JPH02226964A - 画像処理装置 - 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） 本発明は画像処理装置に関し、更に詳しくは、高画質な
再生画像を得るための画像処理装置に関する。

（発明の背景） プリンタ等の画像記録装置において、デイザ法や濃度パ
ターンを使用して中間調画像を再現することが知られて
いる。しかし、いずれの場合も小さいサイズの閾値マト
リクスではドツトサイズによる十分な階調が得られず、
大きいサイズの閾値マトリクスを用いなければならない
。この結果、解像力の低下が原因で高品位出力を得るこ
とができない。

（発明が解決しようとする課題） ところで、以上のような欠点を解決するものとして、半
導体レーザに輝度変調をかけ、中間調を再現する方法が
ある。

しかし、半導体レーザの特性や、電子写真プロセスの特
性などにより安定した画像を得ることが困難である。

また、レーザ光をパルス幅変調（ＰＷＭ）することによ
り中間調を再現する方法もある。このような方法につい
ては、特開昭６２−３９９７２号公報に記載されている
。これは、多値信号を三角波と比較することにより、パ
ルス幅の信号を作成し、レーザをパルス幅変調すること
により中間調を再現するものである。

第５図はこの種の画像処理装置をレーザブリン夕に適用
した場合の一例を示す構成図である。図において、１は
ディジタル多値データをアナログの多値信号に変換する
Ｄ／Ａ変換器、２は三角波を発生する三角波発生回路、
３は前述のＤ／Ａ変換器１と三角波発生回路２にタイミ
ング信号を与えるタイミング信号発生回路、４は多値信
号と三角波とを比較してパルス幅変調信号を発生するす
るコンパレータ、５はパルス幅変調信号により半導体レ
ーザ光源の駆動信号を生成するレーザ駆動回路、６はレ
ーザ光源である。この様な構成では、多値信号と三角波
とをコンパレータ４で比較することにより、パルス幅変
調された信号を生成している。このため、画像信号の各
画素のタイミングと三角波のタイミング（位相）とが完
全に同期が取れている必要がある。このため、タイミン
グ信号発生回路３がクロックを発生して、Ｄ／Ａ変換器
１と三角波発生回路２とに供給している。

従って、この様な装置では、画像信号と三角波との同期
が厳密に要求され、回路が複雑になるといった欠点があ
る。

本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、簡単な構成で、安定して、階調表
現のすぐれた高品質な画像を再現することの可能な画像
処理装置を実現することにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決する本発明は、振動波形信号を発生する
振動波形発生手段と、この振動波形発生手段からの振動
波形信号と外部から与えられる多値の画像信号とを加算
増幅する加算増幅手段と、この加算増幅手段で加算され
た信号により画像形成を行う画像形成手段とを有するこ
とを特徴とするものである。

（作用） 本発明の画像処理装置において、振動波形信号と多値の
画像信号とが加算増幅され、この加算増幅された信号に
より画像形成が行われる。

（実施例） 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の概略構成を示す構成図であ
る。図において、１１は外部から与えられるディジタル
の多値データをアナログの多値の画像信号に変換するＤ
／Ａ変換器、１２は振動波形（正弦波、三角波等）を発
生する振動波形発生回路、１３は多値信号と振動波形と
を加算して増幅する加算増幅器、１４は加算増幅器１３
の出力信号をクリップするクリップ回路１．１５はクリ
ップ回路１４の出力からレーザ駆動信号を生成するレー
ザ駆動回路、１６はレーザ駆動回路１５により駆動され
て画像の形成を行うためのレーザ光源である。

第２図は上記構成の各部の信号波形を示す波形図である
。

以下、第１図及び第２図を参照して本実施例の動作を説
明する。外部から与えられるディジタル画像データはＤ
／Ａ変換器１１でアナログの多値の画像信号（第２図（
ａ））に変換される。この画像信号は加算増幅器１３の
一方の入力端子に印加される。そして、振動波形発生回
路１２で生成された振動波形（第２図（ｂ）では正弦波
）は加算増幅器１３の他方の入力端子に印加される。こ
のようにして加算増幅器１３に印加された２つの信号は
加算され、第２図（Ｃ）のような加算信号（レーザを変
調する信号であるので、以下、変調信号という）に変換
される。

また、この変調信号の一定値以上の部分と一定値以下の
部分をカットした波形が第２図（ｄ）である。このよう
にして得られた弯調信号は、図に示すように、パルスの
幅および強度の双方が変化しているため、輝度変調とパ
ルス幅変調とを組み合わせたものに相当する。従って、
中間調をも正確に再現可能な高品質な画像を再現するこ
とが可能になる。

また、画像信号の各画素のタイミングと振動波形の位相
とで同期を取る必要はない。このため、構造が極めて簡
単になる。

尚、上記の説明では振動波形として正弦波を使用したが
、三角波を使用しても同様の結果が得られる。また、振
動波形の周期ｔ′は、画像信号の周期をｔとした場合、
（≦ｔ′≦５ｔであることが好ましい。そして、クリッ
プしていない信号（第２図（Ｃ））とクリップした信号
（第２図（ｄ））のいずれでレーザを駆動しても良好な
結果が得られる。

次に、第３図を参照して本発明の画像処理装置が適用さ
れるカラー複写機の概要について説明する。この図にお
いて、２１は赤の原稿画像を画像信号に変換するＲ−Ｃ
ＣＤ、２２は緑の原稿画像を画像信号に変換するＧ−Ｃ
ＯＤ、２３は青の原稿画像を画像信号に変換するＢ−Ｃ
ＯＤ、２４はＲ−ＣＣＤ２１で読み取られた赤の画像信
号を８ビツトのディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換
器、２５はＧ−ＣＣＤ２２で読み取られた緑の画像信号
を８ビツトのディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器
、２６はＢ−ＣＣＤ２３で読み取られた青の画像信号を
８ビツトのディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器で
ある。２７は赤の８ビツトデイジタルデータを６ビツト
デイジタルデータに変換する濃度変換部、２８は緑の８
ビツトデイジタルデータを６ビツトデイジタルデータに
変換する濃度変換部、２９は青の８ビツトデイジタルデ
ータを６ビツトデイジタルデータに変換する濃度変換部
である。３０はカラーコード（各画素が白／黒／有彩色
のいずれであるかを示す２ビツトのコード、例えば白＝
００．黒＝１１．有彩色：１０）処理９色再現（Ｒ，Ｇ
、　Ｂ　（読取り色）−Ｙ、　Ｍ、　Ｃ，Ｋ　（記録色
ン）処理を行う色再現テーブルである。この色再現テー
ブル３０からは２ビツトのカラーコード並びにＹ、Ｍ、
Ｃ，にの濃度データのうちプリンタユニット３４での記
録色に対応する６ビツトの濃度データが出力される。

すなわち、この色再現テーブル３０は、カラーコード及
びＹ、Ｍ、Ｃの濃度データを発生するＬＵＴ（ルックア
ップテーブル）から構成されている。

３１はカラーゴースト補正を行うためのカラーゴースト
補正部、３２は濃度信号にフィルタ処理。

変倍処理、網掛は処理等の各種画像処理を行う画像処理
部である。３３は６ビツトの濃度信号を多値（３値以上
）化すると共に、上記第１図に示した回路を有する多値
化部、３４はＹ、　Ｍ、　　Ｃ，Ｋの各色のトナー像を
順次重ね合わせることによりカラー画像を形成するプリ
ンタユニットである。

以下、この第３図により動作説明を行う。原稿画像は画
像読取り部で読み取られる。すなわち、原稿の画像情報
（光学像）はダイクロイックミラーにおいて赤Ｒの色分
解像、緑Ｇの色分解像、青Ｂの色分解像に分離される。

これらの色分解像はＣＣＤ２１，２２．２３に供給され
て、それぞれＲ，Ｇ、Ｈのアナログ信号に変換される。

このアナログ信号は１画素毎にそれぞれＡ／Ｄ変換器２
４．２５．２６で所定ビット数、この例では８ビツトの
ディジタルデータに変換される。このＡ／Ｄ変換が行わ
れる際に、標準白色板の撮像データに基づいてシェーデ
ィング補正も併せて行われる。

シェーディング補正されたＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの８ビッ
トデータは、濃度変換部２７，２８．２９に供給される
。濃度変換部２７，２８．２９では、カラーバランスや
γの補正が行われると共に、各色ごとに、人間の視覚特
性に合わせて８ビツトのデータが６ビツトの濃度データ
に変換される。

そして、Ｒ，Ｇ、Ｂの濃度変換部２７，２８゜２９の出
力データは色再現テーブル３０に印加される。この色再
現テーブル３０では、Ｒ，Ｇ、Ｂのそれぞれのデータの
濃度レベルにより、各画素が白／黒／有彩色のいずれの
カラー領域に属するかを示すカラーコード（２ビツトデ
ータ、例えば白：ＯＯ１黒＝１１．有彩色＝１０）が作
成される。

また、色再現テーブル１０では、色修正（Ｒ。

Ｇ、　　Ｂ−Ｙ、　Ｍ、　Ｃ，Ｋ）を色分離用のＬＵＴ
（ＲＯＭで構成されたルックアップテーブル）により行
い、Ｙ、Ｍ、Ｃ，に各６ビツトの濃度データを作成して
いる。

この後、カラーゴースト補正部３１でカラーゴーストの
検出、除去が行われる。これは、色分離時に特に黒文字
の周辺で不要な色ゴースト（カラーゴースト）が発生す
るからである。カラーゴースト補正は、１ｘ７のウィン
ドウによりカラーゴーストか否かを検知し、カラーゴー
ストが検知された画素のカラーコードを正しい色のカラ
ーコードに変換するようにする。このカラーゴースト補
正を主走査方向及び副走査方向に行う。

そして、画像処理部３２でフィルタ処理（ＭＴＦ補正、
平滑化処理）、変倍処理、網かけ処理等の各種画像処理
が行われる。

この後、多値化部３３でプリンタでの画像形成に適する
ようにＤ／Ａ変換された多値の画像信号と振動波形とが
加算増幅されて、レーザ光源を駆動するに適した信号に
変換される。そして、この駆動信号により、プリンタユ
ニット３４で画像形成が行われる。このプリンタユニッ
ト３４では、Ｙ、Ｍ、Ｃ，にの各トナー像が感光体ドラ
ム上で順次重ねられ、この後転写紙に転写されることで
画像形成が行われる。

次に、本発明の画像処理装置が適用されるカラー複写機
の各部の機械的構成並びに動作を第４図を参照して説明
する。尚、このカラー複写機の現像はカラー乾式現像方
式が使用される。この例では２成分非接触現像で且つ反
転現像が採用される。

つまり、従来のカラー画像形成で使用される転写ドラム
は使用せず、画像を形成する電子写真感光体ドラム上で
重ね合わせを行う。また、以下の例では、装置の小型化
を図るため、画像形成用のＯＰＣ感光体（ドラム）上に
、イエロー、マゼンタシアン及びブラックの４色像をド
ラム４回転で現像し、現像後転写を１回行って、普通紙
等の記録紙に転写するようにしている。

カラー複写機の装置のコピー釦をオンすることによって
原稿読み取り部Ａが駆動される。そして、原稿台１２８
の原稿１０１が光学系により光走査される。

この光学系は、ハロゲンランプ等の光源１２９゜１３０
及び反射ミラー１３１が設けられたキャリッジ１Ｂ２．
Ｖミラー１３３及び１３３′が設けられた可動ミラーユ
ニッＩ−１３４で構成される。

キャリッジ１３２及び可動ユニット１３４はステッピン
グモーター１３５により、スライドレール１３６上をそ
れぞれ所定の速度及び方向に走行せしめられる。

光源１２９，１３０により原稿１０１を照射して得られ
た光学情報（画像情報）が反射ミラー１３１、ミラー１
３３，１３３’　を介して、光学情報変換ユニット１３
７に導かれる。

プラテンガラス１２８の左端部裏面側には標準白色板１
３８が設けられている。これは、標準白色板１３８を光
走査することにより画像信号を白色信号に正規化するた
めである。

光学情報変換ユニット１３７はレンズ１３９、プリズム
１４０．２つのダイクロイックミラー１０２．１０３及
び赤の色分解像が撮像されるＣＣＤ１０４と、緑色の色
分解像が撮像されるＣＣＤ１０５と、青色の色分解像が
撮像されるＣ０Ｄ１０６とにより構成される。

光学系により得られる光信号はレンズ１３９により集約
され、上述したプリズム１４０内に設けられたダイクロ
イックミラー１０２により青色光学情報と、黄色光学情
報に色分解される。更に、ダイクロイックミラー１０３
により黄色光学情報が赤色光学情報と緑色光学情報に色
分解される。

このようにしてカラー光学像はプリズム１４０により赤
Ｒ９緑Ｇ、青Ｂの３色光学情報に分解される。

それぞれの色分解像は各ＣＣＤの受光面で結像されるこ
とにより、電気信号に変換された画像信号が得られる。

画像信号は信号処理系で信号処理された後、各色信号が
書き込み部Ｂへと出力される。

信号処理系は、Ａ／Ｄ変換器の他１色再現テーブル、カ
ラーゴースト補正部、Ｄ／Ａ変換器、振動波形発生回路
、加算増幅器、レーザ駆動回路などの各種信号処理回路
を含む。

書き込み部Ｂは偏向器１４１を有している。この偏向器
１４１としては、ガルバノミラ−や回転多面鏡等の他、
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。色信号により変調されたレーザビームはこの偏向
器１４１によって偏向走査される。

偏向走査が開始されると、レーザビームインデックスセ
ンサー（図示せず）によりビーム走査が検出されて、第
１の色信号（例えばイエロー信号）によるビーム変調が
開始される。変調されたビームは帯電器１５４によって
、−様な帯電が付与された像形成体（感光体ドラム）１
４２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１４２
の回転による副走査とにより、像形成体１４２上には第
１の色信号に対応する静電潜像が形成されることになる
。

この静電潜像は、イエロートナーを収容する現像器１４
３によって現像され、イエロートナー像が形成される。

尚、この現像器には高電圧源からの所定の現像バイアス
電圧が印加されている。

現像器１４３のトナー補給はシステムコントロール用の
ＣＰＵ　（図示せず）からの指令信号に基づいて、トナ
ー補給手段（図示せず）が制御されることにより、必要
時トナーが補給されることになる。上述のイエロートナ
ー像はクリーニングブレード１４７ａの圧着が解除され
た状態で回転され、第１の色信号の場合と同様にして第
２の色信号（例えばマゼンタ信号に基づき静電潜像が形
成される。そして、マゼンタトナーを収容する現像器１
４４を使用することによって、これが現像されてマゼン
タトナー像が形成される。

現像器１４４には高圧電源から所定の現像バイアス電圧
が印加されるは言うまでもない。

同様にして、第３の色信号（シアン信号）に基づき静電
潜像が形成され、シアントナーを収容する現像器１４５
によりシアントナー像が形成される。又、第４の色信号
（黒信号）に基づき静電潜像が形成され、黒トナーが充
填された現像器１４６により、前回と同様にして現像さ
れる。

従って、像形成体１４２上には多色トナー像が重ねて形
成されたことになる。

尚、ここでは４色の多色トナー像の形成について説明し
たが、２色又は単色トナー像を形成することができるは
言うまでもない。

現像処理としては、上述したように、高圧電源からの交
流及び直流バイアス電圧が印加された状態において、像
形成体１４２に向けて各トナーを飛翔させて現像するよ
うにした、所謂非接触２成分ジャンピング現像の例を示
した。

現像器１４４，１４５，１４６へのトナー補給は、上述
と同様にＣＰＵからの指令信号に基づき、所定量のトナ
ー量が補給される。

一方、給紙装置１４８から送り出しロール１４９及びタ
イミングロール１５０を介して送給された記録紙Ｐは像
形成体１４２の回転とタイミングを合わせられた状態で
、像形成体１４２の表面上に搬送される。そして、高圧
電源から高圧電圧が印加された転写極１５１により、多
色トナー像が記録紙Ｐ上に転写され、且つ分離極１５２
により分離される。

分離された記録紙Ｐは定着装置１５３へと搬送されるこ
とにより定着処理がなされてカラー画像が得られる。

転写終了した像形成体１４２はクリーニング装置１４７
により清掃され、次の像形成プロセスに備える。

クリーニング装置１４７においては、クリーニングブレ
ード１４７ａにより清掃されたトナーの回収をしやすく
するため、金属ロール１４７１）に所定の直流電圧が印
加される。この金属ロール１４７ｂが像形成体１４２の
表面に非接触状態に配置される。クリーニングブレード
１４７ａはクリニング終了後、圧着を解除されるが、解
除時、取り残される不要トナーを解除するため、更に補
助ローラ１４７Ｃが設けられ、この補助ローラ１４７ｃ
を像形成体１４２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。

尚、本発明の画像処理装置をカラー複写機に適用する例
について説明を行ったが、本発明の画像処理装置はこれ
以外の各種の機器に使用できることはいうまでもない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明では、アナログの多
値の画像信号と振動波形とを加算増幅して、この加算さ
れた信号を使用してレーザ光源を駆動するようにした。

このため、簡単な構成で、安定して、階調表現のすぐれ
た高品質な画像を再現することの可能な画像処理装置を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す構成図、第２図
は本発明の一実施例の動作時の各部の信号波形を示す波
形図、第３図は本発明の画像処理装置が適用されるカラ
ー複写機の全体の電気的構成を示す構成図、第４図は本
発明の画像処理装置が適用されるカラー複写機の全体の
機械的構成を示す構成図、第５図は従来の画像処理装置
の概略構成を示す構成図である。 １１・・・Ｄ／Ａ変換器　　１２・・・振動波形発生回
路１３・・・加算増幅器　　　１４・・・クリップ回路
１５・・・レーザ駆動回路 １６・・・レーザ光源 特許出願人　　コ　ニ　カ　株　式　会　社代　理　人
　　弁理士　　井　島　藤　治外１名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 振動波形信号を発生する振動波形発生手段と、この振動
   波形発生手段からの振動波形信号と外部から与えられる
   多値の画像信号とを加算増幅する加算増幅手段と、 この加算増幅手段で加算された信号により画像形成を行
   う画像形成手段とを有することを特徴とする画像処理装
   置。