DE69114581T2

DE69114581T2 - Vorrichtung zur Bilderzeugung.

Info

Publication number: DE69114581T2
Application number: DE69114581T
Authority: DE
Inventors: Masakazu Konica Corpor Fukuchi; Satoshi Konica Corporat Haneda; Tadashi Konica Corporatio Miwa
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1990-06-27
Filing date: 1991-06-24
Publication date: 1996-03-28
Anticipated expiration: 2011-06-25
Also published as: EP0465074B1; US5619242A; DE69114581D1; EP0465074A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bilderzeugungsvorrichtung, die ein Halbtonbild durch ein Modulationssignal wiedergibt, das gemäß einem Bezugssignal moduliert wurde, und insbesondere auf ein Bilderzeugungsgerät, das Bilddichtedaten moduliert.
Die der US-A-4 847 641 offenbarte Technik ist als ein Beispiel des Standes der Technik wohl bekannt, der auf ein abgebildetes oder kartiertes Binärbilddatum angewandt ist. In der oben erwähnten Technik wird eine Anpaßtabelle für den gezielten Randteil verwendet, so daS die Bilddichte und Bildposition durch ein Pixel in den gezielten Randteil erneut verteilt werden kann.
Wenn jedoch ein Bild hoher Qualität verarbeitet wird, so wird das Bilddatum ein Mehrwertbild, so daß die Situation von dem oben erwähnten Binärbild verschieden ist. Das heißt, im Falle eines Mehrwertbildes liegt eine Malbtondichteinformation in einem gezielten Pixel vor. Weiterhin wird die Menge an Information über die Anpaßtabelle groß, so daß die Kosten der Vorrichtung des Gerätes steigen und es schwierig ist, Bilddaten mit hoher Geschwindigkeit zu verarbeiten.
Die US-A-4 812 861 offenbart eine Laserstrahl-Steuervorrichtung für einen Laserstrahldrucker, in welchem die Intensität des Laserstrahles auf dem fotoempfindlichen Material vor der Bilderzeugung gemäß der erfaßten Intensität eingestellt wird.
Die EP-A-0 271 178 offenbart ein Verfahren des Modulierens der Punktgröße eines Pixels mittels einer Bezugsdreieckwelle und eines Vergleichers.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bilderzeugungsvorrichtung zu schaffen, die Bilddaten von hoher Qualität wirksam verarbeiten kann, um ein Bild hoher Qualität zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Bilderzeugungsvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 vor.
Weiterhin kann bei der vorliegenden Erfindung die oben erwähnte Randerfassungseinrichtung die Ränder in den Primär- und Sekundärabtastrichtungen erfassen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Bildverarbeitungsschaltung des ersten Ausführungsbeispiels, die in der Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung angewandt ist;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Modulationsschaltung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm, das Signale der Modulationssignalerzeugungsschaltung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer Bilderzeugung, die gemäß dem Modulationssignal durchgeführt wurde, das von der Bildverarbeitungsschaltung des ersten Ausführungsbeispiels ausgesandt ist;
Fig. 5 ist ein Graph, der die Kennlinie eines Hoch-γ-Fotorezeptors zeigt;
Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung, die ein spezifisches Beispiel der Struktur eines Hoch-γ-Fotorezeptors zeigt;
Fig. 7 ist einen perspektivische Darstellung, die den Aufbau der Struktur der Bilderzeugungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 8 ist eine Darstellung, die das Zentrum eines Aufzeichnens bei jeder Phase in einem Pixel in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm der Bildverarbeitungsschaltung des zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das die Modulationsschaltung des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm, das Signale der Modulationssignalerzeugungsschaltung des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm der dritten Bildverarbeitungsschaltung, die mit einer Eildentscheidungsschaltung versehen ist; und
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm der vierten Bildverarbeitungsschaltung, die mit einer Bildentscheidungsschaltung versehen ist.
Die Fig. 14 und die folgenden Zeichnungen zeigen das fünfte Ausführungsbeispiel.
Fig. 14 ist ein Blockdiagrainm, das die Bildverarbeitungsschaltung zeigt, die in dem fünften Ausführungsbeispiel angewandt ist;
Fig. 15(a) bis 15(i) sind Zeitdiagramme von Signalen der Bildverarbeitungsschaltung;
Fig. 16 ist eine schematische Darstellung einer Latentbilderzeugung, gemäß dem von der Bildverarbeitungsvorrichtung gesandten Modulationssignal;
Fig. 17 ist ein Blockdiagramm einer Modulationsschaltung;
Fig. 18 ist eine Darstellung, die Laserpunkte bzw. -flecken zeigt, welche durch ein Laserarray auf einem Fotorezeptor gebildet sind; und
Fig. 19 ist eine schematische Darstellung einer Bilderzeugungsvorrichtung.

DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die Struktur des Bilderzeugungsgerätes 400 dieses Ausführungsbeispiels wird im folgenden erläutert.
Fig. 7 ist eine perspektivische Darstellung, die den Aufbau der struktur des Bilderzeugungsgerätes dieses Ausführungsbeispiels zeigt.
Ein Farbbild kann durch-das Farbbilderzeugungsgerät 400 wie folgt erhalten werden:
Nachdem ein Fotorezeptor gleichmäßig aufgeladen wurde, wird ein analoges Bilddichtesignal, das durch D/A-Umsetzen eines digitalen Bilddichtesignales erhalten werden kann, das von einem Computer oder einem Abtaster zugesandt ist, mit einem Bezugssignal verglichen, so daß das analoge Bilddichtesignal binär gemacht wird.
Sonst kann ein Farbbild wie folgt erhalten werden:
Ein punktförmiges elektrostatisches latentes Bild wird durch ein Flecklicht gebildet, das gemäß einem Modulationssignal, das durch Differenzverstärkung erhalten ist, impulsmoduliert oder dichtemoduliert wurde, und das elektrostatische Latentbild wird durch Toner umgekehrt entwickelt, so daß ein punktförmiges Tonerbild erzeugt wird. Die oben erwähnten Lade-, Belichtungsund Entwicklungsprozesse werden wiederholt durchgeführt, so daß ein Farbtonerbild auf der Oberfläche eines Fotorezeptors 401 erzeugt werden kann, und dann wird das erhaltene Farbtonerbild übertragen, getrennt und fixiert.
Das Bilderzeugungsgerät 400 besteht aus einem trommelförmigen Fotorezeptor 401 (im folgenden als Fotorezeptor bezeichnet), der in der Richtung eines Pfeiles umläuft, einer Skorotron-Ladeeinrichtung 402, die eine gleichmäßige elektrische Ladung auf dem oben erwähnten Fotorezeptor 401 liefert, einem optischen Abtastsystem 430, Entwicklungseinheiten 441 - 444, die mit Gelb-, Magenta-, Zyan- und Schwarz-Tonern geladen sind, einer Vorübertragungs-Ladeeinrichtung, einer Skorotron-Übertragungseinheit 462, einer Trenneinrichtung 463, einer Fixierwalze 464, einer Reinigungseinheit 470 und einer Entladeeinrichtung 474.
Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung, die ein Beispiel einer spezifischen Struktur eines Hoch-γ-Fotorezeptors zeigt.
Die Struktur des Hoch-γ-Fotorezeptors dieses Ausführungsbeispiels wird im folgenden beschrieben.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, besteht der Fotorezeptor 401 aus einem leitenden Träger 401A, einer Zwischenschicht 401B und einer fotoempfindlichen Schicht 401C. Die Dikke der fotoempfindlichen Schicht 401C beträgt 5 - 100 um und vorzugsweise 10 - 50 um. Der Fotorezeptor 401 ist auf einem trommelförmigen, leitenden Aluminium-Träger 401A hergestellt. Auf dem oben erwähnten Träger 401A ist die Zwischenschicht 401B mit einer Dicke von 0,1 um gebildet, welche aus Ethylen-Vinyl-Acetat hergestellt ist, und auf der Zwischenschicht 401B ist die fotoempfindliche Schicht 401C vorgesehen, deren Dicke 35 um beträgt.
Eine Trommel mit einem Durchmesser von 150 mm, die aus Aluminium, Stahl oder Kupfer hergestellt ist, wird für den leitenden Träger 401A verwendet. Ein bandförmiger leitender Träger wird ebenfalls verwendet, der in einer solchen Weise hergestellt ist, daß eine metallische Schicht auf einen Papier- oder einen Kunststoffilm durch Dampf abgeschieden oder geschichtet ist. Ein metallisches Band, das durch Elektroformieren aus Nickel hergestellt ist, kann ebenfalls verwendet werden. Es ist vorzuziehen, daß die Zwischenschicht 401B ein Laden bei hohem Potential von ±500 - ±2000 V als ein Fotorezeptor aushalten kann, und es ist weiterhin vorteilhaft, daß die Zwischenschicht 401B mit einer Hall- Beweglichkeit versehen ist, so daß der Fluß von Elektronen von dem leitenden Träger 1C verhindert werden kann, wenn er positiv aufgeladen wurde, und so daß eine hervorragende Lichtzerfallskennlinie aufgrund des Avalanche-Effektes erhalten werden kann. Daher ist es vorzuziehen, daß ein positiver Ladetyp des elektrischen Ladefördermaterials, das in der japanischen Patentanmeldung JP-A-63 044 662 durch die Erfinder offenbart wurde, der Zwischenschicht 401B um die mehr als 10 Gewichtsprozent beigefügt ist.
Die folgenden Harze, die gemeinsam in einer lichtempfindlichen Schicht für elektrofotografische Verwendung eingesetzt sind, werden für die Zwischenschicht 401B benutzt.
(1) Vinyl-Polymer, wie beispielsweise Polyvinyl-Alkohol (Poval), Polyvinyl-Methyl-Äther, Polyvinyl-Ethyl-Äther und dergleichen.
(2) Vinyl-Polymer, das Stickstoff enthält, wie beispielsweise Polyvinyl-Amin, Poly-N-Vinyl-Imidazol, Polyvinyl-Pyridin, Polyvinyl-Pyrrolidon-Vinyl-Acetat- Copolymer und dergleichen.
(3) Polyäther-Polymer, wie beispielsweise Polyethylen- Oxid, Polyethylen-Glycol, Polypropylen-Glycol und dergleichen.
(4) Acrylsäure-Polymer, wie beispielsweise Polyacrylsäure und deren Polymer, Polyacryl-Amid, Poly-β- Hydroxy-Ethyacrylat und dergleichen.
(5) Methaacrylsäure-Polymer, wie beispielsweise Polymetaacrylsäure und deren Salze, Polymetaacryl-Amid, Polyhydroxy-Propylmethaacrylat, und dergleichen.
(6) Ätherzellulose-Polymer, wie beispielsweise Methyl-Zellulose, Ethyl-Zellulose, Carboxymethyl-Zellulose, Hydroxymethyl-Zellulose, Mydroxypropylmethyl-Zellulose und dergleichen.
(7) Polyethylen-Imin-Polymer, wie beispielsweise Polyethylen-Imin und dergleichen.
(8) Polyaminosäure, wie beispielsweise Polyalanin, Poly..., Poly-L-Glutaminsäure, Poly-(Hydroxyethyl)-L- Glutamin, Poly-δ-Carboxymethyl-L-Cystein, Polyprolin, Lysin-Thylosin-Copolymer, Glutaminsäure-Lysin-Alanin- Copolymer, Silkfibrom, Casein und dergleichen.
(9) Stärke und deren Derivate, wie beispielsweise Stärkeacetat, Hydroxyn-Ethyl-Stärke, Stärke-Acetat, Hydroxyethyl-Stärke, Amin-Stärke, Phosphot-Stärke und dergleichen.
(10) In einem gemischten Lösungsmittel von Wasser und Alkohol lösliches Polymer, wie beispielsweise lösliches Nylon von Polyamid, Methoxymethyl-Nylon (8-Typ-Nylon) und dergleichen.
Die fotoempfindliche Schicht 401C wird durch Beschichten eines Beschichtungsmittels auf einer Zwischenschicht gebildet, und danach wird die geschichtete Schicht getrocknet und wenn notwendig wärmebehandelt, wobei das Beschichtungsmittel wie folgt vorbereitet wird: Grundsätzlich wird elektrisches Ladungsfördermaterial nicht in die fotoempfindliche Schicht 401C beigefügt; Phthalocyanin-Feinteilchen von 0,1 - 1 um im Durchmesser, die aus einem fotoleitenden Pigment, einem Antioxidiermittel und einem Pinderharz zusammengesetzt sind, werden gemischt, und in einem Lösungsmittel dispergiert.
In dem Fall, wenn ein fotoleitendes Material und ein elektrisches Ladungsfördermaterial gemeinsam verwendet werden, wird eine fotoempfindliche Schicht wie folgt zusammengesetzt: Ein fotoleitendes Material, das aus einem fotoleitenden Pigment und einer kleinen Menge an einem elektrischen Ladungsfördermaterial zusammengesetzt ist, dessen Menge nicht mehr als 1/5 des oben erwähnten fotoleitenden Pigmentes beträgt oder vorzugsweise 1/1000 - 1/10 (Gewichtsprozent) des Pigmentes mißt und ein Antioxidiermittel werden in einem Pinderharz dispergiert. Wenn ein oben beschriebener Hoch-γ- Fotorezeptor verwendet wird, kann ein scharfes Latentbild erzeugt werden, obwohl der Durchmesser eines Strahles gestreut ist, so daßein Aufzeichnen einer hohen Auflösung wirksam durchgeführt werden kann.
In diesem Ausführungsbeispiel sind Farbtonerbilder auf einem Fotorezeptor überlagert. Demgemäß werden ein Fotorezeptor, dessen spektrale Empfindlichkeit auf der Infrarotseite liegt, und ein Halbleiterlaser von Infrarotlicht verwendet, so daß der Strahl, der von dem optischen Abtastsystem gesandt ist, nicht das Farbtonerbild schattieren kann.
Die Lichtzerfallskennlinie des Hoch-γ-Fotorezeptors der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben.
Fig. 5 ist ein Graph, der den Verlauf des Hoch-γ-Fotorezeptors zeigt. In Fig. 5 bedeutet V&sub1; ein Ladepotential (V), V&sub0; ein Anfangspotential (V) vor einem Belichten, L&sub1; die Größe der Zeit des beleuchteten Laserstrahles, der erforderlich ist, um das Anfangspotential V&sub0; auf 4/5 zu veringern, und L&sub2; die Größe der Zeit des beleuchteten Laserstrahles, der erforderlich ist, um das Anfangspotential V&sub0; auf 1/5 zu vermindern.
Ein vorzugsweiser Bereich von L&sub2;/L&sub1; ist gegeben durch 1,0 < Ls/L1 ≤ 1,5.
In diesem Ausführungsbeispiel betragen V&sub1; = 1000 (V), V&sub0; = 950(V), und L&sub2;/L&sub1; = 1,2. Das Fotorezeptorpotential des Belichtungsabschnittes beträgt 10 V.
Es sei angenommen, daß die Lichtempfindlichkeit E&sub1;/&sub2; an der Position entsprechend der mittleren Periode der Belichtung ist, in welcher das Anfangspotential (V&sub0;) auf 1/2 abgefallen ist, und daß die Lichtempfindlichkeit E9/10 an der Position entsprechend der Anfangsperiode der Belichtung ist, in welcher das Anfangspotential (V&sub0;) auf 9/10 abgefallen ist, wobei dann ein fotoleitender Halbleiter gewählt wird, der die folgende Ungleichung erfüllt:
(E1/2) / (E9/10) ≥ 2
Vorzugsweise gilt
(E1/2)/(E9/10) ≥ 5
In diesem Fall ist die Lichtempfindlichkeit als der Absolutwert des Potentialabfalles bezüglich einer genauen Größe einer Belichtung definiert. In der Lichtabfallkurve des Fotorezeptors 401 fällt der Absolutwert des Differentialkoeffizienten der Potentialkennlinie ein wenig ab, wenn die Lichtmenge klein ist, und sie fällt scharf ab, wenn die Lichtmenge erhöht ist. Insbesondere ist in der Anfangsperiode einer Belichtung der Lichtabfallkurve, wie in Fig. 5 gezeigt, die Empfindlichkeitskennlinie schlecht für eine gewisse Zeitdauer L&sub1;. Jedoch ist in der mittleren Belichtungsperiode von L&sub1; nach L&sub2; die Lichtempfindlichkeit stark angewachsen, so daß die Lichtabfallkurve nahezu linear nach unten verläuft, mit anderen Worten, der Fotorezeptor zeigt eine Super-Hoch-γ-Kennlinie. Es kann daher betrachtet werden, daß der Fotorezeptor 1 eine Hoch-γ-Kennlinie unter Verwendung einer Avalanche-Erscheinung unter einem hohen Ladepotential von +500 - +200 V annimmt. Dies kann wie folgt betrachtet werden. Das heißt, der auf der Oberfläche des fotoleitenden Pigmentes in der Anfangsstufe der Belichtung erzeugte Ladungsträger wird wirksam durch eine Zwischenflächenschicht zwischen dem Pigment und dem geschichteten Harz eingefangen, so daß ein Lichtabfall wirksam eingeschränkt ist. Als ein Ergebnis wird eine sehr scharfe Avalanche-Erscheinung in der mittleren Stufe einer Belichtung verursacht.
Sodann wird die Bilderzeugung der vorliegenden Erfindung wie folgt erläutert. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird eine Vielzahl von Bezugswellen, unter denen eine Phasendifferenz besteht, für die Bezugswelle verwendet, mit der die Bilddichtedaten verwendet werden. Gemäß dem von einer Randerfassungsschaltung, in der die Bilddichtedaten verarbeitet wurden, gesandten Ergebnis werden die Bilddichtedaten und eine spezifische Bezugswelle wahlweise kombiniert, um ein moduliertes Bildsignal zu gewinnen, durch das eine Bilderzeugung durchgeführt ist. Ein Hoch-γ-Fotorezeptor ist wirksam, um ein Latentbild abhängig von einer Bezugswelle in einer genauen Weise zu erzeugen.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Bildverarbeitungsschaltung zeigt, die in der Bilderzeugungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung angewandt ist. Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Modulationsschaltung dieses Ausführungsbeispiels zeigt.
Eine Bildverarbeitungsschaltung 1000 dieses Ausführungsbeispiels ist eine Schaltung, die eine Ansteuerschaltung eines optischen Abtastsystemes bildet. Die Bildverarbeitungsschaltung 1000 besteht aus einer Bilddatenverarbeitungsschaltung 100, einer Modulationssignalerzeugungsschaltung 200 und einer Rasterabtastschaltung 300.
Die Bilddatenverarbeitungsschaltung 100 ist eine Schaltung zum Interpolieren des Randteiles von Schriftartoder Zeichendaten und zum Ausgeben der gewonnenen Daten. Die Bildverarbeitungsschaltung 100 besteht aus einer Eingangsschaltung 110, einer Schriftartdatenerzeugungsschaltung 120, einer Schriftartdatenspeicherschaltung 130 und einer Interpolationsdatenerzeugungsschaltung 140. Ein Zeichencodesignal, ein Größencodesignal, ein Positionscodesignal und ein Farbcodesignal werden von der Eingangsschaltung 110 zu der Schriftartdatenerzeugungsschaltung 120 gespeist. Die Schriftartdatenerzeugungsschaltung 120 wählt ein Adreßsignal aus vier Arten von Eingangssignalen und sendet das gewählte Signal zu der Schriftartdatenspeicherschaltung 130. Die Schriftartdatenspeicherschaltung 130 sendet Schriftartdaten entsprechend dem Adreßsignal zu der Schriftartdatenerzeugungsschaltung 120. Die Schriftartdatenerzeugungsschaltung 120 sendet die Schriftartdaten zu der Interpolationsdatenerzeugungsschaltung 140. Die Interpolationsdatenerzeugungsschaltung 140 interpoliert ein Zickzack und einen Sprung der Bilddichtedaten, die auf dem Rand der Schriftartdaten verursacht sind, mittels einer Zwischendichte und sendet die interpolierten Daten zu der Bilddichtedatenspeicherschaltung 210, die aus einem Rahmen- bzw. Vollbildspeicher aufgebaut ist. Bezüglich der zu erzeugenden Farbe werden die entsprechenden Daten der Dichtedaten von Y, M, C und BK gemäß einem Farbcode umgewandelt. In der oben beschriebenen Weise wird die Schriftart bit-kartiert-entwickelt in jedem Vollbildspeicher unter der Bedingung, daß die Gestalt die gleiche und das Dichteverhältnis jeder Farbe verschieden ist.
Die Modulationssignalerzeugungsschaltung 200 liest die Bilddichtedaten der Einheit von einer Abtastzeile aus der Bilddichtedatenspeicherschaltung 210 aus. Die Bilddichtedaten entsprechend dem Rand werden von den Bilddichtedaten der Einheit von einer Abtastzeile durch die Randerfassuhgsschaltung 240 erfaßt. Ein Modulationssignal wird in den Modulationsschaltungen 260A - 260C durch die Bezugswelle aufgebaut, deren Phase entsprechend der Richtung des Randes verschieden ist. Das erhaltene Modulationssignal wird in der Zusammensetzschaltung 270 synchron mit einem Bezugstakt DCK&sub0; zusammengesetzt, und das Modulationssignal der Einheit von einer Abtastzeile wird zu der Rasterabtastschaltung 300 gesandt.
Die Modulationssignalerzeugungsschaltung 200 besteht aus der Bilddichtedatenspeicherschaltung 210, der Ausleseschaltung 220, der Verriegelungsschaltung 230, der Randerfassungsschaltung 240, den Modulationsschaltungen 260A - 260C, der Zusammensetzschaltung 270, der Bezugstakterzeugungsschaltung 280 und den Verzögerungsschaltungen 290.
Die Bilddichtedatenspeicherschaltung 210 ist gewöhnlich ein Seitenspeicher (im folgenden als Seitenspeicher 210 bezeichnet). Das heißt, die Bilddichtedatenspeicherschaltung 210 ist ein RAM, der die Daten durch die Einheit von einer Seite speichert und der wenigstens eine Kapazität des Speicherns einer Seite von Mehrwert-Dichtedaten hat. Wenn die Vorrichtung für einen Farbdrucker verwendet wird, muß die Vorrichtung mit einer Speicherkapazität ausreichend zum Speichern des Bilddichtesignales entsprechend einer Vielzahl von Farben, beispielsweise Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz, versehen sein.
Die Ausleseschaltung 220 liest die Bilddichtedaten der Einheit von einer Abtastzeile synchron mit einem Bezugstakt DCK&sub0; mittels des Indexsignales für ein Triggern aus und sendet die Daten zu der Verriegelungsschaltung 230 und der Randerfassungsschaltung 240.
In der Randerfassungsschaltung 240 wird eine endliche Differenz der Bilddichtedaten der Einheit von einer Abtastzeile, die kontinuierlich eingegeben ist, berechnet, und der erhaltene endliche Differenzwert wird zu der Auswahlschaltung 250 gesandt. Wenn ein vorbestimmter Wert durch α ausgedrückt wird und der endliche Differenzwert nicht kleiner als α ist, so wird "1" ausgegeben, und wenn der endliche Differenzwert nicht größer als -α ist, so wird "-1" ausgegeben. In der oben beschriebenen Weise wird das Vorzeichen von positiv oder negativ gemäß der Richtung des Randesangebracht. Das positive Vorzeichen steht für den linksseitigen Rand bezüglich der Abtastzeile, und das negative Vorzeichen steht für den rechtsseitigen Rand bezüglich der Abtastzeile oder -linie. In dem Fall des Teiles mit Ausnahme des Randes liegt der endliche Differenzwert in dem Bereich von -α und +α. In diesem Fall ist der endliche Differenzwert als "0" definiert.
Die Verriegelungsschaltung 230 verriegelt die Bilddichtedaten für die Zeitdauer, in welcher die Randerfassungsschaltung 240 die oben erwähnte Verarbeitung ausführt.
Die Auswahlschaltung 250 liefert die Bilddichtedaten von einem der Ausgangsanschlüsse D&sub0; - D&sub2; gemäß dem endlichen Differenzwert. Wenn insbesondere der endliche Differenz "0" beträgt, so werden die Bilddichtedaten von dem Ausgangsanschluß D&sub0; gesandt, und die Dichtedaten eines Weiß-Hintergrundes werden von Ausgangsanschlüssen D&sub1; und D&sub2; ausgegeben. Wenn der endliche Differenzwert "-1" beträgt, so werden die Bilddichtedaten von dem Ausgangsanschluß D&sub2; ausgegeben, und die Ausgangsanschlüsse D&sub0;, D&sub1; geben Dichtedaten entsprechend einem Weiß-Hintergrund ab. Wenn der endliche Differenzwert "+1" beträgt, so werden die Bilddichtedaten von dem Ausgangsanschluß D&sub1; ausgesandt, und die Ausgangsanschlüsse D&sub0;, D&sub2; senden die Dichtedaten entsprechend einem Weiß-Hintergrund aus. Das einfachste Beispiel wurde oben gezeigt. Es ist vorzuziehen, daß die oben beschriebene Entscheidung auf der Grundlage von zweidimensionaler Information durchgeführt wird. In diesem Fall ist die Entscheidung vorzugsweise im Bezug auf den endlichen Differenzwert für eine ROM-Tabelle durchgeführt.
Die Bezugstaktgeneratorschaltung 280 ist eine Impulserzeugungsschaltung, in der ein Impulssignal, dessen Wiederholperiode die gleiche wie der Pixeltakt ist, erzeugt wird, wobei dieser Takt als ein Bezugstakt DCK&sub0; bezeichnet ist.
Ein Bezugszeichen 290A ist eine Dreieckwellengeneratorschaltung, die Dreieckwellen der Pixeltaktfrequenz entsprechend dem Bezugstakt DCK&sub0; bildet. Die Verzögerungsschaltungen 290 sind Schaltungen, die eine Vielzahl von Pixeltakten DCK&sub1;, DCK&sub2; erzeugen, deren Phasendifferenz eine 1/n-Periode bezüglich des Bezugstaktes DCK&sub0; ist. In diesem Fall werden ein Pixeltakt DCK&sub1;, dessen Phase um eine 1/3-Periode bezüglich des Bezugstaktes DCK&sub0; verzögert ist, und ein Pixeltakt DCK&sub2;, dessen Phase um eine 1/3-Periode bezüglich des Bezugstaktes DCK&sub0; voreilt, erzeugt. In der oben beschriebenen Weise wird eine Dreieckwelle, deren Phase um eine 1/3-Phase bezüglich der Dreieckwelle des Bezugstaktes verzögert ist, ausgegeben.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, haben die Modulationsschaltungen 260A - 260C die gleiche Schaltungsstruktur. Die Modulationsschaltungen sind mit der D/A-Umsetzungsschaltung 261, dem Vergleicher 262 und dem Dreieckwelleneingangsabschnitt der oben erwähnten Dreieckwelle oder der Dreieckwelle, deren Phase um eine 1/3-Periode verschoben ist, versehen. Die von der Auswahlschaltung 250 gesandten Bilddichtedaten werden durch die D/A- Umsetzungsschaltung 261 synchron mit dem Bezugstakt DCK&sub0; D/A-umgesetzt, und die Modulationsschaltungen 260A - 260C erhalten das Impulsbreitenmodulationssignal unter Verwenden der oben erwähnten Dreieckwelle für ein Bezugssignal. In der oben beschriebenen Weise werden die Bilddichtedaten entsprechend dem Rand rand-verarbeitet, wobei die Bilddichtedaten in der Form einer Abtastzeile oder -linie fortdauern.
Die Zusammensetzungsschaltung 270 setzt das von den oben erwähnten Modulationsschaltungen 260A - 260C erhaltene Modulationssignal zusammen.
Die Rasterschaltung 300 ist mit der LD-Ansteuerschaltung, einer Indexerfassungsschaltung und einem Polygonspiegel-Ansteuerglied versehen, welche in der Zeichnung nicht gezeigt sind.
Die LD-Ansteuerschaltung läßt den Halbleiterlaser 431 entsprechend dem von der Zusammensetzschaltung 270 gesandten Modulationssignal schwingen. Ein Signal entsprechend der Größe des von dem Halbleiterlaser 431 ausgesandten Strahles wird zu einer LD-Ansteuerschaltung rückgekoppelt, so daß die Größe des Laserstrahles konstant gemacht werden kann.
Die Indexerfassungsschaltung erfaßt die Position der Seite des Polygonalspiegels 436, der mit einer vorbestimmten Drehzahl umläuft, durch das von dem Indexsensor 439 gesandte Indexsignal, und ein optisches Abtasten wird durch das Rasterabtastsystem gemäß dem modulierten digitalen Bilddichtesignal, das später beschrieben werden wird, durchgeführt, wobei das optische Abtasten entsprechend der Periode des Primären Abtastens vorgenommen wird. Die Frequenz des Abtastens beträgt 2204,72 Hz, die wirksame Druckbreite ist nicht weniger als 297 mm, und die wirksame Belichtungsbreite ist nicht weniger als 306 mm.
Das Polygonspiegel-Ansteuerglied dreht den Polygonspiegel 36 durch einen Gleichstrommotor bei einer Drehzahl von 16535,4 U/min.
In dem oben beschriebenen Fall ist die Bildverarbeitungsschaltung 1000 auf einen Laserdrucker angewandt.
Jedoch ist die Verwendung der Bildverarbeitungsschaltung 1000 nicht auf einen Laserdrucker begrenzt, sondern diese kann auf andere Bildverarbeitungsgeräte, wie beispielsweise ein Kopiergerät angewandt werden, wenn die Bilddatenverarbeitungsschaltung 100 durch eine Bilddatenverarbeitungsschaltung 150 mit einem Farbabtaster 151, einer A/D-Umsetzungsschaltung 152, einer Dichteumsetzungsschaltung 153, einer Maskier-VCR-Schaltung 154 und dergleichen ersetzt wird, so daß die Bilddichtedaten von dem Abtaster eingegeben werden können und das Bild verarbeitet werden kann.
Fig 4 ist eine Darstellung, die ein Modell zeigt, in welchem ein Latentbild gemäß dem Modulationssignal erzeugt wird, das von der Bildverarbeitungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zugesandt ist.
Das Bildverarbeitungsgerät 400 dieses Ausführungsbeispiels drückt die Gradation durch Ändern des Punktbereiches aus. Wenn der Rand einer hohen Bilddichte ein Pixel überlappt, das in dem Fall eines Bildsignales zu lesen ist, das durch einen Computer geliefert oder durch einen Abtaster eingelesen ist, so ist das Signal des Pixels an dem überlappenden Teil wie die Zwischendichte eines gleichmäßigen Bildes. Wenn eine Auswahlschaltung mit einer Randerfassungsfunktion nicht angewandt ist, jedoch die gleiche Bezugswelle verwendet wird, so ist das Aufzeichnen an dem Rand in dem Mittelteil eines Pixels isoliert, wie dies durch eine Strichlinie in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn die Modulationssignal-Erzeugungschaltung 200 verwendet wird, so wird das Signal zu dem Rand in der Primärrichtung übertragen, so daß ein Punkt des Randes aufgezeichnet werden kann. Wenn ein elektrostatisches Latentbild in der oben beschriebenen Weise erzeugt wird, kann die Auflösung des Randes verbessert werden.
Im folgenden wird der Betrieb der Modulationssignal- Erzeugungsschaltung 200 erläutert.
In Fig. 3 sind (a) bis (i) Zeitdiagramme, die das Signal jedes Abschnittes der Modulationssignal-Erzeugungsschaltung des ersten Ausführungsbeispiels zeigen.
In Fig. 3 zeigt (a) einen Teil von einer Abtastzeile der Bilddichtedaten, die aus dem Seitenspeicher 210 gemäß einem Bezugstakt DCK&sub0; mittels des Indexsignales als ein Trigger ausgelesen sind. Diese eine Abtastzeile von Bilddichtedaten wird gleichzeitig zu der Ausleseschaltung 220 der Randerfassungsschaltung 240 und zu der Verriegelungsschaltung 230 gesandt. Je höher der Pegel des Signales ist, desto niedriger ist die Dichte, und je niedriger der Pegel des Signales ist, desto höher ist die Dichte.
In Fig. 3 zeigt (b) das Ausgangssignal der Randerfassungsschaltung 240, die die Änderung des Pegels der kontinuierlichen Bilddichtedaten ausgibt, mit anderen Worten, den Differenzwert des Pegels der kontinuierlichen Bilddichtedaten. Auf diese Weise kann die Neigung der Bilddichte in einer Abtastzeile erfaßt werden. In dem Fall, wenn der Differenzwert nicht kleiner als ein Absolutwert α ist, kann entschieden werden, daß eine Neigung vorliegt. Weiterhin wird die Richtung des Randes der Bilddichte erfaßt. Das heißt, wenn der ausgegebene Wert positiv ist, so zeigt dies, daß der Rand auf der linken Seite der Primärabtastrichtung liegt, und wenn der ausgegebene Wert negativ ist, so zeigt dies, daß der Rand auf der rechten Seite der Primärabtastrichtung gelegen ist. In dem Fall, wenn der ausgegebene Wert "0" beträgt, so zeigt dies, daß die Bilddichtedaten des gleichen Pegels mit dem Rand verbunden sind. Dieses Ausgangssignal wird zu der Auswahlschaltung 250 gemäß dem Bezugstakt DCK&sub0; gesandt.
Andererseits verriegelt die Verriegelungsschaltung 230 das Signal für eine Zeitdauer entsprechend der Verarbeitungsgeschwindigkeit der Randerfassungsschaltung 240. Die Auswahlschaltung 250 gibt die Dichtedaten von einem verschiedenen Ausgangsanschluß gemäß dem Ausgangssignal der Randerfassungsschaltung 240 aus.
In Fig. 3 zeigt (c) eine Modulieroperation in der Modulationsschaltung 260A. Wenn nur das Ausgangssignal der Erfassungsschaltung 240 positiv ist, so werden die Bilddichtedaten in die Modulationsschaltung 260A eingegeben, und wenn das Ausgangssignal der Randerfassungsschaltung 240 nicht positiv ist, so werden die Bilddichtedaten eines Weiß-Hintergrundes eingegeben. Die Dreieckwelle, die zu dieser Zeit ausgegeben ist, wird von dem Takt DCK&sub2; gemacht, dessen Phase um eine 1/3- Periode bezüglich des Bezugstaktes DCK&sub0; voreilt und dessen Wiederholperiode die gleiche ist. In der oben beschriebenen Weise ist, wie in Fig. 3(f) gezeigt ist, das Ausgangssignal der Modulationsschaltung 260A ein Modulationssignal, dessen Phase um 1/3-Periode verglichen mit dem Modulationssignal voreilt, das durch die Dreieckwelle gemäß einem Bezugstakt DCK&sub0; impulsbreitenmoduliert wurde.
In Fig. 3 zeigt (d) eine Modulieroperation in der Modulationsschaltung 260B. Die Bilddichtedaten sind in der Periode, wenn das Auswahlsignal von der Randerfassungsschaltung 240 vorliegt, "0" und die Bilddichtedaten eines Weiß-Hintergrundes in dem Fall, wenn das Ausgangssignal nicht "0" ist, und das in (g) gezeigte Modulationssignal wird ausgegeben.
In Fig. 3 zeigt (e) eine Modulieroperation in der Modulationsschaltung 260C. Für die Periode, in der das Ausgangssignal der Randerfassungsschaltung 240 negativ ist, wird ein Verarbeiten an den Bilddichtedaten durchgeführt, die um ein Pixel vorher sind. Das heißt, wenn das Ausgangssignal der Randerfassungsschaltung 240 den Wert "-1" hat, so werden die Bilddichtedaten eingegeben, und wenn das Ausgangssignal nicht den Wert "-1" hat, so werden die Bilddichtedaten eines Weiß- Hintergrundes eingegeben. In diesem Fall ist die Phase der Dreieckwelle um eine 1/3-Periode bezüglich des Bezugstaktes DCK&sub0; verzögert. In der oben beschriebenen Weise wird, wie in Fig. 3(h) gezeigt ist, die Phase des von der Modulationsschaltung 26ºC ausgegebenen Modulationssignales um eine 1/3-Periode bezüglich des Modulationssignales verzögert, das gemäß dem Bezugstakt DCK&sub0; durch die Dreieckwelle impulsbreitenmoduliert wurde.
In Fig. 3 zeigt (i) ein von der Zusammensetzschaltung 270 ausgegebenes Modulationssignal. Wie oben beschrieben ist, wird in dem Fall der Modulationssignalerzeugungsschaltung 200 dieses Ausführungsbeispiels ein Bild in der Weise erzeugt, daß es auf der Randseite bezüglich der Primärabtastrichtung übertragen ist. Wenn ein elektrostatisches Latentbild in der oben beschriebenen Weise erzeugt wird, kann die Auflösung des Randes verbessert werden.
Der in der Bilderzeugungsvorrichtung 400 durchgeführte Bilderzeugungsprozeß wird im folgenden beschrieben.
Zunächst wird der Fotorezeptor 401 gleichmäßig durch die Skorotron-Ladeeinrichtung 402 aufgeladen. Ein elektrostatisches Latentbild entsprechend Gelb wird auf dem trommelförmigen Fotorezeptor 401 durch den Laserstrahl gebildet, der optisch durch Gelb-Daten (8 Bits von Digital-Dichtedaten) moduliert wurde, die in der Bilddichtedatenspeicherschaltung 210 gespeichert sind. Das oben erwähnte elektrostatische Latentbild entsprechend Gelb wird durch die erste Entwicklungseinheit 441 entwickelt, und das erste punktförmige Tonerbild (ein Gelb-Tonerbild), das sehr scharf ist, wird auf dem Fotorezeptor 401 gebildet. Während das erste Tonerbild, das in der oben beschriebenen Weise erzeugt ist, nicht auf Aufzeichnungspapier P übertragen wird, wird der Fotorezeptor 401 wieder durch die Skorotron-Ladeeinrichtung 402 aufgeladen.
Sodann wird der Laserstrahl optisch durch Magenta-Daten (8 Bits von Digital-Dichtedaten) moduliert, und der Fotorezeptor 401 wird mit dem modulierten Laserstrahl so belichtet, daß ein elektrostatisches Latentbild gebildet wird. Dieses elektrostatische Latentbild wird durch die zweite Entwicklungseinheit 442 entwickelt, so daß das zweite Tonerbild (ein Magenta-Tonerbild) gebildet wird. In der gleichen Weise wird das dritte Tonerbild (ein Zyan-Tonerbild) sequentiell durch die dritte Entwicklungseinheit 443 entwickelt, und ein Dreifarben- Tonerbild wird auf dem Fotorezeptor 401 gebildet. Schließlich wird das vierte Tonerbild (ein Schwarz- Tonerbild) erzeugt, und ein Vierfarben-Tonerbild wird auf dem Fotorezeptor 401 erzeugt.
Gemäß der Bilderzeugungsvorrichtung 400 dieses Ausführungsbeispiels hat der Fotorezeptor einer hervorragende Hoch-γ-Kennlinie. Gemäß der oben erwähnten hervorragenden Hoch-γ-Kennlinie kann, selbst wenn eine Vielzahl von Tonerbildern auf dem Fotorezeptor durch Durchführen einer Vielzahl von Lade- und Entwicklungsprozessen gebildet wird, ein Latentbild stabil erzeugt werden. Das heißt, selbst wenn ein Tonerbild mit einem Strahl entsprechend einem Digitalsignal beleuchtet wird, wird ein sehr scharfes punktförmiges elektrostatisches Latentbild ohne Fransen erzeugt. Als ein Ergebnis kann ein sehr scharfes Tonerbild erhalten werden.
Nachdem der Fotorezeptor 401 durch die Ladeeinrichtung 461 geladen wurde (dieser Prozeß kann ausgelassen werden), wird dieses Vierfarben-Tonerbild durch die Wirkung der Übertragungseinheit 462 auf das von einer Papierzufuhreinheit gelieferte Aufzeichnungspapier P übertragen.
Aufzeichnungspapier, auf das das Tonerbild übertragen wurde, wird von dem Fotorezeptor 401 durch die Trennelektrode 463 getrennt. Dann wird das Aufzeichnungspapier P durch ein Führungs- und Förderband zu der Fixiereinheit 464 gefördert, so daß das übertragene Bild fixiert ist. Danach wird das Aufzeichnungspapier P auf einen Entladungstrog entladen bzw. ausgegeben.
In diesem Ausführungsbeispiel werden drei Bezugswellen verwendet, deren Phasen jeweils um 1/3-Periode (0, ±1/3) verschoben sind. Bezugswellen von anderen Phasen können verwendet werden. Beispielsweise können die Phasen von (0, ±1/4) oder Phasen von (0, ±1/6) benutzt werden. Es ist vorzuziehen, daß nicht weniger als drei Bezugswellen selektiv gemäß der Situation, wie beispielsweise der Bilddichte oder dem Randerfassungsausgang, verwendet werden. Beispielsweise kann die Bezugswelle verwendet werden, deren Phase um (0, ±1/6, ±2/6) abweicht. Fig. 8 ist eine Darstellung, die die Mitte eines Aufzeichnens jeder Phase in einem Pixel zeigt.
In Fig. 8 zeigen Pfeilmarkierungen, an denen die Zeichen von ±1/6 und ±2/6 angebracht sind, die Position, von der eine Aufzeichnungsoperation startet. In dem Fall, in dem die in Fig. 3 gezeigte Bezugswelle verwendet wird, streut der Aufzeichnungsbereich symmetrisch mit diesen Positionen. In diesem Fall wird die Aufzeichnungspixeldichte in der folgenden Weise betrachtet. Selbst wenn ein Aufzeichnungspixel als der Rand durch die Randerfassungsschaltung beurteilt wird, ist daher die Bezugswelle, die mit den Bilddichtedaten zu kombinieren ist, durch eine bestimmte Bedingung für den Zweck des Begrenzens des Aufzeichnungsbereiches innerhalb des Bildpixels vorzugsweise eingeschränkt. In diesem Fall kann ein gewünschtes Bild ohne jeglichen Dichtesprung durch Auswählen der Bezugswelle wie folgt erhalten werden: die Phase der Bezugswelle ist ±2/6, wenn das Pixel der Bilddichtedaten 1/3 des Bereiches einnimmt; die Phase der Bezugswelle ist ±1/6, wenn das Pixel der Bilddichtedaten 1/3 bis 2/3 des Bereiches einnimmt; und selbst wenn der Rand erfaßt wird, nimmt das Pixel der Bilddichtedaten nicht weniger als 2/3 des Bereiches ein und die Phase der Bezugswelle ist 0. In dem Fall der Bezugswelle von (0, ±1/3) , der in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt wurde, ist, wenn die Bilddichtedaten nicht weniger als 1/3 in dem Pixel einnehmen, die Bezugswelle einer 0-Phase vorzugsweise gewählt. Wenn die Bezugswelle, deren Phase verschieden von derjenigen gemäß den Bilddichtedaten ist, gewählt wird, kann ein scharfes Bild erhalten werden, das mit der benachbarten Bilddichte harmoniert.
Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden erläutert. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird eine Bilderzeugung wie folgt durchgeführt: eine Vielzahl von Eezugswellen, die aus einer Dreieckwelle und einer Zahnwelle zusammengesetzt sind, wird für die Bezugswelle verwendet, die mit den Bilddichtedaten zu kombinieren ist; die Bilddichtedaten und eine spezifische Bezugswelle werden selektiv gemäß dem Ergebnis der Erfassung kombiniert, die durch die Randerfassungsschaltung durchgeführt ist; und eine Bilderzeugung wird durch das modulierte Bildsignal durchgeführt, das in der oben beschriebenen Weise erhalten ist.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Bildverarbeitungsschaltung zeigt, die in der Bilderzeugungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verwendet ist. Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das die Modulationsschaltung des Ausführungsbeispiels zeigt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen ähnliche oder entsprechende Teile in den Fig. 1 und 10, und Erläuterungen sind hier weggelassen.
Die Bildverarbeitungsschaltung 2000 dieses Ausführungsbeispiels erzeugt drei Bezugswellen des gleichen Pixeltaktes und der gleichen Phase gemäß dem Impulssignal, das von der Bezugstakterzeugungsschaltung 280 gesandt ist. Eine der drei Bezugswellen ist eine Dreieckbezugswelle, die von der Dreieckwellenerzeugungsschaltung 2100 ausgegeben ist, und die anderen zwei sind eine Anstiegszahnbezugswelle, die von der Anstiegszahnbezugswellenerzeugungsschaltung 2200 ausgegeben ist, und eine Abfallzahnbezugswelle. Die Neigung der Bilddichte in einer Abtastzeile wird durch den Differenzwert des Ausgangssignales der Randerfassungsschaltung 240 erfaßt. In der gleichen Weise, wie dies im ersten Beispiel beschrieben ist, wird die Erfassung derart durchgeführt, daß: wenn das Ausgangssignal Positiv ist, liegt der Rand auf der linken Seite bezüglich der Primärabtastrichtung; und wenn das Ausgangssignal negativ ist, liegt der Rand auf der rechten Seite bezüglich der Primärabtastrichtung. Wenn das Ausgangssignal den Wert "0" hat, so zeigt dies, daß die Bilddichtedaten des gleichen Pegels fortdauern. Die Auswahlschaltung 250 sendet die Dichtedaten von verschiedenen Ausgangsanschlüssen D&sub0;, D&sub1;, D&sub2; gemäß dem Ausgangssignal von der Randerfassungsschaltung 240.
Fig. 10 zeigt die Modulationsschaltung 2260. Die Bilddichtedaten in der Periode, wenn das Ausgangssignal der Randerfassungsschaltung 240 den Wert "0" hat, werden in die Modulationsschaltung 2260A von der Auswahlschaltung 250 eingegeben, und die Bilddichtedaten eines Weiß-Hintergrundes werden in die Modulationsschaltung 2260A von der Auswahlschaltung 250 eingegeben, wenn das Ausgangssignal von der Randerfassungsschaltung nicht "0" ist. Die Dreieckwelle des Pixeltaktes wird in den Vergleicher 262 von der Dreieckwellenerzeugungsschaltung 2100 als eine Bezugswelle eingegeben. Fig. 11 zeigt Zeitdiagramme, die das Signal von der Modulationssignalerzeugungsschaltung zeigen. Fig. 11(d) zeigt einen Modulierbetrieb der Modulationsschaltung 2260A, und Fig. 11(g) zeigt ein auszugebendes Modulationssignal.
Nur wenn das Ausgangssignal der Randerfassungsschaltung 240 positiv ist, werden die Bilddichtedaten in die Modulationsschaltung 2260B von der Auswahlschaltung 250 eingegeben, und wenn das Ausgangssignal von der Randerfassungsschaltung 240 nicht positiv ist, werden die Bilddichtedaten eines Weiß-Hintergrundes eingegeben. Die Anstiegszahnwelle des Pixeltaktes wird als eine Bezugswelle in den Vergleicher 262 der Modulationsschaltung 2260B von der Anstiegszahnwellenerzeugungsschaltung 2200 eingegeben. Fig. 11(c) zeigt einen Modulierbetrieb der Modulationsschaltung 2260B, und Fig. 11(f) zeigt ein Modulationssignal, das auszugeben ist.
Nur wenn das Ausgangssignal der Randerfassungsschaltung 240 negativ ist, werden die Bilddichtedaten von der Auswahlschaltung 250 in die Modulationsschaltung 226ºC eingegeben. Wenn das Ausgangssignal der Randerfassungsschaltung 240 nicht negativ ist, werden die Bilddichtedaten eines Weiß-Hintergrundes eingegeben. Die Abfallzahnbezugswelle wird von der Abfallzahnwellenerzeugungsschaltung 2300 in den Vergleicher 262 der Modulationsschaltung 2260C eingespeist. Fig. 11(e) zeigt einen Modulierbetrieb der Modulationsschaltung 226ºC, und Fig. 11(h) zeigt ein auszugebendes Modulationssignal.
Die von den Modulationsschaltungen 2260A, 2260B und 2260C ausgegebenen Modulationssignale werden durch die Zusammensetzschaltung 270 zusammengesetzt und ausgegeben. Fig. 11(i) zeigt ein Modulationssignal, das zusammengesetzt bzw. synthetisiert und ausgegeben ist. In Fig. 11(i) ist das Modulationssignal durch eine Abtastzeile bzw. -linie gezeigt. In dem Fall, in dem ein Latentbild durch das von der Bilderzeugungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels gesandte Modulationssignal gebildet ist, wird ein Latentbild in der in Fig. 4 des ersten Ausführungsbeispiels gezeigten Weise gebildet. Als ein Ergebnis von verschiedenen, durch die Erfinder durchgeführten Versuchen wurde das folgende gefunden: ein Bild hoher Qualität kann in dem Fall des zweiten Ausführungsbeispiels verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden; und das zweite Ausführungsbeispiel ist vorteilhafter als das erste Ausführungsbeispiel, da keine Grenzen von Bilddichtedaten bestehen, wenn eine Randerfassung durchgeführt wird.
Weiterhin ist es möglich, die Auswahl der Bezugswelle zu verbessern. Wenn die Information entsprechend der Randerfassungsschaltung 240 verwendet wird, kann die Wiedergabe der Zeichen verbessert werden. Weiterhin neigt der Rand dazu, bei der Wiedergabe eines Halbtonbildes hervorgehoben zu sein. Daher wird die Bezugswelle vorzugsweise durch Kombinieren der Information einer Bildentscheidung und Randerfassung gewählt, was durch die durch eine Strichlinie in den Fig. 1 und 9 dargestellte Bildbeurteilungsschaltung 241 gezeigt ist.
Die Bildbeurteilungsschaltung 241 beurteilt, ob das Bild ein Zeichen, Halbton oder Halbtonpunkt ist. Wenn das Bild als ein Zeichen oder Halbtonpunkt beurteilt wurde, wird die Kombination mit einer Bezugswelle gemäß der Randerfassungsbeurteilung der vorliegenden Erfindung gewählt, wie dies oben erläutert ist. Wenn dagegen das Bild als ein Halbton beurteilt ist, wird die Kombination mit einer Bezugswelle gewählt, so daß das Bild von der Mitte eines Pixels geschrieben werden kann. In dem Fall des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels ist eine Bildmodulation lediglich durch die Modulationsschaltung 260A durchgeführt, und in dem Fall des in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiels wird eine Bildmodulation lediglich durch die Modulationsschaltung 2260A durchgeführt. Es ist vorzuziehen, daß ein Zeilen- bzw. Linienspeicher für die obige Bildbeurteilung und Randerfassung vorbereitet wird, und daß die Bildbeurteilung und Randerfassung gemäß einer zweidimensionalen Information erfolgen. In der oben beschriebenen Weise kann eine mehr vorzugsweise Bildwiedergabe durchgeführt werden.
Ein Teil einer Struktur des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels wird so verändert, daß eine in Fig. 12 dargestellte Bildverarbeitungsschaltung 300 erhalten werden kann. Signale werden in die Auswahlschaltung 1250, die die Bezugswelle wählt, von der Bildbeurteilungsschaltung 241 und der Randerfassungsschaltung 240 eingegeben. Dann beurteilt die Auswahlschaltung 1250, ob das Bild ein Zeichen, Halbton oder Halbtonpunkt ist. Danach wählt oder synthetisiert die Auswahlschaltung 1250 die Bezugswelle entsprechend dem Ergebnis der Beurteilung bzw. Entscheidung und gibt die zusammengesetzte Welle an die Modulationsschaltung 1260 ab. In der Modulationsschaltung 1260 werden die von der Verriegelungsschaltung 230 eingegebenen Bilddichtedaten und die oben erwähnte Bezugswelle verglichen, und die modulierten, kontinuierlichen Bilddichtedaten werden ausgegeben.
Ein Teil einer Struktur des in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiels wird yerändert, um die in Fig. 13 dargestellte Bildverarbeitungsschaltung 4000 zu bilden. Die Auswahlschaltung 3250 beurteilt durch die Beurteilungsschaltung 241 und die Randerfassungsschaltung 240, ob das Bild ein Halbtonbild, ein Zeichen oder ein Halbtonpunkt ist. Gemäß dem Ergebnis dieser Beurteilung bzw. Entscheidung wird die Wellenform, die für eine Bezugswelle verwendet werden kann, gewählt oder zusammengesetzt und an die Modulationsschaltung 3260 ausgegeben. In der Modulationsschaltung 3260 werden die von der Verriegelungsschaltung 230 eingegebenen Bilddichtedaten und die Bezugswelle mit der gewählten Wellenform verglichen, so daß die modulierten Bilddichtedaten ausgegeben werden können.
In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Impulsbreitenmodulation durch einen Laser verwendet. Es ist möglich, daß die Differenz zwischen der Bezugswelle und den Bilddichtedaten ohne Binärisierung ausgegeben wird. Es ist möglich, ein scharfes Latentbild auch durch Verwenden eines Hoch-γ-Fotorezeptors in diesem Fall zu schaffen.
Die Struktur der Bilderzeugungsvorrichtung 100 eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird im folgenden erläutert. Fig. 19 ist eine perspektivische Darstellung, die den Aufbau der Struktur der Bilderzeugungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels zeigt.
In der Farbbilderzeugungsvorrichtung 1100 wird ein Farbbild derart gebildet, daß: der trommelförmige Fotorezeptor 1001, der ein Bilderzeugungskörper ist, wird gleichmäßig geladen; ein punktförmiges elektrostatisches Latentbild wird durch ein Flecklicht gebildet, das durch Impulsbreitenmodulieren oder Dichtemodulieren der digitalen Bilddichtedaten erhalten ist, die von einem Rechner oder Abtaster zugesandt sind; das elektrostatische Latentbild wird rückwärts durch Toner so entwickelt, daß ein punktförmiges Tonerbild erzeugt werden kann; die oben erwähnten Lade-Belichtungs- und Entwicklungsprozesse werden so wiederholt, daß ein Farbtonerbild auf dem Fotorezeptor erzeugt werden kann; und dann wird das Farbtonerbild auf ein Aufzeichnungspapier übertragen, getrennt und fixiert.
Die Bilderzeugungsvorrichtung 1100 umfaßt einen trommelförmigen Fotorezeptor 1001 (der im folgenden als Fotorezeptor bezeichnet wird), eine Skorotron-Ladeeinrichtung 1002, die eine gleichmäßige elektrische Ladung auf der Oberfläche des Fotorezeptors 1001 vermittelt, ein optisches Abtastsystem 1030, Entwicklungseinheiten 1041 - 1044, die mit Gelb-, Magenta-, Zyan- und Schwarz-Tonern geladen sind, und eine Reinigungseinheit 1003.
Die Struktur jedes Abschnittes wird im folgenden erläutert.
Das optische Abtastsystem 1030 wird in der folgenden Weise betrieben: ein Halbleiterlaserarray 1031 wird durch ein Modulationssignal in Schwingung versetzt, das durch Bilddichtedaten moduliert wurde, die von einem (in der Zeichnung nicht gezeigten) Seitenspeicher zugesandt sind, wobei der in Schwingung versetzte Laserstrahl durch einen Polygonalspiegel 1034 abgelenkt ist, der mit einer vorbestimmten Drehzahl umläuft, und ein genauer Fleck des abgelenkten Strahles tastet die Oberfläche des gleichmäßig aufgeladenen Fotorezeptors 1001 über eine fθ-Linse 1035 und Zylinderlinsen 1033, 1036 ab. Das Halbleiterlaserarray 1031 ist für eine kohärente Lichtquelle vorgesehen. Eine Kollimatorlinse 1032 ist für ein optisches Lichtemissionssystem vorgesehen. Der Polygonalspiegel 1034 und die fθ-Linse 1035 sind für ein optisches Ablenksystem vorgesehen. Die Zylinderlinsen 1033, 1036 sind für ein optisches Korrektursystem vorgesehen, um die Neigung zu korrigieren, die durch den Polygonalspiegel 1034 verursacht ist.
Das optische Abtastsystem 1030 ist mit einer Indexerfassungsschaltung (in der Zeichnung nicht gezeigt) ausgestattet. Die Indexerfassungsschaltung erfaßt die Oberflächenposition des Polygonspiegels 1034, der bei einer vorbestimmten Drehzahl gedreht ist, durch das von einem Indexsensor 1039 zugesandte Indexsignal, und ein optisches Abtasten wird gemäß einem modulierten digitalen Bilddichtesignal, das später beschrieben werden wird, durch ein Rasterabtastsystem durchgeführt, wobei die Periode eines Primärabtastens für das oben erwähnte Abtasten angewandt wird.
Das Halbleiterlaserarray 1031 ist derart aufgebaut, daß Halbleiterlaser 1031a - 1031c sind auf einer Basis bei einem Intervall von beispielsweise 0,1 mm angeordnet. GaAlAs wird für die Halbleiterlaser 1031 verwendet. Deren maximales Ausgangssignal ist 5 mW. Die optische Wirksamkeit beträgt 25 %. Der Ausdehnungswinkel beträgt 8 - 16º in der Richtung parallel zu der Verbindungsoberfläche und 20 - 36º in der Richtung, senkrecht zu der Verbindungsoberfläche. Da Farbtonerbilder nacheinander auf der Oberfläche des Fotorezeptors 1001 überlagert werden, wird eine Belichtung vorzugsweise durch Licht durchgeführt, dessen Wellenlänge ausreichend lang ist, so daß das Licht nicht durch gefärbte Toner absorbiert werden kann. In diesem Fall beträgt die Wellenlänge des Strahles 800 nm.
Fig. 16 zeigt ein Modell, in welchem ein Latentbild durch ein Modulationssignal gebildet ist, das von der Bildverarbeitungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels zugesandt ist.
In der Bilderzeugungsvorrichtung 1100 dieses Ausführungsbeispiels wird eine Gradation durch Ändern des Bereiches eines Punktes ausgedrückt. Wie oben beschrieben ist, wird ein durch einen Computer hergestelltes oder durch einen Abtaster eingelesenes Bildsignal wie folgt verarbeitet: wenn der Rand einer hohen Dichte ein gelesenes Pixel überlappt, wird das Signal eines entsprechenden Pixels das gleiche wie die Zwischendichte in einem gleichmäßigen Bild. Wenn die gleiche Bezugswelle unter der Bedingung verwendet wird, daß eine Auswahlschaltung mit der Randerfassungsfunktion in allen Richtungen nicht angewendet wird, wird das Aufzeichnen an dem Rand durchgeführt, wobei eine Isolation in der Pixelmitte vorliegt, wie dies durch eine Strichlinie in Fig. 16 gezeigt ist. in der Bilderzeugungsvorrichtung 1100 wird ein Abtasten zweidimensional durchgeführt, das heißt, das Primär- und Hilfsabtasten wird so durchgeführt, daß ein punktförmiges Latentbild auf der Oberfläche des Fotorezeptors 1001 gebildet werden kann. In der oben beschriebenen Weise kann die Auflösung an dem Rand des elektrostatischen Latentbildes verbessert werden.
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Bildverarbeitungsschaltung zeigt, die in der Bilderzeugungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels angewandt ist. Fig. 17 ist ein Blockdiagramm, das die Modulationsschaltung dieses Ausführungsbeispiels zeigt.
Eine Bildverarbeitungsschaltung 1200 dieses Ausführungsbeispiels ist eine Schaltung, die ein Halbleiterlaserarray 1031 durch das Modulationssignal ansteuert, das durch Impulsmodulieren der Bilddichtedaten hergestellt ist. Beispielsweise erfaßt die Bildverarbeitungsschaltung 1200 den Dichtegradienten zwischen den Pixeldichtedaten entsprechend einer Vielzahl von Pixels, die allen Richtungen gegenüberliegen, und versetzt die Mitte des Strahles in Schwingungen, der ein Bild auf der Oberfläche des Fotorezeptors 1 in den Primär- und Hilfsrichtungen erzeugt. Die Bildverarbeitungsschaltung 1200 umfaßt eine Ausleseschaltung 1220, eine Verriegelungsschaltung 1230, eine Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241, Wählschaltungen 1243, 1245, Modulationsschaltungen 1260A - 126ºC, eine Zusammensetzschaltung 1270, eine Bezugstakterzeugungsschaltung 1281, eine Verzögerungsschaltung 1282 und Verzögerungsschaltungen 1291, 1292.
Die Bezugstakterzeugungsschaltung 1281 ist ein Impulssignalerzeugungsschaltung und erzeugt ein Impulssignal, dessen Wiederholungsrate die gleiche ist wie der Pixeltakt. Dieser Takt wird als Bezugstakt DCK&sub0; bezeichnet.
Die Verzögerungsschaltungen 1282 sind Schaltungen, die eine Vielzahl von Pixeltakten DCK&sub1;, DCK&sub2; erzeugen, deren Phase um 1/n-Periode von derjenigen des Bezugstaktes DCK&sub0; abweicht. In diesem Fall erzeugen die Verzögerungsschaltungen 1282 einen Pixeltakt DCK&sub1;, dessen Phase um 1/3-Phase bezüglich des Bezugstaktes DCK&sub0; verzögert ist, und einen Pixeltakt DCK&sub2;, dessen Phase um 1/3-Periode bezüglich des Bezugstaktes DCK&sub0; voreilt.
Die Bilddichtedatenspeicherschaltung 1210 ist ein gemeinsamer Seitenspeicher (im fölgenden als Seitenspeicher 1210 bezeichnet). Die Bilddichtedatenspeicherschaltung 1210 ist ein RAM, der Bilddaten durch die Einheit einer Seite speichert und eine Speicherkapazität hat, durch die wenigstens eine Seite von Mehrwertbilddichtedaten gespeichert werden kann. Wenn die Vorrichtung auf einen Farbdrucker angewandt ist, ist die Bilddichtedatenspeicherschaltung 1210 mit einer Speicherkapazität versehen, durch die ein Bilddichtesignal entsprechend einer Vielzahl von Farben, wie beispielsweise Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz, gespeichert werden kann.
Die Ausleseschaltung 1220 liest die Bilddichtedaten von aneinander grenzenden 3 Abtastzeilen synchron mit dem Bezugstakt DCK&sub0; unter Verwendung eines Indexsignales für einen Trigger aus, und die ausgelesenen Daten sind zu der Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241 gesandt, und gleichzeitig sind die Bilddichtedaten entsprechend der mittleren aufzuzeichnenden Abtastzeile oder -linie zu der Verriegelungsschaltung 1230 ausgesandt.
Die Verriegelungsschaltung 1230 ist eine Schaltung, die die Bilddichtedaten für eine Zeitdauer verriegelt, in welcher das Verarbeiten durch die Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241 ausgeführt wird.
Die Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241 findet eine Differenz zwischen den Bilddichtedaten entsprechend einer Vielzahl von Pixels von allen Richtungen und liest ein Auswahlsignal entsprechend den Ergebnissen der Differenz aus und sendet das Wählsignal zu der Auswahl- oder Wählschaltung 1243, 1245. Das heißt, die Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241 erfaßt die Daten entsprechend dem Rand von 3 Zeilen oder Linien von angrenzenden Bilddichtedaten und erfaßt weiterhin die Richtung des Randes. In diesem Fall ist die Richtung des Randes als die Richtung definiert, in welcher die Änderung von der niedrigen Dichte zu einer hohen Dichte besteht. In dem Fall der Bilderzeugungsvorrichtung 1100 dieses Ausführungsbeispiels wird ein Aufzeichnen eines Latentbildes entsprechend dem Rand auf der Seite der hohen Bilddichte durchgeführt.
Wenn der Differenzwert nicht kleiner ist als α, was als ein spezifischer Wert definiert ist, so wird "+1" ausgegeben, und wenn der Differenzwert nicht größer als -α ist, so wird "-1" ausgegeben. Wenn die Bilddaten eines Teiles mit Ausnahme des Randes, das heißt ein Differenzwert, in dem Bereich von -α bis +α liegen so hat der Differenzwert die Größe "0". Unter der Annahme daß die in der oben beschriebenen Weise erhaltenen Differenzwerte gegeben sind durch (-1, 0) in der Primärabtastrichtung, (0, -1) in der Hilfsabtastrichtung, (0, -1) in der linken Diagonalrichtung und (0, 0) in der rechten Diagonalrichtung, so wird dann die bewegte Position in dem Fall der Kombination der eingegebenen Daten von einer Bezugstabelle in dem ROM ausgelesen. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Signal von (+1, -1) bezüglich der kombinierten eingegebenen Daten ausgegeben. In der oben beschriebenen Weise wird die Aufzeichnungsposition in der Primärabtastrichtung um +1/3 verfahren, und in dem Fall der Hilfsabtastrichtung wird ein Laser gewählt, der den unteren Teil abtastet. Wenn das Ergebnis der Differenz (0, -1) in der Primärabtastrichtung, (0, 0) in der Hilfsabtastrichtung, (0, 0) in der linken Diagonalrichtung und (0, 0) in der rechten Diagonalrichtung ist, so wird dann (-1, 0) ausgegeben. In diesem Fall wird die Aufzeichnungsposition in der Primärabtastrichtung um -1/3 verfahren.
Die Auswahlschaltung 1243 entspricht der ersten Auswahlschaltung und liefert Bilddichtedaten von verschiedenen Ausgangsanschlüssen D&sub0; - D&sub2; gemäß dem Wählsignal. Wenn insbesondere das Wählsignal den Wert "0" hat, so werden die Bilddichtedaten von dem Ausgangsanschluß D&sub0; ausgesandt, und die Bilddichtedaten eines Weiß-Hintergrundes werden von dem Ausgangsanschluß D&sub1;, D&sub2; ausgesandt. Wenn das Wählsignal den Wert "-1" hat, so werden die Bilddichtedaten von dem Ausgangsanschluß D&sub2; ausgesandt, und die Bilddichtedaten entsprechend dem Weiß- Hintergrund werden von dem Ausgangsanschluß D&sub0;, D&sub1; ausgesandt. Wenn das Auswahlsignal den Wert "+1" hat, so werden die Pilddichtedaten von dem Ausgangsanschluß D&sub1; ausgesandt, und die Bilddichtedaten entsprechend dem Weiß-Hintergrund werden von den Ausgangsanschlüssen D&sub0;, D&sub2; ausgesandt.
Wie in der Fig. 17 gezeigt ist, haben die Modulationsschaltungen 1260A - 1260C die gleiche Struktur. Die Modulationsschaltungen sind aus einer D/A-Umsetzungsschaltung 1261, einem Vergleicher oder Komparator 1262 und einer Dreieckwellenerzeugungsschaltung 1263 zusammengesetzt. Die Modulationsschaltungen 1260A - 1260C werden derart betrieben, daß die von der Auswahlschaltung 1250A ausgesandten Bilddichtedaten werden D/A- umgesetzt durch eine D/A-Umsetzungsschaltung 1261 synchron mit dem Bezugstakt DCK&sub0;; ein Pixeltakt, dessen Periode die gleiche ist wie diejenige des Bezugstaktes DCK&sub0; erfolgt durch eine Dreieckwellenerzeugungsschaltung 1263; und diese Signale werden verglichen, so daß ein Impulsbreitenmodulationssignal erhalten werden kann. Alle Modulationsschaltungen 1260A - 1260C führen eine D/A-Umsetzung der Bilddichtedaten durch den Bezugstakt DCK&sub0; durch, wobei lediglich die Phase des in die Dreieckwellenerzeugungsschaltung 1263 eingegebenen Taktes verschieden ist. In diesem Fall wird die Phase des Dreieckwellenbezugstaktes der Dreieckwellenerzeugungsschaltungen 1263a - 1263C um 1/3-Periode bezüglich der Phase des Bezugstaktes verschoben. Durch Wählen dieser Modulationsschaltungen 1260A - 1260C kann eine Randverarbeitung auf den Teil entsprechend dem Rand in der Primärabtastrichtung mittels der Bilddichtedaten durchgeführt werden, die kontinuierlich in der Form einer Abtastzeile sind. Die Einzelheiten hiervon werden später beschrieben.
Die Zusammensetzschaltung 1270 ist eine Schaltung, die das von den oben erwähnten Modulatipnsschaltungen 1260A - 1260C ausgesandte Modulationssignal zusammensetzt.
Die Auswahlschaltung 1245 und die Verzögerungsschaltungen 1291, 1292 entsprechen einer LD-Ansteuerschaltung, die ein Halbleiterlaserarray 1031 ansteuert. Wenn die LD-Ansteuerschaltung einen gemäß dem Wählsignal ausgewählten Halbleiterlaser durch das von der Zusammensetzschaltung 1270 gesandte Modulationssignal schwingen läßt, wird der von dem optischen Abtastsystem 1030 gesandte Strahl in der Hilfsabtastrichtung verschoben, so daß eine Bilderzeugung durchgeführt wird.
Die Auswahlschaltung 1245 entspricht der zweiten Auswahlschaltung und schaltet einen der Halbleiterlaser 1031a - 1031c gemäß dem von der Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241 gesandten Wählsignal ein. Eine Randverarbeitung wird in der Hilfsrichtung durch den obigen Betrieb ausgeführt. Die Einzelheiten werden später erläutert.
Die Verzögerungesschaltungen 1291, 1292 verhindern die Neigung der Basislinie des Halbleiterlaserarrays 1031 und die Verzögerung des Starts eines Abtastens durch das optische Abtastsystem.
In der obigen Erläuterung ist die Bildverarbeitungsschaltung 1200 auf einen Laserdrucker angewandt. Jedoch ist die Eildverarbeitungsschaltung der Erfindung nicht auf den Laserdrucker begrenzt. Wenn die Bildverarbei tungsschaltung derart in eine solche Schaltung eingebaut ist, daß die Pilddichtedaten von einem Abtaster eingegeben und verarbeitet werden, so kann die Pildverarbeitungsschaltung auf ein Kopiergerät oder andere Pilderzeugungsgeräte angewandt werden.
Ein auf dem Fotorezeptor 1 durch das Halbleiterlaserarray 1031 gebildeter Laserfleck ist in Fig. 18 gezeigt.
Die in Fig. 18 gezeigten Laserstrahlflecken werden durch das Halbleiterlaserarray 131 gebildet, das derart aufgebaut ist, daß drei Lichtemissionselemente in einem konstanten Intervall vorgesehen sind. Das Halbleiterlaserarray 131 ist geneigt bezüglich der Primärabtastrichtung so angeordnet, daß Laserflecken 131a, 131b, 131c auf dem Fotorezeptor 1 gebildet werden. Der Abstand h zwischen den Mitten der erzeugten Eilder wird durch den Neigungswinkel des Halbleiterlaserarrays 131 bestimmt. Die Laserstrahlflecken 131a, 131b, 131c, die durch eine Vollinie in der Zeichnung dargestellt sind, werden auf der Oberfläche des Fotorezeptors 1001 unter der Bedingung gebildet, daß die Verzögerungsschaltungen 1291, 1292 betrieben sind. Wenn die Verzögerungsschaltungen 1291, 1292 betrieben sind, wird der Laserstrahlfleck 131a zu dem Laserstrahlfleck 131a' verzögert, der durch eine Strichpunktlinie in der Zeichnung dargestellt ist, und der Laserstrahlfleck 131b wird zu einem Laserstrahlfleck 131b' verzögert, der durch eine Strichpunktlinie dargestellt ist. Die Phasen der Bilderzeugungsmitten der Laserstrahlflecken 131a', 131b', 131c' werden die gleichen.
In dem in Fig. 18 gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Abtasten eines Pixels derart durchgeführt, daß: die Anzahl von Abtastzeilen in einem Pixel in der Primärrichtung beträgt 3; und ein Abtasten eines Pixels wird durch eine Operation eines Abtastens durch ein Halbleiterlaserarray durchgeführt, das aus drei Lichtemissionselementen aufgebaut ist. Wenn die Anzahl in von Lichtemissionselementen in dem Halbleiterlaserarray gleichgemacht ist zu der Anzahl eines Abtastens in einem Pixel in der Primärabtastrichtung, wird ein Abtasten eines Pixels durch eine Operatiob eines Abtastens durchgeführt, so daß eine Ungleichmäßigkeit eines Abtastens, verursacht unter den Pixels, verringert ist.
Wenn ein Abstand h zwischen den Mitten einer Bilderzeugung durch die von m Stücken von Lichtemissionselementen emittierten Laserstrahlflecken und ein Pixel einer Abtastbreite D derart bestimmt sind, daß die folgende Ungleichung erfüllt ist:
h ≤ (D/m)
und insbesondere h < (D/m)
dann wird ein Abtastintervall zwischen angrenzenden Pixels nicht kleiner als (D/m). Demgemäß können die Überlappungen unter den Pixels vermindert werden, und eine Unebenheit eines Abtastens kann ausgeschlossen werden, so daß ein Bild einer hohen Qualität erhalten werden kann. Im allgemeinen wird bevorzugt, daß die Ungleichung D/ (m+2) < h < (D/m) erfüllt ist, wobei in eine ganze Zahl größer als 2 ist. In dem in Fig. 11-b gezeigten Ausführungsbeispiel (in diesem Fall gilt m = 3), ist das Laserarray 1131 so geneigt, daß die Ungleichung (D/5) < h < (D/3) erfüllt sein kann, und die Lichtemissionselemente sind in einem konstanten Intervall angeordnet, und dann kann ein Bild hoher Qualität ohne Ungleichmäßigkeit oder Unebenheit des Abtastens erhalten werden.
Fig. 16 zeigt ein Modell einer Latentbilderzeugung durch das von dem Bildverarbeitungsgerät des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gesandte Modulationssignal.
In der Bilderzeugungsvorrichtung 1100 dieses Ausführungsbeispiels wird eine Gradation durch Ändern des Bereiches eines Punktes ausgedrückt. In der Bilderzeugungseinrichtung 1100 werden ein Primärabtasten und ein Hilfsabtasten so durchgeführt, daß ein punktförmiges batentbild auf dem Fotorezeptor 1001 gebildet werden kann. Dieses Abtasten wird durch eine Bildverarbeitungsschaltung durchgeführt. Wenn ein Bildsignal, das durch einen Computer erzeugt oder durch einen Abtaster eingelesen ist, verarbeitet wird und der Rand einer hohen Bilddichte ein ausgelesenes Pixel überlappt, so wird das Signal in einem entsprechenden Pixel das gleiche wie die Zwischendichte in einem einheitlichen oder gleichmäßigen Bild.
Wenn die gleiche Bezugswelle verwendet wird, ohne die Auswahlschaltung anzuwenden, die Ränder in allen Richtungen bzw. Allrichtungsränder erfassen kann, so ist das Aufzeichnen des Randes in der Mittenposition isoliert, wie dies durch eine Strichlinie in Fig. 16 dargestellt ist. Wenn die Bildverarbeitungsschaltung 1200 verwendet wird, wird der Fleck eines Aufzeichnens zu den Rändern von allen Richtungen einschließlich der Primär- und Hilfsrichtungen verschoben. Wenn ein elektrostatisches Bild in der oben beschriebenen Weise erzeugt wird, kann die Auflösung des Randes verbessert werden.
Im folgenden wird der Betrieb der Bildverarbeitungsschaltung 1200 beschrieben.
Fig. 15 zeigt Zeitdiagramme, die das Signal von jedem Abschnitt der Bildverarbeitungsschaltung dieses Ausführungsbeispiels zeigen.
In der Zeichnung zeigt (a) einen Teil einer Abtastzeile der Bilddichtedaten, die gemäß einem Bezugstakt DCK&sub0; ausgelesen sind, indem das Indexsignal, das von dem Seitenspeicher gesandt ist, für einen Trigger verwendet wird. Eine Abtastzeile der oben beschriebenen Bilddichtedaten wird von der Ausleseschaltung 1220 gleichzeitig zu der Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241 und der Verriegelungserfassungsschaltung 1230 gesandt. Je höher der Pegel des Signales ist, desto niedriger ist die Dichte, und je niedriger der Pegel des Signales ist, desto höher ist die Dichte.
In Fig. 15 zeigt (b) das Ausgangssignal von der Primärabtastranderfassungsschaltung 1240, die die Änderung des Pegels der kontinuierlichen Bilddichtedaten ausgibt, mit anderen Worten, den Differenzwert des Pegels der kontinuierlichen Bilddichtedaten. Auf diese Weise kann die Neigung der Bilddichte in einer Abtastzeile erfaßt werden. In dem Fall, in dem der Differenzwert nicht kleiner als ein Absolutwert α ist, kann er als eine Neigung beurteilt werden. Weiterhin wird die Richtung des Randes der Bilddichte erfaßt. Das heißt, wenn der ausgegebene Wert positiv ist, zeigt er, daß der Rand auf der linken Seite der Primärabtastrichtung liegt, und wenn der ausgegebene Wert negativ ist, so zeigt er, daß der Rand auf der rechten Seite der Primärabtastrichtung gelegen ist. Eine Randerfassung von anderen Richtungen wird in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, durchgeführt, und die Position, zu der die Aufzeichnungsposition in der Primär- und Hilfsabtastrichtung verfahren ist, kann gemäß einer ROM-Tabelle bestimmt werden. In dem Fall, in dem der ausgegebene Wert durch "0" gegeben ist, zeigt er, daß die Bilddichtedaten des gleichen Pegels mit dem Rand verbunden sind. Dieses Ausgangssignal wird zu der Auswahlschaltung 1243 gemäß dem Bezugstakt DCK&sub0; gesandt.
Andererseits verriegelt die Verriegelungsschaltung 1230 das Signal für eine Zeitdauer entsprechend der Verarbeitungsgeschwindigkeit der Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241 und sendet das Signal zu der Auswahlschaltung 1243. Die Auswahlschaltung 1243 gibt die Dichtedaten von einem verschiedenen Ausgangsanschluß gemäß dem Wählsignal der Randerfassungsschaltung 1241 aus.
In der Fig. 15 zeigen (c) - (d) die Kombination der zu wählenden Bezugsdaten und der Bilddaten. Beispielsweise liegt der Rand lediglich in der Primärrichtung vor, wie dies in (b) gezeigt ist. In dem Fall, in dem der Rand in einer Diagonalrichtung erfaßt wird, werden eine Bezugswelle und ein Laser, die gemäß der ROM-Tabelle kombiniert sind, wie dies oben beschrieben ist, gewählt.
In Fig. 15 zeigt (c) eine Modulieroperation in der Modulationsschaltung 1260A. Nur wenn das Ausgangssignal der Erfassungsschaltung 1241 positiv ist, werden die Bilddichtedaten in die Modulationsschaltung 1260A eingegeben, und wenn das Ausgangssignal der Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241 nicht positiv ist, werden die Bilddichtedaten eines Weiß-Mintergrundes eingegeben. Die zu dieser Zeit ausgegebene Dreieckwelle wird von einem Takt DCK&sub2; geliefert, dessen Phase um 1/3- Periode bezüglich des Bezugstaktes DCK&sub0; voreilt und dessen Wiederholungsperiode die gleiche ist. In der oben beschriebenen Weise ist, wie in Fig. 15(f) gezeigt ist, das Ausgangssignal der Modulationsschaltung 260A ein Modulationssignal, dessen Phase um 1/3-Periode im Vergleich mit dem Modulationssignal voreilt, das durch die Dreieckwelle gemäß dem Bezugstakt DCK&sub0; impulsbreitenmoduliert wurde.
In Fig. 15 zeigt (d) eine Modulieroperation in der Modulationsschaltung 260B. Die Bilddichtedaten in der Periode, wenn das Auswahlsignal von der Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241 den Wert "0" hat, sind Bilddichtedaten eines Weiß-Hintergrundes in dem Fall, wenn das Ausgangssignal nicht "0" ist und das in (g) gezeigte Modulationssignal ausgegeben wird.
In Fig. 15 zeigt (e) eine Modulieroperation in der Modulationsschaltung 1260C. Für die Zeitdauer, in der das Ausgangssignal der Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241 negativ ist, wird ein Verarbeiten der Bilddichtedaten durchgeführt, die um ein Pixel früher oder vorher sind. Das heißt, wenn das Ausgangssignal der Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241 den Wert "-1" hat, so werden die Bilddichtedaten eingegeben, und wenn das Ausgangssignal nicht "-1 ist, so werden die Bilddichtedaten eines Weiß-Hintergrundes eingegeben. In diesem Fall ist die Phase der Dreieckwelle um 1/3-Periode bezüglich des Bezugstaktes DCK&sub0; verzögert. In der oben beschriebenen Weise ist, wie in Fig. 15(h) gezeigt ist, die Phase des von der Modulationsschaltung 1260C ausgegebenen Modulationssignales um 1/3-Periode im Vergleich mit dem Modulationssignal verzögert, das durch die Dreieckwelle gemäß dem Bezugstakt DCK&sub0; impulsbreitenmoduliert wurde.
In Fig. 15 zeigt (i) ein von der Zusammensetzschaltung 1270 ausgegebenes Modulationssignal. Wenn der Rand und der Richtung des Randes durch die Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241 erfaßt werden, liefert die Bildverarbeitungsschaltung 1200 dieses Ausführungsbeispiels eine Abtastzeile des Modulationssignales, das um den Betrag eines Schlupfes in der Primärabtastrichtung verschoben ist, in den Datenanschluß der Auswahlschaltung 1245.
Sodann wird das von der Allrichtungsranderfassungsschaltung 1245 zugesandte Auswahlsignal durch die Verzögerungsschaltung 1244 um die Verarbeitungszeit in der Modulationsschaltung und der Zusammensetzschaltung verzögert, so daß das verzögerte Signal an die Auswahl schaltung 1245 ausgegeben wird. Die Auswahlschaltung 1245 sendet die Dichtedaten zu einem spezifischen Laser gemäß dem Auswahlsignal von der Allrichtungsranderfassungsschaltung 1241, so daß der Laser Licht emittieren kann. Das von Ausgangsanschlüssen D&sub0;, D&sub1; der Auswahl schaltung 1245 ausgesandte Modulationssignal wird durch die Verzögerungsschaltungen 1291, 1292 verzögert, so daß der Schlupf des Startpunktes in der Primärabtastrichtung korrigiert werden kann, und das Signal läßt die Halbleiterlaser 1031a, 1031b schwingen. Die Halbleiterlaser 1031a - 1031c, die die Lichtemissionspunkte des Halbleiterlaserarrays 1031 sind, sind so eingestellt, daß die Bildinformation durch das optische Abtastsystem 1030 geleitet werden kann, das um 1/3 Pixel in der Milfsabtastrichtung verschoben ist. Demgemäß ist die Hilfsabtastkomponente in der Richtung des Randes verschoben.
Wie oben beschrieben ist, erzeugt die Bilderzeugungsvorrichtung 1100 dieses Ausführungsbeispiels ein Bild in der Weise, daß der Rand des elektrostatischen Latentbildes korrigiert ist, so daß die Auflösung des Randes verbessert werden kann.
Der in der Bilderzeugungsvorrichtung 1100 durchgeführte Bilderzeugungsprozeß wird im folgenden beschrieben.
Zuerst wird der Fotorezeptor 1001 gleichmäßig durch die Skorotron-Ladeeinrichtung 1002 aufgeladen. Ein elektrostatisches Latentbild entsprechend Gelb wird auf dem trommelförmigen Fotorezeptor 1001 durch den Laserstrahl erzeugt, der optisch durch Gelb-Daten (8 Bits der digitalen Dichtedaten) moduliert ist, welche in dem Rahmenbzw. Vollbildspeicher 1210 gespeichert sind. Das oben erwähnte elektrostatische Latentbild entsprechend Gelb wird durch die erste Entwicklungseinheit 1041 entwikkelt, und das erste punktförmige Tonerbild (ein Gelb- Tonerbild), das sehr scharf ist, wird auf dem Fotorezeptor 1001 gebildet. Während das erste Tonerbild, das in der oben beschriebenen Weise erzeugt ist, nicht auf Aufzeichnungspapier P übertragen wird, wird der Fotorezeptor 1001 durch die Skorotron-Ladeeinrichtung 1002 wieder geladen.
Sodann wird der Laserstrahl optisch durch Magenta-Daten (8 Bits von digitalen Dichtedaten) optisch moduliert, und der Fotorezeptor 1001 wird mit dem modulierten Laserstrahl so belichtet, daß ein elektrostatisches Latentbild erzeugt wird. Dieses elektrostatische Latentbild wird durch die zweite Entwicklungseinheit 1042 so entwickelt, daß das zweite Tonerbild (ein Magenta-Tonerbild) erzeugt wird. In der gleichen Weise wird das dritte Tonerbild (ein Zyan-Tonerbild) sequentiell durch die dritte Entwicklungseinheit 1043 entwickelt, und ein Dreifarben-Tonerbild wird auf dem Fotorezeptor 401 gebildet. Schließlich wird das vierte Tonerbild (ein Schwarz-Tonerbild) erzeugt, und ein Vierfarben-Tonerbild wird auf dem Fotorezeptor 1001 erzeugt.
Gemäß der Bilderzeugungsvorrichtung 1100 dieses Ausführungsbeispiels hat der Fotorezeptor eine hervorragende Hoch-γ-Kennlinie. Gemäß der oben erwähnten hervorragenden Hoch-γ-Kennlinie kann, selbst wenn eine Vielzahl von Tonerbildern auf dem Fotorezeptor durch Durchführen einer Vielzahl von Lade- und Entwicklungsprozessen erzeugt werden, ein Latentbild stabil hergestellt werden. Das heißt, selbst wenn ein Tonerbild mit einem Strahl entsprechend einem digitalen Signal beleuchtet wird, wird ein sehr scharfes punktförmiges elektrostatisches Latentbild ohne eine Franse erzeugt. Als ein Ergebnis kann ein sehr scharfes Tonerbild erhalten werden.
Nachdem der Fotorezeptor 1001 durch die Ladeeinrichtung geladen wurde (dieser Prozeß kann ausgelassen werden), wird dieses Vierfarben-Tonerbild durch die Wirkung der Übertragungseinheit 1462 auf Aufzeichnungspapier P übertragen, das von einer Papierzufuhreinheit zugeführt ist.
Das Aufzeichnungspapier P, auf das das Tonerbild übertragen wurde, wird von dem Fotorezeptor 1001 durch die Trennelektrode 1463 getrennt. Dann wird das Aufzeichnungspapier P durch ein Führungs- und Förderband zu der Fixiereinheit gefördert, so daß das übertragene Bild fixiert wird. Danach wird das Aufzeichnungspapier P in einen Entladetrog entladen oder ausgegeben.
In diesem Ausführungsbeispiel werden drei Bezugswellen, deren Phasen jeweils um 1/3-Periode (0, ±1/3) verschoben sind, verwendet. Bezugswellen von anderen Phasen können benutzt werden. Beispielsweise können die Phasen von (0, ±1/4) oder Phasen von (0, ±1/6) benutzt werden. Es ist vorzuziehen, daß nicht weniger als drei Bezugswellen selektiv gemäß der Situation, wie beispielsweise der Bilddichte oder dem Randerfassungsausgangssignal, verwendet werden. Beispielsweise kann die Bezugswelle, deren Phase um (0, ±1/6, ±2/6) abweicht, benutzt werden. In der oben beschriebenen Weise wird eine Bezugswelle, deren Phase verschieden ist, gemäß den Bilddichtedaten gewählt. Daher kann ein scharfes Bild, das mit der benachbarten Bilddichte harmoniert, erhalten werden.

Claims

1. Bilderzeugungsvorrichtung zum Bilden eines Tonerpunktbildes auf einem Fotorezeptor (401, 1001), wobei die besagte Bilderzeugungsvorrichtung folgendes umfaßt:

Mittel (220, 1220) zum sequentiellen Eingeben einer Mehrzahl von Schwärzungsdaten in die Vorrichtung, wobei jedes Schwärzungsdatum ein Schwärzwigsniveau in einem entsprechenden Bildpunkt des Bildes darstellt;

Mittel (300, 1031a-1031c) zum Abtasten des Fotorezeptors (401, 1001) mit einem belichtenden Licht, wn ein Tonerpunktbild auf dem Fotorezeptor (401, 1001) zu bilden; gekennzeichnet durch

Randerkennungsmittel (240,1241) zum Erkennen eines Bildpunktes an einem Randpunkt durch Vergleichen der Schwärzungsdaten des Bildpunktes mit den Schwärzungsdaten eines nachfolgenden Bildpunktes und Klassifizieren jedes Bildpunktes unter einer vorbestimmten Anzahl von Klassen einschließlich mindestens eines randbeginnenden Bildpunktes, eines randendenden Bildpunktes und eines Nichtrandbildpunktes; und

Moduliermittel (260A-260C, 2260A-2260C) zum Modulieren des belichtenden Lichtes auf Grundlage der Schwärzungsdaten zur Veränderung der Größe des Tonerpunktbildes auf dem Fotorezeptor (401, 1001), wobei das Moduliermittel (260A-260C, 2260A-2260C) die Lage des Tonerpunktbildes entsprechend der Klassifizierung des Randerkennungsmittels verschiebt, so daß das Tonerpunktbild auf ein Nachbar-Tonerpunktbild zu verschoben wird.

2. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das belichtende Licht ein Laserstrahl ist.

3, Bilderzeugungsvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, wobei das Randerkennungsmittel (240,1241) durch Vergleichen der Schwärzungsdaten des Bildpunktes mit den Schwärzungsdaten des nachfolgenden Bildpunktes einen Schwärzungsänderungswert erzeugt und das Randerkennungsmittel (240,1241) einen vorbestimmten positiven Schwellwert und einen vorbestimmten negativen Schwellwert aufweist.

4. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Randerkennungsmittel (240, 1241) den Bildpunkt als randbeginnenden Bildpunkt klassifiziert, wenn der Schwärzungsänderungswert großer als der vorbestimmte positive Schwellwert ist, als randendenden Bildpunkt, wenn der Schwärzungsänderungswert kleiner als der vorbestimmte negative Schwellwert ist, und als Nichtrandbildpunkt, wenn der Schwärzungsänderungswert zwischen dem vorbestimmten positiven Schwellwert und dem vorbestimmten negativen Schwellwert liegt.

5. Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin mit:

Mitteln (290A, 290, 2100, 2200, 2300, 1282) zum Erzeugen einer Mehrzahl von Bezugssignalen einschließlich einer ersten Bezugswelle für einen randbeginnenden Bildpunkt, einer zweiten Bezugswelle für einen randendenden Bildpunkt, und einer dritten Bezugswelle für einen Nichtrandbildpunkt, wobei jede Bezugswelle eine andere Phase oder eine andere Form aufweist.

6. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Moduliermittel (260A-260C, 2260A-2260C) eine der ersten, zweiten und dritten Bezugswellen entsprechend der Klassifizierung des Randerkennungsmittels (240, 1241) auswählt und die ausgewählte Bezugswelle mit den Schwärzungsdaten vergleicht.

7. Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Moduliermittel (260A-260C, 2260A-2260) das Tonerpunktbild für einen randbeginnenden Bildpunkt durch Auswahl der besagten ersten Bezugswelle auf eine erste Richtung zu verschiebt, und das Tonerpunktbild für eine randendenden Bildpunkt durch Auswahl der besagten zweiten Bezugswelle auf eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung zu verschiebt und das Moduliermittel (260A-260C, 2260A-2260C) das Tonerpunktbild für einen Nichtrandbildpunkt nicht verschiebt.