JPH03271761A - デジタル画像形成法 - Google Patents
デジタル画像形成法Info
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- JPH03271761A JPH03271761A JP2071406A JP7140690A JPH03271761A JP H03271761 A JPH03271761 A JP H03271761A JP 2071406 A JP2071406 A JP 2071406A JP 7140690 A JP7140690 A JP 7140690A JP H03271761 A JPH03271761 A JP H03271761A
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Landscapes
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、デジタル複写機やデジタルプリンタ等におけ
るデジタル画像形成法に関する。
るデジタル画像形成法に関する。
デジタル値に変換された画像データに基づいてレーザ手
段を駆動し、画像を再現するレーザプリンタ等の電子写
真式画像形成装置は種々実用化されており、写真等のい
わゆる中間調画像を忠実に再生するためのデジタル画像
形成法も種々提案されている。 この種のデジタル画像形成法としては、デイザマトリク
スを用いた面積階調法やレーザのパルス幅(発光時間)
もしくは発光強度を変化させて、レーザ光量(=発光時
間×強度)を変化させることによって印字される1ドツ
トに対する階調を表現する多値化レーザ露光法(パルス
幅変調方式、強度変調方式)等が知られており(例えば
、特開昭62−91077号公報、特開昭62−399
72号公報、特開昭62−188562号公報および特
開昭61−22597号公報参照)、さらには、デイザ
とパルス幅変調方式あるいは強度変調方式とを組み合わ
せた多値化デイザ法も知られている。 ところで、この種の階調法によれば、再現すべき画像デ
ータの階調度に一対一に対応した階調を有する画像濃度
を原理的には再現し得る筈であるが、実際には感光体の
感光特性、トナーの特性、使用環境苓種々の要因が複雑
に絡み合って、再現すべき原稿濃度と再現された画像濃
度(以下、単にa像濃度という)とは正確には比例せず
、第4図に図式的に示すように、本来得られるべき比例
特性Aからずれた特性Bを示す。このような特性は一般
にγ特性と呼ばれ、特に中間調原稿に対する再現画像の
忠実度を低下させる大きな要因となっている。 従って、再現画像の忠実度を向上させるために、従来よ
り、読み取った原稿濃度を所定のγ補正用変換テーブル
を用いて変換し、変換した原稿濃度にもとづいてデジタ
ル画像を形成することにより、原稿濃度とIi依濃度と
がリニアな関係(特性A)を満足するようにする、いわ
ゆるγ補正が行われている。このように、通常はγ補正
を施すことにより、原稿濃度の高低に応じて画像を忠実
に再現することができる。 しかし、感光体材料には、物性的な劣化を避けることが
できず、劣化した感光体に対してγ補正は有効でなくな
り、感光体を交換していた。
段を駆動し、画像を再現するレーザプリンタ等の電子写
真式画像形成装置は種々実用化されており、写真等のい
わゆる中間調画像を忠実に再生するためのデジタル画像
形成法も種々提案されている。 この種のデジタル画像形成法としては、デイザマトリク
スを用いた面積階調法やレーザのパルス幅(発光時間)
もしくは発光強度を変化させて、レーザ光量(=発光時
間×強度)を変化させることによって印字される1ドツ
トに対する階調を表現する多値化レーザ露光法(パルス
幅変調方式、強度変調方式)等が知られており(例えば
、特開昭62−91077号公報、特開昭62−399
72号公報、特開昭62−188562号公報および特
開昭61−22597号公報参照)、さらには、デイザ
とパルス幅変調方式あるいは強度変調方式とを組み合わ
せた多値化デイザ法も知られている。 ところで、この種の階調法によれば、再現すべき画像デ
ータの階調度に一対一に対応した階調を有する画像濃度
を原理的には再現し得る筈であるが、実際には感光体の
感光特性、トナーの特性、使用環境苓種々の要因が複雑
に絡み合って、再現すべき原稿濃度と再現された画像濃
度(以下、単にa像濃度という)とは正確には比例せず
、第4図に図式的に示すように、本来得られるべき比例
特性Aからずれた特性Bを示す。このような特性は一般
にγ特性と呼ばれ、特に中間調原稿に対する再現画像の
忠実度を低下させる大きな要因となっている。 従って、再現画像の忠実度を向上させるために、従来よ
り、読み取った原稿濃度を所定のγ補正用変換テーブル
を用いて変換し、変換した原稿濃度にもとづいてデジタ
ル画像を形成することにより、原稿濃度とIi依濃度と
がリニアな関係(特性A)を満足するようにする、いわ
ゆるγ補正が行われている。このように、通常はγ補正
を施すことにより、原稿濃度の高低に応じて画像を忠実
に再現することができる。 しかし、感光体材料には、物性的な劣化を避けることが
できず、劣化した感光体に対してγ補正は有効でなくな
り、感光体を交換していた。
ところが、多値化レーザ露光法や多値化デイザ法による
画像再現はアナログ的な潜像によるため、感光体の潜像
の拡散に階調特性は大きく依存し1、感光体の特性が変
化すると;階調特性も変化してしまう問題があった。 すなわち、単一の変換テーブルに基づくγ補正は、γ特
性が一定のときのみ正しく作用してリニアな酸11特性
とするものであるので、γ特性が変動すると、適切なγ
補正を行うことができず、リニアな階調特性が再現でき
ないので、忠実な再現画像を得ることができなくなって
しまう。 γ特性に対する、感光体における潜像拡散現象による影
響を以下に例をあげて説明する。 続いて、感光体の潜像拡散現象のγ特性に与える影響を
以下に述べる。 感光体は周知のように、導電性基板上に絶縁性光導電材
料を数十μmの厚さに蒸着または塗布されたものである
。暗所においてコロナ放電により電荷を与えられた感光
体にレーザ露光を行うと、露光を受けた絶縁性光導電材
料はその電気抵抗を減じて、保持電荷は導電性基板に輸
送され、アースされる。その結果、露光部分は電気的に
中和され、静電潜像が形成される。 ところで、レーザ露売時に絶縁性光導電材料や導電性基
板においてレーザ光反射・散乱が少なからず生じるため
、レーザ照射部周囲にも潜像が発生し、さらには、レー
ザ未照射部分における電気抵抗が無限大ではないことに
起因する電荷輸送時の電荷の拡散によって、時間的に潜
像が平均化してしまう現象により、実際に照射されるレ
ーザビームよりも、輪郭が大きく、ぼやけた静電潜像が
形成されてしまう。この現象は一般的に潜像拡散と呼ば
れている。 この潜像拡散現象を第8図(a)、(b)に模式的に示
す。第8図00は、あるレーザビームの強度分布の一例
を示しており、第8図(b)は、感光体に形成される潜
像の走査方向断面を示している。第8図(a)の強度分
布を有するレーザビームによって、潜像拡散現象が起ら
ない理想的な状態では第8図(b)の破線で示されるよ
うね、レーザビームの強度分布に沿った潜像が形成され
るが、実際には潜像拡散現象が起ることは避けられず、
第8図(b)の実線で示されるように、破線の理想潜像
よりも口径が大きくなり、かつ、降下電位が小さくなっ
てトナーの付着密度が減少するので、全体的にぼやけた
潜像が形成されてしまう。 この潜像拡散は、レーザビーム径が変化して実際の径よ
りも大きくなるのと実質的に同じであるとみなせるので
、潜像拡散の割合(拡散率α)は例えば次式のように定
義することができる。 a = Wx’ / Wx (= Wy’ / Wy)
ここに、Wx、 Wyは実際に照射されるレーザビーム
のそれぞれ主走査方向、副走査方向におけるビーム径で
あり、Wx’、 Wy’はレーザビームによって形成さ
れた静電潜像の電位分布より求められる、それぞれ主走
査方向、副走査方向におけるレーザビーム径である。 拡散率αは、感光体の製造上のバラツキや、感光体自身
の劣化等によって一定しておらず、階調特性は経時的に
変化してしまう。 はそれぞれ 第9図(a)は、強度変調方式を用いた場合の拡散率α
の変化によるγ特性の変化の一例を、ここでは、α=
1.1.1.3.1.5.1.7、1.9の5段階につ
いて示している。 図に示すように、拡散率αが大きくなるほどγ特性の立
上りが鈍くなる傾向にあるのが分る。 第9図(b)は、第9図(a>に示されるそれぞれのα
におけるγ特性を補正するためのレーザの発光特性を示
している。 従来は、拡散率αの変化に対応したγ補正は行われてお
らず、特定の拡散率αにおけるγ特性に対するγ補正が
行われていた。例えば、第9図(a)に示されるように
拡散率αが様々に変化しても、常にα−=1.3のとき
の7特性に対応する補正用の変換テーブルによってγ補
正が行われていた。 このγ補正用変換テーブルによるレーザの発光特性は第
9図(b)の同じα=lJの曲線である。 第9図(c)は、第9図(a)に示される各αにおいて
、α−1,3のときのγ特性に対応するγ補正を行った
ときのγ特性を示している。 図から分るとおり、拡散率αの変化にかかわらず常に一
定のγ補正を行ったのでは、α−1,3以外の特性を有
する感光体に対しては、正しいγ補正が行えないことに
なる。 そのため、このような単一のγ補正用変換テーブルによ
るγ補正では、第9図(C)に各α値に対するγ補正後
の結果を示すように、α=1.3以外の特性を有する感
光体に対しては、正しいγ補正が行えないことになる。 このように拡散率αが変化してしまうとγ特性が変動す
るので、γ補正が適切に行われず、再現画像の階調特性
が変化してしまい、安定した再現画像が得られない。 以上に述べたように階調の再現性を重視するデジタル画
像形成法においては、感光体表面における潜像拡散現象
は階調特性を変化させるため、無視することができない
重大な問題となる。 そのため、様々な手法で1補正が行われているが、前述
したように、感光体は経時的に劣化し、拡散率が変化す
るので、劣化した感光体を交換する必要がある。 本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、レーザ光
量を多段階に変化させて階調表現を行う電子写真方式の
デジタル画像形成法において、階調度の実現を図るため
の感光体に交換するべく、感光体の劣化をユーザが容易
に知ることができるデジタル画像形成法を提供すること
を目的とする。 [11題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、本発明は、レーザ光量を多
段階に変化させて階調表現を行う電子写真式のデジタル
画像形成法において、感光体に入射するレーザビームに
対する潜像電位の広がり度合を示す拡散率を検出し、上
記検出された拡散率が所定の値を越えると、感光体の交
換時期であることを通知するようにしたことを特徴とす
る。
画像再現はアナログ的な潜像によるため、感光体の潜像
の拡散に階調特性は大きく依存し1、感光体の特性が変
化すると;階調特性も変化してしまう問題があった。 すなわち、単一の変換テーブルに基づくγ補正は、γ特
性が一定のときのみ正しく作用してリニアな酸11特性
とするものであるので、γ特性が変動すると、適切なγ
補正を行うことができず、リニアな階調特性が再現でき
ないので、忠実な再現画像を得ることができなくなって
しまう。 γ特性に対する、感光体における潜像拡散現象による影
響を以下に例をあげて説明する。 続いて、感光体の潜像拡散現象のγ特性に与える影響を
以下に述べる。 感光体は周知のように、導電性基板上に絶縁性光導電材
料を数十μmの厚さに蒸着または塗布されたものである
。暗所においてコロナ放電により電荷を与えられた感光
体にレーザ露光を行うと、露光を受けた絶縁性光導電材
料はその電気抵抗を減じて、保持電荷は導電性基板に輸
送され、アースされる。その結果、露光部分は電気的に
中和され、静電潜像が形成される。 ところで、レーザ露売時に絶縁性光導電材料や導電性基
板においてレーザ光反射・散乱が少なからず生じるため
、レーザ照射部周囲にも潜像が発生し、さらには、レー
ザ未照射部分における電気抵抗が無限大ではないことに
起因する電荷輸送時の電荷の拡散によって、時間的に潜
像が平均化してしまう現象により、実際に照射されるレ
ーザビームよりも、輪郭が大きく、ぼやけた静電潜像が
形成されてしまう。この現象は一般的に潜像拡散と呼ば
れている。 この潜像拡散現象を第8図(a)、(b)に模式的に示
す。第8図00は、あるレーザビームの強度分布の一例
を示しており、第8図(b)は、感光体に形成される潜
像の走査方向断面を示している。第8図(a)の強度分
布を有するレーザビームによって、潜像拡散現象が起ら
ない理想的な状態では第8図(b)の破線で示されるよ
うね、レーザビームの強度分布に沿った潜像が形成され
るが、実際には潜像拡散現象が起ることは避けられず、
第8図(b)の実線で示されるように、破線の理想潜像
よりも口径が大きくなり、かつ、降下電位が小さくなっ
てトナーの付着密度が減少するので、全体的にぼやけた
潜像が形成されてしまう。 この潜像拡散は、レーザビーム径が変化して実際の径よ
りも大きくなるのと実質的に同じであるとみなせるので
、潜像拡散の割合(拡散率α)は例えば次式のように定
義することができる。 a = Wx’ / Wx (= Wy’ / Wy)
ここに、Wx、 Wyは実際に照射されるレーザビーム
のそれぞれ主走査方向、副走査方向におけるビーム径で
あり、Wx’、 Wy’はレーザビームによって形成さ
れた静電潜像の電位分布より求められる、それぞれ主走
査方向、副走査方向におけるレーザビーム径である。 拡散率αは、感光体の製造上のバラツキや、感光体自身
の劣化等によって一定しておらず、階調特性は経時的に
変化してしまう。 はそれぞれ 第9図(a)は、強度変調方式を用いた場合の拡散率α
の変化によるγ特性の変化の一例を、ここでは、α=
1.1.1.3.1.5.1.7、1.9の5段階につ
いて示している。 図に示すように、拡散率αが大きくなるほどγ特性の立
上りが鈍くなる傾向にあるのが分る。 第9図(b)は、第9図(a>に示されるそれぞれのα
におけるγ特性を補正するためのレーザの発光特性を示
している。 従来は、拡散率αの変化に対応したγ補正は行われてお
らず、特定の拡散率αにおけるγ特性に対するγ補正が
行われていた。例えば、第9図(a)に示されるように
拡散率αが様々に変化しても、常にα−=1.3のとき
の7特性に対応する補正用の変換テーブルによってγ補
正が行われていた。 このγ補正用変換テーブルによるレーザの発光特性は第
9図(b)の同じα=lJの曲線である。 第9図(c)は、第9図(a)に示される各αにおいて
、α−1,3のときのγ特性に対応するγ補正を行った
ときのγ特性を示している。 図から分るとおり、拡散率αの変化にかかわらず常に一
定のγ補正を行ったのでは、α−1,3以外の特性を有
する感光体に対しては、正しいγ補正が行えないことに
なる。 そのため、このような単一のγ補正用変換テーブルによ
るγ補正では、第9図(C)に各α値に対するγ補正後
の結果を示すように、α=1.3以外の特性を有する感
光体に対しては、正しいγ補正が行えないことになる。 このように拡散率αが変化してしまうとγ特性が変動す
るので、γ補正が適切に行われず、再現画像の階調特性
が変化してしまい、安定した再現画像が得られない。 以上に述べたように階調の再現性を重視するデジタル画
像形成法においては、感光体表面における潜像拡散現象
は階調特性を変化させるため、無視することができない
重大な問題となる。 そのため、様々な手法で1補正が行われているが、前述
したように、感光体は経時的に劣化し、拡散率が変化す
るので、劣化した感光体を交換する必要がある。 本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、レーザ光
量を多段階に変化させて階調表現を行う電子写真方式の
デジタル画像形成法において、階調度の実現を図るため
の感光体に交換するべく、感光体の劣化をユーザが容易
に知ることができるデジタル画像形成法を提供すること
を目的とする。 [11題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、本発明は、レーザ光量を多
段階に変化させて階調表現を行う電子写真式のデジタル
画像形成法において、感光体に入射するレーザビームに
対する潜像電位の広がり度合を示す拡散率を検出し、上
記検出された拡散率が所定の値を越えると、感光体の交
換時期であることを通知するようにしたことを特徴とす
る。
本発明のデジタル画像形成法においては、拡散率を検出
によって得るとともに、検出された拡散率が所定の値を
越えた場合は、感光体の交換時期であるとして、そのこ
とをユーザに通知する。
によって得るとともに、検出された拡散率が所定の値を
越えた場合は、感光体の交換時期であるとして、そのこ
とをユーザに通知する。
以下に、添附の図面を参照しつつ本発明の実施例につい
て詳細に説明する。 (a)デジタルカラー複写機の構成 第1図は、本発明の実施例に係るデジタルカラー複写機
の全体構成を示す縦断面図である。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グ部100と、
イメージリーダ部で読み取った画像を再現する本体部2
00とに大きく分けられる。 第1図において、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ブドレン
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カラーイメージ七ンサ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。露光ランプ12
で照射された原稿面の画像は、イメージセンサ14で充
電変換される。イメージセンサ14により得られたR、
G、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3ビツトの階調データに
変換される。次いで、プリントヘッド部31は、人力さ
れる階調データに対してこの感光体の階調特性に応じた
補正(γ補正)および必要に応じてデイザ処理を行った
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レーザダ
イオード221を駆動させる。 階調データに対応してレーザダイオード221から発生
するレーザビームは、第1図に示すように、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
。これにより感光体ドラム41の感光体上に原稿の画像
が形成される。感光体ドラム41は、l複写ごとに露光
を受ける前にイレーザランプ42で照射され、帯電チャ
ージャ43により帯電されている。この−樺に帯電した
状態で露光を受けると、感光体ドラム41上に静電潜像
が形成される。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
のトナー現像器45a〜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
。現像された像は、転写チャージャ46により転写ドラ
ム51上に巻きつけられた複写紙に転写される。また、
現像されるトナー像濃度は、AIDCセンサ203によ
り光学的に検知される。 上記印字過程は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラ
ック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中す1
0はスキャン動作を繰り返す。その後、分離爪47を作
動させることによって複写紙は転写ドラム51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。なお、複写紙は用紙カセット50より給
紙され、転写ドラム51上のチャッキング機構52によ
りその先端がチャッキングされ、転写時に位置ずれが生
じないようにしている。 第2図に本発明に係るデジタルカラー複写機の全体ブロ
ック図を示す1、 イメージリーグ部100はイメージリーダ制御部101
により制御される。イメージリーグ制御部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10
2からの位置信号とによって、ドライブ110103を
介して露光ランプ12を制御し、また、ドライブ110
103およびパラレル110104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。 一方、イメージリーダ制御部101は、画像制御部10
6とバスにより結ばれている。画像制御部106はCC
Dカラーイメージセンサ14および画像信号処理部20
それぞれとバスで互いに接続されている。イメージセン
サ14からの画像信号は、後に説明する画像信号処理部
20に入力されて処理される。 本体部200には、複写動作一般の制御を行うプリンタ
制御部201とプリントへブトの制御を行うプリントヘ
ッド制御部202とが備えられる。 プリンタ制御部201には、レーザ露光前の感光体ドラ
ム41表面電位Voを検知するVOセンサ44、レーザ
露光後の感光体ドラム41表面電位VLを検知するVL
センサ60、感光体ドラム41の表面に付着するトナー
像の濃度を光学的に検出するAIDCセンサ203、現
像器45a 〜45d内におけるトナー濃度を検出する
ATDCセンサ204および温度・湿度センサ205の
各種センサからのアナログ信号が入力される。また、操
作部キー206へのキー人力によって、パラレル110
207を介して、プリンタ制御部201に各種データが
入力される。プリンタ制御部201は、制御用のプログ
ラムが格納された制御ROM208と各種データが格納
されたデータROM209とが接続され、これらROM
のデータによってプリンタ制御部201は、その制御を
決定する。 プリンタ制御部201は、各センサ203〜205、操
作部キー206およびデータROM209からのデータ
によって、制御ROM208の内容に従って、複写制御
部210と表示パネル211とを制御し、さらに、AI
DCセンサ203による自動、若しくは、操作パネル2
06への入力によるマニュアル濃度補償コントロールを
行うため、パラレル110212およびドライブ110
213を介してVG発生用高圧ユニット214およびV
B発生用高圧ユニット215を制御する。また、測定さ
れた感光体の拡散率が所定値を越えたときには操作パネ
ル206の近傍に設けられた警告ランプ300を点灯さ
せる。 プリントヘッド制御部202は、制御ROM216内に
格納されている制御用プログラムに従って動作し、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、画像データノiスを介し
てやってくる画像信号を元にして、γ補正用変換テーブ
ルの格納されているデータROM217の内容を参照し
て7補正を行い、さらに、ドライブ110218および
パラレル110219を介してレーザダイオードドライ
バ220を制御している。レーザダイオード221はレ
ーザダイオードドライバ220によって、その発光が制
御される。 また、プリントヘッド制御部202は、プリンタ制御部
201、画像信号処理部20およびイメージリーグ制御
部101とバスで接続されて互いに同期がとられる。特
に本発明では、プリンタ制御部201から送られて来る
レーザのビーム径または拡散率αのデータに基づいて、
最適なγ補正を行うようにしている。 (b)画像信号処理 第3図は、CCD14から画像信号処理部20を介して
プリントヘッド制御部202に至る画像信号の処理の流
れを説明するための図である。これを参照して、CCD
カラーイメージセンサ14からの出力信号を処理して階
調データを出力する読取信号処理について説明する。 画像信号処理部202においては、CCDカラーセンサ
14によって光電変換された画像信号は、A/D変換器
21でR,G、Bの多値デジタル画像データに変換され
る。この変換された画像データはそれぞれ、シェーディ
ング補正回路22で所定のシェーディング補正がされる
。このシェーディング補正された画像データは原稿の反
射データであるため、log変換回路23によってlo
g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、アンダーカラーリムーブ・墨加刷回路24で、
黒色の余分な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。こうして変換されたY、M、Cデータに所
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
よって行った後、プリントヘッド制御部202に出力す
る。 プリントヘッド制御5202においては、画像信号処理
部20によって処理された画像信号を、γ変換部28に
よりデータROM217内の7補正用変換テーブルに基
づきγ変換を行い、レーザダイオードドライバ220に
出力する。レーザダイオードドライバ220は画像信号
に応じてレーザダイオード221の発光強度を制御する
。 (c)レーザビーム径と7特性 レーザダイオードをその主要部品とするプリントヘッド
アセンブリの交換等によって、レーザビーム径が変更さ
れることがあるが、このレーザビーム径の変更によって
γ特性が変化することを以下に示す。 第5図および第6図は、ビーム径と感光体の静1i潜像
との関係について説明するための図である。 第5図(a)および第5図(b)はビーム径(本明細書
ではレーザエネルギーのガウス分布において、その最高
値に対して0〜1702以上の値をとる領域の主走査方
向半径−副走査方向半径で示す)が54μm−75μm
の以下Bタイプと称するレーザダイオードと、34μm
−42,5μmの以下Sタイプと称するレーザダイオー
ドとからそれぞれ強度l。 OmWで出射されるレーザビームの強度分布を立体的に
視覚化したものである。また、第6図(8〉および第6
図(b)は、それぞれ上記SタイプおよびSタイプのレ
ーザダイオードを使用し、発光強度を1.0mWとして
、発光時間を50 x l/8.50 x 2/8.−
、50 X 7/8.50 x 8/8 (msec)
の8段に多値化するパルス幅変調方式を用いて形成され
る感光体における静電潜像の各段階の走査方向縦断面を
数値的に示すグラフである。 上記BおよびSタイプのレーザビームをそれぞれパルス
幅変調方式によって同一感光体に照射して求められたγ
特性を第7図に示す。この図からSタイプとSタイプと
のビーム径の違いによって7特性が変化するのは明かで
ある。 このγ特性の変化は、第6図(a)、(b)に示したよ
うに、SタイプのレーザビームとSタイプのレーザビー
ムとによる潜像は同一強度(1,0mW)のレーザビー
ムで形成されたにもかかわらず、大きさや深さの形状が
興なることに起因する。 このようにレーザビーム径に変更を受けるとγ特性が変
動してしまうので、変更前と同じ補正を行っているので
は、適切なγ補正が行われず、再現画像の階調特性が変
化してしまい、安定した再現画像が得られない。 (d)制御フロー i、第1実施例メインルーチン 第10図〜第13図は、本発明の第1の実施例に係り、
階調特性補償にレーザ強度の制御を用いるデジタルカラ
ー複写機のプリンタ制御部201の制御フローである。 以下に、これらフローの説明を行う。 第10図に、デジタルカラー複写機のメインルーチンを
示す。まず、パラメータの初期化等の初期設定を行い(
Sl)、内部タイマをスタートさせる(S2)。次に、
拡散率αの検出(S3)およびビームコードの入力(S
4〉を行う。 その後レーザダイオードの強度決定ルーチンに入る(S
5)。この強度決定ルーチンは、本発明の第1の実施例
に係り、拡散率αおよびビーム径によって、11111
i1表現に強度変調方式を用いる場合は最大レーザ強度
を変化させ、階調表現にパルス幅変調方式を用いる場合
には所定のレーザ強度を変化させて、γ特性の変動を抑
制するためのものであり、第13図において詳述する。 S5でレーザ強度が決定されると、コピー動作を行い(
S6)、内部タイマの終了を待って(S7)、メインル
ーチンの1サイクルを終える。 なお、ここで、感光体の特性上、レーザの強度を変化さ
せてもγ特性が変動することを、第9図(d)、(e)
、(f)に示す。 第9図(d)は、帯電した感光体に対して、発光時間一
定のもとで強度を変化させたレーザを照射したときの表
面電位の変化を示すグラフであり、レーザ強度を変化さ
せても、表面電位がある程度まで降下すると飽和してし
まい、従って、画像濃度があまり変化しないことを示し
ている。 一方、第9図(e)は、発光時間一定で、原稿レベルに
対応させて最大値がそれぞれ0.8mW、1.0mW、
1.1mW、1.2mWとして、0からそれぞれの最大
値までレーザ強度を変化させたときの感光体表面電位を
示すグラフであり、さらに、第9図(f)は第9図(e
)から現像特性を考慮した原稿濃度と画像濃度との関係
(γ特性)を示すグラフである。 このように最大光量を変化させれば、vg、vBを変化
させたときと同様にγ特性が変動することが分る。 この現象を利用すれば、拡散率αの変化やレーザビーム
径の変更によって生じる画像形成における階調特性の変
動を抑制して、原稿に忠実な再現画像を得ることができ
る。 i、−1拡散率検出ルーチン 第11図に示すように、拡散率の値を複写機自体が自己
検出する場合について説明する。 このルーチンでは、拡散率を検出することはもちろん、
検出された拡散率が所定の値を越えた場合には、感光体
の交換時期を知らせる動作も同時に行う。 前記の拡散率の定義のところで述べた通りに拡散率を検
出させる場合には、レーザビーム径および潜像口径を測
定する必要があるが、実際問題として、静電潜像の口径
を直接測定するのは困難であるため、感光体に静電潜像
の所定パターンを形成し、レーザ露光後の表面電位を測
定するvLセンサ60(第1図参照)を用いて、感光体
初期表面電位VoからVLへの潜像の電位低下を検出し
て、その電位低下の度合いから拡散率αを求めるように
するようにしている。電位低下が大きければ拡散率αは
小さく、電位低下が小さければ拡散率αは大きい。 拡散率α算出の一例を、第11図に示すフローチャート
により説明する。 拡散率a算出は、およそ以下の手順によって行われる。 まず、暗所において、コロナ放電により感光体に一様に
表面電位をのせる。そして、この感光体N個の領域(1
,2,・・・、N)に分け、それぞれの領域毎にγ特性
のほぼ直線を示す濃度範囲内で強度(W(1)、 W(
2)、・・・、 W(N))を異ならせたレーザビーム
により所定パターンのレーザ露光を行う。 即ち、同一領域内においては同一強度のレーザ露光がな
される。そして、領域毎に静電潜像電位(V(1)、
V(2)、 ・、 V(N))を求メル。なお、コツト
きの電位は、領域内において複数箇所測定された電位の
平均値である。一方、既知の拡散率α1を有する別の感
光体と既知の拡散率α2を有するさらに別の感光体のそ
れぞれに、上記領域毎に対するレーザビームと同じ強度
でレーザ露光を行った場合のそれぞれのレーザ強度に対
する静電潜像電位を予め測定し、その値をデータとして
格納しておく。 即ち、拡散率α1の感光体におけるレーザ強度W(1)
ニ対する静電潜像電位Vl(1)、W(2)ニ対するV
l(2)、・・・、W(N)に対するVl(N)と、拡
散率α2の感光体におけるレーザ強度W(1)に対する
静電潜像電位V2(1)、W(2)ニ対するV2(2)
、・・・、W(N)in対するv2(N)とがデータと
なる。これらのデータと、拡散率αを求める感光体にお
けるレーザ強度W(1)に対する静電潜像電位V(1)
、W(2)に対するv(2〉、・・・、W(N)に対す
るV(N)とから、領域毎に拡散率αが比例的に求めら
れる。すなわち、計算式 %式%) ) より、全ての領域について、拡散率αを求め、全てのa
の平均値を最終的なαとする。 以下に、第11図のフローチャートの説明を行う。 まず、コピー動作を開始する操作キーが押されたことを
チエツクして(S20)、押されたならば(YES)、
帯電チャージャ43、イレーザ42およびモータ11を
オンして(821)、Ii光の準備を行う。そして、上
記で述べた複数領域の第何番目の画像部分について行う
かを示すフラグNを0にリセットして(822)、複数
の画像部分をレーザ露光して、静電潜像電位を検出する
ループ(823〜527)に入る。このループでは、ま
ず、Nを1増やした後(823)、N番目に対応する画
像部分にレーザ露光を行い(S24)、その画像部分の
静電潜像電位V(N)が、VLセンサ60で複数箇所測
定し、平均をとられることで決定される(S 25)。 そして次のレーザ出力による露光に備えてレーザが一旦
オフされて(S26)、Nが最後の値Aに達していなけ
れば(S27でNo)S23に戻り、Nが最後の値Aに
達するまで(S27でYES)ループを繰り返す。ルー
プを抜けると拡散率αが、各領域毎の値を平均すること
により算出され(328)、その値に応じて、α≦1.
2のとき拡散率コードP=1とし、1.2<α≦1.4
のとき拡散率コードP=2とし、1.4<α≦1.6の
とき拡散率コードp=aとし、1.6<α≦1.8のと
き拡散率コードP=4とし、1.8<α≦2.0のとき
拡散率コードP=5とする(829〜838)。 さらに、本実施例では、拡散率αが上記のいずれの範囲
にもない場合、すなわち、拡散率αが20よりも大きい
場合は、階調補償を行った場合でも有効な作用が期待で
きなくなるため、感光体の劣化により使用限界を越えた
ものとして、感光体の交換を促すために警告ランプ30
0を点灯させる(S 39)。これにより、ユーザは容
易に感光体の交換時期を知ることができる。この感光体
の警告は他の方法によっても良い。例えば、液晶パネル
を設け、この表示パネル上に「感光体を交換してくださ
い」苓のメツセージを表示するようにしても良く、また
あるいは、警告音を発生するようにしても良い。さらに
、339において、警告ランプ300を点灯させると同
時に以後の複写動作を禁止するようにしても良い。 そして最後に、帯電チャージャ43、イレーザ42およ
びモータ11をオフして完了する(S40)。 i、−2ビームフード入カル−チン ビームコード入カルーチンは、予め選択された何種類か
のレーザダイオードの感光体入射ビーム径に応じて割当
てられたコードを入力し、現在装備しているレーザダイ
オードのビーム径を判断するためのものである。 ビームコード入力の一例を第12図に示すフローチャー
トにより説明する。ビームコードCはレーザダイオード
のタイプ(例えば前述のSタイプやSタイプ)のビーム
径の大きさによって予め決められる。 本実施例では、ビームコードCは、以下の5種類のビー
ム径サイズに対応すべく、 ビーム径極小:ビームコードC=1 ビーム径小 :ビームコード(=2 ビーム径通常:ビームコードC=3 ビーム径大 :ピームコードC=4 ビーム径極大:ビームコードC=5 のように割当てられており、従って、ビームコードCが
小さいほど、γ特性が鋭く立上がることになる。 まず、レーザダイオードが交換されたかをチエツクする
(Sll)。レーザダイオード交換が検知されと(YE
S)、今までメモリされていたビームフードCがリセッ
トされて(S 12) 、ビームフードCが新たに入力
される(S 13)。レーザダイオード交換が行われて
いないが(S11でNO)、ビームコードCが未入力で
メモリされていなければ(S14でYES、例えば組立
時)、ビームコードCを入力する(S 13)。レーザ
ダイオードが交換されておらず、ビームコードCもメモ
リされていれば、そのままリターンする。 上記のレーザダイオードの交換およびそれに伴うビーム
コードCの入力は、拡散率αの入力と同様に、レーザダ
イオードが収納されているプリントヘッドユニットにフ
ォトインタラプタ式のセンサおよびビームコードCのコ
ード情報を付記するようにしておけば、わざわざ入力す
る手間が省ける。 i、−3し一ザダイオード強度決定ルーチン第13図に
、拡散率コードPとビームコードCとによって感光体が
影響を受けた結果生じるγ特性の変動を補正するのに適
したレーザ強度を決定するルーチンを示す。本実施例は
強度変調方式を利用しており、ここでいうレーザ強度と
は最大レーザ強度を意味する。 本実施例では、拡散率コードPとビームコードCとがそ
れぞれ5通りあるので、これらを組み合わせるとレーザ
強度は25段階となる。 なお、拡散率コードP1ビームコードCともに値が小さ
いほどγ特性が鋭く立上がるようになることは前記した
通りである。 まず、ビームコードCおよび拡散率フードPがそれぞれ
1のときは(S41でYES)、上記した第7図および
第9図(a)の感光体の特性から、それぞれ、最もγ特
性の立上がりが急になる場合であって、さらに、これら
の性質を有した特性が組合わされるので、結果として、
ビームコードCと拡散率コードPとの組合わせのうちで
7特性が最も急峻になる場合であるから、この急峻な特
性を相殺するには、γ特性を最も緩やかにするレーザ強
度、すなわち、予め用意されているP1〜P25の全て
のレーザ強度のうち最低強度であるPlを選択する(S
42)。 このように、全てのビームフードCと拡散率コードPと
の各組合わせが与える感光体のγ特性への影響を与えな
い各レーザ強度は予め実験的に求められておけばよい。 同様に、ビームコードCが1で拡散率フードPが2のと
きは(S43でYES)、レーザ強度P2を選択しく5
44)、ビームコードCがmで拡散率フードPがnのと
きは(S45でYES)、最適なレーザ強度P5.啼。 −5を選択しく546)、ビームコードCが5で拡散率
コードPが4のときは(S47でYES)、最適なレー
ザ強度P24を選択する(348)。 ビームコードCと拡散率コードPがともに5のときは(
S41,343.・・・、845.・・・、S47でN
O)、上記した第7図および第9図(a)の感光体の特
性から、それぞれ、最もγ特性の立上がりが緩やかにな
る場合であって、さらに、これらの性質を有した特性が
組合わされるので、結果として、ビームコードCと拡散
率フードPとの組合わせのうちでγ特性が最も緩やかに
なる場合であるから、この緩やかな特性を相殺するには
、γ特性を最も急峻にするレーザ強度、すなわち、予め
用意されているP1〜P25の全てのレーザ強度のうち
最高強度であるP25を選択する(S49)。 こうして、選択された強度のレーザ露光を行うことによ
り、γ特性の変動が抑制されるので、適切なγ補正が行
われる。 なお、第18図に、選択されたレーザダイオード強度の
設定ををマニュアルで行う場合の回路図を示し、以下に
説明する。 強度制御は操作パネルに設けられたLEDIおよびLE
D2の明滅により判断される。 図示の回路は、レーザダイオードドライバ220内に設
けられているレーザダイオードコントローラ220aへ
電圧Vが可変抵抗Rを介して直列に接続されており、こ
の可変抵抗Rによりレーザダイオードコントローラ22
0aに入力されるレーザダイオード駆動電圧VLOの値
が調節される。 また、VL(lは、コンパレータCMP1およびCMP
2のそれぞれに入力されている。 一方、コンパレータCMPIおよびCMP2には可変電
源VRが抵抗R1およびR2を介してそれぞれ(VR−
ΔV)、(Vt+Δ■)が入力されるようになっている
。この可変電源Vtの電圧は、図示しないダイヤルやメ
ータ等の目盛りによりその値を正確に知ることが可能と
なっている。 従って、上記の既知のVRの値とVLDの値と比較して
等しくなることが判別できれば、VLDの値が調節でき
る。 コンパレータCMP1およびCMP2の出力はそれぞれ
、LEDドライバl LEDドライバ2に入力され、L
EDlおよびLED2の明滅をコントロールするように
なっている。 上記の回路において、VLOが(vR−Δ■)より小さ
ければLEDIのみが点灯し、VLOがCVR+ΔV)
より大きければLED2のみが点灯し、そして、VLl
lが(Vi−ΔV)と(VR+Δv)との間にあれば、
LEDIおよびLED2は共に消灯され、VLOはvR
に一致しているものとして調節されることになる。なお
、ここでΔVを小さくすればするほど、VLOとVRと
の一致の精度が上がる。 以上のようにして、操作パネルにおけるLEDlとLE
D2とがともに消灯していれば、レーザ出力の調整が完
了し、好ましいγ特性による画像形成を行うことができ
る。 なお、上述した実施例においては強度変調方式によるレ
ーザ発光制御を行った場合について示したが、発光時の
レーザ強度を一定とし、画像信号に応じて発光時間を変
化させるパルス幅変調方式においては、発光時における
レーザ強度を拡散率とレーザビーム径に応じて制御する
ことにより、上述の実施例と同様に好ましいγ特性を得
ることができる。 また、上述の実施例は強度変調方式またはパルス幅変調
方式とデイザとを組合わせた多値化デイザ法にも適用す
ることができる。 if、第2実施例メインルーチン 第14図、第15図は、本発明の第2の実施例に係り、
階調特性補償として、γ補正用変換テーブルを拡散率と
ビーム径に応じて切換えるデジタルカラー複写機のプリ
ンタ制御部201の制御フローである。以下に、これら
フローの説明を行う。 第14図に、デジタルカラー複写機のメインルーチンを
示す。まず、パラメータの初期化等の初期設定を行い(
SIOI)、内部タイマをスタートさせる(S 102
)。次に、拡散率αの決定(S103)およびビームコ
ードの入力(S I O4)を行う。 その後、γ補正用変換テーブル決定ルーチンに入る(S
105)。この変換テーブル決定ルーチンは、本発明
の第2の実施例に係り、拡散率αおよびビーム径によっ
てγ補正用変換テーブルを切換えて、γ特性の変動を抑
制するためのものであり、第15図において詳述する。 5105でレーザ強度が決定されると、コピー動作を行
い(SiO2)、内部タイマの終了を待って(S 10
7)、メインルーチンの1サイクルを終える。 上記のメインルーチンの拡散率決定(S 103)およ
びビームコード入力(S 104)については、第1実
施例において示した第11図および第12図と同様であ
るから、説明は省略する。 ii、−11補正用変換テ一ブル決定ルーチン第15図
に、拡散率コードPとビームコードCとによって感光体
が影響を受けた結果生じるγ特性の変動を補正するのに
適したγ補正用変換テーブルを決定するルーチンを示す
。本実施例では、拡散率フードPとビームコードCとが
それぞれ5通りあるので、これらを組み合わせると変換
テーブルは25種類となる。 なお、拡散率コードP、ビームコードCともに値が小さ
いほどγ特性が鋭く立上がるようになることは前記した
通りである。 まず、ビームコードCおよび拡散率コードPがそれぞれ
1のときは(S 141でYES)、上記した第7図お
よび第9図(a)の感光体の特性から、それぞれ、最も
γ特性の立上がりが急になる場合であって、さらに、こ
れらの性質を有した特性が組合わされるので、結果とし
て、ビームコードCと拡散率コードPとの組合わせのう
ちでγ特性が最も急峻になる場合であるから、この急峻
な特性を相殺するには、γ特性を最も緩やかにするγ変
換テーブル、すなわち、予め用意されているテーブル1
〜25の全てのテーブルのうち、レーザの発光特性を最
も立上がりが鈍くする特性の変換テーブル1を選択する
(S 142)。 このように、全てのビームコードCと拡散率コードPと
の各組合わせが与える感光体のγ特性をレーザ発光を非
線形に制御してγ補正を行うための各変換テーブルは予
め実験的に求められておけばよい。 同様に、ビームコードCが1で拡散率コードPが2のと
きは(5143でYES)、最適な変換テーブル2を選
択しく5144)、ビームコードCがmで拡散率コード
Pがnのときは(S 145でYES) 、最適な変換
テーブル(5m+n−5)を選択しく5146)、ビー
ムコードCが5で拡散率コードPが4のときは(S 1
47でYES)、最適な変換テーブル24を選択する(
8148)。 ビームフードCと拡散率コードPがともに5のときは(
3141,5143,・・・、5145.・・・514
7でNO)、上記した第7図および第9図(a)の感光
体の特性から、それぞれ、最もγ特性の立上がりが緩や
かになる場合であって、さらに、これらの性質を有した
特性が組合わされるので、結果として、ビームコードC
と拡散率フードPとの組合わせのうちでγ特性が最も緩
やかになる場合であるから、この緩やかな特性を相殺す
るために、立上がりが最も急峻になるようレーザ発光を
非線形制御する変換テーブル25を選択する(S 14
9)。 こうして、選択されたγ補正用変換テーブルに切換えて
、レーザ発光を制御して、適切なγ補正が行われる。 i if、第3実施例メインルーチン 第3図(b)および第16図、第17図は、本発明の第
3の実施例に係り、この実施例においては階調表現とし
ては多値化デイザ法を用い、階調特性補償として、デイ
ザの閾値を拡散率とビーム径に応じて変化させる。第3
図(b)は本実施例における画像信号の処理の流れを示
している。本実施例においては、γ変換部28より出力
された信号は、デイザ処理部29によりROM217内
のデイザ閾値データによりデイザ処理を施され、レーザ
ダイオードドライバ220に出力される。 第16図、第17図はデジタルカラー複写機のプリンタ
制御部201の制御フローである。以下に、これらフロ
ーの説明を行う。 第16図に、デジタルカラー複写機のメインル−チンを
示す。まず、パラメータの初期化等の初期設定を行い(
S201)、内部タイマをスタートさせる(S 202
)。次に、拡散率αの決定(3203)およびビームコ
ードの入力(5204)を行う。 その後、デイザを決定するルーチンに入る(S205)
。このデイザ決定ルーチンは、本発明の第3の実施例に
係り、階調表現に多値化デイザ法を用いる場合において
、拡散率αおよびビーム径によって、デイザの閾値パタ
ーンを変化させて、変動するγ特性に応じて適切なγ補
正を行うためのものであり、第17図において詳述する
。5205でレーザ強度が決定されると、コピー動作を
行い(S206)、内部タイマの終了を待って(S20
7)、メインルーチンの1サイクルを終える。 上記のメインルーチンの拡散率決定(S 203)およ
びビームフード入力(S 204)については、第1実
施例において示した第11図および第12図と同様であ
るから、説明は省略する。 iff、−1デイザ決定ルーチン 第17図に、拡散率コードPとビームコードCとによっ
て感光体が影響を受けた結果生じるγ特性の変動を補正
するのに適したデイザを決定するルーチンを示す。本実
施例では、拡散率コードPとビームコードCとがそれぞ
れ5通りあるので、これらを組み合わせるとデイザは2
5種類となる。 このデイザパターンの例として、第20図(a)。 (b)、(c)、(d)にそれぞれデイザ1、デイザ2
、デイザ3、デイザ4を示す。 なお、拡散率コードP1ビームコードCともに値が小さ
いほどγ特性が鋭く立上がるようになることは前記した
通りである。 まず、ビームコードCおよび拡散率フードPがそれぞれ
1のときは(S 241でYES)、上記した第7図お
よび第9図(a)の感光体の特性から、それぞれ、最も
γ特性の立上がりが急になる場合であって、さらに、こ
れらの性質を有した特性が組合わされるので、結果とし
て、ビームコードCと拡散率コードPとの組合わせのう
ちで7特性が最も急峻になる場合であるから、例えば、
(C。 P)−(3,3)のときの7特性を線形にする所定のγ
補正用変換テーブルによるレーザ発光の非線形制御の7
補正だけでは、完全に補正しきれず、補正後も非線形な
ままであることは、第9図(C)に示したのと同様であ
る。従って、本実施例においては、所定のγ補正用変換
テーブルのみによるレーザ発光の非線形制御を行っても
、非線形のままの特性をさらに補正して線形化すること
のできる入出力特性を有したデイザ1に切換える(S2
42)。 このように、所定のγ補正用変換テーブルによるレーザ
発光制御を、全てのビームコードCと拡散率コードPと
の各組合わせに対して行った結果の7特性は予め実験的
に求められ、従って、最終的に各1特性をそれぞれ線形
化することの可能なデイザの閾値パターンも求められて
いる。 同様に、ビームコードCが1で拡散率コードPが2のと
きは(S 243でYES)、デイザ2を選択しく52
44)、ビームコードCがmで拡散率コードPがnのと
きは(S 245でYES)、最適なデイザ5m+n−
5を選択しく5246)、ビームコードCが5で拡散率
コードPが4のときは(S247でYES)、最適なデ
イザ24を選択する(S248)。 ビームコードCと拡散率フードPがともに5のときは(
S41.S43. ・、S45. ・、S47でNO)
、上記した第7図および第9図(a)の感光体の特性か
ら、それぞれ、最もγ特性の立上がりが緩やかになる場
合であって、さらに、これらの性質を有した特性が組合
わされるので、結果として、ビームフードCと拡散率コ
ードPとの組合わせのうちでγ特性が最も緩やかになる
場合であるから、例えば、(C,P)−(3,3)のと
きのγ特性を線形にする所定のγ補正用変換テーブルに
よるレーザ発光の非線形制御のγ補正だけでは、完全に
補正しきれず、補正後も非線形なままであることは、第
9図(c)で示したのと同様である。従って、本実施例
においては、所定の7補正用変換テーブルのみによるレ
ーザ発光の非線形制御を行っても、非線形のままの特性
をさらに補正して線形化することのできる入出力特性を
有したデイザ25に切換える(S 242)。 こうして、選択されたデイザに切換えて、レーザ発光を
制御して、適切なγ補正が行われる。 本実施例は、強度変調方式、パルス幅変調方式、デイザ
法、多値化デイザ法等、種々の方式を利用した装置に適
用することができる。 以上の本発明の実施例において、ビーム径の変化も考慮
しているが、変化しないことが明らかな場合は考慮する
必要がない。その場合は、レーザ強度、γ補正用変換テ
ーブルあるいはデイザパターンは5種類でよい。 以上の本発明の実施例において、拡散率フードPおよび
ビームコードCを5段階にしたが、本発明はこれに限定
されることはなく、多くすればするほど、きめ細かい補
償が可能となる。
て詳細に説明する。 (a)デジタルカラー複写機の構成 第1図は、本発明の実施例に係るデジタルカラー複写機
の全体構成を示す縦断面図である。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グ部100と、
イメージリーダ部で読み取った画像を再現する本体部2
00とに大きく分けられる。 第1図において、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ブドレン
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カラーイメージ七ンサ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。露光ランプ12
で照射された原稿面の画像は、イメージセンサ14で充
電変換される。イメージセンサ14により得られたR、
G、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3ビツトの階調データに
変換される。次いで、プリントヘッド部31は、人力さ
れる階調データに対してこの感光体の階調特性に応じた
補正(γ補正)および必要に応じてデイザ処理を行った
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レーザダ
イオード221を駆動させる。 階調データに対応してレーザダイオード221から発生
するレーザビームは、第1図に示すように、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
。これにより感光体ドラム41の感光体上に原稿の画像
が形成される。感光体ドラム41は、l複写ごとに露光
を受ける前にイレーザランプ42で照射され、帯電チャ
ージャ43により帯電されている。この−樺に帯電した
状態で露光を受けると、感光体ドラム41上に静電潜像
が形成される。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
のトナー現像器45a〜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
。現像された像は、転写チャージャ46により転写ドラ
ム51上に巻きつけられた複写紙に転写される。また、
現像されるトナー像濃度は、AIDCセンサ203によ
り光学的に検知される。 上記印字過程は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラ
ック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中す1
0はスキャン動作を繰り返す。その後、分離爪47を作
動させることによって複写紙は転写ドラム51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。なお、複写紙は用紙カセット50より給
紙され、転写ドラム51上のチャッキング機構52によ
りその先端がチャッキングされ、転写時に位置ずれが生
じないようにしている。 第2図に本発明に係るデジタルカラー複写機の全体ブロ
ック図を示す1、 イメージリーグ部100はイメージリーダ制御部101
により制御される。イメージリーグ制御部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10
2からの位置信号とによって、ドライブ110103を
介して露光ランプ12を制御し、また、ドライブ110
103およびパラレル110104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。 一方、イメージリーダ制御部101は、画像制御部10
6とバスにより結ばれている。画像制御部106はCC
Dカラーイメージセンサ14および画像信号処理部20
それぞれとバスで互いに接続されている。イメージセン
サ14からの画像信号は、後に説明する画像信号処理部
20に入力されて処理される。 本体部200には、複写動作一般の制御を行うプリンタ
制御部201とプリントへブトの制御を行うプリントヘ
ッド制御部202とが備えられる。 プリンタ制御部201には、レーザ露光前の感光体ドラ
ム41表面電位Voを検知するVOセンサ44、レーザ
露光後の感光体ドラム41表面電位VLを検知するVL
センサ60、感光体ドラム41の表面に付着するトナー
像の濃度を光学的に検出するAIDCセンサ203、現
像器45a 〜45d内におけるトナー濃度を検出する
ATDCセンサ204および温度・湿度センサ205の
各種センサからのアナログ信号が入力される。また、操
作部キー206へのキー人力によって、パラレル110
207を介して、プリンタ制御部201に各種データが
入力される。プリンタ制御部201は、制御用のプログ
ラムが格納された制御ROM208と各種データが格納
されたデータROM209とが接続され、これらROM
のデータによってプリンタ制御部201は、その制御を
決定する。 プリンタ制御部201は、各センサ203〜205、操
作部キー206およびデータROM209からのデータ
によって、制御ROM208の内容に従って、複写制御
部210と表示パネル211とを制御し、さらに、AI
DCセンサ203による自動、若しくは、操作パネル2
06への入力によるマニュアル濃度補償コントロールを
行うため、パラレル110212およびドライブ110
213を介してVG発生用高圧ユニット214およびV
B発生用高圧ユニット215を制御する。また、測定さ
れた感光体の拡散率が所定値を越えたときには操作パネ
ル206の近傍に設けられた警告ランプ300を点灯さ
せる。 プリントヘッド制御部202は、制御ROM216内に
格納されている制御用プログラムに従って動作し、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、画像データノiスを介し
てやってくる画像信号を元にして、γ補正用変換テーブ
ルの格納されているデータROM217の内容を参照し
て7補正を行い、さらに、ドライブ110218および
パラレル110219を介してレーザダイオードドライ
バ220を制御している。レーザダイオード221はレ
ーザダイオードドライバ220によって、その発光が制
御される。 また、プリントヘッド制御部202は、プリンタ制御部
201、画像信号処理部20およびイメージリーグ制御
部101とバスで接続されて互いに同期がとられる。特
に本発明では、プリンタ制御部201から送られて来る
レーザのビーム径または拡散率αのデータに基づいて、
最適なγ補正を行うようにしている。 (b)画像信号処理 第3図は、CCD14から画像信号処理部20を介して
プリントヘッド制御部202に至る画像信号の処理の流
れを説明するための図である。これを参照して、CCD
カラーイメージセンサ14からの出力信号を処理して階
調データを出力する読取信号処理について説明する。 画像信号処理部202においては、CCDカラーセンサ
14によって光電変換された画像信号は、A/D変換器
21でR,G、Bの多値デジタル画像データに変換され
る。この変換された画像データはそれぞれ、シェーディ
ング補正回路22で所定のシェーディング補正がされる
。このシェーディング補正された画像データは原稿の反
射データであるため、log変換回路23によってlo
g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、アンダーカラーリムーブ・墨加刷回路24で、
黒色の余分な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。こうして変換されたY、M、Cデータに所
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
よって行った後、プリントヘッド制御部202に出力す
る。 プリントヘッド制御5202においては、画像信号処理
部20によって処理された画像信号を、γ変換部28に
よりデータROM217内の7補正用変換テーブルに基
づきγ変換を行い、レーザダイオードドライバ220に
出力する。レーザダイオードドライバ220は画像信号
に応じてレーザダイオード221の発光強度を制御する
。 (c)レーザビーム径と7特性 レーザダイオードをその主要部品とするプリントヘッド
アセンブリの交換等によって、レーザビーム径が変更さ
れることがあるが、このレーザビーム径の変更によって
γ特性が変化することを以下に示す。 第5図および第6図は、ビーム径と感光体の静1i潜像
との関係について説明するための図である。 第5図(a)および第5図(b)はビーム径(本明細書
ではレーザエネルギーのガウス分布において、その最高
値に対して0〜1702以上の値をとる領域の主走査方
向半径−副走査方向半径で示す)が54μm−75μm
の以下Bタイプと称するレーザダイオードと、34μm
−42,5μmの以下Sタイプと称するレーザダイオー
ドとからそれぞれ強度l。 OmWで出射されるレーザビームの強度分布を立体的に
視覚化したものである。また、第6図(8〉および第6
図(b)は、それぞれ上記SタイプおよびSタイプのレ
ーザダイオードを使用し、発光強度を1.0mWとして
、発光時間を50 x l/8.50 x 2/8.−
、50 X 7/8.50 x 8/8 (msec)
の8段に多値化するパルス幅変調方式を用いて形成され
る感光体における静電潜像の各段階の走査方向縦断面を
数値的に示すグラフである。 上記BおよびSタイプのレーザビームをそれぞれパルス
幅変調方式によって同一感光体に照射して求められたγ
特性を第7図に示す。この図からSタイプとSタイプと
のビーム径の違いによって7特性が変化するのは明かで
ある。 このγ特性の変化は、第6図(a)、(b)に示したよ
うに、SタイプのレーザビームとSタイプのレーザビー
ムとによる潜像は同一強度(1,0mW)のレーザビー
ムで形成されたにもかかわらず、大きさや深さの形状が
興なることに起因する。 このようにレーザビーム径に変更を受けるとγ特性が変
動してしまうので、変更前と同じ補正を行っているので
は、適切なγ補正が行われず、再現画像の階調特性が変
化してしまい、安定した再現画像が得られない。 (d)制御フロー i、第1実施例メインルーチン 第10図〜第13図は、本発明の第1の実施例に係り、
階調特性補償にレーザ強度の制御を用いるデジタルカラ
ー複写機のプリンタ制御部201の制御フローである。 以下に、これらフローの説明を行う。 第10図に、デジタルカラー複写機のメインルーチンを
示す。まず、パラメータの初期化等の初期設定を行い(
Sl)、内部タイマをスタートさせる(S2)。次に、
拡散率αの検出(S3)およびビームコードの入力(S
4〉を行う。 その後レーザダイオードの強度決定ルーチンに入る(S
5)。この強度決定ルーチンは、本発明の第1の実施例
に係り、拡散率αおよびビーム径によって、11111
i1表現に強度変調方式を用いる場合は最大レーザ強度
を変化させ、階調表現にパルス幅変調方式を用いる場合
には所定のレーザ強度を変化させて、γ特性の変動を抑
制するためのものであり、第13図において詳述する。 S5でレーザ強度が決定されると、コピー動作を行い(
S6)、内部タイマの終了を待って(S7)、メインル
ーチンの1サイクルを終える。 なお、ここで、感光体の特性上、レーザの強度を変化さ
せてもγ特性が変動することを、第9図(d)、(e)
、(f)に示す。 第9図(d)は、帯電した感光体に対して、発光時間一
定のもとで強度を変化させたレーザを照射したときの表
面電位の変化を示すグラフであり、レーザ強度を変化さ
せても、表面電位がある程度まで降下すると飽和してし
まい、従って、画像濃度があまり変化しないことを示し
ている。 一方、第9図(e)は、発光時間一定で、原稿レベルに
対応させて最大値がそれぞれ0.8mW、1.0mW、
1.1mW、1.2mWとして、0からそれぞれの最大
値までレーザ強度を変化させたときの感光体表面電位を
示すグラフであり、さらに、第9図(f)は第9図(e
)から現像特性を考慮した原稿濃度と画像濃度との関係
(γ特性)を示すグラフである。 このように最大光量を変化させれば、vg、vBを変化
させたときと同様にγ特性が変動することが分る。 この現象を利用すれば、拡散率αの変化やレーザビーム
径の変更によって生じる画像形成における階調特性の変
動を抑制して、原稿に忠実な再現画像を得ることができ
る。 i、−1拡散率検出ルーチン 第11図に示すように、拡散率の値を複写機自体が自己
検出する場合について説明する。 このルーチンでは、拡散率を検出することはもちろん、
検出された拡散率が所定の値を越えた場合には、感光体
の交換時期を知らせる動作も同時に行う。 前記の拡散率の定義のところで述べた通りに拡散率を検
出させる場合には、レーザビーム径および潜像口径を測
定する必要があるが、実際問題として、静電潜像の口径
を直接測定するのは困難であるため、感光体に静電潜像
の所定パターンを形成し、レーザ露光後の表面電位を測
定するvLセンサ60(第1図参照)を用いて、感光体
初期表面電位VoからVLへの潜像の電位低下を検出し
て、その電位低下の度合いから拡散率αを求めるように
するようにしている。電位低下が大きければ拡散率αは
小さく、電位低下が小さければ拡散率αは大きい。 拡散率α算出の一例を、第11図に示すフローチャート
により説明する。 拡散率a算出は、およそ以下の手順によって行われる。 まず、暗所において、コロナ放電により感光体に一様に
表面電位をのせる。そして、この感光体N個の領域(1
,2,・・・、N)に分け、それぞれの領域毎にγ特性
のほぼ直線を示す濃度範囲内で強度(W(1)、 W(
2)、・・・、 W(N))を異ならせたレーザビーム
により所定パターンのレーザ露光を行う。 即ち、同一領域内においては同一強度のレーザ露光がな
される。そして、領域毎に静電潜像電位(V(1)、
V(2)、 ・、 V(N))を求メル。なお、コツト
きの電位は、領域内において複数箇所測定された電位の
平均値である。一方、既知の拡散率α1を有する別の感
光体と既知の拡散率α2を有するさらに別の感光体のそ
れぞれに、上記領域毎に対するレーザビームと同じ強度
でレーザ露光を行った場合のそれぞれのレーザ強度に対
する静電潜像電位を予め測定し、その値をデータとして
格納しておく。 即ち、拡散率α1の感光体におけるレーザ強度W(1)
ニ対する静電潜像電位Vl(1)、W(2)ニ対するV
l(2)、・・・、W(N)に対するVl(N)と、拡
散率α2の感光体におけるレーザ強度W(1)に対する
静電潜像電位V2(1)、W(2)ニ対するV2(2)
、・・・、W(N)in対するv2(N)とがデータと
なる。これらのデータと、拡散率αを求める感光体にお
けるレーザ強度W(1)に対する静電潜像電位V(1)
、W(2)に対するv(2〉、・・・、W(N)に対す
るV(N)とから、領域毎に拡散率αが比例的に求めら
れる。すなわち、計算式 %式%) ) より、全ての領域について、拡散率αを求め、全てのa
の平均値を最終的なαとする。 以下に、第11図のフローチャートの説明を行う。 まず、コピー動作を開始する操作キーが押されたことを
チエツクして(S20)、押されたならば(YES)、
帯電チャージャ43、イレーザ42およびモータ11を
オンして(821)、Ii光の準備を行う。そして、上
記で述べた複数領域の第何番目の画像部分について行う
かを示すフラグNを0にリセットして(822)、複数
の画像部分をレーザ露光して、静電潜像電位を検出する
ループ(823〜527)に入る。このループでは、ま
ず、Nを1増やした後(823)、N番目に対応する画
像部分にレーザ露光を行い(S24)、その画像部分の
静電潜像電位V(N)が、VLセンサ60で複数箇所測
定し、平均をとられることで決定される(S 25)。 そして次のレーザ出力による露光に備えてレーザが一旦
オフされて(S26)、Nが最後の値Aに達していなけ
れば(S27でNo)S23に戻り、Nが最後の値Aに
達するまで(S27でYES)ループを繰り返す。ルー
プを抜けると拡散率αが、各領域毎の値を平均すること
により算出され(328)、その値に応じて、α≦1.
2のとき拡散率コードP=1とし、1.2<α≦1.4
のとき拡散率コードP=2とし、1.4<α≦1.6の
とき拡散率コードp=aとし、1.6<α≦1.8のと
き拡散率コードP=4とし、1.8<α≦2.0のとき
拡散率コードP=5とする(829〜838)。 さらに、本実施例では、拡散率αが上記のいずれの範囲
にもない場合、すなわち、拡散率αが20よりも大きい
場合は、階調補償を行った場合でも有効な作用が期待で
きなくなるため、感光体の劣化により使用限界を越えた
ものとして、感光体の交換を促すために警告ランプ30
0を点灯させる(S 39)。これにより、ユーザは容
易に感光体の交換時期を知ることができる。この感光体
の警告は他の方法によっても良い。例えば、液晶パネル
を設け、この表示パネル上に「感光体を交換してくださ
い」苓のメツセージを表示するようにしても良く、また
あるいは、警告音を発生するようにしても良い。さらに
、339において、警告ランプ300を点灯させると同
時に以後の複写動作を禁止するようにしても良い。 そして最後に、帯電チャージャ43、イレーザ42およ
びモータ11をオフして完了する(S40)。 i、−2ビームフード入カル−チン ビームコード入カルーチンは、予め選択された何種類か
のレーザダイオードの感光体入射ビーム径に応じて割当
てられたコードを入力し、現在装備しているレーザダイ
オードのビーム径を判断するためのものである。 ビームコード入力の一例を第12図に示すフローチャー
トにより説明する。ビームコードCはレーザダイオード
のタイプ(例えば前述のSタイプやSタイプ)のビーム
径の大きさによって予め決められる。 本実施例では、ビームコードCは、以下の5種類のビー
ム径サイズに対応すべく、 ビーム径極小:ビームコードC=1 ビーム径小 :ビームコード(=2 ビーム径通常:ビームコードC=3 ビーム径大 :ピームコードC=4 ビーム径極大:ビームコードC=5 のように割当てられており、従って、ビームコードCが
小さいほど、γ特性が鋭く立上がることになる。 まず、レーザダイオードが交換されたかをチエツクする
(Sll)。レーザダイオード交換が検知されと(YE
S)、今までメモリされていたビームフードCがリセッ
トされて(S 12) 、ビームフードCが新たに入力
される(S 13)。レーザダイオード交換が行われて
いないが(S11でNO)、ビームコードCが未入力で
メモリされていなければ(S14でYES、例えば組立
時)、ビームコードCを入力する(S 13)。レーザ
ダイオードが交換されておらず、ビームコードCもメモ
リされていれば、そのままリターンする。 上記のレーザダイオードの交換およびそれに伴うビーム
コードCの入力は、拡散率αの入力と同様に、レーザダ
イオードが収納されているプリントヘッドユニットにフ
ォトインタラプタ式のセンサおよびビームコードCのコ
ード情報を付記するようにしておけば、わざわざ入力す
る手間が省ける。 i、−3し一ザダイオード強度決定ルーチン第13図に
、拡散率コードPとビームコードCとによって感光体が
影響を受けた結果生じるγ特性の変動を補正するのに適
したレーザ強度を決定するルーチンを示す。本実施例は
強度変調方式を利用しており、ここでいうレーザ強度と
は最大レーザ強度を意味する。 本実施例では、拡散率コードPとビームコードCとがそ
れぞれ5通りあるので、これらを組み合わせるとレーザ
強度は25段階となる。 なお、拡散率コードP1ビームコードCともに値が小さ
いほどγ特性が鋭く立上がるようになることは前記した
通りである。 まず、ビームコードCおよび拡散率フードPがそれぞれ
1のときは(S41でYES)、上記した第7図および
第9図(a)の感光体の特性から、それぞれ、最もγ特
性の立上がりが急になる場合であって、さらに、これら
の性質を有した特性が組合わされるので、結果として、
ビームコードCと拡散率コードPとの組合わせのうちで
7特性が最も急峻になる場合であるから、この急峻な特
性を相殺するには、γ特性を最も緩やかにするレーザ強
度、すなわち、予め用意されているP1〜P25の全て
のレーザ強度のうち最低強度であるPlを選択する(S
42)。 このように、全てのビームフードCと拡散率コードPと
の各組合わせが与える感光体のγ特性への影響を与えな
い各レーザ強度は予め実験的に求められておけばよい。 同様に、ビームコードCが1で拡散率フードPが2のと
きは(S43でYES)、レーザ強度P2を選択しく5
44)、ビームコードCがmで拡散率フードPがnのと
きは(S45でYES)、最適なレーザ強度P5.啼。 −5を選択しく546)、ビームコードCが5で拡散率
コードPが4のときは(S47でYES)、最適なレー
ザ強度P24を選択する(348)。 ビームコードCと拡散率コードPがともに5のときは(
S41,343.・・・、845.・・・、S47でN
O)、上記した第7図および第9図(a)の感光体の特
性から、それぞれ、最もγ特性の立上がりが緩やかにな
る場合であって、さらに、これらの性質を有した特性が
組合わされるので、結果として、ビームコードCと拡散
率フードPとの組合わせのうちでγ特性が最も緩やかに
なる場合であるから、この緩やかな特性を相殺するには
、γ特性を最も急峻にするレーザ強度、すなわち、予め
用意されているP1〜P25の全てのレーザ強度のうち
最高強度であるP25を選択する(S49)。 こうして、選択された強度のレーザ露光を行うことによ
り、γ特性の変動が抑制されるので、適切なγ補正が行
われる。 なお、第18図に、選択されたレーザダイオード強度の
設定ををマニュアルで行う場合の回路図を示し、以下に
説明する。 強度制御は操作パネルに設けられたLEDIおよびLE
D2の明滅により判断される。 図示の回路は、レーザダイオードドライバ220内に設
けられているレーザダイオードコントローラ220aへ
電圧Vが可変抵抗Rを介して直列に接続されており、こ
の可変抵抗Rによりレーザダイオードコントローラ22
0aに入力されるレーザダイオード駆動電圧VLOの値
が調節される。 また、VL(lは、コンパレータCMP1およびCMP
2のそれぞれに入力されている。 一方、コンパレータCMPIおよびCMP2には可変電
源VRが抵抗R1およびR2を介してそれぞれ(VR−
ΔV)、(Vt+Δ■)が入力されるようになっている
。この可変電源Vtの電圧は、図示しないダイヤルやメ
ータ等の目盛りによりその値を正確に知ることが可能と
なっている。 従って、上記の既知のVRの値とVLDの値と比較して
等しくなることが判別できれば、VLDの値が調節でき
る。 コンパレータCMP1およびCMP2の出力はそれぞれ
、LEDドライバl LEDドライバ2に入力され、L
EDlおよびLED2の明滅をコントロールするように
なっている。 上記の回路において、VLOが(vR−Δ■)より小さ
ければLEDIのみが点灯し、VLOがCVR+ΔV)
より大きければLED2のみが点灯し、そして、VLl
lが(Vi−ΔV)と(VR+Δv)との間にあれば、
LEDIおよびLED2は共に消灯され、VLOはvR
に一致しているものとして調節されることになる。なお
、ここでΔVを小さくすればするほど、VLOとVRと
の一致の精度が上がる。 以上のようにして、操作パネルにおけるLEDlとLE
D2とがともに消灯していれば、レーザ出力の調整が完
了し、好ましいγ特性による画像形成を行うことができ
る。 なお、上述した実施例においては強度変調方式によるレ
ーザ発光制御を行った場合について示したが、発光時の
レーザ強度を一定とし、画像信号に応じて発光時間を変
化させるパルス幅変調方式においては、発光時における
レーザ強度を拡散率とレーザビーム径に応じて制御する
ことにより、上述の実施例と同様に好ましいγ特性を得
ることができる。 また、上述の実施例は強度変調方式またはパルス幅変調
方式とデイザとを組合わせた多値化デイザ法にも適用す
ることができる。 if、第2実施例メインルーチン 第14図、第15図は、本発明の第2の実施例に係り、
階調特性補償として、γ補正用変換テーブルを拡散率と
ビーム径に応じて切換えるデジタルカラー複写機のプリ
ンタ制御部201の制御フローである。以下に、これら
フローの説明を行う。 第14図に、デジタルカラー複写機のメインルーチンを
示す。まず、パラメータの初期化等の初期設定を行い(
SIOI)、内部タイマをスタートさせる(S 102
)。次に、拡散率αの決定(S103)およびビームコ
ードの入力(S I O4)を行う。 その後、γ補正用変換テーブル決定ルーチンに入る(S
105)。この変換テーブル決定ルーチンは、本発明
の第2の実施例に係り、拡散率αおよびビーム径によっ
てγ補正用変換テーブルを切換えて、γ特性の変動を抑
制するためのものであり、第15図において詳述する。 5105でレーザ強度が決定されると、コピー動作を行
い(SiO2)、内部タイマの終了を待って(S 10
7)、メインルーチンの1サイクルを終える。 上記のメインルーチンの拡散率決定(S 103)およ
びビームコード入力(S 104)については、第1実
施例において示した第11図および第12図と同様であ
るから、説明は省略する。 ii、−11補正用変換テ一ブル決定ルーチン第15図
に、拡散率コードPとビームコードCとによって感光体
が影響を受けた結果生じるγ特性の変動を補正するのに
適したγ補正用変換テーブルを決定するルーチンを示す
。本実施例では、拡散率フードPとビームコードCとが
それぞれ5通りあるので、これらを組み合わせると変換
テーブルは25種類となる。 なお、拡散率コードP、ビームコードCともに値が小さ
いほどγ特性が鋭く立上がるようになることは前記した
通りである。 まず、ビームコードCおよび拡散率コードPがそれぞれ
1のときは(S 141でYES)、上記した第7図お
よび第9図(a)の感光体の特性から、それぞれ、最も
γ特性の立上がりが急になる場合であって、さらに、こ
れらの性質を有した特性が組合わされるので、結果とし
て、ビームコードCと拡散率コードPとの組合わせのう
ちでγ特性が最も急峻になる場合であるから、この急峻
な特性を相殺するには、γ特性を最も緩やかにするγ変
換テーブル、すなわち、予め用意されているテーブル1
〜25の全てのテーブルのうち、レーザの発光特性を最
も立上がりが鈍くする特性の変換テーブル1を選択する
(S 142)。 このように、全てのビームコードCと拡散率コードPと
の各組合わせが与える感光体のγ特性をレーザ発光を非
線形に制御してγ補正を行うための各変換テーブルは予
め実験的に求められておけばよい。 同様に、ビームコードCが1で拡散率コードPが2のと
きは(5143でYES)、最適な変換テーブル2を選
択しく5144)、ビームコードCがmで拡散率コード
Pがnのときは(S 145でYES) 、最適な変換
テーブル(5m+n−5)を選択しく5146)、ビー
ムコードCが5で拡散率コードPが4のときは(S 1
47でYES)、最適な変換テーブル24を選択する(
8148)。 ビームフードCと拡散率コードPがともに5のときは(
3141,5143,・・・、5145.・・・514
7でNO)、上記した第7図および第9図(a)の感光
体の特性から、それぞれ、最もγ特性の立上がりが緩や
かになる場合であって、さらに、これらの性質を有した
特性が組合わされるので、結果として、ビームコードC
と拡散率フードPとの組合わせのうちでγ特性が最も緩
やかになる場合であるから、この緩やかな特性を相殺す
るために、立上がりが最も急峻になるようレーザ発光を
非線形制御する変換テーブル25を選択する(S 14
9)。 こうして、選択されたγ補正用変換テーブルに切換えて
、レーザ発光を制御して、適切なγ補正が行われる。 i if、第3実施例メインルーチン 第3図(b)および第16図、第17図は、本発明の第
3の実施例に係り、この実施例においては階調表現とし
ては多値化デイザ法を用い、階調特性補償として、デイ
ザの閾値を拡散率とビーム径に応じて変化させる。第3
図(b)は本実施例における画像信号の処理の流れを示
している。本実施例においては、γ変換部28より出力
された信号は、デイザ処理部29によりROM217内
のデイザ閾値データによりデイザ処理を施され、レーザ
ダイオードドライバ220に出力される。 第16図、第17図はデジタルカラー複写機のプリンタ
制御部201の制御フローである。以下に、これらフロ
ーの説明を行う。 第16図に、デジタルカラー複写機のメインル−チンを
示す。まず、パラメータの初期化等の初期設定を行い(
S201)、内部タイマをスタートさせる(S 202
)。次に、拡散率αの決定(3203)およびビームコ
ードの入力(5204)を行う。 その後、デイザを決定するルーチンに入る(S205)
。このデイザ決定ルーチンは、本発明の第3の実施例に
係り、階調表現に多値化デイザ法を用いる場合において
、拡散率αおよびビーム径によって、デイザの閾値パタ
ーンを変化させて、変動するγ特性に応じて適切なγ補
正を行うためのものであり、第17図において詳述する
。5205でレーザ強度が決定されると、コピー動作を
行い(S206)、内部タイマの終了を待って(S20
7)、メインルーチンの1サイクルを終える。 上記のメインルーチンの拡散率決定(S 203)およ
びビームフード入力(S 204)については、第1実
施例において示した第11図および第12図と同様であ
るから、説明は省略する。 iff、−1デイザ決定ルーチン 第17図に、拡散率コードPとビームコードCとによっ
て感光体が影響を受けた結果生じるγ特性の変動を補正
するのに適したデイザを決定するルーチンを示す。本実
施例では、拡散率コードPとビームコードCとがそれぞ
れ5通りあるので、これらを組み合わせるとデイザは2
5種類となる。 このデイザパターンの例として、第20図(a)。 (b)、(c)、(d)にそれぞれデイザ1、デイザ2
、デイザ3、デイザ4を示す。 なお、拡散率コードP1ビームコードCともに値が小さ
いほどγ特性が鋭く立上がるようになることは前記した
通りである。 まず、ビームコードCおよび拡散率フードPがそれぞれ
1のときは(S 241でYES)、上記した第7図お
よび第9図(a)の感光体の特性から、それぞれ、最も
γ特性の立上がりが急になる場合であって、さらに、こ
れらの性質を有した特性が組合わされるので、結果とし
て、ビームコードCと拡散率コードPとの組合わせのう
ちで7特性が最も急峻になる場合であるから、例えば、
(C。 P)−(3,3)のときの7特性を線形にする所定のγ
補正用変換テーブルによるレーザ発光の非線形制御の7
補正だけでは、完全に補正しきれず、補正後も非線形な
ままであることは、第9図(C)に示したのと同様であ
る。従って、本実施例においては、所定のγ補正用変換
テーブルのみによるレーザ発光の非線形制御を行っても
、非線形のままの特性をさらに補正して線形化すること
のできる入出力特性を有したデイザ1に切換える(S2
42)。 このように、所定のγ補正用変換テーブルによるレーザ
発光制御を、全てのビームコードCと拡散率コードPと
の各組合わせに対して行った結果の7特性は予め実験的
に求められ、従って、最終的に各1特性をそれぞれ線形
化することの可能なデイザの閾値パターンも求められて
いる。 同様に、ビームコードCが1で拡散率コードPが2のと
きは(S 243でYES)、デイザ2を選択しく52
44)、ビームコードCがmで拡散率コードPがnのと
きは(S 245でYES)、最適なデイザ5m+n−
5を選択しく5246)、ビームコードCが5で拡散率
コードPが4のときは(S247でYES)、最適なデ
イザ24を選択する(S248)。 ビームコードCと拡散率フードPがともに5のときは(
S41.S43. ・、S45. ・、S47でNO)
、上記した第7図および第9図(a)の感光体の特性か
ら、それぞれ、最もγ特性の立上がりが緩やかになる場
合であって、さらに、これらの性質を有した特性が組合
わされるので、結果として、ビームフードCと拡散率コ
ードPとの組合わせのうちでγ特性が最も緩やかになる
場合であるから、例えば、(C,P)−(3,3)のと
きのγ特性を線形にする所定のγ補正用変換テーブルに
よるレーザ発光の非線形制御のγ補正だけでは、完全に
補正しきれず、補正後も非線形なままであることは、第
9図(c)で示したのと同様である。従って、本実施例
においては、所定の7補正用変換テーブルのみによるレ
ーザ発光の非線形制御を行っても、非線形のままの特性
をさらに補正して線形化することのできる入出力特性を
有したデイザ25に切換える(S 242)。 こうして、選択されたデイザに切換えて、レーザ発光を
制御して、適切なγ補正が行われる。 本実施例は、強度変調方式、パルス幅変調方式、デイザ
法、多値化デイザ法等、種々の方式を利用した装置に適
用することができる。 以上の本発明の実施例において、ビーム径の変化も考慮
しているが、変化しないことが明らかな場合は考慮する
必要がない。その場合は、レーザ強度、γ補正用変換テ
ーブルあるいはデイザパターンは5種類でよい。 以上の本発明の実施例において、拡散率フードPおよび
ビームコードCを5段階にしたが、本発明はこれに限定
されることはなく、多くすればするほど、きめ細かい補
償が可能となる。
本発明に係るデジモル画像装戒装置においては、感光体
における拡散率を検出することにより、感光体の劣化を
検知して、適切な交換時期をユーザに知らせるために、
ユーザは意識することなく、感光体の交換時期を知るこ
とができるので、非常に使い勝手がよくなる。
における拡散率を検出することにより、感光体の劣化を
検知して、適切な交換時期をユーザに知らせるために、
ユーザは意識することなく、感光体の交換時期を知るこ
とができるので、非常に使い勝手がよくなる。
第1図は、デジタルカラー複写機の全体の構成を示す縦
断面図である。 第2図は、デジタルカラー複写機の全体のブロック図で
ある。 第3図(a)は、画像信号処理部の構成を示すブロック
図の第1の実施例である。 第3図(1))は、画像信号処理部の構成を示すブロッ
ク図の第2の実施例である。 第4図は、γ特性の一例を示す図である。 第5図(a)は、Sタイプのレーザダイオードのビーム
を出力1.0m Wにおいて視覚的に立体化したもので
ある。 第5図(b)は、Sタイプのレーザダイオードのビーム
を出力1.0mWにおいて視覚的に立体化したものであ
る。 第6図(a)は、出力1.0mWのSタイプのレーザダ
イオードの発光時間を8段階に多値化したレーザビーム
による静電潜像の縦断面を示すグラフである。 第6図(b)は、出力1.0mWのSタイプのレーザダ
イオードの発光時間を8段階に多値化したレーザビーム
による静電潜像の縦断面を示すグラフである。 第7図は、レーザビーム径の違いによって、γ特性が変
化することを示すグラフである。 第8図(a)は、レーザの強度分布を示す模式第8図(
b)は、第8図(a)のレーザの感光体への露光によっ
て形成される潜像を理想的な潜像とともに比較して示す
模式図である。 第9図(a)は、拡散率の違いによってγ特性が変化す
ることを示す図である。 第9図(b)は、第9図(a)に示された各拡散率の値
におけるγ特性を線形に補正するためのγ補正用変換テ
ーブルによって強度が非線形制御されたレーザの発光特
性を示す図である。 第9図(C)は、第9図(b)のa =1.3の発光特
性のレーザを用いて第9図(a)の4つのγ特性に対し
てγ補正を行った結果を示す図である。 第9図(d)は、帯電した感光体に対して、発光時間一
定のもとで強度を変化させたレーザを照射したときの表
面電位の変化を示すグラフである。 第9図(e)は、発光時間一定で、原稿レベルに対応さ
せて最大値がそれぞれ0.8mW、 1.0mW。 1.1mW、1.2mWとして、0力1らそれぞれの最
大値までレーザ強度を変化させたときの感光体表面電位
を示すグラフである。 第9図Cf)は第9図(e)から現像特性を考慮した原
稿濃度と画像濃度との関係(γ特性)を示すグラフであ
り、第9図(jI)に示された4つの階調特性を全てα
−1,3の階調特性にするための、それぞれのレーザ強
度による階調特性を示す図である。 第9図(g)は、第9図(C)に示された4つの階調特
性を線形に補正することのできるディザの入出力特性を
示す図である。 第10図は、本発明の第1の実施例に係るデジタルカラ
ー複写機のメイン制御フローチャートである。 第11図は、本発明の実施例に係るデジタルカラー複写
機の拡散率検出ルーチンである。 第12図は、本発明の実施例に係るデジタルカラー複写
機のレーザビームフード入カルーチンのフローチャート
である。 第13図は、本発明の第1の実施例に係るデジタルカラ
ー複写機のレーザダイオード強度決定ルーチンのフロー
チャートである。 第14図は、本発明の第2の実施例に係るデジタルカラ
ー複写機のメイン制御フローチャートである。 第15図は、本発明の第2の実施例Iこ係るデジタルカ
ラー複写機の変換テーブル決定ルーチンのフローチャー
トである。 第16図は、本発明の第3の実施例に係るデジタルカラ
ー複写機のメイン制御フローチャートである。 第17図は、本発明の第3の実施例に係るデジタルカラ
ー複写機のデイザ決定ルーチンのフローチャートである
。 第18図は、マニュアルのレーザダイオード強度制御用
の一実施例の回路図である。 第19図(a)、(b)、(c)、(c+)はそれぞれ
、1ドツトを8値に多値化し2×2ド、トで階調を表現
する多値化デイザ法に用いるディザノ閾値パターンの例
である。 20・・・画像信号処理部 41・・・感光体ドラム 44・・・■oセンサ 60・・・vLセンサ 101・・・イメージリーグ制御部 106・・・画像制御部 201・・・プリンタ制御部 202・・・プリントヘッド制御部 203・・・AIDCセンサ 206・・・操作パネル 208.216・・・制御ROM 209.217・・・データROM 220・・・レーザダイオードドライバ220a・・・
レーザダイオードコントローラ221・・・レーザダイ
オード 300・・・警告ランプ 第4図
断面図である。 第2図は、デジタルカラー複写機の全体のブロック図で
ある。 第3図(a)は、画像信号処理部の構成を示すブロック
図の第1の実施例である。 第3図(1))は、画像信号処理部の構成を示すブロッ
ク図の第2の実施例である。 第4図は、γ特性の一例を示す図である。 第5図(a)は、Sタイプのレーザダイオードのビーム
を出力1.0m Wにおいて視覚的に立体化したもので
ある。 第5図(b)は、Sタイプのレーザダイオードのビーム
を出力1.0mWにおいて視覚的に立体化したものであ
る。 第6図(a)は、出力1.0mWのSタイプのレーザダ
イオードの発光時間を8段階に多値化したレーザビーム
による静電潜像の縦断面を示すグラフである。 第6図(b)は、出力1.0mWのSタイプのレーザダ
イオードの発光時間を8段階に多値化したレーザビーム
による静電潜像の縦断面を示すグラフである。 第7図は、レーザビーム径の違いによって、γ特性が変
化することを示すグラフである。 第8図(a)は、レーザの強度分布を示す模式第8図(
b)は、第8図(a)のレーザの感光体への露光によっ
て形成される潜像を理想的な潜像とともに比較して示す
模式図である。 第9図(a)は、拡散率の違いによってγ特性が変化す
ることを示す図である。 第9図(b)は、第9図(a)に示された各拡散率の値
におけるγ特性を線形に補正するためのγ補正用変換テ
ーブルによって強度が非線形制御されたレーザの発光特
性を示す図である。 第9図(C)は、第9図(b)のa =1.3の発光特
性のレーザを用いて第9図(a)の4つのγ特性に対し
てγ補正を行った結果を示す図である。 第9図(d)は、帯電した感光体に対して、発光時間一
定のもとで強度を変化させたレーザを照射したときの表
面電位の変化を示すグラフである。 第9図(e)は、発光時間一定で、原稿レベルに対応さ
せて最大値がそれぞれ0.8mW、 1.0mW。 1.1mW、1.2mWとして、0力1らそれぞれの最
大値までレーザ強度を変化させたときの感光体表面電位
を示すグラフである。 第9図Cf)は第9図(e)から現像特性を考慮した原
稿濃度と画像濃度との関係(γ特性)を示すグラフであ
り、第9図(jI)に示された4つの階調特性を全てα
−1,3の階調特性にするための、それぞれのレーザ強
度による階調特性を示す図である。 第9図(g)は、第9図(C)に示された4つの階調特
性を線形に補正することのできるディザの入出力特性を
示す図である。 第10図は、本発明の第1の実施例に係るデジタルカラ
ー複写機のメイン制御フローチャートである。 第11図は、本発明の実施例に係るデジタルカラー複写
機の拡散率検出ルーチンである。 第12図は、本発明の実施例に係るデジタルカラー複写
機のレーザビームフード入カルーチンのフローチャート
である。 第13図は、本発明の第1の実施例に係るデジタルカラ
ー複写機のレーザダイオード強度決定ルーチンのフロー
チャートである。 第14図は、本発明の第2の実施例に係るデジタルカラ
ー複写機のメイン制御フローチャートである。 第15図は、本発明の第2の実施例Iこ係るデジタルカ
ラー複写機の変換テーブル決定ルーチンのフローチャー
トである。 第16図は、本発明の第3の実施例に係るデジタルカラ
ー複写機のメイン制御フローチャートである。 第17図は、本発明の第3の実施例に係るデジタルカラ
ー複写機のデイザ決定ルーチンのフローチャートである
。 第18図は、マニュアルのレーザダイオード強度制御用
の一実施例の回路図である。 第19図(a)、(b)、(c)、(c+)はそれぞれ
、1ドツトを8値に多値化し2×2ド、トで階調を表現
する多値化デイザ法に用いるディザノ閾値パターンの例
である。 20・・・画像信号処理部 41・・・感光体ドラム 44・・・■oセンサ 60・・・vLセンサ 101・・・イメージリーグ制御部 106・・・画像制御部 201・・・プリンタ制御部 202・・・プリントヘッド制御部 203・・・AIDCセンサ 206・・・操作パネル 208.216・・・制御ROM 209.217・・・データROM 220・・・レーザダイオードドライバ220a・・・
レーザダイオードコントローラ221・・・レーザダイ
オード 300・・・警告ランプ 第4図
Claims (1)
- (1)レーザ光量を多段階に変化させて階調表現を行う
電子写真式のデジタル画像形成法において、 感光体に入射するレーザビームに対する潜像電位の広が
り度合を示す拡散率を検出し、上記検出された拡散率が
所定の値を越えると、感光体の交換時期であることを通
知するようにしたことを特徴とするデジタル画像形成法
。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2071406A JP2926843B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | デジタル画像形成法 |
US07/671,963 US5343235A (en) | 1990-03-20 | 1991-03-19 | Apparatus and method for forming an image including correction for laser beam size |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2071406A JP2926843B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | デジタル画像形成法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03271761A true JPH03271761A (ja) | 1991-12-03 |
JP2926843B2 JP2926843B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=13459604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2071406A Expired - Lifetime JP2926843B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | デジタル画像形成法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2926843B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015123611A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | 株式会社リコー | 画像形成方法、画像形成装置 |
-
1990
- 1990-03-20 JP JP2071406A patent/JP2926843B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015123611A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | 株式会社リコー | 画像形成方法、画像形成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2926843B2 (ja) | 1999-07-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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