JPH02210469A - 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］ この発明は、レーザビームなどを使用して画像情報を記
録するようにした電子写真式の画像形成装置に関し、特
に文字画・階調画双方の記録品質を向上させた画像形成
装置に関する。

［発明の背景３ 画像形成装置例えば、モノクロ画用の電子写真式複写機
は周知のように、像形成体（像担持体として機能する感
光体ドラム）を有すると共に、この像形成体に所定の静
電潜像を形成するための光源が設けられている。光源と
して、最近では半導体レーザか使用される場合が多くな
っている。

画像情報によって変調されたレーザビームを像形成体に
照射することによって静電潜像が形成され、これが現像
手段によって現像され、現像されたモノクロ画用のトナ
ー像が記録紙上に転写されて画像か記録される。

記録画像として最近では白黒２値画像の他に、中間調を
表現できるようにするため階調を持たせノ″こ記録か行
なわれるようになってさ・１こ。階調を持たゼるため、
通常画像情報を多値化し、その画像テークでレーザビー
ムを面積変調している。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、通常使用されるレーザビームはそのスポット
径か画像の１画素（ドツト）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
しても像形成体」二でのＭＴＦ　（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏ
ｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が低下し、
画像情報の濃淡を充分に表現できなくなる。

つまり、１ドツトを単位とする面積変調によっては充分
な階調を表現でとない。そのため、この面積変調による
階調表現を行なうには２ドツト程度の周期を基準にして
画像情報を変調する必要かある。

しかし、このように２ドツト分の周期を変調周期の単位
とすると、写真のような階調面は問題ないが、文字画の
場合には、例えば細い線が飛んｔこりして記録品質が劣
化してしまう。

そこで、この発明ではこのような課題を解決したちのて
あって、文字画でも階調面でも、その品質を損ねること
なく記録できるようにした画像形成装置を提案するもの
である。

［課題を解決するための手段］ 上述した課題を解決するため、この発明では像形成体に
ビームを照射して静電潜像を形成し、これを現像手段に
よって現像してモノクロ画を形成するようにした画像形
成装置において、単位周期内でのビームの照射時間の相
違てビーム強度を制御して静電潜像を形成し、 像形成体に対する帯電手段及び現像手段の何れか一方若
しくは双方を制御して、ビーム変調信号に対する記録濃
度の特性を、上記ビーム強度と関連付けて制御すること
によって画像記録濃度を制御するようにしたことを特徴
とするものである。

［作　用］ 単位周期内でのビームの照射時間の相違でビーム強度を
制御して静電潜像を形成する。単位周期とは、画像の１
ドツト周期をいう。

画像情報によってレーザビームが変調される。

この場合レーザビームは強度変調である。

そして、像形成体に対する帯電手段及び現像手段の侮れ
か一方若しくは双方か制御されて、ビーム変調信号に対
する記録濃度の特性が、ビーム強度と関連付けて制御さ
れる。具体的には、帯電電圧と帯電バイアス電圧が制御
される。

こうすると、画像信号に対するコピー濃度時・）′Ｌが
、γ＝１程度になるから、文字画の画像情報のうち、細
い線か飛んだり、階調面の画像情報のうち、濃い部分が
全部黒くなるようなことがない。

［実　施　例］ 以下、この発明に係る画像形成装置の一例を、上述した
電子写真式複写機などの画像記録装置に適用した場合に
つき、第１図以下を参照して詳細に説明する。

第１図及び第２図はこの発明に係る画像形成装置の回路
系の概略構成を示し、第３図はその機構系の概略構成を
示す。

第１図において、この画像形成装置１０はスキＶ・ナ一
部１０Ａ、画像処理部１０Ｂ及びプリンタ部１０Ｃて構
成される。

スキャナ一部１０Ａとは、光学的に走査して得た原稿の
画像情報に関する光学像を電気信号に変換するまでの一
連の処理系をいう。

プリンタ部］、ＯＣとは、最終的に画像信号部より出力
されノー画像信号（パルス輻変調（ＰＷＭ）処理きれた
出力若しくは多値化処理されたコピーデータなど）若し
くは外部から供給された２値のプリン］・ラーーータに
基づいて、これを可視像として記録するまでの処理系を
いう。

プリンタ部１０Ｃとして本例では、像形成体（感光体ド
ラム）を使用した電子写真式記録方式か採用され、その
静電潜像を形成する光源としては半導体レーザか使用さ
れる。したがって、プリンタ部］○Ｃｔよ電子写真式レ
ーザプリンタとして構成されている。

画像処理部１０Ｂは、入力した画像信号に適切な画像処
理を行なうための処理部であって、具体的には変倍処理
、フィルタリング処理、網かけ処理、ＰＷＭ化処理など
を指す。

第３図は、このように構成されたディジタル複写機のう
ノ５、特にその機構部の一例を示すものである。

スキャナ一部１０Ａから説明する。デイジタル複写機に
備えられたコピー釦をオンすることによって、原稿台８
１上の原稿１が光学系により光走査される。

この光学系は、光源８５及び反射ミラー８６　ｈ・設け
られたキャリッジ８４．■ミラー８９及び８９°で構成
される。

光源としては八日Ｖ゛ンランプか使用さ′れる。ハロゲ
ンランプに代えて市販の緑色系の蛍光灯を使用すること
も可能であり、この場合には、ちらつざ防止のため蛍光
灯は、約４０　ｋ　ｌ−Ｉ　ｚ程度の高周波電源で点灯
、駆動きれる。また、管壁の定温保持あるいは、ウオー
ムアツプ促進のため、ポジスタ使用のヒーターで保温す
る必要かある。

プラテンガラス８１の左端部上面側には標！１（白色板
９７が設けられる。これは、標準白色板９７を光走査す
ることにより得られる画像信号（白色信号）を標準の白
色信号に正規化するためである。

キャリッジ８４及びＶミラー８９．８９′はステッピン
グモーター９０により、スライドレール（図示せず）上
を夫々所定の速度をもって所定の方向に走行せしめられ
る。

光源８５により原稿をＩＣ射して得られた光学像（画像
情報）は反射ミラー８７、■ミラー８９゜８９゛を介し
て、光学情報変換ユニット１２に導かれる。光学情報変
換ユニット１２はレンズ１３と光学像が結像するＣＣＤ
ＩＩとで構成され、光学像が電気信号（画像信号）に変
換きれる。

画像信号は画像処理部１０Ｂで各種の画像処理が施きれ
た後、プリンタ部１０Ｃへと出力される。

プリンタ部１０Ｃは偏向器９３５を有する。偏向器９３
５としては、ガルバノミラ−や回転多面鏡などの他、水
晶等を使用した光偏向子からなる偏向器を使用してもよ
い。画像信号により変調されたレーザビームはこの偏向
器９３５によって偏向走査される。

偏向走査が開始きれると、レーザビームインデックスセ
ンザ（図示せず）によりビーム走査が検出されて、画像
信号によるビーム変調が開始される。

画像信号としては、上述した原稿１の画像情報（コピー
データ）と、プリントデータが選捩的に使用される。

変調されたビームは帯電器１２１によって、様な帯電が
付与された像形成体（感光体トラム）１１０上を走査す
るようになされる。

ここで、レーザビームによる主走査と、像形成体１１０
の回転による副走査とにより、像形成体］−１０上には
画像信号に対応する静電潜像が形成される。

この静電潜像は、黒トナーを収容する現像器１２３にＪ
：って現像される。現像器１２３には高圧電源からの所
定のバイアス電圧が印加されている。

現像により白黒像か形成される。

一方、給紙装置１４１から送り出しロール１４２及びタ
イミングロール１４３を介して送給された記録紙Ｐは、
像形成体１−１０の回転とタイミングをあわぜられた状
態て、像形成体１１００表面上に搬送きれる。そして、
高圧電源から高圧電圧が印加された転写１ｉ　１３０に
より、黒色トナー像が記録紙Ｐ上に転写され、かつ分離
極１３１−により分離される。

分離された記録紙Ｐは定着装置１３２へと搬送されるこ
とにより定着処理がなされてモノクロ画像が得られる。

転写終了した像形成体１１０はクリーニング装置１２６
により清掃され、次の像形成プロセスに備えられる。

クリーニング装置］２６においては、ブレード１２７に
より清掃されたトナーの回収をしやすくするため、ブレ
ード１２７に設けられた金属ロール１２８に所定の直流
電圧が印加される。この金属ロール１２８が像形成体１
］○の表面に非接触状態に配置きれる。

プレー１’　１２７はクリーニング終了機、圧着を解除
されるが、解除時、取り残きれる不要トナーを除去する
ため、更に補助クリーニングローラ１２９か設げられ、
このローラ］２９を像形成体１１０と反対方向に回転、
圧着することにより、不要トナーが十分に清掃、除去さ
れる。

プリンタ部１０Ｃは上述したように半導体レーザを使用
した電子写真式プリンタである。

第４図はそのうノ５特に半導体レーザによる偏向走査系
の要部を示す。

半導体レーザ９３１から出射したレーザビームはミラー
９４２，９４，３を介して八面体の回転多面鏡からなる
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−１９レ
ンズ９４４を通して像形成体１１０の表面に照射される
。

９４５．９４６は倒れ負補正用のシリン１くリカルレン
ズである。

ポリゴン９３５によってレーザビームは像形成体１１０
の表面を一定速度で所定の方向ａに走査される。

ｆ−０レンズ９４４は、像形成体］］○上でのビーム位
置を均等にするために使用きれる。

以上のようにして作成された静電潜像に対して通常のネ
ガ・ポジて反転現像により一次画像が感光体上に形成さ
れる。

この様子を第５図に示す。

同図は像形成体１１−Ｏの表面電位の変化を示したもの
であり、帯電極性が正の場合を例にとっている。Ｐ　Ｉ
（は像形成体の露光部、ＤＡは像形成体の非露光部、Ｄ
ＵＰば露光部Ｐ　Ｈに現像て正帯電Ｉ・ナーＴ１が（−
１着したため生した電位の上昇分をボず。

像形成体１−１０は帯電器により一様な帯電が施されて
、一定の正の表面電位Ｅとなる。レーザを露光源とする
像露光が与えられ、露光部ＰＨの電位はその光量に応し
て低下する。

このようにして形成きれた静電潜像を、未露光部の表面
電位Ｅにほぼ等しい正のバイアスを印加された現像装置
が現像する。その結果、正帯電トナーが相対的に電位の
低い露光部ＰＨに付着し、トナー像が形成される。

このトナー偉か形成された領域は、正帯電トナーＴ１が
付着したことにより電位がＤ　Ｕ　Ｐだけ上昇するが、
通常は未露光部ＤＡと同電位にはならない。

次に記録紙に転写し、ざらにこれを加熱または加圧して
定着することにより記録画像データが得られる。この場
合には像形成体の表面に残留するトナー及び電荷をクリ
ーニングして次の像形成体に用いられる。

像形成のための潜像の形成方法としては、電子写真法の
ほかに多針電極などにより直接像形成体」二に電荷を注
入して静電潜像を形成する方法や、磁気ヘッドにより磁
気潜像を形成する方法などを用いることがでとる。

第２図は画像処理部１−　ＯＢの具体例である。

画像信号はＡ／Ｄ変換器２０に供給されることにより、
所定ビット数、この例では８ピツトのディジタル信号に
変換される。Ａ、　／　Ｄ変換と同時にシェーディング
補正される。シェーディング補正回路２１は第６図に示
すように、ラインメモリ２２が設けられ、この例では１
６ライン分の画（”Ｊ　（３号がメモリされ、これを平
均化回路２３において平均したものをシェーディング補
正用の基準信号として使用している。

シェーディング補正されたディジクル画像信号はフィル
タリング処理回路２／′ｌに供給されて、画像内容に応
したフィルタリング処理かなきれる。

例えば、文字画の場合にはその解像度（例えば、ＭＴＦ
）か改善されるようなフィルタリング処理か施され、写
真画で（よモアレを改善するため画像信号を平滑化する
ようなフィルタリング処理が施きれる。

このフィルタリング処理は、例えば３×３のコンポリュ
ウションフィルタで実現できる。第７図にその一例を示
す。

同図は特に十字フィルタとして構成した場合であって、
同図Ａか解像度補正用のフィルタであり、同図Ｂが平滑
化用のフィルタである。何れのフィルタを使用するかは
外部より指定される。この指定信号は自動的に形成する
こともできる。

第７図に示した数値はフィルタ係数であるが、これは−
例である。

Ｍ　Ｔ　Ｆは、白色信号の信号レノベルｙと黒色信号の
信号レヘルＸとから以下の式によって算出される。

Ｍ、ＴＦ＝　　（ｙ　　　ｘ）／　　（ｙ＋ｘ）Ｘ１０
０　　（％）］　４ ＭＴＦ補正を行なう理由は、リングなどの伝送系での鮮
鋭度の劣化を始めとして、ＣＣＤ］、１のアパーヂャザ
イズか副走査方向て大＼くな−）ている場合があること
、副走査方向は光信号の積分て信号を得るために主走査
方向に比べて副走査方向でのＭＴＦ劣化が著しいことな
どがあるから、これらを補正する必要かあるためである
。

ＭＴＦ補正処理を施すことによって、文字の飛びど潰れ
を補正することができる。

フィルタリング処理された画像データは、処理手段３０
０において、特定領域に対Ａる抽出／消去／塗り潰し処
理か実行される。

これらの処理及び上述したフィルタリング処理は、何れ
も指定領域内若しくは領域外について実行されるもので
あるから、これらの処理を行なうためには、領域検出回
路２５において指定領域を検出する必要がある。

指定領域の検出は第８図のような位置指定紙（白紙）２
上に書かれたマーカＭを基準にして行なわれる。そのた
め、原稿１を本走査する前に、位置指定紙２を原稿台８
コ上に載せて予備走査か行なわれ、これによって領域検
出が行なわれる。

領域の指定は図のように矩形状の指定でもよければ、第
９図のように任意の形状指定でもよい。

領域検出は種々の手段を採ることができるので、その詳
細説明は省略するも、本例では第１０図Ａ。

Ｂのように、直前に検出された領域４８号Ｑｉ−１とマ
ーカ信号Ｒｉとから次の領域信号Ｑｉ（同図Ｅ）が形成
される。そのため、同図Ｃのように両者の論理積がとら
れ、その少このアンド出力に基づいてマーカの内部信号
が作成される（同図Ｄ）。この内部信号とマーカ信号Ｒ
ｉとの論理和をとって同図Ｅのようなｉラインにおける
領域信号Ｑｉ−ｈζ作成される。

このようにして形成された領域信号Ｑが抽出／消去／塗
り潰しを行なう信号処理手段３００に供給される。この
とき、マーカ領域の内／外の指示に従う。

第１１図は信号処理手段３００の一例を示すものであっ
て、端子３０１に供給された画像信号はセレクタ３０２
に供給されて画像消去などの処理指定信号に対応した画
像データに変換される。そのため、このセレクタ３０２
に関連して制御信号形成回路３１０が設けられる。

制御信号形成回路３］−〇は図示するように、３個のナ
ンド回路３１１〜３］３と、その出力が供給きれるナン
ド回路３１４て構成され、入力端のナンド回路３１１〜
３１，３には夫）７対応する処理指定信号のほかに、領
域信号Ｒが共通に供給される。

そして、塗り潰しつまり、全黒処理指定用のナンド回路
３１−１の出力かセレクタ３０２の入力側に画像データ
と共に供給され、ナンド回路３］４−の出力である制御
信号によってセレクタ３０２が制１ｉＴｉｌされる。

図では、制御信号か”　）ｌ　”のとＷ　ｂ側に入力が
選択される。

処理指定信号としてパ抽出゛処理が指定された場合には
、これが得られている間だけ画像データか出力されるこ
とになり、以下同様に、゛′消去゛処理ではその間ノこ
け画像データの出力が阻仕され、゛金塗り潰しパの処理
指定においては、人力画像データに代えて“１“の信号
（所定のＤＣ電圧）が画像データとして出力される。

所定の信号処理が施された画像信号及び領域信号Ｒは変
倍処理回路３０に供給されて、必要に応じた拡大／縮小
処理を受ける。

変倍処理は、主走査方向に関しては画像信号を補間する
電気的な処理で行ない、副走査方向に関してはスキャナ
一部１０Ａの走査速度を変更する機械的な処理によ−ノ
で行なわれる。

変倍率は５０〜４００％で、縦横独立変倍形式変倍処理
回路３０に領域信号Ｒをも供給したのは、変倍率に応じ
て領域信号Ｒも変倍する必要があるためである。

変倍処理された画像信号は次に地紋かけ処理回路４００
に供給される。地紋かけの一種が網かけ処理である。

変倍処理を終了した段階で、地紋かはを行うのコ８ ば、変倍処理後においても、指定した地紋のピッチを不
変にしたいためである。

地紋かけ用パターンの一例を第１２図（１−）〜（７）
に示す。

このようなパターンデータを出力するため通常は第１３
図に示すように、これらパターンデータがパターンＲＯ
Ｍ、４０１に内蔵され、これらを外部からセレクトする
ようにしている。

そのため、パターンＲＯＭ、　４０１に対して列アドレ
スカウンタ４０２及び行ア１〜レスカウンタ４０３が設
けられ、例えばＡ３サイズに対応した信号によってイン
クリメントされたカウンタ出力によってＲＯＭ４Ｃ）１
の列アドレスか指定きれ、同様に１ベルに同期したクロ
ックＣＫでインクリメントされたカウンタ出力によって
ＲＯＭ４．０１の行アドレスが指定される。

アドレス指定によって得られた地紋パターンデータ（８
×８のマトリックス状の網パターンデータ）はオア回路
４０４において画像データと論理和されて、地紋かけ後
の画像データが得られる。

領域（３号１でと地紋かけ指定信号はアント回路４○５
に供給され、その出力てＲＯＭ４０１かデツプセレクト
される。

その結果、第１４図に示すように、地紋かけ指定信号が
得られたとき−には、その指定領域だけＲＯＭ４０１の
地紋パターンデータが有効となる。

ＲＯＭ　４．、　Ｏ］に対するアドレス指定の繰り返し
は地紋パターンの繰り返し周期で決定される。

地紋かけ処理に移る前に画像データのハーフトーンを強
調すへくデイザ処理を行なってもよい。

地紋かけ後の画像データは次に中抜き処理に移る。中抜
き処理とは第１５図に示すように、例えば文字の輪郭の
みを残し、その内部を白抜ざにするような処理である。

輪郭のみを残す中抜と処理は、輪郭内部に対応した信号
を形成し、これに基づいて画像の輪郭を抽出するような
処理で実現でざるが、こうすると第１−５図点線丸印の
ように地肌の部分が鋭角なところで、輪郭の不連続性か
生じ、白抜けが発生してしまう。これは、端点Ｐの部分
が輪郭として捉えられていないからである。

第１６図はこの白抜けを防止した中抜き一処理回路５０
０の一例であって、本例ではエツジの内外で対称に輪郭
信号用の画像データを作成するようにしたものである。

本例では、説明の便宜上２ビツトで画像データ（したが
って、４値データ）が構成されている場合を示す。

まず、画像データは第２図に示す５ラインメモリ３５に
供給されて、これより原画像テークと、１．３及び５ラ
イン分だけ夫ノ？遅延された画像データが出力される。

夫々の画像データが第１６図に示す中抜さ・処理回路５
００に供給される。原画としては第１７図（ａ）を例示
する。

同図（ａ、　）の原画のときには、夫々のライン島１〜
ｕ６からは同図（ｂ）に示すような輪郭内部信号が得ら
れる。輪郭内部信号はシフトレジスフなどて構成された
遅延素子５０３，５０４において夫々２画素分だけ遅延
され、遅延された３つの画像データが主走査方向のエツ
ジ検出回路５１．０を構成するエクスクル−シブオア回
路５１１．５１２に供給されて、同図（Ｃ）に示すエツ
ジ信号が形成される。

したがって、現画像データに対して２画素遅延さ“れた
画像データを注目の画像データとすれば、上述した処理
によって、エツジを挟む夫々１画素幅のエツジ信号が得
られたことになる。

次に、第１ライン及び第５ラインの画像データは対応す
る遅延素子５０１．、５０２，５０５，５０６に供給さ
れて、夫７７現画像データに対して２画素分だけ遅延さ
れる。そして、これらより出力された１、、３．５ライ
ンの画像データ（第１８図（ｂ））が各ビットごとに副
走査方向のエツジ検出回路５２０に供給される。

エツジ検出回路５２０もエクスクル−シブオア回路で構
成されているので、これらからは同図（Ｃ）に示すエツ
ジ信号が生成される。このエツジ信号もまた原画のエツ
ジを挟んで前後１画素分の輻を有する。

したがって、主走査方向のエツジ信号と副走査方向のエ
ツジ信号を夫々オア回路５２５，５２６で論理和すれば
、第１−８図（ｄ）に示すような総合のエツジ信号が生
成される。

この総合エツジ信号において、端点Ｐの存在するライン
ａ３から数ライン分を検証すれば明らかなように、端点
Ｐを含むエツジに関連したエツジ信号か連続して生成き
れている。

このように、エツジを挟むようにしてエツジ信号を形成
して原画を中抜き処理ずれば、第１５図のように、端点
Ｐのように地肌の部分が鋭角であるような場合でも白抜
けは生しない。エツジ部の両端２ペル程度の幅（計４ペ
ルｌ１ｉｉ）で輪郭を表現するのが好ましい。

中抜と処理回路５００の出力は反転回路４０において画
像の反転処理が行なわれ、その後ガンマ補正回路４５に
供給される。ガンマ補正回路４５はスキャナ一部１０Ａ
とプリンタ部１０Ｃとの整合性を図るために設けられて
いる。

第１９図はスキャナ一部１０Ａとプリンタ部１０Ｃとの
間の緒特性を示すもので、第■象限はプリンク部１０Ｃ
の記録特性を、第１Ｉ象限はコピー後の濃度特性を、第
１１１象限はスキャナ一部１０Ａの変換特性を、第１Ｖ
象限はガンマ補正特性を夫々示す。

したがって、原稿１の光学濃度がスキャナ一部１０Ａに
よって所定の画像信号に変換され（第１ＩＩ象限）、こ
の画像信号に所定のガンマ特性を付与すると（第１■象
限）、このガンマ特性に応じて画像信号がパルス輻変調
出力（ＰＷＭ）され（第■象限）、画像はこのＰＷＭ変
調出力に応じて記録されるため、コピー濃度はこの記録
特性によって決まる（第１象限）。

その結果、原稿の濃度と実際にコピーされた濃度との関
係は第１Ｉ象限の特性のようになる。

きて、第１１及び第１象限の特性から明らかなように、
文字部の原稿に対してはガンマ特性を図のように急峻と
した方がよい。これは、光学濃度が０．１〜０．４程度
の低濃度領域か文字の再現に対して重要であるからであ
る。

これに対して、写真部に対してはガンマ特性を緩慢とし
た方がよい。これば階調再現を重視するからである。通
常は、７〜１程度に選定される。

そうしないと、低濃度部での飛びゃ高濃度部でのつぶれ
が発生するからである。

また、同じ文字部であってもそのガンマ特性は種々の特
定曲線を選択でざる。その選択は以下のような手段を採
り得る。

本例では自動的に原稿の濃度を検出してガンマ特性を設
定する場合と、手動でガンマ特性を設定する場合の夫々
を例示する。

まずフィルタリング処理された画像データが自動濃度設
定回路（ＥＥ回路）５０に供給されて濃度検出が行なわ
れる。

これは、例えば濃度情報の広がりを求めて画像の種別を
判別すべ（、予備走査して原稿１の濃度ヒストグラムが
作成される（第２０図参照）。濃度ヒストグラムから原
稿１の最大濃度、最小濃度及び地肌のレベルか求められ
、これらよりその原稿に合ったガンマ補正曲線を選択す
るための選択信号が生成され、この選択信号がセレクタ
５５で選択されたのちガンマ補正回路４５に供給きれる
。

一方、端子５７に供給されたマニュアル用の選択信号に
よってもガンマ補正曲線が選択される。

ガンマ補正きれた画像データは鏡像処理回路６０におい
て、外部からの指定があるとぎには、鏡像処理が施され
、その後セレクタ７０で画像データ（８ビツト）と外部
のプリントデータコントローラ６５より送出された１ビ
ツトの２値データとがセレクトされる。

この２値データはプリントデータであって、例えば日本
語ワー１くプロセッサなどて生成されたデータなどが入
力される。したがって、この画像形成装置コ−Ｏは原稿
］。のコピー機能の他に、外部コントローラ６５に対す
るプリント機能も有する。

画像データは８ビツトで、プリントデータは１ビツトで
あるから、プリントデータのとぎにはセレクタ７０の入
カポ−１−ＡＯ−Ａ７のうちＡＯ〜Ａ６は接地された状
態となる。

何れの機能を選択するかは外部からの指定による。

セレクトきれた画像テーク　（８ビット若しくは１ピッ
ｌ−）は第２１図に示すＰＷＭ変調回路６゜Ｏに供給さ
れる。

本例では面積階調処理ではなく、輝度変調による階調処
理を例示する。そのため、８ビツトの画像テークＬ、ｔ
　Ｄ　／　Ａ変換器６０１でアナログ信号に変換された
後、発生回路６０２より出力された三角波、ランプ波な
どの参照信号によってアナログ比較される。参照信号は
１画素ことに繰り返される（第２２図Ａ）。

参照信号を三角波とした場合には、参照すべき画像デー
タのレベルか第２２図へのようなどき〜には、夫々同図
Ｂ　、−ＣのようなＰＷＭ変調出力か得られ、これで半
導体レーザ（後述する）を変調すれば、これによって同
図り、Ｅに示すような発光レベル（輝度レベル）となる
から、これによって画素の濃淡が輝度変調（強度変調）
されたことになる。

このような強度変調を採用した理由を以下に述べる。

まず、通常のレーザパワー（１，０〜３．０ｍＷ）で記
録すると、第２３図の記録特性に示すように曲ｔｔｇ　
Ｌ　ａ　−Ｌ　ｃのカーブ（７カーブ）か非常に急峻と
なる。これは２値的な記録となり、ＰＷＭ出力で黒ドツ
トの幅が変化していく記録形式となる。しかし、実際に
ＰＷＭ出力で黒ドツト幅を変化きせるには、参照信号の
周期は少なくとも２ドツト以上必要とする。

階調画は特に２ドツト以上の周期を持つ参照信号を使用
しても特に問題はないが、文字画を再現しようとすると
、線の飛びが目立つようになり、文字品質か低下してし
まう。そのため、本例では１ドツト周期の参照信号によ
っても、文字画及び階調画の双方とも充分に再現でざる
ようにした。

そうするには、１ドツトの多値変調でも第２４図実線Ｌ
ｄのように、７カーブが、７：１に近付ければよい。そ
れには、現像手段を構成する半導体レーザ９３１のレー
ザパワーを通常より下げればよく、例えば０．５ｍＷ程
度のレーザパワーにすればよい（第２４図破線曲線参照
）。

γをざらに１に近付けるには、帯電手段と現像手段の一
方、若しくは双方を所望のごとく制御すればよい。本例
では、像形成体１１０に対する帯電器１２１に印加され
る帯電電圧ＶＨと、現（１器１２３に供給される現像バ
イアス電圧ＶＢの双方を通常よりも高くなるように調整
さ′れている。

その代表例を（表−１）に示し、そのときの記録特性を
第２４図実線曲線に示ず。

表−１ ＶＨＶＬ　　　レーザパワー 通常　６００Ｖ　　　４８０Ｖ　　　　　２ｍＷ本例　
７００Ｖ　　　５８０Ｖ　　　　０．５ｍＷ第２５図は
プリンタ部］、ＯＣの一例を示す。

同図において、半導体レーザ９３１にはその駆動回路９
３２が設けられ、この駆動口＊　９３２に上述した画像
データが変調信号として供給されて、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９３
２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からの制御信号て制ｉｉ［ｊさ
れる。レーザ駆動回路９３２にはレーザビームの光量を
示す信号が帰還され、ビームの光量が一定となるように
レー９′の駆動が制御きれる。

８面体のポリゴン９３５によって偏向されたレーザビー
ムはその走査開始点かインデックス４ｇ号９３６によっ
て検出され、これがＩ／Ｖアンプ９３７によって、イン
デックス信号か電圧信号に変換されたの１５、このイン
デックス４ｇ号が装置のタイミング系を司どるＣＰＯ２
５］、（第２６図）に供給されて光学走査のタイミング
などが制御きれる。

９３４はポリゴンモータの、駆動回路であり、そのオン
、オフ４ｇ号はタイミング回路９３３から供給される。

上述した各種の装置あるいは回路は、第２６図に示すよ
うに、第１及び第２の制御部２００，２５０によって全
てコントロールされる。第２の制御部２５０から説明す
る。

第２の制御部２５０は主としてスキャナ一部１０Ａの制
御及びその周辺機器の制御を司るものであって、２５１
ば光学駆動制御用のマイクロコンピュータ（第２のマイ
クロコンピュータ）であり、本体制御用のマイクロコン
ピュータ（第１のマイクロコンピュータ）２０１との間
の各種情報信号の授受はシリアル通信である。また、第
１のマイクロコンピュータ２０１から送出された光１１
走ｊｆ。

開始信号は第２のマイクロコンピュータ２５１の割込端
子に直接供給される。

第２のマイクロコンピュータ２５１は、基準クロック発
生器２５４から得られる所定の周波数（１，２Ｍ、Ｈｚ
）のクロックに同期して各種の指令信号が生成される。

第２のマイクロコンビコータ２５１からは次のような制
御信号が出力きれる。

第１−に、ＣＣＤ１１の駆動回路をオン、オフする制御
信号がその電源制御回路（図示せず）に供給される。第
２に、原稿に必要な光を照射するための光源８５に対す
る点灯制御回路２５３に対し、所定の制御４８号が供給
される。第３に、キャリッジ８４及びＶミラーユニッ１
−８９．８９′を移動させるためのステッピングモータ
９０を駆動する駆動回路２５２にも制御信号が供給され
る。

第２のマイクロコンピュータ２５１には、ホームポジシ
ョンを示すデータが入力される。

第１のマイクロコンピュータ２０１は主としてプリンタ
部１０Ｃを制御するためのものである。

これに関連した入力系及び出力系の一例を第２７図に示
す。

操作・表示部２０２は、倍率指定、記録位置の指定、記
録色の指定などの各種の入力データがインプットされた
り、その内容などが表示される。

表示手段はＬＥＤなどの素子が使用される。

紙サイズ検知回路２０３は、トレーに装填されたカセッ
１へ用紙のサイズを検知して、これを表示したり、原稿
のサイズに応じて自動的に紙サイズを選択するような場
合に使用される。

カセットＵ口枚検知ヒンザ２２０では、カセット内の用
紙が零かどうかが検知される。手差しゼロ枚検知センサ
２２２は同様に手差しモートにおける手差し用の用紙の
有無か検出される。

３　］ トナー濃度検知セン・す２２コ−では、１〜ラム１１０
上あるいは定着後のトナーの濃度が検出さ′れる。

また、トナー残量検知センサー２２３によって、現像器
１２３のトナー残量か検出され、トナー補給か必要なと
きには操作部上に設けられた１〜ナー補給用の表示素子
が点灯するように制御される。

−時停仕センサ２２４は複写機の使用中においてカセッ
トより第２給紙ローラ（図示せず）側に用紙が正しく給
紙されたかどうかを検出するためのものである。

排紙センサ２２５は上述とは逆に、定着後の用紙が正し
く外部に排紙されたか否を知るためのものである。

手差しセンサ２２６は手差し皿かセットさ′れたかどう
かの検出に使用される。セットされていれば自動的に手
差しモードとなる。

以」二のような各センサから得られるセンリ′出力は第
１のマイクロコンピュータ２０１に取り込まれて、操作
・表示部２０２上に必要なデータか表示されたり、複写
機の駆動状態が所望のごとく制ｉ卸きれる。

複写の場合、現像用のモータ２２７か設けられ、これら
はいずれも第１のマイク１ココンピユータ２０１からの
指令信号によって制御される。同様に、主モータ（トラ
ムモータ）２０４−はＰ　Ｌ　Ｉ−構成の駆動回路２０
５てその駆動状態が制御されるか、この駆動回路２０５
もまた第１のマイクロコンピュータ２０１からの制ｉ′
ＩＩ信号によってその駆動状態か制御されることになる
。

現像時には現像中の現像器などに対し、所定の高圧電圧
を印加する必要がある。

そのため、帯電用の高圧電源２２８、現像用の高圧電源
２２９、転写及び分離用の高圧電源２３０、ざらにはｌ
・ナー受り用の高圧電源２３１か夫々設けられ、必要時
にそれらに対して、所定の高圧電圧が印加きれることに
なる。

なお、２３３はクリーニングローラ駆動部、２３４は第
１給紙用ローラの駆動部、２３５は第２給紙用ローラの
駆動部であり、また２３２はクリーニング圧着解除用の
モータである。ざらに、２３６は分離爪の駆動部である
。

第２給紙ローラは、第１給紙ローラより搬送さ゛れた用
紙をトラム１１０上に形成された静電潜像のもとへ搬送
するために使用される。

定着ヒータ２０８は定着ヒータオン、オフ回路２０７に
より、第１のマイクロコンピュータ２０１の制御信号に
したがってコントロールされる。

定着温度はサーミスタ２０９によって読み取られ、常時
は適正温度になるように第１のマイクロコンピュータ２
０１により制御される。

２０６はクロック回路（１２Ｍｔｌｚ程度）である。

第１のマイクロコンピュータ２０１に付随して設けられ
た不揮発性のメモリ２１０は電源を切っても保存してお
ぎたいデータを格納しておくのに用いられる。例えば、
１・−タルカウンタのデータや初期設定値などである。

このように、第１及び第２のマイクロコンピュータ２０
１，２５１では、画像形成に必要な各種のコントロール
が所定のシーケンスに則って実行きれる。

第２８図は画像を記録するとぎの概略を示ずタイミング
ヂャートである。その詳細な説明は省略する。

次に本装置の操作・表示部２０２について第２９図を参
照して説明する。

（イ）はコピースイッチであり、このスイッチを押下す
ることにより上述したシーケンスで複写動作か行なわれ
る。またこのスイッチの下にはＬＥＤがあり、赤ＬＥＤ
が点灯中にはウオーミングアツプ時を示し、緑ＬＥＤの
点灯によって始めてレディー状態をとなる。

（ロ）は複写枚数や自己診断モートの表示または異常状
態やその部位を示す表示部である。７セグメントのＬＥ
Ｄから構成されており数字でその内容が表示される。

（ハ）はコピー枚数等の設定、自己診断モード動作指示
、複写動作の中断、枚数セットのクリヤー等を行なうキ
ー群である。

例えば、数字キーの４と７を押して電源スィッチをオン
すると自己診断モートに入ることが可能てあり、かっこ
の時特定の数字をインプットすることにより、例えば現
像器のモータ等を独立して回転することが可能である。

このそ〜ドからは特定の数字のインプット、または電源
オフ後キーを押ざないで電源オンとすることで通常モー
ドに復帰することが可能となる。

通常モードでは通常の複写動作が可能であるか、数字キ
ーとＰボタンを組合せることにより、データのブリント
アウｌ−、テス！・パターンのプリン１〜アウト等の動
作が可能となっている。

例えば、メモリ内のテストパターンのプリントアウＩ・
ができる。コピー動作中にス１〜ツブ／クリヤーキーが
押されると、後回転プロセス動作に移り、この動作終了
後初期状態に復帰する。多数枚複写時でも同様である。

（ニ）のキーは文字画処理、写真画処理を選択するキー
である。

（チ）は全画面若しくは部分的に領域検出を行なうこと
を指示するキーで、このキーか押されることにより原稿
上のマーカ領域か検出される。

マーカ領域内／９１．及び全画面の指定（よ、（チ）“
のキーを押すたびに指定が変更される。

一方、（ル）のキー群は処理の指定を行なうキーである
。

（ホ）のキーはＥＥモードとマニュアルモードを選択す
るキーである。ＥＥモードでは文字が選択されたときに
有効となる。（ポ）°のキーではガンマ補正曲線が選択
される。この場合、７段の異なる曲線が用意されている
。

（ト）のキーは給紙サイズを選択するキーであり、Ｂ５
ＲよりＡ３す゛イズまで及び葉書サイズまで選択でざる
。

（す）のキーはプリンタとして用いるか、コピーとして
用いるかを選択するキーである。

（ヌ）のキーはプリンＩ・モードでのオンライン／オフ
ラインを区別するキーである。

（ヲ）のキーはプリントモード時、ボーＩ・レートどサ
ントスケープを選択するキーである。

さて、前述したような機能を用いて、以下述べるような
一各種の画像処理を行うことができる。

仮」（処チＬ旦二Σド 全画面で行なう場合には、「全画面」の指定をした後「
反転」キーを押しコピーする（第３０図参照）。

部分的に行なう場合には、マーカ内／外の指定をした後
、「反転」キーを押しコピーする（第３１図参照）。

一塗２Ｌ潰凡仁延１し！ニニＬ 例えば、マーカ「内」キーを押しコピーする（第３２図
参照）。

開か（Ｌ工１！モート 「全画面」指定した後、「網かけ」キーを押してからコ
ピーする（第３３図参照）、。

マーカで「内」側指定後、キーを押して「網かけ」キー
を押してからコピーする（第３４図参照）。

牛萩立臭１エニ上 「全面」指定した後、「輪郭（中抜き）」キーを押し、
その後コピーキーを押す（第３５図参照）。

マーカ内の指定後、「中ヌキ」キーを押しその後、網か
け指定してコピーキーを押す（第３６図参照）。

、反−圭Ｊｉ月じ９二ニド マーカ指定後、反転キーを押しコピーをする（第３７図
）。

舊」剖臭り！ （ワ）は固定及び縦横ズーム倍率のセットを行なうキー
であり、このキーを押すことによりＬ　ＥＤがオン、オ
フして、指定倍率の処理がセットされる。その倍率通り
にコピーされる（第３８図、第３９図）。

任意の倍率にセラｌ−してズーム変倍を行なうとぎには
、（ワ）のキーを押し、「タテ変倍／ヨコ変倍」を選択
し、（力）のキーにより倍率を選択する。

（ワ）で固定倍率をセットし、（力）のキーによってＢ
５ザイズからＢ４サイズまでの倍率を選択することによ
り、縮横同−倍率の固定倍率セットが可能となる。

一方、この状態で（ワ）を押してタテを選び、（力）の
キーで倍率を選択すると、（黄は最初の倍率で樅はその
後にセットシた倍率どなり、樅／４！／ｉ独立変倍が実
現でき・る。

逆にタテではなくヨコのキーを押しても同しである。

これとは異なった方式で最初、「タテ」キーを押し樅の
倍率をセットした後に「ヨコ」のキーを押して倍率をセ
ットするようにしてもよい。

１Ｊ　Ｉモー−− マーカ内指定後、「抽出」キーを押した後にコピーする
（第４０図、第４１図参照）。

血去庭星亙二上 機能としては、抽出処理モー１りの逆となる（第４２図
参照）。

そして、（ハ）のキースイッチ群を使用すれば、動作確
認のための各種動作の指示を行なうことかできる。例え
ば、 （Ｉ）６ＸＰ：スキャナチエツク ６０Ｐ＋コピー；光源（ハロゲンランプ）オンし、スキ
ャナ光学系は停止、 この状態で １＋コピー；ハロゲンオンのまま、副走査前方向に正規
スピードより遅 い速度で光学系のみ移動。

ただし、コピースイッチをオ フするとハロゲンオンのまま その位置で光学系は停止 ２＋コピー；１−＋コピーと同様の機能で光学系の移動
は逆方向 ３＋コピー；ハロゲンオンのまま正規のスキャンを連続
的に行なう ６１Ｐ＋コピー：ハロゲンはオフのまま、スキャナは光
学系停止状態のまま、 この状態で１〜６＋コピーを 押すと上記と同様の動作とな る。

この操作はストップ／クリヤキーを押すことにより解除
される。また各々の動作時には画像データは各々の回路
から出力され信号レヘルの確認を４　］ 行なうことが可能となる。

（ＩＩ）７ＸＰ：プリンタ部チヱツク ７０Ｐ＋コピー；ポリゴンモータのみ回転しレーザはオ
ンとなる。インチツク スの信号確εぞか可能、この状 態で １＋コピー；プリンタコントローへラデータの出力 ２＋コピー；テストパターンテ′−夕の出力３＋コピー
　；パッチデータの出力が可能７１Ｐ＋コピー；記録部
関係のチエツクモート、この状態で １＋コピー；帯電器オン ２＋コピー；黒現像器モータオン、現像バイアスオン ５＋コピー；転写極オン ６＋コピー；クリーニングフレート圧着７＋コピー；ク
リーニングプレート解除８＋コピー；クリーニングロー
ラ印加（電圧） ９＋コピー；分離極オン １０＋コピー；第１給紙モータオン １１＋コピー：第２給紙モータオン 等が行なわれる。この場合上述と同様にストップ／クリ
ヤキーを押すことによりこのモードは解除される。

この例に限らずこのような自己診断チエツクを行なうこ
とか可能であり、市場でのサービスマンの保守の容易化
、または保守に行く前にユーザで簡単なヂエックを行な
ってもらうことにより、故障への対応かすみやかになる
。

［発明の効果コ 以上説明したように、この発明によれば、単位周期内で
のビームの照射時間の相違でビーム強度を制御して静電
潜像を形成し、像形成体に対する帯電手段及び現像手段
の何れか一方若しくは双方を制御して、ヒーム変調信号
に対する記録濃度の特性を、ビーム強度と関連付けて制
御することによって画像記録濃度を制御するようにした
ものである。

これによれば、従来のような面積変調による弊害、つま
り、階調画は満足し得るものの、文字画の記録品質が劣
化するようなおそれはない。

この発明ではビームの強度変調にイづ随して帯電手段や
撮像手段を適宜調整したので、階調画でも文字画でも常
に良好な記録品質を達成でとる実益を有する。

従って、この発明に係る画像形成装置は上述したような
電子写真式複写機などに適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図しよこの発明に係る画像形成装置の一例を示す要
部の系統図、第２図はそのうちの画像処理部の系統図、
第３図はこの発明に適用でとる電子写真式複写装置の概
略構成図、第４図は偏向走査系の構成図、第５図は像形
成プロセスの説明図、第６図はシェーディング補正回路
の系統図、第７図しよフィルタリング処理の系統図、第
８図及び第９図りよ領域抽出の説明図、第１０図は領域
抽出の説明に供する波形図、第１１図は信号処理手段の
系統図、第１２図は地紋パターンの説明図、第１３図は
地紋かけ処理回路の系統図、第１４図はその動作波形図
、第１５図は白抜けの説明図、第１−６図は中抜き処理
回路の系統図、第１７図及び第１８図はその動作説明の
ための波形図、第１９図は画像形成装置の総合特性を示
す曲線図、第２０図は濃度ヒストグラムの特性図、第２
１図はＰＷＭ変調回路の系統図、第２２図はその動作説
明に供する波形図、第２３図はレーザパワーに対する記
録特性の曲線図、第２４図は帯電電圧と記録特性との関
係を示す曲線図、第２５図はプリンタ部の系統図、第２
６図は第２の制御部の構成図、第２７図は第１の制御部
の構成図、第２８図はその動作説明に供する波形図、第
２９図は操作・表示部のキー配列状態を示す図、第３０
図〜第４２図は夫々キー操作処理の説明図である。 １０・・・画像形成装置 １０Ａ・・・スキャナ一部 １０　Ｉ３　・ １０Ｃ・ １１　・ ２４　・ ３０　・ ４０　・ ４５　・ ５０　・ ６０　・ ６５　・ １１０　　・ ３００　　・ ４００　　・ ５００　　・ ６００　　・ ・画像処理部 ・プリンタ部 ・ＣＣＤ ・フィルタリング処理回路 ・変倍処理回路 ・反転処理回路 ・ガンマ補正回路 ・自動濃度調整回路 ・鏡像処理回路 ・プリントデータコントローラ ・像形成体 ・信号処理手段 ・地紋かけ処理回路 ・中抜ざ処理回路 ・ＰＷＭ変調回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）像形成体にビームを照射して静電潜像を形成し、
   これを現像手段によって現像してモノクロ画を形成する
   ようにした画像形成装置において、単位周期内でのビー
   ムの照射時間の相違でビーム強度を制御して静電潜像を
   形成し、 像形成体に対する帯電手段及び現像手段の何れか一方若
   しくは双方を制御して、ビーム変調信号に対する記録濃
   度の特性を、上記ビーム強度と関連付けて制御すること
   によって画像記録濃度を制御するようにしたことを特徴
   とする画像形成装置。