(57)【要約】  【課題】画像入力信号を用いて有機ＥＬ素子の発光を制御して感光材料に画像を形成する画像形成装置および画像形成方法であって、有機ＥＬ素子を用いて従来の方法で画像を露光記録する場合に比べて画像の階調再現性を損なうことなく画像を形成できるとともに、有機ＥＬ素子のダークスポットの影響を受けることなくスジムラのない画像を形成する。  【解決手段】供給される画像入力信号から、有機ＥＬ素子による露光量を制御する露光量制御信号と、所定の露光パターンで露光されるように、記録すべき画像の位置に応じて前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光を制御するＯＮ／ＯＦＦ制御信号と、を生成し、これらの制御信号を用いて副走査方向に並列した有機ＥＬ素子からなるライン状の発光素子アレイを用いて多重露光することにより画像を記録する。【選択図】図１
2005096211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像入力信号を用いて光を変調して感光材料を露光することにより画像を形成する画像形成装置であって、
複数の有機エレクトロルミネッセンス素子をライン状に配列した発光素子アレイが、この配列方向と直交する方向に複数並列して設けられた発光ヘッドと、
画像を記録する感光材料を、前記発光ヘッドに対して、前記配列方向と直交する方向に相対的に移動させる移動ユニットと、
画像を濃度変調および面積変調により記録するために、前記画像入力信号から、前記有機エレクトロルミネッセンス素子による露光量を制御する露光量制御信号と、所定のパターンのドットで露光されるように、記録すべき画像の位置に応じて前記有機エレクトロルミネッセンス素子による発光を制御するＯＮ／ＯＦＦ制御信号と、を生成する制御信号生成ユニットと、を有し、
前記発光ヘッドは、前記露光量制御信号および前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を用いて、移動する感光材料を前記配置方向にライン状に露光し、さらに、有機エレクトロルミネッセンス素子で露光された感光材料の露光部分に、さらに他の有機エレクトロルミネッセンス素子で重ねて露光することにより、画像を記録することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光材料に記録される画像において、前記濃度変調による階調のレベル間を前記面積変調による階調が補間するように、前記制御信号生成ユニットは、前記画像入力信号の上位ビットを用いて前記露光量制御信号を生成するとともに、下位ビットを用いて前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記パターンは、面積変調による１つの階調のレベルに対して、前記有機エレクトロルミネッセンス素子で記録すべきドットの複数のパターンが定められており、前記制御信号生成ユニットは、この複数のパターンを切り換えながら前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の発光素子アレイは所定の間隔おきに有機エレクトロルミネッセンス素子が配置され、
前記発光ヘッドは、前記複数の発光素子アレイのうち少なくとも１つの発光素子アレイに対して、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が前記配列方向の異なる位置に位置ずれ配置された発光素子アレイを少なくとも１つ以上有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御信号生成ユニットは、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の位置ずれ量に応じて画像入力信号を補間処理し、補間処理されて生成された画像入力信号から、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が位置ずれ配置された発光素子アレイにおける発光を制御する制御信号を生成する請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御信号生成ユニットは、画像入力信号に対して複数の補間処理を行ない、これらの補間処理は、記録する画像の領域に応じて切り換えながら、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が位置ずれ配置された発光素子アレイに供給する制御信号を生成する請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御信号生成ユニットは、画像入力信号に対して複数の補間処理を行ない、これらの補間処理結果を平均処理して、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が位置ずれ配置された発光素子アレイに供給する制御信号を生成する請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
複数の有機エレクトロルミネッセンス素子をライン状に配列した発光素子アレイが、この配列方向と直交する方向に複数並列して設けられた発光ヘッドを用いて、この発光ヘッドに対して相対的に移動する感光材料に画像を形成する画像形成方法であって、
画像を濃度変調および面積変調により記録するために、画像入力信号から、前記有機エレクトロルミネッセンス素子による露光量を制御する露光量制御信号と、所定のパターンのドットで露光されるように、記録すべき画像の位置に応じて前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光を制御するＯＮ／ＯＦＦ制御信号と、を生成する制御信号生成ステップと、
前記露光量制御信号および前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を用いて、移動する感光材料を前記配列方向に露光することにより、画像を濃度変調および面積変調で形成するステップであって、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて露光する第１の露光ステップと、この第１の露光ステップで露光された部分にさらに他の有機エレクトロルミネッセンス素子で重ねて露光する第２の露光ステップと、含む画像形成ステップと、を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
前記複数の発光素子アレイは所定の間隔置きに有機エレクトロルミネッセンス素子が配置され、
前記発光ヘッドは、前記複数の発光素子アレイのうち少なくとも１つの発光素子アレイに対して、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が前記配列方向の異なる位置に位置ずれ配置された発光素子アレイを少なくとも１つ以上有し、
前記制御信号生成ステップは、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の位置ずれ量に応じて画像入力信号を補間処理し、補間処理された画像入力信号から、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が位置ずれ配置された発光素子アレイにおける発光を制御する制御信号を生成する請求項８に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像入力信号を用いて有機エレクトロルミネッセンス素子（以降、有機ＥＬ素子という）の発光を制御することにより感光材料に画像を露光、記録することで画像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真等の画像をプリント出力するカラープリントシステムは、感光材料を変調した光で露光して画像を潜像として記録し、この後、この潜像を処理して現像化して画像のプリント出力を行なうものである。
【０００３】
今日、このカラープリントシステムにおいて、感光材料を露光するための光源として有機ＥＬ素子を用いることが種々提案されている。
有機ＥＬ素子は、電子注入電極を成す陰極電極と、正孔注入電極を成す陽極電極と、これらの電極の間に挟んで配置した、蛍光性有機化合物を含む薄膜の有機層とを有して構成される。そして、これらの電極間に電流を流すことにより、陰極に電子を陽極に正孔を注入し、これら正孔および電子が再結合することにより再結合エネルギーを発生させ、このエネルギーで有機層の励起を生じさせる。その際、有機層は励起状態から基底状態に遷移するときに蛍光を発して発光する。
【０００４】
ところで、有機ＥＬ素子は、周囲を取り巻く水分や酸素の影響を受けて、有機ＥＬ素子の発光領域の一部分が非発光となったダークスポットが発生し易い。このため、有機ＥＬ素子の作製にはドライプロセスが用いられ、有機ＥＬ素子における有機材料の精製や成膜時の真空の程度、有機ＥＬ素子の封止等、水分や酸素を排除する工夫が種々なされて作製され、また構成されている。しかし、ダークスポットの発生を抑制して十分な発光特性を有する有機ＥＬ素子を作製することは現段階において極めて困難である。
【０００５】
下記特許文献１には、このような有機ＥＬ素子の光を感光材料の露光に用いたプリントヘッドおよびその駆動方法が開示されている。このプリントヘッドは、形成される画像のスジムラの原因となるダークスポット、および有機ＥＬ素子の使用に伴って輝度が低下する輝度劣化等の寿命の問題を解決するために成されたものである。すなわち、有機ＥＬ素子を用いたヘッドは、３原色に色分解した３原色の３つの画像を１つの感光面に重ね合わせて書き込む（多重露光する）ことによりカラー画像を形成する。これにより、従来のようなダークスポットの影響を極めて小さくすることができるとされている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−５２５９２号公報
【０００７】
上記特許文献１によるプリントヘッドでは、多重露光により画像を形成することでダークスポット等のノイズの影響を小さくできるものと考えられる。しかし、上記プリントヘッドは、記録しようとする画像の画素位置毎に異なる有機ＥＬ素子で多重露光して濃度変調により画像を形成するため、中間色を有する連続階調の画像の階調を必ずしも適切に再現できないといった問題があった。すなわち、画像の形成において多重露光を上記方法で行なうのは、画像の形成方法の自由度を制限することとなり、画像の階調再現性が制限されるといった問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、画像入力信号を用いて有機ＥＬ素子の発光を制御して感光材料に画像を形成する画像形成装置および画像形成方法であって、従来の有機ＥＬ素子を用いて画像を露光記録する場合に比べて画像の階調再現性を損なうことなく画像を形成できるとともに、さらに、有機ＥＬ素子のダークスポットの影響を受けることなくスジムラのない画像を形成する画像液性装置および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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、画像入力信号を用いて光を変調して感光材料を露光することにより画像を形成する画像形成装置であって、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子をライン状に配列した発光素子アレイが、この配列方向と直交する方向に複数並列して設けられた発光ヘッドと、画像を記録する感光材料を、前記発光ヘッドに対して、前記配列方向と直交する方向に相対的に移動させる移動ユニットと、画像を濃度変調および面積変調により記録するために、前記画像入力信号から、前記有機エレクトロルミネッセンス素子による露光量を制御する露光量制御信号と、所定のパターンのドットで露光されるように、記録すべき画像の位置に応じて前記有機エレクトロルミネッセンス素子による発光を制御するＯＮ／ＯＦＦ制御信号と、を生成する制御信号生成ユニットと、を有し、前記発光ヘッドは、前記露光量制御信号および前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を用いて、移動する感光材料を前記配置方向にライン状に露光し、さらに、有機エレクトロルミネッセンス素子で露光された感光材料の露光部分に、さらに他の有機エレクトロルミネッセンス素子で重ねて露光することにより、画像を記録することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１０】
ここで、感光材料に記録される画像において、前記濃度変調による階調のレベル間を前記面積変調による階調が補間するように、前記制御信号生成ユニットは、前記画像入力信号の上位ビットを用いて前記露光量制御信号を生成するとともに、下位ビットを用いて前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成するのが好ましい。
前記パターンは、面積変調による１つの階調のレベルに対して、前記有機エレクトロルミネッセンス素子で記録すべきドットの複数のパターンが定められており、前記制御信号生成ユニットは、この複数のパターンを切り換えながら前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成するのが好ましい。
【００１１】
前記複数の発光素子アレイは所定の間隔おきに有機エレクトロルミネッセンス素子が配置され、前記発光ヘッドは、前記複数の発光素子アレイのうち少なくとも１つの発光素子アレイに対して、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が前記配列方向の異なる位置に位置ずれ配置された発光素子アレイを少なくとも１つ以上有するのが好ましい。
その際、前記制御信号生成ユニットは、前記第２の発光素子アレイに対して、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の位置ずれ量に応じて画像入力信号を補間処理し、補間処理されて生成された画像入力信号から、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が位置ずれ配置された発光素子アレイにおける発光を制御する制御信号を生成するのが好ましい。
前記制御信号生成ユニットは、画像入力信号に対して複数の補間処理を行ない、これらの補間処理は、記録する画像の領域に応じて切り換えながら、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が位置ずれ配置された発光素子アレイに供給する制御信号を生成するのがよい。同様に、前記制御信号生成ユニットは、画像入力信号に対して複数の補間処理を行ない、これらの補間処理結果を平均処理して、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が位置ずれ配置された発光素子アレイに供給する制御信号を生成するものであってもよい。
【００１２】
また、本発明は、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子をライン状に配列した発光素子アレイが、この配列方向と直交する方向に複数並列して設けられた発光ヘッドを用いて、この発光ヘッドに対して相対的に移動する感光材料に画像を形成する画像形成方法であって、画像を濃度変調および面積変調により記録するために、画像入力信号から、前記有機エレクトロルミネッセンス素子による露光量を制御する露光量制御信号と、所定のパターンのドットで露光されるように、記録すべき画像の位置に応じて前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光を制御するＯＮ／ＯＦＦ制御信号と、を生成する制御信号生成ステップと、前記露光量制御信号および前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を用いて、移動する感光材料を前記配列方向に露光することにより、画像を濃度変調および面積変調で形成するステップであって、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて露光する第１の露光ステップと、この第１の露光ステップで露光された部分にさらに他の有機エレクトロルミネッセンス素子で重ねて露光する後段の露光ステップである第２の露光ステップと、含む画像形成ステップと、を有することを特徴とする画像形成方法を提供する。
【００１３】
ここで、前記複数の発光素子アレイは所定の間隔置きに有機エレクトロルミネッセンス素子が配置され、前記発光ヘッドは、前記複数の発光素子アレイのうち少なくとも１つの発光素子アレイに対して、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が前記配列方向の異なる位置に位置ずれ配置された発光素子アレイを少なくとも１つ以上有し、前記制御信号生成ステップは、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の位置ずれ量に応じて画像入力信号を補間処理し、補間処理された画像入力信号から、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が位置ずれ配置された発光素子アレイにおける発光を制御する制御信号を生成するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、有機ＥＬ素子を用いた発光ヘッドによって、移動する感光材料を多重露光により画像を露光記録するとともに、この露光記録される画像は、露光量制御信号とＯＮ／ＯＦＦ制御信号を用いて濃度変調および面積変調によって形成されるので、従来の有機ＥＬ素子を用いて画像を露光記録する場合に比べて画像の階調再現性を損なうことなく画像を形成でき、有機ＥＬ素子のダークスポットの影響を受けることなくスジムラのない画像を形成することができる。さらに、画像入力信号をデジタル信号として量子化する際に含まれるノイズ成分についても抑制することができる。さらに、面積変調に伴うドットのパターンを切り換えながら行なうのでパターンのテックスチャが視認されることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の画像形成装置および画像形成方法について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【００１６】
図1は、本発明の画像形成装置の一例である感光材料を露光して画像を形成するカラープリンタ１０のブロック構成図である。
プリンタ１０は、供給された画像入力信号を用いて感光材料Ｐに潜像を露光記録するヘッドユニット１２と、感光材料Ｐをヘッドユニット１２に搬送、供給する感光材料供給ユニット１４と、画像を感光材料Ｐに露光記録のためにヘッドユニット１２を駆動させる駆動信号を生成する信号生成ユニット１６と、を有して構成される。
【００１７】
プリンタ１０における信号処理ユニット１６には、画像処理装置１８にて画像処理の施された画像処理済信号が画像入力信号として供給される。また、ヘッドユニット１２で露光、記録された感光材料Ｐがプロセサ１３に導かれるように、ヘッドユニット１２における感光材料Ｐの搬送路は、プロセサ１３に接続される。
【００１８】
ヘッドユニット１２は、一定速度で搬送される感光材料Ｐに対して搬送方向（副走査方向、Ｙ方向）と直交する方向（主走査方向、Ｘ方向）にライン状に走査露光することにより、感光材料Ｐに画像を形成するユニットである。ヘッドユニット１２は、一定速度で感光材料Ｐを搬送するローラ対２０，２２および駆動モータ２４を有する移動ユニット２５を有し、ローラ対２０，２２の各駆動ローラは駆動モータ２４と機械的に接続され、駆動モータ２４の駆動が駆動ローラに伝達されるようになっている。
ヘッドユニット１２には、感光材料Ｐに光を照射して露光させる発光ヘッド２６と、発光ヘッド２６からの光を感光材料Ｐの所定の位置に結像させるセルフォックレンズからなるレンズアレイ２８とを有する。
【００１９】
なお、本発明では、移動ユニット２５は、発光ヘッド２６を固定して感光材料Ｐを移動させるものであるが、感光材料Ｐを静止させて、発光ヘッド２６を移動させるユニット構成としてもよい。
また、発光ヘッド２６は、感光材料Ｐの紙幅に対して少なくとも同等以上のヘッド長さを有するものであるが、本発明においては、紙幅に対してヘッド長さが短いものであってもよい。この場合、感光材料Ｐまたは発光ヘッド２６を主走査方向に移動させるように移動ユニット２６を構成し、感光材料Ｐの紙幅分露光記録するように、走査露光のタイミングに合わせて主走査方向に移動させるとよい。この主走査方向における露光記録において、後述する多重露光を行なってもよい。
【００２０】
発光ヘッド２６は、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）をライン状に配列した発光素子アレイラインが、この配列方向と直交する方向に複数並列して設けられたヘッドであり、この有機ＥＬ素子の発光を制御して走査露光することにより感光材料Ｐに画像を記録するものである。具体的には、図２（ａ）〜（ｃ）に示すような構成となっている。
【００２１】
発光ヘッド２６は、透明性を有するガラス基板２６Ａ上に有機ＥＬ素子をＸ方向（主走査方向）に３５２０個配列して形成した有機ＥＬアレイラインを、Ｙ方向（副走査方向）に３２ライン並列して形成したもので、Ｒ（赤）光を発光するＲ光発光アレイ部２６Ｒと、有機ＥＬ素子をＸ方向に３５２０個配列して形成した有機ＥＬアレイラインを、Ｙ方向に１６ライン並列して形成した、Ｇ（緑）光を発光するＧ光発光アレイ２６Ｇと、有機ＥＬ素子をＸ方向に３５２０個配列して形成した有機ＥＬアレイラインを、Ｙ方向に１６ライン並列して形成した、Ｂ（青）光を発光するＢ光発光アレイ２６Ｂと、これらのアレイを制御して発光させるために電流を流すための駆動用ＩＣ２６Ｃ，２６Ｄ，２６Ｅ，２６Ｆおよび２６Ｈが設けられている。駆動用ＩＣ２６Ｃは、Ｒ光発光アレイ２６Ｒの各有機ＥＬ素子に正孔を注入するための陽極駆動用ＩＣであり、駆動用ＩＣ２６Ｅは、Ｒ光発光アレイ２６Ｒの各有機ＥＬ素子に電子を注入するための陰極駆動用ＩＣである。駆動用ＩＣ２６Ｄは、Ｇ光発光アレイ２６ＧおよびＢ光発光アレイ２６Ｂの各有機ＥＬ素子に正孔を注入するための陽極駆動用ＩＣである。また、駆動用ＩＣ２６Ｆは、Ｇ光発光アレイ２６Ｇの各有機ＥＬ素子に電子を注入するための陰極駆動用ＩＣ、駆動用ＩＣ２６Ｈは、Ｂ光発光アレイ２６Ｂの各有機ＥＬ素子に電子を注入するための陰極駆動用ＩＣである。これらのＩＣから陽極電極、陰極電極が配線されている。
【００２２】
各有機ＥＬ素子は、上述したように、電子注入電極を成す陰極電極と、正孔注入電極を成す陽極電極と、これらの電極の間に挟んで配置した、蛍光性有機化合物を含む薄膜の有機層とを有して構成されている。図２（ｂ）には、ガラス基板２６Ａに設けられた有機ＥＬ素子８個が表されている。有機ＥＬ素子は、陽極電極４０ａ〜４０ｄと、陰極電極４２ａ，４２ｂが立体交差した間に、蛍光性有機化合物を含む薄膜の有機層が形成されており、この交差部分が発光する。図２（ｃ）は有機ＥＬ素子の模式的断面図であり、陽極電極４０ａと陰極電極４２ａとの交差位置に設けられた有機ＥＬ素子を模式的に表したものである。
【００２３】
図２（ｃ）に示されるように、有機ＥＬ素子には、透明性を有するガラス基板３０に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide)等からなる透明性を有する陽極電極４０ａが形成され、その上層にＴＰＤからなる正孔輸送層４４、その上層に、例えばアルミキノリン（Ａｌｑ３）、あるいは、キナクリドンやレーザ用の色素を発光材料（ドーパント）として微量ドーピングすることでドーパントとした発光層をなす有機層４６が形成される。さらに、その上層に、電子輸送層４８が形成され、その上層に、陰極電極４２ａが形成される。これら各層における材料については特に制限は無く、公知のものが用いられるとよい。例えば本願出願人による特開２０００−３０５１９１号公報に記載の材料が挙げられる。
【００２４】
また、ガラス基板３０の、図２（ｃ）中における下側の面（上記層が設けられた面と反対側の面）には、赤、緑あるいは青のカラーフィルタ５０が、Ｒ光発光アレイ２６Ｒ、Ｇ光発光アレイ２６Ｇ、Ｂ光発光アレイ２６Ｂのそれぞれの領域に形成されている。したがって、発光層である有機層４６で発光した光は、正孔輸送層４４、陽極電極４０ａさらにはガラス基板３０を透過して、カラーフィルタ５０の色に応じた波長を持った光が、図２（ｃ）中のガラス基板３０の下側から射出される。
【００２５】
このようなＲ光発光アレイ２６Ｒ、Ｇ光発光アレイ２６ＧおよびＢ光発光アレイ２６Ｂから射出した光は、レンズアレイ２８により感光材料Ｐの所定の位置に結像されて光のドットを形成する。これにより感光材料Ｐは１つの有機ＥＬ素子から発光した光で１つのドットの像が露光記録される。
【００２６】
本発明においては、このようなドットの像による露光を走査して主走査方向（Ｘ方向）にライン状にドットの像を記録し、さらに、副走査方向（Ｙ方向）に並列する複数の有機ＥＬアレイラインを用いて、露光されたドットが多重に露光される。すなわち、図３に示されるように、１つの有機ＥＬアレイラインで露光された露光部分が、他のＹ方向に並ぶ有機ＥＬアレイラインの光の結像位置を通過する時に重ねて露光される（多重露光される）。
【００２７】
このように多重露光するのは、有機ＥＬ素子のダークスポットの発生およびその進展、さらには、有機ＥＬ素子の輝度劣化の違いによって生じる光量の違い等によって、有機ＥＬ素子のそれぞれの露光量に差が生じ、形成される画像に局部的にズジムラが発生することを極力防止するためである。すなわち、複数の有機ＥＬ素子を用いて１つの領域を多重露光することで、有機ＥＬ素子の露光量の差によるスジムラの影響を可能な限り低減するためである。
【００２８】
さらに、多重露光において形成される画像の階調が濃度変調と面積変調とによって表されるように、信号生成ユニット１６において駆動信号が生成される。濃度変調とは、１つの有機ＥＬ素子によって露光する時の露光量を変化させることで、記録される画像の濃度を変化させて濃度の階調を作る方式である。面積変調とは、１つの有機ＥＬ素子で露光する時の露光量は一定として、複数のドットの像による露光のＯＮ／ＯＦＦを予め定められた露光パターンで制御することで露光ＯＮによって形成されるドットの面積を変化させて濃度の階調を調整する方式である。この変調方式については後述する。
【００２９】
感光材料供給ユニット１４は、ロール状に巻き回されたウェブ状の感光材料Ｐを定められた長さ分引き出してカットし、カットされたカットシート状の感光材料Ｐをヘッドユニット１２に供給する部分である。
プロセサ１３は、画像を潜像として記録した感光材料Ｐを現像処理して画像を顕像化する公知の装置である。プロセサ１３において現像処理、定着処理および水洗処理等が行なわれる。
【００３０】
信号処理ユニット１６は、画像処理装置１８より供給された画像入力信号から、有機ＥＬ素子の露光量を制御する露光量制御信号と、記録すべき画像の位置に応じて所定の露光パターンを用いて有機ＥＬ素子による露光のＯＮ／ＯＦＦを制御するＯＮ／ＯＦＦ制御信号と、を生成する制御信号生成ユニット５２と、生成された制御信号から発光ヘッド２６を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成ユニット５４と、を有して構成される。
【００３１】
画像処理装置１８から供給される画像入力信号が例えば１２ビットのデジタル信号であるとすると、制御信号生成ユニット５２は、この信号の上位８ビットを用いて露光量制御信号を生成し、下位４ビットを用いてＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する。すなわち、露光量制御信号で、１つの有機ＥＬ素子で露光されるドットの像の濃度の階調を２５６階調とし、ＯＮ／ＯＦＦ制御信号によって形成されるドットのパターンによって表される濃度の階調を、上記２５６階調のそれぞれに対して１６階調ずつ細分化して設定する。
すなわち、感光材料Ｐに記録される画像において、濃度変調による階調の間を面積変調による階調が補間するように、制御信号生成ユニット５２において、露光量制御信号およびＯＮ／ＯＦＦ制御信号が生成される。
【００３２】
露光量制御信号は、感光材料の特性に応じて定められた信号であり、有機ＥＬ素子の発光時間あるいは発光強度を制御するものである。
下位ビットで生成されるＯＮ／ＯＦＦ制御信号は、例えば、図４（ａ）に示すような４ピクセル×４ピクセルで１つの濃度階調を表すために、面積変調により所定のパターンで階調を再現するものである。図４（ａ）の例で示される、面積変調による濃度の階調はレベル０〜１５のうちのレベル８である。図４（ｂ）は、このような４ピクセル×４ピクセルにおけるドットの露光パターン（ディザパターン）を設定する閾値マトリクスの例を示している。ＯＮ／ＯＦＦ制御信号の値が８の場合、図４（ｂ）に示す閾値マトリクス中の閾値が８以下の部分に対応させて、図４（ａ）に示す斜線部分のピクセルにドットを形成するように有機ＥＬ素子を発光させる。
【００３３】
さらに、ＯＮ／ＯＦＦ制御信号は、上記露光パターンの主走査方向におけるドットの位置を露光の度に主走査方向の異なる位置に移動させるように生成される。例えば、図４（ａ）に示す階調がレベル８であるドットのパターンでは、最上段のピクセルの段では、３つのド３ットが左側に並んで形成されている。しかし、階調レベル８における別の露光では、最上段のピクセルにおいて必ずしも連続して３つのドットが左側に並んで形成されない。３つのドットを最上段のピクセルの段に配置する限りにおいて、主走査方向におけるドットの配置位置は自在に設定される。例えば、ランダムに設定される。
このように、面積変調において濃度の階調のレベルが同じであっても、主走査方向の露光の度に露光パターンを自在に変更しながら画像を形成することで、濃度変調における粗い階調に起因して生じる濃度の階調の大きな段差を低減させることができる。
生成された各制御信号は、駆動信号生成ユニット５４に供給される。
【００３４】
駆動信号生成ユニット５４は、供給された露光量制御信号およびＯＮ／ＯＦＦ制御信号から、発光ヘッド２６を駆動するための駆動信号に変換し、搬送ローラ対２０，２２による感光材料Ｐの移動のタイミングに合わせて感光材料Ｐの所定の位置を露光するように発光ヘッド２６を駆動する。
【００３５】
このようなヘッドユニット１２では、画像入力信号から、有機ＥＬ素子による露光量を制御する露光量制御信号と、所定の露光パターンで露光されるように、記録すべき画像の位置に応じて有機ＥＬ素子の発光を制御するＯＮ／ＯＦＦ制御信号と、を生成し、この露光量制御信号およびＯＮ／ＯＦＦ制御信号を用いて、移動する感光材料Ｐを主走査方向（Ｘ方向）にライン状に走査露光することにより、画像を濃度変調および面積変調で形成する。その際、複数の発光素子アレイラインのうち１つの発光素子アレイラインで感光材料をライン状に露光した後、この露光された部分にさらに他の発光素子アレイラインで重ねて露光する。
【００３６】
このように、１つの画像入力信号を露光量制御信号で階調を粗く設定し、設定された各階調レベル間を、面積変調により細かく設定するのは、以下に示す有機ＥＬ素子の制御方法に起因するからである。
有機ＥＬ素子による露光量の制御は、有機ＥＬ素子の発光する光量に対して線形的に行なわれるため、対数光量（ｌｏｇＥ）では、低光量の領域で階調レベルの間隔が大きくなる。このため、感光材料Ｐが劣化あるいは環境変化により、図５に示すように露光量−濃度特性が変化すると、低光量の領域(画像濃度の低い領域)で階調間の濃度の飛びが生じて階調が滑らかにつながらない、いわゆる階調の連続性が損なわれる場合が生じる。
このため、本願発明のように、粗い濃度変調により設定される階調の間隔を補間するように、面積変調により階調を設定することで、階調の連続性を保つことができる。
【００３７】
さらに、粗い濃度変調による階調の間隔を補間するように面積変調による階調を設定することで、画像入力信号をデジタル信号として量子化するときに発生する量子化誤差によるノイズ成分についても抑制される。図６は、露光記録された画像におけるノイズ成分を示したグラフである。図６では、１４ビットの画像入力信号を１２ビットで打ち切って、１２ビットの濃度変調による露光量制御信号（４０９６階調）を用いて、有機ＥＬ素子を用いて形成した画像（濃度変調により形成した画像）のノイズ成分（ＲＭＳ（Root Means Square)値１）と、１４ビットの画像入力信号を１２ビットの露光量制御信号（４０９６階調）と２ビットのＯＮ／ＯＦ制御信号（４階調）に分けて、有機ＥＬ素子を用いて形成した画像（濃度変調＋ディザ２×２で形成される画像）のノイズ成分（ＲＭＳ値２）と、１４ビットの画像入力信号を１２ビットで切り、８ビットの露光量制御信号（２５６階調）と４ビットのＯＮ／ＯＦ制御信号（１６階調）に分けて、有機ＥＬ素子を用いて形成した画像（濃度変調＋ディザ４×４で形成される画像）のノイズ成分（ＲＭＳ値３）との差を示したものである。これによると、ＲＭＳ値３は、ＲＭＳ値２と同様に、ＲＭＳ値１に比べて濃度０．４〜１．０の領域でノイズ成分が低減する。特に、この濃度０．４〜１．０の領域においてＲＭＳ値３はＲＭＳ値１に比べて１０％程度ノイズ成分は低減していることがわかる。
さらに、８ビットの露光量制御信号（２５６階調）と４ビットのＯＮ／ＯＦ制御信号（１６階調）に分けて形成したときの画像は、面積変調に伴うテックスチャが視認されないことも確認されている。
【００３８】
このように、濃度変調と面積階調を組み合わせて画像を形成することで、濃度階調の連続性およびノイズ成分の抑制が達成されることがわかる。勿論、上述したように多重露光によって画像を記録するので、ダークスポットや寿命のばらつきによる露光量の変動を小さく抑えることができ、形成された画像のスジムラの発生を抑えることもできる。
【００３９】
図７は、図２（ｂ）に示す有機ＥＬ素子の配列形態と異なる他の配列形態を有する発光ヘッド２６’の一例を示す図である。
発光ヘッド２６’は、発光ヘッド２６と同様に複数の有機ＥＬ素子をライン状に一定間隔で配列させた発光素子アレイラインが、この配列方向と直交する方向に複数並列して設けられたヘッドである。しかし、隣接する発光素子アレイラインにおける有機ＥＬ素子は、主走査方向において、配列間隔の半分、位置ずれして配置されている点が、発光ヘッド２６と異なる。すなわち、図７に示すように、発光素子アレイライン７０における有機ＥＬ素子に対して、発光素子アレイライン７２における有機ＥＬ素子は、配列間隔Ｌの半分だけ(位置ずれ量Ｌ／２)主走査方向（Ｘ方向）にずれて配置されている。このようにすることで、有機ＥＬ素子の配置密度を向上させることができる。なお、発光ヘッド２６’では、発光素子アレイラインの有機ＥＬ素子は、隣接する発光素子アレイラインの有機ＥＬ素子に対して配列間隔の半分位置ずれしているが、この位置ずれ量は配列間隔の半分に制限されない。
【００４０】
また、発光ヘッド２６’では、隣接する発光素子アレイライン間で感光材料に露光する位置が異なるので、上述した制御信号生成ユニット５２では、供給された画像入力信号に対して有機ＥＬ素子の位置ずれ分補間処理を行ない、補間処理後の画像入力信号を用いて、上記露光量制御信号およびＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する。
特に、エッジ成分が明確な文字や線等の画像を露光する場合、画像入力信号を有機ＥＬ素子の位置ずれ分補間処理し、処理した画像入力信号を用いて各制御信号を生成することで、より一層、白地の濃度を低減させ、黒字等の部分の濃度を増大させてエッジ成分を明確に記録することができる。例えば、画像入力信号において信号値が急激に変化する部分では、濃度変調による階調レベルが異なる。この部分を露光記録する場合、位置ずれした有機ＥＬ素子を用いて濃度変調による階調の段差を補間するように露光記録するとよい。
このような補間処理は、予め露光記録する画像について、文字や線や記号等の領域等のような補間処理を優先して行なうべき領域を予め識別して、この領域のみ補間処理を行なった後、この領域についての制御信号を生成するとよい。
また、補間処理は、線形補間（直線近似補間）、バイリニア補間や最近傍補間等が用いられる。最近傍補間は、記録する画像上において最も近くに位置する信号値と同じ信号値に補間する方法である。上記文字や線や記号等の露光記録に最近傍補間を用いることで、エッジ成分を明確にすることができる。
【００４１】
補間処理方法は、特に制限されないが、上述したように記録すべき画像に応じて切り換え可能に構成するのが好ましい。切り換えは、例えば、画像入力信号の信号値を統計処理することにより、連続階調の画像か、あるいは文字や線や記号等の画像かを判断するとよい。さらに、これらの補間処理方法を用いて別々に補間処理した後、それぞれの補間処理結果を平均処理して、補間処理された画像入力信号としてもよい。平均処理は、例えば重み付け係数を用いた加重平均であってもよいし、単純加算平均であってもよい。
【００４２】
このような、発光ヘッド２６’では、露光された部分の間を補間処理を用いて露光するので、部分的に露光部分はオーバラップされている。このため、露光記録された画像の解像力の低下が懸念されるが、上述の最近傍補間処理を用いて補間することで画像の解像力が維持される。
【００４３】
図８は、解像力の評価指標としてＣＴＦ(Contrast Transfer Function)を用いて、各種方法で露光記録した画像の解像力を調べた結果である。ＣＴＦとは、空間周波数の異なる、複数の矩形状の光量分布パターンを露光して記録し、その結果生じた光量分布パターンをマイクロデンシトメトリにより濃度測定して濃度プロファイルを求め、この濃度プロファイルから各空間周波数毎に濃度コントラスト（最高濃度−最低濃度）を求め、最低空間周波数における濃度コントラストで、各空間周波数の濃度コントラストを規格化して表した特性をいい、画像の解像力および鮮鋭性の指標となるものである。
図８において、図２（ｂ）に示す配置構成の有機ＥＬ素子を有する発光ヘッド２６を用いて、図３に示す露光記録方法により露光記録した時の特性を特性１とし、発光ヘッド２６’を用いて線形補間処理を行ない露光記録した時の特性を特性２とし、露光ヘッド２６’を用いて最近傍補間処理を行ない露光記録した時の特性を特性３としている。比較結果によると、最近傍補間処理による特性３は、低周波領域および高周波領域において特性１と略同等の特性を示すことがわかる。また、特性３は、線形補間処理を用いた特性２に比べて高周波領域（６ｃ／ｍｍ〜１０ｃ／ｍｍ）で向上し、解像力が向上することがわかる。したがって、例えば、黒地に白抜きの文字であってポイント数が小さい場合等、画像入力信号に高周波成分を多く含む画像の場合、線形補間処理に比べて最近傍補間処理を用いることにより画像の解像力の劣化を抑制することができる。
【００４４】
以上、本発明の画像形成装置および画像形成方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の画像形成装置の一例である感光材料を露光して画像を形成するカラープリンタのブロック構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示すカラープリントヘッドにおける発光ヘッドのヘッド構成を示す構成図である。
【図３】本発明の画像形成方法で行なわれる露光の一例を説明する説明図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明の画像形成装置で行なわれる面積変調による露光の一例を説明する説明図である。
【図５】感光材料の露光量と形成される画像の濃度との関係を表す特性曲線の一例を示す図である。
【図６】本発明の画像形成方法で記録された画像の特性の一例を示す図である。
【図７】図２（ｂ）に示す有機ＥＬ素子の配列形態と異なる他の配列形態を備える発光ヘッドの例を示す図である。
【図８】ＣＴＦの特性を用いて、露光記録した画像の解像力を調べた結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  カラープリンタ
１２  ヘッドユニット
１３  プロセサ
１４  感光材料供給ユニット
１６  信号処理ユニット
１８  画像処理装置
２０，２２  ローラ対２０，２２
２４  駆動モータ
２５  移動ユニット
２６  発光ヘッド
２６Ｒ  Ｒ光発光アレイ
２６Ｇ  Ｇ光発光アレイ
２６Ｂ  Ｂ光発光アレイ
２６Ｃ，２６Ｄ，２６Ｅ，２６Ｆ，２６Ｈ  駆動用
２８  レンズアレイ
３０  ガラス基板
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ  陽極電極
４２ａ，４２ｂ  陰極電極
４４  正孔輸送層
４６  有機層
４８  電子輸送層
５０  カラーフィルタ
【図１】
2005096211.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005096211.tif 000008
【図７】
2005096211.tif 000009
【図８】
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