JPH08207358A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、パルス幅変調回路の不安定なパ
ルス幅出力領域を避け、安定したパルス幅だけを利用し
て、２値画像、多値画像によりベタ濃度が変化すること
がなく、しかも、多値画像は階調をリニアに表現するこ
とができ、２値画像は最適な文字を表現することができ
る。 【構成】 この発明は、パルス幅変調回路において、入
力画像データに対し安定した出力パルス幅が得られる領
域を利用し、２値画像データと多値画像データの使用す
る画像データの違いにより、レーザビームの強度を変更
するとともに、パルス幅変調回路において文字等の階調
の無い２値画像の処理と写真等の階調のある多値画像の
処理とで利用するγデータを変更するようにしたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、デジタル複写機のよ
うな画像を処理可能な画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル複写機の印字は、レーザビーム
プリンタと同じで、光源に半導体レーザを用いて、記録
する画像データを直接画像データに変調して、ポリゴン
ミラーによりレーザ光出力を水平走査する。そして、低
速で回転する感光体ドラムに、画像データを静電潜像と
して書き込んでいく。印字プロセスを簡単に説明する
と、まず、帯電器により感光体ドラムを一様に帯電させ
る。ここに、レーザ光を照射すると、光の当たったとこ
ろは、電荷が除電される。これが静電潜像である。これ
に、電荷を持ったトナーを静電気力で付着させ可視像化
する。次に、転写器により、用紙の裏面より電界を加え
て感光体ドラム上の可視像を用紙に転写させる。最後
に、定着器により熱と圧力を加えてトナー像を用紙に定
着させる。以上のプロセスを繰り返し、印字を行う。

【０００３】デジタル複写機において、１画素の中間調
の再現方法としては、面積階調法と濃度階調法とがあ
る。面積階調法は、１画素当たりに付着するトナーの面
積を変えることで階調表現を行うもので、濃度階調法は
原稿濃度を忠実に再現するために１画素に付着するトナ
ー濃度を変えて階調表現を行うものである。

【０００４】この中で、面積階調法を実現するためのパ
ルス幅変調方式は、半導体レーザとしてのレーザダイオ
ードからのレーザ光出力を一定としてスキャナで読み取
った原稿の１画素当たりの濃度に比例して対応するパル
ス幅、つまり露光時間を変調することにより階調表現す
る方式である。たとえば、１画素期間としての２５６分
の１ごとに各画素を制御可能なパルス幅変調回路を用い
て処理されるようになっている。

【０００５】この方式は、レーザ光出力がオン状態の
時、感光体ドラムの表面電位を飽和状態に持っていくた
め、温度によるレーザ光出力の変化や感光体ドラムの感
度変化の影響を受け難く安定性に優れ、１画素の多値化
を比較的簡単に行うことができる。回路構成を比較的簡
単化できる。

【０００６】また、レーザ光露光時間とトナー付着量
（出力濃度）の関係（γ特性）が非線形の関係のため、
パルス幅変調回路に画像データを入力する前にγデータ
を用いて線形関係に補正するようになっている。

【０００７】しかしながら、上記のようなパルス幅変調
回路は、１画素期間としての２５６分の１ごとに各画素
を制御可能であり、たとえば、ランプ波発生部、デジタ
ル−アナログ変換部、比較部が並列に配置された構造に
より実現される。この並列に配列された各部の出力は、
出力パルスを構築するために出力回路で結合している。
この出力パルスは、８ビットのパルス幅データに対応し
ている。

【０００８】出力パルスの立上がりエッジをドットクロ
ック期間の最初に固定する。また、出力パルスの立下が
りエッジはデータに比例して遅延する。また、出力パル
スのパルス幅がプログラマブルに８ビットのデータ入力
の値（コード値；入力画像データ）に比例している（図
１０参照）。

【０００９】この際、理想的な伝達関数では、コード値
が００Ｈの場合、０％（または０ｎｓｅｃ）のパルス幅
である。このコード値を１つずつ加えると、パルス幅
は、コード値ＦＦＨの場合の１００％まで、０．０３９
％ごとに増加する。

【００１０】しかしながら、０％付近のパルス幅は０ｎ
ｓｅｃの立上がり／立下がり時間が必要となるため、通
常の出力では最初の数コード間、出力無しとなる。立上
がり時間が０ｎｓｅｃではないために、コード値が００
Ｈ付近の非常に細いパルスは有効なロジック”１”に達
することができない。

【００１１】したがって、パルス幅が約３〜５ｎｓｅｃ
になるまでの伝達関数は非直線的である。また、９９％
以上のデューティ比に達するには理想的なランプ特性が
必要である。

【００１２】しかしながら、このランプ波は、一定の電
流ソースがチップ内蔵コンデンサを充電することによっ
て発生するが、コンデンサの絶対値が変動する。このラ
ンプ波の両端の約５％は、非直線性のため利用できな
い。この回路は、コード値００Ｈ、およびコード値ＦＦ
Ｈが入力されることにより、ディセーブルされ、コード
値００Ｈが入力された際、次のクロックサイクルで１０
０％ロジック”０”が出力され、同様にコード値ＦＦＨ
が入力された際、次のクロックサイクルで１００％ロジ
ック”１”が出力される。

【００１３】この結果、図１０に示すように、コード値
００Ｈ〜ＦＦＨに対応した出力パルス幅を使用し、１画
素ごとにレーザ光露光時間を制御し付着するトナーの面
積を変えることで中間調を再現するようになっている。

【００１４】しかしながら、特性が不安定なパルス幅を
出力する領域、たとえば図１０に示す斜線部に入ってい
る場合、出力パルス幅はスキャナからの入力画像データ
に対し連続性を失うことになり、その結果として出力画
像濃度も不連続になってしまうという欠点があった。

【００１５】すなわち、２値画像の画質は、ビーム径最
適さに対する依存度が大きい。多値画像は、中間調濃度
として画素の集合体で画質評価されるのに対し、２値画
像は、白または黒の２種類の画素で構成されるため画素
単位で画質評価される。

【００１６】これにより、ビーム径は出力された２値画
像から最適な主走査ビーム径、副走査ビーム径が選定さ
れる。ビーム径は、大きいほど、ビームスポットの絞り
込み、感光体ドラムへの光軸合せが容易であるが、解像
度は劣化する。

【００１７】しかしながら、２値画像から決定される最
適ビーム径のγ特性は、パルス幅変調回路の不安定領域
に被ってしまうことが多々あり、このまま多値画像を出
力させると、階調再現性が悪い、安定した階調が得られ
ない等の不具合が起こる。この領域を利用せずに出力パ
ルス幅を得ようとすると、多値画像の出力の場合、階調
が不連続になってしまう。

【００１８】したがって、パルス幅変調回路の不安定な
パルス幅出力領域があり、２値画像、多値画像によりベ
タ濃度が変化してしまったり、多値画像の階調をリニア
に表現することができなかったり、２値画像に対して最
適な文字を表現することができなかったりする場合があ
るという欠点があった。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上記したような欠点を
除去するもので、不安定なパルス幅出力領域を避け、安
定したパルス幅だけを利用して、２値画像、多値画像に
よりベタ濃度が変化することがなく、しかも、多値画像
は階調をリニアに表現することができ、２値画像は最適
な文字を表現することができる画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明の画像形成装置
は、レーザビームを発生する発生手段を用いて画像を形
成するものにおいて、２値画像データに対する高レベル
と低レベルの不安定領域を除去した第１のγデータと多
値画像データに対する高レベルと低レベルの不安定領域
を除去した上記第１のγデータと異なる第２のγデータ
とを記憶する記憶手段、２値画像データを上記記憶手段
に記憶されている第１のγデータにより補正しあるいは
多値画像データを上記記憶手段に記憶されている第２の
γデータにより補正する補正手段、この補正手段により
補正された画像データに対応したパルス幅のパルス信号
を出力する出力手段、および画像データが２値画像デー
タか多値画像データかに応じて上記発生手段により発生
されるレーザビームの強度を変更し、この変更された強
度で上記出力手段により出力されるパルス信号に対応す
る時間、上記発生手段によりレーザビームを発生させる
制御手段から構成されている。

【００２１】この発明の画像形成装置は、レーザビーム
を発生する発生手段を用いて画像を形成するものにおい
て、２値画像データあるいは多値画像データを供給する
供給手段、２値画像データに対する高レベルと低レベル
の不安定領域を除去した第１のγデータと多値画像デー
タに対する高レベルと低レベルの不安定領域を除去した
上記第１のγデータと異なる第２のγデータとを記憶す
る記憶手段、上記供給手段により供給される２値画像デ
ータを上記記憶手段に記憶されている第１のγデータに
より補正しあるいは上記供給手段により供給される多値
画像データを上記記憶手段に記憶されている第２のγデ
ータにより補正する補正手段、この補正手段により補正
された画像データに対応したパルス幅のパルス信号を出
力する出力手段、および上記供給手段により供給される
画像データが２値画像データか多値画像データかに応じ
て上記発生手段により発生されるレーザビームの強度を
変更し、この変更された強度で上記出力手段により出力
されるパルス信号に対応する時間、上記発生手段により
レーザビームを発生させる制御手段から構成されてい
る。

【００２２】この発明の画像形成装置は、レーザビーム
を発生する発生手段を用いて画像を形成するものにおい
て、文字等の階調の無い２値画像データあるいは写真等
の階調のある多値画像データを供給する供給手段、２値
画像データに対する高レベルと低レベルの不安定領域を
除去した第１のγデータと多値画像データに対する高レ
ベルと低レベルの不安定領域を除去した上記第１のγデ
ータと異なる第２のγデータとを記憶する記憶手段、２
値画像データに対する処理か多値画像データに対する処
理かを指示する指示手段、この指示手段の指示に応じて
上記記憶手段から対応する第１のγデータあるいは第２
のγデータを読出す読出手段、上記供給手段により供給
される画像データを上記読出手段により読出される第１
のγデータあるいは第２のγデータにより補正する補正
手段、この補正手段により補正された画像データに対応
したパルス幅のパルス信号を出力する出力手段、および
上記指示手段の指示に応じて上記発生手段により発生さ
れるレーザビームの強度を変更し、この変更された強度
で上記出力手段により出力されるパルス信号に対応する
時間、上記発生手段によりレーザビームを発生させる制
御手段から構成されている。

【００２３】この発明の画像形成方法は、文字等の階調
の無い２値画像データあるいは写真等の階調のある多値
画像データを供給し、この供給される２値画像データを
高レベルと低レベルの不安定領域を除去した第１のγデ
ータで補正し、あるいは供給される多値画像データを高
レベルと低レベルの不安定領域を除去した第１のγデー
タと異なる第２のγデータで補正し、この補正された画
像データに対応したパルス幅のパルス信号を出力し、こ
の出力されるパルス信号に対応する時間、２値画像デー
タと多値画像データのいずれに対応しているかに応じて
強度が変更されたレーザビームを発生させるものであ
る。

【００２４】

【作用】この発明は、レーザビームを発生する発生手段
を用いて画像を形成するものにおいて、２値画像データ
に対する高レベルと低レベルの不安定領域を除去した第
１のγデータと多値画像データに対する高レベルと低レ
ベルの不安定領域を除去した上記第１のγデータと異な
る第２のγデータとを記憶手段で記憶、２値画像データ
を上記記憶手段に記憶されている第１のγデータにより
補正しあるいは多値画像データを上記記憶手段に記憶さ
れている第２のγデータにより補正し、この補正された
画像データに対応したパルス幅のパルス信号を出力手段
で出力し、画像データが２値画像データか多値画像デー
タかに応じて上記発生手段により発生されるレーザビー
ムの強度を変更し、この変更された強度で上記出力手段
により出力されるパルス信号に対応する時間、上記発生
手段によりレーザビームを発生させるようにしたもので
ある。

【００２５】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。

【００２６】図２は、画像処理装置としてのデジタル複
写機の内部構造を示す断面図である。すなわち、デジタ
ル複写機は、原稿Ｏの画像情報を光学的に読取るための
スキャナ部１、及びこのスキャナ部１を介して読み取ら
れた画像を被記録材すなわち複写用紙Ｐ上に出力するプ
リンタエンジン２を具備している。

【００２７】スキャナ部１では、複写すべき原稿が原稿
載置台３上に載置され、この原稿載置台３に載置された
原稿Ｏは、副走査方向に延出されている光源としての蛍
光ランプ４で照明され、この蛍光ランプ４によって照明
された上記原稿Ｏからの反射光線が光電変換素子として
のＣＣＤセンサ５によって光電変換されて上記反射光線
に画像情報が画像信号に変換される。上記蛍光ランプ４
の側方には、蛍光ランプ４からの照明光を上記原稿Ｏに
効率良く集束させるためのリフレクタ６が配置され、ま
た、上記蛍光ランプ４と上記ＣＣＤセンサ５との間に
は、上記原稿Ｏから上記ＣＣＤセンサ５へ向かう光線、
即ち、原稿Ｏからの反射光線が通過される光路を折曲げ
るための複数のミラー７、８、９及び上記反射光を上記
ＣＣＤセンサ５の集光面に集束させるためのレンズ１０
などが配置されている。

【００２８】露光ランプ４及び原稿Ｏからの反射光線を
ＣＣＤセンサ５に導く光学系は、キャリッジ１１、１２
に載置され、図示しないパルスモータで主走査方向に搬
送される。蛍光ランプ４によって副走査方向の原稿Ｏの
領域が照明され、キャリッジ１１、１２が主走査方向に
移動されることによって原稿Ｏの副走査方向の領域が次
々に照明され、原稿Ｏの全領域が蛍光ランプ４によって
照明されることとなる。

【００２９】原稿載置台３の上部には、原稿Ｏを原稿載
置台３に密着させる原稿カバ−１３が配置されている。
原稿Ｏの押えは、デジタル複写機の大きさ、或いは、複
写能力に応じて、例えば、ＳＤＦすなわちセミオート原
稿給送装置、或いは、ＡＤＦすなわち自動原稿給送装置
などと置換え可能である。

【００３０】プリンタエンジン２としての画像形成部に
は、円筒状であって、図示しないモータなどを介して所
望の方向に回転されるとともに所望の電位に帯電される
感光ドラム１４が設けられている。レーザビームがこの
感光体ドラム１４に照射されると、レーザビームが照射
された領域の電位が変化され、感光体ドラム１４上に
は、静電潜像が形成される。

【００３１】この感光体ドラム１４の周囲には、感光体
ドラム１４に所望の電位を与える帯電装置１５、感光体
ドラム１４に画像データに応じて変調されたレーザビー
ムを出力するレーザユニット１６、このレーザユニット
１６からのレーザビームによって感光体ドラム１４に形
成された静電潜像に、可視化剤すなわちトナーを供給し
て現像する現像装置１７、及びこの現像装置１７によっ
て現像された感光体ドラム１４上の可視化されたトナー
像を後述する被記録材給送部から給送された被記録材、
即ち、複写用紙Ｐに転写する転写装置１８、感光体ドラ
ム１４から複写用紙Ｐを剥離する剥離装置１９が配置さ
れている。

【００３２】上記レーザユニット１６は、レーザビーム
を発生する半導体レーザ発振器２４、この半導体レーザ
発振器２４から図示しないコリメートレンズを介して供
給されるレーザビームを１ライン毎のビームに変更する
ポリゴンミラー２５、ポリゴンミラー２５からの一走査
ラインごとのレーザビームを平行光に変更するｆθレン
ズ２６、このレンズ２６からの平行光を反射して上記感
光体ドラム１４へ導くミラー２７、および上記ポリゴン
ミラー２５を回転するミラーモータ２８によって構成さ
れている。

【００３３】尚、感光体ドラム１４の回転方向の剥離装
置１９の後流側には、感光体ドラム１４の感光体ドラム
１４の表面上に残ったトナーを除去するとともにレーザ
ビームによって感光体ドラム１４上に生じた電位の変化
を次の画像形成のために消去するクリーナユニット２０
が配置されている。

【００３４】現像装置１７と上記転写装置１８との間に
は、感光体ドラム１４に形成されたトナー像が転写され
る複写用紙Ｐを上記転写装置１８に向けて給送する被記
録材給送部２１が配置されている。また、転写装置１８
によってトナー像が転写された複写用紙Ｐが上記感光体
ドラム１４から分離される方向には、この複写用紙上の
トナー像を固着させるための定着装置２２が設けられて
いる。この定着装置２２と転写装置１８との間には、複
写用紙Ｐをこの定着装置２２に向かって搬送するための
搬送装置２３が配置されている。

【００３５】このようなデジタル複写機は、図３に示さ
れる制御系で画像が処理され、画像処理の制御が実行さ
れる。この図３において、３１は、本デジタル複写機を
統括して制御する主制御部である。この主制御部３１に
は、各部の制御を実行する４つの副制御部３２〜３４が
接続され、この主制御部３１は、各種画像処理の指示を
行う操作パネル３５、画像処理領域を管理する領域管理
部３６、取り込まれた画像データの画質を改善する画質
改善部と画像データを編集する画像編集部と画像データ
を加工する画像加工部とからなる画像処理部３７に接続
され、これらを制御している。さらに、主制御部３１に
は、画像データを一次的に格納するバッファ３８が接続
されている。

【００３６】副制御部３２は、蛍光ランプ４の光源光強
度を制御する光源制御部４０、図２に示した給紙機構等
の機械的な入力部機構４１を制御する機構駆動部４２、
反射光線を検出して画像データに変換するＣＣＤセンサ
５により変換されたアナログ画像データをデジタルデー
タ信号に変換するＡ／Ｄ変換部４３、および画像信号に
シェーディング等の補正を施す補正部４４に接続され、
これらを制御している。また、光源制御部４０は、光源
である露光ランプ４に接続され、露光ランプ４の光強度
が制御され、機構駆動部４２は、キャリッジ移動用のパ
ルスモータ等の入力部機構４１に接続され、パルスモー
タが駆動される。従って、原稿Ｏの全ての領域が適切な
照明光で照明されることとなる。

【００３７】副制御部３３は、編集、或いは、加工され
た画像データを画像形成のために展開し、これを格納す
る画像展開部４５、画像展開部４５からの画像データ
（スキャナからの画像データ）をレーザ変調信号として
のパルス信号（プリンタ用の画像データ）を出力するこ
とにより、面積階調法により中間調再現を実現する画像
出力部４６、レーザユニット１６内のモータ、ソレノイ
ド等の駆動系等の出力部機構４８を駆動する機構駆動部
４９に接続され、これらを制御している。

【００３８】副制御部３４は、データ送受信部５０に接
続され、外部機器とのデータ送受信を制御している。

【００３９】主制御部３１は、ＲＯＭ（リードオンリメ
モリ）３１ａを内蔵している。このＲＯＭ３１ａには、
文字等の２値画像用のγデータとしての画像データに対
する実際の画像濃度の２値画像用変換テーブルと写真等
の多値画像用のγデータとしての画像データに対する実
際の画像濃度の多値画像用変換テーブルの２つのテーブ
ルが登録されている。上記画像データは、濃度に対応し
たコード値００Ｈ〜コード値ＦＦＨの２５６段階で表現
されている。

【００４０】上記２値画像用のγデータは、図４のＡに
示すように、出力画像データとしてコード値００Ｈ〜ａ
Ｈ（１ＥＨ）に対応するパルス幅の不安定領域（図５参
照）を使用しないγデータとなっている。

【００４１】上記多値画像用のγデータは、図４のＢに
示すように、出力画像データとしてコード値００Ｈ〜ａ
Ｈとコード値ｂＨ（Ｆ３Ｈ）〜ＦＦＨに対応するパルス
幅の不安定領域（図５参照）を使用しないγデータとな
っている。

【００４２】上記多値画像処理か２値画像処理かは、こ
の機器を複写機モード（多値画像処理の指定）で用いる
かプリンタモード（２値画像処理の指定）で用いるかに
より切換わる（たとえば操作パネル３５より指示）よう
になっている。用のγデータ上述したデジタル複写機で
は、原稿Ｏが蛍光ランプ４より照明され、この原稿Ｏか
ら反射された反射光線は、ＣＣＤセンサ５上に結像さ
れ、アナログ電気信号に変換される。このアナログ画像
信号は、Ａ／Ｄ変換部４３でデジタル信号に変換され、
シェ−ディング補正の為に補正部４４に供給される。こ
の補正部４４では、シェーディング補正された画像信号
が一次的にバッファ３８に格納され、画像処理部３７に
出力される。

【００４３】この画像処理部３７では、バッファ３８か
らの画像信号の画質が画像改善部（図示しない）により
改善され、この改善された画像信号が画像編集部（図示
しない）を用いて編集され、その編集された画像信号が
画像加工部（図示しない）により加工されて画像展開部
４５に出力される。

【００４４】上記画像出力部４６は、図１に示すよう
に、変換テーブル部５１、パルス幅変調回路５２、レー
ザドライバ５３、オートパワーコントローラ５４、およ
び基準電圧設定回路５５から構成されている。

【００４５】上記変換テーブル部５１は、ＲＡＭ等のメ
モリで構成され、２値画像処理か多値画像処理かにより
上記主制御部３１のＲＯＭ３１ａから読出された２値画
像用のγデータあるいは多値画像用のγデータが副制御
部３３を介して供給されて記憶され、その記憶されたγ
データの内容によって、上記画像展開部４５から供給さ
れる画像データ（原稿１画素当たり８ビットで表現され
る画像濃度データ）を変換した画像データを出力するも
のである。この変換テーブル部５１から出力される画像
データはパルス幅変調回路５２に供給される。

【００４６】上記パルス幅変調回路５２は、主制御部３
１から副制御部３３を介して供給されるポジショニング
選択信号、クロック、リファレンスデータに応じて、上
記変換テーブル部５１から供給される画像データ（原稿
１画素当たり８ビットで表現される画像濃度データ）を
その画像データ値に対応するパルス幅のパルス信号（画
像濃度データに対応する露光時間）に変調するものであ
る。画像濃度データが増加するのに比例してパルス信号
のパルス幅が大きくなり、１画素期間としての２５６分
の１ごとに各画素を制御するようになっている。このパ
ルス幅変調回路５２から出力されるパルス信号はレーザ
ドライバ５３に供給される。

【００４７】上記レーザドライバ５３は、パルス幅変調
回路５２から供給されるパルス信号のパルス幅に対応す
る期間（時間）、上記オートパワーコントローラ５４か
ら供給される電圧値で、上記レーザダイオード２４を駆
動する（レーザダイオード２４に駆動電流を供給する）
ことにより、所望のビーム径のレーザビームを上記パル
ス信号に対応した期間、発生させるものである。

【００４８】すなわち、図６に示すように、印刷する画
像の１ドット幅に対して、印刷する画像濃度に対応した
パルス信号によりレーザ出力の期間を変更することによ
り、１画素当たりに付着するトナーの面積を変え（面積
階調）、階調表現を行うものである。

【００４９】また、上記レーザダイオード２４は、２値
画像処理時、図７の（ａ）のＡに示すようなエネルギー
（強度）で、かつ図７の（ｂ）のＡに示すようなスポッ
ト径のレーザビームを発生し、多値画像処理時、図７の
（ａ）のＢ（Ａより大）に示すようなエネルギー（強
度）で、かつ図７の（ｂ）のＢに示すようなスポット径
のレーザビームを発生するものである。

【００５０】上記オートパワーコントローラ５４は、上
記基準電圧設定回路５５からの基準電圧と上記レーザダ
イオード２４のモニタ用のダイオード（図示しない）か
ら出力されるモニタ出力とに応じた電源電圧を、上記レ
ーザドライバ５３に供給するものである。上記モニタ出
力のフイードバックにより周囲温度に変化が生じても一
定のレーザビームが出力できるようになっている。

【００５１】上記基準電圧設定回路５５は、主制御部３
１から副制御部３３を介して供給される制御信号が示す
２値画像処理か多値画像処理かにより、異なった基準電
圧を上記オートパワーコントローラ５４へ出力するもの
であり、この基準電圧は上記レーザドライバ５３により
レーザダイオード２４を速く発振させるために駆動電流
を発振開始電流付近に設定しておくためのものである。
２値画像処理に対応する基準電圧は多値画像処理に対応
する基準電圧よりも低いものとなっている。上記基準電
圧により上記レーザダイオード２４からのレーザビーム
の強度が変更できるようになっている。

【００５２】上記パルス幅変調回路５２は、図８に示す
ように、入力回路６１、ランプ波発生部６２、リファレ
ンス発生部６３、レジスタ６４、デジタル−アナログ変
換部６５、インバータ回路６６、比較部６７、および出
力回路６８から構成されている。

【００５３】入力回路６１は、副制御部３３から供給さ
れるポジショニング選択信号とクロックに応じて、パル
スの生成が左側基準か、右側基準か、センタ基準かに対
応した種々のタイミング信号を生成するものであり、そ
れらのタイミング信号はランプ波発生部６２、リファレ
ンス発生部６３、レジスタ６４、および出力回路６８へ
供給される。

【００５４】ランプ波発生部６２は、上記入力回路６１
から供給されるタイミング信号に応じて、図９の（ａ）
（ｄ）に示すようなランプ波を発生するものである。こ
のランプ波発生部６２からのランプ波は比較部６７へ供
給される。

【００５５】リファレンス発生部６３は、図９の（ａ）
（ｄ）に示すような、副制御部３３から供給されるリフ
ァレンスデータとしてのリファレンス信号を、上記入力
回路６１から供給されるタイミング信号に応じて発生す
るものである。このリファレンス発生部６３からのリフ
ァレンス信号は比較部６７へ供給される。

【００５６】レジスタ６４は、上記入力回路６１から供
給されるタイミング信号に応じて、変換テーブル部５１
から供給される画像データ（８ビットのデジタル値：コ
ード）を記憶するものである。このレジスタ６４に記憶
された画像データはデジタル−アナログ変換部６５に供
給される。

【００５７】デジタル−アナログ変換部６５は、レジス
タ６４から供給されるデジタルの画像データをアナログ
の画像データに変換するものである。このデジタル−ア
ナログ変換部６５から出力されるアナログの画像データ
はインバータ回路６６で反転された後、比較部６７に供
給される。

【００５８】比較部６７は、ランプ波発生部６２からの
ランプ波とリファレンス発生部６３からのリファレンス
信号とを比較することにより、出力パルスの立上がりエ
ッジ（ドットクロック期間の最初）を決定し、デジタル
−アナログ変換部６５からインバータ回路６６を介して
供給される画像データとリファレンス発生部６３からの
リファレンス信号とを比較することにより、出力パルス
の立下がりエッジを決定し、これらの決定された立上が
りエッジと立下がりエッジにより生成されるパルスを生
成するものである。この比較部６７から出力されるパル
ス信号は出力回路６８へ供給される。

【００５９】出力回路６８は、比較部６７から供給され
るパルス信号を上記入力回路６１から供給されるタイミ
ング信号に応じて出力するものである。この出力回路６
８から出力されるパルス信号はレーザドライバ５３へ供
給される。

【００６０】比較部６７は、図８および図９の（ｂ）
（ｅ）に示すように、比較器７１、比較器７２、および
ＦＦ回路７３から構成されている。

【００６１】上記比較器７１は、ランプ波発生部６２か
らのランプ波とリファレンス発生部６３からのリファレ
ンス信号とを比較し、ランプ波がリファレンス信号と交
差した際（図９の（ａ）（ｄ）に示すａ点）、“Ｈ“レ
ベルの信号を出力するものであり、この出力はＦＦ回路
７３のクロック端子に供給される。

【００６２】比較器７２は、デジタル−アナログ変換部
６５からインバータ回路６６を介して供給される画像デ
ータとリファレンス発生部６３からのリファレンス信号
とを比較し、ランプ波が画像データと交差した際（図９
の（ａ）（ｄ）に示すｂ点）、“Ｈ“レベルの信号を出
力するものであり、この出力はＦＦ回路７３のリセット
端子に供給される。

【００６３】ＦＦ回路７３は、比較器７１からの信号に
より立上がり、比較器７２からの信号により立下がる、
図９の（ｃ）（ｆ）に示すような、パルス信号を出力す
るものである。

【００６４】次に、上記のような構成において動作を説
明する。

【００６５】まず、プリントモードとしての２値画像処
理について説明する。

【００６６】すなわち、操作パネル３５によりプリント
モード（２値画像処理）指示するとともに、データ送受
信部５０に外部機器からのプリントデータが供給され
る。

【００６７】これにより、主制御部３１はＲＯＭ３１ａ
から２値画像用のγデータ（図４のＡ）を読出し、副制
御部３３を介して画像出力部４６内の変換テーブル部５
１へ出力する。また、主制御部３１は２値画像処理を示
す制御信号を副制御部３３を介して画像出力部４６内の
基準電圧設定回路５５へ出力する。

【００６８】したがって、変換テーブル部５１に２値画
像用のγデータが記憶され、基準電圧設定回路５５から
２値画像処理に対応する基準電圧がオートパワーコント
ローラ５４へ出力され、レーザダイオード２４から発生
されるレーザビームの強度が２値画像処理に対応する図
７に示すＡに示すものとなる。

【００６９】また、主制御部３１はデータ送受信部５０
に供給されたプリントデータをバッファ３８、画像処理
部３７、および画像展開部４５を介して画像出力部４６
の変換テーブル部５１に出力される。

【００７０】これにより、変換テーブル部５１は、供給
される画像データを２値画像用のγデータを用いて変換
し、パルス幅変調回路５２に出力する。パルス幅変調回
路５２は供給される画像データの画像データ値に対応す
るパルス幅のパルス信号に変調してレーザドライバ５３
に出力する。レーザドライバ５３は、供給されるパルス
信号のパルス幅に対応する期間（時間）、オートパワー
コントローラ５４から供給される２値画像処理に対応す
る強度が得られる電圧値で、レーザダイオード２４を駆
動する。

【００７１】このレーザダイオード２４により発生され
るレーザビームを用いて上記画像形成部で用紙Ｐに対す
る画像形成が行われる。

【００７２】また、複写機モードとしての多値画像処理
について説明する。

【００７３】すなわち、操作パネル３５により複写機モ
ード（多値画像処理）指示するとともに、他の複写条件
を設定し、原稿Ｏを原稿載置台３上に載置し、コピーキ
ーを投入する。これにより、主制御部３１はＲＯＭ３１
ａから多値画像用のγデータ（図４のＢ）を読出し、副
制御部３３を介して画像出力部４６内の変換テーブル部
５１へ出力する。また、主制御部３１は多値画像処理を
示す制御信号を副制御部３３を介して画像出力部４６内
の基準電圧設定回路５５へ出力する。

【００７４】したがって、変換テーブル部５１に多値画
像用のγデータが記憶され、基準電圧設定回路５５から
多値画像処理に対応する基準電圧がオートパワーコント
ローラ５４へ出力され、レーザダイオード２４から発生
されるレーザビームの強度が多値画像処理に対応する図
７に示すＢに示すものとなる。

【００７５】また、主制御部３１は露光ランプ４、入力
部機構４１およびＣＣＤセンサ５等を制御して原稿Ｏの
読取りを行う。このＣＣＤセンサ５により変換されたア
ナログ画像信号はＡ／Ｄ変換部４３でデジタルの画像デ
ータに変換された後、補正部４４、バッファ３８、画像
処理部３７、および画像展開部４５を介して画像出力部
４６の変換テーブル部５１に出力される。

【００７６】これにより、変換テーブル部５１は、供給
される画像データを多値画像用のγデータを用いて変換
し、パルス幅変調回路５２に出力する。パルス幅変調回
路５２は供給される画像データの画像データ値に対応す
るパルス幅のパルス信号に変調してレーザドライバ５３
に出力する。レーザドライバ５３は、供給されるパルス
信号のパルス幅に対応する期間（時間）、オートパワー
コントローラ５４から供給される多値画像処理に対応す
る強度が得られる電圧値で、レーザダイオード２４を駆
動する。

【００７７】このレーザダイオード２４により発生され
るレーザビームを用いて上記画像形成部で用紙Ｐに対す
る画像形成が行われる。

【００７８】上記したように、パルス幅変調回路におい
て、入力画像データに対し安定した出力パルス幅が得ら
れる領域を利用し、２値画像データと多値画像データの
使用する画像データの違いにより、レーザビームの強度
を変更するとともに、パルス幅変調回路において文字等
の階調の無い２値画像の処理と写真等の階調のある多値
画像の処理とで利用するγデータを変更するようにした
ものである。

【００７９】これにより、パルス幅変調回路の不安定な
パルス幅出力領域を避け、安定したパルス幅だけを利用
して、２値画像、多値画像によりベタ濃度が変化するこ
とがなく、しかも、多値画像は階調をリニアに表現する
ことができ、２値画像は最適な文字を表現することがで
きる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、不安定なパルス幅
出力領域を避け、安定したパルス幅だけを利用して、２
値画像、多値画像によりベタ濃度が変化することがな
く、しかも、多値画像は階調をリニアに表現することが
でき、２値画像は最適な文字を表現することができる画
像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を説明するためのデジタル
複写機の画像出力部の概略構成を示すブロック図。

【図２】デジタル複写機の概略構成を示す断面図。

【図３】デジタル複写機の制御系の概略構成を示すブロ
ック図。

【図４】２値画像用のγデータと多値画像用のγデータ
とを説明するためのγ特性を示す図。

【図５】画像データに対するパルス幅の安定領域と不安
定領域を説明するための伝達関数を示す図。

【図６】印刷する画像の１ドット幅におけるパルス幅に
対するレーザ出力とスポット径（トナーの面積）を説明
するための図。

【図７】２値画像処理時と多値画像処理時のレーザビー
ムのエネルギーとスポット径を説明するための図。

【図８】パルス幅変調回路の概略構成を示すブロック
図。

【図９】比較部による比較内容と出力されるパルス信号
を説明するための図。

【図１０】入力画像データとしてのコード値に対するパ
ルス幅を説明するための図。

【符号の説明】

１…スキャナ部 ２…プリンタエンジン ５…ＣＣＤセンサ ２４…レーザダイオード ３１…主制御部 ３１ａ…ＲＯＭ ３２、３３…副制御部 ３７…画像処理部 ４５…画像展開部 ５１…変換テーブル部 ５２…パルス幅変調回路 ５３…レーザドライバ ５４…オートパワーコントローラ ５５…基準電圧設定回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザビームを発生する発生手段を用い
   て画像を形成する画像形成装置において、 ２値画像データに対する高レベルと低レベルの不安定領
   域を除去した第１のγデータと多値画像データに対する
   高レベルと低レベルの不安定領域を除去した上記第１の
   γデータと異なる第２のγデータとを記憶する記憶手段
   と、 ２値画像データを上記記憶手段に記憶されている第１の
   γデータにより補正しあるいは多値画像データを上記記
   憶手段に記憶されている第２のγデータにより補正する
   補正手段と、 この補正手段により補正された画像データに対応したパ
   ルス幅のパルス信号を出力する出力手段と、 画像データが２値画像データか多値画像データかに応じ
   て上記発生手段により発生されるレーザビームの強度を
   変更し、この変更された強度で上記出力手段により出力
   されるパルス信号に対応する時間、上記発生手段により
   レーザビームを発生させる制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 レーザビームを発生する発生手段を用い
   て画像を形成する画像形成装置において、 ２値画像データあるいは多値画像データを供給する供給
   手段と、 ２値画像データに対する高レベルと低レベルの不安定領
   域を除去した第１のγデータと多値画像データに対する
   高レベルと低レベルの不安定領域を除去した上記第１の
   γデータと異なる第２のγデータとを記憶する記憶手段
   と、 上記供給手段により供給される２値画像データを上記記
   憶手段に記憶されている第１のγデータにより補正しあ
   るいは上記供給手段により供給される多値画像データを
   上記記憶手段に記憶されている第２のγデータにより補
   正する補正手段と、 この補正手段により補正された画像データに対応したパ
   ルス幅のパルス信号を出力する出力手段と、 上記供給手段により供給される画像データが２値画像デ
   ータか多値画像データかに応じて上記発生手段により発
   生されるレーザビームの強度を変更し、この変更された
   強度で上記出力手段により出力されるパルス信号に対応
   する時間、上記発生手段によりレーザビームを発生させ
   る制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 レーザビームを発生する発生手段を用い
   て画像を形成する画像形成装置において、 文字等の階調の無い２値画像データあるいは写真等の階
   調のある多値画像データを供給する供給手段と、 ２値画像データに対する高レベルと低レベルの不安定領
   域を除去した第１のγデータと多値画像データに対する
   高レベルと低レベルの不安定領域を除去した上記第１の
   γデータと異なる第２のγデータとを記憶する記憶手段
   と、 ２値画像データに対する処理か多値画像データに対する
   処理かを指示する指示手段と、 この指示手段の指示に応じて上記記憶手段から対応する
   第１のγデータあるいは第２のγデータを読出す読出手
   段と、 上記供給手段により供給される画像データを上記読出手
   段により読出される第１のγデータあるいは第２のγデ
   ータにより補正する補正手段と、 この補正手段により補正された画像データに対応したパ
   ルス幅のパルス信号を出力する出力手段と、 上記指示手段の指示に応じて上記発生手段により発生さ
   れるレーザビームの強度を変更し、この変更された強度
   で上記出力手段により出力されるパルス信号に対応する
   時間、上記発生手段によりレーザビームを発生させる制
   御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 レーザビームを発生する発生手段を用い
   て画像を形成する画像形成装置において、 文字等の階調の無い２値画像データあるいは写真等の階
   調のある多値画像データを供給し、 この供給される２値画像データを高レベルと低レベルの
   不安定領域を除去した第１のγデータで補正し、あるい
   は供給される多値画像データを高レベルと低レベルの不
   安定領域を除去した第１のγデータと異なる第２のγデ
   ータで補正し、 この補正された画像データに対応したパルス幅のパルス
   信号を出力し、 この出力されるパルス信号に対応する時間、２値画像デ
   ータと多値画像データのいずれに対応しているかに応じ
   て強度が変更されたレーザビームを発生させることを特
   徴とする画像形成方法。