JPH01282965A - 像形成装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明はパルス幅変調方式により多値出力が可能なプリ
ンタの如き像形成装置に関する。

〔従来技術〕

まず、本発明の背景について述べる。

最近ではプリンタの進歩により白か黒かの２値だけでな
く、３値、４値など、数レベル程度の変調が可能になっ
てきた。その中で電子写真プロセスを用いたレーザープ
リンタでは、楕円ビームの点灯時間を１画素内で変化さ
せるパルス幅変調により、１画素多値書込みを実現して
いる。

第１１図（ａ）は、楕円ビームが主走査する様子を示し
ている。また同図（ｂ）は、同図（ａｌに示す楕円ビー
ムが１画素クロックの１／４．２／４．３／４゜１、点
灯したときの露光エネルギー分布を示す。

ネガ−ポジ現像方式では露光エネルギーが顕像化レベル
ｔｈｒより上の部分が顕像化され、ドツトを形成する。

第１２図（ａｌ、　（ｂｌ、　（Ｃ）、　（ｄｌ、　（
ｅｌに、露光時間が０゜１／４．２／４．３／４，１．
のときのドツト形成の様子を示す。実際には、ビームス
ポットは主走査、副走査方向にガウス分布で近似される
ような光エネルギー分布をしているため、理想的な矩形
とはならないが、本発明では特に主走査方向の露光エネ
ルギーが問題となるため、副走査方向の分布についての
考慮は省略する。

第１２図では、１画素内でのドツト形成の様子を示した
が、次に隣接画素も考慮してドツト形成の様子を説明す
る。

第１３図において、（１）は画素クロック、（２１，（
３）は画像信号を示している。同図の例では（２）の信
号レベルがＨのときビームが点灯する。

同図の例では画素番号１，２において、出力レベル１．
１／４の順でドツトが形成され、画素番号４．５におい
て出力レベル１／４．１の順でドツトが形成される。（
４）はそのときの露光エネルギー分布を示しており、通
常は顕像化レベルｔｈｒ１より上の部分が黒化され、（
５）に示した出力画像が得られる。この場合、画素１．
２と画素４，５の組では同じ面積率のドツトが形成され
ている。

ところが、ビームパワーが変動したり、現像プロセスに
係る諸条件が変動した場合は、画素１゜２と画素４．５
の組では黒化面積への影響が違ってくる。第１３図（４
）のｔｈｒ２は上述のプロセス条件等の変動に伴い顕像
化レベルが上昇した場合を想定している。この場合は（
６）に示すように、ドツトが形成される。この例では顕
像化レベルの上昇により黒化面積が減少しているが、露
光がオン／オフされる境界付近で黒化領域が変動してい
る。

ここで画素１，２では露光のオン／オフは２回あり、画
素４．５では４回あり、画素４，５の場合の方が黒化面
積の変動が大きいのがわかる。

ここでは顕像化レベルの上昇を考えたが、顕像化レベル
が下がった場合には黒化面積が増加するが、やはり画素
４．５の方が黒化面積の変動が大きい。すなわち、画像
形成に際しては微小ドツトの孤立が少ない方がプロセス
条件等の変動に対して影響が少なく、安定した画像出力
が得られることがわかる。実際の画像に則して言えば、
文字画像の場合は、線の太り過ぎ、潰れやかすれが起き
易く、デイザ法等による階調画像の場合は、γ特性の変
動が起き易くなる。さらにフルカラー画像においては、
γ特性の変動は再現色の変動につながり、画像品質に大
きく影響する。

〔目的〕

本発明は上述した背景に基づいてなされたものであり、
微小ドツトの孤立を減らし安定して出力画像が得られる
像形成装置を提供することを目的とする。

〔構成〕

本発明では上述の目的を達成するために、第８図（ａ）
〜ｆｈｌに示すような左寄せの中間レベルのドツト１／
４Ｌ　　２／４β、３／４１１および右寄せの中間レベ
ルのドツト１　／　４　ｒ　、　　２　／　４　ｒ　、
　　３　／　４ｒを用いる。

第１３図の画素４，５の組において本発明を適用すれば
、画素４に１／４ｒを用いることにより、画素１，２に
おける１＋１／４１と同じ形状のドツトを形成すること
ができ、出力時の安定性が向上する。すなわち、注目画
素が中間レベルの出力をする際は隣接画素の入力または
出力レベルに応じて左寄せ（１／ｌ！〜３／４　ｌ）ま
たは右寄せ（１／４ｒ〜３／４ｒ）のドツトを選択して
出力し、ビームのオン／オフの頻度を減少させる。

以下本発明の詳細な説明するが、本実施例では入力画像
の濃度（または反射率、明度などでも良い）勾配を検出
して濃度の高い方に黒化部分を寄せるようにする。

第９図はタイミング図であり、（１１は画素番号を示す
。また（２）は文字画像を読み取ったときのアナログ画
像信号である。（３）は（２）のアナログ信号の画素毎
の平均値を量子化して得られたデジタル信号である。こ
れをスライスレベルｔｈｒｌ〜ｔｈｒ４を用いて単純５
値化すると、各画素の出力レベルは（４）のようになる
。（５）は従来法による左寄せドツトのみを用いた場合
の出力画像である。（６）は本発明による出力画像で、
入力画像の濃度勾配に従って、濃度の高い方に黒化部分
を寄せた結果である。（６）ではビームのオン／オフの
回数が減っているのがわかる。（７）は画素クロックで
ある。

第１０図（ａ）、　（ｂ）は、第８図に示した出力ドッ
トパターンと３ビツトの出力値信号の対応を示す図であ
る。但し、出力信号との対応は第１０図（ａ）。

（ｂｌＯ例に限るものではなく、任意に決めることが出
来る。

第１図は本発明の一実施例に係る像形成装置の画像処理
部のブロック図である。

図において、１はスキャナ、２，３．４．５はラッチ、
６はゲート、７はコンパレータ、８は５値化処理器、９
はプリンタである。

ラッチ２．３．４は画素クロックに同期して主走査方向
に連続する３画素の画像データをラッチする。注目画素
のデータはラッチ３にラッチされ、左右の画素データが
それぞれラッチ４．ラッチ２にラッチされる。濃度勾配
の方向を検出する検出手段としてのコンパレータ７は左
右の画素データを比較し、注目画素の主走査方向の濃度
勾配の方向を検出する。すなわち、左右の画素データの
大きい方が濃度勾配の方向（濃度の高くなる方向）であ
る。５値化処理器８には注目画素のデータおよび濃度勾
配の方向を示すコンパレータ７の出力が入力され、第１
０図（ａ）、　（ｂ）に示した３ビツトデータを出力す
る。

多値信号の変換手段としての５値化処理器８の例を第２
図に示す。入力画像データは、４つのスライスレベルｔ
ｈｒｌ〜ｔｈｒ４とコンパレータ７ａ〜７ｂで比較され
、それらの比較結果はプライオリティエンコーダ１０で
０ＯＯＢ〜１００Ｂの３ビツトの５値出力データに変換
される（０００Ｂ、１００Ｂ等の「Ｂ」はバイナリ−；
２進数であることを示す。但し左側がＭＳＢ、右側がＬ
ＳＢ）。このうち中間レベルの出力値は濃度勾配信号に
従って、右寄せまたは左寄せのパターンが選択される。

プライオリティエンコーダ１０の出力データは、左寄せ
パターンのデータと一致するようになっており、第１０
図を参照すればわかる通り、各ビットの出力値を反転す
ることにより、右寄せパターンのデータに変換出来る。

但し０００Ｂ、ＩＩＩＢは右寄せ、左寄せの区別がない
ため、反転操作は行わない。セレクタ１１には、左寄せ
パターンデータ（Ａ）と右寄せパターンデータ（Ｂ）が
入力され、濃度勾配信号に従って左側の濃度の方が高い
ときＡを、他のときＢを出力する。この５値化処理は、
ＲＯＭ　（またはＲＡＭ）を用いることにより、画像デ
ータと濃度勾配信号をアドレス信号としてテーブル参照
式に行うことが出来る。さらに出力結果の組を複数用意
しておき、セレクト信号で参照するテーブルを選択する
ことで簡単にスライスレベルを変更した場合の処理デー
タを得られるように構成することも出来る。

さらにセレクト信号を画素クロックおよび／またはライ
ン同期信号に同期して変化するカウンタの出力を用いれ
ば、単純５値化だけでなくデイザ処理による５値化も実
現出来る。

ところで、注目画素のドツトパターンを決定する際に、
左側の画素が左寄せか右寄せかを考慮する必要がある。

左側の画素が左寄せドツトパターンの場合は、注目画素
を右寄せにしても間にビームオフの状態が入るため、ビ
ームオン／オフの回数の低減は出来ない。したがって左
側の画素が左寄せドツトパターンのときは（右側の画素
データ）く（左側の画素データ）であっても、右寄せド
ツトパターンを選択する方が望ましい。

第１図の例ではラッチ５に左側の画素が左寄せドツトパ
ターンかどうかを示す左寄せフラグをラッチする。この
信号とラッチ４の出力（左側の画素データ）との論理積
を左側の画素データとする。

これにより、左側の画素が左寄せの場合は注目画素は右
側の画素データが０でない限り、右寄せパターンを選択
する。

次に第３図に示す画像処理回路に基づき他の実施例を説
明する。

図において、５値化処理器８は入力画像値に従って、０
．１／４．２／４．３／４．１の出力レヘルを２進数で
それぞれ０００．００１，０１０゜０１１．１１１とし
て出力する。

この場合、第２図の左側の回路、すなわちコンパＬ／−
９７；１〜７ｄ、７”ライオリティエンコーダ１０を用
いることが出来る。また前述のように、ＲＯＭを用いて
テーブル参照式に５値化処理を行うように構成すること
も出来る。主走査方向に連続する４画素分の５値データ
がラッチ２〜ラツチ５にラッチされる。但し、注目画素
のデータがラッチ４、左側がラッチ５、右隣がラッチ３
、右側２つ隣がラッチ２にラッチされる。また、左側の
画素のデータは、右寄せか左寄せかが確定した５値（３
ビツト）データである。

この４画素のデータを参照して、後述のアルゴリズムに
従ってパターン選択器１２から注目画素の出力ドツトパ
ターンのデータが出力される。パターン選択器１２は、
ＲＯＭ　（またはＲＡＭ）を用いて４画素のデーター３
ビツトＸ４＝１２ビツトの信号でアドレスされる番地に
、所定のアルゴリズムで決定される注目画素の出力すべ
きデータを格納しておくことにより実現出来る。

第４図に参照画素の配置を示す。左側の画素。

注目画素、右側の画素、右側２つ隣の画素の画素番号を
それぞれ−１，０，１，２として以下の説明をする。

Φドツトパターフ選択のアルゴリズム （番号の若いほど優先順位が高い） （１）０の画素が０または１のとき右寄せ、左寄せの区
別はないので、それぞれ０００．１１１を出力する。

（２１−１の画素が右寄せのとき０の画素は左寄せとす
る。

（３）−１の画素が左寄せのとき０の画素は右寄せとす
る。

（４）１の画素が０のとき０の画素は左寄せとする。

（５）１の画素が１のとき０の画素は右寄せとする。

（６）２の画素が０のとき０の画素は右寄せとする。

（７１（２の出力レベル）≧（０の出力レベル）のとき
Ｏの画素は右寄せとする。

（８）０の画素は左寄せとする。

本発明による出力画像を第５図（３）に示す。（１１は
各画素の出力レベルであり、（２）は従来法による左寄
せパターンのみを用いた場合の出力画像である。

同図の（２）、　＋３１を比較してわかる通り、本発明
では孤立ドツトの数が少なく、すなわちビームのオン／
オフの回数が少な（なっているのがわかる。

第６図は画素クロック（１）と８種の出カバターンに対
応したビーム点灯パルス信号を示す図である。

第７図はプリンタのパルス幅変調回路の例である。

画像出力手段としてのマルチプレクサ１３を用い、第６
図に示した８種の信号から画素クロックに同期した３ビ
ツトの出カバターン選択信号Ｓ２に従って、１つを選択
することによりパルス幅変調を行う構成となっている。

Ｓｌは出力パルス、Ｓ３はパルス幅変調された画像信号
を示す。

〔効果〕

以上本発明によれば、パルス幅変調による多値化処理を
行うに当たり、右寄せ、左寄せの出カバターンを併用す
ることにより、出力安定性の優れた出力画像の得られる
像形成装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る画像処理部のブロック
図、第２図は５値化処理器の一例を示すブロック図、第
３図は他の実施例に係る画像処理部のブロック図、第４
図は参照画素の配置を示す図、第５図は従来例と本発明
に係る出力画像のパターンを示す図、第６図は画素クロ
ックと８種の出カバターンに対応したビーム点灯パルス
信号を示す図、第７図はプリンタのパルス幅変調回路の
一例を示す図、第８図（ａ）〜（ｈ）は本発明に利用さ
れる左寄せ、右寄せの中間レベルのドツトパターンを示
す図、第９図は本発明による画像処理の結果の出力画像
と従来例を対比して説明するための図、第１０図（ａ）
　、　（ｂ）は第８図に示した出力ドツトパターンと３
ビツトの出力値信号の対応を示す図、第１１図ｆａｔ、
　（ｂ）はビームスポットおよび露光エネルギー分布を
示す図、第１２図（ａ）〜（Ｑ）は各露光時間毎のドツ
トパターンを示す図、第１３図は従来例における出力画
像パターンを説明するための図である。 ７・・・コンパレータ、８・・・５値化処理回路、１２
・・・パターン選択器、１３・・・マルチプレクサ。 第４図 □生走青方如 第７図 第８図 １／４ｒ　　　　２／４ｒ　　　　３／４ｒ第９図 （１）Ｉ−２→３−４−５−６−７−８−（４）　　Ｑ
　　　３／４　　　１　　　　Ｊ／４　１／４　　２／
４　　０　　３／４０　３／４Ｊ　　　　１　　　１１
４ノ　１／４ｊ　２／４ノ　　０　３／４ノ０　　３／
４ｒ　　　Ｉ　　　　＋／４Ｊ　／／４ｒ２／４Ｊ　　
Ｏ３／４Ｊ□土足＋Ａｍ 第１０図 （ａ） （ａ） （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）左右の画素データの比較から注目画素の主走査方
   向の濃度勾配の方向を検出する検出手段と、この検出手
   段の出力および注目画素のデータを入力し、この多値画
   像信号を、それより多値数の少ない３値以上の多値信号
   に変換する変換手段と、この変換手段からの信号を入力
   し、パルス幅変調を行う画像出力手段とを備えたことを
   特徴とする像形成装置。
2. （２）多値入力信号をそれより多値数の少ない３値以上
   の多値信号に変換する変換手段と、パルス幅変調により
   多値出力が可能な画像出力手段と、主走査方向の複数の
   隣接画素のドットパターンより注目画素のドットパター
   ンを決定するパターン選択手段とを備えたことを特徴と
   する像形成装置。