JPH09331448A - 電子ラスタ走査の画像品質を改善する回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビットマップ・メモリを増加させずに、電
子的に解像度を増大させ、より高精度なカラー画像生成
を実現する。 【解決手段】レーザ・プリンタの出力の微細なパルス幅
変調(ＰＷＭ)の調整は、ビットマップから値を受け取
り、その値をルックアップ・テーブル(LUT)の値に従っ
て修正することにより達成される。ルックアップ・テー
ブルは、複数のブロックに再分割され、ブロックは、外
部の値に従って選択される。それによって、パルス幅変
調回路の出力は、ビットマップからの値のビット・サイ
ズによって与えられるよりも高い精度で調整されること
ができる。ルックアップ・テーブルの複数のブロックの
使用は、相対湿度、光学的受光体の感度および現像器の
寿命のような外部要因に従って、パルス幅変調回路の出
力に調整を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザー・プリ
ンタで使用されるような、電子写真の画像形成装置に関
する。この発明は、特に、そのような電子写真機器で形
成される画像の品質を向上させるために、光学的または
他のエネルギーの付与を制御することに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真を印刷する際、印刷画像に対応
する静電荷のパターンは、光学受光体(optical photore
ceptor、ＯＰＲ)上に現像される。トナーがＯＰＲに加
えられ、静電荷によって反発されない結果として維持さ
れるトナーが使用され、印刷画像を形成する。そして印
刷画像は、印刷媒体(通常は紙)に転写される。

【０００３】ＯＰＲは、可視スペクトル光または可視光
スペクトルの外側の光学的エネルギーのどちらを用いて
も作用することができる。好ましい実施例では、近赤外
レーザー光が使用されるが、この発明に関して述べられ
るようなＯＰＲは、放出されるエネルギーに応答する任
意の受光体を意味することが意図される。

【０００４】HP Color Laser Jet^TMプリンタのようなレ
ーザー・プリンタは、レーザー光源を、連続する走査線
でＯＰＲ上の感光性材料の帯電した表面を横断して走査
させることによって、印刷される画像をもたらす。各々
の走査線は、ピクセル領域に分割され、レーザー・ビー
ムは、選択されるピクセル領域が露光されるように変調
される。露光は、表面電荷の空乏化をもたらす。ＯＰＲ
の露光は、その位置のＯＰＲを放電させ、トナーを現像
するＯＰＲをもたらす。これは結果として、印刷媒体
(通常は紙のシート)上の対応する位置にトナーを転写す
る。

【０００５】シート媒体に転写されるトナーは、ドット
のパターンで現れ、各々のドットは、１つのピクセルに
対応する。ドットは通常、シート媒体上の画像に関連
し、ピクセルは通常、対応する電子画像に関連するが、
ドットのピクセルに対する１対１の対応は、その用語が
交替可能に使用されることを可能にする。

【０００６】通常、ＯＰＲは、ドラムまたはベルトのよ
うな連続する表面であり、次に起こる印刷操作のために
繰り返し使用される。各々の印刷操作中にトナーがＯＰ
Ｒに加えられ、ＯＰＲから印刷画像を転写する前に、印
刷画像のパターンに現像される。

【０００７】ＯＰＲ電荷が(レーザ光によって)空乏化さ
せられる位置には、トナー粒子が集中し、それによって
画像を作り出す。帯電するＯＰＲ上の位置で、トナー粒
子はＯＰＲによって維持されない(非画像領域)。他のタ
イプの走査技法についてレーザ・プリンタを構成するこ
とが可能であるが、これは、レーザ・プリンタを、特に
ラスター化される印刷パターンに適応できるようにす
る。

【０００８】典型的なレーザ・プリンタの応用では、レ
ーザからの光学的出力は、回転鏡によって反射され、レ
ンズを通過し、固定された鏡に対向して、ＯＰＲ上へ向
かう。回転鏡は、光をＯＰＲの幅を横断して指向させ、
その結果、画像がＯＰＲ上に走査される。

【０００９】ＯＰＲの幅を横断する走査は、ＯＰＲを横
断する線の軌跡をもたらし、慣習的に水平方向と呼ばれ
る。ＯＰＲの回転は、ローラーの円周の周りの画像の移
動をもたらし、慣習的に垂直方向と呼ばれる。(実際
上、走査線はＯＰＲの軸に平行であるよりわずかに歪め
られ、走査をＯＰＲの回転運動と同期させて、水平の線
の軌跡を生じさせる。) この走査される画像は、ピクセル・ドットで生成され、
テキスト、線画またはグラフィックスのような多様な画
像について高解像度を提供する。ハーフトーン(中間階
調)画像は、ピクセルの選ばれた割合を空乏化させるこ
とによって達成される。ピクセル画像の使用は、高い予
測性をもつ高い鮮明度の画像の生成を許す。

【００１０】孤立したピクセルが現像される場合があ
る。これはほとんどの場合、「ハーフトーン」画像が作
り出されるときに起こる。ハーフトーン画像は、グレイ
または他のカラーの光の明暗を生じさせるために使用さ
れ、典型的には、所与の領域のピクセルの選ばれた割合
の現像から成る。言い換えると、あるピクセルは(ＯＰ
Ｒの電荷を空乏化させることにより)現像されるが、隣
接するピクセルは(ＯＰＲの電荷を空乏化させないこと
により)現像されない。

【００１１】カラー・プリンタの場合、いくつかの原色
の各々は、所望の画像を提供するカラーの組合せをもた
らすように適用されなければならない。好ましい実施例
で、原色は、真の原色である黄、マゼンタおよびシア
ン、および第４の原色である黒から成る。この原色の組
は、「ＹＭＣＫ」(Ｋは黒を表す)と呼ばれる。

【００１２】典型的に、プリンタにおける原色は、減法
の(subtractive)カラーである。つまりそれらが吸収を
使用して、ページ上にカラーを作り出すことを意味す
る。「減法」という用語は、知覚されるカラーが、白色
光からカラーを減じることによってもたらされるという
事実に言及する。これは、ＣＲＴによって生成される光
エネルギーのような付加的なカラーとは対照的である。
したがって黒は、顔料の不在ではなく、完全な顔料によ
って実現される。印刷媒体が黒で、白が中間の顔料とし
て使用される場合、これは部分的に変化する。印刷する
際の原色は、統合された顔料を形成するように混合され
るのではなく、隣接するドットを現像することによっ
て、形成される。

【００１３】黒ではなく真の原色(ＹＭＣ)だけを用い
て、黒領域を含む画像を生成することは、理論的に可能
である。実際上、これは、重ねられる色の真のバランス
を実現することが難しいのでうまく作用せず、結果は、
黒が望まれているところで茶の画像になる。また、真の
原色から黒(またはほぼ黒)を生成することは、過度の量
のトナーを必要とする。それにもかからわず、典型的
に、画像データは３原色でプリンタに提供され、プリン
タの画像処理回路は、画像を４ＹＭＣＫ原色で記憶す
る。カラーからグレイ成分を分離するプロセスは、アン
ダーカラー除去(under-color removal、UCR)と呼ばれ
る。

【００１４】100%ＵＣＲとは、最大量のグレイ成分が黒
ピクセル(または別の中間色に基づくピクセル)から印刷
されることを意味する。明るいグレイ成分をもつ画像を
印刷するとき、100%ＵＣＲは、視覚的にはっきりした黒
ピクセル・ドットになる傾向がある。100%より少ないＵ
ＣＲをもつ画像を印刷することが可能であるので、黒ピ
クセル・ドットが比例してそれほどはっきりしない、よ
り明るいグレイで画像を与えることが可能である。それ
にもかかわらず、100%より少ないＵＣＲでバランスのと
れた画像を提供するには、中間色を作る真の原色の高精
度な解像度を必要とする。

【００１５】カラー画像は、カラーの高精度な混合の制
御とカラーの強度の制御を必要とする。隣接するピクセ
ルを現像しないことにより画像のより明るい明暗を与え
ることは可能であるが、よりよい品質の画像は、個々の
ピクセルのサイズを制御することによって生み出され
る。これを達成する一つの技法は、サブピクセルのレー
ザ・パルス幅変調(ＰＷＭ)による。より高いハーフトー
ン解像度およびより多くのハーフトーン・レベルは、サ
ブピクセルのレーザＰＷＭによって実現される。ＰＷＭ
は、単一のピクセルが、ＯＰＲ上の変化する領域を横断
してＯＰＲ上に現像されることを許す。したがって、特
定のプリンタが300dpi(dots per inch;11.81ドット/mm)
の解像度で印刷する場合、画像強度のインクリメント
は、全体のピクセルに制限されないが、ピクセルの一部
に作られる。これは、より高精度なカラー画像生成およ
び光学濃度のよりよい制御をもたらす。

【００１６】ピクセルを既知のピクセル・パターンと比
較するプロセスは、Resolution Enhancement^TM技法(ヒ
ューレット・パッカード社の商標)として知られてお
り、米国特許第4,847,641号に記述されている。Resolut
ion Enhancement^TM技法を実施する回路は、HP Color La
ser Jet^TMプリンタおよび他のLaser Jet^TMレーザ・プリ
ンタに取り入れられる。Resolution Enhancement^TM技法
は、テキストの平滑化のために有効に使用される。テキ
ストおよび線の定義に適用されるとき、Resolution Enh
ancement^TM技法は、プリンタのドット解像度を２倍にす
ることに匹敵する視覚的な改善を提供する。この技法
は、Charles Chen Yuan Tungの米国特許第4,847,641号
に記述され、通常通り譲渡されている。技法の１つの結
果は、対角線の端に沿って、これらの線のギザギザの端
を減らすために、ピクセルのサイズを変える能力であ
る。

【００１７】米国特許第4,847,641号に記述される技法
の特定の利点は、向上させられる画像を提供するデータ
処理が「パイプラインでつながれる(pinelined)」こと
である。すなわち修正は、画像がレーザまたは他の画像
ジェネレータに出力されるとき、連続的に起こることを
意味する。付加の信号処理に固有の遅れは、任意の１グ
ループの画像、通常は１つの走査線を処理する遅れに限
定され、５つの走査線が、１つのバッファに入れられ
る。画像が進行するとき、付加のデータ処理は、通常、
データがビットマップから読み取られるまたは画像ジェ
ネレータに渡される速度を下げないので、直面する付加
の遅れはない。

【００１８】本発明の現像のとき、カラー・レーザ・プ
リンタを生産する費用の重要な要因は、ページ・メモリ
である。典型的に、3200×2450ピクセルの画像平面は、
パス通過モードでメモリにビットマップとして提供され
る。この画像平面は、「A」またはレターサイズの紙(21
6×279mm)に300dpiの画像を作るに十分である。この例
で、ピクセルあたり４ビットを使用するには、カラーあ
たり3.92Mバイトのメモリ、または４ＹＭＣＫカラーに
つき15.68Mバイトを必要とする。ページのようなものお
よびフォントのような中間オブジェクトのオーバーヘッ
ド(overhead)があると、より大きいメモリ・サイズが必
要である。好ましい実施例では、20Mバイトが提供され
る。このピクセル解像度は、メモリ・サイズを増加させ
るか、データ圧縮を使用することによって、ピクセルあ
たり６または８ビットに変更されることができる。

【００１９】露光に応じるＯＰＲの表面電位およびトナ
ー現像、そして表面電位に応じるトナー現像は、非線形
関数である。加えて、相対湿度、トナー電荷、生産時の
ＯＰＲの応答の変化、およびＯＰＲの寿命にわたるＯＰ
Ｒの応答の変化のような他の要因が、画像生成に影響を
及ぼす。

【００２０】電子写真プロセスの非線形性は、線幅応答
およびトーン応答に関してプロットされることができ
る。典型的な画像出力応答は、図１Ａおよび図１Ｂによ
って表される。図１Ａは、(１つのピクセルの)線幅の変
化をパルス幅の関数として表し、図１Ｂは、トーン応答
をパルス幅の関数として表す。線幅は、高精度な寸法が
要求されるテキストで、最も重要である。線幅応答は、
隣接する現像されるピクセルの近さを考慮し、その結
果、現像されるピクセルに隣接するＯＰＲ上の領域の部
分的な空乏化を生じる。トーン応答は、高精度なカラー
制御が望まれるカラー画像で最も重要である。これは、
典型的に完全に着色されるドットに隣接しないハーフト
ーン・ドットを使用する画像に特有である。従ってＰＷ
Ｍでの調整は、線の平滑化またはトーン調整の適当な必
要性を適応させなければならない。

【００２１】パルス幅の範囲が１５の等間隔(４ビット
のデータに対応する)で分割される場合、小さなパルス
幅には電子写真プロセスを線形化するには不充分な解像
度がある。電子写真プロセスを線形化することによっ
て、電子写真プリンタに提供される電子画像のカラーま
たはグレイスケールの値が、印刷される画像と線形関係
を生むということが意図される。これは、４ビット・グ
レーレベルからパルス幅への非線形変換をもたらす。こ
れらの曲線は、説明の手段として与えられ、実際のプロ
ットされた実験的データを描くことは意図されない。

【００２２】画像生成プロセスを制御することによっ
て、画像の安定性が高められる。これは、画像の印刷
が、プリンタの操作に影響を及ぼす傾向がある変数の影
響にかかわらず、予測可能な結果を持つことができるこ
とを意味する。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、レ
ーザ・プリンタのような電子写真プリンタで、印刷され
る画像のより高精度なカラー画像生成を提供することで
ある。別の目的は、レーザ・プリンタで、画像ジェネレ
ータにより与えられるエネルギーを制御することによっ
て、電子的に解像度を増大させ、より高精度なカラー画
像生成を提供することである。別の目的は、レーザー・
プリンタで、ビットマップ画像を記憶するメモリ要件の
対応する増加なしで解像度を増やし、より高精度なカラ
ー画像生成を提供することである。別の目的は、画像ジ
ェネレータにより与えられるエネルギーを制御すること
によって、電子的に解像度を増大させることである。

【００２４】別の目的は、徐々に増加するハーフトーン
能力を用いて、ビットマップ画像を印刷される画像に変
換するカラー電子写真プリンタを提供することである。
それを行う際、線サイズの精確な調整と共に、特にハー
フトーン画像のトーン濃度の精確な調整を提供すること
が望まれる。

【００２５】これらの目的を実現する際、レーザーダイ
オードのような画像ジェネレータに出力されるパルス幅
の微調整を行うことが望まれる。微調整を行う際、所与
のドット解像度についてより高精度なカラー画像生成と
よりよい光学濃度の制御をもつ画像を提供するパターン
の使用を可能にする、解像度の調整を与えることが望ま
れる。

【００２６】例えばテスト・サイクルで、前のカラー画
像を感知することによる外部カラーによって影響を受け
るような光学的出力を制御することが可能である。画像
が感知され、この感知された情報に応じて調整が行われ
る。この技法は、フィードバックと呼ばれる。この発明
の目的は、前の画像を感知せずに、すなわち非フィード
バック・システムで、より高精度なカラー画像生成およ
びよりよい光学濃度の制御を実現することである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】この発明は、ピクセルに
された画像を使用するプリンタでより一様な印刷画像
と、解像度を改善するためにより高精度なカラー画像生
成およびよりよい光学濃度の制御を提供することが意図
される。出力信号の改善される解像度を提供するように
修正される画像は、さらに、出力信号のパルス幅変調
(ＰＷＭ)を提供するように修正される。更なる修正は、
用いることができる最大数のトーン・レベルを用いて、
ＹＭＣＫ原色(黄、マゼンタ、シアン、黒)のような原色
について線形のトーン応答を提供する。出力信号の更な
る修正は、プリンタ間のトーンの相違を最小限にし、現
像器の寿命と相対湿度に関してトーンの変化を最小限に
する。

【００２８】この発明は、これらの変化を補うように、
ピクセルにされた画像を記憶するのに必要とされるメモ
リの増加なしでパルス幅を制御する能力を提供する。こ
れは、各々のページの情報が、所与の画像平面に対応す
るサイズをもつメモリに配置されることを可能にする。
記憶は、ピクセルあたり所与のビット数をもつビットマ
ップと、他の機能のメモリ・オーバーヘッドに対応す
る。それゆえ所与のページ解像度についてのメモリ・サ
イズは、更なる修正を考える必要がない。ＰＷＭを制御
する能力は、各々のピクセルの光学濃度のレベル数の増
加を与える。

【００２９】発明の更なる見地で、ＰＷＭの解像度は、
ビットマップ・メモリの対応する増加なしで、増加され
る。これは、増加される解像度でＰＷＭデータを提供す
ることを可能にする。典型的に、ＰＷＭデータは、４ビ
ットの解像度から６ビットまたは８ビットの解像度へ増
加される。

【００３０】パルス幅の増大される解像度は、線幅の平
滑化およびトーンについて調整されるＰＷＭ出力を提供
するために使用される。また増やされる解像度の結果と
して、線幅の平滑化に必要とされるＰＷＭおよびトーン
調整に必要とされるＰＷＭとの間の適当な妥協であるＰ
ＷＭレベルを実現することが可能である。ＰＷＭがより
高精度に制御されることができるならば、線幅およびト
ーンの両方について１つの妥協調整を使用することが可
能である。妥協調整は、線幅およびトーンについて所望
の調整からの偏りを意味する。ＰＷＭ調整の増やされる
精度は、どちらの調整規準についても、理想的なＰＷＭ
からの更なる偏りを減少させることができる。再び述べ
られるが、妥協調整が線幅またはトーンのどちらかの理
想的な調整から偏る場合、その調整を成し遂げるより高
い解像度は、その偏りがさらに増加しないようにする。

【００３１】したがって妥協は、線幅およびトーンにつ
いて、理想的なＰＷＭ調整の間で選択される。ＰＷＭ
は、ルックアップ・テーブル(ＬＵＴ)の使用によって確
立される。画像プロセッサによって、値は、複数の原色
の各々について提供される。そしてこれらの値は、ルッ
クアップ・テーブルからの出力値を選択するために使用
される。

【００３２】ルックアップ・テーブルは、複数の部分に
分割され、ルックアップ・テーブルの各々の部分は、１
または複数の外部要因に応じて選択される。好ましい実
施例で、これらの外部要因は、サイクル・カウントによ
って表されるような現像器の寿命、相対湿度、および製
造者によって与えられるような特定の光学受光体(ＯＰ
Ｒ)の光感度値を含む。

【００３３】印刷される画像が受け取られると、画像プ
ロセッサは、プリンタのビットマップ画像としてビット
マップで記憶される信号を提供する。プリンタのビット
マップ画像は、テキストの平滑化、(黒成分に照準され
る)ＵＣＲ変換、黄、マゼンタおよびシアン(ＹＭＣ)の
原色へのカラーテーブルを用いるカラー変換、およびハ
ーフトーン付けのような、印刷のための形式化規準に対
応する。プリンタのビットマップ画像は、ＹＭＣＫ原色
の各々について、個別のビットマップとして記憶され
る。プリンタのビットマップ画像は、出力走査の順に信
号としてルックアップ・テーブルに与えられる。プリン
タのビットマップ画像信号に対応するルックアップ・テ
ーブルからの値は、修正された信号として出力ドライバ
回路へ出力され、レーザーダイオードのような出力装置
を駆動する。

【００３４】ルックアップ・テーブルは、複数の部分を
含む。ルックアップ・テーブルからの修正された信号の
値は、ルックアップ・テーブルの部分の選択に従って変
わる。セレクター回路は、好ましい実施例では現像器の
寿命、湿度、およびＯＰＲの製造業者のレート付けに関
連する外部信号を含む修正信号を受け取る。それからセ
レクター回路は、ルックアップ・テーブルから修正され
た信号を提供するために、使用されるべきルックアップ
・テーブルの部分を選択する。

【００３５】それによってルックアップ・テーブルは、
外部信号に応じて調整を与える。加えて、ルックアップ
・テーブルは、画像プロセッサによって生成される画像
データに対する応答を与え、その出力は、ルックアップ
・テーブルに提供されるデータとの比較の結果、より微
細な解像度をもつ。より微細な解像度は、そのより微細
な解像度がビットマップ・メモリに記憶される必要な
く、達成される。

【００３６】異なったＹＭＣＫ原色の使用を適応させる
ために、ルックアップ・テーブルの部分の選択は、各々
のカラーについて行われる。これは、例えば現像器の寿
命のような、異なったカラー間の相違を適応させる。モ
ノクロ画像がカラー・プリンタで作られ、ＹＭＣＫ原色
の１つ(典型的には黒)だけが使用され、残りのカラー
(ＹＭＣ)の現像器は循環しない場合がある。

【００３７】ＰＷＭを調整するとき、この調整は、左、
右および中心の間のパルス位置を調整することによって
実現される。この位置調整は、２ビットのデータを使用
して達成される。隣接するピクセルへ露光を加えると
き、左/右の制御は、より線形な遷移を与えるが、安定
性を向上させない。そのような位置制御は、(全てのＹ
ＭＣＫ原色で)グレーレベルを調整する能力を、典型的
に15(2⁴-1)から3(2²-1)まで減少させる。これは、エネ
ルギー・レベルを制御する際、特にトーン・レベルを制
御するために解像度を下げる。この解像度の減少を克服
するために、位置のＰＷＭ調整は、排除されることがで
きる。任意に、黒の顔料について左、右および中心位置
のＰＷＭ調整が与えられ、真の原色(黄色、マゼンタお
よびシアン)についてのＰＷＭ位置調整を排除してもよ
い。

【００３８】ルックアップ・テーブルは、ＰＷＭの調整
を達成するために使用される必須の情報を提供する。ビ
ット数のより高い解像度の結果として、ＰＷＭ調整は、
外部信号を用いずにビットマップからの画像データ情報
を単に処理することにより可能であるよりも小さいイン
クリメント(increments)である。ルックアップ・テーブ
ルへの信号として提供されるデータと比べると、修正さ
れた出力データのより高い解像度は、プリンタのビット
マップから得られるピクセルあたりのビット数に応じて
実現されるよりも微細な出力ドライバ回路の制御を提供
する。これは、外部要因を使用しなくても、出力ドライ
バ回路への出力の調整のより高い解像度をもたらす。

【００３９】修正された出力データのより高い解像度
は、トーン濃度、特にハーフトーン画像の精確な調整を
与えることを可能にする。これは、減らされるＵＣＲ変
換が明るいグレイ成分をもつ画像について使用されると
き、これらの画像のより高精度な再生を許すという更な
る利点を持つ。外部要因は画像を作る前に考慮に入れら
れるので、非フィードバック・システムにおいて、より
高精度なカラー画像生成と、よりよい光学濃度の制御を
得ることが可能である。

【００４０】

【発明の実施の形態】図２および図３は、この発明が、
好ましい実施例に従って、レーザ・プリンタ１１に関連
して使用されるときの実施例を示す。画像は、画像プロ
セッサ１５によって受け取られる。画像プロセッサ１５
は、画像を、真の原色の黄、マゼンタおよびシアン、お
よび中間色の黒(Ｋ)を含む１組のＹＭＣＫ原色に対応す
るビットマップのカラー画像信号に変換する。ビットマ
ップ・カラー画像信号は、複数のメモリ記憶２１−２４
にビットマップとして記憶される。ＹＭＣＫ原色への変
換は、レーザー印刷に適当な原色の選択、およびＵＣＲ
変換を可能にする。カラー画像信号は、ＹＭＣＫカラー
のそれぞれのカラーに対応するカラー画像メモリ記憶２
１−２４に記憶される。

【００４１】ＹＭＣＫメモリ記憶２１−２４からのデー
タは、ルックアップ・テーブル(ＬＵＴ)２７に提供さ
れ、そのデータは、ルックアップ・テーブル２７に記憶
された値に従って修正される。ルックアップ・テーブル
２７は、修正された値に対応する信号を、パルス幅変調
(ＰＷＭ)回路２９に提供し、パルス幅変調(ＰＷＭ)回路
２９は、レーザーダイオード３３を照らすためのレーザ
ーダイオード・ドライバ回路３１に信号を提供する。

【００４２】ルックアップ・テーブル２７は、目的をア
ドレスするために、１６バイト(４ワード)の１２８行、
合計で１６ｋバイトをもつとみなされる。行は、数字r0
-r127によって識別される。１６進表記(0-15₁₀に対応す
る0-f)で表わされる１６バイトは、目的をアドレスする
ために、列とみなされる。行ごとに、４ワードのデータ
を構成する１６バイトの１グループが参照される。アレ
イ・アーキテクチャは、用語「行」および「列」を使用
して、半導体アレイ上のアドレスされるビットを説明す
る。ルックアップ・テーブル２７上の４ワードの行が参
照されるとき、４ワードのグループが参照されるが、そ
れらは、データをルックアップ・テーブル２７に記憶す
るために使用される半導体デバイスであるEEPROM上の行
とは限らない。従って行の定義は、ルックアップ・テー
ブル２７のアレイ・アーキテクチャではなく、４ワード
のグループに注目する。

【００４３】ルックアップ・テーブル２７は、それぞれ
１３行の４ワード(１６バイト)を含む一連の９ブロック
に分割され、ハイライト・ファミリー１−９として識別
される。加えて、ルックアップ・テーブル２７は、４つ
のより小さいブロックを含む。より小さいブロックは、
４ワード１行のゼロを含むブロックと、４ワード５行の
平均公称テーブルを含むブロックと、４ワード４行の電
子写真プロセスのテストのための微細なインクリメント
を含むブロックと、４ワード１行の製造テストのための
線形のインクリメントを含むブロックと、を含む。ブロ
ックは、次のように与えられる。

【００４４】

【表１】 行 目的 r0： すべてゼロ、ビデオ出力信号を保証しない r1-r5 最初の設計テストのための平均公称テーブル r6-r9 テストのための0-255PWMの範囲の微細な再分割 r10-r22 ハイライト・ファミリー#1 (最小のハイライト・パルス幅) r23-r35 ハイライト・ファミリー#2 r36-r48 ハイライト・ファミリー#3 r49-r61 ハイライト・ファミリー#4 r62-r74 ハイライト・ファミリー#5 r75-r87 ハイライト・ファミリー#6 r88-r100 ハイライト・ファミリー#7 r101-r113 ハイライト・ファミリー#8 r114-r126 ハイライト・ファミリー#9 (最大のハイライト・パルス幅) r127 テストを製作するための線形パルス幅曲線

【００４５】プリンタ１１の正常動作の間、行r0および
r10-r126に対応するブロックが使用される。行r1-r9お
よびr127は、多様な形式のテストのために予約される。
ルックアップ・テーブル２７の分割の結果として、テス
トのために予約された行に加えて、より小さい１０ルッ
クアップ・テーブルが形成される。これらのより小さい
１０ルックアップ・テーブルは、出力を妨げるゼロ行(r
0)と、ハイライト・ファミリー#1-#9である。ゼロ行(r
0)は、始動中および余分な露光が通過する間に有用であ
る。

【００４６】ルックアップ・テーブル２７は、プリンタ
の好ましい実施例の生産サイクルの前および間にハイラ
イト・ファミリー#1-#9の多様な調整を可能にするEEPRO
M(electrically erasable programmable read only mem
ory)として具体化されることが好ましい。ゼロ行r0およ
びテストのために予約される行r1-r9およびr127を含む
固定される行の使用は、プリンタ１１のテスト操作が、
ハイライト・ファミリー#1-#9への変化によって影響さ
れないことを可能にする。それらの本来の性質をもつ行
r0、r6-r9およびr127は一定のままであるが、r1-r5は、
固定されるサンプルとして具体的に与えられる。

【００４７】ルックアップ・テーブル２７の論理的配置
は、図５ないし図１２の通りである。図５ないし図１２
は連続しており、１つのテーブルを表す。各々の番号の
付いたブロックは、８ビットの１バイトで記憶される値
を表す。不使用のメモリは示されていない。

【００４８】画像プロセッサ１５は、データがＹＭＣＫ
メモリ記憶２１−２４から転送されるとき、ルックアッ
プ・テーブル２７上のハイライト・ファミリー#1-#9の
どれがアドレスされるかを制御する。好ましい実施例
で、画像プロセッサ１５は、ハイライト・ファミリー#1
-#9を選択する際、画像プロセッサ１５の一部であるプ
ロファイル選択ルックアップ・テーブルを使用する。画
像プロセッサ１５は、どのハイライト・ファミリー#1-#
9が補償プロファイルとして使用されるか決定し、相対
湿度インジケータ４５から、および現像器の寿命を示
し、４つの現像器５５−５８の各々に関連する現像器ペ
ージ・カウンタ５１−５４から信号を受け取る。これら
の信号は、サイクルの間、現像されているＹＭＣＫカラ
ーを表す信号と組み合わせられる。加えて、画像プロセ
ッサ１５は、光学受光体(ＯＰＲ)４８について製造業者
の感度値数を含む信号を記憶４７から受け取る。ハイラ
イト・ファミリーを選ぶ際、相対湿度、現像器画像カウ
ントおよびカラーが使用され、好ましくはプロファイル
選択ルックアップ・テーブルを参照して、値を選択す
る。この値は、記憶４７からの製造業者の感度値数に応
じて、プロファイル選択ルックアップ・テーブルによっ
て提供される値からオフセットされる。

【００４９】相対湿度インジケータ４５、記憶４７およ
び現像器ページ・カウンタ５１−５４から画像プロセッ
サに提供される信号は、外部修正信号である。「外部」
とは、信号が、走査されて画像プロセッサ１５に入れら
れ、レーザーダイオード３３を照らすためのレーザーダ
イオード駆動回路３１に転送される、ビットマップ画像
からのデータのデータパスに対して外部であることを意
味する。

【００５０】現像器ページ・カウンタ５１−５４からの
信号は、現像器の寿命の表示を提供する。好ましい実施
例で、現像器ページ・カウンタは、４つの現像器５５−
５８の各々が使用されるサイクル数を測定することによ
って、現像器の寿命の表示を得る。これは近似であり、
利用可能であれば電気的なＯＮタイムまたはトナー量の
測定のような現像器の寿命を数える別の手段を使用する
ことも可能である。プリンタ１１がすべての現像器５５
−５８を使用せずに操作される場合、認識しているペー
ジ・カウンタのみ増加する。モノクロ・モードでプリン
タ１１を操作することはよくあるので、少なくとも黒の
現像器58については、個別のページ・カウンタが必要で
ある。ページ・カウンタ５１−５４は、それらのそれぞ
れの現像器５５−５８が取り替えられるとき、リセット
するように構成される。

【００５１】選択されるハイライト・ファミリー#1-#9
の内のプロファイル・テーブルは、各々のピクセルにつ
いて値を適用するために参照され、補償されたパルス幅
の値(グレイスケール)を生成する。その値は、必要とさ
れるＰＷＭ信号を生成するために、パルス幅変調(ＰＷ
Ｍ)回路２９によって使用される。ハイライト・ファミ
リー#1-#9は、外部修正信号に従って調整される値を調
和させる。画像プロセッサ１５は、インジケータ４５、
記憶４７およびページ・カウンタ５１−５４からの外部
修正信号に応答し、ハイライト・ファミリー#1-#9の１
つに対応するブロックを選択する。インジケータ４５、
記憶４７およびページ・カウンタ５１−５４からの外部
修正信号の各々は、ＯＰＲ４８のトナーを引きつける能
力に関連する。外部修正信号によって表される要因は、
画像生成プロセスのそれぞれの見地に影響を及ぼすが、
これらの外部修正信号の組合せを使用してルックアップ
・テーブル２７のパターンを調整することが可能であ
る。ハーフトーン応答を調整するために、ハイライト・
ファミリー#1-#9の選択は、外部修正信号に応じて行わ
れる。これは、ハイライト・ファミリーからハイライト
・ファミリーに変化する列1-4の値から最もよく理解す
ることができる。

【００５２】示されるように、各々のハイライト・ファ
ミリー#1-#9は、１３行を含む。行は、フルトーン(full
tone)のドットに与えられる所望のエネルギーに従って
選択される。これは、ハイライト・ファミリー#1-#9の
各々で、ff₁₆から99₁₆まで(10進表記で255₁₀から153₁₀
まで)変化する列0f(15₁₀)の中で最もよく理解すること
ができる。フルトーンのドット値は、ハイライト・ファ
ミリーからハイライト・ファミリーへ変化しない。した
がって列0fの値は、反復する。

【００５３】各々の行のバイトは、ＰＷＭ出力を制御す
るＰＷＭ回路２９に供給される値を含む。各々の行r0-r
127は、ＰＷＭ出力の所望のパターンに対応する。それ
ぞれのＹＭＣＫメモリ記憶２１−２４からの画像データ
は、ピクセルあたり４ビットとして与えられ、行の１６
バイトのどれがＰＷＭ回路２９に提供されるかを選択す
るために使用される。

【００５４】図４は、点線で、図１Ａおよび図１Ｂの理
想値である値61Aおよび61Bを示す。ルックアップ・テー
ブル２７からＰＷＭ回路２９への出力として提供される
所望のパターンは、理想値61A、61Bの間の妥協を表し、
図４の実線64で表される。行r10-r126は、ハイライト・
ファミリー#1-#9の範囲内にあるので、選択は、通常の
操作ではそれらの行の中の１つであり、ゼロ行r0は、始
動のために使用される。

【００５５】ルックアップ・テーブル２７のハイライト
・ファミリー#1-#9の使用によって、ビットマップから
の出力を調整し、高精度にパルス幅変調を調整すること
が可能である。ルックアップ・テーブル２７のハイライ
ト・ファミリー#1-#9に対応するブロックへの分割は、
インジケータ４５、記憶４７およびページ・カウンタ５
１−５４からの外部修正信号に従ってビットマップから
の出力を調整することを可能にする。これは、条件の選
択された範囲のもとで所望の曲線を実現するために、Ｐ
ＷＭ回路２９の出力を調整することを可能にする。

【００５６】カラー画像メモリ記憶２１−２４からの出
力は、ピクセルあたり４ビットで提供される。ルックア
ップ・テーブル２７は、ピクセルあたり８ビットの出力
を提供するので、行r10-r126の選択は、ルックアップ・
テーブル２７によって提供されるピクセルあたり８ビッ
トに対応する精度をもつ出力を与える。

【００５７】複数カラーの印刷は、４ＹＭＣＫ原色の各
々を順番に個別に現像することによって達成される。好
ましい実施例では、黄の完全なシートが現像され、マゼ
ンタ、シアンおよび黒の完全なシートが現像される。画
像転写を達成する他の方法もあるが、HP Color Laser J
et^TMおよび本実施例で、現像される画像は、印刷媒体へ
の転写の前に、ＯＰＲ４８上に重ねられる。４つの主要
なＹＭＣＫカラーの各々を順番に個別に現像する技法
は、画像プロセッサ１５が、ハイライト・ファミリー#1
-#9に対応するブロック内の行r10-r126の選択を個別に
アドレスすることを可能にする。

【００５８】好ましい実施例で測定される外部要因は、
相対湿度インジケータ４５、製造業者の感度値数、およ
び現像器ページ・カウンタ５１−５４から得られるが、
ＰＷＭ回路２９の出力を修正するために、異なった情報
を得ることが可能である。また、ピクセルにされる画像
を提供する他の電子機器でこの発明の技法を使用するこ
とが可能である。この発明の技法は、レーザ・ドット・
マトリックス電子写真プリンターに特に有用であるが、
ドット・マトリックス以外の走査パターンで、および他
のタイプのドット・マトリクス・プリンタに使用されて
もよい。この発明は、特に、個々のピクセルの現像を減
少させることによってハーフトーン画像を現像すること
ができるレーザ・ドット・マトリクス・プリンターに有
用である。また、この発明の技法を使用して、印刷オフ
セット・マスターを作るために使用されるＣＲＴベース
の機器のように、付加カラーを使用する画像を作ること
も可能である。

【００５９】本発明は例として次の実施態様を含む。 （１）電子ラスタ走査の画像品質を改善する回路であっ
て、 ａ．現像のために画像をピクセルのパターンに分解する
ことによって、画像をピクセルにし、上記ピクセルのパ
ターンに対応する出力信号を提供する画像ジェネレータ
回路(１５)と、 ｂ．上記出力信号により提供される上記ピクセルのパタ
ーンに対応する走査パターンで、画像走査装置(３３)を
駆動する駆動回路(３１)と、 ｃ．ルックアップ・テーブル(２７)を含み、画像ジェネ
レータ回路(１５)から出力信号を受け取り、出力信号を
修正し、修正された信号を駆動回路(３１)に転送するこ
とによって、ルックアップ・テーブル(２７)に記憶され
る値に従ってターゲットに向けられる画像に調整を与え
る修正回路(２７、２９)と、を備える上記回路。

【００６０】（２）原色として選択される複数カラーが
カラー画像を提供する電子走査の画像品質を高める回路
であって、 ａ．現像のために、上記原色の各々について画像をパタ
ーンに分解することによって画像のパターンを生成し、
上記パターンに対応する出力信号を提供する画像ジェネ
レータ回路(１５)と、 ｂ．出力信号によって与えられるパターンに対応する走
査パターンで画像走査装置(３３)を駆動する駆動回路
(３１)と、 ｃ．ルックアップ・テーブル(２７)を含み、画像ジェネ
レータ回路(１５)から出力信号を受け取り、上記原色の
少なくとも一つについて出力信号を修正し、修正された
信号を駆動回路(３１)に転送する修正回路(２７、２９)
と、を備える上記回路。

【００６１】（３）さらに、 ａ．相対湿度(４５)、現像器(５１−５４)の操作上の寿
命、または受光体(４８)の応答レベル(４７)から成る変
数を検出する少なくとも１つのセンサを備え、 ｂ．上記センサは、上記変数を修正回路(２７、２９)に
提供し、 ｃ．上記修正回路(２７、２９)は、上記出力信号に調整
を与えることにより上記変数に応答する、上記(1)およ
び(2)の回路。 （４）さらに、 ａ．上記画像ジェネレータ回路(１５)は、上記画像を、
各々のビットマップ(２１−２４)に対応し、画像生成の
サイクルを構成するページ画像で、上記駆動回路(３１)
に提供し、上記修正回路(２７、２９)は、修正された信
号を、対応するサイクルに駆動回路(３１)に転送し、 ｂ．上記修正回路(２７、２９)は、上記修正回路(２
７、２９)が修正された信号を上記対応するサイクルの
各々に駆動回路(３１)に転送する前に、上記センサに応
答する、上記(3)の回路。

【００６２】（５）さらに、 ａ．上記ルックアップ・テーブル(２７)は、値が上記修
正された信号として与えられるときに、複数の一連の値
に並べられ、 ｂ．上記修正された信号は、ルックアップ・テーブル
(２７)に記憶された値に従って、画像走査装置(３３)か
らの出力の関数として、画像生成に関する所定の応答パ
ターンを近似する画像現像パターンを作る、上記(1)ま
たは(2)の回路。 （６）さらに、上記修正回路(２７、２９)は、画像ジェ
ネレータ回路(１５)から出力信号を第１のビット解像度
で受け取り、ルックアップ・テーブル(２７)に記憶され
る値を選択することによって、修正された信号を第２の
より高いビット解像度で駆動回路(３１)に転送する、上
記(1)または(2)の回路。

【００６３】（７）さらに、 ａ．上記駆動回路(３１)は、パルス幅の変調された出力
を画像走査装置(３３)に提供し、 ｂ．上記修正された信号は、上記パルス幅の変調された
出力を制御するために使用されるパルス幅変調値を含
む、上記(1)または(2)の回路。 （８）さらに、 ａ．上記駆動回路(３１)は、パルス幅の変調された出力
を画像走査装置(３３)に提供し、 ｂ．上記ルックアップ・テーブル(２７)は、値が上記修
正された信号として与えられるとき、複数の一連の値に
並べられ、 ｃ．上記修正された信号は、画像走査装置(３３)からの
出力の関数として、画像生成のために所定の応答パター
ンを近似する画像現像パターンを作り、それによって上
記所定の応答パターンに従って、ターゲットに向けられ
る上記画像のパルス幅変調に調整を与える、上記(1)お
よび(2)の回路。

【００６４】（９）電子走査によって生成される画像を
制御する方法であって、 ａ．画像をピクセルのパターンに分解し、原色として選
択される複数のカラーの各々について出力信号を提供
し、 ｂ．複数の画像オーバレイ(overlay)として上記出力信
号を提供し、 ｃ．ピクセルのパターンに対応する走査パターンで、画
像走査装置(３３)を駆動し、 ｄ．出力信号を受け取り、ルックアップ・テーブル(２
７)の値に従って出力信号を修正し、修正された信号を
駆動回路(３１)へ転送し、それによって、ルックアップ
・テーブル(２７)に記憶される値に従って、ターゲット
に向けられる画像に調整を与えるために、ルックアップ
・テーブル(２７)を使用する、上記方法。

【００６５】（１０）さらに、 ａ．相対湿度(４５)、現像器(５１−５４)の操作上の寿
命、または受光体(４８)の応答レベル(４７)から成る変
数を検出し、 ｂ．出力信号を修正するために、上記ルックアップ・テ
ーブル(２７)の値の組の選択によって上記変数に応答
し、上記値の組を使用する、上記(9)の方法。

【００６６】

【発明の効果】本発明によると、画像ジェネレータによ
り与えられるエネルギーを制御することによって、ビッ
トマップ・メモリを増加させずに、電子的に解像度を増
大させ、より高精度なカラー画像生成を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１Ａは、線幅応答をパルス幅に関してプロッ
トしたグラフ。図１Ｂはトーン応答をパルス幅に関して
プロットしたグラフ。

【図２】検出される状態に応じて画像信号を調整する回
路のブロック図。

【図３】図２の回路の回路図。

【図４】図１の応答(点線)および妥協値(実線)を示すグ
ラフ。

【図５】この発明の好ましい実施例に従うルックアップ
・テーブルの論理的配置を示す図。

【図６】この発明の好ましい実施例に従うルックアップ
・テーブルの論理的配置を示す図。

【図７】この発明の好ましい実施例に従うルックアップ
・テーブルの論理的配置を示す図。

【図８】この発明の好ましい実施例に従うルックアップ
・テーブルの論理的配置を示す図。

【図９】この発明の好ましい実施例に従うルックアップ
・テーブルの論理的配置を示す図。

【図１０】この発明の好ましい実施例に従うルックアッ
プ・テーブルの論理的配置を示す図。

【図１１】この発明の好ましい実施例に従うルックアッ
プ・テーブルの論理的配置を示す図。

【図１２】この発明の好ましい実施例に従うルックアッ
プ・テーブルの論理的配置を示す図。

【符号の説明】

１５ 画像ジェネレータ ２１-２４ 画像メモリ記憶 ２７ ルックアップ・テーブル（ＬＵＴ） ２９ パルス幅変調（ＰＷＭ）回路 ３１ レーザーダイオード駆動回路 ３３ レーザーダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビッド・エス・ピトウ アメリカ合衆国83642アイダホ州メリディ アン、オータム・ウェイ 2975 (72)発明者 リチャード・エイチ・ベナー アメリカ合衆国83703アイダホ州ボイジー、 アパチェ・ウェイ 7911 (72)発明者 ジェームス・エイ・カザコフ アメリカ合衆国83706アイダホ州ボイジー、 エス・クロスクリーク・レーン 2197 (72)発明者 ブライアン・ホフマン アメリカ合衆国83704アイダホ州ボイジー、 トレイル・サークル 3609

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子ラスタ走査の画像品質を改善する回路
   であって、 現像のために、画像をピクセルのパターンに分解するこ
   とによって画像をピクセルにし、上記ピクセルのパター
   ンに対応する出力信号を提供する画像ジェネレータ回路
   と、 上記画像ジェネレータ回路から上記出力信号を受け取
   り、上記出力信号を修正し、修正された信号を駆動回路
   に転送する、ルックアップ・テーブルを含む修正回路
   と、 上記出力信号によって与えられる上記ピクセルのパター
   ンに対応する走査パターンで、画像走査装置を駆動する
   駆動回路と、を備え、上記修正回路は、上記ルックアッ
   プ・テーブルに記憶される値に従って、ターゲットに向
   けられる画像に調整を与える、上記電子ラスタ走査の画
   像品質を改善する回路。