JP2002290730A

JP2002290730A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002290730A
Application number: JP2001086300A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Takesue; 敏洋武末; Hiroshi Takahashi; 浩高橋; Kazunari Tonami; 一成戸波
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-10-04

Abstract

(57)【要約】【課題】高解像度のエンジンに最適な画質の得られる
画像形成装置を提供すること。【解決手段】低解像度の多値画像データを高解像度の
２値画像データで出力する画像形成装置において、低解
像度の画素単位で誤差拡散処理を行う誤差演算手段（出
力値算出部１０３および誤差バッファ１０４）と、誤差
演算手段に基づき、高解像度の２値化された画素データ
を作成する作成手段（多値データ生成手段１０１および
２値化手段１０２）と、高解像度の所定のエリア内の２
値化された画素の情報を取得し、該情報に従って所定の
エリア内のドットの配置を行うドット配置手段（２値デ
ータバッファ１０５、カウンタ部１０６およびエリア１
０７）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザープリン
タ、デジタル複写機、カラーレーザプリンタ、デジタル
カラー複写機などの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。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置における中間調再現
法には、ディザ法や濃度パターン法、誤差拡散法が一般
的に用いられていた。ディザ法では複数の画素でその階
調、カラー画像においてはその組合せにより色を表現す
る。一般的な印刷に用いらているディザ法は、粒状性に
優れ、中間調画像をなめらかに表現する。ディザ法に代
表される、いわゆる面積階調法では、階調性を得るため
に解像性が劣化する。また、網点のような印刷画像に対
して周期性画像を発生するディザ法では、モアレが発生
しやすい。

【０００３】一方、解像性を保ちながら階調を表現する
方法として、誤差拡散法がある。誤差拡散法では原画像
に忠実な解像性を得ることができ、文字画像の再現には
適するが、写真部などの中間調画像は孤立のドットが分
散あるいは、不規則に連結してして配置され粒状性が悪
く、特異なテクスチャが発生する場合がある。また、特
に電子写真方式のプリンタでは、孤立のドットで形成さ
れるため画像が不安定であり、濃度ムラによる粒状性の
劣化やバンディングが発生しやすいという不具合があ
る。

【０００４】また、誤差拡散処理は周辺画素の量子化誤
差の拡散に積和演算を行うため処理が複雑であり、処理
時間を非常に要する。特に、画像出力密度化が高くなる
につれ単位面積当たりの画素数が増し、演算量が増え
る。具体的には、画素密度が６００ｄｐｉから１２００
ｄｐｉになれば画素数は４倍、２４００ｄｐｉでは１６
倍と解像度の２乗に比例して増加するため、同様の生産
性を得るためには処理の高速化を図る必要がある。

【０００５】また、関連する技術として、特開平７−２
９５５２７号公報および特開平１１−１５５０６４号公
報がある。これらの２件はいずれも入力画像データの解
像度の低い状態で誤差拡散処理を行い、高解像度の２値
画像データを出力するする方式のため、高解像度の画像
をそのまま誤差拡散するのに比べ誤差拡散処理に要する
演算およびその回路は小さいものとなり、高速処理が可
能となる。

【０００６】具体的には、特開平７−２９５５２７号公
報には、入力画像データを倍率変換して高解像度化し、
多値誤差拡散によって階調数を低下させ、その結果を濃
度パターン法またはディザにより高解像度に２値化する
ものが開示されている。これは演算時間の削減とバッフ
ァメモリによる回路規模の増加防止し、高速で充分な階
調の２値画像信号を得ること、モアレやロゼッタパター
ンが無いことを目的としている。

【０００７】また、特開平１１−１５５０６４号公報に
は、低解像度（６００ｄｐｉ）で誤差拡散して２値化し
たデータをパターンマッチングにて高解像度（１２００
ｄｐｉ）の２値画像データに変換するものが開示されて
いる。これは少ないバッファメモリ、少ない処理でハイ
ライトの粒状性を大幅に改善することも目的としてい
る。

【０００８】また、ドットの集め方には、ライン状に集
めるタイプと網点状に集めるタイプがある。図１３
（ａ）、（ｂ）はライン状の基調を持った集め方で、図
に対して上の方向に用紙が進むとすると、このライン状
の基調は、バンディングに対してそれを目立たせない方
向に働くことは良く知られている。これは、いわゆる普
及機クラスの画像形成装置においては、有効な手段であ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−２９５５２７号公報によれば、多値誤差拡散により
１画素当たりの階調数を減らすという階調処理と、その
結果に基づき濃度パターン法という階調処理を直列に行
うため、処理が複雑で時間を要するという問題点や、ま
た、単純な濃度パターン法やディザ法による配列では、
１２００ｄｐｉ以上といった高密度の書き込み、特に電
子写真を用いたプリンタでは高密度になるほどドット再
現性が悪くなるため、画質の向上が得られないという問
題点、さらに濃度パターン法やディザ法による配列で
は、画像に周期性を持ち、モアレを発生させるという問
題点があった。

【００１０】また、特開平１１−１５５０６４号公報に
よれば、６００ｄｐｉの誤差拡散処理に比べて画像の変
化は少なく、あまり向上は見られないという問題点があ
った。

【００１１】また、図１３に記載のライン状の基調を持
った集め方だと、さらに上のクラスの画像形成装置では
その装置の強度やモータの性能の良いものを搭載するこ
とが出来るケースが多く、バンディング自体が減少する
ために、ライン状基調を採用することによるバンディン
グに対しての有効性はあまり重要ではなくなってくる
が、皆無にはならない。このクラスの画像形成装置で
は、たとえば回転ソートや、リミットレス給紙といった
機能が搭載され、たとえばＡ４の用紙を別々のトレイ
に、片方をＡ４横、片方をＡ４縦に別々のトレイにセッ
トし、回転ソートやリミットレス給紙を行なった場合
に、ライン状の基調がＡ４縦の用紙とＡ４横の用紙で異
なってしまうという問題点が発生する。

【００１２】また、ライン上の処理済みの画像を回転す
ると、バンディングが目立つ方向となってあまり、適切
とは言えない。

【００１３】本発明は上記に鑑みて成されたものであっ
て、高解像度のエンジンに最適な画質の得られる画像形
成装置を提供することを第１の目的とする。

【００１４】また、本発明は上記に鑑みて成されたもの
であって、電子写真エンジンにおける安定性が確保し、
粒状感も良好な画像形成装置を提供することを第２の目
的とする。

【００１５】また、本発明は上記に鑑みて成されたもの
であって、高解像度の電子写真エンジンで、ジャギーを
目立たせないで、さらに高い安定性が得られる画像形成
装置を提供することを第３の目的とする。

【００１６】また、本発明は上記に鑑みて成されたもの
であって、簡単な回路構成で、回路の信頼性の向上を図
れる画像形成装置を提供することを第４の目的とする。

【００１７】また、本発明は上記に鑑みて成されたもの
であって、画像を９０度回転させても、同じ品質の画像
が得られる画像形成装置を提供することを第５の目的と
する。

【００１８】また、本発明は上記に鑑みて成されたもの
であって、画像の種類に応じて最適な画像を形成できる
画像形成装置を提供することを第６の目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係る画像形成装置は、低解像度の多値
画像データを高解像度の２値画像データで出力する画像
形成装置において、低解像度の画素単位で誤差拡散処理
を行う誤差演算手段と、前記誤差演算手段に基づき、高
解像度の２値化された画素データを作成する作成手段
と、高解像度の所定のエリア内の２値化された画素の情
報を取得し、該情報に従って所定のエリア内のドットの
配置を行うドット配置手段と、を備えたことを特徴とす
る。

【００２０】この発明によれば、誤差演算手段の誤差拡
散処理で画像特徴に合わせて最適なようにドットを再配
置するため、高画質な出力が選られ、同時に文字部の高
い解像性も確保できる。

【００２１】また、請求項２に係る画像形成装置は、請
求項１に記載の画像形成装置において、前記所定のエリ
ア内のドットの配置が、所定のエリア内でドットを集中
するように配置することを特徴とする。

【００２２】この発明によれば、前所定のエリア内でド
ットを集中するように配置したので、電子写真エンジン
における安定性が確保でき、それに伴い粒状感も改善さ
れる。

【００２３】また、請求項３に係る画像形成装置は、請
求項１または２に記載の画像形成装置において、画像形
成の書込み解像度が１２００ｄｐｉ以上であって、前記
所定のエリア内のドットを配置することは、形成される
画像が２００Line/inch近傍の副走査方向につながるラ
イン状となるように配置することを特徴とする。

【００２４】この発明によれば、画像形成の書込み解像
度が１２００ｄｐｉ以上であって、所定のエリア内のド
ットを配置は、形成される画像が２００Line/inch近傍
の副走査方向のにつながるライン状となるように配置す
るので、１２００ｄｐｉの解像力によって２００線万線
にてラインの凹凸が目立たず均一に再現され、粒状性が
良好となり、また電子写真エンジンに最適な２００線万
線の出力で高い安定性が得られる。

【００２５】また、請求項４に係る画像形成装置は、請
求項１〜３のいずれか一つに記載の画像形成装置におい
て、前記所定のエリア内のドットを配置する際の配置の
順位は、第一に副走査方向に配置し、第二に既存のドッ
トに接合するように前記方向に直交する方向に配置し、
第一と第二の配置を順次繰り返すことを特徴とする。

【００２６】この発明によれば、所定のエリア内のドッ
トを配置の順位は、第一に主走査ライン方向に配置し、
第二に既存のドットに接合するように前記ラインに直交
する方向に配置し、第一と第二の配置を順次繰り返すの
で、万線が均一であり、２値書込みでありながら濃度に
応じて滑らかに成長するラインが得られ、高画質にな
る。

【００２７】また、請求項５に係る画像形成装置は、請
求項１〜４のいずれか一つに記載の画像形成装置におい
て、前記所定のエリアは、副走査方向の画素数が光学系
のビーム本数と等しいことを特徴とする。

【００２８】この発明によれば、前記、所定のエリアは
副走査方向の画素数が、光学系のビーム本数と等しいの
で、画像データの生成回路が簡単になり、回路の信頼性
も向上する。

【００２９】また、請求項６に係る画像形成装置は、請
求項１に記載の画像形成装置において、前記所定のエリ
ア内のドットの配置は、所定のエリア内でドットを網点
状に集中するように配置することを特徴とする。

【００３０】また、請求項７に係る画像形成装置は、請
求項６に記載の画像形成装置において、画像形成の書込
み解像度が１２００ｄｐｉ以上であって、前記所定のエ
リア内のドットを配置することは、形成される画像が２
１２Line/inch近傍の網点状に配置することを特徴とす
る。

【００３１】この発明によれば、画像形成の書込み解像
度が１２００ｄｐｉ以上であって、所定のエリア内のド
ットを配置は、形成される画像が２１２Line/inch近傍
の網点状に配置したので、電子写真エンジンにて安定な
画像形成が可能となる。

【００３２】また、請求項８に係る画像形成装置は、請
求項７に記載の画像形成装置において、画像形成の書込
み解像度が１２００ｄｐｉ以上であって、前記所定のエ
リア内のドットを配置する際のスクリーン角は、４５度
方向に角度を持った網点状に配置することを特徴とす
る。

【００３３】この発明によれば、画像形成の書込み解像
度が１２００ｄｐｉ以上であって、所定のエリア内のド
ットを配置のスクリーン角は、４５度方向に角度を持っ
た網点状に配置したので、画像を９０度回転させても同
一の処理が行なわれるため、回転ソートやリミットレス
給紙を行なっても問題が発生しない。

【００３４】また、請求項９に係る画像形成装置は、請
求項１〜８のいずれか一つに記載の画像形成装置におい
て、画像の特徴に応じて、前記所定エリア内のドットの
配置の制御を切り替えることを特徴とする。

【００３５】この発明によれば、画像の特徴に応じて、
前記所定エリア内のドットの配置の制御を切り替えたの
で、画像のエッジ部や文字部では分散配置のままで高解
像度、非エッジ部や絵柄部では集中は位置にして画像の
安定性と粒状性が向上し、文字と絵柄の混在画像でも高
画質で出力できる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像形成装置につ
いて、（実施の形態１）、（実施の形態２）の順で、添
付の図面を参照して詳細に説明する。

【００３７】（実施の形態１）図１は本実施の形態の画
像形成装置を適用したデジタル複写機の構成図を示す。
このデジタル複写機は、画像読取装置としてのスキャナ
４００と、画像形成部としてのレーザプリンタからなる
画像記録装置４１１と、後述する回路とを有する。スキ
ャナ４００は、平坦な原稿台４０３上に載置された製本
原稿などの原稿を照明ランプ５０２により照明し、その
反射光像をミラー群５０３〜５０５およびレンズ５０６
を介して読み取りセンサー５０７に結像するとともに、
照明ランプ５０２及びミラー群５０３〜５０５の移動に
より原稿を走査して原稿の画像情報を読み取り、電気的
な画像信号に変換する。読み取りセンサー５０７で得ら
れた画像信号は後述する回路を介してプリンタ４１１へ
送られる。

【００３８】スキャナ４００は、６００ｄｐｉで１画素
当たり８ｂｉｔ、すなわち２５６階調で読み取ったデー
タを送出する。

【００３９】プリンタ４１１においては、露光手段とし
ての書き込み光学ユニットからなる書き込み装置５０８
は、上記画像信号を光信号に変換して感光体からなる像
担持体、例えば感光体ドラム５０９に露光して原稿画像
に対応した光書き込みを行うことにより静電潜像を形成
する。書き込み光学ユニット５０８は、画像信号により
強度変調されたレーザ光を出射させ、感光体ドラム５０
９へ照射する。

【００４０】本実施の形態では書き込みユニット５０８
はマルチビーム（２ビーム）の光学系であり、その構成
については後で説明する。

【００４１】プリンタ４１１は、標準として主走査副走
査方向とも１２００ｄｐｉで２値データ、すなわち１ド
ットをオンかオフで書きこみ、高精細な画像を形成す
る。また、書きこみレーザ光を高速変調して、１ドット
当たり２ｂｉｔデータ、すなわち４値で書きこむモード
も備えている。さらに、モードに応じて書きこみ解像度
を可変する機能を備え、２４００ｄｐｉ、あるいは主走
査方向１２００ｄｐｉ、副走査方向６００ｄｐｉの縦横
偏平なピッチで書きこむことも可能である。

【００４２】感光体ドラム５０９は、駆動部により回転
駆動されて矢印の如く時計方向に回転し、帯電手段とし
ての帯電器５１２により一様に帯電された後に、書き込
み光学ユニット５０８による露光で静電潜像が形成され
る。この感光体ドラム５０９上の静電潜像は、現像装置
５１３により現像されてトナー像となり、また、転写紙
からなる転写材が複数の給紙部５１４〜５１８、手差し
給紙部５１９のいずれかからレジストローラ５２０へ給
紙される。

【００４３】レジストローラ５２０は感光体ドラム５０
９上のトナー像にタイミングに合わせて転写紙を送出
し、転写ベルト５２１は転写電源から転写バイアスが印
加されて転写紙を搬送するとともに、感光体ドラム５０
９上のトナー像を転写紙へ転写させる。転写紙は、搬送
ベルト５２１により搬送されて定着部５２２によりトナ
ー像が定着され、排紙トレイ５２３へコピーとして排出
される。また、感光体ドラム５０９は、トナー像転写後
にクリーニング装置５２４によりクリーニングされて徐
電器５２５により徐電され、次の画像形成動作に備え
る。

【００４４】デジタル複写機の画像処理と画像データの
流れを図２（ａ）〜（ｄ）に示す。読み取りデータを補
正するスキャナ系処理と、デジタル画像を加工、修正す
るデジタル画像処理と、書き込みＬＤを変調する書込系
処理とに大別される。

【００４５】ＣＣＤ１０で読み取った６００ｄｐｉのア
ナルグデータをＡＧＣ１１によりデータレベルの調整を
行う。続いて、ＡＤ変換部１２により、画素毎のアナロ
グデータを１画素当たり８ｂｉｔのデジタル値に変換
し、シェーディング補正部１３にて読み取りＣＣＤの画
素および照度のばらつきを補正する。

【００４６】次に、フィルタ処理部１４でフィルタ処理
を行う。具体的には、読み取りによって生じる画像の振
幅を補正するＭＴＦ補正と、中間調画像をなめらかに表
現するための平滑化処理を行う。そして、主走査変倍部
１５で複写倍率に応じて主走査方向の変倍処理を行い、
γ補正部１６で書き込み濃度に変換するためのγ補正を
行う。最後に中間調処理部１７で中間調処理を行い、１
ドット当たり１ｂｉｔまたは２ｂｉｔのデータに変換し
て送出する。その他、地肌除去処理、フレア除去処理、
スキャナγ、画像編集などの図示せぬ処理が加わる。

【００４７】本実施の形態での画像特徴の検出の一例で
あるエッジ検出処理は上記フィルタ処理部１４に配置さ
れ、画像データの量子化を行う誤差拡散処理は中間調処
理部１７に配置される。

【００４８】次に、本実施の形態での画像特徴の検出は
図２の画像特徴抽出部１８で行い、その一例であるエッ
ジ検出処理は、エッジ抽出フィルタは図示のように５＊
５マトリクスの微分フィルタで、ある方向の画像データ
の変化を抽出する。これらは、図３（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）に示す同様の４つのフィルタで構成され
る。図３（ａ）は、主走査方向の画像エッジを検出し、
図３（ｂ）は、副走査方向の画像エッジを検出する。ま
た、図３（ｃ）、（ｄ）は、同様に斜め４５°方向の画
像エッジを検出する。次に、検出した４方向の画像エッ
ジ信号に対し、その画素の最も大きい値、すなわちエッ
ジが最も大きい方向の値を画素毎に抽出し、エッジ量と
する。

【００４９】本実施の形態では画像の特徴の抽出とし
て、画像のエッジ検出を行ったが、上記エッジ量信号を
加工して処理の切替えに用いたり、エッジ量を小レベル
化して制御することも処理量低減に有効である。また、
別途検出手段を設けて文字や絵柄、特定線数の網点画像
の検出などを行い、その特徴により後述の処理を切替え
ても構わない。

【００５０】次に、図２の中間調処理部１７からＬＤ書
き込み系１９へ送る２値データの作成方法に付いて説明
する。図４は実施の形態１の低解像度の多値画像データ
を高解像度の２値画像データに変換する概略ブロック図
を示す。多値データ生成手段１０１で低解像度（Ｒ_L）
の１画素の入力多値データから対応する高解像度
（Ｒ _H）の各画素の多値データを生成し、次に、低解像
度の画素単位で算出された周辺誤差を加算する。続い
て、２値化手段１０２で周辺誤差が加算されたデータを
２値化することにより各画素のＯＮ・ＯＦＦを決定す
る。また、出力値算出部１０３で高解像度の各画素のＯ
Ｎ・ＯＦＦから低解像度の１画素における出力値を算出
し、入力多値データと周辺誤差の加算値からこの出力値
を引いた値を誤差値として誤差バッファ１０４を介して
周辺画素に拡散する。

【００５１】以下、Ｒ_H＝Ｒ_L×２の場合（入力解像度
に対して出力解像度が２倍の場合）について具体的に説
明する。なお、ここではＲ_H＝１２００ｄｐｉ、Ｒ_L＝
６００ｄｐｉである。

【００５２】多値データ生成手段１０１では、低解像度
の１画素の入力多値データから２×２画素の多値データ
を生成する。この際、２×２画素のデータの平均値は低
解像度の１画素の入力多値データに等しくなるようにす
る。例として、入力多値データが３０、７０、１３５、
２００のときの２×２画素のデータ生成方法を図５に示
す。

【００５３】図５の通り、２×２画素（Ａ〜Ｄ）の１つ
の画素Ａにデータを集中させ、画素Ａのデータが２５５
になった場合には次画素Ｂにデータを集中させるという
方法によりＡ〜Ｄのデータを決定する。入力多値データ
が３０の場合、画素Ａにのみデータを集中させることに
より、画素Ａのデータ値は１２０となり、残りの画素は
全て０となる。入力多値データが７０の場合には、画素
Ａが２５５、画素Ｂが２５、画素Ｃ、Ｄが０となる。入
力多値データが１３５の場合には、画素Ａ、Ｂが２５
５、画素Ｃが３０、画素Ｄが０となる。入力多値データ
が２００の場合には、画素Ａ、Ｂ、Ｃが２５５、画素Ｄ
が３５となる。このようにＡ〜Ｄの各画素のデータを決
定し、このデータ値に解像度Ｒ_Lで算出された誤差を加
算したものを閾値（例えば１２８）と比較することによ
り、画素Ａ〜ＤのＯＮ・ＯＦＦを決定する。また、Ａ〜
Ｄの２値化結果から解像度Ｒ_Lにおける出力値を算出す
る。出力値は画素Ａ〜ＤのＯＮの画素が１画素のときは
６４、２画素のときは１２８、３画素のときは１９２、
４画素のときは２５５とする。入力多値データに周辺誤
差を加算した値とこの出力値との差を誤差として、誤差
演算を行う。

【００５４】以上のように、ここまでのブロックで誤差
演算は低解像度の画素単位で行い、２値化は高解像度の
画素単位で行うことによって、高速な処理で低解像度の
入力多値データから高解像度の２値データを得ることが
できる。

【００５５】特に誤差拡散は画像の特徴に合わせて、ド
ットが拡散されることが一般的に知られているので、文
字や写真画像など画像の特徴に合わせてドットが配置さ
れる。このようにして生成されたデータは２値データバ
ッファ１０５に記憶される。

【００５６】このようにして、高解像度（１２００ｄｐ
ｉ）での画像データのＯＮ／ＯＦＦが確定した後に、特
定の領域内のＯＮになった画素数の数に応じて、データ
の再配置パターンに従いデータを１２００ｄｐｉの画像
領域に再配置していく。

【００５７】図４において、カウンタ部１０６では１２
００ｄｐｉの画像領域でのドットの発生個数をカウント
し、その値に応じてデータを配置していく。カウンタは
ドット発生個数のカウンタであり、２値データバッファ
内のＯＮドットをカウントした値に応じてエリア１０７
内のドットがＯＮになる。

【００５８】配置する順番は、図６の数字の順に従い、
これにより、１から順番に発生個数と同じ数だけドット
を発生させる。

【００５９】２値化された画素の情報を取得する手段と
しては、このようにカウントする方法以外でも構わな
い。たとえば、発生したドットのパターンに応じてドッ
トを配置する数を指定するものなど、１２００ｄｐｉで
発生しているドットの数に対応した情報が得られるもの
であれば良い。ドットの発生場所は主走査方向に６画素
毎に副走査方向には２画素毎に繰り返すようになってお
り、このため、実施の形態１においては副走査方向には
２００線の縦の縞が形成されることとなる。

【００６０】、図７（ａ）、（ｂ）は実際に実施の形態
１にしたがって画像データを配置した例である。さら
に、１２００ｄｐｉの画像領域への再配置を使用する・
使用しないという機能を付加し、その切り替えを画像に
よって、たとえば一般的に知られている領域分離とか、
画像のエッジ検出といった手段を用いて、絵柄部だけ再
配置をするようにすると、文字部の解像性が向上し、文
字の品質の劣化が押さえられるという効果が発生する。

【００６１】一般に、高解像度に画像を形成させるため
には、出来るだけ線数が高い方が良い。ところが、電子
写真においては、そのＭＴＦ特性が高線数になるほど悪
くなり、そのためかえって不安定な画像形成となってし
まい、粒状感の悪い印象を与えてしまう。逆に線数が低
い方では電子写真エンジンとしては安定して画像形成が
可能となるが、今度は低線数な周波数特性がテクスチャ
として人間の目に感じられ、作像された画像に品位を感
じないようになってしまい、利用者に不快感を与える。

【００６２】一般に、印刷物などでは、１７０線以下の
印字を行なうことが多く、これよりも高い周波数であれ
ば、通常の用途において、低線数なテクスチャが利用者
に不快に思われることは少ない。そのため、実施の形態
１においては１２００ｄｐｉの電子写真エンジンであり
ながら、副走査方向に２００線の万線を形成するように
したことにより、電子写真エンジンの不安定さも受けな
いで、また、テクスチャーが悪いという印象も与えず、
利用者に不快感を与えることはない。

【００６３】実際に、電子写真エンジンで検討した実験
の結果、１８０〜２２０線（Line/Inch）程度が好まし
いことが判った。

【００６４】また、その時のドットの集め方は、図６に
示すようにまず主走査方向に１ドット配置し、次にそれ
と直交する副走査方向にドットを接合させる。次に、ま
た、主走査方向にドットを配置し、副走査方向に配置す
るのが良い。また、この方式だとドットの再配置部分を
カイロ的に構成する場合にも比較的簡単に回路を構成す
ることができる。

【００６５】また、図７の結果から判るように所定エリ
アの左端からドットを順次埋めていくようにしたので、
ラインのジャギーが１ドット以内となって、線の幅がほ
ぼ均一に見えるという効果も持つ。

【００６６】副走査方向に関しては、２画素のエリアサ
イズとしている。本エンジンは、電子写真エンジンで、
１２００ｄｐｉを達成するために２ビーム光学系を使用
している。

【００６７】図８は、実施の形態１の電子写真エンジン
に搭載されたレーザービーム光学系の構成を説明する図
である。この光学系では２つのレーザー２８から出力さ
れたビームをポリゴン３６でＡ回転方向にスキャンする
ことにより、Ｂ方向へ回転する感光体５０９上にＣ方向
に２ラインずつ書き込みする。

【００６８】図９は２ビームでのレーザー露光を概念的
に表した説明図であり、このように２ビーム毎にスキャ
ンするため、同時に２ライン分の画像データが必要とな
る。２ビーム光学系は一度に２ラインずつ走査するため
同時に本実施の形態のように２ラインのデータを作成す
ることにより、ポリゴンによるスキャンに応じたデータ
を作成できる。さらに、４ビーム光学系のときには副走
査方向に４画素毎の領域を取るのが、効率的で良い。

【００６９】（実施の形態２）実施の形態２の画像形成
装置であるデジタル複写機は、基本的には実施の形態１
と同様の構成であるので、ここでは異なる部分のみを詳
細に説明する。

【００７０】実施の形態２においてプリンタ４１１は、
標準として主走査副走査方向とも１２００ｄｐｉで２値
データ、すなわち１ドットをフルドットかオフで書きこ
み、高精細な画像を形成する。また、書きこみレーザ光
を高速変調して、１ドット当たり２ｂｉｔデータ、すな
わち４値で書きこむモードも備えている。２ｂｉｔデー
タのときは本エンジンにおいては、フルドット・ハーフ
ドット・オフの３値を使うように構成されている。さら
に、モードに応じて書きこみ解像度を可変する機能を備
え、２４００ｄｐｉ、あるいは主走査方向１２００ｄｐ
ｉ、副走査方向６００ｄｐｉの縦横偏平なピッチで書き
こむことも可能である。

【００７１】次に、実施の形態２における中間調処理部
からＬＤ書き込み系へ送るデータの作成方法に付いて説
明する。図１０は実施の形態２の低解像度の多値画像デ
ータを高解像度の少値画像データに変換するブロック図
を示す。多値データ生成手段１０１で、低解像度
（Ｒ_L）の１画素の入力多値データから対応する高解像
度（Ｒ_H）の各画素の多値データを生成し、次に、低解
像度の画素単位で算出された周辺誤差を加算する。続い
て、少値化手段１１２で周辺誤差が加算されたデータを
２ｂｉｔ化することにより各画素のフルドット・ハーフ
ドット・ＯＦＦを決定する。また、出力値算出部１０３
で高解像度の各画素のＯＮ・ＯＦＦ状況から低解像度の
１画素における出力値を算出し、入力多値データと周辺
誤差の加算値からこの出力値を引いた値を誤差値として
誤差バッファ１０４を介して周辺画素に拡散する。

【００７２】以下、Ｒ_H＝Ｒ_L×２の場合（入力解像度
に対して出力解像度が２倍の場合）について具体的に説
明する。ここではＲ_H＝１２００ｄｐｉ、Ｒ_L＝６００
ｄｐｉである。

【００７３】図１０で説明する。多値データ生成手段１
０１では、低解像度の１画素の入力多値データから２×
２画素の多値データを生成する。この際、２×２画素の
データの平均値は低解像度の１画素の入力多値データに
等しくなるようにする。例として、入力多値データが３
０、７０、１３５、２００のときの２×２画素のデータ
生成方法を図５に示す。

【００７４】図５の通り、２×２画素（Ａ〜Ｄ）の１つ
の画素Ａにデータを集中させ、画素Ａのデータが２５５
になった場合には次画素Ｂにデータを集中させるという
方法によりＡ〜Ｄのデータを決定する。入力多値データ
が３０の場合、画素Ａにのみデータを集中させることに
より、画素Ａのデータ値は１２０となり、残りの画素は
全て０となる。入力多値データが７０の場合には、画素
Ａが２５５、画素Ｂが２５、画素Ｃ、Ｄが０となる。入
力多値データが１３５の場合には、画素Ａ、Ｂが２５
５、画素Ｃが３０、画素Ｄが０となる。入力多値データ
が２００の場合には、画素Ａ、Ｂ、Ｃが２５５、画素Ｄ
が３５となる。このようにＡ〜Ｄの各画素のデータを決
定し、このデータ値に解像度Ｒ_Lで算出された誤差を加
算したものを閾値（例えば７０と１４０）と比較するこ
とにより、画素Ａ〜Ｄのフルドット・ハーフドット・ド
ットＯＦＦを決定する。また、Ａ〜Ｄの少値化結果から
解像度Ｒ_Lにおける出力値を算出する。出力値は画素Ａ
〜Ｄのフルドットの画素が１画素のときは６４、２画素
のときは１２８、３画素のときは１９２、４画素のとき
は２５５とする。なお、ハーフドットに対しては３２、
２画素のときは６４、３画素のときは９６、４画素のと
きは１２８とする。入力多値データに周辺誤差を加算し
た値とこの出力値との差を誤差として、誤差演算を行
う。

【００７５】以上のように、ここまでのブロックで誤差
演算は低解像度の画素単位で行い、最終段の少値化は高
解像度の画素単位で行うことによって、高速な処理で低
解像度の入力多値データから高解像度の少値データを得
ることができる。

【００７６】特に誤差拡散は画像の特徴に合わせて、ド
ットが拡散されることが一般的に知られているので、文
字や写真画像など画像の特徴に合わせてドットが配置さ
れる。このようにして生成されたデータは少値データバ
ッファ１１５に記憶される。

【００７７】このようにして、高解像度（１２００ｄｐ
ｉ）での画像データのドットのＯＮ／ＯＦＦが確定した
後で特定領域内のＯＮになった画素に応じてデータの再
配置パターンに従いデータを１２００ｄｐｉの画像領域
に再配置していく。

【００７８】図１１で説明する。図の中で、太線で囲ま
れた領域が実施の形態２における特定領域に対応する。
ここで、番号にしたがって１から順にドットを配置して
いく。実施の形態２ではドットの発生場所を、１２００
ｄｐｉで２１２線になるように構成し、更にそのスクリ
ーン角を４５度方向に設定した。

【００７９】図１２（ａ）、（ｂ）は実際に本実施の形
態にしたがって画像データを配置した例である。この例
では、少値の場合の処理例で、フルドット、ハーフドッ
ト、ドット無しの３通りのパターンを用いている。さら
に、１２００ｄｐｉの画像領域への再配置を使用する・
使用しないという機能を付加し、その切り替えを画像に
よって、たとえば一般的に知られている領域分離とか、
画像のエッジ検出といった手段を用いて、絵柄部だけ再
配置をするようにすると、文字部の解像性が向上し、文
字の品質の劣化が押さえられるという効果が発生する。

【００８０】一般に、高解像度に画像を形成させるため
には、出来るだけ線数が高い方が良い。ところが、電子
写真においては、そのＭＴＦ特性が高線数になるほど悪
くなり、そのためかえって不安定な画像形成となってし
まい、粒状感の悪い印象を与えてしまう。逆に線数が低
い方では電子写真エンジンとしては安定して画像形成が
可能となるが、今度は低線数な周波数特性がテクスチャ
として人間の目に感じられ、作像された画像に品位を感
じないようになってしまい、利用者に不快感を与える。

【００８１】一般に、印刷物などでは、１７０線以下の
印字を行なうことが多く、これよりも高い周波数であれ
ば、通常の用途において、低線数なテクスチャが利用者
に不快に思われることは少ない。逆に、線数をあげてい
くと、電子写真エンジンの不安定さの影響が出るため、
線数は上げないほうが望ましい。

【００８２】そのため、本実施の形態においては１２０
０ｄｐｉの電子写真エンジンでありながら、４５度方向
に２００線の網点を形成するようにしたことにより、電
子写真エンジンの不安定さも受けないで、また、テクス
チャーが悪いという印象も与えず、利用者に不快感を与
えることはない。

【００８３】実際に、当社の電子写真エンジンで検討し
た実験の結果、１８０〜２２０線（Line/Inch）程度が
好ましいことが判った。さらに網点のスクリーン角を４
５度にしたことにより、画像を回転させてもスクリーン
角４５度が保たれるため、回転ソートなどの場合でも問
題は発生しない。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置（請求項１）によれば、低解像度の多値画像データ
を高解像度の２値画像データで出力する画像形成装置に
おいて、低解像度の画素単位で誤差拡散処理を行う誤差
演算手段と、前記誤差演算手段に基づき、高解像度の２
値化された画素データを作成する作成手段と、高解像度
の所定のエリア内の２値化された画素の情報を取得し、
該情報に従って所定のエリア内のドットの配置を行うド
ット配置手段と、を備えたため、高画質な出力が選ら
れ、同時に文字部の高い解像性も確保できる。換言すれ
ば、高解像度のエンジンに最適な画質の得られる画像形
成装置を提供することができる。

【００８５】また、本発明の画像形成装置（請求項２）
によれば、所定のエリア内のドットを配置は、所定のエ
リア内でドットを集中するように配置したので、電子写
真エンジンにおける安定性が確保でき、それに伴い粒状
感も改善される。

【００８６】また、本発明の画像形成装置（請求項３）
によれば、画像形成の書込み解像度が１２００ｄｐｉ以
上であって、所定のエリア内のドットを配置は、形成さ
れる画像が２００Line/inch近傍の副走査方向のにつな
がるライン状となるように配置するので、１２００ｄｐ
ｉの解像力によって２００線万線にてラインの凹凸が目
立たず均一に再現され、粒状性が良好となり、また電子
写真エンジンに最適な２００線万線の出力で高い安定性
が得られる。すなわち、高解像度の電子写真エンジン
で、ジャギーを目立たせないで、さらに高い安定性が得
られる画像形成装置を提供することができる。

【００８７】また、本発明の画像形成装置（請求項４）
によれば、所定のエリア内のドットを配置の順位は、第
一に主走査ライン方向に配置し、第二に既存のドットに
接合するように前記ラインに直交する方向に配置し、第
一と第二の配置を順次繰り返すので、万線が均一であ
り、２値書込みでありながら濃度に応じて滑らかに成長
するラインが得られ、高画質になる。すなわち、高解像
度の電子写真エンジンで、ジャギーを目立たせないで、
さらに高い安定性が得られる画像形成装置を提供するこ
とができる。

【００８８】また、本発明の画像形成装置（請求項５）
によれば、所定のエリアは副走査方向の画素数が、光学
系のビーム本数と等しいので、画像データの生成回路が
簡単になり、回路の信頼性も向上する。すなわち、簡単
な回路構成で、回路の信頼性の向上を図れる画像形成装
置を提供することができる。

【００８９】また、本発明の画像形成装置（請求項６）
によれば、所定のエリア内のドットの配置は、所定のエ
リア内でドットを網点状に集中するように配置するた
め、電子写真エンジンの不安定さも受けないで、また、
テクスチャーが悪いという印象も与えず、利用者に不快
感を与えることはない。

【００９０】また、本発明の画像形成装置（請求項７）
によれば、画像形成の書込み解像度が１２００ｄｐｉ以
上であって、所定のエリア内のドットを配置は、形成さ
れる画像が２１２Line/inch近傍の網点状に配置したの
で、電子写真エンジンにて安定な画像形成が可能とな
る。

【００９１】また、本発明の画像形成装置（請求項８）
によれば、画像形成の書込み解像度が１２００ｄｐｉ以
上であって、所定のエリア内のドットを配置のスクリー
ン角は、４５度方向に角度を持った網点状に配置したの
で、画像を９０度回転させても同一の処理が行なわれる
ため、回転ソートやリミットレス給紙を行なっても問題
が発生しない。すなわち、画像を９０度回転させても、
同じ品質の画像が得られる画像形成装置を提供すること
ができる。

【００９２】また、本発明の画像形成装置（請求項９）
によれば、画像の特徴に応じて、前記所定エリア内のド
ットの配置の制御を切り替えるたので、画像のエッジ部
や文字部では分散配置のままで高解像度、非エッジ部や
絵柄部は集中は位置にして画像の安定性と粒状性が向上
し、文字と絵柄の混在画像でも高画質で出力できる。す
なわち、画像の種類に応じて最適な画像を形成できる画
像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の画像形成装置を適用したデジタ
ル複写機の構成図である。

【図２】実施の形態１のデジタル複写機の画像処理と画
像データの流れを示すブロック図である。

【図３】実施の形態１のエッジ抽出フィルタの例を示す
説明図である。

【図４】実施の形態１の低解像度の多値画像データを高
解像度の２値画像データに変換する概略ブロック図を示
す。

【図５】実施の形態１における高解像度の各画素の多値
データ生成方法を示す説明図である。

【図６】実施の形態１におけるデータの再配置パターン
の例を示す説明図である。

【図７】実施の形態１による処理後の２値データを示す
説明図である。

【図８】実施の形態１の電子写真エンジンに搭載された
レーザービーム光学系の構成を説明する図である。

【図９】２ビームでのレーザー露光を概念的に表した説
明図である。

【図１０】実施の形態２における高解像度の各画素の多
値データ生成方法を示す説明図である。

【図１１】実施の形態２の領域内のドットの配置順を示
す説明図である。

【図１２】実施の形態２による処理後の少値データを示
す説明図である。

【図１３】従来の技術の説明図である。

【符号の説明】

２８半導体レーザー２９コリメートレンズ３２シリンダーレンズ３４ポリゴン３６ｆθレンズ４２水平同期センサ１０１多値データ生成手段１０２２値化手段１０３出力値算出部１０４誤差バッファ１０５２値データバッファ１０６カウンタ部１０７エリア１１２少値化手段１１５少値データバッファ４００スキャナ４１１レーザプリンタ４０３原稿台５０２照明ランプ５０３〜５０５ミラー群５０６レンズ５０７読み取りセンサー５０８書き込み光学ユニット５０９感光体５１２帯電器５１３現像装置５１４〜５１８給紙部５１９手差し給紙部５２０レジストローラ５２１転写ベルト５２２定着部５２３排紙トレイ５２４クリーニング装置５２５徐電器

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/403 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０３Ａ (72)発明者戸波一成東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2C262 AA05 AA24 AA26 AA27 AB09 BB07 BB08 BB14 BB18 BB20 BB22 BB25 DA16 2C362 BA63 BA66 CA05 CA06 5B057 CA02 CA08 CA12 CA16 CB02 CB07 CB12 CB16 CD05 CE13 CH06 5C076 AA21 BA06 BB15 BB44 CB04 5C077 LL03 LL05 LL17 LL18 LL19 MP08 NN07 PP20 RR02 RR08 SS02 TT03 TT06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低解像度の多値画像データを高解像度の
２値画像データで出力する画像形成装置において、低解像度の画素単位で誤差拡散処理を行う誤差演算手段
と、前記誤差演算手段に基づき、高解像度の２値化された画
素データを作成する作成手段と、高解像度の所定のエリア内の２値化された画素の情報を
取得し、該情報に従って所定のエリア内のドットの配置
を行うドット配置手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記所定のエリア内のドットの配置は、
所定のエリア内でドットを集中するように配置すること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】画像形成の書込み解像度が１２００ｄｐ
ｉ以上であって、前記所定のエリア内のドットを配置す
ることは、形成される画像が２００Line/inch近傍の副
走査方向につながるライン状となるように配置すること
を特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記所定のエリア内のドットを配置する
際の配置の順位は、第一に副走査方向に配置し、第二に
既存のドットに接合するように前記方向に直交する方向
に配置し、第一と第二の配置を順次繰り返すことを特徴
とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像形成装
置。
【請求項５】前記所定のエリアは、副走査方向の画素
数が光学系のビーム本数と等しいことを特徴とする請求
項１〜４のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項６】前記所定のエリア内のドットの配置は、
所定のエリア内でドットを網点状に集中するように配置
することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】画像形成の書込み解像度が１２００ｄｐ
ｉ以上であって、前記所定のエリア内のドットを配置す
ることは、形成される画像が２１２Line/inch近傍の網
点状に配置することを特徴とする請求項６に記載の画像
形成装置。
【請求項８】画像形成の書込み解像度が１２００ｄｐ
ｉ以上であって、前記所定のエリア内のドットを配置す
る際のスクリーン角は、４５度方向に角度を持った網点
状に配置することを特徴とする請求項７に記載の画像形
成装置。
【請求項９】画像の特徴に応じて、前記所定エリア内
のドットの配置の制御を切り替えることを特徴とする請
求項１〜８のいずれか一つに記載の画像形成装置。