JP2015039108A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus.
一般的に、電子写真方式の画像形成装置では、画像内の画素値に対応してドットを成長させても、画素値とトナー濃度とは比例しない。 In general, in an electrophotographic image forming apparatus, even if dots are grown corresponding to pixel values in an image, the pixel value and the toner density are not proportional.
また、画像形成装置の機体差、環境条件などによって、画素値とトナー濃度との関係が変化するため、画素値に比例したトナー濃度で印刷するには、機体ごとに濃度特性を調整する必要がある。 In addition, since the relationship between the pixel value and the toner density varies depending on the machine difference of the image forming apparatus, environmental conditions, etc., it is necessary to adjust the density characteristics for each machine to print at a toner density proportional to the pixel value. is there.
ある濃度調整方法では、画像形成装置が、テストチャートを用紙に印刷し、印刷したテストチャートをスキャナーなどで読み取り、その読取結果に基づいて階調補正データを生成している(例えば特許文献1参照)。 In a certain density adjustment method, an image forming apparatus prints a test chart on a sheet, reads the printed test chart with a scanner or the like, and generates gradation correction data based on the read result (see, for example, Patent Document 1). ).
この方法では、テストチャートの印刷および読取という操作が煩雑であるため、実際には、あまり実行されない。そのため、画像形成装置が、定期的に階調補正データの調整を自動的に行うことが多い。その場合、画像形成装置が、中間転写体上に調整トナーパターンを形成し、その調整トナーパターンの濃度を濃度センサーで測定し、その測定結果に基づいて階調補正データを調整している。 In this method, the operation of printing and reading the test chart is complicated, so that it is not actually executed. For this reason, the image forming apparatus often automatically adjusts the gradation correction data periodically. In this case, the image forming apparatus forms an adjustment toner pattern on the intermediate transfer member, measures the density of the adjustment toner pattern with a density sensor, and adjusts the gradation correction data based on the measurement result.
中間転写体上の調整トナーパターンの濃度の測定結果に基づいて階調補正データを調整する場合、調整前の階調補正データを使用して画素値を補正した上で調整トナーパターンを形成させるため、経時変化などでトナー濃度が低下した場合、濃度調整を行っても、トナー濃度の最大濃度が、基準最大濃度(例えばID(Image Density)=1.4)に達しなくなってしまうことがある。 When adjusting the gradation correction data based on the measurement result of the density of the adjusted toner pattern on the intermediate transfer member, in order to form the adjusted toner pattern after correcting the pixel value using the gradation correction data before adjustment When the toner density decreases due to changes over time, the maximum density of toner density may not reach the reference maximum density (for example, ID (Image Density) = 1.4) even if density adjustment is performed.
図7は、階調補正データの調整について説明する図である。図7(A)は、テストチャートを使用した階調補正データ生成時の画素値とトナー濃度との関係の一例を示す図である。図7(B)は、目標となる画素値とトナー濃度との関係を示す図である。図7(C)は、図7(A)に示す画素値とトナー濃度との関係と、図7(B)に示す目標となる関係とから得られる階調補正データの一例を示す図である。図7(D)は、濃度特性変化後の画素値とトナー濃度との関係の一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining adjustment of gradation correction data. FIG. 7A is a diagram illustrating an example of the relationship between the pixel value and the toner density when the tone correction data is generated using the test chart. FIG. 7B is a diagram illustrating the relationship between the target pixel value and the toner density. FIG. 7C is a diagram illustrating an example of gradation correction data obtained from the relationship between the pixel value and the toner density illustrated in FIG. 7A and the target relationship illustrated in FIG. . FIG. 7D is a diagram illustrating an example of the relationship between the pixel value after the density characteristic change and the toner density.
例えば、図7(A)に示す濃度特性のときに、画素値の最大値Xmax(例えば8ビットデータの場合、255)で基準最大濃度となり、かつ画素値とトナー濃度とが比例するように階調補正データを生成すると、図7(C)に示すようになる。 For example, in the density characteristics shown in FIG. 7A, the maximum value Xmax of the pixel value (for example, 255 for 8-bit data) becomes the reference maximum density, and the pixel value and the toner density are proportional to each other. When the tone correction data is generated, the result is as shown in FIG.
その後、図7(D)の実線に示すように濃度特性が変化し、図7(A)の場合(図7(D)の破線)より濃度が低くなった場合、図7(C)に示す階調補正データを使用して調整トナーパターンを生成すると、図7(D)に示すように、画素値の最大値Xmaxに対応するYmaxでの濃度(つまり、階調補正後の最大濃度)が基準最大濃度より低くなってしまう。 Thereafter, as shown by the solid line in FIG. 7D, the density characteristics change, and when the density is lower than in the case of FIG. 7A (broken line in FIG. 7D), the density is shown in FIG. 7C. When the adjustment toner pattern is generated using the gradation correction data, as shown in FIG. 7D, the density at Ymax corresponding to the maximum value Xmax of pixel values (that is, the maximum density after gradation correction) is obtained. It becomes lower than the standard maximum density.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、濃度特性が変化しても、基準最大濃度まで使用できる補正データを生成する画像形成装置を得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 generates correction data that can be used up to a reference maximum density even when density characteristics change.
本発明に係る画像形成装置は、(a)濃度特性を測定し、(b)前記濃度特性の最大濃度を、前記最大濃度より低い基準最大濃度に変更しつつ前記濃度特性を線形にする仮階調補正データを生成するとともに、(c)前記濃度特性の最大濃度を維持しつつ前記濃度特性を線形にするベース階調補正データを生成し、(d)前記ベース階調補正データに基づく階調補正後に実行される追加階調補正に使用される追加階調補正データを、前記ベース階調補正データおよび前記追加階調補正データに基づく階調補正と前記仮階調補正データに基づく階調補正とが同一となるように生成する補正データ生成部と、前記ベース階調補正データおよび前記追加階調補正データに基づき印刷画像の階調補正を行う画像処理部とを備える。 The image forming apparatus according to the present invention includes: (a) measuring density characteristics; and (b) changing the maximum density of the density characteristics to a reference maximum density lower than the maximum density while linearizing the density characteristics. And (c) generating base gradation correction data that linearizes the density characteristic while maintaining the maximum density of the density characteristic, and (d) gradation based on the base gradation correction data. The additional gradation correction data used for the additional gradation correction executed after the correction are gradation correction based on the base gradation correction data and the additional gradation correction data, and gradation correction based on the provisional gradation correction data. And a correction data generation unit that generates the same and the image processing unit that performs gradation correction of a print image based on the base gradation correction data and the additional gradation correction data.
本発明によれば、濃度特性が変化しても、基準最大濃度まで使用できる補正データを生成する画像形成装置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an image forming apparatus that generates correction data that can be used up to the reference maximum density even if the density characteristic changes.
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成を示す側面図である。この画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。 FIG. 1 is a side view showing a mechanical internal configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. This image forming apparatus is an apparatus having an electrophotographic printing function, such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a multifunction machine.
この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム1a〜1d、露光装置2および現像装置3a〜3dを有する。感光体ドラム1a〜1dは、ブラック、マゼンタ、シアン、およびイエローの4色の感光体である。露光装置2は、感光体ドラム1a〜1dの表面へレーザー光を照射して静電潜像を形成する装置である。露光装置2は、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、そのレーザー光を感光体ドラム1a〜1dへ導く光学素子(レンズ、ミラー、感光体ドラム1a〜1dの表面において主走査方向に沿って光を走査するためのポリゴンミラーなど)、ポリゴンミラーを回転させるポリゴンモーターなどを有する。
The image forming apparatus of this embodiment has a tandem color developing device. The color developing device includes photosensitive drums 1a to 1d, an exposure device 2, and developing
現像装置3a〜3dは、トナーカートリッジ内のトナーを感光体ドラム1a〜1d上の静電潜像に付着させて現像しトナー像を形成する。感光体ドラム1aおよび現像装置3aにより、ブラックの現像が行われ、感光体ドラム1bおよび現像装置3bにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム1cおよび現像装置3cにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム1dおよび現像装置3dにより、イエローの現像が行われる。
The developing
中間転写ベルト5は、感光体ドラム1a〜1dに接触し、感光体ドラム1a〜1d上のトナー像を転写される環状の中間転写体である。中間転写ベルト5は、駆動ローラー6およびテンションローラー7に張架され、駆動ローラー6からの駆動力によって、感光体ドラム1dとの接触位置から感光体ドラム1aとの接触位置への方向へ周回していく。
The
転写ローラー8は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト5に接触させ、中間転写ベルト5上のトナー像を用紙に転写する。なお、トナー像を転写された用紙は、図示せぬ定着器へ搬送され、トナー像が用紙へ定着される。
The transfer roller 8 brings the conveyed paper into contact with the
濃度センサー9は、中間転写ベルト5に光を照射し、その反射光を検出する。特に、濃度センサー9は、調整処理時において、中間転写ベルト5上の調整トナーパターンの濃度、位置などを検出する。この濃度センサー9は、反射型光学センサーである。
The
クリーニングユニット10は、例えばクリーニングローラーであって、中間転写ベルト5上の残留トナーを除去する。
The
図2は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
図2に示すように、この画像形成装置は、コントローラー21と、印刷装置22と、画像読取装置23と、記憶装置24とを備える。
As shown in FIG. 2, the image forming apparatus includes a
コントローラー21は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)および/またはマイクロコンピューターを有し、ハードウェアおよび/またはソフトウェアに基づき、画像形成装置内の各部を制御するとともに、各種処理部として動作する。
The
コントローラー21は、補正データ生成部31、補正データ調整部32、および画像処理部33として動作する。
The
補正データ生成部31は、(a)この画像形成装置の濃度特性(画素値に対するトナー濃度の特性)を測定し、(b)その濃度特性の最大濃度を、最大濃度より低い基準最大濃度に変更しつつ濃度特性を線形にする仮階調補正データを生成するとともに、(c)その濃度特性の最大濃度を維持しつつ濃度特性を線形にするベース階調補正データを生成し、(d)ベース階調補正データに基づく階調補正後に実行される追加階調補正に使用される追加階調補正データを、ベース階調補正データおよび追加階調補正データに基づく階調補正と仮階調補正データに基づく階調補正とが同一となるように生成する。 The correction data generation unit 31 (a) measures the density characteristic (toner density characteristic with respect to the pixel value) of the image forming apparatus, and (b) changes the maximum density of the density characteristic to a reference maximum density lower than the maximum density. And (c) generating base gradation correction data that linearizes the density characteristics while maintaining the maximum density of the density characteristics, and (d) base The additional gradation correction data used for the additional gradation correction executed after the gradation correction based on the gradation correction data is the gradation correction based on the base gradation correction data and the additional gradation correction data, and the provisional gradation correction data. Is generated so as to be the same as the gradation correction based on.
具体的には、補正データ生成部31は、テストチャートを印刷装置22に印刷させ、印刷されたテストチャートの画像を画像読取装置23に読み取らせ、テストチャートの画像の読取結果に基づき濃度特性を測定する。
Specifically, the correction
補正データ調整部32は、(e)ベース階調補正データを使用して濃度特性を測定し、(f)その濃度特性に基づき追加階調補正データを調整する。
The correction
具体的には、補正データ調整部32は、ベース階調補正データを適用した階調で調整トナーパターンを中間転写体ベルト5上に形成させ、中間転写ベルト5上に形成された調整トナーパターンの濃度を濃度センサー9で測定して濃度特性を測定する。
Specifically, the correction
さらに、補正データ調整部32は、ベース階調補正データを調整せずに、ベース階調補正データおよび追加階調補正データに基づく階調補正後の最大濃度が基準最大濃度となるように、追加階調補正データを調整する。
Further, the correction
なお、補正データ調整部32は、所定のスケジュールに基づく調整タイミングが到来すると自動的に追加階調補正データの調整を行う。また、ユーザーやサービスパーソンによる操作による調整要求が検出された場合にも、補正データ調整部32は、追加階調補正データの調整を行う。
The correction
画像処理部33は、ベース階調補正データおよび追加階調補正データに基づき印刷画像の階調補正を行う。
The
印刷装置22は、図1に示す機械的な構成で、コントローラー21内の画像処理部33による画像処理後の画像データに基づく画像を印刷する内部装置である。
The
画像読取装置23は、原稿から原稿画像を光学的に読み取り、原稿画像のカラー画像データを生成する内部装置である。
The
記憶装置24は、フラッシュメモリーなどの不揮発性の記憶装置であり、上述の階調補正データなどを記憶している。
The
次に、上記画像形成装置の動作について説明する。 Next, the operation of the image forming apparatus will be described.
(1)階調補正データの生成 (1) Generation of gradation correction data
図3は、図1および図2に示す画像形成装置の、階調補正データ生成時の動作を説明するフローチャートである。図4は、図1および図2に示す画像形成装置の、階調補正データ生成時の処理を説明する図である。図4(A)は、テストチャートを使用した階調補正データ生成時の画素値とトナー濃度との関係の一例を示す図である。図4(B)は、最大濃度を基準最大濃度にする場合の線形な画素値とトナー濃度との関係を示す図である。図4(C)は、図4(A)に示す画素値とトナー濃度との関係と、図4(B)に示す目標となる関係とから得られる仮階調補正データの一例を示す図である。図4(D)は、最大濃度を維持する場合の線形な画素値とトナー濃度との関係を示す図である。図4(E)および図4(F)は、ベース階調補正データおよび追加階調補正データの一例を示す図である。 FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the image forming apparatus shown in FIGS. 1 and 2 when generating gradation correction data. FIG. 4 is a diagram for explaining processing at the time of tone correction data generation in the image forming apparatus shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 4A is a diagram illustrating an example of the relationship between the pixel value and the toner density when the tone correction data is generated using the test chart. FIG. 4B is a diagram illustrating a relationship between the linear pixel value and the toner density when the maximum density is set to the reference maximum density. FIG. 4C is a diagram illustrating an example of provisional gradation correction data obtained from the relationship between the pixel value and the toner density illustrated in FIG. 4A and the target relationship illustrated in FIG. is there. FIG. 4D is a diagram illustrating a relationship between the linear pixel value and the toner density when the maximum density is maintained. FIGS. 4E and 4F are diagrams illustrating examples of base gradation correction data and additional gradation correction data.
補正データ生成部31は、印刷装置22を制御して、テストチャートを用紙に印刷させる(ステップS1)。テストチャートは、ブラック、マゼンタ、シアン、およびイエローの各色について、64階調のパッチを含む。
The correction
次に、ユーザーが、テストチャートが印刷された用紙を、画像読取装置23に載置した後、補正データ生成部31は、画像読取装置23を制御して、用紙に印刷されたテストチャートの画像を読み取らせ、テストチャートにおける各パッチのRGB画像データを取得する(ステップS2)。これにより、例えば図4(A)に示すような濃度特性がブラック、マゼンタ、シアン、およびイエローの各色について得られる。
Next, after the user places the paper on which the test chart is printed on the
各色について、補正データ生成部31は、その濃度特性から、図4(B)に示すような濃度特性への補正をするための、図4(C)に示すような仮階調補正データを生成するとともに(ステップS3)、図4(D)に示すような濃度特性への補正をするための、図4(E)に示すようなベース階調補正データを生成する(ステップS4)。
For each color, the correction
そして、各色について、補正データ生成部31は、仮階調補正データおよびベース階調補正データから、図4(F)に示すような追加階調補正データを生成する(ステップS5)。このとき、図4に示すように、入力Xに対するベース階調補正データの入出力関係による出力tを、追加階調補正データに対する入力として得られる、追加階調補正データによる出力Yが、入力Xに対する仮階調補正データによる出力Yと同一となるように、追加階調補正データが生成される。
For each color, the correction
補正データ生成部31は、そのベース階調補正データおよび追加階調補正データを記憶装置24に記憶する(ステップS6)。
The correction
そして、印刷要求に基づき印刷画像を印刷させる際に、画像処理部33は、記憶装置24からベース階調補正データおよび追加階調補正データを読み出して、ある画素値を入力Xとし、ベース階調補正データにおけるその入力Xに対する出力tを、追加階調補正データに対する入力とし、追加階調補正データにおけるその入力tに対する出力Yを、階調補正後の画素値とする。
Then, when printing the print image based on the print request, the
(2)階調補正データの調整 (2) Adjustment of gradation correction data
図5は、図1および図2に示す画像形成装置の、階調補正データ調整時の動作を説明するフローチャートである。図6は、図1および図2に示す画像形成装置の、階調補正データ調整時の処理を説明する図である。図6(A)は、濃度特性変化後の画素値とトナー濃度との関係の一例を示す図である。図6(B)は、最大濃度を基準最大濃度にする場合の線形な画素値とトナー濃度との関係を示す図である。図6(C)および図6(D)は、ベース階調補正データおよび調整後の追加階調補正データの一例を示す図である。 FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the image forming apparatus shown in FIGS. 1 and 2 when adjusting the gradation correction data. FIG. 6 is a diagram for explaining processing at the time of gradation correction data adjustment in the image forming apparatus shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 6A is a diagram illustrating an example of the relationship between the pixel value after the density characteristic change and the toner density. FIG. 6B is a diagram illustrating a relationship between the linear pixel value and the toner density when the maximum density is set to the reference maximum density. 6C and 6D are diagrams illustrating examples of the base gradation correction data and the adjusted additional gradation correction data.
まず、補正データ調整部32は、印刷装置22を制御して、ベース階調補正データに基づき、調整トナーパターンを中間転写ベルト5上に形成させる(ステップS21)。調整トナーパターンは、ブラック、マゼンタ、シアン、およびイエローの各色について、テストチャートの階調より少ない8階調のパッチを含む。
First, the correction
つまり、階調補正データの調整時には、追加階調補正データを使用せずに、ベース階調補正データのみで階調補正が行われ、各パッチの画素値が決定される。 That is, when adjusting the gradation correction data, gradation correction is performed using only the base gradation correction data without using the additional gradation correction data, and the pixel value of each patch is determined.
そして、補正データ調整部32は、印刷装置22の濃度センサー9を使用して、調整トナーパターンの各パッチの濃度を測定する(ステップS22)。
Then, the correction
補正データ調整部32は、測定した濃度に基づいて、追加階調補正データを調整する(ステップS23)。
The correction
例えば図6(A)に示す破線から実線へ濃度特性における濃度が低下した場合、ベース階調補正データおよび追加階調補正データで、図6(B)に示すような濃度特性が得られるように、ベース階調補正データ(図6(C))を変化させずに、追加階調補正データが、図6(D)に示す破線から実線へ調整される。 For example, when the density in the density characteristic decreases from the broken line to the solid line shown in FIG. 6A, the density characteristic as shown in FIG. 6B is obtained with the base gradation correction data and the additional gradation correction data. The additional gradation correction data is adjusted from the broken line shown in FIG. 6D to the solid line without changing the base gradation correction data (FIG. 6C).
そして、補正データ調整部32は、調整後の追加階調補正データで、記憶装置24に記憶されている追加階調補正データを更新する(ステップS24)。
Then, the correction
調整後においても同様に、印刷要求に基づき印刷画像を印刷させる際に、画像処理部33は、記憶装置24からベース階調補正データおよび追加階調補正データを読み出して、ある画素値を入力Xとし、ベース階調補正データにおけるその入力Xに対する出力tを、追加階調補正データに対する入力とし、追加階調補正データにおけるその入力tに対する出力Yを、階調補正後の画素値とする。
Similarly, after the adjustment, when the print image is printed based on the print request, the
以上のように、上記実施の形態によれば、補正データ生成部31は、(a)濃度特性を測定し、(b)濃度特性の最大濃度を、その最大濃度より低い基準最大濃度に変更しつつ濃度特性を線形にする仮階調補正データを生成するとともに、(c)その濃度特性の最大濃度を維持しつつ濃度特性を線形にするベース階調補正データを生成し、(d)ベース階調補正データに基づく階調補正後に実行される追加階調補正に使用される追加階調補正データを、ベース階調補正データおよび追加階調補正データに基づく階調補正と仮階調補正データに基づく階調補正とが同一となるように生成する。そして、画像処理部33は、そのベース階調補正データおよび追加階調補正データに基づき印刷画像の階調補正を行う。
As described above, according to the above embodiment, the correction
これにより、印刷装置22の濃度特性が変化しても、基準最大濃度まで使用できる補正データ(つまり、ベース階調補正データと追加階調補正データとの組合せ)が生成される。
Thereby, even if the density characteristic of the
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。 The above-described embodiments are preferred examples of the present invention, but the present invention is not limited to these, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. is there.
例えば、上記実施の形態では、中間転写体として中間転写ベルト5が使用されているが、他の形態の中間転写体を使用する場合でも同様に階調補正データの調整が実行される。
For example, in the above embodiment, the
本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。 The present invention is applicable to, for example, an electrophotographic image forming apparatus.
5 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
9 濃度センサー
23 画像読取装置
31 補正データ生成部
32 補正データ調整部
33 画像処理部
5 Intermediate transfer belt (an example of an intermediate transfer member)
9
Claims (4)
前記ベース階調補正データおよび前記追加階調補正データに基づき印刷画像の階調補正を行う画像処理部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 (A) measuring density characteristics; (b) generating provisional gradation correction data for linearly changing the density characteristics while changing the maximum density of the density characteristics to a reference maximum density lower than the maximum density; c) generating base gradation correction data that linearizes the density characteristics while maintaining the maximum density of the density characteristics; and (d) additional gradation correction executed after gradation correction based on the base gradation correction data. The additional gradation correction data used in the above is generated so that the gradation correction based on the base gradation correction data and the additional gradation correction data is the same as the gradation correction based on the provisional gradation correction data. A correction data generation unit;
An image processing unit that performs gradation correction of a print image based on the base gradation correction data and the additional gradation correction data;
An image forming apparatus comprising:
前記補正データ生成部は、テストチャートを印刷させ、印刷されたテストチャートの画像を前記画像読取装置に読み取らせ、前記テストチャートの画像の読取結果に基づき前記濃度特性を測定し、
前記補正データ調整部は、前記ベース階調補正データを適用した階調で調整トナーパターンを前記中間転写体上に形成させ、前記中間転写体上に形成された前記調整トナーパターンの濃度を前記濃度センサーで測定して前記濃度特性を測定すること、
を特徴とする請求項2または請求項3記載の画像形成装置。 An image reader, an intermediate transfer member, and a density sensor;
The correction data generation unit prints a test chart, causes the image reading device to read the image of the printed test chart, measures the density characteristic based on the reading result of the image of the test chart,
The correction data adjustment unit causes an adjustment toner pattern to be formed on the intermediate transfer body at a gradation to which the base gradation correction data is applied, and the density of the adjustment toner pattern formed on the intermediate transfer body is set to the density Measuring the concentration characteristics by measuring with a sensor;
The image forming apparatus according to claim 2, wherein:
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