JP3096910B2 - 画像記録装置 - Google Patents

画像記録装置

Info

Publication number
JP3096910B2
JP3096910B2 JP02273207A JP27320790A JP3096910B2 JP 3096910 B2 JP3096910 B2 JP 3096910B2 JP 02273207 A JP02273207 A JP 02273207A JP 27320790 A JP27320790 A JP 27320790A JP 3096910 B2 JP3096910 B2 JP 3096910B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
data
latent image
potential
electrostatic latent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP02273207A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03232371A (ja
Inventor
尚史 庄司
朋子 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Publication of JPH03232371A publication Critical patent/JPH03232371A/ja
Priority to US07/865,672 priority Critical patent/US5309177A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3096910B2 publication Critical patent/JP3096910B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/47—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
    • B41J2/471—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/40025—Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales
    • H04N1/40037—Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales the reproducing element being a laser
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/40025—Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales
    • H04N1/4005—Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales with regulating circuits, e.g. dependent upon ambient temperature or feedback control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Fax Reproducing Arrangements (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真方式による画像記録装置に係り、
特に、多値レベルの画像データに基づいて光学系を駆動
して静電潜像を形成するに好適な画像記録装置に関する
ものである。
〔従来の技術〕
複写機やプリンタなどの画像記録装置のうち、電子写
真方式を用いた構成にあては、読取装置あるいはレーザ
ー光学系よりの光情報を感光体に照射し、この照射によ
って形成された潜像を現像装置によってトナー現像し、
さらに現像によるトナー像を転写用紙に転写し、ついで
転写紙上の転写像を定着装置によって定着することによ
り、記録を行うようにされている。
ところで、デジタル複写機やレーザープリンタで写真
などの中間調画像を出力する場合、一般に、画像処理部
やホストコンピュータなどでディザ法や濃度パターン法
などを用いて２値データから成る疑似中間調の画像デー
タを作成し、これに基づいて光書込系を変調することに
より、像担持体に静電潜像を形成している。すなわち、
１画素の書き込みは２値であるが、トナーが付着する画
素と、トナーの付着しない画素とを適当に画素上に配置
して中間調を表すものである。なお、濃度はトナーが付
着する画素が占める割合で決まる。
しかし、この方法によれば、画像データ容量が少なく
なり、画像転送や記憶に有利であるが、表す階調数を増
やすにつれて解像力を低下させ、かつ特定のパターンが
目立つ画像になり、文字などの解像力が求められる領域
と、写真などの階調表現が求められる領域とを同時に満
足させることは困難であった。
これに対し、光書込系の半導体レーザーの露光レベル
や発光時間を多段に設定し、１画素内で階調を表す方法
（パワー変調、パルス幅変調と呼ばれるもの）が考えら
れている。もし、これらの方法によって画像の階調を制
御できれば、上記の問題は解決する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記したパワー変調（レーザー駆動電流の変
調）で露光レベルを数多く設定すると、像担持体の光減
衰特性や半導体レーザーの駆動電流と発光強度との関係
が種々の条件や環境変動、劣化などで変動した場合、入
力画像データの階調と形成される静電潜像の階調との関
係が大幅に狂うことになる。
また、パルス幅変調（レーザー発光時間の変調）で発
光時間を多段にすると、実際に形成される静電潜像の電
位が変わり、パワー変調と同様の現象が生じる。この
為、画像記録特性が一義的に決まらず、階調再現性が不
安定になる。
また、レーザー光強度を測定し、駆動電流にフィード
バックする方法が知られているが、従来の構成の装置に
おいて露光量の階調性を測定することは難しい。また、
実現できたとしても、光減衰特性の変動は抑えられない
ため、やはり記録特性は不安定になる。
一方、特開平１−204741号及び特開平１−204743号に
は、階調補正を行う手段が記載されているが、記録装置
の画像形成条件を検知して制御するものではないため、
上記の問題を解決することはできない。
本発明の目的は、１画素の階調性を多段にしても安定
な記録再現性を確保できるようにした画像記録装置を提
供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、この発明は、画像デー
タに基づいて駆動される半導体レーザーのレーザービー
ムを光導電性を注する像担持体に照射して静電潜像を形
成し、この静電潜像にトナー現像を施して顕像を形成す
る工程を備えた画像記録装置において、前記画像データ
に基づいた多値レベルによりパルス幅変調して前記半導
体レーザーを駆動する第１の駆動手段と、トナー像の形
成に先行して複数の階調を有するレーザー駆動データを
生成して前記第１の駆動手段を駆動する第２の駆動手段
と、この駆動手段によって前記像担持体に形成された静
電潜像の表面電位を検出する電位検出手段と、前記電位
検出手段による検出値に基づいて階調データと潜像電位
が設定した関係を保持するように画像データを補正する
ためのテーブルを作成するテーブル作成手段とを設ける
様にしている。
また、半導体レーザーを駆動電流の変調によって駆動
する場合、前記画像記録装置において、前記画像データ
に基づいた多値レベルにより駆動電流を変調して前記半
導体レーザーを駆動する第１の駆動手段と、トナー像の
形成に先行して複数の階調を有するレーザー駆動データ
を生成して前記第１の駆動手段を駆動する第２の駆動手
段と、この駆動手段によって前記像担持体に形成された
静電潜像の表面電位を検出する電位検出手段と、前記電
位検出手段による検出値に基づいて階調データと潜像電
位の関係が常に一定になるように画像データを補正する
ためのテーブルを作成するテーブル作成手段とを設ける
構成にすることができる。
更に、画像データに基づいて多値レベルで駆動電流ま
たは発光時間を変調して半導体レーザーを駆動し、その
レーザービームを光導電性を有する像担持体に照射して
静電潜像を形成し、この静電潜像にトナー現像を施して
顕像を形成する工程を備えた画像記録装置において、前
記画像データに基づいた静電潜像を像担持体の画像形成
部に形成するとともに複数の階調を有する階調補正用の
静電潜像を像担持体上の非画像形成部に形成する潜像形
成手段と、該手段による階調補正用の静電潜像の電位を
検出する電位検出手段と、該手段による検出結果に基づ
いてレーザー駆動データと最終画像濃度とが設定した関
係になるように入力画像データを補正するテーブルを作
成するテーブル設定手段とを設けるようにしてもよい。
また、この構成に対し、前記電位検出手段による検出
結果に基づいてレーザー駆動データと最終画像濃度とが
設定した関係になるように入力画像データを補正するテ
ーブルを作成する第１の条件設定手段と、複数の階調を
有する現像階調補正用の静電潜像を像担持体上の画像形
成部に形成する第２の潜像形成手段と、該手段による潜
像に施されたトナー現像の反射濃度を検出する反射濃度
検出手段と、該手段で検知した反射濃度及びその階調を
前記第１の条件設定手段のための設定値とする第２の条
件設定手段とを設けることもできる。
〔作用〕
上記した手段によれば、請求項１に対応する第１の構
成にあっては、画像の記録開始に先行して複数の階調の
潜像テストパターンがパルス幅変調によって像担持体上
に形成され、その表面電位の検出値から画像データ補正
のためのテーブルが作成され、階調データと潜像電位の
関係が常に一定になるように半導体レーザーを駆動する
ことができる。また、パルス幅変調を駆動電流の変調に
した場合でも、同一の作用が得られる。したがって、１
画素の階調性を多くとっても、安定した再現画像を得る
ことができ、階調再現性に優れ、かつ高解像を備えた記
録画像を得ることが可能になる。
更に、請求項３に対応する第２の構成にあっては、複
数の階調の階調補正用の静電潜像がパルス幅変調または
パワー変調によって像担持体上に形成され、階調補正用
の静電潜像の表面電位の検出値から画像データ補正のた
めのテーブルが作成され、このテーブルによって階調デ
ータと潜像電位の関係が常に一定になるように半導体レ
ーザーを駆動することができる。したがって、１画素の
階調性を多くとっても、安定した再現画像を得ることが
でき、階調再現性に優れ、かつ高解像を備えた記録画像
を得ることが可能になる。
また、請求項４に対応する第２の構成にあっては、複
数の階調の潜像階調補正用の静電潜像が像担持体上に形
成され、これによる静電潜像の表面電位の検出値から画
像データ補正のためのテーブルが作成され、このテーブ
ルによって階調データと潜像電位の関係が常に一定にな
るように半導体レーザーを駆動することができる。さら
に、現像階調用の静電潜像が像担持体上に形成され、こ
の潜像に対する反射濃度検出値がテーブルの設定値とし
て用いられる。したがって、１画素の階調性を多くとっ
ても、安定した再現画像を得ることができ、階調再現性
に優れ、かつ高解像を備えた記録画像を得ることが可能
になる。
〔実施例〕
第１図は本発明の一実施例の概略を示す構成図であ
る。
筐体の１内の中央部には、像担持体としてのドラム形
の感光体２が配設され、上部に半導体レーザー３、回転
多面鏡４、合焦用のレンズ５及び反射鏡６を備えた光学
系７が配設されている。この光学系７による露光位置の
後段には、潜像の電位レベルを検出するための電位セン
サ８が感光体２の表面に近接させて設置されている。
電位センサ８の後段には、感光体２の潜像に現像剤を
付着させて顕像を形成するための現像装置９が配設され
ている。この現像装置９の後段の感光体２の下部には、
転写チャージャ10が配設され、この転写チャージャ10に
隣接させて分離チャージャ11が配設されている。転写チ
ャージャ10の水平線上の筐体１の側壁部には、外部から
着脱自在で多数枚の用紙が収納される給紙カセット13が
配設されている。
また、分離チャージャ11の後段の水平延長線上には、
定着器14が設置され、この定着器14に対向する筐体側壁
には記録紙を外部に排出するための開口が設けられてい
る。
感光体２に近接されて分離チャージャ11の後段には、
感光体２に残留するトナーを除去するためのクリーニン
グ装置15が配設されている。また、このクリーニング装
置15の後段には、露光の前に感光体２を帯電するための
帯電器16が設けられている。
次に、以上の構成による実施例の一般的な記録動作に
ついて説明する。
まず、CCDなどの固体撮像素子を用いた画像入力装置
によって写真などの画像を読み取り、これを適当な信号
処理手段によって１画素８ビットの階調を有する画像デ
ータに変換する。この画像データに基づいて半導体レー
ザー３は、変調されたレーザービームを出力する。この
レーザービームは、回転多面鏡４で走査された後、レン
ズ５及び反射鏡６を介して帯電器16で予め帯電されてい
る感光体２の露光位置に照射される。これによって形成
された潜像は、感光体２の回転にともなって現像装置９
に対向する位置へ到達し、トナーによる現像が行われ、
顕像が形成される。
一方、給紙カセット13からは１枚の用紙が給紙され、
転写チャージャ10の直前のレジスト位置で待機してい
る。感光体２の回転によって顕像が転写チャージャ10へ
到達するのにタイミングを合わせて、レジスト位置から
用紙が転写位置へ供給され、用紙の先端部から順に転写
（感光体２から転写チャージャ10の静電吸引力によって
用紙上へトナー像を付着させることにより実施）が行わ
れる。転写の終了した用紙の先端は、感光体２の表面か
ら分離チャージャ11によって剥離され、定着器14へ搬送
される。定着器14は、熱や圧力を用いて用紙面に像を定
着させ、こののち機外へ排出する。
なお、転写終了後、感光体２に残留したトナーは、ク
リーニング装置15によって除去され、クリーンにされた
表面が帯電器16によって帯電される。
以後、引き続く露光が前記と同様のプロセスによって
繰り返し実行される。
第２図は上記構成の画像記録装置の階調補正を行う階
調補正部の概略構成を示すブロック図である。
画像データを記憶するためにルックアップテーブル
（以下、LUTという）17が設けられ、半導体レーザー３
のレーザー駆動データをカウントするためにカウンタ18
が設けられている。LUT17またはカウンタ18の出力を選
択するためにスイッチ19が設けられ、このスイッチ19に
は半導体レーザー３を駆動するためのレーザー駆動部20
が接続されている。また、電位センサ８には、補正デー
タを設定するための補正データ設定部21が接続されてい
る。
次に、第２図の構成の動作について説明する。
まず、記録画像の形成に先立ち、スイッチ19をカウン
タ18側に切替え、レーザー駆動部20にカウンタ18から出
力されるレーザー駆動データが入力されるようにする。
カウンタ18は、所定の間隔で階調が増加するレーザー駆
動データを順次レーザー駆動部20へ送出する。レーザー
駆動部20は、入力されたレーザー駆動データをパルス幅
に変換し、半導体レーザー３に特定の電流を流す時間を
制御し、半導体レーザー３を発光させる。これにより、
感光体２上には、段階的に平均電位の変わる潜像が形成
される。なお、ここでは、詳述しないがパワー変調の場
合も同様である。
この一例を示したのが第３図であり、第２図の階調補
正部によって感光体２の平均電位を段階的（階調１〜階
調ｎのｎ段階）に変えた状況（＝潜像パターン）を展開
図の形で示している。
一方、感光体２上に形成された潜像の平均電位は、電
位センサ８によって測定される。この電位センサ８は、
潜像の特定の面積の電位を測定するが、この電位はドッ
トパターンで露光した面積の割合に比例して変化する。
この電位センサ８の検出結果に応じて補正データ設定部
21は、LUT17より出力される画像データを補正するため
の補正データ演算し、LUT17に格納する。
画像記録時には、スイッチ19がLUT17に切替えられ、
入力画像データを補正してレーザー駆動部20に入力さ
せ、画像データの階調と平均電位との関係を一定に保持
する。
一方、パルス幅変調の場合には、レーザ駆動部20は入
力されたデータをパルス幅に変換し、半導体レーザー３
に特定の電流を流す時間を制御し、半導体レーザー３を
発光させる。以上により、感光体２には段階的に電位の
変わる潜像が形成される。
この一例を示したのが第４図であり、第２図の階調補
正部によって感光体２の平均電位を段階的（階調１〜階
調ｎのｎ段階）に変えた状況（＝潜像パターン）を展開
図の形で示している。
そして、パルス幅変調によって感光体２上に形成され
た潜像の電位は、電位センサ８で測定されるこの電位セ
ンサ８は、潜像の特定の面積の電位を測定する。なお、
パルス幅変調の場合、露光した面積の割合に比例して変
化する。すなわち、平均電位が測定される。この後、画
像領域に形成された静電潜像が現像され、さらに転写、
定着などのプロセスを経て記録画像が形成される。
その後、電位センサ８の検出結果に応じて補正データ
設定部21は、LUT17より出力される。画像データを補正
するための補正データ演算し、LUT17に格納する。
画像記録時には、スイッチ19がLUT17に切替えられ、
入力画像データを補正してレーザー駆動部20に入力さ
せ、画像データの階調と平均電位との関係を一定に保持
する。
第５図は補正データ設定部21の周辺構成の詳細を示す
ブロック図である。
補正データ設定部21は、内部カウンタ22、電位センサ
８及び内部カウンタ22に接続されるメモリ23、電位セン
サ８及び補間データ演算部25に接続されるメモリ24、及
び内部カウンタ22及び画像データ26に基づいて補間デー
タを演算する補間データ演算部25から構成される。メモ
リ23は読出し及び書き込みが可能である。この補正デー
タ設定部21には、補間データ演算部25、メモリ24または
補間データ演算部25のいずれかの出力または内部カウン
タ22の出力を記憶するLUT17が接続されている。メモリ2
3及びLUT17は、リード（READ）／ライト（WRIGHT）信号
によって読出または書き込み動作をする。
次に、以上の構成による補正データ設定部21の動作に
ついて、第６図のフローチャートを参照して説明する。
まず、第２図に示したカウンタ18に階調データの初期
値ａ及び増分ｄを設定する（ステップ51）。ついで、初
期値ａをレーザー駆動部20へ送出し（ステップ52）、半
導体レーザー３を発光させ、感光体２上に特定面積の静
電潜増の中間調パターンを形成する（ステップ53）。そ
して、階調データを増加させながら、順次静電パターン
を形成する（ステップ54、ステップ55）。
ついで、補正データ設定部21の内部カウンタ22に階調
データの初期値ａと増加分ｄを設定する（ステップ5
6）。そして、電位センサ８の出力値を読み取り（ステ
ップ57）、内部カウンタ22の値をアドレスとしてメモリ
23へ格納する（ステップ58）。この動作を半導体レーザ
ー３を駆動した階調数だけ繰り返す（ステップ59、ステ
ップ60）。
続いて、内部カウンタ22に初期値ａ及び増分ｄを設定
する（ステップ61）。ついで、内部カウンタ22のカウン
ト値をアドレフスとして、メモリ23から対応するデータ
を読み出す（ステップ62）。この読出データをアドレス
として、メモリ24から対応するデータを読み出す（ステ
ップ63）。更に、このメモリ24から読み出したデータを
アドレスとして、内部カウンタ22の値をデータとしてLU
T17に格納する（ステップ64）。この動作を設定した階
調の数だけ繰り返し実行する（ステップ65、ステップ6
6）。
ステップ66までの処理がすべて終了すると、最後に値
が設定されていないLUT17のアドレスに入れるデータ
を、既に求められているデータから補間法により求め
（ステップ67）、これをLUT17に格納する（ステップ6
8）。
次に、補正データ設定部21の他の動作例について、第
７図のフローチャートを参照して説明する。
まず、第２図に示したカウンタ18に階調データの初期
値ａ及び増分ｄを設定する（ステップ81）。ついで、半
導体レーザー３の走査している位置が、感光体２の画像
領域か非画像領域かを判定する（ステップ82）。画像領
域の場合、LUT17で補正された画像データをレーザー駆
動部20へ送出し（ステップ83）、非画像領域の場合には
内部カウンタ22で設定された階調データの初期値ａをレ
ーザー駆動部20へ送り（ステップ84）、半導体レーザー
３を発光させ（ステップ85）、感光体２上に特定面積の
静電潜像の中間調パターンを形成する。これを所定の走
査線数（これを１ブロックとする）が終了するまで繰り
返す。この処理の終了が判定（ステップ86）された場
合、階調レベルを増加（ａ←ａ＋ｄ）させ（ステップ8
7）、上記したようにして潜像を形成する（ステップ8
8）。このとき、画像領域には画像データによる潜像が
形成され、非画像領域には段階的に階調の変化する潜像
パターンが形成される。
ついで、補正データ設定部21の内部カウンタ22に階調
データの初期値ａと増加分ｄを設定する（ステップ8
9）。そして、電位センサ８の出力値を読み取り（ステ
ップ90）、内部カウンタ22の値をアドレスとしてその出
力値をメモリ23へａをアドレス、電位をデータとして格
納する（ステップ91）。そして、階調レベルを（ａ←ａ
＋ｄ）とし（ステップ92）、この動作を階調数だけ繰り
返し（ステップ93）、潜像を形成する。この後、電子写
真プロセスによって画像領域に形成された静電潜像が、
現像装置９によって現像され、さらに転写、定着の工程
を経て記録画像が形成される（ステップ94）。
続いて、内部カウンタ22に初期値ａ及び増分ｄを設定
する（ステップ95）。ついで内部カウンタ22のカウント
値（ａ）をアドレスとしてメモリ23からデータを読み出
す（ステップ96）。この読出データをアドレスとして、
メモリ24から対応するデータを読み出す（ステップ9
7）。このメモリ24から読み出したデータをアドレスと
し、内部カウンタ22の値をデータとしてLUT17に格納す
る（ステップ98）。この処理を設定した階調数を繰り返
し実行する（ステップ99、ステップ100）。
ステップ96までの処理がすべて終了すると、最後に値
が設定されていないLUT17のアドレスに入れるデータ
を、既に求められているデータから補間法により求め
（ステップ101）、これをLUT17に格納する（ステップ10
2）。
なお、メモリ24はROM（Read Only Memory:リード・オ
ンリー・メモリ）であり、感光体２の表面電位（平均
値）と現像後の画像濃度関係（現像特性）が格納されて
いる。つまり、表面電位を表すアドレスに画像濃度の値
が存在する形になっている。したがって、LUT17のアド
レスになった値が出力したい画像濃度であり、そこに格
納されているデータは補正前の階調でデータである。こ
のことから、LUT17には、補正前の画像濃度と階調デー
タの逆関数、すなわち補正関数が格納されることにな
る。
以上説明した回路動作は、入力する画像データの階調
と形成される記録画像の濃度とを線形の関係にするため
のものであり、この関係（γ）は任意にすることができ
る。このためには、γ特性を格納したメモリをメモリ24
とLUT17の間に挿入する構成にすればよい。
以上の回路の動作を各ステップの特性の関係として表
したのが第８図である。
第８図において、第１象限は最終的に得たい階調デー
タ（Ｄ）と画像濃度（ID）との関係を示し、第２象限は
表面電位（Vs）と画像濃度（ID）の関係（＝現像特性）
を示している。
ここで、補正データ形成モードで入力したレーザー駆
動データ（Ｌ）と表面電位（Vs）との関係が第３象限の
曲線の如くになったとする。すると、レーザー駆動デー
タ１に対する表面電位ｓはメモリ23に格納され、表面電
位ｓに対する画像濃度ｉはメモリ24に格納され、この画
像濃度ｉは階調データｄに一致する。したがって、階調
データｄとレーザー駆動データｌとの有るべき関係は第
４象限の如くになる。これは、画像濃度ｉをアドレスと
し、レーザー駆動データをデータとしてLUT17が動作す
ることからも明らかである。レーザー駆動データは、レ
ーザ駆動部20においてレーザー発光時間に変換される。
なお、パワー変調の場合は、レーザー駆動部20によって
電流値に変換される。
また、潜像形成特性A,B,Cに対し、補正曲線Ａ′,B′,
C′のように求められる。この補正曲線Ａ′,B′,C′の
内容がLUT17に書き込まれる。
ところで、パルス幅変調は、理想的には１画素の中の
露光する面積だけで階調を表すもので、そのためには、
第９図に示すように、中間レベルを使わない矩形状の潜
像を作成する必要がある。しかし、現実には、第10図に
示すように、レーザービームはガウス状の空間分布をし
ており、スカート特性を有している。この裾野の広がり
を小さくすることは、不可能ではないが装置構造に対し
ての制約、要求が大きい。このため、実際には第10図に
示すように、広がりを持ったビームをパルス幅変調して
いるのが現状である。
この結果、形成される潜像は、第11図（Ａ）に示すよ
うになる。第11図（Ａ）中の数字１〜５は階調数を示
し、第11図（Ｂ）は特定の表面電位以下になる部分の形
状をレベル毎に２次元上に表している。
このような潜像パターンは、第12図のようなレーザー
発光信号によって形成される。すなわち、このレーザー
発光信号のパルス幅を制御することにより、第11図
（Ａ），（Ｂ）のような潜像が形成される。第11図の各
々から明らかなように、階調レベルが変わると、露光さ
れる面積だけでなく、電位そのものも変化する。したが
って、発光時間と潜像の平均電位の関係は複雑なものと
なる。さらに両者の関係は、電流と半導体レーザー３の
発光強度の関係、感光体２の露光量と表面電位との関係
（光減衰特性）などの影響を受け、変動しやすく、かつ
各々を単独に制御することは困難である。しかし、これ
らの連結したシステム特性を考えると、上記のように比
較的容易に制御することができる。
第13図は階調補正部の他の例を示すブロック図であ
る。なお、第13図においては、第２図と同一であるもの
には同一引用数字を用いたので、ここでは重複する説明
は省略する。
本実施例が第２図の構成と異なるところは、感光体２
に近接させて反射濃度センサ27を設け、この出力を電位
センサ８の出力と共に補正データ設定部21に入力する構
成にしたことにある。
次に、第13図の構成の動作について説明する。
まず、記録画像の形成の際、感光体２の非画像領域を
半導体レーザー３か走査するタイミングでスイッチ19を
カウンタ18側に切替え、レーザー駆動部20にカウンタ18
から出力されるレーザー駆動データが入力されるように
する。また、半導体レーザー３が感光体２の画像領域を
走査するときは、スイッチ19をLUTT17側にセットし、画
像データに基づいた潜像形成を行う。そして、以上の手
順を１走査毎に繰り返す。カウンタ18は、所定の数だけ
主走査を行うとレーザ駆動部20に送るレーザー駆動デー
タを電流値に変換し、これを半導体レーザー３に流して
発光させる。
一方、パワー変調の場合、レーザ駆動部20は入力され
たデータをパルス幅に変換し、半導体レーザー３に特定
の電流を流す時間を制御し、半導体レーザー３を発光さ
せる。以上により、感光体２には段階的に電位の変わる
潜像が形成される。この一例を示したのが第３図であ
る。第２図の構成と同様に、感光体２の平均電位を段階
的（階調１〜階調ｎのｎ段階）に変えた状況（＝潜像パ
ターン）を展開図の形で示している。そして、この実施
例でも、パワー変調によって感光体２上に形成された潜
像の電位は、電位センサ８によって潜像の特定の面積の
電位が測定される。
その後、電位センサ８の検出結果に応じて補正データ
設定部21は、LUT17より出力される画像データを補正す
るための補正データ演算し、LUT17に格納する。
画像記録時には、スイッチ19がLUT17に切替えられ、
入力画像データを補正してレーザー駆動部20に入力さ
せ、画像データの階調と平均電位との関係を一定に保持
する。
第14図は第12図の補正データ設定部21の周辺構成の詳
細を示すブロック図である。第14図では第５図と同一で
あるものには同一引用数字を用いたので、ここでは重複
する説明を省略する。
この構成が第５図と異なるところは、メモリ26のデー
タ端子に反射濃度センサ27の出力が印加されている点に
あり、他は第５図で説明した通りである。なお、メモリ
25、メモリ26及びLUT18の各々は、リード（READ）／ラ
イト（WRIGHT）信号によって読出または書き込み動作を
する。
次に、第13図の構成による補正データ設定部21の動作
について、第15図のフローチャートを参照して説明す
る。
この処理のステップ81〜ステップ94までは、第７図で
説明した通りであるので、ここでは説明を省略する。
ステップ93で潜像を形成された後、電子写真プロセス
によって画像領域に形成された静電潜像が、現像装置９
によって現像される。さらに、この現像に対し、転写、
定着の工程を経て記録画像が形成される（ステップ9
4）。このとき、同時に非画像領域に形成された潜像が
現像される。このトナー像は、転写用紙には転写され
ず、その反射濃度が反射濃度センサ27によって測定され
（ステップ111）、メモリ24に格納される。
次に、階調補正データを形成する第１の条件設定モー
ドを実行する場合、以下のように処理する。
すなわち、第１の条件設定モードが判定さると（ステ
ップ112）、再び補正データ設定部21の内部カウンタ22
に階調データの初期値ａと増分ｄを設定する（ステップ
113）。このカウント値をアドレスとしてメモリ23から
データを読み出し（ステップ114）、このデータをアド
レスとすると共に内部カウンタ22の値をデータとして
（ステップ115）、このデータをLUT17に格納する（ステ
ップ116）。これを設定した階調だけ繰り返す（ステッ
プ117、ステップ118）。
メモリ24には、感光体２の表面電位と現像後の画像濃
度の関係（現像特性）が格納されている。つまり、表面
電位を表すアドレスに画像濃度の値が存在する形になっ
ている。したがって、LUT17のアドレスになった値が出
力したい画像濃度であり、そこに格納されているデータ
は補正前の階調でデータである。このことから、LUT17
には、補正前の画像濃度と階調データの逆関数、すなわ
ち補正関数が格納されることになる（ステップ119、ス
テップ120）。
上記の回路動作は、入力する画像データの階調と形成
される記録画像の濃度とを線形の関係にするためのもの
であり、この関係（γ）は任意に設定することができ
る。このためには、γ特性を格納したメモリをメモリ24
とLIT17の間に挿入する構成にすればよい。
以上のようにしてLUT17に格納された階調データは、
次の画像形成時に参照される。
一方、現像特性をメモリ24内に格納する第２の条件設
定モードを実行する場合、以下のように処理する。
すなわち、ステップ112で第２の条件設定モードが判
定されると、内部カウンタ22に階調データの初期値ａと
増分ｄを設定する（ステップ121）。このカウンタ値を
アドレスとしてメモリ23からデータを読み出す（ステッ
プ122）。このデータは表面電位であり、これをアドレ
スとして反射濃度検出値をメモリ24に格納する（ステッ
プ123）と共に、内部カウンタ22の設定を（ａ←ａ＋
ｄ）にする（ステップ124）。
この後、終了が判定されると、ステップ112へ戻って
の第１条件設定モードに入ることができる（ステップ12
5）。
以上の回路の動作を各ステップの特性の関係として表
したのが第16図である。
第16図において、第１象限は最終的に得たい階調デー
タ（Ｄ）と画像濃度（ID）との関係を示し、第２象限は
表面電位（Vs）と画像濃度（ID）の関係（＝現像特性）
を示している。
ここで、補正データ形成モードで入力したレーザー駆
動データ（Ｌ）と表面電位（Vs）との関係が第３象限の
曲線の如くになったとする。すると、レーザー駆動デー
タ１に対する表面電位ｓはメモリ23に格納され、表面電
位ｓに対する画像濃度ｉはメモリ24に格納され、この画
像濃度ｉは階調データｄに一致する。したがって、階調
データｄとレーザー駆動データ１との有るべき関係は第
４象限の如くになる。これは、画像濃度ｉをアドレスと
し、レーザー駆動データをデータとしてLUT17が動作す
ることからも明らかである。レーザー駆動データは、パ
ワー変調の場合、レーザ駆動部20によって電流時に変換
され、また、パルス幅変調の場合にはレーザ駆動部20に
よってレーザー発光時間に変換される。
第16図から明らかなように、第２象限に示す現像特性
が変動した場合、第４象限の階調補正データは変更する
必要がある。本実施例では、現像特性の変動を階調補正
データの作成に取り入れることにより、常に第１象限の
要求特性を満たすようにすることができる。
また、第16図においては、現像特性P,Q、潜像形成特
性A,B,Cの組合せに対し、６本の補正曲線PA,PB,PC,QA,Q
B,QCが求められる。
したがって、潜像形成特性A,B,Cに対し、現像特性の
変動を加味した補正曲線QA,QB,QCの内容がLUT17に書き
込まれる。
ところで、パルス幅変調は、理想的には１画素の中の
露光する面積で中間濃度を表すものであり、そのために
は、第９図に示すように、中間レベルを使わない矩形状
の潜像を作成する必要がある。しかし、この場合も現実
には、第10図に示すように、レーザービームはガウス状
の空間分布をしており、スカート特性を有している。こ
の結果、形成される潜像は、第11図（Ａ）に示すように
なる。このような潜像パターンは、第12図のようなレー
ザー発光信号によって形成される。すなわち、このレー
ザー発光信号のパルス幅を制御することにより、第11図
（Ａ），（Ｂ）のような潜像が形成される。
以上の各実施例では、半導体レーザー３は１画素８ビ
ットの情報量を持ち、これに応じて電流値やパルス幅は
同じ情報量を持つことができる。例えは、特開平１−20
4741号に記載されている方法を用いればよい。これによ
って形成される静電潜像は256の階調数を有している。
なお、各モードを並行して実施する場合を説明した
が、各々を個別に行ってもよい。この場合、非画像領域
と画像領域とを区別する必要はない。
また、LUT17へのデータの書き込みは、画像記録を開
始する前、電源投入直後、ウォーミングアップ中などの
ほか、特定の時間毎などに実行することができる。
更に、LUT17へのデータの書き込みは、装置が画像記
録を行うものとは別の機会にする必要はなく、並行して
行うことができるので、時間の節約になるとともに、常
に潜像形成条件を最高の条件にしておくことができる。
〔発明の効果〕
本発明は上記の通り構成されているので、次に記載す
る効果を奏する。
請求項１、３および４記載の発明によれば、１画素の
階調性を多くとっても、安定した再現画像を得ることが
でき、階調再現性に優れ、かつ高解像を備えた記録画像
を得ることが可能になる。
また、請求項１記載の発明によれば、前記効果に加え
て、入力する画像データの階調と形成される記録画像の
濃度との関係（γ特性）を任意にすることもできる。
さらに、請求項２記載の発明によれば、変調手段を代
えても、同様に、１画素の階調性を多くとった場合にも
安定した再現画像を得ることができる。また、γ特性を
任意にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による画像記録装置の概略構成を示す構
成図、第２図は上記構成の画像記録装置の階調補正を行
うの階調補正部の構成を示すブロック図、第３図は本発
明に言おける潜像パターンの形成を示す説明図、第４図
は潜像パターンの他の形成例を示す説明図、第５図は補
正データ設定部の周辺構成の詳細を示すブロック図、第
６図は本発明による補正データ設定部の処理例を示すフ
ローチャート、第７図は補正データ設定部の他の処理例
を示すフローチャート、第８図は補正データ設定部の各
ステップの特性の関係として表した特性図、第９図は中
間レベルを使わない矩形状の理想的な潜像に対応する表
面電位を示す分布図、第10図は実際に得られるレーザー
ビームの空間分布を示す強度分布図、第11図（Ａ），
（Ｂ）は本発明によって得られる表面電位と距離の関係
及び特定の表面電位以下になる部分の形状をレベルごと
に２次元上に示した分布図、第12図は第11図（Ａ），
（Ｂ）に対応するレーザー発光信号のパルス幅特性図、
第13図は階調補正部の他の構成例を示すブロック図、第
14図は第13図に示す補正データ設定部の周辺構成の詳細
を示すブロック図、第15図は第13図に対応する処理を示
すフローチャート、第16図は第13図の構成に対応する補
正データ設定部の各ステップの特性の関係として表した
特性図である。 ２……感光体、３……半導体レーザー、 ７……光学系、８……電位センサ、 ９……現像装置、 17……ルックアップテーブル（LUT）、 18……カウンタ、19……スイッチ、 20……レーザ駆動部、 21……補正データ設定部、 22……内部カウンタ、 23,24……メモリ、 25……補間データ演算部、 26……画像データ、 27……反射濃度センサ。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】画像データに基づいて駆動される半導体レ
    ーザーのレーザービームを光導電性を有する像担持体に
    照射して静電潜像を形成し、この静電潜像にトナー現像
    を施して顕像を形成する工程を備えた画像記録装置にお
    いて、 前記画像データに基づいた多値レベルによりパルス幅変
    調して前記半導体レーザーを駆動する第１の駆動手段
    と、 トナー像の形成に先行して複数の階調を有するレーザー
    駆動データを生成して前記第１の駆動手段を駆動する第
    ２の駆動手段と、 この駆動手段によって前記像担持体に形成された静電潜
    像の表面電位を検出する電位検出手段と、 前記電位検出手段による検出値に基づいて階調データと
    潜像電位が設定した関係を保持するように画像データを
    補正するためのテーブルを作成するテーブル作成手段
    と、 を具備することを特徴たする画像記録装置。
  2. 【請求項２】画像データに基づいて駆動される半導体レ
    ーザーのレーザービームを光導電性を有する像担持体に
    照射して静電潜像を形成し、この静電潜像にトナー現像
    を施して顕像を形成する工程を備えた画像記録装置にお
    いて、 前記画像データに基づいた多値レベルにより駆動電流を
    変調して前記半導体レーザーを駆動する第１の駆動手段
    と、 トナー像の形成に先行して複数の階調を有するレーザー
    駆動データを生成して前記第１の駆動手段を駆動する第
    ２の駆動手段と、 この駆動手段によって前記像担持体に形成された静電潜
    像の表面電位を検出する電位検出手段と、 前記電位検出手段による検出値に基づいて階調データと
    潜像電位の関係が常に一定になるように画像データを補
    正するためのテーブルを作成するテーブル作成手段と、 を具備することを特徴とする画像記録装置。
  3. 【請求項３】画像データに基づいて多値レベルで駆動電
    流または発光時間を変調して半導体レーザーを駆動し、
    そのレーザービームを光導電性を有する像担持体に照射
    して静電藩像を形成し、この静電潜像にトナー現像を施
    して顕像を形成する工程を備えた画像記録装置におい
    て、 前記画像データに基づいた静電潜像を像担持体の画像形
    成部に形成するとともに複数の階調を有する階調補正用
    の静電潜像を像担持体上の非画像形成部に形成する潜像
    形成手段と、 該手段による階調補正用の静電潜像の電位を検出する電
    位検出手段と、 該手段による検出結果に基づいてレーザー駆動データと
    最終画像濃度とが設定した関係になるように入力画像デ
    ータを補正するテーブルを作成するテーブル設定手段
    と、 を具備することを特徴とする画像記録装置。
  4. 【請求項４】画像データに基づいて多値レベルで駆動電
    流または発光時間を変調して半導体レーザーを駆動し、
    そのレーザービームを光導電性を有する像担持体に照射
    して静電潜像を形成し、この静電潜像にトナー現像を施
    して顕像を形成する工程を備えた画像記録装置におい
    て、 前記画像データに基づいた静電潜像を像担持体の画像形
    成部に形成すると同時に複数の階調を有する潜像階調補
    正用の静電藩像を像担持体上の非画像形成部に形成する
    第１の潜像形成手段と、 該手段による階調補正用の静電潜像の電位を検出する電
    位検出手段と、 該手段による検出結果に基づいてレーザー駆動データと
    最終画像濃度とが設定した関係になるように入力画像デ
    ータを補正するテーブルを作成する第１の条件設定手段
    と、 複数の階調を有する現像階調補正用の静電潜像を像担持
    体上の画像形成部に形成する第２の潜像形成手段と、 該手段による潜像に施されたトナー現像の反射濃度を検
    出する反射濃度検出手段と、 該手段で検知した反射濃度及びその階調を前記第１の条
    件設定手段のための設定値とする第２の条件設定手段
    と、 を具備することを特徴とする画像記録装置。
JP02273207A 1989-12-19 1990-10-15 画像記録装置 Expired - Fee Related JP3096910B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/865,672 US5309177A (en) 1989-12-19 1992-04-08 Image recording apparatus

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1-327316 1989-12-19
JP32731889 1989-12-19
JP32731789 1989-12-19
JP1-327317 1989-12-19
JP1-327318 1989-12-19
JP32731689 1989-12-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03232371A JPH03232371A (ja) 1991-10-16
JP3096910B2 true JP3096910B2 (ja) 2000-10-10

Family

ID=27340228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02273207A Expired - Fee Related JP3096910B2 (ja) 1989-12-19 1990-10-15 画像記録装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5309177A (ja)
JP (1) JP3096910B2 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5453773A (en) * 1990-11-30 1995-09-26 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Electrophotographic image forming apparatus comprising means for automatically adjusting image reproduction density
JPH0631974A (ja) * 1992-07-17 1994-02-08 Hitachi Koki Co Ltd 光記録方法
JPH0758958A (ja) * 1993-07-01 1995-03-03 Xerox Corp グレイ画素ハーフトーンシステム及びカラー印刷におけるトナーデポジションの制御
US5963243A (en) * 1993-11-10 1999-10-05 Kabushiki Kaisha Tec Exposing device for correcting an fθ error of a rotatable polygon mirror without using an fθ lens
US5546165A (en) * 1994-10-05 1996-08-13 Eastman Kodak Company Scanner as test print densitometer for compensating overall process drift and nonuniformity
JP3548309B2 (ja) * 1996-01-09 2004-07-28 キヤノン株式会社 フォトセンサ
US6034703A (en) * 1997-01-29 2000-03-07 Texas Instruments Incorporated Process control of electrophotographic device
JPH11153887A (ja) * 1997-11-19 1999-06-08 Fujitsu Ltd 画像形成装置
US6204870B1 (en) * 1998-09-08 2001-03-20 Canon Kabushiki Kaisha Image formation apparatus control by measurement of image patterns having different emission rising characteristics
JP2000127499A (ja) * 1998-10-26 2000-05-09 Canon Inc 画像形成装置及びその制御方法
DE19859094C2 (de) * 1998-12-21 2001-11-29 Oce Printing Systems Gmbh Verfahren zum Drucken mit einem Multilevel-Zeichengenerator sowie Druck- oder Kopiervorrichtung
US6987575B1 (en) * 1998-12-21 2006-01-17 Oce Printing Systems, Gmbh Printing device which operates with at least three brightness steps and methods to be executed therewith for determining printing parameters
TW496792B (en) 2000-02-22 2002-08-01 Panakku Kogyo Kk Process for recovery of synthetic resin substrate and pressured type cleaning apparatus used thereof
EP1347630A3 (en) * 2002-03-20 2004-11-03 Ricoh Company Image forming apparatus and method
JP2004117389A (ja) 2002-09-20 2004-04-15 Ricoh Co Ltd 転写方法および画像形成方法および画像形成装置
JP4485759B2 (ja) * 2003-06-27 2010-06-23 株式会社リコー 異常発生予測方法、状態判定装置及び画像形成装置
JP2005262485A (ja) 2004-03-16 2005-09-29 Canon Inc 画像形成装置及びその制御方法
JP2013011792A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Canon Inc 画像形成装置
CN104827781B (zh) * 2015-04-30 2016-06-15 深圳市创鑫激光股份有限公司 一种激光打标方法、激光打标机及系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4709250A (en) * 1985-02-19 1987-11-24 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
GB8811568D0 (en) * 1988-05-16 1988-06-22 Crosfield Electronics Ltd Producing half-tone images

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03232371A (ja) 1991-10-16
US5309177A (en) 1994-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3096910B2 (ja) 画像記録装置
US6115561A (en) Image forming apparatus and a controlling method of an image forming apparatus
US5914744A (en) Apparatus and method of printing with non-uniformity correction of exposure parameters to reduce low spatial frequency printed artifacts
US6088050A (en) Non-impact recording apparatus operable under variable recording conditions
US5739841A (en) Apparatus and method for grey level printing with uniformity correction
US5809216A (en) Method and apparatus for multiple address recording with brightness and exposure time control
JP2588880B2 (ja) 画像濃度補正装置
US5493322A (en) Electrophotographic image forming apparatus with non-uniformity correction of recording elements
US5826139A (en) Method and apparatus for controlling the sequence, size and position of an image control patch
JPH11112810A (ja) 画像形成装置及びその制御方法及び記憶媒体
JPH08156330A (ja) 画像形成装置
JPH11112809A (ja) 画像形成装置及びその制御方法及び記憶媒体
US6229969B1 (en) Image forming apparatus and image forming method which controls an image forming condition depending on one type of image forming pattern
JP3223654B2 (ja) 画像記録装置
JP3167532B2 (ja) 画像形成装置
JP3306872B2 (ja) 電子写真作像装置
JP5089183B2 (ja) 画像形成装置
CN100476618C (zh) 成像装置及其控制方法
JP3491915B2 (ja) 画像形成装置
JPH09172545A (ja) 画像形成方法とその画像形成装置
JP3116174B2 (ja) 画像形成装置
JPH10153899A (ja) カラー画像形成方法及びこれを用いた装置
JP2936630B2 (ja) デジタル画像形成法
JPH04251875A (ja) 画像形成装置
JP2004034546A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080811

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080811

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090811

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090811

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100811

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees