JP2959031B2 - デジタル画像形成法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、デジタル複写機やデジタルプリンタ等にお
けるデジタル画像形成法に関する。

【従来技術】

デジタル値に変換された画像データに基づいてレーザ
手段を駆動し、画像を再現するレーザプリンタ等の電子
写真式画像形成装置は種々実用化されており、写真等の
いわゆる中間調画像を忠実に再生するためのデジタル画
像形成法も種々提案されている。 この種のデジタル画像形成法としては、ディザマトリ
クスを用いた面積階調法やレーザのパルス幅（発光時
間）もしくは発光強度を変化させて、レーザ光量（＝発
光時間×強度）を変化させることによて印字される１ド
ットに対する階調を表現する多値化レーザ露光法（パル
ス幅変調方式、強度変調方式）等が知られており（例え
ば、特開昭62−91077号公報、特開昭62−39972号公報、
特開昭62−188562号公報および特開昭61−22597号公報
参照）、さらには、ディザとパルス幅変調方式あるいは
強度変調方式とを組み合わせた多値化ディザ法も知られ
ている。 ところで、この種の階調法によれば、再現すべき画像
データの階調度に一対一に対応した階調を有する画像濃
度を原理的には再現し得る筈であるが、実際には感光体
の感光特性、トナーの特性、使用環境等種々の要因が複
雑に絡み合って、再現すべき原稿濃度と再現された画像
濃度（以下、単に画像濃度という）とは正確には比例せ
ず、第４図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。このような特性は一
般にγ特性と呼ばれ、特に中間調原稿に対する現像画像
の忠実度を低下させる大きな要因となっている。 従って、再現画像の忠実度を向上させるために、従来
より、読み取った原稿濃度を所定のγ補正用変換テーブ
ルを用いて変換し、変換した原稿濃度にもとづいてデジ
タル画像を形成することにより、原稿濃度と画像濃度と
がリニアな関係（特性Ａ）を満足するようにする、いわ
ゆるγ補正が行われている。このように、通常はγ補正
を施すことにより、原稿濃度の高低に応じて画像を忠実
に再現することができる。

【発明が解決しようとする課題】

ところが、多値化レーザ露光法や多値化ディザ法によ
る画像再現はアナログ的な潜像によるため、レーザビー
ム径等に階調特性は大きく依存し、レーザビーム径が変
更されると、階調特性も変化してしまう問題があった。 すなわち、単一の変換テーブルに基づくγ補正は、γ
特性が一定のとみのみ但しく作用してリニアな階調特性
とするものであるので、γ特性が変動すると、適性なγ
補正を行うことができず、リニアな階調特性が再現でき
ないので、忠実な再現画像を得ることができなくなって
しまう。 γ特性に対する、レーザビーム径による影響を以下に
例にあげて説明する。 レーザダイオードをその主要部品とするプリントヘッ
ドアセンブリの交換等によって、レーザビーム径が変更
されることがあるが、このレーザビームの径の変更によ
ってγ特性が変化することを以下に示す。 第５図および第６図は、ビーム径と感光体の静電潜像
との関係について説明するための図である。第５図
（ａ）および第５図（ｂ）はビーム径（本明細書ではレ
ーザエネルギーのガウス分布において、その最高値に対
して1/e²以上の値をとる領域の主走査方向半径−副走査
方向半径で示す）が54μｍ−75μｍの以下Ｂタイプと称
するレーザダイオードと、34μｍ−42.5μｍの以下のＳ
タイプと称するレーザダイオードとからそれぞれ強度1.
mWで出射されるレーザビームの強度分布を立体的に視覚
化したものである。また、第６図（ａ）および第６図
（ｂ）は、それぞれ上記ＢタイプおよびＳタイプのレー
ザダイオードを使用し、発光強度を1.0mWとして、発光
時間を50×1/8,50×2/8,…,50×7/8,50×8/8（msec）の
８段に多値化するパルス幅変調方式を用いて形成される
感光体における静電潜像の各段階の走査方向における電
位分布を数値的に示すグラフである。 上記ＢおよびＳタイプのレーザビームをそれぞれパル
ス幅変調方式によって同一感光体に照射して求められた
γ特性を第７図（ａ）に示す。この図からＢタイプとＳ
タイプとのビーム径の違いによってγ特性が変化するの
は明らかである。 このγ特性の変化は、第６図（ａ），（ｂ）に示した
ように、ＢタイプのレーザビームとＳタイプのレーザビ
ームとによる潜像は同一強度（1.0mW）のレーザビーム
で形成されたにもかかわらず、大きさや深さの形状が異
なることに起因し、レーザビーム径が小さいほどγ特性
の立上がりは急になり、レーザビーム径が大きいほどγ
特性の立上がりは緩やかになる。 このようなレーザビーム径に変更を受けるとγ特性が
変動してしまうので、変更前と同じ補正を行っているの
で、適切なγ補正が行われず、再現画像の階調特性が変
化してしまい、安定した再現画像が得られない。 すなわち、例えばＳタイプのレーザビーム径によるγ
特性に対応させたγ補正用変換テーブルを用いて、第７
図（ｂ）の発光特性の如くレーザの発光特性を非線形制
御して、第７図（ｃ）のＳで示す線形の階調特性にγ補
正を行わせていた場合に、レーザビーム径がＳタイプか
らＢタイプに変更されてしまうと、γ特性の立上がりが
緩やかになってしまうので（第７図（ａ））、上記γ補
正用変換テーブルに基づくレーザ発光の非線形制御（第
７図（ｂ））によるγ補正を行っても有効に作用せず、
階調特性は線形化せず（第７図（ｃ）の特性曲線
Ｂ））、立上がりが緩やかなままである。 以上に述べたように階調の再現性を重視するデジタル
画像形成法においては、レーザビーム径の変更は、階調
特性を変化させるため、無視することができない重大な
問題となる。 さらにまた、このことは、特に強度変調方式において
は、細線の再現性にも影響を与える。 本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、レーザ
光量を多段階に変化させて階調表現を行う電子写真方式
のデジタル画像形成法において、発生するγ特性の変動
を抑制して正しい階調度の実現を図ることができるデジ
タル画像形成法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

本発明は、レーザダイオードをその主要部品とするプ
リントヘッドアセンブリの変換等に伴うビーム径の変更
時において、第７図に示したように、ビーム径の変更に
伴うγ特性の変動する方向と、反対の向きに、うまくγ
特性を変動させるようにしてやれば、結果としてγ特性
は変動しないことを利用するものである。 第１の発明は、レーザ光量を多段階に変化させて階調
表現を行う電子写真方式のデジタル画像形成法におい
て、レーザビームを発生するレーザ発生手段の交換を検
知し、該検知結果に基づき感光体に入射するレーザビー
ム径を判定し、上記レーザビーム径に応じて最大濃度の
画像信号に対するレーザ発光強度を変化させて上記階調
表現を行うことを特徴とする。 また、第２の発明は、レーザ光量を多段階に変化させ
て階調表現を行う電子写真方式のデジタル画像形成法に
おいて、レーザビームを発生するレーザ発生手段の交換
を検知し、該検知結果に基づき感光体に入射するレーザ
ビーム径を判定し、上記レーザビーム径に応じたγ補正
用変換テーブルを用いて、レーザ光量を非線形制御する
ことを特徴とする。 さらに、第３の発明は、レーザ光量を多段階に変化さ
せて階調表現を行う電子写真方式のデジタル画像形成法
において、レーザビームを発生するレーザ発生手段の交
換を検知し、該検知結果に基づき感光体に入射するレー
ザビーム径を判定し、上記レーザビーム径に応じてディ
ザの閾値を変化させることを特徴とする。

【作用】

本発明に係る電子写真式のデジタル画像形成法の一つ
は、レーザビーム径の値に基づいて、レーザ露光強度を
変更して適切なγ補正を行う。 本発明に係る電子写真式のデジタル画像形成法のいま
一つは、レーザビーム径の値に基づいて、別のγ補正用
変換テーブルに切り換えて、適切なγ補正を行う。 本発明に係る電子写真式のデジタル画像形成法のさら
にいま一つは、レーザビーム径の値に基づいて、別のデ
ィザパターンを選択して、適切なγ補正を行う。

【実施例】

以下、添附の図面を参照して、本発明の実施例に突い
て説明する。 （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縦断面図である。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本体部20
0とに大きく分けられる。 第１図において、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３ビットの階調データに変換される。次いで、プリン
トヘッド部31は、入力される階調データに対してこの感
光体の階調特性に応じた補正（γ補正）および必要に応
じてディザ処理を行った後、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成して、この駆
動信号によりレーザダイオード221を駆動させる。 階調データに対応してレーザダイオード221から発生
するレーザビームは、第１図に示すように、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。こ
れにより感光体ドラム41の感光体上に原稿の画像が形成
される。感光体ドラマ41は、１複写ごとに露光を受ける
前にイレーサランプ42で照射され、帯電チャージャ43に
より帯電されている。この一様に帯電した状態で露光を
受けると、感光体ドラム41上に静電潜像が形成される。
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー現像器
45a〜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。現像された像は、転写
チャージャ46により転写ドラム51上に巻き付けられた複
写紙に転写される。また、現像されるトナー像濃度は、
AIDCセンサ203により光学的に検知される。 上記印字過程は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブ
ラック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10は
スキャン動作を繰り返す。その後、分離爪47を作動させ
ることによって複写紙は転写ドラム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上のキャッチング機構52によりその先端がキャ
ッチングされ、転写時に位置ずれが生じないようにして
いる。 第２図に本発明に係るデジタルカラー複写機の全体ブ
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1
5上の原稿の位置を示す位置検出スイッチ102からの位置
信号とによって、ドライブI/O103を介して露光ランプ12
を制御し、また、ドライブI/O103およびパラレルI/O104
を介してスキャンモータドライバ105を制御する。スキ
ャンモータ11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106と
バスにより結ばれている。画像制御部106はCCDカラーイ
メージセンサ14および画像信号処理部20それぞれとバス
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、後に説明する画像信号処理部20に入力されて処
理される。 本体部200には、複写動作一般の制御を行うプリンタ
制御部201とプリントヘッドの制御を行うプリントヘッ
ド制御部202とが備えられる。プリンタ制御部201には、
レーザ露光前の感光体ドラム41表面電位V_Oを検知するV_O
センサ44、レーザ露光後の感光体ドラム41表面電位V_Lを
検知するV_Lセンサ60、感光体ドラム41の表面に付着する
トナー像の濃度を光学的に検出するAIDCセンサ203、現
像器45a〜45d内におけるトナー濃度を検出するATDCセン
サ204および濃度・湿度センサ205の各種センサからのア
ナログ信号が入力される。また、操作部キー206へのキ
ー入力によって、パラレルI/O207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、制御用のプログラムが格納された制御ROM208と各種
データ格納されたデータROM209とが接続され、これらRO
Mのデータによってプリンタ制御部201は、その制御を決
定する。 プリンタ制御部201は、各センサ203〜205、操作部キ
ー206およびデータROM209からのデータによって、制御R
OM208の内容に従って、複写制御部210と表示パネル211
とを制御し、さらに、AIDCセンサ203による自動、若し
くは、操作パネル206への入力によるマニュアル濃度補
償コントロールを行うため、パラレルI/O212およびドラ
イブI/O213を介してV_G発生用高圧ユニット214およびV_B
発生用高圧ユニット215を制御する。 プリントヘッド制御部202は、制御ROM216内に格納さ
れている制御用プログラムに従って動作し、また、イメ
ージリーダ部100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
画像信号を元にして、γ補正用変換テーブルの格納され
ているデータROM217の内容を参照してγ補正を行い、ド
ライブI/O218およびパラレルI/O219を介してレーザダイ
オードドライバ202を制御している。レーザダイオード2
21はレーザダイオードドライバ220によって、その発光
が制御される。 また、プリントヘッド制御部202は、プリンタ制御部2
01、画像信号処理部20およびイメージリーダ制御部101
とバスで接続されて互いに同期がとられる。特に本発明
では、プリンタ制御部201から送られて来るレーザのビ
ーム径データに基づいて、最適なγ補正を行うようにし
ている。 （ｂ）画像信号処理 第３図（ａ）は、CCD14から画像信号処理部20を介し
てプリントヘッド制御部202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202においては、CCDカラーセンサ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
所定のシェーディング補正がされる。シェーディング補
正された画像データは原稿の反射データであるため、lo
g変換回路23によってlog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、アンダーカラーリムーブ
・墨加刷回路24で、黒色の余分な発色を取り除くととも
に、真の黒色データＫをR,G,Bデータより生成する。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データに所定の係数を乗じて濃度補正処理
を濃度補正回路26にて行い、空間周波数補正処理を空間
周波数補正回路127によって行った後、プリントヘッド
制御部202に出力する。 プリントヘッド制御部202においては、画像信号処理2
0によって処理された画像信号を、γ変換部28によりデ
ータROM217内のγ補正用変換テーブルに基づきγ変換を
行い、レーザダイオードドライバ220に出力する。レー
ザダイオードドライバ220は画像信号に応じてレーザダ
イオード221の発光強度を制御する。 （ｃ）制御フロー i.第１実施例メインルーチン 第９図〜第11図は、本発明の第１の実施例に係り、階
調特性補償にレーザ強度の制御を用いるデジタルカラー
複写機のプリンタ制御部201の制御フローである。以下
に、これらフローの説明を行う。 第９図に、デジタルカラー複写機のメインルーチンを
示す。まず、パラメータの初期化等の初期設定を行い
（S1）、内部タイマをスタートさせる（S2）。次に、ビ
ームコードの入力（S4）を行う。 その後レーザダイオードの強度決定ルーチンに入る
（S5）。この強度決定ルーチンは、ビーム径によって、
最大濃度の画像信号に対応するレーザ発光強度（以下、
最大レーザ強度という）を変化させて、γ特性の変動を
抑制するためのものであり、第11図において詳述する。
S5でレーザ強度が決定されると、コピー動作を行い（S
6）、内部タイマの終了を待って（S7）、メインルーチ
ンの１サイクルを終える。 なお、ここで、感光体の特性上、レーザの強度を変化
させてもγ特性が変動することを、第８図（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示す。 第８図（ａ）は、帯電した感光体に対して、発光時間
一定のもとで強度を変化させたレーザを照射したときの
表面電位の変化を示すグラフであり、レーザ強度を変化
させても、表面電位がある程度まで降下すると飽和して
しまい、従って、画像濃度があまり変化しないことを示
している。 一方、第８図（ｂ）は、発光時間一定で、原稿レベル
に対応させて最大値がそれぞれ0.8mW,1.0mW,1.1mW,1.2m
Wとして、０からそれぞれの最大値までレーザ強度を変
化させたときの感光体表面電位を示すグラフであり、さ
らに、第８図（ｆ）は第８図（ｃ）から現像特性を考慮
した原稿濃度と画像濃度との関係（γ特性）を示すグラ
フである。 このように最大光量を変化させれば、V_O,V_Bを変化さ
せたときと同様にγ特性が変動することが分る。 本発明は、この現象を利用して、レーザビーム径の変
更によって生じる画像形成における階調特性の変動を抑
制して、原稿に忠実な再現画像を得るものである。 i.−１ ビームコード入力ルーチン ビームコード入力ルーチンは、予め選択された何種類
かのレーザダイオードの感光体入射ビーム径に応じて割
当てられたコードを入力し、現在装備しているレーザダ
イオードのビーム径を判断するためのものである。 ビームコード入力の一例を第10図に示すフローチャー
トにより説明する。ビームコードＣはレーザダイオード
のタイプ（例えば前述のＢタイプやＳタイプ）のビーム
径の大きさによって予め決められる。 本実施例では、ビームコードＣは、以下の５種類のビ
ーム径サイズに対応すべく、 ビーム径極小：ビームコードＣ＝１ ビーム径小 ：ビームコードＣ＝２ ビーム径通常：ビームコードＣ＝３ ビーム径大 ：ビームコードＣ＝４ ビーム径極大：ビームコードＣ＝５ のように割当てられており、従って、ビームコードＣが
小さいほど、γ特性が鋭く立上がることになる。 まず、レーザダイオードが交換されたかをチェックす
る（S11）。レーザダイオード交換が検知されと（YE
S）、今までメモリされていたビームコードＣがリセッ
トされて（S12）、ビームコードＣが新たに入力される
（S13）。レーザダイオード交換が行われていないが（S
11でNO）、ビームコードＣが未入力でメモリされていな
ければ（S14でYES、例えば組立時）、ビームコードＣを
入力する（S13）。レーザダイオードが交換されておら
ず、ビームコードＣもメモリされていれば、そのままリ
ターンする。 上記レーザダイオードの交換およびそれに伴うビーム
コードの入力は、レーザダイオードが収納されているプ
リントヘッドユニットにフォトインタラプタ式のセンサ
備え、さらに、上記プリンタヘッドユニットにビームコ
ードＣのコード情報マークを予め付しておき、プリンタ
ヘッドユニットの取付を上記センサで監視するようにし
ておき、取付状態で上記ビームコード情報の読取りが可
能なマークリーダによって、プリントヘッドユニットの
取付けと同時にビームコードＣの読取りが実行されるよ
うにする。従って、ビームコードＣの入力忘れや入力ミ
スを防ぐことができ、ユーザはビームコードＣの入力作
業を意識することもない。 なお、このビーム径の入力は操作パネルからマニュア
ル入力によって行うようにしても良い。 i.−２ レーザダイオード強度決定ルーチン 第11図に、ビームコードＣによって感光体が影響を受
けた結果生じるγ特性の変動を補正するのに適したレー
ザ強度を決定するルーチンを示す。本実施例は強度変調
方式を利用しており、ここでいうレーザ強度とは、最大
レーザ強度を意味する。 本実施例では、ビームコードＣは５通りあるので、こ
れに最適なレーザ強度も５段階となる。 なお、ビームコードＣは値が小さいほどγ特性が鋭く
立上がるようになることは前記した通りである。 まず、ビームコードＣが１のときは（S41でYES）、上
記した第７図（ａ）の感光体の特性から、最もγ特性の
立上がりが急になる場合であるので、この急峻な特性を
相殺するには、γ特性を最も緩やかにするレーザ強度、
すなわち、予め用意されているP₁〜P₅のレーザ強度のう
ち最低強度であるP₁を選択する（S42）。 このように、ビームコードＣに応じて、感光体のγ特
性への影響を与えない最適なレーザ強度は予め実験的に
求められておけばよい。 同様に、ビームコードＣが２のときは（S43でYES）、
レーザ強度P₂を選択し（S44）、ビームコードＣが３の
ときは（S45でYES）、最適なレーザ強度P₃を選択し（S4
6）、ビームコードＣが４のときは（S47でYES）、最適
なレーザ強度P₄を選択する（S48）。 ビームコードＣが５のときは（S41,S43,…,S45,…,S4
7でNO）、上記した第７図（ａ）の感光体の特性から、
最もγ特性の立上がりが緩やかになる場合であるので、
この緩やかな特性を相殺するには、γ特性を最も急峻に
するレーザ強度、すなわち、予め用意されているP₁〜P₅
のレーザ強度のうち最高強度であるP₅を選択する（S4
9）。 こうして、選択された強度のレーザ露光を行うことに
より、γ特性の変動が抑制されるので、最適なγ補正が
行われる。 なお、第16図に、選択されたレーザダイオード強度の
設定ををマニュアルで行う場合の回路図を示し、以下に
説明する。 強度制御は操作パネルに設けられたLED1およびLED2の
明滅により判断される。 図示の回路は、レーザダイオードドライバ220内に設
けられているレーザダイオードコントローラ220aへ電圧
Ｖが可変抵抗Ｒを介して直列に接続されており、この可
変抵抗Ｒによりレーザダイオードコントローラ220aに入
力されるレーザダイオード駆動電圧V_LDの値が調節され
る。また、V_LDは、コンパレータCMP1およびCMP2のそれ
ぞれに入力される。 一方、コンパレータCMP1およびCMP2には可変電源V_Rが
抵抗R₁およびR₂を介してそれぞれ（V_R−ΔＶ），（V_R＋
ΔＶ）が入力されるようになっている。可変電源V_Rの電
圧は、図示しないダイヤルやメータ等の目盛りによりそ
の値を正確に知ることが可能となっている。 従って、上記の既知のV_Rの値とV_LDの値と比較して等
しくなることが判別できれば、V_LDの値が調節できる。 コンパレータCMP1およびCMP2の出力は、それぞれ、LE
Dドライバ１、LEDドライバ２に入力され、LED1およびLE
D2の明滅をコントロールするようになっている。 上記の回路において、V_LDが（V_R−ΔＶ）より小さけ
ればLED1のみが点灯し、V_LDが（V_R＋ΔＶ）より大きけ
ればLED2のみが点灯し、そして、V_LDが（V_R−ΔＶ）と
（V_R＋ΔＶ）との間にあれば、LED1およびLED2は共に消
灯され、V_LDはV_Rに一致しているものとして調節される
ことになる。なお、ここでΔＶを小さくすればするほ
ど、V_LDとV_Rとの一致の精度が上がる。 以上のようにして、操作パネルにおけるLED1とLED2と
がともに消灯していれば、レーザ出力の調製が完了し、
好ましいγ特性による画像形成を行うことができる。 尚、上述した実施例においては強度変調方式によるレ
ーザ発光制御を行った場合について示したが、発光時の
レーザ硬度を一定とし、画像信号に応じて発光時間を変
化させるパルス幅変調方式において、発光時におけるレ
ーザ強度を拡散率とレーザビーム径に応じて制御するこ
とにより、上述の実施例と同様に好ましいγ特性を得る
ことができる。 また、上述の実施例は強度変調方式またはパルス幅変
調方式とディザとを組合わせた多値化ディザ法にも適用
することができる。 ii.第２実施例メインルーチン 第12図、第13図は、本発明の第２の実施例に係り、階
調特性補償として、γ補正用変換テーブルをビーム径に
応じて切換えるデジタルカラー複写機のプリンタ制御部
201の制御フローである。以下に、これらのフローの説
明を行う。 第12図に、デジタルカラー複写機のメインルーチンを
示す。まず、パラメータの初期化等の初期設定を行い
（S101）、内部タイマをスタートさせる（S102）。次
に、ビームコードの入力（S104）を行う。 その後、γ補正用変換テーブル決定ルーチンに入る
（S105）。この変換テーブル決定ルーチンは、ビーム径
によってγ補正用変換テーブルを切換えて、γ特性の変
動を抑制するためのものであり、第13図において詳述す
る。S105でレーザ強度が決定されると、コピー動作を行
い（S106）、内部タイマの終了を待って（S107）、メイ
ンルーチンの１サイクルを終える。 上記のメインルーチンのビームコード入力（S104）に
ついては、第１実施例において示した第10図と同様であ
るから、説明は省略する。 ii.−１ γ補正用変換テーブル決定ルーチン 第13図に、ビームコードＣによって感光体が影響を受
けた結果生じるγ特性の変動を補正するのに適したγ補
正用変換テーブルを決定するルーチンを示す。本実施例
では、ビームコードＣは５通りあるので、これに最適な
γ補正用変換テーブルも５種類となる。 なお、ビームコードＣは値が小さいぼどγ特性が鋭く
立上がるようになることは前記した通りである。 まず、ビームコードＣが１のときは（S141でYES）、
上記した第７図（ａ）の感光体の特性から、それぞれ、
最もγ特性の立上がりが急になる場合であるので、この
急峻な特性を相殺するには、γ特性を最も緩やかにする
γ変換テーブル、すなわち、予め用意されているテーブ
ル１〜５の全てのテーブルのうち、レーザの発光特性を
最も立上がりを鈍くする特性の変換テーブル１を選択す
る（S142）。 このように、ビームコードＣに応じて、感光体のγ特
性をレーザ発光を非線形に制御してγ補正を行うための
各変換テーブルは予め実験的に求められておけばよい。 同様に、ビームコードＣが２のときは（S143でYE
S）、最適な変換テーブル３を選択し（S144）、ビーム
コードＣが３のときは（S145でYES）、最適な変換テー
ブル３を選択し（S146）、ビームコードＣが４のときは
（S147でYES）、最適な変換テーブル４を選択する（S14
8）。 ビームコードＣが５のときは（S141,S143,…,S145,
…,S147でNO）、上記した第７図（ａ）の感光体の特性
から、最もγ特性の立上がりが緩やかになる場合である
ので、この緩やかな特性を相殺するために、立上がりが
最も急峻になるようレーザ発光を非線形制御する変換テ
ーブル５を選択する（S149）。 こうして、選択されたγ補正変換テーブルに切換え
て、レーザ発光を制御して、適切なγ補正が行われる。 本実施例は、強度変調方式、パルス幅変調方式、ディ
ザ法、多値化ディザ法等、種々の方式を利用した装置に
適用することができる。 iii.第３実施例メインルーチン 第３図（ｂ）および第14図、第15図は、本発明の第３
の実施例に係り、階調表現としては多値化ディザ法を用
い、この実施例においては階調特性補償として、ディザ
の閾値をビーム径に応じて変化させる。第３図（ｂ）は
本実施例における画像信号の処理の流れを示している。
本実施例においては、γ変換部28より出力された信号
は、ディザ処理部29によりROM217内にディザ閾値データ
によりディザ処理を施され、レーザダイオードドライバ
220に出力される。第14図、第15図はデジタルカラー複
写機のプリンタ制御部201の制御フローである。以下
に、これらフローの説明を行う。 第14図に、デジタルカラー複写機のメインルーチンを
示す。まず、パラメータの初期化等の初期設定を行い
（S201）、内部タイマをスタートさせる（S202）。次
に、ビームコードの入力（S204）を行う。 その後、ディザを決定するルーチンに入る（S205）。
このディザ決定ルーチンは、階調表現に多値化ディザ法
を用いる場合において、ビーム径によって、ディザの閾
値パターンを変化させて、変動するγ特性に応じて適切
なγ補正を行うためのものであり、第15図において詳述
する。S205でレーザ強度が決定されると、コピー動作を
行い（S206）、内部タイマの終了を待って（S207）、メ
インルーチンの１サイクルを終える。 上記のメインルーチンのビームコード入力（S204）に
ついては、第１実施例において示した第10図と同様であ
るから、説明は省略する。 iii.−１ ディザ決定ルーチン 第15図に、ビームコードＣによって感光体が影響を受
けた結果生じるγ特性の変動を補正するのに適したディ
ザを決定するルーチンを示す。本実施例では、ビームコ
ードＣは５通りであるので、これに最適なディザが５種
類記憶されている。このディザパターンの例として、第
17図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）にそれぞれディザ
１、ディザ２、ディザ３、ディザ４を示す。 なお、ビームコードＣは値が小さいほどγ特性が鋭く
立上がるようになることは前記した通りである。 まず、ビームコードC1のときは（S241でYES）、上記
した第７図（ａ）の感光体の特性から、最もγ特性の立
上がりが急になる場合であるので、例えば、レーザビー
ム径がＢタイプの場合に、Ｓタイプによるγ特性を線形
にする所定のγ補正用変換テーブルによるレーザ発光の
非線形制御のγ補正を行っても、完全に補正しきれず、
補正後も非線形なままであることは、第７図（ｃ）に示
したのと同様である。従って、本実施例においては、所
定のγ補正用変換テーブルのみによるレーザ発光の非線
形制御を行っても、非線形のままの特性をさらに補正し
て線形化することのできる入出力特性を有したディザ１
に切換える（S242）。 このように、所定のγ補正用変換テーブルによるレー
ザ発光制御を、全てのビームコードＣに対して行った結
果のγ特性は予め実験的に求められ、従って、最終的に
各γ特性をそれぞれ線形化することの可能なディザの閾
値パターンも求められている。 同様に、ビームコードＣが２のときは（S243でYE
S）、ディザ２を選択し、（S244）、ビームコードＣが
３のときは（S245でYES）、最適なディザ３を選択し（S
246）、ビームコードＣが４のときは（S247でYES）、最
適なディザ４を選択する（S248）。 ビームコードＣが５のときは（S241,S243,…,S245,
…,S247でNO）、上記した第７図（ａ）の感光体の特性
から、最もγ特性の立上がりが緩やかになる場合である
ので、例えば、第７図（ａ）のＳタイプのγ特性を線形
にする所定のγ補正用変換テーブルによるレーザ発光の
非線形制御（第７図（ｂ））のγ補正だけでは、完全に
補正しきれず、補正後も非線形なままであることは、第
７図（ｃ）の特性曲線Ｂで示したのと同様である。従っ
て、本実施例においては、所定のγ補正用変換テーブル
のみによるレーザ発光の非線形制御を行っても、非線形
のままの特性をさらに補正して、線形化することのでき
る入出力特性を有したディザ５に切換える（S242）。 こうして、選択されたディザに切換えて、レーザ発光
を制御して、適切なγ補正が行われる。 以上の本発明の実施例において、ビームコードＣを５
段階にしたが、本発明はこれに限定されることはなく、
多くすればするほど、きめ細かい補償が可能となる。

【効果】

本発明に係る電子写真式のデジタル画像形成装置にお
いては、レーザビーム径の変化に対応して、階調特性の
補償を行うので、レーザ出力に対応して形成される静電
潜像の状態に正確に対応することができ、ビーム径の変
更に伴う拡散率の変化による階調特性への影響を抑制し
て、階調再現性の選れた原稿に忠実な再現画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、デジタルカラー複写機の全体の構成を示す縦
断面図である。 第２図は、デジタルカラー複写機の全体のブロック図で
ある。 第３図（ａ）は、画像信号処理部の構成を示すブロック
図の第１の実施例である。 第３図（ｂ）は、画像信号処理部の構成を示すブロック
図の第２の実施例である。 第４図は、γ特性の一例を示す図である。 第５図（ａ）は、Ｂタイプのレーザダイオードのビーム
を出力1.0mWにおいて視覚的に立体化したものである。 第５図（ｂ）は、Ｓタイプのレーザダイオードのビーム
を出力1.0mWにおいて視覚的に立体化したものである。 第６図（ａ）は、出力1.0mWのＢタイプのレーザダイオ
ードの発光時間を８段階に多値化したレーザビームによ
る静電潜像の縦断面を示すグラフである。 第６図（ｂ）は、出力1.0mWのＳタイプのレーザダイオ
ードの発光時間を８段階に多値化したレーザビームによ
る静電潜像の縦断面を示すグラフである。 第７図（ａ）は、レーザビーム径の違いによって、γ特
性が変化することを示すグラフである。 第７図（ｂ）は、第７図（ａ）に示されたγ特性Ｓを線
形に補正するためのγ補正用変換テーブルによって強度
が非線形制御されたレーザの発光特性を示す図である。 第７図（ｃ）は、第７図（ｂ）の発光特性のレーザを用
いて第７（ａ）のＳとＢとのγ特性に対してγ補正を行
った結果を示す図である。 第８図（ａ）は、帯電した感光体に対して、発光時間一
定のもとで強度を変化させたレーザを照射したときの表
面電位の変化を示すグラフである。 第８図（ｂ）は、発光時間一定で、原稿レベルに対応さ
せて最大値がそれぞれ0.8mW,1.0mW,1.1mW,1.2mWとし
て、０からそれぞれの最大値までレーザ強度を変化させ
たときの感光体表面電位を示すグラフである。 第８図（ｃ）は第８図（ｂ）から現像特性を考慮した原
稿濃度と画像濃度との関係（γ特性）を示すグラフであ
る。 第９図は、本発明の第１の実施例に係るデジタルカラー
複写機のメイン制御フローチャートである。 第10図は、本発明の実施例に係るデジタルカラー複写機
のレーザビームコード入力ルーチンのフローチャートで
ある。 第11図は、本発明の第１の実施例に係るデジタルカラー
複写機のレーザダイオード強度決定ルーチンのフローチ
ャートである。 第12図は、本発明の第２の実施例に係るデジタルカラー
複写機のメイン制御フローチャートである。 第13図は、本発明の第２の実施例に係るデジタルカラー
複写機の変換テーブル決定ルーチンのフローチャートで
ある。 第14図は、本発明の第３の実施例に係るデジタルカラー
複写機のメイン制御フローチャートである。 第15図は、本発明の第３の実施例に係るデジタルカラー
複写機のディザ決定ルーチンのフローチャートである。 第16図は、マニュアルのレーザダイオード強度制御用の
一実施例の回路図である。 第17図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ、１
ドットを８値に多値化し２×２ドットで階調を表現する
多値化ディザ法に用いるディザの閾値パターンの例であ
る。 20……画像信号処理部 41……感光体ドラム 44……V_Oセンサ 60……V_Lセンサ 101……イメージリーダ制御部 106……画像制御部 201……プリンタ制御部 202……プリントヘッド制御部 203……AIDCセンサ 206……操作パネル 208,216……制御ROM 209,217……データROM 220……レーザダイオードドライバ 220a……レーザダイオードコントローラ 221……レーザダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−208368（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−120577（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−271778（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−8046（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−252269（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/44 B41J 2/52 H04N 1/036 G03G 15/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光量を多段階に変化させて階調表現
   を行う電子写真方式のデジタル画像形成法において、 レーザビームを発生するレーザ発生手段の交換を検知
   し、該検知結果に基づき感光体の入射するレーザビーム
   径を判定し、上記レーザビーム径に応じて最大濃度の画
   像信号に対するレーザ発光強度を変化させて上記階調表
   現を行うことを特徴とするデジタル画像形成法。
2. 【請求項２】レーザ光量を多段階に変化させて階調表現
   を行う電子写真方式のデジタル画像形成法において、 レーザビームを発生するレーザ発生手段の交換を検知
   し、該検知結果に基づき感光体に入射するレーザビーム
   径を判定し、上記レーザビーム径に応じたγ補正用変換
   テーブルを用いて、レーザ光量を非線形制御することを
   特徴とするデジタル画像形成法。
3. 【請求項３】レーザ光量を多段階に変化させて階調表現
   を行う電子写真方式のデジタル画像形成法において、 レーザビームを発生するレーザ発生手段の交換を検知
   し、該検知結果に基づき感光体に入射するレーザビーム
   径を判定し、上記レーザビーム径に応じてディザの閾値
   を変化させることを特徴とするデジタル画像形成法。