JPH11277809A - Imaging system and exposure control method for electrophotographic process - Google Patents

Imaging system and exposure control method for electrophotographic process

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JPH11277809A
JPH11277809A JP10083166A JP8316698A JPH11277809A JP H11277809 A JPH11277809 A JP H11277809A JP 10083166 A JP10083166 A JP 10083166A JP 8316698 A JP8316698 A JP 8316698A JP H11277809 A JPH11277809 A JP H11277809A
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JP
Japan
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value
image
exposure
circuit
pixel
Prior art date
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Application number
JP10083166A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuyuki Hirata
勝行 平田
Kentaro Katori
健太郎 鹿取
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11277809A publication Critical patent/JPH11277809A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reproduce gray level correctly and stably over the entire region of gray level. SOLUTION: In an imaging system for printing out a multilevel halftoning image data through electrophotographic process, intensity modulation exposure is performed for a pixel having gray level on the side where the quantity of exposure required for a set value Dth is low whereas pulse width modulation exposure is performed for a pixel having gray level on the side where the quantity of exposure required for the set value Dth is high.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
によって多階調の画像データをプリント出力する画像形
成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus for printing out multi-tone image data by an electrophotographic process.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ディジタル複写機、ページプリ
ンタ、ファクシミリ装置などの画像データをプリント出
力する画像形成装置においては、感光体上に原画像に対
応したネガ潜像を形成し、そのネガ潜像の電荷消去部分
にトナーを付着させる反転現像が行われる。
2. Description of the Related Art Generally, in an image forming apparatus such as a digital copying machine, a page printer, and a facsimile apparatus, which prints out image data, a negative latent image corresponding to an original image is formed on a photosensitive member, and the negative latent image is formed. The reversal development in which toner is attached to the charge erased portion is performed.

【0003】カラー画像を含む多階調の画像のプリント
出力に際しては、再現可能な階調数の増大を図るため、
画素マトリクス単位の疑似階調制御と画素単位の多値の
濃度制御とが併用されている。疑似階調制御の手法とし
ては誤差拡散法が一般的である。そして、画素単位の濃
度制御については、潜像形成における光源の発光量をパ
ルス幅変調又は強度変調によって設定する手法がある。
When printing a multi-tone image including a color image, in order to increase the number of reproducible tones,
Pseudo gradation control in a pixel matrix unit and multi-value density control in a pixel unit are used together. An error diffusion method is generally used as a pseudo gradation control method. As for the density control for each pixel, there is a method of setting the light emission amount of a light source in forming a latent image by pulse width modulation or intensity modulation.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図14はパルス幅変調
及び強度変調の階調再現特性の概略図である。パルス幅
変調は線型性に優れる。すなわち、画像データの示す濃
度と実際に再現される濃度とがほぼ比例する。また、動
作環境の変化に係わらず階調再現特性を一定に制御する
のが容易であり、プリント品質を安定化することができ
る。
FIG. 14 is a schematic diagram of tone reproduction characteristics of pulse width modulation and intensity modulation. Pulse width modulation is excellent in linearity. That is, the density indicated by the image data is substantially proportional to the density actually reproduced. Further, it is easy to control the tone reproduction characteristic to be constant irrespective of the change of the operating environment, and the print quality can be stabilized.

【0005】しかし、パルス幅変調では、光源の立上が
り特性に依存する一定値よりもパルス幅が短いときに、
光源の発光量が不十分になって感光体の電荷が消去され
ない。このため、原画像のうちのハイライト部分の階調
が正しく再現されないという問題があった。
However, in the pulse width modulation, when the pulse width is shorter than a fixed value depending on the rising characteristic of the light source,
The amount of light emitted from the light source is insufficient and the charge on the photoconductor is not erased. For this reason, there is a problem that the gradation of the highlight portion of the original image is not correctly reproduced.

【0006】一方、強度変調によれば、ハイライト部分
についても階調を再現することができる。しかし、階調
再現特性は非線型である。また、特にレーザ光源を用い
る場合には、温度などの環境条件によって発光特性が大
きく変わるので、パルス幅変調と比べると階調再現特性
の一定化が難しい。複数色のトナー像を重ね合わせるカ
ラープリントにおいては、階調再現特性が線型である方
が各色の特性を揃える上で有利である。また、複数色の
トナー像を並行して形成するタンデム形式を採用してプ
リントの高速化を図る場合には、光源が複数になるの
で、階調再現特性の一定化がいっそう難しくなる。
On the other hand, according to the intensity modulation, the gradation can be reproduced even in the highlight portion. However, the tone reproduction characteristics are non-linear. In particular, when a laser light source is used, the light emission characteristics greatly change depending on environmental conditions such as temperature, so that it is difficult to stabilize the tone reproduction characteristics as compared with pulse width modulation. In color printing in which toner images of a plurality of colors are superimposed, it is advantageous that the gradation reproduction characteristics be linear in order to make the characteristics of each color uniform. Further, in the case where the speed of printing is increased by adopting a tandem format in which toner images of a plurality of colors are formed in parallel, since there are a plurality of light sources, it becomes more difficult to stabilize the tone reproduction characteristics.

【0007】本発明は、階調範囲の全域にわたって階調
を正しく且つ安定に再現することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reproduce a gradation correctly and stably over the entire gradation range.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明においては、潜像
形成の露光量の設定に、階調レベルに応じて強度変調と
パルス幅変調とを切換えて適用する。より詳しくは、パ
ルス幅変調のみで露光量を設定する場合に露光が可能と
なる最低幅の階調レベル又はそれよりもパルス幅が長く
なる側の階調レベルを境界として設定し、境界より露光
量が少ない側の階調レベルについては強度変調を適用
し、他の階調レベルについてはパルス幅変調を適用す
る。
In the present invention, switching between intensity modulation and pulse width modulation according to the gradation level is applied to the setting of the exposure amount for latent image formation. More specifically, in the case where the exposure amount is set only by pulse width modulation, the minimum gradation level at which exposure can be performed or the gradation level on the side where the pulse width is longer than that is set as a boundary, and exposure is performed from the boundary. Intensity modulation is applied to the gradation level on the smaller amount side, and pulse width modulation is applied to the other gradation levels.

【0009】請求項1の発明の装置は、電子写真プロセ
スによって多階調の画像データをプリント出力する画像
形成装置であって、階調レベルの値が設定値に対して必
要露光量が少ない側の値である画素については強度変調
による露光を行い、前記設定値に対して必要露光量が多
い側の値である画素についてはパルス幅変調による露光
を行うように構成されたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for printing and outputting multi-gradation image data by an electrophotographic process. The pixel having the value of (1) is exposed by intensity modulation, and the pixel having a value on the side where the required exposure amount is larger than the set value is exposed by pulse width modulation.

【0010】請求項2の発明の装置は、ネガ潜像を形成
するイメージ露光形式の電子写真プロセスによって多階
調の画像データをプリント出力する画像形成装置であっ
て、階調レベルの値が設定値に対するハイライト側の値
である画素については強度変調による露光を行い、前記
設定値に対するシャドー側の値である画素についてはパ
ルス幅変調による露光を行うように構成されたものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for printing out multi-gradation image data by an image exposure type electrophotographic process for forming a negative latent image, wherein a gradation level value is set. A pixel having a value on the highlight side with respect to the value is subjected to exposure by intensity modulation, and a pixel having a value on the shadow side with respect to the set value is subjected to exposure by pulse width modulation.

【0011】請求項3の発明の方法は、階調レベルの値
が設定値に対するハイライト側の値である画素について
は強度変調によって露光量を設定し、前記設定値に対す
るシャドー側の値である画素についてはパルス幅変調に
よって露光量を設定する電子写真プロセスの露光制御方
法である。
According to a third aspect of the present invention, an exposure amount is set by intensity modulation for a pixel whose gradation level value is a value on the highlight side with respect to the set value, and is a value on the shadow side with respect to the set value. This is an exposure control method for an electrophotographic process in which an exposure amount is set for pixels by pulse width modulation.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の適用例としてディジタル
複写機を挙げて説明する。最初に画像データのプリント
出力に係わる構成を一通り説明し、その後に本発明に固
有の構成について説明する。 〔全体構成〕図1は本発明に係る複写機1の全体構成を
示す図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A digital copying machine will be described as an application example of the present invention. First, a configuration relating to print output of image data will be briefly described, and then a configuration specific to the present invention will be described. [Overall Configuration] FIG. 1 is a view showing the overall configuration of a copying machine 1 according to the present invention.

【0013】複写機1はディジタル式カラー複写機であ
り、自動原稿送り装置(ADF)10、縮小投影式のイ
メージリーダ部20、及び電子写真式のプリンタ部30
から構成されている。また、複写機1は外部機器とのデ
ータ通信のためのインタフェース27を備えており、イ
メージリーダ部20で読み取った画像デ−タを外部機器
に出力したり、逆に外部機器からの画像デ−タをプリン
タ部30へ送ってプリントしたりすることができる。
The copying machine 1 is a digital color copying machine, and includes an automatic document feeder (ADF) 10, a reduced projection type image reader unit 20, and an electrophotographic printer unit 30.
It is composed of Further, the copying machine 1 includes an interface 27 for data communication with an external device, and outputs image data read by the image reader section 20 to the external device, and conversely, image data from the external device. The data can be sent to the printer unit 30 for printing.

【0014】自動原稿送り装置10は、原稿セットトレ
イ11にセットされた原稿をイメージリーダ部20の読
み取り位置に搬送し、読み取り終了後に排出トレイ13
上に排出する。原稿搬送動作は図示しない操作パネルか
らの指示に従って行われ、排出はイメージリーダ部20
からの読取り終了信号に呼応して行われる。複数枚の原
稿がセットされている場合には,これらの制御信号が連
続的に発生し、原稿搬送、読み取り、原稿排出の一連の
動作が効率的に行われる。
The automatic document feeder 10 conveys the document set on the document set tray 11 to a reading position of the image reader section 20 and, after reading is completed, a discharge tray 13.
Discharge up. The document transport operation is performed according to an instruction from an operation panel (not shown), and the document is discharged by the image reader unit 20.
This is performed in response to the read end signal from. When a plurality of documents are set, these control signals are continuously generated, and a series of operations of document transport, reading, and document discharging are efficiently performed.

【0015】イメージリーダ部20において、原稿台ガ
ラス28の上に位置決めされた原稿は下方から露光ラン
プ21により照射され、原稿からの反射光がミラー群2
2及び結像レンズ23を経てCCDイメージセンサ24
に入射する。露光ランプ21及び第1ミラ−が組付けら
れたスキャナはモータ29により倍率に応じた速度Vで
副走査方向に移動する。これにより原稿を全面にわたっ
て走査することができる。スキャナの移動に合わせて、
第2ミラ−及び第3ミラ−は速度V/2で同方向へ移動
し、光路長を一定に保つ。スキャナの位置は、ホーム位
置を離れたことをセンサ26で検出した時点からの移動
量(モ−タのステップ数)の算出値に基づいて制御され
る。イメージリーダ部20の読取り解像度は例えば40
0dpiである。
In the image reader section 20, the original positioned on the original platen glass 28 is irradiated from below with an exposure lamp 21, and the reflected light from the original is reflected by the mirror group 2.
2 and a CCD image sensor 24 through an imaging lens 23
Incident on. The scanner to which the exposure lamp 21 and the first mirror are attached is moved by the motor 29 in the sub-scanning direction at a speed V according to the magnification. Thus, the original can be scanned over the entire surface. As the scanner moves,
The second mirror and the third mirror move in the same direction at a speed V / 2, and keep the optical path length constant. The position of the scanner is controlled based on the calculated value of the amount of movement (the number of steps of the motor) from the time when the sensor 26 detects that the scanner has left the home position. The reading resolution of the image reader unit 20 is, for example, 40
0 dpi.

【0016】CCDイメージセンサ24に入射した光
は、R,G,Bの各色成分毎に光電変換される。各色の
光電変換信号に対して、画像処理回路25によってアナ
ログ信号処理、A/D変換、デジタル画像処理が行われ
る。画像処理回路25からプリンタ部30又はインタ−
フェ−ス27へ原稿に対応した画像データが送られる。
Light incident on the CCD image sensor 24 is photoelectrically converted for each of R, G, and B color components. The image processing circuit 25 performs analog signal processing, A / D conversion, and digital image processing on the photoelectric conversion signal of each color. From the image processing circuit 25 to the printer unit 30 or the interface
Image data corresponding to the document is sent to the face 27.

【0017】なお、原稿台ガラス28の原稿読取り領域
の外側にシェーディング補正用の白色板が配置されてお
り,原稿の読み取りに先立ってシェ−ディング補正デー
タを生成するための白色板の読取りが行われる。
A white plate for shading correction is arranged outside the original reading area of the original platen glass 28, and reading of the white plate for generating shading correction data is performed prior to reading of the original. Will be

【0018】プリンタ部30において、イメージリーダ
部20から送られてきた画像データは、プリントヘッド
31のデータ処理系によって、シアン(C)、マゼンタ
(M)、イエロ−(Y)、ブラック(K)の印字のため
の画像デ−タ(印字データ)に変換される。プリントヘ
ッド31の制御部は各色の印字データに応じて露光光源
である半導体レーザを発光させる。レーザ光はポリゴン
ミラーによって主走査方向に偏向され、ミラーによって
計4個のイメ−ジングユニット32c,32m,32
y,32kの感光体へ導かれる。
In the printer section 30, image data sent from the image reader section 20 is converted into cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) by the data processing system of the print head 31. Is converted into image data (print data) for printing. The control unit of the print head 31 causes a semiconductor laser, which is an exposure light source, to emit light in accordance with print data of each color. The laser light is deflected in the main scanning direction by a polygon mirror, and a total of four imaging units 32c, 32m, 32
y, 32k.

【0019】各イメ−ジングユニット32c,32m,
32y,32kの内部には、感光体を中心に電子写真プ
ロセスに必要なエレメントが配置されている。図におい
て感光体は時計回りに回転し、帯電→露光→現像→転写
の各プロセスが連続的に行われる。露光の形式は原画像
の背景部以外の画素について電荷を消去してネガ潜像を
形成するイメージ露光形式であり、現像の形式は感光体
の非帯電領域にトナーを付着させる反転現像形式であ
る。イメ−ジングユニット32c,32m,32y,3
2kは色毎に独立に一体化されており、プリンタ部本体
に脱着可能な構成になっている。
Each of the imaging units 32c, 32m,
Elements required for the electrophotographic process are arranged inside the photoconductors 32y and 32k. In the figure, the photoconductor rotates clockwise, and each process of charging → exposure → development → transfer is continuously performed. The type of exposure is an image exposure type in which charges are erased from pixels other than the background portion of the original image to form a negative latent image, and the type of development is a reversal development type in which toner adheres to the non-charged area of the photoconductor. . Imaging units 32c, 32m, 32y, 3
2k is independently integrated for each color, and is configured to be detachable from the printer unit main body.

【0020】感光体上で潜像を現像することによって得
られるトナ−像は、用紙搬送ベルト34を挟んで感光体
と対向する位置に配置された転写チャージャ33c,3
3m,33y,33kによってC,M,Y,Kの順に用
紙に重ねて転写される。ただし、ブラックのイメ−ジン
グユニット32kのみを用いるモノクロコピーの場合に
は、用紙搬送ベルト34は、図中に鎖線で示すように他
の3色のイメ−ジングユニット32c,32m,32y
から離れた位置に配置される。感光体の磨耗を防ぐため
である。
The toner image obtained by developing the latent image on the photoreceptor is transferred to a transfer charger 33c, 3 which is disposed at a position opposite to the photoreceptor with a sheet conveying belt 34 interposed therebetween.
By 3m, 33y, and 33k, the images are transferred onto the sheet in the order of C, M, Y, and K. However, in the case of a monochrome copy using only the black imaging unit 32k, the paper transport belt 34 has the other three color imaging units 32c, 32m, and 32y as indicated by the dashed lines in the drawing.
Placed away from the This is to prevent abrasion of the photoconductor.

【0021】用紙搬送路におけるイメ−ジングユニット
32kの下流側には、レジスト補正センサ36、AID
Cセンサ37、クリーナ38、及び定着ローラ対39が
配置されている。レジスト補正センサ36は色ずれを検
出し、その検出信号は描画位置補正や歪み補正に用いら
れる。AIDCセンサ37は、AIDCパターンの濃度
を検出するフォトセンサである。AIDCパターンは濃
度の再現状態を調べるためのトナー像であり、用紙搬送
ベルト34における用紙の無い領域に形成される。クリ
ーナ38はAIDCパターンを消去する。
On the downstream side of the imaging unit 32k in the paper transport path, a registration correction sensor 36, an AID
A C sensor 37, a cleaner 38, and a fixing roller pair 39 are arranged. The registration correction sensor 36 detects a color shift, and the detection signal is used for drawing position correction and distortion correction. The AIDC sensor 37 is a photo sensor that detects the density of the AIDC pattern. The AIDC pattern is a toner image for checking the reproduction state of the density, and is formed in a region of the paper transport belt 34 where there is no paper. The cleaner 38 erases the AIDC pattern.

【0022】用紙搬送ベルト34の下方には、給紙カセ
ット41a,41b,41cが装着されている。択一選
択された給紙カセットから所定サイズの用紙が給紙ロー
ラによって搬送路へ供給され、ローラ群により搬送ベル
ト34へ送られる。センサ35が用紙搬送ベルト34上
の基準マークを検出するのを待って、用紙搬送ベルト3
4による搬送が開始される。そして、定着を含む電子写
真プロセスを経た用紙は排紙トレイ49上に排出され
る。両面コピ−の場合には定着ロ−ラ−対39を通過し
た用紙がスイッチバック搬送により表裏反転されて画面
ユニット48に送り込まれ、画面ユニット48から用紙
搬送ベルト34へ再給紙される。 〔イメージリーダ部における信号処理〕図2はイメージ
リーダ部20の画像処理回路25のブロック図である。
Below the sheet transport belt 34, sheet cassettes 41a, 41b and 41c are mounted. Paper of a predetermined size is supplied to the transport path by a paper feed roller from the paper feed cassette selected as an alternative, and is sent to the transport belt 34 by a group of rollers. After the sensor 35 detects the fiducial mark on the paper transport belt 34, the paper transport belt 3
4 is started. Then, the sheet that has gone through the electrophotographic process including fixing is discharged onto a discharge tray 49. In the case of a double-sided copy, the sheet that has passed through the fixing roller pair 39 is turned over by switchback conveyance, sent to the screen unit 48, and fed again from the screen unit 48 to the sheet conveyance belt 34. [Signal Processing in Image Reader Unit] FIG. 2 is a block diagram of the image processing circuit 25 of the image reader unit 20.

【0023】画像処理回路25は、A/D変換回路25
1、シェーディング補正回路252、log変換回路2
53、UCR・BP処理回路254、マスキング回路2
55、濃度補正回路256、MTF補正回路257、及
び図示しない付加機能回路から構成されている。これら
の回路には、イメージリーダ部20の制御を担う第1の
CPU201から所定の指示が与えられる。付加機能回
路としては、読取り光学系の色収差を補正する回路、拡
大/縮小を含む各種の画像編集を実現するための回路、
及び紙幣や証券類の偽造を防止するための回路などがあ
る。
The image processing circuit 25 includes an A / D conversion circuit 25
1, shading correction circuit 252, log conversion circuit 2
53, UCR / BP processing circuit 254, masking circuit 2
55, a density correction circuit 256, an MTF correction circuit 257, and an additional function circuit (not shown). These circuits are given predetermined instructions from a first CPU 201 which controls the image reader unit 20. Additional function circuits include a circuit for correcting chromatic aberration of the reading optical system, a circuit for realizing various kinds of image editing including enlargement / reduction,
And a circuit for preventing counterfeiting of banknotes and securities.

【0024】A/D変換回路251は、CCDイメージ
センサ24から入力されるアナログ信号に対してオフセ
ット及びゲインの補正を行い、補正後の信号をR,G,
Bの各色毎に8ビット(256階調)の画像データに変
換する。シェーディング補正回路253は、各色の画像
データに対して、露光ランプ21の配光ムラ及びCCD
イメージセンサ24の画素間の感度のバラツキに応じた
補正を加える。log補正回路253は輝度を表す画像
データを人間の比視感度に則した濃度を表す画像データ
に変換する。UCR・BP処理回路254は、ブラック
トナーで再現すべき暗色成分を画像データから抽出し、
抽出値に応じてR,G,Bのデータ値を修正する。マス
キング回路255は、3色の画像データに基づいてC,
M,Y,Kの4色の画像データを生成する。濃度補正回
路256は、C,M,Yの画像データに所定の係数を乗
じて色補正を行う。そして、MTF補正回路257は、
スムージングなどの画質改善のための処理を行う。MT
F補正回路257の出力は印字データとしてプリンタ部
30へ送られる。
The A / D conversion circuit 251 performs offset and gain correction on the analog signal input from the CCD image sensor 24, and outputs the corrected signal to R, G,
The image data is converted into 8-bit (256 gradation) image data for each B color. The shading correction circuit 253 detects the uneven light distribution of the exposure lamp 21 and the CCD for the image data of each color.
Correction according to the variation in sensitivity between pixels of the image sensor 24 is performed. The log correction circuit 253 converts the image data representing the luminance into image data representing the density according to the relative luminosity factor of a human. The UCR / BP processing circuit 254 extracts a dark color component to be reproduced with black toner from the image data,
The data values of R, G, and B are corrected according to the extracted value. The masking circuit 255 generates C, C based on the three color image data.
Image data of four colors of M, Y, and K is generated. The density correction circuit 256 performs color correction by multiplying the C, M, and Y image data by a predetermined coefficient. Then, the MTF correction circuit 257
Perform processing for improving image quality such as smoothing. MT
The output of the F correction circuit 257 is sent to the printer unit 30 as print data.

【0025】ここで、MTF補正回路257におけるフ
ィルタ処理について説明する。適用するフィルタは、一
般的な1次微分フィルタ及びラプラシアンフィルタであ
る。MTF補正回路257の入力Dと出力DDとの関係
は(1)式で表される。
Here, the filter processing in the MTF correction circuit 257 will be described. The filters to be applied are a general first-order differential filter and a Laplacian filter. The relationship between the input D and the output DD of the MTF correction circuit 257 is expressed by equation (1).

【0026】 DD=D×〔F(ΔV)×G(ΔD)〕 …(1) 式中のΔVは、RGB色空間からVHC色空間への変換
で得られる明度Vのラプラシアンデータであり、F(Δ
V)は図5に示される空間周波数の補正関数である。ま
た、ΔDは濃度補正回路256からの入力データ(濃
度)の1次微分値であり、G(ΔD)は図6に示される
エッジ強度出力である。本例では、エッジ強度Gが所定
の閾値以上である場合に、注目画素をエッジと見做し、
エッジ信号をアクティブとする。このエッジ信号は、画
像データとともにプリンタ部30へ送られ、中間調再現
の制御に用いられる。
DD = D × [F (ΔV) × G (ΔD)] (1) ΔV in the expression is Laplacian data of lightness V obtained by conversion from the RGB color space to the VHC color space. (Δ
V) is a spatial frequency correction function shown in FIG. Further, ΔD is a primary differential value of the input data (density) from the density correction circuit 256, and G (ΔD) is an edge intensity output shown in FIG. In this example, when the edge strength G is equal to or greater than a predetermined threshold, the pixel of interest is regarded as an edge,
Activate the edge signal. This edge signal is sent to the printer unit 30 together with the image data, and is used for controlling halftone reproduction.

【0027】図3はMTF補正回路257の要部のブロ
ック図、図4は図3の各部の出力波形の一例を示す図で
ある。濃度補正回路256からの画像データ(D)は1
次微分フィルタ2571によって微分され、得られた微
分値ΔDを入力とする第1のテーブル2572から微分
値ΔDに応じた値のエッジ強調信号G(ΔD)が出力さ
れる。一方、明度Vはラプラシアンフィルタ2574に
より微分され、得られた微分値ΔVは第2のテーブル2
575に入力される。テーブル2575は微分値ΔVに
応じた補正関数F(ΔV)を出力する。画像データ
(D)、エッジ強調信号G(ΔD)、及び補正関数F
(ΔV)は、乗算器2578で掛け合わされる。また、
1次微分フィルタ2571で得られた微分値ΔDは比較
器2579にも入力される。比較器2579は微分値Δ
Dが所定の閾値よりも大きい場合にエッジ信号を出力す
る。
FIG. 3 is a block diagram of a main part of the MTF correction circuit 257, and FIG. 4 is a view showing an example of an output waveform of each part in FIG. The image data (D) from the density correction circuit 256 is 1
An edge emphasis signal G (ΔD) having a value corresponding to the differential value ΔD is output from the first table 2572 that receives the differential value ΔD obtained by differentiating by the next differential filter 2571. On the other hand, the lightness V is differentiated by the Laplacian filter 2574, and the obtained differential value ΔV is calculated in the second table 2
575. The table 2575 outputs a correction function F (ΔV) corresponding to the differential value ΔV. Image data (D), edge enhancement signal G (ΔD), and correction function F
(ΔV) is multiplied by a multiplier 2578. Also,
The differential value ΔD obtained by the primary differential filter 2571 is also input to the comparator 2579. The comparator 2579 calculates the differential value Δ
An edge signal is output when D is larger than a predetermined threshold.

【0028】図4のような環状の原画像をそれを横切る
ラインに沿って読み取ると、4個のエッジが存在するこ
とになる。ラインに沿ったエッジ強度の推移は原画像の
明暗変化と比べてなまっている。
When an annular original image as shown in FIG. 4 is read along a line crossing the original image, four edges are present. The transition of the edge intensity along the line is less sharp than that of the original image.

【0029】図5は空問周波数の補正関数F(ΔV)を
示す図である。ラプラシアンフィルタ2574による明
度Vの微分値ΔVと補正関数F(ΔV)との関係は次式
で表される。
FIG. 5 is a diagram showing a correction function F (ΔV) of the interrogation frequency. The relationship between the differential value ΔV of the brightness V by the Laplacian filter 2574 and the correction function F (ΔV) is expressed by the following equation.

【0030】 F(ΔV)=a・ΔV+b (ΔV>0) …(2) F(ΔV)=a’・ΔV+b’(ΔV<0) …(2’) すなわち、微分値ΔVが正(画像部分)であるか負(下
地部分)であるかによって補正関数F(つまり、画像デ
ータ値DD)を正又は負にするので、エッジの一方側と
他方側とのコントラストが高まる。
F (ΔV) = a · ΔV + b (ΔV> 0) (2) F (ΔV) = a ′ · ΔV + b ′ (ΔV <0) (2 ′) That is, the differential value ΔV is positive (image portion ) Or negative (base portion), the correction function F (that is, the image data value DD) is made positive or negative, so that the contrast between one side and the other side of the edge is increased.

【0031】図6は1次微分データ(ΔD)とエッジ強
度G(ΔD)との関係を示すグラフである。エッジ強度
Gが負の部分はハーフトーン部に対応し、正の部分はエ
ッジに対応する。図では3本のラインA1,A2,An
についての関係が示されている。Anは副走査方向のn
番目の主走査ラインの関数Gn(ΔD)を示す。副走査
方向のn番目における画素について、その1次微分デー
タΔDが求まると、関数Gn(ΔD)からその画素にお
けるエッジ強度が求まる。関数G1(ΔD)〜Gn(Δ
D)は、MTF補正回路257内にテーブル2572と
してあらかじめ格納しておく。各濃度について、この値
が負値の場合は、その値に応じたスムージングフィルタ
を選択する。スムージングフィルタとしては平均化フィ
ルタやメディアンフィルタを用いる。スムージング処理
は移動平均フィルタで行ってもよい。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the primary differential data (ΔD) and the edge intensity G (ΔD). A portion having a negative edge strength G corresponds to a halftone portion, and a positive portion corresponds to an edge. In the figure, three lines A1, A2, An
Is shown. An is n in the sub-scanning direction
The function Gn (ΔD) of the main scanning line is shown. When the first-order differential data ΔD is obtained for the n-th pixel in the sub-scanning direction, the edge intensity at that pixel is obtained from the function Gn (ΔD). Functions G1 (ΔD) to Gn (Δ
D) is stored in advance in the MTF correction circuit 257 as a table 2572. If this value is a negative value for each density, a smoothing filter according to that value is selected. An averaging filter or a median filter is used as the smoothing filter. The smoothing process may be performed by a moving average filter.

【0032】図6において、1次微分値(ΔD)が閾値
より大きくなり、エッジ強度Gが正になると、画像デー
タ値DDは画像のエッジ成分を表していることになる。
この場合は上述のとおりエッジ信号をアクティブにす
る。1次微分値(ΔD)が大きいほどG(ΔV)も大き
くなる。この成分は図4に示したように原画像に対して
なまっているのが通常である。 〔プリンタ部における信号処理〕プリンタ部30の構成
は、4個のイメ−ジングユニット32c,32m,32
y,32kを同時に使用してカラー画像を形成する“タ
ンデム形式”である。プリンタ部30には、原稿に対す
る1回のスキャン期間中にイメージリーダ部20から
C,M,Y,Kの4色の印字データが同時に転送されて
くる。したがって、プリンタ部30における信号処理は
基本的には4色の並列処理になる。
In FIG. 6, when the primary differential value (ΔD) becomes larger than the threshold value and the edge strength G becomes positive, the image data value DD represents the edge component of the image.
In this case, the edge signal is activated as described above. G (ΔV) increases as the first derivative (ΔD) increases. This component is usually dull with respect to the original image as shown in FIG. [Signal Processing in Printer Unit] The configuration of the printer unit 30 is composed of four imaging units 32c, 32m, and 32.
This is a “tandem format” in which a color image is formed using y and 32k simultaneously. To the printer unit 30, print data of four colors of C, M, Y, and K is simultaneously transferred from the image reader unit 20 during one scanning period of a document. Therefore, the signal processing in the printer unit 30 is basically a parallel processing of four colors.

【0033】カラーコピーでは4色のトナー像を用紙に
ずれなく重ねて転写しなければならないが、4個のイメ
−ジングユニット32c,32m,32y,32kは用
紙搬送方向に沿って等間隔に配置されている。このた
め、用紙上での転写位置を揃えるために、露光から転写
までのプロセスは色毎に所定時間ずつずれたタイミング
で行われる。したがって、同時に入力される4色の印字
データを互いに異なるタイミングで露光制御に用いるた
め、感光体の配列間隔と用紙搬送速度とによって定まる
時間だけ各色の印字データを順に遅延させる必要があ
る。また、1個のポリゴンミラーで4本のレーザビーム
を偏向するので、用紙搬送の上流側の2色(C,M)と
下流側の2色(Y,K)とでは主走査の方向が逆にな
る。さらに主走査方向の露光位置のずれ、主走査倍率歪
み、副走査方向のボー歪み、感光体の軸方向と偏向方向
との平行でないときのスキュー歪みによって色ずれが生
じる。これらのことから、プリンタ部30には所定容量
の遅延メモリと色ずれを防止するための補正回路とが組
み込まれている。また、プリンタ部30は両面コピ−時
に片面の画像を記憶しておくためのメモリユニットを備
えている。
In color copying, four color toner images must be transferred onto a sheet without being shifted, but the four imaging units 32c, 32m, 32y and 32k are arranged at equal intervals along the sheet transport direction. Have been. Therefore, in order to align the transfer positions on the paper, the process from exposure to transfer is performed at a timing shifted by a predetermined time for each color. Therefore, since the print data of four colors that are input simultaneously are used for exposure control at different timings, it is necessary to sequentially delay the print data of each color by a time determined by the arrangement interval of the photoconductors and the paper conveyance speed. Further, since four laser beams are deflected by one polygon mirror, the main scanning direction is reversed between the two colors (C, M) on the upstream side of the paper conveyance and the two colors (Y, K) on the downstream side. become. Further, a color shift occurs due to a shift of an exposure position in a main scanning direction, a distortion in a main scanning magnification, a bow distortion in a sub scanning direction, and a skew distortion when the axial direction of the photoconductor is not parallel to the deflection direction. For these reasons, the printer unit 30 incorporates a delay memory having a predetermined capacity and a correction circuit for preventing color misregistration. Further, the printer unit 30 includes a memory unit for storing an image on one side when copying on both sides.

【0034】図7はプリンタ部30の信号処理系300
の概略図である。イメージリーダ部20から転送された
C,M,Y,Kの画像デ−タD20は、階調再現回路5
0に入力される。階調再現回路50は、プリンタ部30
の制御を担うCPU301の指示に従って、後述のよう
に文字分離型の多値誤差拡散形式で8ビットの各色の画
像デ−タD20を3ビットの擬似階調デ−タ(例えば2
56階調)に変換する。ただし、エッジについては先鋭
度を高めるために多値誤差拡散処理に代えて単純3値化
処理が行われる。この処理の切換えはイメージリーダ部
20からの階調再現属性信号(LIMOS信号)に従
う。
FIG. 7 shows a signal processing system 300 of the printer unit 30.
FIG. The C, M, Y, and K image data D20 transferred from the image reader unit 20 is transmitted to a tone reproduction circuit 5.
Input to 0. The tone reproduction circuit 50 includes the printer unit 30.
In accordance with an instruction from the CPU 301 which controls the image data, the 8-bit image data D20 of each color is converted into 3-bit pseudo gradation data (for example,
56 gradations). However, for the edge, a simple ternarization process is performed instead of the multi-value error diffusion process to increase the sharpness. Switching of this process is in accordance with a tone reproduction attribute signal (LIMOS signal) from the image reader unit 20.

【0035】なお、図示しない画像歪み回路において、
4色を重ねたレジスト検出用テストパターンにおけるK
に対するC,M,Yのずれ量の検出結果に基づいて、
C,M,Y成分の主走査倍率歪みと副走査のボ−・スキ
ュ−歪みを濃度分配形式の補間処理によって補正する。
そして、補正後のデータを紙幣認識結果に基づいて必要
により黒ベタのデータに置き換える。
In an image distortion circuit (not shown),
K in resist detection test pattern with four colors superimposed
Based on the detection results of the shift amounts of C, M, and Y with respect to
The main-scanning magnification distortion of the C, M, and Y components and the skew distortion of the sub-scanning are corrected by density distribution type interpolation processing.
Then, the corrected data is replaced with solid black data as necessary based on the bill recognition result.

【0036】階調再現回路50で低値化された各色の画
像データは、遅延メモリ59a〜59fで上述のように
適切に遅延され、各色毎に設けられたγ補正・PWM制
御回路61,62,63,64に入力される。遅延にお
いては、画像データが3ビットに低値化されているの
で、8ビットの場合と比べて必要メモリ容量が少ない。
γ補正・PWM制御回路61〜64は、電子写真プロセ
スによるγ特性による階調の歪みを補正し、補正後のデ
ータ値に応じた波高値及びデューティ比のPWMパルス
を生成する。生成されたPWMパルスによって感光体8
1〜84の露光光源である半導体レーザ71〜74のオ
ンオフ制御が行われる。
The image data of each color lowered in the tone reproduction circuit 50 is appropriately delayed by the delay memories 59a to 59f as described above, and the gamma correction / PWM control circuits 61 and 62 provided for each color. , 63, 64. In the delay, since the image data is reduced to 3 bits, the required memory capacity is smaller than in the case of 8 bits.
The gamma correction / PWM control circuits 61 to 64 correct the gradation distortion due to the gamma characteristic due to the electrophotographic process, and generate a PWM pulse having a peak value and a duty ratio according to the corrected data value. The photosensitive member 8 is generated by the generated PWM pulse.
On / off control of semiconductor lasers 71 to 74 as exposure light sources 1 to 84 is performed.

【0037】図8は階調再現回路50のブロック図であ
る。C,M,Y,Kの4色のそれぞれに対応する回路構
成は同一であるので、ここでは1色分の回路構成を図示
してある。
FIG. 8 is a block diagram of the tone reproduction circuit 50. Since the circuit configuration corresponding to each of the four colors C, M, Y, and K is the same, the circuit configuration for one color is shown here.

【0038】階調再現回路50には画素クロックに同期
して画像データD20が入力される。ラッチされた画像
データD20は、単純3値化回路51と多値誤差拡散処
理回路52とに共通に送られ、各回路において並行して
所定の処理を受ける。そして、単純3値化回路51の出
力と多値誤差拡散処理回路52の出力のどちらかがセレ
クタ55によって選択され、画像データD50として1
ビットの階調再現属性信号と合わせて後段へ出力され
る。セレクタ55の選択制御信号はエッジ判別信号(階
調再現属性信号に対応する)である。すなわち、注目す
る画素がエッジに対応する場合は、入力ダイナミックレ
ンジ「0〜255」の最小値「0」、中央値「12
8」、又は最大値「255」のいずれかの値をとる単純
3値化回路51の出力が選択され、他の場合には次に説
明する多値誤差拡散処理回路52の出力が選択される。
なお、階調再現回路50には有効画像領域信号に従うセ
レクタ53,54が設けられており、原稿の周囲にマー
ジンをとった有効画像領域の外側を走査しているときに
は、画像データD20及びエッジ判別信号がそれぞれ無
効領域を示す一定値のデータに置き換えられる。
Image data D20 is input to the tone reproduction circuit 50 in synchronization with the pixel clock. The latched image data D20 is sent in common to the simple ternarization circuit 51 and the multi-level error diffusion processing circuit 52, and each circuit receives a predetermined process in parallel. Then, either the output of the simple ternarization circuit 51 or the output of the multi-level error diffusion processing circuit 52 is selected by the selector 55, and 1 is set as the image data D50.
It is output to the subsequent stage together with the bit tone reproduction attribute signal. The selection control signal of the selector 55 is an edge determination signal (corresponding to a tone reproduction attribute signal). That is, when the pixel of interest corresponds to the edge, the minimum value “0” of the input dynamic range “0-255” and the median value “12”
The output of the simple ternarization circuit 51 which takes either the value "8" or the maximum value "255" is selected. In other cases, the output of the multi-level error diffusion processing circuit 52 described below is selected. .
Note that the tone reproduction circuit 50 is provided with selectors 53 and 54 according to the effective image area signal. When scanning outside the effective image area having a margin around the original, the image data D20 and the edge discrimination are determined. Each signal is replaced with data of a fixed value indicating an invalid area.

【0039】多値誤差拡散処理回路52は、疑似階調再
現の手法として周知の誤差拡散法を適用して階調数を低
減する回路であって、低値化回路520、誤差検出テー
ブル(ルックアップテーブル)530、セレクタ55
0、誤差拡散マトリクス560、除算器570、及び加
算器580を有している。多値誤差拡散処理回路52の
機能の概要は次のとおりである。
The multi-valued error diffusion processing circuit 52 is a circuit for reducing the number of gradations by applying a well-known error diffusion method as a method of reproducing a pseudo gradation, and includes a lowering circuit 520 and an error detection table (lookup). Up table) 530, selector 55
0, an error diffusion matrix 560, a divider 570, and an adder 580. The outline of the function of the multi-level error diffusion processing circuit 52 is as follows.

【0040】加算器580は、注目画素の画像データD
20に周辺画素から振り分けられた誤差分を加算する。
低値化回路520は、加算器580の出力とCPU30
1が設定した閾値とを比較し、256段階から8段階へ
の階調変換を行う。この階調変換に伴う誤差の値は予め
算出することができる。256段階の各入力階調レベル
に対応する誤差を示すデータ集合が誤差検出テーブル5
30である。ここで実際の誤差は正負の値をとるが、誤
差拡散処理の便宜を図るため、誤差検出テーブル530
のデータ作成に際して負の最大誤差に相当するオフセッ
ト値の加減算が行われる。まず、入力値(Din)から
オフセット値(=32)を差し引き、次に低値化回路5
20で用いる閾値に対応した階調範囲での誤差を求め
る。そして、最後にオフセット値を加算する。この一連
の演算はCPU301が行い、演算結果が誤差検出テー
ブル530としてテーブル用メモリにダウンロードされ
る。
The adder 580 outputs the image data D of the pixel of interest.
20 is added to the error allocated from the surrounding pixels.
The lowering circuit 520 outputs the output of the adder 580 and the CPU 30
1 is compared with the set threshold value, and gradation conversion from 256 levels to 8 levels is performed. The value of the error associated with this gradation conversion can be calculated in advance. The data set indicating the error corresponding to each of the 256 input gradation levels is stored in the error detection table 5.
30. Here, the actual error takes a positive or negative value, but for convenience of error diffusion processing, the error detection table 530 is used.
Is added or subtracted from the offset value corresponding to the maximum negative error. First, the offset value (= 32) is subtracted from the input value (Din).
An error in the gradation range corresponding to the threshold used in step 20 is obtained. Finally, the offset value is added. This series of calculations is performed by the CPU 301, and the calculation results are downloaded to the table memory as the error detection table 530.

【0041】加算器580の出力は、次の画素に対する
誤差を求めるために誤差検出テーブル530に入力され
る。その入力値に応じた誤差が誤差検出テーブル530
から出力される。セレクタ550は、有効画像領域以外
において誤差を一定値(例示は32)に固定するために
設けられている。
The output of the adder 580 is input to an error detection table 530 to determine an error for the next pixel. An error corresponding to the input value is obtained by the error detection table 530.
Output from The selector 550 is provided to fix the error to a fixed value (32 in the example) outside the effective image area.

【0042】誤差拡散マトリクス560は、階調変換の
誤差を周辺画素に重み付けをして振り分ける機能要素で
ある。ここでも簡便化のために重みが整数とされてお
り、除算器570によって誤差拡散マトリクス560の
出力を重みの総和で除す演算が行われる。上述のように
誤差検出テーブル530の内容設定の段階で誤差が必ず
正となるようにオフセットの減算及び加算が行われるの
で、誤差拡散マトリクス560内での負数の演算が不要
となる。これにより、回路構成が簡単で小規模になり、
動作が高速になる。誤差拡散では注目画素の画像データ
D20が入力されるまでに加算すべき誤差分を算出して
おく必要があるので、誤差拡散の処理時間が画像データ
の転送速度を規定することになる。したがって、誤差拡
散マトリクス560の高速化によってコピー速度の向上
が可能になる。
The error diffusion matrix 560 is a functional element that assigns weights to the peripheral pixels and distributes the errors of the gradation conversion. Here, the weights are assumed to be integers for simplicity, and the divider 570 performs an operation of dividing the output of the error diffusion matrix 560 by the sum of the weights. As described above, at the stage of setting the contents of the error detection table 530, the subtraction and the addition of the offset are performed so that the error is always positive, so that the calculation of the negative number in the error diffusion matrix 560 becomes unnecessary. This makes the circuit configuration simple and small,
Operation speeds up. In the error diffusion, it is necessary to calculate an error to be added before the image data D20 of the target pixel is input, and therefore, the processing time of the error diffusion defines the transfer speed of the image data. Therefore, the copy speed can be improved by increasing the speed of the error diffusion matrix 560.

【0043】図9は低値化回路520のブロック図であ
る。低値化回路520は、閾値設定レジスタ521、7
個の比較器522a〜g、及び7個のセレクタ523a
〜gから構成されている。閾値設定レジスタ521には
CPU301によって7個の閾値th0〜6がロードさ
れる。各比較器522a〜gには誤差の振り分けられた
画像データD580が共通に入力されるとともに、閾値
設定レジスタ521から閾値th0〜6のうちの対応す
る1つが個別に入力される。セレクタ523a〜gは、
比較器522a〜gによる画像データD580と閾値t
h0〜6との大小判別の結果に応じて、2つの選択肢
(出力階調レベル)の一方を選択して出力する。
FIG. 9 is a block diagram of the lowering circuit 520. The lowering circuit 520 includes threshold setting registers 521, 7
Comparators 522a-g and seven selectors 523a
To g. The CPU 301 loads seven threshold values th0 to th6 into the threshold value setting register 521. The comparators 522a to 522g commonly receive the image data D580 to which the error is distributed, and individually input corresponding ones of the thresholds th0 to th6 from the threshold setting register 521. The selectors 523a-523g
Image data D580 and threshold value t by comparators 522a-522g
One of two options (output gradation levels) is selected and output in accordance with the result of the magnitude determination of h0 to h6.

【0044】閾値th0〜6の設定値は順に17,5
3,90,127,164,201,238であって、
画像データD580のダイナミックレンジをほぼ7等分
するように設定されている。入力階調レベルと出力階調
レベルとの対応関係は表1のとおりである。そして、閾
値th0〜6で区画される計7個の入力階調範囲のそれ
ぞれにおける中央付近の入力階調レベル(32,64,
96,128,160,192,224)が、階調変換
に際して誤差が零となる特定入力階調レベルである。
The set values of the threshold values th0 to th6 are 17,5 in order.
3,90,127,164,201,238
The dynamic range of the image data D580 is set so as to be approximately equal to seven. Table 1 shows the correspondence between the input gradation levels and the output gradation levels. Then, the input tone levels (32, 64,...) Near the center in each of the seven input tone ranges divided by the threshold values th0 to th6.
96, 128, 160, 192, and 224) are specific input gradation levels at which an error becomes zero during gradation conversion.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】図10はγ補正・PWM制御回路61のブ
ロック図、図11はPWM制御の一例を示す波形図であ
る。C,M,Y,Kの各色に対応するγ補正・PWM制
御回路61〜64の構成は同一であるので、ここでは代
表例としてCに対応するγ補正・PWM制御回路61を
説明する。
FIG. 10 is a block diagram of the gamma correction / PWM control circuit 61, and FIG. 11 is a waveform chart showing an example of the PWM control. Since the configurations of the gamma correction / PWM control circuits 61 to 64 corresponding to the respective colors of C, M, Y, and K are the same, here, the gamma correction / PWM control circuit 61 corresponding to C will be described as a representative example.

【0047】階調再現回路50からの画像データD50
は、γ補正テーブル601で補正されるとともに8ビッ
トのデータに変換される。そして、D/A変換器602
を経てアナログの濃度データS602となって2個の比
較器604,605に共通に入力される。一方の比較器
604には2画素周期の三角波信号がリファレンス信号
Sref1として入力され、他方の比較器605には1
画素周期の三角波信号がリファレンス信号Sref2と
して入力される。各比較器604,605は、濃度デー
タS602とリファレンス信号Sref1,2との大小
判別信号をPWMデータ(パルス幅変調データ)D60
4,D605としてセレクタ606へ出力する。すなわ
ち、濃度データS602の値に応じて各画素の露光パタ
ーンを決める。セレクタ606は、階調再現属性信号に
応じて比較器604と比較器605のどちらかの出力を
選択して第2のセレクタ607へ送る。階調再現属性信
号が連続階調部を示す“H”のときには階調再現性をよ
り滑らかにするために2dot周期のPWM制御が行わ
れ、エッジを示す“L”のときには先鋭化に適した1d
ot周期のPWM制御が行われる。変調周波数を自動的
に切り換えて画質を向上させるのである。なお、2do
t周期のPWM制御では画像の粒状性が向上するように
45度方向のスクリ−ン角を設けるため、ライン毎にリ
ファレンス信号Sref1の位相を半周期ずつずらす。
Image data D50 from the tone reproduction circuit 50
Is corrected by the γ correction table 601 and converted into 8-bit data. Then, the D / A converter 602
, And becomes analog density data S602, which is commonly input to the two comparators 604 and 605. One comparator 604 receives a triangular wave signal having a two-pixel cycle as a reference signal Sref1, and the other comparator 605 outputs 1
A triangular wave signal of a pixel cycle is input as a reference signal Sref2. Each of the comparators 604 and 605 converts a magnitude discrimination signal between the density data S602 and the reference signals Sref1 and Sref2 into PWM data (pulse width modulation data) D60.
4, and D605 to the selector 606. That is, the exposure pattern of each pixel is determined according to the value of the density data S602. The selector 606 selects one of the outputs of the comparator 604 and the comparator 605 in accordance with the tone reproduction attribute signal and sends it to the second selector 607. When the tone reproduction attribute signal is “H” indicating a continuous tone portion, PWM control of a two-dot cycle is performed to make the tone reproducibility smoother, and when “L” indicating an edge, it is suitable for sharpening. 1d
PWM control of the ot cycle is performed. The image quality is improved by automatically switching the modulation frequency. In addition, 2do
In the PWM control of the t-period, the phase of the reference signal Sref1 is shifted by a half period for each line in order to provide a screen angle of 45 degrees so as to improve the granularity of the image.

【0048】一方、階調再現回路50からの画像データ
D50は強度変調回路610にも入力され、信号レベル
が濃度に応じて変化する強度変調データD610に変換
される。セレクタ607は、セレクタ606からのパル
ス幅変調データD606と強度変調回路610から強度
変調データD610の一方をCPU301からの指示信
号S607に従って選択し、LD駆動信号D61として
出力する。このLD駆動信号D61を用いて半導体レー
ザ71の発光制御が行われる。つまり、プリンタ部30
では、階調レベルに応じた露光量の設定に際して、本発
明の特徴であるパルス幅変調と強度変調との切換えが行
われる。 〔本発明を適用した露光制御〕本実施形態の複写機1に
おいては、C,M,Y,Kの各色の階調再現特性を線型
として色調整を容易にするとともに、4個の光源(半導
体レーザ71〜74)の特性変動に係わらず階調再現特
性を一定に保つため、基本的にはパルス幅変調によって
露光量を設定する。そして、パルス幅が短くなり過ぎて
露光に必要なレーザ光量が得られない階調レベル範囲の
みについて強度変調によって露光量を設定する。
On the other hand, the image data D50 from the tone reproduction circuit 50 is also input to the intensity modulation circuit 610, and is converted into intensity modulation data D610 in which the signal level changes according to the density. The selector 607 selects one of the pulse width modulation data D606 from the selector 606 and the intensity modulation data D610 from the intensity modulation circuit 610 according to the instruction signal S607 from the CPU 301, and outputs it as an LD drive signal D61. The light emission of the semiconductor laser 71 is controlled using the LD drive signal D61. That is, the printer unit 30
In setting the exposure amount according to the gradation level, switching between pulse width modulation and intensity modulation, which is a feature of the present invention, is performed. [Exposure Control to which the Present Invention is Applied] In the copying machine 1 of the present embodiment, the tone reproduction characteristics of each color of C, M, Y, and K are linear to facilitate color adjustment, and four light sources (semiconductors) In order to keep the gradation reproduction characteristic constant irrespective of the characteristic fluctuation of the lasers 71 to 74), the exposure amount is basically set by pulse width modulation. Then, the exposure amount is set by intensity modulation only in the gradation level range in which the pulse width becomes too short to obtain the laser light amount required for exposure.

【0049】図12は露光制御方法を示すグラフであ
る。図12(A)及び(B)は表現形式は異なるが実質
的に同じ内容を示している。入力画像データの階調レベ
ルの値があらかじめ設定された閾値Dthに対するハイ
ライト側の値である画素、すなわち、零から閾値Dth
までの階調レベル範囲内の画素については、半導体レー
ザ71〜74をオンさせる露光時間(パルス幅)wを一
定とし、半導体レーザ71〜74に供給する電流を制御
することによって階調レベルに応じてレーザ光量を増減
させる。つまり、強度変調を行う。これに対して、階調
レベルの値が閾値Dthに対するシャドー側の値である
画素、すなわち、閾値Dthを越える階調レベル範囲内
の画素については、レーザ光量を一定とし、階調レベル
に応じてパルス幅wを増減させる。つまり、パルス幅変
調を行う。ただし、回路構成の上では、図10で説明し
たように強度変調とパルス幅変調とを並行して行い、階
調レベルに応じて一方の変調データを選択的に用いて半
導体レーザ71〜74を駆動する。
FIG. 12 is a graph showing an exposure control method. FIGS. 12 (A) and 12 (B) show substantially the same contents although the expression form is different. A pixel in which the value of the gradation level of the input image data is a value on the highlight side with respect to a preset threshold Dth, that is, from zero to the threshold Dth
The exposure time (pulse width) w for turning on the semiconductor lasers 71 to 74 is constant for the pixels within the gradation level range up to and the current supplied to the semiconductor lasers 71 to 74 is controlled so as to correspond to the gradation level. To increase or decrease the amount of laser light. That is, intensity modulation is performed. On the other hand, for a pixel whose gradation level value is on the shadow side with respect to the threshold value Dth, that is, for a pixel within the gradation level range exceeding the threshold value Dth, the laser light amount is fixed and Increase or decrease the pulse width w. That is, pulse width modulation is performed. However, on the circuit configuration, as described with reference to FIG. 10, the intensity modulation and the pulse width modulation are performed in parallel, and the semiconductor lasers 71 to 74 are selectively used by using one of the modulation data according to the gradation level. Drive.

【0050】ここで、閾値Dthは次の要領で設定され
る。印字密度を400dpi、用紙搬送速度を120m
m/sec、リファレンス信号Sref2の周波数(変
調周波数)を12MHzとしたとき、1画素に割り当て
可能な最大露光時間は83msecとなる。半導体レー
ザ71〜74がオフ状態から発光状態になる立上がり時
間が5msec程度である場合、256段階の階調範囲
において立上がり時点に対応する階調レベルは約15.
4〔=256×(5/83)〕である。したがって、設
定可能な閾値Dthの最小値は16である。本実施形態
においては、若干の余裕を設けて閾値Dthを17と
し、階調レベルが1〜17の画素に強度変調を適用し、
18以上の画素にパルス幅変調を適用する。なお、これ
に合わせて、低値化回路520には閾値th0として1
7が設定される(図9参照)。
Here, the threshold value Dth is set in the following manner. Print density 400 dpi, paper transport speed 120 m
When m / sec and the frequency (modulation frequency) of the reference signal Sref2 are 12 MHz, the maximum exposure time that can be assigned to one pixel is 83 msec. When the rise time when the semiconductor lasers 71 to 74 change from the off state to the light emitting state is about 5 msec, the gradation level corresponding to the rising point in the 256 gradation ranges is about 15.
4 [= 256 × (5/83)]. Therefore, the minimum value of the settable threshold value Dth is 16. In the present embodiment, the threshold Dth is set to 17 with some margin, and intensity modulation is applied to the pixels having the gradation levels of 1 to 17,
Apply pulse width modulation to 18 or more pixels. In accordance with this, the threshold value th0 is set to 1
7 is set (see FIG. 9).

【0051】図13はプリンタ部30のCPU301が
実行する露光制御処理のフローチャートである。画素の
濃度(階調レベル)が閾値Dth以下であれば、強度変
調データD610を用いて半導体レーザ71〜74を駆
動する強度変調制御を行う(#101、#102)。画
素の濃度が閾値Dthを越えるときには、PWMデータ
D604,D05をを用いて半導体レーザ71〜74を
駆動するパルス幅変調制御を行う(#101、#10
3)。
FIG. 13 is a flowchart of an exposure control process executed by the CPU 301 of the printer unit 30. If the pixel density (gradation level) is equal to or smaller than the threshold value Dth, intensity modulation control for driving the semiconductor lasers 71 to 74 using the intensity modulation data D610 is performed (# 101, # 102). When the pixel density exceeds the threshold value Dth, pulse width modulation control for driving the semiconductor lasers 71 to 74 using the PWM data D604 and D05 is performed (# 101, # 10).
3).

【0052】上述の実施形態において、低値化の閾値t
h0〜6及び誤差検出テーブル530の内容を書き換え
ることにより、濃度再現特性を柔軟に調整することがで
きる。すなわち、実際のプリント出力濃度を示すAID
Cパターンの測定結果に基づいて濃度再現特性を補正す
ることができる。
In the above embodiment, the threshold value t for lowering the value
By rewriting the contents of h0-6 and the error detection table 530, the density reproduction characteristics can be flexibly adjusted. That is, the AID indicating the actual print output density
The density reproduction characteristic can be corrected based on the measurement result of the C pattern.

【0053】[0053]

【発明の効果】請求項1乃至請求項3の発明によれば、
階調範囲の全域にわたって階調を正しく且つ安定に再現
するとができる。
According to the first to third aspects of the present invention,
The gradation can be correctly and stably reproduced over the entire gradation range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る複写機の全体構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a copying machine according to the present invention.

【図2】イメージリーダ部の画像処理回路のブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram of an image processing circuit of the image reader unit.

【図3】MTF補正回路の要部のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a main part of the MTF correction circuit.

【図4】図3の各部の出力波形の一例を示す図である。4 is a diagram illustrating an example of an output waveform of each unit in FIG.

【図5】空問周波数の補正関数を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a correction function of an interrogation frequency.

【図6】1次微分データとエッジ強度との関係を示すグ
ラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between primary differential data and edge strength.

【図7】プリンタ部の信号処理系の概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a signal processing system of the printer unit.

【図8】階調再現回路のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of a tone reproduction circuit.

【図9】低値化回路のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of a low-value circuit;

【図10】γ補正・PWM制御回路のブロック図であ
る。
FIG. 10 is a block diagram of a γ correction / PWM control circuit.

【図11】PWM制御の一例を示す波形図である。FIG. 11 is a waveform chart showing an example of PWM control.

【図12】露光制御方法を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing an exposure control method.

【図13】プリンタ部のCPUが実行する露光制御処理
のフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart of an exposure control process executed by a CPU of the printer unit.

【図14】パルス幅変調及び強度変調の階調再現特性の
概略図である。
FIG. 14 is a schematic diagram of tone reproduction characteristics of pulse width modulation and intensity modulation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 プリンタ部(画像形成装置) Dth 閾値(設定値) D20 画像データ 301 CPU(制御手段) 30 printer unit (image forming apparatus) Dth threshold value (set value) D20 image data 301 CPU (control means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電子写真プロセスによって多階調の画像デ
ータをプリント出力する画像形成装置であって、 階調レベルの値が設定値に対して必要露光量が少ない側
の値である画素については強度変調による露光を行い、
前記設定値に対して必要露光量が多い側の値である画素
についてはパルス幅変調による露光を行うことを特徴と
する画像形成装置。
An image forming apparatus for printing out multi-gradation image data by an electrophotographic process, wherein a pixel whose gradation level value is a value on a side where a required exposure amount is smaller than a set value is used. Exposure by intensity modulation,
An image forming apparatus, wherein exposure is performed by pulse width modulation for a pixel whose required exposure amount is larger than the set value.
【請求項2】ネガ潜像を形成するイメージ露光形式の電
子写真プロセスによって多階調の画像データをプリント
出力する画像形成装置であって、 階調レベルの値が設定値に対するハイライト側の値であ
る画素については強度変調による露光を行い、前記設定
値に対するシャドー側の値である画素についてはパルス
幅変調による露光を行うことを特徴とする画像形成装
置。
2. An image forming apparatus for printing out multi-tone image data by an image exposure type electrophotographic process for forming a negative latent image, wherein a value of a tone level is a value on a highlight side with respect to a set value. An image forming apparatus, comprising: performing exposure by intensity modulation on a pixel having a value of; and performing exposure by pulse width modulation on a pixel having a value on the shadow side with respect to the set value.
【請求項3】階調レベルの値が設定値に対するハイライ
ト側の値である画素については強度変調によって露光量
を設定し、前記設定値に対するシャドー側の値である画
素についてはパルス幅変調によって露光量を設定するこ
とを特徴とする電子写真プロセスの露光制御方法。
3. A pixel whose gradation level is a value on the highlight side with respect to a set value is set to an exposure amount by intensity modulation, and a pixel whose value is a shadow side with respect to the set value is set by pulse width modulation. An exposure control method for an electrophotographic process, comprising setting an exposure amount.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007253434A (en) * 2006-03-23 2007-10-04 Oki Data Corp Image formation device and method for forming image

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007253434A (en) * 2006-03-23 2007-10-04 Oki Data Corp Image formation device and method for forming image

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