JPH068533A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小メモリで高速印字ができる画像形成装置を
提供する。 【構成】 コンピュータからの命令コードから中間コー
ドに変換するテキスト作成部１４と、中間コードを記憶
するテキストメモリ１５と、中間コードを各色ごとに印
字イメージに展開する画像展開部９と、印字イメージを
記憶する画像データメモリ１０および画像判別メモリ１
６と、印字イメージをプリンタエンジンの特性に合わせ
て処理する画像伸長部１１および階調処理部１２を備
え、画像メモリ内の少なくとも１色分の画像データが印
字手段に転送され画像メモリ内に空きが生じると次頁の
中間コードの展開を開始する構成を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フルカラー印字を行う
画像形成装置に関する。

【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）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。フルカラーＬＢＰの場合、白黒ＬＢ
Ｐ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。

【０００３】図１４は画像形成装置の概略図であり、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
ら記録画像６を形成するプリンタエンジン７から構成さ
れる。図１５は画像処理ユニット５のブロック図で、通
信インタフェース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を受け取る。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
に展開した画像情報を書き込む。画像伸長部１１では画
像データメモリ１０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。階調処理部１２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。エンジンインタフェース１３は階調処理部１２から
出力される画像記録信号４をプリンタエンジンに送る役
割を果たす。画像データメモリ１０は、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
リンタコード信号が２値の８色データの場合には各ブロ
ックは１ＭＢ（メガバイト）容量を要する。

【０００４】このような従来の装置において、通信イン
タフェースを介して受信したプリンタコード信号は、画
像メモリ内のフレームバファにイメージデータに変換さ
れて書き込まれる。したがって画像メモリ内の１頁分の
すべてのイメージデータが印字装置に転送されるまで、
次の頁の展開ができないため、印字速度が遅くなるとい
う欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記従来の
構成では、フルカラー印字が行われると次のモノクロ印
字が高速に行えないという問題点を有していた。

【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、フル
カラーＬＢＰにおいて前頁の印字動作中に次頁の展開動
作を開始させ、小メモリで高速印字ができる画像形成装
置の提供を目的とする。

【０００７】

【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、ホストコンピュータからプリンタコードを
入力し、画像処理を行って記録画像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
ユニットはホストコンピュータからの命令コードを解釈
して中間コードに変換する中間コード作成手段と、１頁
分の中間コードが作成されると、中間コードを解釈して
画像データに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印字画
像を形成する画像印字手段を備え、画像展開手段は画像
データメモリ内の少なくとも１色分の画像データが画像
印字手段に転送され画像メモリ内に空きが生じたならば
次頁の展開を開始する構成を有する。

【０００８】

【作用】本発明は上記した構成によって、前頁のフルカ
ラー印字のＹＭＣＫの少なくとも１色の印字動作が終了
した時点で、次頁のフルカラー印字の１色分の展開動作
を開始するように作用する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１から図
１３を参照しながら説明する。

【００１０】図１は画像処理ユニット５のブロック図
で、通信インタフェース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を受け取る。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
などのプリンタによって幾つも種類がある。プリンタエ
ンジン７は（図１４参照）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。

【００１１】テキスト作成部１４はプリンタコード信号
３を解釈し、文字の種類、図形の種類、スタイル、印字
位置等からなる中間テキストに変換し、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ
の基本色ごとにテキストメモリ１５へ書き込む。Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋに分けられテキストメモリ１５に書き込まれ
た中間テキストは画像展開部９によって、各色ごとに印
字イメージに展開され画像データメモリ１０および画像
判別メモリ１４に書き込まれる。画像伸長部１１では画
像データメモリ１０と画像判別メモリ１６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。階調処理部１２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。エンジンインタフェース１３
は階調処理部１２から出力される画像記録信号４をプリ
ンタエンジンに送る役割を果たす。

【００１２】本発明の画像展開部９とテキスト作成部１
４について説明する。図２，図３は画像展開部９とテキ
スト作成部１４の処理のフローチャート、図４はプリン
タコード信号３を解釈し、中間テキストに変換しテキス
トメモリ１５に書き込まれた様子を示す説明図、図５
（ａ）は画像展開部９で展開した２値８色の画像情報を
画像データメモリ１０と画像判別メモリ１６に書き込む
ときの動作説明図、図５（ｂ）は画像展開部９で展開し
た中間色の画像情報を画像データメモリ１０と画像判別
メモリ１６に書き込むときの動作説明図で、テキストメ
モリ１５からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各々のテキスト郡を取り
出しＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各々のフレームバッファにイメー
ジ展開する処理はソフトウエアで実行される。

【００１３】以下、この画像展開部９とテキスト作成部
１４の処理手順を図２，図３のフローチャートを参照し
て説明する。

【００１４】ステップ（イ）でホストコンピュータ２か
らのプリンタコード信号３が有するかどうかをチェック
し、有ればステップ（ロ）でプリンタコード信号を受信
する。ステップ（ハ）でテキスト作成部１４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
判別し、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（ニ）に進み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、中間テキストを生
成しテキストメモリ部１５へ書き込む。プリンタコード
信号３がページ終了コードであれば、ステップ（ホ）に
て１ページ分の中間テキストが生成され、印字待ちペー
ジがあることを示すフラグをセットする。ステップ
（ヘ）にて印字待ちページが有るかどうかをチェック
し、なければステップ（イ）へ戻る。印字待ちページが
あれば、画像データメモリ１０内に空のフレームバッフ
ァが有るかどうかをチェックし、なければステップ
（イ）に戻る。空のフレームバッファが有れば、ステッ
プ（チ）にて１色分の中間テキストをすべて印字イメー
ジの画像データに展開しフレームバッファに書き込む。
書き込みが終了するとステップ（リ）にて、全色分の展
開が終了したかどうかをチェックし、終了していなけれ
ばステップ（ト）へ戻り、終了しておればステップ
（ヌ）にて印字動作を開始した後、ステップ（イ）へ戻
り、同様の動作を繰り返す。

【００１５】次に、ステップ（チ）の１色分の画像デー
タの展開について説明する。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１６のアドレスへ２値データで有ることを示す
０が書き込まれる。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が２値の８色デー
タであれば、ステップ（リ）へ進み図５（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。

【００１６】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１６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。

【００１７】次に、プリンタコード信号が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（ヌ）に進みプリンタコード信号３を２５
６階調の８ビットの計２４ビットデータに変換し、さら
に、２５６階調８ビットデータを１６値ディザ法により
１６レベルの４ビットの計１６ビットデータに変換する
ことによって、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、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１６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。例えば、１６値ディザ法として展開された
画像データの画素のレベルが５の場合は、図５（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０
１０１が書き込まれる。

【００１８】ここで、多値ディザ法について図８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６（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って、図６
（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。

【００１９】以上の処理を繰り返すことによって画像情
報が画像データメモリ１０および画像判別メモリ１６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
値によって、中間色のデータであれば１５０ＤＰＩの１
６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
べてメモリの容量を少なくできる。

【００２０】４色分の展開処理終了後、プリンタエンジ
ン７の準備ができてお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フェース１３を介
してプリンタエンジン７へ送るのではなく、画像伸長部
１１および階調処理部１２で処理してから、エンジンイ
ンタフェース１３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。

【００２１】以下、画像伸長部１１、階調処理部１２を
説明する。画像伸長部１１ではプリンタエンジン７で印
字する色の順序に合わせて１色ずつ画像データメモリ１
０および画像判別メモリ１６に格納された画像データを
伸長させる。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
字する。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１６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１６の情報で画像記録信号４の合成が画像伸長部１１
によって行われる。

【００２２】図７は画像伸長部１１のブロック図で、画
像データメモリ１０からの画像データ信号１８は画像判
別メモリ１６からの画像判別信号１７によってデマルチ
プレクサ１９で３００ＤＰＩ２値による画像データと１
５０ＤＰＩ１６値ディザ画像データに分離して、３００
ＤＰＩ２値による画像データは２値データ画像伸長部２
０で処理され、３００ＤＰＩ２５６階調の連続階調の画
像データとなり、１５０ＤＰＩ１６値ディザ画像データ
は多値ディザデータ画像伸長部２１で処理され、３００
ＤＰＩ２５６階調の連続階調の画像データとなりマルチ
プレクサ２２で合成されて画像伸長信号２３となり階調
処理部１２に送られる。ここで、２値データ画像伸長部
２０では３００ＤＰＩ２値による画像データを３００Ｄ
ＰＩ２５６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。

【００２３】図８（ａ），図８（ｂ）は多値ディザデー
タ画像伸長部２１で、１５０ＤＰＩ１６値ディザ画像デ
ータを３００ＤＰＩ２５６階調の連続階調の画像データ
へ変換する説明図である。図８（ａ）の第１の例におい
て、いま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の差
が小さいので、ウィンドウ内の各画素ブロックのレベル
の平均値を求めて、変換しようとする画素ブロックの２
５６階調の連続階調におけるレベルを平均値を１７倍し
て８７とする。これに対して、図８（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、ウィンドウ内での各画素ブロックのレベルの差が大
きいので、変換しようとする画素ブロックのレベルを１
７倍して２５６階調の連続階調におけるレベルを１０２
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
の最大値と最小値の差が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ほうが
好ましい。

【００２４】図９は２値データ画像伸長部２０で３００
ＤＰＩ２値による画像データを３００ＤＰＩ２５６階調
の画像データへ変換する説明図である。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２５５レベルとしている。しか
し、２値画像データが例えば斜線を表すデータで図１１
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９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。

【００２５】上述した画像伸長処理を繰り返して、１色
分の画像伸長信号２３が得られ、他の３色についても同
様にして画像伸長信号２３が得られる。画像伸長部１１
からは、この８ビットの画像伸長信号２３と１ビットの
画像判別信号１７が階調処理部１２に送られる。

【００２６】階調処理部１２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、図１０（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１０
（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用い、階調の安定化を図って
いる。しかしながら、この階調変調処理はドット成長に
偏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つのブロック内で先に成長させる画素と
後で成長させる画素との２つの画素にわけるが、この先
に成長させる画素と後で成長させる画素との分けかたは
図１１に示すように記録色ごとに、ＢＫ（黒）が４５
°、Ｃ（シアン）が６３．６°、Ｍ（マゼンタ）が２
６．４°、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。

【００２７】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基づいて行い、この濃度調整の特
性は図１２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。

【００２８】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。

【００２９】階調処理部１２は上述した階調変調、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している。図１３は階調処理部１２
のブロック図である。画像伸長部１１からの画像伸長信
号２３は階調処理テーブル２４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２５を階調処理
テーブル２４に入力し、各色に応じた階調変換が行われ
るようにＣＰＵ（中央処理演算装置））２９で制御して
いる。優先画素判定回路２７は、プリンタエンジン７か
らエンジンインタフェース１３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って得られる４ビットア
ドレス信号２８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２５によ
って、どの記録色であるかを判断して、この位置情報と
色情報とによって処理中の画素が優先画素かどうかを判
定し、優先画素判定信号２６を階調処理テーブル２４へ
出力する。階調処理テーブル２４ではこれらの画像判別
信号１７、記録色信号２５および優先画素判定信号２６
でテーブルを選択し、画像伸長信号２３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、例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２４は各
色、次の３つが用意されている。１つは２値データ画像
伸長部２０で処理されたデータを変換するテーブル（画
像判別信号１７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長部２１で処理されたデータを変
換するテーブル（画像判別信号１７が１）で階調変調に
おいて先に成長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がある。本実施例では、階調処理部
１２の多値ディザデータ画像伸長部２１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。

【００３０】このように本実施例によると、ホストコン
ピュータからの命令コードを解釈して、中間コードに変
換する中間コード作成手段と、１頁分の中間コードが作
成されると、中間コードを解釈して画像メモリ内に画像
データを展開する画像展開手段とを備え、画像メモリに
空きが生じると次頁の中間コードを展開するようにして
あるので、高速に印字できる。

【００３１】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
やインクジエット方式などであってもよく、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。

【００３２】また、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３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。

【００３３】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によると、画像処理ユニットに、ホストコンピュータの
命令を解釈し中間コードに変換する中間コード作成手段
と、１頁分の中間コードが作成されると、画像データに
展開する画像展開手段と、画像データの記憶手段を備
え、画像メモリに空きが生じたとき次頁の書き込みを開
始して、フルカラーＬＢＰにおいて前頁の印字動作中に
次頁の展開動作を開始できるため、高速な画像形成装置
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における画像
処理ユニットのブロック図

【図２】同装置における画像展開部、中間テキスト作成
部の処理のフローチャート（１）

【図３】同装置における画像展開部、中間テキスト作成
部の処理のフローチャート（２）

【図４】同装置における中間テキスト作成部のテキスト
メモリへの書き込みを示す動作説明図

【図５】（ａ）同装置における２値８色の画像情報をメ
モリに書き込むときの動作説明図 （ｂ）同装置における中間色の画像情報をメモリに書き
込むときの動作説明図

【図６】（ａ）同装置における第１層目および第１５層
目の閾値マトリックス図 （ｂ）同装置における多値ディザ法の動作説明図

【図７】同装置における画像伸長部のブロック図

【図８】（ａ）同装置において１６値ディザ画像データ
の第１の例を２５６階調の連続階調の画像データへ変換
する説明図 （ｂ）同装置において１６値ディザ画像データの第２の
例を２５６階調の連続階調の画像データへ変換する説明
図

【図９】同装置において２値による画像データを２５６
階調の画像データへ変換する説明図

【図１０】（ａ）従来の階調変調処理の説明図 （ｂ）本発明の一実施例における階調変調処理の説明図

【図１１】本発明の一実施例の画像形成装置におけるス
クリーン角の説明図

【図１２】同装置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１３】同装置における階調処理部のブロック図

【図１４】画像形成装置の概要を示す構成図

【図１５】従来の画像処理ユニットのブロック図

【符号の説明】

９ 画像展開部 １０ 画像データメモリ １１ 画像伸長部 １２ 階調処理部 １４ テキスト作成部 １５ テキストメモリ １６ 画像判別メモリ

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を
   入力し、画像処理を行って記録画像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、前記画像
   処理ユニットはホストコンピュータからの命令コードを
   解釈して中間コードに変換する中間コード作成手段と、
   １頁分の中間コードが作成されると、中間コードを解釈
   して画像データに展開する画像展開手段と、前記画像デ
   ータを記憶する画像データメモリと、前記画像データを
   用いて印字画像を形成する画像印字手段とを備え、前記
   画像展開手段は前記画像データメモリ内の少なくとも１
   色分の画像データが前記画像印字手段に転送され画像メ
   モリ内に空きが生じると次頁の展開を開始するように構
   成した画像形成装置。