JP2022011931A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法ならびにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】印刷された調整用チャートに微小な濃度ムラが発生し、高い精度で濃度調整ができないことを改善する画像形成装置、画像形成装置の制御方法ならびにプログラムを提供する。
【解決手段】画像形成装置は、複数枚のシートに濃度調整用のパッチ画像を印刷し、複数枚のシートを印刷したシート順に、シート上のパッチ画像を読み取り、複数枚のシートのうち先に印刷されたシートのパッチ画像を読み取った濃度よりも、後に印刷されたシートのパッチ画像を読み取った濃度の重みが大きくなるように、複数枚のシートのパッチ画像の読み取った濃度の重み付け演算を行うことで代表濃度を決定し、決定された代表濃度とターゲット濃度とを用いて印刷濃度調整を行う。
【選択図】図８

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法ならびにプログラムに関するものである。

複合機などの画像形成装置では、多くの枚数の印刷を行うと、トナー残量などの状況の変化により、印刷濃度が変化していく。印刷濃度の変化を調整するために印刷濃度調整機能があり、調整作業を行うことで、現在の印刷濃度に合わせて濃度調整し、正しい濃度で印刷できるようになる。

印刷濃度調整の方法としては、まず、理想的な複数の濃度のパッチを並べたチャートを紙に印刷し、印刷したチャートをスキャナで読み取る。そして、理想的な濃度（ターゲット濃度）のパッチと、印刷したチャートを読み取った濃度とを比較する。そして印刷前の多値画像を印刷用の２値画像に変換するための変換テーブルに濃度差を考慮した補正を行うことで、印刷濃度調整を行う。

特許文献１には、調整に必要なチャートを複数枚連続で印刷し、印刷されたチャートの束を自動原稿送り装置（ＡＤＦ）にまとめて置いて、ＡＤＦで連続して読み取り印刷濃度調整を行う方法が開示されている。

特開２００７－１２４３５２号公報

画像形成装置の電源を切った状態から電源を入れ、画像形成装置を立ち上げてから印刷する場合、起動直後の最初の数枚の印刷濃度は安定しない。その理由として、画像形成装置内の定着機の温度が、印刷可能な基準温度よりは高いが、定着機の温度が上がりきっていないことが挙げられる。また、トナーカートリッジ内の印刷用トナーが十分に撹拌されていない場合があり、印刷濃度に微小なムラが出ることがある。このような要因により、画像形成装置の電源を入れてすぐに印刷濃度調整を行うと、印刷濃度調整用チャートに微小なムラが出ることがある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。複数枚のシートに濃度調整用のパッチ画像を印刷する印刷手段と、前記印刷手段によって印刷された前記複数枚のシートを印刷したシート順に、シート上のパッチ画像を読み取る読取手段と、前記複数枚のシートのうち先に印刷されたシートのパッチ画像を読み取った濃度よりも、後に印刷されたシートのパッチ画像を読み取った濃度の重みが大きくなるように、前記複数枚のシートのパッチ画像の読み取った濃度の重み付け演算を行い、前記複数枚のシートのパッチ画像を読み取った濃度の代表濃度を決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された代表濃度とターゲット濃度とを用いて、印刷濃度調整を行う調整手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、濃度が安定したパッチ画像の重みを大きくして代表濃度を決定することで、高精度に印刷濃度調整を行うことができる。

本実施例の画像処理装置のハードウエア構成例を示した図である。 印刷濃度調整に使用するチャートの一例を示したものである。 印刷濃度調整のチャートを印刷する枚数を設定する操作部の様子を示した図である。 初回の印刷から１０枚目の印刷までで、定着機温度、トナーの撹拌度、パッチ濃度の変化の様子を示した図である。 １～１０枚目までのチャートを使用して代表濃度を決定する式を示した図である。 印刷濃度調整に使用するチャートに印刷不良がある例を示したものである。 １～１０枚目までのチャートを使用して、１０枚目に印刷不良のチャートがあった場合の代表濃度を決定する式を示した図である。 本実施例の印刷濃度調整処理のフローチャートを示した図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。

画像形成装置を複合機とした場合の例を説明する。複合機のハードウェア構成例を図１に示す。複合機（１００）において、ＣＰＵ（１０１）はシステムの制御部であり、装置全体を制御する。ｅＭＭＣ（１０２）はフラッシュメモリで構成されており、ＣＰＵの制御プログラムを格納するためのものである。ＤＲＡＭ（１０３）はプログラム制御変数等を格納するためのものである。ＤＲＡＭ（１０３）はＣＰＵ（１０１）が処理する画像データなどを一時的に保存できる揮発性メモリである。記憶装置（１０４）はＨＤＤ装置などの記憶装置であり、画像データなどのデータを保存する不揮発性メモリである。操作部（１０５）は機器内の情報を表示するユーザとのインターフェイス部である。

読み取り部（１０６）は原稿を読み取り、バイナリデータに変換する装置である。記録部（１０７）は画像データをシート（記録紙）に印刷する装置である。ここで、記録部（１０７）はシート（記録紙）にトナーを乗せて、加熱した定着器で加圧することによりトナーを記録紙に定着させる。画像処理部（１０８）は画像印刷で扱う画像データの符号化復号化処理を行う。画像調整部（１０９）は、印刷濃度調整を行ったときに、印刷したチャートを読み取り部（読取部）（１０６）でスキャンしたデータを元に印刷濃度の調整演算を行う。印刷濃度調整の方法としては、まず、理想的な色濃度を変えたパッチ画像を並べたチャートを紙に印刷し、それをスキャナで読み取る。そして、理想的な濃度（ターゲット濃度）と、パッチ画像を印刷したチャートを読み取った画像濃度とを比較することで、理想の濃度値と実際の印刷濃度差を比較する。そして印刷前の多値画像を印刷用の２値画像に変換する変換テーブルに濃度差を考慮して補正し、調整を行う。通信部（１１０）は機器と外部通信網とのインターフェイス部である。それぞれの処理部はデータバス（１１１）を介して繋がっている。

複合機（１００）は、画像データを印刷紙に印刷して出力する。印刷時の印刷の濃度はトナーの残量などの状況の変化により、印刷濃度が少しずつ変わってしまう。この印刷濃度のずれを正しい濃度に調整するために、印刷濃度調整機能がある。

図２は印刷濃度調整に使用するチャートのパターンデータを示した図である。

印刷濃度調整ではまず調整を行うカセットを選択し、次に特定の濃度値のパターンを並べて描画し、選択したカセットから印刷紙を引き出して印刷する。図２で示されるようなパターンデータが印刷される。このようなチャートを読み取り部（１０６）から読み取り、読み取った濃度値と、パターンデータとして作成した濃度値がどれくらい違うかを測定し、その差を考慮して印刷濃度を調整する。

画像形成装置の電源を入れてすぐに印刷濃度調整を行うと、印刷濃度調整用チャートの濃度が濃くなる場合や薄くなる場合があり、また、チャート上で微小なムラが出る場合がある。

このような微小なムラによる調整の影響を軽減するために、所定枚数を印刷して、定着機が安定してから調整用のチャートを出力する。

図３は、操作部（１０５）に表示される、印刷濃度調整のチャートを何枚印刷するかを設定する操作画面を示したものである。この画面例では１０枚になっているが、上下のボタンを押すことで、チャートを何枚印刷するかを変更できる。定着機が安定するまでの枚数はその複合機が設置されている環境によって変化するので、このように操作部で枚数を変更できるようにしている。

上記のように、電源立ち上げの１枚目のチャートは濃度が安定しないが、複数枚印刷することで徐々に安定してくる。

図４はその安定の度合いを説明したものである。この例では１０枚印刷した場合を考える。１０枚は本実施例の一つであり、１０枚以上でも以下でも構わない。例として１０枚で考えると、１枚目から１０枚目に行くにしたがって、定着機の温度は上がる。もちろん、１枚目でも定着に十分な温度まで昇温してから印刷するが、最大の温度までは上がりきっていないため、１枚目の方がわずかながら定着にムラが出ることになる（４０１）。

また別の要因で、定着機内のトナーカートリッジの中にあるトナーの撹拌の度合いが挙げられる。１枚目から１０枚目に行くにしたがって、トナーカートリッジ内のトナーがカートリッジ内部で均一になるよう撹拌される。もちろん、１枚目でも一定の印刷画質を超えるように撹拌してから印刷するが、均一になるまでは撹拌（４０２）されきっていないため、１枚目の方がわずかながら定着にムラが出ることになる。

これらの要因から実際の印刷物である印刷濃度調整のチャートのパッチ濃度はどのようになるかという例が、図４のパッチ濃度４０３である。１枚目～３枚目くらいの前半の印刷物の濃度は濃くなったり薄くなったりと安定していない。５枚目くらいから安定し始めて、１０枚目でほぼ安定するというような画像濃度変化となる。

以上のように１０枚目の印刷濃度調整チャートはほぼ安定した濃度になる。しかし、１０枚目の濃度調整チャートにも微小な印刷ムラは存在する。また、このチャートを読み取る場合にも読み取りに微小な誤差が出ることがある。これらの誤差が重なった場合、印刷濃度調整に影響が出てしまう。商業印刷機などの高精度な色調整が求められる機種では、影響がより顕著になる。

そのために、本実施例では、比較的安定した濃度で印刷される後半の印刷濃度調整チャートを利用し、各ページでの濃度値を複数枚のチャートから濃度測定することで高い精度の印刷濃度調整を実施する。

複数枚のチャートから印刷濃度調整を行う場合、複数枚のチャートをスキャナ（１０６）にて読み取らないといけない。本実施例では、ユーザの手間を軽減させるために、印刷されたチャート（この例では１０枚全て）を、ＡＤＦに置いて読み込ませるようにするが、ユーザがスキャナの圧板に１枚ずつチャートをセットし、圧板で１枚ずつチャートを読み込んでもよい。

図５は、ＡＤＦから１０枚読ませた場合のチャートの濃度値決定の仕組みを示した図である。

（５００）のように、１枚目の左上のパッチの濃度をａ１、２枚目をａ２、‥‥１０枚目をａ１０とする。（５０１）の例では、前半の５枚は微小な濃度ムラがある可能性があるため、パッチ濃度演算からは除外している。そして後半の６～１０枚目の濃度の平均を取得し、パッチ画像ａの代表濃度としている。

（５０２）の例では同じく前半の５枚はパッチ濃度演算からは除外している。そして、６～１０枚目に関しては、後半の印刷物に従って印刷濃度が安定してくるため、６枚目の比重を軽く、１０枚目の比重を重くするようにして５枚のチャートからパッチ画像ａの代表濃度を決定している。

以上のように複数枚の印刷濃度調整チャートから濃度値を決定することで、１０枚目の印刷濃度調整チャート１枚から濃度値を決定するよりも、精度を高く濃度値を取得することができ、結果として精度の高い印刷濃度調整が行えるようになる
また、１０枚目の印刷濃度調整チャートのみでパッチ画像の濃度値を決定する場合、チャート印刷時のトラブルでカスレなどがあった場合に、印刷濃度調整をやり直すことになってしまう。また、カスレなどの異常が検出できなかった場合は調整が正しくできない可能性がある。

図６は印刷濃度調整チャートの印刷カスレの様子を示したものである。この例ではパッチ群の右下の方に印刷異常（６０１）が発生している。このようなチャートでは正しく印刷濃度調整ができない。

図７は印刷異常のあったチャートを含んだ時の、複数枚のチャートを利用した印刷濃度調整の方法を示したものである。

図５と同様に１枚目の左上のパッチの濃度をａ１、２枚目をａ２、‥‥１０枚目をａ１０とする。１０枚目のａ１０のパッチの位置に印刷異常が発生している。この場合、まず全体の平均値を獲得する。これは単純にａ１～ａ１０までの平均値を算出する（７０１）。そして、パッチ濃度の演算に使用する６～１０枚目のチャートのパッチの値ａ６～ａ１０に対して、それぞれ平均値との比較を行う。ここで、平均値から例えば濃度値として１０％以上の値が外れている場合はそのパッチの値は異常値として処理し、演算に加えない。（７０２）の例ではａ１０のパッチ濃度値が平均から１０％以上離れていたので異常値と判断し、演算から除外している。結果としてａ６～ａ９の平均値をパッチの代表濃度値として使用する。

このようにすることで、印刷濃度調整チャートの一部が異常であっても精度の高い印刷濃度調整を実施することが可能となる。

図８は上記の複数枚チャートによる印刷濃度調整のフローを示した図である。

印刷濃度調整を開始すると、まずユーザにより操作部（１０５）から調整するカセットが選択される（Ｓ８００）。次に、選択されたカセットに入っている紙の種類に応じて調整用のパッチパターンデータを作成する（Ｓ８０１）。そして、図３の操作部で指定された枚数ｎ枚のパッチパターンデータ（パッチ画像）をシートに印刷する（Ｓ８０２）。そのパターンデータを印刷した濃度調整チャートを、印刷したシート順にＡＤＦから読み取り部（１０６）に送り、シート上のパッチ画像を読み取る（Ｓ８０３）。ＡＤＦから１枚ずつ読み取り、印刷濃度調整用チャートのパッチ画像の濃度を測定する（Ｓ８０４）。全部のチャートを読み終えるまで繰り返す（Ｓ８０５）。

全部のチャートが読み終えたら、図７の（７０１）に示すような演算で、読み込んだ全ページのパッチ画像の濃度の平均値を決定し、平均値から所定値以上離れているパッチ画像の濃度値は演算から除外する（Ｓ８０６）。そのうえで図７の（７０２）に示すような演算で各ページのパッチの読み取り濃度値の重みを変更してそのパッチ画像の濃度の代表濃度を決定する（Ｓ８０７）。例えば、複数枚のシートのうち先に印刷された１枚～Ｍ枚目までのシートのパッチ画像を読み取った濃度よりも、後に印刷された（Ｍ＋１）枚目以降のシートのパッチ画像を読み取った濃度の重みが大きくなるように重み付け演算を行い、代表濃度を決定する。

このようにして決定したパッチの代表濃度値とターゲット濃度とを使用して印刷濃度調整を行う（Ｓ８０８）。なお、図８のＳ８０７の処理は、図５の５０１で説明したように、後半の例えば６～１０枚目のチャートの濃度の平均値をパッチの代表濃度として決定してもよい。また、図８のＳ８０６の処理をスキップして、Ｓ８０５がＹｅｓの場合、Ｓ８０７に処理が進んでもよい。

このようなフローで印刷濃度調整を行うことにより、精度の高い印刷濃度調整を行うことができるようになる。

本実施例によれば、装置の起動直後の印刷濃度の安定しない調整チャートを濃度調整の計算から除外し、比較的安定してきた、後半に印刷したチャートの濃度平均値を求め、それを元に印刷濃度調整を行うことで従来よりも精度の高い濃度調整を行うことができる。

また、印刷時のかすれなどにより不良なデータを除外して複数のチャートの濃度平均値を求めることで精度の高い印刷濃度調整を行うことができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

Claims (13)

1. 複数枚のシートに濃度調整用のパッチ画像を印刷する印刷手段と、
   前記印刷手段によって印刷された前記複数枚のシートを印刷したシート順に、シート上のパッチ画像を読み取る読取手段と、
   前記複数枚のシートのうち先に印刷されたシートのパッチ画像を読み取った濃度よりも、後に印刷されたシートのパッチ画像を読み取った濃度の重みが大きくなるように、前記複数枚のシートのパッチ画像の読み取った濃度の重み付け演算を行い、前記複数枚のシートのパッチ画像を読み取った濃度の代表濃度を決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定された代表濃度とターゲット濃度とを用いて、印刷濃度調整を行う調整手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記決定手段は、先に印刷された１枚～Ｍ枚目までのシートのパッチ画像を読み取った濃度が使用せず、（Ｍ＋１）枚目以降のシートのパッチ画像を読み取った濃度に基づき代表濃度を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記決定手段は、先に印刷された１枚～Ｍ枚目までのシートのパッチ画像を読み取った濃度が使用せず、（Ｍ＋１）枚目以降のシートのパッチ画像を読み取った濃度の平均値を代表濃度として決定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記決定手段は、前記複数枚のシートのパッチ画像を読み取った濃度の平均値を算出し、前記平均値から所定値以上離れているパッチ画像の濃度値を除外して重み付け演算を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記読取手段は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）を使ってシートを読み取ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. さらに、前記濃度調整用のパッチ画像を印刷するシートの枚数を設定する設定手段とを有すること特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 複数枚のシートに濃度調整用のパッチ画像を印刷する印刷ステップと、
   前記印刷ステップによって印刷された前記複数枚のシートを印刷したシート順に、シート上のパッチ画像を読み取る読取ステップと、
   前記複数枚のシートのうち先に印刷されたシートのパッチ画像を読み取った濃度よりも、後に印刷されたシートのパッチ画像を読み取った濃度の重みが大きくなるように、前記複数枚のシートのパッチ画像の読み取った濃度の重み付け演算を行い、前記複数枚のシートのパッチ画像を読み取った濃度の代表濃度を決定する決定ステップと、
   前記決定ステップによって決定された代表濃度とターゲット濃度とを用いて、印刷濃度調整を行う調整ステップとを有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
8. 前記決定ステップは、先に印刷された１枚～Ｍ枚目までのシートのパッチ画像を読み取った濃度が使用せず、（Ｍ＋１）枚目以降のシートのパッチ画像を読み取った濃度に基づき代表濃度を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の制御方法。
9. 前記決定ステップは、先に印刷された１枚～Ｍ枚目までのシートのパッチ画像を読み取った濃度が使用せず、（Ｍ＋１）枚目以降のシートのパッチ画像を読み取った濃度の平均値を代表濃度として決定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置の制御方法。
10. 前記決定ステップは、前記複数枚のシートのパッチ画像を読み取った濃度の平均値を算出し、前記平均値から所定値以上離れているパッチ画像の濃度値を除外して重み付け演算を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
11. 前記読取ステップは、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）を使ってシートを読み取ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
12. さらに、前記濃度調整用のパッチ画像を印刷するシートの枚数を設定する設定ステップとを有すること特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
13. コンピュータを、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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