JP4650628B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像の状態を検査する画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。

画像形成装置によって記録媒体に形成された画像を読取り、形成された画像に欠陥が生じているか否かを判定し、欠陥が生じている場合には、欠陥が除去されるように画像形成装置の記録条件を再設定することは公知である（特許文献１）。

特開平１１−１０９８０７号公報

しかしながら、記録媒体に形成された画像を読取ることによって得られた画像データを全て記憶すると、画像データを記憶するために必要なメモリの容量が大きくなってしまうという問題があった。上記従来例においては、画像を読取ることによって得られた画像データを記憶するために必要なメモリ容量を削減することについて、何ら開示されていない。

そこで、本発明は、メモリを効率的に利用して、画像の状態を検査することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、画像を出力する出力手段と、この出力手段の出力画像の状態に対する検査条件を取得する検査条件取得手段と、前記出力手段が出力する画像を読取る読取手段と、前記検査条件取得手段が取得した検査条件に応じて、前記読取手段が読取った画像に基づく画像データを記憶する記憶手段とを有する画像形成装置にある。即ち、検査条件取得手段が取得する検査条件に応じて、記憶手段が記憶する画像データの量が切り換えられるので、記憶手段を効率的に利用して、画像の状態を検査することができる。

また、本発明の第２の特徴とするところは、画像を出力する出力手段と、この出力手段の出力画像の状態に対する検査条件を取得する検査条件取得手段と、前記出力手段が出力する画像を読取る読取手段と、前記検査条件取得手段が取得した検査条件に応じて、前記読取手段が読取った画像に基づく画像データを記憶する記憶手段と、この記憶手段が記憶する画像データに基づいて、前記出力手段が出力する画像を補正する補正手段とを有する画像形成装置にある。即ち、検査条件取得手段が取得する検査条件に応じて、記憶手段が記憶する画像データの量が切り換えられるので、記憶手段を効率的に利用して画像の状態を検査し、画像を補正することができる。

好適には、前記検査条件取得手段は、前記出力手段が出力する画像に生じる面内むら乃至すじを検査するための条件を取得する。

また、好適には、前記検査条件取得手段は、画像データの色数、解像度、限定範囲及びビット数の少なくともいずれかにより限定される検査条件を取得する。したがって、記憶手段が画像データを記憶するために必要な記憶容量を削減することができ、記憶手段を効率的に利用して、画像の状態を検査することができる。

また、本発明の第３の特徴とするところは、画像を出力し、出力した画像の状態に対する検査条件を取得し、出力した画像を読取り、取得した検査条件に応じて、読取った画像に基づく画像データを記憶する画像形成方法にある。

また、本発明の第４の特徴とするところは、画像を出力し、出力した画像の状態に対する検査条件を取得し、出力した画像を読取り、取得した検査条件に応じて、読取った画像に基づく画像データを記憶し、記憶した画像データに基づいて画像を補正する画像形成方法にある。

本発明によれば、メモリを効率的に利用して、画像の状態を検査することができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、ユーザインターフェイス（ＵＩ）部１１、制御部１２、露光装置１３、複数の画像形成ユニット１４、中間転写ベルト１６、記録媒体トレイ１７ａ〜１７ｄ、記録媒体搬送路１８、定着器１９及び画像読取部２０を有し、ユーザの操作に応じて、図示しないコンピュータ又はサーバなどのＤＦＥ（Digital Front End）からＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（黒）の画像データを取得して、用紙などの記録媒体に画像を印刷する。なお、画像形成装置１０は、システムとしてはネットワークを介して接続されるコンピュータやその他の端末装置を含むことがあり、ＵＩ部１１及び制御部１２がシステムのいずれかに配置されている。

画像形成装置１０の上部には、露光装置１３が配置されている。露光装置１３は、図示しない光源及びレンズ等を含み、制御部１２から入力される画像データに応じてＹＭＣＫの色ごとに変調したレーザ光を露光装置１３の下方に配置された複数の画像形成ユニット１４に対してそれぞれ出力する。

複数の画像形成ユニット１４は、カラー画像を構成する色に対応して配設されている。本例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応して第１の画像形成ユニット１４Ｙ、第２の画像形成ユニット１４Ｍ、第３の画像形成ユニット１４Ｃ及び第４の画像形成ユニット１４Ｋが、中間転写ベルト１６に沿って一定の間隔を空けて水平に配列されている。中間転写ベルト１６は、中間転写体として図中矢印ａの方向に回動する。４つの画像形成ユニット１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋは、制御部１２から入力された画像データに基づいて各色のトナー像を順次形成し、複数のトナー像が互いに重ね合わせられるように中間転写ベルト１６にトナー像を転写（一次転写）する。なお、各画像形成ユニット１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの色の順序は、限定されるものではなく任意である。

記録媒体搬送路１８は、中間転写ベルト１６の下方に配設されている。記録媒体トレイ１７ａ〜１７ｄいずれかから供給された記録媒体は、記録媒体搬送路１８上を搬送され、中間転写ベルト１６上に多重に転写された各色のトナー像が一括して転写（二次転写）され、転写されたトナー像が定着器１９によって定着され、画像読取部２０によって画像を読取られて、矢印ｂの方向に排出される。

次に、画像形成装置１０の構成についてより詳細に説明する。
ＵＩ部１１は、例えばタッチパネルからなる画像形成装置１０に対するユーザインターフェイスであり、ユーザの指示を制御部１２に対して出力するようにされている。

第１の画像形成ユニット１４Ｙ、第２の画像形成ユニット１４Ｍ、第３の画像形成ユニット１４Ｃ及び第４の画像形成ユニット１４Ｋは、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置され、形成する画像の色が異なる他は、ほぼ同様に構成されている。そこで、以下、第１の画像形成ユニット１４Ｙについて説明する。なお、各画像形成ユニット１４の構成は、Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫを付すことにより区別する。

画像形成ユニット１４Ｙは、光走査装置１４０Ｙ及び像形成装置１５０Ｙを有する。
光走査装置１４０Ｙは、露光装置１３から入力されたイエロー（Ｙ）に対応するレーザ光を回転多面鏡１４２Ｙによって偏向走査し、反射ミラー１４４Ｙを介して像形成装置１５０Ｙの感光体ドラム１５２Ｙ上に照射する。
像形成装置１５０Ｙは、矢印ａの方向に沿って所定の回転速度で回転する像担持体としての感光体ドラム１５２Ｙと、この感光体ドラム１５２Ｙの表面を一様に帯電する帯電器１５４Ｙと、感光体ドラム１５２Ｙ上に形成された静電潜像を現像する現像器１５６Ｙと、クリーニング装置１５８Ｙと、除電装置１５９Ｙとから構成されている。感光体ドラム１５２Ｙは、帯電器１５４Ｙにより一様に帯電され、光走査装置１４０Ｙにより照射されたレーザ光により静電潜像を形成される。感光体ドラム１５２Ｙに形成された静電潜像は、現像器１５６Ｙによりイエローのトナーで現像され、中間転写ベルト１６に転写される。なお、トナー像の転写工程の後には、感光体ドラム１５２Ｙに付着している残留トナー及び紙粉等がクリーニング装置１５８Ｙによって除去され、感光体ドラム１５２Ｙが除電装置１５９Ｙにより除電される。
他の画像形成ユニット１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋも、上記と同様に、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の各色のトナー像を形成し、形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１６に転写する。

中間転写ベルト１６は、ドライブロール１６０と、アイドルロール１６２と、ステアリングロール１６４と、バックアップロール１６６との間に一定のテンションで掛け回されており、駆動モータ（図示せず）によってドライブロール１６０が回転駆動されることにより、矢印ａの方向に所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト１６は、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等によって接続することにより無端ベルト状に形成されたものである。
また、中間転写ベルト１６には、各画像形成ユニット１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに対向する位置にそれぞれ第１の一次転写ロール１６８Ｙ、第２の一次転写ロール１６８Ｍ、第３の一次転写ロール１６８Ｃ及び第４の一次転写ロール１６８Ｋが配設され、感光体ドラム１５２Ｙ、１５２Ｍ、１５２Ｃ、１５２Ｋ上に形成された各色のトナー像は、これらの一次転写ロール１６８により中間転写ベルト１６上に多重に転写される。

記録媒体搬送路１８には、記録媒体トレイ１７ａ〜１７ｄそれぞれから記録媒体を取り出す給紙ローラ１８０と、記録媒体搬送用のローラ対１８２と、記録媒体を既定のタイミングで二次転写位置に搬送するレジストロール１８４とが配設される。
また、記録媒体搬送路１８上の二次転写位置には、バックアップロール１６６に圧接する二次転写ロール１８６が配設されており、中間転写ベルト１６上に多重に転写された各色のトナー像は、この二次転写ロール１８６による圧接力及び静電気力で記録媒体上に二次転写される。各色のトナー像が転写された記録媒体は、定着器１９へと搬送される。
定着器１９は、各色のトナー像が転写された記録媒体に対して熱と圧力とを加えることにより、トナーを記録媒体に定着させる。

画像読取部２０は、画像をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青紫）に分解して読取る例えば密着型のイメージセンサであり、画像形成装置１０が印刷したテスト画像を読み取り、テスト画像を構成するＲＧＢの画像データを制御部１２に対して出力する。画像読取部２０は、縮小光学系からなる読取ヘッドなどであってもよい。

制御部１２は、ＣＰＵ１２０、画像信号変換部１２２、テスト画像データ発生回路１２４及び選択器１２６を有し、ＵＩ部１１を介して入力されるユーザの指示に応じて、ＤＦＥから取得したＣＭＹＫ各色の画像データを処理し、露光装置１３に対して出力すると共に、画像形成装置１０を構成する各部を制御する。

ＣＰＵ１２０は、画像形成装置１０を構成する各部を制御するようにされている。また、ＣＰＵ１２０は、ＵＩ部１１を介して入力されるユーザの指示に応じて、画像信号変換部１２２から例えば画像読取部２０で読取ったＲＧＢの画像データを取得し、例えば画像の面内むら乃至すじを検出し、画像に面内むら乃至すじが生じないようにＣＭＹＫ各色の濃度を補正する補正量を算出し、算出した補正量から面内むら乃至すじを補正するための変換テーブル（補正パラメータ）を生成し、画像信号変換部１２２に対して出力する。
なお、ＲＧＢの濃度値に対応するＣＭＹの濃度値は、予め設定されている。

画像信号変換部１２２は、例えばＦＩＦＯ及び不揮発性メモリなどからなる記憶部１２８を含み、ＣＰＵ１２０の制御に応じて、図示しないコンピュータ又はサーバなどのＤＦＥからＣＭＹＫ各色の画像データを取得し、ＣＰＵ１２０から受入れる各色ごとの補正パラメータに応じて画像データを濃度変換し、選択器１２６に対して出力する。また、画像信号変換部１２２は、画像読取部２０が読取った画像データを、ＣＰＵ１２０から入力される指示（モード切替指示）に応じて記憶し、記憶した画像データをＣＰＵ１２０からのアクセスに応じて出力する。
なお、画像信号変換部１２２がＣＰＵ１２０から受入れる補正パラメータの記憶、及び画像読取部２０から受入れる画像データの記憶には、記憶部１２８が兼用されている。

図２は、ＣＰＵ１２０が記憶部１２８に対して出力するモード切替指示の組み合わせを示す図表である。ＣＰＵ１２０が切換を指示するモード（補正モード）として、記憶部１２８が記憶すべき画像データの色数、解像度、記憶画像範囲及びビット数（階調数）を限定する画像の補正条件を組合わせた面内むら補正モードとすじ補正モードとが設けられている。ＣＰＵ１２０が面内むら補正モードを示すモード切替指示を記憶部１２８に対して出力すると、記憶部１２８は、色数が３色（ＲＧＢ）であり、解像度変換を伴なって、解像度が１００ｄｐｉである画像データを記憶する。また、ＣＰＵ１２０がすじ補正モードを示すモード切替指示を記憶部１２８に対して出力すると、記憶部１２８は、色数が１色（ＲＧＢのいずれか）であり、解像度変換を伴なって、解像度が２００ｄｐｉである画像データを記憶する。さらに、面内むら補正モード及びすじ補正モードのいずれにおいても、画像に対する記憶範囲（限定範囲）及びビット数を限定する補正条件を組合わせることができるようにされている。

テスト画像データ発生回路１２４（図１）は、ＣＭＹＫ各色ごとのテスト画像を形成するためのテスト画像データを発生させ、選択器１２６に対して出力する。
図３は、テスト画像データ発生回路１２４が発生させたテスト画像データに応じて画像形成ユニット１４が形成するテスト画像のパターンを示す図であって、（Ａ）はＣＭＹＫいずれか１色又は三次色（ＣＭＹからなるグレーなど）のための第１のパターンであり、（Ｂ）はＹＭＣを順に並べた第２のパターンである。図３に示すように、テスト画像は、第１のパターン及び第２のパターンいずれにおいても、主走査方向に濃度が均一に設定され、互いに濃度が異なる複数の領域が副走査方向に低濃度から高濃度の順に並ぶように配置されている。また、テスト画像は、副走査方向に濃度が均一に設定され、互いに濃度が異なる複数の領域が主走査方向に低濃度から高濃度の順に並ぶように配置された画像であってもよい。

選択器１２６（図１）は、画像形成装置１０がＤＦＥから取得したＣＭＹＫ各色の画像データに応じて画像を印刷するモード（通常印刷モード）、又は印刷される画像の面内むら乃至すじを補正するためのモード（テストモード）のいずれのモードで動作すべきかを示す設定を、ＵＩ部１１などを介して取得し、取得した設定に応じて選択した画像データを露光装置１３に対して出力する。つまり、選択器１２６は、通常印刷モードで動作すべき設定を取得した場合には画像信号変換部１２２から入力された画像データを選択して出力し、テストモードで動作すべき設定を取得した場合にはテスト画像データ発生回路１２４から入力されたテスト画像データを選択して出力する。

次に、画像の面内むら乃至すじを補正するために、画像形成装置１０が補正パラメータを生成する処理について詳述する。
図４は、画像の面内むら乃至すじを補正するために、画像形成装置１０が補正パラメータを生成する処理を示す概念図である。
図５は、画像の面内むら乃至すじを補正するために、画像形成装置１０が補正パラメータを生成する処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
図４に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、ＣＰＵ１２０は、画像の濃度に対する補正条件に対応する補正モードを示す指示をＵＩ部１１を介して取得する。

ステップ１０２（Ｓ１０２）において、ＣＰＵ１２０は、選択器１２６及び画像形成ユニット１４などに対し、テスト画像を出力するように指示する。

ステップ１０４（Ｓ１０４）において、画像形成ユニット１４は、テスト画像を出力する。

ステップ１０６（Ｓ１０６）において、画像読取部２０は、テスト画像を読取り、テスト画像を分解したＲＧＢの画像データを記憶部１２８に対して出力する。

ステップ１０８（Ｓ１０８）において、記憶部１２８は、画像読取部２０が出力したＲＧＢの画像データを、ＣＰＵ１２０が出力するモード切替指示に応じて限定して記憶する。

ステップ１１０（Ｓ１１０）において、ＣＰＵ１２０は、記憶部１２８が記憶している画像データを取得し、取得した画像データを補正モードに応じて検査（面内むら乃至すじを検出）する。

ステップ１１２（Ｓ１１２）において、ＣＰＵ１２０は、検出した面内むら乃至すじを補正するための補正パラメータを生成する。

ステップ１１４（Ｓ１１４）において、記憶部１２８は、ＣＰＵ１２０が生成した補正パラメータを記憶する。

このように、ＣＰＵ１２０がモード切替指示によって記憶部１２８が記憶すべき画像データを限定する補正条件を切替えるので、記憶部１２８の記憶容量を画像の補正目的に応じて効率的に利用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面図である。 ＣＰＵが記憶部に対して出力するモード切替指示の組み合わせを示す図表である。 テスト画像データ発生回路が発生させたテスト画像データに応じて画像形成ユニットが形成するテスト画像のパターンを示す図であって、（Ａ）はＣＭＹいずれか１色又は三次色（ＣＭＹからなるグレーなど）のための第１のパターンであり、（Ｂ）はＹＭＣを順に並べた第２のパターンである。 画像の面内むら乃至すじを補正するために、画像形成装置が補正パラメータを生成する処理を示す概念図である。 画像の面内むら乃至すじを補正するために、画像形成装置が補正パラメータを生成する処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１１ ＵＩ部
１２ 制御部
１２０ ＣＰＵ
１２２ 画像信号変換部
１２４ テスト画像データ発生回路
１２６ 選択器
１２８ 記憶部
１３ 露光装置
１４Ｙ 第１の画像形成ユニット
１４Ｍ 第２の画像形成ユニット
１４Ｃ 第３の画像形成ユニット
１４Ｋ 第４の画像形成ユニット
１６ 中間転写ベルト
１７ａ〜１７ｄ 記録媒体トレイ
１８ 記録媒体搬送路
１９ 定着器
２０ 画像読取部

Claims (4)

1. 画像を出力する出力手段と、
   前記出力手段が出力する画像に生じる面内むら、または、すじを検査するための、画像データの色数、解像度、限定範囲およびビット数の少なくともいずれかにより限定される検査条件を取得する検査条件取得手段と、
   前記出力手段が出力する画像を読取る読取手段と、
   前記読取手段が読取った画像に基づく画像データの色数、解像度、限定範囲およびビット数の少なくともいずれかを、前記検査条件取得手段が取得した検査条件に応じて予め定められた値に限定して記憶する記憶手段と
   を有する画像形成装置。
2. 前記記憶手段が記憶する画像データに基づいて、前記出力手段が出力する画像を補正する補正手段
   をさらに有する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 画像を出力し、
   出力する画像に生じる面内むら、または、すじを検査するための、画像データの色数、解像度、限定範囲およびビット数の少なくともいずれかにより限定される検査条件を取得し、
   出力した画像を読取り、
   読取った画像に基づく画像データの色数、解像度、限定範囲およびビット数の少なくともいずれかを、取得した検査条件に応じて予め定められた値に限定して記憶する
   画像形成方法。
4. 記憶した画像データに基づいて画像を補正する
   請求項３に記載の画像形成方法。
   

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