JP3441994B2 - 画像処理装置及びその制御方法 - Google Patents

画像処理装置及びその制御方法

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JP3441994B2 JP04720099A JP4720099A JP3441994B2 JP 3441994 B2 JP3441994 B2 JP 3441994B2 JP 04720099 A JP04720099 A JP 04720099A JP 4720099 A JP4720099 A JP 4720099A JP 3441994 B2 JP3441994 B2 JP 3441994B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録材上に画像を
形成する、画像処理装置及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の画像処理装置において
は、例えば、起動時のウォームアップ終了後に、階調パ
ターンなどの特定パターンを紙等の記録材上に印字し、
その階調パターンをスキャナなどの画像読取装置で読み
取り、その情報をγ補正などの画像形成条件にフィード
バックさせることにより、画像品質の安定性を向上させ
る手法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術の場合には、画像処理装置が、長期に渡って
使用された場合、フィードバックされたγ補正特性で、
必ずしも最適な画像が得られない事がわかった。
【０００４】例えば、電子写真方式を用いた画像処理装
置においては、γ補正などの画像形成条件が最適に調整
されても、長期使用によって感光体ドラム電位に対する
現像トナーの付着特性が変化することで、結果的に最適
な画像形成条件が確保されないことがある。
【０００５】このような問題点から、従来では、電位デ
ータと濃度の関係を用いて補正を行ったり、また感光体
ドラム上等に現像パッチを形成し、フォトセンサによる
出力をあらかじめ決められた濃度変換テーブルで濃度変
換して、その値を用いてγ補正を行っていた。
【０００６】しかしながら、電位と濃度の関係は一義的
に決まるものではなく、また現像パッチを用いても、あ
くまで感光体ドラム上のトナーの付着を検知することか
ら、最終画像濃度と必ずしも一致しないこと、また、現
状使用されているセンサが、トナーの付着濃度に対する
分解能が十分でなく、絶対濃度センサとしては、能力が
不十分であることなど、問題点が挙げられる。
【０００７】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、階調
パターン等の特定パターンを読込み、その情報がγ補正
等の画像形成条件にフィードバックされる画像処理装置
であって、長期間使用された場合においても、特定パタ
ーン等の読込みによって得られたγ補正等での画像濃度
特性を維持できる画像処理装置及びその制御方法を提供
することにある。
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る画像処理装置は、像担持体上に階調パ
ターンを形成し、該階調パターンに応じた画像を記録紙
上に転写することにより階調パターン画像を形成する形
成手段と、前記記録紙上に形成された階調パターン画像
を読取り、前記形成手段の濃度補正特性を決定する決定
手段と、前記決定手段により決定された濃度補正特性を
保持する保持手段と、前記濃度補正特性で前記像担持体
上に形成された像の濃度を記憶する記憶手段と、前記記
憶手段により記憶された濃度と所定のタイミングで前記
像担持体上に形成される像の濃度と関係に応じて、入力
画像信号の各レベルについて補正量を演算する演算手段
と、前記演算手段で求められた補正量によって、前記保
持手段に保持された濃度補正特性を調整する調整手段
と、を有することを特徴とする。
【０００８】また、画像信号に応じた像露光出力により
像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーに
よって現像し、現像された像担持体上のトナー画像を記
録材上に転写する画像処理装置であって、記録材上に所
定の画像信号に基づく階調パターンを形成するパターン
形成手段と、前記パターン形成手段により形成された階
調パターンを読取る読取手段と、前記読取手段により読
取った階調パターンと前記所定の画像信号とを比較する
ことにより、画像信号の階調と記録材上に記録される画
像の階調とが一致するように、画像信号に対する像露光
出力を制御する第１の制御手段と、前記第１の制御手段
による制御の直後に、前記第１の制御手段で制御された
像露光出力により像担持体上に形成されたトナー画像の
濃度値を基準濃度値として記憶する記憶手段と、前記第
１の制御手段で制御された像露光出力によって像担持体
上に形成されたトナー画像の濃度値を検知する検知工程
と、、前記検知工程によって検知された濃度値が前記記
憶工程で記憶された基準濃度値と一致するように、画像
信号に対する像露光出力を制御する第２の制御手段と、
を有することを特徴とする。
【０００９】ここで、前記第１の制御手段は、画像信号
と像露光出力を対応付ける第１のテーブルを生成する第
１テーブル生成手段と、該第１のテーブルを記憶するテ
ーブル記憶手段と、を有し、前記第２の制御手段は、前
記検知手段によって検知された濃度値が前記記憶手段で
記憶された基準濃度値と一致するように画像信号を補正
する補正テーブルを生成する補正テーブル生成手段と、
前記テーブル記憶手段において記憶された前記第１のテ
ーブルに、前記補正テーブルを組み合わせて、第２のテ
ーブルを生成する第２テーブル生成手段と、を有し、該
第２のテーブルを用いて画像形成を行うことを特徴とす
る。
【００１０】また、前記検知手段及び前記第２の制御手
段は、所定のタイミングで自動的におこなうことを特徴
とする。
【００１１】また、本発明に係る画像処理装置の制御方
法は、像担持体上に階調パターンを形成し、該階調パタ
ーンに応じた画像を記録紙上に転写することにより階調
パターン画像を形成する形成工程と、前記記録紙上に形
成された階調パターン画像を読取り、前記形成工程の濃
度補正特性を決定する決定工程と、前記決定工程により
決定された濃度補正特性を保持する保持工程と、前記濃
度補正特性で前記像担持体上に形成された像の濃度を記
憶する記憶工程と、前記記憶工程により記憶された濃度
と、所定のタイミングで前記像担持体上に形成される像
の濃度との関係に応じて、入力画像信号の各レベルにつ
いて補正量を演算する演算工程と、前記演算工程で求め
られた補正量によって、前記保持工程で保持された濃度
補正特性を調整する調整工程と、を有することを特徴と
する。
【００１２】また、画像信号に応じた像露光出力により
像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーに
よって現像し、現像された像担持体上のトナー画像を記
録材上に転写する画像処理装置の制御方法であって、該
画像処理装置で所定の画像を記録した記録材上の画像を
読取ることにより、前記画像信号の階調と記録材上に記
録される画像の階調とが一致するように、画像信号に対
する像露光出力を制御する第１の制御工程と、前記第１
の制御工程の直後に、所定の画像信号に応じて前記第１
の制御工程で制御された像露光出力により像担持体上に
形成されたトナー画像の濃度値を基準濃度値として記憶
する記憶工程と、所定のタイミングで前記所定の画像信
号を入力し、その際に像担持体上に形成されたトナー画
像の濃度値を検知する検知工程と、、前記検知工程によ
って検知された濃度値が前記記憶工程で記憶された基準
濃度値と一致するように、画像信号に対する像露光出力
を制御する第２の制御工程と、を有することを特徴とす
る。
【００１３】また、前記第１の制御工程は、画像信号と
像露光出力を対応付ける第１のテーブルを生成する第１
テーブル生成工程と、該第１のテーブルを記憶するテー
ブル記憶工程と、を有し、前記第２の制御工程は、前記
検知工程によって検知された濃度値が前記記憶工程で記
憶された基準濃度値と一致するように画像信号を補正す
る補正テーブルを生成する補正テーブル生成工程と、前
記テーブル記憶工程において記憶された前記第１のテー
ブルに、前記補正テーブルを組み合わせて、第２のテー
ブルを生成する第２テーブル生成工程と、を有し、該第
２のテーブルを用いて画像形成を行う画像形成工程を更
に有することを特徴とする。
【００１４】また、本発明に係るコンピュータ可読メモ
リは、画像信号に応じた像露光出力により像担持体上に
静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーによって現像
し、現像された像担持体上のトナー画像を記録材上に転
写する画像処理装置の制御プログラムを格納したコンピ
ュータ可読メモリであって、前記画像処理装置に、前記
像担持体上に階調パターンを形成し、該階調パターンに
応じた画像を記録紙上に転写することにより階調パター
ン画像を形成する形成工程と、前記記録紙上に形成され
た階調パターン画像を読取り、前記形成工程の濃度補正
特性を決定する決定工程と、前記決定工程により決定さ
れた濃度補正特性を保持する保持工程と、前記濃度補正
特性で前記像担持体上に形成された像の濃度を記憶する
記憶工程と、前記記憶工程により記憶された濃度と、所
定のタイミングで前記像担持体上に形成される像の濃度
との関係に応じて、入力画像信号の各レベルについて補
正量を演算する演算工程と、前記演算工程で求められた
補正量によって、前記保持工程で保持された濃度補正特
性を調整する調整工程と、を実行させる制御プログラム
を格納することを特徴とする。
【００１５】また、本発明に係る他のコンピュータ可読
メモリは、画像信号に応じた像露光出力により像担持体
上に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーによって現
像し、現像された像担持体上のトナー画像を記録材上に
転写する画像処理装置の制御プログラムを格納したコン
ピュータ可読メモリであって、前記画像処理装置に、該
画像処理装置で所定の画像を記録した記録材上の画像を
読取ることにより、前記画像信号の階調と記録材上に記
録される画像の階調とが一致するように、画像信号に対
する像露光出力を制御する第１の制御工程と、前記第１
の制御工程の実行直後に、所定の画像信号に応じて前記
第１の制御工程で制御された像露光出力により像担持体
上に形成されたトナー画像の濃度値を基準濃度値として
記憶する記憶工程と、所定のタイミングで前記所定の画
像信号を入力し、その際に像担持体上に形成されたトナ
ー画像の濃度値を検知する検知工程と、前記検知工程に
よって検知された濃度値が前記記憶工程で記憶された基
準濃度値と一致するように、画像信号に対する像露光出
力を制御する第２の制御工程と、を実行させ、前記第１
の制御工程は、画像信号と像露光出力を対応付ける第１
のテーブルを生成する第１テーブル生成工程と、該第１
のテーブルを記憶するテーブル記憶工程と、を含み、前
記第２の制御工程は、前記検知工程によって検知された
濃度値が前記記憶工程で記憶された基準濃度値と一致す
るように画像信号を補正する補正テーブルを生成する補
正テーブル生成工程と、前記テーブル記憶工程において
記憶された前記第１のテーブルに、前記補正テーブルを
組み合わせて、第２のテーブルを生成する第２テーブル
生成工程と、を含み、該第２のテーブルを用いて画像形
成を行う画像形成工程を更に実行させる制御プログラム
を格納することを特徴とする。
【００１６】前記画像処理装置が、前記調整手段によっ
て調整された濃度補正特性を用いて、入力画像信号に濃
度変換を加える濃度変換手段と、前記濃度変換手段によ
って濃度変換された信号により、前記像担持体に照射す
るレーザーのパルス幅の変調処理を行うパルス幅変調回
路を更に有することは好適である。
【００１７】
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、この発
明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成要素の相対配
置、数式、数値等は、特に特定的な記載がない限りは、
この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものでは
ない。
【００１９】［第１の実施の形態］以下、図面を参照し
て本発明の一実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】図１は本実施の形態としてのフルカラーの
画像処理装置の概略構成図である。
【００２１】原稿台ガラス１０２上に、置かれた原稿１
０１は光源１０３によって照射され光学系１０４を介し
てＣＣＤセンサ１０５に結像される。ＣＣＤセンサ１０
５は３列に配列されたレッド、グリーン、ブルーのＣＣ
Ｄラインセンサ群により、ラインセンサ毎にレッド、グ
リーン、ブルーの色成分信号を生成する。
【００２２】これらの読み取り光学系ユニットは矢印の
方向に走査することにより、原稿をライン毎の電気信号
データ列に変換する。
【００２３】また原稿台ガラス１０２上には、原稿の位
置をつき当てて、原稿の斜め置かれを防ぐつき当て部材
１０７と、その原稿台ガラス面に、ＣＣＤセンサ１０５
の白レベルを決定するためと、ＣＣＤセンサ１０５のス
ラスト方向のシェーディングを行うための、基準白色板
１０６が配置してある。
【００２４】ＣＣＤセンサ１０５により、得られた画像
信号は、リーダー画像処理部１０８にて画像処理された
後、プリンタ部Ｂに送られ、プリンタ制御部１０９で画
像処理される。
【００２５】次に、画像処理部１０８について説明す
る。
【００２６】図２は、本実施の形態に係るリーダー部Ａ
の画像処理部１０８における画像信号の流れを示すブロ
ック図である。同図に示すように、ＣＣＤセンサ１０５
より出力される画像信号は、アナログ信号処理部２０１
に入力され、そこでゲイン調整、オフセット調整をされ
た後、Ａ／Ｄコンバータ２０２で、８ｂｉｔのデジタル
画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に変換される。その後、シェ
ーディング補正部２０３に入力され、色ごとに基準白色
板１０６の読取り信号を用いた公知のシェーデイング補
正が施される。
【００２７】クロック発生部２１１は、１画素単位のク
ロックを発生する。また、主走査アドレスカウンタ２１
２では、クロック発生部２１１からのクロックを計数
し、１ラインの画素アドレス出力を生成する。そして、
デコーダ２１３は、主走査アドレスカウンタ２１２から
の主走査アドレスをデコードして、シフトパルスやリセ
ットパルス等のライン単位のＣＣＤ駆動信号や、ＣＣＤ
からの１ライン読み取り信号中の有効領域を表すＶＥ信
号、ライン同期信号ＨＳＹＮＣを生成する。なお、主走
査アドレスカウンタ２１２はＨＳＹＮＣ信号でクリアさ
れ、次のラインの主走査アドレスの計数を開始する。
【００２８】ＣＣＤセンサ１０５の各ラインセンサは、
相互に所定の距離を隔てて配置されているため、図２の
ラインディレイ回路２０４において、副走査方向の空間
的ずれを補正する。
【００２９】具体的には、Ｂ信号に対して副走査方向
で、Ｒ、Ｇの各信号を副走査方向にライン遅延させてＢ
信号に合わせる。
【００３０】入力マスキング部２０５は、ＣＣＤセンサ
のＲ、Ｇ、Ｂのフィルタの分光特性で決まる読み取り色
空間を、ＮＴＳＣの標準色空間に変換する部分であり、
次式のようなマトリックス演算を行う。
【００３１】
【数１】 光量／濃度変換部（ＬＯＧ変換部）２０６はルックアッ
プテーブルＲＯＭにより構成され、Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４の
輝度信号がＣ０、Ｍ０、Ｙ０の濃度信号に変換される。
ライン遅延メモリ２０７は、不図示の黒文字判定部で、
Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４信号から生成されるＵＣＲ、ＦＩＬＴ
ＥＲ、ＳＥＮ等の判定信号までのライン遅延分だけ、Ｃ
０、Ｍ０、Ｙ０の画像信号を遅延させる。
【００３２】マスキング及びＵＣＲ回路２０８は、入力
されたＹ１、Ｍ１、Ｃ１の３原色信号により黒信号（Ｂ
ｋ）を抽出し、更に、プリンタ部Ｂでの記録色材の色濁
りを補正する演算を施して、Ｙ２、Ｍ２、Ｃ２、Ｂｋ２
の信号を各読み取り動作の度に順次、所定のビット幅
（８ｂｉｔ）で出力する。
【００３３】γ補正回路２０９は、リーダー部Ａにおい
て、プリンタ部Ｂの理想的な階調特性に合わせるべく濃
度補正を行う。また、空間フィルタ処理部（出力フィル
タ）２１０は、エッジ強調又はスムージング処理を行
う。
【００３４】このように処理されたＭ４、Ｃ４、Ｙ４、
Ｂｋ４の面順次の画像信号は、プリンタ制御部１０９に
送られ、プリンタ部ＢでＰＷＭによる濃度記録が行われ
る。
【００３５】また、２１４はリーダー部内の制御を行う
ＣＰＵ、２１５はＲＡＭ、２１６はＲＯＭである。２１
７は操作部であり、表示器２１８を有する。
【００３６】図３は、図２に示す画像処理部１０８にお
ける各制御信号のタイミングを示す図である。同図にお
いて、ＶＳＹＮＣ信号は、副走査方向の画像有効区間信
号であり、論理“１”の区間において、画像読取り（ス
キャン）を行って、順次、（Ｃ）、（Ｍ）、（Ｙ）、
（Ｂｋ）の出力信号を形成する。また、ＶＥ信号は、主
走査方向の画像有効区間信号であり、論理“１”の区間
において主走査開始位置のタイミングをとり、主にライ
ン遅延のライン計数制御に用いられる。そして、ＣＬＯ
ＣＫ信号は画素同期信号であり、“０”→“１”の立ち
上がりタイミングで画像データを転送するのに用いられ
る。
【００３７】次に図１に戻り、プリンタ部Ｂの説明を行
う。
【００３８】図１において感光ドラム４は、１次帯電器
８により、一様に帯電される。
【００３９】画像データは、プリンタ画像処理部１０９
に含まれるレーザドライバ及びレーザ光源１１０を介し
てレーザ光に変換され、そのレーザ光はポリゴンミラー
１及びミラー２により反射され、一様に帯電された感光
体ドラム４上に照射される。
【００４０】レーザ光の走査により潜像が形成された感
光ドラム４は、図中に示す矢印の方向に回転する。
【００４１】すると、現像器３により各色ごとの現像が
順次なされる。
【００４２】本実施の形態では、現像方式として、２成
分系を用いており、感光体ドラム４のまわりに、各色の
現像器３が上流よりブラック（Ｂｋ）、イエロー
（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の順で配置さ
れ、画像信号に応じた現像器が、その感光ドラム上に作
られた潜像領域を現像するタイミングで、現像動作を行
うようになっている。
【００４３】一方、転写紙６は転写ドラム５に巻き付け
られてＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋの順番に１回ずつ回転し、計４
回回転して各色のトナー画像が転写紙６上に多重に転写
される。
【００４４】転写が終了すると、転写紙６を転写ドラム
５から分離し、定着ローラ対７によって定着され、フル
カラー画像プリントが完成する。
【００４５】また、感光ドラム４の現像器３の上流側に
表面電位センサ１２を配置している。
【００４６】また、感光体ドラム４上の転写残トナーを
クリーニングするためのクリーナー９と、後述する、感
光体ドラム４上に形成されたトナーパッチパターンの反
射光量を検出するための、ＬＥＤ光源１０（約９６０ｎ
ｍに主波長をもつ）とフォトダイオード１１を設けてい
る。
【００４７】図４は本実施の形態による画像処理装置の
構成ブロック図を示す。
【００４８】プリンタ画像処理部１０９はＣＰＵ２８及
び、ＲＯＭ３０とＲＡＭ３２、テストパターン記憶部３
１、濃度換算回路４２及びＬＵＴ２５より成り立ち、リ
ーダー部Ａ、プリンタエンジン部１００と通信できるよ
うになっている。
【００４９】プリンタエンジン部１００において、感光
体ドラム４の回りに配置されている、ＬＥＤ１０とフォ
トダイオード１１から成る、光学読み取り装置４０、１
次帯電器８、レーザ１０１、表面電位センサ１２、現像
器３を制御している。
【００５０】また、機内の空気中の水分量を測定する環
境センサ３３が備えられている。
【００５１】表面電子センサ１２は、現像器３より上流
側に設けられており、１次帯電器８のグリッド電位、現
像器３の現像バイアスは後述のようにＣＰＵ２８により
制御される。
【００５２】図５は本実施の形態による階調画像を得る
画像信号処理回路を示す。
【００５３】画像の輝度信号がＣＣＤ１０５で得られ、
リーダー画像処理部１０８において面順次の画像信号に
変換される。この画像信号は、初期設定時のプリンタの
γ特性が入力された画像信号によって表される、原画像
の濃度と出力画像の濃度が一致するように、ＬＵＴ２５
にて濃度特性が変換される。
【００５４】図６に階調が再現される様子を４限チャー
トで示す。
【００５５】第Ｉ象限は、原稿濃度を濃度信号に変換す
るリーダ部Ａの読み取り特性を示し、第ＩＩ象限は濃度
信号をレーザ出力信号に変換するためのＬＵＴ２５の変
換特性を示し、第ＩＩＩ象限はレーザ出力信号から出力
濃度に変換するプリンタ部Ｂの記録特性を示し、第ＩＶ
象限は原稿濃度から出力濃度の関係を示すこの画像処理
装置のトータルの階調再現特性を示している。階調数は
８ｂｉｔのデジタル信号で処理しているので、２５６階
調である。
【００５６】この画像処理装置では、第ＩＶ象限の階調
特性をリニアにするために、第ＩＩＩ象限のプリンタ特
性がリニアでない分を第ＩＩ象限のＬＵＴ２５によって
補正する。
【００５７】ＬＵＴ２５は後に述べる演算結果により生
成される。
【００５８】ＬＵＴ２５にて濃度変換された後、パルス
巾変調（ＰＷＭ）回路２６により信号がドット巾に対応
した信号に変換され、レーザーのＯＮ／ＯＦＦを制御す
るレーザードライバ２７に送られる。
【００５９】本実施の形態では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの全色
とも、パルス巾変調処理による階調再現方法を用いる。
【００６０】そして、レーザ１１０の走査により感光体
ドラム４上にはドット面積の変化により、所定の階調特
性を有する潜像が形成され、現像、転写、定着という過
程をへて階調画像が再生される。
【００６１】（リーダー／プリンタの双方を含む系の階
調制御）次に、リーダー部Ａ、プリンタ部Ｂの双方を含
む系の画像再現特性の安定化に関する第１の制御系につ
いて説明する。
【００６２】まず、リーダー部Ａを用いたプリンタ部Ｂ
のキャリブレーションについて、図７のフローチャート
を用いて説明する。このフローは、リーダー部Ａを制御
するＣＰＵ２１４とプリンタ部Ｂを制御するＣＰＵ２８
により実現される。
【００６３】操作部２１７上に設けられた、自動階調補
正というモード設定ボタンを押すことで、本制御がスタ
ートする。なお、本実施の形態では、表示器２１８は図
８〜図１０に示す様なプシュセンサつきの液晶操作パネ
ル（タッチパネルディスプレイ）で構成されており、直
接表示器２１８に対して操作を行なうことができる。
【００６４】以下に、このキャリブレーション制御につ
いて、図７の各ステップに分けて説明する。
【００６５】｛テストプリント１の出力：ステップＳ５
１｝Ｓ５１において表示器２１８上に、テストプリント
１のプリントスタートボタン８１が現れ（図８
（ａ））、それを押すことで図１１に示すようなテスト
プリント１の画像がプリンタ部Ｂによりプリントアウト
される。
【００６６】このとき、テストプリント１を形成するた
めの用紙の有無をＣＰＵ２１４が判断し、ない場合は図
８（ｂ）に示すような警告表示を行う。
【００６７】このテストプリント１の形成時にはコント
ラスト電位（後述する）は、環境に応じた標準状態のも
のを初期値として登録しおき、これを用いる。
【００６８】また、本実施の形態に用いた画像処理装置
は、複数の用紙カセットを備え、Ｂ４、Ａ３、Ａ４、Ｂ
５等複数種の用紙サイズが選択可能となっている。
【００６９】しかし、この制御で使用するプリント用紙
は、後の読み取り作業時に、縦置き、横置きの間違えに
よるエラーを避けるために、一般で言われているラージ
サイズ紙を用いている。すなわち、Ｂ４、Ａ３、１１×
１７、ＬＧＲを用いるように、設定されている。
【００７０】図１１のテストパターン１には、Ｙ、Ｍ、
Ｃ、Ｋ４色分の中間階調濃度による、帯状のパターン６
１を形成する。
【００７１】このパターン６１を目視で検査することに
より、スジ状の異常画像、濃度ムラ、色ムラがないこと
を確認する。このパターンはスラスト方向に、パッチパ
ターン６２、及び後述するテストプリント２用の階調パ
ターン７１、７２（図１２）をカバーするようにＣＣＤ
センサ１０５の主走査方向のサイズが設定されている。
【００７２】異常が認められる場合には、再度テストプ
リント１のプリントを行い、再度異常が認められた場合
にはサービスマンコールとする。
【００７３】なお、この帯パターン６１を、リーダー部
Ａで読み取り、そのスラスト方向の濃度情報により、以
後の制御を行うかどうかの可否判断を自動で下すことも
可能である。
【００７４】一方パターン６２はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各
色の最大濃度パッチで、濃度信号値で２５５レベルを用
いる。
【００７５】｛テストプリント１の読取り：ステップＳ
５２｝Ｓ５２では、このテストプリント１の画像を、原
稿台ガラス１０２上に図１３のようにのせて、図９
（ａ）に示される読み取りスタートボタン９１を押す。
【００７６】このとき、図９（ａ）に示す操作者用のガ
イダンス表示が現れる。
【００７７】図１３は、原稿台を上部から見た図であ
り、左上のくさび型マークＴが原稿台の原稿つき当て用
のマークであり、帯パターン６１が、つき当てマークＴ
側にくるようにして、なおかつ、表裏を間違えないよう
に、操作パネル上で上述のようなメッセージを表示する
（図９（ａ））。このようにすることで、置き間違えに
よる制御エラーを防ぐようにした。
【００７８】リーダー部Ａにより、パターン６２を読み
取る際に、つき当てマークＴから徐々に走査し、一番最
初の濃度ギャップ点Ａがパターン６１の角で得られるの
で、その座標ポイントから、相対座標で、パターン６２
の各パッチの位置をわり出して、パターン６２の濃度値
を読み取る。
【００７９】読み取り中は図９（ｂ）に示す表示が行わ
れ、テストプリント１の向きや位置が不正確で読み取り
不能のときは図９（ｃ）に示すメッセージを表し、操作
者が置きなおして、読み込みキー９２を押すことにより
再度読み取りを行う。
【００８０】得られたＲＧＢ値より、光学濃度の換算す
るためには、下式（２）を用いる。
【００８１】
【数２】 市販の濃度計と同じ値にするために、補正係数（ｋ）で
調整している。
【００８２】また、別にＬＵＴを用いてＲＧＢの輝度情
報からＭＣＹＢｋの濃度情報に変換してもよい。
【００８３】［コントラスト電位の算出：ステップＳ５
３］次に得られた濃度情報から、最大濃度を補正する方
法を説明する。
【００８４】図１５に相対ドラム表面電位と上述の演算
により得られた画像濃度の関係を示す。
【００８５】その時点で用いたコントラスト電位、すな
わち、現像バイアス電位と１次帯電された後レーザ光を
用いて最大レベルを打った時の感光ドラムの表面電位と
の差が、Ａという設定で得られた最大濃度ＤＡであった
場合、最大濃度の濃度域では、相対ドラム表面電位に対
して画像濃度が実線Ｌに示すように、リニアに対応する
ことがほとんどである。
【００８６】ただし、２成分現像系では、現像器内のト
ナー濃度が変動して、下がってしまった場含、破線Ｎの
ように、最大濃度の濃度域で、非線形特性になってしま
う場合もある。
【００８７】従って、ここでは、最終的な最大濃度の目
標値を１．６としているが、０．１のマージンを見込ん
で、１．７を最大濃度をあわせる制御の目標値に設定し
て制御量を決定する。
【００８８】ここでのコントラスト電位Ｂは、次式
（３）を用いて求める。
【００８９】Ｂ＝（Ａ＋Ｋａ）×１．７／ＤＡ…（３） ここでＫａは、補正係数であり、現像方式の種類によっ
て、値を最適化するのが好ましい。
【００９０】実際には、電子写真方式では、コントラス
ト電位Ａの設定は、環境に応じて変えないと画像濃度が
合わず、先に説明した、機内の水分量をモニターする環
境センサ３３の出力によって、図１６のように設定を変
えている。
【００９１】従って、コントラスト電位を補正する方法
として次式の補正係数Ｖｃｏｎｔ．ｒａｔｅを、バック
アップされたＲＡＭに保存しておく。
【００９２】Ｖｃｏｎｔ．ｒａｔｅ＝Ｂ／Ａ 画像処理装置が３０分毎に、環境（水分量）の推移を、
モニタし、その検知結果に基づいてＡの値を決定する度
に、Ａ×Ｖｃｏｎｔ．ｒａｔｅを算出して、コントラス
ト電位を求める。
【００９３】コントラスト電位から、グリッド電位と現
像バイアス電位を求める方法を簡単に説明する。
【００９４】図１７にグリッド電位と感光ドラムとの関
係を示す。
【００９５】グリッド電位を−２００Ｖにセットして、
レーザ光のレベルを最低にして走査したときの表面電位
ＶＬ並びにレーザ光のレベルを最高にしたときの表面電
位ＶＨを表面電位センサ１２で測定する。
【００９６】同様にグリッド電位を−４００Ｖにしたと
きのＶＬとＶＨを測定する。
【００９７】−２００Ｖのデータと−４００Ｖのデータ
を、補間、外挿することで、グリッド電位と表面電位と
の関係を求めることができる。
【００９８】この電位データを求めるための制御を電位
測定制御とよぶ。
【００９９】ＶＬから画像上にカブリトナーが付着しな
いように設定されたＶｂｇ（ここでは１００Ｖに設定）
の差を設けて、現像バイアスＶＤＣを設定する。
【０１００】コントラスト電位Ｖｃｏｎｔは、現像バイ
アスＶＤＣとＶＨの差分電圧であり、このＶｃｏｎｔが
大ほど、最大濃度が大きくとれるのは、上述した通りで
ある。
【０１０１】計算で求めたコントラスト電位Ｂにするた
めには、図１７の関係より、何ボルトのグリッド電位が
必要か、そして何ボルトの現像バイアス電位が必要か
は、計算で求めることができる。
【０１０２】図７のＳ５３では最大濃度を最終的な目標
値より、０．１高くなるようにコントラスト電位を求
め、このコントラスト電位が得られるように、グリッド
電位および現像バイアス電位をＣＰＵ２８がセットす
る。
【０１０３】｛コントラスト電位の比較：ステップＳ５
４｝Ｓ５４にて、求めたコントラスト電位が、制御範囲
にあるかどうかを判断して、制御範囲からはずれている
場合には、現像器等に異常があるものと判断して、対応
する色の現像器をチェックするように、サービスマンに
わかるように、エラーフラグをたてておき、所定のサー
ビスモードでそのエラーフラッグをサービスマンが見ら
れるようにする。
【０１０４】｛コントラスト電位の修正：ステップＳ５
５｝ここでは、そのような異常時には制御範囲ぎりぎり
の値にリミッターをかけて、修正制御して（Ｓ５５）、
制御は継続させる。
【０１０５】以上の様に、Ｓ５３で求めたコントラスト
電位になれるように、ＣＰＵ２８によりグリッド電位と
現像バイアス電位の設定を行う。
【０１０６】図２０に、濃度変換特性図を示す。本実施
の形態での最大濃度を最終目標値より高めに設定する最
大濃度制御により第ＩＩＩ象限のプリンタ特性図は実線
Ｊのようになる。
【０１０７】もし仮に、このような制御を行わないとき
には、破線Ｈのような１．６に達しないプリンタ特性に
なる可能性もある。破線Ｈの特性の場合ＬＵＴ２５をい
かように設定しても、ＬＵＴ２５は最大濃度を上げる能
力は持ち合わせていないので、濃度ＤＨと１．６の間の
濃度は再現不可能となる。
【０１０８】実線Ｊの様に最大濃度をわずかに越える設
定になっていれば、確実に、第ＩＶ象限のトータル階調
特性で、濃度再現域は保証することができる。
【０１０９】（テストプリント２） ｛テストプリント２の出力：ステップＳ５６｝次に、図
１０（ａ）のように操作パネル上に、テストプリント２
の画像のプリントスタートボタン１５０が現れ、それを
押すことで図１２のテストプリント２の画像がプリント
アウトされる（Ｓ５６）。プリント中は図１０（ｂ）の
ような表示となる。
【０１１０】テストプリント２は図１２に示すように、
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色、４列１６行の全部で６４階調
分のグラデーションのパッチ群により成り立ち、ここ
で、６４階調分は、全部で２５６階調あるうちの、濃度
の低い領域を重点的にレーザ出力レベルを割り当ててあ
り、高濃度領域は、レーザ出力レベルを間引いてある。
このようにすることにより、特にハイライト部における
階調特性を良好に調整することができる。
【０１１１】図１２において、７１は解像度２００ｌｐ
ｉ(lines/inch)のパッチ、７２は４００ｌｐｉ(lines/i
nch)のパッチである。各解像度の画像を形成するために
は、パルス幅変調回路２６において、処理の対象となっ
ている画像データとの比較に用いられる三角波の周期を
複数用意することによって実現できる。
【０１１２】なお、本画像処理装置は、階調画像は２０
０ｌｐｉの解像度で、文字等の線画像は４００ｌｐｉの
解像度で、作成している。この２種類の解像度で同一の
階調レベルのパターンを出力しているが、解像度のちが
いで、階調特性が大きく異なる場合には、解像度に応じ
て先の階調レベルを設定するのがより好ましい。
【０１１３】また、テストプリント２は、ＬＵＴ２５を
作用させずに、パターンジェネレータ２９から発生させ
る。
【０１１４】｛テストプリント２の読取り：ステップＳ
５７｝図１４はテストプリント２の出力を、原稿台ガラ
ス１０２上に置いたときに、上方から見た模式図であ
り、左上のくさび型マークＴが原稿台の原稿つき当て用
のマークであり、Ｂｋのパターンが、つき当てマークＴ
側にくるようにして、なおかつ、表裏を問違えないよう
に操作パネル上でメッセージを表示した（図１０
（ｃ））。このようにすることで、置き間違えによる制
御エラーを防ぐようにした。
【０１１５】リーダー部Ａにて、パターンを読み取る際
に、つき当てマークＴから徐々に走査し、一番最初の濃
度ギャップ点Ｂが得られるので、その座標ポイントか
ら、相対座標でパターンの各色パッチの位置を割り出し
て、読み取るようにした（Ｓ５７）。
【０１１６】１パッチ（図１２の７３）あたりの読むポ
イントとしては図１８のように、パッチ内部の読み取り
ポイント（ｘ）を１６ポイントとり、得られた信号を平
均する。ポイント数は読み取り装置、画像処理装置によ
って最適化するのが好ましい。
【０１１７】｛ＬＵＴ２５の作成・設定：ステップＳ５
８｝各パッチ毎に１６ポイントの値が平均された、ＲＧ
Ｂ信号を、先に示した光学濃度への変換方法により、濃
度値に直し、それを出力濃度として、横軸にレーザ出力
レベルをプロットしたのが、図１９である。
【０１１８】更に、右の縦軸のように、紙のベース濃
度、本例では０．０８を０レベルに、この画像処理装置
の最大濃度として設定している１．６０を２５５レベル
に正規化している。
【０１１９】得られたデータがＣ点のように、特異的に
濃度が高かったり、Ｄ点のように、低かったりした場合
には、原稿台ガラス１０２上に汚れがあったり、テスト
パターン上に不良があったりすることがあるので、デー
タ列に連続性が保存されるように、傾きにリミッターを
かけ、補正を行う。ここでは具体的には傾きが３以上の
時は、３に固定し、マイナス値の時は、その前のレベル
と同じ濃度レベルにしている。
【０１２０】ＬＵＴ２５の内容は前述したように、図１
９の濃度レベルを入力レベル（図６の濃度信号軸）に、
レーザ出力レベルを出力レベル（図６のレーザ出力信号
軸）に座標を入れ換えるだけで、簡単に作成できる。パ
ッチに対応しない濃度レベルについては、補間演算によ
り値を求める。
【０１２１】このときに、入力レベル０レベルに対し
て、出力レベルは０レベルになるように、制限条件を設
けている。
【０１２２】そして、Ｓ５８で上述の様に作成した変換
内容をＬＵＴ２５に設定する。
【０１２３】以上で、読取装置を用いた第１の制御系に
よるコントラスト電位制御とγ変換テーブル作成が完了
する。上述の処理中には、図１０（ｄ）のような表示が
行われ、完了すると図１０（ｅ）のように表示される。
【０１２４】以上が、第１の制御系における制御であ
る。この階調制御では、入力した画像信号と、最終的に
転写材としての紙に記録される画像とを対応付けるべく
レーザ出力を制御する為、非常に正確な制御となり、高
い階調精度を有する出力画像を得ることができる。しか
し、転写材の読取りを行なわなければならないことか
ら、頻繁に行なうことは想定しにくい。そこで、以下の
ような第２の制御系を第１の制御系の合間に複数回行な
うことによって画像再現特性の長期的安定化を図ってい
る。
【０１２５】（長期安定化のための第２の制御系）次
に、第１の制御系で得られた画像再現特性の長期的安定
化のために行なう第２の制御系について説明する。
【０１２６】図２１は感光ドラム４に相対するＬＥＤ１
０とフォトダイオード１１から成るフォトセンサ４０か
らの信号を処理する処理回路を示す。フォトセンサ４０
に入射された感光ドラム４からの近赤外光は、フォトセ
ンサ４０により電気信号に変換され、電気信号はＡ／Ｄ
変換回路４１により０〜５Ｖの出力電圧を０〜２５５レ
ベルのディジタル信号に変換される。そして、濃度換算
回路４２により濃度に変換される。
【０１２７】なお、本実施の形態で使用したトナーは、
イエロー、マゼンタ、シアンの色トナーで、スチレン系
共重合樹脂をバインダーとし、各色の色材を分散させて
形成されている。
【０１２８】イエロー、マゼンタ、シアントナーの分光
特性はこの順に図２２〜図２４に示す通り、近赤外光
（９６０ｎｍ）の反射率が８０％以上得られる。また、
これらの色トナー画像形成において、色純度、透過性に
有利な２成分現像方式を採用している。
【０１２９】一方、本実施の形態では、ブラックトナー
は同じ２成分現像方式ではあるが、純粋な黒を出すため
に、色材としてカーボンブラックを用いているため、図
２５に示す通り、近赤外光（９６０ｎｍ）の反射率は１
０％程度である。
【０１３０】また、感光ドラム４はＯＰＣドラムであ
り、近赤外光の反射率（９６０ｎｍ）は約４０％であ
り、反射率が同程度であれば、アモルファスシリコン系
ドラム等であってもかまわない。
【０１３１】感光ドラム４上の濃度を各色の面積階調に
より段階的に変えていった時の、フォトセンサ４０出力
と出力画像濃度との関係を図２６に示す。
【０１３２】トナーが感光体ドラム４に付着していない
状態におけるセンサ９の出力を２．５Ｖ、すなわち、１
２８レベルに設定した。
【０１３３】図２６からわかるように、イエロー、マゼ
ンタ、シアンの色トナーは面積被覆率が大きくなり画像
濃度が大きくなるにしたがい、感光ドラム４単体よりフ
ォトセンサ４０出力が大きくなる。
【０１３４】一方、ブラックのトナーは面積被覆率が大
きくなって、画像濃度が大きくなるに従い、感光ドラム
４単体よりフォトセンサ４０出力が小さくなる。
【０１３５】これらの特性を用いて、各色専用のセンサ
出力信号から感光ドラム上のトナー画像濃度に変換する
テーブル４２ａをつくることにより、各色についてのト
ナー画像濃度を精度良く求めることができる。このトナ
ー画像濃度の変化は、紙上の最終画像濃度に対応するも
のと考えられる為、第２の制御系では、同じ画像信号を
入力した場合のトナー画像濃度の変化から、装置の特性
の変化を推測し、画像信号に対する出力画像濃度がリニ
アに対応するように補正を加えるものである。
【０１３６】基準濃度値設定用の第２の制御を示すフロ
ーチャートを図２７ａに示す。この制御はＣＰＵ２８に
より実現される。
【０１３７】先に述べた第１の制御（自動階調補正）の
ＬＵＴがセットされたのが確認されると（Ｓ２７１）、
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色毎のパッチパターンを感光ドラ
ム上に形成して現像した（Ｓ２７２）現像パッチを、フ
ォトセンサ４０で検知する（Ｓ２７３）。
【０１３８】ここで、パッチのレーザ出力は、各色とも
濃度信号（画像信号）で９６レベルを用いる。
【０１３９】従って、出力信号は第１の制御で作られ
た、ＬＵＴに基づいて決められる。例えば、図２８に示
すようなＬＵＴの場合、出力信号は、１２０レベルとな
る。ＬＵＴは各色毎に設定されているので、それぞれの
色毎に出力信号は設定される。
【０１４０】この出力信号は、再度第１の制御でＬＵＴ
が更新されるまで、設定されており、後に述べる補正制
御で決定されるＬＵＴに基づく出力値ではない。
【０１４１】感光ドラム４上にパッチを形成するシーケ
ンスは図２９のように行った。
【０１４２】本実施の形態では大口径の感光ドラム４を
使用しているため、正確に、そして効率良く短時間で濃
度データを得るため、感光ドラムの偏心を考慮して、感
光ドラムの１８０度相対する位置に同一色のパッチを形
成し測定し、複数のサンプリングを行い平均を求める。
【０１４３】そのパッチをはさむように、異なる色のパ
ッチを形成することで、１周で２色分のデータを得た。
【０１４４】このようにして、２周で４色分のデータが
得られ、図２６の濃度変換テーブル４２ａを用いて濃度
値を得る。
【０１４５】この濃度変換テーブルで求めた濃度値は絶
対濃度としてはとりあつかえない。これは、リーダで用
いるＣＣＤの様に分解能がなく、また紙上に定着された
最終画像ではないためである。ただし、その変化量は最
終画像濃度の変化量に対応すると考えることができる。
そこで、第１の制御を行なった直後の第２の制御で求め
た濃度値、即ち、ここでは画像信号９６を入力した場合
の感光ドラム上のトナー濃度を基準濃度値とし、所定の
タイミングで第２の制御を行なった場合にその基準濃度
値から、感光ドラム上のトナー濃度値がどれほど変化し
ているかを調べ、その変化量から補正テーブルを作成し
て、第１の制御で求めたＬＵＴ２５と組み合わせて一つ
のテーブルとしてγ補正を行なう。
【０１４６】言い替えれば、第１の制御によってＬＵＴ
２５ではその制御直後の画像信号に対する出力濃度は保
証されているので、第１の制御時のＬＵＴ２５に基づい
たレーザ出力でパッチを形成し、そのパッチの濃度値を
保証された基準濃度値として記憶することで、センサの
キャリブレーションとなる。すなわちこの値を基準値と
して、パッチの濃度値がどのように変化したかを判断
し、パッチ濃度が基準値をとるように、ＬＵＴ２５を補
正する。このように、ＬＵＴ２５を参照した補正を行な
う第２の制御を、所定のタイミングで実施することによ
り、長期使用による画像濃度特性の変化を精度よく維持
することが可能である。
【０１４７】以下に具体的に説明する。
【０１４８】上記の様に、第１の制御後に基準濃度取得
用の第２の制御を実施して基準濃度値を求める。そし
て、それ以降の所望のタイミングで実施される補正用の
第２の制御で検知された濃度値と、基準濃度値との差に
基づいて第１の制御でできたＬＵＴの補正を行う。
【０１４９】本実施の形態で示す画像処理装置において
は、画像処理装置のメインスイッチＯＮ時、又は、メイ
ンスイッチＯＮ後一定時間経過後、又は、不図示の環境
変動を検出する温度センサ、湿度センサによるセンサ出
力に応じて補正用の第２の制御を実施している。（図２
７ｂ） 本制御のシーケンス、出力信号は、基準濃度取得時の条
件と同じである。
【０１５０】まず、メインスイッチがオンされると、前
記Ｓ２７２と同様に、第１の制御系で求めたＬＵＴ２５
を用いて感光ドラム上に現像パッチを形成する（Ｓ２７
５）。ここでは、画像信号９６に対応したレーザ出力
（ＬＵＴ２５で求める）によって各色のパッチを形成す
る。
【０１５１】次にパッチセンサで現像パッチ濃度を読込
む（Ｓ２７６）。そして、測定された現像パッチ濃度を
基準パッチ濃度と比較し、その差を求める。
【０１５２】図３０は、同じ画像信号が入力されてパッ
チが形成された場合のフォトセンサが検知した濃度の変
化量を説明する図である。
【０１５３】即ち、図３０で、基準濃度値がＡの位置の
時、メインスイッチｏｎ時に検知される補正用濃度がＢ
であった場合、縦軸で示す濃度値の差分が基準濃度から
の変化量である。
【０１５４】一方、本実施の形態では、補正特性テーブ
ルは、図３１ａ，ｂで示すように設定する。図３１ａ
は、本実施の形態としての画像処理装置の基本的な特性
をふまえた補正特性を持っており、濃度変化量に応じ
て、矢印方向に変化させる。本実施の形態では、画像信
号が９６レベルのところで補正特性ピークとなるように
設定しており、この時の出力信号は４８レベルとしてあ
る。この図３１ａの補正特性テーブルをもちいて、入力
画像信号（横軸）に対する補正値（０〜４８）（縦軸）
を求め、 （補正値（０〜４８））×［−（濃度変化量）／補正特
性ピーク値（４８）］ と計算した値が、画像信号（入力信号）の実際の補正量
となる。
【０１５５】上記式で画像信号２５６レベルそれぞれに
ついて演算し、図３１ｂに示すリニアテーブル（入力信
号＝出力信号）に加算する事で、補正用テーブルを作成
する（図３１ｃ）。
【０１５６】例えば、入力画像信号が４８で、濃度変化
量が１０の場合には、図３１ａの横軸が４８である場合
の縦軸の値を読取り、これが今４０だとすると、上式に
あてはめて、４０×−１０／４８＝−８．３を得る。
【０１５７】よって、図３１ｃでの値は、４８−８．３
＝３９．７＝約４０となる。入力４８に対して出力４０
となる補正テーブルと、ＬＵＴ２５とを組み合わせて一
つのテーブルを作成する。補正用テーブルは、装置の仕
様により任意に設定することができる。
【０１５８】図３２に示すようにこの補正用テーブル
で、第１の制御で作成されたＬＵＴ２５を参照し、それ
によって作成されたテーブルを、第１の制御で作成した
ＬＵＴ２５と置き換え、実際の画像形成を行う。第１の
制御で作成されたＬＵＴ２５は別の所に保存し、繰り返
し行われる補正用の第２の制御が行われるごとに、常に
このＬＵＴ２５を補正用テーブルで参照することで初期
特性を維持することが可能である。
【０１５９】通常この画像処理装置は、電源を夜間切
り、朝入れるケースが多く、従って第２の制御系は、１
日に１回は起動されることになる場合が多い。
【０１６０】それに対して、第１の制御系は、人の作業
がともなうので、頻繁に行うことは想定しにくい。
【０１６１】そこで、画像処理装置の設置作業にサービ
スマンが第１の制御系を実効し、画像に問題が生じなけ
れば、第２の制御系で、短期間内は特性を自動的に維持
させ、長期間で徐々に変化したものに対しては、第１の
制御系でキャリブレーションを行うという役割分担がで
き、結果として画像処理装置の寿命まで、階調特性を維
持することができるようになる。以上、第１の制御手段
である自動階調補正を実施しそれで作成されたＬＵＴに
基づき、基準濃度取得用の第２の制御である現像パッチ
読込みを行い、パッチセンサの基準濃度とし、それに基
づいて、それ以降に実施される補正用の第２の制御のパ
ッチ濃度値との変化量に応じて、自動階調補正で作成し
たＬＵＴを補正していくことで、自動階調補正で得られ
た画像濃度特性を長期的に維持することができる。
【０１６２】また本実施の形態では、図３１ａに示した
補正特性は、今回、濃度変化量の＋、−どちらでも対応
できような値に設定したが、より最適化するために、＋
側、−側のそれぞれに適応した補正特性を用いることも
可能である。
【０１６３】さらには、複数の補正特性を有し、変化量
に応じて最適な補正用ＬＵＴを用いても同様の効果が得
られる。
【０１６４】本実施の形態では、レーザにより像形成を
行なったが、レーザ以外の、ＬＥＤ等の露光装置をも奔
走に適用可能であることは言うまでもない。
【０１６５】［実施の形態２］本実施の形態では中間転
写体を用いた画像処理装置に適用した例を示す。本実施
の形態における第２の制御は、中間転写体上にフォトセ
ンサを設け、現像パッチの濃度を検知している。
【０１６６】図３２は本実施の形態に示す画像処理装置
のプリンタ部分を示す、回転現像器を用い、イエロー、
マゼンタ、シアンの各現像カートリッジが、ロータリ内
に収められており、適時必要時に、各現像カートリッジ
が、現像位置に移動し、現像を行う。ブラックカートリ
ッジは、固定で配置されており、ブラック単色時などに
回転現像器を回転させる時間を省いている。
【０１６７】各色の画像情報に応じて感光体ドラム上に
形成されたトナー像は、順次中間転写体上に転写され、
フルカラーの場合には、４色トナーが中間転写体上に転
写された後、給紙ユニットから給紙された、記録材に一
括で転写し、定着器による定着工程を経て機外に排出さ
れ、フルカラープリントとなる。
【０１６８】ところで、本実施の形態に示した、画像処
理装置の感光体ドラムの帯電装置は、接触帯電方式を用
いている。印加する高圧は、均一な帯電を得るためのＡ
Ｃバイアス（定電流）と、帯電電位を決定付けるＤＣバ
イアス（定電圧）が印加されている。周知の事実だが、
ＡＣバイアス＋ＤＣバイアスが重畳されている接触帯電
方式は、感光体ドラムの劣化、特に表面層の削れが著し
い。実施の形態１に示すコロナ帯電器を用いた場合、１
０万回転で、約１μｍの削れ量であったのに対し、本実
施の形態のＡＣバイアス＋ＤＣバイアスが重畳されてい
る接触帯電方式では、１０万回転で約１２μｍ削れてし
まう。
【０１６９】従って感光体ドラム上では、パッチの読込
みの変動要因が増すことから、長期的安定性という観点
では、あまり好ましくない。
【０１７０】一方中間転写体は、感光体ドラムに比べ、
劣化要因が少なく、一層の安定化が可能である。
【０１７１】そこで、先にも示したが、本実施の形態に
示す画像処理装置の第２の制御のセンサは中間転写体上
に設けられている。
【０１７２】以上、本実施の形態においても、第１の制
御手段である自動階調補正を実施しそれで作成されたＬ
ＵＴに基づいて中間転写体上にパッチを形成し、基準濃
度取得用の第２の制御である現像パッチ読込みを行い、
求めたパッチセンサの基準濃度値と、それ以降に実施さ
れる補正用の第２の制御のパッチ濃度値との変化量に応
じて、自動階調補正で作成したＬＵＴを補正していくこ
とで、自動階調補正で得られた画像濃度特性を長期的に
維持することができる。
【０１７３】また本実施の形態では、感光体ドラムの変
化要因を削れとしたが、放電生成物などによる劣化、ク
リーニング工程におけるキズなど、様々な変化要因に対
して適用可能なことは当然である。
【０１７４】また、本実施の形態においては、中間転写
体上でパッチの読込みを行ったが、記録材を搬送する転
写ベルト等、現像パッチを読込む構成を設ければ、本発
明を適用可能である。
【０１７５】さらには、本実施の形態では、反射型のセ
ンサを設けたが、中間転写体、あるいは転写ベルトなど
に、透過性の高い材料を用いれば、透過型センサによる
構成も当然適用可能である。
【０１７６】本実施の形態では、レーザにより像形成を
行ったが、これに限られるものではなく、ＬＥＤ等の露
光装置を用いた像形成装置にも適用可能であることは言
うまでもない。
【０１７７】［他の実施の形態］なお、本発明は、複数
の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機
器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに
適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写
機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【０１７８】例えば、プリンタに適用する場合には、第
１の制御系を行なう際にのみスキャナを用いて、ＬＵＴ
２５を生成するようにしてもよい。
【０１７９】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理に
よって前述した実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることは言うまでもない。
【０１８０】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
【０１８１】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した（図２７ａおよび/また
は図２７ｂに示す）フローチャートに対応するプログラ
ムコードが格納されることになる。
【０１８２】
【発明の効果】本発明によれば、高精度の画像濃度特性
を長期間にわたり安定して維持することができる画像処
理装置及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態としての画像処理装
置の概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態としての画像処理装置のリー
ダー画像処理部１０８の構成ブロック図である。
【図３】第１の実施の形態としての画像処理装置のリー
ダー画像処理部１０８のタイミングを示す図である。
【図４】第１の実施の形態としての画像処理装置の制御
ブロック図である。
【図５】第１の実施の形態としての画像処理装置を示す
ブロック図である。
【図６】階調再現特性を示す４限チャート図である。
【図７】第１の実施の形態としての画像処理装置の第１
の制御系のフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態としての画像処理装置の表示
器２１８の表示内容を示す図である。
【図９】第１の実施の形態としての画像処理装置の表示
器２１８の表示内容を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態としての画像処理装置の表
示器２１８の表示内容を示す図である。
【図１１】第１の実施の形態としての画像処理装置のテ
ストプリント１の例を示す図である。
【図１２】第１の実施の形態としての画像処理装置のテ
ストプリント２の例を示す図である。
【図１３】原稿台へのテストプリント１の置き方を示す
図である。
【図１４】原稿台へのテストプリント２の置き方を示す
図である。
【図１５】相対ドラム表面電位と画像濃度の関係を示す
図である。
【図１６】絶対水分量とコントラスト電位の関係を示す
図である。
【図１７】グリッド電位と表面電位の関係を示す図であ
る。
【図１８】テストプリント２のパッチパターンの読み取
りポイントを示す図である。
【図１９】テストプリント２の読み取り例を示す図であ
る。
【図２０】濃度変換特性を示す図である。
【図２１】フォトセンサ４０から濃度変換までのブロッ
ク図である。
【図２２】イエロートナーの分光特性図である。
【図２３】マゼンタトナーの分光特性図である。
【図２４】シアントナーの分光特性図である。
【図２５】ブラックトナーの分光特性図である。
【図２６】フォトセンサ出力と画像濃度の関係を示す図
である。
【図２７】第１の実施の形態としての画像処理装置の第
２の制御系のフローチャートである。
【図２８】パッチ形成の際のレーザ出力を示す図であ
る。
【図２９】第２の制御系でのパッチ形成シーケンスを示
す図である。
【図３０】同じ画像信号が入力されてパッチが形成され
た場合のフォトセンサが検知した濃度の変化量を説明す
る図である。
【図３１】補正テーブルを示す図である。
【図３２】補正テーブルの参照を示す図である。
【図３３】本発明の第２の実施の形態としての画像処理
装置の概略構成図である。
【符号の説明】
３ 現像器 ４ 感光ドラム ７ 定着ローラ ８ １次帯電器 １０ ＬＥＤ １１ フォトダイオード １２ 表面電位センサ ２５ γ−ＬＵＴ ２９ パターンジェネレータ ３３ 環境（水分量）センサ １００ プリンタエンジン １０５ ＣＣＤセンサ １０９ プリンタ制御部 １１０ 半導体レーザ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/52 B41J 5/30 B41J 29/38 G03G 15/00 303 G03G 15/01

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】像担持体上に階調パターンを形成し、該階
    調パターンに応じた画像を記録紙上に転写することによ
    り階調パターン画像を形成する形成手段と、 前記記録紙上に形成された階調パターン画像を読取り、
    前記形成手段の濃度補正特性を決定する決定手段と、 前記決定手段により決定された濃度補正特性を保持する
    保持手段と、 前記濃度補正特性で前記像担持体上に形成された像の濃
    度を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段により記憶された濃度と所定のタイミング
    で前記像担持体上に形成される像の濃度と関係に応じ
    て、入力画像信号の各レベルについて補正量を演算する
    演算手段と、 前記演算手段で求められた補正量によって、 前記保持手
    段に保持された濃度補正特性を調整する調整手段と、 を有することを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項２】前記濃度補正特性の保持と、記憶手段への
    記憶は前記画像処理装置の設置時に行なわれることを特
    徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 【請求項３】原稿上の画像を読取る原稿読取手段を更に
    有し、該原稿読取手段が、前記記録紙上に形成された階
    調パターンを読取ることを特徴とする請求項１に記載の
    画像処理装置。
  4. 【請求項４】像担持体上の画像を読取るセンサを更に有
    し、該センサは該画像に応じた近赤外光を濃度として読
    取ることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
  5. 【請求項５】前記保持手段は前記濃度補正特性を表すＬ
    ＵＴを保持し、前記調整手段は、該ＬＵＴを前記関係に
    応じて調整することを特徴とする請求項１に記載の画像
    処理装置。
  6. 【請求項６】前記調整手段によって調整された濃度補正
    特性を用いて、入力画像信号に濃度変換を加える濃度変
    換手段と、 前記濃度変換手段によって濃度変換された信号により、
    前記像担持体に照射するレーザーのパルス幅の変調処理
    を行うパルス幅変調回路を更に有する ことを特徴とする
    請求項１に記載の画像処理装置。
  7. 【請求項７】前記像担持体は中間転写体であることを特
    徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
  8. 【請求項８】前記像担持体は転写ベルトであることを特
    徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
  9. 【請求項９】前記調整手段による調整は、前記画像処理
    装置のメイン電源ＯＮ時もしくは前記画像処理装置の設
    置時もしくは所定時間経過ごとに実行されることを特徴
    とする請求項１に記載の画像処理装置。
  10. 【請求項１０】前記調整手段による調整は、前記画像処
    理装置のメイン電源ＯＮ後、一定時間経過後もしくは、
    温度もしくは湿度の環境変化に応じて実行されることを
    特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
  11. 【請求項１１】画像信号に応じた像露光出力により像担
    持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーによっ
    て現像し、現像された像担持体上のトナー画像を記録材
    上に転写する画像処理装置であって、 記録材上に所定の画像信号に基づく階調パターンを形成
    するパターン形成手段と、 前記パターン形成手段により形成された階調パターンを
    読取る読取手段と、 前記読取手段により読取った階調パターンと前記所定の
    画像信号とを比較することにより、画像信号の階調と記
    録材上に記録される画像の階調とが一致するように、画
    像信号に対する像露光出力を制御する第１の制御手段
    と、 前記第１の制御手段による制御の直後に、前記第１の制
    御手段で制御された像露光出力により像担持体上に形成
    されたトナー画像の濃度値を基準濃度値として記憶する
    記憶手段と、 前記第１の制御手段で制御された像露光出力によって像
    担持体上に形成されたトナー画像の濃度値を検知する検
    知手段と、 前記検知手段によって検知された濃度値が前記記憶手段
    で記憶された基準濃度値と一致するように、画像信号に
    対する像露光出力を制御する第２の制御手段とを有し、 前記第１の制御手段は、 画像信号と像露光出力を対応付ける第１のテーブルを生
    成する第１テーブル生成手段と、 該第１のテーブルを記憶するテーブル記憶手段と、 を有し、 前記第２の制御手段は、 前記検知手段によって検知された濃度値が前記記憶手段
    で記憶された基準濃度値と一致するように画像信号を補
    正する補正テーブルを生成する補正テーブル生成手段
    と、 前記テーブル記憶手段において記憶された前記第１のテ
    ーブルに、前記補正テーブルを組み合わせて、第２のテ
    ーブルを生成する第２テーブル生成手段と、 を有し、 該第２のテーブルを用いて画像形成を行う ことを特徴と
    する画像処理装置。
  12. 【請求項１２】像担持体上に階調パターンを形成し、該
    階調パターンに応じた画像を記録紙上に転写することに
    より階調パターン画像を形成する形成工程と、 前記記録紙上に形成された階調パターン画像を読取り、
    前記形成工程の濃度補正特性を決定する決定工程と、 前記決定工程により決定された濃度補正特性を保持する
    保持工程と、 前記濃度補正工程で前記像担持体上に形成された像の濃
    度を記憶する記憶工程と、 前記記憶工程により記憶された濃度と、所定のタイミン
    グで前記像担持体上に形成される像の濃度との関係に応
    じて、入力画像信号の各レベルについて補正量を演算す
    る演算工程と、 前記演算工程で求められた補正量によって、 前記保持工
    程で保持された濃度補正特性を調整する調整工程と、 を有することを特徴とする画像処理装置の制御方法。
  13. 【請求項１３】前記濃度補正特性の保持と、前記記憶工
    程での記憶は前記画像処理装置の設置時に行なわれるこ
    とを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置の制御
    方法。
  14. 【請求項１４】前記記録紙上に形成された階調パターン
    を読取る読取工程をさらに有することを特徴とする請求
    項１２に記載の画像処理装置の制御方法。
  15. 【請求項１５】前記調整工程による調整は、前記画像処
    理装置のメイン電源ＯＮ時もしくは前記画像処理装置の
    設置時もしくは所定時間経過ごとに実行されることを特
    徴とする請求項１２に記載の画像処理装置の制御方法。
  16. 【請求項１６】前記調整工程による調整は、前記画像処
    理装置のメイン電源ＯＮ後、一定時間経過後もしくは、
    温度もしくは湿度の環境変化に応じて実行されることを
    特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置の制御方
    法。
  17. 【請求項１７】画像信号に応じた像露光出力により像担
    持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーによっ
    て現像し、現像された像担持体上のトナー画像を記録材
    上に転写する画像処理装置の制御方法であって、 該画像処理装置で所定の画像を記録した記録材上の画像
    を読取ることにより、前記画像信号の階調と記録材上に
    記録される画像の階調とが一致するように、画像信号に
    対する像露光出力を制御する第１の制御工程と、 前記第１の制御工程の直後に、所定の画像信号に応じて
    前記第１の制御工程で制御された像露光出力により像担
    持体上に形成されたトナー画像の濃度値を基準濃度値と
    して記憶する記憶工程と、 所定のタイミングで前記所定の画像信号を入力し、その
    際に像担持体上に形成されたトナー画像の濃度値を検知
    する検知工程と、 前記検知工程によって検知された濃度値が前記記憶工程
    で記憶された基準濃度値と一致するように、画像信号に
    対する像露光出力を制御する第２の制御工程と、 を有し、 前記第１の制御工程は、 画像信号と像露光出力を対応付ける第１のテーブルを生
    成する第１テーブル生成工程と、 該第１のテーブルを記憶するテーブル記憶工程と、 を有し、 前記第２の制御工程は、 前記検知工程によって検知された濃度値が前記記憶工程
    で記憶された基準濃度値と一致するように画像信号を補
    正する補正テーブルを生成する補正テーブル生成工程
    と、 前記テーブル記憶工程において記憶された前記第１のテ
    ーブルに、前記補正テーブルを組み合わせて、第２のテ
    ーブルを生成する第２テーブル生成工程と、 を有し、 該第２のテーブルを用いて画像形成を行う画像形成工程
    を更に有 することを特徴とする画像処理装置の制御方
    法。
  18. 【請求項１８】画像信号に応じた像露光出力により像担
    持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーによっ
    て現像し、現像された像担持体上のトナー画像を記録材
    上に転写する画像処理装置の制御プログラムを格納した
    コンピュータ可読メモリであって、 前記画像処理装置に、前記像担持体上に階調パターンを
    形成し、該階調パターンに応じた画像を記録紙上に転写
    することにより階調パターン画像を形成する形成工程
    と、 前記記録紙上に形成された階調パターン画像を読取り、
    前記形成工程の濃度補正特性を決定する決定工程と、 前記決定工程により決定された濃度補正特性を保持する
    保持工程と、 前記濃度補正特性で前記像担持体上に形成された像の濃
    度を記憶する記憶工程と、 前記記憶工程により記憶された濃度と、所定のタイミン
    グで前記像担持体上に形成される像の濃度との関係に応
    じて、入力画像信号の各レベルについて補正量を演算す
    る演算工程と、 前記演算工程で求められた補正量によって、 前記保持工
    程で保持された濃度補正特性を調整する調整工程と、 を実行させる制御プログラムを格納することを特徴とす
    るコンピュータ可読メモリ。
  19. 【請求項１９】画像信号に応じた像露光出力により像担
    持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーによっ
    て現像し、現像された像担持体上のトナー画像を記録材
    上に転写する画像処理装置の制御プログラムを格納した
    コンピュータ可読メモリであって、 前記画像処理装置に、 該画像処理装置で所定の画像を記録した記録材上の画像
    を読取ることにより、前記画像信号の階調と記録材上に
    記録される画像の階調とが一致するように、画像信号に
    対する像露光出力を制御する第１の制御工程と、 前記第１の制御工程の実行直後に、所定の画像信号に応
    じて前記第１の制御工程で制御された像露光出力により
    像担持体上に形成されたトナー画像の濃度値を基準濃度
    値として記憶する記憶工程と、 所定のタイミングで前記所定の画像信号を入力し、その
    際に像担持体上に形成されたトナー画像の濃度値を検知
    する検知工程と、 前記検知工程によって検知された濃度値が前記記憶工程
    で記憶された基準濃度値と一致するように、画像信号に
    対する像露光出力を制御する第２の制御工程と、 を実行させ、 前記第１の制御工程は、 画像信号と像露光出力を対応付ける第１のテーブルを生
    成する第１テーブル生成工程と、 該第１のテーブルを記憶するテーブル記憶工程と、 を含み、 前記第２の制御工程は、 前記検知工程によって検知された濃度値が前記記憶工程
    で記憶された基準濃度値と一致するように画像信号を補
    正する補正テーブルを生成する補正テーブル生成工程
    と、 前記テーブル記憶工程において記憶された前記第１のテ
    ーブルに、前記補正テーブルを組み合わせて、第２のテ
    ーブルを生成する第２テーブル生成工程と、 を含み、 該第２のテーブルを用いて画像形成を行う画像形成工程
    を更に実行させる 制御プログラムを格納することを特徴
    とするコンピュータ可読メモリ。
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