JP2000184193A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、解像性、階調性のいずれも良好な画
像形成を行うことができる画像形成装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】本発明は、隣接する複数ドットの画像デー
タを参照し、その画素毎に中間調処理を行う画像形成装
置において、分布の特徴に応じて中間調処理の切り替え
を行うものであり、上記画素内のドット毎のデータの分
布を参照し、その特徴に基づき上記中間調処理を切り替
える。すなわち、隣接する複数ドットの画像データを１
ブロックとし、そのブロック内のドットのデータの分布
を参照し、その特徴を判別することにより、そのブロッ
クは解像性、階調性のいずれを優先すべきかの判定が可
能となり、その特徴を引き出せる中間調処理を適時選択
可能となる。したがって画像全体としては解像性、階調
性のいずれも良好な画像形成が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機、
レーザプリンタ、ファクシミリ装置等のデジタル画像形
成装置及び表示装置等に応用される画像形成装置に関す
るものであり、より詳細には、中間調処理方法に特徴を
有し、画像ハイライト部を低濃度から安定して再現さ
せ、中濃度部から高濃度部は解像性と安定性を図った電
子写真カラー複写機、プリンタ等のカラー画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ビームを走査して感光媒体上に
潜像を形成し、当該潜像をトナー現像し画像形成を行う
電子写真方式の画像形成装置が知られており、デジタル
複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ装置等として応
用されている。また、近年では、色分解された画像信号
に応じて光ビームを走査して感光媒体上に各色毎の潜像
を形成し、当該潜像をイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナ
ー像で現像し、この各色のトナー像を転写材に重ね合わ
せて転写し、フルカラー画像を形成する電子写真カラー
複写機やプリンタ等のカラー画像形成装置が実用化され
ている。このようなカラー画像形成装置においては、低
濃度部におけるドットや万線の再現性を向上させ、ま
た、階調・色再現の環境に対する安定性を向上させるこ
とが重要となるが、このようなカラー画像形成装置にお
ける中間調処理に関する技術としては以下のようなもの
がある。

【０００３】例えば、特開平７−２５４９８５号公報、
特開平７−２５４９８６号公報、特開平７−２８３９４
１号公報、特開平８−１１４９６５号公報、特開平８−
１２５８６３号公報には、電子写真カラー複写機におけ
る中間調処理の技術として、ＨＩＥＳＴと呼ばれている
中間調処理技術が開示されており、主に画像のハイライ
ト部の再現性を良くすることを目的としている。具体的
には、書き込みにはパルス幅変調を用い、主走査方向に
２ドットで重み付けをしたディザ処理を行って、画像ハ
イライト部を低線数な再現で安定させている。また、そ
のための主走査方向の書き込みビーム径と画素間隔を規
定している。

【０００４】しかし、上記の中間調処理技術は、ディザ
を用いているので微小領域での濃度の忠実性が無く、線
の消えなどの画像情報の欠落や、色モワレが発生すると
いう欠点がある。

【０００５】ところで本発明者（本出願人）は先に、１
ドット変調による多値書き込みに、解像性の低下の少な
い微小マトリクスを組み合わせる２ドット多値方式を採
用し、バンディング及び画像ノイズを低減させ画像濃度
を安定化して高画質な画像形成を実現する画像形成方法
及び画像形成装置を提案してる（特開平４−２０００７
５号、特開平４−２０００７６号、特開平４−２０００
７７号、特開平４−２０００７８号、特開平５−２８４
３３９号、特開平５−２９２３０２号、特開平６−６２
２４８号）。これらの先願は、デジタル複写機等に応用
される発明で、隣接２ドットの濃度データを加算し、配
分することが特徴であり、半導体レーザのパルス幅変調
とパワー変調による１ドット２５６階調出力に、主走査
及び／又は副走査方向の２ドットのマトリクスを組み合
わせることにより、中間調濃度領域の再現性をより向上
するものである。

【０００６】ここで、図４０（ａ）に１×２マトリク
ス、（ｂ）に２×１マトリクスの光書き込み方式の例を
示す（尚、図４０では説明を簡単にするためパワー変調
の状態のみを示している）。図４０に示す光書き込み方
式においては、低濃度部では片方のドットより露光パワ
ーを増して最大値となると、次のドットの露光パワーを
増していく。そして、２ドットを１画素として濃度を保
持しつつ、画像を再現する。それにより濃度が安定し、
バンディングも低減される。

【０００７】形成される中間調濃度領域のチャートは図
４１に示すように発生する。図中、ＥＶＥＮのドットよ
り濃度を埋めていく。副走査方向で面積階調を実行する
図４１（ａ），（ｃ）の１×２マトリクスは連続的な中
間濃度領域で横線基調、主走査方向で面積階調を行う図
４１（ｂ），（ｄ）の２×１マトリクスは連続的な中間
濃度領域で縦線基調となる。また、図４１（ｃ），
（ｄ）は加算＋位相の例を示しており、各々図４１
（ａ），（ｂ）の書き込み位相を互い違いに変えたもの
で、この場合にはＥＶＥＮのドットが隣接するため主走
査あるいは副走査方向に２ドットラインを形成すること
になる。

【０００８】次に画像形成装置の画像処理部に付設さ
れ、加算（隣接画素の濃度データ加算）の制御を行う回
路の一例を図４２に示す。図４２は２ドット多値回路の
構成を示すブロック図であり、原稿画像を読み取るイメ
ージスキャナから入力された８ビットの信号を入力する
直列に接続されたラインメモリ１１０１，１１０２と、
ラッチ１１０３，１１０４と、該ラインメモリ１１０
１，１１０２及びラッチ１１０３，１１０４に各々スイ
ッチＳＷ１〜ＳＷ４を介して接続されている加算器１１
０５と、該加算器１１０５に接続されているＲＯＭ１１
０６とから構成されている。このＲＯＭ１１０６からの
出力は８ビットのデジタル画像データ信号としてレーザ
プリンタに出力される。以下、１×２マトリクス、
２×１マトリクス、ドットの集中に分けて２ドット多
値回路の動作を説明する。

【０００９】１×２マトリクス． 副走査方向の２ドットで面積階調を実行する場合（１×
２マトリクス）は、２つのラインメモリ１１０１，１１
０２を用いて、主走査２ライン分の読取データを遅延さ
せる。その後、２つの８ビットデータを加算器１１０５
により加算し、その９ビットデータをγ変換用のＲＯＭ
１１０６に入力する。ＲＯＭ１１０６内は、１つのテー
ブルが２５６バイトで構成され、その前半１２８バイト
がＥＶＥＮ、その後半１２８バイトがＯＤＤデータであ
る。

【００１０】初めの加算データがＲＯＭ１１０６のアド
レスバスに入力され、その番地で示されるＥＶＥＮデー
タを書き込みデータとして出力する。次のラインで同一
データを加算し、ＯＤＤデータを書き込みデータとして
データバスより出力する。ＥＶＥＮ，ＯＤＤの切り替え
はライン周期（ＰＭＳＹＮＣ）に同期して行う。その
後、次の２ドットに移行して順次処理を繰り返す。

【００１１】図４２に示した２ドット多値回路のブロッ
ク図において、スイッチＳＷ１及びＥＶＥＮ／ＯＤＤは
主走査１ライン毎に切り替え、スイッチＳＷ３，ＳＷ４
はラインメモリ１１０１、１１０２からのデータが選択
されるように上側に設定する。また、図４３のＡは、副
走査方向の面積階調との組み合わせ（１×２マトリク
ス）を示した説明図である。読み取りの副走査２ドット
が書き込みの副走査２ドットに対応する。

【００１２】２×１マトリクス． 主走査方向の２ドットで面積階調を実行する場合（２×
１マトリクス）は、２つのラッチ１１０３，１１０４を
用いて、主走査方向２ドット分の読み取りデータを遅延
させる。以下、１×２マトリクスの場合と同様に、加算
処理、γ変換処理を実行して書き込みデータを出力し、
ＥＶＥＮ，ＯＤＤの切り替えは書き込みクロック信号Ｗ
ＣＬＯＣＫに同期して実行する。その後、次の２ドット
に移行して順次処理を繰り返す。

【００１３】図４２に示した２ドット多値回路のブロッ
ク図において、スイッチＳＷ２及びＥＶＥＮ／ＯＤＤは
書き込み１クロック毎に切り替え、スイッチＳＷ３，Ｓ
Ｗ４はラッチ１１０３，１１０４からのデータが選択さ
れるように下側に設定する。また、図４３のＢは、主走
査方向の面積階調との組み合わせ（２×１マトリクス）
を示す説明図である。読み取りの主走査２ドットが書き
込みの主走査２ドットに対応する。

【００１４】ドットの集中． 書き込みにおける位相を変換しドットを集中させる図４
１（ｃ），（ｄ）の加算＋位相変換により画像形成を行
う場合は、ＥＶＥＮ／ＯＤＤの切り替え周期を各々２分
周することで実行する。以上、全てのモードにおいて階
調情報の欠落は起きず、中間調濃度領域の再現性を向上
することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上の本発明者（本出
願人）による先願に対し、本発明はこの技術をさらに発
展させたものであり、その目的は、多階調の画像データ
から画像を形成する画像形成装置において、画像ハイラ
イト部をより低濃度から安定して再現させ、中濃度部か
ら高濃度部は解像性と安定性を図った中間調処理を実現
するものである。

【００１６】より具体的には、請求項１の発明は、隣接
する複数ドットの画像データを１ブロックとし、そのブ
ロック内のドットのデータの分布を参照し、その特徴を
判別し、そのブロックに適した中間調処理を適時選択し
て、解像性、階調性のいずれも良好な画像形成の実現を
目的とする。

【００１７】請求項２の発明は、隣接する複数ドットの
画像データを１ブロックとし、そのブロック内のドット
のデータの変化量を参照し、その変化量の大小からその
特徴を判別し、そのブロックに適した中間調処理を適時
選択して、解像性、階調性のいずれも良好な画像形成の
実現を目的とする。

【００１８】請求項３の発明は、隣接する複数ドットの
画像データを１ブロックとし、そのブロック内のドット
のデータの最大値と最小値の差を参照し、その差の大小
によりその特徴を判別し、そのブロックに適した中間調
処理を適時選択して、解像性、階調性のいずれも良好な
画像形成の実現を目的とする。

【００１９】請求項４の発明は、請求項１と同様の隣接
する複数ドットの画像データを１ブロックとし、そのブ
ロック内のドットのデータの分布を参照し、その特徴を
判別した上で、３種類以上の複数種類の中間調処理方式
の中からそのブロックに適した中間調処理を適時選択し
て、解像性、階調性についてより良好な画像形成の実現
を目的とする。

【００２０】請求項５の発明は、隣接する複数ドットの
画像データを１ブロックとし、そのブロック内のドット
のデータの最大値と最小値の差を参照し、その差が大き
い場合と、小さい場合と、その中間の場合とに判別し、
そのブロックに適した中間調処理を適時選択して、解像
性、階調性のいずれも良好な画像形成の実現を目的とす
る。

【００２１】請求項６の発明は、隣接する複数ドットの
画像データを１ブロックとし、そのブロック内のドット
のデータの分布を参照し、その特徴の判別の結果、解像
性優先の中間調処理が好ましいブロックに対しては、そ
の処理を１ドット多値変調として、画像形成装置が持つ
解像度を最大限発揮させた画像形成の実現を目的とす
る。

【００２２】請求項７の発明は、隣接する複数ドットの
画像データを１ブロックとし、そのブロック内のドット
のデータの分布を参照し、その特徴の判別の結果、階調
性優先の中間調処理が好ましいブロックに対しては、そ
の処理を隣接ドットの集中によるブロックを単位とした
多値変調として、より階調性の高い画像形成の実現を目
的とする。

【００２３】請求項８の発明は、隣接する複数ドットの
画像データを１ブロックとし、そのブロック内のドット
のデータの分布を参照し、そのブロック内のエッジ度が
高い／低い／中間の３レベルに応じた中間調処理を行
い、エッジ度の強弱がある画像に対しても良好な画像形
成の実現を目的とする。

【００２４】請求項９の発明は、隣接する複数ドットの
画像データを１ブロックとし、そのブロック内のドット
のデータの最大値と最小値の差を参照し、その差が階調
範囲の略４割以上ではエッジ度が高い、差が略２割以下
ではエッジ度が低いと判別し、エッジ度に応じて中間調
処理を選択することにより、エッジ領域を含む画像に対
しても良好な画像形成の実現を目的とする。

【００２５】請求項１０の発明は、隣接する複数ドット
の画像データを１ブロックとし、そのブロック内のドッ
トのデータの分布を参照し、ブロック内の最大値が、規
定値以下の場合、隣接ドットの集中によるブロックを単
位とした多値変調を行い、ハイライト再現性の向上及び
安定性に優れた画像形成の実現を目的とする。

【００２６】請求項１１の発明は、隣接する複数ドット
の画像データを１ブロックとし、そのブロック内のドッ
トのデータの分布を参照し、そのブロック内のエッジ度
が高い／低い／中間の３レベルの中間レベルの場合に、
その度合いに応じた濃度配分、すなわちドット集中を行
い、エッジ度の高低間処理の切り替わりをなめらかに
し、エッジ度の強弱がある画像に対しても処理の切り替
わりの目障り感のない良好な画像形成の実現を目的とす
る。

【００２７】請求項１２の発明は、隣接する複数ドット
の画像データを１ブロックとして多値変調を行う中間調
処理において、そのブロック内のドットのデータを加算
し、特定位置からドットを発生させていき、ハイライト
再現性の向上、及び安定性に優れた画像形成の実現を目
的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、隣接する複数ドットの画像
データを参照し、その画素毎に中間調処理を行う画像形
成装置において、分布の特徴に応じて中間調処理の切り
替えを行うものであり、上記画素内のドット毎のデータ
の分布を参照し、その特徴に基づき上記中間調処理を切
り替えることを特徴とする。

【００２９】請求項２記載の発明は、隣接する複数ドッ
トの画像データを参照し、その画素毎に中間調処理を行
う画像形成装置において、ブロック内のデータの変化量
で特徴判別を行うものであり、上記画素内のドット毎の
データの分布を参照し、上記中間調処理を切り替える特
徴の検出は、画素内のデータ変化量であることを特徴と
する。

【００３０】請求項３記載の発明は、隣接する複数ドッ
トの画像データを参照し、その画素毎に中間調処理を行
う画像形成装置において、ブロック内のデータの最大値
と最小値の差の値で特徴判別を行うものであり、上記画
素内のドット毎のデータの分布を参照し、上記中間調処
理を切り替える特徴の検出は、画素内のドットデータの
最大値とドットデータの最小値の差から求めることを特
徴とする。

【００３１】請求項４記載の発明は、隣接する複数ドッ
トの画像データを参照し、その画素毎に中間調処理を行
う画像形成装置において、複数の中間調処理の切り替え
を行うものであり、上記画素内のドット毎のデータの分
布を参照し、その特徴に基づき上記中間調処理を複数に
切り替えることを特徴とする。

【００３２】請求項５記載の発明は、隣接する複数ドッ
トの画像データを参照し、その画素毎に中間調処理を行
う画像形成装置において、ブロック内のデータの最大値
と最小値の差の値で中間調を複数段階に切り替えるもの
であり、上記画素内のドット毎のデータの分布を参照
し、画素内のドットデータの最大値とドットデータの最
小値の差を求め、上記差が大きい場合と、差が小さい場
合と、その中間レベルとで、上記中間調処理を複数の段
階に切り替えることを特徴とする。

【００３３】請求項６記載の発明は、隣接する複数ドッ
トの画像データを参照し、その画素毎に中間調処理を行
う画像形成装置において、エッジ部では１ドット多値処
理を行うものであり、上記画素内のドット毎のデータの
分布を参照し、その特徴に基づき上記中間調処理を切り
替え、その中間調処理が少なくとも１ドット多値変調を
含んでいることを特徴とする。

【００３４】請求項７記載の発明は、隣接する複数ドッ
トの画像データを参照し、その画素毎に中間調処理を行
う画像形成装置において、非エッジ部ではブロック単位
の多値変調を行うものであり、上記画素内のドット毎の
データの分布を参照し、その特徴に基づき上記中間調処
理を切り替え、その中間調処理が少なくとも隣接ドット
による画素を単位とした多値変調を含んでいることを特
徴とする。

【００３５】請求項８記載の発明は、隣接する複数ドッ
トの画像データを参照し、その画素毎に中間調処理を行
う画像形成装置において、エッジ度に応じたドット結合
を行うものであり、上記画素内のドット毎のデータの分
布を参照し、画素内のドットデータのエッジ度が高い場
合には１ドット多値変調を行い、エッジ度が低い場合に
は隣接ドットによる画素を単位とした多値変調を行い、
エッジ度が画素の中間である場合には、その度合いに応
じた上記の中間特性の濃度配分を行うことを特徴とす
る。

【００３６】請求項９記載の発明は、隣接する複数ドッ
トの画像データを参照し、その画素毎に中間調処理を行
う画像形成装置において、エッジ度の高低判別を行うも
のであり、上記画素内のドット毎のデータの分布を参照
し、画素内のドットデータの差が階調範囲の略４割（９
６／２５６）以上でエッジ度が高いと判定し、第１の中
間調処理を行い、差が略２割（４８／２５６）以下でエ
ッジ度が低いと判定し、第２の中間調処理を行うことを
特徴とする。

【００３７】請求項１０記載の発明は、隣接する複数ド
ットの画像データを参照し、その画素毎に中間調処理を
行う画像形成装置において、最大値が低い場合はブロッ
ク単位の多値変調を行うものであり、上記画素内のデー
タを参照し、その特徴に基づき上記中間調処理を切り替
え、画素内のデータの最大値がある規定の値以下の場
合、隣接ドットによる画素を単位とした多値変調を行う
ことを特徴とする。

【００３８】請求項１１記載の発明は、隣接する複数ド
ットの画像データを参照し、その画素毎に中間調処理を
行う画像形成装置において、高低エッジ部の中間ではエ
ッジ度に応じた線形特性で集中度合いを算出するもので
あり、上記画素内のドット毎のデータの分布を参照し、
その特徴に基づき上記中間調処理を切り替え、画像デー
タと濃度配分データから画素内のドットデータのエッジ
の度合いと比例するように算出する（線形特性で集中度
合いを算出する）ことを特徴とする。

【００３９】請求項１２記載の発明は、請求項１から１
１のいずれかに記載の画像形成装置において、多値変調
はブロック単位のデータ加算、結合を行うものであり、
隣接ドットによる画素を単位とした多値変調を行う中間
調処理が、複数の隣接ドットを画素として、データを加
算し、その画素の特定位置から配分することを特徴とす
る。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して、（１）カラー複写機の作像、（２）カラ
ー複写機の画像処理、（３）ＬＤ多値変調、（４）加算
制御と位相制御回路、（５）加算と配分、位相制御方式
によるドット形成方法の説明、（６）中間調処理の実施
例、の順に詳細に説明する。

【００４１】（１）カラー複写機の作像． 図１は本発明に係る画像形成装置の一構成例を示すデジ
タルカラー複写機の概略構成図である。図１において符
号１００は画像形成部であるレーザプリンタ、２００は
自動原稿送り装置（ＡＤＦ）、３００は操作ボード、４
００は画像読み取り部であるイメージスキャナ、５００
は外部センサである。

【００４２】イメージスキャナ４００は、コンタクトガ
ラス４０１の下方に配置された照明用のランプ４０２を
搭載した移動体を図の左右方向（副走査方向）に機械的
に一定速度で移動させ、原稿画像を読み取る画像読み取
り部である。照明用のランプ４０２から出た光は、コン
タクトガラス４０１上に載置される原稿の表面で原稿画
像の濃度に応じて反射する。この反射光、即ち、原稿の
光像は多数のミラー及びレンズを通り、ダイクロックプ
リズム４１０に入射する。ダイクロックプリズム４１０
は入射光を波長に応じてレッド（Ｒ），グリーン
（Ｇ），ブルー（Ｂ）の３色に分光する。分光された３
つの光は、それぞれ互いに異なる一次元電荷結合素子
（ＣＣＤ）イメージセンサ４１０に入射する。こうして
イメージスキャナ４００に備わった３つの一次元イメー
ジセンサ４１０により、原稿画像上の主走査方向１ライ
ンのＲ，Ｇ，Ｂ各色成分を同時に読み取ることができ
る。原稿の二次元画像は、上記移動体の副走査により順
次読み取られる。

【００４３】外部センサ５００は、イメージスキャナ４
００と同様に原稿画像のＲ，Ｇ，Ｂ各色成分を同時に検
出できるＣＣＤで構成されたハンディタイプのスキャナ
に内蔵されている。

【００４４】ＡＤＦ２００は、イメージスキャナ４００
の上方に配置されており、原稿台２１０上には多数の原
稿を載積した状態で保持することができる。原稿の給紙
動作を行う場合は、回転する呼び出しコロ２１２が最上
部の原稿上面に当接し、当接した原稿を繰り出す。ま
た、符号２１３は、原稿の重送を避けるための分離コロ
である。所定の位置まで繰り出された原稿は、プルアウ
トローラ２１７及び搬送ベルト２１６の駆動によりイメ
ージスキャナ４００のコンタクトガラス４０１上をさら
に搬送され、所定の読み取り位置まで進んだ時、即ち、
原稿の先端がコンタクトガラス４０１の左端位置に達し
たときに停止する。原稿の読み取りが終了すると、搬送
ベルト２１６が再び駆動されて、コンタクトガラス４０
１上の原稿は排紙され、次の原稿が読み取り位置に送ら
れる。呼び出しコロ２１２の手前には、原稿が載積され
ているか否かを検知するための光学センサである原稿有
無センサ２１１が、また、分離コロ２１３とプルアウト
ローラ２１７の間には、原稿の先端及びサイズを検知す
るための光学センサである原稿先端センサ２１４が備わ
っている。

【００４５】原稿先端センサ２１４は、主走査方向（紙
面に垂直な方向）の互いに異なる位置に配置された複数
のセンサで構成されており、これらのセンサの検出状態
の組み合わせにより、主走査方向の原稿サイズ、即ち原
稿幅を検知することができる。また、図示しない給紙モ
ータに回転量に応じたパルスを出力するパルス発生器が
設けられており、ＡＤＦ２００の制御装置は原稿先端セ
ンサ２１４を原稿が通過するまでの時間を計測すること
により、副走査方向の原稿サイズ、即ち原稿の長さを検
知する。

【００４６】尚、呼び出しコロ２１２及び分離コロ２１
３は図示しない給紙モータにより駆動され、プルアウト
ローラ２１７及び搬送ベルト２１６は図示しない搬送モ
ータにより駆動される。また、光学センサからなるレジ
ストセンサ２１５は、プルアウトローラ２１７の下流に
配置される。

【００４７】次にレーザプリンタ１００の概略構成及び
その動作を説明する。画像の再生は感光体ドラム１上で
行われる。感光体ドラム１の周囲には一連の静電写真の
プロセスユニット、即ち、帯電チャージャ５、書き込み
ユニット３、現像ユニット４、転写ドラム２、クリーニ
ングユニット６などが備わっている。書き込みユニット
３には図示しない半導体レーザ（レーザダイオード：Ｌ
Ｄ）が備わっており、それが発するレーザ光は回転多面
鏡３ｂ、レンズ３ｃ、ミラー３ｄ、及びレンズ３ｅを経
て感光体ドラム１の表面に照射される。回転多面鏡３ｂ
はポリゴンモータ３ａにより高速で定速回転駆動され
る。

【００４８】図示しない画像制御部は、記録すべき画像
の濃度に対応する画素単位の多階調の画像信号により駆
動される半導体レーザの発光タイミングが、各々の画素
位置を順次走査する回転多面鏡３ｂの回転偏向動作と同
期するように、半導体レーザの駆動信号を制御する。つ
まり、感光体ドラム１の表面の画像の各走査位置で、そ
の画素の濃度に応じたレーザ光が照射されるように半導
体レーザの発光を制御する。

【００４９】感光体ドラム１の表面は、予め帯電チャー
ジャ５によるコロナ放電により一様に高電位に帯電され
ている。この表面に書き込みユニット３の発するレーザ
光が照射されると、その光の強度に応じて帯電電位が変
化する。つまり、書き込みユニット３が備えている半導
体レーザが発するレーザ光の照射の有無に応じた電位分
布が、感光体ドラム１上に形成されることになる。こう
して、感光体ドラム１上に原稿画像の濃淡に対応した電
位分布、即ち静電潜像が形成される。この静電潜像は書
き込みユニット３よりも下流に配置された現像ユニット
４により可視像化される。

【００５０】本構成例では、現像ユニット４には４組の
現像器４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ及び４Ｂｋが備えられており、
それぞれの現像器には互いに色の異なるＭ（マゼン
タ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）及びＢｋ（ブラッ
ク）のトナーが収納されている。レーザプリンタ１００
は、上記の４つの現像器のいずれか一つが選択的に付勢
されるように構成されているので、静電潜像はＭ、Ｃ、
Ｙ又はＢｋ色のいずれか一つのトナーで可視像化され
る。一方、給紙カセット１１に収納された転写紙は、給
紙コロ１２で繰り出され、レジストローラ１３によりタ
イミングを取られて転写ドラム２の表面に送り込まれ、
その表面に吸着された状態で転写ドラム２の回転に伴っ
て移動する。そして感光体ドラム１の表面に近接した位
置で、転写チャージャ７による帯電により、感光体ドラ
ム１上に形成されたトナー像が転写紙の表面に転写され
る。

【００５１】単色コピーモードの場合には、トナー像の
転写が終了し、転写ドラム２から分離された転写紙は定
着されて排紙トレイ１０に排紙されるが、フルカラーモ
ードの場合には、Ｂｋ、Ｍ、Ｃ及びＹの４色の画像を一
枚の転写紙上に重ねて形成する必要がある。この場合、
まず感光体ドラム１上にＢｋ色のトナー像を形成してそ
れを転写紙に転写した後、転写紙を転写ドラム２から分
離することなく感光体ドラム１上に次のＭ色のトナー像
を形成し、そのトナー像を再び転写紙に転写する。更に
Ｃ色及びＹ色についても感光体ドラム１上へのトナー像
の形成とそれの転写紙への転写を行なう。つまり、トナ
ー像の形成と転写のプロセスを繰り返すことにより１つ
のカラー画像が転写紙上に形成される。

【００５２】全てのトナー像の転写が終了すると、転写
紙は分離チャージャ８による帯電により転写ドラム２か
ら分離され、定着器９でトナー像の定着処理を受けた
後、排紙トレイ１０に排出される。

【００５３】以上、デジタルカラー複写機の構成及び作
像動作の一例について述べたが、本発明に係る画像形成
装置としては図示の構成に限らず、転写ドラムに代えて
中間転写ベルト等の中間転写体を用い、Ｂｋ、Ｍ、Ｃ及
びＹの４色のトナー像を色毎に感光体ドラムに形成して
順次中間転写体に重ね合わせて転写した後、転写紙に一
括転写する方式などでもよい。

【００５４】（２）カラー複写機の画像処理． 図２は、図１に示したデジタルカラー複写機の画像処理
部の構成例を示す回路ブロック図である。複写機全体の
動作制御は、マイクロコンピュータで構成されるシステ
ムコントローラ５０により制御される。

【００５５】同期制御回路６０は、制御タイミングの基
準となるクロックパルスを発生させて、各制御ユニット
間の信号の同期をとる各種の同期信号を入出力させる。
本構成例での走査タイミングの基になる主走査同期信号
は、レーザプリンタ１００の回転多面鏡３ｂの回転によ
るレーザ光の走査開始時期に同期させている。

【００５６】イメージスキャナ４００で読み取られた
Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号は、Ａ／Ｄ変換され、各々８
ビットのカラー画像情報として出力される。この画像情
報は、画像処理ユニット内で各種処理を受けた後、レー
ザプリンタ１００に出力される。画像処理ユニットは、
スキャナガンマ補正７１、ＲＧＢ平滑フィルタ７２、色
補正７３、下色除去（ＵＣＲ）／ＵＣＡ７４、セレクタ
７５、エッジ強調フィルタ７６、濃度カーブであるプリ
ンタガンマ７７、階調処理７８、像域分離７９、及びＡ
ＣＳ８０の各回路を備えている。

【００５７】スキャナガンマ補正７１では、イメージス
キャナ４００で読み取られた反射率リニアのＲＧＢデー
タを濃度リニアのＲＧＢデータに変換する。ＲＧＢ平滑
フィルタ７２では、網点原稿によるモアレを抑えるため
のスムージング処理を行っている。

【００５８】色補正回路７３では、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞ
れの色の画像情報をそれらの補色であるＹ，Ｍ，Ｃの各
色の画像情報に変換する。ＵＣＲ／ＵＣＡ回路７４で
は、入力したＹ，Ｍ，Ｃ色の全ての画像情報を合成した
画像信号の色に含まれる黒成分を抽出し、それをＢｋ信
号として出力すると共に、残りの色の画像信号から黒成
分を除去し、かつＹＭＣ成分を上乗せする。

【００５９】セレクタ７５は、システムコントローラ５
０の指示に応じて、入力されるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの色信
号からいずれか一つの色信号を選択して次のブロックへ
出力する。

【００６０】エッジ強調フィルタ回路７６では、文字
部、あるいは絵柄部のエッジ情報の強調を行う。また。
プリンタガンマ７７では、プリンタ特性にあわせたカー
ブをセットし、階調処理を含めて濃度リニアになるよう
にする。

【００６１】階調処理回路７８は、入力される８ビット
の濃度情報を２値化、あるいは多値化する回路である。
一般にはディザ処理等が行われることが多く、レーザプ
リンタ１００には、２値化あるいは多値化された画像信
号が出力される。本発明の後述の中間調処理は、階調処
理回路７８で実行され、多値データを出力する。

【００６２】スキャナガンマ７１の出力は、一方で像域
分離回路７９とＡＣＳ回路８０に送出される。像域分離
回路７９では、入力される画像が文字部であるか絵柄部
であるかを判定する回路と、有彩色であるか無彩色であ
るかを判定する回路を持っており、その結果を１画素単
位でそれぞれの処理ブロックへ送出している。各処理ブ
ロックでは、像域分離回路７９の結果に従い処理を切り
替えている。

【００６３】ＡＣＳ回路８０は、スキャナ２００にセッ
トされた原稿が白黒原稿であるかカラー原稿であるかを
判定し、結果をＢｋ版スキャン終了時にシステムコント
ローラ５０へ送出している。そしてカラー原稿であれば
残りの３スキャンを行い、白黒原稿であればＢｋスキャ
ンにて動作を終了させる。

【００６４】尚、図２に示した画像処理部の７１〜８０
の各画像処理ブロックのパラメータは、全てシステムコ
ントローラ５０のＣＰＵより設定される構成となってい
る。また、システムコントローラ５０により、ＬＤ多値
書き込み動作を含むレーザプリンタ１００の作像動作の
制御が行われる。

【００６５】（３）ＬＤ多値変調． 次に光書き込み手段を構成する半導体レーザ（ＬＤ）の
多値変調方式について説明する。１ドット多値出力を行
う半導体レーザ多値変調方式としてパルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）方式と光強度変調（ＰＭ）方式とがある。図３
（ａ），（ｂ）は、光強度変調方式とパルス幅変調方式
の一例を示す図である。以下、これらの変調方式につい
て説明する。

【００６６】光強度変調方式． 中間露光領域を利用して中間調記録を実現するため、印
字プロセスの安定化が重要な要件であり、印字プロセス
に対する要求が厳しくなる。しかしながら、半導体レー
ザ制御変調は簡易となる。即ち、光強度変調方式とは、
図３（ａ）に示すように、光出力レベル自身を変化させ
て記録する方式で、それぞれドットパターンは図の上に
示すようなパターンで出力される。この方式は、半導体
レーザの制御変調部は簡便かつ小型に構成することがで
きるが、中間露光領域を利用して中間調を再現しようと
するため、現像バイアスの安定化など印字プロセスの安
定化への要求が厳しくなる。

【００６７】パルス幅変調方式． パルス幅変調方式とは、図３（ｂ）に示すように、光出
力レベルとしては２値であるが、その発光時間、つまり
パルス幅を変化させて記録する方式で、それぞれドット
パターンは図の上に示すようなパターンで出力される。
この方式は、基本的には２値記録であるので、光強度変
調方式に比べて中間露光領域の利用度が少なく、また更
に隣接ドットを結合させることにより中間露光領域を一
層低減させることが可能になり、印字プロセスに対する
要求を低減することができるが、パルス幅設定を１ドッ
ト当たり８ビットを実現させるには、１ドットの数十ｎ
ｓｅｃ．の時間幅を２５６分割しなければならず、高速
高精度の半導体制御が必要となり、半導体レーザの制御
部分が複雑になってしまう。すなわち、光強度変調方式
では印字プロセスの安定化への要求が厳しくなり、パル
ス幅変調方式では半導体レーザの制御変調部の構成が複
雑になる。そこで本発明の画像形成装置では、上記の点
を考慮してパルス幅変調（ＰＷＭ）方式と光強度変調
（ＰＭ）方式とを組み合わせたパルス幅強度混合方式を
採用している。

【００６８】パルス幅強度混合方式． パルス幅強度混合方式の一例を図４に示す。このパルス
幅強度混合方式では、パルス幅変調を基本とし、パルス
幅とパルス幅の移り変わり部を図４（ａ），（ｂ）のよ
うに光強度変調により補間し、例えばパルス幅の設定値
を８値、光強度変調の設定値を３２値として８ビット
（２⁸＝２５６階調）相当の変調度を得ることができ
る。この方式では、パルス幅変調の段数が少ないため、
デジタル的にパルス幅を設定でき、容易にパルス幅を設
定でき且つ容易にパルス位置制御が実現できる。すなわ
ち、図４（ａ），（ｂ）は、１ドットの右端の位置より
光書き込みパルスを発生する右モード、１ドットの左端
より光書き込みパルスを発生する左モードを示す。これ
らは露光パルスをそれぞれ後端、先端から発生するよう
に位相制御するものであり、結果としてドット発生位置
を制御できる。さらに図５（ｃ）に示すように、１ドッ
トの中央位置より両方向に向かって光書き込みパルスを
発生する中モードも選択できる。

【００６９】次にパルス幅変調（ＰＷＭ）と光強度変調
（ＰＭ）を組み合わせた多値書き込み方式の半導体レー
ザ（ＬＤ）駆動方法の一例について説明する。この半導
体レーザ駆動方法では、１つの画素に対する半導体レー
ザの発光パターンを、時間的には１／２＾ｍ（２＾ｍ
は、２のｍ乗）なる画素クロック幅の分解能で２＾ｍ段
階に分割し、発光パワー的には１／２＾（ｎ−ｍ）なる
発光パワー分解能で２＾（ｎ−ｍ）段階に分割し、両者
の組合せにより、２＾ｎ階調を表現するので、発光時
間、発光パワーとも、その分割精度が緩和されることに
なり、多階調化を容易に実現できる。

【００７０】本発明の実施形態の８ビットのデジタル画
像信号の場合、ｍ＝３としてパルス幅変調（ＰＷＭ）を
８（＝２＾ｍ＝２³）段階とし、光強度変調（ＰＭ）を
３２（＝２＾（ｎ−ｍ）＝２⁵）段階とすれば、両者の
組合せにより、２＾ｎ＝２⁸＝２５６種類の発光パター
ンを形成でき、２５６階調のＬＤ多値変調が可能とな
る。また、半導体レーザのタイミング発生回路やパワー
設定回路等により生成出力する信号を変えることによっ
て任意の発光パターンを得ることもできる。尚、多値書
き込み方式の半導体レーザ駆動回路や装置の構成として
は、本出願人による先願、例えば特開平２−２４３３６
３号公報、特開平３−１６５６号公報、特開平６−３４
７８５２号公報等に記載されたものを利用して構成する
ことができる。

【００７１】次にパルス幅変調の位相制御（位置制御）
に関しては、位相（位置）制御ロジックで設定されたモ
ード（右モード／左モード／中モード）に従って、図５
（ａ）〜（ｃ）に示すようにパルス幅変調のパルス幅の
位相を制御してドット位置を右、中、左にコントロール
する。また、この機能以外に、図６（ａ）〜（ｃ）に示
すような端数処理機能も有する。

【００７２】端数処理機能は主走査方向に連続する２画
素をまとめて（加算して）出力する場合、光強度変調す
る時間が、図６（ｂ）の斜線部のように通常２箇所発生
するが、これを１箇所にまとめる動作を行う。これは端
数の大きな部分へ端数の小さな部分のデータを加算する
ことを基本として実現する。端数が大きな部分が最大に
ならない間は端数の小さな部分のデータは全て端数の大
きな部分に加算され、端数の大きな部分が最大になった
場合の余りは、端数の小さな部分へ配分され強度変調を
行う。このように端数処理機能を有することによりパル
ス幅設定ステップが書き込みビーム径に対し十分小さく
なるようにする。すなわち、図６（ａ）〜（ｃ）は、上
記動作をドットイメージ及び光波形とした場合の概略図
で、図６（ａ）は補正前のドットイメージ、（ｂ）は補
正前後の光波形、（ｃ）は補正後のドットイメージであ
る。隣接する２ピクセル（画素）のデータの中で、光強
度が最大にならない場合のΔｔの部分を隣接どうしで比
較し、小さい方を大きな方に加算し、余りを小さな方に
する。

【００７３】（４）加算制御と位相制御回路． 次に、画像の隣接画素データの加算と、加算データの判
別と分配、及びドット位相制御を行う制御回路の構成例
を図７に示す。ここでは最大で主走査方向２ドット及び
副走査方向２ドットを加算する後述の方式６について説
明する。図７において、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋに変換された
各色毎の入力画像データは８ビット２５６階調が入力さ
れ、Ｄ−Ｆ／Ｆのラッチ回路６０２で主走査方向の隣接
する２ドットの各８ビットデータＡ，Ｂが加算回路６０
４に入力される。また、ラインメモリ６０１により、前
ラインのデータが遅延され、ラッチ回路６０３で前ライ
ンの主走査方向の同一アドレスの隣接する２ドットの各
８ビットデータＣ，Ｄが加算回路６０４に入力される。
そして加算回路６０４により、計４ドットのデータを加
算した後、比較・配分・位相制御回路６０５により、ド
ットの飽和になるデータの閾値１と比較し、上記４ドッ
ト加算と主走査方向の２ドット加算とを切り替える。そ
の加算値を後述のアルゴリズムに従って、データを集中
するように配分する。また、画素クロックの分周信号に
より、書き込み位相信号をトグルに切り替える。本実施
例では、画像の隣接画素データの加算と、加算データの
判別と分配、及びドット位相制御を行う制御回路を図７
に示すようなハードウェアで示したが、後述のようにソ
フトウェアによる処理でも実現できる。

【００７４】以上の処理による、４ドット加算と２ドッ
ト加算によるデータの遷移の様子を図８に示す。図８
（ａ）のように画像の低濃度部では、主走査方向２ドッ
ト及び副走査方向２ドットのｄ₁からｄ₄の入力データの
和を、Ｄ₁のデータとする。また、図８（ｂ）のように
画像の中高濃度部では、主走査方向２ドットのｄ₁，ｄ₂
の入力データの和を、Ｄ₁のデータの飽和値と残りをＤ₂
のデータとする。

【００７５】さて本発明の画像形成装置では、前述の本
発明者による先願に対し、さらに画像ハイライト部をよ
り低濃度から安定して再現させ、中濃度部から高濃度部
は解像性と安定性を図るものであり、以下の加算と配
分、位相制御方式によるドット形成を行うものである。

【００７６】（５）加算と配分、位相制御方式によるド
ット形成方法の説明． 本発明では、主走査方向あるいは副走査方向に隣接する
２ドット、もしくは主走査方向と副走査方向に隣接する
４ドットの画像データを加算して、その演算結果をもと
に、あらかじめ設定してある特定画素から順にドットを
再現させていく。その際、特定画素の右位相／左位相を
利用して、隣り合う特定画素と結合させるようにする。
尚、本発明の中間調処理では、以下の６つの方式の中の
方式６が主として適用されるが、本発明の請求項４にお
いては、有彩色の画像データに対しては以下の方式１〜
６のいずれを採用しても良い。以下に６つの方式を具体
例として詳しく説明する。

【００７７】（ａ）副走査方向２ドットの画像データを
加算する方式（１／２パルス分割）：方式１，２，３． 方式１〜３では、１ドットサイズを図９の（ａ）とし、
１画素サイズ（最小濃度単位）を図９（ｂ）とし、図１
０に示すようなドット形成マトリクスを設定して、該ド
ット形成マトリクスの数値の小さい所から順次パルスを
発生させていく。このときパルス幅変調（ＰＷＭ）によ
り１ドット内はハーフパルスに分け、フル（５０％dut
y）になった時点で次に大きい番号に移り、次のパルス
を発生させていく。この際、主走査方向のＥＶＥＮ／Ｏ
ＤＤ（以下、Ｅ／Ｏと略す）でＰＷＭの右位相／左位相
を切り替え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結合す
る。書き込みの濃度発生のアルゴリズムを式で表現する
と以下のようになる。

【００７８】 ０≦ｄ₁＋ｄ₂≦１２７のとき Ｄ₁＝ｄ₁＋ｄ₂， Ｄ₂＝０ １２８≦ｄ₁＋ｄ₂≦２５４のとき Ｄ₁＝１２７， Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂−１２７ ２５５≦ｄ₁＋ｄ₂≦３８２のとき Ｄ₁＝ｄ₁＋ｄ₂−１２７， Ｄ₂＝１２７ ３８３≦ｄ₁＋ｄ₂≦５１０のとき Ｄ₁＝２５５， Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂−２５５

【００７９】上記の式でｄ₁，ｄ₂は隣接ドットの処理前
の入力画像データ（８ビットデータ）であり、Ｄ₁，Ｄ₂
は隣接ドットの処理後の画像データ（８ビットデータ）
である。この処理後の８ビットデータを、レーザプリン
タの半導体レーザ（ＬＤ）の書き込み信号とする。以
下、方式１〜３の具体例を示す。

【００８０】（方式１） ドット形成のアルゴリズム． １）副走査方向２ドットの濃度を加算。 ２）ドットマトリクスの１より順次パルスを発生させ
る。 ３）主走査方向Ｅ／ＯでＰＷＭの右／左位相を切り替
え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結合する。 ４）１ドット内をハーフパルスに分け、フル（５０％du
ty）になった時点で次の番号のＰＷＭを発生させる。

【００８１】本方式では図１０のドット形成マトリクス
を最小濃度単位で表現すると図１１のようになり、Ｄ₁
においては右位相で、Ｄ₁'においては左位相でパルスを
発生させ、図１０の１の部分に結合したパルスを発生さ
せていく（図１２（Ａ））。以下同様にして濃度に応じ
て図１０の２以降の部分にパルスを発生させていく。

【００８２】次に図１２，１３を参照して本方式による
ドット形成の詳細を示す。 濃度〜１／８（孤立２ドット）． 濃度が１／８迄の場合は、図１２（Ａ）に示すように、
主走査方向の奇数画素は右、偶数画素は左寄せにして、
ドット形成マトリックスの１の部分に結合したパルスを
発生させる。 濃度〜１／４（孤立２ドット）． 濃度が１／８〜１／４では、図１２（Ｂ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの１の部分に結合したパル
スがＦＵＬＬの５０％dutyになるまでパルス幅を増加す
る。 濃度〜３／８（３００線万線）． 濃度が１／４〜３／８では、図１２（Ｃ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの１の部分と同位相で、２
の部分に結合したパルスを発生させる。 濃度〜１／２（３００線万線）． 濃度が３／８〜１／２では、図１２（Ｄ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの２の部分に結合したパル
スがＦＵＬＬの５０％dutyになるまでパルス幅を増加す
る。 濃度〜５／８． 濃度が１／２〜５／８では、図１３（Ａ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの１の部分のパルス幅を増
加させるように、３の部分に結合したパルスを発生させ
る。 濃度〜３／４． 濃度が５／８〜３／４では、図１３（Ｂ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの３の部分に結合したパル
スがＦＵＬＬの５０％dutyになるまでパルス幅を増加す
る。 濃度〜７／８． 濃度が３／４〜７／８では、図１３（Ｃ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの２の部分のパルス幅を増
加させるように、４の部分に結合したパルスを発生させ
る。 濃度〜１／１． 濃度が７／８〜１／１では、ドット形成マトリックスの
４の部分に結合したパルスがＦＵＬＬの５０％dutyにな
るまでパルス幅を増加する。

【００８３】以上の方式１では、ハイライト部で孤立ド
ットにより規則的に再現できる、中濃度部で３００線万
線（６００ｄｐｉ）が得られる、孤立ドット、縦万線の
成長型で階調がリニアとなる、電位集中と飽和領域を増
やし安定性確保、バンディングに強い、などの特長が得
られる。

【００８４】（方式２） ドット形成のアルゴリズム． １）副走査方向２ドットの濃度を加算。 ２）ドットマトリクスの１より順次パルスを発生させ
る。 ３）主走査方向Ｅ／ＯでＰＷＭの右／左位相を切り替
え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結合する。 ４）１ドット内をハーフパルスに分け、フル（５０％du
ty）になった時点で次の番号のＰＷＭを発生させる。

【００８５】本方式では、方式１に対し、ドット形成マ
トリクスを副走査方向に同位相にして、ハイライト、高
濃度部の空間周波数を高くする。図１４にドット形成マ
トリクスを示す。図１４のドット形成マトリクスを最小
濃度単位で表現すると図１５のようになり、Ｄ₁におい
ては右位相で、Ｄ₁'においては左位相でパルスを発生さ
せ、図１４の１の部分に結合したパルスを発生させてい
く（図１６（Ａ））。以下同様にして濃度に応じて図１
４の２以降の部分にパルスを発生させていく。

【００８６】次に図１６，１７を参照して本方式による
ドット形成の詳細を示す。 濃度〜１／８（孤立１ドット）． 濃度が１／８迄の場合は、図１６（Ａ）に示すように、
主走査方向の奇数画素は右、偶数画素は左寄せにして、
ドット形成マトリックスの１の部分に結合したパルスを
発生させる。 濃度〜１／４（孤立１ドット）． 濃度が１／８〜１／４では、図１６（Ｂ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの１の部分に結合したパル
スがＦＵＬＬの５０％dutyになるまでパルス幅を増加す
る。 濃度〜３／８（３００線万線）． 濃度が１／４〜３／８では、図１６（Ｃ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの１の部分と同位相で、２
の部分に結合したパルスを発生させる。 濃度〜１／２（３００線万線）． 濃度が３／８〜１／２では、図１６（Ｄ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの２の部分に結合したパル
スがＦＵＬＬの５０％dutyになるまでパルス幅を増加す
る。 濃度〜５／８． 濃度が１／２〜５／８では、図１７（Ａ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの１の部分のパルス幅を増
加させるように、３の部分に結合したパルスを発生させ
る。 濃度〜３／４． 濃度が５／８〜３／４では、図１７（Ｂ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの３の部分に結合したパル
スがＦＵＬＬの５０％dutyになるまでパルス幅を増加す
る。 濃度〜７／８． 濃度が３／４〜７／８では、図１７（Ｃ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの２の部分のパルス幅を増
加させるように、４の部分に結合したパルスを発生させ
る。 濃度〜１／１． 濃度が７／８〜１／１では、ドット形成マトリックスの
４の部分に結合したパルスがＦＵＬＬの５０％dutyにな
るまでパルス幅を増加する。

【００８７】以上の方式２では、方式１に比べ、ハイラ
イト部が孤立１ドットに分散し、可視しにくい、高濃度
部で抜け（白地）のドットサイズが小さく、文字割れが
目立ちにくいという特長が得られる。

【００８８】（方式３） ドット形成のアルゴリズム． １）副走査方向２ドットの濃度を加算。 ２）ドットマトリクスの１より順次パルスを発生させ
る。 ３）主走査方向Ｅ／ＯでＰＷＭの右／左位相を切り替
え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結合する。 ４）１ドット内をハーフパルスに分け、フル（５０％du
ty）になった時点で次の番号のＰＷＭを発生させる。

【００８９】本方式では、方式２に対し、ドット形成マ
トリクスの高濃度再現ドットを分散して、高濃度部の空
間周波数を高く（文字割れを目立たなく）する。図１８
にドット形成マトリクスを示す。図１８のドット形成マ
トリクスを最小濃度単位で表現すると図１９のようにな
り、Ｄ₁においては右位相で、Ｄ₁”においては左位相で
パルスを発生させ、方式２と同様に図１８の１の部分に
結合したパルスを発生させていく。以下同様にして濃度
に応じて図１８の２以降の部分にパルスを発生させてい
く。

【００９０】次に図２０を参照して本方式によるドット
形成の詳細を示す。 濃度〜１／８（孤立１ドット）から濃度〜１／２
（３００線万線）までの濃度範囲では、方式２の図１６
（Ａ）〜図１６（Ｄ）と同様なドットパターンとなる。 濃度〜５／８． 濃度が１／２〜５／８では、図２０（Ａ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの１，２の部分のパルス幅
を増加させるように、３の部分に結合したパルスを発生
させる。 濃度〜３／４． 濃度が５／８〜３／４では、図２０（Ｂ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの３の部分に結合したパル
スがＦＵＬＬの５０％dutyになるまでパルス幅を増加す
る。 濃度〜７／８． 濃度が３／４〜７／８では、ドット形成マトリックスの
１，２の部分のパルス幅を増加させるように、４の部分
に結合したパルスを発生させる。 濃度〜１／１． 濃度が７／８〜１／１では、ドット形成マトリックスの
４の部分に結合したパルスがＦＵＬＬの５０％dutyにな
るまでパルス幅を増加する。

【００９１】以上の方式３では、方式２に比べ、高濃度
部で抜け（白地）を千鳥状に分散しているので、文字割
れが目立ちにくいという特長が得られる。

【００９２】（ｂ）副走査方向２ドットの画像データを
加算する方式（１／４パルス分割）：方式４． 方式４では、方式３と同様に図２１に示すようなドット
形成マトリクスの数値の小さい所から順次パルスを発生
させていく。このとき１ドット内は１／２または１／４
パルスに分け、５０％dutyもしくは２５％dutyになった
時点で次に大きい番号に移り、次のパルスを発生させて
いく。この際、主走査方向Ｅ／ＯでＰＷＭの右位相／左
位相を切り替え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結
合する。書き込みの濃度発生のアルゴリズムを式で表現
すると以下のようになる。

【００９３】 ０≦ｄ₁＋ｄ₂≦１２７のとき Ｄ₁＝ｄ₁＋ｄ₂， Ｄ₂＝０ １２８≦ｄ₁＋ｄ₂≦１９０のとき Ｄ₁＝１２７， Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂−１２７ １９１≦ｄ₁＋ｄ₂≦２５４のとき Ｄ₁＝ｄ₁＋ｄ₂−６３， Ｄ₂＝６３ ２５５≦ｄ₁＋ｄ₂≦３１８のとき Ｄ₁＝１９１， Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂−１９１ ３１９≦ｄ₁＋ｄ₂≦３８２のとき Ｄ₁＝ｄ₁＋ｄ₂−１２７， Ｄ₂＝１２７ ３８３≦ｄ₁＋ｄ₂≦５１０のとき Ｄ₁＝２５５， Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂−２５５

【００９４】上記の式でｄ₁，ｄ₂は隣接ドットの処理前
の入力画像データ（８ビットデータ）であり、Ｄ₁，Ｄ₂
は隣接ドットの処理後の画像データ（８ビットデータ）
である。この処理後の８ビットデータを、レーザプリン
タの半導体レーザ（ＬＤ）の書き込み信号とする。以
下、方式４の具体例を示す。

【００９５】（方式４） ドット形成のアルゴリズム． １）副走査方向２ドットの濃度を加算。 ２）ドットマトリクスの１より順次パルスを発生させ
る。 ３）主走査方向Ｅ／ＯでＰＷＭの右／左位相を切り替
え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結合する。 ４）１ドット内をハーフまたは１／４パルスに分け、５
０％dutyもしくは２５％dutyになった時点で次の番号の
ＰＷＭを発生させる。

【００９６】本方式では、方式３に対し、図１８と同一
のドット形成マトリクス（図２１）にて２のduty２５％
で３の書き込みに移行し、中濃度部の文字割れを目立た
なくする。図２１のドット形成マトリクスを最小濃度単
位で表現すると図２２のようになり、Ｄ₁においては右
位相で、Ｄ₁”においては左位相でパルスを発生させ、
方式３と同様に図２１の１の部分に結合したパルスを発
生させていく。以下同様にして濃度に応じて図２１の２
以降の部分にパルスを発生させていく。

【００９７】次に図２３を参照して本方式によるドット
形成の詳細を示す。 濃度〜１／８（孤立１ドット）から濃度〜３／８
（３００線万線）までの濃度範囲では、方式３と同様に
ドットパターンを形成する。 濃度〜１／２． 濃度が３／８〜１／２では、図２３（Ａ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの２の部分に結合したパル
スが２５％dutyにて３に移行し、３の部分に結合したパ
ルスが２５％dutyにて１との結合で７５％まで増加させ
る。尚、ハイライトのマトリクスの配置を千鳥状に並べ
れば（１と２を入替え）、３、４の配置が交互に入れ替
わり方式３のようにさらにランダムに目立たさないよう
にできる。 濃度〜５／８． 濃度が１／２〜５／８では、図２３（Ｂ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの２の部分がＦＵＬＬの５
０％dutyになるまで結合したパルスを増加する。 濃度〜３／４以降は方式３と同様に行う。

【００９８】以上の方式４では、方式３に比べ中濃度の
文字割れを目立たなくすることができ、かつ方式３と同
様に高濃度部での抜け（白地）も分散しているので、文
字割れが目立ちにくいという特長が得られる。

【００９９】（ｃ）主走査方向２ドットの画像データを
加算する方式（１／２パルス分割）：方式５． 方式５では、１ドットサイズを図２４の（ａ）とし、１
画素サイズ（最小濃度単位）を図２４の（ｂ）とし、図
２５に示すようなドット形成マトリクスを設定して、該
ドット形成マトリクスの数値の小さい所から順次パルス
を発生させていく。このときパルス幅変調（ＰＷＭ）に
より１ドット内はハーフパルスに分け、フル（５０％du
ty）になった時点で次に大きい番号に移り、次のパルス
を発生させていく。この際、主走査方向のＥ／ＯでＰＷ
Ｍの右位相／左位相を切り替え、数値の同じ方向で書き
込みパルスを結合する。書き込みの濃度発生のアルゴリ
ズムを式で表現すると以下のようになる。

【０１００】 ０≦ｄ₁＋ｄ₂≦１２７のとき Ｄ₁＝ｄ₁＋ｄ₂， Ｄ₂＝０ １２８≦ｄ₁＋ｄ₂≦２５４のとき Ｄ₁＝１２７， Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂−１２７ ２５５≦ｄ₁＋ｄ₂≦３８２のとき Ｄ₁＝ｄ₁＋ｄ₂−１２７， Ｄ₂＝１２７ ３８３≦ｄ₁＋ｄ₂≦５１０のとき Ｄ₁＝２５５， Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂−２５５

【０１０１】上記の式でｄ₁，ｄ₂は隣接ドットの処理前
の入力画像データ（８ビットデータ）であり、Ｄ₁，Ｄ₂
は隣接ドットの処理後の画像データ（８ビットデータ）
である。この処理後の８ビットデータを、レーザプリン
タの半導体レーザ（ＬＤ）の書き込み信号とする。以
下、方式５の具体例を示す。

【０１０２】（方式５） ドット形成のアルゴリズム． １）主走査方向２ドットの濃度を加算。 ２）ドットマトリクスの１より順次パルスを発生させ
る。 ３）ＰＷＭの右／左位相を切り替え、各画素の外側から
形成し、書き込みパルスを結合する。 ４）１ドット内をハーフパルスに分け、フル（５０％du
ty）になった時点で次の番号のＰＷＭを発生させる。

【０１０３】本方式では主走査方向の連続画素で２×１
マトリクスを最小画素とし、ハイライト部は千鳥状のド
ットで再現される。図２５のドット形成マトリクスを最
小濃度単位で表現すると図２６のようになり、Ｄ₁にお
いては右位相で、Ｄ₁’においては左位相でパルスを発
生させ、図２５の１の部分に結合したパルスを発生させ
ていく（図２７（Ａ））。以下同様にして濃度に応じて
図２５の２以降の部分にパルスを発生させていく。

【０１０４】次に図２７，２８を参照して本方式による
ドット形成の詳細を示す。 濃度〜１／８（孤立１ドット）． 濃度が１／８迄の場合は、図２７（Ａ）に示すように、
主走査方向の奇数画素は右、偶数画素は左寄せにして、
ドット形成マトリックスの１の部分に結合したパルスを
発生させる。 濃度〜１／４（孤立１ドット）． 濃度が１／８〜１／４では、図２７（Ｂ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの１の部分に結合したパル
スがＦＵＬＬの５０％dutyになるまでパルス幅を増加す
る。 濃度〜３／８（３００線万線）． 濃度が１／４〜３／８では、図２７（Ｃ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの画素の外側から２の部分
に結合したパルスを発生させる。 濃度〜１／２（３００線万線）． 濃度が３／８〜１／２では、図２７（Ｄ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの２の部分に結合したパル
スがＦＵＬＬの５０％dutyになるまでパルス幅を増加す
る。 濃度〜５／８． 濃度が１／２〜５／８では、図２８（Ａ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの１の部分のパルス幅を増
加させるように、３の部分に結合したパルスを発生させ
る。 濃度〜３／４． 濃度が５／８〜３／４では、図２８（Ｂ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの３の部分に結合したパル
スがＦＵＬＬの５０％dutyになるまでパルス幅を増加す
る。 濃度〜７／８． 濃度が３／４〜７／８では、図２８（Ｃ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの２の部分のパルス幅を増
加させるように、４の部分に結合したパルスを発生させ
る。 濃度〜１／１． 濃度が７／８〜１／１では、ドット形成マトリックスの
４の部分に結合したパルスがＦＵＬＬの５０％dutyにな
るまでパルス幅を増加する。

【０１０５】以上の方式５では、ハイライト部で千鳥状
の孤立ドットにより規則的に再現できる、中濃度部で３
００線万線（６００ｄｐｉ）が得られる、孤立ドット、
縦万線の成長型で階調がリニアとなる、電位集中と飽和
領域を増やし安定性確保、バンディングに強い、などの
特長が得られる。

【０１０６】（ｄ）主走査方向４ドットの画像データを
加算する方式（１／２パルス分割）：方式６． 方式６では、濃度１／４以下のハイライト部では４ドッ
ト分の画像データを加算し、それ以降のハイライト、ミ
ドル、シャドー部では主走査方向２ドットの画像データ
を加算する方式としている。以下、各々の方式別に説明
する。

【０１０７】（ア）濃度１／４以下の時． １ドットサイズを図２９（ａ）、１画素サイズ（最小濃
度単位）を図２９（ｂ）とし、図３０に示すようなドッ
ト形成マトリクスの数値の小さい所から順次パルスを発
生させていく。このときパルス幅変調（ＰＷＭ）により
１ドット内はハーフパルスに分け、フル（５０％duty）
になった時点で次に同じ番号もしくは大きい番号に移
り、次のパルスを発生させていく。この際、主走査方向
のＥ／ＯでＰＷＭの右位相／左位相を切り替え、数値の
同じ方向で書き込みパルスを結合する。図３０のドット
形成マトリクスを最小濃度単位で表現すると図３１のよ
うになり、Ｄ₁においては左位相で、Ｄ₁’においては右
位相でパルスを発生させ、図３０の１の部分に結合した
パルスを発生させていく（図３４（Ａ））。以下同様に
して濃度に応じて図３０のもう一つの１の部分にパルス
を発生させていく。書き込みの濃度発生のアルゴリズム
を式で表現すると以下のようになる。

【０１０８】 ０≦ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄≦１２７のとき Ｄ₁＝ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄， Ｄ₂＝Ｄ₃＝Ｄ₄＝０ １２８≦ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄≦２５４のとき Ｄ₁＝１２７， Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄−１２７， Ｄ₃＝Ｄ₄＝０

【０１０９】上記の式でｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄は隣接ドッ
トの処理前の入力画像データ（８ビットデータ）であ
り、Ｄ₁，Ｄ₂，Ｄ₃，Ｄ₄は隣接ドットの処理後の画像デ
ータ（８ビットデータ）である。この処理後の８ビット
データを、レーザプリンタの半導体レーザ（ＬＤ）の書
き込み信号とする。

【０１１０】（イ）濃度１／４以上の時． １ドットサイズを図２９（ａ）、１画素サイズ（最小濃
度単位）を図３２とし２ドット加算に切り替える。図３
０のドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現すると
図３３のようになり、Ｄ₁においては左位相で、Ｄ₁’に
おいては右位相でパルスを発生させ、図３０の２の部分
に結合したパルスを発生させていく（図３５（Ａ））。
以下同様にして濃度に応じて図３０の３の部分にパルス
を発生させていく。書き込みの濃度発生のアルゴリズム
を式で表現すると以下のようになる。

【０１１１】図２９（ｂ）に示す１画素サイズの表現で
ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄＝２５４のとき、Ｄ₁＝Ｄ₂＝１２７
であるから、図３３の１画素サイズの表現に置き換える
と、ｄ₁＋ｄ₂＝１２７のとき、Ｄ₁＝１２７，Ｄ₂＝０で
あり、以降は、 １２８≦ｄ₁＋ｄ₂≦３８２のとき Ｄ₁＝ｄ₁＋ｄ₂−１２７，Ｄ₂＝１２７ ３８３≦ｄ₁＋ｄ₂≦５１０のとき Ｄ₁＝２５５，Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂−２５５ である。以下、方式６の具体例を示す。

【０１１２】（方式６） ドット形成のアルゴリズム． １）主副走査方向４ドットあるいは主走査方向２ドット
の濃度を加算。 ２）ドットマトリクスの１より順次パルスを発生させ
る。 ３）ＰＷＭの右／左位相を切り替え、各画素の外側から
形成し、書き込みパルスを結合する。 ４）１ドット内をハーフパルスに分け、フル（５０％du
ty）になった時点で同じ番号あるいは次の番号のＰＷＭ
を発生させる。

【０１１３】次に図３４〜３６を参照して本方式による
ドット形成の詳細を示す。 （ア）濃度１／４以下． −１：濃度〜１／１６（孤立１ドット）． 濃度が１／１６迄の場合は、図３４（Ａ）に示すよう
に、周囲４ドットの濃度データを加算し、画素上側の１
の部分から孤立ドットを発生させる。 −２：濃度〜１／８（孤立１ドット）． 濃度が１／１６〜１／８では、図３４（Ｂ）に示すよう
に、周囲４ドットの濃度データを加算し、画素上側の１
の部分が飽和（フル５０％duty）するまでパルス幅を増
加させる。 −１：濃度〜３／１６（孤立２ドット）． 濃度が１／８〜３／１６では、図３４（Ｃ）に示すよう
に、周囲４ドットの濃度データを加算し、画素上側の１
の部分が飽和後、画素下側の１の部分に残りドットを発
生させる。 −２：濃度〜２／８（孤立２ドット）． 濃度が３／１６〜２／８では、図３４（Ｄ）に示すよう
に、周囲４ドットの濃度データを加算し、画素下側の１
の部分が飽和（フル５０％duty）するまでパルス幅を増
加させる。

【０１１４】（イ）濃度１／４以上． 濃度〜３／８（３００線万線）． 濃度が１／４〜３／８では、図３５（Ａ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの画素の外側から２の部分
に結合したパルスを発生させる。 濃度〜１／２（３００線万線）． 濃度が３／８〜１／２では、図３５（Ｂ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの２の部分に結合したパル
スがＦＵＬＬの５０％dutyになるまでパルス幅を増加す
る。 濃度〜５／８． 濃度が１／２〜５／８では、図３５（Ｃ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの１の部分のパルス幅を増
加させるように、３の部分に結合したパルスを発生させ
る。 濃度〜３／４． 濃度が５／８〜３／４では、図３５（Ｄ）に示すよう
に、ドット形成マトリックスの３の部分に結合したパル
スがＦＵＬＬの５０％dutyになるまでパルス幅を増加す
る。 濃度〜７／８． 濃度が３／４〜７／８では、図３６に示すように、ドッ
ト形成マトリックスの２の部分のパルス幅を増加させる
ように、４の部分に結合したパルスを発生させる。 濃度〜１／１． 濃度が７／８〜１／１では、ドット形成マトリックスの
４の部分に結合したパルスがＦＵＬＬの５０％dutyにな
るまでパルス幅を増加する。

【０１１５】以上の方式６では、方式５に比べ、濃度１
／４以下のハイライト部では４ドット分の濃度を加算
し、孤立ドットを千鳥状に配列し、濃度１／４以上のハ
イライト部〜シャドー部では、主走査方向２ドットの画
像データを加算し、２ドットを千鳥状に配列するので、
より低濃度からハイライト部の再現性を向上することが
できる。

【０１１６】尚、以上に説明したドット形成方法におい
て、隣接画素の画像データを演算する際、副走査方向の
隣接ドットの加算を行う場合には、特定画素からの濃度
発生の結果が、主走査方向の隣接ドットを加算する方式
に比べて元データの濃度の重心により忠実な結果とする
ことができる。具体的には、図３７に示すように、
（ａ）の副走査方向の隣接画素データを加算する場合
は、元データの２ドットの重心に対し、対角（斜め）位
置からドットが発生し、その距離は１／√２ドット分な
のに対し、（ｂ）の主走査方向の隣接画素データを加算
する場合は、元データの２ドットの重心に対し、端部位
置からドットが発生し、その距離は１ドット分となる。

【０１１７】（６）中間調処理の実施例． 次に本発明の画像形成装置における中間調処理の実施例
を説明する。尚、本実施例では、データ集中型中間調処
理は前述の（５）の「方式６」の処理を行うものとする
が、他の方式についても中間調処理に適応可能である。

【０１１８】まず、図３８に本発明の実施例におけるデ
ータの中間調処理の処理フローを示す。図３８の例で
は、１ブロック内のデータの最大値から最小値を差分し
た値（＝最大レベル差）の大小から特徴を判別し、それ
ぞれ値が大きい場合にはエッジ度が高い（すなわち解像
性優先）、小さい場合にはエッジ度が低い（すなわち階
調性、ハイライト再現優先）、その中間の場合には中間
レベル、という３段階に分類している。そしてこれら３
段階それぞれに適した中間調処理が実施されている。解
像性優先では１ドット多値処理、階調性優先ではブロッ
ク単位内のドット加算・集中の多値変調（ここでは前述
の「方式６」の処理）を行っている。以下、詳細に説明
する。

【０１１９】図３８において、まず最初に入力画像デー
タから、主走査方向２ドット×副走査方向２ドットの隣
接４ドットずつを読み込む（Ｓ１）。そして、読み込ん
だ隣接４ドット分の濃度データａ₁，ａ₂，ａ₃，ａ₄を加
算する（Ｓ２）。 Ａll＝ａ₁＋ａ₂＋ａ₃＋ａ₄

【０１２０】そして、その加算結果Ａllが２５４以下か
否かを判別し（Ｓ４）、２５４以下であったならば読み
込んだ隣接２×２ドットを１画素（＝１ブロック）と
し、画素内濃度和ＡはＡ＝Ａllとする（Ｓ４）。以後は
図３８のステップＳ５〜Ｓ９の処理を実行する。また、
加算結果Ａllが２５５以上であった場合には、以降は、
主走査方向の２ドットを１画素とし、読み込んだ２×２
ドットは２ブロックに分配し、Ａ＝ａ₁＋ａ₂，Ａ’＝ａ
₃＋ａ₄とする（Ｓ１０）。以後は図３８のステップＳ１
１〜Ｓ１５の処理を実行する。

【０１２１】次に１ブロック内のドットデータ中の最大
値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）を算出する（Ｓ５また
はＳ１１）。ここで、最大値（Ｍａｘ）が３２（＝規定
値）以下か否かを判別し（Ｓ６またはＳ１２）、最大値
が規定値以下の場合は、そのブロックはハイライト再現
を優先し、ブロック単位内のドット加算・集中の多値変
調の中間調処理（前述の（５）の「方式６」の処理）を
実施する（Ｓ１６）。

【０１２２】次に上記の判別（Ｓ６またはＳ１２）で、
最大値が規定値以上の場合には、先程算出した最大値
（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）の差Ｂ＝Ｍａｘ−Ｍｉｎ
（＝最大レベル差）を算出する（Ｓ７またはＳ１３）。
そして、その差Ｂを閾値１と比較し（Ｓ８またはＳ１
４）、もしその差Ｂが９６（＝閾値１）以上の場合に
は、そのブロックはエッジ度が高く、解像性優先で１ド
ット多値処理を実施する（Ｓ１７）。

【０１２３】また、差Ｂが９６（＝閾値１）以下の場合
には、その差Ｂを閾値２と比較し（Ｓ９またはＳ１
５）、もしその差Ｂが４８（＝閾値２）以下の場合に
は、そのブロックは非エッジ部で、階調性優先とみな
し、ブロック単位内のドット加算・集中の多値変調の中
間調処理を実施する（Ｓ１８）。ここで、加算・集中の
多値変調には、前述の（５）で説明している加算＋位相
の方式を採用すると、ハイライト再現及び階調性におい
てより有効である。ここでは特に前述の「方式６」の処
理を採用する。

【０１２４】また、最大レベル差Ｂが（４８＜Ｂ＜９
６）の場合には、エッジ度は中間レベルとみなし、比例
集中型の中間調処理を行い（Ｓ１９）、そのエッジの度
合いに応じた濃度配分、すなわちドット集中を行う。こ
の時の最大レベル差に対するドット集中度は図３９に示
す通りであり、最大レベル差に比例してレベル集中の割
合を少なくする。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の画
像形成装置においては、隣接する複数ドットの画像デー
タを１ブロックとし、そのブロック内のドットのデータ
の分布を参照し、その特徴を判別することにより、その
ブロックは解像性、階調性のいずれを優先すべきかの判
定が可能となり、その特徴を引き出せる中間調処理を適
時選択可能となる。したがって画像全体としては解像
性、階調性のいずれも良好な画像形成が実現できる。

【０１２６】請求項２記載の画像形成装置においては、
隣接する複数ドットの画像データを１ブロックとし、そ
のブロック内のドットのデータの変化量を参照し、その
変化量の大小により、そのブロックは解像性、階調性の
いずれを優先すべきかの判定が可能となり、その特徴を
引き出せる中間調処理を適時選択可能となる。したがっ
て画像全体としては解像性、階調性のいずれも良好な画
像形成が実現できる。

【０１２７】請求項３記載の画像形成装置においては、
隣接する複数ドットの画像データを１ブロックとし、そ
のブロック内のドットのデータの最大値と最小値の差を
参照し、その差の大小により、そのブロックは解像性、
階調性のいずれを優先すべきかの判定が可能となり、そ
の特徴を引き出せる中間調処理を適時選択可能となる。
したがって画像全体としては解像性、階調性のいずれも
良好な画像形成が実現できる。

【０１２８】請求項４記載の画像形成装置においては、
隣接する複数ドットの画像データを１ブロックとし、そ
のブロック内のドットのデータの分布を参照し、その特
徴を判別することにより、そのブロックは解像性、階調
性、その他の如何なる画像的特徴を優先すべきかの判定
が可能となり、その特徴を引き出せる中間調処理を複数
種類の中から適時選択可能となる。したがって画像全体
としては解像性、階調性のいずれも良好な画像形成が実
現できる。

【０１２９】請求項５記載の画像形成装置においては、
隣接する複数ドットの画像データを１ブロックとし、そ
のブロック内のドットのデータの最大値と最小値の差を
参照し、その差が大きい場合と、小さい場合と、その中
間の場合とに判別し、その判別結果により、解像性優
先、階調性優先、両者の中間の処理のいずれかの処理が
最適であるかの判定が可能となり、その特徴を引き出せ
る最適な中間調処理を適時選択可能となる。したがって
画像全体としては解像性、階調性のいずれも良好な画像
形成が実現できる。

【０１３０】請求項６記載の画像形成装置においては、
隣接する複数ドットの画像データを１ブロックとし、そ
のブロック内のドットのデータの分布を参照し、その特
徴を判別することにより、そのブロックは解像性、階調
性のいずれを優先すべきかの判定が可能となり、解像性
優先の場合にその中間調処理を１ドット多値変調とする
ことにより、画像形成装置が持つ最大の解像度が発揮で
きる。したがって画像全体としても解像性、階調性のい
ずれも良好な画像形成が実現できる。

【０１３１】請求項７記載の画像形成装置においては、
隣接する複数ドットの画像データを１ブロックとし、そ
のブロック内のドットのデータの分布を参照し、その特
徴を判別することにより、そのブロックは解像性、階調
性のいずれを優先すべきかの判定が可能となり、階調性
優先の場合にその中間調処理を隣接ドットの集中による
ブロックを単位とした多値変調とすることにより、より
階調性の高い画像形成が可能となる。したがって画像全
体としても解像性、階調性のいずれも良好な画像形成が
実現できる。

【０１３２】請求項８記載の画像形成装置においては、
隣接する複数ドットの画像データを１ブロックとし、そ
のブロック内のドットのデータの分布を参照し、そのド
ットデータのエッジ度が高い場合には、その中間調処理
を１ドット多値変調とし、エッジ度の低い場合には、隣
接ドットの集中によるブロックを単位とした多値変調と
し、その中間レベルのエッジ度の場合に、その度合いに
応じた上記の中間特性の濃度配分を行う。これにより、
特にエッジ領域を含む画像に対しても画像全体としては
解像性、階調性のいずれも良好な画像形成が実現でき
る。

【０１３３】請求項９記載の画像形成装置においては、
隣接する複数ドットの画像データを１ブロックとし、そ
のブロック内のドットのデータの最大値と最小値の差を
参照し、その差が階調範囲の略４割（９６／２５６）以
上で、そのドットデータのエッジ度が高いと判別し、解
像性優先の中間調処理を選択し、差が略２割（４８／２
５６）以下でエッジ度が低いと判別し、階調性優先の中
間調処理を選択することにより、特にエッジ領域を含む
画像に対しても画像全体としては解像性、階調性のいず
れも良好な画像形成が実現できる。

【０１３４】請求項１０記載の画像形成装置において
は、隣接する複数ドットの画像データを１ブロックと
し、そのブロック内のドットのデータの分布を参照し、
そのブロック内の最大値が、ある規定値以下の場合、隣
接ドットの集中によるブロックを単位とした多値変調を
行うことにより、よりハイライト再現性が向上する。こ
れにより、特にハイライトのみの画像に対しても再現
性、階調性の良好な画像形成が実現できる。

【０１３５】請求項１１記載の画像形成装置において
は、隣接する複数ドットの画像データを１ブロックと
し、そのブロック内のドットのデータの分布を参照し、
エッジ度を判定し、エッジ度が高い場合と低い場合の中
間程度の場合に、その度合いに応じた濃度配分、すなわ
ちドット集中を行う。これにより、エッジ度が高いとき
には、解像度優先の中間調処理、エッジ度が低いときに
は階調性優先の中間調処理、そしてその間は両者を線形
特性で結んだ処理となり、解像性優先及び階調性優先の
両処理の間の切り替わりを滑らかなものにしている。こ
れにより、特に自然画及び文字混在画像のような解像
性、階調性のいずれも要求される画像においても良好な
画像形成が実現できる。

【０１３６】請求項１２記載の画像形成装置において
は、請求項１から１１のいずれかに記載の画像形成装置
における隣接する複数ドットの画像データを１ブロック
として多値変調を行う中間調処理において、そのブロッ
ク内のドットのデータを加算し、特定位置からドットを
発生させていくことから、よりドットの集中が実現で
き、画像形成の際、ハイライトでの再現性、及びドット
形成の際の安定性が向上する。これにより、特に階調性
を重視する画像に対して良好な画像形成が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一構成例を示すデ
ジタルカラー複写機の概略構成図である。

【図２】図１に示すデジタルカラー複写機の画像処理部
の構成例を示す回路ブロック図である。

【図３】半導体レーザの多値変調方式の説明図である。

【図４】パルス幅変調方式とパワー変調方式を組み合わ
せた半導体レーザの多値変調方式の説明図である。

【図５】半導体レーザ多値変調時のパルス位置制御の説
明図である。

【図６】隣接画素の加算モードの説明図である。

【図７】画像の隣接画素データの加算と、加算データの
判別と分配及びドット位相制御を行う制御回路の構成例
を示すブロック図である。

【図８】画像の隣接画素データの加算と、加算データの
判別と分配及びドット位相制御を行った際のデータの遷
移の様子を示す図であり、（ａ）は低濃度部（４ドット
加算）の例、（ｂ）は中高濃度部（２ドット加算）の例
を示す図である。

【図９】本発明に係る方式１〜４における１ドットサイ
ズ及び１画素サイズ（最小濃度単位）の説明図である。

【図１０】本発明に係る方式１におけるドット形成マト
リクスを示す図である。

【図１１】本発明に係る方式１におけるドット形成マト
リクスを最小濃度単位で表現した図である。

【図１２】本発明に係る方式１におけるドット形成の説
明図である。

【図１３】本発明に係る方式１におけるドット形成の説
明図である。

【図１４】本発明に係る方式２におけるドット形成マト
リクスを示す図である。

【図１５】本発明に係る方式２におけるドット形成マト
リクスを最小濃度単位で表現した図である。

【図１６】本発明に係る方式２におけるドット形成の説
明図である。

【図１７】本発明に係る方式２におけるドット形成の説
明図である。

【図１８】本発明に係る方式３におけるドット形成マト
リクスを示す図である。

【図１９】本発明に係る方式３におけるドット形成マト
リクスを最小濃度単位で表現した図である。

【図２０】本発明に係る方式３におけるドット形成の説
明図である。

【図２１】本発明に係る方式４におけるドット形成マト
リクスを示す図である。

【図２２】本発明に係る方式４におけるドット形成マト
リクスを最小濃度単位で表現した図である。

【図２３】本発明に係る方式４におけるドット形成の説
明図である。

【図２４】本発明に係る方式５における１ドットサイズ
及び１画素サイズ（最小濃度単位）の説明図である。

【図２５】本発明に係る方式５におけるドット形成マト
リクスを示す図である。

【図２６】本発明に係る方式５におけるドット形成マト
リクスを最小濃度単位で表現した図である。

【図２７】本発明に係る方式５におけるドット形成の説
明図である。

【図２８】本発明に係る方式５におけるドット形成の説
明図である。

【図２９】本発明に係る方式６における１ドットサイズ
と、濃度１／４以下のハイライトにおける１画素サイズ
（最小濃度単位）の説明図である。

【図３０】本発明に係る方式６におけるドット形成マト
リクスを示す図である。

【図３１】本発明に係る方式６の濃度１／４以下におけ
るドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現した図で
ある。

【図３２】本発明に係る方式６の濃度１／４以上におけ
る１画素サイズ（最小濃度単位）の説明図である。

【図３３】本発明に係る方式６の濃度１／４以上におけ
るドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現した図で
ある。

【図３４】本発明に係る方式６の濃度１／４以下におけ
るドット形成の説明図である。

【図３５】本発明に係る方式６の濃度１／４以上におけ
るドット形成の説明図である。

【図３６】本発明に係る方式６の濃度７／８におけるド
ット形成の説明図である。

【図３７】隣接画素の画像データを演算する際に、副走
査方向の隣接ドットの加算を行う場合と、主走査方向の
隣接ドットの加算を行う場合の、元データの濃度の重心
と、出力データの濃度発生の重心を示す説明図である。

【図３８】本発明の一実施例を示す図であって、データ
の中間調処理の処理フローを示すフローチャートであ
る。

【図３９】最大レベル差に対するドット集中度を示す図
である。

【図４０】１×２マトリクス及び２×１マトリクスの画
素の光書き込み方式を示す説明図である。

【図４１】１×２マトリクス及び２×１マトリクスの画
素における中間調領域を示すチャート図である。

【図４２】加算＋位相の制御を行う２ドット多値回路の
構成例を示すブロック図である。

【図４３】２ドット加算画素と主走査／副走査方向の面
積階調との組み合わせを示す説明図である。

【符号の説明】

１：感光体ドラム ２：転写ドラム ３：書き込みユニット ４：現像ユニット ９：定着器 １１：給紙カセット ５０：システムコントローラ ６０：同期制御回路 ７１：スキャナガンマ回路 ７２：平滑フィルタ ７３：色補正回路 ７４：ＵＣＲ／ＵＣＡ回路 ７５：セレクタ ７６：エッジ強調フィルタ ７７：プリンタガンマ回路 ７８：階調処理回路 １００：レーザプリンタ ４００：イメージスキャナ ６０１：ラインメモリ ６０２，６０３：ラッチ回路 ６０４：加算回路 ６０３：比較・配分・位相制御回路

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多階調の画像データから画像を形成する画
   像形成装置であって、隣接する複数ドットの画像データ
   を参照し、その画素毎に中間調処理を行う画像形成装置
   において、 上記画素内のドット毎のデータの分布を参照し、その特
   徴に基づき上記中間調処理を切り替えることを特徴とす
   る画像形成装置。
2. 【請求項２】多階調の画像データから画像を形成する画
   像形成装置であって、隣接する複数ドットの画像データ
   を参照し、その画素毎に中間調処理を行う画像形成装置
   において、 上記画素内のドット毎のデータの分布を参照し、上記中
   間調処理を切り替える特徴の検出は、画素内のデータ変
   化量であることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】多階調の画像データから画像を形成する画
   像形成装置であって、隣接する複数ドットの画像データ
   を参照し、その画素毎に中間調処理を行う画像形成装置
   において、 上記画素内のドット毎のデータの分布を参照し、上記中
   間調処理を切り替える特徴の検出は、画素内のドットデ
   ータの最大値とドットデータの最小値の差から求めるこ
   とを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】多階調の画像データから画像を形成する画
   像形成装置であって、隣接する複数ドットの画像データ
   を参照し、その画素毎に中間調処理を行う画像形成装置
   において、 上記画素内のドット毎のデータの分布を参照し、その特
   徴に基づき上記中間調処理を複数に切り替えることを特
   徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】多階調の画像データから画像を形成する画
   像形成装置であって、隣接する複数ドットの画像データ
   を参照し、その画素毎に中間調処理を行う画像形成装置
   において、 上記画素内のドット毎のデータの分布を参照し、画素内
   のドットデータの最大値とドットデータの最小値の差を
   求め、上記差が大きい場合と、差が小さい場合と、その
   中間レベルとで、上記中間調処理を複数の段階に切り替
   えることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】多階調の画像データから画像を形成する画
   像形成装置であって、隣接する複数ドットの画像データ
   を参照し、その画素毎に中間調処理を行う画像形成装置
   において、 上記画素内のドット毎のデータの分布を参照し、その特
   徴に基づき上記中間調処理を切り替え、その中間調処理
   が少なくとも１ドット多値変調を含んでいることを特徴
   とする画像形成装置。
7. 【請求項７】多階調の画像データから画像を形成する画
   像形成装置であって、隣接する複数ドットの画像データ
   を参照し、その画素毎に中間調処理を行う画像形成装置
   において、 上記画素内のドット毎のデータの分布を参照し、その特
   徴に基づき上記中間調処理を切り替え、その中間調処理
   が少なくとも隣接ドットによる画素を単位とした多値変
   調を含んでいることを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】多階調の画像データから画像を形成する画
   像形成装置であって、隣接する複数ドットの画像データ
   を参照し、その画素毎に中間調処理を行う画像形成装置
   において、 上記画素内のドット毎のデータの分布を参照し、画素内
   のドットデータのエッジ度が高い場合には１ドット多値
   変調を行い、エッジ度が低い場合には隣接ドットによる
   画素を単位とした多値変調を行い、エッジ度が画素の中
   間である場合には、その度合いに応じた上記の中間特性
   の濃度配分を行うことを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】多階調の画像データから画像を形成する画
   像形成装置であって、隣接する複数ドットの画像データ
   を参照し、その画素毎に中間調処理を行う画像形成装置
   において、 上記画素内のドット毎のデータの分布を参照し、画素内
   のドットデータの差が階調範囲の略４割（９６／２５
   ６）以上でエッジ度が高いと判定し、第１の中間調処理
   を行い、差が略２割（４８／２５６）以下でエッジ度が
   低いと判定し、第２の中間調処理を行うことを特徴とす
   る画像形成装置。
10. 【請求項１０】多階調の画像データから画像を形成する
    画像形成装置であって、隣接する複数ドットの画像デー
    タを参照し、その画素毎に中間調処理を行う画像形成装
    置において、 上記画素内のデータを参照し、その特徴に基づき上記中
    間調処理を切り替え、画素内のデータの最大値がある規
    定の値以下の場合、隣接ドットによる画素を単位とした
    多値変調を行うことを特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】多階調の画像データから画像を形成する
    画像形成装置であって、隣接する複数ドットの画像デー
    タを参照し、その画素毎に中間調処理を行う画像形成装
    置において、 上記画素内のドット毎のデータの分布を参照し、その特
    徴に基づき上記中間調処理を切り替え、画像データと濃
    度配分データから画素内のドットデータのエッジの度合
    いと比例するように算出する（線形特性で集中度合いを
    算出する）ことを特徴とする画像形成装置。
12. 【請求項１２】請求項１から１１のいずれかに記載の画
    像形成装置において、 隣接ドットによる画素を単位とした多値変調を行う中間
    調処理が、複数の隣接ドットを画素として、データを加
    算し、その画素の特定位置から配分することを特徴とす
    る画像形成装置。