JPH05130347A

JPH05130347A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05130347A
Application number: JP3287993A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1991-11-01
Filing date: 1991-11-01
Publication date: 1993-05-25

Abstract

(57)【要約】【目的】カラースキャナやＣＧ、フォントデータ等か
ら作られる画像に縦縞構造の現れない鮮鋭度を向上させ
た画像形成装置を提供する。【構成】画像濃度データ記憶回路210から画像濃度デ
ータを読出し、エッジ検出回路240によりエッジの位置
と方向とを検出し、画像判別回路241によって中間調再
現領域か、文字再現領域かを検出し、この検出結果に基
づいて、文字再現領域では変調回路260A〜260Cにおいて
画像濃度データと位相の異なる参照波を選択的に組み合
わせて画像濃度に応じて記録ドットの大きさと主走査方
向の記録位置を変化させる変調信号を生成し、中間調再
現領域では、変調回路260A〜260CにおいてＤＣ成分の異
なる参照波によって菱形のドットを形成する変調信号を
生成し、この変調信号によってレーザドライバ301A〜30
1Cを介して半導体レーザアレイ431を発振することを特
徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、参照波信号により濃
度データを変調した変調信号により発振させたレーザダ
イオードによってドット記録を行い文字及び中間調再現
を行う画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法による画像形成装置の分野に
おいて、原稿画像をスキャナで画像信号として読み取
り、当該画像信号に、Ａ／Ｄ変換階調補正、シェーディ
ング補正を施した画像濃度データを参照波信号で変調し
て中間調再現されたディジタル画像を得ている。

【０００３】原稿画像をスキャナで読み取る画像信号
は、スキャナに組み込まれた固体撮像素子のアパーチャ
ーに起因して画像のエッジ部は中間調濃度として読み込
まれることになる。この画像信号から得られる画像濃度
データで感光体上に潜像形成を行う場合においては、当
該潜像のエッジ部に対応する記録画素は中間的な濃度の
場合記録画素中に平均的に記録することになるので画像
の鮮鋭度が低下して記録されることになる。従来これに
対しては画像信号に微分フィルタ、ラプラシアンフィル
タ等による鮮鋭化によるＭＴＦ補正が行われることが知
られている。しかしながら、これは画像のエッジ部のみ
を強調することになり、中間調画像の均一性は相対的に
低下し縦縞構造が現れることがあった。

【０００４】一方ＣＧやフォントデータから補間文字や
図形を作っても同様の問題がある。つまり、補間データ
でエッジ部を中間濃度により滑らかに補間した場合エッ
ジ部に対応する記録画素は、画素中に平均濃度として記
録されるため、記録された画像の解像力は低下する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の理由から画像エ
ッジ部でのみ実効的に作用する中間濃度処理が必要であ
るという問題点があった。

【０００６】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、スキ
ャナ，ＣＧやフォントデータ等から作られる画像の解像
度を向上し、縦縞構造の現れない高品位画像記録の行わ
れる画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、画像濃度信
号を参照波により変調し、像形成体上をレーザビーム走
査する画像形成装置において、単位画素中を複数回のレ
ーザビーム走査を行うと共に、文字再現領域に対して
は、参照波を選択可能として走査位置をずらし、中間調
再現領域に対しては、参照波を選択可能とすることによ
り走査幅を変えて画像形成を行うことを特徴とする画像
形成装置によって達成される。

【０００８】また、前記中間調再現領域の参照波周期
は、複数画素からなると共に、参照波の位相が色毎に異
なるようにした前記画像形成装置は好ましい実施態様で
ある。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例である画像形成装置の構成
について説明する。図７は本実施例の画像形成装置の概
略構成を示す斜視図である。

【００１０】画像形成装置400は、像形成体である感光
体を一様帯電した後にコンピュータ又はスキャナからの
ディジタル画像濃度データをＤ／Ａ変換して得られたア
ナログ画像濃度信号と参照波信号とを差動増幅して得ら
れた変調信号に基づいてパルス幅変調したスポット光に
よりドット状の静電潜像を形成し、これをトナーにより
反転現像してドット状のトナー画像を形成し、前記帯
電，露光及び現像工程を繰り返して感光体上にカラート
ナー像を形成し、このカラートナー像を記録紙上に転写
し、感光体より分離し、定着してカラー画像を得るもの
であり、上記パルス幅変調によりドットの面積を変える
ことにより階調表現している。また、前述のようにコン
ピュータで作成されたり或はスキャナで読み込まれる画
像信号は、濃い画像濃度のエッジ部が読み取り画素にか
かった場合、相当した画素における信号は均一画像にお
ける中間濃度と同様になる。また、従来のパルス幅変調
ではエッジ部での記録においても中間調領域における記
録においても記録ドットは画素の中央部に孤立して形成
されるため、解像度の粗い表現しかできなかった。

【００１１】そこで本発明の画像形成装置では、記録ド
ットの静電潜像位置を主走査方向に変位させる記録位置
変調と、１画素中複数回のレーザビーム走査によってき
めの細かいドット形成を行い、解像度を向上させた画像
を得ることを可能にしたものである。

【００１２】画像形成装置400は、矢印方向に回動する
ドラム状の像形成体である感光体(以下、単に感光体と
いう。)401と、この感光体401上に一様な電荷を付与する
スコロトロン帯電器402と、走査光学系430、イエロー、
マゼンタ、シアン及び黒トナーを装填した現像器441〜4
44、クリーニグ装置470等からなる。

【００１３】走査光学系430は半導体レーザアレイ431よ
り出射したレーザ光をコリメータレンズ432で平行光と
して複数のレーザビームとする。このレーザビームは一
定の速度で回転する回転多面鏡434によって反射偏向さ
れ、ｆθレンズ435及びシリンドリカルレンズ433,436に
よって、一様帯電した感光体401周面上を微少なスポッ
ト状に結像して複数のレーザスポットとなり走査し像露
光する。ここでｆθレンズ435は等速の光走査を行うた
めの補正レンズであり、シリンドリカルレンズ433,436
は回転多面鏡434の面倒れによるスポット位置の変動を
補正するレンズである。

【００１４】本実施例に用いられる感光体401は高γ特
性を有する感光体で、その具体的構成例を図11に示す。

【００１５】感光体401は、図11に示すように導電性支
持体401A、中間層401B、感光層401Cからなる。感光層40
1Cの厚さは、5〜100μm程度であり、好ましくは10〜50
μmである。感光体401は直径150mmのアルミニウム製の
ドラム状導電性支持体401Aを用い、その導電性支持体40
1A上にエチレン-酢酸ビニル共重合体からなる厚さ0.1μ
mの中間層401Bを形成し、この中間層401B上に膜厚35μm
の感光層401Cを設けて構成される。

【００１６】導電性支持体401Aとしては、アルミニウ
ム、スチール、銅等の直径150mm程度のドラムが用いら
れるが、そのほか、紙、プラスッチクフィルム上に金属
層をラミネートまたは蒸着したベルト状のもの、あるい
は電ちゅう法によって作られるニッケルベルト等の金属
ベルトであってもよい。また、中間層401Bは、感光体と
して±500〜±2000Ｖの高帯電に耐え、例えば正帯電の
場合はエレクトロンの導電性支持体401Aから注入を阻止
し、なだれ現象による優れた光減衰特性が得られるよ
う、ホール移動性を有するのが望ましく、そのため中間
層401Bに例えば本出願人が先に提案した特願昭61-18897
5号明細書に記載された正帯電型の電荷輸送物質を10重
量％以下添付するのが好ましい。中間層401Bとしては、
通常、電子写真用の感光層に使用される例えば下記樹脂
を用いることができる。

【００１７】(1) ポリビニルアルコール(ポバール)、ポ
リビニルメチルエーテル、ポリビニルエチルエーテル等
のビニル系ポリマー、(2) ポリビニルアミン、ポリ-Ｎ-
ビニルイミダゾール、ポリビニルピリジン（四級塩）、
ポリビニルピロリドン、ビニルピロリドン-酢酸ビニル
コポリマー等の含窒素ビニルポリマー、(3) ポリエチレ
ンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール等のポリエーテル系ポリマー、(4) ポリア
クリル酸およびその塩、ポリアクリルアミド、ポリ-β-
ヒドロキシエチルアクリレート等のアクリル酸系ポリマ
ー、(5) ポリメタアクリル酸およびその塩、ポリメタア
クリルアミド、ポリヒドロキシプロピルメタアクリレー
ト等のメタアクリル酸系ポリマー、(6) メチルセルロー
ス、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチ
ルセルロース等のエーテル繊維素系ポリマー、(7) ポリ
エチレンイミン等のポリエチレンイミン系ポリマー、
(8) ポリアラニン、ポリセリン、ポリ-Ｌ-グルタミン
酸、ポリ-（ヒドロキシエチル）-Ｌ-グルタミン、ポリ-
δ-カルボキシメチル-Ｌ-システイン、ポリプロリン、
リジン-チロシンコポリマー、グルタミン酸-リジン-ア
ラニンコポリマー、絹フィブロイン、カゼイン等のポリ
アミノ酸類、(9) スターチアセテート、ヒドロキシンエ
チルスターチ、スターチアセテート、ヒドロキシエチル
スターチ、アミンスターチ、フォスフェートスターチ等
のでんぷんおよびその誘導体、(10) ポリアミドである
可溶性ナイロン、メトキシメチルナイロン(８タイプナ
イロン)等の水とアルコールとの混合溶剤に可溶なポリ
マー。

【００１８】感光層401Cは基本的には電荷輸送物質を併
用せずに光導電性顔料よりなる０．１〜１μｍ径のフタ
ロシアニン微粒子と、酸化防止剤及びバインダー樹脂と
をバインダ樹脂の溶剤を用いて混合分散して塗布液を調
整し、この塗布液を中間層に塗布し、乾燥し、必要によ
り熱処理して形成される。

【００１９】また、光導電性材料と電荷輸送物質とを併
用する場合には、光導電性顔料と当該光導電性顔料の１
／５以下、好ましくは１／１０００〜１/10(重量比)の
少量の電荷輸送物質とよりなり光導電性材料と、酸化防
止剤とバインダー樹脂中に分散させて感光層を構成す
る。この様な高γ感光体を用いることによりビーム径の
広がりにもかかわらず鮮鋭な潜像を形成することがで
き、高解像力を有する記録が効果的に行われる。

【００２０】本実施例ではカラートナー像を感光体401
上に重ね合わせるので走査光学系430からのレーザビー
ムがカラートナー像により遮蔽されないように赤外側に
分光感度を有する感光体及び赤外光を出射するレーザダ
イオードが用いられる。

【００２１】次ぎに本実施例に用いた高γ感光体の光減
衰特性について説明する。

【００２２】図10は高γ感光体の特性を示すグラフであ
る。図において、Ｖ₁ は帯電電位(Ｖ)、Ｖ₀は露光前の
初期電位(Ｖ)、Ｌ₁は初期電位Ｖ₀が４／５に減衰するの
に要するレーザビームの照射光量(μJ/cm²)、Ｌ₂は初期
電位Ｖ₀が１／５に減衰するのに要するレーザビームの
照射光量(μJ/cm²)を表す。

【００２３】Ｌ₂／Ｌ₁の好ましい範囲は 1.0＜Ｌ₂／Ｌ₁≦1.5 である。

【００２４】本実施例ではＶ₁＝1000(Ｖ)、Ｖ₀＝950
(Ｖ)、Ｌ₂／Ｌ₁＝1.2である。又露光部の感光体電位は1
0Ｖである。

【００２５】光減衰曲線が初期電位(Ｖ₀)を１／２にま
で減衰させた露光中期に相当する位置での光感度をＥ1/
2とし、初期電位(Ｖ₀)を9/10まで減衰させた露光初期に
相当する位置での光感度をＥ9/10としたとき、 (Ｅ1/2)／(Ｅ9/10)≧２好ましくは (Ｅ1/2)／(Ｅ9/10)≧５の関係を与える光導電性半導体が選ばれる。なお、ここ
では、光感度は微少露光量に対する電位低下量の絶対値
で定義される。

【００２６】当該感光体401の光減衰曲線は、図10に示
すように光感度である電位特性の微分係数の絶対値は少
光量時に小さく、光量の増大と共に急峻に増大する。具
体的には光減衰曲線が図10に示すように露光初期におい
ては、若干の期間感度特性が悪くてほぼ横這いの光減衰
特性を示すが、露光の中期から後期にかけては、一転し
て超高感度となってほぼ直線的に下降する超高γ特性と
なる。感光体401は具体的には＋500〜＋2000Ｖの高帯電
下におけるなだれ現象を利用して高ガンマ特性を得るも
のと考えられる。つまり、露光初期において光導電性顔
料の表面に発生したキャリアは当該顔料と被覆樹脂との
界面層に有効にトラップされて光減衰が確実に抑制さ
れ、その結果、露光の中期以降において極めて急激なな
だれ現象が生じると解される。

【００２７】次に本発明の画像形成について説明する。
第１の実施例は画像濃度データと組み合わされる参照波
を位相差を有するものとＤＣ成分の異なる複数の参照波
とし、画像濃度データのエッジ検出回路からの結果に基
づいて画像濃度データと参照波中からの特定の参照波と
を選択的に組み合わせることによって得られる変調した
画像信号により画像形成を行うものである。特に上記変
調した画像信号に正確に応答して潜像を形成するのに高
γ感光体が有効である。

【００２８】図１は本発明の第１の実施例の画像形成装
置に用いられる画像処理回路の一実施例を示すブロック
図であり、図２は本実施例の変調回路を示すブロック図
である。

【００２９】本実施例の画像処理回路は、走査光学系43
0の駆動回路を構成する回路であり、画像データ処理回
路100、変調信号生成回路200、ラスタ走査回路300から
なる。

【００３０】画像データ処理回路100は、フォントデー
タのエッジ部を補間して出力する回路であり、コンピュ
ータからなる入力回路110、フォントデータ発生回路12
0、フォントデータ記憶回路130、補間データ生成回路14
0からなり、入力回路110からのキャラクタコード信号、
サイズコード信号、ポジションコード信号及びカラーコ
ード信号をフォントデータ発生回路120に送出する。フ
ォンドデータ発生回路120は、４種の入力信号からアド
レス信号を選択してフォントデータ記憶回路130に送出
する。フォントデータ記憶回路130はアドレス信号に対
応する１文字に対応するフォントデータをフォントデー
タ発生回路120に送出する。フォントデータ発生回路120
はフォントデータを補間データ生成回路140に送出す
る。補間データ生成回路140は、フォントデータのエッ
ジ部に生じる画像濃度データのギザギザや飛びを中間濃
度を用いて補間して多値データを形成してフレームメモ
リからなる画像濃度データ記憶回路210へ送出する。
又、発生色についてはカラーコードに応じて、対応色を
各イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒
（ＢＫ）の濃度データに変換する。この様にして各色が
同一形状で濃度の割合が異なった状態でフォントが各フ
レームメモリ中にビットマップ展開が行われる。

【００３１】本実施例の変調信号生成回路200は、１走
査ライン単位の画像濃度データを画像濃度データ記憶回
路210から読み出し、その連続する１走査ライン単位の
画像濃度データ中から文字、線画等の文字再現領域にお
いてはエッジに相当する画像濃度データをエッジ検出回
路240で検出し、当該エッジの方向に対応して位相差の
ある参照波により変調回路260A〜260Cでパルス幅変調し
た変調信号を生成し、中間調再現領域においては画素中
央を走査するレーザビームを変調する参照波にＤＣ成分
の異なるものを用いて変調回路260A〜260Cで変調信号を
生成し、これらの変調信号を３個の発光部を有する半導
体レーザアレイ431の駆動手段を有するラスタ走査回路3
00に送出する。

【００３２】変調信号生成回路200は、画像濃度データ
記憶回路210、読出し回路220、ラッチ回路230、エッジ
検出回路240、画像判別回路241、セレクト回路250A〜25
0C、変調回路260A〜260C、基準クロック発生回路280、
三角波発生回路290、遅延回路群291、ＤＣ成分追加回路
292等から構成される。

【００３３】画像濃度データ記憶回路210は、通常ペー
ジメモリ（以降、単にページメモリ210という。）であ
り、ページ単位で記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメ
モリ）であり、少なくとも１ページ（１画面分）に相当
する多値の画像濃度データを記憶する容量を有する。ま
た、カラープリンタに採用される装置であるならば、複
数色、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、黒の色成分
に対応する画像濃度信号を記憶するだけのページメモリ
を備えていることになる。

【００３４】読出し回路220は、インデックス信号をト
リガとして基準クロックDCK₀に同期して連続する１走査
ライン単位の画像濃度データを画像濃度データ記憶回路
(ページメモリ)210 から読み出しエッジ検出回路240と
ラッチ回路230に送出する。

【００３５】ラッチ回路230は、エッジ検出回路240及び
セレクト回路250A〜250Cの処理を実行している時間だ
け、画像濃度データをラッチする回路である。

【００３６】基準クロック発生回路280はパルス発生回
路であり、画素クロックと同一の繰り返し周期のパルス
信号を発生し、読出し回路220、三角波発生回路290、遅
延回路群291 、変調回路260A〜260Cに出力する。便宜上
このクロックを基準クロックDCK₀という。

【００３７】三角波発生回路290は基準クロックDCK₀に
基づいて画素クロックと同周期の基準三角波の波形形成
を行う。また遅延回路群291では基準三角波に対し１／
ｎ周期ずつ位相差を有する複数の三角波を生成する回路
であり、ここでは端子φ₁より基準クロックDCK₀に対し1
/3周期だけ位相を遅らせた三角波、端子φ₂よりは基準
三角波より2/3周期遅れた即ち1/3進んだ三角波を出力す
る。

【００３８】エッジ検出回路240は、連続して入力され
る１走査ライン単位の画像濃度データを逐次微分して差
分値を求め、内蔵メモリから当該差分値に対応する選択
信号を読み出してセレクト回路250A〜250Cへ送出する。
前記差分値とは、微分値の特定値をαとするとき、当該
微分値がα以上である場合は“＋１”とし、微分値が−
α以下である場合は“−１”とする。差分値の正負の符
号はエッジの向きを表しており、符号が正のときは走査
ライン方向左側のエッジであることを意味しており、符
号が負であるときは走査ライン方向右側であることを意
味している。エッジ以外の画像データ即ち微分値が−α
から＋αの間であれば、差分値は“０”とする。

【００３９】画像判別回路241は、読出し回路220から読
み出される連続した画像濃度データを文字再現領域又は
中間調再現領域であるかを判別する回路で、文字再現領
域と判断したときはＤＣ成分付加回路292に基準三角波
に付加するＤＣ成分を０とする信号を送出し、中間調再
現領域と判断した場合は所定のＤＣ成分を基準三角波に
付加する信号をＤＣ成分付加回路292に送出する。

【００４０】なお、画像判別は注目画系とその隣接濃度
の変化の大きさ、エッジの存在から判別される。又注目
画系が特定濃度（例えば記録濃度で0.2以下）より低い
時は、走査位置変調により１ノイズな画像となり易いの
で、中間調と判別させる。

【００４１】セレクト回路250A〜250Cは、それぞれエッ
ジ検出回路240からの選択信号に応じて異なる位相の三
角波を変調回路260A〜260Cへ出力する。具体的には選択
信号が“０”であれば、基準三角波を送出し、選択信号
が“＋１”であれば、1/3周期遅れた三角波を送出し、
選択信号が“−１”であれば、1/3周期進んだ三角波を
変調回路260A〜260CのＴ端子に送出する。従って、中間
調再現領域の場合はセレクト回路250Bから変調回路260B
には所定のＤＣ成分が付加された基準三角波が送出され
ることになる。

【００４２】変調回路260A〜260Cは、図２に示すように
同一の回路構成であり、Ｄ／Ａ変換回路261、コンパレ
ータ262からなり、ラッチ回路230を介して送出される画
像濃度データを基準クロックDCK₀に同期してＤ／Ａ変換
回路261でＤ／Ａ変換し、Ｔ端子より入力される三角波
を参照波としてコンパレートしてパルス幅変調信号を得
る回路である。

【００４３】ラスタ走査回路300は、δ遅延回路311、２
δ遅延回路312、レーザドライバ301A〜301C、図示しな
いインデックス検出回路及び多面鏡ドライバ等を備え
る。

【００４４】レーザドライバ301A〜301Cは変調回路260A
〜260Cからの変調信号で複数（この実施例では３個）の
レーザ発光部431A〜431Cを有する半導体レーザアレイ43
1を発振させるものであり、半導体レーザアレイ431から
のビーム光量に相当する信号がフィードバックされ、そ
の光量が一定となるように駆動する。

【００４５】インデックス検出回路は、インデックスセ
ンサ439からのインデックス信号により所定速度で回転
する回転多面鏡434の面位置を検知し、主走査方向の周
期によって、ラスタ走査方式で前記変調された画像濃度
信号による光走査を行っている。走査周波数2204.72Hz
であり、有効印字幅297mm以上であり、有効露光幅306mm
以上である。

【００４６】多面鏡ドライバは、直流モータを所定速度
で一様に回転させ、回転多面鏡434を16535.4rpmで回転
させるものである。

【００４７】半導体レーザアレイ431は図８に示すよう
にこの実施例では３個の発光部431A〜431Cが等間隔にア
レイ状に配置されたものを使用する。通常発光部の間隔
ｄは20μm以下にすることが困難であるので、図８に示
すように各発光部431A〜431Cの中心を通る軸を回転多面
鏡434の回転軸に平行で、かつ主走査方向に対して一定
の角度θ傾けて設置する。このようにして半導体レーザ
アレイ431によるレーザビームの感光体401上のレーザス
ポットｓa,ｓb,ｓcは図９に示すように上下に密接して
走査することができるようになる。しかし、このためそ
れぞれのレーザスポットｓa,ｓb,ｓcの走査方向の位置
は走査方向に対してずれることになる。このずれを補正
するために変調回路260Bとレーザドライバ301Bとの間に
はδ遅延回路311、変調回路260Cとレーザドライバ301C
との間には２δ遅延回路312を挿入してそれぞれ適当量
遅延させてタイミングを取ることによってずれを補正
し、半導体レーザアレイ431から発光したレーザスポッ
トｓa,ｓb,ｓcは走査方向に対して垂直に揃ったｓa,ｓb
´,ｓc´となって記録することができる。

【００４８】次ぎに文字再現領域の場合の変調信号生成
回路200の動作について説明する。

【００４９】図３(a)〜(ｈ)は本実施例の変調信号生成
回路の各部信号を示すタイムチャートである。

【００５０】図３において、(ａ)はページメモリ210か
らインデックス信号をトリガとして基準クロックDCK₀に
基づいて読み出される１走査ライン分の画像濃度データ
がＤ／Ａ変換回路261によりアナログ値に変換されたも
のの一部を示している。この１走査ライン分のディジタ
ル画像濃度データは読出し回路220から同時にエッジ検
出回路240、画像判別回路241及びラッチ回路230に送出
する。画像濃度データは、高レベル側ほど淡い濃度を示
し、低レベル側ほど濃い濃度を示している。

【００５１】(ｂ)はエッジ検出回路240における主走査
方向のエッジ検出の状態を示すもので、主走査方向の微
分値を示している。前述のように微分値の絶対値が特定
値αを超えるときはエッジ部と判断し、その符号の正負
によってエッジの方向を判断する。出力値が“０”であ
れば、同一レベルの画像濃度データが連続していること
を示している。この出力信号は基準クロックDCK₀に基づ
いてセレクト回路２５０Ａ〜２５０Ｃに送出される。

【００５２】ラッチ回路230は、エッジ検出回路240及び
セレクト回路250A〜250Cの処理に要する時間だけラッチ
して変調回路260A〜260Cに送出する。セレクト回路250A
〜250Cは、エッジ検出回路240からの選択信号に基づい
て前述のように位相の異なる三角波を出力端子から変調
回路260A〜260Cへ送出する。

【００５３】以下(ｃ)〜(ｅ)は選択される参照波と画像
濃度データの組み合わせを示す。

【００５４】(ｃ)は変調回路260A〜260Cにおいてエッジ
検出回路240からの出力値が正の値であるときの参照波
を示している。この場合は基準三角波に対し1/3周期遅
れた三角波である。これにより変調回路260A〜260Cから
の出力信号は(ｆ)に示すように基準三角波でパルス幅変
調した場合に比べて1/3周期だけ遅れた変調信号を得る
ことになる。点線で示した変調信号は位相遅れのない三
角波によって変調した場合の出力信号である。

【００５５】(ｄ)は変調回路260A〜260Cにおいてエッジ
検出回路240からの出力値が“０”の場合の変調動作を
示しており、変調回路260A〜260Cにはエッジ検出回路24
0からの選択信号が“０”である期間での画像濃度デー
タを、基準三角波によって変調した(ｇ)に示すような基
準位相の変調信号を出力する。

【００５６】(ｅ)は変調回路260A〜260Cにおいてエッジ
検出回路240からの出力値が負の場合の変調動作を示
し、エッジ検出回路240からの選択信号が負の値を示し
た期間の画像濃度データが入力され、参照波は1/3周期
だけ進んだ三角波である。これによってコンパレータ26
2によりコンパレートされて(ｈ)に示す1/3周期進んだパ
ルス幅変調の変調信号を出力する。

【００５７】上述のようにして、本実施例における変調
信号生成回路200は、画像濃度データからエッジ及びエ
ッジの向きをエッジ検出回路240で検出することによ
り、エッジ部の主走査方向の位置変調を行った１走査ラ
イン単位の変調信号をレーザドライバ301A〜301Cに直接
又はδ遅延回路311、２δ遅延回路312を介して出力し、
半導体レーザアレイ431を発振させる。

【００５８】図４は以上のような変調信号生成回路200
からの変調信号で文字再現領域の潜像を形成した際の模
式図である。図４に示すように主走査方向でエッジの方
に寄せてエッジ部の点が記録されることになる。図中１
−１は前述のレーザスポットｓaによって形成された潜
像のライン、１−２はレーザスポットｓbによって形成
された潜像のライン、１−３はレーザスポットｓcによ
って形成された潜像のラインを示す。２−１、２−２、
２−３は次の走査ラインを示している。このように記録
位置変調された静電潜像を形成することにより、エッジ
部の解像度を向上することができる。図４の点線で示し
たのは従来の画像形成装置による記録である。

【００５９】画像判別回路241が中間調再現領域と判断
した場合は、エッジ検出結果が“０”となるのでセレク
ト回路250A〜250Cは総て基準三角波を変調回路260A〜26
0Cに出力する。ただし、画像判別回路241の信号によっ
てＤＣ成分付加回路292は基準三角波に所定のＤＣ成分
を付加した三角波をセレクト回路250Bに送出する。図５
はこの場合の各参照波を示し一点鎖線は画像濃度信号を
示す。その結果、感光体401上に形成される静電潜像は
図６に示すように中央の記録幅が長い菱形に近いものと
なってより均一した縦縞構造の現れない中間調画像が得
られる。

【００６０】次に図１に示した画像形成装置400の画像
形成プロセスについて説明する。

【００６１】先ず、スコロトロン帯電器402により感光
体401が一様帯電される。ドラム状感光体401上にイエロ
ーに対応する静電潜像が、画像濃度データ記憶回路210
中からのイエローデータ(８bitのディジタル濃度デー
タ)により前記変調された３本のレーザビームの照射に
より形成される。前記イエローに対応する静電潜像は、
第１の現像器441により反転現像され、感光体401上に極
めて鮮鋭度の高いドット状の第１のトナー像（イエロー
トナー像）が形成される。この第１のトナー像は記録紙
に転写されることなく、退避しているクリーニング装置
470の下を通過し、感光体401上に再びスコロトロン帯電
器402により帯電が施される。

【００６２】次いでマゼンタデータ(８bitのディジタル
濃度データ)により前記変調された３本のレーザビーム
が感光体401上に照射されて静電潜像が形成される。こ
の静電潜像は、第２の現像装置442により反転現像され
て、第２のトナー像（マゼンタトナー像）が形成され
る。前記と同様にして第３現像装置443により順次反転
現像されて、第３のトナー像（シアントナー像）が形成
され、感光体401上に順次積層された３色トナー像が形
成される。最後に第４のトナー像（黒トナー像）が形成
され、感光体401上に順次積層された４色トナー像が形
成される。

【００６３】本実施例の画像形成装置400によれば、感
光体401が優れた高ガンマ特性を有し、しかもこの優れ
た高ガンマ特性がトナー像の上から帯電、露光、現像の
工程を多数回にわたり繰り返しトナー像を重ね合わせて
形成する場合にも潜像が安定して形成される。すなわ
ち、ディジタル信号に基づいてレーザビームをトナー像
の上から照射するとしてもフリンジのないドット状の静
電潜像が形成され、その結果、鮮鋭度の高いトナー像を
得ることができる。

【００６４】これらの４色トナー像は、給紙装置から供
給された記録紙上に図示しない転写器の作用で転写され
る。

【００６５】転写トナー像を担持した記録紙は、図示し
ない分離器により感光体401から分離され、ガイドおよ
び搬送ベルトにより搬送されて図示しない定着装置に搬
入され加熱定着されて排紙皿に排出される。

【００６６】上述の画像処理回路は、レーザプリンタと
してて説明したが、これに限定されるものではなく、画
像データ処理回路100に代わりカラースキャナ151、Ａ／
Ｄ変換回路152、濃度変換回路153、マスキングUCR回路1
54等から構成する画像データ処理回路150に代え、スキ
ャナからの画像濃度データの入力及び画像処理を施す回
路とすれば、複写装置等の他の画像形成装置に適用する
ことができる。

【００６７】図12は本発明の第２実施例に使用される中
間調再現領域の参照波を示す図で、その周期は２画素分
を１周期とするものであり、１−１，１−２，１−３と
なるに従いそのＤＣ成分は大きくなり、次の走査ライン
の２−１，２−２，２−３となるに従いそのＤＣ成分は
小さくなることを繰り返すものである。文字再現領域の
参照波は第１実施例と同一で１画素を１周期とするもの
である。この結果形成される中間調再現領域の静電潜像
は図13に示すように網点に近似した菱形となり縦縞構造
の現れないさらに均一な中間調の再現が行われるように
なる。文字再現領域の参照波は第１実施例と同一で記録
位置変調が行われ輪郭が鮮鋭に再現される。

【００６８】第３実施例は文字再現領域では第１実施例
と同一で、中間調再現領域においては、前記位相の異な
る複数の参照波を用いて記録位置変調する手段によりス
クリーン角度の付いた網点に相当するドットを形成する
ものである。例えば、スクリーン角をイエロー像では45
°、マゼンタ像では26.6°、シアン像では-63.4°、黒色
像では０°にして色の一様性を向上しモアレ縞の発生を
防止することができる。

【００６９】スクリーン角度26.6度の場合は、（上記シ
アン像、マゼンタ像の場合）参照波の周期を２画素を１
周期とし、前記ライン１−１，１−２，１−３となるに
従いＤＣ成分を大にし、ライン２−１，２−２，２−３
となるに従いＤＣ成分を小にし、ライン１段ごとに位相
を1/12周期進んだ参照波を使用すると図14に示すような
スクリーン角度−63.4度の網点に相当するドットを形成
することができる。

【００７０】1/12周期ずつ遅れた参照波を使用するとス
クリーン角度26.6度の網点に相当するドット像を形成す
ることができる。またスクリーン角度45度にするには1/
6周期ずつ遅れた参照波を使用すればよい。

【００７１】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、画像濃度
データを参照波信号で変調した変調信号で半導体レーザ
アレイを発振して像形成体上に静電潜像を形成する画像
形成装置において、エッジ検出回路と、前記検出結果に
基づいて、画像濃度データと位相の異なる参照波を選択
的に組み合わせて画像濃度に応じて記録ドットの大きさ
と主走査方向の記録位置を変化させる変調手段を有する
と共に、中間調再現領域においては、使用する参照波の
ＤＣ成分を変化させたり、周期を複数画素分を１周期と
するなどして菱形のドットを形成することにより、スキ
ャナやＣＧ、フォントデータ等から作られる画像に縦縞
構造の現れない高い鮮鋭度を有する優れたる画像形成装
置を提供することができた。

【００７２】また、上記１画素を複数の記録ビームで走
査することと、高γ感光体を用いることによりさらに効
果を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の変調信号生成回路を示す
ブロック図である。

【図２】図１の変調信号生成回路の変調回路の一例を示
すブロック図である。

【図３】第１実施例の変調信号生成回路の文字再現領域
の各部信号を示すタイムチャートである。

【図４】第１実施例の変調信号で文字再現領域の潜像を
形成した場合の模式図である。

【図５】第１実施例の中間調再現領域の参照波である三
角波の一例を示す図である。

【図６】第１実施例の変調信号で中間調再現領域の潜像
を形成した場合の模式図である。

【図７】本発明の画像形成装置の一例の概略構成を示す
斜視図である。

【図８】本実施例に用いられる半導体レーザアレイの一
例を示す正面図である。

【図９】図８の半導体レーザアレイによる感光体上に形
成されるレーザスポットを示す図である。

【図１０】本実施例に用いられた高γ感光体の特性を示
すグラフである。

【図１１】本実施例に用いられた高γ感光体の具体的構
成例を示す断面図である。

【図１２】本発明の第２実施例に使用される参照波を示
す図である。

【図１３】本発明の第２実施例の静電潜像を示す図であ
る。

【図１４】本発明の第３実施例の静電潜像を示す図であ
る。

【符号の説明】 200 変調信号生成回路 210 画像濃度データ記憶回路（ページメモリ） 220 読出し回路 230 ラッチ回路 240 エッジ検出回路 250A〜250C セレクト回路 260A〜260C 変調回路 280 基準クロック発生回路 290 三角波発生回路 291 遅延回路群 292 ＤＣ成分付加回路 400 画像形成装置 430 走査光学系 431 半導体レーザアレイ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像濃度信号を参照波により変調し、像
形成体上をレーザビーム走査する画像形成装置におい
て、文字再現領域に対しては、参照波を選択可能として走査
位置をずらし、中間調再現領域に対しては、参照波を選択可能とするこ
とにより走査幅を変えて画像形成を行うことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】前記レーザビーム走査は、単位画素中を
複数回行うことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記中間調再現領域の参照波周期は、複
数画素からなることを特徴とする請求項１の画像形成装
置。
【請求項４】前記中間調再現領域の参照波周期は複数
画素からなると共に、参照波の位相が色毎に異なること
を特徴とする請求項１の画像形成装置。