JP2008100468A - 画像書き込み装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１．５倍密の密度変換を高速に行うことを可能とし、かつ、画質の劣化を軽減することができる画像書き込み装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】書込部500は、発光素子が一方向に配列された複数個の発光素子アレイLPH503、LED書込制御回路505、密と変換部502を有する。密度変換部502は、1.5倍密の変換を行い、変換された２値の画像データをｎ個のメモリにｎラインずつ蓄積し、該ｎ個のメモリの画像データに対してｎ×ｎのマトリクス毎に画像データのパターン認識処理を行いつつ、主走査方向のマトリクスの継ぎ目に縦線が跨る場合の線幅を補正した画像を生成して、その部分の線幅の補正を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像書き込み装置及び画像形成装置に係り、特に、ＬＥＤヘッドによる光ビームにより印字情報を感光体に書き込む画像書き込み装置及び該画像書き込み装置を有する画像形成装置に関する。

本発明に関連する従来技術として、例えば、特許文献１等に記載された技術が知られている。この従来技術は、スキャナ等の２値画像入力装置が読み取り可能な画素密度と、プロッタやディスプレイ等の２値画像出力装置が出力可能な画素密度とが異なる場合、特に、２値画像出力装置が出力可能な画素密度が２値画像入力装置が読み取り可能な画素密度より大きい場合における画素密度の変換に関するもので、入力された２値画像をスムージング処理により所定の整数倍の高密度化率で高密度化して高密度２値画像に変換する手段と、その高密度２値画像を所定の低密度化率で低密度化して低密度２値画像に変換する低密度化手段と、その低密度２値画像に細線化処理を行って出力する細線化手段とを備えるというものである。
特開平１０−６５９０７号公報

一般に、Ａ０の用紙を扱うことが可能な画像形成装置である広幅機において、画素密度４００ｄｐｉの画像データを、画素密度６００ｄｐｉの画像データに１．５倍密に密度変換を行って出力する場合、この密度変換は、ソフトウェアにより主／副の両走査方向について、１．５倍の変倍処理を行っているため、変倍処理に非常に多くの時間を要しておりその改善が求められてきた。

前述したような点を改善するためには、現在ソフトウェアで行っている主／副の両走査方向についての１．５倍密の変倍処理の部分を、ハードウェアにより行う構成とすれば、主／副の両走査方向の１．５倍密の変倍処理にかかる時間をリアルタイムに近い時間で行うことが可能になり高速な変倍処理が可能になると考えられる。

現在広く用いられている広幅機の書き込みを、ＬＰＨ（LED PRINT HEAD）の仕様で多値のものを使用して行っている画像形成装置の場合、画像情報記憶部からの画像データである２値４００ｄｐｉのデータを多値６００ｄｐｉのデータに変換して出力してやればよく、現在存在する様々な１．５倍密変倍アルゴリズムを適応し画質も劣化も少なく変倍処理を行うことが可能である。

しかし、２値のＬＥＤアレーユニットを使用している画像形成装置の場合、２値４００ｄｐｉのデータを２値６００ｄｐｉデータに変換しなければならず、ハードウェアを使用して主／副の両走査方向について画素密度を１．５倍密にする変倍処理を行って高速な変倍処理を行おうとすると、中間値のデータが打てないためや、マトリクスパターン処理を用いて画像を変倍したときに変換前の主走査の線幅がマトリクスのどの位置に入るかにより変換後の主走査の線幅がばらついてしまう等の問題を生じ、また、例えば、単純な斜め線でも、変換後の画像が場所によって異なってしまい斜め線など変換時にジャギーが目立ってしまう場合があるという問題を生じてしまい、このため、画質を保持しつつ密度変換を行うことが困難であるといった問題があった。

本発明の目的は、前述したような問題を解決し、画像情報記憶部から受け取った２値４００ｄｐｉ×４００ｄｐｉの画素密度を持つ画像データに対して、ハードウェアによる処理により、主走査方向に１．５倍密、副走査方向に１．５倍密で変倍処理を行い、マトリクスパターン処理を行って密度変換処理を行うことによって生じる変換後の主走査線幅のばらつきの補正を同時に行うことにより、１．５倍密の密度変換を高速に行って高速出力可能とし、かつ、画質の劣化を軽減することができる画像書き込み装置及び画像形成装置を提供することにある。

また、本発明の目的は、前述したマトリクスパターン処理を行って密度変換処理を行った後に、１．５倍密度変換で参照しているマトリクスよりさらに大きなマトリクスを参照して、周辺の画像と現在参照している画像との相関関係を考慮してマトリクス間の補正を行って、画質の劣化を軽減することができる画像書き込み装置及び画像形成装置を提供することにある。

前述の目的を達成するため、本発明の第１の手段は、複数個の発光素子が一方向に配列された発光素子アレイと、前記発光素子アレイからの発光光を感光体に結像させる結像手段とを有し、前記感光体の軸方向の長さよりも短い複数の発光素子アレイユニットが主走査方向に配列され、１ライン分の画像データを前記発光素子アレイユニット毎に分割して各発光素子アレイユニットに所定の転送速度Ｘで転送し、前記発光素子アレイユニットの各発光素子を駆動する画像書き込み装置において、前記発光素子アレイユニットへの画像データの副走査方向への転送を、前記転送速度Ｘのｍ（ｍは正の整数）倍の転送速度ｍＸで行って、画素密度Ａｄｐｉの２値の画像データを、｛（２Ｂ＋１）／２｝（Ｂは正の整数）倍の密度に密度変換して出力する密度変換モードを備え、該密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データをｎ（ｎは正の整数）個のメモリにｎラインずつ蓄積し、該ｎ個のメモリの画像データに対してｎ×ｎのマトリクス毎に画像データのパターン認識処理を行いつつ、［ｍｎ（２Ｂ＋１）／２］×［ｎ（２Ｂ＋１）／２］の変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］ｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］ｄｐｉの画像データに変換し、この密度変換と同時に、主走査方向のマトリクスの継ぎ目に縦線が跨る場合の線幅を補正した画像を同時に生成して、その部分の線幅の補正を行い、副走査方向を前記転送速度ｍＸとして前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする。

また、本発明の第２の手段は、第１の手段において、前記画像書き込み装置は、密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データを、２個のメモリに２ラインずつ蓄積し、該２個のメモリの画像データに対して２×２マトリクス毎に画像データのパターン認識処理を行いつつ、［２ｍ（２Ｂ＋１）／２］×［２（２Ｂ＋１）／２］の変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］ｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］ｄｐｉの画像データに変換し、この密度変換と同時に、主走査方向のマトリクスの継ぎ目に縦線が跨る場合の線幅を補正した画像を同時に生成して、その部分の線幅の補正を行い、副走査方向を前記転送速度ｍＸで前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする。

また、本発明の第３の手段は、第１または第２の手段において、前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、前記画像データの前記発光素子アレイユニットへの副走査方向の転送を、前記転送速度Ｘの２倍の転送速度２Ｘで行うことを特徴とする。

また、本発明の第４の手段は、第１、第２または第３の手段において、前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、４００ｄｐｉ×４００ｄｐｉの２値の画像データを｛（２Ｂ＋１）／２｝倍に密度変換することを特徴とする。

また、本発明の第５の手段は、第１ないし第４の手段のうちいずれか１の手段において、前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、前記画像データを｛（２Ｂ＋１）／２｝＝１．５倍の密度に密度変換することを特徴とする。

また、本発明の第６の手段は、第１ないし第５の手段のうちいずれか１の手段において、前記画像書き込み装置は、副走査方向を前記転送速度Ｘのｍ倍の転送速度ｍＸで前記各発光素子アレイユニットに転送すると共に、主走査１ラインの間に前記発光素子を複数回駆動させることを特徴とする。

また、本発明の第７の手段は、発光素子アレイユニットを用いて感光体上に静電像を形成する画像書き込み装置であり、画像データを前記発光素子アレイユニットに所定の転送速度Ｘで転送して前記発光素子アレイユニットの各発光素子を駆動する画像書き込み装置において、前記発光素子アレイユニットへの画像データの副走査方向への転送を、前記転送速度Ｘのｍ（ｍは正の整数）倍の転送速度ｍＸで行って、画素密度Ａｄｐｉの２値の画像データを、｛（２Ｂ＋１）／２｝（Ｂは正の整数）倍の密度に密度変換して出力する密度変換モードを備え、該密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データをｋ（ｋは正の整数）個のメモリにｋラインずつ蓄積し、該ｋ個のメモリの画像データのうちｎ個からの画像データに対してｎ×ｎのマトリクス毎に当該画像データのパターン認識処理を行いつつ、各ｎ×ｎマトリクスの繋ぎ目を参照するために、ｎ×ｎよりもさらに大きなマトリクスを生成し、それを参照してマトリクスの継ぎ目に生じる画像劣化を補正しつつ、［ｍｎ（２Ｂ＋１）／２］×［ｎ（２Ｂ＋１）／２］マトリクスに変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉの画像データに変換し、副走査方向を前記転送速度ｍＸとして前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする。

また、本発明の第８の手段は、第７の手段において、前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データをｋ（ｋは正の整数）個のメモリにｋラインずつ蓄積し、該ｋ個のメモリのうちｎ個からの画像データに対してｎ×ｎのマトリクス毎に当該画像データのパターン認識処理を行いつつ、この主走査方向前後のｎ×ｎのマトリクスパターンを考慮したマトリクスｎ×３ｎのマトリクスも同時に参照し、マトリクスの継ぎ目で発生する画像の劣化を補正し、［ｍｎ（２Ｂ＋１）／２］×［ｎ（２Ｂ＋１）／２］マトリクスに変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉの画像データに変換し、副走査方向を前記転送速度ｍＸとして前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする。

また、本発明の第９の手段は、第７の手段において、前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データをｋ（ｋは正の整数）個のメモリにｋラインずつ蓄積し、該ｋ個のメモリのうちｎ個からの画像データに対してｎ×ｎのマトリクス毎に当該画像データのパターン認識処理を行いつつ、この主走査方向前後のｎ×ｎのマトリクスパターンを考慮したマトリクスｎ×３ｎのマトリクスも同時に参照し、任意に設定可能な補正パターンを用いてマトリクスの継ぎ目で発生する画像の劣化を補正し、［ｍｎ（２Ｂ＋１）／２］×［ｎ（２Ｂ＋１）／２］マトリクスに変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉの画像データに変換し、副走査方向を前記転送速度ｍＸとして前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする。

また、本発明の第１０の手段は、第７の手段において、前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データをｋ（ｋは正の整数）個のメモリにｋラインずつ蓄積し、該ｋ個のメモリのうちｎ個からの画像データに対してｎ×ｎのマトリクス毎に当該画像データのパターン認識処理を行いつつ、このマトリクスに対してさらに周辺の副走査方向に１ライン、主走査方向に前後２ライン増した（ｎ＋１）×（ｎ＋２）のマトリクスも同時に参照し、マトリクスの継ぎ目で発生する画像の劣化を補正し、［ｍｎ（２Ｂ＋１）／２］×［ｎ（２Ｂ＋１）／２］マトリクスに変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉの画像データに変換し、副走査方向を前記転送速度ｍＸとして前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする。

また、本発明の第１１の手段は、第７の手段において、前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データをｋ（ｋは正の整数）個のメモリにｋラインずつ蓄積し、該ｋ個のメモリのうちｎ個からの画像データに対してｎ×ｎのマトリクス毎に当該画像データのパターン認識処理を行いつつ、このマトリクスに対してさらに周辺の副走査方向に１ライン、主走査方向に前後２ライン増した（ｎ＋１）×（ｎ＋２）のマトリクスも同時に参照し、任意に設定可能な補正パターンを用いてマトリクスの継ぎ目で発生する画像の劣化を補正し、［ｍｎ（２Ｂ＋１）／２］×［ｎ（２Ｂ＋１）／２］マトリクスに変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉの画像データに変換し、副走査方向を前記転送速度ｍＸで前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする。

また、本発明の第１２の手段は、第７ないし第１１の手段のうち１の手段において、前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、変換する画像がどのような画像かを認識し、それに応じたマトリクスの継ぎ目の補正動作を選択し、前記画像書き込み装置が組み込まれる機械、機種毎にマトリクスの継ぎ目の補正動作を選択することを特徴とする。

また、本発明の第１３の手段は、画像書き込み部により感光体上に光を照射して該感光体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤で現像した現像剤像を最終的にシートの記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置において、前記画像書き込み部として、第１の手段ないし第１２の手段のうちいずれか１の手段の画像書き込み装置が用いらることを特徴とする。

本発明によれば、多種の密度変換を高速に行うことができ、かつ、画質の劣化を軽減することができる。

以下、本発明による画像書き込み装置及び画像形成装置の実施形態を図面により詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施形態による画像形成装置の機能構成を示すブロック図、図２は本発明の第１の実施形態による画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

本発明の実施形態による画像形成装置は、図１に示すように、原稿を読み取る読取手段としての原稿読取部１００、読み取られた原稿情報を記憶する記憶手段としての画像情報記憶部３００、記憶された情報を転写紙に複写するための一連のプロセスを実行する書き込み部５００、書き込み部５００からの画像データを記録するエンジンである複写装置２００を有して構成されている。そして、画像情報記憶部３００には、画像メモリ部３０１、画像形成装置全体を制御するシステム制御装置３０２、プリンタ駆動装置３００が備えられている。また。システム制御装置３０２には、キー入力を行う操作手段としての操作装置４００が接続されている。

次に、図１、図２を参照して、原稿読取装置１００について説明する。

図１、図２において、オペレータが原稿を挿入口から挿入すると、原稿は、ローラ２１の回転により密着センサ１０１と白色ローラ２３との間を通して搬送される。搬送中の原稿は、密着センサ１０１に取り付けられているＬＥＤ素子により光が照射されその反射光から密着センサ１０１に結像されて原稿画像情報が読み取られる。

図１に示すように、密着センサ１０１は、結像された原稿画像をアナログの電気信号に変換し、この電気信号は、画像増幅回路１０２により増幅される。Ａ／Ｄ変換回路１０３は、画像増幅回路１０２で増幅された画像信号を画素毎に多値デジタル画像信号に変換する。このデジタル画像信号は、同期制御回路１０６から出力されるクロックに同期してＡ／Ｄ変換回路１０３から出力され、シェーディング補正回路１０４により、前述のＬＥＤ素子の光量ムラ、密着センサ１０１の感度ムラ等による歪が補正される。

シェーディング補正回路１０４で補正されたデジタル画像情報は、画像処理回路１０５によりデジタル記録画像情報に変換され後、画像情報記憶部３００内の記憶手段としての画像メモリ部３０１に書き込まれる。また、読取制御回路１０７は、原稿読み取り装置１００内の同期制御回路１０６等を制御し、スキャナ駆動装置１０８は、読み取り装置１００内のローラ２１、白色ローラ２３等を回転させるモータ等を駆動する。

次に、画像メモリ部３０１に書き込まれた画像情報により転写しに画像を形成するための一連のプロセスを制御するシステム制御装置３０２と書き込み装置５００との構成について説明する。

システム制御回路３０２は、本発明の実施形態による画像形成装置の全体の制御を行う機能があり、読取制御回路１０７、同期制御回路１０６、画像メモリ部３０１、書き込み部５００を構成する密度変換部５０２、ＬＥＤ書き込み制御回路５０５への画像データ転送を制御し、駆動制御回路５０４に対してスキャナ駆動装置１０８、プリンタ駆動装置３０３を介してモータ等を駆動して原稿及び転写紙搬送を円滑に制御する。

書き込み部５００は、画像メモリ部３０１から同期信号クロックにより転送された画像信号を密度変換部５０２で受け取りそのままＬＥＤ書き込み制御回路５０５に渡し、あるいは、密度変換を行って渡し、ＬＥＤ書き込み制御回路５０５は、受け取ったデータをＬＥＤアレーユニット１用、２用、３用に分割し、また、必要部分の画像補正を行い、発光素子アレーユニットとしてのＬＥＤアレーユニット５０３のＬＥＤアレー（ＬＰＨ）５０３−１〜５０３‐３が赤外光に変換して出力する。

次に、図２を参照して、本発明の実施形態での画像形成プロセスについて説明する。

図２において、帯電装置２４は、像担持体としてのドラム状感光体２５を−２５００Ｖに一様に帯電させるグリッド付きのスコロトロンチャ−ジャと呼ばれる帯電装置であり、感光体２５は、図示しないモータにより回転駆動される。

ＬＥＤアレーユニット５０３は、ＬＥＤアレーユニット５０３−１〜５０３−３を一次元に配列することにより複数個のＬＥＤ素子を主走査方向にアレイ状に並べたものでＬＥＤ書き込み制御回路５０５からの画像情報に基づいてＬＥＤアレーユニット５０３−１〜５０３−３のＬＥＤが発光してその光を光学素子であるセルフォックレンズアレーを介して感光体２５に照射する。

感光体２５は、ＬＥＤアレーユニット５０３からデジタル画像情報に基づいた光が照射されると、光導電現象で表面の電荷がアースに流れて消滅する。ここで、ＬＥＤアレーユニット５０３は、原稿の画像濃度の淡い部分ではＬＥＤ素子が発光せず、原稿の画像濃度が濃い部分ではＬＥＤ素子が発光する。これにより、感光体２５上の光照射部は、原稿画像の濃淡に対応した静電潜像が形成される。この感光体２５上の静電潜像は、現像装置２７によって現像されてトナー像となる。現像装置２７は、内部のトナーが撹拌により負に帯電されており、バイアスとして−７００Ｖの電圧が印可されているため、感光体２５上の光照射部分だけにトナーが付着する。

一方、シート状記録媒体としての転写紙は、３つの給紙台２８〜３０及び手差し部から選択的にレジストローラ３１に給送され、レジストローラ３１により所定のタイミングで送り出されて感光体２５の下部を通過する。このとき、転写手段としての転写チャージャ３２により感光体２５上のトナー像が転写される。転写紙は、次に、感光体２５から分離チャージャ３３により分離されて搬送ベルト３４により定着装置３５に送られ、そこでトナーが定着される。トナーが定着された転写紙は、排紙ローラ３６、３７により機外に排紙される。

図３は書き込み部５００の詳細な構成を示す図であり、次に、図３を参照して、書き込み部５００の全体の画像データの流れについて説明する。

書き込み部５００は、密度変換部５０２、ＬＥＤ書き込み制御回路５０５、ＬＥＤアレーユニット１ ５０３−１、ＬＥＤアレーユニット２ ５０３−２、ＬＥＤアレーユニット３ ５０３−３（以下、ＬＰＨという）から構成されている。

まず、画像情報記憶部３０１からＥＶＥＮ １ビット、ＯＤＤ １ビットの画像データが同時に書き込み部５００に送られてくる。転送された画像データは、密度変換部５０２によりパターン認識され、２ビットのコード化データとして出力される。出力された主走査データは、４画素単位にシリアル／パラレル変換を行うデータ変換器５０５１により２画素から４画素にシリアル／パラレル変換され、画像データＲＡＭ部５０５２のＡ群のＳＲＡＭ３個（ＳＲＡＭ Ａ−１〜Ａ−３）に１ライン分のデータを、１アドレス４画素（２＊４＝８ｂｉｔ単位）として分割書き込みされる。このとき、主走査方向の書き込み範囲の制御（１ドット補正）及びＬＰＨ間の位置補正を行い主走査レジストを合わせる。また、画像は左端部が基準となる。

次に、Ａ群のＳＲＡＭ３個に書き込まれた１ライン分の画像データが同時に読み出される。読み出しアドレスは、０から始まり１９１９カウントし、ＬＰＨ１本分１９２０＊４＝７６８０ｄｏｔが転送される。

使用するＬＰＨは、全７６８０ドットをＥＶＥＮデータ、ＯＤＤデータとに分けて転送しなければならないように構成されている。そこで、ＬＰＨ１を例とするとＳＲＡＭから読み出した１アドレス４画素データは、０ＥＶＥＮ／１ＯＤＤ／２ＥＶＥＮ／３ＯＤＤとなっているので、次の２アドレスを読み出して、ＥＶＥＮデータを選択する。これにより、０ＥＶＥＮ／２ＥＶＥＮ／４ＥＶＥＮ／６ＥＶＥＮのデータが選択されて次段へ転送される。ここで、１画素２ビット単位が４画素分となっているが、１画素１ビット化する（２ビットコード化はパターン認識化されている）。この繰り返しを０〜１９１９アドレス行いＥＶＥＮデータのみ３８４０画素分を選択する。

次に、再度ＳＲＡＭからアドレス０〜１９１９を読み出し今度はＯＤＤデータ３８４０画素分を選択する。この制御により１ラインデータを読み出すことが可能となるが、さらに、３回目のアドレス読み出しを行い、ＥＶＥＮデータを選択、４回目のアドレス読み出しでＯＤＤデータを選択する。この結果、１ライン間でデータ（（３８４０＋３８４０）＊２回）が２回読み出される。

Ａ群のＳＲＡＭからのデータの読み出しを行っている間に、次の２ライン目が、Ｂ群のＳＲＡＭ（ＳＲＡＭ Ｂ−１〜Ｂ−３）に書き込みが行われるトグル動作をする。また、ＬＰＨ１とＬＰＨ３とは、ＬＰＨの取付が逆であり転送方向も右から左である。レジスタ設定によりＥＶＥＮから選択するのか、ＯＤＤから選択するか可能とされる。

次に、主走査ＳＲＡＭから読み出された各ＬＰＨの画像データ、すなわち、ＬＰＨ１のデータは、ＬＰＨ出力へ転送され、ＬＰＨ２、３の画像データは、ラインメモリに転送される。

メカ的なレイアウトにより、ＬＰＨ２からのデータは、ＬＰＨ１からのデータと１７．５ｍｍ（４１３ライン）副走査方向にずれていて、ＬＰＨ３からのデータは、ＬＰＨ１からのデータと０．４ｍｍ（９ライン）副走査方向にずれている。

図４はＬＰＨ１〜ＬＰＨ３から出力される画像データの位置について説明する図であり、次に、図４を参照して、各ＬＰＨからの画像データの位置について説明する。

（１）両側に１２０ｄｏｔ分の余白（シフト等のための余裕）を持たせる（５ｍｍのシフトが可能→制御では±２ｍｍ）。

（２）ヘッド間の繋ぎ目部は、ＬＰＨ１、３が５２４ｄｏｔ、ＬＰＨ２が６８ｄｏｔ分を重複させて、それぞれの画像有効領域を制御することにより、画像が重ならないようにする。

（３）ＬＰＨ２の画像データ位置は固定し、ＬＰＨ１、３の画像を（有効領域幅固定のまま）シフトさせることにより、ヘッド間の位置補正を行う。

（４）ＬＰＨ１、３の画像をシフトさせるためにＡ群のＳＲＡＭ、Ｂ群のＳＲＡＭへの書き込みアドレスを指定することにより可能となる。

（５）ＬＰＨ間の距離を極力短く（画像遅延メモリーを減らす）するため、ＬＰＨ１、３に対し、ＬＰＨ２は１８０度反対の向きに実装される。

（６）ＬＥＤ書き込み制御部５０５からの画像転送は、左から右であるが、（５）に説明したＬＰＨ２の取り付けにより、ＬＰＨ１、３は、右から左への画像転送となり、ＬＰＨ２は、左から右への画像転送となる
本発明の実施形態は、前述のようなＬＰＨの物理的配置からＬＰＨ間の副走査方向に発生するずれに対して、ＦＩＦＯとＳＤＲＡＭで遅延させることによって補正をかけることとする。すなわち、ＳＤＲＡＭの前段、後段にＦＩＦＯを配置して、前述のコントロールを行わせる。

図３の参照に戻って、まず、画像データＲＡＭ部５０５２からの画像出力は、前段ＦＩＦＯ５０５３、５０５４に、１ライン分のデータ量で、ＳＲＡＭから変換した４画素分のデータを４回ラッチさせて１６画素分として入力される。そして、書き込みを行いながらＳＤＲＡＭ５０５５へ書き込まれる。ＳＤＲＡＭ５０５５は、ラインメモリである。ＬＰＨ２は、例として４１３ラインを書き込ん後に、１ライン目を読み出すことにより遅延副走査ラインを制御する。さらに、読み出されたデータは、ＳＤＲＡＭ５０５５から後段のＦＩＦＯ５０５６、５０５７に書き込まれ、次のライン、すなわち４１４ライン目でＬＰＨ制御タイミングに応じて読み出される。

また、コピーモードとプリンタモードとでは、印字制御が異なり、コピーモードでは、１ラインに１ライン分のデータを転送し、ＬＥＤの点灯ｄｕｔｙをＥＶＥＮデータ用、ＯＤＤデータ用に２回同じｄｕｔｙで点灯させるが、プリンタモードでは、１ラインに１ライン分のデータを２回転送してデータ変換させ、ＬＥＤの点灯ｄｕｔｙを比率制御（コピーモードの３：１の比率）させて点灯させる。点灯回数は、コピーモードの２倍となりＥＶＥＮ／ＯＤＤ／ＥＶＥＮ／ＯＤＤの４回となる。説明している制御形態は、副走査擬似多値制御となり、１ライン２回データ転送＋データ比較＋ｄｕｔｙ比率制御が可能となっている。

図５は密度変換部５０２の詳細な構成を示すブロック図であり、次に、図５を参照して、密度変換部５０２について詳細に説明する。

密度変換部５０２は、図５に示すように、ＧＡＴＥコントロール５０２−１、メモリコントロール５０２−２、密度変換処理部５０２−３、画像領域以外の部分をマスクする主副トリム処理部５０２−４により構成されている。

通常、ＣＰＵ Ｉ／Ｆからの図示しないレジスタｄｅｎｓｅ＿ｒの値によりモードが決定され、その値が０ならば通常出力モード、１ならば１．５倍密度変換モードとなり、これによって設定されている画像出力モードに応じて画像情報記憶部３００の画像メモリ部３０１に渡すＬＳＹＮＣ＿０の画像データ、また、密度変換のモードで画像情報記憶部３００から渡されるＬＳＹＮＣの画像データが間引かれているので、ＧＡＴＥコントロール部５０２−１は、ＬＥＤ画像書き込み制御部５０５に画像データを渡す際には、ＬＳＹＮＣの画像データを補間する。そして、ＧＡＴＥコントロール部５０２−１は、画像の形成にポリゴンを使用しているために、画像情報記憶部３００から画像データを取り込むためのタイミング信号ＬＳＹＮＣ０を画像情報記憶部３００に渡している。また、ＧＡＴＥコントロール部５０２−１は、ＬＳＹＮＣの画像データとは別にダミーＦＧＡＴＥの生成も行う。

図６はＧＡＴＥコントロール部５０２−１での画像データの補間の様子を示す図である。図６最上段に示しているのが、１．５倍密のモードの場合で６００ｄｐｉの場合に画像情報記憶部３００に渡す同期信号であり、１．５倍密のモードの場合に点線の楕円で示す位置のデータが間引かれている。データを間引くのは、２ライン分のデータを受け取って、３ライン分のデータを生成するため、２ライン分のデータを受け取っ後の、データの受け取りを行わないようにするためである。このように間引かれている画像データは、図６の最下段に示すように、間引かれている部分のデータが補完されてＬＥＤ画像書き込み制御部５０５に渡される。

次に、メモリコントロール部５０２−２について説明する。メモリコントロール部５０２−２は、レジスタｄｅｎｓｅ＿ｒによって設定される密度変換モードに応じてイメージマトリクスを生成する。その主な機能は次のようになっている。

（ａ）マスクデータライト
ラインメモリのリード、ライトは、２画素パラレル（ＥＶＥＮ−ＯＤＤ）で行われる。すなわち、１ラインの画素数２１６００ドットの画像データを、アドレス０〜１０７９９、幅２ｂｉｔのラインメモリに、ＰＬＳＹＮＣ＿Ｎ毎にライトしていく。そして、図示しない画像データを書くか否か（ＬＰＨへの出力を行うか否か）を示すＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号及びＰＬＧＡＴＥ＿Ｎ信号のアサートがない場合、ラインメモリへマスクしたデータをライトする。また、ＰＬＧＡＴＥ＿Ｎ信号のアサートが、ＰＬＳＹＮＣ＿Ｎから３２クロックまでに発生しない場合、強制的にラインメモリへのライトを開始する。これによって、ＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号のアサート前に、６本のラインメモリ０〜６をマスクデータ（＝０）で埋め尽くしておく。

（ｂ）画像データライト
ＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号及びＰＬＧＡＴＥ＿Ｎ信号のイネーブル期間、マスクを解除して、画像データをメモリ書き込む。

（ｃ）データリード、イメージマトリクス生成
ｐｌｓｙｎｃ＿ｎ（ＰＬＳＹＮＣ＿Ｎを補間処理して６００ｄｐｉ間隔にしている）毎に、ラインメモリからデータをリードする。

各倍率でのマトリクスサイズは、倍率が単密、通常の場合、５×５のサイズとなり、倍率が１．５倍密の場合、２×２のサイズとなる。２×２のサイズのマトリクスは、ライト動作していないメモリ５本のうち、２本をリードして生成される。例えば、ラインメモリ１がライト動作中の場合の２×２マトリクスの振り分けは、ラインメモリ４をリードしてイメージマトリクスの１ライン目とし、ラインメモリ５をリードしてイメージマトリクスの２ライン目とするというように行われる。

図７〜図１２はイメージマトリクス生成とマトリクスリード方法とを説明するタイミングチャートであり、次に、これらについて説明する。これらの図において、ＬＳＩＮＣ＿Ｎはライン同期信号、ＦＧＡＴＥ＿Ｎは画像領域信号、ＬＧＡＴＥ＿Ｎはラインゲート信号、ＰＫＤＥ，ＰＫＤＯはイーブン、オッドの画像信号、ｌｍｅｍ＿ｗｒｓｔはラインメモリの書き込みリセット、ｌｍｅｍ＿ｗｅｎはラインメモリの書き込みイネーブル、ｌｍｅｍ＿ｎｕｍはラインメモリナンバー、ｌｍｅｍ＿ｄａｔｅはライトデータ、ｌｍｅｍ＿ｒｒｓｔはラインメモリの読み出しリセット、ｌｍｅｍ＿ｒｅｎはラインメモリの読み出しイネーブル、ｍｘ＿ｄａｔｅ０〜４はマトリクスデータ、ｐｉｓｙｎｃ＿ｎはライン同期信号、ｐｆｇａｔｅ＿ｎは画像領域信号、ｐｌｇａｔｅ＿ｎはラインゲート信号、ｐｋｄｅ，ｐｋｄｏはイーブン、オッドの画像信号をそれぞれ示している。

図７は変倍を行わない単密の場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がアサート時のタイミングチャートである。ラインメモリへの書き込みは、画像領域信号ＦＧＡＴＥ＿Ｎが立ち下がって頁先頭のタイミングになるまで、ラインメモリ０〜５には順にマスクデータである０が書き込まれていき、その後に、イーブン、オッドの画像信号ＰＫＤＥ，ＰＫＤＯがラインメモリ０〜５を繰り返し使用してに書き込まれていくように行われる。この場合に、書き込みが行われるラインメモリは、ラインメモリナンバーｌｍｅｍ＿ｎｕｍによって指定される。

また、ラインメモリの読み出しは、書き込みに対して３ライン分遅れたタイミングで開始され、頁先頭のタイミングになるまで、マスクデータである０が読み出され、その後に、イーブン、オッドの画像信号ｐｋｄｅ，ｐｋｄｏが読み出されるように行われる。そして、前述の読み出し制御の中で、５×５のイメージマトリクスが生成される。

図８は変倍を行わない単密の場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がネゲート時のタイミングチャートである。図８に示す例では、画像領域信号ＦＧＡＴＥ＿Ｎが立ち上がって頁終了のタイミングになるまで、イーブン、オッドの画像信号ＰＫＤＥ，ＰＫＤＯがラインメモリ０〜５を繰り返し使用してに書き込まれていき、その後に、ラインメモリ０〜５にマスクデータである０が書き込まれていくことになる。読み出しは、図７の場合と同様に、３ライン分遅れたタイミングで開始され、最終ラインになるまで、イーブン、オッドの画像信号ｐｋｄｅ，ｐｋｄｏが読み出され、その後に、マスクデータである０が読み出されるように行われる。

図９、図１０は１．５倍密の変倍を行う場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がアサート時のタイミングチャートである。１．５倍密の場合、既に説明したようにラインゲート信号ＬＳＩＮＣ＿Ｎが３つのうち１つが間引かれている。図９に示す例は、画像領域信号ＦＧＡＴＥ＿Ｎが立ち下がる頁先頭のタイミングが、間引かれた後の次のラインゲート信号ＬＳＩＮＣ＿Ｎにより１ライン目をラインメモリに書き込むことができるタイミングとなる例であり、図１０に示す例は、画像領域信号ＦＧＡＴＥ＿Ｎが立ち下がる頁先頭のタイミングが、次のラインゲート信号ＬＳＩＮＣ＿Ｎが間引かれることになるラインゲート信号ＬＳＩＮＣ＿Ｎにより１ライン目をラインメモリに書き込むことができるタイミングとなっている例である。そして、どちらの例の場合も、画像領域信号ＦＧＡＴＥ＿Ｎが立ち下がるまでの間、ラインメモリには、マスクデータである０が書き込まれていき、画像領域信号ＦＧＡＴＥ＿Ｎが立ち下がると、ラインメモリナンバーｌｍｅｍ＿ｎｕｍがリセットされ、順にイーブン、オッドの画像信号ＰＫＤＥ，ＰＫＤＯがラインメモリ０〜５を繰り返し使用して書き込まれていく。ラインメモリの読み出しは、間引かれていない１．５倍密のライン同期信号ｐｉｓｙｎｃ＿ｎに従って、書き込みに対して３ライン分遅れたタイミングで開始され、頁先頭のタイミングになるまで、マスクデータである０が読み出され、その後に、イーブン、オッドの画像信号ｐｋｄｅ，ｐｋｄｏが読み出されるように行われる。そして、前述の読み出し制御の中で、２×２のイメージマトリクスが生成される。

図１１、図１２は１．５倍密の変倍を行う場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がネゲート時のタイミングチャートである。この場合も、図９、図１０の場合と同様に、ラインゲート信号ＬＳＩＮＣ＿Ｎが３つのうち１つが間引かれている。図１１に示す例は、画像領域信号ＦＧＡＴＥ＿Ｎが立ち上がる頁終了のタイミングが、間引かれた後の次のラインゲート信号ＬＳＩＮＣ＿Ｎによりマスクデータである０をラインメモリに書き込むことができるタイミングとなる例であり、図１１に示す例は、画像領域信号ＦＧＡＴＥ＿Ｎが立ち上がる頁終了のタイミングが、次のラインゲート信号ＬＳＩＮＣ＿Ｎが間引かれることになるラインゲート信号ＬＳＩＮＣ＿Ｎによりマスクデータである０をラインメモリに書き込むことができるタイミングとなっている例である。そして、どちらの例の場合も、画像領域信号ＦＧＡＴＥ＿Ｎが立ち上がるまでの間、イーブン、オッドの画像信号ＰＫＤＥ，ＰＫＤＯがラインメモリ０〜５を繰り返し使用して書き込まれていき、画像領域信号ＦＧＡＴＥ＿Ｎが立ち上がると、ラインメモリには、マスクデータである０が書き込まれる。ラインメモリの読み出しは、間引かれていない１．５倍密のライン同期信号ｐｉｓｙｎｃ＿ｎに従って、書き込みに対して３ライン分遅れたタイミングで開始され、頁終了のタイミングになるまで、イーブン、オッドの画像信号ｐｋｄｅ，ｐｋｄｏが読み出され、その後に、マスクデータである０が読み出されるように行われる。そして、前述の読み出し制御の中で、２×２のイメージマトリクスが生成される。

図１３は主走査方向に２画素を３画素に変換する動作を説明するタイミングチャートである。この動作は、基本的には前述までに説明した副走査方向での動作と同様で、既によく知られている動作である。そして、ここでの動作は、１クロックでイーブン、オッドの２画素を読み出し、２クロック分の４画素を６画素にして出力することによりイメージマトリクスを生成する動作となる。このため、読み出しアドレスのカウントアップは、３クロックで２カウントアップさせる、具体的には３クロック目のクロックをカウントしないように行われる。

次に、密度変換処理部５０２−３について説明する。この密度変換処理部５０２−３は、図５に示しているように、スムージング出力部と、１．５倍密処理部と、セレクタと、フォーマット変換部とを備えて構成され、レジスタｄｅｎｓｅ＿ｒによって設定されるモードに応じて通常出力モードと１．５倍密度変換モードとが選択される。そして、密度変換処理部５０２−３は、通常出力モードが選択された場合、１画素２値１ｂｉｔの画像データを１画素２値２ｂｉｔ化して主・副トリム処理部５０２−４に出力し、また、１．５倍密度変換モードが選択された場合、１．５倍密処理が行われる。

図１４は１．５倍密処理部の構成を示すブロック図、図１５は１．５倍密処理部が２×２のイメージマトリクスを３×６のマトリクスに画像を分割して出力する様子を示す図、図１６は２×２のイメージマトリクスを３×６のマトリクスに画像を分割して出力する際に参照するレジスタの内容を示す図であり、次に、１．５倍密変換について詳細に説明する。

１．５倍密処理部５０２−３１は、図１４に示すように、１．５倍密度変換部５０２−３２、主走査ライン補正画像生成部５０２−３３、画像補正部５０２−３４により構成されている。

１．５密度変換部５０２−３２は、図１５に示すように、２×２のイメージマトリクスを参照しながら図１６に示すレジスタＰｉｘｅｌｐａｔｔｅｒｎ１〜９で設定された出力３×６のマトリクスに画像の分割を行う。図１５に示すように、２×２のイメージマトリクスは、４画素のパターンであるため、全１６パターンがある。これらの２×２のパターンは、各パターンの右側に示しているような３×６のパターンとされるが、その再、２×２のパターンの黒で示している部分が、３×６のパターンの黒で示している位置を固定的に黒とするパターンとなり、３×６のパターンの黒で示している位置の周囲にレジスタ番号を示している部分は、そのレジスタの内容に従って、黒とするか白とするかが決定される。この黒とするか白とするかを決定するレジスタが、図１６に示しているレジスタＰｉｘｅｌｐａｔｔｅｒｎ１〜９であり、その設定情報を適用することにより、２×２のイメージマトリクスの各パターンは、そのパターンの右側に示すような出力３×６のマトリクスに画像が分割されて生成される。

図１７、図１８は主走査ライン補正画像生成部５０２−３３が２×２の入力画像マトリクスから３×６のライン補正出力画像マトリクスを生成する動作について説明する図である。

主走査ライン補正画像生成部５０２−３３は、図１７、図１８に示すように、副走査方向のラインカウンタＦＣＮＴ［２：０］、イメージマトリクスの第１ラインのライン検出用フラグＴ１と第２ラインのライン検出用フラグＴ２とを用いて２×２の入力画像マトリクスから３×６のライン補正出力画像マトリクスを生成している。

ＦＣＮＴ＝１のとき、主走査ライン補正画像生成部５０２−３３は、まず、出力画像マトリクスの１ライン目と２ライン目とを生成する。入力画像マトリクスの第１ラインを参照して主走査のライン検出用フラグＴ１を用いてこの値が１でラインが終了する場合、ライン終端で１画素を間引いて出力画像のライン幅を補正する。図１７（ａ）には、ＦＣＮＴ＝１のときの第１ラインの画素の並びを補正する様子を示しており、主走査のライン検出用フラグＴ１の値により補正の仕方が異なっていることを示している。

ＦＣＮＴ＝２のとき、主走査ライン補正画像生成部５０２−３３は、出力画像マトリクスの３ライン目と４ライン目とを生成する。すなわち、主走査ライン補正画像生成部５０２−３３は、入力画像マトリクスの第１ラインとＴ１の値とを参照して、前述と同様に、出力画像マトリクスの３ライン目を生成し、また、入力画像マトリクスの第２ライン目とＴ２の値とを参照して前述と同様に、出力画像マトリクスの４ライン目を生成する。図１８には、ＦＣＮＴ＝２のときの第１ライン、第２ラインの画素の並びを補正して、処理画像マトリクスの第３ライン目、第４ライン目を生成する様子を示している。

ＦＣＮＴ＝３のとき、主走査ライン補正画像生成部５０２−３３は、図１７（ａ）の場合と同様に、入力画像マトリクスの第２ラインとＴ２の値とを参照して、出力画像マトリクスの５ライン目、６ライン目を生成する。この場合の様子を図１７（ｂ）に示している。

画像補正部５０２−３４は、１．５倍密度変換部５０２−３２での処理で生成された画像と、主走査ライン補正画像生成部５０２−３３での処理で生成された画像の合成を行う。このとき、画像補正部５０２−３４は、主走査のラインの終端のみ主走査ライン補正処理部で生成された画像を優先し、他の場合、前述したレジスタＰｉｘｅｌｐａｔｔｅｒｎ１〜９で設定した内容により補正された画像の状態が反映されるように画像合成を行う。

この画像合成は、まず、主走査カウンタＳＣＮＴ［２：０］の値を用いて出力画像マトリクス上で間引きが発生している部分の画像か否かを認識して行うものである。ラインの間引きが発生するのはＳＣＮＴ＝２の場合である。

図１９はＳＣＮＴ＝１あるいは３の場合の画像合成の例について説明する図、図２０はＳＣＮＴ＝２の場合の画像合成の例について説明する図である。

ＳＣＮＴ＝１あるいは３の場合、図１９に示すように、常に１．５倍密度変換部５０２−３２で生成した画像を優先して合成を行う。図１９には、ＳＣＮＴ＝１あるいは３の場合の１．５倍密度変換部５０２−３２からの出力画素と、主走査ライン補正画像生成部５０２−３３からの出力画素との組のそれぞれに対して画像補正部５０２−３４から出力される画素の様子を示している。

また、ＳＣＮＴ＝２の場合、図２０に示すように、主走査ライン補正画像生成部５０２−３３で生成した画像が白のときにはそちらを優先し、黒のときに１．５倍密度変換部５０２−３２で生成した画像を優先させて合成を行う。図２０には、ＳＣＮＴ＝２の場合の１．５倍密度変換部５０２−３２からの出力画素と、主走査ライン補正画像生成部５０２−３３からの出力画素との組の代表的なものに対して画像補正部５０２−３４から出力される画素の様子を示している。

図２１は１．５倍密処理部５０２−３１における処理動作を主とした密度変換部５０２全体の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。

（１）まず、ループ１として、副走査ラインが原稿終了となるまで画像生成の処理を開始し、また、ループ２として、主走査ラインが原稿長さ終了となるまで主走査画像生成の処理を開始する。これにより２値２ラインの画像データが順次１．５倍密度変換部５０２−３２及び主走査ライン補正画像生成部５０２−３３に入力されてくる（ステップ２１０１、２１０２）。

（２）次に、１．５倍密主走査カウンタＳＣＮＴ［２：０］の値を確認し、ＳＣＮＴ＝１ｏｒ３であるか、ＳＣＮＴ＝２であるかを判定し、ＳＣＮＴ＝２の場合、１．５倍密度変換部５０２−３２からの出力注目画素を参照し、注目画素が白であるか、黒であるかを判定する（ステップ２１０３、２１０４）。

（３）ステップ２１０３の判定で、ＳＣＮＴ＝１ｏｒ３であった場合、あるいは、ステップ２１０４の判定で、注目画素が白であった場合、画像補正部５０２−３４は、１．５倍密度変換部５０２−３２から出力される画素データを優先して出力する（ステップ２１０５）。

（４）ステップ２１０４の判定で、注目画素が黒であった場合、主走査ライン補正画像生成部５０２−３３からの出力注目画素を参照し、補間部の出力画素が白であるか、黒であるかを判定する（ステップ２１０６）。

（５）画像補正部５０２−３４は、ステップ２１０６の判定で、補間部の出力画素が白であであった場合、注目画素を白として出力し、補間部の出力画素が黒であであった場合、注目画素を黒として出力する（ステップ２１０７、２１０８）。

前述までで、本発明の第１の実施形態について説明したが、次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態においても、画像形成装置の機能構成、画像形成装置のハードウェア構成、書き込み部５００の詳細な構成は、図１〜図３により説明した第１の実施形態の場合と同一に構成され、また、ＬＰＨ１〜ＬＰＨ３から出力される画像データの位置についても、図４で説明したと同様である。

前述した本発明の第１の実施形態によれば、１．５倍密度変換時に補正動作を行うことにより、主走査の線幅がばらついてしまう等を防止すめことができ、画質を改善することができる。

図２２は本発明の第２の実施形態における密度変換部５０２の詳細な構成を示すブロック図である。第２の実施形態における密度変換部５０２は、図５により説明した第１の実施形態での密度変換部５０２のメモリコントロール５０２−２と密度変換処理部５０２−３との間に、画像認識部５０２−５を備えて構成され、他の構成は、図５の場合と同一である。

第２の実施形態における密度変換部も、ＣＰＵ Ｉ／Ｆからの図示しないレジスタｄｅｎｓｅ＿ｒの値によりモードが決定されるが、第２の実施形態では、その値が０ならば通常出力モード（スルーモード）、１ならば単密モード、２ならば２倍密モード、３ならば３倍密度変換モード、４ならば１．５倍密モード、５ならば１．５倍密（マトリクス間補正ａ）モードとなり、６ならば１．５倍密（マトリクス間補正ｂ）モードとされて密と変換を行う。

前述において、ＧＡＴＥコントロール部５０２−１は、１．５倍密度変換以外のプリントモード、１．５倍密度変換モードかによって設定されている画像出力モードに応じて画像情報記憶部３０１に渡すＬＳＹＮＣ＿０を生成したり、密度変換のモードでは画像情報記憶部からのＬＳＹＮＣが間引かれているので、ＬＥＤ画像書き込み制御部５０２に渡す際にはＬＳＹＮＣを補間する必要があるのでその処理が行われる。ＬＳＹＮＣの別にダミーＦＧＡＴＥを生成もこのブロックで行われる。説明している本発明の第２の実施形態で対象となる１．５倍密度変換モードの場合の間引きの様子は、図６により説明した場合と同様である。また、メモリコントロール部５０２−２の主な機能については、第１の実施形態で説明したと同様である。

各倍率でのマトリクスサイズは、倍率が単密、通常の場合、５×５のサイズとなり、倍率が１．５倍密の場合、２×２、６×２、４×２のサイズとなる。そして、１．５倍密度変換時には、６×３のパターンマトリクスを生成し、その後各モードで必要分のマトリクスを参照する。メモリのリードライト動作としては、ライト動作していないメモリ５本のうち３本をリードする動作となる。

図２３、図２４はイメージマトリクス生成とマトリクスリード方法とを説明するタイミングチャートであり、図２３は１．５倍密の変倍を行う場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がアサート時のタイミングチャート、図２４は１．５倍密の変倍を行う場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がネゲート時のタイミングチャートである。次に、これらについて説明する。これらの図における各信号の符号は、図７〜図１２で説明したと同一である。また、これらのタイミングチャートは、図９、図１１で説明した第１の実施形態の場合と基本的に同一であり、異なるところは、生成されるイメージマトリクスが、３本のラインメモリから読み出したデータから生成される点である。

図２５は画像認識部５０２−５が画像の種類を判別する処理を説明する図であり、次に、画像認識部５０２−５が現在参照している画像がどのような種類の画像なのかを判別する処理について説明する。

図２５（ａ）に示すように、画像認識部５０２−５は、画像中の主走査方向の一定領域窓長Ｎを参照して、白から黒、黒から白に変化する変化点をカウントし、図２５（ｂ）に示すように、予めレジスタに設定したａｍｉｔｈ１［７：０］の個数を超えるか超えないかにより網点検出を行い、２種の網点部ａ、ｂと文字／線画部ｃの検出を行っている。このような画像認識を１ライン目と２ライン目とに対して行って、その状態をｉｍｇｔｙｐｅ［１：０］として１．５倍密度変換部へ渡す。ｉｍｇｔｙｐｅ［１：０］は、その値により画像判別結果の組み合わせを表す。すなわち、ｉｍｇｔｙｐｅ［１：０］の値が１の場合、画像の状態は、１ライン目：文字・線画、２ライン目：文字・線画であり、２の場合、画像の状態は、１ライン目か２ライン目のどちらかが網点であり、３の場合、画像の状態は、１ライン目が網点、２ライン目が網点である。なお、窓長Ｎの大きさもレジスタａｍｉｓｉｚｅ［７：０］により任意に設定することが可能である。

密度変換処理部５０２−３は、図２２に示すように、スムージング処理部５０２−３５、１．５倍密処理部５０２−３１、画像セレクタ５０２−３６、フォーマット変換部５０２−３７により構成されている。この密度変換処理部５０２−３は、レジスタｄｅｎｓｅ＿ｒによって設定される各密度変換モード、マトリクスの継ぎ目の補正処理が選択され、それに応じた処理を行う。

すなわち、スルーモードが選択された場合、密度変換処理部５０２−３は、１画素２値１ｂｉｔの画像データを単純に１画素２値２ｂｉｔに変換して出力する。また、単密、２倍密、３倍密が選択された場合、密度変換処理部５０２−３は、入力画像に対して必要な密度変換処理処理を行うと同時に１画素２値１ｂｉｔの画像データを１画素２値２ｂｉｔ化して主・副トリム処理部に出力する。そして、１．５倍密度変換モードが選択された場合、１．５倍密処理が行われる。

図２６は１．５倍密処理部５０２−３１詳細な構成を示すブロック図である。この１．５倍密処理部５０２−３１は、大きく分けて２つの機能に分かれており、ラインメモリからの画像認識部を介した出力データの副走査方向３ライン分の画像データを用いてパターンマトリクスを生成するパターンマトリクス生成部５０２−３１１、生成されたパターンマトリクスをパターン認識して、注目画素の出力画像生成するパターン認識＆出力画像生成部５０２−３１２により構成されている。

図２７はパターンマトリクス生成部５０２−３１１がパターンマトリクスを生成する動作を説明するタイミングチャートである。パターンマトリクス生成部５０２−３１１は、図２６に示すように、３ライン分の入力画像をラッチさせてそれぞれを受けとって、パターンマトリクスを生成する。そして、図２７に示すように、１．５倍密度変換時には、前段のラインメモリから３ｃｌｋで４画素分のデータが送られてくるので、主走査方向認識用のＳＤＣＣＮＴの値に応じてパターンマトリクスを生成する。すなわち、ＳＤＣＣＮＴ＝１の場合、２、３、４回のラッチのデータ、ＳＤＣＣＮＴ＝２の場合、１、２、４回のラッチのデータ用いてマトリクスを生成する。また、ＳＤＣＣＮＴ＝３の場合、マトリクスに今までの値を保持させる。このような動作を１ライン目、２ライン目、３ライン目のデータに対してそれぞれ行って、６×３のデータマトリクスが生成される。

図２８は１．５倍密処理部が２×２のイメージマトリクスを３×６のマトリクスに画像を分割して出力する様子を示す図、図２９は２×２のイメージマトリクスを３×６のマトリクスに画像を分割して出力する際に参照するレジスタの内容を示す図であり、次に、１．５倍密変換について詳細に説明する。この処理は、１．５倍密処理部５０２−３１のパターン認識＆出力画像生成部５０２−３１２で行われる処理であり、基本の１．５倍密度変換処理の場合、図２８に示すように、生成した６×３のパターンマトリクスの中心部分の２×２のイメージマトリクスを全１６パターンを参照しながら図２９に示すようなＣＰＵから設定されるレジスタＰｉｘｅｌｐａｔｔｅｒｎ１〜１２に任意に設定される出力３×６の出力画像のマトリクスを生成して１．５倍密度変換処理を行う。この処理は、基本的に、図１５、図１６により説明した本発明の第１の実施形態での処理と同様である。

図３０、図３１はマトリクス間の補正動作ａについて説明する図であり、次に、これらの図を参照してマトリクス間の補正動作ａについて説明する。このマトリクス間の補正動作ａは、前述で説明したような基本１．５倍密度変換を行い、３×６の出力画像のマトリクスを生成しつつ、現在１．５倍密度変換の処理で参照している２×２のマトリクスと、その主走査方向の前後２×２のマトリクスとを６×２のマトリクスとして、この６×２のマトリクスを同時に参照し、図３１（ｂ）に示しているようなＣＰＵから設定されるレジスタｏｐ１〜ｏｐ８に任意に設定されるマトリクスの継ぎ目の補正画像３×６画素を生成する。このとき、画像判別部の出力ｉｍｇｔｙｐｅ［１：０］が設定したｉｍｇｔｈ［１：０］より大きい場合、基本１．５倍密度変換の出力画像と補正画像を合成して１．５倍密度変換の出力画像として出力し、画像判別部の出力ｉｍｇｔｙｐｅ［１：０］が設定したｉｍｇｔｈ［１：０］より小さい場合、基本１．５倍密度変換の出力画像をそのまま出する。図３０、図３１（ａ）には、６×２マトリクスの参照パターンの例とレジスタによる出力画像設定の状況とを示している。

図３２はマトリクス間の補正動作ｂについて説明する図、図３３はマトリクス間の補正動作の際に参照するレジスタの内容を示す図であり、次に、これらの図を参照してマトリクス間の補正動作ｂについて説明する。このマトリクス間の補正動作ｂは、前述で説明したような基本１．５倍密度変換を行い、３×６の出力画像のマトリクスを生成しつつ、現在１．５倍密度変換の処理で参照している２×２のマトリクスと、その主走査方向の前後１画素及び副走査方向に＋１ラインとを４×３のマトリクスとして、この４×３のマトリクスを同時に参照し、図３３に示しているようなＣＰＵから設定されるレジスタｏｐ９〜ｏｐ１１に任意に設定されるマトリクスの継ぎ目の補正画像３×６画素を生成する。そして、補正画像生成時、常に現在の参照パターンのステータスをあらわすレジスタｔｐ１〜１０８００を更新・参照しながらそれに応じて参照パターンを選択して補正画像生成と、参照しているパターンによってステータスを更新するといった２つの動作を同時に進行させる。

この場合にも、図３０、図３１で説明した場合と同様に、画像判別部の出力ｉｍｇｔｙｐｅ［１：０］が設定したｉｍｇｔｈ［１：０］より大きい場合、基本１．５倍密度変換の出力画像と補正画像を合成して１．５倍密度変換の出力画像として出力し、画像判別部の出力ｉｍｇｔｙｐｅ［１：０］が設定したｉｍｇｔｈ［１：０］より小さい場合、基本１．５倍密度変換の出力画像をそのまま出する。図３２には、４×３マトリクスの参照パターンの例とレジスタによる出力画像設定の状況とを示している。

主・副トリム処理部５０２−４は、画像領域以外の部分をマスクして主・副走査方向の画像に対してトリム処理を行う。

前述した本発明の第２の実施形態は、感光体の軸方向の長さよりも短い複数の発光素子アレイユニットが主走査方向に配列された場合に適用するとして説明したが、発光素子アレイユニットが１本の場合にも適用することができる。

また、本発明の第１、第２の実施形態における密度変換の倍率は、１．５倍に限らず任意であり、また、読み取り装置からの画素密度も４００ｄｐｉに限らず、任意のものであってよい。

前述したような本発明の第２の実施形態によれば、１．５倍密度変換時に補正動作を行うことにより、斜め線の段差の目立つ部分を滑らかに補正することができ、画質を改善することができる。

前述した本発明の実施形態によれば、多種の密度変換を高速に行うことができ、かつ、画質の劣化を軽減することができる画像書き込み装置及び画像形成装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態による画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態による画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 書き込み部の詳細な構成を示す図である。 ＬＰＨ１〜ＬＰＨ３から出力される画像データの位置について説明する図である。 密度変換部の詳細な構成を示すブロック図である。 ＧＡＴＥコントロール部での画像データの補間の様子を示す図である。 変倍を行わない単密の場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がアサート時のタイミングチャートである。 変倍を行わない単密の場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がネゲート時のタイミングチャートである。 １．５倍密の変倍を行う場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がアサート時のタイミングチャート（その１）である。 １．５倍密の変倍を行う場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がアサート時のタイミングチャート（その２）である。 １．５倍密の変倍を行う場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がネゲート時のタイミングチャート（その１）である。 １．５倍密の変倍を行う場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がネゲート時のタイミングチャート（その２）である。 主走査方向に２画素を３画素に変換する動作を説明するタイミングチャートである。 １．５倍密処理部の構成を示すブロック図である。 １．５倍密処理部が２×２のイメージマトリクスを３×６のマトリクスに画像を分割して出力する様子を示す図である。 ２×２のイメージマトリクスを３×６のマトリクスに画像を分割して出力する際に参照するレジスタの内容を示す図である。 主走査ライン補正画像生成部が２×２の入力画像マトリクスから３×６のライン補正出力画像マトリクスを生成する動作について説明する図（その１）である。 主走査ライン補正画像生成部が２×２の入力画像マトリクスから３×６のライン補正出力画像マトリクスを生成する動作について説明する図（その２）である。 ＳＣＮＴ＝１あるいは３の場合の画像合成の例について説明する図である。 ＳＣＮＴ＝２の場合の画像合成の例について説明する図である。 １．５倍密処理部における処理動作を主とした密度変換部全体の処理動作を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における密度変換部の詳細な構成を示すブロック図である。 １．５倍密の変倍を行う場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がアサート時のタイミングチャートである。 １．５倍密の変倍を行う場合でＰＦＧＡＴＥ＿Ｎ信号がネゲート時のタイミングチャートである。 画像認識部が画像の種類を判別する処理を説明する図である。 １．５倍密処理部詳細な構成を示すブロック図である。 パターンマトリクス生成部がパターンマトリクスを生成する動作を説明するタイミングチャートである。 １．５倍密処理部が２×２のイメージマトリクスを３×６のマトリクスに画像を分割して出力する様子を示す図である。 ２×２のイメージマトリクスを３×６のマトリクスに画像を分割して出力する際に参照するレジスタの内容を示す図である。 マトリクス間の補正動作ａについて説明する図（その１）である。 マトリクス間の補正動作ａについて説明する図（その２）である。 マトリクス間の補正動作ｂについて説明する図である。 マトリクス間の補正動作ｂの際に参照するレジスタの内容を示す図である。

符号の説明

１００ 読み取り部
１０１ センサ
１０２ 画像増幅回路
１０３ ＡＤ変換回路
１０４ シェーディング補正回路
１０５ 画像処理回路
１０６ 同期制御回路
１０７ 読み取り制御回路
１０８ スキャナ駆動回路
２００ 複写装置
３００ 画像情報記憶部
３０１ 画像メモリ部
３０２ システム制御装置
３０３ プリンタ駆動装置
４００ 操作部
５００ 書き込み部
５０２ 密度変換部
５０３ ＬＰＨ
５０４ 駆動制御回路

Claims (13)

1. 複数個の発光素子が一方向に配列された発光素子アレイと、前記発光素子アレイからの発光光を感光体に結像させる結像手段とを有し、前記感光体の軸方向の長さよりも短い複数の発光素子アレイユニットが主走査方向に配列され、１ライン分の画像データを前記発光素子アレイユニット毎に分割して各発光素子アレイユニットに所定の転送速度Ｘで転送し、前記発光素子アレイユニットの各発光素子を駆動する画像書き込み装置において、
   前記発光素子アレイユニットへの画像データの副走査方向への転送を、前記転送速度Ｘのｍ（ｍは正の整数）倍の転送速度ｍＸで行って、画素密度Ａｄｐｉの２値の画像データを、｛（２Ｂ＋１）／２｝（Ｂは正の整数）倍の密度に密度変換して出力する密度変換モードを備え、該密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データをｎ（ｎは正の整数）個のメモリにｎラインずつ蓄積し、該ｎ個のメモリの画像データに対してｎ×ｎのマトリクス毎に画像データのパターン認識処理を行いつつ、［ｍｎ（２Ｂ＋１）／２］×［ｎ（２Ｂ＋１）／２］の変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］ｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］ｄｐｉの画像データに変換し、この密度変換と同時に、主走査方向のマトリクスの継ぎ目に縦線が跨る場合の線幅を補正した画像を同時に生成して、その部分の線幅の補正を行い、副走査方向を前記転送速度ｍＸとして前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする画像書き込み装置。
2. 前記画像書き込み装置は、密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データを、２個のメモリに２ラインずつ蓄積し、該２個のメモリの画像データに対して２×２マトリクス毎に画像データのパターン認識処理を行いつつ、［２ｍ（２Ｂ＋１）／２］×［２（２Ｂ＋１）／２］の変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］ｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］ｄｐｉの画像データに変換し、この密度変換と同時に、主走査方向のマトリクスの継ぎ目に縦線が跨る場合の線幅を補正した画像を同時に生成して、その部分の線幅の補正を行い、副走査方向を前記転送速度ｍＸで前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする請求項１記載の画像書き込み装置。
3. 前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、前記画像データの前記発光素子アレイユニットへの副走査方向の転送を、前記転送速度Ｘの２倍の転送速度２Ｘで行うことを特徴とする請求項１または２記載の画像書き込み装置。
4. 前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、４００ｄｐｉ×４００ｄｐｉの２値の画像データを｛（２Ｂ＋１）／２｝倍に密度変換することを特徴とする請求項１、２または３記載の画像書き込み装置。
5. 前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、前記画像データを｛（２Ｂ＋１）／２｝＝１．５倍の密度に密度変換することを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１記載の画像書き込み装置。
6. 前記画像書き込み装置は、副走査方向を前記転送速度Ｘのｍ倍の転送速度ｍＸで前記各発光素子アレイユニットに転送すると共に、主走査１ラインの間に前記発光素子を複数回駆動させることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１記載の画像書き込み装置。
7. 発光素子アレイユニットを用いて感光体上に静電像を形成する画像書き込み装置であり、画像データを前記発光素子アレイユニットに所定の転送速度Ｘで転送して前記発光素子アレイユニットの各発光素子を駆動する画像書き込み装置において、
   前記発光素子アレイユニットへの画像データの副走査方向への転送を、前記転送速度Ｘのｍ（ｍは正の整数）倍の転送速度ｍＸで行って、画素密度Ａｄｐｉの２値の画像データを、｛（２Ｂ＋１）／２｝（Ｂは正の整数）倍の密度に密度変換して出力する密度変換モードを備え、該密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データをｋ（ｋは正の整数）個のメモリにｋラインずつ蓄積し、該ｋ個のメモリの画像データのうちｎ個からの画像データに対してｎ×ｎのマトリクス毎に当該画像データのパターン認識処理を行いつつ、各ｎ×ｎマトリクスの繋ぎ目を参照するために、ｎ×ｎよりもさらに大きなマトリクスを生成し、それを参照してマトリクスの継ぎ目に生じる画像劣化を補正しつつ、［ｍｎ（２Ｂ＋１）／２］×［ｎ（２Ｂ＋１）／２］マトリクスに変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉの画像データに変換し、副走査方向を前記転送速度ｍＸとして前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする画像書き込み込み装置。
8. 前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データをｋ（ｋは正の整数）個のメモリにｋラインずつ蓄積し、該ｋ個のメモリのうちｎ個からの画像データに対してｎ×ｎのマトリクス毎に当該画像データのパターン認識処理を行いつつ、この主走査方向前後のｎ×ｎのマトリクスパターンを考慮したマトリクスｎ×３ｎのマトリクスも同時に参照し、マトリクスの継ぎ目で発生する画像の劣化を補正し、［ｍｎ（２Ｂ＋１）／２］×［ｎ（２Ｂ＋１）／２］マトリクスに変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉの画像データに変換し、副走査方向を前記転送速度ｍＸとして前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする請求項７記載の画像書き込み装置。
9. 前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データをｋ（ｋは正の整数）個のメモリにｋラインずつ蓄積し、該ｋ個のメモリのうちｎ個からの画像データに対してｎ×ｎのマトリクス毎に当該画像データのパターン認識処理を行いつつ、この主走査方向前後のｎ×ｎのマトリクスパターンを考慮したマトリクスｎ×３ｎのマトリクスも同時に参照し、任意に設定可能な補正パターンを用いてマトリクスの継ぎ目で発生する画像の劣化を補正し、［ｍｎ（２Ｂ＋１）／２］×［ｎ（２Ｂ＋１）／２］マトリクスに変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉの画像データに変換し、副走査方向を前記転送速度ｍＸとして前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする請求項７記載の画像書き込み装置。
10. 前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データをｋ（ｋは正の整数）個のメモリにｋラインずつ蓄積し、該ｋ個のメモリのうちｎ個からの画像データに対してｎ×ｎのマトリクス毎に当該画像データのパターン認識処理を行いつつ、このマトリクスに対してさらに周辺の副走査方向に１ライン、主走査方向に前後２ライン増した（ｎ＋１）×（ｎ＋２）のマトリクスも同時に参照し、マトリクスの継ぎ目で発生する画像の劣化を補正し、［ｍｎ（２Ｂ＋１）／２］×［ｎ（２Ｂ＋１）／２］マトリクスに変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉの画像データに変換し、副走査方向を前記転送速度ｍＸとして前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする請求項７記載の画像書き込み装置。
11. 前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、Ａｄｐｉ×Ａｄｐｉの２値の画像データをｋ（ｋは正の整数）個のメモリにｋラインずつ蓄積し、該ｋ個のメモリのうちｎ個からの画像データに対してｎ×ｎのマトリクス毎に当該画像データのパターン認識処理を行いつつ、このマトリクスに対してさらに周辺の副走査方向に１ライン、主走査方向に前後２ライン増した（ｎ＋１）×（ｎ＋２）のマトリクスも同時に参照し、任意に設定可能な補正パターンを用いてマトリクスの継ぎ目で発生する画像の劣化を補正し、［ｍｎ（２Ｂ＋１）／２］×［ｎ（２Ｂ＋１）／２］マトリクスに変換を行い、［ｍ（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉ×［（２Ｂ＋１）／２］Ａｄｐｉの画像データに変換し、副走査方向を前記転送速度ｍＸで前記各発光素子アレイユニットに転送することを特徴とする請求項７記載の画像書き込み装置。
12. 前記画像書き込み装置は、前記密度変換モードが選択されたとき、変換する画像がどのような画像かを認識し、それに応じたマトリクスの継ぎ目の補正動作を選択し、前記画像書き込み装置が組み込まれる機械、機種毎にマトリクスの継ぎ目の補正動作を選択することを特徴とする請求項７ないし１１のうちいずれか１記載の画像書き込み装置。
13. 画像書き込み部により感光体上に光を照射して該感光体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤で現像した現像剤像を最終的にシートの記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置において、前記画像書き込み部として、請求項１ないし１２のうちいずれか１記載の画像書き込み装置が用いらることを特徴とする画像形成装置。