JPH06504004A - 所定の装置解像度を有する画像記録装置に所望の画像を複製する方法及び装置 - Google Patents

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】 この特許出願は、本件出願と同じ発明者及び譲受人による１９９０年１１月７日 付けのアメリカ合衆国特許出願第６１０，０９４号、発明の名称「網目板レーザ プリンタにおける垂直画素の挿入方法」に関連するものである。

薗栗上９利里分野 本発明は、一般的には、表示装置の出力を増加させる技術に関し、より詳しくは 、格子状に配列された表示装置の出力の解像度を修正することによって、文字、 画像及び写真の品質を改良する技術に関する。出力は、表示装置の解像度に対し て（高低）両方に異なる解像度で出力され、及び／又は、網点を表示装置の軸線 と異なる軸に沿って整列させ、あるいは網点を整列させずに出力し、さらに網点 の寸法及び／又は黒化度を制御可能とするものである。

元服の考量 ある種の表示装置においては、画像は、エネルギークラスタを、表示装置あるい は印刷手段に直接に、あるいは適宜の中間工程を介して間接に、与えることによ って形成される。

周知の非接触プリンタやディジタル型複写機などの印画機械などの表示装置は、 ディジタル格子によって規定される位置に網点を配置することにより、紙やその 他の印刷材料に画像を形成しており、格子におけるこれらの位置は、画像要素を 略した画素として知られている。格子の量子化の度合は、通常、解像度と称され 、たとえば、３００ＤＰＩ（１インチあたりの網点数）の解像度を有するプリン タは、中心間の距離か１／３００インチの網点格子を形成するものである。この 意味で、「解像度」とは、プリンタが記録し得る線の細かさではなく、かつ、線 の組の解像性でもないことに、留意されたい。

電子写真画像プリンタなどの印画機械では、画像は、まず光電材料などの帯電面 に、たとえばレーザビームなどによって光電材料を時系列的に走査することによ って形成される。走査線の走査に際して、レーザビームは、各画素の範囲を走査 する間に、画像中の所望の網点に対応するように励起される。（典型的には、レ ーザプリンタとして知られる）この種の印画機械は、黒色記録機として知られて おり、白抜きの網点を記録するようにレーザビームを励起する機械は、白色記録 機として知られている。

レーザビームか励起されると、充電材料におけるレーザエネルギーが投射された 部分か放電する。レーザによる順次走査は、光電材料に所望の画像に複製電荷パ ターンを形成する。電荷パターンにトナーを引き入れて現像し、現像されたパタ ーンを、紙やその他の材料に転写することによって、出力印刷物か得られる。

レーザビームは、画素の領域のみで励起されるが、しかし、結果の電荷群におい てビームは、充電剤利用上の周辺の画素も同様に形成してしまう。電荷群は、は ぼ円形ないし楕円形の領域で、画素の中心の電荷か高い釣鐘形の非線形に分布さ れる。現像処理は、充電材料の網点画像か形成されるしきい値より高い値に帯電 した領域のみに、出力画像を形成する。

画像網点は、無階調の複数画素領域を背後の画像か透過することを防止するため に、また、細い傾斜した敵状の線を減少させるために、網点の直径を１つの画素 よりも相当大きい、約２倍ないし３倍の大きさに形成して、重ねあわせる。たと えば、３００ＤＰＩのレーザプリンタにおける網点の直径は、はぼ１／１００イ ンチないし１／１５０インチ（３／３００インチないし２／３００インチ）であ る。

レーザビームを励起するかしないかを決定して虚像画素を得るために、一般に印 刷すべき画像は、ます格子化される。すなわち、通常はアナログである原画デー タを、重なりあわない虚像画素中に量子化する。画素格子は、同時にビットマツ プになる。レーザービームプリンタでは、画素（ビットマツプの要素）は、通常 は２値、すなわち表現する画素が黒あるいは白のいずれかであり、他の種類の表 示装置では、多重ピント画素により網点の寸法あるいはグレイ濃度値を表示する 。

格子化処理において、連続した線や文字の輪郭などの画像要素は、はぼ原画の形 状に沿った画素パターンに変換される。写真データなどの連続階調のデータは、 対応する原画データの平均グレイ濃度値に相当する一定寸法の多重画素群に変換 され、６×６個の多重画素群では３６段階の、８×８個の画素群では６４段階の 、グレイ濃度値を表現することができる。

レーザビームプリンタは、所望の解像度を得るように、レーザを所要の周波数で オン・オフ点滅することにより、レーザ走査方向の解像度を連続的に変えること かできる。他の軸線方向の解像度は、通常は一定で、記録紙の搬送機構とレーザ の走査速度との相互作用により決定される。これは、ＬＥＤやＬＣＤの固定へラ ドアレイを使用して、固定へラドアレイにより記録紙の長さ方向に走査する印刷 機械でも同様である。また、本発明は、解像度が両方の軸線方向とも固定された 印刷機械についても、適用できるものである。

従来装置の問題点 一般に、原画データに対する出力画像の忠実度は、出力画像における網点の解像 度に依存している。任意のアナログ画像は、量子化された格子によっては正確に 複製することができず、アナログ画像データの細かさが量子化格子のサンプリン グ間隔を超える場合には、歪みを生じる。

歪みは、少なくとも肉眼の許容範囲では、連続調データの中に最もよく見え、印 刷された画像か粗く粒状になり、微細なデテールがぼけ、さらに多くのコントラ スト（グレイの調子）が失われる。文書データでは、文字が最も近接する画素に 位置決めされるために、リズムが損なわれ、文字の形状、特に縦線の幅やセリフ は、最も近い画素で近似され、文字の線や輪郭は、不連続な画素段階で近似され るために、（輪郭線の方向が格子のいずれかの軸に一致する場合を除いて）ぎざ ぎざになる。

印刷すべき原画データが、既にディジタル形式になっている場合でも、ディジタ ル化されたデータと表示装置との解像度が適合しない場合には、歪みが生じる。

これは、表示装置の解像度がディジタル化されたデータのそれよりも高い場合に も生じる。

この不適合の問題は、約２００ＤＰＩの解像度のディジタルデータで伝送される ファクシミリデータが、３００ＤＰＩのプリンタで印刷される場合に遭遇する。

たとえば、ファクシミリデータにおける（１／２００インチの）１個の画素の大 きさの要素を、（３００ｘ３００ＤＰＩプリンタにおける）３３％大きい１／３ ００インチか、３３％小さい２／３００インチで印刷しなければならない場合な どである。

現嶌ｑ強週方法 出力画像の品質を改善する各種の技術か提案されている。これらの強調技術には 、エツジの平滑化、線幅の拡大、鋸歯防止（［鋸歯状」のぎざぎざを減少させる ）及び表示装置の解像度の増加が含まれる。

強調技術の多くは、既に格子化された後のデータについて施され、微細なデテー ルは既に失われているが、表示装置には、事前に送られている。強調技術は、通 常、表示装置への信号を変換して、画素中心から偏位した小網点を形成したり、 あるいはグレイの網点を形成する。

アメリカ合衆国特許第４．４３７，１２２号（ウオルシュ他）、第４．８４７． ６４１号（ラング）、及び第４．９３３．６８９号（ヨンキス）などの印￥１１ 強調技術は、エツジの平滑化に有用であるが、一部の線の微細な解像度が失われ る。

アメリカ合衆国特許第４，８６４，３２６号（カワムラ他）は、興味深いシステ ムを開示しており、これは、２個のレーザビームを交互に使用するものであるが 、明らかにきわめて複雑で、通常の商業用としては高価にすぎるものである。

原画をある解像度でディジタル化した後に挿入される上述の技術は、連続階調画 像における忠実度の損失、文字の位置決めの精度の低下、あるいは文字やその他 の画像要素の形状の低下などを補正できない。

各種の周知の鋸歯防止技術は、隣接画素の濃度あるいはグレイ値を平均すること によって、ぎざぎざなエツジを平滑にするものであり、所望の平均濃度を作るた めに、可変寸法網点またはグレイ網点を使用する。鋸歯防止は、ぎざぎざなエツ ジを平滑にするために有効であるが、細い画線が太くなり、エツジの鮮鋭度が鈍 くなる。

出力画像の解像度の増加は、アナログ（原画）画像のサンプリング率が増加して 、データ全体について細かいデテールか保全されるので、基本的に、画像の品質 を改善する。

従来、出力画像の解像度の増加には、表示装置の解像度の増加を必要とし、同様 に、ディジタル格子データを蓄積するためのメモリ容量を増加させる必要がある と考えられてきた。たとえば、解像度を３００ｘ３００ＤＰＩから６００×６０ ０ＤＰ１１：増加さセルとイッタ暴力’）”Ｑ案は、６００ｘ６００ＤＰＩで表 示できるような高価な表示装置を必要とし、かつ、格子化された画像データを保 持するために、４倍のメモリ容量を必要とするものとされてきた。

るエネルギークラスタとの間、及びエネルギークラスタと出力画像の網点との間 の、１対１の対応関係に依存している。すなわち、各データ画素は、対応するエ ネルギークラスタが形成されるか否かを決定するのであり、各エネルギークラス タは、出力画像に網点を形成する。

従来の表示装置を改善するために、通常、ディジタル格子と表示装置によるエネ ルギークラスタの形成との間に、回路が挿入される。これらの改善は、エツジの 平滑化のために３つの手段、すなわち、網点の寸法を標準より小さくし、標準よ り小さい網点をエツジに沿って追加し、標準より小さい網点を、画素中で走査線 に沿った方向に中心位置をずらせる（水平方向走査レーザなら、画素中心の左ま たは右にずらせる）手段を使用する。

これらの改善手段は、ディジタル化されたデータとエネルギークラスタとの１対 １の対応関係を、充分に維持する二とができない。ディジタル化されたデータさ れたエネルギークラスタ及び結果の網点は、通常、表示装置用の網点より小さい 。しかし、これらの改善は、エネルギークラスタの配置と出力画像中の網点との １対１の対応関係を維持する。換言すれば、すべてのエネルギークラスタが、出 力網点を形成するためのしきい値を超える値である。

閃遭Ω特許坦願 前述した関連特許出願における、出力画像をある程度強調するための基本的な装 置は、レーザビームを、縦方向に隣接する走査線上に配列された２列の画素点に 重ねあうように使用し、選択的に励起して、走査線上に縦方向に配列された２列 の画素点の一方又は両方に網点が形成されないようにして、中間あるいは挿入網 点を形成するものである。しかし、この基本的な装置には限界がある。特に、挿 入走査線−ヒの１つの画素か励起されるには、レーザがこの画素点の直上及び直 下の走査線を通過する場合のみが、この画素点を励起する機会であり、かつ、励 起レベルを決定するための入力は、３つの画素点入力、すなわち、走査線上の２ 個の画素と所望の挿入網点とのビットマツプ値である。

この露光機会の制限及び入力の制限は、本来の走査線と挿入走査線との網点の寸 法、形状及びトナー付着面積をバランスさせなくなる。

一方、本発明は、重ねあわせを形成する機会が比較的限定されないものであり、 重ねあわせを形成するために単に追加画素を使用するだけでなく、画素中でパル スを偏位させ、１つの画素中に多重パルスを有して、ビームの形状を変更し、か つ、ビームのエネルギーレベルを変更するものである。

本光外Ｑ概要 広い概念における本発明は、プリンタの標準の１インチ当りの網点数（ＤＰＩ） に対応する１インチ当りの走査線数を有するレーザプリンタの解像度を、（１） レーザビームを、プリンタの標準ＤＰＩに対して、たとえば２倍の高速度で励起 し、 （２）レーザビームが走査１．でいる画素点及びその近辺の所望ピッＩ・マツプ を示す水平及び垂直方向のディジタル情報の論理的組合せに基づいて、レーザプ リンタが走査している走査線の両側の走査線の間に挿入された走査線上の所望の 画素を含む各画素においてレーザビームを可変的に励起し、（３）走査線−［− の３個もしくはそれ維持用の画素点からの総合励起により、１個又はそれ以北の 挿入画素点に網点を形成し、さらに、（４）励起１ノヘルに基づいて、走査線１ −の画素点に網点を選択的に形成しまたは形成しないようにするものである。

本発明の好ましい実施例においては、各画素点におけるレーザビームの励起は、 走査中の走査線及びその上下の挿入走査線の３個のビットを含む、レーザビーム の走査点を中心とするディジタルビットマツプの９個のビットからのディジタル 入力の論理回路によって決定される。

この実施例では、２本の走査線間の１つの挿入画素は、６回評価され、対応する 網点は、走査線に近接する画素点における６個のレーザパルスの合計値によって 形成される。これらのレーザパルスは、ある場合には、パルスの中心が投射され る走査線上の画素点に、網点を形成するためには不十分な強度のものである。

本発明のより一般的な概念では、１個の網点が、励起され得る近辺の画素群から の多数のエネルギーパルスの総和によって形成される。

本発明は、出力の解像度を増加又は減少させることができ、及び／又は表示装置 における軸線以外の軸線に沿わせるように出力網点の配列角度を変換したり、あ るいは網点を非整列パターンで出力させることができる、マトリクス型表示装置 に適用される方法を提供するものである。

表示装置の通常の使用手法と異なり、本発明は、１対多数の対応関係の組、たと えば、ディジタル化されたデータにおける多重画素と与えられたエネルギークラ スタとの対応関係、及び多重エネルギークラスタと出力画像における所要の網点 との対応関係に依存するものである。換言すれば、多重画素は、与えられたエネ ルギークラスタをどのように形成するかを決定するために使用され、多重エネル ギークラスタは、独立に、かつ、それらが重ねあわされた結果として、出力画像 のどこに網点を形成するかを決定する。

また本発明は、表示装置の出力しきい値を超える重ねあわせ領域を創出するため に、出力しきい値より低いエネルギークラスタを使用するものである。

エネルギークラスタの重なりは、結果のエネルギー界に対して、したがって出力 材料に形成される画像に対して追加される。これにより、出力画像中の表示装置 の解像度に無関係な位置に網点を創成することかできる。

たとえば、しきい値以下の４個のエネルギークラスタを重ねあわせると、それら の重なり部分は、出力しきい値を超えるエネルギーとなり、それによって、表示 装置の（レーザプリンタの走査線上などの）４つの作動可能な位置の間に、ただ し作動可能な位置ではない位置に、１つの網点を形成する。より複雑な重ねあわ せ効果も、当然に可能である。

留意すべきことは、本発明によれば、通常の３００ＤＰＩプリンタを使用して、 ６００Ｘ６００あるいは１２ｏＯ×１２００ＤＰＩの画像を出力すルコト、約２ ００ＤＰＩのファクシミリデータを印刷すること、任意角度の可変寸法網点によ る網目板を出力すること、及び、ある角度の可変寸法あるいはグレイ網点で、も しくは６００ｘ６００又は１２００ｘ１２００ＤＰＩなどの高解像度の一定寸法 の網点によって、連続階調出力を改善する二とができる。

本発明は、格子状ビットマツプの部分を保持するために一時記憶したり、（ビッ トマツプの区画と比較するために）パターンと表示装置へ出力する対応信号を恒 久的に記憶（７たすする、データ圧縮技術を使用するようにしてもよい。

本発明のその他の目的、特徴及び利点は、以下の説明及び添付図面から明らか図 １及び図２は、解像度及び「ビ・ノドマツプ」情報を説明する図である。

図３及び図４は、レーザプリンタなどのプリンタに使用される特別な解像度及び 網点寸法の事例を説明する図である。

図５は、典型的なレーザプリンタの対応しきい値を示すグラフである。

図６は、４個の光源を重ねあわせた光学露光の追加特性を示す図である。

図７は、多数の露光光源の露光を示す図である。

図８は、高解像度を得るために重ねあわせた露光パターンの別の事例を示す図で ある。

図９は、１インチ当り６００個の網点のビットマツプパターンを、通常の１イン チあたり約３００線のレーザプリンタの走査線と対比した図である。

図１０は、通常のデータプリンタと、望ましい高解像度のプリンタとの関係を考 察するための図である。

図１１及び図１２は、レーザビームの適切な励起レベルを決定するための好適な 実施例としてのビットマツプ及び関連する「型板」又はビットの組を示す図であ る。

図１３は、それぞれ９ビツトからなる各種のビットマツプ入力と、対応するレー ザビム励起時間を示す図である。

図１４は、本発明の図示実施例を実施する好ましい回路を示すブロック図である 。

図１５８１図１５ｂ及び図１５ｃは、図１４のブロック回路の部分詳細図である 。

図１６は、レーザプリンタの励起時間に対するトナー濃度の関係を、より詳細に 示すグラフである。

図１７は、中心画素の作動を決定するための２５画素の型板の１例である。及び 図１８は、中間画素とその励起に寄与する近接の走査線の画素群を示す模式図本 発明を実施する図示の回路を説明する前に、解像度に関する基本的な要件及びｌ ノーザプリンタ及びその他の印刷装置の解像度の改善について、検討することか 有用である。

最初に、プリンタの解像度の最も一般的な単位は、１インチ当りの網点数で、ｒ ＤＰＩＪと称する。ＤＰＩは、網点を形成し得るプリンタの精度を示す単位であ る。正確に説明すると、これは、独立に視認し得る、あるいは識別回能な１イン チ当り網点の数である。３００ＤＰＩのプリンタは、直径が１インチの１／３０ ０である網点を印刷するのではなく、その理由は、図面により後述する。

ディジタルプリンタの目的は、ビットマツプのページを最も有効に表現すること である。図１に示すように、直径が解像度の１単位である円形の網点は、平滑な 線を作ることができない。また、図２に示すように、−辺の長さが解像度に１単 位である正方形の領域は、４５度の斜線を平滑につくることができない。

黒化領域と平滑な水平及び垂直な線とを形成するには、図３に示すように、直径 が解像度の約２単位の網点寸法が必要である。４５度の斜線を平滑に形成するこ とは、もっと難しく、アドレス可能な解像度の最近接した点を、解像度の２単位 の平方根に等しい間隔で配置することになる。この場合、平滑な線を形成するた めの網点の直径は、図４に示すように、解像度の約３単位を必要とする。したが って、印刷機械は、通常、解像度の２ないし３倍の直径で記録している。たとえ ば、３００ＤＰＩのプリンタは、直径がほぼ１／１００インチの網点を、１イン チ当り３００個印刷しており、これらの網点は、互いに重なりあっているために 、独立に解像することができない。実際には、ＤＰＩとは、プリンタの網点のア ドレス可能な解像度を現わすものと考えることができる。

図５に示ずように、露光の静電機能とトナーｆｉ度との関係は、直線ではない。

図５のグラフに経験的に示すように、露光量に対応するトチ−濃度は、高度な２ 段階システムである。図５において、露光時間は、所与の画素ないし画像要素を 掃引する走轟レーザビームの点灯時間の比率である。

図５の光学応答特性曲線に示すように、記録ビームは、ページに記録することな く、ある時間内、点灯され得る。応答（７きい値より大きい光学露光は、視認可 能な差を作らｔい。

このような静電［１瀉目工程の特性を考慮すると、任意寸法で任意解像度の網点 を作ることかできる。１つの点は、中心がその点から離れているビームの光によ り影響を受ける。ある点に対する露光量の総和は、重なりあったすべての光の合 計値である。網点は、合計露光量か光学応答しきい値を超えた場合に形成される 。

合計露光量か応答しきい値より少ない場合には、網点は現われない。

図６及び図７は、この理論の２つの事例を示す図である。図６は、４つの光源が 重なってページ上に投射された場合で、中心領域は、しきい値を超える光量で露 光され、残りの領域は、トナーが付着しない状態である。同様に図７は、多数の 露光が、単一の中心の高濃度領域を形成し、レーザビームの強度レベルと各パル スの持続時間とによって、中心の黒点あるいはより広い黒化領域が形成される。

多重露光印刷の制御は、所定領域に投射される光の総量を制御することである。

光走査は、連続した走査線の組に沿って行われるが、制御のために、走査光は、 各走査線上の等間隔の領域（画素）の粗生に分割され得る。これらの各小領域に ついて、ビームを点灯する合計時間を制御して、各領域に配分される光量を制御 する。

各光源制御点は、多数の目的領域に効果を生じ、各目的領域は、多重光源制御点 から配分される光量を受ける。光源制御点を適切に変調するには、不均一な組を 同時に解決することか必要である。これらのそれぞれの不均一さは、目的領域の 状態が、光学応答しきい値より小さいか又は大きいかを限定する。別法として、 走査中の制御点に近接した領域からから先行制御点の配分値を減算して、不均一 な組を解決するようにしてもよい。実際には、レーザプリンタのレーザビームか 走査している制御点あるいは画素の周囲領域を、移動する「型板」あるいは現走 査位置の周囲の走査点の組によって検査し、型板中の入カビ・ソトマ・ツブから のビ・ントの論理機能として、かつ、先行制御点からの配分値を含む所望の励起 時間を与えるルックアップテーブルを用いるようにし７てもよい。ル・ンクア・ ノブテーブルは、リードオンリーメモリ、ノ入−ドワイヤードロジ・ツク回路、 もしくは同種の装置で構成することができる。

前提知識として、及び完全な理解のために、たとえばピユーレ・ソト・ツク・ツ カ−・ド社のレーザジェット・プリンタなどの市販されているレーザプリンタに ついて説明すると、レーザビームは、約１．２８ミリ秒で垂直方向に８インチ掃 引し、同期パルスは、１．８ミリ秒ごとに掃引開始を指示１７、約２分の１ミリ 秒で復帰する。レーザを１インチ当り６００個の網点を形成するように励起する と、各ビットの位置で、約２６８ナノ秒（ｎｓｅｃｓ）又は１０億分の２６８秒 間、励起される。

ヒユーレット・パラカード・レーザ・ジェットは、１３４ナノ秒から２０１ナノ 秒の範囲で励起され、１３４ナノ秒では網点を形成せず、２０１ナノ秒以上の励 起によって網点を形成する。他の市販システムでのしきい値は、これと異なる値 である。したがって、２本の（水平方向の３００ＤＰＩの）走査線の間の１つの 中間画素位置に、１つの網点を配置しようとすれば、所望の挿入画素位置に重な る走査線上の画素群を充分に励起して、光学しきい値以上にしなければならない 。

必要であれば、走査線上の配分パルスの持続時間を１３４ナノ秒以下として、走 査線上のこれらの点に網点を現わさないようにする。特に、所望の挿入画素網点 の前後の２本の走査線上の４個の画素を比較的低レベルで励起すると、ず６と同 様な手法で、所望の１つの挿入画素網点が形成される。

追加のアドレス可能な画素要素を提供するために重ねあわされる帯電領域を作る 効果は、断面が平坦なエネルギー分布を有する装置、すなわち、エネルギー源が 投射された領域全体にエネルギーが均一に分布された装置で形成することができ る。実際により重要なことは、この多重露光は、非線形のエネルギー分布を有す る装置にも使用できることである。たとえば、レーザプリンタにおけるレーザ光 源は、出力光の断面が完全な線形ではなく、ビームの中心強度が高く、ビームの 周辺付近では出力級度が少ない。また、プリンタの光学系も完全なものではなく 、ビームが拡散する傾向がある。最後に、光電材料の静電作用も、帯電量と露光 レベルとの反応に差か存在する。ここに説明する解像度変換効果は、これらの不 都合に適合して、解像力が低い性質の装置でより高い解像度を得ることかできる 重ねあわせを創出するものであることに、留意されたい。

レーザによるドラム上への書きこみ作用、及び各制御点におけるビームの持続時 間を精密に制御することは、ドラムの書きこみ部分が、周囲画素の「充満した」 領域を、現に走査中のアドレス可能で制御可能な画素に先立って、走査できるよ うにする。走査線ごとにドラムに書きこまれるパターンは、不揮発性であるので 、レーザ光（多重露光）の走行走査は、ビーム中心領域のみならず、ビームの周 辺部の領域も作用する。この効果を利用するために、制御器は、源ビ・ノトマ・ ノブ中の水平、垂直及び対角線方向の画素を「観察」し、この制御点についてレ ーザビームを適切に変調する。

ビームの持続時間、形状及び強度を選定すれば、前述の非線形を補正し、源ビッ トマツプの「型板形状」に基づく「ルックアンプ」テーブルを使用することかで きるシステムを使用できる。この変調出力変換の源ビ・ントマ・ツブは、はぼ完 全な４倍の解像度を提供するために（ビーム持続時間のみを変化させて）構成さ れ、なお、より高い出力解像度も可能にするものである。

図８は、３本の異なる走査線からのパルスで、走査線の１つに近接した１個の網 点を形成するようにした、高解像度の画像を形成するための変調構成を示す。

この効果は、図８の中心の黒化領域で示されている。

図９は、走査線間隔か１／３００インチのレーザプリンタに適用する解像度レベ ルが６００ＤＰＩのビットマツプを示す。この種のレーザプリンタは、３００Ｄ ＰＩの出力解像度を有するもので、後述する本発明の原理に基づくシステムを用 いて、６００ＤＰＩの解像度を備えるように構成することができる。

図１０の図表には、周知のレーザプリンタにおける、１／３００インチの間隔の ２本の走査線（３）及び（５）を示しである。画像を６００ＤＰＩで形成するた めに、中間ないし挿入走査線（７）、（９）及び（１１）に沿った画像中に、追 加の網点を配置することか望まれる。網点（１３）及び（１５）の位置について は、それらが走査線（３）及び（５）の上にあるので、なんら問題はない。また 、レーザビームを６００ＤＰＩの高い周期で励起することも、それが走査線に沿 って掃引するので、通常の３００ＤＰＩのスキャナと比較しても問題はない。さ らに、走査線上の隣接又は近接する３個ないしそれ以上の画素を、適切なレベル で励起して、これらの点に出力網点を形成するエネルギークラスタを重ねあわせ ることにより、点（１７）に出力網点を形成させる。前述のように、これらの網 点の直径は、解像度レベルの２倍ないし３倍に等しくして、例えば図４に示した ように、連続した画線を形成させる。６００ＤＰＩの解像度のためには、網点の 直径を、２／６００インチあるいは１／３００インチと３／６００インチあるい は１／２００インチの間の寸法にする。

本発明の図示実施例の装置を、図１１から図１３の図面に基づいて説明する。

図１１において、レーザプリンタのレーザビームは、点（１９）に投射さね、こ の点における励起レベル又は持続時間は、点（１９）を中心とする正方形で示す 「型板」（２１）中のビットマツプの９個のビット全体によって決定される。一 方、図１２では、レーザビームは、走査線に沿った次の点（２３）に投射され、 型板（２１）は、型板（２１）に含まれ、肩、（２３）を囲む次のビットマツプ の９個のビット群に移行する。１個のビット（２７）だけが出力することを示し ている、図１２の下部のパルス（２９）で示すように、点（２３）に相当する走 査点において、レーザビームにパルスが提供される。同様に、図１１の領域（２ ５）にパルスがないことは、型板が走査点の右下の点に１個の網点を出力するよ うにのみ構成されている場合に、点（１９）においてレーザビームが励起されな いことを示す。

図３は、型板パターンに対するレーザビームの励起時間の、より完全に示す図表 である。すなわち、符号（３１）で示すビットマツプは、図１２に図示したもの と同じであり、特定の画素間隔中の励起に適用可能な２６８ナノ秒の中の１５０ ナノ秒の出力を励起することを示す。

図１３は、論理的に使用される型板形状の各種の組合せと、それぞれの組合せに おける変調を示す。特定の変調値は、本来の網点及び走査線と挿入されたものと を、良好に適合させるために使用される。

図１３の型板の作動を、より完全に説明するために、各段階についてそれぞれ説 明する。

Ｐ１段階は、挿入網点か１個の場合である。左の図は、下方の走査線から網点を 見た場合で、右の図は、上方の走査線から網点を見た場合である。

Ｐ２段階は、最も複雑な段階が作られている。Ｐ２段階は、１本の挿入走査線を 検知する。この段階は、評価される網点位置に基づいて、幅が異なる２個のパル スを使用する。図１３に示す型板の２個の列は、１本の挿入走査線を伴う２本の 連続した走査線を示している。走査線Ａの第１と第３との位置では、７／１６幅 のパルスが使用され、第２と第４の位置では、８／１６幅のパルスが使用される 。走査線Ｂの第１と第３との位置では、８／１６幅のパルスが使用され、第２と 第４との位置では、７／１６幅のパルスが使用される。この交互のパルスパター ンは、走査線の幅と走査線の濃度とのバランスを提供する。

Ｐ３段階は、１本の本来の走査線を作るために使用される。

Ｐ４段階は、本来の走査線の両側に、２本の挿入走査線を作るために使用される 。

Ｐ５段階は、各１本の本来の走査線と挿入走査線との２本の走査線を、互いに隣 接させて作るために使用される。

Ｐ６段階は、１本の本来の走査線と２本の挿入走査線との３本の走査線を互いに 隣接させて作るために使用される。

Ｐ７段階は、走査線がない領域（白領域）を作るために使用される。

要約すると、画素網点は、走査線上の６個の隣接画素を励起することによって、 ２本の水平な走査線のほぼ中間に位置つけされて、中間の画素点に与えられるエ ネルギーの総量がしきい値以上になるようにする。この実施例は、挿入画素点を 多重露光する機会を提供するようにしであることが重要である。実施例により説 明すると、図１１、図１２及び図１３に示す３×３個の型板の構成は、挿入画素 は６回の作用を受け、本来の画素は３回の作用を受けることを示している。水平 走査線の上及び中間の画素点の所望出力を種々に組合せることにより、走査線に 沿った画素点の励起レベルを適切に変化させることかでき、所要の励起レベルは 、図１３の「変調器」に含まれる。ここで注意すべきことは、図１３の変調器は 、ヒユーレット・パラカード・ジェットプリンタを使用した場合に適用されるも のであり、特性が異なる他のプリンタは、他の種類の同等な異なる構成を用いて 、解像度の増加を提供しているということである。

図１４は、上述した作用効果を得るための、レーザプリンタやその他の画像生成 装置を制御する好適な装置（１０）のブロック回路図である。装置（１０）は、 ＩＢＭＡＴパーソナルコンピュータ（４１）などの画像データ出力装置と、ヒユ ーレット・パラカード・レーザジェットなどのレーザプリンタ（４３）との間に 挿入するのが望ましい。装置（１０）は、制御回路（１２）、プリンタ（４３） に接続されて変調信号を提供スる出力コネクタ（１４）、及び、ＰＣ（パーソナ ルコンピュタ）に接続されて画像データを受け取るプリンタ用の入力コネクタ（ １６）を備える。

制御回路（１２）は、ＰＣインターフェース回路（１８）、ＦＩＦＯ（ファスト イン、ファストアウト）回路（２０）、段階回路（２２）、及び、ビデオ信号発 生回路（２４）を備える。通常は、アドレス情報及び画像データは、ＦＩＦＯ回 路（２０）へ送られる画像データを制御するインターフェース回路（１８）に受 け取られる。続いて回路（２０）は、３走査線のデータを同時に、レーザプリン タ（１３）に設けたレーザの励起を制御する変調信号を作る解像度変換回路（２ ４）に送る。段階回路（２２）は、Ｐ　Ｃ（４１）とプリンタ（４３）の間のデ ータの流れの同期性を確保する。

一般的に云うと、図１４のブロック図は、直列に連続した多数のビデオ信号を記 録できるものである。現在のデータを直列の出力装置にするのに必要な電気回路 は、設計及び構成が同様なものである。この実施例解像度変換の能力は、特別な 装置あるいは源データを提供するインターフェースには依存しない。解像度変換 は、図１４の「解像度変換回路」と表示したブロック中で行われる。

ホストコンピュータ（４１）は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（４５）を 備えて、印刷すべき６００Ｘ６００ＤＰＩのビットマツプを保持するのに充分な 記憶容量を有する。レーザプリンタ（４３）は、１インチ３００本の水平走査線 を有する通常型である。ＦＩＦＯ（プッシュプル）回路（ｚＯ）は、ランダムア クセスメモリ（４５）に記憶された６００Ｘ６００ビツトマツプからの画像ビッ ト情報の線を記憶する。

特に、ＦＩＦＯ回路（２０）は、レーザプリンタの、走査中の走査線及び隣接の 挿入走査線（及び適当であれば、走査線）に対する６００ＤＰＩビツトマツプ情 報を記憶する。解像度変換回路（２４）は、ＦＩＦＯ回路（２０）からの３走査 線のデータを受け取り、６００Ｘ６００ピツマツプからの、中心の画素ビットが 本来の水平走査線上にあり、３個ずつ２組の挿入画素が、中央の３個の画素ビッ トのすぐ上下で、レーザプリンタの本来の水平な走査線上にはない、９個の画素 ビ・ノドの組つ０て、連続的に作動する。解像度変化回路からの出力は、ノくル ス幅が図１３に規定した変調器に示した持続時間で変調され、間隔が画素ごとに １ノくルス（約２８６ナノ秒）のパルス列である。

また、ホストコンピュータ（４１）は、ＲＡ　Ｍ　（４５）に要求される記憶容 量を減少させるための、圧縮／減圧縮回路（４９）を備える。回路（４９）は、 通常の特性のもので、走査線が、実質的にあるいは拡張された白領域と、それに 続く実質的（こ黒領域とからなり、これらが黒から白へ、あるいは白から黒への 変更がないビ・ソトマ・ツブの走査線における多数の画素を示す２値数で現わさ れる場合に用いられて、各画素ごとにＲＡＭへ人力させる必要を不用にするもの である。こびランレングス」型圧縮及び減圧縮回路自体は、周知である。

解像度変換回路（３４）は、「型板」回路（５１）、ビデオ信号「ルツクア・ツ ブ」及び出力回路（５３）、及び、タイミング信号発生及びＦＩＦＯ制御回路（ ５５）を備える。これらの回路の機能は、図１４の回路と、その詳細図である図 １５Ａ、図１５Ｂ及び図１５Ｃに示されている。

図１５Ａ１図１５Ｂ及び図１５Ｃは、図１４の構成要素（１４〜２４）の部材と 接続関係を示す回路図である。特に、図１５Ａに示すインターフェース回路（１ ８）は、入力トランシーバ（２６）　（受信及び伝送作動ドライバ、７５１７９ 型の２分の１）、アドレス選択スイッチ（Ｓｌ）、８段コンパレータ（２ｇ）（ ７４ＡＬＳ６８８）、ノくスコントローラ（３０）（プログラム可能なアレイロ ジック、２２■１０）、２方向ノく・ソファ（３４）（７４Ｌ　Ｓ　２４５）、 ８段ランチ（３６）（７４Ｌ　Ｓ　３７３）、プリンタデータ出力装置（３８） （プログラム可能なアレイロジ・ツク、１８ＣＶ８）及び、プリンタデータ出力 装置（４０）（プログラム可能なアレイロジック、１６Ｌ８）を備え、これらは すべて、図１４のブロック図に示すように接続されている。スイ・ソチ（ＳＬ） １１．８段コンパレータ（２８）に基準アドレスを設定するために使用する４単 位のスイ・ンチで、基準アドレスを装置（１０）が接続しであるＰ　Ｃ（１１） から受け取ったアドレスと比較するためのものである。データ出力装置（３８） は、プリンタとの間に指令及びデータを伝送する導線によってプリンタに接続さ れている。データ入力装置（４０）も、プリンタの段階を監視する線によってプ リンタに接続されている０ＰＣは、画像データを、それぞれ低位及び高位のバイ トで構成された２ノくイトの語として現わす。バッファ（３４）は、端子（Ａｌ −８）にＰＣからの８ビ・ットの低位ノくイトデータ（Ｄｏ−７）を受け取り、 プリンタの状態、ＦＩＦＯの状態、及びエラー検知用のタイミング信号を読みと るために、ＰＣへのＤｏ−７線にデータを現わすために使用される。ラッチ（３ ６）は、端子（ＤＯ−７）にＰＣからの８ビ・ノドの高位ノくイトデータ（Ｄ８ −１５）を受け取る。

図１５Ｂに示すＦＩＦＯ（プッシュプル）回路（２０）は、先行の奇数走査線用 ＦＩ　ＦＯ（４２）（ＭＫ４５０３）、後続の奇数走査線用ＦＩＦＯ（４４）（ ＭＫ４５０３）及び偶数番目走査線用Ｆ　Ｉ　Ｆ　Ｏ（４６）（ＭＫ４５０３） を備えて、これらはそれぞれ、プリンタの走査線データ（２０４６バイト）の３ 走査線分を、少し上回る記憶容量を有している。ついでながら、本明細書では、 レーザプリンタの標準走査線を、「偶数走査線」あるいは「名目走査線」、又は 「本来の走査線」と称し、挿入又は中間の走査線を「奇数走査線」と称している 。これらのＦＩＦＯ回路（４２）（４４）及び（４６）は、ＰＣから伝送される ３本の水平な画像線に対応する画像データを受けとって記憶し、ＰＣからプリン タに伝送される非同期データのデータ・ノく・ソファとしてはたらく。ＦＩＦＯ 回路は、通常、ランダムアクセスメモリ及び関連する論理回路を備える。

段階回路（２２）ハ、図１５Ａｌ：示ｔタイ？　−（４８）（ＬＭ５５５Ｃ）、 及びＦＩＦＯ段階読みとり装置（５０）（プログラム可能なアレイロジ・ツク、 １６Ｌ８）を備える。

この回路は、追加のデータが必要かどうかを決定するために、ＦＩＦＯ（４４） 及び（４６）の段階が空であるか、半ば充満しているか、もしくは充満している かを、かつ、エラー状態を示すプリンタ作動の遅延が生じているか否かを、ＰＣ に監視させる。ビデオ信号発生回路（２４）は、シフトレジスタ（５２）　（５ ４）及び（５６）（それぞれ７４Ｆ１６６）、タロツク（５８）、ビデオ信号タ イミング制御器（６０）（プログラム可能なアレイロジック、２２Ｖ１０）、タ イミング信号デコーダ（６２）　（、プログラム可能なアレイロジック、２２Ｖ １０）、出力変調器（６４）　（プログラム可能なアレイロジック、２２ＶＩＯ ）及び変調出力トランシーバ（６６）　（）−ランシーツ＜（２６）の残り半分 、７５１７９型）を備える。

作動に際して、スイッチ（Ｓｌ）で設定され、ＰＣからアドレス線Ａ３〜９を通 じて８段コンパレータ（２８）に受け取られるベースアドレスは、追加のアドレ スビ・ソトＡＯ〜２、及びバス制御器（３０）に受け取られる入力／出力（Ｉｌ ｏ）と、読みだしくＲＤ）及び書きこみ（ＷＲ）入力との組合せ中で使用される 。ＰＣからのこれらの入力のためのＩ１０マツプは、次のとおりである。

■０マツプ　尺旦　訓 ベース十〇（ＢＯ）　ＦＩＦＯリセット（Ｆ　Ｒ５）　奇数／偶数　（０／Ｅ） へ−ス＋１（Ｂｌ）　プリンタ状態　（Ｐ　ＲＤ）　プリンタ制御（ＰＷＲ）ベ ース＋２（Ｂ２）　ＦＩＦＯ状態　（ＳＴ　ＲＤ）　走査線（１）の終端（Ｆ　 Ｄ８） ベース＋３（Ｂ３）　ＦＩＦＯ状態　（ＳＴ　ＲＤ）　走査線（０）の中間（Ｆ 　Ｄ８） ベース＋４（Ｂ４）　ＦＩＦＯ状態　（ＳＴ　ＲＤ）　語：下位バイト／上位ア ドレス線ＡＯ〜２からの上位アドレスと読みとり／書きこみ入力との組合せは、 他の装置を制御するための導線に出力されるために、バス制御器（３０）及び（ ３２）によってデコードされる。まず、ＰＣからのベース十〇（ＢＯ）の入力は 、Ｉｌｏ読みとり信号（ＢＯ／ＲＤ）と組み合わされて、ＦＩＦＯ（４４〜４６ ）をリセットする線（Ｆ　Ｒ５）をはたらかせる。次に、入力ＢＯ／ＷＲは、ま ず制御器（３０）の線０／Ｅをはたらかせて、偶数のＦＩＦＯを選択してデータ を転送する。

そこで、信号Ｂ４／ＷＲは、偶数のＦＩＦＯ（４６）が、ＰＣからバッファ（３ ４）及びラッチ（３６）を通してデータバス（６８）に送られるデータを受け取 れるようにする。

すなわち、ＰＣから受けとるデータは、１６ビツトの並列データであるが、デー タバス（６８）には、まず下位８ビツトが伝送され、次いで上位８ビツトが伝送 される。バス制御器（３２）は、出力線（ＬＯ８）を作動させるＰＣからバッフ ァ（３４）への入力にしたがって、このシーケンスを制御する。ＦＩＦＯ（４６ ）に送られるデータについて、データの各偶数線の第１バイトの上位２ビツトは 、変調出力を、３００Ｘ３００ＤＰＩ、３００ｘ６００ＤＰＩ、又は６００×６ ００ＤＰＩのいずレカに決定する。多くのＰＣは、その作動プログラムを通して 、ユーザが出力に接続されるプリンタの形式を指定でき、また、出力も指定され たプリンタの解像度に対応する固有のビットマツプを含む出力データ用フォーマ ットを指定できるようにする。たとえば、多くの市販のワードプロセッサプログ ラムは、６００Ｘ６００ＤＰ１用にビットマツプされた出力画像データを提供で きるようになっている。

下位の偶数走査線データ第１バイトの下位６ビツトは、後述するビデオ信号タイ ミング制御器（６０）で使用される係数データである。次の（約）２０バイトは 、通常のプリンタにおいては、左端の余白を作るために、最初の１６０〜１８０ 個の要素には印刷しないので、すべてゼロ（白データ）である。次の６００バイ トのデータは、６００ＤＰＩのモードを選択している場合には、８インチの走査 線データに対応して伝送される。起動に際して、各ＦＩＦＯは、３本の走査線に 相当するデータが、充満あるいは注入される必要がある。データは、偶数あるい は奇数番目の走査線の情報に一致する。偶数走査線のデータは、偶数走査線ＦＩ ＦＯ（４６）に伝送される。次の走査線のデータに相当する奇数走査線データは 、奇数走査線ＦＩＦＯ（４４）に伝送される。この奇数番目走査線のデータは、 次の偶数番目走査線のデータがＦ　Ｉ　ＦＯ（４６）に伝送されたときに、先行 走査線のデータになる。

したがって、Ｆ　Ｉ　ＦＯ（４４）に伝送された奇数走査線のデータは、次に先 行走査線のＦＩＦＯ（４２）に伝送される。かくして、各ＦＩＦＯは、起動時の データを、３本の走査線の情報に相当する走査線データとして、−一−１本の偶 数走査線データをＦＩＦＯ（４４）に、次の（奇数）走査線データをＦＩＦＯ（ ４４）に、そして、先行走査線（同じく奇数）をＦ　Ｉ　ＦＯ（４２）に−一一 受けとる。

各ＦＩＦＯにデータを最初（ゴ注入」するために、アドレスＢ２／ＲＤは、ＰＣ が選択したＦＩＦＯの状態が充満しているか空であるかを読みとり、それが充満 していないことを確保させる。次に、１本の偶数番目走査線のデータが偶数ＦＩ ＦＯ（４６）に伝送される。この走査線の終端において、アドレスＢ２／ＷＲは 、ＦＩＦＯのビット（Ｄ８）がその走査線の終端を示すように設定する。次に、 アドレスＢＯ／ＷＲは、奇数Ｆ　Ｉ　ＦＯ（４４）をはたらかせて、次の走査線 データを奇数Ｆ　Ｉ　ＦＯ（４４）に伝送されるように、データ伝送プロセスが 反復される。このデータ伝送プロセスは、ＦＩＦＯ（４４）及び（４６）に走査 線データが半分充満するまで継続する。この時点で、ＰＣは、ＦＩＦＯの空／充 満の状態を点検して、各ノくイトのデータが送られた後に、それぞれのＦＩＦＯ の容量を超えるデータが伝送されないことを確実にする。

１つのＦＩＦＯの状態が「充満」したことが示されたときには、ＰＣは、「非充 満」を読みとるまで、追加のデータ伝送を控える。印刷される各走査線の終端で 、プリンタから水平同期信号が発生し、その信号を保持する入カドランシー／＜ （２６）の入力に受けとられて、装置（５０）及び（４０）に、さらにビデオ信 号タイミング制御器（６０）に送られる。各ＦＩＦＯからのデータの読みとりは 、水平同期信号によって初期化される。

状態回路（２２）中に設置されたＦＩＦＯ状態読みとり装置（５０）は、ＦＩＦ Ｏ（４４）〜（４６）から送られ、データバス（６８）上に現われる充満／空状 態情報を受けとる。

水平同期情報は、装置（５０）によって垂直同期信号に変換され、同じ＜ノ＜ス （６８）に現わされる。タイマー（４８）は、「番犬」として機能し、ＰＣによ って読みとられる装置（５０）に１／１ｏ秒パルスを発生する。垂直同期信号を １０秒間受信しない場合は、プリンタがエラー状態にあることを示し、ＰＣはエ ラーが補正されるまで待機する。これは、プリンタの用紙がなくなったときなど に生じる。

解像度変換回路（２４）は、ある程度独立して、ＦＩＦＯ（４２）〜（４６）か らのデータをインターフェース回路（１８）から引き出すように機能し、同時に 、インターフェース回路（１８）は、データが供給されるＦＩＦＯ（４４）〜（ ４６）を保持している。一般に、解像度変換回路（２４）は、ＦＩＦＯ（４２） 〜（４６）から並列データを受けとり、それぞれシフトレジスタ（５２）〜（５ ６）に入力して、データを直列に変換する。換言すれば、Ｆ　Ｉ　ＦＯ（４２） 〜（４６）からの出力は、入力に同期していない。これにより、異なる運転速度 のＰＣとプリンタとを連動させることができる。水平同期信号は、所要の整合性 を提供する。

シフトレジスタ（５２）〜（５６）からの直列化されたデータは、ビットごとに ロジック及びビデオ信号変調回路（６４）に受信され、データのビットの組ある いは型板に対応して、出力トランシーバ（６６）の出力を通じてプリンタに供給 されるパルス幅変調信号に変換される。変調出力は、図１３に示した本発明の好 ましい実施例に適用される９ビツトの型板に従って、形成される。ロジ・ツク及 び変調回路（６４）は、走査中の走査線の入力ビット及びその上下の挿入走査線 からのロジ・ツク処理のための９ビツトを提供する回路を備える。作動のシーケ ンスは、クロ・ツク（５８）、制御器（６０）、デコーダ（６２）及びＦＩＦＯ ロジック（２０）により、偶数ＦＩＤＯ（４６）に入力する各偶数走査線の画像 データの第１ビ・ソト中に受けとるタイミング情報に応じて制御される。

最初の走査線のデータを受けとった後、水平同期信号が出力し、ＦＩＦＯ（４６ ）から最初のタイミング制御バイトが読みだされる。このノくイトは、この走査 線のデータを連続して読みだすフォーマットを確立する。

第１計数を受けとると、ＦＩＦＯロジック（７０）は、先行走査線Ｆ　Ｉ　ＦＯ （４２）に読みだし出力（ＲＤ　２）を提供して、このＦＩＦＯのデータをシフ トレジスタ（５２）に出力させ、同時に、ＦＩＦＯ（４４）及び（４６）のデー タをシフトレジスタ（５４）及び（５６）にそれぞれ出力させる。起動時には、 次のＦ　Ｉ　ＦＯ（４４）にデータが転送されていないので、先行走査線ＦＩＦ Ｏ（４２）からの最初の走査線データは確定していない。最初の走査線のデータ は、プリンタで印刷されないが、Ｆ　Ｉ　ＦＯ（４２）からの最初の走査線のあ いまいなデータは、なんら影響しないものである。次（１で、シフトレジスタ（ ５２）〜（５６）は、並列入力データを１ビ・ソトずつ直列出力に変換し、それ ぞれのＱＨ端子に出力する。ＱＨ端子の出力は、それぞれの変調器（６４）の端 子（Ｉ６）から（■８）に受けとられる。次いで、変調器（６４）は、各３個の 入力ビットの組を変調信号に変換して、出カドランジーベロ６）を通じてプリン タに供給する。

図１５Ｃは、変調器（６４）及びＦＩＦＯ制御器（７０）に含まれる回路を示す 。変調器（６４）は、変調ルックアップテーブル、型板ビットメモリ及びビデオ 信号出力ロジックを備える。変調器（６４）は、ルックアップテーブル入力とし てのノくルス幅を形成するために使用される。これらの人力は、ビデオ信号タイ ミング制御器（６０）中で発生され、ＭＣＫ主クロック信号のクロック位相を指 定する。ＤＣＫの周波数の解像度は、これらの入力を用いて行われ、約１７ナノ 秒の間隔のタイミング解像度を提供する。

ビットマツプ入力（１０２）　（１０４）及び（１０６）は、フｉルソブフ口・ ノブ回路（１０８）　（１１０）及び（１１２）に入力して第１の組を形成し、 がっ、フリップフロップ回路（１１４）（１１６）及び（１１８）に入力して、 ルックアップテーブル回路（１２０）の入力に第２の組を形成する。「最後の」 「次の」及び「現在の」入力（１０６）　（１０４）及び（１０２）は、シフト レジスタ（５２）〜（５６）からの直列出力である。これらの人力は、源ビット マツプデータを現わし、直列接続されたフリップフロップ回路を通って、それぞ れの走査線のビットパターンの「型板形状」を提供する。元の「最後の」「次の 」及び「現在の」入力に沿った、各フリップフロップから出力は、各ＤＣＫＳ網 点クロックの間隔（２６８ナノ秒）の間に評価される型板データを提供する。

ゲート信号は、垂直解像度モードの主制御信号として使用される。ゲート信号か ＬＯＷであると、垂直方向の出力が３００ＤＰＩになる。ゲート信号がＨＩＧＨ であると、垂直方向の出力が６００ＤＰＩになる。

指定入力、９個の型板入力及びゲート信号は、ルックアップテーブルのロジック 部回路（１２０）で作動し、各画素の間隔に使用する適宜の変調パターンを決定 する。変調パルス幅は、図１３で説明したものである。このパルス出力は、変調 器（６４）中のフリップフロップ（１２２）の出力を、所望の間隔の起動時に出 力するように設定することにより作られる。この信号は、ドライバ（６６）を解 してレーザプリンタに送られる。

「網点クロック」と称するクロック入力線は、６個のフリップフロップに接続さ れて、レーザビームの走査に同期してデータを進行させる。

図１６は、６００ＤＰＩの画素におけるパルス時間に対するトナー濃度を、より 正確に示すグラフである。前述したように、各画素における合計時間は、約２６ ８ナノ秒である。これは、レーザビームが画素全体に対してフルに励起される時 間である。この点は、図１６にｒｌ、ＯＪとして示してあり、一方、より励起時 間が短い低レベルの励起は、図１６のグラフ線に沿った変数で示しである。

図１７は、２５個の画素の型板を示し、図１７の型板に対応するビットマツプの ２５個の画素からのデータ入力を示す。図１７において、中心の黒色の画素は、 レーザビームの現在位置である選定された位置を示す。

この事例では、すべての円は、出力され得る網点の位置にある。グレイ円は、本 来の走査線に相当する位置にあり、白色円は、走査線間の挿入走査線に相当する 位置にある。グレイと黒色円は、装置が作動されている位置に対応する。黒色円 における（その位置に網点を形成するがしないがを決定する）結果エネルギは、 その位置（黒色円）でのエネルギ源の作動により分配されるエネルギと、全体の グレイ円におけるエネルギ源の作動により分配されるエネルギとを、加算したも のである。

この事例において、２５個の円は、（黒色円のための）型板に対応しており、す なわち、ビットマツプデータの（２５個の円に対応する）２５個の画素は、黒色 円の位置でのエネルギ源の作動を決定する。

図１８の事例は、中心の円を挿入された（がっ、露光されない）位置に配置して あり、本来の走査線上にある各グレイ円の露光を決定するために、図１７の型板 を使用している。白色もしくは開放された円は、挿入位置に対応する。配置され た円における結果エネルギは、すべてのグレイ円におけるエネルギ源の作動で分 配されるエネルギの総和になる。レーザビーム走査プリンタの場合には、レーザ ビームが、中心に配置された円の位置に重なりあうエネルギを生じるように作動 される画素の位置に対応して、グレイ円が形成される。

本発明は、解像度を増加させるのと同様に、解像度を減少させるためにも適用で きることに留意すべきである。たとえば、２００ＤＰＩのファクス画像を３００ ＤＰＩのレーザプリンタを複写すると、１つの走査線の画素１個の幅を、３００ ＤＰＩにおける１個の画素幅あるいは２個の画素幅の両方で複製しなければなら ないために、結果画像に重大な欠陥が生じる。

ソング特許のシステムは、出方画像を印刷する前に、ビットマツプ網点のあるも のを変形して、スムースな画像を得るようにしている。これらの変形した網点は 、画線のエツジを滑らかにする局部的な効果を達成して、高い解像度の印象を生 じる。これは、ソング特許の明細書第４欄第２４〜２７行に、次のように説明さ れている。

「この技法を使用して出力した印刷物は、最初のビットマツプによる画像に比し て、補正領域においてより高い解像度を備える効果がある。」しかし、ソング特 許のシステムは、ビットマツプの解像度を変更すること、すなわち、ビットマツ プ中の網点の個数を変更することができないものである。これに関連して、ソン グ特許の明細書第１欄最下行から第２欄最上行に、次の説明がある。

「解像度の増加は、段階歪みの寸法を減少させて、解像度が低い場合に失われる 細かいデテールを保持する。しかし、解像度を増加させることは、高価につく。

」 続いてソング特許は、出力解像度を増加させるためには、より高解像度の出力装 置か必要であり、ソング特許の発明が適用される低コストのシステムには、実用 的ではないと説明している。

さらに、ソング特許の装置は、不正確な結果しか作ることができないことを指摘 しておく。ソング特許の型板は、低解像度の格子化されたビットマツプの経験的 に抽出されたエラーパターン特性を現わすものである。したがって、ビットマツ プがソング特許の型板に適合するパターンを含み、それらのパターンが、格子化 のエラーを現わさなければ（もしくは、ソング特許の型板用に経験的に抽出され た格子化のエラーの結果であれば）、ソング特許のシステムは、やはり、誤差が あり実際の原画像に対して歪みがある「補正像」しか作れないものである。

ソング特許のシステムに対して、本発明のシステムは、レーザプリンタなどの印 刷装置における、たとえば１インチ当りａｏｏｓｓ点の走査解像度に対して、１ インチ当り６００個網点（又は１インチ当り２００個網点）などの、異なる解像 度を有する入力ビットマツプを使用するものである。さらに、図１０で例示した ように説明したように、隣接走査線上に網点を形成することなく、走査線の間に １個の網点を直接に配置することができるものである。

ソング特許のシステムと本発明のシステムとは、ともに型板を使用しているが、 両者の用途か全く異なるものである。ソング特許のシステムは、型板入力がその 出力と同じ低解像度であり、ある可能性をもったエラーパターンが検知されたと きに、出力網点の形状を変更するものである。しかし、本発明のシステムでは、 高い（又は異なる）解像度人力が検知され、走査線に沿った点における励起が、 走査線上に網点を作ることなく、走査線の間の出力網点を生じる重ねあわされた パターンを形成するための固有レベルで設定される。

また、本発明のシステムは、あらゆる可能性のある入カバターンの型板の完全な 組を備えるものであり、一方、ソング特許のシステムは、ビットマツプエラーを 生じる可能性がある選定されたパターンの型板を備えるにすぎないものである。

そのような型板の適合性かえられない場合には、レーザプリンタへの標準励起信 号を、変化させることができない。（ソング特許の明細書第４欄第７行参照）結 論として、上述説明及び添付図面は、本発明の好ましい一実施例に関するもので あることが理解されよう。各種の変更及び変形は、本発明の本質がら逸脱するこ となく、行うことができるものである。たとえば、この内容に限定されるもので はないが、型板の大きさは、図１１がら図１３に示した９ビツトよりもいくら力 吠きくでも、あるいは小さくてもよく、また、挿入された又は中間の画素網点を 、より多数のパルスパターンの重ねあわせで形成してもよい。さらに、システム を、上述したハードウェアに代わるソフトウェアで構成してもよく、また、ハー ドウェア又はソフトウェアとを交互に配列したものでも、同じ機能を遂行するこ とができる。さらに、パルスの持続時間を変更する代わりに、もしくはそれに追 加して、レーザビームの形状及び／又は励起レベルを変更したり、パルス位置を 画素の長さ又は範囲内で移動させたり、１個のパルスの長さ又は持続期間内に複 数個のパルスを配置するようにしてもよい。高周波数のエネルギ源の周波数及び ／又は位相を変調して、出力エネルギの分配を変化させるようにしてもよい。

また、機種が異なる印刷機械には、異なる型板が必要であることは、前述したと ころである。さらに、先行パルスデータを、現に出力しているレーザパルスの励 起及びパラメータを決定するのに用いてもよい。すなわち、本発明は、上記の説 明及び図面の内容に限定されるものではない。

ＦＩＧ、／　ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３　ＦＩＧ、４ Ｏ記録すべき網点 Ｏ記録しない網点　ＦＩＧ、１３ ０　無視される網点 Ｃ１ 国際調査報告 フロントベージの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，５識別記号　庁内整理番号ＨＯ４Ｎ　１／３８７　 １０１　４２２６−５ＣＩ

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. １．所定の装置解像度を有する画像記録装置に所望の画像を複製する方法であっ て、次のステップから構成される方法、所望の画像を現わす画素の格子であって 、格子が所定の格子解像度を有し、格子解像度が装置解像度とは異なる格子を使 用するステップと、格子中に画素のためのデータ信号を提供するステップと、互 いに交差する少なくとも２方向に延伸する複数個の画素を含む型板の組であって 、型板中の画素が所定の形状を備え、型板が装置解像度及び前記形状に対して所 定の型板位置を有し、かつ、装置が作動され得る位置に対応する所定の型板参照 点を有し、組の中の型板が格子中の画素の可能性のある組合せに対応して提供さ れる型板の組を提供するステップと、組の中の型板中の画素にデータ信号を提供 するステップと、画像記録装置を作動させる所定の型板描画信号に対応して、型 板描画信号の少なくとも一部が画像記録装置に与えられたときに、他の型板描画 信号と相互に関連して格子中の画素に対応する多重露光画像を形成する、組の中 の型板を提供するステップと、 画像記録装置が作動でき、型板参照点に対応する位置を選定するステップと、格 子から前記形状を有し、選定位置に対応する画素の部分集合を選定するステップ と、 組の中の型板の中の適合する型板に、画素の部分集合を適合させるステップと、 画像記録装置を、選定位置で適合する型板に対応する型板描画信号で作動させ、 画像記録装置の領域を露光し、少なくとも一部の電光領域が他の露光領域と相互 に関連して、多重露光画像が、所望画像の格子からの画素を画像記録装置に複製 するステップ。
2. ２．請求項１に記載の方法であって、装置がレーザビームを有するレーザプリン タであり、レーザビームが作動面を一方向に連続的に走査し、連続的走査を装置 解像度に等しい量で横断方向に分割し、かつ、選定位置を、作動面に対するレー ザビームの走査に沿って中心に位置決めするステップを含む方法。
3. ３．請求項２に記載の方法であって、レーザビームの走査方向に直交する軸に沿 った格子が、装置解像度のと等寸ないし２倍の解像度を有するものにおいて、少 なくとも２回以上の作動を組合せて、レーザビームの連続走査の中間点に位置す る実質的な画像領域を関連的に形成し、２回以上の作動がその作動の選定位置に 対応する各位置における作動面に、実質的な画像領域を形成しないようにするス テップを備える方法。
4. ４．請求項２に記載の方法であって、レーザビームの走査方向に直交する軸に沿 った格子が、装置解像度と等寸ないし２倍の解像度を有するものにおいて、少な くとも３回以上の作動を組合せて、レーザビームの連続走査の中間の位置の作動 面に実質的な画像領域わ関連的に形成し、３回以上の作動がその作動の選定位置 に対応する各位置における作動面に、実質的な画像領域を形成しないようするス テップを含む方法。
5. ５．請求項２に記載の方法であって、レーザプリンタは、標準出力網点を形成す るためにレーザビームに供給される所定の標準信号を有し、標準出力網点は、装 置解像度におけるレーザビームの作動位置に対応する位置に中心を位置決めされ 、標準信号は、所定の標準作動持続時間と所定の標準強度とを有するものにおい て、レーザビームに標準持続時間又は標準強度と異なる持続時間又は強度を持た せるように、選択的に制御するステップを含む方法。
6. ６．請求項２に記載の方法であって、レーザビームは、レーザビームが投射され る作動面において所定の標準形状を有し、かつ、レーザビームの形状を標準形状 と異ならせるように、選択的に制御するステップを含む方法。
7. ７．請求項１に記載の方法であって、装置は、ＬＥＤプリンタなどの描画要素の アレイを有するプリンタであり、描画要素が作動面に画像領域を形成するように 選択的に作動され、アレイは、作動面に対して１方向に所定速度で移動し、アレ イの各描画要素を所定のタイミングで連続的に作動し、画像要素は、アレイ上に 所定の間隔で配置され、作動面に対するアレイの移動における各描画要素の作動 距離間隔を、１つの軸線方向における装置解像度に等しくし、描画要素の間隔を 他の軸線方向における装置解像度に等しくし、かつ、選定位置を作動面に対する 描画要素の間隔に一致させるように中心位置決めするステップを含む方法。
8. ８．請求項７に記載の方法であって、少なくとも２回以上の作動を組合せて、ア レイの描画要素の作動位置の中間の作動面に、実質的な画像領域を関連的に形成 し、２回以上の作動が、その作動の選定位置に対応する各位置における作動面に 、実質的な画像領域を形成しないようにするステップを備える方法。
9. ９．請求項７に記載の方法であって、装置解像度の軸線に一致する軸に沿う格子 が、装置解像度と等寸ないし２倍の格子解像度を有するものにおいて、少なくと も３回以上の作動を組合せて、作動面に対するアレイの描画要素の作動位置に対 応する位置の中間の位置に、作動面に実質的な画像領域を関連的に形成し、かつ 、３回以上の作動が、その作動の選定位置に対応する各位置における作動面に、 実質的な画像領域を形成しないようにするステップを備える方法。
10. １０．請求項７に記載の方法であって、プリンタは、標準出力網点を形成するた めに課病が要素に与えられる所定の標準信号を有し、標準出力網点は、装置解像 度の位置に対応する位置に中心を位置決めされ、標準信号は、所定の標準作動持 続時間と所定の標準強度とを有し、かつ、１個ないしそれ以上の型板描画信号を 選択的に制御して、標準持続時間又は標準強度と異なる持続時間又は強度を持た せるステップを含む方法。
11. １１．請求項７に記載の方法であって、各描画要素はエネルギ源を備え、エネル ギ源は、作動面に所定の標準エネルギパターンを形成し、かつ、エネルギ源を制 御して、標準パターンと異なるエネルギパターンを形成するステップを含む方法 。
12. １２．請求項１に記載の方法であって、格子の解像度を特定的に選定するステッ プを含む方法。
13. １３．請求項１２に記載の方法であって、画像記録装置が１インチ当り３００網 点の解像度を有するものにおいて、格子解像度を、１インチ当り２００網点、１ インチ当り４００網点、１インチ当り６００網点及び１インチ当り１２００網点 に切り替える制御をするステップを含む方法。
14. １４．請求項１に記載の方法であって、格子に画素が配列される所定の格子軸を 有するものにおいて、少なくとも１つの格子軸の方向を、装置解像度に対応する 軸に一致しない方向に整合させるステップを含む方法。
15. １５．請求項１に記載の方法であって、画像記録装置が所定の描画しきい値を有 して、描画しきい値より少ない露光領域に実質的な画像領域を形成しないように したものにおいて、描画しきい値より低い複数個の露光領域から多重露光された 画像を形成するステップを含む方法。
16. １６．請求項１に記載の方法であって、露光領域が周辺露光区域で囲まれた中心 露光区域で構成され、少なくとも１つの多重露光画像が最も近い露光領域の組で 構成され、最も近い組中の露光領域が互いに交差する２方向に延伸するものにお いて、最も近い組の少なくとも１つの露光領域の中心区域は、実質的に画像を形 成するには不十分に露光され、一方、最も近い組の露光領域の各周辺区域が、画 像を形成たるために充分に露光される中間区域を形成するように、露光を制御す るステップを含む方法。
17. １７．請求項１に記載の方法であって、所望の画像が網目版画像であるものにお いて、格子中の画素と、網目版画像の個々の網点とを、１対１で対応させるステ ップを含む方法。
18. １８．請求項１７に記載の方法であって、各網目版の単位網点が網目スクリーン 軸に沿って配置され、網目スクリーンの軸線が表示装置の解像度に対応する軸線 と異なる方向に配置されたものにおいて、格子を網目スクリーンの軸線に沿う方 向に整合させるステップを含む方法。
19. １９．請求項１に記載の方法であって、画像記録装置が、所定の作動持続時間、 所定の作動エネルギ強度、所定の作動エネルギ信号の周波数及び位相、及び画像 記録装置中のエネルギ源の処与の作動により形成される所定のエネルギのパター ンの、各種の作動状態を制御する所定のパラメータを有するものにおいて、それ らの作動持続時間、強度、周波数、位相、及びエネルギのパターンの１つ又は複 数を選択的に制御するステップを含む方法。
20. ２０．請求項１に記載の方法であって、画像記録装置が、各種の寸法の網点を形 成し得るものにおいて、格子の画素中の網点寸法に関する情報を組み込むステッ プを含む方法。
21. ２１．請求項１に記載の方法であって、画像記録装置が、画素値ごとの多重ビッ トを有する画素を備えるものにおいて、格子の画素中の多重ビット情報を組み込 むステップを含む方法。
22. ２２．請求項１に記載の方法において、格子の画素を現わすデータを、圧縮又は 非圧縮するステップを含む方法。
23. ２３．請求項１に記載の方法であって、画像記録装置がＣＲＴであるものにおい て、ＣＲＴへの偏向信号を制御するステップを含む方法。
24. ２４．請求項１に記載の方法であって、画像記録装置がフィルム記録器であるも のにおいて、フィルム記録器のフィルムの露光量を制御するステップを含む方法 。
25. ２５．請求項１に記載の方法であって、画像記録装置がディジタル複写機である ものにおいて、ディジタル複写機のスキャナを制御して格子の画素に画像データ を出力するステップを含む方法。
26. ２６．画像記録装置で所望の画像を複製する方法であって、装置がエネルギを蓄 積し得る表面を有し、表面に蓄積されたエネルギが所定の画像しきい値を超えた ときに画像を形成し、表面に蓄積されたエネルギが画像しきい値より少ないとき には実質的な画像を形成せず、表面は、装置がエネルギを投射し得る位置に所定 の励起位置を有し、励起位置は作動面に対して１ないしそれ以上の軸線に沿って 所定の間隔で位置つけられているものにおいて、装置の表面に対して所定の位置 に配置され、それぞれの位置の少なくとも一部が、装置の表面の励起位置に一致 していない、所望の画像を現わす画素の組を使用するステップと、 表面にエネルギを投射し、各露光信号により表面にエネルギが蓄積された領域を 形成する露光信号を提供するステップと、複数個の露光信号で装置を作動して、 少なくとも３個以上の領域を露光し、相互に関連して表面上に多重露光領域を形 成させ、各多重露光領域に画素の１つに対応する形状の画像しきい値を超えるエ ネルギを蓄積し、多重露光領域の少なくとも１つは、露光位置のいずれにも一致 せず、少なくとも１つの対応領域は、画像しきい値より少なく露光されて、それ らの露光の全体の集合により、装置に所望の画像を複製するステップ、とからな る方法。
27. ２７．請求項２６に記載の方法であって、露光ステップが、装置を複数個の露光 信号で作動し、少なくとも３個以上の領域を露光して、表面上に相互に関連する 多重露光領域を形成するものにおいて、各多重露光領域は、１つの画素に対応す る形状中に画像しきい値を超えるエネルギが蓄積され、露光位置のいずれにも一 致しない多重露光領域の少なくとも１つは、画像しきい値より少なく露光されて 、それらの露光の全体の集合により、装置に所望の画像を複製するステップを含 む方法。
28. ２８．請求項２７に記載の方法であって、所望の画像が網目版画像であるものに おいて、網目版中の個々の網目と、組中の画素とを、１対１で対応させるステッ プを含む方法。
29. ２９．請求項２８に記載の方法であって、網目版の網目を網目スクリーンの軸線 に沿って整合させ、網目スクリーンの軸線を表示装置の解像度に対応する軸線と 異ならせたものにおいて、格子を網目スクリーンの軸線に沿って整合させるステ ップを含む方法。
30. ３０．所定の装置解像度を有する画像記録装置に所望の画像を複製する装置であ って、 所望の画像を現わす画素の格子であって、格子解像度が装置解像度と異なる格子 の１本ないし複数本の線を記憶する第１の記憶手段と、互いに交差する少なくと も２つの方向に延伸する複数個の画素を含む型板であって、型板中の画素が所定 の形状を有し、型板が装置解像度に対して所定の型板位置と、装置が作動し得る 位置に対応する所定の型板参照点とを有し、型板の解像度が格子解像度と形状と に等しく、格子中の画素のあらゆる可能性のある組合せに対する型板の組を提供 する手段と、型板の組における型板の少なくとも一部を記憶する手段と、型板の 組における型板中の画素にデータ信号を提供する手段と、画像記録装置を作動さ せる所定の型板画像信号に対応する組の中の型板を提供し、型板画像信号の少な くとも一部が画像記録装置に与えられたときに、他の型板面像信号と相互に関連 させて格子中の画素に対応する多重露光画像を形成する手段と、 画像記録装置が作動できる位置であって、型板参照点に対応する位置を選定する 手段と、 格子から前記形状を有し、選定位置に対応する画素の部分集合を選定する手段と 、 画素の集合部分を組の中の型板に比較して、適合する型板を選択する論理手段と 、 選定位置において、適合する型板に対応する型板画像信号により画像記録装置を 作動して、画像記録装置に露光領域を形成し、露光領域の少なくとも一部を他の 露光利用域と相互に関連させて、多重露光領域を形成する手段、とにより、多重 露光画像により、画像記録装置で所望の画像の格子からの画素を複製する装置。
31. ３１．請求項３０に記載の装置であって、画像記録装置が、解像度が１インチ当 り３００網点に等しいレーザビームプリンタであり、格子解像度が１インチ当り ６００網点である、型板が３×３の方形であるものにおいて、格子の３本の線を 記憶する手段として、ＦＩＦＯ回路を備える装置。
32. ３２．請求項３０に記載の装置であって、１個又は複数個の型板を提供する演算 手段を備える装置。
33. ３３．請求項３０に記載の装置であって、１個又は複数個の型板を提供する論理 手段を備える装置。
34. ３４．請求項３０に記載の装置であって、画像記録装置が１インチ当り３００網 点の解像度を有するものにおいて、格子解像度を、１インチ当り２００網点、１ インチ当り４００網点、１インチ当り６００網点及び１インチ当り１２００網点 に切り替える手段を備える装置。