JP3158654B2 - デジタルカラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタルプリンタ、デ
ジタル複写機などにおけるデジタル画像形成装置の階調
制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルプリンタ、デジタル複写機など
における電子写真プロセスにおいては、画像読取濃度
（多値のデジタル値）に対応してレーザ発光を変調して
画像を再現する。画像再現において、出力画像の濃度
は、画像読取濃度（デジタル値）に比例していることが
望ましい。出力画像濃度の画像読取濃度に対する関係で
ある階調特性は、ピクトリアルな画像の印象を大きく左
右する因子である。そこで、入力される画像濃度を処理
して、出力画像濃度が入力画像濃度に比例するように発
光特性を補正する。これを階調補正という。カラー画像
再現においては、基本的に出力画像が画像濃度にリニア
に変化することが求められ、このために画像の安定化が
求められる。階調特性は、電子写真プロセスの感光体感
度、表面電位、現像バイアス電位、現像特性等の変化に
より微妙に変化してしまう。そこで、自動濃度制御、階
調補正などで画像再現を安定化している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、現実には、画
像安定化は完全ではないため、安定化制御による再現画
像の品質は、一部のプロのユーザにとっては満足できな
いことがある。また、デジタルイコライザ的機能とし
て、ユーザが階調特性を任意に選択できるようにする
と、ユーザは、好みの画調を実現できる。そこで、階調
特性をユーザが積極的に変化できるようにすると、ユー
ザに満足感を与えることができると考えられる。なお、
ユーザによる階調特性の変化を可能にするためには、階
調補正と画像安定化システムを連動して動作する必要が
あり、個々の画像生成プロセスに対応したプロセス制御
系が求められる。また、カラー画像を扱う場合には、カ
ラーマスキング処理が行われる。すなわち、露光光源の
Ｒ，Ｇ，Ｂの分光透過特性やＣ，Ｍ，Ｙのカラートナー
の分光反射特性は、実際には、理想的な特性からずれて
いるため、色濁りを除去するように、データの変換が行
われる。ここで、線形マスキング法が通常用いられる。
ここで、ユーザによる階調選択を可能にしたとき、線形
マスキング処理の下では色味（色相、彩度）も変化する
ことがある。そこで、階調選択と同時にカラーマスキン
グ条件も切り替え可能にすることが望ましい。これによ
り、たとえば彩度を高くするような階調選択がなされた
ときは、彩度を低くするようなカラーマスキング条件に
切り替えればよい。

【０００４】本発明の目的は、ユーザによる階調特性の
選択に対応してカラーマスキング条件も切り替え可能な
デジタル画像形成装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るデジタル画
像形成装置は、所望の目標階調カーブを入力する入力手
段と、入力手段により入力された階調カーブに基づいて
露光データの補正を行う発光制御手段と、選択された階
調カーブに対応してカラーマスキング補正を行うカラー
マスキング補正手段とを備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】デジタル画像形成装置において、入力手段によ
りユーザが目標の階調カーブを入力する。発光制御手段
は、入力手段により入力された階調カーブに基づいて露
光データの補正を行う。ここで、入力された階調カーブ
によっては、出力画像の色味（色相、彩度）が変わるこ
とがある。そこで、マスキング補正手段により、選択さ
れた階調カーブに対応して、出力画像の色味が全体とし
て変わらないようにカラーマスキング処理を行う。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による実施例に
ついて次の順序で説明する。 （ａ）デジタルカラー複写機の構成 （ｂ）画像信号処理 （ｃ）画像安定化 （ｄ）標準階調制御 （ｅ）階調選択 （ｆ）カラーマスキング補正 （ｇ）プリンタ制御のフロー

【０００８】（ａ）デジタルカラー複写機の構成 図１は、本発明の実施例に係るデジタルカラー複写機の
全体構成を示す断面図である。デジタルカラー複写機
は、原稿画像を読み取るイメージリーダ部１００と、イ
メージリーダ部で読み取った画像を再現するプリンタ部
２００とに大きく分けられる。イメージリーダ部１００
のスキャナ１０は、原稿を照射する露光ランプ１２と、
原稿からの反射光を集光するロッドレンズアレー１３、
及び集光された光を電気信号に変換する密着型のＣＣＤ
センサ１４を備えている。スキャナ１０は、原稿読取時
にはモータ１１により駆動されて、矢印の方向（副走査
方向）に移動し、プラテン１５上に載置された原稿を走
査する。図３に示すように、イメージリーダ部１００
は、イメージリーダ制御部１０１により制御される。イ
メージリーダ制御部１０１は、プラテン１５上の原稿の
位置を示す位置検出スイッチ１０２からの位置信号によ
って、ドライブＩ／Ｏ１０３を介して露光ランプ１２を
制御し、また、ドライブＩ／Ｏ１０３およびパラレルＩ
／Ｏ１０４を介してスキャンモータドライバ１０５を制
御する。スキャンモータ１１は、スキャンモータドライ
バ１０５により駆動される。

【０００９】図１に戻って説明を続けると、露光ランプ
１２で照射された原稿面の画像は、ＣＣＤセンサ１４で
光電変換される。ＣＣＤセンサ１４により得られた赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の多値電気信号は、
読取信号処理部２０により、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれかの８
ビットの階調データに変換され、プリンタ制御部２０１
に出力される。図３に示すように、画像制御部１０６
は、ＣＣＤカラーイメージセンサ１４および画像信号処
理部２０のそれぞれとバスで互いに接続されている。Ｃ
ＣＤカラーイメージセンサ１４からの画像信号は、画像
信号処理部２０に入力されて処理される。図２に示すよ
うに、画像信号処理部２０においては、ＣＣＤセンサ１
４によって光電変換された画像信号は、Ａ／Ｄ変換器２
１によりＲ，Ｇ，Ｂの多値デジタル画像データに変換さ
れ、次に、それぞれ、シェーディング補正回路２２にお
いてシェーディング補正される。このシェーディング補
正された画像データは原稿の反射光データであるため、
log変換回路２３によってlog変換を行って実際の画像の
濃度データに変換される。さらに、アンダーカラー除去
・墨加刷回路２４で、余計な黒色の発色を取り除くとと
もに、真の黒色データＫをＲ，Ｇ，Ｂデータより生成す
る。そして、マスキング処理回路２５にて、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の３色のデータがＹ，Ｍ，Ｃの３色のデータに変換され
る。ここで、操作パネル２２１で入力された目標階調カ
ーブは、パラレルＩ／Ｏ２２２を介してプリンタ制御部
２０１に入力され、プリンタ制御部２０１は、この入力
に対応して、マスキングコードＭＣを設定する。マスキ
ング処理回路２５は、プリンター制御部２０１から入力
されたマスキングコードＭＣに対応したマスキング係数
を設定し、マスキング処理を実行する。こうして変換さ
れたＹ，Ｍ，Ｃデータにそれぞれ所定の係数を乗じる濃
度補正処理を濃度補正回路２６にて行い、空間周波数補
正処理を空間周波数補正回路２７において行った後、プ
リンタ制御部２０１に出力する。

【００１０】図１に戻って説明を続けると、プリンタ部
２００において、プリントヘッド部３１は、入力される
階調データに対して感光体の階調特性に応じた階調補正
を行った後、補正後の画像データをＤ／Ａ変換してレー
ザダイオード駆動信号を生成して、この駆動信号により
半導体レーザ２６４（図４）を発光させる。階調データ
に対応して発光強度を変調してプリントヘッド部３１か
ら発生されるレーザビームは、ポリゴンミラーを経て、
反射鏡３７を介して、回転駆動される感光体ドラム４１
を露光する。感光体ドラム４１は、１複写ごとに露光を
受ける前にイレーサランプ４２で照射され、帯電チャー
ジャ４３により一様に帯電されている。この状態で露光
をうけると、感光体ドラム４１上に原稿の静電潜像が形
成される。シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのト
ナーとキャリアからなる現像剤が収容された現像器４５
ａ〜４５ｄのうちいずれか一つだけが選択され、感光体
ドラム４１上の静電潜像を現像する。一方、複写紙は用
紙カセット５０より給紙され、転写ドラム５１上に巻き
つけられる。現像されたトナー像は、転写チャージャ４
６により複写紙に転写される。上記印字過程は、イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック
（Ｋ）の４色について繰り返して行われる。このとき、
感光体ドラム４１と転写ドラム５１の動作に同期してス
キャナ１０はスキャン動作を繰り返す。その後、複写紙
は、分離爪４７を作動させることによって転写ドラム５
１から分離され、定着装置４８を通って定着され、排紙
トレー４９に排紙される。

【００１１】（ｂ）プリンタ制御部と画像信号処理 図３と図４は、デジタルカラー複写機の制御系の全体の
ブロック図を示す。プリンタ部２００には、プリント動
作一般の制御を行うプリンタ制御部２０１が備えられ
る。ＣＰＵを備えるプリンタ制御部２０１には、制御用
のプログラムが格納された制御ＲＯＭ２０２、各種デー
タ（階調補正データなど）が格納されたデータＲＯＭ２
０３およびＲＡＭ２０４が接続される。プリンタ制御部
２０１は、これらＲＯＭ、ＲＡＭのデータによってプリ
ント動作の制御を行う。プリンタ制御部２０１は、Ｖ₀
センサ４４、ＡＩＤＣセンサ２１０、ＡＴＤＣセンサ２
１１、温度センサ２１２、湿度センサ２１３からのアナ
ログ信号や、かぶり入力スイッチ２１４、カラーバラン
ススイッチ２１６、感光体ロットスイッチ２１８からの
信号が入力される。ここで、Ｖ₀センサ４４は、感光体
表面の電位を検出する。また、ＡＩＤＣセンサ２１０
は、各色ごとに、標準作像条件（感光体表面電位Ｖ₀、
現像バイアス電位Ｖ_B、露光量）で現像された感光体上
のトナー量を検出し、Ｖ₀，Ｖ_B，露光量を最適条件に設
定する。また、操作パネル２２１でのキー入力によっ
て、パラレルＩ／Ｏ２２２を介して、プリンタ制御部２
０１に各種データが入力される。同様に、後で詳細に説
明するタブレットエディタ２３２（図１１参照）での入
力値がプリンタ制御部２０１に入力される。

【００１２】プリンタ制御部２０１は、各種入力データ
によって、制御ＲＯＭ２０２の内容に従って、複写制御
部２３１と操作パネル２２１とを制御し、さらに、パラ
レルＩ／Ｏ２４１およびドライブＩ／Ｏ２４２を介して
帯電チャージャ４３のグリッド電位Ｖ_Gを発生するＶ_G発
生用高圧ユニット２４３および現像器４５ａ〜４５ｄの
現像バイアス電位Ｖ_Bを発生するＶ_B発生用高圧ユニット
２４４を制御する。プリンタ制御部２０１は、また、イ
メージリーダ部１００の画像信号処理部２０と画像デー
タバスで接続されており、画像データバスを介して入っ
てくる画像濃度信号を基にして、後で説明するように、
階調補正テーブルが格納されているデータＲＯＭ２０３
の内容を参照して発光レベルを定め、ドライブＩ／Ｏ２
６１およびパラレルＩ／Ｏ２６２を介して半導体レーザ
ドライバ２６３を制御している。半導体レーザ２６４は
半導体レーザドライバ２６３によって、その発光が駆動
される。階調表現は、半導体レーザ２６４の発光強度の
変調により行う。

【００１３】図５は、操作パネル２２１の外観を示す。
ここで、ＬＣＤ表示部３０１は、操作で設定されたモー
ドの表示、ユーザへの操作手順の説明、ジャム表示やコ
ピー動作中表示等の状態表示を行う。パネルリセットキ
ー３０２は、全モードの初期化を行うキーである。キー
群３０３は、コピー枚数の設定を行うテンキーとクリア
を行うクリアキーである。スタートキー３０４は、コピ
ーの開始を指示するキーである。画質メニューキー３０
５を押すと、ＬＣＤ表示部３０１には、画質調整用のメ
ニューが表示される。ユーザは、これを操作することに
より画質調整が可能である。クリエイトメニューキー３
０６を押すと、ＬＣＤ表示部３０１には、各種クリエイ
ト機能の設定メニューが表示される。ユーザは、これを
操作することにより様々な機能設定・モード設定が可能
である。エンターキー３０７は、上述の画質メニューお
よびクリエイトメニューの各操作画面において、確定キ
ーおよび次画面キーとして使用される。リバースキー３
０８は、キャンセルキー、前画面キーとして使用され
る。カーソルキー３０９は、各操作画面において、メニ
ューのカーソル選択およびレベル設定を行うキーであ
る。マルチファンクションキー３１０は、ＬＣＤ表示部
３０１に表示される各選択メニューによって、意味を変
えることができるキーである。この操作パネル２２１
は、ＩＣカード挿入口３１１、３１２を備え、最大で２
つまでのＩＣカードが同時に挿入できる。そして、各挿
入口に対応して、プログラム呼び出し／登録キー３１３
とＩＣカード排出キー３１４を備える。なお、バーコー
ドリーダペン３１５を用いて、バーコードを読み取っ
て、様々なモード設定を行うことが可能である。

【００１４】図６は、プリンタ制御部２０１における画
像データ処理のブロック図である。ここで、画像信号処
理部２０からの画像データ（８ビット）は、インターフ
ェース部２５１を介して、ファーストイン・ファースト
アウトメモリ（以下ＦＩＦＯメモリという）２５２に入
力される。このＦＩＦＯメモリ２５２は、主走査方向の
所定の行数分の画像の階調データを記憶することができ
るラインバッファメモリであり、イメージリーダ部１０
０とプリンタ部２００との動作クロック周波数の相違を
吸収するために設けられる。ＦＩＦＯメモリ２５２のデ
ータは、次にγ補正部２５３に入力される。データＲＯ
Ｍ２０３の各種γ補正データがプリンタ制御部２０１の
プリンタ制御ＣＰＵ２５０によりγ補正部２５３に送ら
れ、γ補正部２５３は、入力データを補正して発光レベ
ルをＤ／Ａ変換部２５４に送る。なお、データＲＯＭ２
０３には、各種階調補正データ（階調補正テーブル、各
種修正値など）が格納されている。Ｄ／Ａ変換部２５４
で発光レベル（デジタル値）から変換されたアナログ電
圧は、次に、ゲイン切換部２５５において、プリンタ制
御ＣＰＵ２５０からのゲイン設定値に対応してゲイン切
換信号発生回路部２５６によりスイッチＳＷ１，ＳＷ
２，…（異なったパワーＰ１，Ｐ２，…に対応）を切り
換えて設定されたゲインで増幅された後、ドライブＩ／
Ｏ２６１を介して半導体レーザドライバ２６３に送ら
れ、半導体レーザ２６４をその値の光強度で発光させ
る。一方、プリンタ制御ＣＰＵ２５０は、クロック切換
回路２５７に信号を送って、クロック発生回路２５８又
は２５９を選択し、そのクロック発生回路の発生するク
ロック信号をパラレルＩ／Ｏ２６２を介して半導体レー
ザドライバ２６３に送り、画像データをそのクロックで
変調させる。クロック発生回路の選択により、発光信号
のデューティ比（パターン）が変化され（たとえば１０
０％と８０％）、階調の再現性を選択できる。デューテ
ィ比が１００％のときは、通常の発光に相当するが、デ
ューティ比が８０％のときは、通常の発光期間の８０％
の期間に発光が行われる。

【００１５】（ｃ）画像安定化 階調特性は、基本的に、感光体の感度特性、現像特性、
および、帯電電位Ｖ₀，現像バイアス電位Ｖ_B，静電潜像
の減衰電位Ｖ_Sの設定によって決定される。カラー画像
再現においては、基本的に出力画像が原稿濃度にリニア
に変化することが求められ、このために画像の安定化が
求められる。本発明は、階調特性をユーザが選択できる
ようにするものであるが、階調制御システムは、画像安
定化システムと連動して動作し、選択された階調特性を
常に安定して供給できるものでなければならない。

【００１６】画像安定化を説明する前に、電子写真プロ
セスの概略を説明する。図７は、感光体ドラム４１のま
わりの帯電チャージャ４３と現像器４５ｒの配置を図式
的に示す。ここで、感光体４１には、放電電位Ｖ_Gの帯
電チャージャ４３が対向して設置される。帯電チャージ
ャ４３のグリッドには、グリッド電位発生ユニット２４
３により負のグリッド電位Ｖ_Gが印加されている。グリ
ッド電位Ｖ_Gと感光体ドラムの表面電位Ｖ₀との関係は、
ほぼＶ₀＝Ｖ_Gとみなせるので、感光体ドラム４１表面で
の電位Ｖ₀は、グリッド電位Ｖ_Gによって制御できる。な
お、表面電位Ｖ₀は、表面電位計であるＶ₀センサ４４に
より検知される。まず、レーザ露光前において、帯電チ
ャージャ４３によって感光体ドラム４１には負の表面電
位Ｖ₀が、また、現像バイアス発生ユニット２４４によ
り現像器４５ｒのローラには、低電位の負の現像バイア
ス電位Ｖ_B（｜Ｖ_B｜＜｜Ｖ₀｜）が与えられる。すなわ
ち、現像器４５ｒの現像スリーブ電位はＶ_Bである。レ
ーザ露光によって感光体ドラム４１上の照射位置の電位
が低下して表面電位Ｖ₀から静電潜像の減衰電位Ｖ_Sへ遷
移する。減衰電位Ｖ_Sが現像バイアス電位Ｖ_Bよりも低電
位になると、現像器４５ｒのスリーブ表面に運ばれて来
た負に帯電したトナーが感光体ドラム４１の上に付着す
る。

【００１７】ここで、Ｖ₀とＶ_Bの差は，大きすぎると非
露光部へのキャリア付着が発生し、小さすぎるとトナー
かぶりを生じるため、大きすぎても小さすぎてもよくな
い。トナー付着量は、現像電位差ΔＶ＝｜Ｖ_B−Ｖ_S｜が
大きいほど多い。一方、減衰電位Ｖ_Sは、同じ露光量で
あっても表面電位Ｖ₀が変化するにつれ変化する。そこ
で、Ｖ₀とＶ_Bの差をある程度の範囲内に維持しつつ、た
とえば差を一定にしつつ、表面電位Ｖ₀および現像バイ
アス電位Ｖ_Bを変化すれば、Ｖ_BとＶ_Sの差が変化するの
で、トナー付着量を変えることができ、濃度を制御する
ことができる（たとえば特開平３−２７１７６４号公報
参照）。また、レーザ発光のゲインは、Ｖ₀センサ４４
により得られた感光体の感度情報によって切り換えられ
る。

【００１８】また、電子写真プロセスは、静電気を取り
扱うため、環境の影響を受けてしまう。そのため、主に
現像特性と感光体特性が変化するので、この補償が必要
になる。そこで、４色について、それぞれ、標準作像条
件で現像された基準トナー像に付着したトナー量をＡＩ
ＤＣセンサ２１０で検出する。すなわち、感光体ドラム
４１上の画像領域外に濃度制御の基本となる基準トナー
像を形成し、感光体ドラム４１の近傍に設けられたＡＩ
ＤＣセンサ２１０によってトナー量を検出する。この検
出値に対応して、現像バイアス電位Ｖ_Bとグリッド電位
Ｖ_Gを変化させ、現像電位差（ΔＶ）を選択して、最大
濃度レベルでのトナー付着量を一定に保つ自動濃度制御
を行うことができる。また、地肌かぶりも除去しなけれ
ばならない。

【００１９】（ｄ）標準階調制御 次に、標準となるリニア階調補正について説明する。特
に、カラー画像においては、基本的にリニアな特性が求
められる。図８は、反転現像におけるセンシトメトリの
図である。イメージリーダから入力される画像信号の値
（画像入力レベルＯＤ）は、原稿濃度に対してリニアに
出力される。この画像入力レベル値Ｌｘに対してレーザ
発光量Ｐ（Ｌｘ）を直線的に変化させると、階調特性
（実際にプリントされた画像の濃度（出力画像濃度Ｉ
Ｄ）の画像入力レベルＯＤに対する関係）は非線形にな
る。レーザ発光に対応して、感光体の表面電位Ｖ_Sが減
衰する。すなわち、レーザ発光量が増加するにつれ表面
電位は徐々に非線形的に減衰していく。また、現像バイ
アス電位Ｖ_Bは、地肌かぶりを除去するように感光体帯
電電位Ｖ₀に対して定められ、そして、現像電位差（Ｖ_B
−Ｖ_S（Ｌｘ））に対応して出力画像濃度ＩＤ（Ｖ_S）が
得られるのであるが、この現像特性は、また非線形性を
示す。そこで、レーザの発光量Ｐを直線的に変化させる
のではなく、感光体特性と現像特性のそれぞれの非線形
性を補正して、出力画像濃度を入力レベルに対してリニ
アになるように、後述するように発光特性を非線形に補
正する。このことにより、出力画像濃度は、画像入力レ
ベルに対してリニアにできる。

【００２０】図９は、出力画像濃度を画像入力レベルに
対してリニアにする標準の階調補正データの求め方を示
す図である。画像入力データをそのまま無変換で下側に
示すようにレーザ露光量にリニアに変換して露光したと
き、上側に示す階調カーブ（画像入力レベルに対する出
力画像濃度の関係）は、破線のように非線形になる。こ
れを実線で示す目標の標準階調カーブに変換するための
発光特性が、図中下の実線のカーブとなる。すなわち、
図中の点線上のＡ点（画像入力レベルＬ₁）を実線上の
Ａ'点に変換するには、Ａ'点と同じ出力画像濃度の破線
上のＡ"点のレーザ露光量Ｐ（Ｌ₁）を入力画像データＬ
₁に対応して出力すればよい。同様に、点線上のＢ点を
目標の実線上のＢ'点に変換するには、Ｂ'点と同じ出力
画像濃度の破線上のＢ"点のレーザ露光量Ｐ（Ｌ₂）を出
力すればよい。こうして、画像入力レベルに対するレー
ザ露光量が求められる。

【００２１】（ｅ）階調選択 以上では、原稿画像に忠実な出力を得るためにイメージ
リーダ部からの画像信号の値に対してリニアにプリント
濃度を出力する標準の階調カーブを実現することを説明
した。本実施例では、ユーザは、標準のリニアな階調カ
ーブの他に、違った階調カーブを選択できる。階調カー
ブの選択において、本実施例では、ユーザによる選択を
容易にするために、階調カーブの形状とその形状の変化
の度合いとの２階層の入力で指定する。

【００２２】図１０は、目標の階調カーブの形状とその
形状変化の段階の概念を図式的に示す。目標階調カーブ
の選択の組み合わせとしては、標準カーブとの相対的関
係の基に、次の４種類（ａ）〜（ｄ）が考えられる。ま
た、各形状の変化の度合いを変えることにより無限の階
調カーブが実現できる。低濃度強調型（ａ）では、階調
カーブを上に凸にする。この階調カーブを用いると、重
厚な感じが得られる。高濃度強調型（ｂ）では、階調カ
ーブを下に凸にする。この階調カーブを用いると、パス
テル調の感じが得られる。また、全体に暗い画像を修正
できる。中間調濃度部強調型（ｃ）では、階調カーブ
は、高レベル側で大きく上に凸とするが、低レベル側で
小さく下に凸とする。この階調カーブを用いると、「彩
やか」、「シャープ」といった感じが得られる。中間調
濃度部非強調型（ｄ）では、階調カーブは、低レベル側
で小さく上に凸とするが、高レベル側で大きく下に凸と
する。この階調カーブを用いると、「しっとり」、「な
めらか」といった感じが得られる。中間調濃度部強調型
（ｃ）と中間調濃度部非強調型（ｄ）の目標カーブがリ
ニアな直線に交わる点は、たとえば標準階調カーブ（図
８）の場合と同じにすればよい。

【００２３】次に、これらの階調カーブの選択の具体的
方法について説明する。まず、図５に示す操作パネル２
２１による階調カーブの選択について説明する。操作パ
ネル２２１の設定では、階調カーブの選択とその形状の
変化度合いとの２段階の入力で選択する。まず、キー３
０６の操作によって、階調カーブ選択の画面を表示部３
０１に呼び出す。図１２は、表示部３０１に表示される
選択画面の図である。選択画面においては、標準階調カ
ーブと図１０で示した各種類の階調カーブが、階調カー
ブの特徴を表した言葉（「標準」、「なめらか」、「彩
やか」、「明るく」、「重く」）とともに表示される。
表示された５つの階調カーブの中から所望の階調カーブ
の選択は、表示部３０１の下方に設けられたキー３１０
によって選択される。キー３１０によって、いずれかの
階調カーブを選択すると、次に、図１３に示すように、
階調カーブの変化の度合いを示した言葉（「弱く」、
「標準」、「強く」）が表示部３０１に表示される。ユ
ーザは、先ほどと同様にキー３１０によっていずれかを
選択することによって、形状の変化度合いの設定を行
う。つまり、変化度合いは３つのレベル選択が可能であ
り、「強く」を選択すると先の図１２で選択した種類の
階調カーブ形状であって、図１０で示す標準階調カーブ
より離れた階調カーブが選択され、「弱く」を選択する
と標準階調カーブに一番近い階調カーブが選択され、
「標準」を選択すると中間の階調カーブが選択される。
上記の選択においては、所望の階調カーブの種類の選択
の後に、階調カーブのレベルの入力を促す表示が出力さ
れ、レベルの未入力時は、レベル“０”で標準の目標カ
ーブが選択される。

【００２４】また、図１１に示すタブレットエディタ２
３２によっても、階調カーブの選択が可能である。図１
１は、タブレットエディタ２３２の外観を示す。座標入
力部３２０においては、座標入力ペン３２１を用いてポ
イントすることにより、原稿上の位置指定を行うことが
できる。これにより、各種編集機能の内の部分編集指定
を行える。また、この座標入力部３２０には、モード設
定用のキー群３２２，３２３が設けられる。すなわち、
モード設定キー３２２，３２３、階調カーブ設定部３２
４及びカラーパレット３２５が座標入力部３２０に印刷
されており、設定機能によって、モード設定部やレベル
設定部として使用できる。モード設定キー３２２、３２
３は、それぞれ、各種モード設定用のキーであり、座標
入力ペン３２１で押すことにより、モード設定を行うこ
とができる。従って、キー群３２２、３２３を用いて、
階調カーブの種類と度合いを選択することも可能であ
る。

【００２５】本実施例では、必要な階調補正カーブの数
は、４種の階調カーブ形状と１つの標準形状、各形状変
化度合いの３つの段階、４つの色（シアン、マゼンタ、
イエロー、ブラック）およびＡＩＤＣセンサ２１０によ
り得られる２８のトナー付着量レベルに対応して、（４
×３＋１）×４×２８＝１４５６である。クロック切り
換えによるパターン選択を行う場合には、さらにそれぞ
れのパターンごとに階調補正カーブが必要になる。各階
調補正カーブに対応した階調補正テーブルは、あらかじ
めデータＲＯＭ２０３に記憶しておく。

【００２６】（ｆ）カラーマスキング補正 マスキング処理部２５では、赤、緑、青の読取濃度デー
タＤＲ，ＤＧ，ＤＢを、次の式のようにシアン、マゼン
タ、イエローのデータＣ，Ｍ，Ｙに変換する。

【数１】 このマトリックスＢが、マスキング行列であり、３×３
＝９個のマスキング係数からなる。

【数２】 ここに、Ｂ１１は、シアンの主成分の係数であり、Ｂ２
２は、マゼンタの主成分の係数であり、Ｂ３３は、イエ
ローの主成分の係数であり、基本的には、大きな数字
で、より主要色の量が増加する。

【００２７】いま、シアンに近い原稿（図１４参照）を
マスキング処理するときを例にして、彩度の変化の方策
を示す。この原稿の赤、緑、青の読取濃度ＤＲ，ＤＧ，
ＤＢは、それぞれ、１２０、４０，２０であったとす
る。したがって、

【数３】 Ｃ＝Ｂ１１×１２０＋Ｂ１２×４０＋Ｂ１３×２０ （３）

【数４】 Ｍ＝Ｂ２１×１２０＋Ｂ２２×４０＋Ｂ２３×２０ （４）

【数５】 Ｙ＝Ｂ３１×１２０＋Ｂ３２×４０＋Ｂ３３×２０ （５） 式（３）より、Ｂ１１が大きいほどシアン成分が多い。
式（４）より、Ｂ２１，Ｂ２３のマイナス成分は大きい
ほど、マゼンタ成分は少ない。式（５）より、Ｂ３１，
Ｂ３２のマイナス成分が大きいほど、イエローの成分が
少ない。同様に、Ｂ１１，Ｂ２２，Ｂ３３の各色の主成
分以外の項のマイナス度合いが大きいほど、より澄んだ
彩度の高い色に再現される。ただし、Ｂ１１＋Ｂ１２＋
Ｂ１３ほか、１〜３行の各行列の合計は、全体の濃度を
決定するため、同一の値を維持させる必要がある。これ
とは、逆に、Ｂ１１，Ｂ２２，Ｂ３３の主要成分を小さ
く、その他の項を大きくすると、逆に主成分（シアン）
が少なく、濁りの成分が増加し、彩度が低下する。

【００２８】例として、階調カーブとして、図１０のａ
３カーブを選択した時（低彩度化）を示す。図１５のＸ
色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝（２５，２５５，２５５）は、Ｃ，
Ｍ，Ｙ各色が、ａ３カーブによって出力処理され、
（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’）＝（５６，２５５，２５５）に変
換される。よって、もともと赤色にややシアンが混じっ
たＸ色は、濁り成分のシアン色のみが大幅に増加し、彩
度が著しく低下する。これとは逆の例として、ｃ３カー
ブを選択した時（高彩度化）を示す。図１６のＹ色（Ｃ
ＭＹ）＝（６４，１９２，１９２）は、ＣＭＹ各色が、
ｃ３カーブによって出力処理され、（Ｃ’，Ｍ’，
Ｙ’）＝（５１，２３０，２３０）に変換される。よっ
て、もともと赤色にややシアンが混じったＹ色は、濁り
成分のシアン色が減少し、主要成分のマゼンタ、イエロ
ー色が大幅に増加し、彩度が高い澄んだ色に再現されて
しまう。また、この彩度の変化は、ａ１，ａ２，ａ３、
もしくはｄ１，ｄ２，ｄ３の順に彩度が著しく低くな
る。よって、逆に、彩度が高くなる階調カーブが選択さ
れたときは、彩度を低下させるマスキング係数を選択す
れば、彩度の変化を抑制し、階調カーブのみを変化させ
ることができる。

【００２９】以上に説明したように、本実施例ではユー
ザによる階調特性の選択を可能としたが、ユーザによる
階調選択を可能にしたとき、カラーマスキング係数が一
定であると色味（色相、彩度）も変化してしまう。図２
に示すように、操作パネル２２１における階調選択に対
応して、マスキング係数設定部２８において、カラーマ
スキング係数も切り替える。これにより、たとえば彩度
を高くするような階調選択がなされたときは、彩度を低
くするようなカラーマスキング係数に切り替える。図１
７は、マスキングコードＭＣに対応するマスキング行列
の例を示し、ＭＣ３，ＭＣ２，ＭＣ１，ＭＣ０，ＭＣ
４，ＭＣ５，ＭＣ６の順に高彩度再現の係数から低彩度
再現の係数へと連続的に並べてある。

【００３０】（ｇ）プリンタ制御のフロー 図１８は、プリンタ制御部２０１のメインフローを示
す。まず、初期設定を行った後（Ｓ１）、操作パネル２
２１の入力処理を行い（Ｓ２、図１９参照）、マスキン
グ係数処理を行い（Ｓ３、図２０参照）、操作パネル２
２１のスタートキーが押下されるのを待機する（Ｓ
４）。スタートキーが押下されると、センサ入力処理
（Ｓ５）が行われる。次に、操作パネル２２１の各種ス
イッチからの入力信号がプリンタ制御部２０１内のＲＡ
Ｍ内に取り込まれる（Ｓ６）。次に、ステップＳ５で得
た設定値によって、図５のゲイン切換回路２５５のゲイ
ンを切換えて、半導体レーザ２６４の光量レベルを設定
する（Ｓ７）。次に、ＡＩＤＣ測定処理が実行され、Ａ
ＩＤＣセンサ２１０によりトナー付着量が得られる（Ｓ
８）。このＡＩＤＣ処理においては、基準トナー像を感
光体上に作像して、その基準トナー像のトナー付着量に
より画像再現濃度をＡＩＤＣセンサ２１０によって検出
し、プリンタ制御部２０１内のＲＡＭ２０４に取り込
む。

【００３１】次に、測定されたトナー付着量に対応する
濃度検出レベルに基づいて、このレベルに対応してあら
かじめ設定されているグリッド電位補正値と現像バイア
ス電圧補正値と階調補正テーブルのコードを選択する
（Ｓ９、図２１参照）。次に、上記ステップＳ８にて選
択されたコードに基づき階調補正テーブルを取り込む
（Ｓ１０）。次に、選択されたグリッド電位Ｖ_Gと現像
バイアス電位Ｖ_Bと階調補正テーブルに基づいて公知の
電子写真法による複写動作（Ｓ１１、Ｓ１２）を、終了
するまで実行する。なお、カラー画像の場合には、１回
の複写は、たとえばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラ
ックの順で順次処理される。したがって、上述のＳ９、
Ｓ１０の処理は、各色ごとに繰り返される。

【００３２】図１９は、キー入力処理（図１８Ｓ２）の
フローを示す。まず、選択する階調カーブの形状の入力
を受け付け（Ｓ２１）、次に、その形状の変化度合いの
入力を受け付ける（Ｓ２２）。最後に、カラーバランス
スイッチ２１６と操作パネル２２１からカラーバランス
と濃度調整を入力して（Ｓ２３）、リターンする。

【００３３】図２０は、マスキング係数処理（図１８Ｓ
３）のフローを示す。このフローでは、マスキング係数
ＭＣが、選択された目標階調カーブに対応して、設定さ
れる。目標階調カーブがａ１，ｄ１であると判定される
場合には（Ｓ３１でＹＥＳ）、マスキングコードＭＣを
ＭＣ１とする（Ｓ３２）。目標階調カーブがａ２，ｄ２
であると判定される場合には（Ｓ３３でＹＥＳ）、マス
キングコードＭＣをＭＣ２とする（Ｓ３４）。目標階調
カーブがａ３，ｄ３であると判定される場合には（Ｓ３
５でＹＥＳ）、マスキングコードＭＣをＭＣ３とする
（Ｓ３６）。目標階調カーブがｃ１であると判定される
場合には（Ｓ３７でＹＥＳ）、マスキングコードＭＣを
ＭＣ４とする（Ｓ３８）。目標階調カーブがｃ２である
と判定される場合には（Ｓ３９でＹＥＳ）、マスキング
コードＭＣをＭＣ５とする（Ｓ４０）。目標階調カーブ
がｃ３であると判定される場合には（Ｓ４１でＹＥ
Ｓ）、マスキングコードＭＣをＭＣ６とする（Ｓ４
２）。目標階調カーブが以上のいずれでもないと判定さ
れる場合には（Ｓ４１でＮＯ）、マスキングコードＭＣ
をＭＣ０とする（Ｓ４３）。最後に、以上で設定された
マスキングコードに対応したマスキング係数を設定して
（Ｓ４４）、メインフローにリターンする。

【００３４】図２１は、Ｖ_G,Ｖ_B,階調データ選定（図１
８Ｓ９）のフローを示す。ＡＩＤＣセンサ２１０の検出
レベルに基づいてグリッド電圧Ｖ_G，現像バイアス電圧
Ｖ_Bを選定する（Ｓ８１）。そして、ステップＳ２で入
力された目標階調カーブと（Ｖ_G，Ｖ_B）とに対応した階
調補正テーブルのコードを選定して（Ｓ８２）、リター
ンする。

【００３５】

【発明の効果】目標の階調の選択を可能にするととも
に、階調の変化に対応してマスキング補正も合わせて変
化させるので、色味を変化させずに、階調の印象のみを
変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 デジタルカラー複写機の全体構成を示す断面
図である。

【図２】 画像信号処理部のブロック図である。

【図３】 プリンタ制御部の一部のブロック図である。

【図４】 プリンタ制御部の一部のブロック図である。

【図５】 操作パネルの斜視図である。

【図６】 プリンタ制御部における画像データ処理のブ
ロック図である。

【図７】 感光体ドラムのまわりの帯電チャージャと現
像器の配置を図式的に示す図である。

【図８】 反転現像におけるセンシトメトリの図であ
る。

【図９】 標準の階調補正データの求め方を示す図であ
る。

【図１０】 目標の階調カーブの形状とその形状強調の
段階の概念を図式的に示す図である。

【図１１】 タブレットエディタのパネルの図である。

【図１２】 階調カーブの種類選択の画面の図である。

【図１３】 階調カーブのレベル選択の画面の図であ
る。

【図１４】 シアンに近い原稿の読取濃度データの図で
ある。

【図１５】 マスキングコードＭＣに対応するマスキン
グ行列の例を示す図である。

【図１６】 Ｘ色のマスキング処理の図である。

【図１７】 Ｙ色のマスキング処理の図である。

【図１８】 プリンタ制御部のメインフローの図であ
る。

【図１９】 キー入力処理のフローチャートである。

【図２０】 マスキング処理のフローチャートである。

【図２１】 Ｖ_G,Ｖ_B,階調データ選定のフローチャート
である。

【符号の説明】

２５…マスキング処理部、 ２７…マスキング係数設定
部、 ２０１…プリンタ制御部、 ２０３…データＲＯＭ、 ２２１…操作パネル、 ２３２…タブレットエディタ、 ２５３…γ補正部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ａ 1/60 Ｂ (72)発明者 山田 孝信 大阪府大阪市中央区安土町２丁目３番13 号大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会 社内 (72)発明者 出山 弘幸 大阪府大阪市中央区安土町２丁目３番13 号大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会 社内 (56)参考文献 特開 平５−22584（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−36959（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−33161（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−204743（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/407 B41J 2/52 - 2/525 G03G 15/00 303 G03G 15/01 H04N 1/46 - 1/62

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望の目標階調カーブを入力する入力手
   段と、入力手段により入力された階調カーブに基づいて
   露光データの補正を行う発光制御手段と、 選択された階調カーブに対応してカラーマスキング補正
   を行うカラーマスキング補正手段とを備えたことを特徴
   とするデジタルカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されたデジタル画像形成
   装置において、 上記のカラーマスキング補正手段は、あらかじめ記憶さ
   れた定数値から選択されたカラーマスキング係数を用い
   ることを特徴とするデジタルカラー画像形成装置。