JPH05328108A

JPH05328108A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH05328108A
Application number: JP4132590A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田; Hiroyuki Yamamoto; 裕之山本; Yoshiyuki Ichihara; 美幸市原
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1992-05-25
Filing date: 1992-05-25
Publication date: 1993-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】カラースキャナやＣ・Ｇ、フォントデータ等
から作られる画像の鮮鋭度を向上する画像形成方法を提
供する。【構成】画像濃度データを参照波信号で変調した変調
信号により記録を行う画像形成装置において、複数の参
照波を有し、前記記録すべき画像濃度データもしくはそ
の周囲の画像濃度データからの演算結果に基づいて前記
画像濃度データと前記複数の参照波を組合わせて比較す
ることにより得られる複数の変調した画像信号のうち１
つを選択して画像形成を行うと共に参照波の振幅又はＤ
Ｃ成分を変化させて画像形成を行うことを特徴とする画
像形成方法。

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ドット記録して中間
調再現を行う画像形成方法に関し、特に画素濃度データ
を変調する画素形成方法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られた画像信
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
度データを一定の周期の参照波信号により変調したパル
ス幅変調信号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、記録画素中に一定のピッチでパルス幅変調
記録することになるのでドット切れが生じ、結果として
画像の鮮鋭度が低下して記録されることになる。この様
子を図14で説明する。図14（ｂ）は一定周期の参照波と
画像データを比較してパルス幅変調信号を生成するブロ
ック図である。変調信号はレーザ駆動回路に送られて後
に説明する図４の半導体レーザ431を光変調する。半導
体レーザ431より発射されるレーザ光は回転多面鏡等に
よりラスター走査され、レンズ系を通して感光体上に投
射され感光体上に潜像を形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図14（ａ）は図14
（ｂ）のブロック毎の動作を示すタイミング図で、
（１）は画像データで、（２）は基準クロック、（３）
は画像データが基準クロックの立ち上がりエッジでラッ
チされてＤ／Ａ変換されたアナログ出力、（４）は参照
波、（５）は比較器出力である。

【０００５】この画像データは、線などを読み取った画
像のエッジ部に相当する画像であるがエッジの中間濃度
はイ、エ部になるがイ、エ部はウ部から離れて記録され
ていることが分かる。このことは画像のエッジ部には白
いヌケが生じた記録となり、見かけ上の解像力を低下さ
せる原因となっている。

【０００６】一方Ｃ.Ｇ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、記録されれば前記と同様に解像力が低
下する。このような図14の場合には、画像濃度の一番高
い“ウ”の画素に“イ”、“エ”を近接させて像形成が
できれば、ドットの切れが見た目に少ない鮮鋭度の高い
画像が形成できることになる。

【０００７】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、スキ
ャナ，Ｃ.Ｇやフォントデータ等から作られる画像の鮮
鋭度を向上する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、参照波によ
り注目画素の画像濃度を変調する画像形成方法におい
て、注目画素の隣接濃度分布より複数の参照波の中から
特定の参照波に対応する変調信号を選択すると共に、前
記複数の参照波は振幅あるいは直流成分が異なることを
特徴とする画像形成方法。

【０００９】また、参照波により注目画素の画像濃度を
変調する画像形成方法において、注目画素の隣接濃度分
布と共に前記参照波の振幅が可変に設けられていること
を特徴とする画像形成方法によって達成される。

【００１０】なお、好ましい実施態様は、前記特定の参
照波を選択した後、選択した参照波により前記注目画素
の濃度分布を変調することを特徴とする前記２つの画像
形成方法である。

【００１１】また、前記複数の参照波により注目画素の
濃度を変調した後、前記特定の参照波に対応する変調信
号を選択することを特徴とする前記２つの画像形成方法
である。

【００１２】

【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。

【００１３】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。

【００１４】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
変調を行い、さらに記録ドットを大きくしてを解像度と
階調性を向上させた画像を得ることを可能にしたもので
ある。

【００１５】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44
1〜444、転写前帯電器461、スコロトロン転写器462、定
着ローラ464、分離器463、クリーニグ装置470、除電器4
74等からなる。

【００１６】走査光学系430は半導体レーザ431より出射
したレーザ光をコリメータレンズ432でほぼ平行光とし
たレーザビームとする。このレーザビームはシリンドリ
カルレンズ433を経て一定の速度で回転する回転多面鏡4
34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。

【００１７】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３に示す。

【００１８】感光体401は、図３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、その導電性
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35μｍの感光層401Ｃを設けて構成される。

【００１９】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、プラスチッ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からの注入
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-
188975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。

【００２０】（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。

【００２１】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。

【００２２】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る光導電性材料と酸化防止剤
とを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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】図２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。

【００２６】Ｌ₂／Ｌ₁の好ましい範囲は 1.0＜Ｌ₂／Ｌ₁≦1.5 である。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】当該感光体401の光減衰曲線は、図２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２に示すように露光初期Ｌ₁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。

【００３０】図１は本発明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る。

【００３１】本実施例の画像処理回路1000は、走査光学
系430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30
0、振幅データ発生部510からなる。

【００３２】振幅データ発生部510は、後述する参照波
である三角波の振幅を決定する例えば４ビットの振幅デ
ータを発生する部分で、図示しない操作パネルのシャー
プネス向上用のシャープネス釦512及び階調性向上用の
階調性釦513を押圧することによって変調回路260Ａ〜26
0Ｃに数値の大きい振幅データを送出する。511は標準釦
で、シャープネス釦512又は階調性釦513が押圧された状
態から標準状態に戻す釦であり、画像形成プロセスが終
了すると自動的に標準状態戻るようにされている。標準
状態では振幅データとして例えば８のディジタル信号が
変調回路260Ａ〜260Ｃに送出され、シャープネス釦512
が押圧されるとその変調回路260Ｂ，260Ｃの２つの三角
波発生回路262Ｂ，262Ｃに振幅データとして例えば12の
ディジタル信号が送出される。また、階調性釦513が押
圧されると３つの三角波発生回路262Ａ，262Ｂ及び262
Ｃに例えば12の振幅データが送出されるようになってい
る。振幅データ発生部510は固定した振幅データ値を出
力するのではなく、スライド抵抗器などを用いて連続的
に変化する値を出力するように構成することもできる。
また、三角波発生回路262Ａ，262Ｂ，262Ｃのそれぞれ
に独立して振幅データを送出するようにも構成できる。

【００３３】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。

【００３４】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
ータ中から記録すべき画像データとその周囲の画像濃度
データを演算回路240で演算し、その結果に応じて、第
１の三角波による変調回路260Ａの出力を遅延回路Ｂ271
で遅延した第１の画像信号と、第２の三角波による変調
回路260Ｂの出力と第３の三角波による変調回路260Ｃの
出力を半周期で交互に入替え回路270を通して得られる
第２の画像信号と、第３の画像信号をセレクト回路250
で切り替えて連続する１走査ライン単位の変調信号を半
導体レーザ431の駆動手段を有するラスタ走査回路300に
送出する。

【００３５】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、遅延回路Ａ230、演算回
路240、セレクト回路250、第１〜第３の三角波による変
調回路260Ａ〜260Ｃ、入替え回路270、遅延回路Ｂ271、
基準クロック発生回路280、反転器281，282、分周器283
から構成される。

【００３６】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。

【００３７】読出し回路220は、ラスター走査の先頭タ
イミングを決めるインデックス信号をトリガとして基準
クロックDCK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、遅延回路Ａ230及び演算回路240
に送出する。

【００３８】演算回路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立ち上がりクロック同
期で取り込み、その記録すべき画像濃度データを挟む直
前、直後の画素のデータ間で逐次差分演算を行う。この
差分演算は記録すべき画素データの直後に続く画素のデ
ータから直前に記録した画素のデータを引く形で行われ
る。さらに演算回路240は、この差分値に応じて切替え
信号Ｓ0，Ｓ1を決定してセレクト回路250に送出する。
Ｓ0，Ｓ1の決定はこの差分値が特定値αより大であると
きＳ0に“１”を出力し、−α未満であるときはＳ1に
“１”を出力する。差分値が特定値α未満で−α以上の
ときにはＳ0，Ｓ1ともに“０”を出力するようにする。
すなわち、Ｓ0が１であれば記録すべき画素の両側の画
素のうち直後記録される画素の方が濃度が高く、Ｓ1が
１であれば直前に記録された画素の方が濃度が高いこと
を示している。上記演算とＳ0，Ｓ1の決定は差分をとる
べき２系統の画像濃度データをアドレスとしたＲＯＭを
設け、ＲＯＭのデータ部に２系統のデータの組合わせに
応じて生成するＳ0，Ｓ1の値を書込んでおいてそのデー
タをＳ0，Ｓ1として用いるように構成すればよい。

【００３９】遅延回路Ａ230は、前述の演算回路240の処
理を実行している時間だけ、画像濃度データを遅延する
回路で、具体的には立上りクロック同期のシフトレジス
タで構成される。

【００４０】セレクト回路250は、具体的にはデータセ
レクターであり切替え信号Ｓ0，Ｓ1に応じてクロックと
は非同期に第１の画像信号と第２の画像信号と、第３の
画像信号を１画素毎に切替えて、ラスター走査回路300
に出力する。

【００４１】具体的にはＳ0，Ｓ1ともに０のときには第
１の画像信号を選択して出力し、Ｓ0が０、Ｓ1が１の時
には第２の画像信号を選択して出力し、Ｓ0が１、Ｓ1が
０の時には第３の画像信号を選択して出力する。

【００４２】第１の画像信号とは以下に述べるが、記録
すべき画素位置の中央から広がるようにパルス幅変調さ
れた画像信号であり、第２の画像信号とは記録すべき画
素位置の直前に記録された画素側エッジから広がるよう
にパルス幅変調された画像信号であり、第３の画像信号
とは記録すべき画像位置の直後に記録される画素側エッ
ジから広がるようにパルス幅変調された画像信号であ
る。

【００４３】記録すべき画素の画像データから、これら
第１〜第３の画像信号を生成する手段は変調回路260Ａ
〜260Ｃ、入替え回路270、遅延回路Ｂ271、分周器283と
基準クロックDCK、基準クロックを反転する反転器281，
282により得られるDCKバーを用いた回路による。

【００４４】変調回路260Ａ〜260Ｃは、基本的な回路構
成は同じで、高速のコンパレータ261Ａ〜261Ｃと画像デ
ータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器262Ａ〜262
Ｃ、与えられるクロック信号に応じて第１〜第３の三角
波を生成する三角波発生回路263Ａ〜263Ｃから成る。

【００４５】Ｄ／Ａ変換器262Ａ〜262Ｃは図９に示すよ
うなＤ／Ａ変換器であり、画像データ（ここでは８ビッ
ト）をDCKバーのクロック立上り点でサンプリングしア
ナログ出力を出力するもので図９（ｂ）にタイミングチ
ャートを示す。

【００４６】Ｄ／Ａ変換器は入力された８ビットのデー
タの０〜255までのフルレンジで画像データの大きさに
対応して線形にアナログデータを出力する。

【００４７】ここでは実回路構成でのアナログ信号の引
回しによるノイズやクロストークを考慮して３系統のＤ
／Ａ変換器を使用したが、同一のアナログデータ処理で
あるためＤ／Ａ変換器は１系統を共用するように構成す
ることは可能である。

【００４８】三角波発生回路263Ａ〜263Ｃの具体的構成
は図10（ａ）に示すようにトランジスタＴｒ1、可変抵
抗器2633、コンデンサＣ1、トランジスタＴｒ2、可変抵
抗器ＶＲ2等から成る積分回路で構成されている。可変
抵抗器2631には例えばソニー株式会社製の電圧可変型抵
抗素子Ｄ7500を用いることができる。この電圧可変型抵
抗素子はその制御端子に０〜−５Ｖの制御電圧を入力す
ることによって抵抗値を変更することができる素子であ
る。画像形成装置の操作パネル上の後述するシャープネ
ス釦512、階調性釦513の押圧によって４ビットの振幅デ
ータが端子ｂに入力されるとＤ／Ａ変換器2632によって
アナログ値に変換されさらに反転増幅器2633によって極
性が反転されて制御電圧として可変抵抗器2631に入力さ
れる。制御電圧入力によって決定する抵抗値をＲ1とす
る。

【００４９】図の端子ａに入力されたクロックは、その
電圧振幅、周期及びＣ1−Ｒ1の時定数で積分された結
果、図10（ｂ）に示すような三角波を生成する。この回
路で生成される三角波は厳密にいうとコンデンサＣ1の
充電曲線と放電曲線からなり正しい三角波から少しずれ
たものであるがこのずれは実用上無視でき、回路が簡単
になるという利点がある。

【００５０】三角波の電圧振幅は、Ｃ1−Ｒ1の時定数を
変えることにより適宜調節可能で、ここではＣ1を固定
し、Ｒ1を可変にして調節可能にしてある。三角波の電
圧振幅は前記振幅データの中央値例えば８が入力される
とき前述のＤ／Ａ変換器262Ａ〜262Ｃが画像データのフ
ルレンジで振幅する際の全振幅と等しい標準振幅になる
ように調節され、さらに三角波の電圧レベルがＤ／Ａ変
換器262Ａ〜262Ｃの電圧レベルと一致するようにＶＲ2
を調整する。このようにして三角波の電圧振幅は振幅デ
ータの変化によって標準振幅の１〜1.6倍の大きさに変
化させることができる。

【００５１】一方、三角波発生回路に入力されるクロッ
クは図１のようにそれぞれ異なるクロックで構成されて
いる。第１の三角波発生回路263ＡにはDCKが、第２の三
角波発生回路263ＢにはDCKをＤ−フリップフロップから
なる分周器283で２分周したＱバー出力φ1が、第３の三
角波発生回路263Ｃには分周器283で分周したＱ出力φ2
が入力されるように構成されている。

【００５２】すなわち、DCKによって三角波発生回路263
Ａで生成される三角波φT1は基準クロックDCKを１周期
とする第１の三角波であり、φ1によって三角波発生回
路263Ｂで生成される三角波φT2はT1の２倍の周期をも
つ第２の三角波であり、φ2によって三角波発生回路263
Ｃで生成される三角波φT3はφT2と同じ周期で位相が18
0°ずれた第３の三角波となっている。この様子を図11
のタイミングチャートに示した。また一点鎖線で示した
三角波は標準値より大きい振幅データが入力されたとき
生成される三角波を示している。

【００５３】第１〜第３の三角波と比較される画像デー
タはＤ／Ａ変換器262Ａ〜262Ｃで同一のデータが与えら
れている。その様子を図11の三角波中に点線で示した。

【００５４】それらを比較器で比較した結果の変調器26
0Ａ〜260Ｃのパルス幅変調出力は図11のように出力され
ている（以下変調器260Ａ〜260Ｃの出力を260Ａ出力〜2
60Ｃ出力という）。一点鎖線で表した出力波形は振幅を
大きくした三角波によるパルス幅変調出力を示す。

【００５５】図11で分かるように、パルス幅変調された
画像信号出力は、基準クロックDCKのフェーズ１でみる
と、260Ａ出力は記録すべき画素位置の中央から広がる
ように変調されたパルス幅変調になっており、260Ｂ出
力は記録すべき画素位置の直後の記録される画素側エッ
ジから広がるようなパルス幅変調であり、260Ｃ出力は
記録すべき画素位置の直前には記録された画素側エッジ
から広がるようなパルス幅変調になっている。

【００５６】又、参照波の振幅を大きくした場合は、一
点鎖線で示されたように低濃度に対応するパルス幅は大
きく、高濃度に対応するパルス幅は小さくなり、階調性
を向上させていることがわかる。又図示していないが、
参照波の直流成分を変化させた場合は、低濃度から高濃
度で一様にパルス幅を変化させることができるので濃度
が変化することになる。

【００５７】又、これら複数の参照波を独立に変化させ
ることにより、記録位置変調の強調の度合いを変化させ
ることもできる。例えば、画素の端部から記録する参照
波の直流成分を記録濃度を中央部から記録する場合に比
べて高めに設定すると、画像のエッジ部を強調するの
で、記録位置変調を強調したものとする。

【００５８】260Ｂ出力と260Ｃ出力はDCKの１周期毎に
パルス幅変調出力が広がる方向が入れ替わるため、260
Ｂ出力と260Ｃ出力は基準クロック１周期毎に入れ替え
て用いるようにする。そのための回路が入替え回路270
である。

【００５９】入替え回路270は図12（ａ）に示すＡＮＤ
回路とＯＲ回路の組合わせで実現される。入替え回路27
0の動作は図12（ｂ）のタイミングチャートを見ればDCK
１周期毎に変調器260Ｃと変調器260Ｂの変調信号が入れ
替わって、記録すべき画素位置の直前に記録された画素
側エッジより広がるように変調された第２の画像信号列
と記録すべき画素位置の直後に記録される画素側エッジ
より広がるように変調された第３の画素信号列が得られ
ることが理解できよう。

【００６０】このような三角波を組み合わせて行う回路
構成としたのは予め参照波をノコギリ波状に作ると高速
な回路構成が必要となるため回路が複雑で、かつ、機械
セットとして組み立てたときの放射ノイズが増えるとい
う問題を避けるためである。この回路を用いることによ
り容易に目的の機能が達成できる。

【００６１】図１の260Ａ出力の後段に設けられた遅延
回路Ｂ271は入替え回路270によって遅れる時間を一致さ
せるように設けられた遅延回路であり、これによって入
替え回路270の出力と260Ａ出力のタイミングを一致させ
ることができる。

【００６２】以上の回路により作り出された画像信号列
は後段のラスター走査回路300においてラスター走査信
号として処理され、感光体への画像記録が行われる。

【００６３】ラスタ走査回路300は、図示しないＬＤ駆
動回路、インデックス検出回路、多面鏡ドライバ等を備
える。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】上述の画像処理回路1000は、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。

【００６７】図５はこれまでに述べた本実施例の画像処
理装置からの変調信号を作り出すまでの主要な画像デー
タの処理部分のタイミングチャートをまとめて表したも
ので、図６は潜像形成した際の模式図である。

【００６８】本実施例の画像形成装置400は、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、上
述のようにコンピュータで作成されたあるいはスキャナ
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。本方式を採用
しないで一定周波数の参照波を用いた場合、図６（１）
に示すような線のエッジに相当する画像データの記録は
図で示すように画素中央部に孤立して形成されてしまう
が、図６（２）の本方式の標準処理を施した場合、中央
部の画素濃度の高い画素に左右の中間濃度のデータが近
接して記録されるパターンとなり、従来方式に比べて濃
度の切れとなる白ヌケが少なく、画像の見かけ上の鮮鋭
度が向上し、さらに本方式のシャープネス向上の処理を
施す（すなわち第１の三角波の振幅は変化しないが第
２、第３の三角波の直流成分を大きくする。）とエッジ
部の記録幅が大きくなり白ヌケはさらに少なくなりさら
に画像の鮮鋭度が向上する様子が理解できる。同様に本
方式の階調性向上の処理を施す低濃度部では大きくな
り、高濃度部では第１〜第３総ての三角波の振幅が大と
なりその結果変調されたパルス幅の変化が小さくなりγ
特性を向上させ階調性を改善することができる。上記シ
ャープネスの向上は三角波の振幅を変えないで三角波発
生回路263のＶR2を変化させてＤＣ成分を変える方法に
よって第２及び第３の三角波を上方にずらせることによ
って行う。

【００６９】図13は２次元的に記録される画像での本方
式の効果を示した図で点線で表されるのが従来方式によ
る記録画像、斜線で表したのが本方式により得られる記
録画像で、（ａ）は本方式の標準処理、（ｂ）は本方式
のシャープネス向上処理であり、（ａ）と比べ画像端部
の記録濃度を向上させた処理が行なわれている、（ｃ）
は本方式の階調性向上処理を施したものであり、（ａ）
と比べ画像全体に低濃度部では濃度を高く高濃度部で濃
度を低くした処理が行なわれている。

【００７０】以上により比較的簡単で、高周波回路を使
わずに１画素の中でパルス幅変調による記録位置を動か
すことが可能となり、さらにパルス幅を大きくして得ら
れる画像の鮮鋭度、階調性も向上することができた。

【００７１】なお、ここで示した実施例では演算回路24
0は記録すべき画素の左右の画素濃度データを演算して
Ｓ0，Ｓ1を得ているが、この演算は記録すべき画素デー
タとその直前に記録した画素データの間の差分演算で
も、記録すべき画素データとその直後に記録すべき画素
データの間の差分演算でもほぼ同様な効果が得られる。

【００７２】図７は記録すべき画像とその直後に記録す
べき画像の濃度データ間で演算した場合のタイミングチ
ャートを示し、記録される画素パターンの例を図８に示
した。図６（２）とほぼ同様に画像濃度の高い画素に左
右の画素が近接して記録されている様子が分かる。

【００７３】なお、本発明においては、各参照波に対
し、濃度に対応するパルス幅信号を得た後、特定のパル
ス信号を選択したが、図15に示すように予め特定の参照
波を選択した後、画像濃度信号と比較しパルス幅信号を
得てもよい。

【００７４】また、本実施例では高γ感光体の記録を主
に記述したが高γ感光体でなくとも同様な効果は十分に
期待できる。

【００７５】

【発明の効果】以上述べたように本発明による画像形成
方法、すなわち画像濃度データを参照波信号で変調した
変調信号により記録を行う画像形成装置において、複数
の参照波を有し、前記記録すべき画像濃度データもしく
はその周囲の画像濃度データからの演算結果に基づい
て、前記画像濃度データと前記複数の参照波を組合わせ
て比較することにより得られる複数の変調した画像信号
のうち１つを選択して画像形成し、さらに使用する参照
波の振幅、又はＤＣ成分を変化させて変調振幅を生成し
これにより画像形成することにより、スキャナやＣ.
Ｇ、フォントデータ等から作られる画像の鮮鋭度と階調
性を向上し、かつ画像に応じて外部より鮮鋭度や階調性
を調整することが可能な優れた画像形成方法を提供する
ことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施例の画像処理回路を示す
ブロック図である。

【図２】本実施例に用いられた高γ感光体の特性図であ
る。

【図３】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４】本発明を適用した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】画像データ処理部分のタイミングチャートであ
る。

【図６】図５の変調信号で潜像形成した場合の模式図で
ある。

【図７】記録すべき画像と次の画像の濃度データで演算
した場合のタイミングチャートである。

【図８】図７のタイミングチャートにより得られる画素
パターンである。

【図９】Ｄ／Ａ変換器とそのタイミングチャートであ
る。

【図１０】三角波発生回路とその出力を示す図である。

【図１１】３つの三角波と比較してパルス幅変調を行っ
た場合の画像信号出力を示す図である。

【図１２】入替え回路とタイミングチャートを示す図で
ある。

【図１３】本発明の方法により得られる２次元的記録画
像を示す図である。

【図１４】（ｂ）は一定周期の参照波と画像データを比
較してパルス幅変調信号を発生するブロック図、（ａ）
は（ｂ）のブロック毎の動作を示すタイミングチャート
である。

【図１５】本発明を適用した他の実施例の画像処理街路
を示すブロック図である。

【符号の説明】

100 画像データ処理回路 200 変調信号生成回路 240 演算回路 250 セレクト回路 260Ａ〜260Ｃ変調回路 263Ａ〜263Ｃ三角波発生回路 270 入替え回路 300 ラスター走査回路 400 画像形成装置 510 振幅データ発生部 511 標準釦 512 シャープネス釦 513 階調性釦 1000 画像処理回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】参照波により注目画素の画像濃度を変調
する画像形成方法において、注目画素の隣接濃度分布より複数の参照波の中から特定
の参照波に対応する変調信号を選択すると共に、前記複
数の参照波は振幅あるいは直流成分が異なることを特徴
とする画像形成方法。
【請求項２】参照波により注目画素の画像濃度を変調
する画像形成方法において、注目画素の隣接濃度分布と
共に前記参照波の振幅あるいは直流成分が可変に設けら
れていることを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】前記複数の参照波により注目画素の濃度
を変調した後、前記特定の参照波に対応する変調信号を
選択することを特徴とする請求項１及び請求項２の画像
形成方法。
【請求項４】前記特定の参照波を選択した後、選択し
た参照波により前記注目画素の濃度を変調することを特
徴とする請求項１及び請求項２の画像形成方法。