JP2004106213A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】書体、文字サイズ、文字修飾などの文字属性および画数や形状などによってコントラストが変化するのを抑制する。
【解決手段】記録する文字情報より指定された印字文字の２値画像データを生成する手段と、前記２値画像データを特定パターンで検出する画像データ検出手段と、２値画像データと構成する画素から中間階調表現を可能とする画素と選択する画素制御手段と、前記検出画像データと画素制御手段による制御信号とに対する注目する画素の多値画像濃度データを予め設定したテーブルを記憶する記憶手段と検出画像データと画素制御手段の制御信号とを入力し、前記記憶手段の格納データを出力する印字濃度設定手段を具備し、２値画像を多値画像に変換するデータ変換手段を有す。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、濃淡印刷可能なプリンタ，複写機，ファクシミリなどの画像形成装置に係わり、特に２値画像データを多値画像データに変換する画像処理方法および制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネット，マルチメディア，ＤＴＰ（デスク・トップ・パブリッシング）などの技術的進歩によりテキスト文書，オフィス文書など非常に複雑な文書が作成されるようになってきており、それら文書の電子ファイル化とその文書をより高速・高画質・低騒音・低コスト・簡易に出力する画像形成装置が望まれている。
【０００３】
文書の電子ファイル化の例としてＰＤＬ（ページ記述言語）を用いる方法があり、その出力装置（画像形成装置）として電子写真方式を用いたレーザ・ビーム・プリンタやインクジェット方式を用いたバブル・ジェット・プリンタなどが知られている。
【０００４】
これら画像形成装置は、ＰＤＬファイルを解釈してビットマップ形式のラスタ・イメージ・データ（画像データ）を生成する画像展開手段と、前記画像データを保管する画像用メモリの制御および画像データのデータ転送制御を行う制御手段を有するラスタ・イメージ・プロセッサ部と、前記ラスタ・イメージ・プロセッサ部から転送される画像データを記録媒体上に形成するエンジン部より構成されている。
【０００５】
また、これら画像形成装置の階調特性を向上させる方法として、記録媒体上に形成される記録ドット自体を多値化する方法が行われている。例えば、電子写真方式を用いたレーザ・ビーム・プリンタでは、レーザの強度およびパルス幅を変調することによって記録媒体上に形成される記録ドットの形状を制御して階調を得る方法が知られている。そして、インクジェット記録方式を用いたバブルジェット（Ｒ）・プリンタでは、複数の液滴を記録媒体上の同一箇所に着弾させて一つの記録ドットを形成し、着弾させる液滴の滴数を制御することによって階調を表現するいわゆるマルチドロップレット方式や、複数の異なる複数のインクを用いて、同系色について少なくとも２種類以上の異なる濃度の記録ドットを形成することにより階調を表現する記録方法、および前記二つを組み合わせた方法などが提案され実用化されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像形成装置では以下に掲げる問題があり、その改善が要望されていた。
【０００７】
画像形成装置に於いて様々な文字を印字してみると、文字の書体，サイズ，文字修飾などの文字属性および画数などの違いによりコントラストが異なって見える。これは、人間の視覚の積分効果に起因するもので避けることができない。このため、従来の画像形成装置では、太いラインを用いる書体や大きなサイズの文字などではコントラストがきつくなってしまう。また、逆に細いラインを用いる書体および小さなサイズの文字では、文字がかすみコントラストが低下するトレード・オフの関係がある。更に、文字修飾として白黒反転などを使用すると、そのコントラストも反転する特性がある。したがって、様々な文字に対して最適なコントラストを得ることができず、目の疲労感が増大するという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、書体，文字サイズ，文字修飾などの文字属性設定および画数や形状などによってコントラストが変化することを回避できる画像形成装置および方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
（１）１画素毎に複数の濃度段階で記録を行うことが可能な画像形成装置に於いて、記録する文字情報により指定された印字文字の２値画像データを生成する画像データ生成手段と、前記２値画像データを予め設定されたパターンに従って検出する画像データ検出手段と、前記２値画像データを構成する画素から中間階調表現を可能とする画素を選択する画素制御手段と、前記画像データ検出手段による検出画像データと前記画素制御手段による制御信号とに対する注目する画素の多値画像濃度データを予め設定したテーブルを記憶する記憶手段と、前記画像データ検出手段による検出画像データと前記画素制御手段による制御信号とを入力し、前記記憶手段に格納している多値画像濃度データを出力する印字濃度設定手段を具備し、２値画像データを多値画像濃度データに変換する画像データ変換手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
（２）中間階調の画像濃度を設定する画素が周期的もしくは予め定められたパターンに従って選択することを特徴とする上記（１）記載の画像形成装置。
【００１２】
（３）中間階調の画像濃度を設定する画素が互いに隣接しないことを特徴とする上記（１）記載の画像形成装置。
【００１３】
（４）中間階調の画像濃度を設定する画素が主走査方向もしくは副走査方向に対する画素配列数に基づいて選択する選択手段を有することを特徴とする上記（１）〜（３）記載の画像形成装置。
【００１４】
（５）主走査方向の画素配列数および副走査方向の走査ライン数をカウントする計数手段と、前記計数手段の計数値に基づいて中間階調表現を許可する制御信号を生成する画素選択手段を具備することを特徴とする上記（４）記載の画像形成装置。
【００１５】
（６）主走査方向の同期をとるための同期信号をカウントする計数手段と、前記計数手段の計数値に基づいて中間階調表現を許可する制御信号を生成する画素選択手段を具備することを特徴とする上記（４）記載の画像形成装置。
【００１６】
（７）画像形成を行うための基準クロックのサイクル数をカウントする計数手段と、前記計数手段の計数値に基づいて中間階調表現を許可する制御信号を生成する画素選択手段を具備することを特徴とする上記（４）記載の画像形成装置。
【００１７】
（８）計数手段に於いて、副走査方向の同期をとるための同期信号もしくは主走査方向の同期をとるための同期信号に基づいて、計数手段の計数値をリセットもしくはプリセットする手段を有することを特徴とする上記（５）〜（７）記載の画像形成装置。
【００１８】
（９）アドレス入力に画像データ検出手段による検出画像データと画素制御手段による制御信号とを入力し、データ出力から注目する画素の多値画像濃度データを出力する記憶素子を有することを特徴とする上記（１）記載の画像形成装置。
【００１９】
上記構成によれば、２値の画像データの検出画像データと中間階調を表現する画素を制御する制御信号とによって２値画像データを多値画像データに変換し、印字濃度制御が行える作用がある。更に、中間階調表現を行う画素配列が離散的に分布するよう制御することで、空間周波数の低周波成分を抑制することができ、不要なノイズの発生を抑制する作用がある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
本発明の実施例を説明するにあたり、記載内容を簡潔にするため、記録媒体上に形成する最小画素の濃度階調数が４（白，淡，中，濃）の電子写真方式を用いた画像形成装置を想定し、以下記載する。
【００２１】
図１に本発明による装置のブロック構成図を示し、以下参照しながら説明する。
【００２２】
（全体構成について）
１はプリンタ記述言語（以下ＰＤＬと略記する）を用いた画像記述データの生成および画像形成装叢のリモート・コントロールを行うホスト・コンピュータである。そして、画像形成装置は大きく二つに大別され、Ａ部はＰＤＬによる画像記述データを画素マトリックスから構成されるラスタ・イメージ・データに変換する画像展開処理および、前記ラスタ・イメージ・データを保存するメモリと、ラスタ・イメージ・データの転送制御から構成されるラスタ・イメージ・プロセッサ（以下ＲＩＰと略記する）である。またＢ部は、前記ラスタ・イメージ・データから転送される記録情報を記録媒体上に形成するエンジン部である。
【００２３】
ホスト・コンピュータ１とＲＩＰは、ホスト・インターフェース２０１を介してＲＳ−２３２Ｃやセントロニクスなどのプロトコル手段を用いて接続されており、データ転送が行われる。
【００２４】
（画像記述データについて）
ホスト・コンピュータ１よりＲＩＰに転送するＰＤＬを用いた画像記述データは、図２に示す制御フローを構成したシーケンシャル・データであり、以下参照しながら説明する。ホスト・コンピュータ１が画像形成装置に新い、ジョブ（画像形成）を開始させる場合、その時点での画像形成装置の動作モードが不確定であり、画像形成装置は特定の動作モードによっては画像形成を行わせるジョブ開始命令を受け付けない場合がある。そこで、ホスト・コンピュータ１は画像形成装置のジョブを確実に開始できる状態とするため、動作モードを設定するテキスト・モード開始命令を発行する（Ｓｌ００ｌ）。
【００２５】
動作モードが確定した画像形成装置に対して、ホスト・コンピュータ１はジョブ開始命令を宣音し、画像形成装置で使用する解像度および文字コード体系を指定し（Ｓｌ００２）、ジョブを実行するために必要な印字環境を初期化するためソフトリセット命令を発行する（Ｓｌ００３）。
【００２６】
次に印字環境の設定、制御命令、文字コードなどの画像形成に必要なべ−ジ記述を行う（Ｓｌ００４）。
【００２７】
画像形成のためのページ記述が終了すると、ホスト・コンピュータ１はジョブ終了命令を宣言し、次のジョブのために印字環境を初期化し、装置を解放する（Ｓｌ００５）。
【００２８】
［ラスタ・イメージ・プロセッサについて］
図３にＲＩＰの制御フロー、図４に上述したペ−ジ記述に関する制御フローを示し、以下参照しながら説明する。
【００２９】
ホスト・コンピュータ１およびＣＰＶ２０２は、ホスト・コンピュータ１から画像記述データをホスト・インターフェース２０１に配役している不図示のバッファへ転送する（Ｓ２００１）。そして、ＣＰＵ２０２は、前記転送データをバッファより読み出し（Ｓ２００２）、転送データの内容に従って後述するラスタ・イメージ・データを作成し（Ｓ２００３）、すべてのデータ転送が完了するまで前記処理を繰り返す（Ｓ２００１−Ｓ２００４）。
【００３０】
上述した画像記述データの初めに、用紙サイズ，ページ・オリエンテーションなどのペ−ジ・フォーマットの設定，プリント部数などの印字環境設定を行う（Ｓｌｌ０ｌ）。
【００３１】
前記ページ・フォーマット情報により、ＲＩＰは記録媒体上の画素配置配列（以下印字ロケーションと称す）とラスタ・イメージ・データのデータ配列を対応させる処理を行う。いま、ラスタ・イメージ・データを格納する画像メモリ４の構成を（ｋ×ｎ）ワード×ｍビットと表現すると、画像メモリ４のメモリ空間は図５、印字ロケーションに対するデータ配列は図６のように表され、ページ・フォーマット情報から定数ｎ，ｋの値を求め、記録媒体上の記録領域とメモリ空間を設定する。
【００３２】
また、メモリ・コントローラ３からエンジン部へ転送するラスタ・イメージ・データの記録媒体上の有効領域を示すため、垂直同期信号後の水平同期信号の計数を指定するデータ＃０，データ＃１（ただし、データ＃０＜データ＃１）および水平同期信号後の画像クロックＣ１Ｋの計数を指定するデータ＃２，データ＃３（ただし、データ＃２＜データ＃３）を設定する。
【００３３】
次に印字に使用する文字セットを設定するための文字セット選択処理を行う（Ｓｌｌ０２）。文字セット選択処理を指定する文字セット選択命令には、文字コードと文字パターンの対応を規定するグラフィック・セット，文字のピッチを規定する文字ピッチ，文字の大きさを規定する文字サイズ，直立体／斜体などの字体を規定する文字スタイル，文字の太さを規定するストローク・ウェイト，文字のデザインを規定する書体などの文字セット属性を具備し、印字する文字セットの設定を行うものである。
【００３４】
また、前記文字セット属性との相関を定義するルック・アップ・テーブルを備えることにより、特定の名称を定義した文字セット名称や、特定の番号を定義した文字セット・アサイン番号などの特定コマンドによる文字セットの設定も可能である。
【００３５】
ＲＩＰは、前記文字セット属性により指定された文字セットと本処理以降に転送される文字コードから、フォントＲＯＭ２０３に格納されている文字パターン・データに対応するためのフォント割り当てテーブルを設定する。
【００３６】
使用する文字セットを設定後、印字位置指定を行う（Ｓｌｌ０３）。この印字位置指定によりＲＩＰは、印字ロケーションに対応する画像メモリ４のアドレス設定を行う。
【００３７】
そして、印字する文字コード，文字セット切り換え命令，文字修飾命令など画像形成を行うための画像記述データに扱って画像メモリ４にラスタ・イメージ・データを生成し（Ｓｌｌ０４）、１ぺ−ジ文の画像記述データの記述の最後に、記録媒体を画像形成装置より排出するための排紙命令などが記述される（Ｓｌｌ０５）。
【００３８】
［画像形成について］
図３にＲＩＰの制御フロー、図７にエンジン部の制御フローを示し、以下参照しながら説明する。
【００３９】
ラスタ・イメージ・データの生成が終了したＲＩＰは、エンジン・インターフェース２０５を介してエンジン・コントローラ部に配設しているマイクロ・プロセッサ・ユニット２０へ、画像形成の開始を指示するプリント信号を出力する（Ｓ２００５）。
【００４０】
前記プリント信号を受信したマイクロ・プロセッサ・ユニット２０は（Ｓ３００１→Ｓ３００２）、省電力モードからの復帰、不図示の記録媒体搬送手段による記録媒体の搬送動作など記録媒体への画像形成を可能とするための一連の制御処理である画像形成予備動作を行う（Ｓ３００２）。そして、エンジン部の画像形成準備が整ったマイクロ・プロセッサ・ユニット２０は、エンジン・インターフェース２０５を介して、記録媒体の副走査方向の同期信号である垂直同期信号の出力要求を行うための垂直同期要求信号をＣＰＵ２０２へ送信する（Ｓ３００３）。
【００４１】
垂直同期要求信号を受信したＣＰＵ２０２は（Ｓ２００６→Ｓ２００７）、画像メモリ４の制御権をＣＰＵ２０２からメモリ・コントローラ３に譲渡し、垂直同期信号をメモリ・コントローラ３とマイクロ・プロセッサ・ユニット２０へ出力して、ラスタ・イメージ・データの転送を開始する（Ｓ２００７）。
【００４２】
垂直同期信号を受信したマイクロ・プロセッサ・ユニット２０は（Ｓ３００４→Ｓ３００５）、記録媒体に画像形成を行うための画像形成動件を行う（Ｓ３００５）。
【００４３】
また、垂直同期信号を受信したメモリ・コントローラ３は、エンジン部より入力する水平同期信号およびメモリ・コントローラ３に配設してある不図示のクロック・ジェネレータによる画像クロックＣ１Ｋに同期して画像メモリ４に格納されたラスタ・イメージ・データをＦＩＦＯ５０５に転送し、各ＦＩＦＯ５０１〜５０５のデータを１走査線相当分のデータ容量を有する各ラインメモリ６０１〜６０５に転送し、各ラインメモリ６０１〜６０５のデータをパラレル−シリアル変換するための各シフトレジスタ７０１〜７０５へ転送すると共に、各ラインメモリ６０２〜６０５のデータをＦＩＦＯ５０１〜５０５へ転送し、前記シフトレジスタ７０１〜７０５のデータを出力する制御処理を行う。その結果、シフトレジスタ群７から５走査線分の画像データが画像クロックＣ１Ｋに同期して出力され、水平同期信号毎に各走査線の画像データが順次シフトする。
【００４４】
シフトレジスタ群７の出力である各走査線毎のラスタ・イメージ・データは、ラッチ回路群８に入カする。前記ラッチ回路群８は、画像クロックＣ１Ｋに同期してラッチ動作を行う複数のラッチ回路８０１〜８０５を徒属接続することで、記録媒体上に形成する５×５画素マトリックスのラスタ・イメージ・データを検出する。
【００４５】
図８に５×５画素マトリックスの検出画像データと信号の対応を示し、以下参照しながら説明する。シフトレジスタ群７から出力される各走査線毎の画像データを区別するために、Ｒｌ〜Ｒ５の信号名を付し、ラッチ回路群８にて前記複数の画像信号を副走査毎にラッチした信号にＣ１〜Ｃ５の信号名を付し、Ｒ＃Ｃ＃として５×５画素マトリックスの各画素に対する信号を表している。また、５×５画素マトリックスの中央部に位属する画素を注目画素、注目画素の周辺に配列する複数の画素を注目周辺画素と称する。
【００４６】
（濃度判定について）
前記ラッチ回路群８から出力される５×５画素マトリックスの画像データは、濃度判定回路９に入カし、記録媒体上に形成されるドットの画像濃度を表す画像濃度データを出力する。図９に濃度判定回路のブロック構成図、図１０に濃度判定回路のタイミング・チャート例を示し、以下参照しながら説明する。
【００４７】
５×５画素マトリックスの画像データであるラッチ回路群８の出力データと、メモリ・コントローラ３の出力信号である濃度補正制御信号ＥＮＢは、メモリ・コントローラ３より供給される画像クロックＣ１Ｋに同期して、入力ラッチ回路９０１によってラッチする。そして、ラッチ回路群８の出力データに対して１画像クロック分遅延した入力ラッチ回路９０１の出力データは、ＲＯＭ９０２のアドレスバスに接続する。
【００４８】
図１１にＲＯＭ９０２のアドレス・ビット割り付け例を示す。ラッチ回路群８より供給される５×５画素マトリックスの画像データとメモリ・コントローラ３より供給される濃度補正制御信号ＥＮＢの信号線は、ＲＯＭ９０２の２６ビット・アドレス・バスＡ［２５：０］として使用する。前記アドレスバスＡ［２５：０］の最上位ビットＡ［２５］に画素の中間階調表現制御を行う濃度補正制御信号ＥＮＢ、Ａ［２４］に注目画素信号Ｒ３Ｃ３、Ａ［２３：２０］に５×５画素マトリックスの四隅に位置する注目周辺画素信号Ｒ５Ｃ５，Ｒ５Ｃ１，Ｒ１Ｃ５，Ｒ１Ｃ１、Ａ［１９：０］に前記注目周辺画素信号に未記載の信号を割り付ける。
【００４９】
いま、濃度補正制御信号ＥＮＢと５×５画素マトリックスの検出画像データに対する注目画素の濃度設定を行うアルゴリズムとして、
設定１：注目画素信号が非印字を示す場合、”白”階調濃度（画像濃度データは、００．ｂ）に設定する。
【００５０】
設定２：濃度補正制御信号ＥＮＢがアサート、かつ、５×５画素マトリックスの全ての画素信号が印字を示す場合、”淡”階調濃度（画像濃度データは、０１．ｂ）に設定する。設定３：濃度補正制御信号ＥＮＢがアサート、かつ、５×５画素マトリックスの四隅に位層する画素のいずれか一つのみが非印字であり、それ以外の画素が印字を示す場合、”中”階調濃度（画像濃度データは、１０．ｂ）に設定する。
【００５１】
設定４：濃度補正制御信号ＥＮＢがアサート、かつ、５×５画素マトリックスの注目周辺画素の２画素以上が非印字を示す場合、”濃”階調濃度（画像濃度データは、１１．ｂ）に設定する。
【００５２】
設定５：濃度補正制御信号ＥＮＢがディアサート、かつ、注目画素信号が印字を示す場合、”濃”階調濃度（画像濃度データは、１１．ｂ）に設定する。と仮定する。
【００５３】
ＲＯＭ９０２は、５×５画素マトリックスの検出画像データと濃度補正制御信号ＥＮＢに対応する注目画素の画素濃度データを格納する。よって、上述した濃度設定アルゴリズムから、ＲＯＭ９０２のアドレスバス［２５：０］のビット割り付け（アドレス番地）に対するデータ（注目画素の画素濃度データ）は、図１２に示すようになる。
【００５４】
ここで、図１３に記録媒体上に形成する画像メモリ４の２値の画像データ例を示し、これを参照しながら説明する。
【００５５】
図中、入力ラッチ回路９０１がラッチした５×５画素マトリックスの画像データをＤｉ（但し、ｉは０以上の整数）と表記し、主走査方向に対して５×５画素マトリックスの画像データが画像クロックＣ１Ｋに同期して、一画素列毎に順次Ｄ０〜Ｄ２３〜Ｄ３１〜として検出する。この画像データ例での注目画素信号は、Ｄ９〜Ｄ１７までが印字を示し、それ以外は非印字を示す。そして、５×５画素マトリックス・データが全て印字を示すのはＤ１２〜Ｄ１４であり、また５×５画素マトリックスの四隅に配置する画素のいずれか一つのみが非印字を示すのはＤ１５である。
【００５６】
そして、濃度補正制御信号ＥＮＢと５×５画素マトリックスの画像データＤｉが入力ラッチ回路９０１によってラッチされ、ＲＯＭ９０２のアドレス信号ＡＤｉ（ｉは０以上の正数）として出力する。ＲＯＭ９０２は前記アドレス信号ＡＤｉに対するデータ出力として、格納されている注目画素の画素濃度データを出力する。よって、注目画素の画像データは２値から４値へと変換され、注目画素の濃度を示す画像濃度データとして生成される。生成された前記画像濃度データは、出力ラッチ回路９０３を介して画像クロックＣ１Ｋに同期してレーザ駆動回路２５へ供給される。
【００５７】
（濃度補正制御について）
図１４にメモリコントローラ３に配設した濃度補正制御信号生成回路のブロック構成図を示し、参照しながら説明する。
【００５８】
濃度補正制御信号生成回路は、入力信号として記録媒体の副走査方向の同期信号である垂直同期信号、主走査方向の同期信号である水平同期信号、システムのタイミングを規定する画像クロックがある。
【００５９】
カウンタ３０１は、水平同期信号を数えるアップ・カウンタであり、その計数値は垂直同期信号によってクリアされる。前記カウンタ３０１の出力信号である水平同期信号の計数値は比較器３１１，３１２へ出力し、また前記計数値の最下位ビットＱ０は論理積回路３３１へ出力する。前記比較器３１１は、印字環境設定処理Ｓ１１０１で設定した画像データの記録媒体上に対する有効領域を示すために設定されたデータ＃０と前記水平同期信号の計数と等価比較判定を行う。水平同期信号の計数がアップし、データ＃０と等しくなると比較器３１１の出力信号はアサー卜し、データ＃０より大きくなるとディアサートとなる。比較器３１１の出力はセット・リセット回路３２１のセット入力に接続しており、データ＃０と水平同期信号の計数が等しい場合にセット・リセット回路３２１の出力がセットされる。また、前記比較器３１２は、印字環境設定処理Ｓ１１０１で設定した画像データの記録媒体上に対する有効領域を示すために設定されたデータ＃１と前記水平同期信号の計数と等価比較判定を行う。水平同期信号の計数が更にアップし、データ♯１と等しくなると比較器３１２の出力信号はアサー卜し、データ＃１より大きくなるとディアサートとなる。比較器３１２の出力はセット・リセット回路３２１のリセット入力に接続しており、データ＃１と水平同期信号の計数が等しい場合にセット・リセット回路３２１の出力がリセットされる。そして、セット・リセット回路３２１の出力は、論理積回路３３１へ接続する。
【００６０】
カウンタ３０２は、画像クロックを数えるアップ・カウンタであり、その計数値は水平同期信号によってクリアされる。前記カウンタ３０２の出力信号である画像クロックの計数値は比較器３１３，３１４へ出力し、また前記計数値の最下位ビットＱ０は論理積回路３３１へ出力する。前記比較器３１３は、印字環境設定処理Ｓｌｌ０ｌで設定した画像データの記録媒体上に対する有効領域を示すために設定されたデータ＃２と前記画像クロックの計数と等価比較判定を行う。画像クロックの計数がアップし、データ＃２と等しくなると比較器３１３の出力信号はアサー卜し、データ＃２より大きくなるとディアサートとなる。比較器３１３の出力はセット・リセット回路３２２のセット入カに接続しており、データ＃２と画像クロックの計数が等しい場合にセット・リセット回路３２２の出力がセットされる。また、前記比較器３１４は、印字環境設定処理Ｓｌｌ０ｌで設定した画像データの記録媒体上に対する有効領域を示すために設定されたデータ＃３と前記画像クロックの計数と等価比較判定を行う。画像クロックの計数が更にアップし、データ＃３と等しくなると比較器３１４の出力信号はアサー卜し、データ＃３より大きくなるとディアサートとなる。比較器３１４の出力はセット・リセット回路３２２のリセット入力に接続しており、データ＃３と水平同期信号の計数が等しい場合にセット・リセット回路３２２の出力がリセットされる。そして、セット・リセット回路３２１の出力は、論理積回路３３１へ接続する。
【００６１】
上述したセット・リセット回路３２１の出力は、記録媒体の副走査方向に対する有効画像領域を示し、セット・リセット回路３２２は、記録媒体の主走査方法に対する有効画像領域を示す。また、カウンタ３０１出力データである最下位ビットＱ０は、各走査ラインの偶数・奇数を示し、カウンタ３０２出力データである最下位ビットＱ０は、一走査ライン内の画素列の偶数・奇数を示す。これら４つの信号の論理積演算を行う論理積回路３３１によって、記録媒体上で中間階調印字を許可される画素は、図１５の図中グレーで示した画素となる。
【００６２】
（レーザ駆動回路について）
図１６はレーザ駆動回路の構成を示すブロック構成図である。濃度判定回路９より出力される画像濃度データは、論理和回路２５０７とスイッチ群２５０９に入カする。前記論理和回路２５０７は、画像濃度データの論理和演算を行い、レーザのオン・オフ制御を行うレーザ変調信号を生成する。また、前記スイッチ群２５０７は、画像濃度データに基づいてラダー抵抗２５０８の通電制御を行い、基準電圧Ｖｒｅｆの電圧切り換えを行う。
【００６３】
また、レーザ駆動回路２５は、半導体レーザ２３０１の光出力を検出するフォトダイオード２３０２からの光出力電流を検出する光量検出回路２５０１と、半導体レーザ２３０１が点灯している場合にサンプリングし、消灯している場合にホールド制御するサンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）回路２５０２と、前記Ｓ／Ｈ回路２５０２とラダー抵抗２５０８の出力電圧との減算演算を行う減算器２５０３と、前記減算器２５０３の出力に基づいて操作量を決定する調整器２５０４と、前記調整器２５０４の操作量に基づいて半導体レーザ２３０１のレーザ駆動電流を制御するトランジスタ２５０５とからＡＰＣ（Ａｕｔｏ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路を構成し、画像濃度データに応じて静電潜像形成のための最適なレーザ光出力が得られる。
【００６４】
（光学構成について）
図１７は、電子写真方式による画像形成装置の光学的構成を示す図である。光源ユニット２３に配設した半導体レーザ２３０１から出射されるレーザ光は、コリメータレンズ２４０１およびシリンドリカルレンズ２４０２を通過した後、回転多面鏡２４０３の偏向ミラーに到達する。
【００６５】
回転多面鏡２４０３の偏向ミラー面で反射したレーザ光は、球面レンズ２４０４やトーリッタレンズ２４０５から構成されるアナモフィック走査レンズ系によって感光体２６の表面上に結像され、静電潜像を形成する。
【００６６】
更に、走査ラインの先端部に反射ミラー２４０６を配設し、レーザ光をビーム検出器２１に導いている。前記ビーム検出器２１の光出力信号は、水平同期検出回路２２によりアナログ信号からパルス信号に変換し、レーザ光が所定の位置に到来したことを示す水平同期信号が生成される。
【００６７】
そして、不図示の現像工程・転写工程、定着工程を経て、図１３に示した２値のラスタ・イメージ・データが、図１８に示すように中間階調を示す画素が離散的に分配された多値画像を記録媒体上に形成する。
【００６８】
以上説明したように、画像濃度判定のためのルックアップ・テーブルを具備し、２値のラスタ・イメージ・データから検出した画素マトリックスの画像データと、中間階調表現の可否を制御する制御信号とから生成されるアドレス信号に応じて、前記ルックアップ・テーブルより注目画素の画像濃度データを出力することで、２値画像データを多値画像データに変換し、印字濃度の制御が行える作用がある。更に、前記多値画像データに於いて、中間階調表現を行う画素配列が離散的になるように制御されるため、空間周波数の低周波成分を抑制することができるため、テクスチャーや模様状のノイズ発生を抑制する作用がある。
【００６９】
尚、上記実施形態で示したレーザ強度変調の他に、レーザ光出力を一定としてレーザのパルス幅変調に適用する場合にも本発明は有効である。更に、電子写真方式以外の画像形成装置、例えばインクジェット方式の画像形成装置に適用する場合にも本発明は有効である。
【００７０】
（実施例２）
第２の実施形態に於ける画像形成装置に於いて、第１の実施形態と同一内容には同一符号を付し、その説明を省略する。そして、以下相違点について記載する。
【００７１】
図１９はメモリコントローラ３に配設した濃度補正制御信号生成回路のブロック構成図を示す。
【００７２】
水平同期信号によってリセットされ、画像クロックＣ１Ｋの計数値を示すカウンタ３０２の出力データは、一走査ラインに於ける画素配列数を示し、その内の下位２ビットＱ（１：０）は、デコーダ３５１に入カする。
【００７３】
カウンタ３０２の出力データの下位２ビットＱ［１：０］は、水平同期信号によって００．ｂにリセットされた後、画像クロックＣ１Ｋによって０１．ｂ→１０．ｂ→１１．ｂ→００．ｂと閉ループのカウントアップを行う。同時にデコーダ３５１は、前記下位２ビットＱ［１：０］が００．ｂならばＱ０をアサートとし、同様に０１．ｂ，１０．ｂ，１１．ｂならばＱ１，Ｑ２，Ｑ３をアサートとする。すなわち、デコーダ３５１の４つの出力信号Ｑ０〜Ｑ３は、主走査方向の画素配列を４画素単位でブロック分割し、そのブロック内の画素配列位層を示している。
【００７４】
垂直同期信号によってリセットされ、水平同期信号の計数値を示すカウンタ３０１の出力データは各走査ラインの計数を示し、その最下位ビットＱ［０］は各走査ラインの計数が偶数／奇数であることを示す。
【００７５】
インバータ３６１と論理積回路３３２，３３３と論理和回路３７１は、カウンタ３０１の出力データの最下位ビットＱ［０］を制御信号とし、デコーダ３５１のＱ１出力／Ｑ３出力のいずれか一方を選択するセレクタ回路である。
【００７６】
いま、カウンタ３０１の最下位ビットＱ［０］が偶数（“Ｌ”）である場合、論理積回路３３３がイネーブルとなり、デコーダ３５１のＱ１出力信号が論理和回路３７１より出力する。また、カウンタ３０１の最下位ビットＱ［０］が奇数（“Ｈ”）である場合、論理積回路３３２がイネーブルとなり、デコーダ３５１のＱ３出力信号が論理和回路３７１より出力する。
【００７７】
論理積回路３３４の入力信号は、上述した論理和回路３７１の出力信号と、記録媒体の副走査方向に対する有効画像領域を示すセット・リセット回路３２１の出力信号と、記録媒体の主走査方向に対する有効画像領域を示すセット・リセット回路３２２の出力信号である。これら３つの信号を論理積演算することで、論理積回路３３４の出力信号は、記録媒体上の有効画像領域内の偶数／奇数走査列に対して、中間階調表現を許可する画素を指定する（図２０参照）。
【００７８】
前記論理積回路３３４の出力信号は、出力バッファ回路３４１を介して濃度判定回路９へ濃度補正制御信号ＥＮＢとして出力し、図１３で示した２値のラスタ・イメージ・データは、図２１に示す多値画像として記録媒体に形成される。
【００７９】
（実施例３）
第３の実施形態に於ける画像形成装置に於いて、第１，２の実施形態と同一内容には同一符号を付し、その説明を省略する。そして、以下相違点について記載する。
【００８０】
図２２はメモリコントローラ３に配設した濃度補正制御信号生成回路のブロック構成図を示す。
【００８１】
垂直同期信号によってリセットされ、水平同期信号の計数値を示すカウンタ３０１の出力データは、各走査ラインの計数を示し、その内の下位２ビットＱ［１：０］は、デコーダ３５２に入力する。
【００８２】
カウンタ３０１の出力データの下位２ビットＱ［１：０］は、垂直同期信号によって００．ｂにリセットされた後、水平同期信号によって０１．ｂ→１０．ｂ→１１．ｂ→００．ｂと閉ループのカウントアップを行う。同時にデコーダ３５２は、前記下位２ビットＱ［１：０］が００．ｂならばＱ０をアサートとし、同様に０１．ｂ，１０．ｂ，１１．ｂならばＱ１，Ｑ２，Ｑ３をアサートとする。すなわち、デコーダ３５２の４つの出力信号Ｑ０〜Ｑ３は、副走査方向の走査ラインを４ライン単放でブロック分割し、そのブロック内の各画素ラインを示している。
【００８３】
論理積回路３３５，３３６と論理和回路３７３は、デコーダ３５２のＱ１出力／Ｑ３出力を制御信号とし、デコーダ３５１のＱ１出力／Ｑ３出力の論理和演算を行う論理和回路３７２とデコーダ３５１のＱ３出力とを選択するセレクタ回路である。
【００８４】
いま、副走査方向の走査ラインを４ライン単位でブロック分割し、その走査ラインが２番目を示すデコーダ３５２のＱ１出力がアサートの場合、論理積回路３３６がイネーブルとなり、デコーダ３５１のＱ１出力／Ｑ３出力の論理和演算を行う論理和回路３７２の出力信号を論理和回路３７３より出力する。また、副走査方向の走査ラインを４ライン単位でブロック分割し、その走査ラインが４番目を示すデコーダ３５２のＱ３出力がアサートの場合、論理積回路３３５がイネーブルとなり、デコーダ３５１のＱ３出力信号が論理和回路３７３より出力する。
【００８５】
論理積回路３３７の入力信号は、上述した論理和回路３７３の出力信号と、記録媒体の副走査方向に対する有効画像領域を示すセット・リセット回路３２１の出力信号と、記録媒体の主走査方向に対する有効画像領域を示すセット・リセット回路３２２の出力信号である。これら３つの信号を論理積演算することで、論理積回路３３７の出力信号は、記録媒体上の有効画像領域内の走査ラインを４ライン毎のブロックに区分し、２番目の走査ラインに対しては、走査ライン内の画素配列を４画素単位で分割した２番目と４番目の画素を選択し、また、４番目の走査ラインに対しては、走査ライン内の画素配列を４番目の画素を選択し、中間階調表現を許可する画素を指定する（図２３参照）。
【００８６】
前記論理積回路３３７の出力信号は、出力バッファ回路３４１を介して濃度判定回路９へ濃度補正制御信号ＥＮＢとして出力し、図１３で示した２値のラスタ・イメージ・データは、図２４に示す多値画像として記録媒体に形成される。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、画像濃度判定のためのルックアップ・テーブルを具備し、２値の画像データから検出した任意パターンの検出画素データと、各画素に対する中間階調表現の可否を制御する制御信号とから生成されるアドレス信号に応じて、前記ルックアップ・テーブルより予め格納されている注目画素の画素濃度データを出力することで２値画像データを多値画像データに変換することが出来る。また、中間階調表現の可否を制御する制御信号が、中間階調表現を行う画素を周期的もしくは予め定められたパターンで、互いに隣接しないように制御することで、中間階調表現を行う画素を離散的に分布させ、空間周波数の低周波成分を抑制ことによって、テクスチャーや模様状のノイズ発生を防止することが可能である。
【００８８】
その結果、下記に示す効果がある。
【００８９】
あらゆる文字の印字濃度制御を行うことができ、視認上常に最適なコントラストが得られ、目の疲れを軽減でき、顧客満足度を向上させることが出来る。
【００９０】
テクスチャーや模様状のノイズ発生を未然に防止することが可能であるため、印字品質の高い印字濃度変換を行うことが可能である。
【００９１】
印字濃度制御を行った印字文字は、中間階調を表現した画素配置の作用によりエッジが強調され、印字品質をより向上させることが出来る。
【００９２】
トナーやインク濃度をより高めることにより、太いラインや大きな文字のコントラストを軽減し、細いラインや小さな文字のコントラストを増加させることが可能となり、印字品質をより向上させることが出来る。
【００９３】
印字濃度制御を行った印字文字は、中間階調を表現した画素配列の作用によりトナーによる光沢の発生を軽減でき、印字品質を向上させることが出束る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置のブロック構成図。
【図２】ＰＤＬによる装置の制御フローチャート。
【図３】ＲＩＰの制御フローチャート。
【図４】ＰＤＬによるぺ一ジ記述の制御フローチャート。
【図５】画像メモリのメモリ空間を表す図。
【図６】記録媒体上の画素配列と画像メモリ空間との対応を表す図。
【図７】エンジン部の制御フローチャート。
【図８】検出画素マトリックスと信号名の対応表。
【図９】濃度判定回路のブロック構成図。
【図１０】濃度判定回路のタイミングチャート例を表す図。
【図１１】ＲＯＭのアドレス・ビット割り付けを示す表。
【図１２】ＲＯＭのメモリ・マップを示す図。
【図１３】画像メモリに形成される２値のラスタ・イメージ・データ例を示す図。
【図１４】実施例１による濃度補正制御信号生成回路のブロック構成図。
【図１５】実施例１による記録媒体上で中間階調表現を許可する画素を示した図。
【図１６】レーザ駆動回路のブロック構成図。
【図１７】画素形成装置の光学構成を示す図。
【図１８】実施例１による印字サンプル例を示す図。
【図１９】実施例２による濃度補正制御信号生成回路のブロック構成図。
【図２０】実施例２による記録媒体上で中間階調表現を許可する画素を示した図。
【図２１】実施例２による印字サンプル例を示す図
【図２２】実施例３による濃度補正制御信号生成回路のブロック構成図。
【図２３】実施例３による記録媒体上で中間階調表現を許可する画素を示した図。
【図２４】実施例３による印字サンプル例を示す図。
【符号の説明】
１　ホスト・コンピュータ
２　制御部
３　メモリ・コントローラ
４　画像メモリ
５　ＦＩＦＯ群
６　ラインメモリ群
７　シフトレジスタ群
８　ラッチ回路群
９　濃度判定回路
２０　マイクロ・プロセッサ・ユニット
２１　ビーム検出器
２２　水平同期検出回路
２３　光源ユニット
２４　光学系ユニット
２５　レーザ駆動回路
２０１　ホスト・コンピュータ・インターフェース回路
２０２　ＣＰＵ
２０３　ＲＯＭ
２０４　ＲＡＭ
２０５　エンジン・インターフェース
９０１　入力ラッチ回路
９０２　ＲＯＭ
９０３　出力ラッチ回路
Ａ部　ＲＩＰ
Ｂ部　エンジン

Claims (9)

1. １画素毎に複数の濃度段階で記録を行うことが可能な画像形成装置に於いて、記録する文字情報により指定された印字文字の２値画像データを生成する手段と、前記２値画像データを予め設定されたパターンに従って検出する画像データ検出手段と、前記２値画像データを構成する画素から中間階調表現を可能とする画素を選択する画素制御手段と、前記画像データ検出手段による検出画像データと前記画素制御手段による制御信号とに対する注目する画素の多値画像濃度データを予め設定したテーブルを記憶する記憶手段と、前記画像データ検出手段による検出画像データと前記画素制御手段による制御信号とを入力し、前記記憶手段に格納している多値画像濃度データを出力する印字濃度設定手段を具備し、２値画像データを多値画像データに変換する画像データ変換手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置に於いて、アドレス入力に画像データ検出手段による検出画像データと画素制御手段による制御信号とを入力し、データ出力から注目する画素の多値画像濃度データを出力する記憶素子を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１，２記載の画像形成装置に於いて、中間階調の画像濃度を設定する画素が周期的もしくは予め定められたパターンに従って選択することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１，２記載の画像形成装置に於いて、中間階調の画像濃度を設定する画素が互いに隣接しないことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１〜４記載の画像形成装置に於いて、中間階調の画像濃度を設定する画素が主走査方向もしくは副走査方向に対する画素配列数に基づいて選択する選択手段を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成装置に於いて、主走査方向の画素配列数および副走査方向の走査ライン数をカウントする計数手段と、前記計数手段の計数値に基づいて中間階調表現を許可する制御信号を生成する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項５記載の画像形成装置に於いて、主走査方向の同期をとるための同期信号をカウントする計数手段と、前記計数手段の計数値に基づいて中間階調表現を許可する制御信号を生成する画像制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項５記載の画像形成装置に於いて、データ転送のためのクロックをカウントする計数手段と前記計数手段の計数値に基づいて中間階調表現を許可する制御信号を生成する画素制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項６〜８記載の計数手段に於いて、副走査方向の同期をとるための同期信号もしくは主走査方向の同期をとるための同期信号に基づいて、計数手段の計数値をリセットもしくはプリセットする手段を有することを特徴とする画像形成装置。

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