JPS63177154A - 画像形成装置 - Google Patents

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） 本発明は画像形成装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の複写機等の画像形成装置においては、ＣＣＤ等の
画像読み取り素子からの画像信号を。

アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄコンバータ）などで
デジタル画像データに変換した後、このデジタル画像デ
ータを階調を補正することは、γ変換として広く知られ
ている。このγ変換用のテーブルは、記録装置からの記
録結果濃度とビデオ信号との関係に基づいて作成され、
それをＲＯＭ等に格納しγ変換用ＲＯＭとして、階調補
正に使用していた。しかし、レーザビームプリンタ等の
電子写真方式の印刷機の場合、感光体や現像剤の特性が
温度、ｔＷ度等の環境条件、経時等により変化してしま
い、１つのγ変換テーブルでは常に最適なγ変換ができ
ず適正画像が得られないという欠点があった。

〔目的〕

本発明は上記点に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、環境変動に拘りなく常に適正な画像を得る
ことが可能な画像形成装置を提供することにある。

〔実施例〕

以下、添付図面に従って本発明の実施例を詳細に説明す
る。

カラー複写機のブロック図の説明（第１図）第１図は本
実施例のカラー複写機のブロック図である。

１は同期信号処理部で、プリンタ部２００のＢＤ（ビー
ムディテクタ）検出器２０よりの信号に基づいて、階調
制御回路２１により出力される水平同期信号２２に同期
して、各種タイミング信号を作成する。２は密着型のＣ
ＣＤセンサブロックで、同期信号処理部１で作られたリ
ーダ水平同期信号（ＲＨ３ＹＮＣ）及び駆動信号４によ
り、原稿を読み取って画像信号を電気信号に変えて出力
する。３は電気信号５の高周波成分の減衰を防ぐために
波形成形処理を行う信号処理部である。

６は画像処理ブロックで、信号処理３よりの画像信号は
まずアナログ処理部７に入力される。

アナログ処理部７では、密着型ＣＣＤセンサブロック２
からの信号が、１画素毎にシアン（Ｃ）、緑（Ｇ）、黄
色（Ｙ）の信号が順次出力される構成であるために、ま
ずＣ，Ｇ、Ｙの各色毎に分離する０次にプリンタ部２０
０の各現像器が黄色（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（
Ｃ）に対応しているために画像を、まず赤（Ｒ）、緑（
Ｇ）、青（Ｂ）信号に変換する。これはＣ−Ｇ−Ｂ、Ｙ
−Ｇ−Ｒの式に従って演算処理により行われる。また、
これらのＲ，Ｇ、Ｂに分離した信号は、濃度に対してそ
の出力電圧がリニアに変化しているため、Ａ／Ｄ変換器
によって８ビツトの濃度信号に変換される０以上の処理
が、アナログ処理部７で実行されている。

アナログ処理部７によりディジタル化された色毎の画像
信号は、５チヤンネルに分割されていて、各チャンネル
のビデオ信号の同期がとられていないため、つなぎメモ
リ８により１つの画像データとなるように合成される。

つなぎメモリ８により合成されＭＭＣ信号に変換された
画像データは、色毎に同期してイメージ処理ユニット（
ＩＰＵ）９に送られる。ＩＰＵ９では配光を補正するシ
ェーディング処理、色味を補正するマスキング処理等を
行う、さらにリーダ部１００の制御部１０によって所望
の色信号が選択され、所定の色変ｍ処理が実施された８
ビツト画像データ１１を通してｒ　ＰＵ９よりプリンタ
部２００に送出される。

又、一方画像信号とは別に、制御部１０は原稿操作を行
うためのモータドライバ１３を駆動してモータ１２を回
転制御する。他に、露光ランプ！４を点灯ｉｌｌ　ａｔ
するＣＶＲＩ　５及びコピーキーや、他の操作を行うた
めの操作部１６等の制御も行っている。

リーダ部１００から出力された画像データ１１は、プリ
ンタ部２００の階調制御回路２１に入力される０階調制
御回路２１では、リーダ部１００の画像クロックとプリ
ンタ部２００の画像クロックの速度が異なるため、それ
らの同期をとる機能と、画像データをプリンタ部２００
の色再現濃度に対応させる機能とを有している。

Ｉｌｌ調制御回路２１よりの出力データは、レーザドラ
イバ２２に入力され、レーザ２３を駆動して像形成が行
われる。

リーダ部１００と通信制御線２４を介してやりとりを行
うプリンタ部の制御部２５は、プリンタ部２００の各制
御要素を制御している。

２６は感光体２９に帯電された電荷を検出するための電
位センサ、２７は電位センサ２６からの出力をデジタル
信号に変換して制御部２５に入力する電位測定ユニット
である。制御部２５に入力された電位データは、制御部
２５のＣＰＵ２５−１にて読み取られて制御に使用され
る。

また一方、画像先端信号（Ｉ　Ｔｏ　Ｐ）を検出するた
めのセンサ２８よりの信号が制御部２５に入力されて制
御に用いられる。又、現像特性を補正するための湿度セ
ンサー９８及び温度センサー９９が制御部２５のＡ／Ｄ
変換部２５−３を通して入力される。ここで本実施例に
おける温度センサー９８は第１２図に示す様にたて軸に
抵抗横軸に絶対湿度をとると温度によりて変化する特性
がある。そこで各温度による飽和水蒸気量の比として表
わされる。相対湿度ΔＨは、ΔＨ雪ｆ（Ｔ、）Ｉ）　　
　　Ｔ：温度、　Ｈ：湿度センサー値で現わされる０通
常ｆ関数は３次式であられされる。このＴとＨそれぞれ
温度センサー９９と湿度センサー９８として制御部の２
５−３でＡ／Ｄへ変換し計算を行って相対湿度を求める
。

そしてこの求められた相対湿度に於いて、後述する制御
が行われる。

第７図は本実施例の密着型カラー〇〇〇センサーを用い
た複写装置の構成図である。

複写装置８０は、リーダ部１００とプリンタ部２００と
から構成されている。８３は原稿走査ユニットであって
、原稿台上の原稿８４の画像を−読み取るべく矢印Ａの
方向に移動走査すると同時に、原稿走査ユニット８３内
の露光ランプ８５を点灯する。原稿からの反射光は集束
性ロッドレンズアレイ８６に導かれて、密着型カラーＣ
ＣＤセンサ８７に集光される。密着型カラーＣＣＤセン
サ８７は、６２．５μｍ（１７１６ｍｍ）を１画素とし
て１０２４画素のチップが千鳥状に５チツプで配列され
ており、各画素は１５．５μｍＸ６２．５μｍに３分割
され、各々にＣ，Ｇ、Ｙの色フィルタが貼りつけられて
いる。

密着型カラー〇ＣＤセンサ８７に集光された光学像は、
各色毎に電気信号に変換される。

これら電気信号は処理ブック８８によって、後述する所
定の処理が行われる０画像処理ブロック８８によって形
成された色分解画像電気信号は、プリンタ２００へ送信
されて印刷される。

リーダ部１００よりのカラー画像データは、ＰＷＭ処理
等が施されて、最終的にレーザを駆動する０画像データ
に対応して変調されたレーザ光は、高速回転するポリゴ
ンミラー８９により高速走査し、ミラー９０に反射され
て感光ドラム９１の表面に画像に対応したドツト露光を
行う。

レーザ光の１水平走査は、画像の１水平走査に対応し、
本実施例では１７１６ｍｍの幅である。

一方、感光ドラム９１は矢印方向に定速回転しているの
で、主走査方向には前述のレーザ光走査、副走査方向に
は感光ドラム９１の定速回転により、逐次平面画像が露
光される。感光ドラム９１は露光に先立って、帯電器９
フによる一様帯電がなされており、帯電された感光体に
露光されることによって潜像を形成する。所定の色信号
による潜像に対して、所定の色に対応した現像器９２〜
９５によって顕像化される。

例えば、カラーリーダーにおける第１回目の原稿露光走
査に対応して考えると、まず感光ドラム９１上に原稿の
イエロー成分のドツトイメージが露光され、イエロー現
像器９２により現像される０次に、このイエローのイメ
ージは転写ドラム９６上に捲回された用紙上に感光ドラ
ム９１と転写ドラム９６との接点にて、転写帯電器９８
によりイエローのトナー画像が転写形成される。これと
同一過程をＭ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、ＢＫ（ブラ
ック）について繰返し、用紙上に各画像を重ね合わせる
ことにより、４色トナーによるカラー画像が形成される
。

この際、各現像器の現像剤の特性は湿度状態によって異
なってくるため、同一画像形成条件にてプリントしたと
きの湿度に対する画像濃度は第８図のようになる。また
、湿度をパラメータとした感光体ドラムの表面電位に対
する画像濃度は第９図のようになる。

階調制御回路の説明（第２図、第３図）第２図はｍ調Ｉ
１１御回路２１のブロック図である。

リーダ部１００のＩ　ＰＵ９から出力された８ビツトの
画像データ１１は、同期信号処理部１よりの同期信号Ｒ
Ｈ３ＹＮＣ及び画像クロックＲＣＬＫに同期してバッフ
ァメモリ３０に入力される。バッファメモリ３０に格納
されている画像データは、同期制御部３１によりのＨ３
ＹＮＣ及びＣＬＫ信号３２に同期してバッファメモリよ
り読出される。これによりリーダ部１００とプリンタ部
２００の同期ずれや速度変換が行われてセレクタ３３に
出力される。

制御部２５のＣＰＵ２５−１よりの選択信号３４が、セ
レクタ３３の八人力を選択すると、画像データはルック
アップテーブル用ＲＡＭ（ＬＵＴＲＡＭ）３８のアドレ
スに入力される。

この時、ＣＰＵ２５−１は制御信号３６によりＬｔＪＴ
ＲＡＭ３８を読出しにすると、ＬＵＴＲＡＭ３８はアド
レス入力に対応したデータを出力する。出力されたデー
タはセレクタ３９に出力され、前述の選択信号３４によ
って次のセレクタ４０に入力される。セレクタ４０の選
択信号４２がＡ入力を選択していると、Ｄ／Ａ変換器４
１に出力され、アナログ信号に変換される。

アナログ変換された画像信号はコンパレータ４３によっ
て、三角波発生部４４よりの三角波４７と比較される。

コンパレータ４３によってＰＷＭ変調された画像信号は
ＯＲ回路４５、ＡＮＤ回路４６を通してレーザドライバ
２２に出力される。なおここで同期制御部３１よりのブ
ランキング信号４８は、ＢＤを検知するためにレーザ２
３をＢＤ検知部で点灯させるための信号である。また信
号４９はＣＰＵ２５−１より出力されるレーザ２３のイ
ンヒビット信号で、レーザ２３の寿命劣化を防止するた
めに使用される。

５０はパターン発生器で、画像信号のチェックのために
所定のパターンを出力する。パターン発生器５０には、
転写ドラム同期信号ＩＴＯＰや、プリンタ部２００の水
平同期信号ＨＳＹＮＣ及びＣＰＵ２５−１よりの制御信
号が入力されている。ＣＰＵ２５−１はパターン信号を
出力するときは、セレクタ４０の選択信号４２をＢ入力
に切り替えて、パターン発生器５０よりのデータをＤ／
Ａ変換器４１に出力し、画像信号のチェックを行う。

同期制御部３１は水晶発振子の基準クロックをもとに、
三角波発生用クロックとしてＣＬＫ５１と３ＣＬＫ５２
のいずれかを、ＣＰＵ２５−１の指示により出力し、Ｂ
Ｄ検出器２０よりのＢＤ傷信号入力して、ブランキング
信号４８やプリンタ部２００の水平同期信号Ｈ３ＹＮＣ
及び画像クロックＣＬＫ等を出力している。三角波発生
部４４は入力するクロックに基づいてＣＬＫ５１、ある
いは３ＣＬＫ５２同期した三角波４フを出力する。

′！Ｊ３図はこれらＢＤ傷信号ブランキング信号４８等
のタイミングを示すタイミングチャートである。

水晶発振子より画像クロックの２倍以上の周期のクロッ
クが同期制御部３１に入力されており、ＢＤ傷信号クロ
ックに同期したＨ３ＹＮＣ及びＣＬＫ等が出力される。

ブラッキング信号４８はＢＤ傷信号立下りでリセットさ
れる、ＢＤ信号周期より短い時間を計時するカウンタに
よって作成されている。

リーダ部の動作説明（第４図） 第４図はリーダ部１００の制御部１０のＣＰＵ１０−１
の動作ブローチヤードを示したもので、本プログラムは
ＲＯＭｌ０−２に内蔵されている。

リーダ部１００の電源が投入されると、まずステップＳ
１でイニシャル表示ルーチンを実行する。これは各Ｉ１
０のチェックやＲＡＭｌ０−３のイニシャライズ及び原
稿走査開始点の８動処理等である。ステップＳ２でリー
ダ部１００がプリンタ部２００と接続されているかどう
かをチェックする。ステップＳ３で操作部１６のプリン
トスイッチが押下されたかをみる。スイッチが押下され
°るとステップＳ４に進み、プリンタ、部２００にプリ
ントオン指令を出力する。ステップＳ５では、プリンタ
部２００よりＩＰＯＰ信号の入力を持ち、ＩＴＯＰ信号
を入力するとステッブＳ６で、指定色モードで画像をス
キャンしてビデオ信号をプリンタ部２００に出力する。

プリンタ部の動作説明（第５図） 第５図はプリンタ部２００の制御部２５による処理プロ
グラムのフローチャートで、本プログラムはＲＯＭ２５
−２に格納されている。

プリンタ部２００の電源が投入されるとステップＳＩＯ
でイニシャルルーチンが実行される。

ここでは各Ｉ１０のチェック及びＲＡＭのイニシャライ
ズ、機械本体のドラム電位除去等のイニシャル動作を行
う、ステップＳｌｌではリーダ部１００との接続をチェ
ックし、接続が確認されるとステップ３１２に進み、定
着部のヒータが所定温度になったかどうか（ウオームア
ツプ完了か）をみる、ウオームアツプが完了するとステ
ップＳ１３に進み、リーダ部１００よりプリント指示が
あるかをみる。プリント指示が入力されると、ステップ
Ｓ１４で後述するＰＧＯＮ処理を実行する。

ステップＳ１５では後述するようにステップＳ１４の結
果に基づき、ＬＵＴＲＡＭ３８の書込みデータを計算し
てステップＳ１６でＬＵＴＲＡＭ３８に書込む、これは
セレクタ３３のＢ入力を選択信号３４により選択し、一
方セレクタ３９によりＣＰＵ２５−１のデータバス３６
がＬＵＴＲＡＭ３８のデータ入力に接続される。

ここでＣＰＵ２５−１はアドレスバス３５にＬＵＴＲＡ
Ｍ３Ｂのアドレスを、データバス３７に書込みデータを
入力し、制御信号３６により書込みパルスを入力してＬ
ＵＴＲＡＭ３８への書込みを行う。

ステップＳ１？ではＬＵＴＲＡＭ３８への書込みが終了
したかを調べ、終了するとステップＳ１８でリーダ部１
００にＩＴＯＰ信号を出力する。これにより前述した第
４図のリーダ部１００プログラムフローチャートにおい
て、ステップＳ５よりステップＳ６に制御が移行する。

ステップＳ１９で指定色モードを行う。

その［ＬＵＴを各色毎にセレクターを切りかえて行うの
は言うまでもない０次にステップＳ２０゜Ｓ２１で印刷
動作を行い、１色画像を形成してその色モードが終了す
ると、再びステップＳｌｌに戻る。

ＰＧＯＮ処理の説明（第６図、第７図）第６図は第５図
のステップＳ１４のＰＧＯＮ処理、即ちパターン発生器
５０を駆動して所定のパターンを出力し感光体ドラムの
表面電位を読み込む処理のフローチャートである。

ステップ３３０ではパターン発生器５０よりのデータを
Ｄ／Ａ変換器４１に入力すべく、選択信号４２によりセ
レクタ４０のＢ入力を選択する。ステップＳ３１では、
パターン発生器５ｏにより出力されたデータ、例えば“
Ｏｏ′″に基づいて発光されたレーザ光により感光体２
９上に生じる電位を、電位測定ユニット２７を通して入
力する。Ｄ／Ａ変換器４１の入力が０”のとき、レーザ
が発光する限界パルスが、コン°パレータ４３によって
発生される様に、三角波発生部４４が予め設定されてい
るものとする。これによりレーザドライバ２２、レーザ
２３によって均一な光が感光体２９に照射される。

また、ステップ５３１でパターン発生器５ｏが１６進数
で“ＦＦ”のデータを出力した時に、レーザ２３が三角
波の周期より短い周期より短い周期で発光する様に、即
ち正確にドツトが再現できるように、三角波発生部４４
を設定しておき、前述と同様にしてデータ“ＦＦ”に対
応した電位を読み込む。

ステップＳ３２では、パターン発生器５０よりのデータ
“ＯＯ″と“ＦＦ″に対応する読取り電位ｖ０゜＋ＶＦ
Ｆの差を求め、その差が所定値になるかをみる。所定値
でない時なステップＳ３３に進み、第７図の９７の一次
高圧電圧を変更して、再びステップＳ３１に戻りチェッ
クを行う。

ステップＳ３２で差が所定値になるとステップＳ３４に
進み、パターン発生器５０を動作オンにする。これによ
りパターン発生器５０はＩＴＯＰに同期してＨＳＹＮＣ
のｍ進カウンタとして動作を開始し、データ“００″か
らＦＦ”までを所定の段数ｍに分割したデータを順次出
力する、このデータはセレクタ４０を通してＤ／Ａ変換
器４１に入力され、アナログ信号となってレーザ２３を
駆動する。ステップ５３５，３３６でこれにより発生し
、ｍ段数で変化する感光体２９の電位を読込み、パター
ン発生器５０の出力データに対応して順次記憶していく
、なお本実施例ではｍ冨１６としている。

前述の如く湿度をパラメータとしたときのドラムの表面
電位と画像湿度の関係は第９図に示される如き関係とな
る。従りて上述の如く得られたレーザに対する入力デー
タと感光体の表面電位との関係からレーザの入力データ
と画像濃度の関係が得られる。そこでこれを理想的なリ
ニアな特性にするための入力画像湿度データとＰＧとの
関係をＬＯＴに新規に書込む、以下更に説明する。

ＬＵＴ作成処理の説明（第１０図、第１１図）第１０図
は電位センサによる測定値からの算出値に対する濃度デ
ータの算出値を示す図であり、測定値からの算出値 ＝（測定データーＶｒｒ）　／　（Ｖｏｏ−Ｖｒｒ）濃
度データの算出値 ＝（濃度／最大濃度）דＦＦ” ｖｏ。；　“００”出力の電位センサの測定値■７．；
　“ＦＦ”出力の電位センサの測定値である。この曲線
は湿度データをパラメータとして数種類をＲＯＭ２５−
２にあらかじめセットしである。

第１１図はＬＵＴ作成処理を示すフローチャートである
。ステップ５４０で湿度センサ９８の出力値によって上
記第１０図のカー、ブのうちの１つを選択し、第６図ス
テップＳ１４による１６段階のＰＧ出力ｖｏ””’ｒに
対する濃度データ００〜ｒを上記ステップＳ４０で選択
したカーブを用いてそれぞれ求める（ステップ５４１）
。

次にステップＳ４２で、入力データがＤｏの時にＶＯ＋
・ＤＩの時ｖＩ、・・・Ｄｒの時ＶＰが出力されるよう
に１６個のＬＵＴデータを作成する。

さらにステップ３４３によってステップＳ４２で求めた
データから折れ線近似によってＬＵＴデータを“００′
″〜“ＦＦ”″まで完成させ、第５図ステップ５１５で
のＬＵＴＲＡＭ３８の書込みデータとして用いられる。

なお本実施例では、ルックアップテーブルとしてＲＡＭ
を用いて説明したが、予め複数のデータ群が書込まれて
いるＲＯＭを用いて、ＣＰＵの演算結果よりＲＯＭに格
納されてい゛るデータより適当なデータを選択するよう
にしても良い。

以上説明したように本実施例によれば、感光体上の電位
と画像データの関係を一定し、かつ温度、湿度等の環境
条件に応じて現像剤特性の変化を考慮したため安定な画
像が得られる。

又、カラー画像の場合は色のバラツキが防止できるため
、常に色味の変化がない画像が得られるという効果があ
る。

（発明の効果〕 以上述べた如く本発明によれば、環境変動に拘りなく安
定して画像が再生できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本実施例のカラー複写機のブロ
ック図、 第２図は階調制御回路のブロック図、 第３図は同期制御ブロックの各信号のタイミングチャー
ト、 第４図はリーダ部における制御部の動作フローチャート
、 第５図はプリンタ部における制御部の動作フローチャー
ト、 第６図＆？パターン発生器のデータ出力及び電位の読み
込み処理のフローチャート、第７図はカラー複写機の断
面図、 第８図は同一画像形成条件にてプリントした時の湿度に
対する画像濃度の関係を示す図、第９図は同一画像形成
条件にてプリントした時の感光体ドラムの表面電位に対
する画像濃度の関係を示す図、 第１０図はあらかじめＲＯＭにセットされている電位セ
ンサの測定データに対する濃度データを示す図、 第１１図はＬＵＴＲＡＭに書き込むデータの作成処理の
フローチャート、 逼 第１２図は温度をパラメータとした湿度センナの入出力
特性を示す図である。 １・・・同期信号処理部、 ２・・・密着部ＣＣＤセンサブロック、３・・・信号処
理部、　　　７・・・アナログ処理部、８・・・つなぎ
メモリ、　　９・・−ＩＰＵ。 １０・・・制御部、　　　　１１・・・画像データ、１
６・・・操作部、　　　２０・・−ＢＤ検出器、２１・
・・階調制御回路、２２・・・レーザドライバ、２３・
・・レーザ、　　　　２５・・・制御部、２６・・・電
位センサ、 ２７・・・電位測定ユニット、 ２９・・・感光体、　　　　３０・・・バッファメモリ
、３１・・・同期制御部、 ３３．３９．４０・・・セレクタ、 ３８・・・ルックアップテーブルＲＡＭ　（ＬＬＩＴＲ
ＡＭ）、４１・・−Ｄ／Ａ変換器、４３・・・コンパレ
ータ、４４・・・三角波発生部、５ｏ・・・パターン発
生器、１００・・・リーダ部、　　２００・・・プリン
タ部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力したデジタル画像データを変換情報に従って
   変換する変換手段と、所定データを出力するデータ発生
   手段と、変換された画像データと前記所定データを選択
   して画像信号として出力する選択手段と、前記画像信号
   に基づいて像形成を行う像形成手段と、環境条件をモニ
   タするモニタ手段とを備え、前記所定のデータに対応す
   るモニタ情報により前記変換情報を変更するようにした
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記モニタ手段は環境測定するための湿度をモニ
   ターする様にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の画像形成装置。
3. （３）前記変換情報の変更に際して、前記湿度のモニタ
   情報に対応して複数のテーブルデータから選択されたデ
   ータを用いる手段を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載の画像形成装置。
4. （４）前記テーブルデータは感光体ドラムの表面電位と
   出力画像濃度との関係に基づくデータであることを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の画像形成装置。