JPH07164674A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 高画質の為の画像信号ごとの最適化と各種の
性能を持つ画像形成装置の電子写真プロセスごとの最適
化を同時に計る。 【構成】 レーザービームの光路中に部分的に開口部を
有した遮蔽部材５０を配置し遮蔽部材５０による回折に
より結像光学系を超解像光学系となし、超解像光学系を
用いてレーザースポット径を小径化し、出力が望まれる
画素信号群を基準信号Ｒと表し像担持体および超解像光
学系に入力する画素信号群を入力信号Ｘと表し像担持体
と超解像光学系および現像装置の特性に起因する濃度再
現性の低下や隣接画素によるノイズの増大等の信号劣化
要因を含んで出力される出力画像画素群を出力信号Ｙと
表した場合における全ての画素についての基準信号Ｒと
該出力信号Ｙとの差が小さくなる方向に入力信号Ｘの大
きさを各画素ごとの互いの相互作用を同時に計算して決
定するという制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスを用
いた画像形成装置に関し、例えばフルカラープリンタ等
に用いられる様なデジタル信号を画像情報として扱う画
像形成装置の光学系および信号変調方式に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置の中で高速かつ低騒音プリ
ンタとして、電子写真方式を採用したレーザービームプ
リンタがある。その代表的な用途は文字、図形等の画像
を感光体にレーザービームを当てるか、当てないかで形
成する２値記録である。そして、一般には、文字、図形
等の記録は中間調を必要としないのでプリンタ構造も簡
単にできる。

【０００３】ところが、このような２値記録方式であっ
ても中間調を表現できるプリンタがある。かかるプリン
タとしてはディザ法、濃度パターン法等を採用したもの
がよく知られている。

【０００４】しかし、周知のごとく、ディザ法、濃度パ
ターン法等を採用したプリンタでは高解像度が得られな
い。

【０００５】そこで、近年、記録密度を低下させずに高
解像度を得つつ、各画素において中間調画素を形成する
方式が提案されている。この方式は、画像信号によっ
て、レーザービームを照射するパルス幅を変調（ＰＷ
Ｍ）することにより中間調画素形成を行うもので、この
ＰＷＭ方式によれば高解像度かつ高階調性の画像を形成
でき、従って、特に高解像度と高階調性を必要とするカ
ラー像形成装置にはこの方式が欠かせないものとなって
いる。

【０００６】すなわち、このＰＷＭ方式によると、１画
素毎にビームスポットにより形成されるドットの面積階
調を行うことができ、記録すべき画素密度（記録密度）
を低下させることなく同時に中間調を表現できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このＰＷＭ
方式においても、画素密度を上げていくとレーザースポ
ット径に対して画素幅が相対的に小さくなるため、低濃
度の画素においてはドット潜像のコントラスト電位が小
さくなり、現像が行なわれにくくなり、また、高濃度の
画素においてはドット潜像の拡大により、隣接画素の電
位に対しての影響が増大し、各画素間でのコントラスト
が十分取れず、また画素内でのＰＷＭ変調による階調も
十分とることが出来ないという問題点が生じている。

【０００８】すなわち、従来の装置の書き込み画素密度
を単純に上げていくと低濃度再現性の低下と隣接画素に
よるノイズの増大により解像性の低下が発生するため、
これらの弊害を改善する必要がある。

【０００９】上記課題を解決するために本発明の方針に
関して説明すれば、回折を用いた超解像光学系によりレ
ーザースポット径を小型化し、その際に生ずるサイドロ
ーブによる電位減衰を、低光量において光感度が小で電
位減衰量が小さく光量が増加するに従い光感度が増大し
電位減衰量が増加する感度区間を有する感光体を用いる
ことにより実質的に十分に小さいものとし、さらに残っ
たサイドローブの影響を、画素についての隣接画素の影
響による現像量増加と低濃度の現像能力低下を各々相互
に加味して毎時信号を最適化する上記の制御方法を用い
ることで原画像信号の再現に有効に用いて高画質を得る
ということである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、このような目的
を達成する方法として、本発明にあっては、レーザー光
源からのレーザービームを結像光学系により、像担持体
上でビームスポットとして結像し、該ビームスポットを
上記像担持体に対し相対的に走査させ、該像担持体上に
像を形成するデジタルの画像形成方法において、レーザ
ービームの光路中に部分的に開口部を有した遮蔽部材を
配置し該遮蔽部材による回折により上記結像光学系を超
解像光学系となし、該超解像光学系を用いてレーザース
ポット径を小型化し、これに加えて、出力が望まれる画
素信号群を基準信号Ｒと表し上記の像担持体および超解
像光学系に入力する画素信号群を入力信号Ｘと表し上記
像担持体と超解像光学系および現像装置の特性に起因す
る濃度再現性の低下や隣接画素によるノイズの増大等の
信号劣化要因を含んで出力される出力画像画素群を出力
信号Ｙと入力信号Ｘの関数として表した場合における全
ての画素についての該基準信号Ｒと該出力信号Ｙとの差
が小さくなる方向に該入力信号Ｘの大きさを各画素ごと
の互いの相互作用を同時に計算して決定するという制御
を行うことにより、上記超解像光学系にて生ずるサイド
ローブの影響を低減することを特徴とする。

【００１１】特に、各画素ごとに該出力信号Ｙと該基準
信号Ｒとが等しいと置いて得られる連立方程式を該入力
信号Ｘについて解く為の演算を実施する過程を用いる方
法により、全ての画素についての該基準信号Ｒと該出力
信号Ｙとの差が可能な限り小さくなる方向に該入力信号
Ｘの大きさを各画素ごとの互いの相互作用を同時に計算
して決定する制御方法を用いるのが好ましい。

【００１２】また、上記像担持体として低光量において
光感度が小で電位減衰量が小さく光量が増加するに従い
光感度が増大し電位減衰量が増加する感度区間を有する
光量−帯電電位減衰特性を持つ像担持体を用いることを
特徴とする。

【００１３】

【作用】従来の変調方式に対し、高画質化の為に画素密
度を上げレーザースポット径に対して画素幅を相対的に
小さくした場合においても、本発明の方式を用いること
により、スポット径を小型化する為の超解像光学系によ
るサイドローブの発生による隣接画素への影響を像担持
体の感度特性により低減し、さらに低濃度の画素におけ
るドット再現性の低下および高濃度の画素におけるドッ
ト潜像の拡大による隣接画素の画像信号に対しての影響
および上記の低減されてもなお残るサイドローブの隣接
画素への影響を考慮して入力信号を最適化するため、本
発明を用いない場合に対し、高画質の為の画像信号ごと
の最適化と各種の性能を持つ画像形成装置の電子写真プ
ロセスごとの最適化を同時に計ることが可能となり、よ
り高画質な画像を得ることができる。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。図１〜３は本
発明の実施例の主な要素を示す図である。図４は本発明
に係る画像形成装置の一実施例であるプリンタ装置の断
面図であり、図５は図４のレーザービームスキャナー部
分の従来構成の例を示す概略図である。

【００１５】従来のデジタル電子写真装置の構成は図４
および図５にて以下に示す通り、図示しない画像情報信
号線より伝達された信号によりレーザードライブ回路１
０１を駆動し、図５全体により示されるレーザービーム
スキャナーＬＳによりレーザービーム位置を走査するこ
とにより、像担持体１００の表面上にレーザービームス
ポットを結像し、静電潜像を形成し周知の電子写真プロ
セスを経て記録紙上に画像記録を実現するものである。

【００１６】次に、従来技術と異なる本発明の実施例に
ついてを以下に説明する。本発明は、超解像光学系で構
成する要素と、非線形な光量−電位減衰曲線を持つ感光
体で構成する要素の２つの要素の内の少なくとも一つを
用い、加えてこれらを適用した際の画像処理の最適化を
図るために隣接画素の互いの相互作用を同時に計算する
処理を行なう要素によって構成される。まず、第１と第
２の要素について説明する。

【００１７】図３に示される通り、コリメータ１０３を
通過した後、遮蔽部材としての遮蔽板５０の開口部１０
ａを通過したレーザービームは、図１（ニ）に示した開
口面による図１（ホ）のような透過率分布を持つ開口に
よる回折により図１（ロ）のように像担持体上の集光面
上でサイドローブを持つ強度分布となる。なおここで、
遮蔽板５０とコリメータ１０３とスキャナーＬＳとを有
して超解像光学系３０が構成される。

【００１８】そして、図１（ニ）に示す遮蔽板５０の遮
蔽部２０の幅を増加させることで、主ローブ３１の幅を
小さくすることができるが、それと同時にサイドローブ
３２，３３，…，の強度が増加する。ここで、図１
（イ）に示すような光量−電位減衰特性を持つ感光体を
用いることにより、光量の小さいサイドローブ３２，３
３，…，による電位減衰は小さいものとなり、電位減衰
分布はメインローブ３１による効果が支配的となる。そ
の結果、実質的にレーザースポット径を減少させること
ができる。

【００１９】ここで図１（イ）に示す様な微小な露光量
に対して電位減衰が小さく、露光量の増加に従い電位減
衰量が増大する区間を有する特性を持つ感光体の使用に
関しては、例えば、Electorophotography Principles a
nd Optimization(Melin Schrfe著，Reserch Studies Pr
ess Ltd.,1984 年）等にその例が記載されている。

【００２０】即ち、図１（イ）の低光量に感度の小さい
感光体の特性と、図１（ロ）のいわゆる超解像光学系に
よるレーザー光量分布特性を重畳することで、図１
（ロ）のサイドローブによる感光体上の電位減衰量をマ
スクして、実質的にビームスポット径を小さいものと
し、結果として図１（ハ）に示すような高解像のビーム
スポット潜像を形成し、デジタル電子写真におけるより
高解像な画像を得ることができる。

【００２１】ここでは上述した様に、種々の感光体の特
性の中で、図１（イ）の様な特性を持つものを用いて図
１（ロ）のサイドローブをマスクする方法であり、特に
感光体の物性について規定するものではないが、このよ
うな感光体特性との組み合わせを用いない場合は、図１
（ロ）のレーザー強度分布のサイドローブにより隣接画
素への露光が生じ、メインローブのみの幅が小さくても
十分に高い効果が得られないので、該感光体特性と超解
像光学系を組み合わせることにより、光学系単独では生
ずる弊害を除去することができる。

【００２２】また、該感光体の露光開始時の感度が小さ
い光量範囲４０が大きくなるに従い、マスクできるサイ
ドローブを大きくとることができ、したがって遮蔽部幅
２０を増加させて、メインローブの幅を小さくすること
ができるので、レーザー光強度および遮蔽部幅２０は、
該感光体の感度特性に合わせて、適切に調整することが
できる。

【００２３】尚、上述の特性を有する光学系および感光
体は各々単独で用いた場合でもデジタル潜像の高解像化
の効果がある程度は得られる。

【００２４】次に、上述した光学系と感光体の感度特性
の使用により、隣接画素によるドット形成への影響が従
来の方法と異なるので、これを適切に制御することでさ
らに高画質が得られる。この為の第３の要素について説
明する。

【００２５】ここで、本発明を適切に説明するため、記
号を以下のように定義する。図２（イ）に示すとおり、
画素ａについて、縦方向の位置をｍ、横方向の位置をｎ
とし、ｍ行ｎ列にある画素をａ［ｍ，ｎ］で表す。ここ
で、１≦ｍ≦Ｍ、１≦ｎ≦Ｎとする。また、該画像形成
装置に対して出力が望まれる画像信号を基準信号Ｒと
し、上記の感光体および光学系にて構成される潜像形成
部に入力する画像信号を入力信号Ｘとし、上記感光体、
光学系および現像装置の特性に起因する低濃度再現性の
低下と隣接画素によるノイズの増大を含んで出力される
出力画像を出力信号Ｙとする。

【００２６】上記各信号についても同様に、例えばｍ行
ｎ列における入力信号はＸ［ｍ，ｎ］で表し、またｍ行
ｎ列における変数ｘについての関数ｆはｆ［ｍ，ｎ］
（ｘ）と表記し、その他の変数も同様とする。

【００２７】以上の記号に基づき本発明を説明する。あ
る画素ａ［ｍ，ｎ］に入力する信号は、デジタル電子写
真プロセスにおいては、レーザービームによるスポット
光量分布がほぼガウス分布をなしている。このため、画
素密度が高くレーザースポット径に対して画素幅が小さ
い場合、隣接画素域への露光量が増大し影響力が大きく
なる。またエッジ効果等の影響で、現像方法によっては
露光された潜像の周辺では現像範囲が増大する。この様
子を図２（ニ）に示す。図（ニ）においては入力信号Ｘ
がｘ１、ｘ２、ｘ３と大きくなる場合に、ある信号値
（ここではｘ３）から隣接する画素への現像の影響が生
じる様子を示している。この隣接画素への信号の影響
（ｆ２とする）を本実施例においては近似的に図２
（ロ）に示される通り、数１で表す。

【００２８】

【数１】 ここで、Ｂの値は影響を与える隣接の位置によって異な
る値をとることも可能である。

【００２９】また、デジタル電子写真プロセスにおいて
は、感光体表面上の潜像が小さく電位差が微小な場合、
感光体表面近傍より離れた位置では電界の変化がより小
さくなるため、トナーによる現像がなされない信号範囲
がある。

【００３０】この原因としては、上記潜像による電界の
変化の低下の他に、現像器の特性、トナー粒径による幾
何学的限界、トナー電荷により生ずる誘導電荷と信号と
しての潜像電荷との比による現像性の限界などがある。

【００３１】また感光体上に現像されるトナー量は、露
光による電位減衰量の上限や帯電したトナーの積層によ
る感光体表面電位の上昇により、ある露光量から一定と
なり、入力信号の増大に対して相対的に濃度再現性が低
下する。この様子を図２（ホ）に示す。図２（ホ）にお
いては入力信号Ｘがｘ４、ｘ５、ｘ６と大きくなる場合
に、ある信号値（ここではｘ４）までは現像せず、また
ある信号値（ここではｘ６）からは隣接画素への影響は
あるものの、入力信号に対応する画素については濃度が
飽和し一定になる様子を示している。この入力信号に対
応する画素の現像の非線形性を本実施例においては近似
的に図２（ハ）に示される通り、数２で表す。

【００３２】

【数２】 上述の２つの式を組み合わせることにより、現像後の結
果としての出力信号Ｙを入力信号Ｘを用いて数３のよう
に表すことができる。

【００３３】

【数３】 ここで、ｆ２［０，０］（Ｘ）≡Ｘとし、また縦横両画
像端の外側においてはｆ２≡０とする。残りの各ｆ２
［ｉ−ｍ，ｊ−ｎ］は隣接位置を表すｉ−ｍおよびｊ−
ｎの値により影響量を表すＢおよびβの値を異なる値と
することも可能である。

【００３４】ここで、レーザードライバ等に入力される
入力信号Ｘ［ｍ、ｎ］は隣接画素の影響ｆ２と信号再現
の非線形性ｆ１の影響を画素ごとに相互に受け出力画像
Ｙ［ｍ、ｎ］として出力されてしまうことがわかる。と
ころが本来望まれる出力画像Ｙは基準信号Ｒ［ｍ、ｎ］
と同じ信号であるから、Ｙ［ｍ、ｎ］がＲ［ｍ、ｎ］と
同じかあるいは差異ができるだけ少なくなるような入力
信号Ｘ［ｍ、ｎ］を逆算して求めることが要求される。
そのようなＸ［ｍ、ｎ］が求まった場合に、Ｒ［ｍ、
ｎ］とＹ［ｍ、ｎ］の差は最小になっているはずなの
で、そうなる様にＸ［ｍ、ｎ］を逆算して求めればよ
い。そのためには、各ｍ，ｎの画素について、基準信号
Ｒと出力信号Ｙとの差（Ｙ−Ｒ）を最小に近付けるよう
にＸ［ｍ，ｎ］を調整する。

【００３５】本実施例においては、各ｍ，ｎに関してＭ
・Ｎ個の非線形連立方程式、数４を数値計算法により解
く方法を用いてＸ［ｍ，ｎ］を順次計算し、ｋ番目の順
次計算による値Ｘにより（ｋ＋１）番目の値Ｘを計算し
ていく。ここで、連立方程式が必要な理由は、例えばあ
る画素ａ´が隣の画素ａ″へ影響するのでこの影響量だ
け隣の画素の入力信号ｘ″を変化させたとする。このと
き逆に隣の画素ａ″もまたある画素ａ´に隣接画素とし
て影響するため、ｘ″の変化量を求めるために用いたは
ずの元の画素の入力信号ｘ´も逆に変化を受けることに
なる。このようにある画素の信号が決定された後に次の
信号が決まるのではなく各々の画素の入力信号が互いに
影響し合うため連立方程式により各画素のｘ［ｍ，ｎ］
の最適化を有効に行なうことが本発明として望ましいか
らである。なお、ここでは画素ａ［ｍ，ｎ］へ影響する
画素をｍ−１≦ｉ≦ｍ＋１、ｎ−１≦ｊ≦ｎ＋１の範囲
の３ｘ３画素としたが、この範囲は任意に決めることが
でき、本実施例に限定されるものではない。

【００３６】

【数４】Ｒ［ｍ，ｎ］−Ｙ［ｍ，ｎ］＝０ ここでの、各画素の基準信号Ｒ［ｍ，ｎ］によって順次
計算を行なう回数は可変であり本発明の処理方式は動的
とし得る。この過程において、ｍ，ｎに関する数５を、
あらかじめ決めた所定の値ε０と比較して、ε≦ε０と
なるまでｋを増加させて計算を行なう。

【００３７】

【数５】 この様にして、与えられた画像形成装置における性能に
より、出力画像を最も原画像データに近い画像として出
力できる様に画像形成装置の画像出力部に入力する信号
を最適化して、高画質の画像を得ることができる。

【００３８】ここで上記の非線形連立方程式を解く為の
数値計算法として例えばNewton-Raphson法や逐次近似法
等、多変数関数の極値問題を解く既存の各種解法等を用
いることができる。

【００３９】尚、上記の関数ｆ１およびｆ２の値０は、
有害な誤差が生じない程度の微小な値として置き換える
こともできる。

【００４０】ここで、入力信号Ｘの最適化を目指すため
に、上記の連立方程式Ｒ［ｍ，ｎ］−Ｙ［ｍ，ｎ］＝０
が高い精度で解かれる必要はなく、順次計算におけるス
テップにおいてεの値が先に順次計算した値よりも小さ
くなっていればより画像性が向上するため、εが増大し
ていく場合や計算量の低減が必要な場合には回数０回も
含めて適当な回数で順次計算を打ち切ることが許され、
また入力信号Ｘの計算値の振動を低減するためにｋ番目
から（ｋ＋１）番目への入力信号Ｘの計算値変化量に０
≦ｈ≦１であるような適当な値ｈを乗じてゆるやかな収
束で計算することも可能である。

【００４１】従って、本発明の方法は原画像データの性
質および与えられた画像形成装置の画素ドット再現にお
ける隣接画素への影響量や低濃度再現性低下に依存して
動的に入力信号Ｘを計算し最適化していくことができ
る。

【００４２】なお、上記の実施例にて用いたＡ，Ｂ，α
１，α２，β等の画像形成装置に依存するパラメータ
は、個々の画像形成装置について、実験によりあらかじ
め有効な値を求めておく。

【００４３】以上の説明により示された様に、注目画素
について、出力信号Ｙを隣接画素を含めた入力信号Ｘの
関数により表現し、各画素ごとに該出力信号Ｙと該基準
信号Ｒとが等しいと置いて得られる連立方程式を該入力
信号Ｘについて解く為の演算を実施する過程を用いる方
法により、全ての画素についての該基準信号Ｒと該出力
信号Ｙとの差が可能な限り小さくなる方向に該入力信号
Ｘの大きさを各画素ごとの互いの相互作用を同時に計算
して決定することで、解像度を低下させることなく前述
の従来の方式の問題点を改善しようとするものである。

【００４４】以上総合して上記の発明の方針に関して説
明すれば、上述した３つの要素技術を組み合わせること
で、毎時画像データ入力ごとにまた各種画像出力装置の
性能ごとに、画素についての隣接画素の影響による現像
量増加と低濃度の現像能力低下を各々相互に加味して毎
時信号を最適化するという制御方法を用い、さらに前記
光学系の利用によるレーザービーム小型化の弊害として
生ずるサイドローブの影響を隣接画素の影響として上述
の最適化計算に含めることで、レーザービーム小型化と
入力画像信号の最適化の達成を目指すということであ
る。

【００４５】なお上記の特性を有する感光体を用いず
に、上記の制御方法と上記の超解像光学系の二つの併用
のみも可能である。また上記の制御方法と上記の特性を
有する感光体とによっても適切なドット再現の効果を得
ることができる。

【００４６】（他の実施例）以下に別の実施例を示す。
上述の実施例においては、入力信号Ｘを最適化する際の
判定方法としてあらかじめ決めた所定の値ε０と比較し
て、ε≦ε０となるまでｋを増加させて計算を行なうと
いう方法を用いたが、原画像のデータと画像出力装置の
性能によってはε０の値を適切な固定値として扱えない
状態が生じることがある。

【００４７】そこで、上記数値計算法の順次計算におい
て、ｋ番目の順次計算による値εと（ｋ＋１）番目の順
次計算による値εとの差の絶対値があらかじめ決めた所
定の値ε１より小さくなるまで計算を行なうことで、原
画像のデータごとの最適化の限界の違いによるε値の差
異がある場合においても、本発明を有効に適用すること
ができる。

【００４８】また、別の実施例として、図６に示される
ような多重現像一括転写電子写真方式に適用する場合、
本発明はより有効となる。

【００４９】この多重現像一括転写電子写真方式の従来
例について以下に説明する。近年、感光体上に直接トナ
ー像を重ね合わせカラー画像を形成する、多重現像プロ
セスが提案され検討されている。

【００５０】このプロセスの従来例について説明する
と、まず多重現像プロセス図の一例は図６であり、最初
に帯電器４によって感光ドラム１００上を均一に帯電す
る。その後、感光ドラム１００上から露光手段によって
潜像を書き込み、反転現像によってレーザーの照射され
た部分のみ現像する。

【００５１】このプロセスをマゼンタ，シアン，イエロ
ー，（ブラック）の３色または４色分繰り返し、感光ド
ラム１００上に於いてトナー像を重ね合わせ、カラー画
像を形成する。そしてこのトナー像を、転写手段１０に
よって紙に一括転写し、感光ドラム１００上の残留電荷
を前露光ランプによって除く。その後、定着器を通過さ
せることにより定着させカラー画像を得るわけである。

【００５２】このような多重現像一括転写電子写真方式
に本発明を適用する場合、２色目以降のレーザー露光に
関して、上記の隣接画素の影響による現像量増加と低濃
度の現像能力低下が感光体上に現像されたトナーによっ
て変動するが、この変動の効果を前述した第１の実施例
におけるパラメータα１，α２，β，Ａ，Ｂによって表
現できるため、２色目以降のトナーに関しても画像形成
の最適化を行なうことが可能であり、より有効となる。

【００５３】また、別の実施例として、図７に、多重ド
ラム方式に本発明を適用した例を示す。

【００５４】本実施例にて、画像形成装置はフルカラー
のレーザービームプリンタとされるが、前の実施例と異
なり、色ごとに専用の像担持体、即ち、本実施例では感
光ドラム３Ｙ（イエロー），３Ｍ（マゼンタ），３Ｃ
（シアン），３ＢＫ（ブラック）を具備し、その周りに
それぞれ専用のレーザービームスキャナー８０Ｙ，８０
Ｍ，８０Ｃ，８０ＢＫ、現像器１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂ
Ｋ、転写用放電器１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０ＢＫ、
クリーニング器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫが配
置されている。

【００５５】転写材は給紙ガイド５ａを通り給紙ローラ
６、給紙ガイド５ｂと順に搬送され、吸着用帯電器８１
からコロナ放電を受け、搬送ベルト９ａへ確実に吸着す
る。

【００５６】その後、各感光ドラムに形成された画像を
転写用放電器１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０ＢＫにより
転写し、除電器８２により搬送ベルト９ａから除電さ
れ、定着器１７により定着されて、フルカラーの画像が
得られる。

【００５７】本実施例においては、フルカラー画像の高
速出力を主たる目的として、レーザービームスキャナー
や像担持体を複数配置しているが、この場合、各々のレ
ーザービームスキャナーや像担持体の機械的精度等の限
界から、前述したいくつかの実施例に用いられた構成よ
りもさらにドット再現の最適化が望まれる。そこで、本
発明の方式により、ドット再現の最適化をはかることに
より、上記の問題解決により一層効果が得られる。

【００５８】また、上記実施例においては主にデジタル
複写機を例にとり説明を行ったが、他の実施例として、
同様の電子写真プロセスを用いた画像記録装置、例えば
レーザービームプリンタ等にも本発明が利用できること
は言うまでもない。

【００５９】また、本発明の方式はＰＷＭ方式以外のレ
ーザービームを用いた方式にもその原理より利用可能で
ある。

【００６０】また、例えばインクジェットプリンタや、
熱転写プリンタ等の他の画像形成装置の特性に合わせた
最適化に応用することも本発明として可能である。

【００６１】また、本発明における最適化制御は、制御
の柔軟性および冗長性を考慮したソフトウェアプログラ
ムによる制御を行なう構成をとることも、高速動作を行
なうためハードウェアによる構成をとることも本発明と
して可能である。

【００６２】また、上述の実施例においては、特定の数
学的解法、特定の数値解法、特定の収束判定方法、画素
に対する隣接画素の影響による現像量増加影響量と低濃
度の現像能力低下の影響量についての特定の変数による
記述に関して説明を行なったが、本発明は上記の特定の
実施例に限定されるものではなく、各画素ごとの信号
を、互いの相互作用を同時に計算して決定するという制
御方法を用いた類似の方法についても含む。従って他の
数学的解法や数値解法および他の収束判定方法および例
えば適当な多項式を用いる等の上記各影響量の類似の表
現方法を用いることも本発明として可能である。

【００６３】また、演算速度の向上と信号の安定性のた
めに、画像領域を小領域に分割し、各小領域ごとに連立
方程式を適用して、本方式を実行することも本発明とし
て可能である。

【００６４】また、上記の光学系においてＬＥＤアレイ
もしくは液晶シャッタもしくはその他のアレイ状固体光
学スキャナを用いることも可能である。

【００６５】

【発明の効果】本発明のように、従来の変調方式に対
し、本発明の方式を用いることにより、高画質化の為に
画素密度を上げレーザースポット径に対して画素幅を相
対的に小さくした場合においても、低濃度の画素におけ
るドット再現性の低下を低減し、また、高濃度の画素に
おけるドット潜像の拡大による隣接画素の画像信号に対
しての影響を低減し、本発明をを用いない場合に対し、
この本発明の方法により、高画質の為の画像信号ごとの
最適化と各種の性能を持つ画像形成装置の電子写真プロ
セスごとの最適化を同時に計ることが可能となり、より
高画質な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の原理の
主旨を説明する図である。

【図２】同装置の原理の主旨を説明する図である。

【図３】同装置の要部概略構成図である。

【図４】同装置の概略構成図である。

【図５】従来の画像形成装置の要部概略構成図である。

【図６】他の実施例に係る画像形成装置の要部概略構成
図である。

【図７】他の従来例に係る画像形成装置の要部概略構成
図である。

【符号の説明】

１０２ 半導体レーザー部（レーザー光源） １００ 感光ドラム（像担持体） ５０ 遮蔽板（遮蔽部材） ３０ 超解像光学系 ３２，３３ サイドローブ ４０ 電位減衰量が小さい感度区間 １ 画素

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザー光源からのレーザービームを結
   像光学系により、像担持体上でビームスポットとして結
   像し、該ビームスポットを上記像担持体に対し相対的に
   走査させ、該像担持体上に像を形成するデジタルの画像
   形成方法において、 レーザービームの光路中に部分的に開口部を有した遮蔽
   部材を配置し該遮蔽部材による回折により上記結像光学
   系を超解像光学系となし、該超解像光学系を用いてレー
   ザースポット径を小型化し、これに加えて、出力が望ま
   れる画素信号群を基準信号Ｒと表し上記の像担持体およ
   び超解像光学系に入力する画素信号群を入力信号Ｘと表
   し上記像担持体と超解像光学系および現像装置の特性に
   起因する濃度再現性の低下や隣接画素によるノイズの増
   大等の信号劣化要因を含んで出力される出力画像画素群
   を出力信号Ｙと表した場合における全ての画素について
   の該基準信号Ｒと該出力信号Ｙとの差が小さくなる方向
   に該入力信号Ｘの大きさを各画素ごとの互いの相互作用
   を同時に計算して決定するという制御を行うことによ
   り、上記超解像光学系にて生ずるサイドローブの影響を
   低減することを特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】 上記像担持体として低光量において光感
   度が小で電位減衰量が小さく光量が増加するに従い光感
   度が増大し電位減衰量が増加する感度区間を有する光量
   −帯電電位減衰特性を持つ像担持体を用いることを特徴
   とする請求項１記載の画像形成方法。
3. 【請求項３】 超解像光学系に代えてサイドローブを生
   じない通常の光学系を用いることを特徴とする請求項２
   記載の画像形成方法。
4. 【請求項４】 上記の光学系においてＬＥＤアレイもし
   くは液晶シャッタもしくはその他のアレイ状固体光学ス
   キャナを用いたことを特徴とする請求項１又は２又は３
   に記載の画像形成方法。