JP2016225915A - 画像処理方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
このような画像形成濃度ムラを伴う現象を補正するのに、電子写真方式の画像形成装置では、主走査濃度バランス調整又は主走査濃度ムラ補正という機能が設けられている。
このテストチャートの測色に、測定器としての機能や精度を有する濃度計を用いることで正確な測定が可能であるが、作業が面倒になるという問題がある。そこで、複写機等の画像形成装置に備えられているスキャナを使用することで測定時間や作業の短縮を狙うことができる。
なお、この種の画像形成装置の画像形成濃度ムラの検出と補正については、以下の特許文献に各種の工夫や提案がなされている。
また、以上の特許文献2では、スキャナを用いて画像形成濃度ムラを補正する際に、まず、予め校正された中間調チャートをスキャナで測定し、スキャナの読み取りムラを先に測定する。読み取った濃度と本来の濃度データを比較して、スキャナの読み取りムラを低減する。そして、その後に、スキャナを使用して画像成形装置の濃度ムラ補正を行う。この場合、スキャナの読み取りムラを低減するために、予め校正された中間調チャートを用意しなければならない問題がある。すなわち、予め校正された中間調チャートが存在しない場合には、画像形成濃度ムラの補正を実行することができない、という問題が存在する。
(1)本発明の一側面が反映された画像処理方法と画像形成装置とは、用紙上において第1出力方向の画像形成を前記第1出力方向と直交する第2出力方向に繰り返すことで2次元の画像形成を実行する画像形成部と、第1読み取り方向での画像の読み取りを、前記第1読み取り方向と直交する第2読み取り方向に繰り返して実行することで、載置された前記用紙に形成されている2次元の画像を読み取る読み取り部と、前記読み取り部で読み取られた前記画像の画像形成濃度ムラを検出する画像処理部と、を備えた画像形成装置における画像処理方法であって、用紙上において前記第1出力方向の画像形成を前記第2出力方向に繰り返して実行することで、前記第1出力方向に一定濃度であって前記第2出力方向に異なる濃度になるように画像形成された2次元のテストチャートについて、前記第1出力方向と前記第2読み取り方向とを一致させるようにして前記読み取り部で前記テストチャートを読み取る第1読み取りを実行し、読み取られた前記テストチャートを180度回転させたうえで前記第1出力方向と前記第2読み取り方向とを一致させるようにして前記読み取り部で読み取る第2読み取りを実行し、前記第1読み取りにおける第1読み取り結果と、前記第2読み取りにおける第2読み取り結果とについて、少なくとも一方を回転させることで相対的に180度回転させた状態にしたうえで前記第1読み取り結果と前記第2読み取り結果とを用いて、前記画像処理部で前記第1出力方向での前記テストチャートの画像形成濃度ムラを検出する、ことを特徴とする。
(4)以上の(1)〜(3)において、前記第1読み取り結果と前記第2読み取り結果とにおける、前記複数組の対応する色及び対応する濃度のパターンについて、前記テストチャートの画像形成時の第1出力方向における同位置の領域の読み取り結果を平均したうえで、前記第1出力方向での前記テストチャートの画像形成濃度ムラを検出する。
(6)以上の(1)〜(5)において、予め基準原稿を用いて測定された前記読み取り部の反射率又は濃度についての読み取りムラに基づいた読み取りムラ補正係数を予め算出しておき、前記読み取りムラ補正係数を参照して、前記テストチャートの画像形成濃度ムラを検出する。
(1)この発明では、用紙上において第1出力方向の画像形成を第1出力方向と直交する第2出力方向に繰り返して実行することで、第1出力方向に一定濃度であって第2出力方向に異なる濃度になるように画像形成された2次元のテストチャートについて、第1出力方向(画像形成主走査方向)と第2読み取り方向(読み取り副走査方向)とを一致させるようにして読み取り部でテストチャートを読み取る第1読み取りを実行し、読み取られたテストチャートを180度回転させたうえで第1出力方向(画像形成主走査方向)と第2読み取り方向(読み取り副走査方向)とを一致させるようにして読み取り部で読み取る第2読み取りを実行し、第1読み取りにおける第1読み取り結果と、第2読み取りにおける第2読み取り結果とについて、少なくとも一方を回転させることで相対的に180度回転させた状態にしたうえで第1読み取り結果と第2読み取り結果とを用いて、画像処理部で第1出力方向でのテストチャートの画像形成濃度ムラを検出する。
〔画像形成装置の構成〕
図1〜図4を参照して、本実施の形態に係る画像処理装置100の構成について説明する。
通信部102は、図示されない各種の外部機器と通信する。操作表示部103は、操作者による操作入力に応じた操作入力信号を制御部101に通知すると共に、画像形成装置100の状態表示や報知や警告を行う。
搬送部110は、給紙され画像形成される用紙を所定速度で搬送する。読み取り部120は、原稿をスキャンして画像データを生成する。なお、原稿としてテストチャートを読み取って、各種のムラ検出にも使用される。
本実施形態では、読み取り部120で読み取られたテストチャートから画像形成濃度ムラを検出する。
なお、以上の画像形成部150は、用紙上において第1出力方向(画像形成主走査方向)の画像形成を前記第1出力方向と直交する第2出力方向(画像形成副走査方向)に繰り返すことで、2次元の画像形成を実行する。
これら図3と図4に示すように、読み取り部120は、プラテンカバー121と、原稿が載置されるプラテンガラス122と、プラテンガラス122下側から原稿を照射する光源123と、原稿で反射した光(読み取り光)を導くミラー124a〜ミラー124c、読み取り光を光学的に処理する結像光学系125と、読み取り素子126と、を備えて構成されている。ここで、光源123は、読み取り主走査方向に長手方向を有する棒状の光源であり、キセノンランプや、導光体や拡散板で光を分散されたLEDやLEDアレイ、等で構成される。
すなわち、読み取り部120は、第1読み取り方向(読み取り主走査方向)での画像の読み取りを、前記第1読み取り方向と直交する第2読み取り方向(読み取り副走査方向)に繰り返して実行することで、載置された用紙に形成されている2次元の画像を読み取って、画像データを生成する。
〔第1実施形態の動作〕
以下、図5のフローチャート、図6以降の状態説明図を用いて、画像形成主走査方向の画像形成濃度ムラ補正について第1実施形態の動作説明を行う。
また、ここでは、テストチャートとして(画像形成色×複数階調+白帯)の基本パターンを2組備える具体例を示しているが、以上の基本パターンを4組(2組+2組)又は6組(3組+3組)備えるようにしても良い。なお、後述するテストチャートの読み取りに鑑みて、以上の基本パターンを偶数組備えていれば良い。
図7は、第1読み取りのためにプラテンガラス122上にテストチャートを載置した様子である。実際にはチャートパターンが読み取り可能となるよう、チャートパターンは下側に伏せて置かれるため視認できないが、説明を容易にするため、透過したイメージを模式的に示している。なお、第1読み取りのための、テストチャートの向きと載置場所を指示する操作表示部103における表示については、プラテンガラス122の位置とテストチャートの位置との関係として、この図7に近い表示を行うことが望ましい。
テストチャートがプラテンガラス122上に載置されてプラテンカバー121が閉じられると、制御部101の指示を受けた読み取り部120はテストチャートの第1読み取りを実行する(図5中のステップS104)。この第1読み取りにより得られた第1読み取り結果は、画像データ記憶部130に記憶される。
テストチャートがプラテンガラス122上に載置されてプラテンカバー121が閉じられると、制御部101の指示を受けた読み取り部120はテストチャートの第2読み取りを実行する(図5中のステップS107)。この第2読み取りにより得られた第2読み取り結果は、画像データ記憶部130に記憶される。
この演算によって、画像形成副走査方向の前半に形成された測定チャートと、画像形成副走査方向の後半に形成された測定チャートの、各々対応する測定パッチが、読み取り副走査方向の異なる箇所で読み取られ、平均化されることになる。このことによって、読み取り濃度ムラを軽減することが可能となり、画像形成濃度ムラの測定精度が向上する。特に、読み取り副走査方向の読み取りには、スキャナのヘッダ部が移動しながらスキャンすることに伴う、線形的な読み取り濃度ムラが発生することが多く、このような読み取り濃度ムラを効果的に減殺し、測定精度を向上することができる。
なお、測定パッチの濃度値が主走査方向濃度平均値より大であれば濃度値を小さくする画像形成濃度ムラ補正値、測定パッチの濃度値が主走査方向濃度平均値より小であれば濃度値を大きくする画像形成濃度ムラ補正値、を算出する。このような処理を、全ての画像形成主走査方向に並んだ測定パッチで実行し、各色の各濃度における画像形成濃度ムラを補正する画像形成濃度ムラ補正値として算出する(図5中のステップS111)。
以下、図10〜図12の説明図を参照して第2実施形態の動作説明を行う。なお、この第2実施形態において、図10は第1実施形態の図6に対応し、図11〜図12は第1実施形態の図7〜図8に対応する。
また、用紙の画像形成副走査方向の中央には、画像形成主走査方向の白帯を形成する。そして、以上の用紙の半分(画像形成副走査方向の前半)における合計12本の基本パターンと、用紙の画像形成副走査方向の中央の画像形成主走査方向の白帯を挟んで線対称になるように、用紙の他の半分(画像形成副走査方向の後半)においても合計12本の基本パターンを形成する。
また、ここでは、テストチャートとして(画像形成色×複数階調)の基本パターンを2組備える具体例を示しているが、以上の基本パターンを4組(2組+2組)又は6組(3組+3組)備えるようにしても良い。なお、後述するテストチャートの読み取りに鑑みて、以上の基本パターンを偶数組備えていれば良い。更に、画像形成色数や階調数についても一例であり、各種の変更が可能である。
図12は、第2読み取りのためにプラテンガラス122上にテストチャートを載置した様子を模式的に示している。なお、第2読み取りのための、テストチャートの向きと載置場所を指示する操作表示部103における表示については、プラテンガラス122の位置とテストチャートの位置との関係として、この図12に近い表示を行うことが望ましい。
また、この第2実施形態では、テストチャートの副走査方向前半と副走査方向後半に形成されたパターンが副走査方向中央で線対称なため、第1読み取りと第2読み取りの同じ色や同じ濃度のパターンを、読み取り部120の同一の、あるいは近い位置の読み取り素子で読み取ることになるため、2回の読み取りにおける読み取り素子の個体差の影響が小さくなる利点がある。
この第3実施形態として、読み取り部120の読み取りで発生する読み取りムラの対策について説明する。
まず、制御部101の指示を受けた読み取り部120は、所定の白色度の白色基準原稿、又は、プラテンカバー121の裏側白色面なお、反射率が一様な原稿を読み取って、読み取り信号値を生成する。
なお、この読み取りムラの測定と読み取りムラ補正係数の算出とは、画像形成主走査方向の画像形成濃度ムラ補正とは別に予め実行しておく。すなわち、算出された読み取りムラ補正係数は記憶部104等に記憶しておき、必要時に使用することが望ましい。
なお、読み取り部120の読み取りムラを測定した際に白色基準原稿を用いた場合、白色基準原稿は高反射率、すなわち低濃度の測定において発生した読み取りムラである。よって、読み取りムラ補正係数を取得した環境に近い測定パッチ、例えば、低濃度の測定パッチに対しては、読み取りムラ補正係数を大きく作用させる。また、読み取りムラ補正係数を取得した環境に近くない測定パッチ、例えば、高濃度の測定パッチに対しては、読み取りムラ補正係数を小さく作用させる。
以上の実施形態では、検出された画像形成濃度ムラを解消するように画像形成濃度ムラ補正値を算出して画像処理を実行しているが、これに限定されるものではない。
例えば、高精度に検出された画像形成濃度ムラを参照して、製造段階の最終検査として、画像形成装置100の良否判定を行うことも可能である。
120 読み取り部
140 画像処理部
150 画像形成部
Claims (20)
- 用紙上において第1出力方向の画像形成を前記第1出力方向と直交する第2出力方向に繰り返すことで2次元の画像形成を実行する画像形成部と、
第1読み取り方向での画像の読み取りを、前記第1読み取り方向と直交する第2読み取り方向に繰り返して実行することで、載置された前記用紙に形成されている2次元の画像を読み取る読み取り部と、
前記読み取り部で読み取られた前記画像の画像形成濃度ムラを検出する画像処理部と、
を備えた画像形成装置における画像処理方法であって、
用紙上において前記第1出力方向の画像形成を前記第2出力方向に繰り返して実行することで、前記第1出力方向に一定濃度であって前記第2出力方向に異なる濃度になるように画像形成された2次元のテストチャートについて、
前記第1出力方向と前記第2読み取り方向とを一致させるようにして前記読み取り部で前記テストチャートを読み取る第1読み取りを実行し、
読み取られた前記テストチャートを180度回転させたうえで前記第1出力方向と前記第2読み取り方向とを一致させるようにして前記読み取り部で読み取る第2読み取りを実行し、
前記第1読み取りにおける第1読み取り結果と、前記第2読み取りにおける第2読み取り結果とについて、少なくとも一方を回転させることで相対的に180度回転させた状態にしたうえで前記第1読み取り結果と前記第2読み取り結果とを用いて、前記画像処理部で前記第1出力方向での前記テストチャートの画像形成濃度ムラを検出する、
ことを特徴とする画像処理方法。 - 前記画像形成部は、前記テストチャートとして、画像形成に使用される色の単色について、前記色の複数の異なる濃度を含むパターンを複数組備えるように画像形成し、
前記読み取り部は、前記第1読み取りと前記第2読み取りとにおいて、前記テストチャートの各単色の複数の異なる濃度を読み取る、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。 - 前記テストチャートは、前記第2出力方向における異なる濃度のパターンが、前記第1読み取りと前記第2読み取りとで同じ配列になるように構成される、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項2のいずれか一項に記載の画像処理方法。 - 前記第1読み取り結果と前記第2読み取り結果とにおける、前記複数組の対応する色及び対応する濃度のパターンについて、前記テストチャートの画像形成時の第1出力方向における同位置の領域の読み取り結果を平均したうえで、前記第1出力方向での前記テストチャートの画像形成濃度ムラを検出する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の画像処理方法。 - 予め基準原稿を用いて測定された前記読み取り部の反射率又は濃度についての読み取りムラに基づいて、前記読み取り部の読み取り面において前記テストチャートを読み取るべき位置を通知する通知ステップを有する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の画像処理方法。 - 予め基準原稿を用いて測定された前記読み取り部の反射率又は濃度についての読み取りムラに基づいた読み取りムラ補正係数を予め算出しておき、
前記読み取りムラ補正係数を参照して、前記テストチャートの画像形成濃度ムラを検出する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の画像処理方法。 - 予め基準原稿を用いて測定された前記読み取り部の反射率又は濃度についての読み取りムラに基づいた読み取りムラ補正係数を予め算出しておき、
前記読み取りムラ補正係数と前記テストチャートの読み取り結果とから濃度対応読み取りムラ補正係数を求め、
前記濃度対応読み取りムラ補正係数を参照して、前記テストチャートの画像形成濃度ムラを検出する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の画像処理方法。 - 前記濃度対応読み取りムラ補正係数は、
前記基準原稿の濃度と前記テストチャートの読み取り結果とを比較し、
前記基準原稿の濃度と前記テストチャートの読み取り結果が近い領域では、前記読み取りムラ補正係数の寄与を大きく設定し、
前記基準原稿の濃度と前記テストチャートの読み取り結果が遠い領域では、前記読み取りムラ補正係数の寄与を小さく設定する、
ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理方法。 - 所定の均一反射率又は均一濃度の基準原稿の前記読み取り部による読み取り結果を反射率又は濃度に変換し、
前記基準原稿により本来測定されるべき反射率又は濃度と比較して比率を算出し、
当該比率の逆数を用いて読み取りムラ補正係数を算出する、
ことを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか一項に記載の画像処理方法。 - 前記画像形成濃度ムラを解消する画像形成濃度ムラ補正値を算出し、
画像形成用の画像データについて、前記画像形成濃度ムラ補正値を適用して前記画像形成濃度ムラを解消するように、前記画像処理部において画像処理を実行して画像処理済み画像データを生成し、
前記画像処理済み画像データを前記画像形成部に供給する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の画像処理方法。 - 用紙上において第1出力方向の画像形成を前記第1出力方向と直交する第2出力方向に繰り返すことで2次元の画像形成を実行する画像形成部と、
第1読み取り方向での画像の読み取りを、前記第1読み取り方向と直交する第2読み取り方向に繰り返して実行することで、載置された前記用紙に形成されている2次元の画像を読み取る読み取り部と、
前記読み取り部で読み取られた前記画像の画像形成濃度ムラを検出する画像処理部と、
を備えた画像形成装置であって、
前記画像形成部は、用紙上において前記第1出力方向の画像形成を前記第2出力方向に繰り返して実行することで、前記第1出力方向に一定濃度であって前記第2出力方向に異なる濃度になるように画像形成された2次元のテストチャートを出力し、
前記読み取り部は、
前記第1出力方向と前記第2読み取り方向とを一致させるようにして前記テストチャートを読み取る第1読み取りを実行し、
読み取られた前記テストチャートを180度回転させ、前記第1出力方向と前記第2読み取り方向とを一致させるようにして読み取る第2読み取りを実行し、
前記画像処理部は、
前記第1読み取りにおける第1読み取り結果と、前記第2読み取りにおける第2読み取り結果とについて、少なくとも一方を回転させることで相対的に180度回転させた状態にしたうえで、前記第1読み取り結果と前記第2読み取り結果とを用いて、前記第1出力方向での前記テストチャートの画像形成濃度ムラを検出する、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像形成部は、前記テストチャートとして、画像形成に使用される色の単色について、前記色の複数の異なる濃度を含むパターンを複数組備えるように画像形成し、
前記読み取り部は、前記テストチャートの各単色の複数の異なる濃度を読み取る、
ことを特徴とする請求項11に記載の画像処理装置。 - 前記画像形成部は、前記第2出力方向における異なる濃度のパターンが、前記第1読み取りと前記第2読み取りとで同じ配列になるように、前記テストチャートを画像形成する、
ことを特徴とする請求項11乃至請求項12のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記画像処理部は、前記第1読み取り結果と前記第2読み取り結果とにおける、前記複数組の対応する色及び対応する濃度のパターンについて、前記テストチャートの画像形成時の第1出力方向における同位置の領域の読み取り結果を平均したうえで、前記第1出力方向での前記テストチャートの画像形成濃度ムラを検出する、
を有することを特徴とする請求項11乃至請求項13記載の画像形成装置。 - 前記読み取り部は、各読み取り位置で基準原稿を用いて予め測定された反射率又は濃度についての読み取りムラに基づいて、当該読み取り部の読み取り面において前記テストチャートを読み取るべき位置を通知する、
ことを特徴とする請求項11乃至請求項14のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記画像処理部は、
予め基準原稿を用いて測定された前記読み取り部の反射率又は濃度についての読み取りムラに基づいた読み取りムラ補正係数を予め算出しておき、
前記読み取りムラ補正係数を参照して、前記テストチャートの画像形成濃度ムラを検出する、
ことを特徴とする請求項11乃至請求項15のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記画像処理部は、
予め基準原稿を用いて測定された前記読み取り部の反射率又は濃度についての読み取りムラに基づいた読み取りムラ補正係数を予め算出しておき、
前記読み取りムラ補正係数と前記テストチャートの読み取り結果とから濃度対応読み取りムラ補正係数を求め、
前記濃度対応読み取りムラ補正係数を参照して、前記テストチャートの画像形成濃度ムラを検出する、
ことを特徴とする請求項11乃至請求項15のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記濃度対応読み取りムラ補正係数は、
前記基準原稿の濃度と前記テストチャートの読み取り結果とを比較し、
前記基準原稿の濃度と前記テストチャートの読み取り結果が近い領域では、前記読み取りムラ補正係数の寄与を大きく設定し、
前記基準原稿の濃度と前記テストチャートの読み取り結果が遠い領域では、前記読み取りムラ補正係数の寄与を小さく設定する、
ことを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。 - 前記画像処理部は、
所定の均一反射率又は均一濃度の基準原稿の前記読み取り部による読み取り結果を反射率又は濃度に変換し、
前記基準原稿により本来測定されるべき反射率又は濃度と比較して比率を算出し、
当該比率の逆数を用いて読み取りムラ補正係数を算出する、
ことを特徴とする請求項16乃至請求項18のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記画像処理部は、
前記画像形成濃度ムラを解消する画像形成濃度ムラ補正値を算出し、
画像形成用の画像データについて、前記画像形成濃度ムラ補正値を適用して前記画像形成濃度ムラを解消するように画像処理を実行して画像処理済み画像データを生成し、
前記画像処理済み画像データを前記画像形成部に供給する、
ことを特徴とする請求項11乃至請求項19のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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