JP2853653B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からパーソナルコンピュータ、ワー
クステーション等の出力端末として、様々な原理のプリ
ンタが提案されているが、特に電子写真プロセスとレー
ザ技術を用いたレーザビームプリンタ（以下、ＬＢＰと
略称する。）は記録速度と印字品質の点で優位性が高
く、急速に普及しつつある。一方市場ではＬＢＰのフル
カラー化に対する要求が高まってきているが、フルカラ
ーＬＢＰの場合、従来の文字・線画に加えて、画像デー
タが出力対象となるため、一般的なＬＢＰの２値データ
処理に対して、多階調出力を前提とした画像処理を行う
必要がある。

【０００３】一般にＬＢＰ等の電子写真プロセスを応用
した画像出力機器の場合、電子写真プロセス自体の安定
性に問題があるため、電子写真プロセス自体が有する安
定した階調数はせいぜい３，４階調が確保出来る程度で
ある。

【０００４】例えばＬＢＰや熱転写プリンタのように、
出力階調数の不十分な画像出力機器で中間調画像を記録
する方式として、二値ディザ法がよく用いられている。
しかしながら、二値ディザ法は十分な階調性を得るため
に大きいサイズのディザマトリクスを用いなければなら
ず、解像力の低下等の画質劣化が生じるという問題点が
あった。

【０００５】上記問題点を解決するため多値ディザ法が
提案されている。この多値ディザ法について図１０を用
いて説明する。説明を簡単にするため、画像データは既
に画像メモリ１に格納されているものとする。

【０００６】画像メモリ１にはＲ（レッド），Ｇ（グリ
ーン），Ｂ（ブラック）の輝度データが格納されてお
り、それぞれ１画素あたり８ビット×３＝２４ビットの
情報量を有している。これらの画素データは、主走査方
向カウンタ２と副走査方向カウンタ３とのカウント値よ
りアドレスがアドレス演算部１５０で演算されて、この
演算値によりアクセスされ、Ｒ，Ｇ，Ｂ揃って先頭から
読みだされる。このＲ，Ｇ，Ｂは輝度信号であるので、
濃度変換部４で印刷の３原色である濃度信号Ｃ（シア
ン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）に濃度変換す
る。この変換はＲＯＭもしくはＲＡＭ等の記憶デバイス
に変換テーブルを設定し、輝度データ値をアドレスとし
て内容をアクセスすることにより行なわれる。この変換
テーブル内容は、図１１のグラフに示す変換特性に基づ
く値が書き込まれている。

【０００７】濃度変換された画素データは３色揃って色
補正部５に入力される。色補正部５では濃度データに対
して下色除去（以下、ＵＣＲと略称する。）、墨版生
成、及びマスキング等が行われ、画像データにＢｋ（ブ
ラック）が追加される。この画像データにＢｋが追加さ
れることにより１画素当りの情報量は８×４＝３２ビッ
トとなる。次にこれらの４色データはデータセレクタ６
により、例えば転送先がフルカラープリンタのエンジン
であれば、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの面順次にデータの転送が
行われる。

【０００８】一方、主走査方向カウンタ２と副走査方向
カウンタ３のアドレス出力のうち、各々の下位３ビット
はディザ閾値マトリクス格納用の記憶デバイス７に接続
されており、画像の空間座標によって一意に定まる閾値
を出力する。記憶デバイス７をアクセスするアドレスは
全部で６ビット、即ち２⁶ ＝６４個のデータにアクセス
が可能である。この場合、記憶デバイス７に格納される
ディザ閾値マトリクスは図１２に示す２³ ×２³ ＝８×
８のディザ閾値マトリクス等が考えられる。

【０００９】記憶デバイス７から出力された閾値は、比
較器８に入力されデータセレクタ６から出力された濃度
データ８ビットのうちの下位６ビットと比較される。比
較器８では、濃度データが閾値より大きいか等しけれ
ば、１を比較結果として出力する。また濃度データが閾
値より小さければ、０を比較結果として出力する。

【００１０】一方、データセレクタ６から出力される濃
度データのうち上位２ビットは、画素値決定用の記憶デ
バイス９に接続されており、比較器８から出力される比
較結果１ビットと共に合計３ビットのデータをアクセス
する。このデータセレクタ６の出力の上位２ビットを濃
度レベル信号１０、比較器８の比較出力を比較結果１１
としたときの、記憶デバイス９の出力値を（表１）に示
した。

【００１１】

【表１】

【００１２】以上の説明は、多値ディザをハードウェア
化する際にとられる手法であり、（表１）に示すように
多値レベル数は０，３Ｆ，７Ｆ，ＢＦ，ＦＦの５つ、即
ち５値ディザとなる。

【００１３】一般に出力階調数の不十分な画像出力機器
でフルカラー画像を出力する場合は、上述したような、
多値ディザ法等が広く採用されている。例えば画像出力
機器そのものの出力可能階調数が４値であっても、８×
８等の比較的大きなディザ閾値マトリクスを組み合わせ
れば、疑似階調により８×８×（４−１）＋１＝１９３
階調を得ることができる。

【００１４】しかし、この多値ディザ法をＬＢＰや熱転
写プリンタ等に用いた場合、トナー等による画像は溶か
すことにより記録紙上に定着されるため特に高濃度域で
は隣接するドット同士が融着する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】すなわち上記従来の構
成では、ドットが大きくなるに従って熱定着後の四方の
隣接ドットが完全に融着するツブレが発生し、高濃度域
の階調性が極端に劣化するとともに、ツブレを防止する
ためにはツブレを防止するためのディザマトリクスを別
途用意する必要があるうえ、この場合、線画や画像とし
て取り扱われる文字品質の劣化等を避けることが出来な
いという問題点や、低濃度の記録が行われない等の問題
点を有していた。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、１つのブロックが複数の画素数で構成され
るよう、画像データを記録する位置において区切ること
により複数のブロックに分割するブロック分割手段と、
画像データの濃度レベルをドットの記録を行うための濃
度レベルに変換する複数の異なる変換特性を有し、複数
の変換特性のうちの一つは画像データの濃度レベルが低
濃度レベルの場合にドットの記録を行わない濃度レベル
に変換する特異な変換特性を持つ変換処理手段と、ブロ
ック内における画素の位置に応じて異なる変換特性を順
次選択して対応させ、変換特性に従い画像データの濃度
レベルに応じてドットの記録を行うための濃度レベルを
定めるとともに、ブロック内の全ての画素に対応する画
像データの濃度レベルの総和が画像データの最高濃度レ
ベルより低い場合には、特異な変換特性に対応した特定
の画素に対応する画像データの濃度レベルを、ブロック
内における特定の画素以外の画素に対応する画像データ
の濃度レベルに加算し、特定の画素以外の画素について
はこの加算された画像データの濃度レベルに従ってドッ
トの記録を行うための濃度レベルを定め、この濃度レベ
ルに応じてドットの大きさを変え記録を行う記録手段と
を備えたものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】

【００１８】請求項１に記載の発明は、入力された画像
データに基づき、１つ１つのドットの大きさを変えるこ
とによって階調記録を行う画像形成装置であって、１つ
のブロックが複数の画素数で構成されるよう、画像デー
タを記録する位置において区切ることにより複数のブロ
ックに分割するブロック分割手段と、画像データの濃度
レベルをドットの記録を行うための濃度レベルに変換す
る複数の異なる変換特性を有し、複数の変換特性のうち
の一つは画像データの濃度レベルが低濃度レベルの場合
にドットの記録を行わない濃度レベルに変換する特異な
変換特性を持つ変換処理手段と、ブロック内における画
素の位置に応じて異なる変換特性を順次選択して対応さ
せ、変換特性に従い画像データの濃度レベルに応じてド
ットの記録を行うための濃度レベルを定めるとともに、
ブロック内の全ての画素に対応する画像データの濃度レ
ベルの総和が画像データの最高濃度レベルより低い場合
には、特異な変換特性に対応した特定の画素に対応する
画像データの濃度レベルを、ブロック内における特定の
画素以外の画素に対応する画像データの濃度レベルに加
算し、特定の画素以外の画素についてはこの加算された
画像データの濃度レベルに従ってドットの記録を行うた
めの濃度レベルを定め、この濃度レベルに応じてドット
の大きさを変え記録を行う記録手段とを備えたものであ
り、画像データの濃度レベルが、視覚の解像度が高くな
い低濃度レベルの場合には、ブロック分割手段により分
割されたブロック内における特定の画素に対しては、画
像データの濃度レベルをドットの記録を行わない濃度レ
ベルに変換し、ブロック内における特定の画素以外の画
素に対しては画像データの濃度レベルをドットの記録を
行うための濃度レベルに変換するとともに、画像データ
の濃度レベルが、視覚の解像度が高い高濃度レベルの場
合には、ブロック分割手段により分割されたブロック内
における全ての画素に対して画像データの濃度レベルを
ドットの記録を行うための濃度レベルに変換することが
でき、さらに、ブロック内の特定の画素に対応する画像
データのみが低い濃度レベルで、この特定の画素以外の
画素に対応する画像データの濃度レベルは０である場合
においても、ブロック内の特定の画素以外の画素により
ドットを形成し、所定の濃度を記録することができると
いう作用を有する。

【００１９】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。 （実施の形態１）図１は本発明の一実施の形態における
画像形成装置のブロック図であり、図１において１２は
メモリを内蔵したデジタルデータ出力部で、図示されな
いイメージスキャナやビデオカメラなどからの画像信号
を入力とし、Ａ／Ｄ変換や所定の画像処理を施したり、
所定の画像処理を施した画像データを一旦メモリにスト
アして出力する。また、このデジタルデータ出力部１２
は通信手段からの画像信号を取り込むインターフェース
であってもよい。

【００２０】まず、プリントエンジン１１が起動すると
ともに、デジタルデータ出力部１２はデジタル画像デー
タを画像処理部１３に転送を開始する。画像処理の対象
となるデータの大きさは輝度データであるＲ（レッ
ド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）各色８ビットの計
２４ビットである。画像処理部１３に入力されたＲＧＢ
データは輝度データであり、濃度変換部１４で輝度デー
タから濃度データ即ち印刷の３原色であるＣ（シア
ン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）に変換される。
一般にこの変換はＲＡＭ上に変換テーブルデータ１５を
書き込んでおき、例えば入力データ値を適当にオフセッ
トしてアクセスすれば容易に実現できる。通常濃度変換
部１４で入力画像の単色濃度、全体濃度、コントラス
ト、下地色制御（濃度及び色調整）等を行う。

【００２１】ＲＧＢデータは、濃度変換後ＣＭＹデータ
１６、１７、１８に変換されており、このＣＭＹデータ
を用いてＵＣＲ墨版生成部１９でＵＣＲ、墨版生成を行
う。ＵＣＲはＣＭＹデータの共通分量に対して一定の割
合でデータを削減する。基本的にはこの削減量を墨版と
して生成する。元来ＵＣＲ及び墨版生成の目的は、１画
素単位でＣＭＹの共通量を墨で置き換え、色材（トナ
ー）の節約を行うことである。しかし今日では純粋にト
ナー節約のためにＵＣＲ及び墨版生成を行うことはほと
んどなく、例えば高濃度域の階調性劣化防止、コントラ
ストの確保、高濃度域のグレーバランス確保等を目的と
しており、ＵＣＲ及び墨版の量を積極的に変化させ、更
に高画質な画像を出力することが可能である。上記処理
によりＵＣＲ、墨版生成後は、Ｃ１データ２０、Ｍ１デ
ータ２１、Ｙ１データ２２及びＢｋ（ブラック）データ
２３が発生している。

【００２２】この後無彩色成分であるＢｋデータ２３以
外は色補正部２４に入力される。色補正部２４ではマス
キング等の処理が彩色成分（ＣＭＹ）に対して施され
る。マスキングは各色色材の不要吸収帯の影響を補正す
るのが目的である。例えばＣ（シアン）色材はＣ以外の
波長領域で不要吸収帯を有する。具体的には例えばＹ
（イエロー）色成分を有する。またＭ（マゼンタ）に対
しても同様にＹが含まれる。従ってＹを記録する際に
は、ＣとＭが記録されるべき濃度に応じてＣとＭに含ま
れるＹ成分を減じる必要がある。手法としては通常ＣＭ
Ｙのデジタル信号に対して３×３のマトリクス演算、も
しくは演算結果をＲＯＭ等の記憶デバイスに書き込んで
おき、これを各色アクセス後加減算し結果を得る。従来
３×３の線形マスキング（１次マスキング）が主流であ
ったが、１次マスキングは効果が不十分であり最近では
２次以上の非線形マスキング、または色補正自体をブラ
ックボックス内で行う写像と捉え、ＣＭＹ空間以外で写
像関数を求める新方式の色補正方式も多数提案されてい
る。色補正部２４により入力データであるＣ１データ２
０、Ｍ１データ２１、Ｙ１データ２２は色補正が施され
たＣ２データ２５、Ｍ２データ２６、Ｙ２データ２７に
変換される。一方Ｂｋデータ２３は、無彩色データであ
るので色補正には関与しない。

【００２３】色補正部２４により色補正を施されたＣ２
データ２５、Ｍ２データ２６、Ｙ２データ２７（彩色デ
ータ）及びＢｋデータ２３（無彩色データ）は、データ
セレクタ２８によりこれらのＣ２データ２５、Ｍ２デー
タ２６、Ｙ２データ２７、Ｂｋデータ２３のうちの１つ
が選択され、階調処理部２９に入力され、本発明に関わ
る画像信号の階調処理が施される。

【００２４】この階調処理部２９のブロック図を図２に
示す。図２において５０は水平同期信号発生回路であ
り、階調処理に要する予め定められた時間間隔で水平同
期信号を発生する。２進カウンタ５１は水平同期信号を
カウントし、水平同期信号が入力されるごとに出力のＯ
Ｎ−ＯＦＦが入れ替わり、現在入力中の画像データが偶
数ライン（ＯＦＦ）か、奇数ライン（ＯＮ）かの判別を
行う。入力された任意の一色の画像データ５２は２進カ
ウンタ５１の出力に応じてマルチプレクサ５３で、偶数
ラインならばメモリ５４に一旦格納される。次に偶数ラ
インのデータ転送が終了し、２進カウンタ出力が奇数ラ
インを示す場合、マルチプレクサ５３は奇数ラインデー
タ５５を演算部に転送するとともにメモリ制御部１５４
は一旦メモリ５４に格納された偶数ラインデータ６６を
読みだし、奇数ラインデータと同期して演算部５６に転
送する。

【００２５】演算部５６では偶数ラインデータ６６と奇
数ラインデータ５５の各々１バイトを参照し、以下に示
すような偶数ラインにデータの値を集中させる作業を行
う。この作業のデータ値の一例を（表２）に示す。

【００２６】この演算部５６における入出力の規則は、
入力された画像データの偶数ラインの値と奇数ラインの
値の和がＦＦＨ以下の場合は、偶数ラインの値と奇数ラ
インの値の和を偶数ラインの値とし、奇数ラインは０の
ままとする。また偶数ラインの値と奇数ラインの値との
和がＦＦＨを越えた場合は、偶数ラインの値をＦＦＨに
固定し、偶数ラインの値と奇数ラインの値との和がＦＦ
Ｈよりオーバーフローした値を奇数ラインの値としてい
る。即ち偶数ラインの優先度を奇数ラインより高くして
いる。

【００２７】

【表２】

【００２８】この規則を式に直すとＩｅｖｅｎ＋Ｉｏｄ
ｄ≦ＦＦＨの場合は Ｏｅｖｅｎ＝Ｉｅｖｅｎ＋Ｉｏｄｄ Ｏｏｄｄ＝０ Ｉｅｖｅｎ＋Ｉｏｄｄ＞ＦＦＨの場合は Ｏｅｖｅｎ＝ＦＦＨ Ｏｏｄｄ＝Ｉｅｖｅｎ＋Ｉｏｄｄ−ＦＦＨ Ｉｅｖｅｎ：偶数ライン入力データ Ｉｏｄｄ：奇数ライン入力データ Ｏｅｖｅｎ：偶数ライン出力データ Ｏｏｄｄ：奇数ライン出力データとなる。

【００２９】画素形成に際して上述してきたように優先
度を設けることは、特に電子写真方式のプリンタにおい
ては各画素のドットを一様に大きくするよりも、特定の
画素のドットを優先させて大きくしたほうが感光体上に
静電潜像のミクロな領域に強い電界が生じ記録画像の階
調性が向上する。

【００３０】以上のように決定された偶数ラインと奇数
ラインのデータ値は、それぞれのライン毎に偶数ライン
変換テーブル５７及び奇数ライン変換テーブル５８で、
実際にレーザを駆動するレベル信号の、パルス幅データ
等に変換される。変換手法はＲＯＭやＲＡＭにデータを
書き込んでおき、アドレスをコールする方法が最も簡単
で信頼性が高い。次に図３（ａ）および図３（ｂ）に図
２の階調処理部のブロック図を用いた場合の偶数及び奇
数ラインデータの変換テーブル特性の一例を示す。偶数
ライン即ち優先度の高いドットが存在するラインに対し
ては、入力が最大（ＯＦＦＨ）になっていても出力は、
例えばＯＤＯＨ程度に抑制されている。一方奇数ライン
即ち優先度の低いドットが存在するラインに対しては、
入力が最大（ＯＦＦＨ）となった場合出力はＯＦＦＨま
で与えられる。

【００３１】これは次のメリットを生む。第一に低階調
部は優先度の高いラインによって表現されているため、
優先度の高いラインデータの最大出力データが抑制され
ることは、抑制されない場合と比べて低階調部の入力の
変化幅に対する出力の変化幅が小さいため濃度的な分解
能が高くなり、低階調部での階調がきめ細かく行え階調
性が向上する。

【００３２】第二に優先度の高いラインのドットの成長
が抑制されるため、電子写真方式においてトナーを定着
するとき等、最大濃度に於いて隣合うドット同士がくっ
つき合うといった黒ツブレを防止できる。

【００３３】以上のようにして偶数、奇数ライン毎に実
際のレーザ駆動データに変換された画像データは、それ
ぞれメモリ５９、６０に一旦格納される。一方プリント
エンジン１１側は、メモリの偶数奇数ラインを選択する
ため、偶奇ライン選択回路６３によりデータセレクタ６
２に選択信号６５を出力する。これによりデータセレク
タ６２は偶数ラインのデータを格納するメモリ５９及び
奇数ラインのデータを格納するメモリ６０のいずれか一
方にアクセスし、データを出力する。偶奇ライン選択回
路６３の実際の構成例としては、例えばレーザビームプ
リンタのビームディテクト信号を２進カウンタでカウン
トし、出力すればよい。更に偶奇ライン選択回路６３の
出力はプリンタ側の同期信号発生回路６１に入力され同
期信号発生回路６１はメモリ５９、６０に同期信号６４
を出力し、選択されたメモリはプリントエンジン１１に
対してデータを出力する。

【００３４】また、少なくともメモリ５９、６０はデュ
アルポートメモリであり、各変換テーブルからの画像デ
ータをメモリに書き込みながら、プリントエンジンから
の同期信号６４に対して、プリントエンジン１１へ画像
データを出力する。

【００３５】以上の実施の形態は、画像データを偶数ラ
インと奇数ラインに分離し、その一方のライン例えば偶
数ラインにデータの集中を強制的に行わせるため、感光
体上の静電潜像のミクロな領域に強い電界を生じさせる
効果が非常に大きく、階調性の向上に寄与する。

【００３６】次に、本発明を用いたレーザビームプリン
タについて図７、図８、図９を用いて説明する。

【００３７】電子写真プロセス技術を応用したカラー画
像を形成するレーザビームプリンタは、感光層を有する
感光体上へ各色に対応した光線を選択的に照射して結像
し、複数の所定のカラー成分の中の特定の成分にそれぞ
れ対応する複数の静電潜像をそれぞれの所定のトナーで
現像し、それらの単色のトナー像を重ね合わせることに
より１枚の転写材にカラー画像を形成する方法を採用し
ている。

【００３８】図７は本発明の一実施の形態における画像
形成装置のレーザビームプリンタの側断面図、図８は本
発明の一実施の形態における画像形成装置の感光体基準
検知の動作説明図、図９は本発明の一実施の形態におけ
る画像形成装置の中間転写体基準検知の動作説明図であ
る。

【００３９】図７において、１０１は継ぎ目１０１ａを
有する閉ループ状の樹脂等のベルト基材の外周面上に、
セレン（Ｓｅ）あるいは有機光導電体（ＯＰＣ）等の感
光層が薄膜状に塗布された感光体である。この感光体１
０１は２本の感光体搬送ローラ１０２、１０３によって
垂直平面を有するように巻回、張架されるとともに、駆
動モータ（図示せず）が感光体搬送ローラ１０３を駆動
することにより感光体搬送ローラ１０２、１０３に沿っ
て矢印Ａ方向に周回動される。ベルト状の感光体１０１
の周面には矢印Ａで示す感光体回転方向の順に帯電器１
０４、露光光学系１０５、ブラック（Ｂ）、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の現像
器１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ、中間転写
体ユニット１０７、感光体クリーニング装置１０８、除
電器１０９及び感光体基準検知センサー１１０が設けら
れている。帯電器１０４はタングステンワイヤ等からな
る帯電線１１１と金属板からなるシールド板１１２及び
グリッド板１１３によって構成されている。帯電線１１
１へ高電圧を印加することによって帯電線１１１がコロ
ナ放電を起こしグリッド板１１３を介して感光体１０１
を一様に帯電する。１１４は露光光学系１０５から発射
される画像データの露光光線である。レーザビームプリ
ンタでは、この露光光線１１４は図１に示す画像処理部
１３からの画像信号をレーザドライブ回路（図示せず）
により光強度変調あるいはパルス幅変調し半導体レーザ
（図示せず）に印加することによって得られ、感光体１
０１上に複数の所定のカラー成分の中の特定の成分にそ
れぞれ対応する複数の静電潜像を形成する。感光体基準
検知センサー１１０は図８に示す感光体１０１の継ぎ目
１０１ａの位置を検出するものであり、感光体１０１の
一端部で感光体１０１の継ぎ目１０１ａに対して予め定
められた位置に配置されたスリット等の感光体基準マー
ク１０１ｂを検知する。各色現像器１０６はそれぞれ各
色に対応したトナーを収納している。トナーの色の選択
は、電子写真装置本体に回動自在に軸支された離接カム
１１５Ｂ、１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙがプリントエ
ンジン１１からの色選択信号に対応して回転し、選択さ
れた現像器例えば１０６Ｂを感光体１０１に当接させる
ことにより行われる。選択されていない残りの現像器１
０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙは感光体１０１から離接バ
ネ（図示せず）の引張力により離間している。中間転写
体ユニット１０７は導電性の樹脂等からなる継ぎ目のな
いループベルト状の中間転写体１１６と、中間転写体１
１６を支持している２本の中間転写体搬送ローラ１１
７、１１８と、中間転写体１１６へ感光体１０１上のト
ナー像を転写するため中間転写体１１６を間に挟んで感
光体１０１に対向して配置される中間転写ローラ１１９
とを有している。ここで感光体１０１の表面周長Ｌ１は
中間転写体１１６の表面周長Ｌ２と等しいが、そのばら
つきの範囲において常にＬ１≦Ｌ２の関係が成り立つ様
に設定されている。図９の１２０は中間転写体１１６の
基準位置を検出する中間転写体基準検知センサーであ
り、中間転写体１１６の一端部に配置されたスリット等
の中間転写体基準マーク１１６ａで基準位置を検知す
る。図８の１２１は感光体クラッチ機構であり、駆動源
（図示せず）からの動力をＯＮ−ＯＦＦして感光体１０
１の回動を制御するものであり、感光体搬送ローラ１０
３の駆動軸に設けられている。図７の１２２は中間転写
体１１６上の残留トナーを掻き取るための中間転写体ク
リーニング装置であり、中間転写体１１６上に合成像を
形成している間は中間転写体１１６から離間しており、
クリーニングに共する時のみ当接する。１２３は転写材
１２４を収納している転写体カセットである。転写材１
２４は転写材カセット１２３から半月形をした給紙ロー
ラ１２５によって１枚ずつ用紙搬送路１２６へ送り出さ
れる。１２７は転写材１２４と中間転写体１１６上に形
成された合成像の位置を一致させるため一時的に転写材
１２４を停止待機させるためのレジストローラであり、
従動ローラ１２８と圧接している。１２９は中間転写体
１１６上に形成された合成像を転写材１２４に転写する
ための転写ローラであり、合成像を転写材１２４に転写
する時のみ中間転写体１１６と接触回動する。１３０は
内部に熱源を有するヒートローラ１３１と加圧ローラ１
３２とからなる定着器であり、転写材１２４上に転写さ
れた合成像をヒートローラ１３１と加圧ローラ１３２の
挟持回転に伴い圧力と熱によって転写材１２４に定着さ
せカラー画像を形成する。

【００４０】以上のように構成された電子写真装置につ
いて、以下その動作について説明する。

【００４１】感光体１０１と中間転写体１１６は、それ
ぞれ駆動源（図示せず）により駆動され、互いの周速が
同一の一定速度になるように制御される。さらに中間転
写体１１６は基準位置を決定するための中間転写体基準
マーク１１６ａを検知する中間転写体基準検知センサー
１２０により予め画像形成領域を設定してあり、この領
域内に於いて感光体１０１の継ぎ目１０１ａが中間転写
ローラ１１９部で重ならないように位置調整をし、同期
をとられ駆動されている。

【００４２】この状態で先ず高圧電源に接続された帯電
器１０４内の帯電線１１１に電圧を印加しコロナ放電を
行なわせ、感光体１０１の表面を一様に−７００ｖ〜−
８００ｖ程度に帯電する。次に感光体１０１を矢印Ａ方
向に回転させ一様に帯電された感光体１０１の表面上に
複数のカラー成分の中の所定の色例えばブラック（Ｂ）
に相当するレーザビーム等の露光光線１１４を照射する
と、感光体１０１上の照射された部分は電荷が消え静電
潜像が形成される。この時、この静電潜像は中間転写体
１１６の基準位置を検出する中間転写基準検知センサー
１２０からの信号により感光体１０１の継ぎ目１０１ａ
を避けて、予め設定されている中間転写体１１６上の画
像領域内の位置に形成される。一方、現像に寄与するブ
ラックトナーが収納されている現像器１０６Ｂはプリン
トエンジン１１からの色選択信号により離接カム１１５
Ｂが回転して矢印Ｂ方向に押され感光体１０１に当接す
る。この当接に伴い感光体１０１上に形成された静電潜
像部にトナーが付着してトナー像を形成し現像が終了す
る。現像が終了すると、現像器１０６Ｂは離接カム１１
５Ｂの１８０度回転と離接バネ（図示せず）の張引力に
より、感光体１０１との当接位置から離間位置へ移動す
る。現像器１０６Ｂにより感光体１０１上に形成された
トナー像は中間転写体１１６に各色毎に中間転写ローラ
１１９へ電圧を印加することにより転写される。感光体
１０１から中間転写体１１６へ転写されなかった残留ト
ナーは感光体クリーニング装置１０８により除去され、
さらに除電器１０９により残留トナーが掻き取られた感
光体１０１上の電荷が除去される。

【００４３】次に例えばシアン（Ｃ）の色が選択される
と、離接カム１１５Ｃが回転し今度は現像器１０６Ｃを
感光体１０１の方向へ押し感光体１０１へ当接させシア
ン（Ｃ）の現像を開始する。４色を使用する複写機ある
いはプリンタの場合は上記現像の動作を４回順次繰り返
し行い中間転写体１１６上に４色Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナ
ー像を重ね合成像を形成する。この様にして形成された
合成像は今まで離間していた用紙転写ローラ１２９が中
間転写体１１６に接触し、用紙転写ローラ１２９に電圧
を印加すると共に圧力によって転写材カセット１２３か
ら用紙搬送路１２６に沿って送られてくる転写材１２４
に一括転写される。続いてトナー像が転写された転写材
１２４は定着器１３０に送られ、ここでヒートローラ１
３１の熱と加圧ローラ１３２の挟持圧によって定着され
カラー画像として出力される。用紙転写ローラ１２９に
より転写材１２４上に完全に転写されなかった中間転写
体１１６上の残留トナーは中間転写体クリーニング装置
１２２により回収される。この中間転写体クリーニング
装置１２２は一回の合成像が得られるまで、中間転写体
１１６に対して離間の位置にあり、合成像が得られ合成
像が用紙転写ローラ１２９により転写材１２４に転写さ
れた後接触状態となり、残留トナーを回収する。以上の
動作にて１枚の画像の記録を完了し、カラー記録画像が
得られる。

【００４４】なお、プリンタは本実施の形態のレーザビ
ームを用いた電子写真方式に限定されることなく熱転写
方式やインクジェット方式などであってもかまわない
し、同じ電子写真方式であるＬＥＤ方式や液晶シャター
方式等であってもかまわない。本実施の形態では階調再
現が重要なフルカラープリンタをとりあげたが、もちろ
ん単色のプリンタであってもかまわない。さらに、本実
施の形態ではカラー画像を中間転写体上に重ね合わせる
方式をとったが、感光体上に重ね合わせる方式や転写紙
上に重ね合わせる方式などであってもかまわない。

【００４５】（実施の形態２）図４は図１における階調
処理部２９の構成の第２の実施の形態における詳細なブ
ロック図を示したものであり、上述した図２より簡単な
構成で特定ラインの優先度を高くするものである。図４
において、７０は水平同期信号発生回路であり、画像の
水平同期信号７１を出力する。この水平同期信号７１の
発生源としては、例えばＬＢＰの場合であれば、ポリゴ
ンミラー（図示せず）による１走査毎に出力されるビー
ムディテクト信号に波形整形等を施して用いることがで
きる。７２は水平２進カウンタで、水平同期信号７１を
カウントし、水平同期信号７１が入力されるごとに出力
のＯＮ−ＯＦＦが入れ替わり、偶数ライン（ＯＦＦ）
か、奇数ライン（ＯＮ）かの区別をおこなう。７３は階
調変換テーブルであり、入力画像信号７５と水平２進カ
ウンタ信号７４をメモリアドレスとしてテーブルに階調
変換後の画素レベルをもつ。

【００４６】ここで、階調変換テーブル７３について図
５を用いて説明する。図５は階調変換テーブルの内容を
示したものである。入力画像信号を８ビット（２⁸ ＝２
５６レベル）とすると、１つの階調特性をあらわすには
テーブル内において２５６アドレス必要であり、本実施
の形態においては偶数ラインと奇数ラインの２つの階調
特性を持たせているので合計５１２アドレスが必要とな
る。すなわち、アドレス００Ｈ−ＦＦＨは偶数ラインの
階調特性を表し、アドレス１００Ｈ−１ＦＦＨは奇数ラ
インの階調特性を表している。図６は図４の階調処理部
のブロック図を用いた場合の階調変換特性をグラフで示
したものである。画像濃度が低い場合には奇数ラインの
画素は印字せずに偶数ラインの画素のドットの大きさを
調節して階調再現し、画像濃度が高い場合には偶数ライ
ンの画素のドットは最大出力未満の０ＣＦＨを保って印
字し奇数ラインの画素のドットの大きさを調節して階調
再現する。言い替えると、水平方向に隣合う偶数ライン
と奇数ライン上の２つの画素に対して優先度を設定し、
偶数ラインの画素を優先して記録ドットを成長させ、更
に偶数ラインのドットが完全に成長してしまわないよう
に階調変換テーブルの特性を設定する。

【００４７】この第２の実施の形態を用いたレーザビー
ムプリンタについては第１の実施の形態と同様であるの
で説明を省略する。

【００４８】以上のように本実施の形態では、特定の画
素のドットを優先させて成長させるので、電子写真方式
のプリンタにおいて各画素のドットを一様に成長させる
より、感光体上に静電潜像のミクロな領域に強い電界が
生じ記録画像の階調性が向上する。

【００４９】なお本実施の形態ではブロックの大きさを
隣接するライン中の２画素で説明したが、任意の大きさ
に設定可能で、しかも、優先してドットを成長させる画
素は１つに限ることなく複数個であってもよい。また図
４に示す階調処理部２９の構成では、例えば４ラインに
対し優先度を設けて階調表現を行う場合、優先度の最も
高いドットを完全に成長させないことも、優先度の最も
低いドット以外のドットを完全に成長させないことも、
任意のラインと優先度の関係もテーブルの書換えで設定
可能で、ライン毎に優先度を設定できる。これらの変更
は水平２進カウンタ７２のビット数とこの水平２進カウ
ンタ７２の出力ステータス数分の階調変換テーブル７３
の領域とこの階調変換テーブル７３内容とを変更するの
みで可能となり容易に行える。

【００５０】また本発明の一実施の形態に於いては優先
度の高いドットと低いドットはディザ法と異なりマトリ
クスを構成しないため、解像度は維持される。なお４ラ
イン分のラインデータに対して優先度を設けたとして
も、視覚的な変調が施されるブロックサイズは１×４で
あり解像度は通常のディザ法と比較して非常に高く保た
れる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明の画像形成装置は、
画像データの濃度レベルが、視覚の解像度が高くない低
濃度レベルの場合には、ブロック分割手段により分割さ
れたブロック内における特定の画素に対しては、画像濃
度の濃度レベルをドットの記録を行わない濃度レベルに
変換し、ブロック内における特定の画素以外の画素に対
しては画像濃度の濃度レベルをドットの記録を行うため
の濃度レベルに変換することで、ブロック内における特
定の画素の画像データをブロック内における特定の画素
以外の画素に含めてこの特定の画素以外の画素に対応し
たドットにより記録を行うので、濃度の低い画像を形成
する場合、全てのドットを濃度に応じて同じ大きさで記
録する画像形成装置に対し、所望の濃度を安定して得る
ことができるとともに、画像データの濃度レベルが、視
覚の解像度が高い高濃度レベルの場合には、ブロック分
割手段により分割されたブロック内における全ての画素
に対して画像濃度の濃度レベルをドットの記録を行うた
めの濃度レベルに変換することで、ブロック内における
全ての画素に対応した複数のドットにより記録を行うの
で、濃度の高い画像を形成する場合には解像度を画像デ
ータの解像度と同じにすることができ、さらに、ブロッ
ク内の特定の画素に対応する画像データのみが低い濃度
レベルで、この特定の画素以外の画素に対応する画像デ
ータの濃度レベルは０である場合においても、ブロック
内の特定の画素以外の画素によりドットを形成し、所定
の濃度を記録することで、確実に所望の濃度を得ること
ができ、高画質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
ブロック図

【図２】図１の画像形成装置の階調処理部の第１の実施
の形態における詳細なブロック図

【図３】（ａ）は第１の実施の形態における画像形成装
置の偶数ラインデータの変換テーブル図 （ｂ）は第１の実施の形態における画像形成装置の奇数
ラインデータの変換テーブル図

【図４】図１の画像形成装置の階調処理部の第２の実施
の形態における詳細なブロック図

【図５】第２の実施の形態における画像形成装置の階調
変換テーブルの内容を示した図

【図６】第２の実施の形態における画像形成装置の偶数
及び奇数ラインデータの変換テーブル図

【図７】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
レーザビームプリンタの側断面図

【図８】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
感光体基準検知の動作説明図

【図９】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
中間転写体基準検知の動作説明図

【図１０】従来の画像形成装置のブロック図

【図１１】従来の画像形成装置の濃度変換図

【図１２】従来の画像形成装置の８×８ディザ閾値マト
リクス図

【符号の説明】

１ 画像メモリ ２ 主走査方向カウンタ ３ 副走査方向カウンタ ４ 濃度変換部 ５ 色補正部 ６ データセレクタ ７ 記憶デバイス ８ 比較器 ９ 記憶デバイス １０ 濃度レベル信号 １１ プリントエンジン １２ デジタルデータ出力装置 １３ 画像処理部 １４ 濃度変換部 １５ 濃度変換テーブル １６ ＣＭＹ（濃度）データ １７ ＣＭＹ（濃度）データ １８ ＣＭＹ（濃度）データ １９ ＵＣＲ墨版生成部 ２０ Ｃ１（シアン）データ ２１ Ｍ１（マゼンタ）データ ２２ Ｙ１（イエロー）データ ２３ Ｂｋ（ブラック）データ ２４ 色補正部 ２５ Ｃ２データ ２６ Ｍ２データ ２７ Ｙ２データ ２８ データセレクタ ２９ 階調処理部 ５０ 水平同期信号発生回路 ５１ ２進カウンタ ５２ 画像データ ５３ マルチプレクサ ５４ メモリ ５５ 奇数ラインデータ ５６ 演算部 ５７ 偶数ライン変換テーブル ５８ 奇数ライン変換テーブル ５９ 偶数ラインメモリ ６０ 奇数ラインメモリ ６１ 同期信号発生回路 ６２ データセレクタ ６３ 偶奇ライン選択回路 ６４ 同期信号 ６５ 選択信号 ６６ 偶数ラインデータ ７０ 水平同期信号発生回路 ７１ 水平同期信号 ７２ 水平２進カウンタ ７３ 階調変換テーブル ７４ 入力画像信号 ７５ 水平２進カウンタ信号 １０１ 感光体 １０１ａ 感光体の継目 １０１ｂ 感光体基準マーク １０２ 感光体搬送ローラ １０３ 感光体搬送ローラ １０４ 帯電器 １０５ 露光光学系 １０６ 現像器 １０７ 中間転写体ユニット １０８ 感光体クリーニング装置 １０９ 除電器 １１０ 感光体基準検知センサー １１１ 帯電線 １１２ シールド板 １１３ グリッド板 １１４ 露光光線 １１５ 離接カム １１６ 中間転写体 １１７ 中間転写体搬送ローラ １１８ 中間転写体搬送ローラ １１９ 中間転写ローラ １２０ 中間転写体基準検知センサー １２１ 感光体クラッチ機構 １２２ 中間転写体クリーニング装置 １２３ 転写体カセット １２４ 転写材 １２５ 給紙ローラ １２６ 用紙搬送路 １２７ レジストローラ １２８ 従動ローラ １２９ 転写ローラ １３０ 定着器 １３１ ヒートローラ １３２ 加圧ローラ １５４ メモリ制御部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力された画像データに基づき、１つ１つ
   のドットの大きさを変えることによって階調記録を行う
   画像形成装置であって、１つのブロックが複数の画素数
   で構成されるよう、前記画像データを記録する位置にお
   いて区切ることにより複数のブロックに分割するブロッ
   ク分割手段と、前記画像データの濃度レベルをドットの
   記録を行うための濃度レベルに変換する複数の異なる変
   換特性を有し、複数の前記変換特性のうちの一つは前記
   画像データの濃度レベルが低濃度レベルの場合にドット
   の記録を行わない濃度レベルに変換する特異な変換特性
   を持つ変換処理手段と、前記ブロック内における画素の
   位置に応じて異なる前記変換特性を順次選択して対応さ
   せ、前記変換特性に従い前記画像データの濃度レベルに
   応じてドットの記録を行うための濃度レベルを定めると
   ともに、前記ブロック内の全ての画素に対応する前記画
   像データの濃度レベルの総和が前記画像データの最高濃
   度レベルより低い場合には、特異な前記変換特性に対応
   した特定の画素に対応する画像データの濃度レベルを、
   前記ブロック内における前記特定の画素以外の画素に対
   応する画像データの濃度レベルに加算し、前記特定の画
   素以外の画素についてはこの加算された画像データの濃
   度レベルに従ってドットの記録を行うための濃度レベル
   を定め、この濃度レベルに応じてドットの大きさを変え
   記録を行う記録手段とを備えたことを特徴とする画像形
   成装置。