JPS6030267A - 中間調画像記録装置 - 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】 （Ｄ技術分野 本発明は中間調記録をしうる画像記録装置に関し、特に
、隣り合う複数個の画素でなる小記録領域（ブロック）
を中間調表現のための１階調の最小記録単位として定め
、該最小記＠ｉ￥ｊ位内の記録画素と非記録画素との分
布を階調に割り当てた中間調表現パターンを階調数分、
メモリ中に予め格納しておき、階調（′１％度）指示デ
ータに応じてそれに予め対応１］ｌノられているパター
ンを特定して該パターンのデータを読み出して記録する
中間調画像記録装にｒｔに関する。

（シ従来技１ｒ この種の装置は、記録部にワーｒヤ１−ツ１〜八ツｌ”
を用いるもの、イングジエツ１−ヘソ１−を用いるもの
、あるいはマルスタイラスやサーマルヘッドを用いるも
のなどがある。

ＩＱ純には、たとえばｎ　Ｘ　ｍ画ヌ・１７１−リクス
で１パターン（１記録ブロツク）を構成した場合には、
０〜ｎＸｍの階調を表現しうる。しかし、こ九でも階調
数が不足である。

そこでたとえば特開昭５７−９１０７４号公報に開示さ
］しているように、】画素の記録に割り当てる記録１ド
ッ１−の面積を１画素の面精よりも大きくして隣り合う
画素の記録が里腹するようにし、しかも、■パターン内
に回し数の記録画素数を割り当てる場合でも、縦横の分
布と斜めの分布では、前各では記録ドツトの部分的な重
なりができるので、また後者では記録ドラ１〜の重なり
ができないので、異なった階調を割り当て、これににり
表現階調数を多くすることが提案され−Ｃいる。したが
ってこれによれば、■パターン（Ｉブロック）に割り当
てる画素数が同じでも、表現階調数が増大する。

しかしながら、画素面積よりも記録ドツトの面積が大き
いのでこの技術は、低濃度での階調表現が不十分であり
、また、インフジエラ１へ記録やワイヤドラ１−記ｆＩ
シなどの、重ね書きにより記録濃度が変わるタイプのプ
リンタでは比較的に高濃度な領域で所望の効果が彷られ
ようが、感光体やマルチスタイラスなどを用いる電子写
真式あるいは静電式の記Ｂ装置を用いるものでは重ね丑
きによる濃度階調表現が出来ず、高ｌＡｌ１領域での階
調表現が不可能で、実質」二階調数が少なく限定される
。

（ハ）目的 本発明は、少ないドツト数で階調数を多くし、階調表現
最小面積（ブロック）を小さくして中間調画像の児用・
けの解像度を高め、しかも比較的に低濃度領域での階調
表現を豊かにすることを目的どする。

イり概要 上記１」的を達成するために本発明においては、画像記
録装置を、電荷を担持する潜イｑ（媒体、潜像媒体の電
荷を選択的にかつ部分的に、１画素どは形状と面積の少
なくとも一方において異なり一部が画素の外方に及ぶト
ラ１一単位で消す潜像形成手段、および、潜像媒体の静
電潜像を現像する現像手段を備えるものとする。

つまり、潜像媒体の電荷を部分的に消去することにより
静電潜像を形成し、この静電層ｆ争を現像して可視像を
形成するタイプの電子写真方式、静電方式等の記録装置
どし、消去の重なりで階調表現をしうるちのとする。し
かして、１ドツ１〜に電荷の消去、非消去を示す１ピッ
１−を割り当てたｎ×Ｉｎビットマトリクスを１パター
ンとし、１つのパターンを中間調の１階調に割り当てた
複数個の中間調表現パターンを格納した記憶手段；およ
び、中間調濃度情報に対応して該濃度に予め対応伺けら
れている中間調表現パターンを特定し、中間調表現パタ
ーンのピッ１−データに基づい−Ｃ潜像形成手段の電荷
消去、非消去動作を制御する制御手段；を備えるものと
する。

今、たとえば中間調画像を第１図の。−ＡｍＢ−〇で示
すｔＡｌｌ　’＜　、縦４画ヌよ、横４画素でなる正方
形フロック単位（階調表現パターン）で表わすどする。

八−Ｄ　−Ｅ　−Ｂ　ｌ：ｌ：隣接１ブロツクである。

ここで１画素に割り当てる消去ドラ１−の大きさを第１
図に示す円としてその中心を画素の中心に合わせ、該円
が正方形の対角点を略通るものとすると、非消去ドツト
領域に消去ドラ１−の領域が及ぶので、非消去点座標（
画素）を（ｘ＋＋ｙｔ）。

（Ｘ２　ｒ　ｙ２）＋　（Ｘａ　＊　ｙａ　）とした場
合、実際の非消去領域は、斜綿部となり、これが静電潜
像として形成される。

隣接する２つの非消去点と静電潜像の形成状態をみると
、その２点が（ｘｌ　ｒ　ｙ＋）　＋　（Ｘ２　＋ｙ２
）の夕１１＜斜めに配列された場合は、記録面積は４４
純に独立点（黒のひし形）の２倍となるが、（ＸＩ　＋
　！／Ｉ　）　＋　（Ｘａ　ｒ　ｙａ）の如く、縦（横
も同様）に並んでいる場合は、独立点（ひし形）の２倍
の面Ｔｆｔの他に、両者に挟まれる領域（右ドり斜線）
の面積が加わることになる。したがって、同じ非消去ド
ラ１〜数でも、縦、横に隣接した場合と、斜めに隣接し
た場合では記録濃度が異なる。

以上のう」１見に乱づいて作成した中間調表現パターン
に基づいたブロック単位の記録（黒）と、それに割り当
てた中間調（濃度）、Ｎ　ｏ　、どの対応を第２図に示
す。これらの各中間調は、黒塗りがある画素（正方形）
に非消去を、白丸で囲まれた画素に消去を割り当て、し
かも１画一（・；に１ピツ１、を割り当てた中間調表現
パターン（０〜３１）に基づいた記録により得られるも
のである。

第２図において、円は消去、非消去のドラｌ−４１位（
電荷消去最小単位）を示し、黒のひし形は、１ドッ１−
か非消去とさＡｃでいるときの記録領域である。この例
ではパターン数、つまりは中階調表現数（階調数）はＯ
〜３１の３２種である。１Ｘｍの７１〜リクス（１パタ
ーン）が１６画素であるので、パターン内画素数の２倍
の階調数となっ−Ｃいる。

第３図に、第２図に示す階調で記ｆニア（した場合の濃
度を示す。第３図中の、丸で囲んだ数字が第２図に示す
階調Ｎｏ、に対応する３、特に低濃度でのｒＩＩ調が円
７■である点に注目されたい。

消去１−ツ１〜の形状を、縦又は横方向に細長くすると
縦配列と横配列でも記録濃度が変わることになり、新た
な階調を作り出すことも出来る。また、消去１−ツ１−
の面積殻変えることよっても、階調表現特性が蛮わる。

したがって、消去ドラ１−の面積おにび又は形状ににす
、所望の階調表現特性を得ることができる。

このような階調表現を実現する本発明の中間調画像記録
装置は、感光体を用い、露光により静電潜像を形成し、
電荷部を現像器で現像するタイプの電子写真記録装置と
、該感光体に上述の電荷消去トラ１−用応の露光を行な
う光学系と、上述の階調表現パターンをメモリした記憶
装置と、−階調情報に応じてパターンを特定して、その
パターンの消去、非？ｌ’Ｊ去データに基づいて光学系
による感光体への光投射を制御する制御装置との組合せ
とする。

あるいは、誘電体を用い、マルチスタイラスにより静電
潜像を形成し、電防部をすｌ像器で現像するタイプの静
電記録装置で、マルチスタイラスで−上述の電荷消去ド
ラ１−（第２図の円形）　４５位の除電を行なう記録部
と、」二連の階調表現パターンをメモリした記憶装置と
、階調情報に応じてパターンを特定して、そのパターン
の消去、非消去データに基づいてマルチスタイラスによ
る除電を制御する制御装置との組合せとする。

本発明は上述の、感光体露光タイプの電子写真方式の記
録装置、マルチスタイラスを用いる静電記録′３Ａ置な
どの外に、非記録処理により記録領域が限定さ４しるタ
イプの、その他の記録装置に同様に実施しうる。

（■実施例 第４図に本発明の一実施例の構成概要を示す。

この実施例は、電子写真式レーザプロッタである。

制御装置は、中央処理ユニツｌ−１，ＲＯＭおよびＩく
ΔＭユニソｈ　２　＋ページバッファメモリ４゜１つＭ
　Ａコン１−ローラ５および出力インターフェイス６で
４１が成されている。

Ｒ，ＯＭおＪ：びＲＡ　Ｍユニツ１−２は、制御プログ
ラムを格納したＲＯＭと、中央処理ユニツｌ−（以下Ｃ
Ｐ　Ｕと称する）１のワークメモリとなるＲ　Ａ、　Ｍ
で構成されている。

パターンメモリ３は、第２図に示１階調パターンを具現
する３２種の階調表現パターン（ＰＧ）と文字パターン
（ＣＧ）を格納したＲ　ＯＭユニッ１−である。

ページバッファメモリ４は、プロッタの記録ドウｌ−密
度に対応して１ピッ１−／ドツトで１ペ一ジ分の（イメ
ージ）ピッ１−情報を記憶しうるＲＡＭユニッ１−であ
る。

ＤＭΔコントローラ５は、ページバッファメモリ４上の
イメージピッ１〜データをプロッタｌ−高速出力するた
めに使用されている。

出力インターフェイス６は、パラレル／シリアル変換レ
ジスタを装備し、プロッタにシリアルデータを出力する
。

人力インターフェイス７は、ホス１へ８（たとえばホス
トコンピュータ或は画像処理装置等）からの入力データ
を受【ブ入れる。

ＡＯ変調器９．レーザ管１０．コリメータ１１゜偏向器
１２およびｆ−０レンズ１３ばレーザ露光・走査系をｆ
ｌｖｊ成しており、これらと感光体１４で画像記録装置
を構成している。なお、画像記録装置においで、感光体
１４を中心とする他の処理要素、たとえば、チャージャ
、現像装置、給排紙系、転写Ｈ置、クリーニング装置、
除電装置、定着装置。

感光体等駆動制御装置等々は図示を省略した。

この実施例では、レーザ管１０の出力ビームはコリメー
タ１１によりビーム形状を整えられ、ＡＯ変調器９に入
射する。Ａ　Ｏ変調器９は、制御装置からの２値データ
に対応して（１１６向器１２）＼のレーザビームを断続
制御する。偏向器１２は感光体１４の軸に沿う方向にレ
ーザビームを走査する。

ｆ−０レンズ１３は感光体面上の走査ビームのスポット
形状と等速走査を補償する。

該スポットは、第２図に示す如（の円形であり、偏向器
１２による偏向走査とＡＯ変調器９によるレーザビーム
の断続制御により、４×４画素の１パターン領域（ｌブ
ロック）の画素１６個に対して第２図に階調Ｎｏ、Ｏで
示す如くの、電荷消去スボッ１−投射を行なう。非消去
のデータがあるときには、その分のスポラ；−投射をし
ない。レーザビームの１走査毎に、１画素（正方形）の
幅分の割合の速度で感光体１４が回転駆動される。これ
により、階調ｎＬ！録の場合、第２図に示す画素力割（
正方形）を基！（１！とじて、トツ１−（円形）　４１
位で感光体１４の露光が行なわれる。

この例では、記録ドラ１−密度が３００ドッｌ−／−（
ンヂであり、ドラ１−間ピッチ（つまり画素ピッチ、す
なわち正方形画素の一辺長）が８５１ｚｕ＋である。ビ
ーム径（トノ１ル径月１約１２０７１ｍに設定しており
、第１図、第２図に示す形で重なり消去領域栓持たせて
いる。

この実施例では、文字、中間調画像及びビット・ｒメー
ジ（２値記録）の３態での記録が可能であり、ホスト８
からのデータ（制御データを含む）に従って指示された
態様のプリン１〜を行なう。

入力インターフェイス７に、ボスト８からのデータが入
力さ４Ｌると、ＣＩ）　Ｕ　Ｉは制御プロゲラ１１に従
ってデータを解読し１文字コー１〜データである時は、
パターンメモリ３から文字コードに対応する文字パター
ンデータ（ピッ１−データ）を読み出し、ページバッフ
ァメモリ４上に展開する。

中間調の階調コードデータであるときには、パターンメ
モリ３より指定階調（ａ度）コードに対応する中間調パ
ターンデータを読み出し、ページバッファメモリ４上に
書き込む。

また、データが制御コマンドであるときは、コマンドに
対応するプログラムに従って装置を制御する。

プリン１へ出力コマンドであるときには、ページバッフ
ァメモリ４上に展開されているイメージパターンデータ
をプロッタ（９〜１４）に出力するが、この際のデータ
の転送はＣＩ）　Ｕ　Ｉの管理下から離れ、■〕ＭΔコ
ン１−ローラ５によって出力インターフエイス６１；送
られ、シリアルデータに変換されてブロック（９〜１４
）に転送される。

プリン１へ枚数を指定するコマンドが（Ｊ属するときは
、所定数のプリン１−を連続的に実行する。

その他、メモリの消去、追加■ト込み等、任意の制御が
、ホスト−制御装置間の予めの取り決めによって可能で
あることは言うまでもない。

以上に説明した実施例においては、潜像バターンは、正
方形に近いひし形であり、美しい縦、横線が得られる。

したがって、縦、Ｗｔ線が重視される漢字プリンタとし
゛〔の用途に効果的である。また、特にに濃度域でひし
形の分布で円滑な階調性が得られる。小さなブロック単
位（１パターン）で多階調が得られるので、中間調画像
の見掛けのＭ像度が高く、良好な画像を記録できる。

■効果 以」二に説明したように、本発明によれば、重ね書きに
よっては実質」二ｒＪＩｉ調性が表現しにくい、電子写
ｇ１；方式や静電式の記録装置において、比較的に小ブ
ロックのパターンで多くの階調を表現することができ、
しかも特に低濃度領域での階調性に優れる。階調特性も
比１岐的に容易に設定しうる。

小さなブロック単位（］パターン）で多階調が得られる
ので、中間調画像の見掛けのＭ像度か高く良好な画像を
記録できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における階調表現の原理を説明するた
めの図面であり、電荷消去、非消去ドツトの分布と記録
（斜線）の関係を示す平面図である。 第２図は、本発明の一態様の中間調表現パターンによる
記録と階調Ｎｏ、との関係を示す平面図である。第３図
は、第２図に示す各階調Ｎｏ、の記録と記録濃度との関
係を示すグラフである。 第４図は本発明の一実施例のイミ成概要を示すブロック
図である。 ９：ＡＯ変調器　ｌＯ：レーザ管 １１：コリメータ　１２：偏向器 １３　：　ｆ−０レンズ　１４：感光体（以上が画像記
録装置） １：中央処理ユニット、ＣＰＵ ２：　ＲＯＭおよびＲΔＭユニット ４：ページバソファメモリ ５：　ＤＭＡコン１〜〇−ラ ６：出力インターフェイス （以上が制御手段） ３：パターンメモリ（記憶手段） ７：入力インターフェイス　８：ホスト手続補正書（帥
） 特許庁長官　若杉　和夫　殿 １、事件の表示　昭和５８年特許願第１３８９４４号２
、発明の名称　中間調画像記録装置 ３８補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都大田区中馬込１丁目３番６号名称　（６７
４）　株式会社　リコー 代表者　浜　１）　広 ４、代理人　〒１０３　電ＭＩｉ０３　８６４−６０５
２住　所　東京都中央区東日本橋２丁目２７番６号５、
補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄２図面の簡単な説明の榴
および６、補正の内容 （１）明細書第８頁第６行の「第２図において、」を次
の文章にＪ」正する。 ［なお、第２図は４Ｘ４画素を１パターンブロツクとし
たもので、隣接ブロックがすべて非記録のデータを有す
るパターン（濃度Ｏ）である場合のものである。 隣接ブロックもすべて同じパターンである場合には。 ｌブロックは第５図に示す記録となる。 第２図および第５図において、　」 （２）明細書の下記頁２行の誤とした部分を正とした内
容にＮＪ圧する。 （３）明細書第１６頁の第３行〜第８行の文章「　第２
図は、・・・・・ロック図である」を次の文章にＨＪ正
する。 ［第２図は、本発明の一態様の中間調表現パターンによ
る■パターン分の記録と階調Ｎｏ、どの関係を示す平面
図であり、周囲が非記録パターン（濃度０）で囲まれて
いるときのものである。 第３図は、第５図に示す各階調Ｎｏ、の記録と記録濃度
との関係を示すグラフである。 第４図は本発明の一実施例の構成概要を示すブロック図
である。 第５図は、第２図に示す記録と同様ではあるが、全体が
同一の濃度パターンのときの１パタ一ン分の記録と階調
Ｎｏ、どの関係を示す平面図である。」（４）添（＝ｌ
別紙の第５図を追加する。 ７、添付書類の目録 図面（第５図）・・・１葉

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）電荷を担持する潜像媒体、潜像媒体の電荷を選択
   的にかつ部分的に、１画素とは形状と面積の少なくとも
   一方において異なり一部が画素よりも外側に出るドラ１
   一単位で消す潜像形成手段、および、潜像媒体の静電潜
   像を現像する現像手段を備える画像記録装置； １ドツトに電荷の消去、非消去を示す１ビットを割り当
   てたｎＸｒｒｉビットマトリクスを１パターンとし、１
   つのパターンを中間調の１階調に割り当てた複数個の中
   間調表現パターンを格納した記憶手段；および、 中間調濃度情報に対応して該濃度に予め対応付けられて
   いる中間調表現パターンを特定し、中間調表現パターン
   のビットデータに基づいて潜像形成手段の電荷消去、非
   消去動作を制御する制御手段； を備える中間調画像記録装置。
2. （２）潜像媒体は感光体であり、潜像形成手段はレーザ
   ビームである前記特許請求の範囲第（１）項記載の中間
   調画像記録装置。
3. （３）レーザビームの潜像媒体投射スポットの形状およ
   び大きさを；該スポットの中心を、潜像媒体のレーザー
   ビーム投射面におりる２次元矩形画素分割によって得ら
   れる１画素の中心と合せたとき；潜像媒体投射スポット
   の一部が該画素の外方に及ぶものとした；前記特許請求
   の範囲第（２）項記載の、中間調画像記録装置。
4. （４）レーザビームのＷＪ像媒体投射スポットの形状お
   よび大きさを、記録走査の縦、横方向においては隣り合
   うドツトが互いにオーバラップし、剥め方向では実質上
   オーバラップしないものとした前記特許請求の範囲第（
   ２）項記載の、中間調画像記録装置。
5. （５）中間調表現パターンは、化６ｆ非消去ドッ１−の
   分布を示すものであり、同数の非消去ドラ１−が縦。 横に配されたパターンと斜めに配されたパターンどが異
   なった階調に割り当てられているものである前記特許請
   求の範囲第（１）項、第（２）項、第（３）項又は第（
   ４）項記載の、中間調画像記録装置。