JPH01207770A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、たとえば電子写真複写機等に適用される画像
形成装置に関し、特に写真等の連続調画像原稿の再現に
適した画像形成装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の画像形成装置としての電子写真複写機に
あっては、−様に帯電された像担持体上に、露光光学系
によって原稿画像を結像露光して静電潜像を形成し、現
像手段によって顕像化させて原稿画像を再現している。

通常、電子写真法に基づく原稿画像の諧調再現特性は、
原稿濃度と再現画像濃度との直線勾配であるガンマ（γ
）値が極めて大きく、再現画像濃度はコントラストが強
いものとなる。文書０文字等の複写においてはこの特性
が利点となつて良質なコピーが得られる。

しかしながら写真等の連続調画像原稿に対しては、かえ
ってγ値が大きいために中間調の忠実な再現特性が得ら
れない欠点があった。

そこで、本出願人は先に、原稿画像を露光して像担持体
上に形成した露光画像に対し、網目状のドツトパターン
を重畳して露光することにより中間調の再現特性を高め
る提案を行った（特願昭６２−３１７２３８号参照）。

かかる提案により得られる複写出力の状態は、用いられ
る網目状のドツトパターンの種類によって異なる。

すなわち、第８図に同一濃度の原稿に対し種類の異なる
ドツトパターンを重畳し得られる複写出力例および第９
図に原稿濃度と複写濃度との濃度特性を示す。

同図において％Ａはドツトパターンを重畳しない場合、
Ｂは粗いドツトパターンを重畳した場合％Ｃは密なドツ
トパターンを重畳した場合である。また、γ、、γ６お
よびγ。は夫々の場合の濃度特性の傾き（γ値）である
。

このように、重畳するドツトパターンの種類を異ならせ
ることによって、複写における諧調性を制御することが
考えられる。

【発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の如く重畳するドツトパターンの種
類を種々異ならせて諧調性を制御するものにあっては、
例えばＢの如く粗いドツトパターンを重畳した場合には
白いドツト部分の面積比率が小さく、濃度低下が小さく
γ値はそう低くならないが、白ドツトそのものが目立ち
過ぎ画像の解像力を劣化させ、また、Ｃの如く密なドツ
トパターンを重畳した場合には白ドツトの面積比率が多
きくγ値が低くなるが、十分な最高濃度が得られないと
いう問題がある。

また、ドツトパターンを変えることによる諧調性の制御
は不連続的でありきめ細かな制御ができないという問題
がある。

そこで、諧調性をきめ細かく制御しようとすると、数多
くのドツトパターンを装置が記憶しておくことが必要で
あり、記憶容量の大きなメモリを要し高価となる問題が
ある。

本発明の目的は、上述の問題を解消し、諧調性を連続的
に制御するに際し、解像度を変化させることなく中間調
の再現性を向上させることができ、しかも安価にできる
画像形成装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段Ｊ 上記目的を達成するために、本発明は像担持体上に原稿
画像を露光して画像を形成する第１の露光光学系と、第
１の露光光学系による露光画像に対し網目状のドツトパ
ターンを重畳して露光する第２の露光光学系と、ドツト
パターンを構成する各ドツトの露光分布を一様に変化さ
せる露光分布可変手段とを有することを特徴とする。

【作　用Ｊ 本発明によれば、写真等の連続調画像原稿の画像形成時
においては、第１の露光光学系によって形成された原稿
の露光画像に対して、第２の露光光学系により網目状の
ドツトパターンが重畳して露光され、静電潜像に疑似的
な網目がかけられることになる。この網点効果により中
間調の諧調性が向上する。

そして、諧調性を連続的に制御するに際しては、ドツト
パターンを構成する各ドツトの露光分布が露光分布可変
手段により一様に変化される。

従って、ドツトパターンを変えることなく、白ドツトの
面積比率を変えることができ、解像度を変化させること
なくγ値の調整が可能となるのである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添附図面を参照しつつ説明する
。

第１図に本発明の一実施例にかかる画像形成装置の概略
構成図を示す。

同図において、１は像担持体としての感光体ドラムであ
り、この感光体ドラム１の周りに、静電写真プロセスを
実行する一次帯電器２、露光部３、現像器４、転写帯電
器５およびクリーナ６が感光体ドラム１の回転方向に順
次配設されてぃる、前記露光部３は、原稿載置ガラス７
に載置される原稿０の原稿画像を感光体ドラム１上に結
像露光する画像露光光学系としての第１の露光光学系８
と、この第１露光光学系８とは別個に配置され、感光体
ドラム１上にドツト状に露光するデジタル光学系として
の第２露光光学系９とから構成されている。

そして、−成帯電器２によって一様に帯電された感光体
ドラム１表面に、第１露光光学系８によって原稿画像を
結像露光させて静電潜像を形成し、さらにこの画像に第
２露光光学系９によりホワイトドツトパターンを重畳し
て疑似白組点のかかった静電潜像を形成し、現像器４に
よって静電潜像に現像剤を静電的に付着させて顕像化さ
せるようになっている。現像器４によって現像された現
像画像は転写帯電器５によって転写紙Ｐ上に転写され、
図示しない定着器によって定着される。

上記第１露光光学系８は、原稿Ｏの複写面を照明する照
明光源８１と反射笠８２を備えた照明手段８３と、照明
手段８３によって照明された原稿画像光を順次反射させ
て画像光の光路を折返す第１ないし第６ミラー８４ａ、
８４ｂ、８４ｃ、８４ｄ、８４ｅおよび８４ｆと、結像
レンズ８５とから構成されている。このうち、第１ミラ
ー８４ａは照明手段８３と共に、また第２゜第３ミラー
８４ｂ、８４ｃは一体となって矢印ｌＯ力方向感光体ド
ラム１の回転速度に同期しつつ原稿面を走査し、原稿画
像を感光体ドラム１上に露光するようになっている。

一方、第２露光光学系９は、光ビームを発振する半導体
レーザ９１と、制御回路２０からの信号に基づぎ半導体
レーザ９１から発振されるパルス光を感光体ドラム１の
主走査方向（感光体ドラム１の回転方向に対して直交す
る方向）に走査する回転多面鏡９２とを備えている。そ
して半導体レーザ９１と回転多面鏡９２との間にはコリ
メータレンズ９３とシリンドリカルレンズ９４とが配置
され、さらに回転多面鏡９２と感光体ドラム１との間に
はトーリックレンズ９５と光路折曲げ用の反射ミラー９
６とが設けられている（この第２露光光学系の詳細につ
いては本出願人による特開昭５７−１４４５１５号公報
参照）。

而して半導体レーザ９１から直接変調された所望のドツ
トパターンに対応するパルス光が、コリメータレンズ９
３で平行光にコリメートされた後、シリンドリカルレン
ズ９４で副走査方向断面（感光体ドラム１の回転方向断
面）内のみ、回転多面鏡９２反射面上に焦光され、その
結果焦線を形成する。

さらに回転多面鏡９２は、感光体ドラム１の回転速度に
同期して図中矢印１２方向に回転され、前述した焦線状
レーザービームを反射しつつ、感光体ド、ラム１の軸線
方向へ走査する働きをする（主走査）。尚、トーリック
レンズ９５は反射ビームＬ。

を感光体ドラム１上に焦光するための部材であり、かつ
シリンドリカルレンズ９４と共に回転多面鏡９２の各面
の倒れ等に起因する走査線の副走査方向へのズレを補正
する機能を持つ、さらに感光体ドラム１近くに配置され
た反射ミラー９６は走査線を感光体ドラム１上の所望の
位置に導くようになっている。

次に、制御ブロック図の一例を第２図に示す。

露光分布可変手段としての制御回路２０はＣＰＯ２０Ａ
と制御プログラムおよびデータ等が格納されたＲＯＭ２
０Ｂ、−時記憶のためのＲＡＭ２０Ｃ等を含むマイクロ
コンピュータによって構成され、レーザドライバ２１、
およびポリゴナルミラー９２駆動用モータ、第１露光光
学系８の駆動部、感光体ドラム１の駆動部等に接続され
ている。

さらに、通常原稿と連続調画像原稿とのモードを切換え
る切換スイッチ２２、および異なる諧調性を得るための
諧調ボリューム２３が接続されている。

上記構成の画像形成装置においては、写真等の連続調画
像原稿の複写をする場合には、切換スイッチ２５を切換
えて連続調画像モードに切換える。この切換スイッチ２
５は手動操作によるものでもよく、また原稿画像の画像
濃度を検知して自動的に切換えるようなものでもよい。

そして画像形成時においては、第１露光光学系８によっ
て感光体ドラム１上に結像露光された露光画像上に、第
３図に示すように第２露光光学系９の半導体レーザ９１
から出射されるレーザービームによってドツトパターン
Ｄｏが重畳して露光され、疑似白組点のかかった露光パ
ターンが与えられる。このようにして形成される電位パ
ターンとしての潜像を、現像器４によって現像すると共
に、転写、定着の各プロセスを経て再現画像が得られる
。

このときドツトパターンＤ０を構成する各々の白ドツト
の露光分布は、半導体レーザ９１の発光光量を変化させ
ることにより第４図の如くに変化する。

第４図において（ａ）は発光光量が小さい場合の１つの
ドツトの露光分布断面であり、（ｂ　）および（Ｃ）は
この順で発光光量を大きくした場合の露光分布断面であ
る。説明の簡略化のために図中破線を閾値として、これ
より露光量の大なる部分が白ドツト、他の部分が原稿濃
度に応じて黒く現像されるとすれば複写出力における白
ドツト網点は前述の第３図に示すようになる。

第３図（ａ）は発光光量が小さい場合の網点形状であり
、１つ１つの白ドツトは第４図（ａ）の露光分布により
形成されている。第３図（ｂ）および（Ｃ）もそれぞれ
第４図（ｂ）および（Ｃ）の露光分布によりドツトパタ
ーンが形成され、図示の通り光量が増大するにつれ網点
を構成する白ドツトの大きさは大きくなる。

上述した露光分布の変化は、諧調ボリューム２３を人為
的に操作することにより行なわれ、制御回路２０でもっ
てその出力に応じて半導体レーザ９１を駆動するレーザ
ドライバへの出力を増大させて得られる。

従ってドツトパターンＤ０を変化させること無く、各ド
ツトの露光分布を一様に変化させることにより、白ドツ
トの面積比率を変えることが可能となり、解像度を落す
ことなく網点による複写出力γ値の調整が容易に行なわ
れるのである。

次に、本発明の他の実施例につき説明する。

前実施例では、白ドツトの露光分布の調整を、半導体レ
ーザ９１の発光光量を調整することで行なったが、本実
施例はこれを各ドツトに対応する半導体レーザ９１の発
光時間を変化させることによって行ったものである。

第５図はこの様な発光信号を得るための電気回路のブロ
ック図の一例であり、４１は画素クロックに応じて所定
の網点パターンに対応する信号を発生させるパターン発
生回路、４２はパターン発生回路４１からの信号のレベ
ルを変化させるためのゲイン可変な増幅回路、４３は画
素クロックに応じて三角波を出力する三角波発生回路、
４４は増幅回路４２からの出力Ｐと三角波発生回路４３
の出力Ｑを比較し、Ｐ＞Ｑなるときに“Ｈ”、他の場合
は“Ｌ“どなる発光信号を発生させる比較器である。

第６図は第５図におけるそれぞれの回路の信号のタイミ
ングチャートである。

パターン発生回路４１は画素クロックに応じて所定のタ
イミングで網点パターン信号を発生する。

網点パターン信号は増幅回路４２によりて、増幅される
が、その結果は、 網点パターン信号が“Ｈ“の時−０〜α　［Ｖ］綱点点
パターン信号“Ｌ”の時−０【ｖ］の範囲で予め調整が
可能である。

三角波発生回路４３は最大値α［Ｖ］　、最小値０〔ｖ
］である様な三角波を発生させ画素クロックに応じて、
後段の比較器４４へ出力する。

比較器４４は第６図３段目に示す如く、三角波Ｑと増幅
回路出力Ｐ（同図破線で示す）との比較を行ない、増幅
回路出力Ｐが三角波Ｑより大なるときのみ“Ｈ”となる
信号を発光信号として出力する。このとき、増幅回路出
力Ｐがα［Ｖ］　に近づけば１つの発光信号は長く、反
対の場合には短くなる。

この様にして作成された発光信号により半導体レーザ９
１を駆動した場合の各ドツト露光分布を第７図に示す。

１つのドツト当りの発光時間が短い場合が（ａ）、長い
場合が（Ｃ）、中間の場合が（ｂ）であり、発光時間が
長い程、露光分布の幅がひろがり、この結果前実施例同
様、各々の白ドツト面積が変化し網点のパターンを変え
ることなく濃度諧調を調整することが出来る。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば第１の
露光光学系と、像担持体上でこれに加えて綱目状のドツ
トパターンを重畳する第２の露光光学系を具備すること
により、擬疑網点効果により連ｉｉ調画像に対する諧調
再現性を向上させることができる。

また、第２の露光光学系により、ドツトパターンを構成
する各ドツト要素の露光分布を一様に可変とすることに
より、以下の効果を奏する。

１、　ドツトパターンを変更することなく、連続的に諧
調特性を変更できる。

２、　ドツトパターンの粗密を変更する必要がないので
画質の変化が無く、常に一定の解像度が得られる。

３゜多数のドツトパターンを記憶する必要がないので小
容量のメモリでよく低コストにできる。

さらに、レーザ光に対する感光体の感度変化による白ド
ツト部形状変化に対しても、本発明によれば露光量の大
小を調整することで、これを容易に補償することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる画像形成装置の概略
構成図、 第２図は、同じくその制御ブロック図、第３図は本実施
例における複写出力例を示す説明図、 第４図は本発明の第１の実施例における発光光量を変え
た場合の各ドツトの露光分布を示す説明図、 第５図は本発明の他の実施例における露光分布可変手段
の一例を示すブロック図、 第６図は他の実施例におけるそのタイミングチャート、 第７図は他の実施例における発光時間を変えた場合の各
ドツトの露光分布を示す説明図、第８図はドツトパター
ンの粗密を変更した場合の複写出力例を示す説明図、 第９図はそのときの濃度特性を示すグラフである。 １・・・感光体ドラム、 ３・・・露光部、 ４・・・現像器、 ８・・・第１露光光学系（画像露光光学系）、９・・・
第２露光光学系、 ２０・・・制御回路、 ２１・・・レーザドライバ、 ２３・・・諧調ボリューム、 ８１・・・照明光源、 ９１・・・半導体レーザ。 本定朗の一笑施伜ｊの卸Ｊ御７゛ロッ７図第２図 （（２＞　　　　　　　　　（４）　　　　　　　（Ｃ
）＃実施例１劣１するａ寧広ｎイ列Σ示ず説明図第３図 （（Ｌ）　　　　　　　　　（イ）（Ｃ）Ｊ 、＃発ｅ月のイ色の貢朔互イク＝ｌ＋−おけろ露尤燵司
支手倉灸の一伊・１示す７゛口・Ｖ７図第５図 他の良施イ列のタイミンブ′チで−ト 第６図 （α）（Ｊ）　　　　　　　　　　（Ｃ）完光日守間Σ
髪え７：場合の 冬ドツトの鯨光分布１示す説明図 第７図 Ｆ゛、ソトバターンの＊ｎｔｔ変史ＩＪ−捕に号のネ笈
写出カイ列２示ず畜兇朗図 第８図 」１隻ｑ斗＝Ｉ’ｉ￥示才り′°ラフ 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）像担持体上に原稿画像を露光して画像を形成する第
   １の露光光学系と、 該第１の露光光学系による露光画像に対し網目状のドッ
   トパターンを重畳して露光する第２の露光光学系と、 ドットパターンを構成する各ドットの露光分布を一様に
   変化させる露光分布可変手段と を有することを特徴とする画像形成装置。