(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトログラフィーによって様々な密度のハーフトーン画像を生成するための方法であって、
隣接するピクセルの集まりを、各セルが画像のハーフトーンドットに対応する隣接するセルの集まりへとグループ分けする工程、
セル内のあるピクセルが第１の全露光レベルに達するまで前記ピクセルの露光量を一度に１露光レベル分だけ上げること、および前記セルがその所望の大きさおよび初期密度に達するまで残りのピクセルに対してこの工程を選択的に繰り返すことによって、グレースケールライターに対する露光レベルを選択的に設定して、ハーフトーンドットを最初の大きさ（最初は零サイズ）から所望の大きさ（最大の大きさと等しいか、それより小さい）にまで成長させる工程、
すべてのピクセルが同じ次の露光レベルに達するまで最も大きなセル内の各ピクセルの露光レベルを一度に１露光レベル分だけ上げることを連続的に行うこと、およびこの工程を繰り返すことによってセルの密度を所望の密度にまでさらに高めることによって、セルが最も大きいときの初期密度の露光量を選択的に調節する工程、
前記工程で選択された露光レベルに従って帯電した画像部材の領域を放電させることによって、様々な密度のハーフトーンドットからなる潜像を前記画像部材上に形成する工程、
トナーを用いて前記潜像を現像する工程、
現像された画像をコピー用紙へと転写する工程、および
前記現像された画像を前記コピー用紙に定着させる工程、からなることを特徴とする前記方法。
【請求項２】
ハーフトーンドットを、零サイズから最大の大きさと等しいか、それよりも小さい所望の大きさに選択的に成長させる工程が、露光が調節されるセルの第１ピクセル例えばセルの中央ピクセルを同定するための選択手段および更なる露光を調節するためのセル内の続くピクセルを同定するための他の手段を包含し、上記他の同定手段はハーフトーンセル内のピクセルの特別の連がりを選択するように規定されるか、以前選択されたピクセルに隣接するピクセルを選択するように規定されるか、最初の選択ピクセルの周りのラセン成長パターンを規定するピクセルを選択するように規定されるか、あるいは最初の選択ピクセルに近接した、ハーフトーンドット成長の集合の中央を維持するピクセルを選択するように規定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
セル内のあるピクセルが所望の露光レベルに到達するまで前記ピクセルの露光を一度に１露光レベル分だけ上げることによって最初の露光レベルからの選択されたピクセル露光調節によるドット成長工程あるいは全てのピクセルが同じ次の露光レベルに達するまで最も大きなセル内の各ピクセルの露光レベルを一度に１露光レベル分だけ上げることを連続的に行うことによる、最初の露光からの露光を調節する工程が、複数の予め定められた第１と所望の露光レベルとの間で、あるいは複数の初期と次の露光レベルとの間で、あるいは両方の露光成長機構の組合せで、幾度か繰返される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ハーフトーン画像をエレクトログラフィーによって生成するための装置であって、前記装置はマルチビットプリントヘッドと、中央ピクセルもしくは中央ピクセルの集合と中心から離れた周辺ピクセルの集合からなるセルを含む、様々なドットサイズおよび密度のハーフトーン画像を生成するための手段と、周辺ピクセルの密度を増大させる前にセルの中心に最も近いピクセルの密度を増加させるための手段と、硬質磁気キャリアとトナーで構成される現像剤組成物からなる回転磁気ブラシ現像システム、からなることを特徴とする前記装置。
【請求項５】
様々な密度のハーフトーン画像を印刷するためのエレクトログラフプリントエンジンであって、
隣接するピクセルの集まりを、各セルが画像のハーフトーンドットに対応する隣接するセルの集まりへとグループ分けするための、且つセルが目的密度に到達するかあるいは全てのピクセルが第１最大密度となるまで一度にピクセルを１つに調節することによってハーフトーンドットを零サイズから最大の大きさと等しいか、それよりも小さい大きさまで選択的に成長させるためのコントローラー、ここで該ピクセルはピクセルの第１集合が第１最大密度となるまで、セルの中心からあるいは中心の近くから開始しそしてセルの中心のまわりを周囲方向の第１方向に動くラセン状進路に沿って、次いでセル内のピクセルの全てのピクセルが第１最大密度となるまでピクセルの第１集合の周りに同様にラセン状進路で、この順序で選択される；
先の工程で選択された露光レベルに従って帯電した画像部材の領域を放電させることによって様々な密度のハーフトーンドットからなる潜像を前記画像部材上に形成するための複数の発光ダイオードの列を有するグレースケールライター；
硬質磁気キャリア粒子とトナー粒子を有する２成分現像剤を収納する容器を備えたトナー装置；
均一の電荷を受け取り、前記グレースケールライターに近いパスに沿って移動し、露光されることによって潜像を生成し、前記現像装置を通過することによって前記潜像を現像するための画像部材；
現像された画像をコピー用紙に転写するための前記画像部材に近い転写装置、および
前記現像された画像が転写されたコピー用紙を受け取りそして前記現像された画像を前記コピー用紙に定着させるための溶融定着装置、からなることを特徴とする前記エンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
関連出願との相互参照
本特許は優先日の利益を請求しそして２０００年５月１７日に出願された米国出願番号第６０／２０４，６９８号の開示内容全体を援用している。
【０００２】
発明の技術分野
本発明はエレクトログラフィーに関するものであり、さらに詳しくは、硬質磁気キャリアを用いる回転磁気ブラシを、様々な大きさのドットを印刷することができるデジタル式マルチビットプリントヘッドハーフトーン付与システムと一緒に用いることによって画像のアーチファクトが減りそして階調が増えたハーフトーン画像を生成することに関するものである。
【０００３】
発明の背景
エレクトログラフプリントエンジンは印刷機や複写機に用いられて、文書の複製を１部以上作成する。アナログ式のプリントエンジンは、画像を帯電画像搬送部材に収束させるのに光レンズに頼っている。光が前記帯電画像搬送部材に当たり、放電させると、前記部材上に潜像が残る。このようなプリントエンジンは、トナーと硬質磁気キャリアとで構成される現像剤で前記画像部材上の潜像が現像される場合に、許容範囲の連続階調画像を生成する。その例として、開示内容が本願明細書に援用される米国特許第４，４７３，０２９号、４，５３１，８３２号、４，５４６，０６０号および５，３７６，４９２号を参照されたい。そのような複写機は、複数の階調で印刷できるので、写真の画像を許容範囲の品質で複製することができる。
【０００４】
デジタル技術の出現により、電荷結合アレイあるいは画像をピクセルの集まりに変換する他のデジタル装置によって沢山の画像が取り込まれるようになった。純粋なバイナリ装置の場合、ピクセルの状態はオン（黒）かオフ（白）のいずれかである。このような技術はテキストを複写するのに非常に適しており、と言うのも、テキストシンボルを構成する各ピクセルの大きさは前記シンボル自体よりもずっと小さく、これらのシンボルはコントラストエッジが高いときに一番良く見えるからである。従って、人間の目は、近接して配置されたドットの集まりであるにも関わらず、テキストを連続した画像と見てしまう。
【０００５】
しかしながら、バイナリエレクトログラフプリントエンジンは、写真の如き他の画像には十分な階調を与えることができない。これまで当業者らはハーフトーンドットを用いて階調をエミュレートすることによって連続階調の画像を生成していた。新聞および雑誌はハーフトーン印刷の普通の例である。ハーフトーンドットは１／２，５００〜１／５，０００インチぐらい小さいこともあるので、リーダーによって認識されない。そのような小さい大きさのドットは、インクと新聞用紙または雑誌用紙とを用いれば可能であるが、エレクトログラフィックトナーでは事実上不可能である。実のところ、トナー粒子自体は、新聞や雑誌に用いられるハーフトーンドットの大きさよりも大きい。
【０００６】
慣用のバイナリエレクトログラフハーフトーンプリントエンジンで、前記ドットをできるだけ小さく印刷することが試みられている。慣用のトナー装置によって得られるバイナリドットは、許容できる中間調結像にとっては大き過ぎる。シャープなエッジを有していることが理想とされるハードドットも、トナーと硬質磁気キャリアとで構成される現像剤を用いた慣用のバイナリアレイまたはレンダリング法を用いて生成されたものでは不十分である。前記ハードドットは分解してしまうので所望のシャープなエッジが得られない。従って、従来よりも良好な中間調結像を実現できる新規なエレクトログラフプリントエンジンが必要とされている。従来のバイナリエレクトログラフプリントエンジンではこの要求を満たせない。
【０００７】
デジタル印刷の分野では、黒および灰色を含めたすべての色は、少なくとも１階調で紙の上に表現される。ここで灰色とは、無色〜飽和状態の色の密度を意味する。ハーフトーン画像を与えるためのアルゴリズムは数多く存在する。一般に、デジタルプリンターは、通常は所定の均一な大きさのドットピクセルの形態にあるマークを、単位長さ当たりのマークの数、通常は１インチ当たりのドットの数（ｄｐｉ）、で指定された解像度で紙の上に印刷する。デジタルプリンターは、マーク、すなわちドットを幾何学的なパターンで紙の上に配置することによって色の強さをエミュレートする。その効果とは、ドットの集まりおよびドットの存在しない空白の箇所の集まりを目で見たときに、元々の用紙の色、通常は白、とインクで完全に被覆された箇所、すなわちむらのない濃度のハーフトーンドット、の間の中間の色調または色密度を表現することである。ドットを列にして並べることは普通のことである。列間距離は行間隔として知られており、１インチ当たりの行数（ｌｐｉ）を決定する。以下の段落では、白い用紙の観点から説明をしてゆくが、白い用紙は説明のために用いられるものであり、本発明を限定するものではないことは理解される。
【０００８】
連続階調画像は、明らかな階調の連続体を含む。一部のシーンでは、人間が見た場合に、あるシェードから別のシェードへの階調の連続体を表現するのに各色毎に２５６を上回る独立した階調が必要とされることがある。
【０００９】
連続階調画像に対する近似として、慣用のデジタルプリントエンジンは、ハーフトーン技術によって絵や図形画像を生成する。ハーフトーン画像は、用紙と、調色されたエレクトログラフ画像との間に高いコントラストを低下させ、より視覚的に芳しい画像を生成する。そのようなハーフトーン法は、記録面または表示面で基準となる画素（セルとしても知られる）を用いる。前記セルは、副素子（ピクセルまたはペル）のｊ  ｘ  ｋのマトリックスからなる。ｊおよびｋは正の整数である。ハーフトーン画像は、各副素子を印刷するか空白のまま残しておくこと、すなわち、印刷されたマークを各セル内に好適に分散させることによって生成される。このようなハーフトーン技術は、教示全体が本願明細書に援用される米国特許第５，１９８，９１０号、５，２５８，８４９号および５，２６０，８０７号に開示されているものの如き各種付与アルゴリズムを用いて前記マークを形成、配置および／またはさもなければ配向させることによって、ドットと用紙の背景の間のコントラストを調節し、画像をより視覚的に望ましいものとする。
【００１０】
ハーフトーン画像処理アルゴリズムは、通常の視認距離において完全なグレースケールを出力する能力によって、部分的には、評価される。特定の処理の、高いコントラスト調整で高頻度の描写（すなわち精細なディテール）を行う能力は、前記処理を、出力コントラストが前記方法よりも低いか全くない状態で精細なディテールを再現する方法よりも優れたものとする。
【００１１】
画像処理アルゴリズムの他の利益ある側面は、元の画像の一部ではない画像処理アルゴリズムによって生じた出力画像中の画像ディテールの発生を抑制する能力である。このようなディテールはアーティファクトと呼ばれ、誤輪郭（ｆａｌｓｅ  ｃｏｎｔｏｕｒｓ）および誤質感（ｆａｌｓｅ  ｔｅｘｔｕｒｅ）を包含する。誤輪郭とは、入力画像が事実上ある階調から別の階調への滑らかでゆるやかな変化である場合に目に見える輪郭を形成するのに十分大きいグレースケール量子化工程の結果である。誤質感、および目に見えて、かつ、描写密度とともに変化する質感とは、入力階調はゆっくりと滑らかに変動するが、ある階調でのテクスチャパターンとその次の階調でのテクスチャパターンとの間に出力が人為的な境界線を引いてしまう場合に起こる画像の質感の人為的な変化である。よく用いられる処理アルゴリズムとしては、固定レベルスレッシュホールディング、適応スレッシュホールディング、オルソグラフィック（ｏｒｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ）トーンスケールフォントおよび電子遮蔽が挙げられる。
【００１２】
ハーフトーン画像を生成する際に、２つの要因、すなわちラインスクリーン周波数およびアドレス可能な画素、すなわちピクセル、の数、が主に考慮される。一旦ラインスクリーン周波数が決まると、アドレス可能なピクセルの数によって、設定可能な、すなわち理論上の、階調の数が決定される。バイナリシステムの場合の設定可能な階調は、下記式によって計算することができる。
階調の数＝（ｄｐｉ／ｌｐｉ）2＋１
前記スクリーン周波数（ｌｐｉ）は、ドットの大きさが通常の視認距離では小さくて肉眼では見つけられないように、高く設定されることが多い。紙上のドットマトリックスの解像度があまり高くない場合、例えば１００ｄｐｉ以下である場合、明らかな問題が生じる。このような場合、セルの幾何学模様を肉眼で見ることができる。そのような場合、視認者は、幾何学模様自体のアーティファクトによって画像に集中できず、画像の品質が低いという印象を受けてしまう。この問題に対する明白な解決策は、例えば３００ｄｐｉ以上の非常に高い解像度で処理することであり、その結果、そのようなアーティファクトは知覚されにくくなり、それらのマイナス効果もあまり目立たなくなる。しかしながら、上記式を考慮すると、高いスクリーン周波数を有するということは、階調を作るのに利用できるピクセルの数に関してトレードオフが存在するということを意味する。従って、ドットをできるだけ小さくしたままで設定階調の数を最大にすることが望ましい。
【００１３】
所定の階調数は、理論的には、ｄｐｉパラメータとｌｐｉパラメータを選択することによって設定することができるはずであるが、実際に得られる階調数は、公知のエレクトログラフ法の欠点によって制限されてしまう。例えば、人間の目が識別できる階調の数は、エレクトログラフ画像の縁端の周りの鮮明度の不足、前記画像の縁端の周りおよび一般的な背景部分の小さな「サテライト」粒子の存在、および個々の小さなドットを適切に調色できないことによって制限される。フラッシュまたはスキャニング露光システムによって生成されるような連続階調画像の鮮明度は、それらを生成する光学部品によって損なわれる。上記欠点は、そのようなエレクトログラフ法の、画像に滑らかなグレースケールを作り出す能力に悪影響を及ぼすことがある。
【００１４】
近年、プリントヘッドに１ハーフトーンセル当たりのピクセルの数を実質的に増やす能力を与えるデジタルプリント技術が開発された。その例として、教示全体が本願明細書に援用される米国特許第５，３００，９６０号、５，６０４，５２７号および５，７３９，８４１号に開示されているマルチビットプリントヘッドを参照されたい。それらのプリントヘッドが理論的に印刷できる階調の数は下記式を用いて求めることができる。
階調の数＝１＋（セル当たりのピクセルの数）ｘ（２n−１）
ここでｎは画像描写装置に関連するビットの数と等しく、セル当たりのピクセルの数は（ｄｐｉ／ｌｐｉ）2によって求められる。
【００１５】
例えば、画像描写装置が前述の特許に記載されているような３００ｄｐｉの４ビットデジタルプリントヘッドであり、かつ、上記式のｎが４である場合、６００ｌｐｉスクリーン周波数について計算される階調の数は１２１である。本願明細書で先述されたレンダリングプログラムは、当該技術分野では周知であるように、ハーフトーン画像上で個々のドットを「組み立てる」ことによって階調を作る数理アルゴリズムを用いる。
【００１６】
エレクトログラフィーでは、静電電荷像は、誘電体の表面上に、通常は光導電性記録素子の表面上に形成される。前記像は、トナーとして知られる着色された樹脂粒子とキャリアとして知られる磁気的に引き寄せることができる粒子との混合物から成る２成分現像剤と接触させることによって現像される。前記キャリア粒子は、前記非磁性トナー粒子が衝突することによって前記トナー粒子を前記静電像に引き寄せる摩擦電荷を得る部位として作用する。前記静電像と現像剤混合物とが接触している間、潜像電荷に関連する比較的強い静電力によって（摩擦電気力によって）元々くっ付いていたキャリア粒子からトナー粒子が引き剥がされる。このようにしてトナー粒子が静電像上に沈着することによって静電像が目に見えるようになる。
【００１７】
内部に磁気コアが設置された導電性非磁性材料製の円筒形スリーブから成る磁気アプリケータによって、前記類の現像剤組成物を静電画像に印加することはよく知られている。前記コアは、通常、コア表面の周りに配置されて交互にＮ極向きの磁場とＳ極向きとを表す複数の平行な磁気ストリップから成る。これらの磁場は、前記スリーブを通じて、放射状に広がっており、前記現像剤組成物をスリーブの外面に引き付けることによって当該技術分野において一般に「ブラシ」または「ナップ」と呼ばれるものを形成する役割を果たす。前記円筒形スリーブおよび前記磁気コアの片方または両方が互いを基準にして回転することによって、前記現像剤が供給ためから現像される静電像と接触する位置まで送られる。現像後、トナーが離れたキャリア粒子は上記ためへと戻り、トナーを補給する。
【００１８】
固定された磁気コアと共に用いられる慣用のキャリア粒子は、軟質磁気材料で構成される。しかしながら、軟質磁気キャリアでは、前述のマルチビットプリントヘッドおよびハーフトーン画像のグレースケール付与の恩恵を十分に受けれるような方法でトナーを静電像へ運ぶことができない。慣用の現像システムは、現像中に実質的に静電像全体を一掃する硬質ナップを備えている。その結果、そのような慣用の現像システムで調色された画像は「ブラシで掃かれた」ような表面を有することになり、その結果、不具合、すなわちサテライト粒子、過大なドットなどが多くなる。得られる画像の実際の階調は、理論的に実現可能な階調よりもはるかに悪い。多くの場合、得られる画像には「粒状の」比較的高いコントラストが現れるので、そのようなシステムで複製された画像と比べると、視覚的に望ましくはない。
【００１９】
上記から分かるように、実際の階調数がデジタルプリントヘッドおよびグレースケール付与システムによって得られる理論上の階調数に近いハーフトーン画像を提供することができる方法および装置を開発することが望ましいと思われる。このような方法および装置は、見る者にとって従来よりも視覚的に望ましい、より品質の高い複製画像を提供することができる。
【００２０】
発明の開示
上記目的および利点は、画像のアーチファクトが減り、階調数が増えたハーフトーン画像を生成するための装置および方法を提供する本発明によって実現される。前記装置は、様々な密度のハーフトーン画像を印刷するためのエレクトログラフプリントエンジンを備えた複写機または印刷機である。前記エンジンは、隣接するピクセルの集まりをグループ分けして、各セルが画像のハーフトーンドットに対応する隣接するセルの集まりにする付与アルゴリズムを備えたコントローラを有する。前記アルゴリズムは、後述するグレースケールプリントヘッドと連動する。プリントヘッドにデータを送る際に、前記コントローラはスキャンされた画像を解析し、成長および密度プログラム（ｇｒｏｗｔｈ  ａｎｄ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｐｒｏｇｒａｍ）に従ってピクセル毎の露光量を設定する。前記成長プログラムの一部として、前記アルゴリズムは、ハーフトーンドットの大きさを０から最大値以下の所望の大きさまで選択的に成長させる。前記アルゴリズムは、セル内のあるピクセルが最初の露光レベルに達するまで前記セルへの露光量を増やしていくことによって前記ドットを成長させる。前記アルゴリズムは、セルが所望の大きさおよび初期密度に達するまで、残りのピクセルにこの工程を繰り返す。完全に成長したセルは特定の密度を有する。より高い密度が所望される場合、前記アルゴリズムは別の一連の工程に切り替えて、セル全体の密度を高める。前記アルゴリズムは、完全に成長したセル内の各ピクセルの露光レベルを連続的に高めることによって前記セルを選択的に調整する。前記選択的な調整は単一のピクセルに対して行われ、そのピクセルは１レベル分高められる。すべてのピクセルが１レベル分高くなるように調整されるまで各セルに対して最後の工程を繰り返すことによって密度をさらに高めることができる。さらなる調整が必要とされる場合、セルが所望のレベルまたはその最大累積密度レベルに達するまで、もう一度ピクセル毎のレベル増加が行われる。
【００２１】
前記アルゴリズムは、画像部材上に潜ピクセルを生成する発光ダイオード（ＬＥＤｓ）を発光させるタイミング回路のパルス幅を制御する。前記タイミング回路は、帯電した画像部材の領域を放電させるための一連のＬＥＤ列を有するグレースケールライターの一部である。潜像は現像剤装置に通されて現像される。前記現像剤装置は、硬質磁気キャリア粒子とトナー粒子とを含んでなる２成分現像剤を好ましくは保有する容器を備える。円筒状の磁気ローラーは同心のスリーブで覆われている。前記ローラーとスリーブは通常は互いに反対の方向に回転するが、前記スリーブの方は画像と同方向に回転する。前記スリーブは現像剤供給源を通過する際に現像剤粒子を拾い、画像部材上の潜像にトナーを軽く付与する。現像後、前記像は複写紙に転写され、溶融定着装置で前記複写紙に定着される。
【００２２】
本発明の方法は複数の工程からなる。複数のピクセルを含んでなるラスター形式で画像が取り込まれる。前記ピクセルは、各々が複数のピクセルを含んでなるセルを形成する複数の組へとグループ分けされる。付与アルゴリズムはデジタルデータを処理して様々な大きさおよび様々な密度のハーフトーンドットを生成する。付与されたドットは画像部材の光導電性面を露光しそして元の画像のハーフトーン静電潜像を生成するために用いられる。その潜像は、現像剤が硬質磁気キャリアとトナーとを含んでなる現像装置で回転磁気ブラシと接触せしめられる。
【００２３】
別の態様では、本発明は、ハーフトーン画像をエレクトログラフィーで生成するための装置に関する。前記装置は、マルチビットプリントヘッドと、様々なドットサイズと密度のハーフトーン画像を生成するための手段と、硬質磁気キャリアとトナーとで構成される現像剤組成物からなる回転磁気ブラシ現像システムとを備えている。
【００２４】
発明の詳細な説明
プリントヘッドハードウェアおよびグレースケール付与法は、上記のとおりおよび先に援用した特許中で説明されている。
【００２５】
本願明細書で説明される一般的な種類の装置は公知であるので、以下の説明は、特に、本発明の１部を形成するかまたは本発明とより直接的に共働する要素に指向されている。図１に示される複写機／印刷機１０を参照すると、光導電性ベルト１２の如き可動記録部材は、モーター１４によって駆動されて、印刷機の一連のワークステーションを通過する。デジタルコンピューターを備えた論理制御装置（ＬＣＵ）１６は、前記ワークステーションを連続して動作させるためのプログラムを保有している。
【００２６】
帯電装置１８は、所定の一次電圧Ｖ0の均一な静電電荷をベルト１２の表面に印加することによって前記ベルトに光導電性を与える。前記荷電器の出力はプログラム可能なコントローラ２０によって規制され、そしてこのコントローラ２０はＬＣＵ１６によって制御され、公知のように、例えばチャージワイヤから前記記録部材の表面への電荷の移動を制御するグリッドに対する電気電位（ＶGRID）を制御することによって一次電圧Ｖ0を調節する。
【００２７】
露光装置では、ノンインパクトライトヘッド２２から発射される光が前記光導電性ベルト上の静電電荷を放散させることによって、複写または印刷されるべき文書の潜像を形成する。前記ライトヘッドすなわちプリントヘッドは、後にさらに詳しく説明されるように、光導電性ベルトの各画素（ピクセル）を前記プリントヘッドの電流ドライバによって規制される強度で露光するための一揃いの記録素子、好ましくは発光ダイオード（ＬＥＤｓ）または他の発光源を有する。スキャニングレーザーまたは他の手段をＬＥＤの代わりに用いてもよい。
【００２８】
記録用の画像データは、電気画像データ信号を生成するためのデータソース２４によって供給される。前記ソースは、コンピュータ、ドキュメントスキャナー、メモリ、データネットワークファクシミリ、ワードプロセッサー、データリーダーなどからなる群の一種類以上の装置であってよい。
【００２９】
前記データソースからの信号と前記ＬＣＵ１６からの制御信号は、マーキングエンジンコントローラー（ＭＥＣ）３０へ供給される。前記マーキングエンジンコントローラーはこれらの信号に応答して前記ＬＥＤの選択的な実施可能を制御するための前記プリントヘッドへの出力に対する信号を生成する。前記ＬＥＤからの光は、結像に好適なレンズによって、静電気的に帯電したベルト１２の上に集束されることができる。記録画像情報だけでなく、前記プリントヘッドも、記録された画像同士の間のフレーム間に通常は位置する記録処理制御パッチに適応される。前記テストパッチは処理制御パラメータを調節する必要があるかどうかを決定する。密度のあるパッチを形成するために、前記ＬＣＵ１６またはＭＥＣ３０は、パッチを作成するためのデータを表すＲＯＭまたは他の記憶素子を付与されてもよい。ベルト１２の走行によって静電潜像を有する領域が現像剤装置２５へと運ばれる。前記現像剤装置は、前記ベルトの走行経路と空間を置いて並列に設置された磁気ブラシを有する。磁気ブラシ現像装置はよく知られている。その例として、フリッツらに対する米国特許第４，４７３，０２９号およびミスキニスらに対する米国特許第４，５４６，０６０号を参照されたい。
【００３０】
ＬＣＵ１６は、潜像を有する画像領域の通過に合わせて現像剤装置２５を選択的に稼動させることによって、前記磁気ブラシを前記ベルトと選択的に係合させるか又は前記ベルトとの間の狭い空間内に選択的に移動させる。係合された磁気ブラシの帯電したトナー粒子は画像の形に潜像パターンへと引き寄せられて前記パターンを現像する。
【００３１】
当該技術分野においてよく理解されているように、前記現像装置の導電性の部分、例えば導電アプリケーターシリンダー、は電極として機能する。前記電極は、プログラム可能なコントローラ（図示されていない）によって規定される電気電位ＶBの調節可能な供給源に接続されている。前記現像装置に関する詳細を例として提示するが、本発明にとって必須なものではない。
【００３２】
公知である転写装置４２は、複写紙Ｓを動かして画像と位置合わせされた光導電体と係合されて画像を前記複写紙に転写させるために設置される。あるいは、中間部材は画像をそれに一旦転写させ、その後に、その画像が複写シートに転写されてもよい。さらに、クリーニング装置４８は前記転写装置の後に設置されて、ベルト１２からトナーを取り除き、別の画像を形成するために表面を再使用できるようにする。ベルトの代わりに、ドラム光導電体あるいは画像を支持するための他の構造物を用いることもできる。未定着のトナー画像を複写シートに転写した後に、そのシートは溶融定着装置４９へと送られ、画像が定着される。
【００３３】
公知のように、前記ＬＣＵは、前記装置およびその各種サブシステムの全体的な制御を行う。市販のマイクロプロセッサをプログラムすることは、当該技術分野ではよく理解されている慣用の技術である。以下の開示は、プログラマーである当業者が、そのようなマイクロプロセッサ用の適当な制御プログラムを作成することができるように書かれたものである。マイクロプロセッサのみの代わりに、本願明細書に記載される論理演算が、専用の又はプログラム可能な論理装置によって又はそれと組み合わせて提供されることもできる。
【００３４】
一般に、処理制御方法は、各種センサーを用いることによって、エレクトロスタトグラフ処理のリアルタイムでの制御を提供するだけでなく、ユーザーの視点から見ると連続した画質の出力も供給する。
【００３５】
そのようなセンサーの１つは、当該技術分野において周知であるように、光導電性ベルト１２の非画像領域内のテストパッチの現像を観察するための密度計（デンシトメーター）７６でもよい。前記密度計は、前記ベルト上の調色されたパッチの透過率または反射率が確実に維持されるようにすることを目的とする。前記密度計は、前記ベルトを透過して輝くかまたは前記ベルトによってフォトダイオード上へと反射される赤外線ＬＥＤからなっていてもよい。前記フォトダイオードは、受光量に比例した電圧を生成する。この電圧が、コントローラ７７によって、ベアパッチの透過率あるいは反射率によって生成された電圧と比較されることによって、調色密度の推定値を表す信号が得られる。このＬＣＵに供給される信号ＤOUTは前記ＬＣＵに送信されそしてＶ0、露光量Ｅ0またはＶBを調整するために前記ＬＣＵに記憶されているプログラムに従って前記ＬＣＵに用いられてもよい。密度の測定に加えて、電位計５０が、露光後からパッチの現像前までの残留電荷を測定するために用いられてもよい。測定された電荷信号はＬＣＵに供給されて、各種処理制御パラメータの調整に用いられるためにも提供される。
【００３６】
前記密度信号ＤOUTは、測定されたパッチの密度の短期間での変化を検出して一次電圧Ｖ0、Ｅ0および／またはＶBを制御するために用いることもできる。こうするために、ＤOUTが設定値密度または信号Ｄ（ＳＰ）と比較され、ＤOUTとＤ（ＳＰ）との差が前記ＬＣＵに帯電装置１８のＶGRIDの設定を変えるか、または、ピクセルを記録するための露光時間または光の強さを変えることおよび／または２つの現像装置での電位差ＶBを調整することによって露光量を調節する。これらの変化は、例えば参照用テーブルとしてのＬＣＵメモリに保存された値に基づく。本発明によれば、プリントヘッドの露光パラメータを操作するために必要な変化は、印刷における遅延を最小限に抑えるのに効果的な手段で与えられる。
【００３７】
ここで図２を参照すると、本発明によるマーキングエンジンコントローラのデータパスの概略構成図が示されている。マーキングエンジンコントローラ３０は、データソース２４から受け取ったラスター化されたデータが、例えば圧縮された形で保存されるジョブイメージバッファ（ＪＩＢ）３２を備えている。データソース２４からのデータは圧縮され、マルチページイメージバッファに保存され、展開されて前記ＪＩＢから出力される。複数部複写することを見越して、各ジョブについて数ページのデータを保存することができる。ジョブイメージバッファの例は、米国特許第５，３８４，６４６号に記載されている。ＪＩＢに保存されているプロダクションジョブを印刷しようとする場合、その画像データはイメージデータ合成装置３４へと出力され、そこで不揮発性注釈データメモリ３３に保存されているロゴ、時間および日付のスタンプ、アドレスなどの如き注釈データを用いて合成される。前記合成装置は、論理装置とバッファまたはこの機能を実行できる他の公知の装置でもよく、また前記合成装置は使用しなくてもよい。その後、画像データは、印刷されるべき追加のデータと合成されたかどうかに関わらず、ライターインターフェース（ＷＩＦ）アウトプットボード３６へと出力される。ＷＩＦ３６は、画像データをプリントヘッド２２に送る前に修正し、前記プリントヘッドのＬＥＤによって記録されるべき各ピクセルについてのデータが調整されることによって前記ＬＥＤの均一性も制御されるようにする。修正された画像データ信号と一緒に供給されてもよい階調ＬＥＤプリントヘッドの例は、開示内容が本願明細書に援用される米国特許第５，２５３，９３４号に記載されている。図３および図４に関連して本特許で述べられているように、修正された画像データ、および、クロック信号、トークン信号、ラッチ信号、パワーなどの如き制御信号は、ライターインターフェース３６からデータバスおよびコントロールバスを介して前記プリントヘッドへと送られる。前記データおよび制御信号は、１列に並んだＬＥＤチップアレイ３１の両側に配置されたドライバーチップ６０に入力される。各ＬＥＤチップアレイは、１列に並べられた例えば１２８個のＬＥＤ３５を備えている。前記チップアレイを互いに突き合わせ接続することにより、１列に並んだ数千個のＬＥＤが得られる。ドライバーチップ６０は前記データおよび制御信号を受け取り、前記ドライバーチップが電気的に接続されているＬＥＤを駆動するための電流を生成するのに用いられる。各ドライバーチップ内では、修正された画像データが各画像データラッチまたは記憶レジスタ６１中にラッチされ、ピクセルを記録するための露光期間が開始され、そして各ＬＥＤへの電流の持続時間が、コンパレータ６２による修正画像データ信号と露光クロックパルスをカウントするカウンター６３の出力との比較によって求められる。複数ドライバーチャネルのそれぞれにおける電流の制御は、プリントヘッドに送られるデジタル電流制御データに応答して、量が制御された電流を生成するマスター回路６５を有する電流ミラーの一部を形成する定電流ドライバによって、プリントヘッド上へ各ＬＥＤに対して与えられる。この電流制御データに応答して、特定の導電トランジスタが前記マスター回路内に有効電流を起して前記マスター回路に流れることを可能とする。この有効電流は、米国特許第５，２５３，９３４号にＶＲＥＦおよびＲＲＥＦとして示される電流制御データに関連している。前記特許において、「ＶＲＥＦ」という用語は、プリントヘッド上にあるすべてのドライバーチップに同じく供給される８ビットの電流制御データを意味するのに対し、「ＲＲＥＦ」という用語は、同じプリントヘッド上のドライバーチップ毎に異なっていてもよい８ビットの電流制御データを意味する。前記特許で述べられているように、例えば１２８個のＬＥＤを１列に並べたものが各チップアレイに形成されてもよく、一連のこれらのアレイが好適な支持体上で組み合わされることによって、数千個のＬＥＤを１列に並べたものがプリントヘッドに与えられる。各ＬＥＤチップアレイは、１つ、好ましくは２つのドライバーチップをそれらと関連して、かつ、それらに隣接する位置に設置され、ピクセルを記録するために選択されたＬＥＤに電流を与えるようにしてもよい。ＬＥＤの選択および使用可能化に応じて、前記ドライバーチップの電流生成チャネルで電流が生成され、この電流が各ＬＥＤに流れることによって、前記修正画像データ信号に関連する期間にわたって光が放射される。ＬＥＤミラーへの電流は、すなわちドライバーチップマスター回路内の電流と比例または関連している。従って、ＬＥＤの効果的な制御には画像データのピクセル毎に例えば６ビットが与えられ、記録期間およびＬＥＤへの電流を制御するのに用いられる１６ビットの電流制御データが規定される。ＶＲＥＦという用語は、すべてのドライバーチップに与えられる電流制御データを表すので、前記データの「全体基準」電圧生成データとしての特徴をより詳しく説明するために、これよりＶＲＥＦはＧＲＥＦ電流制御データと呼ばれるのに対し、ＲＲＥＦは、「局所基準」電圧生成データであること、すなわち、プリントヘッドについてドライバーチップ毎に異なることがあるということに鑑みて、ＬＲＥＦと呼ばれる。
【００３８】
従って、ＷＩＦボード３６は、修正画像データ信号に加えて、電流制御データＧＲＥＦおよびＬＲＥＦの如き制御信号およびタイミング信号、各画像データ記憶レジスタ６１にデータをラッチするための信号、タイミング露光（ＥＸＰＣＬＫ）用クロック信号などのクロック信号をプリントヘッド２２に供給する。さらに、電力信号および接地信号も供給される。マーキングエンジンを制御するための制御システムの１部を形成するタイミングコントロールボード３８によって様々なコントロールタイミング信号が供給される。
【００３９】
ＭＥＣ３０は、付与（レンダリング）アルゴリズム用のコンピュータープログラムを有する。前記付与アルゴリズムは、画像のピクセルを例えば１６ピクセルからなるセルへとグループ分けし、前記セル内の各ピクセルの露光密度を制御する。ピクセルをそれよりも大きなセルにグループ分けしてピクセルを制御する慣用のアルゴリズムは数多く存在する。前記アルゴリズムが最初にセルの大きさを設定してから次いでその密度を調節したときの結果が驚くべきことに最良であることが見出された。前記アルゴリズムは、セル内のすべてのピクセルの露光量が第１のレベルになるまで、一度に１つのピクセルのオンタイム露光量を増やすことによってセルの大きさを設定する。このように、セルの大きさは、１６個のピクセルのすべてが同じ最大レベルになるまで、セル内のピクセルを一度に１つだけ成長させる反復処理によって設定される。前記処理は、セル全体の密度が所望の累積レベルに達した時点で終了する。任意の完全に成長したセルの密度は、一度に１個のピクセルを一度に１レベルだけ上げることを連続的に行うことによって選択的に調整される。
【００４０】
例えば、図５（ａ）〜５（ｊ）を参照する。ここでは１６個のピクセルの４ｘ４配列であるセル２００が示されている。ピクセル２１０は、まず、図５（ａ）において第１のレベルまで露光され、その第１の最大値に達するまで図５（ｂ）〜５（ｄ）のように段階的に高められる。図５（ａ）から５（ｄ）にかけて、ピクセル２１０の階調が徐々に高くなってゆく様子に注意されたい。図５（ｅ）〜５（ｇ）に示されるように、一度に１個のピクセルを第１の最大レベルまで段階的に高めることによって、セル２００の大きさを完全なる１６ピクセルの大きさまで成長させることができる。図５（ｇ）に示されるように、セル２００は、大きさが最大であり、密度も累積第１レベルに達している。このセルの密度をさらに高めることが（すなわちドットをより濃くすることが）選択された場合、前記１つ目のピクセル２１０の露光量が再び選択的に高められる。しかしながら、その最初の段階的な増加の後、残りのピクセルの１つ１つを段階的に高めてゆき、すべてのピクセルが少なくとも１レベル分累積的に高められる。より高い密度が望まれる場合、再び前記ピクセルを１度に１つずつ段階的に高めてゆく。最終工程によって、すべてのピクセルが第２の累積最大レベルに達することになる。そのレベルは、システムが作り出す最も大きくて濃いドットに対応する。図面において、数段階の階調明度しか示されていない。実際には、セルを成長させる第１工程では約１２の階調が存在し、別の１２の階調によって完全に成長したセルの密度が高められる。
【００４１】
各ピクセルの個々のレベルは付与アルゴリズムによって計算される。付与アルゴリズムの結果は発光ダイオードを稼動させるために用いられる。露光レベルが高いほど、対応するダイオードの点灯時間が長くなる。すべてのダイオードを点灯させ、同じ最大輝度にまで高める。各ピクセルの密度の変化は、各ダイオードの点灯時間によって決定される。その時間は、パルス幅変調回路によって、当該技術分野において周知である方法で設定される。
【００４２】
動作中、データソース２４は複製されるべき画像をスキャンする。前記画像は、前述のアルゴリズムに従ってピクセル化される。その後、各ピクセルの露光値がＭＥＣ３０に送られて、様々な大きさおよび密度のハーフトーンドットを作ることによって画像部材にハーフトーン露光が施される。画像部材がＬＥＤ列に露光されると、潜像が形成される。その潜像は、潜像を現像するために硬質磁気キャリアとトナーとで構成される２成分現像剤を用いた現像剤装置に送られる。
【００４３】
米国特許第４，５４６，０６０号、４，４７３，０２９号および５，３７６，４９２号には、キャリア粒子としての硬質磁気材料の使用およびそのような硬質磁気キャリア粒子を用いて静電像を現像するための装置が教示されている。前記特許の教示は、すべて本願明細書に援用される。これらの特許では、キャリア粒子が、磁気的に飽和したときに少なくとも３００エルステッドの飽和保磁力と、１，０００エルステッドの印加磁気フィールドにおいて少なくとも２０ＥＭＵ／ｇｍの誘導磁気モーメントとを示す硬質磁気材料から成ることが必要とされている。磁気材料を指す場合の「硬質」および「軟質」という用語は、１９７２年にアディソン−ウェスレイ出版社によって出版されたＢ．Ｄ．クリティによる磁気材料への入門の１８ページに示されているような一般に受け入れられている意味を有する。これらの硬質磁気キャリア材料は、現像速度が著しく速くなるという点で、軟質磁気キャリア粒子を使用するよりもずっと進歩している。軟質磁気キャリア粒子を用いた場合の最高速度の４倍の速度まで実証されている。
【００４４】
前段落で参照された特許によって教示される方法において、現像剤は、前記現像剤がスリーブの外部表面上に沈着する状態で、前記スリーブ内の多重極磁気コアが高速回転することによって、現像されるべき静電像と同じ方向に移送される。前記スリーブ上の急速な極遷移は、キャリアの高い飽和保磁力のために、キャリアによって機械的に抵抗される。（トナー粒子が表面に存在する）キャリアのブラシ状ナップは、スリーブ上で急速に「反転」することによって回転する磁気コアによって課される磁場の反転に合わされるようになり、その結果、光導電素子上の静電像と接触あるいは近接する現像領域内をスリーブ上のトナーと共に移動することになる。そのような工程をさらに説明するために米国特許第４，５３１，８３２号も参照されたい。前記特許の教示全体も本願明細書に援用される。
【００４５】
前記急速な極遷移は、例えば２，０００回転／分（ｒｐｍ）の速度で１４極磁気コアが回転するときに前記スリーブ表面上で最大で毎秒４６７回起こり、現像剤が前記現像領域を通過するときに現像剤に非常に活発で激しい動きをさせる。この激しい動作は、絶えずトナーをスリーブの表面からナップの外側へと再循環させて現像のためのトナーを供給する。これにより、この反転動作によって新しいトナー粒子が前記像に絶えず供給されることになる。前述の特許に記載されているように、この方法は、比較的速い現像速度で高密度で高品質の像を提供する。
【００４６】
特に、「最適化された設定値を用いる静電画像現像法」という表題で２０００年５月１７日に出願され、かつ、エレック・シー・ステルターを発明者として記載している同時係属出願中の米国仮特許出願番号第６０／２０４，８８２号に記載されているように、各種設定値と他の操作パラメータとを用いる前記硬質磁気キャリア現像システムを操作することが好ましい。この仮特許出願の教示全体が本願明細書に援用される。
【００４７】
仮説にとらわれずに、前述のように硬質磁気キャリアを用いて画像を現像すると、ナップが側部を激しく擦ることなしにトナーが付与されると信じられている。言い換えれば、前述の「反転」動作によって静電画像に対して垂直方向、すなわち静電画像の存在する平面に対して垂直方向、に付与されるトナーが多くなると信じられている。この効果と硬質磁気キャリアの比較的多量のトナーを運べる能力とが組み合わさることによって、静電画像上へのトナーのいわゆる「けば立ち」が生じることになる。この「けば立ち」によって前述のマルチビットプリントヘッドと階調付与法を用いたエレクトログラフ装置によって生成された静電画像の調色が改善されると信じられる。
【００４８】
【実施例】
本発明を下記実施例によって説明する。
【００４９】
比較例Ａ−Ｂ
図６は、（ニューヨーク州、ロチェスターにあるネクスプレス・ソリューションズ  Ｌ．Ｌ．Ｃ．社製の）ディジソース（登録商標）９１１０またはディジマスター（登録商標）９１１０装置内の硬質磁気キャリア調色装置を用いて得られた印刷密度と、旧型のインフォソース（登録商標）９２ｐプリンター内の調色装置を用いて得られた印刷密度との比較を拡大した図である。ディジソース（登録商標）９１１０装置は、バイナリシングルビット６００ｄｐｉＬＥＤライターを備えている。ＩＳ９２ｐプリンターは、一連のバイナリシングルビット６００ｄｐｉＬＥＤライターと慣用の調色装置とを備えたエレクトログラフィックプリンターを表す。慣用の調色装置とは、軟質磁気キャリア粒子とトナーとで構成される現像剤のためのトランスポートを備えた回転シェルを有する固定型コア磁石を有するものである。画像分析器による図６の図は、ＩＳ９２ｐ現像装置は、ある単一のピクセル部分が硬調で、しっかりと露光された部分であれば、そのピクセル部分を調色することを示している。しかしながら、露光量が低くなると、明らかに、均一な画像を生成するのに十分なトナー粒子を一貫して捕獲することができなくなる。すなわち、光導電体面上の露光の弱い電気潜像では、トナー粒子が捕獲されないことがあり得る。各階調に微妙な差をつけるのに十分なほどドットは完全には埋められないというのが一般的な結果である。また、サテライト粒子あるいはプリントのバックグラウンドも、慣用の調色装置の、密度の高い領域に複数のステップを作る能力を制限してしまい、密度の高い領域の階調に必要とされる縮小する白い部分をふさぐすなわち埋める傾向がある。
【００５０】
実施例１および比較例Ｃ
図７は、バイナリシングルビット６００ｄｐｉＬＥＤライターを備えたディジソース（登録商標）９１１０またはディジマスター（登録商標）９１１０装置内の硬質磁気キャリア調色装置を用いて得られた印刷密度と、マルチビット（４ビット）６００ｄｐｉＬＥＤライターを備えたこと以外は前記装置と実質的に同様である装置内の調色装置を用いて得られた印刷密度との比較を拡大した図である。図７は、マルチビットプリントヘッドが利用可能なより細かい階調付与を示す密度スケールの密度の低い方での特定の階調の付与と、シングルビットによる同じ階調の付与との比較を示す。階調の滑らかな領域であるべき部分において輪郭削りや目に見える模様を生じさせるのは、このシングルビットスーパーピクセルの成長のパターニングである。小さなスーパーピクセル内で利用できるピクセルの数は限られているので、それらを成長させるのに用いられる付与アルゴリズムに関係なく、一部の階調は目に見えるドットパターンを示すことになる。マルチビット付与の場合、十分に露光されたピクセルかあるいは部分的に露光されたピクセルかの選択の数によって、肉眼では基本的に滑らかであるスーパーピクセル成長アルゴリズムが可能になり、はっきりとしたステップのない滑らかな階調が得られる。
【００５１】
実施例２および比較例ＤおよびＥ−連続階調の濃度走査
図８は、幾つかの条件下において生成された連続階調に沿った一連の密度走査（密度対位置）である。同じファイルを３回印刷した。１回目の走査は、比較例ＡおよびＢで説明したような慣用の調色装置と６００ｄｐｉＬＥＤライターとを用いるＩＳ９２ｐプリンターによるものである。前記プリンターは、階調を形成するソリッドピクセルに依存して、シングルビット付与方式を用いる。前記プリンターに格納されているポストスクリプト・レベル２付与ソフトウェアによって許可された１７階調は、主に、用いられる慣用の調色装置のために、得ることのできる階調に対してほぼ許容限界である。２回目の走査は、比較例ＡおよびＢのようなシングルビット付与方式を備えたディジマスター（登録商標）９１１０プリンターによるものであり、ポストスクリプト・レベル３付与と改良された調色装置の両方、すなわち硬質磁気キャリア現像技術による向上を示している。記録線はステップの形跡を示しているが、ステップ間の密度の差は小さくなっている。３回目の走査は、実施例１で説明したようにマルチビット６００ｄｐｉプリントヘッドとマルチビット付与に変えたこと以外は前述のディジマスター（登録商標）９１１０装置と実質的に同様な装置によるものである。記録線は、滑らかでステップもなく、通常のエレクトログラフ法の高いコントラストという特徴もない。
【００５２】
以下の実施例および比較例において、すべての参照図面は、反射密度対ステップ数のグラフである。
【００５３】
比較例Ｆ
図９は参考のために添付されている。すべての印刷は、硬質磁気キャリアを用いる現像装置とバイナリシングルビット４０６ｄｐｉプリントヘッドとを備えたインフォソース（登録商標）７０装置で行う。用いられる付与ソフトウェアは、一般に図１０のようにラベル表示される一連のハーフトーンセルレイアウトで示されている。図１０は、９つのステップ、すなわち前記バイナリプリントヘッドで利用できる９つの階調、の各ステップではどのピクセルがつくのかを示している。ついていないピクセルは純粋な白であると理解される。図９の「Ｓｑｕａｒｅ  Ｎｏ  Ｙｕｌｅ」は、周波数が非常に低い（約４０ｌｐｉ）類のスクリーンであり、通常の視認距離では人間の目でピクセルのパターンが容易に識別できるという点で非常に繁雑である。周波数が低いため、「ピクセル」は、小さい正方形の本物のピクセルを実際に印刷することによってシミュレートされる。さらに、周波数が低いため、当業者らに周知であるＹｕｌｅ−Ｎｉｅｌｓｏｎ効果は重要ではない。他の曲線のスクリーン周波数は、４５度において約１４３ライン／インチである。
【００５４】
図９において、「Ｄｏｔｓ  Ｙｕｌｅ」および「Ｄｏｔｓ＃３」とラベルの付いたグラフは、同じ装置での繰返しである。最も低いステップには本物のシングルピクセルを用いた。おおよそのシングルピクセルの大きさは５５ミクロンであり、この値は、ピクセルグリッドの対角線と等しい各ドットの直径の目標値である８８ミクロンよりも小さい。これは前記装置のセットアップによって制御される。ブロッキングや飽和はステップ６〜８では起こらず、そしてステップ間のデルタが大きいことにより、階調間のコントラストが大きいために見た目に望ましくない画像が得られる。
【００５５】
図９において、「Ｄｏｔｓ＃２」とラベルの付いたグラフは、後述の異なる動作条件に設定されたこと以外は実質的にインフォソース（登録商標）７０と同様の装置で得られたものである。この場合のシングルピクセルの大きさは、約７９ミクロン、あるいはドットの大きさの目標値である８８ミクロンに近い値に設定される。ステップ１（ペーパーベース）とステップ２の間のデルタ、すべてのシングルピクセルドットは、前述の「Ｄｏｔｓ  Ｙｕｌｅ」および「Ｄｏｔｓ＃３」とラベル表示されたグラフの同じ箇所のデルタよりもはるかに大きいことに注意されたい。また、曲線の肩、すなわちステップ６〜８辺りの曲線が、ブロッキングまたは飽和を生じていること、すなわち、ドット同士が重なり合って白い空白が残っていないために、そのようなステップではドット（および階調）を見分けられないことを明白に示していることにも注意されたい。
【００５６】
実施例Ｇ
図１１は、硬質磁気キャリア現像装置とシングルビット６００ｄｐｉプリントヘッドとを備えた標準ディジマスター（登録商標）９１１０から得られたグラフを示している。スクリーンは２１２ライン／インチに設定されている。このシステムの理論的な性能を示すモデル曲線が参照用に示されるが、この曲線は、ピクセルドットが完全に丸く、表面反射率が４．５％であり、ハーフトーンドットの直径がピクセルグリッドの対角線の長さと等しく、さらにＹｕｌｅ−Ｎｉｅｌｓｅｎ効果によって紙面上で光が反射されると仮定することによって計算される。基本的に、ディジマスター（登録商標）９１１０は、ほぼモデルが予想する通りに動作する。このモデルには、紙反射率が１未満であることの効果、トナーの表面から第１の表面反射があること、そして紙の中へ光を散乱するというＹｕｌｅ−Ｎｅｉｌｓｏｎ効果が包含される。シングルピクセルの大きさは約７０ミクロンであり、この値は、モデルの計算に用いられような理想的な値である６０ミクロンよりもわずかに大きい。
【００５７】
実施例３
図１２は、マルチビット（４ビット）６００ｄｐｉプリントヘッドに変えた以外はディジマスター（登録商標）９１１０と実質的に同様な装置から得られたグラフである。スクリーンは２１２ライン／インチに設定されている。４ビットのプリントヘッドを用いるので、理論的な階調数は１２１である。用いられる付与アルゴリズムは、ハーフトーンセルを８つのピクセルに分割するものである。前記８つのピクセルは、各々、１〜１５の状態を有する。前記アルゴリズムは、まずピクセル１をステップ１〜１２で作動させ、次にピクセル２をステップ１〜１２で作動させ、次にピクセル３をステップ１〜１２で作動させ、８つのピクセルすべてが状態１２になるまでこの手順を繰り返すことによってドットを構築する。状態１３では、前記付与アルゴリズムは、一度に前記８つのピクセルのうちの１つだけを作動させ、８つのピクセルすべてを状態１３にする。状態１４では、前記アルゴリズムは、一度に前記８つのピクセルのうちの１つだけを作動させ、８つのピクセルすべてを状態１４にする。同様に、状態１５では、前記付与アルゴリズムは、一度に前記８つのピクセルのうちの１つずつを作動させ、８つのピクセルすべてを状態１５にする。このようにして、スクリーンは状態１〜１２では事実上低数で効果的であり、一方状態１３〜１５では高い周波数へと移行することが効果的であるという結果である。図１２から明らかなように、グラフは角度がほぼ４５度である曲線を示し、そして各ステップ間の密度に関するデルタは、上記比較例で示されたグラフについてのものよりも実質的に小さい。さらに、曲線の低い方の端、すなわち「爪先」の領域、ではステップ間に著しい増加は見られないのに対し、曲線の上方部の肩の部分では重度のブロッキングや飽和は全く見られない。結果として、人間の目に、より視覚的に望ましい画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のエレクトログラフ記録装置の図である。
【図２】  図１の装置の一部にある画像データパスの構成図である。
【図３】  プリントヘッド２２の構成図である。
【図４】  ドライバーチップ６０の構成図である。
【図５】  ５（ａ）〜５（ｊ）は、可変サイズのセルの連続的な成長および前記セルの選択度の高められた密度を示す図である。
【図６】  硬質キャリア粒子を用いて作成されたある階調のバイナリプリントと、軟質キャリア粒子を用いて作成された同じ階調のバイナリプリントとを比較する図である。
【図７】  マルチビットアルゴリズムを用いて印刷された階調と、シングルビット（バイナリ）アルゴリズムを用いて印刷された階調とを比較する図である。両者とも硬質磁気キャリアを用いた。
【図８】  異なる条件下において生成された階調同士を比較する図である。
【図９】  参照用のグラフである。
【図１０】  図９のグラフを作成するのに用いられるセルを示す図である。
【図１１】  本発明の印刷装置の実際の性能と、その予想された模範的な性能とを比較する図である。
【図１２】  ４ビットマルチビットプリントヘッドでの本発明の性能を示す図である。
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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