JPH02171259A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、レーザビームなどを使用して画像情報を記
録するようにした電子写真式の画像形成装置に関し、特
に画像内容に応じて記録方式を代えることによって記録
品質の向上を図った画像形成装置に関する。

［発明の背景〕 画像形成装置例えば、モノクロ画用の電子写真式複写機
は周知のように、像形成体（像担持体として機能する感
光体ドラム）を有し、これにレーザビームなどを照射し
て静電潜像を形成し、しかるのり現像、定着して画像を
記録するようにしたものである。

このような画像形成装置において、写真画のような場合
には、記録画像に対して階調を持たした方が良いが、階
調画をだすにはレーザビームを変調する画像信号として
は白黒２値の信号ではなく、中間調を表わす多値の信号
、具体的には複数ビットの画像信号であればよい。

画像信号をディジタル的に処理して種々の画像処理を行
なう場合には、画像処理も複数ビットで表わされた画像
信号が対象となる。例えば、８ビツトの画像信号であれ
ば、原理的には２５６階調まで表現することができる。

つまり、この画像信号をＰＷＭ変調してレーザを励起す
れば、励起時間が画像信号の値に応じて変調きれるから
である。

レーザは確かにこれに加えられる変調信号によってレー
ザ発光時間がコントロールされるが、レーザ光のスポッ
ト径か通常画像の１画素（ドツト）輻程度あるため、画
像信号の空間周波数が高くなると、いかにレーザ発光時
間を変調してもドラム面上でのＭ　Ｔ　Ｆ　（Ｍｏｄｕ
ｌａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）
が低下してしまい、画像イｇ号の濃淡を充分に表現でき
なくなる。

これをなくすには、例えば階調画についてはＰＷＭ変調
用の基準信号（三角波などの参照信号）の繰り返し周期
を長く、例えば２ドツト分とすればよい。その具体例は
、「特開昭６１−２２５９７１号公報」や「特開昭６２
−３９９７２号公報」などに開示されている。

参照信号の周期が長くなれば、同じ画像信号が供給され
たときでも、レーザに印加されるＰＷＭ変調された変調
信号の周期が長くなるため、ＭＴＦの低下が大幅に低減
されて、画像の濃淡を正しく表現できる。

［発明が解決しようとする課題］ このように参照信号の周期を変更すれば階調を教書する
ことができるため、例えば写真画のような原稿は、画質
を落とすことなく再現できる。

しかし、文字画のように、階調よりはむしろ解像度の方
を重視すべき原稿であるときには、長い周期の参照信号
を使用すると、解像度が犠牲になり、輪郭のはっきりし
た文字として記録することができなくなる。特に、細線
の場合には線が飛んでしまうことがある。

そのため、従来では解像度と階調を夫々損なうことな（
記録するため、画像内容に応じて参照信号を変更するな
どの手段を講じていた。

そうするためには、周期の異なる複数の参照信号の形成
手段が必要になる。その場合、長周期の参照信号はドツ
トクロックに同期した短周期のスクリーン信号を基準に
して作成されるものであるから、参照信号の形成手段と
しては比較的高速の素子を使用して構成する必要がある
。

これは、１６ｄａｔ／ｍｉ程度の解像力を得ようとする
場合には、ドツトクロックも数ＭＨｚのように相当高い
周波数となるからである。

高速処理が可能な形成手段は、周知のように高価である
と共に、この形成手段からノイズ（内部ノイズ）が発生
し易（なるため、ノイズ対策も講する必要があるなどの
問題がある。

この発明はこのような点を考慮したもので、参照信号の
周期を変更することなく、初期の目的を達成した画像形
成装置を提案するものである。

［課題を解決するための手段］ 上述した課題を解決するため、この発明においては、像
形成体にビームを照射して静電潜像を形成し、これを現
像手段によって現像してモノクロ画を形成するようにし
た画像形成装置において、文字画像はその画像データを
多値化して記録すると共に、 その他の画像はその画像データを１画素ごとに輝度変調
して記録するようにしたことを特徴とするものである。

［作　用］ 文字画は多値化されたのり変調きれて記録きれる。多値
化数は２〜８値である。

文字画以外の画像（写真画など）は１ドツトの輝度変調
である。画像データがｍビット（ｍは８程度）構成であ
れば、２°階調となる。

この記録方式によれば、写真画などはその階調性がＩＡ
牲にならず、文字画も多値化変調であるため、細線は細
線として正しく記録きれる。

［実　施　例］ 以下、この発明に係る画像形成装置の一例を、上述した
電子写真式複写機などの画像処理装置に適用した場合に
つぎ、第１図以下を参照して詳細に説明する。

第５図及び第６区はこの発明に係る画像形成装置の回路
系の概略構成を示し、第７図はその機構系の概略構成を
示す。

第５図において、この画像形成装置１ｏばスキャナ一部
１０Ａ、画像処理部１０Ｂ及びプリンタ部１０Ｃで構成
される。

スキャナ一部１０Ａとは、光学的に走査して得た原稿の
画像情報に関する光学像を電気信号に変換するまでの一
連の処理系をいう。

プリンタ部１０Ｃとは、最終的に画像信号部より出力さ
れた画像信号（パルス幅変調（ＰＷＭ）処理された出力
若しくは多値化処理されたコピーデータなど）若しくは
外部から供給きれた２値のプリントデータに基づいて、
これを可視像として記録するまでの処理系をいう。

プリンタ部１０Ｃとして本例では、像形成体（感光体ド
ラム）を使用した電子写真式記録方式か採用され、その
静電′ｆＪＪ像を形成する光源としては半導体レーザが
使用される。したがって、プリンタ部１０Ｃは電子写真
式レーザプリンタとして構成されている。

画像処理部１０Ｂは、入力した画像信号に適切な画像処
理を行なうための処理部であって、具体的には変倍処理
、フィルタリング処理、網かけ処理、ＰＷＭ化処理など
を指す。

第７図は、このように構成きれたディジタル複写機のう
ち、特にその機構部の一例を示すものである。

スキャナ一部１０Ａから説明する。ディジタル複写機に
備えられたコピー釦をオンすることによって、原稿台８
１上の原稿１が光学系により光走査される。

この光学系は、光源８５及び反射ミラー８６が設けられ
たキャリッジ８４．■ミラー８９及び８９°で構成され
る。

光源としてはハロゲンランプか使用される。ハロゲンラ
ンプに代えて市販の緑色系の蛍光灯を使用することも可
能であり、この場合には、ちらつき防止のため蛍光灯は
、約４０ｋＨｚ程度の高周波電源で点灯、駆動される。

また、管壁の定温保持あるいは、ウオームアツプ促進の
ため、ポジスタ使用のヒーターで保温する必要がある。

プラテンガラス８１の左端部上面側には標準白色板９７
が設けられる。これは、標準白色板９７を光走査するこ
とにより得られる画像信号（白色信号）を標準の白色信
号に正規化するためである。

キャリッジ８４及びＶミラー８９．８９”はステッピン
グモータ９０により、スライドレール（図示せず）上を
夫々所定の速度をもって所定の方向に走行せしめられる
。

光源８５により原稿１を照射して得られた光学像（画像
情報）は反射ミラー８７、■ミラー８９゜８９゛を介し
て、光学情報変換ユニット１２に導かれる。光学情報変
換ユニット１２はレンズ１３と光学像が結像するＣＣＤ
ＩＩとで構成され、光学像が電気４５号（画像信号）に
変換される。

画像信号は画像処理部１０Ｂで各種の画像処理が施され
た後、プリンタ部１０Ｃへと出力される。

プリンタ部１０Ｃは偏向器９３５を有する。偏向器９３
５としては、ガルバノミラ−や回転多面鏡などの他、水
晶等を使用した光偏向子からなる偏向器を使用してもよ
い。画像信号により変調されたレーザビームはこの偏向
器９３５によって偏向走査きれる。

偏向走査が開始されると、レーザビームインデックスセ
ンサ（図示せず）によりビーム走査が検出されて、画像
信号によるビーム変調が開始される。

画像４ｇ号としては、上述した原稿１の画像情報（コピ
ーデータ）と、プリントデータが選択的に使用される。

変調されたビームは帯電器１２１によって、様な帯電が
付与きれた像形成体（感光体ドラム）１１０上を走査す
るようになされる。

ここで、レーザビームによる主走査と、像形成体１１０
の回転による副走査とにより、像形成体１１０上には画
像信号に対応する静電潜像が形成される。

この静電潜像は、黒トナーを収容する現像器１２３によ
って現像される。現像器１２３には高圧電源からの所定
のバイアス電圧が印加されている。

現像により白黒像が形成される。

一方、給紙装置１４１から送り出しロール１４２及びタ
イミングロール１４３を介して送給された記録紙Ｐは、
像形成体１１０の回転とタイミングをあわせられた状態
で、像形成体１１０の表面上に搬送きれる。そして、高
圧電源から高圧電圧が印加された転写極１３０により、
黒色トナー像が記録紙Ｐ上に転写きれ、かつ分離極１３
１により分８Ｉされる。

分離された記録紙Ｐは定着装置１３２へと製送されるこ
とにより定着処理がなぎれてモノクロ画像が得られる。

転写終了した像形成体１１０はクリーニング装置１２６
により清掃され、次の像形成プロセスに備えられる。

クリーニング装置１２６においては、ブレード１２７に
より清掃されたトナーの回収をしやす（するため、ブレ
ード１２７に設けられた金属ロール１２８に所定の直流
電圧が印加きれる。この金属ロール１２８が像形成体１
１０の表面に非接触状態に配＠される。

ブレード１２７はクリーニング終了後、圧着を解除され
るか、解除時、取り残される不要トナーを除去するため
、更に補助クリーニングローラ１２９が設けられ、この
ローラ１２９を像形成体１１０と反対方向に回転、圧着
することにより、不要トナーが十分に清掃、除去される
。

プリンタ部１０ｃは上述したように半導体レーザを使用
した電子写真式プリンタである。

第８図はそのうち特に半導体レーザによる偏向走査系の
要部を示す。

半導体レーザ９３１がら出射したレーザビームはミラー
９４２．９４３を介して八面体の回転多面鏡からなるポ
リゴン９３５に入射する。このポリゴン９３５によって
レーザビームが偏向され、これが結像用のｆ−θレンズ
９４４を通して像形成体１１０の表面に照射きれる。

９４５　＋　９４６は倒れ角補正用のシリンドリカルレ
ンズである。

ポリゴン９３５によってレーザビームは像形成体１１０
の表面を一定速度で所定の方向ａに走査される。

ｆ−θレンズ９４４は、像形成体１１０上でのビーム直
径を所定の径にするために使用きれる。

以上のようにして作成きれた静電潜像に対して通常のネ
ガ・ポジで反転現像により一次画像が感光体上に形成き
れる。

この様子を第９図に示す。

同図は像形成体１１０の表面電位の変化を示したもので
あり、帯電極性が正の場合を例にとっている。ＰＨは像
形成体の露光部、ＤＡは像形成体の非露光部、ＤＵＰは
露光部ＰＨに現像で正帯電トナーＴ１か付着したため生
じた電位の上昇分を示す。

像形成体１１０は帯電器により一様な帯電が施されて、
一定の正の表面電位Ｅとなる。レーザを露光源とする像
露光が与えられ、露光部ＰＨの電位はその光量に応じて
低下する。

このようにして形成された静電潜像を、非露光部の表面
電位Ｅにほぼ等しい正のバイアスを印加された現像装置
が現像する。その結果、正帯電トナーが相対的に電位の
低い露光部ＰＨに付着し、トナー像が形成される。

このトナー像が形成された領域は、正帯電トナーＴＩか
付着したことにより電位がＤＵＰだけ上昇するか、通常
は非露光部ＤＡと同電位にはならない。

次に記録紙に転写し、ざらにこれを加熱または加圧して
定着することにより記録画像データが得られる。この場
合には像形成体の表面に残留するトナー及び電荷をクリ
ーニングして次の像形成体に用いられる。

像形成のための潜像の形成方法としては、電子写真法の
ほかに多針電極などにより直接像形成体上に電荷を注入
して静電潜像を形成する方法や、磁気ヘッドにより磁気
潜像を形成する方法などを用いることができる。

第６図は画像処理部１０．８の具体例である。

画像信号はＡ／Ｄ変換器２０に供給きれることにより、
所定ビット数、この例では８ビツトのディジタル信号に
変換きれる。Ａ／Ｄ変換と同時にシェーディング補正き
れる。シェーディング補正回路２１は第１０図に示すよ
うに、ラインメモリ２２が設けられ、この例では１６ラ
イン分の画像信号がメモリされ、これを平均化回路２３
において平均したものをシェーディング補正用の基準信
号として使用している。

シェーディング補正されたディジタル画像信号はフィル
タリング処理回路２４に供給されて、画像内容に応じた
フィルタリング処理がなされる。

例えば、文字画の場合にはその解像度（例えば、ＭＴＦ
）が改善されるようなフィルタリング処理か施され、写
真画ではモアレを改善するため画像信号を平滑化するよ
うなフィルタリング処理が施される。

このフィルタリング処理は、例えば３×３のコンポリュ
ウションフィルタで実現でざる。第１１面にその一例を
示す。

同図は特に十字フィルタとして構成した場合であって、
同図Ａが解像度補正用のフィルタであり、同図Ｂが平滑
化用のフィルタである。何れのフィルタを使用するかは
外部より指定きれる。この指定信号は自動的に形成する
こともできる。

第１１図に示した数値はフィルタ係数であるが、これは
−例である。

ＭＴＦは、白色信号の信号レベルｙと黒色信号の信号レ
ベルＸとから以下の式によって算出きれる。

ＭＴＦ＝　　（ｙ−ｘ）／　（ｙ＋ｘ）Ｘ１００　　（
％）ＭＴＦ補正を行なう理由は、レンズなどの伝送系で
の鮮鋭度の劣化を始めとして、ｃｃＤｌｌのアパーチャ
サイズが副走査方向で大きくなっている場合があること
、副走査方向は光信号の積分で信号を得るために主走査
方向に比べて副走査方向でのＭＴＦ劣化が著しいことな
どがあるから、これらを補正する必要があるためである
。

ＭＴＦ補正処理を施すことによって、文字の飛びと潰れ
を補正することがでとる。

フィルタリング処理された画像データは、処理手段３０
０において、特定領域に対する抽出／消去／塗り潰し処
理が実行される。

これらの処理及び上述したフィルタリング処理は、何れ
も指定領域内若しくは領域外について実行きれるもので
あるから、これらの処理を行なうためには、領域検出回
路２５において指定領域を検出する必要がある。

指定領域の検出は第１２図のような位置指定紙（白紙）
２上に書かれたマーカＭを基準にして行なわれる。その
ため、原稿１を本走査する前に、位置指定紙２を原稿台
８１上に載せて予備走査が行なわれ、これによって領域
検出が行なわれる。

領域の指定は図のように矩形状の指定でもよければ、第
１３図のように任意の形状指定でもよい。

領域検出は種々の手段を採ることができるので、その詳
細説明は省略するも、本例では第１４図Ａ。

Ｂのように、直前に検出された領域信号Ｑｉ−１とマー
カ４３号Ｒｉとから次の領域信号Ｑｉ　（同図Ｅ）が形
成きれる。そのため、同図Ｃのように両者の論理積がと
られ、その後このアンド出力に基づいてマーカの内部４
８号が作成される（同図Ｄ）。この内部信号とマーカ信
号Ｒｉとの論理和をとって同［ｆｆ１Ｅのようなｉライ
ンにおける領域信号Ｑｉが作成きれる。

このようにして形成された領域信号Ｑが抽出／消去／塗
り潰しを行なう信号処理手段３００に供給される。この
とぎ、マーカ領域の内／外の指示に従う。

第１５図は信号処理手段３００の一例を示すムのであっ
て、端子３０１に供給された画像信号はセレクタ３０２
に供給されて画像消去などの処理指定信号に対応した画
像データに変換される。そのため、このセレクタ３０２
に関連して制御信号形成回路３１０が設けられる。

制御信号形成回路３１０は図示するように、３個のナン
ド回路３１１〜３１３と、その出力が供給されるナンド
回路３１４て構成され、入力側のナンド回路３１１〜３
１３には夫々対応する処理指定信号のほかに、領域信号
Ｒが共通に供給される。

そして、塗り潰しつまり、全黒処理指定用のナンド回路
３１１の出力かセレクタ３０２の入力側に画像データと
共に供給きれ、ナンド回路３］４の出力である制御信号
によってセレクタ３０２　ｈ・制御される。

図では、制御信号が°゛Ｈ°゛のと：８ｂ側に入力が選
択される。

処理指定信号として°°抽出°°処理が指定された場合
には、これが得ら５ている間だけ画像データか出力され
ることになり、以下同様に、゛°消去°。

処理ではその間だけ画像データの出力が阻止され、゛′
全塗り潰し°°の処理指定においては、入力画像データ
に代えて°１゛の信号（所定のＤＣ電圧）か画像データ
として出力される。

所定の信号処理が施された画像信号及び領域１８号Ｒは
変倍処理回路３０に供給されて、必要に応した拡大／縮
小処理を受ける。

変倍処理は、主走査方向に関しては画像４３号を補間す
る電気的な処理で行ない、副走査方向に関してはスキャ
ナ一部１０Ａの走査速度を変更する機械的な処理によっ
て行なわれる。

変倍率は５０〜４００％で、縦積独立変倍形式変倍処理
回路３０に領域信号Ｒをも供給したのは、変倍率に応じ
て領域４８号Ｒも変倍する必要があるためである。

変倍処理された画像信号は次に地紋かけ処理回路４００
に供給される。地紋かけの一種が網かけ処理である。

変倍処理を終了した段階で、地紋かけを行うのは、変倍
処理後においても、指定した地紋のピッチを不変にした
いためである。

地紋かけ用パターンの一例を第１６図（１）〜（７）に
示す。

このようなパターンデータを出力するため通常は第１７
図に示すように、これらパターンデータがパターンＲＯ
Ｍ４０１に内蔵され、これらを外部からセレクトするよ
うにしている。

そのため、パターンＲＯＭ４０１に対して列アドレスカ
ウンタ４０２及び行アドレスカウンタ４０３が設けられ
、例えばＡ３サイズに対応した信号によってインクリメ
ントされたカウンタ出力によってＲＯＭ４０１の列アド
レスが指定され、同様に１ベルに同期したクロックＣＫ
でインクリメントきれたカウンタ出力によってＲＯＭ４
０１の行アドレスが指定きれる。

アドレス指定によって得られた地紋パターンデータ（８
Ｘ８のマトリックス状の網パターンデータ）はオア回路
４０４において画像データと論理和されて、地紋かけ後
の画像データが得られる。

領域信号Ｒと地紋かけ指定信号はアンド回路４０５に供
給され、その出力でＲＯＭ４０１がチップセレクトされ
る。

その結果、第１８図に示すように、地紋かけ指定１３号
が得られたときには、その指定領域だけＲＯＭ４０１の
地紋パターンデータが有効となる。

ＲＯＭ４０１に対するアドレス指定の繰り返しは地紋パ
ターンの繰り返し周期で決定される。

地紋かけ処理に移る前に画像データのハーフトーンを強
調すべくデイザ処理を行なってもよい。

地紋かけ後の画像データは次に中抜き処理に移る。中抜
き処理とは第１９図に示すように、例えば文字の輪郭の
みを残し、その内部を白抜きにするような処理である。

輪郭のみを残す中抜−き処理は、輪郭内部に対応した信
号を形成し、これに基づいて画像の輪郭を抽出するよう
な処理で実現でとるが、こうすると第１９図点線丸印の
ように地肌の部分が鋭角なところで、輪郭の不連続性が
生じ、白抜けが発生してしまう。これは、端点Ｐの部分
が輪郭として捉えられていないからである。

第２０図はこの白抜けを防止した中抜き処理回路５００
の一例であって、本例ではエツジの内外で対称に輪郭信
号用の画像データを作成するようにしたものである。本
例では、説明の便宜上２ビツトで画像データ（したがり
て、４値データ）が構成きれている場合を示す。

まず、画像データは第６図に示す５ラインメモリ３５に
供給されて、これより原画像データと、１．３及び５ラ
イン分ｔこけ夫々遅延された画像データが出力される。

夫々の画像データが第２０図に示す中抜き処理回路５０
０に供給きれる。原画としては第２１図（ａ）を例示す
る。

同図（ａ）の原画のときには、夫々のライン位１〜Ｑ６
からは同図（ｂ）に示すような輪郭内部信号が得られる
。輪郭内部信号はシフトレジスタなどで構成された遅延
素子５０３，５０４において夫々２画素分だけ遅延され
、遅延された３つの画像データが主走査方向のエツジ検
出回路５１０を構成するエクスクル−ジブオア回路５１
１，５１２に供給されて、同図（Ｃ）に示すエツジ信号
が形成される。

したがって、現画像データに対して２画素遅延された画
像データを注目の画像データとすれば、上述した処理に
よって、エツジを挟む夫々１画素幅のエツジ１８号が得
られたことになる。

次に、第１ライン及び第５ラインの画像データは対応す
る遅延素子５０１　＋　５０２＋　５０５＋　５０６に
供給されて、夫々現画像データに対して２画素分だけ遅
延される。そして、これらより出力された１　＋　３　
＋　５ラインの画像データ（第２２図（ｂ））が各ビッ
トごとに副走査方向のエツジ検出回路５２０に供給され
る。

エツジ検出回路５２０もエクスクル−ジブオア回路で構
成されているので、これらからは同図（Ｃ）に示すエツ
ジ信号が生成される。このエツジ信号もまた原画のエツ
ジを挟んで前後１画素分の輻を有する。

したがって、主走査方向のエツジ信号と副走査方向のエ
ツジ信号を夫々オア回路５２５，５２６で論理和すれば
、第２２図（ｄ）に示すような総合のエツジ信号が生成
きれる。

この総合エツジ信号において、端点Ｐの存在するライン
ａ３から数ライン分を検証すれば明らかなように、端点
Ｐを含むエツジに関連したエツジ信号が連続して生成さ
れている。

このように、エツジを挟むようにしてエツジ信号を形成
して原画を中抜き処理すれば、第１９図のように、端点
Ｐのように地肌の部分か鋭角であるような場合でも白抜
けは生じない。

中抜き処理回路５００の出力は反転回路４０において画
像の反転処理が行なわれ、その後ガンマ補正回路４５に
供給される。ガンマ補正回路４５はスキャナ一部１０Ａ
とプリンタ部１０Ｃとの整合性を図るために設けられて
いる。

第２３図はスキャナ一部１０Ａとプリンタ部１０Ｃとの
間の緒特性を示すもので、第１象限はプリンク部１ｏＣ
の記録特性を、第１Ｉ象限はコピー後の濃度特性を、第
１Ｉ＋象限はスキャナ一部１０Ａの変換特性を、第１Ｖ
象限はガンマ補正特性を夫々示す。

したがって、原稿１の光学濃度がスキャナ一部１０Ａに
よって所定の画像信号に変換され（第１１１象限）、こ
の画像信号に所定のガンマ特性を付与すると（第■象限
）、このガンマ特性に応じて画像信号がパルス輻変調出
力（ＰＷＭ）され（第１Ｖ象限）、画像はこのＰＷＭ変
調出力に応じて記録されるため、コピー濃度はこの記録
特性によって決まる（第■象限）。

その結果、原稿の濃度と実際にコピーされた濃度との関
係は第１Ｉ象限の特性のようになる。

きて、第１Ｉ及び第■象限の特性から明らかなように、
文字部の原稿に対してはガンマ特性を閏のように急峻と
した方がよい。これは、光学濃度が０．１〜０．４程度
の低濃度領域が文字の再現に対して重要であるからであ
る。

これに対して、写真部に対してはガンマ特性を緩慢とし
た方がよい。これは階調再現を重視するからである。通
常は、７〜１程度に選定される。

そうしないと、低濃度部での飛びや高濃度部でのつぶれ
が発生するからである。

また、同じ文字部であってもそのガンマ特性は種々の特
定曲線を選択できる。その選択は以下のような手段を採
り得る。

本例では自動的に原稿の濃度を検出してガンマ特性を設
定する場合と、手動でガンマ特性を設定する場合の夫々
を例示する。

まずフィルタリング処理された画像データか自動濃度設
定回路（ＥＥ回路）５０に供給されて濃度検出が行なわ
れる。

これは、例えば濃度情報の広がりを求めて画俄の種別を
判別すべ（、予備走査して原稿１の濃度ヒストグラムが
作成される（第２４図参照）。濃度ヒストグラムから原
稿１の最大濃度、最小濃度及び地肌のレベルが求められ
、これらよりその原稿に合ったガンマ補正曲線を選択す
るための選択信号が生成され、この選択信号がセレクタ
５５で選択されたのりガンマ補正回路４５に供給される
。

一方、端子５７に供給されたマニュアル用の選択信号に
よってもガンマ補正曲線が選択される。

ガンマ補正された画像データは鏡像処理回路６０におい
て、外部からの指定があるときには、鏡像処理か施され
、その後セレクタ７０で画像データ（８ピツト）と外部
のプリントデータコントローラ６５より送出された１ビ
ツトの２値データとがセレクトきれる。

この２値データはプリントデータであって、例えば日本
語ワードプロセッサなどで生成されたデータなどが入力
される。したがって、この画像形成装置１０は原稿１の
コピー機能の他に、外部コントローラ６５に対するプリ
ント機能も有する。

画像データは８ピツトで、プリントデータは１ビツトで
あるから、プリントデータのときにはセレクタ７０の入
力ボートＡＯ〜Ａ７のうちＡＯ〜八６へ接地きれた状態
となる。

何れの機能を選択するかは外部からの指定による。

セレクトされた画像データ　（８ビット若しくは１ビツ
ト）は第１図に示すＰＷＭ変調回路６００に供給される
。

同図はこの発明の要部であって、本例では面積階調処理
ではな（、輝度変調による階調処理を例示する。そして
、写真画は８ビツトの画像データそのものがＤ／Ａ変換
された後ＰＷＭ化きれ、文字画の場合には多値化された
後Ｄ／Ａ変換され、そのＤ／Ａ変換出力がＰＷＭ化され
る。

そのため、端子６０１に供給された８ビツトの画像デー
タはセレクタ６０２に供給されると共に、ｊ値化回路６
１０に供給きれる。画像データを５値化する場合を例示
すると、多値化回路６１０には閾値の異なる４個の閾値
ＲＯＭ６１１〜６１４が設けられる。

閾値データは複数用意きれ、これがレベル指定信号に基
づいて選択される。これによって太線文字でも、細線文
字でもその太ざに対応した閾値によって画像データを比
較することができる。そのため、細線は閾値の低い閾値
データで処理できるから、細線が飛ぶようなおそれはな
い。そのレベル指定信号はマニュアル指定でも、オート
指定でもよい。オートのときには、第２４図に示す濃度
ヒストグラムから算出された濃度幅に基づいて閾値レベ
ルか決定される。

ここで、画像データを５値化する場合、−例として黒側
より濃度幅の５％、１５％、３５％、６０％の部分に夫
々の閾値が来るように設定することかできる。

閾値データはクロックＣＫに同期して読み出される。

閾値ＲＯＭ６１１〜６１４より出力された値の異なる閾
値データはディジタル比較器６１６〜６１９にその基準
信号として供給され、ここにおいて画像データがディジ
タル比較きれる。

比較出力はデコーダ６２０に供給されて３ビツトの多値
化データに変換される。この多値化データがセレクタ６
０２に供給されて、画像データ若しくはこの多値化デー
タがセレクトされる。

何れを選択するかは、これに供給される制御信号に依存
し、この制御ｗＩ倍信号ユーザによって設定することも
できるし、画像内容を自動的に判別した出力を利用する
こともできる。

セレクトされた画像データ若しくは多値化データはＤ／
Ａ変換器６２５においてアナログ信号に変換される。変
換きれた画像データ若しくは多値化データは参照波発生
回路６２６より出力された三角波、ランプ波などの参照
信号によってアナログ比較されて、ＰＷＭ出力が得られ
る。参照信号は１画素ごとに繰り返される（第２図Ａ）
。

参照信号を三角波とした場合で、参照すべき画像データ
若しくは多値化データのレベルか第２図Ａのようなとき
には、夫々同図Ｂ、ＣのようなＰＷＭ変調出力が得られ
、これで半導体レーザ（後述する）を変調すれば、これ
によって同図り、Ｅに示すような発光レベル（輝度レベ
ル）となるから、これによって画素の濃淡か輝度変調（
強度変調）されたことになる。

このような強度変調を採用した理由を以下に述べろ。

まず、通常のレーザパワー（１，０〜３．０ｍＷ）で記
録すると、第３図の記録特性に示すように曲線Ｌａ〜Ｌ
ｃのカーブ（７カーブ）が非常に急峻となる。これは２
値的な記録となり、ＰＷＭ出力で黒ドツトの幅が変化し
ていく記録形式となる。

しかし、実際にＰＷＭ出力で黒ドツト輻を変化きせるに
は、参照信号の周期は少なくとも２ドツト以上必要とす
る。

階調画は特に２ドツト以上の周期を持つ参照信号を使用
しても特に問題はないが、文字画を再現しようとすると
、線の飛びが目立つようになり、文字品質が低下してし
まう。そのため、本例では１ドツト周期の参照信号によ
一ンても、文字画及び階調画の双方とも充分に再現でき
るようにした。

こうするには、１ドツトの多値変調でも第３図曲線Ｌｄ
のように、７カーブが、γ＝１に近付ければよい。それ
には、上述した変調方式に加え、現像手段を構成する半
導体レーザ９３１のレーザパワーを通常より下げればよ
く、例えば０．５ｍＷ程度のレーザパワーにすればよい
（第４図破線曲線参照）。

７をざらに１に近付けるには、帯電手段と現像手段の一
方、若しくは双方を所望のごとく制御すればよい。本例
では、像形成体１１０に対する帯電器１２１に印加きれ
る帯電電圧ＶＨと、現像器１２３に供給される現像バイ
アス電圧ＶＢの双方を通常よりも高くなるように調整さ
れている。

その代表例を（表−１）に示し、そのときの記録特性を
第４図実線曲線に示す。

表−１ Ｖ）Ｉ　　　　ＶＬ　　　レーザパワー通常　６００Ｖ
　　　４８０Ｖ　　　　　２ｍＷ本例　７００Ｖ　　　
５８０Ｖ　　　　Ｏ，５ａ＋Ｗ画像データの多値化数が
相違すれば、それに応じて多値化回路６１０で使用され
る閾値ＲＯＭとディジタル比較器が増減するのは明らか
である。

多値化数としては、２〜８程度が好ましい。

第２５図はプリンタ部１０Ｃの一例を示す。

同図において、半導体レーザ９３１にはその駆動回路９
３２が設けられ、この駆動回路９３２に上述した画像デ
ータが変調信号として供給されて、この変調信号により
レーザビームが内部変調きれる。レーザ駆動回路９３２
は水平及び垂直有効域区間のみ駆動状態となるように、
タイミング回路９３３からの制御信号で制御される。レ
ーザ駆動回路９３２にはレーザビームの光量を示す信号
が帰還きれ、ビームの光量が一定となるようにレーザの
駆動か制御される。

８面体のポリゴン９３５によって偏向されたレーザビー
ムはその走査開始点がインデックスセンサ９３６によっ
て検出され、これがＩ／Ｖアンプ９３７によって、イン
デフ９フ４８号が電圧信号に変換きれたのち、このイン
デックス信号が装置のタイミング系を司どるＣＰＵ２５
１　　（第２６区）に供給されて光学走査のタイミング
などが制御Ｉｌされる。

９３４はポリゴンモータの駆動回路であり、そのオン、
オフ信号はタイミング回路９３３から供給される。

上述した各種の装置あるいは回路は、第２６図に示すよ
うに、第１及び第２の制御部２００，２５０によって全
てコントロールされる。第２の制御部２５０から説明す
る。

第２の制ｉ卸部２５０は主としてスキャナ一部１０Ａの
制御及びその周辺機器の制御を司るものであって、２５
１は光学駆動制御用のマイクロコンピュータ（第２のマ
イクロコンピュータ）であり、本体制御用のマイクロコ
ンピュータ（第１のマイクロコンピュータ）２０１との
間の各種情報信号の授受番よシリアル通信である。また
、第１のマイクロコンピュータ２０１から送出された光
学走査開始信号は第２のマイクロコンピュータ２５１の
割込端子に直接供給される。

第２のマイクロコンピュータ２５１は、基準クロック発
生器２５４から得られる所定の周波数（１２ＭＨｚ）の
クロックに同期して各種の指令償弓か生成される。

第２のマイクロコンピュータ２５１からは次のような制
御信号が出力される。

第１に、ＣＣＤ１１の駆動回路をオン、オフする制御信
号がその電源制御回路（図示せず）に供給される。第２
に、原稿に必要な光を照射するための光源８５に対する
点灯制御回路２５３に対し、所定の制御信号が供給され
る。第３に、キャリッジ８４及び■ミラーユニット８９
．８９″を移動きせるためのステッピングモータ９０を
駆動する駆動回路２５２にも制御信号が供給される。

第２のマイクロコンピュータ２５１には、ホームポジシ
ョンを示すデータが入力きれる。

第１のマイクロコンピュータ２０１は主としてプリンタ
部１０Ｃを制御するためのものである。

これに関連した入力系及び出力系の一例を第２７図に示
す。

操作・表示部２０２は、倍率指定、記録位置の指定、記
録色の指定などの各種の入力データがインプラトきれた
り、その内容などが表示される。

表示手段はＬＥＤなとの素子が使用される。

紙サイズ検知回路２０３は、トレーに装填されたカセッ
ト用紙のサイズを検知して、これを表示したり、原稿の
サイズに応じて自動的に紙サイズを選択するような場合
に使用きれる。

カセットゼロ枚検知センサ２２０では、カセット内の用
紙が零かどうかが検知される。手差しゼロ枚検知センサ
２２２は同様に手差しモードにおける手差し用の用紙の
有無が検出される。

トナー濃度検知センサ２２１では、ドラム１１０上ある
いは定着後のトナーの濃度が検出きれる。

また、トナー残量検知センサ２２３によって、現像器１
２３のトナー残量が検出され、トナー補給が必要なとき
には操作部上に設けられたトナー補給用の表示素子が点
灯するように制御される。

−時停止センサ２２４は複写機の使用中においてカセッ
トより第２給紙ａ−ラ（図示せず）側に用紙が正しく給
紙されたかどうかを検出するためのものである。

排紙センサ２２５は上述とは逆に、定着後の用紙が正し
く外部に排紙されたか否を知るためのものである。

手差しセンサ２２６は手差し皿がセットされたかどうか
の検出に使用きれる。セットされていれば自動的に手差
しモードとなる。

以上のような各センサから得られるセンサ出力は第１の
マイクロコンピュータ２０１に取り込まれて、操作・表
示部２０２上に必要なデータが表示されたり、複写機の
駆動状態が所望のごとく制御される。

複写の場合、現像用のモータ２２７が設けられ、これら
はいずれも第１のマイクロコンピュータ２０１からの指
令信号によって制御すれる。同様に、主モータ（ドラム
モータ）２０４はＰＬＬ構成の駆動回路２０５でその駆
動状態が制ｉ１＋されるが、この駆動回路２０５もまた
第１のマイクロコンピュータ２０１からの制御（８号に
よってその駆動状態が制御されることになる。

現像時には現像中の現像器などに対し、所定の高圧電圧
を印加する必要がある。

そのため、帯電用の高圧電源２２８、現像用の高圧電源
２２９、転写及び分離用の高圧電源２３０、ざらにはト
ナー受は用の高圧電源２３１が夫々設けられ、必要時に
それらに対して、所定の高圧電圧が印加されることにな
る。

なお、２３３はクリーニングローラ駆動部、２３４は第
１給紙用ローラの駆動部、２３５は第２給紙用ローラの
駆動部であり、また２３２はクリーニング圧着解除用の
モータである。ざらに、２３６は分離爪の駆動部である
。

第２給紙ローラは、第１給紙ローラより両送された用紙
をドラム１１０上に形成された静電潜像のもとへ搬送す
るために使用される。

定着ヒータ２０８は定着ヒータオン、オフ回路２０７に
より、第１のマイクロコンピュータ２０１の制御信号に
したがってコントロールされる。

定着温度はサーミスタ２０９によって読み取られ、常時
は適正温度になるように第１のマイクロコンピュータ２
０１により制御される。

２０６はクロック回路（１２ＭＨｚ程度）である。

第１のマイクロコンピュータ２０１に付随して設けられ
た不揮発性のメモリ２１０は電源を切っても保存してお
きたいデータを格納しておくのに用いられる。例えば、
トータルカウンタのデータや初期設定値などである。

このように、第１及び第２のマイクロコンピュータ２０
１．２５１では、画像形成に必要な各種のコントロール
が所定のシーケンスに則って実行きれる。

第２８図は画像を記録するととの概略を示すタイミング
チャートである。その詳細な説明は省略する。

次に本装置の操作・表示部２０２について第２９図を参
照して説明する。

（イ）はコピースイッチであり、このスイッチを押下す
ることにより上述したシーケンスで複写動作が行なわれ
る。またこのスイッチの下にはＬＥＤがあり、赤ＬＥＤ
が点灯中にはウオーミングアツプ時を示し、緑ＬＥＤの
点灯によって始めてレディー状態をとなる。

（ロ）は複写枚数や自己診断モードの表示または異常状
態やその部位を示す表示部である。７セグメントのＬＥ
Ｄから構成されており数字でその内容が表示される。

（ハ）はコピー枚数等の設定、自己診断モード動作指示
、複写動作の中断、枚数セットのクリヤー等を行なうキ
ー群である。

例えば、数字キーの４と７を押して電源スィッチをオン
すると自己診断モードに入ることが可能であり、かつこ
の時特定の数字をインプットすることにより、例えば現
体器のモータ等を独立して回転することが可能である。

このモードからは特定の数字のインプット、または電源
オフ後キーを押ざないで電源オンとすることで通常モー
ドに復帰することが可能となる。

通常モードでは通常の複写動作が可能であるが、数字キ
ーとＰボタンを組合せることにより、データのプリント
アウト、テストパターンのプリントアウト等の動作が可
能となっている。

例えば、メモリ内のテストパターンのプリントアウトが
できる。コピー動作中にストップ／クリヤーキーが押さ
れると、後回転プロセス動作に移り、この動作終了後初
期状態に復帰する。多数枚複写時でも同様である。

（ニ）のキーは文字画処理、写真画処理を選択するキー
である。

（チ）は全画面若しくは部分的に領域検出を行なうこと
を指示するキーで、このキーが押されることにより原稿
上のマーカ領域が検出される。

マーカ領域内／外及び全画面の指定は、（チ）′のキー
を押すたびに指定が変更される。

一方、（ル）のキー群は処理の指定を行なうキーである
。

（ホ）のキーはＥＥモートとマニュアルモードを選択す
るキーである。ＥＥモードでは文字が選択されたとぎに
有効となる。（ホ）゛のキーではガンマ補正曲線が選択
される。この場合、７段の異なる曲線か用意されている
。

（ト）のキーは給紙サイズを選択するキーであり、Ｂ５
ＲよりＡ３サイズまで及び葉書サイズまで選択できる。

（す）のキーはプリンタとして用いるか、コピーとして
用いるかを選択するキーである。

（ヌ）のキーはプリントモードでのオンライン／オフラ
インを区別するキーである。

（ヲ）のキーはプリントモード時、ポートレートとラン
ドスケープを選択するキーである。

きて、前述したような機能を用いて、以下述べるような
各種の画像処理を行うことができる。

−モー゛ 全画面で行なう場合には、「全画面」の指定をした後「
反転」キーを押しコピーする（第３０図参照）。

部分的に行なう場合には、マーカ内／外の指定をした後
、「反転」キーを押しコピーする（第３１図参照）。

モーゞ 例えば、マーカ「内」キーを押しコピーする（第３２図
参照）。

）ｔ　几　モード 「全画面」指定した後、「網かけ」キーを押してからコ
ピーする（第３３図参照）。

マーカで「内」側指定後、キーを押して「網かけ」キー
を押してからコピーする（第３４図参照）。

＋′ 「全面」指定した後、「輪郭（中抜き）、キーを押し、
その後コピーキーを押す（第３５図参照）。

マーカ内の指定後、ｒ中ヌキ」キーを押しその後、網か
け指定してコピーキーを押す（第３６図参照）。

瓦Ｌｌ理ｉ二王 マーカ指定後、反転キーを押しコピーをする（第３７図
）。

５目色文す！ （ワ）は固定及び縦横ズーム倍率のセットを行なうキー
であり、このキーを押すことによりＬＥＤがオン、オフ
して、指定倍率の処理がセットされる。その倍率通りに
コピーされる（第３８図、第３９図）。

任意の倍率にセットしてズーム変倍を行なうとぎには、
（ワ）のキーを押し、「タテ変倍／ヨコ変倍」を選択し
、（力）のキーにより倍率を選択する。

（ワ）で固定倍率をセットし、（力）のキーによってＢ
５サイズからＢ４サイズまでの倍率をｊ賃択することに
より、縦横同一倍率の固定倍率セットが可能となる。

一方、この状態で（ワ）を押してタテを選び、（力）の
キーで倍率を選択すると、横は最初の倍率で樅はその後
にセットした倍率となり、樅／横独立変倍が実現できる
。

逆にタテではなくヨコのキーを押しても同じである。

これとは異なった方式で最初、「タテ」キーを押し縦の
倍率をセットした後に「ヨコ」のキーを押して倍率をセ
ットするようにしてもよい。

几　　　モ　−　　゛ マーカ内指定後、「抽出」キーを押した後にコピーする
（第４０図、第４１図参照）。

１左目！ま：二下− 機能としては、抽出処理モードの逆となる（第４２図参
照）。

そして、（ハ）のキースイッチ群を使用すれば、動作確
認のための各種動作の指示を行なうことができる。例え
ば、 （１）６ＸＰ：スキャナチエツク ６０Ｐ＋コピー；光源（ハロゲンランプ）オンし、スキ
ャナ光学系は停止、 この状態で ■＋ヨコー：ハロゲンオンのまま、副走査前方向に正規
スピードより遅 い速度で光学系のみ移動。

ただし、コピースイッチをオ フするとハロゲンオンのまま その位置で光学系は停止 ２＋コピー；１＋コピーと同様の機能で先光学系の移動
は逆方向 ３＋コピー；ハロゲンオンのまま正規のスキャンを連続
的に行なう ６１Ｐ＋コピー；ハロゲンはオフのまま、スキャナは光
学系停止状態のまま、 この状態で１〜６＋コピーを 押すと上記と同様の動作とな る。

この操作はストップ／クリヤキーを押すことにより解除
される。また各々の動作時には画像データは各々の回路
から出力きれ４３号レベルのｌｉＭ認を行なうことが可
能となる。

（ＩＩ）７ＸＰ：プリンタ部チエツク ？ＯＰ＋コピー；ポリゴンモータのみ回転しレーザはオ
ンとなる。インデック スの信号確認が可能、この状 態で １＋コピー；プリンタコントローラデータの出力 ２＋コピー；テストパターンデータの出力３＋コピー；
バッチデータの出力が可能？ＬＰ＋コピー；記録部関係
のチエツクモード、この状態で ■＋ヨコー；帯電器オン ２＋コピー；現像器モータオン、現像バイアスオン ５＋コピー；転写極オン ６＋コピー；クリーニングブレード圧着７＋コピー；ク
リーニングブレード解除８＋コピー；クリーニングロー
ラ印加（電圧） ９＋コピー；分離を函オン １０＋コピー；第１給紙モータオン １１＋コピー；第２給紙モータオン 等が行なわれる。この場合上述と同様にストップ／クリ
ヤキーを押すことによりこのモードは解除される。

この例に限らずこのような自己診断チエツクを行なうこ
とが可能であり、市場でのサービスマンの保守の容易化
、または保守に行く前にユーザで簡単なチエツクを行な
ってもらうことにより、故障への対応かすみやかになる
。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、文字画像はそ
の画像データを多値化して記録すると共に、その他の画
像はその画像データを１画素ごとに輝度変調して記録す
るようにしたものである。

こうすれば、従来のような面積変調による弊害、つまり
、階調画は満足し得るものの、文字画の記録品質が劣化
するようなおそれはない。階調画でも文字画でも常に良
好な記録品質を達成できる実益を有する。

従って、この発明に係る画像形成装置は上述したような
電子写真式複写機などに適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る画像形成装置の要部であるＰＷ
Ｍ変調回路−例を示す系統図、第２図はその動作説明に
供する波形図、第３図はレーザパワーに対する記録特性
の曲線図、第４図は帯電電圧と記録特性との関係を示す
曲線図、第５図はこの発明を適用できる画像形成装置の
一例を示す要部の系統図、第６図はそのうちの画像処理
部の系統図、第７図はこの発明に適用でとる電子写真式
複写装置の概略構成図、第８図は偏向走査系の構成図、
第９図は像形成プロセスの説明図、第１゜区はシェーデ
ィング補正回路の系統図、第１１図はフィルタリング処
理の系統図、第１２図及び第１３図は領域抽出の説明図
、第１４図は領域抽出の説明に供する波形図、第１５図
は信号処理手段の系統図、第１６図は地紋パターンの説
明図、第１７図は地紋かけ処理回路の系統図、第１８図
はその動作波形図、第１９図は白抜けの説明図、第２０
図は中抜き処理回路の系統図、第２１図及び第２２図は
その動作説明のための波形図、第２３図は画像形成装置
の総合特性を示す曲線図、第２４図は濃度ヒストグラム
の特性図、第２５図はプリンタ部の系統図、第２６図は
第２の制御部の構成図、第２７図は第１の制御部の構成
ｌ・、第２８図はその動作説明に供する波形図、第２９
図は操作・表示部のキー配列状態を示す図、第３０図〜
第４２図は夫々キー操作処理の説明図である。 １０・・・画像形成装置 １０Ａ・・・スキャナ一部 １０Ｂ　　・　・ １０Ｃ・　・ １１　・　・ ２４　・　・ ３０　・　・ ４０　・　・ ４５　・　・ ５０　・　・ ６０　・　・ ６５　・　・ １１０　　・　・ ３００　　・　・ ４００　・　・ ５００　　・　・ ６００　・　・ ・画像処理部 ・プリンタ部 ・　ＣＣＤ ・フィルタリング処理回路 ・変倍処理回路 ・反転処理回路 ・ガンマ補正回路 ・自動濃度調整回路 ・鏡像処理回路 ・プリントデータコントローラ ・像形成体 ・信号処理手段 ・地紋かけ処理回路 ・中抜き処理回路 ・ＰＷＭ変調回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）像形成体にビームを照射して静電潜像を形成し、
   これを現像手段によって現像してモノクロ画を形成する
   ようにした画像形成装置において、文字画像はその画像
   データを多値化して記録すると共に、 その他の画像はその画像データを１画素ごとに輝度変調
   して記録するようにしたことを特徴とする画像形成装置
   。