JPH02295769A - 画像形成方法、画像処理方法、及びその装置 - 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］ 本発明は画像形成装置に関し、特に画像の性質に応じた
複数の解像度で画像形成する画像形成装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の装置の代表的なものとして電子写真方式
のレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）がある。’Ｌ　Ｂ　
Ｐでは入力の画像データをその濃度に応じた２値化信号
（ＰＷＭ信号、デイザ信号等）に変換して自然画像や文
字画像等を再生している。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来は画像の性質にかかわらずレーザ光を一定
のパワーで駆動していた。このために画像の性質（自然
画像の階調感、文字画像のシャープ感等）の忠実な再生
が困難であった。

本発明は上述した従来技術の欠点を除去するものであり
、その目的とする所は、画像の性質に忠実な画像を形成
す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］ 本発明の画像形成装置は上記の目的を達成するために、
複数の解像度で画像形成する画像形成装置において、画
像データをその濃度に応じた２値化信号に変換する２値
化手段と、前記２値化信号に従って画像形成する画像形
成手段と、前記画像形成手段の駆動パワーを前記解像度
に従って変える可変手段を備えることをその概要とする
。

また好まし《は、前記画像形成手段の駆動パワーは解像
度が高いほど大きいことをその概要とする。

［作用］ かかる構成において、２値化手段は入力の画像データを
その濃度に応じた２値化信号に変換する。画像形成手段
は前記２値化信号に従って画像を形成する。その際に、
可変手段は前記画像形成手段の駆動パワーを解像度に従
って変える。好ましくは、前記画像形成手段の駆動パワ
ーは解像度が高いほど大きくなるように可変する。

［実施例の説明］ 以下、添付図面に従って本発明による実施例を詳細に説
明する。

第７図は実施例σカラー・レーザビーム・プリンタ（Ｃ
−ＬＢＰ）２０００のプリンタ機構部断面図である。図
において、不図示のレーザ素子から射出したレーザビー
ムはポリゴンミラ−２２８９で主（水平）走査方向に高
速走査され、更にミラー２２９ｏで反射され、予め帯電
器２２９７で一様帯電した感光ドラム２９００上に最高
１６本／　ｍ　ｍの解像度でラインドット露光を行う。

本実施例ではレーザの１水平走査長は画像情報の１水平
走査長に対応する。一方、感光ドラム２９００は矢印方
向に定速回転しており、これにより平面画像（潜像）が
形成される。次に、例えば露光したものがイエロー画像
データであればその潜像はイエロー現像器（Ｙ）２２９
２で現像され、更に転写帯電器２２９８により転写ドラ
ム２２９６上の用紙上に転写される。こうして上記をマ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ．）の各画
像データについて繰り返し、同一用紙上に各色のトナー
画像を重ねることでカラー画像を形成する。

第６図は実施例のＣ−ＬＢＰ２０００のプロック構成図
である。図において、１００は外部に接続しているビデ
オデータ出力部であり、Ｃ−ＬＢＰ２０００に対して各
種性質の画像データを出力する。即ち、ライン２００１
には自然画像等の多値データ（Ｒ，Ｇ，Ｂデータ）、ラ
イン２００２には文字、図形等の２値データ（ＢＩデー
タ）を出力する。２００３は制御信号ラインであり、ビ
デオデータ出力部１００とＣ−ＬＢＰ２０００間で同期
をとるためのビデオクロック信号、主走査（水平）同期
信号、副走査（垂直）同期信号等が含まれる。２００４
は通信制御ラインであり、該ラインを介してビデオデー
タ出力部１００からＣ−ＬＢＰ２０００へ（７）動作指
示又はＣ−ＬＢＰ２０００からビデオデータ出力部１０
０へのステータス送信等が行われる。

２３００は画像処理回路であり、自然画等のＲ，Ｇ，Ｂ
データをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｌ＝データに色変換する。また
色変換したＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫデータに対して文字等のＢ
Ｉデータを多値変換した画像データを合成する。２１０
０は階調制御回路であり、合成したＹ，Ｍ，Ｃ．Ｂ，！
データをプリンタの色再現濃度に対応させると共に、該
濃度に応じたＰＷＭ信号（ビデオ信号）に変換する。２
２００はレーザドライバであり、階調制御回路２１６０
出力のビデオ信号でレーザ素子２２２３を駆動する。

２５００は制御部であり、Ｃ−ＬＢＰ２０００を制御す
る。また制御部２５００はライン２００４を介してビデ
オデータ出力部１００との情報のやりとりを行う。制御
部２５００において、２１１０はＣＰＵであり、制御部
２５００の主制御を行う。２５０２はＲＯＭであり、Ｃ
ＰＵ２　１　１　０が実行する不図示の制御プログラム
を格納している．２５０４はＲＡＭであり、ＣＰＵ２　
１　１　０がワークエリアとして使用する。２６００は
電位センサであり、感光体２９００上の帯電電荷量を検
出する。２７００は電位測定ユニット（ＰＤＵ）であり
、電位センサ２６００の出力を増幅してＡ／Ｄ変換器２
５０３に入力する。この電位データはＣＰＵ２１１０に
て読み取られ、感光体２９００の帯電制御に使用される
。２８００はセンサであり、画像出力すべき先端位置を
検出して画像先端信号ＩＴＯＰを出力する。２２９８は
温度センサ、２２９９は湿度センサであり、夫々は現像
特性を補正するための温度、湿度を検出する。２２８５
はプリンタ機構部の駆動モータである。

第１図は実施例の画像処理回路２３００のブロック構成
図である。図において、２３ｏ１はガンマ（γ）補正回
路であり、Ｒ，Ｇ，Ｂデータ（各８ビット）をプリンタ
の出力特性に合せたＹ，Ｍ，Ｃデータ（各８ビット）に
変換する。

２３０２はマスキング及びＯＣＲ回路であり、Ｙ，Ｍ，
Ｃデータをプリンタの色材（トナー）に対応させて色味
な補正すると共に、墨入れ信号ＢＫを生成する。２３０
４はセレクタであり、プリンタにおける顕像色情報（例
えばＹ−Ｍ→Ｃ一Ｂκの順）に従ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂ，
ｌデータを順次選択出力する。

一方、２３０３は遅延回路であり、前記したマスキング
及びＵＣＲ回路２３０２におけるＢＫデータの処理の遅
延分だけＢＩデータを遅延させてＢＩデータとＢＫデー
タの同期をとる。２３０６はヱンコーダであり、前述の
ビデオデータ出力部１００の通信ライン２００４よりの
指示により、ＣＰＵ２１１０からの指定コード（例えば
コード０１Ｈ）を多値データ（例えば黒データＦＦＨ）
に変換する。尚、かかるコマンドとしては種々の指定コ
ードが有り、かかる指定コードをエンコーダ２３０６は
デコードして所定の多値データに変換してセレクタ２３
０５に出力する。

２３０５はセレクタであり、遅延回路２３０３出力のＢ
Ｉデータに従ってＡ，Ｂ端子の入力を切り換える。即ち
、Ｙ，Ｍ，ＣデータについてはＡ側端子を選択するが、
ＢＫデータについては、遅延回路２３０３出力のＢＩデ
ータが論理Ｏの時はＡ側入力（ＢＫデータ）を選択し、
論理１の時はＢ側入力（エンコーダ２３０６の出力）を
選択する。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂデータに基づ《Ｂ．
データとＢＩデータに基づく黒データＦＦＨが合成され
、ライン２００５に出力される。

第２図は実施例の階調制御回路２１００のブロック構成
図である。図において、ライン２００５からはプリンタ
の顕像色情報の順序に従ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂ．データ（
各８ビット）が出力される。該データはビデオデータ出
力部１００の水平同期信号（ＲＨＳＹＮＣ）及びビデオ
クロック信号（ＲＣＬＫ）に従ってバツファメモリ（Ｆ
ＩＦＯ）２１０５に書き込まれ、同期制御回路２１１３
の水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）及びビデオクロツク信号
（ＣＬＫ）に従って読み出される。

これによりビデオデータ出力部１００とプリンタ部２０
００間の同期がとられる。

バツファメモリ２１０５から読み出したＹ，Ｍ，Ｃ又は
Ｂ買の画像データはγ一ＲＡＭ　（ＬＵＴ）２１０６に
入力する。ＬＵＴ２１０６は入力の画像データをプリン
タの出力特性に合せてその濃度がリニアになるように補
正する。ＬＵ７２１０６出力の画像データは更にＤ／Ａ
変換器２１０７によってアナログ信号（ビデオ信号）に
変換され、コンパレータ２１１７及び２１１８の各一方
の端子に入力する。コンバレータ２１１７，２１１８の
各もう一方の端子にはビデオ信号をその濃度に応じて２
値化（ＰＷＭ変調）するためのアナログパターン信号が
入力する。ところで、コンパレータ２１１７を文字、図
形等の線画再生用とすると、線画再生では解像度が重要
になるので、アナログパターン信号の周波数は例えばビ
デオ信号と同一周波数（実施例では４００線）を有する
ものとし、ビデオ信号１画素毎に１パターン信号を対応
させている。またコンパレータ２１１８を自然画等の中
間調画像再生用とすると、中間調画像では階調性を増す
必要があるので、アナログパターン信号の周波数は例え
ばビデオ信号の１７２の周波数（実施例では２００線）
を有するものとし、ビデオ信号２画素毎に１パターン信
号を対応させている。

回路に従って言うと、ＨＳＹＮＣ信号はＢＤ検出回路２
１１１のＢＤ信号に同期して得られる。また同期制御回
路２１１３にはＢＤ信号と、水晶発振器（ＸＴＡＬ）２
　１　１　２からのマスタクロック信号（ビデオクロツ
ク信号ＶＣＬＫの４倍以上の周波数を有する｝と、副走
査方向の垂直同期信号（ＩＴＯＰ）とが入力しており、
ＨＳＹＮＣ信号とＩＴＯＰ信号とＶＣＬＫ信号の同期が
とられる。またパターン発生用のクロック信号２１２４
．２１２５もＩＴＯＰ並びにＨＳＹＮＣ信号に同期がと
られ、２１２４はビデオ信号の２倍周波数、２１２５は
ビデオ信号の１倍周波数のクロツク信号である。２１１
４は分周回路であり、クロック信号２１２４．２１２５
を夫々２分周して夫々デューテイ比５０％のクロツク信
号ＴＶＣＬＫ，ＰＶＣＬＫを出力する。クロツク信号Ｔ
ＶＣＬＫ，ＰＶＣＬＫは夫々パターン発生回路２１１５
．２１１６に入力して所定のアナログパターン信号が生
成される。実施例のアナログパターン信号は、例えば三
角波のパターン信号である。

Ｄ／Ａコンバータ２１０７出力のアナログビデオ信号は
コンパレータ２１１７，２１１８で夫々のアナログパタ
ーン信号と比較され、その濃度に応じたパルス巾のＰＷ
Ｍ変調信号２１２６及び２１２７となり、セレクタ２１
１９に入力する。

一方、ライン２００６のＢＩデークもＢＫデー夕と同時
にバツファメそり２１０５に書き込まれ、読み出される
。読み出されたＢＩデータはセレクタ２１３ｏに入力す
る。セレクタ２１３０の選択端子はＣＰＵ２　１　１　
０によって制御され、通常はＢ側のＢＩデータが選択さ
れており、その出力はセレクタ２１１９の選択端子に入
力する。

これにより、セレクタ２ｌ１９は、ＢＩデータが論理１
の時はＡ端子（高解像度ＰＷＭ信号）を選択し、論理Ｏ
の時はＢ端子（低解像度ＰＷＭ信号）を選択する。従っ
て、セレクタ２１１９出力のＰＷＭ信号はオリジナルの
Ｒ，Ｇ，Ｂデータに係る画像については低解像度、かつ
高階調となるが、ＢＩデータを合成した部分については
高解像度になる。２１２０はゲート回路であり、出力用
紙の所定領域についてのみＰＷＭ信号を通過させて印刷
領域とのマッチングをとる。ゲート２１２０の出力はレ
ーザドライバ（ＬＤ）２２００に入力し、ＰＷＭ信号の
パルス幅に応じたオン時間だけ半導体レーザ２２２３を
定電流駆動する。またセレクタ２１３０出力のＢＩ信号
は同時にＬＤ２２００に入力しており、これによってレ
ーザ光のパワー（定電流駆動値Ｉ）を制御する。

第３図は実施例の主要信号のタイミングチャートである
。ＸＴＡＬ２　１　１　２からはＶＣＬＫ信号の２倍以
上の周波数のクロツク信号（ＳＣＬＫ）が同期制御部２
１１３に入力し、ＢＤ信号とＳＣＬＫ信号に同期したＨ
ＳＹＮＣ信号及びＶ　Ｃ　Ｌ　Ｋ信号等が出力される。

プランキング信号は、ＢＤ信号の立ち下がりでリセット
され、該ＢＤ信号の周期より短い時間を計時する不図示
のカウンタによって形成される。

第４図（Ａ），（Ｂ）は実施例のＰＷＭ信号とレーザ駆
動電流の関係を説明する図である。

図（Ａ）．（Ｂ）において、ＰＷＭ信号が同一の時間幅
Ｔであっても、レーザダイオード２２２３に流れる電流
ｉの立ち上がりは駆動定電流Ｉの大きさに依存する。ま
たレーザ光は電流ｉが所定の閾値電流１０を超えた時点
から発光開始する。

従って、同一パルス幅ＴのＰＷＭ信号で・駆動しても、
レーザ駆動定電流Ｉが異なると、同図（Ａ），（Ｂ）に
示す如くレーザ発光量も異なる。このレーザ発光量の差
により、電位Ｖ。に一様帯電した感光ドラム上の露光電
位も図示の如《異なる。

ところで、オリジナルのＲ，Ｇ，Ｂデータに基づ＜Ｃ，
Ｍ，Ｙ，Ｂ．データは中間調再生に適するように低解像
度（２００線）でＰＷＭ変調されている。これに対して
オリジナルのＢＩデータに基づ＜Ｂ．データは線画再生
に適するように高解像度（４００線）でＰＷＭ変調され
ている。

そこで、ＢＩデータの再生にはレーザ駆動電流工を大き
めに設定してシャープな再生特性を得たい。しかし、レ
ーザ駆動電流■を大きめに設定すると低解像度のＲ，Ｇ
，Ｂデータの再生光量が太き《なりすぎ、階調のつぶれ
た出力画像になってしまう。またレーザ駆動電流工を小
さめに設定するとＲ，Ｇ，Ｂデータの階調性は増すが、
逆にＢＩデータのシャープ感が得られない。また十分な
レーザ発光量が得られないと細線の再生が不十分になる
。そこで、かような画像の性質に応じてレーザ駆動電流
工を切り換える。

第５図は実施例のレーザドライバ２２００（７）回路図
である。図において、トランジスタ２２０２．２２０３
は電流スイッチ回路を構成しており、ゲート回路２１２
０出力のＰＷＭ信号２０１０はバッファ回路２２０１で
レベル反転してトランジスタ２２０２のベースに入力す
る。これにより、ＰＷＭ信号２０１０が論理１の時はレ
ーザ素子２２２３側に電流が流れ、論理Ｏの時はレーザ
素子２２２３側には電流が流れない。トランジスタ２２
０４はオペ、アンブ２２０５と共に定電流源回路を構成
しており、レーザ素子２２２３の駆動定電流工を決定す
る。即ち、定電圧源２２０６の出力電圧は抵抗Ｒ６，Ｒ
７で分圧されて第１の電圧ｖＩを形成し、この時トラン
ジスタ２２０４は略Ｉ＝Ｖ．／Ｒ５の定電流を電流スイ
ッチ回路に供給する。

一方、セレクタ２１３０出力のＢＩ信号２０１１はイン
パータ２２０８を介してアナログスイツチ２２０７を断
／続させる。即ち、ＢＩ信号が論理１の時はアナログス
イッチ２２０７を開放して前記略Ｉ＝Ｖ．／Ｒ５の定電
流を電流スイッチ回路に供給するが、ＢＩ信号が論理０
の時はアナログスイッチ２２０７を閉成して、第２の電
圧■２を形成する。これにより、トランジスタ２２ｏ４
は略Ｉ　＝Ｖ　＊　／　Ｒ　５の定電流を電流スイッチ
回路に供給する。こうして、解像度に応じてレーザ素子
２２２３の駆動パワーを可変とする。

［他の実施例］ 第８図は他の実施例の画像処理回路のブロック構成図で
ある。尚、第１図と同一構成には同一番号を付して説明
を省略する。この実施例ではＲデータのラインを利用し
てＢＩデータに対応する多値データを送るようにしてい
る。即ち、ＢＩデータが論理１の時はＢＫデータ（即ち
、オリジナルのＲ，Ｇ，Ｂデータ）にかかわらず出力の
黒データはＢＩデータに対応する多値データで良い。そ
こで、Ｒデータのラインには、ＢＩデータが論理Ｏの時
はオリジナルのＲデータを、またＢＩデータが論理ｌの
時はＢＩデータに対応する多値データをのせることとす
る。このＲデータのラインなγ回路２３０１と共に遅延
回路２３０７にも導き、Ｒデータの内容をＢＩデータと
同じだけ遅延させた後、セレクタ２３０５のＢ側端子に
入力する。これによりＢＩデータに対応する多値データ
を１画素毎に決定できる。

［他の実施例］ 第９図は他の実施例のレーザドライバ２２００の回路図
である。尚、第５図と同一構成には同一符号を付して説
明を省略する。図において、２２１０はＤ／Ａコンバー
タであり、その入力データはＣＰＵ２　１　１　０によ
って与えられる。これによりレーザ駆動定電流を自由に
設定可能になり、画像の性質に応じたより高品位の画像
を形成できる。

尚、上述実施例ではレーザビームプリンタについて述べ
たがこれに限らない。他にもインクジェットプリンタ、
サーマルプリンタ等でも良い。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、線画はくっきりと形成
でき、自然画像は階調性が高い。よって一層の画質の向
上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の画像処理回路２３００のブロック構成
図、 第２図は実施例の階調制御回路２１００のブロック構成
図、 第３図は実施例の主要信号のタイミングチャート、 第４図（Ａ）．（Ｂ）は実施例のＰＷＭ信号とレーザ駆
動電流の関係を説明する図、第５図は実施例のレーザド
ライバ２２００の回路図、 第６図は実施例のカラー・レーザビーム・プリンタ（Ｃ
−ＬＢＰ）２０００のブロック構成図、 第７図は実施例のＣ−ＬＢＰ２０００のプリンタ機構部
断面図、 第８図は他の実施例の画像処理回路のブロック構成図、 第９図は他の実施例のレーザドライバ２２００の回路図
である。 図中、２０００・・・カラー・レーザビーム・プリンタ
（Ｃ−ＬＢＰ），１００・・・ビデオデータ出力部、２
２８９・・・ポリゴンミラー、２２９０・・・ミラー　
２２９７・・・帯電器、２９００・・・感光ドラム、２
２９２・・・イエロー現像器、２２９３・・・マゼンタ
現像器、２２９４・・・シアン現像器、２２９５・・・
ブラック現像器・、２２９８・・・転写帯電器である。 特許出願人　　キヤノン株式会社 ／ｊｉ シコ 図 ＣＢ） 第４ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の解像度で画像形成する画像形成装置におい
   て、 画像データをその濃度に応じた２値化信号に変換する２
   値化手段と、 前記２値化信号に従つて画像形成する画像形成手段と、 前記画像形成手段の駆動パワーを前記解像度に従つて変
   える可変手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記画像形成手段の駆動パワーは解像度が高いほ
   ど大きいことを特徴とする請求項第１項記載の画像形成
   装置。