JPH03271767A - デジタル画像形成装置 - Google Patents

デジタル画像形成装置

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JPH03271767A
JPH03271767A JP2071414A JP7141490A JPH03271767A JP H03271767 A JPH03271767 A JP H03271767A JP 2071414 A JP2071414 A JP 2071414A JP 7141490 A JP7141490 A JP 7141490A JP H03271767 A JPH03271767 A JP H03271767A
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JP
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Application number
JP2071414A
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English (en)
Inventor
Kazuyuki Fukui
一之 福井
Masaaki Nishiyama
西山 雅昭
Takanobu Yamada
山田 孝信
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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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、反転現像系電子写真プロセスを有するデジタ
ル画像形成装置(デジタルプリンタ、デジタル複写機な
ど)に関する。
(従来の技術) 反転現像系電子写真プロセスにおいて、複写機の各種特
性のばらつきや原稿のばらつきに対応して最適な複写を
行うために自動濃度制御や階調補正などが行われている
複写される像の濃度は、帯電チャージャのグリッド電位
V6と現像器のバイアス電位■、を制御して調節できる
。グリッド電位VC,は、帯電チャージャにより感光体
表面に現れる電荷の表面電位v0を決定し、従って、露
光により感光体上に形成される静電潜像の減衰電位V1
に影響する。また、バイアス電位V8は、現像電圧1v
、v+Iを通して現像器表面から静電潜像上に運ばれる
トナーの付着量に影響する。
そこで、所定のグリッド電位とバイアス電位の下で感光
体を所定光量で照射して作像される中間濃度の基準トナ
ー像の反射光を測定するセンサを設けて、センサの測定
値から基準トナー像のトナー付着量を求め、この検出値
に対応して複写された像の濃度の最大値が一定になるよ
うにグリッド電位とバイアス電位を自動的に制御する自
動濃度制御が行われている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、グリッド電位とバイアス電位を変化して濃度
を自動的に制御する場合、他にも考慮すべき点がある。
中間調画量の複写の場合、階調補正(いわゆるγ特性)
への影響を考慮しなければならない。
般に、感光体の感光特性、トナーの特性、使用環+j!
(湿度、温度など)などにより、再現すべき原稿画像の
濃度と複写により再現された画像の濃度とは比例しない
。従って、画像再現の忠実度が上るように読取濃度デー
タを補正して発光レベルに変換する階調補正が必要であ
る。
さらに、デジタル画像形成装置、特にフルカラーのデジ
タル画像形成装置lこおいては、かぶりは重大課題であ
る。従って、かぶりを除去するためにもグリッド電位、
バイアス電位などを変化させればよい。しかし、かぶり
除去は、自動濃度制御に影響しないようにしなければな
らない。
そこで、本出願人は、ヌ11の出願において、選択され
うるグリッド電位とバイアス電位の組ごとに階調補正デ
ータをメモリに記憶しておき、帯電チャージャのグリッ
ド電位と現像器のバイアス電位を変化させて、自動濃度
制御、かぶり除去および階調補正を総合的におこなうこ
とができるデジタル画像形成装置を提案した。
しかし、自動濃度制御とかぶり除去のためにグリッド電
位とバイアス電位を変化させる場合、階調補正特性もこ
れに対応して変化するので、画像再現の忠実度が低下し
てしまう。従って、このようなデジタル画像形成装置に
おいてはグリッド電位とバイアス電位が変わる毎に異な
っt;階調補正データを用意しておかなければならない
階調補正データは、たとえば読取入力データ0〜255
(8ビツト)に変換するis補正テーブルとしてメモリ
に記憶されている。ところで設定されるグリッド電位と
バイアス電位の組の数は、自動濃度制御とかぶり除去を
精度良くするためには、多くした方が良い。このため、
選択しうるグリッド電位とバイアス電位の組ごとに1i
lfjl補正データを記憶しておくと階調補正用データ
のためのメモリ容量は非常に大きくなってしまう。
本発明の目的は、反転現像系電子写真プロセスにおいて
グリッド電位とバイアス電位を変化させて、自動濃度制
御、および階調補正を統一的に行う際に、階調補正デー
タの記憶容量を小さくできるデジタル画像形成装置を提
供することである。
(課題を解決するための手段) 本発明に係る第1のデジタル画像形成装置は、反転現像
系電子写真プロセスを有するデジタル画像形成装置にお
いて、所定の帯電チャージャのグリッド電位と現像器の
バイアス電位の下に感光体上に形成した基準トナー像の
トナー付着量を検出する濃度検出手段と、濃度検出手段
の検出値に対応して、濃度を一定に保つように帯電チャ
ージャのグリッド電位と現像器のバイアス電位との組が
あらかじめ定めてあり、濃度検出手段の検出する検出値
に対応してグリッド電位とバイアス電位を選択する選択
手段と、選択されうるグリッド電位とバイアス電位の組
にそれぞれ対応する階調補正曲線を近似するための近似
式に関するデータを記憶する階調補正用データ記憶手段
と、選択手段により選択されたグリッド電位とバイアス
電位とに対応しに階調補正曲線の近似式に関するデータ
を階調補正データ記憶手段から読み出して、近似の階調
補正データを作成し、このデータに基づいて発光レベル
の補正を行う階調補正手段を備えたことを特徴とする。
本発明に係る第2のデジタル画像形成装置は、この第1
のデジタル画像形成装置において、上記の補正データ記
憶手段は、入力画像濃度データを発光レベルに変換する
階調補正曲線を、入力画像濃度データの全範囲を3つ以
上の区間に分け各区間を直線y−a−x+bで表す折れ
線近似を用い、入力画像データを出力発光レベルyに変
換することを特徴とする。
本発明に係る第3のデジタル画像形成装置は、この第1
のデジタル画像形成装置において、かぶり除去レベルを
設定するかぶり除去レベル入力手段を備え、上記の選択
手段は、濃度検出手段の検出値とかぶり除去レベルに対
応して、濃度を一定に保ち且つかぶりを除去するように
帯電チャージャのグリッド電位と現像器のバイアス電位
との組があらかじめ定めてあり、濃度検出手段の検出す
る検出値と、かぶり除去レベル入力手段により設定され
たかぶり除去レベルに対応してグリッド電位とバイアス
電位を選択することを特徴とする。
(作用) 階調補正データ記憶手段lこ記憶するN#l補正データ
として、入力画像濃度データXを発光出力レベルyに変
換する階調補正曲線を近似式y=f(x)で表し、その
近似式を表すデータを階調補正データとして階調補正デ
ータ記憶手段に記憶する。
近似式として、少ない係数で表すことができるものを選
ぶことにより、階調補正データ記憶手段の記憶容量を少
なくできる。
好ましくは、入力画像濃度データXを発光出力レベルy
に変換する階調補正曲線を3つ以上の区間に分け、各区
間別に折れ線y=a−x+bで近似する。従って、各区
間Nの境界値と折れ線の係数a(N)、b(N)を記憶
しておけば、入力画像濃度データXを近似式y=a(N
)・x十b(N)より出力発光レベルに変換できるので
、階調補正データの記憶容量を少なくできる。
3つ以上の区間に分けるのは、階調補正曲線が、少なく
とも、急に変化する中間濃度部とその両側の低濃度部と
高濃度部に分けられるので、少なくとも3つlこ区分け
する方が曲線を忠実に表せるからである。
さらに、かぶり除去レベルを使用者が設定すると、その
かぶり除去レベルに対応して、グリッド電位とバイアス
電位が選択され、かぶり除去と自動濃度制御が行われる
(実施例) 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を以下の順
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)反転現像系電子写真プロセスにおける自動濃度制
御とかぶり除去の統合 (d)階調補正との統合 (d−1>階調補正 (a −2>かぶり除去と階調補正との統合(d −3
>折れ線近似 <d−4>かぶり除去レベルに対応した最終補正加算を
用いる階調補正 (d−5>βコードによる階調補正データの選択 (d−6>パルス幅変調方式における階調補正 (e)半導体レーザパワー制御 <e−1>温度変動と最大光量補正 <e−2>かぶり除去と階調制御 (f)プリンタ制御の70− (g)自動かぶり除去 本発明が特に関連するのは、(c)節および(d)節(
特に<d−3>)である。
以下余白 (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複写部20
0とに大きく分けられる。
イメージリーダ部100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カラーイメージセンサ
14を備えている。
スキャナIO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で光電
変換される。イメージセンサ14により得られたR、(
、、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ビツトの階調データに
変換され、同期用バッファメモリ30に記憶される。
次いで、複写部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(γ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皮
して、この駆動信号により半導体レーザを発光させる(
第4図参照)。
階調データに対応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、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、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、ブラックのトナー現像器4
5a〜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。現像されたトナ
ー像は、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、感光体上の
所定領域に所定光量で露光をうけて現像された基準トナ
ー像のトナー付着量は、AIDCセンサ210により光
学的に検知される。すなわち、基準トナー像に斜めから
光が入射され、基準トナー像からの反射光が検出される
。トナー付着量はトナー像からの反射光強度によりもと
められる。
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lO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図は、実施例に係るデジタルカラー複写機の制御系
の全体ブロック図を示す。
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10
2からの位置信号によって、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1101
03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
の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、画像信号処理部20に入力
されて処理される。
複写部200には、複写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と各種データ(
γ補正データなど)が格納されたデータROM203と
が接続される。プリンタ制御部201は、これらROM
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、感光体ドラム41の表面電位
v0を検知するV。センサ44、感光体ドラム41の表
面に付着する基準トナー像のトナー付着量を光学的に検
出するAIDCセンサ210、現像器458〜45d内
におけるトナー濃度を検出するATDCセンサ211.
温度センサ212および湿度センサ213の各種センサ
からのアナログ信号が入力される。
さらに、プリンタ制御部201には、かぶり除去のレベ
ルを設定するためのかぶり入力スイッチ(2ビツト)2
14と各色のカラーバランスレベルを設定するためのカ
ラーバランススイッチ(各4れ110215,217,
219を介して接続される。かぶり入力値(4段階)は
、本実施例ではDIPスイッチによりサービスマンまた
はユーザーが設定するが、操作パネル221からパラレ
ル■10222を介して入力してもよい。また、操作パ
ネル221でのキー人力によって、パラレル11022
2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、各センサ44,21のデータ
によって、制御ROM202の内容に従って、複写制御
部231と表示パネル232とを制御し、さらに、AI
DCセンサ210による自動、若しくは、操作パネル2
21への入力による手動の濃度コントロールを行うため
、パラレル110241およびドライブ110242を
介して帯電チャージャ43のグリッド電位V6を発生す
る■。
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、を発生するV1発発生用高圧ユ
ニット244制御する。
プリンタ制御部201は、また、イメージリーダ部10
0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やってくる画像濃度信号
を元にして、γ補正テーブルの格納されているデータR
OM203の内容を参照してドライブ110261およ
びパラレル■10262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
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。(なお、変形例では、発光時間の変調を行うパル
ス幅変調方式が用いられる((d−6>節参照))。
(b)画像信号処理 第3図は、CCDカラーイメージセンサ14から画像信
号処理部20を介してプリンタ制御部201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−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20においては、CCDカラーイメージ
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。
1g4図は、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ビツト)は、インターフェース部
251を介して、ファーストイン・7アーストアウトメ
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
数弁の画像のMi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100と複
写部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。後で説明するように、
データROM203のγ補正データがプリンタ制御部2
01によりγ補正部253に送られ、γ補正部253は
、入力データ(■D)を補正して出力レベルをD/A変
換部254に送る。D/A変換部254で出力レベル(
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、プリンタ制御部201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2
56によりスイッチSW、〜5W1(異なったパワーP
1〜P、に対応)を切り換えて増幅された後、ドライブ
■10261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をその値の強度で(または変
形例ではその値のパルス幅で)発光させる。なお、プリ
ンタ制御部201は、パラレル■10262を介して半
導体レーザドライバ263にクロック信号を送る。
(c)反転現像系電子写真プロセスにおける自動濃度制
御とかぶり除去の統合 反転現像系電子写真プロセスにおいて、濃度はグリッド
電位VC,とバイアス電位V、により制御される。
第5図は、感光体ドラム41の回りの帯電チャージャ4
3と現像器(たとえば45r)の配置を図式的に示す。
ここで、感光体ドラム41には、放電電位VC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4
3のグリッドにはグリッド電位発生ユニット243によ
り負のグリッド電位V、が印加されている。グリッド電
位V。と感光体ドラムの表面電位■。との関係はほぼV
。−■。と見なせるので、感光体ドラム41表面の電位
V。はグリッド電位V6により制御できる。なお表面電
位V0は表面電位計であるV。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434こ
よって感光体ドラム4J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バイアス電圧va(lval
>Ivol)が与えられる。
すなわち、現像スリーブ表面電位はV、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V。から静電潜像の減衰電位V、
へ遷移する。減衰電位V1が現像バイアス電位V8より
も低電位になると、現像器45rのスリーブ表面に運ば
れてきたトナー(負電荷を有する)が感光体ドラム41
上に付着する。v。
とV3の差は大きすぎても小さすぎてもよくない。
トナー付着量は、現像電圧△v” l V、−V、lが
大きいほど多い。一方、減衰電位V、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る。そこで、
VoとV、の差をある程度の範囲内に維持しつつ、たと
えば差をほぼ一定にしつつ、表面電位V0および現像バ
イアス電位V8を変化すれば、VlとV、との差が変化
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。
一方、所定の露光量での画像へのトナー付着量はAID
Cセンサ210により検出される。すなわち感光体ドラ
ム41の濃度制御の基準となる基準トナー像を形成し、
感光体ドラム41近傍に設けられたAIDCセンサ21
0によって、基準トナー像の正反射光と散乱反射光とを
検出し、それぞれの検出信号はプリンタ制御部201に
入力され、ここで再検出信号の差からトナー付着量が求
められる。そこで、この検出値に対応してVo、Voを
変化させれば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。
たとえば、感光体感度、相対湿度などの環境の変化によ
りトナー帯電量の減衰特性が変化するが、Vo、VBを
変化させて最大濃度を自動的に一定に保つことができる
。そこで、本実施例では1つのバイアス電位V、に1つ
のグリッド電位vGを対応サセ、(Vl、VG)の設定
値をAIDcセンサ21Oの検出値に対応したO〜28
の濃度検出レベル(LBA)に対応させて変化させる。
第1表は、このようにして設定される(VM、VG)の
組のデータの例を示す。(なお、VlVc、は負である
が、表では簡単のため絶対値で示される。)AIDCセ
ンサ210の検出値は、その大きさを基に最左欄に示す
O〜28のレベルに対応させられ、各レベルに対応して
Vllは100Vから20Vずつ変化し最大で660V
になる。VoはV8より100V大きい値に保たれ、従
って200Vから760Vまで変化する。((vc、 
Vl)の変化量は制御の精度に対応して決めればよい。
)第6図は、感光体での各レベルでの電位の変化を示す
図式的なグラフである。ここで、VC,、Vo。
■、には最後にレベルの添字を付している。また、曲線
は、最大光量で1ドツトを照射したときの電位の変化を
示し、V、は減衰電位を表わす。
さらに、デジタル画像形成装置、特にフルカラー画像形
成装置においては、かぶりの除去は重大課題である。
そこで、本実施例では、AIDCセンサ210の検出値
に対応して(Vl、VG)を変化させる際に、さらにグ
リッド電位V0について、ユーザーが再現画像を見て適
当であると判断した4段階のかぶり除去レベル(LBK
)O〜3をかぶり入力スイッチ(2ビツト)により設定
できることにした。すなわち、第7図に入力レベル(○
D)−5の場合に同一のバイアス電位について示すよう
に、AIDCセンサ210の検出レベル(LBA)に対
応してバイアス電位V□を決定するとともに、グリッド
電位についても、ユーザーが設定したかぶり除去レベル
(LBK)O〜3に対応して4段階V 65°〜V G
@ 3で変化させる。第1表に示すように、この同−V
Bに対応したグリッド電位(V(IM。
M−〇〜3)のレベル間のV6の変化△VGは、低V、
では20Vと小さく、高V、では30V、40Vと順次
大きくしている。△V、はVGに比べて十分小さいので
、自動濃度制御や階調への影響は少ない。
本実施例に係るデジタル画像形成装置は、フルカラー複
写機なので、カラーバランスを調節しなければならない
。そこで、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各
色ごとに、工場出荷時もしくはサービスマン、ユーザに
よってカラーバランススイッチ216により4ビツト(
すなわち+7〜−7)の正負のカラーバランスバイアス
レベル(LBC)が設定される。この各色のカラーバラ
ンスバイアスレベルに対応して画像濃度の最大値を増減
させ、カラーバランスを調節する。これによりAITC
センサ211による現像器内のトナー濃度制御でカラー
調整しきれない部分や、ユーザーが自分の好みでカラー
調整をしたい場合にも、カラーバランススイッチ216
によりカラーバランスバイアスレベル(L B C)が
設定できる。そこで、カラーバランスと上述の自動濃度
制御とかぶり除去との関連を考慮しなければならない。
本実施例では、後に説明するようにAIDCセンサ21
0の検出値に対応して自動濃度制御とかぶり除去のため
にグリッド電位V。とバイアス電位V8を変化させる際
に、これに対応して各色ごとに階調補正を行なう。この
階調補正が理想的に行われれば、原則的にカラーバラン
スはとくに考慮せずとも自動的に実現されているはずで
ある。
しかし、カラーバランスは各色の階調により大きく影響
をうけ、上述のグリッド電位とバイアス電位の変化に伴
う階調補正ではカラーバランスにとって精度が不足する
ことがある。そこで、ユーザーがカラーバランススイッ
チ216によりカラーバランスを設定できるようにした
のである(第26図参照)。
このカラーバランスは、グリッド電位とバイアス電位を
制御して行えるが、自動濃度制御とかぶり除去のための
グリッド電位とバイアス電位の選択と関連づけた方が処
理しやすい。そこで、本実施例では、カラーバランスバ
イアスレベル(LBC)の1段階をAIDCセンサ21
0による濃度検出レベル(LBA)の1段階と同じに設
定した。
従って、LBAとLBCを加算した補正検出レベルでグ
リッド電位■6とバイアス電位V3を変化してカラーバ
ランスを調節することができる。これによる自動濃度制
御および階調補正への影響は小さいので、カラーバラン
ス調整を自動濃度制御および階調補正とともに実現でき
る。
なお、AIDCセンサ210の特性も、センサの取付け
、感度変化、汚れなどによりノイズを受ける。また、環
境変化などにより感光体特性なども変化する。従って、
カラーバランス調整は、これらの調整をも兼ねて行うこ
とにより、高精度のカラーバランスが得られる。
カラー複写機でない場合にも、一般に、上記のカラーバ
ランスバイアスレベル(L B C)を各種部品の特性
変化や環境変化を表すバイアスレベルに対応させること
により検出レベル(LBA)の微細調整が行える。
以上により、各色の(vc、vm)値は最終的に以下の
データによって決定されることになる。
■AIDCセンサによる検出レベル(LBA)0〜28 ■カラーバランススイッチによるカラーバランスバイア
スレベル(LBC)  −7〜+7■かぶり入力スイッ
チによるかぶり入力レベル(L B K)      
     O〜3これらのデータを基に、バイアス電位
V、の値は補正検出レベルLBXN(=LBA+LBC
)により選択され、グリッド電位VGの値は、補正検出
レベルLBXNと(かぶり除去も考慮して)LBKとに
より選択される(第29図5206〜5208参照)。
(d)階調補正との統合 (d−]>階調補正 ところで、中間調画像の複写においては、階調特性を考
慮しなければならない。一般に感光体の感光特性、トナ
ーの特性、使用環境等積々の要因が絡み合って、再現す
べき原稿の読取濃度レベル(以下、入力レベルともいう
)(OD)とレーザ光の発光強度レベル(従って再現さ
れた画像濃度レベル(ID))とは正確には比例せず、
第8図の右上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。(なお、原点を通
らないのはかぶり等のためである。)このような特性は
一般にγ特性(階調特性)と呼ばれ、特に中間調原稿に
対する印字された再現画像の忠実度が低下する大きな要
因となっている。そこで、半導体レーザ264の出力パ
ワー(レーザエネルギーともいう)Pについてγ補正部
253であらかじめ出力特性を第8図右下の露光補正特
性のように制御して比例特性Aを実現させる。これを階
調補正(いわゆるγ補正)という。すなわち、低N11
度で出力パワーを大きくし、高階調度で出力パワーを小
さくして、再現画像の濃度を階調度に比例させるのであ
る。
なお、第8図左下の感光体特性に示すように、半導体レ
ーザの出力パワーに対応して感光体の減衰電位V1は非
線形的に変化する。また、トナーはV + < V m
では付着するが、第8図左上の現像特性に示すように、
トナー付着量も非線形的に変化する。
第9図は、第2表に示すような条件の下で、すなわち、
バイアス電位V3を一591Vに保ちつつグリッド電位
V。を−700Vから一919Vまでの範囲で6段階に
変化した場合の各種特性のグラフである。
*: *: 1.5μJ/c+n2で露光 1.5μJ/am”で露光 また、第10図は、第3表に示すような条件の下で、す
なわち、バイアス電位V8を一637vから一362V
の範囲で、グリッド電位V。を−835Vから一565
Vまでの範囲で8段階に変化した場合の各種特性のグラ
フを示す。
このように、バイアス電位V8とグリッド電位V6を変
化させると各種特性を制御できる。
第8図に戻って説明を続けると、いま、Lxのレベルで
半導体レーザ264のパワーPxを感光体に露光したと
き、感光体の電位はVXに低下し、従って、現像電位△
VxはIvm  Vxlとなる。
この時のトナー現像でトナー量IDxが感光体上に付着
する。
自動濃度制御においては、AIDCセンサ2工0は、こ
のトナー付着量IDxに対応した検出値VAIDC(ア
ナログ値)をプリンタ制御M2O1に出力する(この出
力特性も非線形である。)。グリンタ制御部201はこ
れlこ対応して検出レベルLBA(0〜28)を決定し
、最大濃度を一定に保つように決定した検出レベルに対
応した( V c、 V * )値を第1表のデータに
従って選定する。
<d−2>かぶり除去と階調制御との統合しかし、(V
、、V、)値を変化させ単に最大濃度を一定に保つだけ
では第9図、第LO図に示すように階調特性が変化し、
中間調画像再現の忠実度が劣化する。いま@8rgJの
曲線Bのような階調特性であるときに、v6を大きくす
ると、同じバク−Pxでもトナー付着量が増加し、N調
性性はB■のように変化してしまう。
たとえば、811図上側の図に示すように、半導体レー
ザの出力パワー(レーザエネルギー)に対応する感光体
の減衰電位が、グリッド電位V6の変化に対して■−■
のように変化したとき、第11図下側の図に示すように
、トナー付着量が関連する現像電圧1vmv+Iは、■
−■のように変化する。このVoの変化による階調性へ
の影響は特に低濃度側で大きい。従って、高#1度な中
間調再現を行いたい場合、特にカラー複写の場合、最大
濃度とかぶり除去を制御する際に、■トナー現像におい
て元々存在する非直線性を改善しく通常の7補正)、■
自動濃度制御のためにグリッド電位V0、バイアス電位
V、を変化したときにも階調特性を一定に保ち、かつ、
■かぶり除去のためにグリッド電位VG1バイアス電位
Vlを変化したときにも階調特性を一定に保つように、
統合的な階調補正を行わなければならない。
本実施例ではユーザーがかぶり入力スイッチ214によ
り4段階でかぶり入力レベル(L B K)を設定し、
これに対応してVGを変化させる。
いま、第12図に図式的に示すように、同一バイアス電
位V、値の下でグリッド電位v0をかぶり入力レベル0
〜3に対応して変化して、lvc、−vmlを順次変化
させると、出力画像濃度IDの立ち上がりがしだいに遅
くなり、階調曲線が変化する。(この図では出力IDは
、最大値と最小値で規格化して表わしている。)従って
、同じ入力レベル(OD)に対しても出力IDは大きく
変化してしまう。そこで、これに対応して、第」3図の
曲線O〜3に示すように出力レベルIDを補正して半導
体レーザ264に出力すれば、目標曲線(すなわち入力
に比例した出力)が得られる。本実施例では、この階調
補正データを表わす複数のγ補正テーブルを第1表の右
欄に示すように、各(Vm、Vc)値に対応してあらか
じめデータROM203に記憶しておき、γ補正部25
3は、(V C。
vJ設定値よりγ補正テーブルを選択して(第30図参
照)、その階調補正データを参照してγ補正を行うよう
にした(第30図参照)。この例では、バイアス電位V
Ilを29段階で変化させ、各V、でV6を4段階に変
化させるので、29×4−116個のγ補正テーブルが
データROM203に格納される。
!4表(a)、(b)は、γ補正テーブルの例を示す。
0〜255の入力レベルは0〜1023の出力レベル(
10ビツト)に変換される。γ補正テーブル(a)は、
第1O図の■に、γ補正テーブル(b)は第10y!J
の■Iこ対応する。なお、ここで8ビツトデータを10
ビツトデータに変換しているのは、後に説明するように
階調補正計算において変換精度を劣化させないためであ
る。
第4表 <d−3>折れ線近似 γ補正において、画像の読取濃度データ0D(8ビツト
)0〜255を出力データ(0〜255)に変換するた
め、従来は、入力値0〜255の各々に対する出力デー
タをデータROM203に記憶しておき(これをγ補正
テーブルという)、データROM203のデータを参照
してデータ変換を行っていた。従って、256個のデー
タをデータROM203に記憶しておかねばならない。
しかも、本実施例では、多くの(Vc、Vm)に対して
異なったγ補正テーブルを用いてγ補正を行わねばなら
ない。従って、I!#調補正補正補正データ非常に多く
のメモリ容量を必要とする問題がある。
またγ補正を、γ特性が直線的に変化する部分のみを重
視して行う方式もあるが、これでは特に低濃度での再現
性が悪く、またかぶり除去のため好ましくない。
そこで、本実施例では、第14図(a)、(b)に示す
ように折れ線近似を採用する。ここに、第14図(a)
の破線は生データを表す。なお、第14図(a)、(b
)のうち、(a)は入力レベルそのものに対して(区間
を可変jこして)折れ線近似した場合を示し、(b)は
各区間の幅を一定にして折れ線近似した場合を示す。階
調特性は、その形状から少なくとも低濃度部分、最も急
に変化する中間濃度部分および高濃度部分の3区間に分
けて近似することが望ましい。従って、少なくとも2債
以上の中間点で折れ線近似する。そこで、本実施例では
、入力レベル0〜255を10本の折れ線で近似したデ
ータをデータROM203に記憶する。これにより、メ
モリ容量は約1/10に減少できる。
入力レベル0〜255をlO区間に分けるための11個
の接点は、低濃度部の再現性を重視して選択した。具体
的には、第5表に示すように、低濃度での区間を増加し
て、(0,4,8,16,32゜64.128,160
,192,224.255)の点を選択した。第5表に
は、この各点により定まるlO区間(N−1−10)で
の各折れ線の傾きa(N)及び切片b(N)を示す。第
6表(a)、(b)も、同じIO区間で折れ線近似した
例を示す、ここで第6表(a)、(b)は、それぞれ、
第9図の■、■に対応する。
第6表 従って、γ補正部253は、AIDCセンサ210の検
出値、カラーバランス入力値及びがぶり入力値に対応し
てデータROM203内のγ補正テーブルを選択する(
第30図参照)。そして、入力レベル値Xを受は取ると
、そのγ補正テーブルからその値に対応する区間に対応
する係数a(N)、b(N)を読み出し、演算a(N)
−X +b(N)を行い、その結果Yを出力する。たと
えば、第5表のγ補正テーブルを用いる場合、入力レベ
ル−50?あれば、区間N−5であり、a(5)−5と
b(5)−24を読み出して、a(5)x50+b(5
)の演算より変換レベルYを求める。
なお、この折れ線近似では、8ビツトの演算を行うと、
階調特性の最大傾きの部分で実質的に階調特性の変換効
率が1以下に減少してしまう。第8図右上の例のように
、最大傾きγ−4であると、変換効率はx−25〜12
5の範囲で約25%に低下してしまう。そこで、入力レ
ベルXが8ビツトであるのに対し、γ補正演算は入力ビ
ット般より2ビット多いlOピットで行うことにした。
従うて、最大煩きγ−4であっても、演算により階調数
変換効率が実質的に減少することはなく、理想の階調特
性(γ−1)を得ることができる。いいかえれば、出力
階調数の入力階調数に対する比率を、階調特性における
最大傾きの値とほぼ同等か又はそれ以上とすれば、入力
レベルXの1ステツプの変化番=対応して出力値も必ず
変化するので、γ補正演算で階調数が減ることはない。
以上では、階調補正曲線を折れ線で近似したが、階調補
正データ数を減少できるような他の近似を用いてもよい
。この場合も折れ線近似と同様に近似式を表すデータを
記憶すればよい。
<cl−4>かぶり除去レベルに対応した最終補正加算
を用いる階調補正 データROM203に記憶する階調補正データの容量を
減少させる変形実施例として、かぶり除去レベル(L 
B K)に応じて階調補正データを補正する方式を採っ
てもよい。
かぶり除去レベル(LBK)によるグリッド電位v6の
変化がグリッド電位自体の大きさに比べて小さいため、
各(vm、 vc)におけるvoの変化による階調補正
がほぼ同一であるとしても良い近似となる。従って、か
ぶり除去に伴う階調補正の変化を加算補正で処理するの
は、良い近似であり、またWr調調圧正データメモリ容
量を減らすことにもなるのである。
そこで、自動濃度制御とそれに対応した階調制御(7)
ために、バイアス電位V1とグリッド電位V6の1組(
Vm、 Vc)ごとに階調補正テーブルを記憶しておく
。さらに、かぶり入力スイッチ214により設定された
かぶり入力レベル(LBK)0゜1.2.3のそれぞれ
に対し加算補正用テーブルを記憶しておく。但し、かぶ
り除去レベルがOである場合は、補正をしないものとす
る。そして、同一読取濃度(OD)に対する両テーブル
の出力値を加算して、最終的に補正した変換レベルを出
力できる。従って、(vm、 vc)を29段階で変化
する場合は、29+3−32個のγ補正テーブルを記憶
するだけでよ<、29X4−116個のγ補正テーブル
を用いる場合に比べて約1/4のメモリ容量に減少でき
る。
第7表のal、a2.a3は、それぞれ、かぶり除去レ
ベル(LBK)−1,2,3の場合の加算補正用テーブ
ルの例を示す。いま、第8表のテーブルAOが(vm、
 VG)により選択されたγ補正テーブルであったとす
ると、このγ補正テーブルのγ補正データを加算補正用
テーブルal、a2、a3で加算して補正した結果は、
それぞれ、テーブルA1.A2.A3で示す変換レベル
Y値となる。
填7裏 加算補正用テーブル 以下余白 11!只裏 さらに階調補正データのメモリ容量を減らしたい場合は
、上述の折れ線近似を用いてもよい。この場合、(V、
、va)で選択されたγ補正テーブルに折れ線近似のデ
ータを記憶しておき、実際の階調補正演算ではγ補正テ
ーブルからの変換レベルデータに対して最終的補正演算
を行えばよい。
<d−5>βコードによる階調補正データの選択ところ
で、以上に説明した方式ではVC(かぶり除去用)に4
段、vm(濃度制御用)に29段階の値があるので、4
X29−116個のγ補正テーブルを用意しておく必要
がある。そこで、別の変形実施例では、次のようにして
γ補正データ数を減少させる。
上述のような(vm、vc)の多数の組み合わせに対す
る階調特性は、相互に似たものが多い。■1、■、の差
が小さくなるほど似たものが多くなる。
従って、多数の階調特性の中で、はぼ相似するものを適
当なパラメータで分類出来れば、(V□VC)の各組に
パラメータを予め割り当てることによりγ補正テーブル
の数を減らすことが出来ると考えられる。
階調特性は、バイアス電位V1、表面電位V0および最
大光量時の減衰電位V1から計算されるβ= (Vm−
Vl)/ (Vo  Vl)によってほぼ決定される。
すなわちβは上述のパラメータとして適当である。そこ
で、あらかじめ、選択可能な各(Vc、Vm)において
第9図、第1O図に示すような各種特性変化に対応して
表面電圧v0及び最大光量時の減衰電位V1を測定して
β−(Vl−Vl)/ (VOVl)を決定しておく(
第3表参照)。
第9表は得られた結果とそれに対応したβコード(0〜
5)を示す。βコードは、第1O表のようにβ値(0,
420〜0.939)を0.010ずつ区分して定めら
れたコードである。そして、このβコードごとに最適な
γ補正データを記憶しておく。これによりγ補正テーブ
ルは51個でよく、メモリ容量は上の例に比べて約1/
2に減少する。β値の区分のピッチをさらにあらくすれ
ば、γ補正データのメモリ容量はさらに減少させること
ができる。
実際の補正演算Iこおいては、選択されたVGとv、2
により表からβコードが求められ、そのβコードに対応
したγ補正テーブルがデータROM203から読み出さ
れ、これを用いて発光用の出力データを出力する。
なお、γ補正テーブルに上述の折れ線近似を用いると、
γ補正データのメモリ容量はさらに減少できる。
<d−6>パルス幅変調方式 パルス幅変調方式の階調表現においても階調補正を行な
う必要がある。第15図は、各階調表現方式でのNaS
性を比較した図である。デイサ法(4X 4)のみで多
値化しないものは、基本的に階調特性のりニアリティが
高いことがわかる。しかし、パルス幅変調方式(2ドツ
ト周期)は、上述の光強度変調法はど非直線的ではない
が、非直線性を階調補正する必要がある。
第16図は、パルス幅変調(2ドツト周期−400DP
I)における階調特性を示す。ここに、表面電位v0を
一定(−700V)に保ちつつ、z<イyスを位vsを
■−600v、■−500V、■−400vと変化させ
ている。すなわち、β−(vm−v+)/ (va−v
+)を■0.833、■0.667、■0.500と変
化させている。この変化により最小ドツト部の現像電圧
(IVB−Vol)が変化し、これにより階調特性は低
濃度部で変化し、全体の形をシフトさせる。
第17図(a)、(b)、(c)は、バイアス電位V、
が変化するときの静電潜像のモデル図である。実線は、
パルス幅が変化していくときの静電潜像(減衰電圧)の
変化を示す。これに対し、バイアス電位V、が第16図
の■、■、■と同じく変化する。従って、パルス幅が小
さいとき即ち最小ドツト何でトナーの付着を妨げること
になる。
たとえば、パルス幅が小さく一点鎮線で示すように表面
電圧Vo (−700v)から減衰した場合、(a)で
はトナー付着が生じるが、(b)、(c)ではトナーは
付着しない。これによりバイアス電位V、の変化により
かぶり除去ができることがわかる。従って、第16図に
示すような低濃度での階調特性の変化を生じさせるわけ
である。
従って、パルス幅変調方式においても、グリッド電位V
。を一定に保ちつつバイアス電位V8を変化させること
で、自動濃度制御を行なうと同時にかぶり除去を行なう
ことができる。さらに−殻内に、グリッド電位V6とバ
イアス電位V、の組合わせを変えることにより自動濃度
制御とかぶり除去を行えることは、光強度変調方式の場
合と同じである。
第18図は、第16図の階調特性に対応した階調補正曲
線を示す。従って、この曲線に対応したγ補正テーブル
をデータROM203に格納しておけばよい。光強度変
調方式の場合と同様に、各(■。、■、)の組ごとにγ
補正テーブルを用意しておけば、自動濃度制御とかぶり
除去を行いつつ階調補正もおこなえる。階調補正曲線を
折れ線で近似すれば、メモリ容量の低減に有用である。
また、パラメータβ(−(vm−v+)/ (V。
V+))に対応したβコードを定めておき、 (V O
Va)に対応するβコードを決定し、そのβに最遺に定
めたγ補正テーブルを選択するようにしてもよい。これ
により、γ補正データが減少し、メモリ容量の低減が図
れる。
以下余白 (e)半導体レーザパワー制御 <e−t>m1度変動と最大光量補正 有機感光体などには、半導体レーザ264の発光レベル
に対する感度特性(表面電位の減衰曲線)が、温度によ
り変化するものがある。このような感光体を用いて半導
体レーザ264の強度を変調して階調表現を行なう場合
、温度により階調再現の忠実性が変わってしまう。そこ
で、本実施例では、以下に説明するように、強度変調方
式における最大光量を感光体の表面温度に対応して制御
する。
第19図は、10℃(低温時)と25℃(常温時)での
感光体の感度特性(湿度は以下の説明ではすべて55%
RHとする)を示す。10℃での表面電位は25℃での
表面電位に比べて低化している。たとえば、表面電位を
1/2にする半減゛光量は、破線で示すように、25℃
で0.5μJ/cm”のレーザエネルギーを要するのに
対し、10℃では0.62μI/cm”のレーザエネル
ギーを必要とし、感度が約20%低下する。
第20図は、10℃と25℃で半導体レーザ264の発
光エネルギーを変えたときの表面電位の減衰を示す。こ
こで、IO’Cで発光エネルギーを1.6μJ/cm”
の発光エネルギーのときとほぼ同一になっている。しか
し、中間調部では、逆に減衰が大きく、全体的には各レ
ベルでの温度変化によるずれが大きい。
しかし、10℃で発光エネルギーを1.35μJ/cm
”とすると、25℃で発光エネルギーを1.0μI/c
m”としたときに比べて、レベル255での表面電位は
、わずかに大きくなっているが、発光レベル(出力レベ
ル)全体ではほぼ同一になっている。すなわち、感度特
性は、はぼ相似的になっている。
第21図は、上側lこ階調特性、下側に発光レベル変換
特性を示す。10℃で最大レベル255での発光エネル
ギーを1.35μJ/cm”とすると、25℃で発光エ
ネルギーを最大レベル255で1゜0μJ / c m
 ”としたときに比べて、上側に示すように、規格化さ
れた階調特性はほぼ同一になり、また下側に示すように
、階調特性をレベルに対して直線的にするための発光レ
ベル変換特性もほぼ同一となっている。
従って、10℃で複写を行うときは、レベル255での
発光エネルギーを1.35μJ/cm”に増加すること
によりほぼ同一の階調特性を得ることができることがわ
かる。
同様に他の温度においても、レベル255での最大光量
を制御して発光レベルに対する表面電位V、の減衰曲線
を同一になるようにすればよい。
これにより温度が変化しても現像電圧IVmV+1のレ
ベル変化がなく、階調特性がほぼ同一となり、現像特性
が安定する。
具体的には、温度範囲を、たとえば第11表に示すよう
な複数レベルの最大光量を生じる発光エネルギーに対応
して、予め区分しておく。そして、温度センサ212に
より検出された温度に対応して、その温度の属する感光
体温度コードLPGを決定し、記憶しておく(第25図
の70−参照)。
第11表 一方、感光体のロフトによっても感度特性は異なるので
、予め感光体ドラム41に3ビツトの感光体ロットコー
ド(LLOT)が付されている。
このコードは、感光体温度フード(L P G)と加算
できるように、最大発光エネルギーの0.1mWの差に
対応させである。そこで、2つのコードLLOTとLP
Gの和をパワーコードLPOWとする(第11表、第2
7図のフロー参照)。ただし、コードLPOWが7を越
えるときはすべて7としたが、ビット数を増加して8以
上として最大パワーをより大きくしてもよい。こうして
決定されたパワーコードLPOWをレベル設定値として
ゲイン切換部255(第4図参照)のゲイン切換信号発
生回路256に送ると、そのレベル設定値に対応するス
イッチのみが導通状態になり、ゲインが設定される。こ
うして、ゲイン切換5255は表面温度の変動に対応し
て最大光量を制御して、感光体の感度特性をほぼ同一に
できる。従って、PIill特性が温度変化に対して安
定する。
さらに、こうして半導体レーザ264の最大光量を制御
した後に(第24図36)、AIDCセンサ2】0によ
る濃度制御がなされる(@24図57)。従ってAID
Cセンナ220の検出においても、基準トナー像の露光
域の表面電位が一定になり、現像特性の変化のみを検出
することができ、精度のよい自動濃度制御が可能になる
さらに、AIDCセンサ210による検出信号によりグ
リッド電位V6とバイアス電位V、とを制御して階調補
正をする場合にも、感光体の減衰曲線がほぼ同一なので
、温度が変わっても中間調部の階調も精度よく再現でき
る。
<e−2>かぶり除去と階調制御 AIDCセンサを用いたトナー付着量の検出のための所
定の中間階調での基準トナー像作成における( v c
、 v m)の基準値も、ユーザが設定したかぶり除去
レベル(L B K)に対応して変化される。すでに説
明したように、かぶり除去のため全体の階調特性をほぼ
変化させないように、(VC。
vm)を変化させて最大光量を一定に保ちつつ発光レベ
ルの階調補正変換がなされる。しかし、AIDCセンサ
210の検出値は、この程度の階調補正精度では基準ト
ナー像の作像時に各(Vc、Vm)値により変化してし
まい、正確なトナー付着量情報が得られない。従って、
かぶり除去レベルが変動すると、精度よ←階調補正が行
えない。
そこで、この階調補正とは別に、AIDCセンサ210
のトナー付着量検出時に、かぶり入力スイッチ214に
よって設定されたかぶり除去レベルに対応して半導体レ
ーザ264の最大発光量を変化させる。すなわち、AI
Dcセンサ210によるトナー付着量検出のための基準
トナー像の作像のための(Vm、Vc)について、バイ
アス電位Vaは一定に保つが、かぶり除去レベル(LB
K)に対応してグリッド電位V。を4段階に変化させる
。このとき、基準トナー像の作像のための半導体レーザ
264の基準出力パワーが同一であると、第2211!
Iに示すように、感光体の減衰電位V、は変化してしま
う。そこでかぶり除去レベル(LBK)に対応してグリ
ッド電位V6が変化しても、第23図に破線で示すよう
に、感光体上の減衰電位v1が一定になるように、すな
わち、現像電圧IV、−V+lが一定になるように、半
導体レーザ264の出力パワーを変化させる。例えば第
23図に示すように、グリッド電位の変化に対応して減
衰電位v1は変化しているとき、最小のグリッド電位v
0°での出力レベルを100とすると、グリッド電位V
6□+ VO2+ V Q 3での出力レベルを120
.140,165に設定すると現像電圧△v−1Vm−
V+!を一定に保つことができる。従って、基準トナー
像の作像時の各(vm、 vc)値に対応して、出力レ
ベルを定めておけばよい。これにより、基準トナー像の
トナー付着量を一定に保つことができるので、かぶり除
去レベルが変動しても正確な検出値に基づいて濃度制御
ができる。
(f)プリント制御の70− 以下では、プリンタ制御部201におけるプリント動作
制御のフローを説明する。
第24ffiは、プリンタ制御部201のメインフロー
を示す。まず、初期設定を行う(ステップS11以下「
ステップ」を省略する)。次に、操作パネル221のプ
リントスイッチのキー人力を待つ(S2.S3)。プリ
ントスイッチのキー人力があると(S3でYES)、次
に、各センサのデータを入力する処理を行い(S4、第
25図参照)、スイッチ入力処理(55、第26図参照
)、半導体レーザパワー設定処理(S6、第27図参照
)、AIDC測定fi理(S 7、第28図参照)、v
G + V l フード選定処理(S8、第29図参照
)、γ補正テーブル選定処理(39、第30図参照)を
順次行い、複写動作を行う(SIO)、次に複写動作が
終了したか否かを判定しく511)、終了していなけれ
ばS8に戻り、終了していればS2に戻る。
第25図は、センサ入力処理(S4)の70−を示す。
まず、温度センサー212の検出する感光体の温度を入
力し、$11表にしたがって3ビツトの感光体温度コー
ドLPGとして記憶する(S31)。さらに、その他の
センサーの検出するデータを記憶しく532)、  リ
ターンする。
t/g26図は、スイッチ入力処理(S5)のフローを
示す。まずP/Cロットスイッチ(3ビツトのDIFス
イッチ)よりP/Cロットスイッチコードを入力し、感
光体ロットコードLLOTに記憶する(551)。この
コードは、感光体ドラム41に取り付けたバーコード等
のマークを読み取って入力してもよい。次に、各色のカ
ラーバランススイッチ216からシアン(C)、マゼン
タ(M)、イエロー(Y)、黒(K)のカラーバランス
スイッチコードを入力し、それぞれ、LBCC,LBC
M、LBCY、LBCKとして記憶する(S52〜55
5)。次に、各色のかぶり入力スイッチ215からシア
ン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、黒(K)
のかぶりレベルスイッチフードを入力し、それぞれ、L
BKC,LBKM、LBKY、LBKKとして記憶する
(556〜559)。さらに、その他のスイッチ入力を
記憶しく560)、リターンする。
第27図は、半導体レーザパワー設定処理(S6)の7
0−を示す。まず、LLOT(感光体ロットスイッチコ
ード、551参照)とLPC(感光体温度コード、S3
1参照)を加算し、3ビツトの加算パワーコード(LP
OW)として記憶する(S71)。次に、パワーコード
LPOWが7(最大値)以上であるか否かを判定しく5
72)、7以上であればパワーコードLPOWを7とす
る(S73)。
次に、LPOWコードに基づき、ゲイン切換部255(
第4図)のゲインを切換え(S74)、リターンする。
第28図は、AIDC測定(S7)の70−を示す。ま
ず、グリッド電位VGとバイアス電位V、とじて標準値
を設定する(5101)。次に、シアン現像器45aを
セットする(S102)。そして、感光体ドラム41を
回転させ(S l 03)、帯電チャージャ43を作動
させ(5164)、イレーザランプ42を点灯させ(S
 105)、セットされた測定用現像器45を作動させ
(S106)、感光体上にAIDC測定用の検出パター
ンを作像させ(S107)、AIDCm定値をAMに記
憶する(5108)。
なお、(e−2>に説明したように、検出パターン作像
時(S l 07) 1.:ハ、(VG、 V、) t
lk定値に対応して半導体レーザ264の出力パワーが
変化される。
次に、現像器を判定する。シアン現像器45aがセット
されていれば(S l l IC’YES)、AMのデ
ータをLBACに記憶しくS 1 ] 2)、作像を停
止させる(SiI2)。そして、マゼンタ現像器45b
をセットして(5114)、5103に戻り、測定を続
ける。
マゼンタ現像器45bがセットされていれば(S121
でYES)、AMのデータをLBAMに記慣しく512
2)、作像を停止させる(5123)。
そして、イエロー現像器45cをセットして(S124
)、5103に戻り、測定を続ける。
イエロー現像器45cがセットされていれば(S131
でYES)、AMのデータをLBAYに記憶しく513
2)、作像を停止させる(S133)。
そして、ブラック現像器45dをセットして(S134
)、5103に戻り、測定を統ける。
ブラック現像器45dがセットされていれば(S111
.5121.5131でいずれもNo)、AMのデータ
をLBAKに記憶し、LBKのデータをLBKKに記憶
しく5141)、作像を停止して(S l 42)、リ
ターンする。
!129図は、V B + vG コード選定処理(S
8)の70−を示す。まず、スキャン切り換えか否かを
判定しく5201)、切り換えない場合は、そのままリ
ターンする。
切り換えたスキャンがシアンスキャンである場合は(S
 202でYES)、A I DC51定値LBACを
検出レベルLBAに記憶しく5203)、カラーバラン
ス入力値LBCCをカラーバランスバイアスレベルLB
Cに記憶しく5204)、かぶり入力値LBKCをかぶ
り除去レベルLBKに記憶する(S 205)。そして
、5206に進む。
同様に、切り換えたスキャンがマゼンタスキャンテある
場合は(S211−t’YEs)、AIDC測定値LB
AMを検出レベルLBAに記憶しく5212)、カラー
バランス入力値LBKMをカラーバランスバイアスレベ
ルLBCに記憶しく5213)、かぶり入力値LBKM
をかぶり除去レベルLBKに記憶する(3214)。モ
して5206に進む。
同様に、切り換えたスキャンがイエロースキャンである
場合は(5221でYES)、AIDC測定値LBAY
を検出レベルLBAに記憶しく5222)、カラーバラ
ンス入力値LBCYをカラーバランスバイアスレベルL
BCに記憶しく3223)、かぶり入力値LBKYをか
ぶり除去レベルLBKに記憶する(S224)。モして
5206に進む。
同様に、切り換えたスキャンがブラックであれば(S2
02.5211.5221でいずれもNo)、AIDC
測定値LBAKを検出レベルLBAに記憶しく5231
)、カラーバランス入力値LBCKをカラーバランスバ
イアスレベルLBCに記憶しくS 232)、かぶり入
力値LBKKをかぶり除去レベルLBKに記憶する(S
233)。モして5206に進む。
次に、以上に設定した検出レベルLBAとカラーバラン
スバイアスレベルLBCを加算して補正検出レベルLB
XNに記憶する(S 206)。補正検出レベルLBX
Nは、バイアス電位VlO値に対応している。次に、補
正検出レベルLBXNにさらにかぶり入力レベルLBK
を加算してレベルLBXMに記憶する(S207)。こ
のフローでは、かぶり除去レベルLBKによるVoの差
は補正検出レベルLBXNの差によるV。の差に等しく
しているので、両者の和であるレベルLBXMは、グリ
ッド電位v0に対応している。そして、補正検出レベル
LBXNとレベルLBXMとにそれぞれ対応してVG、
V、:+−ドを選択して(S208)、リターンする。
(なお、第1表のように両者のVoの差を異ならせる場
合は、(LBXN、LBK)のマトリクスにVGを対応
させればよい。)これによりユーザーが設定したカラー
バランスとかぶり除去を考慮してV、、V、が選択され
る(〈d−2〉節参照)。
第30図は、γ補正テーブル選択処理(s9)のフロー
を示す。まず、スキャン切り換えか否かを判定しく52
51)、スキャン切り換えであれば、V、、V、の設定
値よりγ補正テーブルを選択しく5252)、リターン
する。
なお、<d−5>節に説明したようにβコードで(vc
−vm)を選択する変形実施例では、(V。、Va)に
対応するβコードからγ補正テーブルを選択する。
また、<d−4>節に説明したように加算補正用テーブ
ルを用いる場合は、グリッド電位ソー;対応してγ補正
テーブルを選択するとともに、かぶり除去レベルLBK
に対応して加算補正用テープルを選択する。
こうして選択されt;γ補正テーブルは、複写動作処理
(SIO)において読み出されて入力レベル(OD)を
出力レベルに変換するために用いられる。
(g)自動かぶり除去 以上に説明した実施例では、かぶり除去レベルは、ユー
ザーが再現画像を見てかぶり入力スイッチ214により
4段階に設定するようにした。しかし、かぶり除去レベ
ルを自動的に設定できれば、ユーザーの使い勝手が向上
する。そこで、以下に説明する変形実施例では、AID
Cセンサ210ヲ用いて各現像1145a〜45dのか
ぶり量を検出して0〜3の4段階のかぶり除去レベル(
L B K)を自動的に設定することにより、かぶり除
去可能なグリッド電位V6を選択させるようした。
かぶり量検出のため、上述のAIDCセンサ210によ
る基準トナー像のトナー付着量検出と同時に、感光体上
にAIDCレベル検出用の基準領域とは別の領域におい
て所定の微弱発光量(たとえば半導体レーザの最小発光
量)で露光を行わせ、第2の基準トナー像を形成し、A
IDCセンサ21Oの検出値V□。。を求める。たとえ
ば第31図に示すように感光体上のかぶり量に対応して
検出値vA+ocが変化する。そこで、図に示したよう
に、トナー付着量の検出値を例えば4つの区間O〜3に
分け、各区間に対してかぶり除去レベルO〜3を対応さ
せておけば、各色ごとに検出値VAIDCから自動的に
かぶり除去レベルLBKが設定できることになる。
これにより、AIDCセンナ210を2つの用途に有効
に使用でき、かぶりの自動除去ができるとともに階調特
性も一定に保てるので、良質の画像を安定して再現でき
る。また、かぶり除去のため現像剤、感光体等の寿命を
システム的に長くできるので、複写機のランニングコス
トを低下できる。
この変形実施例においては、かぶり除去レベル(L B
 K)は自動的に設定されるので、制御系(第2図参照
)において、かぶり入力スイッチ214は不要である。
これに対応して、プリンタ制御部201のスイッチ入力
処理S5(第32図)において、第26図の場合のかぶ
り入力スイッチに関する処理は不要になる。また、AI
DC測定処理S7の70−においては、第33図に示す
ように、かぶり値を自動的に測定する処理が加わる。プ
リンタ制御についてその他の点は変更がない。以下で、
変更したフローについて説明する。
第32図は、スイッチ入力処理(S5)の70−を示す
。まずP/Cロットスイッチ(3ビツトのDIPスイッ
チ)218より感光体特性のロフト依存性を表す感光体
ロフトスイッチコードを入力し、LLOTに記憶する(
5301)。このコードは、感光体ドラム41に取り付
けたバーコード等のマークを読み取って入力するように
してもよい。
次に、各色のカラーバランススイッチ216からシアン
(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、黒(K)の
カラーバランススイッチコードを入力し、それぞれ、L
SCC,LBCM、LBCY、LBCKとして記憶する
(5302〜S 305)。さらに、その他のスイッチ
入力を記憶して(5306)、リターンする。
833図は、AIDC測定(S7)の70−を示す。ま
ず、グリッド電位vc、とバイアス電位V、として標準
値を設定する(S321)。次に、シアン現像器45a
をセットする(S 322)。そして、感光体ドラム4
1を回転させ(S323)、帯電チャージャ43を作動
させ(S324)、イレーザランプ42を点灯させ(S
 325)、セットされた測定用現像器を作動させ(S
 326)、感光体上に検出パターン(かぶり測定用)
を作像させる(S327)。
こうして作像された検出パターンについてAIDCセン
サ210によりかぶり値を測定させ(S328)、測定
値からかぶりレベルコードを選択し、LBKJこ記憶す
る(5329)。次にこのLBK値に基づきAIDC測
定用にVo、V、を設定する(S330)。次にAID
C測定用の検出パターンを作像させ(S331)、AI
DC測定値をAMに記憶する(S 332)。
次に、現像器を判定する。シアン現像器45aがセット
されていると判定されれば(5351でYES)、AM
のデータをLBACに記憶しく5352)、作像を停止
させる(S353)。そして、マゼンタ現像器45bを
セットして(S354)、5323に戻り、測定を続け
る。
マゼンタ現像器45bがセットされていると判定されれ
ば(5361でYES)、AMのデータをLBAMに記
憶しLBKのデータをLBKMに記憶しく5362)、
作像を停止させる(S363)。
そして、イエロー現像器45cをセットして(5364
)、5323に戻り、測定を続ける。
イエロー現像器45cがセットされていると判定されれ
ば(3371でYES)、AMのデータをLBAYに記
憶し、LBKのデータをLBKYに記憶しく5372)
、作像を停止させる(S373)。
そして、ブラック現像器45dをセットして(S374
)、5323に戻り、測定を続ける。
ブラック現像器45dがセットされていると判定されれ
ば(S351.S361.S371でいずれもNo)、
AMのデータをLBAKに記憶し、LBKのデータをL
BKKに記憶しく5381)、作像を停止して(s 3
82)、リターンする。
(発明の効果) 階調出力特性の補正において、階調補正曲線を近似式(
たとえば折れ線近似)で近似し、近似式を表す階調補正
データを階調補正データ記憶手段に記憶するため、階調
補正曲線を階調補正テーブルとして記憶する場合に比べ
て階調補正用データの記憶容量を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例に係るデジタルカラー複写機
の全体構成を示す断面図である。 第2図は、同じくデジタルカラー複写機の制御系のブロ
ック図である。 第3図は、画像信号処理部のブロック図である。 第4図は、プリンタ制御部の画像データ処理系のブロッ
ク図である。 第5図は、感光体ドラムの回りの配置を図式的に示す図
である。 第6図は、AIDCセンサの検出レベルに対応した感光
体の電位変化を図式的に示す図である。 第7図は、■、を一定に保ってvGを変化させたときの
感光体の電位変化を図式的に示す図である。 第8図は、階調特性を含む各種特性の図である。 第9図は、vlIを一定に保ってv6を変化させたとき
の図である。 第10図は、■、とvoを共に変化させたときの図であ
る。 第11図は、発光エネルギーに対する減11を圧と現像
電圧の図である。 第12図は、γ特性の変化の図である。 第13図は、γ補正曲線の図である。 第14図(a) 、 (b)は、γ補正曲線の折れ線近
似のグラフである。 第15図は、各種階調表現に8ける階調性比較の図であ
る。 !16図は、パルス幅変調方式におけるP!FIIN特
性の図である。 第17図(a)、(b)、(c)は、パルス幅変調方式
における静電潜像のモデル図である。 第18図は、パルス幅変調方式に8ける階調補正特性の
図である。 第19図は、出力パワーに対する感光体上の電位の温度
変化を示すグラフである。 第20図は、発光レベル1こ対する感光体上の電位の変
化を示すグラフである。 第21図は、発光レベルに対する階調補正と露光補正特
性を示すグラフである。 @22図は、グリッド電位を変化したときの感光体の電
位の変化を示すグラフである。 *23r!!Jは、グリッド電位が変化したときの感光
体の電位のグラフである。 第24図は、プリンタ制御部のメインフローチャートで
ある。 !25図は、センサ入力処理のフローチャートである。 第26図は、スイッチ入力処理のフローチャートである
。 第27図は、半導体レーザパワー設定処理の70−チャ
ートである。 第28図は、AIDC測定のフローチャートである。 第29図は、VIl、voココ−選定処理の70−チャ
ートである。 第30図は、γ補正テーブル選択処理のフローチャート
である。 第31図は、かぶり除去レベルの設定のグラフである。 !32図は、変形実施例におけるスイッチ入力処理の7
0−チャートである。 第33図は、変形実施例におけるAIDC測定の70−
チャートである。 12・・・露光ランプ、20・・・画像信号処理部、3
1・・・プリントヘッド、 41・・・感光体ドラム、 43・・・帯電チャージャ、 45a、45b、45c、45d・−現像器、201・
・・プリンタ制御部1 .203・・・データROM。 210・・・AIDCセンサ、 212・・・温度センサ、 213・・・湿度センサ、 214・・・かぶり入力スイッチ、 218・・・感光体ロットスイッチ、 243・・・vG発生ユニット、 244・・・V1発生ユニット、 253・・・γ補正部、 255・・・ゲイン切換部、

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)反転現像系電子写真プロセスを有するデジタル画
    像形成装置において、 所定の帯電チャージャのグリッド電位と現像器のバイア
    ス電位の下に感光体上に形成した基準トナー像のトナー
    付着量を検出する濃度検出手段と、濃度検出手段の検出
    値に対応して、濃度を一定に保つように帯電チャージャ
    のグリッド電位と現像器のバイアス電位との組があらか
    じめ定めてあり、濃度検出手段の検出する検出値に対応
    してグリッド電位とバイアス電位を選択する選択手段と
    、選択されうるグリッド電位とバイアス電位の組にそれ
    ぞれ対応する階調補正曲線を近似するための近似式に関
    するデータを記憶する階調補正用データ記憶手段と、 選択手段により選択されたグリッド電位とバイアス電位
    とに対応した階調補正曲線の近似式に関するデータを階
    調補正データ記憶手段から読み出して、近似の階調補正
    データを作成し、このデータに基づいて発光レベルの補
    正を行う階調補正手段とを備えたことを特徴とするデジ
    タル画像形成装置。
  2. (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、 上記の階調補正データ記憶手段は、入力画像濃度データ
    を発光レベルに変換する階調補正曲線を、入力値の全範
    囲を3つ以上の区間に分け各区間を直線y=a・x+b
    で表す折れ線として近似した階調補正データを記憶し、
    上記の階調補正手段は、階調補正データ記憶手段から読
    み出した階調補正データを用いて、入力画像濃度データ
    を出力発光レベルyに変換することを特徴とするデジタ
    ル画像形成装置。
  3. (3)請求項1に記載されたデジタル画像形成装置にお
    いて、 かぶり除去レベルを設定するかぶり除去レベル入力手段
    を備え、 上記の選択手段は、濃度検出手段の検出値とかぶり除去
    レベルに対応して、濃度を一定に保ち且つかぶりを除去
    するように帯電チャージャのグリッド電位と現像器のバ
    イアス電位との組があらかじめ定めてあり、濃度検出手
    段の検出する検出値と、かぶり除去レベル入力手段によ
    り設定されたかぶり除去レベルに対応してグリッド電位
    とバイアス電位を選択することを特徴とするデジタル画
    像形成装置。
JP2071414A 1990-03-20 1990-03-20 デジタル画像形成装置 Pending JPH03271767A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006145903A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Ricoh Co Ltd 画像形成装置およびプロセスカートリッジ
JP2007101818A (ja) * 2005-10-03 2007-04-19 Ricoh Co Ltd 画像形成装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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