JPH0954473A

JPH0954473A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH0954473A
Application number: JP23534295A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【目的】縁、細線及び孤立点等の色再現の品位を向上
させることができるカラー画像形成装置を提供する。【構成】像形成体に帯電、像露光、反転現像を繰り返
してトナー像を形成するカラー画像形成装置に画像間の
平均的ずれを補正する補正回路１３００と、画像間の構
造によるずれを補正する補正回路１４００と、画像デー
タと再現画像のずれ補正をする補正回路１５００を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法の採用によ
り像形成体上に色分解した静電潜像を形成し、像形成体
上に多色のトナー像を重ね合わせた後に転写材上に転写
する画像形成方法（以下、これをＫＮＣと略称する）を
採用する電子写真法を採用するプリンタ装置や複写装置
として用いられるカラー画像形成装置に関し、特に画像
の縁、細線や孤立点の色再現を向上させるカラー画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＫＮＣプロセスは、帯電プロセス、像露
光プロセス、反転現像プロセスを繰り返すことにより像
担持体上に多色のトナー像を重ね合わせた後に転写材上
に転写するものである。現像プロセスは各現像スリーブ
には直流とさらに交流のバイアスが印加され、像形成体
には非接触で反転現像が行われる。斯かるＫＮＣプロセ
スにより得られるトナーの付着状態は単純に画像濃度デ
ータに基づいて光変調された露光のみで決まらず、以下
の現象が関係する。

【０００３】その第１の現象は、トナー層電位やトナー
が光を透過させにくいという遮光性のためにトナー像の
ベタ部の上に次のトナーを付着させにくくする現象であ
る。これの先の画像の構造による平均的なずれと略称す
る。その第２の現象は、先に形成したトナー像の構造に
よって生じる静電潜像（以下、単に潜像と略称する。）
の変形、つまり色を重ね合わせた時に孤立点、孤立点
線、文字、ベタ部の縁で起こるエッジ効果や疑似輪郭現
象として現れるハロー効果であり、エッジ効果と同一の
原因であるが、重ね合わせによるＫＮＣプロセス特有の
現象である。斯かる現象によるずれを画像間の構造によ
る局所的ずれと略称する。その第３の現象は、像形成体
上に未だトナー像を形成してない状態下あるいは先に形
成してあるトナー像の構造によらず画像の種類により生
じる潜像の変形、つまり電子写真法特有のエッジ効果現
象であり、画像データと再現画像のずれ分であり、以下
に画像の構造によるずれと略称する。エッジ効果やハロ
ー効果は現像法や感光体の特性にもよるが、０．５〜２
ｍｍ位にも及ぶものもある。

【０００４】図１９は所謂ＫＮＣプロセスにおけるトナ
ー付着状態を決めるプロセスを示す模式図である。図１
９において、Ｖ₀は像形成体表面における初期帯電電位
であり、Ｖ_sは現像スリーブ表面に印加された直流バイ
アス電位であり、Ｖ_L1，Ｖ_L21，Ｖ_L22は潜像部の電位で
ある。Ｖ_sとＶ_L1の電位差のみならず、先に形成した１
〜３の画像に起因して、形成される電界が像露光量とず
れて、即ち、画像データとずれて像形成体上Ｐにトナー
を引き付けるように作用する。

【０００５】図１９（ａ）は第１の色トナーによる現像
プロセス直前における電位関係を示したものである。か
かる現像プロセスは各色の多値の画像濃度データからト
ナー像の重なり状態を考慮して多値変調して像露光する
ことになるが、ここでは簡単に説明するために図示する
潜像電位は一律にＶ_L1としている。Ｌ_aは孤立点若しく
は孤立線を示す潜像である。Ｌ_bは広い面積を有するベ
タに相当する潜像を示したものである。

【０００６】対向電極効果にもよるが、一般的な現像法
では程度の差はあれ強い静電的な電場が潜像Ｌ_a及び潜
像Ｌ_bのエッジ部分に生じ（以下、単にエッジ効果とい
う。）、一方潜像Ｌ_bの中央部における電場は弱くなる
ので、潜像Ｌ_bのベタ部はトナーを付着しづらくなって
おり、一方、線やエッジ部はベタ部中央に比してトナー
を付着し易くなっている。これが前述した第３の現象で
ある。

【０００７】図１９（ｂ）は図１９（ａ）に示す電位関
係下で各潜像を第１の色トナーで顕像化した状態の断面
図である。

【０００８】Ｐは像形成体を示しており、Ｔ₁は第１の
色トナーにより顕像化した孤立点を形成するトナー像を
示している。Ｔ₂は第１の色トナーで顕像化した広い面
積を有するトナー像を示している。斯かるトナー像Ｔ₂
は中央部分とその周辺にあるエッジ部とからなる。トナ
ー像Ｔ₂は、前述したエッジ効果により、エッジ部分に
比して中央部にトナーを少なく付着した凹凸状のトナー
像となっていることを示している。（これが第３の現象
である。）なお、エッジ効果は、孤立点となる潜像や孤
立線である細線となる潜像等を強調して顕像化する際に
も作用するのみでなく、潜像が小さくなり過ぎると、反
対に顕像化が困難になる方向に作用する。

【０００９】図１９（ｃ）は再帯電後に２色目の像露光
を行った状態すなわち第２の色トナーによる現像プロセ
ス直前における電位関係を示したものである。

【００１０】ここでので像露光Ｌ_a1、Ｌ_b1は第１回目と
Ｌ_a1は同位置に、Ｌ_b1のみ位置をずらして露光したもの
としている。図においてはＶ_L1とＶ_L21，Ｖ_L22とが混在
した乱れた電位分布となっている。Ｖ_L21、Ｌ_L22は第１
の色トナー像上に形成した潜像部の電位であり、Ｖ_L1に
比して高くなっている。他の符号は記述してあるので省
略する。

【００１１】ここで、図１９（ｃ）に示したＬ_b1の電位
分布及び電場が乱れる理由を以下に述べる。

【００１２】２色目以降の現像プロセスは前述したよう
に、先に顕像化したトナー像を像形成体に担持した状態
下でなされる。従って、既に形成してあるトナー像は第
２色目以降の潜像電位と電場を変動させる。詳しく述べ
れば、Ｔ₂は前述したようにエッジ部にトナーを多く付
着した状態となっており、中央部付近にトナーを少なめ
に付着している。これらのトナーは電位上昇となってト
ナー付着を妨げる効果を有する。一方、ＫＮＣプロセス
に採用する現像剤は像露光波長の光を透過しやすいよう
に赤外光のレーザを用いている。しかしながら、斯かる
透光性は完全でないので、像形成体上に付着したトナー
量に応じて吸収され、像形成体に到達する光強度が弱ま
る。これが電位低下を妨げ、トナー付着を妨げる。これ
らが前述した第１の現象である。

【００１３】図１９（ｄ）は図１９（ｃ）に示す電位関
係における各潜像に形成される電場を示した断面図であ
る。

【００１４】新に形成した潜像Ｌ_a1，Ｌ_b1における電界
の様子を電気力線を矢印で示してある。

【００１５】新たな潜像Ｌ_a1は第１の色トナーにより顕
像化した孤立点に相当するトナー像Ｔ₁上に形成してあ
る。斯かるトナー像Ｔ₁は前述したトナー層電位と光遮
蔽性から潜像Ｌ_aに形成する電界に影響していることが
分かる。具体的にはトナー像Ｔ₁中心付近に発生する局
所的電界により、トナーを付着させる電界は弱くなって
いるので、第２の色トナーが付着しづらくなっている様
子が伺える。これが前述した第２の現象である。図示し
ていないが、第１の色トナーの周りに第２の色トナーが
付着しやすく、条件によっては付着することがある。

【００１６】新たに形成した潜像Ｌ_b1は、凹凸状のトナ
ー像Ｔ₂上から同様な画像を位置をずらして像露光する
ことにより形成してある。従って、新たな潜像Ｌ_b1に形
成された電界はトナー像Ｔ₂により重なり部分とその近
傍は歪んでいると考えられる。

【００１７】潜像Ｌ_b1は先に形成してあるトナー像の付
着量の違いから潜像Ｌ_b11、潜像Ｌ_b21、潜像Ｌ_b31の３
つの領域に区別する。潜像Ｌ_b11は１色目のトナーが付
着していない像形成体部分に形成してあるものである。
潜像Ｌ_b2はトナー像Ｔ₂のエッジ部に形成したものであ
り、トナー付着量の変化の最も多い場所に形成してあ
る。潜像Ｌ_b31はトナー像Ｔ₂の中央部分で、エッジ効果
の影響により縁よりは薄くトナーの付着した部分に形成
してあるものである。潜像Ｌ_b11、潜像Ｌ_b21、潜像Ｌ
_b31は同一の光量を照射したものであってもトナー電位
や光遮蔽性から同一電位とならない。

【００１８】更に潜像Ｌ_b21はハロー効果を発生してい
ることが電気力線の様子から伺える。ここで、ハロー効
果とはエッジ効果の一種であり、１色目のトナー像の縁
に２色目のトナーが付着しづらく、その周辺に２色目の
トナーが付着しやすい現像が発生することを言う。すな
わち、潜像Ｌ_b21は１色目のトナーによるエッジ効果を
発生している領域である。つまり、縁ではトナー像Ｔ₂
の中央部側に形成した潜像Ｌ_b31の電界よりトナーを付
着させる電界が弱く、周辺ではトナー像の存在しない場
所Ｌ_b11に形成した電界よりもトナーを付着させる電界
が大きくなっていることを示している。

【００１９】図１９（ｅ）は図１９（ｃ）に示す電位条
件下で顕像化したトナー像の重なり状態を示した断面図
である。

【００２０】第２の色トナーで形成するトナー像Ｔ
₃は、図１９（ｄ）に示した電場状況から僅かな付着量
である。つまり、トナー像Ｔ₁とトナー像Ｔ₃との付着量
を同一にして得られる２次色でなく、第１の色トナーの
色が強く出てカラーバランスが崩れたものとなってい
る。第２の色トナーで形成するトナー像Ｔ₄は、前述し
た電場の状況から潜像Ｌ_b1′で第１の色トナーと同じ量
だけ付着し、潜像Ｌ_b21でハロー効果の影響でトナー像
Ｔ₂のエッジ部に第２の色トナーを少なく付着し、周辺
部に第２の色トナーを多く付着し、潜像Ｌ_b31でトナー
像Ｔ₂の中央付近よりも少なく付着し、そのエッジ部で
僅かに盛り上がっていることが分かる。従って、トナー
像Ｔ₂のエッジ部とトナー像Ｔ₄とが重ね合わさせて形成
した部分はハロー効果が強く出て濃度及びカラーバラン
スの崩れたものとなっていることが分かる。これは第２
の現象である。

【００２１】一方、トナー像Ｔ₂とトナー像Ｔ₄のベタ部
同志で形成したベタ部は２色目の濃度が低くなる。これ
は第１の現象である。

【００２２】従来は特開平６−２１８９９１号公報等に
記載されているように、２値の記録画像データに対し、
記録ドット単位で下層と上層にバランスよくトナー像を
形成するため、像露光時にパルス幅や強度を変調し、露
光ビームを変調する補正を孤立画素や連続画素であるベ
タ部やその端部画素に対して行い色再現性を向上させて
いる。具体的には重なるときは１色目は弱く、２色目は
強くという補正を行っていた。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
提案は、２値画像データに対してであり２色の重ね合わ
せに限定されており、かつ画像の隣接画素情報に注目し
たものであり、多値の画像データの場合を含めて縁、細
線及び孤立点の色再現の品位を向上できていない。又、
３〜４色が重なるフルカラー画像の場合の対応もされて
いない。これはエッジ効果の及ぶ範囲が１ｍｍ近く広が
ったものであることから広範囲の補正が不可欠であり、
又、多値のカラー画像データであるために補正レベルが
高精度で行われる必要があり、従来行っていた隣接画素
情報による補正では不充分であり、画像の構造や広がり
に応じた補正が必要になっていることを意味する。

【００２４】本発明の目的は、上記課題に鑑み、多値の
カラー画像濃度データに基づきトナー像を重ね合わせる
際、画像濃度分布を考慮して画像データの補正を行い、
すなわち、新たに記録画像データを色毎に作成し、これ
により光変調して記録することにより縁、細線及び孤立
点の色再現を向上させるカラー画像形成装置を提供する
ことにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する手段
として以下に掲げるものがある。

【００２６】（１）像形成体に帯電、像露光、反転現
像を繰り返してトナー像を重ね合わせて形成するカラー
画像形成装置であって、色毎の像露光は多値の記録画像
データに基づき記録ドット毎に光変調されると共に前記
記録画像データは各色の画像濃度と画像濃度分布データ
により色毎に補正したものであることを特徴とするカラ
ー画像形成装置。

【００２７】（２）像形成体に帯電、像露光、反転現
像を繰り返してトナー像を形成するカラー画像形成装置
であって、色毎の像露光は多値の記録画像データに基づ
き記録ドット毎に光変調されると共に色毎の像露光に用
いされる多値の記録画像データを形成する補正部は画像
間による平均的ずれを補正する第１の補正部と、画像間
の構造による局所的ずれを補正する第２の補正部を有す
ることを特徴とするカラー画像形成装置。

【００２８】（３）前記光変調はパルス幅変調である
ことを特徴とする（１）又は（２）のカラー画像形成装
置。

【００２９】（４）前記補正は画像濃度データに対し
てγ補正、ＭＴＦ補正あるいは変倍補正を行った後に行
うことを特徴とする（１）又は（２）のカラー画像形成
装置。

【００３０】（５）前記像露光は前記像形成体の裏面
から行うことを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１
項のカラー画像形成装置。

【００３１】

【実施例】先ず、本発明の一実施例であるカラー画像形
成装置４００における機械的な概略構成及びレーザスポ
ットの形成方法について説明する。

【００３２】図１８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り、図１６は図１の実施例の半導体
レーザアレイを示す図であり、図１７は図１６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。

【００３３】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多値の
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
より像形成体４０１上に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
を形成する工程を基本としている。この基本工程である
前記帯電，露光及び反転現像工程を繰り返して行い、像
形成体である感光体４０１上にカラートナー像を重ね合
わせて形成し、このカラートナー像を記録紙上に転写
後、記録紙を感光体より分離し、定着してカラー画像を
得る。

【００３４】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
ング装置４７０、除電器４７４とからなる。

【００３５】本実施例に用いられる感光体４０１はフタ
ロニシアンをＣＧＭとしたＣＧＬ／ＣＴＬからなる２層
構成ＯＰＣ感光体である。感光体４０１は請求項でいう
像形成体である。

【００３６】本実施例ではカラートナー像を感光体４０
１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。

【００３７】半導体レーザアレイ４３１は図１６に示す
ように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１６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ｓａ，ｓｂ，ｓｃは図１７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ｓ
ａ，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２
６０Ａとレーザドライバ３０１Ａとの間には２δ遅延回
路３１１（図１参照）、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（図１参照）
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。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個の発光部を有する
半導体レーザアレイを用いる。

【００３８】次に、本実施例のカラー画像形成装置にお
ける画像処理回路及びその各部構成に関する詳細な説明
に先立ち、カラー画像形成プロセスを説明する。

【００３９】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（例えば８ｂｉｔの
ディジタル画像濃度データ）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４
３４，ｆθレンズ４３５，シリンドリカルレンズ４３
６，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。

【００４０】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。

【００４１】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。これらの色毎のトナー像は、画
像によっては３〜４色の重なったものである。

【００４２】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。

【００４３】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、ガイドおよび
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。

【００４４】次に本実施例の画像形成装置に採用してい
る画像処理回路の全体構成を説明する。

【００４５】図１は本実施例の画像形成装置の一実施例
の画像処理回路の全体ブロック図である。

【００４６】本実施例における画像処理回路は、走査光
学系の駆動回路を構成する回路であり、図１に示してあ
るように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。

【００４７】以下に図１を参照して各部回路の概略構成
を説明する。

【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１２０、フォントデータ記憶回路１３０、補間データ
生成回路１４０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１
２０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、例えば８ｂｉｔの画像濃度データとして、リニアマ
スキング回路１５４に送出する。又、リニアマスキング
回路１５４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してページメモリからなる画像濃度
データ記憶回路２１０に送出する。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多値展開された
フォントが各色毎のページメモリ中に多値のビットマッ
プ展開が行われる。

【００４９】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。

【００５０】変調信号生成回路２００は、読出し回路２
２０、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
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、ＫＮＣプロセ
スに必要となるトナーの付着状態を補正すべくＫＮＣ補
正回路１０００を付加してある。

【００５１】本実施例の変調信号生成回路２００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、一定の定数Ｐを乗じた注目画素のデー
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行のドットの書込
み位置を変位させて潜像を形成することができる。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。また上記注目画素を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。斯かるＲＥ処理によって高密度記録を行
う。

【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ＤＣＫ_０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ページメ
モリ２１０から読み出し、参照波位相決定回路２４
０、画像判別回路２３１及びＫＮＣ補正回路１０００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】画像判別回路２３１は、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判別を行ってＭＴ
Ｆ補正及びγ補正の程度を決定する。なお、ＫＮＣ補正
回路１０００はＭＴＦ補正回路２３２、γ補正回路２３
３等に対し図１において前段に設けたが、これらの後段
に設けることが好ましい。特にこれらによる画像濃度デ
ータの補正値が大きい場合は色相を補償できなくなるか
らである。

【００５５】又、図示していないが、出力画像の倍率を
変更する変倍補正回路や色調や色相を変更する色変換回
路も同様にＫＮＣ補正回路の前段に配置することが好ま
しい。

【００５６】画像判別回路２３１は、文字や線画の文字
領域であると判別された場合は、全色成分について参照
波位相決定回路２４０が選択する三角波を変調回路２６
０Ａ〜２６０Ｃに出力させる選択信号をセレクト回路２
５０Ａ〜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〜２
６０Ｃに送出させる。これにより、色調の変化のない鮮
明な文字やエッジ部が再現される。一方、画像判別回路
２３１は中間調領域と判断した場合は、無彩色成分即ち
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、他の色成分については参照波位相決定回路２４
０が選択した三角波は出力せず、基準三角波φ_０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２３
０を介して変調回路２６０Ａ〜２６０Ｃに送出される。
これにより中間調領域において、モアレや色飛びのない
画像を形成できる一方、黒画像により画像に先鋭さとし
まりを与える効果が生まれる。

【００５７】補正回路２３２はラプラシアンフィルタか
ら構成したものであり、視覚的なシャープさを持たせる
ものであり、５×５画素位の大きさである。このフィル
タの値は現像特性から実験的に決められる。

【００５８】変調回路２６０Ａ〜２６０Ｃは、図１に示
すように参照波位相決定回路２４０で選択した参照波で
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。

【００５９】ラスタ走査回路３００は、２δ遅延回路３
１１、δ遅延回路３１２、レーザドライバ３０１Ａ〜３
０１Ｃ、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。

【００６０】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。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２
２０４．７２Ｈｚ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。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。

【００６１】一方、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〜２
６０Ｃに出力する。便宜上このクロックを基準クロック
ＤＣＫ_０という。

【００６２】三角波発生回路２９０は基準クロックＤＣ
Ｋ_０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φ_０の波形成形を行う。また、遅延回路群２
９１は基準クロックＤＣＫ_０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Ｄ
ＣＫ_１〜ＤＣＫ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φ_１〜φ_４（ここでは１／６周期遅
れた三角波φ_１、２／６周期遅れた三角波φ_２、１／６
周期進んだ三角波φ_３、２／６周期進んだ三角波φ_４）
を出力する。

【００６３】セレクト回路２５０Ａ〜２５０Ｃは上記基
準三角波φ_０と位相のずれた三角波φ_１〜φ_４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２
６０Ａ〜２６０Ｃの入力端子Ｔに送出する。以上が本実
施例の画像処理回路の概略構成である。

【００６４】以下に本実施例における画像処理回路の各
部回路を順次詳細に説明する。

【００６５】先ず、ＫＮＣ補正回路１０００における各
回路構成例を図１〜図４、図７、図８を参照して説明す
る。

【００６６】図２は図１に示したＫＮＣ補正回路１００
０の要部構成を示すブロック図である。

【００６７】画像処理回路１０００は、各色の画像濃度
データと画像濃度分布データより、ＫＮＣプロセスに必
要な色毎のトナーの付着状態を補正する機能を有するも
のであり、図２に示すようにリニアマスキングによって
得られる多値の画像濃度データであるＹ₁データ，Ｍ₁デ
ータ，Ｃ₁データ，Ｋ₁データを入力とし、補正された記
録画像データを出力する３つの補正回路１３００，１４
００，１５００から成っている。

【００６８】なお、これらの補正回路は、まとめて同一
機能のものを１の回路としてつくることも可能である。
この場合は、補正アルプリズムを簡略化して演算できる
ものとするか、ルックアップテーブル方式とするか、あ
るいは併用の構成をすることが好ましい。第１の補正回
路１３００は各色の画像濃度に応じた補正（第１の現像
に対応した平均的なずれを補正するものに相当する）を
施すものである。第２の補正回路１４００は第２の現象
に対応した画像間の構造によるずれに対する補正を施す
ものである。第３の補正回路１５００は第３の現象に対
応した画像データと再現画像のずれに対する補正を施す
ものである。この様にＫＮＣ補正を行った記録画像デー
タ，Ｙ₄データ，Ｍ₄データ，Ｃ₄データ，Ｋ₄データはＭ
ＴＦ補正回路２３２に送出される。

【００６９】フィルタ１１００はラプラシアンフィルタ
から構成しトナー像の構造を検出するものであり、具体
的には演算された値から第２の補正係数、第３の補正係
数を決定するのに用いられる。第２の補正係数は第２の
補正回路１４００における補正量を決定するためのパラ
メータであり、第３の補正係数は第３の補正回路１５０
０における補正量を決定するためのパラメータである。
フィルタ１１００は、各色の濃度変化に対応した、すな
わち色毎のエッジ効果に応じて注目画素に対してラプラ
シアン値ΔＹ、ΔＭ、ΔＣ、ΔＫを求め、これらから各
色の画素毎の補正量である補正パラメータを決定する。
この補正パラメータをもとに画像濃度データを補正する
ものである。ラプラシアン値を求めるフィルタの大きさ
は、１ｍｍ以下エッジ効果を生じていれば３００ｄｐｉ
だと１０×１０の画素位の大きさのものである。エッジ
効果は現像方式や感光体により異なるから、前述した係
数は実験的に決められる。

【００７０】遅延回路１２００は第１の補正回路１３０
０、第２の補正回路１４００の処理時間だけ遅延させ
る。

【００７１】ここで、３つの補正回路の構造を説明する
に先立ち、カラー画像形成プロセスにおけるＫＮＣ補正
による作用を説明する。

【００７２】図７は本実施例のカラー画像形成プロセス
におけるＫＮＣ補正回路１０００の作用を示した模式図
である。

【００７３】図７（ａ）は第１の色トナーによる現像プ
ロセス下における電位関係を示したものである。

【００７４】画像間による平均的ずれ補正を行う第１の
補正回路１３００は各色の画像濃度からトナー像の重な
り状態を考慮して変調するように画像データを修正して
ある。従って、次の色トナーによる露光プロセスでも潜
像を形成することになる潜像Ｌ_aと潜像Ｌ_b2を形成した
位置は、この回の露光プロセスで形成する潜像電位をＶ
_L2として他の色トナーを重ね合わせない潜像Ｌ_b1の潜像
電位Ｖ_L1よりも高く設定してある事が分かる。第３の補
正回路１５００は画像データと再現画像のずれに対する
補正を施してある。従って、又、潜像Ｌ_b1と潜像Ｌ_b2と
でエッジ効果を防止すべく露光量を制御して電位を高く
設定してある事が分かる。

【００７５】図７（ｂ）は図７（ａ）に示す電位関係下
で各潜像を第１の色トナーで顕像化した状態の断面図で
ある。

【００７６】トナー像Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃は、図７（ｂ）に
示したよう第３の補正値により何れもエッジ効果を除去
して平坦になっている。しかも、第１の補正値によりト
ナー像Ｔ₁，Ｔ₃はトナー像Ｔ₂よりも薄く形成してあ
る。

【００７７】図７（ｃ）は第２の色トナーによる現像プ
ロセス下における電位関係を示したものである。

【００７８】画像間の平均的ずれ補正を行う第１の補正
回路１３００は、各色の画像濃度と画像濃度からトナー
像の重なり状態を考慮して変調するように画像データを
修正してある。従って、潜像Ｌ_b1は前回と同一電位であ
るＶ_L2に設定される。潜像Ｌ_aと潜像Ｌ_b4と潜像Ｌ_b5の
エッジの位置は次の色トナーによる露光プロセスでも潜
像を形成することになるので、電位を低下させるために
強い像露光を行っている。これにより同程度の電位低下
をさせる。

【００７９】第２の補正回路１４００は画像間の構造に
よるずれに対する補正をする。斯かる補正は、先のトナ
ー像が画像データに応じて再現されるとした場合、その
上から潜像形成を行ったとしても、矢印で示してあるよ
うに先のトナー像によるエッジ効果により潜像が変形し
ている（図１９（ｄ）に示してある。）。これにより、
潜像Ｌ_a1と潜像Ｌ_b5とでエッジ効果を防止すべく、Ｌ_a1
の周辺に弱い像露光をしＬ_a1上に強い像露光をし、潜像
Ｌ_b5の縁に強く露光し、Ｌ_b5の周辺に弱く露光するよう
に補正した。これがＬ_a1，Ｌ_b5の補正である。

【００８０】第３の補正回路１５００は画像データと再
現画像のずれに対する補正をするものであり、画像濃度
データを補正してエッジ効果のないトナー像Ｔ₁〜Ｔ₆を
形成するための補正処理であり図７（ａ）で前述したと
同様である。

【００８１】図７（ｄ）は潜像Ｌ_b3〜Ｌ_b7に形成した電
場を電気力線で示したものである。ハロー効果及びエッ
ジ効果による影響がすべて除去されていることが分か
る。

【００８２】図７（ｅ）は図７（ｃ）に示す電位関係下
で各潜像を第２の色トナーで顕像化した状態の断面図で
ある。トナー像Ｔ₄〜Ｔ₆は何れもエッジ効果やハロー効
果を除去して平坦になっている。しかも、トナー像Ｔ₄
〜Ｔ₇はＴ₁とＴ₃と同様にトナー像Ｔ₂、Ｔ₆よりも薄く
形成してある。この様にして、図１９（ｅ）に比較して
二次色のカラーバランスが補正されていることが示され
ている。

【００８３】続いて以下に３つの補正回路１３００〜１
５００の構成例についてさらに具体的に説明する。

【００８４】第１の補正回路１３００は、画像間の平均
的ずれ補正をするものであり、以下に掲げるものがあ
る。

【００８５】第１の補正回路１３００の第１の例として
直接変換法による色修正処理を実行するためのルックア
ップルテーブル方式（以下、単に直接変換法と略称す
る。）や３次元補間法による色修正処理を実行するルッ
クアップルテーブル方式（３次元補間法と略称する。）
が採用できる。

【００８６】直接変換法による色修正処理は、一般に色
修正処理を単純な色分解信号空間から色修正信号空間へ
の座標変換であるとみなして、各色分解信号座標に対応
する色修正信号データをメモリテーブルに記憶してお
き、このテーブルを参照することで直接的に座標変換を
行うものである。

【００８７】３次元補間法を図３を参照して説明する。

【００８８】図３は３次元補間法による色修正処理を示
す模式図である。図３（ａ）は３次元補間法による色修
正処理において色分解信号空間の分割を示した模式図で
あり、図３（ｂ）は８点補間法を示した模式図であり、
図３（ｃ）は４面体への分割方法を示した模式図であ
る。

【００８９】３次元補間法による色修正処理は、色分解
信号座標と色修正信号データとの対応テーブルを限定さ
れた色数にとどめておき、テーブルにない座標入力につ
いては近傍の既知データを用いて三次元補間するルック
アップルテーブル方式と、ニューラルネットワークによ
る色修正を採用することができる。

【００９０】３次元補間法は、図３（ａ）に示すように
色分解信号空間を複数の単位立方体に分解し、各単位立
方体の頂点座標における最適な色修正信号データを予め
求めておき、図３（ｂ）に示すように所属する単位立方
体の８頂点のデータから補間する演算方法が一般的であ
る。これにより、直接変換法で問題となるメモリ容量を
削減することができる。また、３次元補間方法は、図３
（ｃ）に示したように単位立方体を更に複数の４面体に
分割し、所属する４面体の４頂点のデータから補間する
方法もある。斯かる方法によれば、補間演算は線形マス
キング法に定数項を付加した形式にできるので、加算
器、乗算器の個数を削減してハードウエアの負担を軽く
することができる。

【００９１】第１の補正回路１３００の第２の例として
画像間の平均的ずれ補正を行う第１の補正回路１３００
の要部構成及び機能を図４〜図６を参照して説明する。

【００９２】図４は図２の第１の補正回路１３００の第
２の例を示したブロック図であり、図５は先の画像によ
る第１の補正回路１３００で色分離可能な７つの色彩を
示すグラフであり、図６は色抽出回路１３３０の処理動
作を示す模式図である。

【００９３】図４に示した第１の補正回路１３００は、
前述した第１の例と同様に画像間による平均的ずれ補正
を行うものであり、通常のマスキングを施したＹ₁，
Ｍ₁，Ｃ₁，ＢＫデータで現される画像に応じて１００％
ＵＣＲ時の黒Ｋと一次色と二次色に分離して次に一次色
と二次色の色補正を行った後に黒を混ぜて補正した
Ｙ₂，Ｍ₂，Ｃ₂，Ｋ₂データを出力するものであり、下色
処理回路１３１０、無彩色補正回路１３２０、色抽出回
路１３３０、色加算回路１３４０とから構成する。

【００９４】下色処理回路１３１０は通常のマスキング
処理後のＹ₁，Ｍ₁，Ｃ₁，Ｂデータから１００％ＵＣＲ
値で黒成分ＢＫを抽出して無彩色補正回路１３２０に送
出し、ＵＣＲ処理後のＹ₁₁，Ｍ₁₁，Ｃ₁₁データを色抽出
回路１３３０に送出する。

【００９５】色抽出回路１３３０は、図６に示すように
Ｙ₁₁，Ｍ₁₁，Ｃ₁₁データを一次色イエロー，マゼンタ，
シアン（以下、単にＹ，Ｍ，Ｃと略称することもあ
る。）と２次色Ｂ，Ｍ，Ｒとに分離して赤、マゼンタ、
青、シアン、緑、イエローを再現色と一致させるように
補正した後、色加算回路１３４０に送出する。図５に示
すように、一次色とはＹ，Ｍ，Ｃの色トナーの色であ
る。２次色は一次色Ｙ，Ｍ，Ｃを加算して得られる色で
あり、ＢはＭとＣとを加算して得られる。ＧはＹとＣと
を加算して得られる。ＲはＹとＭとを加算して得られ
る。グレーは一次色Ｙ，Ｍ，Ｃを同一の割合で加算して
得られるものであり、１００％ＵＣＲにより下色除去回
路１３１０により分離されている。かかる補正は、例え
ば赤色がＹとＭの重ね合わせで色ずれした場合にＹ₂の
データを小さくし、Ｍ₂データを大きくする。これによ
り露光量が補正されることになり、図１７を参照して説
明するように重ね合わせる各色トナー層厚を同一にする
ことができる。

【００９６】色加算回路１３４０は、図５で点線で示し
た色相の境界、例えば赤色、マゼンタ、青色、シアン、
緑色、イエローを再現色と一致するように補正値を選択
して一次色Ｙ₂、Ｍ₂、Ｃ₂、Ｋ₂データを送出するもので
ある。

【００９７】前述した第１の補正回路１３００の第１の
例及び第２の例で説明した補正は、トナー層が重なる、
すなわち、ベタ領域での補正を行っていることになる
が、先に形成してあるトナー像や後に形成するトナー像
間の緑や周辺部や孤立点や線等の画像構造に対する補正
となっていない。従って、画像の構造による補正として
第２の補正回路１４００が必要とされる。

【００９８】第２の補正回路１４００は、その機能を関
数ｆとして表せば、本来各色の画像濃度データＹ，Ｍ，
Ｃ，Ｋの濃度変化から決められるｆ_Y（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）、ｆ_M（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、ｆ_C（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）、ｆ_K（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と一般的に表される関数
であるが、先のトナー像のみの影響のみを考慮すればよ
いことから、トナーの色による差がないと簡略化すると
現像順をＹ→Ｍ→Ｃ→Ｋとして、各ｆはｆ_Y＝１、ｆ_M＝
１＋α_Y、ｆ_C＝１＋α_Y+M、ｆ＝１＋α_Y+M+Cとなる。こ
こでの１＋α_Y+Mは先のトナー像がイエローとマゼンタ
があることから、両者の画像濃度データをたし合わせた
後ラプラシアン値を求め、この値と対応する補正パラメ
ータを１＋α_Y+Mとしている。ｆ_Y＝１であるのは先のト
ナー像がないために補正が不要であることを表してい
る。同様にして画像データと再現画像の各色のずれ補正
を（１＋β_Y）、（１＋β_M）、（１＋β_C）、（１＋
β_K）として第３の補正回路１５００の機能を表現する
ことができる。ここではトナー間の干渉の補正はないこ
とから各色の画像濃度データから求めたラプラシアン値
から決められた補正係数１＋βを用いている。

【００９９】さらにこの第１〜第３の補正を簡略化する
と式（１）のようになる。

【０１００】式（１）Ｙ₄＝Ｙ₂× １ ×（１＋β_Y）Ｍ₄＝Ｍ₂×（１＋α_Y） ×（１＋β_M）Ｃ₄＝Ｃ₂×（１＋α_Y+M） ×（１＋β_C）Ｋ₄＝Ｋ₂×（１＋α_Y+M+C）×（１＋β_K）前記した式（１）はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順で現像する場合
におけるＫＮＣ補正を示したものである。現像する順序
をＹ→Ｍ→Ｃ→Ｋに限定した式であるが、これに限定さ
れるものでない。

【０１０１】１列目のＹ₂，Ｍ₂，Ｃ₂，Ｋ₂は先に画像間
の平均的なずれを補正した画像濃度データである。

【０１０２】２列目は画像間の構造によるずれを補正す
るための補正項であり、先の画像の影響のみを考慮して
後の画像によるずれは簡略化するために補正してないも
のである。斯かる第２項は本来ｆ_Y（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）、ｆ_M（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、ｆ_C（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）、ｆ_K（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）である。

【０１０３】３列目は画像データと再現画像のずれ補正
をするための補正項である。αやｆやβは各色トナーの
濃度分布を示す変数であり、ラプラシアンフィルターに
係数を乗じたものや、実験的に対応テーブルを作成した
ものからなる。これらは１項〜３項は先に説明した第１
〜第３の補正に対応している。

【０１０４】又第３の補正回路１５００は、画像データ
と再現画像のずれに対する補正を施すものであることか
らこの補正回路１５００に代わり、ＭＴＦ補正回路２３
２、γ補正回路２３３のみとすることもできる補正回路
である。

【０１０５】又、この他に上記の式をルックアップテー
ブル方式として画像データを補正することも可能であ
る。

【０１０６】以上のようにしてＫＮＣ補正回路１０００
は変値の画像濃度データに基づきトナー像を重ね合わせ
る様、各色の画像濃度分布より記録画像濃度を作成す
る。そしてＫＮＣ補正が行われた多値の記録画像データ
が変調回路２６０へと送出される。

【０１０７】図８は本実施例の変調回路を示すブロック
図である。

【０１０８】変調回路２６０Ａ〜２６０Ｃは、図８に示
すよう同一の回路構成であり変調回路２６０を代表して
説明すれば、Ｄ／Ａ変換回路２６１、コンパレータ２６
２と、前記の基準三角波φ₀または１／６周期づつ位相
をずらした三角波の入力部Ｔを有していて、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、セレクト回路２５０Ａ〜２５０Ｃから入力された上
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。

【０１０９】図９は本実施例の参照波位相決定回路を示
すブロック図である。

【０１１０】参照波位相決定回路２４０は、図９に示す
ように１ライン遅延回路２４２、１クロック遅延回路２
４３、演算処理回路２４１からなり、１ライン遅延回路
２４０によって、上記１走査ライン分づつ送られてくる
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データには１ライン走査時間
の遅延をかける（最後の１走査ライン分の画像データに
は遅延をかけない）。さらに各画像データには、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。演算処理回路２４１は各小走査
ラインの元の１画素内の濃度データの重心を求める演算
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よりセレクト回路２５０Ａ
〜２５０Ｃに出力する。

【０１１１】以下に本実施例の画像処理回路における変
調動作を参照波位相決定と関係づけて説明する。

【０１１２】先ず、参照波位相決定回路２４０における
動作を説明する。

【０１１３】図１０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。図１１（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あり、図１１（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〜ｓ
９で表した場合を示す拡大図である。ここで、ｍ１〜ｍ
９及びｓ１〜ｓ９はその部分の濃度をも表すものとす
る。

【０１１４】演算処理回路２４１は、ＲＥ処理を行って
小画素の濃度データを得る。斯かる小画素の濃度データ
は、図１１（ｂ）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
ける。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。演算処理回路２４１
は各小走査ラインの元の１画素内の濃度データの重心を
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よりセレクト回
路２５０Ａ〜２５０Ｃに出力する。

【０１１５】即ち、演算処理回路２４１は、画素ｍ５の
ｓ１，ｓ２，ｓ３（第１の小走査ライン）の重心がｓ２
の中央近傍にあること検出すと、図１０に示した位相変
位のない基準三角波φ_０を選択して出力する。演算処理
回路２４１は、画素ｍ５のｓ１，ｓ２，ｓ３（第１の小
走査ライン）の重心がｓ２とｓ１の境界近傍にあること
を検出すると、図１０に示した位相が１／６周期遅れた
三角波φ_１を選択して出力する。演算処理回路２４１
は、画素ｍ５のｓ１，ｓ２，ｓ３（第１の小走査ライ
ン）の重心がｓ１の中央近傍にあるときは位相が２／６
周期遅れた三角波φ_２を選択して出力する。演算処理回
路２４１は、画素ｍ５のｓ１，ｓ２，ｓ３（第１の小走
査ライン）の重心がｓ２とｓ３の境界近傍にあるときは
位相が１／６周期進んだ三角波φ_３を選択して出力す
る。演算処理回路２４１は、画素ｍ５のｓ１，ｓ２，ｓ
３（第１の小走査ライン）の重心がｓ３中央近傍にある
ときは２／６周期進んだ三角波φ_４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。

【０１１６】演算処理回路２４１は、同様に出力端子Ｏ
Ｂからは画素ｍ５のｓ４，ｓ５，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に出力する。演算処理回路２４１の出力端子
ＯＣ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。

【０１１７】続いて、ＲＥ処理を図１２を参照して説明
する。

【０１１８】図１２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模式図であり、図１
２（ａ）は注目画素ｍ５を含む隣接画素の濃度分布の例
を示した模式であり、図１２（ｂ）はＰ＝０．５として
計算した注目画素ｍ５内の濃度分布を示す模式図であ
る。

【０１１９】ここでは注目画素ｍ５を３×３の小画素に
分割する場合を例にとると、小画素ｓｉの濃度は次の式
によって決定される。

【０１２０】ｓｉ＝（９×ｍ５×Ｐ×ｍｉ／Ａ）＋（１−Ｐ）×ｍ５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。

【０１２１】上式において、（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、（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。

【０１２２】次に、注目画素ｍ５を２×２に分割する場
合の例を図１３及び図１４に示す。

【０１２３】図１３（ａ）は注目画素ｍ５を２×２に分
割する場合の一例を示す模式図であり、図１３（ｂ）は
注目画素内の小画素ｓ１〜ｓ４に関係する隣接画素の一
例を示す模式図である。

【０１２４】ここで、ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４の濃度
の計算は数１に従って行われる。

【０１２５】

【数１】

【０１２６】図１４（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模式図であり、図１４
（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模式図である。

【０１２７】ここでｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４の濃度計算
は数２に従って行われる。

【０１２８】

【数２】

【０１２９】次に変調信号生成回路２００の動作を図１
５を参照して説明する。

【０１３０】図１５（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。

【０１３１】図１５において、（ａ）はページメモリ２
１０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た画像濃度データが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。

【０１３２】図１５（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。

【０１３３】図１５（ｃ）は実線で示した三角波と、一
点鎖線で示してあるアナログ信号に変換した画像濃度信
号を示しており、変調回路２６０Ａ〜２６０Ｃに入力す
る信号を示している。

【０１３４】図１５（ｄ）は図１５（ｃ）に示した入力
信号からコンパレータ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。

【０１３５】上記変調信号生成結果により、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、文字や画像
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。

【０１３６】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。

【０１３７】特に黒成分を０°にすることにより、上記
記録位相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。

【０１３８】上述した本実施例の画像形成装置４００に
よれば、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、かつ、トナー画像
を重ね合わせる際の画像濃度分布を考慮して補正するこ
とにより縁、細線及び孤立点等の色再現の品位を向上さ
せることができる。

【０１３９】なお、本実施例において、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
かも写真等の中間調を有する場合にも悪影響が出ること
はなかった。これは本方法が中間調画像に対してはＰの
値による作用が小さいためである。

【０１４０】本発明は、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、Ｐ_１＞Ｐ_２とすることが好ましい。即ち、画像が文字などの場合は
Ｐの値を大きく好ましくは０．９〜０．４とし、中間調
の場合はＰの値を小さく０．６〜０．１とする。

【０１４１】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、リニアマ
スキング回路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。

【０１４２】書込み系として一画素を複数回走査するレ
ーザアレイを用いたが、１画素を１回の走査としてもよ
い。又レーザに代わり、ＬＥＤやＬＣＳ等の他の露光手
段を用いることもできる。

【０１４３】（実施例２）本発明は、像形成体の周面に
複数の帯電手段、像露光手段ならびに現像手段を配置し
て、像形成体の一回転中にトナー像を重ね合わせてカラ
ー画像を形成する電子写真方式のカラー画像形成装置に
適用し得る、特に像露光手段を像形成体内に配置し、透
明基体の感光体を用いて、内側からの像露光を行うＫＮ
Ｃプロセスを用いることにより、先のトナー像の光遮蔽
やトナー像による光散乱からくるビーム径の広がりの影
響を無くすことができる。すなわち、第１や第２の現象
を低下させることができ、重ね合わせを向上させること
ができる。これによりＫＮＣプロセスに伴う補正の程度
も低減するのでより安定した色再現を行うことができ
る。

【０１４４】具体的に言及すると、先のトナー像による
影響を受ける事なく、像露光が行われることからトナー
層の電位は残るが、光吸収や光散乱が無くなるために重
ね合わせを向上することになる。このため、第１項のマ
スキング時の補正の程度は、低減し、トナー色毎の透過
性を考慮しなくてもよいことになるのである。又、第２
項の先のトナー像の構造による補正ｆも同様の理由によ
り低減し、この補正係数は１に近くなり、近似式１＋α
を用いることができるようになる。

【０１４５】本発明の補正において、演算の都合上第１
〜第３の補正の積として表すことを実施例として示した
が、裏面露光において、補正程度が低減するので、第１
〜第３の補正の積とした近似やさらに簡略化した式
（１）が有効になる。

【０１４６】この補正は、像形成体の一周する間に各色
毎の帯電、像露光ならびに現像を順次行ってトナー像を
重ね合わせてカラーのトナー像を形成し、これを一括し
て転写材上に転写する形式のカラー画像形成装置であ
る。

【０１４７】かかる装置は各色のトナー像の形成が僅か
な時間差を置いて連続して開始されることから、カラー
画像形成のスピードが早く、また像形成体の周面の長さ
より大きいカラー画像の形成が可能であると云う特徴も
備えている。

【０１４８】実施例２及び実施例３に共通するカラー画
像形成装置の構成とその機能を図２０によって説明す
る。図２０は、本発明のカラー画像形成装置の一例を示
す構成図である。図において、１０はドラム状の像形成
体すなわち感光体ドラムであり、光学ガラスもしくは透
明アクリル樹脂等の透明部材によって形成される円筒状
の基体の外周に透明導電層、有機感光体（ＯＰＣ）やα
−Ｓｉなどからなる感光層を設けたものである。感光体
ドラム１０は一方の端部のフランジがガイドピンによっ
て軸受支持され、他方の端部のフランジが装置本体の基
板の備える複数のガイドローラに外嵌して外周の歯車を
駆動歯車に噛合し、その動力により前記の透明導電層を
接地した状態で時計方向に回転される。

【０１４９】１１（Ｙ），１１（Ｍ），１１（Ｃ）及び
１１（Ｋ）は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シア
ン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセスに用
いられる帯電手段たる帯電器で、感光体ドラム１０の前
述した有機感光体層に対し所定の電位に保持されたグリ
ッドとワイヤ状電極によるコロナ放電とによって帯電作
用を行い、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与え
る。

【０１５０】１２（Ｙ），１２（Ｍ），１２（Ｃ）及び
１２（Ｋ）は感光体ドラム１０の軸方向に配列したＬＥ
Ｄ，ＦＬ，ＥＬ，ＰＬ等の発光素子とセルフォックレン
ズ等の結像素子とから構成される像露光手段たる露光光
学系で、別体の画像読み取り装置によって読み取られた
各色の画像信号がメモリより順次取り出されて前記の各
露光光学系１２（Ｙ），１２（Ｍ），１２（Ｃ）及び１
２（Ｋ）にそれぞれ電気信号として入力される。

【０１５１】前記の各露光光学系１２（Ｙ），１２
（Ｍ），１２（Ｃ）及び１２（Ｋ）は何れも後述するカ
ートリッジの内面に固定した共通の支持体たる円柱状の
支持部材２０に取り付けられて前記感光体ドラム１０の
基体内部に収容される。露光光学系１２は上記の発光素
子にＬＣＤ，ＬＩＳＡ，ＰＬＺＴ等の光シャッタ部材を
組み合わせたものとセルフォックレンズ等の結像素子と
から構成することもできる。

【０１５２】１３（Ｙ）ないし１３（Ｋ）はイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）
の各現像剤を収容する現像手段である現像器で、それぞ
れ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保って同
方向に回転する現像スリーブ１３Ｓを備えている。前記
の各現像器１３はそれぞれ押圧装置（図示せず）を備え
ていて、現像スリーブ１３Ｓ軸端の突当部材を感光体ド
ラム１０の周面の画像の形成領域外に圧接して、前述し
た現像スリーブ１３Ｓとドラム周面との間に一定量
（０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ）の間隙量を設定する。

【０１５３】前記の各現像器１３（Ｙ），１３（Ｍ），
１３（Ｃ）及び１３（Ｋ）は、前述した帯電器１１
（Ｙ），１１（Ｍ），１１（Ｃ），及び１１（Ｋ）によ
る帯電，露光光学系１２（Ｙ），１２（Ｍ），１２
（Ｃ）及び１２（Ｋ）による像露光によって形成される
感光体ドラム１０上の静電潜像を現像バイアス電圧の印
加下で非接触現象方式により反転現像する。

【０１５４】本装置とは別体の画像読み取り装置におい
て、原稿画像を撮像素子により読み取って得られ画像デ
ータあるいは、コンピュータで編集された画像データを
処理して、Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの各色別の画像信号として
一旦メモリに記憶し格納される。

【０１５５】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タの始動により感光体ドラム１０を時計方向へと回転
し、同時に帯電装置１１Ｙの帯電作用により感光体ドラ
ム１０に電位の付与が開始される。

【０１５６】感光体ドラム１０の感光層は電位を付与さ
れたあと、前記の露光光学系１２（Ｙ）において第１の
色信号すなわちイエロー（Ｙ）の画像信号に対応する電
気信号による像露光が開始され、感光体ドラム１０の回
転による副走査によってその表面の感光層に原稿画像の
イエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜像を形成する。

【０１５７】前記の潜像は現像器１３（Ｙ）により現像
スリーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光
体ドラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が
形成される。

【０１５８】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上にさらに帯電装置１１（Ｍ）の帯
電作用により電位を付与され、露光光学系１２（Ｍ）の
第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応
する電気信号による像露光が行われ、現像器１３（Ｍ）
による非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）
のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね
合わせて形成される。

【０１５９】同様のプロセスにより帯電装置１１
（Ｃ）、露光光学系１２（Ｃ）および現像器１３（Ｃ）
によってさらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）の
トナー像が、また最後に帯電装置１１（Ｋ）、露光光学
系１２（Ｋ）および現像器１３（Ｋ）によって第４の色
信号に対応する黒（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて
形成され、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上
にカラーのトナー像が形成される。

【０１６０】これ等各露光光学系１２による感光体ドラ
ム１０の感光層に対する像露光は感光体ドラム１０の内
部より前述した透明の基体を透して行われる。従って第
２，第３および第４の色信号に対応する画像の露光は何
れも先に形成されたトナー像を透過することがない状態
で行われ、第１の色信号に対応する画像と同等の静電潜
像を形成することが可能となる。なお各露光光学系１２
（Ｙ）〜１２（Ｋ）の発熱による感光体ドラム１０内の
温度の安定化及び温度上昇の防止は、前記支持部材２０
に熱伝導性の良好な材料を用い、低温の場合はヒータを
用い、高温の場合はヒートパイプを介して外部に放熱す
る等の措置を講ずることにより支障のない程度迄御制す
ることができる。また各現像器による現像作用に際して
は、それぞれ現像スリーブ１０に対し直流あるいはさら
に交流を加えた現像バイアス電圧が印加され、現像器の
収容する１成分あるいは２成分現像剤によるジャンピン
グ現像が行われて、透明電導層を接地する感光体ドラム
１０に対して非接触の反転現像が行われるようになって
いる。

【０１６１】かくして感光体ドラム１０の周面上に形成
されたカラーのトナー像は転写器１４Ａにおいて給紙カ
セット１５より搬送されタイミングローラ１６の駆動に
よって同期して給紙される転写材である転写紙に転写さ
れる。

【０１６２】トナー像の転写を受けた転写紙は、分離器
１４Ｂにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より分
離し、定着装置１７においてトナーを溶着したのち排紙
ローラ１８を介して装置上部のトレイ２００上に排出さ
れる。

【０１６３】一方、転写紙を分離した感光体ドラム１０
はクリーニング装置１９において残留トナーを除去，清
掃して原稿画像のトナー像の形成を続行するか、もしく
は一旦停止して新たな原稿画像のトナー像の形成に待機
する。

【０１６４】前記の感光体ドラム１０を始め各帯電器１
１、各現像器１３およびクリーニング装置１９はカート
リッジ３０に収容されていて一体で装置本体内に収容さ
れている。

【０１６５】一方、前記の各露光光学系１２もまた前記
の支持部材２０を共通の支持体として一体化されて、前
記のカートリッジ３０に支持収容され、感光体ドラム１
０と共に装置本体に対して着脱される。

【０１６６】さらに前記のカートリッジ３０の上部には
トナー収納容器４０（Ｙ）、４０（Ｍ）、４０（Ｃ）お
よび４０（Ｋ）が収容されていて、トナー補給の対象と
する各現像器１３に対しそれぞれトナー補給管４１を介
して接続されている。

【０１６７】（実施例３）なお、本発明は図２０に示す
ような各露光光学系１２を感光体ドラム１０の内側に設
置したカラー画像形成装置の外に、図２１に示すように
各露光光学系１２を感光体ドラム１０の外周に設置した
リング状の支持部材２０Ａを共通の支持体として保持
し、不透明体の感光体ドラム１０に対し外側より像露光
を行う方式のカラー画像形成装置に対しても適用される
ものである。この場合の補正とはトナー像の上から像露
光を行うことから最初の実施例に示したものとなる。

【０１６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上記構成を備えることにより、トナー画像を重ね合わせ
る際の画像濃度分布を考慮して補正することにより記録
画像データを作成し、これによる光変調を行ことにより
重ね合わせによる影響を補正することができるので特に
縁、細線及び孤立点全域の色再現と品位を向上させるこ
とができるカラー画像形成装置を提供することができ
た。

【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
路の全体ブロック図である。

【図２】図１８のカラー画像形成装置に備えるＫＮＣ補
正回路を示すブロック図である。

【図３】３次元補間法による色修正処理を示す模式図で
ある。

【図４】図２のベタ部補正回路１３００の一例を示した
ブロック図である。

【図５】ベタ部補正回路１３００で色分離可能な７つの
色彩を示すグラフである。

【図６】色抽出回路１３３０の処理動作を示す模式図で
ある。

【図７】式（１）に示したＫＮＣ補正を示した模式図で
ある。

【図８】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９】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１０】参照波の位相変位を説明するための図であ
る。

【図１１】参照波位相決定に用いられるＲＥ処理を説明
するための図である。

【図１２】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１３】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１４】ＲＥの示す注目画素を２×２に分割する場合
の他の例を示す図である。

【図１５】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１６】図１の実施例の半導体レーザアレイを示す図
である。

【図１７】図１６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１８】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１９】ＫＮＣプロセスにおけるトナー付着状態を決
めるプロセスを示す模式図である。

【図２０】本発明の画像形成装置の第２例を示す断面構
成図である。

【図２１】本発明の画像形成装置の第３例を示す断面構
成図である。

【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２３２ＭＴＦ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４００画像形成装置１０００ＫＮＣ補正回路１１００フィルタ１３００第１の補正回路１４００第２の補正回路１５００第３の補正回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体に帯電、像露光、反転現像を繰
り返してトナー像を重ね合わせて形成するカラー画像形
成装置において、色毎の像露光は多値の記録画像データ
に基づき記録ドット毎に光変調されると共に前記記録画
像データは各色の画像濃度と画像濃度分布データにより
色毎に補正したものであることを特徴とするカラー画像
形成装置。
【請求項２】像形成体に帯電、像露光、反転現像を繰
り返してトナー像を形成するカラー画像形成装置におい
て、色毎の像露光は多値の記録画像データに基づき記録
ドット毎に光変調されると共に色毎の像露光に用いされ
る多値の記録画像データを形成する補正部は画像間によ
る平均的ずれを補正する第１の補正部と、画像間の構造
による局所的ずれを補正する第２の補正部を有すること
を特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】前記光変調はパルス幅変調であることを
特徴とする請求項１又は請求項２記載のカラー画像形成
装置。
【請求項４】前記補正は画像濃度データに対してγ補
正、ＭＴＦ補正変倍補正あるいは色変換を行った後に行
うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカラー
画像形成装置。
【請求項５】前記像露光は前記像形成体の裏面から行
うことを特徴とする請求項１から請求項４記載のいずれ
か１項記載のカラー画像形成装置。