JP3082645B2

JP3082645B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3082645B2
Application number: JP07297900A
Authority: JP
Inventors: 良和高橋; 智志広田; 諭津田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 2000-08-28
Anticipated expiration: 2015-10-20
Also published as: US5767982A; JPH09114207A

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、電子写真方式を
用いて感光体上に画像を形成する複写機、静電記録装
置、ファクシミリ、伝送装置、レーザプリンタ等の画像
形成装置に係り、特に、所謂Ｈｉｇｈ−γ特性の感光体
を用いたタイプの画像形成装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真技術は、画像形成速度の迅速
性、乾式現像であること、記録密度が高いこと等の特徴
を生かし、現在普通紙複写機、レーザプリンタ、ファク
シミリ等の画像形成装置として実用化されている。電子
写真プロセスは、帯電、露光、現像、転写、定着、クリ
ーニングの基本過程により構成されるが、感光体はこの
中で帯電、露光による潜像形成を担う重要な部品であ
る。

【０００３】電子写真用感光体に求められる特性には帯
電性、光導電性等が求められ、これらは電子写真プロセ
スにおける潜像形成の支配的要因である。電子写真にお
ける像形成は、均一に帯電し感光体表面の電荷を、光照
射により選択的に消失させることにより達成される。

【０００４】現在まで実用化された代表的な電子写真用
感光体は大きく分けてアモルファスセレン及びその合
金を含むアモルファスカルコゲナイド系材料、酸化亜
鉛、硫化カドミウムなどのＩＩ−ＩＶ属無機化合物系材
料、高分子ならびに低分子有機化合物の樹脂分散系等
の有機光導電体（ＯＰＣ：Organic Photoconductor）、
アモルファスシリコン系材料が挙げられる。１９７０
年代までは感光体は無機系で独占されていたが、１９７
０年前半からのＯＰＣの出現により電子写真用感光体は
大きな転換点を迎え、従来の無機系感光体の殆どがＯＰ
Ｃに置き換わる方向に進み始めた。このＯＰＣの特徴的
なものとしては分光感度設計が容易であるため、レーザ
プリンタの出現により新たに要求されるところとなっ
た。すなわち、記録光源の主流が半導体レーザであるた
め、感光体が７８０ｍｍ単色光感度に優れることが挙げ
られる。

【０００５】この因子がなぜ重要であるかを説明する。
従来、電子写真技術はアナログ光学系を光源に用いた普
通紙複写機としてのみ実用化されていた。しかし、１９
８０年代に入るとコンピュータの出力機器としてこの技
術が盛んに応用され始めた。これに加えて普通紙のデジ
タル化、カラー化が急速に進展するところとなった。こ
れらのシステムでは、デジタル光学系を使用するので、
このシステムに使用される光源に対応した十分な感度を
持つことが感光体に要求される。つまり特定な波長の単
色光に対して十分な感度を有することが重要となる。特
に、デジタル用光源としては半導体レーザが多く用いら
れており、その多くは安価で量産性に優れた７００〜９
００ｎｍの間にピークを持つ単色光に大きな感度を持つ
感光体が開発されてきた。この結果デジタル光学系を用
いた電子写真システム用の感光体としてＯＰＣが多く占
められるようになった。

【０００６】現在主流となっているＯＰＣは電荷輸送材
を高濃度で樹脂中に溶解した電荷輸送層と電荷発生顔料
を高濃度で樹脂中に分散した電荷発生層とからなる、積
層型ＯＰＣである。この型のＯＰＣは、感光体の光導電
性の基本機能を分割独立させたもので、材料の選択に余
裕が広がり、結果として感光体性能の飛躍的向上を達成
した。特にに無金属フタロシアニン、銅フタロシアニ
ン、チタニルフタロシアニン、マグネシュウムフタロシ
アニン、バナジルフタロシアニンなどのフタロシアニン
顔料を用いた有機感光体はデジタル用に適するものとし
て知られている。

【０００７】しかし、この積層型のＯＰＣの大きな問題
点は帯電特性が負帯電であることにある。負帯電型ＯＰ
Ｃは利用するシステムからの大量なオゾン発生という問
題点を抱える。このため、正帯電型のＯＰＣも例えば
「T.NakagaWa et al, JapanHardcopy′88 l.Ozawa
et al,Japan Hardcopy′88等」のように研究され始め、
１９８０年代後半に普通複写機用ＯＰＣとして実用化さ
れた。

【０００８】また、正帯電単層型ＯＰＣの研究もなさ
れ、新たな特性を持つものが例えば「S.Johnson et a
l.,IS＆T′s Seventh International congress on Adva
nces in Non-impact Printing Technologies ,'91 S.
Tsuchiya et al.,ibit,'91」のように提案されてきた。
これらは共に感光層中に電荷輸送剤を含まない、顔料を
樹脂中に分散した感光体である。したがって、従来の積
層型に比べて層形成の点で低価格になる。また、これら
は正帯電型であることを最大の特徴としている。更に、
これらの感光体のもう一つの大きな特徴にＨｉｇｈ−γ
特性を挙げることができる。このＨｉｇｈ−γ特性と
は、感光体の電位減衰曲線中の直線的電位減衰部分の傾
きが大きいことを表しており、この特性がデジタル方式
による画像形成に特に有利であると提案されている。

【０００９】従来ドット露光を行うスポット光の光エネ
ルギ分布は裾長のガウス分布となる。この裾長のエネル
ギ分布を有するドット露光を入射光量に応じて電位減衰
が開始される感光体上に照射して像形成を行えば、裾長
のドット露光がそのまま再現され、ドット周辺にぼけを
生じ、解像力の悪いドット画像が形成される。そこで、
例えば特開平１−１６９４５４号公報には弱露光時には
殆ど電位減衰が現れず、光量を増やしある光量になると
急峻な電位減衰特性を示す所謂Ｈｉｇｈ−γ感光体が提
案されている。前記公報ではドット露光が裾長のガウス
分布であってもシャープなドット状の潜像が形成される
ことが記載されている。

【００１０】また、単層型ＯＰＣにＨｉｇｈ−γ特性が
出現する現象は以前よりインダクション効果として知ら
れている。このインダクション効果とは、図２３に示す
ように、感光体への光照射後、電位減衰までに時間遅れ
を生じる現象であり、樹脂分散型感光体固有の特性であ
る。この現象は、露光初期において、発生したキャリア
がトラップに捕獲されるため電位減衰にあまり寄与しな
いが、その後発生キャリア数が多くなるに従ってトラッ
プが埋めつくされ、キャリアの輸送が急激に起こり大き
な電位減衰が生じるためと推察される。この結果、高い
ガンマ値を示すことになる。従来にあっては、前記イン
ダクション効果はリニアな感光特性を得ようとする場合
には不適と考えられていたため、インダクション効果を
低減化するという開発がなされていたが、最近、前述し
たように、インダクション効果（感光体を帯電、露光し
た時の表面電位の減衰過程が露光量増加に対して始めは
緩やかに減衰するが次第に露光量を増加させていくと急
激な電位減衰を示すという点）を積極的に利用し、デジ
タル方式（二値化）による画像形成を行なおうとする動
きが出てきた。

【００１１】一方、近年レーザビームプリンタは、パー
ソナルコンピュータ等の出力装置として広く使用され、
例えば３００ｄｐｉの印字密度のプリンタは価格が安い
ため急速に普及しつつある。また、プリンタのエンジン
部はより品位の高い印字を行うことを目的として、印字
密度の高密度が図られ、６００ｄｐｉやそれ以上の印字
密度のプリンタが発売されている。パーソナルコンピュ
ータで３００ｄｐｉの印字密度にて作成されたドット情
報をエンジン部で６００ｄｐｉの高密度で印字すると文
字の大きさが変わったり、拡大するとギサギザが目立ち
高密度の性能を生かすことができない。このため、各種
のスムージング技術が提案されている。

【００１２】例えば、特開昭５３−４１１１５号公報に
おいては、解像度変換時において、各画素とその周辺の
画素との論理演算により、解像度変換後の小画素の白黒
状態を変換する技術が開示されている。また、特開平２
−１１２９６６号公報においては、プリンタの文字発生
器から得られたイメージデータと、既知のパターンとの
間でパターンマッチングを行い、スムージング処理を行
うという技術が開示されている。

【００１３】ところで、このようなスムージング処理を
無条件に施すと、不具合の生じる場合がある。すなわ
ち、画像データに文字部分とイメージ部分とが含まれる
場合にイメージ部分にスムージング処理が施されると、
その階調特性が崩れ画像品質が悪化する。このため、イ
メージ部分についてスムージング処理を回避すべく以下
のような技術が提案されている。

【００１４】例えば特開平４−１８９５６４号公報にあ
っては、ホストコンピュータから供給されるデータに基
づいてイメージ部分のスタート／エンドアドレスを記憶
し、このアドレスに基づいてスムージング機能をオン／
オフする技術が開示されている。また、特開平４−２６
８８６７号公報にあっては、画像データの所定区間毎に
画像の密集度を求め、画像が密集している部分ではスム
ージング機能をオフにする技術が開示されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、層形成
の点で低価格で、オゾン発生量が少ない正帯電型である
ことを最大の特徴としているＨｉｇｈ−γ特性の単層型
感光体を電子写真プロセスに適用し、デジタル方式によ
る印字密度の低い画像形成を行う場合には従来のスムー
ジン技術をそのまま適応することは出来ない。すなわ
ち、上述したスムージング技術はアナログ的概念に基づ
いて発展してきたものであり、感光体への帯電後の露光
において、入力光量に対して帯電電位の減衰及び現像後
の画像濃度が比例関係にあることを原則としている。つ
まり、露光時において、レーザの入射光量に応じて帯電
電位が減衰し、それに応じた画素濃度が得られることか
ら、従来にあっては、スムージング処理対象画素につい
ては、露光量を調整することによりその印字状態を調整
することが前提となり、スムージング処理が施されてい
たのである。これに対し、Ｈｉｇｈ−γ特性を持つ単層
型感光体の電位減衰特性は入射光量に対して徐々になだ
らかに電位が降下し、ある光量を照射した時に急激に電
位が減衰を開始するものであるため、レーザの入射光量
に対しても帯電電位を比例的に減衰させることができ
ず、各画素の印字状態を調整し難いものである。それゆ
え、このようなオン／オフ的な挙動を示す感光体に対し
て従来のスムージング技術をそのまま適応することは困
難である。

【００１６】この発明は、以上の技術的課題を解決する
ためになされたものであって、Ｈｉｇｈ−γ特性を持つ
感光体を電子写真プロセスに適用するときの、文字や細
線などの線画像に対してスムージング処理を効果的に施
すことができ、ギザギザのない良好な線画像を得ること
ができる画像形成装置を提供することを目的としてい
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、図
１に示すように、一様帯電された表面電位ＶPがある露
光量Ａ0を境として急激に減衰する電位減衰特性の感光
体１を用い、帯電手段２にて帯電された感光体１に対し
露光手段３による露光にて画像パターンに応じた潜像を
書き込み、現像手段４にて前記潜像を可視像化する画像
形成装置において、前記露光手段３には、画素単位毎に
点滅可能で且つ露光量が可変設定される光照射手段５を
設け、前記露光手段３が制御される露光制御手段６に
は、画像パターンに応じて露光パターンを決定する露光
パターン決定手段７と、この露光パターン決定手段７に
て決定された露光パターンに基づいて前記光照射手段５
の露光量を感光体１が急激に電位減衰する露光量Ａ1と
ほとんど電位減衰しない露光量Ａ2とに切換える露光量
切換手段８とを設け、更に、前記露光パターン決定手段
７には、画像パターンの画像部となる黒画素に対して感
光体１が急激に電位減衰する露光量Ａ1による露光を施
すように処理する画像部処理手段９と、画像パターンの
背景部となる白画素のうち少なくとも黒画素に隣接し且
つ周囲の黒画素に対して局部的な凹み位置に位置する白
画素をスムージング処理対象画素として抽出し、抽出さ
れた処理対象画素に対して感光体１がほとんど電位減衰
しない露光量Ａ2による弱露光を施すように処理するス
ムージング処理手段１０とを具備させたことを特徴とす
る。

【００１８】また、本発明の他の態様は、図１に示すよ
うに、感光体１、帯電手段２、露光手段３及び現像手段
４を備えた画像形成装置において、前記露光手段３には
前述した光照射手段５を設けると共に、露光手段３が制
御される露光制御手段６には露光パターン決定手段７及
び露光量切換手段８を設け、前記露光パターン決定手段
７には、画像パターンの画像部となる黒画素に対して感
光体１が急激に電位減衰する露光量Ａ1による露光を施
すように処理する画像部処理手段９と、画像パターンの
背景部となる白画素のうち少なくとも黒画素に隣接する
白画素に対して感光体１がほとんど電位減衰しない露光
量Ａ2による弱露光を施すように処理するスムージング
処理手段１１とを具備させたことを特徴とする。

【００１９】このような技術的手段において、感光体１
としては、ある露光量Ａ0を境として急激に電位減衰す
る電位減衰特性を備えたものであれば全て適用対象であ
り、例えばＸ型無金属フタロシアニンとバインダ樹脂か
らなる単層型有機正帯電感光体などが挙げられる。ま
た、感光体１の形態についてもドラム状、ベルト状を問
わない。また、本発明の画像形成装置は、帯電手段２、
露光手段３、現像手段４にて感光体１上にトナー像を可
視像化するものであればよく、感光体１上のトナー像を
記録媒体に直接転写するものであってもよいし、あるい
は、感光体１上のトナー像を中間転写体に一次転写した
後に、記録媒体に二次転写するものなど各種タイプを包
含する。

【００２０】更に、露光手段３としては、画素単位毎に
点滅可能で且つ露光量が可変設定されるレーザやＬＥＤ
などの光照射手段５を具備していれば、光照射手段５か
らの光を感光体１に導く光学系については適宜設計変更
して差し支えない。更にまた、前記光照射手段５の感光
体１への照射ビーム径については、露光量Ａ1による強
露光時に少なくとも画素径よりも大きく設定され、露光
量Ａ1による強露光時の露光対象画素からはみ出した照
射光の裾部露光量と、露光量Ａ2による弱露光量との重
合領域の露光量が露光量Ａ1による強露光量に略相当す
るように設定されることが好ましい。

【００２１】また、露光パターン決定手段７のスムージ
ング処理手段１０のアルゴリズムとしては、画像パター
ンの背景部となる白画素のうち少なくとも黒画素に隣接
し且つ周囲の黒画素に対して局部的な凹み位置に位置す
る白画素をスムージング処理対象画素として抽出し得る
ものであれば適宜選定して差し支えなく、例えば画像パ
ターンを構成する各画素のうち画像部となる黒画素と背
景部となる白画素との位置関係に基づいて、注目画素が
白画素でこれの周辺画素のうち少なくとも対角位置にあ
る画素及びこれに隣接する画素が黒画素であるという条
件下で、前記注目画素をスムージング処理対象画素とし
て抽出するアルゴリズムが用いられる。

【００２２】一方、第二の態様のスムージング処理手段
１１としては、画像パターンの背景部となる白画素のう
ち少なくとも黒画素に隣接する白画素に対して露光量Ａ
2による弱露光を施すように処理すればよく、処理をよ
り簡略化するという観点からすれば、黒画素以外の全て
の白画素に対して露光量Ａ2による弱露光を施すように
処理することが好ましい。

【００２３】更に、スムージング処理手段１０，１１に
ついては通常文字や細線などの線画像に対して働かせれ
ばよく、モード選択手段などで入力画像パターンが線画
像である場合に前記スムージング処理手段１０，１１を
選択的に働かせるようにすればよい。また、モード選択
手段を用いなくても、画像パターンの線画像領域とイメ
ージ画像領域とが識別される画像種類識別手段１２を設
け、この画像種類識別手段１２で識別された線画像領域
に対してのみスムージング処理手段１０，１１によるス
ムージング処理を施すようにしてもよい。

【００２４】上述したような技術的手段によれば、感光
体１は、一様帯電された表面電位ＶPがある露光量Ａ0を
境として急激に減衰する電位減衰特性を具備している。
このような感光体１を備えた画像形成装置において、画
像パターンが例えば画像種類識別手段１２を通過する
と、画像種類識別手段１２は画像パターンの線画像領域
とイメージ画像領域とを識別し、画像パターンと共に識
別した線画像領域に対してのみスムージング処理を施す
べき指示を露光制御手段６の露光パターン決定手段７に
送る。

【００２５】ここで、話を簡略化する上で、画像パター
ンが線画像であると仮定すると、第一の発明態様にあっ
ては、露光パターン決定手段７の画像部処理手段９は、
画像パターンの画像部となる黒画素に対して感光体１が
急激に電位減衰する露光量Ａ1による露光を施すように
処理する。一方、露光パターン決定手段７のスムージン
グ処理手段１０は、所定のアルゴリズム、例えば画像パ
ターンを構成する各画素のうち画像部となる黒画素と背
景部となる白画素との位置関係に基づいて、注目画素が
白画素でこれの周辺画素のうち少なくとも対角位置にあ
る画素及びこれに隣接する画素が黒画素であるという条
件下にて、前記注目画素をスムージング処理対象画素と
して抽出し、抽出された処理対象画素に対して感光体１
がほとんど電位減衰しない露光量Ａ2による弱露光を施
すように処理する。

【００２６】また、第二の発明態様にあっては、画像部
処理手段９が第一の態様と同様な処理を行い、一方、ス
ムージング処理手段１１は、画像パターンの背景部とな
る白画素のうち少なくとも黒画素に隣接する白画素に対
して露光量Ａ2による弱露光を施すように処理する。

【００２７】このようにして露光パターンが決定される
と、露光パターン情報が露光量切換手段８に入力され
る。すると、露光量切換手段８は露光パターンに応じて
光照射手段５の露光量を感光体１が急激に電位減衰する
露光量Ａ1とほとんど電位減衰しない露光量Ａ2とに切換
える。

【００２８】この結果、光照射手段５は、図２（ａ）に
示すように、画像部となる黒画素に対して露光量Ａ1に
よる強露光を施し、一方、スムージング処理手段１０，
１１による処理対象となった白画素に対して露光量Ａ2
による弱露光を施す。このとき、光照射手段５の感光体
１へのビーム照射径を適宜選定することにより、図２
（ａ）（ｂ）に示すように、黒画素に対する露光量Ａ1
による強露光は、ガウス分布を示す照射光の裾部が露光
対象画素からはみ出すことになり、一方、黒画素に隣接
するスムージング処理対象となる白画素に対して露光量
Ａ2による弱露光が行われると、当該スムージング対象
画素となる白画素部分では、前記露光対象画素からはみ
出した照射光の裾部露光量が前記露光量Ａ2による弱露
光量に重なり、白画素部分の露光重なり領域の露光量
が、図２（ｂ）に二点鎖線で示すように、露光量Ａ1に
よる強露光量に略相当する程度に増加する。このような
状態において、黒画素に隣接するスムージング対象画素
の一部の領域は、図２（ｂ）の一点鎖線で示す現像可能
な電位減衰レベルに達し、現像手段４にて現像され、ス
ムージング処理が行われる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態１図３はこの発明が適用された画像形成装置の実施の形態
１を示す。同図において、符号２１はある露光量を境と
して急激に電位減衰する電位減衰特性（Ｈｉｇｈ−γ特
性）を持つ単層型有機感光体、２２は感光体２１を正帯
電する帯電装置、２３は帯電された感光体２１上に光照
射して静電潜像（本実施の形態では画像部露光のネガ潜
像）を形成する光書き込み装置（露光装置）であり、例
えば半導体レーザとポリゴンミラーを内蔵するレーザ光
発生器が用いられる。また、符号２４は感光体２１上に
形成された静電潜像を感光体２１の帯電極性と同じ極性
電荷を持つトナーで可視像化する現像装置、２５は感光
体２１上のトナー像を記録紙２６に転写させるコロトロ
ンなどの転写装置、２７は感光体２１に静電吸着した記
録紙２６を剥離するコロトロンなどの用紙剥離装置、２
８は記録紙２６上の未定着トナー像を定着する定着装
置、２９は感光体２１上の残留トナーなどの残留物を除
去するクリーナ、３０は感光体２１上の残留電荷を除去
する除電装置である。

【００３０】本実施の形態において、感光体２１として
は、Ｘ型無金属フタロシアニンをバインダ樹脂に分散さ
せた単層型有機感光体が用いられている。具体的にはＸ
型無金属フタロシアニン（大日本インキ（株）製）、フ
ァーストゲンブルー（Fastgen Blue）を感材とした正帯
電単層型感光体を試作した。上記感光体の詳細に関して
は既に特開平３−２８７１７１号公報に開示されてい
る。また、本実施の形態において、感光体形状はアルミ
ニウム製のドラム本体を用い、ドラム状に製作した。こ
のように構成された単層型感光体２１では、電荷移動の
主体はホールなので表面を正帯電して使用する。

【００３１】この樹脂分散単層型感光体２１の電位減衰
特性を図４（ａ）（ｂ）に示す。図４（ａ）の実線は樹
脂分散単層型感光体２１の明減衰特性を示すもので、帯
電した後、光照射した際、表面電位の露光量による光減
衰過程が初めは徐々に緩やかな減衰を示し、さらに光量
を増加すると緩やかな減衰間に続いて急激に表面電位が
減衰するというカーブになっている。一方、図４（ｂ）
の実線は樹脂分散単層型感光体２１の暗減衰特性を示す
もので、所定電位に帯電した後の経時的変化が初めは緩
やかな減衰を示し、続いて時間経過に従って急激な減衰
を示し表面電位が降下していくというカーブになってい
る。

【００３２】ここで、従来の積層型感光体の明暗減衰特
性（図４（ａ）（ｂ）で点線で示す）と本実施の形態に
用いた樹脂分散単層型感光体２１の明暗減衰特性と比較
する。なお、積層型感光体は表面電位が負帯電に帯電さ
れ、樹脂分散単層型感光体２１は正帯電に帯電される
為、図４の積層型感光体においては絶対値としての電位
を用いた。図４から分かるように、従来の積層型感光体
の感度特性は照射光に対して感度領域が比較的全領域反
応するのに対し、本実施の形態に係る単層型感光体で
は、ある照射光量までは露光しても表面電位が緩やかに
減衰し、ある照射光量を境にして光量が増加すると表面
電位が急激に減衰する状態になっていることが理解され
る。

【００３３】前記のような明減衰特性及び暗減衰特性が
Ｓ字カーブ状に変曲点を持ってオンオフ的に変化する感
度特性である感光体としては、酸化亜鉛を樹脂分散させ
た単層型感光体やフタロシアニンを樹脂分散させた有機
感光体でも報告されているが、露光時の感光体表面電位
が減衰を始める緩和時間が長いことや、帯電に必要な電
荷が多く必要で有ったり、繰り返し使用時の電位保持性
能や感度の変化が大きく、実用に適さないものであっ
た。そこで、本実施の形態では、これらの諸問題を克服
し、実用レベルでの感度特性を有するものとして、Ｘ型
無金属フタロシアニンを樹脂に分散させた単層型感光体
を使用することにした。

【００３４】また、図５は本実施の形態で用いられる光
書き込み装置２３の詳細を示す。同図において、符号２
３１は画素単位毎に点灯可能である半導体レーザであ
り、図６に示すような露光量が可変設定される出力特性
（レーザドライバ４０からのレーザ駆動電流に対するレ
ーザ出力光量特性）を具備している。更に、符号２３２
はレーザ２３１からの照射光を平行光に調整するコリメ
ータレンズ、２３３はコリメータレンズ２３２を透過し
た光を感光体ドラム２１の主走査方向に対して偏向移動
させるポリゴンミラー、２３４はポリゴンミラー２３３
の面倒れを補正するためのシリンドリカルミラー、２３
５はポリゴンミラー２３３で偏向走査された照射光を感
光体ドラム２１上に結像させるｆ−θレンズ（結像レン
ズ）、２３６はｆ−θレンズ２３５を透過した光を感光
体ドラム２１へ導くミラーである。

【００３５】本実施の形態において、前記レーザドライ
バ４０は、画素単位毎に半導体レーザ２３１を駆動点滅
するものであり、画像部を構成する黒画素に対しては、
図６及び図７に示すように、レーザ駆動電流Ａ’にて半
導体レーザ２３１を点灯させ、急激に電位減衰する露光
量Ａによる強露光を施し、また、後述するアルゴリズム
にて判定されたスムージング対象画素に対しては、図６
及び図７に示すように、レーザ駆動電流Ｂ’にて半導体
レーザ２３１を点灯させ、ほとんど電位減衰しない露光
量Ｂによる弱露光を施し、更に、背景部を構成する白画
素に対しては、図６及び図７に示すように、レーザ駆動
電流Ｃ’（本実施の形態では０）にて半導体レーザ２３
１を消灯（露光量Ｃ＝０）させるようにしたものであ
る。

【００３６】次に、本実施の形態で用いられる露光制御
装置の詳細を図８に示す。同図において、５１は画像入
力部であり、イメージスキャナ等によって原稿を読み取
み、画像データを出力する。５２は二値画像変換部であ
り、この画像データを二値画像データに変換する。この
二値画像データにおいては、黒画素は”１”、白画素
は”０”として表現される。５３は画素メモリであり、
変換された二値画像データを記憶する。５４はアドレス
発生部であり、画像メモリ５３内の二値画像データを主
走査方向に「１」画素、副走査方向に「５」画素の領城
を一単位として、主走査方向に沿って順次アクセスする
アドレス信号を出力する。これによって、二値画像デー
タが画像メモリ５３から順次読み出される。

【００３７】また、符号５５はシフトレジスタであり、
主走査方向「５」画素、副走査方向「５」画素の二値画
像データを記憶する。シフトレジスタ５５は、画像メモ
リ５３から一単位の二値画像データを受信すると、主走
査方向の一端に位置する「５」個のレジスタにその内容
を記憶するとともに、他のレジスタの内容を主走査方向
に向かってシフトする。なお、あふれ出たデータは破棄
される。これにより、シフトレジスタ５５には、参照領
域（本実施の形態では５×５画素）の二値画像データが
記憶される。参照領域の中央の画素、すなわち、注目画
素の値は注目画素データＣＰＸとして出力される。

【００３８】更に、符号５６は文字モードか写真モード
かを選択するモード選択部である。また、５７はパター
ン判定部であり、文字モード選択時においてのみ働くも
のであり、写真モード選択時には働かない、すなわち、
後述するアドレス信号ＡＤＬが出力されず、パターンマ
ッチ信号ＳＭＴが”０”になるようになっている。

【００３９】パターン判定部５７では、シフトレジスタ
５５に記憶された参照領域のドットパターンと各種のパ
ターン条件とを比較し、合致するパターン（以下、確定
パターン条件という）に基づいて、後述する注目画素に
対してドットを発生させるという処理が行なわれる。本
実施の形態において、前述した各種のパターン条件を図
９（ａ）〜（ｄ）に示す。同図において、星印☆を注目
画素とし、黒丸●を像形成する画素、白丸○を像形成し
ない画素、横棒線−を像形成の有無を特定しない画素で
あるとする。先ず、図９の（ａ）から（ｄ）までによ
り、周囲の画素に基づいて注目画素が周辺画素部の角部
のいずれに合致するか否かが判断される。この条件に合
致する場合には、注目画素にドットを発生させ、これに
より線画像の斜辺部を滑らかにするという処理がなされ
る。例えば、図９（ａ）を例に説明すると、注目画素☆
の周辺パターンが図９（ａ）のような像形成しない白画
素○と像形成する黒画素●とのパターンであるという条
件を満たし、注目画素が白画素であれば、当該注目画素
の位置に小さめのドットを発生させるための各種のパタ
ーン条件と判断する。

【００４０】すなわち、パターン判定部５７は、シフト
レジスタ５５に記憶された参照領域のドットパターンと
各種のパターン条件とを比較し、合致するパターン（以
下、確定パターン条件という）に基づいて、アドレス信
号ＡＤＬを出力する。前記アドレス信号ＡＤＬはルック
アップテーブル（ＬＵＴ）６０の読み出しアドレスを指
定するものであり、仮にアドレス信号ＡＤＬがそのまま
ルックアップテーブル６０に供給されると、確定パター
ン条件に対応した黒画素に相当する画像データがルック
アップテーブル６０から出力されることになる。また、
パターン判定部５７は確定パターン条件に基づいてパタ
ーンマッチ信号ＳＭＴを出力する。このパターンマッチ
信号ＳＭＴは有効条件の場合には”１”になり、それ以
外の場合には”０”になる。ここで、参照領域のドット
パターンがいずれのパターン条件も満たさない場合は、
アドレス信号ＡＤＬは出力されず、パターンマッチ信号
ＳＭＴは”０”になる。

【００４１】更にまた、符号５８はセレクタであり、選
択入力端ＳＥＬ１〜２において各信号ＳＭＴ、ＣＰＸを
受信し、その結果に基づいてデータ入力端Ａ〜Ｃに供給
されたアドレス信号ＡＤＫ，ＡＤＷ，ＡＤＬのうちいず
れかを選択し出力端ＯＵＴから出力する。ここで、デー
タ入力端Ａには、レジスタ５９からルックアップテーブ
ル６０の全黒パタ−ンのアドレス信号ＡＤＫが供給され
ている。また、データ入力端Ｂには、同様にレジスタ５
９からルックアップテーブル６０の全白パターンのアド
レス信号ＡＤＷが供給されている。

【００４２】次に、本実の形態に係る露光制御装置の作
動について説明する。先ず、画像入力部５１から画像デ
ータが入力されると、この画像データが二値画像変換部
５２を介して二値画像データに変換され、画像メモリ５
３に記憶される。次に、アドレス発生部５４によって、
画像メモリ５３内の一単位（主走査方向に「１」画素、
副走査方向に「５」画素の領域）の二値画像データが順
次読み出されると、その内容がシフトされつつシフトレ
ジスタ５５に記憶される。続いて、モード選択部５６に
て文字モードを選択すると、パターン判定部５７は、シ
フトレジスタ５５に記憶された参照領域がいずれのバタ
ーン条件を満足するか否かを判定する。

【００４３】ここで、参照領域のドットパターンがいず
れのパターン条件も満足しない場合は、パターンマッチ
信号ＳＭＴが”０”となり、注目画素にはドットが発生
せず、スムージング処理の施されていない画像が出力さ
れる。すなわち、アドレス信号ＡＤＫ、ＡＤＷがセレク
タ５８を介してルックアップテーブル６０に供給され、
ルックアップテーブル６０から各画素に係わる画像デー
タが出力され、画像出力部４０（レーザドライバに相
当）に供給される。

【００４４】一方、参照領域のドットパターンがいずれ
かのパターン条件を満足した場合には、アドレス信号Ａ
ＤＬがセレクタ５８を介してルックアップテーブル６０
に供給され、ルックアップテーブル６０から中間画素
（スムージング対象画素）に係わる画像データが出力さ
れ、スムージング処理の施された画像データが画像出力
部４０（レーザドライバに相当）に供給される。以上の
実行はシフトレジスタ５５内の参照領域の内容に基づい
て決定され、画像メモリ５３から新たな二値画像データ
が読み出されシフトレジスタ５５の内容が更新される毎
に、これに応じてセレクタ５８の選択状態が変更され
る。

【００４５】そして、画像出力部４０であるレーザドラ
イバが半導体レーザ２３１を駆動点滅し、黒画素に対し
ては露光量Ａによる強露光、中間画素（スムージング対
象画素）に対しては露光量Ｂによる弱露光を施すという
スムージング処理が行われる。このような半導体レーザ
２３１によるスムージング処理が行なわれると、文字あ
るいは細線のような線画像の斜辺部が滑らかになり、線
画像のエッジ部分にギザギザが発生し難くなる。

【００４６】次に、本実施の形態に係る画像形成装置を
用いて解像度４００ｄｐｉの画素（ピクセル）に適応し
たシュミレーションについて説明する。本シュミレーシ
ョンでは、レーサビーム半径はファーストスキャン方向
（主走査方向）を３３μｍとして、スロースキャン方向
（副走査方向）を３３μｍ、３９μｍ、４５μｍの水準
で変化させ、図９の星印☆部に弱露光の光量Ｉを強露光
の０％から５％きざみで２５％まで変化させて半導体レ
ーザを点灯させ、その時のドットマトリックスにて評価
した。

【００４７】図１０は本シュミレーションのスムージン
グ状況を真上から知覚するための説明図であり、図１１
の感度曲線を持つ感光体表面電位を６５０Ｖに帯電し、
各レーザビーム半径のビームにて一定光量で照射し、イ
メージ電位を１２０Ｖに下げた時のそれぞれの潜像状態
を示し、現像電位（現像バイアス）を４００Ｖにした時
の潜像輪郭を表したものである。図１０において、の
位置は黒九●（黒画素）を形成する（ピクセル）の中央
を４５度で横切る線分を表し、は斜めの一対の黒九●
（黒画素）を形成する画素間の格子点を４５度で横切る
線分を表している。

【００４８】シュミレーションの結果を図１２〜図２０
に示す。図１２（ａ）〜（ｆ）は３３μｍ×３３μｍの
レーザビーム半径で画像を形成するシュミレーション
で、強露光に対する弱露光の光量比率Ｉ（０％，５％，
１０％，１５％，２０％，２５％）を変化させて調べた
ものである。そして、図１３（ａ）は図１２のシュミレ
ーションにおける図１０で切断した潜像断面の状態を
示し、同（ｂ）は図１２のシュミレーションにおける図
１０で切断した潜像断面の状態を示す。

【００４９】また、図１４（ａ）〜（ｆ）は３３μｍ×
３９μｍのレーザビーム半径で画像を形成するシュミレ
ーションで、強露光に対する弱露光の光量比率Ｉ（０
％，５％，１０％，１５％，２０％，２５％）を変化さ
せて調べたものである。そして、図１５（ａ）は図１４
のシュミレーションにおける図１０で切断した潜像断
面の状態を示し、同（ｂ）は図１４のシュミレーション
における図１０で切断した潜像断面の状態を示す。

【００５０】更に、図１６（ａ）〜（ｆ）は３３μｍ×
４５μｍのレーザビーム半径で画像を形成するシュミレ
ーションで、強露光に対する弱露光の光量比率Ｉ（０
％，５％，１０％，１５％，２０％，２５％）を変化さ
せて調べたものである。そして、図１７（ａ）は図１６
のシュミレーションにおける図１０で切断した潜像断
面の状態を示し、同（ｂ）は図１６のシュミレーション
における図１０で切断した潜像断面の状態を示す。

【００５１】また、図１８は強露光に対する弱露光の光
量比率Ｉと図１０の線幅との関係をレーザビーム半径
をパラメータとして示し、また、図１９は強露光に対す
る弱露光の光量比率Ｉと図１０の線幅との関係をレー
ザビーム半径をパラメータとして示し、更に、図２０は
強露光に対する弱露光の光量比率Ｉと図１０のに対す
るの線分比との関係をレーザビーム半径をパラメータ
として示す。このとき、図１８〜図１９では４００ｄｐ
ｉの各ピクセルを２５分割して計算し線幅を示した。

【００５２】前記シュミレーションにおいては、図１０
の線幅、が等しくなる時が斜め線にギザギサが発生
しなくなる時であると評価した。評価結果は以下の通り
である。すなわち、レーザビーム半径３３μｍ×３３μ
ｍでは実行現像領域となる現像バイアス４００Ｖ以下の
潜像領域であるドット間に潜像が形成されず、現像され
ないことが分かった。

【００５３】−方、レーザビーム半径３３μｍ×４５μ
ｍでは画素サイズ（ピクセル）以上に実行現像領域が形
成され太る潜像が形成されることが分かった。また、レ
ーザビーム半径３３μｍ×３９μｍでは実行現像領域と
なる現像バイアス４００Ｖ以下の潜像領域と４００ｄｐ
ｉの画素サイズが略同サイズになり、ドット間に潜像が
形成されドット間が繋がることが分かった。また、図１
０の位置でのドットの太りは弱露光の光量比率を増加
するに従って増加し、各レーザビーム径により３３μｍ
×３３μｍでは２３．５％、３３μｍ×３９μｍでは２
２．２％、３３μｍ×４５μｍでは２５％の強露光に対
して弱露光の光量比率で光照射すれば、略同じ線幅にな
ることが分かる。

【００５４】以上の結果から、本実施の形態に係る画像
形成装置を適応してスムージングする場合、４００ｄｐ
ｉの解像度を例にすると、レ−ザビーム半径３３μｍ×
３９μｍで現像バイアス以下の潜像領域がドットサイズ
で現像され、なめらかになることが分かった。なお、実
行現像領域は、レーザビーム半径、潜像形態及び現像バ
イアスで変化する値である。

【００５５】◎実施の形態２本実施の形態に係る画像形成装置は、実施の形態１と略
同様に構成されるが、露光制御装置のスムージング処理
のアルゴリズムが実施の形態１と異なる。すなわち、本
実施の形態においては、図２１に示すように、画像部と
なる黒画素●以外の背景部となる白画素○に対して露光
量Ｂ（図６，７参照）による弱露光を施すようにしたも
のである。従って、本実施の形態にあっては、実施の形
態１のようなパターン判定部５７を用いることなく、ス
ムージング処理を行うことが可能になり、その分、装置
構成が簡略化される。

【００５６】なお、本実施の形態においては、白画素に
対しても半導体レーザ２３１を常時弱露光で駆動させる
ようにしているが、例えば黒画素に隣接する白画素
〔（ｉ＋１，ｊ＋１），（ｉ，ｊ＋２），（ｉ，ｊ＋
３），（ｉ＋２，ｊ），（ｉ＋３，ｊ）〕のみに対して
半導体レーザ２３１を弱露光で駆動させ、それ以外の白
画素に対しては半導体レーザ２３１を消灯させ、半導体
レーザ２３１の寿命を延ばすようにしてもよい。

【００５７】◎実施の形態３本実施の形態に係る画像形成装置は、実施の形態１と略
同様であるが、実施の形態１と異なる露光制御装置を具
備している。本実施の形態で用いられる露光制御装置を
図２２に示す。同図において、露光制御装置の基本的構
成は、実施の形態１と同様に、画像入力部５１からの画
像データを二値画像に変換する二値画像変換部５２と、
この二値画像を記憶する画像メモリ５３と、この画像メ
モリ５３内の二値画像データを主走査方向に「１」、副
走査方向に「９」画素の領域を一単位として、主走査方
向において順次アクセスするアドレス信号を出力するア
ドレス発生部５４と、画像メモリ５３から読み出された
二値画像データを主走査方向「１７」画素、副走査方向
に「９」画素を順次記憶するシフトレジスタ５５とを備
えている。

【００５８】更に、本実施の形態において、符号６１〜
６４は文字などの線画像とイメージ画像とを識別する処
理部を構成するものであり、ＥＯＲ（排他的論理和）回
路群６１は、参照領域（９×１７画素）内において主走
査方向及び副走査方向に相互に隣接する画像データ間の
排他的論理和を演算して出力する、多数のＥＯＲ回路か
ら構成されている。また、符号６２は加算器であり、各
ＥＯＲ回路の”０”出力信号を加算しその結果を出力す
る。一例として、参照領域内で注目画素のみが黒（”
１”）でその他の画素すべてが白（”０”）の場合の加
算結果を求める。先ず、注目画素は主走査方向及び副走
査方向に各二個の画素と隣接する。これらの画素データ
と注目画素の画素データを入力信号とする四個のＥＯＲ
回路は”１”信号を出力するが、他のＥＯＲ回路は全
て”０”信号を出力する。従って、かかる場合には加算
器６２の結果「４」になる。

【００５９】６３は比較器であり、加算器６２の加算結
果とレジスタ６４に記憶された閾値（「例えば９０」）
とを比較し、加算結果が閾値以上であれば”１”にな
り、それ以外の場合には”０”になる条件選択信号ＰＳ
Ｌを出力する。ここで、参照領域の白黒の変化数が閾値
以上であれば、イメージ画像であるとして条件選択信号
ＰＳＬが”１”になる。かかる場合はセレクタ５８にお
いて注目画素データＣＰＸに応じてデータ入力端Ａ、Ｂ
のいずれかが選択される。一方、参照領域の白黒の変化
数が閾値未満であれば、線画像であるとして条件選択信
号ＰＳＬが”０”になる。かかる場合セレクタ５８にお
いてデータ入力端Ｃが選択される。

【００６０】更に、パターン判定部５７は、実施の形態
１と同様に、シフトレジスタ５５に記憶された参照領域
のドットパターンと各種のパターン条件とを比較し、合
致するパターン（確定パターン条件（図９参照）とい
う）に基づいて、アドレス信号ＡＤＬを出力する。前記
アドレス信号ＡＤＬはルックアップテーブル（ＬＵＴ）
６０の読み出しアドレスを指定するものであり、仮にア
ドレス信号ＡＤＬがそのままルックアップテーブル６０
に供給されると、確定パターン条件に対応した黒画素に
相当する画像データがルックアップテーブル６０から出
力されることになる。また、パターン判定部５７は確定
パターン条件に基づいてパターンマッチ信号ＳＭＴを出
力する。このパターンマッチ信号ＳＭＴは有効条件の場
合には”１”になり、それ以外の場合には”０”にな
る。ここで、参照領域のドットパターンがいずれのパタ
ーン条件も満たさない場合は、アドレス信号ＡＤＬは出
力されず、パターンマッチ信号は”０”になる。

【００６１】更にまた、符号５８はセレクタであり、選
択入力端ＳＥＬ１〜３において各信号ＰＳＬ、ＳＭＴ、
ＣＰＸを受信し、その結果に基づいてデータ入力端Ａ〜
Ｃに供給されたアドレス信号ＡＤＫ，ＡＤＷ，ＡＤＬの
うちいずれかを選択し出力端ＯＵＴから出力する。ここ
で、データ入力端Ａには、レジスタ５９からルックアッ
プテーブル６０の全黒パタ−ンのアドレス信号ＡＤＫが
供給されている。また、データ入力端Ｂには、同様にレ
ジスタ５９からルックアップテーブル６０の全白パター
ンのアドレス信号ＡＤＷが供給されている。

【００６２】次に、本実施の形態で用いられる露光制御
装置の作動について説明する。先ず、画像入力部５１か
ら画像データが入力されると、この画像データが二値画
像変換部５２を介して二値画像データに変換され、画像
メモリ５３に記憶される。次に、アドレス発生部５４に
よって、画像メモリ５３内の一単位（主走査方向に
「１」画素、副走査方向に「９」画素の領域）の二値画
像データが順次読み出されると、その内容がシフトされ
つつシフトレジスタ５５に記憶される。そして、ＥＯＲ
回路群６１〜レジスタ６４はシフトレジスタ５５の参照
領域内の画像がイメージ画像か線画像かを判定し、イメ
ージ画像であれば条件選択信号ＰＳＬ”１”を出力し、
線画像であれば条件選択信号ＰＳＬ”０”を出力する。

【００６３】続いて、パターン判定部５７は、シフトレ
ジスタ５５に記憶された参照領域がいずれのパターン条
件を満足するか否かを判定する。ここで、参照領域のド
ットパターンがいずれのパターン条件も満足しない場合
は、パターンマッチ信号ＳＭＴが”０”となり、注目画
素にはドットが発生せず、スムージング処理の施されて
いない画像が出力される。すなわち、条件選択信号ＰＳ
Ｌと関係なく、アドレス信号ＡＤＫ、ＡＤＷがセレクタ
５８を介してルックアップテーブル６０に供給され、ル
ックアップテーブル６０から各画素に係わる画像データ
が出力され、画像出力部４０（レーザドライバに相当）
に供給される。

【００６４】一方、参照領域のドットパターンがいずれ
かのパターン条件を満足した場合には、条件選択信号Ｐ
ＳＬが”０”である条件下でデータ入力端Ｃが選択さ
れ、アドレス信号ＡＤＬがセレクタ５８を介してルック
アップテーブル６０に供給され、ルックアップテーブル
６０から中間画素（スムージング対象画素）に係わる画
像データが出力され、スムージング処理の施された画像
データが画像出力部４０（レーザドライバに相当）に供
給される。なお、条件選択信号ＰＳＬが”１”である条
件下では、データ入力端Ａ，Ｂが選択され、アドレス信
号ＡＤＫ、ＡＤＷがセレクタ５８を介してルックアップ
テーブル６０に供給され、ルックアップテーブル６０か
ら各画素に係わる画像データが出力され、画像出力部４
０（レーザドライバに相当）に供給される。

【００６５】以上の実行はシフトレジスタ５５内の参照
領域の内容に基づいて決定され、画像メモリ５３から新
たな二値画像データが読み出されシフトレジスタ５５の
内容が更新される毎に、これに応じてセレクタ５８の選
択状態が変更される。このように、本実施の形態におい
ては、線画像かイメージ画像かを自動的に識別し、線画
像に対して所定のスムージング処理が行なわれると、線
画像の斜辺部が滑らかになり、線画像のエッジ部分にギ
ザギザが発生し難くなる。

【００６６】なお、本実施の形態において、線画像とイ
メージ画像との識別方式については公知の各種手法を用
いて差し支えなく、また、パターン判定部５７について
も実施の形態１と同様に、適宜設計変更して差し支えな
く、更に、スムージング処理のアルゴリズムについても
実施の形態２の方式を用いてもよいことは勿論である。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、スイッチング的な電位減衰特性（Ｈｉｇｈ−γ特
性）の感光体が使用される画像形成装置において、急激
に電位減衰する露光量による強露光にて画像部となる黒
画素を露光し、この黒画素に隣接する白画素のうち少な
くとも周辺の黒画素に対して凹み位置に位置する白画素
に対してほとんど電位減衰しない露光量による弱露光に
て露光し、黒画素領域からはみ出した照射光の裾部露光
量と弱露光による露光量とを重合させ、黒画素に隣接す
るスムージング対象画素に効果的なスムージング処理を
施すようにしたので、たとえ解像度の低いシステムであ
っても、文字や線画のエッジ部にギザギザが発生し難く
くすることができ、解像度が低いシステムにスイッチン
グ的に減衰する感度曲線を持つ感光体を適応させること
が可能となる。

【００６８】つまり、Ｈｉｇｈ−γ特性の感光体を用い
た画像形成装置は、入射光量に応じて電位減衰する特性
の感光体を用いたものに比べて、ドット露光に対してド
ット周辺のぼけを改善でき、解像力の鮮明な画像を表現
でき、デジタル方式による画像形成に優れたものと言え
るが、入射光量に応じて電位減衰する特性の感光体を用
いた画像形成装置のスムージング技術はアナログ的な発
想の下で成立したものであるため、Ｈｉｇｈ−γ特性の
感光体を用いた画像形成装置にそのまま適用することは
困難であった。このため、本発明は、デジタル方式によ
る画像形成に優れるＨｉｇｈ−γ特性の感光体を用いた
画像形成装置に対して、新たな方式のスムージング技術
を確立したものである。

【００６９】特に、本発明において、所定のアルゴリズ
ムを用いてスムージング処理対象画素を抽出し、この抽
出画素に対してのみ弱露光を施すようにすれば、光照射
手段を不必要に使用しなくて済むため、光照射手段の寿
命を有効に延ばすことができる。一方、本発明におい
て、少なくとも黒画素に隣接する白画素に対して弱露光
を施すようにすれば、スムージング処理自体を簡略化す
ることが可能であり、特に、白画素全てに弱露光を施す
のであればスムージング処理自体を極めて簡略化するこ
とができる。

【００７０】更に、本発明において、画像の種類を識別
し、線画像である場合にのみ自動的にスムージング処理
を施すようにすれば、画像の種類に応じてスムージング
処理の有無を指示するという操作が不要になり、スムー
ジング処理操作を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る画像形成装置の構成を示す説
明図である。

【図２】この発明に係る画像形成装置のスムージング
処理の原理を示す説明図である。

【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示
す説明図である。

【図４】（ａ）は実施の形態１で用いられる感光体ド
ラムの明減衰特性を示す説明図、（ｂ）は実施の形態１
で用いられる感光体ドラムの暗減衰特性を示す説明図で
ある。

【図５】実施の形態１で用いられる露光装置の詳細を
示す説明図である。

【図６】実施の形態１で用いられるレーザ特性を示す
グラフ図である。

【図７】実施の形態１で用いられるレーザの使用方法
を示す説明図である。

【図８】実施の形態１で用いられる露光制御装置の具
体例を示すブロック図である。

【図９】（ａ）〜（ｄ）は実施の形態１で用いられ
るパターン判定部の比較パターンを示す説明図である。

【図１０】実施の形態１のスムージング状況を知覚す
るためのシュミレーションで形成される潜像輪郭を示す
説明図である。

【図１１】図１０のシュミレーションで使用する感光
体の感度特性を示すグラフ図である。

【図１２】（ａ）〜（ｆ）は３３μｍ×３３μｍのレ
ーザビーム半径で画像を形成するシュミレーションで、
強露光に対する弱露光の光量比率Ｉ（０％，５％，１０
％，１５％，２０％，２５％）を変化させて調べたもの
である。

【図１３】（ａ）は図１２のシュミレーションにおけ
る図１０で切断した潜像断面説明図、（ｂ）は図１２
のシュミレーションにおける図１０で切断した潜像断
面説明図である。

【図１４】（ａ）〜（ｆ）は３３μｍ×３９μｍのレ
ーザビーム半径で画像を形成するシュミレーションで、
強露光に対する弱露光の光量比率Ｉ（０％，５％，１０
％，１５％，２０％，２５％）を変化させて調べたもの
である。

【図１５】（ａ）は図１４のシュミレーションにおけ
る図１０で切断した潜像断面説明図、（ｂ）は図１４
のシュミレーションにおける図１０で切断した潜像断
面説明図である。

【図１６】（ａ）〜（ｆ）は３３μｍ×４５μｍのレ
ーザビーム半径で画像を形成するシュミレーションで、
強露光に対する弱露光の光量比率Ｉ（０％，５％，１０
％，１５％，２０％，２５％）を変化させて調べたもの
である。

【図１７】（ａ）は図１６のシュミレーションにおけ
る図１０で切断した潜像断面説明図、（ｂ）は図１６
のシュミレーションにおける図１０で切断した潜像断
面説明図である。

【図１８】強露光に対する弱露光の光量比率Ｉと図１
０の線幅との関係をレーザビーム半径をパラメータと
して示すグラフ図である。

【図１９】強露光に対する弱露光の光量比率Ｉと図１
０の線幅との関係をレーザビーム半径をパラメータと
して示すグラフ図である。

【図２０】強露光に対する弱露光の光量比率Ｉと図１
０のに対するの線分比との関係をレーザビーム半径
をパラメータとして示すグラフ図である。

【図２１】実施の形態２で用いられるスムージング処
理のアルゴリズムを示す説明図である。

【図２２】実施の形態３で用いられる露光制御装置の
具体例を示すブロック図である。

【図２３】単層型感光体のインダクション効果による
電位減衰特性を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１…感光体，２…帯電手段，３…露光手段，４…現像手
段，５…光照射手段，６…露光制御手段，７…露光パタ
ーン決定手段，８…露光量切換手段，９…画像部処理手
段，１０，１１…スムージング処理手段，１２…画像種
類識別手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平９−109457（ＪＰ，Ａ) 特開平４−336859（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/44 B41J 2/485 G03G 15/04 H04N 1/23

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一様帯電された表面電位（ＶP）がある
露光量（Ａ0）を境として急激に減衰する電位減衰特性
の感光体（１）を用い、帯電手段（２）にて帯電された
感光体（１）に対し露光手段（３）による露光にて画像
パターンに応じた潜像を書き込み、現像手段（４）にて
前記潜像を可視像化する画像形成装置において、前記露光手段（３）には画素単位毎に点滅可能で且つ露
光量が可変設定される光照射手段（５）を設け、前記露光手段（３）が制御される露光制御手段（６）に
は、画像パターンに応じて露光パターンを決定する露光
パターン決定手段（７）と、この露光パターン決定手段（７）にて決定された露光パ
ターンに基づいて前記光照射手段（５）の露光量を感光
体（１）が急激に電位減衰する露光量（Ａ1）とほとん
ど電位減衰しない露光量（Ａ2）とに切換える露光量切
換手段（８）とを設け、前記露光パターン決定手段（７）には、画像パターンの
画像部となる黒画素に対して感光体（１）が急激に電位
減衰する露光量（Ａ1）による強露光を施すように処理
する画像部処理手段（９）と、画像パターンの背景部と
なる白画素のうち少なくとも黒画素に隣接し且つ周囲の
黒画素に対して局部的な凹み位置に位置する白画素をス
ムージング処理対象画素として抽出し、抽出された処理
対象画素に対して感光体（１）がほとんど電位減衰しな
い露光量（Ａ2）による弱露光を施すように処理するス
ムージング処理手段（１０）とを具備させたことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載のものにおいて、スムージ
ング処理手段（１０）は、画像パターンを構成する各画
素のうち画像部となる黒画素と背景部となる白画素との
位置関係に基づいて、注目画素が白画素でこれの周辺画
素のうち一つの対角位置にある画素及びこれに隣接する
画素が黒画素であるという条件下にて、前記注目画素を
スムージング処理対象画素として抽出し、抽出された処
理対象画素に対して感光体（１）がほとんど電位減衰し
ない露光量（Ａ2）による弱露光を施すように処理する
ものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】一様帯電された表面電位（ＶP）がある
露光量（Ａ0）を境として急激に減衰する電位減衰特性
の感光体（１）を用い、帯電手段（２）にて帯電された
感光体（１）に対し露光手段（３）による露光にて画像
パターンに応じた潜像を書き込み、現像手段（４）にて
前記潜像を可視像化する画像形成装置において、前記露光手段（３）には画素単位毎に点滅可能で且つ露
光量が可変設定される光照射手段（５）を設け、前記露光手段（３）が制御される露光制御手段（６）に
は、画像パターンに応じて露光パターンを決定する露光
パターン決定手段（７）と、この露光パターン決定手段（７）にて決定された露光パ
ターンに基づいて前記光照射手段（５）の露光量を感光
体（１）が急激に電位減衰する露光量（Ａ1）とほとん
ど電位減衰しない露光量（Ａ2）とに切換える露光量切
換手段（８）とを設け、前記露光パターン決定手段（７）には、画像パターンの
画像部となる黒画素に対して感光体（１）が急激に電位
減衰する露光量（Ａ1）による強露光を施すように処理
する画像部処理手段（９）と、画像パターンの背景部と
なる白画素のうち少なくとも黒画素に隣接する白画素に
対して感光体（１）がほとんど電位減衰しない露光量
（Ａ2）による弱露光を施すように処理するスムージン
グ処理手段（１１）とを具備させたことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項４】請求項１又は３いずれかに記載のものに
おいて、光照射手段（５）の感光体（１）への照射ビー
ム径は露光量（Ａ1）による強露光時に少なくとも画素
径よりも大きく設定され、露光量（Ａ1）による強露光
時の露光対象画素からはみ出した照射光の裾部露光量
と、露光量（Ａ2）による弱露光量との重合領域の露光
量が露光量（Ａ1）による強露光量に略相当するように
設定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１又は３いずれかに記載のものに
おいて、画像パターンの線画像領域とイメージ画像領域
とが識別される画像種類識別手段（１２）を有し、この
画像種類識別手段（１２）で識別された線画像領域に対
してのみスムージング処理手段（１０，１１）によるス
ムージング処理を施すようにしたことを特徴とする画像
形成装置。