JPS62183669A

JPS62183669A - 画像処理装置の調整方法

Info

Publication number: JPS62183669A
Application number: JP61024142A
Authority: JP
Inventors: Iichiro Yamamoto; 山本　猪一郎; Akihiko Takeuchi; 昭彦竹内; Motoi Kato; 基加藤; Yukihiro Ozeki; 大関　行弘; Tetsuo Saito; 斉藤　哲雄; Takahiro Inoue; 高広井上; Hiroshi Sasame; 笹目　裕志
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-02-07
Filing date: 1986-02-07
Publication date: 1987-08-12
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH0795808B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、人力画像信号を階調処理して出力画像を形成
する画像処理装置に関するものである。

［従来の技術］ディジタル画像信号を２値化して、例えばレーザビーム
プリンタなどで画像形成をする際に、階調性を得るため
に、ディジタル画像信号を一旦アナログ信号に変換し、
この変換した信号を三角波のようなパターン信号と比較
することでパルス幅変調をかけた２値化信号を発生させ
る手法が先に本願出願人によって提案されている。

第２図はこの手法の具体例を示したものである。ディジ
タルビデオ信号はラッチ１においてビデオクロックＶＫ
でラッチされ同期がとられる。

このビデオクロックＶＫはマスタークロツタＭＫをＪ−
にフリップフロップ５で２分周したクロックである。こ
のビデオ信号はＤ／Ａコンバータ２でアナログビデオ信
号に変換される。Ｄ／Ａコンバータ２の出力は抵抗３で
電圧レベルに変換された後にコンパレータ４の一方の入
力端子に人力される。一方マスタークロツタＭＫは分周
器６による周期切換信号によって所定の分周が行なわれ
、ざらにＪ−にフリップフロップ７で２分周されデユー
ティ比５０％のクロック信号となる。これはビデオクロ
ックＶＫに対して分周器６での分周比と同じ倍率の周期
をもつ。このクロックは三角波発生手段８により三角波
となり、前述のコンパレータ４のもう一方の入力端子に
人力され、アナログビデオ信号と比較され１パルス幅変
調される。このパルス幅変調信号Ｅは駆動回路２１に入
力され、駆動回路２１はパルス幅変調信号に対応して半
導体レーザ１７を点滅変調駆動しレーザビーム１１を出
力させる。半導体レーザ１７から射出されたレーザビー
ム１１は、回転多面鏡、ガルバノミラ−等で構成される
の走査器１８によって走査される。なお、１９はレーザ
ービーム１１を感光体９に点状に結像させるレンズ、２
０は光路を折る為のミラーである。

また、９は矢印方向に回転するドラム状電子写真感光体
であり、感光体９はまず帯電器１０で均一に帯電され、
次に変調信号に対応して点滅変調されたレーザービーム
１１で、感光体９の回転方向と略垂直な方向に走査、露
光される。これによって感光体９に形成された静電潜像
は、現像器１２によって現像可視化される。

感光体９に形成された可視トナー像は、転写１Ｆ電器１
３により転写材１４に転写される６転写材１４に転写さ
れた可視トナー像は不図示の定着器で定着され、一方、
転写後感光体９に残留したトナーはクリーニング器１５
で除去、クリーニングされる。その後、感光体９に残留
している電荷は、ランプ１６の除電光によって除電され
、再び上記各工程が繰り返される。

また、アナログビデオ信号のレベルと三角波のレベルと
の関係は、得ようとしている画像の種類等により第３図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）などが考えられる。

［発明が解決しようとする問題点］ここで、例えば、第３図（ａ）のおいてアナログビデオ
信号の白のレベルαと、三角波の最大値の関係が三角波
発生手段の熱特性など何らかの理由で変動した場合、た
とえその変動量が微小であっても、画像濃度の薄い領域
での階調が大きく変動してしまう。また逆にアナログビ
デオ信号の黒のレベルβと三角波の最小値との関係が変
動した場合には画像濃度の濃い領域での階調が大きく変
動してしまうという問題があった。また、もしアナログ
ビデオ信号の白及び黒のレベルと三角波との関係が、変
動しないとしても、微小のズレで画像に大きな影響を与
えるため、その調整はシンクロスコープを用いても困難
であった。さらには、アナログビデオ信号の白及び黒の
レベルと三角波との関係が一定であったとしても、例え
ばレーザビームプリンタの場合、レーザ発光パワー、レ
ーザー発光の応答性、感光体のＥ−Ｖ特性などのバラツ
キや変動等により、画像濃度の特に薄い部分と濃い部分
において階調が大きく変動してしまうという問題があっ
た。

本発明は上述した点を改良すべく成されたものであり、
画像を形成する回路の特性を較正して、＃Ｌ通の出力画
像を形成する画像処理装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］この問題を解決する一手段として、例えば第１図に示す
画像処理装置は、出力画像の濃度レベルを検出する電位
センナと、電位センサによって検出された電位から較正
値を算出するＣＰＵと、ＣＰＵからの出力によって信号
特性を可変される調整手段とを備える。

［作用］かかる第１図の構成によって、所定のパルス幅の信号を
発生させ、その信号から出力画像を形成するとともに、
前記出力画像の濃度レベルを検出すると共に、その検出
されたレベルより処理回路の信号特性を較正する。

［実施例コ第１図は本実施例の画像処理装置のブロック図である。

尚、第２図と同様の機能を有するものにおいては同じ符
号を付け、その説明を省略する。

図中、２２は各回路を制御するＣＰＵであり、２６は後
述する第６図のフローチャートの動作プログラムが格納
されているＲＯＭである。また２７はＣＰＵ２２が動作
するときのワークエリアとして使用するＲＡＭである。

３０はセレクタであり、ＣＰＵ２２よりの指示により、
デジタルビデオ信号とＣＰＵ２２よりの信号線３１に含
まれるチェックモード用の信号とを、同じく信号線３１
に含まれる選択情報に基づいて選択してラッチ１に出力
する。９は矢印方向に回転するドラム状電子写真感光体
である。感光体９はまず帯電器１０で均一に帯電され、
次に変調信号に対応して点滅変調されたレーザービーム
１１で、感光体９の回転方向と略垂直な方向に走査、露
光される。

これによって感光体９に形成された静電潜像は、現像器
１２によって現像可視化される。尚、この実施例では現
像器１２としては、感光体９のレーザービームで露光さ
れた部分、所謂明部領域にトナーを付着させる所謂反転
現像を行なう現像器が使用されており、従って現像器１
２が感光体９に供給するトナーは帯電器１０による感光
体帯電極性と同極性に帯電している。逆に言えば、レー
ザービーム１１は、感光体９のトナーを付着させるべき
部分を露光するように、変調されている。

いずれにせよ、感光体９に形成された可視トナー像は、
転写帯電器１３により転写材１４に転写される。転写材
１４に転写された可視トナー像は不図示の定着器で定着
され、一方、転写後感光体９に残留したトナーはクリー
ニング器１５で除去、クリーニングされる。その後、感
光体９に残留している電荷は、ランプ１６の除電光によ
って除電され、再び上記各工程が繰り返される。

レーザビーム１１は半導体レーザ１７から出射される。

而して半導体レーザ１７は、コンパレータ４から出力さ
れるパルス幅変調信号Ｅの印加される駆動回路２１によ
り駆動され、この変調信号已に対応して点滅変調された
レーザビーム１１を出射するものである。感光体９にデ
ジタルビデオ信号に対応する画像を形成する場合（画像
形成モード）、上記変調信号Ｅはディジタルビデオ信号
に対応した信号である。いずれにせよ、半導体レーザ１
７から出射されたレーザビーム１１は、回転多面鏡、ガ
ルバノミラ−等の走査器１８によって走査される。１９
はレーザービーム１１を感光体９に点状に結像させるレ
ンズ、２０は光路を折る為のミラーである。

画像形成モードでは、デジタルビデオ信号を前述した処
理によりパルス幅変調を行ない、パルス幅変調信号Ｅを
駆動回路２１に供給し半導体レーザー１７を駆動するこ
とにより画像を得ることができる。

さて、本実施例では上述の画像形成モードの動作に先立
って、制御モードの動作が行なわれる。

制御モードに於ては感光体９が回転し、そして帯電器１
０も作動し、走査器１８も回転する。但し、このモード
に於ては現像器１２、転写帯電器１３は作動しても、し
なくてもいずれでもよいが、除電ランプ１６は作動する
のが好ましい。

また本実施例の制御モードでは三角波発生手段のバイア
ス調整（以下、チェックモードＡと称する）とアナルロ
グビデオ信号のダイナミックレンジ調整（以下、チェッ
クモードＢと称する）とで出力画像を較正する。この処
理工程を第６図のフローチャートに示し、その動作を以
下に説明する。また、この制御モードはＣＰＵ２２へ制
御信号が伝達されてから開始される。

先ずチェックモードＡが実施される。ステップＳ１では
、第４図（ａ）に示すようなチェックモードＡのディジ
タルビデオ信号が発生し、このディジタルビデオ信号と
同期した三角波が発生し、コンパレータ４により比較さ
れ、第４図（ｂ）に示すようにパルス幅変調された信号
により半導体レーザ１７が駆動される。かくして出射さ
れたレーザビーム１１が感光体９を露光走査する。次に
ステップＳ２でこの露光走査された感光体９の表面電位
ｖ１　が電位センサ２３によって検出される。

ここでＣＰＵ２２は上記検出された感光体９の表面電位
Ｖｌ　’に対応して三角波発生手段のバイアス調整手段
２４を調整し、感光体の表面電位ｖ１’を所望の表面電
位ｖ１との差が所定値以下になるまで合わせる（ステッ
プＳ３．４）。

ここでチェックモードＡのディジタルビデオ信号は、半
導体レーザ１７の発光している時間よりも、消えている
時間の方が長い信号であり、予め任意に設定されたレベ
ルの信号である。、また、所望の表面電位ｖ１は感光体
９の特性や設定したチェックモードＡのディジタルビデ
オ信号のレベルにより予め容易に設定することができる
。いずれにせよ、所望とする表面電位■１と感光体９上
の実際の表面電位Ｖｌ　’との差が予め設定された値以
下になるまでバイアス調整手段２４を調整することによ
り三角波Ｃのバイアスを調整する。

以上の如くチェックモードＡが完了すると次にチェック
モードＢをステップ３５以下で処理することになる。

ステップＳ５では第４図（Ｃ）に示すようなチェックモ
ードＢ用のディジタルビデオ信号が発生し、前記チェッ
クモードＡの信号の場合と同様に半導体レーザ１７が駆
動され、ステップＳ６では感光体９の表面電位ＩＪｑ’
が電位センサ２３によってチェックそ−ドＡと同様に検
出される。

ここでＣＰＵ２２は上記検出された感光体９の表面電位
Ｖ２　’に対応してアナログビデオ信号のダイナミック
レンジをダイナミックレンジ調整手段２５により調整し
、感光体の表面電位Ｖ２　’を所望の表面電位■２どの
差が所定値以下になるまで合わせる（ステップＳ７，８
）。

ここでチェックモードＢのディジタルビデオ信号は半導
体レーザ１７が発光している時間の方が消えている時間
より長くなる信号であり、予め任意に設定したレベルの
信号である。

また所望の表面電位■２は感光体９の特性や設定したチ
ェックモードＢのディジタルビデオ信号のレベルにより
予め容易に設定することができる。

以上の様に各チェックモード処理が終了するとステップ
Ｓ９で半導体レーザ１７を停止させて一連のチェックモ
ード処理を終了する。

さて、上述した感光体９上の電位と所望とする電位との
差が予め設定された値Δ■以下となる様に較正すると説
明したが、このΔＶの値の説明を以下に説明する。

第５図に実際にポジ帯電の感光体を用いた場合において
は、三角波のダイナミックレンジが１■であるときの、
三角波のビークｖＰとチェックモードＡの電位ＶＣとの
電位差ΔＶ Δｖ＝ｖｐ　−ＶＣによる感光体の表面電位Ｖｓの変化を示す。本実施例に
おいては、第５図かられかるように、半導体レーザ１７
を完全にＯＦＦした場合の感光体９上の表面電位ＶＳは
４００ｖであり、ΔＶが大きくなるに従って感光体の表
面電位ＶＳは下がり、３５０Ｖ±ＩＯＶの電位で各回路
を調整すると非常に安定した画像を得ることが確かめら
れた。その時のΔ■は、０．０５±０．０１Ｖであった
。

これは感光体９の表面電位で調整すると、レーザ発光パ
ワー、レーザー発光の応答性、感光体のＥ−Ｖの特性の
バラツキや変動等による画像への悪影響、を含めて調整
できるからである。また、電位で調整すると良い画像を
得るための調整ラチュードが広くなることも安定した画
像を得ることが可能になった一つの大きな理由である。

また本実施例においては、アナログビデオ信号と三角波
の調整を三角波のバイアスとアナログビデオ信号のダイ
ナミックレンジの２つのパラメータで調整したが、他に
もアナログビデオ信号を一定にして三角波の振幅とバイ
アスを調整するなど、アナログビデオ信号と三角波の関
係を調整できる方法であれば、どのような方法を用いて
もよい。

また、制御モードが終了と、次いで、或は一旦体止状態
に入った後、画像形成指令（プリント指令）が入った段
階で、前記画像形成モードの動作が開始される。

尚、上記制御モードは、装置の電源スィッチ（メインス
イッチ）をオンにする動作と連動して行なってもよく、
或は画像形成そ一ド動作指令スイッチ（プリントスイッ
チ）をＯＮにする動作と連動して行なってもよく、更に
は転写材搬送とそれに後続する転写材搬送との間、所謂
紙間部分に対応する時間（つまり、前の画像に対応する
感光体のレーザービーム露光終了と、次の画像に対応す
る感光体のレーザービーム露光開始との間の時間）に行
なってもよい。

または感光体の転写すべき画像を形成する領域の側方（
レーザービームの走査方向について）にテスト領域を設
け、このテスト領域にサンプル像を形成して前述のよう
な制御を行なうようにしてもよい。この場合、被記録情
報に対応する変調信号により変調されたレーザービーム
による感光体の１ライン分の走査が終了後、或はその走
査開始前に、信号Ｃにより変調されたレーザービームか
上記テスト領域を走査する。従って、この場合、制御モ
ードと画像形成モードが並行して行なわれる。

また、制御モードは必ずしも自動に行なう必要はなく、
制御モードのスイッチを押すことにより、チェックモー
ドＡ、Ｈにおける感光体の電位を表示させ、ボリューム
調整でアナログビデオ信号と三角波の関係を調整しても
よい。

以上の例はレーザビームプリンタであるが、多数の微小
発光ダイオード（ＬＥＤ）を並べたＬＥＤアレイを使用
し、このアレイの各ＬＥＤを変調信号に対応して点滅制
御して電子写真感光体を露光することにより画像を形成
するようにした画像処理装置にも適用できる。

更に、以上の例では、感光体の露光された領域にトナー
を付着させる所謂反転現像が採用されているが、露光さ
れなかった感光体領域、所謂暗部領域にトナーを付着さ
せる（従ってトナーは帯電器１０による感光体帯電極性
と、逆極性に帯電している）正現像法が適用された画像
形成装置にも本実施例は適用できることは言うまでもな
い。

［発明の効果］以上説明した様に、本発明によれば人力画像信号を処理
する過程での回路の特性を較正することにより、常に最
適な画像変換処理を施し、極めて良好な出力画像を選る
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例を説明するための図、第２図は先に本
願出願人によって提案された画像処理装置のブロック図
、第３図（ａ）〜（Ｃ）はアナログビデオ信号と三角波の
関係の例を示した図、第４図（ａ）〜（ｄ）はチックモードにおけるパルス幅
変調の例を示した図、第５図は感光体の表面電位を示す図、第６図は制御モード時のフローチャートである。図中、１・・・ラッチ部、２・・・Ｄ／Ａコンバータ、
３・・・抵抗、４・・・コンパレータ、５．７・・・フ
リップフロップ、６・・・分周器、８・・・三角波発生
手段、９・・・感光体、１０・・・帯電器、１１・・・
レーザビーム、１２・・・現像器、１３・・・転写分離
器、１４・・・転写部材、１５・・・クリーナ、１６・
・・ランプ、１７・・・半導体レーザ、１８・・・走査
器、１９・・・レンズ、２０・・・ミラー、２１・・・
駆動回路、２２・・・ＣＰＵ。２３・・・電位センサ、２４・・・バイアス調整手段、
２５・・・ダイナミックレンジ調整手段、２６・・・Ｒ
ＯＭ、２７・・・ＲＡＭである。特許出願人　　　キャノン株式会社第３図 β□ １図第４図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力画像信号と所定周期のパターン信号とからパ
ルス幅変調された信号を形成し、前記パルス幅変調信号
に基ずいて出力画像を形成する画像処理装置であつて、
所定のパルス幅の信号を発生する信号発生手段と、該信
号発生手段から発生した所定のパルス幅の信号によつて
形成された出力画像の濃淡レベルを検出する検出手段と
、該検出手段によつて検出された濃淡レベルにより前記
入力画像信号あるいは前記所定周期のパターン信号の特
性を較正する較正手段とを備えることを特徴とする画像
処理装置。
（２）パターン信号は三角波信号であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の画像処理装置。