JPH0591274A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH0591274A
JPH0591274A JP3251894A JP25189491A JPH0591274A JP H0591274 A JPH0591274 A JP H0591274A JP 3251894 A JP3251894 A JP 3251894A JP 25189491 A JP25189491 A JP 25189491A JP H0591274 A JPH0591274 A JP H0591274A
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density pattern
image forming
signal
forming apparatus
clock signal
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JP3251894A
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Takashi Kawana
孝 川名
Kaoru Seto
薫 瀬戸
Shinichiro Maekawa
真一郎 前川
Atsushi Kashiwabara
淳 柏原
Tetsuo Saito
徹雄 斉藤
Manabu Takebayashi
学 竹林
Toshihiko Sato
俊彦 佐藤
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 濃度パターン発生テーブルによって大まかに
濃度パターンを生成したのちに、細かなパルス幅変調を
遅延によって作られた多相クロックを用いて行うことに
より、高周波クロック水晶発振器等の高価な高速デバイ
スを用いることなく高解像度、高階調の中間調画像を得
ることができる。 【構成】 プリンタコントローラから送られてきた多値
画像データの上位4bitは濃度パターン発生テーブル
4に入力される。テーブル4は1画素の入力データを2
×2画素で、更に1画素を4分割した16領域のパター
ン信号として出力する。その16領域の各々は更にパル
ス幅変調回路100で8領域に分割される。この8領域
の分割には多相クロック発生回路200からのクロック
を用いて行われる。この構成により300dpiで入力
した1画素の階調を16×8=128レベルで表現する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は入力画像データを階調処
理する画像処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】多値画像データの階調処理機能を有する
従来のプリンタの全体図を図16に示す。プリンタ32
0のプリンタコントローラ310は、外部機器であるホ
ストコンピュータ330から出力される画像データ(写
真画像や文字画像を含む)を受信し、文字画像について
は、所定のビットマップ信号(黒なら3F[H]、白な
ら00[H])に変換し、写真画像については濃度を示
すコード信号(白は00[H]で濃度が大きくなるにつ
れて数値を大きくし3F[H]が黒を表す。)として画
像処理部300に6ビット画像データを送出する。そし
て画像処理部300からの出力信号に応じて半導体レー
ザ340の点滅を行う。
【0003】図17に中間調画像を印字するプリンタの
画像処理部300の詳細なブロック図を示す。図17に
おいて301はδγ補正テーブルであり例えばROMで
構成されている。302は2ビットの主走査カウンタ、
303は副走査カウンタであり、304はROM又はR
AMで構成されている濃度パターン発生テーブルであ
る。305は前記濃度パターン発生テーブル304から
出力される8ビットデータを画像クロックVCLKの8
倍の周波数のクロックではき出すパラレルシリアル変換
器である。
【0004】次に動作の説明を行う。本例では600d
piのプリンタとして説明する。不図示のプリンタコン
トローラからは600dpiの密度で1ドット毎に送ら
れてくる画像クロックVCLKとそれに同期して6ビッ
トの多値画像データが送出されてくる。多値画像データ
はγ補正テーブル301によってγ補正され7ビットの
画像データに変換され304の濃度パターン発生テーブ
ルのアドレスA0〜A6に入力される。一方画像クロッ
クVCLKを主走査カウンタ302でカウントし、その
2ビットの出力を304のアドレスA7、A8に入力す
る。更に半導体レーザ340が一走査するごとにプリン
タエンジンから送出される水平同期信号BDを副走査カ
ウンタ303でカウントし、その2ビットの出力を30
4のテーブルのアドレスA9、A10に入力する。30
4の濃度パターン発生テーブルに以上のアドレスが入力
されるとその番地にあらかじめロードされている8ビッ
トのデータD0〜D7が出力され、それをMSBから順
次パラレルシリアル変換器305によって画像クロック
VCLKの8倍の周波数のクロックVCLK×8ではき
出す。その結果、600dpiの1ドットが主走査方向
に4ドット、副走査方向に4ドットの合計16ドットが
濃度を表す最小の単位(画素)を形成することになる。
更に600dpi1ドットを8分割しているので1画素
は128区画であることになる。つまり、1画素の12
8区画を何区画黒で塗りつぶすかによって濃度を表現す
るのである(図18参照)。
【0005】図19に濃度パターンの一例を示す。図1
9は多値画像データが20(010010)の場合の濃
度パターンを表している。
【0006】
【発明が解決しようとしている課題】前記従来例では6
00dpiの1ドットを16ドットをひとまとめにし
て、更に1ドットを8分割することによって、150d
piで128階調を可能としていた。(実際にはプリン
タのγ特性のため128階調以下となる。)従って、図
16のホストコンピュータ330からプリンタコントロ
ール310が入力するデータは150dpiのデータが
前提となる。
【0007】しかしながら、150dpi128階調で
は、画素が150dpiと粗いため充分に中間調画像を
再現できなかった。特に文字の輪郭部がシャープでな
い。そのためホストコンピュータから300dpiの画
像を入力し、600dpiのエンジンで128階調を表
現するには、600dpi4ドットで1画素のデータを
表現し、更にその1ドットを32分割する必要があり、
図17のパラレルシリアル変換器305に入力するクロ
ックが高周波クロックとなってしまう。例えば600d
pi、毎分8枚機では画像クロックが6.25MHZで
あるので、パラレルシリアル変換器のクロックは6.2
5×32=200MHZとなる。そのため高価な水晶発
振器や高価なECLデバイスを使わなければ実現できな
いという欠点があった。
【0008】本発明は上述した従来技術の欠点を除去す
るものであり高周波クロック水晶発振器等の高価な高速
デバイスを用いることなく高解像度、高階調の中間調画
像を得ることができる画像処理装置を提供するものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用】多値画像信号を
入力し中間調処理を行う画像形成装置において、基本と
なるクロック信号から複数の位相のクロック信号を発生
する多相クロック信号発生手段と、入力した多値画像信
号に基づき濃度パターンを発生する濃度パターン発生手
段と、前記濃度パターン発生手段から出力される濃度パ
ターン信号を前記多相クロック信号発生手段からのクロ
ック信号を用いて更に細かくパルス幅変調するパルス幅
変調手段とを有し、濃度パターン発生手段によって大ま
かに濃度パターンを生成したのちに、細かなパルス幅変
調を行うことによって、1画素の階調数を下げずに解像
度の向上ができる。パルス幅変調には、高周波クロック
を用いずに、クロックを遅延することによって複数の位
相のクロックを生成し、その多相のクロックによって行
う。
【0010】
【実施例】図1は本発明の画像処理装置の第1の実施例
を示すブロック図である。図2はそのタイムチャ−トで
ある。図において、1はラッチA、2はROMなどで構
成され入出力特性の補正を行うγ補正テーブル、4はR
OMなどで構成され入力データに応じた濃度パターンを
発生する濃度パターン発生テーブル、5は分周器A、6
は分周器B、7は副走査カウンタ、8はパラレルシリア
ル変換回路A(以下P−S回路Aと称す)、9はパラレ
ルシリアル変換回路B(以下P−S回路Bと称す)、1
0はラッチB、100はパルス幅変調回路、200は多
相クロック発生回路である。なお、本実施例ではホスト
コンピュータからは300dpi(ドット・パー・イン
チ)のデータを入力し、600dpiのレーザビームプ
リンタを使って、主走査2ドット、副走査2ドットの計
4ドットを1画素(濃度を表現する最小の単位)とし、
更に各々のドットを32分割して一画素を128分割
し、その128区画のうちどれだけの数をレーザで照射
するかにより階調再現を行う場合について述べる。図8
に1画素を128区画に分割した場合の図を示す。1画
素128区画の面積階調ということで、プリンタは12
8階調までは表現可能であることから、本画像処理回路
ではホストコンピュータ、プリントコントローラを介し
7ビット、300dpiの多値画像データを受けとるも
のである。
【0011】以下動作の説明を行う。
【0012】まず本画像処理装置は不図示前段のプリン
タコントローラより多値画像データと600dpiの画
像クロックVCLK(6.25MHZ)を受けとる。多
値画像データは画像クロックVCLKの立ち上がりに同
期して送出され、続けて2ドット同じ画像データを送っ
てくる。(図2(1)、(2)参照)画像クロックVC
LKは分周器A5で2分周され主走査方向に2ドット分
つまり主走査方向に300dpiの周期を有す1/2V
CLKを出力する。そしてこの1/2VCLKで多値画
像データをラッチして、主走査方向に300dpi単位
の画像データを作成する。(図2(4)、(5)参照)
そして300dpi単位の多値画像データは、γ補正テ
ーブル2で階調補正されたデータに変換され、上位4ビ
ットは濃度パターン発生テーブル4のアドレスA0〜A
3に入力される。一方水平同期信号BDを副走査カウン
タ7でカウントした1ビット信号が同テーブルのアドレ
スA4に入力される。以上A0〜A4でアドレスの指定
された番地の9ビットデータが同テーブルのD0〜D
7、DMから出力される。DMは変調イネーブル信号で
あり、“High”の場合後述するパルス幅変調回路で
パルス幅変調を行う。(図2(6)、(8)、(9)参
照)テーブルのアドレスとデータについては後述する。
濃度パターン発生テーブル4の9ビット出力信号のうち
D7〜D0の8ビットは、後段のP−S回路A8、P−
S回路B9によって、MSBから順次出力される。P−
S回路8、9は主走査方向300dpi単位にトグル状
態でデータのロード、はき出しと動作する。Loadバ
ーでデータのロード、Eバーではき出しを行う。(図2
(10)〜(15)参照)そして後段で論理和されて、
画像データVSとなる。(図2(16)参照)これによ
り主走査方向300dpiのデータを8分割することが
できる。その8分割した信号を、パルス幅変調回路10
0によって更に8位相ずらし、計64分割のパルス幅変
調を行う。多相クロック発生回路200では、制御クロ
ックVCLK×4の位相のずれたクロックP0VCLK
〜P7VCLKを作る。
【0013】図3にパルス幅変調回路の一例を示す。同
図では、画像信号VSと多相クロック発生回路200に
よって形成された位相のずれた8つのクロックでそれぞ
れDフリフロをたたくことにより、V00〜V07から
は、それぞれパルス幅はVSと同じで、位相がそれぞれ
5nSずつずれた画像信号が出力される(図4(11)
〜(18))。一方3ビット、ラッチB10の出力信号
は、それぞれ変調イネーブル信号DMと論理積されてラ
ッチ101でP0CLKに同期して、デコーダ102に
入力される。デコーダ102は、入力信号が000Bな
らば出力0が“High”でそれ以外は“Low”、入
力信号が111Bならば出力7が“High”でそれ以
外は“Low”、入力信号が011Bならば出力3が
“High”でそれ以外は“Low”といった動作をす
る。そして論理和103にはV1Xとデコーダで“Hig
h”が出力された1つの信号以外はすべて“Low”と
なり、V1Xと前記V00〜V07の中の1信号の論理和
がとられ画像信号VD0となる。(図4のタイムチャー
ト参照。図4では、ラッチB出力信号が011Bの場合
を示してある。)つまり、γ補正テーブルによって決定
される8分割したパターンで表されるVSと、入力デー
タの下位3bitに基づくVSと同じパルス幅で位相の
ずれた信号との論理和をVDOとして出力する。変調イ
ネーブル信号DMが“Low”の場合は、デコーダ10
2の入力信号は、000Bとなり、パルス幅変調は行わ
ない。
【0014】図5に多相クロック発生回路の一例を示
す。図6はそのタイムチャートである。次に動作を説明
する。同回路は印字動作前に多相クロック選択動作を行
う。まず図5のセット信号SETを有効にして、201
のセレクタが選択動作スタート信号startをセレク
トするようにする。そしてワンショットのパルスをsh
ot信号として202のDフリップフロップに入力し、
VCLK×4で同期したO出力をstart信号として
バッファを80個直列に接続した回路に入力する。st
art信号の立ち上がりからVCLK×4の一周期(4
0ns)の時間遅れて203のDフリップフロップのQ
バー出力であるstop信号が立ち下がる。つまり各遅
延信号S0〜S80がS0から順次ゲート遅延時間分遅
れながら“Low”から“High”に変化していく。
“Low”から“High”に変化するとその先に接続
されているフリップフロップのQ出力は、“Low”か
ら“High”に変化する。そしてstart信号の立
ち上がりからstop信号の立ち下がりまでの40ns
の期間にバッファ80ゲートのうちstart信号が進
んだバッファに接続されたフリップフロップのQ出力が
“High”となる。(図6(1)〜(20)参照)図
6で示すように、例えばS75までstart信号が
“High”となったとすると、A0〜A75までが
“High”A76〜A80までが“Low”となり、
後段の排他論理和の出力であるC75が“High”と
なり、それ以外のC0〜C74とC76〜C79は“L
ow”となる。79ラインto7ラインエンコーダ20
5によって、B0〜B6は1001100Bという7ビ
ットにコード化され多相クロック選択部204の制御信
号に入力される。コード化された制御信号B0〜B6が
決定したら、セット信号SETを無効にしてVCLK×
4がセレクタから出力するようにする。多相クロック選
択部では、遅延信号S0〜S80の中から8つの信号を
制御信号B0〜B6によって選択し、P0CLK〜P7
CLKとする。図7に多相クロック選択部204での制
御信号B0〜B6とS0〜S80の中から選択される8
つの信号P0CLK〜P7CLKの関係を示した論理図
をのせる。図6のタイムチャートの例において、制御信
号BO〜B6は1001100Bであるので、P0CL
KはSO、P1CLKはS10、P2CLKはS19、
P3CLKはS29、P4CLKはS38、P5CLK
はS48、P6CLKはS57、P7CLKはS67を
選択する。P0CLK〜P7CLKはそれぞれ約5ns
ずつ位相のずれたVCLK×4と同じ周波数クロック
(50MHZ)となる。
【0015】本多相クロック発生回路200はゲートア
レイで構成するのが望ましい。同じチップ上であれば、
バッファの遅延時間は、ほぼ同等である。本例では、バ
ッファのゲート遅延が最小で0.5ns、最大で1.0
nsの場合であり、遅延時間が最小の0.5nsでも動
作できるように40[ns]/0.5[ns]=80ゲ
ートとした。
【0016】図9に濃度パターン発生テーブル(図1の
4)のアドレスとデータの一例を示す。図10は図9の
テーブルを用いたときのアドレスA3〜A0つまりγ補
正テーブル(図1の2)出力の上位4ビットと濃度パタ
ーン発生テーブル出力時での1画素(600dpi4ド
ット分)の状態を示す。
【0017】図11は前述した濃度パターン発生テーブ
ルの出力信号を更にパルス幅変調回路(図1の100)
でパルス幅変調を行ったときのγ補正テーブル(図1の
2)出力下位3ビットと1画素(600dpi4ドット
分)の画像信号VDOの状態を示す。本図では図10の
(A3,A2,A1,A0)=(0,1,1,0)のパ
ターンにおいての一例である。
【0018】このように、1画素を濃度パターンテーブ
ルで16区画から得られるパターンに変換後パルス幅変
調回路で16パターンの信号を微少にパルス幅変調を行
うことによって、各々8段階にパルス幅を変化させるこ
とができ16×8=128階調の濃度再現が可能とな
る。本実施例では、図1に示すすべての回路はロジック
回路で構成されており、ゲートアレイでワンチップIC
に収めることができる。又多相クロック発生回路の出力
であるP0CLK〜P7CLKは、各印字動作前に調整
を行うので温度や湿度などの周囲環境に影響されずに、
常に安定した中間画像が出力できる。
【0019】又、本実施例ではパルス幅変調回路の最終
段に論理和を用いたので、パルス幅変調は、右側成長で
あったが、論理積を用いて左側成長としてもよい。
【0020】第2実施例 図12、図13、図14に本発明の第2の実施例を示
す。本実施例は第1実施例において、γ補正テーブルと
濃度パターン発生テーブルの内容を換えることによっ
て、1画素のサイズを変えるものである。濃度パターン
発生テーブルの内容を図12に示す。そして図13に、
後段のシフトレジスタ出力後の1画素のパターンを示
す。
【0021】図13で明らかなように、主走査600d
pi、副走査300dpiが実質上の1画素となる。又
この場合表現できる階調数が8×8=64階調となる。
図13において未使用領域は、前段のγ補正テーブルで
アドレッシングしないよう補正を行う。図14にパルス
幅変調回路出力後のパターンを示す。第1実施例よりも
階調数は減るが、解像度は上がり、きめの細かい中間調
画像を得ることが可能となる。本例は階調数の少ないグ
ラフィック画像や文字画像に適する。この図12に示し
た濃度パターン発生テーブルと図9に示した濃度パター
ンテーブルは図1の濃度パターン発生テーブルに格納さ
れており、各部装置(ホスト)からのテーブル切換コマ
ンドに応じて処理に用いるテーブルがセレクトされる。
これにより、階調重視の場合は図9のテーブルを、解像
度重視の場合は図12のテーブルを選択することで、画
質に応じた高品位な画像を得ることができる。
【0022】第3実施例 第1の実施例において、多相クロック発生回路を簡易化
したものが第3の実施例である。図15に多相クロック
発生回路の一例を示す。図において、タップが8つある
ディレイラインを用いて、外部にてバッファする。タッ
プ間の遅延時間は5nsである。
【0023】以上説明したように、本発明の実施例によ
ればまず濃度パターン発生テーブルによって大まかに濃
度パターンを生成したのちに、細かなパルス幅変調を遅
延によってつくられた多相クロックを用いて行うことに
よって、高周波クロック水晶発振器等の高価な高速デバ
イスを用いることなく、高解像度、高階調の中間画像を
得ることが可能となる。
【0024】又大まかな濃度パターン発生は、水晶によ
るクロックを用いて行うことによって環境変化に依存せ
ずに行い、細かなパルス幅変調のみを遅延に依存させて
いるので、入力画像データに正確な階調処理を行うこと
ができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば高周
波クロック水晶発振器等の高価な高速デバイスを用いる
ことなく高解像度、高階調の中間調画像を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である画像形成装置の詳細を
示したブロック図。
【図2】図1の動作を示したタイムチャート図。
【図3】パルス幅変調回路の詳細を示した図。
【図4】パル幅変調回路のタイムチャート図。
【図5】多相クロック発生回路の詳細を示した図。
【図6】多相クロック発生回路のタイムチャート図。
【図7】多相クロック選択部の論理図。
【図8】本実施例における600dpiの2×2ドット
を示した図。
【図9】濃度パターン発生テーブルの一例を示した図。
【図10】濃度パターン発生テーブルからの出力例を示
した図。
【図11】パルス幅変調回路からの出力例を示した図。
【図12】濃度パターン発生テーブルの他の例を示した
図。
【図13】図12に示した濃度パターン発生テーブルの
出力例を示した図。
【図14】図13のパターンをパルス幅変調した例を示
した図。
【図15】多相クロック発生回路の他の実施例を示した
図。
【図16】ホストコンピュータとプリンタの関係を示し
た図。
【図17】従来の濃度パターン法を示した図。
【図18】600dpiにおける4×4ドットを示した
図。
【図19】濃度パターンの一例を示した図。
【符号の説明】
1、10 ラッチ 2 γ補正テーブル 4 濃度パターン発生テーブル 5、6 分周器 7 副走査カウンタ 8、9 パラレルシリアル変換回路 100 パルス幅変調回路 200 多相クロック発生回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏原 淳 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 斉藤 徹雄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 竹林 学 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 佐藤 俊彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多値画像信号を入力し中間調処理を行う
    画像形成装置において、基本となるクロック信号から複
    数の位相のクロック信号を発生する多相クロック信号発
    生手段と、 入力した多値画像信号に基づき濃度パターンを発生する
    濃度パターン発生手段と、 前記濃度パターン発生手段から出力される濃度パターン
    信号を前記多相クロック信号発生手段からのクロック信
    号を用いて更に細かくパルス幅変調するパルス幅変調手
    段とを有することを特徴とした画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記パルス幅変調手段は、前記多相クロ
    ック信号発生手段から出力される複数のクロック信号の
    中の1つのクロック信号と前記濃度パターン発生手段か
    らの濃度パターン信号との論理和あるいは論理積に基づ
    きパルス幅変調することを特徴とする請求項1の画像形
    成装置。
  3. 【請求項3】 前記多相クロック信号発生手段は、基本
    クロック信号を複数のゲートを通し遅延させ複数の位相
    のクロック信号を発生する遅延回路群と、遅延回路群の
    ゲート遅延時間を検出する遅延時間検出回路と遅延時間
    検出回路の検出結果に基づき前記複数の位相クロック信
    号の中から所定の数のクロック信号を選択する選択回路
    によって構成されることを特徴とする請求項1の画像形
    成装置。
  4. 【請求項4】 前記多相クロック信号発生手段は、ディ
    レイラインを用いることを特徴とした請求項1の画像形
    成装置。
  5. 【請求項5】 前記濃度パターン発生手段は、複数の濃
    度パターンもしくは複数の線数の濃度パターンを有して
    おり、外部機器からのコマンドにより発生させる濃度パ
    ターンを選択することを特徴とした請求項1の画像形成
    装置。
  6. 【請求項6】 600ドット/インチのドットを主走査
    方向に2ドット、副走査方向に2ドットの合わせて4ド
    ットをひとまとめにしたものを1画素として階調表現す
    ることを特徴とした請求項1の画像形成装置。
JP3251894A 1991-09-30 1991-09-30 画像形成装置 Pending JPH0591274A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11275355A (ja) * 1998-03-19 1999-10-08 Hitachi Ltd 画像形成方法および装置
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