JP2871881B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザビームプリンタ等
の記録装置に適用する画像処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザビームプリンタは、コンピ
ユータの出力装置として広く使用されている。特に低密
度（例えば３００ｄｐｉ）のレーザビームプリンタは低
価格、コンパクトと言ったメリツトにより急速に普及し
つつある。

【０００３】例えば、３００ｄｐｉの印字密度で印字を
行うレーザビームプリンタでは、図１５に示す如く、ド
ツトデータに基づいて実際に感光ドラム上に印字を行う
プリンタエンジン部２００と、プリンタエンジン部２０
０に接続され、外部ホストコンピユータ３００から送ら
れるコードデータを受け、このコードデータに基づいて
ドツトデータから成るページ情報を生成し、プリンタエ
ンジン部２００に対して順次ドツトデータを送信するプ
リンタコントローラ１００とから成る。前記ホストコン
ピユータ３００はアプリケーシヨンソフトを有するフロ
ツピデイスク５００によりプログラムをロードされ、前
記アプリケーシヨンソフトを起動し、例えばワードプロ
セツサとして機能する。

【０００４】実際の動作としては、ホストコンピユータ
３００から、例えば“ａ”に相当するコード（アスキー
コードで＄６１）が送られてくると、プリンタコントロ
ーラ１００はビツトマツプに展開し、プリンタエンジン
部２００に対し１ライン毎に転送し、プリンタエンジン
部２００において図１６のように印字する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文字は
ドットの集まりで構成されるため、３００ｄｐｉ程度の
印字密度では輪郭部分のギザギザが目立っていた。この
ため、これを解決するための一例として、ソースデータ
は３００ｄｐｉのままで６００ｄｐｉのエンジンを用い
て３００ｄｐｉから６００ｄｐｉにデータ補間してスム
ージング処理し、その輪郭部分のギザギザを改善する手
法が知られている。一方、プリンタは通常、オペレータ
が印字濃度を濃くしたり、薄くしたり設定することがで
きる。しかし、従来よりの３００ｄｐｉから６００ｄｐ
ｉへの補間は１種類のアルゴリズムに従って行なってい
たため、印字濃度が変更されるとそれによってスムージ
ングの効果が薄れてしまうという問題があった。

【０００６】本発明は上述した従来技術に鑑みなされた
ものであり、スムージング処理が、ユーザが設定した濃
度に依存して適宜最適に行なわせることで、設定濃度に
拘わらず良好なスムージング効果を得ることができる画
像処理装置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の画像処理装置は、第１の記録密度を有する
画像データを入力する入力手段と、該入力手段で入力さ
れた画像データを複数ライン分記憶する記憶手段と、該
記憶手段に記憶されている注目画素及びその周辺画素の
画像データで構成される領域を参照する参照手段と、第
１の記録密度の注目画素を細分化することで前記第１の
記録密度よりも高い第２の記録密度の画素群を構成し、
前記参照手段による領域内の第１の記録密度の画素デー
タ群を参照することで注目画素が画像のエッジ位置近傍
にあるときの濃度勾配を平滑化するため、当該注目画素
を構成する第２の記録密度の画素群の記録対象画素を決
定する平滑化手段と、該平滑化手段で平滑化された前記
第２の記録密度の画像データに基づき画像を出力する出
力手段と、該出力手段における記録濃度を設定する濃度
設定手段とを有し、前記平滑化手段は、前記濃度設定手
段で設定した記録濃度に応じて、前記エッジ位置近傍に
おける注目画素を構成する前記第２の記録密度の画素群
中の記録対象の個数を決定することを特徴とする。

【０００８】

【作用】かかる構成において、平滑化手段は、濃度設定
手段で設定された濃度に応じて、第１の記録密度の画素
を構成する第２の記録密度の画素群中の記録対象の個数
を決定する。

【０００９】

【実施例】以下に添付図面を参照して、本発明の好適な
実施例を詳細に説明する。

【００１０】（第１の実施例）図１は本発明に係る画像
処理装置を適用した第１の実施例を示すブロツク図であ
る。本レーザビームプリンタのページプリンタ４００
は、プリンタコントロ−ラ１００とプリンタエンジン２
００とから構成される。一方のプリンタコントロ−ラ１
００は、内部に画像処理部２０とビツトマツプ展開部１
０とを具備する。他方のプリンタエンジン２００は、印
字濃度設定部２０１と不図示の印字機構部とを具備す
る。プリンタコントロ−ラ１００とプリンタエンジン２
００間で交わされる信号やデータの代表的なものには、
水平同期信号を含む信号群１９、水平同期信号のビーム
デイテクト信号（以下「ＢＤ」という）１４、画像デー
タ（以下「ＶＤＯ」という）１５がある。またプリンタ
コントロ−ラ１００内部において、ビデオマツプ展開部
１０から画像処理部２０には、画像信号（以下「ＶＩＤ
ＥＯ」という）１１、画像クロツク（以下「ＶＣＬＫ」
という）１２、そして、システムクロツク（以下「ＳＣ
ＬＫ」という）１３が出力される。ページプリンタ４０
０は外部機器３００とケーブルで接続してコードデータ
を受信し、記録処理を行う。

【００１１】上記構成の動作としては、ビツトマツプ展
開部１０は、外部機器３００から送られたコードデータ
５００をビツトマツプ展開部１０に展開し、プリンタエ
ンジン２００から送られてくる水平同期信号のＢＤ１４
に同期してプリンタエンジン２００に画像信号１１を送
出する。この間に、信号郡１９が、プリンタコントロー
ラ１００とプリンタエンジン２００間で交信される。

【００１２】特に、本実施例においては、ビツトマツプ
展開部１０より送られてくるＶＩＤＥＯ１１を画像処理
部２０が受け、主走査７ライン記憶し、それをウインド
ー状に主走査７ドツトに展開し、スムージング処理を行
い、プリンタエンジン２００に送出する。

【００１３】図２及び図３は第１の実施例による画像処
理部２０の構成を示すブロツク図である。同図におい
て、２１はスタテイツクＲＡＭ（以下「ＳＲＡＭ」とい
う）、２２はアドレスカウンタ、２３は制御回路、２４
は３ステートラツチバツフア、４１は論理回路群、４２
は並列直列変換回路、２１１は分周回路をそれぞれ示し
ている。 画像処理装置２０には、ビツトマツプ展開部
１０から３００ｄｐｉのＶＣＬＫ１２と、ＶＣＬＫ１２
と位相が同じで８倍の周波数のＳＣＬＫ１３、ＶＣＬＫ
１２に同期してＶＩＤＥＯ１１が送られてくる。ＶＩＤ
ＥＯ１１は３ステートラツチバツフア２４の入力端の１
つＤ０に接続されており、Ｄ０に対応する３ステートラ
ツチバツフア２４の出力Ｑ０はシフトレジスタ２９の入
力に出力されるとともに、ＳＲＡＭ２１のデータピンＩ
／０１にも出力される。また、ＳＲＡＭ２１のアドレス
はアドレスカウンタ２２より供給される１３本のアドレ
スラインと接続されており、このアドレス長は３００ｄ
ｐｉ１ラインの画像データを記憶するに十分である。ま
た、ＳＲＡＭ２１の読み出し信号３６、書き込み信号３
７、３ステートバツフア２４のラツチ信号３８、出力イ
ネーブル信号３９、アドレスカウンタ２２のクリア信号
４０は制御回路２３により生成され、その動きは後述す
る。

【００１４】図２及び図３において、制御回路２３は、
ＶＣＬＫ１２の１周期間にＳＣＬＫ１３により複数のス
テートを作り出している。よつて、上述したようにＳＣ
ＬＫ１３はＶＣＬＫ１２の８倍の周波数なので、ＶＬＣ
Ｋ１２の１周期の間に８つのステツプを実行することが
できる。

【００１５】図４は第１の実施例による３ステートラツ
チバツフアの構成例を示すブロツク図である。同図にお
いて、３ステートラツチバツフア２４は、ラツチ回路２
４ａとバツフア回路２４ｂとから構成されている。尚、
図３には１ビツトに相当する構成のみが示されている。

【００１６】次に、図５のタイミングチヤートを参照し
て、ＳＲＡＭの周辺回路の動作を説明する。図６は第１
の実施例による論理回路選択用のマトリクスの一例を示
す図である。なお、以下の説明では第ｎ番目の画素のデ
ータをｄａｔａ（ｎ）とし、そのデータが格納されるア
ドレスａｄｒ（ｎ）とする。

【００１７】図５の（１）に示すＶＬＣＫがローレベル
になつてから第１番目のクロツクが入ると（時刻ｔ
１）、３ステートラツチバツフア２４のイネーブル信号
ＯＣがＦＡＬＳＥ（偽）になり（図５の（９））、バツ
フア回路２４ａはハイインピーダンスとなり、出力され
ていた以前のデータｄａｔａ（ｎ−１）がストツプし
（図５の（１０））、ＳＲＡＭ２１のデータバスには何
も入力されない状態となる。

【００１８】第２番目のクロツクが入ると（時刻ｔ
２）、ＯＥ信号がＴＲＵＥ（真）となり（図５の
（５））、ＳＲＡＭ２１はリード状態となり（図５の
（１２））、アドレスａｄｒ（ｎ）に格納されていたデ
ータｄａｔａ（ｎ）がデータバス上に出力される。

【００１９】第３番目のクロツクが入ると（時刻ｔ
３）、データバス上に出力されていたデータｄａｔａ
（ｎ）が３ステートラツチバツフア２４の内部でラツチ
される（図５（７））。しかし、図５の（９）に示され
る出力イネーブル信号ＯＣは、ＦＡＬＳＥのままなの
で、３ステートラツチバツフア２４の外部には出力され
ない。そのため、バスの衝突が起こらない。

【００２０】第４番目のクロツクが入ると（時刻ｔ
４）、ＳＲＡＭ２１の出力イネーブル信号ＯＥがＦＡＬ
ＳＥになり、ＳＲＡＭ２１はフローテイング状態とな
る。

【００２１】第５番目のクロツクが入ると（時刻ｔ
５）、３ステートラツチバツフア２４の出力イネーブル
信号ＯＣがＴＲＵＥとなり、ラツチされていたデータｄ
ａｔａ（ｎ）が出力され、ＳＲＡＭ２１に送られるが、
ＳＲＡＭ２１は図５の（１１）に示されるライトイネー
ブル信号ＷＥ３７が、ＦＡＬＳＥであるため、書き込ま
れない。

【００２２】第６番目のクロツクが入ると（時刻ｔ
６）、ＳＲＡＭ２１のライトイネーブル信号ＷＥがＴＲ
ＵＥとなり、メモリ６２にｄａｔａ（ｎ）が書き込まれ
る。

【００２３】第７番目のクロツクが入力されると、ライ
トイネーブル信号ＷＥがＦＡＬＳＥとなり、書き込み動
作が完了する。

【００２４】第８番目のクロツクが入力されると、アド
レスがａｄｒ（ｎ）からａｄｒ（ｎ＋１）に更新され、
一画素のデータに関して一連の動作が完了する。このよ
うな動作は３ステートラツチバツフア２４およびＳＲＡ
Ｍ２１に関しても同様にかつ同時に行われる。

【００２５】このようにして、画像クロツクＶＣＬＫの
１サイクルの間にＳＲＡＭ２１のデータピンＤ２から出
力されたデータが同じアドレスのＤ３に書き込まれ、順
次データが送られることよにより、常に７ラインの画像
データが記憶され、シフトレジスタ２９〜３５に対し
て、画像データを供給する。シフトレジスタ２９〜３５
はそれぞれ７ビツトのビツト長を持ち、３ステートラツ
チバツフア２４から送られてくる７ラインの画像データ
を直列並列変換し、主走査方向７ドツトずつに展開し、
論理回路群４１に対し計４９ドツトの画像を送出する。
論理回路群４１では、送出された４９ビツトのデータを
図６に示される様な７×７ドツトのマトリクスにあては
め、次に示された様な方法により複数の論理回路の中か
ら一つを選択し、選択された論理に従つて注目画素Ｄ４
の処理後の４ドツトのａ，ｂ，ｃ，ｄを決定する。

【００２６】次に、論理回路の選択方法について述べ
る。

【００２７】図１０は第１の実施例による論理回路の入
出力を説明する図である。

【００２８】図１に示される様に、ページプリンタ４０
０にはユーザが好みの印字濃度が選べるようにスイツチ
やボリウム等の印字濃度設定部２０１がある。印字濃度
設定部より出力されるスムージングのための論理選択信
号２０２がスムージング部１８に送られ、スムージング
の論理を印字濃度によつて選択できるようにした。

【００２９】図７は第１の実施例による印字濃度設定部
２０１の構成例を示すブロツク図である。同図におい
て、２０４はＡ／Ｄ変換器を示し、２０３はボリウムを
示している。

【００３０】上記構成の動作として、ボリウム２０３を
＋５Ｖ方向（Ａ／Ｄ変換器２０４の入力電圧が高くなる
方向）に回せば、印字濃度が高くなるとする。なお、ボ
リウム２０３によつてつくられる電圧は不図示のエンジ
ン制御用のＣＰＵにも送られ、現像バイアス等を変化さ
せ、濃度を変化させるための制御に使われる。

【００３１】Ａ／Ｄ変換器２０４の出力である論理選択
信号２０２は図１０に示すような信号となる。

【００３２】図８は第１の実施例による論理回路群の構
成を示すブロツク図である。同図において、２０５〜２
０８は論理回路をそれぞれ示し、２０９はセレクタを示
している。

【００３３】図２及び図３に示すように、論理選択信号
２０２は、スムージング部１８の中の論理回路群４１に
入力される。論理回路群４１は、図８に示すように４つ
の論理回路２０５〜２０８とセレクタ２０９で構成され
ている。それぞれの論理回路には、前段のシフトレジス
タ２９〜３５から出力される４９ビツトの信号、つまり
注目画素を含め主走査方向７ドツト、副走査方向７ライ
ン分のドツト情報が論理回路２０５〜２０８にそれぞれ
入力される。論理回路２０５〜２０８はそれぞれ違った
注目画素の印字面積を決定するための論理であり、注目
画素を４分割したときの第１区分〜第４区分の印字情報
が、４ビツト信号として出力される。そして、セレクタ
２０９によつて４つの論理回路から出力される４組の信
号のうち１組の信号を選択して、次段の並列・直列変換
回路へ送信する。本実施例では、例えば論理回路２０５
は印字濃度が濃い場合に適したスムージングの論理と
し、論理回路２０６，論理回路２０７，論理回路２０８
となるに従つて、印字濃度がうすい場合に適したスムー
ジング論理とする。そして、論理選択信号２０２から高
濃度を設定しているという情報がセレクタ２０９の制御
単位に入力されたら、論理回路２０５の出力を選択し、
論理選択信号２０２から最も低濃度を設定しているとい
う情報がセレクタ２０９の制御端子に入力されたら、論
理回路２０８の出力を選択するといつた具合に選択を行
う。

【００３４】選択された４ビツトの信号（ａ，ｂ，ｃ，
ｄ）は、図３に示すように並列直列変換回路４２に入力
され、ＶＣＬＫ１２の４倍の周波波数であるＢＣＬＫで
データをはき出し、ＶＤＯ１５とする。プリンタはＶＤ
Ｏ１５に基づき、レーザを点滅させ印字を行う。

【００３５】図９は第１の実施例の論理回路によるレー
ザの照射状態を示す図である。論理回路２０５は高濃度
印字を行う場合の論理であるから、スムージングのため
の補助ドツトのレーザ照射面積を小さくしてドツトの間
隔を離す。又、論理回路２０８は低濃度印字を行う場合
の論理であるから、補助ドツトのレーザ照射面積を大き
くしてドツトの間隔をせばめる。このように印字濃度に
よつてスムージングの論理を換えることであらゆる濃度
でも同等なスムージング効果が得られる。

【００３６】以上説明したように、第１の実施例によれ
ば、注目画素の状態により、主走査方向に４分割された
注目画素の印字面積を決定、印字し、主走査方向に印字
密度を上げることによつて、印字文字の輪郭部のギザギ
ザを滑らかにする効果がある。

【００３７】（第２の実施例）図１１及び図１２は第２
の実施例による画像処理部の構成例を示すブロツク図で
ある。図２及び図３と同様の構成及び機能を具備した回
路には、図１１及び図１２においても同様の番号を付し
て、説明を省略する。

【００３８】第１の実施例では、図２及び図３に示すよ
うに、論理回路群４１は印字濃度設定部２０１から受け
取つた論理選択信号２０２に従つて論理回路を選択した
が、第２の実施例では、図１１及び図１２に示すよう
に、論理回路４１’を１種類だけ使用し、さらに印字濃
度設定のため、印字濃度設定部２０１からの印字濃度設
定信号２０２’によつてパルス幅を変化させるパルス幅
可変回路２１３を設けている。

【００３９】このように、論理回路４１’の１種類と
し、並列直列変換回路４２でシリアルデータに変換され
た信号についてはパルス幅可変回路２１３で同信号のパ
ルス幅を変化させる。変化させるパルス幅の量は、印字
濃度設定部２０１から出力される２ビツトの印字濃度設
定信号２０２’で決定する。この信号２０２’は、第１
の実施例で説明した印字濃度設定部２０１の論理回路選
択信号２０２と同様の信号であつて、送出先をパルス幅
可変回路２１３に移したことにより信号の意味が変わる
ため、印字濃度設定信号としている。

【００４０】図１３は、第２の実施例によるパルス幅可
変回路２１３の構成例を示すブロツク図である。図１３
において、２１４は印字濃度を選択するセレクタを示し
ている。Ｄ１〜Ｄ６はデイレイラインで、セレクタ２１
４に入力するセレクト制御信号Ａ，Ｂによつて１つの信
号を選択してＹから出力する。そして、ＯＲ１を通して
ＶＤＯとする。図１４は、セレクタ２１４の制御信号
Ａ，Ｂ、つまり、印字濃度設定部２０１より送られる２
ビツトの印字濃度設定信号２０２’で表わされる濃度設
定と出力ＶＤＯとの関係を示している。なお、図１０と
同様に、濃度が最も薄いときをレベル１とし、濃くなる
に従いレベルは上がるものとする。濃度設定に関し、レ
ベル１のときは最も薄くなり、レベル４のときは最も濃
くなる。

【００４１】以上説明したように、第２の実施例によれ
ば、論理回路は一種類でプリンタの濃度を変えてもスム
ージングの機能を低下させることなく、高品位印字が可
能となる。

【００４２】さて、上記第２の実施例の説明では、論理
回路は一種としたが、複数の論理回路をもつて更に本実
施例のパルス幅可変回路をもつた併用型であつても良
い。

【００４３】また、上述した第１，第２の実施例では、
レーザビームプリンタを例に挙げたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、ドツトインパクト式、感熱
式、インクジエツト式、静電記録式、熱転写式等プリン
タを用いても良い。

【００４４】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによつて達成される場合にも適用で
きることは言うまでもない。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ムージング処理が、ユーザが設定した濃度に依存して適
宜最適に行なわせので、設定濃度に拘わらず良好なスム
ージング効果を得ることができる。

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置を適用した第１の実
施例を示すブロツク図である。

【図２】第１の実施例による画像処理部２０の構成を示
すブロツク図である。

【図３】第１の実施例による画像処理部２０の構成を示
すブロツク図である。

【図４】第１の実施例による３ステートラツチバツフア
の構成例を示すブロツク図である。

【図５】ＳＲＡＭの周辺回路の動作を説明するタイミン
グチヤートである。

【図６】第１の実施例による論理回路選択用のマトリク
スの一例を示す図である。

【図７】第１の実施例による印字濃度設定部２０１の構
成例を示すブロツク図である。

【図８】第１の実施例による論理回路郡の構成を示すブ
ロツク図である。

【図９】第１の実施例の論理回路によるレーザの照射状
態を示す図である。

【図１０】第１の実施例による論理回路の入出力を説明
する図である。

【図１１】第２の実施例による画像処理部の構成例を示
すブロツク図である。

【図１２】第２の実施例による画像処理部の構成例を示
すブロツク図である。

【図１３】第２の実施例によるパルス幅可変回路の構成
を示すブロツク図である。

【図１４】第２の実施例による濃度設定とＶＤＯとの関
係を説明するタイミングチヤートである。

【図１５】従来例によるレーザビームプリンタの構成を
説明する図である。

【図１６】従来例による印字例を示す図である。

【符号の説明】

１０ ビツトマツプ展開部 １１ ＶＩＤＥＯ １２ ＶＣＬＫ １５ ＶＤＯ １７ 記憶部 １８ スムージング部 ２０ 画像処理部 ４１ 論理回路群 １００ プリンタコントローラ ２００ プリンタエンジン ２０１ 印字濃度設定部 ２０３ ボリウム ２０４ Ａ／Ｄ変換器 ２０５〜２０８ 論理回路 ２１３ パルス幅可変回路 ４００ ページプリンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真野 宏 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−290427（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−282965（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−265875（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 29/46 B41J 2/44 B41J 2/485 H04N 1/23 103 H04N 1/387 101

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の記録密度を有する画像データを入
   力する入力手段と、 該入力手段で入力された画像データを複数ライン分記憶
   する記憶手段と、 該記憶手段に記憶されている注目画素及びその周辺画素
   の画像データで構成される領域を参照する参照手段と、 第１の記録密度の注目画素を細分化することで前記第１
   の記録密度よりも高い第２の記録密度の画素群を構成
   し、前記参照手段による領域内の第１の記録密度の画素
   データ群を参照することで注目画素が画像のエッジ位置
   近傍にあるときの濃度勾配を平滑化するため、当該注目
   画素を構成する第２の記録密度の画素群の記録対象画素
   を決定する平滑化手段と、 該平滑化手段で平滑化された前記第２の記録密度の画像
   データに基づき画像を出力する出力手段と、 該出力手段における記録濃度を設定する濃度設定手段と
   を有し、 前記平滑化手段は、前記濃度設定手段で設定した記録濃
   度に応じて、前記エッジ位置近傍における注目画素を構
   成する前記第２の記録密度の画素群中の記録対象の個数
   を決定することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記平滑化手段は、前記参照手段の参照
   する領域に基づいて第１の記録密度の注目画素を前記第
   ２の記録密度の画素群に変換する複数の変換手段を含
   み、前記濃度設定手段で設定された濃度に応じて前記複
   数の変換手段中の１つを選択し、選択された変換手段で
   得られた第２の記録密度の画素群を平滑後の画素データ
   として決定することを特徴とする請求項第１項に記載の
   画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記複数の変換手段は、前記第１の記録
   密度における注目画素を構成する前記第２の記録密度に
   おける画素群中の記録対象の個数が前記濃度設定手段で
   設定された濃度が濃い程少なくし、画像の高濃度のエッ
   ジに近い位置ほど個数を多くすることを特徴とする請求
   項第２項に記載の画像処理装置。