JPH1016288A

JPH1016288A - 画像処理装置及びその方法

Info

Publication number: JPH1016288A
Application number: JP16991196A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Ota; 光弘太田; Yuichi Ikeda; 雄一池田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真画像のグロスはその記録媒体、トナ
ーの載っている面積、トナー表面性等に強く依存するた
め、銀塩写真や印刷に比べてグロス制御が難しく、結果
として画像部と非画像部とで光沢ムラが生じ、画質が劣
化してしまっていた。【解決手段】画像信号の濃度値に応じて、低濃度域で
あれば輝度変調部２０３において輝度変調を行ってレー
ザドライバ５００に送出し、高濃度域であれば面積変調
部２０２において面積変調を行ってレーザドライバ５０
０に送出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置及びそ
の方法に関し、例えば、電子写真方式によってトナー像
を形成する画像処理装置及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、像担持体上に静電潜像を形成し、
該静電潜像を現像することによりトナー像を形成し、該
トナー像を記録媒体に転写、定着する、所謂電子写真方
式による画像処理装置が普及している。そして、形成さ
れる画像への高画質化要求が高まるに伴い、電子写真方
式による画像処理装置における画像処理技術も発達し、
高機能化が進んでいる。

【０００３】一般に、銀塩写真や製版印刷による印刷画
像においては、色再現空間が広く、粒状性、グロス（光
沢）均一性などが良いために、画質が優れていることが
良く知られている。従って、電子写真方式による画像処
理装置においても、これら銀塩写真や製版印刷画像に劣
らないような画質による画像形成を実現することが望ま
れている。即ち、電子写真方式による画像処理装置にお
いても、銀塩写真や製版印刷画像のように均一なグロス
による画像形成が要求されている。

【０００４】従来の電子写真方式による画像処理装置に
おいては、熱を与えることによりトナー像を記録媒体で
ある記録紙Ｐに定着する加熱定着機構が設けられてお
り、この加熱定着機構においてグロス制御を行ってい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子写
真方式によって記録媒体上に形成、出力される画像にお
いては、上記銀塩写真や製版印刷ほどの画質を得ること
は未だできず、特にグロスにおいてその均一性を保こと
が困難であった。

【０００６】以下、図１８、及び図１９〜図２１に示す
実測結果を用いて、上述した各画像の画質について比較
し、説明する。尚、以下、製版印刷による印刷画像を単
に「印刷」と称し、また、電子写真方式により記録媒体
上に形成、出力された画像を単に「電子写真」と称す
る。

【０００７】まず、図１８において、横軸に画像濃度
を、縦軸にグロス（光沢度）を取り、サンプルとしてシ
アンの単色階調を使用したときの、銀塩写真、印刷、及
び電子写真の各画像のグロスと濃度との関係を示す。こ
こで、グロス測定には市販の光沢測定器を使用し、画像
濃度の測定にはマクベス反射濃度計ＲＤ９４８を使用し
た。図１８から明らかなように、銀塩写真のグロスは約
１００と非常に高いが、一方、印刷のグロスは３０程
度、電子写真のグロスは１０程度と非常に低い値をとな
っている。

【０００８】次に、図１９は、銀塩写真の画像濃度と規
格化グロスとの関係を示す図である。また、図２０は印
刷の画像濃度と規格化グロスとの関係を示し、図２１は
電子写真の画像濃度と規格化グロスとの関係を示す図で
ある。尚、図２１は普通紙上に画像形成を行なった場合
の例を示す。これら図１９〜図２１によれば、図１９に
示す銀塩写真の場合は、図２０，図２１に示す印刷や電
子写真の場合と比較して、全画像濃度域において非常に
安定したグロスを呈していることが分かる。また、図２
０に示す印刷の場合は、図１９に示す銀塩写真に比べる
と、低濃度域（０〜０．６程度）におけるグロスは若干
低く、画像濃度が１．０程度になるまで緩やかに増大
し、それ以降の濃度域では飽和している。更に、図２１
に示す電子写真の場合は、低濃度域（０〜０．６程度）
におけるグロスはその最大値の３０％程度で一定である
が、中濃度域（０．６〜１．２程度）で急激にグロスが
増大し、画像濃度１．３程度で飽和している。

【０００９】このように、特に電子写真においては低濃
度域と高濃度域とでグロス差が生じるため、低濃度部と
高濃度部とで光沢ムラが発生し、不自然な画像が形成さ
れてしまう。

【００１０】以下、電子写真画像において低濃度域と高
濃度域とでグロス差が生じてしまう理由について説明す
る。

【００１１】一般に、電子写真方式による画像形成にお
いて使用されるトナーは、その表面が滑らかで凹凸がな
く、かつ高光反射率を有する。

【００１２】しかしながら、電子写真画像の低濃度部に
おいてはトナーの載っている面積が小さいため、グロス
は記録紙Ｐの表面性によって決定される。一方、画像濃
度が高くなるにつれてトナーの載っている面積が増加す
るので、グロスは記録紙Ｐの表面性にそれほど左右され
ずに増大していく。従って、上記図２１に示すような結
果が得られる。

【００１３】ここで、記録紙Ｐのグロスはその表面性や
材質などの性状に大きく依存する。従って、記録紙Ｐ上
に樹脂等のコート剤を塗布することによって、グロスを
最大１００程度まで高めることができる。一方、トナー
表面のグロスは、記録紙Ｐの表面性と、定着温度、記録
紙搬送速度、オイル塗布量、ローラ加圧加重等の定着条
件とによって大きく変化する。

【００１４】このように、電子写真画像のグロスはその
記録媒体、トナーの載っている面積、トナー表面性等に
強く依存するため、銀塩写真や印刷に比べてグロス制御
が難しく、結果として画像部と非画像部とで光沢ムラが
生じ、画質が劣化してしまっていた。

【００１５】即ち、上記従来の電子写真方式による画像
処理装置においては、上述したように加熱定着機構にお
いてグロスを制御していたが、具体的には、グロスを高
くするためには高グロスの記録紙Ｐを使用したり、定着
温度を高くしたり、記録紙Ｐの搬送速度を遅くしたりし
て、記録紙Ｐと定着条件とを互いに独立に選択する程度
の制御しか行えなかった。従って、画質に対するグロス
の評価を十分に行うことができなかった。

【００１６】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、電子写真方式によって形
成、出力される画像におけるグロスを適切に制御するこ
とにより、画像の全濃度域におけるグロスを均一にし
て、画像部と非画像部との光沢ムラをなくし、画質を良
好にするようにした画像形成装置を提供することを目的
とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の一手段として、本発明に係る画像処理装置は以下の構
成を備える。

【００１８】即ち、電子写真方式により記録媒体上に画
像を形成する画像形成手段と、画像信号に応じて前記画
像形成手段により形成されるドットの面積を変調する変
調手段とを有し、前記変調手段は、画像信号に応じて異
なる変調方法による変調を行うことを特徴とする。

【００１９】また、電子写真方式により記録媒体上に画
像を形成する画像形成手段と、画像信号に応じて前記画
像形成手段により形成されるドットの面積を変調する変
調手段とを有し、前記変調手段は、画像信号及び前記記
録媒体に応じて異なる変調方法による変調を行うことを
特徴とする。

【００２０】また、電子写真方式により記録媒体上に画
像を形成する画像形成手段と、画像信号に応じて前記画
像形成手段により形成されるドットの面積を変調する変
調手段と、前記画像形成手段によって形成される画像の
グロスを設定するグロス設定手段と、前記設定手段によ
って設定されたグロスに応じて、前記画像形成手段によ
る記録剤の前記記録媒体への載り量を決定する載り量決
定手段とを有することを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施形態に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。

【００２２】＜第１実施形態＞図１は本実施形態に係る
画像処理装置である４色フルカラーのレーザビームプリ
ンタを示す概略構成図である。また、図２は上記画像処
理装置における現像・転写部３の詳細構成を示す概略構
成図、図３は上記画像処理装置における定着部５の詳細
構成を示す概略構成図である。

【００２３】図１に示すレーザビームプリンタには、４
個の画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが設
けられている。図２に示す様に、各画像形成ステーショ
ンＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは、像但持体である電子写真
感光体（以下「感光ドラム」という）１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄの周囲に、帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１
２ｄ、クリーナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄおよび現像装置
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ等を備えている。また、感光ド
ラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの下方には、これらに接す
るようにして転写ベルト３１が設けられている。転写ベ
ルト３１は、記録媒体である記録紙Ｐを各感光ドラム１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに順次搬送する。

【００２４】各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐ
ｃ，Ｐｄにおいて感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上
に形成された画像は、転写ベルト３１上の記録紙Ｐへ転
写される。即ち、マゼンタ，シアン，イエロー，ブラッ
クの各色の画像を形成する各画像形成ステーションＰ
ａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにはそれぞれ感光ドラム１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄが配置されており、この感光ドラム１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは図中矢印方向に回転自在に指示
されている。また、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
の周囲には、その回転方向に沿って順に帯電器１２ａ，
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、現像装置２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄと、クリーナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとが配置
されるとともに、現像装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとク
リーナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの間の各感光ドラム１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの下方には、転写部３が配置され
ている。この転写部３は各画像形成ステーションＰａ，
Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄに共通の記録紙搬送手段である転写ベ
ルト３１および転写用帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄか
らなる。

【００２５】更に、上記レーザビームプリンタには、複
数の供給手段、つまり給紙カセット６１および図中矢印
Ｒ６１ａ方向に引き出し可能な手差し給紙トレイ６１ａ
が設けられ、この給紙カセット６１または手差し給紙ト
レイ６１ａには、高，中，低グロスの記録紙Ｐのいずれ
かが装着されている。この記録紙Ｐは、転写ベルト３１
上に指示されて各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐ
ｃ，Ｐｄを通過する過程で、上記感光ドラム１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成された各色のトナー像が順次に
転写される。この転写工程が終了すると、上記記録紙Ｐ
は転写ベルト３１から分離されて記録紙案内手段となる
搬送ベルト６２により定着装置５に搬送される。

【００２６】定着装置５は、図３に示すように、回転自
在に支持された定着ローラ５１と、この定着ローラ５１
に圧接しながら回転する加圧ローラ５２と、離型剤供給
塗布手段である離型剤塗布装置５３と、ローラクリーニ
ング装置５４，５５をと備えた構成である。定着ローラ
５１および加圧ローラ５２の内側にはハロゲンランプな
どのヒータ５６，５７がそれぞれ配設されている。定着
ローラ５１、加圧ローラ５２にはそれぞれサーミスタ５
８，５９が接触されており、温度調節装置６０を介して
ヒータ５６，５７へ印加する電圧を制御することにより
定着ローラ５１および加圧ローラ５２の表面温度調節を
行っている。

【００２７】定着ローラ５１にはその表面に離型剤とし
てのシリコンオイルを塗布する離型剤塗布装置５３が接
触されており、搬送ベルト６２により記録紙Ｐが搬送さ
れて定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間を通過する
際に、トナーが定着ローラ５１の表面に付着しないよう
にしている。また、離型剤塗布装置５３には、定着ロー
ラ５１の表面に塗布するシリコンオイルの塗布量を制御
する塗布量制御装置６３が接続されている。定着ローラ
５１と加圧ローラ５２とを駆動する不図示の駆動モータ
には、記録紙Ｐの搬送速度、すなわち記録紙Ｐの表裏両
面を加圧・加熱する定着ローラ５１と加圧ローラ５２と
の回転速度を制御する速度制御装置６４が接続されてい
る。これにより記録紙Ｐの表面上の未定着トナー像は溶
融して定着され、記録紙Ｐ上にフルカラー画像が形成さ
れる。このフルカラー画像が定着された記録紙Ｐは、分
離爪６８によって加圧ローラ５２から分離され、プリン
タ外へ排出される。

【００２８】７は原稿読取り部であり、原稿台に載置さ
れた原稿を光学的に走査して読取ることにより、各色毎
の画像信号を得る。また、３００はレーザビームプリン
タの操作ディスプレイであり、操作者からのコマンド入
力や、操作者への装置の状態報知等が行われる。

【００２９】以下、上述したレーザビームプリンタにお
ける画像形成方法について説明する。

【００３０】露光手段を形成する上記レーザビームスキ
ャナは、図４に示すように、半導体レーザ部１０２、高
速回転するポリゴンミラー１０５、ｆ−θレンズ１０６
からなっている。該半導体レーザ部１０２は、画像読取
装置の電子計算機等によって演算出力される時系列のデ
ジタル画素信号の入力を受けて、該信号に応じて後述す
る所定の変調が施されたレーザビームを発振し、感光ド
ラム１面を露光する。

【００３１】更に詳しく説明すると、図４において光源
部である固体レーザ素子１０２は、レーザ光を発生する
ための発光信号を送出する発光信号発生器であるレーザ
ドライバ５００に接続され、該レーザドライバ５００の
発光信号に応じて明滅する。固体レーザ素子１０２から
放射されたレーザ光束はコリメータレンズ系１０３にて
略平行光とされる。該コリメータレンズ系１０３は、後
述する焦点調整手段１０４により、レーザ光の光軸方向
である矢印Ａ方向に所定量だけ移動可能となっている。

【００３２】ポリゴンミラー、即ち回転多面鏡１０５
は、矢印Ｂ方向に一定速度で回転することにより、コリ
メータレンズ系１０３から射出された平行光を反射して
所定方向（矢印Ｃ方向）に感光ドラム１表面を走査す
る。回転多面鏡１０５の前方に設けたｆ−θレンズ群１
０６（１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ）は、回転多面鏡
１０５により偏向されたレーザ光束を被走査面、即ち感
光ドラム１上の所定位置に結像すると共に、その走査速
度を被走査面上において等速とする。

【００３３】レーザ光束Ｌは反射鏡１０７を介して検出
手段としてのＣＣＤ（固体撮像素子）１０８上に導か
れ、且つ被走査面としての感光ドラム１上を走査する。
ＣＣＤ１０８は、矢印Ｃ方向に多数個の光検出器を感光
ドラム１面と光源部に対して光学的に略等価な位置に配
列して構成されている。また、ＣＣＤ１０８はレーザ制
御部１００に接続されており、レーザ制御部１００で
は、ＣＣＤ１０８によって検出されたレーザ光強度に応
じてレーザドライバ５００及び焦点調整手段１０４を制
御し、画素の大きさ及びコントラスト等の調整を行う。

【００３４】また、レーザ駆動信号となる画像信号Ｓを
生成する画像処理部１１１が、前記レーザドライバ５０
０およびレーザ制御部１００に接続されている。

【００３５】以上の構成において所望の画像を形成する
場合、まず、画像処理部１１１からレーザ制御部１００
に出力制御信号Ｒを入力すると共に、レーザドライバ５
００に画像信号Ｓを入力し、所定のタイミングで固体レ
ーザ素子１０２を明滅させる。

【００３６】固体レーザ素子１０２から放射されたレー
ザ光はコリメータレンズ系１０３により略平行光に変換
され、さらに、矢印Ｂ方向に回転する回転多面鏡１０５
によって矢印Ｃ方向に振られると共に、ｆ−θレンズ群
１０６により感光ドラム１上にスポット状に結像され
る。そして、このようなレーザ光束Ｌの走査により、感
光ドラム１表面には画像一走査分の露光分布が形成され
る。そして、更に各走査毎に感光ドラム１を所定量回転
することによって、感光ドラム１上に画像信号Ｓに応じ
た露光分布を有する潜像を形成し、周知の電子写真プロ
セスにより記録紙Ｐ上に顕画像として記録する。

【００３７】上記出力制御信号Ｒは、画像信号Ｓより先
立って画像処理部１１１より出力され、画像信号Ｓの出
力が終了した後に、その出力が終了する。またレーザ制
御部１００は、画像処理部１１１から出力制御信号Ｒが
入力されている間はその動作を停止している。そのた
め、本実施形態における画像形成動作中は、レーザ制御
部１００によるレーザドライバ５００及び焦点調整手段
１０４の制御が行われないため、画素の大きさ及びコン
トラストは画像信号Ｓのみに委ねられる。

【００３８】本実施形態においては、画像形成の際に、
画像信号の濃度に応じて面積変調及び輝度変調を行うこ
とを特徴とする。

【００３９】ここで、画像処理部１１１の詳細構成を図
５に示す。図５において、２０２が面積変調部、２０３
が輝度変調部である。画像処理部１１１に入力された画
像信号は、まず画像編集部２００で所定の編集処理や設
定された画像処理等が施された後、スイッチ２０１にお
いてＣＰＵ２０５からの制御信号Ｃ1に基づいて、面積
変調部２０２又は輝度変調部２０３のいずれかへ入力さ
れる。そして、適宜変調が施された信号はセレクタ２０
４においてＣＰＵ２０５からの制御信号Ｃ2に基づいて
選択、され、上記画像信号Ｓとして画像処理部１１１か
らレーザドライバ５００へ出力される。

【００４０】尚、図５において２０６はＲＯＭであり、
後述する本実施形態の動作を制御する制御プログラムを
保持しており、該制御プログラムはＣＰＵ２０５によっ
て実行される。２０７はＲＡＭであり、ＣＰＵ２０５の
作業領域として使用される。また、画像処理部１１１か
らは、ＣＰＵ２０５の制御に基づいて、上述した様にレ
ーザ制御部１００へ出力制御信号Ｒが出力されている。

【００４１】以下、図６に面積変調部２０２の詳細構成
を示し、図７に該構成におけるタイミングチャートを示
す。

【００４２】図６において、面積変調部２０２から出力
される、即ちレーザドライバ５００に入力される信号ｆ
は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号である。面積変調部２
０２においては即ち、８ビットの画像信号をラッチする
ＴＴＬラッチ回路４０１、ＴＴＬ論理レベルを高速ＥＣ
Ｌ論理レベルに変換するレベル変換器４０２、ＥＣＬの
Ｄ／Ａコンバータ４０３、面積変調信号を発生するＥＣ
Ｌコンパレータ４０４、ＥＣＬ論理レベルをＴＴＬ論理
レベルに変換するレベル変換器４０５、画素クロック信
号ｆの２倍周波数のクロック信号２ｆを発生するクロッ
ク発振器４０６、クロック信号２ｆに同期して略理想的
三角波信号を発生する三角波発生器４０７、及びクロッ
ク信号２ｆを１／２分周する１／２分周器４０８によ
り、ＰＷＭ回路を構成する。尚、該ＰＷＭ回路において
は、高速動作を実現させるために、随所にＥＣＬ論理回
路を配している。

【００４３】かかる回路構成における動作を、図７を参
照して説明する。

【００４４】図７において、信号（ａ）はクロック信号
２ｆ、信号（ｂ）はその２倍周期の画素クロック信号ｆ
を示しており、それぞれ図７の最上段に示す画素番号と
関連付けてある。三角波発生器４０７内部においても、
三角波信号のデューティ比を５０％に保つため、クロッ
ク信号２ｆを一旦１／２分周してから三角波信号（ｃ）
を発生させている。さらに、この三角波信号（ｃ）はＥ
ＣＬレベル（０〜−１Ｖ）に変換されて、三角波信号
（ｄ）として出力される。

【００４５】一方、本実施形態における画素信号は、０
０Ｈ（白）〜ＦＦＨ（黒）まで２５６階調レベルで変化
する。尚、記号Ｈは１６進表示であることを示す。そし
て画像信号（ｅ）は、幾つかの画像信号値について、そ
れらをＤ／Ａ変換したＥＣＬ電圧レベルを示している。
例えば、第１画素は黒画素レベルであるＦＦＨ、第２画
素は中間調レベルである８０Ｈ、第３画素は中間調レベ
ルである４０Ｈ、第４画素は中間調レベルである２０Ｈ
の各電圧を示している。コンパレータ４０４は、三角波
信号（ｄ）と画像信号（ｅ）とを比較することにより、
形成すべき画素濃度に応じたパルス幅Ｔ，ｔ2 ，ｔ3 ，
ｔ4 の如きＰＷＭ信号を発生する。そしてこのＰＷＭ信
号は、レベル変換器４０５において０Ｖまたは５ＶのＴ
ＴＬレベルに変換されてＰＷＭ信号（ｆ）になり、レー
ザドライバ５００に入力される。このＰＷＭ信号（ｆ）
が、上述した図４に示す画像信号Ｓに相当する。

【００４６】以上説明した様に、本実施形態ではＰＷＭ
による面積変調に応じて、固体レーザ素子１０２を発振
させ、そのレーザ光によって感光ドラム１上に潜像を描
く。即ち、レーザ発振する時間を各画素毎に変えて感光
ドラム１ヘ露光することにより、面積変調が行われる。

【００４７】次に、輝度変調部２０３における変調方法
について説明する。

【００４８】上述した面積変調部２０２においては、レ
ーザの発振時間を各画素毎に変えるための変調を行なっ
たが、輝度変調部２０３においては、レーザ光強度を各
画素毎に変えて感光ドラム１を露光するための変調を行
う。即ち、入力される画像信号の示す濃度値に応じて、
出力する変調信号のレベルを決定する。

【００４９】輝度変調部２０３より出力される変調信号
の例を図８を参照して説明する。図８において、画像信
号（ｅ′）は、例えば、第１画素は黒画素レベルである
ＦＦＨ、第２画素は中間調レベルである８０Ｈ、第３画
素は中間調レベルである４０Ｈの各電圧を示している。
そして、該各レベルに応じて、輝度変調信号（ｇ）が例
えば０Ｖ〜５Ｖの間に割り当てられ、出力される。

【００５０】レーザドライバ５００に輝度変調信号
（ｇ）が入力された場合、この輝度変調信号に応じて固
体レーザ素子１０２から発信されるレーザ光強度が変化
し、即ち、画像信号に応じたコントラストによって感光
ドラム１が露光される。

【００５１】尚、画像処理部１１１内のＣＰＵ２０５か
らは、上記面積変調部２０２及び輝度変調部２０３のい
ずれによる変調信号が画像信号Ｓとして出力されるかを
示す信号が、出力制御信号Ｒとしてレーザ制御部１００
へ出力される。レーザ制御部１００においては、該出力
制御信号Ｒに基づいて、レーザドライバ５００における
コントラスト制御を行う。

【００５２】本実施形態においては、その画像形成の際
に低濃度域を輝度変調で、高濃度域を面積変調で行う。
即ち、画像信号が低濃度域に属するのであれば輝度変調
部２０３において輝度変調を行い、高濃度域に属するの
であれば面積変調部２０２において面積変調を行う。こ
れは上述した様に、ＣＰＵ２０５において、所定の制御
プログラムに応じて制御される。

【００５３】以下、本実施形態における低濃度域及び高
濃度域における画像形成の例を、図９を参照して説明す
る。

【００５４】上述した様に、画像形成を低濃度域では輝
度変調、高濃度域では面積変調によって行うことによ
り、そのレーザパルス幅と画素レベルとの関係は図９の
（ａ）に示す様になり、レーザ光量と画素レベルとの関
係は図９の（ｂ）に示す様になる。このように面積変調
信号と輝度変調信号とを組み合わせることにより、全濃
度域において形成される各画素の面積、及び濃度が図９
の（ｃ）に示す様になる。図９の（ｃ）は、低濃度域か
ら高濃度域までの６画素が形成された様子を示したもの
であり、そのレーザ強度、及び画素幅が各画素毎に異な
っていることが分かる。即ち、低濃度域Ｄ1においては
トナーの載っている幅は一定であるが、レーザ強度が濃
度値に応じて高くなる。一方、高濃度域Ｄ2においては
レーザ強度は一定であるが、その画素幅（レーザパルス
幅）が濃度値に応じて広くなっていることを示してい
る。

【００５５】以下、図１０を参照して、本実施形態にお
ける面積変調及び輝度変調による２つの画像形成方法の
特徴を示す。

【００５６】図１０において、（ａ）が面積変調によっ
て記録紙Ｐ上にトナーが載っている様子を示し、（ｂ）
が輝度変調によって記録紙Ｐ上にトナーが載っている様
子を示す。（ｂ）に示されるように、輝度階調によれば
トナーが画素毎に接触して存在するため、該トナー像に
入射される光の散乱方向は、記録紙Ｐの表面方向とな
る。一方、（ａ）に示されるように、面積階調によれば
トナーが画素毎に非接触で存在するため、該トナー像に
入射される光の散乱方向は、必ずしも記録紙Ｐの表面方
向とはならず、むしろ吸収されてしまう。このように、
画素毎のトナー形状の幾何学的差に基づいて、光の散乱
において大きな差が生じる。

【００５７】従って図１０からも明らかな様に、輝度変
調による画像形成の方が高いグロスを得られる。例え
ば、実際に市販のマイクロデンシティメータによって、
面積変調及び輝度変調において同じ反射画像濃度でのグ
ロス（Ｇ1，Ｇ2）を実測したところ、それぞれ濃度０．
５において（４，８）、濃度１．５において（１４，１
８）となった。

【００５８】本実施形態では、画像形成の際の全濃度域
において、画像濃度１．０未満を低濃度域とし、画像濃
度１．０以上を高濃度域とし、それぞれ輝度変調及び面
積変調を行うことにより図１１に示すようなグロスの測
定値を得た。図１１において、■によるプロットが上述
した図２１に示した従来の電子写真画像における画像濃
度と規格化グロスとの関係であり、○によるプロット
が、本実施形態における画像濃度と規格化グロスとの関
係を示すものである。即ち、画像濃度１．０未満の低濃
度域において輝度変調による画像形成を適用したことに
より、低濃度域においてより高いグロスが得られること
が分かる。これにより即ち、全濃度域においてグロスの
均一性が向上する。

【００５９】尚、低濃度域及び高濃度域の定義は、もち
ろん上記例に限定されるものではなく、装置特性や形成
画像特性に応じて実験的に決定すれば良い。

【００６０】以上説明した様に本実施形態によれば、電
子写真方式による画像形成を行う際に、低濃度域と高濃
度域とで画像形成方法を異ならせることによりグロス制
御を実現し、全濃度域におけるグロスをより均一に近づ
けることができ、画質を向上させることができる。

【００６１】＜第２実施形態＞以下、本発明に係る第２
実施形態について説明する。

【００６２】上述した従来例において説明した様に、電
子写真画像の低濃度域においては、記録媒体の表面性に
よってグロスが大きく左右される。図１２は、コート紙
に対して画像を形成した際の、画像濃度と規格化グロス
との関係を示す図である。図１２によれば、記録媒体と
してコート紙等の高グロス媒体を使用することによっ
て、上述した図２１に示す普通紙の場合と比べて低濃度
域と高濃度域とのグロスの差が小さくなり、見た目に光
沢ムラの少ない画像が得られることが分かる。

【００６３】そこで第２実施形態においては、記録媒体
として高グロスの特殊紙を使用する場合について、更に
グロス均一性を向上させる例について説明する。尚、第
２実施形態における装置構成は、上述した第１実施形態
と同様であるためその説明を省略する。

【００６４】ここで図１３に、電子写真方式によってコ
ート紙上に画像を形成する際に、面積変調によって得ら
れたグロスと濃度の関係（○）、及び輝度変調によって
得られたグロスと濃度の関係（△）を示す。このよう
に、コート紙上に輝度変調によって画像形成を行なった
場合、上述した第１実施形態で説明した様に各画素毎に
トナー像が接触して形成されるため、コート紙表面の露
呈が少なくなり、低濃度部におけるグロスが面積変調に
比べて若干小さくなる。しかしながら、トナー表面が高
光反射率を有するため、高濃度部におけるグロスは面積
階調に比べて若干高めになる。

【００６５】従って第２実施形態においては、記録媒体
としてコート紙等の高グロスの特殊紙を選択する場合に
は、低濃度域及び高濃度域においては面積変調を、中濃
度域においては輝度変調を適用して画像形成を行うこと
を特徴とする。

【００６６】第２実施形態では、画像形成の際の全濃度
域において、画像濃度０．５未満を低濃度域、画像濃度
１．０以上を高濃度域とし、画像濃度０．５以上１．０
未満を中濃度域として、それぞれ面積変調及び輝度変調
を行うことにより、図１４に示すようなグロスの測定値
を得た。図１４において、■によるプロットが上述した
図１２に示したコート紙上に形成された画像濃度と規格
化グロスとの関係であり、○によるプロットが、第２実
施形態によってコート紙上に形成された画像濃度と規格
化グロスとの関係を示すものである。

【００６７】即ち、画像濃度０．５以上１．０未満の中
濃度域において輝度変調による画像形成を適用したこと
により、中濃度域においてより高いグロスが得られるこ
とが分かる。これにより即ち、全濃度域においてグロス
の均一性が更に向上する。

【００６８】尚、第２実施形態は、上述した第１実施形
態に加えて、例えば装置の操作ディスプレイ３００より
記録媒体として高グロス媒体が設定された場合、又は高
グロス媒体モードが設定された場合等に実行されるよう
にすれば良い。

【００６９】以上説明した様に第２実施形態によれば、
電子写真方式による画像形成を行う際に、特に記録媒体
として高グロス媒体を採用した場合、低濃度域と高濃度
域、及び中濃度域とで画像形成方法を異ならせることに
よりグロス制御を実現し、全濃度域におけるグロスをよ
り均一に近づけることができ、画質を向上させることが
できる。

【００７０】＜第３実施形態＞以下、本発明に係る第３
実施形態について説明する。尚、第３実施形態における
装置構成は、上述した第１実施形態と同様であるためそ
の説明を省略する。

【００７１】画質を決定する際の重要なパラメータ（画
質パラメータ）として、画像濃度、彩度、光沢（グロ
ス）がある。

【００７２】一般に、画像濃度、色味がトナー載り量や
定着条件、記録紙の条件等によって決定されると、グロ
スの値は略一意的に決定されてしまう。従って従来の画
像処理装置においては、画質パラメータとして画像濃度
及び色味を適切に調整することによって、画質の向上が
図られていた。

【００７３】第３実施形態においては、画質パラメータ
として従来通り画像濃度と色味を重視するモードと、グ
ロスを重視するモードとをそれぞれ設けた例について説
明する。尚、これらのモードは操作ディスプレイ３００
よりマニュアルで選択、設定されても良いし、又は装置
内部で原稿画像特徴や記録媒体に応じて、自動設定され
ても良い。

【００７４】まず、原稿画像により忠実なグロス再現を
行うために、原稿画像のグロスを検出する例について説
明する。図１５に、原稿画像のグロスを検出するための
反射光量測定器の構成例を示す。該反射光量測定器は、
装置における原稿読取り部７に備えられ、発光素子１８
１によって原稿画像を照射し、その反射光を受光素子１
８２で検出する。該検出値を画像処理部１１１内のＣＰ
Ｕ２０５で解析することにより、原稿画像のグロス値が
検出される。

【００７５】又、操作ディスプレイ３００において、濃
度、色味と共に、操作者の所望するグロス値を設定する
ことも可能である。

【００７６】以下、第３実施形態においてグロス重視モ
ードが選択された場合の処理について、図１６のフロー
チャートを参照して説明する。尚、図１６のフローチャ
ートに示す処理は、画像処理部１１１内のＣＰＵ２０５
によって、ＲＯＭ２０６に保持された制御プログラムに
従って行われる。

【００７７】上述した様に、電子写真画像においてグロ
スを決定する大きな要因として、トナー載り量と定着条
件がある。

【００７８】ステップＳ１９１でグロス重視モードが選
択されていれば、ステップＳ１９２において、上述した
反射光量測定器、もしくは操作ディスプレイ３００よ
り、グロスデータを入力する。一方、グロス重視モード
が選択されていないのであれば、そのままステップＳ１
９６に進んで、トナー載り量を規定値とする通常のプリ
ント処理を行う。

【００７９】ステップＳ１９２でグロスデータが入力さ
れると、ステップＳ１９３において装置の現在の定着条
件（例えば、定着温度１７０℃、速度１３０ｍｍ／ｓ
等）において、入力されたグロスデータ通りのグロスが
再現されるように、トナー載り量が決定される。尚この
時、決定されたトナー載り量に応じて、画像濃度及び色
味も同時に決定される。

【００８０】尚、ステップＳ１９３で決定された画像濃
度及び色味が、実際の画像濃度と比べて０．３、色味で
１５以上の差があると、たとえグロスが原稿のグロス値
又は操作者の所望する値と同じであっても、形成された
画像の画質は劣化して見えてしまう。特に、画像濃度で
０．４以上、色味で２０以上の差が生じてしまうと、画
質の劣化は顕著となる。図１７に、濃度差及び色差によ
って生じる画質の劣化についての評価結果を示す。尚、
図１７の各表において、○印は画質劣化が気にならない
程度、△印はやや気になる程度、×印は劣化の程度がひ
どいことを示す。また、図１７における濃度差は、出力
信号から入力信号を減じた値である。尚、図１７に示し
た評価結果は、あくまでも評価者の主観によるものであ
るため、この結果に必ずしも従う必要はない。

【００８１】従って第３実施形態では、ステップＳ１９
４において、ステップＳ１９３で決定された画像濃度及
び色味について、実際の画像濃度及び色味と比べてそれ
ぞれ０．４、２０以上の差があるか否かを判定する。そ
して、濃度差が０．４以上、又は色差が２０以上であっ
た場合にはステップＳ１９５に進み、グロスの完全な再
現は行わずに、濃度又は色味差が最大となるようなトナ
ー載り量を決定する。そして、ステップＳ１９６に進
み、ステップＳ１９５で決定されたトナー載り量による
プリント処理を行う。

【００８２】一方、濃度差が０．４未満、かつ色差が２
０未満であった場合にはそのままステップＳ１９６に進
み、ステップＳ１９３でグロスデータに基づいて決定さ
れたトナー載り量によるプリント処理を行う。これによ
って、記録媒体上に形成された画像のグロスは、原稿の
グロス、又は操作者の所望する値に近付く。

【００８３】尚、ステップＳ１９６においては、ＣＰＵ
２０５によって決定されたトナー載り量の情報を出力制
御信号Ｒとしてレーザ制御部１００に送出することによ
り、例えばコントラスト制御が行われる。もちろん、ト
ナー載り量の情報を装置全体のコントローラに送出する
ことにより、例えば現像装置２ａ〜２ｄのバイアス電圧
等、種々の画像形成条件を該トナー載り量が達成される
ように制御しても良い。

【００８４】尚、第３実施形態においては画像形成時の
トナー載り量を決定するだけであるため、ステップＳ１
９６におけるプリント処理は、上記第１及び第２実施形
態による画像形成処理を適用しても良い。

【００８５】また、上述した様にステップＳ１９４にお
ける濃度差０．４、色差２０による判定は、必ずしもこ
の値に限定されるものではなく、形成画像の使用目的等
に応じて、適宜変更すれば良い。

【００８６】以上説明した様に第３実施形態によれば、
設定されたグロスに応じた画像形成を行うことができ
る。また原稿画像のグロスを検出し、該グロスを再現す
るように画質パラメータを決定して画像を形成すること
により、原稿画像の光沢感を有するプリント画像を得る
ことができる。

【００８７】

【他の実施形態】なお、本発明は、複数の機器（例えば
ホストコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プ
リンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ
装置など）に適用してもよい。

【００８８】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００８９】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００９０】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００９１】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００９２】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００９３】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、電子
写真方式による画像形成を行う際に、画像信号の示す濃
度域に応じて画像形成方法を制御することにより、全濃
度域におけるグロスを均一に近づけることができ、画質
を向上させることができる。

【００９４】特に記録媒体として高グロス媒体を採用し
た場合、低濃度域と高濃度域、及び中濃度域とで画像形
成方法を異ならせることによりグロス制御を実現し、全
濃度域におけるグロスをより均一に近づけることができ
る。

【００９５】また、設定されたグロスに応じた画像形成
を可能とし、原稿画像のグロスを保存した画像形成が可
能となる。

【００９６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態におけるレーザビーム
プリンタの概略構成を示す図である。

【図２】本実施形態における現像装置および転写部の詳
細構成を示す図である。

【図３】本実施形態における定着装置の詳細構成を示す
図である。

【図４】本実施形態におけるレーザビームスキャナの詳
細構成を示すブロック図である。

【図５】本実施形態における画像処理部１１１の詳細構
成を示すブロック図である。

【図６】本実施形態の面積変調部の詳細構成を示すブロ
ック図である。

【図７】本実施形態の面積変調部におけるタイミングチ
ャートである。

【図８】本実施形態の輝度変調回路におけるタイミング
チャートである。

【図９】本実施形態における濃度域に応じた画像形成の
一例を示す図である。

【図１０】本実施形態における面積変調と輝度変調によ
る画像形成を模式的に示す図である。

【図１１】本実施形態において得られる画像濃度とグロ
スの関係を示す図である。

【図１２】従来の電子写真画像をコート紙に対して形成
した際の、画像濃度とグロスとの関係を示す図である。

【図１３】従来の電子写真画像を面積変調及び輝度変調
によってコート紙上に形成した場合のグロスと濃度の関
係を示す図である。

【図１４】本発明に係る第２実施形態において得られる
画像濃度とグロスの関係を示す図である。

【図１５】本発明に係る第３実施形態における反射光量
測定器の構成を示す図である。

【図１６】第３実施形態におけるグロス重視モード時の
処理を示すフローチャートである。

【図１７】第３実施形態における濃度差と色差による画
質評価例を示す図である。

【図１８】従来の銀塩写真、製版印刷、及び電子写真の
画像濃度とグロスとの関係を示す図である。

【図１９】従来の銀塩写真の画像濃度とグロスの関係を
示す図である。

【図２０】従来の製版印刷の画像濃度とグロスの関係を
示す図である。

【図２１】従来の電子写真の画像濃度とグロスの関係を
示す図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ現像装置５定着装置７原稿読取り部３１転写ベルト１００レーザ制御部１０２固体レーザ素子１１１画像処理部２０２面積変調部２０３輝度変調部２０５ＣＰＵ３００操作ディスプレイ５００レーザドライバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真方式により記録媒体上に画像を
形成する画像形成手段と、画像信号に応じて前記画像形成手段により形成されるド
ットの面積を変調する変調手段とを有し、前記変調手段は、画像信号に応じて異なる変調方法によ
る変調を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記変調手段は、レーザの点灯時間を制御する第１の変調手段と、レーザの点灯強調を制御する第２の変調手段と、画像信号に応じて前記第１の変調手段と前記第２の変調
手段とを切り替える制御手段と、を有することを特徴と
する請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】前記制御手段は、画像信号の濃度値に応
じて前記第１の変調手段と前記第２の変調手段とを切り
替えることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】前記制御手段は、画像信号が所定濃度域
である場合に前記第１の変調手段を選択し、画像信号が
前記所定濃度域よりも低濃度域である場合に前記第２の
変調手段を選択することを特徴とする請求項３記載の画
像処理装置。
【請求項５】前記第２の変調手段は、前記第１の変調
手段よりも前記画像形成手段において形成された画像に
おいて高グロスが得られるような変調を行うことを特徴
とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】前記第１の変調手段は面積変調を行い、
前記第２の変調手段は輝度変調を行うことを特徴とする
請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】電子写真方式により記録媒体上に画像を
形成する画像形成手段と、画像信号に応じて前記画像形成手段により形成されるド
ットの面積を変調する変調手段とを有し、前記変調手段は、画像信号及び前記記録媒体に応じて異
なる変調方法による変調を行うことを特徴とする画像処
理装置。
【請求項８】前記変調手段は、レーザの点灯時間を制御する第１の変調手段と、レーザの点灯強調を制御する第２の変調手段と、画像信号に応じて前記第１の変調手段と前記第２の変調
手段とを切り替える制御手段と、を有することを特徴と
する請求項７記載の画像処理装置。
【請求項９】前記制御手段は、画像信号の濃度値及び
前記記録媒体のグロスに応じて前記第１の変調手段と前
記第２の変調手段とを切り替えることを特徴とする請求
項８記載の画像処理装置。
【請求項１０】前記制御手段は、前記記録媒体のグロ
スが所定値以上である場合に、画像信号が所定濃度域で
あれば前記第２の変調手段を選択し、画像信号が前記所
定濃度域よりも低濃度域あるいは高濃度域であれば前記
第１の変調手段を選択することを特徴とする請求項９記
載の画像処理装置。
【請求項１１】前記第２の変調手段は、前記第１の変
調手段よりも前記画像形成手段において形成された画像
において高グロスが得られるような変調を行うことを特
徴とする請求項１０記載の画像処理装置。
【請求項１２】前記第１の変調手段は面積変調を行
い、前記第２の変調手段は輝度変調を行うことを特徴と
する請求項１１記載の画像処理装置。
【請求項１３】電子写真方式により記録媒体上に画像
を形成する画像形成手段と、画像信号に応じて前記画像形成手段により形成されるド
ットの面積を変調する変調手段と、前記画像形成手段によって形成される画像のグロスを設
定するグロス設定手段と、前記設定手段によって設定されたグロスに応じて、前記
画像形成手段による記録剤の前記記録媒体への載り量を
決定する載り量決定手段と、を有することを特徴とする
画像処理装置。
【請求項１４】前記グロス設定手段は、原稿画像のグ
ロス値を検出し、形成される画像のグロスとして設定す
ることを特徴とする請求項１３記載の画像処理装置。
【請求項１５】更に、前記画像形成手段における画像
形成モードを設定するモード設定手段を有し、前記モード設定手段による設定に基づいて、前記グロス
設定手段におけるグロス設定及び前記載り量決定手段に
おける載り量決定を行うか否かを制御することを特徴と
する請求項１３記載の画像処理装置。
【請求項１６】前記載り量決定手段は、前記記録媒体
への記録剤の載り量に基づいて、更に画像濃度及び色味
を決定することを特徴とする請求項１３記載の画像処理
装置。
【請求項１７】前記載り量決定手段は、前記画像濃度
及び色味が所定制限を満たさない場合に、該所定制限を
満たすように前記記録媒体への記録剤の載り量を変更す
ることを特徴とする請求項１６記載の画像処理装置。
【請求項１８】前記画像濃度の制限は濃度差０．４以
下であり、前記色味の制限値は色差２０以下であること
を特徴とする請求項１７記載の画像処理装置。
【請求項１９】前記変調手段は、画像信号の濃度値に
応じて異なる変調方法による変調を行うことを特徴とす
る請求項１３記載の画像処理装置。
【請求項２０】電子写真方式により記録媒体上に画像
を形成する画像形成工程と、画像信号に応じて前記画像形成手段により形成されるド
ットの面積を変調する変調工程とを有し、前記変調工程においては、画像信号に応じて異なる変調
方法による変調を行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２１】電子写真方式により記録媒体上に画像
を形成する画像形成工程と、画像信号に応じて前記画像形成手段により形成されるド
ットの面積を変調する変調工程とを有し、前記変調工程においては、画像信号及び前記記録媒体に
応じて異なる変調方法による変調を行うことを特徴とす
る画像処理方法。
【請求項２２】電子写真方式により記録媒体上に画像
を形成する画像形成工程と、画像信号に応じて前記画像形成手段により形成されるド
ットの面積を変調する変調工程と、前記画像形成工程において形成される画像のグロスを設
定するグロス設定工程と、前記設定工程において設定されたグロスに応じて、前記
画像形成工程における記録剤の前記記録媒体への載り量
を決定する載り量決定工程と、を有することを特徴とす
る画像処理方法。