JPS60222874A - 画像形成方法 - 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】 （技術分野） 本発明は濃淡像を２値化または３値以］二の限られた階
調数に多値化してドツトの大きさまたは＋：ントｖ度て
擬ｆＵ的に濃淡を再現する電子写真プロセスで再生画像
を見易くする方法に関する。

（従来技術） 電子写真プロセスて濃淡画像を再現する場合。

’ｉ［子写真の階調特性か悪い、即ちγ特性が悪いため
、濃ン４画像を２値化または３値以上の限られた階調数
に限定してドツトのサイズ、またはドツト密度で擬似的
に濃淡を再現するティサ法又は濃度パターン程良４なと
か種／、−才に案されてきた。

＝ギザ法または濃度パターン法て、２値化または多値化
するための閾値パターンによって１再生画像には種々の
トツ）パターン・か形成されるか、１”　ント密度が高
くなるパターン程、その階調特性はＰくなる。従って　
＋：　、７　トｗ度か低いパターン程良ｔｌｆな階調特
性か得られる訳であるが、良好な階調特性を示′ｔまで
、＋：ン＋−冨度を低くすると人間の視覚かト、トを煙
わしく感じる様になる。

また、？Ｅ電子写真トナー現像で得られる最高濃度は銀
塩写真に比較すると極めて低く、電子写真で得られる再
生画像のコントラストを低いものにしている。

（本発明の目的） 本発明は以上の欠点を補うもので、人間の視覚にとって
煩わしくない程度のドツト密度で良好な階調特性を得る
と共に、高い濃度を実現することにより、高いコントラ
ストを持った再生画像を得るものである。

前述した様に電子写真のトナー現像、定着処理のプロセ
スを１回行なっただけでは、高いドツト密度で良好な階
調特性は得られず、また高い濃度も得られない。従って
、本発明は１回目のプロセスでは低いドツト密度で良好
な階調特性を得た後、２回目以降のプロセスでは例えば
ドツト中心を考えて１回目のプロセスと同様の低いドツ
ト密度で画像再生を行なうことにより、複数回のプロセ
スでの画像を同一・の記録材に重ね合せて、良好な階調
特性を得、また同一のトラ）・中心で複数回のプロセス
を繰返すことにより高い濃度を得ようとするものである
。

（実施例） 第１図は本発明を実現する装置の１実施例で回転ドラム
式電子写真装置のレーザビームプリンタに１．ｌ；川し
た概念図である。

１０１は感光トラム、１０２は１次帯電器。

１０３は２次帯電用帯電器、１０４は転写帯電器、１０
５は前除電帯電器、１０６は現像シリング、１０７は現
像器、１０８はトナー、１０９は分離ローラー、１１０
は分離部、ｉｌｌ、１１２は定着ローラー、１１３は定
着ヒーター、１１４．１１５はレジストローラー、１１
６゜１１７は排紙ローラー、１１８は給紙ローラー、１
１９は給紙力セント、１２０は記録紙、１２１．１２２
，１２３，１２４は搬送ローラー、１２５は搬送シート
、１２６は記録紙トレー、１２７は回転多面鏡、１２Ｂ
はｆ−０レンズ、１２９はレーザビーム、１３０，１３
１は１１丁動力イト板、１３２〜１４１は固定カイト板
÷あり、１５１は１５２のレーザを駆動する変調装置、
１５３はコリメータレンズでレーザ１５２を出たレーザ
ビーム、１２９′はコリメータレンズ１５３を介した後
、実際には回転多面鏡１２７に紙面垂直方向から入用し
て、走査ビーム１２９となって感光ドラム１０１１−を
主走査する。副走査は感光ドラムｌＯ１の回転によって
行なわれる。

以上各部の円遅動部は矢印で記された方向に動作または
駆動される。

本実施例に於いて、電子写真プロセスは従来の電子写真
プロセスと同様であるので、ここでは説明を省略し、記
録紙の動きについて詳細に説明する。

給紙カセット１１９内の記録紙１２０は給紙ローラー１
１８の回転により給紙カセ、　ｌ−１１９より送り出さ
れる。このとき１可動カイト板１３０は実線で示された
位置にあり、記録紙１２０はこの位置で待期する。レジ
ストローラー１１４．１１５は、スタート信号によって
、変調装置１５１が画像信号を出力するのに同期遅延し
て回転を始め、記録紙１．２０を感光トラムｌｏｔへ送
り込む。記録紙１２０は転写イ１）電器１０４でトナー
を転写されて、定着ローラーｉｔｉ。

１１２、定着ヒーター１１３で定着される。このとき、
可動カイト板１３１は実線で示された位置にあり、記録
紙１２０はカイト１４０の方向へ送り出される。記録紙
１２０は搬送シート１２５でもとの方向へ搬送される。

記録紙１２０が戻っていくと、＋＋７動カイト板１３０
は破線で示された位置にあり、記録紙１２０は搬送ロー
ラー１２３゜１２４によって１すびレジストローラー１
１４゜１１５に差込まれる。次にＬ記の説明と同様に記
録紙１２０は再度、トナー転写、定着を繰返される。こ
のと５、記録紙１２０の画像位置はレシスＩ・ローラー
１１４．１１５が回転を始めるタイミングによって制御
され、る。また、このとき変調装置１５１はｌ　１ｉ１
１　Ｌｌと同じ画像信号かまたはト、ト中心を変えた画
像信号を出力する。この様にして、所定の回数だけトナ
ー転写、定着が繰返された後、１３１か破線で示された
位置となり、記録紙１２０は排紙ローラー１１６，１１
７によって記録紙トレー１２６へ送り出される。別の画
像再生を行なう場合は７＋Ｊ動、カイト板１３０が再度
実線で示された位置へ戻って、新しい記録紙１２０が送
り込まれる。

次に変調装置１５１の詳細を第２図で示したブロフク図
で説明する。

第２図は濃淡画像を４×４の閾値マトリクスと比を 較して画像ｇ２値化するディザ法で本発明を実現する１
実施例の装置のブロック＋１である。２０１はクロンク
ジエネレータで、タイミングクロンクＣＬＫを発生する
。２０２は濃淡画像メモリで、２０３のＸアドレスカウ
ンタ、２０４のＹ７トレスカウンタで指定される（ｘ、
ｙ）ア１ｓ’　ｔ・スに各画素か分割してメモリされて
いる。２０２の各画素は０〜８の９階調の濃淡情報を持
っている。但し、８の方を黒とする。２０５．２０６は
４×４の閾イ１白マトリクスをメモリしているマトリク
スメモリで各々マトリクスメモリー、マトリクスメモリ
２とする・ ２０７はマトリクスメモリ２０５，２０６のコラドアト
レスを指定する４進のコラムカウンタ、２０Ｂは同様に
ローアドレスを指定する４進のローカウンタである。

２０９．２１０はディジタルコンパ１／−夕で各々コン
パレータｌ、コンパレータ２とする。２１１はマルチプ
レクサ、２１２は第１図に示した様なレーザビームプリ
ンタで、スタート信号Ｖ、水モ同期信吟Ｈ（共に図示せ
ず）を発生する。周知の通り、水平同期信号Ｈは走査ビ
ーム１２９を有効画像範囲外で検出することにより簡単
に発生できる。

また、スタート信％Ｖは任意のタイミングで発生させ、
このスタート信号Ｖに遅延して前述した様に、レジスト
ローラー１１４，１１５を回転させれは、レーザビ−ム
プリンタ２１２が人力する２　（＋Ｑ画像信号と、記録
紙１２０の位置との同期をとることかできる。

２０３．２０４は、レーザビームプリンタ２１２の発生
するスタート信号Ｖでリセットされ、Ｘアドレスカウン
タ２０３はクンクジエネレータ２０１が発生するタイミ
ングクロックカウンタＣＬＫをカウントして画像メモリ
２０２のＸアドレスを進める。

タイミングクロンクＣＬＫは同時にコラムカウンタ２０
７でカウントされ、マトリクスメモリ２Ｃ１５，２０６
のコラムアドレスを進める。Ｙアドレスカウンタ２０４
はレーザビームプリンタ２１２が発生する水平同期信号
Ｈをカウントして画像メモリ２０２のＹアドレスを進め
る。水１１同期信号Ｈは同時にローカウンタ２０８でカ
ウントされ、マトリクスメモリ２０５．２０６のけ一ア
ドレスを進める。

Ｘ、Ｙのアドレスカウンタ２０３，２０４で指定された
画像メモリ２０２の画素の濃淡信号はコラムカウンタ２
０７．ローカウンタ２０８で指定されたマトリクスメモ
リ２０５，２０６の閾値と各々コンパレータ２０９，２
１０で比較され、より大きければ黒信号がコンパレータ
２０９゜２１０から出力される。コンパレータ２０９゜
２１０の出力信号はマルチプレクサ２１１でどちらかが
選択さ−れて、レーザビームプリンタ２１２へ２値画像
信号として送られる。この信号は変調装置１５２を駆動
して感光ドラム１０１に２値画像露光し、記録紙１２０
１−に２値画像が形成される。ここで、マトリクスメモ
リ２０５，２０６に異なる閾値マトリクスを入れておき
、第１図で説明したプロセスの繰返しごとに、マルチプ
レクサ２１１で１と２のコンパレータ２０９，２１０を
ＤＪ換えれば良い。また、コンパレータ２０９でプロセ
スを２回繰返し、コンパレータ２１０でプロセスを２回
繰返すこともでき、どちらを何回選ぶかは、任意に選択
できる。なお、第２図で、マルチプレクサ２１１をコン
パレータ２０９，２１０の前に置ぎ、コンパレータを１
つにして、マトリクスメモリ２０５．２０６の出力信号
をマルチプレクサで選択してコンパレータに入力する構
成とすることもできる。

第３図にマトリクスメモリ２０５，２０６に入れるＺ　
値マトリクスの１例を示す。

第３図（ａ）をマトリクスメモリ１，２０５へ、（ｂ）
をマトリクスメモリ２．２０６にメモリしておき、画像
再生を行なう場合、仮にもとの画像が、濃淡が４で一様
とすると、各々、ｆｔ５４図（ａ）、（ｂ）に示される
ような出力画像が得られる。

４０１．４０２は各々、第３図（ａ）　、　（ｂ）のマ
トリクスに対応している。これを第１図に説明した方法
で、画像と重ね合せると、第４図（ｃ）のドツト中心が
異動した画像が得られる。−見これは、第３図（Ｃ）の
様な閾値マトリクスで１回だけ２値化画像再生を行なっ
た場合と同しである様にみえるが、第４図（ａ）、（ｂ
）と、第４図（ｃ）を比較すると、第４図（ｃ）の方が
空間周波数成分が高い。電子写真のＭＴＦ特性の高空間
周波数領域での劣化によって、第３図（Ｃ）で１回だけ
ｚ値化画像再生を行なうと、良好な階調特性は得られな
い。第４図（ａ）、（ｂ）は、同図（Ｃ）より空間周波
数成分が低いので、良好な階調特性を示す。従って、１
回第３図（ａ）で２　（ｆｉ化両画像再生行ない、定着
処理を行なった後、第３図（ｂ）で２値化画像再生を行
なって、第４図（））を得れば、良好な階調特性が得ら
れる。

また第３図（ａ）または（ｂ）による２値化画像再生を
各々１回だけでなく、何回も重ねて行なえば、記録紙に
の再生画像濃度は向上する。この際、（ａ）、（ｂ）に
より２値化画像再生の回数を等しくするのが良い。但し
、記録紙が反射型の記録紙の場合はトナー自身の反射濃
度が上限となるが、記録紙か透過型の記録紙ならば、無
限に濃度は向トすることができ、銀塩写真の濃度を北回
ることもａ１能である。

本実施例では転写型の電ｒ写真方式の例を述へたか、本
発明は記録材に直接トナー現像する方式、また、マルチ
スタイラス電極の静電記録方式にも同様に有効であり、
前述の電ｒ−写真プロセスに限定されるものではない。

また、閾値マトリクスはいくつにでも増やすことができ
る。

また、アドレスカウンタ２０３．２０４の前に適当な分
周器を設ければ、画素と閾値マトリクスはいかなる対応
でもなすことができる。

また、本例では閾値マトリクスを複数として、述べたが
、閾値マトリクスは１つだけとして、コラムカウンタ２
０７，２０Ｂをプリセ・ントカウンタに替え、プリセッ
ト値を変化させて、例えば、第４図４０１と４０３の関
係の様に画素に対するマトリクスの位置を変えて本発明
を実現することも０丁能である。

また本例では２値化画像再生の例を述べたが、電子写真
は成る程度の限定された階調が再現出来るので、レーザ
などの光源を何段階かに切換れば、３値以にの多値化画
像再生も同様に可能である。

第５図は第３図のパターンの一部を変更した、本発明の
別の実施例で、閾値マトリクスパターンの例である。第
５図（ａ）、（ｂ）の閾イｆ４を図に示す様に交互に振
分ければ′、第５図（ａ）。

（ｂ）、各々だけの２値画像は（８＋１）階調ｆつしか
再現できないが、各々の閾値が交互になっているので、
平均して倍の（１６＋　１　）階調が＋ｌＴ現で５る。

第６図は他の実施例で、閾値マトリクスメモリーを４つ
とし、Ｂａｙｅｒによって提案されている１λ１値マト
リクスパターンを４つに分割した例である。Ｂａｙｅ　
ｒのパターンは周知の様に、２細化１１Ｊ牛画像の空間
周波数成分が最も高くなるパターンであるが、その為、
’＋Ｉｉ　ｉ’−写真では、階調特＋１か悪くなる。第
６図の実施例の様にＢａｙｅ　ｒのパターンを分割して
？値化画像再生を行なえば、良好な階調特性が得られる
。但し、Ｂａｙ　ｅ　ｒのパターン独特の十字やＸ字の
テクスチャーによる視覚への影響は残る。

第７図は８×８の閾値マトリクスを４つ用いた例で、第
４図の例よりトント畜度を高くすることができる。

また、　第６．７図のような例ではマトリクスサイズを
各々４Ｘ４．８Ｘ８とはせずに、２Ｘ２　、４×４とし
てＹ方向、Ｙ方向にマトリクスサイズの分だけ飛ひ飛び
に濃淡画像と比較しても実現できる。

また第７図は４×４の閾値マトリクス１つで、］λ１値
マトリクスの呼び出しタイミングを変えて行っても実現
できる。

また、第７図のマトリクスを第５図の例の様に（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を交！Ｉ］に■Ｉイｆ１を振り
分ければ（６４＋　１）階調が１ｉ均的に＋＋ｒ現でき
る。

（本発明の効果） 以」−説明した様に本発明によって、人間の視覚にとっ
て煩わしくない程、高密度のドツト害度で良好な階調特
性を持ったｌ淡画像の電ｒ−写真が得られると共に、再
生画像の最高濃度を向１．させ、広い濃度タイナミック
レンジと高いコントラストを持った濃淡画像の電ｆ−写
真が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を実現する電ｒ−写真方式のレ
ーザビームプリンタの構成図。第２図は実施例に係る画
像信号変調装置の一例を示す電気ブロック図。第３図（
ａ）（ｂ）（ｃ）は、第２図中のマトリクスの内容であ
る４×４の閾値マトリクスパターン例を示す図。第４図
（ａ）（ｂ）（Ｃ）は、第３図（ａ）〜（ｃ）のパター
ンにょる２値化再生画像例の図。第５図（ａ）（ｂ）は
別の閾イ１＾マトリクスパターンで、２つの閾値マトリ
クスに閾値を振り分けた例を示す図。第６図（ａ）（ｂ
）（ｃ）（ｄ）は４個（７）４Ｘ　４（７）閾値マトリ
クスパターン例を示す図。第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）（
ｄ）は４個（７）８Ｘ８（７）閾値マトリクスパターン
例を示す図。 図中１０１は感光ドラム、１０３は２次帯電用帯電器、
１１４，１１５はレジストローラー。 １２０は記録紙、１２５は搬送シート、１３０゜１３１
は可動ガイド板、１５１は変調装置、１５２はレーザ、
１２７は回転多面鏡、２０２は画像メモリ、２０３はＸ
アドレスカウンタ、２０４はＹアドレスカウンタ、２０
５はマトリク。 スメモ１月、２０６はマトリクスメモリ２．２０７はコ
ラムカウンタ、２０８はローカウンタ、２０９はコンパ
レータｌ、２１０はコンパレータ２．マルチプレクサ２
１１である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）濃淡画像を２値以」二の限定Ｘれた階調数に多値
   化して、ドツトの大きさもしくはドツトの密度で擬似的
   に濃淡を再現するトナー現像、定着して実行することを
   特徴とする画像形成方法。
2. （２）プロセスを繰返し実行する際に、ドツトの１’　
   、７　＋−中心の位置を故意に異動させるためのトント
   中心移動を行った特許請求の範囲第１項記載の画像形成
   方法。
3. （３）前記ドツト中心の位置の異動は複数回行う特許請
   求の範囲第２項記載の画像形成方法。
4. （４）前記ドツト中心の位置の異動は２値化または多値
   化するための閾値のマトリクスパターンを変化させるこ
   とで実現する特許請求の範囲第２項記載の画像形成方法
   。
5. （５）前記ドツト中心の位置の異動は画素に対応するマ
   トリクスパ“ターンの位置を変えることで実現する特許
   請求の範囲第２項記載の画像形成方法。
6. （６）プロセスを繰返し実行する際に、各回のプロセス
   でドツトのドラＩ・中心の位置を一致させた特許請求の
   範囲第２項記載の画像形成方法。
7. （７）　プロセスを繰返し実行する際に、ドツトのドツ
   ト中心の位置を異動させる場合とトント中心の位置を一
   致させる場合を含めた特許請求の範囲第１項記載の画像
   形成方法。
8. （８）前記ドツト中心の位置を異動させて行う回数とド
   ツト中心の位置を一致させて行う回数を等しくした特許
   請求の範囲第１項記載の画像形成方法。