JPH05307307A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一の感光体の周囲に複数の現像装置と、複
数の露光装置を近接配置した作像装置を有し、小規模の
データ遅延回路で済み、高速で鮮明なカラー画像の形成
が可能であると共に、振動によって形成画像に色ずれを
生じることの無い小型で安価なカラー画像形成装置を提
供する。 【構成】 光透過性の支持体を有する単一の感光体ドラ
ム２１８の内側に、円筒状で、その外周面にＣ，Ｍ，
Ｙ，Ｂｋ色に対応し、感光体ドラム２１８の感光体を露
光する４つのＬＥＤアレイが取り付けられた熱伝導体を
感光体ドラム２１８と同心円状に感光体ドラム２１８の
回転軸に取り付け、感光体ドラム２１８の外側に、Ｃ，
Ｍ，Ｙ，Ｂｋ色に対応する４つの現像装置２２０Ｃ，
Ｍ，Ｙ，Ｂｋを配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー画像形成装置に係
り、特に、１つの円筒状または無端ウェブ状の感光体の
周辺に、複数の特定色の露光装置と現像装置を備えた電
子写真方式のカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー複写機等の２色以上のカラー画像
を形成する電子写真式カラー画像形成装置には、いくつ
かの異なる方式が知られている。１つの方式は画像形成
に必要な色と同数の感光体、帯電器、現像装置等から成
る作像ステーションを備える方式である。この方式は高
速のカラー画像形成に適するが、複数の感光体を並列さ
せるため必然的に装置が大型になり、また大容量の遅延
回路メモリを要し、高価となってしまう欠点がある。ま
た、特開平２−２５４８６８号公報に示される方式で
は、単一感光体のみを備え、その上に現像剤の色と同数
回の作像サイクルを繰り返してカラー画像形成する。こ
の方式は小型で低コストの装置が実現できるが、画像サ
イズが感光体の表面サイズに限定されると共に、像形成
速度が遅いという欠点がある。さらに、特開昭５８−２
３０５８号公報や特開昭６１−５１５３４号公報に示さ
れるように、単一感光体のみを備え、感光体の１回転以
内に、その上に複数色の潜像を形成する方式がある。こ
の方式は高速多色像形成が可能であるが、現像装置間に
現像色と同数の露光のための空間を確保する必要があ
り、従って、後続の露光装置の露光位置を同期させるた
めのデータ遅延量が大きくなり、フルカラー装置では大
径の感光体ドラムを要した。また、遅延回路メモリの容
量をあまり大きくさせないために現像装置に露光装置を
近接して配置した場合には、近接して配置された露光装
置がトナーで汚れ易いといった欠点があった。いずれに
しても、単一感光体のみを備えたカラー複写機において
は、１回目に露光され、感光体上で現像されたトナー画
像の上から２回目以降の露光が行なわれるので、２回目
以降の露光の照射光が感光体上に付着したトナーによっ
て散乱されたり、吸収されたりするため、当該色の鮮明
な潜像形成ができず、従って、転写紙上に形成されたカ
ラー画像も原稿の色彩と異なったものになるという本質
的な問題点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】また、感光体ドラムを
回転駆動させる駆動モーターの回転振動が駆動機構を介
して感光体ドラムに伝播すると、感光体ドラムの回転速
度が微妙に変化し、特に、多階調を表現する発光体とし
て有用な端面発光ダイオード（ＬＥＤ）を電気−光変換
素子として用いた複写機においては、ＬＥＤにより形成
された光像の形状が副走査方向に偏平な形状となるた
め、感光体ドラムの回転むらによる影響をより顕著に受
け、露光光像が重複してしまい、記録信号に従った本来
の記録画像の潜像形成が困難になる。

【０００４】さらに、単一感光体の周囲に異なる色に対
応する複数の露光装置を配した複写機にあっては、記録
画像に色ずれが生じないように、露光装置の精密な位置
合わせが行われているが、露光装置によって発熱量に大
きな差があったり、露光装置で発生した熱の放散が一様
でなかったり、空気の対流等の影響により、露光装置に
他の露光装置で発生した熱が伝わるような場合に、露光
装置を支持する支持部材の熱膨張に差が生じ、複数の露
光装置から射出された露光光の結像位置がずれるため、
記録画像に色ずれが生じてしまう。

【０００５】上記従来技術の欠点に鑑み、本発明の第１
の目的は単一の感光体の周辺に複数の現像装置と複数の
露光装置を近接設置した、例えば、４色フルカラー方式
のものであっても、小規模のデータ遅延回路を備えるだ
けで済み、原稿の色彩に忠実で鮮明なカラー画像を高速
で形成することを可能にすると共に、モーターの振動等
により記録画像に色ずれが生じることのない、小型で安
価なカラー画像形成装置を提供することにある。また、
本発明の第２の目的は種々の温度環境においても、複数
の露光装置による走査露光が精度よくなされ、形成され
た多色像のレジスト品質が高いカラー画像形成装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、画像データを受け入れるインタフェース手段
（２１２ａ）と、感光体の回転軸により支持され、第１
走査露光手段および第２走査露光手段が前記回転軸の回
りに同心円状に取り付けられた支持部材と、画像データ
の特定色（Ｃ）のデータ信号に対して他の色（Ｍ）のデ
ータ信号を遅延させる遅延手段（２１２ｂ）と、円筒状
または無端ウェブ状であって、光透過性の支持体の外側
表面に感光層を備えた感光体（２１８）とを有し、少な
くとも、特定色（Ｃ）信号および遅延された他の特定色
（Ｍ）信号に基づいてそれぞれ露光作用を及ぼす第１露
光手段（２１２Ｃ）および第２露光手段（２１２Ｍ）を
共に感光体（２１８）の内側にあり、感光体（２１８）
の支持体の回転軸により支持され、第１走査露光手段
（２１２Ｃ）および第２走査露光手段（２１２Ｍ）が前
記回転軸の回りに同心円状に取り付けられた支持部材
（２１２ｓ）に配置し、複数色の現像手段（２２０Ｃ，
Ｍ）を感光体（２１８）の外側に配置した。また、第２
の目的を達成するために、感光体（２１８）の内側に熱
伝導体（２１２ｓ）を設け、これに複数の走査露光手段
（２１２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）を固着した。

【０００７】

【作用】上記第１の手段において、第１露光手段で感光
体の内側から第１色目の像露光を行い、感光体の外側に
配置した第１現象手段で第１色目の顕像を形成し、イン
タフェース手段が受け入れ、遅延手段で遅延された第２
色目のデータ信号に基づいて、感光体の内側から第２露
光手段で第２色目の像露光を行い、感光体の外側に配置
した第２現象手段で第２色目の顕像を形成する。従っ
て、感光体の支持体に対して、第２露光手段による第２
露光が第１色の顕像とは逆側から行なわれるから、第１
色の顕（トナー）像に何等影響を受けないで第２色以後
の像形成が可能となる。また、上記第２の手段において
は、熱伝導体は、複数の走査露光手段がそれぞれ発生す
る熱を、当該走査露光手段とは異なる他の走査露光手段
に伝導して全ての走査露光手段の温度を均一にするか
ら、各色毎の像レジストが安定的に維持される。

【０００８】

【実施例】以下実施例を掲げ本発明を詳細に述べる。ま
ず、実施例の説明で参照する図を簡単に説明すると、図
１は本発明を実施するに好適なディジタルカラー複写機
の主に機構部を示す構成図、図２は画像形成部の詳細を
表わす図、図３は本複写機の画像信号の流れと処理を表
わすための画像信号処理ブロック図、図４は知的画像処
理回路の構成図、図５は像域別像形成に関わる画像処理
ブロック図、図６は記録画素の構成方法を説明する図、
図７は画素形成タイミング図、図８は像露光部の画像処
理ブロック図、図９は文字画素のドット成長方向を示す
図、図１０は文字画素のデータフォーマットを示す図、
図１１は文字画素パタンの具体例を示す図、図１２は文
字を画素に分割する例を示す図、図１３は再現された文
字の部分拡大図、図１４は再現された文字の異なる部分
の拡大図、図１５は諧調画素データフォーマットを示す
図、図１６は諧調画像の色別画素パタンの具体例を示す
図、図１７は色別のカラー階調画像の具体例を示す図、
図１８は一般的なカラー印刷原稿を拡大した図、図１９
は像域分離回路の構成図、図２０は原画像域分離回路の
詳細ブロック図、図２１は図１８の部分拡大図、図２２
はスキャナから出力された緑信号を説明する図、図２３
はビットマップ展開回路の詳細ブロック図、図２４は像
域分離補間回路の詳細ブロック図、図２５は２値ビット
マップ画像の具体例を示す拡大図、図２６は異なるサイ
ズの記録画素を示す図、図２７は異なるサイズの記録画
素の像形成説明図、図２８は低濃度の文字再生を説明す
る図である。なお、以下の説明において用いられる記号
と、その意味を次に列挙する。即ち、Ｒ：レッド
（赤）、Ｇ：グリーン（緑）、Ｂ：ブルー（青）、Ｃ：
シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：黒、ＬＥ
Ｄ：発光ダイオード、ＬＥＤＡ：発光ダイオード配列
体、ＣＣＤ：電荷結合素子またはカラー撮像デバイス、
ＳＣ：スキャナまたはスキャナモジュール、ＰＲ：プリ
ンタまたはプリンタモジュール，ＳＣＯＮ：システムコ
ントローラである。

【０００９】〔モジュールの構成〕図１を参照すれば、
本実施例の複写機は機構上大きく２つの部分（モジュー
ルと呼ぶ）に分割される。１つは画像読み取りを行なう
スキャナモジュールＳＣ２００であり、他の１つは画像
形成を行なうプリンタモジュールＰＲ２８０である。ス
キャナモジュールＳＣ２００の後端はプリンタモジュー
ルＰＲ２８０の上部後端においてヒンジ２００ｈで回動
自在に結合されている。ヒンジ２００ｈにはトーション
スプリングが組み込まれており、スキャナモジュールＳ
Ｃ２００は任意の開き位置に留まるフリーストップ構造
が採用され、円滑な紙詰まり処理や保守作業に備えてあ
る。 〔画像処理機能ブロック構成〕図３を参照し、画像処理
機能を担う画像処理機能ブロックの概要を説明する。な
お、図３において、画像処理機能ブロック間の矢印は画
像信号もしくは制御信号の流れを表わす。画像信号処理
回路は概略、スキャナＳＣ２００で読み取られた画像信
号を処理する基本画像処理回路２４１、画像メモリ２４
３内の画像データに対して高度な画像処理を施す知的画
像処理回路２４２、外部機器接続コネクタ２８６Ｎ、外
部インターフェース（ＩＦ）回路２８６、インターフェ
ース（ＩＦ）メモリ２８７、ビットマップ（ＢＭ）展開
回路２８８、コンソール装置２５０が接続されたシステ
ムコントローラＳＣＯＮ２８５で構成される。スキャナ
ＳＣ２００で読み取られ、基本画像処理回路２４１で処
理された画像記録データ、または、外部機器から入力さ
れ、プリンタＰＲ２８０に適合する形態の記録データと
なるように処理され、ビットマップ展開回路２８８から
出力された画像記録データはプリンタＰＲ２８０に入力
される。機構的には、前２つの画像処理回路２４１，２
４２はＳＣ２００の内部に、コンソール装置２５０はＳ
Ｃ２００の上部に配置され、外部機器接続系、即ち、外
部機器接続コネクタ２８６Ｎ、外部ＩＦ回路２８６、Ｉ
Ｆメモリ２８７、ＢＭ展開回路２８８およびＳＣＯＮ２
８０はＰＲ２８０内部に組み込まれている。

【００１０】〔画像処理機能ブロック毎の概略機能と画
像信号の流れ〕システムコントローラＳＣＯＮ２８５は
複写機のシステム全体を統合的に制御する機能を有して
おり、複写機を構成する各モジュール、例えば、ＳＣ２
００やＰＲ２８０、若しくは知的画像処理回路２４２等
々に対して、太い矢印で表わす通信手段ＳＣＯＮｉｎ，
ＳＣＯＮｏｕｔを介してコマンドとレスポンスの制御信
号を送受しながらシステム制御するものである。なお、
自動原稿送り装置やソータなどのオプションモジュール
が付加された時には、これらも含めて制御する機能を有
している。コンソール装置２５０はオペレータに対する
複写機のメッセージを出力し、あるいは、オペレータに
より複写機に対する各種指令を入力する際の入出力装置
としての機能を備えている。スキャナモジュールＳＣ２
００はカラー原画像読み取り機能を有し、原画読み取り
回路２０７ａを通じてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）画
像信号を基本画像処理回路２４１および画像メモリ２４
３に出力する。基本画像処理回路２４１は原画像のＲ，
Ｇ，Ｂ画像信号に画像処理を施して、Ｃ（シアン）、Ｍ
（マゼンダ）、Ｙ（黄色）、Ｋ（黒）の画像記録信号に
変換する機能を持ち、変換されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像
信号をプリンタモジュールＰＲ２８０、または画像メモ
リ２４３に出力する。プリンタモジュールＰＲ２８０は
記録インタフェース回路２１２ａに入力されるＣ，Ｍ，
Ｙ，Ｋ画像信号に基づいて、給送された転写紙上に永久
可視像を形成する。外部機器接続系画像処理機能ブロッ
ク（２８６Ｎ、２８６、２８７、２８８）は複写機外の
外部機器から入力された画像信号、もしくは文字コード
信号を受け入れ、これらの信号をＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの記録
信号に変換してＰＲ２８０に送り込む機能を備えてい
る。なお、このように外部機器から入力された画像信号
に従って画像再生するモードをプリンタモードと称し、
ＳＣ２００で読み取った原稿画像を像再生するモードを
コピーモードと称している。画像メモリ２４３は原画１
枚分のＲ，Ｇ，Ｂデータまたはコピー１枚分のＣ，Ｍ，
Ｙ，Ｋデータを記憶する機能を持つ。知的画像処理回路
２４２は画像メモリ２４３内の画像データに対して高度
な画像処理を施す機能を有する。磁気ディスク装置（Ｍ
Ｄ）２４０は画像データおよび知的画像処理プログラム
を記憶する機能を持つ。なお、図３において、知的画像
処理回路２４２および画像メモリ２４３は論理的な信号
授受関係の理解を容易にするために若干模式化して表現
してある。

【００１１】〔ＳＣ２００の詳細な構成〕スキャナモジ
ュールＳＣ２００の詳細な構成を表す図１において、２
００ｃはスキャナ制御回路、２０２はプラテンガラス、
２０８は第１キャリジ、２０９は第２キャリジ、２０３
ａ，ｂは原稿照明ランプ、２０４ａ，ｂ，ｃはそれぞれ
第１，第２，第３ミラー、２０５は結像レンズ、２０７
はカラー撮像デバイス（ＣＣＤ）、２０７ａは原画読み
取り回路、２４０は磁気ディスク装置（ＭＤ）、２４１
は基本画像処理回路、２４２は知的画像処理回路、２４
３は画像メモリ、２１０はキャリジ走査モータ、２５１
は透明タッチスイッチと液晶表示装置より成る操作パネ
ルである。 〔原画像の読み取り動作〕スキャナモジュールＳＣ２０
０は原画像を主走査、副走査共に１／１６ｍｍの標本化
密度で標本化し、Ｒ，Ｇ，Ｂ３色の画像データとして、
それぞれ２５６諧調に量子化して読み取る機能を備え
る。照明ランプ２０３ａ，ｂと第１ミラー２０４ａは第
１キャリジ２０８に搭載され、第２ミラー２０４ｂと第
３ミラー２０４ｃは第２キャリジ２０９に固着されてい
る。原画像を読み取るときは、第１キャリジは副走査速
度Ｖｓｕｂで、第２キャリジはＶｓｕｂ／２の速度でキ
ャリジ走査モータ２１０によって光学的共役関係を維持
したまま走査駆動される。カラー撮像デバイス２０７は
それぞれ赤フィルタ、緑フィルタおよび青フィルタで覆
われた１次元配列された４７５２画素より成るＲ撮像
部、Ｇ撮像部およびＢ撮像部が３列平行に並べられた構
造となっている。なお、図１で２０２ａｒ，２０２ａ
ｇ，２０２ａｂはプラテン表面２０２ａのＲ，Ｇ，Ｂそ
れぞれの画像読み取り走査線の位置を若干誇張して表わ
したもので、実際には３本の走査線は殆ど近接してお
り、具体的には３／１６ｍｍ間隔で並列に並ぶ。まず、
原稿がプラテン２０２に複写面が下となるように載置さ
れる。結像レンズ２０５は原画像をＣＣＤ２０７の受光
面に縮小投影結像させる。ＣＣＤ２０７は結像レンズ２
０５が投影する原画像の主走査１ラインを各色毎に１６
画素／ｍｍの密度で分解し、標本化して読み取る。原画
像を読み取ったＣＣＤ２０７は原画像の画素単位のＲ，
Ｇ，Ｂそれぞれの反射光に応じたアナログ電圧を出力
し、原画読み取り回路２０７ａにて８ビットのディジタ
ル信号、即ち、２５６諧調のデジタルデータに量子化す
る。このようにしてＲ，Ｇ，Ｂの各色別に量子化された
画像データは基本画像処理回路２４１及び画像メモリ２
４３に送り込まれる。なお、原画読み取り回路２０７ａ
においてはカラー撮像デバイス２０７のＲ，Ｇ，Ｂサン
プリング位置が３／１６ｍｍだけ互いに異なるために生
じる色ズレの問題を防ぐために、メモリを用いた遅延回
路でＢ信号に対してＲ，Ｇ信号はそれぞれ２０３ａｂ−
２０３ａｇ、２０３ａｂ−２０３ａｒ間の距離に相当す
る時間だけ遅延させ、標本化位置ズレの補償を行なって
いる。

【００１２】〔基本画像処理動作〕上述のごとく読み取
られた原画像のＲＧＢ画像情報は基本画像処理回路２４
１に入力される。基本画像処理回路２４１の機能は２つ
のカテゴリに分けられる。第１のカテゴリは画像信号を
直接操作するのではなく、画像信号の操作を支援するた
めの機能である。例えば、原稿サイズ検知処理やカラー
原稿／白黒原稿識別処理、原画像の文字領域と諧調画像
領域を識別し、分離する像域分離処理等である。このカ
テゴリの処理には、例えば、原稿サイズ検知のごとくプ
ラテン２０２上のすべての原画情報を調べなくてはなら
ないものがあり、この場合、コピー像形成の原画読み取
りに先立って、いわゆるプレスキャンを必要とする。第
１のカテゴリに属する処理結果の多くはシステムコント
ローラＳＣＯＮ２８５に伝達される。処理結果を受信し
たＳＣＯＮ２８５は、これに基づいて複写機を構成する
各モジュールに制御指令を発して像形成工程を進める。
例えば、基本画像処理回路２４１が“原稿は白黒単色”
と判定した時は、この判定結果をＳＣＯＮ２８５に伝
え、ＳＣＯＮ２８５はプリンタＰＲ２８０のプリンタ制
御回路２８０ｃにＫ現像付勢、Ｃ，Ｍ，Ｙ現像停止とい
うコマンド信号を送る。これによって、プリンタ制御回
路２８０ｃは多色の現像は停止し、Ｋ現像装置２２０Ｋ
のみ付勢して像形成する。なお、原稿が白黒原稿である
と識別された場合にはＫ信号以外は０の値のデータが出
力される。第２のカテゴリは画像信号を直接操作する処
理であり、例えば、変倍、像移動、色補正、諧調変換と
いった画像処理がある。さらに、これらの処理は、例え
ば変倍等、各像域に共通の処理内容のものと、例えば諧
調処理等、像域で異なるものに分類される。第２のカテ
ゴリの画像処理内容は第１のカテゴリの処理結果によっ
て自動的に付勢されるものと、オペレータによってコン
ソール装置２５０から指定入力されるものと、さらにこ
れらの組合せによるものがある。いづれにしても、基本
画像処理回路２４１に入力されたＲ，Ｇ，Ｂ画像信号は
最終的に記録用の信号Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、
Ｙ（イエロー）、Ｋ（黒）に変換され、プリンタＰＲ２
８０の入力部である記録インタフェース回路２１２ａに
入力される。

【００１３】〔知的画像処理に関わる構成〕図４は画像
メモリ２４３を含む知的画像処理回路２４２の詳細を表
わす図である。なお、２４２で始まる符号は知的画像処
理回路２４２を構成する要素であることを表す。また、
本明細書に於て知的画像処理とは、従来から複写機に備
えられた機能以外の高度な機能を発揮するための画像処
理を言う。図において、２４２ＣＰＵは３２ビットマイ
クロプロセッサユニット（以下、ＭＰＵと略記する）、
２４２ｂｕｓは３２ビットバス、２４２ＤＭＡはダイレ
クトメモリアクセスコントラーラ（以下、ＤＭＡＣと略
記する）、２４２ＳＣＯＮＩＦはＳＣＯＮ２８５の通信
手段ＳＣＯＮｏｕｔ、ＳＣＯＮｉｎと接続するためのＳ
ＣＯＮ画信号インタフェース回路、２４２ＳＣＩＦは図
３のインタフェース回路２４３ａに相当し、スキャナＳ
Ｃの画像信号出力部と接続するためのＳＣ画信号インタ
フェース回路、２４２ＰＲＩＦは図３のインタフェース
回路２４３ｂに相当し、プリンタＰＲの画像信号入力部
あるいはこれと等価である基本画像処理回路２４１と接
続するためのＰＲ画信号インタフェース回路、２４２ｄ
ｃはディスクコントローラ、２４２ｍはプログラム等を
記憶するためのプログラムメモリである。プログラムメ
モリ２４２ｍはさらに２４２ｍｌ，２，３，４，５と用
途別に分割されている。画像メモリ２４３は実はＭＰＵ
２４２ＣＰＵのバス２４２ｂｕｓが線形アドレシング可
能なメモリ空間の一部に割り当てられたものであって、
ＭＰＵ２４２ＣＰＵに対しては他のプログラムメモリ２
４２ｍと対等な立場に置かれている。なお、前述のごと
く、画像メモリ２４３のＩＦ２４３ａ，ｂは直接、画像
メモリ２４３に接続されているのではなく、各画信号イ
ンタフェース回路２４２ＳＣＩＦ、２４２ＰＲＩＦがバ
ス２４２ｂｕｓに繋がれ、画像メモリ２４３もこのバス
２４２ｂｕｓに繋がれている。これらの間はＭＰＵ２４
２ＣＰＵのデータ転送命令によって画像データの転送が
可能であるし、さらにＤＭＡＣ２４２ＤＭＡによってバ
ス２４２ｂｕｓを占有し、画像読み取り速度や記録速度
に追随可能な高速転送することもまた可能である。図３
ではこのような状況の下に両者が連なっているものと見
做し、簡潔に表示した。

【００１４】〔知的画像処理動作〕知的画像処理回路２
４２が知的画像処理を行なう場合は、近傍処理のみで知
的画像処理機能を果たすのは容易でない、あるいは、合
理的ではないため、ＳＣ２００で原画画像情報が読み取
られ、原画読み取り回路２０７ａから出力された画像デ
ータを一旦、画像メモリ２４３に蓄え、この蓄えられた
画像データに知的画像処理回路２４２が画像処理を施
し、記録データに変換する。この記録データは像形成の
入力部分であるＰＲ２８０の記録ＩＦ２１２ａに送ら
れ、ＰＲ２８０で記録媒体上に可視像が形成される。従
って、画像データに知的画像処理を施す時は、原画像の
読み取りから画像記録信号の出力までの間に若干の時間
遅れが存在する。なお、前述のように、知的画像処理動
作を行なう場合に基本画像処理動作と組み合わせた処理
動作を行うことも可能である。この時は、画像メモリ２
４３への入力データは原画読み取り回路１０７ａの出力
からではなく、基本画像処理回路１４１の出力から得る
ようにする。

【００１５】〔ＰＲ２８０の構成〕図１および図２を参
照してプリンタモジュールＰＲ２８０の構成要素を説明
する。これらの図において、２２２ａ，ｂはそれぞれ転
写紙を蓄える給紙カセットおよび給紙トレイ、２２３
ａ，ｂは転写紙を取り出す給紙ロール、２２４は転写紙
の給送タイミングを取るレジスタロール対、２１８は感
光体ドラム、２３０は感光体ドラム２１８から分離され
た転写紙を搬送する分離搬送ベルト、２３０ｃは分離搬
送ベルト２３０を清掃するベルトクリーナ、２３６は転
写紙上のトナーを熱溶着させる定着ロール、２３７は定
着ロール２３６に圧接する定着バックアップロール、２
３８ｂは転写紙を機外に排出する排出ロール、２３８は
転写紙を排出口と、両面給送路側に切り替える排出切り
替えロール、２７２は反転された転写紙を蓄える両面ト
レイ、２７３は両面トレイ２７２から転写紙を取り出す
両面給送ロール、２７７ａ，ｂ，ｃは搬送ロールペア
群、２７３ａはスタッキングロールである。また、感光
体ドラム２１８の周囲に配置される２１９（Ｃ，Ｍ，
Ｙ，Ｋ）は各Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ毎の露光に先立って感光体
ドラム２１８の表面を一様に帯電させる帯電コロトロ
ン、２２０（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）は各Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの現
像装置、２２９は転写紙を帯電させてトナー像を転写さ
せる転写コロトロン、２２１は感光体ドラム２１８を清
掃するクリーニング装置、２２１ｃは感光体ドラム２１
８の表面の電荷を取り除く除電コロトロン、２２１ｔは
クリーニング装置から廃トナーを回収する廃トナータン
クである。また、２０１は電源を断続させるパワースイ
ッチ、２８０ｃはプリンタ制御回路、２１２ｂは遅延メ
モリ、２１２ｄＣ，ｄＭ，ｄＹ，ｄＫは各色の記録制御
回路、さらに、感光体ドラム２１８の内部に取り付けら
れた２１２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋは各色の発光ダイオードアレ
イ（ＬＥＤＡと略記）、２１４Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋは集束性
光伝送体アレイである。

【００１６】〔画像形成部の詳細構成〕図２を参照し、
感光体ドラム２１８とその内部の構成について詳細す
る。感光体ドラム２１８の内側はＬＥＤＡ２１２Ｃ，
Ｍ，Ｙ，Ｋの発光波長、例えば７２０ｎｍの波長の光に
対して良好な透過性を有したガラス管２１８ｇで形成さ
れている。このガラス管２１８ｇの外面には透明導電性
層、有機感光層（ＯＰＣ）が順に設けられている。な
お、透明導電層は複写機の０電位に接地されている。回
転可能な感光体ドラム２１８の内部には、複写機本体に
固定された露光モジュールが配置されている。本モジュ
ールは熱伝導体２１２ｓ，ヒータ２１８ｈ，ヒートパイ
プ２１８ｐ，記録ＩＦ２１２ａ，遅延メモリ２１２ｂ，
記録制御回路２１２ｄＣ，ｄＭ，ｄＹ，ｄＫ、ＬＥＤＡ
２１２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋおよび集束性光伝送体アレイ２１
４Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋから成る。ＬＥＤＡ２１２Ｃ，Ｍ，
Ｙ，Ｋのそれぞれは１４２５６個の発光ダイオードが図
の紙面と垂直方向に１次元配列された構造であり、発光
点密度は４８ドット／ｍｍとなっている。各発光ダイオ
ードの発光形状は配列方向が長く、これと直交する方向
が短い偏平な楕円である。また、各ＬＥＤＡ２１２は分
割された複数個の半導体チップがセラミック基板上で長
手方向に沿って配列された構造となっている。集束性光
伝送体アレイ２１４の組み立てに際しては、ＬＥＤＡ２
１２の発光点Ｐ１と感光体ドラム２１８上の露光点Ｐ２
とが光学的共役関係を維持するようにそれぞれの位置が
調整されている。なお、感光体ドラム２１８の直径が小
さい場合には、軸方向と周方向とで光学的な屈折作用の
差が大きくなるが、このような時には集束性光伝送体ア
レイ２１４に替えて、軸方向と周方向とで結像作用に違
いを持たせたアナモフィックレンズ配列体やルーフミラ
ーレンズアレイを用いると好結果が得られる。さらに、
アナモフィックレンズはＬＥＤＡ２１２の発光点Ｐ１に
おける発光形状を望ましい形状に変換して感光体ドラム
２１８上に結像させることも可能である。ＬＥＤＡ２１
２のＬＥＤの順方向電圧は電流が５ｍＡのときに約１．
７Ｖであり、全ＬＥＤを駆動した時に生じる光出力以外
の熱損失はかなり大きなものになる。このＬＥＤの発熱
はＬＥＤの破壊、ダイオード接合部の温度上昇による発
光特性の変化、若しくは熱歪による光学精度の低下など
種々の不具合を引き起こす虞がある。このため、本実施
例ではＬＥＤＡ２１２を搭載するセラミック基板を密着
支持する熱伝導体２１２ｓにはアルミニュームなどの熱
伝導が良好な材料を用いると共に、熱伝導断面が大とな
るように構成してある。さらに、ヒートパイプ２１８ｐ
の一端を熱伝導体２１２ｓの中央部に固定し、他端を図
１に示すごとく感光体ドラム２１８の外部に引き出し、
他端部の周囲に放熱フィンを設けて、熱伝導体２１２ｓ
に伝導された熱を感光体ドラム２１８外に逃がすように
してある。なお、高速のプリント速度を得るためにＬＥ
Ｄの電力消費が増えると、ＰＮ接合部での電力損失が大
きくなるので、ヒートパイプ２１８ｐの放熱フィンの近
傍にファンを設け強制空冷した方が良い。

【００１７】一方、ＬＥＤＡ２１２の温度が著しく低下
した場合にもＬＥＤの発光性能の低下が起こる。熱伝導
体２１２ｓに埋め込んであるヒータ２１８ｈはこの問題
を未然に防ぐために設けられたものである。このヒータ
２１８ｈの通電量は熱伝導体２１２ｓに貼付けた図示し
ない温度センサの検知温度、およびＬＥＤＡ２１２の駆
動負荷状況を勘案して制御されている。このように、熱
伝導体２１２ｓに固着された４本のＬＥＤＡ２１２Ｃ，
Ｍ，Ｙ，Ｋはヒートパイプ２１８ｐおよびヒータ２１８
ｈの作用によって所望の温度に維持される熱伝導体２１
２ｓを介して所定の温度範囲になるように制御されるか
ら、ＬＥＤＡ２１２の駆動負荷状況に関わらず、ＬＥＤ
Ａ２１２の温度差の発生は少なく、熱膨張効果は一様に
現れる。従って、４本のＬＥＤＡ２１２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ
の色毎の照射光のレジスト精度が良好に保たれる。ま
た、感光体ドラム２１８の内部は防塵密封されており、
この密封構造によって感光体ドラム２１８の内部の温度
の均一化を図ると共に、露光光学系のトナー汚れの防止
にも役立てている。図２９および図３０はそれぞれ感光
体ドラム２１８、およびその回転駆動系の一部を示す斜
視図である。図２９に示すように、熱伝導体２１２ｓは
円筒形状を成し、感光体ドラム２１８と同心状に、感光
体ドラム２１８に一体化されたドラムリングギヤ２１５
がベアリングを介して支持される回転軸（支持軸）に支
持固定されている。ドラムリングギヤ２１５はそれに噛
合するドラム駆動ギヤ２２５、ドラム駆動ギヤ２２５の
回転軸に固定されたドラム駆動プーリ２２６、ドラム駆
動プーリ２２６に架け渡されたドラム駆動ベルト２２７
を介して、図示しない感光体ドラム駆動モーターからの
駆動力が伝達される。遅延メモリ２１２ｂは電気的には
記録ＩＦ２１２ａと記録制御回路２１２ｄ（Ｃ，Ｍ，
Ｙ，Ｋ）の間に配した回路であり、記録ＩＦ２１２ａに
入力されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ４色の画像信号のうちＭ，
Ｙ，Ｋ信号をＣ信号に対して所定時間遅延させる回路で
ある。遅延時間はそれぞれ感光体ドラム２１８のＣの露
光点Ｐ２からＭ，Ｙ，Ｋのそれぞれの露光点Ｐ２までの
周距離を移動するに要する時間である。なお、本実施例
ではＬＥＤＡ２１２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋが等間隔に配置され
ているが、ＬＥＤＡ２１２ＣをＣ現像ロール２１２Ｃｍ
の直前に、ＬＥＤＡ２１２ＫをＫ帯電コロトロン２１９
Ｋの直後に、それぞれ移動させて配置すれば、遅延メモ
リ２１２ｂの容量をさらに低減できる。

【００１８】〔ＰＲ２８０の像形成動作〕プリンタモジ
ュールＰＲ２８０は記録ＩＦ２１２ａに入力されるＣ，
Ｍ，Ｙ，Ｋ各色について主走査、副走査共に画素密度１
／１６ｍｍの２５６諧調の記録データに基づいて、転写
紙上にＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色について主走査、副走査共に
記録ドット密度１／４８ｍｍのドットパタンから成るフ
ルカラー可視画像を形成し、コピー出力する。像形成動
作が開始されると、先ず、感光体ドラム２１８が駆動モ
ータ２１１によって反時計廻りに回転される。回転に伴
ってＣ潜像形成、Ｃトナー像形成、Ｍ潜像形成，Ｍトナ
ー像形成、Ｙ潜像形成，Ｙトナー像形成、Ｋ潜像形成，
Ｋトナー像形成が行なわれ、最終的にＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの
順に感光体ドラム２１８上に重ねて形成されたトナー像
が転写紙上に転写される。最初に画像形成が行われるＣ
像形成は以下のようにして行なわれる。帯電コロトロン
２１９Ｃはコロナ放電によって、感光体ドラム２１８の
表面を負電位で−７００Ｖに一様に帯電させる。その
後、ＬＥＤＡ２１２ＣはＣ記録信号に基づいて、感光体
ドラム２１８の表面をラスタ露光する。像形成のための
Ｃ記録信号は、一般のコピーモードでは基本画像処理回
路２４１から、知的画像処理を含む特殊なコピーモード
においては画像メモリ２４３から供給される。記録信号
は記録ＩＦ１１２ａに入力され、記録制御回路２１２ｄ
Ｃが該記録信号に基づいてＬＥＤＡ２１２Ｃをその画素
単位毎に発光制御する。例えば、Ｃ記録信号が最高濃度
画素の時には主走査３×副走査３個相当のＬＥＤがフル
発光し、０濃度画素の時には全く発光せず、中間的な濃
度の場合には濃度に比例した発光ダイオードの個数、若
しくは時間だけ発光するように制御している。このよう
にしてラスタ露光された時、当初、一様帯電していた感
光体ドラム２１８は露光された部分の電荷が露光光量に
比例して消失し、露光光量の分布に応じた静電潜像が形
成される。現像装置２２０Ｃ内のトナーはドクタブレー
ド２１２Ｃｄの作用によって負極性に帯電し、また、感
光体ドラム２１８に非接触で回転する現像装置２２０Ｃ
の現像ロール２１２Ｃｍは図示しない電圧供給源によっ
て、感光体ドラム２１８の金属導電層に対して負の直流
電位と交流電位とが重畳された電位にバイアスされてい
る。このようにバイアス電位を付与することにより、感
光体ドラム２１８の感光層の電荷が残っている部分には
トナーが付着せず、電荷の無い部分、つまり露光された
部分にはＣトナーが吸着され、Ｃ潜像に対応したＣ可視
像が形成されることとなる。なお、このような現像方式
を反転現像方式と呼ぶ場合がある。

【００１９】Ｍ像形成についてもＣ像形成と同様に、以
下のようにして行なわれる。帯電コロトロン２１９Ｍは
コロナ放電によってＣトナー像が載っている感光体ドラ
ム２１８を負電荷で−７００Ｖに一様に帯電させる。Ｌ
ＥＤＡ２１２ＭはＭ記録信号に基づいてラスタ露光を行
なう。ただし、像形成のためのＭ記録信号は、記録イン
タフェース回路２１２ａに入力される時点ではＣ記録信
号と同時に入力されるが、記録制御回路２１２ｄＣに入
力される時には、遅延メモリ２１２ｂでＣ露光位置とＭ
露光位置の距離相当の時間遅れて入力される。ＬＥＤＡ
２１２Ｍはこの遅延したＭ記録信号に基づいて発光制御
されるので、原画像のある単一標本点における記録信号
によって露光されるＣ像露光位置とＭ像露光位置は正確
に重なることになる。このようにして、当初、一様帯電
していた感光体ドラム２１８の感光層部分は、Ｍラスタ
露光された時、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｍ色
の静電潜像が形成される。現像装置２２０Ｍ内のＭトナ
ーは負極性に帯電し、現像装置２２０Ｍの現像ロール２
１２ＭｍはＣ現像装置２２０Ｃと同様の電位にバイアス
されている。従って、感光体ドラム２１８の感光層の電
荷が残っている部分にはトナーが付着せず、Ｍ露光され
た部分にはＭトナーが飛翔し吸着され、感光体ドラム２
１８上の静電潜像に対応したＭ可視像が形成されること
となる。同様にして、Ｙ画像は感光体ドラム２１８上の
Ｃ，Ｍトナー画像上に、Ｋ画像はＣ，Ｍ，Ｙ画像上に、
それぞれ重畳して形成される。なお、基本画像処理回路
２４１がＵＣＲ（下色除去）処理を行なっているので、
Ｃ，Ｍ，Ｙ３色の等しい記録信号の成分はＫ記録信号に
置き換えられるから、１つの画素がＣ，Ｍ，Ｙ３色の全
てのトナーで現像される機会は少ない。従来の多重現像
カラー複写機においては、２回目以降の露光が既に形成
されている他の色のトナー像の上から行なわれるので、
感光体ドラム２１８上に付着しているトナーによって露
光光線が散乱するため、形成された静電潜像がボケた
り、あるいはトナーに露光光が吸収されて所期の露光量
付与ができなかったりする不具合がとかく起こり勝ちで
あったが、本実施例においては２回目以降の露光光線が
何物にも妨げられることなく感光体ドラム２１８の感光
層部分に到達し得るので、全ての色について鮮明な静電
潜像が形成される。なお、厳密にはＭの静電潜像の表面
電位は、既に現像されて感光体ドラム２１８上に付着し
ているＣトナーの誘電体効果があるため、Ｍ露光の電位
コントラストはＣ露光の場合と若干異なるが、概ね良好
な形成画像が得られる。即ち、実際にはＣトナーがある
部分にＭ露光された場合には表面電位は−８０Ｖ、Ｃト
ナーがない部分にＭ露光された場合には−１５０Ｖ程度
になる。Ｍ露光されない部分はＣトナーの有無に拘らず
表面電位は暗減衰のみであるから−７００Ｖのままであ
る。また、図３１は本実施例と、感光体ドラムの外に複
数の露光装置を備えた従来例による、Ｃトナー像が形成
された後の同じ条件でのＭ露光およびＹ露光時の感光体
の露光量を測定した結果を示したグラフである。(a) は
Ｍ露光、(b) はＹ露光時の測定結果であり、実線は本実
施例、破線は従来例のものを示す。図のように、本実施
例においては、Ｍ露光およびＹ露光時の露光光がＣトナ
ーに遮られることがないので、感光体上に形成されたＣ
トナー像に殆ど影響されない潜像の形成が可能になる。

【００２０】一方、像形成が開始される時には、転写紙
は３つの給送部、即ち、給紙カセット２２２ａ、給紙ト
レイ２２２ｂまたは両面トレイ２７２のいずれかから給
送ロール２２３ａ，ｂ，ｃの繰り出し作用によって給送
され、レジスタロール対２２４のニップで待機してい
る。前述のようにして感光体ドラム２１８上に形成され
たフルカラートナー像は、やがて転写部に回転移送され
る。そして、転写分離コロトロン２２９に感光体ドラム
２１８上のトナー像先端がさしかかる時に、丁度、転写
紙先端がこの像先端に一致するごとくにレジスタロール
対２２４が駆動され、転写紙と像とのレジスト合わせが
行なわれる。レジスタロール対２２４によって、転写紙
が感光体ドラム２１８上のトナー像と重ねられて正電位
電源につながれた転写分離コロトロン２２９の下を通過
する時、コロナ放電により転写紙が正電位に帯電し、感
光体ドラム２１８上のトナー画像の殆どが転写紙上に転
写される。続いて分離電源に繋がれた分離搬送ベルト２
３０の下を通過する時、分離搬送ベルト２３０と転写紙
間に、感光体ドラム２１８と転写紙との吸着力より強い
吸引力が作用して、転写紙は感光体ドラム２１８から剥
離されて分離搬送ベルト２３０に吸引されて搬送され
る。トナー像を載せた転写紙は分離搬送ベルト２３０に
よって定着ロール２３６に送られる。加熱された定着ロ
ール２３６とバックアップロール２３７のニップ部に銜
え込まれた転写紙には熱と圧力が加えられ、トナーが溶
融して転写紙の繊維に喰い込んでトナー画像が定着さ
れ、コピー画像形成が完了する。完成されたコピーは、
この後排出ロール２３８ｂと切り替えロール２３８で本
体外に送り出される。排出されたコピー紙は図示しない
排紙トレイ上にページ順に裏向きに堆積される。また、
両面コピーモードが選択された時には、切り替えロール
２３８を破線で示す位置に移動させて転写紙を両面トレ
イ２７２に導く。コピーされた転写紙は搬送ロール対群
２７７ａ，ｂ，ｃによって搬送され、両面トレイ２７２
にコピー面を上にして堆積される。感光体ドラム２１８
上に残された若干の未転写残留トナーは感光体ドラム２
１８の再使用に備えてクリーニング装置２２１で清掃さ
れる。この際、回収されたトナーは回収パイプ２２１ｐ
を経由して廃トナータンク２２１ｔに蓄えられる。な
お、両面トレイ２７２の上部には図示しない開口部があ
り、複写機の前面パネルを解放させることなく堆積され
た転写紙を容易に取り出すことで、操作パネル２５１上
で非両面コピーのモードを設定した時の排紙トレイとし
て用いることができるようになっている。

【００２１】〔像域別像形成処理動作〕図５に従って、
像域別に像形成する際の画像信号の処理を説明する。本
実施例では読み取った原稿画像に対する記録画素のパタ
ン形成処理動作に、文字画像と諧調画像とで差異を設
け、それぞれに最適な画像形成を実現している。なお、
文字画像用の画素パタンを文字記録画素パタン、諧調画
像用の画素パタンを諧調記録画素パタンと称する。先
ず、処理の概要を以下に記す。 （１）コピーモードにおいては、ＳＣ２００が原画像を
読み取ったＲ，Ｇ，Ｂ画像データを像域分離回路２４１
ｄが文字域と諧調画像域に自動的に分離する。ＰＲ２８
０では像域分離回路２４１ｄからの分離情報に基づい
て、原画像の記録データを文字記録画素パタン、もしく
は諧調記録画素パタンのどちらかで像形成を行なう。 （２）プリンタモードであって、ホストコンピューター
から送られる画像データがページ記述言語などベクトル
形式の場合には、ビットマップ展開回路２８８が直接、
文字属性を持つ画素パタンと諧調属性を持つ画素パタン
に展開し、展開された記録データをＰＲ２８０が受信し
て像形成を行なう。 （３）プリンタモードで、ホストコンピューターから送
られる画像データが粗いビットマップ形式である場合に
は、後述するビットマップ展開回路２８８の像域分離補
間回路が受信ビットマップデータを補間した文字記録画
素パタンおよび諧調記録画素パタンから成る記録データ
を算出し、これに基づいてＰＲ２８０が像形成を行な
う。 次に、画像信号の処理の流れを説明する。コピーモード
では基本画像処理回路２４１から、プリンタモードでは
外部機器接続系のインタフェースメモリ２８７から、Ｐ
Ｒ２８０の記録ＩＦ２１２ａにＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各８ビッ
トの記録データ、および文字／諧調識別のための選択信
号ＳＷ１ビットが入力される。なお、選択信号ＳＷは各
色に共通の信号である。Ｃ記録データと選択信号ＳＷは
Ｃ記録制御回路２１２ｄＣに直接入力される。Ｃ記録制
御回路２１２ｄＣは選択信号ＳＷが０の時はＣ記録デー
タを文字記録画素パタンに変換し、選択信号ＳＷが１の
時には諧調記録画素パタンに変換して感光体ドラム２１
８上に像形成させる。Ｍ，Ｙ，Ｋ記録データと選択信号
ＳＷはそれぞれ遅延メモリ２１２ｂＭ，Ｙ，Ｋで所定時
間遅延された後、それぞれＭ，Ｙ，Ｋ記録制御回路２１
２１ｄＭ，Ｙ，Ｋに入力され、Ｃ記録データと同様に、
文字記録画素パタンもしくは諧調記録画素パタンに変換
され、感光体ドラム２１８上に像形成される。

【００２２】〔記録画素とその構成〕図６はＰＲ２８０
が像形成する際の標準タイプの記録画素を表わす図であ
る。図でｐｉｘｅｌは記録画素を表わし、Ｘｐは主走査
方向の画素サイズ、Ｙｐは副走査方向の画素サイズであ
る。さらに、画素ｐｉｘｅｌは３つの副画素ｓｕｂ−ｐ
ｉｘｅｌ１，２，３から成り、副画素ｓｕｂ−ｐｉｘｅ
ｌの幅はＬＥＤＡ２１２の１個のＬＥＤの発光時に形成
される像の幅である。ｌｉｇｈｔ−ｓｐｏｔはＬＥＤＡ
２１２の輝点を集束性光伝送体アレイ２１４が感光体ド
ラム２１８上に結像した時の、所定の光エネルギを超え
る部分の形状であって、主走査方向に１／４８ｍｍ、副
走査方向はこれより小さな幅を有する偏平な楕円であ
る。なお、ＬＥＤＡ２１２の輝点自体の光エネルギ分布
は平坦ではなく、その形状もＬＥＤ間の分離、その他の
構造上の制約で、主走査方向には結像サイズより小さ
く、副走査方向には結像サイズより大きい。感光体ドラ
ム２１８が周速Ｖｐｃで回転中にＬＥＤＡ２１２が時間
ｔだけ点灯すると、感光体ドラム２１８の感光層に１／
４８ｍｍ×Ｖｐｃ・ｔの矩形状に露光作用を及ぼす。こ
の形状を以下、ドットｄｏｔと呼ぶ。副画素ｓｕｂ−ｐ
ｉｘｅｌは副走査方向に１／２５６ｍｍ毎に分離させ
て、分割された部分毎に像形成するか、若しくは空白に
するかが選択可能である。また、この分割された“部
分”は連続して像形成することも、とびとびに像形成す
ることも可能である。従って、ドットｄｏｔは１つの孤
立した１／２５６ｍｍの区間、または２つ以上の連続す
る区間で像形成された像であると言える。言い換える
と、副走査方向の最小ドットサイズはＹｐ／２５６であ
り、最大ドットサイズはＹｐに等しいということにな
る。なお、１つの副画素中には０個から最大１２８個ま
でのドットｄｏｔが存在できる可能性がある。ただし、
本実施例では記録制御回路２１２ｄＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの簡
素化のため最大２個としてある。

【００２３】〔コピーモードの記録画素サイズ〕コピー
モードの時の記録画素の大きさは図６の画素ｐｉｘｅｌ
と同じである。その大きさは主走査方向Ｘｐ×副走査方
向Ｙｐである。本実施例では１つの記録画素は一辺１／
１６ｍｍの正方形で、スキャナＳＣ２００の読み取り標
本化密度と同一としてある。 〔プリンタモードの記録画素サイズ〕外部機器接続コネ
クタ２８６Ｎから画像信号を受信して可視像を記録する
プリンタモードでは３種類の画素サイズを備え、その任
意の１つが選択指定可能となっている。この中の１つ
は、ホストコンピューターからの画像信号の画素密度が
１６画素／ｍｍで、丁度、ＳＣ２００の画像読み取り標
本化密度と同一の画素密度で送られてくる場合に選択さ
れる記録画素サイズであって、コピーモードの画素サイ
ズ（標準タイプ）と同一である。他の２つのサイズの画
素を図２６に示す。（ａ）はホストコンピューターから
送られてくる画像データの画素密度が２４画素／ｍｍと
いう高い画素密度である場合に選択される記録画素であ
る。図で外側の４角形（正方形）が１個の記録画素ｐｉ
ｘｅｌで、主走査方向の画素サイズＸｐ、副走査方向の
画素サイズＹｐ共に１／２４ｍｍである。記録画素ｐｉ
ｘｅｌは２つの副画素ｓｕｂ−ｐｉｘｅｌ１，２から成
り、実際の画素形成はＬＥＤＡ２１２の２個のＬＥＤの
露光によって形成される。（ｂ）はホストコンピュータ
ーから送られてくる画像データの画素密度が１２画素／
ｍｍと相対的に低い画素密度である場合に適用される記
録画素である。最外側の４角形（正方形）が１個の記録
画素ｐｉｘｅｌで、主走査方向の画素サイズＸｐ、副走
査方向の画素サイズＹｐ共に１／１２ｍｍである。記録
画素ｐｉｘｅｌは４つの副画素ｓｕｂ−ｐｉｘｅｌ１，
２，３，４から成り、実際の画素形成はＬＥＤＡ２１２
の４個のＬＥＤの露光によって形成される。図２７はＰ
Ｒ２８０が記録データ、２進数１０１０１１１１Ｂを受
信した時、上記の異なるサイズの記録画素でそれぞれ像
形成する場合の像を示したものである。同図（ａ）は記
録画素のサイズが１／２４ｍｍの場合で、（ｂ）は同じ
く１／１２ｍｍの場合のものである。一方、サイズが１
／１６４ｍｍ（標準タイプ）の記録画素で同じ記録デー
タ１０１０１１１１Ｂによって像形成する場合の像は図
１１（ｃ２）に示したものである。この３者を比べると
斜線部のギザギザの量が３つの異なるサイズの記録画素
で同一であることが判る。従って、入力記録データの画
素密度の粗密に依存しない高品位な文字再生が常に可能
である。この利点は外部ＩＦ２８６に画素密度の低い、
例えば、ハイビジョン信号出力装置を接続してＰＲ２８
０で記録再生画像を形成する場合等に活かすことができ
る。

【００２４】〔記録画素の像形成動作〕図７はある記録
画素を構成するドットのｏｎ／ｏｆｆタイミングと、そ
の記録画素を副走査方向を横にして示した図である。図
に示すように、例えば、第３副画素ｓｕｂ−ｐｉｘｅｌ
３は２つのドットから成り、第１のドットは時刻ｔ１で
ＬＥＤＡ２１２のＬＥＤをｏｎ、ｔ２でｏｆｆ、第２の
ドットは時刻ｔ３でｏｎ、ｔ４でｏｆｆとして像形成す
る。図８は記録制御回路２１２ｄの内部回路とＬＥＤＡ
２１２Ｋの一部を示した図である。ＰＲ２８０で像形成
するには、画素列を記録するラスタ記録法が用いられ
る。以下、図８を参照してＬＥＤＡ２１２の駆動動作に
ついて述べる。ＬＳＹＮＣは１ライン走査の毎に発生す
るライン走査同期パルス、ＷＣＬＫは１つのＬＳＹＮＣ
の周期の間に２５６回パルス発生する記録タイミングク
ロック、２１２ｐは入力される８ビットの画像データと
１ビットの文字域／諧調域識別選択信号ＳＷから記録画
素の形状データ（ドットの分布構成）を出力する画素発
生回路、２１２ｃｔｒはＷＣＬＫを計数するカウンタ、
２１２ｄｍｕｘは入力端子ｉｎに入力される記録画素の
形状データをＬＳＹＮＣ入力毎に出力先をｏ０またはｏ
１に切り替えるデマルチプレクサ、２１２ｓｐは８ビッ
ト×５７０２４ワード×２列のトグル式シリアル／パラ
レル変換回路、２１２ｓｐｍｕｘ ｎは入力端子０，
１，２，３に入力される形状データの中の１つをｏｕｔ
端子から出力するｎ番目にあるセレクタであり、２１２
ｓｐｃｍｐ ｎはカウンタ２１２ｃｔｒの出力値とセレ
クタ２１２ｓｐｍｕｘ ｎの出力値を比較して、一致す
る度に一致パルス信号をｏｕｔ端子に出力するコンパレ
ータ、２１２ｄ ｎはｎ番目のＬＥＤドライバ、２１２
Ｋ ｎは１４２５６個中ｎ番目のＬＥＤである。記録Ｉ
Ｆ２１２ａから送られるＣ記録データまたは遅延メモリ
２１２ｂ（Ｍ，Ｙ，Ｋ）から送られてくるＭ，Ｙ，Ｋ記
録データと、文字域／諧調域識別選択信号ＳＷは画素発
生回路２１２ｐに入力される。画素発生回路２１２ｐは
これらの記録データおよび選択信号ＳＷから画素のドッ
トパタンデータ、つまり３個のＬＥＤの点滅データを発
生させる。即ち、１つの副画素についてＬＥＤの発光、
消光を制御する４個のタイミングデータを生成する。例
えば、図７の第３副画素ｓｕｂ−ｐｉｘｅｌ３の場合で
はｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４のタイミングデータを発生さ
せる。これらのタイミングデータは１走査線について、
４７５２画素分生成される。つまり、４７５２（画素）
×３（ＬＥＤ）×２（発光、消光対）×２（対組）＝５
７０２４個のタイミングデータが算出され、順次送り出
される。

【００２５】トグル式シリアル／パラレル変換回路２１
２ｓｐはこれらのデータを２段のレジスタｓｉｄｅ０と
ｓｉｄｅ１に２走査線分蓄える容量を有し、片方の段の
レジスタが上記タイミングデータをシリアル入力してい
る間に、もう一方の段のレジスタは記録駆動のためにパ
ラレル出力する、いわゆるトグル式構成となっている。
従って、全部のＬＥＤは完全に並列全時間駆動すること
ができ、発光能力をフルに活かした高速画像形成を可能
ならしめている。ｎ番目のＬＥＤの発光、消光に関する
タイミングデータはレジスタ区分２１２ｓｐ ｎに、ｎ
０，ｎ１，ｎ２，ｎ３として記憶される。レジスタ区分
２１２ｓｐ ｎにそれぞれ記憶されるタイミングデータ
は８ビットデータとして記憶され、その階調数値は０か
ら２５５の範囲となる。セレクタ２１２ｓｐｍｕｘ ｎ
は入力端子０，１，２，３にそれぞれ入力される上記発
光、消光のタイミングデータｎ０，ｎ１，ｎ２，ｎ３の
中、１つを選択的に出力端子ｏｕｔに出力する。ＣＬＲ
端子にＬＳＹＮＣ信号が入った時には０番選択に初期化
され、ＣＬＫ端子に後述のコンパレータ一致パルスが入
力されると、選択番号は１ずつ増加する。コンパレータ
２１２ｓｐｃｍｐ ｎはカウンタ２１２ｃｔｒの出力値
と発光、消光のタイミングデータｎ０，ｎ１，ｎ２，ｎ
３の値を比較し、一致する度にパルス出力する。ＬＳＹ
ＮＣ信号が入った直後の比較対象タイミングデータはｎ
０である。このｏｕｔ端子はセレクタ２１２ｓｐｍｕｘ
ｎのＣＬＫ端子に接続されている。従って、カウンタ
２１２ｃｔｒの出力値と発光、消光のタイミングデータ
ｎ０，ｎ１，ｎ２，ｎ３の値が一致する度に、比較対象
タイミングデータはｎ０からｎ１，ｎ２，ｎ３と順次推
移することになる。ドライバ２１２ｄ ｎはＣＬＲ端子
にＬＳＹＮＣのパルス信号が入力されると消光状態にな
る。入力端子ｉｎにコンパレータ２１２ｓｐｃｍｐ ｎ
からの一致信号が入力されると発光、さらに一致信号が
入力されると消光という具合いにＬＥＤ２１２Ｋ ｎを
トグルドライブする。カウンタ２１２ｃｔｒはＬＳＹＮ
Ｃのパルス入力でクリアされ、ＷＣＬＫのパルス入力毎
にインクリメントされる。従って、その計数範囲は０か
ら２５５となる。ただし、２５５が計数されるのは次の
ＬＳＹＮＣのパルス入力と同時であり、カウンタ２１２
ｃｔｒが２５５を計数した時クリアされるので、実質的
には２５４までの計数となる。図７の第３副画素ｓｕｂ
−ｐｉｘｅｌ３の例を採り挙げれば、ｎ０＝ｔ１，ｎ１
＝ｔ２，ｎ２＝ｔ３，ｎ３＝ｔ４というタイミングデー
タが画素発生回路２１２ｐで発生され、トグル式シリア
ル／パラレル変換回路２１２ｓｐに設定され、上記手順
に従って図のような画素の形状が形成される。なお、ド
ット形成が１つもない（空白）時はシリアル／パラレル
変換回路２１２ｓｐにｎ０＝２５５という値を設定す
る。こうすればカウンタ２１２ｃｔｒのカウンタ値はこ
の値に達することがなく、コンパレータ２１２ｓｐｃｍ
ｐ ｎの一致信号の発生がなく、ＬＥＤの発光は行なわ
れない。また、副画素が単一ドットの時はｎ３＝２５５
とし、副画素全部がドットの時はｎ０＝０，ｎ１＝２５
５を設定すれば良いことになる。以上１つのＬＥＤの駆
動動作について述べたが、セレクタ２１２ｓｐｍｕｘ，
コンパレータ２１２ｓｐｃｍｐ，ドライバ２１２ｄの各
回路要素はＬＥＤの個数と同じだけ備えられ、全部のＬ
ＥＤは同様に駆動される。また、図８に示す回路はＣ，
Ｍ，Ｙ，Ｋの全色について共通のハードウェアが用いら
れる。ただし、画素発生回路２１２ｐについては諧調画
素の発生パタンが異なるので、この回路の信号出力論理
は色別に構成されている。なお、文字発生の信号出力論
理は各色共通である。

【００２６】〔画素パタン〕１つの記録画素中のドット
は種々のサイズ、個数および配置が選択可能である。１
つの記録画素中のドットと空白とが織り成す模様を画素
パタンと呼ぶことにすれば、画素パタンはきわめて多く
あることになる。なお、視覚的に同じ特徴を備えた画素
パタンを１まとめにして分類することも可能である。本
実施例においては、文字域には文字再生に適した性質を
備える画素パタンを、諧調画像域には諧調再生に適した
画素パタンを適用するようにした。さらに、諧調画像域
においてはＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ画像別に別々の画素パタンを
割り当てて、色モワレの発生を未然に防止している。 〔文字画素パタン〕文字画素パタンはクッキリ鮮明な線
を再生させるために、副画素内および副画素間で孤立し
たドットが発生することがないようにしてある。また細
かい部分を精密に再生し、かつ、斜線部のギザギザ（ジ
ャギ）を低減するために、８通りの像方向性と３２通り
の線の太さを選択可能に用意してある。図９の８本の矢
印は８種類の文字画素パタンの方向性を表わし、矢印の
元は最初のドット発生位置、矢は像成長方向を表わして
いる。図１０は文字画素のデータフォーマットを表わ
す。同図に示すように、文字画素パタン表現は８ビット
データから成り、上位３ビット（ｂ７からｂ５）はｄｉ
ｒｅｃｔｉｏｎデータで文字画素パタンの方向を表わ
し、下位５ビット（ｂ４からｂ０）はｓｉｚｅデータで
文字画素パタンの太さを表わす。図９の矢印の元に付さ
れた０から７の数値は上位３ビット、つまり方向情報を
１０進数で表記したものである。また、太さ情報は数値
が大きくなるに従って文字画素パタンが太くなるように
表現し、０では空白、３１では方向性に関係なく画素全
部が像となる。図１１はこのような決まりに基づいた９
つの画素データと、その画素データに対応する画素パタ
ンを描いた図である。図１１（ａ１），（ａ２），（ａ
２）は上位３ビットの値が０なので、画素の上の辺から
ドットが成長するタイプであることを表わしている。下
位５ビットは１０進数表現でそれぞれ５，１５，２１と
なるので、これらの比率で文字画素パタンの太さが増加
する。同様に図１１（ｂ１），（ｂ２），（ｂ３）は上
位３ビットの値が２なので、画素の右の辺から成長する
タイプであることが判る。下位５ビットの値はそれぞれ
５，１５，２１なので、本来これらの比率で右辺と平行
にドット幅を増加させるはずであるが、ドット幅はＬＥ
Ｄの主走査方向の発光パタンの長さが固定的であるた
め、連続的な変化ができないという制約があるので、１
つの副画素内ではドット縦長さを増加させる方法を採っ
ている。なお、実際の画像上では縦線部分に１／１６ｍ
ｍ間隔に凹凸が発生するが、視覚上さほど目立たないこ
とが実験で判明している。また、図１１（ｃ１），（ｃ
２），（ｃ２）は上位３ビットの値が５なので、画素の
左下角から成長するタイプであることが判る。下位５ビ
ットの値は１０進数表現でそれぞれ５，１５，２１なの
で、これらの比率で画像サイズが増加する。これら９種
類の文字画素パタンは共に以下の性質を備えている。

【００２７】（１）画素内の像面積／画素全面積の比率
は文字画素パタンの形状によらず、下位５ビットのデー
タの値で定まる。

【００２８】（２）各文字画素パタンの像成長過程にお
いて像の成長先端形状を巨視的に捉えたときに、図１１
中の破線で示すように、文字画素パタンの先端形状はそ
の成長方向と直角な線で近似できる。

【００２９】〔文字画素パタンによる文字再生〕図１２
は高さ１ｍｍの文字“Ｋ”の輪郭を１／１６ｍｍの枡目
と共に拡大して示したものである。このサイズの文字は
小型英和辞典で用いられる最も小さなもので、コピーモ
ードのコピー再現やプリンタモードでの印字品質を評価
するのに適している。つまり、このサイズの文字像が美
しく形成されることが文字像形成の必要十分条件となる
ことが実験的に確かめられている。図１２のメッシュは
記録画素密度１／１６ｍｍで像形成する場合の画素分割
の目安である。なお、上部の数値群は主走査方向の画素
番号、左側の数値群は副走査方向の画素番号を表す。と
ころで、ＬＥＤＡ２１２を用いた文字像形成において最
も難しい部分はａｒｅａ１で示す領域内の斜めの区画線
やａｒｅａ２で示す領域端の細かい区画部分である。図
１３は図１２のａｒｅａ１、即ち、文字“Ｋ”の斜線部
の一部（主走査画素番号７ないし１０、副走査画素番号
３、４）を本実施例の文字画素パタンに従って再現した
図である。やはり、ジャギは発生しているものの、その
凹凸の程度は大幅に改善され、階段状の１ステップは約
２０ミクロンであり、人の目には殆ど判らない程度に改
善されているのが判る。従来技術では画素単位で像形成
しているので、本来滑らかな斜線であるべき部分に、こ
の図の３倍のギザギザが発生することになり、それが視
覚的にはかなり目立っていた。図１４は図１２のａｒｅ
ａ２、即ち、文字“Ｋ”の左上端部（主走査画素番号１
ないし４、副走査画素番号１，２）を本実施例によって
再現した図であって、細かい部分もかなり精密に近似再
現されていることが理解できる。

【００３０】〔低濃度文字の再現〕上述の説明の如く、
本実施例の文字画素データは文字画素パタンの方向と太
さのデータのみで濃度情報は有しない。しかるに、各種
原稿には低濃度の文字像も多く存在するので、低濃度文
字の再現ができないのではないかとの危惧が抱かれる。
しかし多くの原稿について調査したところ以下のことが
判明した。

【００３１】（１）図１２に示すような微少サイズであ
って、かつ、低濃度の原稿文字は少ない。また、稀にあ
った場合においても、記録濃度を高めて印字した方が却
って読み易くなる。

【００３２】（２）高さ１．５ｍｍくらいの小サイズ文
字を構成する最も細い線分でも孤立画素３個分くらいの
幅はある。そこで本実施例においては、低濃度文字の再
現に際して以下のようにして像形成させることとした。

【００３３】（１）低濃度の微少サイズ文字は原画濃度
に拘らず一定の濃度で再生させる。

【００３４】（２）小サイズ以上の低濃度文字は、文字
像輪郭の方向性は原画の方向性と一致、または、近似さ
せ、非輪郭部（線分の内部）の画素は、原画では当然１
画素全体が濃度部であるが、濃度部の太さを減じて像形
成させる。図２８は上記の（２）で述べた像再生方法を
説明する図であり、（ａ）は原画濃度０．４の文字の一
部の例を、（ｂ）は本実施例によるその再生画像を示し
たものである。仮に原画と同一濃度のトナーで再生する
とすると、種々の濃度のトナーを用意しなければなら
ず、全く現実的ではない。図２８（ｂ）の再生画像は一
般的なベタ現像濃度と同一のトナー濃度１．２のトナー
で再生させたものである。同図で、主走査９番目、副走
査４番目の画素、および主走査１０番目、副走査３番目
の画素は非輪郭画素である。上述の理由により、これら
の画素は一部空白領域を有している。このような操作に
より、肉眼視では輪郭の鋭さを維持しながら、濃度の低
い小サイズ以上の文字画像が再生できる。

【００３５】〔諧調画素パタン〕本複写機ではＣ，Ｍ，
Ｙ，Ｋ各色版毎に異なる諧調画素パタンを発生するよう
に制御されている。濃度諧調のあるコピー像を再生する
に適した画素パタンを諧調画素パタンと称する。さら
に、それぞれの諧調画素パタンには視覚的に視認可能な
特定の模様を付し、これら画素パタンを集合させてカラ
ー諧調画像を形成した時に、単一画素の模様が連続して
線状の縞模様（テクスチャ）が生じるようにする。この
ような縞模様をスクリーンと呼び、該スクリーンが主走
査方向となす角度をスクリーン角度と言うことにする。
このようにして、色版毎にスクリーン角度が異なり、か
つ、各色版のスクリーンのピッチを小さな値にできる。
従って、各色版のスクリーンの干渉によるモワレ縞の空
間周波数はきわめて高いものとなり、肉眼視では実質的
にモワレの存在は無視し得るものとなる。なお、カラー
画像を再生する時には、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各版のレジスト
合わせの微妙な狂いによって生じる色モワレの発生に注
意を要する。図１５は諧調画素のデータフォーマット、
図１６はＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ色別諧調画素の像成長の段階を
例示した図である。文字画素パタンにおいては画素に占
める像面積の比率は５ビット、３２種類に設定したが、
諧調画素においては濃度を８ビットデータｄｅｎｓｉｔ
ｙで表現し、２５６種類に設定してある。これは諧調画
素がより細かな濃度諧調が要求されるという事実に基づ
いて設定されたものである。図１６では２５６種類中の
６種類の共通な濃度の例について、各色別の画素パタン
を示してある。同図（Ｙａ），（Ｙｂ），（Ｙｃ），
（Ｙｄ），（Ｙｅ），（Ｙｆ）はＹ画素パタン、（Ｍ
ａ），（Ｍｂ），（Ｍｃ），（Ｍｄ），（Ｍｅ），（Ｍ
ｆ）はＭ画素パタン、（Ｃａ），（Ｃｂ），（Ｃｃ），
（Ｃｄ），（Ｃｅ），（Ｃｆ）はＣ画素パタン、（Ｋ
ａ），（Ｋｂ），（Ｋｃ），（Ｋｄ），（Ｋｅ），（Ｋ
ｆ）はＫ画素パタンをそれぞれ濃度増加の順に並べたも
のである。前述の諧調画素パタンに付した視覚的に特定
の模様とは、どの濃度段階の画素パタンにおいても特定
の方向性を備えた“線模様”として知覚可能な像のこと
である。Ｙ画素の“線模様”の方向性は常に図１６（Ｙ
ａ）中の太線ａｎｇＹで示すスクリーン角度が９０度の
方向であり、同様にＭ画素の“線模様”の方向性は常に
図１６（Ｍａ）中の太線ａｎｇＭで示すスクリーン角度
０度、Ｃ画素の“線模様”の方向性は常に図１６（Ｃ
ａ）中の太線ａｎｇＣで示すスクリーン角度１３５度、
Ｋ画素の“線模様”の方向性は常に図１６（Ｋａ）中の
太線ａｎｇＫで示すスクリーン角度４５度の方向であ
る。濃度増加は常に図１６中の太線ａｎｇＹ，ａｎｇ
Ｍ，ａｎｇＣ，ａｎｇＫを中心として、その周りの像ド
ットが増大するように行なわれる。こうして、図１６に
例示した２５６種類のどの濃度の諧調画素パタンにおい
ても太線ａｎｇＹ，ａｎｇＭ，ａｎｇＣ，ａｎｇＫの方
向性を備えた“線模様”が知覚できるようになってい
る。濃度増加方法は太線ａｎｇＹ，ａｎｇＭ，ａｎｇ
Ｃ，ａｎｇＫの周りに像ドットを対称性を維持して増大
させるのを基本としているが、濃度増加の過程で濃度増
加位置がドットの属する副画素の上下の限界に到達し
て、対称性を維持したドットの濃度成長が阻害されるこ
とがある。例えば太線ａｎｇＭは初めから上辺に接して
いるから、Ｍ諧調画素のドットは上方向には成長できな
い。このような時は“線模様”の一定の方向性が損なわ
れないように、ドットの濃度を下方向にのみ成長させる
ようにする。因みに、このＭ諧調画素の成長パタンは文
字画素の方向０の成長パタンと同一である。ただし、本
諧調画素パタンの成長ステップは１／２５６刻みであ
り、文字画素パタンの１／３２刻み成長ステップより細
かいステップで成長する。また、Ｃ画素やＫ画素の場合
は濃度成長させるドットが副画素の上下どちらかの端に
達した際には、到達した辺とは逆側の辺から再成長させ
るようにする。いずれにしても、“線模様”の方向性確
保および８ビット（２５６諧調）入力データに比例した
像ドット面積を確保するようにすることが必要である。
なお、本実施例では記録データサイズを小さくするため
に、各色の諧調画素データはＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色データ
のみに依存し、記録制御回路２１２ｄ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，
Ｋ）のそれぞれのハードウェアで固定的に発生させるよ
うにした。

【００３６】〔スクリーンおよびスクリーン角度〕図１
７は諧調画素を集合させてカラー諧調画像を形成した時
に、単一画素の模様が連続して線状の縞模様を生じる様
子を例示した図であって、（Ｙｓ）はＹ諧調画素を主お
よび副走査方向に３×３個並べた画像、同様に、（Ｍ
ｓ）、（Ｃｓ）および（Ｋｓ）はそれぞれＭ画素、Ｃ画
素およびＫ画素を主および副走査方向に３×３個並べた
画像を表わしている。これらの画像はいずれの画素も濃
度諧調が１４９／２５６の場合を示したものである。図
から明らかなように、諧調画素を集合させて実際に諧調
画像を形成すると、画素単体の”線模様”より明確にス
クリーンが知覚できるようになる。この図では濃度が均
一の像部分を示したものであるが、濃度が連続的に変化
する一般的な諧調画像においても同じ効果を生むのは明
白である。前述のように、各色のスクリーン角度はＹ＝
９０度，Ｍ＝０度，Ｃ＝１３５度，Ｋ＝４５度に設定さ
れている。ところで、諧調画像にスクリーンを付すの
は、前述の如く色モワレの問題を防止するためである
が、実は現像装置２２０（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）でトナー現
像する際にも大きな効果を発揮する。乾式のトナー現像
ではトナー粒径は数ミクロンなので、孤立し、かつ、近
接した多数のドット潜像をこのような粒径のトナーで現
像すると、トナーが潜像通りに現像されないで感光体ド
ラム２１８上に連なって載る現象がしばしば発生する。
さらに、トナーが定着ロール２３６で加圧溶融される
と、押しつぶされて、この現象は一層顕著になる。この
結果、入力画像データに対する記録画像濃度の線形性が
失われ、実質的な濃度諧調は著しく貧弱なものとなって
しまう虞がある。本実施例においては図１７からも明か
なように、極めて低い濃度においても孤立したドットが
存在せず、感光体ドラム２１８上に形成された潜像のド
ットが連続している。従って、上述の記録画像濃度の非
線形性等の不具合発生の可能性が少なく、画像形成され
た転写紙の記録画像の有効諧調数を高く維持することが
できる。

【００３７】〔原画像域分離の大要〕原画のコピー再生
を行なう場合には、先ず原画に含まる画像情報について
文字、線画像域と諧調画像域とに分離する必要がある。
原画像域分離適用処理は原画像域を可視画像形成すべき
文字または線画像域と、写真や網点画像などの諧調画像
域とに分離するものであり、このことにより、それぞれ
の像域に適した色処理や諧調再現処理を施して画像記録
し、高品位なコピー画像を再現させることを可能ならし
める。ところで、前に述べたように、図５を参照すれ
ば、基本画像処理回路２４１は、画像操作を支援するた
めの第１カテゴリの画像処理機能の１つとして像域分離
回路２４１ｄを、画像を直接操作する第２カテゴリとし
て文字域処理回路２４１ｃと諧調域処理回路２４１ｐを
備えている。文字域処理回路２４１ｃは文字、線画像の
輪郭や細かい線分が鋭く、鮮明な像として再生されるの
に適した処理を行い、５ビットのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ濃度デ
ータを出力する。諧調域処理回路２４１ｐは滑らかな諧
調再現、忠実な色再現といった専ら諧調画像再生に適し
た処理を施し、８ビットのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ濃度データを
出力する。これら２種類の処理は入力Ｒ，Ｇ，Ｂ画像に
対して並列に施され、どちらか一方の処理結果のみがセ
レクタｓｅｌ２４１によって選択的にＰＲ２８０に送り
出される。選択信号ＳＷが“文字”を表す信号であった
場合には、５ビットのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ濃度データの上位
に３ビットの画素方向データが付加され、また、元の濃
度データには輪郭部か非輪郭部かで異なる修飾が施され
て出力される。なお、セレクタｓｅｌ２４１に対する出
力切り替えのための選択信号ＳＷおよび文字画素方向デ
ータは像域分離回路２４１ｄから送出される。

【００３８】〔原画像域分離回路の構成〕図１９は像域
分離回路２４１ｄの構成を示したものである。図におい
て、２４１ｄ２ｒｌから２４１ｄ２ｒ６は３６ビット×
４７５２ワードのシフトレジスタで、Ｒ，Ｇ，Ｂ各８ビ
ットの原画像データ及び像域分離中間データを６主走査
線分先入れ先出し（ＦＩＦＯ）を行う。２４１ｄ２はＳ
Ｃ２００からの最新の１走査線分のＲ，Ｇ，Ｂデータ
と、上記６走査線の前までのＲ，Ｇ，Ｂデータとから分
離中間データ、文字／諧調選択信号ＳＷおよび文字画素
の方向成分データを抽出する原画像域分離回路である。
図２０は原画像域分離回路２４１ｄ２の内部構成と関連
を説明する図である。図において、ＦＰは原画に含まれ
る主，副走査方向および斜め方向の空間周波数特性を算
出する周波数分析回路、ＰＭは網点原稿部のインク網点
と空白点および線分輪郭の方向を抽出するパタンマッチ
ング回路、ＣＡは色成分の分布を調べる色分析回路、Ｔ
Ａは原画像が文字画像域か諧調画像域かを判別する判別
回路、ＳＭは文字部の方向判定修正回路、ＥＭは文字端
部の修正回路、ＷＧは文字画素太さ情報発生回路であ
る。

【００３９】〔原画像域分離回路の作用〕図１８は一般
的な印刷原稿の一例を拡大して示した図であって、メッ
シュは１／１６ｍｍ間隔、即ち、ＳＣ２００の標本化単
位で分割してあることを示す。ｉｍｇ１は高さ１ｍｍの
“Ｋ”という黒文字の外形形状、ｉｍｇ２はＣ，Ｍ，
Ｙ，Ｋ網点諧調像中のＣ画像を表わす。また、ｐは分離
判定の注目画素、ｍｌはＰＭでパタンマッチングする際
に参照する近傍画素の範囲である。図２０で、シフトレ
ジスタ群２４１ｄ２ｒの一部を表す範囲ｍｌは参照画素
データがここから取り出されることを示す。同様に、ｍ
２はＦＰとＣＡが参照する範囲を示したものである。Ｆ
Ｐ，ＰＭ，ＣＡの各回路の周波数データ、パタンマッチ
ングデータ、色分布データはＴＡに入力され、ＴＡによ
って総合的に文字画像域か諧調画像域かに判別され選択
信号ＳＷとして出力される。文字画像域と判定された画
素は、さらにＳＭによって文字画素パタンの方向性が判
別され、また近傍文字画素との連続性等から線分が滑ら
かに連なるように濃度データが修飾される。

【００４０】ＥＭでは線分の端部が適正となるように、
線分の方向と太さのデータが作られる。ＷＧは線分の太
さ情報を修正すると共に、画像濃度に応じて線分輪郭と
中間部の太さ情報を加減する。具体的には、最高濃度以
外の低濃度文字の輪郭画素の太さ情報を原画の輪郭と一
致するように増加させ、中間部は原画濃度と一致させる
ように減らす。先に述べたように、原画像域分離回路２
４１ｄ２から出力される文字／諧調選択信号ＳＷおよび
文字画素パタンの方向、太さ情報のデータはセレクタｓ
ｅｌ２４１に入力され、弁別され、修飾された画像デー
タとしてＰＲ２８０に送られる。図２１は図１８の一部
分を拡大した図である。図２２はＳＣ２００の原画読み
取り回路２０７ａが出力するＧデータを模式的に示した
図であって、真黒の面積は最大濃度諧調２５６に占める
出力値に対応する。図２２を参照して、例えば“Ｋ”と
いう文字の斜め線部分に注目すると、原画読み取り回路
２０７ａは反射濃度を単に量子化して出力するだけであ
るから、出力データは画素濃度の大きさ情報のみで方向
情報は完全に失われている。従来の複写機では原画読み
取り回路で読み取った画像データをプリンタで再生する
場合には方向性のない、同一のドット画素で像再生して
いた。本実施例では方向判定修正回路ＳＭが文字画素毎
に方向情報を推定復元して、最終的にはこれを図１０に
示すデータ形式でＰＲ２８０に送り、ＰＲ２８０がこの
画素データに基づいて像形成するので、鋭い輪郭の画像
が再生できる。

【００４１】〔像補間処理の大要〕プリンタモード適応
処理はホストコンピュータから送られるプリント情報デ
ータが粗いビットマップデータ、典型的には、画素が黒
画素／白画素だけの２値画像データであった場合に、画
像データの画像域を文字、線画像域と、写真や網点画像
などの諧調画像域とに分離し、さらに文字、線画の斜線
部の平滑化や諧調画像部の網点微細化などのデータ補間
処理を施すことにより、高品位な原画像の再現を可能に
するものである。図２５は２値ビットマップ画像の一例
を部分拡大した図である。メッシュは１／２４ｍｍ、即
ち、プリンタモードの３種類の画素サイズの「中」に対
応する間隔としてある。この受信データの画素密度は図
２６（ａ）に示す粗い画素に適合する１２ｄｏｔ／ｍｍ
である。図２５の右側は“Ｋ”という文字の斜線の一部
であるが、この受信データをそのままＰＲ２８０に送り
印字すると、文字画像の輪郭部に１／１２ｍｍ刻みのジ
ャギが現れ、文字画像の品質を損なう虞がある。そこ
で、受信データに原情報から得た補間データを補間し
て、多値文字画素データ群を創出し、この創出された画
素データに基づいて図１３に示すような鮮明な文字画像
を復元再生する。その際、受信したビットマップ画像に
ついて文字、線画像域と諧調画像域とに分離する必要が
ある。

【００４２】〔ビットマップ展開回路の構成〕図２３は
ビットマップ展開回路２８８の内部回路を示したもので
ある。図において、２８７ｄ２ｒ１から２８７ｄ２ｒ６
は１ビット×７１２８ワードのシフトレジスタであり、
単色の原画像データを６主走査線分先入れ先出し（ＦＩ
ＦＯ）を行う。７１２８ワードを備えるのは原画像デー
タが画素密度１／２４ｍｍの場合にも対応し得るように
するためである。像域分離補間回路２８７ｄ２は外部イ
ンタフェース回路２８６から入力された最新の１走査線
分のビットマップラスタデータと、上記６走査線前まで
のラスタデータおよび入力画素密度ｄｅｎｓと、色情報
ｃｏｌｏｒとから分離選択信号ＳＷおよび補間創出され
た多値文字画素データおよび多値諧調画素データを出力
する。図２４は像域分離補間回路２８７ｄ２の内部回路
と関連回路を説明する図である。図において、ＤＣは網
点補間回路、ＳＥＬはセレクタであり、他の記号で示す
回路は像域分離回路２４１ｄの内部回路について説明し
たものと同一なので説明を省略する。

【００４３】〔像補間回路の動作〕図２４でｍ３はＰＭ
でパタンマッチングする際に参照する近傍画素の範囲を
示したもので、シフトレジスタ群２８７ｄ２ｒの参照画
素ｐを囲む画素データがここから取り出される。同様
に、ｍ４はＦＰとＣＡが参照する範囲を示したものであ
る。ＦＰ，ＰＭ，ＣＡの各回路から出力された周波数デ
ータ、パタンマッチングデータ、色分布データはＴＡに
入力され、ＴＡによって総合的に文字画像域か諧調画像
域かに判別され、選択信号ＳＷとしてセレクタＳＥＬお
よび記録インタフェース回路２１２ａに出力される。文
字画像域と判定された画素はさらにＳＭによって文字画
素パタンの方向性が判別され、近傍文字画素との連続性
等から線分が滑らかに連なるように、方向成分３ビット
と太さ成分５ビットから成る多値文字画素データが創出
される。また、ＥＭは線分の端部が適正となるように方
向と太さのデータを創出する。ＷＧは線分の太さ情報を
修正すると共に、画像濃度に応じた線分中間部の太さ情
報を加減し、セレクタＳＥＬの第１入力端子に出力す
る。網点補間回路ＤＣは孤立原画素２値データおよび色
情報ｃｏｌｏｒから８ビットの滑らかな濃度情報を持つ
多値諧調画素データを創出し、セレクタＳＥＬの第２入
力端子に出力する。セレクタＳＥＬは判別回路ＴＡの出
力が０のときに第１入力データ、即ち、文字画素情報
を、１のときに第２入力データ、即ち、諧調画素情報を
選択してＰＲ２８０に送る。同時に選択信号ＳＷもＰＲ
２８０に送られる。

【００４４】

【発明の効果】以上、説明したように請求項１記載の発
明によれば、光透過性の支持体の外側表面に感光層を備
え、少なくとも第１露光手段および第２露光手段を周回
移動する単一の感光体の内側に、かつ、同心円状に感光
体の回転軸に支持固定させて配置し、インタフェース手
段が受信した画像データの特定色データ、およびこの画
像データを遅延手段が遅延させた他の特定色データに基
づいて、前記各露光手段がそれぞれ感光層を走査露光
し、感光体の外側に配置された第１色の現像手段および
第２色の現像手段がそれぞれ現像してカラー画像を形成
するようにしたから、露光手段が感光体内部に収納され
ることによって、４色フルカラー方式であっても装置の
小型化が可能であり、振動によって記録画像に色ずれが
生じることが無く、また、小規模なデータ遅延手段を備
えるだけで高速で鮮明なカラー画像形成が可能となる。
請求項２記載の発明によれば、複数の走査露光手段を熱
伝導体に固着して、複数の走査露光手段の温度が概略均
一になるようにしたので、複数の走査露光手段の熱膨張
効果がほぼ同一に現れるから、複数色の走査露光が精度
よく一致し、多色像のレジスト品質を向上させることが
できる。さらに、請求項３記載の発明によれば、第１露
光手段および第２露光手段は端面発光ダイオードで構成
されているので、多階調記録画像を精度良く形成させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るディジタル複写機の主
に機構部を示す構成図。

【図２】ディジタル複写機の画像形成部を詳細に示す構
成図。

【図３】複写機の画像信号処理ブロック図。

【図４】複写機の知的画像処理回路の構成図。

【図５】複写機の像域別像形成に係る画像処理ブロック
図。

【図６】記録画素の構成方法を説明する説明図。

【図７】複写機の画素形成タイミング図。

【図８】複写機の像露光部の画像処理ブロック図。

【図９】文字画素のドット成長方向を示す説明図。

【図１０】文字画素のデータフォーマットを示す説明
図。

【図１１】文字画素パタンの具体例を示す説明図。

【図１２】文字を画素に分割する例を示す説明図。

【図１３】再現された文字の部分拡大図。

【図１４】図１３と異なる部分における文字の部分拡大
図。

【図１５】諧調画素データフォーマットを示す説明図。

【図１６】諧調画像の色別画素パタン１例を示す説明
図。

【図１７】色別のカラー諧調画像の１例を示す説明図。

【図１８】一般的なカラー印刷原稿を拡大した説明図。

【図１９】複写機の像域分離回路の構成図。

【図２０】複写機の原画像域分離回路の詳細ブロック
図。

【図２１】図１８の部分拡大図。

【図２２】スキャナから出力された緑信号の説明図。

【図２３】複写機のビットマップ展開回路の詳細ブロッ
ク図。

【図２４】複写機の像域分離補間回路の詳細ブロック
図。

【図２５】文字の２値ビットマップ画像の具体例を示す
拡大した説明図。

【図２６】異なるサイズの記録画素を示す説明図。

【図２７】異なるサイズの記録画素の像形成説明図。

【図２８】低濃度の文字再生を説明する説明図。

【図２９】感光体ドラムの回転駆動系の一部の斜視図。

【図３０】感光体ドラムの斜視図。

【図３１】本発明に係る実施例と、従来例によるＭ露光
およびＹ露光時の感光体の露光量を測定したグラフ。

【符号の説明】

２００ スキャナモジュール ２０７ カラー撮像デバイス ２０７ａ 原画読み取り回路 ２１２（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）発光ダイオードアレイ（ＬＥ
ＤＡ） ２１２ａ 記録インタフェース回路 ２１２ｂ 遅延メモリ ２１２ｄ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）記録制御回路 ２１２ｓ 熱伝導体 ２１４ 集束性光伝送体アレイ ２１８ 感光体ドラム ２１８ｐ ヒートパイプ ２１８ｈ ヒータ ２１９（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）帯電スコロトロン ２２０（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）現像装置 ２２９ 転写コロトロン ２４１ 基本画像処理回路 ２４１ｄ 像域分離回路 ２４２ 知的画像処理回路 ２４３ 画像メモリ ２８０ プリンタモジュール ２８５ システムコントローラ ２８６ 外部インタフェース回路 ２８７ インタフェースメモリ ２８７ｄ２ 像域分離補間回路 ２８８ ビットマップ展開回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/04 １１６ 9122−2Ｈ 21/00 １１８ Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｇ 9186−5Ｃ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状または無端ウェブ状であって、そ
   の外側表面に感光層を備え、周回移動する１つの感光体
   と、少なくとも、該感光体の前記感光層に、特定色信号
   および他の特定色信号に基づいてそれぞれ露光作用を及
   ぼす第１走査露光手段および第２走査露光手段と、各該
   走査露光手段の露光により前記感光体上に形成された潜
   像をそれぞれ現像する複数の前記特定色の現像手段を備
   えたカラー画像形成装置において、 画像データを受け入れるインタフェース手段と、 前記感光体の回転軸により支持され、前記第１走査露光
   手段および前記第２走査露光手段が前記回転軸の回りに
   同心円状に取り付けられた支持部材と、 受け入れた画像データの前記特定色のデータ信号に対し
   て、他の前記特定色のデータ信号を遅延させる遅延手段
   を有し、 前記感光体は光透過性の支持体の外側に前記感光層を備
   え、 前記第１走査露光手段および前記第２走査露光手段は前
   記感光体の内側に配置され、 複数の前記現像手段は前記感光体の外側に配置されてい
   ることを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 感光体の内側に、複数の走査露光手段を
   固着支持して、該複数の走査露光手段の温度を概略同一
   温度に維持する熱伝導体を備えたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 第１走査露光手段および第２走査露光手
   段は端面発光ダイオードで構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のカラー画像形成装置。