JP5501035B2 - 画像形成装置及び画像形成システム - Google Patents
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Description
図3は、走査線に傾きや湾曲があった場合の、主走査方向の各位置に対する副走査方向の画像の位置ずれ量と、位置ずれ補正量Δyと、の関係を示した図である。この位置ずれ補正量Δyに従い画像傾きや画像湾曲を補正して画像を形成することになる。位置ずれ補正量Δyは、副走査方向の位置ずれを相殺するための補正量であり、図3に示すように副走査方向の位置ずれ量と位置ずれ補正量Δyは逆の関係となっている。そして例えば、装置の製造工程において、装置毎に位置ずれ量の測定が行われており、測定された位置ずれ量を基に位置ずれ補正量Δyがあらかじめ求められている。なお、予め補正量を求めていても、熱やベルトの耐性などの経時的要因によって別の位置にずれが生じる場合もある。この場合には、後述の位置ずれ検出方法のように中間転写ベルト27上など像担持体上に形成した位置ずれ検出用のパターンを画像検出部31にて検出し、その検出結果からΔyを算出することができる。なお、走査線の傾きや湾曲は、色ごと(イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックK)に異なるので、色ごとの画像データに、それぞれの走査線の傾きや湾曲に応じた異なる補正を行う。
β=Δy−k
α=1−β
により計算される。αは、元の画素から副走査方向へk画素分オフセットさせた位置における分配率であり、βは、k+1画素分オフセットさせた位置における分配率である。分配率α、βに従って分配された階調値が、補正後のビットマップイメージの各々の分配される位置の階調値に加算される。
processed_value(x, y) =α × value(x, y-k) + β× value(x, y-(k+1))
ここで、value(x,y)は補正前の主走査位置x, 副走査位置yの画素値を示し、processed_value(x,y)は補正後の主走査位置x, 副走査位置yの画素値を示す。
次に、画像補正部315における位置ずれ検出パターンの画像補正方法について説明する。位置ずれ検出パターンの形成時は、通常の画像形成時とは異なる画像データの補正を行う。図6はその画像補正方法の切り替え判断を示したフローチャートであり、画像補正部315による処理を示す。ここで、切り替え判断は全ての画像形成に対して行われる。
次に、位置ずれ検出パターン形成時の画像補正方法が、通常の画像形成時と異なる部分について説明する。異なる部分として、以下の2つが挙げられる。
1つめは、位置ずれ検出パターンを形成する時に1画素未満の副走査方向の画像位置補正を行わないことである。
ここで単にスムージング無しで画像補正を行った場合、図7のように水平ラインに1ドットの段差が1つ以上発生することになる。そして画像検出センサの走査ライン付近に段差が生じた場合、画像検出センサ31がこの段差を読み取ってしまい、位置ずれを正確に検出できなくなる可能性がある。例えば、段差の原因となるずれが、画像が上部にずれていることに起因するのか、画像が下部にずれていることに起因するのかを正確に検出できない可能性がある。
図9(a)は、右上がりの傾きを有する走査線のイメージであり、具体的には図8で示した例えばtY1L1の検出用パターンを相当させることができる。また、ここでは、図4(a)と同様に主走査方向4ドットあたり、1ドットの傾きが生じている。すなわち、図9(a)は、tY1L1の右上がりの走査線が、さらに右上がりに傾いている様子を示している。
次に、通常の画像形成時における画像補正方法と、位置ずれ検出パターン形成時の画像補正方法とを比較し、各々の補正方法で検出パターンを形成した場合の検出パターンの検出精度の違いについて説明する。
本実施形態における位置ずれ量の計算方法について、図14のフローチャートを用いて説明する。
ステップS1401では、CPU313は、主走査方向に関する位置ずれ量を計算する。主走査方向に関して、検出パターンで検出される中間転写ベルト両サイドの各色の位置ずれ量は、
ΔsYL=v×(tYL1−tYL2)
ΔsYR=v×(tYR1−tYR2)
ΔsML=v×(tML1−tML2)
ΔsMR=v×(tMR1−tMR2)
ΔsCL=v×(tCL1−tCL2)
ΔsCR=v×(tCR1−tCR2)
となる。
ΔsY=(ΔsYL+ΔsYR)/2
ΔsM=(ΔsML+ΔsMR)/2
ΔsC=(ΔsCL+ΔsCR)/2
となる。
ステップS1402では、CPU313は、各検出パターンごとの理想の補正量と実際の補正量との差分量を計算する。図9(d)で図示したように、位置ずれ検出パターン形成時の画像補正においては、位置ずれ補正量Δyと実際の補正量k’に差が生じている。センサ位置でのΔy-k’を計算すれば、この補正量の差分量(補正をしなかった量)を計算することが可能である。そして、この値を利用することにより、副走査方向の位置ずれ量をより精度が良い形で算出することが可能となる。すなわち、実際の補正には使用していない値を、位置ずれ量の計算に利用することで、副走査方向の位置ずれ量をより精度が良い形で算出することが可能となる。(主走査方向の位置ズレ量の計算には、副走査方向の位置ずれ量は関係がないため、この補正量の差分量を用いる必要はない。)なお、同じ色で、パターン検出に利用するセンサが同じである検出パターンの補正量の差分量は、Δyとk’が同じ値であるので、差分量も同じ値となる。
ΔY_DIF_L=ΔyY_L − k’Y_L
ΔY_DIF_R=ΔyY_R − k’Y_R
ΔM_DIF_L=ΔyM_L − k’M_L
ΔM_DIF_R=ΔyM_R − k’M_R
ΔC_DIF_L=ΔyC_L − k’C_L
ΔC_DIF_R=ΔyC_R − k’C_R
ΔK_DIF_L=ΔyK_L − k’K_L
ΔK_DIF_R=ΔyK_R − k’K_R
ここで、ΔyY_Lは、画像検出センサ31Lの主走査位置におけるイエローの位置ズレ補正量である。k’Y_Lは画像検出センサ31Lの主走査位置におけるイエローの実際の補正量である。ΔyY_Rとk’Y_Rとは画像検出センサ31Rの主走査位置におけるイエローの位置ズレ補正量と実際の補正量をそれぞれ表している。ΔyM_Lとk’M_Lは画像検出センサ31Lの主走査位置におけるマゼンタの位置ズレ補正量と実際の補正量である。ΔyM_Rとk’M_Rは画像検出センサ31Rの主走査位置におけるマゼンタの位置ズレ補正量と実際の補正量である。ΔyC_Lとk’C_Lは画像検出センサ31Lの主走査位置におけるシアンの位置ズレ補正量と実際の補正量である。ΔyC_Rとk’C_Rは画像検出センサ31Rの主走査位置におけるシアンの位置ズレ補正量と実際の補正量である。ΔyK_Lとk’K_Lは画像検出センサ31Lの主走査位置におけるブラックの位置ズレ補正量と実際の補正量である。ΔyK_Rとk’K_Rは画像検出センサ31Rの主走査位置におけるイエローの位置ズレ補正量と実際の補正量である。なお、センサ位置の主走査位置は、ステップS1401で求めた主走査方向の位置ずれ量は主走査倍率歪みの影響を考慮した値を利用する。
ステップS1403では、CPU313は、副走査方向に関して、検出パターンで検出される中間転写ベルト両サイドの各色の位置ずれ量を計算する。
ΔYL1=tYL1−(tK1L1+tK2L1)/2
ΔYR1=tYR1−(tK1R1+tK2R1)/2
ΔYL2=tYL2−(tK1L2+tK2L2)/2
ΔYR2=tYR2−(tK1R2+tK2R2)/2
ΔML1=tML1−(tK2L1+tK3L1)/2
ΔMR1=tMR1−(tK2R1+tK3R1)/2
ΔML2=tML2−(tK2L2+tK3L2)/2
ΔMR2=tMR2−(tK2R2+tK3R2)/2
ΔCL1=tCL1−(tK3L1+tK4L1)/2
ΔCR1=tCR1−(tK3R1+tK4R1)/2
ΔCL2=tCL2−(tK3L2+tK4L2)/2
ΔCR2=tCR2−(tK3R2+tK4R2)/2
上記の検出タイミングのずれより、検出パターンで検出される中間転写ベルト両サイドの各色の位置ずれ量は、
ΔpYL_MEASURE=v×(ΔYL1+ΔYL2)/2
ΔpYR_MEASURE=v×(ΔYR1+ΔYR2)/2
ΔpML_MEASURE=v×(ΔML1+ΔML2)/2
ΔpMR_MEASURE=v×(ΔMR1+ΔMR2)/2
ΔpCL_MEASURE=v×(ΔCL1+ΔCL2)/2
ΔpCR_MEASURE=v×(ΔCR1+ΔCR2)/2
となる。ここで、vは中間転写ベルト27の移動速度である。
ΔpYL=ΔpYL_MEASURE+ΔY_DIF_L−ΔK_DIF_L
ΔpYR=ΔpYR_MEASURE+ΔY_DIF_R−ΔK_DIF_R
ΔpML=ΔpML_MEASURE+ΔM_DIF_L−ΔK_DIF_L
ΔpMR=ΔpMR_MEASURE+ΔM_DIF_R−ΔK_DIF_R
ΔpCL=ΔpCL_MEASURE+ΔC_DIF_L−ΔK_DIF_L
ΔpCR=ΔpCR_MEASURE+ΔC_DIF_R−ΔK_DIF_R
となる。
ΔpY_OFFSET=(ΔpYL+ΔpYR)/2
ΔpM_OFFSET=(ΔpML+ΔpMR)/2
ΔpC_OFFSET=(ΔpCL+ΔpCR)/2
となる。
ΔpY_TILT_L=ΔpYL−ΔpY_OFFSET
ΔpM_TILT_L=ΔpML−ΔpM_OFFSET
ΔpC_TILT_L=ΔpCL−ΔpC_OFFSET
となる。
ΔpY_TILT_R=ΔpYR−ΔpY_OFFSET
ΔpM_TILT_R=ΔpMR−ΔpM_OFFSET
ΔpC_TILT_R=ΔpCR−ΔpC_OFFSET
となる。
ステップS1404では、CPU313は、検出された主走査方向及び副走査方向の位置ずれ量より、位置ずれの補正量の計算を行う。副走査方向の傾き位置ずれ量の補正は、上の図3、図4で説明したビットマップイメージの座標補正、画像階調値の調整による位置ずれの補正によって行う。副走査方向のオフセット位置ずれ量と、主走査方向の位置ずれ補正については、イエローに対する位置ずれ補正を例にとって説明する。副走査方向のオフセット位置ずれ量ΔpY_OFFSETを基に、副走査方向の画像形成タイミングを調整する。この際、1画素単位での副走査オフセットの補正しかできないが、1画素未満分の副走査オフセットの補正は、傾き位置ずれ量の補正の仕組みを利用して実現することが可能である。これは、図4(c)の補正ビットマップイメージを生成する際に、1画素未満分の副走査オフセット成分も考慮した形で生成することにより実現可能である。主走査方向の平均位置ずれ量ΔsYを基に、走査線の書き出しタイミングを調整する。また、ΔsYR−ΔsYLを基に、画像データ信号207の周波数を微調整(走査幅が長い場合は、周波数を速くする。)して、走査線の長さを変えることよって、主走査方向の倍率を補正する。なお、主走査方向倍率に誤差がある場合は、書き出し位置はΔsYのみでなく、主走査方向倍率補正に伴い変化した画像周波数の変化量を加味して算出する。マゼンタ、シアンに関しても同様に補正を行う。なお、これら位置ずれ検出用パターンの検出結果に基づく副走査方向のオフセット位置ずれ量と、主走査方向の位置ずれ補正の仕組みは良く知られた事項であり、ここでの詳しい説明は省略することとする。ここで計算した補正値をもとに、次回以降の画像補正を画像補正部315で行っていく。
上の説明では、段差抑制領域51のみを対象に、副走査方向に係る画像補正を行わないように説明したが、それに限定されることはない。例えば、機械的要因の位置ずれの程度が、検出用パターン同士が重なるほどひどくない場合には、位置ずれ検出用パターンの全てについて、副走査方向に係る画像補正を行わないようにしても良い。
また、上の図8、図9に関連した説明では、画像補正部315により位置ずれ検出用パターンの画像データを作成するよう説明をしてきた。しかしながら、これに限定されない。例えば、図9で説明した画像処理を事前に行った画像そのもののを不図示の不揮発性メモリに予め記憶しておき、位置ずれ検出用パターンを形成する際に、不揮発性メモリからその画像データを読み出し、位置ずれ検出用パターンを形成するようにしても良い。この場合、例えば、工場にて、図3で説明したような、傾きや湾曲を測定器具で測定し、測定された傾きや湾曲の逆特性の画像データ(図9で説明した補正後の画像データ)を、不図示のビデオコントローラ302に設けられた不揮発性メモリに記憶しておけば良い。尚、不揮発性メモリから予め画像補正が施された位置ずれ検出用パターンの画像データを読み出し、それを用いて位置ずれ検出用パターンを形成する以降の処理は、上の実施形態と同様なので、ここでの詳しい説明を省略する。
また、上述の説明では、画像データに主走査方向の各位置で副走査方向に係る画像補正を行い、副走査方向における画像位置補正を行う場合の一例として、1画素未満の副走査方向に係る画像補正及び画素単位の副走査方向に係る画像補正を行う場合を説明した。しかし、例えば、画素単位の副走査方向に係る画像補正のみを実行する画像形成装置においても、位置ずれ検出用パターンの、検出精度向上という点では、一定の効果を得ることが出来る。
また、上述では、コントローラ302(画像補正部315)により、位置ずれ検出用パターンの画像補正(副走査方向の1画素単位の座標補正や、副走査方向の各画素の濃度を調整することによる1画素未満の副走査方向の画像位置補正)を行うよう説明した。しかし、画像補正をコントローラ302が行う形態に限定されない。例えば、その画像補正処理の一部或いは全てをエンジン303により行わせても良い。また、コントローラ302、エンジン303側の何れかで、画像補正処理を実行する場合において、その処理をCPU313、CPU314に行わせても良いし、その一部或いは全ての処理をASIC(集積回路)に行わせても良いことはいうまでもない。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (17)
- 画像の副走査方向のずれを補正するために用いられる補正値を記憶する記憶手段と、
前記補正値に含まれる小数点以下の値を用いずに、前記補正値に含まれる整数値を用いて、画像データに含まれる画素の位置を副走査方向にずらす補正を行う補正手段と、
前記補正の行われた後の画像データに基づいて画像を形成する形成手段と、
前記形成された画像の副走査方向のずれが測定されることで求まる値と、前記補正値のうちの、前記補正に用いられた前記整数値を除いた値と、を用いて、前記記憶手段に記憶されている前記補正値を更新する更新手段と
を有する画像形成装置。 - 前記更新手段は、前記補正値のうちの、前記補正に用いられた前記整数値を除いた値として、前記補正値と前記整数値との差分値を用いる請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記補正値と前記整数値との差分値は、前記補正値に含まれる小数点以下の値である請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記形成された画像の副走査方向のずれは、主走査方向の所定の範囲内において測定され、
前記補正手段は、前記画像データに対して前記補正を行う際に、前記所定の範囲内において同一の整数値を用いて、画像データに含まれる画素の位置を副走査方向にずらす補正を行う請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記更新手段は、前記測定により求まる値と、前記補正値のうちの、前記補正に用いられた整数値を除いた値との差分値を計算し、その差分値を用いて、前記記憶手段に記憶されている前記補正値を更新する請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記補正手段は、
前記補正値に含まれる整数値を用いて画素の位置を副走査方向にずらす量を決定し、前記決定されたずらす量に基づいて前記画像データに含まれる画素の位置を副走査方向にずらす補正を行う第1の補正手段と、
前記補正値に含まれる小数点以下の値を用いて画像データに含まれる画素および該画素に副走査方向で隣接する画素それぞれの重み付けを決定し、前記決定された重み付けに基づいて求められる当該画素のおよび当該隣接する画素の画素値の重み付け和を、当該画素の画素値とする補正を行う第2の補正手段と、
を有する請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記形成手段によって形成される画像は、前記補正値の更新のために用いられる所定のパターンであるかを判定する判定手段を有し、
前記補正手段は、前記判定手段によって前記形成手段によって形成される画像は、前記補正値の更新のために用いられる所定のパターンであると判定された場合に、前記補正手段は、前記第2の補正手段による補正を行わずに前記第1の補正手段による補正を行い、前記判定手段によって前記形成手段によって形成される画像は、前記補正値の更新のために用いられる所定のパターンでないと判定された場合に、前記第1の補正手段による補正および前記第2の補正手段による補正を行う請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記形成手段は、画像を中間転写ベルト上に形成する請求項1乃至7の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 画像の副走査方向のずれを補正するために用いられる補正値を記憶する記憶手段と、
前記補正値に含まれる小数点以下の値を用いずに、前記補正値に含まれる整数値を用いて、画像データに含まれる画素の位置を副走査方向にずらす補正を行う補正手段と、
前記補正の行われた後の画像データに基づいて画像を形成する形成手段と、
前記形成された画像の副走査方向のずれが測定されることで求まる値と、前記補正値のうちの、前記補正に用いられた前記整数値を除いた値と、を用いて、前記記憶手段に記憶されている前記補正値を更新する更新手段と
を有する画像形成システム。 - 前記更新手段は、前記補正値のうちの、前記補正に用いられた前記整数値を除いた値として、前記補正値と前記整数値との差分値を用いる請求項9に記載の画像形成システム。
- 前記補正値と前記整数値との差分値は、前記補正値に含まれる小数点以下の値である請求項10に記載の画像形成システム。
- 前記形成された画像の副走査方向のずれは、主走査方向の所定の範囲内において測定され、
前記補正手段は、前記画像データに対して前記補正を行う際に、前記所定の範囲内において同一の整数値を用いて、画像データに含まれる画素の位置を副走査方向にずらす補正を行う請求項9乃至11の何れか1項に記載の画像形成システム。 - 前記更新手段は、前記測定により求まる値と、前記補正値のうちの、前記補正に用いられた整数値を除いた値との差分値を計算し、その差分値を用いて、前記記憶手段に記憶されている前記補正値を更新する請求項9乃至12の何れか1項に記載の画像形成システム。
- 前記補正手段は、
前記補正値に含まれる整数値を用いて画素の位置を副走査方向にずらす量を決定し、前記決定されたずらす量に基づいて前記画像データに含まれる画素の位置を副走査方向にずらす補正を行う第1の補正手段と、
前記補正値に含まれる小数点以下の値を用いて画像データに含まれる画素および該画素に副走査方向で隣接する画素それぞれの重み付けを決定し、前記決定された重み付けに基づいて求められる当該画素のおよび当該隣接する画素の画素値の重み付け和を、当該画素の画素値とする補正を行う第2の補正手段と、
を有する請求項9乃至13の何れか1項に記載の画像形成システム。 - 前記形成手段によって形成される画像は、前記補正値の更新のために用いられる所定のパターンであるかを判定する判定手段を有し、
前記補正手段は、前記判定手段によって前記形成手段によって形成される画像は、前記補正値の更新のために用いられる所定のパターンであると判定された場合に、前記補正手段は、前記第2の補正手段による補正を行わずに前記第1の補正手段による補正を行い、前記判定手段によって前記形成手段によって形成される画像は、前記補正値の更新のために用いられる所定のパターンでないと判定された場合に、前記第1の補正手段による補正および前記第2の補正手段による補正を行う請求項14に記載の画像形成システム。 - 前記形成手段は、画像を中間転写ベルト上に形成する請求項9乃至15の何れか1項に記載の画像形成システム。
- 請求項1乃至8の何れか1に記載の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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