JP2001197309A

JP2001197309A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001197309A
Application number: JP2000002800A
Authority: JP
Inventors: Etsuro Morimoto; 悦朗森本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2000-01-11
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、エッジ部と非エッジ部との境界に
トーンジャンプ等の現象が見受けられることがあるとい
う課題を解決しようとするものである。【解決手段】この発明は、多階調の画像信号の局所的
な特徴を検出して該特徴に基づき複数の中間調処理を切
り替え、この複数の中間調処理は少なくとも１ドット多
値変調を含み、各画素の所定の位置から濃度を発生させ
る階調処理手段７８を有する画像形成装置において、前
記階調処理手段７８は前記１ドット多値変調の濃度発生
の位相をランダムにするものである。

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、
レーザプリンタ等のデジタル画像形成装置及び表示装置
等の画像形成を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置には、画像データをエッジ
部と非エッジ部とに分けて中間調処理をエッジ部と非エ
ッジ部とで例えば１ドット多値変調とデータ集中型処理
にそれぞれ切り替える方式が提案されている。また、特
開平７−２５０２２４号公報、特開平７−２５４９８６
号公報、特公平６−１８４３９号公報には、画像処理方
法や画像形成装置、画像処理装置が記載されている。

【０００３】特開平７−２５０２２４号公報に記載され
ている画像処理方法は、光源よりの出射光を原稿に照射
し、原稿よりの反射光を受光して対応する電気信号に変
換して出力する原稿読み取り工程と、前記原稿読み取り
工程よりの電気信号より原稿読み取り画像データを形成
して出力する画像形成工程とを備え、前記原稿読み取り
工程は前記光源よりの出射光に偏光性を加えて前記原稿
に照射すると共に原稿よりの反射光より偏光性を除去し
た後に受光することにより鏡面反射成分を除去してい
る。

【０００４】特開平７−２５４９８６号公報に記載され
ている画像形成装置は、画像濃度信号をパルス幅変調す
るパルス幅変調手段と、そのパルス幅変調手段の出力す
るパルス幅変調信号に従って画像を形成する画像形成手
段とを有する画像形成装置において、多値化された画像
濃度信号を変換する異なる特性を有する２つ以上の画像
濃度変換手段を設け、少なくとも一つの画像濃度変換手
段は入力された画像濃度信号の低濃度部に相当する画像
濃度信号を、０または顕像化されない範囲の画像濃度信
号に変換する特性を持ち、かつ前記２つ以上の画像濃度
変換手段は、主走査方向に配列した多値化された画像濃
度信号に対して、周期的に動作し、さらに、前記２つ以
上の画像濃度変換手段を周期的に動作させる順序を、副
走査方向に対して周期的に変化させる手段を設けたこと
を特徴とするものである。

【０００５】特公平６−１８４３９号公報に記載されて
いる画像処理装置は、画像信号を入力する手段と、前記
入力手段により入力された画像信号からエッジ成分に対
応する信号を抽出し、該信号レベルに応じて、入力画像
が文字画像であるか、若しくは階調画像であるか、若し
くは文字画像と階調画像のいずれに近いかの度合いを示
す判定信号を発生する判定手段と、前記入力手段により
入力された画像信号を中間調処理する中間調処理手段と
を有し、前記中間調処理手段は、前記判定手段により発
生された判定信号に応じて、前記入力画像が文字画像と
判定された場合には文字画像用の処理条件で中間調処理
を行い、前記入力画像が階調画像と判定された場合には
階調画像用の処理条件で中間調処理を行い、更に前記入
力画像が文字画像と階調画像の中間の画像と判定された
場合には前記判定信号の度合いに応じて、前記文字画像
用の処理条件と前記階調画像用の処理条件との間で連続
的に変化させた処理条件で中間調処理を行うことを特徴
とするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記画像形成装置で
は、画像データをエッジ部と非エッジ部とに分けて中間
調処理をエッジ部と非エッジ部とで１ドット多値変調と
データ集中型処理などにそれぞれ切り替えると、エッジ
部と非エッジ部との境界にトーンジャンプ（白抜け）
や、網点画像におけるモアレ、文字の白抜け現象等が見
受けられることがある。

【０００７】請求項１〜５に係る発明は、エッジ部と非
エッジ部との境界に存在するトーンジャンプの低減や、
網点画像におけるモアレ、文字の白抜け現象等の低減を
図ることができる画像処理装置を提供することを目的と
する。請求項６〜８に係る発明は、不安定なドットを削
減できると共に、エッジ部における鮮鋭性を向上させる
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。

【０００８】

【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に係る発明は、多階調の画像信号の局所的
な特徴を検出して該特徴に基づき複数の中間調処理を切
り替え、この複数の中間調処理は少なくとも１ドット多
値変調を含み、各画素の所定の位置から濃度を発生させ
る階調処理手段を有する画像形成装置において、前記階
調処理手段は前記１ドット多値変調の濃度発生の位相を
ランダムにするものである。

【０００９】請求項２に係る発明は、多階調の画像信号
の局所的な特徴を検出して該特徴に基づき複数の中間調
処理を切り替え、この複数の中間調処理は少なくとも１
ドット多値変調を含み、各画素の左もしくは右から濃度
を発生させる階調処理手段を有する画像形成装置におい
て、前記階調処理手段は前記１ドット多値変調の濃度発
生の位相を左右にランダムとするものである。

【００１０】請求項３に係る発明は、多階調の画像信号
に対して隣接する複数ドットのデータをブロック単位で
参照して該参照ブロック内のデータ変化量を特徴とし、
この特徴に基づき複数の中間調処理をブロック毎に切り
替え、この複数の中間調処理は少なくとも１ドット多値
変調を含み、各画素の左もしくは右から濃度を発生させ
る階調処理手段を有する画像形成装置において、前記階
調処理手段は前記１ドット多値変調の濃度発生の位相を
左右にランダムとするものである。

【００１１】請求項４に係る発明は、請求項１〜３のい
ずれか1つに記載の画像形成装置において、前記階調処
理手段は前記特徴として検出したエッジ度の高いエリア
に対して前記１ドット多値変調を行うものである。

【００１２】請求項５に係る発明は、請求項３又は４記
載の画像形成装置において、前記階調処理手段は、中間
調処理後のＮビットの画像データに対して、最下位ビッ
トを濃度発生の左位相／右位相の制御信号に割り当て、
残りの(Ｎ−1)ビットを通常の画像データとして割り当
てるものである。

【００１３】請求項６に係る発明は、多階調の画像信号
の局所的な特徴を検出して該特徴に基づき複数の中間調
処理を切り替え、この複数の中間調処理は少なくとも１
ドット多値変調を含み、各画素の左もしくは右から濃度
を発生させる階調処理手段を有する画像形成装置におい
て、前記階調処理手段は前記１ドット多値変調の濃度発
生の位相を注目画素の近傍画素のデータ値の変化量に基
づいて制御するものである。

【００１４】請求項７に係る発明は、多階調の画像信号
に対して隣接する複数ドットのデータをブロック単位で
参照して該参照ブロック内のデータ変化量を特徴とし、
この特徴に基づき複数の中間調処理をブロック毎に切り
替え、この複数の中間調処理は少なくとも１ドット多値
変調を含み、各画素の左もしくは右から濃度を発生させ
る階調処理手段を有する画像形成装置において、前記階
調処理手段は前記１ドット多値変調の濃度発生の位相を
注目画素の近傍画素のデータ値の変化量に基づいて制御
するものである。

【００１５】請求項８に係る発明は、請求項６又は７記
載の画像形成装置において、前記階調処理手段は、多階
調の画像信号の局所的な特徴を注目画素の近傍画素のデ
ータ値の変化量として注目画素の左右に隣接する画素の
データ値の大小比較結果を用い、この比較結果に基づき
データ値の大きい方の画素の方向から濃度を発生させる
ものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】図７は本発明の実施の一形態の概
略を示す。この第１の実施形態は、請求項１、２に係る
発明の実施の一形態であり、デジタルカラー複写機から
なるカラー画像形成装置の実施の一形態である。この実
施形態の画像形成装置は、多階調の画像信号の局所的な
特徴を検出して（例えば画像信号がエッジ部であるか非
エッジ部であるかを検出して）該特徴に基づき複数の中
間調処理（例えばエッジ部用中間処理と非エッジ部用中
間処理）を切り替え、この複数の中間調処理は少なくと
も１ドット多値変調を含み、各画素の所定の位置から濃
度を発生させる階調処理手段を有する画像形成装置であ
る。

【００１７】まず、この第１の実施形態の作像について
説明する。図７において、１００は転写材としての転写
紙の上に画像を形成する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（以下ＡＤＦという）、
３００は操作ボード、４００は画像読み取り手段である
イメージスキャナ、５００は外部センサである。

【００１８】イメージスキャナ４００は、原稿台として
のコンタクトガラス４０１の下方に配置されている照明
用のランプ４０２を搭載した移動体が図の左右方向（副
走査方向）に機械的に一定速度で移動してコンタクトガ
ラス４０１上の原稿の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上に載置されている原稿を照明し、その反射
光、即ち、原稿の光像はミラー４０３〜４０５及びレン
ズ４０６を通って色分解手段としてのダイクロイックプ
リズム４１０に入射する。

【００１９】ダイクロイックプリズム４１０は入射光を
波長に応じてレッド（以下Ｒという），グリーン（以下
Ｇという），ブルー（以下Ｂという）の３色の光に分光
する。この分光された３色の光は、それぞれ互いに異な
る一次元電荷結合素子（ＣＣＤ）からなるイメージセン
サに入射して光電変換され、原稿画像が主走査方向の１
ライン分ずつＲ，Ｇ，Ｂの各色成分に色分解されて同時
に読み取られる。外部センサ５００は、イメージスキャ
ナ４００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。

【００２０】ＡＤＦ２００は、イメージスキャナ４００
の上方に配置されており、原稿載置台２１０上に多数の
原稿が載積される。原稿の給紙動作時には、回転する呼
び出しコロ２１２が原稿載置台２１０上の原稿を繰り出
し、分離コロ２１３が最上部の原稿のみを分離する。こ
の原稿は、プルアウトローラ２１７及び搬送ベルト２１
６によりイメージスキャナ４００のコンタクトガラス４
０１上に搬送され、所定の読み取り位置で停止する。

【００２１】イメージスキャナ４００がコンタクトガラ
ス４０１上の原稿の画像読み取りを終了すると、コンタ
クトガラス４０１上の原稿は搬送ベルト２１６により排
紙され、次の原稿が上述のように読み取り位置に送られ
る。呼び出しコロ２１２の手前には原稿載置台２１０上
に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が設置され、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が設置されている。

【００２２】原稿先端センサ２１４は、主走査方向の互
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、これらのセンサの原稿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その回転量
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。尚、呼び出
しコロ２１２及び分離コロ２１３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、原稿を検知す
る。

【００２３】レーザプリンタ１００は、像担持体として
の感光体、例えば感光体ドラム１を用いて画像の再生
（画像形成）を行う。感光体ドラム１の周囲には、一連
の静電写真プロセスを行うユニット、即ち、帯電手段と
しての帯電チャージャ５、光書き込み手段としての光書
き込みユニット３、現像手段としての現像ユニット４、
転写ドラム２、クリーニングユニット６などが配置され
ている。光書き込みユニット３には図示しない半導体レ
ーザ（レーザダイオード：以下ＬＤという）が備えらら
れており、このＬＤが発するレーザ光は偏向走査手段と
しての回転多面鏡３ｂにより主走査方向に偏向走査され
てレンズ３ｃ、ミラー３ｄ及びレンズ３ｅを経て感光体
ドラム１の表面に結像される。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。

【００２４】図示しない画像制御部は、多階調の画像信
号により駆動されるＬＤの発光タイミングが回転多面鏡
３ｂのレーザ光偏向走査と同期するようにＬＤの駆動信
号を制御し、つまり、感光体ドラム１上を所定の光書き
込み開始位置からレーザ光で主走査方向に走査するよう
にＬＤの発光を制御する。感光体ドラム１は、予め帯電
手段としての帯電チャージャ５によるコロナ放電で一様
に高電位に帯電された後に、光書き込みユニット３から
のレーザ光により露光されて静電潜像が形成される。こ
の感光体ドラム１上の静電潜像は現像手段としての現像
ユニット４により可視像化される。

【００２５】現像ユニット４は例えば感光体ドラム１上
の静電潜像を各々マゼンタ（以下Ｍという）、シアン
（以下Ｃという）、イエロー（以下Ｙという）、ブラッ
ク（以下Ｂｋという）各色の画像にそれぞれ顕像化する
４組の現像器４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ，４Ｂｋを備えている。
現像器４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ，４Ｂｋはいずれか一つが選択
的に付勢されて現像動作を行い、感光体ドラム１上の静
電潜像はＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋ各色のいずれか一色のトナー
像に顕像化される。

【００２６】一方、給紙装置としての給紙カセット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って転写ドラム
２の表面に送り込まれ、転写ドラム２の表面に吸着され
て転写ドラム２の回転に伴って移動する。感光体ドラム
１上のトナー像は転写手段としての転写チャージャ７に
より転写ドラム２上の転写紙に転写される。

【００２７】単色コピーモードの場合には、単色の作像
プロセスが行われ、光書き込みユニット３のＬＤがその
単色の画像信号で変調されて感光体ドラム１上にその単
色のトナー像が形成され、このトナー像が転写紙に転写
された後に転写紙が転写ドラム２から分離される。この
転写紙は、定着器９でトナー像が定着され、排紙トレイ
１０に排紙される。また、フルカラーモードの場合に
は、Ｂｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ各色の画像を感光体ドラム１上に
順次に形成する各色の作像プロセスが順次に行われ、感
光体ドラム１上に順次に形成されたＢｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ各
色の画像が一枚の転写紙上に重ねて転写される。

【００２８】この場合は、まず、光書き込みユニット３
のＬＤがＢｋ画像信号で変調されて感光体ドラム１上に
Ｂｋトナー像が形成され、このＢｋトナー像が転写ドラ
ム２上の転写紙に転写された後に転写紙が転写ドラム２
から分離されることなく、光書き込みユニット３のＬＤ
がＭ画像信号で変調されて感光体ドラム１上にＭトナー
像が形成され、このＭトナー像が転写ドラム２上の転写
紙にＢｋトナー像と重ねて転写される。

【００２９】更に、光書き込みユニット３のＬＤがＣ画
像信号で変調されて感光体ドラム１上にＣトナー像が形
成され、このＣトナー像が転写ドラム２上の転写紙にＢ
ｋトナー像、Ｍトナー像と重ねて転写された後に光書き
込みユニット３のＬＤがＹ画像信号で変調されて感光体
ドラム１上にＹトナー像が形成され、このＹトナー像が
転写ドラム２上の転写紙にＢｋトナー像、Ｍトナー像、
Ｃトナー像と重ねて転写されることによりフルカラー画
像が形成される。Ｂｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ各色のトナー像の転
写が全て終了すると、転写ドラム２上の転写紙は分離チ
ャージャ８により転写ドラム２から分離されて定着器９
でトナー像が定着された後に排紙トレイ１０に排出され
る。

【００３０】以上、本実施形態の作像動作について述べ
たが、本発明に係るカラー画像形成装置としては上記構
成に限らず、転写ドラム２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に中間転写体に
重ね合わせて転写した後、トナー像を中間転写体から転
写紙に一括して転写する方式などとしてもよい。

【００３１】次に、本実施形態の画像処理について説明
する。図１は本実施形態の画像処理部としての画像処
理ユニットを示す。本実施形態全体の動作制御は、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５
０により制御される。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して、各ユニッ
ト間の信号の同期をとる各種の同期信号を入出力する。
本実施形態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。

【００３２】イメージスキャナ４００は、原稿画像の読
み取りにより得たＲ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号をＡ／Ｄ変
換して各々８ビットのカラー画像情報として出力する。
この画像情報は、画像処理ユニット内で各種処理を受け
た後にレーザプリンタ１００に出力される。画像処理ユ
ニットは、スキャナγ補正部７１、ＲＧＢ平滑フィルタ
７２、色補正部７３、下色除去（ＵＣＲ）／ＵＣＡ部７
４、セレクタ７５、エッジ強調フィルタ７６、プリンタ
γ補正部７７、階調処理部７８、像域分離部７９、及び
ＡＣＳ部８０を備えている。

【００３３】スキャナγ補正部７１は、イメージスキャ
ナ４００からの反射率リニアのＲ，Ｇ，Ｂ各色の画像信
号を濃度リニアのＲ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号に変換す
る。ＲＧＢ平滑フィルタ７２は、スキャナγ補正部７１
からのＲ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号に対して網点原稿によ
るモアレを抑えるためのスムージング処理を行う。色補
正部７３は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号をそれらの色の
補色であるＹ，Ｍ，Ｃの各色の画像信号に変換する。

【００３４】ＵＣＲ／ＵＣＡ部７４は、色補正部７３か
ら入力されたＹ，Ｍ，Ｃ各色の画像信号を合成してその
合成した画像信号に含まれるＢｋ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Ｂｋ成分を除去し、かつＹＭＣ成分を上乗せする。セ
レクタ７５は、システムコントローラ５０の指示に応じ
て、ＵＣＲ／ＵＣＡ部７４から入力されるＹ，Ｍ，Ｃ，
Ｂｋ各色の画像信号からいずれか一つの画像信号を選択
して出力する。

【００３５】エッジ強調フィルタ７６は、セレクタ７５
からのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ各色の画像信号に対して文字部
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γ補正部７７は、プリンタ特性にあわせたカーブを
セットし、エッジ強調フィルタ７６からのＹ，Ｍ，Ｃ，
Ｂｋ各色の画像信号に対して階調処理を含む補正を行
う。

【００３６】階調処理手段としての階調処理部７８は、
プリンタγ補正部７７から入力される８ビットのＹ，
Ｍ，Ｃ，Ｂｋ各色の画像信号を多値化する。階調処理部
７８は、一般にはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ各色の画像信号に対
してディザ処理等を行うことが多く、レーザプリンタ１
００の光書き込みユニット３には多値化されたＹ，Ｍ，
Ｃ，Ｂｋ各色の画像信号を出力する。本実施形態の後述
する中間調処理は、階調処理部７８で実行される。

【００３７】また、スキャナγ補正部７１からのＲ，
Ｇ，Ｂ各色画像信号は、像域分離部７９とＡＣＳ部８０
に送出される。像域分離部７９は、スキャナγ補正部７
１からのＲ，Ｇ，Ｂ各色画像信号により、画像が文字部
であるか絵柄部であるかを判定する判定機能と、画像が
有彩色であるか無彩色であるかを判定する判定機能を持
っており、その判定結果を１画素単位で所定の処理ブロ
ックへ送出する。この処理ブロックは、像域分離部７９
の判定結果に従い処理を切り替える。

【００３８】ＡＣＳ部８０は、スキャナγ補正部７１か
らのＲ，Ｇ，Ｂ各色画像信号により、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、その判定結果をＢｋ版スキャン終了時にシ
ステムコントローラ５０へ送出する。システムコントロ
ーラ５０は、ＡＣＳ部８０の判定結果により、スキャナ
２００にセットされた原稿がカラー原稿であればスキャ
ナ２００に残りの３スキャンを行わせ、スキャナ２００
にセットされた原稿が白黒原稿であればスキャナ２００
に１回のスキャンにて動作を終了させる。尚、画像処理
部の各画像処理ブロック７１〜８０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多値光書き込み動作を含むレーザプリンタ１０
０の作像動作の制御が行われる。

【００３９】上記階調処理部７８は、図１７に示すよう
に、プリンタγ補正部７６からの多階調（８ビット）の
画像データに対してエッジ部用中間処理、例えば１ドッ
ト多値変調を行うエッジ部用中間処理手段７０１と、プ
リンタγ補正部７６からの多階調の画像データに対して
非エッジ部用中間処理、例えばデータ集中型中間処理を
行う非エッジ部用中間処理手段７０２と、プリンタγ補
正部７６からの多階調の画像データがエッジ部（エッジ
領域）であるか非エッジ部（非エッジ領域）であるかを
判定するエッジ領域判定手段７０３と、エッジ部用中間
処理手段７０１の処理結果と非エッジ部用中間処理手段
７０２の処理結果とをエッジ領域判定手段７０３の判定
結果により切り替える切替手段７０４とを有する。

【００４０】階調処理部７８は、エッジ領域判定手段７
０３によりプリンタγ補正部７６からの多階調の画像デ
ータがエッジ部であるか非エッジ部であるかを判定して
その判定結果により切替手段７０４を切り替え（いわゆ
る分離処理を行い）、プリンタγ補正部７６からの多階
調の画像データがエッジ部である場合にはプリンタγ補
正部７６からの多階調の画像データに対してエッジ部用
中間処理手段７０１により１ドット多値変調を行ってレ
ーザプリンタ１００の光書き込みユニット３に出力し、
プリンタγ補正部７６からの多階調の画像データが非エ
ッジ部である場合にはプリンタγ補正部７６からの多階
調の画像データに対して非エッジ部用中間処理手段７０
２によりデータ集中型中間処理を行ってレーザプリンタ
１００の光書き込みユニット３に出力する。

【００４１】階調処理部７８は、図２０（ａ）に示すよ
うに濃度を画素７００の左から発生させて濃度値に応じ
て右側へ増大させる左位相と、図２０（ｂ）に示すよう
に濃度を画素７００の右から発生させて濃度値に応じて
左側へ増大させる右位相との切り替え制御を行う位相切
替手段を有し、エッジ部用中間処理手段７０１、非エッ
ジ部用中間処理手段７０２による処理後の８ビットの画
像データの最下位ビット（ＬＳＢ）のデータをその位相
切り替え制御に割り当てて位相切替手段に与えて濃度発
生の位相をその最下位ビット（ＬＳＢ）のデータにより
エッジ部と非エッジ部とでそれぞれ右位相、左位相に切
り替えさせる。

【００４２】図１９は上記エッジ部用中間処理手段７０
１の構成例を示す。このエッジ部用中間処理手段７０１
は、８ビットの入力画像データの最下位ビット（ＬＳ
Ｂ）をその位相切り替え制御に割り当ててその最下位ビ
ットのデータを位相切替手段に出力する手段７０１ａ
と、８ビットの入力画像データを７ビットの画像データ
にまるめて出力する手段７０１ｂとにより構成される。

【００４３】エッジ部用中間処理手段７０１、非エッジ
部用中間処理手段７０２による処理後の８ビットの画像
データの最下位ビット（ＬＳＢ）の値は０若しくは１で
特に規則性がなく、特に複写用画像データ等の最下位ビ
ット（ＬＳＢ）の値はランダムな値になる。従って、上
記位相切替手段は、濃度を画素７００の左から発生させ
て濃度値に応じて右側へ増大させる左位相と、濃度を画
素７００の右から発生させて濃度値に応じて左側へ増大
させる右位相との切り替え制御をエッジ部用中間処理手
段７０１、非エッジ部用中間処理手段７０２による処理
後の８ビットの画像データの最下位ビット（ＬＳＢ）の
値によりランダムに行うことになる。もちろん、より上
記切り替え制御の一層のランダム性を確保するために
は、別途乱数発生等による乱数等で上記切り替え制御を
行う手法も容易に実施可能である。

【００４４】ここで、画像データとして例えば太線の画
像データが階調処理部７８に入力された場合を具体的に
考えると、前述した画像データをエッジ部と非エッジ部
とに分けて中間調処理をエッジ部と非エッジ部とで１ド
ット多値変調とデータ集中型処理にそれぞれ切り替える
方式の画像形成装置では、実際にエッジ部と判定される
のは図２１（ｂ）に示すように太線７１１の輪郭部（エ
ッジ部）７１２のみであり、太線７１１の内側の塗りつ
ぶし部７１３は非エッジ部と判定される。このとき、エ
ッジ部７１２と非エッジ部７１３との境界にトーンジャ
ンプ（白抜け）等の現象が見受けられることがある。そ
こで、本実施形態のように、エッジ部の位相を右位相、
左位相にランダムにすれば、位相によるノイズ付加的な
効果が得られるため、エッジ部と非エッジ部との境界に
トーンジャンプ（白抜け）等の現象を低減できる。な
お、図２１（ｂ）において、７１４は太線が無い０領域
であり、各ドットのサイズは図２１（ａ）に示すような
サイズである。

【００４５】このように、第１の実施形態によれば、階
調処理手段としての階調処理部７８は１ドット多値変調
の濃度発生の位相をランダムにするので、像域分離の結
果に基づき１ドット多値変調が実施されるエリアの書込
位相をランダムにすることにより、局所的なノイズ付加
と同等の効果を期待でき、エッジ部と非エッジ部との境
界に存在するトーンジャンプの低減や、網点画像におけ
るモアレ、文字の白抜け現象等の低減を図ることができ
る。

【００４６】また、第１の実施形態によれば、階調処理
手段としての階調処理部７８は１ドット多値変調の濃度
発生の位相を左右にランダムとするので、書込位相を左
右にのみ限定してランダムとすることができ、１ｂｉｔ
の制御信号（画像データの最下位ビットの値）のみで書
込位相を左右にのみ限定してランダムとして、エッジ部
と非エッジ部との境界に存在するトーンジャンプの低減
や、網点画像におけるモアレ、文字の白抜け現象等の低
減を図ることができる。

【００４７】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。この第２の実施形態は、請求項３〜５に係る発
明の実施の一形態であり、多階調の画像信号に対して隣
接する複数ドットのデータをブロック単位で参照して該
参照ブロック内のデータ変化量を特徴とし、この特徴に
基づき複数の中間調処理（例えばエッジ部用中間処理と
非エッジ部用中間処理）をブロック毎に切り替え、この
複数の中間調処理は少なくとも１ドット多値変調を含
み、各画素の左もしくは右から濃度を発生させる階調処
理手段を有する画像形成装置である。

【００４８】この第２の実施形態では、上記第１の実施
形態において、階調処理部７８は、図１８に示すよう
に、プリンタγ補正部７６からの多階調の画像データを
複数ドットから構成されるブロック単位に分割するブロ
ック化手段７１５が新たに設けられ、そのブロック内の
データ変化量を計算してブロック内のデータ変化量の大
きさによりブロックがノイズの多いノイズ領域であるか
ノイズの少ない非ノイズ領域であるかを判定するデータ
変化量計算手段７１６がエッジ領域判定手段７０３の代
りに用いられ、多階調の画像データに対して後述する中
間調処理方式の非エッジ部用中間処理を行う非エッジ部
用中間処理手段７１７が非エッジ部用中間処理手段７０
２の代りに用いられる。

【００４９】プリンタγ補正部７６からの多階調の画像
データはブロック化手段７１５により複数ドットから構
成されるブロック単位に分割され、データ変化量計算手
段７１６が各ブロック内の画像データ変化量を計算して
切替手段７０４がデータ変化量計算手段７１６の計算結
果によりエッジ部用中間処理手段７０１の処理結果と非
エッジ部用中間処理手段７０２の処理結果とを切り替え
る。

【００５０】注目ブロック内の画像データ変化量が大き
い場合には、データ変化量計算手段７１６により注目ブ
ロックをエッジ領域と判定して切替手段７０４を切り替
え、ブロック化手段７１５からの多階調の画像データに
対してエッジ部用中間処理手段７０１により１ドット多
値変調を行ってレーザプリンタ１００の光書き込みユニ
ット３に出力する。

【００５１】注目ブロック内の画像データ変化量が小さ
い場合には、データ変化量計算手段７１６により注目ブ
ロックを非エッジ領域と判定して切替手段７０４を切り
替え、ブロック化手段７１５からの多階調の画像データ
に対して非エッジ部用中間処理手段７０２により非エッ
ジ部用中間処理、例えば後述する中間調処理方式のデー
タ集中型中間調処理を行ってレーザプリンタ１００の光
書き込みユニット３に出力する。

【００５２】次に、本実施形態のＬＤ多値変調について
説明する。１ドット多値出力を行うＬＤ多値変調方式と
してパルス幅変調（ＰＷＭ）方式と光強度変調（ＰＭ）
方式とがある。図３（ａ）（ｂ）は、光強度変調方式の
一例とパルス幅変調方式の一例における光波形とドット
パターンを示す。以下、これらの変調方式について説明
する。

【００５３】光強度変調方式中間露光領域を利用して中間調記録（中間調画像形成）
を実現するためには、画像形成プロセスの安定化が重要
な要件であり、光強度変調方式は画像形成プロセスに対
する要求が厳しくなる。しかしながら、光強度変調方式
はＬＤ制御変調が簡易となる。即ち、光強度変調方式
は、図３（ａ）に示すように、光出力レベル自身を変化
させて光書き込みを行う方式であり、各ドットパターン
が図３（ａ）の上側に示すようなパターンで出力され
る。この方式は、ＬＤの制御変調部を簡便かつ小型に構
成することができるが、中間露光領域を利用して中間調
画像を再現しようとするため、現像バイアスの安定化な
ど画像形成プロセスの安定化への要求が厳しくなる。

【００５４】パルス幅変調方式パルス幅変調方式は、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光書き込みを行う方式であり、各ド
ットパターンが図３（ｂ）の上側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値光書き込み
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、
画像形成プロセスに対する要求を低減することができ
る。

【００５５】しかし、パルス幅変調方式は、パルス幅設
定で１ドット当たり８ビットを実現するには１ドットの
数十ｎｓｅｃ．の時間幅を２５６分割しなければなら
ず、高速高精度のＬＤ変調が必要となり、ＬＤ変調部分
が複雑になってしまう。すなわち、光強度変調方式では
画像形成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ＬＤ変調部の構成が複雑になる。

【００５６】そこで、本実施形態では、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変調方式を採用
している。パルス幅強度混合変調方式図４はパルス幅強度混合変調方式の一例における左モー
ド及び右モードの光出力波形、ドットパターンを示す。
このパルス幅強度混合変調方式では、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。

【００５７】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）及び図５（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
する右モードの光出力波形及びドットパターン、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の光
出力波形及びドットパターンを示す。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光書き込み
パルスの位相制御を行うものであり、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左右両方向に向かって光書
き込みパルスを発生する中央モードも選択できる。

【００５８】次に、本実施形態におけるパルス幅変調
（ＰＷＭ）と光強度変調（ＰＭ）を組み合わせたパルス
幅強度混合変調方式による多値光書き込み方式のＬＤ駆
動方法の一例について説明する。このＬＤ駆動方法で
は、１つの画素に対するＬＤの発光パターンを、時間的
には１／２＾ｍ（２＾ｍは２のｍ乗を意味する。）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、ＬＤの発光時間、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。

【００５９】本実施形態における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、ＬＤのタイミング発生回路やパワー設定回路
等により生成して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、多値光書き
込み方式のＬＤ駆動回路や装置は、本出願人による先
願、例えば特開平２−２４３３６３号公報、特開平３−
１６５６号公報、特開平６−３４７８５２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。

【００６０】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）制御モード（右モード／
左モード／中央モード）に従って、図５（ａ）〜（ｃ）
に示すようにパルス幅変調のパルスの位相を制御してド
ット位置を右、中央、左に制御することができる。ま
た、本実施形態は、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。

【００６１】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（最大値以外の値）の大きな部分のデータへ端数の
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し、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
な部分へ配分して光強度変調を行う。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光書
き込みビーム径に対して十分に小さくなるようにするこ
とができる。

【００６２】すなわち、図６（ａ）〜（ｃ）は、上記動
作におけるドットイメージ及び光出力波形の概略を示
し、図６（ａ）は補正前のドットイメージ、図６（ｂ）
は補正前後の光出力波形、図６（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に光強度が最大に
ならない部分を隣接同士で比較し、その小さい方を大き
な方に加算し、余りを小さな方にする。

【００６３】次に、本実施形態において画像データの加
算と位相制御を行う制御回路について説明する。非エッ
ジ部用中間調処理手段７１７では、上記中間調処理方式
の中間調処理において、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、その加算結果をも
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、隣り合う特定画素を結合させるようにす
る。以下、この中間調処理方式を具体的に詳しく説明す
る。

【００６４】図２は、画像における隣接する画素のデー
タの加算と、その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手段としての制御回路を示す。この
制御回路は、最大で主走査方向２ドット及び副走査方向
２ドットの画像データを加算する非エッジ部用中間調処
理手段７１７に用いられる制御回路である。この制御回
路は、ブロック化手段７１５からの８ビット２５６階調
の画像データであるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ各色の画像データ
を各色毎に以下のように処理する。

【００６５】ブロック化手段７１５からの８ビット２５
６階調の画像データＡはＤ−Ｆ／Ｆからなるラッチ回路
６０２で１ドット分ずつ順次にラッチされることで１ド
ット分ずつ遅延されて画像データＢとなる。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は演算手
段（加算手段）としての加算回路６０４に入力される。
また、画像データＡは、ラインメモリ６０１により１ラ
イン分遅延されて画像データＣとなり、Ｄ−Ｆ／Ｆから
なるラッチ回路６０３で１ドット分ずつ順次にラッチさ
れることで１ドット分ずつ遅延されて画像データＤとな
る。

【００６６】前ラインの主走査方向の隣接する２ドット
の各８ビットデータＣ，Ｄは加算回路６０４に入力され
る。加算回路６０４は主走査方向及び副走査方向に隣接
する４ドットのデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの加算、主走査方
向に隣接する２ドットのデータＡ，Ｂの加算、副走査方
向に隣接する２ドットのデータＡ，Ｃの加算を行う。比
較・配分・位相制御回路６０５は、加算回路６０４の４
ドットデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの加算結果、２ドットデー
タＡ，Ｂの加算結果をドットの飽和になるデータの閾値
１と比較し、上記４ドットデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの加算
値、主走査方向の２ドットデータＡ，Ｂの加算値、副走
査方向の２ドットデータＡ，Ｃの加算値を切り替えてそ
の加算値を後述のアルゴリズムに従ってデータが集中す
るように配分する。

【００６７】また、比較・配分・位相制御回路６０５
は、画素クロックの分周信号ＣＬＯＣＫにより、２ビッ
トの光書き込み位相信号をトグルに切り替える。本実施
形態では、画像における隣接する画素のデータの加算
と、加算結果の判別と分配（配分）、及びドット位相制
御を行う制御回路を図２に示すようなハードウェアとし
たが、ソフトウェアによる処理でも画像の隣接する画素
のデータの加算と、加算結果の判別と分配（配分）、及
びドット位相制御を実現できる。

【００６８】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。非エッ
ジ部用中間調処理手段７１７においては、図８（ａ）の
ように画像の低濃度部では、主走査方向に隣接する２ド
ット及び副走査方向に隣接する２ドットのデータｄ₁〜
ｄ₄の加算回路６０４による加算値が閾値１より小さい
から、その加算値をドット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
に隣接する２ドットのデータｄ₁，ｄ₂の加算回路６０４
による加算値が閾値１以上であるから、ドットＤ₁のデ
ータの飽和値とし、その加算値の残り（加算値から飽和
値を引いた値）をドットＤ₂のデータとする。

【００６９】非エッジ部用中間調処理手段７１７では、
濃度１／４以下のハイライト部で主走査方向、副走査方
向に隣接する４ドット分の画像データを加算し、それ以
降のハイライト部、ミドル部、シャドー部で主走査方向
に隣接する２ドットの画像データを加算する方式として
いる。

【００７０】（ア）濃度１／４以下の時１ドットサイズは図９（ａ）に示すようなサイズとし、
１画素サイズ（最小濃度単位）は図９（ｂ）に示すよう
な４ドットサイズとする。非エッジ部用中間調処理手段
７１７では図２に示す制御回路が用いられる。比較・配
分・位相制御回路６０５は、加算回路６０４の４ドット
データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）の加算結
果をドットの飽和になるデータの閾値１と比較し、その
結果により上記４ドットデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの加算値
を切り替えて出力する。非エッジ部用中間調処理手段７
１７は、図１０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
次にパルスを濃度の加算値（制御回路からの画像データ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）の加算値）に応
じたパルス幅で発生させていく。

【００７１】このとき、非エッジ部用中間調処理手段７
１７は、パルスを１ドット内でハーフパルスに分け、こ
のパルスが濃度の加算値（制御回路からの画像データ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）の加算値）に応
じてフル（５０％duty）になった時点でドット形成マト
リクスの同じ番号もしくは次に大きい番号に移り、次の
パルスを同様に発生させていく。この際、非エッジ部用
中間調処理手段７１７は、主走査方向の偶数ドットＥＶ
ＥＮ／奇数ドットＯＤＤ（以下、Ｅ／Ｏと略す）でパル
スの右位相／左位相（右モード／左モード）を切り替え
てパルスの位相を制御し、ドット形成マトリクスの数値
の同じ方向でパルスを結合する。

【００７２】図１０に示すような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に示すようになり、
非エッジ部用中間調処理手段７１７は、ドットＤ₁にお
いては左位相で、ドットＤ₁’（図１１では主走査方向
に隣接する各ドットＤ₁〜Ｄ₄はその一方を他方と区別す
るためにＤ₁’〜Ｄ₄’と表現している）においては右位
相でパルスを発生させ、ドット形成マトリクスの１の部
分に結合したパルスを濃度の加算値（制御回路からの画
像データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）の加算
値）に応じて発生させていく。非エッジ部用中間調処理
手段７１７は、以下同様にして濃度の加算値（制御回路
からの画像データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，
ｄ₄）の加算値）に応じてドット形成マトリクスの２以
降の部分にパルスを発生させていく。

【００７３】非エッジ部用中間調処理手段７１７は、以
下の式で表現される光書き込みの濃度発生アルゴリズム
で画像データの階調処理を行う。０≦ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄≦１２７のときＤ₁＝ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄，Ｄ₂＝Ｄ₃＝Ｄ₄＝０１２８≦ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄≦２５４のときＤ₁＝１２７，Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄−１２７，Ｄ₃＝Ｄ₄＝０ここに、ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄は処理前の主走査方向、副
走査方向に隣接する４ドットの画像データ（８ビットデ
ータ）であり、Ｄ₁，Ｄ₂，Ｄ₃，Ｄ₄は処理後の主走査方
向、副走査方向に隣接する４ドットの画像データ（８ビ
ットデータ）である。この処理後の８ビットデータはレ
ーザプリンタ１００の光書き込み信号として切替手段７
０４を介して出力される。

【００７４】（イ）濃度１／４以上の時１ドットサイズは図９（ａ）に示すようなサイズとし、
１画素サイズ（最小濃度単位）は図１２に示すような２
ドットサイズとする。比較・配分・位相制御回路６０５
は、加算回路６０４の４ドットデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）の加算結果をドットの飽和にな
るデータの閾値１と比較し、上記２ドットデータＡ，Ｂ
（ｄ₁，ｄ₂）の加算値を切り替えて出力する。

【００７５】図１０に示すドット形成マトリクスを最小
濃度単位で表現すると図１３のようになり、非エッジ部
用中間調処理手段７１７は、ドットＤ₁においては左位
相で、ドットＤ₁’（図１３では主走査方向に隣接する
２つのドットＤ₁、Ｄ₂はその一方を他方と区別するため
にＤ₁’、Ｄ₂’と表現している）においては右位相でパ
ルスを発生させ、ドット形成マトリクスの２の部分に結
合したパルスを濃度の加算値（制御回路からの画像デー
タＡ，Ｂ（ｄ₁，ｄ₂）の加算値）に応じたパルス幅で発
生させていく。非エッジ部用中間調処理手段７１７は、
以下同様にして濃度の加算値（制御回路からの画像デー
タＡ，Ｂ（ｄ₁，ｄ₂）の加算値）に応じてドット形成マ
トリクスの３、４の部分のパルスを発生させていく。

【００７６】非エッジ部用中間調処理手段７１７は、以
下の式で表現される光書き込みの濃度発生アルゴリズム
で画像データの階調処理を行う。図９（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１３に示す１画素サイ
ズの表現に置き換えると、ｄ₁＋ｄ₂＝１２７のとき、Ｄ
₁＝１２７，Ｄ₂＝０であり、以降は、１２８≦ｄ₁＋ｄ₂≦２５４のときＤ₁＝ｄ1＋ｄ₂−１２７，Ｄ₂＝１２７２５５≦ｄ₁＋ｄ₂≦３８２のときＤ₁＝ｄ₁＋ｄ₂−１２７，Ｄ₂＝１２７３８３≦ｄ₁＋ｄ₂≦５１０のときＤ₁＝２５５，Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂−２５５である。

【００７７】以下、非エッジ部用中間調処理手段７１７
の中間調処理について具体的に説明すると、非エッジ部
用中間調処理手段７１７は、以下のドット形成アルゴリ
ズムで画像データの階調処理を行う。１）加算回路６０４による主走査方向、副走査方向に隣
接する４ドットデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄあるいは主走査方
向に隣接する２ドットデータＡ，Ｂの加算で、主副走査
方向、副走査方向に隣接する４ドットの濃度あるいは主
走査方向に隣接する２ドットの濃度を加算する。２）ドット形成マトリクスの１より順次にパルスを光書
き込みパルスとして発生させる。３）制御回路からの光書き込み位相信号により主走査方
向のＥ／ＯでＰＷＭパルスの右／左位相を切り替え、各
画素を外側から形成し、ドット形成マトリクスの数値の
同じ方向で光書き込みパルスを結合する。４）パルスを１ドット内でハーフパルスに分け、このパ
ルスが１ドット内で５０％dutyになった時点でドット形
成マトリクスの同じ番号あるいは次の番号のＰＷＭパル
ス（光書き込みパルス）を発生させる。

【００７８】次に、非エッジ部用中間調処理手段７１７
によるドット形成の詳細を説明する。（ア）濃度１／４以下 −１：濃度〜１／１６（孤立１ドット）濃度の加算値（制御回路からの画像データＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）の加算値）が１／１６迄の場
合には、周囲４ドットの濃度データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ
₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）が加算回路６０４で加算されて比較
・配分・位相制御回路６０５に入力され、非エッジ部用
中間調処理手段７１７は図１４（Ａ）に示すように画素
上側の１の部分から孤立ドットをその濃度の加算値（画
像データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）の加算
値）に応じたパルス幅で発生させる。

【００７９】このとき、非エッジ部用中間調処理手段７
１７は、０≦ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄≦１２７であればＤ₁
＝ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄、Ｄ₂＝Ｄ₃＝Ｄ₄＝０とし、１２
８≦ｄ ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄≦２５４であればＤ₁＝１２
７、Ｄ₂＝ｄ1＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄−１２７、Ｄ₃＝Ｄ₄＝０
とする。 −２：濃度〜１／８（孤立１ドット）濃度の加算値（比較・配分・位相制御回路６０５からの
画像データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）の加
算値）が１／１６〜１／８の場合には、周囲４ドットの
濃度データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）が加
算回路６０４で加算されて比較・配分・位相制御回路６
０５に入力され、非エッジ部用中間調処理手段７１７は
図１４（Ｂ）に示すように画素上側の１の部分が飽和
（フル５０％duty）するまでパルス幅を濃度の加算値
（画像データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）の
加算値）に応じて増加させる。

【００８０】このとき、非エッジ部用中間調処理手段７
１７は、０≦ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄≦１２７であればＤ₁
＝ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄、Ｄ₂＝Ｄ₃＝Ｄ₄＝０とし、１２
８≦ｄ ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄≦２５４であればＤ₁＝１２
７、Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄−１２７、Ｄ₃＝Ｄ₄＝０
とする。 −１：濃度〜３／１６（孤立２ドット）濃度の加算値（比較・配分・位相制御回路６０５からの
画像データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）の加
算値）が１／８〜３／１６の場合には、周囲４ドットの
濃度データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）が加
算回路６０４で加算されて比較・配分・位相制御回路６
０５に入力され、非エッジ部用中間調処理手段７１７は
図１４（Ｃ）に示すように画素上側の１の部分が飽和し
た後に画素下側の１の部分にパルスを濃度の加算値（画
像データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）の加算
値）に応じたパルス幅で発生させて残りのドットを発生
させる。

【００８１】このとき、非エッジ部用中間調処理手段７
１７は、０≦ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄≦１２７であればＤ₁
＝ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄、Ｄ₂＝Ｄ₃＝Ｄ₄＝０とし、１２
８≦ｄ ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄≦２５４であればＤ₁＝１２
７、Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄−１２７、Ｄ₃＝Ｄ₄＝０
とする。 −２：濃度〜２／８（孤立２ドット）濃度の加算値（比較・配分・位相制御回路６０５からの
画像データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）の加
算値）が３／１６〜２／８の場合には、周囲４ドットの
濃度データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）が加
算回路６０４で加算されて比較・配分・位相制御回路６
０５に入力され、非エッジ部用中間調処理手段７１７は
図１４（Ｄ）に示すように画素下側の１の部分が飽和
（フル５０％duty）するまでパルス幅を濃度の加算値
（比較・配分・位相制御回路６０５からの画像データ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄）の加算値）に応
じて増加させる。

【００８２】このとき、階調処理部７８は、０≦ｄ₁＋
ｄ₂＋ｄ₃＋ｄ₄≦１２７であればＤ₁＝ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃＋
ｄ₄、Ｄ₂＝Ｄ₃＝Ｄ₄＝０とし、１２８≦ｄ₁＋ｄ₂＋ｄ₃
＋ｄ₄≦２５４であればＤ₁＝１２７、Ｄ₂＝ｄ₁＋ｄ₂＋
ｄ₃＋ｄ₄−１２７、Ｄ₃＝Ｄ₄＝０とする。

【００８３】（イ）濃度１／４以上濃度〜３／８（３００線万線）非エッジ部用中間調処理手段７１７は、濃度の加算値
（制御回路からの画像データＡ，Ｂ（ｄ₁，ｄ₂）の加算
値）が１／４〜３／８の場合には、図１５（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濃度の加算値（制御回路からの
画像データＡ，Ｂ（ｄ₁，ｄ₂）の加算値）に応じたパル
ス幅で発生させる。濃度〜１／２（３００線万線）非エッジ部用中間調処理手段７１７は、濃度の加算値
（制御回路からの画像データＡ，Ｂ（ｄ₁，ｄ₂）の加算
値）が３／８〜１／２の場合には、図１５（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になるまでそのパルス幅
を濃度の加算値（制御回路からの画像データＡ，Ｂ（ｄ
₁，ｄ₂）の加算値）に応じて増加させる。濃度〜５／８非エッジ部用中間調処理手段７１７は、濃度の加算値
（制御回路からの画像データＡ，Ｂ（ｄ₁，ｄ₂）の加算
値）が１／２〜５／８の場合には、図１５（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
を濃度の加算値（制御回路からの画像データＡ，Ｂ（ｄ
₁，ｄ₂）の加算値）に応じて増加させるように、ドット
形成マトリックスの３の部分に結合したパルスを発生さ
せる。濃度〜３／４非エッジ部用中間調処理手段７１７は、濃度の加算値
（制御回路からの画像データＡ，Ｂ（ｄ₁，ｄ₂）の加算
値）が５／８〜３／４の場合には、図１５（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になるまでそのパルス幅
を濃度の加算値（制御回路からの画像データＡ，Ｂ（ｄ
₁，ｄ₂）の加算値）に応じて増加させる。濃度〜７／８非エッジ部用中間調処理手段７１７は、濃度の加算値
（制御回路からの画像データＡ，Ｂ（ｄ₁，ｄ₂）の加算
値）が３／４〜７／８の場合には、図１６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濃
度の加算値（制御回路からの画像データＡ，Ｂ（ｄ₁，
ｄ₂）の加算値）に応じて増加させるように、ドット形
成マトリックスの４の部分に結合したパルスを発生させ
る。濃度〜１／１非エッジ部用中間調処理手段７１７は、濃度の加算値
（制御回路からの画像データＡ，Ｂ（ｄ₁，ｄ₂）の加算
値）が７／８〜１／１の場合には、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％du
tyになるまでそのパルス幅を濃度の加算値（制御回路か
らの画像データＡ，Ｂ（ｄ₁，ｄ₂）の加算値）に応じて
増加させる。

【００８４】非エッジ部用中間調処理手段７１７は、こ
のような画像データの階調処理を主走査方向に繰り返す
とともに副走査方向に繰り返して行う。この場合、非エ
ッジ部用中間調処理手段７１７は、書き込みパルスを１
ライン分ずつ順次に発生する。この非エッジ部用中間調
処理手段７１７で発生させた書き込みパルスは光書き込
み信号として切替手段７０４を介してプリンタ１００の
光書き込みユニット３に出力され、光書き込みユニット
３内のＬＤが上述のように非エッジ部用中間調処理手段
７１７からの各色の光書き込み信号（画像信号）により
順次にＬＤ駆動部で変調されて感光体ドラム１に画像の
多値光書き込みが各色毎に順次に行われる。

【００８５】なお、非エッジ部用中間調処理手段７１
７、エッジ部用中間調処理手段７０１は、８ビットの入
力画像データの最下位ビット（ＬＳＢ）のデータを上記
位相切替手段に出力して濃度発生の位相をその最下位ビ
ット（ＬＳＢ）のデータによりエッジ部と非エッジ部と
でそれぞれ右位相、左位相に切り替えさせる。

【００８６】この第２の実施形態によれば、階調処理手
段としての階調処理部７８は１ドット多値変調の濃度発
生の位相を左右にランダムとするので、ブロック内のデ
ータ変化量の特徴によりエッジ部か非エッジ部かの判定
結果に基づき、１ドット多値変調を行うブロックと他の
中間調処理を行うブロックとの書込位相を左右にランダ
ムにすることにより、局所的なノイズ付加と同等の効果
を期待でき、エジッ部のブロックと非エッジ部のブロッ
クとの境界に存在するトーンジャンプの低減や、網点画
像におけるモアレ、文字の白抜け現象等の低減を図るこ
とができる。

【００８７】また、第２の実施形態によれば、階調処理
部７８は上記特徴として検出したエッジ度の高いエリア
に対して１ドット多値変調を行うので、エジッ部のブロ
ックと非エッジ部のブロックとの境界に存在するトーン
ジャンプの低減や、網点画像におけるモアレ、文字の白
抜け現象等の低減を図ることができるだけでなく、エッ
ジ部で要求される解像性を最大限発揮させることができ
る。

【００８８】さらに、第２の実施形態によれば、階調処
理部７８は中間調処理後のＮ（２以上の整数）ビットの
画像データに対して、最下位ビットを濃度発生の左位相
／右位相の制御信号に割り当て、残りの(Ｎ−1)ビット
を通常の画像データとして割り当てるので、元々の画像
データの最下位ビットがノイズ付加と同等の働きにな
り、別途に濃度発生の左位相／右位相の制御信号用ラン
ダム数値を発生させることなく、エジッ部のブロックと
非エッジ部のブロックとの境界に存在するトーンジャン
プの低減や、網点画像におけるモアレ、文字の白抜け現
象等の低減を図ることができる。

【００８９】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。この第３の実施形態は、請求項６〜８に係る発
明の実施の一形態である。この第３の実施形態は、上記
第２の実施形態において、エッジ部用中間処理手段７０
１は、入力画像データに対して入力画像データに対し
て、注目画素（ドット）に隣接する画素の画像データ値
の大小を比較する比較手段が設けられ、この比較手段の
大小比較結果が上記画像データの最下位ビット（ＬＳ
Ｂ）のデータの代りに上記位相切替手段へ出力されて上
記位相切替手段がエッジ部に対しては濃度を注目画素に
隣接する画素のうちの画像データの大きい画素の方から
発生するように濃度発生の位相を切り替える。

【００９０】このエッジ部用中間処理手段７０１は、例
えば比較手段にて入力画像データに対して、注目画素
（ドット）に左右に隣接する画素の画像データ値の大小
を比較し、上記位相切替手段にて上記比較手段の大小比
較結果により濃度を注目画素に左右に隣接する画素のう
ちの画像データの大きい画素の方から発生させるように
濃度発生の位相を切り替える。従って、図２２に示すよ
うに、濃度は画像のエッジ部７１９は画像の非エッジ部
７１８の方から発生して濃度値の増大に伴って画像の無
い部分７２０の方へ増大する。このため、例えば文字や
細線等のシャープなエッジが要求される画像の端部にお
いて、不安定な孤立ドットを削除することができると共
に、鮮鋭性を向上させることができる。

【００９１】この第３の実施形態によれば、階調処理手
段としての階調処理部７８は１ドット多値変調の濃度発
生の位相を注目画素の近傍画素のデータ値の変化量に基
づいて制御するので、文字や細線等のシャープなエッジ
が要求される画像の端部において、注目画像をいずれか
の隣接画素に、より近づけて出力することができ、不安
定なドットを削減できると共に、エッジ部における鮮鋭
性を向上させることができる。

【００９２】また、第３の実施形態によれば、階調処理
部７８は１ドット多値変調の濃度発生の位相を注目画素
の近傍画素のデータ値の変化量に基づいて制御するの
で、文字や細線等のシャープなエッジが要求される画像
の端部において、注目画像をいずれかの隣接画素に、よ
り近づけて出力することができ、不安定なドットを削減
できると共に、エッジ部における鮮鋭性を向上させるこ
とができる。

【００９３】さらに、第３の実施形態によれば、階調処
理部７８は、多階調の画像信号の局所的な特徴を注目画
素の近傍画素のデータ値の変化量として注目画素の左右
に隣接する画素のデータ値の大小比較結果を用い、この
比較結果に基づきデータ値の大きい方の画素の方向から
濃度を発生させるので、文字や細線等のシャープなエッ
ジが要求される画像の端部において、注目画像をいずれ
かの隣接画素に、より近づけて出力することができ、不
安定なドットを削減できると共に、エッジ部における鮮
鋭性を向上させることができる。

【００９４】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、例えばレーザプリンタ等のデジタル画
像形成装置及び表示装置等の画像形成を行う画像形成装
置に適用することができる。

【００９５】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、、局所的なノイズ付加と同等の効果を期待でき、エ
ッジ部と非エッジ部との境界に存在するトーンジャンプ
の低減や、網点画像におけるモアレ、文字の白抜け現象
等の低減を図ることができる。

【００９６】請求項２に係る発明によれば、書込位相を
左右にのみ限定してランダムとすることができ、１ｂｉ
ｔの制御信号のみで書込位相を左右にのみ限定してラン
ダムとして、エッジ部と非エッジ部との境界に存在する
トーンジャンプの低減や、網点画像におけるモアレ、文
字の白抜け現象等の低減を図ることができる。

【００９７】請求項３に係る発明によれば、局所的なノ
イズ付加と同等の効果を期待でき、エジッ部のブロック
と非エッジ部のブロックとの境界に存在するトーンジャ
ンプの低減や、網点画像におけるモアレ、文字の白抜け
現象等の低減を図ることができる。

【００９８】請求項４に係る発明によれば、エジッ部の
ブロックと非エッジ部のブロックとの境界に存在するト
ーンジャンプの低減や、網点画像におけるモアレ、文字
の白抜け現象等の低減を図ることができるだけでなく、
エッジ部で要求される解像性を最大限発揮させることが
できる。

【００９９】請求項５に係る発明によれば、画像データ
の最下位ビットがノイズ付加と同等の働きになり、別途
に濃度発生の左位相／右位相の制御信号用ランダム数値
を発生させることなく、エジッ部のブロックと非エッジ
部のブロックとの境界に存在するトーンジャンプの低減
や、網点画像におけるモアレ、文字の白抜け現象等の低
減を図ることができる。

【０１００】請求項６〜８に係る発明によれば、文字や
細線等のシャープなエッジが要求される画像の端部にお
いて、注目画像をいずれかの隣接画素に、より近づけて
出力することができ、不安定なドットを削減できると共
に、エッジ部における鮮鋭性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における画像処理部を
示すブロック図である。

【図２】同実施形態の制御回路を示すブロック図であ
る。

【図３】光強度変調方式とパルス幅変調方式の光出力波
形及びドットパターンを示す図である。

【図４】本発明の第２の実施形態で用いたパルス幅強度
混合変調方式の光出力波形及びドットパターンを示す図
である。

【図５】同第２の実施形態のＰＷＭパルス位置制御を説
明するための図である。

【図６】同第２の実施形態の端数処理機能を説明するた
めの図である。

【図７】上記第１の実施形態の概略を示す断面図であ
る。

【図８】上記第２の実施形態の画像データ処理を説明す
るための図である。

【図９】上記第２の実施形態で採用可能な中間調処理方
式の１ドットサイズと、濃度１／４以下のハイライト部
における１画素サイズを示す図である。

【図１０】上記第２の実施形態のドット形成マトリクス
を示す図である。

【図１１】上記第２の実施形態の濃度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１２】上記第２の実施形態の濃度１／４以上におけ
る１画素サイズを示す図である。

【図１３】上記第２の実施形態の濃度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１４】上記第２の実施形態の濃度１／４以下におけ
るドット形成の変遷を示す図である。

【図１５】上記第２の実施形態の濃度１／４以上におけ
るドット形成の説明図である。

【図１６】上記第２の実施形態の濃度７／８におけるド
ット形成状態を示す図である。

【図１７】上記第１の実施形態の階調処理部の概略を示
すブロック図である。

【図１８】上記第２の実施形態の階調処理部の概略を示
すブロック図である。

【図１９】上記第１の実施形態のエッジ部用中間処理手
段を示すブロック図である。

【図２０】上記第１の実施形態の濃度発生位相を説明す
るための図である。

【図２１】従来の画像形成装置のエッジ部判定結果を示
す図である。

【図２２】本発明の第３の実施形態の濃度発生位相を説
明するための図である。

【符号の説明】

７０１エッジ部用中間処理手段７０２、７１７非エッジ部用中間処理手段７０３エッジ領域判定手段７０４切替手段７１５ブロック化手段７１６ブロック内データ変化量計算回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｇ０６Ｆ 15/68 ３１０Ｊ５Ｃ０７７Ｆターム(参考） 2C262 AA24 AA26 AB07 BB14 BB20 BC07 DA03 DA09 EA06 EA08 GA21 2H027 EB01 FA28 FA35 ZA07 2H030 AA03 AD11 AD17 BB02 BB13 BB16 BB23 5B057 AA11 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC02 CE03 CE11 CH18 DA08 DB02 DB06 DB09 DC22 5C074 AA03 AA05 BB03 BB26 CC26 DD06 DD15 EE12 FF05 FF11 5C077 LL19 MP08 NN05 NN17 PP47 PP68 PQ04 PQ08 PQ20 TT03 TT06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多階調の画像信号の局所的な特徴を検出し
て該特徴に基づき複数の中間調処理を切り替え、この複
数の中間調処理は少なくとも１ドット多値変調を含み、
各画素の所定の位置から濃度を発生させる階調処理手段
を有する画像形成装置において、前記階調処理手段は前
記１ドット多値変調の濃度発生の位相をランダムにする
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】多階調の画像信号の局所的な特徴を検出し
て該特徴に基づき複数の中間調処理を切り替え、この複
数の中間調処理は少なくとも１ドット多値変調を含み、
各画素の左もしくは右から濃度を発生させる階調処理手
段を有する画像形成装置において、前記階調処理手段は
前記１ドット多値変調の濃度発生の位相を左右にランダ
ムとすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】多階調の画像信号に対して隣接する複数ド
ットのデータをブロック単位で参照して該参照ブロック
内のデータ変化量を特徴とし、この特徴に基づき複数の
中間調処理をブロック毎に切り替え、この複数の中間調
処理は少なくとも１ドット多値変調を含み、各画素の左
もしくは右から濃度を発生させる階調処理手段を有する
画像形成装置において、前記階調処理手段は前記１ドッ
ト多値変調の濃度発生の位相を左右にランダムとするこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか1つに記載の画像
形成装置において、前記階調処理手段は前記特徴として
検出したエッジ度の高いエリアに対して前記１ドット多
値変調を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項３又は４記載の画像形成装置におい
て、前記階調処理手段は、中間調処理後のＮビットの画
像データに対して、最下位ビットを濃度発生の左位相／
右位相の制御信号に割り当て、残りの(Ｎ−1)ビットを
通常の画像データとして割り当てることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項６】多階調の画像信号の局所的な特徴を検出し
て該特徴に基づき複数の中間調処理を切り替え、この複
数の中間調処理は少なくとも１ドット多値変調を含み、
各画素の左もしくは右から濃度を発生させる階調処理手
段を有する画像形成装置において、前記階調処理手段は
前記１ドット多値変調の濃度発生の位相を注目画素の近
傍画素のデータ値の変化量に基づいて制御することを特
徴とする画像形成装置。
【請求項７】多階調の画像信号に対して隣接する複数ド
ットのデータをブロック単位で参照して該参照ブロック
内のデータ変化量を特徴とし、この特徴に基づき複数の
中間調処理をブロック毎に切り替え、この複数の中間調
処理は少なくとも１ドット多値変調を含み、各画素の左
もしくは右から濃度を発生させる階調処理手段を有する
画像形成装置において、前記階調処理手段は前記１ドッ
ト多値変調の濃度発生の位相を注目画素の近傍画素のデ
ータ値の変化量に基づいて制御することを特徴とする画
像形成装置。
【請求項８】請求項６又は７記載の画像形成装置におい
て、前記階調処理手段は、多階調の画像信号の局所的な
特徴を注目画素の近傍画素のデータ値の変化量として注
目画素の左右に隣接する画素のデータ値の大小比較結果
を用い、この比較結果に基づきデータ値の大きい方の画
素の方向から濃度を発生させることを特徴とする画像形
成装置。