JPH0583500A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強度変調を行ったレーザビーム走査による画
像形成において、文字領域と中間調領域の両方の階調性
を向上させ、かつ広いダイナミックレンジを有するよう
にしてより優れた画像を得ることのできる画像形成装置
を提供する。 【構成】 画像濃度データ記憶回路210からの画素に対
応する画像濃度データを読出し回路220により読出し、
強度変調回路260によって元の画像濃度データを変調し
て強度変調信号を生成しこれによって半導体レーザ431
を発光制御する際、画像判別回路240によって画像が文
字領域を中間調領域かを判別し、半導体レーザ431の書
込み最大光量を文字領域の場合は中間調領域の場合より
大にすることを特徴とする画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ走査光学系を用
いて画像記録を行う際の画像形成方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】記録信号によって変調された１本又は複
数本のレーザビームによって、感光体上を走査してその
感光体上に記録信号にもとづく情報を記録する画像形成
方法は良く知られている。上記方法の走査手段として
は、モータによって等速回転する回転多面鏡によりレー
ザビームを反射させｆθレンズを透過させて感光体上を
微小なスポットに絞られた形で走査するドット露光を行
う技術手段が知られている。

【０００３】また像形成手段としてはモータによって等
速回転する感光体ドラムで、ドラム軸と前記のレーザビ
ームの走査方向とを平行に設置し、感光体ドラムの回転
が副走査となって、前記の走査とともに予め一様帯電し
た感光体ドラム周面上に画像の潜像を形成することが知
られている。

【０００４】かかる画像形成方法では、感光体ドラム上
のビームスポットの光強度分布は図３に示すようにほぼ
ガウス曲線になっていて、一定の閾値（ｓ）以上の部分
が現像されたときトナーが付着する電位変化を起こすこ
とになる。従って、上記ビームスポットによる潜像はビ
ームスポットの光強度が変化すると現像されるトナー像
のドット径も変化し画素径を決定することになる。

【０００５】中間調画像を再現するには、画素に対応し
た濃度データに従って変化する変調信号を得て、この強
度変調信号によって半導レーザを駆動し、半導体レーザ
より発する強度の変化するレーザビームを感光体上に入
射させて潜像を形成すると潜像ドットの大きさが上記光
強度によって変化し多値化した微少な円形又は楕円形の
潜像を得ることができる。この潜像を現像して得られる
点状のトナー像は、印刷におけるスクリーンを用いた網
かけによって得られる網点と同様に階調性のある中間調
画像を形成することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の画像形
成方法においては、細線からなる文字画像や線画の領域
（以下この領域を文字領域という）では、中間調画像の
領域（以下この領域を中間調領域という）と異なり同一
箇所をレーザスポットが通過する回数が少ないため電位
変化が少なくなる。このため半導体レーザの書込み最大
光量を同一にして画像形成を行うと、文字領域と中間調
領域とではドットの大きさやトナー付着量が異なること
になり、中間調領域の階調を適正に保持する書込み最大
光量では文字領域の階調性が悪く十分な濃度を得ること
ができない。また、文字領域の濃度を十分にするよう半
導体レーザの書込み最大光量を上げると中間調領域では
早く飽和して階調性が悪化するという問題点があった。

【０００７】本発明の目的は強度変調を行ったレーザビ
ーム走査による画像形成において、文字領域と中間調領
域の両方の階調性を向上させ、かつ広いダイナミックレ
ンジを有するようにしてより画質の高い画像を得ること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、レーザビー
ムを用いて画素に対応した濃度データにより強度変調を
行い画像記録を行う画像形成方法において、文字領域と
中間調領域の判別に基づき文字領域での書込み最大光量
を中間調領域より大きくすることを特徴とする画像形成
方法によって達成される。

【０００９】また、前記書込み最大光量の設定は自動に
よる切換えのほかに、外部の入力により設定値を任意に
換えられるようにすることは好ましい実施態様として挙
げられる。

【００１０】

【実施例】本発明を適用した一実施例の画像形成装置の
構成について説明する。図２は本実施例の画像形成装置
の概略構成を示す斜視図である。

【００１１】カラー画像形成装置400は、感光体を一様
帯電した後にコンピュータ又はスキャナからのディジタ
ル画像濃度データをＤ／Ａ変換して得られたアナログ画
像濃度信号から得られた変調信号に基づいて強度変調し
たビームスポットによりドット状の静電潜像を形成し、
これをトナーにより反転現像してドット状のトナー画像
を形成し、前記帯電，露光及び現像工程を繰り返して感
光体上にカラートナー像を形成し、このカラートナー像
を転写し、分離、定着してカラー画像を得る。

【００１２】画像形成装置400は、矢印方向に回動する
ドラム状の感光体（以下、単に感光体という。）401
と、この感光体401上に一様な電荷を付与するスコロト
ロン帯電器402と、走査光学系430、イエロー、マゼン
タ、シアン及び黒トナーを装填した現像器441〜444、ス
コロトロン帯電器からなる転写器462、分離器463、定着
ローラ464、クリーニグ装置470、除電器474とからな
る。

【００１３】走査光学系430は半導体レーザ431より出射
したレーザ光をコリメータレンズ432で平行光としてレ
ーザビームとする。このレーザビームを一定の速度で回
転する回転多面鏡434によって反射偏向させ、ｆθレン
ズ435及びシリンドリカルレンズ433，436によって、一
様帯電したドラム状の感光体である感光体401周面上に
微少なスポット状に絞ったビームスポットで走査し像露
光する。ここでｆθレンズ435は等速の光走査を行うた
めの補正レンズであり、シリンドリカルレンズ433，436
は回転多面鏡434の面倒れによるスポット位置の変動を
補正するレンズである。また437はレーザビームを反射
する走査ミラー、438はインデックス用ミラー、439はイ
ンデックスセンサである。インデックスセンサ439から
のインデックス信号によって所定速度で回転する回転多
面鏡434の面位置を検知し、主走査方向の周期を検知し
ている。これにより上記ビームスポットは感光体401上
をドラム軸に平行に走査する。

【００１４】図１は本発明を適用した画像形成装置に用
いられる画像処理回路の一実施例を示すブロック図であ
る。

【００１５】本実施例の画像処理回路1000は、図２の走
査光学系430の駆動回路を構成する回路であり、画像デ
ータ処理回路100、変調信号生成回路200、ラスタ走査回
路300からなる。

【００１６】画像データ処理回路100は、フォントデー
タのエッジ部を補間して出力する回路であり、コンピュ
ータからなる入力回路110、フォントデータ発生回路12
0、フォントデータ記憶回路130、補間データ生成回路14
0からなり、入力回路110からのキャラクタコード信号、
サイズコード信号、ポジションコード信号及びカラーコ
ード信号をフォントデータ発生回路120に送出する。フ
ォンドデータ発生回路120は、４種の入力信号からアド
レス信号を選択してフォントデータ記憶回路130に送出
する。フォントデータ記憶回路130はアドレス信号に対
応する１文字に対応するフォントデータをフォントデー
タ発生回路120に送出する。フォントデータ発生回路120
はフォントデータを補間データ生成回路140に送出す
る。補間データ生成回路140は、フォントデータのエッ
ジ部に生じる画像濃度データのギザギザや飛びを中間濃
度を用いて補間してフレームメモリからなる画像濃度デ
ータ記憶回路210へ送出する。また、発生色については
カラーコードに応じて、対応色を各Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの
濃度データに変換する。この様にして各色が同一形状で
濃度の割合が異なった状態でフォントが各フレームメモ
リ中にビットマップ展開が行われる。

【００１７】変調信号生成回路200は、画像濃度データ
記憶回路210、読出し回路220、画像判別回路240、強度
変調回路260、基準クロック発生回路280から構成され
る。

【００１８】基準クロック発生回路280は基準クロック
パルス発生回路であり、画素クロックの周波数を有する
クロックパルスを発生する。基準クロック発生回路280
から出力するクロックを便宜上基準クロックDCK₀とい
い、読出し回路220、強度変調回路260に出力される。

【００１９】画像濃度データ記憶回路210は、通常ペー
ジメモリ（以降、単にページメモリ210という。）であ
り、ページ単位で記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメ
モリ）であり、少なくとも１ページ（１画面分）に相当
する多値の画素に対応する画像濃度データを記憶する容
量を有する。また、カラープリンタに採用される装置で
あるならば、複数色、例えばイエロー、マゼンタ、シア
ン、黒の色成分に対応する画像濃度信号を記憶するだけ
のページメモリを備えていることになる。

【００２０】読出し回路220は、インデックス信号をト
リガとして基準クロックDCK₀に同期して連続する１走査
ライン単位の画素に対応する画像濃度データを画像濃度
データ記憶回路(ページメモリ)210から読み出し、画像
判別回路240及び強度変調回路260に送出する。

【００２１】画像判別回路240は画像が文字領域又は中
間調領域のいずれであるかについて判別を行う回路であ
り、文字領域であると判別された場合は強度変調回路26
0に半導体レーザ431の書込み最大光量を大きくする信号
を送出する。

【００２２】画像判別回路240は、例えば連続する画素
に対応する画像濃度データを逐次微分し、この微分値が
特定値をαとするときα以上又は−α以下であれば画像
は文字領域であると判断し、微分値がα以上であれば走
査ライン左側のエッジであることを意味し、−α以下で
あるときは走査ライン方向右側のエッジであることを意
味すると判断するエッジ判別回路を用いることができ
る。

【００２３】強度変調回路260は画素に対応する画像濃
度データに応じた強度変調信号を得る回路であり、上記
画像判別回路240からの制御信号によって書込み最大光
量を切り換えた変調信号の１ライン分を１単位としてラ
スタ走査回路300に送出する。

【００２４】ラスタ走査回路300は、レーザドライバ30
1、図示しないインデック検出回路および多面鏡ドライ
バ等を備える。

【００２５】レーザドライバ301は強度変調回路260から
の変調信号で半導体レーザ431を発振させるものであ
り、無信号時の半導体レーザ431からのレーザビーム光
量に相当する信号がフィードバックされその書込み最大
光量が一定となるように駆動する。

【００２６】インデック検出回路は、インデックスセン
サ439からのインデックス信号により所定速度で回転す
る回転多面鏡434の面位置を検知し、主走査方向の周期
によって、ラスタ走査方式で後に記す変調されたディジ
タル画像濃度信号による光走査を行っている。

【００２７】多面鏡ドライバは、直流モータを所定速度
で回転させ、回転多面鏡434を一定角速度で回転させる
ものである。

【００２８】次に、画像形成装置400の画像形成プロセ
スについて説明する。

【００２９】先ず、感光体401は除電器474により除電さ
れたのちスコロトロン帯電器402により一様に帯電され
る。感光体401上にイエローに対応する静電潜像が、画
像濃度データ記憶回路210中からのイエローデータ（８b
itのディジタル濃度データ）により強度変調されたレー
ザビームの照射により形成される。前記イエローに対応
する静電潜像は、第１の現像器441により現像され、感
光体401上にドット状の第１のトナー像（イエロートナ
ー像）が形成される。この第１のトナー像は記録紙に転
写されることなく、退避しているクリーニング装置470
の下を通過し、感光体401上に再びスコロトロン帯電器4
02により帯電が施される。

【００３０】次いでマゼンタデータ（８bitのディジタ
ル濃度データ）によりレーザビームが強度変調され、こ
の変調されたレーザ光が感光体401上に照射されて静電
潜像が形成される。この静電潜像は、第２の現像装置44
2により現像されて、第２のトナー像（マゼンタトナー
像）が形成される。前記と同様にして第３現像装置443
により順次現像されて、第３のトナー像（シアントナー
像）が形成され、感光体401上に順次積層された３色ト
ナー像が形成される。最後に第４のトナー像（黒トナー
像）が形成され、感光体401上に順次積層された４色ト
ナー像が形成される。

【００３１】これらの４色トナー像は、給紙装置から供
給された記録紙上に転写器462の作用で転写される。

【００３２】転写トナー像を担持した記録紙は、分離器
463により感光体401から分離され、図示しないガイドお
よび搬送ベルトにより搬送されて定着ローラ464に搬入
され加熱定着されて排紙皿に排出される。一方、転写を
終わった感光体401は退避を解除されたクリーニング装
置470によってクリーニングされ次ぎの画像形成に備え
られる。

【００３３】上記実施例は画像判別回路240によって画
像を文字領域か中間調領域かを判別し自動的に半導体レ
ーザ431の書込み最大光量を切換えるようにしたが、半
導体レーザ431の書込み最大光量の切換えは、外部指令
により任意に独立して又は上記自動切換えと同時に行う
ようにすることもできることはいうまでもない。

【００３４】また、上述の画像処理回路1000は、レーザ
プリンタとして説明したが、これに限定されるものでは
なく、画像データ処理回路100に代わりカラースキャナ1
51、Ａ／Ｄ変換回路152、濃度変換回路153、マスキング
UCR回路154等から構成する画像データ処理回路150に代
え、スキャナからの画素に対応する画像濃度データの入
力及び画像処理を施す回路とすれば、複写装置等の他の
画像形成装置に適用することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、画素に対応する画
像濃度データから強度変調する変調信号を生成し、この
変調信号により画像記録を行う画像形成方法において、
画像の文字領域においては中間調領域より半導体レーザ
の書込み最大光量を大にしたので、形成する画像の文字
領域の濃度を大に、かつ中間調領域の階調性を向上しダ
イナミックレンジの広い、優れた画像形成方法を提供す
ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像形成装置の画像処理回路
の一例を示すブロック図である。

【図２】本発明の画像形成装置の概略構成を示す斜視図
である。

【図３】ビームスポットの光強度分布とドット径の関係
を示す図である。

【符号の説明】

100 画像データ処理回路 200 変調信号生成回路 210 画像濃度データ記憶回路（ページメモリ） 220 読出し回路 240 画像判別回路 260 強度変調回路 280 基準クロック発生回路 300 ラスタ走査回路 400 画像形成装置 430 走査光学系

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 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｆ 9068−5Ｃ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザビームを用いて画素に対応した画
   像濃度データにより強度変調を行い画像記録を行う画像
   形成方法において、 文字領域と中間調領域の判別に基づき文字領域での書込
   み最大光量を中間調領域より大きくすることを特徴とす
   る画像形成方法。
2. 【請求項２】 前記書込み最大光量の設定は自動による
   切換えのほかに外部の入力により設定値を任意に換えら
   れるようにすることを特徴とする請求項１記載の画像形
   成方法。