JPH07254986A

JPH07254986A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07254986A
Application number: JP6278544A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Oda; 康弘織田; Kazuhiko Arai; 和彦新井
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-01-28
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 1995-10-03

Abstract

(57)【要約】【目的】低濃度部におけるドットや万線の再現性を向
上させ、また、階調・色再現の環境に対する安定性を向
上させるととともに、低濃度部を低線数にしても、目視
で認識されにくい画像構造を持ち、画質を向上させる。【構成】画像濃度信号をパルス幅変調するパルス幅変
調手段と、その出力するパルス幅変調信号に従って画像
を形成する画像形成手段とを有する画像形成装置におい
て、主走査方向に配列した多値化された画像濃度信号に
対して周期的に動作する、異なる特性を有する２つ以上
の画像濃度信号変換手段（４５，４６）を設け、少なく
とも一つの画像濃度変換手段は画像濃度信号の低濃度部
に相当する画像濃度信号を０または顕像化されない範囲
の画像濃度信号に変換する特性を持ち、また、前記２つ
以上の画像濃度信号変換手段を交互に動作する順列を、
副走査方向に対して周期的に変化させる手段（４４ａ〜
４４ｅ）を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ビームを走査して感
光媒体上に潜像形成し、当該潜像をトナー現像し画像形
成を行う電子写真方式の画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プリンタや複写機においては、高速かつ
高画像品質を提供できる方式として、ディジタル電子写
真方式が広く採用されている。この方式においては、光
ビームを用いて感光媒体の光走査を行い、画像の階調の
再現を行うために、アナログスクリーンジェネレータな
どを用いてパルス幅変調露光を行うことが多く行われて
いる（たとえば、特開平１−２８０９６５号公報参
照）。

【０００３】これらにおいては、低濃度部から高濃度部
まで、光ビームスポット径および線数をともに一定にし
て画像形成を行う。このため、低濃度部での露光プロフ
ァイルはコントラストが低下しアナログ的になり、さら
に露光量自体少ないことから、ドットや万線の再現性が
悪化し、また、階調・色再現の環境に対する安定性が悪
くなるという問題があった。

【０００４】上記問題に対し、光ビーム光量の安定化、
現像器内トナー濃度の安定化などのように各要素を安定
化する方式や温湿度や現像器内トナー濃度を測定し現像
バイアスや転写電流値の制御を行い、環境に対する階調
・色再現の安定性を増すプロセスコントロールと呼ばれ
る方式が提案されている（例えば、特開平４−３７８８
２号公報、特開平４−３６７７６号公報参照）。しか
し、これらの方式は、高精度なセンサや制御機構が必要
であり、複雑かつ高価になるという欠点がある。

【０００５】一方、低濃度部での露光プロファイルのコ
ントラストを向上するために低線数で画像形成を行う
と、低濃度部におけるドットや万線の再現性を向上させ
ることはできるが、中間調画像の中に混在する文字画像
などは、線数を小さくしていくと画像構造が認識されや
すくなり、低画質化するといった欠点がある。また、文
字画像を十分な画質で再現できるように線数を維持した
まま、低濃度部での露光プロファイルのコントラストを
向上するために、光ビームスポット径を十分小さくする
ことでも対応できるが、光ビームを集光して感光媒体上
に光ビームスポットを形成する結像光学系が、非常に精
密で高価なものとなり、実用に向かない。また、光ビー
ムスポット径や光ビームの発光強度を可変し露光プロフ
ァイルのコントラストの低下を抑制しドットや万線の再
現性を増す方式が提案されている。しかし、これらの方
式でも、光ビームスポット径や発光強度を可変する制御
機構が必要であり、複雑かつ高価になるという欠点があ
る。

【０００６】本発明者らは、上記問題点に鑑み、画像濃
度信号をパルス幅変調するパルス幅変調手段と、そのパ
ルス幅変調手段の出力するパルス幅変調信号に従って画
像を形成する画像形成手段とを有する画像形成装置にお
いて、画像濃度信号を変換する異なる特性を有する２つ
以上の交互に動作する変換手段を設け、少なくとも一つ
の変換手段は画像濃度信号の低濃度部に対する出力を０
とした特性を持つことを特徴とする画像形成装置を提案
（特願平５−２４８４７４号）し、これにより低濃度部
におけるドットや万線の再現性を向上させ、また、階
調、色再現に対する安定性を向上させることができた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、低濃度部での
露光プロファイルのコントラストを向上するために低線
数で画像形成を行うと、低濃度部におけるドットや万線
の再現性を向上させることはできるが、２００線以下、
特に１３０線未満のスクリーン線数の万線スクリーンに
て画像を構成した場合、低濃度部においても画像構造が
目視で認識されてしまい、官能的に低画質化する場合が
あることが判明した。

【０００８】本発明は前記した従来技術の問題や欠点を
除去し、低濃度部におけるドットや万線の再現性を向上
させ、また、階調・色再現の環境に対する安定性を向上
させるととともに、低濃度部を低線数にしても、目視で
認識されにくい画像構造を持ち、画質を向上させること
を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明（請求項１）の画像形成装置は、中高濃度
部においては従来通りのドットや万線の構造をもつスク
リーンで構成するが、低濃度部は実質的に低線数化し、
さらに、一もしくは複数光露光走査ごとに、２つ以上の
画像信号変換手段の動作する順列を変化させることによ
り、画素の偏在を抑制し、見掛け上、低線数化するのを
防ぐようにしたものであり、その構成は、画像濃度信号
をパルス幅変調するパルス幅変調手段）と、そのパルス
幅変調手段の出力するパルス幅変調信号に従って画像を
形成する画像形成手段とを有する画像形成装置におい
て、主走査方向に配列した多値化された画像濃度信号に
対して周期的に動作する、異なる特性を有する２つ以上
の画像濃度信号変換手段（図１の４５，４６、図７の７
５，７６、図８の８５，８６）を設け、少なくとも一つ
の画像濃度変換手段は入力された画像濃度信号の低濃度
部に相当する画像濃度信号を、０または顕像化されない
範囲の画像濃度信号に変換する特性（図５ｂ、図９ｂ参
照）を持ち、また、前記２つ以上の画像濃度信号変換手
段を交互に動作する順列を、副走査方向に対して周期的
に変化させる手段（図１（ｂ）の４４ａ〜４４ｅ）を設
けたことを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明（請求項２）は、前記発明の
画像形成装置において、前記画像形成手段は、光ビーム
を感光媒体に対して相対的に走査する光ビーム走査手段
と、前記光ビームを集光して前記感光媒体上に所定サイ
ズの光ビームスポットを形成する結像光学系とを有する
ものであり、低濃度部を形成するときの主走査方向に
隣り合った画素間の距離をｄ_p（ｍｍ）とし、光ビーム
の感光媒体上での主走査方向のスポット径（１／ｅ²）
をｄ_B（ｍｍ）としたとき、ｄ_B ≦ （１／３）ｄ_p となることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】光ビーム走査手段は、光ビームを感光媒体に対
して相対的に走査する。結像光学系は、感光媒体上に所
定サイズの光ビームスポットを形成する。そして、パル
ス幅変調手段は、画像濃度信号に応じて光ビームのオン
オフ時間を決定し、これにより感光媒体上に画像濃度信
号に対応した潜像形成が行われる。この潜像は後に粉体
トナーや液体トナーにより顕像化され、画像形成が行わ
れる。

【００１２】図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）は、
前記光ビーム走査手段、結像光学系、パルス幅変調手段
を用いて感光媒体を露光したときの感光媒体上の露光エ
ネルギプロファイルの一例を示したものである。隣り合
った画素間の距離ｄ_p（ｍｍ）と光ビームスポット径ｄ_B
の比をＤとしたとき、Ｄの値が、それぞれ１／１、１／
２、１／３のときの結果である。光ビームスポット径ｄ
_B（ｍｍ）を一定とした時の結果である。

【００１３】また、電子写真では、下地へのトナーの付
着を防ぐために、現像時にバイアス電位を与える。図２
には、露光部を現像する反転現像として、バイアス電位
に相当する境界線も併せて示してある。図２（ａ）にお
いて顕著なように、パルス幅（％）を小さくするにつれ
て、露光エネルギプロファイルのコントラストは低下し
てアナログ的になる。バイアス電位に相当する境界線を
越える量は減少し、ドットや万線を再現しなくなる。図
２からわかるように、Ｄの値を１／１、１／２、１／３
と小さくしていく程コントラストの低下は抑制される。
これより、光ビームスポット径ｄ_Bを一定とした時、線
数Ｎを小さくしてＤの値を小さくすることにより、低濃
度部におけるドットや万線の再現が良好になり、環境に
対する階調・色再現の安定性が増すことがわかる。

【００１４】また、従来から知られているように、画質
を設計する上で低濃度部の再現が重要であり、パルス幅
１０％については少なくとも再現する必要がある。図２
からわかるように、Ｄの値が１／１のときには、パルス
幅１０％においてドットや万線は全く再現されない。Ｄ
の値が１／３になると、パルス幅１０％においてドット
や万線が安定的に再現され始める。これより、Ｄの値を
１／３以下に設定、すなわち、ｄ_B ≦ （１／３）ｄ_p とすることにより、低濃度部において安定的に画像再現
が行われる。

【００１５】本発明においては、画像濃度信号に変換を
加えることによって、実質的に低濃度部において線数が
低くなるようにした。即ち、２つ以上の画像濃度信号変
換手段は、例えば図５（ａ）（ｂ）に示すように、異な
る特性を持っている。一方の変換手段は図５（ｂ）のよ
うに画像濃度信号の低濃度部に対する出力を０とした特
性を持っているので、低濃度信号がきたときには出力が
ない。これらの変換手段は図６（ｂ）（ｃ）に示すよう
に時分割的に交互に動作するので、図６（ｄ）に示すよ
うに低濃度部に対しては入力画像信号を間引いた形にな
り、パルス幅変調出力は低濃度部に対しては線数を低く
し、中高濃度部に対しては線数を高くしたこととなる。

【００１６】さらに、本発明の大きな特徴は一もしくは
複数光露光走査ごとに、２つ以上の画像信号変換手段の
動作する順列を変化させることとした点である。即ち、
図５（ａ）（ｂ）に示すような特性を持つ画像濃度信号
変換手段を時分割的に、例えば、主走査方向１画素おき
に、（ａ），（ｂ），（ａ），（ｂ），（ａ），（ｂ）
・・・・・・・・と動作させた後、次の光露光走査にお
いては、主走査方向１画素おきに、（ｂ），（ａ），
（ｂ），（ａ），（ｂ），（ａ）・・・・・・・・と交
互に動作する順列を反転させることとした。つまり、副
走査方向について、一もしくは複数ラインおきに、時分
割的に動作する画像濃度信号変換手段の順列を変化させ
ることを意味する。この操作により、低濃度部における
画素の偏在を抑制し、見掛け上、低線数化するのを防
ぐ。

【００１７】パルス幅変調手段は、アナログの濃度信号
と所定周期のパターン信号とに従いパルス幅変調を行う
機能を有する。また、パターン信号として２種類以上の
周期の異なるものが用意され、必要に応じて、２種類以
上のパターン信号の中から１つを選択してもよい。

【００１８】なお、上記の説明では、説明を簡単にする
ために、画像濃度信号変換手段の特性は、一方の変換手
段の低濃度部に対する出力を０とした特性であるとして
説明を行った。一般に、光ビームの走査を伴う電子写真
装置においては、半導体レーザが微少な入力信号に対し
て応答しないことや、現像バイアス電位を下地へのトナ
ー付着の抑制のために与えられていること等により、変
換手段の出力が０でなくとも、出力画像として顕像化さ
れない範囲の値が存在する。即ち、画像濃度信号変換手
段の特性は、一方の変換手段の低濃度部に対する出力を
０とした特性を持つことが絶対条件であるのではなく、
例えば、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、一方の変換
手段の低濃度部に対する出力を、顕像化されない範囲の
値に変換するものでもよい。本発明では、一方の変換手
段の低濃度部に対する出力を顕像化されない範囲の値と
した特性により、低線数化を行うことが本意である。

【００１９】以上のようにして、階調・色再現の環境に
対する安定性を向上させ、低濃度部におけるドットや万
線の再現性を向上できるとともに、低濃度部を低線数に
しても、目視で認識されにくい画像構造を持ち、画質を
向上させることができる。

【００２０】

【実施例】

（第１の実施例）図３は、本発明の画像形成装置の第１
の実施例の構成を示す図である。矢印方向に回転する感
光体１の周囲には帯電器２、回転現像器３、転写ドラム
４、クリーナー５などが配置されている。感光体１は、
暗部において帯電器２により一様帯電される。

【００２１】光ビーム走査装置２０は、光ビームを感光
体１に対して走査する。また、光ビームは原稿読み取り
部１０などから供給される濃度信号に応じて、光ビーム
パルス幅変調装置３０によってオンオフされる。これに
より、感光体１の露光が行われ、静電潜像が形成され
る。感光体１上での主走査方向の光ビームのスポット径
（１／ｅ²）は７５μｍに設定した。

【００２２】回転現像器３は、イエロー、シアン、マゼ
ンタ、黒色のトナーをそれぞれ有する４台の現像器によ
り構成される。各現像器は、２成分磁気ブラシ現像を用
いた反転現像方式を採っている。平均トナー粒径は７μ
ｍのものを用いた。適宜、回転現像器３は回転し、所望
の色のトナーにて静電潜像を現像する。このとき現像ロ
ールにはバイアス電圧が印加され、白地部へのトナー付
着を抑制する。

【００２３】転写ドラム４は用紙を外周に装着して回転
を行う。現像された感光体上のトナー像は、転写器４ｂ
によって用紙４Ｐへ転写される。イエロー、シアン、マ
ゼンタ、黒色の各色について、静電潜像の形成、現像、
転写をそれぞれ行う。この作業により得られた用紙上の
トナーは、定着器９により定着され、多色画像が形成さ
れる。

【００２４】図４は、光ビーム走査装置２０の詳細図で
あり、半導体レーザー２１、コリメータレンズ２２、ポ
リゴンミラー２３、ｆθレンズ２４などにより構成さ
れ、さらに光走査開始タイミングを検出するためのＳＯ
Ｓ信号を発生する走査開始信号生成用センサ２６が配設
されている。

【００２５】光ビームのオンオフを行うパルス幅変調装
置３０は、図１（ａ）に示すように、三角波発振器４
１、波形選択回路４７、比較回路４２、第１のルックア
ップテーブル（ＬＵＴ）４５、第２のルックアップテー
ブル（ＬＵＴ）４６、Ｄ／Ａ変換器４８、ＬＵＴ選択回
路４４により構成される。

【００２６】ＬＵＴ選択回路４４はカウンター、フリッ
プフロップ回路などによって構成され、基準クロック信
号、ＳＯＳ信号をカウントして、原稿読み取り部１０な
どから供給されるディジタルの画像濃度信号を周期的に
第１および第２のＬＵＴ４５，４６に振り分けて出力す
る。図１（ｂ）はＬＵＴ選択回路４４の回路構成の一例
を示すものである。フリップフロップ４４ａ、ノット回
路４４ｂ、アンド回路４４ｃ，４４ｄ、およびＯＲ回路
４４ｅからなる構成によって、ＳＯＳ信号の発生ごとに
基準クロック信号の位相を反転させている。そしてアン
ド回路４４ｇ，４４ｉおよびノット回路４４ｈからなる
回路によって画像信号をクロックに同期して第１および
第２のＬＵＴ４５，４６に交互に振り分けて出力する。

【００２７】振り分けられたディジタルの画像濃度信号
は特性の異なる第１および第２のＬＵＴ４５，４６によ
ってディジタルデータに変換され、Ｄ／Ａ変換器４８を
経てアナログの画像濃度信号に変換、合成され、比較回
路４２に入力される。図５には、８ビット分の入力ディ
ジタルデータを８ビット分の出力ディジタルデータ変換
する、第１および第２のＬＵＴ４５，４６の変換特性を
示す。

【００２８】三角波発振器４１は、２種類の三角波状の
パターン信号を発生する。各パターン信号の周期をそれ
ぞれ４００線万線、２００線万線に対応させた。感光体
１上での主走査方向の光ビームのスポット径（１／
ｅ²）を７５μｍに設定したことより、Ｄの値はそれぞ
れ、１．１７、０．５９となる。波形選択回路４７は、
中間調画像−文字画像判別手段からの信号により波形の
選択を行う。中間調画像−文字画像判別信号より文字画
像と判断した場合には４００線万線に対応させたパター
ン信号の選択を行う。一方、中間調画像と判断した場合
には２００線万線に対応させたパターン信号の選択を行
う。比較回路４２は、各パターン信号と前記アナログの
画像濃度信号の大小を比較しパルス幅変調信号を作成す
る。

【００２９】図６は、本実施例におけるパルス幅変調装
置の波形生成過程を示したものである。まず、画像信号
Ｓｉｇ（０１）は基準クロック信号、ＳＯＳ信号のカウ
ントに基づき、ＬＵＴ選択回路４４に入力され、第１お
よび第２のＬＵＴ４５，４６の順に交互に振り分けら
れ、それぞれＳｉｇ（１１）、Ｓｉｇ（２１）を生成す
る。Ｓｉｇ（１１）、Ｓｉｇ（２１）はＤ／Ａ変換器４
８により合成され、アナログ画像信号Ｓｉｇ（３１）と
なる。アナログ画像信号Ｓｉｇ（３１）は三角波発振器
４１より生成された２００線万線に対応した三角波と比
較回路４２により画像濃度信号の大小を比較され（Ｓｉ
ｇ（４１））、パルス幅変調信号Ｓｉｇ（５１）が生成
され、半導体レーザがパルス幅変調信号Ｓｉｇ（５１）
に基づきｏｎ，ｏｆｆされて、１ライン分の光走査が終
了し、１ライン分の潜像が形成される。

【００３０】つづいて、光走査開始タイミングを検出す
るためのＳＯＳ信号が生成され、次の１ライン分の光走
査が開始される。ＳＯＳ信号はＬＵＴ選択回路４４に入
力され、これに基づき前述のように第１および第２のＬ
ＵＴ４５，４６に画像信号Ｓｉｇ（０２）を振り分ける
順列を変更する。すなわち、画像信号Ｓｉｇ（０２）は
ＬＵＴ選択回路４４に入力され、第２および第１のＬＵ
Ｔ４６，４５の順に交互に振り分けられ、それぞれＳｉ
ｇ（１２）、Ｓｉｇ（２２）を生成する。以下上記と同
様にしてパルス幅変調信号Ｓｉｇ（５２）が生成され、
半導体レーザがパルス幅変調信号Ｓｉｇ（５２）に基づ
きｏｎ，ｏｆｆされて、光走査が終了し、さらにもう１
ライン分、計２ライン分の潜像が形成される。

【００３１】３ラインめは画像信号Ｓｉｇ（０１）の変
調処理と同様に、４ラインめは画像信号Ｓｉｇ（０２）
の変調処理と同様に、といった様に、副走査毎に画像信
号を第１および第２のＬＵＴ４５，４６に交互に振り分
ける順列を変更する。本実施例の説明においては１ライ
ン毎に順列を変更していたが、複数ライン毎に順列を変
更してもよい。

【００３２】光ビームのオンオフを行うパルス幅変調装
置は、図１の構成例とは異なる構成によって実現するこ
とも可能である。すなわち、図７はパルス幅変調装置の
他の構成例を示す。このパルス幅変調装置において画像
信号を並列にそれぞれ第１および第２のＬＵＴ７５，７
６に入力し信号変換を行った後、ＬＵＴ選択回路７４に
て交互に信号を選択し、合成してＤ／Ａ変換器７８へ出
力する。また、三角波発振器は２００線に対応したパタ
ーン信号を発生しているが、第１の実施例と同様の構成
としてもよい。

【００３３】また、図８は、図４に示した第１の実施例
におけるパルス幅変調装置の第１、第２のＬＵＴに換え
て第１のＤ／Ａ変換器８５および第２のＤ／Ａ変換器８
６としたパルス幅変調装置の構成例を示す。また、この
ときの第１、第２のＤ／Ａ変換器８５，８６のＤ／Ａ変
換特性を図９に示す。ここで出力電圧は１に規格化して
ある。

【００３４】図１０は、図８の波形選択回路の位置を変
更し、変換後の画像信号を異なる三角波状のパターン信
号でパルス幅変調した後で選択するように選択回路８７
を設けている。本構成によれば、アナログ信号であるパ
ターン信号を切り替える場合と比較し、パルス幅変調さ
れたディジタル信号を選択するため回路構成が簡単にな
るとともに、波形選択時に発生するパターン信号の劣化
によるパルス幅変調特性の悪化が防止される。

【００３５】図１１は、パルス幅変調器にかえて、三角
波発振器の前段にシフトレジスタ９９を設け、各走査ラ
イン毎に三角波発振器より発生されたパターン信号の位
相を遅延させることにより、像形成角を持った網点化画
像を出力するためのパルス幅変調器のブロック図を示す
ものである。

【００３６】図１２は、図１０と同様に変換後の画像信
号をパルス幅変調した後で選択するように選択回路８７
を設けたもので、図１０の構成例の場合と同様の理由で
好ましい。

【００３７】図５の変換特性を有するＬＵＴを用いたパ
ルス幅変調装置により中間調画像を生成する場合、ディ
ジタルの画像濃度信号が５０％以上の中間調領域ならば
通常行われているパルス幅変調方式となんら変わりはな
く２００線万線スクリーンにて中間調画像が生成され
る。図１３（ａ）に、画像濃度信号が６０％の場合の画
素配置を示す。ディジタルの画像濃度信号が５０％未満
２０％以上の中間調領域では、第１のＬＵＴによってデ
ータ変換された後Ｄ／Ａ変換された部分と第２のＬＵＴ
によってデータ変換された後Ｄ／Ａ変換された部分によ
って周期的に構成され、ディジタルの画像濃度信号が２
０％近傍においては第２のＬＵＴによってデータ変換さ
れた後Ｄ／Ａ変換された部分はほとんど画像形成に寄与
しなくなる。また、１副走査（ライン）毎に画像信号を
第１および第２のＬＵＴ４５，４６に交互に振り分ける
順列を変更することにより、大小の画素が主走査方向、
副走査方向に対して交互に形成される。図１３（ｂ）
に、画像濃度信号が３０％の場合の画素配置を示す。ま
た、図１３（ｃ）には、２副走査（ライン）毎に画像信
号を第１および第２のＬＵＴ４５，４６に交互に振り分
ける順列を変更することにより形成される画素配置を示
す。

【００３８】さらにディジタルの画像濃度信号が２０％
未満の中間調領域では、第１のＬＵＴによってデータ変
換された後Ｄ／Ａ変換器によってＤ／Ａ変換された部分
のみが画像形成に寄与し、また、副走査（ライン）毎に
画像信号を第１および第２のＬＵＴ４５，４６に交互に
振り分ける順列を変更することにより、見掛け上、線数
が低減することを防ぎ、かつ、２００線万線の半分の１
００線万線スクリーンと同じ画素密度にて中間調画像が
生成されることとなり、低濃度部におけるドットや万線
の再現性を向上し、また、階調・色再現の環境に対する
安定性を向上させることができるとともに、低線数化に
よる低画質化を防ぐ。図１３（ｅ）に、画像濃度信号が
１５％の場合の画素配置を示す。また、図１３（ｆ）に
は、２副走査（ライン）毎に画像信号を第１および第２
のＬＵＴ４５，４６に交互に振り分ける順列を変更する
ことにより形成される画素配置を示す。

【００３９】図１３（ｄ），（ｇ）は、副走査（ライ
ン）毎に画像信号を第１および第２のＬＵＴ４５，４６
に交互に振り分ける順列を変更しないで画素を形成した
場合の、画像濃度信号がそれぞれ３０％、１５％の画素
配置を示す。画像濃度信号が２０％未満の中間調領域で
は、完全に２００線万線の半分の１００線万線スクリー
ンに変換され、スクリーン構造が認識できるようにな
り、好ましくない。

【００４０】図１４は、富士ゼロックス社製デジタルカ
ラー複写機Ａ−Ｃｏｌｏｒの改造機を用いて、本発明の
実施例に記載したパルス幅変調装置を用いて形成した画
像と従来通りの線数一定で作成した画像との、階調・色
再現の環境に対する安定性および画質について総合的に
評価した結果である。本発明により、低濃度部における
階調・色再現の環境に対する安定性が向上するととも
に、低濃度部を低画素密度にしても、目視で認識されに
くい画像構造を持ち、画質を向上させることができる。
中高濃度部においては従来通りドットや万線が目に映る
ことなく滑らかな画像が形成できることがわかる。

【００４１】以上において説明した各実施例では、画像
濃度信号変換手段の特性は、一方の変換手段の低濃度部
に対する出力を０としたが、画像濃度信号変換部の特性
は、一方の変換部の低濃度部に対する出力を顕像化され
ない範囲の値としてもよい。図１５（ａ）（ｂ）の特性
は、その画像濃度信号変換手段の特性の例を示すもので
ある。図３に示した装置では、半導体レーザが微少な入
力信号に対して応答しないこと、現像バイアス電位を下
地へのトナー付着の抑制のために与えていることなどに
より、パルス幅で５パーセント（８ビットディジタルデ
ータで１３）以上のレーザ点灯に対して、顕像化が行わ
れる。図１５（ｂ）の特性は、低濃度部に対する出力が
この値未満に設定されており、低濃度部に対する出力は
顕像化されない。一方、図１５（ａ）の特性は、低濃度
部においても出力が１３以上に設定されている領域があ
り、その範囲で出力は顕像化される。このようにして、
入力画像を間引いた形になり、前記の各実施例と同様に
低濃度の簡易網画像に対して線数を低くした画像形成が
可能となる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、複数の異なる階調再現
特性を有する画像濃度信号変換手段を用い、これらの変
換手段を主走査方向に対して時分割的に順番に動作さ
せ、さらに、一もしくは複数光露光走査ごとに、画像信
号変換手段の動作する順列を変化させるように構成した
ので、複雑かつ高価なプロセスコントロールや発光強度
可変装置や精密で高価なビーム結像光学系などを要する
ことなく、低濃度部における階調・色再現の環境に対す
る安定性が向上するとともに、低濃度部を低画素密度に
しても、目視で認識されにくい画像構造を持ち、画質を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は実施例の画像形成装置におけるパル
ス幅変調手段の構成を示す図、（ｂ）はＬＵＴ選択回路
４４の構成を示す図

【図２】本発明の作用の説明図

【図３】本発明の画像形成装置の実施例の概略の構成
を示す図

【図４】実施例における光ビーム走査装置の構成例を
示す図

【図５】実施例における２つのＬＵＴのデータ変換特
性を示す図

【図６】パルス幅変調装置の波形生成過程を示す図

【図７】本発明の画像形成装置におけるパルス幅変調
手段の例を示す図

【図８】本発明の画像形成装置におけるパルス幅変調
手段の例を示す図

【図９】本発明のＤ／Ａ変換器のＤ／Ａ変換特性の例
を示す図

【図１０】本発明の画像形成装置におけるパルス幅変
調手段の他の例を示す図

【図１１】本発明の画像形成装置におけるパルス幅変
調手段の他の例を示す図

【図１２】本発明の画像形成装置におけるパルス幅変
調手段の他の例を示す図

【図１３】本発明の画像形成装置における画素配置を
説明するための図

【図１４】画質についての評価結果を示す図

【図１５】（ａ）（ｂ）は本発明のＬＵＴのデータ変
換特性の他の例を示す図

【符号の説明】

４１…三角波発振器、４２…比較器、４３…基準クロッ
ク、４４…ＬＵＴ選択回路、４５…第１のＬＵＴ、４６
…第２のＬＵＴ、４７…波形選択回路、４８…Ｄ／Ａ変
換器。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/40 １０３Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像濃度信号をパルス幅変調するパルス
幅変調手段と、そのパルス幅変調手段の出力するパルス
幅変調信号に従って画像を形成する画像形成手段とを有
する画像形成装置において、多値化された画像濃度信号を変換する異なる特性を有す
る２つ以上の画像濃度変換手段を設け、少なくとも一つ
の画像濃度変換手段は入力された画像濃度信号の低濃度
部に相当する画像濃度信号を、０または顕像化されない
範囲の画像濃度信号に変換する特性を持ち、かつ前記２
つ以上の画像濃度変換手段は、主走査方向に配列した多
値化された画像濃度信号に対して、周期的に動作し、さらに、前記２つ以上の画像濃度変換手段を周期的に動
作させる順列を、副走査方向に対して周期的に変化させ
る手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、前記画像形成手段は、光ビームを感光媒体に対して相対
的に走査する光ビーム走査手段と、前記光ビームを集光
して前記感光媒体上に所定サイズの光ビームスポットを
形成する結像光学系とを有するものであり、低濃度部を形成するときの主走査方向に隣り合った画素
間の距離をｄ_p（ｍｍ）とし、光ビームの感光媒体上で
の主走査方向のスポット径（１／ｅ²）をｄ_B（ｍｍ）と
したとき、ｄ_B ≦ （１／３）ｄ_p となることを特徴とする画像形成装置。