JPH03254280A - 電子写真装置 - 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〕 本発明はレーザプリンタ等の電子写真装置にかかり、特
に複数のレーザダイオードから威るレーザ光源を各々独
立に変調制御するレーザ走査装置を備えた電子写真装置
に関する。

（従来の技術〕 従来から、独立に変調される複数のレーザビームを用い
て感光体上に複数のラインを同時に走査することで走査
の高速化を図る所謂マルチビーム走査装置を備えた電子
写真装置が知られている。

第３図はこの種の電子写真装置におけるビーム走査装置
の概略を説明する構成国であって、（ａ）は平面図、（
ｂ）は側面図である。

同図に示すように、この走査装置は複数（例えば２個）
のレーザ発振領域１０ａ、１０ｂを有するレーザビーム
発生手段としてのレーザアレイ（レーザダイオードアレ
イ）１０と感光体としての感光ドラム２０の間に、レン
ズ系３０　（コリメートレンズを含む）、反射鏡４０、
ビーム偏向手段としての回転多面鏡５０、およびｆθレ
ンズ６０が順次配設されており、感光体ドラム２０の一
端部の近傍には反射鏡７０とセンサ８０とが設置されて
おり、センサ８０が感光体ドラム２０の走査前のレーザ
ビームを受光し、この受光信号に基づいて主走査同期信
号を発生する主走査同期信号発生器９０が設けられてい
る。

上記の構成によれば、主走査同期信号発生器９０の発す
る同期信号りこタイミングを合わせてレーザアレイ１０
のレーザ発振領域１０ａ、１０ｂから独立に変調された
２本のレーザビームＬ、、Ｌ２が同時に発射され、レン
ズ系３０２反射鏡４０を介して回転多面鏡５０に達する
。所定の速度で矢印Ａ方向に回転する回転多面鏡５０に
より反射された２本のレーザビームはｆθレンズ６０を
通って矢印Ｂ方向に回転する感光ドラム２０に達し、そ
の走査面上の異なる２本のラインを矢印Ｃ方向に同時に
走査する。すなわち、２本のレーザ光の感光体上でのス
ポットの配列方向が該レーザ光の走査方向と交差するよ
うに配置することで上記のように同時２ラインの走査を
行っている。このようにして、回転多面鏡５０の１つの
反射面により２ラインの走査が行われ、それに続く反射
面によって次つぎに２ラインずつの走査が行われて感光
体ドラム上に所定の静電潜像が形成されるようになって
いる。

上記のようなレーザビーム光走査装置を備えた電子写真
装置において、その階調再現性を向上させるために特開
昭６２−４９７８１号公報、特公昭６２−１５８７１号
公報に開示されたように、レーザビームを多値化変調し
、入力階調数を多くする手法がある。

上記特開昭６２−４９７８１号公報に開示の技術は、レ
ーザダイオードの駆動信号をパルス幅変調するものであ
り、その変調速度は階調数が多くなるほどが大きくなる
という特徴がある。また、特公昭６２−１５８７１号公
報に開示された技術は入力画像信号に周期的なパワー変
調をかけて疑似的に網点パターン効果を得るものである
が、入力信号の濃度の大きさにより感光体の露光特性が
変動して安定性に問題がある。しかし、これらの手法に
よれば網点形成アルゴリズムに適度なものを選択するこ
とで所望の階調表現を得ることな可能である。

（発明が解決しようとする課題） 第４図は従来技術による電子写真装置の構成を説明する
ブロック図であって、１は画像スキャナなどの画像入力
手段（イメージインプットターミナル）、２は画像の精
細度や濃度、カラー画像の場合では色補正等の処理を施
す画像処理手段（イメージプロセシングシステム）、３
はルックアップテーブル等を持つ階調補正手段（トーン
リプロダクションコレクション回路）、４はフォントロ
ムテーブルあるいは闇値テーブルから成る２値化回路（
スクリーンジェネレータ）、８は信号分配器（データセ
パレータ）、５１．５２はレーザドライバ、６はレーザ
偏向器（レーザ走査装置）、７は画像出力手段（イメー
ジアウトプットターミナル）である。

同図の構成において、画像人力手段ｌから出力された画
像データである濃度データ（アナログ信号）は画像処理
回路２においてその精細度、濃度不要周波数成分除去、
カラー画像の場合の色配分調整等の画像処理が施され、
階調補正回路３で階調再現性が補正される。階調補正回
路３は光電変換により人力した濃度データ（例えば８ビ
ツト０〜２５５のデータ）を画像出力装置で出力した場
合にそのプリント画像が所定の階調となるようにそのハ
イライトからシャドウに至る階調の分布特性をルックア
ップテーブルを参照してデータ変換することにより補正
する。

しかし、この構成では２つのレーザダイオードの各駆動
回路（レーザドライバ）５１．５２に対して階調補正回
路３により共通の階調補正を施した信号を供給するもの
であるため、画像のハイライト部分とシャドウ部分、あ
るいは中間調の階調部分を単独に補正することができず
、例えばハイライト部分を強調しようとしてレーザ光の
パワーを大きくすると、シャドウ部分にも調整量が及び
、所望の階調特性を設定することができないという欠点
がある。

このように従来技術においては、階調補正回路３が画像
のハイライトからシャドウまでを単独でカバーするもの
であるため、階調再現性が変化した場合、あるいは所望
の階調設定を行おうとしても画像信号の高輝度部分であ
るハイライトから低輝度部分であるシャドウまでの階調
補正が同時に行われてしまう。例えば、ハイライト表現
のみが低下したためにハイライト部分の再現性だけを向
上させ、シャドウ部分はそのままの状態とするような補
正制御はできないという問題があった。

また、ハイライトを多く含む原稿について、ハイライト
重視の階調表現をしたい場合に、上記のようにハイライ
ト／シャドウの分離制御ができないためハイライトのみ
独立に階調制御をすることができず、また特定の階調部
分のみの制御も不可能であるという欠点があった。

勿論、階調補正回路３の補正値をその都度書き替えるこ
とも考えられるが、ルックアップテーブルに設定した数
値のリアルタイムでの書き替えは構成を複雑にし、コス
トを上昇させることになり、現実的ではない。

本発明の目的は、上記従来技術の問題を解消しての画像
信号のハイライト／シャドウ、あるいは特定階調部分を
独立に制御可能としたマルチビーム方式の電子写真装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、複数のレーザ光源の少なくとも１つの駆動
信号経路に他のレーザ光源とは独立に階調補正を行う階
調補正手段を設けることにより達成される。

〔作用〕

複数のレーザダイオードの少なくとも１つの階調特性を
他のレーザダイオードと異ならせたことで、複数個のレ
ーザダイオードのオン／オフによって形成される網点の
再現性がレーザダイオード毎に細かく制御され、所望の
階調再現１階調制御がなされた出力画像が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を２本のレーザダイオードを備え
たレーザ走査装置を持つ電子写真装置について図面を参
照して説明する。

第１図は本発明による電子写真装置の一実施例の説明図
で、（ａ）はブロック図、（ｂ）は階調補正のための画
素の走査説明図、第２図（ａ）（ｂ）は第１図における
階調補正手段の特性図である。

第１図（ａ）において、１は画像スキャナなどの画像入
力手段（イメージインプットターミナル）、２は画像の
精細度や濃度、カラー画像の場合では色補正等の処理を
施す画像処理手段（イメージプロセシングシステム）、
３１　３２はそれぞれ互いに異なる独立のルックアップ
テーブル等を持つ階調補正手段（トーンリプロダクショ
ンコレクション回路）で３１は第１の階調補正回路３２
は第２の階調補正回路、４１．４２はフォントロムテー
ブルや闇値テーブルを備えた２値化回路（スクリーンジ
ェ不レーク）で４１は第１の２値化回路、４２は第２の
２値化回路、５１．５２はレーザドライバ、５１１，５
２１はレーザダイオードの駆動パルス幅によってレーザ
光量を調整したり、レーザダイオードの電流値によって
レザ光量を調節するレーザ光量調整手段、６はレーザ偏
向器（レーザ走査装置）、７は画像出力手段（イメージ
アウトプットターミナル）であり、前記第３図と同一符
号は同一部分に対応する。

同図において、画像人力手段１で光電変換により入力し
たアナログの画像信号（濃度データ）は画像処理回路２
において不要な周波数成分の除去濃度補正、カラー画像
の場合は色配分等の処理を施された後、Ａ／Ｄ変換され
てデジタル信号として２つの階調補正回路３１．３２に
並列に印加される。

画像入力手段１は例えば原稿上の文字２図形等を光学的
に走査しその反射光または透過光の大小を電気信号に変
換するものであり、一方面像出力手段７は人力画素を複
数のドツトマトリクスによる面積階調法で表現するもの
であるため、それぞれの階調特性が異なる。この階調特
性の相違を補正して原稿の階調特性に応じたプリント画
像を得るために階調補正手段が設けられるのが一般的で
ある。本実施例では、第１図（ｂ）に示したように２本
のレーザビーム光に奇数ラインｌＯと偶数ラインＲｅと
をそれぞれ受は持たせ、奇数ラインｆ、による階調特性
と偶数ラインＲｅの階調特性を以下のように異ならせ、
その合成階調特性が原稿の階調とリニアになるように、
あるいは所望の階調とプリント画像が得られるようにし
たものである。すなわち、第１図（ａ）において、第１
の階調補正回路３１は例えば低濃度側の階調を強調する
特性を持つルックアップテーブルを持ち、第２の階調補
正回路３２は例えば高濃度側の階調を強調する特性をも
つルックアップテーブルを持ち、両者の特性により補正
されたデータにより駆動されるレーザダイオードで露光
され、現像／定着された画像が所望の階調特性をもつプ
リント出力画像となるように設定される。階調補正後の
画像データは前期従来技術と同様にフォントロムテーブ
ルまたは闇値テーブル方式の２値化回路４１゜４２でレ
ーザダイオードの変調信号（駆動信号）に変換され、レ
ーザドライバ５１．５２に与えられる。そして、レーザ
ドライバ５１．５２の出力はレーザ偏向器６に印加され
、感光体を含む画像出力手段７で露光、現像、定着の各
処理を通して画像再生される。

なお、画像処理回路２の出力は階調補正回路の前段でＡ
／Ｄ変換され、例えば８ビツト（０〜２５５）の２５６
段階の濃度データとして階調補正回路３１．３２に備え
た補正用のルックアップテーブルにアドレス信号として
印加される。このルックアップテーブルは入力した濃度
データに応じた補正データをその設定特性曲線に応じた
値として２値化回路４１．４２に出力する。

２値化回路４１．４２では、フォントロムテーブルまた
は闇値テーブルを参照して入力した補正済みの濃度デー
タに応じて、画素を構成するドツトマトリクス（例えば
４×４）の各ドツトに対応する２値信号を作威し、Ｄ／
Ａ変換変換−レーザドライバ５１２に供給し、上記第１
図（ｂ）で説明したドツト形成によって画像を再現する
。

上記した２値化回路の詳細については、特開平１−−１
８５０６９号公報、特開平１−２１６８４１号公報等に
開示がある。

第２図は画像信号の階調人力Ｃｉ　ｎに対する階調補正
出力Ｃ１ｔを示す階調補正回路の特性図である。

２本のレーザビーム光を用いた電子写真装置においては
、走査ラインの奇数ラインｉｏと偶数ラインＩｔｅ各々
のレーザダイオードのパワー、ビーム径１階調補正回路
３１．３２を等しいものとすることにより１本のレーザ
ビーム光のものと比べて高速化が可能となる。

いま、２本のレーザビーム光に対して、階調再現性がど
ちらも第２図（ｂ）のホの特性曲線に示したようにレー
ザダイオードのパワー、ビーム径。

および階調補正回路を設定したとする。このとき、一方
だけのレーザビーム光によって画像を形成した場合、画
像の網点を形成するドツト数の半分のみレーザ光が照射
されるので階調再現性は第２図（ａ）のハに示したよう
な特性になる。したがって、２本のビーム光で照射すれ
ば同図（ａ）のノ＼＋ハのように理想的な階調再現特性
が得られることになる。

もし、一方のレーザビーム光に対する階調補正回路（た
とえば第１の階調補正回路３１）が第２図（ａ）のイに
示したようにハイキーに、また他方のレーザビーム光に
対する階調補正回路（たとえば第２の階調補正回路３２
）が同口に示したようにローキーに設定されていたとき
に、例えばハイライト強調画像を出力したい場合は、第
２のレーザドライバ５２の調整手段５２１を強調側に操
作し、さらに必要に応じて第１のレーザドライバ５１の
調整手段５１１を弱調側に操作すればよい。なお、上記
調整手段５１１，５２１は従来のハイキー／ローキー操
作手段と同様のマニュアル操作子で構成できる。

このように、画像出力装置として入力した画像の濃度デ
ータの最大値と最小値の間で閉した形での階調制御が可
能となり、プロセスの制御が容易になる。また、２本の
レーザビームを用いたレーザビームプリンタの場合、第
２図（ａ）のハ＋ハに示したように理想に近い階調再現
がイ＋口でも得られ、ハイライトを更になめらかに出力
したい場合、すなわちローキーに出力したい場合は上記
したように第２図（ａ）の口のレーザダイオードのパワ
ーを強＜シ、イのレーザダイオードのパワーを弱くする
ことでよりローキーの画像が得られ、逆にハイキーにし
たい場合はイのレーザダイオードのパワーを強くし、口
のレーザダイオードのパワーを弱くすることによってハ
イキー出力画像が得られる。

また、多くの場合、電子写真方式のレーザプリンタ等で
は、環境変化、経時変化、雑音等によって階調再現性が
第２図（ｂ）の二の特性曲線に示したようにハイキー寄
りに変化してしまう。このような場合、従来は階調補正
回路（第４図の３）を書き替える等の面倒な方法が採ら
れていたが、本発明によれば階調補正回路３１．３２の
一方の設定特性（特性イ）がローキーなものとなってい
るので、レーザドライバ５１のビーム光のパワーをレー
ザドライバ５２のビーム光のパワーに対して相対的に大
きくする調整により容易にローキーな階調再現が設定で
きるため、フィードバック制御回路の簡略化、制御精度
の向上、コストダウン等を図ることができる。

なお、上記の説明では、２本のレーザビーム光に対して
ハイキー、ローキーの特性を設定した階調補正回路（第
１の階調補正回路３１．第２の階調補正回路３２）を用
いているが、第２図に示したこのような特性曲線に限ら
ず、他の形の特性曲線を設定して階調補正を行うことも
でき、さらに３本以上のレーザビーム光を用いて階調補
正回路を増設し、更に補正の自由度を大きくすることも
可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、複数のレーザビ
ーム光により高速書き込みを可能とした電子写真装置に
おいで、上記複数のレーザビーム光の少なくとも１つの
階調補正特性を他のレーザビームに対して異ならせたこ
とで、所望の階調を持った出力画像を高い画質と共に容
易に得ることができる優れた機能の電子写真装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子写真装置の一実施例の説明図
、第２図は階調補正手段の特性図、第３図は電子写真装
置における走査装置の概略を説明する構成図、第４図は
従来技術による電子写真装置の構成を説明するブロック
図である。 ・画像人力手段、２・・・・画像処理 ３２・・・・階調補正手段、４１゜ ・２値化回路、５１．５２はレーザド １１．５２１・・・パワ光量調整手段、レーザ走査装置
、７・・・・画像出力 １　・　・　・ 手段、３１゜ ４２　・　・　・ ライバ、５ ６・・・・ 手段。 特許出 願 人 冨士ゼロックス株式会社 （ａ） 第２ （ｂ） しＩｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像データを入力する画像入力手段と、画像処理手段と
   、階調補正手段と、２値化手段と、複数のレーザダイオ
   ード駆動手段と、複数のレーザダイオード駆動手段の駆
   動信号出力により各々駆動される複数のレーザダイオー
   ドから成り各レーザ光のスポットが走査方向と交差する
   ように配置したレーザ光源とこのレーザ光源から発射さ
   れたビーム光を偏向走査するための偏向器を備えた光ビ
   ーム走査手段、および電子写真方式の画像出力手段とか
   らなる電子写真装置において、上記階調補正手段と２値
   化手段を上記複数のレーザダイオード駆動手段毎に独立
   して設け、上記複数のレーザダイオードの駆動信号を生
   成する画像データのうちの少なくとも１つの階調特性を
   補正する階調補正手段の補正特性を他のレーザダイオー
   ドの駆動信号を生成する画像データの階調特性を補正す
   る階調補正手段の補正特性と異ならせることにより階調
   再現性を向上させたことを特徴とする電子写真装置。