JP2023014913A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、印刷物上に印刷されている画像を読み取り、その読取結果に基づいて形成する画像の品質を安定化する処理を行う画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that reads an image printed on a printed material and performs processing for stabilizing the quality of the image formed based on the read result.
電子写真プロセスを用いて画像形成を行う画像形成装置では、経時変化や環境変化によって、帯電、現像、転写、定着の各プロセスの特性が変化し、印刷物に形成された画像の画像濃度や色が変化してしまうことがある。そのために画像形成装置では画像安定化制御が行われている。画像安定化制御は、像担持体上に形成した画像濃度検出用の検出用画像を光学センサにより検出し、その検出結果に基づいて印刷物に印刷する画像が適切な画像濃度となるように画像形成条件を調整する制御である。画像形成条件とは、像担持体の帯電量や、像担持体を走査するレーザの発光エネルギー量等の画像形成時の各種設定である。 In an image forming apparatus that forms images using an electrophotographic process, the characteristics of each process of charging, developing, transferring, and fixing change due to aging and environmental changes, and the image density and color of the image formed on the printed matter change. It can change. Therefore, image stabilization control is performed in the image forming apparatus. Image stabilization control uses an optical sensor to detect a detection image for image density detection formed on the image carrier, and based on the detection result, performs image formation so that the image printed on the printed matter has an appropriate image density. It is a control that adjusts the conditions. The image forming conditions are various settings at the time of image formation, such as the charge amount of the image carrier and the emission energy amount of the laser that scans the image carrier.
画像安定化制御は、記録紙に転写される前の画像の画像濃度に基づいて行われる制御である。そのため、記録紙に転写された後の画像の画像濃度の変化は制御されない。例えば、環境変動の影響による感光体や中間転写体から記録紙へ画像を転写する際の転写効率の変動は、記録紙に転写された後の画像の画像濃度に影響する。このようなことから、上記のような画像安定化制御では、最終的な印刷物に形成される画像の画像濃度が安定しない。 Image stabilization control is control performed based on the image density of an image before it is transferred to recording paper. Therefore, the change in image density of the image after being transferred to the recording paper is not controlled. For example, fluctuations in transfer efficiency when transferring an image from a photosensitive member or an intermediate transfer member to recording paper due to the influence of environmental fluctuations affect the image density of the image after being transferred to the recording paper. For this reason, the image stabilization control described above does not stabilize the image density of the image formed on the final printed matter.
これに対して特許文献1は、記録紙上に画像濃度の検出用画像を形成し、画像の定着後に光学センサにより検出用画像を検出し、その検出結果に基づいて画像濃度を調整する画像形成装置を開示する。検出用画像は、記録紙上の印刷ジョブに応じた画像(ユーザ画像)が形成される領域に形成される。ユーザ画像と同じ記録紙に検出用画像が形成されるために、印刷ジョブに応じた画像形成を行うたびに、リアルタイムな画像濃度調整が可能となる。
On the other hand,
光学センサには、CCD(Charge Coupled Device)やCIS(Contact Image Sensor)等のラインセンサが採用される。ラインセンサは、白基準板を用いたキャリブレーション動作により出力値が調整された後に、検出用画像の読取動作を行うことで、高精度で画像濃度の測定を可能としている。 A line sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CIS (Contact Image Sensor) is employed as the optical sensor. The line sensor performs the reading operation of the detection image after the output value is adjusted by the calibration operation using the white reference plate, thereby making it possible to measure the image density with high accuracy.
画像形成装置により記録紙上に形成された画像をラインセンサで読み取る構成では、ラインセンサが記録紙による煽り熱の影響を受ける。煽り熱によりラインセンサ内の温度変動が発生すると、ラインセンサの発光量や内部の光学部品の熱変形が発生する。これは、ラインセンサの読取精度の低下を招く。キャリブレーション動作の頻度を増やすことでこのような読取精度の低下を防止することは可能である。しかし、キャリブレーション動作中は検出用画像を読み取ることができない。そのために、キャリブレーション動作の頻度の増加は、画像濃度の調整のリアルタイム性の低下につながる。 In a configuration in which an image formed on a recording sheet by an image forming apparatus is read by a line sensor, the line sensor is affected by heat generated by the recording sheet. When temperature fluctuations occur in the line sensor due to fanning heat, the light emission amount of the line sensor and thermal deformation of internal optical components occur. This causes a decrease in reading accuracy of the line sensor. It is possible to prevent such deterioration in reading accuracy by increasing the frequency of the calibration operation. However, the detection image cannot be read during the calibration operation. Therefore, an increase in the frequency of calibration operations leads to a decrease in real-time adjustment of image density.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光学センサの読取精度を維持しつつキャリブレーション動作にかかる全体の時間を短縮する画像形成装置を提供することを主たる目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide an image forming apparatus that reduces the overall time required for calibration while maintaining the reading accuracy of the optical sensor.
本発明の画像形成装置は、記録紙に形成された画像を読み取る読取手段と、前記読取手段のキャリブレーションに用いられる基準板と、前記読取手段に第1状態で前記基準板を読み取らせて行う第1キャリブレーション動作と、前記読取手段に第2状態で前記基準板を読み取らせて行う第2キャリブレーション動作とにより、前記読取手段の前記キャリブレーションを行う制御手段と、を備えており、前記制御手段は、前記第1キャリブレーション動作を前記第2キャリブレーション動作よりも長い実行間隔で行うことを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention comprises reading means for reading an image formed on a recording sheet, a reference plate used for calibration of the reading means, and the reading means reading the reference plate in a first state. a control unit that performs the calibration of the reading unit by a first calibration operation and a second calibration operation that is performed by causing the reading unit to read the reference plate in a second state; The control means is characterized in that the first calibration operation is performed at longer execution intervals than the second calibration operation.
本発明によれば、読取手段の読取精度を維持しつつキャリブレーション動作にかかる全体の時間を短縮することができる。 According to the present invention, it is possible to shorten the entire time required for the calibration operation while maintaining the reading accuracy of the reading means.
以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and not all combinations of features described in the embodiments are essential to the solution of the invention.
(印刷システム)
図1は、本実施形態の画像形成装置を含む印刷システムの構成説明図である。印刷システム1は、画像形成装置100及びホストコンピュータ101を備える。画像形成装置100とホストコンピュータ101とは、ネットワーク105を介して通信可能に接続される。ネットワーク105は、例えばLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、公衆通信回線等の通信回線で構成される。なお、画像形成装置100及びホストコンピュータ101は、ネットワーク105にそれぞれ複数接続されていてもよい。
(printing system)
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram of a printing system including an image forming apparatus of this embodiment. A
ホストコンピュータ101は、例えばサーバ装置であり、ネットワーク105を介して画像形成装置100へ印刷ジョブを送信する。印刷ジョブには、画像データ、印刷に使用される記録紙の種類、印刷枚数、両面又は片面印刷の指示等の印刷に必要な各種の情報が含まれる。
The
画像形成装置100は、コントローラ110、操作パネル120、給紙部140、プリンタ150、及びリーダ160を備える。コントローラ110、操作パネル120、給紙部140、プリンタ150、及びリーダ160は、システムバス116を介して相互に通信可能に接続される。画像形成装置100は、コントローラ110によりホストコンピュータ101から取得した印刷ジョブに基づいてプリンタ150の動作を制御し、記録紙に画像データに応じた画像を形成する。
The
コントローラ110は、画像形成装置100の各ユニットの動作を制御する。コントローラ110は、ROM(Read Only Memory)112、RAM(Random Access Memory)113、及びCPU(Central Processing Unit)114を備える情報処理装置である。コントローラ110は、通信制御部111、及びストレージ115を備える。各モジュールはシステムバス116を介して互いに通信可能に接続される。
通信制御部111は、ネットワーク105を介して、ホストコンピュータ101及び他の装置との通信を行う通信インタフェースである。ストレージ115は、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等による大容量記憶装置である。ストレージ115は、コンピュータプログラムや画像形成処理(印刷処理)に用いる各種データを格納する。CPU114は、ROM112やストレージ115に格納されるコンピュータプログラムを実行して画像形成装置100の動作を制御する。RAM113は、CPU114がコンピュータプログラムを実行する際のワークエリアを提供する。
The
操作パネル120は、ユーザインタフェースであり、入力インタフェース及び出力インタフェースを備える。入力インタフェースは、例えば操作ボタン、テンキー、タッチパネル等である。出力インタフェースは、例えばLCD(Liquid Crystal Display)等のディスプレイ、スピーカ等である。ユーザは、操作パネル120により画像形成装置100に印刷ジョブ、コマンド、及び印刷設定等を入力することができる。操作パネル120は、設定画面や画像形成装置100の状態をディスプレイに表示する。
The
給紙部140は、記録紙を収容する後述の複数の給紙段を備える。給紙部140は、印刷ジョブで指示される種類の記録紙を、該記録紙を収容する給紙段から給紙する。給紙段には複数枚の記録紙(記録紙束)が収容されており、最上位の記録紙から順に給紙される。給紙部140は、給紙段から給紙した記録紙をプリンタ150へ搬送する。各給紙段には、同じ種類の記録紙が収容されていてもよいが、異なる種類の記録紙が収容されていてもよい。
The
プリンタ150は、印刷ジョブに含まれる画像データに基づいて、給紙部140から供給される記録紙に画像を印刷して印刷物を生成する。リーダ160は、プリンタ150により生成された印刷物から画像を読み取り、読取結果をコントローラ110へ送信する画像読取装置である。リーダ160が読み取る画像は、プリンタ150が画像形成を行う際の画像形成条件を調整するための画像(検出用画像)である。コントローラ110は、リーダ160による検出用画像の読取結果から画質等の画像状態を検出し、検出した画像状態に基づいて画像形成条件を調整する。本実施形態では、コントローラ110は、検出用画像から検出した画像濃度に基づいて画像形成条件を調整する。
The
(画像形成装置)
図2は、画像形成装置100の構成図である。画像形成装置100は、記録紙の搬送方向の上流側から順に給紙段140a~140e、プリンタ150、リーダ160、及びフィニッシャ190を備える。給紙段140a~140eは、給紙部140を構成する。フィニッシャ190は、プリンタ150により生成された印刷物に後処理を行う後処理装置である。フィニッシャ190は、例えば、複数枚の印刷物に対するステイプル処理やソート処理、或いは後述の断裁処理を行う。
(Image forming device)
FIG. 2 is a configuration diagram of the
プリンタ150は、それぞれ異なる色の画像を形成する複数の画像形成ユニットを備える。本実施形態のプリンタ150は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の画像を形成するために、4つの画像形成ユニットを備える。各画像形成ユニットは、形成する画像の色が異なるのみであり、同様の構成で同様の動作を行う。
1つの画像形成ユニットは、感光ドラム153、帯電器220、露光器223、及び現像器152を備える。感光ドラム153は、表面に感光層を有するドラム形状の感光体であり、ドラム軸を中心に、不図示のモータによって矢印R1方向に回転駆動される。帯電器220は、回転する感光ドラム153の表面(感光層)を帯電させる。露光器223は、感光ドラム153の帯電された表面をレーザ光により露光する。レーザ光は、感光ドラム153のドラム軸方向に感光ドラム153の表面を走査する。レーザ光が感光ドラム153の表面を走査する方向がプリンタ150の主走査方向(図2の奥行き方向)である。これにより感光ドラム153の表面には静電潜像が形成される。現像器152は、現像剤(トナー)を用いて静電潜像を現像する。これにより感光ドラム153の表面に静電潜像が顕像化された画像(トナー像)が形成される。
One image forming unit includes a
プリンタ150は、各画像形成ユニットで生成されたトナー像が転写される中間転写ベルト154を備える。中間転写ベルト154は、矢印R2方向に回転駆動される。各色のトナー像は、中間転写ベルト154の回転に応じたタイミングで感光ドラム153から転写される。これにより中間転写ベルト154には、各色のトナー像が重畳したフルカラーのトナー像が形成される。フルカラーのトナー像は、中間転写ベルト154の回転により、中間転写ベルト154と転写ローラ221とにより形成されるニップ部へ搬送される。フルカラーのトナー像は、ニップ部により記録紙へ転写される。
The
記録紙は、給紙部140の給紙段140a、140b、140c、140d、140eに収容されており、各画像形成ユニットによる画像形成のタイミングに応じて給送される。記録紙の給送元となる給紙段は、印刷ジョブにより指示される。記録紙は、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト154と転写ローラ221とにより形成されるニップ部に搬送されるタイミングで該ニップ部へ搬送される。これにより記録紙の所定の位置にトナー像が転写される。記録紙の搬送方向は、主走査方向に直交する副走査方向である。
Recording paper is housed in
プリンタ150は、加熱及び加圧することで、トナー像を記録紙に定着させる第1定着器155及び第2定着器156を備える。第1定着器155は、ヒータを内蔵する定着ローラと、記録紙を定着ローラに圧接させるための加圧ベルトとを備える。定着ローラ及び加圧ベルトは不図示のモータにより駆動されて記録紙を挟持搬送する。第2定着器156は、記録紙の搬送方向において第1定着器よりも下流側に配置される。第2定着器156は、第1定着器155を通過した記録紙上の画像に対するグロスの増加や定着性の担保に用いられる。第2定着器156は、ヒータを内蔵する定着ローラと、ヒータを内蔵する加圧ローラとを備える。記録紙の種類によっては、第2定着器156は使用されない。この場合、記録紙は、第2定着器156へは搬送されず、搬送経路130へ搬送される。そのために、第1定着器155の下流側には、記録紙を搬送経路130と第2定着器156とのいずれかに誘導するフラッパ131が設けられる。
The
第2定着器156の下流側で搬送経路130が合流した位置の下流側に、搬送経路135と排出経路139とが設けられる。そのために第2定着器156の下流側で搬送経路130が合流する位置には、記録紙を搬送経路135と排出経路139とのいずれかに誘導するためのフラッパ132が設けられる。フラッパ132は、例えば、両面印刷モードにおいて、第1面に画像が形成された記録紙を搬送経路135へ誘導する。フラッパ132は、例えば、フェイスアップ排紙モードにおいて、第1面に画像が形成された記録紙を排出経路139へ誘導する。フラッパ132は、例えば、フェイスダウン排紙モードにおいて、第1面に画像が形成された記録紙を搬送経路135へ誘導する。
A
搬送経路135へ搬送された記録紙は、反転部136へ搬送される。反転部136に搬送された記録紙は、搬送動作が一旦停止した後、搬送方向を反転するためにスイッチバックする。記録紙は、反転部136から、フラッパ133により搬送経路135と搬送経路138とのいずれかに誘導される。フラッパ133は、例えば、両面印刷モードにおいて、スイッチバックした記録紙を、第2面に画像を印刷するために搬送経路138へ誘導する。搬送経路138へ搬送された記録紙は、中間転写ベルト154と転写ローラ221とのニップ部へ向けて搬送される。これによって、ニップ部を通過するときの記録紙の表裏が反転され、第2面への画像形成が行われる。フラッパ133は、例えば、フェイスダウン排紙モードにおいて、スイッチバックした記録紙を搬送経路135へ誘導する。フラッパ133により搬送経路135へ搬送された記録紙は、フラッパ134によって排出経路139へ誘導される。
The recording paper conveyed to the conveying
プリンタ150で画像形成された記録紙は、排出経路139からリーダ160へ搬送される。リーダ160は、記録紙に形成された画像濃度の検出用画像を読み取る画像読取装置である。なお、記録紙には、印刷ジョブに応じたユーザ画像が検出用画像とともに印刷される。プリンタ150からリーダ160へ搬送された記録紙は、リーダ160内の搬送経路313を搬送される。リーダ160は、搬送経路313に原稿検知センサ311、及びラインセンサユニット312a、312bを備える。ラインセンサユニット312aと搬送経路313との間には、流し読みガラス314aと白基準板315aが配置される。ラインセンサユニット312bと搬送経路313との間には、流し読みガラス314bと白基準板315bが配置される。リーダ160は、記録紙を搬送経路313に搬送しながら、ラインセンサユニット312a、312bにより記録紙に印刷された検出用画像を読み取る。
A recording sheet on which an image has been formed by the
原稿検知センサ311は、例えば、発光素子と受光素子とを有する光学センサである。原稿検知センサ311は、搬送経路313を搬送される記録紙の搬送方向先端を検知する。原稿検知センサ311による記録紙の先端の検知結果は、コントローラ110へ送信される。コントローラ110は、原稿検知センサ311による記録紙の先端の検知タイミングに基づいてリーダ160(ラインセンサユニット312a、312b)による読取動作を開始する。
The
ラインセンサユニット312a、312bは、搬送中の記録紙に形成された検出用画像を読み取る。検出用画像は、記録紙の表面と裏面の両方に印刷される。ラインセンサユニット312a、312bは、両面に形成された検出用画像を一度の通紙で読み取るため、搬送経路313を挟むような位置に設けられる。画像濃度調整を実行する場合、画像形成装置100は、ラインセンサユニット312a、312bにより検出用画像を読み取り、その読取結果から表面、裏面の両面の画像濃度を検出する。コントローラ110は、出力する印刷物に印刷された画像が適切な画像濃度になるように、画像濃度の検出結果に基づいて画像形成処理を制御する。ラインセンサユニット312a、312bは、不図示の駆動部により、後述するキャリブレーション動作時に白基準板315a、315bを読取可能な位置に移動し、画像濃度の検出時に記録紙を読取可能な位置に移動する。
The
(リーダ)
図3は、リーダ160の構成説明図である。リーダ160は、ラインセンサユニット312a、312b、及び原稿検知センサ311の他に、画像メモリ303及び画像濃度検出処理部305を備える。ラインセンサユニット312a、312b、画像メモリ303、画像濃度検出処理部305、及び原稿検知センサ311は、コントローラ110のCPU114により動作が制御される。
(leader)
FIG. 3 is an explanatory diagram of the configuration of the
ラインセンサユニット312a、312bは、ラインセンサ301a、301b、メモリ300a、300b、及びADコンバータ302a、302bを含む。ラインセンサ301a、301bは、例えばCISである。メモリ300a、300bには、対応するラインセンサ301a、301bの画素間の光量バラツキ、画素間の段差、画素間の距離等の補正情報が格納される。ADコンバータ302a、302bは、ラインセンサ301a、301bによる読取結果であるアナログ信号を取得する。ADコンバータ302a、302bは、取得したアナログ信号をデジタル信号に変換して、画像濃度検出処理部305へ送信する。デジタル信号は、R(赤)G(緑)B(青)の画像データである。
The
画像濃度検出処理部305は、ラインセンサユニット312a、312bから取得するRGBの画像データから、検出用画像部分のRGBの輝度値の平均値(平均輝度値)を算出する。画像濃度検出処理部305は、算出した平均輝度値をCPU114へ送信する。画像濃度検出処理部305は、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の半導体装置で構成される。画像メモリ303は、CPU114における画像処理に必要な画像データを記憶する。
The image density
(ラインセンサ)
図4は、ラインセンサ301aの構成説明図である。ラインセンサ301bも同様の構成である。ラインセンサ301aは、発光部400a、400b、導光体402a、402b、レンズアレイ403a、及びセンサチップ群401を備える光学センサである。ラインセンサ301aは、略直方体であり長手方向を主走査方向として画像を読み取る。
(line sensor)
FIG. 4 is an explanatory diagram of the configuration of the
発光部400a、400bは、例えば白色発光するLED(Light Emitting Diode)で構成される光源である。導光体402aは、端部に発光部400aが配置されており、発光部400aから出射された光を記録紙に向けて照射する。導光体402bは、端部に発光部400bが配置されており、発光部400bから出射された光を記録紙に向けて照射する。導光体402a、402bは、主走査方向に直線状に形成される。そのためにラインセンサ301は、主走査方向に直線上に光を照射する。ラインセンサユニット312の主走査方向とプリンタ150の主走査方向とは同じ方向である。
The
レンズアレイ403aは、発光部400a、400bから照射された光の記録紙による反射光をセンサチップ群401aへ導く光学系である。センサチップ群401aは、複数の光電変換素子(センサチップ)が主走査方向に直線上に並んで構成される受光部である。1つのセンサチップが1画素の画像を読み取る。本実施形態の複数のセンサチップは、3ライン構成である。1つのラインにはR(赤)のカラーフィルタが塗布され、他の1つのラインにはG(緑)のカラーフィルタが塗布され、他の1つのラインにはB(青)のカラーフィルタが塗布される。レンズアレイ403aにより導かれた光は、センサチップ群401aの各センサチップの受光面に結像される。
The
発光部400a、400bから発せられた光は、導光体402a、402b内部を拡散していくとともに、曲率を有した箇所から出射され、記録紙の主走査方向の全域を照明する。導光体402aと導光体402bとは、主走査方向に直交する副走査方向にレンズアレイ403aを挟んで配置される。そのためにラインセンサ301aは、レンズアレイ403a(画像読取ライン)に対して副走査方向の2方向から光を照射する両側照明構成である。ラインセンサユニット312aの副走査方向とプリンタ150の副走査方向とは同じ方向である。
The light emitted from the
(キャリブレーション動作)
ラインセンサ301a、301bのキャリブレーション動作について説明する。ここでは、ラインセンサ301aのキャリブレーション動作について説明するが、ラインセンサ301bのキャリブレーション動作も同様に行われる。
(Calibration operation)
A calibration operation of the
キャリブレーション動作は、発光部400a、400bの状態(ここでは発光状態)に応じて二つの動作がある。
一つ目のキャリブレーション動作は、発光部400a、400bが発光して白基準板315aに光を照射した状態で白基準板315aを読み取り、各画素(センサチップ)の出力値が目標値となるように補正する動作である。本実施形態では、発光部400a、400bを発光して行うこのようなキャリブレーションを「白シェーディング調整」という。補正方法には、発光部400a、400bの発光時間の調整、ラインセンサ301aの読取時間の調整、デジタル補正値(目標値との差分)による補正、の三種類がある。本実施形態では、発光部400a、400bの発光時間やラインセンサ301aの読取時間が予め設定されている。そのために白シェーディング調整ではデジタル補正値による補正を行う。
There are two types of calibration operations depending on the states of the
In the first calibration operation, the
二つ目のキャリブレーション動作は、発光部400a、400bを消灯した状態で白基準板315aを読み取り、各画素(センサチップ)の出力値を所定値(例えば0[V])に補正する暗電圧補正と呼ばれる動作である。本実施形態では、発光部400a、400bを消灯して行うこのようなキャリブレーションを「黒シェーディング調整」という。白シェーディング調整と黒シェーディング調整を行うことで、ラインセンサ301aによる画像濃度の正確な検出を可能としている。
The second calibration operation reads the
白シェーディング調整と黒シェーディング調整は、検出用画像の読取動作を行う前に行われる。コントローラ110は、所定の時間間隔で白シェーディング調整と黒シェーディング調整を実行する。このようなキャリブレーション中(白シェーディング調整と黒シェーディング調整)は、検出用画像の読取動作が中止される。そのために画像濃度の調整のリアルタイム性能が低下する。
White shading adjustment and black shading adjustment are performed before reading the detection image. The
図5は、黒シェーディング調整後に白シェーディング調整を行う場合のラインセンサ301aの出力変化の説明図である。シェーディング調整が必要になると、ラインセンサユニット312aは、白基準板315aの読取位置に移動し、発光部400a、400bを消灯したまま黒シェーディング調整を行う。その後、ラインセンサユニット312aは、発光部400a、400bを点灯させて白シェーディング調整を行う。発光部400a、400bを点灯させた直後は、発光量が安定しないために、ラインセンサ301aの出力が安定せずに変動する。そのために白シェーディング調整は、発光部400a、400bを点灯させてから所定時間経過した後に行われる必要がある。この待機時間のために、キャリブレーション動作に必要な時間が増大する。
FIG. 5 is an explanatory diagram of output changes of the
他方、黒シェーディング調整は、白シェーディング調整に比べて、環境変化の影響が少ない。これは、ラインセンサ301aの構造にもよるが、白シェーディング調整の場合は、ラインセンサ301aの構成部品と関わる要因が黒シェーディングに比べて多いことが挙げられる。そのため、黒シェーディング調整は、白シェーディング調整ほど頻繁に行う必要がない。このことから、黒シェーディング調整を行う時間間隔を、白シェーディング調整に比べて長くすることで、キャリブレーション動作に要する時間を低下させることが可能となる。例えば、白シェーディング調整を5分ごとに行い、黒シェーディング調整を10分ごとに行う。これにより、黒シェーディング調整を白シェーディング調整と同じ時間間隔で行う場合に比べて、キャリブレーション動作に要する全体的な時間を低下させることが可能となる。
On the other hand, black shading adjustment is less affected by environmental changes than white shading adjustment. Although this depends on the structure of the
(画像濃度の検出用画像)
図6は、記録紙に形成される画像濃度の検出用画像の例示図である。本実施形態では、印刷ジョブに応じたユーザ画像に検出用画像が付加される。印刷ジョブに応じた画像形成が行われる場合、ラインセンサユニット312a、312bは、すべての記録紙から検出用画像を読み取る。コントローラ110は、ラインセンサユニット312a、312bによる検出用画像の読取結果に基づいて画像濃度を調整する。そのために、リアルタイムな画像濃度の調整が可能である。
(Image for detection of image density)
FIG. 6 is an exemplary diagram of an image for detecting image density formed on a recording sheet. In this embodiment, a detection image is added to the user image corresponding to the print job. When image formation is performed according to a print job, the
斜線部は、ユーザ画像の印字領域である。検出用画像は、記録紙の縁部に沿って形成される。図6では、記録紙の主走査方向の両端部に検出用画像が形成される。検出用画像は、一方の辺に沿って2色のテスト画像601、602が形成され、他方の辺に沿って他の2色のテスト画像603、604が形成される。本実施形態のテスト画像601~604は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色であるが、これに限定されない。各色のテスト画像601~604は、ユーザ画像よりも優先して印刷される。
The shaded area is the print area for the user image. A detection image is formed along the edge of the recording paper. In FIG. 6, detection images are formed on both ends of the recording paper in the main scanning direction. As for the detection image, two-
テスト画像601~604は、それぞれ画像濃度を段階的に変化させた画像を組み合わせて構成される。図6では、テスト画像601~604が、それぞれ7個の画像が副走査方向に並んで構成される。副走査方向の両端の画像は、同じ画像濃度であり、最も画像濃度が濃くなっている。テスト画像601~604が形成される領域は、最終的にフィニッシャ190により断裁される領域である。そのために、最終的な印刷物には検出用画像が印刷されていない。
テスト画像601~604の周囲の所定範囲は白地となっている。白地部分は、ユーザ画像からテスト画像601~604までの距離が、副走査方向の方が主走査方向よりも長くなっている。つまり、記録紙の搬送方向の白地部分が、記録紙の読取方向の白地部分よりも大きい。これにより検出用画像を読み取るときのユーザ画像からの照り返しの影響が一定となる。なお、図6のテスト画像601~604の位置は一例であり、これに限定されるものではない。
A predetermined range around the
(画像濃度検出処理)
図7は、画像濃度検出処理を表すフローチャートである。この処理は、画像形成処理を行う際に行われる。ここでは、ユーザにより操作パネル120から原稿サイズや印刷モード等の指示が入力されることで開始される。
(Image density detection processing)
FIG. 7 is a flowchart showing image density detection processing. This processing is performed when image forming processing is performed. Here, the process is started when the user inputs instructions such as the document size and the print mode from the
CPU114は、操作パネル120から指示を取得し、該指示に基づいて印刷ジョブに必要な情報の各装置への設定や、該指示に含まれる各種パラメータのRAM113への保存を行うことで、モード設定を行う(S500)。CPU114は、モード設定後に操作パネル120によるコピー開始指示を待機する(S501:N)。
The
CPU114は、コピー開始指示を取得すると(S501:Y)、印刷処理を開始する。印刷処理を開始したCPU114は、ページカウント値Pを0に初期化する(S502)。ページカウント値Pは、画像を印刷した記録紙の枚数を表す。次いでCPU114は、ラインセンサユニット312a、312bに対するキャリブレーション動作(黒シェーディング調整及び白シェーディング調整)を行う(S503)。キャリブレーション動作が終了すると、CPU114は、白シェーディング調整用の第1タイマT1と、黒シェーディング調整用の第2タイマT2をともに0に初期化する(S504)。CPU114は、初期化後に第1タイマT1及び第2タイマT2による計時を開始する。
When the
コピー処理では、画像形成装置100は、不図示のスキャナにより原稿の画像を読み取る。CPU114は、プリンタ150により、スキャナが読み取った原稿画像を検出用画像とともに記録紙に印刷する(S505)。画像が形成された記録紙は、プリンタ150からリーダ160へ搬送される。リーダ160の原稿検知センサ311は、プリンタ150から搬送されてきた記録紙の先端を検知する。原稿検知センサ311の出力信号は、記録紙の先端を検知することで信号値が変化する。CPU114は、この原稿検知センサ311の出力信号の信号値の変化に応じて、ページカウント値Pを1インクリメントする(S506)。
In the copy process, the
CPU114は、原稿検知センサ311の出力信号の信号値の変化を契機にして、ラインセンサユニット312a、312b、及び画像濃度検出処理部305により、記録紙に印刷された検出用画像の画像濃度を検出する(S507)。なお、ここでは画像濃度の代わりに輝度値が検出されてもよい。CPU114は、検出した画像濃度に基づいて、画像濃度の濃度ズレを補正するための補正値を導出する(S508)。この補正値に基づいて、画像形成条件が調整され、次の印刷時の画像濃度の安定化がはかられる。補正値は、基準となる画像濃度値に対する検出した画像濃度の差分である。
Triggered by a change in the signal value of the output signal of the
補正値を導出したCPU114は、第1タイマT1による計時時間が第1所定時間Ttar1以上であるか否かを判定する(S509)。第1タイマT1による計時時間が第1所定時間Ttar1未満である場合(S509:N)、CPU114は、ページカウント値Pが所定の画像濃度の検出終了枚数Pmax以上であるか否かを判定する(S511)。検出終了枚数Pmaxは、予め設定されている枚数である。ページカウント値Pが画像濃度の検出終了枚数Pmax未満である場合(S511:N)、CPU114は、S505以降の処理を繰り返し行う。ページカウント値Pが画像濃度の検出終了枚数Pmax以上である場合(S511:Y)、CPU114は、処理を終了する。
The
第1タイマT1による計時時間が第1所定時間Ttar1以上である場合(S509:Y)、CPU114は、第2タイマT2による計時時間が第2所定時間Ttar2以上であるか否かを判定する(S510)。第2所定時間Ttar2は、第1所定時間Ttar2よりも長い時間である。
When the time measured by the first timer T1 is equal to or longer than the first predetermined time Ttar1 (S509: Y), the
第2タイマT2による計時時間が第2所定時間Ttar2以上である場合(S510:Y)、CPU114は、黒シェーディング調整及び白シェーディング調整を実行する(S512)。黒シェーディング調整及び白シェーディング調整の実行後、CPU114は、第1タイマT1及び第2タイマT2を0に初期化し(S513)、S511の処理を行う。
When the time measured by the second timer T2 is equal to or longer than the second predetermined time Ttar2 (S510: Y), the
第2タイマT2による計時時間が第2所定時間Ttar2未満である場合(S510:N)、CPU114は、白シェーディング調整のみを実行する(S514)。白シェーディング調整の実行後、CPU114は、第1タイマT1を0に初期化し(S515)、S511の処理を行う。
When the time counted by the second timer T2 is less than the second predetermined time Ttar2 (S510: N), the
このように、第1所定時間Ttar1より長い第2所定時間Ttar2が経過した場合、黒シェーディング調整及び白シェーディング調整が実行される。第1所定時間Ttar1より長く第2所定時間Ttar2より短い時間が経過した場合、白シェーディング調整のみが実行される。つまり、白シェーディング調整が第1所定時間Ttar1間隔で行われ、白シェーディング調整及び黒シェーディング調整が第2所定時間Ttar2間隔で行われる。 Thus, when the second predetermined time Ttar2 longer than the first predetermined time Ttar1 has passed, black shading adjustment and white shading adjustment are performed. When a time longer than the first predetermined time Ttar1 and shorter than the second predetermined time Ttar2 has elapsed, only white shading adjustment is performed. That is, the white shading adjustment is performed at intervals of the first predetermined time Ttar1, and the white shading adjustment and the black shading adjustment are performed at intervals of the second predetermined time Ttar2.
このように、白シェーディング調整の実行間隔が黒シェーディング調整の実行間隔よりも短く設定されている。そのために、キャリブレーション時に毎回黒シェーディング調整及び白シェーディング調整を行う場合よりも、黒シェーディング調整の回数が減少して、キャリブレーションに必要な全体的な時間が短縮される。一方、本実施形態では、環境変化の影響は、白シェーディング調整の方が黒シェーディング調整よりも受けやすい。白シェーディング調整が黒シェーディング調整よりも頻繁に行われるために、ラインセンサユニット312a、312bの環境変化による影響が抑制される。そのために画像濃度の調整がラインセンサユニット312a、312bによる正確な検出用画像の検出結果に基づいて行われることになり、正確な画像濃度調整が実現される。
In this way, the white shading adjustment execution interval is set shorter than the black shading adjustment execution interval. Therefore, the number of times of black shading adjustment is reduced and the overall time required for calibration is shortened compared to the case where black shading adjustment and white shading adjustment are performed each time calibration is performed. On the other hand, in this embodiment, the white shading adjustment is more susceptible to environmental changes than the black shading adjustment. Since the white shading adjustment is performed more frequently than the black shading adjustment, the influence of environmental changes on the
本実施形態では、白シェーディング調整の実行間隔が黒シェーディング調整の実行間隔よりも短い例を説明したが、この関係は逆であってもよい。すなわち、黒シェーディング調整の実行間隔を白シェーディング調整の実行間隔よりも短くしてもよい。この場合にもキャリブレーションに必要な全体的な時間が短縮される。 In this embodiment, an example in which the white shading adjustment execution interval is shorter than the black shading adjustment execution interval has been described, but this relationship may be reversed. That is, the execution interval of black shading adjustment may be shorter than the execution interval of white shading adjustment. This also reduces the overall time required for calibration.
黒シェーディング調整と白シェーディング調整とのいずれの実行間隔を短くするかは、ラインセンサユニット312a、312bの検出精度への環境変化の影響の大きさにより決定される。環境変化の影響が大きいほうのシェーディング調整が実行間隔を短くして頻繁に行われることで、ラインセンサユニット312a、312bの検出精度への環境変化の影響が小さくなる。
Which of the execution intervals of the black shading adjustment and the white shading adjustment is to be shortened is determined by the degree of influence of environmental changes on the detection accuracy of the
本実施形態では画像濃度調整について説明したが、他の画像形成条件の調整時であっても本実施形態を適用可能である。つまり、(1)プリンタ150により画像形成条件調整用の検出用画像を記録紙に形成する。(2)ラインセンサユニット312a、312bにより記録紙に形成された検出用画像を検出する。(3)ラインセンサユニット312a、312bによる検出用画像の検出結果に基づいて、画像形成条件を調整する。以上の(1)~(3)の処理により調整される画像形成条件であれば、本実施形態の適用により、短時間で高精度の調整が可能である。
Although the image density adjustment has been described in the present embodiment, the present embodiment can be applied even when other image forming conditions are adjusted. That is, (1) the
Claims (7)
前記読取手段のキャリブレーションに用いられる基準板と、
前記読取手段に第1状態で前記基準板を読み取らせて行う第1キャリブレーション動作と、前記読取手段に第2状態で前記基準板を読み取らせて行う第2キャリブレーション動作とにより、前記読取手段の前記キャリブレーションを行う制御手段と、を備えており、
前記制御手段は、前記第1キャリブレーション動作を前記第2キャリブレーション動作よりも長い実行間隔で行うことを特徴とする、
画像形成装置。 reading means for reading the image formed on the recording paper;
a reference plate used for calibration of the reading means;
The reading means performs a first calibration operation by causing the reading means to read the reference plate in a first state and a second calibration operation to be performed by causing the reading means to read the reference plate in a second state. and a control means for performing the calibration of
The control means performs the first calibration operation at a longer execution interval than the second calibration operation,
Image forming device.
前記読取手段は、前記第1状態で、前記発光手段を発光して前記基準板に光を照射した状態で前記基準板を読み取り、前記第2状態で、前記発光手段を消灯した状態で前記基準板を読み取ることを特徴とする、
請求項1記載の画像形成装置。 The reading means comprises light emitting means and light receiving means,
The reading means reads the reference plate in a state in which the light emitting means emits light to irradiate the reference plate with light in the first state, and reads the reference plate in a state in which the light emitting means is extinguished in the second state. characterized by reading a board,
The image forming apparatus according to claim 1.
前記読取手段は、前記第1状態で、前記発光手段を消灯した状態で前記基準板を読み取り、前記第2状態で、前記発光手段を発光して前記基準板に光を照射した状態で前記基準板を読み取ることを特徴とする、
請求項1記載の画像形成装置。 The reading means comprises light emitting means and light receiving means,
The reading means reads the reference plate in the first state with the light emitting means turned off, and reads the reference plate in the second state with the light emitting means emitting light and irradiating the reference plate with light. characterized by reading a board,
The image forming apparatus according to claim 1.
前記制御手段は、前記記録紙に形成された前記画像形成条件を調整するための検出用画像の前記読取手段による読取結果に基づいて、前記画像形成条件の調整に用いる補正値を導出することを特徴とする、
請求項1~3のいずれか1項記載の画像形成装置。 further comprising image forming means for forming an image on the recording paper based on predetermined image forming conditions;
The control means derives a correction value used for adjusting the image forming conditions based on a reading result of the detection image for adjusting the image forming conditions formed on the recording paper by the reading means. characterized by
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3.
請求項4記載の画像形成装置。 The control means causes the image forming means to form the detection image and an image corresponding to the print job on the recording paper, and causes the reading means to read the detection image formed on the recording paper. characterized by
5. The image forming apparatus according to claim 4.
請求項5記載の画像形成装置。 The image forming means forms the detection image with priority over the image corresponding to the print job on the recording paper,
6. The image forming apparatus according to claim 5.
請求項4~6のいずれか1項記載の画像形成装置。 It further comprises cutting means for cutting the area where the detection image is formed from the recording paper after the detection image is read by the reading means,
The image forming apparatus according to any one of claims 4 to 6.
Priority Applications (1)
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