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カラー画像形成装置 - キヤノン株式会社
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発明の名称 カラー画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−3896(P2007−3896A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−184947(P2005−184947)
出願日 平成17年6月24日(2005.6.24)
代理人 【識別番号】100090538
【弁理士】
【氏名又は名称】西山 恵三
発明者 手塚 大樹 / 秋葉 喜之 / 北村 宏記
要約 課題
本発明は、電気的なレジストレーションずれ補正を行う場合に、簡易にかつ画像の色を考慮して、1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像とを判定する方法を提供することを目的とする。

解決手段
画像のレジストレーションずれ量に基づき1画素単位のレジストレーションずれを補正するべく、座標を変換する座標変換手段と、レジストレーションずれ量と階調変換テーブルに基づき1画素未満のレジストレーションずれを補正するべく、階調を変換する階調変換手段と、画像の特徴を検出し、検出結果に基づき階調変換手段による1画素未満のレジストレーションずれ補正の実施の可否を判定する判定手段を備え、判定手段は対象画素と副走査方向の隣接画素の階調値を比較して1画素未満のレジストレーションずれ補正の実施の可否を判定する。
特許請求の範囲
【請求項1】
各々画像を形成する複数の画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された複数色の画像を順次転写する手段と、
前記画像のレジストレーションずれ量に基づき1画素単位のレジストレーションずれを補正するべく、座標を変換する座標変換手段と、
前記レジストレーションずれ量と階調変換テーブルに基づき1画素未満のレジストレーションずれを補正するべく、階調を変換する階調変換手段と、
画像の特徴を検出し、検出結果に基づき前記階調変換手段による1画素未満のレジストレーションずれ補正の実施の可否を判定する判定手段を備え、
前記判定手段は対象画素と副走査方向の隣接画素の階調値を比較して1画素未満のレジストレーションずれ補正の実施の可否を判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項2】
前記階調変換手段は複数の階調変換テーブルを備え、階調変換時に使用する階調変換テーブルを選択する階調変換テーブル選択手段を備え、前記複数の階調変換テーブルのうち少なくとも一つは1画素未満のレジストレーションずれ補正を無効化する階調変換テーブルであることを特徴とする、請求項1記載のカラー画像形成装置。
【請求項3】
前記判定手段は、対象画素と副走査方向に隣接する画素との階調値の差を算出し、前記階調値の差に基づき画像を二値化し、対象画素を含む所定の領域内にある二値画像において階調値毎の画素数を計測し、前記画素数が所定の閾値以上であった場合に1画素未満のレジストレーションずれ補正を実施しないと判定し、それ以外の画像に対しては実施すると判定することを特徴とする、請求項1,2記載のカラー画像形成装置。
【請求項4】
前記所定の領域は、走査方向に1画素、副走査方向に複数画素で囲まれた領域であることを特徴とする、請求項3記載のカラー画像形成装置。
【請求項5】
前記判定手段は、対象画素と主走査方向に隣接する画素との階調値の差を算出し、前記階調値の差に基づき画像を二値化し、対象画素を含む所定の領域内にある二値画像において階調値毎の画素数を計測し、前記画素数が所定の閾値以上であった場合に1画素未満のレジストレーションずれ補正を実施しないと判定し、それ以外の画像に対しては実施すると判定することを特徴とする、請求項1〜4記載のカラー画像形成装置。
【請求項6】
前記所定の領域は、走査方向に複数画素、副走査方向に1画素で囲まれた領域であることを特徴とする、請求項5記載のカラー画像形成装置。
【請求項7】
前記判定手段は、対象画素の色の次数に基づき、1画素未満のレジストレーションずれ補正の実施の可否を判定することを特徴とする、請求項1〜6記載のカラー画像形成装置。
【請求項8】
前記判定手段は、対象画素が多次色の場合には、1画素未満のレジストレーションずれ補正を実施すると判定することを特徴とする、請求項7記載のカラー画像形成装置。
【請求項9】
前記判定手段は、1画素未満のレジストレーションずれ補正の実施可否の判定条件を、色毎に設定することを特徴とする、請求項1〜8記載のカラー画像形成装置。
【請求項10】
前記判定手段の判定条件は、画像の二値に用いる閾値、1画素未満のレジストレーションずれ補正の実施可否を判定するための画素数の閾値、及び対象画素を含む所定の領域の大きさであることを特徴とする、請求項9記載のカラー画像形成装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数色の現像手段を備え、各現像手段にて形成された複数色の画像を順次転写する手段を備える、所謂タンデム方式のカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、電子写真方式カラー画像形成装置における画像形成スピードの高速化のために、色材の数と同数の現像器及び感光ドラムを備え、画像搬送ベルト上や記録媒体上に順次異なる色の画像を転写するタンデム方式のカラー画像形成装置が増えている。このタンデム方式のカラー画像形成装置においては、レジストレーションずれを生じさせる複数の要因があることが既に知られており、それぞれの要因に対して様々な対処方法が提案されている。
【0003】
その1つの要因が、偏向走査装置のレンズの不均一性や取り付け位置ずれ、偏向走査装置のカラー画像形成装置本体への組み付け位置ずれである。その場合、走査線に傾きや曲がりが生じ、その程度が色毎に異なることで、レジストレーションずれとなる。
【0004】
このレジストレーションずれへの対処方法として特許文献1には、偏向走査装置の組立工程において光学センサを用いて走査線の曲がりの大きさを測定し、レンズを機械的に回転させて走査線の曲がりを調整した後、接着剤で固定する方法が記載されている。
【0005】
特許文献2には、偏向走査装置をカラー画像形成装置本体へ組み付ける工程において光学センサを用いて走査線の傾きの大きさを測定し、偏向走査装置を機械的に傾かせて走査線の傾きを調整した上でカラー画像形成装置本体へ組み付ける方法が記載されている。
【0006】
また特許文献3には、光学センサを用いて走査線の傾きと曲がりの大きさを測定し、それらを相殺するようにビットマップ画像データを補正し、その補正した画像を形成する方法が記載されている。この方法は画像データを処理することで電気的に補正をするため、機械的な調整部材や組立時の調整工程が不要となる点において、特許文献1,2に記載されている方法より安価にレジストレーションずれへ対処することができる。この電気的なレジストレーションずれ補正は、1画素単位の補正と1画素未満の補正に分かれる。1画素単位の補正は、図6に示す様に傾きと曲がりの補正量に応じて画素を1画素単位で副走査方向へオフセットさせる。1画素未満の補正は、図7に示す様にビットマップ画像データの階調値を副走査方向の前後の画素で調整する。1画素未満の補正を実施することにより、1画素単位の補正により生じるオフセットさせた境界における不自然な段差を解消し、画像の平滑化を図ることができる。
【0007】
さらに特許文献4には、前述の電気的なレジストレーションずれ補正の弊害である、1画素未満の補正に伴う細密画像の濃度ムラへの対応策が記載されている。図9を用いて、細密画像の濃度ムラについて説明する。入力画像101は一定の階調値を持つ細線である。入力画像101に対して色ずれ補正を行った画像102を実際に形成すると、入力画像101が一定の画像階調値を持つ画像であるにもかかわらず、色ずれ補正後の出力画像は不均一な濃度の細線画像となる。これは、一般的に電子写真方式の画像形成装置は、画像階調値と実際の画像濃度値の比例関係を保った上で孤立画素を形成することが不得意であることに起因している。こうした細線で構成される細密画像においては、この影響が濃度ムラとして顕著にあらわれる。
【0008】
細密画像の濃度ムラへの対応策の1つは、細密画像に対して1画素未満の補正を行わないことである。具体的には、画像を二値化し、二値化した画像を予め記憶している平滑化判定用パターンと比較し、前記パターンに当てはまる場合には1画素未満の補正を行わず、当てはまらない場合には1画素未満の補正を行う方法が、記載されている。
【特許文献1】特開2002−116394
【特許文献2】特開2003−241131
【特許文献3】特開2004−170755
【特許文献4】特願2005−118983
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、前記従来例では以下のような欠点が有った。
【0010】
レジストレーションずれへの対処方法の1つである電気的なレジストレーションずれ補正において、濃度ムラの弊害が出る細密画像は様々ある。細密画像に対して1画素未満の補正を行わないことは、濃度ムラを防ぐのに有効であるものの、従来例のように弊害が出る細密画像の全てを平滑化判定用パターンとして予め記憶しておくことは、記憶手段の容量の観点において非現実的である。
【0011】
また濃度ムラの程度は、その画像の色によって異なる。従来例の対応方法は画像の色を考慮していないため、却って濃度ムラを目立たせるような補正を行ってしまうこともある。
【0012】
本発明は、電気的なレジストレーションずれ補正を行う場合に、簡易にかつ画像の色を考慮して1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像とを判定する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明は、各々画像を形成する複数の画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された複数色の画像を順次転写する手段と、前記画像のレジストレーションずれ量に基づき1画素単位のレジストレーションずれを補正するべく、座標を変換する座標変換手段と、前記レジストレーションずれ量と階調変換テーブルに基づき1画素未満のレジストレーションずれを補正するべく、階調を変換する階調変換手段と、
画像の特徴を検出し、検出結果に基づき前記階調変換手段による1画素未満のレジストレーションずれ補正の実施の可否を判定する判定手段を備え、前記判定手段は対象画素と副走査方向の隣接画素の階調値を比較して1画素未満のレジストレーションずれ補正の実施の可否を判定することを特徴とする。
【0014】
さらに、前記判定手段は、対象画素の色の次数に基づき、1画素未満のレジストレーションずれ補正の実施の可否を判定することを特徴とする。
【0015】
さらに、前記判定手段は、1画素未満のレジストレーションずれ補正の実施の判定条件を、色毎に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本出願の発明によれば、電気的なレジストレーションずれ補正を行う場合に、簡易にかつ画像の色を考慮して1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像とを判定する方法を提供することが可能となる。このことにより、大幅なコストアップをすることなく、カラー画像形成装置の出力画像の画像品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
(実施例1)
図1は、実施例1の電子写真方式カラー画像形成装置において、静電潜像作成に関係する各ブロックの構成を説明する図である。カラー画像形成装置は画像形成部401と画像処理部402により構成し、画像処理部402でビットマップ画像情報を生成し、それに基づき画像形成部401が記録媒体上への画像形成を行う。
【0018】
図2は、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体28を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置の断面図である。図2を用いて、電子写真方式のカラー画像形成装置における画像形成部401の動作を説明する。
【0019】
画像形成部401は、画像処理部402が処理した露光時間に応じて露光光を駆動し、静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を記録媒体11へ転写し、その記録媒体上の多色トナー像を定着させる。
【0020】
帯電手段は、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のステーション毎に感光体22Y,22M,22C,22Kを帯電させるための4個の注入帯電器23Y,23M,23C,23Kを備える構成で、各注入帯電器にはスリーブ23YS,23MS,23CS,23KSを備えている。
【0021】
感光体22Y,22M,22C,22Kは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光体22Y,22M,22C,22Kを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。
【0022】
露光手段は、感光体22Y,22M,22C,22Kへスキャナ部24Y,24M,24C,24Kより露光光を照射し、感光体22Y,22M,22C,22Kの表面を選択的に露光することにより、静電潜像を形成するように構成している。
【0023】
現像手段は、前記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の現像を行う4個の現像器26Y,26M,26C,26Kを備える構成で、各現像器には、スリーブ26YS,26MS,26CS,26KSが設けられている。なお、各々の現像器26は脱着が可能である。
【0024】
転写手段は、感光体22から中間転写体28へ単色トナー像を転写するために、中間転写体28を時計周り方向に回転させ、感光体22Y,22M,22C,22Kとその対向に位置する一次転写ローラ27Y,27M,27C,27Kの回転に伴って、単色トナー像を転写する。一次転写ローラ27に適当なバイアス電圧を印加すると共に感光体22の回転速度と中間転写体28の回転速度に差をつけることにより、効率良く単色トナー像を中間転写体28上に転写する。これを一次転写という。
【0025】
更に転写手段は、ステーション毎に単色トナー像を中間転写体28上に重ね合わせ、重ね合わせた多色トナー像を中間転写体28の回転に伴い二次転写ローラ29まで搬送し、さらに記録媒体11を給紙トレイ21から二次転写ローラ29へ狭持搬送し、記録媒体11に中間転写体28上の多色トナー像を転写する。この二次転写ローラ29に適当なバイアス電圧を印加し、静電的にトナー像を転写する。これを二次転写という。二次転写ローラ29は、記録媒体11上に多色トナー像を転写している間、29aの位置で記録媒体11に当接し、印字処理後は29bの位置に離間する。
【0026】
定着手段は、記録媒体11に転写された多色トナー像を記録媒体11に溶融定着させるために、記録媒体11を加熱する定着ローラ32と記録媒体11を定着ローラ32に圧接させるための加圧ローラ33を備えている。定着ローラ32と加圧ローラ33は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ34、35が内蔵されている。定着装置31は、多色トナー像を保持した記録媒体11を定着ローラ32と加圧ローラ33により搬送するとともに、熱および圧力を加え、トナーを記録媒体11に定着させる。
【0027】
トナー定着後の記録媒体11は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。
【0028】
クリーニング手段30は、中間転写体28上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間転写体28上に形成された4色の多色トナー像を記録媒体11に転写した後に残った廃トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。
【0029】
レジストレーション検知センサ41は、中間転写体28へ対向する位置に配置されている。中間転写体28上にレジストレーション検知用パッチ64を形成し、パッチの検知タイミングから各色のレジストレーションずれの量を判断する。図3はその一例を示しており、走査方向に3個のレジストレーション検知センサ41a,41b,41cを備え、各センサの真下をC,M,Y,K各色のレジストレーション検知用パッチ64が通過する。図3の様に走査方向の左・中央・右の3箇所でレジストレーションずれを検知することにより、走査線の傾き及び湾曲の大きさがわかる。左右2箇所のみにレジストレーション検知センサ41を備えるカラー画像形成装置も有り、その場合は傾きの大きさのみが分かる。レジストレーション検知センサ41の構成の一例を図4に示す。LEDなどの赤外発光素子51と、フォトダイオードなどの受光素子52、受光データを処理する図示しないICなどとこれらを収容する図示しないホルダーで構成される。受光素子52はトナーパッチからの反射光強度を検出する。図4は正反射光を検出する構成になっているもののそれに限るものではなく、乱反射光を検出しても良い。なお、前記発光素子51と受光素子52の結合のために図示しないレンズなどの光学素子が用いられることもある。
【0030】
図5を用いて、走査線のレジストレーションずれを説明する。301は理想的な走査線であり感光体22の回転方向に対して垂直に走査がおこなわれる。302は感光体22の位置精度や径のずれ、および各色のスキャナ部24における光学系の位置精度に起因する、傾きおよび湾曲が発生した実際の走査線である。このような走査線の傾きおよび湾曲の大きさがC,M,Y,Kの画像ステーション毎に異なるため、中間転写体28上に全色のトナー像を転写した画像においてレジストレーションずれが発生する。本実施例では、主走査方向(X方向)において、印字領域の走査開始位置となるポイントAを基準点として、複数のポイント(ポイントB、ポイントC、ポイントD)で、理想的な走査線301と実際の走査線302の副走査方向のずれ量を測定し、そのずれ量を測定したポイントごとに複数の領域(Pa−Pb間を領域1、Pb−Pc間を領域2、Pc−Pd間を領域3とする)に分割して考え、各ポイント間を結ぶ直線(Lab、Lbc、Lcd)により、各領域の走査線の傾きを近似した。従って、ポイント間のずれ量の差(領域1はm1、領域2はm2−m1、領域3はm3−m2)が正の値である場合、該当領域の走査線は右上がりの傾きを有することを示しており、負の値である場合、右下がりの傾きを有することを示す。
【0031】
次に、図1を用いて、カラー画像形成装置における画像処理部の処理について説明する。
【0032】
画像生成手段404は、不図示のコンピュータ装置等から受信する印刷データより、印刷処理が可能なラスターイメージデータを生成し、RGBデータおよび各画素のデータ属性を示す属性データとして画素毎に出力する。405は色変換手段であり、前記RGBデータを画像形成部402のトナー色にあわせてCMYKデータに変換し、CMKYデータと属性データをビットマップメモリ406へ格納する。ビットマップメモリ406は、印刷処理を行うラスターイメージデータを一旦格納するものであり、1ページ分のイメージデータを格納するページメモリ、または、複数ライン分のデータを記憶するバンドメモリである。
【0033】
408C,408M,408Y,408Kは、走査線の傾き及び湾曲によるレジストレーションずれを補正するレジストレーションずれ補正手段である。レジストレーションずれ補正手段408における処理の詳細は後述する。その後、レジストレーションずれを補正したビットマップ画像は、転送用バッファ414C,414M,414Y,414Kを介し、パルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)手段415C,415M,415Y,415Kにおいてスキャナ部24C,24M,24Y,24K の露光時間へ変換される。
【0034】
次に、本実施例におけるレジストレーションずれの補正方法の詳細について、図1を用いて説明する。大まかな流れは、以下の通りである。
(1)レジストレーションずれ量記憶手段403へレジストレーションずれプロファイル情報413C,413M,413Y,413Kを格納する。
(2)レジストレーションずれプロファイル情報413C,413M,413Y,413K及びエンジンプロファイル情報412に基づき、レジストレーションずれ補正量演算手段407C,407M,407Y,407Kにて、各色各画素の補正量を演算する。
(3)計算された各画素の補正量に基づき、レジストレーションずれ補正手段408C,408M,408Y,408Kにて、ビットマップデータの補正を行う。
【0035】
以下、(1)〜(3)のそれぞれについて説明する。
【0036】
(1)では、レジストレーションずれプロファイル情報413を、画像形成部401に搭載されたレジストレーションずれ量記憶手段403へ格納する。プロファイルの形式は、例えば色毎に複数のポイントで測定した実際の走査線302と理想的な走査線301の副走査方向のずれ量である。図10の表は、レジストレーションずれ量記憶手段403に記憶される情報の一例である。尚、プロファイルの形式はこれに限ることはなく、走査線の傾きおよび湾曲の特性が分かるものであれば良い。
【0037】
レジストレーションずれ量記憶手段403に記憶されるレジストレーションずれプロファイル情報413の取得方法は、いくつかの方法が考えられる。第一の方法は、カラー画像形成装置の製造工程において、上記ずれ量を測定し、取得するものである。第二の方法は、前述したレジストレーション検知センサ41を用いて、中間転写体28上に形成したレジストレーション用検知パッチの検出結果から取得するものである。第三の方法は、図11に示す様なレジストレーションずれ測定用チャートを画像形成装置で出力し、市販のイメージスキャナなどで画像を電子情報化し、その情報からプロファイル情報を取得するものである。図11は、記録媒体11上に、レジストレーションずれ測定用パッチ65を形成したものである。(a)の様に走査線66上にC,M,Y,K各色のパッチが並ぶように画像を形成しているものの、実際には(b)の様に走査線66からずれてしまう。そこで、電子情報からそのずれ量を測定し、プロファイル情報を取得することができる。
【0038】
(2)では、レジストレーションずれ補正量演算手段407にてレジストレーションずれ量記憶手段403に記憶されたレジストレーションずれプロファイル情報413に基づき、レジストレーションずれを相殺する補正量を算出して、レジストレーションずれ量補正手段408へ出力する。主走査方向の座標データをx(ドット)、副走査方向のレジストレーションずれ補正量を△y(ドット)とした場合、図5における各領域の演算式を以下に示す。(画像形成解像度をr(dpi)とする)
領域1:△y1=x*(m1/L1)
領域2:△y2=m1/r+(x−(L1/r))*((m2−m1)/(L2−L1))
領域3:△y3=m2/r+(x−(L2/r))*((m3−m2)/(L3−L2))
L1、L2、L3は、印刷開始位置から、領域1、領域2、領域3の左端までの主走査方向の距離(単位mm)である。m1、m2、m3は領域1、領域2、領域3の左端における理想的な走査線301と、実際の走査線302のずれ量である。
【0039】
以下各領域での傾きは、測定点で偏差からもとまり、全領域内の各画素での露光ユニットプロファイルデータからのysは、
△ys=x*(m1/L)(0≦x<L1)
m1/r+(x−(L1/r))*((m2−m1)/(L2−L1))(L1≦x<L1+L2)
m2/r+(x−(L2/r))*((m3−m2)/(L3−L2))(L1+L2≦x≦L1+L2+L3)
このysを決定後、ysが本画像形成解像度における整数ドット分に達するxの値を算出し、そのxにて座標変換手段802の垂直方向の読み出し位置を変更する。
【0040】
エンジンプロファイル記憶手段412に格納されているエンジンプロファイル情報は、用紙サイズにおける基準点からのオフセット量情報、各色のビームの走査方向情報、記録媒体搬送速度により構成される。図12にエンジンプロファイルの例と露光プロファイルの関係を示す。
【0041】
走査方向が異なる場合には、それに応じて補正量に符号をつける必要がある。例えば、図12の示すレジストレーションずれ量に対して、走査方向がForward時の符号は負、Reverse時の符号は正として演算を行う。
【0042】
印刷の速度が異なる場合には、それに応じて補正量を変えることが必要な場合が有る。例えば、画像形成スピードが通常の1/2倍速の場合、走査スピードは変えず、走査動作2回のうち1回分の走査で画像出力を行い、残り1回分では画像出力を行わない。この場合の補正量は、1倍速の時の1/2にする必要がある。また、用紙サイズに応じて、用紙サイズに応じた領域のプロファイルデータを用いて、補正量を算出する必要がある。
【0043】
(3)では、計算された各画素の補正量に基づき、レジストレーションずれ補正手段408にて、ビットマップデータの補正を行う。レジストレーションずれ補正手段408は、座標変換手段802、ラインバッファ803、平滑化判定手段806、階調値変換手段807、ハーフトーン処理手段808によって構成される。
【0044】
ラインバッファ803はライン単位のメモリであり、ビットマップメモリ406から補正量分の情報をライン単位で格納する。
【0045】
座標変換手段802は、主走査方向および副走査方向の座標位置データと、レジストレーションずれ補正量演算手段407より得られる補正量△yに基づき、ラインバッファ803補正量△yの整数部分の補正処理、つまり1画素単位でのレジストレーションずれ補正を行い、出力画像データの再構成を行う。
【0046】
図6を用いて、座標変換手段802における補正処理を説明する。座標変換手段802は、図6(a)のように直線で近似された走査線のレジストレーションずれ情報から求められるレジストレーションずれ補正量△yの整数部分の値に応じて、ビットマップメモリ406に格納された画像データの副走査方向(Y方向)の座標をオフセットする。例えば図6(b)に示すように、副走査方向の座標位置がnライン目のデータを再構成する場合、主走査方向の座標位置をXとすると、主走査方向のX座標において(1)の領域ではレジストレーションずれ補正量△yが0以上1未満であり、ビットマップメモリからnライン目のデータを読み出す。(2)の領域ではレジストレーションずれ補正量△yが1以上2未満であり、1ライン分オフセットした位置のビットマップ画像、つまりビットマップメモリからn+1ライン目のデータを読み出すように座標変換処理を行う。同様に(3)の領域ではn+2ライン目、(4)の領域ではn+3ライン目のデータを読み出すように座標変換処理を行う。以上の方法により出力画像データの再構成を行う。図6(c)は、座標変換手段802により画素単位でのレジストレーションずれ補正をおこなった画像データを像担持体に露光したの露光イメージである。尚、ここではビットマップメモリ406から画像データを読み出す時に1画素単位でのレジストレーションずれ補正を行う方法について説明したものの、ラインバッファ803へ画像データを書き込む時に1画素単位でのレジストレーションずれ補正を行う方法を用いても良い。つまり、1ライン分の画像データをビットマップメモリ406から読み出し、ラインバッファ803へ画像データを書き込む際に、(1)〜(5)の領域に応じて、書き込むラインを切り替えても良い。
【0047】
図7を用いて、階調値変換手段807における1画素未満のレジストレーションずれ補正、つまりレジストレーションずれ補正量△yの小数点以下のずれ量の補正処理を説明する。小数点以下のずれ量の補正は、副走査方向の前後の画素の階調値を調整することにより行う。
【0048】
図7(a)は、右上がりの傾きを有する走査線のイメージである。図7(b)は階調値変換前の水平な直線のビットマップイメージであり、図7(c)は(a)の走査線の傾きによるレジストレーションずれを相殺するための(b)の補正イメージである。(c)の補正イメージを実現するために、副走査方向の前後の画素の階調値調整をおこなう。図7(d)はレジストレーションずれ補正量△yと階調値変換をおこなうための補正係数の関係を表した表である。kはレジストレーションずれ補正量△yの整数部分(小数点以下を切り捨て)であり、1画素単位での副走査方向の補正量を表す。βとαは、1画素未満の副走査方向の補正をおこなうための補正係数で、レジストレーションずれ補正量△yの小数点以下の情報より、副走査方向の前後の画素の階調値の分配率を表し、
β=△y−k
α=1−β
により計算される。αは先行画素の分配率、βは後行画素の分配率を表す。
【0049】
図7(e)は、(d)の階調値変換テーブルの係数に従って、副走査方向の前後の画素の階調値比率を調整するための階調値変換をおこなったビットマップイメージである。図7(f)は、階調値変換されたビットマップイメージの像担持体での露光イメージであり、主走査ラインの傾きが相殺され、水平な直線が形成されることになる。
【0050】
しかし前述した通り、細密画像に対しては1画素未満の補正を行わない方が画像品質の観点において良い。その場合は、図8に示す様に、副走査方向の前後の画素の階調値の分配率を、一律に
β=0
α=1
とすれば良い。
【0051】
1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像との判定は、平滑化判定手段806にて行う。判定方法については、後述する。その判定結果に基づき、図示しない階調値変換テーブル選択手段は、使用する階調値変換テーブルを選択する。
【0052】
最後に、ハーフトーン処理手段808がハーフトーン処理を行い、処理された画像データは、転送用バッファ414を介してパルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)手段415へ伝送される。
【0053】
次に、本実施例における平滑化判定手段806における判定方法を説明する。図13の(a−1)〜(a−6)に示す様な細線で構成される細密画像は、1画素未満のレジストレーション補正を行わない方が画像品質の観点において良い。一方、図13の(b−1)〜(b−3)に示す様な孤立した細線は、1画素未満のレジストレーション補正を行う方が画像品質の観点において良い。
【0054】
これから説明する判定方法を用いることにより、簡易に1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像とを判定することができる。
【0055】
図14のパッチ71は、1画素×20画素(主走査方向×副走査方向)の画像を切り出したものであり、C0は各画素のシアン1色の階調値である。C1は対象画素とその上の画素の階調値の差分の絶対値を算出して二値化したものである。例えば、差分の絶対値が128以上であればC1を1とする。C2は対象画素とその下の画素の階調値の差分の絶対値を算出して二値化したものであり、C1と同様に差分の絶対値が128以上であればC2を1とする。C3は、C1とC2のORを取った値である。C4は、ウィンドウフィルタ73内にあるC3=1の画素の個数である。そして、C4が5以上であることを以って対象画素は細密画像の一部であると判断し、1画素未満のレジストレーション補正を行わない。なぜなら、図15に示す様に、孤立細線を構成する画素は必ずC4≦4であるからである。こうすることで、孤立細線と細密画像を容易に分離することができる。
【0056】
図14の対象画素72においては、対象画素の階調値は0、その上の画素の階調値は255、その下の画素の階調値は0であるため、C1=1、C2=0、C3=1となる。そして、1画素×13画素(主走査方向×副走査方向)のウィンドウフィルタ73内にC3=1の画素が6個有るため、C4=6となる。従って、対象画素72はC4≧5であるので細密画像の一部であると判断する。マゼンダの階調値M0、イエローの階調値Y0、ブラックの階調値K0についても、シアンと同様の処理を行う。尚、C2,C3において画像を二値化する際の閾値は128に限ることはない。また、1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像の閾値も、画像品質の観点で適切な閾値を決めるべきであり、C4≧5に限定するものではない。
【0057】
以上説明した通り、本実施例の判定方法は、小型かつ汎用性の高いウィンドウフィルタで濃度ムラの弊害が出るあらゆる細密画像をカバーすることができ、従来例のように濃度ムラの弊害が出る画像パターンを全て用意して比較をする必要がない。従って、電気的なレジストレーションずれ補正を行う場合に、簡易に1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像とを判定する方法を提供することができる。
【0058】
(実施例2)
実施例2では、二次元のウィンドウフィルタを用いた1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像との判定方法について説明する。その他の処理については実施例1と同じであるので、説明を省略する。
【0059】
実施例1で説明した一次元のウィンドウフィルタを用いた判定方法は、図16の(c−1)〜(c−3)に示す様な走査方向に短い複数の細線で構成される画像を孤立細線と判断し、1画素未満のレジストレーション補正を行う。実施例1で説明した図13の(b−1)〜(b−3)の様な走査方向に長い孤立細線は1画素未満のレジストレーション補正を行う方が画像品質の観点において良いものの、図16の(c−1)〜(c−3)に示す様な走査方向に短い複数の細線で構成される画像は、1画素未満のレジストレーション補正を行わない方が画像品質の観点において良い。
【0060】
これから説明する二次元のウィンドウフィルタによる判定方法を用いることにより、前記走査方向に短い複数の細線で構成される画像も考慮した上で、簡易に1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像とを判定することができる。
【0061】
図17を用いて、本実施例における平滑化判定手段806における判定方法を説明する。図17(a)は、走査方向に短い複数の細線で構成される画像に、二次元のウィンドウフィルタをかけた様子を示す図である。対象画素75に対して、1画素×13画素(主走査方向×副走査方向)のウィンドウフィルタ73と9画素×1画素(主走査方向×副走査方向)のウィンドウフィルタ76がかけられている。副走査方向に長いウィンドウフィルタ73におけるデータ処理方法は、実施例1に説明した方法と同様である。主走査方向に長いウィンドウフィルタ76におけるデータ処理方法は、以下の通りである。
【0062】
図17(b)のパッチ74は、9画素×1画素(主走査方向×副走査方向)のウィンドウフィルタ76を含む16画素×1画素(主走査方向×副走査方向)の画像を切り出したものであり、C0は各画素のシアン1色の階調値である。C5は対象画素とその右の画素の階調値の差分の絶対値を算出して二値化したものである。例えば、差分の絶対値が128以上であればC5を1とする。C6は対象画素とその左の画素の階調値の差分の絶対値を算出して二値化したものであり、C5と同様に差分の絶対値が128以上であればC6を1とする。C7は、C5とC6のORを取った値である。C8は、ウィンドウフィルタ76内にあるC7=1の画素の個数である。そして、C8が3以上であることを以って、対象画素は走査方向に短い細線で構成される画像の一部であると判断し、1画素未満のレジストレーション補正を行わない。なぜなら、図18に示す様に、走査方向に長い孤立細線は必ずC4≦2であるからである。こうすることで、孤立細線と走査方向に短い複数の細線で構成される画像を容易に分離することができる。
【0063】
図17の対象画素75においては、対象画素の階調値は255、その右の画素の階調値は255、その左の画素の階調値は0であるため、C5=0、C6=1、C7=1となる。そして、9画素×1画素(主走査方向×副走査方向)のウィンドウフィルタ76内にC7=1の画素が4個有るため、C8=4となる。従って、対象画素75はC8≧3であるので走査方向に短い細線で構成される画像の一部であるとであると判断する。マゼンダの階調値M0、イエローの階調値Y0、ブラックの階調値K0についても、シアンと同様の処理を行う。尚、C5,C6において画像を二値化する際の閾値は128に限ることはない。また、孤立細線と走査方向に短い複数の細線で構成される画像の閾値も、画像品質の観点で適切な閾値を決めるべきであり、C8≧3に限定するものではない。
【0064】
本実施例は、副走査方向に長いウィンドウフィルタ73と主走査方向に長いウィンドウフィルタ76の二つのウィンドウフィルタを用いて二度の判定する。そして、少なくともどちらか一方のウィンドウフィルタで「1画素未満のレジストレーション補正を行わない」と判定された対象画素に対しては、1画素未満のレジストレーション補正を行わない。両方のウインドウフィルタで「1画素未満のレジストレーション補正を行う」と判定された対象画素に対して、1画素未満のレジストレーション補正を行う。
【0065】
以上説明した通り、本実施例の判定方法は、小型かつ汎用性の高い二次元のウィンドウフィルタにより、一次元のウィンドウフィルタではうまく判断できない走査方向に短い複数の細線で構成される画像も判断することができる。従って、電気的なレジストレーションずれ補正を行う場合に、簡易に1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像とを判定する方法を提供することができる。
【0066】
(実施例3)
実施例3では、画像の色の次数を考慮した1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像との判定方法について説明する。その他の処理については実施例1,2と同じであるので、説明を省略する。
【0067】
細密画像の濃度ムラを防ぐために1画素未満の補正を行わないことは、一次色の細密画像に対して有効であるものの、多次色の細密画像に対しては却って画像品質を低下させてしまう場合がある。なぜなら、1画素単位のレジストレーション補正においてラインをオフセットする境界は色毎に異なるためその境界でレジストレーションのずれ量が不連続になり、その不連続性が多次色の画像により顕在化してしまうからである。
【0068】
図19を用いて、本実施例の平滑化判定手段806における細密画像の判定方法を説明する。パッチ71は、1画素×20画素(主走査方向×副走査方向)の画像を切り出したものであり、C0はシアンの階調値、M0はマゼンダの階調値、Y0はイエローの階調値、K0はブラックの階調値である。N0は対象画素の色の次数を表しており、対象画素が一次色の場合はN=1、二次色の場合はN=2、三次色の場合はN=3、四次色の場合N=4、無色の場合はN=0となる。
【0069】
ここで、N≦1の場合は実施例1で説明した方法と同様に、C1〜C4、M1〜M4、Y1〜Y4、K1〜K4を計算する。N≧2の場合は、C1=C2=C3=0、M1=M2=M3=0、Y1=Y2=Y3=0、K1=K2=K3=0とする。こうすることで、一次色の細密画像のみ、1画素未満の補正を行わないという選択をするが可能となる。
【0070】
以上説明したように、平滑化判定手段において判定時に画像の色の次数も考慮することにより、電気的なレジストレーションずれ補正を行う場合に、簡易にかつ画像の色を考慮して1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像とを判定する方法を提供することができる。
【0071】
(実施例4)
実施例4では、画像の色により判定条件を変えた1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像との判定方法について説明する。その他の処理については実施例1〜3と同じであるので、説明を省略する。
【0072】
細密画像の濃度ムラは、画像の色によっても、その見え方が異なる。特に、画像の明るさには大きく関係があり、暗い色で形成された細密画像は濃度ムラが目立ちやすい。なぜなら、下地の記録媒体と画像の明るさの差が大きくなるからである。トナー単色の100%ベタ画像の明度は、例えばシアンが約45、マゼンダが約50、イエローが約85、ブラックが25であり、暗い順に並べると、(1)ブラック(2)シアン(3)マゼンダ(4)イエローとなる。
【0073】
画像の色により変えるのは、以下の条件である。
・画像を二値化する閾値
・1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像の閾値
・ウィンドウフィルタの大きさ
図20に、色毎に設定した条件の例を示す。画像を二値化する閾値は、シアン、マゼンダ、ブラックそれぞれの明度が約65となる階調値を設定した。イエローは100%ベタ画像でも明度85であるので、全て1画素未満のレジストレーション補正を行う画像として扱う。また、1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像の閾値及びウィンドウフィルタの大きさを変えることにより、1画素未満の補正を行う画像と行わない画像の境界を変えることができる。画像を巨視的に見た場合に、境界における画像の明るさが色に依らずほぼ一定となるように、明るい色ほど画像の細密度が高い所に、暗い色ほど画像の細密度が低い所に境界を設定した。
【0074】
以上説明したように、平滑化判定手段において色毎に判定条件を設定することにより、電気的なレジストレーションずれ補正を行う場合に、簡易にかつ画像の色を考慮して1画素未満のレジストレーション補正を行う画像と行わない画像とを判定する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】実施例1における、カラー画像形成装置の静電潜像作成に関係するブロックの構成図
【図2】実施例1における、カラー画像形成装置の断面図
【図3】実施例1における、レジストレーション検知用パッチの一例を示す図
【図4】実施例1における、レジストレーション検知センサの構成の一例を示す図
【図5】実施例1における、レジストレーションずれを説明する図
【図6】実施例1における、1画素単位のレジストレーションずれ補正の方法を説明する図
【図7】実施例1における、1画素未満のレジストレーションずれ補正の方法を説明する図
【図8】実施例1における、1画素未満のレジストレーションずれ補正を実行しない方法を説明する図
【図9】従来例における、細密画像の濃度ムラを説明する図
【図10】実施例1における、レジストレーションずれ量記憶手段に記憶される情報の例を示す図
【図11】実施例1における、レジストレーションずれ測定用チャートの一例を示す図
【図12】実施例1における、エンジンプロファイルと露光プロファイルの関係を示す図
【図13】実施例1における、細密画像の例と孤立細線の例を示す図
【図14】実施例1における、平滑化判定手段の判定方法を説明する図(1)
【図15】実施例1における、平滑化判定手段の判定方法を説明する図(2)
【図16】実施例2における、走査方向に短い複数の細線で構成される画像の例を示す図
【図17】実施例2における、平滑化判定手段の判定方法を説明する図
【図18】実施例2における、平滑化判定手段の判定方法を説明する図(2)
【図19】実施例3における、平滑化判定手段の判定方法を説明する図
【図20】実施例4における、色毎に設定した条件の例を示す図
【符号の説明】
【0076】
401 画像形成部
402 画像処理部
403 レジストレーションずれ量記憶手段
404 画像生成手段
405 色変換手段
406 ビットマップメモリ
407 レジストレーションずれ補正量演算手段
408 レジストレーションずれ補正手段




 

 


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