JP2002142112A - 画像処理方法及び装置、並びに画像形成方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 スクリーンの周期構造による粒状性の悪
化や解像性の低下がなく、かつ感光体、電子写真装置の
履歴等によって階調再現特性が変化した場合でも、中間
調画像を良好に再現することが可能な画像処理方法等を
提供する。 【解決手段】 入力される画像信号と、網点スクリーン
の複数画素からなるスクリーンセル内の各画素を記録す
るか否かを決める閾値を予め記憶した閾値マトリックス
とを比較することにより、出力画像信号を生成して、画
像信号−出力濃度特性の一部に非線形な領域がある画像
形成装置へ処理された画像信号を出力する画像処理方法
において、前記画像形成装置の画像信号−出力濃度特性
の傾きが大きい閾値間に、画素が孤立した場合に前記画
像形成装置で当該画素が記録されない非記録孤立画素を
配置した閾値マトリックスを用いて、出力画像信号を生
成するように構成して課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、デジタル電子写
真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に
用いられる画像処理方法及び装置、並びにこれらを用い
た画像形成方法及び装置に関し、特に、中間調画像の再
現性に優れた画像処理方法及び装置、並びにこれらを用
いた画像形成方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記デジタル電子写真方式を採用
した複写機やプリンタ等の画像形成装置において、中間
調画像を作成する場合には、次のようにして、画像信号
の処理や画像形成が行なわれる。まず、画像処理装置に
おいて、例えば、スキャナーやデジタルカメラ、あるい
はコンピュータグラフィックスなどで作成された、輝度
信号、明度信号、濃度信号などの入力画像信号を、画像
形成装置の階調再現特性に適合するように処理された出
力画像信号に変換する。

【０００３】次に、上記画像処理装置から出力された画
像信号に応じて、露光装置の半導体レーザーやＬＥＤ等
からなる光源の点灯強度や点灯時間を変調し、当該露光
装置によって画像信号に応じた露光像を感光体ドラム上
に走査露光する。そして、上記感光体ドラムの表面に
は、前記走査露光パターンに応じた電荷密度分布（静電
潜像）が形成され、この静電潜像を例えば予めキャリア
粒子と混合したトナー粒子によって現像する。つまり、
感光体ドラム上に形成された静電潜像に応じてトナーの
付着量が変化することで、当該感光体ドラムの表面に
は、トナー像が形成される。上記感光体ドラムの表面に
形成されたトナー像は、白色支持体（用紙等）に転写さ
れることで、当該支持体上に中間調画像が形成される。
そして、白色支持体上に形成されたトナー像を加熱ロー
ルや加熱ベルトを有する定着装置で支持体に加熱定着す
ることで中間調画像が得られる。

【０００４】したがって、最終的に得られるトナー像の
パターンは、主として感光体ドラム上に形成される静電
潜像によって決定される。

【０００５】ここで、画像処理装置から出力される画像
信号の強度に応じて、潜像パターンを変調する方式、即
ち、階調再現方式としては、光源の強度を一定として光
源を点滅させ、当該光源から出射されるレーザービーム
等を走査することで、２値の露光パターンを作り、露光
部の面積率を変調する面積変調方式と、露光強度を変調
した光源を走査する濃度変調方式と、これら２つを組み
合わせた変調方式の３つの方式が用いられている。

【０００６】これらのうち、電子写真方式では滑らかな
中間調再現や粒状性の良い画像を得るという観点から、
面積変調方式が用いられることが多い。この場合、網点
や万線等に代表されるような周期構造をもつスクリーン
を使って、画像信号の強度に応じて網点の大きさや線幅
を変調することで階調再現を行なうことが知られてい
る。

【０００７】ここで、粒状性や階調再現の安定性などの
観点から網点スクリーンが好ましいことが、Ｊａｐａｎ
Ｈａｒｄｃｏｐｙ’９９ ｐ．３０３で紹介されてい
る。

【０００８】上記網点スクリーンを使った階調再現にお
ける２値化手法としては、ディザ法（Dither Method)が
広く利用されている。この場合、複数の画素からなるス
クリーンセルを周期的に配列してスクリーン構造を作
る。また、スクリーンセル内の各々の画素の点灯は、画
像信号と画素の点灯との対応を記述するディザマトリッ
クス或いは閾値マトリックス等と称される変換テーブル
と、画像信号とを比較することによって決定される。そ
して、複数の隣接画素を点灯することで網点を生成し、
網点の大きさを変えることで階調再現が行なわれる。こ
のため、階調段数は一つのスクリーンセルを構成する画
素数に一致し、マトリックスの周期構造でスクリーン線
数は決まってくる。

【０００９】さらに、画像形成工程のうち現像工程、転
写工程を踏まえると、ディジタルスクリーン方式の中で
も、組織的ディザ法のドット集中型が有効であることが
知られている（刊行物「電子写真学会誌」Ｖｏｌ．２
５、Ｎｏ．１，３１ページ（１９８１））。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記電子写真方式において特開平１１−３３１
５８４号公報等に開示されたドット集中型の閾値マトリ
ックスを使った場合には、画像信号に対する出力画像の
輝度、明度、濃度、色などの出力値の変化の非線型性が
高いことがＪａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ’９９ ｐ．
３０３で紹介されている。特に、画像信号の濃度が低い
領域での非線型性が高いことが記述されている。さらに
詳細には、トナー付着を開始する再現開始点の出力画像
の０点からのオフセット量が大きく、しかも、再現開始
点から出力値は急峻に立ち上がることが記述されてい
る。このように、再現開始点から出力値が急峻に立ち上
がると、中間調画像のハイライト部分において出力濃度
が急激に変化するトーンジャンプが現れるという問題点
を有している。

【００１１】そこで、階調再現開始点の出力画像の０点
からのオフセット量を小さくしたり、再現開始点からの
出力濃度の立ち上がりを緩やかにするため、特開平１１
−１７９４４号公報、日本画像学会誌３７（４）ｐ．５
４６、Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ’９４ ｐ．１７
７等に報告されているように、前記の画像処理装置で、
入力画像信号に対して好ましい画像の出力値、すなわち
良好な中間調再現が得られるように、変換テーブルや階
調補正等を施すことが知られている。

【００１２】しかし、画像形成装置を実際に使用してい
るときの再現開始点や、この後の出力の立ち上がりは、
感光体、現像剤、電子写真方式の画像形成装置の使用履
歴や，使用環境変化等によって変動してしまうため、あ
らかじめ設定されている変換テーブルや階調補正カーブ
における再現開始点や、この後の出力値の立ち上がりか
らずれて、階調補正が好ましくなく、良好な中間調再現
が得られないという問題点を依然として有している。

【００１３】また、Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ’９
９ ｐ．３０３、Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ’９５
ｐ．１４３などに報告されているように、階調特性の
非線型性を改善するため、スクリーン線数を少なくする
方法が知られている。しかし、この場合には、スクリー
ン構造が目立つため、粒状性が悪化してみえたり、解像
性が低下するなどの新たな問題点を生ずる。

【００１４】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、その目的とす
るところは、スクリーンの周期構造による粒状性の悪化
や解像性の低下がなく、かつ感光体、現像剤、電子写真
装置の履歴や、使用環境変化等によって階調再現特性が
変化した場合でも、中間調画像を良好に再現することが
可能な画像処理方法及び装置、並びに画像形成方法及び
装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に記
載の発明は、入力される画像信号と、網点スクリーンの
複数画素からなるスクリーンセル内の各画素を記録する
か否かを決める閾値を予め記憶した閾値マトリックスと
を比較することにより、出力画像信号を生成して、画像
信号−出力濃度特性の一部に非線形な領域がある画像形
成装置へ処理された画像信号を出力する画像処理方法に
おいて、前記画像形成装置の画像信号−出力濃度特性の
傾きが大きい閾値間に、画素が孤立した場合に前記画像
形成装置で当該画素が記録されない非記録孤立画素を配
置した閾値マトリックスを用いて、出力画像信号を生成
することを特徴とする画像処理方法である。

【００１６】また、請求項２に記載の発明は、入力され
る画像信号と、網点スクリーンの複数画素からなるスク
リーンセル内の各画素を記録するか否かを決める閾値を
予め記憶した閾値マトリックスとを比較することによ
り、出力画像信号を生成して、画像信号−出力濃度特性
の一部に非線形な領域がある画像形成装置へ処理された
画像信号を出力する画像処理装置において、前記網点ス
クリーンの複数画素からなるスクリーンセル内の各画素
を記録するか否かを決める閾値を予め記憶した閾値マト
リックス記憶手段と、前記閾値マトリックス記憶手段か
ら読み出された閾値マトリックスと前記入力画像信号と
を比較して出力画像信号を生成する比較手段を備えたス
クリーン生成手段を有し、前記閾値マトリックス記憶手
段は、前記画像形成装置の画像信号−出力濃度特性の傾
きが大きい閾値間に、画素が孤立した場合に前記画像形
成装置で当該画素が記録されない非記録孤立画素を配置
した閾値マトリックスを記憶していることを特徴とする
画像処理装置である。

【００１７】さらに、請求項３に記載の発明は、像担持
体の表面に、露光手段によって画像信号に応じて画像露
光を施して静電潜像を形成する際に、前記露光手段に出
力する画像信号に対して処理を施すように構成された画
像形成方法において、入力される画像信号と、網点スク
リーンの複数画素からなるスクリーンセル内の各画素を
記録するか否かを決める閾値を予め記憶した閾値マトリ
ックスとを比較することにより、出力画像信号を生成し
て、画像信号−出力濃度特性の一部に非線形な領域があ
る画像形成装置へ処理された画像信号を出力する際に、
前記画像形成装置の画像信号−出力濃度特性の傾きが大
きい閾値間に、画素が孤立した場合に前記画像形成装置
で当該画素が記録されない非記録孤立画素を配置した閾
値マトリックスを用いて、出力画像信号を生成すること
を特徴とする画像形成方法である。

【００１８】また、請求項４に記載の発明は、像担持体
と、前記像担持体の表面に画像信号に応じて画像露光を
施して静電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段に
出力する画像信号を処理する画像処理手段とを備えた画
像形成装置において、前記画像処理手段は、入力される
画像信号と、網点スクリーンの複数画素からなるスクリ
ーンセル内の各画素を記録するか否かを決める閾値を予
め記憶した閾値マトリックスとを比較することにより、
出力画像信号を生成して、画像信号−出力濃度特性の一
部に非線形な領域がある画像形成装置へ処理された画像
信号を出力する手段であって、前記網点スクリーンの複
数画素からなるスクリーンセル内の各画素を記録するか
否かを決める閾値を予め記憶した閾値マトリックス記憶
手段と、前記閾値マトリックス記憶手段から読み出され
た閾値マトリックスと前記入力画像信号とを比較して出
力画像信号を生成する比較手段を備えたスクリーン生成
手段を有し、前記閾値マトリックス記憶手段は、前記画
像形成装置の画像信号−出力濃度特性の傾きが大きい閾
値間に、画素が孤立した場合に前記画像形成装置で当該
画素が記録されない非記録孤立画素を配置した閾値マト
リックスを記憶していることを特徴とする画像形成装置
である。

【００１９】更に、請求項５に記載の発明は、前記画像
信号に応じて露光手段の点灯を制御するためのレーザー
駆動手段と、前記露光手段がレーザー光源であり、前記
レーザー光源を像担持体上に結像するレーザー光線とす
るための光学系、前記レーザー光線を走査してパルス幅
変調された露光像を感光体上に形成するための走査手段
を有し、前記レーザー駆動手段は、画素の主走査時間に
相当する周波数よりも低い応答性を持ったレーザー駆動
手段であり、孤立した画素を信号とした場合には当該画
像形成装置で再現しないように制御されることを特徴と
する請求項４記載の画像形成装置である。

【００２０】また、請求項６に記載の発明は、前記像担
持体の帯電電位、露光量および現像バイアスのうち、少
なくとも１つを調整する調整手段を有し、その調整によ
って前記の孤立した画素が当該画像形成装置で再現され
ないように制御されていることを特徴とする請求項４記
載の画像形成装置である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下にこの発明を図示の実施の形
態に基づいて説明する。

【００２２】図２はこの発明の一実施の形態に係る画像
処理方法及び装置を適用した画像形成装置としてのデジ
タルカラー電子写真複写機を示す概略構成図である。

【００２３】図２において、１はデジタルカラー電子写
真複写機を示すものであり、このデジタルカラー電子写
真複写機１は、大きく分けて、スキャナー部１００と、
画像処理装置としての画像処理部２００と、ＲＯＳ（Ｒ
ａｓｔｅｒ ＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）光学部３０
０と、画像形成部４００とから構成されている。

【００２４】上記デジタルカラー電子写真複写機１内の
上端部には、図示しない原稿の画像を読み取るスキャナ
ー部１００が設けられている。このスキャナー部１００
は、図示しない原稿の画像を光源によって照明し、原稿
からの反射光像を、フルレートミラー２及びハーフレー
トミラー３、４及び結像レンズ５からなる縮小光学系を
介してＣＣＤ等からなる画像読取素子６上に走査露光し
て、この画像読取素子６によって原稿のカラー画像を所
定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取
るようになっている。

【００２５】上記スキャナー部１００によって読み取ら
れた原稿のカラー画像は、例えば、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿濃度画像
信号として画像処理部２００に送られ、この画像処理部
２００では、原稿の濃度画像信号に対して、絵、文字分
離処理、階調、色補正、空間周波数（ＭＴＦ）補正、更
には画像形成部４００の画像信号−出力濃度特性に応じ
た補正処理などの所定の画像処理が施される。

【００２６】そして、上記の如く画像処理部２００で所
定の画像処理が施された画像信号は、イエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）（各
８ｂｉｔ）の各色の画像信号としてＲＯＳ光学部３００
に送られ、このＲＯＳ光学部３００では、各色の画像信
号に応じてレーザー光ＬＢによる画像露光が行われる。

【００２７】上記デジタルカラー電子写真複写機１の内
部には、色の異なる複数のトナー像を形成可能な画像形
成部４００が配設されている。この画像形成部４００
は、主として、静電潜像が形成される像担持体としての
感光体ドラム７と、前記感光体ドラム７の表面を所定の
電位に一様に帯電する帯電手段としての帯電スコロトロ
ン８と、前記感光体ドラム７の表面に画像露光を施す露
光手段としてのＲＯＳ光学部３００と、前記感光体ドラ
ム７上に形成された静電潜像を現像して色の異なる複数
のトナー像を形成可能な現像手段としてのロータリー方
式の現像装置９とから構成されている。

【００２８】上記ＲＯＳ光学部３００は、図２に示すよ
うに、図示しない半導体レーザーを各色の画像信号に応
じて変調して、この半導体レーザーからレーザー光ＬＢ
を画像信号の階調データに応じて出射する。上記半導体
レーザーから出射されたレーザー光ＬＢは、ポリゴンミ
ラー１０によって偏向走査され、ｆθレンズ１１及びマ
イクロミラー１２及びミラー１３を介して、感光体ドラ
ム７上に走査露光される。その際、レーザー光ＬＢは、
ポリゴンミラー１０、マイクロミラー１２、１３等の走
査手段によって主走査方向、すなわち感光体ドラム７上
の軸方向に走査され、感光体ドラム７の回転によって副
走査方向、すなわち感光体ドラム７上の円周方向に走査
される。また、光学系は、感光体ドラム７上のビーム径
が所望の大きさになるように調整されていることが好ま
しい。

【００２９】なお、露光手段としてＲＯＳ装置を用いる
場合には、後述するように、その主走査方向にパルス幅
変調された２値のレーザー駆動信号に変換されるスクリ
ーンジェネレータを備えることが好ましい。さらに、レ
ーザー駆動信号は、一旦イメージバッファに貯えられ、
ページ開始信号、主走査開始信号と同期を合わせてレー
ザー駆動手段にレーザー駆動信号を送る手段を備えてな
ることが好ましい。そして、駆動信号のＯＮ／ＯＦＦに
合わせて、ＲＯＳ装置の光源である半導体レーザーをＯ
Ｎ／ＯＦＦするレーザー駆動手段を備えることが好まし
い。

【００３０】上記ＲＯＳ光学部３００によってレーザー
光ＬＢが走査露光される感光体ドラム７は、図示しない
駆動手段によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆
動されるようになっている。この感光体ドラム７の表面
は、予め帯電手段としての帯電スコロトロン８によって
所定の電位に一様帯電された後、カラー画像信号に応じ
たレーザー光ＬＢが走査露光されることによって、ブラ
ック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）の各色に応じた静電潜像が順次形成される。な
お、上記帯電コロトロン８によって所定の電位に一様帯
電された感光体ドラム７は、その表面電位が電位計１４
によって検出され、この電位計１４による検出データ
は、後述する画像濃度調整手段に送られて、感光体ドラ
ム７の帯電電位が所定の値となるように制御される。上
記感光体ドラム７上に形成された静電潜像は、ブラック
（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）の４色の現像器９Ｂｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃを備え
たロータリー方式の現像装置９によって順次現像され、
所定の色のトナー像となる。また、上記ロータリー方式
の現像装置９の各現像器９Ｂｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃに
は、対応する色のトナーが図示しないトナー供給装置に
よって、所定量だけ適宜補給されるようになっている。
なお、上記感光体ドラム７上に濃度検知用のパターンを
形成する場合には、当該濃度検知用パターンの濃度が、
濃度センサ１５によって検知される。

【００３１】上記トナー現像手段である現像器９として
は、二成分磁気ブラシ現像装置、一成分磁気ブラシ現像
装置など公知の手段を使うことが可能だが、網点を忠実
に再現する観点から、二成分磁気ブラシ現像装置が好ま
しい。また、同じ観点から現像装置に備えるトナーの体
積平均粒径は、３μｍ以上７μｍ以下であることが好ま
しい。

【００３２】上記感光体ドラム７上に形成されたトナー
像は、当該感光体ドラム７に隣接して配置された転写ド
ラム１６上に保持される支持体としての記録紙１７上
に、転写コロトロン１８の帯電によって順次多重に転写
される。転写手段としては、感光体ドラム７に支持体と
しての記録紙１７を挟んで対向する転写コロトロンや転
写ロールなどが用いられる。また、上記感光体ドラム７
上に形成されたトナー像を、直接支持体としての記録紙
１７上に直接転写するのではなく、転写手段としての転
写コロトロンや転写ロールなどを裏面に備えた中間転写
体としての中間体ロールや中間体ベルト上に一旦転写し
た後に、中間体ロールや中間体ベルトと支持体を挟んで
対向する転写コロトロンや転写ロールを使って支持体上
に転写する装置を使うことも好ましい。上記記録紙１７
は、図２に示すように、カラー電子写真複写機１内の下
部に配置された複数の給紙トレイ１９、２０、２１、２
２から図示しない給紙ロールによって給紙されるととも
に、搬送ローラ２３及びレジストローラ２４によって、
所定のタイミングで転写ドラム１６の表面へそれぞれ搬
送される。そして、上記記録紙１７は、吸着コロトロン
２５の帯電及び吸着ロール２６の押圧力によって、転写
ドラム１６の表面に静電的に吸着された状態で、当該転
写ドラム１６の表面に保持される。

【００３３】また、上記記録紙１７は、転写ドラム１６
の表面に保持された状態で、感光体ドラム７上に順次形
成される所定の色数のトナー像が転写された後、剥離コ
ロトロン２７の除電によって転写ドラム１６の表面から
剥離された後、定着手段としての定着器２８へ搬送され
る。そして、この定着器２８で熱及び圧力によってトナ
ー像が記録紙１７上に定着され、図示しない排紙トレイ
上に排出されてカラー画像のプリント工程が終了する。
なお、定着手段には、上記の如く熱ロール定着装置以外
に、オーブン定着装置、ラジアント定着装置、圧力定着
装置などの公知のものを用いることができる。

【００３４】なお、図２中、２９は感光体ドラム７上に
残留したトナーや紙粉等を除去するクリーニング装置、
３０は転写ドラム１６の除電を行なうための除電コロト
ロン対を、それぞれ示している。

【００３５】図３は上記の如く構成されるデジタルカラ
ー電子写真複写機の制御回路を示すブロック図である。

【００３６】図３において、１００はスキャナー部を示
すものであり、このスキャナー部１００において、画像
読取素子６で読み取られた画像データは、増幅器３１で
適当なレベルまで増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３２で８
ビットのデジタル信号に変換される。そして、入力色補
正部でシェーディング補正、色補正等の補正を施した
後、画像処理部２００に送られる。

【００３７】画像処理部２００に送られた画像信号は、
図３及び図４に示すように、絵、文字分離回路３４で絵
（イメージ）画像と文字（テキスト）画像とが分離され
た後、階調、色補正回路３５で画像信号の階調や色が補
正されるとともに、空間周波数 (ＭＴＦ）補正回路３６
によってＭＴＦ処理等が行なわれ、ブラック、イエロ
ー、マゼンタ、及びシアンの画像信号に変換される。次
に、各色の画像信号は、スクリーンジェネレータ３７に
送られ、網点スクリーンを用いたスクリーン処理が施さ
れた後、イメージバッファ３８に一旦記憶された後、レ
ーザードライバー３９に出力される。

【００３８】上記スクリーンジェネレータ３７では、図
１に示すように、画像信号と、画像信号と各画素の点灯
の関係を記述した閾値マトリックスとを、比較回路５３
で比較し、画像信号に相当する画素の点灯を制御する二
値の画像信号に変換される。なお、この例では、閾値マ
トリックスでは、複数のドットに相当する閾値テーブル
を記憶しており、ドットの配列（つまり、スクリーン角
度と線数）の情報を含んでいる。このようにして得られ
た二値画像信号をイメージバッファ３８へ送る。イメー
ジバッファ３８は、この二値画像信号を一旦貯えて、出
力装置の位置を表すページ開始信号、主走査開始信号と
同期して、ＲＯＳ光学部２００のレーザードライバ４２
に送る。そして、ＲＯＳ光学部２００のレーザードライ
バ４２に送られた二値画像信号に基づいて、画像信号が
「０」のときにＲＯＳの半導体レーザーがＯＦＦ操作さ
れ、画像信号が「１」のときにＲＯＳの半導体レーザー
がＯＮ操作される。

【００３９】また、画像処理部２００には、図３に示す
ように、感光体ドラム７上に基準パッチを形成する際に
その画像信号を発生するパッチ信号発生手段４３が設け
られており、例えば画像面積率５０％の基準パッチデー
タを生成する。前述の二値画像信号及び基準パッチデー
タは、コントローラ４４によって制御されるセレクタ４
５に入力され、いずれか一方のデータのみが上記イメー
ジバッファ３８に貯えられ、出力装置からの位置信号と
同期して、レーザードライバ４２に送られる。

【００４０】一方、画像形成部４００には、電位計１４
及び濃度センサ１５の検出信号に基づいて感光体ドラム
７上に形成されるトナー像の濃度を一定に制御するため
のコントローラ４４、このコントローラ４４の制御信号
に応じて帯電スコロトロン８のグリッド電圧ＶＧを変更
する帯電器制御部４６、やはりコントローラ４４の制御
信号に応じてロータリー現像装置９の各現像器に印加す
る現像バイアス電圧ＶB を変更する現像バイアス制御部
４７が設けられている。また、ロータリー現像装置９の
各現像器に対しては、トナー供給装置４８が接続されて
おり、コントローラ４４の制御信号に応じてトナー補給
が行なわれるようになっている。更に、上記コントロー
ラ４４は、光学部２００のレーザー光量制御部４９に対
しても制御信号を送出しており、レーザドライバ３９を
介して半導体レーザーの発光量が調整されるようになっ
ている。

【００４１】ところで、この発明は、デジタル電子写真
方式の中間調を再現可能な画像形成装置において、スク
リーン構造が見えることによる粒状性の悪化や解像性の
低下がなく、かつ感光体、現像剤、電子写真装置の履歴
や、使用環境変化等による階調再現特性の変化による調
子再現性の悪化という問題点を解決するための画像処理
方法及び装置、並びに画像形成方法及び装置である。

【００４２】この発明は、単色画像において、好ましい
中間調再現を安定に得るためのものであるが、当然のこ
とながら複数の色のスクリーンを重ねてカラーの中間調
画像を形成する際の各色の画像形成装置および方法とし
ても適することは勿論である。

【００４３】この発明の一実施の形態に係る画像処理方
法は、入力される画像信号と、網点スクリーンの複数画
素からなるスクリーンセル内の各画素を記録するか否か
を決める閾値を予め記憶した閾値マトリックスとを比較
することにより、出力画像信号を生成して、画像信号−
出力濃度特性の一部に非線形な領域がある画像形成装置
へ処理された画像信号を出力する画像処理方法におい
て、前記画像形成装置の画像信号−出力濃度特性の傾き
が大きい閾値間に、画素が孤立した場合に前記画像形成
装置で当該画素が記録されない非記録孤立画素を配置し
た閾値マトリックスを用いて、出力画像信号を生成する
ように構成したものである。

【００４４】また、この発明の一実施の形態に係る画像
処理装置は、入力される画像信号と、網点スクリーンの
複数画素からなるスクリーンセル内の各画素を記録する
か否かを決める閾値を予め記憶した閾値マトリックスと
を比較することにより、出力画像信号を生成して、画像
信号−出力濃度特性の一部に非線形な領域がある画像形
成装置へ処理された画像信号を出力する画像処理装置に
おいて、前記網点スクリーンの複数画素からなるスクリ
ーンセル内の各画素を記録するか否かを決める閾値を予
め記憶した閾値マトリックス記憶手段と、前記閾値マト
リックス記憶手段から読み出された閾値マトリックスと
前記入力画像信号とを比較して出力画像信号を生成する
比較手段を備えたスクリーン生成手段を有し、前記閾値
マトリックス記憶手段は、前記画像形成装置の画像信号
−出力濃度特性の傾きが大きい閾値間に、画素が孤立し
た場合に前記画像形成装置で当該画素が記録されない非
記録孤立画素を配置した閾値マトリックスを記憶してい
るように構成したものである。

【００４５】図４はこの発明の一実施の形態に係る画像
処理装置を適用した画像形成装置を画像信号の流れに応
じて示したブロック図である。

【００４６】図４において、１００は画像入力装置を示
すものであり、この画像入力装置１００として、上述し
たデジタルカラー電子写真複写機では、スキャナー部１
００が用いられている。しかし、これに限定されるもの
ではなく、上記画像入力装置１００としては、デジタル
カメラやコンピュータグラフィックス等を用いても良い
ことは勿論である。そして、上記画像入力装置１００か
ら入力された多値の入力画像信号は、前述したように、
画像処理部２００（独立した画像処理装置も含む）によ
り、公知の方法によって絵、文字分離や、色や階調の補
正処理等が施され、多値の画像信号が作成される。

【００４７】そして、上記絵、文字分離や、色や階調の
補正処理等が施された多値の入力画像信号は、スクリー
ンジェネレータ３７に入力される。このスクリーンジェ
ネレータ３７は、図１に示すように、網点スクリーンの
複数画素からなるスクリーンセル内の各画素を点灯する
か否かを決める閾値を記述したテーブルである閾値マト
リックスを複数ドット分に相当するだけ記憶した閾値マ
トリックス記憶回路５２と、前記閾値マトリックス記憶
回路５１から読み出された閾値マトリックスと前記入力
画像信号とを比較して出力画像信号を生成する比較回路
５３を備えている。なお、記憶テーブルを大きくして含
まれるドット数を増やすことにより、必ず、同じテーブ
ルの繰り返しが起こり、このサイズのテーブルを準備し
ている。

【００４８】上記スクリーンジェネレータ３７から出力
された画像信号は、イメージバッファ３８に入力され
る。このイメージバッファは３８、スクリーンジェネレ
ータ３７から出力された画像信号の各スクリーンセルの
点灯制御信号を貯える蓄積手段と、ページ開始信号およ
び走査開始信号に同期する露光信号としてＲＯＳ光学部
２００に送るための送出手段を備えている。

【００４９】そして、上記画像処理部２００から出力さ
れた画像信号は、画像形成部４００のレーザードライバ
３９に入力され、当該レーザードライバ３９によってＲ
ＯＳ光学部３００の半導体レーザーが網点スクリーンか
らなる画像信号に応じて駆動され、画像形成部４００の
感光体ドラム７上に、中間調画像が露光されて、記録紙
１７上に中間調画像が形成される。

【００５０】ところで、中間調画像の形成を行う画像形
成装置としてのデジタルカラー電子写真複写機１は、図
５に示すように、レーザードライバ３９から出力される
二値の画像信号に応じて、ＲＯＳ光学部の半導体レーザ
ーを点灯あるいは消灯し、感光体ドラム７の表面に網点
状のドットを露光して静電潜像を形成し、この感光体ド
ラム７上に形成された静電潜像を現像器９によって現像
することにより、可視トナー像を形成して、支持体とし
ての記録紙１７上に転写・ 定着することで、カラー画像
等を形成するものである。

【００５１】かかるデジタルカラー電子写真複写機１に
おいて、再現可能な最小画素サイズ、つまり、感光体ド
ラム７上に画像露光を施して静電潜像を形成し、当該静
電潜像を現像して実際に静電潜像に応じてトナーが付着
したトナー像となり、記録紙１７上に転写・ 定着される
最小画素サイズは、感光体ドラム７の電位と現像バイア
スのＤＣ成分とのコントラスト、イメージバッファ３８
とレーザードライバ３９の応答性、レーザー光源の発光
強度、ＲＯＳ光学系の特性、現像条件で主に決まる。

【００５２】本発明では、主走査方向（感光体ドラム７
の軸方向）の幅を変えた孤立画素を準備し、この孤立画
素を上記のデジタルカラー電子写真複写機で出力したと
きの出力特性を、図５に示すように、あらかじめ求めて
おき、トナー像が形成されない条件に一画素の幅を設定
するように構成されている。また、デジタルカラー電子
写真複写機は、上記の如くトナー像が形成されない条件
に一画素の幅を設定する手段を備えるように構成されて
いる。この設定に用いる手段としては、例えば、図３に
示すように、感光体帯電電位を調整する帯電器制御部４
６、イメージバッファ３８とレーザードライバ３９の周
波数応答性を制御する手段、レーザー光源の発光強度を
変調するレーザー光量制御部４９、現像条件 (現像バイ
アス電圧など）を変更する現像バイアス制御部４７等を
用いる。ただし、所望の目的、すなわち孤立画素の画像
信号に対してトナー像が形成されないという目的を満た
せば、これらの手段に限られるものではない。

【００５３】ここで、孤立画素とは、注目する点灯画素
において、この画素の主走査方向前後の画素が点灯して
いない画素のことを示す。

【００５４】さらに、この実施の形態に係る画像処理装
置２００では、図１１に示すように、従来型のドット集
中型網点スクリーンをつくるための閾値マトリックスを
記憶する閾値マトリックス記憶回路５２を有し、この閾
値マトリックスを用いたときの入力される画像信号と出
力された画像濃度の出力値の関係を、図６に示すよう
に、あらかじめ把握する把握手段を備えていてもよい
が、画像形成装置の製造時に、従来型の閾値マトリック
スを用いたときの入力される画像信号と出力された画像
濃度の出力値の関係を把握しておき、実機の画像形成装
置では、図６に示すような特性を補正する新規な閾値マ
トリックスのみを、閾値マトリックス記憶回路５２が記
憶するように構成されている。更に説明すると、実機の
画像形成装置と同一の構成をした原機のような装置にお
いて、図１１に示すような従来型のドット集中型網点ス
クリーンをつくるための閾値マトリックスを用いて、入
力される画像信号と出力された画像濃度の出力値の関係
を、図６に示すように、あらかじめ把握しておき、図６
に示すような特性を補正する新規な閾値マトリックスの
テーブルのデータを決めておいて、製造する実機には、
当該テーブルのデータを移植する（記憶させる）ように
構成しても良い。

【００５５】そして、この実施の形態では、上記閾値マ
トリックス記憶回路５２が、前記画像形成装置の画像信
号−出力濃度特性の傾きが大きい閾値間に、画素が孤立
した場合に前記画像形成装置で当該画素が記録されない
非記録孤立画素を配置した閾値マトリックスを記憶して
いるように構成されている。

【００５６】なお、測定する出力値としては、画像濃
度、反射率、明度、支持体の測色からの色差等が考えら
れるが、出力画像の反射率変化と対応が取れる指標であ
れば、特に限定するものではない。

【００５７】本発明においては、閾値マトリックスとし
て、従来のドット集中型網点スクリーンを形成するため
の閾値マトリックスにかえて、画像信号と出力値のカー
ブの傾きが、図６のＡに示すように、高い領域の閾値間
に前記の孤立画素を挿入した新規閾値マトリックスを用
いる。これによって図７のように画像信号と出力値のカ
ーブの線型性を高めることができる。

【００５８】本発明を適用した画像形成装置による画像
信号と出力値の関係を図７に示す。この図から明らかな
ように、閾値マトリックス記憶回路５２として、図６に
おいて、前記画像形成装置の画像信号−出力濃度特性の
傾きが大きい閾値間に、画素が孤立した場合に前記画像
形成装置で当該画素が記録されない非記録孤立画素を配
置した閾値マトリックスを記憶しているものを用いた場
合には、画像信号と出力値のカーブの傾きが大きい領域
を補正して、当該カーブの傾きを小さくして略直線状に
することができ、中間調の再現性を良好にすることがで
きる。

【００５９】ところで、孤立画素の画像信号に対してト
ナー像が形成されなという目的を達成するためには、好
ましくはイメージバッファ３８および／またはレーザー
ドライバ３９の周波数応答性によるのが良い。

【００６０】また、好ましくは、孤立画素の画像信号に
対してトナー像が形成されないという目的を達成するた
めには、感光体の帯電電位および／またはレーザー光源
の発光強度および／または現像バイアスの制御によるの
が良い。

【００６１】ここで、黒トナーを使った白黒画像の場合
の出力値としては、人の目の特性との相関が良いＣＩＥ
Ｌ^* ａ^* ｂ^* を使ったΔＥ、すなわち支持体と出力画像
のＣＩＥＬ^* ａ^* ｂ^* の測色値の色差が好ましい。ここ
で、ΔＥは、 ΔＥ＝（ΔＬ^*2＋Δａ^*2＋Δｂ^*2）^1/2 ΔＬ^* ＝支持体のＬ^* −出力画像のＬ^* Δａ^* ＝支持体のａ^* −出力画像のａ^* Δｂ^* ＝支持体のｂ^* −出力画像のｂ^* である。

【００６２】好ましくはスクリーンセルの周期構造、す
なわちスクリーンの線数は１７０／ｉｎｃｈ以上になる
ようなスクリーンジェネレータ３７を用いることが好ま
しい。線数が１７０／ｉｎｃｈを下回ると、画像信号と
出力値の関係の線型性は高まるものの、スクリーンの構
造が視覚的に認識しやすくなって粒状性を損ない、ま
た、画像細部の解像性や線画のシャープさが悪くなり、
より好ましい中間調画像を得ることができない。

【００６３】図６に示すように、ドット集中型網点スク
リーンを用いたときには、一般には画像信号の低い領域
でカーブの傾きが高くなる。従って、画像処理装置２０
０で補正する場合、この領域での補正精度が悪化して、
感光体、現像剤、電子写真装置の履歴や、使用環境変化
等による階調再現特性の変化による調子再現性の悪化と
いう問題点をもたらす。

【００６４】本発明においては、閾値マトリックスとし
て、従来のドット集中型網点スクリーンを形成するため
の閾値マトリックスにかえて、画像信号と出力値のカー
ブの傾きが高い領域の閾値間に前記の孤立画素を挿入し
た新規閾値マトリックスを備える。これによって画像信
号と出力値のカーブの線型性が高まる。本発明による画
像信号と出力値の関係は、図７に示す通りである。

【００６５】画像信号と出力値のカーブの線型性が高ま
るため、画像処理装置２００で補正する場合、この領域
での補正精度が改善され、感光体、現像剤、電子写真装
置の履歴や、使用環境変化等による階調再現特性の変化
による中間調再現性を小さく抑えることができる。

【００６６】以上の構成において、この実施の形態に係
る画像処理装置を適用した画像形成装置では、次のよう
にして、スクリーンの周期構造による粒状性の悪化や解
像性の低下がなく、かつ感光体、現像剤、電子写真装置
の履歴や、使用環境変化等によって階調再現特性が変化
した場合でも、中間調画像を良好に再現することが可能
となっている。

【００６７】すなわち、この実施の形態に係る画像処理
装置２００では、図４に示すように、最終的に得られる
画像が好ましく見えるように、スキャナ―部１００やデ
ジタルカメラ等から入力される多値の入力画像信号に対
して、公知の方法によって色や階調の補正処理、空間周
波数補正処理が施され、多値の画像信号が作成される。

【００６８】上記色や階調の補正処理が施された多値の
画像信号は、図１に示すように、閾値マトリックス、画
像信号と閾値マトリックスとの比較により各々のスクリ
ーンセルの点灯制御信号を形成する中間調生成機能をも
つスクリーンジェネレータ３７に送られて、比較回路５
３によって閾値マトリックスと比較される。

【００６９】そして、ＲＯＳ光学部３００の主走査方向
に沿って走査されるパルス幅変調された２値レーザー駆
動信号に変換される。この信号は一旦イメージバッファ
３８に貯えられ、ページ開始信号、主走査開始信号と同
期を合わせて、レーザードライバ３９に送られる。そし
て、駆動信号のオン／オフに合わせて、ＲＯＳ光学部２
００の光源としての半導体レーザーをオン／オフする。

【００７０】ＲＯＳ光学部２００は、レーザー光源、レ
ーザー光線を感光体上に結像させるための光学系、レー
ザー光線を感光体ドラム７上に走査させるための走査手
段からなり、レーザー光ＬＢは、図２に示すように、ポ
リゴンミラー１０等の走査手段によって主走査方向、す
なわち感光体ドラム７上の軸方向に走査され、感光体ド
ラム７の回転によって副走査方向、すなわち感光体ドラ
ム７上の円周方向に走査される。また、光学系により、
感光体ドラム７上のビーム径が所望の大きさになるよう
に調整されている。

【００７１】以上により感光体ドラム７上に網点構造を
有する静電潜像が形成される。

【００７２】この静電潜像を現像装置９の各現像器で現
像し、転写手段で支持体１７上に転写し、定着手段で定
着して中間調画像が得られる。

【００７３】ここで、出力装置の再現可能な最小画素サ
イズは、感光体ドラム７の帯電電位、イメージバッファ
３８とレーザードライバ３９の応答性、レーザー光源の
発光強度、光学系の特性、現像条件で主に決まる。

【００７４】本発明では、主走査方向の幅を変えた孤立
画素を準備し、これを上記の画像形成装置で出力したと
きの図５に示すような出力特性を、あらかじめ求めてお
き、トナー像が形成されない条件に画素の幅を設定す
る。この設定には、感光体ドラム７の帯電電位、イメー
ジバッファ３８とレーザードライバ３９の応答性、レー
ザー光源の発光強度、光学系の特性、現像条件等を調整
することで対応できるが、所望の目的、すなわち孤立画
素の画像信号に対してトナー像が形成されないという目
的を満たせば、この方法に限られるものではない。

【００７５】孤立画素の画像信号に対してトナー像が形
成されないという目的を達する方法として、好ましくは
イメージバッファ３８および／またはレーザードライバ
３９の周波数応答性を調節するのが良い。この実施の形
態では、実質的に孤立画素の場合、露光信号はＯＦＦと
なり、主走査信号の画素が２つ以上点滅した場合にの
み、露光信号がＯＮとなるように構成されている。

【００７６】さらに好ましくは、孤立画素の画像信号に
対してトナー像が形成されないという目的を達成する方
法として、感光体ドラム７の帯電電位および／またはレ
ーザー光源の発光強度および／または現像バイアスの制
御によるのが良い。

【００７７】さらに、ドット集中型網点スクリーンを用
いたときの画像信号と出力された画像の出力値の関係
を、図６に示すようにあらかじめ把握する。このカーブ
の傾きが高い閾値間に孤立画素が形成されるような閾値
マトリックスを用いる。

【００７８】図６に示すように、一般にドット集中型網
点スクリーンを用いた方法では、画像信号の低い領域の
カーブの傾きが高くなる。従って、画像処理装置で補正
する場合、この領域の補正精度が悪化して、感光体、現
像剤、電子写真装置の履歴や、使用環境変化等による階
調再現特性の変化による調子再現性の悪化という問題点
をもたらす。

【００７９】本発明においては、閾値マトリックスとし
て、従来のドット集中型網点スクリーンを形成するため
の閾値マトリックスにかえて、画像信号と出力値のカー
ブの傾きが高い領域の閾値間に前記の孤立画素を挿入し
た新規閾値マトリックスを用いる。これによって画像信
号と出力値のカーブの線形性が高まる。本発明による画
像信号と出力値の関係を図７に示す。

【００８０】ここで、スクリーンセルの周期構造、すな
わちスクリーン線数は１７０／ｉｎｃｈ以上であること
が好ましい。線数が１７０／ｉｎｃｈを下回ると、画像
信号と出力値の関係の線型性は高まるものの、スクリー
ンの構造が視覚的に認識しやすくなって粒状性を損な
い、また、画像細部の解像性や線画のシャープさが悪く
なり、より好ましい中間調画像を得ることができない。

【００８１】

【実施例】以下に、この発明の具体的な実施例を図面に
基づいて説明する。ただし、以下の説明は本発明の一例
であり、本発明の範囲を限定するものではない。

【００８２】実施例１ 図４はこの発明の実施例１に係る画像処理装置をも示す
ものである。

【００８３】この画像処理装置２００は、ＲＧＢ、ＣＭ
ＹＫ等の入力画像信号をＣＩＥＬ^*ａ^* ｂ^* に変換する
ためのテーブルを、階調、色補正回路３５の内部に備え
ている。白黒画像の場合は、この入力画像のＬ^* と出力
画像のＬ^* が等しくなるようなＬ^* から黒画像信号への
階調補正を行う。また、カラ―画像の場合には、入力画
像のＬ^* ａ^* ｂ^* と出力画像のＬ^* ａ^* ｂ^* が等しくな
るようなＬ^* ａ^* ｂ^*からＣＹＭＫへの変換テーブルを
もつ。出力画像信号は、１２００ＤＰＩ ８ｂｉｔであ
る。

【００８４】本実施例のスクリーンジェネレータ３７の
仕様は、以下の通りである。なお、本閾値マトリックス
の場合には、スクリーンセル１個からなる。

【００８５】スクリーンセルとその周期構造、及び閾値
マトリックスの点灯順序を図８及び図９に示す。図８及
び図９からわかるように、本実施例のスクリーンマトリ
ックスは、主走査方向２０画素、副走査方向５画素（２
０×５）で形成されている。また、スクリーンの角度は
０度、階調数は１００階調となっている。なお、スクリ
ーンの角度は０度でなくても良いことは勿論であり、例
えば、スクリーンの色毎にスクリーン角度を異ならせて
も良い。

【００８６】なお、図８及び図９において、画像信号の
階調性が例えば５０％、つまり８ｂｉｔ ２５６階調の
画像信号で当該画像信号の値が５０％に相当する「１２
８」の場合には、図８及び図９に示すマトリックスの中
に記載された閾値が、５０以下の画素のみがＯＮとな
る。

【００８７】さらに、スクリーンジェネレータ３７の解
像度が、後に示す現像装置９のプロセススピード等を考
慮すると、主走査方向４８００×副走査方向１２００Ｄ
ＰＩであることから、スクリーン線数は、４８００／２
０、１２００／５となり、２４０線／ｉｎｃｈとなって
いる。

【００８８】また、画像処理装置のスクリーンジェネレ
ータ３７に入力される１２００ＤＰＩ ８ｂｉｔの入力
画像信号と、図８及び図９の閾値マトリックスとを、図
１に示すように、比較回路５２で比較することにより、
上記の角度０度、スクリーン線数２４０線、階調数１０
０＋１階調のスクリーン構造を持つ２値の画像信号が作
成される。

【００８９】図８及び図９の閾値マトリックスを決定す
るに当たり、図１０に示すドット集中型のスクリーンを
使った時の階調特性を測定したが、この閾値マトリック
スの点灯順序を図１１及び図１２に示す。当然のことな
がら、閾値マトリックスの構造は、図８及び図９と同様
で、単に点灯順序のみが異なっている。

【００９０】レーザードライバ３９は、１２００ＤＰＩ
相当の副走査方向サイズを持つ画素の主走査方向の周波
数応答性は、２４００ＤＰＩに相当するように調節され
ている。その結果、レーザードライバ３９は、スクリー
ンジェネレータ２７の解像度１２００×４８００ＤＰＩ
相当のサイズをもつ孤立画素には応答せず、孤立画素に
対応する露光信号は形成されない。

【００９１】従って、図８及び図９の閾値マトリックス
のなかで、閾値が７、９、１５、１９に相当する入力に
対しては孤立画素が形成され、レーザードライバ３９は
応答しないため、その入力前後での出力値変化を小さく
できる。

【００９２】すなわち、図８及び図９の閾値マトリック
スにおいて、入力画像信号が「１／１００」に相当する
場合には、「１」は孤立画素となるため、露光信号は形
成されず、当該画素は記録されない。なお、分母の１０
０は、１つのスクリーンセルの総画素数を示している。
次に、入力画像信号が「２／１００」に相当する場合に
は、図８及び図９に示すように、孤立画素ではなく、
「１」と連続した画素となるため、図１３に示すよう
に、露光信号が形成され、当該画素は記録される。以下
同様に、入力画像信号が「６／１００」までは、図１４
に示すように、連続した画素となるため、露光信号が形
成され、当該画素は記録される。

【００９３】次に、入力画像信号が「７／１００」に相
当する場合には、図１５に示すように、当該「７」の画
素は、主走査方向に沿って孤立画素した画素となるた
め、露光信号は形成されず、当該画素は記録されない。
また、入力画像信号が「８／１００」である場合には、
図１６に示すように、当該「８／１００」に相当する画
素は、孤立画素ではなく、「５」と連続した画素となる
ため、露光信号が形成され、当該画素は記録される。そ
の際、「８」の画素は、入力画像信号の値が「８／１０
０」である場合であるが、実質的に露光される画素の順
序としては、画素「６」の次であるため、図１１及び図
１２に示すように、「７」番目となる。

【００９４】次に、入力画像信号が「９／１００」であ
る場合には、図１７に示すように、当該「９」の画素
は、主走査方向に沿って孤立画素した画素となるため、
露光信号は形成されず、当該画素は記録されない。以下
同様に、入力画像信号が「２０／１００」までの画素の
露光信号の形成状態を示したものが、図１８である。

【００９５】その結果、実施に記録される出力画像の画
像濃度Ｌ^* は、図１９に模式的に示すように、ハイライ
ト部分もおいて従来のように急激に立ち上がることがな
く、勾配の緩やかな略直線状に変化する。

【００９６】露光装置には、レーザー光源、光学径、ポ
リゴンミラーを備えたレーザーＲＯＳを使用した。副走
査方向の解像度は、１２００ＤＰＩに相当する。１／ｅ
² ビーム径は、主走査方向３０μｍ、副走査方向４０μ
ｍである。

【００９７】感光体、帯電装置、現像装置、転写装置、
定着装置は、富士ゼロックス（株）製Ａｃｏｌｏｒ６３
０を用いた。詳細な装置条件は、富士ゼロックステクニ
カルレポート、７，ｐ２２（１９９２）に記載されてい
る”富士ゼロックスＡｃｏｌｏｒ６３５／６３０高画質
デジタルフルカラー複写機”に記載されているので参照
されたい。

【００９８】以上の装置構成で得た画像は、図７に示す
ように、中間調再現性に優れ、粒状性、解像性の良いも
のであった。

【００９９】また、本発明の画像処理装置を適用した画
像形成装置においては、例えば、温度や湿度などの環境
変化があった場合でも、入力画像の濃度Ｌ^* に対する出
力画像の濃度Ｌ^* は、図２４に示すように、ほとんど変
化しないが、従来の画像処理装置を適用した画像形成装
置の場合には、温度や湿度などの環境変化が変化する
と、入力画像の濃度Ｌ^* に対する出力画像の濃度Ｌ
^* は、図２５に示すように、特に低濃度側が大きく変化
する。 実施例２

【０１００】スクリーンセルとその周期構造、および閾
値マトリックスの点灯順序を図２０に示す。図２０から
わかるように、本実施例のスクリーンマトリックスは、
主走査方向１０画素、副走査方向５画素（１０×５）で
形成されている。また、スクリーンの角度は０度、階調
数は５０＋１階調となっている。

【０１０１】さらに、スクリーンジェネレータの解像度
が、後に示す現像装置のプロセススピード等を考慮する
と、主走査方向１２００×副走査方向６００ＤＰＩであ
ることから、スクリーン線数は、１２０線／ｉｎｃｈと
なる。

【０１０２】また、画像処理装置から送られる６００Ｄ
ＰＩ ８ｂｉｔの画像信号と図２０の閾値マトリックス
とを比較して、上記の角度０度、スクリーン線数１２０
線、階調数５１階調のスクリーン構造を持つ２値の画像
信号が作られる。

【０１０３】図２０の閾値マトリックスを決定するに当
たり、図２１に示すドット集中型のスクリーンを使った
時の階調特性を測定したが、この閾値マトリックスの点
灯順序を図２２に示す。当然のことながら、閾値マトリ
ックスの構造は、図２０と同様で、単に点灯順序のみが
異なっている。

【０１０４】レーザードライバ３９は、６００ＤＰＩ相
当の副走査方向サイズを持つ画素の主走査方向の周波数
応答性は、６００ＤＰＩに相当するように調節した。こ
の結果、レーザー駆動手段は、スクリーンジェネレータ
の解像度１２００×６００ＤＰＩ相当のサイズをもつ孤
立画素には応答せず、孤立画素に対応する露光信号は形
成されない。

【０１０５】従って、図２０の閾値マトリックスのなか
で、閾値が４、６、１０、１２に相当する入力に対して
は孤立画素が形成され、レーザードライバ３９は応答し
ないため、その入力前後での出力値変化を小さくでき
る。

【０１０６】露光装置には、レーザー光源、光学径、ポ
リゴンミラーを備えたレーザーＲＯＳを使用した。副走
査方向の解像度は、６００ＤＰＩに相当する。１／ｅ²
ビーム径は、主走査方向５０μｍ、副走査方向６０μｍ
である。

【０１０７】この他の装置は、実施例１と同じ構成とし
た。

【０１０８】以上の装置構成で得た画像は、図２３に示
すように、中間調再現性に優れ、粒状性、解像性の良い
ものであった。

【０１０９】比較例１ 従来のドット集中型スクリーンを形成する閾値マトリッ
クとして、図２６に示すものを用いた。この他の装置
は、実施例１と同じ構成とした。

【０１１０】この装置構成で得た画像は、ハイライト部
にトーンジャンプがあり、好ましいものではなかった。

【０１１１】比較例２ レーザー駆動装置の周波数応答性を１２００ＤＰＩ相当
としたこと以外の装置は、実施例２と同じものを使っ
た。

【０１１２】この装置構成で得た画像は、ハイライト部
にトーンジャンプは抑えられものの、孤立画素に相当す
る部分に不安定なトナー像が形成されてしまい、中間調
再現の安定性は悪く、また、粒状性も悪く、好ましいも
のではなかった。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、スクリーンの周期構造による粒状性の悪化や解像
性の低下がなく、かつ感光体、現像剤、電子写真装置の
履歴や、使用環境変化等による階調再現特性の変化によ
る中間調再現性の悪化という問題点のない画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の一実施の形態に係る画像処
理装置のスクリーンジェネレータを示すブロック図であ
る。

【図２】 図２はこの発明の一実施の形態に係る画像形
成装置を示す構成図である。

【図３】 図３はこの発明の一実施の形態に係る画像形
成装置の回路構成を示すブロック図である。

【図４】 図４はこの発明の一実施の形態に係る画像処
理装置を示すブロック図である。

【図５】 図５はこの発明の一実施の形態に係る画像処
理装置の孤立画素の幅を示すグラフである。

【図６】 図６は画像信号と出力画像の濃度との関係を
示すグラフである。

【図７】 図７はこの発明の一実施の形態に係る画像処
理装置を適用した場合の画像信号と出力画像の濃度との
関係を示すグラフである。

【図８】 図８はこの発明の実施例１に係る画像処理装
置で使用される閾値マトリックスを示す図である。

【図９】 図９はこの発明の実施例１に係る画像処理装
置で使用される閾値マトリックスを示す図である。

【図１０】 図１０（ａ）（ｂ）はこの発明の一実施の
形態に係る画像処理装置を適用する前と後の画像信号と
出力画像の濃度との関係をそれぞれ示すグラフである。

【図１１】 図１１はこの発明の実施例１に係る画像処
理装置で使用される閾値マトリックスの画像露光順序を
示す図である。

【図１２】 図１２はこの発明の実施例１に係る画像処
理装置で使用される閾値マトリックスの画像露光順序を
示す図である。

【図１３】 図１３はこの発明の実施例１に係る画像処
理装置で使用される閾値マトリックスの画像露光順序を
示す説明図である。

【図１４】 図１４はこの発明の実施例１に係る画像処
理装置で使用される閾値マトリックスの画像露光順序を
示す説明図である。

【図１５】 図１５はこの発明の実施例１に係る画像処
理装置で使用される閾値マトリックスの画像露光順序を
示す説明図である。

【図１６】 図１６はこの発明の実施例１に係る画像処
理装置で使用される閾値マトリックスの画像露光順序を
示す説明図である。

【図１７】 図１７はこの発明の実施例１に係る画像処
理装置で使用される閾値マトリックスの画像露光順序を
示す説明図である。

【図１８】 図１８はこの発明の実施例１に係る画像処
理装置で使用される閾値マトリックスの画像露光順序を
示す説明図である。

【図１９】 図１９はこの発明の実施例１に係る画像処
理装置を適用した画像信号と出力画像の濃度との関係を
示すグラフである。

【図２０】 図２０はこの発明の実施例２に係る画像処
理装置で使用される閾値マトリックスを示す図である。

【図２１】 図２１はこの発明の実施例２に係る画像処
理装置を適用する前の画像信号と出力画像の濃度との関
係を示すグラフである。

【図２２】 図２２はこの発明の実施例２に係る画像処
理装置で使用される閾値マトリックスの画像露光順序を
示す図である。

【図２３】 図２３はこの発明の実施例２に係る画像処
理装置を適用した後の画像信号と出力画像の濃度との関
係を示すグラフである。

【図２４】 図２４はこの発明の実施例に係る画像処理
装置を適用した後の入力画像の濃度と出力画像の濃度と
の関係を示すグラフである。

【図２５】 図２５は従来画像処理装置を適用した入力
画像の濃度と出力画像の濃度との関係を示すグラフであ
る。

【図２６】 図２６は従来画像処理装置で使用される閾
値マトリックスの画像露光順序を示す図である。

【符号の説明】

２００：画像処理部、３７：スクリーンジェネレータ、
３８：イメージバッファ、５２: 閾値マトリックス記憶
回路、５３: 比較回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C262 AA04 AA24 AA26 AB07 AB13 BB01 BB06 BB14 BB22 BB23 BC10 DA09 EA12 2C362 AA54 AA63 CA01 CA03 CB37 CB80 5B057 AA11 BA02 CA01 CA08 CA12 CB01 CB07 CB12 CB16 CC01 CE13 5C074 AA02 BB03 BB26 CC26 DD06 DD08 DD16 EE12 FF05 FF15 5C077 LL04 LL06 LL19 MP08 NN09 NN19 PP32 PP33 PP36 PQ08 PQ22 SS02 TT03 TT06

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される画像信号と、網点スクリーン
   の複数画素からなるスクリーンセル内の各画素を記録す
   るか否かを決める閾値を予め記憶した閾値マトリックス
   とを比較することにより、出力画像信号を生成して、画
   像信号−出力濃度特性の一部に非線形な領域がある画像
   形成装置へ処理された画像信号を出力する画像処理方法
   において、 前記画像形成装置の画像信号−出力濃度特性の傾きが大
   きい閾値間に、画素が孤立した場合に前記画像形成装置
   で当該画素が記録されない非記録孤立画素を配置した閾
   値マトリックスを用いて、出力画像信号を生成すること
   を特徴とする画像処理方法。
2. 【請求項２】 入力される画像信号と、網点スクリーン
   の複数画素からなるスクリーンセル内の各画素を記録す
   るか否かを決める閾値を予め記憶した閾値マトリックス
   とを比較することにより、出力画像信号を生成して、画
   像信号−出力濃度特性の一部に非線形な領域がある画像
   形成装置へ処理された画像信号を出力する画像処理装置
   において、 前記網点スクリーンの複数画素からなるスクリーンセル
   内の各画素を記録するか否かを決める閾値を予め記憶し
   た閾値マトリックス記憶手段と、前記閾値マトリックス
   記憶手段から読み出された閾値マトリックスと前記入力
   画像信号とを比較して出力画像信号を生成する比較手段
   を備えたスクリーン生成手段を有し、前記閾値マトリッ
   クス記憶手段は、前記画像形成装置の画像信号−出力濃
   度特性の傾きが大きい閾値間に、画素が孤立した場合に
   前記画像形成装置で当該画素が記録されない非記録孤立
   画素を配置した閾値マトリックスを記憶していることを
   特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 像担持体の表面に、露光手段によって画
   像信号に応じて画像露光を施して静電潜像を形成する際
   に、前記露光手段に出力する画像信号に対して処理を施
   すように構成された画像形成方法において、入力される
   画像信号と、網点スクリーンの複数画素からなるスクリ
   ーンセル内の各画素を記録するか否かを決める閾値を予
   め記憶した閾値マトリックスとを比較することにより、
   出力画像信号を生成して、画像信号−出力濃度特性の一
   部に非線形な領域がある画像形成装置へ処理された画像
   信号を出力する際に、前記画像形成装置の画像信号−出
   力濃度特性の傾きが大きい閾値間に、画素が孤立した場
   合に前記画像形成装置で当該画素が記録されない非記録
   孤立画素を配置した閾値マトリックスを用いて、出力画
   像信号を生成することを特徴とする画像形成方法。
4. 【請求項４】 像担持体と、前記像担持体の表面に画像
   信号に応じて画像露光を施して静電潜像を形成する露光
   手段と、前記露光手段に出力する画像信号を処理する画
   像処理手段とを備えた画像形成装置において、 前記画像処理手段は、入力される画像信号と、網点スク
   リーンの複数画素からなるスクリーンセル内の各画素を
   記録するか否かを決める閾値を予め記憶した閾値マトリ
   ックスとを比較することにより、出力画像信号を生成し
   て、画像信号−出力濃度特性の一部に非線形な領域があ
   る画像形成装置へ処理された画像信号を出力する手段で
   あって、 前記網点スクリーンの複数画素からなるスクリーンセル
   内の各画素を記録するか否かを決める閾値を予め記憶し
   た閾値マトリックス記憶手段と、前記閾値マトリックス
   記憶手段から読み出された閾値マトリックスと前記入力
   画像信号とを比較して出力画像信号を生成する比較手段
   を備えたスクリーン生成手段を有し、前記閾値マトリッ
   クス記憶手段は、前記画像形成装置の画像信号−出力濃
   度特性の傾きが大きい閾値間に、画素が孤立した場合に
   前記画像形成装置で当該画素が記録されない非記録孤立
   画素を配置した閾値マトリックスを記憶していることを
   特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記画像信号に応じて露光手段の点灯を
   制御するためのレーザー駆動手段と、前記露光手段がレ
   ーザー光源であり、前記レーザー光源を像担持体上に結
   像するレーザー光線とするための光学系、前記レーザー
   光線を走査してパルス幅変調された露光像を感光体上に
   形成するための走査手段を有し、前記レーザー駆動手段
   は、画素の主走査時間に相当する周波数よりも低い応答
   性を持ったレーザー駆動手段であり、孤立した画素を信
   号とした場合には当該画像形成装置で再現しないように
   制御されることを特徴とする請求項４記載の画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 前記像担持体の帯電電位、露光量および
   現像バイアスのうち、少なくとも１つを調整する調整手
   段を有し、その調整によって前記の孤立した画素が当該
   画像形成装置で再現されないように制御されていること
   を特徴とする請求項４記載の画像形成装置。