JP2016092694A

JP2016092694A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2016092694A
Application number: JP2014227492A
Authority: JP
Inventors: 孝吏相馬; Takashi Soma
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2016-05-23
Anticipated expiration: 2034-11-07
Also published as: JP6417869B2; US20160132013A1; US9462161B2

Abstract

【課題】単色の濃度むらによる画像欠陥を抑制し、さらに、単色の濃度むらを抑制することにより発生する混色の濃度むらによる画像欠陥を抑制することができる座標検出装置を提供する。
【解決手段】カラートナーを用いて画像を形成する画像形成装置であって、１次色と２次色との均一画像を出力する画像形成手段と、主走査方向の分光反射率を計測する画像計測手段と、１次色ベタ画像と記録媒体との分光反射率を記憶する記憶手段と、均一画像での筋領域と非筋領域との分光反射率に基づいて筋領域の各トナーの面積率変動量を求める演算手段と、面積率変動量に応じて筋領域の各トナーの面積率を補正する補正手段と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、電子写真方式を利用した画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、出力する画像の色の安定性が重要である。ここで言う安定性とは、指定したとおりの濃度、面積率で画像が出力されることである。入力した画像データに対し、出力した画像の濃度が大きく異なると画像欠陥とみなされる。そのため、出力した画像の計測データから、出力する画像情報を補正する技術が既に知られている。

特許文献１には、濃度むらによる画像欠陥を抑制する目的で、形成したサンプル画像の濃度情報に基づいて、光量、画像情報を補正する方法が開示されている。予め定めた濃度域のサンプルを形成して濃度を計測し、計測した主走査方向の濃度情報から補正情報を算出する。

しかし、従来の単色のみの情報で補正する方法や特許文献１に開示された技術では、混色の場合に、単色を補正したときにはできなかった濃度むらによる筋が発生してしまうという問題があった。

本発明は、前記課題を解決するためのものであり、その目的とするところは、単色の濃度むらによる画像欠陥を抑制し、さらに、単色の濃度むらを抑制することにより発生する混色の濃度むらによる画像欠陥を抑制することができる座標検出装置を提供することである。

かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有する。

本発明に係る画像形成装置は、カラートナーを用いて画像を形成する画像形成装置であって、１次色と２次色との均一画像を出力する画像形成手段と、主走査方向の分光反射率を計測する画像計測手段と、１次色ベタ画像と記録媒体との分光反射率を記憶する記憶手段と、均一画像での筋領域と非筋領域との分光反射率に基づいて前記筋領域の各トナーの面積率変動量を求める演算手段と、前記面積率変動量に応じて前記筋領域の各トナーの面積率を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、単色の濃度むらによる画像欠陥を抑制し、さらに、単色の濃度むらを抑制することにより発生する混色の濃度むらによる画像欠陥を抑制することができる。

本実施形態に係る画像情報の補正を示すフローチャートである。反射率と面積率との関係式を示す図である。第１の補正式を示す図である。第２の補正式を示す図である。第３の補正式を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。本実施形態に係る濃度むら補正部２１を示すブロック図である。形成サンプル例と計測範囲とを示す図である。計算に使用する各画像の分光反射率例を示す図である。２次色画像の分光反射率例を示す図である。

以下、本実施形態について図面により詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る画像情報の補正を示すフローチャートである。画像情報を補正するまでの各ステップについて説明する。面積率が面内で均一なサンプル画像を形成する（ステップＳ１）。

ここでいう面積率が均一とは、どの領域内においても各トナーがそれぞれ占めている面積がほぼ等しいことであり、例えば、面積率がＹ５０％とＣ５０％のサンプルでは、どの領域でもそれぞれ前記の面積率となっているサンプルである。作成するサンプル画像としては、前記の色、面積率に限らず、例えば、Ｙ７０％とＭ４０％の混色、Ｙ３０％とＭ３０％とＣ４０％の混色などであってもよい。

形成した画像と、記録媒体の分光反射率とを計測する（ステップＳ２）。ステップＳ１で形成した画像と、使用している記録媒体の主走査方向の分光反射率を、例えば、画像形成装置内に設置したライン分光計測器などを使用して計測する。計測器はこれに限らず、形成した画像を、分光測色計を使用して手で計測してもよい。

ステップＳ２で計測した分光反射率情報を基に筋領域と非筋領域とを検出する（ステップＳ３）。まず、主走査方向の分光反射率の平均を求める。次に、主走査方向を複数の領域に分割し、各領域と平均との差分（例えば、計測した分光反射率の波長帯域が４００〜７００ｎｍで、１０ｎｍ間隔で計測しているのであれば、計測した各波長域ごとの差分）が、予め定めておいた値（例えば、前記の例であった場合、各波長の差分の絶対値の合計値が１．０というような値）を定めておき、それ以上であれば筋領域とし、それ以下であれば非筋領域とする。

ここで筋領域と非筋領域を検出する方法は前記の方法に限らない。例えば平均をとることなく、分割した各領域ごとの分光反射率から、例えば、領域Ａと領域Ｂの差分をとると合計値が１．２であり、領域Ｂと領域Ｃの差分をとると合計値が１．１であった場合は、領域Ｂを筋領域、領域Ａ、Ｃを非筋領域とする、というように検出することも可能である。

また、分光反射率ではなく他の値、例えば色差として一般的に用いられるΔＥを使用して検出してもよい。例えば、計測した分光反射率を、一般的に知られている変換式を用いてＬ＊ａ＊ｂ＊に変換し、主走査方向の平均Ｌ＊ａ＊ｂ＊を算出する。そして主走査方向を複数の領域に分割し、各領域で、平均Ｌ＊ａ＊ｂ＊からのΔＥを算出する。算出したΔＥが予め定めておいた値以上、例えばΔＥ≧３．０であれば筋領域、ΔＥ＜３．０であれば非筋領域とする、というような方法で検出することも可能である。

以上のような方法で、筋領域が発生しているおおまかな領域を検出可能であるが、実際に補正を行う領域を決定するためには、さらに、細かい領域で検出しなければならない。この補正領域を検出する方法として例えば、前記の方法で検出したおおまかな領域内で、さらに０．５ｍｍ間隔で分割して再度分光反射率の差分をとる。

一方の端領域から差分をとっていき、隣り合う領域との差が前述した閾値を超えた箇所を分割点Ａとする。分割点Ａからさらに差分をとっていったときに、再度隣り合う領域との差が閾値を超えた箇所を分割点Ｂとする。この分割点Ａ〜Ｂの領域を補正領域とする。この方法は、検出領域内に複数の細かな筋領域が発生していても検出可能である。また、補正領域の検出として分光反射率を用いずに、前述したような色差を使用することも可能である。

筋領域と、１次色ベタの分光反射率を用いて各トナーの面積率を算出する（ステップＳ４）。計測した分光反射率データから、ステップＳ３で検出した筋領域の各トナー面積率を算出する。

算出方法として、例えば、図２に示すような色予測式を使用する。図２は、反射率と面積率との関係式を示す図である。このような式は記録媒体に関わらず使用することができる。ここで、１次色ベタの分光反射率データは予め計測し記憶しておいてもよいし、新たに１次色ベタ画像を形成して計測してもよい。

算出手順としてまず、元の入力面積率からある程度上下に振った値、例えば入力面積率が５０％であれば面積率４０〜６０％までの範囲で分光反射率を計算する。計算結果と筋領域の分光反射率を比較し、例えば、最小２乗法などで最も誤差が小さくなる面積率を実際の面積率として算出する。

ステップＳ４で算出した筋領域の面積率を使用して面積率補正情報を作成する（ステップＳ５）。補正式として例えば、入力面積率と算出した面積率を用いた図３の式を使用する。図３は、第１の補正式を示す図である。ここで、補正式に用いる情報として他のものを用いてもよい。

例えば、画像処理の関係で入力面積率と実際の出力面積率が大きく異なる場合、入力面積率情報のみを用いて補正すると、補正量が十分でないことがある。その場合などを考慮して、筋領域にある各トナー面積率の算出方法と同様の方法で非筋領域の平均トナー面積率を算出し、図４のような式を使用することもできる。図４は、第２の補正式を示す図である。図４に示す式は、算出した筋領域と、非筋領域との面積率情報から補正を行う際に使用する補正式である。

この面積率補正情報を使用するときは、特定の面積率を出力するときのみに限らない。各色に対して１つの補正情報を作成してもよいし、任意の面積率に対してそれぞれ別の補正情報を作成してもよい。

また、より簡易的な補正情報の作成方法として、例えば、計測した分光反射率のうち特定の波長情報のみを使用する方法もある。使用する波長情報は色によって異なり、例えばＧｒｅｅｎ（Ｃｙａｎ＋Ｙｅｌｌｏｗ）の場合であれば、それぞれの色の吸収帯域、Ｃｙａｎであれば６４０ｎｍ付近の反射率、Ｙｅｌｌｏｗであれば４４０ｎｍ付近の反射率を使用する。

この特定の波長に対しての筋領域と非筋領域の反射率情報から補正情報を、例えば、図５に示すような式を用いて作成する。図５は、第３の補正式を示す図である。この場合も任意の面積率に対して補正情報を作成できる。
ステップ５で作成した補正情報を用いて、画像情報を補正し（ステップＳ６）、ステップ６で補正した画像情報を出力する（ステップＳ７）。

図６は、本実施形態に係る画像形成装置１の構成を示す概略図である。画像形成装置１として例えば、電子写真形式の定着プロセス後の画像を計測できるよう、ライン分光計測器２を用紙排出部３と定着部４との間に設置する。定着部４は定着ローラ５と加圧ローラ６とを有し、記録媒体７上の画像部８が定着される。用紙排出部３は画像形成装置１の外装９に設置されている。

画像処理部１０はライン分光計測器２に接続され、ライン分光計測器２で計測した情報は画像処理部１０で処理を行う。ここで計測器を設置する位置は前記の位置に限らず、例えば、用紙排出部３側に設置してもよい。また、計測器もライン分光計測器に限らず、主走査方向の分光情報を得られる機器であればよい。

図７は、本実施形態に係る濃度むら補正部２１を示すブロック図である。濃度むら補正部２１は、分光情報記憶部２２と演算処理部２３と画像情報補正部２４と補正制御部２５とを有している。

分光計測器２で計測されたサンプル画像の分光情報と、予め計測して分光情報記憶部２２に記憶しておいた、あるいは新たに形成して分光計測器２で計測した１次色ベタと記録媒体の分光情報を使用し、演算処理部２３で、補正情報作成に必要な情報の算出処理をする。算出された情報から画像情報補正部２４で補正情報を作成し、出力したい画像情報を、補正情報を使用して補正制御部２５で補正する。その後、補正された画像情報を露光装置２６に送り、画像を形成する。

図８は、形成サンプル例と計測範囲とを示す図である。サンプル画像として例えば、図８に示すような用紙一面に面積率がＹ５０％とＣ５０％の混色領域で形成される画像を使用する。ここで使用するトナーの色、各面積率は前記の場合に限らず、任意の色、面積率を使用できる。計測範囲として、必要になる主走査方向の分光反射率を計測するために例えば、計測範囲を通紙方向に対して用紙の中央部の幅１０ｍｍの部分とする。もちろん計測範囲はこれに限らず、用紙一面を計測してもよい。

図９は、計算に使用する各画像の分光反射率例を示す図である。計算に使用する１次色ベタと記録媒体の分光反射率の例を示す。各波長での反射率を図２に示すような式に代入して計算する。

図１０は、２次色画像の分光反射率例を示す図である。筋領域と非筋領域との分光反射率の例であり、ここではＧｒｅｅｎ画像を例にしている。計測した分光反射率を、主走査方向に分割してそれぞれ比較することで、筋領域と非筋領域を検出することができる。ここでは、反射率から直接補正情報に使用するパラメータを算出する方法について説明する。

Ｇｒｅｅｎの例では、Ｃｙａｎの吸収帯域である６４０ｎｍ、Ｙｅｌｌｏｗの吸収帯域である４４０ｎｍの計測値を使用する。例えば、筋領域において、非筋領域に比べてＣｙａｎの面積率が大きく、Ｙｅｌｌｏｗの面積率が小さい場合、６４０ｎｍでの吸収量が大きくなり、また４４０ｎｍでの吸収量は小さくなる。

その結果、図１０に示すような波長分布をとる。そのため、それぞれの色に適した波長情報を選択して使用することで各色トナーの面積率変動を検出することができる。例えば、図５で示すような式に、計測した情報をそのまま代入することで補正情報を作成することが可能である。

本実施形態によれば、単色の濃度情報のみではなく、混色時の分光反射率を計測することにより、単色時と混色時の転写効率の違い、感光体部材、定着部材の劣化により生じる混色時の面積率変動量を算出することができ、混色時の面積率を補正するので、単色の濃度むらによる画像欠陥を抑制し、さらに、単色の濃度むらを抑制することにより発生する混色の濃度むらによる画像欠陥を抑制することができる。

なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

１画像形成装置
２ライン分光計測器
３用紙排出部
４定着部
５定着ローラ
６加圧ローラ
７記録媒体
８画像部
１０画像処理部
２１濃度むら補正部
２２分光情報記憶部
２３演算処理部
２４画像情報補正部
２５補正制御部
２６露光装置

特開２０１１−２５７７０９号公報

Claims

カラートナーを用いて画像を形成する画像形成装置であって、
１次色と２次色との均一画像を出力する画像形成手段と、
主走査方向の分光反射率を計測する画像計測手段と、
１次色ベタ画像と記録媒体との分光反射率を記憶する記憶手段と、
均一画像での筋領域と非筋領域との分光反射率に基づいて前記筋領域の各トナーの面積率変動量を求める演算手段と、
前記面積率変動量に応じて前記筋領域の各トナーの面積率を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記筋領域と前記非筋領域とを検出する方法として、主走査方向全体の平均反射率と主走査方向を分割した各計測領域での反射率との差を使用することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記筋領域と前記非筋領域とを検出する方法として、主走査方向の平均Ｌ＊ａ＊ｂ＊と、副走査方向に分割した各計測領域でのＬ＊ａ＊ｂ＊の変化量もしくは計算した色差とを使用することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記筋領域と前記非筋領域とを検出する方法として、主走査方向を分割した各計測領域のうち隣り合う領域の反射率の差を使用することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記筋領域と前記非筋領域とを検出する方法として、副走査方向に分割した各計測領域のうち隣り合う領域でのＬ＊ａ＊ｂ＊の変化量もしくは計算した色差を使用することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記筋領域と前記非筋領域とを検出する判断基準として、主走査方向の平均と分割した各領域の各波長での反射率差の絶対値の合計値が１．０以上とすることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
前記筋領域と前記非筋領域とを検出する判断基準として、主走査方向の平均と分割した各領域での色差がΔＥ＝３．０以上とすることを特徴とする請求項１または３記載の画像形成装置。
前記筋領域と前記非筋領域とを検出する判断基準として、分割した各領域のうち、両隣の領域との各波長での反射率差の絶対値の合計値が１．０以上とすることを特徴とする請求項１または４に記載の画像形成装置。
計測した領域の各トナー面積率を求める方法として、以下に示す式を使用することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記筋領域の発生している箇所の画像情報を補正する方法として、以下に示す式を使用することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。