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JPH03271769A - デジタル画像形成装置 - Google Patents

デジタル画像形成装置

Info

Publication number
JPH03271769A
JPH03271769A JP2071416A JP7141690A JPH03271769A JP H03271769 A JPH03271769 A JP H03271769A JP 2071416 A JP2071416 A JP 2071416A JP 7141690 A JP7141690 A JP 7141690A JP H03271769 A JPH03271769 A JP H03271769A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potential
correction
level
gradation
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2071416A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyuki Fukui
一之 福井
Takanobu Yamada
山田 孝信
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP2071416A priority Critical patent/JPH03271769A/ja
Priority to US07/671,977 priority patent/US5206686A/en
Publication of JPH03271769A publication Critical patent/JPH03271769A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Combination Of More Than One Step In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Fax Reproducing Arrangements (AREA)

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、反転現像系電子写真プロセスを有するデジタ
ルIii像形成装置(デジタルプリンタ、デジタル!1
写凌など)に関する。
(従来の技術) 反転現像系電子写真プロセスにおいて、複写機の各種特
性のばらつきや原稿のばらつきに対応して最適な複写を
行うために自動濃度制御や階調補正などが行われている
複写される像の濃度は、帯電チャージャのグリッド電位
V、:、と現像器のバイアス電位V、を制御して調節で
きる。グリッド電位V0は、帯電チャージャにより感光
体表面に現れる電荷の表面電位v0を決定し、従って、
露光により感光体上に形成される静電潜像の減衰電位v
Iに影響する。また、バイアス電位V、は、現像電圧I
Va  vrlを通して現像器スリーブ表面から静電潜
像上に運ばれるトナーの付着量に影響する。
そこで、所定のグリッド電位とバイアス電位の下で感光
体を所定光量で照射して得られる中間濃度の基準トナー
像の反射光を測定するセンサを設けて基準トナー像のト
ナー付着量を求め、この検出値に対応して複写された像
の濃度の最大値が一定になるようにグリッド電位とバイ
アス電位を自動的に制御する自動濃度制御が行われてい
る。
(発明が解決しようとする課題) ところで、グリッド電位とバイアス電位を変化して濃度
を自動的に制御する場合、他にも考慮すべき点がある。
中間調画像の複写の場合、階調補正(いわゆるγ特性)
への影響を考慮しなければならない。
般に、感光体の感光特性、トナーの特性、使用環境(湿
度、温度など)などにより、再現すべき原稿画像の濃度
と複写により再現された画像の濃度とは比例しないので
、あらかじめ再現画像の忠実度が上るように読取濃度デ
ータ(従って発光量データ)の補正を行う階調補正が必
要である。しかし、グリッド電位とバイアス電位を変化
させる場合、階調補正もこれに対応して変化するので、
画像再現の忠実度が低下してしまう。
さらに、デジタル画像形成装置、特にフルカラーのデジ
タル画像形成装置においては、かぶりは重大課題である
。従って、かぶりを除去するためにもグリッド電位、バ
イアス電位などを変化させればよい。しかし、かぶり除
去は、自動濃度制御に影響しないようにし々ければなら
ない。
そこで本出願人は、別の出願において、グリッド電位と
バイアス電位を変化させて、自動濃度制御、階調補正、
および、かぶり除去を統合的に行えるデジタル画像形成
装置を提案した。
ところで、感光体の感度特性、すfJ、わち、半導体レ
ーザの露光に対する表面電位の減衰は、温度によって異
なる。たとえば、有機感光体では低温で感度が低下する
ものがある。
従って、このような温度特性がある感光体において温度
が変わると、再現画像の濃度が同一画像濃度読取信号に
対しても変化してしまい、階調特性が変化し、画像再現
の忠実度が低下する。また、感光体上に形成した基準ト
ナー像のトナー付着量の測定に基づいて最大濃度を制御
しようとしても、基準トナー像のトナー付着量測定にお
ける基準自体が温度により変化しているので測定精度が
悪くなり、現像特性の補正がうまくできない。さらに、
基準のトナー付着量の測定に基づいて階調度を一定に保
とうとしても、うまくできない。同様に、基準の濃度の
測定が仮に精度よくできたとしても、現像特性の変化に
より画像濃度が忠実に再現できなくなる。
また、同じ材料の感光体でも、製造におけるロフトごと
に感光体の感度特性、すなわち、半導体レーザの露光に
対する表面電位の減衰が、異なることがある。このよう
な場合、ロフトが変わると、同一の読取濃度信号に対し
ても再現m像の濃度が変化してしまい、階調特性が変化
し、画像再現の忠実度が低下する。従って、階調表現に
関して同様の問題が生じる。
本発明の百的は、反転現像系電子写真プロセスを用い、
帯電チャージャのグリッド電位と現像器のバイアス電位
を変化して濃度を制御できるとともに、感度特性が変動
しても階調表現を忠実に行える画像形成装置を提供する
ことである。
(課題を解決するための手段) 本発明に係る第1のデジタル画像形成装置は、入力信号
に対応して感光体への光強度を変調する発光手段と、感
光体表面の温度を検出する温度センサと、温度センサの
検出する温度測定値に対応して、感光体への光量に対す
る感光体表面電位の減衰を表す感度曲線が全光量範囲で
ほぼ同一になるように感光体の温度に対応して予め定め
られた最大光量を選択する第1選択手段と、第1選択手
段により選択された最大光量に対応して、発光手段に入
力される入力信号の最大値を変換する変換手段と、最大
濃度を一定に保つようにグリッド電位とバイアス電位の
1組を選択する第2選択手段を備えたことを特徴とする
本発明に係る第2のデジタル画像形成装置は、さらに、
所定の帯電チャージャのグリッド電位と現像器のバイア
ス電位の下に感光体上に形成した基準トナー像のトナー
付着量を検出する濃度検出手段を備え、上記の第2選択
手段は、濃度検出手段の検出値に基づいて、最大濃度を
一定に保つようにグリッド電位とバイアス電位の1組を
選択することを特徴とする。
本発明に係る第3のデジタル画像形成装置は、さらに、
選択され得るグリッド電位とバイアス電位の各組に対応
する階調補正テーブルを記憶する階調補正データ記憶手
段をそなえ、上記の第2選択手段は、さらに、選択され
たグリッド電位とバイアス電位に対応する階調補正テー
ブルを選択することを特徴とする。
(作用) 感光体への光量に対する感光体表面電位の減衰を表す感
度曲線が温度が変動してもほぼ同一になるように、温度
センサの検出する温度に対応して最大光量を選択する。
これにより、温度が変動しても、階調補正特性が安定し
、階調表現の再現性がよくなる。
さらに、濃度検出手段の濃度検出が温度変動の影響をあ
まりうけないので、自動濃度制御が安定して行える。
(実施例) 以下へ添付の図面を参照して本発明の実施例を以下の順
序で説明する。
(a)デジタルカラー複写機の構成 (b)画像信号処理 (c)反転現像系電子写真プロセスにおける自動濃度制
御とかぶり除去の統合 (d)階調補正との統合 (d−1>階調補正 (d −2>かぶり除去と階調補正との統合(d−3>
折れ線近似 (d−4>かぶり除去レベルに対応した最終補正加算を
用いる階調補正 (d−5>βフードによる階調補正データの選択 (d−6>パルス幅変調方式における階調補正 (e)半導体レーザパワー制御 <e−1>温度変動と最大光量補正 (e −2>かぶり除去と酸1111制御(f)プリン
タ制御の7c7− (g)自動かぶり除去 本発明が特に関連するのは、(c) Mi、(d)節お
よび(e)節(特に(e−1>)である。
以下余白 (a)デジタルカラー複写機の構成 第1図は、本発明の実施例に係るデジタルカラー複写機
の全体構成を示す断面図である。デジタルカラー複写機
は、原稿画像を読み取るイメージリーダ部100と、イ
メージリーダ部で読み取った画像を再現する複写部20
0とに大きく分けられる。
イメージリーダ部lOOにおいて、スキャナ10は、原
稿を照射する露光ランプ12と、原稿からの反射光を集
光するロッドレンズアレー13、及び集光された光を電
気信号に変換する密着型のCCDカラーイメージセンサ
14を備えている。
スキャナ10は、原稿読取時にはモータ11により駆動
されて、矢印の方向(副走査方向)に移動し、プラテン
15上に載置された原稿を走査する。露光ランプ12で
照射された原稿面の画像は、イメージセンサ14で光電
変換される。イメージセンサ14により得られたR、G
、Bの3色の多値電気信号は、読取信号処理部20によ
り、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、
ブラック(K)のいずれかの8ビツトの階調データに変
換され、同期用バッファメモリ30に記憶される。
次いで、複写部20において、プリントヘッド部31は
、入力される階調データに対して感光体の階調特性に応
じた階調補正(γ補正)を行った後、補正後の画像デー
タをD/A変換してレーザダイオード駆動信号を生皮し
て、この駆動信号により半導体レーザを発光させる(第
4図参照)。
階調データに対応してプリントヘッド部31から発生さ
れるレーザビームは、反射鏡37を介して、回転駆動さ
れる感光体ドラム41を露光する。
感光体ドラム41は、l複写ごとに露光を受ける前にイ
レーザランプ42で照射され、帯電チャージャ43によ
り一様に帯電されている。この状態で露光をうけると、
感光体ドラム41上に原稿の静電潜像が形成される。シ
アン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナー現像器4
58〜45dのうちいずれか一つだけが選択され、感光
体ドラム41上の静電潜像を現像する。現像されたトナ
ー像は、転写チャージャ46により転写ドラム51上に
巻きつけられた複写紙に転写される。また、感光体上の
所定領域に所定光量で露光をうけて現像された基準トナ
ー像のトナー付着量は、AIDCセンサ210により光
学的に検知される。すなわら、基準トナー像に斜めから
光が入射され、基準トナー像からの反射光が検出される
。トナー付着量はトナー像からの反射光強度によりもと
められる。
上記印字過程は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シ
アン(C)及びブラック(K)の4色について繰り返し
て行われる。このとき、感光体ドラム41と転写ドラム
51の動作に同期してスキャナlOはスキャン動作を繰
り返す。その後、複写紙は、分離爪47を作動させるこ
とによって転写ドラム51から分離され、定着装置48
を通って定着され、排紙トレー49に排紙される。なお
、複写紙は用紙カセット50より給紙され、転写ドラム
51上のチャッキング機構52によりその先端がチャッ
キングされ、転写時に位置ずれが生じないようにしてい
る。
第2図は、実施例に係るデジタルカラー複写機の制御系
の全体ブロック図を示す。
イメージリーダ部100はイメージリーダ制御部101
により制御される。イメージリーダ制御部101は、プ
ラテン15上の原稿の位置を示す位置検出スイッチ10
2からの位置信号によって、ドライブ110 l 03
を介して露光ランプ12を制御し、まt;、ドライブ1
101038よびパラレル110104を介してスキャ
ンモータドライバlO5を制御する。スキャンモータI
Iはスキャンモータドライバ105により駆動される。
一方、イメージリーダ制御部101は、画像制御部10
6とバスにより結ばれている。画像制御部106はCC
Dカラーイメージセンサ14および画像信号処理部20
のそれぞれとパスで互いに接続されている。イメージセ
ンサ14からの画像信号は、画像信号処理部20に入力
されて処理される。
複写部200には、複写動作一般の制御を行うプリンタ
制御部201が備えられる。
CPUを備えるプリンタ制御部201には、制御用のプ
ログラムが格納された制御RO第202と各種データ(
γ補正データなど)が格納されたデータRO第203と
が接続される。プリンタ制御部201は、これらROM
のデータによってプリント動作の制御を行う。
プリンタ制御部201は、感光体ドラム41の表面電位
V。を検知するV0センサ44、感光体ドラム41の表
面に付着する基準トナー像のトナー付着量を光学的に検
出するAIDCセンサ210゜現像器458〜45d内
におけるトナー濃度を検出するATDCセンサ211、
温度センサ212および湿度センサ213の各種センサ
からのアナログ信号が入力される。
さらに、プリンタM脚部2011ごは、かぶり除去のレ
ベルを設定するためのかぶり入力スイッチ(2ビツト)
214と各色のカラーバランスレベルを設定するための
カラーバランススイッチ(各4れ110215,217
,219を介して接続される。かぶり入力値(4段階)
は、本実施例ではDIPスイッチによりサービスマンま
たはユーザ〜が設定するが、操作パネル221からパラ
レル110222を介して入力してもよい。また、操作
パネル221でのキー人力によって、パラレル1102
22を介して、プリンタ制御部201に各種データが入
力される。
プリンタ制御部201は、各センサ44,21のデータ
によって、制御RO第202の内容に従って、複写制御
部231と表示パネル232とを制御し、さらに、AI
DCセンサ210による自動、若しくは、操作パネル2
21への入力Iこよる手動の濃度フントロールを行うた
め、パラレル110241およびドライブ110242
を介して帯電チャージャ43のグリッド電位V0を発生
するV0発全発生高圧ユニット243よび現像器45a
〜45dの現像バイアス電位V、を発生するV、発生用
高圧ユニット244を制御する。
プリンタ制御部201は、また、イメージリーダ部10
0の画像信号処理部20と画像データバスで接続されて
おり、画像データバスを介してやってくる画像濃度信号
を元にして、γ補正テーブルの格納されているデータR
O第203の内容を参照してドライブ110261およ
びパラレル■10262を介して半導体レーザドライバ
263を制御している。半導体レーザ264は半導体レ
ーザドライバ263によって、その発光が駆動される。
階調表現は、半導体レーザ264の発光強度の変調によ
り行う。(なお、変形例では、発光時間の変調を行うパ
ルス幅変調方式が用いられる(<d−6>節参照))。
(b)Wl像信号処理 第3図は、CCDカラーイメージセンサ14から画像信
号処理部20を介してプリンタ制御部201に至る画像
信号の処理の流れを説明するための図である。これを参
照して、CCDカラーイメージセンサ14からの出力信
号を処理して階調データを出力する読取信号処理につい
て説明する。
画像信号処理部20においては、CCDカラーイメージ
センサ14によって光電変換された画像信号は、A/D
変換器21でR,G、Bの多値デジタル画像データに変
換される。この変換された画像データはそれぞれ、シェ
ーディング補正回路22でシェーディング補正される。
このシェーディング補正された画像データは原稿の反射
光データであるため、log変換回路23によってlo
g変換を行って実際の画像の濃度データに変換される。
さらに、アンダーカラー除去・墨加刷回路24で、余計
な黒色の発色を取り除くとともに、真の黒色データKを
R,G、Bデータより生皮する。そして、マスキング処
理回路25にて、R,G、Bの3色のデータがY、M、
Cの3色のデータに変換される。
こうして変換されたY、M、Cデータにそれぞれ所定の
係数を乗じる濃度補正処理を濃度補正@II&26にて
行い、空間周波数補正処理を空間周波数補正回路27に
おいて行った後、プリンタ制御部201に出力する。
第4図は、プリンタ制御部201f、:j;ける画像デ
ータ処理のブロック図である。ここで、画像信号処理部
20からの画像データ(8ビツト)は、インターフェー
ス部251を介して、7アーストイン・ファーストアウ
トメモリ(以下FIFOメモリという)252に入力さ
れる。このFIFOメモリ252は、主走査方向の所定
の行数弁の画像の階調データを記憶することができるラ
インバッファメモリであり、イメージリーダ部100と
複写部200との動作クロック周波数の相違を吸収する
ために設けられる。FIFOメモリ252のデータは、
次にγ補正部253に入力される。後で説明するように
、データRO第203のγ補正データがプリンタ制御部
201によりγ補正部253に送られ、γ補正部253
は、入力データ(ID)を補正して出力レベルをD/A
変換部254に送る。D/A変換部254で出力レベル
(デジタル値)から変換されたアナログ電圧は、次に、
ゲイン切換部255において、プリンタ制御部201か
らのゲイン設定値に対応してゲイン切換信号発生回路部
256によりスイッチsw、−sw。
(異なったパワーP1〜P、に対応)を切り換えて増幅
された後、ドライブ110261を介して半導体レーザ
ドライバ263に送られ、半導体レーザ264をその値
の強度で(または変形例ではその値のパルス幅で)発光
させる。なお、プリンタ制御部201は、パラレル11
0262を介して半導体レーザドライバ263にクロッ
ク信号を送る。
(c)反転現像系電子写真プロセスにおける自動濃度制
御とかぶり除去の統合 反転現像系電子写真プロセスにおいて、濃度はグリッド
電位VGとバイアス電位V、により制御される。
第5図は、感光体ドラム41の回りの帯電チャージャ4
3と現像器(たとえば45r)の配置を図式的に示す。
ここで、感光体ドラム41には、放電電位VCの帯電チ
ャージャ43が対向して設置される。帯電チャージャ4
3のグリッドにはグリッド電位発生ユニット243によ
り負のグリッド電位■。が印加されている。グリッド電
位VGと感光体ドラムの表面電位V。との関係はほぼV
o−V6と見なせるので、感光体ドラム41表面の電位
V。はグリッド電位VGにより制御できる。なお表面電
位v0は表面電位計であるV0センサ44により検知さ
れる。
まず、レーザ露光前において、帯電チャージャ43によ
って感光体ドラム41には負の表面電位V0が、また、
現像バイアス発生ユニット244により現像器45rの
ローラには低電位の負のバイアス電圧Vl(IVII>
IV(11)が与えられる。
すなわち、現像スリーブ表面電位はvlである。
レーザ露光によって感光体ドラム41上の照射位置の電
位が低下して表面電位v0から静電潜像の減衰電位V、
へ遷移する。減衰電位v1が現像バイアス電位V、より
も低電位になると、現像器45rのスリーブ表面に運ば
れてきたトナー(負電荷を有する)が感光体ドラム41
上に付着する。V。
とV、の差は大きすぎても小さすぎてもよくない。
トナー付着量は、現像電圧△V−I V、−V、lが大
きいほど多い。一方、減衰電位V、は、同じ露光量であ
っても表面電位V0が変化するにつれ変る。そこで、V
oとVllの差をある程度の範囲内に維持しつつ、たと
えば差をほぼ一定にしつつ、表面電位V0および現像バ
イアス電位V1を変化すれば、■、とVIとの差が変化
するので、トナー付着量を変えることができ、濃度を制
御することができる。
一方、所定の露光量での画像へのトナー付着量はAID
Cセンサ210により検出される。すなわち感光体ドラ
ム41の濃度制御の基準となる基準トナー像を形成し、
感光体ドラム41近傍に設けられたAIDCセンサ21
0によって、基準トナー豫の正反射光と散乱反射光とを
検出し、それぞれの検出信号はプリンタ制御部201に
入力され、ここで雨検出信号の差からトナー付着量が求
められる。そこで、この検出値に対応してV、、V。を
変化させれば最大濃度レベルでのトナー付着量を一定に
保つ自動濃度制御を行うことができる。
たとえば、感光体感度、相対湿度などの環境の変化によ
りトナー帯電量の減衰特性が変化するが、V、、V、を
変化させて最大濃度を自動的に一定に保つことができる
。そこで、本実施例では1つのバイアス電位V、に1つ
のグリッド電位VC,を対応サセ、(vm、vG)ノ設
定値をAIDCセンサ21Oの検出値に対応したO〜2
8の濃度検出レベル(LBA)に対応させて変化させる
第1表は、このようにして設定される(Vm、Vc)の
組のデータの例を示す。(なお、vlvc、は負である
が、表では簡単のため絶対値で示される。)AIDCセ
ンサ210の検出値は、その大きさを基に最左欄に示す
O〜28のレベルに対応させられ、各レベルに対応して
V、は100Vから20Vずつ変化し最大で660Vに
なる。VGはV、より1oov大きい値に保たれ、従っ
て200Vから760Vまで変化する。((VG、 V
ll) ノ変化量は制御の精度に対応して決めればよい
。)第6図は、感光体での各レベルでの電位の変化を示
す図式的なグラフである。ここで、V、、Vo。
■、には、を後ノこレベルの添字を付している。また、
曲線は、最大光量で1ドツトを照射したときの電位の変
化を示し、■、は減衰電位を表わす。
さらに、デジタル画像形成装置、特にフルカラー画像形
成装置においては、かぶりの除去は重大課題である。
そこで、本実施例では、AIDCセンサ210の検出値
に対応して(va、Va)を変化させる際に、さらにグ
リッド電位vGについて、ユーザーが再現画像を見て適
当であると判断した4段階のかぶり除去レベル(LBK
)0〜3をかぶり入力スイッチ(2ビツト)により設定
できることにしt;。すなわち、第7図に入力レベル(
OD)−5の場合に同一のバイアス電位について示すよ
うに、AIDCセンサ210の検出レベル(L B A
)に対応してバイアス電位V□を決定するとともに、グ
リッド電位についても、ユーザーが設定したかぶり除去
レベル(LBK)0〜3に対応して4段階VCS。〜V
、、、で変化させる。第1表に示すように、この同−V
1に対応したグリッド電位(VGM。
M−0〜3)のレベル間のV。の変化△■。は、低v、
では20vと小さく、高V、では30V、40Vと順次
大きくしている。△v6はvoに比べて十分中さいので
、自動濃度制御や階調への影響は少ない。
本実施例に係るデジタル画像形成装置は、フルカラー複
写機なので、カラーバランスを調節しなければならない
。そこで、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各
色ごとに、工場出荷時もしくはサービスマン、ユーザに
よってカラーバランススイッチ216により4ビツト(
すなわち+7〜−7)の正負のカラーバランスバイアス
レベル(LBC)が設定される。この各色のカラーバラ
ンスバイアスレベルに対応して画像濃度の最大値を増減
させ、カラーバランスを調節する。これによりATTC
センサ211による現像器内のトナー濃度制御でカラー
調整しきれない部分や、ユーザーが自分の好みでカラー
調整をしたい場合にも、カラーバランススイッチ216
によりカラーバランスバイアスレベル(LBC)が設定
できる。そこで、カラーバランスと上述の自動濃度制御
とかぶり除去との関連を考慮しなければならない。
本実施例では、後に説明するようにAIDCセンサ21
0の検出値に対応して自動濃度制御とかぶり除去のため
にグリッド電位V6とバイアス電位v1を変化させる際
に、これに対応して各色ごとに階調補正を行なう。この
階調補正が理想的に行われれば、原則的にカラーバラン
スはとくに考處せずとも自動的に実現されているはずで
ある。
しかし、カラーバランスは各色の階調により大きく影響
をうけ、上述のグリッド電位とバイアス電位の変化に伴
う階調補正ではカラーバランスにとって精度が不足する
ことがある。そこで、ユーザーがカラーバランススイッ
チ216によりカラーバランスを設定できるようにした
のである(第26図参照)。
このカラーバランスは、グリッド電位とバイアス電位を
制御して行えるが、自動濃度制御とかぶり除去のための
グリッド電位とバイアス電位の選択と関連づけた方が処
理しやすい。そこで、本実施例では、カラーバランスバ
イアスレベル(LBC)の1段階をAIDCセンサ21
0による濃度検出レベル(LBA)の1段階と同じに設
定した。
従って、LBAとLBCを加算した補正検出レベルでグ
リッド電位V、とバイアス電位V、を変化してカラーバ
ランスを調節することができる。これによる自動濃度制
御および階調補正への影響は小さいので、カラーバラン
ス調整を自動濃度制御および階調補正とともに実現でき
る。
なお、AIDCセンサ210の特性も、センサの取付け
、感度変化、汚れなどによりノイズを受ける。また、環
境変化などにより感光体特性なども変化する。従って、
カラーバランス調整は、これらの調整をも兼ねて行うこ
とにより、高精度のカラーバランスが得られる。
カラー複写機でない場合にも、一般に、上記のカラーバ
ランスバイアスレベル(LBC) を各種部品の特性変
化や環境変化を表すバイアスレベルに対応させることに
より検出レベル(LBA)の微細調整が行える。
以上により、各色の(V6.Vm)値は最終的に以下の
データによって決定されることになる。
■AIDC全IDによる検出レベル(L B A)0〜
28 ■カラーバランススイッチによるカラーバランスバイア
スレベル(LBC)  −7〜+7■かぶり入力スイッ
チによるかぶり入力レベル(L B K)      
     0〜3これらのデータを基に、バイアス電位
vlの値は補正検出レベルLBXN(−LBA+LBC
)により選択され、グリッド電位V。の値は、補正検出
レベルLBXNと(かぶり除去も考慮して)LBKとに
より選択される(第29図5206〜5208参照)。
(d)階調補正との統合 (d−1>階調補正 ところで、中間調画像の複写においては、階調特性を考
慮しなければならない。一般に感光体の感光特性、トナ
ーの特性、使用環境等積々の要因が絡み合って、再現す
べき原稿の読取濃度レベル(以下、入力レベルともいう
)(OD)とレーザ光の発光強度レベル(従って再現さ
れた画像濃度レベル(ID))とは正確には比例せず、
第8図の右上に図式的に示すように、本来得られるべき
比例特性Aからずれた特性Bを示す。(なお、原点を通
らないのはかぶり等のためである。)このような特性は
一般にγ特性(階調特性)と呼ばれ、特に中間調原稿に
対する印字された再現画像の忠実度が低下する大きな要
因となっている。そこで、半導体レーザ264の出力パ
ワー(レーザエネルギーともいう)Pについてγ補正部
253であらかじめ出力特性を第8図右下の露光補正特
性のように制御して比例特性Aを実現させる。これを階
調補正(いわゆるγ補正)という。すなわち、低階調度
で出力パワーを大きくし、高階調度で出力パワーを小さ
くして、再現画像の濃度を階調度に比例させるのである
なお、第8図左下の感光体特性に示すように、半導体レ
ーザの出力パワーに対応して感光体の減衰電位v1は非
線形的に変化する。また、トナーはV + < V m
では付着するが、第8図左上の現像特性に示すように、
トナー付着量も非線形的に変化する。
第9図は、第2表に示すような条件の下で、すなわち、
バイアス電位vlを一591Vに保ちつつグリッド電位
V6を一700vから一919Vまでの範囲で6段階に
変化した場合の各種特性のグラフである。
*:1.5μJ/cm’で冨尤 また、第1O図は、第3表に示すような条件の下で、す
なわち、バイアス電位V、を−637Vから一362v
の範囲で、グリッド電位VC,を835Vから一565
Vまでの範囲で8段階に変化した場合の各種特性のグラ
フを示す。
このように、バイアス電位V、とグリッド電位VC,を
変化させると各種特性をfllalできる。
第8図に戻って説明を続けると、いま、Lxのレベルで
半導体レーザ264のパワーpxt感光体に露光したと
き、感光体の電位は■!に低下し、従って、現像電位△
VxはlVm%’xlとなる。
この時のトナー現像でトナー量IDxが感光体上に付着
する。
自動濃度制御においては、AIDCセンサ210は、こ
のトナー付着量IDxに対応した検出値VAIDC(ア
ナログ値)をプリンタ制御部201に出力する(この出
力特性も非線形である。)。プリンタ制御部201はこ
れに対応して検出レベルLBA(0〜28)を決定し、
最大濃度を一定に保つように決定した検出レベルに対応
した(Vc、Vm)値を第1表のデータに従って選定す
る。
<d −2>かぶり除去と階調制御との統合しかし、(
vc、vm)値を変化させ単に最大濃度を一定に保つだ
けでは第9図、第1O図に示すように階調特性が変化し
、中間#lI画像再現の忠実度が劣化する。いま第8図
の曲線Bのような階調特性であるときに、V6を大きく
すると、同じパワーPxでもトナー付着量が増加し、階
調特性はB1のように変化してしまう。
たとえば、第11図上側の図に示すように、半導体レー
ザの出力パワー(レーザエネルギー)に対応する感光体
の減衰電位が、グリッド電位V6の変化に対して■−■
のように変化したとき、第11図下側の図に示すように
、トナー付着量が関連する現像電圧IVmV+Iは、■
−■のように変化する。このVGの変化による階調性へ
の影響は特に低濃度側で大きい。従って、高精度な中間
調再現を行いたい場合、特にカラー複写の場合、最大濃
度とかぶり除去を制御する際に、■トナー現像において
元々存在する非直線性を改善しく通常のγ補正)、■自
動濃度制御のためにグリッド電位V。、バイアス電位V
、を変化したときにも階調特性を一定に保ち、かつ、■
かぶり除去のためにグリッド電位V0、バイアス電位V
、を変化したときにも階調特性を一定に保つように、統
合的な階調補正を行わなければならない。
本実施例ではユーザーががぶり入力スイッチ214によ
り4段階でかぶり入力レベル(L B K)を設定し、
これに対応してvGを変化させる。
いま、第12図に図式的に示すように、同一バイアス電
位V、値の下でグリッド電位VGをがぶり入力レベルO
〜3に対応して変化して、lvc−vmlを順次変化さ
せると、出力画像濃度IDの立ち上がりがしだいに遅く
なり、階調曲線が変化する。(この図では出力rDは、
最大値と最小値で規格化して表わしている。)従って、
同じ入力レベル(OD)に対しても出力IDは大きく変
化してしまう。そこで、これに対応して、第13図の曲
線0〜3に示すように出力レベルIDを補正して半導体
レーザ264に出力すれば、目標曲線(すなわち入力に
比例した出力)が得られる。本実施例では、この階調補
正データを表わす複数のγ補正テーブルを第1表の右欄
に示すように、各(Vm、Vc)値に対応してあらかじ
めデータRO第203に記憶しておき、γ補正部253
は、(vo。
Va)設定値よりγ補正テーブルを選択して(第30図
参照)、その階調補正データを参照してγ補正を行うよ
うにした(第30図参照)。この例では、バイアス電位
V、を29段階で変化させ、各VlでV。を4段階に変
化させるので、29X4−116個のγ補正テーブルが
データRO第203に格納される。
第4表(a)、(b)は、γ補正テーブルの例を示す。
0〜255の入力レベルは0−1023の出力レベル(
10ビツト)に変換される。γ補正テーブル(a)は、
第10図の■に、γ補正テーブル(b)は第10図の■
に対応する。なお、ここで8ビツトデータを10ビツト
データに変換しているのは、後に説明するように階調補
正計算において変換精度を劣化させないためである。
第4表 (d −3>折れ線近似 γ補正において、画像の読取濃度データ0D(8ビツト
)0〜255を出力データ(O〜255)に変換するた
め、従来は、入力値0〜255の各々に対する出力デー
タをデータRO第203に記憶しておき(これをγ補正
テーブルという)、データRO第203のデータを参照
してデータ変換を行っていた。従って、256mのデー
タをデータRO第203に記憶しておかねばならない。
しかも、本実施例では、多くの(VG、VG)に対して
異なったγ補正テーブルを用いてγ補正を行わねばなら
ない。従って、階調補正データのために非常に多くのメ
モリ容量を必要とする問題がある。
またγ補正を、γ特性が直線的に変化する部分のみを重
視して行う方式もあるが、これでは特に低濃度での再現
性が悪く、またかぶり除去のため好ましくない。
そこで、本実施例では、第14図(a)、(b)に示す
ように折れ線近似を採用する。ここに、第14図(a)
の破線は生データを表す。なお、第14図(a)、(b
)のうち、(a)は入力レベルそのものに対して(区間
を可変にして)折れ線近似した場合を示し、(b)は各
区間の幅を一定にして折れ線近似した場合を示す。階調
特性は、その形状から少なくとも低濃度部分、最も急に
変化する中間濃度部分および高濃度部分の3区間に分け
て近似することが望ましい。従って、少なくとも2個以
上の中間点で折れ線近似する。そこで、本実施例では、
λカレベルO〜255を10本の折れ線で近似したデー
タをデータRO第203に記憶する。これにより、メモ
リ容量は約1/lOに減少できる。
入力レベルO〜255を10区間に分けるための11個
の接点は、低濃度部の再現性を重視して選択しt;。具
体的には、第5表に示すように、低濃度での区間を増加
して、(0,4,8,16,32゜64.128,16
0,192,224,255)の点を選択した。jll
t5表には、この各点Iこより定まるlO区間(N−1
−10)での各折れ線の煩きa(N)及び切片b(N)
を示す。第6表(a)、(b)も、同じlO区間で折れ
線近似した例を示す。ここで第6表(a)、(b)は、
それぞれ、第9図の■、■に対応する。
第6表 従って、γ補正部253は、AIDCセンサ210の検
出値、カラーバランス入力値及びかぶり入力値に対応し
てデータRO第203内のγ補正テーブルを選択する(
第30図参照)。そして、入力レベル値Xを受は取ると
、そのγ補正テーブルからその値に対応する区間に対応
する係数a(N)、b(N)を読み出し、演算a(N)
 ・X +b(N)を行い、その結果Yを出力する。た
とえば、第5表のγ補正テーブルを用いる場合、入力レ
ベル−50であれば、区間N−5であり、a(5)−5
とb(5)−24を読み出して、a(5)X50+b(
5)の演算より変換レベルYを求める。
なお、この折れ線近似では、8ビツトの演算を行うと、
階調特性の最大傾きの部分で実質的に階調特性の変換効
率が1以下に減少してしまう。第8図右上の例のように
、最大傾きγ−4であると、変換効率はx−25〜12
5の範囲で約25%に低下してしまう。そこで、入力レ
ベルXが8ビツトであるのに対し、γ補正演算は入力ビ
ツト数より2ビット多いIOビットで行うことにした。
従つて、最大傾きγ−4であっても、演算により階調数
変換効率が実質的に減少することはなく、理想の階調特
性(γ−1)を得ることができる。いいかえれば、出力
階調数の入力階調数に対する比率を、階調特性における
最大傾きの値とほぼ同等か又はそれ以上とすれば、入力
レベルXの1ステツプの変化に対応して出力値も必ず変
化するので、γ補正演算で階調数が減ることはない。
以上では、階調補正曲線を折れ線で近似したが、階調補
正データ数を減少できるような他の近似を用いてもよい
。この場合も折れ線近似と同様に近似式を表すデータを
記憶すればよい。
<d−4>かぶり除去レベルに対応した最終補正加算を
用いる階調補正 データRO第203に記憶する階調補正データの容量を
減少させる変形実施例として、かぶり除去レベル(L 
B K)に応じて階調補正データを補正する方式を採っ
てもよい。
かぶり除去レベル(L B K)によるグリッド電位v
Gの変化がグリッド電位自体の大きさに比べて小さいた
め、各(vm、VJに8けるv6の変化による階調補正
がほぼ同一であるとしても良い近似となる。従って、か
ぶり除去に伴う階調補正の変化を加算補正で処理するの
は、良い近似であり、また階調補正データのメモリ容量
を減らすことにもなるのである。
そこで、自動濃度制御とそれに対応した階調制御のため
に、バイアス電位V、とグリッド電位VC。
の1組(va、 vG)ごとに階調補正テーブルを記憶
しておく。さらに、かぶり入力スイッチ214により設
定されたかぶり入力レベル(LBK)0゜1.2.3の
それぞれに対し加算補正用テーブルを記憶しておく。但
し、かぶり除去レベルがOである場合は、補正をしない
ものとする。そして、同一読取濃度(OD)に対する両
テーブルの出力値を加算して、最終的に補正した変換レ
ベルを出力できる。従って、(V□Va)を29段階で
変化する場合は、29+3−32個のγ補正テーブルを
記憶するだけでよく、29X4−116個のγ補正テー
ブルを用いる場合に比べて約1/4のメモリ容量に減少
できる。
第7表のah tr2.a3は、それぞれ、かぶり除去
レベル(LBK)=1,2.3の場合の加算補正用テー
ブルの例を示す。いま、fs8表のテーブルAOが(v
m、 vc)により選択されたγ補正テーブルであった
とすると、このγ補正テーブルのγ補正データを加算補
正用テーブルal、t2、a3で加算して補正した結果
は、それぞれ、テーブルAl、A2.A3で示す変換レ
ベルY値となる。
以下余白 さらJ:#jl補正データのメモリ容量を減らしたい場
合は、上述の折れ線近似を用いてもよい。この場合、(
V□VC)で選択されたγ補正テーブルに折れ線近似の
データを記憶しておき、実際の階調補正演算ではγ補正
テーブルからの変換レベルデータに対して最終的補正演
算を行えばよい。
<d−5>βコードによる階調補正データの選択ところ
で、以上に説明した方式ではVC(かぶり除去用)に4
段、vm(濃度制御用)に29段階の値があるので、4
X29−116個のγ補正テーブルを用意しておく必要
がある。そこで、別の変形実施例では、次のようにして
γ補正データ数を減少させる。
上述のような(V□VC)の多数の組み合わせに対する
階調特性は、相互に似たものが多い。■1、V6の差が
小さくなるほど似たものが多くなる。
従って、多数の階調特性の中で、はぼ相似するものを適
当なパラメータで分類出来れば、(v□VG)の各組に
パラメータを予め割り当てることによりγ補正テーブル
の数を減らすことが出来ると考えられる。
階調特性は、バイアス電位V111表面電位v0および
最大光量時の減衰電位V1から計算されるβ−(vm−
v+)/ (vo−v+)によってほぼ決定される。す
なわちβは上述のパラメータとして適当である。そこで
、あらかじめ、選択可能な各(V。、■、)において第
9図、第10図に示すような各種特性変化に対応して表
面電圧V0及び最大光量時の減衰電位V1を測定してβ
−(VS−Vl)/ (VO−Vl)を決定しておく(
第3表参照)。
第9表は得られた結果とそれに対応したβコード(0〜
5)を示す。βコードは、第1O表のようにβ値(0,
420〜0.939)を0.010ずつ区分して定めら
れたコードである。そして、このβフードごとに最適な
γ補正データを記憶しておく。これによりγ補正テーブ
ルは51個でよく、メモリ容量は上の例に比べて約17
2に減少する。β値の区分のピッチをさらにあらくすれ
ば、γ補正データのメモリ容量はさらに減少させること
ができる。
実際の補正演算においては、選択されたvc、とV、に
より表からβコードが求められ、そのβコードに対応し
たγ補正テーブルがデータRO第203から読み出され
、これを用いて発光用の出力データを出力する。
なお、γ補正テーブルに上述の折れ線近似を用いると、
γ補正データのメモリ容量はさらに減少できる。
(d−6>パルス幅変調方式 パルス幅変調方式の階調表現においても階調補正を行な
う必要がある。第」5図は、各階調表現方式での階調特
性を比較した図である。デイサ法(4X4)のみで多値
化しないものは、基本的に階調特性のりニアリティが高
いことがわかる。しかし、パルス幅変調方式(2ドツト
周期)は、上述の光強度変調法はど非直線的ではないが
、非直線性を階調補正する必要がある。
第16図は、パルス幅変調(2ドツト周期−400DP
I)J二おける階調特性を示す。ここに、表面電位V。
を一定(−700V)に保ちつつ、バイアス電位v、を
■−600V、■−500V。
■−400vと変化させている。すなわち、β−(Vm
  %’+)/ (Vo  Vl)’に■0.833、
■0.667、■0.500と変化させている。この変
化により最小ドツト部の現像電圧(I v、−val)
が変化し、これにより階調特性は低濃度部で変化し、全
体の形をシフトさせる。
第17図(a)、(b)、(c)は、バイアス電位V、
が変化するときの静電潜像のモデル図である。実線は、
パルス幅が変化していくときの静電潜像(減衰電圧)の
変化を示す。これに対し、バイアス電位V8が第16図
の■、■、■と同じくf化する。従って、パルス幅が小
さいとき即ち最小ドツト側でトナーの付着を妨げること
になる。
たとえば、パルス幅が小さく一点鎖線で示すように表面
電圧Vo (−700v)から減衰した場合、(a)で
はトナー付着が生じるが、(b)、(C)ではトナーは
付着しない。これによりバイアス電位v1の変化により
かぶり除去ができることがわかる。従って、第16図に
示すような低濃度での階調特性の変化を生じさせるわけ
である。
従って、パルス幅変調方式においても、グリッド電位V
。を一定Jこ保ちつつバイアス電位V、を変化させるこ
とで、自動濃度制御を行なうと同時にかぶり除去を行な
うことができる。さらに一般的に、グリッド電位v0と
バイアス電位V、の組合わせを変えることにより自動濃
度制御とかぶり除去を行えることは、光強度変調方式の
場合と同じである。
第18図は、第16図の階調特性に対応した階調補正曲
線を示す。従って、この曲線に対応したγ補正テーブル
をデータRO第203に格納しておけばよい。光強度変
調方式の場合と同様に、各(vc、 vm)の組ごとに
γ補正テーブルを用意しておけば、自動濃度制御とかぶ
り除去を行いっつWIII4補正もおこなえる。階調補
正曲線を折れ線で近似すれば、メモリ容量の低減に有用
である。
また、パラメータβ(−(Vm−Vl)/(V。
Vl))に対応したβコードを定めておき、(V O。
■、)に対応するβコードを決定し、そのβに最適に定
めたγ補正テーブルを選択するようにしてもよい。これ
lこより、γ補正データが減少し、メモリ容量の低減が
図れる。
以下余白 (e)半導体レーザパワー制御 <e−1>温度変動と最大光量補正 有機感光体などには、半導体レーザ264の発光レベル
に対する感度特性(表面電位の減衰曲線)が、温度によ
り変化するものがある。このような感光体を用いて半導
体レーザ264の強度を変調してN#1表現を行なう場
合、温度によりWt調再現の忠実性が変わってしまう。
そこで、本実施例では、以下に説明するように、強度変
調方式における最大光量を感光体の表面温度に対応して
制御する。
M19図は、10℃(低温時)と25℃(常温時)での
感光体の感度特性(湿度は以下の説明ではすべて55%
RHとする)を示す、10℃での表面電位は25℃での
表面電位に比べて低化している。たとえば、表面電位を
1/2にする半減光量は、破線で示すように、25℃で
0.5μJ/cm”のレーザエネルギーを要するのl二
対し、10℃では0.62uJ/cm”のレーザエネル
ギーを必要とし、感度が約20%低下する。
第20wJは、工0℃と25℃で半導体レーザ264の
発光エネルギーを変えたときの表面電位の減衰を示す。
ここで、10℃で発光エネルギーを1.6μJ/cm”
の発光エネルギーのときとほぼ同一4こなっている。し
かし、中間JIINでは、逆に減衰が大きく、全体的に
は各レベルでの温度変化によるずれが大きい。
しかし、10℃で発光エネルギーを1.35μJ/cm
”とすると、25℃で発光エネルギーを1.0μJ /
 c m ”としたときに比べて、レベル255での表
面電位は、わずかに大きくなっているが、発光レベル(
出力レベル)全体ではほぼ同一になっている。すなわち
、感度特性は、はぼ相似的になっている。
第21図は、上側に階調特性、下側に発光レベル変換特
性を示す。10℃で最大レベル255での発光エネルギ
ーを1.35μJ/cm”とすると、25℃で発光エネ
ルギーを最大レベル255で1゜0IIJ/cm”とし
たときに比べて、上側に示すように、規格化されたP#
j11!性はほぼ同一になり、また下側に示すように、
階調特性をレベルに対して直線的にするための発光レベ
ル変換特性もほぼ同一となっている。
従って、10℃で複写を行うときは、レベル255での
発光エネルギーを1.35μJ / c m”i:増加
することによりほぼ同一の階調特性を得ることができる
ことがわかる。
同様に他の温度においても、レベル255での最大光量
を制御して発光レベルに対する表面電位VIの減衰曲線
を同一になるようにすればよい。
これにより温度が変化しても現像電圧IVIV11のレ
ベル変化がなく、階調特性がほぼ同一となり、現像特性
が安定する。
具体的には、温度範囲を、たとえば第11表に示すよう
な複数レベルの最大光lを生じる発光エネルギーに対応
して、予め区分しておく。そして、温度センサ212に
より検出された温度に対応して、その温度の属する感光
体温度コードLPGを決定し、記憶しておく(第25図
の70−参照)。
第11表 一方、感光体のロットによっても感度特性は異なるので
、予め感光体ドラム41に3ビツトの感光体ロットコー
ド(LLOT)が付されている。
このコードは、感光体温度コード(L P G)と加算
できるように、最大発光エネルギーの0.1mWの差に
対応させである。そこで、2つのコードLLOTとLP
Gの和をパワーコードLPOWとする(第11表、第2
7図のフロー参照)。ただし、コードLPOWが7を越
えるときはすべて7としたが、ビット数を増加して8以
上として最大パワーをより大きくしてもよい。こうして
決定されたパワーコードLPOWをレベル設定値として
ゲイン切換部255(第4図参照)のゲイン切換信号発
生回路256に送ると、そのレベル設定値に対応するス
イッチのみが導通状態になり、ゲインが設定される。こ
うして、ゲイン切換部255は表面温度の変動に対応し
て最大光量を制御して、感光体の感度特性をほぼ同一に
できる。従って、階調特性が温度変化に対して安定する
さらに、こうして半導体レーザ264の最大光量を制御
した後に(第24図36)、AIDCセンサ210によ
る濃度制御がなされる(第24図57)。従ってAID
Cセンサ210の検出においても、基準トナー像の露光
域の表面電位が一定になり、現像特性の変化のみを検出
することができ、精度のよい自動濃度制御が可能になる
さらに、AIDCセンサ210による検出信号によりグ
リッド電位v6とバイアス電位V、とを制御して階調補
正をする場合にも、感光体の減衰曲線がほぼ同一なので
、温度が変わっても中間調部の階調も精度よ〈再現でき
る。
<e−2>かぶり除去と階調制御 AIDCセンサを用いたトナー付着量の検出のための所
定の中間階調での基準トナー像作成における(VG、V
l)の基準値も、ユーザが設定したかぶり除去レベル(
L B K)に対応して変化される。すでに説明したよ
うに、かぶり除去のため全体の階調特性をほぼ変化させ
ないように、(V(1゜VS)を変化させて最大光量を
一定に保ちつつ発光レベルの階調補正変換がなされる。
しかし、AIDCセンサ210の検出値は、この程度の
階調補正精度では基準トナー像の作像時に各(VG、V
m)値により変化してしまい、正確なトナー付着量情報
が得られない。従って、かぶり除去レベルが変動すると
、精度よく階調補正が行えない。
そこで、この階調補正とは別に、AIDCセンサ210
のトナー付着量検出時に、かぶり入力スイッチ214に
よって設定されたかぶり除去レベルに対応して半導体レ
ーザ264の最大発光量を変化させる。すなわち、AI
DCセンサ210によるトナー付着量検出のための基準
トナー量の作像のための(Va、Vc)について、バイ
アス電位V、は一定に保つが、かぶり除去レベル(LB
K)に対応してグリッド電位VGを4段階に変化させる
。このとき、基準トナー像の作像のための半導体レーザ
264の基準出力パワーが同一であると、第221!I
に示すようJ二、感光体の減衰電位Vlは変化してしま
う。そこでかぶり除去レベル(LBK)に対応してグリ
ッド電位VGが変化しても、第23図に破線で示すよう
に、感光体上の減衰電位v1が一定になるように、すな
わち、現像電圧lVmV+lが一定になるように、半導
体レーザ264の出カバ7−を変化させる。例えば82
3図に示すように、グリッド電位の変化に対応して減衰
電位Vlは変化しているとき、最小のグリッド電位v0
.での出力レベルを100とすると、グリッド電位V、
、、V、、、V、、での出力レベルを120.140.
165j:設定すると現像電圧△V−IVmV+1を一
定に保つことができる。従って、基準トナー像の作像時
の各(vm、 vc)値に対応して、出力レベルを定め
ておけばよい。これにより、基準トナー像のトナー付着
量を一定に保つことができるので、かぶり除去レベルが
変動しても正確な検出値に基づいて濃度制御ができる。
Cf)プリント制御の70− 以下では、プリンタ制御部201におけるプリント動作
制御のフローを説明する。
第24図は、プリンタ制御部201のメイン70−を示
す。まず、初期設定を行う(ステップSl、以下「ステ
ップ」を省略する)。次に、操作パネル221のプリン
トスイッチのキー人力を待つ(S2.S3)。プリント
スイッチのキー人力があると(S3でYES)、次に、
各センサのデータを入力する処理を行い(S4、第25
図参照)、スイッチ入力処理(S5、第26図参照)、
半導体レーザパワー設定処理(56、第27図参照)、
AIDC測定処理(S7、第28図参照)、V、、V、
コード選定処理(S8、第29図参照)、γ補正テーブ
ル選定処理(59、@30図参照)を順次行い、複写動
作を行う(510)、次に複写動作が終了したか否かを
判定しくS l l )、終了していなければS8に戻
り、終了していればS2に戻る。
第25図は、センサ入力処理(S4)の70−を示す。
まず、温度センサー212の検出する感光体の温度を入
力し、#!】1表にしたがって3ビツトの感光体温度コ
ードLPGとして記憶する(S31)。さらに、その他
のセンサーの検出するデータを記憶しく532)、リタ
ーンする。
第26図は、スイッチ入力処理(S5)のフローを示す
。まずP/Cロットスイッチ(3ビツトのDIPスイッ
チ)よりP/Cロットスイッチフードを入力し、感光体
ロットコードLLOTに記憶する(551)。このコー
ドは、感光体ドラム41に取り付けたバーコード等のマ
ークを読み取って入力してもよい。次に、各色のカラー
バランススイッチ216からシアン(C)、マゼンタ(
M)、イエロー(Y)、黒(K)のカラーバランススイ
ッチコードを入力し、それぞれ、LBCC,LBCM、
LBCY、LBCKとして記憶する(552〜555)
。次に、各色のかぶり入力スイッチ215からシアン(
C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、黒(K)のか
ぶりレベルスイッチコードを入力し、それぞれ、LBK
C,LBKM、LBKY、LBKKとして記憶する(8
56〜559)。さらに、その他のスイッチ入力を記憶
しく560)、リターンする。
第27図は、半導体レーザパワー設定処理(S6)のフ
ローを示す。まず、LLOT(感光体ロフトスイッチコ
ード、551参照)とLPG(感光体温度コード、S3
1参照)を加算し、3ビツトの加算バフ−コード(LP
OW)として記憶する(S71)。次に、パワーコード
LPOWが7(最大@[)以上であるか否かを判定しく
572)、7以上であればパワーコードLPOWを7と
する(S73)。
次ニ、LPOWコードに基づき、ゲイン切換部255(
第4図)のゲインを切換え(S74)、リターンする。
第28811は、AIDC測定(S7)の70−を示す
。まず、グリッド電位V。とバイアス電位v1として欅
準値を設定する(5101)。次に、シアン現像@45
aをセットする(s 102)。そして、感光体ドラム
41を回転させ(5103)、帯電チャージャ43を作
動させ(5184)、イレーザランプ42を点灯させ(
5105)、セットされた測定用現像器45を作動させ
(5106)、感光体上にAIDC測定用の検出パター
ンを作像させ(S107)、AIDC測定値をAMに記
憶する(S 108)。
なお、<e−2>に説明したように、検出パターン作像
時(S 107) ニハ、(vc、Vl)M定値に対応
して半導体レーザ264の出力パワーが変化される。
次に、現像器を判定する。シアン現像器45aがセット
されティれば(S l l 1fYEs)、AMのデー
タをLBACに記憶しくS I l 2)、作像を停止
させる(S l 13)。そして、マゼンタ現像器45
bをセットして(5114)、5103に戻り、測定を
続ける。
マゼンタ現像fF45bがセットされていれば(S12
1でYES)、AMのデータをLBAMに記憶しく51
22)、作像を停止させる(S123)。
そして、イエロー現像器45cをセットして(St24
)、5203に戻り、測定を統ける。
イエロー現像器45cがセットされていれば(S131
でYES)、AMのデータをLBAYに記憶しくS l
 32)、作像を停止させる(S l 33)。
そして、ブラック現像器45dをセットして(S134
)、5103に戻り、測定を続ける。
ブラック現像器45dがセットされていれば(Sl 1
1.5121.5131でいずれもNo)、AMのデー
タをLBAKに記憶し、LBKのデータをLBKKに記
憶しく3141)、作像を停止して(S 142)、リ
ターンする。
第29図は、V□VGコード選定処理(S8)の7o−
を示す。まず、スキャン切り換えか否かを判定しく52
01)、切り換えない場合は、そのままリターンする。
切り換えたスキャンがシアンスキャンである場合は(S
202でYES)、AIDCal定1[LBACを検出
レベルLBAに記憶しく5203)、カラ−バランス入
力値LBCCをカラーバランスバイアスレベルLBCに
記憶しく5204)、かぶり入力値LBKCをかぶり除
去レベルLBKに記憶する(S205)。そして、52
06に進む。
同様に、切り換えたスキャンがマゼンタスキャンである
場合は(5211でYES)、A I DCII定値L
BAMを検出レベルLBAに記憶しく5212)、カラ
ーバランス入力値LBKMをカラーバランスバイアスレ
ベルLBCに記憶しく5213)、かぶり入力値LBK
Mをかぶり除去レベルLBKに記憶する(5214)。
そして3206に進む。
同様Iこ、切り換えたスキャンがイエロースキャンであ
る場合は(5221でYES)、A I DCII定値
LBAYを検出レベルLBAに記憶しく5222)、カ
ラーバランス入力値LBCYをカラーバランスバイアス
レベルLBCに記憶しく5223)、かぶり入力値LB
KYをかぶり除去レベルLBKに記憶する(S224)
。そして5206に進む。
同様に、切り換えたスキャンがブラックであれば(52
02,5211,s221でいずれもNo)、AIDC
測定値LBAKを検出レベルLBAに記憶しく5231
)、カラーバランス入力値LBCKをカラーバランスバ
イアスレベルLBCに記憶しくS 232)、かぶり入
力値LBKKをかぶり除去レベルLBKに記憶する(S
 233)。モして5206に進む。
次に、以上に設定した検出レベルLBAとカラーバラン
スバイアスレベルLBCを加算して補正検出レベルLB
XNに記憶する(5206)。補正検出レベルLBXN
は、バイアス電位Vlの値に対応している。次に、補正
検出レベルLBXNにさらIこかぶり入力レベルLBK
を加算してレベルLBXMに記憶する(S 207)。
このフローでは、かぶり除去レベルLBKによるvoの
差は補正検出レベルLBXNの差によるVoの差に等し
くしているので、両者の和であるレベルLBXMは、グ
リッド電位vGに対応している。そして、補正検出レベ
ルLBXNとレベルLBXMとにそれぞれ対応してV 
C* V l コードを選択しr(s 208)、リタ
ーンする。(なお、第1表のように両者のV。の差を異
々らせる場合は、(LBXN、LBK)のマトリクスに
Voを対応させればよい。)これjこよりユーザーが設
定したカラーバランスとかぶり除去を考慮してV。、■
、が選択される(くd−2〉節参照)。
第30図は、γ補正テーブル選択処理(S9)の70−
を示す。まず、スキャン切り換えか否かを判定しく52
51)、スキャン切り換えであれば、V、、V、の設定
値よりγ補正テーブルを選択しく5252)、リターン
する。
なお、<d−5>節に説明したようにβコードで(VC
1■、)を選択する変形実施例では、(V。、vm)に
対応するβコードからγ補正テーブルを選択する。
また、(d−4>節に説明したように加算補正用テーブ
ルを用いる場合は、グリッド電位V、に対応してγ補正
テーブルを選択するとともに、かぶり除去レベルLBK
に対応して加算補正用テーブルを選択する。
こうして選択されたγ補正テーブルは、複写動作処理(
S I O)において読み出されて入力レベル(OD)
を出力レベルに変換するために用いられる。
(g)自動かぶり除去 以上に説明した9!施例では、かぶり除去レベルは、ユ
ーザーが再現画像を見てかぶり入力スイッチ214によ
り4段階に設定するようにした。しかし、かぶり除去レ
ベルを自動的に設定できれば、ユーザーの使い勝手が向
上する。そこで、以下に説明する変形実施例では、AI
DCセンサ210を用いて各現像器45a〜45dのか
ぶり量を検出してO〜3の4段階のかぶり除去レベル(
L B K)を自動的に設定することJこより、かぶり
除去可能なグリッド電位vc、を選択させるようした。
かぶり量検出のため、上述のAIDCセンサ210によ
る基準トナー像のトナー付着量検出と同時に、感光体上
にAIDCレベル検出用の基準領域とは別の領域におい
て所定の微弱発光量(たとえば半導体レーザの最小発光
量)で露光を行わせ、第2の基準トナー像を形成し、A
IDCセンサ21Oの検出値VAIDCを求める。たと
えば第31図に示すように感光体上のかぶり量に対応し
て検出値v1°0が変化する。そこで、図に示したよう
に、トナー付着量の検出値を例えば4つの区間0〜3に
分け、各区間に対してかぶり除去レベル0〜3を対応さ
せておけば、各色ごとに検出値VAIDCから自動的に
かぶり除去レベルLBKが設定できることになる。
これにより、AIDCセンサ210を2つの用途に有効
に使用でき、かぶりの自動除去ができるとともに階調特
性も一定に保てるので、良質の画像を安定して再現でき
る。また、かぶり除去のため現像剤、感光体等の寿命を
システム的に長くできるので、複写機のランニングコス
トを低下できる。
この変形実施例t;おいては、かぶり除去レベル(L 
B K)は自動的に設定されるので、制御系(第2図参
照)において、かぶり入力スイッチ214は不要である
。これに対応して、プリンタ制御部201のスイッチ入
力処理S5(第32図)において、第26図の場合のか
ぶり入力スイッチに関する処理は不要になる。また、A
IDC測定処理S7のフローにおいては、第33図に示
すように、かぶり値を自動的に測定する処理が加わる。
プリンタ制御についてその他の点は変更がない。以下で
、変更したフローについて説明する。
第32図は、スイッチ入力処理(S5)(7)7C1−
を示す。まずP/Cロットスイッチ(3ビツトのDIP
スイッチ)218より感光体特性のロフト依存性を表す
感光体ロットスイッチコードを入力し、LLOTに記憶
する(S301)。このコードは、感光体ドラム41に
取り付けたバーコード等のマークを読み取って入力する
ようにしてもよい。
次に、各色のカラーバランススイッチ216からシアン
(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、黒(K)の
カラーバランススイッチコードを入力し、それぞれ、L
SCC,LBCM、LBCY、LBCKとして記憶する
(5302〜5305)。さらに、その他のスイッチ入
力を記憶して(5306)、リターンする。
第33図は、AIDC測定(S7)の70−を示す。ま
ず、グリッド電位VGとバイアス電位V、とじて標準値
を設定する(5321)。次に、シアン現像器45aを
セットする(s 322)。そして、感光体ドラム41
を回転させ(S323)、帯電チャージャ43を作動さ
せ(S324)、イレーザランプ42を点灯させ(S3
25)、セットされた測定用現像器を作動させ(S 3
26)、感光体上に検出パターン(かぶり測定用)を作
像させる(S 327)。
こうして作像された検出パターンについてAIDCセン
サ210によりかぶり値を測定させ(S328)、測定
値からかぶりレベルコードを選択し、LBKjこ記憶す
る(s、329)。次にこのLBK値に基づきAIDC
測定用にV、、V、を設定する(S330)。次にAI
DC測定用の検出パターンを作像させ(3331)、A
IDC測定値をAMに記憶する(S 332)。
次に、現像器を判定する。シアン現像器45aがセット
されていると判定されれば(S351でYES)、AM
のデータをLBACに記憶しく5352)、作像を停止
させる(s 353)。そして、マゼンタ現像器45b
をセットして(S354)、5323に戻り、測定を続
ける。
マゼンタ現像器45bがセットされていると判定されれ
ば(S361でYES)、AMのデータをLBAMに記
憶しLBKのデータをLBKMに記憶しく5362)、
作像を停止させる(S363)。
そして、イエロー現像器45cをセットして(S364
)、5323に戻り、測定を続ける。
イエロー現像器45cがセットされていると判定されれ
ば(3371でYES)、AMのデータをLBAYに記
憶し、LBKのデータをLBKYに記憶しくS 372
)、作像を停止させる(S373)。
そして、ブラック現像器45dをセットして(S374
)、5323に戻り、測定を統ける。
ブラック現像器45dがセットされていると判定されれ
ば(S351.5361,5371でいずれもNo)、
AMのデータをLBAKに記憶し、LBKのデータをL
BKKに記憶しく5381)、作像を停止して(538
2)、リターンする。
(発明の効果) 感光体に対する発光手段の光強度変調方式において、発
光レベルに対する感光体電位の減衰カーブをほぼ一定に
保つことができる。これにより、階調表現の特性が、感
光体の温度変動に対して安定する。
また、同じ材料の感光体におけるロフトによる感度特性
の変動にも最大光量を変化させて、同様に対応できる。
自動濃度制御の基準となるトナー付着量の測定が温度変
動下でも精度よく行える。これにより、再現画像の階調
補正の精度が安定する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例に係るデジタルカラー複写機
の全体構成を示す断面図である。 第2図は、同じくデジタルカラー複写機の制御系のブロ
ック図である。 第3図は、画像信号処理部のブロック図である。 g4図は、プリンタ制御部の画像データ処理系のブロッ
ク図である。 第5i!lは、感光体ドラムの回りの配置を図式的に示
す図である。 第6図は、AIDCセンサの検出レベルに対応しt;感
光体の電位変化を図式的に示す図である。 !7図は、■、を一定に保ってV。を変化させたときの
感光体の電位変化を図式的に示す図である。 第8図は、階調特性を含む各種特性の図である。 第9図は、■、を一定に保ってVll、を変化させたと
きの図である。 $10図は、V、とVGを共に変化させたときの図であ
る。 第11図は、発光エネルギーに対する減衰電圧と現像電
圧の図である。 第12図は、γ特性の変化の図である。 813図は、γ補正曲線の図である。 第14図(a) 、 (b)は、γ補正曲線の折れ線近
似のグラフである。 第15図は、各種階調表現における階調性比較の図であ
る。 第16図は、パルス幅変調方式j二おける階調特性の図
である。 !17図(a)、(b)、(c)は、/<AスM変調方
式における静電潜像のモデル図である。 第18図は、パルス幅変調方式における階調補正特性の
図である。 第19図は、出力パワーに対する感光体上の電位の温度
変化を示すグラフである。 第20図は、発光レベルに対する感光体上の電位の変化
を示すグラフである。 第21図は、発光レベルに対する階調補正と露光補正特
性を示すグラフである。 第22図は、グリッド電位を変化したときの感光体の電
位の変化を示すグラフである。 第23@は、グリッド電位が変化したときの感光体の電
位のグラフである。 第24図は、プリンタ制御部のメインフローチャートで
ある。 第25図は、センサ入力処理のフローチャートである。 @26図は、スイッチ入力処理のフローチャートである
。 第27図は、半導体レーザパワー設定処理のフローチャ
ートである。 第28r!!Jハ、A I DCmllf)7a−4−
+ −トチある。 第291mは、VlVc、コード選定処理のフローチャ
ートである。 第30図は、γ補正テーブル選択処理の70−チャート
である。 第31図は、かぶり除去レベルの設定のグラフである。 第32図は、変形実施例におけるスイッチ入力処理の7
0−チャートである。 第33図は、変形実施例におけるAIDC測定のフロー
チャートである。 12・・・露光ランプ、20・・・画像信号処理部、3
1・・・プリントヘッド、 41・・・感光体ドラム、 43・・・帯電チャージャ、 45a、45b、45c、45d−−−現像器、201
・・・プリンタ制御部、 203・・・データROM。 210・・・AIDCセンサ、 212・・・温度センサ、 213・・・湿度センサ、 214・・・かぶり入力スイッチ、 218・・・感光体ロットスイッチ、 243・・・V0発生ユニット、 244・・・V1発生ユニット、 253・・・γ補正部、 255・・・ゲイン切換部、 代 理 人

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力信号に対応して感光体への光強度を変調する
    発光手段と、 感光体表面の温度を検出する温度センサと、温度センサ
    の検出する調度測定値に対応して、感光体への光量に対
    する感光体表面電位の減衰を表す感度曲線が全光量範囲
    でほぼ同一になるように感光体の温度に対応して予め定
    められた最大光量を選択する第1選択手段と、 第1選択手段により選択された最大光量に対応して、発
    光手段に入力される入力信号の最大値を変換する変換手
    段と、 最大濃度を一定に保つように帯電チャージャのグリッド
    電位と現像器のバイアス電位の1組を選択する第2選択
    手段を備えたことを特徴とするデジタル画像形成装置。
  2. (2)請求項1に記載されたデジタル画像形成装置にお
    いて、 所定の帯電チャージャのグリッド電位と現像器のバイア
    ス電位の下に感光体上に形成した基準トナー像のトナー
    付着量を検出する濃度検出手段を備え、上記の第2選択
    手段は、濃度検出手段の検出値に基づいて、最大濃度を
    一定に保つようにグリッド電位とバイアス電位の1組を
    選択することを特徴とするデジタル画像形成装置。
  3. (3)請求項1に記載されたデジタル画像形成装置にお
    いて、 選択され得るグリッド電位とバイアス電位の各組に対応
    する階調補正テーブルを記憶する階調補正データ記憶手
    段をそなえ、上記の第2選択手段は、さらに、選択され
    たグリッド電位とバイアス電位に対応する階調補正テー
    ブルを選択することを特徴とするデータ画像形成装置。
JP2071416A 1990-03-20 1990-03-20 デジタル画像形成装置 Pending JPH03271769A (ja)

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JP2071416A JPH03271769A (ja) 1990-03-20 1990-03-20 デジタル画像形成装置
US07/671,977 US5206686A (en) 1990-03-20 1991-03-19 Apparatus for forming an image with use of electrophotographic process including gradation correction

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015090438A (ja) * 2013-11-06 2015-05-11 株式会社リコー 画像形成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015090438A (ja) * 2013-11-06 2015-05-11 株式会社リコー 画像形成装置

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