JPH02153764A

JPH02153764A - 像形成装置

Info

Publication number: JPH02153764A
Application number: JP63223449A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Takeuchi; 昭彦竹内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-09-08
Filing date: 1988-09-08
Publication date: 1990-06-13
Anticipated expiration: 2015-12-04
Also published as: JP3113659B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、例えばホストコンピュータや画像入力装置な
どからの多値画像データを入力し、中間調を含む高品位
な画像を形成する像形成装置に関するものである。

［従来の技術］従来、電子写真技術を応用したレーザビームプリンタな
どのプリンタで中間調画像を出力する場合、その中間調
画像データをプリンタに出力する前に、ホストコンピュ
ータ等で網点処理やデイザ処理などの適当な２値化処理
を行ったのちにプリンタに出力するという方法をとって
いた。

この方法によれば、２値化信号を扱うために、プリンタ
へのデータ転送、データ圧縮などが容易になるが、その
反面、濃度の深さ方向の情報が失われるため、階調数の
多い多値画像の場合は特にその解像が悪くなるという欠
点があった。また、プリンタにより記録されるドツト径
やドツトの濃度の違いなどにより、デイザパターンと像
形成された画像濃度との対応がプリンタによって異なる
傾向にある。即ち、同じデイザパターンを入力しても、
あるプリンタでは白地側が飛んでしまうための低濃度に
なり、別のプリンタでは黒に近い側がつぶれて高濃度に
なることがある。このため、同一の画像処理が実施され
た画像データにより、異なった数種のプリンタを用いて
同じ画像を形成するのがむずかしくなっている。

これに対し、画像データの１ドツトあたり深さ方向の情
報を付加してプリンタに転送し、プリンタ側でこの情報
をもとに多値出力を行ったり、デイザ等の適当な２値処
理を加えることにより中間調出力を行う方法が提案され
ている。この方法によれば、中間調の微妙なトーン調整
をプリンタ側で行うことができ、ホストコンピュータや
プリンタの互換性も得られる。しかし、このような多値
画像データを転送して記録する場合には、ホストコンピ
ュータの出力階調数とプリンタで扱う階調数が必ずしも
一致しない場合がある。例えば、ホストコンピュータか
ら出力される出力階調数が６ビツトであるのに対し、プ
リンタの入力階調数が８ビツトである場合は、両者をそ
のまま接続することは不可能である。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、ホストコ
ンピュータなどの外部機器より送られてくる画像データ
の階調数を装置の階調数に適合させることにより、階調
数の如何によらず、常に最適な画像出力ができる像形成
装置を提供することを目的とする。

また本発明は、外部機器より送られてくる多値画像デー
タの階調数を装置の階調数に対応させ、その階調変換さ
れた画像データを更に補正することにより、入力データ
の特性に対応した像形成ができる像形成装置を提供する
ことにある。

［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の像形成装置は以下の
様な構成からなる。即ち、多値画像データを入力して中間調画像を形成する像形成
装置であって、入力した多値画像データの階調数を像形
成装置の階調数に対応して変換する変換手段と、階調変
換された画像データをもとに画像形成を行う像形成手段
とを備える。

また他の請求項によれば、多値画像データを入力して中間調画像を形成する像形成
装置であって、入力した多値画像データの階調数を像形
成装置の階調数に対応して変換する変換手段と、該変換
手段により階調変換された画像データの階調補正を行う
階調補正手段と、該階調補正手段の補正特性を変更する
変更手段と、該変更手段により階調補正された多値画像
データをもとに画像形成を行う像形成手段とを備える。

［作用］以上の構成において、多値画像データを入力し、入力し
た多値画像データの階調数を像形成装置の階調数に対応
して変換する。そして、この階調変換された画像データ
をもとに画像形成を行うように動作している。

また他の請求項の構成によれば、多値画像データを入力
し、人力した多値画像データの階調数を像形成装置の階
調数に対応して変換する。この階調変換された画像デー
タの階調補正を行って、変更手段により階調補正手段の
補正特性を変更する。そして、この変更手段により階調
補正された多値画像データをもとに画像形成を行うよう
に動作する。

［実施例］以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細
に説明する。

［レーザビームプリンタ　（第１図）コ第１図は実施例
のレーザビームプリンタの概略構成を示すブロック図で
ある。

図において、２６はホストコンピュータ等からこのレー
ザビームプリンタに入力される多値ディジタル画像デー
タで、この多値画像データ２６はＩ１０ボート２５を通
して階調数変換部１に入力される。この階調変換部１は
、多値画像データ２６の階調数がｍビットであり、レー
ザビームプリンタで扱う画像データの階調数がｎビット
である場合、ｍビットからｎビットに画像データのビッ
ト数を変換する。

なおこの実施例では、入力される多値画像データの階調
数ｍを１０ビツトとし、プリンタの階調数ｎを８ビツト
とし、階調変換部１は１０ビツト＝８ビツトの変換を行
うように構成されている。

第２図は階調変換部１におけるビット数を変換する方法
の一例を示す図である。

第２Ａ図はｍ＝１０ビツト、ｎ＝８ビツトのとき（ｍ≧
ｎ）に、ｍビットからｎビットに変換する例を示してお
り、１０ビット画像データの上位８ビツトをプリンタに
より印刷する画像データとしている。また、第２Ｂ図は
ｍ＝６ビツト、ｎ＝８ビツトのとき（ｍａｎ）に、ｍビ
ットからｎビットに変換する例を示しており、この場合
はｍビットデータの下位に２ビツトの“Ｏｏ”を付加し
てｎビットデータを作成している。

このようにしてｎビットデータに変換された画像データ
は、ＣＰＵ４のパスライン２８を介してページメモリ２
に一旦記憶される。ページメモリ２に８ビツトの多値画
像データとして記憶されたデータは、ＣＰＵ４の制御の
もとに、プリント動作中、記録速度に同期してラインバ
ッファ５に逐次読み出される。そして、この１ライン分
の画像データはＲＡＭで構成されたルックアップテーブ
ル６により濃度変換される。

第３図はルックアップテーブル６の内容の一例を示す図
である。

第３図に示すように、このルックアツブテーブル６には
、曲線２００で示された入力データに対する出力データ
の特性が記憶されている。即ち、ルックアップテーブル
６のアドレスラインに入力データ（８ビツト画像データ
）を入力し、このアドレスに記憶されているデータをＤ
／Ａコンバータ８に出力している。従って、例えば第３
図の２０１で示されたように、画像の濃度データとして
ＡＯＨ（Ｈは１６進）を入力すると、ルックアップテー
ブル６により９０Ｈに変換されて出力される。

再び第１図に戻り、７はＲＯＭで構成された複数のルッ
クアップテーブル３の最適なテーブルを選択するセレク
タで、ＣＰＵ４の制御により、このセレクタ７で選択さ
れたテーブルが、ＲＡＭで構成されたルックアップテー
ブル６にロードされる。

いま、例えば第４Ａ図や第４Ｂ図に示されたデータ特性
を有する複数のルックアップテーブルがルックアップテ
ーブル３に格納されているものとする。

第４Ａ図に示したデータ特性は、主にプリンタの出力特
性のみを考慮したもので、標準値■に対しＩＩ、Ｉを選
択すれば出力画像を濃く、また■。

■を選択すれば出力画像を淡く調整出来る。

また、第４Ｂ図に示したデータ特性は、第４Ａ図に示す
特性を対数で補正したもので、プリンタの出力特性と画
像入力装置などのＣＯＤの入力信号特性の両方を加味し
ている。このようなＣＯＤの出力電圧の特性を第１０図
に示す。第１０Ａ図は原稿の反射光量とＣＯＤの出力電
圧との関係を示す図で、反射光量とＣＯＤの出力電圧は
ほぼ比例していることを示している。第１０Ｂ図は原稿
濃度とＣＯＤの出力電圧との関係を示す図で、図に示す
ように、原稿濃度とＣＯＤの出力電圧との関係は線形で
はない。従って、第４Ｂ図はこれら原稿濃度とＣＯＤの
出力電圧との関係を補正したもので、標準値■の特性に
対し、ＩＩ、Ｉは出力画像を濃い方向に、また■、■は
出力画像を淡い方向に調整するものである。

第５図は実施例のセレクタ７の構成を示す図で、このセ
レクタ７はプリンタの操作パネルに設けられており、オ
ペレータにより操作されてルックアップテーブル３の所
望のテーブルを選択できるように構成されている。

第５図において、２９．３０はそれぞれ主に画像読取り
装置の特性に対応させるためのスイッチで、スイッチ２
９を押すことにより第４Ａ図に示す特性テーブルが、ス
イッチ３０を押すと第４Ｂ図のに示す特性を有するルッ
クアップテーブルが選択される。また、５連のスイッチ
３１は濃度調整のためのスイッチで、第４Ａ図または第
４Ｂ図に示すＩ−Ｖの特性のうちの１つを選択する。こ
のスイッチ３１の左から右に濃度が高くなるように設定
されており、左から順にＶ、　ＩＶ、　ＩＩＩ、　　Ｉ
Ｉ。

■に対応している。

なお、この実施例では多値画像データを８ビツト、即ち
、２５６階調としているため、ルックアップテーブル６
は２５６バイトのメモリ領域を要する。また、ルックア
ップテーブル３は、第４Ａ図、第４Ｂ図に示したように
、合計１０種類のルックアップテーブルを格納するため
、約２．５にバイトのメモリ領域を要する。更に多くの
ルックアップテーブルを必要とする場合は、例えば第４
Ｂ図のルックアップテーブルの代りに、１つの対数変換
テーブルを用意して、これと第４Ａ図のルックアップテ
ーブルから第４Ｂ図のテーブルを合成するなどの方法で
、メモリを節約することが可能である。

このようにして、ルックアップテーブル６で補正を受け
た８ビツトの階調データは、Ｄ／Ａ変換器８により、２
５６レベルのアナログ信号３５に変換される。このアナ
ログ信号３５はコンパレータ（比較器）ｌＯにより、信
号発生器９から出力される所定周期の三角波３６と比較
され、深さ方向の信号から長さ方向の信号への変換、す
なわちパルス幅変調を受ける。

コンパレータ１０の出力信号３７はレーザドライバ１１
に入力され、半導体レーザ１２を駆動する。そして半導
体レーザ１２からのレーザ光は、回転するポリゴンミラ
ー１３により反射されて感光体１８上を走査する。なお
、レーザ光が感光体１８上を走査する走査開始位置近傍
に設けられた不図示のビームデイテクト装置によりレー
ザ光を検出し、ビデオ信号や信号発生器９の同期信号と
して用いている。感光体１８は、帯電器１５で均一に帯
電された後、前述のポリゴンミラーによるレーザ走査を
受けて表面に潜像を形成し、次に現像器１７で潜像を現
像する。この現像パターンは転写帯電器１９により転写
材２２上に転写され、熱定着ローラ２３，２４で転写材
２２上に定着される。感光体１８の表面に転写されずに
残った現像剤は、クリーナ２０で回収され、更に、前露
光２１により感光体上の電荷が消去され、再び同一のプ
ロセスを繰り返す。

［レーザ駆動信号の説明　（第６図）］第６図は比較器
１０から出力される２値データの一例を示す図である。

第６図の信号３５はＤ／Ａ変換器８から出力されたアナ
ログ画像信号、信号３６は信号発生器９から出力される
三角波３６であり、図示したようにビデオクロックと同
期がとられている。

信号３７は、第６図の信号３５と３６とをコンパレータ
１０により比較して合成した信号、すなわちパルス幅変
調された信号である。（信号３５≦信号３６のとき、コ
ンパレータ１０の出力が“ｌ”となっている。）なお、信号発生器９より出力される信号３６は所定周期
の繰り返し信号であれば良く、この実施例のような三角
波である必要はない。

以上の説明したようにこの実施例により、階調数変換部
１によりホスト側からの画像信号の階調数をプリンタの
階調数に適合させ、また階調補正特性を第５図に示した
ような画質調節のためのセレクタにより選択して調節す
ることができる。

なお、ホストコンピュータからプリンタに入力される画
像信号２６は、パラレル信号でもシリアル信号でも良い
。

また、多値画像データ２６の階調数は、ホスト側からの
信号で指定して切り換えても良く、あるいはプリンタの
操作パネルなどにデイツブスイッチを設け、これを切換
えることで指定できるようにしてもよい。更に、プリン
タ側で処理する画像データのビット数を切換えられるよ
うにしてもよい、この場合、階調数変換部ｌを用いても
良いが、ページメモリ２やルックアップテーブル６によ
り記録する画像データのビット数を切換えられるように
しても良い。

なお、ルックアップテーブルは、本実施例ではＤ／Ａ変
換部８の直前に配置したが、ページメモリ２の前段に配
置して、データ補正されたデータをページメモリ２に格
納するようにしても良いことはもちろんである。

［第２の実施例　（第７図、第８図）］前述した第１の
実施例では、第１図の階調数変換部１において、入／出
力の階調数を第２図に示すように整合させたが、このと
き、（入力階調のビット数ｍ）く（出力階調のビット数
ｎ）の場合は、第２Ｂ図のように、対応するデータの存
在しない下位ビットには“００”のデータを追加するよ
うにしている。もちろん、例えば第２Ｂ図のように下位
２ビツトが余った場合、“００“の代りに、第７図に示
す様に“０１“１０”或いは“１１”を入力することも
出来る。

しかし、このような定数を入力した場合、入力階調のビ
ット数ｎがあまり大きくないようなときは、出カブリン
トの中間調部に擬似輪郭が発生する場合がある。そこで
、第８図に示すように、この部分に適当なデータを入力
するためのデータ発生器３２を設け、β＝（出力ビット
ｎ）−（入力ビットｍ）としたとき、出力の下位βビッ
トに追加するデータを指定することにより、擬似輪郭の
発生を防止することが出来る。この実施例では、データ
発生器３２として乱数発生器を用いたところ、良好な結
果を得ることが出来た。

なお、周期的な変数を用いて前述の下位βビットをうめ
た場合、なめらかに変化する中間調を再現する場合に周
期的な絞模様を生じることがあるので注意を要する。こ
の点から、本実施例のように乱数を用いることが好まし
い。

［第３の実施例　（第９Ａ図、９Ｂ図）］前述した第２
の実施例では、（入力画像データの階調のビット数ｍ）
く（出力データの階調のビット数ｎ）の場合、出力の下
位（ｎ−ｍ）のビットに乱数を適用したが、濃度がなめ
らかに変化するような場合、注目画素の周囲の画素の濃
度データをもとに（ｎ−ｍ）のビットを形成しても良い
。

第９図はページメモリ２のデータ上において、ｉ行ｊ列
にある注目画素を補正する一例を示すものであり、第９
Ａ図は補正前、第９Ｂ図は補正後のデータを示す。ここ
で、ｍ＝６ビツト、ｎ＝８ビツトとし、補正法は注目画
素ＸＩＪを中心に、１辺が（ｎ−ｍ）Ｘ２＋１＝５とな
るような、５×５＝２５画素の領域（第９Ａ図の領域９
０）を平均することで行う。つまり、補正後の画素はで
与えられる。このように、周辺画素の情報をもとに補正
を行ったところ、ｎに対してｍが小さい場合における擬
似輪郭の発生をなくすことができた。しかし、このよう
な処理を行うことにより、濃度が急速に変化している部
分の先鋭さがなまってしまう場合も生じた。そこで、第
９Ａ図の領域９０内における濃度の変化を調べ、この結
果な補正に反映させたところ、上記の不都合も解決出来
た。

この−例として、領域９０内の濃度データのうち、注目
画素ｘｌＪに対し、ｘｌＪ±２　（ｎ−＋ａｌ　を超え
る変化を示す画素が存在するとき、前述の平均化による
補正を行わないという処理を並用したところ、良好な結
果を得ることができた。

以上、パルス幅変調法によるレーザビームプリンタを例
にとって説明したが、像形成装置としては他に、ＬＥＤ
アレイを光源とするＬＥＤプリンタ、液晶シャッタを用
いたＬＣＤプリンタなどの電子写真プリンタであっても
良く、また感熱方式や熱転写方式あるいはインクジェッ
ト方式などのプリンタでも適用することが出来る。

また、本実施例中のパルス幅変調法のように、１ドツト
あたりで深さ方向の出力が可能な場合でなく、たとえば
デイザ方式による２値化処理を用いて中間調を形成する
プリンタにおいても、入力画像情報が多値であれば、同
様にしてこの実施例を適用することが出来る。

以上説明したように本実施例によれば、多値画像データ
を入力し、その入力した多値画像データの階調数をプリ
ンタの階調数に適合させて変換することにより、入力画
像データをプリンタの階調数を整合させることができる
。

また、変換後の画像データの階調特性を、階調補正特性
の変更して調整することにより、ホストコンピュータな
どのデータ源とプリンタ部との階調数および階調特性を
簡単に整合できる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、ホストコンピュー
タなどの外部機器より送られてくる画像データの階調数
を装置の階調数に適合させることにより、入力される画
像データの階調数の如何によらず、常に最適な画像出力
ができる効果がある。

また、外部機器より送られてくる多値画像データの階調
数を装置の階調数に対応させ、その階調変換された画像
データを更に補正することにより、入力した多値画像デ
ータの特性に対応した像形成ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のレーザビームプリンタの概略構成を示
すブロック図、第２Ａ図と第２Ｂ図は階調数変換部における多値画像デ
ータの階調数変換例を示す図、第３図はルックアップテ
ーブルによる画像データの変換例を示す図、第４Ａ図と第４Ｂ図はルックアップテーブルによる画像
データの変換例を示す図、第５図はセレクタの構成例を示す図、第６図は比較器によるパルス幅変調例を示す図、第７図は第２の実施例の階調数変換部における階調数の
変換例を示す図、第８図は第２の実施例における階調数変換部を説明する
ための図、第９Ａ図及び第９Ｂ図は第３の実施例の画素データ変換
例を示す図、そして第１０Ａ図と第１０Ｂ図はそれぞれＣＯＤの出力電圧と
原稿反射先組および原稿濃度との関係を示す図である。図中、１・・・階調数変換部、２・・・ページメモリ、
３．６・・・ルックアップテーブル、４・・・ＣＰＵ、
５・・・ラインバッファ、７・・・セレクタ、８・・・
Ｄ／Ａ変換器、９・・・基準信号発生器、１０・・・比
較器（コンパレータ）、１１・・・レーザドライバ、１
２・・・半導体レーザ、１３・・・ポリゴンミラー　１
５・・・帯電器、１６・・・レーザ光、１７・・・現像
器、１８・・・感光体、１９・・・転写帯電器、２０・
・・クリーナ、２１・・・前露光ランプ、２２・・・転
写紙、２３．２４・・・定着ローラ、５・・・Ｉｌｏボート、２６゜２７・・・多値画像データ、２９〜３１・・・スイッチ、３２・・・データ発生器である。特許出願人キャノン株式会社ｍ≧ｎ第２Ａ図第２８図第４Ａ図ｎ第７図第９Ａ図卸Ｂ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多値画像データを入力して中間調画像を形成する
像形成装置であつて、入力した多値画像データの階調数を像形成装置の階調数
に対応して変換する変換手段と、階調変換された画像データをもとに画像形成を行う像形
成手段とを備えることを特徴とする像形成装置。
（２）多値画像データを入力して中間調画像を形成する
像形成装置であつて、入力した多値画像データの階調数を像形成装置の階調数
に対応して変換する変換手段と、該変換手段により階調変換された画像データの階調補正
を行う階調補正手段と、該階調補正手段の補正特性を変更する変更手段と、該変更手段により階調補正された多値画像データをもと
に画像形成を行う像形成手段とを備えることを特徴とす
る像形成装置。