JP3660149B2 - 電子写真記録装置及びその露光制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真記録装置及びその露光制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の電子写真記録装置として、特開平8-265570号公報に記載のように、感光体上にいくつかの中間調画像濃度検出用パターンを作って、その画像濃度を検出し、その画像濃度に応じた画像濃度制御をすることにより、中間調画像濃度を正確に再現することができた。
【0003】
また、特開平8-310057号公報に記載の発明のように、プリンタコントローラとプリンタエンジンとの間に、画素置換回路を挿入し、プリンタコントローラからの、モノクロ2値の低解像度2値2値のビデオ信号から、高解像度のビデオ信号を生成し、そのビデオ信号で高速応答可能な露光デバイスを駆動し、電子写真記録手段で記録するようになっていた。これにより、印刷プログラムを変更することなく、簡易な付加的回路要素により、印刷品質の良質な画像記録を実現することができた。
【0004】
同様にIBMジャーナル, Vol.41, No.6, November 1997に記載の装置では、前記高解像度のビデオ信号の代わり、多値のビデオ信号を生成し、そのビデオ信号で多値露光可能な露光デバイスを駆動し、電子写真記録手段で記録するようになっていた。
【0005】
これら従来の装置により、文字の斜輪郭部に発生するジャッギーと呼ばれるぎざぎざを平滑化したり、潰れた画像細部を復元することができた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
近年、高速電子写真記録装置において、写真画像のような階調画像を高品質に記録する要求が高まっている。従来の高速電子写真記録装置は、前記のようにモノクロ2値のビデオ信号を入力するため、写真画像のような階調画像は、モノクロ2値の網点で表現される階調画像となる。
【0007】
このような網点階調画像を実際に高速電子写真記録装置で記録すると、網点の白の部分が多く黒の部分が少ないハイライト部や、逆に網点の黒の部分が多く白の部分が少ないシャドー部において、画像が不安定になり、期待される画像濃度が再現されなくなる事が多い。
【0008】
一方、ユーザが作る網点には、網点角度、網点線数、網点形状等が異なった、いろいろな特性(網点特性)の網点があるが、実際に高速電子写真記録装置で記録すると、その印刷結果は、それぞれ異なった階調特性(網点パターンと画像濃度の関係)となる。
【0009】
前記従来の装置(例えば特開平8-265570号)では、ユーザがどのような網点特性で記録するかを配慮しておらず、もしもユーザが、前記中間調画像濃度検出用パターンと異なる網点特性の網点を使うと、それらの階調特性が異なるために従0来装置での補正では役に立たないばかりか、かえって悪化することもある。
【0010】
本発明の第1の目的は、種々の文字や図形、イメージ等の印刷データに基づく網点階調画像を、常に安定に記録することの出来る電子写真記録装置及びその露光制御方法を提供することにある。
【0011】
本発明の第2の目的は、前記網点階調画像の異なる特性の網点に対し、常に同じ濃度特性を再現することの出来る電子写真記録装置及びその露光制御方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的を達成するために、本発明は、予め決められた網点画像パターンまたはそれを含む網点セットをテストパターンとして所定の位置に記録する記録手段と、記録された前記網点画像パターンの平均濃度を測定する測定手段と、測定された前記平均濃度を基に変換テーブルデータを更新する更新手段と、前記変換テーブルデータを使って高解像度のビデオ出力信号または多値のビデオ出力信号を生成するビデオ信号生成手段とを備える電子写真記録装置において、前記網点セットは、異なる複数の網点特性を有するセットであり、2値のビデオ入力信号から、予め決められた特定の網点特性を持つ網点画像パターンを検出する検出手段を備え、前記ビデオ信号生成手段は、前記検出された前記網点画像パターンのドットに対してのみ前記変換テーブルデータを使って前記ビデオ出力信号を生成することを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、ビデオ入力信号から、異なる複数の網点特性を有する網点セットの中の予め記録された網点セットに対応する網点画像パターンを検出し、この検出された前記網点画像パターンのドットに対してのみ高解像度のビデオ出力信号または多値のビデオ出力信号を生成するので、種々の文字や図形、イメージ等の印刷データに基づく網点階調画像を、常に安定に記録することができる。
【0014】
上記第2の目的を達成するために、本発明は、前記電子写真記録装置において、前記検出された網点画像パターンのヒストグラムを作成する作成手段を備え、前記記録手段は、頻度の多い前記前記網点画像パターンまたはそれを含む網点セットを前記テストパターンとして所定の位置に所定のタイミングで記録することを特徴とする。
【0015】
本発明によれば、予測不可能な種々の特性を有する網点セットに対して、出現頻度の高い網点セットを検出し、それについて、テストパターンを作り補正するため、限られたテストパターンで種々な網点に対して高精度な階調画像が記録でき、網点階調画像の異なる特性の網点に対し、常に同じ濃度特性を再現することが出来る。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図1〜図6及び図8〜図15により説明する。図1に本発明の一実施を適用した電子写真記録装置の構成図を、図2にその要部を示す。プリンタエンジン210の中にある画像濃度センサ101は、用紙上あるいは感光体上の所定の位置に所定のタイミングで記録された網点テストパターン104を読取り、その結果の平均濃度105を、網点安定化装置102に送信する。網点安定化装置102には網点セットの各網点に対する目標濃度値103が設定されており、画像濃度センサ101からの測定結果と比較して、ビデオ信号発生部220の変換テーブルデータ222を更新するように構成されている。
【0017】
ユーザは、汎用コンピュータシステム201でアプリケーションプログラム215を使って文字や図形、イメージからなる文書データ216を作成する。印刷する場合は、同様に汎用コンピュータシステム201にある印刷プログラム217を実行して、文書データ216から、印刷データ211を作成し、それをプリンタコントローラ202に送る。
【0018】
コントローラ202は、インタフェース203、CPU204、フォントメモリ205、印刷データメモリ206、画素データメモリ207、ビデオ信号生成回路208等を備えている。まず前記印刷データ211は、インタフェース203を通して印刷データメモリ206に格納される。次に前記印刷データ211は、CPU204により、フォントデータ205等を使って展開され、モノクロ2値の画素データ212となって画素データメモリ207に格納される。最後に画素データ212は、ビデオ信号生成回路208によって、低解像度2値のビデオ信号213になり、画素置換回路209に出力される。
【0019】
画素置換回路209は、画像パターン検出部219(画像パターンを検出する手段)と高解像度または多値のビデオ信号発生部220(前記検出された画像パターンから、高解像度のビデオ信号または多値のビデオ信号を生成する手段)とからなる。画像パターン検出部219は、低解像度2値のビデオ信号213を数ライン分ラインメモリに順次格納し、その出力と内蔵する各検出画像パターン221とが一致するかどうかを判定し、一致する場合は検出画像パターン信号221を生成する。本明細書ではこれを、画像パターンを検出する手段と呼ぶ。高解像度または多値のビデオ信号発生部220は、前記検出画像パターン信号221を基に、内蔵する変換テーブルデータ222を使って、高解像度または多値のビデオ信号214を生成し、前記低解像度2値のビデオ信号213をリアルタイムに高解像度または多値のビデオ信号214に置換し、プリンタエンジン210に出力する。
【0020】
この高解像度または多値のビデオ信号発生部220の変換テーブルデータ222が、網点安定化装置102によって更新される点が、以下順次説明するように、本発明の特徴である。
【0021】
プリンタエンジン210は、高解像度または多値のビデオ信号214で内部のレーザを駆動し、静電ドラム上に静電潜像を形成し、公知の電子写真記録手段により印刷し、出力画像218を得る。レーザの露光量と現像後の濃度については、本実施形態では、露光量が増えるほど濃度が増加する、いわゆる反転現像方式の例で説明するが、その逆の正規現像方式の電子写真記録装置でも、白黒を逆転するだけで同様に本発明を適用できる。
【0022】
以下、図に示した各データ及び信号について、特にイメージを中心に更に詳しく説明する。イメージの文書データ216は、フルカラーの場合もあるが、本実施例では、モノクロの階調データの場合について説明する。従って、通常1画素8bit(256階調)のバイナリデータである。一方、プリンタエンジン210に対する画素データ212は、モノクロ2値データであるから、途中で変換しなければならない。モノクロ2値の記録装置で階調画像を表現するには、網点を形成すればよい。これにはディザ法等の公知の網点処理がある。しかし、この網点処理をする場所については以下の2通りの手法がある。
【0023】
(網点処理1)プリンタコントローラ202で網点処理:
この場合汎用コンピュータシステム201からのイメージの印刷データ211が階調データとして送られるので、データ量が少なく、転送時間が少ない。印刷データ211は、プリンタコントローラ202で、網点処理されるので、ガンマ特性補正等の処理によりプリンタエンジン210に合わせた網点が作れるので、記録結果が安定する。
【0024】
(網点処理2)汎用コンピュータシステム201で網点処理:
この場合コンピュータシステム201からのイメージの印刷データ211は、既に網点処理されてモノクロ2値のデータとなっている。アプリケーションプログラム215がその特長を活かした網点処理を行える。また網点は出力デバイスに依存せず、どのプリンタエンジン210でも常に同じ網点出力になる。
【0025】
以下、まず、(網点処理1)の場合について、本発明を適用した例を図1〜図6及び図8〜図15に示す実施形態として説明する。この場合は、プリンタエンジン210に出力する網点セットは、通常予め決められた1種類の網点特性(以下で説明)の網点セットのひとつである。これはプリンタエンジン210の再現性を考慮して選ばれる。
【0026】
図3に、ある網点特性の網点セットの一例を示す。図3の網点セットは、その網点特性が、従来の印刷機械において「線数106線/インチ、角度45度、形状は方形」と表現される網点を、デジタルのプリンタエンジン210によって模擬的に記録できるように工夫したものである。従って厳密には、網点特性の定義からずれる面もあるが、業界では一般的にこれらの表記が使われるので、本明細書でも、網点特性という言葉を使う。
【0027】
図16により、網点特性を説明する。前記図3の網点を基準に考える。網点の特性は、通常、網点線数、網点角度、網点形状(関数)で規定される。図16の(1)に、網点(スクリーン)線数を変えた場合を示す。一般に線数が細かい方が解像度は向上するが、プリンタエンジンの性能の限界で網点再現精度が悪くなる。図16の(2)に、網点(スクリーン)角度を変えた場合を示す。一般に45度が視感的に高画質に見えるが、3原色を色重ねするフルカラーでは、モアレを防ぐために各色で角度を変える。図16の(3)に、網点(スクリーン)形状を変えた場合を示す。視感的な効果もあるが、プリンタエンジンによる機械ジッタ等の影響の出方が異なる。図16の(4)に、パターンそのものを変えた場合を示す。網点の他に、万線や砂目等特殊な階調パターンが使われている。
【0028】
プリンタエンジン210の解像度が300dpiの場合、図3の網点は、線数106線/インチ、角度45度、形状は方形の網点である。表現できる面積率は図示した4x4dot、つまり解像度75dpiでは0/16,1/16,2/16,...,15/16,16/16の17通りである。この、同一の網点特性の、面積率をかえたセットを本明細書では、網点セットと呼ぶ。再現が期待される画像濃度Dは、
D = -log(1-m(1-10^(-Dt))) ……(数1)
但し、m:面積率(0<=m<=1) Dt:べた部濃度
となる。
【0029】
図4に、記録するビデオ信号214と、実際に高速電子写真記録装置で記録した結果の一例を示す。このように、実際に記録すると、数1のような期待通りの画像濃度が再現されない場合が多い。これが従来の装置における課題となっていた。当業者間では、上図の1/16の場合を網点ハイライト部の飛びといい、下図の15/16の場合を網点シャドー部の潰れという。なお、本例ではそれぞれ1ドットの黒点、及び1ドットの白点の網点を示したが、この現象はプリンタエンジン210の解像度が不足するために起こるので、プリンタエンジン210、またはその解像度によっては、2から4ドットの黒及び白点の網点でも起こる場合がある。
【0030】
次に、本実施形態における上記課題の対策について、図2を中心にして説明する。
汎用コンピュータシステム201、印刷データ211、プリンタコントローラ202は、低解像度2値のビデオ信号213を画素置換回路209に送信する。画素置換回路209の画像パターン検出部219は、本実施形態では、図3に示した、予め決められた、プリンタエンジン210で使用する網点セットの一部を検出画像パターン221として、内蔵している。従って、入力するビデオ信号213から、前記網点セットの一部を検出し、それに相当する検出画像パターン信号221を生成することができる。これにより、本実施形態では、既に2値化されているビデオ信号213から、網点画像領域を検出し、補正することができる。また、プリンタエンジン210の特性が変わったときに、異なる網点特性の網点セットで記録する場合があるので、このような場合は、記録に先立ち、プリンタコントローラ202が画素置換回路209に、前記異なる網点特性の網点セットをダウンロードして、検出画像パターン221を変更する。
【0031】
図10に、画像パターン検出部219で、予め決められた、プリンタエンジン210で使用する網点セットを検出するための検出画像パターン221を示す。従来技術の特開平8-310057号の発明では、検出画像パターン221のサイズが9 x 9の例で示されているが、本実施形態では簡単のため、検出画像パターン221のサイズは、5x5であり、中央のドットが画素置換対象となる参照ドットであるとする。図3に示す網点セットの中から例として、とびや潰れが懸念される面積率1/16と15/16の網点を検出するための検出画像パターン221を示す。
【0032】
前者の検出画像パターン221をPt.A0, Pt.A1, Pt.A2, Pt.A3, Pt.A4、後者の検出画像パターン221をPt.B0, Pt.B1, Pt.B2, Pt.B3, Pt.B4とする。Pt.A0は網点の黒ドットそのものを, Pt.A1はその上の白ドットを, Pt.A2はその左の白ドットを, Pt.A3はその下の白ドットを, Pt.A4はその右の白ドットを検出することができる。Pt.B0は網点の白ドットそのものを, Pt.B1はその上の黒ドットを, Pt.B2はその左の黒ドットを, Pt.B3はその下の黒ドットを, Pt.B4はその右の黒ドットを検出することができる(右欄は後で説明)。回路については従来と同様なので説明を省略する。
【0033】
画素置換回路209からの高解像度または多値のビデオ信号214はプリンタエンジン210に入力され、公知の電子写真記録手段により出力画像218を得る。
【0034】
網点安定化装置102は、画像パターンのテストパターン信号を生成する手段108及び前記ビデオ信号発生部220の変換テーブルデータを更新する手段109を備えている。
【0035】
画像パターンのテストパターン信号を生成する手段108は、本実施例では、プリンタコントローラ202に対し、前記網点セットの全部または一部の網点パッチを用紙上あるいは感光体上の所定の位置に所定のタイミングで記録するように指示する手段であり、従来公知となっている技術である。プリンタコントローラ202からのテストパターン信号213は、通常のビデオ信号214と同様に画素置換回路209を通ってプリンタエンジン210で記録される。
【0036】
図11に、プリンタエンジン210の構成を示す。感光体1101の周囲に帯電器1102、露光光学系1103、現像機1104、転写器1105が配置され、現像機1104により感光体1101上に現像されたトナー像は、転写器1105に引かれて用紙1106上に転写され、最後に定着機1107により、用紙1106上に固着される。網点安定化装置102内に格納されている、図3に示す網点セットは、感光体1101の回転位置信号1108を受けて、前記網点セットをテストパターン信号として、高解像度または多値のビデオ信号発生部220に送る。テストパターンを記録する位置は、用紙1106がカット紙のプリンタの場合は、通常感光体1101上のトナー像における用紙間隙に、連続紙の場合は用紙1106の端に記録される。記録された網点テストパターン104は、カット紙の場合は、感光体1101上に、また連続紙の場合は定着後の用紙上に設けられた画像濃度センサ1109または1110によってその平均濃度105が読取られる。画像濃度センサ1109または1110は、通常LEDとフォトディテクタからなる光学式のものが市販されている。網点テストパターン104は、1cm四方程度の寸法があれば十分であるが、1回の測定でそうたくさんのパターンを作ることはできない。本実施例では図3に示す13個の網点セットを形成する。
【0037】
変換テーブルデータを更新する手段109には、前記網点セットの各網点に対する目標濃度値103が設定されており、画像濃度センサ101からの測定結果と比較して、前記ビデオ信号発生部220の変換テーブルデータ222を更新する。
【0038】
図12に、変換テーブルデータ222の内容を示す。図10に示した、面積率1/16と15/16の網点画像パターンの場合を例に説明する。変換テーブルデータ222は、各網点画像パターンの検出画像パターン(Pt.A0〜A4,Pt.B0〜B4)と、それに対する露光量とが対応している。初期値として、図12に示すように露光量が定義されているとする。1が通常の露光量、0が非露光を示す。本実施形態のプリンタエンジン210は、高解像度化あるいは多値化されたビデオ信号214により、0と1との間の中間露光も可能である。
【0039】
図13に、網点安定化装置102の動作のフローチャートを示す。まずテストパターン信号107を発生し、網点テストパターン104を形成する。画像濃度センサ1109または1110からの平均濃度105を読み込む。次に各網点に対する目標濃度値103と大小比較する。ここでは一般的に、数1で示される値を、各網点に対する目標濃度値103とする。その結果、測定した平均濃度105が、目標濃度値103より大きいときは濃度減少処理を、小さいときは濃度増加処理を行う。
【0040】
図10に、面積率1/16と15/16の網点の場合について、濃度減少処理と濃度増加処理の方法を示す。面積率1/16の網点の濃度を増加させるためには、検出画像パターンPt.A1, Pt.A2, Pt.A3, Pt.A4によって検出される白ドットに対する露光量を増加させれば良い。黒ドットの周囲の白ドットに露光することで、黒ドットのサイズは大きくなり、平均濃度105は増加する。面積率1/16の網点の濃度を減少させるためには、検出画像パターンPt.A0によって検出された黒ドットに対する露光量を減少させれば良い。黒ドットのサイズは小さくなり、平均濃度105は減少する。
【0041】
面積率15/16の網点の濃度を減少させるためには、検出画像パターンPt.B1, Pt.B2, Pt.B3, Pt.B4によって検出される黒ドットに対する露光量を減少させれば良い。白ドットの周囲にある黒ドットの露光量が減ることで、白ドットのサイズは大きくなり、平均濃度105は減少する。面積率1/16の網点画像パターンの濃度を増加させるためには、検出画像パターンPt.B0によって検出された白ドットに対する露光量を増加させれば良い。白ドットのサイズは小さくなり、平均濃度105は増加する。
【0042】
以上のように、本発明の網点安定化装置102は、画像濃度センサ101により測定された網点テストパターン104の平均濃度105を基に、ビデオ信号発生部220の変換テーブルデータ222を更新する手段を備えている。以後、図3に示した網点セットに対するビデオ信号発生部220での変調方法が更新される。
【0043】
上記実施形態によれば、低解像度2値のビデオ信号213に含まれる、予め決められた、プリンタエンジン210で使用する網点画像パターンについては、適正な再現濃度が得られる高解像度または多値のビデオ信号214に置換されるために、適正な再現濃度が得られるようになる。また、定期的にテストパターンを作って再現濃度を測定し、もしも変動があった場合は、変換テーブルデータ222を更新することにより、適切な高解像度または多値のビデオ信号214に置換されるために、適正な再現濃度が得られる。
【0044】
次に、(網点処理2)に本発明を適用した場合について、図7、14、15を使って説明する。この場合は、プリンタエンジン210に出力する網点セットはいかなる特性の網点が入力されるかわからない。そこでプリンタエンジン210の特性上記録し難い網点がくる可能性があり、従来は出力画像218の平均画像濃度は保証されなかった。
【0045】
網点は、一般に、線数、角度、形状(関数)でその網点セットの網点特性が規定される。例えば、図3に示した網点セットの線数は106線/インチである。これに対し、同じプリンタエンジン210を使って、別の網点線数の網点を記録した例を、図5に示す。図5(a)に網点線数71線、図5(b)に網点線数106線(図3の網点セットと同じ)、図5(c)に網点線数212線の網点セットを示す。但し面積率は12.5%刻みで示し、50%以上は、反転パターンとして省略した。
【0046】
また、図6に、階調特性(網点パターンと画像濃度の関係)の例として、通常のプリンタエンジン210で図5(a)〜(c)の網点セットを記録した印刷結果の平均画像濃度を(a)〜(c)として示す。図6の(b)が前記 (数1)に対応する理想的な特性である。
【0047】
図5(c)のように網点線数が多いと、きめが細かい高品位な階調画像が得られるが、再現性は図6に破線(c)で示すように、いわゆるガンマ特性の立つた階調特性となり、前記とびや潰れといった画質劣化がひどくなり、スムーズな階調変化が出せなくなる。逆に図5(a)のように網点線数が少ないと、階調再現性は図6に実線(a)で示すようによくなるが、粒状のノイズにより特に中間調画像の解像性が劣化しする。また、図16に示したように、他の網点特性(網点角度や網点形状等)を変えた網点セットも同様に、再現される平均画像濃度は異なった値となる。
【0048】
図7に、これを対策するための、本発明の他の実施形態になる装置の構成を示す。図1、図2に示す前記実施形態と異なるのは、画像パターン検出部219と網点安定化装置701である。本実施形態では、プリンタコントローラ202は網点処理をしないため、画像テストパターン信号を発生することができない。そこで網点安定化装置701の画像パターンのテストパターン信号703を生成する手段702の内部に、テストパターン信号703の元になる網点画像パターン704が格納されている。格納方法及びテストパターン信号703でテストパターンを形成する方法は、前実施形態においてプリンタコントローラ202によって実施した方法と同様である。但し、本実施形態では、網点画像パターン704は、ある一種類の網点特性の網点セットだけではない。本実施形態では、図16に示したような、予めユーザが使うことが予想されるほとんど全ての網点特性の網点セットである。
【0049】
画像パターン検出部219も、前記予めユーザが使うことが予想されるほとんど全ての網点特性の網点セットに対し、それらの網点セットの一部を検出画像パターン221として、内蔵している(後述する)。従って、入力するビデオ信号213から、前記予めユーザが使うことが予想される全ての網点画像パターンを検出し、それに相当する検出画像パターン信号221を生成することができる。基本的には先に説明した、3つの網点特性(線数、角度、形状)を考慮する。
【0050】
図3の網点は、線数106線/インチ,角度45度,形状は網点。図5の網点は、線数212線/インチ,角度45度,形状は網点。更に、図8の網点は、線数75線/インチ,角度0度,形状は網点。図9の網点は、線数75線/インチ,角度垂直,形状は万線。これらの例からそれぞれの特性の違いを知る事ができる。なおこれらは一例であって、実際は更に数が多いが、その数は10種類程度であり、画像パターン検出部219で、全てを検出することは、困難なことではない。しかしながら、これら全てに対する網点テストパターン104を形成することは、時間とトナーの浪費となるため困難である。以下本実施形態では、この課題を解決する。
【0051】
網点安定化装置701には、ある一定期間における前記画像パターン信号221のヒストグラムを取る手段705がある。さらに画像パターンのテストパターン信号を生成する手段702では、用紙上あるいは感光体上の所定の位置に所定のタイミングで切り替えスイッチ706を切り替え、前記ヒストグラムをとる手段705で出現頻度の多い網点画像パターンを画像パターンのテストパターン信号703を生成する手段702に送信し、前記出現頻度の多い網点画像パターンをテストパターン信号703として前記画素置換回路209に送信するようになっている。
【0052】
図14に、画像パターン検出部219の検出画像パターン221として内蔵される、予め決められた、ユーザが使うことが予想される網点画像パターンのうち、代表として図3に示す網点特性の網点セットのうち、面積率8/16の網点画像パターン(A)と、図9に示す網点特性の網点セットのうち、面積率8/16の網点画像パターン(B)とを例として示す。実際にはユーザが使うことが予想される全ての網点画像パターンに対する全ての検出画像パターン221で検出する。網点画像パターン(A)の検出画像パターン221はPt.C0〜Pt.C7の8種類、網点画像パターン(B)の検出画像パターン221はPt.D0〜Pt.D3の4種類存在する(右欄は後で説明)。
【0053】
図15に、網点安定化装置701のヒストグラムをとる手段705において作成される各網点検出パターンのヒストグラムを示す。左欄のPt.Noは、各網点画像パターンに対する検出画像パターン221の番号を示す。右欄の出現回数は、ある基準の時刻から現在までに画像中に現れた、つまり検出画像パターン221によって検出された回数を示す。これは、画像パターン検出部219からの検出画像パターン信号221を画素ごとに受信して積算していけばよく、簡単な論理回路で構成できる。
【0054】
ヒストグラムをとる手段705によって、ある時間ヒストグラムを作成した後に出現回数の多い検出画像パターン221を含む網点セットが、再現濃度をチェックする対象として選ばれる。例えば図15の出現回数Nd0が、多かったとすると、網点画像パターン(B)を含む網点セットがテストパターン印刷による補正対象として選ばれる。網点セット全体を補正対象とするのは、網点セット内での階調連続性を重視するからである。しかし、前記出現回数の多い検出画像パターン221を含む網点画像パターン(B)だけをチェック対象とすることもできる。この場合はユーザが多くの網点特性の網点セットを使う場合に、時間とトナーを浪費することなく網点画像濃度を補正することができる。
【0055】
その後は、網点安定化装置701の画像パターンのテストパターン信号を生成する手段702は、前記画素置換回路209に図9の8/16の網点セットをテストパターン信号703として適当なタイミングで出力され、記録後測定後目標濃度103と比較される。目標濃度103は、本実施形態においても、数3に示される画像濃度とする。その結果で、網点セットの濃度増加処理、あるいは濃度減少処理を行う。
【0056】
図14に、網点画像パターン(A)(図3の8/16)、及び網点画像パターン(B)(図9の8/16)の検出画像パターン221に対する、濃度増加処理、あるいは濃度現象処理を示す。前者の濃度増加処理は、Pt.C4〜Pt.C7の中心の白ドットに対する露光量を少しずつ増加させればよい。これにより黒ドットの面積が増大し、再現濃度が増加する。濃度減少処理は、Pt.C0〜Pt.C3の中心の黒ドットに対する露光量を少しずつ減少させればよい。これにより黒ドットの面積が減少し、再現濃度が減少する。後者の濃度増加処理は、Pt.D2, Pt.D3の中心の白ドットに対する露光量を少しずつ増加させればよい。これにより黒線の太さが増大し、再現濃度が増加する。濃度減少処理は、Pt.D0, Pt.D1の中心の黒ドットに対する露光量を少しずつ減少させればよい。これにより黒線の太さが減少し、再現濃度が減少する。これらの指示は、図12で示した、変換テーブルデータ222の内容を更新することによってなされ、この変換テーブルデータ222は、前実施形態と同様に画素置換回路209に送られ、実際に高解像度または多値のビデオ信号214の補正方法が更新される。
【0057】
上記実施形態によれば、低解像度2値のビデオ信号213に含まれる、出現予測不可能な網点画像パターン(但し予め登録されている網点特性の網点画像パターンに限る)については、その出現頻度が多くなると、自動的にその網点画像パターン104またはそれを含む網点セットをテストパターンとして形成し、適正な再現濃度が得られる高解像度または多値のビデオ信号214に置換されるために、適正な再現濃度が得られるようになる。逆に使用されない前記網点画像パターンまたは前記網点セットはテストパターンとして形成されないため、テストパターン形成によるトナーの消費やクリーナの負担を軽減することができる。また、出現頻度に応じて定期的にテストパターンに使う前記網点画像パターンまたは網点セットを変更するため、印刷ジョブやユーザが変わっても適切なテストパターンを作って再現濃度を測定るために、適正な再現濃度が得られる。
【0058】
なお本発明は、プリンタエンジン202が単色画像を重ねる方式のカラー電子写真記録装置にも、単色毎に適用しフルカラー画像を得ることが可能である。また、プリンタコントローラ202からの出力が、2値ビデオ信号213ではなく、多値の信号であっても検出パターンを多値にすることにより、すなわち、前記網点画像パターンを多値のパターンに置き換えることにより、適用可能である。
【0059】
【発明の効果】
本発明によれば、ビデオ入力信号から、異なる複数の網点特性を有する網点セットの中の予め記録された網点セットに対応する網点画像パターンを検出し、この検出された前記網点画像パターンのドットに対してのみ高解像度のビデオ出力信号または多値のビデオ出力信号を生成するので、種々の文字や図形、イメージ等の印刷データに基づく網点階調画像を、常に安定に記録することができる。
【0060】
また、低解像度2値のビデオ信号に含まれる網点画像パターンを自動的に認識して補正するため、再現画像濃度が正確な網点階調画像を記録することができる。また、記録中に補正結果を確認して随時補正方法を更新していくため、記録中の変動による再現濃度誤差がなく、高精度な階調画像が保持される。
【0061】
また、本発明によれば、予測不可能な種々の特性を有する網点セットに対して、出現頻度の高い網点セットを検出し、それについて、テストパターンを作り補正するため、限られたテストパターンで種々な網点に対して高精度な階調画像が記録でき、網点階調画像の異なる特性の網点に対し、常に同じ濃度特性を再現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した電子写真記録装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の要部の構成を示す図である。
【図3】ある網点特性を持つ網点セットの一例を示す図である。
【図4】図1に示す高速電子写真記録装置で実際に記録した結果の一例を示す図である。
【図5】別の網点線数の網点を記録した例を示す図である。
【図6】階調特性の例として、網点面積率と再現濃度との関係を示す図である。
【図7】本発明の他の実施形態になる装置の構成を示す図である。
【図8】網点:線数75線/インチ,角度0度,形状は網点:を示す図である。
【図9】網点:線数75線/インチ,角度垂直,形状は万線:を示す図である。
【図10】図1の画像パターン検出部で、予め決められた、プリンタエンジンで使用する網点画像パターンを検出するための検出パターンを示す図である。
【図11】図1のプリンタエンジンの構成を示す図である。
【図12】変換テーブルデータの内容を示す図である。
【図13】網点安定化装置の動作のフローチャートを示す図である。
【図14】画像パターン検出部で、予め決められた、ユーザが使うことが予想される網点画像パターンを示す図である。
【図15】図7の網点安定化装置のヒストグラムをとる手段において作成される各網点検出パターンのヒストグラムを示す図である。
【図16】網点特性を説明する図である。
【符号の説明】
画像濃度センサ101, 網点安定化装置102, 各網点に対する目標濃度値103, 網点テストパターン104, 平均濃度105, 変換テーブルデータ222, テストパターン信号107, 汎用コンピュータシステム201, プリンタコントローラ202, インタフェース203, CPU204, フォントメモリ205, 印刷データメモリ206, 画素データメモリ207, ビデオ信号生成回路208, 画素置換回路209, プリンタエンジン210, イメージの印刷データ211, 画素データ212, 低解像度2値のビデオ信号213, 高解像度または多値のビデオ信号214, アプリケーションプログラム215, 文書データ216, 印刷プログラム217, 出力画像218, 画像パターン検出部219, 高解像度または多値のビデオ信号発生部220, 検出画像パターン信号221, 網点安定化装置701, 感光体1101, 帯電器1102, 露光光学系1103, 現像機1104, 転写器1105, 用紙1106, 定着機1107, 回転位置信号1108, 画像濃度センサ1109または1110
Claims (6)
- 2値の網点画像データを入力し、該2値の網点画像データに基づいて内蔵する変換テーブルデータを使ってビデオ信号を生成するビデオ信号発生部と、前記ビデオ信号によって出力画像を形成するプリンタエンジンとを備える電子写真記録装置において、
前記ビデオ信号発生部は、特定の網点特性を有する複数の網点画像パターンで構成される網点セットの、各網点画像パターンを検出するための検出画像パターンを内蔵し、前記2値の網点画像データと前記内蔵する検出画像パターンとの一致性を判断することで、前記2値の網点画像データがどのような網点特性を有する網点画像パターンで構成されているかを判別し、もって網点セットを特定する画像パターン検出部を有し、
前記変換テーブルデータは、前記網点セットと、その網点セットと対応する露光量データとから構成され、
前記ビデオ信号発生部は、前記特定された網点セットに対応する前記変換テーブルデータを使って、前記2値の網点画像データから前記ビデオ信号を生成することを特徴とする電子写真記録装置。 - 請求項1において、生成された前記ビデオ信号による出力画像の濃度を検出し、目標濃度との比較を行って前記特定された網点セットについて濃度処理を行う手段と、該濃度処理された濃度で前記変換テーブルデータの変更を行う手段を備えたことを特徴とする電子写真記録装置。
- 請求項1の電子記録装置において前記網点画像パターンもしくは該網点画像パターンで構成される網点セットをテストパターンとして生成する手段を備え、用紙上あるいは感光体上の所定の位置に前記網点画像パターンもしくは前記網点セットを所定のタイミングで記録する手段を備えることを特徴とする電子写真記録装置。
- 請求項1の電子写真記録装置において、一定期間内に検出された検出画像パターンのヒストグラムを作成する作成手段を備え、頻度の多い前記検出画像パターンによって前記一致性を判断し、前記網点セットを特定することを特徴とする電子記録装置。
- 2値の網点画像データを入力し、該2値の網点画像データに基づいて、ビデオ信号発生部に内蔵する変換テーブルデータを使ってビデオ信号を生成し、プリンタエンジンで前記ビデオ信号によって出力画像を形成する電子写真記録方法において、
前記ビデオ信号発生部に備えられ、特定の網点特性を有する複数の網点画像パターンで構成される網点セットの、各網点画像パターンを検出するための検出画像パターンを内蔵する画像パターン検出部によって、前記2値の網点画像データと前記内蔵する検出画像パターンとの一致性を判断することで、前記2値の網点画像データがどのような網点特性を有する網点画像パターンで構成されているかを判別し、もって網点セットを特定し、
前記変換テーブルデータを前記網点セットと、その網点セットと対応する露光量データとから構成し、
前記ビデオ信号発生部によって前記特定された網点セットに対応する前記変換テーブルデータを使って、前記2値の網点画像データから前記ビデオ信号を生成することを特徴とする電子写真記録方法。 - 請求項5において、生成された前記ビデオ信号による出力画像の濃度を検出し、目標濃度との比較を行って前記特定された網点セットについて濃度処理を行い、該濃度処理された濃度で前記変換テーブルデータの変更を行うことを備えることを特徴とする電子写真記録方法。
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