JPH05221031A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像データ記憶手段に複数ページ分のモノク
ロ画像を記憶することで高速印字を可能とする。 【構成】 ホストコンピュータからのプリンタコードを
通信インターフェース８を介して画像展開部９に入力
し、モノクロモードか否かをモノクロ／カラー判別手段
９ａにて判別し、判別結果にしたがい、モノクロ展開手
段９ｂとフルカラー展開手段９ｃとを切り換えることが
可能で、モノクロモードにおいては１ページ目の印字動
作中に２ページ目以降のページを展開し高速で記録画像
を形成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高速モノクロ印字モード
を有する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ，ワーク
ステーションなどの出力端末装置として、さまざまな原
理のプリンタが提案されているが、特に電子写真プロセ
スとレーザ露光技術を用いた白黒レーザビームプリンタ
（以下ＬＢＰと略す）は記録速度と印字品質の点で優位
性が高く、急速に普及しつつある。一方市場ではＬＢＰ
のフルカラー化に対する要求が高まってきているが、フ
ルカラーＬＢＰの場合、白黒ＬＢＰで取り扱われている
２値データだけでなく、カラー中間調の画像データが出
力対象となる。

【０００３】以下に従来の画像形成装置について図面を
参照しながら説明する。図１および図１３に示すように
画像形成装置１は、画像処理ユニット５として通信イン
ターフェース８を介してホストコンピュータ２との通信
を行いプリンタコード信号３を受けとる。画像展開部９
はプリンタコード信号３を解釈し、画像データメモリ１
０および画像判別メモリ１１に展開した画像情報を書き
込む。画像伸張部１２では画像データメモリ１０と画像
判別メモリ１１の画像情報を画像記録手段（プリンタエ
ンジン）７の解像度と階調数に変換するとともに２値の
文字や線画の画質を向上させる画像処理を行う。階調処
理部１３では画像濃度調整，ガンマ補正，スクリーン角
などの処理のほかプリンタエンジン７の階調の安定化を
図る処理を行う。エンジンインターフェース１４は階調
処理部１３から出力する画像記録信号４をプリンタエン
ジン７に送る役割を果たす。画像データメモリ１０は図
１３には示してないが、ＢＫ（黒），Ｙ（イエロー），
Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の各画像データを記録す
る４つのブロックで構成されており、プリンタコード信
号３が２値の８色データの場合には各ブロック１ＭＢ
（メガバイト）の容量を要する。

【０００４】以上のように構成された従来の画像形成装
置について、以下その動作を説明する。まず、ホストコ
ンピュータ２から画像処理ユニット５内にモノクロのみ
のデータが送られてきてもＢＫ（黒）のブロックのみに
データが記録され、残りのＹ，Ｍ，Ｃには何等記録され
ずカラー印字時と同様に、１頁分の印字が終了してから
つぎの頁の展開（画像データメモリ１０への書き込み）
が開始される。

【０００５】モノクロＬＢＰにおいては、印字終了前に
次頁の展開を開始できるように複数ページ分のメモリを
もつものが多く、一般に印字速度が向上する。

【０００６】したがって、カラーＬＢＰの場合モノクロ
のみの印字時にカラー印字のための構成によってモノク
ロＬＰＢに比べ印字速度が遅いという欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、モノクロ印字とフルカラー印字のシーケン
スが何等変わりがなく、モノクロの高速印字ができない
という問題点を有していた。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、フルカラーＬＢＰにおいてもモノクロの高速印字が
できる画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像形成装置は、ホストコンピュータからプ
リンタコード信号を入力し、画像処理をして画像記録信
号を出力する画像処理ユニットを備えた画像形成装置に
おいて、画像処理ユニットにはホストコンピュータから
の命令コードを解釈して展開する画像展開手段と、画像
データを記憶する画像データメモリと、画像データを用
いて記録画像を形成する画像記録手段（プリンタエンジ
ン）を備え、画像展開手段はモノクロモードか否かを判
別するモノクロ／カラー判別手段と、モノクロ／カラー
判別手段の判別結果にしたがい、モノクロ展開手段とフ
ルカラー展開手段とを切り換えるようにした構成を有し
ている。

【００１０】

【作用】本発明は上記した構成において、モノクロモー
ドが指定されていたならば、画像データ記憶手段に複数
ページ分のモノクロ画像を記憶することで高速印字がで
きることとなる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１２】図１に示すように本実施例の画像形成装置
１は、ホストコンピュータ２から送られてくるプリンタ
コード信号３を画像データとして展開して画像記録信号
４にする画像処理ユニット５，画像記録信号４から印字
画像６を形成するプリンタエンジン（画像記録手段）７
から構成される。

【００１３】以上のように構成された画像形成装置につ
いて、図１を用いてその動作を説明する。

【００１４】本実施例では画像情報源としてホストコン
ピュータ２からのプリンタコード信号３を例にとった
が、画像情報源としては画像ファイルであっても構わな
いし、ビデオ画像信号であっても構わない。

【００１５】また、プリンタコード信号３にはプリンタ
制御言語やページ記述言語などプリンタによって幾つも
の種類がある。

【００１６】プリンタエンジン７はレーザ露光のカラー
電子写真方式で、３００ＤＰＩの記録密度で各色とも１
画素当り２５６の解調数をもっている。

【００１７】つぎに、図２に示すように画像処理ユニッ
ト５では、通信インターフェース８はホストコンピュー
タ２との通信を行いプリンタコード信号３を受けとる。
画像展開部９はプリンタコード信号３を解釈し、画像デ
ータメモリ１０および画像判別メモリ１１に展開した画
像情報を書き込む。画像伸張部１２では画像データメモ
リ１０と画像判別メモリ１１の画像情報をプリンタエン
ジン７の解像度と階調数に変換するとともに２値の文字
や線画の画質を向上させる画像処理を行う。すなわち、
階調処理部１３では画像濃度調整，ガンマ補正，スクリ
ーン角などの処理のほかプリンタエンジンの階調の安定
化を図る処理を行う。エンジンインターフェース１４は
階調処理部１３から出力する画像記録信号４をプリンタ
エンジン７に送る役割を果たす。

【００１８】つぎに、本実施例の画像展開部９について
詳細に説明する。まず、画像展開部９で展開した２値８
色の画像情報は図４（ａ）に示すように画像データメモ
リ１０と画像判別メモリ１１に書き込まれる。さらに、
画像展開部９で展開した中間色の画像情報は図４（ｂ）
に示すように画像データメモリ１０と画像判別メモリ１
１に書き込まれる。ここで画像展開部９は入力したプリ
ンタコード信号３を解釈，展開し、画像データメモリ１
０と画像判別メモリ１１に書き込む処理はソフトウエア
で実行される。

【００１９】以下、画像展開部９の処理手順を図３のフ
ローチャートおよび図４を参照しながら説明する。

【００２０】まずステップ１でホストコンピュータ２か
らのプリンタコード信号３を受けとり、ステップ２でこ
のプリンタコード信号３がページ終了コードであるかど
うかを判別する。プリンタコード信号３がページ終了コ
ードでなければステップ３に進みプリンタコード信号３
が画像展開に関するコードであるかどうかを判別する。
プリンタコード信号３が画像展開に関係のないコードな
らばステップ９へ進み従来のプリンタと同様の所定の処
理を行う。

【００２１】プリンタコード信号３が画像展開に関係の
あるコードであればステップ４に進み、モノクロモード
が選択されているか判定し、モノクロモードが選択され
ていなければステップ５に進み、プリンタコード信号３
として送られてくる画像データを２画素×２画素の正方
形のブロックに分割し、このブロックごとにデータが２
値の８色（Ｗ（白），ＢＫ（黒），Ｒ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），
Ｃ（シアン））かどうかを判別する。プリンタコード信
号３が２値の８色データならば、ステップ７へ進み図４
（ａ）に示すように、プリンタエンジンの解像度である
３００ＤＰＩ・２値の４色（ＢＫ（黒），Ｙ（イエロ
ー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン））として画像デー
タを展開する。この展開された画像データは、４色の各
画像データメモリ１０に書き込まれると同時に、この展
開した画像データが書き込まれた画像データメモリ１０
のアドレスに対応する画像判別メモリ１１のアドレス
へ、プリンタコード信号３が２値の８色データであるこ
とを示す０が書き込まれる。

【００２２】つぎに、モノクロモードが選択されずかつ
プリンタコード信号３が２値の８色データでなく２画素
×２画素の正方形のブロックに分割された画像データの
うち、１画素でも中間色のデータがあればステップ８に
進みプリンタコード信号３をまずＹ（イエロー），Ｍ
（マゼンタ），Ｃ（シアン），ＢＫ（黒）各色２５６階
調８ビットの計２４ビットデータに変換し、さらに、Ｙ
（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），ＢＫ
（黒）各色２５６階調８ビットデータを１６値ディザ法
により１６レベル４ビットの計１６ビットデータに変換
することにより、プリンタエンジンの解像度の半分であ
る１５０ＤＰＩ・１６値ディザ法の４色として画像デー
タを展開する。この展開された画像データは、４色の各
画像データメモリ１０に書き込まれると同時に、この展
開した画像データが書き込まれた画像データメモリ１０
のアドレスに対応する画像判別メモリ１１のアドレス
へ、プリンタコード信号３が中間色のデータであること
を示す１が書き込まれる。たとえば、１６値ディザ法と
して展開された画像データの画素レベル５の場合は、図
４（ｂ）に示すように５を２進法にして画像データメモ
リ１０へ０１０１が書き込まれる。

【００２３】ここで、多値ディザ法について図５を用い
て説明する。多値ディザ法は２値ディザ法を多値（３値
以上）に拡張したもので、多値数より１だけ少ない数の
閾値マトリックスとの大小関係で多値化する。本実施例
では１６値ディザ法なので１５層の閾値マトリックスで
１６値化を行う。図５（ａ）に第１層目の閾値マトリッ
クスおよび最上層である第１５層目の閾値マトリックス
を示す。この１５層の閾値マトリックスにより、図５
（ｂ）の０−２５５レベルの連続階調の画像は０−１５
レベルの１６値ディザ画像になる。

【００２４】以上の処理を繰り返すことにより画像情報
が画像データメモリ１０および画像判別メモリ１１に書
き込まれる。このとき、画像データメモリ１０へは２画
素×２画素に分割したブロックごとに、プリンタコード
信号３が２値の８色データであれば３００ＤＰＩの２値
により、中間色のデータであれば、１５０ＤＰＩの１６
値ディザで画像データを展開し格納するのですべてのデ
ータを３００ＤＰＩの２５６階調で格納する場合に比べ
てメモリ容量を少なくすることができる。

【００２５】モノクロモードが選択されていればステッ
プ６へ進み、３００ＤＰＩ・２値の４色（Ｙ（イエロ
ー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），ＢＫ（黒））の
画像データ展開領域を、モノクロ４ページの画像展開領
域として、該当するページ２画像データを展開する。こ
の画像データは画像データメモリ１０に書き込まれると
同時に、対応する画像判別メモリ１１のアドレスへ２値
データであることを示す０が書き込まれる。

【００２６】画像データメモリ１０、および画像判別メ
モリ１１への書き込みが行われるとステップ１に戻る
が、ここでページ終了のプリンタコード信号３を受けと
るとステップ２でこのプリンタコード信号３がページ終
了コードであると判断し画像データの展開が終了する。
展開処理終了後、プリンタエンジン７の準備ができてい
れば印字を開始するが、このとき、本実施例においては
各色の画像データメモリ１０の画像データをそのままエ
ンジンインターフェース１４を介してプリンタエンジン
７へ送るのではなく、画像伸張部１２や階調処理部１３
で処理をしてから、エンジンインターフェース１４を介
してプリンタエンジン７に画像記録信号４として送る。

【００２７】以下、画像伸張部１２，階調処理部１３に
ついて、図６および図７を参照しながら説明する。

【００２８】モノクロモードが選択されていなければ、
画像伸張部１２ではプリンタエンジン７の印字を行う色
の順序に合わせて１色ずつ画像データメモリ１０および
画像判別メモリ１１に格納された画像データを伸張させ
る。このプリンタエンジン７はＢＫ（黒），Ｃ（シア
ン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の順で印字を行
う。ＢＫ（黒）の印字に必要な画像記録信号４は画像デ
ータメモリ１０内のＢＫ（黒）の画像データと画像判別
メモリ１１の情報のみから合成され、他のＣ（シア
ン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の画像データは
必要としない。また、他の色についても画像データメモ
リ１０の各々の色に対応した画像データと画像判別メモ
リ１１の情報で画像記録信号４の合成が画像伸張部１２
により行われる。

【００２９】モノクロモードが指定されていれば、画像
データメモリ１０の該当ページのみを伸張しエンジンイ
ンターフェース１４を介して、プリンタエンジン７に画
像記録信号４として送る。

【００３０】図６に示すように画像伸張部１２では、画
像データメモリ１０からの画像データ信号１６が画像判
別メモリ１１からの画像判別信号１５によりデマルチプ
レクサ１７で３００ＤＰＩ・２値による画像データと１
５０ＤＰＩ・１６値ディザ画像データに分離して３００
ＤＰＩ・２値による画像データは２値データ画像伸張部
１８で処理され、３００ＤＰＩ・２５６階調の連続階調
の画像データとなり、１５０ＤＰＩ・１６値ディザ画像
データは多値ディザデータ画像伸張部１９で処理され、
３００ＤＰＩ・２５６階調の連続階調の画像データとな
りマルチプレクサ２０で合成されて画像伸張信号２１と
なり階調処理部１３に送られる。ここで、２値データ画
像伸張部１８では３００ＤＰＩ・２値による画像データ
を３００ＤＰＩ・２５６階調のデータに変換するだけで
なく、文字，線画のエッジ部の平滑化も行われる。

【００３１】図７（ａ），図７（ｂ）に示すように、多
値ディザデータ画像伸張部１９では、１５０ＤＰＩ・１
６値ディザ画像データが３００ＤＰＩ・２５６階調の連
続階調の画像データへ変換される。図７（ａ）の第１の
例において、いま変換しよとする画像ブロックの周辺を
含めた４ブロック×４ブロックのウィンドウのビットマ
ップデータを１６値にしてみると５と６のレベルしかな
い。この場合はウィンドウ内での各画素ブロックのレベ
ル差が小さいので、ウィンドウ内の各画素ブロックのレ
ベル平均値を求めて、変換しようとする画素ブロックの
２５６階調の連続階調におけるレベルの平均値を１７倍
して８７とする。これに対して、図７（ｂ）の第２の例
においては、変換しようとする画像ブロックの周辺を含
めた４ブロック×４ブロックのウィンドウのビットマッ
プデータを１６値にしてみると３から６までのレベルが
あり、ウィインドウ内での各画素ブロックのレベル差が
大きいので、変換しようとする画素ブロックのレベルを
１７倍して２５６階調の連続階調におけるレベルを１０
２とする。ここで、ウィンドウ内での各画素ブロックの
レベルの差の大小の判断はウィンドウ内での１６値レベ
ルの最大値と最少値の差が１以下のときは小、２以上の
ときは大として行うとよい。また、処理を行うウィンド
ウの大きさはディザマトリックスの大きさと同一の方が
好ましい。

【００３２】つぎに、図８に示すように２値データ画像
伸張部１８で３００ＤＰＩ・２値による画像データは３
００ＤＰＩ・２５６階調の画像データへ変換される。

【００３３】２値画像データを８ビット２５６階調の画
像データに変換するときは、０を０レベルとし、１を２
５６レベルとしている。しかし、２値画像データがたと
えば斜線を表すデータで図８（ｂ）の画像データメモリ
１０の２値画像データのビットマップに示すように、斜
線に段差が生じる場合などは図８（ｃ）の２５６階調画
像データのビットマップに示すように、０を０レベルが
または８５レベルにし、１は２５５レベルまたは１７０
レベルとして、中間レベルを生じさせて、２値データ数
階調に変換し見かけ状の解像度を上げて画質の向上を図
っている。

【００３４】上記したように画像伸張処理を繰り返し
て、１色分の画像伸張信号２１が得られ、他の３色につ
いても同様にして画像伸張信号２１が得られる。画像伸
張部１２からは、この８ビットの画像伸張信号２１と１
ビットの画像判別信号１５が階調処理部１３に送られ
る。

【００３５】階調処理部１３においては画像濃度調整，
ガンマ補正，スクリーン角などの処理を行うが、中心と
なるのは画素の位置に応じてドット成長に偏りを生じさ
せてプリンタエンジン７の階調の安定化を図る階調変調
処理である。この階調変調処理は、従来は、図９（ａ）
に示すように階調変調を１画素ごとに行い各画素のドッ
トを一様に成長させていたものを、本実施例では図９
（ｂ）に示すように２画素ごとにブロック化し、この２
画素内でさきにドット成長させる画素とあとで成長させ
る画素の２つの成長パターンを用い、階調の安定化を図
っている。

【００３６】しかしながら、この階調変調処理はドット
成長に遍りを生じさせる方式のために、各色同じ階調変
調パターンで印字した場合、少しでも色ごとのレジスト
レーションが一致しなければ、記録色間にモアレと呼ば
れる干渉縞が生じて、画質を大きく低下させる。カラー
記録画像においてはこの記録色間のモアレを回避するた
めにスクリーン角の手法を用いる。画像を４×４のブロ
ックに分割し、１つ１つのブロック内でさきに成長させ
る画素とあとで成長させる画素との２つの画素にわける
が、このさきに成長させる画素とあとで成長させる画素
との分けかたは図１０に示すように記録色ごとに、ＢＫ
（黒）が４５°、Ｃ（シアン）が６３．４°、Ｍ（マゼ
ンダ）が２６．４°、Ｙ（イエロー）が０°のスクリー
ン角をなすようにし、記録色間の干渉によるモアレを回
避する。

【００３７】さらに、濃度調整はプリンタの操作部から
の画像濃度調整信号にもとづいて行い、この濃度調整の
特性は図１１の入力画像濃度に対する出力画像濃度の特
性図に示すようにする。

【００３８】また、本実施例ではガンマ補正を自動化す
るため、印字前にプリンタエンジン７で所定の画像濃度
パターンを形成し、画像濃度測定を行い、測定濃度デー
タからガンマ補正特性情報を得ている。

【００３９】ここで、階調処理部１３は図１２に示すよ
うに、上記した階調変調，スクリーン角，濃度調整，プ
リンタのガンマ補正の処理を１つのテーブルで実現する
もので、画像伸張部１２からの画像伸張信号２１は階調
処理テーブル２２に入力され、画像記録信号４となる
が、この階調変調は記録色によって階調特性を変える必
要があることから記録色信号２３を階調処理テーブル２
２に入力し、各色に応じた階調変換がおこなえるようＣ
ＰＵ（中央処理演算装置）２４で制御している。優先画
素判定回路２５は、プリンタエンジン７よりエンジンイ
ンターフェース１４を介して送られてくるクロックをカ
ウントすることにより得られる４ビットの画像アドレス
信号２６が入力され、処理中の画素がスクリーン角の処
理において分割される４×４のブロック内のどの位置で
あるかを判断するとともに、記録色信号２３によりどの
記録色であるかを判断して、この位置情報と色情報とに
より処理中の画素が優先画素かどうか判定し、優先画素
判定信号２７を階調処理テーブル２２へ出力する。階調
処理テーブル２２ではこれらの画像判別信号１５、記録
色信号２３および優先画素判定信号２７でテーブルを選
択し、画像伸張信号２１をテーブル参照して画像記録信
号４に変換する。画像記録信号４は実際にレーザを駆動
するレベル信号、たとえばパルス幅データに変換された
信号である。階調処理テーブル２２は各色ごとにつぎの
３つが用意されている。１つは２値データ画像伸張部１
８で処理されたデータを変換するテーブル（画像判別信
号１５が０）で２値の文字，線画のエッジの平滑化で生
じる中間レベルの処理も行う。残りの２つは多値ディザ
データ画像伸張部１９で処理されたデータを変換するテ
ーブル（画像判別信号１５が１）で階調変調においてさ
きに成長させる画素用のテーブルとあとで成長させる画
素用のテーブルがある。

【００４０】本実施例では、階調処理部１３の多値ディ
ザデータ画像伸張部１９で処理されたデータの変換にお
いて、画像データの空間的な位置をさきに成長させる画
素とあとで成長させる画素に分離し、さきに成長させる
画素にデータの集中を強制的に行わせるため、感光体上
の静電潜像のミクロな領域に強い電界を生じさせる効果
が非常に大きく、階調性の向上に寄与することができ
る。

【００４１】なお、プリンタは本実施例のレーザビーム
を用いた電子写真方式に限定されることなく熱転写方式
やインクジェット方式などであってもかまわないし、同
じ電子写真方式であるＬＥＤ方式や液晶シャッター方式
などであってもかまわない。さらに、本実施例ではホス
トコンピュータからのモノクロモード，フルカラーモー
ドの切り換え命令コードに対応して、モノクロ展開手段
とフルカラー展開手段を切り換える構成としたが、キー
パネルなどの操作部からの切り換え信号による方式など
であってもかまわない。

【００４２】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、フルカラーＬＢＰにおいても、モノクロのみ
の印字を行う場合には高速で高品位な優れた画像形成装
置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像形成装置の概略ブロッ
ク図

【図２】同実施例の画像処理ユニットのブロック図

【図３】同実施例の画像展開部での処理フローチャート

【図４】（ａ）同実施例における２値８色データのメモ
リへの書き込み図 （ｂ）同実施例における中間色データのメモリへの書き
込み図

【図５】（ａ）同実施例における第１層目および第１５
層目の閾値マトリックス図 （ｂ）同実施例における多値ディザ法のマトリックス図

【図６】同実施例の画像伸張部のブロック図

【図７】（ａ）同実施例における１６値ディザ画像デー
タの第１の例の変換図 （ｂ）同実施例における１６値ディザ画像データの第２
の例の変換図

【図８】同実施例における２値画像データの２５６階調
画像データへの変換図

【図９】（ａ）従来の階調変調処理の説明図 （ｂ）本実施例における階調変調処理の説明図

【図１０】同実施例におけるスクリーン角の説明図

【図１１】同実施例における入力画像濃度に対する出力
画像濃度の特性図

【図１２】同実施例における階調処理部のブロック図

【図１３】従来の画像形成装置のブロック図

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ ホストコンピュータ ３ プリンタコード ４ 画像記録信号 ５ 画像処理ユニット ７ プリンタエンジン（画像記録手段） ９ 画像展開部 ９ａ モノクロ／カラー判別部 ９ｂ モノクロ展開部 ９ｃ カラー展開部 １０ 画像データメモリ １１ 画像判別メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/22 １０３ Ｂ 6830−2Ｈ Ｈ０４Ｎ 1/46 9068−5Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホストコンピュータからプリンタコード
   信号を入力し、画像処理を行って画像記録信号を出力す
   る画像処理ユニットと前記画像記録信号を用いて、記録
   画像を形成する画像記録手段（プリンタエンジン）とを
   具備し、前記画像処理ユニットにはホストコンピュータ
   からの命令コードを解釈して展開する画像展開手段と、
   画像データを記憶する画像データメモリと、前記画像展
   開手段はモノクロモードか否かを判別するモノクロ／カ
   ラー判別手段と、前記モノクロ／カラー判別手段の判別
   結果にしたがい、モノクロ展開手段とフルカラー展開手
   段とを切り換えるように配された画像形成装置。