JPH08156329A

JPH08156329A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08156329A
Application number: JP6331437A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Arai; 和彦新井; Yasuhiro Oda; 康弘織田; Masahiko Kubo; 昌彦久保; Masayo Higashimura; 昌代東村; Kazuhiro Iwaoka; 一浩岩岡; Takayuki Yamashita; 孝幸山下
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-12-12
Filing date: 1994-12-12
Publication date: 1996-06-18
Also published as: EP0717553A3; EP0717553A2; US5587772A

Abstract

(57)【要約】【目的】低濃度部におけるドットや万線の再現性を向
上させ、また、階調・色再現の環境に対する安定性を向
上させるとともに、線画像、自然画像ともに良好に再現
すること。【構成】本発明の画像形成装置は、画像濃度信号の種
類が線画像か自然画像かを判別し、その種別に応じて最
適な記録線数を選択する。そのため、複数の異なる階調
再現特性を有する画像濃度信号変換手段の組を用い、こ
れらの一組の変換手段を主走査方向に対して時分割的に
順番に動作させることにより、中高濃度部においては従
来通りのドットや万線の構造をもつスクリーンで構成す
るが、低濃度部は実質的に低線数化する低線化変換手段
を有する。また、画像の種別に応じて、低線化変換手段
の動作周期を選択するとともに、パルス幅変調の参照波
の周期を選択する手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像濃度信号のパルス
幅変調信号に従って、感光媒体上に潜像を形成し、その
潜像をトナー現像し、画像形成を行う電子写真方式の画
像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタや複写機においては、高速かつ
高画像品質を提供できる方式として、ディジタル電子写
真方式が広く採用されている。この方式においては、光
ビームを用いて感光媒体の光走査を行い、画像の階調の
再現を行うために、アナログスクリーンジェネレータな
どを用いてパルス幅変調露光を行うことが多く行われて
いる（たとえば、特開平１−２８０９６５号公報参
照）。

【０００３】これらにおいては、画像濃度信号の低濃度
部から高濃度部まで、光ビームスポット径および線数を
一定にして画像形成を行う。このため、低濃度部での露
光プロファイルはコントラストが低下しアナログ的にな
り、さらに露光量自体少ないことから、ドットや万線の
再現性が悪化し、また、階調・色再現の環境に対する安
定性が悪くなるという問題があった。

【０００４】上記問題に対して、低濃度部での露光プロ
ファイルのコントラストを向上するために、光ビームス
ポット径を十分小さくすることで対応はできる。しか
し、光ビームを集光して感光媒体上に光ビームスポット
を形成する結像光学系が、非常に精密で高価なものとな
り、実用に向かない。

【０００５】本発明者らは、上記問題点に鑑み、画像濃
度信号をアナログビデオ信号に変換し、パターン信号と
の比較によりパルス幅変調するパルス幅変調手段と、そ
のパルス幅変調手段の出力するパルス幅変調信号に従っ
て画像を形成する画像形成手段とを有する画像形成装置
において、図１８に示すように、画像濃度信号を変換す
る異なる特性を有し変換器選択回路１８１の選択により
交互に動作する第１および第２の画像濃度変換器１８
２、１８３を設け、少なくとも一つの変換器１８３は画
像濃度信号の低濃度部に対する出力を０とした特性を持
たせ、画像形成手段により形成される画像の低濃度部の
線数が実質的に低くなるようにした発明を提案した（特
願平６−２４９７７号）。即ち、２以上の画像濃度変換
器１８２、１８３は、例えば図３（ａ）（ｂ）に示すよ
うに、互いに異なる特性を持っている。一方の画像濃度
変換器１８３は図３（ｂ）のように画像濃度信号の低濃
度部に対する出力を０とした特性を持っているので、低
濃度信号が来たときには出力がない。他方の画像濃度変
換手段１８２は図３（ａ）のように画像濃度信号の低濃
度部に対する出力がある特性を持っているので、低濃度
画像濃度信号が来ても出力がある。これらの第１および
第２の画像濃度変換器１８２、１８３は画像濃度変換器
選択回路１８１により主走査方向に配列した画像濃度信
号に対して時分割的に交互に動作する。従って、低濃度
部に対しては入力画像信号を間引いた形になり、パルス
幅変調出力は低濃度部に対しては線数を低くし、中高濃
度部に対しては線数を高くしたことになる。これにより
低濃度部におけるドットや万線の再現性を向上させ、ま
た、階調、色再現に対する安定性を向上させることがで
きた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記本発明者
らの先の発明において、文字などの線画像と、中間調を
含んだ自然画像の混在した画像に対して、線画像、自然
画像ともに良好に再現を行うことが十分にはできないこ
とが判明した。線画像の再現に適した記録線数（密度）
と自然画像の再現に適した記録線数（密度）が異なって
いたためである。

【０００７】本発明は前記従来技術の問題を解消すると
ともに前記本発明者らの先の発明を改良することを目的
とする。即ち、本発明は、従来技術の問題や欠点を除去
するために、低濃度部におけるドットや万線の再現性を
向上させ、また、階調・色再現の環境に対する安定性を
向上させるとともに、線画像、自然画像ともに良好に再
現することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像濃度信号
をパルス幅変調するパルス幅変調手段と、そのパルス幅
変調手段の出力するパルス幅変調信号に従って画像を形
成する画像形成手段とを有する画像形成装置において、
画像濃度信号が、線画像の領域に属するか、中間調を含
む自然画像の領域に属するかを識別する識別信号を出力
する画像信号領域識別手段と、画像濃度信号を変換する
異なる特性を有する２つ以上の周期的に動作する画像濃
度信号変換手段と、前記画像信号領域識別手段の識別信
号に応じて、前記２つ以上の周期的に動作する画像信号
変換手段の動作の周期を切り換える周期切換え手段とを
備え、少なくとも一つの画像濃度変換手段は画像濃度信
号の低濃度部に対する出力を０または顕像化されない範
囲の値とした特性を持つ画像信号低線化変換手段と、前
記画像信号領域識別手段の識別信号に応じてパルス幅変
調手段によるパルス幅変調信号の周期を変更するパルス
幅変調信号周期可変手段と、を設けたことを特徴とす
る。

【０００９】また、本発明は、前記パルス幅変調信号周
期可変手段は、パルス幅変調信号周期を整数倍、また
は、整数分の１倍で変化させるよう構成することができ
る。

【００１０】また、本発明は、画像信号低線化変換手段
による変換を行うか否かを、画像信号領域識別手段の識
別結果に基づいて判別する変換／無変換判別手段と、変
換／無変換判別手段の判別結果に応じて、前記画像濃度
信号の組を前記画像信号低線化変換手段により変換して
出力するかあるいは変換しないで出力するかを選択する
選択手段とをさらに付加する構成とすることができる。

【００１１】

【作用】図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、前記光ビー
ム走査手段、結像光学系、パルス幅変調手段を用いて感
光媒体を露光したときの感光媒体上の露光エネルギプロ
ファイルの一例を示したものである。主走査方向に隣り
合った画素間の距離ｄ_P（ｍｍ）と光ビームスポット径
ｄ_Bの比（ｄ_B／ｄ_P）をＤとしたとき、Ｄの値が、それ
ぞれ１／１、１／２、１／３のときの結果である。光ビ
ームスポット径ｄ_B（ｍｍ）を一定とした時の結果であ
る。また、電子写真では、下地へのトナーの付着を防ぐ
ために、現像時にバイアス電位を与える。図２には、露
光部を現像する反転現像として、バイアス電位に相当す
る境界線も破線により併せて示してある。

【００１２】図２（ａ）において顕著なように、パルス
幅（％）を小さくするにつれて、露光エネルギプロファ
イルのコントラストは低下してアナログ的になる。バイ
アス電位に相当する境界線を越える量は減少し、ドット
や万線を再現しなくなる。図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
からわかるように、Ｄの値を１／１、１／２、１／３と
小さくしていく程コントラストの低下は抑制される。こ
れより、光ビームスポット径ｄ_Bを一定とした時、線数
を小さくして、主走査方向に隣り合った画素間の距離ｄ
_Pを大きくし、Ｄの値を小さくすることにより、低濃度
部におけるドットや万線の再現が良好になり、環境に対
する階調・色再現の安定性が増すことがわかる。

【００１３】本発明は、上記の考察に基づいて、画像濃
度信号に変換を加えることによって、実質的に低濃度部
において線数が低くなるようにした。そのための画像信
号低線化変換手段は２つ以上の画像濃度信号変換手段を
有し、それらの画像濃度信号変換手段は、例えば図３
（ａ）（ｂ）に示すように、異なる特性を持っている。
一方の変換手段は図３（ｂ）のような画像濃度信号の低
濃度部に対する出力を０とした特性を持っているので、
低濃度信号がきたときには出力がない。これらの変換手
段は時分割的に周期的に動作するので、低濃度部に対し
ては入力画像信号を間引いた形になり、パルス幅変調出
力は低濃度部に対しては線数を低くし、中高濃度部に対
しては線数を高くしたことに相当する。従って、低濃度
部におけるドットや万線の再現が良好になり、環境に対
する階調・色再現の安定性を増すこととなる。

【００１４】なお、上記の説明では、簡単なために、画
像濃度信号変換手段の特性は、一方の変換手段の低濃度
部に対する出力を０とした特性であるとして説明を行っ
た。一般に、光ビームの走査を伴う電子写真装置におい
ては、レーザーダイオードが微少な入力信号に対して応
答しないことや、現像バイアス電位を下地へのトナー付
着の抑制のために与えていることにより、変換手段の出
力が０でなくとも、顕像化されない範囲の値が存在す
る。すなわち、画像濃度信号変換手段の特性は、一方の
変換手段の低濃度部に対する出力を０とした特性を持つ
ことが絶対条件であるのではなく、例えば図４（ａ）
（ｂ）に示したように、一方の変換手段の低濃度部に対
する出力を、顕像化されない範囲の値に変換するもので
もよい。本発明では、一方の変換手段の低濃度部に対す
る出力を顕像化されない範囲の値とした特性により、低
線数化を行うことが本意である。

【００１５】図５は、主走査レーザービーム径（１／ｅ
²）を６４μｍとした場合の高濃度線画像、低濃度線画
像、高濃度自然画像、低濃度自然画像を４００線、２０
０線、１４１線の各線数で再現したときの画像の官能評
価結果の一例を示すものである。この図５より、高濃度
線画像に対しては、先鋭度が重要であり、高記録密度の
４００線による再現が最も好ましいことがわかる。ま
た、低濃度線画像に対しては、先鋭度も重要であるが、
文字がかすれないという再現の安定性も重要となり、２
００線による再現が最も好ましいことがわかる。また、
低濃度自然画像に対しては、再現の安定性が重要であ
り、１４１線による再現が最も好ましいことがわかる。
また、高濃度自然画像に対しては、再現の安定性も重要
であるが、先鋭度も重要となり、２００線による再現が
最も好ましいことがわかる。以上の結果をみてわかるよ
うに、線画像、自然画像を再現するにあたり、最適な線
数が異なる。

【００１６】本発明は、以上の結果に基づき、線画像と
自然画像の両方の再現を向上させるために、記録画素が
線画像か自然画像かを判断し、その判断結果に基づいて
パルス幅変調信号の周期を選択し、最適な線数で記録を
行うようにした。前述の主走査レーザービーム径（１／
ｅ²）を６４μｍとした場合には、線画像においては、
４００線となるパルス幅変調信号を選択し、自然画像に
おいては、２００線となるパルス幅変調信号を選択す
る。そして、本発明では、前述したように、一方の変換
手段の画像濃度信号の低濃度部に対する出力を０とした
画像濃度信号変換手段を時分割的に周期的に動作させ、
低濃度部に対しては線数を低くする。これにより、高濃
度線画像については４００線での記録となり、低濃度線
画像に対しては４００線より低線数（例えば２００線）
での記録となり、一方、高濃度自然画像については２０
０線での記録となり、低濃度自然画像に対しては２００
線より低線数（例えば１４１線）での記録となり、線画
像、自然画像ともに良好に再現することを実現できる。

【００１７】また、本発明では、パルス幅変調信号周期
を整数倍、または、整数分の１倍で変化させるようにし
た。これにより、図６に示したように、高濃度線画像と
高濃度自然画像の境目で白抜けなどなく再現される。即
ち、図６（ａ）のように高線数用パルス幅変調信号と低
線数用パルス幅変調信号の信号周期が整数比の場合に
は、変調信号の切換えの際に、一方の線数用のパルス幅
変調信号がオンからオフになり、他方の線数用のパルス
幅変調信号がオフからオンになるまでの時間が一定とな
るので、印字ドットは低線数と高線数との境界で移り変
わるときのドット間の間隔が常に等しくなり、同一濃度
で再現される。これに対し、図６（ｂ）のように高線数
用パルス幅変調信号と低線数用パルス幅変調信号の信号
周期が整数比でない場合には、変調信号の切換えの際
に、一方の線数用のパルス幅変調信号がオンからオフに
なり、他方の線数用のパルス幅変調信号がオフからオン
になるまでの時間が常に変化しているので、印字ドット
は低線数と高線数との境界で移り変わるときのドット間
の間隔が常に変動し、移り変わるときの境界部での印字
ドット間の間隔が狭くなるタイミングで切換えが行われ
ると、その部分の画像が濃く再現され、境界部での印字
ドット間の間隔が広くなるタイミングで切換えが行われ
ると、その部分の画像が薄くあるいは白抜けの状態で再
現されることになる。このように、高線数用パルス幅変
調信号と低線数用パルス幅変調信号の周期の比を整数比
とすることにより、高濃度線画像と高濃度自然画像の境
界で画像再現のむらが生じることがない。

【００１８】また、本発明では、隣接する画像濃度信号
の組（例えば４画素で１組）を作り、この組の中で、線
画像と自然画像が混在する状態か否か、すなわち、パル
ス幅変調信号周期が変化する状態であるか否かを判定
し、線画像と自然画像が混在する状態であった場合に
は、低線数化を行わないようにした。これにより、線画
像と自然画像の境目の先鋭度が落ちることなく再現さ
れ、良好な線画像が得られる。

【００１９】

【実施例】

（第１の実施例）図７は、本発明の画像形成装置の第１
の実施例の概略の構成を示す図である。矢印方向に回転
する感光体１の周囲には帯電器２、光ビーム走査装置２
０、回転現像器３、転写ドラム４、クリーナー５などが
配置されている。また、上方には原稿読み取り装置１
０、画像処理装置４０、光ビームパルス幅変調装置３０
などが配置されている。原稿読み取り部１０は、原稿の
画像濃度を読み取る。読み取られた画像濃度信号は、画
像処理装置４０にて、階調補正などの処理を施され、光
ビームパルス幅変調装置３０へと送信される。

【００２０】感光体１は、暗部において帯電器２により
一様帯電される。光ビームパルス幅変調装置３０は、画
像処理装置４０から供給される濃度信号に応じて、光ビ
ームをオンオフする。光ビーム走査装置２０は、光ビー
ムを感光体１に対して走査する。これにより、感光体１
の露光が行われ、静電潜像が形成される。感光体１上で
の主走査方向の光ピームのスポット径（ｌ／ｅ²）は４
２μｍに設定した。なお、従来から知られているよう
に、画質を設計する上で低濃度部の再現が重要であり、
パルス幅１０％については少なくとも再現する必要があ
る。図２からわかるように、Ｄの値が１／１のときに
は、パルス幅１０％においてドットや万線は全く再現さ
れない。Ｄの値が１／３になると、パルス幅１０％にお
いてドットや万線が安定的に再現され始める。これよ
り、Ｄの値を１／３以下に設定、すなわち、ｄ_B≦（１／３）（ｄ_P）とすることにより、低濃度部において安定的に画像再現
が行われる。これを考慮して上記スポット径を決定し
た。

【００２１】回転現像器３は、イエロー、シアン、マゼ
ンタ、黒色のトナーをそれぞれ有する４台の現像器によ
り構成される。各現像器は、２成分磁気ブラシ現像を用
いた反転現像方式を採っている。平均トナー粒径は７μ
ｍのものを用いた。適宜、回転現像器３は回転し、所望
の色のトナーにて静電潜像を現像する。このとき現像ロ
ールにはバイアス電圧が印加され、白地部へのトナー付
着を抑制する。

【００２２】転写ドラム４は用紙を外周に装着して回転
を行う。現像された感光体上のトナー像は、転写器４ｂ
によって用紙４へ転写される。イエロー、シアン、マゼ
ンタ、黒色の各色について、静電潜像の形成、現像、転
写をそれぞれ行う。この作業により得られた用紙上のト
ナーは、定着器９により定着され、多色画像が形成され
る。

【００２３】図８は、光ビーム走査装置２０の詳細図で
あり、半導体レーザー２１、コリメータレンズ２２、ポ
リゴンミラー２３、ｆθレンズ２４などにより構成さ
れ、さらに光走査開始タイミングを検出するための水平
同期信号（ＳＯＳ信号）を発生する走査開始信号生成用
センサ２６が配設されている。半導体レーザー２１は、
光ビームパルス幅変調装置３０から送信されたパルス幅
変調信号に従い光ビームのオンオフを行う。

【００２４】図１は、光ビームパルス幅変調装置３０お
よび画像処理装置４０の詳細図である。光ビームパルス
幅変調装置３０は、図１に示したように、画像信号低線
化変換装置３１、無変換経路３２、低線数化変換／無変
換選択回路３３、パルス幅変調信号周期可変装置３４よ
り構成される。画像信号低線化変換装置３１は、第ｌの
ルックアップテープル（ＬＵＴ）３１１、第２のルック
アップテーブル（ＬＵＴ）３１２、ＬＵＴ選択装置３１
３により構成される。低線数化変換／無変換選択回路３
３は、単純な論理回路により構成される。パルス幅変調
信号周期可変装置３４は、パルス幅変調信号周期選択回
路３４１、Ｄ／Ａ変換器３４２、三角波発振器３４３、
２つの比較回路３４４、３４５により構成される。ま
た、画像処理装置４０は、図１に示したように、色・階
調補正回路４１、自然画像／線画像判別回路４２より構
成される。自然画像／線画像判別回路４２は、２つの２
値化回路４２１、４２２、網点検出回路４２３、記録線
数判別回路４２４により構成される。

【００２５】次に、原稿読み取り装置１０により送られ
た画像濃度信号から、光ビームをオンオフさせるパルス
幅変調信号を生成するまでの動作の流れについて、説明
を行う。

【００２６】原稿読み取り装置１０により送られた画像
濃度信号は、画像処理装置４０において、色・階調補正
回路４１、自然画像／線画像判別回路４２へと入力され
る。自然画像／線画像判別回路４２へ入力された画像濃
度信号は、２つの２値化回路４２１、４２２、網点検出
回路４２３などにより、線画像部の抽出が行われる。そ
して、線画像部でない部分が自然画像部となる。記録線
数判別回路４２４は、この自然画像／線画像の判定結果
に基づいて、パルス幅周期切換え信号および低線数化変
換・無変換信号を、光ビームパルス幅変調装置３０へと
出力する。パルス幅周期切換え信号は、自然画像部、線
画像部のそれぞれに適したパルス幅周期を選択させる役
目と、選択したパルス幅周期に同期するように、ＬＵＴ
の選択を制御する役目をもつ。また、低線数化変換・無
変換信号は、自然画像部、線画像部の切り換わり部にお
いて、低線数化しないように制御する役目をもつ。本実
施例では、画像濃度信号の解像度を４００線（４００ｄ
ｐｉ）に設定した。そして、パルス幅周期切換え信号
を、線画像部に対しては、４００線に対応した短周期の
パルス幅変調信号を選択するようにし、一方、自然画像
部に対しては、２００線に対応した長周期のパルス幅変
調信号を選択するようにした。また、低線数化変換・無
変換信号は、隣接した４画素を参照し、４画素内で自然
画像／線画像の切換えがない場合には、低線数化変換す
るようにし、一方、４画素内で自然画像／線画像の切換
えがある場合には、低線数化変換しないようにした。

【００２７】図９に記録線数判別回路４２４の詳細を示
し、図１０にその動作タイミングを示す。記録線数判別
回路４２４は、画像処理装置４０とパルス幅変調装置３
０とのデータ入出力のタイミングを調整する２つのバッ
ファ４２５、４２６と、隣接する４個ずつの画素を順次
取り込む４つのメモリ４２７、および簡単なロジック回
路４２８より構成される。

【００２８】上記構成によるパルス幅周期切換え信号と
低線数化変換・無変換信号生成の詳細について説明す
る。自然画像／線画像判別回路４２へ入力された画像濃
度信号は、２つの２値化回路４２１、４２２、により２
値化される。２値化回路４２１で予め設定した閾値を越
える濃度の部分が線画像として二進の１（Ｈレベル）が
出力される。自然画像部分であっても網点画像である場
合には閾値を越えるので、網点部分を除去するために網
点検出回路４２３により網点を検出し、減算器４２０に
よって２値化回路４２１の出力から網点検出回路の出力
を減算する。したがって、減算器４２０の出力は線画像
部のみに対して出力がＨレベルとなり、これが記録線数
判別回路４２４へと入力される。ここで、線画像でない
部分即ち出力がＬレベルの部分が自然画像となる。この
線画像・自然画像判別信号は、図９の入出力タイミング
調整用バッファ４２５とメモリ４２７へ送信される。

【００２９】入出力タイミング調整用バッファ４２５へ
と送信された線画像・自然画像判定信号は、画像処理回
路内画像クロックＣＬＫに同期してバッファ４２５へ取
り込まれる。入出力タイミング調整用バッファ４２５で
は、画像処理装置４０とパルス幅変調装置３０とのデー
タ入出力のタイミングが調整される。本実施例では、４
画素遅れて、画像出力装置内画像クロックに同期して、
パルス幅変調装置３０へデータが出力されるようにし
た。この出力信号がパルス幅周期切換え信号であり、そ
れぞれ、線画像に対して４００ｌｐｉ（Ｈ）、自然画像
に対して２００ｌｐｉ（Ｌ）となるように対応してい
る。

【００３０】一方、メモリ４２７へと送信された線画像
・自然画像判定信号は、順次メモリに取り込まれる。そ
して、ロジック回路４２８により、隣接した４画素内で
線画像・自然画像判定信号がＨからＬへ、または、Ｌか
らＨへ変化する場合にはＨ、変化がない場合にはＬとな
る信号ｓｉｇ．Ａが生成される。信号ｓｉｇ．Ａは、画
像処理装置内画像クロックの４倍周期のクロックに同期
して入出力タイミング調整用バッファ４２６へ取り込ま
れる。入出力タイミング調整用バッファ４２６では、画
像処理装置４０とパルス幅変調装置３０とのデータ入出
力のタイミングが調整される。本実施例では、入出力タ
イミング調整用バッファ４２５と同様に、４画素遅れ
て、画像出力装置内画像クロックの４倍周期のクロック
に同期して、パルス幅変調装置３０へデータが出力され
るようにした。この出力信号が、低線数化変換・無変換
信号であり、それぞれ、変換に対してＬ、無変換に対し
てＨとなるように設定した。

【００３１】一方、色・階調補正回路４１へ入力された
画像濃度信号は、イエロー、シアン、マゼンタ、黒によ
る印字用に変換および階調補正され、光ビームパルス幅
変調装置３０へと送信される。

【００３２】光ビームパルス幅変調装置３０へ送信され
た画像濃度信号は、画像信号低線化変換装置３１および
無変換経路３２へ振り分けられる。画像信号低線化変換
装置３１へ入力された画像濃度信号は、２つのルックア
ップテーブル３１１、３１２で変換される。変換された
画像濃度信号は、ＬＵＴ選択装置３１３により交互に選
択される。ここで、パルス幅周期切換え信号によって線
画像部と指示された場合には、ＬＵＴ選択装置３１３
は、画像濃度信号に同期して、ＬＵＴ−１、２、１、
２、１、２・・・・・と選択する。また、パルス幅周期
切換え信号により自然画像部と指示された場合には、画
像濃度信号に同期して、ＬＵＴ−１、１、２、２、１、
１、２、２・・・・・という選択と、ＬＵＴ−２、２、
１、１、２、２、１、１・・・・・という選択を、レー
ザーの２走査毎に切り換えて選択する。

【００３３】図１１は画像信号低線化変換装置３１の具
体的な構成例をしめすものであり、論理素子３１３ａ〜
３１３ｄからなる論理回路は、パルス幅周期切換え信号
がＨレベルであるとき、第１および第２のルックアップ
テーブルを上記ＬＵＴ−１、２、１、２、１、２・・・
・・と選択するための第１の選択制御信号を選択し、パ
ルス幅周期切換え信号がＬレベルであるとき、上記ＬＵ
Ｔ−１、１、２、２、１、１、２、２・・・・・という
選択と、ＬＵＴ−２、２、１、１、２、２、１、１・・
・・・という選択を、レーザーの２走査毎に切り換えて
選択するための第２の選択制御信号を選択する機能を有
する。また、論理素子３１３ｅ〜３１３ｋからなる論理
回路は、水平同期信号ＳＯＳが２個来る毎に画像ＣＬＫ
の位相を反転するとともに画像ＣＬＫ周期を２倍にする
ことにより上記第２の選択制御信号を生成する機能を有
する。論理素子３１３ｌ〜３１３ｑからなる論理回路
は、前記第１または第２の選択制御信号により、第１お
よび第２のルックアップテーブル３１１、３１２の出力
を選択する機能を有する。

【００３４】本実施例では、画像濃度信号の解像度を４
００線（４００ｄｐｉ）に設定した。また、２つのルッ
クアップテーブル３１１、３１２は、図３に示した特性
を持ち、一方のルックアップテーブル（ＬＵＴ−２）の
低濃度の入力に対する出力を０に設定した。また、高濃
度の入力に対する出力を０ではなく印字されるように設
定した。これにより、低濃度線画像に対しては２００
線、高濃度線画像に対しては４００線、低濃度自然画像
に対しては１４１線、高濃度自然画像に対しては２００
線となるように画像濃度信号が変換される。以上のよう
にして変換された画像濃度信号は、低線数化変換／無変
換選択回路３３へ送信される。

【００３５】低線数化変換／無変換選択回路３３は、画
像信号低線化変換装置３１からの低線数化変換された画
像濃度信号と、無変換経路３２を通過してきた無変換の
画像濃度信号の選択を行う。選択は、低線数化変換・無
変換信号の指示に従って行う。本実施例では、低線数化
変換・無変換信号は、隣接した４画素を参照し、４画素
内で自然画像／線画像の切換えがない場合には、低線数
化変換するようにし、一方、４画素内で自然画像／線画
像の切換えがある場合には、低線数化変換しないように
指示するようにした。

【００３６】低線数化変換・無変換信号により、低線数
化変換を指示された場合には、低線数化変換／無変換選
択回路３３は、画像信号低線化変換装置３１からの低線
数化変換された画像濃度信号を、パルス幅変調信号周期
可変装置３４へ送信する。一方、低線数化変換しないよ
うに指示された場合には、低線数化変換／無変換選択回
路３３は、無変換経路３２を通過してきた無変換の画像
濃度信号を、パルス幅変調信号周期可変装置３４へ送信
する。このようにして、自然画像／線画像の切換え部で
の低線数化を防止し、線画像の先鋭度が落ちるのを防止
した。

【００３７】パルス幅変調信号周期可変装置３４へ送信
された画像濃度信号は、Ｄ／Ａ変換されたのち、２つの
比較回路３４４、３４５へ送信される。そして、２つの
比較回路３４４、３４５において、三角波発振器から出
力される４００線および２００線に対応した三角波のパ
ルス幅変調参照波とぞれぞれ大小比較され、４００線お
よび２００線に対応したパルス幅変調信号に変換され
る。パルス幅変調信号周期選択回路３４１は、パルス幅
周期切換え信号に従って、４００線／２００線のパルス
幅変調信号の選択を行う。

【００３８】このような選択により、低濃度線画像に対
しては２００線、高濃度線画像に対しては４００線、低
濃度自然画像に対してはスクリーン角４５度で１４１
線、高濃度自然画像に対しては２００線となるようなパ
ルス幅変調信号が生成される。また、２つのパルス幅変
調信号の周期の比は１：２であり整数比にしてある。整
数比にすることにより、図６に示したように、自然画像
／線画像の境目で白抜けなどなく再現できる。即ち、図
６（ａ）のように高線数用パルス幅変調信号と低線数用
パルス幅変調信号の信号周期が整数比の場合には、変調
信号の切換えの際に、一方の線数用のパルス幅変調信号
がオンからオフになり、他方の線数用のパルス幅変調信
号がオフからオンになるまでの時間が一定となるので、
印字ドットは低線数と高線数との境界で移り変わるとき
のドット間の間隔が常に等しくなり、同一濃度で再現さ
れる。これに対し、図６（ｂ）のように高線数用パルス
幅変調信号と低線数用パルス幅変調信号の信号周期が整
数比でない場合には、変調信号の切換えの際に、一方の
線数用のパルス幅変調信号がオンからオフになり、他方
の線数用のパルス幅変調信号がオフからオンになるまで
の時間が常に変化しているので、印字ドットは低線数と
高線数との境界で移り変わるときのドット間の間隔が常
に変動し、移り変わるときの境界部での印字ドット間の
間隔が狭くなるタイミングで切換えが行われると、その
部分の画像が濃く再現され、境界部での印字ドット間の
間隔が広くなるタイミングで切換えが行われると、その
部分の画像が薄くあるいは白抜けの状態で再現されるこ
とになる。このように、高線数用パルス幅変調信号と低
線数用パルス幅変調信号の周期の比を整数比とすること
により、高濃度線画像と高濃度自然画像の境界で画像再
現のむらが生じることがない。

【００３９】生成されたパルス幅変調信号は、光ビーム
走査装置２０のＬＤドライバへ送信され、パルス幅変調
信号に従った光ビームのオンオフが行われ、画像が形成
される。

【００４０】次に、本実施例の処理動作を具体的な画像
の例により説明する。図１２は低濃度線画像および高濃
度線画像の記録ドット配置例である。図１２において、
表１２１は低濃度線画像濃度信号の例を示すものであ
り、各小枠は画素の濃度を示し、この例では各画素の濃
度が階調レベルで１０（１６進数）となっている。表１
２２は高濃度線画像濃度信号の例を示すものであり、こ
の例では各画素の濃度は階調レベルがＢ０（１６進数）
となっている。表１２３は線画像であると判定されたと
きのルックアップテーブルの選択状態を示しており、Ｌ
ＵＴ選択装置３１３は、各走査線ごとに画像濃度信号に
同期して、ルックアップテーブルＬＵＴ−１、２、１、
２、１、２・・・・・と選択している。表１２１に示す
ように線画像濃度信号がすべて階調１０（１６進数）の
低濃度の画像の場合には、ルックアップテーブルＬＵＴ
−１が選択されているときはその特性は図３の（ａ）に
示す特性であり、階調１０に対して出力データは値を持
つので、画像形成によりドットが記録される。ルックア
ップテーブルＬＵＴ−２が選択されているときはその特
性は図３の（ｂ）に示す特性であり、階調１０に対して
出力データは０であるので、画像形成によりドットは記
録されない。表１２１の低濃度線画像濃度信号を表１２
３に示すＬＵＴ選択がなされたときの低濃度線画像の記
録ドットは画像１２４に示すように、ルックアップテー
ブルＬＵＴ−２が選択された部分について記録ドットが
なく、間引かれた形となり、低線数化されている（本実
施例では２００線）。表１２２の高濃度線画像濃度信号
を表１２３に示すＬＵＴ選択がなされたときの高濃度線
画像の記録ドットは、ルックアップテーブルＬＵＴ−
１、２共に高濃度に対する特性は出力値を有するので、
画像１２５に示すように、すべて記録ドットが形成さ
れ、低線数化はなされていない（本実施例では４００
線）。

【００４１】図１３は低濃度自然画像および高濃度自然
画像のそれぞれ本実施例で形成された画像の記録ドット
配置例である。図１３において、表１３１は低濃度自然
画像濃度信号の例を示すものであり、各小枠は画素の濃
度を示し、この例では各画素の濃度が階調レベルで１０
（１６進数）となっている。表１３２は高濃度自然画像
濃度信号の例を示すものであり、この例では各画素の濃
度が階調レベルでＢ０（１６進数）となっている。表１
３３は自然画像であると判定されたときのルックアップ
テーブルの選択状態を示しており、ＬＵＴ選択装置３１
３は、画像濃度信号に同期して、ＬＵＴ−１、１、２、
２、１、１、２、２・・・・・という選択と、ＬＵＴ−
２、２、１、１、２、２、１、１・・・・・という選択
を、レーザーの２走査毎に切り換えて選択することを示
している。表１３１に示すように自然画像濃度信号がす
べて階調１０（１６進数）の低濃度の画像の場合には、
ルックアップテーブルＬＵＴ−１が選択されているとき
はその特性は図３の（ａ）に示す特性であり、階調１０
に対して出力データは値を持つので、画像形成によりド
ットが記録される。ルックアップテーブルＬＵＴ−２が
選択されているときはその特性は図３の（ｂ）に示す特
性であり、階調１０に対して出力データは０であるの
で、画像形成によりドットは記録されない。ルックアッ
プテーブルの選択期間が線画像の場合に比べて２倍にな
っており、２走査周期毎に選択の順序が逆となっている
ので、表１３１の低濃度自然画像濃度信号を表１３３に
示すＬＵＴ選択がなされたときの低濃度自然画像の記録
ドットは画像１３４に示すように、ルックアップテーブ
ルＬＵＴ−２が選択された部分について記録ドットがな
く、大きく間引かれた形となり、千鳥状に記録ドットが
形成されて、るっくあっ低線数化（本実施例では１４１
線）されている。他方、表１３２の高濃度自然画像濃
度信号を表１３３に示すＬＵＴ選択がなされたときの高
濃度自然画像の記録ドットは、ルックアップテーブルＬ
ＵＴ−１、２共に高濃度に対する特性は出力値を有する
ので、画像１２５に示すように、すべて記録ドットが形
成され、ルックアップテーブルによる低線数化はなされ
ていない（本実施例では２００線）。低濃度線画像に対
しては２００線、高濃度線画像に対しては４００線、低
濃度自然画像に対しては１４１線、高濃度自然画像に対
しては２００線となる。図５は、線画像、自然画像を４
００線、２００線、１４１線で再現したときの官能評価
結果であり、本発明により、線画像、自然画像ともに良
好に再現することができていることがわかる。

【００４２】また、図１４は、自然画像／線画像の切換
え部の記録ドット配置例を示したものである。表１４１
は低濃度線画像（各画素の濃度は階調レベル４０（１６
進数））と自然画像（各画素の濃度は階調レベル１０
（１６進数））の境目を含む低濃度線画像濃度信号を示
し、この濃度信号に対して自然画像／線画像判別回路４
２による判定結果が表１４２に示されている。Ｉが自然
画像領域と判定された画素、Ｔが線画像領域と判定され
た画素を表す。表１４２の判定結果の信号を隣接する４
信号ずつのグループをメモリ４２７に取り込み、論理回
路４２８により４信号ずつのグループ内にＩとＴが混在
する場合に低線数化無変換と判定し、それ以外の場合は
低線数化変換有りと判定する。その判定結果が表１４３
に示されている。表１４４は自然画像／線画像判定結果
および低線数化変換／無変換判定結果を基にＬＵＴおよ
びパルス幅周期選択結果を示すものであり、低線数化変
換しない領域を０で表示し、ＬＵＴの選択を１と２で表
している。低濃度線画像のみからなる領域に対しては図
１２のＬＵＴの選択と同様に２つのＬＵＴを交互に選択
し、自然画像のみからなる領域に対しては図１３のＬＵ
Ｔの選択と同様に２走査周期毎に線画像の場合の２倍の
周期で交互に選択している。上記の処理が行われ出力さ
れた画像１４５は、線画像が自然画像との境目で先鋭度
が落ちることなく再現され、良好な線画像が得られてい
ることがわかる。

【００４３】（第２の実施例）第１の実施例では、画像
信号低線化変換装置３１において、ＬＵＴ選択装置３１
３は、パルス幅周期切換え信号により自然画像部と指示
された場合に、画像濃度信号に同期して、ＬＵＴ−１、
１、２、２、１、１、２、２・・・・・という選択と、
ＬＵＴ−２、２、１、１、２、２、１、１・・・・・と
いう選択を、レーザーの２走査毎に切り換えて選択し
た。第２の実施例は、選択をレーザーの２走査毎に切り
換えるのではなく、ＬＵＴ−１、１、２、２、１、１、
２、２・・・・・という選択と、ＬＵＴ−２、２、１、
１、２、２、１、１・・・・・という選択を、レーザー
の１走査毎に切り換えるものである。これは図１１の画
像信号低線化変換装置３１の回路においてフリップフロ
ップ３１３ｅを省くことにより実現できる。第２の実施
例により形成された低濃度自然画像、高濃度自然画像の
記録ドット配置例を図１２および図１５に示した。高濃
度自然画像は、第１の実施例と違いがない。低濃度自然
画像については、主走査方向のドット間隔が第１の実施
例と同一であるため、安定性などについては第１の実施
例と同等となる。第２の実施例の特徴は、記録線数が１
４１線より高くなり、画像構造（スクリーン構造）を目
視で検知しにくくなるということである。これにより、
なだらかな再現が達成される。

【００４４】（第３の実施例）第１の実施例では、画像
信号低線化変換装置３１は１つであり、自然画像と線画
像ともに同一のルックアップテーブルを用いた。第３の
実施例は、図１６に示したように、自然画像用ルックア
ップテーブルＬＵＴ−Ａ、ＬＵＴ−Ｂ（それぞれ図中３
１５、３１６）、および、線画像用ルックアップテーブ
ルＬＵＴ−Ｃ、ＬＵＴ−Ｄ（それぞれ図中３１７、３１
８）を装備したものである。各ルックアップテーブル
は、第１７図に示した特性を持ち、一方のルックアップ
テーブルＬＵＴ−ＢおよびＬＵＴ−Ｄの低濃度の入力に
対する出力は０に設定されている。ＬＵＴ−Ｂは、入力
データ３２以下を０に設定されている。ＬＵＴ−Ｂは、
入力データ９６以下を０に設定されている。

【００４５】パルス幅周期切換え信号により、自然画像
部と指示された場合には、自然画像用ＬＵＴ−Ａ、ＬＵ
Ｔ−Ｂを、第１の実施例のように、ＬＵＴ−Ａ、Ａ、
Ｂ、Ｂ、Ａ、Ａ、Ｂ、Ｂ・・・・・という選択と、ＬＵ
Ｔ−Ｂ、Ｂ、Ａ、Ａ、Ｂ、Ｂ、Ａ、Ａ・・・・・という
選択を、レーザーの１走査毎、または、２走査毎に切り
換えて選択する。また、パルス幅周期切換え信号によ
り、線画像部と指示された場合には、線画像用ＬＵＴ−
Ｃ、ＬＵＴ−Ｄを、第１の実施例のように、ＬＵＴ−
Ｃ、Ｄ、Ｃ、Ｄ、Ｃ、Ｄ、Ｃ、Ｄ・・・・・と選択す
る。

【００４６】一般に、線画像の方が自然画像より濃い。
例えば、自然画像では入力データ０から１９２までを多
く使用するのに対し、線画像では入力データ６４から２
５６までを多く使用する。すなわち、第３の実施例は、
自然画像と線画像で使用する入力データの範囲の違いを
考慮し、自然画像と線画像のそれぞれに適したルックア
ップテーブルを用いて、画像再現するものである。これ
により、線画像、自然画像ともに、第１の実施例よりも
良好に再現することができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、高濃度線画像、低濃度
線画像、高濃度自然画像、低濃度自然画像のそれぞれに
適した記録線数で画像形成することが可能になり、ま
た、線画像と自然画像の境目において先鋭度を落とすこ
となく画像形成することが可能になり、線画像、自然画
像ともに良好に再現することを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の画像形成装置におけるパルス
幅変調手段、および、画像処理装置の構成を示す図

【図２】本発明の作用の説明図

【図３】（ａ）および（ｂ）は実施例における２つの
ＬＵＴのデータ変換特性を示す図

【図４】（ａ）および（ｂ）は実施例における２つの
ＬＵＴの別のデータ変換特性を示す図

【図５】線画像、自然画像を４００線、２００線、１
４１線で再現した時の官能評価結果の一例を示す図

【図６】（ａ）および（ｂ）は本発明の作用の別の説
明図

【図７】本発明の画像形成装置の実施例の概略の構成
を示す図

【図８】第１の実施例における光ビーム走査装置の構
成例を示す図

【図９】記録線数判別回路の構成の一例を示す図

【図１０】記録線数判別回路の動作タイミングを示す
図

【図１１】画像信号低線化変換装置の構成の一例を示
す図

【図１２】第１の実施例（および第２の実施例）にお
ける線画像の記録ドットを示す図

【図１３】第１の実施例における自然画像の記録ドッ
トを示す図

【図１４】第１の実施例における自然画像と線画像の
境界を含む部分の記録ドットを示す図

【図１５】第２の実施例における自然画像の記録ドッ
トを示す図

【図１６】第３の実施例の画像形成装置におけるパル
ス幅変調手段、および、画像処理装置の構成を示す図

【図１７】（ａ）〜（ｄ）第３の実施例の２組の２つ
のＬＵＴのデータ変換特性を示す図

【図１８】本発明が改良しようとする先の出願の発明
の構成を示す図

【符号の説明】

３０…パルス幅変調装置、３２…無変換径路、３３…低
線数化変換／無変換選択回路、３４…パルス幅変調信号
周期可変装置、４０…画像処理装置、４２…自然画像／
線画像判別回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ (72)発明者東村昌代神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者岩岡一浩神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者山下孝幸神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像濃度信号をパルス幅変調するパルス
幅変調手段と、そのパルス幅変調手段の出力するパルス
幅変調信号に従って画像を形成する画像形成手段とを有
する画像形成装置において、画像濃度信号が、線画像の領域に属するか、中間調を含
む自然画像の領域に属するかを識別し、識別信号を出力
する画像信号領域識別手段と、画像濃度信号を変換する異なる特性を有する２つ以上の
周期的に動作する画像濃度信号変換手段と、前記画像信
号領域識別手段の識別信号に応じて、前記２つ以上の周
期的に動作する画像信号変換手段の動作の周期を切り換
える周期切換え手段とを備え、少なくとも一つの画像濃
度変換手段は画像濃度信号の低濃度部に対する出力を０
または顕像化されない範囲の値とした特性を持つ画像信
号低線化変換手段と、前記画像信号領域識別手段の識別信号に応じてパルス幅
変調手段によるパルス幅変調信号の周期を切り換えるパ
ルス幅変調信号周期可変手段と、を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】パルス幅変調信号周期可変手段は、パル
ス幅変調信号周期を整数倍、または、整数分の１倍で変
化させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項３】画像信号低線化変換手段による変換を行
うか否かを、画像信号領域識別手段の識別結果に基づい
て判別する変換／無変換判別手段と、変換／無変換判別手段の判別結果に応じて、前記画像濃
度信号の組を前記画像信号低線化変換手段により変換し
て出力するかあるいは変換しないで出力するかを選択す
る選択手段とを有ることを特徴とする請求項１または請
求項２記載の画像形成装置。