JPH05252385A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像の種類に応じて画像濃度調整が可能な高
画質の画像処理装置を提供する。 【構成】 画像展開部１２でプリンタコード５を解釈
し、２値データか中間調データかを判別し、それぞれを
２値データメモリ１３，中間調データメモリ１４に画像
展開し、画像判別情報を画像判別メモリ１５に書き込
み、画像伸長部１６で各メモリ１３，１４，１５の情報
をプリンタエンジンの解像度と階調数に変換し、階調処
理部１７で画像濃度調整，ガンマ補正，スクリーン角な
どを処理する構成を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報処理装置の出力端
末としての画像形成装置に関し、特に、異なる種類の画
像データを記憶し、画像合成が可能な画像処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来からパーソナルコンピュータ，ワー
クステーション等の出力端末として、様々な原理のプリ
ンタが提案されているが、近年特に電子写真をプロセス
とレーザ露光技術を用いた白黒レーザビームプリンタ
（以降、ＬＢＰという）は記録速度と印字品質の点で優
れ、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、カラーの中間調の画像データが出力対
象となるため、２値の画像データと中間調の画像データ
の両方の画像処理を行なう必要がある。

【０００３】一般にＬＢＰ等の電子写真プロセスを応用
した画像出力機器の場合、電子写真プロセス自体の安定
性に問題があるため、黒か白の２階調出力がよく用いら
れる。従来２階調のプリンタで２値の文字部は２値とし
てそのまま画像メモリに展開するが、中間調画像部はデ
ィザがよく用いられている。ディザ法の原理について図
１２を用いて説明する。入力画像をＮ×Ｍのブロックに
分割し、ブロック内の画素レベルをＮ×Ｎのしきい値マ
トリックスと画素ごとに比較して大小関係によって２値
化する。これを各々マトリックスの大きさごとに繰り返
して行なうと、ディザ画像が得られる。しきい値マトリ
ックスとして、ドットを集中させて階調を滑らかにした
ドット集中型と、ドットを分散させて解像力を優先させ
たドット分散型がある。図１３に２値ディザ法の回路構
成を示す。入力画像信号の画素を順次移動していき、こ
れに対応させてしきい値マトリックスの行と列をアドレ
ッシングし、順次それぞれのしきい値を読み出して入力
画像信号との大小を比較して２値化する。この２値化さ
れた記録画像がプリンタ・エンジンに送られ印字され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
画像の種類に応じた画像濃度調整ができないという問題
点があった。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、画像
の種類にあった画像濃度調整が可能な高画質で低価格の
画像形成装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、第１の種類の画像データを記憶する第１画
像情報蓄積手段と、第１の種類の画像データとは少なく
とも解像度，階調数，色数のいずれかが異なる第２の種
類の画像データを記憶する第２画像情報蓄積手段と、画
像データの種類を画素単位で記憶する画像判別情報蓄積
手段と、画像判別情報蓄積手段からの情報に従って第１
の種類の画像データおよび第２の種類の画像データを所
定の形式に変換して合成する画像変換手段を備えた構成
を有する。

【０００７】

【作用】本発明は上記した構成によって、画像の種類に
応じて効率よく画像メモリを用いるために、画像メモリ
が少容量となるとともに、高品位の記録画像が得られ、
特に異なる画像の種類が混在する境界領域の画質を大幅
に改善するように作用する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１から図
１１を参照しながら説明する。

【０００９】図１は本実施例における画像形成装置の概
略構成図を示す。画像形成装置１は、ホストコンピュー
タ４から送られてくるプリンタコード５を画像データと
して展開して画像記録信号６にする画像処理ユニット
２，画像記録信号６から記録画像７を形成するプリンタ
エンジン３から構成され、操作部８から画像処理ユニッ
ト２へ画像濃度調整信号９を、プリンタエンジン３へ最
大濃度信号１０を送る。

【００１０】本実施例では画像情報源としてホストコン
ピュータ４からのプリンタコード５を例に取ったが、画
像情報源は画像ファイルであってもよく、ビデオ画像信
号であってもよい。

【００１１】プリンタコード５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。

【００１２】プリンタエンジン３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の階調数を持っている。

【００１３】操作部８は中間調画像部の濃度を調整する
ために画像濃度調整信号９を画像処理ユニット２に送
り、画像処理ユニット２で電気的な方法で画像濃度を調
整する。また、操作部８は２値の文字，線画の濃度を調
整するために最大濃度信号１０をプリンタエンジン３に
送り、プリンタエンジン３でプロセス条件を変えて最大
濃度を調整する。

【００１４】図２は画像処理ユニット２の内部の構成を
示すブロック図である。通信インタフェース１１はホス
トコンピュータ４との通信を行ないプリンタコード５を
受け取る。画像展開部１２はプリンタコード５を解釈
し、２値データメモリ１３，中間調データメモリ１４お
よび画像判別メモリ１５に展開した画像情報を書き込
む。画像伸長部１６では２値データメモリ１３，中間調
データメモリ１４と画像判別メモリ１５の情報をプリン
タエンジン３の解像度と階調数に変換する。階調処理部
１７では画像濃度調整、およびガンマ補正，スクリーン
角などの処理のほかプリンタエンジン３の階調の安定化
を図る処理を行なう。エンジンインタフェース１８は階
調処理部１７からの出力信号をプリンタエンジン３に送
る役割を果たす。

【００１５】次に画像展開部１２について説明する。図
３は画像展開部１２の処理のフローチャートである。図
４は画像展開部１２が２値データメモリ１３，中間調デ
ータメモリ１４と画像判別メモリ１５に書き込むときの
様子を示したものである。２値データメモリ１３，中間
調データメモリ１４と画像判別メモリ１５はページの画
像展開をする前はすべてのビットが０にセットされてい
る。画像展開部１２の処理はソフトウエアで実行され、
プリンタコードを解釈して画像メモリに展開する場合に
は図３に示した以下の手順で行なう。

【００１６】（１）プリンタコードが画像展開に関する
ものかどうかを判別する。画像展開に関係のないコード
ならば従来のプリンタと同様に所定の操作を行なう。

【００１７】（２）コードが画像展開に関係あれば２値
の８色データ（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。

【００１８】（３）コードが２値の８色データならば、
図４ａのように、プリンタエンジンの解像度である３０
０ＤＰＩ・２値で画像データを展開し、２値データメモ
リ１３の４色の各メモリアドレスに書き込む。書き込ん
だ画素の座標に相当する画素の画像判別メモリ１５のビ
ットに０を書き込む。

【００１９】（４）コードが２値の８色データでなく中
間色のデータならば、コードデータから各色２５６階調
の８ビットデータに変換し、さらに１６値ディザ法によ
って１６レベルの４ビットデータに圧縮し、１５０ＤＰ
Ｉ・１６値で画像データ展開し、中間調データメモリ１
４の４色の各メモリアドレスに書き込む。書き込んだ画
素の座標に相当する画素の画像判別メモリ１５のビット
に１を書き込む。例えば、レベルが５でブロック単位の
場合、図４ｂのように２進法にして中間調メモリ１４に
０１０１を書き込む。また、ブロック内の左側の２画素
のみに中間調レベルを書き込む場合、図４ｃのように画
素判別メモリは左側２画素を１にセットし、中間調デー
タメモリはブロック単位で４ビットを書き込む。

【００２０】以上の手順を繰り返すことにより、画像展
開が行なわれる。次に中間調データ上に２値データを重
ね書きした例を図５を参照しながら説明する。図５ａは
ページの画像展開前の２値データメモリ１３，中間調デ
ータメモリ１４と画像判別メモリ１５の状態を示したも
のである。最初に中間色データ１２，１０，９，１１を
ブロック単位でそれぞれのメモリに書き込んだ様子を図
５ｂに示す。２値データメモリ１３は０のままで、中間
調データメモリ１４にブロック単位でそれぞれのレベル
が書き込まれる。画像判別メモリ１５にはすべて１が書
き込まれる。画像の第３列に４画素に２値データを書き
込んだ例を示す。２値データメモリ１３の第３列の４画
素に１が書き込まれ、中間調メモリ１４はそのままにな
る。画像判別メモリ１５の第３列の４画素に２値データ
であることを意味する０が書き込まれる。

【００２１】ページの終了のプリンタコードが来ると画
像メモリに書き込みが完了する。プリンタエンジンの準
備ができていると、印字を開始する。このとき、各色の
画像データメモリの内容をそのまま送るのではなく、本
発明にかかわる画像伸長部１６および階調処理部１７で
処理をしてから、エンジンインタフェース１８を通して
プリンタエンジン３に記録画像信号６として送られる。

【００２２】画像伸長部１６ではプリンタエンジン３の
動作に合わせて１色ずつ画像データを伸長させる。ＢＫ
・Ｃ・Ｍ・Ｙの順で印字を行なうが、ＢＫの印字に必要
な画像記録信号は２値データメモリ１３内のＢＫの画像
データ，中間調データメモリ１４のＢＫの画像データと
画像判別メモリ１５の情報から合成され、他のＣ・Ｍ・
Ｙの画像データは必要としない。他の色についてもそれ
自身の画像データと画像判別メモリ１４の情報だけで画
像伸長部１６の処理が行なわれる。

【００２３】図６は画像伸長部１６の処理ブロックを示
す。２値メモリ１３からの２値データ信号２０は２値デ
ータ伸長部２２で処理され、中間調メモリ１４から読み
出された中間調データ信号２１は中間調データ伸長部２
３で処理され、２つの伸長信号は画像判別メモリ１５か
ら読み出された画像判別信号１９によってマルチプレク
サ２４で一方が選択されて画像伸長信号２５となる。画
像伸長信号２５は３００ＤＰＩ２５６階調の画像データ
として階調処理部１７に送られる。

【００２４】図７は図５において展開した画像データの
伸長処理の内容を示したものである。図７ａは図５ｃと
同じく中間色に２値を重ね書きのメモリ上の展開データ
である。この２値データ，中間調データをそれぞれ２値
データ伸長部２２と中間調データ伸長部２３で伸長した
ものが図７ｂである。２値データ伸長部２２で２値デー
タが０の場合は０、１の場合は２５５になり、中間調デ
ータ伸長部２３で左上のブロックの１，１，０，０は１
０進数にして１２になり８ビットデータにするために１
７倍して２０４となる。他のブロックも同様にして８ビ
ットデータに変換される。このようにして伸長された２
つの伸長信号は画像判別信号によってマルチプレクサ２
４で選択され、図７ｃに示す合成画像信号が作成され
る。

【００２５】上述した画像伸長処理によって、１色の画
像伸長信号が得られる。画像伸長信号１６から８ビット
の画像伸長信号と１ビットの画像判別信号が階調処理部
１７に送られる。

【００２６】階調処理部１７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なうが、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３の階調の安定化を図る階調変調処理である。
この階調変調処理の原理を図８に示す。図８のａは従来
の１画素の階調変調を示したもので各画素のドットを一
様に成長させる。これに対し本実施例で用いたのは図８
ｂのように２画素内で先にドット成長させる画素と後で
成長させる画素の２つの成長パターンを取り、階調の安
定化を図る。

【００２７】また、濃度調整は中間調画像部については
プリンタの操作部からの画像濃度調整信号に基づいて行
ない、画像濃度調整の特性を表す特性曲線は図９のよう
に設定した。２値文字部の画像濃度調整は最大濃度のみ
で制御される。

【００２８】ガンマ補正を自動化するためにプリンタ印
字前にプリンタエンジン３で所定の画像濃度パターンを
形成し、画像濃度測定を行ない、測定濃度データからガ
ンマ補正特性情報を得る。

【００２９】階調変調処理がドット成長に偏りを生じさ
せる方式であるために、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つのブロック内で先に成長させる画素と後で成長
させる画素の２つの画素にわける。両者のわけかたは図
１０に示したように記録色ＢＫ・Ｃ・Ｍ・Ｙごとに異な
らせ、ＢＫ４５°，Ｃ６３．４°，Ｍ２６．４°，Ｙ０
°のスクリーン角を形成し、記録色間の干渉によるモア
レを回避する。

【００３０】階調処理部１７は階調変調，濃度調整，プ
リンタのガンマ補正，スクリーン角の処理を１つのテー
ブルで実現する。図１１は階調処理部１７の回路ブロッ
クを示す。画像伸長部１６からの画像伸長信号２５は階
調処理テーブル３０に入力し、画像記録信号６となる。
なお、記録色によって階調特性を変える必要があること
からＣＰＵ３２からの記録色信号２６を階調処理テーブ
ル３０に入力することによって各色に応じた階調変換が
行なえるようになっている。画素アドレス信号発生装置
２７からの優先画素４ビットの画素アドレス信号２８に
よって処理中の画像データが４×４のブロック内のどの
位置であるかの情報を得、記録色信号２６でどの記録色
であるかを決め、優先画素判定回路２９で優先画素かど
うかを判定し、優先画素判定信号３１を出す。階調処理
テーブル３０では画像判別信号１９，記録色信号２６お
よび優先画素判定信号３１でテーブルを選択し、画素伸
長信号２５をテーブル参照して画像記録信号６に変換す
る。画像記録信号６は実際にレーザを駆動するレベル信
号、例えばパルス幅データに変換される。テーブルは各
色につき次の３つが用意される。１つは２値データ用の
テーブル（画像判別信号が０）で２値の文字，栓画のエ
ッジの平滑化で生じる中間レベルも処理され、２値デー
タ用テーブルは濃度調整信号９によって変化しない。あ
との２つは中間調データ用のテーブル（画像判別信号が
１）で先に優先させる画素用のテーブルと後で成長させ
る画素用のテーブルであり、濃度調整信号９によってＣ
ＰＵ３２がテーブルを作り直して新たなテーブルをロー
ドする。

【００３１】このように本実施例によると、階調処理部
１７の中間調データ処理において、画像データの空間的
な位置を先に成長させる画素と後で成長させる画素に分
離し、先に成長させる画素にデータの集中を強制的に行
なわせるため、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。

【００３２】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が使用でき、同じ電子写真方
式であるＬＥＤ方式や液晶シャッタ方式等であってもよ
い。さらに、本実施例ではカラー画像を中間転写体上に
重ね合わせる方式を取ったが、感光体上に重ね合わせる
方式や転写紙上に重ね合わせる方式なども使用できる。

【００３３】

【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、画像の種類に応じて画像濃度調整が可能な
高画質であって、低価格の画像形成装置を提供できる。

【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図

【図２】同画像処理ユニットのブロック図

【図３】同画像展開部の処理を示すフローチャート

【図４】同画像処理展開部におけるデータ書き込みの説
明図

【図５】同画像展開部における重ね書きデータの説明図

【図６】同画像伸長部のブロック図

【図７】同画像伸長部のデータ伸長処理の説明図

【図８】同階調変調の説明図

【図９】同濃度調整の特性曲線図

【図１０】同スクリーン角の説明図

【図１１】同階調処理部のブロック図

【図１２】従来の２値ディザ法の原理図

【図１３】同２値ディザ法の回路構成図

【符号の説明】

１２ 画像展開部 １３ ２値データメモリ １４ 中間調データメモリ １５ 画像判別メモリ １６ 画像伸長部 １７ 階調処理部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の種類の画像データを記憶する第１
   画像情報蓄積手段と、前記第１の種類の画像データとは
   少なくとも解像度，階調数，色数のいずれかが異なる第
   ２の種類の画像データを記憶する第２画像情報蓄積手段
   と、前記画像データの種類を画素単位で記憶する画像判
   別情報蓄積手段と、前記画像判別情報蓄積手段からの情
   報に従って前記第１の種類の画像データおよび第２の種
   類の画像データを所定の形式に変換して合成する画像交
   換手段を備えた画像処理装置。