JP4612857B2 - Image forming apparatus and image distortion correction method - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関するものである。特に、感光体に光ビームを照射して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置における形成画像の歪み補正に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus. In particular, the present invention relates to distortion correction of a formed image in an electrophotographic image forming apparatus that forms an image by irradiating a photosensitive member with a light beam.
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置において、感光体に光ビームを照射して静電潜像を形成し、これをトナーにより現像して記録媒体上に可視画像を形成する方法が各種提案されている。このような電子写真方式で画像を形成する際には、感光体の位置精度・径のずれ・光学系の位置精度ずれなどに起因して感光体上に形成される画像に歪みが生じる。画像におけるこの種の歪みを補正する方法として、光学系の光路を機械的に補正する方法や、画像に対して座標変換などの画像処理を行うことによって補正する方法が考えられるが、これらの方法では以下のような問題が生じる。 Conventionally, various proposals have been made for image forming apparatuses using an electrophotographic method, in which a photosensitive member is irradiated with a light beam to form an electrostatic latent image, which is then developed with toner to form a visible image on a recording medium. Has been. When an image is formed by such an electrophotographic method, the image formed on the photoconductor is distorted due to the positional accuracy / diameter deviation of the photoconductor or the optical system. As a method of correcting this kind of distortion in an image, a method of mechanically correcting the optical path of the optical system and a method of correcting by performing image processing such as coordinate transformation on the image can be considered. Then, the following problems arise.
光学系の光路を補正するためには、光源やf−θレンズを含む補正光学系、光路内のミラー等を機械的に動作させ、テストトナー像の位置を合わせ込む必要がある。しかしながら、このためには高精度な可動部材が必要となり、装置の高コスト化を招いてしまう。更に、このような光路の補正においては、補正の完了までに時間がかかるため、頻繁に補正を行うことがほぼ不可能である。一方、光路長のずれは機械の昇温などにより時間とともに変化することがあり、このような場合には光学系の光路を補正することで位置ズレを防止するのは困難となる。 In order to correct the optical path of the optical system, it is necessary to mechanically operate a correction optical system including a light source and an f-θ lens, a mirror in the optical path, and the like to align the position of the test toner image. However, this requires a highly accurate movable member, leading to high cost of the apparatus. Further, in such optical path correction, since it takes time to complete the correction, it is almost impossible to perform correction frequently. On the other hand, the deviation of the optical path length may change with time due to the temperature rise of the machine. In such a case, it is difficult to prevent the positional deviation by correcting the optical path of the optical system.
以上のような機械的な補正に対して、画像データを変換することにより位置ずれを相殺させようという試みが特許文献1,2に記載されている。
特許文献1には、各色毎の画像データの出力座標位置を、レジストレーションずれを補正した出力座標位置に自動変換し、該変換された各色の画像データに基づいて光ビームの位置を修正する構成が開示されている。例えば、図1(a)に示される画像が図1(b)のように歪む系に対して、図1(c)に示されるように1ドットごとの位置補正を行った画像データを生成し、これを印刷することによりひずみを相殺しようとするものである。しかしながら、図1(c)に示されるような画像データを記録すると、図1(d)のような段差のある画像になってしまい、画質が劣化してしまう可能性がある。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133830 automatically converts the output coordinate position of image data for each color into an output coordinate position corrected for registration deviation, and corrects the position of the light beam based on the converted image data of each color. Is disclosed. For example, with respect to a system in which the image shown in FIG. 1 (a) is distorted as shown in FIG. 1 (b), image data is generated by performing position correction for each dot as shown in FIG. 1 (c). This is intended to cancel out the distortion by printing it. However, when image data as shown in FIG. 1C is recorded, an image with a step as shown in FIG. 1D is formed, and the image quality may be deteriorated.
また、特許文献2では、各色毎の画像データの出力座標位置を、レジストレーションずれを補正した出力座標位置に自動変換し、該変換された各色の画像データに基づいて変調された光ビームの位置を色信号の最小ドット単位よりも小さい量で修正する構成が開示されている。しかしながら、特許文献2の手法では、中間階調処理を行った画像に対して各色毎の画像データの出力座標位置を補正した場合、中間階調画像の網点の再現性が劣化し、色むらの発生やモアレの顕在化を招く可能性があるという課題がある。
Further, in
一例を図2に示す。入力画像201は一定の濃度値を持つ画像である。色ずれ補正後画像202は、入力画像201に対して所定の位置ズレ補正を行った画像である。一般に、画像濃度値と該画像濃度値に対するトナー濃度の関係はトナー濃度203に示すようにリニアではない。このため、色ずれ補正後画像202が実際に印字されると、入力画像201が一定の濃度値を持つ画像であるのにかかわらず、濃度値が一定でない画像が印字されてしまう。このような不均一な濃度値が周期的に繰り返されると、モアレが顕在化してしまい、良好なカラー画像が得られなくなってしまう。また、一画素未満の補正量を演算して補正を行うため構成が複雑なものになり、コストが高くなるという課題もある。
An example is shown in FIG. The input image 201 is an image having a constant density value. The image 202 after color misregistration correction is an image obtained by performing predetermined positional deviation correction on the input image 201. In general, the relationship between the image density value and the toner density with respect to the image density value is not linear as indicated by the
また、特許文献3には、単色の場合は画像補正を行わないという構成が示されている。しかしながら全く補正を行わない場合、図1(b)に示すような歪んだ画像が補正されないことになり、良好な画像を得ることはできない。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で効果的に画像の歪みを補正し、低コストで良好な画像を取得可能な画像形成装置を提供可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to provide an image forming apparatus capable of effectively correcting image distortion with a simple configuration and acquiring a good image at low cost. Objective.
上記の目的を達成するための本発明による画像形成装置は以下の構成を備える。すなわち、
CMYKの色成分ごとの回転する感光体に対して、画像信号に応じて変調された前記色成分に対応した光ビームを、前記感光体の回転軸方向へ繰り返し露光走査して該感光体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像処理して可視画像を形成する画像形成装置であって、
前記光ビームの前記感光体における前記回転軸方向への実際の露光走査による直線の描画軌跡と、該感光体の前記回転軸方向と平行な直線とのズレ量を前記CMYKの色成分ごとに保持する保持手段と、
前記光ビームによる前記感光体への各露光走査の開始位置を前記ズレ量に基づいてずらす制御手段と、
前記画像が、前記CMYKのいずれか1色のみで形成される画像であるか判断する判断手段とを備え、
前記判断手段で前記画像が前記CMYKのいずれか1色のみで形成される画像であると判断された場合、該1色に対応したズレ量を前記保持手段から読み出して前記制御手段による制御を行い、前記判断手段で前記画像が前記CMYKの複数色で形成される画像であると判断された場合、前記CMYKの全ての色成分についての前記制御手段による制御を禁止して前記画像を座標変換処理で補正する。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention comprises the following arrangement. That is,
A light beam corresponding to the color component modulated in accordance with an image signal is repeatedly exposed and scanned in the direction of the rotation axis of the photoconductor on the photoconductor rotating for each color component of CMYK. An image forming apparatus that forms an electrostatic latent image and develops the electrostatic latent image to form a visible image,
For each CMYK color component , a deviation amount between a linear drawing locus of the light beam by actual exposure scanning in the direction of the rotation axis of the photoconductor and a straight line parallel to the direction of the rotation axis of the photoconductor is maintained. Holding means to
Control means for shifting the start position of each exposure scan on the photosensitive member by the light beam based on the shift amount ;
Determination means for determining whether the image is an image formed by only one of the CMYK colors;
When the determination unit determines that the image is an image formed by only one of the CMYK colors, the shift amount corresponding to the one color is read from the holding unit and controlled by the control unit. When the determination unit determines that the image is an image formed by a plurality of colors of CMYK, the control unit prohibits control of all the color components of CMYK and performs coordinate conversion processing on the image. Correct with .
また、上記の目的を達成するための本発明による画像の歪み補正方法は、
CMYKの色成分ごとの回転する感光体に対して、画像信号に応じて変調された前記色成分に対応した光ビームを、前記感光体の回転軸方向へ繰り返し露光走査して該感光体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像処理して可視画像を形成する画像形成装置における画像の歪み補正方法であって、
前記光ビームの前記感光体における前記回転軸方向への実際の露光走査による直線の描画軌跡と、該感光体の前記回転軸方向と平行な直線とのズレ量を前記CMYKの色成分ごとに取得し、保持手段に保持する取得工程と、
前記光ビームによる前記感光体への各露光走査の開始位置を前記ズレ量に基づいてずらす制御工程と、
前記画像が、前記CMYKのいずれか1色のみで形成される画像であるか判断する判断工程とを有し、
前記判断工程で前記画像が前記CMYKのいずれか1色のみで形成される画像であると判断された場合、該1色に対応したズレ量を前記保持手段から読み出して前記制御工程による制御を実行し、前記判断工程で前記画像が前記CMYKの複数色で形成される画像であると判断された場合、前記CMYKの全ての色成分についての前記制御工程による制御を禁止して前記画像を座標変換処理で補正する。
In addition, an image distortion correction method according to the present invention for achieving the above object is as follows.
A light beam corresponding to the color component modulated in accordance with an image signal is repeatedly exposed and scanned in the direction of the rotation axis of the photoconductor on the photoconductor rotating for each color component of CMYK. An image distortion correction method in an image forming apparatus for forming an electrostatic latent image and developing the electrostatic latent image to form a visible image,
A deviation amount between a linear drawing trajectory of the light beam by actual exposure scanning in the rotation axis direction of the photoconductor and a straight line parallel to the rotation axis direction of the photoconductor is obtained for each color component of CMYK. And an acquisition step for holding the holding means ;
A control step of shifting the start position of each exposure scan on the photosensitive member by the light beam based on the shift amount ;
A determination step of determining whether the image is an image formed by only one of the CMYK colors;
When it is determined in the determination step that the image is an image formed by only one of the CMYK colors, a deviation amount corresponding to the one color is read from the holding unit, and control by the control step is executed. If it is determined in the determination step that the image is an image formed with a plurality of colors of CMYK, the control of the control step for all color components of the CMYK is prohibited and the image is coordinate-transformed. Correct by processing .
本発明によれば、簡易な構成で効果的に画像の歪みを補正することができ、低コストで良好な画像を取得可能な画像形成装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that can effectively correct image distortion with a simple configuration and can obtain a good image at low cost.
以下、添付図面に従って本発明にかかる実施形態を詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<第1実施形態>
まず、本実施形態の画像形成装置の構成について図3Aを参照して説明する。図3Aは第1実施形態による画像形成装置(レーザビームプリンタ)の内部構造を示す断面図である。
<First Embodiment>
First, the configuration of the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. 3A. FIG. 3A is a sectional view showing the internal structure of the image forming apparatus (laser beam printer) according to the first embodiment.
図3Aにおいて、画像形成装置100は、外部に接続されている不図示のホストコンピュータから供給される印刷情報(文字コード等)やフォーム情報或いはマクロ命令などを入力して記憶するとともに、それらの情報に従って対応する文字パターンやフォームパターンなどを作成し、記録媒体である記録紙上に可視像を形成する。300は操作のためのスイッチ及びLED表示器などが配されている操作パネル、101は画像形成装置100全体の制御及びホストコンピュータから供給される文字情報などを解析するプリンタコントローラである。このプリンタコントローラ101は主に文字情報を対応する文字パターンのビデオ信号に変換してレーザドライバ102に出力する。
In FIG. 3A, the
レーザドライバ102は半導体レーザ31を駆動するための回路であり、入力されたビデオ信号に応じて半導体レーザ31から発射されるレーザ光104をオン・オフ切り換えする。このレーザ光104は回転多面鏡(ポリゴンミラー)32で左右方向に振らされて感光体ドラム33上を走査露光する。これにより、感光体ドラム33上には文字パターンの静電潜像が形成されることになる。この潜像は感光体ドラム33の周囲に配設された現像ユニット107により現像された後、記録紙に転写される。この記録紙にはカットシートを用い、カットシート記録紙はLBP100に装着した用紙カセット108に収納され、給紙ローラ109及び搬送ローラ110と111とにより、装置内に取り込まれて、感光体ドラム33に供給される。
The
図3Bは、第1実施形態による画像形成装置100の光学系の構成について説明する概略図である。図3Bにおいてレーザユニット31は、プリンタコントローラ101及びレーザドライバ102によって生成されたPWM信号に応じて点滅する。ポリゴンミラー32は回転軸34を中心として回転する。レーザユニット31からのレーザ光はポリゴンミラー32の回転によって主走査方向(回転軸35の方向)へ振られ、感光体ドラム33を走査露光する。感光体ドラム33は回転軸35を中心として回転し、上記露光によって印刷画像に対応した静電潜像が感光体ドラム上に形成される。
FIG. 3B is a schematic diagram illustrating the configuration of the optical system of the
このような光学系においては、レーザユニット31、ポリゴンミラー32、感光体ドラム33、ポリゴンミラー32の回転軸34、感光体ドラム33の回転軸35の位置精度が重要である。しかしながら、機械的な位置精度には限界があり、それらのズレに起因して、感光体ドラム33上のレーザ光の主走査線37は、回転軸35と平行な理想的な主走査線36に対して傾いてしまう。以下では、このような主走査線の傾きに起因した画像の歪みを低減する構成について説明する。
In such an optical system, the positional accuracy of the
図4は、第1実施形態において行われる主走査線の傾きを補正する補正処理を実現するための制御構成を説明するブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram illustrating a control configuration for realizing a correction process for correcting the inclination of the main scanning line performed in the first embodiment.
図4においてプリンタエンジン401はプリンタコントローラ101で生成された画像ビットマップ情報をもとに実際の印刷処理を行う(図3Aのレーザドライバ102、半導体レーザ31、ポリゴンミラー32、感光体ドラム33、用紙搬送系等)。水平同期信号生成部404は、主走査方向の書き出し位置を同期させるための信号をプリンタコントローラ101へ出力する。位置ズレ量記憶部403は、図3B中で示した実際の主走査線37の理想的な主走査線(35)に対する傾きを示す情報(角度θ)を計測し、記憶する。
In FIG. 4, a
なお、本実施形態では、角度θを主走査線の傾きを示す情報として記憶するようにしているが、実際の主走査線の傾きが識別可能な情報であれば、これに限ったものではない。例えば、(1)主走査方向にx進むと副走査方向にyずれる(≒tanθ)、(2)主走査方向にx進むと副走査方向に1ずれる((1)とほぼ同じ)、(3)走査線間の距離(Ly)と傾きを掛けた値(Ly・sinθ)等を情報として保持することが考えられる。また、位置ズレ量記憶部403に記憶される情報は、本画像形成装置100の製造工程において上記ズレ量(θ)を測定し、装置固有の情報として予め記憶しておく。あるいは、本画像形成装置100が上記ズレ量を検出する周知の検出機構を具備してもよい。この場合、ズレ量を測定するための所定のパターンを感光体ドラム33に形成し、上記検出機構により検出したズレ量が位置ズレ量記憶部403に記憶される。なお、検出機構を具備した構成とすれば、画像形成装置(露光ユニット411)の経時的な特性の変化に対応できることになる。
In this embodiment, the angle θ is stored as information indicating the inclination of the main scanning line. However, the information is not limited to this as long as the actual inclination of the main scanning line can be identified. . For example, (1) when moving in the main scanning direction x shifts in the sub-scanning direction (≈tan θ), (2) moving in the main scanning direction x shifts by 1 in the sub-scanning direction (same as (1)), (3 It is conceivable that the distance (Ly) between the scanning lines and a value obtained by multiplying the inclination (Ly · sin θ), etc. are held as information. The information stored in the positional deviation
次に、プリンタコントローラ101において、位置ズレ量記憶部403に記憶された主走査線のズレ量を補正するように主走査の出力位置を補正して印刷処理を行う制御を説明する。
Next, a description will be given of the control in which the
画像生成部405は、不図示のコンピュータなどから受信する印刷データから、印刷処理が可能なラスターイメージデータを生成し、色変換処理などを行ってビットマップメモリ406にデータを蓄積する。ビットマップメモリ406は、印刷処理を行うデータを一旦蓄積するものであり、1ページ分のデータを蓄積するページメモリ、または複数ライン分のデータを蓄積するバンドメモリである。ラインバッファ407は、ビットマップメモリ406から読み出したラインデータを保持するバッファである。ラインバッファ407に保持されたデータは、後述する出力位置補正部409により読み出される。PWM410は読み出されたラインデータに従って振幅変調データを生成し、これを露光ユニット411のレーザドライバ102に供給する。この結果、露光ユニット411の半導体レーザ31がラインデータに従ってオン、オフする。なお、ここで、露光ユニット411はレーザドライバ102、半導体レーザ31、ポリゴンミラー32を含むユニットである。
The
本実施形態では、出力位置補正部409によるラインバッファ407からのデータの読出し開始タイミングを位置ズレ量(θ)に従って調整することにより、上記主走査線の傾き(θ)に起因した画像の歪みを改善する。以下この調整処理について詳述する。
In this embodiment, by adjusting the data read start timing from the
位置ズレ補正量演算部408は、位置ズレ量記憶部に記憶された傾きθ から、現在出力するライン(nライン目)の位置ズレ補正量Δxnを求める。位置ズレ補正量Δxnを求める式は以下のように表すことができる。
The positional deviation correction
Δxn=Ly(n−1)・sinθ
ここで、Δxn:nライン目の位置ズレ補正量
n:現在走査しているライン番号
θ:走査線の傾き
Ly:各走査線間の距離(1画素の高さ)
である。
Δx n = Ly (n-1) · sinθ
Here, Δx n : Position shift correction amount of the n-th line n: Line number currently scanned θ: Slope of scanning line Ly: Distance between scanning lines (height of one pixel)
It is.
以上のように求めた位置ズレ量Δxnに従って、出力位置補正部409は各走査毎の出力開始タイミングを調整する。図7に、出力位置補正部409から出力されるビデオ信号のタイミングを示す。1ライン目のビデオ信号は、水平同期信号に対してある一定期間t0後に出力され、2ライン目のビデオ信号は1ライン目と比較してΔt2だけ遅延して出力される。即ち、水平同期信号に対してt0+Δt2の後に露光走査が開始される。nライン目のビデオ信号の遅延量Δtnは以下の式で表すことができる。
The output
Δtn=Δxn÷(dx/dt)
ここで、Δxn:nライン目の位置ズレ補正量
(dx/dt):レーザの走査する速度
である。
Δt n = Δx n ÷ (dx / dt)
Here, Δx n : n-th position misalignment correction amount (dx / dt): laser scanning speed.
上記式に基づいてタイミングが調整されたビデオ信号は、PWM410へ送信される。PWM410の出力はエンジン401内の露光ユニット411に送信され、レーザユニットのレーザ光によってエンジン401内の感光体ドラムを露光し、現像・印刷処理が行われることになる。即ち、ズレ量(角度θ)に基づいて各走査ラインの描画開始位置のずらし量Δxnを決定し、この決定されたずらし量を実現するために描画の開始タイミングをΔtnだけ遅らせている。
The video signal whose timing is adjusted based on the above formula is transmitted to the
図6は、本実施形態による補正の様子を詳細に説明する図である。図6において、レーザ光の主走査線37は、回転軸35と平行な理想的な主走査線36に対して傾いている。上記の補正制御は、各ライン毎に、Ly・sinθずつ主走査の開始位置をずらしていくことに相当する。従って例えばn=11のラインでは、補正量は、Δx11=Ly×10×sinθとなる。
FIG. 6 is a diagram for explaining in detail the state of correction according to the present embodiment. In FIG. 6, the
従って、以上のプロセスを経て出力される画像は、図5(c)のように、出力位置が徐々にずれた画像になる。この画像は、印刷する副走査方向に対してθ傾いた画像になるが、図5(b)に示した補正を行わないときの画像で生じる歪みを打ち消し、図5(a)に示した理想的な画像に近い良好な画像を得ることができる。即ち、画像全体は用紙に対して傾くが、画像そのものの歪みは低減されることになる。 Therefore, an image output through the above process is an image whose output position is gradually shifted as shown in FIG. This image is an image inclined by θ with respect to the sub-scanning direction to be printed. However, the distortion generated in the image when the correction shown in FIG. 5B is not performed is canceled, and the ideal shown in FIG. A good image close to a typical image can be obtained. That is, the entire image is inclined with respect to the paper, but the distortion of the image itself is reduced.
<第2実施形態>
第1実施形態では、単色の画像形成装置を例に挙げたが、カラー画像形成装置であっても構わない。以下では各色成分毎に別個の露光ユニット及び感光体ドラムを備えたカラー画像形成装置への本発明の適用を説明する。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, a monochromatic image forming apparatus is taken as an example, but a color image forming apparatus may be used. Hereinafter, application of the present invention to a color image forming apparatus provided with a separate exposure unit and a photosensitive drum for each color component will be described.
図8は、第2実施形態のカラー画像形成装置800において走査線の傾きを補正する補正処理動作を説明するブロック図である。図8に示した構成は、図4に示した構成をカラー画像形成装置用に発展させたものである。図4に示した構成を各色成分(本例ではシアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y),ブラック(K))毎に用意した構成となっている。カラー画像形成装置800では、複数の色信号がプリンタコントローラ802で生成され、プリンタエンジン801へ送信される。
FIG. 8 is a block diagram for explaining a correction processing operation for correcting the inclination of the scanning line in the color
プリンタエンジン801では、プリンタコントローラ802で生成された画像ビットマップ情報をもとに実際に印刷処理を行う。804C、804M、804Y、804Kは水平同期信号生成部であり、印刷する色成分毎に主走査方向の書き出し位置を同期させるための水平同期信号をプリンタコントローラ802へ出力する。また、803C、803Y、803M、803Kは位置ズレ量記憶部であり、図3Bで示したように、レーザ光の主走査線37の理想的な主走査線35に対する傾きを示す角度θを色成分毎に記憶する。
The
なお、第2実施形態では、傾きを示す情報として角度θを記憶するようにしているが、実際の主走査線の傾きが識別可能な情報であれば、これに限ったものではない。また、位置ズレ量記憶部803C,M,Y,Kに記憶される情報は、本装置の製造工程において上記ズレ量を測定し、装置固有の情報として予め記憶すればよい。或いは、本画像形成装置800が上記ズレ量を検出する検出機構を各感光体ドラム毎に具備してもよい。この場合、上記検出機構によって検出された各感光体ドラムにおけるズレ量が位置ズレ量記憶部803C,M,Y,Kに記憶される。なお、検出機構を具備した構成とすれば、画像形成装置(露光ユニット)の経時的な変化に対応できることになる。
In the second embodiment, the angle θ is stored as information indicating the inclination, but the information is not limited to this as long as the actual inclination of the main scanning line can be identified. Further, the information stored in the positional deviation
次に、コントローラ802において、位置ズレ量記憶部803C、803Y、803M、803Kに記憶された主走査線のズレ量を補正するように主走査の出力位置を補正して印刷処理を行う動作を説明する。
Next, the operation of the controller 802 to perform the printing process by correcting the output position of the main scanning so as to correct the displacement amount of the main scanning line stored in the positional deviation
画像生成部805は、不図示のコンピュータなどから受信する印刷データより、印刷処理が可能なラスターイメージデータを生成し、色変換処理などを行ってビットマップメモリ806にデータを蓄積する。ビットマップメモリ806は、印刷処理を行うデータを一旦蓄積するものであり、1ページ分のデータを蓄積するページメモリ、または複数ライン分のデータを蓄積するバンドメモリである。ラインバッファ807C、807M、807Y、807Kは、ビットマップメモリから読み出したラインデータを色成分毎に保持する。ラインバッファ807C、807M、807Y、807Kに保持された各色成分毎のデータは、後述する出力位置補正部809C、809M、809Y、809Kにより色成分毎に読み出される。
The
単色判別部811は、画像生成部805で画像を生成した際のデータに基づいて、あるいは不図示のコンピュータなどから送られてくる印刷データに基づいて、印刷する画像が複数の色のうち一色のみで印刷する画像であるかどうか判別する。そして、単色判別部811によって一色のみで印刷する画像であると判断された場合に、当該使用色に対応した位置ズレ補正量演算部のみをアクティブにして第1実施形態で説明したズレ量の補正を行う。即ち、使用色に対応した位置ズレ補正量演算部808C,M,Y,Kが、対応する位置ズレ量記憶部808C,M,Y,Kから傾きθを取得し、位置ズレ量Δxnを求める。そして、第1実施形態で説明したように、使用色に対応した出力位置補正部809C,M,Y,KがΔxnに従ってΔtnを決定し、ビデオ信号を出力するタイミング(主走査の開始タイミング)を調整する。
The single
一方、複数の色を用いて印刷する場合は、単色判別部811は位置ズレ補正量演算部808C,M,Y,Kの全ての位置ズレ補正動作を禁止する。位置ズレ補正動作が禁止された位置ズレ補正量演算部808C,M,Y,Kからは、例えば常時Δxn=0を出力するようにする。もちろん出力位置補正部809C,M,Y,Kをスルー動作として、補正がなされないようにしてもよい。なお、複数の色の場合に位置ズレ補正を行わない理由は次のとおりである。色成分毎に感光体ドラムを有する構成では、色成分毎に画像の傾きの方向や量が異なる。このため、各色成分毎に補正量がばらばらであり、位置ズレ補正を行うと色ずれ等が生じてしまい、かえって画質を劣化させてしまうことになる。この場合は、座標変換処理などを用いて画像を補正することで、従来と同様の画質を得ることができる。
On the other hand, when printing using a plurality of colors, the single
以上のように、カラー画像形成装置においても、第1実施形態と同様に処理することによって良好な画像を得ることができる。 As described above, also in the color image forming apparatus, a good image can be obtained by performing the same processing as in the first embodiment.
<第3実施形態>
第2実施形態では、位置ズレ補正量演算部および出力位置補正部を色ごとに用意している。しかしながら、位置ズレ補正が行われるのは単色判別部811により1色で画像が形成されると判定され場合のみである。即ち、位置ズレ補正は常に1色に対して行われるので、位置ズレ補正量演算部および出力位置補正部を全色成分で共有した構成とすることが可能である。
<Third Embodiment>
In the second embodiment, a position deviation correction amount calculation unit and an output position correction unit are prepared for each color. However, the positional deviation correction is performed only when the single
図9は位置ズレ補正量演算部および出力位置補正部を全色成分で共有する構成を示す図である。この構成では、単色判別部911は単色であるかどうかの判別とともに、出力する色成分(使用する色成分)の情報を位置ずれ補正量演算部908に伝える。位置ズレ補正量演算部908は、出力する色成分に対応する位置ズレ量記憶部903C,M,Y,Kから位置ズレ量(θ)を読み出し、補正演算を行う。出力位置補正部909は、位置ズレ補正量演算部908の補正演算結果に従って出力位置を補正する。これにより、第1、第2実施形態と同様に位置ズレ補正を行うことができる。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration in which a positional deviation correction amount calculation unit and an output position correction unit are shared by all color components. In this configuration, the single
第3実施形態によれば、位置ズレ補正量演算部および出力位置補正部を共有するので第2実施形態に比べてコストを抑えることができる。 According to the third embodiment, since the positional deviation correction amount calculation unit and the output position correction unit are shared, the cost can be reduced compared to the second embodiment.
<第4実施形態>
第1〜第3実施形態では、位置ズレ補正量演算部はすべての画素に対してズレ量を計算し、水平同期信号とは別のものになっている。例えば、第1実施形態では、位置ズレ補正量演算部408で演算された位置ズレ量に基づいて出力位置補正部409が遅延時間を算出する。そして、水平同期信号を基準とした走査開始タイミングに上記算出された遅延時間を加えて各走査の開始タイミングを決定している。
<Fourth embodiment>
In the first to third embodiments, the positional shift correction amount calculation unit calculates the shift amount for all the pixels, and is different from the horizontal synchronization signal. For example, in the first embodiment, the output
第4実施形態では、位置ズレ補正量演算部の演算結果に従って水平同期信号のタイミングを補正する(水平同期信号をラインごとにずらす)。図10は、第4実施形態による、主走査線の傾きを補正する補正処理を実現するための制御構成を説明するブロック図である。 In the fourth embodiment, the timing of the horizontal synchronization signal is corrected according to the calculation result of the positional deviation correction amount calculation unit (the horizontal synchronization signal is shifted for each line). FIG. 10 is a block diagram illustrating a control configuration for realizing a correction process for correcting the inclination of the main scanning line according to the fourth embodiment.
図10の構成では、位置ズレ補正同期信号生成部1008は、第1実施形態の位置ズレ補正量演算部408と同様に位置ズレ量記憶部1003に記憶された傾きθから、現在出力するライン(nライン目)の位置ズレ補正量Δxnを求め、Δxnからビデオ信号の遅延量Δtnを算出する。さらに、位置ズレ補正同期信号生成部1008は算出したビデオ信号の遅延量Δtnと水平同期信号生成部1004からの水平同期信号とを用いて、実際の水平同期信号からΔtnだけ遅延したnライン目用の水平同期信号を生成する。生成された水平同期信号は、出力データ制御部1009に送られる。出力データ制御部1009は、位置ズレ補正同期信号生成部1008から受け取ったnライン目用の水平同期信号に同期してラインバッファ1007からデータを読み出し、ビデオ信号としてPWM1010へ送信する。
In the configuration of FIG. 10, the positional deviation correction synchronization
図11は第4実施形態による水平同期信号とビデオ信号の関係を図示したものである。各ラインのビデオ信号は、位置ズレ補正同期信号生成部1008から出力される各ライン用の水平同期信号に同期して出力される。これにより、第1実施形態と同様に、位置ズレ補正を行うことができる。
FIG. 11 illustrates the relationship between the horizontal synchronizing signal and the video signal according to the fourth embodiment. The video signal of each line is output in synchronization with the horizontal synchronization signal for each line output from the misalignment correction synchronization
<第5実施形態>
第2、第3実施形態では、単色で印刷する場合に位置ズレ補正を行っているが、4パス方式でカラー画像を形成するプリンタであれば、複数色で印刷する場合にも位置ズレ補正を行っても構わない。図12は、4パス方式のプリンタで位置ズレ補正を行う構成のブロック図である。図12に示す構成では、ビットマップメモリ1206に保存されたC、M、Y、Kの各色の画像データは色毎にラインバッファ1207に読み出される。読み出されたデータは、第1実施形態で説明したように出力位置補正部1209によって書き出し位置が補正され、PWM1210に出力される。PWM1210に送られたデータはエンジン1201で露光・現像される。図12のような、全色成分で感光体ドラムおよび露光部を共有するプリンタ(例えば4パス方式のプリンタ)では、すべての色が同じズレ量となり傾斜角も一致し、位置ズレ量および位置ズレ補正量は全色で共通となる。そのため、4パス方式のプリンタに対して第1実施形態で説明した位置ズレ補正を行うことにより、カラー印刷の場合であっても位置ズレ補正を行うことができる。
<Fifth Embodiment>
In the second and third embodiments, positional misalignment correction is performed when printing in a single color. However, if the printer forms a color image by a 4-pass method, positional misalignment correction is also performed when printing in multiple colors. You can go. FIG. 12 is a block diagram of a configuration in which positional deviation correction is performed by a 4-pass printer. In the configuration shown in FIG. 12, the image data of each color of C, M, Y, K stored in the
なお、上記各実施形態における位置ズレ補正量及び走査開始タイミングの演算は専用のハードウエアにより実現されてもよいし、CPUが所定の制御プログラムを実行することにより実現されてもよい。 Note that the calculation of the positional deviation correction amount and the scanning start timing in each of the above embodiments may be realized by dedicated hardware, or may be realized by the CPU executing a predetermined control program.
また、上記実施形態では、θが正(半時計方向への回転)の場合を説明したが、θが負の場合にも対応できることは明らかである。θが負の場合Δtnも負となるので、例えば図7において、水平同期信号から主走査書き出し間での時間t0がライン番号(n)の増加に従って短くなっていく。また、同期信号のタイミングそのものを制御する第4実施形態(図11)では、水平同期信号の間隔が短くなる方向へ変化する。 In the above embodiment, the case where θ is positive (rotation in the counterclockwise direction) has been described. However, it is obvious that the present invention can also be applied when θ is negative. When θ is negative, Δt n is also negative. For example, in FIG. 7, the time t 0 between the horizontal synchronization signal and the main scanning writing is shortened as the line number (n) increases. Further, in the fourth embodiment (FIG. 11) in which the timing of the synchronization signal itself is controlled, the horizontal synchronization signal interval is changed in a shorter direction.
以上説明したように、上記各実施形態によれば、記録紙に対して傾いて画像が記録されることを容認し、画像の歪みの除去を最優先するという画期的な発想により、各走査ラインの描画開始位置をズレ量に基づいてずらすという簡易な構成で画像のひずみを効果的に除去できる。より具体的には、レーザを照射して画像を形成する画像形成装置において、主走査方向の出力画素位置をずらすことによって、複雑な処理や構成を用いずに装置の位置精度・回転軸のズレなどから生じる画像の歪みを打ち消すことができ、廉価で良好な画像を得ることができる。また、走査開始位置はΔtnで示されるように演算で求まり、1画素よりも小さい単位でずらすことができる。よって、1画素よりも小さい微妙な位置ズレ調整を実現できる。 As described above, according to each of the above-described embodiments, each scan is performed based on an innovative idea that the image is inclined and is recorded with respect to the recording paper, and the removal of the distortion of the image is given the highest priority. The distortion of the image can be effectively removed with a simple configuration in which the drawing start position of the line is shifted based on the shift amount. More specifically, in an image forming apparatus that forms an image by irradiating a laser, by shifting the output pixel position in the main scanning direction, the positional accuracy of the apparatus and the deviation of the rotation axis can be avoided without using complicated processing and configuration. Therefore, it is possible to cancel the distortion of the image caused by the above, and to obtain a good image at a low price. The scanning start position is obtained by calculation as indicated by Δt n and can be shifted by a unit smaller than one pixel. Therefore, it is possible to realize a fine positional deviation adjustment smaller than one pixel.
Claims (3)
前記光ビームの前記感光体における前記回転軸方向への実際の露光走査による直線の描画軌跡と、該感光体の前記回転軸方向と平行な直線とのズレ量を前記CMYKの色成分ごとに保持する保持手段と、
前記光ビームによる前記感光体への各露光走査の開始位置を前記ズレ量に基づいてずらす制御手段と、
前記画像が、前記CMYKのいずれか1色のみで形成される画像であるか判断する判断手段とを備え、
前記判断手段で前記画像が前記CMYKのいずれか1色のみで形成される画像であると判断された場合、該1色に対応したズレ量を前記保持手段から読み出して前記制御手段による制御を行い、前記判断手段で前記画像が前記CMYKの複数色で形成される画像であると判断された場合、前記CMYKの全ての色成分についての前記制御手段による制御を禁止して前記画像を座標変換処理で補正することを特徴とする画像形成装置。 A light beam corresponding to the color component modulated in accordance with an image signal is repeatedly exposed and scanned in the direction of the rotation axis of the photoconductor on the photoconductor rotating for each color component of CMYK. An image forming apparatus that forms an electrostatic latent image and develops the electrostatic latent image to form a visible image,
For each CMYK color component , a deviation amount between a linear drawing locus of the light beam by actual exposure scanning in the direction of the rotation axis of the photoconductor and a straight line parallel to the direction of the rotation axis of the photoconductor is maintained. Holding means to
Control means for shifting the start position of each exposure scan on the photosensitive member by the light beam based on the shift amount ;
Determination means for determining whether the image is an image formed by only one of the CMYK colors;
When the determination unit determines that the image is an image formed by only one of the CMYK colors, the shift amount corresponding to the one color is read from the holding unit and controlled by the control unit. When the determination unit determines that the image is an image formed by a plurality of colors of CMYK, the control unit prohibits control of all the color components of CMYK and performs coordinate conversion processing on the image. An image forming apparatus , wherein the correction is performed by the correction .
前記光ビームの前記感光体における前記回転軸方向への実際の露光走査による直線の描画軌跡と、該感光体の前記回転軸方向と平行な直線とのズレ量を前記CMYKの色成分ごとに取得し、保持手段に保持する取得工程と、
前記光ビームによる前記感光体への各露光走査の開始位置を前記ズレ量に基づいてずらす制御工程と、
前記画像が、前記CMYKのいずれか1色のみで形成される画像であるか判断する判断工程とを有し、
前記判断工程で前記画像が前記CMYKのいずれか1色のみで形成される画像であると判断された場合、該1色に対応したズレ量を前記保持手段から読み出して前記制御工程による制御を実行し、前記判断工程で前記画像が前記CMYKの複数色で形成される画像であると判断された場合、前記CMYKの全ての色成分についての前記制御工程による制御を禁止して前記画像を座標変換処理で補正することを特徴とする画像の歪み補正方法。 A light beam corresponding to the color component modulated in accordance with an image signal is repeatedly exposed and scanned in the direction of the rotation axis of the photoconductor on the photoconductor rotating for each color component of CMYK. An image distortion correction method in an image forming apparatus for forming an electrostatic latent image and developing the electrostatic latent image to form a visible image,
A deviation amount between a linear drawing trajectory of the light beam by actual exposure scanning in the rotation axis direction of the photoconductor and a straight line parallel to the rotation axis direction of the photoconductor is obtained for each color component of CMYK. And an acquisition step for holding the holding means ;
A control step of shifting the start position of each exposure scan on the photosensitive member by the light beam based on the shift amount ;
A determination step of determining whether the image is an image formed by only one of the CMYK colors;
When it is determined in the determination step that the image is an image formed by only one of the CMYK colors, a deviation amount corresponding to the one color is read from the holding unit, and control by the control step is executed. If it is determined in the determination step that the image is an image formed with a plurality of colors of CMYK, the control of the control step for all color components of the CMYK is prohibited and the image is coordinate-transformed. An image distortion correction method , wherein correction is performed by processing .
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