JP3862769B2

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Publication number: JP3862769B2
Application number: JP20471495A
Authority: JP
Inventors: 和彦樋口; 直史山本; 秀和関沢; 英一坂上; 晴子川上
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1995-08-10
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2015-08-10
Also published as: JPH08125860A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真記録録方式などにより階調画像を記録する画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
階調画像（中間調画像）をハードコピーとして記録する画像記録装置の代表的なものとして、電子写真式プリンタが広く実用化されている。この方式のプリンタでは、固体発光素子アレイやレーザなどの光源により感光体表面を走査して感光体上に静電潜像を形成し、これを帯電したトナーにより現像することにより画像を形成する。
【０００３】
このような電子写真式プリンタにおいては、記録紙上にドットを形成するか否かを制御することによる２値記録が用いられている。一般に感光体上の露光強度と記録濃度の関係は非線形でガンマ値が高く、照射光のわずかな強度変化で大きく記録濃度が変化するために、制御信号の強度で画像の濃淡を制御するのは難しいからである。このような２値記録のプリンタで濃淡のある画像つまり階調画像を記録する場合は、ディザ法や誤差拡散法などの処理を用いることが知られている。これらの手法は高い空間周波数に対して感度が低いという人間の視覚特性を利用したもので、複数の画素群の中の記録画素の比率を制御することにより、その比率に応じた中間濃度を表現させる方法である。
【０００４】
ディザ法は画像マトリクスを用いて階調を表現する方法であり、比較的簡単な構成により実現できる利点を有する。
誤差拡散法は、１画素の入力レベルを２値化して、記録レベルを決定すると共に、入力レベルと記録レベルとの誤差を周辺のみ処理画像に配分することにより、記録画像の濃度を保存し、連続的な階調を有した画像が得られる。
【０００５】
更に、この誤差拡散法を多値記録に拡張した多値の誤差拡散法の提案されている。
しかし、ディザ法は安定した階調表現ができる反面、基本的に階調数と同数の画素群を一単位として記録を行うため、記録画像上に現れる周期の長い繰り返しパターンが目立つ。一方、誤差拡散法は原理的に記録画像上に現れるパターンの周期が小さいが、特殊な縞模様のパターンとなり、画質の阻害感が大きい。誤差拡散法の問題点を解決するため、画像信号に周期的な信号を加算して特殊パターンを目立たなくする技術が知られている。
【０００６】
また、周期的な信号であるディザ信号を画像信号に加算して特殊パターンの発生を軽減すると共に、画像信号の種類を識別し、鮮鋭感のある画像が必要な画像ではディザ信号の加算を減じる処理を行う手法も知られている。
【０００７】
しかし、上記の二つのいずれの方法でも、特に中間調画像を表現する場合は周期的な信号を加算することに起因する解像度の劣化を引き起こす。
誤差拡散記録において２値記録ではなく、多値記録を行うことで特殊パターンの発生によるテクスチャノイズを削減する方法も知られている。具体的には、誤差拡散と類似のアルゴリズムの階調処理により多値プリンタでの記録でテクスチャノイズを低減する方法が知られている。しかし、この方法は電子写真方式のように多値記録が適していない記録方式には適用できない。すなわち電子写真記録では濃度の薄いレベルの記録では温湿度の影響を受け易く、環境や経時変化などの変動に対して、安定した濃度レベルを維持することが出来ず、濃度変動の大きい画像となってしまうなどの問題があった。
【０００８】
低濃度での画質を向上させる目的で入力画像の上位１ビットの値によって下位ビットの２値化処理を乱数による閾値での２値化とディザマトリクスによる２値化と切り替える技術が知られているが、低濃度領域では乱数による２値化のためランダムなザラツキ、中濃度以上ではディザ模様がそれぞれ目立ち、また低濃度と中濃度の境目の不自然さが目立つという欠点があった。
【０００９】
１ドット毎に多値制御を行って市松模様を発生させることにより、中間調の再現性を向上する技術も知られているが、十分な階調性を得るには極めて微妙なパルス幅制御が必要となり、また環境などの変化があると安定な階調を再現することが困難となる。
【００１０】
画像ブロック内の複数各画素に対して優先度を付与して画素を形成させ、ある優先度の画素がまだ連続して成長中でも、次の優先度の画素が成長を開始するように階調処理を行うことで潰れに強くする技術が知られているが、この方法はブロック毎の処理となるため解像度劣化が生じ易くなり、またブロック単位で十分な階調（例えば６４階調）以上得るには記録系の安定度が十分必要となるなど記録系にとって困難な性能が要求されるという問題点があった。
【００１１】
更に、最近では記録部に供給する記録制御信号のパルス幅を変調して階調を表現するパルス幅変調法と呼ばれる手法が提案されている。この方法では１画素を複数の領域に分け、記録に使用する領域の数、つまり１画素内の記録領域の比率により階調を表現する。この方法ではパターンの空間周波数は十分高くなり、濃淡のパターンはほとんど目立たない。
【００１２】
しかしこの反面、低濃度部分での濃度変動やざらつきが大きいという問題がある。すなわち、一般に感光体に照射される光のスポットは光源自体の大きさや光学系のぼけなどにより、ある大きさを持ったスポットとなっている。そのため、記録制御信号のパルス幅を狭くするほど感光体上での静電潜像の電位分布はなまった形状となり、より２値記録から外れてくる。そのため、環境の少しの変動で現像濃度が変化し、ざらつきや濃度変動が大きくなる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の技術では、解決できないような次の問題点がある。
１画素を多値で表現できる理想的な画像記録装置の実現は困難であり、実際には、画素内の記録を多値化することにより不安定な像形成を生じやすい。このため、多値の誤差拡散法は２値の誤差拡散法より階調のなめらかさでは有利であるが、画像の形成が不安定になりやすい。
【００１４】
例えば、記録系が、微少量だけの像の形成に不都合がある場合には、ハイライト領域での像形成が不安定になり、ノイズの多い画像になりやすい。
記録系として半導体レーザによる光書き込みを行う電子写真記録を例にとれば、環境温度の変動にともない、半導体レーザの光出力が変動することが知られている。このため、特に濃度の薄い領域では、像の形成が不安定になりやすく、濃度変動の大きい画質となってしまう。図４３において、（ａ）は感光体上での表面電位の関係を示す概念図、（ｂ）はレーザ光の駆動パルス幅である。図４３のように、所定のパルス幅よりも小さいパルス幅を用いた場合には、感光体上の表面電位はしきい値付近のレベルになるため像の形成が不安定になる。すなわち、パルス幅変調においては、意図した濃度が得られなかったり、画素の形成が不安定でノイズの多い画質になってしまう。
【００１５】
また、感光体は、その感度において、製造上及び経時変化によるばらつきがあり、２値の記録よりも中間レベルの光量で記録することの多い多値の記録の場合に、画素の形成が不安定になる。
【００１６】
更に、感光体の駆動や、現像ローラの駆動、更に、記録紙の搬送駆動による機械的振動などの要因により、画素形成が乱れる問題があり、この点に関しても２値記録に比べて多値での不安定性の大きい。
【００１７】
上記の問題は、電子写真記録に限るものではなく、他の記録方式においても同様な問題が生じていた。
また、従来の電子写真方式などの多値記録に適していない記録系で階調画像を表現するディザ法や誤差拡散法といった技術では、解像度が劣化したり特殊パターンによるテクスチャノイズが発生するという問題があり、またパルス幅変調法では画素サイズがより小さな単位で階調が変化するため解像度の低下やノイズの問題は解決されるが、特に低濃度領域での濃度変化やざらつきが目立つという問題があった。
【００１８】
本発明は、上記の問題を考慮してなされたものであり、多値で画像を記録する一般的な画像記録装置に対しても安定して良好な階調画像を記録できる画像記録装置の提供を目的とする。
【００１９】
本発明は、多値記録に適していない記録系を用いつつ、高精細かつ低ノイズであって、また低濃度領域での濃度変化やざらつきなどのない良好な階調画像を記録できる画像記録装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を講じた。
入力画像信号の注目画素の画素濃度値を、少なくとも記録幅からなる仮記録量を規定する第１の記録制御信号に変換する第１の信号変換手段と、第１の記録制御信号を、記録量を規定する第２の記録制御信号に変換する第２の信号変換手段と、第２の記録制御信号を保持する制御信号バッファと、画素の画素形成が安定化する記録量と画素の画素形成が安定化しない記録量とが既知であり、第２の記録制御信号が規定する記録量に基づいて画像を記録する記録手段と、入力画像信号の注目画素の画素濃度値と第２の記録制御信号における注目画素の記録濃度値との誤差を、注目画素の周辺に位置する第１の記録制御信号が表す未処理画素の画素濃度値に拡散させる誤差拡散手段とを有し、第２の信号変換手段は、制御信号バッファに保持され注目画素に連結し既に処理された少なくとも１つの隣接画素における記録量を規定する第２の記録制御信号を参照して、第１の記録制御信号を、第１の記録制御信号が規定する注目画素の画像濃度値に最も近く、かつ記録手段において注目画素の画像形成が安定化する記録幅と記録位置とからなる記録量を規定する第２の記録制御信号に変換する。
【００２１】
なお、ここで、記録位置とは、処理単位に１つである画素に対応させて、その画素の内部の特定の場所にトナーなどの色材を配置させる位置であり、例えば、レーザプリンタであれば、感光体上へのレーザ光の照射位置を画素よりも小さい領域に対して制御するものである。
【００２２】
本発明による画像記録装置は、注目画素に対して像を形成する場合に、注目画素に対する周辺画素の像形成状態を参照し、連続した像形成において、記録系が安定に画像を記録できる記録幅と記録位置とを選択するので、不安定な像形成動作を起こさず、なめらかでノイズの少ない画像が記録できる。また実際の記録量との誤差を周辺の画素に伝搬するので、マクロな濃度を維持でき、安定で良好な階調画像が得られる。
【００２５】
また、前記信号変換手段は、注目画素の周辺画素の画素濃度値を変換した記録制御信号を参照して該注目画素の画素濃度値を前記記録制御信号に変換することを特徴とする。
【００２６】
このように本発明では、入力画像信号の注目画素の画素濃度値を該注目画素の記録幅と記録位置を規定する記録制御信号に変換し、この記録制御信号を記録部に与えることにより階調画像を記録する。従って、１画素よりも小さな単位で画点の大きさを制御するため、記録画像上のパターンを大きくすることなく多階調を表現できる。また、低濃度領域では画点が集中して形成されるように記録位置を制御することにより、濃度変動やざらつきのない階調画像を記録することができる。すなわち、入力される画像信号の画素濃度値と記録濃度値が一致するように１画素内の記録幅を決定すると同時に、解像度及び記録メカニズムに起因するノイズを低減するように１画素内の記録位置を制御する。
【００２９】
更に、注目画素の画素濃度値を記録制御信号に変換する際、注目画素の周辺画素の記録制御信号をも参照することにより、記録画像の画点が適正な大きさとなるような制御ができるため、濃度安定性を高めた状態で粒状性の低い画像を記録することが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係わる画像記録装置のブロック図である。
図１において、画像入力部１（例えば、スキャナや画像メモリ）は、中間調画像の画像信号、すなわち、各画素が多値の画素濃度値を有する画像信号、を出力する。この画像信号は、加算器２に入力される。加算器２は、入力された画像濃度値に補正濃度値を加えることにより補正された画素濃度値を出力する。
【００３１】
第１の信号変換部３は、加算器２から出力された画素濃度値を後述する記録部５において、画素形成が可能な第１の記録制御信号、具体的には、記録画素の記録幅や記録位置などの記録量を規定する第１の記録制御信号に変換する。この第１の記録制御信号の詳細な決め方は後述するが、第１の記録制御信号は、おおむね、入力した画素濃度値に応じて画像を記録するための仮の信号であり、第２の信号変換部４に入力される。
【００３２】
第２の信号変換部４は、記録量を規定する第１の記録制御信号から、注目画素に隣接する周辺画素の記録制御信号を参照し、記録部５において安定した画素の形成が可能なように、補正された記録制御信号（第２の記録制御信号）を出力する。この第２の記録制御信号の決定方法は後述する。この第２の記録制御信号は記録部５に入力されると共に、制御信号バッファ６と、減算器７に入力される。
【００３３】
記録部５は、例えば、レーザ光を感光体上に露光走査して、静電潜像を形成し、これをトナーで現像して記録画像を得る電子写真方式の記録手段が使用される。また、他の記録方式による例えば、サーマルヘッドを用いたサーマル記録や液体インクを飛翔させるインクジェット記録にも適用できるが、本実施形態では、以下、電子写真方式の記録手段により説明する。
【００３４】
制御信号バッファ６は、第２の記録制御信号を一時的に保持するためのバッファであり、シフトレジスタやラインメモリなどにより構成され、注目画素に対して隣接する画素に対する第２の記録制御信号を保持し、図示しないタイミング制御信号により、適時注目画素に対応する隣接画素の記録制御信号を第２の信号変換部４に出力する。
【００３５】
減算器７には、第２の記録制御信号のうち、記録量を代表して、記録幅に相当する信号が入力され、加算器２から出力される補正濃度値から減算されることにより、誤差信号が形成される。この際、減算器７に入力される値は、図示しない規格化回路により、第１の信号変換部３へ入力される画素濃度値と同等のデータ幅に規格化されている。この誤差信号は誤差拡散部８に入力される。
【００３６】
誤差拡散部８は、誤差信号を一時保存する誤差バッファ８ａと、この誤差バッファ８ａから読みだされる誤差信号を所定の重み付け係数を乗じて積算する重み付け部８ｂにより構成され、重み積算した結果を加算器２に供給することにより、画像入力部１からの画像信号に対して誤差拡散を行う。
【００３７】
以下、図１の上記の各部のうち、特に、画像入力部１と記録部５の機能を詳細に説明する。
画像入力部１は、例えば、画像メモリに格納された中間調の画像のビットマップの画素濃度値をラスタスキャンの画像信号として出力する。ここで、ビットマップとは画像を画素に相当する矩形の升目に細かく分割したものであり、各升目には画素濃度値が格納されている。画素濃度値は、例えば、１画素当たり８ビット（すなわち、２５６階調）のデジタル値として表される。このビットマップの画素濃度値は、例えば、ホスト計算機からシェークハンド方式で画像メモリに書き込まれる。また、記録装置内にＣＰＵを持ち、ホスト計算機から、書き込まれるページ記述言語で表された情報をビットマップに展開しても良い。
【００３８】
図２は、記録部５の概略構成を示す図である。本実施形態の記録部５は、電子写真方式を採用した記録部を例にとる。
記録部５では、感光体ドラム２４の周囲に沿って、帯電器４１、露光部２２、現像器４２、転写ローラ４３、除電ランプ４６、クリーナ４７が配設される。感光体ドラム２４は図示しないモータなどから伝達される駆動力に基づいて、図中矢印の方向（時計まわり）に一定の速度で回転する。各所の構成及び動作は従来の電子写真プリンタを参照できるので、ここでは、簡単に動作を説明する。
【００３９】
記録紙４５への画像形成に先立ち、感光体ドラム２４の回転が開始する。まず、帯電器４１により感光体ドラム２４の表面は一様に帯電される。次に、露光部２２により画像信号に基づいて生成された記録制御信号によってレーザダイオードの発光が制御され、光学結像系を介して、帯電された感光体ドラム２４上をレーザダイオードが露光走査する。
【００４０】
この露光により、光の照射された部位では、感光体ドラム２４の表面電位が変化し、光の照射されなかった部位に対して、或いは、光の照射量の強弱に応じて、表面電位に差を生じさせ、画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【００４１】
図３に、感光体ドラム２４の露光量と表面電位の関係の一例を示す。図３より、感光体ドラム２４上には、記録制御信号に応じた分布の電位パターン（つまり静電潜像）が形成される。
【００４２】
現像器４２では、現像ローラ４２ａの回転に伴い、静電潜像に対応して、現像器４２の内部に収納されたトナーが感光体ドラム２４上に付着されて、可視像が得られる。
【００４３】
感光体ドラム２４の表面電位とトナー付着量の関係の一例を図４に示す。
更に、記録紙４５は、図示しない搬送機構によりタイミングを制御されて転写ローラ４３と感光体ドラム２４の間に搬送され、現像器４２によって現像されたトナーが記録紙４５上に転写される。更に、記録紙４５はヒートローラなどで構成される定着器４４に搬送され、加熱及び加圧されて記録紙４５上にトナーが定着され、露光部２２に供給した画像信号に応じた画像パターンが記録紙４５上に得られる。
【００４４】
一方、感光体ドラム２４は、除電ランプ４６によって除電され、記録紙４５側に転写されずに残った残留トナーはクリーナ４７によって除去される。
図５に、感光体ドラム２４上の露光量とトナー付着量の関係を示す。両者の関係は帯電量や温度などの要因により変動し、例えば図の実線から破線のような特性に変化する。露光量が小さい領域（＜Ｔ１）や大きい領域（＞Ｔ２）では、これらの変動によるトナー量の変動は０か又は小さいが、中間領域（Ｔ１〜Ｔ２）では、これらの変動によりトナー付着量が影響を受けやすい。従って、中程度の露光量の領域（Ｔ１〜Ｔ２）が広いと、記録濃度の再現性が不安定になる。具体的には、このような変動がページ間で生ずると濃度変動となり、ページ内で生ずるとざらつき、濃度むらなどの原因となる。前者のざらつきは濃度再現性（カラーの場合は色再現性）を損ない、後者の濃度むらは画質低下をもたらすので、これらの変動は小さく抑えることが望ましい。
【００４５】
図６は、露光部２２の概略構成を示す図である。
各要素の構成は従来のレーザ露光系が参照できる。信号変換部の出力である記録制御信号に応じて、パルス幅変換部５１において、レーザダイオードの駆動時間が変調される。パルス幅変調により階調画像が記録できる。この変調信号に応じて駆動されるレーザダイオード５２からの光ビームはコリメートレンズ、スリット、シリンダレンズからなる集光レンズ５３を介して、ポリゴンミラー５４によって偏向され、光学結像系５５としてのｆ−θレンズを介して感光体２４上に露光走査される。
【００４６】
次に、処理の手順に従い、各部の動作を説明する。
第１の信号変換部３に入力された注目画素に対する画素濃度値は、その濃度値の大きさに応じて、記録部５での記録に適した第１の記録制御信号に変換される。例えば、記録部５が図７のように０から４までの５値で記録する場合について説明すると、２５６階調の入力画素濃度値を５段階のレベルのうちのいずれかに変換された第１の記録制御信号を出力する。この変換は、等間隔な量子化動作で実現でき、図８に示すような第１の信号変換部３をＲＯＭなどを用いたルックアップテーブルとすることができる。図８は、その一例を示すブロック図、図９は処理テーブルの一例である。
【００４７】
第２の信号変換部４は、注目画素に隣接する周辺画素の少なくとも１つの画素の記録制御信号である隣接画素制御信号を参照して、入力された第１の記録制御信号を注目画素に対して安定な記録が可能な第２の記録制御信号に変換する。図１０は、第２の信号変換部４と制御信号バッファ６の一例を示すブロック図である。第２の信号変換部４は、第１の信号変換部３と同様にＲＯＭなどを用いたルックアップテーブルで実現できる。
【００４８】
例えば、参照する隣接画素として、注目画素の左隣すなわち前画素を用いる場合には、図１１に示すテーブルが参照されて出力される第２の記録制御信号が決定される。すなわち、図１１において、注目画素に対する第１の記録制御信号（現画素）が「１」又は「２」であり、前画素に対応する第２の記録制御信号（前画素）が「０」〜「３」の場合（図中、囲みの中）では、補正処理が行われる。これは、図７に示す「１」又は「２」のような記録パターンが選択される場合であり、この例では、記録制御信号として「１」や「２」程度の微少な値が単独で選択された場合の記録安定性が不十分であるため、この値を用いた記録を避けるように補正処理を行っている。しかし、現画素が「１」や「２」の記録制御信号であっても、前画素の記録制御信号が「４」の場合には、図１２に示すよう隣接画素の記録パターンは連続的に画素形成が行われるため、安定に記録できる。そこで、この場合には、補正処理を行わず、現画素に対する第１の記録制御信号をそのまま第２の記録制御信号としている。
【００４９】
第１の記録制御信号から第２の記録制御信号への変換は、第１の記録制御信号の値に最も近く、かつ安定して記録が可能な記録制御信号の値が選択される。第１の記録制御信号の値に最も近い値を選択する理由は、注目画素に対する記録濃度との誤差を最小に抑えて忠実な階調再現を実現するためである。不安定性に変動がある場合には、変動の許容幅を考慮して、いつでも安定した画素形成が得られる記録制御信号が選択される。
【００５０】
この変換の仕方は、予め実験によって不安定な記録が行われる微小画素の大きさを求めておけば良い。安定な記録が行われる最小の記録制御量をＤstableとし、注目画素に対する第１の記録制御信号に対応する画素濃度値をＤ1 とすれば、
Ｄ1 ＜Ｄstable
の条件がみたされる場合に、隣接画素との画素形成状況を参照して補正処理を行う。この補正処理は例えば、Ｄstable／２のしきい値で第１の記録制御信号を２値化して第２の記録制御信号が得られる。
【００５１】
この際、当初の第１の記録制御信号と異なる値が選択された場合においても、誤差拡散部８を介して、最終的な出力である第２の記録制御信号を入力画素濃度値との差を誤差として、他の画素に拡散させるので、入力画素のマクロな濃度が保存される。
【００５２】
また、記録安定性を求める実験から、図１３や図１４のようなテーブルを見いだして適用しても良い。
図１３のテーブルは、前画素の記録制御信号が「３」の場合には、注目画素に対する「２」程度の記録制御信号で微小画素の記録が安定に行われる場合の例である。この場合には、前画素と現画素とが完全に連続したパターンを与えないが、記録系での画素形成動作において、例えば、レーザ光による露光パターンがある程度ぼけることを考慮するなど、画素形成動作を総合的に勘案したときに記録パターンの連続性が得られる場合の例である。図１４のテーブルは、比較的不安定性の大きい記録系に適用する場合の例である。すなわち、現画素の記録制御信号として、図７に示す「３」程度の記録パターンまで単独で選択した場合に不安定な画素形成を生じることを想定した例である。
【００５３】
上記のように、第１の記録制御信号から第２の記録制御信号への変換の仕方は種々選択されるが、本発明の主旨は不安定な微小画素のみを形成するような記録制御信号（この場合は、第２の記録制御信号）を除去することにある。
【００５４】
このように、不安定な微小画素を全く選択しないのではなく、周辺画素との画素形成状態を参照することにより、画素形成状態に応じて微小画素の形成を選択するので、特に中高濃度領域においてはなめらかな階調特性が維持できる。また、ハイライト領域においては、表現できない制御レベルがあるため、階調性に乏しくなるが、安定でノイズの少ない画像が得られるため、全体として画質が向上するメリットがある。
【００５５】
また、図１１や図１４に示す参照テーブルを適用する場合には、前画素の記録制御信号の情報として、前画素が「４」であるか、又はそれ以外であるかを示す２値の信号、すなわち、データ量として１ビットの情報を用いれば良いので、制御信号バッファ６は、簡単な構成が実現できる。すなわち、隣接する画素として、注目画素の前画素に対する第２の記録制御信号を一時的に保持する場合には、１ビットのラッチ（図１０参照）などの簡易な構成で実現できる。
【００５６】
次に、誤差拡散部８の機能を詳細に説明する。
減算器７からの誤差信号はラインメモリからなる誤差バッファ８ａに記憶される。誤差バッファ８ａに記憶された誤差信号は順次読みだされて、重み付け部８ｂに入力され、図１５に示す注目画素Ｘの周辺画素（すなわち、１ライン前の３画素Ａ、Ｂ、Ｃと左隣の前画素Ｄ）の誤差信号にそれぞれ重み付け係数（Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄ）を掛けて積算した値が得られる。重み付け係数は、例えば、Ｗａ＝１／１６、Ｗｂ＝５／１６、Ｗｃ＝３／１６、Ｗｄ＝７／１６が選ばれる。簡単な例としてＷａ＝２／１６、Ｗｂ＝４／１６、Ｗｃ＝２／１６、Ｗｄ＝８／１６のように分子を２のべき乗に設定してもよい。この場合には、重み付け部８ｂはビットシフトと加算のみで構成可能となるため、回路が簡略される。こうして、重み付け積算された信号は加算器２により入力された画像信号に加算されることにより、記録時の量子化誤差が拡散される。
【００５７】
上記説明では、参照する周辺画素として注目画素に対する前画素を用いたが、参照する周辺画素として、前画素に加えて、前ラインの画素（注目画素に対する前ラインに位置する画素）を含めるとより細かな制御が可能になる。
【００５８】
図１６は、第２の信号変換部４と制御信号バッファ６の具体例を示すブロック図である。
第２の信号変換部４は、ＲＯＭ４によって構成され、制御信号バッファ６は１ライン分の画素数に対応したラインメモリ６ａと１画素分のラッチ６ｂによって構成される。すなわち、第２の記録制御信号のうち、記録量の代表として、記録幅を示す値がラッチ６ｂに入力される。ｉ番目の画素を注目画素とすれば、（ｉ−１）番目の画素に対する第２の記録制御信号がラッチ６ｂに格納されている。このラッチ６ｂの出力値とラインメモリ６ａのｉ番目に該当するアドレスに格納されている前ラインの画素に対する記録制御信号とが、同時に読みだされて、第１の信号変換部の出力である第１の記録制御信号と同時に第２の信号変換部４であるＲＯＭ４に入力される。これらのデータは、ＲＯＭ４のアドレスを選択し、このアドレスに対応した第２の記録制御信号が出力される。また、ラッチ６ｂの出力は、ラインメモリ６ａの（ｉ−１）番目のアドレスに格納され、同様の動作を繰り返して処理が進む。
ここで、上記ラインメモリ６ａに替えてＦＩＦＯを用いた構成とすることもできる。この場合には、ラインメモリのアドレス選択の制御回路が不要になる利点がある。
【００５９】
図１７は、第１の記録制御信号に対する第２の記録制御信号の決定の仕方の一例を示す参照テーブルである。
図１７に示す例では、前画素が「０」から「３」であり、前ラインが「０」の場合には、不安定な画素形成となるため、補正処理をしている。前画素が「４」か又は前ラインが「１」から「４」の場合には、安定な画素形成がなされるとして、第１の記録制御信号を第２の記録制御信号としてそのまま出力している。これらの参照テーブルは、前画素と前ラインの画素と注目画素との連続性又は連結の度合いを考慮して決定されるものであり、予め行う実験により正確に決定することができる。
【００６０】
以上の説明では、第１の信号変換手段により、第１の記録制御信号を出力し、これに基づいて、第２の信号変換手段によって第２の記録制御信号を得る例を述べたが、これらは、一連の動作として、一つの処理でまとめて行うこともできる。すなわち、隣接画素制御信号を参照し、画素入力信号に応じた第２の記録制御信号を出力するように設定したＲＯＭなどの回路構成とすれば良い。この場合でも、ＲＯＭのテーブルの決定は、上記の説明に準じて行うことができる。
【００６１】
また、上記説明では、「０」から「４」の５値の記録について説明したが、本発明は、記録の多値化数に制限されるものではなく、特に多値化数が多いほどなめらかな階調性を実現できる。従来、不安定な画素形成を避けるため、多値化数を大きく設定できなかった記録装置においても、本発明を適用することによって、より大きい多値化数を用いた階調性豊かな安定な画像を記録できるメリットがある。
【００６２】
（第２実施形態）
図１８は、第２実施形態に係る画像記録装置のブロック図である。第１実施形態と同じ部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。第２実施形態では、第１実施形態の制御信号バッファ６がなく、記録濃度推定部９を備えた構成となっている。なお、信号変換部は、第１実施形態の第１の信号変換部３に相当する信号変換部３のみを有する。
【００６３】
画像入力部１及び加算器２は、第１実施形態と同様の機能を有する。
信号変換部３は、第１実施形態の第１の信号変換部３に対応する部分であって、加算器２から出力された画素濃度値を量子化し、当該画素の記録幅や記録位置などの記録量を規定する記録制御信号に変換する。この記録制御信号の詳細な決め方は後述するが、概ね、入力した画素濃度値を記録するための信号であって、記録部５と記録濃度推定部９に入力される。
【００６４】
記録部５の機能は、第１実施形態と同じであるので、説明を省略する。
本第２実施形態の特徴である記録濃度推定部９は、信号変換部３から出力される記録制御信号に基づいて記録部５での実際の記録濃度を推定し、その推定結果である記録濃度推定値を出力する。この記録濃度推定値は減算器７に入力し、減算記７において、加算器２から出力される補正濃度値から記録濃度推定値が減算されて、誤差信号が生成される。この誤差信号は誤差拡散部８に入力される。
【００６５】
誤差拡散部８は、第１実施形態と同様である。
以下、図１８の各部の機能の詳細を説明する。
図１９に、記録部５の構成を示す。第１実施形態では記録部５としてスキャン型の記録部を示したが、本実施形態の記録部５は、アレイ型の記録部である。
記録部５は、駆動回路部２１によって駆動される主走査方向に配列された固体発光素子アレイ２２からの光をファイバ型レンズアレイ２３により、副走査方向（記録紙の送り方向）に機械的に回転される感光体ドラム２４上に結像する構成となっている。駆動回路部２１は、信号変換部３から入力される時系列の記録制御信号を固体発光素子アレイ２２の各発光素子を同時に駆動するための信号に変換するものである。固体発光素子アレイ２２は、感光体ドラム２４の回転軸と平行に、かつドラム２４の表面に近接して配置される。ファイバ型レンズアレイ２３は、固体発光素子アレイ２２と感光体ドラム２４の間に、発光素子の発光面を感光体ドラム２４上に結像させるように配置されている。これにより、固体発光素子アレイ２２からの光が感光体ドラム２４上に露光光として照射され、感光体ドラム２４の表面が露光される。固体発光素子アレイ２２としては、ＬＥＤを列状に配設したＬＥＤプリントヘッドや蛍光体の発光を利用したものなどが利用できる。
【００６６】
図２０に、固体発光素子アレイ２２の駆動回路部２１の構成を示す。
信号変換部３からの記録制御信号は、まず１ライン分ずつシフトレジスタ３１に順次書込まれる。シフトレジスタ３１は、５ビットパラレルのシフトレジスタ素子を複数個縦続接続して構成される。シフトレジスタ３１の内容は、ラッチ３２に並列に出力される。なお、本実施形態ではシフトレジスタ３１及びラッチ３２はそれぞれ複数個のＩＣチップからなり、それら複数個のＩＣチップを縦続接続している。
【００６７】
ラッチ３２にラッチされた記録制御信号のデータのうち、記録幅（露光パルス幅）を表わす４ビットのデータは２つの比較器３３、３４において極性の異なる２つの鋸歯状波信号Ｓ３、Ｓ４と比較される。これらの比較器３３、３４の出力信号のいずれかがセレクタ３７で選択され、セレクタ３７で選択された信号が固体発光素子アレイ２２の対応する素子への駆動信号となる。なお、セレクタ３７はラッチ３２にラッチされた記録制御信号のデータのうち、記録位置（露光パルス開始タイミング）を表わす１ビットのデータにより比較器３３、３４の出力のうちのいずれの出力を選択するかが制御される。
【００６８】
このようにして発光素子アレイ２２は、各発光素子毎に記録制御信号の記録位置データにより規定される露光パルス開始タイミングで、かつ記録制御信号の記録幅データにより規定される露光パルス幅の時間だけ発光するように制御される。
【００６９】
信号変換部３を詳細に説明する。
記録部５においては、副走査（感光体ドラム２４の回転）に合わせて固体発光素子アレイ２２の発光時間（露光パルス幅）が制御されることにより、１画素内の副走査方向の記録幅を可変して記録濃度を変え、また固体発光素子アレイ２２の発光開始タイミング（露光パルス開始タイミング）が制御されて記録位置が変えられることにより、濃度の安定した階調画像の記録を可能とする。
信号変換部３は、加算器２から入力される画像信号の画素濃度値を記録部５での記録幅及び記録位置を規定する記録制御信号、つまり固体発光素子アレイ２２での各画素の露光パルス幅及び露光パルス開始タイミングの情報に変換する。
【００７０】
この信号変換部３の働きについて、更に詳細に説明する。
信号変換部３は、大きく分けて次の２つの機能を有する。第１の機能は、画素単位では数レベル程度にレベル数が限られた記録制御信号により、例えば２５６階調といったレベル数の記録濃度を表現する機能である。第２の機能は、感光体ドラム２４上に形成されるトナー像における連結した画点の大きさがあまり小さくならないようにする機能である。
【００７１】
まず、２５６階調の記録濃度を表現するメカニズムについて説明する。
本第２実施形態においては、記録濃度を感光体ドラム２４上の潜像分布の大きさ、つまり感光体ドラム２４上に照射する露光光のパルス幅（露光パルス幅）により制御する。しかし、一般に１画素を記録するための露光パルス幅は通常、数μ秒又はそれ以下のオーダーであり、これより細かく分割した単位で露光パルス幅を制御すると、その分割数だけ高速な制御が必要となり、回路コストが高くなったり動作が不安定になるため、通常は分割数をあまり大きくとることができない。例えば露光パルス幅を１５分割すると、１画素当たり１６通りにしか露光パルス幅の制御を行うことができず、２５６階調の記録濃度を表現することはできない。また、実際には露光パルス幅と記録濃度の関係は非線形であることから、仮に露光パルス幅を２５６分割したとしても、記録濃度を均等に１／２５６レベルのステップで制御することはできない。
【００７２】
このように制御レベル数（この場合は、露光パルス幅の分割数）が限られている場合に十分な階調を表現する方法として、本実施形態では誤差拡散法が用いられる。誤差拡散法は、よく知られているように高解像度では階調分解能が低いという人間の視覚特性を利用した方法で、注目画素における量子化誤差を隣接画素に分配することにより、複数画素の組の単位で所望の記録濃度を再現するものである。この誤差拡散は、加算器２において誤差拡散部８の出力に基づいて行われる。
【００７３】
図２１は、記録部５により記録紙４５上に記録される画像の画素配列を示している。図２１において、横方向が主走査方向（固体発光素子アレイ２２の配列方向）、縦方向が副走査方向（感光体ドラム２４の回転方向＝記録紙４５の送り方向）を表わす。主走査方向及び副走査方向にそれぞれ並んだ数字は、主走査方向及び副走査方向における画素位置（Ｘ）、（Ｙ）を表わし、また各画素を副走査方向に複数（図の例では４個）に分割した領域内に示した数字は領域の位置を表わしている。
【００７４】
この場合、信号変換部３から出力される記録制御信号により、奇数番目（１、３、…）の主走査ラインと偶数番目（２、４、…）の主走査ラインとで、それぞれ発光開始タイミングを異ならせ、奇数番目の主走査ラインでは画素の図中上端を基準（以下、「前基準」という）として記録幅を増加させ、偶数番目の主走査ラインでは画素の図中下端を基準（以下、「後基準」という）として記録幅を増加させることにより、階調画像を記録するようにする。
【００７５】
このように１画素内の記録幅の制御により多階調の表現を可能とし、かつ記録位置の制御によって低濃度領域では画点を集中的に配置することにより、濃度の安定化とばらつきノイズの低減を図ることができる。
【００７６】
図２２に、図１８の信号変換部３と記録濃度推定部９の詳細な構成を示す。
信号変換部３は、図２２中に示されるようにＲＯＭによって実現することができる。この信号変換部３に用いるＲＯＭには、例えば図２３に示すようなテーブルが格納されている。
図２３において、「画素濃度値」は信号変換部３に画像入力部１から加算器２を介して入力される画像信号の各画素の画素濃度値であり、２５６レベルの値を持つ。「画素位置」は図２１のＸ、Ｙを表わし、この場合は副走査方向の画素位置Ｙのみが用いられる。「出力」は信号変換部３から出力される記録制御信号であり、図２３に示す例では図２１に示した画素配列に対応して、例えば０〜４の記録幅を表わす３ビットの記録幅情報（図２３において「幅」で示す）と、１〜４の記録位置を表わす２ビットの記録位置情報（図２３において「位置」で示す）とからなっている。すなわち、記録幅情報は図２１において１画素内の４つの領域のいくつを記録に用いるかを表わす情報であり、記録位置情報はこれら４つの領域のどの位置から記録を開始するかを表わす情報である。
【００７７】
記録濃度推定部９について説明する。
記録濃度推定部９は、前述したように信号変換部３から出力される記録制御信号に基づいて記録部５での記録濃度を推定し、記録濃度推定値を出力する。一般に、電子写真方式のように記録画像に多少滲みが生じる記録系では、各画素の記録濃度が隣接画素の影響を受ける。そこで、記録濃度推定部９では例えば図２２中に示されるように、信号変換部３のＲＯＭから出力される記録制御信号の隣接する４画素のデータから、推定した記録濃度を決定する。
【００７８】
すなわち、記録制御信号をラインメモリ５６と１画素遅延用のラッチ５７に入力し、ラインメモリ５６から取り出した、現画素（注目画素）が属する主走査ラインの１ライン前のラインの２画素のデータＤ１、Ｄ２と、ラッチ５７から取り出した１画素前のデータＤ３と、現画素のデータＤ４の計４画素のデータから、記録濃度決定部５８により現画素の記録濃度を計算により求めて決定する。
【００７９】
この記録濃度の決定において最も正確な方法は、４画素のデータＤ１〜Ｄ４の全ての組み合わせで実際に記録実験を行い、その実験結果に基づいて記録濃度を測定し、この記録濃度測定結果をＲＯＭに格納する方法である。しかし、この例では記録制御信号を１画素当たり５ビットのデータで表現しているため、記録濃度の決定に４画素のデータを用いると、ＲＯＭに格納する記録濃度データは２０ビットの組み合わせになり、ＲＯＭの規模がかなり大きくなる。本実施形態では図２１に示したように１画素を４つの領域に分割しているため、工夫次第で１６ビットの組み合わせも可能となるが、それでもＲＯＭの規模は依然として大きなものとなる。
【００８０】
実際に記録実験を行った結果によると、記録画像において各画素の記録位置（画点位置）が微妙に変化しても記録濃度はあまり大きな変化を示さない。そこで、記録制御信号を記録幅情報と記録位置情報とに分離し、記録幅情報については各々４画素のデータＤ１〜Ｄ４の記録幅情報の和（４画素の濃度和に相当する）を求め、記録位置情報については各画素当たり１ビット、つまり前基準と後基準とを区別する情報のみを抽出し、４画素で４ビットの情報として４画素の記録幅情報の和を補正することでも、かなり正確な記録濃度の推定が可能となる。
【００８１】
図２４は、このような方法により簡略化した記録濃度推定部９の構成を示す図である。
記録制御信号の４画素のデータＤ１〜Ｄ４（図２２参照）を５ビット入力のＲＯＭ（論理回路でもよい）６１〜６４に入力し、３ビットの記録幅情報と、記録位置情報のうちの前基準と後基準とを区別する１ビットデータとを分離して取り出す。なお、ＲＯＭ６１〜６４から出力されるべき記録位置情報の１ビットデータは、図２３の「幅」と「位置」の情報から求められる。すなわち、記録位置情報の１ビットデータは、「位置」が１であれば「幅」に関係なく１、「位置」が２で「幅」が１又は２であれば１、「位置」が３で「幅」が１であれば０、「位置」と「幅」との和が５であれば０、「位置」が１でかつ「位置」と「幅」との和が５であれば“０”又は１のように設定される。
【００８２】
そして、記録幅情報の３ビットデータを加算器６５で加算した４ビットデータと、４画素の記録位置情報の１ビットデータを８ビット入力のＲＯＭ６６に入力し、前者のデータを後者のデータで補正した８ビットの記録濃度データを得る。ＲＯＭ６６は、４画素での前基準、後基準の１６通りの組み合わせに対してそれぞれ１６レベルの組み合わせ、すなわち２５６回の記録実験を行って記録濃度を測定したものを格納することで作成することができる。なお、実際には対称形の組み合わせは記録濃度が同じとなるため、全ての組み合わせで記録実験を行う必要はなく、１／４の６４回の記録実験を行えばよい。
【００８３】
この方法は１画素の分割数を４より増やした場合でも同様に適用することが可能であり、例えば８分割した場合では記録位置の基準は同じで、記録幅情報が１ビット増えるのみであるため、記録濃度決定のためのＲＯＭは９ビット入力のものでよく、また１画素を９分割した場合でも１０ビット入力のＲＯＭでよいことになり、記録濃度の推定精度を上げた場合でもハードウェア規模の増大はほとんどない。
【００８４】
上記のようにして記録濃度推定部９で得られた濃度推定値は、減算器７により加算器２から出力される補正後の画素濃度値との誤差が求められ、この誤差信号が注目画素の近傍画素に拡散され、その総和が次の画素の画素濃度値に加算器２で加算される。このような誤差拡散処理により、ある画素で画素濃度値と記録濃度値との間に誤差が生じても、その誤差は隣接する画素に繰り込まれるので、マクロな領域での濃度は再現される。
【００８５】
一般的に、記録濃度推定値と実際の記録濃度との間には誤差が生ずる。この原因は、一つには記録制御信号により規定される記録幅（露光パルス幅）の制御レベル数が必要階調数に比べ少ないことによるが、もう一つの原因として記録制御信号を記録濃度が画像濃度値に近くなるような値を選ばないことによるものである。これは後述するように、信号変換部３では画点の大きさがある程度の大きさになるような記録制御信号を出力するため、ミクロ的に最も近い記録濃度を再現するような記録幅を必ずしも選ばないためである。しかし、このような記録濃度推定値と実際の記録濃度との間の誤差は、誤差拡散により次の画素に繰り込まれるため、マクロな領域での記録濃度は正しく再現できる。
【００８６】
このように本実施形態では、各画素毎に入力画像信号の画素濃値に応じて微細パターン情報、すなわち記録幅と記録位置を決めているため、画像信号の急峻な変化に対しても十分な応答が可能となり、高精細な画像の表現が可能となる。
【００８７】
一方、記録濃度については隣接画素の影響及び１画点内での位置に依存する濃度変化も加味して推定しているため、高精度に記録濃度情報をフィードバックして誤差拡散を行うことが可能となり、極めて正確な濃度を表現可能となる。
【００８８】
図２５は、信号変換部３を構成するＲＯＭに格納するテーブルの他の例を示す図である。図２５は、副走査方向の画素位置Ｙのみでなく、主走査方向の画素位置Ｘによっても記録幅情報及び記録位置情報を変えている点が図２３と異なる。信号変換部３を図２３に示したテーブルを格納したＲＯＭにより実現した場合、Ｘが奇数である奇数列、Ｘが偶数である偶数列とも記録幅情報及び記録位置情報は同じであり、記録画像の微細パターンは同じ配列となるから、記録画像は均一濃度の中間調を表現するときは主走査方向に連なった線条のパターン、すなわち横線基調のパターンとなる。
【００８９】
これに対し、信号変換部３を構成するＲＯＭに図２５に示すように奇数列と偶数列とで記録幅情報及び記録位置情報が異なり、記録画像の微細パターンの配列が異なるようなテーブルを格納すると、記録画像は低濃度では副走査方向に延びた線条のパターンとなり、高濃度になると十字パターンが連なったパターンとなる。すなわち、図２６（ａ）に示されるように低濃度では副走査方向に少し延びた線条パターンであり、中濃度では図２６（ｂ）に示されるように副走査方向に連続した線条パターン、つまり縦線基調のパターンとなる。
【００９０】
図２中に示したような感光体ドラム２４と現像器４２の現像ローラ４２ａとが接触する、いわゆる接触現像系では、感光体ドラム２４と現像ローラ４２ａとに周速差があるため、現像ローラ４２ａから感光体ドラム２４に供給されたトナーが現像ローラ４２ａからの影響を受け易く、微細パターンが変形・欠落することがある。しかし、図２６（ｂ）に示されるように副走査方向、つまり現像ローラと感光体ドラム２４とがすれる方向に連なったパターンでは、微細パターンの変形や欠落が少なく、ザラツキノイズの小さい記録が可能となる。中濃度以上では図２６（ｃ）に示されるように十字状のパターンとなり、この場合も安定にトナーが付着される。
【００９１】
このような微細パターンによると、一成分非磁性トナーによる接触現像のように感光体ドラム２４と現像ローラ４２ａが接触するような現像系でも、比較的安定した階調表現が可能となる。また、感光体ドラム２４の偏心による記録画点のむらなどに対しても強いという特性があり、ザラツキノイズも小さくなるなどの特徴がある。なお、図２６（ｂ）のパターンから図２６（ｃ）のパターンに移行するときに記録濃度が急に上昇する傾向があるが、完全に副走査方向に連結する少し手前で主走査方向に画点を増加することで、このような記録濃度の急上昇を緩和することが可能となる。
【００９２】
図２７は、図２５のテーブルを用いた場合の記録画像の微細パターンの種々の組み合わせの例であり、偶数列と奇数列の画点幅の関係をそれぞれ縦軸、横軸に表わしている。図２７のＰ２に示す経線図によると、まず始めに奇数列で副走査方向に４分割された領域のうち３領域にわたる記録幅分を記録し、次に偶数列で残りの１領域の記録幅分を記録する。次に再び奇数列で１領域の記録幅分記録し、更に偶数列で１領域の記録幅分記録する。このようにすることで、階調の急激な変化を軽減することが可能となる。
【００９３】
また、図２６（ｂ）〜図２６（ｄ）に示されるように副走査方向が完全に連なった場合は、図２７のＰ１の経線図となる。すなわち奇数列で４領域の記録幅分線条に記録し、その後偶数列で４領域の記録幅分ベタ濃度まで記録する。また、図２７のＰ３は図２３のテーブルで記録した例である。
【００９４】
このように奇数列と偶数列での記録レベルを組み合わせることで、種々の微細パターンの組み合わせが可能となり、画素形成の記録特性に合わせてザラツキノイズの低減や階調特性の安定化を図ることが可能となる。
【００９５】
なお、本実施形態ではモノクロ画像の画像記録装置について説明したが、カラー画像記録装置も適用することができ、その場合より顕著な効果が得られる。その場合、記録部は例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色のインクを用いてカラー画像を記録するが、記録制御信号はこれらの各色についてそれぞれ独立に生成される。また、カラープリンタの位置ずれが１画点前後もしくは１画点以下程度と小さい場合には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎に図２３や図２５のテーブルにおける「位置」の情報を変化させることで、安定な色再現が可能となる。しかし、実際のカラープリンタの記録系では、１．５画素程度の位置ずれが生じることが多く、各色同一の記録位置の制御であっても実際に記録された色再現は平均的な記録画点位置で決定されるため、特に大きく色再現色の変動することは少ない。
【００９６】
（第３実施形態）
本実施形態では、中間調画像と文字及び線画像が全て中間調データとして処理され入力されるケースについて、中間調画像は中間調の再現を忠実に、文字及び線画像は鮮鋭感を優先して再現する例について説明する。
【００９７】
画像信号源（つまり画像入力部１の出力）としては、スキャナの出力信号や、中間調の多値画素データはそのまま出力し文字や線画のコード信号に対してビットマップの画素データを発生するプリンタコントローラ出力を仮定している。例えば、図２８のように線が斜めに記録される場合には、それぞれの画点での面積率の中間調データを発生するものを画像信号源とする。すなわち、図２８で△、○、□をそれぞれ小さな印字率、中間印字率、ベタ印字率とする。
【００９８】
この場合、画像はもともとは線図形であるので、第２実施形態のように単純に奇数ラインと偶数ラインにおいてそれぞれ前基準、後基準で記録幅を増加することは、線分をシャープに表現する上では好ましくない。そこで、本実施形態では入力画像信号のパターン（種類）を調査することで、線画像の一部もしくは鮮鋭感を向上出来るパターンであるかどうかを判別し、線画像の一部もしくは鮮鋭感の向上が可能なパターンであれば線画像の再現がより忠実になるように、具体的にはよりシャープに再現されるように前基準、後基準を決定する。また、線画像の一部でないか、もしくは鮮鋭感を向上出来ないパターンであれば、第２実施形態と同様に奇数ライン及び偶数ラインにより、前基準、後基準を決定する。すなわち、第２実施形態で決定した記録位置の変更は行わないものとする。
【００９９】
図２９は、このような機能を有する本実施形態に係る画像記録装置の構成を示すブロック図であり、図１８と相対応する部分に同一符号を付してある。
図２９においては、画像入力部１からの画像信号の種類を判別する画像判別部１１と、この画像判別部１１の判別結果に従って、信号変換部３から出力される記録制御信号の記録位置情報を変えることによって記録位置を変更する記録位置変更部１２が設けられている。
【０１００】
画像判別部１１では、画像入力部１からの画像信号の種類を画像のパターンから判別し、その判別結果に基づいて前基準とするか後基準とするかの判定を行う。すなわち、画像判別部１１により画像信号が線画像の一部かもしくは鮮鋭感を向上できるパターンであると判定された場合には、信号変換部３から出力される量子化された記録制御信号の記録位置情報の内容が記録位置変更部１２で書き換えられる。線画像の一部もしくは鮮鋭感を向上出来るパターンであると判定されなかった場合には、このような記録位置情報の書き換えは行われない。
【０１０１】
また、記録位置変更部１２で記録位置情報が書き換えられた場合には、記録濃度推定部９から出力される記録濃度推定値が修正される。すなわち、記録画像の鮮鋭さが強調されて濃度が変化した場合には、信号変換部３から記録位置変更部１２を経て記録濃度推定部９に入力される記録制御信号の記録位置情報が変化するので、その分だけ図２２のＲＯＭに入力されるアドレス値が変わり、記録濃度推定値が修正されることにより、誤差拡散のループによって全体的な記録濃度は保たれることとなる。
【０１０２】
図３０に、画像判別部１１の詳細な構成を示す。
画像入力部１から入力される画像信号をラインメモリ７１、７２、７３、７４により遅延させ、１ライン目から５ライン目までの同列の画像データを並列に取り出す。３ライン目の遅延された画像データは、図２９の加算器２にも入力される。１ライン目〜５ライン目の画像データは、ＲＯＭ又は論理回路により構成される多値／２値判定回路７５、７６、７７、７８、７９により濃度０（ｘ＝０）、中間調（０＜ｘ＜１）及びベタ濃度（ｘ＝１）の識別が行われ、２ビットのデータに変換される。鮮鋭感強調判定ＲＯＭ８０では、多値／２値判定回路７５、７６、７７、７８、７９からの各ラインの２ビットデータにより鮮鋭感が強調可能かどうかの判定を行い、強調が可能であったなら前基準、後基準のデータを出力する。
【０１０３】
図３１は、鮮鋭感強調判定ＲＯＭ８０に格納されるテーブルの例であり、入力値ｐ（ｐ１〜ｐ５）と出力値ｄとの関係を示している。また、図３２に上下３画素内又は５画素内で記録位置の変更を行う様子を示す。図３２において、破線は記録しない領域、実線は記録する領域を示す。
【０１０４】
図３１の例では画像信号が中間調であるときのみ（ｐ３＝１）、記録位置が変更される。画像信号が白もしくはベタでは、記録位置は必ず画素の端部であり、その変更は不可能であるためである。また、２値データの近傍の中間調で反対側が白の場合は、線分のエッジであるため、その中間調はベタ側に寄せる。すなわち、隣接する２つの画点の一方がベタで、他方が白の場合（図３１でａ及びｂの場合、つまりｐ２＝２でｐ４＝０か、又はｐ４＝２でｐ２＝０の場合）は、図３２において（ａ１）を（ａ２）のように、また（ｂ１）を（ｂ２）のように、記録位置をベタ画点側に変更する。こうすると線がぼけることなく、エッジがシャープになり、主走査方向に平行に近い斜め線ではザラツキノイズが小さくなる。
【０１０５】
また、隣接する画点の一方が中間調で他方が白、その更に両側に隣接する画点が白の場合、つまり細い線分が２画点にまたがって走査されるか、もしくはラスタライズされた画像の場合（図３１でｃ及びｄの場合）は、線分が細くなるように記録位置を変更する。すなわち、図３２において（ｃ１）を（ｃ２）に、また（ｄ１）を（ｄ２）に記録位置を変更する。これら以外では、記録位置の変更は行わない。このようにすることで斜め線のザラツキノイズを低減し、更にシャープな画像を再現することが可能となる。
【０１０６】
なお、記録位置の変更は再現画像がよりシャープに更にザラツキノイズを低減するように選択すれば良く、図３１のテーブルに従って記録位置の変更を行うことには限定されない。また、鮮鋭感強調判定部は必ずしもＲＯＭで構成する必要はなく、論理回路で構成してもよい。
【０１０７】
また、本実施形態では入力画像信号の画像の種別を入力画像信号から直接判定して記録位置の変更の有効性を判定したが、信号変換部３から出力される記録制御信号、すなわち量子化された画像信号から入力画像信号の画像の種別を判定し、それに基づいて記録位置の変更を行ってもよい。この場合にも、記録位置の変更処理は図３０と同様の構成で実現することが可能となる。但し、この場合には画像入力部１からの入力画像信号に代えて、量子化された記録制御信号中の記録幅情報のみを用いればよいため、ラインメモリ７１〜７４の記憶容量は小さくてよい。
【０１０８】
更に、本実施形態では入力画像信号の種類（画像パターンの配列）により記録位置の変更を行うことで鮮鋭感を得る処理を説明したが、入力画像信号に対して良く知られた高域成分の強調を行ってから本実施形態の処理を行うと、更に効果的となる。すなわち、第２実施形態及び第３実施形態では多値の誤差拡散が基本となっており、このような処理を行うと一般に画像データはぼけ画像に変換される。しかし、このぼけを補う意味で高域強調を行うと、よりシャープな画像を得ることができる。更に、その場合には高域強調を行って記録位置の変更が必要かどうかの識別が行われることとなるので、エッジの検出がより容易となり、鮮鋭感を有効に強調することが可能となる。
【０１０９】
（第４実施形態）
図３３は、本実施形態に係る画像記録装置の構成を示す図であり、図１８に示した第３実施形態において記憶部１３が追加されている。記憶部１３はラインメモリによって構成され、信号変換部３から出力される記録制御信号を１ライン分記憶する。記憶部１３の出力は信号変換部３と記録濃度推定部９に入力される。
【０１１０】
この場合、信号変換部３は記憶部１３から出力される注目画素以前に既に変換された画素の記録制御信号を参照して、注目画素の記録制御信号を決定する。具体的な決定方法は後述する。こうして決定された記録制御信号は、制御信号変換部３の出力信号となるとともに、記憶部１３に記憶される。
【０１１１】
一方、記録濃度推定部９では注目画素の近傍の記録制御信号の組より、注目画素での記録濃度を推定し、記録濃度推定値を出力する。
記録濃度推定部９から出力される記録濃度推定値は、第２実施形態と同様に減算器７により加算器２から出力される補正後の画素濃度値から減算され、これにより誤差信号が生成される。そして、この誤差信号が誤差拡散部８に入力されることにより、画像入力部１からの画像信号に対して誤差拡散が行われる。
【０１１２】
本実施形態における記録濃度推定部９は、ラインメモリからなる記憶部１３に記憶された、注目画素とその近傍画素の記録制御信号の組より注目画素近傍の記録濃度を推定する。これは必ずしも記録制御信号により規定される記録幅（露光パルス幅）が記録濃度に比例せず、露光パルスの位置関係によっても記録濃度が異なるからである。例えば、注目画素の周辺の画素の記録制御信号（露光パルス）が図３４に示すような分布であるとすると、感光体ドラム２４上の光の分布は図３５のようになる。これより電位分布及びトナー量分布を計算することによって、記録濃度を推定することができる。露光量と現像されるトナー量の関係は前記の図５にしたような非線形な特性を持つので、図３４（ａ）（ｂ）のように同じデューティ５０％の露光パルス幅でも、露光パルス開始時間が異なると、記録濃度も異なることがある。
【０１１３】
本実施形態は、記録画像の画点がある程度の大きさになるように制御を行うことが特徴である。画点とは、感光体ドラム２４上でトナーが付着される連結した領域のことである。前述したように、露光パルス幅が短いと感光体ドラム２４上の電位は中程度の電位の領域が多くなり、濃度安定性が悪くなったり、ざらつきノイズが増えたりする。従って、これらを防ぐには、露光制御信号のオン・オフの境界がなるべく少なくなるようにすればよい。しかし、この境界を大きくし過ぎると粒状性が強くなり、かえって画質が低下するので、適当な値に制御する必要がある。
【０１１４】
特に、低濃度領域では全体の面積に対する画点面積の比率を小さくする必要があるが、１つの画点を小さくすると露光量が低くなり、濃度安定性が著しく悪化する。このため、低濃度領域ではある程度粒状性が目立っても、画点間を大きくし、画点の大きさが小さくなり過ぎないように制御する必要がある。
【０１１５】
このように記録幅つまり画点の大きさが小さくなり過ぎないようにするため、本実施形態では信号変換部３において注目画素と既に決定したその周辺画素での記録制御信号を参照して、注目画素の記録制御信号を決定する。図３６に、信号変換部３で注目画素の記録制御信号を決定する際の参照範囲を示す。図中でＸ印は注目画素である。斜線部分は既に記録制御信号が決定された画素であり、これらの画素の記録制御信号は記憶部１３に記憶されている。本実施形態では注目画素Ｘの上及び左の隣接画素の記録制御信号と、注目画素Ｘの記録濃度値から注目画素Ｘの記録制御信号を決定する。この決定手順について説明する。
【０１１６】
まず、注目画素Ｘの記録濃度値より記録制御信号の暫定的な記録幅情報、つまり露光パルス幅Ｔを決定する。これは単に比例計算により決めてもよいが、本実施形態では記録系の特性を考慮して、図３７に示す感光体ドラム上の記録濃度と露光パルス幅との非線形の関係を用いている。
【０１１７】
次に、表１に示すように、注目画素Ｘの隣接画素Ａ、Ｂの記録制御信号によって、注目画素Ｘの記録制御信号を決定する。表１は、隣接画素Ａ、Ｂの記録制御信号（記録幅情報＝パルス幅、記録位置情報＝パルス位置）の１６通りの組み合わせに対する注目画素Ｘの記録制御信号を示している。表１に対応する１６通りの記録パターンを図３８に示す。図３８は、図３６と同様に横方向が主走査方向、縦方向が副走査方向をそれぞれ表わし、右下の画素が記録制御信号を決定すべき注目画素Ｘ、注目画素Ｘの上方及び左方の画素が参照される隣接画素Ａ、Ｂを表わす。隣接画素Ａ、Ｂ内の斜線部分がその画素の記録制御信号の記録幅情報と記録位置情報を表わす。
【０１１８】
【表１】

【０１１９】
表１に示す記録制御信号の決定規則の考え方について説明する。ここでは、次の３つの考え方に基づいている。
第１に、注目画素Ｘの隣接画素に画点がない場合、又は左方の隣接画素に画点がなく、上方の隣接画素の上方に画点がある場合には、注目画素Ｘは孤立点となり易いので、これを防ぐために露光パルス幅を本来の露光パルス幅よりも小さくし、なおかつ露光パルス位置を後方にする。この場合、注目画素Ｘの記録濃度は本来の計算値より小さくなるため、誤差拡散処理の効果により隣接画素には大きな画点が記録され易くなる。これにより、小さい画点が形成されにくくなる。
【０１２０】
第２に、注目画素Ｘの左方の隣接画素に画点がある場合は、その画点に連結するようにパルス位置を決定する。すなわち、注目画素Ｘの露光パルス位置を左方の隣接画素の露光パルス位置に合わせる。但し、この露光パルス幅が狭いと孤立的になるので、ある程度以上の露光パルス幅が得られない場合は、露光パルス幅を広くするか、あるいは０にする。
【０１２１】
第３に、注目画素Ｘの上方の隣接画素の下方に画点がある場合、その画点に連結するように注目画素Ｘの画点を前方に配置する。この場合、画点が大きい方が安定となるので、露光パルス幅は本来の値より大きくする。
【０１２２】
実際には、これらの３つの条件は排他的ではないので、これらの組合わせの条件も生ずるが、この場合はそのパターンの形状から適当なものを選んでいる。
図３９に、信号変換部３での処理の具体例を示す。図３９における画素の配置及び斜線部分の意味は図３８と同様であり、注目画素Ｘ内の斜線部分が決定された記録制御信号の記録幅と記録位置を表わす。
【０１２３】
図３９（ａ）は、注目画素Ｘの上方向及び左方向の２つの隣接画素Ａ、Ｂの画点がない場合、すなわち注目画素Ｘの記録制御信号が共に０で、注目画素Ｘの露光パルス幅の暫定値がＴ＝０．７の場合である。この場合は、条件１に従い注目画素Ｘの記録制御信号は露光パルス位置が下方で露光パルス幅が０．２の信号となる。このように注目画素Ｘの上方及び下方の隣接画素Ａ、Ｂに画点が形成されない場合は、注目画素Ｘ内の下部に画点が形成されるので、画点間の距離が広がるとともに、誤差拡散処理による濃度保存のメカニズムにより画点が大きくなり、孤立点となりにくくなる。
【０１２４】
図３９（ｂ）は、注目画素Ｘの左方の隣接画素Ｂに画点があり、上方の隣接画素Ａに画点がない場合で、注目画素Ｘのパルス幅暫定値が０．５の場合である。この場合は、条件５に従い注目画素Ｘの記録制御信号は露光パルス位置が上方で露光パルス幅が０．５の信号となる。これにより注目画素Ｘの画点は、左方の隣接画素の画点と連結し、画点の孤立化が防止される。
【０１２５】
図３９（ｃ）は、注目画素Ｘの上方の参照画素Ａに画点があり、左方の隣接画素Ｂに画点がない場合で、注目画素Ｘの露光パルス幅の暫定値が０．３の場合である。この場合は、条件３に従い注目画素Ｘの記録制御信号は露光パルス位置が上方で露光パルス幅が０．５の信号となる。これにより、注目画素Ｘの画点は上方の隣接画素Ａの画点と連結し、画点の孤立化が防止される。
【０１２６】
上記のように本実施形態では、注目画素Ｘの隣接画素Ａ、Ｂの画点とその位置から注目画素Ｘの記録制御信号を決定することにより、画点のつながりを制御でき、従って現像時に記録濃度が不安定になりやすい感光体ドラム上の中間電位の領域を小さくすることができる。
【０１２７】
なお、本実施形態では注目画素Ｘの記録制御信号の決定に用いる参照画素として注目画素Ｘに隣接する２つの隣接画素を用いたが、参照画素を更に多くとることによって、注目画素Ｘの画点の大きさをより精度よく制御することが可能となる。
【０１２８】
このように本実施形態によれば、記録制御信号を決定する際に、注目画素の周囲の画素の記録制御信号をも参照することにより、注目画素の画点を適正な大きさとなるように制御することができる。これにより、濃度安定性を高めたまま粒状性の低い画像を記録することができる。
【０１２９】
（第５実施形態）
本実施形態では、感光体ドラムの露光に第２実施形態〜第４実施形態の固体発光素子アレイによる走査に代えて、第１実施形態と同様に、レーザによる走査光学系を用いた例について説明する。
【０１３０】
図６と重複するが、図４０に、本実施形態に係る画像記録装置における記録部の構成を示す。
図４０において、パルス幅変換部５１には信号変換部３から出力される記録制御信号Ｓ１が入力される。パルス幅変換部５１は、ディジタル信号で表現された記録幅情報と記録位置情報からなる記録制御信号Ｓ１を該信号Ｓ１の値に応じたパルス幅の露光制御信号Ｓ２に変換する。この露光制御信号Ｓ２は、感光体ドラムに照射される露光光の発光開始時間と発光時間を制御する信号である。本実施形態では記録制御信号Ｓ１を５ビットとし、これらのうちの４ビットを発光時間制御ビットとし、１ビットを発光開始時間制御ビットとしている。４ビットの発光時間制御ビットは１６値の数を表わし、この値がｘの場合、発光時間はａ・ｘ／１５で与えられる。ここで、ａは１画素の時間幅である。また、１ビットの発光開始時間制御ビットの“０”は、１画素の最初に発光を開始し、“１”は１画素の最後に発光を終了することを意味する。
【０１３１】
図４１は、パルス幅変換部５１での実際の信号変換の例であり、（ａ）が発光開始時間制御ビット、（ｂ）が発光時間制御ビット、そして（ｃ）が露光制御信号Ｓ２である。１画素目では発光時間制御ビット（ｂ）の値が“１５”なので、その間、露光記録制御信号（ｃ）は１となる。また、２画素目では発光時間制御ビット（ｂ）の値が“７”、発光開始時間制御ビット（ａ）が“１”なので、１画素の最後の７／１５の期間だけ露光記録制御信号（ｃ）は“１”となる。
【０１３２】
このようにしてパルス幅変換部５１から出力される露光記録制御信号Ｓ２はレーザダイオード５２に入力され、レーザダイオード５２から出射される光をオン・オフ制御する。そして、レーザダイオード５２から出射された光は、集光レンズ５３を介してポリゴンミラー５４で反射された後、レンズによる結像光学系５５により感光体ドラム２４に集束されることにより、感光体ドラム２４の表面に静電潜像を形成する。ポリゴンミラー５４は回転しているので、その集束点は感光体ドラム２４の軸に平行に移動する。この際、感光体ドラム２４の軸上のどの位置でも光が集束するように、結像光学系５５にはｆ−θレンズ系を用いている。
【０１３３】
感光体ドラム２４の表面は感光体材料よりなっており、露光前に図示しない帯電器により一様に帯電されている。感光体ドラム２４の表面は、光が照射されるとその点に逆極性の電荷が発生し、帯電電位が打消されることにより露光量に応じた電位分布が静電潜像として形成される。感光体ドラム２４の露光量と表面電位の関係は、例えば図３に示した通りである。
【０１３４】
レーザダイオード５２の発光は、露光制御信号Ｓ２により制御される。この場合、露光制御信号Ｓ２の１ラスタの長さとポリゴンミラー５４の回転を同期させ、露光制御信号Ｓ２のラスタ間隔に感光体ドラム２４の回転速度を合わせることにより、入力画像信号に対応した静電潜像が形成されることになる。
【０１３５】
次に、図示しない現像ローラにより感光体ドラム２４上の静電電位に応じたトナーが感光体ドラム２４に付着され、これが記録紙に転写・定着されることにより、画像が記録紙上に形成される。現像系の構成は図２と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１３６】
ここで、図４２（ａ）に示す露光制御信号Ｓ２が与えられた場合の感光体ドラム２４上の露光光量分布を図４２（ｂ）に示す。図４２（ｂ）において、斜線で示した領域が露光部分であり、これは図４２（ａ）の露光制御信号に光のスポット形状を畳み込んだ形となる。
【０１３７】
レーザダイオード５２が点光源でないことや、結像光学系のボケなどにより、露光部分と非露光部分の境では、露光量がなだらかに変化するので、図４２（ｂ）の線Ａ−Ａ′上の露光光量分布は図４２（ｃ）のようになる。境界付近には中間の露光量の領域があり、特に露光光のオン・オフの変化の多い部分では、この中間露光量の領域の面積は多くなる。
【０１３８】
ここで、第２実施形態〜第４実施形態においては記録幅の変調方向が主走査方向（感光体ドラムの回転軸に平行な方向）であったのに対し、本実施形態は副走査方向（感光体ドラム２４の回転方向）と平行である点が異なる。そのため、信号変換部３ではそれに適したような記録制御信号を出力する。すなわち、本実施形態の信号変換部３は基本的には第２実施形態〜第４実施形態とほぼ同じであるが、制御信号の決定方法が第２実施形態〜第４実施形態と異なっている。
【０１３９】
表２は信号変換部３での記録制御信号決定方法を示したものであり、表１に示した第４実施形態における記録制御信号決定方法における隣接画素ＡとＢの位置を交換したものとなっている。
【０１４０】
【表２】

【０１４１】
このように、本実施形態では露光系にレーザによる走査光学系を用いた場合において、第４実施形態と同様に画点が適正な大きさになるような制御を行うことができるので、濃度安定性を高めたまま粒状性の低い画像を記録することができるという第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４２】
なお、第３実施形態〜第５実施形態についても第２実施形態と同様にカラー画像記録装置への応用が可能であることはいうまでもない。
加えて、第１実施形態に、第２実施形態〜第４実施形態の記録濃度推定部９等を適用することも可能である。
本発明は、上記の発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々変形して実施できるのは勿論である。
【０１４３】
【発明の効果】
本発明によれば次のような効果が得られる。
以上のように、本発明によれば、安定な画素形成が行われ、ノイズの少ない画像が得られる。また、多値の記録制御が効果的に実施できるため、階調性が向上した画像が得られる。また、従来よりも安定な記録が行われるため、温度や湿度などの環境条件の変動による画質の変動や、感光体の感度むらなどによる画質変動、更に、記録部に用いられる感光体や現像器などに接続される動力駆動系からの機械的要因による画質変動も軽減することができる。
【０１４４】
更に、本発明によれば入力される画像信号の注目画素の画素濃度値をその注目画素の記録幅と記録位置を規定する記録制御信号に変換してから記録部に供給して画像を記録するとともに、この記録制御信号から実際の記録濃度を推定して、その記録濃度推定値と画素濃度値との誤差を入力画像信号に拡散させることにより、多値記録に適していない記録系を用いつつ、高精細かつ低ノイズであって、また低濃度領域での濃度変化やざらつきなどのない良好な階調画像を記録することが可能となる。
【０１４５】
また、入力画像信号の種類に応じて、例えば画像の種類が線画像の一部又は鮮鋭感を向上できるようなパターンについては、記録制御信号により規定される記録位置を変更することにより、鮮鋭感を向上させることができる。
【０１４６】
更に、注目画素の画素濃度値を記録制御信号に変換する際、注目画素の周辺画素の記録制御信号をも参照することにより、記録画像の画点が適性な大きさとなるように制御できるため、濃度安定性を高めた状態で粒状性の低い画像を記録することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わる画像記録装置の構成を示すブロック図。
【図２】記録部の概略構成を示すブロック図。
【図３】感光体ドラムの露光量と表面電位の関係を示す図。
【図４】感光体ドラムの表面電位とトナー付着量の関係を示す図。
【図５】感光体ドラムの露光量とトナー付着量の関係を示す図。
【図６】露光部の概略構成を示すブロック図。
【図７】記録制御パターンの例。
【図８】第１の信号変換部の構成の一例を示すブロック図。
【図９】第１の信号変換部のＲＯＭに格納されるテーブルの一例を示す図。
【図１０】第２の信号変換部と制御信号バッファの構成の一例を示すブロック図。
【図１１】第２の信号変換部のＲＯＭに格納されるテーブルの一例を示す図。
【図１２】記録制御パターンの隣接画素との関係を示す図。
【図１３】第２の信号変換部のＲＯＭに格納されるテーブルの他の例を示す図。
【図１４】第２の信号変換部のＲＯＭに格納されるテーブルの他の例を示す図。
【図１５】誤差拡散の動作を説明するための図。
【図１６】第２の信号変換部と隣接画素制御バッファの構成の他の例を示すブロック図。
【図１７】第２の信号変換部のＲＯＭに格納されるテーブルの他の例を示す図。
【図１８】本発明の第２実施形態に係る画像記録装置の構成を示すブロック図。
【図１９】図１８における記録部の概略構成を示すブロック図。
【図２０】図１９における駆動回路部の構成を示すブロック図。
【図２１】第２実施形態における記録紙上の画像の画素配列を示す図。
【図２２】図１８における信号変換部及び記録濃度推定部の構成を示すブロック図。
【図２３】図１８における信号変換部のＲＯＭに格納されるテーブルの一例を示す図。
【図２４】図２２における記録濃度決定部の構成を示すブロック図。
【図２５】図１８における信号変換部のＲＯＭに格納されるテーブルの他の例を示す図。
【図２６】図２５に示すテーブルを用いた場合の記録画像上の縦線基調の微細パターンを示す図。
【図２７】微細パターンの種々の組み合わせを説明するための図。
【図２８】多値化された斜め線の画点データを示す図。
【図２９】本発明の第３実施形態に係る画像記録装置の構成を示すブロック図。
【図３０】図２９における画像判別部の構成を示すブロック図。
【図３１】図３０におけるＲＯＭにおいてエッジ部の条件から記録位置の変更を行うための処理アルゴリズムを示す図。
【図３２】第３実施形態における記録位置の変更動作を説明するための図。
【図３３】本発明の第４実施形態に係る画像記録装置の構成を示すブロック図。
【図３４】第４実施形態における注目画素の周辺の画素の記録制御信号の分布を示す図。
【図３５】図３４における記録制御信号の分布に対応した感光体ドラム上の露光光の分布を示す図。
【図３６】図３３における信号変換部での注目画素の記録制御信号決定方法を説明するための図。
【図３７】感光体ドラム上の記録濃度と露光パルス幅との関係を示す図。
【図３８】第４実施形態における種々の記録パターンを示す図。
【図３９】実施形態における具体的な記録パターンの例を示す図。
【図４０】本発明の第５実施形態に係る画像記録装置の構成を示す図。
【図４１】図４０における信号変換部及びパルス幅変換部の動作を説明するためのタイムチャート。
【図４２】図４０における露光制御信号と感光体ドラム上の露光光量分布との関係を示す図。
【図４３】記録量と現像量の関係を説明するための図。
【符号の説明】
１…画像入力部
２…加算器
３…（第１の）信号変換部
４…第２の信号変換部（ＲＯＭ）
５…記録部
６…制御信号バッファ
６ａ…ラインメモリ
６ｂ…ラッチ
７…減算器
８…誤差拡散部
８ａ…誤差バッファ
８ｂ…重み付け部
９…記録濃度推定部
１１…画像判別部
１２…記録位置変更部
１３…記憶部
２１…駆動回路部
２２…露光部（固体発光素子アレイ）
２３…ファイバレンズアレイ
２４…感光体ドラム
３１…シフトレジスタ
３２…ラッチ
３３、３４…比較器
Ｓ３、Ｓ４…鋸歯状波信号
３７…セレクタ
４１…帯電器
４２…現像器
４２ａ…現像ローラ
４３…転写ローラ
４４…定着器
４５…記録紙
４６…除電ランプ
４７…クリーナ
５１…パルス幅変換部
５２…レーザダイオード
５３…集光レンズ
５４…ポリゴンミラー
５５…結像光学系
Ｓ１…記録制御信号
Ｓ２…露光制御信号
５６…ラインメモリ
５７…ラッチ
Ｄ１、Ｄ２…１ライン前のラインの２画素のデータ
Ｄ３…１画素前のデータ
Ｄ４…現画素のデータ
５８…記録濃度決定部
６１〜６４…ＲＯＭ
６５…加算器
６６…ＲＯＭ
７１〜７４…ラインメモリ
７５〜７９…多値／２値判定回路
８０…鮮鋭感強調判定ＲＯＭ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image recording apparatus for recording a gradation image by an electrophotographic recording method.
[0002]
[Prior art]
An electrophotographic printer has been widely put into practical use as a typical image recording apparatus for recording a gradation image (halftone image) as a hard copy. In this type of printer, the surface of the photoconductor is scanned with a light source such as a solid light emitting element array or a laser to form an electrostatic latent image on the photoconductor, and an image is formed by developing it with charged toner.
[0003]
In such an electrophotographic printer, binary recording is used by controlling whether or not to form dots on recording paper. In general, the relationship between the exposure intensity on the photoconductor and the recording density is non-linear and the gamma value is high, and the recording density changes greatly with a slight change in the intensity of the irradiated light. Because it is difficult. It is known to use a process such as a dither method or an error diffusion method when recording a shaded image, that is, a gradation image, with such a binary recording printer. These methods use the human visual characteristic that sensitivity is low for high spatial frequencies. By controlling the ratio of recorded pixels in multiple pixel groups, intermediate density corresponding to the ratio is expressed. It is a method to make it.
[0004]
The dither method is a method of expressing gradation using an image matrix, and has an advantage that can be realized with a relatively simple configuration.
The error diffusion method binarizes the input level of one pixel, determines the recording level, and distributes the error between the input level and the recording level to the processed image only, thereby storing the density of the recorded image, An image having continuous gradation is obtained.
[0005]
Furthermore, a multi-value error diffusion method has been proposed in which this error diffusion method is extended to multi-value recording.
However, the dither method allows stable gradation expression, but basically, recording is performed with the same number of pixel groups as the number of gradations as one unit, and thus a repeating pattern with a long period that appears on the recorded image is conspicuous. On the other hand, in the error diffusion method, the period of the pattern appearing on the recorded image is small in principle, but it becomes a special striped pattern and the image quality is greatly disturbed. In order to solve the problems of the error diffusion method, a technique for making a special pattern inconspicuous by adding a periodic signal to an image signal is known.
[0006]
In addition, the dither signal, which is a periodic signal, is added to the image signal to reduce the occurrence of special patterns, and the type of the image signal is identified, and the addition of the dither signal is reduced for images that require a sharp image. Techniques for processing are also known.
[0007]
However, in any of the above two methods, particularly when a halftone image is expressed, resolution degradation caused by adding periodic signals is caused.
There is also known a method of reducing texture noise due to generation of a special pattern by performing multi-value recording instead of binary recording in error diffusion recording. Specifically, a method of reducing texture noise by recording with a multi-value printer by gradation processing using an algorithm similar to error diffusion is known. However, this method cannot be applied to a recording method that is not suitable for multi-value recording, such as an electrophotographic method. In other words, in electrophotographic recording, recording at a low density level is easily affected by temperature and humidity, and a stable density level cannot be maintained against fluctuations such as the environment and changes over time, resulting in an image with large density fluctuations. There was a problem such as.
[0008]
In order to improve image quality at low density, a technique is known in which binarization processing of lower bits is switched between binarization using a threshold value based on a random number and binarization based on a dither matrix depending on the value of the upper 1 bit of an input image. However, in the low density region, randomization is caused by binarization by random numbers, and dither patterns are conspicuous at medium density and above, and unnatural boundaries between low density and medium density are noticeable.
[0009]
A technique for improving halftone reproducibility by generating a checkered pattern by performing multi-level control for each dot is known, but extremely fine pulse width control is necessary to obtain sufficient gradation. It becomes necessary, and if there is a change in the environment, it becomes difficult to reproduce a stable gradation.
[0010]
Gives priority to each pixel in the image block to form a pixel, and gradation processing so that the pixel with the next priority starts growing even if the pixel with one priority is still growing continuously There is known a technique for making it strong against crushing, but this method is processing for each block, so resolution degradation is likely to occur, and sufficient gradation (for example, 64 gradations) or more per block is obtained. However, there is a problem that the recording system is required to have difficult performance such as sufficient stability of the recording system.
[0011]
Furthermore, recently, a method called a pulse width modulation method has been proposed in which a pulse width of a recording control signal supplied to a recording unit is modulated to express a gradation. In this method, one pixel is divided into a plurality of areas, and gradation is expressed by the number of areas used for recording, that is, the ratio of recording areas within one pixel. With this method, the spatial frequency of the pattern is sufficiently high, and the shading pattern is hardly noticeable.
[0012]
On the other hand, however, there is a problem that density fluctuation and roughness are large in the low density portion. That is, in general, the spot of light irradiated on the photosensitive member is a spot having a certain size due to the size of the light source itself or the blur of the optical system. For this reason, as the pulse width of the recording control signal is narrowed, the potential distribution of the electrostatic latent image on the photosensitive member becomes a more distorted shape and deviates from binary recording. Therefore, the development density changes with a slight change in the environment, and the roughness and density fluctuation increase.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional techniques have the following problems that cannot be solved.
It is difficult to realize an ideal image recording apparatus capable of expressing one pixel with multiple values. In practice, unstable image formation is likely to occur by multi-valued recording within a pixel. For this reason, the multilevel error diffusion method is more advantageous in terms of smoothness of gradation than the binary error diffusion method, but image formation tends to be unstable.
[0014]
For example, when the recording system is inconvenient for forming a very small amount of image, the image formation in the highlight area becomes unstable, and an image with a lot of noise tends to be formed.
Taking electrophotographic recording in which optical writing is performed by a semiconductor laser as an example of the recording system, it is known that the optical output of the semiconductor laser fluctuates as the environmental temperature varies. For this reason, image formation tends to be unstable, particularly in a low-density region, resulting in image quality with large density fluctuations. 43A is a conceptual diagram showing the relationship of the surface potential on the photoconductor, and FIG. 43B is a drive pulse width of the laser beam. As shown in FIG. 43, when a pulse width smaller than a predetermined pulse width is used, the surface potential on the photosensitive member becomes a level near the threshold value, so that image formation becomes unstable. That is, in the pulse width modulation, an intended density cannot be obtained, or pixel formation is unstable and the image quality is noisy.
[0015]
In addition, the sensitivity of the photoconductor varies due to manufacturing and changes over time, and pixel formation is unstable in multi-value recording, which is often recorded with a light amount at an intermediate level rather than binary recording. become.
[0016]
Furthermore, there is a problem that pixel formation is disturbed due to factors such as mechanical vibration due to driving of the photosensitive member, driving of the developing roller, and conveyance of the recording paper, and this point is also multivalued compared to binary recording. Large instability.
[0017]
The above problems are not limited to electrophotographic recording, and similar problems occur in other recording systems.
Also, techniques such as the dither method and error diffusion method that express gradation images in recording systems that are not suitable for multi-value recording, such as conventional electrophotographic methods, have the problem that the resolution deteriorates and texture noise due to special patterns occurs. In addition, the pulse width modulation method solves the problem of reduced resolution and noise because the gradation changes in smaller units of the pixel size, but the problem is that the density change and roughness are particularly noticeable in the low density region. there were.
[0018]
The present invention has been made in consideration of the above problems, and provides an image recording apparatus capable of stably recording a good gradation image even for a general image recording apparatus that records an image with multiple values. With the goal.
[0019]
The present invention relates to an image recording apparatus capable of recording a good gradation image having high definition and low noise, and having no density change or roughness in a low density region, while using a recording system not suitable for multi-value recording. The purpose is to provide.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has taken the following measures.
A first signal converting means for converting a pixel density value of a target pixel of the input image signal into a first recording control signal that defines at least a provisional recording amount composed of a recording width; A second signal converting means for converting the second recording control signal to define a first recording control signal, a control signal buffer for holding the second recording control signal, a recording amount for stabilizing pixel formation, and pixel formation for the pixel. The recording amount that is not stabilized is known, a recording unit that records an image based on the recording amount defined by the second recording control signal, the pixel density value of the target pixel of the input image signal, and the second recording control signal Error diffusion means for diffusing an error from the recording density value of the target pixel in the pixel to the pixel density value of the unprocessed pixel represented by the first recording control signal located around the target pixel, and second signal conversion Means are held in the control signal buffer A target pixel defined by the first recording control signal by referring to the second recording control signal that defines the recording amount in at least one adjacent pixel that has been connected to the eye pixel and has already been processed. Is converted to a second recording control signal that defines a recording amount that is closest to the image density value and that includes a recording width and a recording position at which the image formation of the pixel of interest is stabilized in the recording means. .
[0021]
Here, the recording position is a position where a color material such as toner is arranged at a specific location inside the pixel in association with one pixel per processing unit, for example, a laser printer. For example, the irradiation position of the laser beam on the photosensitive member is controlled for an area smaller than the pixel.
[0022]
The image recording apparatus according to the present invention refers to the image forming state of the peripheral pixels with respect to the target pixel when forming an image on the target pixel, and the recording width that allows the recording system to record an image stably in continuous image formation. And a recording position are selected, so that an unstable image forming operation is not caused and a smooth and noise-free image can be recorded. Further, since an error from the actual recording amount is propagated to surrounding pixels, a macro density can be maintained, and a stable and good gradation image can be obtained.
[0025]
In addition, the signal conversion unit converts the pixel density value of the target pixel into the recording control signal with reference to the recording control signal obtained by converting the pixel density value of the peripheral pixel of the target pixel.
[0026]
This As described above, in the present invention, the pixel density value of the target pixel of the input image signal is converted into a recording control signal that defines the recording width and recording position of the target pixel, and the gradation is obtained by supplying this recording control signal to the recording unit. Record an image. Accordingly, since the size of the dot is controlled in units smaller than one pixel, multiple gradations can be expressed without increasing the pattern on the recorded image. Further, by controlling the recording position so that the image points are formed in a concentrated manner in the low density region, it is possible to record a gradation image without density fluctuation and roughness. That is, the recording width in one pixel is determined so that the pixel density value of the input image signal matches the recording density value, and at the same time, the recording position in one pixel is reduced so as to reduce the noise caused by the resolution and the recording mechanism. To control.
[0029]
In addition, when converting the pixel density value of the target pixel into a recording control signal, the recording dot of the recorded image can be adjusted by referring to the recording control signal of the peripheral pixel of the target pixel. Positive Therefore, it is possible to record an image with low graininess while increasing density stability.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of an image recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, an image input unit 1 (for example, a scanner or an image memory) outputs an image signal of a halftone image, that is, an image signal in which each pixel has a multivalued pixel density value. This image signal is input to the adder 2. The adder 2 outputs the corrected pixel density value by adding the corrected density value to the input image density value.
[0031]
The first signal conversion unit 3 uses the recording unit 5 to be described later to record the pixel density value output from the adder 2 in a first recording control signal that can form a pixel, specifically, the recording width of the recording pixel, It is converted into a first recording control signal that defines a recording amount such as a recording position. Although a detailed method for determining the first recording control signal will be described later, the first recording control signal is a provisional signal for recording an image in accordance with the input pixel density value. Input to the converter 4.
[0032]
The second signal conversion unit 4 refers to the recording control signal of the peripheral pixel adjacent to the target pixel from the first recording control signal that defines the recording amount, so that the recording unit 5 can form a stable pixel. In addition, a corrected recording control signal (second recording control signal) is output. A method for determining the second recording control signal will be described later. The second recording control signal is input to the recording unit 5 and is also input to the control signal buffer 6 and the subtracter 7.
[0033]
The recording unit 5 uses, for example, an electrophotographic recording unit that exposes and scans a laser beam onto a photosensitive member to form an electrostatic latent image and develops it with toner to obtain a recorded image. The present invention can also be applied to, for example, thermal recording using a thermal head and ink jet recording in which liquid ink is ejected, but in the present embodiment, description will be made below by electrophotographic recording means.
[0034]
The control signal buffer 6 is a buffer for temporarily holding the second recording control signal, and is configured by a shift register, a line memory, or the like, and receives a second recording control signal for a pixel adjacent to the target pixel. The recording control signal of the adjacent pixel corresponding to the target pixel is output to the second signal conversion unit 4 in a timely manner by a timing control signal (not shown).
[0035]
Of the second recording control signal, a signal corresponding to the recording width is input to the subtracter 7 and is subtracted from the corrected density value output from the adder 2, thereby generating an error. A signal is formed. At this time, the value input to the subtractor 7 is standardized to a data width equivalent to the pixel density value input to the first signal converter 3 by a standardization circuit (not shown). This error signal is input to the error diffusion unit 8.
[0036]
The error diffusing unit 8 includes an error buffer 8a that temporarily stores an error signal, and a weighting unit 8b that multiplies the error signal read from the error buffer 8a by a predetermined weighting coefficient, and accumulates the result. By supplying to the adder 2, error diffusion is performed on the image signal from the image input unit 1.
[0037]
In the following, the functions of the image input unit 1 and the recording unit 5 among the above-described units in FIG. 1 will be described in detail.
For example, the image input unit 1 outputs a pixel density value of a bit map of a halftone image stored in an image memory as an image signal for raster scanning. Here, the bitmap is obtained by finely dividing an image into rectangular cells corresponding to pixels, and pixel density values are stored in each cell. The pixel density value is expressed as, for example, a digital value of 8 bits per pixel (that is, 256 gradations). The pixel density value of this bitmap is written into the image memory by the shake hand method from the host computer, for example. Further, the recording apparatus may have a CPU, and the information expressed in the page description language to be written may be developed into a bitmap from the host computer.
[0038]
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the recording unit 5. The recording unit 5 of the present embodiment is an example of a recording unit that employs an electrophotographic system.
In the recording unit 5, a charger 41, an exposure unit 22, a developing unit 42, a transfer roller 43, a charge removal lamp 46, and a cleaner 47 are disposed along the periphery of the photosensitive drum 24. The photosensitive drum 24 rotates at a constant speed in the direction of the arrow (clockwise) in the drawing based on a driving force transmitted from a motor (not shown) or the like. Since the configuration and operation of each part can refer to a conventional electrophotographic printer, the operation will be briefly described here.
[0039]
Prior to image formation on the recording paper 45, the photosensitive drum 24 starts to rotate. First, the surface of the photosensitive drum 24 is uniformly charged by the charger 41. Next, the light emission of the laser diode is controlled by the exposure control unit 22 based on the recording control signal generated based on the image signal, and the laser diode performs exposure scanning on the charged photosensitive drum 24 via the optical imaging system. .
[0040]
As a result of this exposure, the surface potential of the photoconductive drum 24 changes in the portion irradiated with light, and the surface potential varies depending on the portion not irradiated with light or according to the intensity of light irradiation. And an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed.
[0041]
FIG. 3 shows an example of the relationship between the exposure amount of the photosensitive drum 24 and the surface potential. As shown in FIG. 3, a potential pattern (that is, an electrostatic latent image) having a distribution corresponding to the recording control signal is formed on the photosensitive drum 24.
[0042]
In the developing device 42, the toner stored in the developing device 42 is attached to the photosensitive drum 24 corresponding to the electrostatic latent image as the developing roller 42a rotates, and a visible image is obtained.
[0043]
An example of the relationship between the surface potential of the photosensitive drum 24 and the toner adhesion amount is shown in FIG.
Further, the recording paper 45 is transported between the transfer roller 43 and the photosensitive drum 24 with the timing controlled by a transport mechanism (not shown), and the toner developed by the developing device 42 is transferred onto the recording paper 45. Further, the recording paper 45 is conveyed to a fixing device 44 composed of a heat roller and the like, heated and pressurized to fix toner on the recording paper 45, and an image pattern corresponding to the image signal supplied to the exposure unit 22 is formed. Obtained on the recording paper 45.
[0044]
On the other hand, the photosensitive drum 24 is neutralized by a neutralizing lamp 46, and residual toner remaining without being transferred to the recording paper 45 side is removed by a cleaner 47.
FIG. 5 shows the relationship between the exposure amount on the photosensitive drum 24 and the toner adhesion amount. The relationship between the two varies depending on factors such as the amount of charge and temperature, and changes from a solid line to a broken line, for example. In the region where the exposure amount is small (<T1) and the region where the exposure amount is large (> T2), the variation in the toner amount due to these variations is zero or small. easily influenced. Therefore, if the medium exposure range (T1 to T2) is wide, the reproducibility of the recording density becomes unstable. Specifically, if such a variation occurs between pages, it results in a density variation, and if it occurs within a page, it causes roughness, density unevenness, and the like. The roughness of the former deteriorates the density reproducibility (color reproducibility in the case of color) and the density unevenness of the latter causes a reduction in image quality. Therefore, it is desirable to suppress these fluctuations to be small.
[0045]
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the exposure unit 22.
The structure of each element can be referred to a conventional laser exposure system. The pulse width converter 51 modulates the driving time of the laser diode in accordance with the recording control signal that is the output of the signal converter. A gradation image can be recorded by pulse width modulation. The light beam from the laser diode 52 driven in accordance with the modulation signal is deflected by a polygon mirror 54 via a condenser lens 53 including a collimator lens, a slit, and a cylinder lens, and f− as an optical imaging system 55. Exposure scanning is performed on the photosensitive member 24 through the θ lens.
[0046]
Next, the operation of each unit will be described according to the processing procedure.
The pixel density value for the target pixel input to the first signal conversion unit 3 is converted into a first recording control signal suitable for recording in the recording unit 5 in accordance with the magnitude of the density value. For example, a case where the recording unit 5 records five values from 0 to 4 as shown in FIG. 7 will be described. First, 256-level input pixel density values are converted into one of five levels. Output recording control signal. This conversion can be realized by an equal interval quantization operation, and the first signal conversion unit 3 as shown in FIG. 8 can be a lookup table using a ROM or the like. FIG. 8 is a block diagram showing an example thereof, and FIG. 9 is an example of a processing table.
[0047]
The second signal conversion unit 4 refers to an adjacent pixel control signal that is a recording control signal of at least one of neighboring pixels adjacent to the target pixel, and inputs the input first recording control signal to the target pixel. And a second recording control signal capable of stable recording. FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of the second signal conversion unit 4 and the control signal buffer 6. The second signal conversion unit 4 can be realized by a look-up table using a ROM or the like similarly to the first signal conversion unit 3.
[0048]
For example, when the adjacent pixel to be referred to is the left adjacent pixel of the target pixel, that is, the previous pixel, the second recording control signal to be output with reference to the table shown in FIG. 11 is determined. That is, in FIG. 11, the first recording control signal (current pixel) for the target pixel is “1” or “2”, and the second recording control signal (previous pixel) corresponding to the previous pixel is “0” to “0”. In the case of “3” (in the box in the figure), correction processing is performed. This is a case where a recording pattern such as “1” or “2” shown in FIG. 7 is selected. In this example, a minute value such as “1” or “2” is used alone as a recording control signal. Since the recording stability when selected is insufficient, correction processing is performed so as to avoid recording using this value. However, even if the current pixel is a recording control signal of “1” or “2”, if the recording control signal of the previous pixel is “4”, the recording pattern of adjacent pixels is continuously as shown in FIG. Since pixels are formed, stable recording can be performed. Therefore, in this case, the correction process is not performed, and the first recording control signal for the current pixel is used as it is as the second recording control signal.
[0049]
For the conversion from the first recording control signal to the second recording control signal, the value of the recording control signal closest to the value of the first recording control signal and capable of stable recording is selected. The reason for selecting the value closest to the value of the first recording control signal is to realize faithful gradation reproduction while minimizing the error from the recording density for the pixel of interest. When there is a variation in instability, a recording control signal that allows stable pixel formation at any time is selected in consideration of the allowable range of variation.
[0050]
As a method of this conversion, the size of a minute pixel on which unstable recording is performed can be obtained in advance by experiment. If the minimum recording control amount for stable recording is Dstable and the pixel density value corresponding to the first recording control signal for the pixel of interest is D1,
D1 <Dstable
When the above condition is satisfied, correction processing is performed with reference to the pixel formation status with the adjacent pixels. In this correction process, for example, the first recording control signal is binarized with a threshold value of Dstable / 2 to obtain a second recording control signal.
[0051]
At this time, even when a value different from the initial first recording control signal is selected, the second recording control signal, which is the final output, is supplied to the difference from the input pixel density value via the error diffusion unit 8. Is diffused to other pixels as an error, so that the macro density of the input pixel is preserved.
[0052]
Further, a table as shown in FIG. 13 or FIG. 14 may be found and applied from an experiment for obtaining recording stability.
The table in FIG. 13 is an example in which, when the recording control signal for the previous pixel is “3”, recording of a minute pixel is stably performed with a recording control signal of about “2” for the target pixel. In this case, the previous pixel and the current pixel do not give a completely continuous pattern, but in the pixel forming operation in the recording system, for example, considering that the exposure pattern by the laser beam is blurred to some extent, This is an example in which the continuity of the recording pattern is obtained when the above is comprehensively considered. The table in FIG. 14 is an example when applied to a recording system with relatively large instability. That is, in this example, it is assumed that unstable pixel formation occurs when a recording pattern of about “3” shown in FIG. 7 is selected alone as the recording control signal for the current pixel.
[0053]
As described above, various conversion methods can be selected from the first recording control signal to the second recording control signal. However, the gist of the present invention is that the recording control signal (only the unstable control pixel is formed) In this case, the second recording control signal) is to be removed.
[0054]
In this way, the unstable pixel is not selected at all, but the formation of the minute pixel is selected in accordance with the pixel formation state by referring to the pixel formation state with the peripheral pixels. Smooth gradation characteristics can be maintained. In addition, since there are control levels that cannot be expressed in the highlight area, the gradation is poor, but a stable and low noise image can be obtained, which has the advantage of improving the overall image quality.
[0055]
In addition, when the reference table shown in FIG. 11 or FIG. 14 is applied, the binary signal indicating whether the previous pixel is “4” or other than the previous pixel recording control signal information. That is, since it is sufficient to use 1-bit information as the data amount, the control signal buffer 6 can have a simple configuration. That is, when the second recording control signal for the previous pixel of the target pixel is temporarily held as an adjacent pixel, it can be realized with a simple configuration such as a 1-bit latch (see FIG. 10).
[0056]
Next, the function of the error diffusion unit 8 will be described in detail.
The error signal from the subtracter 7 is stored in an error buffer 8a comprising a line memory. The error signals stored in the error buffer 8a are sequentially read out and input to the weighting unit 8b, and are adjacent to the pixel around the pixel of interest X shown in FIG. 15 (that is, three pixels A, B, and C one line before the left). Obtained by multiplying the error signal of the previous pixel D) by the weighting coefficients (Wa, Wb, Wc, Wd), respectively, and integrating them. For example, Wa = 1/16, Wb = 5/16, Wc = 3/16, and Wd = 7/16 are selected as the weighting coefficients. As a simple example, the numerator may be set to a power of 2 such as Wa = 2/16, Wb = 4/16, Wc = 2/16, and Wd = 8/16. In this case, since the weighting unit 8b can be configured only by bit shift and addition, the circuit is simplified. In this way, the weighted and integrated signal is added to the image signal input by the adder 2, whereby the quantization error during recording is diffused.
[0057]
In the above description, the previous pixel with respect to the target pixel is used as the peripheral pixel to be referred to. However, in addition to the previous pixel, the pixel on the previous line (pixel located on the previous line with respect to the target pixel) is included as the peripheral pixel to be referred to Fine control is possible.
[0058]
FIG. 16 is a block diagram showing a specific example of the second signal converter 4 and the control signal buffer 6.
The second signal conversion unit 4 is configured by the ROM 4, and the control signal buffer 6 is configured by a line memory 6a corresponding to the number of pixels for one line and a latch 6b for one pixel. That is, of the second recording control signal, a value indicating the recording width is input to the latch 6b as a representative recording amount. If the i-th pixel is the target pixel, the second recording control signal for the (i−1) -th pixel is stored in the latch 6b. The output value of the latch 6b and the recording control signal for the pixel of the previous line stored at the i-th address of the line memory 6a are simultaneously read out and output as the first signal converter. At the same time as one recording control signal, it is input to the ROM 4 which is the second signal converter 4. For these data, the address of the ROM 4 is selected, and a second recording control signal corresponding to this address is output. The output of the latch 6b is stored at the (i-1) th address of the line memory 6a, and the process proceeds by repeating the same operation.
Here, a configuration using a FIFO instead of the line memory 6a may be employed. In this case, there is an advantage that a control circuit for address selection of the line memory becomes unnecessary.
[0059]
FIG. 17 is a reference table showing an example of how to determine the second recording control signal with respect to the first recording control signal.
In the example shown in FIG. 17, when the previous pixel is “0” to “3” and the previous line is “0”, an unstable pixel is formed, and thus correction processing is performed. When the previous pixel is “4” or the previous line is “1” to “4”, the first recording control signal is output as it is as the second recording control signal, assuming that stable pixel formation is performed. Yes. These look-up tables are determined in consideration of the continuity or the degree of connection between the previous pixel, the previous line pixel, and the target pixel, and can be determined accurately through experiments performed in advance.
[0060]
In the above description, an example in which the first recording control signal is output by the first signal converting unit and the second recording control signal is obtained by the second signal converting unit based on the first recording control signal has been described. Can also be performed together in one process as a series of operations. That is, a circuit configuration such as a ROM that is set to output the second recording control signal corresponding to the pixel input signal with reference to the adjacent pixel control signal may be used. Even in this case, the ROM table can be determined in accordance with the above description.
[0061]
In the above description, the recording of five values from “0” to “4” has been described. However, the present invention is not limited to the number of multi-values of recording, and the smoothness increases as the number of multi-values increases. Tonal gradation can be realized. Conventionally, even in a recording apparatus in which a multi-valued number cannot be set large in order to avoid unstable pixel formation, by applying the present invention, a stable gradation with rich gradation using a larger multi-valued number is obtained. There is a merit that an image can be recorded.
[0062]
(Second Embodiment)
FIG. 18 is a block diagram of an image recording apparatus according to the second embodiment. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the second embodiment, the control signal buffer 6 of the first embodiment is not provided and a recording density estimation unit 9 is provided. Note that the signal conversion unit includes only the signal conversion unit 3 corresponding to the first signal conversion unit 3 of the first embodiment.
[0063]
The image input unit 1 and the adder 2 have the same functions as in the first embodiment.
The signal conversion unit 3 is a part corresponding to the first signal conversion unit 3 of the first embodiment. The signal conversion unit 3 quantizes the pixel density value output from the adder 2 and determines the recording width, recording position, and the like of the pixel. It is converted into a recording control signal that defines the recording amount. Although a detailed method for determining the recording control signal will be described later, it is generally a signal for recording the input pixel density value, and is input to the recording unit 5 and the recording density estimation unit 9.
[0064]
Since the function of the recording unit 5 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
The recording density estimation unit 9, which is a feature of the second embodiment, estimates the actual recording density in the recording unit 5 based on the recording control signal output from the signal conversion unit 3, and the recording density that is the estimation result Output the estimated value. This recording density estimated value is input to the subtractor 7, and the subtracting record 7 subtracts the recording density estimated value from the corrected density value output from the adder 2 to generate an error signal. This error signal is input to the error diffusion unit 8.
[0065]
The error diffusion unit 8 is the same as in the first embodiment.
In the following, details of the function of each unit in FIG. 18 will be described.
FIG. 19 shows the configuration of the recording unit 5. In the first embodiment, a scan type recording unit is shown as the recording unit 5, but the recording unit 5 of the present embodiment is an array type recording unit.
The recording unit 5 mechanically drives light from the solid-state light emitting element array 22 arranged in the main scanning direction driven by the drive circuit unit 21 in the sub-scanning direction (recording paper feeding direction) by the fiber type lens array 23. An image is formed on the rotating photosensitive drum 24. The drive circuit unit 21 converts the time-series recording control signal input from the signal conversion unit 3 into a signal for simultaneously driving the light emitting elements of the solid state light emitting element array 22. The solid state light emitting element array 22 is arranged in parallel with the rotation axis of the photosensitive drum 24 and close to the surface of the drum 24. The fiber lens array 23 is disposed between the solid light emitting element array 22 and the photosensitive drum 24 so as to form an image of the light emitting surface of the light emitting element on the photosensitive drum 24. As a result, light from the solid state light emitting element array 22 is irradiated onto the photosensitive drum 24 as exposure light, and the surface of the photosensitive drum 24 is exposed. As the solid-state light emitting element array 22, an LED print head in which LEDs are arranged in a row, or one using light emission of a phosphor can be used.
[0066]
FIG. 20 shows the configuration of the drive circuit unit 21 of the solid-state light emitting element array 22.
The recording control signal from the signal conversion unit 3 is first written sequentially into the shift register 31 line by line. The shift register 31 is configured by cascading a plurality of 5-bit parallel shift register elements. The contents of the shift register 31 are output to the latch 32 in parallel. In this embodiment, each of the shift register 31 and the latch 32 includes a plurality of IC chips, and the plurality of IC chips are connected in cascade.
[0067]
Of the data of the recording control signal latched in the latch 32, 4-bit data representing the recording width (exposure pulse width) is compared with two sawtooth wave signals S3 and S4 having different polarities in the two

comparators

33 and 34. Is done. One of the output signals of the

comparators

33 and 34 is selected by the selector 37, and the signal selected by the selector 37 becomes a drive signal to the corresponding element of the solid-state light emitting element array 22. The selector 37 selects one of the outputs of the

comparators

33 and 34 based on 1-bit data representing the recording position (exposure pulse start timing) among the data of the recording control signal latched by the latch 32. Is controlled.
[0068]
In this way, the light emitting element array 22 has the exposure pulse start timing defined by the recording position data of the recording control signal for each light emitting element and the exposure pulse width defined by the recording width data of the recording control signal. It is controlled to emit light.
[0069]
The signal conversion unit 3 will be described in detail.
In the recording unit 5, the light emission time (exposure pulse width) of the solid state light emitting element array 22 is controlled in accordance with the sub-scanning (rotation of the photosensitive drum 24), so that the recording width in the sub-scanning direction within one pixel is controlled. By changing the recording density and changing the recording position by controlling the light emission start timing (exposure pulse start timing) of the solid state light emitting element array 22, it is possible to record a gradation image with a stable density.
The signal conversion unit 3 uses the pixel density value of the image signal input from the adder 2 as a recording control signal that defines the recording width and recording position in the recording unit 5, that is, the exposure pulse of each pixel in the solid-state light emitting element array 22. The information is converted into width and exposure pulse start timing information.
[0070]
The function of the signal converter 3 will be described in more detail.
The signal conversion unit 3 has the following two functions. The first function is a function of expressing the recording density of the number of levels such as 256 gradations by a recording control signal in which the number of levels is limited to about several levels in pixel units. The second function is a function that prevents the size of the connected image dots in the toner image formed on the photosensitive drum 24 from becoming too small.
[0071]
First, a mechanism for expressing a recording density of 256 gradations will be described.
In the second embodiment, the recording density is controlled by the size of the latent image distribution on the photosensitive drum 24, that is, the pulse width (exposure pulse width) of the exposure light irradiated on the photosensitive drum 24. However, in general, the exposure pulse width for recording one pixel is usually on the order of a few microseconds or less, and if the exposure pulse width is controlled in units finer than this, it is necessary to control at a higher speed by the number of divisions. As a result, the circuit cost becomes high and the operation becomes unstable, so that the number of divisions cannot usually be made too large. For example, if the exposure pulse width is divided into 15, the exposure pulse width can be controlled only in 16 ways per pixel, and a recording density of 256 gradations cannot be expressed. Further, since the relationship between the exposure pulse width and the recording density is actually non-linear, even if the exposure pulse width is divided into 256, the recording density cannot be uniformly controlled in 1/256 level steps.
[0072]
As described above, the error diffusion method is used in the present embodiment as a method for expressing a sufficient gradation when the number of control levels (in this case, the number of divisions of the exposure pulse width) is limited. As is well known, the error diffusion method is a method that utilizes the human visual characteristic that gradation resolution is low at high resolution. By distributing the quantization error at the target pixel to adjacent pixels, a set of multiple pixels is obtained. The desired recording density is reproduced in units of. This error diffusion is performed based on the output of the error diffusion unit 8 in the adder 2.
[0073]
FIG. 21 shows a pixel arrangement of an image recorded on the recording paper 45 by the recording unit 5. In FIG. 21, the horizontal direction represents the main scanning direction (the arrangement direction of the solid-state light emitting element array 22), and the vertical direction represents the sub-scanning direction (the rotation direction of the photosensitive drum 24 = the feeding direction of the recording paper 45). The numbers arranged in the main scanning direction and the sub scanning direction respectively represent pixel positions (X) and (Y) in the main scanning direction and the sub scanning direction, and a plurality of pixels in the sub scanning direction (four in the example in the figure). The numbers shown in the divided areas represent the position of the area.
[0074]
In this case, the light emission start timings for the odd-numbered (1, 3,...) Main scanning lines and the even-numbered (2, 4,. In the odd-numbered main scanning line, the recording width is increased using the upper end of the pixel in the drawing as a reference (hereinafter referred to as “pre-reference”), and in the even-numbered main scanning line, the lower end of the pixel in the drawing is used as the reference (hereinafter referred to as “below”) The gradation image is recorded by increasing the recording width as “post-reference”.
[0075]
In this way, it is possible to express multiple gradations by controlling the recording width within one pixel, and by concentrating the image points in the low density region by controlling the recording position, density stabilization and variation noise can be reduced. Reduction can be achieved.
[0076]
FIG. 22 shows detailed configurations of the signal conversion unit 3 and the recording density estimation unit 9 of FIG.
The signal conversion unit 3 can be realized by a ROM as shown in FIG. For example, a table as shown in FIG. 23 is stored in the ROM used for the signal conversion unit 3.
In FIG. 23, “pixel density value” is a pixel density value of each pixel of an image signal input to the signal conversion unit 3 from the image input unit 1 via the adder 2 and has a value of 256 levels. “Pixel position” represents X and Y in FIG. 21. In this case, only the pixel position Y in the sub-scanning direction is used. “Output” is a recording control signal output from the signal conversion unit 3. In the example shown in FIG. 23, for example, a 3-bit recording width representing a recording width of 0 to 4 corresponding to the pixel array shown in FIG. Information (indicated by “width” in FIG. 23) and 2-bit recording position information (indicated by “position” in FIG. 23) representing recording positions 1 to 4. That is, the recording width information is information indicating how many of the four areas in one pixel are used for recording in FIG. 21, and the recording position information is information indicating from which position of these four areas recording is started. is there.
[0077]
The recording density estimation unit 9 will be described.
The recording density estimation unit 9 estimates the recording density in the recording unit 5 based on the recording control signal output from the signal conversion unit 3 as described above, and outputs a recording density estimation value. In general, in a recording system in which a recording image slightly blurs like an electrophotographic system, the recording density of each pixel is affected by adjacent pixels. Therefore, the recording density estimation unit 9 determines the estimated recording density from the data of the four adjacent pixels of the recording control signal output from the ROM of the signal conversion unit 3, as shown in FIG.
[0078]
That is, the recording control signal is input to the line memory 56 and the one-pixel delay latch 57, and the data of the two pixels on the line one line before the main scanning line to which the current pixel (target pixel) belongs is extracted from the line memory 56. The recording density determination unit 58 calculates and determines the recording density of the current pixel from the data D4, D2, the data D3 of the previous pixel taken out from the latch 57, and the data D4 of the current pixel.
[0079]
The most accurate method for determining the recording density is to actually perform a recording experiment using all combinations of the four-pixel data D1 to D4, measure the recording density based on the experimental result, and store the recording density measurement result in the ROM. It is a method to store in. However, in this example, since the recording control signal is expressed by data of 5 bits per pixel, if data of 4 pixels is used for determining the recording density, the recording density data stored in the ROM becomes a combination of 20 bits. The scale of ROM becomes considerably large. In this embodiment, since one pixel is divided into four areas as shown in FIG. 21, a 16-bit combination is possible depending on the device, but the ROM size is still large.
[0080]
According to the results of actual recording experiments, even if the recording position (image point position) of each pixel in the recorded image changes slightly, the recording density does not change much. Therefore, the recording control signal is separated into recording width information and recording position information, and for the recording width information, the sum of the recording width information of the data D1 to D4 of 4 pixels (corresponding to the density sum of 4 pixels) is obtained. For the recording position information, only 1 bit per pixel, that is, only information for distinguishing the front reference and the rear reference is extracted, and the sum of the recording width information of 4 pixels is corrected as 4 bits of information by 4 pixels. Accurate estimation of recording density is possible.
[0081]
FIG. 24 is a diagram showing a configuration of the recording density estimation unit 9 simplified by such a method.
The 4-pixel data D1 to D4 (see FIG. 22) of the recording control signal are input to a 5-bit input ROM (which may be a logic circuit) 61 to 64, and before the 3-bit recording width information and the recording position information. The 1-bit data that distinguishes the reference and the post-reference is separated and extracted. The 1-bit data of the recording position information to be output from the ROMs 61 to 64 is obtained from the “width” and “position” information in FIG. That is, 1-bit data of recording position information is 1 regardless of “width” if “position” is 1, 1 if “position” is 2 and “width” is 1 or 2, and “position” is 3 0 if the “width” is 1, 0 if the sum of the “position” and “width” is 5, and if the “position” is 1 and the sum of the “position” and “width” is 5. It is set as “0” or 1.
[0082]
The 4-bit data obtained by adding the 3-bit data of the recording width information by the adder 65 and the 1-bit data of the 4-pixel recording position information are input to the 8-bit input ROM 66, and the former data is corrected by the latter data. The obtained 8-bit recording density data is obtained. The ROM 66 can be created by storing 16 levels of combinations of 16 pre-reference and post-reference with 4 pixels, that is, recording density measured by performing 256 recording experiments. it can. Actually, since the recording density is the same for the symmetric combination, it is not necessary to perform the recording experiment for all the combinations, and it is sufficient to perform the 1/4 recording experiment of 1/4.
[0083]
This method can be similarly applied even when the number of divisions of one pixel is increased from four. For example, in the case of dividing into eight, the reference of the recording position is the same, and the recording width information is only increased by one bit. The ROM for determining the recording density may be a 9-bit input ROM, and even if one pixel is divided into nine, a 10-bit input ROM may be used. Even when the recording density estimation accuracy is increased, the hardware scale There is almost no increase.
[0084]
The density estimation value obtained by the recording density estimation unit 9 as described above is obtained by the subtracter 7 to obtain an error from the corrected pixel density value output from the adder 2, and this error signal is used as the pixel of interest. It is diffused to neighboring pixels, and the sum is added to the pixel density value of the next pixel by the adder 2. By such error diffusion processing, even if an error occurs between a pixel density value and a recording density value in a certain pixel, the error is transferred to an adjacent pixel, so that the density in a macro region is reproduced. .
[0085]
Generally, an error occurs between the estimated recording density and the actual recorded density. This is due in part to the fact that the number of control levels of the recording width (exposure pulse width) specified by the recording control signal is smaller than the required number of gradations. This is because a value close to the image density value is not selected. As will be described later, since the signal conversion unit 3 outputs a recording control signal in which the size of the image dot becomes a certain size, the recording width that reproduces the recording density closest to the micro level is not necessarily obtained. It is because it does not choose. However, since the error between the estimated recording density and the actual recording density is transferred to the next pixel by error diffusion, the recording density in the macro area can be correctly reproduced.
[0086]
As described above, in the present embodiment, fine pattern information, that is, the recording width and the recording position are determined for each pixel according to the pixel darkness value of the input image signal, which is sufficient for abrupt changes in the image signal. Response is possible, and high-definition images can be expressed.
[0087]
On the other hand, the recording density is estimated by taking into account the influence of adjacent pixels and density changes depending on the position within one image point, so error density can be diffused by feeding back recording density information with high accuracy. Thus, an extremely accurate concentration can be expressed.
[0088]
FIG. 25 is a diagram showing another example of a table stored in the ROM constituting the signal conversion unit 3. 25 differs from FIG. 23 in that the recording width information and the recording position information are changed not only by the pixel position Y in the sub-scanning direction but also by the pixel position X in the main scanning direction. When the signal conversion unit 3 is realized by a ROM storing the table shown in FIG. 23, the recording width information and the recording position information are the same in both the odd-numbered columns where X is an odd number and the even-numbered columns where X is an even number. Since the fine patterns have the same arrangement, the recorded image becomes a line pattern continuous in the main scanning direction, that is, a horizontal line pattern when expressing a halftone of uniform density.
[0089]
In contrast, as shown in FIG. 25, the ROM constituting the signal conversion unit 3 stores a table in which the recording width information and the recording position information are different between the odd and even columns and the arrangement of the fine patterns of the recorded images is different. Then, the recorded image becomes a line pattern extending in the sub-scanning direction at a low density, and becomes a pattern in which cross patterns are connected at a high density. That is, as shown in FIG. 26 (a), the line pattern slightly extends in the sub-scanning direction at a low density, and the line pattern continuous in the sub-scanning direction as shown in FIG. 26 (b) at a medium density. That is, the pattern is based on vertical lines.
[0090]
In the so-called contact development system in which the photosensitive drum 24 and the developing roller 42a of the developing device 42 are in contact with each other as shown in FIG. 2, there is a difference in peripheral speed between the photosensitive drum 24 and the developing roller 42a. The toner supplied to the photosensitive drum 24 from 42a is easily affected by the developing roller 42a, and the fine pattern may be deformed or missing. However, as shown in FIG. 26B, in the pattern that is continuous in the sub-scanning direction, that is, the direction in which the developing roller and the photosensitive drum 24 are separated, the fine pattern is less deformed and missing, and recording with less roughness noise is performed. It becomes possible. When the density is medium or higher, a cross-shaped pattern is formed as shown in FIG. 26 (c), and in this case, the toner adheres stably.
[0091]
According to such a fine pattern, relatively stable gradation expression can be achieved even in a developing system in which the photosensitive drum 24 and the developing roller 42a are in contact with each other, such as contact development with a one-component non-magnetic toner. Further, there is a characteristic that it is strong against unevenness of a recording image point due to the eccentricity of the photosensitive drum 24, and the roughness noise is reduced. Although the recording density tends to increase suddenly when the pattern of FIG. 26B is shifted to the pattern of FIG. 26C, the image is displayed in the main scanning direction slightly before being completely connected in the sub-scanning direction. By increasing the points, it is possible to mitigate such a rapid increase in recording density.
[0092]
FIG. 27 shows examples of various combinations of fine patterns of recorded images when the table of FIG. 25 is used, and the vertical and horizontal axes represent the relationship between the dot widths of even and odd columns, respectively. According to the meridian diagram shown in P2 of FIG. 27, first, the recording width over three areas is recorded among the areas divided into four in the sub-scanning direction in the odd columns, and then the recording width of the remaining one area in the even columns. Record the minutes. Next, recording is performed again for the recording width of one area in the odd-numbered columns, and further recording is performed for the recording width of one area in the even-numbered columns. By doing so, it is possible to reduce a sudden change in gradation.
[0093]
Also, as shown in FIGS. 26B to 26D, when the sub-scanning direction is completely continuous, the meridian of P1 in FIG. 27 is obtained. That is, recording is performed on the recording width dividing lines of the four areas in the odd columns, and then recording is performed up to the solid density corresponding to the recording width of the four areas in the even columns. Also, P3 in FIG. 27 is an example recorded in the table in FIG.
[0094]
By combining the recording levels in the odd and even columns in this way, various fine patterns can be combined, and it is possible to reduce roughness noise and stabilize the gradation characteristics according to the recording characteristics of pixel formation. It becomes possible.
[0095]
In this embodiment, the monochrome image recording apparatus has been described. However, a color image recording apparatus can also be applied, and a remarkable effect can be obtained. In that case, the recording unit records a color image using, for example, four colors of ink of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), but the recording control signal is for each of these colors. Generated independently. Further, when the position deviation of the color printer is as small as around one stroke or less, or less than one stroke, the “position” information in the table of FIGS. 23 and 25 is changed for each color of Y, M, C, and K. By doing so, stable color reproduction becomes possible. However, in an actual color printer recording system, a positional deviation of about 1.5 pixels often occurs, and even if the same recording position is controlled for each color, the actual color reproduction is an average recording image point. Since the position is determined by the position, the color reproduction color hardly fluctuates particularly greatly.
[0096]
(Third embodiment)
In this embodiment, halftone images and characters and line images are all processed and inputted as halftone data, and halftone images faithfully reproduce halftones, and characters and line images give priority to sharpness. An example of reproduction will be described.
[0097]
As an image signal source (that is, an output of the image input unit 1), a printer that outputs a scanner output signal or halftone multi-value pixel data as it is and generates bitmap pixel data for a character or line drawing code signal. Assumes controller output. For example, when lines are recorded obliquely as shown in FIG. 28, an image signal source is one that generates halftone data of the area ratio at each image point. That is, in FIG. 28, Δ, ○, and □ are a small printing rate, intermediate printing rate, and solid printing rate, respectively.
[0098]
In this case, since the image is originally a line figure, simply increasing the recording width on the front reference and the rear reference on the odd and even lines, respectively, as in the second embodiment expresses the line segment sharply. Not preferred above. Therefore, in this embodiment, by examining the pattern (type) of the input image signal, it is determined whether it is a part of the line image or a pattern that can improve the sharpness, and the part of the line image or the sharpness is improved. If the pattern is possible, the pre-reference and the post-reference are determined so that the reproduction of the line image becomes more faithful, specifically, so that the line image is reproduced more sharply. If the pattern is not a part of the line image or cannot improve the sharpness, the pre-reference and the post-reference are determined by the odd lines and the even lines as in the second embodiment. That is, the recording position determined in the second embodiment is not changed.
[0099]
FIG. 29 is a block diagram showing a configuration of the image recording apparatus according to the present embodiment having such a function, and the same reference numerals are given to portions corresponding to those in FIG.
In FIG. 29, the image discriminating unit 11 discriminating the type of the image signal from the image input unit 1 and the recording position information of the recording control signal output from the signal converting unit 3 according to the discrimination result of the image discriminating unit 11 are shown. A recording position changing unit 12 that changes the recording position by changing the position is provided.
[0100]
The image discriminating unit 11 discriminates the type of the image signal from the image input unit 1 from the image pattern, and determines whether to use the front reference or the rear reference based on the determination result. That is, when the image determination unit 11 determines that the image signal is a part of a line image or a pattern that can improve sharpness, the recording of the quantized recording control signal output from the signal conversion unit 3 is performed. The content of the position information is rewritten by the recording position changing unit 12. If it is not determined that the pattern is a part of a line image or a pattern that can improve sharpness, such rewriting of the recording position information is not performed.
[0101]
In addition, when the recording position information is rewritten by the recording position changing unit 12, the estimated recording density output from the recording density estimating unit 9 is corrected. That is, when the sharpness of the recorded image is emphasized and the density changes, the recording position information of the recording control signal input from the signal converting unit 3 to the recording density estimating unit 9 via the recording position changing unit 12 changes. Therefore, the address value input to the ROM shown in FIG. 22 changes accordingly, and the recording density estimation value is corrected, whereby the overall recording density is maintained by the error diffusion loop.
[0102]
FIG. 30 shows a detailed configuration of the image determination unit 11.
The image signals input from the image input unit 1 are delayed by the

line memories

71, 72, 73, 74, and the same row of image data from the first line to the fifth line is taken out in parallel. The delayed image data of the third line is also input to the adder 2 in FIG. The image data of the first line to the fifth line is converted into density 0 (x = 0) and halftone (0 <0) by multi-value /

binary determination circuits

75, 76, 77, 78, 79 constituted by a ROM or a logic circuit. x <1) and solid density (x = 1) are identified and converted to 2-bit data. The sharpness enhancement determination ROM 80 determines whether or not the sharpness can be enhanced by the 2-bit data of each line from the multi-value /

binary determination circuits

75, 76, 77, 78, and 79, and the enhancement is possible. If so, the data of the front reference and the rear reference is output.
[0103]
FIG. 31 is an example of a table stored in the sharpness enhancement determination ROM 80, and shows the relationship between the input value p (p1 to p5) and the output value d. FIG. 32 shows how the recording position is changed in the upper and lower 3 pixels or 5 pixels. In FIG. 32, a broken line indicates a non-recording area, and a solid line indicates a recording area.
[0104]
In the example of FIG. 31, the recording position is changed only when the image signal is halftone (p3 = 1). This is because when the image signal is white or solid, the recording position is always the end of the pixel and cannot be changed. Further, when the halftone near binary data is white on the opposite side, it is an edge of a line segment, and the halftone is moved to the solid side. That is, when one of two adjacent image points is solid and the other is white (in the case of a and b in FIG. 31, that is, p2 = 2 and p4 = 0, or p4 = 2 and p2 = 0) In FIG. 32, (a1) is changed to (a2) and (b1) is changed to (b2) so that the recording position is changed to the solid image point side. In this way, the line is not blurred and the edge is sharpened, and the roughness noise is reduced in an oblique line that is nearly parallel to the main scanning direction.
[0105]
Also, if one of the adjacent dots is halftone and the other is white, and the dots adjacent to both sides are white, that is, a thin line segment is scanned across two dots or a rasterized image. In the case of (c and d in FIG. 31), the recording position is changed so that the line segment becomes thin. That is, in FIG. 32, the recording position is changed from (c1) to (c2) and (d1) to (d2). Other than these, the recording position is not changed. By doing so, it is possible to reduce the roughness noise of diagonal lines and to reproduce a sharper image.
[0106]
Note that the change of the recording position may be selected so that the reproduced image is sharper and further reduces the roughness noise, and is not limited to changing the recording position according to the table of FIG. In addition, the sharpness enhancement determination unit is not necessarily configured by a ROM, and may be configured by a logic circuit.
[0107]
In the present embodiment, the image type of the input image signal is directly determined from the input image signal to determine the effectiveness of changing the recording position. However, the recording control signal output from the signal conversion unit 3, that is, quantized. The image type of the input image signal may be determined from the received image signal, and the recording position may be changed based on the image type. Also in this case, the recording position changing process can be realized with the same configuration as that shown in FIG. However, in this case, instead of the input image signal from the image input unit 1, only the recording width information in the quantized recording control signal has to be used, so the storage capacity of the line memories 71 to 74 may be small. .
[0108]
Furthermore, in the present embodiment, the processing for obtaining a sharp feeling by changing the recording position according to the type of input image signal (arrangement of image patterns) has been described. If the processing of this embodiment is performed after emphasis, it becomes more effective. That is, the second and third embodiments are based on multi-level error diffusion. When such processing is performed, image data is generally converted into a blurred image. However, if high frequency emphasis is performed to compensate for this blur, a sharper image can be obtained. Further, in this case, high frequency emphasis is performed to identify whether or not the recording position needs to be changed, so that the edge can be detected more easily and sharpness can be effectively enhanced. .
[0109]
(Fourth embodiment)
FIG. 33 is a diagram showing a configuration of the image recording apparatus according to the present embodiment, and a storage unit 13 is added in the third embodiment shown in FIG. The storage unit 13 is composed of a line memory, and stores the recording control signal output from the signal conversion unit 3 for one line. The output of the storage unit 13 is input to the signal conversion unit 3 and the recording density estimation unit 9.
[0110]
In this case, the signal conversion unit 3 determines the recording control signal of the target pixel with reference to the recording control signal of the pixel already converted before the target pixel output from the storage unit 13. A specific determination method will be described later. The recording control signal thus determined becomes an output signal of the control signal conversion unit 3 and is stored in the storage unit 13.
[0111]
On the other hand, the recording density estimation unit 9 estimates the recording density at the target pixel from the set of recording control signals in the vicinity of the target pixel, and outputs the recording density estimation value.
The recording density estimation value output from the recording density estimation unit 9 is subtracted from the corrected pixel density value output from the adder 2 by the subtractor 7 as in the second embodiment, thereby generating an error signal. The Then, when this error signal is input to the error diffusion unit 8, error diffusion is performed on the image signal from the image input unit 1.
[0112]
The recording density estimation unit 9 in the present embodiment estimates the recording density in the vicinity of the target pixel from a set of recording control signals for the target pixel and its neighboring pixels stored in the storage unit 13 formed of a line memory. This is because the recording width (exposure pulse width) defined by the recording control signal is not necessarily proportional to the recording density, and the recording density varies depending on the positional relationship of the exposure pulses. For example, assuming that the recording control signal (exposure pulse) of the pixels around the target pixel has a distribution as shown in FIG. 34, the light distribution on the photosensitive drum 24 is as shown in FIG. From this, the recording density can be estimated by calculating the potential distribution and the toner amount distribution. Since the relationship between the exposure amount and the toner amount to be developed has a non-linear characteristic as shown in FIG. 5, the exposure pulse starts even with the same exposure pulse width of 50% as shown in FIGS. The recording density may be different at different times.
[0113]
The present embodiment is characterized in that the control is performed so that the image dots of the recorded image become a certain size. An image point is a connected area on the photosensitive drum 24 where toner is attached. As described above, when the exposure pulse width is short, the potential on the photosensitive drum 24 increases in a medium potential region, resulting in poor density stability and increased roughness noise. Therefore, in order to prevent these, the ON / OFF boundary of the exposure control signal should be minimized. However, if this boundary is made too large, the graininess becomes strong and the image quality is rather lowered. Therefore, it is necessary to control to an appropriate value.
[0114]
In particular, in the low density region, it is necessary to reduce the ratio of the dot area to the entire area. However, if one dot is reduced, the exposure amount is lowered, and the density stability is remarkably deteriorated. For this reason, even if the granularity is conspicuous to some extent in the low density region, it is necessary to increase the space between the image points so that the size of the image points does not become too small.
[0115]
In this embodiment, in order to prevent the recording width, that is, the size of the image point from becoming too small in this way, in the present embodiment, the signal conversion unit 3 refers to the recording control signal at the surrounding pixel that has already been determined as the target pixel. A pixel recording control signal is determined. FIG. 36 shows a reference range when the signal conversion unit 3 determines the recording control signal of the target pixel. In the figure, a mark X is a target pixel. The hatched portion is a pixel whose recording control signal has already been determined, and the recording control signal of these pixels is stored in the storage unit 13. In this embodiment, the recording control signal for the target pixel X is determined from the recording control signals for the adjacent pixels above and to the left of the target pixel X and the recording density value of the target pixel X. This determination procedure will be described.
[0116]
First, the provisional recording width information of the recording control signal, that is, the exposure pulse width T is determined from the recording density value of the target pixel X. Although this may be determined simply by proportional calculation, in this embodiment, taking into account the characteristics of the recording system, the non-linear relationship between the recording density on the photosensitive drum and the exposure pulse width shown in FIG. 37 is used.
[0117]
Next, as shown in Table 1, the recording control signal for the target pixel X is determined based on the recording control signals for the adjacent pixels A and B of the target pixel X. Table 1 shows recording control signals for the pixel of interest X for 16 combinations of recording control signals (recording width information = pulse width, recording position information = pulse position) for adjacent pixels A and B. FIG. 38 shows 16 recording patterns corresponding to Table 1. In FIG. 38, as in FIG. 36, the horizontal direction represents the main scanning direction and the vertical direction represents the sub-scanning direction, and the lower right pixel is the pixel of interest X for which the recording control signal should be determined, the upper and left sides of the pixel of interest X The adjacent pixels A and B to which the pixels are referred are represented. The hatched portion in the adjacent pixels A and B represents the recording width information and the recording position information of the recording control signal of the pixel.
[0118]
[Table 1]

[0119]
The concept of the recording control signal determination rule shown in Table 1 will be described. Here, it is based on the following three concepts.
First, if there is no image point in the adjacent pixel of the target pixel X, or if there is no image point in the left adjacent pixel and there is an image point above the upper adjacent pixel, the target pixel X is an isolated point. In order to prevent this, the exposure pulse width is made smaller than the original exposure pulse width, and the exposure pulse position is set backward. In this case, since the recording density of the pixel of interest X is smaller than the original calculated value, a large image point is easily recorded on the adjacent pixel due to the effect of the error diffusion process. This makes it difficult to form small image points.
[0120]
Second, if there is an image point in the pixel adjacent to the left of the target pixel X, the pulse position is determined so as to be connected to the image point. That is, the exposure pulse position of the target pixel X is matched with the exposure pulse position of the left adjacent pixel. However, if this exposure pulse width is narrow, it becomes isolated, so if an exposure pulse width of a certain level or more cannot be obtained, the exposure pulse width is increased or set to zero.
[0121]
Third, when there is an image point below an adjacent pixel above the target pixel X, the image point of the target pixel X is arranged in front so as to be connected to the image point. In this case, the larger the image point becomes stable, the exposure pulse width is made larger than the original value.
[0122]
Actually, since these three conditions are not exclusive, a combination of these conditions also occurs. In this case, an appropriate one is selected from the shape of the pattern.
FIG. 39 shows a specific example of processing in the signal conversion unit 3. The arrangement of pixels in FIG. 39 and the meaning of the hatched portion are the same as those in FIG. 38, and the hatched portion in the target pixel X represents the recording width and recording position of the recording control signal.
[0123]
FIG. 39A shows the case where there is no image point of two adjacent pixels A and B in the upward and left directions of the target pixel X, that is, the recording control signal of the target pixel X is both 0, and the exposure pulse of the target pixel X This is a case where the provisional value of the width is T = 0.7. In this case, according to the condition 1, the recording control signal for the pixel of interest X is a signal with the exposure pulse position below and the exposure pulse width 0.2. In this way, when the image dots are not formed in the adjacent pixels A and B above and below the pixel of interest X, the image dots are formed in the lower portion of the pixel of interest X. Due to the density preservation mechanism by the diffusion process, the image point becomes large and it becomes difficult to become an isolated point.
[0124]
FIG. 39B shows a case where there is an image point in the adjacent pixel B on the left side of the pixel of interest X and no image dot in the upper adjacent pixel A, and the provisional value of the pulse width of the pixel of interest X is 0.5. It is. In this case, according to the condition 5, the recording control signal of the pixel of interest X is a signal with the exposure pulse position above and the exposure pulse width 0.5. As a result, the image point of the pixel of interest X is connected to the image point of the adjacent pixel on the left side, and isolation of the image point is prevented.
[0125]
FIG. 39 (c) shows a case where the reference pixel A above the target pixel X has an image point and the left adjacent pixel B has no image point, and the provisional value of the exposure pulse width of the target pixel X is 0.3. This is the case. In this case, according to the condition 3, the recording control signal for the target pixel X is a signal with the exposure pulse position above and the exposure pulse width 0.5. As a result, the image point of the target pixel X is connected to the image point of the adjacent pixel A above, and the isolation of the image point is prevented.
[0126]
As described above, in this embodiment, by determining the recording control signal of the target pixel X from the image points of the adjacent pixels A and B of the target pixel X and their positions, the connection of the image points can be controlled. It is possible to reduce the intermediate potential region on the photosensitive drum where the density tends to become unstable.
[0127]
In this embodiment, two adjacent pixels adjacent to the target pixel X are used as the reference pixels used for determining the recording control signal of the target pixel X. However, the image point of the target pixel X can be increased by taking more reference pixels. It becomes possible to control the magnitude | size of more accurately.
[0128]
As described above, according to the present embodiment, when determining the recording control signal, the image control point of the target pixel is controlled to have an appropriate size by referring to the recording control signal of the pixels around the target pixel. can do. As a result, it is possible to record an image with low graininess while improving density stability.
[0129]
(Fifth embodiment)
In the present embodiment, an example in which a scanning optical system using a laser is used for exposure of a photosensitive drum, instead of scanning by the solid state light emitting element arrays of the second to fourth embodiments, as in the first embodiment will be described. To do.
[0130]
Although overlapping with FIG. 6, FIG. 40 shows a configuration of a recording unit in the image recording apparatus according to the present embodiment.
In FIG. 40, the recording control signal S1 output from the signal converter 3 is input to the pulse width converter 51. The pulse width converter 51 converts a recording control signal S1 composed of recording width information and recording position information expressed by a digital signal into an exposure control signal S2 having a pulse width corresponding to the value of the signal S1. The exposure control signal S2 is a signal for controlling the light emission start time and the light emission time of the exposure light applied to the photosensitive drum. In this embodiment, the recording control signal S1 is 5 bits, of which 4 bits are a light emission time control bit and 1 bit is a light emission start time control bit. The 4-bit light emission time control bit represents a 16-valued number. When this value is x, the light emission time is given by a · x / 15. Here, a is a time width of one pixel. Further, “0” of the one-bit light emission start time control bit means that light emission starts at the beginning of one pixel, and “1” means that light emission ends at the end of one pixel.
[0131]
FIG. 41 is an example of actual signal conversion in the pulse width conversion unit 51, where (a) is a light emission start time control bit, (b) is a light emission time control bit, and (c) is an exposure control signal S2. . In the first pixel, since the value of the light emission time control bit (b) is “15”, the exposure recording control signal (c) becomes 1 during that time. In the second pixel, since the value of the light emission time control bit (b) is “7” and the light emission start time control bit (a) is “1”, only the last 7/15 period of one pixel is the exposure recording control signal ( c) is "1".
[0132]
Thus, the exposure recording control signal S2 output from the pulse width conversion unit 51 is input to the laser diode 52, and the light emitted from the laser diode 52 is controlled to be turned on / off. The light emitted from the laser diode 52 is reflected by the polygon mirror 54 via the condenser lens 53 and then focused on the photosensitive drum 24 by the imaging optical system 55 using the lens, whereby the photosensitive drum An electrostatic latent image is formed on the surface of 24. Since the polygon mirror 54 is rotating, its focal point moves parallel to the axis of the photosensitive drum 24. At this time, the f-θ lens system is used as the imaging optical system 55 so that the light is focused at any position on the axis of the photosensitive drum 24.
[0133]
The surface of the photosensitive drum 24 is made of a photosensitive material and is uniformly charged by a charger (not shown) before exposure. When light is irradiated on the surface of the photosensitive drum 24, a charge having a reverse polarity is generated at that point, and the charged potential is canceled to form a potential distribution corresponding to the exposure amount as an electrostatic latent image. The relationship between the exposure amount of the photosensitive drum 24 and the surface potential is, for example, as shown in FIG.
[0134]
The light emission of the laser diode 52 is controlled by the exposure control signal S2. In this case, the length of one raster of the exposure control signal S2 and the rotation of the polygon mirror 54 are synchronized, and the rotation speed of the photosensitive drum 24 is adjusted to the raster interval of the exposure control signal S2, thereby electrostatic charge corresponding to the input image signal. A latent image is formed.
[0135]
Next, toner corresponding to the electrostatic potential on the photosensitive drum 24 is attached to the photosensitive drum 24 by a developing roller (not shown), and this is transferred and fixed on the recording paper, whereby an image is formed on the recording paper. . Since the configuration of the development system is the same as in FIG. 2, a detailed description thereof is omitted.
[0136]
Here, FIG. 42B shows the exposure light amount distribution on the photosensitive drum 24 when the exposure control signal S2 shown in FIG. In FIG. 42 (b), the shaded area is the exposed portion, which is a shape in which the light spot shape is convoluted with the exposure control signal of FIG. 42 (a).
[0137]
Since the laser diode 52 is not a point light source or the imaging optical system is out of focus, the exposure amount changes gently at the boundary between the exposed portion and the non-exposed portion, and therefore on the line AA ′ in FIG. The exposure light quantity distribution is as shown in FIG. There is an intermediate exposure area near the boundary, and the area of the intermediate exposure area increases particularly in a portion where the ON / OFF change of the exposure light is large.
[0138]
Here, in the second embodiment to the fourth embodiment, the modulation direction of the recording width is the main scanning direction (direction parallel to the rotation axis of the photosensitive drum), whereas in the present embodiment, the sub scanning direction ( It differs in that it is parallel to the rotational direction of the photosensitive drum 24. Therefore, the signal conversion unit 3 outputs a recording control signal suitable for it. That is, the signal converter 3 of this embodiment is basically the same as that of the second to fourth embodiments, but the control signal determination method is different from that of the second to fourth embodiments. .
[0139]
Table 2 shows a recording control signal determination method in the signal conversion unit 3, and the positions of adjacent pixels A and B in the recording control signal determination method in the fourth embodiment shown in Table 1 are exchanged. ing.
[0140]
[Table 2]

[0141]
As described above, in this embodiment, when a scanning optical system using a laser is used as the exposure system, control can be performed so that the image point has an appropriate size as in the fourth embodiment. It is possible to obtain the same effect as that of the fourth embodiment in which an image with low graininess can be recorded while improving the property.
[0142]
Needless to say, the third to fifth embodiments can be applied to a color image recording apparatus as in the second embodiment.
In addition, it is also possible to apply the recording density estimation unit 9 and the like of the second to fourth embodiments to the first embodiment.
The present invention is not limited to the embodiment of the invention described above, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
[0143]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
As described above, according to the present invention, stable pixel formation is performed, and an image with less noise is obtained. In addition, since multi-valued recording control can be effectively performed, an image with improved gradation can be obtained. In addition, since more stable recording is performed than in the past, image quality fluctuations due to changes in environmental conditions such as temperature and humidity, image quality fluctuations due to uneven sensitivity of the photoconductor, and the photoconductor and developer used in the recording unit It is also possible to reduce fluctuations in image quality due to mechanical factors from a power drive system connected to the system.
[0144]
Further, according to the present invention, the pixel density value of the target pixel of the input image signal is converted into a recording control signal that defines the recording width and recording position of the target pixel and then supplied to the recording unit to record an image. At the same time, an actual recording density is estimated from the recording control signal, and an error between the estimated recording density and the pixel density value is diffused into the input image signal, thereby using a recording system that is not suitable for multi-value recording. In addition, it is possible to record a good gradation image that has high definition and low noise, and has no density change or roughness in a low density region.
[0145]
Depending on the type of the input image signal, for example, for a pattern in which the type of image can improve part of the line image or sharpness, the sharpness can be improved by changing the recording position defined by the recording control signal. Can be improved.
[0146]
Furthermore, when converting the pixel density value of the target pixel into a recording control signal, it is possible to control the image dot of the recorded image to have an appropriate size by referring to the recording control signal of the peripheral pixel of the target pixel. It is possible to record an image with low granularity in a state where density stability is enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a recording unit.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an exposure amount of a photosensitive drum and a surface potential.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a surface potential of a photosensitive drum and a toner adhesion amount.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between an exposure amount of a photosensitive drum and a toner adhesion amount.
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of an exposure unit.
FIG. 7 shows an example of a recording control pattern.
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of a first signal conversion unit.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a table stored in the ROM of the first signal conversion unit.
FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a second signal conversion unit and a control signal buffer.
FIG. 11 is a diagram showing an example of a table stored in the ROM of the second signal conversion unit.
FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between adjacent pixels of a recording control pattern.
FIG. 13 is a diagram showing another example of a table stored in the ROM of the second signal conversion unit.
FIG. 14 is a diagram showing another example of a table stored in the ROM of the second signal conversion unit.
FIG. 15 is a diagram for explaining an error diffusion operation;
FIG. 16 is a block diagram showing another example of the configuration of the second signal conversion unit and the adjacent pixel control buffer.
FIG. 17 is a diagram showing another example of a table stored in the ROM of the second signal conversion unit.
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of an image recording apparatus according to a second embodiment of the present invention.
19 is a block diagram showing a schematic configuration of a recording unit in FIG.
20 is a block diagram showing a configuration of a drive circuit unit in FIG. 19;
FIG. 21 is a diagram showing a pixel arrangement of an image on recording paper in the second embodiment.
22 is a block diagram showing a configuration of a signal conversion unit and a recording density estimation unit in FIG.
23 is a diagram showing an example of a table stored in the ROM of the signal conversion unit in FIG.
24 is a block diagram showing a configuration of a recording density determination unit in FIG.
FIG. 25 is a view showing another example of a table stored in the ROM of the signal conversion unit in FIG. 18;
FIG. 26 is a view showing a fine pattern of vertical line tone on a recorded image when the table shown in FIG. 25 is used.
FIG. 27 is a diagram for explaining various combinations of fine patterns.
FIG. 28 is a view showing multi-valued oblique line image point data.
FIG. 29 is a block diagram showing a configuration of an image recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.
30 is a block diagram showing a configuration of an image determination unit in FIG. 29. FIG.
FIG. 31 is a diagram showing a processing algorithm for changing the recording position from the edge condition in the ROM in FIG. 30;
FIG. 32 is a view for explaining a recording position changing operation in the third embodiment;
FIG. 33 is a block diagram showing a configuration of an image recording apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 34 is a diagram showing a distribution of recording control signals of pixels around a pixel of interest in the fourth embodiment.
35 is a view showing the distribution of exposure light on the photosensitive drum corresponding to the distribution of recording control signals in FIG. 34. FIG.
36 is a view for explaining a recording control signal determination method for a target pixel in the signal conversion unit in FIG. 33;
FIG. 37 is a diagram showing the relationship between the recording density on the photosensitive drum and the exposure pulse width.
FIG. 38 is a diagram showing various recording patterns in the fourth embodiment.
FIG. 39 is a diagram showing an example of a specific recording pattern in the embodiment.
FIG. 40 is a diagram showing the configuration of an image recording apparatus according to a fifth embodiment of the invention.
41 is a time chart for explaining operations of the signal conversion unit and the pulse width conversion unit in FIG. 40;
42 is a view showing the relationship between the exposure control signal in FIG. 40 and the exposure light amount distribution on the photosensitive drum.
FIG. 43 is a diagram for explaining a relationship between a recording amount and a development amount.
[Explanation of symbols]
1. Image input unit
2 ... Adder
3 (first) signal converter
4 ... Second signal converter (ROM)
5 ... Recording section
6 ... Control signal buffer
6a ... Line memory
6b ... Latch
7 ... Subtractor
8: Error diffusion part
8a: Error buffer
8b: Weighting unit
9. Recording density estimation unit
11: Image discrimination unit
12: Recording position changing section
13. Storage unit
21 ... Drive circuit section
22: Exposure part (solid state light emitting element array)
23 ... Fiber lens array
24. Photosensitive drum
31 ... Shift register
32 ... Latch
33, 34 ... Comparator
S3, S4 ... sawtooth signal
37 ... Selector
41 ... Charger
42 ... Developer
42a ... Developing roller
43. Transfer roller
44. Fixing device
45 ... Recording paper
46 ... Static elimination lamp
47 ... Cleaner
51. Pulse width converter
52 ... Laser diode
53 ... Condensing lens
54 ... Polygon mirror
55. Imaging optical system
S1 ... Recording control signal
S2: Exposure control signal
56: Line memory
57 ... Latch
D1, D2 ... Data of two pixels in the previous line
D3: Data one pixel before
D4: Current pixel data
58. Recording density determination unit
61-64 ... ROM
65 ... Adder
66 ... ROM
71-74 ... Line memory
75 to 79: Multi-value / binary decision circuit
80 ... Sharpness enhancement determination ROM

Claims

First signal conversion means for converting a pixel density value of one pixel of interest of the input image signal into a first recording control signal that defines a provisional recording amount;
The pre-Symbol first recording control signal, a second signal conversion means for converting the second recording control signal for defining record amount,
A control signal buffer for holding the second recording control signal;
A recording amount that stabilizes the pixel formation of a single pixel and a recording amount that does not stabilize the pixel formation of a single pixel are known, and an image is recorded based on the recording amount defined by the second recording control signal. Recording means;
An error between a pixel density value of the target pixel of the input image signal and a recording density value of the target pixel of the second recording control signal is the first recording control positioned around the target pixel of interest. Error diffusion means for diffusing into the pixel density value of the unprocessed pixel represented by the signal ;
The second signal conversion means refers to the second recording control signal that defines a recording amount in at least one adjacent pixel that is held in the control signal buffer and connected to the target pixel, Recording in which the first recording control signal is closest to the image density value of the pixel of interest defined by the first recording control signal, and image formation of the pixel of interest alone is stabilized in the recording unit. An image recording apparatus characterized by converting into a second recording control signal defining the amount .

First signal conversion means for converting a pixel density value of one pixel of interest of the input image signal into a first recording control signal that defines a provisional recording amount including at least a recording width;
The pre-Symbol first recording control signal, a second signal conversion means for converting the second recording control signal for defining record amount,
A control signal buffer for holding the second recording control signal;
A recording amount that stabilizes the pixel formation of a single pixel and a recording amount that does not stabilize the pixel formation of a single pixel are known, and an image is recorded based on the recording amount defined by the second recording control signal. Recording means;
Error, said first recording control located around the target pixel with the recording density value of the target pixel in the input image signal the interest pixel pixel density value and the second recording control signal of Error diffusion means for diffusing into the pixel density value of the unprocessed pixel represented by the signal ;
And the second signal converting means includes the second recording control signal that defines the recording amount in at least one adjacent pixel that is held in the control signal buffer and is connected to the target pixel of interest and has already been processed. Referring to the first recording control signal that is closest to the image density value of the one pixel of interest defined by the first recording control signal, and that the recording unit forms an image of the one pixel of interest alone. An image recording apparatus characterized by converting to a second recording control signal defining a recording amount comprising a recording width and a recording position to be stabilized .

The second signal conversion means, the image recording apparatus according to claim 2, wherein the reference to the adjacent pixel recording control signal in the preceding pixels to the target pixel.

Before Stories second signal conversion means, and the target pixel, so that the recording pattern or a non-recording pattern corresponding to the peripheral pixels connected to the target pixel reaches a predetermined continuous amount, of the input image signal the target 1 was converted to the pixel density values of the pixels, the image recording apparatus according to claim 1, wherein outputting the second recording control signal for defining the recording width and the recording position.