JPH02112379A - 画像処理装置 - 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］ この発明は、解像度と階調を夫々損なうことなく画像記
録できるようにしたレーザービームを使用した電子写真
式プリンタなどに適用して好適／！画像処理装置に関す
る。

［発明の背景］ 画像処理装置、例えばレーザビームを使用ｔ！−デジタ
ル複写機などにおいては、第７図に示すようにスキャナ
一部３０．画像処理部４０及びプリンタ部１００とで構
成されている場合が多い。

スキャナ一部３０を駆動して原稿２０上を光学的に走査
することによって原稿２０の画像情報か光学像に変換さ
れ、これが画像処理部４０にうＳがれて画像信号に変換
されると共むＪ、所定の画像処理がなされる。

画像処理とは、拡大縮小処理、網かけ処理、中抜き処理
などの他、カラー構成の場合には、カラーゴースト補正
処理などが含まれる。

プリンタ部１００では画像処理部４−０で形成されｔ〜
所定の画像信号（複数と・ントのデジタル）１“３号若
しくＬよ多値化されたデジタル信号など）に基づいて画
像か記録される。

プリンタ部１．　ＯＯとしてこの例では、感光体トラム
を使用した電子写真式のブリνりが使用キス′１ると共
に、静電潜像を形成する光源としてレーザビームが使用
されている。

ところで、記録画像に対して階調をだすには、プリンタ
部１ｏＯに供給される画像信号は白黒２値の信号ではな
く、中間調を表わす゛多値の信号、具体的には複数ビッ
トの画像信号であればよい。

丘述したように画Ｉ（８号をデジタル的に処理して種々
の画像処理を行なう場合には、画像処理も複数ビットで
表わされた画像信号か対象となる。

例えば、８ビツトの画像信号であれば、原理的には２５
６階調まで表現することかできる。つまり、この画像信
号をＰＷＭ変調してレーザを励起すれば、励起時間が画
像信号の値に応じて変調きれるからである。

このような変調処理を達成するため、画像信号の基準と
なるデータクロックＤＣＫ　（第８図Ａ）の１周期に同
期した、この例ではのこぎり波状のスクリーン信号（同
図Ｂ）が形成され、画像信号をアナログ化した信号（同
図Ｂの一点鎖線図示）がスクリーン信号と比較される。

この比較によって、同図Ｃに示すようなパルス輻が画像
信号によって変調された信号が得られる。

このＰＷＭ出力が変調４３号としてレーザを変調するか
ら、これによって記録画像に階調が付与される。

一方、レーザは確かにこれに加えられる変調信号によっ
てレーザ発光時間がコントロールされるが、レーザ光の
スポット径が通常画像の１ビツト幅程度あるため、画像
信号の空間周波数が高くなると、いかにレーザ発光時間
を変調してもドラム面上でのＭ　Ｔ　Ｆ　（Ｍｏｄｕｌ
ａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｆ’ｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）
は低下してしまい、画＠信号のａ淡は表現でとなくなる
。

そこで、従来から以下のような手段が採られている。こ
れは、「特開昭６１−２２５９７１号公報」や「特開昭
６２−３９９７２号公報」などに開示されている技術で
あって、要はドツトクロックＤＣＫよりも長い周期に基
づいてスクリーン１８号を形成し、数ドツトを単位とし
て階調を表現しようとするものである。

例えば、ドツトクロックＤＣＫの２周期を基本周期とす
るスクリーン信号（第８図Ｄ）を形成し、これで画像信
号のレベルを比較する。そうすると、同じ画像信号か供
給されたときても（同図りの一点破線図示）　　レーザ
に印加されるＰＷＭ変調さｎた変調信号の周期が長くな
る（同図Ｅ）、、これによれば、ＭＴＦの低下は大幅に
低減できるため、画像の濃淡は正しく表現できる。

［発明が解決しようとする課！］ このようにスクリーン信号の周期を変更すれば階調を改
善することができるため、例えば写真画のような原（ａ
　２０は、画質を落とすことなく再現できる。

しかし、文字画のように、階調よりはむしろ解像度の方
を重視すべき原稿であるときには、長い周期のスクリー
ン信号を使用すると、解像度が犠牲になり、輪郭のはっ
きりした文字として記録することができなくなる。

このようなことを考慮して、上述した従来技術では、ス
クリーン信号の周期を変更できるように構成され、その
ため、周期の異なる複数のスクリーン４８号の形成手段
を備えている。その場合、長周期のスクリーン信号はド
ツトクロックＤＣＫに同期した短周期のスクリーン信号
を基準にして作成きれるものであるから、スクリーン信
号の形成手段としては比較的高速の素子を使用しで構成
する必要がある。

これは、１６ｄｏｔ／ｍｍ程度の解像力を得ようとする
場合には、ドツトクロックＤＣＫも数Ｍ　Ｈｚのように
相当高い周波数となるからである。

高速処理が可能な形成手段は、周知のように高価である
と共に、この形成手段からノイズ（内部ノイズ）が発生
し易くなるため、ノイズ対策も講する必要がある。

この発明はこのような点を考慮したもので、解像度と階
調を夫々損なうことなく記録する場合、スクリーン信号
の形成手段を簡略化できるようにした画像信号装置を提
案するものである。

［課題を解決するための手段Ｊ 上述した課題を解決するため、この発明においては、画
像データ用ドツトクロック周期に対し、その整数倍の周
期を持つランプ波状の位相の異なる複数のスクリーン信
号を形成する形成手段を有し、 これら複数のスクリーン信号を２以上組合せて使用する
ことによって、上記整数倍周期の変調１８号と、ドツト
クロック周期の変調信号とが得られる変調回路が設けら
れてなることを特徴とするものである。

［作　用］ ドツトクロックＤＣＫの基本周期に対しｎ倍の周期を持
つスクリーン信号と、これを基準にして位相の異なる複
数のスクリーン信号が形成きれる。

ｎ＝２とすれば、この第１のスクリーン信号を１８０°
位相シフトした第２のスクリーン信号が形成される。ざ
らに、第１のスクリーン信号を位相反転した第３のスク
リーン信号が形成きれる。

階調を重視する記録では、第１と第２のスクリーン信号
が階調用スクリーン信号として使用され、これで画像信
号が比較される。階調用スクリーン信号の周期は第１の
スクリーン信号の２倍である。

したがって、従来と同様の階調処理が可能である。

解像度を重視する記録の場合には、第１と第３のスクリ
ーン信号が解像度用スクリーン信号として使用され、こ
れで画像信号が比較される。

解像度用スクリーン信号の周期は第１のスクリーン信号
の１７２倍の周期となっている。つまり、ドツトクロッ
クＤＣＫの周期と同一である。

したがって、この解像度用スクリーン信号を使用する場
合には、解像度の劣化は生じない。

基準となる第１のスクリーン１８号の周期はドツトクロ
ックＤＣＫの２倍であるため、スクリーン信号形成手段
は低速の素子を利用して構成でき、また安価である。

［実　施　例］ 続いて、この発明に係る画像処理装置の一例を、上述し
たデジタル複写機に適用した場合につき、第１図以下を
参照して詳細に説明する。

第７図の画像処理部４０より出力された所定ビットのデ
ジタル画像信号は、第５図に示すプリンタ部１００に供
給される。

プリンタ部１００は上述したように電子写真式プリンタ
を使用した場合で、その光源としては上述したレーザ（
半導体レーザなと）を使用した場合を示す。

第５図において、例えば８ビツトのデジタル画像信号（
画像データ）は、まず変調回路１１０に供給されて、解
像度と階調面の夫々に適した変調信号が形成される。つ
まり、上述したように夫々に適した変調形態が採られる
。この変調回路１１０には上述したスクリーン信号の形
成手段が含まれる。

変調回路１１０で形成された変調信号（ＰＷＭ出力）は
レーザ駆動回路９３２を経て半導体レー４ｆ９３１に供
給され、この変調信号によりレーザビームが内部変調さ
れる。レーザ駆動回路９３２は水平及び垂直有効域区間
のみ駆動状態となるように、タイミング回路９３３から
の制御信号で制御１される。

レーザ駆動回路９３２にはレーザビームの光量を示す信
号が帰還きれ、ビームの光量が一定となるよう、にレー
ザの駆動が制御される。

８面体のポリゴン（回転多面＆４１）９３５によって偏
向されたレーザビームはその走査開始点がインデックス
センサ９３６によって検出され、これがＩ／Ｖアンプ９
３７によって、インデックス信号が電圧信号に変換され
たのち、このインデック７４８号がスキャナ一部３０の
光学走査タイミングなどをコント０−ルする制御手段（
図示しない）に供給される。

９３４はポリゴンモータの駆動回路であり、そのオン、
オフ信号はタイミング回路９３３から供給される。

第６図はレーザビームが結像する像露光系（レーザビー
ムスキャナ）の−例である。

レーザ９３１から出射されたレーザビームはミラー９４
２，９４３を介して上述したポリゴン９３５に入射する
。このポリゴン９３５によってレーザビームが偏向され
、これが結像用のｆ−θレンズ９４４を通して像形成体
（感光体ドラム）１の表面に照射きれる。

９４５．９４６は倒れ負補正用のシリンドリカルレンズ
である。

ポリゴン９３５によってレーザビームは像形成体１０表
面を一定速度で所定の方向ａに走査されることになり、
このような走査により入力カラー画像情報に対応した像
露光がなされることになる。

デジタル複写機がカラー用であるとぎには、カラー原稿
から得られる色分解像（例えば、フルカラー用のときに
は、最終的な色分解像としてＹ、ＭＣ，Ｋ）に基づいて
その色分解像ごとに像露光がなされる。

ｆ−θレンズ９４４は、像形成体１上でのビーム直径を
所定の径にするために使用されるものである。

ポリゴン９３５としては、回転多面鏡に代えてガルバノ
ミラ−１光水晶偏向子などを使用することができる。

以上のようにして作成された潜像に対して通常のネガ・
ポジで反転現像により静電潜像が形成され、これにトナ
ーが付着して現像される。

なお、現像時には！Ｊ！像バイアス信号が、現像スリー
ブ（図示せず）に印加される。現像バイアス信号は像形
成体１の非露光部の一位とほぼ同電位に選定きれた直流
成分よりなる。

その結果、現像スリーブ上の現像剤のトナーのみが選択
的に潜像化された像形成体１の表面に移行することによ
ってその表面上に付着されて、現像処理が行なわれるこ
とになる。したがって、この実施例では転写ドラムは使
用されていない。

きて、第１図を参照してこの発明の詳細な説明する。

同図はプリンタ部１００に設けられた変調回路１１０の
具体例である。

端子１１２には８ビツトの画像信号（画像データ）に同
期したドツトクロックＤＣＫ　（第２図Ａ。

Ｂ）が供給され、これが分周カウンタ１１３において１
／２に分周されて、同図りに示す分周出力Ｐ及びその位
相が反転した分周出力Ｔｆ（その波形は図示しない）が
形成きれる。

ドツトクロックＤＣＫはざらに同期パルスＲＰの形成回
路１１４にも供給されて、これよりドツトクロックＤＣ
Ｋの立上りに同期した同期パルスＲＰが形成される（同
図Ｃ）。

分周出力Ｐと同期パルスＲＰは第１のアント回路１１６
において論理８Ｉされて同図Ｅに示す第１のリセットパ
ルスＡが形成される。同様にして、分周出力Ｐの反転出
力と同期パルスＲＰとが第２のアンド回路１１７に供給
されて、同図ドの第２のリセットパルスＢが形成される
。

第１のリセットパルスＡはスクリーン信号発生回路１２
０に、第２のリセットパルスＢはスクリーン信号発生回
路１２５に夫々供給される。スクリーン信号発生回路１
２０．１２５は同一構成であって、電流ＡＩと充放電用
のコンデンサＣとスイッチング手段ＳＷとで構成きれて
いる。

第１及び第２のリセットパルスＡ、Ｂは夫々そのスイッ
チング手段ＳＷに供給されて、コンデンサＣを強制的に
放電きせる。その結果、スクリーン信号発生回路１２０
からは第２図Ｇに示すように、第１のリセットパルスＡ
に同期したランプ波形、つまりのこぎり波状のスクリー
ン（８号（第１のスクリーン信号）Ｓａが生成される。

したがって、他方のスクリーン信号発生回路１２５から
は同図Ｈに示すのこぎり波状のスクリーン信号（第２の
スクリーン信号）Ｓｂが生成される。これは、第１のス
クリーン信号Ｓａと丁度１８０°位相がずれている。そ
れは、第１と第２のリセットパルスＡとＢとは１８０°
位相がずれているからである。

きて、これら第１及び第２のスクリーン信号Ｓａ、Ｓｂ
とで解像度を重視する変調処理が行なわれ、第１のスク
リーン信号Ｓａと後述する第３のスクリーン信号Ｓｃ　
（第２図Ｉ）とで階調を重視する変調処理が行なわれる
。

前者から説明すると、解像度用スクリーン信号として利
用される第１及び第２のスクリーン信号Ｓａ、Ｓｂが夫
々レベル調整用の抵抗器１２６゜１２７ざらにＤＣカッ
ト用のコンデンサ１２８゜１２９を夫々介して対応する
比較器（アナログ比較器）１３０．１３１に供給される
（第３図Ｃ１Ｆ）。

これら比較器１３０．１３１にはアナログ画像信号が共
通に供給される。そのため、端子１５０には８ビツト構
成のデジタル画像信号が供給され、その画像信号がＤ／
Ａ変換器１５１においてアナログ信号に変換される（同
図り、Ｇ）。

このアナログ画像４８号が第１及び第２のスクリーン信
号Ｓａ、Ｓｂとレベル比較されるため、アナログ画像信
号として同図Ｃ，Ｆのようなレベルを持つ場合には、第
１の比較器１３０からは同図Ｅに示す比較出力Ｃａが得
られる。同様に、第２の比較器１３１からは同図Ｈの第
２の比較出力ｃｂが得られる。

そして、それらがアンド回路１３２に供給されて論理積
される結果、同図■に示す変調信号Ｓｍが得られること
になる。これは、上述したように解像度を重視するとき
に使用きれる変調信号である。

なぜならば、第１と第２のスクリーン信号Ｓａとｓｂと
は１８０°位相がずれているため、第１のスクリーン信
号Ｓａによって比較される位置と、第２のスクリーン信
号ｓｂによって比較きれる位置は丁度１８００ずれるこ
とになり、このことは第１のスクリーン信号Ｓａの１／
２の周期のスクリーン信号によってアナログ画像信号を
レベル比較していることと等価になるからである。

この１／２のスクリーン信号はドツトクロックＤＣＫと
同一周期に他ならない。したがって、ドツト（画素）単
位でＰＷＭ変調された変調信号が得られる。

階調を重視するととの変調処理は以下のようになる。

第１のスクリーン信号Ｓａはレベル調整用の抵抗Ｎ１３
５を介して位相反転回路１３６に供給される。位相反転
回路１３６としては、ＮＰＮ型のトランジスタが使用さ
れ、そのエミッタより同相のスクリーン信号、つまり第
１のスクリーン信号Ｓａが得られ、コレクタより位相反
転された第３のスクリーン信号Ｓｃが得られる（第４図
Ｃ３Ｆ）　。

階調用スクリーン信号として使用されるこれら第１及び
第３のスクリーン信号Ｓａ、Ｓｃは夫々ＤＣカット用の
コンデンサ１３７，１３８を経て第３及び第４の比較器
１４０．１４１に供給される。これには上述したアナロ
グ画像信号が共通に供給されるから（同図り、Ｇ）　、
夫々からは同図Ｅ、Ｈに示す第３及び第４の比較出力Ｃ
ｃ、Ｃｄが得られる。

これら比較出力Ｃｃ、Ｃｄはアンド回路１４２で論理積
される結果、同図１に示す変調信号Ｓｎが得られる。

ここで、上述した第３のスクリーン信号Ｓｃは第１のス
クリーン信号Ｓａの位相を反転した４８号で、しかも同
一タイミングに得られるものであるから、比較出力Ｃｃ
、Ｃｄをアンドすることによて第１のスクリーン信号Ｓ
ａのほぼ１周期を単位としてアナログ画像信号をレベル
比較していることになる。

換言するならば、ドツトクロックＤＣＫの２倍の周期を
単位としてレベル比較が行なわれていることに・なる。

このように２ドツト周期でアナログ画Ｉ′ＳＬ信号をＰ
ＷＭ変調すれば、入力画像に近い階調を再現できる。

これら変調信号Ｓｍ、Ｓｎはセレクタ１４５でその何れ
かが選択され、選択された変調信号Ｓｍ若しくはＳｎが
第５図に示す駆動回路９３２を介して半導体レーザ９３
１にその励起信号として供給される。

セレクタ１４５は端子１４６に供給される選択信号によ
ってコントロールされる。何れを選択するかは複写機本
体側に設けられた操作部のキーによるマニュアル選択で
もよいし、原稿２０の画像内容を自動判別し、文字画の
ときには変調信号Ｓｍを選択し、写真画のときには他方
の変調４３号Ｓｎを自動的に選択できるようにも構成で
きる。

１４７．１４８は何れもオフセット調整用の可変抵抗器
である。

このように第１〜第３のスクリーン信号Ｓａ〜Ｓｃに基
づいて、画像信号をレベル比較してＰＷＭ変調すれば、
その周期を変更することなく１ドツトを単位とするＰＷ
Ｍ変調と、２ドツトを単位とするＰＷＭ変調を実現でき
る。

なお、上述ではドツトクロックＤＣＫの２倍の周期をス
クリーン信号の基本周期としたが、これは−例に過ぎな
い。

第１図では変調回路１１０かプリンタ部１００側に設け
られた場合を例示したが、画像処理部４０側にこの変調
回路１１０が含まれるように構成きれた画像処理装置に
も同様に適用できる。その場合には、写真画と文字画と
の選択は画像処理装置本体に設けられた操作部において
マニュアル選択されることになる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、単一周期のス
クリーン信号を使用しても、このスクリーン信号を複数
組合せることによって、実質的に１ドツト単位のＰＷＭ
変調用のスクリーン信号として使用することがでとると
共に、２ドツトのように複数ドツト単位のＰＷＭ変調用
のスクリーン信号として使用することができる。

１ドツトを単位とするときには解像度を重視した文字画
などの記録に適し、複数ドツトを単位とするときには階
調を重視した写真画などの記録に適する。

このように、ドツトクロックよりも基本周期が長いスク
リーン信号のみを使用する場合には、これを得るための
回路系である変調回路が低速用の素子で構成できるから
安価になると共に、内部ノイズなどの発生も確実に防止
できる特徴を有する。

したがって、この発明は上述したようなデジタル複写機
、デジタルカラー複写機などのようにデジタル処理を行
なう画像処理処理に適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る画像処理装置の要部である変調
回路の一例を示す系統図、第２図〜第４図は夫々その動
作説明に供する波形図、第５図はプリンタ部の系統図、
第６図はレーザビームスキャナの構成図、第７図はこの
発明の説明に供する画像処理装置の概略構成図、第８図
はＰＷＭ変調処理の説明に供する波形図である。 １０・・・画像処理装置 ２０・・・原稿 ３０・・・スキャナ一部 ４０・・・画像処理部 １００・・・プリンタ部 １１０・・変調回路 １２０．１２５・・・スクリーン信号発生回路１３０．
１３１・・・比較器 １３６・・・位相反転回路 １４０．１４１・・・比較器 ９３１・・・半導体レーザ Ｓ　ａ　＝　Ｓ　ｃ・・・第１〜第３のスクリーン信号
Ｓｍ、Ｓｎ・・・変調信号 特許出願人　コ　ニカ　株式会社 ０Ｏ に１画像処理浸１ 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像データ用ドットクロック周期に対し、その整
   数倍の周期を持つランプ波状の位相の異なる複数のスク
   リーン信号を形成する形成手段を有し、 これら複数のスクリーン信号を２以上組合せて使用する
   ことによって、上記整数倍周期の変調信号と、ドットク
   ロック周期の変調信号とが得られる変調回路が設けられ
   てなることを特徴とする画像処理装置。