査方向における位置を特定するためのマークを含む測定用画像を形成する像形成手段と、前記シートに形成された前記測定用画像及び前記マークに光を照射し、前記測定用画像及び前記マークからの反射光を測定する測定手段と、前記測定手段の測定結果に基づいて前記マークの位置を特定し、特定した前記マークの位置に基づいて、前記測定手段による前記測定用画像の測定値と前記主走査方向の位置との関係を補正する第1の補正手段と、前記第1の補正手段の補正結果に基づいて、前記主走査方向の画像のムラを補正する第2の補正手段と、を有することを特徴とする In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention specifies a position in a main scanning direction perpendicular to a sheet conveying direction to a conveying unit that conveys a sheet and the sheet conveyed by the conveying unit. Image forming means for forming a measurement image including the mark, and measurement means for irradiating the measurement image formed on the sheet and the mark with light, and measuring the measurement image and reflected light from the mark And the position of the mark based on the measurement result of the measurement means, and the relationship between the measurement value of the measurement image by the measurement means and the position in the main scanning direction based on the position of the specified mark And a second correction unit for correcting unevenness of the image in the main scanning direction based on a correction result of the first correction unit.
本発明によれば、画像形成領域の主走査方向における画像ムラを、高精度に補正することができる。 According to the present invention, image unevenness in the main scanning direction of the image forming area can be corrected with high accuracy.
(画像形成装置)
本実施形態では電子写真方式のレーザビームプリンタを用いて上記課題の解決方法を説明する。ここでは、一例として、画像形成方式として電子写真方式を採用する。しかし、本発明は、インクジェット方式や昇華方式にも適用できる。なお、インクジェット方式では、インクを吐出してシートに画像を形成する画像形成手段やインクを乾燥させる定着手段(乾燥手段)が使用される。
(Image forming device)
In this embodiment, a solution to the above problem will be described using an electrophotographic laser beam printer. Here, as an example, an electrophotographic system is adopted as an image forming system. However, the present invention can also be applied to an ink jet method and a sublimation method. In the ink jet method, an image forming unit that discharges ink to form an image on a sheet and a fixing unit (drying unit) that dries the ink are used.
図1は、画像形成装置100の構造を示す断面図である。画像形成装置100は、筐体101を備える。筐体101には、エンジン部を構成するための各機構と、制御ボード収納部104とが設けられている。制御ボード収納部104には、各機構による各印刷プロセス処理(例えば、給紙処理など)に関する制御を行なうエンジン制御部102と、プリンタコントローラ103が収納されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the structure of the
図1が示すように、エンジン部にはYMCKに対応した4つのステーション120、121、122、123が設けられている。ステーション120、121、122、123は、トナーをシート110に転写して画像を形成する像形成手段である。ここで、YMCKは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの略称である。各ステーションは、ほぼ共通の部品により構成されている。感光ドラム105は、像担持体の一種であり、一次帯電器111により一様の表面電位に帯電する。感光ドラム105は、レーザ108が出力するレーザ光によって、静電潜像が形成される。各画素の階調に対するレーザ露光量は、パルス幅変調(PWM)により変更される。
As shown in FIG. 1, the engine unit is provided with four
現像器112は、色材(トナー)を用いて潜像を現像してトナー像を形成する。トナー像(可視像)は、中間転写体106上に転写される。中間転写体106上に形成された可視像は、収納庫113から搬送されてきたシート110に対して、転写ローラ114により転写される。さらに、中間転写体106および転写ローラ114には、それぞれクリーニング機構118、119が当接されており、中間転写体106や転写ローラ114に付着したトナーを除去することができる。
The developing
本実施形態の定着処理機構は、シート110に転写されたトナー像を加熱および加圧してシート110に定着させる第一定着器150および第二定着器160を有している。第一定着器150には、シート110に熱を加えるための定着ローラ151、シート110を定着ローラ151に圧接させるための加圧ベルト152、定着完了を検知する第一定着後センサ153を含む。これらローラは中空ローラであり、内部にそれぞれヒータを有している。
The fixing processing mechanism of this embodiment includes a
第二定着器160は、第一定着器150よりもシート搬送方向下流に配置されている。第二定着器160は、第一定着器150により定着したシート上のトナー像に対してグロス(光沢)を付与したり、定着性を確保したりする。第二定着器160も、第一定着器150と同様に定着ローラ161、加圧ローラ162、第二定着後センサ163を有している。シート110の種類によっては第二定着器160を通す必要がない。この場合、エネルギー消費量低減の目的で第二定着器160を経由せずにシート110は搬送経路130を通過する。
The
例えば、シート110上の画像にグロスを多く付加する設定がされた場合や、シート110が厚紙のように定着に多くの熱量を必要とする場合は、第一定着器150を通過したシート110は、第二定着器160にも搬送される。一方、シート110が普通紙や薄紙の場合であって、グロスを多く付加する設定がされていない場合は、シート110は、第二定着器160を迂回する搬送経路130を搬送される。第二定着器160にシート110を搬送するか、第二定着器160を迂回してシート110を搬送するかは、切替部材131により制御される。
For example, when setting is made to add a lot of gloss to the image on the
切替部材132は、シート110を搬送経路135へと誘導するか、外部への搬送経路139に誘導するかを切り替える。搬送経路135へと導かれたシート110の先端は、反転センサ137を通過し、反転部136へ搬送される。反転センサ137がシート110の後端を検出すると、シート110の搬送方向が切り替えられる。切替部材133は、シート110を両面画像形成用の搬送経路138へと誘導するか、搬送経路135に誘導するかを切り替える。
The switching
搬送経路135には、シート110上のパッチ画像を検知するカラーセンサ200が配置されている。カラーセンサ200は、シート110の搬送方向に直交する方向に4つのセンサ200a〜200dが並べて配置されており、4列のパッチ画像を検知できる。操作部180からの指示により測定が指示されると、エンジン制御部102は主走査シェーディング補正、最大濃度調整、階調調整、多次色補正処理などを実行する。
A
切替部材134は、シート110を外部への搬送経路139に誘導する誘導部材である。搬送経路139を搬送されたシート110は、画像形成装置100の外部へと排出される。
The switching
(カラーセンサ)
図2は、カラーセンサ200の構造を示す図である。カラーセンサ200の内部には、白色LED201、回折格子202、ラインセンサ203、演算部204、及びメモリ205が設けられている。白色LED201は、シート110上のパッチ画像220に光を照射する発光素子である。パッチ画像220から反射した光は、透明部材で構成される窓206を通過する。
(Color sensor)
FIG. 2 is a diagram illustrating the structure of the
回折格子202はパッチ画像220からの反射光を波長ごとに分光する。ラインセンサ203は、回折格子202により波長ごとに分解された光を検出するn個の受光素子を備えた光検出素子である。演算部204は、ラインセンサ203により検出された各画素の光強度値から各種の演算を行う。
The
メモリ205は、演算部204が使用する各種のデータを保存する。演算部204は、例えば、光強度値から分光反射率を演算する分光演算部等を有する。また、白色LED201から照射された光をシート110上のパッチ画像220に集光したり、パッチ画像220から反射した光を回折格子202に集光したりするレンズがさらに設けられてもよい。また、カラーセンサ200がシート110上のパッチ画像を測定する測定領域は、白色LED201の照射領域(スポット径)に等しく、本実施形態ではφ5mmである。
The
図3は、画像形成装置100のシステム構成を示すブロック図である。この図を用いて、最大濃度調整、階調調整、及び多次色補正処理について説明する。なお、図3では、プリンタコントローラ103により行われる処理を分かり易くするために、プリンタコントローラ103内をブロックで表現している。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a system configuration of the
(最大濃度調整)
まず、プリンタコントローラ103は、最大濃度調整に用いるテストチャートを出力するよう、エンジン制御部102に指示を出す。このとき、予め設定された又は前回の最大濃度調整時において設定された帯電電位、露光強度、及び現像バイアスで、シート110に最大濃度調整用のパッチ画像がCMYKの色毎に形成される。その後、エンジン制御部102は、カラーセンサ制御部302に対してパッチ画像の測定の指示を出す。
(Maximum density adjustment)
First, the
カラーセンサ200にてパッチ画像の測定が行われると、測定された結果は、分光反射率データとして濃度変換部324に送られる。濃度変換部324は、分光反射率データをCMYKの濃度データに変換し、変換した濃度データを最大濃度補正部320に送る。
When the
最大濃度補正部320は、最大濃度となる画像データをトナー像として出力したときの濃度が所望の値となるように、帯電電位、露光強度、及び現像バイアスの補正量を算出し、算出した補正量をエンジン制御部102へと送信する。エンジン制御部102は、次回以降の画像形成動作に、送信された帯電電位、露光強度、及び現像バイアスの補正量を用いる。以上の動作によって、出力される画像の最大濃度が調整される。
The maximum
(階調調整)
最大濃度調整の処理が終わると、プリンタコントローラ103は、シート110上に16階調のパッチ画像を形成するようにエンジン制御部102に指示を出す。なお、16階調のパッチ画像の画像信号としては、例えば00H、10H、20H、30H、40H、50H、60H、70H、80H、90H、A0H、B0H、C0H、D0H、E0H、FFHとすればよい。
(Gradation adjustment)
When the maximum density adjustment process is completed, the
このとき、最大濃度調整で算出された帯電電位、露光強度、及び現像バイアスの補正量を用いて、シート110に16階調のパッチ画像がCMYKの色毎に形成される。シート110に16階調のパッチ画像が形成されると、エンジン制御部102は、カラーセンサ制御部302に対してパッチ画像の測定の指示を出す。
At this time, a patch image having 16 gradations is formed for each color of CMYK on the
カラーセンサ200にてパッチ画像の測定が行われると、測定結果は分光反射率データとして濃度変換部324に送られる。濃度変換部324は、分光反射率データをCMYKの濃度データに変換し、変換した濃度データを濃度階調補正部321に送る。濃度階調補正部321は、所望の階調性が得られるように露光量の補正量を算出する。そして、LUT作成部322は単色階調LUTを作成し、各色CMYKの信号値としてLUT部323へ送る。
When a patch image is measured by the
(プロファイル)
多次色調整処理を行うにあたり、画像形成装置100は、多次色を含むパッチ画像の測定結果から後述のICCプロファイルを作成し、そのプロファイルを用いて入力画像を変換して出力画像を形成する。
(Profile)
In performing the multi-order color adjustment process, the
ここで、多次色を含むパッチ画像220は、CMYKの4色それぞれについて網点面積率を3段階(0%、50%、100%)に変化させ、色毎の網点面積率の全ての組み合わせのパッチ画像を形成する。パッチ画像220は、図4に記載のように、各カラーセンサ200a〜200dによって読み取られるように4列に並べて形成される。
Here, in the
優れた色再現性を実現するプロファイルとして、ここでは近年市場で受け入れられているICCプロファイルを用いることとする。ただし、本発明は、ICCプロファイルでなければ適用できない発明ではない。本発明は、Adobe社が提唱したPostScriptのレベル2から採用されているCRD(Color Rendering Dictionary)やPhotoshop(登録商標)内の色分解テーブルなどにも適用できる。
Here, an ICC profile accepted in the market in recent years is used as a profile for realizing excellent color reproducibility. However, the present invention is not an invention that can be applied only to an ICC profile. The present invention can also be applied to CRD (Color Rendering Dictionary) adopted from
カスタマエンジニアによる部品交換時や、カラーマッチング精度が要求されるジョブの前、さらには、デザイン構想段階などで最終出力物の色味が知りたい時などに、ユーザは操作部180を操作してカラープロファイルの作成処理を指示する。
When replacing parts by a customer engineer, before a job that requires color matching accuracy, or when you want to know the color of the final output at the design concept stage, the user operates the
プロファイルの作成処理は、図3のブロック図に示すプリンタコントローラ103において行われる。プリンタコントローラ103はCPUを有し、後述するフローチャートを実行するためのプログラムを記憶部350から読み出して実行する。
The profile creation process is performed in the
操作部180がプロファイル作成指示を受け付けると、プロファイル作成部301は、ISO12642テストフォームであるCMYKカラーチャート210を、プロファイルを介さずにエンジン制御部102に出力する。プロファイル作成部301は、カラーセンサ制御部302に測定指示を送る。エンジン制御部102は、画像形成装置100を制御して帯電、露光、現像、転写、定着といったプロセスを実行させる。これにより、シート110にはISO12642テストフォームが形成される。
When the
カラーセンサ制御部302はカラーセンサ200を制御して、ISO12642テストフォームを測定させる。カラーセンサ200は、測定結果である分光反射率データをプリンタコントローラ103のLab演算部303に出力する。Lab演算部303は、分光反射率データをL*a*b*データに変換して、プロファイル作成部301に出力する。L*a*b*データの受け渡しは、カラーセンサ用入力ICCプロファイル格納部304を介して行われる。なお、Lab演算部303は、機器に依存しない色空間信号であるCIE1931XYZ表色系へ分光反射率データを変換してもよい。
The color
プロファイル作成部301は、エンジン制御部102に出力したCMYK色信号と、Lab演算部303から入力されたL*a*b*データとの関係から出力ICCプロファイルを作成する。プロファイル作成部301は、作成した出力ICCプロファイルを出力ICCプロファイル格納部305に格納する。
The
ISO12642テストフォームは一般的な複写機が出力可能な色再現域を網羅するCMYK色信号のパッチを含んでいる。よって、プロファイル作成部301は、それぞれの色信号値と測定したL*a*b*値との関係から色変換表を作成する。つまりCMYK→Labの変換表が作成される。この変換表をもとにして、逆変換表が作成される。
The ISO12642 test form includes patches of CMYK color signals that cover a color reproduction range that can be output by a general copying machine. Therefore, the
プロファイル作成部301は、ホストコンピュータからI/F308を通じてプロファイル作成命令を受け付けると、作成した出力ICCプロファイルをI/F308を通じてホストコンピュータに出力する。ホストコンピュータは、ICCプロファイルに対応した色変換をアプリケーションプログラムで実行することができる。
Upon receiving a profile creation command from the host computer via the I /
(色変換処理)
通常のカラー出力における色変換においては、スキャナ部からI/F308を介して入力されたRGB信号値やJapanColorなどの標準印刷CMYK信号値を想定して入力された画像信号は、外部入力用の入力ICCプロファイル格納部307に送られる。入力ICCプロファイル格納部307は、I/F308から入力された画像信号に応じて、RGB→LabあるいはCMYK→Lab変換を実行する。入力ICCプロファイル格納部307に格納されている入力ICCプロファイルは、複数のLUT(ルックアップテーブル)により構成されている。
(Color conversion processing)
In color conversion in normal color output, an image signal input assuming an RGB signal value input from the scanner unit via the I /
これらのLUTは、たとえば、入力信号のガンマをコントロールする1次元LUT、ダイレクトマッピングといわれる多次色LUT、生成された変換データのガンマをコントロールする1次元LUTである。入力された画像信号は、これらのLUTを用いてデバイスに依存した色空間からデバイスに依存しないL*a*b*データに変換される。 These LUTs are, for example, a one-dimensional LUT that controls the gamma of the input signal, a multi-order color LUT called direct mapping, and a one-dimensional LUT that controls the gamma of the generated conversion data. The input image signal is converted from device-dependent color space to device-independent L * a * b * data using these LUTs.
L*a*b*座標に変換された画像信号はCMM306に入力される。CMMはカラーマネージメントモジュールの略語である。CMM306は、各種の色変換を実行する。たとえば、CMM306は、入力機器としてのスキャナ部などの読取色空間と、出力機器としての画像形成装置100の出力色再現範囲のミスマッチをマッピングするGAMUT変換を実行する。また、CMM306は、入力時の光源種と出力物を観察するときの光源種のミスマッチ(色温度設定のミスマッチとも言う)を調整する色変換を実行する。
The image signal converted into L * a * b * coordinates is input to the
このようにしてCMM306は、L*a*b*データをL’*a’*b’*データへ変換し、出力ICCプロファイル格納部305に出力する。測定によって作成されたプロファイルが出力ICCプロファイル格納部305に格納されている。よって、出力ICCプロファイル格納部305は、新たに作成したICCプロファイルによってL’*a’*b’*データを色変換し、出力機器に依存したCMYK信号へと変換してエンジン制御部102へ出力する。
In this way, the
図3で、CMM306は、入力ICCプロファイル格納部307と出力ICCプロファイル格納部305と分離されている。しかし、図5が示すようにCMM306はカラーマネージメントを司るモジュールのことであり、入力プロファイル(印刷ICCプロファイル501)と出力プロファイル(プリンタICCプロファイル502)を使って色変換を行うモジュールである。
In FIG. 3, the
なお、シェーディング補正量決定部319は、主走査シェーディングモードにおける補正量を決定するものである。主走査シェーディングモードについての詳細は後述する。
The shading correction
(操作部)
図6は、操作部180を示す図である。操作部180には、画像形成装置100の電源をON/OFFするためのソフトスイッチ400、複写開始を指示するためのコピースタートキー401、及び標準モードに戻すためのリセットキー402が設けられている。標準モードは、「フルカラー・片面」に設定されている。
(Operation section)
FIG. 6 is a diagram illustrating the
また、操作部180には、設定枚数等の数値を入力するためのテンキー403、数値をクリアするためのクリアキー404、及び連続コピー中にコピーを停止させるためのストップキー405が設けられている。
The
操作部180の左側には、各種モードの設定やプリンタの状態を表示するタッチパネルディスプレイ406が設けられている。操作部180の右端には、画像形成動作中に割り込んでコピーするための割り込みキー407、個人別や部門別にコピー枚数を管理するための暗証キー408、ガイダンス機能を使用するときに押下するガイダンスキー409が設けられている。
On the left side of the
その下には、キャリブレーションモードの指定、主走査シェーディングモードの指定、シート情報の登録等、ユーザが画像形成装置100の管理や設定を行うユーザモードに入るためのユーザモードキー410が設けられている。
Below that, there is provided a
また、タッチパネルディスプレイ406には、フルカラー画像形成モード選択キー412、及びモノクロ画像形成モード選択キー413が設けられている。
The
(キャリブレーションモード)
次に、本実施形態におけるキャリブレーションモードについて説明する。まず、図6の操作部180において、ユーザモードキー410をユーザが選択すると、図7の画面がタッチパネルディスプレイ406に表示される。
(Calibration mode)
Next, the calibration mode in this embodiment will be described. First, when the user selects the
キャリブレーションモードキー421は、画像の濃度や色の安定性向上のためのキャリブレーションの実行を指示するためのキーである。主走査シェーディングモードキー422は、シート110に形成される画像の主走査方向(シート搬送方向に直交する方向)の濃度ムラや色ムラを補正する主走査シェーディング補正の実行を指示するためのキーである。
The calibration mode key 421 is a key for instructing execution of calibration for improving image density and color stability. The main scanning shading mode key 422 is a key for instructing execution of main scanning shading correction for correcting density unevenness and color unevenness in the main scanning direction (direction orthogonal to the sheet conveying direction) of the image formed on the
なお、ここでのキャリブレーションとは、前述の最大濃度調整、階調調整、及び多次色補正処理のことをいう。キャリブレーションモードキー421が選択されると、キャリブレーション動作がスタートする。以下、フローチャートに沿ってキャリブレーションの一連の処理を説明する。 The calibration here refers to the above-described maximum density adjustment, gradation adjustment, and multi-order color correction processing. When the calibration mode key 421 is selected, the calibration operation starts. Hereinafter, a series of calibration processes will be described with reference to a flowchart.
図8は、画像形成装置100の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ103により実行される。まず、プリンタコントローラ103は、操作部180から画像形成要求があるかどうか、また、ホストコンピュータからI/F308を通じて画像形成要求があるかどうかを判断する(S801)。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the
画像形成要求がない場合は、プリンタコントローラ103は、操作部180から主走査シェーディングの指示があるかどうかを判断する(S802)。主走査シェーディングの指示は、前述したように主走査シェーディングモードキー422が選択されることにより行われる。主走査シェーディングの指示があった場合は、図12で後述する主走査シェーディング補正を行う(S803)。
If there is no image formation request, the
次に、プリンタコントローラ103は、操作部180からキャリブレーションの指示があるかどうかを判断する(S804)。キャリブレーションの指示は、前述したようにキャリブレーションモードキー421が選択されることにより行われる。
Next, the
キャリブレーションの指示があった場合は、図9で後述する最大濃度調整を行い(S805)、図10で後述する階調調整を行う(S806)。その後、図11で後述する多次色補正処理を行う(S807)。ステップS804において、キャリブレーションの指示がない場合は、前述のステップS801に戻る。このように、多次色補正処理を行う前に最大濃度調整と階調調整を行っているのは、多次色補正処理を高精度に行うためである。 When the calibration is instructed, the maximum density adjustment described later in FIG. 9 is performed (S805), and the gradation adjustment described later in FIG. 10 is performed (S806). Thereafter, multi-order color correction processing described later with reference to FIG. 11 is performed (S807). If there is no calibration instruction in step S804, the process returns to step S801 described above. The reason why the maximum density adjustment and the gradation adjustment are performed before performing the multi-order color correction process is to perform the multi-order color correction process with high accuracy.
ステップS801において、画像形成要求があると判断された場合は、プリンタコントローラ103は、エンジン制御部102に対し、収納庫113からシート110を給紙するよう指示する(S808)。その後、プリンタコントローラ103は、エンジン制御部102に対し、シート110にトナー画像を形成するよう指示する(S809)。
If it is determined in step S801 that there is an image formation request, the
そして、プリンタコントローラ103は、全ページの画像形成が終了したかどうかを判断する(S810)。全ページの画像形成が終了した場合はステップS801に戻り、終了していない場合はステップS808に戻り、次のページの画像形成を行う。
Then, the
図9は、最大濃度調整の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ103により実行される。なお、画像形成装置100の制御は、プリンタコントローラ103からの指示によりエンジン制御部102により実行される。
FIG. 9 is a flowchart showing the maximum density adjustment operation. This flowchart is executed by the
まず、プリンタコントローラ103は、エンジン制御部102に対し、収納庫113からシート110を給紙するよう指示するとともに(S901)、シート110に最大濃度調整用のパッチ画像を形成するように指示する(S902)。次に、プリンタコントローラ103は、シート110がカラーセンサ200に到達すると、カラーセンサ200にパッチ画像を測定させる(S903)。
First, the
そして、プリンタコントローラ103は、濃度変換部324を用いて、カラーセンサ200から出力された分光反射率データをCMYKの濃度データに変換させる(S904)。その後、プリンタコントローラ103は、変換された濃度データに基づいて帯電電位、露光強度、及び現像バイアスの補正量を算出する(S905)。ここで算出された補正量は、記憶部350に格納されて使用される。
Then, the
図10は、階調調整の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ103により実行される。なお、画像形成装置100の制御は、プリンタコントローラ103からの指示によりエンジン制御部102により実行される。
FIG. 10 is a flowchart showing the gradation adjustment operation. This flowchart is executed by the
まず、プリンタコントローラ103は、エンジン制御部102に対し、収納庫113からシート110を給紙するよう指示するとともに(S1001)、シート110に階調調整用のパッチ画像(16階調)を形成するよう指示する(S1002)。次に、プリンタコントローラ103は、シート110がカラーセンサ200に到達すると、カラーセンサ200にパッチ画像を測定させる(S1003)。
First, the
そして、プリンタコントローラ103は、濃度変換部324を用いて、カラーセンサ200から出力された分光反射率データをCMYKの濃度データに変換させる(S1004)。その後、プリンタコントローラ103は、変換された濃度データに基づいて露光強度の補正量を算出し、階調を補正するためのLUTを作成する(S1005)。ここで算出されたLUTは、LUT部323に設定されて使用される。
Then, the
図11は、多次色補正処理の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ103により実行される。なお、画像形成装置100の制御は、プリンタコントローラ103からの指示によりエンジン制御部102により実行される。
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the multi-order color correction process. This flowchart is executed by the
まず、プリンタコントローラ103は、エンジン制御部102に対し、収納庫113からシート110を給紙するよう指示するとともに(S1101)、シート110に多次色補正処理用のパッチ画像を形成するよう指示する(S1102)。次に、プリンタコントローラ103は、シート110がカラーセンサ200に到達すると、カラーセンサ200にパッチ画像を測定させる(S1103)。
First, the
そして、プリンタコントローラ103は、Lab演算部303を用いて、カラーセンサ200から出力された分光反射率データから色値データ(L*a*b*)を演算する。この色値データ(L*a*b*)に基づいて、プリンタコントローラ103は、前述の処理によりICCプロファイルを作成し(S1104)、出力ICCプロファイル格納部305に格納する(S1105)。
The
以上のように、最大濃度調整、階調調整、及び多次色補正処理といった一連のキャリブレーションを行うことによって、画像形成装置100における画像の濃度・階調・色味の安定性を実現でき、高精度なカラーマッチングが可能になる。
As described above, by performing a series of calibrations such as maximum density adjustment, gradation adjustment, and multi-order color correction processing, image density, gradation, and color stability in the
(主走査シェーディングモード)
図12は、主走査シェーディング補正の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ103により実行される。なお、画像形成装置100の制御は、プリンタコントローラ103からの指示によりエンジン制御部102により実行される。
(Main scanning shading mode)
FIG. 12 is a flowchart showing the main scanning shading correction operation. This flowchart is executed by the
なお、以降では濃度ムラの補正について説明するものの、カラーセンサ200を用いて測定したL*a*b*データから主走査方向の色ムラを測定し、この色ムラを補正するようにしても構わない。
In the following, although correction of density unevenness will be described, color unevenness in the main scanning direction may be measured from L * a * b * data measured using the
主走査シェーディングの開始が指示されると、プリンタコントローラ103は、収納庫113からシート110を給紙して測定用画像(以下、テストパターンと称す)を形成するよう、エンジン制御部102に指示を出す(S1201)。
When the start of main scanning shading is instructed, the
図13に示されるように、本実施形態のテストパターンは主走査方向に延びる帯状のパターンであり、CMYKの色毎にシート110上に形成される。本実施形態で使用するシートサイズはA4(210mm×297mm)であり、各色のテストパターンの幅は、測定領域5mmに位置ズレのマージンを考慮して10mmとした。また、CMYK4色のテストパターンの間隔は、4つのカラーセンサ200a〜200dの間隔に等しくしている。
As shown in FIG. 13, the test pattern of the present embodiment is a strip-like pattern extending in the main scanning direction, and is formed on the
なお、詳細については後述するが、本実施形態においては、テストパターンの主走査方向の位置の特定のために、テストパターンの中央から両側100mmの位置を中心に2mmの幅の空白のマークを設けた。 Although details will be described later, in the present embodiment, in order to specify the position of the test pattern in the main scanning direction, a blank mark having a width of 2 mm is provided around the position of 100 mm on both sides from the center of the test pattern. It was.
また、本実施形態では、主走査方向の余白領域を形成せずにテストパターンを出力する。このため、レーザ108の書出し位置を調整し通常画像出力よりもドラム上の主走査方向の作像幅を拡大した。
In this embodiment, a test pattern is output without forming a blank area in the main scanning direction. For this reason, the writing position of the
本実施形態においては、通常の画像形成時の余白を5mmに設定した。一方、テストパターン形成時は、確実に余白を無くすためにA4幅(297mm)の両側にそれぞれ5mmの画像領域を追加し、主走査方向の画像領域を307mmとした。画像濃度は100%出力である。 In the present embodiment, the margin during normal image formation is set to 5 mm. On the other hand, when the test pattern was formed, an image area of 5 mm was added to both sides of the A4 width (297 mm) in order to surely eliminate the margin, and the image area in the main scanning direction was set to 307 mm. The image density is 100% output.
このテストパターンは主走査方向において余白領域無しで出力されため、中間転写体106及び転写ローラ114上には、シート110に転写されずにはみ出たトナーが付着している。このため、プリンタコントローラ103は、トナーを清掃するためのクリーニングシーケンスを実行するよう、エンジン制御部102に指示を出す(S1202)。
Since this test pattern is output without a blank area in the main scanning direction, the toner that has not been transferred to the
クリーニングシーケンスにおいて、エンジン制御部102は、中間転写体106及び転写ローラ114をクリーニング機構118及び119でクリーニングしながら、中間転写体106を1周分空回転するよう制御する。
In the cleaning sequence, the
その後、プリンタコントローラ103は、テストパターンを形成されたシート110(以後、チャートと称す)を、画像形成装置100の外へ一旦排出するよう、エンジン制御部102に指示を出す(S1203)。チャートは、画像形成面が上向きとなるように排出される。チャートを排出する際の、チャートとカラーセンサ200a〜200dの位置関係は、図14(a)に示される。
Thereafter, the
テストパターンは主走査方向に長い帯状のパターンであるため、テストパターンをカラーセンサ200で測定する際には、チャートを90度回転させて測定用給紙部にセットする必要がある。図14(b)に示されるように、時計回りに90度向きを回転させたチャートを給紙すれば、カラーセンサ200a〜200dでCMYKのテストパターンを測定することができる。
Since the test pattern is a belt-like pattern that is long in the main scanning direction, when the test pattern is measured by the
このため、チャートの排出が一旦完了すると、プリンタコントローラ103は、操作部180のタッチパネルディスプレイ406上に、図15に示される画面を表示する(S1204)。なお、チャートをセットするための測定用給紙部としては、収納庫113を用いるようにしてもよいし、いわゆる手差しトレイを用いるようにしてもよい。
Therefore, once the chart discharge is completed, the
次に、プリンタコントローラ103は、図15のOKキーが押されるまで、つまりチャートのセットが完了するまで待つ(S1205)。チャートのセットが完了すると、プリンタコントローラ103は、チャートの給紙を開始するようエンジン制御部102に指示を出す(S1206)。
Next, the
チャートの給紙を開始されると、プリンタコントローラ103は、カラーセンサ200a〜200dを用いてCMYKのテストパターンを測定する(S1207)。そして、プリンタコントローラ103は、濃度変換部324を用いてカラーセンサ200a〜200dの測定結果をCMYKの濃度値に変換する(S1208)。
When chart feeding is started, the
次に、プリンタコントローラ103は、テストパターンを測定することにより得られたCMYKの濃度値と、主走査方向の位置との関係を補正する(S1209)。この補正処理についての詳細は、後述する。
Next, the
次に、プリンタコントローラ103は、ステップS1209での補正結果に基づいて、主走査方向の濃度ムラを算出する(S1210)。主走査方向の濃度ムラの算出方法についての詳細は、後述する。
Next, the
そして、プリンタコントローラ103は、シェーディング補正量決定部319により、算出した主走査方向の濃度ムラに基づきシェーディング補正量を決定する(S1211)。シェーディング補正量の決定方法の詳細は、後述する。
In step S <b> 1211, the
その後、プリンタコントローラ103は、チャートを排出し(S1212)、本フローチャートによる処理を終了する。
Thereafter, the
(主走査方向の位置の補正処理)
次に、ステップS1209の主走査方向の位置の補正処理について説明する。本実施形態の特徴は、テストパターン上の位置とレーザ108の主走査方向の位置との関係を正確に検出することにある。
(Main scanning direction position correction processing)
Next, the correction process of the position in the main scanning direction in step S1209 will be described. The feature of the present embodiment is to accurately detect the relationship between the position on the test pattern and the position of the
図16(a)は、ステップS1208で得られたテストパターンの主走査方向の濃度分布を示す図である。この例は、C(シアン)のテストパターンの測定結果を示したものであり、横軸はカラーセンサ200の検出時間Xtを示し、縦軸は光学濃度を示している。前述のように、テストパターンは濃度100%で形成されている。
FIG. 16A is a diagram showing the density distribution in the main scanning direction of the test pattern obtained in step S1208. In this example, the measurement result of the C (cyan) test pattern is shown, the horizontal axis indicates the detection time Xt of the
なお、ここでは一例としてC(シアン)についての説明を行うが、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)に対しても同様の処理を行えばよい。 Note that C (cyan) is described here as an example, but similar processing may be performed for M (magenta), Y (yellow), and K (black).
まず、テストパターンの端部の検出を、図16(b)を用いて説明する。カラーセンサ200の対向部には不図示の白色板が配置されているため、テストパターンがカラーセンサ200の測定領域に到達する前は、カラーセンサ200による測定濃度は低い位置を示している。
First, detection of the end portion of the test pattern will be described with reference to FIG. Since a white plate (not shown) is disposed at the facing portion of the
一方、カラーセンサ200の測定領域内(スポット径5mm内)にテストパターンの一部が入ると、カラーセンサ200による測定濃度が上がり始め、測定領域内すべてにテストパターンが入ると、測定濃度は安定する。よって、図16(b)における濃度が立ち上がったAのタイミングを、テストパターンの端部から2.5mm内側の位置が測定領域に到達したタイミングとした。なお、これより外側の濃度情報は、主走査シェーディング補正には用いない。
On the other hand, when a part of the test pattern enters the measurement area of the color sensor 200 (within a spot diameter of 5 mm), the measurement density by the
次に、マーク(空白部)の検出を、図16(c)を用いて説明する。マークは空白であることから、マークがカラーセンサ200の測定領域に入ると測定濃度が低下し、マークが測定領域を出ると測定濃度が増加する。本実施形態では、測定濃度の最大値の50%になるタイミングを検出し、その中心であるBの位置をマークの中心が測定領域に到達したタイミングとした。
Next, detection of a mark (blank portion) will be described with reference to FIG. Since the mark is blank, the measurement density decreases when the mark enters the measurement area of the
本実施形態においては、カラーセンサ200による測定時のシート110の搬送速度を200mm/secとしたため、上記のタイミング情報と合わせて図16(a)の測定結果をテストパターン上の位置に換算すると、図17(a)のようになった。図17(a)は、図16(a)の横軸を距離に置き換えたものであり、二つのマークの中間を0とした。
In the present embodiment, since the conveyance speed of the
図17(a)に示す例では、2つのマークの位置は、シート110の中心から98mm離れた位置にあり、元々の距離(100mm)から2mm短くなっているものとする。即ち、図17(a)からは、テストパターンを形成されたシート110はマークの位置において2mm縮んでいることが判る。
In the example shown in FIG. 17A, it is assumed that the positions of the two marks are 98 mm away from the center of the
シート110の収縮は、テストパターンを形成されたシート110が定着器を通過するときに、シート110に含有される水分が定着器の熱で蒸発すること等により引き起こされる。このため、テストパターン上の濃度情報は2%縮んだ位置で検出されたことになる。また、テストパターンの先端と後端は、それぞれ−145.5mmの位置と、141.5mmの位置となっている。
The shrinkage of the
次に、レーザ108の主走査方向における露光位置とテストパターンの濃度との関係を説明する。前述したように、テストパターンは、マークの位置において2mm縮んでいる。このため、2つのマークの位置が、それぞれシート110の中心から±100mmの位置になるよう、図17(a)の濃度値とテストパターン上の位置との関係を補正することで、図17(b)に示されるレーザ108の主走査方向の露光位置xと濃度との関係を算出する。
Next, the relationship between the exposure position of the
これにより、正確にレーザ108の主走査方向の位置とテストパターンの濃度との対応関係が得られる。図17(b)によれば、補正可能なテストパターンの範囲は、−148.5mmの位置から144.4mmの位置までの範囲であることがわかる。
Thereby, the correspondence between the position of the
また、マーク上にはテストパターンが存在しないため、マーク位置の濃度情報を測定することができない。そこで、本実施形態では、マーク位置の濃度情報を、マークの近傍の濃度情報により補間して作成する。 Further, since there is no test pattern on the mark, the density information at the mark position cannot be measured. Therefore, in the present embodiment, the density information at the mark position is created by interpolating with the density information in the vicinity of the mark.
マークの幅は2mm、カラーセンサ200のスポット径は5mmであるため、マークの位置を中心に両側6mmの位置の濃度値を用いて、マークの位置の濃度を線形補間した。この補正結果を図17(c)に示す。マークの位置付近であれば、テストパターンの端部付近とは異なり急激な濃度変化は起きにくく、線形補間を用いても実際の濃度変化を十分に再現できる。
Since the mark width is 2 mm and the spot diameter of the
(濃度ムラの算出方法、及びシェーディング補正量の決定方法)
次に、図12のステップS1210における濃度ムラの算出方法、及びステップS1211におけるシェーディング補正量の決定方法について説明する。
(Density unevenness calculation method and shading correction amount determination method)
Next, the density unevenness calculation method in step S1210 in FIG. 12 and the shading correction amount determination method in step S1211 will be described.
補正方法としては、レーザ108のパルス幅変調(PWM)の変調度を主走査方向の位置により変える方法や、レーザ108による照射光の強度を主走査方向の位置により変える方法が知られている。ここでは上記二つの方法について説明するものの、補正方法はこの二つの方法に限るものではない。
As a correction method, there are known a method of changing the degree of modulation of pulse width modulation (PWM) of the
(1)レーザ108のPWMの補正
レーザ108のPWMの変調度を補正する場合、補正後の変調度は、以下の式により求められる。
M’PWM=MPWM×β(x)
M’PWM:補正後の変調度
MPWM :補正前の変調度
β(x) :主走査方向の補正係数
x :主走査方向の位置
(1) Correction of PWM of
M′PWM = MPWM × β (x)
M′PWM: Modulation degree after correction MPWM: Modulation degree before correction β (x): Correction coefficient in the main scanning direction x: Position in the main scanning direction
ここで、主走査方向の補正係数β(x)の求め方について説明する。図17(c)で得られたレーザ108の主走査方向の露光位置xと、濃度との関係において、テストパターンの測定濃度の最小値をDmin、主走査方向の露光位置xにおける濃度値をD(x)とし、プリンタコントローラ103は濃度比α(x)を以下の式に基づいて算出する。
α(x)=Dmin/D(x)
Here, how to obtain the correction coefficient β (x) in the main scanning direction will be described. In the relationship between the exposure position x in the main scanning direction and the density of the
α (x) = Dmin / D (x)
そして、プリンタコントローラ103は、濃度比α(x)と主走査方向の補正係数β(x)との関係(図18(a))に基づいて、濃度比α(x)を主走査方向の補正係数β(x)に変換する。図18(a)に示されるα(x)とβ(x)との関係は、式やテーブル等の形式で予め記憶部350に記憶しておく。なお、テストパターンの測定位置と測定位置との間の部分についての補正係数は、補間計算により算出される。
The
このようにして、プリンタコントローラ103は、補正後の変調度M’PWMを求め、変調度がM’PWMとなるように露光光を変調することにより、主走査方向の濃度ムラを補正することができる。
In this manner, the
(2)レーザ108による照射光の強度の補正
レーザ108のPWM変調度を補正する代わりに、レーザ108による照射光の強度を補正しても構わない。そこで、レーザ108による照射光の強度を補正する場合について説明する。この場合、補正後の照射光の強度は、以下の式により求められる。
P’=P×γ(x)
P’ :補正後の照射光の強度
P :補正前の照射光の強度
γ(x):主走査方向の補正係数
x :主走査方向の位置
(2) Correction of intensity of irradiation light by
P ′ = P × γ (x)
P ′: intensity of irradiation light after correction P: intensity of irradiation light before correction γ (x): correction coefficient in the main scanning direction x: position in the main scanning direction
ここで、主走査方向の補正係数γ(x)の求め方について説明する。図17(c)で得られたレーザ108の主走査方向の露光位置xと、濃度との関係において、テストパターンの測定濃度の最小値をDmin、主走査方向の露光位置xにおける濃度値をD(x)とし、プリンタコントローラ103は濃度比α(x)を以下の式に基づいて算出する。
α(x)=Dmin/D(x)
Here, how to obtain the correction coefficient γ (x) in the main scanning direction will be described. In the relationship between the exposure position x in the main scanning direction and the density of the
α (x) = Dmin / D (x)
そして、プリンタコントローラ103は、濃度比α(x)と主走査方向の補正係数γ(x)との関係(図18(b))に基づいて、濃度比α(x)を主走査方向の補正係数γ(x)に変換する。図18(b)に示されるα(x)とγ(x)との関係は、式やテーブル等の形式で予め記憶部350に記憶しておく。なお、テストパターンの測定位置と測定位置との間の部分についての補正係数は、補間計算により算出される。
The
このようにして、プリンタコントローラ103は、補正後の照射光の強度P’を求め、P’となるように照射光の強度を補正することにより、主走査方向の濃度ムラを補正することができる。
In this way, the
以上で説明したように、本実施形態によれば、レーザ108の主走査方向の位置とテストパターンの濃度との対応関係を検出し、レーザ108による照射光の補正を行うことにより、主走査方向における画像ムラを高精度に補正することができる。
As described above, according to the present embodiment, the correspondence between the position of the
なお、本実施形態においては、シート110の搬送経路上に設けられたカラーセンサ200を用いてテストパターンの測定を行ったが、これに限られるものではない。例えば、複写機における原稿読取装置や、ドキュメントスキャナを用いてもよい。
In the present embodiment, the test pattern is measured using the
また、マークは、テストパターン上に形成された所定幅の空白の領域としたが、テストパターン上に形成されたテストパターンと濃度を異ならせた所定幅の領域としても構わない。 Further, although the mark is a blank area having a predetermined width formed on the test pattern, the mark may be an area having a predetermined width different in density from the test pattern formed on the test pattern.
100 画像形成装置
102 エンジン制御部
103 プリンタコントローラ(第1の補正手段、第2の補正手段)
110 シート
150 第一定着器(定着手段)
160 第二定着器(定着手段)
180 操作部(表示手段)
200 カラーセンサ(測定手段)
DESCRIPTION OF
110
160 Second fixing device (fixing means)
180 operation unit (display means)
200 Color sensor (measuring means)
Claims (14)
前記搬送手段により搬送される前記シートに、シート搬送方向に直交する主走査方向における位置を特定するためのマークを含む測定用画像を形成する像形成手段と、
前記シートに形成された前記測定用画像及び前記マークに光を照射し、前記測定用画像及び前記マークからの反射光を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて前記マークの位置を特定し、特定した前記マークの位置に基づいて、前記測定手段による前記測定用画像の測定値と前記主走査方向の位置との関係を補正する第1の補正手段と、
前記第1の補正手段の補正結果に基づいて、前記主走査方向の画像のムラを補正する第2の補正手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 Conveying means for conveying the sheet;
Image forming means for forming a measurement image including a mark for specifying a position in the main scanning direction orthogonal to the sheet conveying direction on the sheet conveyed by the conveying means;
Measuring means for irradiating the measurement image and the mark formed on the sheet with light, and measuring reflected light from the measurement image and the mark;
The position of the mark is specified based on the measurement result of the measuring means, and the relationship between the measurement value of the measurement image by the measuring means and the position in the main scanning direction is corrected based on the specified position of the mark. First correcting means for
A second correction unit that corrects unevenness of the image in the main scanning direction based on a correction result of the first correction unit;
An image forming apparatus comprising:
前記測定手段は、前記シート搬送方向における前記定着手段の下流に設けられることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The image forming unit includes a fixing unit that heats and fixes the measurement image,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the measurement unit is provided downstream of the fixing unit in the sheet conveyance direction.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017037148A (en) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
JP2017227784A (en) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 富士ゼロックス株式会社 | Image forming apparatus and program |
JP2020144197A (en) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
-
2013
- 2013-03-05 JP JP2013043230A patent/JP2014168933A/en active Pending
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