JPH07193686A - 画像形成装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像読取手段での読み取り条件の変化に応じ
て該読み取り条件を制御することにより、階調性の優れ
た画像を形成できる画像形成装置及び方法を提供する。 【構成】 形成された階調パターンを読み取り、その階
調パターンに基づいて、プリンタ部１００の記録特性を
補正するγ−ＬＵＴ２５を設定する際に、読取部２０２
のキャリブレーションを行い、読取部２０２の読み取り
条件を各装置毎に設定するための読取条件パラメータ２
１３を制御することにより、読み取り条件の変化に対し
て、初期の特性を維持することができ、階調性の優れた
画像を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば記録材上に単色
若しくはカラー画像を形成する画像形成装置及び方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタ装置等の画像形成装置
の画像処理特性を調整する方法として、特定パターンを
記録材上に形成した後、画像読み取り装置にて読み取
り、その画像情報を基に、γ補正回路等の画像形成条件
を決定する回路にフィードバックさせることにより、耐
久による特性変動量や環境条件の変動量に応じて画像品
質を安定させる手法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、画像読み取り装置が、使用時間と共に、使用
しているランプの光量が変化したり、ランプの光を集光
させる反射傘やレンズ等の光学系の汚れの度合により、
読み取り条件が変化してしまう場合がある。このような
場合、変化した読み取り条件で画像形成条件を制御する
こととなり、結果として初期の特性を維持することが困
難になるという欠点があった。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するために成さ
れたもので、画像読取手段での読み取り条件の変化に応
じて該読み取り条件を制御することにより、階調性の優
れた画像を形成できる画像形成装置及び方法を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像形成装置は以下の構成を備える。即
ち、記録材上に単色若しくはカラー画像を形成する画像
形成装置において、画像情報を読み取る画像読取手段
と、前記画像読取手段での読み取り条件の変化に応じて
該読み取り条件を制御する制御手段と、前記画像読取手
段により読み取られた画像情報に基づき、画像を形成す
る画像形成手段と、前記制御手段により制御された読み
取り条件で所定の画像パターンを読み取り、該画像パタ
ーンに基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を調整
する調整手段とを備える。

【０００６】また、上記目的を達成するために、本発明
による画像形成方法は、画像読取手段での読み取り条件
の変化に応じて該読み取り条件を制御する制御工程と、
前記制御工程により制御された読み取り条件で所定の画
像パターンを読み取り、該画像パターンに基づいて画像
形成条件を調整する調整工程とを有する。

【０００７】

【作用】かかる構成において、画像読取手段での読み取
り条件の変化に応じて該読み取り条件を制御し、制御さ
れた読み取り条件で所定の画像パターンを読み取り、該
画像パターンに基づいて画像形成条件を調整するように
動作する。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る好適な一
実施例を詳細に説明する。図１は、本実施例におけるカ
ラー複写機の概略構成を示すブロック図である。図にお
いて、２０１カラー複写機全体を制御するための制御部
であり、マイクロプロセッサ等のＣＰＵ２８、そのＣＰ
Ｕ２８の制御プログラムや各種データ等を記憶している
ＲＯＭ２１０、ＣＰＵ２８のワークエリアとして使用さ
れるＲＡＭ２１２等で構成されている。また、このＲＯ
Ｍ２１０は後述するテストパターンデータを格納してい
るテストパターンエリア２１１を含む。

【０００９】２０２は原稿読取部であり、後述するＣＣ
Ｄセンサ２１等を備え、原稿画像を読み取り、読み取っ
た画像信号を制御部２０１に出力する。読取部２０２に
は、読み取り条件パラメ−タ２１３が、装置毎に設定で
きるようになっている。このＣＣＤセンサ２１よりの画
像信号は、後述するγ−ＬＵＴ２５によって補正され、
プリンタ部１００に出力される。このプリンタ部１００
は、例えば図２に示すように、レーザービームプリンタ
で構成されている。

【００１０】図２は、本実施例におけるカラー複写機の
プリンタ部１００を構成するレーザビームプリンタ（Ｌ
ＢＰ）の内部構造を示す断面図で、このプリンタ部１０
０は原稿読取部２０２よりの画像信号に基づいて記録紙
上に画像を形成する。図において、１００はプリンタ部
本体を示し、制御部２０１より入力した画像信号に従っ
て被記録媒体である記録紙上に像を形成する。３００は
各種スイッチ及びＬＥＤ表示器等で構成される操作パネ
ルである。１０１はプリンタ部１００全体の制御や不図
示のホストコンピュータから供給される文字情報等を解
析するプリンタ制御ユニットである。このプリンタ制御
ユニット１０１は、画像信号を半導体レーザの駆動用信
号に変換し、レーザドライバ１０２に出力する。

【００１１】レーザドライバ１０２は、半導体レーザ１
０３を駆動するための回路であり、入力されたビデオ信
号に応じて半導体レーザをオン・オフ切替している。レ
ーザ光１０４は、回転多面鏡１０５で左右方向に振られ
て感光ドラム１０６上を走査する。このレーザ光１０４
の走査により感光ドラム１０６上に潜像が形成され、感
光ドラム１０６が図中に示す矢印の方向に回転し、回転
現像器１１２によって各色毎の現象が成される（図２の
例では、イエロートナーによる現像状態を示してい
る）。

【００１２】一方、記録紙は転写ドラム１１３に巻き付
けられ、１回転する毎にＹ（イエロー）、Ｍ（マゼン
タ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の順に回転現像
器１１２によって現像され、計４回回転することにより
４色が転写されてカラー記録が終了する。このように転
写が終了すると、記録紙は転写ドラム１１３から離れ、
定着ローラー対１１４によって定着され、カラー画像プ
リントが完成する。この記録紙にはカットシートを用
い、カットシートはプリンタ部１００に装着された用紙
カセット１０８に収納されており、給紙ローラ１０９及
び搬送ローラ１１０，１１１によって装置内に取り込ま
れ、静電ドラム１０６に供給される。

【００１３】図３は、本実施例の複写機における階調画
像を得るための画像信号処理回路の構成を示すブロック
図であり、この回路は制御部２０１に設けられている。

【００１４】まず、読取部２０２のＣＣＤ２１によって
読み取られた原稿画像の輝度信号が出力されると、その
輝度信号はＡ／Ｄ変換回路２２によってデジタル輝度信
号に変換される。次に、このデジタル輝度信号は、ＣＣ
Ｄ２１の各センサ素子の感度バラツキを補正するために
シェーディング回路２３に入力され、シェーディング補
正が行われる。こうして補正された輝度信号は、ＬＯＧ
変換回路２４によってＬＯＧ変換され、更にガンマルッ
クアップテーブル（γ−ＬＵＴ）２５によって初期設定
時において原稿画像濃度とプリンタ部１００のγ特性に
より処理された出力画像濃度とが一致するように変換さ
れる。こうして変換された画像信号は、パルス幅変調回
路２６でパルス幅変調された信号となってレーザドライ
バ１０２に入力され、半導体レーザ１０３を駆動してい
る。２９はパターンジェネレータであり、後述する各種
階調パターンを発生する。

【００１５】本実施例では、全色とも画素が副走査方向
に並ぶパルス幅変換処理により階調再現手段を用い、レ
ーザ光の走査により感光ドラム１０６上にはドット面積
変化による階調特性を有する静電潜像が形成され、現
像、転写、定着といった過程を経て階調画像が得られ
る。図４は、原稿画像の濃度が再現される特性を示す４
限チャートである。

【００１６】第１象限は、原稿濃度を濃度信号に変換す
るイメージスキャナ部２０１の特性を示し、第２象限は
濃度信号をレーザ出力信号に変換するためのγ−ＬＵＴ
２５の特性を示している。また、第３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１００の特性を
示している。

【００１７】第４象限は原稿濃度と記録濃度の関係を示
しており、この特性は本実施例での複写機における全体
的な階調特性を表わしている。尚、この実施例では、階
調数を８ｂｉｔのデジタル信号で処理しているので、２
５６階調である。本実施例では、第４象限の階調特性を
線型にするために、第３象限のプリンタ部１００の記録
特性が曲がっている分を第２象限のγ−ＬＵＴ２５によ
って補正している。

【００１８】このγ−ＬＵＴ２５は、次に述べる演算結
果により生成される。図５は、γ−ＬＵＴ２５を作成す
る処理を示すフローチャートである。γ−ＬＵＴ作成の
ための制御スイッチを押す（ステップＳ５１）と、まず
最初に、読取部２０２のキャリブレーションを行う（ス
テップＳ５２）。ここで、読取部２０２のキャリブレー
ションについて詳しく説明する。

【００１９】図７は、読取部２０２の構成を示す図であ
り、図８は、読取部２０２の動作を示すフローチャート
である。キャリブレーションを行うに当たり、ＣＣＤ７
０５のスラスト方向までカバーする標準白色板７０３を
光源７０１及び反射ミラー７０２で照らし、光学系７０
４で、色分解フィルタ組み込みの３ラインＣＣＤ７０５
に結像させる（ステップＳ８１）。

【００２０】標準白色板７０３は、読み込んだ時に標準
白色板７０３の所定位置の、Red ，Green ，Blueのシグ
ナルがいくつになるのかが、わかっているものとする。
３ラインＣＣＤ７０５で結像され、発生した信号は、オ
ペアンプ７０６Ａ〜Ｃで増幅され、Ａ／Ｄ変換器７０７
でデジタル信号に変換された後、ＣＰＵ７０８に送られ
る。

【００２１】標準白色板７０３の所定位置のＲ、Ｇ、Ｂ
信号が目標とする値と異なっているとＣＰＵ７０８が判
断すると、ＣＰＵ７０８はＤ／Ａ変換器７１１を介して
オペアンプ７０６のゲインを調整し、目標とするシグナ
ルが得られるように調整する（ステップＳ８２）。次
に、再度、基準白色板７０３を照らし、ＣＣＤ７０５の
１ライン分の信号を入力する。

【００２２】図９は、横軸にＣＣＤ７０５の画素列、縦
軸に信号レベルを示すが、通常何も補正していない時の
ＣＣＤ出力は実線に示すように、ＣＣＤの画素単位で信
号があばれている。そこで、ＣＣＤ７０５の１画素単位
で、ソフト的にゲインの調整を行い、破線のように、シ
ェーディングする。このシェーディングゲイン列を算出
し、ＣＰＵ７０８内のＲＡＭ７１２に登録しておく（ス
テップＳ８３）ことにより、以降、画像信号が送られて
きた時に、各画素毎にシェーディングゲインをかけるこ
とで、画像信号が保証されることとなる。

【００２３】以上の動作が、読取部２０２のキャリブレ
ーションである。次に、制御部２０１のＲＯＭ２１０に
登録されているテストパターン２１１に従って、図６に
示すような全色の階調パターンを出力する。このパター
ンを出力する時には、γ−ＬＵＴ２５は作用させないで
出力する（ステップＳ５３）。出力した階調パターンを
リーダの原稿台に載せ、光源で照らし、色分解光学系を
通してＣＣＤ２１で反射光量信号に変換され、得られた
光量信号はＬＯＧ変換回路２４により輝度情報から濃度
情報へ変換されて濃度信号となる（ステップＳ５４）。

【００２４】次に、読み取って補正された濃度値は、レ
ーザー出力レベルと、階調パターンの読み取り座標とを
対応させて、レーザ出力レベルと濃度の関係をメモリに
取り込む（ステップＳ５５）。この階調で、図４の第３
象限に示したプリンタ特性を求めることができ、プリン
タ特性の入出力関係を入れ換えることにより、このプリ
ンタのγ−ＬＵＴ２５を決定することができ、設定を行
う（ステップＳ５６）。

【００２５】尚、γ−ＬＵＴ２５を計算で求める際に
は、テストパターンの階調パターン数しかデータがない
ので、濃度信号の０から２５５まで全レベルに対して、
レーザ出力レベルが対応できるように、途中の不足して
いるデータは、補間を行うことにより生成しなければな
らない。以上の制御が終了したら、“コピーできます”
のメッセージを操作パネル上に表示し、コピースタンバ
イとなる。

【００２６】コピー動作時は、上述の方法で算出したγ
−ＬＵＴ２５を設定することにより、出力後の安定した
濃度が、レーザー出力信号に対してリニアな良好な階調
性が得られるようになる。また、上述の制御を定期的に
行うことにより、長期にわたり、階調性が優れ、カラー
バランスの優れた画像を形成することができる。

【００２７】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、システム或いは装置にプログラムを
供給することによって達成される場合にも適用できるこ
とはいうまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像読取手段での読み取り条件の変化に応じて該読み取
り条件を制御し、適正な読取情報に基づき画像形成条件
を調整することにより、階調性の優れた画像を形成する
ことができる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例におけるカラー複写機の概略構成を示
すブロック図である。

【図２】図１に示すプリンタ部１００の構成を示す断面
図である。

【図３】ＣＣＤからの電気信号を処理する処理回路を示
すブロック図である。

【図４】階調再現特性を示す４限チャート図である。

【図５】本実施例におけるγ−ＬＵＴの更新処理を示す
フローチャートである。

【図６】階調パッチパターンの像形成例を示す図であ
る。

【図７】読取部２０２の構成を示す図である。

【図８】読取部２０２のキャリブレーション動作を示す
フローチャートである。

【図９】ＣＣＤ画素の信号レベルを示す図である。

【符号の説明】

２１ ＣＣＤ ２５ γ−ＬＵＴ ２８ ＣＰＵ ２９ パターンジェネレータ １００ プリンタ部 １０２ 半導体レーザ １０６ 感光ドラム １１４ 定着ロ−ラ ２０１ 制御部 ２０２ 読み取り部 ２１０ ＲＯＭ ２１１ テストパターン ２１２ ＲＡＭ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録材上に単色若しくはカラー画像を形
   成する画像形成装置において、 画像情報を読み取る画像読取手段と、 前記画像読取手段での読み取り条件の変化に応じて該読
   み取り条件を制御する制御手段と、 前記画像読取手段により読み取られた画像情報に基づ
   き、画像を形成する画像形成手段と、 前記制御手段により制御された読み取り条件で所定の画
   像パターンを読み取り、該画像パターンに基づいて前記
   画像形成手段の画像形成条件を調整する調整手段とを備
   えることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 記録材上に単色若しくはカラー画像を形
   成する画像形成方法において、 画像読取手段での読み取り条件の変化に応じて該読み取
   り条件を制御する制御工程と、 前記制御工程により制御された読み取り条件で所定の画
   像パターンを読み取り、該画像パターンに基づいて画像
   形成条件を調整する調整工程とを有することを特徴とす
   る画像形成方法。