JPH0324674A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ホストコンピュータやイメージリーグ等の外
部装置からの多値画像データを入力し、中間調を含む高
品位な画像を出力する画像形成装置に関するものである
． ［従来の技術］ 従来、電子写真技術を応用したレーザービームプリンタ
等のプリンタにより中間調画像を出力する場合，一般に
プリンタに画像信号を入力する前に、ホストコンピュー
タ等でアミ点やデイザ処理などの適当な処理を行って、
信号を２値化してからプリンタに入力するという方法を
とっていた． この方法によれば、２値化信号を扱うために、転送、デ
ータ圧縮などが容易であるが、反面、濃度の深さ方向の
情報が失われ、この結果、階調数を増やすと解像度が悪
くなるという欠点があった．また、デイザパターンと濃
度との対応が，般的にプリンタによって異なり、たとえ
ば、同じデイザパターンを入力しても、あるプリンタで
は白地側が飛んでしまったり、別のプリンタでは黒に近
い側がつぶれて判別出来なくなったりするという不都合
が生じていた．特に，後者の欠点のために，同一のホス
トコンピュータを用いて異なった数種のプリンタを使い
こなすというプリンタ間の互換性が取りにくいという状
況が存在している． また、階調再現のばらつきは、プリンタ側だけでなく、
図形データを供給するホスト側にも原因がある場合が多
い．階調を有する図形のデータとしては、例えば、図形
をイメージリーグなどで読み込んで、ドットイメージに
展開し，各ドットに深さ方向の値を与える方法が有る．
この場合、イメージリーグの画像入力部として、例えば
、ＣＣＤセンサーなどを用いた場合，原画像の有する濃
度情報はセンサ一部で第１０図（Ａ）に示す様に原画像
からの反射光にほぼリニャな電圧情報に変換される．こ
れは、濃度に対しては第ｌＯ図（Ｂ）に示す様に対数的
な関係となるので、リーダ部においてこの信号を補正す
るか否か，また，どの程度補正するか、等により、画像
が大きく変化する．また、ホストコンピュータ自体にも
画像のばらつく要因がある．たとえば、文字のフォント
設計自体、各社各様の状態であり、文字を太めに表現す
る傾向の強いものや、逆に細くすっきり見せることを意
識したものがある． この様な状態であるから、従来、リーグ、ホストコンピ
ュータ、プリンタ等で１つのシステムを構成した場合、
得られる画像が全体的に薄くぼけていたり、地が細かっ
たり、逆に全体的に濃く文字もつぶれている，などの不
都合が生じた．また、ひどい場合には、文字は細いが写
真やグラッフィックはつぶれて階調がない、或は逆に文
字が太くつぶれるのに写真、グラフィック等は薄ぼけて
しまう、といった場合も生じていた．これに対し，上記
の欠点を解決する手段として既に種々の出願がなされて
いる．一例として、特願昭６３−３０１６５号によれば
、多値の画像データを入力するためのデータ入力部を有
し、中間調画像の出力が可能なプリンタ装置において、
入力した多値画像データを補正するための階調補正手段
と、この補正手段の特性を変更するための変更手段と、
階調補正された多値画像データをパルス幅変調するため
の変調手段とを有するプリンタ？ｔ置を構成し、このプ
リンタ装置側からホスト部やリーグ部の特性、あるいは
ユーザの好みに対応できる様にしたもので、操作も、前
記階調補正特性の変更手段により、簡単かつ効果的に画
質調整が行える．この様に，階調補正手段をプリンタ装
置に持たせることで、ユーザーはプリント出力を好みに
応じて調節することが可能となった．［発明が解決しよ
うとする課題］ ところで，近年電子写真方式のプリンタ装置においては
，信頼性の向上と取扱いの簡易化を図るため、第１１図
に示す様に、電子写真プロセス手段である感光体１０１
、帯電気１０２、クリーナー１０３等の画像形威ユニッ
トを一体化して感光体ユニットｌ０５を構成し，これと
現像器ユニッ｝１０４の２つのプロセスユニットを各々
交換可能としたものや、あるいは、第１２図に示す様に
、感光体１０１、帯電気１０２、クリーナ１０３、現像
器１０６を一体化し、電子写真プロセスカートリッジ１
０７としたものが頻繁に用いられる様になった． この様な方式においては、感光体や現像器の生産品ロフ
トのばらつきが生じた場合、中間調出力を行なわない従
来の２値プリンタにおいては特に問題を生じないが、中
間調出力を目的とする多値プリンタにおいては、検討の
結果、薄い濃度の部分に飛びを生じたり、濃い濃度の部
分につぶれを生じたりする場合のあることがわかった．
この様子を第１３図に示す．第１３図（Ａ）は感光体の
ＥごＶ特性を示すものであり、第１３図（Ｂ）は現像器
のＶ−Ｄ特性を示すものである． 反転現像を行なう系において考えると、感光体の感度が
上がると画像が濃くなるため、第１３図（Ａ）において
は、曲線ｂに対し、曲線ａでは中間調濃度が濃く，曲線
Ｃでは薄くなる．これは、多値プリンタ装置において、
中間調表現は主に面積階調による表現を行なうが、レー
ザーのドットあたりの光量分布がガウス分布をしている
ために，Ｗｉ像も矩形ではなく山なりの分布を有し、現
像のしきい値で切った場合、感光体感度によって見かけ
上のドット径が変化するためである．また，第１３図（
Ｂ）のＶ−Ｄ曲線の変化も、現像しきい値及び潜像への
トナー付着量に差を生じ、曲線ｅに対し、曲線ｄでは中
間調濃度が濃く、逆に曲線ｆでは薄くなる． 更に、前述の２つのプロセスユニットを用いる方式や電
子写真プロセスカートリッジ方式においては、現像器ユ
ニットやプロセスカートリッジそのものを交換すること
で、様々な色のプリントを行なうことが可能であるが、
この様な場合においては、たとえば黒色は良好な階調を
示したのに対し，赤色プリントでは淡部が白く飛んでし
まったり，逆に白地が赤くかぶってしまうなど，現像剤
の特性による差が中間調再現時に発生し易いことが判っ
た．もちろん、これ等の不都合に対しても前述の出願等
の適用により、その都度プリンタ側での調節が可能であ
るが、 （１）プロセスユニットやプロセスカートリッジ交換毎
に中間調の調節を行うのは操作が煩雑となる． （２）プリンタ側に用意するべき中間調補正特性の種類
が多くなりすぎる． などの不具合がある． もちろん，この他にも，ユーザーが特殊な現像器ユニッ
トや電子写真プロセスカートリッジを必要とする様な場
合，例えば高解像度の画質を再現するために，粒径を小
さくした微粒子トナーを採用した高精細画像用現像器ユ
ニット、あるいはプロセス力−１・リッジなどを設定す
るに際しても同様な不具合が生じる． 本発明は，プロセス手段の特性に応じて常に安定した階
調再現性を実現することができる画像形成装置を提供す
ることを目的とする． ［ｉ！！題を解決する手段］ 本発明は、多値画像データを入力するためのデータ入力
部と，入力した多値画像データの階調補正を行なう階調
補正手段とを有し、中間調画像の出力可能な画像形虞装
置において、画像形成手段であるプロセス手段に、中間
調補正のための情報を予め記録し，この情報に従って階
調補正情報を前記階調補正手段にロードし補正特性の内
容を変更することを特徴とする． ［作用］ 本発明によれば、画像形成手段であるプロセス手段に，
あらかじめ個々の特性に応じた中間調補正のための情報
を記録し、この情報に従って階調補正情報を前記階調補
正手段にロードし階調補正特性の内容を変更することに
より，プロセス手段の特性に応じた補正特性により、常
に安定した階調再現性を実現することができる． 【実施例］ 第１図は，本発明の第１実施例を示す構或図である． この実施例装置は、前述の電子写真プロセスカートリッ
ジ２５を有する．第１図においては、まず、ホストコン
ピュータ等から入力される多値ディジタル画像データ２
７は，Ｉ／Ｏポート１を通してプリンタ内のページメモ
リ２に記憶される．メモリ２に８ビットの多値ビデオ信
号として配列されたデータはプリント開始とともに逐次
ラインバッファ５に読み出され，ビデオ信号と同期をと
られた後、ルックアップテーブルであるＲＡＭ６にてデ
ィジタルーディジタル変換を受ける．第２図は、ＲＡＭ
Ｂ内のルックアップテーブルの内容の一例を示す模式図
である． このルックアップテーブルはＲＡＭ６のアドレスライン
に入力データを入力し、その番地に書かれたデータをデ
ータラインから出力するものである．例えば、第２図で
，画像の濃度データとしてＡＯＨ（Ｈは１６進）を入力
すると、９０Ｈに変換されて出力される． 第１図中、γ切換信号入力部７は、ＲＯＭ３に記憶され
た複数個のルックアップテーブルから、最適なものを選
択してＲＡＭ６にロードするための選択手段である．一
例としてＲＯＭ３に、第３図に示す様な複数の特性のル
ックアップテーブルが格納されているものとする．第３
図で、補正特性の標準値を曲線■とすると、曲線■、■
の補正を適用した場合、出力画像が濃くでき、また■，
■を選択すれば、出力画像を淡い調子に調整できる．γ
切換信号は，第４図に示す様にプロセスカートリッジ２
５に設けられた複数個の信号ビン２８（斜線部分）が，
一方をビス３０で固定されたバネ２９を押し、マイクロ
スイッチ２６がオンすることにより発生する．これによ
り、例えば、３個のマイクロスイッチを用いれば２３＝
８通りの情報を与えることができる． このγ切換信号は，第３図の曲線Ｉ−Ｖのγ補正テーブ
ルのうちの１つを選択するもので、例えば，プロセスカ
ートリッジ２５が，標準品よりも淡い階調を有するもの
である場合、その程度に応じて，曲線■またはＩのγ補
正を選択する様にプロセスカートリッジ２５の信号ピン
をセットしてお〈．これにより，マイクロスイッチ２６
を介してＲＯＭ３のルックアップテーブルから曲線■ま
たは工のテーブルがＲＡＭ６にロードされる．本実施例
では，ルックアップテーブルとして，２５６階調＝８ビ
ット×８ビットのものを用いたので，ＲＡＭＢ内には２
５６バイトのメモリ領域を要する． この様にして，ＲＡＭ８で補正を受けた８ビットの階調
データは、次にＤ／Ａ変換器８により２５６レベルのア
ナログ信号に変換される．このアナログ信号はコンパレ
ータｌＯにより、信号発生器９から出力される所定周期
の三角波と比較され、深さ方向の信号から長さ方向の信
号への変換、すなわちパルス幅変調を受ける．この様子
を第５図にて説明する． 第５図（Ａ）の信号αは、Ｄ／Ａ変換器８から出力され
た画像信号で、信号βは信号発生器９からの三角波であ
り，両信号α，βは，図示の様にビデオクロックにより
同期がとられている．第５図ＣＢ）は、第５図（Ａ）の
信号α，βをコンバレータｌＯより比較して合成した信
号、すなわちパルス幅変調された信号である．すなわち
、α≦βのときコンパレータｌＯの出力がオンとなる．
なお、信号発生器９の信号は、所定周期のくり返し信号
であれば良く、三角波である必要はなく，のこぎり波、
台形波等でも良い． コンパレータｌＯの出力信号はレーザードライバ１１に
入力され，レーザーダイオードｌ２を駆動する．そして
，レーザーダイオードｌ２からのレーザー光は回転する
ポリゴンミラーｌ３により走査光に変換され、プロセス
カートリッジ２５内の感光体ｌ８上を走査する．なお，
走査光の一部を不図示のビームディテクト装置で受けて
ビデオ信号や信号発生器９の同期信号として用いている
． 感光体ｌ８は、帯電ｌ１１５で均一な帯電を受けた後、
前述のレーザー走査を受けて表面に潜像を形成し、次に
現像器ｌ７で潜像を現像する．この現像パターンは転写
帯電気ｌ９により転写材２２上に転写され，熱定着ロー
ラ２３．２４で定着される．感光体ｌ８の表面に転写さ
れずに残った現像剤は、クリーナ２０で回収され、更に
前露光２１により感光体上の電荷が消去されて再び同一
のプロセスをくり返す． 以上説明した様に、本実施例によれば，プロセスカート
リ，ジ２５の特性に応じて最適な補正特性が信号ビン２
８により設定できるため、以下の様な利点がある． （１）感光体１８あるいは現像器１７の階調特性がカー
トリッジのロフトや製造条件の変更等により変わった場
合でも、これに応じてカートリッジ単位で最適な補正を
行なうことができ、常に安定した画質が得られる． （２）カートリッジをプリンタに装着することで自動的
に各々のカートリッジに適した階調特性にＲＡＭ６のル
ックアップテーブルが切換わるので、ユーザは特別な操
作をする必要がなく操作がきわめて箇便である． （３）様々な色のカートリッジを使用する場合でも、各
色の現像特性を加味して上記階調補正方法を適用するこ
とにより，複数のカラーカートリッジを扱うプリンタに
おいても、常に最適の階調性を保つことができる． （４）特殊なカートリッジ，たとえば微粒子トナーを用
いた高精密画像用のカートリッジなどを設定した場合で
も、従来品との差し換えに際して画質調整を必要としな
い． なお、前述の構成に加え，ユーザーが好みに応じて階調
性が変更できる様な階調補正手段を付加しても良い． 第６図は、この一例を示すブロック図である．ここでセ
レクタ３ｌは，第７図に示す用なユーザによる画質調整
スイッチとして構威されている． 第７図の５連のキー３２のうち１つを押すと、＄８図の
様な，ＲＯＭＳ内に収納されたテーブル群５１〜Ｓ５の
うち１つが選択される．これに先だって、プロセスカー
トリッジによって指定されたγ切換信号により、第３図
の工〜Ｖのうちの一つが補正特性として選択されている
ため、プリンタの特性は標準的な階調特性に調整がなさ
れているが、この第３図の出力を、再び第８図のテーブ
ルに入力することで、例えば，Ｓｌの特性を選択すると
、出力画像の階調を濃い目に調整できる． なお、第６図のＲＡＭ６に書き込むデータとしては、第
３図の■〜Ｖのテーブルの１つと第８図の５１〜Ｓ５の
テーブルの１つとを選択後、２枚のテーブルをあらかじ
め合成してからＲＡＭ６の所定の領域に書き込めば良い
．ここで、第８図の補正曲線は一例であり、これ以外に
上または下に凸の増加曲線を用いても良いし、形状がユ
ーザにより自由に書き換え可能としても良いことは言う
までもない． この様に、あらかじめプロセスカートリッジの特性を自
動補正しておいて、更にセレクタ３ｌにより好みの画質
ｙＩＭが行なえるため、ユーザの画質選択箱囲をいっそ
う拡張することが可能となり、またユーザがＩＩ節する
γ曲線の種類をいたずらに増やすことも防ぐことができ
る． なお，上記実施例は、パルス幅変調法による中間調再現
の場合について述べたが、この他に、レーザーの輝度を
変えて中間調を表現する岬度変調法による中間調再現を
行なう場合についても本発明は全く同様に適用できるこ
とは言うまでもない． また、前記第１、第２実施例では感光体ｌ８、帯電器ｌ
５、クリーナー２０，現像器ｌ７を一体化した電子写真
プロセスカートリッジ２５を用いた場合について述べた
が、もう一つの方式として現像器ユニットを感光体を中
心としたその他のプロセスユニット（以下、感光体ユニ
ット）とは別体に設けた２つのプロセスユニットを用い
る方式での適用例を説明する．この様な２−プロセスユ
ニット方式において、電子写真プリンタの出力画像特性
を決定するのは，主に現像器ユニットの現像特性と電子
写真感光体の感度特性および光学的解像度（ＭＴＦ）特
性である．このうち、感光体のＭＴＦ特性が階調性に影
響を及ぼすのは、中間調を網点状の面積階調で表現しよ
うとするプリンタにおける特徴的な現像で、ＭＴＦの低
い（すなわち光学的解像度が劣る）感光体ほど中間調の
γ特性が立ってくる傾向にある． 第９図は、２−プロセスユニット方式におけるγ特性の
補正方法を説明する模式図である．第１実施例にて説明
したのと同様の方法で、例えば第５図における信号ピン
２８と同様の信号ピンを用いて、現像器ユニット３３，
感光体ユニット３４に各々のユニットのγ特性の特徴を
記録し、これをγ切換信号入力部７゜に入力することが
できる． ここで，ユニット３３、３４とも、各々２本ずつの信号
ピンを用いると、各々２２＝４種類ずつの特徴を表わす
ことができる．すなわち、現像器ユニット３３と感光体
ユニット３４の組合わせとしては４Ｘ４＝　１　６種類
のγ補正テーブルを第１図のＲＯＭ３内に記憶しておけ
ば良い．一例としてγ切換え信号としては、現像器ユニ
ット３３の信号としてＯＩＢ（Ｂは２進数）、感光体ユ
ニット３４の信号としてＩＯＢを入力したとすると、γ
切換え信号はＯＩＩＯＢなどと表わす．また，これとは
別の方法で，感光体ユニット用のγ曲線と現像器ユニッ
ト用のγ曲線を、各々４本ずつ用意し、２つの曲線を合
成しても良い．この場合，メモリの節約を図ることが可
能である． なお、こうして発生させたγ切換え信号に基いて，実際
にγ特性を補正する方法は、第１実施例と全く同様であ
るため、説明は省略する．この様に、ユニットを複数化
することは、ユニット交換に際してはｌカートリッジ方
式に比べて操作性が劣るが、感光体と現像器の寿命が一
致しない場合、各々の寿命期間を最大限に活用し、ラン
ニングコストを下げることができるという利点がある．
もちろん現像器ユニット部のみ様々な色のものに交換し
て用いる場合においては，本発明の利点が最大限に活用
されることは言うまでもない． ［発明の効果］ 本発明によれば，画像形成手段である電子写真プロセス
手段に、各々の特性に応じた中間調補正のための情報を
記録し、これに従ってプリンタの階調補正手段による補
正特性の内容を変更することで感光体や現像器の各々の
特性の差異を吸収できることはもちろん、様々な色のト
ナーを用いた現像器ユニットや電子写真プロセスカート
リッジを交換して用いる場合でも、ユーザーは何らわず
らわしい調整を行なうことなく、最適な中間調画像が得
られるという効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す構成図である． 第２図は、同実施例においてＲＡＭに格納されたルック
アップテーブルの内容を示す模式図である． 第３図は、同実施例においてＲＯＭ内に格納された複数
のルックアップテーブルの内容を示す模式図である． 第４図は、同実施例においてプロセスカートリッジに設
けられたルックアップテーブルの選択手段を示す側面図
である． ｆｆｉ５図は，′同実施例におけるパルス幅変調の様子
を示す波形図である． 第６図は、本発明の他の実施例による階調補正手段を示
すブロック図である． 第７図は，同実施例におけるルックアップテーブルの選
択手段を示す平面図である． 第８図は，同実施例においてＲＯＭ内に格納された複数
のルックアップテーブルの内容を示す模式図である． 第９図は、本発明のさらに他の実施例による２−プロセ
スユニット方式におけるγ特性の補正方法を説明する模
式図である． 第１０図（Ａ）、（Ｂ）は、画像入力を行うためのイメ
ージリーダーのＣＯＤ出力電圧と原稿反射光量および原
稿濃度の関係を示す模式図である． 第１１図は、２−プロセスユニット方式におけるプリン
タを示す構威図である． 第１２図は，一体の電子写真プロセスカートリ，ジ方式
によるプリンタを示す構威図である．第１３図（Ａ）、
ＣＢ）は、感光体のＥ−Ｖ特性および現像器のＶ−Ｄ特
性を示す模式図である． ｌ・・・データ入力部， ２、３・・・メモリ、 ４・・・コンピュータ， ６・・・γ変換用ＲＡＭ、 ７、７′・・・γ切換信号入力部、 １５・・・帯電器、 １７・・・現像器、 ｌ８・・・感光ドラム、 ２５・・・電子写真プロセスカートリッジ、２６・・・
マイクロスイッチ， ２８・・・信号ビン、 ３ｌ・・・セレクタ， ３３・・・現像器ユニット， ３４・・・感光体ユニット．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多値画像データを入力するためのデータ入力部と、入力
   した多値画像データの階調補正を行なう階調補正手段と
   を有し、中間調画像の出力可能な画像形成装置において
   、 画像形成手段であるプロセス手段に、中間調補正のため
   の情報を予め記録し、この情報に従って階調補正情報を
   前記階調補正手段にロードし補正特性の内容を変更する
   ことを特徴とする画像形成装置。