JP6285734B2 - 画像調整方法、及びその方法を用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、画質不良を改善するための画像調整方法及びその方法を用いた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体の表面を帯電させる帯電器、感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光ユニット、及び感光体の表面に現像バイアスを印加して、静電潜像をトナー像に顕像化する現像器を含むエンジン部と、原稿から画像を読み取る読取部と、を備え、画像データに基づいて用紙に画像を形成する。

また、用紙に画像を形成する時に、画像データは、ＣＭＹＫ形式のデジタル信号へ変換された後に、各種画像処理が行われ、エンジン部に出力される。各種画像処理には、階調（画像の明るさや色の変化）を忠実に再現する中間調処理が含まれる。

中間調処理では、画像データの入力濃度レベルを補正するための補正テーブルの補正値を用いて、画像データに対して画像処理を行う。階調をより忠実に再現するためには、補正テーブルの補正値をより高精度に設定する必要がある。そこで、複数のディザにより形成したパッチパターンを用いて補正テーブルの補正値を調整するものがある（例えば、特許文献１参照。）。補正テーブルの補正値の調整方法は、複数のディザにより形成した複数の画像パターンを用紙に印刷し、印刷した用紙から複数の画像パターンを読取部によって読み取る。そして、読み取った複数の画像パターンの濃度レベルの測定結果に基づいて各ディザの入力濃度レベルに対する濃度特性を算出し、算出した濃度特性が規定の濃度特性となるように補正テーブルの補正値を調整する。

特開２００２−３７４４１５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の補正テーブルを用いて中間調処理を行っただけでは、エンジン部によって生じる画質不良を改善することができない。

この発明の目的は、エンジン部によって生じる画質不良を自動で改善できる画像調整方法及びその方法を用いた画像形成装置を提供することである。

この発明の画像調整方法は、感光体の表面を帯電させる帯電器、感光体の表面に静電潜像を形成する露光ユニット、及び静電潜像をトナー像に顕像化する現像器を含むエンジン部を備える画像形成装置に対して、制御部が、第１ステップ及び第２ステップを実行する。第１ステップは、濃度が一定の１以上の画像パターンの組合せである第１画像パターンが画像形成装置によって印刷された用紙から第１画像パターンを読み取る。第２ステップは、第１ステップで読み取った第１画像パターンに基づいてエンジン部の動作を設定するパラメータの調整を行う第２ステップと、を実行する。

この構成では、画像形成装置は、濃度が一定の１以上の画像パターンの組合せである第１画像パターンを印刷する。画像形成装置は、第１画像パターンが印刷された用紙から読取部によって第１画像パターンを読み取り、読み取った第１画像パターンに基づいてエンジン部の動作を設定するパラメータの調整を行う。エンジン部の動作を設定するパラメータは、例えば、帯電器の帯電量を設定するパラメータ、露光ユニットの露光量を設定するパラメータ、露光ユニットの露光時間を設定するパラメータ、又は現像器の現像バイアス値を設定するパラメータの何れかである。

この構成において、第１ステップで、濃度が一定でない第２画像パターンが画像形成装置によって印刷された用紙から第２画像パターンを読み取る場合に、第２ステップは、第１ステップで読み取った第２画像パターンに基づいて、中間調処理の補正テーブルの補正値をさらに調整することが好ましい。

この構成では、画像形成装置は、第１画像パターンと濃度が一定でない第２画像パターンとを用紙に印刷する。画像形成装置は、第１画像パターンと第２画像パターンとが印刷された用紙から第１画像パターンと第２画像パターンとを読み取る。画像形成装置は、読み取った第２画像パターンに基づいて中間調処理に用いる補正テーブルの補正値を調整し、読み取った第１画像パターンに基づいてエンジン部の動作を設定するパラメータの調整を行う。これにより、画像形成装置は、中間調処理に用いる補正テーブルを調整する時に、エンジン部の動作を設定するパラメータも調整できる。

また、第１画像パターンが縦線及び横線の線画を含む場合に、第２ステップは、第１ステップで読み取った線画の縦線と横線との比較結果に応じてエンジン部の動作を設定するパラメータの調整を行うことが好ましい。

この構成では、例えば、縦線及び横線の線幅が細すぎる場合には、露光ユニットの露光量又は現像器の現像バイアスを上げる。また、縦線と横線とで線幅が異なる場合は、線幅が細い方に対して露光ユニットの露光量又は現像バイアスを上げるか、露光ユニットの露光時間を長くする。これにより、適切な線幅で画像を用紙に形成できる。

また、第１画像パターンがべた塗り画像の周囲をハーフトーン画像で囲むテスト画像を含む場合に、第２ステップは、第１ステップで読み取ったテスト画像に白抜きが存在するか否かに応じてエンジン部の動作を設定するパラメータの調整を行うことが好ましい。

この構成では、例えば、白抜きが存在する場合に、現像器の現像バイアスを上げる。これにより、べた塗りとハーフトーンの境目に生じる白抜きやハーフトーンのエッジ部に生じる白抜きを削減できる。

また、第１画像パターンがドット画像を含む場合に、第２ステップは、第１ステップで読み取ったドット画像にドットが存在するか否かに応じてエンジン部の動作を設定するパラメータの調整を行うことが好ましい。

この構成では、例えば、ドットが印刷されない場合に、露光ユニットの露光量又は現像器の現像バイアスを上げるか、帯電器による帯電量を低下させる。これにより、適切にドット画像を用紙に形成できる。

この発明の画像形成装置は、読取部、第１記憶部、エンジン部、第２記憶部及び制御部を備える。読取部は、用紙から画像を読み取る。第１記憶部は、濃度が一定の１以上の画像パターンの組合せである第１画像パターンを印刷するための画像データを記憶する。エンジン部は、感光体の表面を帯電させる帯電器、感光体の表面に静電潜像を形成する露光ユニット、及び静電潜像をトナー像に顕像化する現像器を含む。第２記憶部は、エンジン部の動作を設定するパラメータを記憶する。制御部は、エンジン部を制御し、第１工程及び第２工程を実行する。第１工程では、第１画像パターンがエンジン部によって印刷された用紙から第１画像パターンを読み取る。第２工程では、読取部が読み取った第１画像パターンに基づいてエンジン部の動作を設定するパラメータを調整する。

この構成では、画像形成装置は、第１記憶部の記憶内容を参照して、濃度が一定の１以上の画像パターンの組合せである第１画像パターンを用紙に印刷する。画像形成装置は、第１画像パターンが印刷された用紙から第１画像パターンを読取部によって読み取り、読み取った画像に含まれる第１画像パターンに基づいてエンジン部の動作を設定するパラメータの調整を行う。

この構成において、第１記憶部が濃度が一定でない第２画像パターンをさらに記憶し、第２記憶部が中間調処理に用いる補正テーブルをさらに記憶する場合に、制御部は、第１工程で第２画像パターンがエンジン部によって印刷された用紙から第２画像パターンを読み取り、第２工程で読取部が読み取った第２画像パターンに基づいて補正テーブルの補正値をさらに調整することが好ましい。

この構成では、画像形成装置は、第１記憶部の記憶内容を参照して第１画像パターンと濃度が一定でない第２画像パターンとを用紙に印刷する。画像形成装置は、第１画像パターンと第２画像パターンとが印刷された用紙から第１画像パターンと第２画像パターンとを読み取る。画像形成装置は、読み取った第１画像パターンに基づいて第２記憶部に記憶するエンジン部の動作を設定するパラメータの調整を行い、読み取った第２画像パターンに基づいて第２記憶部に記憶する補正テーブルの補正値を調整する。これにより、画像形成装置は、中間調処理に用いる補正テーブルを調整する時に、エンジン部の動作を設定するパラメータも調整できる。

この発明によれば、エンジン部によって生じる画質不良を改善できる。

この発明の実施形態に係る画像形成装置の概略図である。 同画像形成装置が備える制御部の機能構成を示すブロック図である。 同画像形成装置が記憶する画像パターンの一例である。 同制御部によるキャリブレーション処理を示すフローチャートである。

この発明の実施形態１に係る画像形成装置について、図を参照して説明する。

図１に示すように、画像形成装置１００は、読取部９０、エンジン部１１０、及び給紙部８０を備え、制御部２００の指示に基づいて、読取部９０が原稿から読み取った画像データ又は外部装置から入力された画像データを用いて、用紙に電子写真方式による多色又は単色の画像形成処理を行う。

読取部９０は、自動原稿搬送装置１２０の搬送によって原稿台９３上を通過する原稿、又はオペレータによる自動原稿搬送装置１２０の開閉操作を伴う手動によって原稿台９２上に載置された原稿から画像データを読み取る。

エンジン部１１０は、露光ユニット１、現像器２Ａ〜２Ｄ、感光体ドラム３Ａ〜３Ｄ、帯電器５Ａ〜５Ｄ、中間転写ユニット６０、二次転写ユニット３０、及び定着ユニット７０を備える。帯電器５Ａ〜５Ｄは、感光体ドラム３Ａ〜３Ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光ユニット１は、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの画像データで変調されたレーザ光で感光体ドラム３Ａ〜３Ｄの表面を露光し、静電潜像を形成する。現像器２Ａ〜２Ｄは、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナーを供給するとともに現像バイアスを印加して、感光体ドラム３Ａ〜３Ｄ上に形成された静電潜像をＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像に顕像化する。

中間転写ユニット６０は、中間転写ベルト６１を備え、感光体ドラム３Ａ〜３Ｄの周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト６１の表面に一次転写する。二次転写ユニット３０は、中間転写ベルト６１の表面のトナー像を、給紙部８０から給紙された用紙へ二次転写する。定着ユニット７０は、トナー像が転写された用紙を加熱及び加圧して、トナー像を用紙の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着された用紙は、排紙トレイ９１に排出される。

図２に示すように、制御部２００は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ（本発明の第２記憶部に相当する。）２０２、及びＲＡＭ２０３を備え、記憶部（本発明の第１記憶部に相当する。）２１０、操作部２２０、読取部９０、画像処理部１３０、及びエンジン部１１０に接続されている。

ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に記録された制御プログラムを読みだし、ＲＡＭ２０３をワーキングエリアとして活用して、当該制御プログラムを実行する。また、ＣＰＵ２０１は、画像形成処理の開始時やキャリブレーション処理の開始時に、ＲＯＭ２０２に記憶された補正テーブルの補正値を画像処理部１３０に設定し、ＲＯＭ２０２に記憶された各種パラメータをエンジン部１１０に設定する。キャリブレーション処理とは、画像形成装置の色出力特性を調整する処理のことである。

補正テーブルは、中間調処理に用いられる補正値を記憶する。各種パラメータは、エンジン部１１０の動作を設定するパラメータであり、具体的には、帯電器５Ａ〜５Ｄの帯電量を設定するパラメータ、露光ユニット１の露光量を設定するパラメータ、露光ユニット１の露光時間を設定するパラメータ、又は現像器２Ａ〜２Ｄの現像バイアス値を設定するパラメータの何れかである。

画像処理部１３０は、入力された画像データに対して各種画像処理を行う。例えば、画像処理部１３０は、設定された補正テーブルの補正値を用いて画像データに対して中間調処理を行う。

エンジン部１１０は、設定された各種パラメータに基づいて動作する。具体的には、帯電器５Ａ〜５Ｄは、設定されたパラメータの帯電量で感光体ドラム３Ａ〜３Ｄを帯電させる。露光ユニット１は、設定されたパラメータの露光時間の間、設定されたパラメータの露光量で感光体ドラム３Ａ〜３Ｄを露光する。現像器２Ａ〜２Ｄは、設定されたパラメータの現像バイアス値で現像バイアスを印加する。

記憶部２１０は、画像データ３００を記憶する。画像データ３００は、一例として図３に示すように、補正テーブルの調整に用いる画像パターン（本発明の第２画像パターンに相当する。）３０１と、各種パラメータの調整に用いる画像パターン（本発明の第１画像パターンに相当する。）３０２と、を有する。

画像パターン３０１は、濃度が一定でない画像パターンである。例えば、一定の割合で連続して濃度変化するグレースケールやカラースケールの画像パターンである。

画像パターン３０２は、濃度が一定の１以上の画像パターンの組合せである。例えば、縦線と横線とを含む線画の画像パターン、べた塗り画像の周囲をハーフトーン画像で囲むテスト画像の画像パターン、ドット画像の画像パターン、又はこれらの組合せの画像パターンである。

操作部２２０は、画像形成処理の開始指示、キャリブレーション処理の開始指示等の操作入力を受け付ける。本発明の画像調整方法は、キャリブレーション処理に含まれる。

制御部２００は、画像形成処理の開始指示を受け付けたことを示す信号が操作部２２０から入力されると、補正テーブルの補正値を画像処理部１３０に設定し、各種パラメータをエンジン部１１０に設定する。制御部２００は、読取部９０が読み取った画像データ又は外部装置から入力された画像データに画像処理部１３０によって画像処理を行い、画像処理後の画像データをエンジン部１１０に出力して、用紙に画像を形成する。

また、図３に示すように、制御部２００は、キャリブレーション処理の開始指示を受け付けたことを示す信号が操作部２２０から入力されると（Ｓ１１）、記憶部２１０に記憶された画像データを用いて用紙に画像形成処理を行う（Ｓ１２）。制御部２００は、補正テーブルの補正値を画像処理部１３０に設定して、各種パラメータをエンジン部１１０に設定する。制御部２００は、画像データに対して画像処理部１３０によって画像処理を行い、画像処理後の画像データをエンジン部１１０に出力して、用紙に画像を形成する。用紙には、画像パターン３０１、３０２が印刷される。

制御部２００は、画像パターン３０１、３０２が印刷された用紙から読取部９０によって画像パターン３０１、３０２を読み取ると（Ｓ１３）、読み取った画像パターン３０１に基づいて補正テーブルの補正値を調整する（Ｓ１４）。

制御部２００は、読み取った画像パターン３０２に不具合が生じている場合は（Ｓ１５：ＹＥＳ）、エンジン部１１０の動作を設定するパラメータを調整する（Ｓ１６）。

制御部２００は、縦線と横線とを含む線画の画像パターンの線幅が確認できない場合（線が消去されている場合や線幅が細い場合）に、露光ユニット１の露光量の増加、又は現像器２Ａ〜２Ｄの現像バイアス値の上昇の少なくとも一つが実現するようにパラメータを設定する。

制御部２００は、縦線と横線とを含む線画の画像パターンの線幅が縦線と横線とで異なる場合に、細い線のドット数又はドット濃度の少なくとも一方を増加させるために、露光ユニット１の露光量の増加、露光時間の増加、又は現像器２Ａ〜２Ｄの現像バイアス値の上昇の少なくとも一つが実現するようにパラメータを設定する。

制御部２００は、テスト画像の画像パターンに白抜きが含まれる場合（べた塗り画像とハーフトーン画像の境目に白抜き、又はハーフトーンの先端又は後端のエッジ部に欠けが生じる場合）に、現像器２Ａ〜２Ｄの現像バイアス値が上昇するようにパラメータを設定する。

制御部２００は、ドット画像の画像パターンのドットが確認できない場合（ドットが存在しない場合）に、露光ユニット１の露光量の増加、現像器２Ａ〜２Ｄの現像バイアス値の上昇、又は感光体ドラム３Ａ〜３Ｄの表面電位の低下の少なくとも一つが実現するようにパラメータを設定する。感光体ドラム３Ａ〜３Ｄの表面電位を低下させるためには、帯電器５Ａ〜５Ｄの帯電量が減少するようにパラメータを設定すればよい。

また、制御部２００は、読み取った画像パターン３０２に不具合が生じていない場合には（Ｓ１５：Ｎ）、処理を終了する。なお、Ｓ１３の処理は、本発明の第１ステップ及び第１工程に含まれる。Ｓ１４、Ｓ１６の処理は、本発明の第２ステップ及び第２工程に含まれる。

以上のように、画像形成装置１００は、エンジン部１１０の動作を設定するパラメータを自動で調整できるため、エンジン部１１０によって生じる画質不良を自動で改善できる。画像形成装置１００は、中間調処理に用いる補正テーブルを調整する時に、エンジン部１１０の動作を設定するパラメータも調整できる。

実施形態２に係る画像形成装置１００は、キャリブレーション処理を所定回数繰り返して実行する。制御部２００は、図Ｓ１５の処理において、読み取った画像パターン３０２に不具合が生じなくなるまで、Ｓ１２〜Ｓ１６の処理を繰り返し実行する。制御部２００は、Ｓ１２〜Ｓ１６の処理を所定回数繰り返しても、Ｓ１５の処理で読み取った画像パターン３０２に不具合が生じる場合には、エラーを報知して処理を終了する。

これにより、画像形成装置１００は、読み取った画像パターン３０２に不具合が生じなくなるまで、エンジン部１１０の動作を設定するパラメータを調整することで、エンジン部１１０によって生じる画質不良を確実に改善できる。

なお、制御部２００は、エラーを報知する際に、不具合が生じる画像パターン３０２や、エンジン部１１０の調整方法を報知してもよい。例えば、テスト画像の画像パターンに白抜きが含まれる場合に、現像器２Ａ〜２Ｄの位置の調整、感光体ドラム３Ａ〜３Ｄと現像器２Ａ〜２Ｄとの距離の調整するよう報知すればよい。これにより、画像形成装置１００のメンテナンス者に、エンジン部１１０の調整方法を知らせることができる。

実施形態３に係る画像形成装置１００は、所定条件に到達するまでキャリブレーション処理を繰り返し実行する。記憶部２１０は、各種パラメータのそれぞれの上限値と下限値とをさらに記憶する。制御部２００は、図Ｓ１５の処理において、読み取った画像パターン３０２に不具合が生じなくなるまで、Ｓ１２〜Ｓ１６の処理を繰り返し実行する。制御部２００は、各種パラメータが上限値又は下限値に到達しても、Ｓ１５の処理で読み取った画像パターン３０２に不具合が生じる場合には、エラーを報知して処理を終了する。

これにより、画像形成装置１００は、読み取った画像パターン３０２に不具合が生じなくなるまで、エンジン部１１０の動作を設定するパラメータを調整することで、エンジン部１１０によって生じる画質不良を確実に改善できる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１…露光ユニット
２Ａ〜２Ｄ…現像器
３Ａ〜３Ｄ…感光体ドラム
５Ａ…帯電器
９０…読取部
１００…画像形成装置
１１０…エンジン部
２００…制御部
２１０…記憶部
３００…画像データ
３０１、３０２…画像パターン

Claims (2)

1. 感光体の表面を帯電させる帯電器、前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光ユニット、及び前記静電潜像をトナー像に顕像化する現像器を含むエンジン部を備える画像形成装置に対して、制御部が、
   濃度が一定の１以上の画像パターンの組合せである第１画像パターンが前記画像形成装置によって印刷された用紙から前記第１画像パターンを読み取る第１ステップと、
   前記第１ステップで読み取った前記第１画像パターンに基づいて前記エンジン部の動作を設定するパラメータの調整を行う第２ステップと、を実行し、
   前記第１画像パターンは、ドット画像を含み、
   前記第２ステップは、前記第１ステップで読み取った前記ドット画像にドットが存在するか否かに応じて前記エンジン部の動作を設定するパラメータの調整を行う画像調整方法。
2. 用紙から画像を読み取る読取部と、
   濃度が一定の１以上の画像パターンの組合せである第１画像パターンを印刷するための画像データを記憶する第１記憶部と、
   感光体の表面を帯電させる帯電器、前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光ユニット、及び前記静電潜像をトナー像に顕像化する現像器を含むエンジン部と、
   前記エンジン部の動作を設定するパラメータを記憶する第２記憶部と、
   前記エンジン部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記第１画像パターンが前記エンジン部によって印刷された用紙から前記第１画像パターンを読み取る第１工程と、前記読取部が読み取った前記第１画像パターンに基づいて前記エンジン部の動作を設定するパラメータを調整する第２工程と、を実行し、さらに、
   前記第１画像パターンは、ドット画像を含み、
   前記第２工程は、前記第１工程で読み取った前記ドット画像にドットが存在するか否かに応じて前記エンジン部の動作を設定するパラメータの調整を行う画像形成装置。