JP4773707B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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前記ベルトの移動方向と直交する方向の一端側に、隣接する複数の濃度階調の画像を含んだ第1のテストパターンを形成し、前記ベルトの移動方向と直交する方向の他端側に、各画像が隣接し前記第1のテストパターンに含まれる最も濃度の薄い画像の濃度階調と同じ濃度階調の画像及び前記最も濃度の薄い濃度階調よりも更に濃度の薄い複数の濃度階調の画像を含んだ第2のテストパターンを、前記プロセス手段及び前記転写部を作動させ前記ベルト上に形成するテストパターン形成手段と、
前記プロセス手段によって前記ベルトに形成され前記第1及び第2のテストパターンの夫々に含まれる画像の濃度を検出する第1及び第2の光学濃度検出手段と、
前記第1及び第2の濃度検出手段の検出結果に基づき、前記第1及び第2のテストパターンの夫々における前記最も濃度の薄い濃度階調の画像の検出結果が同じ濃度になるように前記検出結果を補正したうえで、入力画像の濃度階調と前記入力画像により形成される画像の濃度の対応関係が、所望の各濃度階調と濃度との対応関係になるように、入力画像の階調値を変換するルックアップテーブルを補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
以下、本発明の第1の実施形態の画像形成装置について詳細に説明する。なお、図1の説明において、図9(背景技術で説明)と同様な構成・作用をするものは同一の番号を付し、その説明は重複するので省略する。また、本発明の第1の実施形態の画像形成装置では図11で説明したのと類似の処理を行うが、その基本的な説明は共通するので、ここでの説明は重複するので省略する。
本実施形態の画像形成装置は、ベルト(長さ1000mm)1周分の範囲内で、ベルト表面に正確な階調特性を求めるためのパッチパターンを複数色分印刷することができる。そのため、このパッチパターンを用いることにより、短時間で画像形成装置のデフォルトの階調特性を正確に知ることができ、常に適切な中間調制御が可能になり高画質の画像を得ることができる。
図1において23aおよび23bは、濃度検知動作の際には像担持体としての役割を担う搬送ベルト14上に作成されたパッチTの濃度を測定する光学濃度センサで、図2に示すようにLEDなどの発光素子231、フォトダイオード、CdSなどの受光素子232、及びホルダー233から構成されている。
光学濃度センサー23aおよび23bは搬送ベルトを駆動する駆動ローラの上方の位置、長手方向2箇所に取り付けられており、搬送ベルト上の幅方向2箇所に作成されたパッチTの濃度をそれぞれ測定する。
また、図3において24は画像形成装置の制御部で、CPU25を備え、レーザードライバ47、光学濃度センサ23a・23bのほか、ROM26、RAM27、テストパターン発生手段28、高圧制御手段29などが接続されている。このうち、ROM26は、読み出し専用のメモリであり、CPU25が画像形成装置を制御するためのプログラムや各種データが書き込まれている。RAM27は読み書き可能なメモリであり、階調補正手段であるLUT271が確保されたり、ROM26内のデータ展開や画像濃度制御のための作業領域になる。テストパターン発生手段28は画像濃度制御のためのパッチの画像データを発生させる。高圧制御手段29はCPU25からの指示で所定の高圧を発生させる。
本実施形態では、画像信号は8ビットあるので00H〜FFH(Hは16進表示を意味する)の256レベルの画像データを発生可能である。本実施形態で用いられる光学濃度センサ23a・23bの照射光の搬送ベルト14上でのスポット径はφ5mm程度であるため、ここで作成するパッチの大きさは一辺7mmの正方形として個々のパッチの濃度を独立して検出できるようにした。そして、この中から全濃度域の画像データ対濃度の対応関係を再現するのに適した32種類の離散した階調の画像データS1a〜S32aをP1a〜P32a用のデータとして、ハイライト領域の画像データ対濃度の対応関係を再現するために1H〜20Hまで32段階の連続した階調の画像データをP1b〜P32b用のデータとして選んでいる。尚、本実施形態におけるS1a〜S32aの値は図4Aの通りである。
これらの潜像は現像部8で現像され、感光ドラム1上に形成されたパッチP1a〜P32aおよびP1b〜P32bは転写ローラ4に印加された転写バイアスによって搬送ベルト14上に直接転写される。転写されたパッチP1a〜P32aおよびP1b〜P32bの大きさは、図4Bに示される通り搬送ベルトの進行方向に対して長さ224mmとなる。その後、搬送ベルト上に転写されたパッチP1a〜P32aおよびP1b〜P32bは光学濃度センサ23a・23bによって読み取り可能となる位置まで搬送され、それぞれ適正なタイミングで濃度を測定し、パッチの濃度測定値D1a〜D32aとD1b〜D32bが画像形成装置のデフォルトの階調特性としてRAM27に書き込まれる。このようにして得られた階調特性を基にLUT271を作成してRAM27内に書き込まれる。
通常プリント時には画像データはLUT271を通してレーザードライバ47に送られるので、中間調の再現性が良好な高画質画像を得ることが可能となる。
上記の動作を31Y、31M、31C、31Kの各プロセスステーションにて行い、搬送ベルト上には図5に示されるようなパッチ群を形成させた。本実施形態における搬送ベルト14の周長は1000mmであり、上記4色のパッチ群は搬送ベルト1周内に納まるため、途中でベルトクリーニングシーケンスを入れることなく4色全ての濃度階調制御を完了させることが可能であり、かつハイライトの階調特性を正確に制御することが可能であった。
[第2の実施形態の特徴]
本実施形態の画像形成装置は、ベルト(長さ600mm)1周分の範囲内で、ベルト表面に正確な階調特性を求めるためのパッチパターンを複数色分印刷することができる。そのため、このパッチパターンを用いることにより、短時間で画像形成装置のデフォルトの階調特性を正確に知ることができ、常に適切な中間調制御が可能になり高画質の画像を得ることができる。
本発明の第2の実施形態として、光学濃度センサー23aで濃度が読み取られるパッチをP1a〜P14aの14個のパッチとし、その大きさは一辺7mmの正方形とした。一方、光学濃度センサー23bで濃度が読み取れるパッチをP1b〜P32bの32個のパッチとし、その大きさは感光ドラム長手方向の長さ7mm、回転方向の長さ3mmの長方形とすることでパッチ画像全体の大きさを小さくした。そして、この中から全濃度域の画像データ対濃度の対応関係を再現するのに適した14種類の離散した階調の画像データS1a〜S14aをP1a〜P14a用のデータとして、ハイライト領域の画像データ対濃度の対応関係を再現するために1H〜20Hの32段階の連続した階調の画像データをP1b〜P32b用のデータとして選んでいる。本実施形態におけるS1a〜S14aの値は図6Aの通りである。
ここで、光学濃度センサー23bではφ5mmのスポット径であるのに対して、パッチの大きさは7mm×3mmである。このため光学濃度センサーから出力される濃度情報は、対象となるパッチの前後に位置するパッチの濃度を含んだものになってしまう。そこで、これを補正するための演算処理が後に実行可能となるように、S1aとS16b(10H)、S2aとS32b(20H)を同一の画像データとした。即ち、S1aとS16bおよびS2aとS32bが同じ出力値となるように補正処理を行った上でLUT271を作成することで、正確な中間調制御を行うことが可能となる。
上記の動作を31Y、31M、31C、31Kの各プロセスステーションにて行い、搬送ベルト上には図7に示されるようなパッチ群を形成させた。本実施形態における搬送ベルト14の周長は600mmと実施形態1よりも短くなったが、上記4色のパッチ群は搬送ベルト1周内に納まるため、途中でベルトクリーニングシーケンスを入れることなく4色全ての濃度階調制御を完了させることが可能であり、かつハイライトの階調特性を正確に制御することが可能であった。
[第3の実施形態の特徴]
本実施形態の画像形成装置は、ベルト(長さ600mm)1周分の範囲内で、ベルト表面に正確な階調特性を求めるためのパッチパターンと位置検出パターンを複数色分印刷することができる。そのため、このパッチパターンと位置検出パターンとを用いることにより、短時間で画像形成装置のデフォルトの階調特性を正確に知ることができ、常に適切な中間調制御が可能になり高画質の画像を得ることができる。
本発明の第3の実施形態として、光学濃度センサー23aで濃度が読み取られるパッチをP1a〜P32aの32個のパッチとし、光学濃度センサー23bで濃度が読み取れるパッチをP1b〜P32bの32個のパッチとした。そしてそれぞれのパッチの大きさは感光ドラム長手方向の長さ7mm、回転方向の長さ3mmの長方形とした。そして全濃度域の画像データ対濃度の対応関係を再現するのに適した32種類の画像データS1a〜S32aをP1a〜P32a用のデータとして、また位置検出用の画像データS1b〜S32bをP1b〜P32b用のデータとして選んでいる。本実施形態におけるS1a〜S14aおよびS1b〜S32bの値は、図8Aの通りである。
これにより図8Bに示すように、光学濃度センサーS23bの出力値を利用してP1a〜P32aの位置を正確に把握することが可能となるので、テストパターン発生手段28から発生させたパターンと光学濃度センサーS23aの出力値との相関関係をより正確に把握することが可能となり、階調特性をより正確に制御することが可能となる。
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体(または記憶媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
23a‥‥濃度検出手段
23b‥‥濃度検出手段
24‥‥制御部
25‥‥CPU
26‥‥ROM
27・・・・RAM
271・・・・LUT
28・・・テストパターン発生手段
29・・・高圧制御手段
47・・・レーザードライバ
Claims (1)
- 感光ドラムと、前記感光ドラム上にトナー像を形成すべく前記感光ドラムに対して作用するプロセス手段と、を備え前記感光ドラム上に形成されたトナー像を転写部によりベルト上に転写する画像形成装置において、
前記ベルトの移動方向と直交する方向の一端側に、隣接する複数の濃度階調の画像を含んだ第1のテストパターンを形成し、前記ベルトの移動方向と直交する方向の他端側に、各画像が隣接し前記第1のテストパターンに含まれる最も濃度の薄い画像の濃度階調と同じ濃度階調の画像及び前記最も濃度の薄い濃度階調よりも更に濃度の薄い複数の濃度階調の画像を含んだ第2のテストパターンを、前記プロセス手段及び前記転写部を作動させ前記ベルト上に形成するテストパターン形成手段と、
前記プロセス手段によって前記ベルトに形成され前記第1及び第2のテストパターンの夫々に含まれる画像の濃度を検出する第1及び第2の光学濃度検出手段と、
前記第1及び第2の濃度検出手段の検出結果に基づき、前記第1及び第2のテストパターンの夫々における前記最も濃度の薄い濃度階調の画像の検出結果が同じ濃度になるように前記検出結果を補正したうえで、入力画像の濃度階調と前記入力画像により形成される画像の濃度の対応関係が、所望の各濃度階調と濃度との対応関係になるように、入力画像の階調値を変換するルックアップテーブルを補正する補正手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
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