JPH04351065A - ２値画像形成装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印字ビットまたは非印
字ビットの２値信号に基づいて文字や中間調画像を表現
するレーザプリンタ等の２値画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタは、感光体ドラムの表面
を帯電させるとともに印字ビットと非印字ビットからな
る２値信号に基づいてレーザダイオードのオン，オフを
制御し、該レーザダイオードのオン時に発生するレーザ
ビームを、回転する光学系ポリゴンミラーで反射させる
ことにより上記感光体ドラムの帯電面に順次走査させて
静電像を露光により形成し、トナーで現像した後用紙に
転写するもので、図７の（ａ）に示すような２値画像デ
ータに対し（ハッチング部分が印字ビットの画素、未ハ
ッチング部分が非印字ビットの画素）、同図（ｂ）に示
すような実印字画像となる。すなわち、光学系ポリゴン
ミラーの面倒れや用紙搬送系のジッタによって連続する
印字ビットの画素間に白すじが発生するのを防止するた
めに、１ドットの実印字サイズを１画素のサイズよりも
大きくなるようにレーザビーム径を大きくしていた。

【０００３】しかしながら、このような出力特性を有す
る２値画像形成装置においては、写真画像のような疑似
中間調画像を形成する場合に良好な階調再現性を得られ
ない欠点を有していた。

【０００４】図８は周知のベイヤー型ディザマトリクス
を用いディザ処理により疑似中間調を得た２値画像の出
力特性を示すもので、すなわち１６階調のベイヤー型デ
ィザマトリクスを用いて２値化した画像は、８階調目よ
り上位の階調レベルでは出力画像の濃度が飽和してほぼ
黒ベタの画像となり、階調再現性の乏しい暗い画像にな
る。

【０００５】そこで従来、２値化注目画素データと該２
値化注目画素データの周囲に位置する複数の２値化周辺
画素データとを参照し、２値化周辺画素データの印字ビ
ットと非印字ビットの配置パターンによって該２値化注
目画素データに対する１ドットの実印字サイズを可変す
ることにより２値画像の階調再現性を向上させる技術が
知られている。（特開昭６３−１２４６６７号公報参照
）

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるにこの従来技術
においては、２値化注目画素データの１ラインの２値信
号とともにその前後の数ラインの２値信号を保持するメ
モリが必要で、メモリ容量が大きくなりコスト高になる
問題があった。また、２値化注目画素データに対する１
ドットの実印字サイズを決定するための条件が複雑で処
理速度の高速化が困難である問題もあった。

【０００７】そこで本発明は、少ないメモリ容量でしか
も簡単な判定処理により２値化注目データに対する１ド
ットの実印字サイズを可変制御でき、階調再現性に優れ
た２値画像を容易に取得できる２値画像形成装置を提供
しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１請求項記載の発明は
、２値化注目画素データと該２値化注目画素データと同
一ラインの複数の２値化周辺画素データとを参照し、こ
れら画素データの状態により上記注目画素データに対す
る実印字ドットサイズを可変調整して中間調画像を表現
する２値画像形成装置において、上記注目画素デ−タに
隣接する複数の画素デ−タのうちの印字ビット数の平均
値を算出する平均値算出手段と、この平均値算出手段に
より算出された平均値に基づいて上記２値化注目画素デ
ータ１ドットの実印字サイズを可変制御するドットサイ
ズ可変制御手段とを具備したことを特徴とする２値画像
形成装置である。

【０００９】第２請求項記載の発明は、第１請求項の平
均値算出手段が上記注目画素デ−タに隣接する複数の画
素デ−タに重み付けを掛けて平均するようにしたことを
特徴とする２値画像形成装置である。

【００１０】

【作用】第１請求項においては、注目画素デ−タに隣接
する複数の画素デ−タのうちの印字ビット数の平均値を
平均値算出手段により算出し、この平均値算出手段によ
り算出された印字ビット数の平均値に応じて注目画素デ
ータ１ドットの実印字サイズを可変制御を可変制御手段
により行うようにしている。第２請求項においては、第
１請求項の平均値算出手段は注目画素デ−タに隣接する
複数の画素デ−タに重み付けを掛けて平均するようにし
ている。

【００１１】

【実施例】以下、本発明をレーザプリンタに適用した実
施例について、図面を参照しながら説明する。

【００１２】図１はレーザプリンタの構成図であり、筐
体１のほぼ中央部にドラムユニット２が設けられている
。このドラムユニット２は、表面が感光体で形成された
感光体ドラム３を含む。この感光体ドラム３は、図中時
計方向の一方向に回転駆動されるものであり、この感光
体ドラム３の周囲に電子写真プロセスに従い、上記感光
体ドラム３の表面を帯電させる帯電チャージャ４、この
帯電チャージャ４で帯電された感光体ドラム３の表面に
レーザビームを照射して情報を露光によって記録させる
レーザスキャナユニット５、露光された感光体ドラム３
の表面に現像剤であるトナーを付着させる現像器６、搬
送される用紙へ感光体ドラム２の表面に形成されたトナ
ー像を転写させる転写チャージャ７、感光体ドラム３か
らトナーを落とすクリーニング装置８、感光体ドラム３
を除電する除電ランプ９を順に配置してドラムユニット
を構成している。

【００１３】前記転写チャージャ７は感光体ドラム３の
下側に位置し、その転写チャージャ７に向けて前記筐体
１の一側部に取付けられた給紙カセット１０からピック
アップローラ１１の動作によって用紙が所定のタイミン
グで１枚ずつ搬送されるようになっている。

【００１４】そして、搬送される用紙は転写チャージャ
７により感光体ドラム２のトナー像が転写され、定着器
１２で熱定着された後、排紙ローラ１３によって筐体１
の外部に排出されるようになっている。

【００１５】ここで、上記用紙の搬送機構及び前記感光
体ドラム３の回転機構の共通の駆動源として駆動モータ
１４が前記筐体１内に備えられている。さらに、上記筐
体１内には、内部の熱を外部に放出させるファン１５、
筐体１の開放を検知して電源を切るインターロックスイ
ッチ１６、電源装置１７等が設けられている。

【００１６】図２は要部回路構成を示すブロック図で、
２１は制御部本体を構成するプロセッサ、２２はホスト
機器より伝送回線２３を介して送られてくる画像データ
の２値信号を受信する通信インタフェース、２４は上記
通信インタフェース２２にて受信した２値信号を１ペー
ジ単位で記憶するビデオＲＡＭ、２５は上記ビデオＲＡ
Ｍ２４に記憶された２値信号を読出して前記レーザスキ
ャナユニット５に送出するビデオ信号出力回路であって
、これらはバスライン２６によって接続されている。

【００１７】上記レーザスキャナユニット５は、レーザ
ビームを発するレーザ発振器２７、このレーザ発振器２
７からのレーザビームのオン，オフ及びそのビーム径を
制御するレーザ制御回路２８、レーザビームのスタート
位置を検出するＰＩＮダイオード等からなるスタートセ
ンサ２９、ポリゴンミラー３０を回転駆動させるポリゴ
ンモータの駆動回路３１及びこの駆動回路３１によるモ
ータ回転数を制御するＰＬＬ制御回路３２によって構成
されている。

【００１８】上記レーザ制御回路２８には、図３に示す
ように２値化注目画素データを中央エリアＸに記憶する
とともに、該２値化注目画素データに隣接していく前後
３ビットの２値化周辺画素データをそれぞれ対応する周
辺エリアＸ１，Ｘ２及びＹ１，Ｙ２に記憶する２値信号
記憶回路４１と、この２値信号記憶回路４１の中央エリ
アＸに記憶された２値化注目画素データが印字ビットの
とき、中央エリアＸ及び周辺エリアＸ１，Ｘ２，Ｙ１，
Ｙ２に記憶された印字ビット数を平均し、この平均値に
基づいて当該２値化注目画素データ１ドットの実印字サ
イズを決定する画像条件判定回路４２、この画像条件判
定回路４２の判定結果に従いレーザ発振器２７へのオン
信号のパルス幅を変調することによってレーザビーム径
を可変制御するパルス発生回路４３とが設けられている
。

【００１９】ここで、上記画像条件判定回路４２は上記
平均値が例えば「０．６」以下の場合には２値化注目画
素データ１ドットの実印字サイズを１画素のサイズとほ
ぼ等しい小ドットサイズと決定し、該平均値が「０．６
」より大きい場合には２値化注目画素データ１ドットの
実印字サイズを１画素のサイズよりも大きい大ドットサ
イズと決定する。

【００２０】一方、上記パルス発生回路４３は大ドット
サイズのビーム径と決定されたときのオン信号のパルス
幅を１としたとき、小ドットサイズのビーム径と決定さ
れたときの同パルス幅を例えば３／５に変調してレーザ
ビーム径を可変制御している。

【００２１】上記のように構成された本発明の一実施例
の動作について説明する。まず、ビデオＲＡＭ２４に記
憶された１ページの画像データに対応する２値信号がプ
ロセッサ２１の制御によって先頭ビットから順に読出さ
れ、ビデオ信号出力回路２５を介してレーザスキャナユ
ニット５のレーザ制御回路２８に供給される。レーザ制
御回路２８においては、印字ビット“１”が供給される
毎にレーザ発振器２７にオンパルスが出力され、このオ
ンパルスが入力されている間レーザ発振器２７からレー
ザビームが発生される。こうして発生されたレーザビー
ムは、ポリゴンミラー３０に入射して反射され、帯電チ
ャージャ４によって帯電されている感光体ドラム３の表
面に到達してそのビーム到達部位が露光される。ここで
、レーザ発振器２７から発生されるレーザビームのビー
ム径は、レーザ制御回路２８によって可変制御される。

【００２２】具体的には、ビデオ信号出力回路２５を介
して印字ビットがレーザ制御回路２８に供給される毎に
、その印字ビットを２値化注目画素データとし、該２値
化注目画素データと同一ラインの前後２ビットを２値化
周辺画素データとして２値信号記憶回路４１に記憶され
る。

【００２３】そして、画像条件判定回路４２は２値信号
記憶回路４１の中央エリアＸに記憶された２値化注目画
素データが印字ビットのとき、中央エリアＸ及び周辺エ
リアＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２に記憶された印字ビット数
を平均し、この平均値が「０．６」以下の場合には２値
化注目画素データ１ドットの実印字サイズを小ドットサ
イズと決定し、「０．６」より大きい場合には２値化注
目画素データ１ドットの実印字サイズを大ドットサイズ
と決定する。

【００２４】そして、大ドットサイズの場合にはパルス
発生回路４３によりレーザ発振器２７へのオン信号のパ
ルス幅が長く変調され、小ドットサイズの場合には同パ
ルス幅が短く変調されて、レーザビーム径が可変制御さ
れる。

【００２５】例えば、図４（ａ）の場合には、平均値が
「０．８」であるので、レーザビーム径として大ドット
サイズが決定され、１画素のサイズよりも大きい黒ドッ
トが用紙に描画される。一方、図４（ｂ）及び（ｃ）の
場合には、平均値が「０．６」であるので、レーザビー
ム径として小ドットサイズが決定され、１画素のサイズ
にほぼ等しい黒ドットが用紙に描画される。

【００２６】今、１ライン分の画像データの一部として
図３のＡに示す２値信号がビデオ信号出力回路２５を介
してレーザビーム制御回路２８に供給されたとすると、
レーザ発振器２７より発生するレーザビームのビーム径
は同図Ｂに示すように可変制御される。

【００２７】すなわち、２値化注目画素データに対して
隣接する印字ビットとの間隔が狭い場合には該２値化注
目画素データに対するレーザビーム径が小さくなり、黒
ドット間の白抜け部が大きくなる。その結果、黒ドット
の密集部においてもつぶれのない画像が得られるように
なる。

【００２８】これに対し、２値化注目画素データに対し
て隣接する印字ビットとの間隔が広いか間隔が無い場合
には該２値化注目画素データに対するレーザビーム径が
大きくなる。その結果、副走査方向または主走査方向の
線画のような画像に対しては太くまた白すじ等がない明
瞭な画像が得られる。

【００２９】このように本実施例によれば、２値化注目
画素データとその前後２ビットの２値化周辺画素データ
を記憶するための僅かな記憶領域を設けるだけで、２値
化注目データに対する１ドットの実印字サイズを可変制
御でき、階調再現性に優れた２値画像を容易に取得でき
るようになる。しかも、２値化注目画素データから隣接
していく２値化周辺画素データのうちの印字ビット数を
平均するだけの簡単な処理で実印字ドットのサイズを決
定できるので高速処理が可能になり、印刷速度の高速化
をはかり得る。

【００３０】また、この実施例ではレーザビーム径を大
，小の２種類に可変制御したが、３種類以上に可変制御
することも可能である。図５は平均値に応じてレーザビ
ーム径を３種類に可変制御する一例を示す。この場合に
は画像条件判定回路４２は平均値が０．４以下の場合に
は２値化注目画素データ１ドットの実印字サイズを小ド
ットサイズと決定し、該平均値が０．４より大きくしか
も０．６以下である場合には２値化注目画素データ１ド
ットの実印字サイズを中ドットサイズと決定し、該平均
値が「０．６」より大きい場合には２値化注目画素デー
タ１ドットの実印字サイズを大ドットサイズと決定する
。そして、パルス発生回路４５は、大ドットサイズのビ
ーム径と決定されたときのパルス幅を１としたとき、小
ドットサイズのビーム径と決定されたときにはパルス幅
を例えば３／５に、中ドットサイズのビーム径と決定さ
れたときには例えば４／５に変調するように構成する。

【００３１】例えば、図５（ａ）の場合には、平均値が
「０．８」であるので、レーザビーム径として大ドット
サイズが決定され、１画素のサイズよりも大きい黒ドッ
トが用紙に描画される。一方、図５（ｂ）の場合には平
均値が「０．６」であるので、レ−ザビ−ム径として１
画素のサイズとほぼ等しい黒ドットが用紙に描画される
。さらに、図５（ｃ）の場合には平均値が「０．４」で
あるので、レ−ザビ−ム径として１画素のサイズより小
さい黒ドットが用紙に描画される。

【００３２】さらに、上記実施例においては画像条件判
定回路４２は２値信号記憶回路４１の中央エリアＸに記
憶された２値化注目画素データが印字ビットのとき、中
央エリアＸ及び周辺エリアＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２に記
憶された印字ビット数を単純平均していたが、各エリア
に対して重み付けを設定しておき、各エリアに重み付け
を掛けながら平均するようにしても良い。

【００３３】例えば、図６（ａ）の場合には、このよう
に重み付けを掛けながら算出された平均値が「０．５６
」であるので、レーザビーム径として小ドットサイズが
決定され、１画素のサイズにほぼ等しい黒ドットが用紙
に描画される。一方、図６（ｂ）の場合には、該平均値
が「０．７８」であるので、レーザビーム径として大ド
ットサイズが決定され、１画素のサイズよりも大きい黒
ドットが用紙に描画される。

【００３４】なお、この実施例では実印字のドットサイ
ズをレーザ発振器２７へのオン信号のパルス幅を変調す
ることによって可変制御する例を示したがこれに限定さ
れるものではなく、例えばオン信号の強度を調整するこ
とによって実印字のドットサイズを可変制御するように
してもよい。

【００３５】また、本発明はレーザプリンタに限定され
るものではなく、２値信号に基づいて文字や写真などの
中間調画像を再現するサーマルプリンタ，インクジェッ
トプリンタ等にも適用できるのは勿論である。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、少
ないメモリ容量でしかも簡単な判定処理により２値化注
目データに対する１ドットの実印字サイズを可変制御で
き、階調再現性に優れた２値画像を容易に取得できる２
値画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例であるレーザプリンタの
構成図。

【図２】　　同実施例の要部回路構成を示すブロック図
。

【図３】　　同実施例におけるレーザ制御回路の機能ブ
ロック図。

【図４】　　同実施例における作用説明に用いる図。

【図５】　　本発明の変形例の作用説明に用いる図。

【図６】　　本発明の変形例の作用説明に用いる図。

【図７】　　従来のレーザビーム出力特性を示す図。

【図８】　　従来の出力画像の階調特性図。

【符号の説明】

５…レーザスキャナユニット、２１…プロセッサ、２４
…ビデオＲＡＭ、２５…ビデオ信号出力回路、２７…レ
ーザ発振器、２８…レーザ制御回路、３０…ポリゴンミ
ラー、４１…２値信号記憶回路、４２…画像条件判定回
路、４３…パルス発生回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　２値化注目画素データと該２値化注目
   画素データと同一ラインの複数の２値化周辺画素データ
   とを参照し、これら画素データの状態により上記注目画
   素データに対する実印字ドットサイズを可変調整して中
   間調画像を表現する２値画像形成装置において、上記注
   目画素デ−タに隣接する複数の画素デ−タのうちの印字
   ビット数の平均値を算出する平均値算出手段と、この平
   均値算出手段により算出された平均値に基づいて上記２
   値化注目画素データ１ドットの実印字サイズを可変制御
   するドットサイズ可変制御手段とを具備したことを特徴
   とする２値画像形成装置。
2. 【請求項２】　　上記平均値算出手段は上記注目画素デ
   −タに隣接する複数の画素デ−タに重み付けを掛けて平
   均するようにしたことを特徴とする第１請求項記載の２
   値画像形成装置。