JPH0477060A - 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、ディジタル式の複写機、ページプリンタなど
の画像形成装置に関し、特にそのガンマ補正の改良に関
する。

〔従来の技術〕

従来より、ディジタル式の複写機には、原稿画像のオリ
ジナル濃度と複写画像のプリント濃度との間で階調特性
が同一となるようにするために、ガンマ補正回路が設け
られている。

従来のガンマ補正回路としては、入力された画像信号の
階調を補正された階調の画像信号として出力するための
データをテーブル形式で格納したガンマ変換ＲＯＭが一
般に用いられている。

ところが、複写機の長期の使用による感光体の劣化、電
子写真プロセス条件の経年変化、使用トナーの変化など
によって、形成される画像の階調特性も変化する。

そのため、このような経年変化などによる階調特性の変
化に対応してガンマ補正を正しく行うためには、ガンマ
補正回路の補正内容を変更する必要がある。

ところが、従来においては、経年変化後のガンマ補正の
正しいデータを得るためには、作像系の種々の特性の測
定を行い、また実際に大量のコピーを繰り返して得られ
た膨大な量のデータを基にして複雑な演算を行わなけれ
ばならず、また得られたデータによってガンマ変換ＲＯ
Ｍの内容を書き換えなければならず、そのために多くの
時間と労力とを要していた。

これに対して、ガンマ特性の異なる４種類の補正データ
を格納したメモリを装着しておき、プリント濃度をセン
サーによって読み取り、その濃度に応じてメモリを切り
換えて使用することが提案されている（特開昭５９−１
６３９６８号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これによると、階調特性の補正内容の種類が少
数に限られるため、複写機の設置環境や使用条件などに
よる様々な階調特性の変化に正確に対応することができ
ず、また、補正内容の種類を増やすことによって膨大な
容量のメモリが必要となるという問題があった。

本発明は、上述の問題に鑑み、階調特性の様々な変化に
正確に対応したガンマ補正を行うことのできる画像形成
装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る複写ａ１は、上述のｉ！Ｉ！題を解決する
ため、画像の濃度が適正となるように補正するためのガ
ンマ補正手段と、濃度の基準となる７１ｔ　調パターン
を記憶する第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記
憶された階調パターンに基づいて形成された画像を読取
りセンサーにより読み取って得られた階調パターンを記
憶する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段の内容と
前記第２の記憶手段の内容に基づいて、前記ガンマ補正
手段の補正内容を変更するガンマ補償手段とを有してな
る。

〔作　用〕

ガンマ補正手段は、画像の濃度が適正となるように画像
信号を補正する。

第１の記憶手段は、濃度の基準となる階調パターンを記
憶する。

第２の記憶手段は、第１の記憶手段に記憶された階調パ
ターンに基づいて形成された画像を読み取りセンサーに
より読み取って得られた階調パターンを記憶する。

ガンマ補償手段は、第１の記憶手段の内容と第２の記憶
手段の内容に基づいて、ガンマ補正手段の補正内容を変
更する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第２図は複写機１の概略の構成を示す断面正面図である
。

複写機」は、原稿の画像を読み取った読取り信号に信号
処理を施して画像信号Ｓ６として出力するイメージリー
グ部ｆＲと、画像信号Ｓ６に基づいて電子写真法を用い
てカラー画像を作擁するレーザプリンタ部ＬＰとから構
成されている。

イメージリーグ部ＩＲにおいて、スキャナ１０は、原稿
を照射する露光ランプ１２、原稿からの反射光を集光す
るセルフォックレンズアレイ１３、及び密着型ＣＣＤな
どのカラーイメージセンサ−１４からなり、モータ１１
により駆動されて原稿台ガラス１６上の原稿を走査する
。

原稿の画像は、カラーイメージセンサ−１４によって、
Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の加色系
３色の色信号として読み取られる。

カラーイメージセンサ−１４の出力である光ｉｌｌｌ借
換ＳＯは、信号処理部２０によって、Ｙ（イエロー）、
Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の減色系３色にＢＫ（プ
ラック）を加えた４色の信号に変換され、後述のガンマ
補正処理が加えられた後に画像信号Ｓ６としてレーザプ
リンタ部ＬＰへ送られる。

レーザプリンタ部ＬＰは、図外の半導体レーザを光源と
するレーザ光学系３０と、感光体ドラム４１を用いた電
子写真プロセスを担う作像系４０とからなる。

レーザ光学系３０は、ポリゴンミラー３１、Ｆθレンズ
３２、反射ミラー３７などを備え、画像信号Ｓ６により
制御されたレーザ光を射出して感光体ドラム４１を露光
する。

作像系４０において、感光体ドラム４１の周囲には、メ
インイレーサ４２、帯電チャージャ４３．４個の現像器
４５ａ〜４５ｄ、転写ドラム５１、クリーナ５３などが
配設されている。

帯電チャージャ４３によって一様に帯電された感光体ド
ラム４１の表面には、上述の露光によって原稿に対応し
た潜像が形成される。潜像は、現像器４５ａ〜４５ｄの
内のいずれかによって、Ｙ。

Ｍ　　ＣＢＫのいずれかのトナー像として現像される。

トナー像は、転写ドラム５１の周面に巻き付けられた用
紙に転写チャージャ４６によって転写される。

フルカラー複写の場合、転写ドラム５１で４色のトナー
像の重ね合わせ（多重転写）が行われ、その後、用紙は
分離爪４７によって転写ドラム５１から分離されて定着
装置４８に送られる。トナー像が定着された用紙は、排
紙トレー４９に排出される。

なお、用紙は、用紙カセット５０から転写ドラム５１へ
給紙される。また、転写ドラム５１には、用紙の先端を
摘むことによって多重転写時の位置ずれを防止するチャ
ッキング機構５２が備えられている。

第１図は信号処理部２０の構成を示すブロフク図である
。

カラーイメージセンサ−１４からの光電変換信号ＳＯは
、増幅器２１によって所定レベルに増幅されてＡ／Ｄ変
換部２２に入力される。

Ａ／Ｄ変換部２２は、光電変換信号ＳＯを量子化して例
えば１２８階調の画像データに変換する。

シェーディング補正部２３は、露光ランプ１２の配光分
布やカラーイメージセンサ−１４の各画素間の感度差に
補うシェーディング補正を行う。

色マスキング部２４は、Ｒ，Ｃ，、Ｂの各色に対応した
画像データからＹ、Ｍ、Ｃに対応した画像データを生成
する。また、ＬＪＣＲ処理部２５は、全体的なコントラ
ストを高めた鮮明な直像を得るための下色除去処理を行
ってＹ、Ｍ、Ｃ，ＢＫの各色に対応した画像データＤ４
を出力する。

画像データＤ４は、ガンマ補正部２６に入力されるとと
もに、後述するガンマ補償処理において、ＣＰＵ２０１
による制御に従って第１のメモリ２８又は第２のメモリ
２９に格納される。

ガンマ補正部２６は、データ補正のための濃度変換テー
ブルＮＴを記憶する不揮発性ＲＡＭからなり、原稿の画
像の濃度を正しく再現するため、作像系４０の非線型の
濃度再現特性（以下ｒ作像特性」という）を補うように
画像データＤ４を補正した画像データＤ５を出力する。

画像データＤ５は、他の処理部２７によって、編集や画
質改善のための処理、デイザ法などによる中間調再現の
ための２値化処理を受けた後に、画像信号Ｓ６としてレ
ーザプリンタ部ＬＰ−＼送られる。

第３図はガンマ補正部２６の入出力特性を示す図、第４
図は濃度変換テーブルＮＴの内容を示す図である。

濃度変換テーブルＮＴは、入力としての画像データＤ４
の値「０」〜ｒ１２７Ｊによって指定されるアドレスに
、それぞれ出力としての画像データＤ５の値を示すデー
タを格納したものであり、画像データＤ５の値は、画像
データＤ４の値「０」〜ｒ１２７Ｊのそれぞれに対して
、第３図の特性を得るように予め設定された係数ｋＯ−
ｋ１２７を掛けた値とされている。

なお、画像データＤ４．Ｄ５は、値がｒ□、のときに最
も淡い（白色）の画像に対応し、値が大きいほどより濃
い画像に対応する。

このようなガンマ補正部２Ｇのデータ補正により、上述
したように、作像系４００作像特性が補われ、原稿の画
像の濃度を忠実に再現することが可能となる。

しかしながら、作像系４０においては、感光体ドラム４
１の劣化や設置環境の変化などにより、その作像特性が
遷移する。つまり、同し値の画像データＤ５をレーザプ
リンタ部ＬＰムこ加えたとしても、そのときの電子写真
プロセス条件によって、複写画像の濃度が異なることに
なる６通常は、原稿の画像に対して複写画像が淡くなる
ことが多い。

そこで、複写機１は、図外の操作パネル上に設けられた
操作キーを用いてオペレータ（サービスマン又はユーザ
ー）が行う指示に従い、作像系４０の作像特性に応して
ガンマ補正の内容を変更するガンマ補償処理を実行する
。

第５同はガンマ補償処理のフローチャート、第６回はテ
ストチャートＴＣの一例を示す図である。

テストチャートＴＣは、濃度の基準となる４個の階調パ
ターンＰ１〜Ｐ４を有し、これら階調パターンＰ１〜Ｐ
４により、１２８階調の各濃度レベルｒＱＪ〜ｒ１２７
」が示されている。

第５図において、まず、テストチャー）ＴＣを原稿台ガ
ラス１６上に載置する（ステップ＃１）。

次に、オペレータが操作パネル上の第１スタートキーを
操作することにより、テストチャートＴＣを走査してカ
ラーイメージセンサ−１４によって階調パターンＰＩ−
Ｐ４を読み取る（ステップ＃２）。

このとき、画像データＤ４は、ガンマ補正部２６に入力
されるとともに、メモリ２８に格納される。つまり、メ
モリ２８によってテストチャートＴＣの階調パターンＰ
１〜Ｐ４が記憶される（ステップ＃３）。

ガンマ補正部２６は、その時点の濃度変換テブルＮＴの
内容に従って画像データＤ４を補正し、その出力である
画像データＤ５に対応した画像信号Ｓ６に基づいて、レ
ーザプリンタ部ＬＰはテストチャートＴＣの複写画像を
作像する（ステップ＃４）。

続いて、オペレータは、排紙トレー４９からテストチャ
ートＴＣの複写画像を取り出し、それを原稿台ガラス１
Ｂ上に載置する（ステップ＃５）。

そして、オペレータが操作パネル上の第２スタートキー
を操作すると、複写ＩＩは再び走査を行い、テストチャ
ー）ＴＣの複写画像を読み取る（ステップ＃６）。

そして、このとき、ＵＣＲ処理部２５から出力される画
像データ（以下「画像データＤ４ｈ」という）をメモリ
２９に格納する（ステップ＃７）。

つまり、テストチャートＴＣの複写画像における階調パ
ターン（以下［階調パターンＰｌｈ−Ｐ４ｈという）を
第２のメモリ２９にて記憶する。

次に、ＣＰＵ２０１は、メモリ２８．２９のそれぞれの
記憶内容、及びその時点の濃度変換テブルＮＴにおける
各濃度レベルに応した出力値を内部に取り込み、これら
のデータに基づいて、濃度変換テーブルＮＴにおける各
濃度レベルに応した新たな出力値を求める（ステップ＃
８）。

例えば、階調パターンＰ１〜Ｐ４の内の濃度レベルｒ１
００Ｊについては、メモリ２８に記憶されているデータ
の値は濃度レベルそのままの「１００」である。これに
対しテストチャート′ＦＣの複写画像においては濃度が
テストチャー１−　Ｔ　Ｃより淡くなって、メモリ２９
に記憶されているブタの値が例えば「９０」であったと
する。濃度変換テーブルの現時点の出力値はｒｌｏｏｘ
ｋｌｏｏ」である。

ＣＰＵ２０１は、まず、式（１）で表される比率Ｋを算
出する。

次に、比率Ｋ（ζ１．１１）と濃度変換チーフルの現時
点の出力値との乗算を行い、その結果を濃度変換テーブ
ルの新たな出力値とする。すなわち新たな出力値は、式
（２）で表される。

新たな出力値−ＫＸｌｏｏＸｋｌＯｏ −１１１Ｘｋ１００　　　・・・（２）その後、階調パ
ターンＰ１〜Ｐ４の各濃度レベルについて求められた新
たな出力値が、それぞれガンマ補正部２６を構成するＲ
ＡＭに現時点の出力値と置き換えられて格納され、濃度
変換チーフルＮＴの内容、すなわちガンマ補正の内容が
変更される（ステップ＃９）。

これにより、作像系４００作像特性の変化が補われるこ
とになる。すなわち、画像が淡くなる方向に作像特性が
変化した場合には、ガンマ補正部２６において画像デー
タＤ４の値を割り増すような補正が行われ、逆に画像が
濃くなる方向に作像特性が変化した場合には、画像デー
タＤ４の値を割り引くような補正が行われる。

上述の実施例によれば、テストチャートＴＣを読み取っ
て得たデータと、テストチャートＴＣの複写画像を読み
取って得たデータとに基づいた演算によって、ガンマ補
正の内容が変更されるので、作像系４０の作像特性の様
々な変化に対応することができ、原稿の画像の濃度を正
しく再現することができる。

上述の実施例においては、ガンマ補正を不揮発性のＲＡ
Ｍを用いた濃度変換テーブルＮＴによって行ったが、こ
れを画像データＤ４の値に応じた演算式に従う演算回路
によって行うようにしてもよい。その場合には、ガンマ
補償処理によって演算式が変更される。また、濃度変換
テーブルＮＴと演算回路とを併用してもよい。

上述の実施例においては、ガンマ補償処理において、１
２８階調の全濃度レベルについて、メモＩＪ２Ｂ、２９
による記憶を行うものとして説明したが、適当な複数の
濃度レベルについてのみ読取りデータの記憶を行って濃
度変換テーブルＮＴの出力値を求め、他の濃度レベルに
ついては直線補完法などを用いた演算によって濃度変換
テーブルＮＴの内容を変更するようにしてもよい。

上述の実施例においては、原稿の画像の濃度（オリジナ
ル濃度）と複写画像の濃度（プリント濃度）とが一致す
るようにガンマ補正を行うものとして説明したが、オリ
ジナル濃度とプリント濃度とが所定の関係となるように
、ガンマ補正の内容を適宜選定することができる。例え
ば、オリジナル濃度の勾配を２倍にした濃度勾配を有し
たプリント濃度を得るようにすること、又は文字画像な
どにおいて良く用いられるように所定濃度を境にして白
又は黒としてしまうようにすることができる。なお、そ
の場合には、作像系４０の初期の作像特性を示すデータ
を記憶しておき、ガンマ補償処理において、そのデータ
を参照して濃度変換テーブルＮＴの内容を変更する。

上述の実施例においては、ガンマ補正部２６の入力とな
る画像データＤ４をメモリ２８．２９に格納するように
構成された信号処理部２０を例示したが、ガンマ補正部
２６の出力である画像データＤ５をメモリ２８．２９に
格納し、これらメモリ２８．２９の内容に基づいて濃度
変換テーブルＮＴの内容を変更することが可能である。

上述の実施例においては、原稿台ガラス１６に載置した
テストチャートＴＣを走査することにより、基準となる
階調パターンＰ１〜Ｐ４をメモリ２８に記憶するように
したが、テストチャートＴＣを原稿台ガラス１６の裏面
などに貼り付けておくか、パターンジェネレータにより
階調パターンＰＩ−Ｐ４に対応したデータを発生させ、
これをメモリ２８に記憶するようにしてもよい。

上述の実施例においては、イメージリーグ部ＩＲを有し
た複写機１を例示したが、外部のホストコンピュータな
どから送られる画像信号に基づいて作像を行うページプ
リンタなどにも本発明を適用することができる。その場
合には、−旦、作像した画像を読み取るためのイメージ
センサ−が設けれられる。

上述の実施例において、排紙トレー４９に排出された複
写画像を原稿台ガラス１６に搬送する手段を設けるか、
又は、定着装置４日の排出側に複写画像を読み取るため
のイメージセンサ−を設けることにより、複写画像を原
稿台ガラス１Ｇに載置する手間を省くようにしてもよい
。

上述の実施例において、メモリ２８の内容とメモリ２９
の内容との差が許容範囲外であるとき、つまり、作像系
４０の特性変化の度合いが大き過ぎるときには、ガンマ
補償の適用範囲を外れた異常状態と判断し、トラブル表
示灯を点灯させるなどの警報を行うようにしてもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、階調特性の様々な変化に正鏡に対応し
たガンマ補正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は信号処理部の構成を示すブロンク図、第２図は
複写機の概略の構成を示す断面正面図、第３図はガンマ
補正部の入出力特性を示すＶ、第４図は濃度変換テーブ
ルの内容を示す図、第５図はガンマ補償処理のフローチ
ャート、第６回はテストチャートの一例を示す図である
。 １・・・複写機（画像形成装置）、１４・・・カラーイ
メージセンサ−（読取りセンサー）、Ｄ４・・・画像デ
ータ（画像信号）、２６・・・ガンマ補正部（ガンマ補
正手段）、２８・・・メモリ（第１の記憶手段）、２９
・・・メモリ（第２の記憶手段）、２０１・・・ＣＰＵ
（ガンマ補償手段）、Ｐ１〜Ｐ４・・・階調パターン、
Ｐｌｈ−Ｐ４ｈ・・・階調パターン、ＮＴ・・・濃度変
換テーブル（補正内容）。 出願人　　ミノルタカメラ株式会社 代理人　　弁理士　　久　保　幸　雄 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像の濃度が適正となるように画像信号を補正す
   るためのガンマ補正手段と、 濃度の基準となる階調パターンを記憶する第１の記憶手
   段と、 前記第１の記憶手段に記憶された階調パターンに基づい
   て形成された画像を読取りセンサーにより読み取って得
   られた階調パターンを記憶する第２の記憶手段と、 前記第１の記憶手段の内容と前記第２の記憶手段の内容
   に基づいて、前記ガンマ補正手段の補正内容を変更する
   ガンマ補償手段と を有してなることを特徴とする画像形成装置。