JPH05130388A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラースキャナやＣＧ、フォントデータ等か
ら作られる画像の解像度を向上し、高品位画像記録の行
われるカラー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からの画像濃度
データを読出し回路220により読み出し、参照波位相決
定回路240とセレクト回路250Ａ〜250Ｃとによって、注
目画素を小画素に分割しその各小画素の濃度を、注目画
素を含む隣接画素濃度データの分布に応じて注目画素の
濃度を配分するＲＥ処理を施したのち濃度重心を求め、
この濃度重心に対応する位相の参照波を選択し、変調回
路260Ａ″〜260Ｃ″によって記録位置変調信号を生成
し、これにより第２の記録走査を行い。前記読出し回路
220により読み出した画像濃度データをMTF補正回路23
2、γ補正回路233によって補正した濃度データを基準三
角波により変調回路260Ａ′〜260Ｃ′によって変調して
得られる変調信号で第１の記録走査を行って画像を形成
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、隣接画素の分布を注
目した記録画素の濃度分布に反映させ高画質記録を行う
ものである。１画素分の画像データを隣接画素のデータ
を勘案してｍ×ｎ（横×縦）の小画素に分割したのち、
各行毎に重心を求め、この重心に応じて参照波の位相を
変位させ、この参照波信号により前記画素の濃度データ
を変調した変調信号によりｎ本の小走査ラインからなる
ドット記録を行って文字及び中間調再現を行うカラー画
像形成装置に関するものである。また、記録装置はプリ
ンタ装置や表示装置として用いられるものが対象であ
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、当該画像信号に階調補正、Ａ／Ｄ変換し、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
低下してしまう。

【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
ッジ部での実効的に作用する中間濃度処理が必要となっ
ていた。

【０００６】また、カラー画像形成装置においては各色
ごとに中間濃度処理を行うと、色調が変化するとか、文
字が不鮮明になるという問題点がある。

【０００７】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、高品位画像記録の行われるカラー画像形成
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、注目画素に
隣接する画素の濃度データに対応して決定した該注目画
素内の小画素の濃度データにより、高密度画素記録を行
うカラー画像形成装置において、前記注目画素濃度と隣
接画素の濃度分布より、各色の記録位置を変調する際に
注目画素が複数の記録走査からなり、記録位置変調を行
わない第１の記録走査と、隣接画素の濃度分布より各色
の記録位置を行う第２の記録走査よりなることを特徴と
するカラー画像形成装置によって達成される。さらに前
記注目画素を画像判別する手段と、この画像判別により
中間調領域と判別された場合は無彩色成分のみを前記隣
接画素の濃度分布より記録位置変調を行い、文字領域と
判別された場合は全色成分に対して前記記録位置変調を
行う手段とを有することを特徴とする画像形成装置によ
って達成される。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例であるカラー画像形成装置
400の構成について説明する。図４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】カラー画像形成装置400は、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。

【００１１】カラー画像形成装置400は、矢印方向に回
動するドラム状の感光体（以下、単に感光体という。）
401と、該感光体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441〜444、ス
コロトロン帯電器からなる転写器462、分離器463、定着
ローラ464、クリーニグ装置470、除電器474とからな
る。

【００１２】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12に示す。

【００１３】感光体401は、図12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401Ｃの厚さは、5〜100μm程度であり、好ましくは10
〜50μm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、該支持体401Ａ
上にエチレン-酢酸ビニル共重合体からなる厚さ0.1μm
の中間層401Ｂを形成し、この中間層401Ｂ上に膜厚35μ
mの感光層401Ｃを設けて構成される。

【００１４】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61-18
8975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。

【００１５】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。

【００１６】(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、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。

【００１７】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、酸化防止剤と、バインダー樹脂と
をバインダー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。

【００１８】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。

【００１９】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からのビームがカラー
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の半導体レーザが用いられる。

【００２０】次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。

【００２１】図11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。

【００２２】Ｌ₂／Ｌ₁の好ましい範囲は 1.0＜Ｌ₂／Ｌ₁≦1.5 である。

【００２３】本実施例ではＶ₁＝1000（Ｖ）、Ｖ₀＝950
（Ｖ）、Ｌ₂／Ｌ₁＝1.2である。また露光部の感光体電
位は10Ｖである。

【００２４】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Ｅ
１／２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。

【００２５】当該感光体401の光減衰曲線は、図11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11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γ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。

【００２６】次に本発明のカラー画像形成装置について
説明するが、このカラー画像形成装置は、画像濃度デー
タの注目する１画素分をｍ×ｎ（横×縦）の小画素で形
成するようにし、該注目画素を含む隣接画素の濃度デー
タの分布を前記１画素内のｍ×ｎの小画素の分布に置き
換え、注目画素濃度に対応したデータを固定した参照波
を用いた第１の走査を行い、一定の定数Ｐを乗じた注目
画素濃度データを前記分布に応じて分配することによっ
て得られる小画素の画像濃度データとに基づいて、小画
素各行の参照波の位相を変位させることによってｎ行の
第２のドットの書込み位置を変位させて画像形成を行う
ものである。このドットの書込み位置を変位させること
を記録位置変調ということにする。また第２の記録走査
により上記注目画素をｍ×ｎに分割した小画素の画像濃
度データに変換する処理を、解像力向上処理（ＲＥ処
理）ということにする。この第２の記録走査によるＲＥ
処理によって高密度記録を行うことができる。この場合
特に参照波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。

【００２７】本発明においてはこの第２の記録走査によ
るＲＥ処理は、注目画素の濃度データが第１の閾値以
上すなわち、特定の濃度以上に対して行う。すなわち、
ハイライト部に対応する領域多くは原稿の背景部に対し
てはＲＥ処理は行わず、ｍ×ｎの小画素は均一濃度とす
る。ＣＲＴの場合はこのデータ表示が可能である。

【００２８】しかし、後に記すレーザ記録の場合は、均
一表示が困難であることから、第１の記録走査と同じく
濃度中心が中央にある参照波を選択する。このことによ
り、ハイライト部での均一性を保ちノイズイな画像の発
生を防止できる。

【００２９】一方、高濃度部の場合で、濃度勾配が大
の場合、濃度の記録位置が中央にないとした参照波を選
択すると隣接画素にまたがってドットが形成されてしま
う。

【００３０】これによる濃度変動と画素間の記録ドット
つぶれを防止するために高濃度部においても特定の第２
の閾値以上の場合は、濃度中心が中央にある参照波を選
択する。

【００３１】ＣＲＴの場合は均一表示が可能であること
からｍ×ｎの小画素は均一濃度として処理する。すなわ
ち、ＲＥ処理は行わない。

【００３２】すなわち、注目画素に隣接する画素の濃度
データに対応して決定した該注目画素内の濃度分布デー
タにより、高密度画素記録を行うカラー画像形成装置に
おいて、記録位置変調を行わない第１の走査と、注目画
素の特定濃度データが第１の閾値以上の場合に対して、
前記決定された濃度分布より記録位置変調を行う第２の
走査からなることを特徴とするカラー画像形成装置であ
る。

【００３３】さらに前記画素の特定濃度データが第２の
閾値以下の場合に対して、前記決定された濃度分布より
第２の走査からなる記録位置変調を行うことを特徴とす
るカラー画像形成装置が好ましい。

【００３４】図５（ａ）は上記注目画素をｍ５とし、注
目画素ｍ５を３×３に分割する場合の、注目画素ｍ５を
含む隣接画素をｍ１〜ｍ９として表した平面図で、図５
（ｂ′），（ｂ″）は注目画素ｍ５を３×３の小画素に
分割した場合の各小部分をＳ１′〜Ｓ９′及びＳ１″〜
Ｓ９″で表した場合を示す拡大図である。ｍ１〜ｍ９及
びＳ１′〜Ｓ９′，Ｓ１″〜Ｓ９″はその部分の濃度を
も表すものとする。

【００３５】ＲＥ処理を詳しくいうと、上記注目画素ｍ
５を３×３の小画素に分割する場合を例にとると、第
１、第２の記録走査に対応する小画素Ｓi′，Ｓｉ″の
濃度は次の式によって決定される。

【００３６】 Ｓｉ′＝（１−Ｐ）×ｍ５ Ｓｉ″＝（９×ｍ５×Ｐ×ｍi／Ａ） ここで、i＝１,２,・・・９であり、ＰはＲＥ処理の強
度ともいうべき定数であり0.1〜0.9の範囲の数値が用い
られる。Ａはｍ１〜ｍ９の総和である。

【００３７】上式において、第２の記録走査に対応する
（９×ｍ５×Ｐ×ｍi／Ａ）の項は注目画素ｍ５の濃度
にＰを乗じた分を隣接画素の濃度の割合に応じて振り分
けたものであり、第１の記録走査に対応する（１−Ｐ）
×ｍ５の項は注目画素ｍ５の残りの濃度を各小画素に均
等に振り分けたものであり、ボケの要素を取り入れたこ
とになる。

【００３８】図６は注目画素ｍ５を３×３に分割し、Ｐ
＝0.5とした場合の一例を示す図で、図６（ａ）は注目
画素ｍ５を含む隣接画素の濃度分布の例、図６
（ｂ′），（ｂ″）はＰ＝0.5として計算した注目画素
ｍ５内のＳｉ′及びＳｉ″の濃度分布を示す図である。

【００３９】次に、注目画素ｍ５を２×２に分割する場
合の例を図７及び図８に示す。

【００４０】図７（ａ）は注目画素ｍ５を２×２に分割
する場合の一例を示す図、図７（ｂ）は注目画素内の小
画素Ｓ１′〜Ｓ４′及びＳ１″〜Ｓ４″をＳ１〜Ｓ４と
表したとき、これに関係する隣接画素の一例を示す図で
ある。

【００４１】Ｓ１′，Ｓ２′，Ｓ３′，Ｓ４′,Ｓ１″,
Ｓ２″,Ｓ３″,Ｓ４″ の濃度の計算は数１に従って行
われる。

【００４２】

【数１】

【００４３】図８（ａ）は同じく注目画素ｍ５を２×２
に分割する場合の他の例を示す図、図８（ｂ）は注目画
素内の小画素Ｓ１〜Ｓ４に関係する隣接画素の他の例を
示す図である。Ｓ１′,Ｓ２′,Ｓ３′,Ｓ４′,Ｓ１″,
Ｓ２″,Ｓ３″,Ｓ４″ の濃度計算は数２に従って行わ
れる。

【００４４】

【数２】

【００４５】また、第１の記録走査による濃度分配係数
（１−Ｐ）及び第２の記録走査による濃度分配係数Ｐを
数１、数２のように振り分けずに、レーザの発光出力用
の駆動電流として振り分ける方が容易である。

【００４６】図１は本発明のカラー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（注目
画素を３×３に分割する場合の例）であり、図２は本実
施例の参照波位相決定回路を示すブロック図、図３は本
実施例の変調回路を示すブロック図である。

【００４７】本実施例の画像処理回路1000は、走査光学
系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、ラスター走査回路300か
らなる。

【００４８】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
ォントデータ発生回路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。また、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。このよう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。

【００４９】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、画像判
別回路231、MTF補正回路232、γ補正回路233、参照波位
相決定回路240、セレクト回路250Ａ〜250Ｃ、変調回路2
60Ａ′〜260Ｃ′，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等から
構成される。

【００５０】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。

【００５１】まず、第２の記録位置の変調を行う走査に
ついて記す。

【００５２】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
ライン単位の連続する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、参照波位
相決定回路240、画像判別回路231及びMTF補正回路232に
送出する。

【００５３】ラッチ回路230は、後述する参照波位相決
定回路240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。

【００５４】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′，260Ａ″〜26
0Ｃ″に出力する。便宜上このクロックを基準クロックD
CK₀という。

【００５５】290は三角波発生回路で基準クロックDCK₀
に基づいて画素クロックと同周期の参照波である基準の
三角波φ₀の波形成形を行う。また、遅延回路群291では
基準クロックDCK₀に対し一定周期ずつ（この例で１／６
周期ずつ）位相差を有する複数のクロックDCK₁〜DCK₄を
生成しこれに基づいて、位相の異なる参照波である三角
波φ₁〜φ₄（ここでは１／６周期進んだ三角波φ₁、２
／６周期進んだ三角波φ₂、１／６周期遅れた三角波
φ₃、２／６周期遅れた三角波φ₄）を出力する。

【００５６】セレクト回路250Ａ〜250Ｃは上記基準三角
波φ₀と位相のずれた三角波φ₁〜φ₄の入力部を有し、
後述する参照波位相決定回路240からの選択信号により
上記三角波の内の１つを選択して変調回路260Ａ″〜260
Ｃ″の入力端子Ｔに送出する。

【００５７】変調回路260Ａ″〜260Ｃ″は、図３に示す
よう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、入力端子Ｔには、前記の基準三
角波φ₀又は１／６周期ずつ位相をずらした三角波が入
力される。いずれも入力端子Ｔにラッチ回路230を経て
入力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、三角波発生回路2
90、又はセレクト回路250Ａ〜250Ｃから入力される上記
の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。

【００５８】参照波位相決定回路240は図２に示すよう
に１ライン遅延回路242、１クロック遅延回路243、演算
処理回路241からなり、１ライン遅延回路242によって、
上記１走査ライン分ずつ送られてくる画像濃度データの
３走査ライン分の最初の１走査ライン分の画像濃度デー
タには２ライン走査時間の遅延を、中間の１走査ライン
分の画像濃度データには１ライン走査時間の遅延をか
け、最後の１走査ライン分の画像濃度データには遅延を
かけない。さらに、各画像濃度データには、１クロック
遅延回路243によって２基準クロック分、又は１基準ク
ロック分の遅延をかけ、注目画素を含み注目画素に隣接
した画素の総ての画像濃度データを同時に演算処理回路
241に送出する。

【００５９】演算処理回路241 においては、前記ＲＥ処
理を行って小画素の濃度データを得る。得られる小画素
の濃度データは、図５のＳ１″，Ｓ２″，Ｓ３″・・・
を含む小走査ラインと、Ｓ４″，Ｓ５″，Ｓ６″・・・
を含む小走査ライン及びＳ７″，Ｓ８″，Ｓ９″・・・
を含む小走査ラインに分けられ、この小画素の３小走査
ライン分で元の画素の１走査ライン分に相当することに
なる。

【００６０】演算処理回路241 はさらに各小走査ライン
の元の１画素内の濃度データの重心位置を求める演算を
行って、その重心位置によって次のようにそれぞれ異な
る選択信号を出力端子ＯＡ〜ＯＣよりセレクト回路250
Ａ〜250Ｃに出力する。すなわち、画素ｍ５のＳ１″，
Ｓ２″，Ｓ３″（第１の小走査ライン）の重心がＳ２″
の中央近傍にあるときは位相変位のない基準三角波φ₀
を選択する信号を、重心がＳ２″とＳ１″の境界近傍に
あるときは位相が１／６周期進んだ三角波φ₁を選択す
る信号を、重心がＳ１″の中央近傍にあるときは位相が
２／６周期進んだ三角波φ₂を選択する信号を、重心が
Ｓ２″とＳ３″の境界近傍にあるときは位相が１／６周
期遅れた三角波φ₃を選択する信号を、重心がＳ３″中
央近傍にあるときは２／６周期遅れた三角波φ₄を選択
する信号を出力端子ＯＡよりセレクト回路250Ａに出力
する。同様に出力端子ＯＢからは画素ｍ５のＳ４″，Ｓ
５″，Ｓ６″の濃度重心より決まる第２の小走査ライン
の三角波選択信号をセレクト回路250Ｂに、出力端子Ｏ
Ｃからは画素ｍ５のＳ７″，Ｓ８″，Ｓ９″の濃度重心
から決まる第３の小走査ラインの三角波選択信号をセレ
クト回路250Ｃに出力する。図９は上記位相の異なる三
角波と前記注目画素の関係の一例を示す図である。

【００６１】また、各小走査ラインの画素ｍ５内の濃度
の平均値を濃度情報として変調回路260Ａ″〜260Ｃ″の
入力端子Ｄに転送する。

【００６２】一方、画像判別回路231は注目画素の画像
データが第１、第２の閾値のいずれであるかについて判
別を行い、第１と第２との閾値外の領域であると判別さ
れた場合は、全色成分について参照波位相決定回路240
が選択した三角波は出力せず、基準三角波φ₀のみを出
力する選択信号をセレクト回路250Ａ〜250Ｃに送出し、
MTF補正回路232は作動させない。これにより参照波位相
決定回路240より転送された黒以外の画像濃度データはM
TF補正回路232による補正を受けず、γ補正回路233によ
って補正されたのちラッチ回路230を介して変調回路260
Ａ″〜260Ｃ″に送出される。

【００６３】このことによりハイライト、高濃度部領域
において、均一性の高いノイズのない画像を形成でき
る。

【００６４】また、画像判別回路231は上記条件下でさ
らに画像が文字領域か中間調領域のいずれであるかにつ
いても判別を行う。この判別は、注目画素を含めた５×
５画素での濃度変化により行っている。濃度変化が大き
い場合、注目画素を文字領域と判別し、小さい場合は中
間調領域と判別する。文字や線画の文字領域であると判
別された場合は、全色成分について前記参照波位相決定
回路240が選択する三角波を変調回路260Ａ″〜260Ｃ″
に出力させる選択信号をセレクト回路250Ａ〜250Ｃに出
力し、MTF補正回路232、γ補正回路233は不作動として
画像濃度データは無処理のままラッチ回路230を介して
変調回路260Ａ″〜260Ｃ″に送出させる。このことによ
り、色調に変化のない鮮明な文字やエッジ部が再現され
る。また、中間調領域と判断した場合は、無彩色成分す
なわち黒色のデータについてのみ文字領域と同様の選択
信号を出力し、他の成分については参照波位相決定回路
240が選択した三角波は出力せず、基準三角波φ₀のみを
出力する選択信号をセレクト回路250Ａ″〜250Ｃ″に送
出し、MTF補正回路232、γ補正回路233を作動させる。
これにより読出し回路220より読出された黒以外の画像
濃度データはMTF補正回路232及びγ補正回路233によっ
て補正されたのちラッチ回路230を介して変調回路260
Ａ″〜260Ｃ″に送出される。

【００６５】このことにより中間調領域において、モア
レや色飛びのない画像を形成できると共に、黒画像によ
り画像に鮮鋭さとしまりを与える効果が生まれる。

【００６６】参照波の位相決定に使用するための特定色
例えばＲ＋２Ｇ＋Ｂ（ここでＲは赤の濃度データ、Ｇは
緑の濃度データ、Ｂは青の濃度データである。）の濃度
データに変換したものを用いている。便宜のため（Ｒ＋
２Ｇ＋Ｂ）の濃度データをＮで表すことにする。

【００６７】参照波の位相を、各記録色に対し共通に用
いることにより、画像の階調性の保証や色味の変化を防
止できる。なお、位相の決定には、視覚的に一致するＧ
成分、あるいはＧ成分を有する無彩色データを用いるの
が好ましい。

【００６８】また、画像判別回路231に用いられるデー
タも同様の理由により各色に共通のデータを用いてい
る。

【００６９】変調回路260Ａ″〜260Ｃ″では前記選択さ
れた参照波である三角波によりラッチ回路230を経て入
力される画像濃度データの信号を変調してパルス幅変調
した変調信号を生成し、これらの変調信号の並列して連
続する小走査ライン３本分(元画像濃度データの１ライ
ン分)を１単位としてラスタ走査回路300に送出する。

【００７０】次に変調信号生成回路200の動作について
説明する。

【００７１】図10（ａ）〜（ｄ）は記録位置変調される
場合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。

【００７２】図10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。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。

【００７３】（ｂ）はセレクト回路250から順次出力さ
れ、遅延されたものを含む参照波である三角波を示して
いる。

【００７４】（ｃ）は上記三角波（実線）と、上記アナ
ログ値に変換された画像濃度信号(一点鎖線)を示し、変
調回路260Ａ″〜260Ｃ″における変調動作を示してい
る。

【００７５】（ｄ）はコンパレータ262によりコンパレ
ートされて生成したパルス幅変調信号を示している。

【００７６】次に記録位置変調を行わない第１の走査に
ついて記す。

【００７７】変調回路260Ａ′〜260Ｃ′は図３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、入力端子Ｔには、前記の基準三
角波φ₀が入力される。いずれも入力端子Ｄにラッチ回
路230を経て入力される画像濃度データｍ５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、三角波発生回路290から入力される基準三角波φ₀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。

【００７８】上記変調信号生成結果により、低濃度部、
高濃度部の画素の場合は、記録位置変調は行われず、一
方文字領域では元の隣接した画素の濃度データより注目
画素内のｎ行の小ドットの位置は元の文字や線画の線方
向に沿った位置に移動する記録位置変調が行われる結
果、文字や線画が鮮明に再現されることとなる。また、
上記の記録位置変調は、中間調領域では色調の変化を防
止するため黒成分のみ行われ、他の色成分では位相変位
のない三角波による変調が行われることになる。

【００７９】さらに、参照波位相を順次副走査方向にず
らしていくことによりスクリーン角度の付いた網点に相
当するドットを構成することができる。例えば、スクリ
ーン角度をイエロー成分では45°、マゼンタ成分では2
6.6°、シアン成分では−26.6°、黒成分では０°にし
て色再現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。

【００８０】特に黒成分を０°にすることにより、上記
記録位置変調手段はそのまま変更せず用いることができ
るという利点を有する。

【００８１】ラスタ走査回路300は、δ遅延回路312′、
２δ遅延回路313′、レーザドライバ301Ａ′〜301
Ｃ′、γ遅延回路311″、γ＋δ遅延回路312″、γ＋δ
遅延回路313″、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。

【００８２】レーザドライバ301Ａ′〜301Ｃ′，301
Ａ″〜301Ｃ″は変調回路260Ａ′〜260Ｃ′，260Ａ″〜
260Ｃ″からの変調信号で複数（この実施例では３個並
列）のレーザ発光部431Ａ′〜431Ｃ′，431Ａ″〜431
Ｃ″を有する半導体レーザアレイ431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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】半導体レーザアレイ431は図13に示すよう
に平行に並設した２列各３個の発光部431Ａ′〜431Ｃ′
及び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13に示すように各発光部43
1Ａ′〜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に傾
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Ｓ
a′〜Ｓc′及びＳa″〜Ｓc″は図14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。

【００８６】しかし、このためレーザスポットは図14に
示すようにＳa′〜Ｓc′とＳa″〜Ｓc″との間には主走
査方向に対して時間γだけのずれ、さらに、各レーザス
ポット間には、δ，２δのずれが生じる。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312′、変調回路260Ｃ′とレーザ
ドライバ301Ｃ′との間には２δ遅延回路313′を挿入
し、変調回路260Ａ″〜260Ｃ″とレーザドライバ301
Ａ″〜301Ｃ″との間にはγ遅延回路311″、γ＋δ遅延
回路312″、γ＋２δ遅延回路313″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り半導体
レーザアレイ431から発光したレーザスポットは主走査
方向に対して垂直に揃って記録することができる。

【００８７】ここで図15に示すようにレーザドライバ30
1Ａ′〜301Ｃ′には、第１の記録走査での濃度分配係数
（１−Ｐ）に対応したレーザ発光出力を持つように、レ
ーザドライバ301Ａ″〜301Ｃ″には、第２の記録走査で
の濃度分配係数Ｐに対応したレーザ発光出力を持つよう
に駆動電流が調整される。

【００８８】ＲＥ処理が注目画素を２×２の小画素に分
割して行われる場合は２個ずつ２列の発光部を有する半
導体レーザアレイを用いる。

【００８９】また次に、図４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。

【００９０】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レーザビームはシリンドリカ
ルレンズ433と回転多面鏡434，ｆθレンズ435，シリン
ドリカルレンズ436，反射ミラー437を経て照射により形
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。

【００９１】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40
1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40
1上に順次積層された４色トナー像が形成される。

【００９２】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γ特性を有し、しかもこの優れた高
γ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高鮮鋭度の高いドット状の
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。

【００９３】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転写器462の作用で転写される。

【００９４】転写トナー像を担持した記録紙は、分離器
463により感光体401から分離され、ガイド及び搬送ベル
トにより搬送されて定着ローラ464に搬入され加熱定着
されて排紙皿に排出される。

【００９５】なお、本実施例において、レーザの発光出
力を調整することによりＲＥ処理の係数Ｐの値を種々変
更して実験した結果、Ｐの値は0.1〜0.9の範囲で良好な
画像が得られた。しかし、Ｐが小さい場合は文字の鮮鋭
性が不十分であり、Ｐが大きい場合は文字や線画のエッ
ジ部が強調され過ぎる結果が得られたことから、好まし
いＰの値の範囲は0.3〜0.7の範囲であることが判明し
た。これにより、原稿が文字や線画の場合にはエッジ部
分が鮮明に現れるようになり、小さな文字でもその細部
まで再現可能となった。しかも低濃度部や高濃度部にも
悪影響が出ることはなかった。これは本方法がこれら画
素に対し記録位置変調を停止しており、実効的にＰ＝０
としているためである。

【００９６】本方法は、Ｐを一定として用いることもで
きるが、画像（文字領域や中間調領域）に応じてＰを変
化させて用いることが好ましい。文字領域の場合の値を
Ｐ₁とし、中間調領域の場合をＰ₂とすると、 Ｐ₁＞Ｐ₂ とすることが好ましい。すなわち、画像が文字領域の場
合はＰの値を大きく好ましくは0.9〜0.4とし、中間調領
域の場合はＰの値を小さく0.6〜0.1とする。

【００９７】なお、Ｐ＝０は記録位置変調を行わないこ
とに対応している。

【００９８】また、レーザビーム径についていえば、第
１の記録位置変調を行わない記録ドット径をＲ₁、第２
の記録位置変調を行う記録ドット径をＲ₂とするとき
は、Ｒ₂≧Ｒ₁とするのが好ましい。このように設定する
ことにより、記録位置変調による潜像がより鮮鋭に形成
できる。

【００９９】上述の画像データの流れは一旦ページメモ
リ210に収納したデータを出力するレーザプリンタとし
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154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。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、注目画素の濃度デ
ータに対応して、特定濃度に含まれる注目画素に対して
は、注目画素を小画素に分割し、各小画素の濃度は、注
目画素を含む隣接画素の濃度データの分布に応じて注目
画素の濃度を配分するＲＥ処理を施した画像データか
ら、参照波信号の位相を選択し、この参照波で注目画素
の濃度信号を変調した記録位置変調信号を生成した記録
位置変調走査と、記録位置変調を行わない走査とにより
構成し、優れた記録画像が得られた。さらに画像判別回
路により画像判別を行い、文字領域の場合は全色成分に
ついて記録位置変調を行い、中間調領域では無彩色成分
（黒）のみ記録位置変調を行った変調信号によりカラー
画像記録を行うようにしたので、スキャナやＣＧあるい
はフォントデータ等から作られるカラー画像の色調の変
化を起こさずに鮮鋭度を向上することのできる、優れた
カラー画像形成装置を提供することができた。

【０１０１】また、上記方式は、画素の記録ビームが３
本の場合を示したが、さらに上記１画素を１〜２本の記
録ビームで走査することや主走査方向のみ記録位置変調
を行うこともできる。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】本発明の画像形成装置の一実施例の画像処理回
路のブロック図である。

【図２】図１の回路の参照波位相決定回路の一例を示す
ブロック図である。

【図３】図１の回路の変調回路の一例を示すブロック図
である。

【図４】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５】参照波位相決定に用いられるＲＥ処理を説明す
るため図である。

【図６】ＲＥ処理の注目画素を３×３に分割し、Ｐ＝0.
5とした場合の一例を示す図である。

【図７】ＲＥ処理の注目画素を２×２に分割する場合の
一例を示す図である。

【図８】ＲＥ処理の注目画素を２×２に分割する場合の
他の例を示す図である。

【図９】参照波の位相変位を説明するための図である。

【図１０】図１の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。

【図１１】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１２】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１３】図４の実施例の半導体レーザアレイを示す図
である。

【図１４】図１３の半導体レーザアレイによるレーザス
ポットの走査軌跡を示す図である。

【図１５】パラメータＰにより変化するレーザ発光出力
を示すグラフである。

【符号の説明】

100 画像データ処理回路 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 231 画像判別回路 232 MTF補正回路 233 γ補正回路 240 参照波位相決定回路 241 演算処理回路 250Ａ〜250Ｃ セレクト回路 260Ａ′〜260Ｃ′,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 300 ラスタ走査回路 301Ａ′〜301Ｃ′,301Ａ″〜301Ｃ″ レーザドライバ 400 画像形成装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｂ 9068−5Ｃ (72)発明者 新妻 徹也 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 注目画素に隣接する画素の濃度データに
   対応して決定した該注目画素内の小画素の濃度データに
   より、複数の記録ドットによる高密度画素記録を行う画
   像形成装置において、記録位置変調を行わない第１の記
   録走査と、前記決定された濃度分布より記録位置変調を
   行う第２の記録走査から成る画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記注目画素を画像判別する手段と、こ
   の画像判別により中間調領域と判別された場合は、無彩
   色成分のみを前記隣接画素の濃度分布より記録位置変調
   を行う手段とを有することを特徴とする請求項１の画像
   形成装置。
3. 【請求項３】 前記注目画素を画像判別する手段と、こ
   の画像判別により文字領域と判別された場合は全色成分
   に対して前記記録位置変調を行う手段とを有することを
   特徴とする請求項１の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記画素の濃度データが第１の閾値以上
   或は第２の閾値以下の場合に対して、前記決定された濃
   度分布より記録位置変調を行うことを特徴とする請求項
   １の画像形成装置。