JP3156183B2 - 多色画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複数の色成分の画像を重ね合わせて多色画
像を形成する多色画像形成方法に関する。

［従来の技術］ 通常、多色画像形成装置は、各色成分毎に画像を形成
し、それらを多重することにより、多色画像を形成する
ように構成されている。

しかし、装置の低価格化などの要請から、各機械部品
の精度低下が生じ、画像劣化が生じてしまう場合があ
る。そして、この画像劣化は、長周期のものと短周期の
ものとに分類される。

長周期の画像劣化とは、各色成分毎の画像を多重する
際の紙送りに生じるレジストタイミング等による色ムラ
や色味変化をいう。一方、短周期の画像劣化とは、ポリ
ゴンミラーの面精度のズレから生じるピッチムラ等によ
って起こるものである。

そして、従来より、上述した長周期の画像劣化を防止
する手段として、印刷における網点技術を採用したカラ
ーレーザープリンタが知られている。

第９図は、このようなカラーレーザプリンタの画像形
成部の概略を示す構成図である。

図において、感光体１は矢印Ａの方向に回転してい
る。

このようなカラーレーザープリンタでは、まず帯電器
３により感光体１を一様に帯電した後、信号発生手段11
から発した各色成分の画像データ12に応じて変調された
半導体レーザにより、画像部を露光して非画像部は露光
しないイメージスキャニング露光による像露光を行な
い、静電潜像が形成される。

そして、この第１色目潜像は、第１色目の現像器５に
より現像され、感光体１の上にトナー像が形成される。
この像は転写帯電器６によって予め転写ドラム13に給紙
される転写紙７の上に転写され、この後、感光体１の上
に残留した転写残りトナーはクリーナ10によって清掃さ
れる。

以上の動作を各色毎に行い、転写ドラム13上で多重画
像を形成した後、転写紙７は分離帯電器８によって静電
分離され、定着器９によって定着され排紙される。

このようなレーザプリンタに画像濃度信号を与え、画
像濃度信号に応じた中間調画像を再現するためにレーザ
の発光時間を画像濃度信号に応じて変調する方法が提案
されている。

第10図は、このような方法を実現する回路構成を示す
ブロック図である。

デジタルデータ出力装置31からのデジタルデータ21
は、D/Aコンバータ32によってアナログ画像信号22に変
換される。

一方、画像データの転送画素クロック23をオシレータ
33が発生する基準クロック信号24によりタイミング信号
発生回路34で分周（ここでは1/2周期にカウントダウ
ン）して得られたスクリーンクロック25を同期信号とす
るパターン信号26（例えば三角波）がパターン信号発生
器35によって作られる。

アナログ画像信号22とパターン信号26とは比較器36に
より比較され、アナログ画像信号22の方が大きいときは
“0"、小さいときは“1"として２値化画像データ27が作
成される。

このような画像処理方法では、デジタル画像信号を一
度アナログ画像信号に変換した後、所定周期の三角波と
比較することにより、ほぼ連続的なパルス幅変調を行
い、階調性のよい高画質な画像出力が得られる。

そして、このようなパルス幅変調の回路において、タ
イミング信号発生回路34と、パターン信号発生器35の間
にシフトレジスタ37を設け、各走査ライン毎にパターン
信号26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させることができる。

第11図は、この遅延回路による各走査ライン毎のパタ
ーン信号の遅延発生例を示す波形図である。また、第12
図は、このパターン信号による各色の出力画像のパター
ンを示す模式図である。

ここで記録密度は、主走査方向に80dpi、副走査方向
に400dpiとし、パターン信号の遅延量は、第１色目を2/
5画素、第２色目を3/5画素とし、それぞれの像形成角
は、26.6゜、−26.6゜とした。

このような各色毎に異った像形成角を持たせることに
より、印刷技術を取入れたカラーレーザプリンタによ
り、ズレが生じても色ムラ、色味変化のない出力画像が
得られる。

以下、色ムラや色味変化が生じない理由について詳述
する。

第12図に示す各色のパターンを多重すると、通常ズレ
がなければ、第13図（ａ）に示すように、重複する画素
としない画素とが周期的に現われている。ここで、仮に
第13図（ｂ）に示すように、第１色目の画像が本来多重
されるべき位置より全体的に１画素分図中右方向にズレ
てしまったとする。

第13図（ａ）と第13図（ｂ）とを比較すると、重複し
ている画素と重複していない画素との現われる位置自体
にはズレが生じているが、それらの現われるパターン
は、まったく同じであることがわかる。また、ズレによ
って、本来重なるべきであったが重ならなくなった画素
の数と、重ならないはずだったが重なってしまった画素
の数とは、同数であることもわかる。

このようにして、結果的には、色ムラや色味変化のな
い画像を生み出すことができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記カラーレーザプリンタのようにスキャ
ナにポリゴンミラーを使うものにおいては、上述のよう
に、ピッチムラ等による短周期の画像劣化が発生するこ
とがわかっている。そのため、例えば各面毎の精度が悪
い８面のポリゴンミラーを用いた場合、各走査ライン毎
に主走査、副走査のそれぞれの方向に周期的に書き込み
位置がズレるため、第14図に示すように、特にハイライ
トおよびハーフトーン部において、斜めのスジが発生し
てしまうという欠点があった。

これは、各ドットを形成する走査ビームが、第15図に
示すような光量分布を持っているため、本来形成すべき
位置からズレた位置にビームが走査されると、第16図に
示すように、周囲の画素とほぼ等間隔で配置される各ド
ットの位置がズレ、第17図に示すように、各ドット間で
不均等な干渉が起こってしまうためである。従って、解
像度を上げれば上げるほど、この欠点は増大する方向に
ある。

また、第18図に示すように、本来多重されるべき位置
と半画素分ズレてしまうなど、微小なズレが生じた場
合、１画素を形成する画素の形状によって、重なる部分
の面積が異なってしまうためハイライトやハーフトーン
部において、特に色ムラ、色味変化が生じてしまうとい
う欠点もあった。

そして、このような欠点は、従来例で述べたパル幅変
調法を用いたプリンタに限らず、他に閾値マトリックス
を用いたプリンタなどを含む全ての網点技術を用いたカ
ラーレーザプリンタにおいて存在するものとなってい
る。

本発明は、網点技術を用いて画像形成した場合におけ
る、色ズレ、ピッチムラ、すじムラなどの画像劣化を防
止することができる多色画像形成方法を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、色成分毎に感光体上をライン走査すること
によって像を形成し、その像を転写材に転写して画像を
形成し、かつ前記転写材に複数の色成分の像を転写する
ことによって多色画像を形成する多色画像形成方法であ
って、上記各色成分の画素毎の画像データを入力する画
像データ入力工程と、上記各色成分に応じた像形成角を
形成するために、ライン毎に位相変化されたパターン信
号を用いて、上記画像データをパルス幅変調するパルス
幅変調工程とを有し、上記パターン信号は、上記複数の
色成分のうち任意の第１の色成分と第２の色成分との間
で、記録すべき位置が重複する複数ドットと、記録すべ
き位置が重複しない複数ドットとが混在するようにし、
しかも上記各色成分において像形成角方向に配列される
ドットが互いに近接して略帯状になるように、主走査方
向の記録密度が副走査方向の記録密度よりも低くなるよ
うに解像度が設定されている信号で、かつ位相変化量が
１画素相当分未満で設定されている信号であることを特
徴とする。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例によるカラーレーザプリ
ンタにおけるパルス幅変調回路を示すブロック図であ
る。

本実施例の基本的構成は、上述した従来例と同様であ
るが、本実施例では、パターン信号発生器35′における
解像度とシフトレジスタ37′における遅延量を適宜設定
することにより、各色成分毎に異なった像形成角を有す
る略帯状の画素を形成するようにしたものである。

第２図は、このように各色（図では２種類）で略帯状
の画素を出力した場合を示す模式図である。

図の各傾斜太線は、各色の画素が近接して連続的に配
置されることにより、画像パターンがあたかも帯状に形
成される様子を示したものであり、第２図（ａ）が第１
色目のパターン、第２図（ｂ）が第２色目のパターンを
示している。

なお、実際には、各画素が、第３図に示すような露光
分布で配置されている。

また、上記第２図は、ハーフトーン画像の出力状態を
示しており、ハイライト画像の出力状態は第４図に示し
ている。

第５図は、各色毎の画素の配置状況を示すものであ
り、（ａ）は第１色目、（ｂ）は第２色目に対応してい
る。

本実施例では、主走査方向の記録密度を160dpiとし、
副走査方向の記録密度を400dpiとした。また、像形成角
は第１色目を26.6゜、第２色目を−26.6゜とした。

そして、上述のように画素を配置するため、パターン
信号発生器35′においては、解像度を200dpiとし、第６
図に示すようなパターン信号（三角波）を生成する。そ
して、シフトレジスタ37′においては、このパターン信
号（三角波）を走査ライン毎に以下の遅延量で遅延させ
た。すなわち、各色における三角波の遅延量は、第１色
目が4/5画素、第２色目が1/5画素とした。

また、本実施例においては、第３図に示すような直線
上の露光分布をもった潜像に対して、さらに直線的な画
像を得るため、上記第９図の現像手段に公知の２成分ブ
ラシ現像法を用いた。

以上のように、各色の画素を略帯状に連続させたこと
により、この略帯状の画素の重ね合わせが作用すること
となり、上記網点印刷技術の効果が損なわれることな
く、長周期の劣化が除去され、さらに、各色の多重にお
いて生じる微小な色ズレから大きな色ズレに対しても、
第７図に示すように、重なり合った部分の面積が変化し
ないため、どのような色ズレ量に対しても色味変化のな
い多色画像が得られる。

また、各画素を近接させて略帯状に形成により、第16
図に示すような周期の画素と等間隔の孤立画素に比べ、
各画素間において、光量分布のサイドローブが干渉し合
い、仮に画素がズレてしまっても、より直線的に画像が
形成されやすく作用するため、斜めすじやピッチムラな
ど短周期の画像劣化が軽減される。

また、上述のような略帯状に画素を配置する方法とし
ては、副走査方向の記録密度に対して、パターン信号発
生器35′における解像度とシフトレジスタ37′における
遅延量を適宜設定することにより、各種の組合わせが考
えられる。

例えば、第８図（ａ）、（ｂ）に示すように、主走査
方向の記録密度が200dpi、副走査方向の記録密度が600d
piである場合、パターン信号発生器35′の解像度を200d
pi、三角波の遅延量を第１色目が1/3画素、第２色目が
−1/3（＝2/3）画素とした場合には、第１色目が45゜、
第２色目が−45゜の像形成角を有するパターンを得るこ
とができる。

さらに、主走査方向の記録密度が200dpi、副走査方向
の記録密度が600dpiである場合、パターン信号発生器3
5′の解像度を200dpi、三角波の遅延量を第１色目が1/4
画素、第２色目が3/4画素とした場合には、第１色目が2
6.6゜、第２色目が−26.6゜の像形成角を有するパター
ンを得ることができる。

なお、以上の説明では、各色の像形成角を左右対称に
設定したが、例えば、一方を０゜とし、他方を45゜とす
る等、種々の組合わせが可能である。

さらに、上記各実施例において、２色および３色の多
重画像を形成する例について述べたが、本発明はこれに
限るものではなく、２色以上の多重画像全てに有効なも
のである。

［発明の効果］ 本発明によれば、どのように色ズレ量が発生しても、
色ムラの発生を防止することができ、常に安定した再現
性の優れた多色画像を得ることができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例によるカラーレーザプリン
タにおけるパルス幅変調回路を示すブロック図である。 第２図は、同実施例におけるハーフトーン画像の出力パ
ターンを示す模式図である。 第３図は、上記出力パターンにおける実際の各画素の露
光分布を説明する模式図である。 第４図は、同実施例におけるハイライト画像の出力パタ
ーンを示す模式図である。 第５図は、同実施例における各色毎の画素の配置状況を
示す模式図である。 第６図は、同実施例におけるパターン信号の遅延例を示
す模式図である。 第７図は、同実施例の出力画像を、ズレのある場合とな
い場合で比較して説明する模式図である。 第８図は、本発明の他の実施例による出力パターンを示
す模式図である。 第９図は、カラーレーザプリンタの画像形成部の概略を
示す構成図である。 第10図は、第９図に示すプリンタにおけるパルス幅変調
回路を示すブロック図である。 第11図は、第10図に示すパルス幅変調回路におけるパタ
ーン信号の遅延例を示す波形図である。 第12図は、第11図に示す同パターン信号による各色の出
力画像のパターンを示す模式図である。 第13図は、第９図に示すプリンタにおいて各色画像を重
複した場合に、ズレのないときと１画素分のズレを生じ
たときとを対比して説明する模式図である。 第14図は、第９図に示すプリンタにおいて各色画像を重
複した場合に、斜めのスジが発生した様子を示す模式図
である。 第15図は、レーザビームプリンタにおける光量分布を示
す模式図である。 第16図は、従来の画像におけるドット配置を示す模式図
である。 第17図は、従来の画像において、各ドット間で干渉が生
じた状態を示す模式図である。 第18図は、第９図に示すプリンタにおいて各色画像を重
複した場合に、ズレのないときと半画素分のズレを生じ
たときとを対比して説明する模式図である。 １……感光体、 ３……帯電器、 ４……半導体レーザ、 ５……現像器、 ６……転写帯電器、 ７……転写紙、 ８……分離帯電器、 ９……定着器、 10……クリーナ、 11……信号発生手段、 12……転写ドラム。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】色成分毎に感光体上をライン走査すること
   によって像を形成し、その像を転写材に転写して画像を
   形成し、かつ前記転写材に複数の色成分の像を転写する
   ことによって多色画像を形成する多色画像形成方法であ
   って、 上記各色成分の画素毎の画像データを入力する画像デー
   タ入力工程と； 上記各色成分に応じた像形成角を形成するために、ライ
   ン毎に位相変化されたパターン信号を用いて、上記画像
   データをパルス幅変調するパルス幅変調工程と； を有し、 上記パターン信号は、上記複数の色成分のうち任意の第
   １の色成分と第２の色成分との間で、記録すべき位置が
   重複する複数ドットと、記録すべき位置が重複しない複
   数ドットとが混在するようにし、しかも、上記各色成分
   において像形成角方向に配列されるドットが互いに近接
   して略帯状になるように、主走査方向の記録密度が副走
   査方向の記録密度よりも低くなるように解像度が設定さ
   れている信号で、かつ位相変化量が１画素相当分未満で
   設定されている信号であることを特徴とする多色画像形
   成方法。