WO1990013965A1 - Image forming apparatus - Google Patents

Description

明 細 書

画像 形 成装置

技術分野

本発明は画像形成装置に関して、 特に高速に画像を再現する画 像形成装置に関する。

背景技術

従来、 この種の装置では、 画像濃度に応じたパルス幅変調信号 を形成し、 このパルス幅変調信号に基づいて レーザーを発光さ せ、 感光 ドラム上に ド ッ ト潜像を形成している。

しかしながら、 パルス幅変調信号を発生する回路と、 レーザー ドライバーと レーザーダイ 才ー ド との間の伝送ライ ンあるいは駆 動ライ ンが長いと 、 十分階調が再現できないという欠点を有して いた。

つま り 、 ハーフ トーン部の淡い部分のレーザー点灯時間は、 例 えば 5 n s ecと超高速駆動を行なう必要があり、 従来の回路では半 導体レーザ一を駆動する際に、 半導体レーザ一素子にパルス信号 を伝送する距離がある為にパルス信号の波形がゆがみ、 微小パル スが不安定とな り正確にレーザーが発光しないという欠点があつ た。

発明の開示

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、 高階調の画像出力が 得られる様に したものである。

本発明の一態様によれば、 パルス部変調信号形成部と、 記録素 子を駆軌する駆動部を一体構成と したのでパルス変調信号の波形 のゆがみを防止でき、 正確な記録動作を行う こ とが可能となる。

本発明の別の態様によれば、 記録の為の発光素子と、 発光素子 を駆動する駆動部を一体構成と したので、 パルス変調信号の波形

新たな用紙 のゆがみを防止でき正確な発光動作を行なう事が可能となる。 又、 本発明の別の態様によれば、 パルス変調信号形成部を他の 回路から信号レベルと してアイ ソ レー 卜 したのでパルス変調信号 の波形が他の回路から影響されるのを防止するこ とができる。

又、 本発明の別の態様によれば、 パルス変調信号形成用のデジ タル信号を、 E C L変換してアナログパルス変調信号作成回路に 伝送する様構成したので、 アナログパルス変調信号のデジタル回 路による影響を防止できる。 本発明の上記以外の目的は以下の詳 細な説明から明らかとなるであろう。

図面の簡単な説明

第 1 A図及び第 1 B図は実施例のデジタル · カラー · リーダ - ブリ ン夕の機能プロ ッ ク図、

第 2 A図は実施例のデジタル階調制御回路の詳細を示すプロ ッ ク構成図、 第 2 B図は同一基板上に設けられた P WM回路、 レー ザ一ドライバの詳細回路図、

第 3 A図はプ リ ンタ部における主要信号のタイ ミ ングチヤ一 卜、

第 3 B図は同期制御回路部の詳細を示すブロ ッ ク構成図、 第 4 A図〜第 4 D図は実施例の網点化処理パターンを説明する 図、

第 5図は実施例の網点処理回路のプロ ッ ク構成図、

第 6 A図は実施例のスク リーン角の SB分例を示す図、

第 6 B図は従来の印刷分野で用いられたスク リーン角の配分例 を示す図、

第 6 C図〜第 6 H図はモアレ縞の例を示す図、

第 7図は実施例の L U T ( 1 ) の変換特性を説明する図、 第 8 A図〜第 8 D図は実施例の L U T ( 2 ) の変換特性を説明

新たな用紙 する図、

第 9図は実施例のフ ォ ン 卜制御回路の詳細を示すブロ ッ ク構成 図、

第 1 0図は実施例のフ ォ ン ト制御回路でフ ォ ン ト合成した出力 画像の例を示す図、

第 1 1 図は実施例のデジタル ' カラー - リーダ ' プリ ンタの機 構部断面図、

第 1 2 図は リ ーダ部の制御部 1 0の動作を示すフ ローチ ヤ一 卜 、

第 1 3 A図はブリ ン夕部の制御部 2 5 0 0の動作を示すフロー チ ャー ト 、

第 1 3 B図は実施例の Y分解版画像出力手順の詳細を示すフ ロチャ一 卜、

第 1 4図はレーザ変調 ドライバ部の構成図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、 添付図面に従っ て本発明によ る実施例を詳細に説明す る。

ぐ機構部の説明 >

第 1 1 図は実施例のデジタル - カラー - リーダ ' プ リ ンタの機 構部断面図である。 この リ ーダ ' プリ ンタ 8 0はカラー原稿画像 を色分解して読み取る リ ーダ部 1 0 0 と 、 そのカラー再生画像 (コ ピー画像） 又はその各色版に分解した印刷用原版 （色分解画 像） を作成するプ リ ンタ部 2 0 0 0 とから成る。

リーダ部 1 0 0 において、 8 3 は原稿走査ユニッ トであり 、 原 稿台に載置した原稿 8 4を読み取るべく 露光ラ ンプ 8 5を点灯し た状態で矢印 A方向に副走査する。 原稿 8 4からの反射光は集束 性ロ ッ ド レンズアレイ 8 6 に導かれて密着型のカラー C C Dセン

新たな用紙 サ部 8 7上に集光する。 この C C Dセンサチップは、 例えば解像 度 1 6 p e l ( 6 2 . 5 m ) を有してお り 、 1 0 2 4画素か ら成る。 こ のセンサチ ッ プは全体と して 5 チ ップ有り 、 主走査 方向に千鳥状に配列されている。 更にセ ンサチッ ブの各画素は 1 5 . 5 ra X 6 2 . 5 ii mの領域に 3分割されていて、 各領域 にはシアン （ C ) 、 グリーン （ G ) 、 イエロ一 （ Y ) の色フ ィ ル 夕が貼りつけられている。 こう して、 この C C Dセンサ部 8 7上 に集光した光学像は C、 G、 Yの電気信号に変換され、 信号処理 ブロ ッ ク 8 8 に送られる。 信号処理ブロ ッ ク 8 8 ではこれらの C、 G、 Y電気信号をイェロー （ Υ ) 、 マゼンタ （ Μ) 、 シア ン ( C ) 、 ブラ ッ ク （ Β Κ ) のデジタルビデオデータに変換し、 色 毎にプ リ ンタ部 2 0 0 0に送出する。

ブリ ンタ部 2 0 0 0において、 入力したビデオデータは、 その ま ま、 又は網点化処理されて、 また場合によってはその一部に フ ォ ン ト パター ンが合成されて後、 濃度 -パルス幅 （ P W M ) 変調される。 この P W M変調した 2値化信号はレーザビームを 0 Ν 0 F F駆動する。 そしてこのレーザビームは高速回転して いるポリ ゴン ミラー 2 2 8 9によ り高速の水平 （主） 走査ビーム にされる。 この主走査ビームは更にミラー 2 2 9 0で反射されて 感光ドラム 2 9 0 0の面上にビデオデータに対応した ド ッ 卜露光 を行う。 その際、 レーザビームの 1 主走査長はビデオデータの 1 主走査長に対応しており 、 即ち、 実施例のビーム ド ッ トは解像度

1 6 p e 1 を有する。

—方、 感光 ド ラム 2 9 0 0は矢印 B方向に定速回転している。 またこの感光 ドラムには前もって帯電器 2 2 9 7によ り一様帯電 が行なわれている。 この一様帯電した感光体表面にビデオデータ をビーム ド ッ ト露光するこ とによ り 、 各色分解版の静電潜像を形

新たな用紙 成する。 例えば ドラム 1 回転づっ色版 Y、 M、 C , B Kの順序で 静電潜像を形成する。 各色版の静電潜像は夫々対応する現像機 2 2 9 2〜 2 2 9 5によ り顕像化され、 更に転写 ドラム 2 2 9 6 上に捲回された被転写材 （用紙等） に転写される。

以上を リ ーダ部 1 0 0の 1 回の原稿露光走査に対応して言う と、 まず最初の原稿露光によ り原稿の Y成分を抽出し、 感光 ドラ ムに Y成分の ド ッ 卜 イ メ ージを露光し、 これを Y現像機で現像 し、 被転写材に転写する。 次に 2回目の原稿露光走査で原稿の M 成分を抽出し感光 ドラムに M成分の ド ッ トイ メージを霱光し、 こ れを M現像機で現像し、 被転写材に転写する。 以下、 同様にして C成分、 B K成分について露光、 現像、 転写を行なう。

また、 図示しないが、 その際に被転写材の供給及び動作を制御 する。 即ち、 各色版データを同一の被転写紙上に重ね合わせて力 ラー合成し、 通常のカラーコ ピーを得る。 または各色版毎に被転 写材を換え、 色分解数 （ Y、 M、 C , Β Κ等） に相当する枚数の 被転写材に夫々転写して、 カラー印刷用原版を作成する。

また、 図示しないが、 後者の場合は更に何色で現像するかを制 御する。 即ち、 各色版データを各対応する Y、 M、 C、 B K色で 現像して も良いが、 そ う でな く 、 各色版データを Y、 M、 C 、 B Kの内の何れか 1 色 （例えば B K 1 色） のみで現像して も良 い。 こ うすれば各原版の比較評価が容易であり、 またカラ一印刷 時の色は印刷用のイ ンクで決まる。 またこの点から、 本実施例の プリ ンタ機構部はカラープリ ンタになっているが、 これを通常の B K 1 色のプリ ンタ機構部で置き換えても良い。

<機能ブロ ッ クの説明 >

第 1 A図及び第 1 B図は実施例のデジタル ' カラ一 · リーダ - プリ ンタの機能ブロ ッ ク図に係り 、 第 1 A図は リーダ部 1 0 0の

靳たな用紙 機能ブロック図、 第 1 B図はプリ ンタ部 2 0 0 0の機能ブロック 図である。

第 1 A図において、 1 0 は制铒部であ り 、 リーダ部 1 0 0の 主制铒を行う 。 制锊部 1 0は C P U 1 0 - 1 と、 該 C P U 1 0 — 1 が実行する倒えば第 1 2図の制铒プログラムを記億している R O M 1 0 — 2 と、 C P U 1 0 — 1 がワークメモリ として使用す る R A M I 0 — 3 を備える。 即ち、 制攆部 1 0はモータ ドライバ 1 3を介してモータ 1 2を回転制梅し、 原稿走査ユニッ ト 8 3に 原稿画像の読取走査を行わせる。 またその際に定電圧制铒回路 ( C V R ) を介して露光ランプ 8 5を点燈制铒する。 また操作部 1 6からのブリ ン 卜 （スター卜） 指令信号その他のキー操作信号 を受け付け、 各種のブリ ン 卜動作モー ドを設定する。 例えば操作 部 1 6は不図示のブリ ン トモー ド設定スイ ッチを備えており、 制 铒部 1 0はこの指今により 、 例えば表現モー ド指今のときは、 文 字、 線画等に対しては高解像、 網点化モードでブリ ントし、 また 写真画像に対しては高階調性でブリ ン 卜するように動作モードを 設定する。 あるいは、 コピーモード指今のときは各色分解信号を 1枚の被転写紙上にカラー合成し、 原版作成モー ド指今のときは 色分解数に相当する枚数の被耘写材に各色版を形成するように動 作モー ドを設定する。 その他種々の指今がある。 そして制铒部 1 0はこのブリ ン ト動作モー ドを通信線 2 4を介してプリ ンタ部 2 0 0 0に送信する。

1 は同期信号 ½理部であ り 、 その主な機能はプリ ンタ部 2000 からライン 2 2 を介して送られる B D信号 （プリ ンタ部水平同期 信号） に基づき、 これに同期させたリ ーダ側の各種タイ ミ ング 信号を発生する こ とにある。 2 は密着型のカラー C C Dセンサ ( 8 7 ) であ り 、 同期信号処理部 1 からのリーダ部水平同期信号 新たな用紙 ( R H S Y N C信号） 等に同期して原稿画像を読み取り、 その読 取画像信号 5 を出力する。 読取画像信号 5 は 1 画素毎に例えば C信号、 G信号、 Y信号の順で出力される。 ま た本実施例では C C Dセンサが 5チップから成るので実際には 5チャ ンネル分の 信号が同時に発生する。 3は信号処理部であり、 例えば読取画像 信号 5の高周波成分の減衰を防ぐためのエッ ジ強調等の波形成形 処理を行う。

6 は画像処理部であ り 、 該画像処理部 6 はアナログ処理部 7 と、 つなぎメモ リ 8 と、 イメージ処理ユニッ ト （ I P U ) 9 とか ら成る。 アナログ処理部 7では、 まず画素毎の C、 G、 Y信号を 各色毎の C信号、 G信号 · Υ信号に分離する。 次に分離した C、 G 、 Yの信号から画素毎のレ ッ ド （ R ) 、 グ リ ーン （ G ) 、 ブ ルー （ B ) の色信号を形成する。 この形成は、

( R ) = ( Y ) - ( G )

( G ) = ( G )

( B ) = ( C ) - ( G )

の演算処理によっ て行う。 こ う して得た R、 G、 Bの各信号は輝 度信号であ り 、 その出力電圧との関係がリニアになっている。 こ れを更に濃度 （ L O G ) 変換し、 かつ A Z D変換器で各 8 ビッ ト の Y 、 M、 C の各濃度データ （画像データ） に変換する。 こ の Y、 M、 C画像データは C C Dチップの 5チャ ンネル分あり 、 各 チャ ンネル間の同期はとれていない。 つなぎメモ リ 8は 5チャ ン ネル分の Y 、 Μ、 C画像データが出そろ う よ う に記憶する。 即 ち、 主走査方向に千鳥状に配置した 1 0 2 4 X 5画素分が実質的 に 1 直線になる よ う に記憶する。 以後、 つなぎメモ リ 8の Υ 、 Μ、 Cの各画像データは、 制御部 1 0によ り所望の色信号が選択 され、 色毎にイ メ ージ処理ユニ ッ ト （ I P U ) 9 に送られる。

新たな用紙 I P U 9では、 例えば配光を補正するシヱ一デイ ング補正処理、 色味を補正するマスキング処理を行う。 そして処理結果の画素当 り 8 ビッ トのビデオデータは信号線 1 1 を介して I P U 9 よ りプ リ ンタ部 2 0 0 0に送出される。

第 1 B図において、 2 5 0 0は制御部であり、 ブリ ンタ部 2000 の主制御を行う、 該制御部 2 5 0 0は C P U 2 1 1 0 と、 該 CPU 2 1 1 0が実行する例えば第 1 3 A図、 第 1 3 B図の制御プログ ラムを記憶している R 0 M 2 5 0 2 と、 該 C P U 2 1 1 0がヮ一 クメモ リ と して使用する R A M 2 5 0 4 と、 及び外部の各種セン サ回路からのアナログ検出信号をデジタル信号に変換する A Z D 変換器 2 5 0 3等を備えている。 これによ り制御部 2 5 0 0は、 まず駆動モータ 2 2 8 5を回転制御して感光体ドラム 2 9 0 0、 転写 ド ラム 2 2 9 6等を定速回転させる。 また電位センサ 2600 が検出した感光体 ド ラム 2 9 0 0面上の帯電電荷量を、 電位測定 ユニッ ト 2 7 0 0を介して AZ D変換せしめ、 これを取り込む。 更にまたセ ンサ 2 8 0 0で検出した画像先端信号 （ I T 0 P ) を取り込む。 またその他の湿度センサ 2 2 9 8及び温度センサ 2 2 9 9等で検出した湿度、 温度等の信号を AZ D変換して取り -込み、 プリ ンタの現像特性を補正する等の制御に用いる。 また制 御部 2 5 0 0は通信線 2 4を介して リーダ部の制御部 1 0 との各 種情報のやり と り を行う。

2 1 6 0 はデジタル階調制御回路であ り 、 その主な機能は、 リ ーダ部 1 0 0 の画像クロ ッ ク信号 （ R C L K ) とプ リ ンタ部 2 0 0 0の画像クロ ッ ク信号 （ V C L K ) 間の同期をとること、 また必要に応じて入力のビデオデータを網点化処理するこ と、 ま た画像出力モー ドに応じて或はプリ ンタの出力特性に合わせて、 入力ビデオデータ又は網点化処理後のビデオデータを階調変換す

新たな用 ,低 るこ とを行う。 更に三角波形成用のビデオデータ と同期した夫々 同期の異なるクロ ッ ク T V C L K、 P V C L Kを出力する。 更に 階調変換したビデ才デ一夕は P WM回路 2 2 2 1 によ り P WM変 調によ りその濃度に応じた 2値化信号に変換される。 2 2 0 0は レーザ ドライバであ り 、 P WM回路 2 2 2 1 からの P WM信号に 従って、 例えば半導体レーザ 2 2 2 3のビームを O Nノ O F F駆 動する。 この P W M回路 2 2 2 1 、 レ一ザ ドライノ、 2 2 0 0及び 半導体レーザ 2 2 2 3 は同一基板 2 2 2 0上に形成されており、 更にデジタル階調制御回路 2 1 6 0からこの回路基板 2 2 2 0へ は E C L レベルでデータ及びクロ ッ クが伝送される。 この動作に ついては後で詳述する。

第 2 A図は実施例のデジタル階調制御回路の詳細を示すブロ ッ ク構成図である。 図において、 入力ビデオデータの一方は網点処 理用のルッ ク ア ッ プテーブル { L U T ( 1 ) } 2 1 0 1 に入力 し、 こ こ で網点処理用 ビデオデータに変換される。 本実施例の L U T ( 1 ) は R O M又は R A Mで構成されている。 該 L U T ( 1 ) は、 次段の網点処理回路 2 1 0 2を介して網点化したビデ 才データが電子写真プロセスによ り出力される場合に、 所望の網 点化効果が得られるよ うに予め入力ビデオデータを変換しておく ため変換テーブルである。 詳細は後述する。 2 1 0 2は網点処理 回路であり、 L U T ( 1 ) 出力の網点処理用ビデオデータに対し て後述する網点化処理を施す。 例えば、 画像データを所定エリ ア に分割して該エリ ァ内の画素濃度をその中心画素位置の濃度に集 中化、 代表化させたよ うな網点化ビデオデータに変換し、 これを セレクタ 2 1 0 3の A側端子に入力する。

また入力ビデオデータのも う一方は網点化処理 しない時のた めにセレクタ 2 1 0 3の B側端子に入力している。 セレクタ 2103

新たな用紙 は、 C P U 2 2 1 0からのセレク 卜信号 2 1 2 3に従い、 網点化 後又は網点化前のビデオデータの何れか一方を選択して出力する。 例えば印刷用原版を作成するモー ドでは好ま し く は網点化後のビ テオデータを選択出力する。 また通常のカラーコ ピーを出力する と きは網点化後のビデオデータでも網点化前のビデオデータも選 択し得る。 要するに、 様々な印刷モー ドが考えられ、 それらの印 刷モー ドに従って後述する各処理回路との間で様々な信号処理の 組み合せが生じる。

次に、 セレクタ 2 1 0 3で選択されたビデオデータはセレクタ 2 1 0 4の A側端子に入力する。 またセレクタ 2 1 0 4の B側端 子にはフ ォ ン 卜 R O M 2 1 0 8からのフ ォ ン トデータが入力す る。 このフォ ン 卜データは前記の選択されたビデオデータの部分 に文字又は記号のフ ォ ン トパターン等を合成 （揷入） するための ものである。 後述する如く 、 C P U 2 1 1 0がフ ォ ン ト コ ー ド と、 それを合成すべきア ド レスを設定するこ とによ り、 各色版の 画像データの一箇所又は数力所において所望のフ ォ ン トパターン を合成できる。

セレクタ 2 1 0 4出力の 8 ビッ 卜のビデオデータは リ ーダ部 1 0 0からの R H S Y N C信号及び R C L K信号に同期してバ、ソ フ ァメモ リ （ F I F O ) 2 1 0 5に入力する。 そしてこの格納し たビデオデータはプリ ンタ側同期制御回路 2 1 1 3からの水平同 期信号 （ H S Y N C信号） 及びビデオクロ ッ ク信号 （ V C L K信 号） に同期して読み出される。 これによ り 、 リーダ部 1 0 0 とブ リ ンタ部 2 0 0 0間の速度整合が図られる。

ノ 'ソ フ ァメモ リ 2 1 0 5から読み出したビデオデータはプリ ン タ特性補正用のルッ クアップテーブル { L U T ( 2 ) } 2 1 0 6 に入力する。 L U T ( 2 ) は入力ビデオデータをプリ ンタの出力

新たな招 s 特性 （例えばビームスポッ ト径、 トナー粒子径等） に合わせる (出力濃度の階調性が増し、 かつリニアになる） ように、 予め補 正されたビデオデータを作成するためのものである。 詳細は第 8 A図〜第 8 D図に従って後述する。

L U T ( 2 ) 出力のビデオデータは T T L レベルの信号から E C L レベルの信号に レベル変換器 2 1 6 1 で変換され、 第 2 B 図に示す基板 2 2 2 0上の P W M回路 2 2 2 1へ E C L伝送され る。 デジタル階調制御回路 2 1 6 0 は T T L回路で構成されてお り 、 T T L回路は信号線とグラン ド G N D線で構成されるが、 信 号線のレベル変動によ り G N D線のレベルも追ずいしてしまい、 *実旄例では P WM回路内で 1 O M H z以上の信号を扱う場合、 大きな阇題となる。 そこで本実旄 では、 E C L伝送するこ とに よ り 、 T T L回路の信号レベルの変動を P WM回路 2 2 2 1 から しゃ断し、 P WM回路のグラン ド レベルを安定化させている。 つ ま り 、 デジタル階調制御回路 2 1 6 0 と基板 2220は G N D レベル は共通であるが、 E C L変換しているので、 信号レベルと しては アイ ソ レー 卜されている。

こ こで T T L伝送と E C L伝送の違いについて説明する。 TTL では、 信号は信号線とグラン ド レベル G N Dのレベル差により伝 達される。 従ってグラン ド レベルが変動する と、 信号レベルも変 動してしまい、 高周波のクロックからパターン信号を形成する場 合、 T T L伝送は適さない。 一方、 E C L伝送は信号レベル Qと その反転信号 Qによ り差動伝送されるのでグラン ドレベルに影響 されない。 又、 E C L伝送は高周波パルスの高速ハン ド リ ングに 適しているので、 デジタルデータの伝送にも適している。

尚、 信号レベルをアイ ソ レー 卜する方法と しては電気的に直浣

新たな ¾紙 的にも交流的にもァイ ソレー トするフォ トカップリング、 トラン スを用いた方法、 或は太実 ¾例の如く 、 差動伝送により周波数信 号のみ伝え、 グラン ド基準でなく 伝送する方法も用いることがで きる。 グラン ドは共通で、 グラン ド基準でなく伝送する方式と し ては他に電流モー ド伝送、 チョ ークコイル伝送等がある。 これら のアイソレー ト方法のいづれを用いても良い。

一方、 水晶発振器 （ X T A L ) 2 1 1 2 は画像クロ ッ ク信号 の 4倍以上の周波数のクロ ッ ク信号を発生する。 同期制铒回路 2 1 1 3は B D信号と I T O P信号に同期させて主走査同期信号 ( H S Y N C信号） と墓；*：クロッ ク信号 （ S C L K信号） を形成 する。 分周回路 2 1 1 4は S C L K信号を分周してパターン発生 用クロ ッ ク信号 （ T V C L K信号と P V C L K信号） を発生す る。 クロック信号 T V C L K：、 P V C L Kは、 夫々 レベル変換器 2 1 6 2で T T L レベルから E C L レベルへ変換される。 つま り 、 クロ ック信号もプリ ンタの帯電器等からのノイズ及びデジタ ル階調制铒回路 2 1 6 0の信号レベルの変動に影響されない様に ¾^¾*回路 2 2 2 1へ E C L伝送される。

P WM回路 2 2 2 1ではレベル変換器 2 1 6 1からの E C Lレ ベルのデジタルビデオデータが D Z A変換器 2 1 0 7に入力さ れ、 こ こで段階的に変化するアナログのビデオ信号に変換され て、 コンパレータ 2 1 1 7及び 2 1 1 8の各一方の端子に入力す る。 コンパレータ 2 1 1 7及び 2 1 1 8の各もう一方の端子には 夫々 アナログビデオ信号をその濃度に応じて 2値化 （ P WM変 調） するためのパターン信号 （ 1 ) 、 （ 2 ) が入力している。 パ ターン信号 （ 1 ) 、 （ 2 ) は夫々 レベル変換器 2 2 2 5で T T L レベルに戾された後、 パターン発生回路 2 1 1 5、 2 1 1 6で形 成される。 パターン信号 （ 1 ) は、 例えば線画像、 網点画像を再 新たな用紙 生し又は生成するためのものであり、 この場合はその解像度が問 題になるので、 例えばビデオ信号と 同--周波数 （例えば 4 0 0 線） のパター ン信号と している。 即ち、 1 画素当り 1 パター ン信 号を発生する。 パター ン信号 （ 2 ) は、 例えば中間調画像を再生 するためのものであ り 、 この場合は階調性を増す必要があるの で、 例えば前記線画用パター ン信号の 1 Z 2 の周波数 （例えば 2 0 0線） となるよ うなパターン信号と している。 即ち、 2画素 当 り 1 パター ン信号を発生する関係になる。

具体的には、 クロ ッ ク信号 T V C L Kはビデオデータ信号の 2 倍周波数を有し、 デューテ ィ比 5 0 %のクロ ッ ク信号である。 パ ターン発生回路 2 1 1 5 はこの T V C L K信号に従ってアナログ パター ン信号 （ 1 ) を発生する。 本実施例では例えば三角波信号 と している。 コ ン ノ レ一タ 2 1 1 7 はアナログビデオ信号とパ ター ン信号 （ 1 ) を比較して、 当該ビデオ濃度をパルス幅変調 ( P WM変調） した P W M信号 （ 1 ) を出力する。

また P V C L K信号はビデオデータ信号の 1 ノ 2 (又は 2ノ 3 等） 倍周波数を有し、 デューテ ィ 比 5 0 %のク ロ ッ ク信号であ る。 パ夕一ン発生回路 2 1 1 6はこの P V C L K信号に従ってァ ナログのパターン信号 （ 2 ) を発生する。 本実施例では例えばこ れも三角波信号と している。 コ ンパ レータ 2 1 1 8 はアナログ ビデオ信号と パターン信号 （ 2 ) を比較して、 当該ビデオ濃度 をパルス幅変調した P W M信号 （ 2 ) を出力する。 P W M信号 ( 1 ) 、 ( 2 ) は夫々 レベル変換器 2 2 2 6で E C L レベルから T T L レベルに戻された後、 セレクタ 2 1 1 9に出力される。 セレクタ 2 1 1 9 は、 C P U 2 1 1 0からの制御信号に従い、 例えば線画原稿の再生又は網点処理出力すべき と きは A側端子の P WM信号 （ 】 ） を選択出力し、 また中間調画像を再生すると き

新たな用 ^ は B側端子の P WM信号 （ 2 ) を選択出力する。

尚、 この選択も自由であり他の処理回路との間で様々な組合せ が考えられる。

C P U 2 1 1 0からの 3 ビッ 卜の制御信号はフ ォ 卜力ブラ 2229 によ り伝達される。 フ ォ ト 力ブラ 2 2 2 9 は発光部 2 2 2 7 と 受光部 2 2 2 8 から成り 、 C P U 2 1 1 0の信号レベルの変動 が、 P WM回路 2 2 2 1 に影響しない様構成されている。 セレク 夕 2 1 1 9は、 P W M信号 （ 1 ) 、 （ 2 ) だけでなく 、 + 5 Vの 信号、 グラ ン ド レベル G N Dの信号も選択できる様構成されてお り、 レーザが、 不用な領域で発光しない様に構成している。

また、 この切換信号と して C P U 2 1 1 0からの切換信号では なく 、 図示しないが、 例えばビデオ信号の 1 画素毎にこれが線画 エリ アに属するか、 あるいは中間調画像エリ アに属するかを識別 するよ う な公知の像域分離手段を設け、 この像域分離を切換信号 と しても良い。 こ うすれば 1画像内でも原稿画調に応じた忠実で 良質の画像が得られる。 こ う して、 選択した P WM信号 （ 1 ) 又 は （ 2 ) は、 レーザ ドライバ 2 2 0 0に入力され、 P W M信号の パルス幅に応 じた時間だけ半導体レーザ 2 2 2 3 を定電流駆動 し、 感光体 ド ラ ム 2 9 0 0表面に静電潜像を形成する。 半導体 レーザ素子 2 2 2 3 はスィ ツチング ト ランジスタ 2 5 0 2が O N していると きにレーザ光を発し、 トランジスタ 2 5 0 2が O F F したと きにレーザ光を止める。 そ して、 このスイ ッチング 卜ラン ジスタ 2 5 0 2 はこれと対を成す トランジスタ 2 5 0 4 と共に電 流スィ ツチ回路を形成しており 、 入力する P WM信号に応じて半 導体レーザ素子 2 2 2 3 に通じるべき一定電流を O N O F F (転流） 制御する。 そして、 この一定電流は定電流源 2 5 0 5か ら供給される。

たな ^ 上述した様に以上の P WM回路 2 2 2 1 、 レーザ ドライノ¹? 2 2 0 0 . 半導体レーザ 2 2 2 3はすべて同一基板上に配設され る。 半導体レーザを同一基板上に配置するこ とによ り、 レーザ ド ライ バ 2 2 2 0からの信号レベルが外部から影響を受けない。 又、 P W M回路 2 2 2 1 、 レーザ ドライバ 2 2 0 0はデジタル階 調制御回路 2 1 6 0、 及び C P U 2 1 1 0からも信号レベルと し てアイ ソ レー ト しているので両回路からの影響も受けない。

第 1 4図に レーザ変調基板 2 2 2 0及びその周辺の構成を示 す。 2 2 8 0は半導体レーザ 2 2 2 3から発生したレーザ光をポ リ ゴンミ ラー 2 2 8 9によ り走査する走査光学系である。 この走 査光学系 2 2 8 0 には半導体レーザからのビームをコ リ メ 一 ト する コ リ メ 一夕 レ ンズ 2 2 3 4、 ビームの ドラム上での結像点 を可変と するための レ ンズ 2 2 3 5及びそのァクチユエ一ター 2 2 3 6、 f 0 レンズ 2 2 3 7、 ポ リ ゴン ミ ラ一 2 2 8 9、 ポ リ ゴ ン ミ ラ一 2 2 8 9 を所定の回転数で駆動するためのポ リ ゴ ン モータ 2 2 2 8等が備えられている。 又、 レーザ変調 ドライバ基 板 2 2 2 0 には第 2 B図の D Z A変換器 2 1 0 7、 パター ン発生 回路 2 1 1 5、 2 1 1 6 , コ ンノ、'レ一夕 2 1 1 7、 2 1 1 8、 セ レクタ 2 1 1 9 、 レーザ ド ライ ノ 2 2 0 0等が含まれてお り 、 又、 レーザ素子 2 2 2 3が基板 2 2 2 0上に直接取り付けられて いる。 L U T ( 2 ) 2 1 0 6からの E C L変換されたデジタルビ デォデータ、 分周回路 2 1 1 4からの E C L変換されたクロ ッ ク 信号 T V C L K、 P V C L Kは、 ケーブル 2 2 3 9を介してレー ザ変調 ド ライ バ基板 2 2 2 0へ E C L伝送される。 又、 C P U 2 1 1 0からのセレクタ 2 1 1 0の選択信号はフォ 卜カ ツ ブラ一 によ り光伝送される。 この様に本実施例においてはアナログ信号 の処理回路及び発光素子駆動回路を共通の基板上で一体構成と

新たな用 し、 デジタル信号をケーブルを用いてアナログ信号処理回路へ E C L伝送する形態を取っている。 なお、 第 1 4図において 2160 は第 2図の L U T ( 2 ) 2 1 0 6 、 分周回路 2 1 1 4等のデジタ ル階調制御回路を構成するボー ドである。

この様に: *：実尨例では、 光変調速度が数 nsecと高速なため、 T T Lレベルでなく E C L レベルにて回路を構成し、 更にアナ口 グ信号の伝送路の長さが光変調に影響を年えない様に構成してい る。 特にボー ド 2 1 6 0及び基板 2 2 2 0間は E C Lによる差動 伝送方式を用い、 かつデジタル伝送をするこ とが重要である。

*実 ¾例では、 フォ ト力ブラで C P ϋ 2 1 1 0からボード 2220 へ伝達していたが、 C P Uの出力レベルを E C L変換して、 ボー ド 2 2 2 0へ伝達する様構成しても良い。 又、 前述した他のアイ ソレー ト方法を用いても良い。

基板 2 2 2 0 と、 光学系 2 2 8 9は電気的ショートを防ぐため に少し離れて取り付けられているが、 絶縁シートを用いるこ とに より一体形成するこ とも可能である。

又、 デジタルビデオデータを E C L伝送しているが、 これにつ いてもフォ ト力ブラにより伝送しても良い。 デジタル喈調制御回 路、 C P Uと、 アナログパルス変調信号作成部 （ P WM回路等） を、 信号レベルでアイ ソレートするこ とにより、 他の回路の悪影 響を抹除できる。 更に半導体レーザをレーザドライバと一体化す るこ とにより ドライバから レーザまでの钜 ¾を短縮でき、 他の回 路、 或は帯電器等の他の部品からのノイズの影響を防止できる。

第 3 A図はプリ ンタ部における主要信号のタイミングチャート である。 図には、 水平同期信号 B D、 ブランキング信号、 基準ク ロ ック信号 S C L K、 パターン発生用クロッ ク信号 T V C L K、 P V C L K及びビデオクロ ック唇号 V C L K等の一例が示されて 新たな ¾ いる。

第 3 B図は同期制御回路部の詳細を示すプロ ッ ク構成図であ る。 図において、 水晶発振子 2 1 1 2 ' は同期回路 2 1 2 8に画 像クロ ッ ク信号の 4倍以上の周波数のクロ ッ ク信号を発生せしめ る。 同期回路 2 1 2 8 は外部からの B D信号、 I T O P信号と ク ロ ッ ク同期したタイ ミ ングに H S Y N C信号、 V C L K信号及 び S C L K信号を出力する。 分周回路 2 1 1 4は S C L K信号 を入力し、 V C L K信号と 同周期でかつデューテ ィ 比 5 0 %の T V C L K信号と、 V C L K信号の 2倍 （又は 3倍等） 周期でか つデューティ比 5 0 %の P V C L K信号を出力する。 尚、 図示し ないが、 ブラ ンキング信号は B D信号の立下がりでリ セッ ト され る B D信号周期よ り短い時間を計時するカウ ンタによ り.形成され る。

こ こで、 第 3 A図中の P V C L K ' 信号について説明する。 こ の P V C L K ' 信号は網点化処理をしない場合 （通常の中間調画 像再生時） のビデオデータに対してスク リーン角制御を施す場合 に有用となる。 この P V C L K ' 信号は H S Y N C信号から例え ば 1 . 5画素分の遅れ位相を有するクロ ッ ク信号である。 これを 正規位相の P V C L K信号と比較すると 1 画素分遅れている。 本 実施例では、 例えば通常の中間調画像再生時には、 H S Y N C信 号に対して P V C L K信号と P V C L K ' 信号を副走査方向に 1 ラ イ ン毎又は数ラ イ ン毎に切り換えて使用する。 例えば 1 ライ ン 毎に切り換えると 4 5 ° のスク リーン角制御をしたこ とになる。

第 3 B図において、 H S Y N C信号はシフ ト レジスタ 2 1 3 0 に入力し、 S C L K信号によってシフ トされる。 そしてシフ ト レ ジスタ 2 1 3 0の各段の出力はセレクタ 2 1 3 1 の入力端子に接 続されている。 一方、 カ ウ ンタ回路 2 1 3 2は I T 0 P信号で リ

新たな用^ セ ヅ 卜されて後、 予め C P U 2 1 1 0からカウン トプログラム情 報をセッ ト される。 カウン トプログラム情報とは、 例えばカ ウン 卜値出力と して 2から 5 まで.を繰り返す、 あるいはカウン ト値出 力と して 2から 6 までを繰り返す等のカウン ト シーケンス情報で ある。 カウ ンタ回路 2 1 3 2はこの情報に従って H S Y N C信号 をカ ウ ン 卜 する。 例えば、 H S Y N C信号発生の度に 3 — 4→ 5 → 3 → 4 → 5 の如く カ ウ ン トする。 そ してこのカ ウ ン ト値は セレクタ 2 1 3 1 の選択端子に入力している。 一方、 セレクタ 2 1 3 1 はカウン 卜値が 3のときは入力端子 3の信号を選択して 出力し、 カウ ン ト値が 4のときは入力端子 4の信号を選択して出 力する。 そしてセレクタ 2 1 3 1 の出力は分周回路 2 1 】 4の分 周開始介し端子に入力する。 一方、 分周回路 2 1 1 4は、 予め H S Y N C信号で リ セッ トされており 、 カウ ン ト機能を停止して いる。 そこにセレクタ 2 1 3 1 からの信号が入力すると、 その時 点から分周動作を開始する。 こう して、 ライ ン毎に位相の異る P V C L K信号、 T V C L K信号を発生できる。 スク リーン角との 関係を言う と。 今、 スク リーン角 0を、

Θ = t a n " ¹ b / a

と定義したと きに、 aの値はカ ウ ンタ回路 2 1 3 2のカ ウ ン ト 値で決り 、 bの値はカ ウ ン ト シーケンスで決る。 これらは何れも C P U 2 1 1 0が自由に設定できる値である。

ぐ網点化処理の説明 >

以下に説明する網点化処理は、 所定ェリ ァに分割した画像デ一 タの濃度の網点化 （例えば画素濃度その中心画素位置への集中 化、 代表化） 処理及び最適スク リーン角制御を一挙にリ アルタイ ムに行う ものである。

まず、 網点化補正用ルッ クアップテーブル { L U T ( 1 ) の

新たな用紙 詳細を説明する。

第 7 図は実施例の L U T ( 1 ) の変換特性を説明する図であ る。 図において、 プ リ ンタ部入力の Y， M , C ビデオデータ と ィ ンキ （又は トナー） 濃度は リ ニアな関係にある。 しかし、 後述す る網点化処理を行う と 、 リニアな関係を保てなく なる。 そこで、 予め入力の Y， Μ , C ビデオデータに対して濃度補正を加える。 図の第 1 象限は補正前入力レベルとィ ンキ濃度の関係を示してお り 、 リニアな関係にある。 縦軸のイ ンキ濃度は本実施例装置で出 力した色分解版を用いて印刷を行った時のイ ンキ濃度である。 第 2 象限はイ ン キ濃度と網点化出力濃度レベルの関係を示 してい る。 第 3象限は網点化出力濃度レベルと補正後入力レベルの関係 を示している。 また第 4象限は補正後入力レベルと補正後前入力 レベルの関係を示しており 、 これが L U Τ ( 1 ) の変換特性を与 Xる。

尚、 も し実施例の色分解版が理想的な網点を構成でき る と き は、 第 3象限， 第 4象限の網点出力濃度を網点濃度 （％ ) と して ょい。

実際のテーブル情報は、 例えば実測によ り求める。 例えば、 補 正前入力レベル e _n でイ ンキ濃度 D _n を得ると きは、 イ ンキ濃度 D „ と なるよ う な網点出力濃度 d „ を求める。 次に網点出力濃度 d n となるよ う な補正後入力レベル E n を求める。 これによ り 、 L U T ( 1 ) は補正前入力レベル e _n に対して補正後出カレベル E _π を得るよ う に作成すれば良い。 こ う して、 入力レベル 00Η 〜 F F H までに対応する全ての変換レベルを求める。 そして、 この 変換特性が色毎に異なると きは L U Τ ( 1 ) も色毎に作成する。

第 4 Α図〜第 4 D図は実施例の網点化処理パターンを説明する 図に係り 、 第 4 A図には Cデータに対する一例を示す。 図におい

新た な用紙 て、 5 0 0 は 1 画素であ り 、 各画素は 1画像分のデータの起点ァ ド レス （ 0， 0 ) からの配列と して示してある。 6 0 0は基本セ ルであ り 、 図中の太線領域内 （所定エ リ ア内） の濃度を網点化 (画素濃度を例えばその中心画素位置の濃度に集中化、 代表化） させるためのブロ ッ ク単位である。 Cデータの基本セルは例え ば 1 3画素から成る。 基本セル内の各画素に付した数字 （ 1〜 1 3 ) は優先順位を示してお り 、 1 から 1 3に向けて優先順位が 低く なる。 同一色のデータでは他の基本セルにも同一の優先順位 が付されている。

尚、 図示の優先順位は実施例のプリ ンタ特性に合わせた一例で あり、 これに限定されない。 他にも様々な変形が可能である。

基本セル内における画素濃度の網点化処理は次式 （網点化演算 式） に従って行われる。

即ち、

(注目画素出力データ）

= (注目画素入力データ）

(基本セル内画素数）

一 （優先順位一 1 ) X F F H

但し、

F F H : 最大濃度 （ Hはへキサ表示）

この演算は図示の主走査、 副走査方向に注目画素を順次移動さ せて行う。 例えば注目画素が優先順位 1 1 の場所にあると きは、 (出力濃度）

= (入力濃度） X 1 3

- ( 1 1 - 1 ) X F F H

である。 優先順位が 1 1 と低いので、 差し引かれる濃度 { (優先 順位一 1 ) X F F H } が大き く なり、 この画素位置の濃度は相対

新たな hi nss. 的に低められる。 また、 その結果、 （出力濃度） < 0、 のと きは 出力濃度を " 0 0 H " に ク ラ ンプする。 逆に、 （出力濃度） > F F H、 のと きは出力濃度を " F F H " にクラ ンプする。

また同様に して、 注目画素が優先順位 1 の場所にあると きは、 (出力濃度）

= (入力濃度） X 1 3

一 ( 1 - 1 ) F F H

である。 優先順位が 1 なので、 差し引かれる濃度がゼロである。 このよ うに基本セル内の中心画素位置に向けて画素濃度が集中化 され、 代表化される。 こ う して網点化形成した印刷用原版はイ ン クののりが良く 、 安定である。

7 0 0はマ ト リ クスであ り、 図示の網点化処理パターンが主走 査及び副走査方向に繰り返え して使用されるブロ ッ ク単位を示し ている。 Cデータのマ ト リ クスサイズは例えば （ 1 3 X 1 3 ) 画 素である。 図よ り明らかな通り、 このマ ト リ クスを主走査、 副走 査方向に複数つなげる と どのよ うなサイズの原稿画像も処理でき る。 本実施例ではこの周期性を利用 してこのマ ト リ クスパターン をメモ リ に記憶し、 該パターンを繰り返し、 リ アルタイ ムで使用 するこ とでパターンメモ リ の節約と高速演算を可能にしている。

また図中の三角形はスク リーン角 0を示すためのものであり 、 このスク リーン角 Θ は基本セル 6 0 0の並び方の傾きを現わして いる。 図において、 a , bが定まると、 スク リ ーン角 0は、

0 = t a n "' b /' a

によ り求まる。 Cデータのスク リーン角は例えば 0 = 5 6. 3 ° を与えている。

第 4 B図には Mデ一夕の網点化処理パターンの一例を示す。 図 において、 基本セル 6 0 0 は 1 3画素から成り 、 第 4 A図と同一

新たな用紙 形状をしている。 またスク リ ー ン角は 0 = 3 3. 7 ° を与えてい る。 と ころで、 第 4 B図を第 4 A図と比較すると、 Mデータの基 本セル 6 0 0 はア ド レス （ 0， 0 ) からの開始の仕方 （位相角） が異つている。 このために、 両者の中心画素位置は重ならない。 即ち、 主要な濃度情報が重ならない。 この結果、 印刷時には Cィ ンクも Mイ ンク もつぶれることなく 、 良質かつ安定な印刷が行え る。

第 4 C図には B Kデータの網点化処理パ ターンの一例を示す。 尚、 B Kデータは C， M , Yデータから公知の方法で生成する。 図において、 基本セル 6 0 0は 1 0画素から成っており 、 その形 状も第 4 A図， 第 4 B図のものと は異る。 この形状に限らない が、 例えばスク リ ーン角と して 0 == 7 1 . 6 ° を与えるのに適し ている。 またア ドレス （ 0， 0 ) からの位相角も異なる。

第 4 D図には Yデータの網点化処理パターンの一例を示す。 図 において、 基本セル 6 0 0は 1 0画素から成っており 、 この形状 に限らないが、 例えばスク リーン角と して Θ = 1 8. 4 ° を与え るのに適している。 またア ド レス （ 0， 0 ) からの位相角も異な る。

第 5図は実施例の網点処理回路のプロ ツ ク構成図である。 図に おいて、 L U T ( 1 ) 出力の網点化用ビデオデータは R V C L K 信号に同期して D タイプ - フ リ ッ プフロ ップ （ D - F Z F ) 2301 にラ ッチする。 一方、 カ ウンタ 2 3 0 4は 1¾ ^1 5丫 1^ ( 信号でリ セッ 卜 された後、 R V C L K信号をカウン 卜する。 即ち、 第 4 A 図〜第 4 D図の主走査方向ァ ド レスを形成する。 またカ ウ ンタ 2 3 0 5 は I T O P信号で リセ 'ソ 卜された後、 R H S Y N C信号 をカ ウ ン トする。 即ち、 第 4 A図〜第 4 D図の副走査方向ア ド レ スを形成する。 ii 二 * t >** W

一 2 3 - 尚、 図示しないが、 カ ウ ン夕 2 3 0 4及び 2 3 0 5には C P U 2 1 1 0から処理色に応じてのカ ウ ン 卜初期化データがセッ 卜 さ れ、 各カ ウ ン タは初期化データに応じたカ ウ ン ト値でカ ウ ン 卜動 作を繰 り返す。 例えば、 Cデータ又は Mデータを処理する と き は、 夫々カ ウ ン 卜値 0〜 1 2で繰り返す。 また B Kデータ又は Y データを処理する と きは、 夫々カ ウ ン 卜値 0〜 9で繰り返す。

2 3 0 6 はパター ンメモ リ であ り 、 第 4 A図〜第 4 D図の網点 化処理パター ン （優先順位データ） を記憶している。 こ う して、 〇 ？ 11 2 1 1 0からの色選択信号 （丫， M， C , B K ) によ り 、 かつ主、 副走査の進行につれて、 第 4 A図〜第 4 D図の何れか 1 つのマ 卜 リ クスの優先順位データが順次読み出される。 2 3 0 2 はテーブルメ モ リ であ り 、 注目画素の入力データ と これに対応す る優先順位データを入力と して、 上記の網点化演算式に従った当 該注目画素の出力データを出力する。 その際に、 前記と同様に し て、 C P U 2 1 1 0からの色選択信号によ り 、 基本セル内の画素 数が 1 0 又は 1 3 の場合のテーブルが使用される。 こ う して読 み出 した注目画素の出力データは、 R V C L K信号に同期 して D . F Z F 2 3 0 3 にセッ ト され、 次段の回路に出力される。 尚、 上記のメモ リ 2 3 0 2及び 2 3 0 6は R O Mでも R A Mで も良い。 またメ モ リ を用いたル ヅ クア ツ ブテ一ブル方式を採用す る代り に、 ハー ド ゥ ヱァ演算回路で構成しても良い。

第 6 A図は実施例のスク リ ー ン角の配分例を示す図、 第 6 B図 は従来の印刷分野で用いられたスク リ ー ン角の配分例を示す図、 第 6 C図〜第 6 H図はモアレ縞の例を示す図である。

印刷技術の分野では、 例えば （ 1 3 X 1 3 ) 本のフ ァイ バグラ スを束ねる こ とができ るので、 印刷の際に配分したスク リ ーン角 を正確に保つのは容易である。 一方、 本実施例ではレーザビーム 新た な ¾ ブリ ン夕を使用 しているので、 ポ リ ゴンミ ラ一 2 2 8 9及び感光 体 ドラム 2 9 0 0の回転ムラを考慮しなく てはならない。 即ち、 両回転ムラの合成によ り 、 時間当たりのレーザ照射光量のムラが 生じ、 該照射ムラは感光体 ドラム上の潜像化、 ひいては顕像化の 際にも影響を及ぼし、 これが出力画像に濃淡ムラ （ピッチムラ） と して現れる。 このピッチムラは網点化処理した画像と対応して 考えると 0 ° 又は 9 0 ° の角度をもつ高周波成分と考えられる。 一般に、 モヮ レはピ ッチムラ との角度差が少ない色版に現われ る。 このために印刷方式と同じよ うな角度で画像形成すると M , C成分がピ ッ チムラ とのモヮ レ と して見え易く なる。 これは第 6 H図の 「万線スク リーン +網点によるモヮ レ j と同等のものに なる。 そこで、 本実施例では比視感度に対して目立たない Y成分 を 0 ° に近いスク リ ーン角にしてモアレを目に見えにく く した。 また B Kは本来見え易い色であるが、 本実施例の B K成分は、 図 示しないが、 リーダ部 1 0 0 において各色成分の最低値に更に低 濃度領域を濃度と して打たないよ うにデータを補正している。 そ のためにピッチムラは前述したよ うに光量ムラであるから濃い濃 度よ り淡い濃度の方が見えやすい特性がある。 そのためにブラ ッ クは 0 ° 又は 9 0 ° に近い角度にしてもピッチムラとのモヮ レが 見えにく い。

第 8 A図〜第 8 D図は実施例のプリ ンタ出力特性用 L U T (2 ) の変換特性を説明する図である。 プリ ンタ出力画像は、 使闬ブリ ンタの特性に合わせて、 入力データ レベルとプリ ンタ出力濃度が リ ニアな特性を持つよ う にする必要がある。 と こ ろで、 例えば ビームスポッ ト径に比して トナー粒子怪が十分に小さ く ない場合 は、 出力ビームに 2 5 6階調を持たせても トナー粒子は最大 3 2 倔しか付かない場合がある。 これでは実質 3 2階調しか表わせな

新た ii いこ と にな り不都合である。 そこで、 プ リ ン タ出力単位と して ( 2 X 2 ) ド ッ ト 、 あるいは一般的には （ n X m ) ド ッ ト のエ リ ァを設定して該エ リ ァ内濃度で考えると、 例えば 3 2 X 2 = 6 4 階調、 更には 2 5 6階調まで リニアな階調表現ができる。

これを行う場合に、 主走査方向に対しては、 例えば m画素分の 画像データをその画素周期の m倍周期のパターン信号 （三角波） で P W M変換すれば良い。 と ·こ ろで副走査方向についても n ライ ン分について主走査と同等の効果を得たい。 しかし、 本実施例の よ うに副走査方向に同一の主走査を繰り返す方式では同等の効果 を得られない。 そこで、 副走査方向については複数種の階調変換 テ一ブルを設け、 該テーブルを所定のシーケ ンスで切り換えて使 用するこ とによ り 、 主走査方向と同等の効果を得る。

L U T ( 2 ) は こ のためのテーブルであ り 、 実施例の レーザ ビームプリ ン タの総合的な出力特性を考慮している。 レーザビ一 ムプ リ ンタの出力特性と しては、 ビームパルス幅と感光 ドラム表 面電位の関係 （ E V特性） 及び感光 ドラム表面電位と出力画像濃 度の関係 （ V D特性） が考えられる。 前者の E V特性は略 リニア 特性を持つので、 こ こでは後者の V D特性を補正するテーブルと して説明する。 この V D特性は、 画像デ一夕の網点処理を行うか 否か、 あるいは P W M変調信号 （パターン信号） の周波数、 更に は使用する現像剤等によ り異なる特性となる。 このため本実施例 では予め V D特性に合わせて複数のテーブルを用意しておき、 必 要に応じて C P U 2 1 1 0が選択して使用するよ う にする。

こ こでは、 網点処理を行わず、 またコ ンノくレー夕へのパターン 信号周波数がビデオ信号周波数の 1 ノ 2又は 1 ノ 3の場合につい て説明する。

第 8 A図は実施例の V D特性を示す図である。 図において、 横

な hi /1 軸の ド ラム表面電位は感光ド ラムの表面電位と現像バイ アス電位 との差電位 （ コ ン ト ラ ス ト電位） を示している。 第 8 B図は第 8 A図の V D特性を リ ニアに変換する特性の一例を示す図であ る。 即ち、 これは第 8 A図の横軸と縦軸を入れ替えるこ とによ り 目的を達成でき、 第 8 B図の特性テーブルが得られる。 しかし、 本実施例では出力画像の階調性 （特にハイ ライ 卜部の階調性） を さ らに向上させたい。 そこで、 パターン信号周波数の 1 ノ 2， 1 ノ 3倍に合わせ、 かつ副走査方向にも 2 ライ ン、 3 ライ ン等の 周期で 1 ライ ン毎又は数ライ ン毎に変換テーブルを切り替え使用 するこ とによ り 、 階調性の リニア化及び網点 ド ッ ト集中化を図つ ている。

第 8 C図はパター ン信号周波数がビデオ信号周波数の 1 Z 2の 場合に使用する実施例の補正テーブル特性を示す図である。 図に おいて、 特性①のテーブルは始めに出力レベルが第 8 B図のカー ブの 2倍の傾きでレベル F F Hになるまで上昇し、 以後は入カレ ベルが F F Hになるまで一定である。 また特性②のテーブルは特 性①のテ一ブル出力がレベル F F Hになるまではレベル 0 0 Hを 保ち、 それ以降は第 8 B図のカーブの 2倍の傾きでレベル F F H まで上昇するよ う に作成されている。 この例ではパターン信号周 波数は 1 Z 2 であるからビデオ信号 2画素分で出力濃度 1 ド ッ ト が形成される。 一方、 副走査方向にも 2 ラ イ ンを周期と して、 か つ 1 ライ ン毎に図中の①と②のテーブルを切り替えて使用する。 これによ り 、 ①のテーブルで濃をつけ、 ②のテ一ブルで淡をつけ る。 結果と して、 副走査方向 2 ライ ン分で出力濃度 1 ド ッ 卜を形 成する効果を得る。 尚、 テーブル特性は①， ②のものに限らな い

第 8 D図はパター ン信号周波数がビデオ信号周波数の 1 3の

新たな ^ i s¾ - 2 1 - 場合に使用する実施例の補正テーブル特性を示す図である。 尚、 上述の如く V D特性はパターン信号周波数に依存する。 しかし、 こ こでは説明の便宜上、 同 じ V D特性を使用 して説明する。 図に おいて、 特性③のテーブルは始めに第 8 B図のカーブの 3倍の傾 き で レベル F F H になる まで上昇し、 それ以後は入力レベルが F F Hになるまで一定である。 また特性④のテ一ブルは特性③の テーブル出力がレベル F F Hになるまではレベル 0 0 Hを保ち、 それ以降は第 8 B図のカーブの 1 . 5倍の傾きでレベル F F H ま で上昇している。 この例ではパターン信号周波数は 1 ノ 3 である から ビデオ信号 3画素分で出力濃度 1 ド ツ 卜 が形成される。 一 方、 副走査方向にも 3 ラ イ ンを周期と して、 かつ 1 ラ イ ン毎に図 中③と④のテーブルを切り替える。 例えば④—③―④のよ う に切 り替える。 こ れに よ り 、 出力 1 ラ イ ン毎に濃淡をつけ、 副走査方 向 3 ラ イ ン分で出力濃度 1 ド ッ ト を形成する効果を得る。 尚、 テーブル特性は③， ④のものに限らない。

尚、 実際には V D特性はパター ン信号周波数によ り 異なるの で、 その異なる V D特性に合わせて、 夫々第 8 C図、 第 8 D図の テーブルを作成する。 また上記テーブルの作成はパター ン信号周 波数がビデオ信号周波数の 1 ノ 2 ， 1 3の場合に限らない。 他 の周波数の場合についても同様にして作成できる。

第 9図は実施例のフ ォ ン 卜制御回路の詳細を示すプロ 'ソ ク構成 図である。 C P U 2 1 1 0 はフ ォ ン ト R O M 2 1 0 8 の端子 S にデ一夕を与え、 ブ リ ン 卜 すべき フ ォ ン ト を選択する。 またブ リ ン 卜すべき主走査ア ド レスデータをラ ッ チ回路 2 1 4 2 にラ ッ チ し、 かつ副走査ア ド レ スデータ をラ ッ チ回路 2 1 4 8 にラ ッ チす る 。 ラ ッ チ回路 2 1 4 2 の ア ド レ ス デー タ は コ ン パ レ ー タ 2 1 4 1 の Q端子に入力 し、 ラ ッ チ回路 2 1 4 8のア ド レスデー

新たな 夕はコ ンパレータ 2 1 4 7の Q端子に入力する。 一方、 カ ウ ンタ 2 1 4 0 は R H S Y N C信号でリ セッ 卜され、 R V C L K信号を カ ウ ン 卜する。 即ち、 主走査方向画素数をカウン トする。 また力 ゥ ンタ 2 1 4 6 は I T O P信号で リ セッ 卜 され、 R H S Y N C信 号をカ ウ ン 卜する。 即ち、 副走査方向ライ ン数をカ ウン 卜する。

そ してカ ウ ン タ 2 1 4 0 の画素数はコ ンノ レー夕 2 1 4 1 の Ρ端子に入力しており 、 コ ンパ レータ 2 1 4 1 は P = Qを満足す る と端子 （ P = Q ) に論理 1 レベルを出力する。 これは主走査 方向の文字出力位置である。 更に、 この論理 1 レベルは F Z F 2 1 4 3 の J端子に入力してお り 、 次の R V C L K信号によ り F / F 2 1 4 3 の H E N B信号は論理 1 レベルになる。 一方、 力 ゥ ンタ 2 1 4 5 は H E N B信号の論理 1 レベルに同期して RVGLK 信号をカ ウ ン 卜開始し、 そのカ ウ ン 卜出力をフ ォ ン 卜 R O M2108 の主走査ァ ド レスに提供する。 またカ ウ ンタ 2 1 4 4 も H E N B 信号の論理 1 レベルに同期して R V C L K信号をカ ウ ン 卜 開始 し、 所定数カ ウ ン 卜するとその R C端子に論理 1 レベルを出力す る。 こ の論理 1 レベルは F Z F 2 1 4 3の K端子に入力してお り 、 次の R V C L K信号によ り F Z F 2 1 4 3の H E N B信号は 論理 0 レベルになる。 これによ り カウ ンタ 2 1 4 4及び 2 1 4 5 はカ ウ ン 卜停止し、 その出力はリ セッ ト される。 以上からして、 H E N B信号は主走査方向の当該文字位置で毎ラ イ ン O Nになる 信号である。

—方、 カ ウ ン タ 2 1 4 6 のライ ン数はコ ンパレータ 2 1 4 7の P端子に入力しており 、 コ ンパレータ 2 1 4 7は P = Qを満足す る と端子 （ P = Q ) に論理 1 レベルを出力する。 これは副走査 方向の文字出力位置である。 更に、 この論理 1 レベルは Fノ F 2 1 4 9の J端子に入力しており 、 次の R H S Y N C信号によ り 新たな i ¾ά F / F 2 1 4 9の V E N B信号は論理 1 レベルになる。 一方、 力 ゥ ン夕 2 1 5 1 は V E N B信号の論理 1 レベルに同期して RHSYNC 信号をカ ウ ン 卜開始し、 そのカ ウ ン ト出力をフ ォ ン 卜 R O M 2108 の副走査ア ド レスに提供する。 またカ ウン夕 2 1 5 0 も V E N B 信号の論理 1 レベルに同期して R H S Y N C信号をカ ウン ト開始 し、 所定数カ ウ ン 卜する とその R C端子に論理 1 レベルを出力す る。 この論理 1 レベルは Fノ F 2 1 4 9の K端子に入力してお り 、 次の R H S Y N C信号によ り F Z F 2 1 4 9の V E N B信号 は論理 0 レベルになる。 これによ り カ ウ ンタ 2 1 5 0及び 2151は カ ウ ン ト停止 し、 その出力は リ セ ッ ト される。 以上から して、 V E N B信号は副走査方向の当該文字位置で 0 Nになる信号であ る。 H E N B信号と V E N B信号は A N Dゲ一 卜 2 1 5 3に入力 し、 その出力に S E L信号を形成する。

かよ うにして、 出力画像の任意位置にフ ォ ン 卜パターンを合成 で き る。 C P U 2 1 1 0 はラ ッ チ回路 2 1 4 2 ， 2 1 4 8及び フ ォ ン ト選択データを適宜変更可能であり 、 よって画像の任意の 位置に複数の異るフ ォ ン 卜 を合成できる。

第 1 0図は実施例のフ ォ ン ト制御回路でフ ォ ン ト合成した出力 画像の例を示す図である。 図において、 は位置決めのため のレジス トマ一クであ り 、 "M , C , Y， B K " は各色版を識別 するための色情報マークである。 また残り は リーダ 1 0 0で読み 取った原稿画像の各色分解版である。

〈フ ローチャー ト 〉

第 1 2図は リ ーダ部の制御部 1 0の動作を示すフ ローチャー ト である。 この制御プログラムは R 0 M 1 0 — 2 に内蔵されてレ、 る。 図において、 リ ーダ部 1 0 0 に電源投入する と 、 ステ ッ プ S 1 ではイ ニ シ ャ ル表示ルーチ ンを実行する。 こ のルーチ ンは

新た な用紙 例えば各 I ノ 0のチェ ッ ク、 イ ンディ ケ一夕の表示チェ ッ ク、 R A M I 0 — 3のイ ニシャラ イ ズ、 原稿走査ュニッ 卜をその走査 開始点に移動する等の処理である。 ステップ S 2 では通信線 2 4 を介してプ リ ン夕制御部 2 5 0 0 と接続状態になるのを待つ。 通 信線 2 4が接続されていないか又はプリ ンタ部 2 0 0 0に電源投 入していないよ う な場合は接続状態にない。 ステップ S 2で接続 状態を確認する と ステ ッ プ S 3に進み、 操作部 1 6のブ リ ン ト (コ ピー） スィ ッ チが 0 Nされるのを待つ。 プリ ン トスィ ッチが O Nされる とステップ S 4に進み、 プリ ンタ部 2 0 0 0に対して 印刷モー ド情報と共にプ リ ン ト 0 N指令を出力する。 この印刷 モー ド情報には色分解版出力モードか否かが含まれ、 操作部 1 6 への指示に従って出力される。 ステップ S 5ではプリ ンク部 2000 からの I T O P信号を待つ。 ステップ S 5で I T O P信号を入力 するとステップ S 6 に進み、 原稿画像をスキャ ン してビデオデー 夕をプリ ンタ部 2 0 0 0に出力する。 その際に、 印刷モー ド等の 選択は図示されていない走査部よ り制御部 1 0へ与えられる。 そ の情報を制御部 1 0 は制御部要素やプ リ ンタ 2 0 0 0 の制御部 2 5 0 0へ情報を伝達する。

第 1 3 A図はプ リ ンタ部の制御部 2 5 0 0の動作を示すフロー チャー トである。 図において、 リーダ部 1 0 0からプリ ン ト O N 指令を受ける とステップ S 2 2 0 0に入力する。 ステップ S 2201 では色分解版 （印刷用原版） 出力モー ドか否かをチニ ッ クする。 色分解版出力モー ドでなければステップ S 2 2 0 2に進み、 例え ば通常のプ リ ン 卜 シーケ ンスによ りカラーコ ピー等の画像出力を 行う。 また色分解版出力モー ドのと きはステッ プ S 2 2 0 3でプ リ ンタ出力特性補正用 R A M ( L U T 2 ) 2 1 0 6に上記網点処 理時の 4 0 0線出力のルツ クア ップテーブルを Y， M， C， Kの 新たな ¾ 各色についてセ ッ 卜 する。 ステ ッ プ S 2 2 0 4 では第 2 図のセ レク タ 2 1 1 9 の 4 0 0線 （ A側） 入力を選択する。 ステ ッ プ S 2 2 0 5 では網点処理用 R A M ( L U T ( 1 ) ) 2 1 0 1 に Y , M , C , Kの各色についてルッ クア ッ プテーブルをセッ ト す る。 ステ ッ プ S 2 2 0 6では第 2図のセレクタ 2 1 0 3の Α側入 力を選択する。 ステ ップ S 2 2 0 7 では、 後述する処理手順に従 い、 1 枚目の被転写材に Y分解版の画像出力を行う 。 ステ ッ プ S 2 2 0 8 では同様に して 2枚目の被転写材に M分解版の画像出 力を行う。 ステ ッ プ S 2 2 0 9では同様にして 3枚目の被転写材 に C分解版の画像出力を行う。 ステ ッ プ S 2 2 1 0では同様に し て 4枚目の被転写材に B K分解版の画像出力を行う。

第 1 3 B 図は実施例の Y分解版画像出力手順の詳細を すフ 口一チ ャ ー ト である。 図において、 ステ ッ プ S 2 2 1 2 では LUT2 の Y用補正テーブルを選択する。 ステ ッ プ S 2 2 1 3では L U T ( 1 ) の Y用網点処理用テーブルを選択する。 ステッ プ S 2214で は、 出力画像に Y用スク リ ー ン角が付く よ う に、 網点処理回路 2 1 0 2 に対して Y用初期化データをセ ッ ト する。 ステ ッ プ S 2 1 1 5 ではフ ォ ン ト制御回路 2 1 0 9 に必要なデータをセッ 卜 する。 必要なデータ とは、 例えばレジス トの目的で付すレジス ト マーク " # " 、 Y分解版であるこ とを示す色情報マーク 、 及びこれらの出力ア ド レス等である。 ステ ップ S 2 2 1 6で Y分 解版の画像データをブラ ッ ク （ B K ) 現像器 2 2 9 5によ り現像 して、 Y分解版の画像出力を行う。 尚、 他の M， C ， B Kの各分 解版についても、 それぞれのスク リ ー ン角をつけられ、 レジス ト マーク " # " 及び色情報マーク " M " " C " " B K ·' と共に B K 現像器 2 2 9 5 によ り現像され、 各色分解版の画像出力が行なわ れる。 新たな用紙 第 1 0図において、 各色分解版の画像そのものは黒 （ B K ) で 印刷されている。 しかし同時印刷した文字マーク " Y， M , C , B K " によってこれらを容易に区別できる。 また各レジス トマ一 ク を合わせるこ とで、 正確な位置決めができる。

以上述べた如く 本発明によれば、 記録素子に印加するパルス信 号のゆがみがなく なり高階調の画像を出力することができる。

パルス変調信号と してパルス幅変調信号の例を説明したが、 パ ルス高さ変調信号或はパルス密度変調信号等他のパルス変調信号 も用いるこ とができる。

又、 記録素子と して半導体レーザを用いたが、 他のレーザ或は 他の発光素子、 或はイ ン クジェ ッ ト記録素子等他の高速記録素 子、 他のビーム記録素子、 磁気記録素子等も使用可能である。

又、 本発明は実施態様に限らず特許請求の範囲に示した範囲内 で種々の応用変形が可能である。

産業上の利用可能性

本発明は レ一ザ、 L E D , イ ン クジヱ ッ 卜ヘッ ド等の記録素子 を用いて、 パルス変調記録を行う記録装置と して又は、 レーザ等 のビーム発生素子からのビームを偏向走査して記録を行う装置と して有用であ り 、 特に高周波信号の記録或は多階調の画像を形成 するのに適している。

新た な用紙

Claims

請求の範囲

1 . パルス変調信号を用いて画像を形成する画像形成装置におい て、

デジタル画像データに基づいてパルス変調信号を、 形成する パルス変調回路、 前記パルス変調回路の出力を用いてパルス変 調される記録素子、 前記記録素子を前記パルス変調回路の出力 によ り ¾動する ¾動回路、 及び前記パルス変調回路及び前記駆 動回路を一体形成した回路基板よ り成るこ とを特徴とする画像 形成装置。

I . 請求の範囲第 1項において、 前記回路基板は前記記録素子を 取り付けているこ とを特徴とする画像形成装置。

3 . 請求の範囲第 1項において、 更に S像データを入力する入力 部と、 前記画像データをデジタル信号の形態で処理するデジタ ル画像制御回路を有する画像形成装置。

. 請求の範囲第 3項において、 前記デジタル画像制御回路と前 記パルス変調回路はその信号レベルを互いにアイ ソ レー 卜 した こ とを特徴とする酉像形成装置。

. 請求の範囲第 4項において、 前記デジタル画像制铒回路は T T L論理回路で構成され、 更に T T L論理レベルから E C L 論理レベルに前記デジタル画像データを変換する変換回路を有 し、 前記変換回路の出力デジタル画像データを E C L論理レべ ルで前記パルス変調回路へ伝送するこ とを特徵とする画像形成 装置。

. 請求の範囲第 1項において、 更に前記パルス変調回路を制铒 する制御信号を発生する制御回路を有し、 前記制御回路と前記 パルス変調回路はその信号レベルを互いにアイ ソレー 卜 したこ とを特徴とする画像形成装置。 新たな用紙 請求の範囲第 6項において、 更に前記制御回路の制 ¾信号を 前記パルス変調回路へ光伝送する光伝送部を有するこ とを特徴 とする S像形成装置。

請求の範囲第 1項において、 前記パルス変謂回路は前記デジ タル画像データに応じたパルス輻変調信号を形成する様構成さ れている画像形成装置。

請求の範囲第 8項において、 前記パルス変調回路は前記パル ス輻変調信号を形成する為の繰返しパターン信号を発生するパ ターン発生回路を有する画像形成装置。

請求の範囲第 9項において、 更に前記パターン発生回路の出 力繰返しパターン信号の基準クロック信号を発生するクロック 発生回路を有し、 前記クロ ク発生回路と前記パターン発生回 路はその信号レベルを互いにァイ ソ レー ト したことを特徵とす る固像形成装置。

画像を形成する画像形成装置において、

画像信号に応じて変調される光ビーム発生素子、 前記光ビー ム発生素子を駆動する駆動回路、 前記駆動回路と前記光ビーム 発生素子の両方が取り付けられた基板、 及び前記光ビーム発生 素子の発生光ビームを偏向する偏向部を含む光学系より成るこ とを特徴とする画像形成装置。

請求の範囲第 1 1項において前記光学系と前記基板は近接し て取付けられていることを特镦とする画像形成装置。

請求の範囲第 1 1項において、 前記画像信号はパルス幅変調 信号であり 、 前記パルス幅変調信号を入力画像信号から形成す るパルス幅変調回路を更に備え、 前記パルス幅変調回路は前記 基板に取り付けられるこ とを特徴とする画像形成装置。

パルス変調信号を用いて画像を形成する画像形成装置におい 新たな ¾ て、 入力画像データをデジタル処理するデジタル画像処理回 路、 前記処理回路の出力デジタル画像データに基づいてパルス 変調信号を形成するパルス変調回路、 前記パルス変調回路の出 力を用いてパルス変調される記録素子、 前記記録素子を前記パ ルス変譌回路の出力によ り駆動する駆動回路、 前記処理回路と 他の回路を信号レベルと してアイ ソ レー 卜する回路手段を有す るこ とを特镦とする画像形成装置。

15. 請求の範囲第 1 4項において、 前記パルス変調回路、 前記記 録素子、 前記駆動回路を同一基板上に設け、 前記デジタル画像 処理回路を別基板上に設けたこ とを特铮とする画像形成装置。

16. 請求の範囲第 1 4項において、 前記デジタル画像処理回路は T T L謫理回路で構成され、 更に T T L論理レベルから E C L 論理レベルに前記デジタル画像データを変换する変換回路を有 し、 前記変換回路の出力デジタル画像データを E C L論理レべ ルで前記パルス変調回路へ伝送するこ とを特镊とする画像形成 装置。

17. 請求の範囲第 1 4項において、 前記パルス変調回路は前記デ ジタル圉像データに応じたパルス幅変調信号を形成する様構成 される画像形成装置。

18. 請求の範囲第 1 7項において、 前記パルス変調回路は前記パ ルス幅変調信号を形成する為の繰返しパターン信号を発生する パターン発生回路を有する画像形成装置。

19. 請求の範囲第 1 4項において、 前記記録素子は光発生素子で あるこ とを特徴とする圉像形成装置。

20. 請求の範囲第 1 4項において、 前記光発生素子は光ビームを 発生するビーム発生素子である こ と を特徴とする 像形成装

新たな ¾紙