JP2003228203A - 画像形成装置およびその階調制御方法、並びにプリントシステム - Google Patents
画像形成装置およびその階調制御方法、並びにプリントシステムInfo
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Abstract
にプリントシステムに関し、入力信号のレベル数に関ら
ず良好な階調制御を行なうこと。 【解決手段】 画像信号に応じた潜像が形成される感光
ドラム1と、潜像に基づいた可視像が転写される像転写
体と、可視像の濃度を検出する濃度検知センサ13と、
異なる濃度で形成された複数のパッチパターンをセンサ
13により読み取ってγ変換テーブルを作成する変換手
段と、γ変換テーブルを用いて出力画像の階調を制御す
る制御手段とを備える。この画像形成装置は、基準とな
る所定濃度のパッチパターンを像転写体上に形成する基
準濃度作成手段と、センサ13で読取ったパッチパター
ンの濃度を基準濃度と比較する比較手段を備え、比較結
果に応じて基準のγ特性の信号レベル対画像濃度特性と
異なるようにγ変換テーブルを作成し、これを用いて階
調制御を行なう。
Description
その階調制御方法、並びにプリントシステムに関し、特
に、レーザビームプリンタ、静電記録装置等の画像形成
装置およびその階調制御方法、並びにプリントシステム
に関する。
ー画像形成装置の概略構成図を示す。
デジタルカラー画像リーダ部、下部にデジタルカラー画
像プリンタ部を有する。
ス31上に載せ、露光ランプ32により露光走査した原
稿30からの反射光像を、レンズ33によりフルカラー
センサ34に集光して光電変換し、カラー色分解画像信
号を得る。カラー色分解画像信号に、増幅回路(図示せ
ず)を経て、ビデオ処理ユニット(図示せず)にて処理
を施し、プリンタ部に送出する。
ドラム1を時計回り方向に回転自在に担持し、感光ドラ
ム1の周りに前露光ランプ11、コロナ帯電器2、レー
ザビーム露光光学系3、電位センサ12、4個の現像装
置4y、4c、4m、4bk、転写装置5、クリーニン
グ器6を配置する。
らの画像信号を入力し、レーザ出力部(図示せず)にて
光信号に変換した後、レーザ光をポリゴンミラー3aで
反射し、レンズ3bおよびミラー3cを通って、感光ド
ラム1の面を線状に走査(ラスタスキャン)する光像E
に変換する。
光ドラム1を時計回り方向に回転させ、前露光ランプ1
1で除電した後、コロナ帯電器2により一様に帯電し、
各分解色ごとに光像Eを照射して静電潜像を形成する。
作させて、感光ドラム1上の静電潜像を現像し、感光ド
ラム1上に樹脂を基体としたトナーによる画像を形成す
る。現像装置4y、4c、4m、4bkは、偏心カム2
4y、24c、24m、24bkの動作により、各分解
色に応じて択一的に感光ドラム1に接近する。
記録材カセット7より搬送系および転写装置5を介して
感光ドラム1と対向した位置に供給された記録材に転写
する。転写装置5は、本従来例では転写ドラム5f、転
写帯電器5b、記録材を静電吸着させるための吸着帯電
器5cとこれと対向する吸着ローラ5g、内側帯電器5
d、外側帯電器5eとを有し、回転駆動されるように軸
支された転写ドラム5fの周面開口域には誘電体からな
る記録材担持シート(図示せず)を円筒状に一体的に張
設している。記録材担持シートにはポリカーボネートフ
ィルム等の誘電体シートを使用している。
感光ドラム1上のトナー像は転写帯電器5bにより記録
材担持シートに担持された記録材上に転写する。
れる記録材には所望数の色画像が転写され、フルカラー
画像を形成する。
トナー像の転写を終了すると記録材を転写ドラム5fか
ら分離爪8a、分離押し上げコロ8bおよび分離帯電器
5hの作用によって分離し、熱ローラ定着器9を介して
トレイ10に排紙する。
トナーをクリーニング器6で清掃した後、再度画像形成
工程に供する。
熱ローラ定着器9を排出後、すぐに搬送パス切替ガイド
19を駆動し、排紙縦パス20を経て、反転パス21a
に導いた後、記録材を一旦停止させ、反転ローラ21b
の逆転により、送り込まれた際の後端を先頭にして送り
込まれた方向と反対向きに退出させ、記録材を裏返して
中間トレイ22にストックする。その後、再び上述した
電子写真方式による画像形成工程によってもう一方の面
に画像を形成する。
ト上には、感光ドラム1、現像装置4、クリーニング器
6等からの粉体の飛散付着、また記録材のジャム(紙づ
まり)時にトナーが付着すること、両面画像形成時に記
録材上のオイルが付着する場合があること、等により汚
染されるが、ファーブラシ14と記録材担持シートを介
してファーブラシ14に対向するバックアップブラシ1
5や、オイル除去ローラ16と記録材担持シートを介し
てオイル除去ローラ16に対向するバックアップブラシ
17の作用により清掃された後、再度画像形成プロセス
に供せられる。このような清掃は前回転時、後回転時に
行い、また、ジャム発生時に随時行う。
心カム25を動作させ、転写ドラム5fと一体化してい
るカムフォロワ5iを作動させることにより、記録材担
持シートと感光ドラム1とのギャップを所定タイミング
で所定間隔に設定可能な構成としている。例えば、スタ
ンバイ中または電源オフ時には、転写ドラム5fと感光
ドラム1の間隔を離し、感光ドラム1の回転駆動から転
写ドラム5fの回転を独立させることが可能な構成であ
る。
kは第1および第2の攪拌/搬送手段(夫々図示せず)
を備えており、両者は現像剤を互いに反対方向に搬送す
るように構成されている。また、第1攪拌/搬送手段の
上方には現像スリーブ(図示せず)が配置されている。
置4は、以下のように動作している。静電潜像が現像位
置に達するときに、現像バイアス電源(図示せず)から
AC電圧とDC電圧が重畳された現像バイアスが現像ス
リーブに印加され、現像スリーブ駆動装置(図示せず)
により現像スリーブが所定方向に回転し、現像装置4は
現像加圧カム24により感光ドラム1の方へと加圧さ
れ、静電潜像を可視像化する。
ンサ13は、発光素子として近赤外光のLED、受光素
子としてフォトダイオード(PD)を用いて、顕像化さ
れたトナー像の載った転写ドラム5fからの正反射光と
乱反射光に基づき濃度を検出するものである。その方法
について以下に述べる。
ド、13h、13iはプリズムである。LED13cに
よる照射光は、プリズム13hにより、入射面に対して
垂直方向に振動する成分(s波光)、入射面に対して平
行方向に振動する成分(p波光)とに分離される。s波
光はフォトダイオード13eに、p波光はトナー面に照
射される。
下地となる面に入射したp波光は、ほぼ正反射してp波
としてプリズム13iを通過してフォトダイオード13
fに入射する。トナー面に照射されたp波光は乱反射し
て、s波とp波になり、プリズム13iを通過してp波
はフォトダイオード13fに入射し正反射光を、s波は
フォトダイオード13gに入射し、乱反射光をそれぞれ
検出する。
ダイオード13f、13gそれぞれの出力を示す。これ
によると、実際にはフォトダイオード13fにも乱反射
成分が入射しているものと考えられる。そのため、フォ
トダイオード13fの出力からフォトダイオード13g
の出力にある補正係数kを乗じたものを引くこと、即
ち、 補正出力=(p波出力)−k×(s波出力) で図4に示すような真の正反射出力が得られる。
性を維持するために以下のような制御を行っている。
5の入力信号のうち、0、32、64、96、128、
160、192、224、255レベルのトナーパッチ
を形成し、濃度検知センサ13にて読み取り、補間、逆
変換等を行い、γLUT(γルックアップテーブル)を
作成するものである。
成方法では、入力信号のレベル数が多すぎると制御精度
は向上するが、制御時間がかかったり、制御により消費
するトナー量が増大する。一方、入力信号のレベル数が
少なすぎると制御精度が低下するといった問題がある。
とのできる画像形成装置およびその階調制御方法、並び
にプリントシステムを提供することである。
に、請求項1の発明は、画像信号に応じた潜像が形成さ
れる像担持体と、該潜像に基づいた可視像が転写される
像転写体と、該可視像の濃度を検出する検出手段と、異
なる濃度で形成された複数のパッチパターンを前記検出
手段により読み取ってγ変換テーブルを作成する変換手
段と、該γ変換テーブルを用いて出力画像の階調を制御
する制御手段とを備えた画像形成装置において、基準と
なる所定濃度のパッチパターンを前記像転写体上に形成
する基準濃度作成手段と、前記検出手段により読取った
該パッチパターンの濃度を基準濃度と比較する比較手段
とを備え、前記変換ステップにおいて、前記比較結果に
応じて基準のγ特性の信号レベル対画像濃度特性と異な
るように前記γ変換テーブルを作成する画像形成装置を
実施した。
形成装置において、前記変換手段は、前記読み取った濃
度が前記基準濃度よりも高い場合には、前記複数のパッ
チパターンの低濃度信号部分を高濃度信号部分よりも多
くして、前記読み取った濃度が前記基準濃度よりも低い
場合には、前記複数のパッチパターンの低濃度信号部分
を高濃度信号部分より少なくするように前記γ変換テー
ブルを作成する画像形成装置を実施した。
載の画像形成装置において、前記基準濃度は一つであ
り、ほぼ中間濃度である画像形成装置を実施した。
形成装置において、前記基準濃度は互いに異なる複数の
濃度であり、前記基準濃度の濃度が高いほど前記複数の
パッチパターンの低濃度信号部分を高濃度信号部分より
も多くして、前記基準濃度の濃度が低いほど前記複数の
パッチパターンの低濃度信号部分を高濃度信号部分より
少なくするように、前記比較結果に応じて前記γ変換テ
ーブルを作成する画像形成装置を実施した。
が形成される像担持体と、該潜像に基づいた可視像が転
写される像転写体と、該可視像の濃度を検出する検出手
段と、異なる濃度で形成された複数のパッチパターンを
前記検出手段により読み取ってγ変換テーブルを作成す
る変換手段と、該γ変換テーブルを用いて出力画像の階
調を制御する制御手段とを備えた画像形成装置の階調制
御方法において、基準となる所定濃度のパッチパターン
を前記像転写体上に形成する基準濃度作成ステップと、
前記検出手段を用いて読取った該パッチパターンの濃度
を基準濃度と比較する比較ステップと、前記変換手段を
用いて、前記比較結果に応じて基準のγ特性の信号レベ
ル対画像濃度特性と異なるように前記γ変換テーブルを
作成する変換ステップとを備えた階調制御方法を実施し
た。
制御方法において、前記変換ステップにおいて、前記読
み取った濃度が前記基準濃度よりも高い場合には、前記
複数のパッチパターンの低濃度信号部分を高濃度信号部
分よりも多くなるように前記γ変換テーブルを作成し、
前記読み取った濃度が前記基準濃度よりも低い場合に
は、前記複数のパッチパターンの低濃度信号部分を高濃
度信号部分より少なくするように前記γ変換テーブルを
作成する階調制御方法を実施した。
載の階調制御方法において、前記比較ステップにおい
て、ほぼ中間濃度の前記基準濃度を一つ用いる階調制御
方法を実施した。
制御方法において、前記比較ステップにおいて、互いに
異なる複数の濃度の前記基準濃度を用い、前記変換ステ
ップにおいて、前記基準濃度の濃度が高いほど前記複数
のパッチパターンの低濃度信号部分を高濃度信号部分よ
りも多くして、前記基準濃度の濃度が低いほど前記複数
のパッチパターンの低濃度信号部分を高濃度信号部分よ
り少なくするように、前記比較結果に応じて前記γ変換
テーブルを作成する階調制御方法を実施した。
いずれかに記載の画像形成装置を複数備えてなるプリン
トシステムを実施した。
およびその階調制御方法を図面を参照して更に詳しく説
明する。なお、下記の実施形態の説明においては、本発
明は前出の画像形成装置およびその階調制御方法に具現
化するものとし、したがって、画像形成装置の全体的構
成、機能についての詳しい説明は省略し、本発明の特徴
部分について説明する。
ついて説明する。
は、まず基準となる濃度レベルのトナーパッチとしてレ
ベル0〜255のうちレベル128のトナーパッチを形
成する。そのパッチを濃度検知センサ13にて読み取
る。読み取った濃度が予め定めている所定濃度より高い
場合には、複数レベルの濃度信号のトナーパッチパター
ン群の信号を0、16、32、48、64、128、1
92、255としてトナーパッチを形成し、補間、逆変
換等によりγLUTを作成する。逆にレベル128の基
準濃度レベルのトナーパッチが所定濃度より低い場合に
は、複数レベルの濃度信号のトナーパッチパターン群の
信号を0、64、128、192、208、224、2
40、255としてトナーパッチを形成し、補間、逆変
換等によりγLUTを作成する。
系において、基準状態より高濃度側に階調特性が変化し
た場合には例えば図6のようになる。このとき従来例の
ように階調制御に用いるトナーパッチ群の信号レベルが
固定値であると、高濃度部分において、階調変化が少な
い部分の情報も検知することとなり、あまり有効でな
い。その分を階調の変化の仕方の大きい低濃度部分の検
知に用いるほうが有効である。また、基準状態より低濃
度側に階調特性が変化した場合には例えば図7のように
なる。このとき従来例のように階調制御に用いるトナー
パッチ群の信号レベルが固定値であると、低濃度部分に
おいて、階調変化が少ない部分の情報も検知することと
なり、あまり有効でない。その分を階調の変化の仕方の
大きい高濃度部分の検知に用いるほうが有効である。
は、基準となる濃度レベルが所定濃度より高い場合に
は、複数レベルの濃度信号のトナーパッチパターン群の
信号を0、16、32、48、64、128、192、
255と低濃度重視にしてトナーパッチを形成し、逆に
基準濃度レベルのトナーパッチが所定濃度より低い場合
には、複数レベルの濃度信号のトナーパッチパターン群
の信号を0、64、128、192、208、224、
240、255と高濃度重視としてトナーパッチを形成
し、補間、逆変換等によりγLUTを作成する。
置は、画像信号に応じた潜像が形成される像担持体と、
露光、現像を経て該潜像に基づいた可視像が転写される
像転写体と、可視像化されたトナー像濃度を検出する光
センサとを備え、複数レベルの濃度信号のトナーパッチ
パターン群を形成、該光センサにて読み取り、γテーブ
ルを作成するカラー画像形成装置であって、基準レベル
のトナーパッチの読み取り信号と一つの基準濃度(所定
濃度)との比較結果に応じて、該複数レベルの濃度信号
のトナーパッチパターン群の信号レベルを2通りに異な
らせるように構成したことにより、制御時間を長くする
ことなく、高精度な階調制御を行うことができた。
態をより細かく制御した例である。第1実施形態と同様
の部分は省略し、説明する。
は、まず基準となる濃度レベルのトナーパッチとしてレ
ベル0〜255のうちレベル128のトナーパッチを形
成する。そのパッチを濃度検知センサ13にて読み取
る。読み取った濃度が予め定めている所定濃度1より高
い場合には、複数レベルの濃度信号のトナーパッチパタ
ーン群の信号を0、8、16、24、82、140、1
98、255としてトナーパッチを形成し、予め定めて
いる所定濃度1より低く、所定濃度2(<所定濃度1)
より高い場合には、複数レベルの濃度信号のトナーパッ
チパターン群の信号を0、16、32、48、64、1
28、192、255としてトナーパッチを形成し、予
め定めている所定濃度2より低く、所定濃度3(<所定
濃度2)より高い場合には、複数レベルの濃度信号のト
ナーパッチパターン群の信号を0、58、116、17
4、232、240、248、255としてトナーパッ
チを形成し、予め定めている所定濃度3より低い場合に
は、複数レベルの濃度信号のトナーパッチパターン群の
信号を0、64、128、192、208、224、2
40、255としてトナーパッチを形成し、補間、逆変
換等によりγLUTを作成する。
置は、画像信号に応じた潜像が形成される像担持体と、
露光、現像を経て該潜像に基づいた可視像が転写される
像転写体と、可視像化されたトナー像濃度を検出する光
センサとを備え、複数レベルの濃度信号のトナーパッチ
パターン群を形成、該光センサにて読み取り、γテーブ
ルを作成するカラー画像形成装置であって、基準レベル
のトナーパッチの読み取り信号と互いに濃度が異なる複
数の基準濃度(所定濃度1,2,3)との比較結果に応
じて、該複数レベルの濃度信号のトナーパッチパターン
群の信号レベルを4通りに異ならせるように構成したこ
とにより、制御時間を長くすることなく、第1実施形態
と比べてより高精度な階調制御を行うことができた。
ンタを一元管理し、出力の制御を行う、クラスタプリン
ティングに本発明を適用した例である。プリンタの構成
および機能は第1および第2実施形態と同様であり、こ
れら同様の部分についての説明は省略して本実施形態に
つき説明する。
うな1サーバ、2RIP、2プリンタからなるクラスタ
プリンティングシステムである。
ータルでの生産性向上を得るために例えば100ページ
からなる出力ファイルをプリンタ1で50ページ、プリ
ンタ2で50ページ出力するような使用例がある。その
際に2台のプリンタ間の色味が異なっていては品質の高
いシステムとは言えない。
々の装置に濃度検知センサを搭載し、第1実施形態で記
した高精度な階調制御工程を設けることで、異なる2台
間の濃度を精度良く合わせることができ、高品質なクラ
スタプリンティングシステムを提供することができた。
成装置およびその階調制御方法、並びにプリントシステ
ムによれば、画像信号に応じた潜像が形成される像担持
体と、露光、現像を経て潜像に基づいた可視像が転写さ
れる像転写体と、可視像化されたトナー像濃度を検出す
る光センサとを備えるカラー画像形成装置において、複
数レベルの濃度信号のトナーパッチパターン群を形成し
て光センサにて読み取り、γテーブルを作成する画像形
成装置で、基準レベルのトナーパッチの読み取り信号に
応じて、複数レベルの濃度信号のトナーパッチパターン
群の信号レベルを異ならせることにより、制御時間を長
くすることなく、高精度な階調制御を行える効果があ
る。
り濃度が高い場合には、複数のパッチパターンの低濃度
信号部分を高濃度信号部分よりも多くして、読み取った
濃度が基準濃度よりも低い場合には、複数のパッチパタ
ーンの低濃度信号部分を高濃度信号部分より少なくする
ようにγ変換テーブルを作成することにより、制御時間
を長くすることなく、高精度な階調制御を行える効果が
ある。
画像形成装置の全体構成図である。
るセンサ出力を示す特性図である。
る補正センサ出力を示す特性図である。
性を示す特性図である。
特性を示す特性図である。
特性を示す特性図である。
ィングシステムを示す模式図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 画像信号に応じた潜像が形成される像担
持体と、該潜像に基づいた可視像が転写される像転写体
と、該可視像の濃度を検出する検出手段と、異なる濃度
で形成された複数のパッチパターンを前記検出手段によ
り読み取ってγ変換テーブルを作成する変換手段と、該
γ変換テーブルを用いて出力画像の階調を制御する制御
手段とを備えた画像形成装置において、 基準となる所定濃度のパッチパターンを前記像転写体上
に形成する基準濃度作成手段と、前記検出手段により読
取った該パッチパターンの濃度を基準濃度と比較する比
較手段とを備え、 前記変換ステップにおいて、前記比較結果に応じて基準
のγ特性の信号レベル対画像濃度特性と異なるように前
記γ変換テーブルを作成することを特徴とする画像形成
装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の画像形成装置におい
て、 前記変換手段は、前記読み取った濃度が前記基準濃度よ
りも高い場合には、前記複数のパッチパターンの低濃度
信号部分を高濃度信号部分よりも多くして、前記読み取
った濃度が前記基準濃度よりも低い場合には、前記複数
のパッチパターンの低濃度信号部分を高濃度信号部分よ
り少なくするように前記γ変換テーブルを作成すること
を特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の画像形成装置
において、 前記基準濃度は一つであり、ほぼ中間濃度であることを
特徴とする画像形成装置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の画像形成装置におい
て、 前記基準濃度は互いに異なる複数の濃度であり、前記基
準濃度の濃度が高いほど前記複数のパッチパターンの低
濃度信号部分を高濃度信号部分よりも多くして、前記基
準濃度の濃度が低いほど前記複数のパッチパターンの低
濃度信号部分を高濃度信号部分より少なくするように、
前記比較結果に応じて前記γ変換テーブルを作成するこ
とを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項5】 画像信号に応じた潜像が形成される像担
持体と、該潜像に基づいた可視像が転写される像転写体
と、該可視像の濃度を検出する検出手段と、異なる濃度
で形成された複数のパッチパターンを前記検出手段によ
り読み取ってγ変換テーブルを作成する変換手段と、該
γ変換テーブルを用いて出力画像の階調を制御する制御
手段とを備えた画像形成装置の階調制御方法において、 基準となる所定濃度のパッチパターンを前記像転写体上
に形成する基準濃度作成ステップと、 前記検出手段を用いて読取った該パッチパターンの濃度
を基準濃度と比較する比較ステップと、 前記変換手段を用いて、前記比較結果に応じて基準のγ
特性の信号レベル対画像濃度特性と異なるように前記γ
変換テーブルを作成する変換ステップとを備えたことを
特徴とする階調制御方法。 - 【請求項6】 請求項5に記載の階調制御方法におい
て、 前記変換ステップにおいて、前記読み取った濃度が前記
基準濃度よりも高い場合には、前記複数のパッチパター
ンの低濃度信号部分を高濃度信号部分よりも多くなるよ
うに前記γ変換テーブルを作成し、前記読み取った濃度
が前記基準濃度よりも低い場合には、前記複数のパッチ
パターンの低濃度信号部分を高濃度信号部分より少なく
するように前記γ変換テーブルを作成することを特徴と
する階調制御方法。 - 【請求項7】 請求項5または6に記載の階調制御方法
において、 前記比較ステップにおいて、ほぼ中間濃度の前記基準濃
度を一つ用いることを特徴とする階調制御方法。 - 【請求項8】 請求項5に記載の階調制御方法におい
て、 前記比較ステップにおいて、互いに異なる複数の濃度の
前記基準濃度を用い、 前記変換ステップにおいて、前記基準濃度の濃度が高い
ほど前記複数のパッチパターンの低濃度信号部分を高濃
度信号部分よりも多くして、前記基準濃度の濃度が低い
ほど前記複数のパッチパターンの低濃度信号部分を高濃
度信号部分より少なくするように、前記比較結果に応じ
て前記γ変換テーブルを作成することを特徴とする階調
制御方法。 - 【請求項9】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
画像形成装置を複数備えてなることを特徴とするプリン
トシステム。
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---|---|---|---|
JP2002030057A JP4006236B2 (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 画像形成装置およびその階調制御方法 |
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EP1558018A3 (en) * | 2004-01-26 | 2006-06-28 | Ricoh Company, Ltd. | A document reading apparatus and an image formation apparatus therewith |
CN101377640B (zh) * | 2007-08-29 | 2011-11-09 | 佳能株式会社 | 成像设备 |
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