JPH09247458A

JPH09247458A - 複写機

Info

Publication number: JPH09247458A
Application number: JP8055913A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Hirata; 勝行平田; Kentaro Katori; 健太郎鹿取; Masaki Tanaka; 雅樹田中
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-03-13
Filing date: 1996-03-13
Publication date: 1997-09-19
Also published as: US6094502A

Abstract

(57)【要約】【課題】大容量のメモリを用いることなく、高精度で
常に最適なγ補正を行なうことができるデジタル画像形
成装置を提供する。【解決手段】プリンタ制御部２０１は、作像パラメー
タであるグリッド電位Ｖｇおよび現像バイアス電位Ｖｂ
と、演算係数とに基づいてγ補正用データを演算する。
また、プリンタ制御部２０１は、テストパターン読取モ
ードにおいて、複写されたテストパターンの反射率デー
タを読取り、そのデータに基づいてγ補正用データ演算
用の演算係数を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は複写機に関し、特
に、原稿を複写する複写機に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル値に変換された画像データに基
づいて光源を駆動し、画像を形成するレーザプリンタ、
デジタル複写機等のデジタル画像形成装置は、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装置が種々提案されてい
る。

【０００３】この種のデジタル画像形成装置としては、
ディザマトリックスを用いた面積階調法やレーザのパル
ス幅もしくは発光強度を変化させて、レーザ光量を変化
させることによって印字される１ドットに対する階調を
表現する多値化レーザ露光法等を用いたものが知られて
おり、さらには、ディザとパルス幅変調方式あるいは強
度変調方式とを組合せた多値化ディザ法を用いるデジタ
ル画像形成装置も知られている。

【０００４】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比例した階調を有する画像
濃度を原理的には再現し得るはずである。しかし、実際
には感光体の感光特性、トナーの特性、使用環境等の種
々の要因が複雑に絡み合って、再現すべき原稿濃度と再
現された画像濃度とは正確に比例しない。このような特
性は一般にγ特性と呼ばれている。このγ特性は、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。

【０００５】したがって、再現画像の忠実度を向上させ
るために、読取った原稿濃度を所定のγ補正用データを
記憶した変換テーブルを用いて変換し、変換した原稿濃
度に基づいてデジタル画像を形成することにより、原稿
濃度と画像濃度とがリニアな関係を満足するようにす
る、いわゆるγ補正が行なわれている。この結果、通常
はγ補正を施すことにより、原稿濃度に応じて画像を忠
実に再現することができる。

【０００６】上記のγ補正を行なう従来のデジタル画像
形成装置としては、露光器による露光前における感光体
表面電位と、現像器に予め印加される現像バイアス電位
との少なくともいずれか一方を変化させ、濃度コントロ
ールを行なうようにするとともに、感光体表面電位と現
像バイアス電位の変化に伴う階調変動に応じて、予めγ
補正用データが記憶されている複数のγ補正用変換テー
ブルの中から所定の変換テーブルを選択して、露光器の
光量を非線形制御することにより、階調変動を補償する
デジタル画像形成装置が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のデ
ジタル画像形成装置においては、予め作成されている所
定数のγ補正用変換テーブルを用いてγ補正を行なって
いるため、環境変化等に応じたきめ細かな補正を行なう
ことができず、必ずしも最適なγ補正を行なうことがで
きないという問題点があった。

【０００８】また、使用されているγ補正用変換テーブ
ルは、γカーブの変動要因となる複数の要因が各々変化
した場合、膨大な組合せパターンに応じたγ補正用変換
テーブルを記憶する必要があり、γ補正用変換テーブル
を記憶するための大容量のメモリを用いる必要があっ
た。これは、モノクロ複写機やエレベータ方式のフルカ
ラー複写機に比べ、固定タイプのフルカラー複写機で
は、各色ごとに現像位置が異なり、上記組合せパターン
はさらに複雑化していた。ここで、エレベータ方式のフ
ルカラー複写機とは、各色の現像器を上下に並べて収容
した現像ユニットを備え、現像ユニットを上下動させる
ことによって、選択的にいずれか１つの現像器を感光体
に対向させて現像するものである。したがって、どの色
を現像する場合でも、現像位置は同じである。また、固
定タイプのフルカラー複写機とは、感光体の周囲に沿っ
て各色の現像器を感光体に対向させて順次配置したもの
であり、選択的に現像器を作動させて、各色の現像を行
なうものである。したがって、各色で現像位置が異な
る。

【０００９】上記のように、これらの膨大な組合せパタ
ーンに対応したγ補正用変換テーブルを記憶するための
大容量メモリを用いることは、装置のコストが高くなる
だけでなく、各組合せパターンを実験し各組合せパター
ンに応じたγ補正用変換テーブルを作成する必要があ
り、実験工数も膨大となり、効率的な開発を行なうこと
ができないという問題点もあった。

【００１０】本発明は、上記課題を解決するためのもの
であって、大容量のメモリを用いることなく、高精度で
常に最適なγ補正を行なうことができる複写機を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
原稿を複写する複写機であって、原稿の各画素の濃度を
検出するための濃度検出手段、濃度検出手段の検出結果
に基づいて原稿の各画素の画像濃度データを生成するデ
ータ生成手段、データ生成手段で生成された画像濃度デ
ータを、γ補正用データに基づいて所望の階調特性が得
られるように補正するγ補正手段、γ補正手段によって
補正された画像濃度データに基づいて原稿のコピーを記
録媒体上に生成する印写手段、印写手段の作像パラメー
タを最適値に設定するための設定手段、設定手段で設定
された作像パラメータと演算係数とに基づいてγ補正用
データを演算する演算手段、および演算係数の補正を行
なうための演算係数補正モードが設定されたことに応じ
て、印写手段で生成されたテストパターン原稿のコピー
の各画素の濃度を濃度検出手段で検出し、その検出結果
に基づいて演算手段で用いられる演算係数を補正する補
正モード実行手段を備えたことを特徴としている。

【００１２】請求項２に係る発明では、請求項１のテス
トパターン原稿は着色部および白地部を含み、補正モー
ド実行手段は、テストパターン原稿のコピーの着色部と
白地部の濃度の差を求め、その差に基づいて演算係数を
補正する。

【００１３】請求項３に係る発明では、請求項１または
２のテストパターン原稿は単色または複数色のグラデー
ションパターンを含む。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施の形態
によるデジタルフルカラー複写機の全体構成を示す断面
図である。図１を参照して、このデジタル複写機は、原
稿画像を読取るイメージリーダ部２と、読取った画像を
再現するプリンタ部１とを備える。

【００１５】イメージリーダ部２においては、原稿台４
０に載置された原稿がスキャナ４１で露光操作され、そ
の反射光がＣＣＤセンサ４２を含む読取光学部４３によ
り検知され、光電変換により画素ごとにＲ、Ｇ、Ｂの３
色の多値電気信号として読取られる。この多値電気信号
は、反射率のアナログデータとして画像信号処理部４４
に入力される。

【００１６】図２は、画像信号処理部４４の構成を示す
ブロック図である。この図を参照して、ＣＣＤセンサ４
２から画像信号処理部４４を介してプリンタ部に至る画
像信号の処理の流れを説明する。画像信号処理部４４
は、オフセット、ゲインの補正を行なったＣＣＤセンサ
４２からのＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの反射率データをＡ／
Ｄ変換器１００により多値デジタル値に変換し、次にシ
ェーディング補正部１０２において、シェーディング補
正を行なう。補正されたデジタル値は、ｌｏｇ変換回路
１０４により濃度データに変換される。次に、下色除去
・墨加刷回路１０６により、黒再現を改善するために、
３色のデータの共通部分を黒データとして計算するとと
もに、３色のデータから黒データを差し引く。そして、
マスキング処理回路１０８において、Ｒ、Ｇ、Ｂのデー
タがＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの信号に変換される。そして、濃
度補正回路１１０において、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのデータ
に所定係数を乗じて濃度を補正し、空間周波数補正回路
１１２によりデータのスムージングなどを行なった後、
処理後のデータを印字データとしてプリンタ部１へ送
る。

【００１７】図１に戻って説明を続けると、プリンタ部
１には、中央部よりやや右側に感光体ドラム１０が矢印
ｆの方向に回転駆動可能に設置されている。感光体ドラ
ム１０の周囲には、転写ドラム２０が矢印ｇの方向に回
転駆動可能に設置されている。さらに、帯電チャージャ
１１、磁気ブラシ式の現像装置１２〜１５、転写チャー
ジャ２３、残留トナーのクリーニング装置１６、イレー
サランプ１７が感光体ドラム１０の周りに順に配置され
る。画像は、帯電処理の直後にプリントヘッド部５０に
よって感光体ドラム１０上に露光される。一方、用紙吸
着チャージャ２４および２５、分離爪２６が、転写ドラ
ム２０の周りに配置される。

【００１８】プリントヘッド部５０は、入力信号に対し
て感光体および現像特性などの画像再現性に応じた階調
補正すなわちγ補正を行なった後、Ｄ／Ａ変換により露
光データを発生する。この露光データに基づき、プリン
トヘッド部５０にてレーザが駆動され、回転駆動される
感光体ドラム１０を露光する。感光体ドラム路１０は、
露光を受ける前にイレーサランプ１７で照射され、帯電
チャージャ１１により一応に帯電されている。この状態
で露光を受けると、感光体ドラム１０上に原稿の静電潜
像が形成される。現像装置１２〜１５は、トナーとキャ
リアとからなる２成分の現像剤を収容しており、感光体
ドラム１０に対向して、静電潜像を対応する色のトナー
で可視像化する。

【００１９】一方、プリンタ部１には、自動給紙ユニッ
ト６１、６２および６３が３段設けられている。各ユニ
ット内に装填されている用紙のサイズは、それぞれセン
サＳＥ１１〜ＳＥ１３で検知される。自動給紙ユニット
６１、６２および６３から給紙、搬送されてきた用紙
は、転写ドラム２０上へ吸着位置と同期するように送り
込まれ、用紙吸着ローラ２２、用紙吸着チャージャ２１
によって転写フィルム上に静電的に吸着される。現像さ
れた感光体ドラム１０上の画像は、転写ドラム２０上に
吸着した用紙へ転写チャージャ２３を出力することで転
写される。

【００２０】以上のような、画像読取、潜像形成、現
像、転写のプロセス動作を必要な色の数だけ（通常のフ
ルカラー画像形成の場合は４回）繰返した後、用紙は転
写ドラム２０から分離チャージャ２４、２５、分離爪２
６により分離される。そして、搬送装置２７を経て、定
着器３０へ搬送され、ここでトナー像が用紙に加熱定着
されて排紙トレー３１に排紙される。

【００２１】図３を参照して、デジタル複写機は、さら
に、プリンタ制御部２０１、制御ＲＯＭ（Read Only Me
mory) ２０２、データＲＯＭ２０３、ＲＡＭ（Random A
ccess Memory）２０４、リセットボタン２０６とモード
設定キー２３０を含む操作パネル２０５、Ｖセンサ（表
面電位センサ）２０７、感光体駆動カウンタ２０８、環
境センサ２０９、現像装置駆動カウンタ２１０、現像装
置駆動回路２１１、トナー補給駆動装置２１２、Ｖｂ発
生ユニット２１３、ＡＩＤＣセンサ（濃度センサ）２１
４、光源２１６、光源駆動部２１７、Ｄ／Ａ変換回路２
１８、γ補正部２１９、発光信号発生回路２２０、Ｖｇ
発生ユニット２２１を含む。

【００２２】プリンタ制御部２０１には、制御ＲＯＭ２
０２、データＲＯＭ２０３、ＲＡＭ２０４がそれぞれ接
続される。制御ＲＯＭ２０２には、制御用の各種プログ
ラムが格納されている。データＲＯＭ２０３には、後述
する自動濃度制御およびγ補正制御に必要な各種データ
が格納されている。プリンタ制御部２０１は、制御ＲＯ
Ｍ２０２、データＲＯＭ２０３、およびＲＡＭ２０４に
記憶されている各種データによってプリント動作の制御
を行なうとともに、後述する自動濃度制御およびγ補正
制御等を行なう。

【００２３】プリンタ制御部２０１には、さらに、操作
パネル２０５、感光体駆動カウンタ２０８、環境センサ
２０９がそれぞれ接続されている。プリンタ制御部２０
１は、さらに、ＡＩＤＣセンサ２１４、現像装置駆動カ
ウンタ２１０、Ｖセンサ２０７が接続されている。プリ
ンタ制御部２０１には、操作パネル２０５から各種操作
指令が入力されるとともに、リセットボタン２０６から
リセット信号が入力され、モード設定キー２３０によっ
てテストパターン読取モードの指令が入力され、Ｖセン
サ２０７から感光体１０の表面電位の検出信号が入力さ
れ、ＡＩＤＣセンサ２１４から感光体１０の表面に付着
するトナーの付着量が光学的に検出された検出信号が入
力され、感光体駆動カウンタ２０８から感光体１０の駆
動回数を示す信号が入力され、環境センサ２０９から温
度および湿度等の環境特性を示す信号が入力され、現像
装置駆動カウンタ２１０から現像装置１２〜１５の駆動
回数を示す信号が入力され、ＣＣＤセンサ４２から反射
率データが入力される。

【００２４】プリンタ制御部２０１は、上記各種入力情
報に基づき後述する自動濃度制御およびγ補正制御を行
なうため、帯電チャージャ８のグリッド電位Ｖｇを発生
するＶｇ発生ユニット２２１、および各現像装置１２〜
１５の現像バイアス電位Ｖｂを発生するＶｂ発生ユニッ
ト２１３を制御する。また、プリンタ制御部２０１は、
後述する所定の処理により演算されたγ補正用発光デー
タをγ補正部２１９へ出力する。γ補正部２１９は、画
像信号処理部４から出力される８ビットの画像データに
対して入力したγ補正用発光データを基にγ補正を行な
い、補正された画像データは、Ｄ／Ａ変換回路２１８に
よりアナログ信号に変換され、光源駆動部２１７へ出力
される。光源駆動部２１７は、プリンタ制御部２０１に
制御される発光信号発生回路２２０の制御に基づき光源
２１６を入力したアナログ信号に応じて発光させる。ま
た、プリンタ制御部２０１は、テストパターン読取モー
ド時に、ＣＣＤセンサ４２からの反射率データに基づい
てγ補正演算用係数を補正する。

【００２５】本実施の形態のデジタル複写機は、上記の
ように構成され、画像データのγ補正に用いるγ補正用
発光データを装置内部で随時演算することによりγ補正
制御（画像濃度安定化制御）を行なっている。また、本
実施の形態では、ＶセンサとＡＩＤＣセンサの多点入力
によるセンシングを行ない、画像形成動作毎にγ補正用
発光データを演算し作成している。また、本実施の形態
では、テストパターン読取モード時にγ補正演算用係数
の補正を行なう。以下、本実施の形態のγ補正制御につ
いてフローチャートを用いて詳細に説明する。

【００２６】図４は、図１に示すデジタル複写機のプリ
ンタ制御系のメインフローチャートである。図４を参照
して、デジタル複写機の電源がオンされると、まず、ス
テップＳ１においてＡＩＤＣ較正処理が実行される。

【００２７】次に、上記のＡＩＤＣ較正処理についてさ
らに詳細に説明する。図７は、ＡＩＤＣ較正処理を説明
するためのフローチャートである。

【００２８】図５を参照して、まずステップＳ２１にお
いて、トナー付着量が最大となるベタレベルでのＡＩＤ
Ｃセンサの出力Ｖａｂを得るためのグリッド電位Ｖｇ、
現像バイアス電位Ｖｂ、露光量ＬＤの各最大出力を設定
する。

【００２９】次に、ステップＳ２２において、感光体地
肌レベル、ベタレベル検出処理を実行する。まず、ステ
ップＳ２１で設定した条件でテストトナー像を作成し、
このときのＡＩＤＣセンサの出力Ｖａｂを検出する。ま
た、合わせてトナー像のない感光体地肌レベルでのＡＩ
ＤＣセンサの出力Ｖａｎを検出する。次に、これを基に
センサの出力とトナー付着量との関係（ＡＩＤＣセンサ
の出力特性）を規格化し、ＲＡＭ２０４に記憶する。ス
テップＳ２３において、所定のグリッド電位Ｖｇおよび
現像バイアス電位Ｖｂと異なる５段階の露光量レベルと
により５種類のテストトナー像を各色ごとすなわち２色
分作成する。このときの露光量レベルについては、図６
に示す１２段階の露光量ステップの中から１（３２階調
レベル）、３（６４階調レベル）、５（９６階調レベ
ル）、９（１６０階調レベル）、１０（１９２階調レベ
ル）の５階調分でテストトナー像を作成する。

【００３０】次に、ステップＳ２４において、各色ごと
の作成したテストトナー像に対するＡＩＤＣセンサの出
力Ｖａｂを検出し、検出した出力Ｖａｂおよび地肌レベ
ルのＡＩＤＣセンサの出力Ｖａｎに対するステップＳ２
２で作成したセンサ出力と付着量との関係からトナー付
着量を求める。

【００３１】次に、ステップＳ２５において、ステップ
Ｓ２４で得られたトナー付着量を基に、各色ごとに付着
量が０．０５ｍｇ／ｃｍ² 〜０．５ｍｇ／ｃｍ² の領域
内にある３つの露光量レベルを図６から選択し記憶す
る。

【００３２】トナー付着量が上記範囲となるように露光
量レベルを選択するのは、以下の理由による。トナー付
着量が多くなるにつれて感光体１０表面上での正反射光
量成分が低下するため、ＡＩＤＣセンサ２１４の出力が
低下する。したがって、センサの検出感度も低下し、ト
ナー付着がある一定量以上になると、ＡＩＤＣセンサ２
１４の出力は完全に飽和してしまう。この結果、センサ
の検出精度を向上するためには、本実施の形態の場合で
は、およそトナー付着量が０．０５ｍｇ／ｃｍ ² 〜０．
５ｍｇ／ｃｍ² となる領域を用いることが好ましい。

【００３３】再び図４を参照して、ＡＩＤＣ較正処理の
後、ステップＳ２において、ＡＩＤＣ検出処理が実行さ
れる。この処理は、ＡＩＤＣセンサ２１４を用いてトナ
ー付着量を求めるサブルーチンである。

【００３４】まず、所定のグリッド電位Ｖｇおよび現像
バイアス電位Ｖｂの下で３段階の露光量レベル×４色の
１２種類のテストトナー像を作成する。この３段階の露
光量レベルは、上記のステップＳ２５で選択した３つの
露光量レベルである。作成された各テストトナー像のト
ナー付着量をＡＩＤＣセンサ２１４を用いて検出する。
すなわち、上記のステップＳ２２で求めたＡＩＤＣセン
サの出力特性を用いて、ＡＩＤＣセンサ２１４の出力に
対応するトナー付着量を求める。

【００３５】以下、上記のＡＩＤＣ検出処理についてさ
らに詳細に説明する。図７は、ＡＩＤＣ検出処理を説明
するためのフローチャートである。

【００３６】図７を参照して、まず、ステップＳ５１に
おいて、所定のグリッド電位Ｖｇ（ステップＳ２３と同
じ電位）、現像バイアス電位Ｖｂ（予測した暗減衰率に
基づき各色により切換えられる電位）、およびステップ
Ｓ２５で選択した３段階の露光量レベルの条件の下、感
光体１０上に３つのテストトナー像（低濃度側のテスト
トナー像Ｍ１、中間の濃度のレベルのテストトナー像Ｍ
２、高濃度側のテストトナーＭ３）を各色ごとに作成す
る。

【００３７】次に、ステップＳ５２において、感光体１
０近傍に設けられたＡＩＤＣセンサ２１４によりテスト
トナー像の濃度を検出する。各色ごとに検出した出力値
Ｖａに対してステップＳ１と同様に処理し、ステップＳ
２２で記憶したＡＩＤＣセンサの出力特性をＲＡＭ２０
４から読出し、この出力特性を用いてＡＩＤＣセンサの
出力Ｖａをトナー付着量に換算する。

【００３８】次に、ステップＳ５３において、ステップ
Ｓ５２の結果に基づいて、次回のテストトナー像の打出
し露光量レベルの決定および更新処理を行なう。すなわ
ち、次回からは、ステップＳ５１で作成するテストトナ
ー像の３段階の露光量レベルは、各色ごとにステップＳ
５３で設定更新されたデータによって決定される。した
がって、後述するようにコピー終了後常にステップＳ１
に戻ってＡＩＤＣ較正処理を行なうのではなく、ステッ
プＳ２のＡＩＤＣ検出処理へ戻り、ステップＳ２の通常
テストトナー検出時に次回分の３段階の露光量レベルを
決定する。

【００３９】再び図４を参照して、ステップＳ３におい
てＶ（感光体表面電位）検出処理を行なう。Ｖ検出処理
は、Ｖセンサ２０７を用いて感光体１０の表面電位を検
出する処理である。具体的には、所定の露光量およびグ
リッド電位Ｖｇの条件下で、潜像パターン（テストパタ
ーン）を１０段階の露光量レベル（図６に示す露光量ス
テップとは異なる）で作成し、Ｖセンサ２０７により感
光体１０に形成された各潜像パターンの表面電位を検出
する。また、表面電位の検出精度を向上するため、電源
投入時は、露光量およびグリッド電位Ｖｇを３段階切換
えて、各段階で、１０段階の露光量レベルで潜像パター
ンを形成し、３×１０点の表面電位を検出する。また、
電源投入時には、３×１０点の表面電位検出後、感光体
表面をイレーサランプ１７でイレースして、イレース後
の表面電位Ｖｒを検出し、他の場合は、１０点の表面電
位検出後、イレースした感光体表面電位Ｖｒを検出す
る。なお、この処理では、Ｖセンサ２０７を用いて表面
電位を検出しているが、直接検出せずに、所定の演算に
より表面電位を直接予測するようにしてもよい。

【００４０】以上説明したステップＳ１〜Ｓ３により検
出動作は終了し、以後演算処理が実行される。

【００４１】次に、図４に示すステップＳ４の感光体感
度特性算出処理について詳細に説明する。図８は、感光
体感度特性算出処理を説明するためのフローチャートで
ある。図８を参照して、まず、ステップＳ１６１におい
て、感光体感度特性近似式作成処理が行なわれる。次
に、ステップＳ１６２において、帯電効率算出処理が実
行される。次に、ステップＳ１６３において、感光体感
度特性の各位置の予測処理が実行され、ステップＳ５へ
移行する。

【００４２】次に、上記の感光体感度特性近似式作成処
理についてさらに詳細に説明する。図９は、感光体感度
特性近似式作成処理を説明するためのフローチャートで
ある。

【００４３】まず、ステップＳ１７１において、感光体
１０の感度特性が算出される。具体的には、上記のステ
ップＳ３で検出した１０レベルの潜像パターンに対する
感光体１０の表面電位のデータを用いて、感光体明減衰
カーブを近似する。感光体明減衰カーブは、単純減衰特
性を有するため、Ｖ×ｅ^a*x+b形態で近似できるものと
し、各係数を最小自乗法で求める。

【００４４】次に、感光体明減衰カーブの近似式の作成
方法について以下に説明する。上記のようにステップＳ
３の検出データにより検出した感光体の表面電位Ｖに基
づき、露光のリップルを含む形で近似し、実効の現像電
位を算出できるようにする。すなわち、電位計で検出で
きるのは、露光のリップルによる平均電位と考え、ここ
では、リップルの極大値と極小値との平均電位の形で以
下に示す近似式の係数を最小自乗法で求める。

【００４５】Ｖ＝（Ｖｂｉ−Ｖｒ）×（ｅ^{(-B*E(n)*D/Ks)} ＋ｅ^{(-A*E(n)*D/Ks)}）／２＋Ｖｒ …（１）Ｂ＝２−Ａ＋０．１８×（Ａ−１）³ …（２）ここで、Ｖｂｉ：バイアス露光下の表面電位（≠Ｖ
₀ ），Ｖｒ：残留電位，Ｅ（ｎ）：平均露光量からバイ
アス光量を減算したもの（各階調における変調露光
量），Ａ：平均露光下の極大値（係数），Ｂ：平均露光
下の極小値（係数），Ｋｓ：感光体の感度係数，Ｄ：変
調時間に対する露光点灯比，ｎ：テストパターン用の階
調（ｎ＝１〜１０），また、指数部の“＊”は“乗算”
を示す。なお、本実施の形態では、画像書込用の光源と
して半導体レーザ（レーザダイオード）を使用してい
る。レーザダイオードの発光の応答性を良くするため、
常時、バイアス電流を印加しており、レーザダイオード
は、これにより自然発光している。したがって、上記の
Ｖｂｉは、この自然発光の露光下での感光体表面電位を
示している。

【００４６】上記の近似式では、検出の容易さと信頼性
とによりバイアス露光下の表面電位Ｖｂｉを減衰の初期
値としている。上記の近似式により得られた係数を用い
て、実際の使用環境下で任意のグリッド電位Ｖｇおよび
露光量での感光体の表面電位Ｖを算出することができ
る。

【００４７】次に、最小自乗法を用いて、上記近似式の
各係数Ａ、Ｂ、Ｋｓを求めるために、まず、初期値を決
定する必要がある。Ｋｓの初期値Ｋｓ０は以下の式によ
り決定される。

【００４８】

【数１】

【００４９】ここで、Ｖｓ（ｎ）：平均表面電位（各階
調の検出電位），ｍ：帯電チャージャのグリッド電位Ｖ
ｇ，なお、Ａの初期値は１．４を用いている。

【００５０】上記の処理により、電源投入時は、露光量
およびグリッド電位Ｖｇを３回切換えて感光体の表面電
位を検出しているので、３本分の感光体明減衰カーブす
なわち感光体の感度特性カーブが作成される。図１０
は、電源投入時の感光体の感度特性を示す図である。ま
た、電源投入時以外は、１回だけ表面電位を検出してい
るので１本分の感光体の感度特性カーブが作成される。
なお、上記の処理により求められたＫｓおよびＡは、Ｖ
センサの位置における感光体の表面電位を求めるための
係数であるため、以降の説明ではＫｓｖおよびＡｖと称
す。

【００５１】再び、図９を参照して、次に、ステップＳ
１７２において、上記の様に係数Ａの算出処理が実行さ
れる。次に、ステップＳ１７３において、予め定められ
た所定の最大値Ａｍａｘ、最小値Ａｍｉｎとの間に係数
Ａがあるか否かが判断される。係数ＡがＡｍｉｎからＡ
ｍａｘの間にある場合ステップＳ１７４へ移行し、その
他の場合ステップＳ１７６へ移行する。次に、ステップ
Ｓ１７６において、係数Ａを所定の値Ａｓに変更する。
Ａｓとしては、前回計算された係数Ａまたは予め定めら
れた所定の設定値が用いられる。

【００５２】次に、ステップＳ１７４において、上記の
様に係数Ｋｓの算出処理が実行される。次に、ステップ
Ｓ１７５において、予め定められた所定の最小値Ｋｓｍ
ｉｎと最大値Ｋｓｍａｘとの間に係数Ｋｓがあるか否か
が判断される。係数Ｋｓが上記範囲にある場合はステッ
プＳ１６２へ移行し、その他の場合はステップＳ１７７
へ移行する。次に、ステップＳ１７７において、係数Ｋ
ｓを所定の値Ｋｓｓに変更する。Ｋｓｓとしては、前回
計算された係数Ｋｓまたは予め定められた所定の設定値
が用いられる。

【００５３】上記の様に、前回の算出結果、またはイニ
シャルの設定値とを比較し、その差または比が、設定さ
れたしきい値を超えて異なる場合、その値はイレギュラ
ーとみなし、前回の算出結果、またはイニシャルの設定
値を採用し、次段に進むようにしてもよい。さらに、設
定されたしきい値を所定回数以上イレギュラーの算出結
果が続いた場合、感光体１０、帯電チャージャ１１、Ｖ
ｇ発生ユニット２２１、Ｖセンサ２０７のいずれかが不
良であることを表示させるようにしてもよい。さらに、
上記算出結果は、感光体１０、現像剤、ＡＩＤＣセンサ
２１４、Ｖセンサ２０７等の交換により自動的またはリ
セットボタン２０６によりリセットされるようにしても
よい。

【００５４】次に、上記の帯電効率算出処理について詳
細に説明する。図１１は、帯電効率算出処理を説明する
ためのフローチャートである。まず、ステップＳ１８１
において、帯電効率算出処理が実行される。すなわち、
上記のステップＳ３で検出した表面電位を用いて感光体
１０の帯電効率の算出を行なう。帯電効率は、後述する
所望の表面電位を得るためのグリッド電位Ｖｇを算出す
るために用いる。帯電効率の算出は、グリッド電位Ｖｇ
に対する表面電位Ｖｂｉの関係を１次式として求める。
この１次関数は、本来切片を持たない関数またはイレー
ス後電位Ｖｒを切片として持つ関数であるが、実使用付
近での精度を高めるため切片を持たせた形で以下の式に
より近似する。

【００５５】Ｖｂｉ＝α×Ｖｇ＋β …（４）ここで、αは帯電効率であり、βは切片である。上式に
より、たとえば、図２０に示す表面電位とグリッド電位
との関係が得られる。上式により求められたαおよびβ
は、Ｖセンサ２０７の位置における係数であるため、以
下の説明ではαｖ、βｖと称す。

【００５６】再び、図１１を参照して、次に、ステップ
Ｓ１８２において、算出された帯電効率αが予め設定さ
れた最小値αｍｉｎより大きく最大値αｍａｘより小さ
いか否かが判断される。この条件を満たす場合はステッ
プＳ１８６へ移行し、帯電効率αは正常な値であると判
断し、ステップＳ１６３へ移行する。

【００５７】一方、上記の条件を満たさない場合、ステ
ップＳ１８３へ移行し、帯電またはレーザ発光が異常で
あると判断する。次に、ステップＳ１８４へ移行し、サ
ービスコール処理を実行する。次に、ステップＳ１８５
において、装置を停止させる。

【００５８】上記の処理により、係数Ａ、Ｋｓ、帯電効
率α等のγ補正用発光特性データを作成するために用い
られるデータに異常がある場合、所定のデータに変更す
ることができるとともに、保守が必要であることを使用
者に警告し、装置を停止させることが可能となる。この
結果、使用者は装置が異常な状態のまま使用することが
なく、常に良好な状態で装置を使用することが可能とな
る。

【００５９】また、前回の算出結果、またはイニシャル
の設定値とを比較し、その差または比が、設定されたし
きい値を超えて異なる場合、その値はイレギュラーとみ
なし、前回の算出結果、またはイニシャルの設定値を採
用し、次段に進むようにしてもよい。さらに、設定され
たしきい値を所定回数以上イレギュラーの算出結果が続
いた場合、感光体１０、帯電チャージャ１１、Ｖｇ発生
ユニット２２１、Ｖセンサ２０７のいずれかが不良であ
ることを表示させるようにしてもよい。さらに、上記算
出結果は、感光体１０、現像剤、ＡＩＤＣセンサ２１
４、Ｖセンサ２０７等の交換により自動的またはリセッ
トボタン２０６によりリセットされるようにしてもよ
い。

【００６０】再び、図８を参照して、次に、ステップＳ
１６３では、現像装置１２〜１５の各現像位置での感光
体１０の感光特性カーブを予測する。上記の処理で求め
た各係数はＶセンサの位置での係数である。そこで、各
現像位置での係数をＶセンサの位置の係数に対する比例
計算により算出する。各現像位置での感光体の感光特性
の算出は、一連のγ補正制御において唯一直接演算する
ことができないため、以下に説明する経験則を用いて演
算することになる。

【００６１】経験則に関しては、環境、膜厚、通紙モー
ド、休止モード、ビーム径等を制御因子として実験によ
り分散分析を行なった。その結果、寄与率の高い（５％
以上程度）ものについて、その影響を所定のデータとし
て各制御因子ごとにルックアップテーブルとしてデータ
ＲＯＭ２０３に記憶し、Ｖセンサ２０７の位置のＡｖ、
Ｋｓｖ、αｖ、βｖに対する各現像位置のそれぞれの比
を得ることができる。

【００６２】図１３は、上記演算により求められた各現
像位置での感光体の感度特性を示す図である。図１３で
は、最も上の曲線がＶセンサ２０７の位置における感光
体の感度特性を示す曲線であり、以下順に現像装置１２
〜１５の各現像位置での感光体の感度特性を示す曲線が
順次示されている。以上の処理により、Ｖセンサ２０７
の位置における各係数を用いて各現像位置での各係数を
求め、最終的に各現像位置での感光体の感度特性を得る
ことが可能となる。

【００６３】再び、図４を参照して、次に、ステップＳ
５において、ＬＤパワー光量（作像時の最大露光量）の
最適化を行なう。ＬＤパワー光量は、現像条件によらず
感光体の条件により一義的に決定する。上記の各現像位
置での予測した感光体の感度特性に基づき各現像位置で
の半減光量Ｅｈ（ｉ）の２．５倍程度の値にＬＤパワー
光量Ｐｍａｘ（ｉ）を決定する。なお、上記の半減光量
Ｅｈ（ｉ）は、ある電位で帯電した感光体を露光位置で
露光し、その後、各現像位置に感光体が到達したとき、
感光体の電位が１／２に半減する露光量である。

【００６４】ＬＤパワー光量の算出にあたっては以下の
式を用いた。Ｖ＝（Ｖｂｉ−Ｖｒ）×（ｅ^{(-B(i)*Eh(i)*D/Ks(i))} ＋ｅ^{(-A(i)*Eh(i)*D/Ks(i))})/２＋Ｖｒ…（５）Ｖ＝（Ｖｂｉ−Ｖｒ）／２＋Ｖｒ …（６）Ｖ＝（Ｖｂｉ−Ｖｒ） ×（ｅ^{(-A(i)*Eha(i)*D/Ks(i))}）＋Ｖｒ…（７）Ｖ＝（Ｖｂｉ−Ｖｒ） ×（ｅ^{(-B(i)*Ehb(i)*D/Ks(i))}）＋Ｖｒ…（８）Ｖ＝（Ｖｂｉ−Ｖｒ）／２＋Ｖｒ …（９）ここで、ｉ＝１〜４（ここで、ｉ＝１は、イエロー現像
装置１２、ｉ＝２は、マゼンタ現像装置１３、ｉ＝３
は、シアン現像装置１４、ｉ＝４は、ブラック現像装置
１５をそれぞれ示し、Ｅｈ（１）〜Ｅｈ（４）は、イエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各現像位置での半
減光量をそれぞれ示し、Ａ（１）〜Ａ（４）、Ｂ（１）
〜Ｂ（４）、Ｋｓ（１）〜Ｋｓ（４）は、各現像位置で
の各係数をそれぞれ示している。）である。ＬＤパワー
光量の算出は、（５）式の（６）式となるＥｈ（ｉ）を
求めればよいが、（７）式および（８）式の（９）式と
なるＥｈａ（ｉ）とＥｈｂ（ｉ）をそれぞれ求め、これ
らを平均したものをＥｈ（ｉ）とし、それを２．５倍し
たものをＰｍａｘ（ｉ）とした。すなわち、次式により
Ｐｍａｘ（ｉ）を算出した。

【００６５】Ｐｍａｘ（ｉ）＝２．５×（−Ｋｓ（ｉ））×ｌｎ（１／２） ×（１／Ａ（ｉ）＋１／Ｂ（ｉ））／２ …（１０）以上の計算により各現像位置（ｉ＝１〜４）での半減光
量の２．５倍程度の値のＬＤパワー光量Ｐｍａｘ（ｉ）
を決定する。

【００６６】また、たとえば、モノカラーコピー時のみ
システムスピードを上げる等、検出時と作像時とのシス
テムスピードが異なる場合、その時間単位当りの積算光
量が上記条件で求めた光量と等価となるようにＬＤパワ
ー光量を決定する。

【００６７】次に、図４のステップＳ６に示す現像効率
算出処理について詳細に説明する。図１４は、現像効率
算出処理を説明するためのフローチャートである。ま
ず、ステップＳ１９１において、実効現像電位算出処理
が実行される。

【００６８】具体的には、上記のステップＳ２で作成し
た３階調×４色のテストパターン（以下、ＡＩＤＣパタ
ーンと称す）の実効現像電位を求める。ここでは、各現
像位置での予測された感光体の感度特性を用いてパター
ン作成時の条件を入力することにより算出する。

【００６９】まず、平均の現像電位Ｖｅ（ｉ、ｎ）を次式により求める。Ｖｅ（ｉ，ｎ）＝（Ｖｂｉ（ｉ）−Ｖｒ）×（Ｋｓ（ｉ））／｛（Ｂ（ｉ）−Ａ（ｉ））×Ｅ（ｎ）｝ ×（ｅ^{(-B(i)*E(n)*D/Ks(i))}−ｅ^{(-A(i)*E(n)*D/Ks(i))}）＋Ｖｒ …（１１）次に、均一露光時の各現像位置でのＶ（Ｃ）＝Ｖｂ＋Ｖ
ｍｇとなる光量Ｃ（ｉ）を次式により求める。

【００７０】Ｃ（ｉ）＝Ｋｓ（ｉ）×ｌｎ｛（Ｖｂｉ（ｉ）−Ｖｒ）／（Ｖｂ（ｉ）＋Ｖｍｇ（ｉ）−Ｖｒ）｝ …（１２）ここで、Ｖｍｇはかぶり出し電位（現像開始電位）補正
係数であり、初期値は０である。

【００７１】次に、ＡＩＤＣパターンの実効の現像電位
ΔＶｅ（ｉ，ｎ）を算出する。算出にあたっては露光の
リップルが現像バイアス電位Ｖｂより十分大きいとき、
現像バイアス電位Ｖｂにまたがっているとき、または十
分に小さいときの３つの場合に分ける。

【００７２】まず、（Ｃ（ｉ）／Ｂ（ｉ））＜Ｅ（ｎ）
×Ｄのとき（リップルがＶｂより十分大きいとき）、次
式により算出する。

【００７３】 ΔＶｅ（ｉ，ｎ）＝Ｖｂ（ｉ）＋Ｖｍｇ（ｉ）−Ｖｅ（ｉ，ｎ） …（１３）次に、（Ｃ（ｉ）／Ａ（ｉ））＜Ｅ（ｎ）×Ｄ＜（Ｃ
（ｉ）／Ｂ（ｉ））のとき（Ｖｂにまたがっていると
き）、以下の式により求める。

【００７４】 ΔＶｅ（ｉ，ｎ）＝［−１／｛（Ａ（ｉ）−Ｂ（ｉ））×Ｅ（ｎ）×Ｄ｝］ ×｛Ｋｓ（ｉ）×（Ｖｂｉ（ｉ）−Ｖｒ） ×ｅ^{(-A(i)*E(n)*D/Ks(i))}＋（Ａ（ｉ）×Ｅ（ｎ） ×Ｄ−Ｃ（ｉ）−Ｋｓ（ｉ））×（Ｖｂ（ｉ）＋Ｖｍｇ（ｉ）−Ｖｒ）｝ …（１４）最後に、（Ｃ（ｉ）／Ａ（ｉ））＞Ｅ（ｎ）×Ｄのとき
（Ｖｂより十分小さいとき）、次式により求める。

【００７５】ΔＶｅ（ｉ，ｎ）＝０ …（１５）再び、図１４を参照して、次に、ステップＳ１９２にお
いて、各色ごとの現像効率算出処理が実行され、ステッ
プＳ７へ移行する。

【００７６】具体的には、上記のステップＳ２で求めた
トナーの付着量と上記実効現像電位の算出により求めた
実効の現像電位とにより現像効率を求める。付着量と実
効現像電位との関係を１次式で近似し、その傾きと切片
を求める。このときの傾きを現像効率とする。本来１次
式の切片は０となるはずであるが、必ずしも現像バイア
ス電位Ｖｂのレベルよりかぶり出すとは限らないため、
何らかの値を持つこととなる。そこで、切片はかぶり出
し電位補正係数Ｖｍｇとして用いる。

【００７７】実際のかぶり出し電位補正係数Ｖｍｇの算
出は、傾き（現像効率η（ｉ））と切片（ν（ｉ））と
により求める。図１５は、表面電位と付着量との関係を
示す図である。図１５に示すように、かぶり出し電位補
正係数Ｖｍｇ（ｉ）は、Ｖｍｇ（ｉ）＝ν（ｉ）／η（ｉ） …（１６）により求めることができる。ここで算出したＶｍｇ
（ｉ）を用いて、上記した実効現像電位の算出処理を再
計算することにより切片のない形（ν（ｉ）＝０）で現
像効率の算出が可能となる。

【００７８】再び、図４を参照して、次に、ステップＳ
７において、各色ごとに必要とされる実効現像電位ΔＶ
ｅの算出を行なう。まず、現像特性カーブの近似を行な
う。現像特性は、直線（電位と付着量とはリニアな関
係）となるはずであるが、低温低湿時、低Ｔ／Ｃ時（キ
ャリアに対するトナーの含有率が低い場合）等の高付着
時には必ずしもリニアとならない場合が考えられる。そ
のため、ここでは、上記各色の現像効率の算出処理によ
り求めた現像効率を用いて、若干高付着側を鈍らせた形
で各色の現像特性カーブを近似する。

【００７９】次に、ステップＳ５で求めたＬＤパワー光
量と上記処理により求めた現像特性カーブとにより所望
の最大付着量（最大濃度）を得るための各色ごとの必要
とされる実効現像電位ΔＶｅを算出する。まず、所望の
最大付着量を転写材上での量とするため転写特性を予測
して算出する。ここで、転写特性の予測は、データＲＯ
Ｍ２０３に予め格納した所定の係数を用いて、環境セン
サ２０９から入力される湿度情報、操作パネル２０５か
ら入力される転写材情報、現像装置駆動カウンタ２１０
から入力されるカウンタ情報の少なくとも１つ以上の情
報により補正をかけて行なう。さらにそのときの環境セ
ンサ２０９から入力される環境情報、操作パネル２０５
から入力される転写材情報、感光体駆動カウンタ２１０
から入力されるカウンタ情報に基づき、各情報に対する
転写効率係数ｄ１、ｄ２、ｄ３を読出す。次に、次式を
用いて各色ごとに必要とされる実効の現像電位ΔＶｅ
₍₂₅₅ ₎を算出する。

【００８０】 ΔＶｅ₍₂₅₅₎＝（０．７＋Ｒ_0.7 ×ｄ１×ｄ２×ｄ３）／η（ｉ） …（１７）次に、ステップＳ８において、作像パラメータであるグ
リッド電位Ｖｇおよび現像バイアス電位Ｖｂを決定す
る。具体的には、まず、図８に示すステップＳ１６３に
おいて求めた各現像位置での感光体感度特性の近似式を
逆算して、上記処理で求めた各色ごとの必要な実効の現
像電位ΔＶｅを満たすための各色ごとの現像バイアス電
位Ｖｂを算出する。このとき、上記現像効率の算出処理
において求めたかぶり出し電位補正係数も考慮する。

【００８１】次に、求めた現像バイアス電位Ｖｂに設定
かぶりマージンを加算したものを各色の表面電位Ｖｂｉ
とし、ステップＳ１８１で求めた帯電効率を用いてこの
Ｖｂｉを得るグリッド電位Ｖｇを算出する。このとき、
設定可能なグリッド電位Ｖｇ、現像バイアス電位Ｖｂの
範囲をどちらかが超えた場合、設定可能な範囲で最も近
い値を設定し、他方をその値に合わせて再計算（Ｖｂ＋
かぶりマージンまたはＶｂｉ−かぶりマージン）する。

【００８２】次に、ステップＳ９において、マルチコピ
ー時の補正用電位を求める。すなわち、マルチコピー時
の感度変化補正のための電位を求める。帯電効率がマル
チコピー中に大きく変わらないとすると、潜像形成系の
変化は、感光体１０の感度変化によるものと考えられ
る。ＬＤパワー光量は、感光体の感度より決定している
ため、露光量と電位とで規格化することにより補正でき
ると考えられる。幾何的に規格化を行なう場合、最大値
または最小値で行なってもよいが、ここでは、感度が高
いハーフトーン部の方が画像に対するインパクトが大き
いので、半減光量近辺またはある一定階調で規格化を行
なう。つまり、その階調の電位が常に一定になるように
ＬＤパワー光量にフィードバックをかける。ただし、実
際の検出は、Ｖセンサ２０７で行なうため、Ｖセンサ２
０７の位置での電位が補正できていれば、現像位置での
電位を補正できているものとする。

【００８３】具体的には、この処理において、その露光
量Ｅ１の照射時の電位Ｖ１を次式により算出しておく。

【００８４】Ｖ１＝（Ｖｂｉ−Ｖｒ）×（ｅ^{(-Bv*E1*D/Ksv)}＋ｅ^{(-Av*E1*D/Ksv}）／２＋Ｖｒ …（１８）これは、γ補正カーブ作成時の露光量Ｅ１の照射時の電
位となる。

【００８５】次に、ステップＳ１０において、リニア発
光時のγ特性を予測する。まず、バイアス光量から設定
したＬＤパワー光量まで２５５分割した光量を求める。
ここでは、たとえば、図１６に示すような発光データと
発光強度との関係が得られる。

【００８６】次に、それぞれの光量に対して、ステップ
Ｓ４で求めた各現像位置の感光体感度特性の近似式と設
定されたグリッド電位Ｖｇ、現像バイアス電位Ｖｂおよ
びかぶり出し電位補正係数とを用いて、上記２５６階調
に対する実効現像電位ΔＶｅを求める。ここで求めた露
光量と実効現像電位ΔＶｅとの関係は、たとえば、図１
７に示すようになる。

【００８７】次に、それぞれの実効現像電位ΔＶｅに対
して、現像効率を用いて感光体上のトナー付着量を求め
る。ここで求めた実効現像電位ΔＶｅと感光体上のトナ
ー付着量との関係は、たとえば、図１８に示すようにな
る。

【００８８】次に、それぞれの感光体上のトナー付着量
に対して、予測転写残量を減算し、紙上付着量を求め
る。ここで、予測転写残量は、予めルックアップテーブ
ルに記憶されており、環境センサ２０９の情報によりフ
ィードバックされる。紙上付着量をＰＴ（ｎ，ｉ）、感
光体上のトナー付着量をＰＡ（ｎ，ｉ）とすると、紙上
付着量は以下の式で表わされる。

【００８９】ＰＴ（ｎ，ｉ）＝ＰＡ（ｎ，ｉ）−Ｒ（ｎ）×ｄ１×ｄ２×ｄ３ …（１９）次に、トナーの特性による紙上付着量と濃度との関係を
求める。この処理は、予め計測しておいた特性をルック
アップテーブルに記憶しておく。たとえば、図１９に示
す紙上付着量と濃度との関係が予め記憶されている。し
たがって、このルックアップテーブルを用いて紙上の濃
度を求めることにより、２５６階調分の濃度を算出する
ことができる。この結果、たとえば、図２０に示すよう
なγ特性カーブを得ることができる。

【００９０】次に、ステップＳ１１において、上記の処
理により作成したγ特性カーブを用いてγ補正用発光特
性データを作成する。この演算方法は、γ特性カーブが
リニアな特性となるようにする場合、算出すべきγ補正
用発光特性データは、γ特性カーブのＸ−Ｙ軸変換によ
り計算することができる。

【００９１】まず、ステップＳ１０で求めたγ特性カー
ブを目標とする濃度（目標の付着量の濃度）とレベル０
との間で８ビットで規格化する。このとき、γ特性カー
ブの最大濃度が目標とする濃度に達しない場合、その不
足分に応じて規格化のゲインを調整する。この結果、た
とえば、図２１に示すような濃度データと発光データと
が得られる。

【００９２】次に、８ビットのデータを１０ビットに変
換し（４倍）、Ｘ−Ｙ軸を変換する。その後、データ欠
損分を直線補完する。この結果、図２２に示すデータが
得られる。

【００９３】最後に、移動平均フィルタを用いて得られ
たデータをスムージング処理する。この結果、ステップ
Ｓ１０で作成したγ特性カーブをリニアに変換するため
のγ補正用発光特性データが作成される。

【００９４】以上、説明したようにγ補正制御を行な
う。ステップＳ１１を終えた後、ステップＳ１２におい
て各種キー（本発明に関する読取モード設定キー２３０
を含む）の入力がなされる。ステップＳ１３ではプリン
トスイッチがオンされたかどうかを判断する。オンされ
ていなければ、オンされるまでステップＳ１２とＳ１３
を繰返す。プリントスイッチがオンされたと判断する
と、ステップＳ１４において、上述したキー入力によっ
て本発明にかかわるテストパターン読取モードが設定さ
れたかどうかを判断する。テストパターン読取モードが
設定されていなければ、ステップＳ１５およびＳ１７で
通常に作像処理を行ないコピー終了後に再びステップＳ
２へ戻る。テストパターン読取モードが設定されている
と判断されると、以下に詳述するパターン読取動作を行
ない、ここで得られるγ補正演算係数の補正データを上
述したステップＳ７以降の演算に採用する。

【００９５】次に、テストパターン読取モードを用いた
γ補正演算用係数の調整動作について説明する。

【００９６】図２３は、ステップＳ１６を詳細に説明し
たフローチャートである。これらは、テストパターン原
稿よりプリントしたテストパターンの注目パターンの反
射率データを読取った後、最大濃度用補正係数およびハ
イライト補正用係数を決定してγ演算部へデータを転送
するまでのフローを示すものである。

【００９７】テストパターン原稿とは、たとえば、図２
５に示されるような複数色のグラデーションパターンで
ある。このテストパターンは通紙方向先端からシアン、
マゼンタ、イエロー、ブラックの順で、かつ、左から右
に行くにつれパターン濃度が濃くなっていく。また、通
紙先端右側には、テストパターンの位置を自動的に検出
するためのエッジ信号検出用パターンが設けられてい
る。テストパターン原稿を原稿台に置き、プリントスイ
ッチをオンすると、図４のステップＳ１５およびＳ１７
によりテストパターンが記録媒体（紙など）にプリント
アウトされる。この時点では、テストパターン読取モー
ド設定キー２３０の入力はなされていない。

【００９８】次に、プリントアウトされたテストパター
ンを原稿台４０に置く。図４のステップＳ１２で前記読
取モードが設定されていることを判断して、ステップＳ
１６でパターンの読取を行なう。

【００９９】図２３のステップＳ２０１において、原稿
台上のテストパターン位置の自動検出が行なわれる。上
述したエッジ信号検出用パターンが所定時間内に検出さ
れないときにはステップＳ２０３でテストパターンが正
しく置かれていないと認識し、読取モードを中止して操
作パネルにエラーメッセージを表示する。正しく置かれ
ていれば、図２４で後述するステップＳ２０２で画像の
読取を行なう。

【０１００】次に、図２４を参照して、画像読取につい
て詳細に説明する。上述したエッジ信号検出位置を基準
位置として所定時間後に、ステップＳ２１２において記
録紙自体の反射率データを読取り、ステップＳ２１３に
おいて平均値を算出する。反射率データの読取は、図１
および図２を用いて説明したイメージリーダ部２によっ
て行なわれている。

【０１０１】次に、ステップＳ２１４において、シアン
のテストパターンデータの読取を行なう。データ読取
は、各テストパターンの各階調レベル（ａ〜ｄ）ごとに
行なわれるよう設定されており、まず、階調レベルａに
ついてデータを読取る。ステップＳ２１５で、シアン階
調レベルａの反射率データのしきい値を設定する。ステ
ップＳ２１６で各読取った反射率データとしきい値とを
比較し、ステップＳ２１７でしきい値を越えるデータを
イレギュラーとみなし、ステップＳ２１８でイレギュラ
ーデータを削除する。このようにすることで、画像ノイ
ズなどの影響を削除でき、データの検出精度を上げるこ
とができる。ステップＳ２１９で上述したステップで読
取ったデータの平均値を算出する。

【０１０２】ステップＳ２１４〜Ｓ２１９をシアンのテ
ストパターン階調レベルｂ〜ｄについても同様に行な
い、続けてマゼンタ、イエロー、ブラックについても繰
返す。

【０１０３】再び図２３に戻り、ステップＳ２０４以降
のステップについて説明を行なう。ステップＳ２０４以
降では、ステップＳ２０２で得られた各色各階調レベル
のデータを用いてγ補正演算式の係数に関し、最大濃度
とハイライト部のかぶりだし［現像開始しきい値、上述
した式（１６）参照］を補正する。

【０１０４】ステップＳ２０４では、最大濃度補正係数
が決定される。ここでは、各色の階調レベルａのデータ
を用いる。高濃度部のテストパターンは記録紙の反射の
影響をほとんど受けないため、ステップＳ２１３で得ら
れる記録紙の反射率データは考慮されない。また、テス
トパターンデータから記録紙のデータを差分するとＬｏ
ｇ変換後の誤差が大きくなる。

【０１０５】図２６は各色の高濃度部補正用テーブルで
ある。たとえば、もしシアンの高濃度部データが３２で
あったとすると、シアン高濃度部補正用テーブルから、
読取られたテストパターン濃度は濃いと判断され、最大
濃度補正テーブルは＋３に設定され、以下の式を用いて
図４のステップＳ６により得られている現像効率に補正
をかける。

【０１０６】 η（ｉ）′＝（１００＋ｔｓ）＊η（Ｉ）／１００…（２０）ｔｓ：最大濃度補正テーブルにより得られた各色の最大
濃度補正値 η（ｉ）：各色現像効率ステップＳ２０５では、ハイライト部補正係数が決定さ
れる。ここでは、各色の階調レベルｄのデータを用い
る。ハイライト部のテストパターンには記録紙の反射率
データを考慮し、読取データ差分値を算出する。

【０１０７】図２７はシアンのハイライト部補正用テー
ブルである。たとえば、もしシアンのハイライト部デー
タが３７であったとすると、読取られたテストパターン
の濃度は薄いと判断され、ハイライト部補正テーブルを
＋２に設定し、以下の式を用いてかぶりだし電位補正係
数を修正する。

【０１０８】上述のとおり、実際のかぶりだし電位補正
係数Ｖｍｇは、式（１６）によりもとめたが、この処理
においては、式（１６）の代わりに式（１６）に若干の
修正を加えた次式（２１）を用いる。

【０１０９】Ｖｍｇ（ｉ）′＝Ｖｍｇ（ｉ）＋Ｋｍｇ（ｉ）／η（ｉ）′＊Ｖｓｐ（ｉ）…（２１）ここで、Ｖｍｇ（ｉ）′：今後の演算に用いるかぶりだ
し電位補正係数Ｖｍｇ（ｉ）：算出によって求められたかぶりだし電位
補正係数Ｋｍｇ（ｉ）：色ごとに設定されている定数 η（Ｉ）′：高濃度部補正により得られた各色現像効率Ｖｓｐ（ｉ）：各色ハイライト補正値以上ステップＳ２０４およびＳ２０５で得られた補正係
数を、プリンタ制御部２０１のγ補正演算部のステップ
Ｓ７へ送り、ステップＳ７〜Ｓ１１でγ補正の演算を行
なう。そして、次のプリントスイッチの指示を待つ。

【０１１０】以上の処理により、高精度で常に最適な作
像パラメータおよびγ補正用発光特性データを演算によ
り求めることができ、良好な画像を形成することができ
る。

【０１１１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、γ補
正用データを演算により求めるので、大容量のメモリを
用いることなく、常に良好なγ補正を行なうことができ
る。また、テストパターン原稿のコピーの濃度を検出
し、その検出結果に基づいてγ補正用データを演算する
ための演算係数を補正するので、ハイライト部のかぶり
だし、γカーブの傾きおよび最大濃度の安定化を図るこ
とができる。したがって、γ補正の精度が飛躍的に向上
する。

【０１１２】また、テストパターン原稿のコピーの着色
部と白地部の濃度の差を求め、その差に基づいて演算係
数を補正すれば、演算係数の補正を精度よく行なうこと
ができる。

【０１１３】また、テストパターン原稿は単色または複
数のグラデーションパターンを含むこととすれば、演算
係数の補正を一層精度よく行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のデジタル複写機の全体
構成を示す断面図である。

【図２】図１に示すデジタル複写機の画像信号処理部の
構成を示すブロック図である。

【図３】図１に示すデジタル複写機のプリンタ制御系の
構成を示すブロック図である。

【図４】図１に示すデジタル複写機のプリンタ制御系の
メインフローチャートである。

【図５】ＡＩＤＣ較正処理を説明するためのフローチャ
ートである。

【図６】露光量ステップと露光量レベルとの関係を示す
図である。

【図７】ＡＩＤＣ検出処理を説明するためのフローチャ
ートである。

【図８】感光体感度特性算出処理を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図９】感光体感度特性の近似式作成処理を説明するた
めのフローチャートである。

【図１０】電源投入時の感光体の感度特性を示す図であ
る。

【図１１】帯電効率算出処理を説明するためのフローチ
ャートである。

【図１２】表面電位とグリッド電位との関係を示す図で
ある。

【図１３】各現像位置での感光体の感度特性を示す図で
ある。

【図１４】現像効率算出処理を説明するためのフローチ
ャートである。

【図１５】表面電位と付着量との関係を示す図である。

【図１６】発光データと発光強度との関係を示す図であ
る。

【図１７】露光量と実効現像電位との関係を示す図であ
る。

【図１８】感光体上の付着量と実効現像電位との関係を
示す図である。

【図１９】紙上付着量と濃度との関係を示す図である。

【図２０】γ補正特性カーブを示す図である。

【図２１】濃度データと発光データとの関係を示す図で
ある。

【図２２】Ｘ−Ｙ軸変換されたデータを示す図である。

【図２３】γ補正演算係数調整モードを説明するための
フローチャートである。

【図２４】図２３の画像読取を説明するためのフローチ
ャートである。

【図２５】テストパターンの構成を示す図である。

【図２６】高濃度部の補正用テーブルを示す図である。

【図２７】ハイライト部の補正用テーブルを示す図であ
る。

【符号の説明】

１０感光体１１帯電チャージャ１２〜１５現像装置２０転写ドラム２７搬送装置３０定着装置３１排紙トレー４０原稿台４２ＣＣＤセンサ４４画像信号処理部５０プリントヘッド部２０１プリンタ制御部２０２制御ＲＯＭ２０３データＲＯＭ２０４ＲＡＭ２０５操作パネル２０６リセットボタン２０７Ｖセンサ２０８感光体駆動カウンタ２０９環境センサ２１０現像装置駆動カウンタ２１１現像装置駆動回路２１２トナー補給駆動装置２１３Ｖｂ発生ユニット２１４ＡＩＤＣセンサ２１６光源２１７光源駆動部２１８Ｄ／Ａ変換回路２１９ γ補正部２２０発光信号発生回路２２１Ｖｇ発生ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿を複写する複写機であって、前記原稿の各画素の濃度を検出するための濃度検出手
段、前記濃度検出手段の検出結果に基づいて前記原稿の各画
素の画像濃度データを生成するデータ生成手段、前記データ生成手段で生成された画像濃度データを、γ
補正用データに基づいて所望の階調特性が得られるよう
に補正するγ補正手段、前記γ補正手段によって補正された画像濃度データに基
づいて前記原稿のコピーを記録媒体上に生成する印写手
段、前記印写手段の作像パラメータを最適値に設定するため
の設定手段、前記設定手段で設定された作像パラメータと演算係数と
に基づいて前記γ補正用データを演算する演算手段、お
よび前記演算係数の補正を行なうための演算係数補正モ
ードが設定されたことに応じて、前記印写手段で生成さ
れたテストパターン原稿のコピーの各画素の濃度を前記
濃度検出手段で検出し、その検出結果に基づいて前記演
算手段で用いられる前記演算係数を補正する補正モード
実行手段を備える、複写機。
【請求項２】前記テストパターン原稿は着色部および
白地部を含み、前記補正モード実行手段は、前記テストパターン原稿の
コピーの着色部と白地部の濃度の差を求め、その差に基
づいて前記演算係数を補正する、請求項１に記載の複写
機。
【請求項３】前記テストパターン原稿は単色または複
数色のグラデーションパターンを含む、請求項１または
２に記載の複写機。