JP2004284348A - 画像形成方法および装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】種々の原因によるデフォーカス(ピントずれ)、もしくは、感材,処理系に起因する感度変動に対して、安定な画像品質を維持可能とする画像形成方法および装置を提供すること。
【解決手段】光ビームを感材に対して走査することにより画像を記録する画像形成に際して、前記光ビームを、前記感材が黒化するための閾値によって決まる記録線幅もしくは記録ドットサイズが、デフォーカスが生じた場合も略一定となるレベルのパワーとすることを特徴とする画像形成方法、およびこれを具体化した装置。
【選択図】図1

Description

本発明は、光ビームを用いて感光材料に画像を形成する画像形成方法および装置に関し、より具体的には、種々の原因による前記光ビームのデフォーカス(ピントずれ)、もしくは、前記感光材料,その処理系に起因する感度変動が発生した場合にも、安定な画像品質を維持可能とする画像形成方法および装置に関するものである。
近年、コンピュータ技術の進歩に伴って、製版技術の分野においても、いわゆるCTP(Computer to Plate )、すなわち、製版時にフィルムを介在させずに直接、感光性を有する刷版用材料(以下、感材という)に画像(イメージ)記録を行う技術が確立されている。
この技術では、露光用光源から照射される光ビームの点灯状態を、記録すべき原画像の画像データに基づいて生成された2値化画像信号によって制御し、露光用光源と感材とを相対的に移動させることによって上記光ビームを感材上で2次元的に走査させ、感材上に所望の画像が記録される。
周知のように、製版用の画像は、いわゆる網点を用いる網点階調画像であり、各網点は、解像度に応じて決定される所定のサイズを有する光ビームを用いる走査露光により形成される、多数のドットの集合により記録される。
このような光ビームによる走査露光においては、露光用光源の応答性および当該光源に印加される2値化画像信号の応答性がいかに速くても、露光の結果生成する感材上の画像の濃度は、その輪郭部近傍において勾配を有することとなり、濃度分布は台形状にならざるを得ないという問題点があった。この問題点は、露光,現像後に記録された画像のエッジをぼやけさせてしまうという結果を招くものである。
これに関しては、例えば、特許文献1に開示されているように、光ビームを感材に対して走査することにより画像を記録する画像記録装置において、第1レベルおよびこの第1レベルよりも大となる第2レベルを有する2値化画像信号を出力する手段と、前記2値化画像信号を微分して得られる信号のうちで前記第1レベルから前記第2レベルに変化するときに現われる微分信号を前記2値化画像信号のレベル変化に基づいて生成する微分信号生成手段と、前記2値化画像信号と前記微分信号とを合成して、前記第1レベル,第2レベルおよび前記第2レベルよりも大となる第3レベルを有する露光信号を生成する露光信号生成手段と、印加された前記露光信号の各レベルに応じた光量の前記光ビームを放出する光ビーム放出手段とを備えることを特徴とする画像記録装置が提案されている。
すなわち、この技術では、生成される画像のドットのエッジに相当する部分において、他の部分より大きな光量を与えるように制御することで、前述のようなエッジ部の光量低下を解消することを可能としているものである。
また、特許文献2に開示されている技術は、静電方式の画像形成装置において、画像データにより変調されたレーザビームを走査することにより静電潜像を形成する際に、記録ビーム径よりも小さなドットを良好に再現することを目的とするものである。
この技術では、画像情報に基づいて半導体レーザを点灯し、前記半導体レーザから出力されたレーザビームによって感光体(感材)を走査露光する走査露光装置において、前記レーザビームの1点灯毎に、その立ち上がりの光強度を、定常時の光強度よりも強くすることを特徴とするもので、特に、前記半導体レーザの光出力に積極的にオーバーシュートを発生させることにより、上記立ち上がりの光強度を、定常時の光強度よりも強くすることを特徴とするものである。
そして、この技術では、これにより、従来は浅く狭い潜像しか形成することができなかった、半導体レーザの点灯開始位置近傍の感光体の露光量を高くでき、深く広い潜像を形成することが可能になるという効果が得られるとしている。
特開平8−23422号公報 特開2001−96794号公報
ところで、CTPプロセスにおいて問題になる点としては、上記の他にも、例えば感材の位置によるピントのばらつき、つまり、焦点の合っている部分と合っていない部分(ピントずれ:デフォーカス部分)の存在が挙げられる。これの発生原因としては、感材露光部(露光機)における材料支持の不均一性等、種々の要因があるが、この詳細については、後に説明する。
また、さらに、CTPプロセスにおいて問題になる他の点としては、感材,処理系に起因する感度変動が挙げられる。これの発生原因としては、感材自体の感度のばらつきやその経時変化、あるいは処理液の活性度の変動等、種々の要因があるが、この詳細についても、後に説明する。
上述の、デフォーカス部分の存在、あるいは感度変動の発生は、いうまでもなく、CTPプロセスにより作製される印刷版の品質(より正確には、画像品質)を大きく低下させるものであり、これらに対する対策が是非とも必要とされる点である。しかし、従来は、デフォーカスに対してのオートフォーカス(AF)機構による補正は行われていたが、両者を含めた補正については殆んど考慮されていないという状況であった。
以下、これについて、より具体的に説明する。
図9(a)に示すように、記録ビームの焦点の合っている位置(P1)では、記録ビーム形状はシャープに絞られていて、ピーク値も高い状態(図9(b)中のB1で示した形状)になるのに対して、焦点のずれ(デフォーカス)が生じている位置(図9(a)中のP2,P3)では、ずれの大きさに応じて、記録ビーム形状が、図9(b)に示すようにB1→B2,B3と変化する(具体的には、ピーク値が下がり、ビーム径が拡がる)。
このような現象により、デフォーカス位置では、形成されるドットの大きさが拡がり、また、十分なエネルギーが与えられないため、ドットの品質が低下し、網%の変化などの画像の品質の低下を招くという問題が発生するのであるが、従来は、このような点に対する正確な修正は行われてはいなかった。
一方、感材,処理系に起因する感度変動が発生した場合には、網%に変化を与えるという問題が発生する。具体的には、図10に模式的に示すように、低感度の感材の場合には、網%にかなり大きな変化を与え、標準感度の感材では影響はそれより小さく、高感度の感材の場合には殆ど影響されないという傾向にある。この点に対する正確な修正も、特には行われていなかった。
結局のところ、従来は、種々の問題点を包含した状態で、すなわち、CTPプロセスにより作製される印刷版の画像品質が、必ずしも満足すべきではない状態で、使用に供されていたわけである。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来の技術における問題を解消し、種々の原因によるデフォーカス(ピントずれ)、もしくは、感材,処理系に起因する感度変動に対して、安定な画像品質を維持可能とする画像形成方法および装置を提供することにある。
ここで、考慮すべきデフォーカス(ピントずれ)の要因としては、エクスターナルドラム方式のCTP機におけるドラムの偏芯,フラットベッド方式のCTP機におけるベッドの平面性の不足,上記ドラムの変形,版浮き(ごみの介入や吸着不良等による),光学系の原因による像面湾曲や像面倒れ,光学系のピント調整不良,ピントの温度変化,感材(支持体,感光膜)の厚さばらつき,光学系のAF(オートフォーカス)調整残差等が挙げられる。
また、考慮すべき感度変動の要因としては、感材自体の感度ばらつき(製造ロット間,ロット内、さらには、1枚の感材における面内でのローカリティ等),感材感度の温湿度特性,感材感度の経時変化,処理液の活性度(伝導度,温度)変化,処理時間変動,物理処理(ブラシ圧力)のばらつき/ローカリティ,上記活性度の検出誤差や補正残差等が挙げられる。
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成方法は、光ビームを感材に対して走査することにより画像を記録する画像形成方法であって、前記光ビームを、前記感材が黒化するための閾値によって決まる記録線幅もしくは記録ドットサイズが、デフォーカスが生じた場合も略一定となるレベルのパワーとすることを特徴とする。
なお、ここで、感材が黒化するための閾値とは、実際には、感材だけではなく感材と現像処理の組み合わせによって決まるものであるが、ここではそれを単に「感材が黒化するための閾値」と表現しているものである。
本発明に係る画像形成方法においては、前記光ビームのパワーは、ベストピント時における前記光ビームの形状において、そのピーク強度の40〜60%の強度レベルが、前記感材が黒化するための閾値に略等しくなるレベルであることが好ましい。また、前記光ビームのパワーは、基準露光パワーの1.7〜2.5倍であることが好ましい。
ここで、前記基準露光パワーとは、例えば感材がポジ材料である場合には、クリアの状態が得られるパワー(ここでは、これをクリアパワーと呼ぶ)、感材がネガ材料である場合には、ショルダー(肩)の状態が得られるパワー(ここでは、これをショルダーパワーと呼ぶ)を指す。
本発明に係る画像形成方法においては、記録画像のエッジ部と非エッジ部とで前記光ビームのパワーを異ならせることが好ましい。さらに、前記記録画像のエッジ部の前記光ビームのパワーが前記請求項1〜3のいずれか1項に記載のパワーであり、前記記録画像の非エッジ部の前記光ビームのパワーは前記記録画像のエッジ部の前記光ビームのパワーより小さいパワーであることが好ましい。
また、本発明に係る画像形成方法においては、前記記録画像のエッジ部が、主走査方向に直交する辺および主走査方向の辺のうちの少なくとも一辺であることが好ましい。さらに、前記記録画像のエッジ部が、主走査方向に直交する辺および主走査方向の辺の両方であってもよい。
また、本発明に係る画像形成方法においては、前記記録画像のエッジ部の長さ(幅)が、0.5画素〜4画素であることが好ましく、特に、2画素であるのが最も好ましい。
一方、本発明に係る画像形成装置は、光源から出射される光ビームを、感材支持部に支持される感材に対して走査することにより画像を記録する画像形成装置であって、記録対象となる画像信号のエッジ部の少なくとも一部を検出する手段と、画像出力情報に基づいて主走査方向に直交するエッジ部の光量を増加させる処理のパラメータを設定するパラメータ設定手段と、画像記録のタイミング情報に基づいて、前記光源を駆動する光源駆動信号発生手段とを有することを特徴とするものである。
ここで、前記光源駆動信号発生手段は、前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成方法に係る光ビームのパワーを、前記請求項6〜8のいずれか1項に記載の画像形成方法に係るエッジへ適用するものであることが好ましい。
また、本発明に係る画像形成方法または装置に使用する感材については、特に限定はないが、光積算効果の小さい感材、例えば、ヒートモードの感材(サーマル感材)を用いる場合に大きな効果が得られる。
本発明によれば、後述するように、種々の原因によるデフォーカス(ピントずれ)の影響をきわめて小さく抑えることが可能になるとともに、感材,処理系に起因する感度変動に対して、安定な画像品質を維持可能とする画像形成方法および装置を実現することが可能になるという顕著な効果が得られる。
以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成方法を用いる画像形成装置10の概略構成を示すブロック図である。図1において、12は記録材料である刷版用材料14を装着して支持する回転ドラム(エクスターナルドラムと呼ばれる)、16は露光用の光源18を内蔵しており、上記回転ドラム12の長さ方向にそって移動可能な副走査ユニットを示している。
また、20は回転ドラム12の回転角度位置を検出する主走査位置検出器、22は回転ドラム12の長さ方向位置を検出する副走査位置検出器、24は入力される画像信号に基づいて主走査方向におけるエッジを検出する主走査エッジ検出器、26は同じく画像信号に基づいて副走査方向におけるエッジを検出する副走査エッジ検出器、28は画像信号に付随する画像出力情報に基づいて後述するエッジ部光量を増強する(以下、これをエッジ光量アップという)ためのパラメータを設定するエッジ光量アップ・パラメータ設定器を示している。
また、30は上述の各検出器類(主走査位置検出器20,副走査位置検出器22,主走査エッジ検出器24,副走査エッジ検出器26,エッジ光量アップ・パラメータ設定器28)からの各種検出信号や設定情報に基づいて、光源18を駆動するための制御信号を出力する光源駆動回路32を制御する信号を出力する駆動信号発生器を示している。
上述のように構成される、本実施形態に係る画像形成装置10においては、主走査エッジ検出器24,副走査エッジ検出器26により、入力される画像信号から主走査方向および副走査方向のエッジを検出し、また、エッジ光量アップ・パラメータ設定器28により、画像出力情報に基づいてエッジ光量アップのパラメータを設定して、これらの情報を駆動信号発生器30に送る。
駆動信号発生器30では、これらの情報と、主走査位置検出器20および副走査位置検出器22からの位置検出情報に基づいて、画像を構成する網点のエッジ部について、所定の長さ(幅)での光量アップ、すなわち、発光強度を増加させるよう指示を出す。
以下、この詳細を説明する。
図2は、一例として示す、175線/in,45°,50%の網点画像を模式的に示す拡大説明図であり、(a)はこの場合の複数個の網点を示す図、(b)はそのうちの1個の網点(例えば、図2(a)中の中心の網点C)をさらに拡大して示す図である。なお、ここでは、1個の網点は、一辺が10μmの正方形のドット(画素)を縦横に10個ずつ配列して構成されている。
図2(a)において、矢印Aは主走査方向(ここでは、回転ドラム12の回転方向と逆の方向)、Cは網点の1つを示しており、C1,C2は網点Cの主走査エッジ、D1,D2は同副走査エッジを示している。
なお、図2(b)の内容については、後に説明する。
前述の、主走査エッジ検出器24,副走査エッジ検出器26における、上述の各網点のエッジの検出方法としては、例えば、あるドット(画素)とその両隣のドットとを比較して、両隣のドットが異なる場合には上述のあるドットはエッジに該当すると判定する方法を用いることができるが、本発明は、必ずしもこの方法に限定されるものではない。
また、前述の、主走査位置検出器20における主走査位置の検出は、公知の回転角度検出手段により行うことが可能である。また、副走査位置検出器22における副走査位置の検出は、公知の移動距離検出手段による移動距離検出結果に基づいて行うことが可能である。なお、これらの検出方法も、上述の例示方法に限定されるものではない。
ここで、網点形成における、発光エネルギー増加に基づく光量アップについて図3を用いて、説明する。先に、図9を用いて説明したように、焦点のずれが生じると、光ビームのピーク値が下がり、ビーム径が拡がる(なお、この状況は、図3(a)にも示している)。ここで、各ビーム形状には、あるエネルギーレベルで切断したときの断面径がデフォーカスによらず略一定になる発光エネルギーが存在することが読み取れる。
そこで、発光エネルギーを増加させると、図3(b)に示すように、上述の断面径が略一定になる位置(発光エネルギーレベル)を、記録用の感材が黒化するための閾値レベルにする(この状態を、図3(b)中に、丸印Qで示した)ことができる。この発光エネルギーレベルは、図3(b)より、発光エネルギーのピークレベル強度の40〜60%が、前記感材が黒化するための閾値レベルであることが好ましい。
このように、上述のビーム径が略一定になる位置が、感材が黒化するための閾値レベルに一致した状態では、デフォーカスに変化が生じても、つまり、ビーム形状が図中に示される範囲で変化しても、感材が黒化するための閾値レベルにおいて感材に記録されるドットの大きさには変化がない。すなわち、前述のようなデフォーカスの影響がほとんど発生しないということである。
この関係を、ポジ感材の場合についてより詳細に説明したのが図4である。図4の意味するところは、デフォーカス量(図4中、横軸に示されている:Δz)と、それにより生じる網点の面積率の変化(図4中、縦軸に示されている:網%Sc)の大きさとの関係である。パラメータは、発光エネルギーレベルを前述の基準露光パワーの倍数で表示したものである。
図4から明らかなように、発光エネルギーレベルが高くなるに従って、デフォーカス量がある程度大きくなっても、その影響(すなわち、網点の面積率の変化)を無視できる程度に小さくすることが可能である。実際のデフォーカス量は、大きくても±20μm程度には抑えられるので、発光エネルギーレベルを従来より約50%アップ(より好ましくは、前記基準露光パワーの1.7〜2.5倍程度)にすると、網点の面積率の変化を無視できる程度に小さくすることができる。
ここで問題になるのは、発光エネルギーレベルを上げることは、消費エネルギーが増加するというだけにとどまらず、アブレーションが発生する場合があるということである。しかし、図5に示すように、網点のエッジ部についてのみ発光エネルギーレベルを上げるようにすると、上述の、デフォーカスによる網点の面積率の変化を無視できる程度に小さくすることができるという効果を維持したままで、アブレーションの発生を抑えることができる。
すなわち、図5(a)に示すように、発光エネルギーレベルを上げただけの場合には、アブレーション発生が大きくなり、アブレーションの発生程度に関する評価が「×」となっているが、エッジ部のみの発光エネルギーレベルを上げた場合には、アブレーションの発生程度に関する評価が「○」と改められて、実用上十分な性能が得られることがわかる。また、このときのエネルギー供給のパターンを、図5(b)に模式的に示す。これから理解されるように、供給エネルギーは、従来方式(エネルギーを上げない状態)と変わらない程度に低く抑えることができる。
図6に、上述のように、網点のエッジ部のみで発光エネルギーレベルを上げた場合における、網%の変化の様子を示す。従来方式(エネルギーレベルを上げない状態)では、網%の変化が3.5%程度あってかなり不安定であったものが、エッジ部のみの発光エネルギーレベルを上げた場合には、網%の変化が1%以下と、大幅に改善されている。
上述の、網点のエッジ部のみで発光エネルギーレベルを上げる場合を、先ほどの図2(b)を用いて詳細に説明する。
図2(b)に示した網点Cにおいては、上下・左右の4辺(主走査エッジおよび副走査エッジ)の全てについて、全10ドット幅のうち、2ドット幅でエッジ部の発光エネルギーレベルを上げた例を示している。
ここでは、一例として、エッジ部の発光エネルギーレベルを、内部の発光エネルギーレベルの55%増し(つまり、1.55倍)としているが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。
また、前述の通り、上述のエッジの幅を2ドットとする点についても、これに限定されるものではなく、これは一例であり、全幅が10ドットであれば、0.5ドット〜4ドット程度であることが好ましい。なお、このような、光量アップの制御の実際については、前述の動作概要に示した通りである。
次に、前述の、処理系に起因する感度変動という問題に対する、本発明の作用を説明する。上述のようなエッジ部の発光エネルギーレベルアップを行った場合、本発明においては、図7に模式的に示すように、標準感度の感材ではデフォーカスの影響が全くなく、低感度の感材および高感度の感材の場合には、変化の方向は逆であるが、いずれもわずかな網%の変動が発生するのみであり、実質的には修正の必要がない程度に抑えられることが、確かめられている。
先に示した図10の内容と上述の図7の内容とをまとめて、感材の感度を横軸にとって表わすと、図8に示すようになる。図8の意味するところは、従来方式では一体に網%の変動が大きく、特にそれが感材の感度に依存する傾向が見られたのに対して、本発明の方式では、感材の感度に対する依存度も低下し、実質的に無視できる程度にまで低下していることである。
上記実施例によれば、記録ビームを、感材が黒化するための閾値によって決まる記録線幅もしくは記録ドットサイズが、デフォーカスが生じた場合も略一定となるレベルのパワーにアップしたことにより、デフォーカスの影響をきわめて小さく抑えることが可能になるとともに、感材,処理系に起因する感度変動に対して、安定な画像品質を維持可能とする画像形成方法および装置を実現できるという効果が得られるものである。
また、上述のパワーアップを網点のエッジ部のみに限定したことにより、消費エネルギーの増大を抑えつつ、アブレーションをも防止し、安定な画像品質を維持可能とする画像形成方法および装置を実現できるという効果が得られるものである。また、これ以外にも、種々の効果が得られていることは、先の説明の通りである。
なお、上記実施形態は本発明の一例を示したものであり、本発明はこれに限定されるべきものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜の変更または改良を行ってもよいことはいうまでもない。
例えば、上記実施形態においては、1つの光ビームによる記録について説明したが、複数の光ビームを使って記録を行う系においても、同様の作用・効果が得られることはいうまでもない。
本発明によれば、前述のように、デフォーカス(ピントずれ)の影響をきわめて小さく抑えることが可能になるとともに、感材,処理系に起因する感度変動に対して、安定な画像品質を維持可能とする画像形成方法および装置を実現することが可能になるという顕著な効果が得られる。
本発明の一実施形態に係る画像形成方法を用いる画像形成装置10の概略構成を示すブロック図である。 網点画像を模式的に示す拡大説明図であり、(a)は複数個の網点を示す図、(b)はそのうちの1個の網点をさらに拡大して示す図である。 網点形成における、発光エネルギー増加に基づく光量アップについての説明図であり、(a)は光量アップしていない状態、(b)は光量アップした状態を示す図である。 光量アップ量と網%の変化量との関係の一例を示す図である。 実施形態における光量アップの状況を示す模式図であり、(a)は上面図、(b)は断面図である。 実施形態における、エッジ光量アップの有無による、デフォーカス量と網%の変化量との関係の比較例を示す図である。 実施形態における、感材,処理系に起因する感度変動の影響(網%変化)を模式的に示す図である。 図10の内容と図7の内容とを組み合わせて比較する形で示した図である。 (a)は記録ビームの焦点の合っている位置(P1)と、デフォーカス)が生じている位置の説明図、(b)はそれに対応する記録ビーム形状の変化する状況を示す図である。 感材,処理系に起因する感度変動の影響(網%変化)を模式的に示す図である。
符号の説明
10 画像形成装置
12 回転ドラム(エクスターナルドラム)
14 記録材料(感材)
16 副走査ユニット
18 露光用の光源
20 主走査位置検出器
22 副走査位置検出器
24 主走査エッジ検出器
26 副走査エッジ検出器
28 エッジ光量アップ・パラメータ設定器
30 駆動信号発生器
32 光源駆動回路
A 主走査方向
B1〜B3 光ビーム形状
C 網点
C1,C2 主走査エッジ
D1,D2 副走査エッジ
P1〜P3 フォーカス位置
Q ビーム径が略一定になる位置

Claims (10)

  1. 光ビームを感材に対して走査することにより画像を記録する画像形成方法であって、
    前記光ビームを、前記感材が黒化するための閾値によって決まる記録線幅もしくは記録ドットサイズが、デフォーカスが生じた場合も略一定となるレベルのパワーとすることを特徴とする画像形成方法。
  2. 前記光ビームのパワーは、
    ベストピント時における前記光ビームの形状において、そのピーク強度の40〜60%の強度レベルが、前記感材が黒化するための閾値に略等しくなるレベルであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
  3. 前記光ビームのパワーは、
    基準露光パワーの1.7〜2.5倍であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
  4. 記録画像のエッジ部と非エッジ部とで前記光ビームのパワーを異ならせることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  5. 前記記録画像のエッジ部の前記光ビームのパワーが請求項1〜3のいずれか1項に記載のパワーであり、前記記録画像の非エッジ部の前記光ビームのパワーは前記記録画像のエッジ部の前記光ビームのパワーより小さいパワーであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成方法。
  6. 前記記録画像のエッジ部が、主走査方向に直交する辺および主走査方向の辺のうちの少なくとも一辺であることを特徴とする請求項5に記載の画像形成方法。
  7. 前記記録画像のエッジ部が、主走査方向に直交する辺および主走査方向の辺であることを特徴とする請求項5に記載の画像形成方法。
  8. 前記記録画像のエッジ部の長さが、0.5画素〜4画素であることを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  9. 光源から出射される光ビームを、感材支持部に支持される感材に対して走査することにより画像を記録する画像形成装置であって、
    記録対象となる画像信号のエッジ部の少なくとも一部を検出する手段と、
    画像出力情報に基づいて主走査方向に直交するエッジ部の光量を増加させる処理のパラメータを設定するパラメータ設定手段と、
    画像記録のタイミング情報に基づいて、前記光源を駆動する光源駆動信号発生手段と
    を有することを特徴とする画像形成装置。
  10. 前記光源駆動信号発生手段は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成方法に係る光ビームのパワーを、請求項6〜8のいずれか1項に記載の画像形成方法に係るエッジへ適用するものであることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
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