JP3621756B2 - 記録装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタル複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置などに組み込まれて文書や図面などの2値画像データを用紙に記録(印刷)する記録装置に関し、特に、一般にレーザープリンタと呼ばれるような記録装置におけるスムージング(平滑化)処理を伴う画質向上の技術改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
よく知られているように、レーザープリンタと呼ばれる電子写真方式の記録装置では、感光ドラムの表面をビットマップ形式の画像データで変調されたレーザービームでラスタ走査して静電潜像を形成し、それをトナーで現像して用紙に転写する。この種の記録装置の多くは、画像の拡大や解像度の適合のために、低密度な2値の入力画像データを平滑化した高密度な2値の出力画像データに変換して印刷するスムージング機能を備えている。
【0003】
スムージング機能は、入力画像データから1つの注目画素とその周囲の複数の参照画素とを並列にした部分データを主走査ライン方向に順番に抽出する入力画像読み出し手段と、この手段から並列出力される前記部分データでアドレッシングされ、前記注目画素に対応した出力画像データの一部として複数の画素群を出力する密度変換用ROMと、このROMから順次出力されるデータを1ラインずつ直列にして記録部に供給する出力制御手段とで実現される。
【0004】
一般的には、前記密度変換用ROMから前記注目画素に対応する出力画像データの一部として複数ラインにわたる複数の画素群が出力され、これによって入力画像データの1ラインが出力画像データの複数ラインに変換される構成であり、前記入力画像読み出し手段は入力画像データの同一ラインに対する処理を複数回繰り返し、その繰り返しと同期して前記出力制御手段は出力画像データの複数ラインを1ラインずつ順番に出力するように構成されている。
【0005】
またこの種の記録装置においては、例えば特開平6−255176号公報に詳しく開示されているように、2値画像の記録品質を向上するために、つぎのような記録パルス幅の制御方式が知られている。つまり、1つの黒画素を記録する際に、その黒画素の周辺の画素の白黒分布の状態によって、記録パルス幅を大きくしたり小さくしたり可変制御する。この制御によって、記録画像上の黒細線の太りすぎを防止したり、白細線の細りすぎを防止したり、黒の塊のかすれを防止する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記のスムージング機能を備え、かつ前記の記録パルス幅制御を行う従来の装置では、スムージング処理されて直列になった出力画像データについて記録パルス幅制御の処理を加えるように構成されていた。つまり、スムージング処理用の前記出力制御手段から直列に出力される画像データを複数ライン分蓄積し、その画像データから1つの注目画素(記録しようとする画素)とその周囲の複数の参照画素とを並列にした部分データを抽出するデータ並べ替え手段と、この手段から並列出力される部分データの白黒パターンに応じて前記注目画素の記録パルス幅情報を出力するパルス幅選択回路とを設けている。
【0007】
ここで前記のデータ並べ替え手段としては、高密度な出力画像データの複数ライン分を蓄えるきわめて大容量のFIFOレジスタが必要である。スムージング処理部の前記入力画像読み出し手段は、低密度な入力画像データの複数ライン分を蓄えるかなり大容量のFIFOレジスタを用いている。このように大容量のFIFOレジスタ回路を2系統も用いているので、回路規模が大きくなり、ハードウェア価格が高くなるという問題があった。
【0008】
この発明は前述した従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、スムージング処理および記録パルス幅制御の両方を行う記録装置を簡単な回路で安価に実現することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
そこでこの発明では、低密度な2値の入力画像データを平滑化した高密度な2値の出力画像データに変換して印刷するために、入力画像データから1つの注目画素とその周囲の複数の主走査ラインにわたる参照画素とを並列にした部分データを主走査ライン方向に順番に抽出する入力画像読み出し手段と、この手段から並列出力される前記部分データでアドレッシングされ、前記注目画素に対応した出力画像データの一部として複数の画素群を出力する密度変換用ROMと、このROMから順次出力されるデータを1ラインずつ直列にして記録部に供給する出力制御手段とを備えた記録装置において、前記入力画像読み出し手段により1つの注目画素とその周囲の複数の主走査ラインにわたる参照画素とを並列にした部分データを主走査ライン方向に順番に抽出されたデータの一部または全部を傍受して、その傍受データが特定のパターンになっているか否かを判定するパターン判定手段と、このパターン判定手段の判定結果に従って前記傍受データに含まれている前記注目画素に対応する前記出力画像データの前記画素群を記録するときの記録パルス幅を制御するパルス幅制御手段とを設けた。
【0010】
ここで、前記密度変換用ROMから前記注目画素に対応する出力画像データの一部として複数の主走査ラインにわたる複数の画素群が出力され、これによって入力画像データの1の主走査ラインが出力画像データの複数の主走査ラインに変換される構成であり、前記入力画像読み出し手段は入力画像データの同一の主走査ラインに対する処理を複数回繰り返し、その繰り返しと同期して前記出力制御手段は出力画像データの複数の主走査ラインを1の主走査ラインずつ順番に出力するように構成されたものにおいて、望ましくは、前記パターン判定手段により前記傍受データがある特定のパターンであると判定されたときには、前記パルス幅制御手段は、前記出力制御手段により入力画像データの1の主走査ラインに対応する出力画像データの複数の主走査ラインのうちの何番目の主走査ラインを出力するのかに応じて記録パルス幅を制御する構成とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施例による記録装置の要部構成を図1に示している。FIFOレジスタ1とシフトレジスタ2が前述の入力画像読み出し手段の要部である。FIFOレジスタ1には低密度の入力画像データの4ライン分が蓄積される。FIFOレジスタ1に蓄積された4ライン分のデータは並列に順次読み出されてシフトレジスタ2に入力される。シフトレジスタ2は4ビット×4列からなり、図2に示すように、入力画像データから1つの注目画素とその周囲の15の参照画素とを含む4×4の部分領域の16画素を抽出した部分データが蓄積される。シフトレジスタ2の16ビットの部分データは並列に読み出され、密度変換用ROM3のアドレス入力となる。
【0012】
この実施例のスムージング処理では、入力画像データの1画素を主走査方向に2倍し、副走査方向に4倍にする。つまり、入力画像データの1画素が2×4=8画素に増やされる。従って、入力画像データの1ラインが出力画像データの4ラインに変換される。この仕様に対応して、密度変換用ROM3は、1つの注目画素を含む16画素の部分データでアドレッシングされて、その注目画素に対応する出力画像データの一部として8画素(前記「複数の画素群」に相当する)を並列に出力する。この8画素のデータは並列にセレクタ4に入力される。
【0013】
密度変換用ROM3から出力される8画素のデータは、それぞれ2画素ずつの4ライン分のデータである。セレクタ4では、補間ラインカウンタ7からのライン番号に対応する制御信号によって切り替えられ、4つの補間ライン中の指定された1ラインの2画素(2ビット)のデータを直列して出力ゲート8に導く。
【0014】
入力画像データのある4ラインをFIFOレジスタ2に蓄積し(2番目が注目ラインである)、4ライン全体を主走査方向に先頭から末尾までシフトする。このシフト操作を1回行うことで、入力画像データの注目ラインを1回走査したことになる。このとき密度変換用ROM3からは4ライン分の出力画像データが出力されるが、ある注目ラインについての1回目の走査時には補間ラインカウンタ7が「1ライン目」を指示しており、このときセレクタ4はROM3から並列出力される4ライン分のデータのうちの1ライン目のデータのみを直列にして出力ゲート8に導く。
【0015】
この動作が終了したならば、FIFOレジスタ1の内容をまったく変えずに、同一の注目ラインに対する同じシフト操作をもう1回行う。このときは補間ラインカウンタ7は「2ライン目」を指示しており、このときセレクタ4はROM3から並列出力される4ライン分のデータのうちの2ライン目のデータのみを直列にして出力ゲート8に導く。
【0016】
この動作が終了したならば、FIFOレジスタ1の内容をまったく変えずに、同一の注目ラインに対する同じシフト操作をもう1回行う(3回目)。このときは補間ラインカウンタ7は「3ライン目」を指示しており、このときセレクタ4はROM3から並列出力される4ライン分のデータのうちの3ライン目のデータのみを直列にして出力ゲート8に導く。
【0017】
この動作が終了したならば、FIFOレジスタ1の内容をまったく変えずに、同一の注目ラインに対する同じシフト操作をもう1回行う(4回目)。このときは補間ラインカウンタ7は「4ライン目」を指示しており、このときセレクタ4はROM3から並列出力される4ライン分のデータのうちのライン目のデータのみを直列にして出力ゲート8に導く。
【0018】
以上で入力画像データの1ラインについての密度変換処理が終了し、4ラインに増やされた出力画像データが1ラインずつ順番にゲート8に向けて出力される。つぎにFIFOレジスタ1に入力画像データの後続の1ラインを入力し、注目ラインを更新し、その状態で注目ラインの走査を前記のように4回繰り返す。このようにして低密度な2値の入力画像データを平滑化した高密度な2値の出力画像データに変換して順番に直列出力する。
【0019】
つぎに記録パルス幅の制御系について説明する。前記入力画像読み出し手段のシフトレジスタ2から並列出力される4×4=16画素の部分データのうち、図2に示すように、注目画素を中心とする3×3=9画素のデータをパターン判定回路5にも導入する。この3×3=9画素のデータのことを、スムージング処理系のシフトレジスタ2からROM3へのデータ経路から傍受したデータという意味で、傍受データと呼ぶ。
【0020】
パターン判定回路5は簡単な論理ゲート回路からなり、3×3=9画素の傍受データが図3に示す4種類のパターンになっているか否かを判定する。
[パターン▲1▼]…白→黒遷移パターン
入力画像データ中の注目画素が白領域から黒領域に入った直後のパターンである。
[パターン▲2▼およびパターン▲3▼]…黒中パターン
入力画像データ中の注目画素が黒領域中にあるパターンである。
[パターン▲4▼]…黒→白遷移パターン
入力画像データ中の注目画素が黒領域から白領域に出る直後のパターンである。
【0021】
図1において、パルス幅制御回路6は、パターン判定回路5の出力と前記の補間ラインカウンタ7の出力に基づいて、セレクタ4から直列出力される画像データの1画素ごとに、記録パルスとして幅の広いパルス信号を使うか幅の狭いパルス信号を使うかを決定し、該当の記録パルス信号を出力ゲート8に入力する。
【0022】
この実施例においては、パルス幅制御回路6から出力する記録パルスはつぎの2種類である。1つは、1画素の記録時間の全体にわたって記録部のレーザーを出力する信号で、これを100%パルスと呼ぶことにする。もう1つは、1画素の記録時間のうちの中間の3分の1だけレーザーを出力する信号で、これを33%パルスと呼ぶことにする。
【0023】
そしてパルス幅制御回路6は、パターン判定回路5の出力と前記の補間ラインカウンタ7の出力に基づいてつぎのように動作する。
[動作A]
前記の傍受データが黒中パターン▲2▼または▲3▼であった場合、100%パルスを選択して出力ゲート8に供給する。このときセレクタ4から出力される黒画素信号“1”と100%パルスの論理積が記録信号となり、記録用のレーザーを駆動する。この黒画素のレーザー露光時間が100%となるので、用紙に記録される黒ラインが太くなり、隣接の黒ラインと完全につながって、かすれのない黒の塊を記録できる。つまり黒の塊の画質が向上する。
[動作B]
前記の傍受データが白→黒遷移パターン▲1▼であった場合、補間ラインカウンタ7の出力が「1ライン目」のときは33%パルスを選択し、「2ライン目」「3ライン目」「4ライン目」のときは100%パルスを選択する。この動作Bにより、用紙上に記録される画像において、副走査方向に白領域から黒領域に遷移する際の黒エッジの濃度が少しだけ低下し、きれいな画質となる。
[動作C]
前記の傍受データが黒→白遷移パターン▲4▼であった場合、補間ラインカウンタ7の出力が「1ライン目」「2ライン目」「3ライン目」のときは100%パルスを選択し、「4ライン目」のときは33%パルスを選択する。この動作Cにより、用紙上に記録される画像において、副走査方向に黒領域から白領域に遷移する際の黒エッジの濃度が少しだけ低下し、きれいな画質となる。
[動作D]
前記の傍受データがパターン▲1▼▲2▼▲3▼▲4▼のいずれでもない場合、33%パルスを選択して出力ゲート8に供給する。このときセレクタ4から出力される黒画素“1”に対するレーザー露光時間は33%となるので、黒の塊から離れた孤立的な黒ラインの濃度が低下し、黒ラインの太りすぎを防止できる。
【0024】
以上のような制御動作を含んだ画像記録処理例を図4のタイミングチャートに示している。
【0025】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、スムージング処理のための入力画像読み出し手段を記録パルス幅制御部のデータ並べ替え手段として流用し、入力画像読み出し手段で並べ替えた複数のラインにわたる部分データを密度変換用ROMに入力してスムージング処理を行うと同時に、入力画像読み出し手段で並べ替えた複数のラインにわたる部分データの一部または全部をパターン判定手段に入力して記録パルス幅の制御を行うことにより、低密度の入力画像データの入力画像読み出し手段で並べ替えた複数のラインにわたる部分データに従って高密度の出力画像データの記録パルス幅制御が行われる。
【0026】
また、スムージング処理により入力画像データの1ラインを出力画像データの複数ラインに変換する場合においては、パターン判定手段に入力される入力画像データの部分データのパターンだけでなく、複数ラインに増やした出力画像データの何番目のラインの画素を記録するのかに従って記録パルス幅の制御を行われる。これにより、高密度化した出力画像データについてきめ細かく記録パルス幅制御を行うことが可能となる。
【0027】
【発明の効果】
この発明によれば、スムージング処理のための前記入力画像読み出し手段を記録パルス幅制御部の前述のデータ並べ替え手段として流用し、前記入力画像読み出し手段で並べ替えた前記複数のラインにわたる部分データを前記密度変換用ROMに入力してスムージング処理を行うと同時に、入力画像読み出し手段で並べ替えた複数のラインにわたる部分データの一部または全部を前記パターン判定手段に入力して記録パルス幅の制御を行う。つまり、低密度の入力画像データの入力画像読み出し手段で並べ替えた複数のラインにわたる部分データに従って高密度の出力画像データの記録パルス幅制御を行う。そのため、従来のようにスムージング処理系の後段で新たにデータを並べ替えて記録パルス幅の制御処理をやり直す回路方式に比べ、はるかに回路構成が簡単になり、したがって装置価格を低減できる。
【0028】
また、スムージング処理により入力画像データの1ラインを出力画像データの複数ラインに変換する場合においては、前記パターン判定手段に入力される入力画像データの部分データのパターンだけでなく、複数ラインに増やした出力画像データの何番目のラインの画素を記録するのかに従って記録パルス幅の制御を行う。これにより記録パルス幅の制御回路が従来より簡単であっても、高密度化した出力画像データについてきめ細かく記録パルス幅制御を行え、充分な高画質を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による記録装置の要部構成を示すブロック図
【図2】同上実施例における部分データと傍受データの関係を示す概念図
【図3】同上実施例におけるパターン判定回路で判定する傍受データのパターン説明図
【図4】同上実施例における画像記録例の記録信号タイミングチャート
【符号の説明】
1 FIFOレジスタ(入力画像読み出し手段)
2 シフトレジスタ(入力画像読み出し手段)
3 密度変換用ROM
4 セレクタ(出力制御手段)
5 パターン判定回路
6 パルス幅制御回路
7 補間ラインカウンタ
8 出力ゲート

Claims (2)

  1. 低密度な2値の入力画像データを平滑化した高密度な2値の出力画像データに変換して印刷するために、入力画像データから1つの注目画素とその周囲の複数の主走査ラインにわたる参照画素とを並列にした部分データを主走査ライン方向に順番に抽出する入力画像読み出し手段と、この手段から並列出力される前記部分データでアドレッシングされ、前記注目画素に対応した出力画像データの一部として複数の画素群を出力する密度変換用ROMと、このROMから順次出力されるデータを1ラインずつ直列にして記録部に供給する出力制御手段とを備えた記録装置において、前記入力画像読み出し手段により1つの注目画素とその周囲の複数の主走査ラインにわたる参照画素とを並列にした部分データを主走査ライン方向に順番に抽出されたデータの一部または全部を傍受して、その傍受データが特定のパターンになっているか否かを判定するパターン判定手段と、このパターン判定手段の判定結果に従って前記傍受データに含まれている前記注目画素に対応する前記出力画像データの前記画素群を記録するときの記録パルス幅を制御するパルス幅制御手段とを備えたことを特徴とする記録装置。
  2. 請求項1において、前記密度変換用ROMから前記注目画素に対応する出力画像データの一部として複数の主走査ラインにわたる複数の画素群が出力され、これによって入力画像データの1の主走査ラインが出力画像データの複数の主走査ラインに変換される構成であり、前記入力画像読み出し手段は入力画像データの同一の主走査ラインに対する処理を複数回繰り返し、その繰り返しと同期して前記出力制御手段は出力画像データの複数の主走査ラインを1の主走査ラインずつ順番に出力するように構成されており、前記パターン判定手段により前記傍受データがある特定のパターンであると判定されたときには、前記パルス幅制御手段は、前記出力制御手段により入力画像データの1の主走査ラインに対応する出力画像データの複数の主走査ラインのうちの何番目の主走査ラインを出力するのかに応じて記録パルス幅を制御することを特徴とする記録装置。
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