JPH04200077A - 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、デジタル複写機等に応用される画像形成装置
に関し、より詳細には１ドツト変調による多値書込みに
解像性の低下の少ない微小マトリクスとを組み合わせて
、バンディング及び画像ノイズを低減させ、高画質な画
像形成を実現する画像形成装置に関するものである。

〔従来の技術］ 例えば、デジタル複写機における書込処理においては、
その解像性と階調性が重要な要因となる。

即ち、細かな解像性及び中間調を忠実に再現する階調性
が文字や写真を含むあらゆる原稿に対する複写処理にお
いて望まれる。

従来において、階調性を表す方式としてデイザマトリク
スを用いた面積階調法がある（特開昭５４−１４４１２
６号公報、特開昭５６−１７４７８号公報、特開昭５７
−７６９７７号公報等に開示されている）。

しかしながら、上記面積階調法にあっては、複数の１−
鍔ントで画素を構成し、該書込ドツト数で濃度表現を行
うため、解像度が低下する。この場合、２値書込方式で
は画素を構成するドツト数をＮとすると、その階調数は
地肌白部を含まずに、Ｎ段の階調が表されるが、一般に
解像性は１／Ｈに低下する。

一方、解像性を低下させないで、多階調を実現する１ド
ツト多値書込方式が提案されている。

これは、例えば、電子写真方式のレーザヒーム書込みに
おいて、書込み１ドツトの濃度を変調するものである。

書込みのレーザダイオードの光変調方式には、主にその
露光時間を変調するパルス幅変調方式と、露光強度を変
調するパワー変調方式とがある。上記パルス幅変調方式
としては特開昭６？−４９７７６号公報、パワー変調方
式としては特開昭６４−１５４７号公報に開示されてい
る。

デジタル複写機の高画質化の１つの条件として、高精度
の中間調再現が必要である。また、解像性と階調性の両
立には、上記１ドツト多値書込方式％式％ 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記１ドツト多値書込方式は、バンディ
ングが発生し易いという欠点を有する。

デジタル複写機において、中間調領域にて発生するバン
ディングは、感光体の駆動ムラや振動、書込光学系の走
査ピッチムラ等により発生ずる。

該バンディングは、主走査方向に連続な帯状の濃度ムラ
として現れる。特に、１ドツト多値書込方式において、
露光のレーザダイオードの副走査方向における走査ピン
チムラにより、中間露光領域の露光ビームの裾野が重な
り、バンディングが発生する。

更に、高解像度化により、バンディングに対する精度も
要求されつつある。

また、現在多く用いられている４００ｄｐ　ｉ程度にお
ける１トソト多値書込方式において、現状の電子写真プ
ロセスにあっては、変調方式に関わらず中間調へ夕部に
濃度ムラによる画像ノイズが発生し、中間調が滑らかに
再現されないという問題点がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、パルス
幅変調による１ドツト多値書込みに、解像性の低下の少
ない微小マトリクスとを組み合わせてバンディング及び
画像ノイズを低減させ、ドツト集中により高画質な画像
形成の実現を図ることを目的とする。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、上記の目的を達成するため、原稿内容を読み
取る読取手段と、該読取手段により読み取った読取ドツ
トデータの１ドツト多階調書込みを行う第１の手段と、
前記読取手段により読み取った読取ドツトデータの１ド
ツト毎の多階調書込みと複数ドツトで面積階調を行う第
２の手段と、前記第１の手段と第２の手段を切り替える
切替手段とを具備した画像形成装置を提供するものであ
る。

また、原稿内容を読み取る読取手段と、該読取手段によ
り読み取った読取ドツトデータの１ト′ット多階調書込
みを行う第１の手段と、前記読取手段により読み取った
読取ドツトデータの１トント毎の多階調書込みと主走査
或いは副走査方向の複数ドツトで面積階調を行う第２の
手段と、前記第１の手段と第２の手段を原稿情報に基づ
き、同−原稿内で切り替える切替手段とを具備した画像
形成装置を提供するものである。

また、前記切替手段が、読取原稿の濃度データにおける
前記面積階調を行う方向の空間周波数に基づいて切り替
えることが望ましい。

更に、前記空間周波数が面積階調を行うドツト間の濃度
差であることが望ましい。

また、原稿内容を読み取る読取手段と、該読取手段によ
り読み取った読取ドツトデータの１ドツト多階調書込み
を行う第１の手段と、該第１の手段に接続されている第
１の濃度変換手段と、前記読取手段により読み取った読
取ドツトデータの１ドツト毎の多階調書込みと主走査或
いは副走査方向の複数ト・ントで面積階調を行う第２の
手段と、該第２の手段に接続されている第２の濃度変換
手段と、前記第１の手段と第２の手段を書込画素単位で
切り替える切替手段とを備え、前記第１の濃度変換手段
と第２の濃度変換手段の書込濃度を入力データに対して
同一になるように設定している画像形成装置を提供する
ものである。

〔作　用〕

本発明による画像形成装置は、原稿情報（例えば、読取
原稿の濃度データにおける前記面積階調を行う方向の空
間周波数に基づき、同−原稿内で１ドツト多階調書込み
と、１ドツト毎の多階調書込みと主走査或いは副走査方
向の複数ドツトでの面積階調とを切り替える。

また、切替えにおける濃度変換処理の書込濃度を同一に
する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して■デジタ
ル複写機の構成、■書込レーザダイオードの変調方式、
■画像読取信号処理、■画像処理、■２ドツト多値回路
の順に説明する。

■デジタル複写機の構成 第１図は一般的なレーザ書込手段が適用されているレー
ザプリンタと原稿読取装置から構成されているデジタル
複写機を示す。

同図において、読取原稿を載置するためのコンタクトガ
ラス１１１は、光源１１２によって照明され、読取原稿
の画像面からの反射光は、ミラー１１３．１１４．１１
５及びレンズ１１６を介してＣＣＤイメージセンサ１１
７の受光面に結像される。また、光源１１２及びミラー
１１３は、コンタクトガラス１１１の下面をコンタク１
−ガラス１１１と平行に移動する走行体１１８に搭載さ
れている。

主走査はＣＣＤイメージセンサ１１７の固体走査によっ
て実行される。原稿画像はＣＣＤイメージセンサ１１７
によって１次元的に読み取られ、光学系が移動する（副
走査）ことで原稿全面が走査される。

この例においては、読取処理の密度は、主、副走査共に
４００ｄｐｉに設定され、Ａ３サイズ（２９７ｍｍｘ　
４２０ｍｍ）の原稿まで読取可能な構成になっている。

次に、上記デジタル複写機を構成するレーザプリンタに
関して説明する。

原稿読取装置とレーザプリンタとは一体的に構成されて
いる場合（本実施例）と、構成は別個で電気的にのみ接
続されている場合とがある。

レーザプリンタは、レーザ書込系、画像再生系、給紙系
等の各システムが一体的に構成されている。

上記レーザ書込系は第１図、第２図、第３図に示すよう
に、レーザ出カニニット２１９、結像レンズ群１２０、
ミラー１２１を備えている。レーザ出カニニット２１９
の内部には、レーザ光源であるレーザダイオードＬＤが
備わり、書込ユニットにはモータによって高速で定速回
転する多角形ミラー（ポリゴンミラー）２１９ａが備わ
っている。レーザ書込系から出力されるレーザ光は、画
像再生系に装備された感光体ドラム１２２に照射される
。

第１図に示すように、上記感光体ドラム１２２の周囲に
は、感光体ドラム１２２を均一に帯電する帯電チャージ
ャ１２３と、形成された静電潜像を可視像化する現像ユ
ニット１２５と、搬送されてきた転写紙に感光体ドラム
１２２の像を転写する転写チャージャ１２６と、感光体
ドラム１２２から転写紙を分離する分離チャージャ１２
７及び分離爪１２８と、転写処理後において感光体トラ
ム１２２表面をクリーニングするクリーニングユニット
１２９等が装備されている。

尚、感光体ドラム１２２の一端近傍のレーザ光を照射す
る位置に、主走査同期信号（ＰＭＳＹＮＣ）を発生する
ビームセンサ３３０が配置されている（第３図参照）。

１３１は搬送ベルト、１３２は定着ユニット、１３３．
１３４は給紙カセット、１３５．１３６は給紙コロ、１
３７はレジストローラである。

以上の構成において、その動作を説明すると、感光体ド
ラム１２２の表面を、帯電チャージャ１２３によって一
様に高電位に帯電する。その感光体ドラム１２２面にレ
ーザ光が照射されると、照射された部分は電位が低下す
る。レーザ光は記録画素の黒／白に応して０Ｎ１０ＦＦ
制御されるので、レーザ光の照射によって感光体ドラム
１２２面に記録画像に対応する電位分布、即ち、静電潜
像が形成される。

静電潜像が形成された部分が現像ユニット１２５を通過
すると、その電位の高低に応じてトナーが付着し、静電
潜像を可視像化したトナー像が形成される。トナー像が
形成された部分に所定のタイミングで記録紙が搬送され
、上記トナー像に重なる。

このトナー像が転写チャージャ１２６によって記録紙に
転写された後、該記録紙は分離チャージャ１２７及び分
離爪１２８によって感光体ドラム１２２から分離される
。分離された記録紙は搬送ヘルド１３１によって搬送さ
れ、ヒータを内蔵した定着ユニット１３２によって熱定
着された後、排紙トレイ（図示せず）に排出される。

第１図に示したデジタル複写機にあっては、給紙系は２
系統に構成されている。

一方の給紙系には、給紙カセット１３３が装備されてお
り、他方の給紙系には給紙カセット１３４が装備されて
いる。給紙カセット１３３の記録紙は給紙コロ１３５に
よって給紙される。また給紙カセット１３４内の記録紙
は給紙コロ１３６によって給紙される。

給紙された記録紙は、レジストローラ１３７に当接した
状態で一旦停止し、記録プロセスの進行に同期したタイ
ミングで、感光体ドラム１２２に搬送される。

尚、図示しないが、各給紙系には、カセットの記録紙サ
イズを検知するサイズ検知センサが備わっている。

■書込レーザダイオードの変調方式 第４図は本発明の一実施例に係るレーザダイオード（Ｌ
Ｄ）のパワー変調方式のブロック図であり、発光レベル
指令信号は、第１の電流変換手段４４０及び第２の電流
変換手段４４１へ入力される。

第１の電流変換手段４４０では発光レベルの指令信号は
、その強弱に応して発光レベル指令信号電流（出力電流
）■、に変換される。第１の電流変換手段４４０の出力
電流Ｉ、はレーザダイオードＬＤＩの受光素子４４２に
発生ずる光出力Ｐｏに比例する光起電流ＩＬとの差の入
力電流（１，−ＩＬ　）となって、電流増幅器４４３に
入力する。

該電流増幅器４４３は、入力電流（Ｉｓ　　　ＩＬ　）
をへ倍した出力電流Ａ（１，−１１を出力する。

一方、第２の電流変換手段４４１により発光レベル指令
信号は設定光量Ｐ、を発光させる出力電流Ｉ、に変換さ
れる。この出力電流■１と、前記電流増幅器４４３の出
力電流Ａ（ＩＳ　　　Ｉ＋−）との和であるＩ＋　＋Ａ
　（Ｉｓ　　　ＩＬ　）はレーザダイオードＬＤＩの順
方向電流となる。

このようにして、レーザダイオードＬＤＩは順方向電流
１＋　＋　Ａ　（Ｉｓ　　　ＩＬ　）により決定される
光出力Ｐ。を得る。

即ち、下記の関係式が成立する。

Ｐｏ＝Ｐ　（＋、　＋Ａ　（ｒｓ　−Ｉ＋、　）　）Ｐ
：レーザダイオードＬＤＩの光出力 −順方向電流特性を表す関数 ここて、■、はＩｓζＩＬとなるように設定されている
ので、下記のように近似できる。

Ｐｏ−Ｐ（■１）＋［δｐ／δＩ　］　＋−ｚ・Ａ（ｒ
ｓ　　　ＩＬ） ＝Ｐ、＋η・Ａ・　ｕｓ　　　ｒｔ、）受光素子の放射
感度Ｓ、レーザダイオードＬＤ１との結合効率をδとお
くと、 Ｐｏ　＝Ｐｓ　＋η・Ａ−（Ｉｓ　　Ｐｏ　　−３・δ
）と表され、 となる。

光電気負期間ループの交叉周波数を１０とおくと、上記
光出力Ｐ。のステップ応答は下記のように近（以的に表
すことができる。

ＰＧ　””　Ｉ　ｓ　／δｓ＋（Ｐｓ　　ｔｓ／δＳ）
　・ｅＸｐ　（−２πｆ、ｔ） 第２の変換手段４４１により設定されるＰ３は■５／δ
Ｓに等しくなるように設定されているが、例えば、ドウ
ループ特性によりＰ、が５％変動した場合、ｆ、＝４０
ＭＨｚであったとしても、Ｐｏ１の誤差が０．４％以下
になるのに要する時間は約Ｉｏｎｓ程度となる。

また、光出力Ｐ。を変化させた直後から設定された時間
τ。までの全光量（光出力の積分値５Ｐｏｕｔ）誤差が
０．４％以下となるための前記交叉周波数ｆ０はτ。＝
５０ｎｓとした場合、ｆ、≧４０ＭＨｚであればよく、
この程度の交叉周波数ならば容易に実現できる。

以上説明したように、本方式により、高速・高精度・高
分解能のレーザダイオード制御方式が実現できる。

本方式を用いたレーザダイオードＬＤＩをパワー変調す
ることにより、発光レベル指令信号に２５６通りのアナ
ログ信号を人力し、レーザプリンタにおいて、１ドツト
２５６階調の画像出力が実現される。

次に、複数の定電流電源を用いた他の実施例に係るレー
ザダイオード（ＬＤ）のパワー変調方式に関して説明す
る。

本実施例におけるレーザダイオードの駆動制御方式は、
第５図に示すレーザダイオードの順方向電流（１）と発
光強度（Ｌ）との関係（１−Ｌ特性）を利用している。

このレーザダイオードのＩ＝Ｌ特性は、闇値電流（１ｔ
ｈ）以上の順方向電流においてはほぼリニアで、その時
の微分量子効率（ｎ）を一定として扱う。

制御方式は、第６図に示すように、順方向電流を複数の
定電流源６４１．６４２．６４３．６４４の合計電流で
駆動し、それを書込データによりスイッチ６４５．６４
６．６４７でスイッチングする。闇値電流よりも大きな
バイアス電流を定電流源６４１により供給し、１：２：
４の電流値になるように重み付けられた定電流源６４２
．６４３．６４４により、レーザダイオードの駆動電流
を３ビット８イ直にＩＩＩ？卸する。そのときの電流値
は各々１１、■２、■３であり、スイッチ６４５．６４
６．６４７を駆動しない最小値のバイアス電流は■。で
ある。従って、各電流Ｉ。〜■３による発光強度（光量
）は第５図に示す通りでＩ。−１３の電流の全ての組み
合わせによる光量はＬ０〜Ｌ７まで８通りが光量差を等
しく得られる。

そのときの設定手順は、次のように実行する。

（ａ）　　レーザダイオード発光強度範囲Ｐ。−Ｐい□
に設定（但し、Ｐ、Ｌ：Ｏ）。

（ｂ）　　レーザダイオード最小発光強度Ｐ０←レーザ
ダイオード順方向電流Ｉ０を決定する。

（Ｃ）　　レーザダイオード最大発光強度Ｐ　ＩＩＩＩ
Ｘ←レーザダイオード順方向電流１ｏ＋１．□によりＩ
□８を決定する。

（ｄ）　　Ｉ　１−Ｎ／７）−Ｉ＝、Ｘ、Ｉ　２＝　（
２／’？）・■、□、１３＝　（４／７）　　・Ｉ□８
とする。

以上により、定電流源数をｎとすると、２ｉの発光強度
が得られ、例えば、８個の定電流源を用い、８ビツトの
発光データによりスイッチングすれば、２５６通りのレ
ーザダイオードの露光出力が得られる。

■　画像読取信号処理 第７図に画像読取信号処理の詳細ブロック図を示す。

ＣＣＤ　（電荷結合素子）１１７は、約５０００画素、
４００ｄｐ　ｉの読取が可能で、原稿の主走査方向の反
射光を同時に読み取る。ＣＣＤ１１７で蓄積された光デ
ータを電気信号に変換しく光電変換）、クランプ等の波
形修正、増幅、Ａ／Ｄ変換を実行し、６ビツトのデジタ
ル信号としてＩＰＵ（画像処理装置）へ出力する。

更に、具体的に説明すると、ＣＣＤ１１７のアナログデ
ータ出力は光電変換された後（光電変換）、高速転送の
ためＥＶＥＮ、ＯＤＤの２系統に別れて出力され、増幅
器７０２．７０３で各々増幅（信号増幅）されて、アナ
ログスイッチで構成されるスイッチングＩＣ７０３へ入
力する。ここで、シリアルのアナログ信号に合成される
（信号合成）。スイッチングＩＣ７０３によって合成さ
れたアナログ信号は増幅器７０４によって増幅（可変増
幅）されてＡ／Ｄコンバータ７０５に入力する。合成後
の一画素の画像転送速度は約１０Ｍ１ｌｚで、これに同
期してＡ／Ｄコンバータ７０５で６ピント６４階調のデ
ジタル信号に変換する（信号デジタル化）。

また、上記（可変）増幅器７０４では、露光蛍光灯の光
量変動を補正するため、原稿走査前に基準白板を読み取
り、その増幅度を適性値になるように化１■卸する。

■　画像処理 原稿濃度を示す１画素毎のデジタル信号は、ＩＰｔＪ（
画像処理装置）８００へ入力されて画像処理される。Ｉ
　ＰＩＪ８００による画像処理の流れを第８図に示す。

ＩＰＵ８００は複数のＬＳＩで構成され、画像処理の他
にそれに基づく以下に示ずず制御を実行している。

ｉ、シェーディング補正 蛍光灯の直線光源を用い、またレンズによる集光のため
、ＣＣＤ１１７中央部で光量が最大となり、端部では低
下してしまう。また、ＣＣＤ１１７には素子個々の感度
のばらつきがある。上記の両方を、画素毎の基準白板読
取データに基づいて原稿読取データを補正する。

ｉｉ、ＭＴＦ補正 レンズ等を用いた光学系では、ＣＣＤ１１７による読取
出力はレンズなどの性能により周辺画素情報が影響して
、なまったように読み取られる。

そこで１つの画素データを求める際に、その周辺画素レ
ベルに基づいて補正することにより、再現性の高い画像
を得る。

ｉｉｉ　、主走査方向変倍 本実施例にあっては、画像読取りと書込みの解像度は同
　、−５，９０ｄｐｉであるが、読取画素周波数は約Ｉ
ＵＭＩ−ｔｚ、書込画素周波数は約１２ＭＨｚで異なる
ため、周波数変換を実行している。クロンク変換は２ラ
インメモリの読み書きで実現し、主走査変倍は主走査方
向の周辺画素データによる演算により算出している。

ｉｖ、ｙ補正 ＣＣＤ１１７を用いた光学系の濃度データ変換特性（ス
キャナのＴ特性）及び電子写真方式を用いたレーザプリ
ンタの濃度再現特性（プリンタのＴ特性）は共にリニア
ではなく、そのままでは原稿濃度が忠実に再現されない
。上記を各々個々に補正する場合もあるが、本画像形成
装置にあっては両者を考慮した変換処理を実行している
。また、マニュアルの濃度調整時も、この値を変更する
ことで濃度調整を実現する。

以上の他、ＩＰＵ（画像処理装置）８００はＡｊＧＣ等
の制御、マスキング、トリミング、ミラーリング、白黒
反転等の画像変換、原稿サイズ及び濃度検出、マーカー
等の画像検出等も実行している。

本実施例は、レーザダイオードのパワー変調による１ド
ツト２５６階調出力に、主走査及び副走査方向の２ドツ
トのマトリクスを組み合わせたものである。

第９図（ａ）に１×２マトリクス、（ｂ）に２×１マト
リクスの光書込方式を示す。低濃度部では、片方のドツ
トより露光パワーを増して、最大値となると次のドツト
の露光パワーを増していく。

主走査或いは副走査方向の２ドツトを注目画素として濃
度再現を実行する。ＣＣＤ１１７の読取濃度は、その受
光光量に比例する。従ってＣＣＤ１１７の受光光景は原
稿反射濃度に対してリニアであり、２ドツトの濃度デー
タをデジタル値に加算し、その加算値に対してＴ変換を
施し、上記方式により書込濃度データに変換する。

以上の結果、主走査及び副走査方向の２ドツ）へて５１
２階調が実現される。

形成される中間調濃度領域のチャートは第１０図に示す
ように発生する。

図中、ＥＶＥＮのドツトより濃度を埋めていく。

副走査方向で面積階調を実行する第１０図（ａ）、（Ｃ
）の１×２マトリクスは連続的な中間濃度領域で横線基
調、主走査方向で面積階調を行う第１０図（ｂ）、（ｄ
）の２×１マトリクスは連続的な中間濃度領域で縦線基
８周となる。

第１０図（Ｃ）、（ｄ）は、各々第１０図（ａ）、（ｂ
）の書込位相を互い違いに変えたもので、主走査及び副
走査に２ドツトラインを形成し、１００線の画像を形成
する。これにより階調数は変わらないがラインが集中し
、見かけの解像度は半分に低下する。

■１．２ドツト多値回路 第１１図（ａ）は１．２ドツト多値回路のブロック図で
あり、スキャナから入力される６ビツ１−の信号を入力
する直列に接続されているラインメモリ１１０１．１１
０２と、ラッチ１１０３．１１０４と、該ラインメモリ
１１０１．１１０２及びラッチ１１０３．１１０４に各
々スイッチＳＷＩ〜ＳＷ５を介して接続されている加算
器１１０５と、該加算器１１０５に接続されているＲＯ
Ｍ１１０６と、更に遅延回路１１１０．減算回路１１１
１から構成されている。１１２０〜１１２５は各々デー
タラインである。該ＲＯ，Ｍの出力は８ビツトのデータ
信号としてプリンタに出力される。

以下、ｉ、ｌＸ２７１・リクス、ｉｉ、２Ｘ１マトリク
ス、１１１．ドツトの集中に分けて詳細に説明する。

ｉ、ＩＸ２マトリクス 副走査方向の２ドツトで面積階調を実行する場合（１×
２マトリクス）は、２つのラインメモリ１１０１．１１
０２を用いて、主走査２ライン分の読取データを遅延さ
せる。その後、２つの６ビツトデータを加算器１１０５
により加算し、その７ビツトデータをＴ変換用のＲＯＭ
１１０６に入力する。ＲＯＭ１１０６内は、１つのテー
ブルが２６５ハイドで構成され、その前半１２８バイト
がＥＶＥＮ、その後半１２８ハイドがＯＤＤデータであ
る。

初めの加算データがＲＯＭ１１０６のアドレスバスに入
力され、その番地で示されるＥＶＥＮデータを書込デー
タとして出力する。次のラインで同一データを加算し、
ＯＤＤデータを書込データとしてデータラインより出力
する。ＥＶＥＮ、ＯＤＤの切替えはライン周回（ＰＭＳ
ＹＮＣ）に同期して行う。その後、次の２ドツトに移行
して順次処理を繰り返す。

第１１図（ａ）に示した１、２Ｆ・ント多値回路のブロ
ック図において、スイッチＳＷ１及びＥＶＥＮｌｏＤＤ
は主走査１ライン毎に切替える。

また、第１１図（ｂ）は副走査方向の面積階調との組み
合わせ（１×２マトリクス）を示した説明図である。読
取りの副走査２トンｌ□が書込みの副走査２ドツトに対
応する。

ｉｉ、２Ｘ１マトリクス 主走査方向の２ドツトで面積階調を実行する場合（２×
１マトリクス）は、２つのう、チ１１０３．１１０４を
用いて、主走査方向２ドント分の読取データを遅延させ
る。以下、■×２マトリクスの場合と同様に、加算処理
、Ｔ変換処理を実行して書込データを出力する。ＥＶＥ
Ｎ、ＯＤ’Ｄの切替えは書込ドツト周期（ＷＲＩＴＥＣ
。

ＬＫ）に同期して実行する。その後、次の２ドツトに移
行して順次処理を繰り返す。

第１１図（ａ）に示した１、２ドツト多値回路のブロッ
ク図において、スイッチＳＷ２及びＥＶＥＮｌｏＤＤは
書込１クロツク毎に切替える。

また、第１１図（Ｃ）は主走査方向の面積階調との組み
合わせ（２×１マトリクス）を示した説明図である。読
取りの主走査２ドツトが書込みの主走査２ドツトに対応
する。

ｉｉｉ　、　　ドツトの集中 書込みにおける位相を変換し、ドツトを集中させる１０
０線の画像を形成する場合は、ＥＶＥＮ、ＯＤＤの切替
え周期を各々２分周することで実行する。以上、全ての
モードにおいて階調情報の欠落は起きない。

尚、■×２．２×１マトリクスは別途選択或いは指定が
可能である。

１ドツト多階調書込みと、１ドツト多階調書込みと微小
マトリクスとの組み合わせた方式の切替えは、第１２図
に示す操作部の原稿選択キー１の入力により実行する。

原稿選択キー１の押下により、自動原稿モード、文字モ
ード、文字／写真モー１・が遷移し、各モード表示４．
３．２が点灯する。自動原稿モードは、原稿情報により
１ドツト多値書込みと２ドツト多値書込みを画素毎に切
り替える。文字モードは、解像度劣化の内１ドツト多階
調書込みで、文字／写真モードは中間調も滑らかに再現
され、解像度劣化も少ない１ドツト多階調書込みと微小
マトリクスとの組み合わせで処理し、その結果、文字、
写真或いは両者の混在する原稿に対して、高画質な画像
形成を実現する。

次に、自動原稿モードについて説明する。

本実施例の方式は、主走査或いは副走査方向のみの面積
階調を含めた方式であるため、読取原稿の濃度データの
上記面積階調を実行する方向の空間周波数（例えば、面
積階調を実行するドツト間の濃度差）により、簡易に原
稿を判断して空間周波数の高い部分（主に文字）は１ド
ツト多階調書込処理、低い部分（主に写真）は１トツ１
へ多Ｍ’冒１ム１凹込みと微小マトリクスとの組み合わ
せ処理を実行する。

自動原稿モードにおける画像情報の空間周波数による１
ドツト多値書込みと、２ドツト多値書込みの切替えの判
断は、第１１図（ａ）の１．２多値回路における減算回
路１１１１にて実行する。面積階調を実行するドツトの
濃度データの差により濃度変化の急峻さを求める。減算
回路１１１１は加算器等のロジックで構成され、比較器
により濃度差を基準値と判断し、その検出値からＲＯＭ
１１０６に入力されるデータを選択して書込みデータを
選択し、その濃度変換テーブルを上位アドレスにより切
り替える。

第１１図（ａ）において、減算回路１１１１には、面積
階調に用いる注目２ドツトの濃度データがデータライン
１１２４．１１２５より入力される。

減算回路１１１１ではその濃度差を求め、例えば、６４
段階で１６以上あれば、それを画像のエツジ部と判断し
て、１ドツト処理を実行する。判別を実行する闇値はシ
ステムに応じて可変であり、同−原稿内でも濃度によっ
て、その値を変えることができる。

上記減算回路１１１１では、判別データから切替ライン
１１２０によりＳＷ５を動作させて、データライン１１
２２．１１２３を切り替える。データライン１１２２は
１ドツト処理の６ビツ１．データ、データライン１１２
３は２ドツト処理の７ビソＩへデータである。

また、同時にＴテーブル選択ライン１１２１により、処
理に応した変換テーブルをアドレスする。

遅延回路１１１０は、ラインメモリ１１０１．１１０２
或いはラッチ１１０３．１１０４におしプるデータの遅
れを補正し、処理切替え時のドツトを同期させている。

以上の如く、画像データによりリアルタイムで判別し、
書込みデータを生成する。

本装置に使用したＴ変換テーブルの例を第１３図（ａ）
、（ｂ）、（Ｃ）に示す。

第１３図（ａ）は１ドツト多稙書込みのＴ変換テーブル
、第１３図（ｂ）は１×２マトリクスに用いたＴ変換テ
ーブル、第１３図（Ｃ）は２×１７１−リクスに用いた
Ｔ変換テーブルである。

全て原稿濃度に対して複写濃度がほぼ等しくなるように
設定されている。

２ドツト多値書込部は、中間濃度までは片方のＥＶＥＮ
ドツトのみを露光し、入力データに対して増加させ、Ｅ
ＶＥＮドツトが最大値に達すると、ＯＤＤドツトの露光
強度を増加させる。これにより、２ドツトの濃度情報を
維持しながら、トントを集中させる。また、このテーブ
ルより自由にＴをコントロールでき、２ドツトの増加の
仕方も変えることができる。更に、面積階調との組み合
わせ方式によっても濃度出力特性が変化するため、γ変
換データを選択或いは変換テーブルにＲＡＭを用い、そ
れを書き換える。

一般に、書込露光光量に対するプリン１度で表されるプ
リンタのＴ特性の逆変換をテーブル値にすることによっ
てプリンタ単体のＴ特性をリニアにできる。

第１１図（ａ）に示した１、２ドツト多値回路は、ＩＰ
Ｕ８００内に構成され、スキャナからの１ドツト毎の画
像データを変換して、書込系へ送出する。

また、本実施例では入力データに対する出力濃度特性が
各々異なるため、各々独立の濃度変換を実行し、どちら
の処理も原稿濃度を忠実に再現するように設定しである
。従って上記切替濃度点は読取データから判別される。

また、本実施例のように独立の濃度変換手段を設け、そ
の変換内容を同一人力データに対して書ｒｅ度を同一に
するように構成することにより、切替部の濃度飛びや逆
転がなく、滑らかに再現される。

本実施例の２ドツト多値書込方式を用い、各濃度におけ
る画像を出力し、そのバンディング（帯状の副走査方向
におりる濃度ムラ）の発生について効果を確認できる。

画像出力は、感光体ドラムに２　ｍｍピンチで１％の回
転速度ムラを加えてバンディングを発生させる。官能評
価においては、第１４図に示すようにレーザダイオード
のパワー変調による１ドツト多階調の画像と比較して２
ドツト多階調の画像は、バンディングが大きく低減され
た。第１４図より、１×２．２×１マトリクスの面積階
調でも、中間調の濃度によりバンディングの発生は異な
る。

上記の如く、本実施例では空間周波数の高い部分は解像
度劣化のない１ドント多階調書込み、低い部分は中間調
も滑らかに再現され、解像度劣化も少ない１ドツト多階
調書込みと微小マトリクスとの組み合わせで処理する。

尚、本実施例において、上記切替えの検出エラーが発生
しても、多くとも２．３ドツトの処理であるため、処理
による画像の差は少なく、濃度変化も起こさず、画像劣
化は殆どない。

また従来から実行されている絵文字分離処理と比較して
、本判別方式は絵師でも細かい部分は文字部と同様１ド
ツ１へ処理され、その結果解像性に優れる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明による画像形成装置によれば
、以下に示す効果が得られる。

第１に、１ドツト多階調書込みと、１ドツト多階調書込
み及び微小マトリクスとを組み合わせた方式をキー人力
により切替え可能にしたため、文字モードは解像度劣化
のない１ドツト多階調書込み、文字／写真モードは中間
調も滑らかに再現され、解像度劣化も少ない１ドツト多
階調書込みと微小マトリクスとの組み合わせにより、文
字、写真或いは両者の混在する原稿に対して、高画質な
画像形成が実現できる。

第２に、主走査或いは副走査方向のみの面積階調を含め
た方式であるため、読取原稿の濃度データの面積階調を
実行する方向の空間周波数（例えば、面積階調を実行す
るＦノド間の濃度差）により、簡易に原稿を判断して、
空間周波数の高い部分（主に文字）は１ドツト多階調書
込み、低い部分・（主に写真）は１ドッＩ−多階調書込
み及び微小マｉ−リクスとの組み合わせにより、文字、
写真の混在する原稿に対して、高画質な画像形成が実現
できる。尚、本方式の判別処理部は、シンプルで安価に
構成される。また、従来から実行されている絵文字分離
処理と比較して、本判別方式は絵師でも細かい部分は文
字部と同様に１ドツト処理され、解像性に優れる。更に
中間調文字の階調再現性にも優れる。

第３に、１ドッ１〜多階調書込みと２ドツト多階調書込
みとを、同−原稿内で切り替えて書込むため、文字、写
真の混在する原稿に対しても、高画質な画像形成が実現
できる。また、独立の濃度変換手段を設け、その変換内
容を同一人力データに対して書込み濃度を同一にするよ
うに構成したため、切替部の濃度飛びや逆転がなくなり
、高画質な画像形成を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像形成装置を適用するデジタル
複写機の構成を示す説明図、第２図及び第３図は第１図
に示したデジタル複写機におｉＪるレーザ書込系の構成
を示す説明図、第４図は第１図に示したデジタル複写機
に用いられるレーザダイオード（ＬＤ）のパワー変調方
式を示すブロック図、第５図はレーザダイオードの順方
向電流（１）と発光強度（Ｌ）との関係（＞Ｌ特性）を
示すグラフ、第６図はレーザダイオードの制御方式を示
す回路図、第７図は画像読取信号処理を実行する各部を
示すブロック図、第８図は画像処理装置による画像処理
の流れを示すブロック図、第９図（ａ）、（ｂ）は各々
１×２マトリクス、２×１マトリクスの光書込方式を示
す説明図、第１０図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）は
形成される中間調濃度領域を示すチャート図、第１１図
（ａ）は本発明による画像処理装置乙こ用いられる２ド
ツト多値回路のブロック図、第１１図（ｂ）は副走査方
向の面積階調との組合せを示す説明図、第１１図（Ｃ）
は主走査方向の面積階調との組合せを示す説明図、第１
２図は操作部の一部を示す説明図、第１３図（ａ）、（
ｂ）、（Ｃ）は各々Ｔ変換を示すテーブル、第１４図は
バンディングのランクを示すグラフである。 符号の説明 １１７−ＣＣＤイメージセンサ １２２−−一感光体ドラム ２１９−−レーザ出カニニット ３３０−ビームセンサ ４４０−−一部１の電流変換手段 ４４］−−−一部２の電流変換手段　４４２−　　受光
素子６４］、６４２．６４３．６４．’！一定電流源６
４５．６４６．６４’ｌ−スイッチ ７０２．７０４−　　増幅器 ７０３−　スイッチングＩＣ ７０５−Ａ／Ｄコンバータ ８００−　ＩＰＵ（画像処理装置） １１０１．１１０２−−−−ラインメモリ１１０３．１
１０４−　　ラッチ １１０５−−−一加算器　１１０６−ＲＯＭｌ　１１０
−−−一遅延回路　１．１１１−減算回路１１２０〜１
１２５−　　データラインＳＷＩ〜Ｓ　Ｗ　５−　　ス
イッチ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿内容を読み取る読取手段と、 前記読取手段により読み取った読取ドットデータの１ド
   ット多階調書込みを行う第１の手段と、前記読取手段に
   より読み取った読取ドットデータの１ドット毎の多階調
   書込みと複数ドットで面積階調を行う第２の手段と、 前記第１の手段と第２の手段を切り替える切替手段とを
   具備したことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）原稿内容を読み取る読取手段と、 前記読取手段により読み取った読取ドットデータの１ド
   ット多階調書込みを行う第１の手段と、前記読取手段に
   より読み取った読取ドットデータの１ドット毎の多階調
   書込みと主走査或いは副走査方向の複数ドットで面積階
   調を行う第２の手段と、 前記第１の手段と第２の手段を原稿情報に基づき、同一
   原稿内で切り替える切替手段とを具備したことを特徴と
   する画像形成装置。
3. （３）前記請求項２において、 前記切替手段が、読取原稿の濃度データにおける前記面
   積階調を行う方向の空間周波数に基づいて切り替えるこ
   とを特徴とする画像形成装置。
4. （４）前記請求項３において、 前記空間周波数が面積階調を行うドット間の濃度差であ
   ることを特徴とする画像形成装置。
5. （５）原稿内容を読み取る読取手段と、 前記読取手段により読み取った読取ドットデータの１ド
   ット多階調書込みを行う第１の手段と、前記第１の手段
   に接続されている第１の濃度変換手段と、 前記読取手段により読み取った読取ドットデータの１ド
   ット毎の多階調書込みと主走査或いは副走査方向の複数
   ドットで面積階調を行う第２の手段と、 前記第２の手段に接続されている第２の濃度変換手段と
   、 前記第１の手段と第２の手段を書込画素単位で切り替え
   る切替手段とを備え、 前記第１の濃度変換手段と第２の濃度変換手段の書込濃
   度を入力データに対して同一になるように設定している
   ことを特徴とする画像形成装置。