JPH08230234A - 印字装置 - Google Patents

印字装置

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JPH08230234A
JPH08230234A JP6683795A JP6683795A JPH08230234A JP H08230234 A JPH08230234 A JP H08230234A JP 6683795 A JP6683795 A JP 6683795A JP 6683795 A JP6683795 A JP 6683795A JP H08230234 A JPH08230234 A JP H08230234A
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JP6683795A
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Inventor
Hiroyuki Inoue
弘之 井上
Kazuyoshi Yoshida
一義 吉田
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Data Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 媒体の種類の変化や経年変化にかかわらず一
定の濃度を得る。 【構成】 階調データ制御部20aは、テスト印字パタ
ーンを印字するよう指示を行う。濃度センサ11は、媒
体に実際に印字されたテスト印字パターンの濃度を読取
る。階調データ制御部20aは、濃度センサ11で読取
られた媒体上の濃度のうち、設定最低濃度から設定最高
濃度までの間を、必要とする階調数で分割してサンプリ
ング階調データし、このサンプリング階調データとテス
ト印字パターンの階調との対応関係に基づき、印字装置
に入力される階調データに対して階調補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、印字装置における階調
印字濃度を最適化する構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】今日、印字装置として、電子写真方式や
ワイヤドットインパクト方式あるいは熱転写方式といっ
たように、種々の印字装置が用いられている。このよう
な印字装置では、ある濃度で印字を行おうとした場合、
その濃度に対応した一定の印加エネルギまたは印字パタ
ーンで印字を行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような印字装置では、入力するデータに対する印字濃度
の制御が固定されているため、経年変化等によっては濃
度が変化してしまうことがあった。例えば、電子写真方
式の印字装置では、トナーの残量、感光ドラムの経年変
化、記録媒体の厚さや質等の種類によって、一定の印字
濃度を得ることは困難であった。即ち、ある濃度で印字
するための印字データを与えても、上記のような経年変
化や記録媒体の種類によっては、所定の濃度が得られな
い場合があった。従って、このような点から、記録媒体
の種類や経年変化等にかかわらず、一定の濃度が得られ
る印字装置の実現が望まれていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の印字装置は、前
述の課題を解決するために、複数の階調を備えたテスト
印字パターンのデータを用いて媒体への印字を行って、
これを濃度センサで読取り、この読取った濃度とテスト
印字パターンの階調との関係に基づいて、入力される階
調データで印字した場合に、予め設定した濃度となるよ
う階調補正を行うようにしたものである。
【0005】
【作用】本発明の印字装置においては、先ず、テスト印
字パターンのデータによって媒体への印字を行う。次
に、濃度センサが媒体上に印字されたテスト印字パター
ンの濃度を読取る。階調データ制御部は、濃度センサが
読取ったテスト印字パターンの濃度と、入力したテスト
印字パターンの階調との関係から、階調補正のためのデ
ータを求め、このデータに基づいて入力される階調デー
タの補正を行う。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図1は本発明の印字装置の実施例1を示す機
能ブロック図であるが、これに先立ち、印字装置の一例
として電子写真方式印字装置の構造を説明する。
【0007】図2は、電子写真方式印字装置の概略構成
図である。図において、1は感光体としての感光ドラ
ム、2はこの感光ドラム1の表面を負に帯電させるため
のチャージローラであり、負の高電圧が印加されてい
る。3は、ライン状にLED(発光ダイオード)素子が
並べられたLEDヘッドであり、選択的にLEDを発光
させることにより、帯電した感光ドラム1上に静電潜像
を形成させるものである。尚、本実施例のLEDヘッド
3は、複数ビットの入力により、濃度階調が表現可能な
階調ヘッドであり、ドット毎に印加するエネルギ量を変
化させることができるものであるが、この詳細について
は図1の構成において後述する。
【0008】4は、現像ユニットであり、トナーを帯電
させて現像ローラ5に供給し、更に、この現像ローラ5
のトナーを感光ドラム1上に供給して感光ドラム1上の
静電潜像を可視像にする機能を有している。また、現像
ローラ5にも負の高電圧が印加されている。6は、転写
ローラ(転写器)であり、正の高電圧が印加され、感光
ドラム1に形成されているトナー像を正の電界により、
記録媒体である用紙7側に転写するためのものである。
【0009】8は、用紙7aが格納された用紙カセッ
ト、9はホッピングローラ、10a,10bはレジスト
ローラであり、これらの構成は、ホッピングローラ9を
回転させて用紙7aを用紙カセット8から繰り出し、レ
ジストローラ10a,10bにより更に用紙7を送り続
けるものである。11は濃度センサであり、発光素子と
受光素子からなり、用紙7への転写部の下流側に設けら
れ、用紙7上のトナー濃度を測定するためのセンサであ
る。また、12a,12bは用紙7上に形成されたトナ
ー像を高温で溶解し、用紙7上に定着させるためのヒー
トローラである。更に、13はスタッカであり、用紙7
がヒートローラ12a,12bでの定着後に排出されて
用紙7bとして格納される用紙格納部である。
【0010】次に、本発明の印字装置として、電子写真
方式印字装置における制御構成の実施例1を図1を用い
て説明する。 《実施例1》図1に示す印字装置は、制御部20、イン
タフェース線21、濃度センサ11、A/Dコンバータ
22、操作部23、LEDヘッド制御部24、LEDヘ
ッド3、モータ制御部25、モータ26、高圧制御部2
7、高圧電源28,29、チャージローラ2、現像ロー
ラ5、D/Aコンバータ30、高圧電源31、データ変
換メモリ32、転写ローラ6からなる。
【0011】制御部20は、マイクロプロセッサ、RO
M、RAM、タイマ等からなり、印字装置としての各部
の制御を司るものであり、階調データ制御部20aを備
えている。また、メモリ20bは、RAMやROMから
なるメモリを示している。ここで、階調データ制御部2
0aは、複数の階調からなるテスト印字パターンのデー
タを用いて媒体への印字を行い、この印字による濃度セ
ンサ11で読取られた媒体上のテスト印字パターンの濃
度のうち、予め決められた設定最低濃度から設定最高濃
度までの間を、必要とする階調数で分割してサンプリン
グ階調データとし、このサンプリング階調データとテス
ト印字パターンのデータの階調との対応関係に基づき、
階調補正を行う機能を有している。尚、この階調データ
制御部20aは、マイクロプロセッサと、このマイクロ
プロセッサが実行するソフトウェアで形成されているも
のである。
【0012】インタフェース線21は、印字装置の外部
から記録データを入力するためのインタフェース線であ
る。A/Dコンバータ22は、濃度センサ11により検
出されたアナログ値の濃度情報をディジタル値に変換す
るためのものである。また、操作部23は、複数のキー
等からなり、電子写真方式印字装置としての各種の設定
や、後述するテスト印字動作の指示等を行うための操作
部である。
【0013】LEDヘッド制御部24は、制御部20の
メモリ20bから読出された記録データをLEDヘッド
3に転送できる階調データ形式に変換し、更に、LED
ヘッド3を1ライン毎に一定時間駆動するものである。
また、LEDヘッド制御部24からLEDヘッド3に
は、複数のデータ入力線が接続され、これら入力線のい
ずれかをオンすることによって、1ドット毎に濃度階調
が可能なようになっており、この濃度階調について以下
説明する。
【0014】図3は、濃度階調の説明図であり、(a)
は複数のストローブ信号、(b)は複数のストローブ信
号の組合せによる感光ドラム1の潜像電位を示してい
る。今、LEDヘッド3には、データ入力線A、B、
C、D、E、…が接続されており、それぞれが、1、
2、4、8、16マイクロのストローブ信号を与えるよ
う構成されているとする。従って、各データ入力線を複
数ビットに対応させた場合、その複数ビットのうち、ど
れをオンするかによってリニアなストローブの組合せを
実現することができる。そして、これにより、(b)に
示すように感光部の潜像電位を変えることができる。例
えば、(b)において、潜像電位s1はデータ入力線A
がオン、同様に、s2=A+B、s3=C、s4=A+
C、s5=B+Cといったように潜像電位を変化させる
ことができる。即ち、潜像電位を変化させることは、そ
のドット上にのってくるトナーの量を制御することであ
り、従って、ドット毎の濃度階調を実現することができ
るのである。
【0015】尚、本実施例では、異なるストローブ信号
をそれぞれ複数のデータ入力線からLEDヘッド3に与
えるようにしたが、データ入力線を1組とし、このデー
タ入力線を介して種々の異なるストローブ信号を与える
ようにしてもよい。
【0016】モータ制御部25は、I/Oポート、モー
タドライバから構成され、制御部20の指示により、複
数のモータ26を回転させ、ポッピングローラ9やレジ
ストローラ10a,10b、感光ドラム1、ヒートロー
ラ12a,12b等をギヤ列を介して回転させるもので
ある。高圧制御部27は、チャージローラ2および現像
ローラ5に接続されている高圧電源28,29を制御部
20の指示によりオン/オフする機能を有している。D
/Aコンバータ30は、制御部20から指示されるディ
ジタル値をアナログの直流電圧に変換するものであり、
高圧電源31はD/Aコンバータ30の出力電圧に応じ
て高電圧を制御して転写ローラ6に供給するためのもの
である。データ変換メモリ32は、EEPROM等の不
揮発性メモリからなり、階調補正データを格納するため
のメモリである。尚、この階調補正データに関しては後
述する。
【0017】次に、本実施例の動作を説明する。本実施
例におけるテスト印字の動作は、装置電源オン直後の1
枚目の印字時、または操作部23による特定のキー、あ
るいは他の機能のキーを複数組み合わせて指示を行うも
のである。ここでは、テスト印字動作を説明する。先
ず、制御部20のメモリ20bには予めテスト印字パタ
ーンを出力するためのテスト階調データが格納されてい
る。
【0018】図4は、テスト印字パターンの説明図であ
る。このテスト印字パターンは、印字開始位置PS から
印字終了位置PE までの間に濃度センサ11で濃度を測
定するのに十分な幅(ライン数LW )を持った帯状のも
のであり、印字開始位置PS からデジタル的に濃度デー
タをn階調まで変化させたものである。
【0019】図5は、濃度データと実際に印字される濃
度との関係を示した説明図である。図5において、実線
が基準となる濃度データと実際の濃度との関係を示
し、また、トナーの残量、感光ドラム1の経年変化、記
録媒体の種類等の条件が変わった場合の濃度を破線、
で示す。ここで、破線の場合は基準データに対し
て、濃度が濃い場合であり、破線の場合は濃度が薄い
場合である。図から明かなように、条件が変化すると、
同じ濃度データで印字を行っても、濃度が濃くなる場合
(=)と薄くなる場合(=)とがある。そこで、各
条件の時に、印字に必要な階調数が得られるよう、テス
ト印字パターンの設定最高濃度(O.D.H)と、設定
最低濃度(O.D.L)との間を必要階調数で等分割し
て階調データを得る。
【0020】図6は、上述した必要階調数を得る方法の
説明図である。先ず、図5におけるのように曲線の傾
きが急な場合は、O.D.HとO.D.Lとの間でデー
タのサンプリングを細かくし、のようにその傾きが緩
やかな場合はサンプリングを粗く行う。このようにし
て、必要な階調数の階調データを得る。
【0021】次に、本実施例の印字装置のテスト印字動
作をフローチャートに沿って更に説明する。図7は、そ
のテスト印字動作のフローチャートである。尚、このテ
スト印字動作に入る場合、用紙7は予め印字開始位置ま
で搬送されているものとする。
【0022】先ず、初期セットとして、印字ライン数の
クリアを行うと共に(ステップS1)、濃度データの初
期値、ここでは“0”をセットする(ステップS2)。
次に、1ラインの印字を行い(ステップS3)、その
後、濃度センサ11で印字結果の濃度を測定する(ステ
ップS4)。そして、一つの階調はLW ライン分印字す
る(ステップS5→ステップS3→ステップS4→ステ
ップS5のループ)。ステップS5において、LW ライ
ンの印字が終了すると、LW 回測定された濃度は平均さ
れてメモリ20bに格納される(ステップS6)。そし
て、これをn階調データの全てを行う。即ち、ステップ
S7において、頁エンドであるか否かを判定し、頁エン
ドでない場合は対象の階調データを+1し(ステップS
8)、ステップS3に戻って1ライン印字からの処理を
繰り返す。
【0023】次に、ステップS7において、全ての階調
データの読取り処理が終了した場合は、上述したよう
に、最低設定濃度(O.D.L)と最高設定濃度(O.
D.H)間を等間隔サンプリングし(ステップS9)、
このサンプリングした階調データをデータ変換メモリ3
2に格納する(ステップS10)。
【0024】図8は、オリジナル階調データとサンプリ
ング階調データとの関係を示す説明図である。図示のよ
うに、サンプリングされる階調データは、全階調数nの
うちの一部を使用するため、オリジナル階調データOD
0 〜ODn とサンプリング階調データODS0〜ODSxと
は一対一に対応しなくてもよく、必要な階調数となるよ
うデータを丸めて使用する。
【0025】図9は、印字位置と濃度センサ11の出力
との関係を示す説明図である。濃度センサ11は、印字
開始位置PS からデータ0を出力し始め印字終了位置P
E でデータnまで出力する。ここで、濃度センサ11の
出力と濃度との関係は一対一の対応が既に分かっている
ため、直ぐに変換できる。また、読込んだ濃度センサ1
1の出力SX (S0 〜Sn )に対して濃度O.Dx
(O.D0 〜O.Dn )が制御部20のメモリ20bに
格納されており、Sx が読取れればO.Dxはいくつか
が判別されるようになっている。
【0026】このようにしてテストパターンを印字し、
それを濃度センサ11で読取ることにより、印字データ
を補正するための階調データが得られる。この階調デー
タにオリジナルデータを変換した後、印字を行えば、精
度の高い階調表現の画像を得ることができる。
【0027】尚、上記実施例1では、入力する階調デー
タを変換する場合、データ変換メモリ32のサンプリン
グ階調データを用いたハードウェア変換を行ったが、こ
れに限定されるものではなく、制御部20によるソフト
ウェア変換で行ってもよい。
【0028】以上のように上記実施例1によれば、濃度
階調が表現可能なLEDヘッド3を用いた電子写真方式
の印字装置において、テスト印字パターンの印字結果か
ら階調補正データを求めるようにしたので、トナーの残
量や感光ドラム1の経年変化あるいは用紙7の種類が異
なっても一定した濃度で印字を行うことができる。
【0029】次に、印字媒体への階調表現を2値のLE
Dヘッドを用いて行う印字装置の例を実施例2として次
に説明する。 《実施例2》図10は、実施例2による印字装置の制御
構成を示す構成図である。この実施例2が実施例1と異
なる点は、LEDヘッド3aが2値データを使用する2
値ヘッドで構成されていることである。但し、外部から
受信する画像データは、多値データであるため、これを
ディザ方式や誤差拡散方式で処理することにより、面積
階調方式の階調表現を行うよう構成されている。従っ
て、多値から2値へのデータ変換を行う多値/2値変換
部33を備え、LEDヘッド制御部24aは、この多値
/2値変換部33からの変換データによってLEDヘッ
ド3aを制御するよう構成されている。また、他の各構
成については、上記実施例1と同様であるため、対応す
る部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0030】このように構成された印字装置では、テス
トパターン印字を行う場合、上記実施例1と同様に行う
が、印字データをLEDヘッド3aに転送する前に、多
値/2値変換部33が多値→2値変換を行い、これをL
EDヘッド制御部24aがLEDヘッド3aに与える。
そして、図7で示した動作と同様に補正階調データを算
出し、これをデータ変換メモリ32に格納する。尚、こ
の多値→2値変換も、多値/2値変換部33によるハー
ドウェア変換ではなく、制御部20によるソフトウェア
変換で行ってもよい。
【0031】以上のように、上記実施例2では、LED
ヘッド3aが2値ヘッドである場合でもデータ補正を行
うことができるため、一般的なLEDヘッドを有する印
字装置であっても実施例1と同様に、安定した階調印字
を行うことができる。
【0032】次に、カラー印字を行う印字装置の場合を
実施例3として説明する。 《実施例3》カラー印字を行う場合は、上記各実施例に
おける濃度センサ11を、R(赤)、G(緑)、B
(青)、K(黒)用のセンサによって構成する。図11
は、このカラー印字を行う場合の主要部の構成図であ
る。図において、濃度センサ11r、11g、11b、
11kは、それぞれレッド領域の感度を持つセンサ、グ
リーン領域の感度を持つセンサ、ブルー領域の感度を持
つセンサ、全領域の感度を持つセンサである。そして、
これらの読取り出力は、A/Dコンバータ22を介して
制御部20に入力されるよう構成されている。その他の
構成は、公知のカラー印字装置の構成であるため、その
説明は省略する。
【0033】また、このようなカラー印字装置における
テスト印字パターンは、上記の濃度センサ11r、11
g、11b、11kに対応した4色となる。図12は、
このテスト印字パターンの説明図である。即ち、図4で
示したように、印字開始位置PS から印字終了位置PE
まで、イエロー(y0〜yn)、マゼンダ(m0〜m
n)、シアン(c0〜cn)、ブラック(bk0〜bk
n)がn階調分印字されるようになっている。
【0034】そして、このようなテスト印字パターンを
用い、上記実施例1、2と同様にテスト印字を行う。こ
の場合、濃度データと濃度の関係は、ブラック(bk)
の場合は図5と同様であるが、イエロー(y)、マゼン
ダ(m)、シアン(c)の場合は、レッド(r)、グリ
ーン(g)、ブルー(b)の2次色であるため、yは濃
度センサ11b(ブルー)の、mは濃度センサ11g
(グリーン)の、cは濃度センサ11r(レッド)のイ
ンバートデータを用いる。即ち、色彩学的に、イエロー
の濃度が濃くなっていくということはブルーの反射が落
ちていくということである。また、mとg、cとrの関
係も同様である。このようにすれば、曲線の傾きは逆と
なるが、黒と同じデータが得られる。これから最高濃度
と最低濃度を求めてインバートすれば、階調データが得
られる。図13に、この一例を示す。
【0035】このように、各色について、階調補正を行
うことにより、カラー印字装置であっても、上記実施例
1、2と同様に安定したカラー階調印字を行うことがで
きる。
【0036】また、上記各実施例においては、濃度セン
サ11、11r、11g、11b、11kの出力に基づ
いて階調補正データを算出するため、これら濃度センサ
11、11r、11g、11b、11kの出力は正確で
あることが必要である。このため、印字されたテストパ
ターンを読取る前に、印字媒体における白レベル検知を
行い、濃度センサ11、11r、11g、11b、11
kの汚れをチェックするよう構成してもよい。
【0037】図14は、この場合の動作フローチャート
の要部である。即ち、用紙7が印字開始位置まで搬送さ
れると、先ず、濃度センサ11、11r、11g、11
b、11kは、用紙7の白レベル検知を行う(ステップ
S11)。ここで、制御部20は予め基準となる白レベ
ルの値を保有しており、濃度センサ11、11r、11
g、11b、11kからの出力を受け取ると、この基準
値との比較を行い(ステップS12)、基準値以下であ
った場合は、図示省略した表示部(オペパネル)に警告
メッセージ等を表示する(ステップS13)。一方、ス
テップS12において、基準値以上の白レベルであった
場合は、図7におけるステップS1に進み、上述した動
作を行うものである。このような構成により、濃度セン
サ11、11r、11g、11b、11kの出力値の信
頼性を向上させることができ、より安定した階調印字を
行うことができる。
【0038】尚、上記各実施例では、印字装置として、
LED方式の電子写真方式印字装置を例にとって説明し
たがこれに限定されるものではなく、レーザビーム方式
の電子写真方式印字装置、更に、この電子写真方式印字
装置以外のドットインパクト方式や熱転写方式あるいは
インクジェット方式といった印字装置で階調印字を行う
ものあれば、同様に適用可能である。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の印字装置
によれば、テストパターンを印字し、実際の印字濃度を
測定して、この測定結果に基づいて階調補正を行うよう
にしたので、用紙の種類や経年変化等にかかわらず、常
に安定した階調印字を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の印字装置の実施例1を示す機能ブロッ
ク図である。
【図2】電子写真方式印字装置の概略構成図である。
【図3】濃度階調の説明図である。
【図4】本発明の印字装置におけるテスト印字パターン
の説明図である。
【図5】濃度データと実際に印字される濃度との関係を
示した説明図である。
【図6】本発明の印字装置における必要階調数を得る方
法の説明図である。
【図7】本発明の印字装置における実施例1のテスト印
字動作のフローチャートである。
【図8】本発明の印字装置におけるオリジナル階調デー
タとサンプリング階調データとの関係を示す説明図であ
る。
【図9】本発明の印字装置における印字位置と濃度セン
サの出力との関係を示す説明図である。
【図10】本発明の印字装置における実施例2の制御構
成を示す構成図である。
【図11】本発明の印字装置における実施例3の主要部
の構成図である。
【図12】本発明の印字装置における実施例3のテスト
印字パターンの説明図である。
【図13】本発明の印字装置における実施例3の濃度デ
ータの求め方の一例を示す図である。
【図14】本発明の印字装置における白レベルを検知す
る場合のフローチャートの要部を示す図である。
【符号の説明】
7 用紙(媒体) 11 濃度センサ 20a 階調データ制御部 32 データ変換メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/00 303 15/043 15/04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 任意の階調データの入力を受けて、当該
    階調データに対応した階調印字を媒体に対して行う印字
    装置において、 前記媒体に実際に印字された濃度を読取る濃度センサ
    と、 複数の階調からなるテスト印字パターンのデータを用い
    て前記媒体への印字を行い、この印字による前記濃度セ
    ンサで読取られた媒体上のテスト印字パターンの濃度
    と、前記テスト印字パターンのデータの階調との対応関
    係に基づき、入力された任意の階調データで印字した場
    合に、予め設定した濃度となるよう当該入力された任意
    の階調データに対して階調補正を行う階調データ制御部
    とを備えたことを特徴とする印字装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の印字装置において、 濃度センサで読取られた媒体上のテスト印字パターンの
    濃度のうち、予め決められた設定最低濃度から設定最高
    濃度までの間を、必要とする階調数で分割してサンプリ
    ング階調データとし、このサンプリング階調データと前
    記テスト印字パターンのデータの階調との対応関係に基
    づき、階調補正を行う階調データ制御部を備えたことを
    特徴とする印字装置。
JP6683795A 1995-03-01 1995-03-01 印字装置 Pending JPH08230234A (ja)

Priority Applications (1)

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JP6683795A JPH08230234A (ja) 1995-03-01 1995-03-01 印字装置

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JP6683795A JPH08230234A (ja) 1995-03-01 1995-03-01 印字装置

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