JPH1075358A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 γ補正を行なってもプリント出力される画像
データの階調数が減少しないようにし、安定した階調性
を再現できるようにする。 【解決手段】 エンジン５４のＣＰＵが、予め注目ドッ
トの周囲の書き込みドット数別にその注目ドットの階調
を徐々に変化させた複数のγ補正用パターンをそれぞれ
グラデーションパターンとして記録媒体上にその回動方
向の単位長さ当たりの注目ドットの階調数が低濃度部分
と高濃度部分とで異なるように作像し、その各濃度を光
学的センサを用いて検出し、その結果に基づいてγ補正
データを作成する。その後、γ補正部５２が、プリンタ
コントローラ５１からの擬似階調処理が施された画像デ
ータの注目ドットに対して周囲のドットを参照してその
環境を判断し、その結果に応じて上記各γ補正データの
いずれかを選択し、画像データの注目ドットの階調を補
正して対応する書き込みレベル信号を出力する。

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、画像データに応
じて光又はイオン流を変調して記録媒体を照射させ、電
子写真方式で記録媒体上にドットイメージを形成する複
写機，プリンタ，ファクシミリ等の各種画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を用いたレーザプリンタ等
の画像形成装置には、プリンタコントローラ及びプリン
タエンジンがそれぞれ以下のような処理を行なうように
したものがある。

【０００３】プリンタコントローラは、ホストコンピュ
ータ等の外部装置から送られてくるベクタ形式の画像情
報を画像データ（ビットマップデータ）に展開したり、
あるいは画像読取装置（スキャナ）により原稿の画像デ
ータを読み取ってフレームメモリに一旦記憶し、そのい
ずれかの画像データを所定タイミングで読み出して各ド
ット毎にγ補正（階調補正）を行なうことにより、プリ
ンタエンジンの非線形性（ドットの書き込み濃度又は書
き込みサイズ）を補正した後、ディザ処理等の擬似階調
処理を施してプリンタエンジンへ送出する。

【０００４】プリンタエンジンは、プリンタコントロー
ラから送られてくる画像データを各ドット毎に再びγ補
正を行なうことにより、濃度のバラツキを修正し、その
画像データをプリント出力する。すなわち、その画像デ
ータに応じてレーザビームを変調（パワー変調又はパル
ス幅変調等），走査して電子写真方式により記録媒体上
にドットイメージを形成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画像形成装置においては、入力される（フレ
ームメモリから読み出した）画像データに対して擬似階
調処理を行なう前にγ補正を行なうようにしているた
め、プリント出力される画像データの階調数が減少する
という問題があった。

【０００６】例えば、擬似階調処理としてドット集中型
のディザ処理を行なう場合、図１２に示すように、高濃
度部（ベタ部）ではドット密度及びドットサイズが大き
くなるため各ドットの一部が重なる（斜線を施して示
す）が、低濃度部（単独ドット部）では逆にドット密度
及びドットサイズが小さくなるためそのような重なりが
なくなる。

【０００７】したがって、プリンタコントローラからの
画像データをプリンタエンジンによってそのままプリン
ト出力した時のドットγ特性（その画像データによる変
調ドットの書き込みレベル（階調）と濃度との関係）は
図１３に実線で示すようになる。この場合に、フレーム
メモリから読み出される画像データの階調数を２５６階
調とする。

【０００８】そこで、そのドットγ特性（非線形性）が
図１３に破線で示す基準のドットγ特性になるようにフ
レームメモリから読み出される画像データをγ補正する
必要があるが、それを行なうとプリンタエンジンによっ
てプリント出力される画像データの階調数は、例えば図
１４の(ａ)(ｂ)に示すように高濃度部及び低濃度部にお
いてはそれぞれ約１／２に減少することになり、全体と
しては約２／３に減り、約１７０階調となる。

【０００９】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、γ補正を行なってもプリント出力される画像デ
ータの階調数が減少しないようにし、安定した階調性を
再現できるようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、画像データ
に応じて光又はイオン流を変調して記録媒体を照射さ
せ、電子写真方式で記録媒体上にドットイメージを形成
する画像形成装置において、上記の目的を達成するた
め、次の各手段を設けたことを特徴とする。

【００１１】請求項１の発明は、注目ドットの周囲の書
き込みドット数別に該注目ドットの階調を徐々に変化さ
せた複数のγ補正用パターンをそれぞれグラデーション
パターンとして記録媒体上にその回動方向の単位長さ当
たりの注目ドットの階調数が低濃度部分と高濃度部分と
で異なるように作像するグラデーションパターン作像手
段と、該手段によって記録媒体上に作成された各グラデ
ーションパターンの濃度を光学的センサを用いて検出す
る濃度検出手段と、該手段の検出結果に基づいて上記書
き込みドット数別にγ補正データを作成するγ補正デー
タ作成手段と、入力される画像データに対して擬似階調
処理を施す擬似階調処理手段と、該手段によって擬似階
調処理が施された画像データの注目ドットに対して周囲
のドットを参照し、該ドットの環境を判断するドット環
境判断手段と、該手段の判断結果に応じてγ補正データ
作成手段によって作成された上記書き込みドット数別の
γ補正データのうちのいずれかを選択し、そのγ補正デ
ータを用いて上記画像データの注目ドットの階調を補正
して対応する書き込みレベル信号を出力するγ補正手段
とを設けたものである。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の画像形成装
置において、グラデーションパターン作像手段を、複数
のγ補正用パターンをそれぞれグラデーションパターン
として記録媒体上にその回動方向の単位長さ当たりの注
目ドットの階調数が高濃度部分より低濃度部分の方が少
なくなるように作像する手段としたものである。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１の画像形成装
置において、グラデーションパターン作像手段を、複数
のγ補正用パターンをそれぞれグラデーションパターン
として記録媒体上にその回動方向の単位長さ当たりの注
目ドットの階調数が低濃度部分より高濃度部分の方が少
なくなるように作像する手段としたものである。

【００１４】請求項４の発明は、請求項１の画像形成装
置において、γ補正手段によるγ補正係数を設定するγ
補正係数設定手段を設け、グラデーションパターン作像
手段を、γ補正係数設定手段によって設定されたγ補正
係数により、複数のγ補正用パターンをそれぞれグラデ
ーションパターンとして記録媒体上にその回動方向の単
位長さ当たりの注目ドットの階調数が高濃度部分より低
濃度部分の方が少なくなるように、あるいは低濃度部分
より高濃度部分の方が少なくなるように作像する手段と
したものである。

【００１５】請求項５の発明は、請求項４の画像形成装
置において、グラデーションパターン作像手段が、前記
γ補正係数設定手段によって設定されたγ補正係数が
「１」より小さい場合には、前記複数のγ補正用パター
ンをそれぞれグラデーションパターンとして前記記録媒
体上にその回動方向の単位長さ当たりの注目ドットの階
調数が高濃度部分より低濃度部分の方が少なくなるよう
に作像し、前記γ補正係数設定手段によって設定された
γ補正係数が「１」より大きい場合には、前記複数のγ
補正用パターンをそれぞれグラデーションパターンとし
て前記記録媒体上にその回動方向の単位長さ当たりの注
目ドットの階調数が低濃度部分より高濃度部分の方が少
なくなるように作像するようにしたものである。

【００１６】この発明による画像形成装置では、グラデ
ーションパターン作像手段が、注目ドットの周囲の書き
込みドット数別に該注目ドットの階調を徐々に変化させ
た複数のγ補正用パターンをそれぞれグラデーションパ
ターンとして記録媒体上にその回動方向の単位長さ当た
りの注目ドットの階調数が低濃度部分と高濃度部分とで
異なるように作像し、濃度検出手段がその各グラデーシ
ョンパターンの濃度を光学的センサを用いて検出し、γ
補正データ作成手段がその検出結果に基づいて上記書き
込みドット数別にγ補正データを作成する。

【００１７】その後、入力される画像データに対して擬
似階調処理手段が擬似階調処理を施し、その画像データ
の注目ドットに対してドット環境判断手段が周囲のドッ
トを参照してそのドットの環境を判断し、γ補正手段が
その判断結果に応じてγ補正データ作成手段によって作
成された上記書き込みドット数別のγ補正データのうち
のいずれかを選択し、そのγ補正データを用いて上記画
像データの注目ドットの階調を補正（γ補正）して対応
する書き込みレベル信号を出力する。

【００１８】したがって、γ補正を行なってもプリント
出力される画像データの階調数が減少することがなくな
り、安定した階調性を再現することができる。また、複
数のγ補正用パターンをパッチパターンではなくグラデ
ーションパターンとして記録媒体上にその回動方向の単
位長さ当たりの注目ドットの階調数が低濃度部分と高濃
度部分とで異なるように作像するため、その各作像パタ
ーンの少ない階調数の濃度部分に対応する画像データ部
分（その各作像パターンの濃度検出結果に基づいて作成
されるγ補正データの少ない階調数の濃度部分を用いて
γ補正される部分）の階調性（γ補正の精度）を向上さ
せることができる。また、上記階調数をできるだけ少な
くすれば、プロセスコントロール動作時間を低減させた
り、その時のトナー消費量を最小限にすることもでき
る。

【００１９】なお、グラデーションパターン作像手段
が、複数のγ補正用パターンをそれぞれグラデーション
パターンとして記録媒体上にその回動方向の単位長さ当
たりの注目ドットの階調数が高濃度部分より低濃度部分
の方が少なくなるように作像することにより、画像デー
タの低濃度部分の階調性を向上させることができる。

【００２０】グラデーションパターン作像手段が、複数
のγ補正用パターンをそれぞれグラデーションパターン
として記録媒体上にその回動方向の単位長さ当たりの注
目ドットの階調数が低濃度部分より高濃度部分の方が少
なくなるように作像することにより、画像データの高濃
度部分の階調性を向上させることができる。

【００２１】γ補正手段によるγ補正係数を設定するγ
補正係数設定手段を設け、グラデーションパターン作像
手段が、γ補正係数設定手段によって設定されたγ補正
係数により、複数のγ補正用パターンをそれぞれグラデ
ーションパターンとして記録媒体上にその回動方向の単
位長さ当たりの注目ドットの階調数が高濃度部分より低
濃度部分の方が少なくなるように、あるいは低濃度部分
より高濃度部分の方が少なくなるように作像することに
より、画像データの低濃度部分及び高濃度部分の階調性
を向上させることができる。

【００２２】この場合、グラデーションパターン作像手
段が、γ補正係数設定手段によって設定されたγ補正係
数が「１」より小さい場合には、複数のγ補正用パター
ンをそれぞれグラデーションパターンとして記録媒体上
にその回動方向の単位長さ当たりの注目ドットの階調数
が高濃度部分より低濃度部分の方が少なくなるように作
像し、γ補正係数設定手段によって設定されたγ補正係
数が「１」より大きい場合には、複数のγ補正用パター
ンをそれぞれグラデーションパターンとして記録媒体上
にその回動方向の単位長さ当たりの注目ドットの階調数
が低濃度部分より高濃度部分の方が少なくなるように作
像するとよい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図２は、この発明の第１
実施形態であるカラー画像形成装置の機構部の構成例を
示す図である。

【００２４】このカラー画像形成装置において、１は像
担持体（記録媒体）である可撓性のベルト状感光体であ
り、そのベルト状感光体１は回動ローラ２，３の間に架
設されていて、その各回動ローラ２，３の駆動により時
計方向に回動される。４は帯電手段である帯電部材、５
は像露光手段であるレーザ書き込み系ユニットである。
６〜９は現像手段である現像器であり、それぞれ特定色
のトナーを収容している。

【００２５】レーザ書き込み系ユニット５は、上面にス
リット状の露光用開口部を設けた保持筐体に納めて装置
本体に組み込まれる。なお、レーザ書き込み系ユニット
５として、発光部と収束性光伝送体を一体としたものを
使用してもよい。帯電部材４及びクリーニング装置１５
は、ベルト状感光体１を架設している２個の回動ローラ
２，３のうちの回動ローラ２に対向して設けられてい
る。

【００２６】各現像器６〜９は、例えばイエロー，マゼ
ンダ，シアン，ブラックの各トナーをそれぞれ収容する
もので、所定の位置でベルト状感光体１と近接あるいは
接触する各現像スリーブを備え、ベルト状感光体１上の
潜像を非接触現像あるいは接触現像法により顕像化する
機能を有している。１０は転写像担持体（記録媒体）で
ある中間転写ベルトであり、その中間転写ベルト１０は
回動ローラ１１，１２の間に架設されていてバイアスロ
ーラ１３の駆動により反時計回りに回動される。

【００２７】ベルト状感光体１と中間転写ベルト１０は
回動ローラ３に接触しており、ベルト状感光体１上の第
１回目の顕像が、中間転写ベルト１０内に設けられたバ
イアスローラ１３により、その中間転写ベルト１０上に
転写される。そして、同じようなプロセスを反復するこ
とにより、第２回目，第３回目，第４回目の各顕像が中
間転写ベルト１０上にそれぞれ重ねられて位置ズレを生
じないように転写される。

【００２８】中間転写ベルト１０に接離するように、転
写ローラ１４が設けられている。１５はベルト状感光体
１のクリーニング装置、１６は中間転写ベルト１０のク
リーニング装置で、そのクリーニング装置１６のブレー
ド１６Ａは画像形成中は中間転写ベルト１０の表面より
離間した位置に保たれ、画像転写後のクリーニング時に
のみ図示のように中間転写ベルト１０の表面に圧接され
る。

【００２９】このカラー画像形成装置によるカラー画像
形成のプロセスは、例えば次のようにして行なわれる。
まず、この実施形態による多色像の形成は、次の像形成
システムに従って遂行される。例えば、図示しない画像
読取装置において、オリジナル原稿の画像を撮像素子が
走査するカラー画像データ入力部（スキャナ）で得られ
たデータが画像データ処理部により演算処理されて画像
データ（多値のビットマップデータ）が作成され、この
画像データは一旦画像メモリに記憶される。

【００３０】その後、画像メモリに記憶された画像デー
タは、画像形成時に読み出されて図２に示したカラー画
像形成装置へと入力される。すなわち、このカラー画像
形成装置（プリンタ）とは別体の画像読取装置から出力
される画像データ（色信号）が後述するプリンタコント
ローラ及びエンジンのγ補正部，書き込み部を介してレ
ーザ書き込み系ユニット５に入力されると、このレーザ
書き込み系ユニット５において次のような動作が行なわ
れる。

【００３１】まず、図示しない半導体レーザから画像デ
ータに応じて変調されたレーザビームが発生され、その
レーザビームが駆動モータ５Ａによって回転されるポリ
ゴンミラー５Ｂにより偏向走査され、ｆθレンズ５Ｃを
通った後、ミラー５Ｄにより光路を曲げられて、予め除
電ランプ２１により除電され、帯電部材４によって一様
に帯電されたベルト状感光体１の周面上に露光され、静
電潜像が形成される。

【００３２】ここで、露光する画像パターンは、所望の
フルカラー画像をイエロー，マゼンタ，シアン，ブラッ
クに色分解したときの単色の画像パターンである。ベル
ト状感光体１上に形成された各々の静電潜像は、回転型
現像ユニットを構成するイエロー，マゼンタ，シアン，
ブラックの各現像器６〜９で順次現像されて顕像化さ
れ、単色化されて単色画像（ドットイメージ）が形成さ
れた後、ベルト状感光体１に接触しながら反時計回りに
回転する中間転写ベルト１０上に転写されて重ね合わさ
れる。

【００３３】中間転写ベルト１０上に重ね合わされたイ
エロー，マゼンタ，シアン，ブラックの画像は、給紙台
１７から給紙ローラ１８，レジストローラ１９を経て転
写部へ搬送された転写紙に転写ローラ１４により転写さ
れる。そして、転写終了後、転写紙は定着装置２０によ
り定着されてフルカラー画像が完成する。中間転写ベル
ト１０及びベルト状感光体１は、シームレスである。

【００３４】図３は、このカラー画像形成装置の一部を
拡大して示す図である。中間転写ベルト１０の端部には
６個のマーク４１Ａ〜４１Ｆがあり、マーク検知センサ
４０により任意のマーク（例えば４１Ａ）を検出するこ
とにより１色目の書き込みを開始し、一周して再度マー
ク４１Ａを検知したときに２色目の書き込みを開始す
る。

【００３５】このとき、マーク４１Ｂ〜４１Ｆをマーク
の個数を管理することによって書き込みタイミングとし
て使用できないようにし、マーク検知センサ４０からの
対応する信号にマスクがかかるようにしている。ところ
で、ベルト状感光体１上の中間転写ベルト１０と接した
部分からやや上流に、ベルト状感光体１上のトナー量
（画像濃度）を検出するための光学的センサであるＰセ
ンサ２２が設けられている。なお、Ｐセンサ２２を中間
転写ベルト１０上の画像濃度を検出できる位置に設ける
ようにしてもよい。

【００３６】図１は、このカラー画像形成装置の制御系
の構成例を示すブロック図である。外部（パーソナルコ
ンピュータ等の外部機器）より送られてくるベクタ形式
の画像情報は、プリンタコントローラ５１に入力され
る。プリンタコントローラ５１では、図示しないＣＰＵ
（中央処理装置）が外部からの画像情報に基づいて画像
データ（ビットマップデータ）を作成する。なお、１ド
ット単位の画像情報として、イエロー，マゼンタ，シア
ン，ブラックの４色で各色８ビットの情報が含まれてい
る。

【００３７】次に、プリンタコントローラ５１内のＣＰ
Ｕは、１ドット単位の画像情報に基づいて作成した画像
データに対して擬似階調処理（多値ディザ処理あるいは
多値誤差拡散処理等）を施し、各色４ビットの画像デー
タに変換した後、その各画像データを各色４ビットのフ
レームメモリに一旦記憶し、その後各色毎に読み出して
エンジン５４側のγ補正部５２に入力する。なお、プリ
ンタコントローラ５１内のＣＰＵは、上述した画像読取
装置から送られてくる１ドット単位の画像データに対し
ても擬似階調処理を施すことができる。

【００３８】γ補正部５２は、入力される画像データを
各ドット（注目ドット）毎にその周囲のドット環境（状
況）の判断を行なってγ補正（階調補正）し、書き込み
レベル信号として書き込み部５３に送る。書き込み部５
３では、送られてくる書き込みレベル信号に基づいてレ
ーザ書き込み系ユニット５内の半導体レーザから発生さ
れるレーザビームを変調（パワー変調又はパルス幅変調
等）させ、ベルト状感光体１上に静電潜像を形成させ
る。

【００３９】オペレーションパネル５５は、各種情報を
入力するための入力部と、各種情報を表示するための表
示部とからなる。なお、プリンタコントローラ５１のＣ
ＰＵが、入力される画像データに対して擬似階調処理を
施す擬似階調処理手段と、外部機器からのコマンド又は
オペレーションパネル５５からの操作信号によってエン
ジン５４のγ補正部５２によるγ補正係数を設定するγ
補正係数設定手段としての機能を果たす。

【００４０】また、エンジン５４のγ補正部５２が、プ
リンタコントローラ５１からの上記ＣＰＵによって擬似
階調処理が施された画像データの注目ドットに対して周
囲のドットを参照し、該ドットの環境（状況）を判断す
るドット環境判断手段と、その判断結果に応じて後述す
る書き込みドット数別のγ補正データのうちのいずれか
を選択し、そのγ補正データを用いて画像データの注目
ドットの階調を補正して対応する書き込みレベル信号を
出力するγ補正手段としての機能を果たす。

【００４１】さらに、エンジン５４のＣＰＵが、注目ド
ットの周囲の書き込みドット数別にその注目ドットの階
調を徐々に変化させた複数のγ補正用パターンをそれぞ
れグラデーションパターンとしてベルト状感光体１上に
作像するグラデーションパターン作像手段と、ベルト状
感光体１上に作成された各グラデーションパターンの濃
度を光学的センサであるＰセンサ２２を用いて検出する
濃度検出手段と、その検出結果に基づいて上記書き込み
ドット数別にγ補正データを作成するγ補正データ作成
手段としての機能を果たす。

【００４２】グラデーションパターンの作像について、
もう少し具体的に説明すると、予め設定されたγ補正係
数により、複数のγ補正用パターンをそれぞれグラデー
ションパターンとしてベルト状感光体１上にその回動方
向の単位長さ当たりの注目ドットの階調数が高濃度部分
より低濃度部分の方が少なくなるように、低濃度部分よ
り高濃度部分の方が少なくなるように、あるいは低濃度
部分と高濃度部分が同じになるように作像する。

【００４３】この実施形態では、上記γ補正係数が
「１」より小さい場合には、複数のγ補正用パターンを
それぞれグラデーションパターンとしてベルト状感光体
１上にその回動方向の単位長さ当たりの注目ドットの階
調数が高濃度部分より低濃度部分の方が少なくなるよう
に作像し、上記γ補正係数が「１」より大きい場合に
は、複数のγ補正用パターンをそれぞれグラデーション
パターンとしてベルト状感光体１上にその回動方向の単
位長さ当たりの注目ドットの階調数が低濃度部分より高
濃度部分の方が少なくなるように作像し、上記γ補正係
数が「１」の場合には、複数のγ補正用パターンをそれ
ぞれグラデーションパターンとしてベルト状感光体１上
にその回動方向の単位長さ当たりの注目ドットの階調数
が低濃度部分と高濃度部分が同じになるように作像す
る。

【００４４】図４はγ補正部５２における主に多値ディ
ザ処理が施された画像データに対して最適なγ補正を行
なうための回路の構成例を、図５はγ補正部５２におけ
る主に多値誤差拡散処理が施された画像データに対して
最適なγ補正を行なうための回路の構成例をそれぞれ示
すブロック図であり、一部の回路が重複して図示されて
いる。

【００４５】γ補正部５２は、ドット環境判断部８１，
１００，ラインバッファ８２，位置整合用ラッチ８３，
注目ポイントラッチ８４，γ補正テーブル８５からな
る。ドット環境判断部８１は、ＯＲゲート８６〜８８，
ラインバッファ８９，注目ポイントラッチ９０，周囲判
定用ラッチ９１〜９８，及び判断部９９からなる。ドッ
ト環境判断部１００は、ラインバッファ１０１，注目ポ
イントラッチ１０２，周囲判定用ラッチ１０３〜１１
０，及び判断部１１１からなる。

【００４６】このγ補正部５２において、プリンタコン
トローラ５１から４ビットの重みを持った画像データが
各色毎に順次送られてくるため、図４のＯＲゲート８６
はその画像データを書き込みの有無を示す１ビット（１
ドット）のデータに変換する。つまり、入力される画像
データの各ビットが全て「０」か否かを判定し、全て
「０」であれば「０（書き込みドットでないドット）」
を、いずれかのビットが「１」であれば「１（書き込み
ドット）」をそれぞれ出力する。なお、ここでは書き込
みの有無を判断の基準にしているが、その他のレベルを
境にしても構わない。

【００４７】ＯＲゲート８６から出力されたデータは、
周囲判定用ラッチ９１（ｉ＋１）に入り、画像同期クロ
ックに同期して順次周囲判定用ラッチ９２，９３へとシ
フトしていく。また、プリンタコントローラ５１からの
画像データはラインバッファ８２に入り、１ライン分遅
れた画像データをＯＲゲート８７が上述と同様に書き込
みの有無を示す１ビットのデータに変換する。

【００４８】ＯＲゲート８７から出力されたデータは、
周囲判定用ラッチ９４（ｉ）に入り、画像同期クロック
に同期して順次注目ポイントラッチ９０，周囲判定用ラ
ッチ９５へとシフトしていく。さらに、ラインバッファ
８２によって１ライン分遅れた画像データはもう１つの
ラインバッファ８９に入り、さらに１ライン分遅れた画
像データをＯＲゲート８８が上述と同様に書き込みの有
無を示す１ビットのデータに変換する。

【００４９】ＯＲゲート８８から出力されたデータは、
周囲判定用ラッチ９６（ｉ−１）に入り、画像同期クロ
ックに同期して順次周囲判定用ラッチ９７，９８へとシ
フトしていく。判断部９９は、周囲判定用ラッチ９１〜
９８の各データ（注目ドットに対する周囲のドット）を
参照してその環境（書き込みドット数）を判断し、その
結果を３ビットのコード情報（最適なγ補正データを選
択するための情報）としてγ補正テーブル８５に送る。
ここでは、上記書き込みドット数は「０」〜「８」の数
となるため、「８」の時には「７」を示すコード情報を
出力する。

【００５０】一方、プリンタコントローラ５１から送ら
れてくる４ビットの重みを持った画像データは、図５の
周囲判定用ラッチ１０３（ｉ＋１）にも入り、画像同期
クロックに同期して順次周囲判定用ラッチ１０４，１０
５へとシフトしていく。また、プリンタコントローラ５
１からの画像データは前述したようにラインバッファ８
２にも入るため、１ライン分遅れた画像データが周囲判
定用ラッチ１０６（ｉ）に入り、画像同期クロックに同
期して順次注目ポイントラッチ１０２，周囲判定用ラッ
チ１０７へとシフトしていく。

【００５１】さらに、ラインバッファ８２によって１ラ
イン分遅れた画像データはもう１つのラインバッファ１
０１に入り、さらに１ライン分遅れた画像データが周囲
判定用ラッチ１０８（ｉ−１）に入り、画像同期クロッ
クに同期して順次周囲判定用ラッチ１０９，１１０へと
シフトしていく。

【００５２】判断部１１１は、周囲判定用ラッチ１０３
〜１１０の各画像データ（注目ドットに対する周囲のド
ット）を参照してその環境（各ドットの階調の平均値）
を判断し、その結果を３ビットのコード情報（最適なγ
補正データを選択するための情報）として次のγ補正テ
ーブル８５に送る。ここでは、各画像データはそれぞれ
４ビットで「０」〜「１５」の範囲の数値を示すため、
上記判断結果を３ビット（上位３ビット）に変換して
「０」〜「７」の範囲の数値に振り分ける。

【００５３】また、プリンタコントローラ５１から送ら
れてくる４ビットの重みを持った画像データは、一方で
は上述したようにラインバッファ８２を過ぎ、その後位
置整合用ラッチ８３を経て、注目ポイントラッチ８４に
ラッチされ、γ補正テーブル８５に入力される。

【００５４】γ補正テーブル８５は、プリンタコントロ
ーラ５１からの擬似階調処理の種類に応じた選択信号に
よってドット環境判断部８１（主に多値ディザ処理が施
された画像データに対応できるもの）からのコード情報
（判断結果）又はドット環境判断部１００（主に多値誤
差拡散処理が施された画像データに対応できるもの）か
らのコード情報のいずれかを選択する。例えば、選択信
号が“０（例えば多値ディザ処理を示す）”であればド
ット環境判断部８１からのコード情報を、“１（例えば
多値誤差拡散処理を示す）”であればドット環境判断部
１００からのコード情報をそれぞれ選択する。

【００５５】その後、選択したコード情報に応じて後述
する書き込みドット数別のγ補正データのうちのいずれ
かを選択し、そのγ補正データを用いて注目ポイントラ
ッチ８４から入力される４ビットの重みを持った画像デ
ータ（注目ドット）をγ補正してその書き込みレベルを
可変設定し、対応する８ビットの書き込みレベル信号を
書き込み部５３へ出力する。

【００５６】以下、擬似階調処理が施された画像データ
のγ補正について説明する。図６の(ａ)〜(ｉ)は、γ補
正用パターンの異なる例を示す説明図である。この図に
おいて、○は２５６段階（０〜２５５）の書き込みレベ
ル（階調）で書き込まれる注目ドット（変調ドット）
を、斜線部分は「２５５（１００％）」の書き込みレベ
ルで書き込まれるドット（書き込みドット）をそれぞれ
示す。

【００５７】９通りのγ補正用パターンは、それぞれ３
×３マトリックスの繰り返しであるが、注目ドットの周
囲の書き込みドット数が異なる。なお、注目ドット
（○）及びその周囲のドット（斜線部分）ともに、２５
６段階（０〜２５５）の書き込みレベル（階調）で書き
込まれるγ補正用パターンを用いることもできる。

【００５８】エンジン５４側のＣＰＵ８０（図４，図５
参照）は、注目ドットの周囲の書き込みドット数別にそ
の注目ドットの書き込みレベルを徐々に変化させた各γ
補正用パターンをそれぞれグラデーションパターンとし
てベルト状感光体１上に以下の（１）〜（３）に示すよ
うに作像する（ここでは作像パターンがベルト状感光体
１の回動方向に濃度が徐々に濃くなるように注目ドット
の書き込みレベルを変化させる）。このとき、その各γ
補正用パターン（グラデーションパターン）の先頭に、
図７に示すようにＰセンサ２２による検出開始位置を示
すマークパターン（中間濃度の均一ベタパターン）を付
加する。

【００５９】（１）図９に示すように、予め設定された
γ補正係数が「１」より小さい（画像データの低濃度部
の階調性を上げたい）場合には、複数のγ補正用パター
ンをそれぞれグラデーションパターンとしてベルト状感
光体１上にその回動方向の単位長さ当たりの注目ドット
の階調数が、例えば図１０の（ａ）に示すように高濃度
部分より低濃度部分の方が少なくなるように作像する。

【００６０】（２）予め設定されたγ補正係数が「１」
より大きい（画像データの高濃度部の精度の階調性を上
げたい）場合には、複数のγ補正用パターンをそれぞれ
グラデーションパターンとしてベルト状感光体１上にそ
の回動方向の単位長さ当たりの注目ドットの階調数が、
例えば図１０の（ｂ）に示すように低濃度部分より高濃
度部分の方が少なくなるように作像する。

【００６１】（３）予め設定されたγ補正係数が「１」
（画像データの階調性を平均的に上げたい）場合には、
複数のγ補正用パターンをそれぞれグラデーションパタ
ーンとしてベルト状感光体１上にその回動方向の単位長
さ当たりの注目ドットの階調数が、低濃度部分，高濃度
部分に関係なく同じになるように作像する。

【００６２】その後、Ｐセンサ２２を用いて各マークパ
ターンの濃度をそれぞれ検出した時点からグラデーショ
ンパターンの濃度の検出を開始する。このとき、Ｐセン
サ２２によるマークパターンの濃度検出時点からの時間
を計測することにより、Ｐセンサ２２を用いて順次検出
されるグラデーションパターンの各位置毎の濃度に対す
る注目ドットの書き込みレベル（階調）を判断して図８
に示すようなドットγ特性を算出し、そのドットγ特性
に基づいてγ補正データを作成する。

【００６３】すなわち、注目ドットの周囲の書き込みド
ット数別のドットγ特性により、それぞれ最小２乗法で
注目ドットのγ補正後の書き込みレベル算出用の近似式
を求める。そして、その各近似式にそれぞれ「０」〜
「１５」を順次当てはめて注目ドットのγ補正後の書き
込みレベル（８ビットのため０〜２５５の範囲内）を求
め、その各レベルと注目ドットのγ補正前の書き込みレ
ベル（４ビットのため０〜１５の範囲内）との関係を示
すγ補正データを作成し、γ補正テーブル８５の内部メ
モリに書き込む。

【００６４】したがって、この第１実施形態の画像形成
装置によれば、γ補正を行なってもプリント出力される
画像データの階調数が減少することがなくなり、安定し
た階調性を再現することができる。また、複数のγ補正
用パターンをパッチパターンではなくグラデーションパ
ターンとしてベルト状感光体１上にその回動方向の単位
長さ当たりの注目ドットの階調数が低濃度部分と高濃度
部分とで異なるように作像することにより、その各作像
パターンの少ない階調数の濃度部分に対応する画像デー
タ部分の階調性（γ補正の精度）を向上させることがで
きる。また、上記階調数をできるだけ少なくすれば、プ
ロセスコントロール動作時間を低減させたり、その時の
トナー消費量を最小限にすることもできる。

【００６５】次に、この発明の第２実施形態について説
明する。なお、γ補正部５２以外のハード構成は前述の
実施形態と同じであるため、図１〜図３を再び参照す
る。この実施形態のカラー画像形成装置におけるプリン
タコントローラ５１は、画像データに対してドット集中
型の多値ディザ処理又はドット分散型の多値ディザ処理
を選択的に施せる機能を持っている。

【００６６】図１１は、γ補正部５２におけるドット集
中型又はドット分散型のいずれの多値ディザ処理が施さ
れた画像データに対しても最適なγ補正を行なうための
回路の構成例を示すブロック図である。γ補正部５２
は、ドット環境判断部１２０及びγ補正テーブル１４０
からなる。ドット環境判断部１２０は、ラインバッファ
１２１，注目ポイントラッチ１２２，周囲判定用ラッチ
１２３〜１３０，及び判断部１３１からなる。

【００６７】このγ補正部５２において、プリンタコン
トローラ５１から各色毎に順次送られてくる４ビットの
重みを持った画像データは、周囲判定用ラッチ１２８
（ｉ＋１）に入り、画像同期クロックに同期して順次周
囲判定用ラッチ１２９，注目ポイントラッチ１２２，周
囲判定用ラッチ１３０へとシフトしていく。また、プリ
ンタコントローラ５１からの画像データはラインバッフ
ァ１２１にも入り、１ライン分遅れた画像データが周囲
判定用ラッチ１２３（ｉ）に入り、画像同期クロックに
同期して順次周囲判定用ラッチ１２４，１２５，１２
６，１２７へとシフトしていく。

【００６８】判断部１３１は、周囲判定用ラッチ１２３
〜１３０の各画像データ（注目ドットに対する周囲のド
ット）を参照してその環境（各画像データの論理積及び
書き込みドットの個数）を判断し、その判断結果である
各画像データの論理積に対応する情報を１ビットのコー
ド情報として、書き込みドットの個数に対応する情報を
３ビットのコード情報としてそれぞれγ補正テーブル１
４０に送る。

【００６９】ここで、周囲判定用ラッチ１２３〜１３０
の各画像データの論理積が「０」の場合には、上記１ビ
ットのコード情報を“０”にする。また、周囲判定用ラ
ッチ１２３〜１３０の各画像データの論理積が「０」で
ない場合には、上記１ビットのコード情報を“１”にす
る。さらに、上記３ビットのコード情報を送る場合、各
画像データはそれぞれ４ビットで「０」〜「１５」の範
囲の数値を示すため、上記判断結果を３ビット（上位３
ビット）に変換して「０」〜「７」の範囲の数値に振り
分ける。

【００７０】一方、プリンタコントローラ５１から送ら
れてくる４ビットの重みを持った画像データは、上述し
たように周囲判定用ラッチ１２８，１２９，及び注目ポ
イントラッチ１２２へとシフトされ、ライン（主走査）
方向に３クロック分遅れた状態でγ補正テーブル１４０
に入力される。

【００７１】γ補正テーブル１４０は、判断部１３１か
らの１ビットのコード情報によってプリンタコントロー
ラ５１の擬似階調処理の種類を判別する。つまり、上記
１ビットのコード情報が“０”であればドット集中型の
多値ディザ処理と判別し、“１”であればドット分散型
の多値ディザ処理と判別する。

【００７２】その後、その結果及び判断部１３１からの
３ビットのコード情報に応じて前述した第１実施形態と
同様の書き込みドット数別のγ補正データのうちのいず
れかを選択し、そのγ補正データを用いて注目ポイント
ラッチ１２２から入力される４ビットの重みを持った画
像データ（注目ドット）をγ補正してその書き込みレベ
ルを可変設定し、対応する８ビットの書き込みレベル信
号を書き込み部５３へ出力する。

【００７３】なお、擬似階調処理（ドット集中型又はド
ット分散型の多値ディザ処理）が施された画像データの
γ補正については、第１実施形態と擬似階調処理の種類
が一部異なる他は全て同じなので、説明を省略する。し
たがって、この第２実施形態においても、第１実施形態
と同様の効果を得ることができる。

【００７４】なお、第１，第２実施形態では、グラデー
ションパターン及びマークパターンをベルト状感光体１
に作像し、その濃度をＰセンサ２２を用いて検出するよ
うにしたが、そのＰセンサ２２又はそれと同等の光学的
センサを中間転写ベルト１０の表面に対向して設置し、
グラデーションパターン及びマークパターンをベルト状
感光体１を介して中間転写ベルト１０に作像し、その濃
度をＰセンサ２２又は上記光学的センサを用いて検出す
るようにしてもよい。

【００７５】また、第１，第２実施形態では、注目ドッ
トの周囲の書き込みドット数別のγ補正用パターンとし
て９通り（全種類）のγ補正用パターンを用意したが、
その各γ補正用パターンを必ずしも全て用意する必要は
なく、擬似階調処理の種類やγ補正の精度等によって選
択的に（例えば注目ドットの周囲の書き込みドット数が
１個，４個，５個，６個，８個の５通りのγ補正用パタ
ーンを）用意するようにしてもよい。

【００７６】以上、この発明をレーザビームを照射する
半導体レーザを用いた電子写真方式の画像形成装置に適
用した実施形態について説明したが、この発明はこれに
限らず、レーザビーム以外の光を照射するＬＥＤやＥＬ
あるいはイオン流を照射する記録ヘッドを用いた電子写
真方式の画像形成装置にも適用し得るものである。

【００７７】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の画
像形成装置によれば、プリント出力される画像データの
階調数が減少することがなくなるため、安定した階調性
を再現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２に示したカラー画像形成装置の制御系の構
成例を示すブロック図である。

【図２】この発明の第１実施形態であるカラー画像形成
装置の機構部の構成例を示す図である。

【図３】図２に示したカラー画像形成装置の一部を拡大
して示す図である。

【図４】図１のγ補正部５２における主に多値ディザ処
理が施された画像データに対して最適なγ補正を行なう
ための回路の構成例を示すブロック図である。

【図５】同じく主に多値誤差拡散処理が施された画像デ
ータに対して最適なγ補正を行なうための回路の構成例
をそれぞれ示すブロック図である。

【図６】図３のベルト状感光体１上に作像するγ補正用
パターン（グラデーションパターン）の異なる例を示す
説明図である。

【図７】図３のベルト状感光体１上に作像するマークパ
ターンとγ補正用パターンとの位置関係を示す説明図で
ある。

【図８】図３のベルト状感光体１上に作像されたマーク
パターン及びγ補正用パターンのドットγ特性の一例を
示す線図である。

【図９】図１のエンジン５４のＣＰＵによるγ補正用パ
ターンの作像処理の一例を示すフロー図である。

【図１０】図３のベルト状感光体１上に作像するγ補正
用パターンのその回動方向の単位長さ当たりの注目ドッ
トの階調数の高濃度部分と低濃度部分との関係を説明す
るための図である。

【図１１】この発明の第２実施形態のγ補正部における
ドット集中型及びドット分散型の多値ディザ処理が施さ
れた画像データに対して最適なγ補正を行なうための回
路の構成例を示すブロック図である。

【図１２】従来のカラー画像形成装置のプリンタコント
ローラで画像データに対してドット集中型のディザ処理
を行なった場合の高濃度部（ベタ部）と低濃度部（単独
ドット部）におけるドット密度及びドットサイズの例を
示す図である。

【図１３】同じくそのカラー画像形成装置のプリンタコ
ントローラからの画像データをプリンタエンジンによっ
てプリント出力した時のドットγ特性の一例を示す線図
である。

【図１４】同じくそのカラー画像形成装置の問題点を説
明するための説明図である。

【符号の説明】

１：ベルト状感光体 ５：レーザ書き込み系ユニット ６〜９：現像器 １０：中間転写ベルト １３：バイアスローラ １４：転写ローラ ２２：Ｐセンサ ５１：プリンタコントローラ ５２：γ補正部 ５３：書き込み部 ５４：エンジン ５５：オペレーションパネル ８０：ＣＰＵ ８１，１００，１２０：ドット環境判断部 ８２，８９，１０１，１２１：ラインバッファ ８３：位置整合用ラッチ ８４，９０，１０２，１２２：注目ポイントラッチ ８５，１４０：γ補正テーブル ８６〜８８：ＯＲゲート ９１〜９８，１０３〜１１０，１２３〜１３０：周囲判
定用ラッチ ９９，１１１，１３１：判断部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/407 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１Ｅ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データに応じて光又はイオン流を変
   調して記録媒体を照射させ、電子写真方式で記録媒体上
   にドットイメージを形成する画像形成装置において、 注目ドットの周囲の書き込みドット数別に該注目ドット
   の階調を徐々に変化させた複数のγ補正用パターンをそ
   れぞれグラデーションパターンとして前記記録媒体上に
   その回動方向の単位長さ当たりの注目ドットの階調数が
   低濃度部分と高濃度部分とで異なるように作像するグラ
   デーションパターン作像手段と、該手段によって前記記
   録媒体上に作成された各グラデーションパターンの濃度
   を光学的センサを用いて検出する濃度検出手段と、該手
   段の検出結果に基づいて前記書き込みドット数別にγ補
   正データを作成するγ補正データ作成手段と、入力され
   る画像データに対して擬似階調処理を施す擬似階調処理
   手段と、該手段によって擬似階調処理が施された画像デ
   ータの注目ドットに対して周囲のドットを参照し、該ド
   ットの環境を判断するドット環境判断手段と、該手段の
   判断結果に応じて前記γ補正データ作成手段によって作
   成された前記書き込みドット数別のγ補正データのうち
   のいずれかを選択し、そのγ補正データを用いて前記画
   像データの注目ドットの階調を補正して対応する書き込
   みレベル信号を出力するγ補正手段とを設けたことを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記グラデーションパターン作像手段
   が、前記複数のγ補正用パターンをそれぞれグラデーシ
   ョンパターンとして前記記録媒体上にその回動方向の単
   位長さ当たりの注目ドットの階調数が高濃度部分より低
   濃度部分の方が少なくなるように作像する手段であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記グラデーションパターン作像手段
   が、前記複数のγ補正用パターンをそれぞれグラデーシ
   ョンパターンとして前記記録媒体上にその回動方向の単
   位長さ当たりの注目ドットの階調数が低濃度部分より高
   濃度部分の方が少なくなるように作像する手段であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の画像形成装置において、 前記γ補正手段によるγ補正係数を設定するγ補正係数
   設定手段を設け、 前記グラデーションパターン作像手段が、前記γ補正係
   数設定手段によって設定されたγ補正係数により、前記
   複数のγ補正用パターンをそれぞれグラデーションパタ
   ーンとして前記記録媒体上にその回動方向の単位長さ当
   たりの注目ドットの階調数が高濃度部分より低濃度部分
   の方が少なくなるように、あるいは低濃度部分より高濃
   度部分の方が少なくなるように作像する手段であること
   を特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記グラデーションパターン作像手段
   が、前記γ補正係数設定手段によって設定されたγ補正
   係数が「１」より小さい場合には、前記複数のγ補正用
   パターンをそれぞれグラデーションパターンとして前記
   記録媒体上にその回動方向の単位長さ当たりの注目ドッ
   トの階調数が高濃度部分より低濃度部分の方が少なくな
   るように作像し、前記γ補正係数設定手段によって設定
   されたγ補正係数が「１」より大きい場合には、前記複
   数のγ補正用パターンをそれぞれグラデーションパター
   ンとして前記記録媒体上にその回動方向の単位長さ当た
   りの注目ドットの階調数が低濃度部分より高濃度部分の
   方が少なくなるように作像するようにしたことを特徴と
   する請求項４記載の画像形成装置。