JPH0347619B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラー画像記録方式、特に画像入力
により変調されたレーザービームを用い電子写真
方式に従つてカラー画像の記録を行なうカラー画
像記録方式に関する。

近年電子写真を用いたカラー複写機にレーザー
ビームによる書き込みを行なうことによつてカラ
ーCRTの出力プリンタやカラーフアクシミリの
端末機として利用することが検討されている。こ
れはコンピユータからの出力信号を高速にカラー
画像化できる装置として多くの用途が期待されて
いるからであるが、このような装置では殆んどの
ものが擬似カラー的なもので、いわゆるフルカラ
ーとしてのプリンタは未だ実現されていない。

この原因は主に電子写真固有の特性からくるた
めのもので中間色の再現性が悪くこの面での技術
的解決が成されていないからである。即ち潜像、
現像、転写などの各画像形成過程を含む電子写真
の各プロセスの特性が理想的なものでなく一つの
画像記録システムと考えた場合、入力に対する出
力値が非線形であり、入力の空間周波数（MTF
値）が高くなるとレスポンスが低くなるなどの欠
点をもつからである。

従つて従来のアナログ的な画像記録（輝度変
調）方式や画像処理技術では単色としても十分な
階調性のある画像は得られず、それをカラー化し
た場合に忠実な色再生を行なうのは困難である。

本発明はこのような点に鑑み成されたもので、
階調性の高いフルカラー画像記録が可能なカラー
画像記録方式を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明のカラー画像記
録方式は、入力したカラー画像データを複数の有
彩色成分と黒色成分に分離し、該成分毎に所定の
マトリクスを作用させることによりドツトパター
ンを展開し、かかるパターンを重ね合わせてカラ
ー画像記録を行う記録方式であつて、前記有彩色
成分に対するマトリクスのサイズよりも前記黒色
成分に対するマトリクスのサイズを小さくしたこ
とを特徴とする。

以下に添付図面を参照して本発明の実施例を詳
細に説明する。

第１図には本発明の方式が採用されるカラー電
子写真記録装置が図示されている。第１図におい
て半導体レーザー光源ユニツト１が設けられてお
り、この光源ユニツトからは画像信号によつて変
調されコリメートされた光ビームが発射される。
この光ビームは回転多面鏡などより成る光偏向器
で偏向され結像レンズ３を経て感光ドラム４上に
画像が形成される。その場合感光ドラム４は前除
電器４ａにより除電された後一次帯電器４ｂで均
一に帯電され、続いて除電器４ｃにより光ビーム
に対応して除電され感光ドラム４上に画像に対応
した静電潜像が形成される。続いてこのように形
成された潜像は現像器５ａ〜５ｄにより現像され
る。

現像器５ａ〜５ｄはそれぞれＹ（イエロー）、Ｍ
（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Bl（ブラツク）の各ト
ナーが入つておりいずれか一つが選択される。即
ち入力信号は各Ｙ、Ｍ、Ｃ、Blの各４色に色分
解され、各色毎に半導体レーザー光源ユニツト１
からはそれぞれの色に対応した変調ビームを発射
し、その色に対応した現像器が駆動される。この
ようにして感光ドラム上に現像された各色のトナ
ー像はその毎に転写ドラム６上に巻き付けられた
記録紙７へ重ねて転写される。感光ドラム４と転
写ドラム６の半径比は２：１となつており感光ド
ラム半面毎に画像が記録される。即ち感光ドラム
４の半周で現像が行なわれている時に他の半周で
は帯電あるいは潜像形成が行なわれる構成となつ
ている。

第２図には本発明の記録方式の一実施例の濃度
パターン法による画像処理が図示されている。各
色に分解された画像のサンプリングされたある一
点ｉにおける輝度情報により電気信号に変換され
た入力信号Xi１０は比較器（コンパレータ）１
１によりある一定の値をもつ比較値Ci１２と比較
され、その大小関係により出力Yi１３が得られ
る。比較値Ciは第３図Ｂに示されたように一般に
ｊ×ｋのマトリツクス構成により比較マトリツク
スと呼ばれており、第３図Ａに示された入力信号
Xiがこの比較マトリツクスCi（ｊ、ｋ）の各成分
と比較されその大きい個所のみ黒レベル（即ち
１）となる出力Yi（ｊ、ｋ）が得られる。従つて
Yiもｊ×ｋのマトリツクス構成となる。

このような方法は一般に濃度パターン法と呼ば
れており、入力の一画素に対し出力の一画素をｊ
×ｋのサブマトリツクスに分けかかるサブマトリ
ツクスの各エレメント（これを微画素と称する）
を組織的に塗りつぶしていく手法である。

このようにして得られた出力Yiは第２図に図
示されたようにラインメモリ１４に記憶される。
このラインメモリ１４の容量は一画素に対しｊ×
ｋビツトより成り１ラインがｌの画素より成ると
すると一般にｊ×（ｋ×ｌ）ビツト／ラインとな
る。これらのビツトはｊ行ｋ×ｌ列に規則的に記
憶され各行毎にｊ回操作することにより１ライン
分の画像が記録装置から記録される。

例えば第３図に図示されたように入力信号Xi
がXi＝5.3×１／16、又比較マトリツクスCiが Ci＝１／16×13 ４ ８ 12 ９ ０ ３ ７ ５ １ ２ 11 14 10 ６ 15 なる４×４のマトリツクスであるとする。但し、
ここで入力信号の最大値がXi、max＝1.0である
とする。得られた結果の出力信号Yiは Yi＝０ １ ０ ０ ０ １ １ ０ １ １ １ ０ ０ ０ ０ ０ となる。このような手法を各画素ｉ＝1.2………、
ｌまで求めその結果をラインメモリ１４に記憶す
る。

第４図にはこのような方式により画像出力をし
た場合の一つの色に対する画像出力例が拡大して
図示されている。カラー記録を行なう場合には
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Blの各色に対して画像出力しそれ
を重ねることにより記録が行なわれる。尚第３図
ｃにおいて４×４の全体のマトリツクスが入力の
一画素に対応しその全体を画素と呼び、各エレメ
ントに対する小区画を微画素と呼ぶ。第４図にお
いて斜線２０は第３図ｃの斜線部分に対応する。

本実施例においてはこれらの微画素によつて作
られるパターンが本発明のドツトパターンに相当
している。

前述の方法により４×４マトリツクスで出力の
一画素を形成した場合画素が大きい場合には16階
調が得られる。しかし画素を小さくしていつた場
合には以下の理由で階調性は減少する。即ち第５
図に図示したように電子写真における潜像および
現像転写のMPF値は空間周波数が高くなると低
下する。従つて画素が小さくなつた場合各微画素
の塗りつぶし方が忠実でなく、微画素の一つの増
減が記録された出力の変化として現われないため
である。

そのため、４×４のマトリツクスで構成しても
16階調は得られない。

一方人間の視覚特性として、空間周波数の低い
低域成分（例えば人の顔の肌の部分等）に対して
は階調性を多く要するが、高い空間周波数成分
（輪郭etc）に対しては階調性は少くてよいという
事が知られている。

前述の手法に於て、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Blの各色に
対して、解像力を高めようとすると画素の大きさ
を小さくする必要がある。そうした場合、階調性
がそこなわれ、色の再現性は得られない。

本発明の一実施態様の特徴はＹ、Ｍ、Ｃの出力
方式としては、大きなマトリツクス・サイズで行
い、Blの出力方式は小さなマトリツクス・サイ
ズで行う事により、色に対する再現性及び解像力
の両方を満足する様にした点にある。

第６図はこの画素サイズを示したもので(A)は
Ｙ、Ｍ、Ｃに対する画素サイズ、(B)はBlに対す
る画素サイズを示す。(A)に於る一辺Ａは例えば
0.4mm、(B)に於ける一辺Ｂは例えば0.2mmであると
する。

それぞれを４×４のマトリツクスで構成し、独
自に前述の濃度パターン法で記録を行う。

記録はレーザ・ビーム走査を行う場合には、細
い(B)の微画素（１片50μｍ）を基準にして行う。

即ち、走査の主走査方向の一画素は50μｍで、
送りピツチも50μｍである。従つて(A)の0.4mmの画
素（微画素100μｍ）に対しては二倍の走査で記
録すればよい。かかる画素サイズに於けるカラー
記録の結果Ｙ、Ｍ、Ｃの各色に対しては、画像の
階調性の再現性は十分満たされる。これらをＹ、
Ｍ、Ｃを互いに中心がずれる様にして重ねて記録
される（中心位置をずらす事は必ずしも本質的で
はない）。

一方、Blの方は画素が小さいため、階調性は
減る電子写真に於てはこの階調性の減少は主に白
側の階調の減少が顕著となる。このためBlに対
する記録画像は輪郭成分を主に含む情報となる。

これを前記Ｙ、Ｍ、Ｃによる画像に重ねること
により色再現性、解像度共に十分な画像が得られ
る。

かかる画素サイズを変えて出力する方法は、各
色（青、緑、赤）に対する輝度情報入力値を細い
画素単位に一担メモリーにストアされ、黒での記
録のみこの細い画素単位でＢ、Ｇ、Ｒ信号から計
算し、他の色成分（Ｙ、Ｍ、Ｃ）に対しては数画
素の平均値をとる事により求められる。

以上述べたように本発明の一実施態様によれば
出力マトリツクスの一画素のサイズを各色毎に変
えたものを重ね合わせるようにしてカラー画像の
記録を行つているので、人間の視覚特性を考慮し
た階調性の高いフルカラー画像を提供することが
できる。

このような方式は必ずしも電子写真のみに適用
されるだけでなく、非線形なシステムや空間周波
数が低くなつた場合MTF値が低下する他のシス
テムに同様に適用され同様な効果が得られること
はいうまでもない。

以上説明した様に本発明に依れば色に応じてマ
トリクスパターンを作用させ、得られた色毎のド
ツトパターンを重ね合わせる様にしてカラー画像
の記録を行つているので階調性があり、かつ解像
度の良好な色再生を行うことができる。

更に本発明に依れば階調再現性に影響を与える
度合いの大きい有彩色成分に対するマトリクスの
サイズよりも解像度に影響を与える度合いの大き
い黒色成分に対するマトリクスのサイズを小さく
したのでカラー画像の階調再現性を向上させ、か
つカラー画像の解像度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式が用いられるカラー複写装
置の概略構成を示した配置構成図、第２図は濃度
パターン法による画像の処理を示したブロツク回
路図、第３図Ａ〜Ｃは濃度パターン法による画像
処理を示した説明図、第４図は濃度パターン法に
より処理された画像出力を拡大して示した説明
図、第５図は空間周波数に対するレスポンスを示
した表図、第６図Ａ，Ｂは色に対して出力画素の
サイズを変化させることを示した説明図である。 １……光源ユニツト、２……光偏向器、３……
レンズ、４……感光ドラム、４ａ〜４ｃ……帯電
器、５ａ〜５ｄ……現像器、６……転写ドラム、
７……記録紙、Xi……入力画素、Ci……比較マ
トリツクス、Yi……出力画素。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力したカラー画像データを複数の有彩色成
   分と黒色成分に分離し、該成分毎に所定のマトリ
   クスを作用させることによりドツトパターンを展
   開し、かかるパターンを重ね合わせてカラー画像
   記録を行う記録方式であつて、前記有彩色成分に
   対するマトリクスのサイズよりも前記黒色成分に
   対するマトリクスのサイズを小さくしたことを特
   徴とするカラー画像記録方式。