JP3285604B2

JP3285604B2 - 画像形成装置における画質改善装置

Info

Publication number: JP3285604B2
Application number: JP03639292A
Authority: JP
Inventors: 一彦佐藤; 俊雄胡中; 盛吉中村; 潤師尾; 知久三上
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-02-24
Filing date: 1992-02-24
Publication date: 2002-05-27
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: JPH05233820A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビットマップ画像デー
タを用いて画像形成を行う画像形成装置に係わり、特に
形成画像の画質を改善する画質改善装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置の１つであ
るページプリンタは、他の各種プリンタに比べ、高速で
しかも高解像度（高品質）の印刷ができ、しかもインパ
クト型のプリンタに比べ静かで騒音がほとんど無いとい
う利点がある。このページプリンタは、以前は高価格
で、装置自体も大きかったことから、主に汎用コンピュ
ータやＣＡＤ／ＣＡＭ用の印字出力装置に使用されてい
たが、現在では、小型で低価格の卓上型の光プリンタも
製品化されてきており、オフィスコンピュータやパーソ
ナルコンピュータ用の印字出力装置として急速に普及し
つつある。また高印字品質なので、企業内印刷等のデス
クトップ・パブリッシング（ＤＴＰ：Desk-Top Publish
ing ）用の印刷装置としても、その需要が高まってい
る。

【０００３】ところで、このような１ページ単位で印字
する方式のページプリンタ（レーザプリンタ、発光ダイ
オードプリンタ、液晶プリンタ等）は、現在、解像度が
２４０dpi(dot per inch),３００dpi のものが主流であ
る。

【０００４】しかしながら、２４０dpi や３００dpi の
解像度では、図１１（ａ）に示すように斜線等にジャギ
ー（ギザギザ）が目立ち、本来の意味での高印字品質が
得られないという欠点がある。

【０００５】この欠点は、画素密度を増加させることに
より解消されるが、画素密度を増加させると、レーザプ
リンタ本体に内蔵されるぺージバッファ（ぺージメモ
リ）の容量増加とプリンタ・エンジンの高精度化（副走
査方向（紙送り方向）の位置制御をより高精度に行うた
めの感光ドラムの回転制御機構の高精度化やポリゴンミ
ラー（回転多面鏡）のより高精度な回転制御等）に伴う
コスト増に加え、下記の、のような互換性の問題が
生じる。

【０００６】現在、主流となっている３００dpi 用
のビットマップフォントが使用できなくなる。既に、広く普及している３００dpi 対応の画像入力
機器（イメージ・スキャナ等）が使用できなくなる。

【０００７】ところで、レーザプリンタでは、副走査方
向の画像密度を上げる、すなわち紙送り方向（感光ドラ
ムの回転方向）の画像ピッチを小さくすることは技術的
に難しく、仮に実現できたとしても、高コストになる。
一方、主走査方向の画像密度を上げることは、レーザ光
の発光を制御するタイミングパルスの周波数を高くする
ことにより可能であるため、比較的容易かつ低コストで
実現できる。

【０００８】このようなレーザプリンタの特性を利用し
て、主走査方向の画素の位置決め精度を３倍（主走査方
向の順方向または逆方向に画素の位置を１／３画素分移
動させる処理を含む）にし、かつ、画素の大きさを１２
段階に変えることにより、画質の向上を図る方法が提案
されている（ＵＳＰ4,847,641)。

【０００９】この方法は、入力される画像を、印刷対象
の画素を中心位置とする予め定められた大きさ・形状の
マスクで切り出し、そのマスクを予めＲＯＭ（リード・
オンリ・メモリ）に書き込まれている複数のパターン
（テンプレート）と比較し、一致するパターンがあった
場合に上記印刷対象の画素の大きさと印刷位置を修正す
る処理を、上記入力画像の全ての画素について行う方法
である。

【００１０】図１２に、上記方法の一例を示す。この例
では入力画像９０から切り出されたサンプルウィンドウ
（SAMPLING WI-NDOW) １１１が、図の右方示されたテン
プレート（TEMPLATES)１１０と一致することを検出する
と、サンプルウィンドウ１１１内の印刷対象である中央
画素１１１ａを、テンプレート１１０内の対応する画素
１１０ａのように、小さくすると共に右方向（主走査方
向の順方向側）に移動して印刷する。この結果、交差部
でのドット（画素）の潰れが軽減されている。

【００１１】また、このＵＳＰ4,847,641 の方法では、
横線に近い角度の小さい斜線で発生するジャギーを低減
させるために、図１１（ｂ）に示すように、従来は所定
径の１ドットで記録したものを、上下に（副走査方向）
に２ドットに分割して印刷するようにしている。すなわ
ち、上、下の２ドットの大きさ（面積）を、本来（従
来）の１ドットの大きさよりも小さくすると共に、上、
下の各ドットの大きさを変え、かつそれら２つのドット
の重心位置が本来記録すべき斜線の中心に位置するよう
に制御して斜線を印刷出力するようにしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｕ
ＳＰ4,847,641 の方法では、水平・垂直に近い角度の直
線、曲線の場合、すなわちジャギーの発生間隔がサンプ
ルウィンドウ１１１のサイズよりも大きい場合、改善効
果が小さくなってしまうという問題があった。

【００１３】図１３に、サンプルウィンドウ１１１のサ
イズを変えた場合の、垂直方向に対して０度から４５度
までの角度θを有する直線でのジャギーに対する主観評
価値を示す。

【００１４】ここで、縦軸で示された「１」〜「５」の
主観的評価値は、それぞれ、５：ジャギー無し、４：ジ
ャギーが気にならない、３：ジャギーが気になる、２：
ジャギーが邪魔になる、１：ジャギーが非常に邪魔にな
る、ということを意味している。また、横軸は、直線の
垂直方向に対する傾斜角度である。

【００１５】また、白丸で結ばれた折れ線１２１は原画
像の直線、黒丸で結ばれた折れ線１２２は５×５ドット
のサイズのサンプルウィンドウ１１１により補正された
直線、黒で塗りつぶした矩形で結ばれた折れ線１２３は
７×７ドットのサイズのサンプルウィンドウ１１１によ
り補正された直線、及び黒で塗りつぶした三角形で結ば
れた折れ線１２４は１７×１７ドットのサイズのサンプ
ルウィンドウ１１１で補正された直線を示している。

【００１６】同図に示すように、サンプルウィンドウ１
１１のサイズを大きくするほど、広い角度にわたって直
線のジャギーが改善されることが分かる。したがって、
水平・垂直に近い角度の直線においてもジャギーを改善
するためには、サンプルウィンドウ１１１のサイズを十
分に大きくする必要がある。

【００１７】ここで、上記ＵＳＰ4,847,641 の方法を適
用してウィンドウを大きくした場合の画質改善装置の回
路ブロックの例を図１４に示す。同図において、画像切
り出し部１４０は、特に図示していないビットマップメ
モリ（ページメモリ）から、印刷走査順に印刷対象ドッ
トが中心に位置する１５×１５ドットの画像ブロックを
順次切り出し、パターン一致検出部１５０に出力する。

【００１８】パターン一致検出部１５０は、入力される
画像ブロックのドットパターンを検出し、その検出した
ドットパターンに対応する一致信号ｄ_i（ｉ＝１，２，
・・・ｎ）を対応する改善信号発生部１６０−ｉ（ｉ＝
１，２，・・・ｎ）に出力する。

【００１９】各改善信号発生部１６０−１，１６０−
２，・・・１６０−ｎは、上記１５×１５ドット構成の
画像ブロックが取りうる複数の各ドットパターンに対応
して設けられており、上記画像ブロックの中心に位置す
る印刷対象の中央ドットの改善信号Ｄ₁，Ｄ₂，・・・
Ｄ_nを合成部１７０に出力する。

【００２０】これらの改善信号Ｄ_i（ｉ＝１，２，・・
・ｎ）の形式を図１６に示す。同図に示すように、改善
信号Ｄ_i（ｉ＝１，２，・・・ｎ）は、１２種類のドッ
トサイズを指定する４ビットのサイズ情報と３種類のド
ット印刷位置（左方向へシフト、中央（シフトせず）、
右方向へシフト）を指定する２ビットのシフト情報の合
計６ビットから成っている。

【００２１】パターン一致検出部１５０から一致信号ｄ
_i（ｉ＝１，２，・・・ｎ）が加わった改善信号発生部
１６０−ｉ（ｉ＝１，２，・・・ｎ）は上記６ビットの
改善信号Ｄ_iを出力し、その改善信号Ｄ_i（ｉ＝１，
２，・・・ｎ）はオア回路から成る合成部１７０を介し
露光用の光学系ヘッドに出力される。

【００２２】次に図１５に、上記パターン一致検出部１
５０の詳細な回路構成を示す。同図において、ドライバ
２５０は、図１４に示す画像切り出し部１４０から出力
される２２５（＝１５×１５）ドットの各１ドットが入
力される２２５個のインバータ２５１−１〜２５１−２
２５から成る。

【００２３】各インバータ２５１−ｊ（ｊ＝１，２，・
・・２２５）への入力Ｂ_j及び各インバータ２５１−ｊ
（ｊ＝１，２，・・・２２５）の反転出力外１（以
下、

【００２４】

【外１】

【００２５】＊Ｂ_jと表記する）は、それぞれ配線外
２（以下、＊Ｌ_jと表記する），配

【００２６】

【外２】

【００２７】線Ｌ_j（ｊ＝１，２，・・・２２５）に出
力される。また、前記画像ブロックのドットパターン検
出用の前記テンプレート１１０の数「ｋ」に等しい個数
の多入力アンド回路２５２−１，２５２−２，２５２−
３，・・・２５２−ｋが設けられており、それらのアン
ド回路２５２−１，２５２−２，・・・２５２−ｋの複
数の入力信号線は、前記４５０本の配線外３（

【００２８】

【外３】

【００２９】以下、＊Ｌ₁と表記する），Ｌ₁，外４
（以下、＊Ｌ₂と表記する），Ｌ₂

【００３０】

【外４】

【００３１】，・・・外５（以下、＊Ｌ₂₂₅と表記
する），Ｌ₂₂₅の内の複数（最大２２

【００３２】

【外５】

【００３３】５本）の配線に結線されている。この結線
は、各アンド回路２５２−ｍ（ｍ＝１，２，３，・・・
ｋ）が検出すべきドットパターンすなわちテンプレート
１１０に応じてなされる。

【００３４】ところで、前記ビットマップメモリにおい
ては、黒ドットが「１」，白ドットが「０」のビット値
として記憶されている。したがって黒ドットを検出する
場合は、非反転出力の信号線Ｌ_j（ｊ＝１，２，・・・
２２５）に、白ドットを検出する場合は反転出力の信号
線＊Ｌ_j（ｊ＝１，２，・・・２２５）に結線される。

【００３５】したがって、例えば、このパターン一致検
出回路１５０を、ＰＬＡ(Programa-ble Logic Array)ま
たはゲートアレイ(Gate Array)等のセミカスタムＩＣ
（ＡＳＩＣ）で製作しようとした場合、１００種類のテ
ンプレートを用意しようとすると、上記４５０本の配線
＊Ｌ₁，Ｌ₁，＊Ｌ₂，Ｌ₂，・・・＊Ｌ₂₂₅，Ｌ₂₂₅
と１００個のアンド回路２５２−１，２５２−２，２５
２−３，・・・２５２−１００の入力信号線との間で４
５０００（４５０×１００）個の結線が可能なＰＬＡま
たはゲートアレイが必要となる。信号線＊Ｌ₁，Ｌ₁，
＊Ｌ₂，Ｌ₂，・・・の本数は、図１４に示す前記画像
切り出し部１４０によって切り出されるブロックのサイ
ズに比例して大きくなるため、上記従来のパターン一致
検出部１５０を用いて水平・垂直に近い直線のジャギー
を改善しようとした場合、その回路規模は大きなものと
なり、結線数も増加する。

【００３６】このように、従来のパターン一致検出部に
は、ジャギーの改善効果を高めるために切り出すブロッ
クのサイズを大きくしようとすると、装置の小型化が困
難になり、また製造コストも高くなってしまうという欠
点があった。また、回路規模の大型化に伴い配線長も、
長くなるため、配線抵抗及び配線の寄生容量が増大し、
処理速度が低下してしまうという欠点もあった。

【００３７】本発明の課題は、従来よりも小規模かつ簡
略な回路で画質の改善が得られる画質改善装置を実現す
ることである。

【００３８】

【課題を解決するための手段】図１及び図２は、本発明
の原理ブロック図である。本発明は、ビットマップ画像
データを用いて画像形成を行う画像形成装置における形
成画像の画質を改善する画像改善装置を前提とする。

【００３９】まず、図１において、画像切り出し手段１
は、前記ビットマップ画像データから画像形成対象ドッ
トが中央に位置する複数の形状のウィンドウでもって複
数の形状の画像データを切り出し出力する。

【００４０】ジャギー発生検出手段２−１，２−２，・
・・２−Ｎは、該画像切り出し手段１によって切り出さ
れる前記複数の形状の各画像データに１対１に対応して
設けられ、該画像切りだし手段（１）から入力される画
像データについて、前記画像形成装置による画像形成時
にジャギ−が発生する複数のドットパターンを検出し、
検出した各ドットパターン毎に個別のジャギ−発生検出
信号を出力する。

【００４１】画像切り出し手段１及びジャギー発生検出
手段２−１，２−２，・・・２−Ｎは、例えば、ＰＬＡ
（Programable Logic Array ）またはゲートアイレ等
のＡＳＩＣ（Application Specific IC ）によって製
造される。

【００４２】改善データ出力手段３は、複数のジャギー
発生検出手段２−１，２−２，・・・２−Ｎから出力さ
れる複数のジャギ−発生検出信号に対応する前記画像形
成対象ドットの大きさ及び形成位置を指定する前記画像
形成対象ドット用の改善データ（改善信号）を出力す
る。

【００４３】この改善データ出力手段３は、例えば請求
項２記載のように、前記各ジャギー発生検出手段２−
１，２−２，・・・２−Ｎから出力される複数の検出信
号に１対１に対応して設けられた複数の改善データ発生
手段３−１，３−２，・・・３−Ｍから成り、該複数の
改善データ発生手段３−１，３−２・・・３−Ｍは、前
記検出信号の入力を受けて前記改善データを出力する。
（図２参照）。

【００４４】画像形成制御手段４は、改善データ出力手
段３から出力される前記改善データに基づき、前記画像
形成対象ドットが、前記改善データにより指定されるサ
イズで前記改善データにより指定される位置に形成され
るように制御する。そして、前記画像形成対象ドットの
サイズまたは形成位置を前記ビットマップ画像データと
は異なるように変化させて、前記画像形成装置が形成す
る画像におけるジャギ−の発生を低減することにより該
画像の画質を改善させる。

【００４５】尚、上記画像形成の制御は、例えば画像形
成装置が電子写真方式により画像形成を行う装置であっ
た場合、露光工程において静電潜像を形成する際のレー
ザ光源のレーザ光の発光時間及び発光タイミングを制御
することにより行う。

【００４６】また、画像形成制御手段４は、例えば請求
項３記載のように、入力されるビットマップ画像データ
を主走査方向に整数倍に高解像化して得られるビットマ
ップ画像データを用いて、前記画像形成対象ドットのサ
イズ及び形成位置を制御する。

【００４７】

【作用】本発明では、まず、画像切り出し手段１が、従
来のパターン検出用のテンプレートよりも少ないドット
数から成る複数の形状のウィンドウで複数の形状の画像
データを切り出し、それらの各画像データを、１つずつ
対応するジャギー発生検出手段２−１，２−２，・・・
２−Ｎに出力する。

【００４８】各ジャギー発生検出手段２−１，２−２，
・・・２─Ｎは、入力される画像データを予め用意して
ある複数のテンプレートと比較し、いずれか１つのテン
プレートとの一致により、入力される画像データのドッ
トパターンがジャギーが発生するパターンとなっている
ことを検出すると、その検出信号（ジャギ−発生検出信
号）を改善データ出力手段３に出力する。

【００４９】改善データ出力手段３は、いずれかのジャ
ギー発生検出手段（２−ｉ，ｉ＝１，２・・・Ｎ）から
ジャギ−発生検出信号を入力すると、そのジャギ−発生
検出信号に対応する上記ウィンドウの中央ドット（画像
形成対象ドット）のサイズ及び形成位置を指定する前記
画像形成対象ドット用の改善データを画像形成制御手段
４に出力する。

【００５０】画像形成制御手段４は、上記中央ドットが
入力される改善データにより指定されているサイズで同
じく改善データにより指定されている位置に画像形成さ
れるように、例えば、レーザ、ＬＥＤ（発光ダイオー
ド）、または液晶シャッタ等の露光時間、露光タイミン
グを制御する。

【００５１】このように、従来用いられていたウィンド
ウよりも少ないドット数の複数の形状のウィンドウを用
いて、各ウィンドウ単位で入力ビットマップ画像データ
を切り出し、各ウィンドウ毎に個別にジャギーの発生を
検出する。そして、ジャギ−の発生を検出すると、前記
画像形成対象ドットのサイズまたは形成位置を前記入力
ビットマップ画像データとは異なるように変化させて、
前記画像形成装置が形成する画像におけるジャギ−の発
生を低減させる。これにより、画像形成装置の形成する
画像の画質が向上する。

【００５２】このため、画像切り出し手段１と複数のジ
ャギー発生検出手段２−１，２−２，・・・２−Ｎとを
ＰＬＡやゲートアレイ等で製作する場合、結線数を従来
よりも少なくしても従来と同等の画質改善効果を得るこ
とができる。また、回路の小型化・簡略化が可能にな
る。

【００５３】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図３は、本発明の一実施例の画質改善装置の
回路ブロック図である。

【００５４】同図において、画像切り出し部３００は、
前述した図１４０に示す画像切り出し部１４０と同様
に、ビットマップメモリ（ページメモリ）から画像形成
走査順に画像形成対象ドットを中心ドットとする１５×
１５ドット構成の矩形領域を順次切り出し、さらにその
矩形領域から図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示
す形状のウィンドウＷＡ，ＷＢ，ＷＣ，ＷＤでもって画
像データを切り出し、それらのウィンドウＷＡ，ＷＢ，
ＷＣ，ＷＤで切り出された画像データをそれぞれパター
ン検出部Ａ３１０，Ｂ３２０，Ｃ３３０，Ｄ３４０に出
力する。

【００５５】この画像切り出し部３００は、上記ビット
マップメモリからビットマップ画像データを読み出すメ
モリ読み出し制御回路と上記各ウィンドウＷＡ，ＷＢ，
ＷＣ，ＷＤに対応するビットマップ画像データを格納す
るシリアル入力パラレル出力の４個のシフトレジスタ等
から成っている。

【００５６】ウィンドウＷＡは上記１５×１５ドットの
矩形領域における画像形成対象ドット（図中で、太い黒
枠で示されたドット、以下同様）を中心とする１５ドッ
ト（縦方向）×３ドット（横方向）の領域である（図５
（Ａ）参照）。

【００５７】またウィンドウＷＢは、同じく１５×１５
ドットの矩形領域における画像形成対象ドットを中心と
する３ドット（縦方向）×１５ドット（横方向）の領域
である（同図（Ｂ）参照）さらに、ウィンドウＷＣは、１５×１５ドットの矩形領
域における水平方向に対し右上がりに４５°方向にある
１５ドット（長さ）×３ドット（幅）の領域である（同
図（Ｃ）参照）また、ウィンドウＷＤは、１５×１５ドットの矩形領域
における水平方向に対し左上りに４５°方向にある１５
ドット（長さ）×３ドット（幅）の領域である（同図
（ｄ）参照）。

【００５８】ここで、各パターン一致検出部Ａ３１０，
Ｂ３２０，Ｃ３３０，Ｄ３４０の回路構成を図４に示
す。すべてほぼ同一の構成であるため、Ａ３１０で説明
する。ドライバ３０００は、画像切り出し部３００から
出力される４５ドット（１５ドット×３ドットまたは３
ドット×１５ドット）の各１ドットが入力される４５個
のインバータ３０００−１〜３０００−４５から成る。

【００５９】各インバータ３０００−Ｋ（Ｋ＝１，２，
・・・４５）への入力Ｂ_k（ｋ＝１，２，・・・４５）
及びそれらの各インバータ３０００−Ｋ（Ｋ＝１，２，
・・・４５）が出力する上記入力Ｂ_k（ｋ＝１，２，・
・・４５）の反転出力外６

【００６０】

【外６】

【００６１】（ｋ＝１，２，・・・４５）は、それぞれ
信号線Ｌ_k，外７に出力される

【００６２】

【外７】

【００６３】。したがって、ドライバ３０００から出力
される信号線の全体数は９０（＝４５×２）本である。
また、２５個のアンド回路３００１−１，３００１−
２，３００１−３，・・・３００１−２５は、入力され
る画像データから２５種類のパターンを検出するための
ものであり、各アンド回路３００１−Ｋ（Ｋ＝１，２，
３，・・・２５）は、入力画像データを互いに異なる２
５種類のテンプレートと比較し、いずれか１つのテンプ
レートと一致した場合には、当該一致信号ｄ₁〜ｄ₂₅を
対応する改善信号発生部Ａ₁ ４１０−１〜Ａ₂₅ ４１０−
２５に出力する。

【００６４】各アンド回路３００１−Ｋ（Ｋ１，２，
３，・・・２５）の入力信号線は、検出すべきパターン
（テンプレート）に応じて、上記ドライバ３０００の９
０本の出力信号線Ｌ₁，＊Ｌ₁，Ｌ₂，＊Ｌ₂，・・
・，Ｌ₄₅，外８（以下、＊Ｌ

【００６５】

【外８】

【００６６】₄₅と表記する）の内、最大４５本と接続さ
れる。より具体的には、テンプレートにおける黒ドット
に対応する入力信号線は、Ｌ₁〜Ｌ₄₅の内のいずれか対
応する信号線と、白ドットに対応する入力信号線は＊Ｌ
₁〜＊Ｌ₄₅のいずれかの内の対応する信号線と結線され
る。また、黒ドット、白ドットのいずれでも良いドット
については結線はなされない。

【００６７】上記パターン一致検出部Ａ３１０，Ｂ３２
０，Ｃ３３０，及びＤ３４０は、それぞれ、上記画像形
成対象ドットが、縦方向の直線、横方向の直線、右上り
４５°方向の直線、及び左上がり４５°方向のそれぞれ
の方向を中心とした範囲にあるジャギーが発生する２５
種類の直線に含まれるドットであるか否かを検出する。

【００６８】この場合、各パターン一致検出部Ａ３１
０，Ｂ３２０，Ｃ３３０，及びＤ３４０におけるジャギ
ー検出用のテンプレート、すなわち各アンド回路３００
１−１〜３００１−２５の入力信号線とドライバ３００
０から出力される９０本の信号線Ｌ₁，＊Ｌ₁，Ｌ₂，
＊Ｌ₂，・・・，Ｌ₄₅，＊Ｌ₄₅との結線を適切に行うこ
とにより、あらゆる方向の直線のジャギーの検出が可能
である。

【００６９】例えば、パターン一致検出部Ａ３１０は、
図５（ａ）に示す縦方向（垂直方向）のウィンドウＷＡ
を用いて、垂直方向に対して角度26.6°（横１ドットに
対し縦方向に２ドット上がる直線の角度）から角度3.8
°（横１ドットに対し縦方向に１５ドット上がる直線の
角度）までの角度の直線におけるジャギーが検出可能で
ある。

【００７０】同様に、パターン一致検出部Ｂ３２０は、
横方向（水平方向）のウィンドウＷＢにより、水平方向
に対し3.8 °〜26.6°までの角度の直線におけるジャギ
ーが検出可能である。

【００７１】さらに、パターン一致検出部Ｃ３３０，Ｄ
３４０はそれぞれ右上り４５°方向のウィンドウＷＣ，
左上り４５°方向のウィンドウＷＤにより、垂直に対し
て２８°（横１５ドットに対し縦方向に８ドット上がる
直線）から４３°までと、水平に対して２８°〜４３°
までの角度の直線におけるジャギーの検出が可能であ
る。

【００７２】このように、図４に示す結線により、パタ
ーン一致検出部Ａ３１０，Ｂ３２０，Ｃ３３０，及びＤ
３４０は、共にジャギー検出用の２５種類のテンプレー
トを持つことになるので、各パターン一致検出部Ａ３１
０，Ｂ３２０，Ｃ３３０，及びＤ３４０は、それぞれ２
５種類の一致検出信号を出力する。

【００７３】改善信号発生部Ａ₁４１０−１〜Ａ₂₅４１
０−２５は、上記パターン一致検出部Ａ３１０から出力
される２５種類の各一致検出信号に１対１に対応して設
けられ、一致検出信号がアクティブとなって加わること
により、ウィンドウＷＡ内の画像データの中央ドット
（画像形成対象ドット）のサイズ及び画像形成位置を指
定する改善信号（改善データ）を改善信号合成部５００
に出力する。

【００７４】図６は、パターン一致検出部Ａ３１０及び
改善信号発生部Ａ₁４１０−１〜Ａ ₂₅４１０−２５の動
作を説明する図である。尚、同図において、黒丸は黒ド
ット、白丸は白ドット、網かけが施された丸は、黒，白
いずれのドットでもよいことを示している。

【００７５】パターン一致検出部Ａ３１０は、同図
（ａ）に示すようなパターンの画像データＷＡが入力さ
れた場合、一致検出信号を、例えば改善信号発生部Ａ₁
４１０−１に出力する。その入力を受けて、改善信号発
生部Ａ₁４１０−１は、上記ウィンドウＷＡの中央にあ
る画像形成対象ドット（黒ドット）が通常のドット（標
準ドット）の３分の１のサイズで、かつその中心位置が
標準ドットの中心位置よりも右方向（主走査方向）に３
分の１ドット分移動されて画像形成されるように指示す
る改善信号を、改善信号合成部５００に出力する。ま
た、パターン一致検出部３１０は、同図（ｂ）に示すよ
うなパターンの画像データが入力された場合には、一致
検出信号を例えば改善信号発生部Ａ₂４１０−２に出力
し、改善信号発生部Ａ４１０−２は、その入力を受け
て、上記と同様な改善信号を改善信号合成部５００に出
力する。

【００７６】さらに、パターン一致検出部Ａ３１０は、
同図（ｃ）に示すようなパターンの画像データが入力さ
れた場合には、一致検出信号を例えば改善信号発生部Ａ
₂₄４１０−２４に出力する。そして改善信号発生部Ａ₂₄
４１０−２４は、その入力を受けて上記ウィンドウＷＡ
の中央にある画像形成対象ドット（白ドット）が、通常
の黒ドット（標準ドット）の３分の１のサイズで、今度
はその中心位置が標準ドットの画像形成中心位置よりも
左方向（主走査方向とは逆の方向）に３分の１ドット分
移動されて画像形成されるように指示する改善信号を改
善信号合成部５００に出力する。

【００７７】また、パターン一致検出部Ａ３１０は、同
図（ｄ）に示すようなパターンの画像データが入力され
た場合には、例えば、改善信号発生部Ａ₂₅４１０−２５
に対し一致検出信号を出力する。改善信号発生部Ａ₂₅４
１０−２５は、これを受けて上記と同様な改善信号を改
善信号合成部５００に出力する。

【００７８】上述のような、パターン一致検出部Ａ３１
０及び改善信号発生部Ａ₁４１０−１，Ａ₂４１０−
２，Ａ₂₄４１０−２４，Ａ₂₅４１０−２５の動作によ
り、図３に示すレーザ制御回路６００及びレーザ光学系
７００を介し、同図（ｅ）に示すような通常の画像形成
ではジャギーの目立つ縦方向の直線が、同図（ｆ）に示
すようなジャギーの目立たない縦方向の直線に改善され
て画像形成される。

【００７９】続いて、図７は、パターン一致検出部Ｂ３
２０及び改善信号発生部Ｂ₁４２０−１〜改善信号発生
部Ｂ₂₅４２０−２５の動作を説明する図である。パター
ン一致検出部Ｂ３２０は、同図（ａ）に示すパターンの
画像データが入力されると、例えば改善信号発生部Ｂ₁
４２０−１に対し一致検出信号を出力する。

【００８０】改善信号発生部Ｂ₁４２０−１は、その信
号の入力を受けて、ウィンドウＷＢの中央ドット（画像
形成対象ドット）が標準ドットの２分の１のサイズで、
中心位置が標準ドットと等しくなるように画像形成され
るように指示する改善信号を改善信号合成部５００に出
力する。

【００８１】また、パターン一致検出部Ｂ３２０は、同
図（ｂ）に示すパターンの画像データが入力されると、
例えば改善信号発生部Ｂ₂４２０−２に対し一致検出信
号を出力する。改善信号発生部Ｂ₁４２０−２は、その
信号の入力を受けて、上記と同様の改善信号を改善信号
合成部５００に出力する。

【００８２】一方、パターン一致検出部Ｂ３２０は、同
図（ｃ）に示すパターンの画像データが入力されると、
例えば改善信号発生部Ｂ₂₅４２０−２４に対し一致検出
信号を出力する。改善信号発生部はＢ₂₄４２０−２４
は、この信号の入力を受けてウィンドウＷＢの中央ドッ
トが標準ドットの４分の１のサイズで、標準ドットと中
心位置が等しくなるように画像形成されるように指示す
る改善信号を改善信号合成部５００に出力する。

【００８３】さらに、パターン一致検出部Ｂ３２０は、
同図（ｄ）に示すようなパターンの画像データが入力さ
れると、例えば改善信号発生部Ｂ₂₅４２０−２５に一致
検出信号を出力する。改善信号発生部Ｂ₂₅４２０−２５
は、この信号の入力を受けて、ウィンドウＷＢの中央ド
ットが標準ドットの４分の３のサイズで標準ドットと中
心位置が等しくなるように画像形成されるように指示す
る改善信号を改善信号合成部５００に出力する。

【００８４】上述のようなパターン一致検出部Ｂ３２０
及び改善信号発生部Ｂ₁４２０−１，Ｂ₂４２０−２，
Ｂ₂₄４２０−２４，及びＢ₂₅４２０−２５の動作によ
り、同図（ｅ）に示すジャギーの目立つ横方向の直線
が、レーザ制御回路６００及びレーザ光学系７００を介
して、同図（ｆ）に示すようにジャギーの目立たない横
方向の直線に改善されて画像形成される。

【００８５】このように、本実施例においては、４個の
各パターン一致検出部Ａ３１０，Ｂ３２０，，Ｃ３３
０，及びＤ３４０が分担して、ジャギーの発生しやすい
垂直・水平に近い角度の直線、及び水平方向に対し右上
がりもしくは左上がりに４５°に近い角度の直線におい
てジャギー発生の原因となる改善すべきドットを、検出
するようにしている。

【００８６】したがって、前述した図１５に示す従来の
パターン一致検出部１５０と同様に１００種類のテンプ
レートを用意しようとした場合、各パターン一致検出部
Ａ３１０，Ｂ３２０，Ｃ３３０，及びＤ３４０は、それ
ぞれ２５種類のテンプレートを用意すればよい。そし
て、この場合、各パターン一致検出部Ａ３１０，Ｂ３２
０，Ｃ３３０，及びＤ３４０におけるアンド回路３００
０−１〜３０００−２５の入力信号線とドライバ３００
０の９０本の出力信号線Ｌ₁，＊Ｌ₁，Ｌ₂，＊Ｌ₂，
・・・Ｌ₄₅，＊Ｌ₄₅との結線は、最大で２２５０（＝９
０×２５）本となる（図４参照）。よって、４個のパタ
ーン一致検出回路Ａ３１０，Ｂ３２０，Ｃ３３０，及び
Ｄ３４０の全体では、最大９０００（＝２２５０×４）
本の結線が必要である。

【００８７】上述したように、従来のパターン一致検出
部１５０では、同等の機能を果たすためには４５０００
本もの結線が必要であった。このことを考慮すると、本
実施例により結線数は１／５に削減されることになる。
したがって、ＰＬＡまたはゲートアレイ等のＡＳＩＣに
よりパターン一致検出部を製作する場合、回路の小型化
・簡略化が図れる。

【００８８】上述のようにして、パターン一致検出部Ａ
３１０，Ｂ３２０，Ｃ３３０，またはＤ３４０によって
検出された１５ドット×３ドットまたは３ドット×１５
ドットのウィンドウの中央ドットに対応する改善信号
は、改善信号発生部Ａ₁４１０−１〜Ａ₂₅４１０−２
５，改善信号発生部Ｂ₁４２０−１〜Ｂ₂₅４２０−２
５，改善信号発生部Ｃ₁４３０−１〜Ｃ₂₅４３０−２
５，及び改善信号発生部Ｄ₁４４０−１〜Ｄ₂₅４４０−
２５の内いずれか１つの改善信号発生部から改善信号合
成部５００に出力される。なお、今回２５種のテンプレ
ートを用いる場合について説明したが、回路規模や、改
善のレベルに応じてテンプレートの数を増やしたり、減
らすこともできる。

【００８９】この改善信号は、例えば前記図１６に示す
改善信号と同様な形式の６ビット信号であり、改善信号
合成部５００を介してレーザ制御回路６００に出力され
る。レーザ制御回路６００は、上記各ウィンドウＷＡ，
ＷＢ，ＷＣ，またはＷＤ内の中央ドットが、改善信号合
成部５００から入力される改善信号により指定される位
置に同じく上記改善信号により指定されるサイズで画像
形成されるように、レーザ光学系７００のレーザ光源の
露光タイミング、露光時間を制御する。

【００９０】このことにより、図６（ｅ），図７（ｅ）
に示すジャギーの目立つ縦方向、水平方向の直線が、そ
れぞれ図６（ｆ），図７（ｆ）に示すジャギーの目立た
ない縦方向、水平方向の直線に変換されて画像形成され
る。

【００９１】ところで、上記改善信号に基づいて、ウィ
ンドウの中央ドットのサイズ及び形成位置を制御する処
理は、例えば、前記レーザ制御回路６００に３００dpi
（主走査方向）×３００dpi （副走査方向）の入力画像
を２４００dpi （主走査方向）×３００dpi （副走査方
向）の高解像度の画像に変換して出力すると共に、レー
ザ制御回路６００内に図８に示すパルス幅補正回路６１
０を設けることにより可能である。この方法は、従来例
で述べたように、主走査方向に高解像化することは容易
であるため、回路の大きな改造や高コストを招かないで
実現できる。

【００９２】次に、図８に示すパルス幅制御回路６１０
の構成及び動作を説明する。同図において、ラッチ６１
１は、前記改善信号合成部５００から直接出力される６
ビットの改善信号を一時的に保持する。

【００９３】また、ＲＯＭ６１２は、改善信号合成部５
００から今回入力される６ビットの改善信号と前記ラッ
チ６１１に保持されていた改善信号合成部５００から前
回入力された６ビットの改善信号とから成る合計１２ビ
ットをアドレスとして入力し、そのアドレスに格納され
ている８ビットの補正信号をシフトレジスタ６１３に出
力する。

【００９４】シフトレジスタ６１３は、上記８ビットの
補正信号を並列入力し、その補正信号をパラレル／シリ
アル変換して発光パルス補正信号として、特に図示して
いないレーザ光学系のレーザ制御回路に出力する。

【００９５】ここで、図９に、前記ＲＯＭ６１２から出
力される８ビットの発光パルス補正信号とその発光パル
ス補正信号に対応するレーザ光源の発光パルスの一例を
示す。

【００９６】同図（ａ）はサイズが８／８（＝１）で形
成位置が中央、すなわち本来の入力位置に最大の大きさ
のドット（標準ドット）を形成する指定の改善信号に対
応する発光パルス補正信号であり、この場合の発光パル
ス補正信号は８ビットの全てが１となっている。レーザ
制御回路は、入力される発光パルス補正信号においてビ
ットが“１”のときのみレーザ光源を発光させるので、
この場合レーザ光源からは、上記８ビットの発光パルス
補正信号が入力されている間、露光用のレーザ光が発光
される。

【００９７】また、同図（ｂ）に示すようにサイズが２
／８（＝１／４）、形成位置が中央を指定する改善信号
に対応する発光パルス補正信号は、中央の第４，５ビッ
トが“１”で他の全てのビットが“０”である。したが
ってこの場合、レーザ光源は前記レーザ制御回路の制御
により、上記第４，５ビットに対応する時間だけ露光用
のレーザ光を発光する。

【００９８】さらに、同図（ｃ）は、サイズが８／８
（＝１）、形成位置が右シフトを指定する改善信号に対
応する発光パルス補正信号を示すものであり、その発光
パルス補正信号は第１〜第３ビットが“０”、第４〜第
８ビットが“１”となっている。これは現在のウィンド
ウの中央ドットに対する補正信号であり、上述したよう
にサイズが８／８（＝１）の指定のときには同図（ａ）
に示したように８つのビットが全て“１”となるため
に、本来の残りの３ビット（第６〜第８ビット）に対す
る“１”は次のウィンドウの中央ドットに対する発光パ
ルス補正信号の出力時に出力されなければならない。ま
た、同図（ｄ）に示すようにサイズ４／８（＝１／２）
形成位置が右シフトを指定する改善信号に対する発光パ
ルス補正信号の場合には、右側にはみ出す本来の第８ビ
ットの“１”を、次のウィンドウの中央ドットに対する
発光パルス補正信号の出力時に出力しなければならな
い。

【００９９】図１０は、上述したような前回のウィンド
ウの中央ドットに対する発光パルス補正信号の残りビッ
ト（図９（ｃ），（ｄ）参照）と今回のウィンドウの中
央ドットに対する発光パルス補正信号とを合成して、実
際に使用する発光パルス補正信号を作成する一例を説明
する図である。

【０１００】図８に示すように、ＲＯＭ６１２のリード
アドレスは、ラッチ６１１に格納されている前回のウィ
ンドウの中央ドットに対する６ビットの改善信号と、改
善信号合成部５００から直接入力される現在のウィンド
ウの中央ドットに対する６ビットの改善信号とから成る
１２ビットとなっており、ＲＯＭ６１２内には、この１
２ビットのアドレスに図９に示すようにして合成して出
力すべき発光パルス信号が格納されており、その８ビッ
トの発光パルス補正信号がシフトレジスタ６１３を介し
て８ビットのシリアル信号に変換されレーザ光学系のレ
ーザ制御回路６００に出力される。

【０１０１】尚、上記実施例ではハードウエア・ロジッ
クによりパターン検出及び改善信号の出力を行っている
が、それらの機能をニューラルネットワークを用いて行
うようにしてもよい。

【０１０２】この場合、例えば画像切り出し部で得られ
たビットマップ画像（ウィンドウ）の情報をニューラル
ネットワークの入力層に加え、その出力層から改善信号
を出力させる。このため、ニューラルネットワークを予
め教育しておく。教育とはニューラルネットワーク内部
の各ニューロンの係数を決定することである。このため
いろいろな入力パターンを入力し、必要とする改善信号
の出力が得られるように係数を決定する。

【０１０３】ニューラルネットワークでは、所定数の入
力パターンと改善信号出力とを対応づけて学習させて、
各ニューロンの係数を決定しておくと、教育していない
入力パターンに対しても正しい改善信号を出力させるこ
とができる。このため多様なウィンドウの入力パターン
に対して、改善を行うことができる。

【０１０４】この場合、複数形状の各切り出しウィンド
ウ毎に個別のニューラルネットワークを用いるようにす
ると、各ニューラルネットワークの教育を比較的簡単か
つ短期間で行うことが可能となり、また各ニューラルネ
ットワークの規模も小さくすることができる。したがっ
てニューラルネットワークのＬＳＩ化が容易になり、ま
た、開発工数も少なくするこができ、開発期間を短くで
きる。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の装置でジャギー発生検出用に用いられていたウィ
ンドウよりも少ないドット数の複数の形状のウィンドウ
を用いてジャギー発生の検出を行い、ジャギー発生を検
出した場合画像形成対象ドットのサイズ並びに、形成位
置を指定する改善データ（改善信号）を出力して画質の
改善を行うようにしたので、従来よりも小規模かつ簡略
な回路で従来と同等の画質の改善効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図（その１）である。

【図２】本発明の原理ブロック図（その２）である。

【図３】本発明の一実施例の画質改善装置の回路ブロッ
ク図である。

【図４】パターン一致検出部の回路構成を示す図であ
る。

【図５】本実施例で用いる４種類のウィンドウの形状を
示す図である。

【図６】パターン一致検出部Ａ３１０及び改善信号発生
部Ａ₁４１０−１〜Ａ₂₅４１０−２５の動作を説明する
図である。

【図７】パターン一致検出部Ｂ３２０及び改善信号発生
部Ｂ₁４２０〜Ｂ₂₅４２０−２５の動作を説明する図で
ある。

【図８】パルス幅補正回路の構成を示すブロック図であ
る。

【図９】改善信号によって指定される発光パルス補正信
号の例を示す図である。

【図１０】前回のウィンドウの中央ドットの発光パルス
補正信号の残りビットと今回のウィンドウの中央ドット
の発光パルス補正信号との合成により生成される発光パ
ルス補正信号の一例を示す図である。

【図１１】画質改善の一方法を説明する図である。

【図１２】従来の画質向上の一方法を説明する図であ
る。

【図１３】ウィンドウのサイズを変えた場合のジャギー
に対する主観的評価値を示す図である。

【図１４】従来の画像改善装置の回路ブロック図であ
る。

【図１５】従来のパターン一致検出部の詳細な回路図で
ある。

【図１６】改善信号（改善データ）の形式を示す図であ
る。

【符号の説明】

１画像切り出し手段２−１，２−２，・・・２−Ｎジャギー発生検出手段３改善データ出力手段３−１，３−２，・・・３−Ｍ改善データ発生手段４画像形成制御手段

フロントページの続き (72)発明者師尾潤神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者三上知久神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (56)参考文献特開平３−89776（ＪＰ，Ａ) 特開平２−112966（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/409 B41J 2/52 G06T 3/00 - 7/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ビットマップ画像データを用いて画像形
成を行う画像形成装置における形成画像の画質を改善す
る画質改善装置において、前記ビットマップ画像データから、画像形成対象ドット
が中央に位置する複数の形状のウィンドウによって、複
数の形状の画像データを切り出し出力する画像切り出し
手段（１）と、該画像切り出し手段（１）によって切り出される前記複
数の形状の各画像データに１対１に対応して設けられ、
該画像切りだし手段（１）から入力される画像データに
ついて、前記画像形成装置による画像形成時にジャギー
が発生する複数のドットパターンを検出し、検出した各
ドットパターン毎に個別のジャギ−発生検出信号を出力
する複数のジャギー発生検出手段（２−１），（２−
２），・・・（２−Ｎ）と、該複数のジャギー発生検出手段（２−１），（２−
２），・・・（２−Ｎ）から出力される複数のジャギ−
発生検出信号に対応する前記画像形成対象ドットの大き
さ及び形成位置を指定する前記画像形成対象ドット用の
改善データを出力する改善データ出力手段（３）と、該改善データ出力手段（３）から出力される前記改善デ
ータに基づき、前記画像形成対象ドットが、前記改善デ
ータにより指定されるサイズで前記改善データにより指
定される位置に形成されるように制御する画像形成制御
手段（４）とを備え、前記画像形成対象ドットのサイズまたは形成位置を前記
ビットマップ画像データとは異なるように変化させて、
前記画像形成装置が形成する画像におけるジャギ−の発
生を低減することにより該画像の画質を改善させること
を特徴とする画像形成装置における画質改善装置。
【請求項２】前記改善データ出力手段（３）は、前記
各ジャギー発生検出手段（２−１），（２−２），・・
・（２−Ｎ）から出力される複数の検出信号に１対１に
対応して設けられた複数の改善データ発生手段（３−
１），（３−２），・・・（３−Ｍ）から成り、、該複数の改善データ発生手段（３−１），（３−２），
・・・（３−Ｍ）は、前記検出信号の入力を受けて前記
改善データを出力することを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置における画質改善装置。
【請求項３】前記画像形成制御手段（４）は、入力さ
れるビットマップ画像データを主走査方向に整数倍に高
解像化して得られるビットマップ画像データを用いて、
前記画像形成対象ドットのサイズ及び形成位置を制御す
ることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装
置における画質改善装置。