JPH06234246A

JPH06234246A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06234246A
Application number: JP2269793A
Authority: JP
Inventors: Manabu Takebayashi; 学竹林; Takashi Kawana; 孝川名; Manabu Sakakibara; 学榊原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1994-08-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】文字を滑らかに、写真画像やグラフィック画
像は階調性良く印刷でき、高品位な印刷画像を得る画像
形成装置。【構成】カラー画像信号に基づき、いずれのカラー画
像信号によっても像形成されない白色領域を抽出する抽
出手段７００と、注目画素が白色領域にある場合に、注
目画素とその周囲画素の画像信号を参照して所定条件で
注目画素を変更することにより、画像の円滑化を行う円
滑化手段１００，２００，３００とを備える。円滑化手
段１００，２００，３００は、注目画素を複数の領域に
分割する画素分割手段１００と、分割された各領域に所
定条件に従って画像を形成する画像形成手段１００，３
００とを備える。また、画像形成手段１００，３００
は、画像信号に基づいて信号のパルス幅を変調して印刷
ドットを形成するパルス幅変調手段３００を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力される画像信号に
応じて変調された光ビームで像担持体を走査することに
より画像を形成する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年プリンタがカラー化され、ユーザの
様々な表現手段として利用されるようになってきてい
る。特に、カラーページプリンタはその静かさ，高品質
印刷、および高速印刷の点から注目されてきている。カ
ラーページプリンタの１つである多色光ビームプリンタ
は、感光体上に光ビームを主走査方向に走査して第１の
現像を行った後、転写担持体上の記録紙等の記録媒体に
第１の色を転写する工程を第１の工程とし、引き続き第
２，第３および第４の工程により同一記録媒体上に多色
画第２〜第４の色を転写して像の記録を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、画像データの性質に関係なく印刷を行うこと
によって次の欠点がある。この欠点は特にＰＷＭによる
画像形成処理において顕著である。画像データが文字や
図形などのように２値画像に近いものであるとシャープ
な輪郭をもつ高品位な画像とならない。とくに、カラー
画像の白抜きの文字や白地に書かれたカラーの文字の輪
郭部が滑らかに印刷されていなかった。

【０００４】本発明は、各色の多値画像データから２値
画像に相当する画像を抽出して、画像をスムージング処
理することで、文字を滑らかに、写真画像やグラフィッ
ク画像は階調性良く印刷でき、高品位な印刷画像を得る
画像形成装置を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の画像形成装置は、入力カラー画像信号に応
じて変調された光ビームで像担持体を走査することによ
り画像を形成する画像形成装置であって、前記カラー画
像信号に基づき、いずれのカラー画像信号によっても像
形成されない白色領域を抽出する抽出手段と、注目画素
が前記白色領域にある場合に、注目画素とその周囲画素
の画像信号を参照して所定条件で前記注目画素を変更す
ることにより、画像の円滑化を行う円滑化手段とを備え
る

【０００６】ここで、前記円滑化手段は、前記注目画素
を複数の領域に分割する画素分割手段と、分割された各
領域に前記所定条件に従って画像を形成する画像形成手
段とを備える。また、前記画像形成手段は、画像信号に
基づいて信号のパルス幅を変調して印刷ドットを形成す
るパルス幅変調手段を備える。

【０００７】

【実施例】

＜画像形成装置の構成例＞まず、多色画像の記録方法を
図３０および図３１を参照して説明する。

【０００８】所定の一定速度で図中の矢印方向に回転す
る感光ドラム９０１が帯電器９０４によって所定の極
性，所定の電圧に帯電される。次いで、記録紙Ｐが給紙
カセット９１５から給紙ローラ９１４により所定のタイ
ミングで１枚づつ給紙される。紙先端が検出器９０２に
より検出されると、画像信号ＶＤＯにより変調されたレ
ーザ光Ｌが半導体レーザ９０５からポリゴンミラー９０
７に向けて射出され、ポリゴンミラー９０７により走査
された後、レンズ９０８およびミラー９０９を経て、感
光ドラム９０１上に導かれる。

【０００９】光走査の一端に配置された検出器９０２か
らの信号（以下、ＴＯＰＳＮＳという）は垂直同期信号
として、画像形成制御部９５０（図３１）に出力され
る。また、レーザ光Ｌが検出器９１７に入射されると、
水平同期信号となるビームディテクト（以下、ＢＤ信号
という）が出力される。ＴＯＰＳＮＳ信号及び後述のＢ
Ｄ信号に同期して画像信号ＶＤＯが順次半導体レーザ９
０５に送出される。

【００１０】ポリゴンミラー９０７はスキャナモータ９
０６により駆動され、スキャナモータ９０６は基準発振
器９２０からの信号Ｓ１を分周する分周器９２１からの
信号Ｓ２にしたがって所定の一定速度で回転するよう
に、不図示のモータ制御回路により制御される。

【００１１】そして、ＢＤ信号に同期して感光ドラム９
０１が走査露光され、次いで、現像器９０３Ｙにより第
１静電潜像が現像され、感光ドラム９０１上に黄色の第
１トナー像が形成される。また、所定のタイミングで給
紙された記録紙Ｐの先端が転写開始位置に達する直前
に、トナーと反対の極性の所定の転送バイアス電圧が転
写ドラム９１６に印加され、第１トナー像が記録紙Ｐに
転写されると同時に、記録紙Ｐが転写ドラム９１６の表
面に静電吸着される。

【００１２】次に、感光ドラム９０１上にレーザ光Ｌの
走査により第２静電潜像が形成され、現像器９０３Ｍに
より第２静電潜像が現像され、感光ドラム９０１上にマ
ゼンタ色の第２トナー像が形成される。第２トナー像は
先に記録紙Ｐに転写された第１トナー像の位置に合わせ
られ、記録紙Ｐに転写される。ＴＯＰＳＮＳ信号により
各色の画像先端が規定される。同様にして、第３の静電
潜像が現像され、現像器９０３Ｃにより現像され、シア
ン色のトナー像が記録紙Ｐに合わせられて転写され、次
いで第４静電潜像が現像され、現像器９０３Ｋにより現
像され、黒色のトナー像が記録紙Ｐに合わせられて転写
される。

【００１３】このように、各工程毎に１ページ分のＶＤ
Ｏ信号が順次半導体レーザ９０５に出力される。また、
各転写工程毎に未転写のトナー像がクリーナ９１０によ
り掻き落される。

【００１４】その後、４色のトナー像が転写された記録
紙Ｐの先端部が分離爪９１２の位置に近づくと、分離爪
９１２が接近して、記録紙Ｐの先端が転写ドラム９１６
の表面に接触し、記録紙Ｐを転写ドラム９１６から分離
させる。分離爪９１２の先端は記録紙Ｐの後端が転写ド
ラム９１６から離れるまで転写ドラム９１６に接触し続
け、その後離れて元の位置に戻る。そして、帯電器９１
１により記録紙Ｐ上の蓄積電荷が除電され、分離爪９１
２による記録紙Ｐの分離を容易にすると同時に、分離時
に気中放電を減少させる。

【００１５】図３２は上述のＴＯＰＳＮＳ信号とＶＤＯ
信号との関係を示すタイミングチャートであり、図中の
Ａ１は第１色の印刷動作、Ａ２は第２色の印刷動作、Ａ
３は第３色の印刷動作、Ａ４は第４色の印刷動作であ
る。区間Ａ１からＡ４までが１ページのカラー印刷動作
となる。

【００１６】次に、画像信号について説明を行う。

【００１７】図３３に、システム全体のブロック構成図
を示す。プリンタ２は、外部機器例えばホストコンピュ
ータ１から制御信号及び画像信号７を受信し、プリンタ
コントローラ３では制御信号８はプリンタ制御部４へ、
画像信号９は画像信号処理部５へ送られる。そして、プ
リンタ制御部４からの制御信号１０に制御された画像信
号処理部５の出力信号１１で半導体レーザ９０５を駆動
する。

【００１８】（従来例）図３４に従来の画像信号処理部
５のブロック図を示す。不図示のプリンタコントローラ
からＲＧＢの２４ビットの画像信号を受け取り、カラー
処理部５１で、あるときはＹ信号、あるいときＭ信号、
あるときはＣ信号、あるときはＫ信号の前述した８ビッ
トのＶＤＯ信号に変換する（図３５にそのタイミングチ
ャートを示す）。Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＫのＶＤＯ信号は、γ補
正部５２でγ補正された８ビットの信号にされ、次段の
パルス幅変調部５３（以下、ＰＷＭ部という）に入力さ
れる。

【００１９】ＰＷＭ部５３では、８ビットの画像信号を
ラッチ５４で画像クロックＶＣＬＫの立ち上がりに同期
させ、Ｄ／Ａコンバータ５５でアナログ電圧に変換させ
アナログコンパレータ５６に入力する。一方画像クロッ
クは三角波発生部５８で、三角波に変換してアナログコ
ンパレータ５６に入力する。前記２信号を比較し、アナ
ログコンパレータ５６の出力からは、ＰＷＭされた信号
が出力され、インバータ５７で反転され、ＰＷＭ信号が
得られる。

【００２０】図３６にそのタイミングチャートを示す。
ＰＷＭ部に入力される８ビットの画像データがＦＦ
［Ｈ］で最も幅の広いＰＷＭ信号が出力され、００
［Ｈ］で最も幅の狭いＰＷＭ信号が出力される。

【００２１】（第１の実施例）＜画像信号処理部＞図１は本発明の第１の実施例を示す
画像信号処理部５のブロック図である。プリンタコント
ローラ３とプリンタ制御部４とは、従来例とほぼ同機能
であるので、ここでは画像信号処理部５を中心に説明す
る。図１において、１００はスムージング処理部、２０
０は記憶部、３００はパルス幅変調部、４００はカラー
処理部、５００は多値信号遅延部、６００はγ補正部、
７００は白ドット検出部、８００は分周器である。

【００２２】次に、全体の動作の説明を行う。不図示の
プリンタコントローラからは、１ドット周期のクロック
信号である画像クロックＶＣＬＫと、画像クロックの８
倍の周波数をもつ制御クロック×８ＶＣＬＫと、画素の
線数を指定する線数切換信号と、画像クロックに同期し
て色画像データであるＲ（レッド）信号，Ｇ（グリー
ン）信号，Ｂ（ブルー）信号の各々８ビット（ここでは
輝度データとして、最大輝度はＦＦ［Ｈ］、最小輝度は
００［Ｈ］とする）の合計２４ビットの信号が送出され
る。

【００２３】本実施例では、プリンタの印刷密度は４０
０ｄｐｉ (dot per inch) として説明する。線数切換信
号は、４００線と２００線とを切り換えるものとし、
“Ｌｏｗ”で２００線、“Ｈｉｇｈ”で４００線を指定
する。色画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂは４００ｄｐｉ単位で送出
される。画像クロックＶＣＬＫは８．５［ＭHz］であ
る。なお、本実施例では、以後４００ｄｐｉプリンタと
して説明をするが、それ以外の印刷密度（例えば３００
ｄｐｉや６００ｄｐｉ）であってもよい。

【００２４】プリンタコントローラから送出される色画
像信号Ｒ，Ｇ，Ｂ各信号は、カラー処理部４００によっ
てＹ（イエロー）色とＭ（マゼンタ）色とＣ（シアン）
色とＫ（ブラック）色のデータに変換される。Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ色のそれぞれは８ビットのデータ（濃度データで
あり、最大濃度はＦＦ［Ｈ］、最小濃度は００［Ｈ］と
する）であり、色指定信号によってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色の
いずれか１つのデータを次段の多値信号遅延部に送る。
プリンタコントローラは、１ページを印刷する間に色画
像信号Ｒ，Ｇ，Ｂを４回送出し、プリンタはその４回で
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ信号をそれぞれ生成し、画像を形成す
る。

【００２５】多値信号遅延部５００では、カラー処理部
４００から送出される８ビットの多値信号を、後述する
スムージング処理で遅延した２値信号との整合をとるた
めに、副走査方向に３ライン、主走査方向に４ドット分
遅らせるという処理を行っている。そして、遅延した多
値信号は、γ補正部６００でプリンタのγ特性を補正し
た濃度信号に変換される。γ補正部６００は、例えばＲ
ＯＭやＲＡＭで構成したルックアップテーブルであり、
色や線数に合ったγ補正を行う。

【００２６】次に白の２値画像のスムージング処理の説
明を行う。ＲＧＢ信号と線数切換信号とから、白ドット
検出部７００で白ドットを検出する。ここでは、Ｒ信号
がＦＦ［Ｈ］、Ｇ信号がＦＦ［Ｈ］及びＢ信号がＦＦ
［Ｈ］で、かつ線数切換信号が４００線を指定している
場合は、４００ｄｐｉで１ドットの白ドットと認識する
こととする。白ドット検出部７００からの出力信号は、
白ドットであれば“１”それ以外は“０”とする。その
出力信号を次段の記憶部２００で副走査方向に６ライン
分保持する。保持された６ライン分の２値データと現デ
ータとの合成７ラインにまたがった２値データから所定
の領域の周囲画素を参照し、スムージング処理部１００
でスムージング処理を行う。

【００２７】パルス幅変調部３００では、γ補正部６０
０の８ビット出力信号と線数切換信号とによってパルス
幅変調信号を生成する。つまり線数切換信号に応じた周
期でＰＷＭ信号が発生し、そのパルス幅は多値入力信号
に基づいた幅となる。４００線のＰＷＭならば画像クロ
ックＶＣＬＫを用い、２００線のＰＷＭならば画像クロ
ックＶＣＬＫを２分周した信号を１／２ＶＣＬＫを用い
る。また、スムージング処理部１００から出力された信
号ＳＶＩＤＥＯによって、パルス幅変調部３００から出
力されるＰＷＭ信号は強制的に“Ｌｏｗ”にされる。パ
ルス幅変調部３００から出力されるＰＷＭ信号は、不図
示のレーザドライバに入力され半導体レーザを点滅させ
る。

【００２８】次に前述の各部を詳細に説明する。

【００２９】＜記憶部とスムージング処理部＞白の２値
画像のスムージング処理は、図１の記憶部２００とスム
ージング処理部１００で行っているが、記憶部２００の
ブロック図を図２に、スムージング処理部１００のブロ
ック図を図３に示す。図２において、１２１はスタティ
ックＲＡＭ（以下「ＳＲＡＭ」という）、１２２はアド
レスカウンタ、１２３は制御回路、１２４はステートラ
ッチバッファ、図３の１４１は論理回路、１４２は並列
直列変換回路、１４３は分周回路をそれぞれ示してい
る。

【００３０】記憶部２００へは４００ｄｐｉのＶＣＬＫ
１１２と、ＶＣＬＫ１１２と位相が同じで８倍の周波数
の×８ＶＣＬＫ１１３、ＶＣＬＫ１１２に同期している
白ドット信号ＷＶＤＯ１１１が送られてくる。白ドット
信号ＷＶＤＯ１１１は３ステートラッチバッファ１２４
の入力端の１つＤ０に接続されており、入力端Ｄ０に対
応する３ステートバッファ１２４の出力端Ｑ０は、シフ
トレジスタ１２９の入力に出力されるとともに、ＳＲＡ
Ｍ１２１のデータピンＩ／Ｏ１にも出力される。また、
ＳＲＡＭ１２１のアドレスはアドレスカウンタ１２２よ
り供給される１３本のアドレスラインと接続されてお
り、このアドレス長は４００ｄｐｉで１ラインの画像デ
ータを記憶するのに十分である。また、ＳＲＡＭ１２１
の読み出し信号１３６、書き込み信号１３７、３ステー
トバッファ１２４のラッチ信号１３８、出力イネーブル
信号１３９、及びアドレスカウンタ１２２のクリア信号
（ＲＥＳＥＴ／）１４０は、制御回路１２３により生成
されるが、その動きは後述する。

【００３１】図２および図３において、制御回路１２３
は、ＶＣＬＫ１１２の１周期間に×８ＶＣＬＫ１１３に
より複数のステートを作り出している。上述したように
×８ＶＣＬＫ１１３はＶＣＬＫ１１２の８倍の周波数な
ので、ＶＣＬＫ１１２の１周期の間に８つのステップを
実行することができる。

【００３２】図４は、３ステートバッファの構成例を示
すブロック図である。同図において３ステートバッファ
１２４は、ラッチ回路１２４ａとバッファ回路１２４ｂ
とから構成されている。なお、図４には１ビット（Ｄ
０）に相当する構成のみが示されている。

【００３３】次に、図５のタイミングチャートを参照し
て、ＳＲＡＭ１２１の周辺回路の動作を説明する。図６
は第１の実施例による論理回路１４１の選択用のマトリ
クスの一例を示す図である。なお、以下の説明では第ｎ
番目の画素のデータをｄａｔａ（ｎ）とし、そのデータ
が格納されるアドレスをａｄｒ（ｎ）とする。

【００３４】図５の（１）に示すＶＣＬＫが“Ｌｏｗ”
になってから、×８ＶＣＬＫの第１番目のクロックの立
下り（時刻ｔ１）で、３ステートバッファ１２４のイネ
ーブルＯＣがＦＡＬＳＥ（偽）になり（図５の
（９））、バッファ回路１２４ａの出力はハイインピー
ダンスとなり、出力されていた以前のデータｄａｔａ
（ｎ−１）がストップし（図５の（１０））、ＳＲＡＭ
１２１のデータバスには何も入力されない状態となる。

【００３５】第２番目のクロックの立下り（時刻ｔ２）
で、ＯＥ信号がＴＲＵＥ（真）となり（図５の
（５））、ＳＲＡＭ１２１はリード状態となり（図５の
（１２））、アドレスａｄｒ（ｎ）に格納されていたデ
ータｄａｔａ（ｎ）がデータバス上に出力される。

【００３６】第３番目のクロックの立下り（時刻ｔ３）
で、データバス上に出力されていたデータｄａｔａ
（ｎ）が３ステートバッファ１２４の内部でラッチされ
る（図５（７））。しかし、図５の（９）に示される出
力イネーブル信号ＯＣは、ＦＡＬＳＥのままなので、３
ステートラッチバッファ１２４の外部には出力されな
い。そのため、バスの衝突が起こらない。

【００３７】第４番目のクロックの立下り（時刻ｔ４）
で、ＳＲＡＭ１２１の出力イネーブル信号ＯＥがＦＡＬ
ＳＥになり、ＳＲＡＭ１２１のデータバスはフローティ
ング状態となる。

【００３８】第５番目のクロックの立下り（時刻ｔ５）
で、３ステートラッチバッファ１２４の出力イネーブル
信号ＯＣがＴＲＵＥとなり、ラッチされていたデータｄ
ａｔａ（ｎ）が出力されてＳＲＡＭ１２１に送られる
が、図５の（１１）に示されるライトイネーブル信号Ｗ
Ｅ１３７がＦＡＬＳＥであるため、ＳＲＡＭ１２１には
書き込まれない。

【００３９】第６番目のクロックの立下り（時刻ｔ６）
で、ＳＲＡＭ１２１のライトイネーブル信号ＷＥがＴＲ
ＵＥとなり、ｄａｔａ（ｎ）が書き込まれる。

【００４０】第７番目のクロックの立下り（時刻ｔ７）
で、ライトイネーブル信号ＷＥがＦＡＬＳＥとなり、書
き込み動作が完了する。

【００４１】第８番目のクロックの立下り（時刻ｔ８）
で、アドレスがａｄｒ（ｎ）からａｄｒ（ｎ＋１）に更
新され、一画素のデータに関しての一連の動作が完了す
る。この動作は３ステートラッチバッファ１２４および
ＳＲＡＭ１２１に関しても同様にかつ同時に行われる。

【００４２】このようにして、画像クロックＶＣＬＫの
１サイクルの間に、ＳＲＡＭ１２１のデータピンＤ２か
ら出力されたデータが同じアドレスのＤ３に書き込まれ
て順次データが送られ、常に７ラインの画像データを供
給する。

【００４３】シフトレジスタ１２９〜１３５はそれぞれ
７ビット長を持ち、３ステートラッチバッファ１２４か
ら送られてくる７ラインの画像データを直列並列変換し
て、主走査方向７ドットずつに展開し、論理回路１４１
に対し計４９（７×７）ドットの画像を送出する。論理
回路１４１では、送出された４９ドットのデータを図６
に示されるような７×７ドットのマトリクスにあては
め、所定の論理に従って注目画素Ｄ４の処理後の４ドッ
トａ，ｂ，ｃ，ｄを決定して出力する。出力された４ビ
ットの信号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）は、図３に示すように並
列直列変換回路１４２に入力され、ＶＣＬＫ１１２の４
倍の周波数であるＢＣＬＫでＳＶＩＤＥＯ１１５として
データをはき出す。プリンタはＳＶＩＤＥＯ１１５に基
づき、レーザを点滅させて印刷を行う。

【００４４】論理回路１４１では、入力されてくる４９
ドットのドットパターンと予め格納された所定のドット
パターンとを比較することにより注目画素Ｄ４の変調を
行う。比較するドットパターンは前記注目画素Ｄ４の特
徴を抽出するものである。例えば図７の（ａ）のような
場合は、注目画素Ｄ４は縦（副走査方向）に近い斜め線
（白以外の色によって作成される線）の一部であると見
なし、注目画素を右側のデータ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に変
換する。また、図７の（ｂ）のような場合は、注目画素
Ｄ４は横（主走査方向）に近い斜め線の一部であると見
なし、注目画素を右側のデータ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に変
換する。図７において、○は白ドット、●は白以外のド
ット、参照領域内の他の部分は白、白以外のどちらでも
よいことを示している。

【００４５】注目画素Ｄ４のデータはこのような周囲の
多数のドットパターンの比較に基づいて決定される。画
像信号を変換するアルゴリズムは、縦に近い斜め線と、
横に近い斜め線とでは異なる。前記縦に近い斜め線にお
いては隣接する画素との段差が少なくなるように１６０
０ｄｐｉ単位でドットを削除（白ドットを付加する）す
るような変換を行う。一方、前記横に近い斜め線におい
ては段差を形成する画素の近傍に１６００ｄｐｉ単位の
小ドットが付加されたようにするため、１６００ｄｐｉ
単位で不連続にドットを削除する。前記小ドットの付加
状態を作ることにより、電子写真の特性上、印刷された
画像は前記段差の部分がぼけてなめらかになり、スムー
ジングの効果が得られる。

【００４６】以上のような処理の結果、印刷される画像
列を図８および図９に模式的に示す。同図において、
（ａ）はスムージング前のデータ、（ｂ）はスムージン
グ後のデータ、（ｃ）は（ｂ）に示すデータによって実
際に印刷される画像を示している。また、格子の１マス
は４００ｄｐｉの単位である。このように、エッジ部に
おいて画像信号の主走査方向の密度を４倍にすることに
よって、高画質な画像を得ることが可能となる。

【００４７】＜白ドット検出部＞図１０に白ドット検出
部の詳細図の一例を示す。白ドットの条件は、Ｒ，Ｇ，
ＢがすべてＦＦ［Ｈ］で線数が４００線の場合である。
図１１に白ドット検出部の他例を示す。本例はＲ，Ｇ，
Ｂ各信号がＣ０［Ｈ］〜ＦＦ［Ｈ］の範囲で４００線の
ときに白ドットと判断する。

【００４８】＜多値信号遅延部＞以上のようにスムージ
ング動作を行うと、図１２に示すように、プリンタコン
トローラが送っている多値画像データとスムージング処
理をして印刷している画像データとに時間遅れ、すなわ
ち主走査方向に４ドットと副走査方向に３ラインの遅れ
が生じる。つまり、中間調処理を行うべき多値画像より
スムージング処理をした画像が遅れてしまうのである。
この遅れを補正するために、多値画像信号遅延部５００
（図１）で、中間調処理を行うべき多値画像データと線
数切換信号とを３ラインと４ドット分遅らせる。

【００４９】図１３に多値信号遅延部の回路図を示す。
図において、５０１はスリーステートラッチ、５０２は
ＲＡＭ、５０３は水平同期信号ＢＤが入力されるごとに
リセットされて画像クロックＶＣＬＫでカウントアップ
されるアドレスカウンタ、５０５〜５０８はラッチであ
る。本回路では図１４のタイムチャートに示すように３
ライン分画像データを遅らせることができる。

【００５０】次に、回路動作を図１３の回路図と図１５
のタイムチャートを使って説明する。画像信号５１０
は、ラッチ５０１で画像クロックＶＣＬＫに同期して、
制御回路５０４のＯＥ／出力が“Ｈｉｇｈ”の間ＲＡＭ
５０２へ出力され、制御回路５０４のＷＥ／のパルスで
ＲＡＭ５０２への書き込みを行う。一方、ＯＥ／出力が
“Ｌｏｗ”の間は、ラッチ５０１の出力はハイインピー
ダンス状態になり、かつＲＡＭ５０２のデータＤ０〜Ｄ
７からＲＡＭのアクセスタイムｔ_ac［ｍｓ］後にデータ
５１１が出力されてくる。つまり、画像クロックＶＣＬ
Ｋの１周期の間に、ＲＡＭに格納されていた画像データ
のリードと現在送られてきた画像データのライトとの２
動作を行う。

【００５１】制御回路５０４から出力されるＲＡＭ５０
２のアドレスＡ１３，Ａ１４は、水平同期信号ＢＤで
（Ａ１４，Ａ１３）＝（０，１）→（１，０）→（０，
０）と３状態を遷移する２ビット信号を出力する。つま
り、３ラインごとに画像データが上書きされるようにア
ドレッシングされている。以上のように３ライン遅れた
画像データをラッチ５０６〜５０８で４ドット分遅ら
せ、３ラインと４ドット遅らせた画像データと線数切換
信号５１３とを得る。

【００５２】＜γ補正部＞γ補正部６００は、一例とし
てＲＯＭやＲＡＭで構成されたルックアップテーブルと
し、図１６にそのアドレスマップ例を示す。図のように
γ補正テーブルは、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ色それぞれに更に２
００線，４００線ごとに最適な補正値を持っている。γ
補正された画像データＭＶＩＤＥＯは、次段のＰＷＭ部
に入力される。

【００５３】＜ＰＷＭ部＞次に、ＰＷＭ部３００（図１
参照）の動作説明を行う。図１７に回路図、図１８にタ
イミングチャートを示す。

【００５４】図１７において、３０１は９ビットラッチ
でありそのうち８ビットは反転出力とする。３０２は高
速のＤ／Ａコンバータであり、３０３と３０４とは高速
アナログコンパレータであり、３０５はＴＴＬ等のセレ
クタである。３０７と３０８とは三角波発生器であり、
例えば積分回路と増幅器とで構成する。

【００５５】まず、多値画像データＭＶｉＤＥＯと線数
切換信号４００／２００とを画像クロックＶＣＬＫの立
ち上がりに同期してラッチする。そして、Ｄ／Ａコンバ
ータ３０２で０［Ｖ］付近から５［Ｖ］付近までのアナ
ログ電圧を発生させ、次段のアナログコンパレータ３０
３，３０４の負入力に入れる。そして、ＶＣＬＫと１／
２ＶＣＬＫを三角波に変換した信号と比較してＰＷＭを
行う。セレクタ３０５では、例えば制御端子Ａ／Ｂが
“Ｈｉｇｈ”ならばＡ入力つまり４００線ＰＷＭ信号を
出力する。一方、前述したスムージング処理した２値デ
ータＳＶＩＤＥＯはＮＯＴ回路３１０により反転され、
アンド回路３０６でセレクタ３０５から出力されるＰＷ
Ｍ信号と論理積され、ＰＷＭ信号として不図示のレーザ
駆動回路に入力される。２値データＳＶＩＤＥＯが“Ｈ
ｉｇｈ”（白）の場合には、ＡＮＤ回路３０６でＰＷＭ
信号は強制的に“Ｌｏｗ”（白）とされる。

【００５６】以上説明したように本実施例によれば、多
値画像データから白色に近い２値画像を抽出し、有色画
像のみに対し輪郭スムージング処理を行うことで、カラ
ー画像や中間調画像中の白抜きの文字や、白地に書かれ
たカラーや中間調の文字を滑らかにして、高品位な印刷
画像を得ることが可能になった。

【００５７】（第２の実施例）図１９は本発明の第２の
実施例を示す画像信号処理部のブロック図である。各ブ
ロックはほぼ図１と対応している。本実施例では、白ド
ットのスムージングに加えて、黒ドットのスムージング
を行うことができる。ここでは、黒ドット検出部７５０
と記憶部２００とスムージング処理部１００とパルス幅
変調部３００とについて、図１の実施例と相違のある部
分を説明する。

【００５８】＜黒ドット検出部＞黒ドット検出部７５０
では、ＲＧＢ信号と線数切換信号と色指定信号とから黒
ドットを検出する。ここでは、Ｒ信号が００［Ｈ］、Ｇ
信号が００［Ｈ］、Ｂ信号が００［Ｈ］で、色指定信号
がＫ色（１１［Ｂ］）を指定し、かつ線数切換信号が４
００線を指定した場合は、４００ｄｐｉの１ドットの黒
ドットと認識することとする。黒ドット検出部７００か
らの出力信号は、黒ドットであれば“１”、それ以外は
“０”とする。

【００５９】＜記憶部とスムージング処理部＞その出力
信号を次段の記憶部２００で副走査方向に６ライン分保
持する。保持された６ライン分の２値データと現データ
との合成７ラインにまたがった２値データから所定の領
域の周辺画素を参照し、スムージング処理部１００でス
ムージング処理を行う。記憶部２００とスムージング処
理部１００とは、第１の実施例の記憶部２００とスムー
ジング処理部１００とを白ドット処理用と黒ドット処理
用にそれぞれ独立に持つ構成にしてもよい。

【００６０】論理回路１４１′は、図２０に示すよう
に、第１の実施例の論理回路１４１と共用してもよい。
図２０において、論理回路１４１′は黒ドット用の参照
領域の４９画素と白ドット用の参照領域の４９画素を入
力させる。共用の論理回路１４１′で変調された画素の
うちスムージングされた黒ドットはａ１，ｂ１，ｃ１，
ｄ１から出力され、並列直列変換回路１４２ａにより変
換されてＳＶＩＤＥＯ（黒）信号としてパルス幅変調部
３００に出力される。同様に、共用の論理回路１４１′
で変調された画素のうちスムージングされた白ドットは
ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２から出力され、並列直列変換回
路１４２ｂにより変換されてＳＶＩＤＥＯ（白）信号と
してパルス幅変調部３００に出力される。

【００６１】図２１，図２２はそれぞれ、縦に近い斜め
線と横に近い斜め線を黒ドットのスムージング処理した
結果と、印刷される画像例を模式的に示している。同図
において、（ａ）はスムージング前のデータ、（ｂ）は
スムージング後のデータ、（ｃ）は（ｂ）に示すデータ
によって実際に印刷される画像を示している。また、格
子の１マスは４００ｄｐｉの単位である。

【００６２】＜ＰＷＭ部＞図２３は第２の実施例におけ
るパルス幅変調部３００の構成例を示すブロック図であ
る。第１の実施例と同様に、セレクタ３０５から出力さ
れたＰＷＭ信号は、黒ドットをスムージングした信号Ｓ
ＶＩＤＥＯ（黒）（黒い部分が１）とＯＲ回路３０７に
より論理和され、白ドットをスムージングした信号ＳＶ
ＩＤＥＯ（白）（白い部分が１）を反転回路３１０で反
転した信号とＡＮＤ回路３０６により論理積され、ＰＷ
Ｍ信号として不図示のレーザ駆動回路に入力される。

【００６３】パルス幅変調部３００では、γ補正部６０
０の８ビット出力信号と線数切換信号とによってパルス
幅変調信号を生成する。つまり、線数切換信号に応じた
周期でＰＷＭ信号が発生し、そのパルス幅は多値入力信
号に基づいた幅となる。４００線のＰＷＭならば画像ク
ロックＶＣＬＫを用い、２００線のＰＷＭならば画像ク
ロックＶＣＬＫを２分周した信号を１／２ＶＣＬＫを用
いる。また、スムージング処理部１００から出力された
信号によって、パルス幅変調部３００から出力されるＰ
ＷＭ信号ＯＲ回路３０７でＳＶＩＤＥＯ（黒）によって
強制的に“Ｈｉｇｈ”にされ、ＡＮＤ回路３０６でＳＶ
ＩＤＥＯ（白）によっては強制的に“Ｌｏｗ”にされ
る。パルス幅変調部３００から出力されるＰＷＭ信号
は、不図示のレーザドライバに入力され半導体レーザを
点滅させる。

【００６４】以上説明したように本実施例によれば、多
値画像データから白に近い２値画像と黒に近い２値画像
とを抽出し、白色及び有色画像に対し輪郭スムージング
処理を行うことで、カラー画像や中間調画像中の白抜き
の文字や、白地に書かれたカラーや中間調の文字、ある
いは黒文字を滑らかにして、高品位な印刷画像を得るこ
とが可能になった。

【００６５】（第３の実施例）図２４は本発明の第３の
実施例を示す画像信号処理部のブロック図である。図２
４において、図１と同じ参照番号は同様の構成を果たし
ている。

【００６６】プリンタコントローラは、輝度信号ＲＧＢ
２４ビットをカラー処理部４００で濃度信号Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ信号に変換して、プリンタエンジンに画像データ
を転送する。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを４回に分けてデータを転
送して、１ページ分のフルカラー画像をプリントする。
１０００は００検出部、１１００はＦＦ検出部、１２０
０は１１ビットのＦｉＦｏである。プリンタコントロー
ラからは、転送クロックＶＣＬＫと、画素の線数を指定
する線数切換信号と、転送クロックに同期して色画像デ
ータであるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれかの８ビット画像デ
ータが送出される。ここで、パルス幅変調部３００に入
力される信号Ｖ_on，Ｖ_OFF は、白ドット及び黒ドットを
明瞭に印刷するための信号である。

【００６７】以下、図１と異なる本実施例の特徴的構成
部を説明する。

【００６８】＜ＦＦ検出部＞画像信号と線数切換信号と
からＦＦ検出部１１００で、４００線でＦＦ（Ｈ）を黒
ドットとして検出する。ＦＦ検出部１１００から出力さ
れる信号Ｖ_H がＨｉｇｈであって、更に色指定信号がＫ
色（１１Ｂ）である場合、４００ｄｐｉの１ドットの黒
ドットと認識することとする。記憶部２００に入力され
る黒ドット信号は、黒ドットであれば“１”、それ以外
は“０”とする。その出力信号を次段の記憶部２００で
副走査方向に６ライン分保持し、保持された６ライン分
の２値データと現データとの合計７ラインにまたがった
２値データをスムージング処理部１００で所定の領域の
周囲画素を参照し、スムージング処理を行う。

【００６９】＜スムージング処理部の論理回路＞論理回
路１４１では、入力されてくる４９ドットのドットパタ
ーンと予め定められている複数のドットは単と比較する
ことにより、注目画素Ｄ４の変調を行う。前記ドットパ
ターンは前記注目画素Ｄ４の特徴を抽出するもので、例
えば図２５の（ａ）のような場合は注目画素Ｄ４は縦
（副走査方向）に近い斜め線の一部であると見なし、注
目画素Ｄ４を右側のデータ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に変換す
る。また、図２５の（ｂ）のような場合は注目画素Ｄ４
は横（主副走査方向）に近い斜め線の一部であると見な
し、注目画素Ｄ４を右側のデータ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に
変換する。但し、図２５において●は黒ドット、○は黒
以外のドット、参照領域内の他の部分は黒、黒以外どち
らでもよいことを示している。

【００７０】注目画素Ｄ４のデータはこのような周囲の
多数のドットパターンの比較に基づいて決定される。画
像信号を変換するアルゴリズムは縦に近い斜め線と、横
に近い斜め線とでは異なり、前記縦に近い斜め線におい
ては隣接する画素との段差が少なくなるように１６００
ｄｐｉ単位でドットを付加するような変換を行う。一
方、前記横に近い斜め線においては段差を形成する画素
の近傍に１６００ｄｐｉ単位の小ドットを不連続に付加
するようにする。前記小ドットを付加することにより、
電子写真の特性上、印字された画像は前記段差の部分が
ボケてなめらかになり、スムージングの効果が得られ
る。

【００７１】以上のような処理の結果、印字される画像
例を図２６及び図２７に模式的に示す。同図において
（ａ）はスムージング処理前のデータ、（ｂ）はスムー
ジング処理後のデータ、（ｃ）は（ｂ）に示すデータに
よって実際に印字される画像を示している。また、格子
の１マスは４００ｄｐｉの単位である。

【００７２】＜ＰＷＭ回路＞図２８は本実施例のパルス
幅変調回路３００の構成例を示す図である。

【００７３】本実施例では、ＦＦ検出部１１００からの
信号Ｖ_ONによりＯＲ回路３０８でＰＷＭ信号が強制的に
“Ｈｉｇｈ”にされ、［００］検出部１０００からの信
号Ｖ _OFF の反転信号によりＡＮＤ回路３０９でＰＷＭ信
号が強制的に“Ｌｏｗ”にされ、それ以外の場合はスム
ージング処理部１００からの信号ＳＶＩＤＥＯ（黒）に
よってＰＷＭ信号は強制的に“Ｈｉｇｈ”にされる。

【００７４】本実施例における印字状態と画像データの
関係を図２９に示す。図では、４００線のみの画像の場
合を示している。図のように、１つのフルカラー画像を
再現するには、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ４色のプレーンが必要で
あり、本実施例では、そのうちのＫ色（黒色）のプレー
ンの画像のみスムージング処理を行うものであり、Ｋプ
レーンの多値画像データが００［Ｈ］の場合でも、スム
ージング処理回路で生成されたスムージングのための補
助ドットが重畳されて印字されている。

【００７５】なお、本実施例では、黒色のドットの検出
としたが、他の色のドットでもよい。本実施例によれ
ば、写真画像のように階調性を重要視される画像データ
には、２００線のＰＷＭを用い、カラー文字のように階
調性よりも解像度が要求される画像データには４００線
のＰＷＭを用いる。

【００７６】尚、黒ドットを検出するのに、Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋの多値データがＦＦ［Ｈ］で、４００線指定でＫ
色印字の場合としたが、多値データをある範囲、例えば
Ｆ０［Ｈ］〜ＦＦ［Ｈ］までを検出してもよい。本実施
例によれば、イメージリーダで読み込んだ文字の様にＦ
Ｆ［Ｈ］でない場合にもスムージング処理を行うことが
出来、高品位印字が可能となる。

【００７７】以上説明したように本実施例によれば、各
色の多値画像データから黒色の２値画像を抽出し、黒色
の２値画像のみを輪郭スムージング処理を行うことで、
カラー画像の比較的目立つ黒の２値画像をシャープに印
字し、高品位なカラー画像を得ることが可能となった。

【００７８】また、これまでの実施例では中間調再現の
ためのドット変調法として、ＰＷＭだけを述べてきた
が、誤差拡散法やディザ法や１ドットを細分化したディ
ザ法を用いてもよい。

【００７９】また、フルカラーや多色だけでなくモノク
ロプリンタにおいても、本発明を用いることで、階調性
の良い多値画像と高品位な文字画像を得ることが可能と
なる。

【００８０】尚、本発明は複数の機器から構成されるシ
ステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログラ
ムを供給することによって達成される場合にも適用でき
ることは言うまでもない。

【００８１】

【発明の効果】本発明により、各色の多値画像データか
ら２値画像に相当する画像を抽出して、画像をスムージ
ング処理することで、文字を滑らかに、写真画像やグラ
フィック画像は階調性良く印刷でき、高品位な印刷画像
を得る画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例における画像信号処理部のブロッ
ク図である。

【図２】第１の実施例における記憶部のブロック図であ
る。

【図３】第１の実施例におけるスムージング処理部のブ
ロック図である。

【図４】３ステートバッファの構成例を示すブロック図
である。

【図５】ＳＲＡＭの周辺回路の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

【図６】第１の実施例による論理回路選択用のマトリク
スの一例を示す図である。

【図７】第１の実施例の参照領域のドットパターンと注
目画素の変更パターンの例である。

【図８】第１の実施例における縦に近い斜め線の印刷さ
れる画像例である。

【図９】第１の実施例における横に近い斜め線の印刷さ
れる画像例である。

【図１０】白ドット検出部の詳細図である。

【図１１】別の白ドット検出部の詳細図である。

【図１２】プリンタコントローラの送出する多値画像デ
ータとスムージング処理をしてされた画像データの時間
遅れを示す図である。

【図１３】多値信号遅延部の回路図である。

【図１４】多値画像信号遅延部のタイムチャート（１）
である。

【図１５】多値画像信号遅延部のタイムチャート（２）
である。

【図１６】ルックアップテーブルとアドレスマップであ
る。

【図１７】第１の実施例におけるＰＷＭ部の回路図であ
る。

【図１８】ＰＷＭ部のタイミングチャートである。

【図１９】第２の実施例における画像信号処理部のブロ
ック図である。

【図２０】第２の実施例における論理回路の一例であ
る。

【図２１】第２の実施例における縦に近い斜め線の印刷
される画像例である。

【図２２】第２の実施例における横に近い斜め線の印刷
される画像例である。

【図２３】第２の実施例におけるＰＷＭ部の回路図であ
る。

【図２４】第３の実施例における画像信号処理部のブロ
ック図である。

【図２５】第３の実施例の参照領域のドットパターンと
注目画素の変更パターンの例である。

【図２６】第３の実施例における縦に近い斜め線の印刷
される画像例である。

【図２７】第３の実施例における横に近い斜め線の印刷
される画像例である。

【図２８】第３の実施例におけるＰＷＭ部の回路図であ
る。

【図２９】第３の実施例における印刷状態と画像データ
の関係を示す図である。

【図３０】カラー画像形成装置の記録方法を説明するた
めの図である。

【図３１】カラー画像形成装置の記録方法を説明するた
めの図である。

【図３２】ＴＯＰＳＮＳ信号とＶＤＯ信号の関係を示す
タイミングチャートである。

【図３３】画像形成装置の全体の構成図を示す図であ
る。

【図３４】画像信号処理部のブロック図である。

【図３５】ＲＧＢの２４ビット画像信号を８ビットのＶ
ＤＯ信号に変換するタイミングチャートである。

【図３６】ＰＷＭ部のタイミングチャートである。

【符号の説明】

１…ホストコンピュータ、２…プリンタ、３…プリンタ
コントローラ、４…プリンタ制御部、５…画像処理部、
６…半導体レーザ、５１…カラー処理部、５２…γ補正
部、５４…ラッチ、５３…パルス幅変調部、５５…Ｄ／
Ａコンバータ、５６…アナログコンパレータ、５７…イ
ンバータ、５８…三角波発生部、１００…スムージング
処理部、１１１…ＷＶＤＯ（白ドット信号）、１１２…
ＶＣＬＫ、１１３…×８ＶＣＬＫ、１１５…ＳＶＩＤＥ
Ｏ、１２１…スタティックＲＡＭ、１２２…アドレスカ
ウンタ、１２３…制御回路、１２４…３ステートラッチ
バッファ、１２４ａ…ラッチ回路、１２４ｂ…バッファ
回路、１２９〜１３５…シフトレジスタ、１３６…読み
出し信号、１３７…書き込み信号、１３８…ラッチ信
号、１３９…出力イネーブル信号、１４０…クリア信
号、１４１…論理回路、１４２…並列直列変換回路、１
４３…分周回路、２００…記憶部、３００…パルス幅変
調部、３０１…９ビットラッチ、３０２…高速のＤ／Ａ
コンバータ、３０３，３０４…高速アナログコンパレー
タ、３０５…セレクタ、３０６…ＡＮＤ回路、３０７，
３０８…三角波発生器、４００…カラー処理部、５００
…多値信号遅延部、５０１…スリーステートラッチ、５
０２…ＲＡＭ、５０３…アドレスカウンタ、５０４…制
御回路、５０５〜５０８…ラッチ、５１０…画像信号、
５１１…データ、５１３…３ラインと４ドット遅らせた
画像データと線数切換信号、６００…γ補正部、７００
…白ドット検出部、７５０…黒ドット検出部、８００…
分周器、９０１…感光ドラム、９０２…検出器、９０３
Ｙ，９０３Ｍ，９０３Ｃ，９０３Ｋ…現像器、９０４…
帯電器、９０５…半導体レーザ、９０６…スキャナモー
タ、９０７…ポリゴンミラー、９０８…レンズ、９０９
…ミラー、９１０…クリーナ、９１１…帯電器、９１２
…分離爪、９１４…給紙ローラ、９１５…給紙カセッ
ト、９１６…転写ドラム、９１７…検出器、９２０…基
準発振器、９２１…分周器、９５０…画像形成装置、１
０００…００検出部、１１００…ＦＦ検出部、１２００
…１１ビットＦＩＦＯ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力カラー画像信号に応じて変調された
光ビームで像担持体を走査することにより画像を形成す
る画像形成装置であって、前記カラー画像信号に基づき、いずれのカラー画像信号
によっても像形成されない白色領域を抽出する抽出手段
と、注目画素が前記白色領域にある場合に、注目画素とその
周囲画素の画像信号を参照して所定条件で前記注目画素
を変更することにより、画像の円滑化を行う円滑化手段
とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１において、前記円滑化手段は、
前記注目画素を複数の領域に分割する画素分割手段と、
分割された各領域に前記所定条件に従って画像を形成す
る画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項３】請求項２において、前記画像形成手段
は、画像信号に基づいて信号のパルス幅を変調して印刷
ドットを形成するパルス幅変調手段を備えることを特徴
とする画像形成装置。