JP3030258B2 - 画像担体における画像生成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハードコピーの印刷装
置及び方法に関する。より特別には、本発明は、感光媒
体上の潜像の生成のための応答可能な露光サブシステム
を有するハードコピー装置に関する。この媒体は現像後
に最終的な画像担体、或いは中間部材とすることがで
き、この場合は、潜像は適切なカラー現像機を使用して
現像され、更に現像されたサブ画像は電子写真の場合の
ように最終基層に転写される。

【０００２】より特別には、本発明は、上述のようなハ
ードコピー装置であって、露光システムが、 ＊ 画像の光分布を、空間光変調器から希望倍率で感光
媒体に向かって投影する投影光学系 ＊ に指向させ、又はこれから指向を外し得る１列又は
複数列の個別にアドレス可能な素子を備えた空間光変調
器 ＊ に向かって光の拡張指向性ビームを指向させる視準
手段を有する光源を備えたハードコピー装置に関する。

【０００３】

【従来技術及びその課題】電子画像を画像担体上の可視
像とするために、デジタル画像又は電子画像を画像担体
上の適切な濃度変動に転換する種々の電子装置が市場で
入手できる。或いは、電子画像は、例えばオフセット印
刷に使用する版上のインキを撥く区域とインキを受け入
れる区域との画像状分布に変換される。

【０００４】電子画像は、典型的には、各が画素値を有
する画素の長方形マトリックスにより表される。マトリ
ックス内の各画素の位置は画像担体上の特定位置に対応
する。各画素値は、その特定位置において画像担体に要
求される光学濃度に対応する。

【０００５】２値システムにおいては、高濃度及び低濃
度を表す２個の画素値、例えば０と１とで十分である。
これら２濃度は、それぞれインキを付け又は付けず、或
いはトナーの有り無し、或いは局所的に染色し又はせ
ず、或いは写真的方法においては銀を保存し又は除去す
ることにより得ることができる。版を作る際は、０をイ
ンキ受容区域、１をインキ反発区域とすることができ
る。

【０００６】連続階調システムにおいては、感知できな
い量子化により担体上に多数の濃度レベルを生成するこ
とができる。かかる微細な量子化を達成するためには、
通常、各画素値が０から２５５の範囲であるような異な
った２５６個の濃度レベルが要求される。電子写真にお
いては、一貫してもっと少数の密度レベル、例えば１６
レベルが生成されることが普通であり、この場合は、シ
ステムは、２値システムに対抗して多レベルシステム、
或いは連続階調システムと呼ばれる。

【０００７】前述のように、画像担体上の各「区域」又
は「マイクロドット」は、電子画像から画素値に相当す
る濃度を獲得する。かかる区域は、更に用語「マイクロ
ドット」により表される。マイクロドットは、画像担体
上の最小の空間であり、これは隣接位置とは異なった光
学濃度（又はインキ反発性）を得ることができる。通
常、マイクロドットは、平行でかつ直交する格子線内の
正方形又は長方形で与えられる。出力装置の解像度とし
て格子線の間隔が示される。

【０００８】画像担体上の各マイクロドットについて１
個の画素値が要求される。出力装置においては、マイク
ロドットは、露光による作られた画像に基づき、（１個
又は複数個の）走査用レーザービームにより１度に１個
ずつ次々に照射されることが普通である。マイクロドッ
トは、発光ＬＥＤバーにより、或いは液晶（ＬＣＤ）シ
ャッター又はデジタルミラーシステム装置（ＤＭＤ）の
ような空間光変調器によるなどで１度に１列ずつ照射す
ることができる。一方、走査用レーザービームの場合
は、露光ビームのプロファイルは本質的にガウス分布で
あり、空間変調器による画像生成用要素のプロファイル
は、投影光学系並びにＤＭＤシステムの場合におけるＤ
ＭＤミラーの固有形状；ＬＣＤシステムの場合における
ＬＣＤ電極の形状；セルフォック光学系の典型的な形
状；及びＬＥＤバーのＬＥＤの発光区域により決定され
る。

【０００９】典型的なレーザー走査器の例はアグファ・
ゲベルト、N.V.より発売のアグファＰ３４００レーザー
プリンターであり、これは４００dpi（ドット／イン
チ）のプリンターである。各マイクロドットはほぼ６２
μm の大きさである。円形スポットの直径は典型的には
８８μm である。このことは、半径４４μm 内ではどこ
も、光ビームの照度（W/m²）が最大照度の５０％より大
きいことを意味する。照明は、通常はほぼガウス分布で
ある。このことは、マイクロドットの中心又は円形スポ
ットの中心において照度が最大であること、及び中心か
らの距離が大きくなると減少することを意味する。ある
システムにおいては、円形スポットよりも楕円形スポッ
トが好まれる。通常、楕円の短軸がレーザービームの早
いほうの走査方向に沿って向けられ、決められた露光時
間中にビームが動くときの照明スポットの伸長を補償す
る。

【００１０】典型的なＬＥＤ露光の例はアグファ・ゲベ
ルト、N.V.より発売のアグファＰ４００レーザープリン
ターであり、これは同じく４００dpi（ドット／イン
チ）のプリンターであり、そして典型的には８８μm の
スポットの伸長がある。

【００１１】これらシステムにおける照明スポットの重
なりは、エッチ・ジンネンベルクの権威ある報告書「レ
ーザー−スキャンニング・パラメーターズ・アンド・ラ
ティチュード・イン・レーザー・ゼログラフィ」、ジ・
オプティカル・ソサイティ・オブ・アメリカ・イン・ア
プライド・オプティクッス、Vol.21、No.10(1982-5-1
5)、p.1745-1751)により規定されたように設計される。
この報告書は、ガウス分布の走査用レーザービームでの
露光を有する画像設定の際のレンズの幅の解析を与え
る。

【００１２】長方形マイクロドットの対角線に沿って重
なるように指向されるように設計された露光システムに
伴う問題は、１個の画素照明により露光される面積が交
差している格子線により定められる長方形マイクロドッ
トの面積より大きいことである。このため、画像のハイ
ライト部分に対してハーフトーンスクリーンに生ずる１
個の孤立したマイクロドットの濃度寄与度があるべきも
のより大きいことが生ずる。

【００１３】ハイライトにおけるハーフトーンのこの問
題を補償するために、格子線数のより少ないスクリーン
又はアドレス能力のより高い露光システムが使用され、
これが画質の低下又は高い費用をもたらす。

【００１４】露光システムが長方形マイクロドットの対
角線に沿った重なりに向かうように設計された電子写真
システムでの別の問題は、コントーン(contone)の使
用、即ち例えば多レベルハーフトーンの目的でマイクロ
ドットレベルでの異なった照明エネルギーの使用と組み
合った問題である。この問題は、電子写真システムの光
導電体の放電特性をグラフィカルフィルムの感光応答と
比較して考えたとき明らかとなるであろう。

【００１５】通常のオフセット印刷の前工程に使用され
るグラフィカルフィルムは、電子写真印刷システムに使
用される有機光導電体（ＯＰＣ）よりより急峻な感度応
答を常に持ち、特に適切な露光ラチチュードによる２値
オフセット印刷に適したフィルムに対して強度の非線形
閾値化挙動をもたらす。

【００１６】電子写真システムにおいては、マイクロド
ットレベルにおける多レベル露光は、限定されたアドレ
ス能力と組み合わせられた所与のスクリーン罫引きにお
ける階調グラデーションの粗さを減らすために使用され
る。画素レベルにおける露光強度は変えられ、そして放
電曲線における動作点は、使用された大多数の露光範囲
に対する露光の関数としてほぼ線形の放電挙動を有する
ように選定される。

【００１７】光子が感光媒体、例えば有機光導電体（Ｏ
ＰＣ）の表面に当たったときに好ましくは導電性が変化
する感光媒体の滑らかなグラデーション応答のために、
マイクロドット内の本質的に均一なエネルギー分布が要
求される。

【００１８】従って、改良された直線性を有する階調曲
線により適度のアドレス能力（＜１２００ dpi）の露光
システムを使用して高いスクリーン線密度の高画質の画
像を描き得るハードコピー印刷のための装置及び方法を
提供することが本発明の目的である。

【００１９】更に、画素当たり複数ビットの照明強度変
調を使用し、適度のアドレス能力（＜１２００ dpi）の
電子写真システム用の改良された階調スケール直線性を
有するハーフトーン画像印刷用の方法及び装置を提供す
ることが本発明の目的である。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述の目的は請求項１に
よる特別な特徴により実現される。本発明の好ましい実
施例が実施態様に説明される。これらの特徴により、均
一なエネルギー分布、高充填率及び高いＯＴＥ値が得ら
れる。

【００２１】光学機器、より特別にはレンズの光学的伝
達関数（ＯＴＦ）値は、国際標準ＩＳＯ ９３３４に定
められる。この値は、国際標準ＩＳＯ ９３３５に記述
された原理及び手順により測定できる。有用な応用は国
際標準ＩＳＯ ９３３６２（参照番号ＩＳＯ ９３３６
−２：１９９４（Ｅ），「事務用複写機用レンズ」）に
記述される。

【００２２】偏向ミラー装置の作動反射面積は、総ての
ミラーが「オン」状態にされた場合、感光媒体の方に光
を反射している総面積である。作動反射面積は総ての偏
向ミラーのエンベロープにより形成される総面積の一部
分（典型的には８０％）である。

【００２３】偏向ミラー装置のミラーの空間周波数は単
位長さ当たりのミラー数、例えば、１mm 当たり、又は
直線１インチ当たりのミラーの数により定義される。空
間周波数はマイクロミラーの物体平面において測定され
た１mm 当たりの線対の数に対応するので、光学的伝達
関数の値の定義のためには、この空間周波数の半分の周
波数が使用される。線対は、隣接しているミラーを交互
にオンとオフとに切り替えることにより装置で作ること
ができる。

【００２４】感光媒体は、これをＯＰＣ（有機光導電
体）、又は写真フィルムとすることができる。

【００２５】視準手段は１個のレンズでよい。或いは、
視準手段を１個のミラーとすることができる。視準手段
は、複数のレンズ又はこれと少なくも１個のミラーとの
組合せ、或いは複数のミラー又はこれと少なくも１個の
レンズとの組合せを備えることもできる。好ましい実施
例においては、視準手段は図１に描かれたように組み上
げられる。これは、光源（２３）、集光システム（２
５、２６、２７）、及び空間光変調器（２０）を備え
る。

【００２６】空間光変調手段は、変調ミラー装置（ＤＭ
Ｄ）又は液晶シャッター（ＬＣＳ）とすることができ
る。

【００２７】

【実施例】本発明は、以下、付属図面を参照し例示の方
法により説明される。

【００２８】本発明は、以下、その好ましい実施例に関
して説明されるが、本発明をこれら実施例に限定しよう
とするものでないことは理解されるであろう。逆に、特
許請求の範囲に定められた本発明の精神と範囲の中に含
み得る総ての変化、変更及び同等事項を含むことを意図
する。

【００２９】図１による好ましい実施例においては、光
変調手段（２０）又は空間光変調器はテキサス・インス
ツルメンツ社により開発されたような偏向用マイクロミ
ラー装置（ＤＭＤ）である。感光媒体（２１）に到達す
る画像状に変調された光ビームのような、ＤＭＤに当た
っている光エネルギー（２２）の変調は、ＲＰ−Ａ−６
２０６７６号に説明される。図１１は、以下の諸要素を
含んだ図１の図式的な図面を示す。即ち、６個のレンズ
素子（５２、５３、５４、５５、５６、５７）を有する
６素子対称型ガウスシステムにより組み立てられたイメ
ージャー(imager)レンズ（２９）に画像を投影している
空間光変調手段（２０）、帯電ステーション（３４）に
より予め帯電された感光媒体（２１）に向けて光ビーム
（２２）を投影する方向変更用ミラー（３０、３１）の
諸要素である。変調された光ビーム（２２）により作ら
れた潜像は、感光媒体にトナーを供給する現像サブシス
テム（３７）により現像される。

【００３０】走査式電子顕微鏡（ＳＥＭ）により作られ
た図である図３を参照すれば、ＤＭＤマイクロミラーの
実際の断面は間隙と支持ポストとを示す。中央のミラー
及びヨーク部分は、アドレス電極及びバイアス／リセッ
ト用のブス、並びに破断した捩りヒンジを示すために故
意に除去されている。この試料の間隙は１.２μm 幅で
あり、８５％の充填比を与える。より好ましい実施例に
おいては、間隙は０.８μm 幅であり、９１％の充填比
を与える。

【００３１】空間光変調は、暗視野投影システム（図１
及び１１）において達成され、これは、オン状態の方向
に傾けられたミラーから反射された光とその他の方向に
傾けられたミラーからの反射光との間を区別する。ミラ
ーの傾き角度θ_L は、シリコン基盤の面から±１０゜で
あり、従って、照明はシリコン面に直角から２０゜（２
θ_L）でＤＭＤに入射する。

【００３２】露光モジュール 図１に図式的に示されたような露光モジュールの好まし
い実施例が説明される。光源（２３）として波長７６５
nm の光を作る１×６個のアレイを備えた日立ＨＬＰ
３０ ＲＡ ＩＲＥＤシステムを使用できる。このラン
プは２５０mW.D.C.の最大光出力を持つ。

【００３３】集光システム（２５、２６、２７）は、３
個の光学素子、即ち、好ましくはプラスチック材料の第
１の集光素子（２５）、及び好ましくはダイヤモンドタ
ーンオフ(diamond turned off)軸の２個の円環状反射器
（２６、２７）を備える。

【００３４】空間光変調器（２０）は、好ましくは７０
５６×６４個のミラー素子を有するＤＭＤアレイであ
り、各素子は１６×１６μm の寸法を有し、そして間隙
は１７μm である。これは、１画素オン−１画素オフの
パターンに対して、ＤＭＤアレイの物体平面における１
mm 当たりの周期、又は線対の数３０サイクル／mm に相
当する。

【００３５】投影レンズ（２９）は、好ましくは、有効
焦点長さ１８０mm で動作する６素子のダブルガウスシ
ステムで構成される。全共役距離は、好ましくは８２５
mmである。入力側の開口数は０.９、出力側の開口数は
０.０３６である。倍率は２.４である。好ましい実施例
では、物体距離(object size)は１２５mm、画像距離(im
age size)は３００mm である。

【００３６】最適焦点におけるこのレンズのＯＴＦ（光
学的伝達関数）特性が図４に与えられる。図４の各曲線
はこのレンズに提供された画像の空間周波数の関数とし
ての縦座標におけるＭＴＦ（変調伝達関数）の値を示
す。空間周波数は１mm 当たりのサイクル数又は１mm 当
たりの線対の数で表される。ＭＴＦはゼロ空間周波数に
おけるＭＴＦに関して表される。異なった曲線は、光学
軸に関して異なった入射角度の値に対するＭＴＦを示
す。図４から、３０又は３２サイクル／mm に対するＭ
ＴＥは［０.６、０.８］の範囲であることが容易に導か
れる。

【００３７】ダイオードアレイ光源（２３）、円環状の
反射器（２６、２７）、偏向ミラー装置（２０）及びＯ
ＰＣドラム（２１）を備えたＤＭＤ光学サブシステムの
好ましい実施例の図式表現が図１に示される。上述のよ
うな暗視野光学の原理は、対称的なほぼ正方形の表示装
置に対してよく働く。図１の光学サブシステムは、光エ
ネルギーを効果的に集め、かつ縦横比１１０：１の装置
を均一に照明する利点を持つ。入射した照明は２θ_Lの
方向からＤＭＤ（２０）に達する。そうでない場合は、
画像レンズ開口（２９）から外れ、画像面に変調されな
いであろう。

【００３８】図１は２９７mm 幅のプリンター用のプロ
セス試験台においてＤＭＤを評価するために使用される
光学システムを図式的に示す。それぞれの光学素子の主
な特徴は上にまとめられた。この照明器の設計は、限定
するものではないが、この場合は波長７６５nm で動作
するように選定された光源（２３）として安価な個別発
光ＬＥＤを組み入れる。照明器は光を効果的に集めて、
ダイヤモンドターン式の円環状反射器の対（２６、２
７）を経てＤＭＤ（２０）上に指向させる。イメージャ
ーは極めて基本的な対称ダブルガウス式のデザインであ
る。第１の実施例においては、このデザインはｆ/４で
動作し、最も好ましい実施例ではｆ/５.６で動作する。
このサブシステムの大きさを最小にしつつ放射状の光線
をＯＰＣ面（２１）に向けるために、方向変更用ミラー
（３０、３１）を使用することができる。

【００３９】ＬＥＤ光源の使用により、露光のタイミン
グと振幅とを正確に制御できる。市場で入手可能な有機
光受容体の露光に対しては、目標処理速度範囲、即ち印
刷速度１００から２００mm/sec において、ＬＥＤのデ
ューティレシオは１０％で十分である。好ましい実施例
においては、イメージャーＭＴＦ（又はＯＴＦ：光学的
伝達関数）はＤＭＤ面において１mm 当たり線対が３２
であり、ＯＰＣ面（２１）において、よい解像度のＤＭ
Ｄ画像が得られる。

【００４０】照明プロファイル特性表示 照明プロファイル特性を確立するために、アグファの
「ホロテスト １０ｅ７５Ｔｌ ＮＡＨ ３５mm」高解
像度ホログラフ写真フィルムがＯＰＣ（有機光導電体）
ドラムに取り付けられ、フィルム厚さ１００nm を補償
するために焦点調整が行われた。静的な露光は、画素へ
の信号が他のいかなるオン画素からも少なくも８オフ画
素だけ離された乏しい照明で行われた。露光され現像さ
れたフィルムはＣＣＤ装着のライツ顕微鏡を使用して解
像度１.９μm で走査されデジタル化された。こうして
変動する露光条件についてＤＭＤ画素プロファイルが獲
得されデジタル化された。本発明による印刷面における
１個の画素又はマイクロドットのための相対的な露光強
度のプロファイルが図２に示される。フィルム応答性に
対する修正後に、得られた３次元の強度プロットは急峻
な側部を有する正方形画素を示唆する。同じデータの２
次元画像は、辺の長さ公称４２μm の正方形の露光プロ
ファイルを示す。図２は、３個の隣接画素を有する試料
を示す。頂部は飽和しているが画素の頂部はＤＭＤ支持
ポストに関連する。結論は次の通りである。即ち、光学
システムＭＴＦは縁を表すのに十分であるため、ＤＭＤ
露光プロファイルはＤＭＤ画素と同じ形の正方形画素の
プロファイルである。

【００４１】電子写真プロセスにおける動作点の決定 続く考えを容易にするために、電位、電圧及び用語の定
義が図５及び６に関連して与えられる。総ての電位はＯ
ＰＣ（２１）の接地電位（３２）に関連付けられる。

【００４２】Ｖ_C 帯電電位（３３）：帯電ステーシ
ョン（３４）によりもたらされたＯＰＣの電位。図６の
例では、Ｖ_C は４２５Ｖの値である。

【００４３】Ｖ_e ＯＰＣの（mJ/m² で表した）露光
Ｅの後の電位（３５）。 Ｖ_E ＯＰＣの最大露光Ｅ_MAXの後の電位。ＯＰＣに
当たるランプ又はＬＥＤのような光源による露光ＥはmJ
/m² で表される。２個の隣接マイクロドットの最大露光
Ｅ＝Ｅ_MAX は最大露光後のこの電位Ｖ_E に影響を与え
る。Ｖ_E の代表的な値は１２５Ｖであり、一方、Ｅ_MAX
の代表的な値は３mJ/m²である。

【００４４】Ｖ_B −トナーを供給している現像機サ
ブシステム（３１）；と −ＯＰＣ（２１）の接地電位（３２）との間のバイアス
電圧（３６）。

【００４５】Ｖ_B の典型的な値は、図６に示されるよう
に、３２５Ｖである。

【００４６】Ｖ_DEV 現像電位＝Ｖ_B−Ｖ_E：ベタのトナ
ーを完全に現像するための典型的な電圧は ３２５−１
２５＝２００Ｖ である。

【００４７】Ｖ_CL クリーニング電位＝Ｖ_C−Ｖ_B：非
露光区域からトナー粒子を十分に取り除くための典型的
な値は ４２５−３２５＝１００Ｖ である。Ｖ_CL は
通常は５０から１００Ｖの間である。

【００４８】Ｖ_SAT 飽和電位。この電位は図６に示さ
れ、かつ矢印で示されるように図６の曲線に対して Ｅ
→∞ につれて漸近する値で定められる。

【００４９】帯電電圧Ｖ_C 及び放電電圧Ｖ_e は、ＴＲＥ
Ｋモデル番号８５６（ＴＲＥＫ社の商標）のような非接
触式静電電圧計を使って計測できる。これは、好ましく
はＯＰＣ面（２１）に向かって取り付けられる。

【００５０】反転現像方法のためのプロセスパラメータ
ーを定めるための方法が図６を参照し説明される。横軸
には、mJ/m² で表される露光エネルギーレベルＥが示さ
れる。縦軸には、ボルトで表された飽和電圧Ｖ_SAT、バ
イアス電圧Ｖ_B、及び帯電電位Ｖ_C に関連した露光後の
電位Ｖ_e が示される。図６の曲線は放電曲線を示し、こ
れはエネルギーＥによる露光後のＯＰＣの電位Ｖ_e を与
える。通常の動作においては、露光システムは０とＥ
_MAXとの間で作動し、電位Ｖ_eはＶ_CとＶ_Eとの間で変動す
る。

【００５１】図６に示されるプロセスパラメーターは次
の方法で得られることが好ましい。飽和電圧Ｖ_SAT 又は
飽和露光電位は、主として、ＯＰＣの形式、処理速度、
装置の配置（帯電（３４）及び現像（３７）のクロック
位置）、及び消去ランプの設定（疲労）により決定され
る。システムの組立構成要素が決められるとＶ_SATは一
定となる。Ｖ_SATの典型的な値は５０Ｖである。

【００５２】次に、与えられた現像システムに対するＶ
_CLが決められる。クリーニング電位Ｖ_CLは、印刷システ
ムのかぶりのレベルが視覚的に受け入れられるように選
定されねばならない。Ｖ_CLが低すぎるとＶ_Cの電圧レベ
ルを持っているＯＰＣの位置はトナー粒子を反発させ
ず、印刷された文書にかぶりが生ずる。これに反して高
すぎるＶ_CLの選択は別の問題を生ずる。Ｖ_CLに対する典
型的な値は１００Ｖである。

【００５３】図６により、更に２個のパラメーター、即
ち、Ｖ_DEV及びＶ_Cを固定することができる。Ｖ_Cを変え
ることにより図６に示されたような曲線の形状が変えら
れる。Ｖ_Cを高電圧に増加した場合、その漸近値Ｖ_SATは
変わらないため、全曲線が高い位置に動かされる。Ｖ_C
を小さくした場合は、放電曲線が下方に動く。Ｖ_CとＶ
_DEVとは次の２条件を満たすように選定しなければなら
ない。

【００５４】Ａ． 所要の濃度Ｄ_MAX又は設計仕様、例
えば黒色トナーについてのＤ_MAX＝１.８である目標のベ
タ濃度現像が、露光電圧Ｖ_Eを与える露光Ｅ_MAXにより印
刷材料上に得られ、そして Ｂ． Ｖ_E＝Ｖ_SAT＋1/4（Ｖ_DEV＋Ｖ_CL） これら２条件を満たす値は、繰返し法により見いだすこ
とができ、これは次のように進めることができる。第１
に、Ｖ_Cについての合理的な値を選び、これをＶ_{C 1}とす
る。Ｖ_C1で予め帯電されたＯＰＣを異なった露光レベル
Ｅ_Jで順に露光することによりＶ_eに対する種々の値、即
ちＶ_e1Jが得られる。露光電圧Ｖ_e1Jは露光レベルＥ_Jに
依存するだけでなく帯電電位Ｖ_C1にも依存する。Ｅ_Jの
関数としてＶ_e1Jを描くことにより、図６に示されたよ
うな曲線が得られる。帯電電位Ｖ_C1を有するシステムが
印刷物を作るために使用される。トナー画像を作るため
に適切なＥ_MAXの値が選定される。トナー画像の光学濃
度Ｄが計測され、要求される最大濃度Ｄ_MAXと比較され
る。濃度Ｄ_MAXを作るに適したＥ_MAXの値が得られるま
で、ＤがＤ_MAXより小さければＥ_MAXを増加し、ＤがＤ
_MAXより大きければＥ_MAXを減らす。図６の曲線から、与
えれた適切な露光レベルＥ_MAXに相当する値Ｖ_Eを得るこ
とができる。或いは、この値Ｖ_Eは、Ｄ_MAX印刷中に測定
することができる。Ｖ_C1及びＶ_CLは一定であるので、Ｖ
_DEVを計算できる。この値Ｖ_DEVは、式Ｖ_E＝Ｖ_SAT＋1/4
（Ｖ_DEV＋Ｖ_CL） を評価するために使用される。これ
が満たされたら、繰返しを停止し、そしてＶ_CとＶ_DEVと
の双方についての良好な値が見いだせる。そうでない場
合は、Ｖ_Cについて新しい値、例えばＶ_C2＝Ｖ_SAT＋5/4
＊（Ｖ_DEV＋Ｖ_CL） を選んでこのプロセスを繰り返
す。

【００５５】上に概説した方法により、パターン上の総
ての画素を露光後の電位に放電させるに要する露光利得
が決定される。

【００５６】Ｖ_E＝Ｖ_SAT＋1/4（Ｖ_DEV＋Ｖ_CL） 係数 1/4 及び 5/4 はほぼ等しい相対放電を維持するた
めに、帯電電位Ｖ_Cの関数中の露光後の電位Ｖ_Eのための
作動点を決めるために導かれた。係数 1/4 は，より一
般には範囲［1/8、1/2］内で選ばれ、従って係数 5/4 は
変化する。

【００５７】エラー拡散試験 フロイド−スタインバーグエラー拡散(error diffusio
n)アルゴリズムの変種を使用してディザされた直線的に
減少する１６段階のグレイレベルのクサビを含んだ標準
２値試験パターンが、プリンターに送られるページ記述
言語に含み得る２値画素マップの形式で作られた。かか
るクサビは、例えばアドベホトショップ（アドベシステ
ム社の商標）のようなソフトウエアパッケージを使用し
て２値マップの形式で作ることができる。このマップに
は、プリンターに送られるページ記述言語を含むことが
できる。２値装置により達し得る最大（相対）濃度に対
応して１.０を考える。相対濃度０.２５を得るために
は、４個のマイクロドットの内の１個が最高の光学濃
度、例えば黒に設定され、そして４個のマイクロドット
の内の３個が最低の光学濃度、例えば白に設定される。
かかるパターンは、印刷されたドット間の平均距離がグ
レイレベルの増加と共に減少するという興味ある性質を
持つ。単位面積当たりの印刷されたドット数は、要求さ
れるグレイレベルと共に直線状に増加する。次いで、印
刷されたクサビは、マクベスモデル反射濃度計のような
濃度計で測定され、濃度は不透明度に変換される。

【００５８】不透明度＝２５５＊（１−１０^-D） であ
る。

【００５９】隔離され印刷されたマイクロドットが十分
な濃度を有しかつ記録機の格子を定めている交差格子線
により決められた面積より大きい場合には、原点の近く
の不透明度の値対所要グレイレベル（０−２５５）曲線
の傾斜は１より大きい（図７参照）。ドットが重ならな
い十分な距離だけ離れているハイライト区域に対しては
直線的な挙動が典型的である。与えられた点において、
所要のグレイ値が大きくなると、印刷された画素の相互
作用への開始を示す傾斜の変化が注目される。この相互
作用は、 ＊ 露光放電 ＊ 現像 ＊ 転写 ＊ 定着 ＊ 紙における光の散乱 のレベルにおける非線形挙動による可能性がある。反例
との比較における本発明の種々の好ましい実施例の解析
においては、露光放電段階の効果を評価するため、紙の
種類のようなパラメーター及び電子写真的プロセスは不
変に保った。

【００６０】図７に報告されたように、試験により、焦
点がぼかされたマイクロドットは隣接ドットと重なるま
で適正な濃度を持たないことが示された。このとき、不
透明度対要求グレイ値曲線には急な増加があり、続いて
飽和のプラトーが入力グレイ値１２８（５０％、Ｉ_C＝
０.５）付近で始まる。図７において、印刷文書で計測
された相対不透明度Ｏ_Rが、デジタル連続階調の画素値
又はグレイレベル値Ｉ_Cの関数として描かれ、ハーフト
ーンプロセスに与えられる。測定された相対不透明度Ｏ
_Rは次式により定められる。

【００６１】Ｏ_R＝１−[(10^-Dmeasured−10^{-Dsolid
toner})/(10^-Dpaper−10^{-Dsolid toner})] 上式において、Ｄは光学濃度を表し、式 Ｄ＝log
₁₀（Ｉ_R/Ｉ_O） で定義される。ここに、log₁₀ は１０
を底とする対数であり、Ｉ_Oは印刷された出力上の入射
光の強度であり、そしてＩ_Rは不透明な印刷された基層
に対する反射光の強度である。透明基層に対しては、Ｉ
_Rは、好ましくは透過光の強度Ｉ_Tにより置換される。

【００６２】横軸のデジタル連続階調値又はグレイレベ
ル値Ｉ_Cは、［０.０、１.０］の範囲を均等に目盛ら
れ、Ｉ_C＝０.０ は白を示し、そして ＩＣ＝１.０
は黒を示す。これは、デジタル連続階調画像が画素値
Ｉ_C＝０.０ を有する場所は、いずれも、このデジタル
画像の対応している再現物又は印刷出力上の対応マイク
ロドットがトナーを全く保持せず、またデジタル画像が
画素値 Ｉ_C＝１.０ を有する場所は、このデジタル画
像の対応している再現物又は印刷出力上の対応マイクロ
ドットが全量のトナーで覆われるに違いないことを意味
する。

【００６３】図７の曲線は、連続階調画像が２値ハーフ
トーンプロセスによりハーフトーン化されかつ重なって
いるガウス露光を有する通常のシステムにより印刷され
たときＩ_Cの関数としてのＯ_Rに対する非線形挙動を明瞭
に示す。

【００６４】一方、小さな重なっていないマイクロドッ
トは、画像についての各個別ミラー上方の２次光源とし
て幾分か凸のミラー及び幾分かアンダーフォーカスにさ
れた投影光学系を有する光変調器により得られた。これ
は、記録器格子の交差している格子線に対応するマイク
ロドットの区域を満たさない小さくて先鋭なピーク状に
なった照明を発生させる。重なっていないマイクロドッ
トに対する照明プロファイルの記録が図９に示される。
図８の曲線は、図９に示されたようなプロファイルを有
するマイクロドットについて、図７の曲線と同じ方法
で、トナー粒子によりより少なく被覆されたマイクロド
ットを有する連続階調画像が２値ハーフトーンプロセス
でハーフトーン化されかつ通常のシステムにより印刷さ
れたときの、Ｉ_C の関数としてＯ_R の挙動を示す。トナ
ーがベタの区域を得るためには、マイクロドット当たり
の照射区域の空間的に限定された大きさのため、ＯＰＣ
におけるマイクロドットの過露光が必要である。

【００６５】不透明度対所要のグレイスケール曲線の傾
斜を改良する（減少させる）ことは画素面積の減少によ
り可能であるに違いないが、露光利得が図６に関連して
説明された基準に合致するためには、このことを保持す
ることができないことが見いだされた。重なっていない
画素をベタ域露光によりほぼ完全な放電を得るために、
露光プロファイル中央部が飽和し更に有効寸法が多かれ
少なかれ丸みの付けられたドットを与える正常な値に増
加するように露光利得を大きくする。

【００６６】本発明により、図２に示されるようにマイ
クロドットに対する露光プロファイルが得られ、これは
図９に示された重なっていない露光プロファイルと比較
し得るものである。上述のように、１個又は複数個の隣
接ドットの露光を写真フィルムに記録することにより露
光プロファイルが得られた。図１０は、図７と同じ方法
で、本発明によるマイクロドット露光プロファイルにつ
いて、デジタルグレイレベル値Ｉ_Cの関数として相対不
透明度Ｏ_Rを示す。図１０の曲線と図８、図９との比較
により、この曲線の挙動はより直線的でありかつグレイ
レベル０.６までは殆ど直線状に伸び、他方、別の曲線
は０.４までしか直線状でないことが示される。図１０
によれば、曲線の挙動は原点から出発して直線状であ
り、これは図７の曲線の場合には明らかでない。図７の
曲線は原点の近くで平坦であり、その後、グレイレベル
ＩＣ＝０.２ から急になる。従って、マイクロドッ
トが本発明による露光プロファイルを有する場合は、よ
り多くのグレイレベルを印刷システムにより確実に再現
することができる。

【００６７】本発明の好ましい実施例を詳細に説明した
が、請求項に定められた本発明の範囲内で多くの変更を
なし得ることが当業者には明らかであろう。

【００６８】本発明の実施態様は次のとおりである。

【００６９】１．画像担体上に画像を生成するための方
法であって、 − 前記画像担体を、前記画像担体を完全に満たしかつ
互いに重ならない複数のマイクロドットに分離し、 − 前記マイクロドットに、前記マイクロドット内で実
質的に一様であるエネルギー分布を加える諸段階を備え
た前記方法。

【００７０】２．前記エネルギー分布が偏向ミラー装置
により偏向された光ビームにより生成され、かつ少なく
も８０％の作動反射面積を有する実施態様１による方
法。

【００７１】３．前記光ビームが、前記偏向ミラー装置
のミラーにおける空間周波数の半分の周波数において少
なくも５０％の光学的伝達関数（ＯＴＦ）を有する投影
光学系を通して案内される実施態様２による方法。

【００７２】４．感光媒体上に画像を生成するためのシ
ステムであって − 光源； − 視準手段； − 空間光変調手段； − 投影光学系；を備え、 − 前記空間光変調手段は複数の個別的アドレス可能な
素子を有し； − 前記素子は光ビームを一時的に前記投影光学系に向
かって指向させるための動作域を有し； − 前記素子は固定された空間周波数で規則的に間隔を
空けられ、前記素子が動作域の少なくも８０％の充填率
を有することを特徴とするシステム。

【００７３】５．前記投影光学系が前記固定された空間
周波数の半分の周波数において少なくも５０％の光学的
伝達関数（ＯＴＦ）の値を有する実施態様４によるシス
テム。

【００７４】６．前記素子の反射又は透過が各素子の中
心に向かって減少する実施態様４によるシステム。

【００７５】７．感光媒体上に画像を生成するためのシ
ステムであって − 光源； − 視準手段； − 空間光変調手段； − 投影光学系；を備え、 − 前記空間光変調手段は、光ビームを一時的に前記投
影光学系に向けるために、複数の個別的アドレス可能な
素子を有し； − 前記素子は光ビームを一時的に前記投影光学系に向
かって指向させるための動作域を有し； − 前記素子は固定された空間周波数で規則的に間隔を
空けられ、前記投影光学系が前記固定された空間周波数
の半分の周波数において少なくも５０％の光学的伝達関
数（ＯＴＦ）の値を有することを特徴とするシステム。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による方法を実行するための偏向ミラー
装置を備えた装置の特別な実施例を示す。

【図２】感光媒体において測定された典型的なエネルギ
ー分布（Ｚ）を、空間座標Ｘ及びＹの関数として示す。

【図３】間隙及び支持ポストを備えたＤＭＤミラーのＳ
ＥＭを示す。

【図４】線対の空間周波数の関数として本発明を実行す
るに適した特定レンズのためのＭＴＦ又は光学的伝達関
数（ＯＴＦ）を示す。

【図５】本発明に適した電子写真装置の基本概念を示
す。

【図６】ＯＰＣの露光後、本発明に適したＯＰＣの面に
おける電位Ｖ_e をＥに対して描いた図である。

【図７】デジタル２値エラー拡散画像のグレイレベル値
の関数として、重なっている光のガウス分布により得ら
れた相対不透明度Ｏ_R を示す。

【図８】デジタル２値エラー拡散画像のグレイレベル値
Ｉ_C の関数として、重なっていない光のガウス分布によ
り得られた相対不透明度Ｏ_R を示す。

【図９】重なっていない光の疑ガウス分布について、感
光媒体において測定された典型的なエネルギー分布
（Ｚ）を空間座標Ｘ及びＹの関数として示す。

【図１０】デジタル２値エラー拡散画像のグレイレベル
値 の関数として、本発明による光分布により得られた
相対不透明度Ｏ_Rを示す。

【図１１】本発明の実行に適した実施例のための図１に
よる図式的な図面を示す。

【符号の説明】

２０ 光変調手段 ２１ 感光媒体 ２２ 光エネルギー ２５ 集光素子 ２６ 反射器 ２７ 反射器 ３０ ミラー ３１ ミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイルク・ブロツデイン ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテ ストラート27・アグフア−ゲヴエルト・ ナームローゼ・フエンノートシヤツプ内 (72)発明者 ロベルト・ジヤンセンス ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテ ストラート27・アグフア−ゲヴエルト・ ナームローゼ・フエンノートシヤツプ内 (72)発明者 フランク・デシユイテレ ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテ ストラート27・アグフア−ゲヴエルト・ ナームローゼ・フエンノートシヤツプ内 (72)発明者 ウイリアム・イー・ネルソン アメリカ合衆国テキサス州75205ダラ ス・ボルドー4306 (72)発明者 バドラマナテイ・ベンカテスワル アメリカ合衆国テキサス州75023パル ノ・コブルランブ2705 (56)参考文献 特開 平５−183713（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−284169（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−34194（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−21220（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−113373（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/52 G03G 15/00 303 G03G 15/04 G03G 15/043

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光媒体上に画像を生成するためのシス
   テムであって − 光源； − 視準手段； − 空間光変調手段； − 投影光学系； を備え、 − 前記空間光変調手段は、光ビームを一時的に前記投
   影光学系に向けるために、複数の個別的アドレス可能な
   素子を有し； − 前記素子は固定された空間周波数で規則的に間隔を
   空けられ、 前記投影光学系が前記固定された空間周波数の半分の周
   波数において少なくとも５０％の光学的伝達関数（ＯＴ
   Ｆ）の値を有することを特徴とするシステム。