JP4304621B2

JP4304621B2 - 画像処理装置

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Publication number: JP4304621B2
Application number: JP2005000693A
Authority: JP
Inventors: 啓一中西
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2005-01-05
Filing date: 2005-01-05
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2025-01-05
Also published as: JP2006191291A

Description

本発明は、画像処理装置に関し、詳しくは、複数の記録素子の発光エネルギーを各々調整して印字処理を行うプリンタ用の印字画像データを生成する機能を備えた画像処理装置に関する。

電子写真方式のプリンタの一つに、感光体ドラム上に静電潜像を形成する光書込み光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を用いた、いわゆるＬＥＤプリンタがある。このＬＥＤプリンタは、ＬＥＤ素子（記録素子）を主走査方向にライン上に配列し、画素単位（各ＬＥＤ素子単位）で発光エネルギーを制御して画像データに対応する静電潜像を感光体ドラム上に形成するもので、中には、６００ｄｐｉ（Dot per Inch）を超える高密度書込みが可能なものもある。

ところで、上記のような高密度書込みが可能なプリンタで、例えば、４００ｄｐｉの低解像度の入力画像データに対して印字処理を行う場合、画像処理装置は、隣接する画素データ間に適宜画素データを補間する拡大処理を行うことにより、６００ｄｐｉの高解像度の印字画像データを生成している（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２２０６１６号公報

しかしながら、整数倍以外の倍率（上記の例では、１．５倍）で画像データを拡大処理する場合、入力画像データに存在するパターンの分布状況により、誤差拡散やディザ等の擬似階調のパターンがくずれてモアレが発生したり、文字や線の一部だけが太くなったりする等、画質の劣化が発生しやすいという問題があった。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、複数の記録素子の発光エネルギーを各々調整して印字処理を行うプリンタ用の印字画像データを生成する画像処理装置において、画素データを補間する拡大処理を行って印字画像データを生成した際に、画質の劣化が発生するのを防止することができる画像処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像処理装置は、複数の記録素子の発光エネルギーを各々調整して印字処理を行うプリンタ用の印字画像データを生成する画像処理装置において、入力画像データの解像度及び前記記録素子の解像度に基づいて前記入力画像データに含まれる複数の画素データから置換対象とする画素データを選択する選択手段と、前記選択した画素データを、形成される画素の面積の合計が本来前記選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに各々置換えることにより印字画像データを生成する生成手段と、を備えることを特徴としている。

請求項２記載の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記略等しくなる複数の画素データは、形成される画素の面積が略等しくなる画素データであることを特徴としている。

請求項３記載の画像処理装置は、請求項１又は２に記載の画像処理装置において、前記生成手段により生成された印字画像データに基づいて前記印字処理を行う印字手段と、前記印字処理に使用される用紙の搬送速度を制御する搬送制御手段と、を備え、前記生成手段は、前記選択した画素データを各々主走査方向に、形成される画素の面積の合計が本来前記選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに置換えることにより印字画像データを生成し、前記搬送制御手段は、前記印字手段により副走査方向に前記入力画像データの副走査方向の解像度で印字処理が行われるように、前記用紙の搬送速度を制御することを特徴としている。

請求項４記載の画像処理装置は、請求項１又は２に記載の画像処理装置において、前記生成手段により生成された印字画像データに基づいて前記印字処理を行う印字手段と、該印字手段によりライン単位で行われる印字処理のライン周期を制御するライン周期制御手段と、を備え、前記生成手段は、前記選択した画素データを各々主走査方向に、形成される画素の面積の合計が本来前記選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに置換えることにより印字画像データを生成し、前記ライン周期制御手段は、前記印字手段により副走査方向に前記入力画像データの副走査方向の解像度で印字処理が行われるように、ライン周期を制御することを特徴としている。

請求項１に記載の画像処理装置によれば、入力画像データに画素データの補間処理を行うことにより整数倍以外の倍率で拡大して印字する場合に、プリンタでは、入力画像データと同じ解像度で印字処理を行うことができる。すなわち、例えば、４００ｄｐｉの入力画像データを記録素子の解像度（記録密度）が６００ｄｐｉのプリンタで印字する場合に、前記入力画像データから生成された６００ｄｐｉの印字画像データにより４００ｄｐｉの解像度で画素（ドット画像）が形成された記録紙を得ることができる。そのため、印字された画像にモアレ等の画質の劣化が生じるのを防止することができる。

請求項２に記載の画像処理装置によれば、請求項１に記載の画像処理装置の効果に加えて、選択した画素データは、形成される画素の面積が略等しくなる複数の画素データに各々置換えられるため、置換えられた複数の画素データのほぼ中央の位置を中心として１個の画素を形成することができる。

請求項３に記載の画像処理装置によれば、請求項１又は２に記載の画像処理装置の効果に加えて、副走査方向（用紙の搬送方向）については、入力画像データの副走査方向の解像度と同じ解像度で印字処理が行われるように用紙（記録紙）の搬送速度が制御されるため、選択した画素データを、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに各々置換える処理を主走査方向についてのみ行って印字画像データを生成すればよく、主走査方向と副走査方向の両方向に行って印字画像データを生成する場合に比べて、印字画像データの生成処理を簡略化することができる。これにより、印字画像データの生成処理にかかる時間を短くするとともに、印字画像データのデータ量を少なくすることができる。

請求項４に記載の画像処理装置によれば、請求項１又は２に記載の画像処理装置の効果に加えて、副走査方向については、入力画像データの副走査方向の解像度と同じ解像度で印字処理が行われるように記録するライン周期が制御されるため、選択した画素データを、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに各々置換える処理を主走査方向についてのみ行って印字画像データを生成すればよく、主走査方向と副走査方向の両方向に行って印字画像データを生成する場合に比べて、印字画像データの生成処理を簡略化することができる。これにより、印字画像データの生成処理にかかる時間を短くするとともに、印字画像データのデータ量を少なくすることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る画像処理装置をコピー機能、及びファクシミリ機能を備えた画像処理装置（複合機）に適用した場合について、図面に基づき説明する。図１は、この画像処理装置１の構成例を示したブロック図である。画像処理装置１は、図示するように、制御部（ＭＰＵ：Microprocessing Unit）２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３、ＲＡＭ（Random Access Memory）４、原稿読取部５、コーデック（ＣＯＤＥＣ：Coder and Decoder）６、画像メモリ７、通信部８、操作部９、表示部１０、印字画像データ生成回路１１、プリンタ部１２、及びプリンタ制御部１３を備えたものであって、各部２乃至１３は、バス１４によって通信可能に接続されている。

制御部２は、この画像処理装置１を構成する各部を制御する。ＲＯＭ３は、制御部２によって画像処理装置１の各部が制御されるための制御プログラムを格納している。ＲＡＭ４は、制御部２の主メモリ、ワークエリア等として機能し、各種設定情報等を格納している。

原稿読取部５は、原稿の画像データを読取るものであり、図示しないがＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のイメージセンサや光源等の光学系を具備するフラット・ベッド・スキャナ（ＦＢＳ：Flat Bed Scanner）、自動原稿給送装置（ＡＤＦ：Automatic Document Feeder）等を有して構成されている。

コーデック６は、コピーやファクシミリ送受信などのために画像データを符号化及び復号するものである。すなわち、原稿読取部５で原稿から読取られた画像データをＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）、ＭＨ（Modified Huffman）、ＭＲ（Modified Read）、ＭＭＲ（Modified Modified Read）、ＪＢＩＧ（Joint Bi-level Image Group）方式等により符号化し、符号化されている画像データなどを復号する。画像メモリ７は、原稿読取部５で原稿から読取られた多値画像データ、原稿読取部５から出力された後に図外の画像処理回路で２値化された２値画像データ、コーデック６において符号化された画像データやファクシミリ受信した画像データなどを格納する。

通信部８は、図示しないが、モデム及びＮＣＵ（Network Control Unit）を備えている。モデムは、例えばＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合電気通信標準化部門）の勧告Ｖ．３４規格又はこれと同様のものに従った送受信データの変調及び復調を行うものである。ＮＣＵは、電話回線を制御して電話をかけたり、切ったりする回線網制御装置であり、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network）１５に接続されている。

操作部９は、図示しないが、原稿読取部５に原稿の読取動作の開始を指示するためのスタートキー、ファクシミリ番号やコピー部数等を入力するためのテンキー、各種設定を行うためのカーソルキーなど、表示部１０と連動した各種操作キーを備えている。表示部１０は、各種の設定状態や自装置１の動作状態などを文字や図形などで表示する液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や、点灯又は消灯で表示するＬＥＤランプなどを備えている。なお、液晶表示装置は、いわゆるタッチパネル式のものであり、操作部９に代えてこの液晶表示装置の画面をユーザが指等で触れることにより各種の操作を行うこともできる。

印字画像データ生成回路１１は、画像メモリ７に格納された入力画像データに画素データを補間する拡大処理を行って、複数の記録素子の発光エネルギーを各々調整して印字処理を行うプリンタ部１２（プリンタ）用の印字画像データを生成するものである。なお、印字画像データ生成回路１１は、後に詳述するが、例えば４００×４００ｄｐｉ（主走査方向に４００ｄｐｉ、副走査方向に４００ｄｐｉ）の解像度の原稿の画像データから６００×６００ｄｐｉ（主走査方向に６００ｄｐｉ、副走査方向に６００ｄｐｉ）の解像度の印字画像データを生成することができる。すなわち、整数倍以外の倍率（ここでは、１．５倍）で拡大処理を行うことができる。また、印字画像データ生成回路１１は、図示しないが水平同期信号（ＨＳＹＮＣ信号）を生成する水平同期信号生成回路を備えており、プリンタ部１２への印字画像データのライン（主走査ライン）単位の転送処理及びプリンタ部１２による印字画像データのライン単位の印字処理は、この水平同期信号に従って行われる。このように、印字画像データ生成回路１１は、プリンタ部１２によりライン単位で行われる印字処理のライン周期を制御する。

プリンタ部１２は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子（記録素子）を直線上に配列させたＬＥＤアレイを光書込み光源として利用した電子写真方式のプリンタ装置である。このプリンタ部１２は、所定のライン上に配列された複数のＬＥＤ素子の発光エネルギーを各々調整して、印字画像データ生成回路１１により生成された印字画像データに基づいてライン単位で印字処理を行う。なお、このプリンタ部１２における記録素子の解像度（記録密度）は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、６００ｄｐｉとして説明する。また、前記所定のラインの方向は、入力画像データ（印字画像データも同様）の主走査方向と同一方向であり、プリンタ部１２では、プリンタ制御部１３によって所定方向（副走査方向の一方向）に搬送される用紙に対して、印字画像データに基づいて主走査ライン毎に印字処理が行われる。

プリンタ制御部１３は、制御部２の制御命令に基づいて、印字画像データ生成回路１１において生成された印字画像データの印字処理を行うプリンタ部１２の各部の動作を制御するものである。具体的には、プリンタ部１２における帯電処理、露光処理、現像処理、転写処理等を制御する。また、プリンタ制御部１３は、印字処理に使用される用紙の搬送速度を制御する。

図２は、プリンタ部１２の構成例を概略的に示した断面図である。図示するように、プリンタ部１２は、帯電器１７、感光体ドラム１８、ＬＥＤプリントヘッド１９、現像器２０、転写器２１、メモリ除去装置（クリーナ）２２、定着器２３等を具備している。

帯電器１７は、静電潜像が形成される前の感光体ドラム１８の表面に電子やイオン等を作用させて一定の電位に均一に帯電させるためのものであり、ブラシローラ式の帯電器やコロナ放電式の帯電器を用いることができる。感光体ドラム１８は、ドラム状に形成されたアルミニウム等の導電性支持体の表面に、例えばＯＰＣ（Organic Photo Conductor）、アモルファスシリコン、セレン等の感光層を形成して構成したものであり、この感光体ドラム１８の表面に静電潜像が形成される。

ＬＥＤプリントヘッド１９は、帯電器１７によって一定の電位に均一に帯電された感光体ドラム１８の表面に光を照射して帯電電荷を除去することにより、感光体ドラム１８の表面に静電潜像を形成するための装置であり、複数のＬＥＤ素子が直線上に搭載されたＬＥＤアレイ２５、駆動ＩＣ（不図示）、発光部から出力された光像を感光体ドラム１８上に１対１に結像させるセルフォックレンズ２６等を有して構成されている。

現像器２０は、感光体ドラム１８の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視のトナー画像（ドット画像）とするための装置である。転写器２１は、感光体ドラム１８の表面に形成されたトナー画像を用紙に転写させるものである。メモリ除去装置２２は、用紙に転写されることなく感光体ドラム１８の表面に残った残留トナーを除去するためのものである。

定着器２３は、用紙（記録紙）に転写されたトナー画像を用紙に定着させるものであって、例えば、加熱ローラと加圧ローラとの間を搬送される際に、ヒータを内蔵した加熱ローラの熱により記録紙上のトナー画像を加熱定着させると同時に加熱ローラと該加熱ローラ方向に付勢された加圧ローラにより加圧定着させるものである。

上記のように構成されたプリンタ部１２における印字処理を簡単に説明すると、まず、プリンタ制御部１３の制御に基づいて、感光体ドラム１８、定着器２３の加熱ローラ及び加圧ローラ等が所定の方向に回転する。それに伴い、帯電器１７によって感光体ドラム１８の表面が一様に帯電される。ＬＥＤプリントヘッド１９は、帯電した感光体ドラム１８の表面に光を照射して帯電電荷を除去することにより、印字画像データ生成回路１１により生成された印字画像データに対応する静電潜像を形成する。

現像器２０は、感光体ドラム１８上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成する。転写器２１は、感光体ドラム１８上に形成されたトナー画像を吸着して用紙カセット２７から搬送路Ｐに沿って搬送されてきた用紙に転写する。

このようにして、印字画像データに対応するトナー画像が転写された用紙（記録紙）が更に搬送されると、定着器２３は、記録紙上のトナー画像を加熱圧接して該記録紙に定着させる。そして、トナー画像が定着した記録紙は、更に搬送されて排紙トレイ２８へと排出される。

なお、プリンタ部１２は、多値印字が可能なプリンタであるが、１画素に相当するＬＥＤ素子の出力のＯＮ時間を一定にしてその出力の強度を制御することにより階調を表現する強度変調（ＩＭ：Intensity Modulation）方式と、ＬＥＤ素子の出力をＯＮ又はＯＦＦの２値で行い、１画素に相当する出力のＯＮ時間を制御することにより階調を表現するパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）方式と、のいずれの方式を利用したものであってもよく、また、これらの両方式を併用したものであってもよい。

したがって、印字画像データ生成回路は１１、プリンタ部１２が強度変調方式に対応したものである場合には、入力画像データに対する強度変調を行うことにより強度変調信号（印字画像データ）を生成し、プリンタ部１２がパルス幅変調方式に対応したものである場合には、入力画像データに対するパルス幅変調を行うことによりパルス幅変調信号（印字画像データ）を生成する。

図３は、上記の印字処理のうち、露光処理が行われる際のＬＥＤプリントヘッド１９の１個のＬＥＤ素子の発光強度（発光エネルギー）の分布と感光体ドラム１８表面の帯電電位レベルとの関係を示した図である。ＬＥＤ素子を直線上に配列したＬＥＤアレイ２５を印字画像データに応じて点灯制御することにより、ＬＥＤ素子からセルフォックレンズ２６を介して感光体ドラム１８表面に光が照射される。そのため、感光体ドラム１８側では、図示するように、正規分布形状に帯電電位分布が減少する。そして、予め設定された潜像形成電位レベルＶｔｈ以上の電荷除去が行われると、感光体ドラム１８上のその除電部分に現像器２０から供給されたトナーが付着し、画素（ドット画像）が形成される。すなわち、潜像形成電位レベルＶｔｈに対応する発光強度Ｅｔｈを超える発光強度でＬＥＤ素子を発光させることにより、感光体ドラム１８における露光部分（上記の除電部分）の表面電位が略０Ｖとなり、その部分にトナーが付着して画素を形成することができる。

次に、印字画像データ生成回路１１において行われる印字画像データの生成処理について説明する。なお、ここでは、４００×４００ｄｐｉの入力画像データからプリンタ部１２における印字処理に使用する６００×６００ｄｐｉの印字画像データを生成する場合について説明する。また、以下に示す印字画像データ生成回路１１において行われる印字画像データの生成処理は、ＲＯＭ３に格納されている制御プログラムに基づいて制御部２が発行する命令に従って行われる。

制御部２は、原稿読取部５において原稿の画像データを読取るか、又は通信部８を介して原稿の画像データを外部の装置（不図示）からファクシミリ受信することにより、４００×４００ｄｐｉの入力画像データ（原稿の画像データ）を取得する。なお、ここで、入力画像データを構成する各画素データは、その階調値が「０」又は「１」の２値で表されている。すなわち、入力画像データは、２値データである。例えば、階調値が「１」であれば対応するＬＥＤプリントヘッド１９のＬＥＤ素子が１００％の発光エネルギーで発光して感光体ドラム１８上に画素が形成され、階調値が「０」であれば対応するＬＥＤ素子が発光せず（０％の発光エネルギーで発光）、画素は形成されない。

印字画像データ生成回路１１は、入力画像データの画像を用紙に印字する場合、まず、入力画像データの解像度及びＬＥＤ素子（記録素子）の解像度に基づいて入力画像データに含まれる複数の画素データから置換対象とする画素データを選択する。すなわち、入力画像データの解像度とプリンタ部１２が有するＬＥＤアレイ２５の記録密度に基づいて置換対象とする画素データを選択する。

図４は、入力画像データを構成する主走査方向に１ライン分の画素データのうち、最初の数画素（４画素）の画素データに対して行われる処理について説明するための図である。なお、ここでは、主走査方向に連続する４個の画素データに対して行われる処理について説明するが、入力画像データに含まれる他の画素データについても同様に処理が行われる。

印字画像データ生成回路１１は、図示する４００ｄｐｉの入力画像データに含まれる複数の画素データから、置換対象とする画素データとして、ここでは、偶数番号が付与された画素データを選択する。すなわち、「３２」と「３４」の番号が付与された偶数ドットの画素データを選択する。なお、「３１」〜「３４」の番号が付与された各画素データ（以下、画素データ３１〜画素データ３４とする。）の階調値は、ここでは、いずれも「１」であるものとする。

続いて、印字画像データ生成回路１１は、選択した画素データを、プリンタ部１２において感光体ドラム１８の表面に形成される画素の面積（画素サイズ）の合計が本来選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに各々置換える。ここでは、偶数番号が付与されている画素データが選択されているため、選択した画素データ３２を、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データ３２に基づいて形成されるべき画素（図中の破線の円で示す画素）の面積と略等しくなる複数の画素データ３２ａ及び３２ｂに置換え、選択した画素データ３４を、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データ３４に基づいて形成されるべき画素（図中の破線の円で示す画素）の面積と略等しくなる複数の画素データ３４ａ及び３４ｂに置換える。

なお、ここでは、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データは、形成される画素の面積が略等しくなる画素データによって構成されている。すなわち、画素データ３２ａと画素データ３２ｂは、感光体ドラム１８の表面に形成される画素の面積が略等しくなる画素データである。また、これは、画素データ３４ａ及び３４ｂについても同様である。但し、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなれば、選択した画素データに代えて置換える複数の画素データは、必ずしも形成される画素の面積が略等しくなる画素データである必要はなく、例えば、選択した画素データ３４を、画素データ３４ａに基づいて形成される画素が画素データ３４ｂに基づいて形成される画素よりも若干大きくなるような画素データ３４ａ及び３４ｂに置換えるようにしてもよい。

このように、選択した画素データ３２を画素データ３２ａ及び３２ｂに、選択した画素データ３４を画素データ３４ａ及び３４ｂに置換えるのと同様の処理を、入力画像データを構成する他の画素データについても同様に行うことにより、主走査方向に４００ｄｐｉの入力画像データから主走査方向に６００ｄｐｉの画像データを生成することができる。

図５は、ＬＥＤプリントヘッド１９の各ＬＥＤ素子から感光体ドラム１８表面に照射される光の発光エネルギーの分布を例示した図であり、実線は、各ＬＥＤ素子の発光エネルギー、破線は、各ＬＥＤ素子の発光エネルギーの総和を示している。図４にも示すように、画素データ３１と画素データ３３については、階調値が「１」であるため、対応するＬＥＤ素子がそれぞれ１００％の発光エネルギーで発光する。一方、画素データ３２ａと画素データ３２ｂは、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データ３２に基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなるため、対応するＬＥＤ素子が、例えばそれぞれ５０％の発光エネルギーで発光する。なお、これは、画素データ３４ａと画素データ３４ｂについても同様である。

ここで、各ＬＥＤ素子の発光エネルギーの総和（図中の破線で示す曲線）を見ると、感光体ドラム１８上において、画素データ３１に対応するＬＥＤ素子によって光が照射された位置、画素データ３２ａと画素データ３２ｂにそれぞれ対応するＬＥＤ素子によって光が照射された位置、画素データ３３に対応するＬＥＤ素子によって光が照射された位置、画素データ３４ａと画素データ３４ｂにそれぞれ対応するＬＥＤ素子によって光が照射された位置等で、図３に示した発光強度Ｅｔｈを超えている。

そのため、感光体ドラム１８上において、画素データ３２ａと画素データ３２ｂにそれぞれ対応するＬＥＤ素子によって光が照射された位置のほぼ中央の位置を中心にして、図４において破線の円で示す画素データ３２に対応する画素が形成される。つまり、選択した画素データ３２に対応するＬＥＤ素子の発光強度を元々１００％とすべきであったときに、選択した画素データ３２に代えて置換えた複数の画素データ３２ａと３２ｂに対応するＬＥＤ素子を１００％よりも低い発光強度でそれぞれ発光させることにより、本来選択した画素データ３２に基づいて形成されるはずであった画素と略同サイズの画素が複数の画素データ３２ａ及び３２ｂによって形成される。言い換えれば、選択した画素データ３２に代えて置換えた複数の画素データ３２ａ及び３２ｂに基づいて感光体ドラム１８の表面電位が略０Ｖ（０Ｖを含む）になる面積の合計が、本来選択した画素データ３２に基づいて感光体ドラム１８の表面電位が略０Ｖ（０Ｖを含む）になるはずであった部分の面積と略等しくなる。また、これは、画素データ３４ａと画素データ３４ｂについても同様である。

このように、印字画像データ生成回路１１は、上述した印字処理がプリンタ部１２において行われるように、選択した画素データを、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに各々置換えることにより、主走査方向に４００ｄｐｉの入力画像データから主走査方向に６００ｄｐｉの印字画像データを生成する。

ここまで、選択した画素データを、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに各々置換える処理を主走査方向に行う場合について説明したが、これらの処理を主走査方向及び副走査方向の両方向について行うことにより、４００×４００ｄｐｉの入力画像データから６００×６００ｄｐｉの印字画像データを生成することができる。

図６は、選択した画素データを、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに各々置換える処理を主走査方向及び副走査方向の両方向について行って得られる印字画像データに基づいて形成される画素を例示した図である。同一番号に対してａ乃至ｄのいずれかの符号が付与されている画素データは、選択した画素データに代えて置換えられた画素データを示している。また、破線で示された円は、置換えられた複数の画素データによって形成される画素の位置、言い換えれば、本来選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の位置を示している。なお、説明の都合上、ここでは、破線の円で示す画素を若干小さめに図示している。

図示するように、選択した画素データ（入力画像データにおいて画素データ３１と画素データ５１の間に位置していた画素データ）が、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データ４１（不図示）に基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなるように、副走査方向に複数の画素データ４１ａ及び４１ｂに置換えられている。これにより、感光体ドラム１８上において、画素データ４１ａに対応するＬＥＤ素子によって光が照射された位置と画素データ４１ｂに対応するＬＥＤ素子によって光が照射された位置との中央の位置を中心として、図中の破線の円で示す１個の画素が形成される。

また、他の選択した画素データは、画素データ４２ａ、画素データ４２ｂ、画素データ４２ｃ、及び画素データ４２ｄに置換えられている。これら４つの画素データは、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データ４２（不図示）に基づいて形成される画素の面積と略等しくなるように、画素データ４２に代えて置換えられたものである。そして、これらの画素データに対応する各ＬＥＤ素子の発光エネルギーの総和が発光エネルギーＥｔｈを超えることにより、感光体ドラム１８上において、４つの画素データ４２ａ乃至４２ｄにそれぞれ対応する光が照射される位置の中央の位置を中心として、図中の破線の円で示す１個の画素が形成され、この画素の大きさが本来選択した画素データ４２に基づいて形成されるべき画素の大きさと略等しくなる。

以上の説明から明らかなように、印字画像データ生成回路１１により生成された６００×６００ｄｐｉの印字画像データにより、プリンタ部１２では、４００×４００ｄｐｉの解像度で各画素が形成された記録紙を得ることができる。従って、単純に４００×４００ｄｐｉの入力画像データを６００×６００ｄｐｉの印字画像データに解像度変換して印字処理を行う場合のように、モアレ等の画質の劣化が生じるのを防止することができる。

なお、ここまで、図６に示したように、選択した画素データを、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに各々置換える処理を主走査方向及び副走査方向の両方向に行って印字画像データを生成する場合について説明したが、印字画像データを生成する処理はこれに限定されるものではなく、主走査方向についてのみ６００ｄｐｉの解像度となるように印字画像データを生成するようにしてもよい。

すなわち、印字画像データ生成回路１１は、選択した画素データを各々主走査方向に、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに置換えることにより、主走査方向に６００ｄｐｉ、副走査方向に４００ｄｐｉの印字画像データを生成する。言い換えれば、選択した画素データを、形成される画素の面積の合計が本来選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに各々置換える処理を主走査方向についてのみ行う。

そして、プリンタ制御部１３は、プリンタ部１２により副走査方向に入力画像データの副走査方向の解像度で印字処理が行われるように、用紙（記録紙）の搬送速度を制御する。すなわち、通常は、副走査方向に６００ｄｐｉのピッチで印字処理が行われるように制御される用紙の搬送速度を４００ｄｐｉのピッチで印字処理が行われるように早くすることにより、主走査方向に６００ｄｐｉ、副走査方向に４００ｄｐｉの印字画像データの画像が副走査方向に４００ｄｐｉの解像度で印字される。これにより、印字画像データ生成回路１１において行われる印字画像データの生成処理を簡略化することができ、印字画像データの生成処理にかかる時間を短くするとともに印字画像データのデータ量を少なくすることができる。

なお、このような印字処理は、プリンタ部１２で記録するライン周期を制御することによっても実現可能である。すなわち、印字画像データ生成回路１１は、プリンタ部１２により副走査方向に入力画像データの副走査方向の解像度で印字処理が行われるように、ライン周期を制御する（長くする）。具体的には、水平同期信号生成回路により生成する水平同期信号の周期を長くする。これにより、用紙の搬送速度を６００ｄｐｉのピッチで印字処理が行われる場合と同じにして、主走査方向に６００ｄｐｉ、副走査方向に４００ｄｐｉの印字画像データの画像を副走査方向に４００ｄｐｉの解像度で印字することができる。

なお、本実施形態では、１．５倍の拡大処理を行って４００×４００ｄｐｉの入力画像データから６００×６００ｄｐｉの印字画像データ、又は６００×４００ｄｐｉの印字画像データを生成する場合について説明したが、整数倍以外の倍率であれば、拡大倍率はこれに限定されるものではなく、本発明は、例えば、２．５倍の拡大処理を行う場合についても適用可能である。

また、本実施の形態で示した画像処理装置１の構成は、本発明に係る画像処理装置の一態様にすぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜設計変更できることは勿論であり、入力画像データに画素データを補間して印字画像データを生成する機能を備えた装置であれば、例えば、複写機やプリンタ、スキャナ等としても実現可能である。

本発明は、例えば、入力画像データに画素データを補間して、複数の記録素子の発光エネルギーを各々調整して印字処理を行うプリンタ用の印字画像データを生成する画像処理装置に適用可能である。

本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成例を示したブロック図である。画像処理装置が備えるプリンタ部の概略構成を示した断面図である。ＬＥＤ素子の発光強度と感光体ドラム表面の帯電電位の関係を示した図である。印字画像データの生成方法について説明するための説明図である。ＬＥＤプリントヘッドの各ＬＥＤ素子から感光体ドラム表面に照射される光の発光エネルギーの分布とその総和を示した図である。生成された印字画像データに基づいて形成される画素を例示した図である。

符号の説明

１画像処理装置
２制御部（ＭＰＵ）
５原稿読取部
８通信部
１１印字画像データ生成回路（選択手段、生成手段、ライン周期制御手段）
１２プリンタ部（印字手段）
１３プリンタ制御部（搬送制御手段）

Claims

複数の記録素子の発光エネルギーを各々調整して印字処理を行うプリンタ用の印字画像データを生成する画像処理装置において、入力画像データの解像度及び前記記録素子の解像度に基づいて前記入力画像データに含まれる複数の画素データから置換対象とする画素データを選択する選択手段と、前記選択した画素データを、形成される画素の面積の合計が本来前記選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに各々置換えることにより印字画像データを生成する生成手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
前記略等しくなる複数の画素データは、形成される画素の面積が略等しくなる画素データであることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記生成手段により生成された印字画像データに基づいて前記印字処理を行う印字手段と、前記印字処理に使用される用紙の搬送速度を制御する搬送制御手段と、を備え、
前記生成手段は、前記選択した画素データを各々主走査方向に、形成される画素の面積の合計が本来前記選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに置換えることにより印字画像データを生成し、
前記搬送制御手段は、前記印字手段により副走査方向に前記入力画像データの副走査方向の解像度で印字処理が行われるように、前記用紙の搬送速度を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理装置。
前記生成手段により生成された印字画像データに基づいて前記印字処理を行う印字手段と、該印字手段によりライン単位で行われる印字処理のライン周期を制御するライン周期制御手段と、を備え、
前記生成手段は、前記選択した画素データを各々主走査方向に、形成される画素の面積の合計が本来前記選択した画素データに基づいて形成されるべき画素の面積と略等しくなる複数の画素データに置換えることにより印字画像データを生成し、
前記ライン周期制御手段は、前記印字手段により副走査方向に前記入力画像データの副走査方向の解像度で印字処理が行われるように、ライン周期を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理装置。