JP2003341136A - 印字機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像メモリー上の画素に冗長なビットを用意
したり、周辺画素の参照回路を設けたりすることなく、
階調表現力を高めることができる印字機構を提供するこ
と。 【構成】 間接現像型且つ走査型の印字装置における画
素変調における中間調表現において、単独の孤立画素と
して印字機構が描画できない低濃度の中間調描画時にお
いて、走査開始位置と走査終了位置の両端において光描
画を行い、単独の孤立画素として印字機構が描画し得る
高濃度描画を行う際には、画素中央において光描画を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、印字出力機構の一
画素において複数の階調表現を行う印字機構に関する。 【０００２】 【従来の技術】電子機器全般及びパーソナルコンピュー
タの普及に伴って、その周辺機器の普及も進んでいる。 【０００３】周辺機器の１つに印字装置がある。各種処
理結果を紙に出力する印字装置は周辺機器として普及率
も高い。このような印字装置、一般に従来のインクジェ
ットプリンタやレーザープリンタ等の画像出力印字装置
は、価格帯にもよるがそれ自体に１つのコンピュータを
内蔵している。 【０００４】ハードウェアの性能向上によって、より複
雑なデータを取り扱うことが可能になってきており、こ
れに伴って印字出力装置においてもより階調性の滑らか
なカラー表現が求められてきている。このため、各種の
印字機構においては如何により滑らかな階調表現を行う
かが重要になってくる。 【０００５】階調印刷において、一般に全ての濃度の顔
料を個別に保有し、打ち分けるような印字機構は自然画
出力を考慮すると非現実的な量となる。 【０００６】通常は印字機構における階調表現は少数の
原色顔料の印字部と非印字部の面積比によって表現され
る。 【０００７】従来のインクと版を使った印刷システムに
おいては、版と紙の上の実際のインクの付着面積の差は
ドットゲインと呼ばれている。 【０００８】電子写真方式のような幾つかの印刷方式に
おいて、ドットゲインに相当する描画部と非描画部の境
界の非線系性は更に大きい。 【０００９】デジタル処理を行う印刷装置においては、
画像を多数の画素の集合体として扱うが、個々の画素は
非常に小さいものであるため、この非線形性の影響を大
きく受ける。 【００１０】印刷解像度の高い印刷方式においては、画
素は単純に打点／非打点の２値情報として処理し、数に
よって面積比を表現する。即ち、複数の画素群を単位と
して単位面積内の打点数によって描画部の面積を調整し
階調を表現する。 【００１１】網掛け等の階調表現を行うための画処理に
おいては、網点の密度を視覚上目立たなくなるまで高め
る必要がある。 【００１２】印字機構の解像度が1000dpi 程度からそれ
未満の低解像度の印字機構では、商業印刷物と同程度の
網点密度で画処理を行った場合、１つの網点に対して階
調表現のための十分な画素数を割り当てることができな
い。このため、同一濃度に対して網点毎に異なる面積を
設定し、複数の網点を単位として階調表現を行うが、視
覚的に異なる面積が模様として確認できるので、特にハ
イライト部分の画質が好ましいものではない。このた
め、印刷解像度の低い印字装置においては複数の画素群
で面積比で階調表現を行う画処理においても、１画素内
で或る程度の階調表現を行う機構が必要になる。 【００１３】低解像度の印字機構で商業印刷と同様の印
字表現を行うためには、単位面積内の打点数による階調
表現と併用することによって十分な階調を確保する必要
性がある。光走査型の描画機構を有する印字機構におい
ては、単独画素内の階調表現の手法は光量を制御するこ
とである。 【００１４】しかし、電子写真方式の印字装置において
使用される半導体レーザーは、デバイスの温度変化によ
って電流が変化し、光量安定性が悪い。このため、供給
電圧、電流は光量安定のための制御に使用されており、
これに加えて階調表現のための光量制御を同時に実施す
ることは困難である。 【００１５】よって別の制御方法による光量制御が必要
になる。一画素当たりのレーザーの発光時間を制御する
時間軸の制御によって一画素における光量を制御する。
即ち、一画素を走査する発光時間の一部だけ発光素子を
動作させることによって、一画素当たりの光量を変化さ
せ、中間調表現を行う。 【００１６】このような中間値発光を行っている画素
は、銀塩写真等の線形性の高い感光システムでは上手く
働くが、電子写真のように著しく光感光に対して線形性
が悪いシステムでは、期待する中間値濃度を発しにく
い。特に、孤立している中間調画素の中間値濃度は期待
できない。 【００１７】電子写真系の印字機構において、中間調画
素の階調性や安定性を改善するためには、複数の画素が
隣接して存在するときには、発光タイミングが連続する
ように調整し、描画領域を集中させる方法が有効であ
る。描画領域と、非描画領域の界面を小さくすることに
よって安定性線形性が増す訳である。 【００１８】 【発明が解決しようとする課題】しかし、このような発
光タイミングを調整するためには、ビットイメージに付
加情報を加えた冗長な構成とするか、描画時に周辺の画
素を参照して位相を制御するラインバッファと判断ロジ
ックのような付加回路が必要になる。 【００１９】更に、イメージ情報にソフトウェアの処理
でビットイメージ制御用の付加情報を生成を行わねばな
らず、システムが複雑化しコストアップに繋がる。 【００２０】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、画像メモリー上の画素に冗長
なビットを用意したり、周辺画素の参照回路を設けたり
することなく、階調表現力を高めることができる印字機
構を提供することにある。 【００２１】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、間接現像型且つ走査型の印字装置におけ
る画素変調における中間調表現において、単独の孤立画
素として印字機構が描画できない低濃度の中間調描画時
において、走査開始位置と走査終了位置の両端において
光描画を行い、単独の孤立画素として印字機構が描画し
得る高濃度描画を行う際には、画素中央において光描画
を行うことを特徴とする。 【００２２】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。 【００２３】＜実施の形態１＞図２に本発明の実施の形
態１における中間濃度とパルスパターンの変換機構の構
成を示す。 【００２４】波形の実現手段として本実施の形態におい
ては、高速で動作する論理回路を前提として、ＲＯＭ／
レジスタ群に登録してあるビットパターンを波形値とし
て出力するデジタル処理による波形形成方式を採用す
る。 【００２５】波形を構成するビットパターンを登録して
あるＲＯＭ／レジスタ群のデータを入力中間値によって
選択し、波形パターンとして出力する構成図を示す。 【００２６】本実施の形態においては、中間濃度入力値
は０〜１５の１６値とする。即ち、ページメモリー上に
構成されるビットイメージは単色について４ビットとな
る。本実施の形態においては、画素の波形パターンは一
画素を３２分割したビットパターンを採用する。よって
ビットパターンの駆動クロックは、画素クロックに対し
て３２倍の周波数のクロックである。 【００２７】２００はセレクタである。入力された濃度
中間値３００によってビットパターンの登録されたＲＯ
Ｍ／レジスタ群の選択を行う。 【００２８】２０１〜２１６はパターンの登録されたＲ
ＯＭ／レジスタ群である。３００は濃度入力によってデ
コードを行いこの中から１つのパターンが選択される。 【００２９】２２０はシフトレジスタである。３０１は
画素クロックの３２倍の周波数のクロック入力である。 【００３０】図３は２０１〜２１６に登録してあるビッ
トパターンを示す。点灯ビットを連続させることによっ
てパルスの幅を表現する。実際にはこれは一例に過ぎ
ず、登録されるパターン幅と階調との対応はエンジンの
印字特性に依存する。 【００３１】図３のような設定が各ＲＯＭ／レジスタ群
に登録されている場合、２０１側は低濃度側として、２
１６側は高濃度側として使用される。又、波形が切り替
えられる濃度閾値は、図３に示したビットパターン例の
場合濃度入力０〜１５に対して９と１０の間となる。 【００３２】図４は図２に示した変調機構を含む印字機
構の構成例である。 【００３３】１１０は演算ユニット、１１１は画像イメ
ージの展開領域、１１２は外部機器とのインターフェー
ス、１１３はデータやプログラムの格納領域、１１４は
出力インターフェース、１１５は描画信号の変調回路、
１１６は描画回路、３１０はシステムバスである。 【００３４】１１０は１１２より受信したイメージデー
タやコードを１１３上のプログラムに従って１１１上に
展開する。 【００３５】展開イメージは単色につき４ビット、１６
値となる。 【００３６】カラーの画像は単色毎に１１１上に展開し
て、１１６に送出される。 【００３７】本図では描画回路は１つだけ図示してある
が、カラーの印字機構の構成によっては描画回路が複数
存在する構成もある。この場合には、１１１上にそれぞ
れの色イメージを展開し、個々の描画回路にイメージデ
ータを送出する。 【００３８】＜実施の形態２＞印字機構のスピードやコ
ストによっては、デジタル信号処理よりもアナログ回路
を併用した構成の方がコスト的に有利になることもあ
る。 【００３９】本発明の実施の形態２として、アナログＰ
ＷＭデバイスを用いた構成例を示す。アナログＰＷＭ回
路だけでは両エッジの立った波形パターンを生成できな
いので、波形の反転回路を１つ加える。 【００４０】中間濃度入力値によって、ＰＷＭ回路の出
力幅と波形反転回路の動作設定信号が読み出され、それ
ぞれの回路に入力される。 【００４１】図５に本発明の実施の形態２における中間
調とパルスパターンの変換機構の構成を示す。 【００４２】２３０は中間調入力をＰＷＭ回路の入力値
と波形反転回路の動作制御値へと変換するＲＯＭ／レジ
スタ群である。 【００４３】本実施の形態においても、濃度中間値は１
６値において示されている。 【００４４】２３１はＰＷＭ変調回路である。データ入
力値に合わせて画素データにＰＷＭ変調を掛ける。本実
施の形態においてデータ入力は８ビット＝２５６値とし
て示される。よって２３０と２３１を接続するバス３２
１〜３２８は８ビット構成となる。これに波形反転回路
の制御ビットが加わるので、２３０の語長は９ビットと
なる。 【００４５】波形反転回路の制御信号が３２９である。 【００４６】２３２が波形反転回路である。制御信号が
オンの時は２３１の出力を反転し、オフの時はＰＷＭ波
形をそのままスルーで流す。 【００４７】中間濃度入力に対応する２３０上の登録デ
ータのパターンを図６に示す。 【００４８】２３１は数値に対応したパルス幅を出力す
るデバイスとする。両エッジに細いパルスを立てるため
に低濃度入力に対しては太いパルス＋反転ビットオンの
組み合わせで、高濃度側は標準的なＰＷＭデバイスの使
い方となる。 【００４９】図６の例においてＰＷＭパルスを反転させ
た波形を生成するのは中間濃度１〜９の範囲である。
０、１０〜１５においては通常のＰＷＭ波形を使用す
る。 【００５０】 【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、ハイライト側の中間調描写において、両エッジ
の立ったパルス波形を使用することによって画像メモリ
ー上の画素に冗長なビットを用意したり、周辺画素の参
照回路を設けたりすることなく、階調表現力の優れた印
字機構を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の骨子である波形パターンを示す図であ
る。 【図２】本発明の実施の形態１における中間濃度とパル
スパターンの変換機構の構成を示す図である。 【図３】２０１〜２１６に登録してあるビットパターン
を示す図である。 【図４】図２に示した変調機構を含む印字機構の構成例
を示す図である。 【図５】本発明の実施の形態２における中間調とパルス
パターンの変換機構の構成を示す図である。 【図６】登録データのパターンを示す図である。 【符号の説明】 １１０ 演算ユニット １１１ 画像イメージの展開領域 １１２ 外部機器とのインターフェース １１３ データやプログラムの格納領域 １１４ 出力インターフェース １１５ 描画信号の変調回路 １１６ 描画回路 ２００ セレクタである。 ２０１〜２１６ ＲＯＭ／レジスタ群 ２２０ シフトレジスタ ２３０ ＲＯＭ／レジスタ群 ２３１ ＰＷＭ変調回路 ２３２ 波形反転回路 ３００ 濃度中間値 ３０１ クロック入力 ３１０ システムバス ３２１〜３２８ バス ３２９ 波形反転回路の制御信号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 間接現像型且つ走査型の印字装置におけ
   る画素変調における中間調表現において、単独の孤立画
   素として印字機構が描画できない低濃度の中間調描画時
   において、走査開始位置と走査終了位置の両端において
   光描画を行い、単独の孤立画素として印字機構が描画し
   得る高濃度描画を行う際には、画素中央において光描画
   を行うことを特徴とする印字機構。