JPH07274002A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ディザ処理とパルス幅変調を組合わせる手法を
用いたものにおいて、階調性を維持しつつエッジ部に対
しては解像度を高める。 【構成】多値画像信号に基づいて各画素毎にパルス幅変
調を行って画素データを決定し、その画素データにより
中間調を再現して画像形成するものにおいて、各画素毎
にパルス幅変調すべき注目画素とその周辺画素を参照
し、注目画素に対して画像のエッジ部か否かを判定する
と共にエッジ部を判定したときにはさらにエッジの方向
を判定する周辺画素参照回路３７と、各画素毎に多値画
像信号の値からパルス幅を決定すると共に周辺画素参照
回路のエッジ方向判定結果に基づいてパルス幅変調のた
めのパルスの成長方向を決定しパルス幅変調した画素デ
ータを出力する画素決定回路４４とを設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多値画像信号に基づい
て各画素毎にパルス幅変調を行って中間調を再現し画像
形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル化された多値画像データ
に基づいて半導体レーザ発振器を駆動して階調を表現す
るレーザプリンタ等の電子写真プロセス方式の画像形成
装置が実用化しつつある。このような画像形成装置は、
多値画像データを所定のレーザ駆動用の信号に変換して
階調を表現するが、従来の階調表現方法としては、ディ
ザマトリクスを使用した組織的ディザ法あるいは濃度パ
ターン法と呼ばれる手法により行われていた。

【０００３】組織的ディザ法は、入力された多値画像デ
ータに対して１対１に対応するディザマトリクス内の所
定の閾値と比較することにより、入力１画素を疑似的に
複数の階調に表現する。

【０００４】ところで、視覚を満足させる程度に疑似階
調数を上げるためには、ディザマトリクスのサイズを大
きくすればよい。一般に、ディザマトリクスのサイズを
大きくすればするほど階調数も多く取れる。

【０００５】しかし、ディザマトリクスのサイズを大き
くすると解像度が低下することになる。すなわち、疑似
階調処理においては、解像度と階調数は相反する特性を
持つ。例えば、３００ｄｐｉのプリンタで２５６階調の
疑似階調を表現するときのディザマトリクスのサイズ
は、主走査１６画素、副走査１６画素とすると、印字さ
れる画像の解像度は実質１８．７５ｄｐｉ程度になる。

【０００６】従って、階調性は満足すべきものでも、例
えば画像中の文字や線画等のエッジ部に対しては著しく
画質が劣化する。

【０００７】また、レーザプリンタにおいてプリンタコ
ントローラに多値画像データを記憶するページメモリを
設け、このページメモリの多値画像データを基に１画素
を直接レーザのパルス幅変調又はパワー変調によって中
間調を再現する手法も知られている。

【０００８】パルス幅変調は、入力画像データに基づき
レーザの発光時間を変化させて階調を表現し、パワー変
調は、入力画像データに基づきレーザの光量を変化させ
て階調を表現する。

【０００９】これらの手法においては、階調数を上げて
もプリンタの持つ実質解像度を低下させずに済む。しか
しながら、コントローラに非常に大きな容量のページメ
モリを必要とする。例えば、１画素８ｂｉｔの多値画像
データを扱う場合、通常の３００ｄｐｉ白黒２値のレー
ザプリンタではＡ４原稿１枚が約１ＭＢ（メガバイト）
のメモリで済むのに対し、８倍の８ＭＢのメモリが必要
となる。

【００１０】さらに例えば２５６階調に分割する場合、
非常に高速なハードウエアが必要となることやレーザパ
ワーがガウス分布近似すること、また、電子写真プロセ
スのγ特性、トナーの磁気特性等の影響、さらには経時
変化や温度変化により、１６階調程度しか再現できな
い。

【００１１】このようなことから、ディザ処理とパルス
幅変調又はパワー変調を組合わせるものも知られてい
る。しかしパワー変調においては、プロセス特性の不安
定領域を使用する部分が大きいため、パルス幅変調に比
べて再現能力が低下する虞がある。

【００１２】ディザ処理とパルス幅変調を組合わせる手
法では、ディザによる疑似階調数とパルス内の分割数を
掛け合わせた数、正確には、掛け合わせた数＋１の階調
表現ができるため、１画素内の分割数を１６段階、疑似
階調を１６階調程度で２５６階調を表現できることにな
る。１画素内の分割数を１６段階程度にすればハードウ
エアも安く、またプロセス上の１画素における階調分割
可能範囲に適用でき、また、疑似階調を１６階調程度に
すれば解像度も大きくは低下しない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のディザ
処理とパルス幅変調を組合わせる手法を用いた画像形成
装置は、解像度は大きくは低下しないとは言え、文字や
線画のエッジ部を良好に再現するには解像度不足となる
問題があった。例えば３００ｄｐｉのレーザプリンタに
適用した場合、階調数は２５６階調取れるが、解像度は
疑似１６階調用のディザマトリクスのサイズ、すなわち
主走査４画素、副走査４画素により、７５ｄｐｉに低下
し、文字や線画のエッジ部を良好に再現できなくなる。

【００１４】そこで本発明は、ディザ処理とパルス幅変
調を組合わせる手法を用いたものにおいて、階調性を維
持しつつエッジ部に対しては解像度を高めることがで
き、これにより各種画像に対して高画質の画像形成がで
きる画像形成装置を提供する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
多値画像信号に基づいて各画素毎にパルス幅変調を行っ
て画素データを決定し、その画素データにより中間調を
再現して画像形成する画像形成装置において、各画素毎
にパルス幅変調すべき注目画素とその周辺画素を参照
し、注目画素に対して画像のエッジ部か否かを判定する
と共にエッジ部を判定したときにはさらにエッジの方向
を判定するエッジ判定手段と、各画素毎に多値画像信号
の値からパルス幅を決定すると共にエッジ判定手段のエ
ッジ方向判定結果に基づいてパルス幅変調のためのパル
スの成長方向を決定しパルス幅変調した画素データを出
力する画素決定手段とを設けたものである。

【００１６】請求項２対応の発明は、多値画像信号に基
づいて各画素毎にパルス幅変調を行って画素データを決
定し、その画素データにより中間調を再現して画像形成
する画像形成装置において、各画素毎にパルス幅変調す
べき注目画素とその周辺画素を参照し、注目画素に対し
て画像のエッジ部か否かを判定すると共にエッジ部を判
定したときにはさらにエッジの方向を判定するエッジ判
定手段と、各画素毎に多値画像信号の値からパルス幅を
決定すると共にエッジ判定手段のエッジ方向判定結果に
基づいてパルス幅変調のためのパルスの成長方向を決定
しパルス幅変調した画素データを出力し、エッジ部を判
定しないときには多値ディザ処理による閾値処理でパル
ス幅変調のためのパルス幅を決定しパルス幅変調した画
素データを出力する画素決定手段とを設けたものであ
る。

【００１７】請求項３対応の発明は、多値画像信号に基
づいて各画素毎にパルス幅変調を行って画素データを決
定し、その画素データにより中間調を再現して画像形成
する画像形成装置において、画像形成部と、この画像形
成部に対して外部接続されるホストコンピュータからな
り、ホストコンピュータは、各画素毎にパルス幅変調す
べき注目画素とその周辺画素を参照し、注目画素に対し
て画像のエッジ部か否かを判定すると共にエッジ部を判
定したときにはさらにエッジの方向を判定するエッジ判
定手段と、各画素毎に多値画像信号の値からパルス幅を
決定すると共にエッジ判定手段のエッジ方向判定結果に
基づいてパルス幅変調のためのパルスの成長方向を決定
する手段を備え、画像形成部は、ホストコンピュータか
ら受信した各画素毎のパルス幅を決定したデータを格納
するメモリと、このメモリの各画素毎のデータとホスト
コンピュータから受信したパルスの成長方向を決定する
データとからパルス幅変調した画素データを決定する手
段を備えたものである。

【００１８】

【作用】請求項１対応の発明においては、注目画素に対
して画像のエッジ部か否かを判定する。そしてエッジ部
を判定したときにはさらにエッジの方向を判定する。

【００１９】一方、各画素毎に多値画像信号の値からパ
ルス幅を決定する。また、エッジ方向判定結果に基づい
てパルス幅変調のためのパルスの成長方向を決定する。

【００２０】こうしてパルス幅とパルスの成長方向とか
らパルス幅変調した画素データを決定し出力する。

【００２１】請求項２対応の発明においては、さらにエ
ッジ部以外においては多値ディザ処理による閾値処理で
パルス幅変調のためのパルス幅を決定してパルス幅変調
した画素データを出力する。

【００２２】請求項３対応の発明においては、画像形成
部とホストコンピュータとに分け、ホストコンピュータ
において、各画素毎に画像のエッジ部か否かを判定し、
かつエッジ部のときにはさらにエッジの方向を判定す
る。また、各画素毎に多値画像信号の値からパルス幅を
決定し、さらにエッジ方向判定結果に基づいてパルスの
成長方向を決定する。画像形成部においては、ホストコ
ンピュータから各画素毎のパルス幅を決定したデータを
受信しメモリに格納した後、メモリの各画素毎のデータ
とホストコンピュータから受信したパルスの成長方向を
決定するデータとからパルス幅変調した画素データを決
定する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。なお、この実施例は本発明をレーザプリンタに
適用したものについて述べる。

【００２４】図１はエンジン部と呼ばれるレーザプリン
タの電子写真プロセス部の構成を示し、１は感光体ドラ
ム、２はコロナ帯電器、３は現像器、４は転写器、５は
クリーナ、６は除電ランプである。

【００２５】前記感光体ドラム１は周面を感光面とし、
印刷時に図中矢印で示す方向に回転する。

【００２６】前記コロナ帯電器２は、前記感光体ドラム
１の感光面を均一に帯電する。帯電された感光面は走査
レーザ光７により露光される。

【００２７】前記走査レーザ光７は露光により感光面上
に記録情報に基づいた静電潜像を形成する。

【００２８】前記走査レーザ光７は図２に示すレーザ走
査装置によって出射される。

【００２９】レーザ走査装置は、半導体レーザ発振器８
を設け、この半導体レーザ発振器８からのレーザ光をコ
リメータレンズ９で発散光から平行光又は集束光に変換
する。前記半導体レーザ発振器８は、画像データに応じ
てレーザドライバにより駆動され、記録情報に基づいて
パルス変調されたレーザ光を出射する。

【００３０】前記コリメータレンズ９からの平行光又は
集束光は、図中矢印方向に等速で高速回転するポリゴン
ミラー１０の反射面に反射して偏向走査され、走査レー
ザ光７としてｆθレンズ１１を介して前記感光体ドラム
１の感光面に照射する。

【００３１】前記ｆθレンズ１１は、ポリゴンミラー１
０により等角速度に偏向走査されたレーザ光を感光体ド
ラム１の感光面である平面に投影すべき等速度走査レー
ザ光に変換している。

【００３２】前記感光体ドラム１の感光面に形成された
静電潜像は前記現像器３からのトナーにより現像されト
ナー像となる。

【００３３】前記現像器３は、トナーホッパ１２内に収
容されたトナー１３を供給ローラ１４の回転により現像
ローラ１５に付着させる。現像ローラ１５は前記感光体
ドラム１に対接され、付着されたトナー１３を回転によ
り感光体ドラム１へ搬送する。前記現像ローラ１５に付
着されたトナー１３は感光体ドラム１に搬送される途中
で規制部材１６により量が規制されると共に層状に形成
される。

【００３４】前記感光体ドラム１に現像により形成され
たトナー像は前記転写器４の動作により搬送されてくる
記録紙１７上に転写される。

【００３５】前記感光体ドラム１に転写後に残った残留
トナーは前記クリーナ５により掻き落とされ、その後感
光体ドラム１の感光面は除電ランプ６で除電されてから
再度コロナ帯電器２で帯電されるようになる。

【００３６】トナー像が転写された記録紙１７は熱定着
装置１８により熱定着されてから外部に排出される。

【００３７】電子写真プロセス部は印刷時には以上の動
作を繰り返すことになる。

【００３８】図３はシステム全体の構成を示すブロック
図で、このシステムはレーザプンリタ本体２１とこのレ
ーザプンリタ本体２１に多値画像データを送信するホス
トコンピュータ２２とで構成している。すなわち、ホス
トコンピュータ２２は多値画像データをプンリタ本体２
１とのＩ／Ｆ特性に合わせてドライバ２３からプンリタ
本体２１のプリンタコントローラ２４に送信する。多値
画像データは非常にデータ量が多いため通常は画像圧縮
によりコード化したデータとしてプリンタコントローラ
２４に送信される。

【００３９】前記レーザプンリタ本体２１は、前記プリ
ンタコントローラ２４、中間調処理部２５及び前述した
電子写真プロセス部であるエンジン部２６からなり、プ
リンタコントローラ２４は、受信した多値のコードデー
タである画像データを多値のピットマップに展開し内部
に設けた多値用のページメモリに格納する。

【００４０】前記中間調処理部２５はプリンタコントロ
ーラ２４のページメモリから多値画像データを読出して
前記エンジン部２６の半導体レーザ発振器８のレーザド
ライバに出力すべきパルス幅変調した画像データに変換
する。

【００４１】前記中間調処理部２５は図４に示すよう
に、全体の制御を行う制御回路３１を設けている。

【００４２】前記制御回路３１は、プリンタコントロー
ラ２４又はエンジン部２６から原稿の水平同期信号ＬＳ
ＹＮＣ、垂直同期信号ＨＳＹＮＣ、画像クロックＶＣＬ
Ｋ、画像クロックの１６倍の周波数を持つＶＣＬＫ×１
６等を取り込み、中間調処理部２５全体を制御する。

【００４３】前記中間調処理部２５は、また１ライン分
の多値データを格納する２つのラインバッファ３２，３
３、３画素分の多値データａ，ｂ，ｃをラッチするフリ
ップフロップ回路３４、同じく３画素分の多値データ
ｄ，ｅ，ｆをラッチするフリップフロップ回路３５、同
じく３画素分の多値データｇ，ｈ，ｉをラッチするフリ
ップフロップ回路３６を設け、前記プリンタコントロー
ラ２４のページメモリ２４１から読出した各画素が８ビ
ットの多値画像データを前記フリップフロップ回路３４
にラッチさせると共に前記ラインバッファ３２に格納し
ている。

【００４４】また、前記ラインバッファ３２から読出し
た多値画像データを前記フリップフロップ回路３５にラ
ッチさせると共に前記ラインバッファ３３に格納してい
る。そして前記ラインバッファ３３から読出した多値画
像データを前記フリップフロップ回路３６にラッチさせ
ている。

【００４５】すなわち、前記ラインバッファ３３は前記
ラインバッファ３２が格納するラインよりも１ライン遅
延されたラインを格納することになる。従って、前記フ
リップフロップ回路３４は現ラインデータの３画素分の
データａ〜ｃをラッチし、前記フリップフロップ回路３
５は１ライン遅延されたラインデータの３画素分のデー
タｄ〜ｆをラッチし、前記フリップフロップ回路３６は
２ライン遅延されたラインデータの３画素分のデータｇ
〜ｉをラッチする。

【００４６】前記各フリップフロップ回路３４〜３６
は、図６に示すように、主走査方向に３画素、副走査方
向に３ラインの３×３の９画素、７２ｂｉｔのデータを
エッジ判定手段である周辺画素参照回路３７に出力して
いる。

【００４７】前記周辺画素参照回路３７は９画素のうち
中央の画素ｅを注目画素とし、残りの画素ａ〜ｄ，ｆ〜
ｉを参照画素としてエッジの有無を検出すると共にエッ
ジを検出したときにはさらにエッジ方向を検出するよう
になっている。そしてこのエッジ検出を各フリップフロ
ップ回路３４〜３６を順次１画素ずつシフトさせること
で原稿１枚の全画素について行うようになっている。

【００４８】前記周辺画素参照回路３７はエッジ検出及
びエッジ方向の検出結果を２ｂｉｔのエッジコード情報
として出力している。

【００４９】前記制御回路３１は、１ページ中の有効画
素クロックを４進の水平カウンタ３８に供給すると共に
有効ラインクロックを４進の垂直カウンタ３９に供給し
ている。前記各カウンタ３８，３９はそれぞれクロック
をカウントし、そのカウント値を２ｂｉｔデータとして
位置算出回路４０に供給している。

【００５０】前記位置算出回路４０は各カウンタ３８，
３９からのカウント値データに基づいて４ｂｉｔからな
る疑似階調処理用の４×４のディザマトリクスの位置コ
ード情報を出力する。

【００５１】前記周辺画素参照回路３７からのエッジコ
ード情報はラッチ回路４１でラッチし、前記フリップフ
ロップ回路３５からの８ｂｉｔの注目画素ｅのデータは
ラッチ回路４２でラッチし、前記位置算出回路４０から
の位置コード情報はラッチ回路４３でラッチしている。

【００５２】前記各ラッチ回路４１〜４３にラッチした
エッジコード情報、注目画素ｅのデータ及び位置コード
情報は同一のタイミングで画素決定回路４４に供給され
る。前記画素決定回路４４は、前記制御回路３１からの
１ｂｉｔのディザパターン切換信号Ｓ、各ラッチ回路４
１〜４３からのエッジコード情報、注目画素ｅのデータ
及び位置コード情報から４×４の疑似階調及び画素内の
パルス幅決定処理及びパルス成長方向を決定し、１画素
１６ｂｉｔのパルス幅変調した画素データをパラレル／
シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器４５に出力している。

【００５３】前記パラレル／シリアル変換器４５は、画
素決定回路４４からのパラレルな画素データをレーザ駆
動用のシリアルデータに変換し、最終的なパルス幅変調
した画素データＬＤを前記制御回路３１からのクロック
のタイミングで前記エンジン部２６に出力している。

【００５４】前記周辺画素参照回路３７は、具体的には
図５に示すように、１６個の差動増幅器からなる差動回
路３７１と、１６個のコンパレータからなる比較回路３
７２と、パターンマッチング処理を行うパターンマッチ
ング回路３７３とで構成され、前記差動回路３７１で注
目画素ｅと周辺画素ａ〜ｄ，ｆ〜ｉの差分を検出し、比
較回路３７２でこの各差分を閾値Ｔｈとそれぞれ比較し
てそれぞれ比較結果データを前記パターンマッチング回
路３７３に供給している。

【００５５】すなわち、注目画素ｅ−各周辺画素ａ〜
ｄ，ｆ〜ｉ＞Ｔｈのときは判定結果を「−１」とし、各
周辺画素ａ〜ｄ，ｆ〜ｉ−注目画素ｅ＞Ｔｈのときは判
定結果を「１」とし、それ以外のときは判定結果を
「０」としている。

【００５６】前記パターンマッチング回路３７３は、例
えば図８、図９及び図１０に示すパターンマッチング処
理を行う。

【００５７】図８の(a) 及び(b) のマッチングパターン
は注目画素ｅに対して左寄りのエッジを検出するパター
ンで、このパターンにマッチした場合はパルスを画素デ
ータに応じて図８の(c) に示すように左側から成長する
ようにパルス幅変調する。

【００５８】図９の(a) 及び(b) のマッチングパターン
は注目画素ｅに対して右寄りのエッジを検出するパター
ンで、このパターンにマッチした場合はパルスを画素デ
ータに応じて図９の(c) に示すように右側から成長する
ようにパルス幅変調する。

【００５９】図１０の(a) 〜(d) のマッチングパターン
は注目画素ｅに対して上下のエッジを検出するパターン
で、このパターンにマッチした場合はパルスを画素デー
タに応じて図１０の(e) に示すように分散して成長する
ようにパルス幅変調する。

【００６０】前記パターンマッチング回路３７３はこれ
らの成長方向を示す２ｂｉｔのエッジコード情報として
出力する。すなわち、エッジコード情報が「００」のと
きにはエッジ無しを示し、「０１」のときには左側のエ
ッジを示し、「１０」のときには右側のエッジを示し、
「１１」のときには上下方向のエッジを示している。前
記位置算出回路４０は、図１１に示すように、ディザパ
ターンがドット集中型のとき位置算出を行うドット集中
型算出回路４０１と、ディザパターンがドット分散型の
とき位置算出を行うドット分散型算出回路４０２と、前
記制御回路３１からのディザパターン切換信号Ｓにより
ドット集中型算出回路４０１の出力を選択するかドット
分散型算出回路４０２の出力を選択するセレクタ４０３
とで構成されている。前記セレクタ４０３は、例えばデ
ィザパターン切換信号Ｓが「０」であればドット集中型
算出回路４０１で算出した位置コード情報を選択して出
力し、「１」であればドット分散型算出回路４０２で算
出した位置コード情報を選択して出力する。

【００６１】前記ドット分散型算出回路４０２は前記水
平カウンタ３８のカウント値データＮ1 と前記垂直カウ
ンタ３９のカウント値データＮ2 とから図７の(a) に示
すドット分散型のディザパターンのようにコード出力を
得る。

【００６２】前記ドット集中型算出回路４０１は前記水
平カウンタ３８のカウント値データＮ1 と前記垂直カウ
ンタ３９のカウント値データＮ2 とから図７の(b) に示
すドット集中型のディザパターンのようにコード出力を
得る。

【００６３】前記画像決定回路４４は、図１２に示すよ
うに、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）４４１によ
って構成されている。なお、ＲＡＭ（ランダム・アクセ
ス・メモリ）で構成してもよい。

【００６４】すなわち、ＲＯＭ４４１のアドレスＡ０〜
Ａ７に前記ラッチ回路４２がラッチした注目画素ｅの画
像データＤｅ、アドレスＡ８〜Ａ１１に前記ラッチ回路
４３がラッチした前記位置算出回路４０の位置コード情
報Ｄｐ、アドレスＡ１２，Ａ１３に前記ラッチ回路４１
がラッチした前記周辺画素参照回路３７のエッジコード
情報Ｄｃ、アドレスＡ１４に前記制御回路３１からのデ
ィザパターン切換信号Ｓをそれぞれ入力している。

【００６５】前記ＲＯＭ４４１は、これら各入力情報及
び信号に基づいて内部に設けたルック・アップ・テーブ
ルから１６ビットのパルス幅変調した画素データＬＤを
出力するようになっている。

【００６６】注目画素ｅがエッジ部でない場合、すなわ
ちエッジコード情報Ｄｃが「００」の場合は、通常の中
間調領域であるため、この場合は、図１３又は図１４に
示す４×４のテーブルデータを使用して疑似階調処理及
びパルス幅変調処理を行う。すなわち、図１３はドット
集中型の階調処理を行うときのテーブルデータを示し、
図１４はドット分散型の階調処理を行うときのテーブル
データを示す。いずれのテーブルを使用するかはアドレ
スＡ１４に入力するディザパターン切換信号Ｓにより切
換える。

【００６７】なお、図１３及び図１４における数値は、
注目画素ｅの画像データＤｅと比較するための閾値で、
１６ビットの入力画像データＤｅは０が白を示し、２５
５が黒を示している。

【００６８】この処理では、ＲＯＭ４４１のアドレスＡ
８〜Ａ１１は図１３及び図１４のテーブルデータにおけ
る現在の位置を示す情報となり、アドレスＡ０〜Ａ７の
画像データＤｅを現在の位置に対応する１６個の閾値と
比較し、その注目画素ｅに対するパルス幅を決定する。

【００６９】また、注目画素ｅがエッジ部の場合は、こ
れに対応する画素内の閾値は、左寄りのエッジの場合は
左から順番に閾値が大きくなるように配置され、右寄り
のエッジの場合は右から順番に閾値が大きくなるように
配置され、上下方向の場合はパルスが分散されて出力す
るように閾値が配置され、これらはＲＯＭ４４１内にテ
ーブルデータとして設けられている。この各テーブルデ
ータの切換えは、アドレスＡ１２，Ａ１３に入力するエ
ッジコード情報Ｄｃにより行う。

【００７０】このような構成の実施例においては、各フ
リップフロップ回路３４〜３６にラッチされた３×３の
画素データａ〜ｉは周辺画素参照回路３７に入力され、
周辺画素参照回路３７は中央の画素ｅを注目画素とし、
残りの画素ａ〜ｄ，ｆ〜ｉを参照画素としてエッジの有
無を検出すると共にエッジを検出したときにはさらにエ
ッジ方向を検出する。そしてエッジ検出の有無及びエッ
ジ方向を示すエッジコード情報を出力する。このエッジ
コード情報はラッチ回路４１によりラッチされる。

【００７１】また、注目画素ｅはラッチ回路４２により
ラッチされる。

【００７２】また、位置算出回路４０は、水平カウンタ
３８のカウント値データ及び垂直カウンタ３９のカウン
ト値データから疑似階調処理用の４×４のディザマトリ
クスの位置コード情報を求めて出力する。この位置コー
ド情報はラッチ回路４３によりラッチされる。

【００７３】各ラッチ回路４１〜４３にラッチされたエ
ッジコード情報、注目画素ｅのデータ及び位置コード情
報は同一のタイミングで画素決定手段である画素決定回
路４４に供給される。

【００７４】前記画素決定回路４４はこれらの入力情報
と制御回路３１からのディザパターン切換信号Ｓに基づ
いて疑似階調処理及びパルス幅変調処理を行う。すなわ
ち、注目画素ｅがエッジ部でなければディザパターン切
換信号Ｓに基づいて図１３または図１４に示すテーブル
データを使用して疑似階調処理及びパルス幅変調処理を
行い、また、注目画素ｅがエッジ部であればディザパタ
ーン切換信号Ｓに基づいてエッジ部用のテーブルデータ
を使用して疑似階調処理及びパルス幅変調処理を行う。

【００７５】こうして画素決定回路４４から注目画素ｅ
のデータ値に基づいてパルス幅変調されたパラレルな画
像データＬＤが出力され、この画像データＬＤがパラレ
ル／シリアル変換器４５でシリアルな画像データＬＤに
変換されてエンジン部２６のレーザドライバに出力され
る。

【００７６】こうして１画素のデータに対応してパルス
幅変調されたレーザ光が半導体レーザ発振器８から出力
されることになる。

【００７７】以上の動作が１ページの各画素毎に行わ
れ、感光体ドラム１に静電潜像が形成される。

【００７８】このように、注目画素ｅがエッジ部か否か
を判断し、エッジ部のときにはさらにそのエッジの方向
を判断し、そのエッジ方向によりパルス幅変調のパルス
の成長方向を決定してパルス幅変調した画像データを出
力し、また、注目画素ｅがエッジ部で無いときには多値
ディザ処理による通常の閾値を使用してパルス幅変調を
行って画像データを出力するようにしているので、階調
性を充分に維持しつつ文字や線画等のエッジ部に対して
は解像度を高めることができ、従って、各種画像に対し
て高画質の画像形成ができる。

【００７９】なお、この実施例では、８ビットの入力画
像データを使用して疑似階調処理１６階調、画素内のパ
ルス幅変調による階調１６階調の合計２５６階調の階調
処理を行うものについて述べたが必ずしもこれに限定す
るものではなく、レーザの特性や電子写真プロセスの特
性を考慮して最適な画像形成ができるように階調数を少
なくすることもあり、この場合には回路構成はさらに簡
略化される。

【００８０】また、水平カウンタ３８、垂直カウンタ３
９のビット数を任意に変えることで疑似階調数を任意の
サイズに変えることができる。

【００８１】また、画素決定回路４４のビット幅を任意
のサイズに変えることで画素内の階調を任意に変えるこ
とができる。

【００８２】次に本発明の他の実施例を図面を参照して
説明する。

【００８３】これはレーザプリンタ本体のプリンタコン
トローラの機能と中間調処理部の一部の機能をホストコ
ンピュータのドライバに持たせたもので、図１５に示す
ようにホストコンピュータ２２１のドライバ２３１は疑
似階調処理まで行い、その処理後のデータをレーザプリ
ンタ本体２１１の中間調処理部２５１に供給している。

【００８４】前記中間調処理部２５１は画素内の階調処
理、すなわちパルス幅変調処理のみを行って、シリアル
な画像データＬＤをエンジン部２６に出力するようにな
っている。

【００８５】前記ホストコンピュータ２２１のドライバ
２３１が行う疑似階調処理は、基本的に前記実施例の疑
似階調処理と同様である。

【００８６】前記中間調処理部２５１は、図１６に示す
ように、ラインバッファ５１を設け、このラインバッフ
ァ５１に前記ホストコンピュータ２２１のドライバ２３
１の疑似階調処理により得られた画素内の１６階調の４
ｂｉｔの画像データとそのパルスの成長方向を指定する
ための２ｂｉｔのコードデータを例えば１ライン〜数ラ
イン分格納するようになっている。

【００８７】前記ラインバッファ５１に格納した１画素
につき６ｂｉｔのデータは画素決定回路５２に入力され
る。

【００８８】前記画素決定回路５２は、図１７に示すよ
うに４ビットの画像データをエッジの有無及びエッジの
方向に応じたパルスの成長方向に基づいてパルス幅変調
する４つのパルス幅変調処理部５２１〜５２４を設け、
この各パルス幅変調処理部５２１〜５２４からのパルス
幅変調した画像データを２ｂｉｔのコードデータに基づ
いて選択部５２５が選択して出力するようになってい
る。

【００８９】前記画素決定回路５２におけるパルス幅変
調処理部５２１〜５２４及び選択部５２５は、ＲＯＭ或
いはＲＡＭ、例えばＲＯＭ５２０によって簡単に構成で
きる。すなわち、４ｂｉｔの画像データをＲＯＭ５２０
のアドレスＡ０〜Ａ３に供給し、２ｂｉｔのコードデー
タをＲＯＭ５２０のアドレスＡ４，Ａ５に供給する。

【００９０】前記ＲＯＭ５２０は内部にルック・アップ
・テーブルを備え、アドレスＡ０〜Ａ５に入力するデー
タに基づいてルック・アップ・テーブルを参照し、入力
される画像データを所定のパルス幅変調した画像データ
に変換してパラレル／シリアル変換器４５に出力する。

【００９１】このよな構成においても前記実施例同様、
階調性を充分に維持しつつ文字や線画等のエッジ部に対
しては解像度を高めることができる。

【００９２】また、本実施例においては、レーザプリン
タ本体２１１側のハードウエア構成は非常に簡単で小さ
くなり、回路の高速化が図れ、また必要なメモリの容量
を少なくできる。

【００９３】

【発明の効果】以上、本発明によれば、ディザ処理とパ
ルス幅変調を組合わせる手法を用いたものにおいて、階
調性を維持しつつエッジ部に対しては解像度を高めるこ
とができ、これにより各種画像に対して高画質の画像形
成ができる画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、レーザプリンタの電
子写真プロセス部の構成を示す図。

【図２】同実施例のレーザ走査装置の構成を示す概略斜
視図。

【図３】同実施例の全体の構成を示すブロック図。

【図４】同実施例の中間調処理部の構成を示すブロック
図。

【図５】同実施例の中間調処理部における周辺画素参照
回路の具体的構成を示す回路図。

【図６】同実施例における注目画素と参照画素との関係
を示す図。

【図７】同実施例の中間調処理部における位置算出回路
が処理に使用するディザパターンを示す図。

【図８】同実施例の中間調処理部における周辺画素参照
回路の左寄りエッジ検出パターンとパルス成長方向を示
す図。

【図９】同実施例の中間調処理部における周辺画素参照
回路の右寄りエッジ検出パターンとパルス成長方向を示
す図。

【図１０】同実施例の中間調処理部における周辺画素参
照回路の上下のエッジ検出パターンとパルス成長方向を
示す図。

【図１１】同実施例の中間調処理部における位置算出回
路の具体的構成を示す回路図。

【図１２】同実施例の中間調処理部における画素決定回
路の構成を示すブロック図。

【図１３】同実施例の中間調処理部における画素決定回
路がドット集中型ディザ処理によりパルス幅変調を行う
ときのテーブルデータ例を示す図。

【図１４】同実施例の中間調処理部における画素決定回
路がドット分散型ディザ処理によりパルス幅変調を行う
ときのテーブルデータ例を示す図。

【図１５】この発明の他の実施例における全体の構成を
示すブロック図。

【図１６】同実施例の中間調処理部の構成を示すブロッ
ク図。

【図１７】同実施例の中間調処理部における画素決定回
路の機能構成を示すブロック図。

【図１８】同実施例の中間調処理部における画素決定回
路のハードウエア構成を示すブロック図。

【符号の説明】

２１…レーザプリンタ本体 ２５…中間調処理部 ２６…エンジン部 ３４，３５，３６…フリップフロップ回路 ３７…周辺画素参照回路 ４０…位置算出回路 ４４…画素決定回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多値画像信号に基づいて各画素毎にパル
   ス幅変調を行って画素データを決定し、その画素データ
   により中間調を再現して画像形成する画像形成装置にお
   いて、各画素毎にパルス幅変調すべき注目画素とその周
   辺画素を参照し、注目画素に対して画像のエッジ部か否
   かを判定すると共にエッジ部を判定したときにはさらに
   エッジの方向を判定するエッジ判定手段と、各画素毎に
   多値画像信号の値からパルス幅を決定すると共に前記エ
   ッジ判定手段のエッジ方向判定結果に基づいてパルス幅
   変調のためのパルスの成長方向を決定しパルス幅変調し
   た画素データを出力する画素決定手段とを設けたことを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 多値画像信号に基づいて各画素毎にパル
   ス幅変調を行って画素データを決定し、その画素データ
   により中間調を再現して画像形成する画像形成装置にお
   いて、各画素毎にパルス幅変調すべき注目画素とその周
   辺画素を参照し、注目画素に対して画像のエッジ部か否
   かを判定すると共にエッジ部を判定したときにはさらに
   エッジの方向を判定するエッジ判定手段と、各画素毎に
   多値画像信号の値からパルス幅を決定すると共に前記エ
   ッジ判定手段のエッジ方向判定結果に基づいてパルス幅
   変調のためのパルスの成長方向を決定しパルス幅変調し
   た画素データを出力し、エッジ部を判定しないときには
   多値ディザ処理による閾値処理でパルス幅変調のための
   パルス幅を決定しパルス幅変調した画素データを出力す
   る画素決定手段とを設けたことを特徴とする画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 多値画像信号に基づいて各画素毎にパル
   ス幅変調を行って画素データを決定し、その画素データ
   により中間調を再現して画像形成する画像形成装置にお
   いて、画像形成部と、この画像形成部に対して外部接続
   されるホストコンピュータからなり、 前記ホストコンピュータは、各画素毎にパルス幅変調す
   べき注目画素とその周辺画素を参照し、注目画素に対し
   て画像のエッジ部か否かを判定すると共にエッジ部を判
   定したときにはさらにエッジの方向を判定するエッジ判
   定手段と、各画素毎に多値画像信号の値からパルス幅を
   決定すると共に前記エッジ判定手段のエッジ方向判定結
   果に基づいてパルス幅変調のためのパルスの成長方向を
   決定する手段を備え、 前記画像形成部は、前記ホストコンピュータから受信し
   た各画素毎のパルス幅を決定したデータを格納するメモ
   リと、このメモリの各画素毎のデータと前記ホストコン
   ピュータから受信したパルスの成長方向を決定するデー
   タとからパルス幅変調した画素データを決定する手段を
   備えたことを特徴とする画像形成装置。