JP3551988B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、デジタルカラープリンタ、デジタルカラー複写機、カラーファクシミリ等に用いられる電子写真方式あるいは噴射式のデジタルカラー画像形成装置に関し、特に、画像形成装置のキャリブレーションに関する。
【0002】
【従来の技術】
デジタルカラー画像形成装置において、画像形成装置のキャリブレーションとは、あらかじめ予想した色になるように画像形成装置を補正することをいうが、このようなキャリブレーションに関する技術としては、階調パターンを画像形成装置から形成し、その階調パターンを画像読取センサで読み取り、γ補正の補正内容を変更するものが開示されている(特開平4−77060号公報)。
しかし、上記技術では、センサが読み取り可能な濃度領域は、画像形成装置が出力する濃度領域よりも小さいことがあるので、階調パターンの高濃度領域の部分が読み取れないことがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
デジタルカラー複写機等のプリンタのキャリブレーションを行なう時、階調パターンをプリンタから出力して、スキャナから読み込ませる場合、前述したように、スキャナが読み取り可能な濃度領域は、プリンタが出力する濃度領域よりも小さいことがあるので、階調パターンの高濃度領域の部分が読み取れないことがある。
【0004】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、上記の欠点を除去し、階調パターンの高濃度領域の濃度を推定し、画像形成装置のγ特性を精度良く求めることを目的としている。さらに、画像形成装置のキャリブレーションも精度良く可能にすることを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、階調パターンを形成する階調パターン形成手段と、前記階調パターン形成手段で形成された階調パターンを記録する画像形成手段と、前記画像形成手段から出力した前記階調パターンを色分解して読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段の色分解毎の出力信号(例えば、R(レッド),G(グリーン),B(ブルー)値)の合計(R+G+B)から前記画像形成手段のγ(ガンマ)特性を推定するγ特性演算手段を備えている。
【0006】
また、本発明に係る画像形成装置は、階調パターンを形成する階調パターン形成手段と、前記階調パターン形成手段で形成された階調パターンを記録する画像形成手段と、前記画像形成手段から出力した前記階調パターンを色分解して読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲では前記画像読取手段から前記画像形成手段の第1のγ特性を推定する第1のγ特性演算手段と、前記画像形成手段から出力した前記階調パターンを測色する画像測色手段と、前記画像読取手段の感度が低下する濃度の範囲では、前記画像測色手段から前記画像形成手段の第2のγ特性を推定する第2のγ特性演算手段とを備えている。
【0007】
本発明の請求項1記載の画像形成装置は、階調パターンの画像信号を生成する階調パターン画像信号生成手段と、画像信号に基づいて像坦持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記階調パターン画像信号生成手段の画像信号に基づいて像坦持体上に形成した階調パターンの静電潜像の表面電位を検知する表面電位検知手段と、前記静電潜像を現像して像坦持体上に可視像を形成する現像手段と、前記現像手段により像坦持体上に現像された可視像を記録紙に記録する手段とを有する画像形成手段を備えた画像形成装置において、前記階調パターン画像信号生成手段に基づいて形成された階調パターンを色分解して読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲では前記画像読取手段から前記画像形成手段の第1のγ特性を推定する第1のγ特性演算手段と、前記画像読取手段の感度が低下する濃度の範囲では前記表面電位検知手段の表面電位と該表面電位と画像濃度の関係式から前記画像形成手段の第2のγ特性を推定する第2のγ特性演算手段とを備えることを特徴とする。
【0008】
請求項2記載の画像形成装置は、請求項1記載の画像形成装置において、高濃度領域が濃度不足の時、操作パネル上にメッセージを表示する手段を備え、前記画像形成手段のγ特性が所定の範囲外であるとき、操作パネル上にメッセージを表示することを特徴とする。
【0009】
請求項3記載の画像形成装置は、請求項1記載の画像形成装置において、画像形成手段のγ補正をするγ補正手段を備え、第1のγ特性演算手段または第2のγ特性演算手段により推定したγ特性に基づき前記γ補正手段のγ補正カーブを変更するγ補正カーブ変更手段を備えたことを特徴とする。
【0010】
請求項4記載の画像形成装置は、請求項1または3記載の画像形成装置において、前記画像形成手段のγ特性が所定の範囲外であるとき、前記画像形成手段の目標入出力特性(目標γ特性)を変更して、前記画像形成手段のγ特性の補正をするγ補正手段のγ補正カーブを変更するγ補正カーブ変更手段を備えたことを特徴とする。
【0011】
請求項5記載の画像形成装置は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像形成装置において、画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲とは、R(レッド),G(グリーン),B(ブルー)に色分解した画像読取手段の出力信号の出力値X(X=RまたはGまたはB値)が所定値以上の範囲とすることを特徴とする。
【0012】
請求項6記載の画像形成装置は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像形成装置において、画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲とは、R(レッド),G(グリーン),B(ブルー)に色分解した画像読取手段の出力信号の出力値(R,G,B値)の合計値S(S=R+G+B)が所定値以上の範囲とすることを特徴とする。
【0013】
請求項7記載の画像形成装置は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像形成装置において、画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲とは、画像読取手段に入力する階調パターンの濃度(ID)の変化量(ΔID)に対する画像読取手段のR(レッド),G(グリーン),B(ブルー)に色分解した出力信号の出力値X(X=RまたはGまたはB値)の変化量(ΔX/ΔID)の絶対値( | ΔX/ΔID | )が所定値以上の範囲とすることを特徴とする。
【0014】
請求項8記載の画像形成装置は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像形成装置において、画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲とは、画像読取手段に入力する階調パターンの濃度(ID)の変化量(ΔID)に対する画像読取手段のR(レッド),G(グリーン),B(ブルー)に色分解した出力信号の出力値(R,G,B値)の合計値S(S=R+G+B)の変化量(ΔS/ΔID)の絶対値(|ΔS/ΔID|)が所定値以上の範囲とすることを特徴とする。
【0015】
請求項9記載の画像形成装置は、請求項1〜8のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記階調パターンにおける表面電位(VS )と濃度(ID)の関係は、
ID=a・VS+b (但し、a,bは定数)
または、現像バイアスのDC成分をVDCとして、
ID=a・(VS−VDC)+b (但し、a,bは定数)
の関係式から成り立つことを特徴とする。
【0016】
【作用】
本発明においては、画像形成手段で階調パターンを形成し、その階調パターンを画像読取手段で読み取り、画像読取手段から画像形成手段のγ特性を演算するので、画像形成装置のγ特性を精度良く求めることが可能となり、画像形成装置のキャリブレーションを精度良く行なうことが可能となる。
【0017】
【実施例】
以下、本発明の画像形成装置を複写機に適用した場合を実施例として説明する。図1は本実施例の複写機の構成例を示す図であって、この複写機は大別して画像形成手段であるプリンタ101と、画像読取手段であるスキャナ102とから構成されている。
【0018】
プリンタ101は、そのほぼ中央部に配設された像担持体である感光体ドラム(OPC)103と、感光体ドラム103の表面を一様に帯電する帯電チャージャ104と、一様に帯電された感光体ドラム103の表面上に半導体レーザ光を照射して静電潜像を形成するレーザ光学系105と、静電潜像に各色トナーを供給して各色毎にトナー現像を行なう黒現像装置106,イエロー現像装置107,マゼンタ現像装置108,シアン現像装置109と、感光体ドラム103上に形成された各色毎のトナー像を順次転写する中間転写ベルト110と、中間転写ベルト110に転写電圧を印加するバイアスローラ111と、転写後の感光体ドラム103の表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置と、転写後の感光体ドラム103の表面に残留する電荷を除去する除電部113と、中間転写ベルト110に転写されたトナー像を記録紙に転写するための電圧を印加する転写バイアスローラ114と、中間転写ベルト110に残留したトナー像をクリーニングするためのベルトクリーニング装置115と、中間転写ベルト110から剥離された記録紙を搬送する搬送ベルト116と、記録紙に転写したトナー像を加熱及び加圧して定着させる定着装置117と、定着後の記録紙を排出する排紙トレイ118とを備えている。
【0019】
スキャナ102は、図示の如く、プリンタ101の上部に配置されており、原稿載置台としてのコンタクトガラス119と、コンタクトガラス119上の原稿に走査光を照射する露光ランプ120と、原稿からの反射光を導くための反射ミラー121及び結像レンズ122と、反射ミラー121及び結像レンズ122を介して導かれた反射光を受光して、電気信号に変換する光電変換素子であるCCD(Charge Coupled Device)123とを備えている。尚、CCD123で電気信号に変換された画像信号は、図示しない画像処理部を経て、レーザ光学系105中の半導体レーザからレーザ光として照射される。
【0020】
図2は、上記の複写機に内蔵される制御系の一例を示す図である。制御系として、先ず、メイン制御部201を備えており、メイン制御部201により複写機各部の制御や後述する演算処理が行なわれる。このメイン制御部201には、マイクロコンピュータ等からなる中央処理装置であるCPU202と、CPU202で使用する各種データや、制御プログラムを記憶したROM203と、ワークメモリとして各種データを一時的に記憶するRAM204と、CPU202と後述する各部との入出力を行なうためのインターフェースI/O205とから構成される。
【0021】
また、インターフェースI/O205を介してメイン制御部201には、レーザ光学系制御部206、電源回路207、光学センサ208、トナー濃度センサ209、環境センサ210、感光体表面電位センサ211、トナー補給回路212、中間転写ベルト駆動部213、図示しない画像処理部等がそれぞれ接続されている。
【0022】
尚、レーザ光学系制御部206は、レーザ光学系105のレーザ出力を制御する。また、電源回路207は、帯電チャージャ104に対して所定の帯電用放電電圧を与えると共に、現像装置106〜109の現像スリーブ(例えば、図中の108a)に対して所定電圧の現像バイアスを与え、かつ、バイアスローラ111及び転写バイアスローラ114に対して所定の転写電圧を与えるものである。
【0023】
光学センサ208は、発光ダイオード等の発光素子とフォトセンサ等の受光素子とから成り、感光体ドラム103上に形成される階調濃度パターン潜像のトナー像(階調濃度パターンの可視像)におけるトナー付着量及び地肌部分におけるトナー付着量を各色毎に検知する。この光学センサ208からの検知出力信号は、メイン制御部201に入力され、後述するトナー付着量の検知及び画像信号の補正等に利用される。また、光学センサ208からの検知出力信号は、図示を省略した光電センサ制御に印加され、光電センサ制御部は、階調濃度パターンのトナー像におけるトナー付着量と地肌部におけるトナー付着量との比率を求め、その比率値を基準値と比較して画像濃度の変動を検知し、トナー濃度センサ209の制御値の補正を行なっている。
【0024】
また、トナー濃度センサ209は、現像装置106〜109内に存在する現像剤の透磁率変化に基づいてトナー濃度を検知し、トナー濃度値と基準値とを比較し、トナー濃度値が一定値を下回ってトナー不足状態になった場合、その不足分に対応した大きさのトナー補給信号を出力する。表面電位センサ211は、像担持体である感光体ドラム103の表面電位を検知し、中間転写ベルト駆動部213は、中間転写ベルト110の駆動を制御する。トナー補給回路212は、トナー濃度センサ209からのトナー補給信号に応じて、現像装置106〜109内へ供給するトナー量を制御する。
【0025】
次に、図3を参照して、画像処理部について説明する。画像処理部は、スキャナ102で読み取った画像信号を入力し、該画像信号に対して後述する種々の画像処理を施して、プリンタ101(詳細には、レーザ光学系制御部206)へ出力する。画像処理部は、図示の如く、撮像素子(CCD123)のムラや、光源の照明ムラ等を補正するシェーディング補正回路301と、スキャナ102からの読み取り信号(反射率データ)を明度データに変換するRGB・γ補正回路302と、文字部と写真部の判定、及び有彩色・無彩色判定を行なう画像分離回路303と、入力系(特に高周波領域)のMTF特性劣化を補正するMTF補正回路304と、入力系の色分解特性と出力系の色材の分光特性の違いを補正し、忠実な色再現性に必要な色材Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン)の量を算出し、Y,M,Cの3色が重なる部分をBk(ブラック)に置き換えるためのUCR処理を行なう色変換UCR処理回路305と、縦横変倍を行なう変倍回路306と、リピート処理等を行なう画像加工(クリエイト)回路307と、使用者の好みに応じてシャープな画像やソフトな画像等になるようにエッジ強調や平滑化等、画像信号の周波数特性を変更するMTFフィルター308と、プリンタ101の特性に応じて画像信号の補正を行なうγ変換回路309と、ディザ処理またはパターン処理を行なう階調処理回路310と、スキャナ102で読み込んだ画像信号を外部の画像処理装置等で処理したり、外部の画像処理装置からの画像信号をプリンタ101で出力するためのI/F(インターフェース)311及び312と、上記各部を制御するCPU313と、ROM314と、RAM315とを備えている。尚、316はバスを示す。また、CPU313はシリアルI/F(図示せず)を介してメイン制御部201と接続されており、メイン制御部201を経由して図示しない操作部等からのコマンドが送信される。
【0026】
図4は、レーザ光学系105内に設置されているレーザ変調回路401のブロック図を示す。レーザ変調回路401は、書き込み周波数が18.6MHzであり、1画素の走査時間は53.8nsecである。8ビットの画像信号(画像デデータ)はLUT(ルックアップテーブル)402でγ変換を行なうことができる。また、パルス幅変調回路(PWM)403で8ビットの画像信号の上位2ビットの信号に基づいて4値のパルス幅に変換され、パワー変調回路(PM)404で下位6ビットで64値のパワー変調が行なわれ、レーザダイオード(LD)405が変調された信号に基づいて発光する。フォトディテクタ(PD)406で発光強度をモニターし、1ドット毎に補正を行なう。レーザ光の強度の最大値は、画像信号とは独立に8ビット(256段階)に可変できる。
【0027】
以上、複写機の構成について説明したが、次に、上記構成の複写機のキャリブレーションについて、
(1)γ特性演算処理a、
(2)γ特性演算処理b、
(3)γ特性演算処理c、
(4)γ補正処理、
の順序で説明する。
【0028】
(1)γ特性演算処理a:
γ特性演算処理aを図11に示すフローチャートと図7のグラフで説明する。先ず、レーザ光学系105を制御して、図5のようにnp個(本実施例では12個)の階調パターンの静電潜像を感光体ドラム103に形成し、現像装置により静電潜像にトナーを供給してトナー現像を行ない、感光体上にトナー像を形成する。このトナー像を中間転写ベルト110に転写後、記録紙に転写、定着させる。定着後は記録紙を排出する。そして、階調パターンを記録した記録紙をスキャナ102で読み込み、スキャナの出力信号R,G,Bをメイン制御部201のRAM204に記憶する。
ここで、レーザ出力、すなわち、階調パターンを形成する際のレーザ信号は、例えば、画像信号の値で00,10,20,30,40,50,60,70,80,90,B0,D0,FF(いずれも16進数)を用いる。
【0029】
使用する階調パターンは実際の画像形成と同様にディザ処理を施したパターンを用いる。具体的には、主走査方向の2画素ずつの画像信号の和をその値に応じて次のように2画素に割り振る。すなわち、1画素目の画像信号をN1 、2画素目の画像信号をN2 、処理後の1画素目の画像信号をN11、処理後の2画素目の画像信号をN22とすると、
N1+N2≦FF(H)のとき、N11=N1+N2,N22=0、
N1+N2>FF(H)のとき、N11=FF(H),N22=N1+N2−FF(H)、
である((H)は16進数を表す)。
【0030】
メイン制御部201のCPU202で、RAM204に記憶されているスキャナ102の出力信号R,G,B値の合計値S(=R+G+B)を演算すれば、図7のグラフ(d)のレーザ出力とスキャナ出力値合計の関係を求めることができる。また、図7のグラフ(c)は階調パターンの濃度(ID)とスキャナ出力値R,G,Bの合計値S(=R+G+B)の関係である。階調パターンの濃度(ID)とスキャナ出力値R,G,Bの合計値Sの関係は、あらかじめ測定しておいた階調パターンの濃度(ID)とスキャナ出力値の合計値Sとから最小自乗法で濃度を演算すればよい。尚、この計算は一度計算しておけばよい。
【0031】
レーザ出力と階調パターンの濃度の関係(γ特性)は、図7のグラフ(d)のレーザ出力とスキャナ出力値合計の関係と、図7のグラフ(c)の階調パターンの濃度(ID)とスキャナ出力値R,G,Bの合計値Sとの関係から求めることができる。
以上のγ特性演算処理aをプリンタのイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの色成分毎に行なえば、色成分毎のγ特性が演算できる。
【0032】
(2)γ特性演算処理b:
前記のγ特性演算処理aはイエロー,マゼンタ,シアンの色成分の階調パターンのγ特性の演算は可能だが、ブラックの色成分の階調パターンのγ特性の演算では高濃度の部分の演算ができない。
そこで、γ特性演算処理bを図12に示すフローチャートと図8で説明する。先ず、レーザ光学系105を制御して、図5のようにnp個(本実施例では12個)の階調パターンの静電潜像を感光体ドラム103に形成し、現像装置により静電潜像にトナーを供給してトナー現像を行ない、感光体上にトナー像を形成する。このトナー像を中間転写ベルト110に転写後、記録紙に転写、定着させる。定着後は記録紙を排出する。そして、階調パターンを記録した記録紙をスキャナ102で読み込み、スキャナの出力信号R,G,Bをメイン制御部201のRAM204に記憶する。さらに、高濃度部の階調パターンを濃度計で測定して、操作パネルから入力する。入力された濃度値はメイン制御部201、CPU313を経由して、RAM204に記憶する。尚、階調パターンの形成はγ特性演算処理(a)で用いた処理が使用できる。
【0033】
ここで、スキャナの感度が良好な範囲の決定方法について説明する。
図6(a)は画像濃度(ID)と画像濃度に対するスキャナ出力値X(RまたはGまたはB)の関係である。画像濃度が1.5以内、すなわちスキャナ出力値がX以上であるときを、スキャナの感度が良好な範囲であるとする。この範囲でスキャナの出力値から画像濃度を演算することができる。また、スキャナ出力値R,G,Bの合計値S(=R+G+B)からでもスキャナの感度が良好な範囲を推定できる。図6(b)は画像濃度(ID)と画像濃度に対するスキャナ出力値R,G,Bの合計値Sの関係であり、画像濃度(ID)が1.5以内、すなわち、スキャナ出力値がS以上であるときを、スキャナの感度が良好な範囲であるとする。この範囲でスキャナの出力値から画像濃度を演算することができる。
【0034】
また、画像濃度(ID)の変化量(ΔID)に対するスキャナ出力値X(RまたはGまたはB)の変化量(ΔX/ΔID)の絶対値(|ΔX/ΔID|)からでもスキャナの感度が良好な範囲を推定できる。図6(c)は画像濃度(ID)と画像濃度に対するスキャナ出力値Xと画像濃度(ID)の変化量(ΔID)に対するスキャナ出力値X(RまたはGまたはB)の変化量(ΔX/ΔID)の絶対値(|ΔX/ΔID|)の関係であり、画像濃度が1.5以内、すなわち、|ΔX/ΔID|が|ΔX0/ΔID0| 以上であるときを、スキャナの感度が良好な範囲であるとする。この範囲でスキャナの出力値から画像濃度を演算することができる。
【0035】
また、画像濃度(ID)の変化量(ΔID)に対するスキャナ出力値R,G,Bの合計値S(=R+G+B)の変化量(ΔS/ΔID)の絶対値(|ΔS/ΔID|)からでもスキャナの感度が良好な範囲を推定できる。図6(d)は画像濃度(ID)と画像濃度に対するスキャナ出力値R,G,Bの合計値Sの変化量(ΔS/ΔID)の絶対値(|ΔS/ΔID|)の関係であり、画像濃度が1.5以内、すなわち、|ΔS0/ΔID0|以上であるときを、スキャナの感度が良好な範囲であるとする。この範囲でスキャナの出力値から画像濃度を演算することができる。
以上のような方法により、スキャナの感度が良好な範囲を決定できる。
【0036】
γ特性演算処理はスキャナの感度が良好な範囲内と範囲外に分割して次のように演算する。
スキャナの感度が良好な範囲では、前記γ特性演算処理aのようにγ特性を演算すればよい。スキャナの感度が良好な範囲外では、スキャナの感度が良好な範囲内で演算可能な最高濃度(IDsmax)とRAM204に記憶された高濃度部の階調パターンの濃度値(IDmax)とから演算できる。例えば、図8のように、点B(IDsmaxの点)と点A(IDmaxの点)を直線補間すればよい。このように直線補間しても実際の画像濃度に近い値で演算することができる。
以上のγ特性演算処理bをプリンタのイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの色成分毎に行なえば、色成分毎のγ特性が演算できる。
【0037】
(3)γ特性演算処理c:
前記のγ特性演算処理bはイエロー,マザンタ,シアン,ブラックの色成分の階調パターンのγ特性の演算は可能だが、高濃度部の階調パターンの濃度を濃度計で測定しなければならない。γ特性演算処理cでは表面電位計により高濃度部の演算を行なうので、濃度計は必要ない。
γ特性演算処理cを図13のフローチャートと図9のグラフで説明する。図9のグラフ(f)は感光体の光減衰特性を示し、このグラフは、レーザ光学系105を制御して図5のようにnp個(本実施例では12個)の階調パターンの静電潜像を感光体ドラム103上に形成し、その静電潜像の表面電位を電位センサ211で測定することによって得られる。測定値はメイン制御部201のRAM204に記憶する。
【0038】
次に、現像装置により感光体上の静電潜像にトナーを供給してトナー現像を行ない、感光体上にトナー像を形成する。このトナー像を中間転写ベルト110に転写後、記録紙に転写、定着させる。定着後は記録紙を排出する。そして、階調パターンを記録した記録紙をスキャナ102で読み込み、スキャナの出力信号R,G,Bをメイン制御部201のRAM204に記憶する。
【0039】
図9のグラフ(e)は感光体の表面電位と記録紙に定着された階調パターンの画像濃度の関係を示す。あらかじめ階調パターンの表面電位(VS)に対応した画像濃度(ID)を測定しておき、
ID=a・VS+b (但し、a,bは定数)
または、現像バイアスのDC成分をVDCとして、
ID=a・(VS−VDC)+b (但し、a,bは定数)
の関係式を用いて、表面電位(VS)に対応した画像濃度(ID)を決定する。
尚、点Aの画像濃度(IDa)と表面電位(VSa)、点Bの画像濃度(IDb)と表面電位(VSb)とからa,bを決定する。
【0040】
前記のようにして、感光体の表面電位から、図9のグラフ(f)は感光体の光減衰特性と、グラフ(e)の感光体の表面電位と記録紙に定着された階調パターンの画像濃度の関係からレーザ出力と画像濃度の関係(γ特性)が得られる。
尚、スキャナの感度が良好な範囲の決定方法についてはγ特性演算処理bで用いた処理が使用できる。
【0041】
γ特性はスキャナの感度が良好な範囲内と範囲外に分割して次のように演算する。
スキャナの感度が良好な範囲では、前記γ特性演算処理aのようにγ特性を演算すればよい。スキャナの感度が良好な範囲外では、前記のように感光体の表面電位からγ特性を演算する(図9の点A,Bの区間部分)。
以上のγ特性演算処理(c)をプリンタのイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの色成分毎に行なえば、色成分毎のγ特性が演算できる。
【0042】
(4)γ補正処理:
次に、図7,8,9のグラフ(a)のγ補正カーブの決定方法について説明する。図7,8,9のグラフ(b)はプリンタの目標入出力特性(横軸:画像入力信号、縦軸:出力画像濃度)である。この目標入出力特性はプリンタのイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの色成分毎にあらかじめ決定しておく。
【0043】
前記γ特性演算処理a,b,cで演算したイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの色成分毎のレーザ出力と出力画像濃度の関係、すなわち、γ特性と前記目標入出力特性とから図7,8,9のグラフ(a)のγ補正カーブを演算して決定する。
【0044】
前記γ補正カーブをルックアップテーブル(以下、LUT)に設定して、γ補正を行なう。また、LUTの中からγ補正カーブを選択する方式の場合には、前記グラフ(a)のγ補正カーブと最も近いカーブを選択すればよい。
ただし、γ特性演算処理a,b,cで演算したイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの色成分毎のγ特性が所定の範囲外であるときは、目標入出力特性が得られない。図9の例では、点Aの濃度が所定値(IDt)以下であるときである。このようなときは、操作パネル上にγ特性が異常であることを表示して、ユーザに知らせる。
【0045】
この状態でプリンタ、複写機を使用すると色バランスがずれてしまうので、図7,8,9のグラフ(b)のプリンタの目標入出力特性を変更して、色バランスのずれを少なくする。例えば、図10のように、γ特性が所定の範囲外である色成分の画像出力濃度の最高濃度(IDa )を目標入出力特性の最高濃度とするように目標入出力特性を変更すればよい。前記のように変更した目標入出力特性と、前記γ特性演算処理a,b,cで演算できたγ特性に基づいて、上記のようにγ補正カーブを演算して決定すればよい。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置では、画像読取手段の色成分毎の出力信号(例えば、R,G,B値)の合計から画像形成手段のγ特性を演算することにより、画像形成装置のγ特性を精度良く演算することができる。
【0047】
また、画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲では前記画像読取手段から画像形成手段のγ特性を演算し、画像読取手段の感度が低下する濃度の範囲では、画像測色手段から画像形成手段のγ特性を演算することにより、画像形成装置のγ特性を精度良く演算することができる。
【0048】
そして請求項1記載の発明によれば、画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲では前記画像読取手段から画像形成手段のγ特性を演算し、画像読取手段の感度が低下する濃度の範囲では、静電潜像の表面電位から画像形成手段のγ特性を演算するので、画像形成装置のγ特性を精度良く演算することができる。
【0049】
請求項2記載の発明によれば、画像形成手段のγ特性が所定の範囲外であるとき、操作パネル上にメッセージを表示するので、色バランスが異常であることが判明する。
【0050】
請求項3記載の発明によれば、画像形成手段のγ補正をするγ補正手段を備えているので、γ特性演算処理部から求めたγ特性に基づきγ補正が行なえる。
【0051】
請求項4記載の発明によれば、画像形成手段のγ特性が所定の範囲外であるとき、画像形成手段の目標入出力特性(目標γ特性)を変更するので、色バランスのずれを少なくすることができる。
【0052】
請求項5記載の発明によれば、R,G,Bに色分解した画像読取手段の出力信号の出力値X(X=RまたはGまたはB値)が所定値以上の範囲を画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲としているので、画像形成装置のγ特性を精度良く演算でき、画像形成装置のγ補正を精度良く行なうことができる。
【0053】
請求項6記載の発明によれば、R,G,Bに色分解した画像読取手段の出力信号の出力値(R,G,B値)の合計値S(S=R+G+B)が所定値以上の範囲を画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲としているので、画像形成装置のγ特性を精度良く演算でき、画像形成装置のγ補正を精度良く行なうことができる。
【0054】
請求項7記載の発明によれば、画像読取手段に入力する階調パターンの濃度(ID)の変化量(ΔID)に対する画像読取手段のR,G,Bに色分解した出力信号の出力値X(X=RまたはGまたはB値)の変化量(ΔX/ΔID)の絶対値( | ΔX/ΔID | )が所定値以上の範囲を画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲としているので、画像形成装置のγ特性を精度良く演算でき、画像形成装置のγ補正を精度良く行なうことができる。
【0055】
請求項8記載の発明によれば、画像読取手段に入力する階調パターンの濃度(ID)の変化量(ΔID)に対する画像読取手段のR,G,Bに色分解した出力信号の出力値(R,G,B値)の合計値S(S=R+G+B)の変化量(ΔS/ΔID)の絶対値(|ΔS/ΔID|)が所定値以上の範囲を画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲としているので、画像形成装置のγ特性を精度良く演算でき、画像形成装置のγ補正を精度良く行なうことができる。
【0056】
請求項9の発明によれば、階調パターンにおける表面電位(VS )と濃度(ID)の関係を、
ID=a・VS+b(但し、a,bは定数)、
または、現像バイアスのDC成分をVDCとして、
ID=a・(VS−VDC)+b(但し、a,bは定数)、
の関係式から成り立つこととしているので、画像形成装置のγ特性を精度良く演算でき、画像形成装置のγ補正を精度良く行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す複写機の概略構成図である。
【図2】図1に示す複写機の制御系の説明図である。
【図3】図1に示す複写機の画像処理部の構成例を示すブロック図である。
【図4】図1に示す複写機のレーザ光学系内に設置されているレーザ変調回路の構成例を示すブロック図である。
【図5】感光体上に形成される階調パターンの画像信号の説明図である。
【図6】(a)は画像濃度とスキャナ出力値の関係を示すグラフ、(b)は画像濃度とスキャナ出力値合計の関係を示すグラフ、(c)は画像濃度とスキャナ出力値の関係及び画像濃度と画像濃度の変化量に対するスキャナ出力値の変化量(ΔX/ΔID)の関係を同時に示すグラフ、(d)は画像濃度とスキャナ出力値合計の関係及び画像濃度と画像濃度の変化量に対するスキャナ出力値合計の変化量(ΔS/ΔID)の関係を同時に示すグラフである。
【図7】r特性演算処理aを説明するためのグラフであって、γ補正カーブ、目標入出力特性、出力画像濃度とスキャナ出力値合計の関係、スキャナ出力値合計とレーザ出力の関係を同時に示したグラフである。
【図8】r特性演算処理bを説明するためのグラフであって、γ補正カーブ、目標入出力特性、出力画像濃度とスキャナ出力値合計の関係、スキャナ出力値合計とレーザ出力の関係、レーザ出力と出力画像濃度の関係を同時に示したグラフである。
【図9】r特性演算処理cを説明するためのグラフであって、γ補正カーブ、目標入出力特性、出力画像濃度とスキャナ出力値合計の関係、スキャナ出力値合計とレーザ出力の関係、感光体表面電位と出力画像濃度の関係、感光体表面電位とレーザ出力の関係を同時に示したグラフである。
【図10】γ補正処理の説明に用いるグラフであって、γ補正カーブ、目標入出力特性、出力画像濃度とレーザ出力の関係を同時に示したグラフである。
【図11】階調パターンの読取処理の一例を示すフローチャートである。
【図12】階調パターンの読取処理の別の例を示すフローチャートである。
【図13】階調パターンの読取処理のさらに別の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
101:プリンタ(画像形成手段)
102:スキャナ(画像読取手段)
103:感光体ドラム
104:帯電チャージャ
105:レーザ光学系
106:黒現像装置
107:イエロー現像装置
108:マゼンタ現像装置
109:シアン現像装置
110:中間転写ベルト
111:バイアスローラ
112:クリーニング装置
113:除電部
114:転写バイアスローラ
115:ベルトクリーニング装置
116:搬送ベルト
117:定着装置
120:露光ランプ
121:反射ミラー
122:結像レンズ
123:CCD
201:メイン制御部
202:CPU(中央演算処理装置)
203:ROM
204:RAM
206:レーザ光学系制御部
207:電源回路
208:光学センサ
209:トナー濃度センサ
211:感光体表面電位センサ
212:トナー補給回路
213:中間転写ベルト駆動部
301:シェーディング補正回路
302:RGB・γ補正回路
303:画像分離回路
304:MTF補正回路
305:色変換UCR処理回路
306:変倍回路
307:画像加工回路
308:MTFフィルター
309:γ変換回路
310:階調処理回路
313:CPU(中央演算処理装置)
314:ROM
315:RAM
401:レーザ変調回路
Claims (9)
- 階調パターンの画像信号を生成する階調パターン画像信号生成手段と、画像信号に基づいて像坦持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記階調パターン画像信号生成手段の画像信号に基づいて像坦持体上に形成した階調パターンの静電潜像の表面電位を検知する表面電位検知手段と、前記静電潜像を現像して像坦持体上に可視像を形成する現像手段と、前記現像手段により像坦持体上に現像された可視像を記録紙に記録する手段とを有する画像形成手段を備えた画像形成装置において、
前記階調パターン画像信号生成手段に基づいて形成された階調パターンを色分解して読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲では前記画像読取手段から前記画像形成手段の第1のγ特性を推定する第1のγ特性演算手段と、前記画像読取手段の感度が低下する濃度の範囲では前記表面電位検知手段の表面電位と該表面電位と画像濃度の関係式から前記画像形成手段の第2のγ特性を推定する第2のγ特性演算手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、高濃度領域が濃度不足の時、操作パネル上にメッセージを表示する手段を備え、前記画像形成手段のγ特性が所定の範囲外であるとき、操作パネル上にメッセージを表示することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、画像形成手段のγ補正をするγ補正手段を備え、第1のγ特性演算手段または第2のγ特性演算手段により推定したγ特性に基づき前記γ補正手段のγ補正カーブを変更するγ補正カーブ変更手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1または3記載の画像形成装置において、前記画像形成手段のγ特性が所定の範囲外であるとき、前記画像形成手段の目標入出力特性(目標γ特性)を変更して、前記画像形成手段のγ特性の補正をするγ補正手段のγ補正カーブを変更するγ補正カーブ変更手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像形成装置において、画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲とは、R(レッド),G(グリーン),B(ブルー)に色分解した画像読取手段の出力信号の出力値X(X=RまたはGまたはB値)が所定値以上の範囲とすることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像形成装置において、画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲とは、R(レッド),G(グリーン),B(ブルー)に色分解した画像読取手段の出力信号の出力値(R,G,B値)の合計値S(S=R+G+B)が所定値以上の範囲とすることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像形成装置において、画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲とは、画像読取手段に入力する階調パターンの濃度(ID)の変化量(ΔID)に対する画像読取手段のR(レッド),G(グリーン),B(ブルー)に色分解した出力信号の出力値X(X=RまたはGまたはB値)の変化量(ΔX/ΔID)の絶対値( | ΔX/ΔID | )が所定値以上の範囲とすることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像形成装置において、画像読取手段の感度が良好な濃度の範囲とは、画像読取手段に入力する階調パターンの濃度(ID)の変化量(ΔID)に対する画像読取手段のR(レッド),G(グリーン),B(ブルー)に色分解した出力信号の出力値(R,G,B値)の合計値S(S=R+G+B)の変化量(ΔS/ΔID)の絶対値( | ΔS/ΔID | )が所定値以上の範囲とすることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1〜8のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記階調パターンにおける表面電位(VS )と濃度(ID)の関係は、
ID=a・VS+b (但し、a,bは定数)
または、現像バイアスのDC成分をVDCとして、
ID=a・(VS−VDC)+b (但し、a,bは定数)
の関係式から成り立つことを特徴とする画像形成装置。
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US11477349B2 (en) * | 2020-11-20 | 2022-10-18 | Hid Global Cid Sas | Method of generating a map for use in a laser engraving process and laser engraving method |
-
1994
- 1994-12-09 JP JP30661894A patent/JP3551988B2/ja not_active Expired - Fee Related
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