(57)【要約】【課題】同一原稿を用いて異なる時間、あるいは異なる日にプリントを行った場合、画像濃度、色味が違って再現されるという問題があった。本発明は、こうした事象を想定し、濃度差、色味差等のプリント再現の違いを最小にする効果がある。【解決手段】１．ユーザーはプリントするときに、その特有の原稿を将来再び用いてプリントすると想定される場合、またプリント画像の再現性の差をできるだけ小さくしたい場合、最初のプリント時に、出力条件メモリーキーを意図的に押す。２．上記１の動作で、本体はそのときの画像特性に影響する各種パラメーターを、将来に備え記憶する。３．ユーザーが再び同一原稿を用いてプリントする際、出力条件呼び出しキーを押す。４．３により、本体は記憶した各種パラメーターを基に、最初のプリント時を再現性が同一となるようパラメーター。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像信号を階調補正手段によって階調補正した後、当該原画像信号から階調画像を形成する画像形成装置で、所定のパターンを像担持体上に形成するパターン形成手段と、前記像担持体上の前記階調パターンを読み取る読取手段と、前記読み取り手段の出力を濃度変換した値と前記階調パターンとの対応関係に基づいて、前記階調手段の階調補正特性を決定する演算手段とを具備する画像形成装置において、
画像形成プロセスの動作中、前記演算手段によって決定された階調補正特性に基づき、階調パターンを形成し、且つ読み取り手段によってパターンを読み取り、その結果を格納する手段を備え、画像形成プロセスの終了後、再び画像形成を行う際に必要に応じて格納された読み取り結果を取りだし、新たに階調補正特性を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成プロセスの動作中であって、１枚目の出力に先立ち前記演算手段によって決定された階調補正特性に基づき、階調パターンを形成し、且つ読み取り手段によってパターンを読み取った情報Ａと、最終プリント紙の出力の直後に同様のシークエンスによって読み取った情報Ｂとふたつの情報を演算処理によって情報Ｃを算出し、格納する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
画像形成プロセスの動作中であって、あらかじめ決められた一定の間隔毎に、前記演算手段によって決定された階調補正特性に基づき、階調パターンを形成し、且つ読み取り手段によってパターンを読み取るというシークエンスを起動させ、複数回のシークエンス動作によって集められた複数の読み取り情報を演算処理によって算出、格納する請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式あるいは、静電記録方式を用いて画像を形成する、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば階調画像を出力する単色画像形成装置、カラー画像形成装置には、階調を濃度あるいは反射率に対して等間隔にするため、プリンタのγ特性の補正を行う手段が備えられている。
【０００３】
また、こうした補正をさらに制度を高く行うために、例えば特開平４−２６８８７４にあるように、実際に像担持体上に作成された画像を読み取り、その結果を目標とする再現特性と参照させＬＵＴに反映し再現のよい画像出力を提供する装置の提案がなされてきていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした制御にも様々な制約があり、完全な制御が行なわれ、あらゆる場合においても常に完全に目標を満足する画像を提供できているかというとその限りではない。
【０００５】
たとえば、階調制御という観点で言えば、すべての階調の画像を像担持体上に記録、測定装置で読み取っていたのでは、大変長い時間が必要となる。そのことを回避するため、通常は代表的な数ポイントの階調パターンを選び、代表させ擬似的に補完制御を行う。また、環境の変化、経時変化等により、感光ドラムの感度変化、現像特性の変化などが想定され、補正前の画像出力特性が目標値に対してずれる量は必ずしも一定ではない。そうした場合には、測定系誤差や、量子化誤差の問題によって、制御後に得られる結果の目標値に対するずれも、時と条件により異なることがしばしば発生していた。
【０００６】
一方で、画像形成装置を使用するユーザーであるが、もちろん、異なる原稿を出力しつづけることもあるが、ある特定のユーザー層では、一般的な傾向として同一の原稿を時をかえ、繰り返し使用することがある。そうした場合に特に問題となるのが、以前に出力した画像と出力特性、階調性、色味などが異なるということである。このことは、とりもなおさず、上記説明した制御方法に限界があるということの裏付けでもある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
原画像信号を階調補正手段によって階調補正した後、当該原画像信号から階調画像を形成する画像形成装置で、所定のパターンを像担持体上に形成するパターン形成手段と、前記像担持体上の前記階調パターンを読み取る読取手段と、前記読み取り手段の出力を濃度変換した値と前記階調パターンとの対応関係に基づいて、前記階調手段の階調補正特性を決定する演算手段とを具備する画像形成装置において、画像形成プロセスの動作中、前記演算手段によって決定された階調補正特性に基づき、階調パターンを形成し、且つ読み取り手段によってパターンを読み取り、その結果を格納する手段を備え、画像形成プロセスの終了後、再び画像形成を行う際に必要に応じて格納された読み取り結果を取りだし、新たに階調補正特性を決定することを特徴とする画像形成装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る転写装置を図面に則してさらに詳しく説明する。
【０００９】
（実施例）
実施例１
図１は、本発明を適用したカラープリンタの実施例を示す断面構成図である。本発明において、画像信号はレーザドライバ及びレーザ光源（いずれも図示せず）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、感光体ドラム４上に照射される。レーザ光の走査により潜像が形成されたドラム４は、図中に示した矢印の方向に回転する。すると、回転現像器３により各色ごとの現像がなされる。（図１はイエロートナーによる現像を示している）
一方、転写紙６は転写ドラム５に巻きつけられてＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、ＢＫ（ブラック）の順番に一回転ずつ回転し、計４回回転して転写が終了する。転写が終了すると、転写紙６は、転写ドラム５からはなれ、定着ローラー対７によって定着され、カラープリント画像が完成する。また、図示した８は光源、９は受光素子であり、後に詳述する階調パターンを読み取るために用いる。
【００１０】
図２は本実施例による階調画像の再現過程のブロック図の一例である。画像の輝度信号はＡ／Ｄ変換回路２２によって、デジタル輝度信号に変換され、個々のＣＣＤ素子の感度ばらつきを修正するシェーディング回路２３を通り、ついでＬＯＧ変換回路２４によって対数補正され濃度信号に変換される。
【００１１】
ＬＯＧ変換回路２４によって得られた濃度信号は、ルックアップテーブル２５（以後ＬＵＴ２５と表記）において初期設定時のプリンタのγ特性が原稿画像濃度と出力画像濃度が一致するように変換される。ＬＵＴ２５は後に述べる演算結果より形成されるＬＵＴ補正テーブル２８にて補正されるようになっている。ＬＵＴ２５にて変換された濃度信号はパルス巾変換回路２６により、ドット巾に対応した信号に変換され、レーザドライバ（ＬＤドライバ）２７に送られる。以上のデジタル信号処理をもってレーザ走査により感光ドラム４上にドットの面積変化による階調特性を有した潜像が形成され、現像、転写、定着という過程を経て階調画像が出力される。
【００１２】
上記画像形成装置においては感光ドラム４上に濃度信号レベルを数段変えて出力するテストパターンジェネレーターを内蔵している。本実施例では、濃度信号レベルは８ビット、すなはち２５６階調をもっており、テストパターンジェネレーターにより、００Ｈ、４０Ｈ、８０Ｈ、Ｃ０Ｈ、ＦＦＨの５つのレベルについて階調パターンを感光体ドラム４に形成した。形成された階調パターンは、タイミングを同期させて、感光体ドラム４に照射する光源８及びこれに基づくドラム４からの反射光を受光する受光素子９により階調パターンの各トナー光学濃度に対応した出力を検知した。ここＫで、光源８としては、約９５０ｎｍに主波長を持つＬＥＤを使用している。本実施例では、感光体ドラム４に９５０ｎｍにおける反射率が９０％以上のスチレン系共重合樹脂を主成分としているものを用いた。図３に各色の出力画像濃度と受光素子９の出力の関係の一例を示す。図４は、受光素子９によって読み取られた信号を処理してＬＵＴ補正テーブル２８を作成するためのブロック図である。受光素子９で読み取った信号は、Ａ／Ｄ変換器４１によりデジタル信号に変換され、濃度換算回路４２により、濃度信号に変換され、補正値演算回路４３に入力される。
【００１３】
補正値演算回路４３では、次のようにして演算が行われる。階調パターンの各濃度レベルに対する濃度は、初期設定時には濃度レベルと濃度との関係を示した図５のＣ線となるようにＬＵＴ２５によって設定されている。しかしながら、トナーの補給態様の変化、環境の変化、経時変化等により感光体ドラム４の感度、現像特性等が変化してしまい、濃度レベルと濃度との関係は設定されたＣ線から、例えば、Ａ線のように変動する。この場合、図６のＡ´のように高くなった分だけ前期設定から下げる補正値を演算によって求める。このようにして、濃度変換回路４２からの濃度信号から補正値演算する補正値演算回路４３によってＬＵＴ２５を補正するテーブル２８を作成する。
【００１４】
こうして作成されたＬＵＴ補正テーブルを介して出力された画像は、比較的階調は安定し、前述したプリンタ変動要因を小さく押さえる。
【００１５】
ここまでは、通常モード（デフォルト設定）をプリンタのユーザーが選択した場合の画像形成の流れである。もし、ユーザーがある特定の画像について、将来再び同一の原稿を使用する場合、またその際に、過去に出力されたものと、できるだけ出力特性を同じにしたいと希望する場合、図示されない、作像条件メモリーボタンを押す。このボタンが押されたばあい、上記した画像形成の流れに引き続き、以下のシークエンスが施される。
【００１６】
上記作成されたＬＵＴ補正テーブル２８を実際に通し、先ほどと同様に、テストパターンジェネレーターにより、００Ｈ、４０Ｈ、８０Ｈ、Ｃ０Ｈ、ＦＦＨの５つのレベルについて階調パターンを感光体ドラム４に再び形成する。形成されたパターンは、先ほどと同様に、タイミングを同期させて、感光体ドラム４に照射する光源８及びこれに基づくドラム４からの反射光を受光する受光素子９により階調パターンの各トナー光学濃度に対応した出力を検知する。その結果は図７のＡ１に示した。
【００１７】
これらの所定のいわば前処理シークエンスが完了すると、それ以外のユーザー設定、例えば、プリント枚数、紙サイズ、拡大縮小指示等の設定に従い、プリント動作を開始する。
【００１８】
最終プリントの出力に引き続き、次に述べる後処理シークエンスを開始する。テストパターンジェネレーターにより、００Ｈ、４０Ｈ、８０Ｈ、Ｃ０Ｈ、ＦＦＨの５つのレベルについて階調パターンを感光体ドラム４に再び形成する。形成されたパターンは、タイミングを同期させて、感光体ドラム４に照射する光源８及びこれに基づくドラム４からの反射光を受光する受光素子９により階調パターンの各トナー光学濃度に対応した出力を検知する。その結果は図７のＡ２に示した。以上の一連の動作により、得られたＡ１，Ａ２は、平均化の演算処理をされ、その結果得られるＡ３が、ＲＡＭに格納され、動作が終了する。
【００１９】
後日、ユーザーが同一原稿を用いる場合、プリント動作開始に当り、図示されない作像条件呼び出しボタンを押す。このボタンが押された場合、すべての前処理シークエンスは、前述と同様であるが、目標の出力特性を図５のＣに代え、Ａ３をおきかえるところだけが異なる。すなはち、Ｃに変えてＡ３とすることにより、過去の出力特性に近づけることを優先するというわけである。
【００２０】
以上が本実施例の動作詳述であるが、図８に動作の流れについてブロック図としてまとめたので簡単に解説する。スタートボタンが押されたなら、プリント動作に先立ち、４つの階調パターンの作像が行われ、その画像濃度は受光素子によって読みこまれ、その結果に基づきＬＵＴ、Ａ´が作成される。引き続き、ＬＵＴ、Ａ´を用い、４つの階調パターンが再び作像され、受光素子により濃度が読みこまれ、その結果がメモリーされる。（Ａ１）
その後通常のプリント動作が行われ、プリントが出力される。その後、ＬＵＴ、Ａ´を用いた４つの階調パターンが形成され、また受光素子により読みこまれる。（Ａ２）Ａ１，及びＡ２のデータより、平均化が行われ、Ａ３がメモリーされる。
【００２１】
実施例２
本発明を用いた、他の実施例を図９を用いて解説する。実施例１においては、ユーザーの設定したプリント枚数に依らず、１枚目の前と、最終プリント紙の出力後の二つの読み取りデータによって、次回の階調目標値を決定していた。しかしながら、設定プリント枚数が５００枚をこえるような沢山の出力をする場合、連続プリント中の環境変動などにより比較的大きな出力画像の階調性変化をもたらす場合がある。こうした場合においては、１枚目の前と、最終プリント紙の出力後の二つのデータの平均では、全てのプリントの代表値とならないケースがあり、適正な制御がなされない。
【００２２】
本実施例は、特にプリント枚数が多い場合に適応するために考案された例である。
【００２３】
説明を簡潔に行うために、実施例１ですでに述べ、共通する部分については割愛する。では、図９を使い、本実施例特有の部分のみ説明する。プリント動作に先立ち、Ａ１が受光素子９によって読み取られる。プリント動作スタート後、あらかじめ設定された枚数（Ｘ枚）が終了すると、いったんプリント動作を休止し、階調パターン作像動作に再び入り、受光素子９によって、読み取りを行う。この動作は、以後Ｘ枚ごとの一定間隔で行われ、合計で最終プリント出力後も含め、計Ｎ回行われる。ここでいう、Ｘについては、小さければ小さいほど正確な制御につながるが、５００枚ほどのプリントの場合、１０枚間隔程度が適当である。
【００２４】
こうして得られたＮ個のデータを平均化処理し、Ａｎが算出され、メモリーされる。後日、ユーザーが同一原稿を用いる場合、プリント動作開始に当り、図示されない作像条件呼び出しボタンを押す。このボタンが押された場合、すべての前処理シークエンスは、前述と同様であるが、目標の出力特性を図５のＣに代え、Ａｎをおきかえる。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば特定の原稿、あるいは画像データをユーザーが繰り返し使用する場合、出力する毎の出力特性の差をできるだけ最小に押さえることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したカラープリンタの一実施例を示す構成図
【図２】同実施例のブロック図
【図３】受光素子出力と画像濃度との関係を示す図
【図４】受光素子からＬＵＴ補正テーブルまでの構成のブロック図
【図５】プリンタの階調特性を示す図
【図６】ＬＵＴ補正値を示す図
【図７】ＬＵＴ補正テーブルを通して形成された階調パターンを読み取った結果、Ａ１、Ａ２と、その演算結果Ａ３を示す図
【図８】第１実施例の全体の動作プロセスを示すブロック図
【図９】第２実施例の全体の動作プロセスを示すブロック図
【符号の説明】
１  ポリゴンミラー
２  ミラー
３  回転現像器
４  感光体ドラム
５  転写ドラム
６  転写紙
７  定着ローラー
８  光源
９  受光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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