JPH07131652A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 階調テストパターンの読み取り濃度値に異常
な部分を発見した場合にそれを補正して階調補整を行
い、より階調性に優れた画質を得る。 【構成】 プリンタに内蔵されたパターンジェネレータ
より出力された特定の階調パターンは、半導体レーザ１
０７を起動してレーザ光に変換され、ポリゴンミラー１
および反射ミラー２を介して感光体ドラム４上に照射さ
れる。レーザ光の走査により潜像が形成された感光ドラ
ム４は、回転現像器３により各色ごとの現像がなされ、
転写紙は転写ドラム５上で各色１回ずつ、計４回回転し
て転写が終了する。そして、転写紙は転写ドラム５から
離れ、定着ローラ対７によって定着され、出力される。
この出力を読みとり原稿１０１として原稿台１０２に載
せ、光源１０３で照らし、色分解光学系１０４を通して
ＣＣＤ１０５で反射光量信号に変換して読みとり濃度デ
ータとし、この濃度データに異常があれば補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンタ装置等の画
像形成装置の画像処理特性を調整する方法として、次の
ような手法が知られている。即ち、画像形成装置を起動
させて、一つのある特定の階調テストパターンを記録材
上に形成した後、形成された記録材上の階調テストパタ
ーンの濃度を画像読み取り手段にて読み取り、その画像
情報をもとに、例えばγ補正手段などの画像形成条件を
決定する手段にフィードバックする手法が知られてい
た。この手法により、耐久による特性変動量や環境条件
の変動量に応じて画像品質を安定させることができた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、画像形成装置において均一濃度を記録材上全
面に出力したにも関わらず、画像形成装置の異常によ
り、濃度の異常な飛びが発生する場合がある。このデー
タを用いて、画像形成条件にフィードバックしてしまう
と、最適な画像が得られないという欠点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決することを目的としたもので、前記の課題を解決す
る一手段として、以下のような構成を備える。即ち、画
像を形成する画像形成手段と、特定の階調テストパター
ンを形成するパターン形成手段と、前記パターン形成手
段により形成された階調テストパターンを読み取る読み
取り手段と、前記読み取り手段により読み取られた階調
テストパターンの濃度データを記憶する記憶手段と、前
記記憶手段により記憶された濃度データを基に前記画像
形成手段での形成画像を階調補正する階調補正手段と、
前記記憶手段により記憶された濃度データに異常がない
か判定する異常判定手段と、前記異常判定手段により前
記濃度データに異常があると判定されたデータを補正す
るデータ補正手段とを有し、前記階調補正手段による階
調補正はγ補正を行うルックアップテーブルを設定す
る。

【０００５】

【作用】以上の構成により、階調テストパターンの読み
取りの際にその濃度値に異常な部分を発見した場合、異
常な濃度値を補正して階調補整を行うことにより、より
階調性に優れた画質が得られるようになる。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る一実施例
を詳細に説明する。 ＜第１実施例＞本発明に係る一実施例の概要構成を図１
に示す。図１において、画像信号はレーザドライバ１０
２で半導体レーザ１０３を駆動することによりレーザ光
に変換される。半導体レーザ１０３よりのレーザ光はポ
リゴンミラー１で走査され、反射ミラー２により反射さ
れることにより、感光体ドラム４上に照射され、走査さ
れる。レーザ光の走査により潜像が形成された感光ドラ
ム４は、図中に示す矢印の方向に回転する。すると、回
転現像器３により各色ごとの現像がなされる（図１で
は、イエロートナーによる現像状態を示している）。

【０００７】一方、転写紙は転写ドラム５に巻き付けら
れてＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），
Ｂｋ（ブラック）の順番に１回ずつ回転し、計４回の回
転で転写が終了する。転写が終了すると、転写紙は転写
ドラム５から離れ、定着ローラ対７によって定着され、
カラー画像プリントが完成する。

【０００８】また、３０１は読み取り原稿、３０２は原
稿台ガラス、３０３は光源、３０４は色分解光学系、２
１はＣＣＤである。尚、本実施例で使用したトナーは、
イエロー，マゼンタ，シアンの色トナーで、スチレン系
共重合樹脂をバインダーとし、カラー画像プリントは各
色の色材を分散させて形成されている。

【０００９】次に、図２を参照して本実施例の画像信号
処理部について説明する。図２において、ＣＣＤ２１に
より読み取られた原稿画像の輝度信号は、Ａ／Ｄ変換部
２２に入力され、デジタル輝度信号に変換される。この
デジタル輝度信号はシェーディング部２３に送られ、Ｃ
ＣＤ２１の個々の素子の感度バラツキによる光量ムラが
シェーディング補正される。シェーディング補正を行う
ことにより、ＣＣＤ２１の測定再現性が向上する。シェ
ーディング部２３で補正された輝度信号は、更にＬＯＧ
変換部２４によりＬＯＧ変換される。続いて、ＬＯＧ変
換された信号はガンマルックアップテーブル（γ−ＬＵ
Ｔ）２５に送られ、γ−ＬＵＴ２５を用いて、プリンタ
装置１００の初期設定時における原稿画像濃度と、γ特
性に従って処理された出力画像濃度とが一致するよう
に、画像信号を変換する。

【００１０】こうして変換された画像信号はパルス幅変
調回路２６でパルス幅変調された信号となってレーザド
ライバ１０２に入力され、図１に示す半導体レーザ１０
３を駆動している。また、２８はＣＰＵ、２９はパター
ンジェネレータであり、後述する各種階調テストパター
ンを発生させる。３０は操作パネルであり、後述の手順
で用いられる。

【００１１】本実施例では、全色とも画素が副走査方向
に並ぶパルス幅変換処理による階調再現手段を用い、レ
ーザ光の走査により感光ドラム４上にはドット面積変化
による階調特性を有する静電潜像が形成され、現像、転
写、定着といった過程を経て階調画像が得られる。次
に、図３に原稿画像の濃度再生のための特性を示す４限
チャートを示す。

【００１２】図３において、第Ｉ象限は原稿濃度を濃度
信号に変換する読み取り特性を示し、第II象限は濃度信
号をレーザ出力信号に変換するためのγ−ＬＵＴ２５の
特性を示している。また、第III象限はレーザ出力信号
からプリンタ出力濃度に変換するプリンタの特性を示
し、第IV象限は原稿濃度とプリンタ出力濃度の関係を示
しており、即ち第IV象限に示される特性は、本実施例の
複写機における全体的な階調特性を表している。

【００１３】本実施例では、階調特性を図３の第IV象限
に示されるように線型にするために、第III象限に示さ
れるプリンタ部の記録特性の歪を、第II象限に示される
γ−ＬＵＴ２５によって補正している。なお、本実施例
では画像信号を８ビットのデジタル信号として処理して
いるため、階調数は２５６階調である。

【００１４】以下、図４を参照して本実施例におけるＣ
ＰＵ２８によるγ−ＬＵＴ２５の設定の過程を説明す
る。図４は、本実施例におけるＣＰＵ２８によるγ−Ｌ
ＵＴ２５設定の過程を示すフローチャートである。ま
ず、ステップＳ２１で、図２の操作パネル３０上から、
階調特性を補正したいと判断した色を指定して、階調補
正のスタートスイッチをオンにすると、続いてステップ
Ｓ２２に進み、図２に示したパターンジェネレータ２９
により、指定した色の２５６階調の階調テストパターン
を形成し、出力する。

【００１５】記録材上に階調テストパターンが出力され
た例を、図５に示す。図５において、階調テストパター
ンの濃度は左上端が最も薄くて、右下端が最も濃く、そ
の間左上端より右下端に従って濃度が徐々に上がってい
く。尚、図５では中間部分の表示を一部省略している。
次にステップＳ２３で、ステップＳ２２において出力さ
れた階調テストパターン（図５）を、読み取り原稿３０
１として原稿台ガラス３０２に載せ、光源３０３で照ら
し、次に色分解光学系３０４を通してＣＣＤ２１で反射
光量信号に変換する。そして反射光量信号を図２に示す
ＬＯＧ変換部２４によってＬＯＧ変換し、読み取り濃度
データとしてＣＰＵ２８が取り込む。

【００１６】次にステップＳ２４において、各階調テス
トパターンの座標に対応させて、階調テストパターンを
読み取る際のレーザ出力レベルと、読み取った階調テス
トパターンの濃度値との関係を求め、図２のメモリ３２
に格納する。続いてステップＳ２５で、ステップＳ２４
で得られたレーザ出力レベルと読み取り濃度との関係に
異常がないかを判定する。

【００１７】ステップＳ２５において、階調テストパタ
ーンの濃度が低いパターンから順次、次に濃度が低いパ
ターンと比較していき、その濃度の差が所定の範囲（０
〜Ｘ：Ｘは予め装置に設定された値）を越えるような場
合に、レーザ出力レベルと読み取り濃度との関係が異常
であると判定する。ステップＳ２５でレーザ出力レベル
と読み取り濃度との関係に異常はないと判定されると、
次にステップＳ２６に進み、ステップＳ２４で得られた
レーザ出力レベルと読み取り濃度との関係により、図３
の第III象限に示したプリンタ特性を求める。そしてこ
のプリンタ特性の入出力関係を互いに入れ換えることに
より、第II象限に示すプリンタのγ−ＬＵＴ２５の特性
を決定し、２５６階調分の全てのγ−ＬＵＴ２５を設定
する。

【００１８】一方、ステップＳ２５でレーザ出力レベル
と読み取り濃度との関係に異常があると判定されると、
ステップＳ２７に進み、異常があると判定されたデータ
を削除し、削除された箇所はその前後のデータより類推
することにより補間する。そして処理はステップＳ２６
へ進む。このときの異常データ削除前の読み取り濃度デ
ータの分布を図６に示し、ステップＳ２７により異常デ
ータが削除、補間された後の読み取り濃度データの分布
を図７に示す。

【００１９】以上で本実施例におけるγ−ＬＵＴ２５の
設定処理が終了する。尚、ステップＳ２７で異常データ
の削除および補間を行うが、データの補間については１
次補間にとどまらず、精度を向上させるために、高次補
間，高次近似を行うことが好ましい。以上説明したよう
に本実施例によれば、階調補正の際に、同じ濃度出力で
もなんらかの不都合により部分的に濃度が変化してしま
う場合でも、階調性の優れた画像が形成できる。

【００２０】＜第２実施例＞上述した第１実施例におい
ては、異常データを発見して削除し、削除されたデータ
を前後のデータにより補間してγ−ＬＵＴの作成を実施
したが、第２実施例においては、異常データの前後の濃
度データの差に上限を設けて濃度データを補間し、γ−
ＬＵＴ作成を実施する。

【００２１】第２実施例のγ−ＬＵＴ２５設定のフロー
チャートを図８に示すが、第１実施例と同様の処理につ
いては同一番号を付し、説明を省略する。第２実施例に
おいては、図８のステップＳ２８で、以下のように異常
データを補正する。ステップＳ２５で異常と判定された
濃度データが階調パターン上の濃度の小さい方から数え
て一つ前の濃度データよりも小さい場合には、前の濃度
データの値を該異常データに置き換える。ここで、一つ
前の濃度データが異常データであった場合には、１つ前
の改正した濃度データに置き換える。

【００２２】また、異常データが一つ前の濃度データよ
りも「Ｘ」（Ｘは予め設定してある正の値）以上大きい
場合には、前の濃度データに「Ｘ」の値を加算した値に
置き換える。つまり、出力濃度が一つ小さい濃度データ
との差を「０〜Ｘ」の範囲内に抑えるように、補正す
る。このときの異常データ補正前の読み取り濃度データ
の分布を図９に示し、ステップＳ２７により異常データ
が補正された後の読み取り濃度データの分布を図１０に
示す。

【００２３】以上説明したように第２実施例によって
も、第１実施例と同様の効果が得られる。 ＜第３実施例＞上述した第１実施例では、指定した単色
での階調補正の際の装置異常の発見について説明した
が、階調補正は使用している色トナー全種についても、
必要となる。従って第３実施例では、イエロー，マゼン
タ，シアン，ブラックの全ての色に関して、階調補正を
同時に行った時の、装置異常の発見について説明する。

【００２４】第３実施例における構成は、上述した第１
実施例に示される図１、および図２と共通である。以
下、図１１を参照して第３実施例におけるγ−ＬＵＴ２
５の設定の過程を説明する。図１１は、第３実施例にお
けるγ−ＬＵＴ２５設定の過程を示すフローチャートで
ある。まず、ステップＳ３１で、操作パネル上から、階
調補正のスタートスイッチをオンにすると、続いてステ
ップＳ３２に進み、図２に示したパターンジェネレータ
２９により、全色の１６階調の階調テストパターンを記
録材上に形成し、出力する。

【００２５】記録材上に全色の階調テストパターンが出
力された例を、図１２に示す。図１２において、階調テ
ストパターンの濃度は左上端が最も薄くて右下端が最も
濃く、その間は左上端より右下端に従って濃度が徐々に
上がっていく。尚、図１２では中間部分の表示を一部省
略している。次にステップＳ３３で、ステップＳ３２に
おいて出力された全色の階調テストパターン（図１２）
を、読み取り原稿３０１として原稿台ガラス３０２に載
せ、光源３０３で照らし、次に色分解光学系３０４を通
してＣＣＤ２１で反射光量信号に変換する。そして反射
光量信号を図２に示すＬＯＧ変換部２４によってＬＯＧ
変換し、読み取り濃度データとしてＣＰＵ２８が取り込
む。

【００２６】次にステップＳ３４において、各階調テス
トパターンの座標に対応させて、階調テストパターンを
読み取る際のレーザ出力レベルと、読み取った階調テス
トパターンの濃度値との関係を求め、図２のメモリ３２
に格納する。続いてステップＳ３５で、ステップＳ３４
で得られたレーザ出力レベルと読み取り濃度との関係に
異常がないかを判定する。

【００２７】ステップＳ３５において、階調テストパタ
ーンの濃度が低いパターンから順次、次に濃度が低いパ
ターンと比較していき、その濃度の差が所定の範囲（０
〜Ｘ：Ｘは予め装置に設定された値）を越えるような場
合に、レーザ出力レベルと読み取り濃度との関係が異常
であると判定する。ステップＳ３５でレーザ出力レベル
と読み取り濃度との関係に異常はないと判定されると、
次にステップＳ３７に進み、ステップＳ３４で得られた
レーザ出力レベルと読み取り濃度との関係により、図３
の第III象限に示したプリンタ特性を求める。そしてこ
のプリンタ特性の入出力関係を互いに入れ換えることに
より、第II象限に示すプリンタのγ−ＬＵＴ２５の特性
を決定し、２５６階調分の全てのγ−ＬＵＴ２５を設定
する。

【００２８】ステップＳ３７においてγ−ＬＵＴ２５の
データを作成する際に、例えばγ−ＬＵＴ２５が全２５
６階調を持つならば、階調テストパターンの１６階調デ
ータから２５６階調分のデータを設定せねばならないた
め、１次補間やまたは精度をより向上させるために、高
次補間、高次近似を行なうことが望ましい。一方、ステ
ップＳ３５でレーザ出力レベルと読み取り濃度との関係
に異常があると判定されると、ステップＳ３６に進み、
異常があると判定されたデータを削除し、削除された箇
所はその前後のデータより類推することにより補間す
る。そして処理はステップＳ３７へ進む。

【００２９】以上で第３実施例におけるγ−ＬＵＴ２５
の設定処理が終了する。以上説明したように第３実施例
によれば、単色のみでなく、全ての色に関して、第１実
施例と同様の効果が得られる。 ＜第４実施例＞上述の第１〜第３実施例においては、フ
ルカラーデジタル複写機について説明したが、本発明は
もちろん以上の例に限定されるものではなく、モノクロ
のデジタル複写機においても有効である。

【００３０】本発明に係る第４実施例では、モノクロデ
ジタル複写機に適用した例を説明する。図１３に、モノ
クロデジタル複写機の概要構成図を示す。主要な構成部
は第１実施例における図１、および図２と共通であり、
このような共通の構成には第１実施例と同一番号を付
し、説明を省略する。

【００３１】図１３に示す第４実施例においては、モノ
クロであるため多重転写の必要性がないので、転写ドラ
ムがないところが、第１実施例の図１との主な違いであ
る。第４実施例における階調補正および装置異常発見の
方法は、上述の第１実施例と同様である。以上説明した
ように第４実施例において、モノクロの場合でも第１実
施例と同様の効果が得られる。

【００３２】以上第１〜第４実施例において、主にレー
ザビームプリンタについて説明を行ったが、本発明はも
ちろんこれらの例に限定されるものではなく、例えばイ
ンクジェットプリンタや、ドットマトリクスプリンタ等
にも適用可能である。尚、本発明において、ガンマルッ
クアップテーブルを設定し直すことにより階調補正を行
い、この階調補正の結果に従って各種の画像形成条件を
制御するが、制御される画像形成条件として、レーザ光
量、レーザ発光時間はもとより、１次帯電器電位、現像
バイアス等も考えられる。また、その他にも画像形成条
件として、インクジェットプリンタに適用した場合はイ
ンクジェットヘッドと記録材間の距離や、またドットマ
トリクスプリンタに適用した場合は昇華型ヘッドの昇華
インクリボン等も含まれる。

【００３３】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることは言うまでもない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
階調テストパターンの読み取りの際にその濃度値に異常
な部分を発見した場合、異常な濃度値を補正して階調補
整を行うことにより、より階調性に優れた画質が得られ
るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の概要構成を示す図で
ある。

【図２】本実施例における画像信号処理部の詳細構成を
示すブロック図である。

【図３】本実施例における階調再現特性を示す４限チャ
ート図である。

【図４】本実施例におけるγ−ＬＵＴ作成処理のフロー
チャートである。

【図５】本実施例における階調テストパターン出力を示
す図である。

【図６】本実施例における異常データ削除前の読み取り
濃度データの分布を示す図である。

【図７】本実施例における異常データが削除、補間され
た後の読み取り濃度データの分布を示す図である。

【図８】本発明に係る第２実施例におけるγ−ＬＵＴ作
成処理のフローチャートである。

【図９】本発明に係る第３実施例における異常データ補
正前の読み取り濃度データの分布を示す図である。

【図１０】本発明に係る第３実施例における異常データ
が補正後の読み取り濃度データの分布を示す図である。

【図１１】本発明に係る第４実施例におけるγ−ＬＵＴ
作成処理のフローチャートである。

【図１２】本発明に係る第４実施例における階調テスト
パターン出力を示す図である。

【図１３】本発明に係る第４実施例の概要構成を示す図
である。

【符号の説明】

１ ポリゴンミラー ２ ミラー ３ 現像器 ４ 感光ドラム ５ 転写ドラム ７ 定着ローラ対 ２１ ＣＣＤ １０２ レーザドライバ １０３ 半導体レーザ ３０１ 読み取り原稿 ３０２ 原稿台ガラス ３０３ 光源 ３０４ 色分解光学系

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を形成する画像形成手段と、 特定の階調テストパターンを形成するパターン形成手段
   と、 前記パターン形成手段により形成された階調テストパタ
   ーンを読み取る読み取り手段と、 前記読み取り手段により読み取られた階調テストパター
   ンの濃度データを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段により記憶された濃度データを基に前記画
   像形成手段での形成画像を階調補正する階調補正手段
   と、 前記記憶手段により記憶された濃度データに異常がない
   か判定する異常判定手段と、 前記異常判定手段により前記濃度データに異常があると
   判定されたデータを補正するデータ補正手段とを有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記階調補正手段による階調補正はγ補
   正を行うルックアップテーブルを設定することにより行
   うものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成
   装置。