JP4002381B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザを用いた書込光学系を搭載したレーザープリンタ、デジタル複写機などの画像形成装置に関し、特に発光タイミングを制御する位相データを含まない多値データからパターンマッチングにより画像中の特定のパターン（画像のエッジ部、１ドットライン）を検出し、その部分について細線化及び発光タイミング制御する位相データの付加を行う画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル複写機の作像方式としては、原稿データの黒の部分に対応した位置にレーザ光を照射してその照射領域にトナーを載せて画像を形成するネガ／ポジ（Ｎ／Ｐ）プロセスが一般的である。レーザ光のビーム径は理論上の１ドットよりも通常大きいために、画像部にレーザ光を照射してその部分を画像として形成するＮ／Ｐプロセスでは通常、１ドットの黒ラインは太くしっかり再現されるので、線の途切れなどには強くなる。
【０００３】
しかしながら、逆に、原稿の黒ラインよりも太めに再現され、また白の１ドットラインは細くなるので、再現性が悪くなるという問題点がある。特にコピーした用紙を再度原稿として使用するいわゆる孫コピーではその現象が大きく現れる。また、電子写真の作像方式の不具合として、縦線と横線の再現性の違いがあり一般に縦線の方が横線よりしっかり太く再現されるため、作像条件を決める際に縦線に合わせれば横線が原稿よりも細くなりがちになり、また逆に横線に合わせれば縦線が原稿よりも太くなりがちになるという不具合があり、作像条件を決める難しさの一因であった。
【０００４】
そこで、このような不具合を解決する従来例として、例えば特開平５−７５８１６号公報には２値画像データに対して注目画素とその前後２画素以上の画素を参照して注目画素の濃度を決定することにより、１ドットラインの非画像部が潰れることを防止して再現性を向上させる技術が提案されている。また、特開平６−８９３３８号公報には、多値画像に対して注目画素とその隣接画素の関係に基づいて注目画素の印字開始位置を決定することにより、注目画素を隣接画素に寄せて印字して細線、画像のエッジ部の再現性を向上させる技術が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平５−７５８１６に開示された技術では、２値画像データに対してのみ、濃度を補正して１ドットラインの再現性を向上させる技術であるので、多値画像に対して複数画素にまたがるラインのエッジ部や黒の１ドットラインが太くなりすぎたり、逆に白の１ドットラインがつぶれたり、縦線、横線の太さが異なるという問題点がある。
【０００６】
また、特開平６−８９３３８に開示された技術では、多値画像に対して注目画素を隣接した画素に寄せて印字して２画素以上に分割された細線や画像のエッジ部の再現性を向上させるのみであって、１画素の細線や、また縦線、横線の太さが異なる場合の線幅の補正については何も考慮していない。また、いずれの技術においても、機械間のばらつきを考慮して補正を行うかまたは行わないなどを画像パターンに応じて選択することができなかった。
【０００７】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、多値画像に対して複数ドット幅のラインのエッジ部や１ドット幅の黒のラインが太くなりすぎたり、１ドット幅の白ラインがつぶれたり、縦線と横線の太さが異なることを防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明はまた、パターンを使用するかしないかを切り換え可能にすることにより、現像条件の差など要因によりパターンによっては補正が必要無い場合に不要な補正を行わないようにすることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明はまた、検出すべきパターン数を減らしてハードの構成を簡略化し、また不必要な補正を行うことによる異常画像が発生することを防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、入力された多値の画像データから発光データを生成する発光データ生成手段と、この発光データ生成手段により生成された発光データに応じて書き込み用光源の発光時間の変調、発光パワーの変調、または、発光時間及び発光パワーの両方の変調を行い、前記書き込み用光源の発光タイミングとして少なくとも左右両方向からの制御を切り換える変調手段とを備えた画像形成装置であって、前記発光データ生成手段は、前記多値の画像データの注目画素のパターンとその周辺の複数画素のパターンとが縦ラインのエッジ部分及び１ドットの縦ラインを示す複数の多値パターンのいずれか１つのパターンに一致するか否かを検出するパターン一致検出手段と、前記パターン一致検出手段で使用する多値パターンを選択する選択手段とを有し、前記パターン一致検出手段により前記多値パターンのいずれか１つに一致することを検知した場合と一致しないことを検知した場合とで、一致することを検知した場合に、一致しないことを検知した場合よりも画像形成後の記録ドット径が小さくなるように、注目画素の画像データの多値レベルに応じた画像形成後の記録ドット径を異ならせる発光データを生成し、画像形成後の横ラインの線幅に対する縦ラインの線幅を等しくし、前記書き込み用光源の発光タイミングとして少なくとも左右両方向からの制御を切り換える前記変調手段は、前記パターン一致検出手段から出力される書き込み位置を右から行うか左から行うかを示す位相データに基づいて、黒画素を左寄せまたは右寄せに設定することを特徴とする。
【００１１】
この場合、前記パターン検出手段が注目画素とその主走査方向に隣接する周辺画素の各多値データのパターンに基づいて複数ドット幅の縦線のエッジか否かを検出し、前記印字手段が前記複数ドット幅の縦線の印字ドットを小さくして印字するように構成するとよい。その際、前記パターン検出手段は注目画素の左右の画素が白または黒であって注目画素が中間調または黒の場合に、前記１ドット幅の縦線または複数ドット幅の縦線のエッジと判定する。また、前記印字手段は複数ドット幅の縦線の印字ドットを小さくして印字する場合に、隣接ドットが接触するように幅寄せするようにする。
【００１２】
さらに、前記パターン検出手段は注目画素とその主走査方向に隣接する周辺画素の各多値データのパターンに基づいて１ドット幅未満の白い縦線か否かを検出し、前記印字手段は前記検出手段により検出された白い縦線の印字ドットを小さくして印字するようにするとよく、前記パターン検出手段は複数の異なるパターンを検出するパターン検出手段を備え、その内どのパターン検出手段を動作させるかを選択可能に構成するとよい。
【００１３】
なお、これらの場合、前記パターン検出手段及び印字手段は、複数のパターンと一致するか否かを示すデータと注目画素の濃度データを含むコードデータを生成し、このコードデータをデコードしたデータを発光データに変換することにより印字ドットの大きさを変更するように構成し、また、前記パターン検出手段及び印字手段が複数のパターンと一致するか否かを示すデータと注目画素の濃度データを含むコードデータを生成するとともに、前記複数のパターンの内の特定のパターンと一致する場合には特定のコードデータを生成し、このコードデータをデコードしたデータを発光データに変換することにより印字ドットの大きさを変更するように構成するとよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてのデジタル複写機を示す外観図、図２は図１のデジタル複写機の画像処理回路を示すブロック図、図３は図２のデータ遅延部を詳しく示すブロック図、図４は図３のデータ遅延部における主要信号を示すタイミングチャート、図５は画像制御信号を示す説明図、図６は２ビット濃度データと印字ドットの関係及び位相データと印字位置の関係を示す説明図、図７は図２のパターン検出部により検出されるマッチングパターンを示す説明図、図８は図２のパターン検出部を詳しく示すブロック図、図９は図２のパターン検出部のパターン選択部を詳しく示すブロック図、図１０は図２のパターン検出部の位相データ生成部を詳しく示すブロック図、図１１は図２のデータ変換部を詳しく示すブロック図、図１２は図２の画像処理回路の細線化処理を示す説明図、図１３は図２の画像処理回路の幅寄せ処理を示す説明図である。
【００１５】
図１に示すデジタル複写機１の上部には、原稿を載置して読み取るための原稿台２と、原稿台２上の原稿を抑えるための圧板３と、読み取りのためのモード・複写倍率の設定、オペレータに対する表示などを行う操作部４を備えている。また下側には給紙部５を備え、左側には排紙部６を備えている。デジタル複写機１の内部には図示省略されているが、複写機としての動作を実現するために露光光学系、給紙搬送系、現像系、定着系、排紙系等のデジタル複写機の公知の機構、制御装置が内蔵されている。
【００１６】
このような構成において、原稿を原稿台２の上に載置し、圧板３により原稿を密着させたのち、操作部４からの指示に従い、図示しない照明系、結像光学系による原稿の読み取りを行う。そして読み取った画像データに対して様々な補正を行った後、その画像データに基づき書き込み系においてレーザダイオード（以下ＬＤ）によりビームを照射して図示しない感光体へ静電潜像を形成する。その後は公知の電子写真のプロセスを経て、操作部４により指示されて給紙部５から給紙した用紙にコピー画像を形成する。
【００１７】
図２はデジタル複写機１の画像処理回路を示す。まず、読み取り処理部１０では、図示しないＣＣＤラインセンサにより例えば６００ｄｐｉで読み取った画像データをシェーディング補正などの様々な補正を行い、画像データＤａとして１画素毎に８ビット（２５６階調）で画像処理部２０に出力する。画像処理部２０では、この画像データＤａに対してＭＴＦ補正、変倍処理などを行って画質補正をした後、２ビット（４階調）の画像データＤｂに変換して書き込み処理部３０に出力する。
【００１８】
書き込み処理部３０では、まず、この画像データＤｂをデータ遅延部４０により主走査方向３画素Ｄｃ１〜Ｄｃ３のデータ配列を作り、この画像データＤｃ１〜Ｄｃ３（２ビット×３）をパターン検出部５０へ出力する。パターン検出部５０では、画像のエッジ部や１ドットラインなどの特定の複数のパターンと一致するか否か検出し、その検出した結果Ｄｄ１〜Ｄｄ３をデータ変換部６０に出力する。検出結果Ｄｄ１〜Ｄｄ３は特定のパターンに一致したかどうかを示す１ビットデータＤｄ３と、注目画素の濃度の値を示す２ビットデータＤｄ１、Ｄｄ２により構成される。またパターン検出部５０では、書き込み位置を右から行うか、または左から行うかを示す１ビット位相データＤｓの生成も行う。
【００１９】
検出結果Ｄｄ１〜Ｄｄ３はデータ変換部６０によりその検出結果に応じて８ビットの発光データＤｅに変換される。そして、この８ビットの発光データＤｅ及びパターン検出部５０で生成された位相データＤｓに基づいてＬＤの発光時間及び発光パワーあるいはその両方を変調することにより画像データ中のエッジ部分や１ドットラインの部分についての書き込み濃度や書き込み開始位置を変更し、２５６階調、６００ｄｐｉで図示しない感光体への書き込みを行う。
【００２０】
制御部７０は図１に示す操作部３と接続されており、操作部３を介して設定された、原稿を読み取る際のモード設定等に基づいて読み取り処理部１０、画像処理部２０及び書き込み処理部３０を制御する。読み取り処理部１０、画像処理部２０及びパルス幅変調、パワー変調、書き込み位置変調の方法については公知の技術であり本発明においては特色のある部分ではないので説明は省略する。
【００２１】
図５を参照して画像の制御信号について説明する 画像の制御信号は画像の主走査方向の同期信号である主走査同期信号ＸＬＳＹＮＣと、主走査方向の画像有効期間を示す主走査有効期間信号ＸＬＧＡＴＥと、副走査方向の画像有効期間を示す副走査有効期間信号ＸＦＧＡＴＥと、画像データの同期を取るための画素クロックＣＬＫを有する。画像処理部２０からの２ビット画像データＤｂは、主走査同期信号ＸＬＳＹＮＣによりライン毎に同期が取られ、副走査有効期間信号ＸＦＧＡＴＥと副走査有効期間信号ＸＬＧＡＴＥが“Ｌ”レベルの間、画素クロックＣＬＫに同期して出力される。
【００２２】
図３、図４を参照してデータ遅延部４０について詳しく説明する。データ遅延部４０では画像処理部２０で処理されたデータＤｂを画素クロックＣＬＫに同期して遅延することにより、主走査方向３画素のデータ配列Ｄｃ１〜Ｄｃ３を生成する。このため、画像処理部２０で様々な処理を行った後、２ビット（４値）の信号に変換された画像データＤｂはＦＦ４１に入力し、ＦＦ４１の出力Ｄｃ１は画像データＤｂを１画素クロックＣＬＫ分遅延したデータとなり、このデータはさらにＦＦ４２に入力されて画素クロックＣＬＫに同期して遅延される。以下同様にして、ＦＦ４２、４３の出力として画像データＤｃ２、Ｄｃ３が得られる。
【００２３】
これらの３画素の画像データＤｃ１〜Ｄｃ３をパターン検出部５０に出力し、パターン検出部５０では、↑で示した画素位置から幅が２ドット以上の縦のラインのエッジ部や縦の１ドットラインを検出する。このとき画素Ｄｃ２が注目画素となり画素Ｄｃ１，Ｄｃ３が周辺画素となる。
【００２４】
画像処理部２０により処理された画像データＤｂは２ビットであるので、濃度としては４段階を取ることができ、実際の画像との関係は図６（１）に示すように、２ビットの組合せが
（０、０）の時は白、
（０、１）の時は中間調「１」、
（１、０）の時は中間調「１」よりも濃度の高い中間調「２」、
（１、１）の時に黒
である。ここで、Ｄｃ１〜Ｄｃ３の組合せとしては各ドットが４つの状態を取り得るので４×４×４＝６４通りの状態をもち、この状態全てを認識して後述のデータ変換部６０により発光データに変換して補正をかけると、６４×８ビットの変換テーブルが必要となり、ハードウエアの規模が大きくなる。
【００２５】
そこで、本発明では図７に示すように、周辺画素Ｄｃ１、Ｄｃ３が白（０、０）または黒（１、１）の場合であって、かつ注目画素Ｄｃ２が中間調（０、１）、（１、０）または黒（１、１）の場合のみをパターンとして検出する。ここで、各パターンの意味について説明する。まず、
｛Ｄｃ１、Ｄｃ２、Ｄｃ３｝
＝（０、０、１、１、０、０）、
＝（０、０、１、０、０、０）、
＝（０、０、０、１、０、０）
の３つのパターンＤｐ１〜Ｄｐ３は幅が１ドットの縦のライン（黒の縦線）を示し、その違いは線の太さ（１、１）、（１、０）、（０、１）のみである。
【００２６】
また、
Ｄｐ４＝（１、１、１、１、０、０）、
Ｄｐ５＝（０、０、１、１、１、１）、
Ｄｐ６＝（１、１、１、０、０、０）、
Ｄｐ７＝（０、０、１、０、１、１）、
Ｄｐ８＝（１、１、０、１、０、０）、
Ｄｐ９＝（０、０、０、１、１、１）
の６つのパターンＤｐ４〜Ｄｐ９は、幅が主走査方向に２画素以上に分割された縦線の端部などに該当し、それぞれ画像の左端かまたは右端か、並びに端部に位置する線の太さによりパターンが異なっている。
【００２７】
Ｄｐ１０＝（１、１、１、０、１、１）、
Ｄｐ１１＝（１、１、０、１、１、１）
は幅が１ドット未満の白い縦のライン（白の縦線）に該当する。また残りの４つについては、上記１１通りのパターンＤｐ１〜Ｄｐ１１に該当しなかった場合であり、各々注目画素の濃度により異なっている。そして各パターンの右に示す信号Ｄｐ１〜Ｄｐ１１がそのパターンに一致した際に「１」となる。
【００２８】
検出パターンについてさらに説明する。本発明では、周辺画素Ｄｃ１、Ｄｃ３が白（０、０）かまたは黒（１、１）、かつ注目画素Ｄｃ２が中間調（０、１）、（１、０）かまたは黒（１、１）の場合であり、かつ補正の必要な場合のみ補正をかけるようにしている。つまり注目画素Ｄｃ２が元々白（０、０）であればそれ以上データを減らすことはできないので注目画素Ｄｃ２については中間調（０、１）、（１、０）かまたは黒（１、１）の場合を対象としている。
【００２９】
周辺画素Ｄｃ１、Ｄｃ３について白（０、０）かまたは黒（１、１）の場合とする理由について説明すると、入力データとして位相情報が無いデータを使用しているため中間調（０、１）、（１、０）の場合は本来はそのデータを右に寄せればよいのか、左に寄せればよいのかが不明である。したがって、注目画素Ｄｃ２、周辺画素Ｄｃ１、Ｄｃ３の一方が共に中間調（０、１）、（１、０）のときにその２つの中間調データを寄せて印字すれば良いのか、離して印字すれば良いのかが不明であり、場合によっては補正をかけることによりかえって不具合を生じてしまう。これに対して周辺画素Ｄｃ１、Ｄｃ３を白（０、０）または黒（１、１）に限定すれば、位相情報は無関係でフルデューティで印字するか、印字しないかであり、黒画素の隣りに中間調画素が来るのは、文字原稿を主体として考えた場合に画像の左端・右端部分であることが多く、補正をすることによって再現性が向上する。
【００３０】
パターン検出部５０の出力Ｄｄ１〜Ｄｄ３は、各パターンに一致したかどうかを示す信号Ｄｐ１〜Ｄｐ１１の内、いずれかが「１」になった場合に特定のパターンに一致したかどうか示すビットＤｄ３を「１」として注目画素データＤｄ１、Ｄｄ２に付加し、特定のパターンに一致しない場合はビットＤｄ３を「０」として注目画素データＤｄ１、Ｄｄ２に付加することにより生成する。その結果、変換テーブルとしては８通りの状態に対してのみ必要となるので、パターンマッチングを行わない場合と比べて１／８の量になる。
【００３１】
１ビットの位相データＤｓについては、黒画素が右にあるのか左にあるのかによって生成する。通常は左寄せ（Ｄｓ＝０）に設定して黒画素が右側にある時には右寄せ（Ｄｓ＝１）に設定することにより、更に画像の左端部、右端部で印字品質の良い画像が得られる。また本実施例では使用しないが、発光タイミング制御により「中央」を選択可能な場合には、１ドットラインを検出したときに中央（この場合には位相データＤｓは２ビット）を生成することにより印字品質の良い画像が得られる。位相データＤｓと印字位置の関係は図６（２）に示す。
【００３２】
次に図８を参照してパターン検出部５０の動作を説明する。パターン検出部５０では、データ遅延部４０により主走査方向に遅延して得られた３画素の６ビットデータ配列Ｄｃ１〜Ｄｃ３が図７に示したパターンに一致するか否かに応じたビットＤｄ３を注目画素データＤｄ１、Ｄｄ２に付加して検出結果Ｄｄ１〜Ｄｄ３を生成し、また位相データＤｓを生成する。更にパターン検出に使用するパターンは制御部７０により選択される。
【００３３】
パターン検出部５０ではデータ遅延部４０の出力Ｄｃ１〜Ｄｃ３を反転（ＩＮＶ）、論理積（ＡＮＤ）、論理和（ＯＲ）などのゲートを組み合わせることによりパターンマッチングを行う。図９は
｛Ｄｃ１、Ｄｃ２、Ｄｃ３｝
＝（０、０、１、１、０、０）
の場合のビットパターンＤｐ１に対するマッチング回路を示し、Ｄｃ１の各ビットＤｃ１（１）、（０）及びＤｃ３の各ビットＤｃ３（１）、（０）をそれぞれＩＮＶ５１ａ〜５１ｄで反転することにより（０、０、１、１、０、０）に一致する場合には、ＩＮＶ５１ａ〜５１ｄの出力は全て「１」となり、ＩＮＶ５１ａ〜５１ｄの出力及びＤｃ２の各ビットＤｃ２（１）、（０）を入力とするＡＮＤゲート５２の出力Ｄｐ１は「１」となる。このように各パターンにマッチングした場合には、対応する検出信号Ｄｐ１〜Ｄｐ１１がそれぞれ「１」となる。
【００３４】
次にパターン選択について説明する。パターン選択は図１０に示すように、制御部７０によりアクセス可能な１１ビットレジスタ５８に対して、パターンＤｐ１〜Ｄｐ１１を使用するかまたはしないかを示す使用パターン選択データＤｍ１〜Ｄｍ１１をセットすることにより、ＡＮＤゲート５７ａ〜５７ｋにより各パターン検出の結果をその結果に関わらず強制的にマスクすることによりパターンＤｐ１〜Ｄｐ１１を選択するしないを実現する。
【００３５】
すなわち、制御部７０がレジスタ５８にアクセスすることにより信号ＸＣＳがアサートされ、その時の使用パターン選択データＤｍ１〜Ｄｍ１１がレジスタ５８に書き込まれて保持される。そしてレジスタ５８の１１ビットの出力Ｄｍ１〜Ｄｍ１１は、各々図７に示した１１通りの検出パターンＤｐ１〜Ｄｐ１１に対応しており、「０」が書き込まれると出力が“Ｌ”になるため、対応したＡＮＤ５７ａ〜５７ｋの出力Ｄｄｍ１〜Ｄｄｍ１１は、パターン検出の結果に関わらず“Ｌ”となる。そのため、このパターンＤｐ１〜Ｄｐ１１にマッチングしても補正の対象とはしないようにすることが可能となる。
【００３６】
特定のパターンに一致する場合は、各パターンに一致するかどうかを示す信号Ｄｐ１〜Ｄｐ１１のいずれかが「１」になっているので、このパターンが選択されていれば図９に示すようにＤｐｍ１〜Ｄｐｍ１１を入力とするＯＲゲート５３の出力Ｄｄ３が「１」となる。また逆に、一致するパターンが無い場合、または一致するパターンがあってもそのパターンが選択されていない場合は、信号Ｄｐｍ１〜Ｄｐｍ１１は「０」になるのでＯＲゲート５３の出力Ｄｄ３は「０」となる。そして、注目画素データＤｃ２の各ビットＤｃ２（１）、（０）をそれぞれＤｄ２、Ｄｄ１とすることにより検出結果の信号Ｄｄ１〜Ｄｄ３を生成する。
【００３７】
また位相データＤｓについては、例えば図１０に示すように
Ｄｐ５＝（０、０、１、１、１、１）、
Ｄｐ７＝（０、０、１、０、１、１）、
Ｄｐ９＝（０、０、０、１、１、１）
など位相データＤｓを選択的に「１」にして右寄せするパターンについてのパターン検出回路５５ａ、５５ｂ、５５ｃの出力信号（この場合にはパターンＤｐ５、Ｄｐ７、Ｄｐ９）により生成され、これらの信号をＯＲゲート５６に入力して論理和することにより右寄せにしたいパターンに一致すると、位相データＤｓは「１」となり、右寄せにしたいパターンに一致しなければ「０」となる。位相データＤｓの生成用のパターンについては、これらのパターンが濃度補正用の検出パターンとして使用されるかどうかに関わらず有効とされる。これは濃度補正を行わなくても位相データに基づいて右寄せまたは左寄せとして印字することにより画像の再現性が向上するためである。
【００３８】
次に図１１を参照してデータ変換部６０について説明する。データ変換部６０では、パターン検出部５０により検出された信号Ｄｄ１〜Ｄｄ３に基づいて、実際に変調を行うための発光データＤｅ１〜Ｄｅ８に変換するために、制御部７０のデータバスに接続されたＦＦ６１ａ〜６１ｈと３ステートバッファ６２ａ〜６２ｈ、アドレスデコーダ６３、６４により構成されており、制御部７０により変換先の発光データＤｅ１〜Ｄｅ８を自由に設定できる。
【００３９】
詳しく説明すると、ＦＦ６１ａ〜６１ｈは１アドレスが割り付けられており、制御部７０のアドレスバスをアドレスデコーダ６３によりデコードし、制御部７０からのライト信号ＷＲとアンドすることによって、各ＦＦ６１ａ〜６１ｈに対して制御部７０が書き込みを行うと、各ＦＦ６１ａ〜６１ｈに対応したチップセレクト信号Ｃｓ１〜Ｃｓ８の内、データの書き込みを行うＦＦに対するチップセレクト信号が「１」となる。
【００４０】
ＦＦ６１ａ〜６１ｈのデータ入力には制御部７０のデータバスが接続され、このチップセレクトＣｓ１〜Ｃｓ８をそれぞれＦＦ６１ａ〜６１ｈのクロック端子に入力することにより、制御部７０により設定される発光データＤｅ１〜Ｄｅ８が書き込まれる。そして、パターン検出部５０により検出された検出信号Ｄｄ１〜Ｄｄ３をアドレスデコーダ６４によりデコードして、その出力Ｄｑ１〜Ｄｑ８を各３ステートバッファ６２ａ〜６２ｈの出力イネーブル信号として使用することにより、特定のパターンに一致するか否かと注目画素の元々の濃度に応じて発光データＤｅ１〜Ｄｅ８を切り換えることができる。そしてデータ変換部６０により検出結果Ｄｄ１〜Ｄｄ３に応じて設定された発光データＤｅ１〜Ｄｅ８とパターン検出部５０により検出された位相データＤｓに基づいてパルス幅変調またはパワー変調またはその両方の変調方式をあわせた変調方式でＬＤの発光光量および発光開始位置を制御する。
【００４１】
図１２を参照して実際の画像について説明する。図１２は１ドット幅の縦線と横線の場合（十字）を示し、１ドット幅の黒ラインの場合には図１２（ａ）に示すような入力画像を画像処理部２０により図１２（ｂ）に示すような２ビットデータＤｂに変換し、２ビットデータＤｂが黒（１、１）のとき発光データＤｅ１〜Ｄｅ８を８ビットの最大値２５５に設定すると、通常は黒ベタ部分がしっかり埋まるようにビーム径は１画素より大きくなる。したがって元々、原稿上の線よりコピーの線は太くなりがちとなり、更に発光データＤｅが同じでも電子写真の特性として縦線と横線では実際にコピーとして出力した場合には縦線のほうが太くなりがちとなるので図１２（ｃ）ような出力画像となる。
【００４２】
これをパターン検出部５０により１ドット幅の縦ラインのパターン
（０、０、１、１、０、０）、
（０、０、１、０、０、０）または
（０、０、０、１、０、０）
に該当する画素を検出して、データ変換部６０の発光データとして、その画素に対する発光データＤｅを通常発光させる光量に対するデータの７０〜９０％程度に下げてパルス幅変調により発光させることによりビーム径を通常よりも縦長とすることができるため縦線を細くすることが可能となる。その結果、コピーとして出力した画像が図１２（ｄ）に示すように実際の原稿と同程度になり再現性が向上し、しかも縦線以外の部分には影響を与えない。
【００４３】
１ドット幅未満の白の縦ラインについては、図１２において白と黒を入換えればよく、
（１、１、１、０、１、１）、
（１、１、０、１、１、１）
のパターンをパターン検出部５０で検出し、注目画素の濃度を同様に下げて、白線を太くすることにより白の１ドット未満の幅のラインがつぶれることを防ぐ。
【００４４】
画像の左端・右端の場合には、１ドットラインと同様な問題点の他に図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように本来１つの線として接触して再現されるべき２つのデータが位相情報を持たないデータに変換されて書き込まれると、発光タイミングとして右あるいは左（あるいは中央）に固定されてしまうので、左固定の場合には画像の左端で線が分割され、右固定の場合には画像の右端で線が分割されてしまう。この分割された部分は中間調部分の濃度が低く間隔が広ければ分割された形で出力され、また、中間調の濃度が高く間隔が狭ければ埋まって太い線となり、いずれにせよ再現性を損なう原因となることがあった。
【００４５】
そこで、パターン検出部５０では画像の左端・右端を示すパターン
（１、１、１、１、０、０）、
（０、０、１、１、１、１）、
（１、１、１、０、０、０）、
（０、０、１、０、１、１）、
（１、１、０、１、０、０）、
（０、０、０、１、１、１）
に該当するような画素を検出し、データ変換部６０により濃度補正を行って通常よりも濃度を下げることにより原稿よりもコピーの線が太くなりがちになることや縦線・横線の太さの違いを補正し、更にパターン検出部５０で生成した位相データに応じて先端に該当する画素は右寄せとし、後端に該当する画素は左寄せとして印字することにより、いっそう再現性を向上することができる。
【００４６】
ここで、このように補正することにより基本的に画質が向上するが、機械間のばらつき等により画像の出力状況が異なる場合、全てのパターンを常に有効とすると、コードデータの生成方法は注目画素に対して補正をするかしないかのビットＤｐ３を付加するだけであるので、補正をする場合は注目画素の濃度が同じ場合、一律同じ補正をすることになり、場合によっては逆に不具合を生じることがある。
【００４７】
例えば画像の左エッジ部分を示すパターン
（０、０、０、１、１、１）
と細い１ドット幅の縦ラインを示すパターン
（０、０、０、１、０、０）
は同じ値に補正されるが、電子写真の場合、１ドットのラインはもともと複数ドットのラインよりも弱く出力されがちになるので、機械によっては細い１ドット幅の縦ライン
（０、０、０、１、０、０）
に該当するような場合は、補正して濃度を下げることにより今度は逆に弱すぎて線が途切れがちになってしまうことも考えられる。
【００４８】
これに対して補正のビットを増やして、補正の重み付けを変更することも考えられるが、データ変換を行う部分のハードウエアが非常に増えてしまい好ましい対応ではない。そこで複数あるパターンマッチング用のパターンを実際に使用するか使用しないか選択できるようにして、特定のパターンをパターンマッチングに使用しないようにすることにより、ハード的な負荷をほとんど増やすことなく簡単に機械間のばらつきにも対応することが可能となる。
【００４９】
＜第２の実施形態＞
上記第１の実施形態では、図９に示すように３ビットのコードデータ（Ｄｄ３、Ｄｄ２、Ｄｄ１）は、パターンＤｐ１〜Ｄｐ１１のいずれかに一致したかどうかを示す１ビットデータＤｄ３と、注目画素の濃度の値を示す２ビットデータＤｄ２、Ｄｄ１により構成され、また、図７に示すようにパターンＤｐ１〜Ｄｐ１１の注目画素の２ビットデータＤｄ２、Ｄｄ１は白（０、０）がない。したがって、データ（Ｄｄ３、Ｄｄ２、Ｄｄ１）は、パターンＤｐ１〜Ｄｐ１１のいずれかに一致する場合には注目画素が黒（１、１）のときの（１、１、１）、注目画素が中間調（１、０）、（０、１）のときの（１、１、０）、（１、０、１）の３通りであって（１、０、０）はあり得ない。なお、パターンＤｐ１〜Ｄｐ１１のいずれにも一致しない場合には（Ｄｄ３、Ｄｄ２、Ｄｄ１）＝（０、×、×）である。
【００５０】
そこで、この第２の実施形態では、コード（Ｄｄ３、Ｄｄ２、Ｄｄ１）＝（１、０、０）をパターンＤｐ１＝（０、０、１、１、０、０）のコードデータとして用いる。図１４は第２の実施形態として、第１の実施形態の図９に代わるパターン検出部を示している。ＯＲゲート１５３にはパターン検出信号Ｄｐ１〜Ｄｐ１１が印加され、したがって、ＯＲゲート１５３の出力Ｄｄ３は、図７に示す１１通りのパターンＤｐ１〜Ｄｐ１１のいずれかに一致する場合にＤｄ３＝１となる。パターン検出信号Ｄｐ１はまた、インバータ１５７を介してＡＮＤゲート１５８の一方の入力端子に印加されるとともに、ＡＮＤゲート１５８の他方の入力端子には注目画素データＤｃ２が印加され、したがって、ＡＮＤゲート１５８の出力（Ｄｄ２、Ｄｄ１）はＤｐ１＝１の場合には（０、０）となり、Ｄｐ１＝でない場合には注目画素データ（Ｄｃ２，Ｄｃ１）がそのまま出力される。
【００５１】
この第２の実施形態によれば、図７に示す１１通りのパターンＤｐ１〜Ｄｐ１１の中でも特に重要な１ドットライン（０、０、１、１、０、０）に対して、他のパターンＤｐ２〜Ｄｐ１１とは独立したコードデータ（１、０、０）を割り当てることにより、独立して濃度を調整することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、多値画像に対して１ドット幅の黒ラインが太くなりすぎたり、縦線と横線の太さが異なることを防止することができ、また、多値画像に対して複数ドット幅の縦ラインのエッジ部が太くなりすぎたり、縦線と横線の太さが異なることを防止することができ、さらに、現像条件の差などの要因により、パターンによっては補正が必要ない場合に、不要な補正を行わないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてのデジタル複写機を示す外観図である。
【図２】図１のデジタル複写機の画像処理回路を示すブロック図である。
【図３】図２のデータ遅延部を詳しく示すブロック図である。
【図４】図３のデータ遅延部における主要信号を示すタイミングチャートである。
【図５】画像制御信号を示す説明図である。
【図６】２ビット濃度データと印字ドットの関係及び位相データと印字位置の関係を示す説明図である。
【図７】図２のパターン検出部により検出されるマッチングパターンを示す説明図である。
【図８】図２のパターン検出部を詳しく示すブロック図である。
【図９】図２のパターン検出部のパターン選択部を詳しく示すブロック図である。
【図１０】図２のパターン検出部の位相データ生成部を詳しく示すブロック図である。
【図１１】図２のデータ変換部を詳しく示すブロック図である。
【図１２】図２の画像処理回路の細線化処理を示す説明図である。
【図１３】図２の画像処理回路の幅寄せ処理を示す説明図である。
【図１４】第２の実施形態のパターン検出部の要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
５０ パターン検出部
６０ データ変換部

Claims (6)

1. 入力された多値の画像データから発光データを生成する発光データ生成手段と、この発光データ生成手段により生成された発光データに応じて書き込み用光源の発光時間の変調、発光パワーの変調、または、発光時間及び発光パワーの両方の変調を行い、前記書き込み用光源の発光タイミングとして少なくとも左右両方向からの制御を切り換える変調手段とを備えた画像形成装置であって、
   前記発光データ生成手段は、
   前記多値の画像データの注目画素のパターンとその周辺の複数画素のパターンとが縦ラインのエッジ部分及び１ドットの縦ラインを示す複数の多値パターンのいずれか１つのパターンに一致するか否かを検出するパターン一致検出手段と、前記パターン一致検出手段で使用する多値パターンを選択する選択手段とを有し、
   前記パターン一致検出手段により前記多値パターンのいずれか１つに一致することを検知した場合と一致しないことを検知した場合とで、一致することを検知した場合に、一致しないことを検知した場合よりも画像形成後の記録ドット径が小さくなるように、注目画素の画像データの多値レベルに応じた画像形成後の記録ドット径を異ならせる発光データを生成し、画像形成後の横ラインの線幅に対する縦ラインの線幅を等しくし、
   前記書き込み用光源の発光タイミングとして少なくとも左右両方向からの制御を切り換える前記変調手段は、
   前記パターン一致検出手段から出力される書き込み位置を右から行うか左から行うかを示す位相データに基づいて、黒画素を左寄せまたは右寄せに設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記パターン一致検出手段は、主走査方向に連続する注目画素及びその左右の周辺画素からなるパターンが、注目画素の左右の画素が白で、かつ、注目画素が中間調または黒であるパターンのいずれかに一致したとき、その一致したパターンを濃度補正対象として検出することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記パターン一致検出手段は、主走査方向に連続する注目画素及びその左右の周辺画素からなるパターンが、注目画素の左右の画素が白と黒との組み合わせで、かつ、注目画素が中間調または黒であるパターンのいずれかに一致したとき、その一致したパターンを濃度補正対象として検出することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記パターン一致検出手段は、主走査方向に連続する注目画素及びその左右の周辺画素からなるパターンが、注目画素の左右の画素が黒で、かつ、注目画素が中間調であるパターンのいずれかに一致したとき、その一致したパターンを濃度補正対象として検出することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ない４のうちいずれか１記載の画像形成装置において、
   前記パターン一致検出手段の検出結果を前記注目画素の多値画像データに付加したコードにより選択される変換テーブルを備え、該変換テーブルにより前記発光データを生成することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成装置において、
   前記パターン一致検出手段は、さらに特定の多値パターンに一致したか否かを検出し、前記特定のパターンに一致した場合に前記コードを特定のコードに変換するコード変換手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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