JP6598027B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

一般的に、電子写真方式の画像形成装置では、画像内の画素値に対応してドットを成長させても、画素値とトナー濃度とは比例しない。

また、画像形成装置の機体差、環境条件などによって、画素値とトナー濃度との関係が変化するため、画素値に比例したトナー濃度で印刷するには、機体ごとに濃度特性を調整する必要がある。

ある画像処理装置は、テストチャートを用紙に印刷し、印刷したテストチャートをスキャナーなどで読み取り、その読取結果に基づいて階調補正データを生成している（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−２０２７１１号公報

しかしながら、通常、電子写真方式の画像形成装置は、解像度および線速の少なくとも一方が異なる複数の画質モードを有し、複数の画質モードのそれぞれに対して異なる濃度特性で階調処理を行うため、上述のようにしてテストチャートに基づいて階調補正を行う場合、複数の画質モードのそれぞれに対して階調を補正する必要がある。

そのため、複数の画質モードのすべてについて階調補正用のテストチャートを印刷する必要があり、テストチャートのために多くのトナーが消費されてしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、複数の画質モードについての階調補正用のテストチャートのために消費されるトナーが少なくて済む画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、印刷装置と、画像読取装置と、複数の画質モードのそれぞれについて階調補正用のテストチャートを前記印刷装置で印刷し、印刷された前記テストチャートの画像を前記画像読取装置で読み取り、読み取られた前記テストチャートの画像に基づいて、前記複数の画質モードのそれぞれについて階調補正データを生成する補正データ生成部と、印刷画像に適用される画質モードを特定し、特定した前記画質モードの前記階調補正データに基づき、前記印刷画像の階調補正を行う画像処理部とを備える。そして、前記補正データ生成部は、前記複数の画質モードのうちの基準画質モードについては、第１階調数のパッチを含む前記テストチャートを前記印刷装置で印刷し、前記複数の画質モードのうちの基準画質モード以外の別画質モードについては、前記第１階調数より少ない第２階調数のパッチを含む前記テストチャートを前記印刷装置で印刷する。さらに、前記複数の画質モードの間では線速が互いに異なり、前記基準画質モードは、前記複数の画質モードの線速のうち、最高線速および最低線速以外の線速であって前記複数の画質モードの線速の中央値を有する画質モードである。

本発明によれば、複数の画質モードについての階調補正用のテストチャートのために消費されるトナーが少なくて済む画像形成装置が得られる。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成を示す側面図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図３は、基準画質モードの階調補正データについて説明する図である。 図４は、実施の形態１における別画質モードの階調補正データについて説明する図である。 図５は、実施の形態１に係る画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。 図６は、実施の形態２における別画質モードの階調補正データについて説明する図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

実施の形態１．

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成を示す側面図である。この画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。

この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２および現像装置３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、ブラック、マゼンタ、シアン、およびイエローの４色の感光体である。露光装置２は、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面へレーザー光を照射して静電潜像を形成する装置である。露光装置２は、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、そのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面において主走査方向に沿って光を走査するためのポリゴンミラーなど）、ポリゴンミラーを回転させるポリゴンモーターなどを有する。

現像装置３ａ〜３ｄは、トナーカートリッジ内のトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させて現像しトナー像を形成する。感光体ドラム１ａおよび現像装置３ａにより、ブラックの現像が行われ、感光体ドラム１ｂおよび現像装置３ｂにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｃおよび現像装置３ｃにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｄおよび現像装置３ｄにより、イエローの現像が行われる。

中間転写ベルト５は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー像を転写される環状の中間転写体である。中間転写ベルト５は、駆動ローラー６およびテンションローラー７に張架され、駆動ローラー６からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。

転写ローラー８は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト５に接触させ、中間転写ベルト５上のトナー像を用紙に転写する。なお、トナー像を転写された用紙は、図示せぬ定着器へ搬送され、トナー像が用紙へ定着される。

濃度センサー９は、中間転写ベルト５に光を照射し、その反射光を検出する。特に、濃度センサー９は、自動濃度調整処理時において、中間転写ベルト５上の調整トナーパターンの濃度、位置などを検出する。この濃度センサー９は、反射型光学センサーである。

クリーニングユニット１０は、例えばクリーニングローラーであって、中間転写ベルト５上の残留トナーを除去する。

図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。

図２に示すように、この画像形成装置は、コントローラー２１と、印刷装置２２と、画像読取装置２３と、記憶装置２４とを備える。

コントローラー２１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）および／またはマイクロコンピューターを有し、ハードウェアおよび／またはソフトウェアで、画像形成装置内の各部（印刷装置２２、画像読取装置２３など）を制御するとともに、各種処理部として動作する。

コントローラー２１は、補正データ生成部３１、および画像処理部３２として動作する。

補正データ生成部３１は、複数の画質モードのそれぞれについて階調補正用のテストチャートを印刷装置２２で印刷し、印刷されたテストチャートの画像を画像読取装置２３で読み取り、読み取られたテストチャートの画像に基づいて、複数の画質モードのそれぞれについて階調補正データ（つまり、ガンマ補正データ）を生成する。複数の画質モードの間では解像度および線速の少なくとも一方が互いに異なる。

図３は、基準画質モードの階調補正データについて説明する図である。図４は、実施の形態１における別画質モードの階調補正データについて説明する図である。なお、図３および図４における印字率は、パッチ内の全画素数に対するドット数の割合であって、階調レベルに対応する。

補正データ生成部３１は、図３および図４に示すように、画像読取装置２３で読み取られたテストチャートの画像に基づいて濃度特性を特定し、測定した濃度特性と理想的な特性（通常、線形特性）とに基づいて、階調補正データを生成する。つまり、階調補正データは、濃度特性と理想的な特性との差分であり、ある階調レベルについて測定された濃度に対して、その階調レベルについての階調補正データの値を乗じて濃度補正が実行される。

このとき、補正データ生成部３１は、複数の画質モードのうちの基準画質モードについては、図３に示すように、第１階調数（例えば６４）のパッチを含むテストチャートを印刷装置２２で印刷し、そのテストチャートの画像を読み取ることで、第１階調数の階調レベルの濃度を測定し、測定した濃度に基づいて基準画質モードの階調補正データを生成し、複数の画質モードのうちの基準画質モード以外の別画質モード（以下、単に、別画質モードという）については、図４に示すように、第１階調数より少ない第２階調数（例えば３２）のパッチを含むテストチャートを印刷装置２２で印刷し、そのテストチャートの画像を読み取ることで、第２階調数の階調レベルの濃度を測定し、測定した濃度に基づいて別画質モードの階調補正データを生成する。

別画質モードのテストチャートは、基準画質モードのテストチャートの複数の階調レベルを所定の割合（例えば２分の１）で間引いて得られる複数の階調レベルのパッチを含む。したがって、別画質モードのテストチャートの面積は、基準画質モードのテストチャートの面積より小さくなり、別画質モードのテストチャートのために消費されるトナーは、基準画質モードのテストチャートのために消費されるトナーより少なくなる。

なお、基準画質モードとしては、例えば、複数の画質モードの解像度のうち、最も低い解像度、および複数の画質モードの線速のうち、最高線速および最低線速以外の線速（例えば、複数の画質モードの線速の中央値）を有する画質モードが選択される。

また、テストチャートは、（例えば等間隔の）第１階調数または第２階調数の階調レベルのそれぞれに対応するパッチを含んでおり、補正データ生成部３１は、各画質モードに対応するドット成長方法で、階調レベルに対応するドットパターンでパッチを生成する。

例えば、第１階調数が６４であり第２階調数が３２である場合、基準画質モードのテストチャートは、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの４色のそれぞれについて６４階調レベルのパッチ（合計２５６個のパッチ）を含み、別画質モードのテストチャートは、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの４色のそれぞれについて３２階調レベルのパッチ（合計１２８個のパッチ）を含む。すべてのパッチは、一定の面積を有し、対応する階調レベルのパッチ領域をスクリーン処理して得られるドットパターンを有する。

この実施の形態では、補正データ生成部３１は、基準画質モードのテストチャートの画像に基づいて基準画質モードの階調補正データを生成した後、基準画質モードの階調補正データに基づき階調補正された、別画質モードのテストチャートを印刷装置２２で印刷し、その別画質モードのテストチャートの画像に基づいて別画質モードの階調補正データを生成する。

画像処理部３２は、階調補正データに基づき印刷画像の階調補正を行う。具体的には、画像処理部３２は、ユーザー設定などに基づいて、印刷画像に適用される画質モードを特定し、特定した画質モードの階調補正データに基づき、印刷画像の階調補正を行う。

この実施の形態では、基準画質モードの印刷画像は、基準画質モードの階調補正データに基づき階調補正される。また、別画質モードの印刷画像は、基準画質モードの階調補正データおよび別画質モードの階調補正データに基づき階調補正される。

なお、基準画質モードまたは別画質モードのテストチャートにない階調レベルについては、テストチャートにある階調レベルについての階調補正データの値（つまり、補正量）からの補間などで、補正量が計算され、その補正量に基づいて階調補正される。

例えば、基準画質モードの階調補正データおよび別画質モードの階調補正データを予め合成しておき、合成して得られる階調補正データに基づいて、別画質モードの印刷画像の階調補正を行うようにしてもよい。

印刷装置２２は、図１に示す機械的な構成で、コントローラー２１内の画像処理部３２による画像処理後の画像データに基づく画像、階調補正用のテストパターンなどを印刷する内部装置である。

画像読取装置２３は、原稿から原稿画像を光学的に読み取り、原稿画像のカラー画像データを生成する内部装置である。

記憶装置２４は、フラッシュメモリーなどの不揮発性の記憶装置であり、上述の階調補正データなどを記憶している。

次に、実施の形態１に係る画像形成装置の動作について説明する。図５は、実施の形態１に係る画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。

まず、補正データ生成部３１は、デフォルト階調特性で基準画質モードのテストチャートの画像データを生成し、生成した画像データに基づいて、基準画質モードで、基準画質モードのテストチャート（ここでは、６４階調レベルのパッチの集合）を印刷装置２２で印刷する（ステップＳ１）。

サービスパーソンなどの操作者は、その基準画質モードのテストチャートの印刷物を画像読取装置２３に載置する。次に、補正データ生成部３１は、基準画質モードのテストチャートの印刷物から、基準画質モードのテストチャートの画像を画像読取装置２３で読み取る（ステップＳ２）。

そして、補正データ生成部３１は、読み取られた基準画質モードのテストチャートの画像における各パッチの濃度を特定して濃度特性を特定し、特定した濃度特性に対応する階調補正データを生成する（ステップＳ３）。

次に、補正データ生成部３１は、デフォルト階調特性を基準画質モードの階調補正データで補正して得られる階調特性で、別画質モードのテストチャートの画像データを生成し、生成した画像データに基づいて、別画質モードで、別画質モードのテストチャート（ここでは、３２階調レベルのパッチの集合）を印刷装置２２で印刷する（ステップＳ４）。

サービスパーソンなどの操作者は、その別画質モードのテストチャートの印刷物を画像読取装置２３に載置する。次に、補正データ生成部３１は、別画質モードのテストチャートの印刷物から、別画質モードのテストチャートの画像を画像読取装置２３で読み取る（ステップＳ５）。

そして、補正データ生成部３１は、読み取られた別画質モードのテストチャートの画像における各パッチの濃度を特定して濃度特性を特定し、特定した濃度特性に対応する階調補正データを生成する（ステップＳ６）。

このようにして各画質モードの階調補正データが生成される。そして、画像処理部３２は、基準画質モードで印刷画像を印刷する場合には、印刷画像に対して、基準画質モードの階調補正データで階調補正を実行し、別画質モードで印刷画像を印刷する場合には、印刷画像に対して、基準画質モードの階調補正データで階調補正を実行するとともに、別画質モードの階調補正データで階調補正を実行する。

以上のように、上記実施の形態１によれば、補正データ生成部３１は、複数の画質モードのうちの基準画質モードについては、第１階調数のパッチを含むテストチャートを印刷装置２２で印刷し、複数の画質モードのうちの基準画質モード以外の別画質モードについては、第１階調数より少ない第２階調数のパッチを含むテストチャートを印刷装置２２で印刷する。そして、補正データ生成部３１は、印刷されたテストチャートの画像を画像読取装置２３で読み取り、読み取られたテストチャートの画像に基づいて、複数の画質モードのそれぞれについて階調補正データを生成する。

これにより、基準画質モード以外の画質モードのテストチャートの面積が少なくなるため、複数の画質モードについての階調補正用のテストチャートのために消費されるトナーが少なくて済む。

実施の形態２．

図６は、実施の形態２における別画質モードの階調補正データについて説明する図である。

実施の形態２では、補正データ生成部３１は、基準画質モードのドット成長方法に基づく特定階調レベルのパッチの、全画素数に対するドットエッジ数の割合と別画質モードのドット成長方法に基づく特定階調レベルのパッチの、全画素数に対するドットエッジ数の割合とが異なる場合、別画質モードのテストチャートに、その特定階調レベルのパッチを含める。ドットエッジでは、ドットありの画素位置とドットなしの画素位置とが隣接しており、ドットエッジ数は、パッチ内でのドットエッジの数である。

基準画質モードの階調レベル（図３）から別画質モードの階調レベルへ階調レベル（図４）が間引かれる際にその特定階調レベルが間引かれる場合でも、例えば図６に示すように、補正データ生成部３１は、例外的に、別画質モードのテストチャートに、特定階調レベルのパッチを含める。

なお、実施の形態２に係る画像形成装置のその他の構成および動作については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

以上のように、上記実施の形態２によれば、別画質モードにおけるある階調レベルのドットパターンが、基準画質モードにおけるその階調レベルのドットパターンと異なる場合には、別画質モードのテストチャートには、その階調レベルのパッチが常に含められる。そのため、別画質モードのテストチャート内のパッチ（つまり、階調）を少なくしたことによる画質の低下が抑制される。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。

２２ 印刷装置
２３ 画像読取装置
３１ 補正データ生成部
３２ 画像処理部

Claims (6)

1. 印刷装置と、
   画像読取装置と、
   複数の画質モードのそれぞれについて階調補正用のテストチャートを前記印刷装置で印刷し、印刷された前記テストチャートの画像を前記画像読取装置で読み取り、読み取られた前記テストチャートの画像に基づいて、前記複数の画質モードのそれぞれについて階調補正データを生成する補正データ生成部と、
   印刷画像に適用される画質モードを特定し、特定した前記画質モードの前記階調補正データに基づき、前記印刷画像の階調補正を行う画像処理部とを備え、
   前記補正データ生成部は、前記複数の画質モードのうちの基準画質モードについては、第１階調数のパッチを含む前記テストチャートを前記印刷装置で印刷し、前記複数の画質モードのうちの基準画質モード以外の別画質モードについては、前記第１階調数より少ない第２階調数のパッチを含む前記テストチャートを前記印刷装置で印刷し、
   前記複数の画質モードの間では線速が互いに異なり、
   前記基準画質モードは、前記複数の画質モードの線速のうち、最高線速および最低線速以外の線速であって前記複数の画質モードの線速の中央値を有する画質モードであること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記補正データ生成部は、（ａ）前記画質モードに対応するドット成長方法で、階調レベルに対応するドットパターンで前記パッチを生成し、（ｂ）前記基準画質モードの前記ドット成長方法に基づく特定階調レベルの前記パッチの、全画素数に対するドットエッジ数の割合と前記別画質モードの前記ドット成長方法に基づく前記特定階調レベルの前記パッチの、全画素数に対するドットエッジ数の割合とが異なる場合、前記別画質モードの前記テストチャートに、前記特定階調レベルの前記パッチを含めることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記別画質モードの前記テストチャートは、前記基準画質モードの前記テストチャートの複数の階調レベルを所定の割合で間引いて得られる複数の階調レベルの前記パッチを含み、
   前記補正データ生成部は、前記特定階調レベルが間引かれる場合でも、前記別画質モードの前記テストチャートに、前記特定階調レベルの前記パッチを含めること、
   を特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記補正データ生成部は、（ａ）前記基準画質モードの前記テストチャートの画像に基づいて、前記基準画質モードの階調補正データを生成し、（ｂ）前記基準画質モードの階調補正データに基づき階調補正された、前記別画質モードの前記テストチャートを前記印刷装置で印刷し、（ｃ）前記別画質モードの前記テストチャートの画像に基づいて、前記別画質モードの階調補正データを生成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記複数の画質モードの間では解像度が互いに異なることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記基準画質モードの解像度は、前記複数の画質モードの解像度のうち、最も低い解像度であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。

Images