JP3542377B2 - 画像形成装置及びその方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、画像データの解像度を変換して画像の質を保ちつつ画像を形成・記録する画像形成装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタがカラー化され、ユーザの様々な表現手段として利用されるようになってきている。特に、電子写真方式を用いたカラーページプリンタは、その高品質印字及び高速印字の点で注目されてきている。
カラーページプリンタの１つであるフルカラー光ビームプリンタは、感光体上にビームを主走査方向に走査して第１の現像を行なった後、転写担持体上の記録紙等の記録媒体上に転写する工程を第１の工程とし、引き続き、第２，第３及び第４の工程により多色画像の記録を行なう。
【０００３】
一般的には、これら４つの工程にてＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）の各色トナーによりカラー画像を得る電子写真方式のカラーレーザビームプリンタが知られている。特に、近年、ホストコンピュータから、中間調画像データをディザ法等にて２値化せずに、各画素当たり８ビット等の多値情報信号データとして受け、各画素を多値で印字して出力するプリンタが実用化されている。また、印字解像度として、３００ｄｐｉ（ドット／インチ）、６００ｄｐｉ等のプリンタが開発、製品化されつつある。
【０００４】
図４６は、従来のカラーレーザビームプリンタの構成を示すブロック図である。同図において、符号２０１ｐは、プリンタ２０２ｐに接続されるホストコンピュータであり、アプリケーションソフトウェア等により作成された画像情報をコマンドまたはデータとして、不図示のインタフェースを介してプリンタ２０２ｐ内のコントローラ２０３ｐに送信する。
【０００５】
コントローラ２０３ｐは、入力されたコマンドまたはデータを、それらに応じて６００ｄｐｉの画素に対応した多値（例えば、８ビット）のビットデータに展開しながら、逐次、バッファメモリ２０８ｐに６００ｄｐｉの多値データとして格納し、１ページ分のデータを記憶する。そして、解像度が６００ｄｐｉのエンジン部２０７ｐのプロセスタイミングに応じて、バッファメモリ２０８ｐから逐次、６００ｄｐｉの多値の画像信号をエンジン部に送り、画像信号に応じてレーザを駆動してカラー画像を得る。
【０００６】
また、近年、コンピュータの出力装置として、レーザビームプリンタ等の電子写真方式を用いた情報記憶装置が広く使われるようになってきた。これらの情報記憶装置は、その高品質印字、静粛性及び高速性等の多くのメリットにより、デスクトップパブリッシング（ＤＴＰ）の分野を急速に拡大させる要因となってきている。
【０００７】
さらに、電子写真方式のカラープリンタも開発され、ホストコンピュータやプリンタの画像生成部であるコントローラ等の高性能化により、従来からのモノクロ印刷のみならずカラー画像を扱い、印刷することが実用化され、普及しつつある。
このようなカラープリンタによって、階調性のあるフルカラー画像を印刷する方法としては、ディザ法、濃度パターン法、誤差拡散法等、いくつかの手法があるが、特にレーザビームプリンタにおいては、比較的容易に主走査方向の解像度を変えることができるという特徴がある。例えば、レーザビームプリンタでは、画像データの値に応じてレーザダイオードの駆動パルス幅を変化させることにより濃淡を表現するパルス幅変調方式（いわゆる、ＰＷＭ方式）も採用されている。
【０００８】
一方、最近では、モノクロのページプリンタにおいて、文字や図形のエッジを検出して滑らかにするスムージング処理等の高画質化技術を取り入れて画質の向上を図ることが一般的になってきている。また、印字機構部であるプリンタエンジンの解像度も、以前は標準であった２４０ｄｐｉ（ドット／インチ）や３００ｄｐｉに代わって、４８０ｄｐｉや６００ｄｐｉの高解像のプリンタが出回わってきており、これに、上記スムージング処理技術を組み合わせることにより、印字品質も従来のプリンタと比較して飛躍的に向上してきている。
【０００９】
そこで、より高付加価値のカラープリンタにおいても、文字や図形のような画像に対しては、エッジを滑らかにする高画質化処理を行ない、印字品質を向上させることが求められている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のプリンタでは、扱う信号の情報量が膨大であるため、以下のような問題がある。
すなわち、各画素毎に階調情報を持つ画像情報は、（画素数）×（階調ビット数）という非常に大きな情報量を有する。その場合、プリンタの印字プロセスのプロセススピードに合わせて画像情報が転送されなければならず、また、入力した色空間の情報を、色材であるＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）の濃度情報に変換する演算が必要となる。
【００１１】
そこで、これらを実行するために、プリンタ側に最大出力サイズ分、もしくは、それ以上の容量のバッファメモリを保有し、入力画像情報を一旦このバッファメモリに格納してから、プリンタのタイミング上の都合に応じてプリンタエンジンにデータを送信し、出力する装置が実用化されている。
しかし、この種のプリンタでは、メモリ容量が膨大であるため、例えば、６００ｄｐｉの解像度で、各画素当たり８ビットの多値の画像を入力して、Ａ４サイズのデータを印字する場合、必要となるバッファメモリの容量は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各３２Ｍバイトで、合計１２８Ｍバイトになる。
【００１２】
これは、装置の大幅なコストアップになるとともに、装置そのものが大型化してしまうという問題につながり、さらに、データを扱う制御部（ＣＰＵ）の処理能力も向上させなければならず、それに伴うコストアップをも生じるという問題がある。
さらに、上記従来のカラープリンタでは画像データが多値であり、この多値画像データより生成したマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナーによる像を重ねることによって１枚の画像を再現するため、モノクロプリンタにおけるスムージング処理技術をそのまま適用することはできない。
【００１３】
また、上記従来のカラープリンタにおいては、写真の様なイメージ画像を扱うことが多くなるため、処理の都合上、これらの画像と文字や図形等の画像を識別する必要も生じてくる。
本発明の目的は、画像データの解像度を上げるように解像度変換を行なっても、高画質を保ったまま、大幅にメモリ容量を減らすことができる画像形成装置及びその方法を提供することである。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、画像の特徴により異なる画像変換論理を適用して解像度変換し、滑らかなエッジ画像を得ることができる画像形成装置及びその方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
感光体上に外部から入力した画像データの潜像を形成し、該潜像を現像して記録紙上に画像を得る画像形成装置において、
前記画像データの中から２値画像データと多値画像データを判別する手段と、
前記判別後の画像データに圧縮・伸張処理を施す圧縮・伸張手段と、
前記圧縮・伸張手段にて伸張して得られた画像データから第１の解像度を有する第１のビット情報を生成する手段と、
前記２値画像データと多値画像データとで異なる変換処理を適用することで、前記第１のビット情報を、前記第１の解像度よりも解像度の高い第２の解像度を有する第２のビット情報に解像度変換する解像度変換手段とを備え、
前記第２ビット情報をもとに画像形成及び記録を行ない、
前記圧縮・伸張手段は、前記多値画像データに対しては高圧縮率の圧縮を、また、前記２値画像データに対しては低圧縮率の圧縮を施す。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、
感光体上に外部から入力した画像データの潜像を形成し、該潜像を現像して記録紙上に画像を得る画像形成装置において、
前記画像データをもとに所定の色画像データを生成する手段と、
前記色画像データに圧縮・伸張処理を施す圧縮・伸張手段と、
前記伸張処理後の色画像データを複数色の現像材に対応する面順次画像データに変換する手段と、
前記面順次画像データの特定画素及び該特定画素の周囲の所定画素をもとに前記画像データの特徴を検出する検出手段と、
前記特徴に基づいて前記特定画素のデータ値を変更する手段と、
前記変更後の画素を含むことで前記画像データの解像度を変換する解像度変換手段とを備え、
前記解像度変換後の画像データをもとに画像形成及び記録を行なう。
【００１７】
以上の構成において、画像の特徴により異なる解像度変換が実行し、滑らかなエッジ画像を得るよう機能する。
【００１８】
この構成により、異なる解像度変換処理を選択的に実行して、高品位な画質印字並びに、より滑らかなエッジ画像を得るよう機能する。
【００１９】
【実施例】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施例を詳細に説明する。
［第１実施例］
図１は、本発明の第１の実施例に係るカラーレーザビームプリンタ（以下、プリンタという）のブロック構成図である。同図において、符号２０１は、プリンタ２０２に接続されるホストコンピュータであり、アプリケーションソフトウェア等により作成された画像情報をコマンドまたはデータＤ１として、不図示のインタフェースを介してプリンタ２０２内のコントローラ２０３に送信される。コントローラ２０３は、このコマンドまたはデータに応じて、３００ｄｐｉの画素に対応したＲＧＢの多値のビットデータＤ２（例えば、８ビット）に展開する。
【００２０】
コントロ−ラ２０３から出力されたビットデータＤ２はデータ圧縮伸張処理部２０４へ送られ、そこでデータ圧縮されて１ページ分のＲＧＢの多値のビットデータとしてメモリに格納される。そして、データ圧縮伸張処理部２０４は、このメモリから、エンジン部２０７のプロセスタイミングに応じて伸張した３００ｄｐｉのＲＧＢの多値のビットデータＤ３を順次、出力する。
【００２１】
上記３００ｄｐｉのＲＧＢのビットデータは、次に色変換処理部２０５に入力され、色変換処理部２０５では、入力された３００ｄｐｉのＲＧＢの多値のビットデータをＹＭＣＫの多値のビットデータＤ４に色変換する。そして、ＹＭＣＫの多値のビットデータＤ４は、次段の解像度変換処理部２０６で６００ｄｐｉの多値のビットデータに解像度変換され、それをビットデータＤ５としてエンジン部２０７に出力する。
【００２２】
なお、このビットデータＤ５は、エンジン部２０７にて、データに応じたパルス幅変調を施され、それにてレーザを駆動してカラー画像を得る。
図２は、本実施例に係る、６００ｄｐｉの解像度を有するＡ４サイズの用紙への印字が可能な、８ビットの多値記録を行なうカラーレーザビームプリンタの断面構成を示す図である。同図において、給紙部１０１から給紙された用紙１０２は、その先端をグリッパ１０３ｆにより保持されて転写ドラム１０３の外周に保持される。
【００２３】
像担持体１００に光学ユニット１０７により各色毎に形成された潜像は、各色現像器Ｄｙ，Ｄｃ，Ｄｍ，Ｄｂにより現像化されて、転写ドラム１０３の外周に位置する用紙に複数回、転写されて多色画像が形成される。その後、用紙１０２は、転写ドラム１０３から分離されて定着ユニット１０４で定着され、排紙部１０５より排紙トレー部１０６に排出される。
【００２４】
ここで、各色現像機は、その両端に回転支軸を有し、各々がその軸を中心に回転可能となるように現像器選択機構部１０８に保持される。各現像器は、その姿勢を一定に維持した状態で現像器選択のための回転がなされる。そして、選択された現像器が現像位置に移動後、現像器選択機構部１０８は、現像器と一体で支点１０９ｂを中心に選択機構保持フレーム１０９をソレノイド１０９ａにより像担持体１００方向に移動の位置決めをする。
【００２５】
ここで、上記構成をとるカラーレーザビームプリンタの動作について詳しく説明する。
まず、帯電器１１１によって、感光体ドラム１００が所定の極性に均一に帯電され、レーザビーム光Ｌによる露光によって、感光体ドラム１００上に、例えば、マゼンタの第１の潜像が形成される。続いて、マゼンタの現像器Ｄｍにのみ、所要の現像バイアス電圧が印加されることでマゼンタの潜像が現像され、感光体ドラム１００上に、マゼンタの第１のトナー像が形成される。
【００２６】
一方、所定のタイミングで転写紙Ｐが給紙され、その先端が転写開始位置に達する直前に、トナーと反対極性（例えば、プラス極性）の転写バイアス電圧（＋１．８ＫＶ）が転写ドラム１０３に印加される。そして、感光体ドラム１００上の第１のトナー像が転写紙Ｐに転写されるとともに、転写紙Ｐが転写ドラム１０３の表面に静電吸着される。その後、感光体ドラム１００からは、クリーナ１１２によって、残留するマゼンタトナーが除去され、次の色の潜像形成及び現像工程に備える。
【００２７】
次に、感光体ドラム１００上に、レーザビーム光Ｌによりシアンの第２の潜像が形成され、シアンの現像器Ｄｃにより、感光体ドラム１００上の第２の潜像が現像されてシアンの第２のトナー像が形成される。そして、このシアンの第２のトナー像は、先に転写紙Ｐに転写されたマゼンタの第１のトナー像の位置に合わせられて転写紙Ｐに転写される。なお、この２色目のトナー像の転写においては、転写紙Ｐが転写部に達する直前に、転写ドラム１０３に、＋２．１ＫＶのバイアス電圧が印加される。
【００２８】
同様にして、イエロー，ブラックの第３，第４の各潜像が感光体ドラム１００上に順次、形成され、それぞれが現像器Ｄｙ，Ｄｂによって現像される。そして、転写紙Ｐに先に転写されたトナー像と位置を合わせされてイエロー，ブラックの第３，第４の各トナー像が順次、転写され、結果として、転写紙Ｐ上に４色のトナー像が重なった状態で画像が形成される。
【００２９】
上記の３色目，４色目のトナー像の転写においては、転写紙Ｐが転写部に達する直前に、転写ドラム１０３に、＋２．５ＫＶ〜＋３．０ＫＶのバイアス電圧がそれぞれ印加される。このように、各色のトナー像の転写を行なう毎に転写バイアス電圧を高くしていくのは、転写効率の低下を防止するためである。
なお、この転写効率の低下の主な原因は、転写紙が、転写後に感光体ドラム１００から離れるときに、気中放電により転写紙表面が転写バイアス電圧と逆極性に帯電し（転写紙を担持している転写ドラム表面も、若干帯電する）、この帯電電荷が転写毎に蓄積されるため、転写バイアス電圧を一定にすると、転写の度に転写電界が低下していくことにある。
【００３０】
上記の４色目の転写の際に、転写紙の先端が転写開始位置に達したとき（その直前，直後を含む）、交流電圧として５．５ＫＶ（実効値であり、その周波数は５００Hz）に、第４のトナー像の転写時に印加された転写バイアス電圧と同極性で、かつ、同電位の直流バイアス電圧＋３．０ＫＶを重畳させて帯電器１１１に印加する。
【００３１】
このように、４色目の転写の際、転写紙の先端が転写開始位置に達したときに帯電器１１１を動作させるのは、転写ムラを防止するためである。特に、フルカラー画像の転写においては、僅かな転写ムラが発生しても色の違いとして目立ちやすく、従って、上述したように、帯電器１１１に所要のバイアス電圧を印加して放電動作を行なわせることが必要となる。
【００３２】
その後、４色のトナー像が重畳転写された転写紙Ｐの先端部が分離位置に近づくと、分離爪１１３が接近して、その先端が転写ドラム１０３の表面に接触し、転写紙Ｐを転写ドラム１０３から分離させる。この分離爪１１３の先端は、転写紙Ｐの後端が転写ドラム１０３を離れるまで、転写ドラム１０３の表面と接触状態を保ち、その後に転写ドラム１０３から離れてもとの位置に戻る。
【００３３】
また、帯電器１１１は、上記のように転写紙の先端が最終色の転写開始位置に達したときから、転写紙の後端が転写ドラム１０３を離れるまで作動し、転写紙上の蓄積電荷（トナーと反対極性）を除電して、分離爪１１３による転写紙の分離を容易にするとともに、分離時の気中放電を減少させる。
なお、転写紙の後端が、転写終了位置（感光ドラム１００と転写ドラム１０３とが形成するニップ部の出口）に達したとき、転写ドラム１０３に印加される転写バイアス電圧をオフ（接地電位）にする。また、これと同時に、帯電器１１１に印加していたバイアス電圧をオフにする。
【００３４】
最後に、転写ドラム１０３から分離された転写紙Ｐは定着ユニット１０４に搬送され、ここで、転写紙上のトナー像が定着されてから、排紙トレイ１１５上に排出される。
次に、本実施例におけるレーザビーム走査装置の動作を説明する。
図２の光学ユニット１０７であり、半導体レーザ１２０、ポリゴンミラー１２１、スキャナモータ１２２、レンズ１２３、ミラー１２５により構成される。そして、記録紙Ｐの給紙に同期して、１ページ分の画像信号ＶＤＯが半導体レーザ１２０へ出力され、画像信号ＶＤＯにより変調された光ビームＬが、スキャナモータ１２２により回転されるポリゴンミラー１２１に向けて出射される。
【００３５】
半導体レーザ１２０から出射された光ビームＬは、レンズ１２３、ミラー１２５により感光ドラム１００に導かれ、また、光ビームが出射されると、走査軸上に配置された不図示の検出器により光ビームＬが検出され、水平同期信号となるビームディテクト信号ＢＤが出力される。その結果、光ビームＬにより、ＢＤ信号に同期して感光ドラム１００が走査露光され、静電潜像が形成される。
【００３６】
図３は、本実施例における画像データの送出タイミングを示すタイミングチャートである。同図において、／ＰＲＮＴ信号（符号／は、信号がlow activeであることを意味する）は、上記のコントローラ２０３より出力され、エンジン部２０７に対してプリント動作を指示する信号である。また、／ＴＯＰ信号は、／ＰＲＩＮＴ信号に応答してエンジン部２０７がコントローラ２０３に対して出力する副走査方向の同期信号であり、１ページのカラー記録に対して、Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の各トナーに対応したプロセスタイミングに応じて、図示のように４パルス出力される。
【００３７】
／ＬＳＹＮＣは主走査方向の同期信号で、エンジン部２０７で生成されたＢＤ信号に対応した信号として生成され、データ圧縮伸張処理部２０４及び解像度変換処理部２０６へ出力される。また、／ＶＤＯ信号は、／ＬＳＹＮＣ信号に同期してデータ圧縮伸張処理部２０４で伸張され、かつ、色変換処理部２０５で色変換される。
【００３８】
さらに、上記の／ＶＤＯ信号は、解像度変換処理部２０６で解像度変換された６００ｄｐｉの多値（８ビット）の画像信号であり、上述のように、４パルスの／ＴＯＰ信号の内、１つ目の／ＴＯＰ信号に応答してＭ（マゼンタ）、２つ目の／ＴＯＰ信号に応答してＣ（シアン）、３つ目の／ＴＯＰ信号に応答してＹ（イエロー）、そして、４つ目のＴＯＰ信号に応答してＫ（ブラック）の／ＶＤＯ信号を出力する。
【００３９】
以下、図１に示すデータ圧縮伸張処理部２０４について詳細に説明する。
図４は、データ圧縮伸張処理部２０４のブロック構成図である。同図において、入力制御部１５１は、ＰＣＬ言語やポストスクリプト言語等のページ記述言語のインタプリタを搭載した、図１に示すコントローラ２０３にてアプリケーションソフト等で作成されたＲＧＢのデータを、３００ｄｐｉの８ビットの多値のビットデータに展開されたデータＤ２を入力し、そのデータを圧縮処理部１５３に送る。
【００４０】
圧縮伸張制御部１５２は、上記の入力制御部１５１から、３００ｄｐｉの解像度に対する画像サイズの情報を受信し、目標の圧縮率を設定して圧縮処理を制御する。また、圧縮処理部１５３は、公知の符号化ブロックであり、入力制御部１５１からのＲＧＢの３００ｄｐｉの解像度の画像情報を入力して、画像の冗長度を減らして符号化する。そして、メモリ１５４は、圧縮処理部１５３からの符号化、及び圧縮された３００ｄｐｉの解像度の画像データを格納する。
【００４１】
言うまでもなくメモリ１５４は、本実施例に係るプリンタの最大サイズ分のメモリ容量よりも少ない容量、例えば、２．７Ｍバイトのメモリで構成される。
伸張処理部１５５は、圧縮伸張制御部１５２から、その制御に用いた因子、例えば、目標圧縮率、各ブロックの割当符号量等の情報を受信して、それに基づいてメモリ１５４から符号を取り出し、プリンタエンジンのタイミング上の都合に合わせて復号して、ＲＧＢの３００ｄｐｉの伸張された画像データＤ３を生成する。
【００４２】
図５は、図４に示すデータ圧縮伸張処理部における、データ入力からメモリ格納までの動作手順を示すフローチャートである。同図において、ステップＳ１では、画像サイズ情報の入力、つまり、圧縮伸張制御部１５２が、入力制御部１５１から情報を受信する処理である。
ここで、画像サイズとしては、画像領域が長方形の場合、＜横画素数＞、＜縦画素数＞という形式で、接続したホストコンピュータ等から受信する方式や、＜画像領域の面積＞という形式で受信する方式等がある。いずれにしても、画像情報よりも先にヘッダ情報として受信する。
【００４３】
次に、ステップＳ２で、圧縮伸張制御部１５２にて目標の圧縮率を設定する。この目標圧縮率は、入力したサイズの画像情報を、プリンタが所有しているメモリ容量一杯に効率よく圧縮するために設定される。例えば、プリンタの最大画像サイズ分のメモリ容量をＡ、プリンタの所有しているメモリ容量をＢ、入力した画像サイズ分のメモリ容量をＣとすると、目標圧縮率をＣ／Ｂに設定する。
【００４４】
ステップＳ３では、各ブロック当たりの符号量を設定する。ここでは、画像をブロック化してブロック内で直交変換等を利用して圧縮する方式について説明する。
入力した画像のブロック化により、例えば、画像領域がＸ個のブロックに分割されたとすると、目標圧縮率により、各ブロックＢ／Ｘ分の符号に固定長符号化する。このＸの値は、最大画像サイズ分のブロック数の固定値ではなく、入力した画像サイズに応じて変化するので、各ブロックのＢ／Ｘ分の符号量も変化する。
【００４５】
そして、決定した各ブロック当たりの符号量によって、量子化の条件、例えば、ブロック内の直交変換係数の各成分に対する量子化割当ビット数等が選択され、その情報が圧縮伸張制御部１５２から圧縮処理部１５３、さらに、伸張処理部１５５へ送信される。続いて、ステップＳ４，Ｓ５で、縮処理部１５３は画像情報を一部、入力、バッファへの格納を行なう。続いて、圧縮伸張制御部１５２によって設定された量子化条件に従って符号化を行ない（ステップＳ６）、発生した符号をメモリ１５４へ格納する（ステップＳ７）。
【００４６】
ステップＳ８では、入力サイズの全画像の符号化が終了したか否かを判定し、その結果がＮＯの場合、上記ステップＳ４からステップＳ７の処理を繰り返す。このようにして、入力サイズ分の画像情報をプリンタに内蔵したメモリに格納する。
伸張時には、伸張処理部１５５が、圧縮処理部１５３からの量子化条件の情報に基づいて、プリンタエンジンのタイミングに同期して復号する。このとき、復調されたＲＧＢの３００ｄｐｉの画像信号は、図３のタイミングチャートにて示されるように、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋの各々に対する／ＴＯＰ信号に応じてＲＧＢの同一ページの信号Ｄ３が、次段の色変換処理部２０５に対して４回出力される。
【００４７】
このような圧縮・伸張を行なうことによって、一般的には、大きな画像劣化を生じることなく、約１／１２程度にメモリ容量を削減することが可能である。
なお、本実施例では、上述のように、文字・図形データも自然画データも、同一の圧縮率で圧縮する例を説明したが、より高画質を保って、より高圧縮率を達成する方法として、圧縮の前に文字・図形データと自然画データとを判別して分離し、文字・図形データに対しては画像劣化のない、または非常に少ない圧縮方法を適用し、また、自然画データに対しては、多少画像劣化が生じても、より高圧縮率を実現できる圧縮方法を用いて圧縮したデータをメモリに格納して、伸張時には、復調後の両データを合成するようにしてもよい。
図６は、本実施例に係る色変換処理部２０５のブロック図を示す。同図において、３００ｄｐｉの画像信号Ｄ３（ＲＧＢ、各８ビットのデータ）は、色変換回路２０９に入力される。この色変換回路は、パラメータＲＯＭ２１０からパラメータを入力して演算、またはルックアップテーブル変換により、上述した／ＴＯＰ信号に応じて、１パルス目に対応して８ビットのＭ信号を生成する。
【００４８】
また、／ＴＯＰ信号の２パルス目に対応して８ビットのＣ信号を生成し、／ＴＯＰ信号の３パルス目に対応して８ビットのＹ信号を生成する。さらに、／ＴＯＰ信号の４パルス目に対応して８ビットのＫ信号を生成する。この過程で、エンジンの色再現特性に合わせてマスキング処理及び下色除去（ＵＣＲ）の処理が行なわれ、色変換される。そして、これらの３００ｄｐｉのＹＭＣＫ信号Ｄ４は、解像度変換処理部２０６へ送られる。
【００４９】
図１６は、３００ｄｐｉの印字密度における１ライン上の印字位置と階調変化との関係を示すものである。この図に示すような画像データを、そのまま６００ｄｐｉの解像度を有するプリンタエンジンで印字すると、出力画像の大きさは縦・横ともに１／２になってしまう。そこで、本実施例に係る解像度変換処理部２０６では、ドット構成を縦・横ともに２倍に引き延ばす処理を行なう。
【００５０】
しかし、図１７に示すように、３００ｄｐｉの画像データのドット構成を、単に縦・横ともに２倍に引き延ばして６００ｄｐｉの画像データに変換する処理を行なった場合、出力画像は大きくなるが、画質（階調の滑らかさ）は、３００ｄｐｉの画像に比べて変化がないので、解像度が６００ｄｐｉのエンジンが本来有する能力を十分に発揮できないことになる。
【００５１】
また、３００ｄｐｉの印字密度におけるページ情報の中には、自然画像等の中間調画像と文字、図形等の２値的画像が混在している。これを一律のアルゴリズムで６００ｄｐｉの印字密度の画像データに変換したのでは、画質の性質に応じた最適な画質が得られない。つまり、中間調画像には濃度階調の再現性や滑らかさが必要であり、２値的画像には、輪郭のシャープさや輪郭のスムーズさの再現が必要であること等が、この方法では考慮されないことになる。
【００５２】
本実施例では、上記の不都合を改善して、２値的画像部分では輪郭のシャープさや輪郭のスムーズさを再現するとともに、中間調画像部分での濃度階調の滑らかな再現を可能にした高品位の画質印字を可能にする。
図７は、本実施例に係る解像度変換処理部２０６のブロック構成図である。同図に示す解像度変換処理部では、色変換処理部２０５から送られてくるＭ，Ｃ，Ｙ，Ｋの各々について、つまり、１パルス目の／ＴＯＰ信号に対応して送出される８ビットのＭ信号、次に２パルス目の／ＴＯＰ信号に対応して送出される８ビットのＣ信号、次の３パルス目の／ＴＯＰ信号に対応して送出される８ビットのＹ信号、また、次の４パルス目の／ＴＯＰ信号に対応して送出される８ビットのＫ信号に対して、各々、後述する補間処理を行なう。
【００５３】
図７において、水平同期信号発生回路４は、入力されるビームディテクト信号（ＢＤ信号）をカウントし、ＢＤ信号を２カウントする度に１つの水平同期信号ＨＳＹＮＣ（主走査方向の同期信号）を出力する。一方、色変換処理部２０５は、水平同期信号ＨＳＹＮＣを受けて復調した、３００ｄｐｉ，８ビットの多値画像データＶＤＯ（ＶＤＯ０〜ＶＤＯ７）と、画像クロック信号ＶＣＬＫを送出する。そして、解像度変換処理部２０６は、入力された３００ｄｐｉで８ビットの画像データＶＤＯと画像クロック信号ＶＣＬＫとから、６００ｄｐｉ，８ビットの画像データを生成し、記録を行なう。
【００５４】
周波数逓倍回路１は、入力した画像クロック信号ＶＣＬＫの周波数を逓倍して、２倍の周波数のクロック信号ＶＣＬＫ’を得る。また、発信回路５は、画像クロック信号ＶＣＬＫの４倍の周波数のクロック信号ＬＣＬＫを発生する。そして、切り換え回路１１〜１３は、これらクロック信号ＶＣＬＫ’、またはＬＣＬＫを選択して、それを各ラインメモリ６〜８（各々が８ビットの深さを有する）に読み書き用クロック信号を供給する。
【００５５】
補間回路１７は、入力した３００ｄｐｉ用の画像データＶＤＯの間に補間データを生成・挿入することにより、主走査方向について６００ｄｐｉ用の画像データを形成する。また、デマルチプレクサ２は、補間回路１７によりデータ補間された画像データをラインメモリ６〜８に分配する。なお、これらラインメモリ６〜８は、主走査６００ｄｐｉに相当する各１ライン分のメモリ容量を有する。
【００５６】
デバイス制御回路３は、ＢＤ信号に基づいて１ライン毎の繰り返しで各ブロックを制御する。すなわち、デマルチプレクサ２によって、補間後の画像データＶＤＯを順次、ラインメモリ６〜８に分配させるとともに、切り換え回路１１〜１３により、選択したラインメモリにクロック信号ＶＣＬＫ’によって画像データＶＤＯを書き込むように制御する。
【００５７】
また、現在、書き込み中の状態ではない他の２つのラインメモリからは、既に書き込みを終了した画像データがクロック信号ＬＣＬＫによって読み出される。この動作はライン毎に順次、行なわれ、例えば、ラインメモリ６へのデータ書き込み時には、ラインメモリ７，８はデータの読み出し動作を行ない、ラインメモリ７へのデータ書き込み動作が行なわれているときには、ラインメモリ８，６からはデータの読み出し動作を行なう。また、次のラインでは、ラインメモリ８にデータ書き込み動作を行ない、このとき、ラインメモリ６，７からはデータ読み出し動作を行なう。
【００５８】
データセレクタ１４，１５は、ラインメモリ６〜８の読み出し信号を各々選択して出力する。例えば、ラインメモリ６が書き込み動作を、また、ラインメモリ７，８が読み出し動作を行なうときには、データセレクタ１４はラインメモリ７の読み出しデータＤ２を選択して、一連の画像データＤＳ１を出力し、データセレクタ１５は、ラインメモリ８の読み出しデータＤ３を選択して、一連の画像データＤＳ２を出力する。
【００５９】
補間回路１０は、単一、または複数の画像データＤＳ１とＤＳ２とを比較判別、あるいは数値演算し、その結果得られた画像（補間）データＱを出力する。また、ラインメモリ９は、１ライン分の画像データＱを記憶する。そして、データセレクタ１６は、ラインメモリ６〜９から読み出される画像データＤ１〜Ｄ４のいずれか一つを選択して、それを画像データＶＤＯ’として出力する。
【００６０】
なお、デバイス制御回路３は、ラインメモリ６〜８，９の読み書き制御、及びデータセレクタ１４〜１６の選択制御をも行なう。また、図８は、図７に示す解像度変換処理部２０６の動作タイミングチャートである。
図９は、図７に示す補間回路１７のブロック構成を示す。同図に示す補間回路１７は、画像データの水平方向のデータ補間を行なう。
【００６１】
図９において、フリップフロップ１８は、クロック信号ＶＣＬＫを２分周してクロック信号１／２ＶＣＬＫを出力する。また、画像データＶＤＯの最上位ビットＶＤＯ７は、クロック信号１／２ＶＣＬＫによりラッチ回路１９のラッチ２３とラッチ２４に交互にラッチされる。同様にして、画像データの他のビットＶＤＯ６〜ＶＤＯ０も、それぞれラッチ回路２０〜２２内の各々２つのラッチに交互にラッチされる。その結果、ラッチ回路１９〜２２には、現時点の画像データとそれより１つ前の時点の画像データが記憶される。
【００６２】
全加算器２５は、２つの連続する画像データの内容を加算する。そして、加算結果の全９ビットの内、上位８ビットをとることにより、その加算値は１／２になり、連続する２画像データの平均値が決まる。また、セレクト回路２６は、切り換え端子２７〜３０の切り換え制御を行なうことにより、１つ前の時点の画像データ、中間の平均値データ、現時点の画像データを順次、出力する。
【００６３】
これにより、６００ｄｐｉの解像度を有するエンジンの各２ドット分のエリアには、それぞれ画像データと補間データが割り当てられ、主走査方向の解像度も６００ｄｐｉになる。例えば、図１６に示す３００ｄｐｉ，８ビットのデータは、図１８に示すように、６００ｄｐｉで８ビットのデータに変換され、結果として階調に滑らかさを生じることになる。
【００６４】
図１０は、図７に示した補間回路１０のブロック構成図である。同図において、画像データＤＳ１とＤＳ２は、それぞれ８ビット７ステージのシフトレジスタ１７，１８に入力される。また、論理回路１９は、シフトレジスタ１７に蓄えた画像データＡ〜Ｇ、及びシフトレジスタ１８に蓄えた画像データａ〜ｇの内容を入力して、それらに対応する８ビットの補間データＱを出力する。
【００６５】
そこで、本実施例に係る補間回路１０におけるデータ補間処理を説明する。
図１１は、補間回路１０において、画像データＡ〜Ｇ及び画像データａ〜ｇと、補間すべき注目画素Ｑとの相対位置関係を示している。つまり、補間すべき注目画素Ｑは、画像データＡ〜Ｇ及びａ〜ｇに挟まれるラインの中間に位置する。
また、図１２は、補間回路１０を構成する論理回路１９における、論理演算処理及び数値演算処理を示したフローチャートである。同図において、ステップＳ２１では、注目画素Ｑの上下に位置する画素Ｄ及び画素ｄの内容を判別し、それらがともに、”ＦＦ”ｈ（：ｈは、１６進表示を示す）、または、”００”ｈであるか、あるいは、”ＦＦ”ｈと”００”ｈの組み合わせであるか否かを調べる。
【００６６】
そして、判別結果がＹＥＳのときは、注目画素として文字，図形等の２値的画像データを生成すべきと判断し、処理をステップＳ２２に進める。ステップＳ２２では、各８ビットの画像データＡ〜Ｇ及び画像データａ〜ｇを、各１ビットの２値データＡ’〜Ｇ’及び２値データａ’〜ｇ’に変換する。
すなわち、画像データの内容が”ＦＦ”ｈの画素については、それを論理１に変換し、内容が”００”ｈ〜”ＦＥ”ｈの画素については、論理０に変換する。そして、ステップＳ２３では、１ビットの補間データＱ’を、以下の論理式に従って補間生成する。
【００６７】
ここで、＋：論理和，＊：論理積である。
【００６８】
ステップＳ２４では、２値補間データＱ’を多値補間データＱに逆変換する。つまり、データＱ’が論理１のときは、多値補間データＱ＝”ＦＦ”ｈとし、論理０のときは、Ｑ＝”００”ｈとする。そして、ステップＳ２６では、ステップＳ２５で得られた多値補間データＱを出力する。
なお、ステップＳ２１での判別結果がＮＯのときは、上下の画素Ｄ，ｄのいずれかに、画像データ”０１”ｈ〜”ＦＥ”ｈが含まれる場合であり、注目画素として写真等の多値画像データを生成すべきと判断して、ステップＳ２５に進む。そこでは、数値演算により、上下の画素データＤ，ｄの平均値Ｑ＝（Ｄ＋ｄ）／２を補間生成する。そして、ステップＳ２６で、その多値補間データＱを出力する。
【００６９】
上記の処理により、例えば、図１９に示す３００ｄｐｉの解像度で形成されたアルファベット「ａ」の画像データは、図２０に示すように、６００ｄｐｉのデータ補間された画像データになる。なお、このデータ補間された、６００ｄｐｉ，８ビットの画像データは、後述するエンジン部２０７内のパルス幅変調回路に送られる。
【００７０】
図１３は、本実施例に係るエンジン部２０７のブロック構成図であり、同図に示すように、本エンジン部２０７は、パルス幅変調回路及び画像記録部にて構成される。
図１３において、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）４２は、解像度変換処理部２０６内のデータセレクタ１６からの８ビットの画像データ（ＶＤＯ’）４００に対してガンマ補正変換を行なう。また、Ｄ／Ａ変換器３２では、ガンマ補正後の画像データ４０１をアナログ画像信号４０２に変換する。
【００７１】
一方、タイミング発生回路３４は、ビーム検出器４１の検出出力に基づく水平同期（ＢＤ）信号４０７、及びこのＢＤ信号に基づく同期クロック信号４０９に同期したタイミング信号４０８を発生する。また、三角波発生回路３５は、タイミング信号４０８に従って三角波信号４０５を発生する。
コンパレータ３６は、上記のアナログ画像信号４０２と三角波信号４０５を比較することにより、アナログ画像信号４０２の濃度をパルス幅変調したＰＷＭ信号４０３を発生する。また、駆動回路３７は、コンパレータ３６からの出力であるＰＷＭ信号４０３に従って、半導体レーザ３８をパルス駆動する。
【００７２】
このようにして、半導体レーザ３８より発射したレーザビームは、高速回転するポリゴンミラー１２１によって感光ドラム１００上に主走査されるとともに、所定速度で回転する感光ドラム１００によって副走査される。そして、いわゆる、ラスタスキャン方式により感光体ドラム１００の一様に帯電された面上に入力画像データＶＤＯ’の潜像を形成する。この潜像は、次に現像手段で顕像化され、転写紙に転写されることで、６００ｄｐｉ，８ビットの記録画像を得る。
【００７３】
図１４，図１５は、図１３に示すエンジン部の動作タイミングチャートである。図１４に示すように、各ＢＤ信号４０７の間に所定画素数（ここでは、６００ｄｐｉ）のタイミング信号４０８が発生し、このタイミング信号４０８に同期して三角波信号４０５が発生する。そして、コンパレータ３６は、図１５に示すように、三角波信号４０５のレベルがアナログ画像信号４０２のレベルを越える区間において論理１レベルとなるように出力信号（ＰＷＭ信号）４０３を形成する。つまり、コンパレータ３６からは、アナログ画像信号４０２の濃度レベルに応じたパルス幅（中間調）のＰＷＭ信号４０３が発生し、このＰＷＭ信号によってレーザ駆動、及び画像記録が行なわれる。
【００７４】
以上説明したように、本実施例によれば、３００ｄｐｉの画像データから６００ｄｐｉの画像データを生成する際、注目画素周辺の画像データが２値的表現に属するときは、２値論理演算によって注目画素の補間データを生成し、また、画像データが多値的表現の画像に属すると判断されたときには、数値演算によって注目画素の補間データを生成することで、入力した３００ｄｐｉの画像データから、２値的画像の部分では、２値画像が有する特徴である輪郭のシャープさ、輪郭のスムーズさが保たれ、かつ、中間調画像の部分では濃度階調の滑らかさが保たれた状態で、同一サイズの６００ｄｐｉの印刷記録を行なうことができる。
【００７５】
また、３００ｄｐｉで画像データを展開し、その解像度変換において６００ｄｐｉの画像データに補間変換することにより、メモリ容量を１／４に削減でき、さらに、圧縮・伸張することによりメモリ容量を１／１２にできるので、バッファメモリとして１２８Ｍバイト（６００ｄｐｉで画像データを展開した場合のメモリ容量）のメモリが必要な場合、それを１／（４×１２）＝１／４８、つまり、２．７Ｍバイトの容量で済むので、装置の大幅なコスト軽減が達成できるとともに、画像展開スピードも３００ｄｐｉで展開できるので４倍速くすることができる。
【００７６】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
そこで、以下、上記実施例の変形例について説明する。
例えば、上記の実施例では、２値的画像と多値的画像を”ＦＦ”ｈ，”００”ｈの比較参照データで判別しているが、これを”ＦＦ”〜”Ｆ０”、または”１０”〜”０”のデータを２値的データとし、”ＥＦ”〜”１１”のデータを多値的データとして処理してもよい。
【００７７】
また、多値的画像データに対して、補間データとして演算した近傍画素データの平均値を用いたが、これに周囲の濃度勾配の状況をも加味、判断して補間値を変更してもよい。このようにすることによって、多値的画像に対して階調の変化が緩やかな部分の補間処理は、周囲の画素データの平均値とし、また、階調の変化の急な部分の補間処理は、図形の輪郭を保存するような演算値とすることができ、自然画像の中に存在するエッジ部分の輪郭をぼかすことなく鮮明化して補間することが可能となる。
【００７８】
また、多値的画像データの処理回路を簡略化するため、演算せずに、単に周囲の画素の一つの画素データと同一の画素データとして補間するようにしてもよい。この場合、画質の向上はないが、より簡単な回路で画像サイズを補正することができる。
他方、データ圧縮伸張処理部２０４のメモリ１５４の容量を、さらに増設可能とし、メモリの増設ができない場合には、コントローラ２０３は、３００ｄｐｉで画像データを展開し、図１に示す構成をとる上記実施例に係るプリンタにて６００ｄｐｉのデータに変換後、印字するようにする。また、メモリの容量が所定容量以上増設された場合には、コントローラ２０３は、６００ｄｐｉで画像データを展開して、図１に示す解像度変換処理部２０６における解像度変換処理をスキップするようにすれば、メモリ容量に応じた高画質画像を得ることが可能となる。
【００７９】
また、上記実施例では、データ圧縮伸張処理部２０４に入力される画像データＤ２をＲＧＢ信号としたが、これをＹＭＣＫの画像データＤ２として入力し、このＹＭＣＫの画像データを圧縮してメモリに格納し、エンジン部のプロセスタイミングに応じて各／ＴＯＰ信号に対して、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋの順に伸張した画像データＤ３を色変換処理部を介さずに解像度変換処理部２０６に入力するようにしもよい。なお、この場合には、コントローラ２０３が、画像データを展開する際、ＹＭＣＫの色データに変換して展開することになる。
【００８０】
さらに、上記実施例では、印字密度が３００ｄｐｉのデータを圧縮・伸張した後に、３００ｄｐｉのデータを６００ｄｐｉのデータに変換しているが、例えば、４００ｄｐｉのデータを入力して８００ｄｐｉのデータに変換してもよいし、３００ｄｐｉのデータを９００ｄｐｉのデータに変換してもよい。
また、データ補間するドット数を１ドットとしたが、複数ドットの補間、あるいは８ビットより低い７ビット，６ビット，５ビット，４ビット，３ビット，２ビット等の画像データを扱うようにしてもよい。プリンタエンジンについても、レーザビームプリンタに限らず、ＬＥＤプリンタ，インクジェットプリンタ，熱転写プリンタ，昇華型プリンタ等であってもよいし、画像記録変調方式はパルス幅変調方式でなくても、輝度変調方式であってもよい。
［第２実施例］
以下、本発明の第２の実施例について説明する。
【００８１】
図２１は、本発明の第２実施例に係るカラーレーザビームプリンタの接続形態の概要を示す図である。なお、本実施例に係るカラーレーザビームプリンタは、６００ｄｐｉの解像度を有するプリンタであるとする。
図２１に示すように、カラーレーザビームプリンタ１５０１は、外部のホストコンピュータ１５０２から送られる、プリンタ言語で記述されたコードデータやイメージデータを受け、これらのデータに基づいて、１ページ分のマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの多値画像データを生成するビデオコントローラ１２００（以下、単にコントローラともいう）と、入力多値画像データに応じて変調したレーザビームを感光ドラム上に走査することにより潜像を形成し、これを記録紙に転写した後、定着させるという一連の電子写真プロセスによる記録を行なうプリンタエンジン１１００（以下、単にエンジンともいう）より構成される。なお、上述のように、エンジン１１００は６００ｄｐｉの解像度を有する。
【００８２】
そして、上記のビデオコントローラ１２００とプリンタエンジン１１００は、インターフェイス信号線１３００によって接続されている。
次に、本実施例に係るカラーレーザビームプリンタにおけるカラー画像形成過程について説明する。
図２２は、本実施例に係るカラーレーザビームプリンタのビデオコントローラの構成を示すブロック図である。
【００８３】
最初に、図２２に示す主なインターフェイス信号について説明する。なお、信号名に付された符号／は、その信号が論理的にlow activeであることを意味する。
／ＲＤＹ信号は、コントローラ１２００に対してエンジン１１００から送出される信号であり、エンジン１１００が、後述する／ＰＲＮＴ信号を受ければ、いつでもプリント動作を開始できる状態、または、プリンタ動作を継続できる状態にあることを示す信号である。
【００８４】
／ＰＲＮＴ信号は、エンジン１１００に対してコントローラ１２００から送出される信号であり、プリント動作の開始、または、プリント動作の継続を指示する信号である。
／ＴＯＰ信号は、副走査（垂直走査）方向の同期信号であって、コントローラ１２００に対してエンジン１１００から送出される。
【００８５】
／ＬＳＹＮＣ信号は、主走査（水平走査）方向の同期信号であって、コントローラ１２００に対してエンジン１１００から送出される。
／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号は、エンジン１１００に対してコントローラ１２００から送出される画像信号であり、エンジン１１００が印字すべき画像濃度情報を示す。／ＶＤＯ７が最上位、／ＶＤＯ０が最下位の計８ビットで表わされる。エンジン１１００では、／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号が‘００Ｈ’（Ｈは１６進を意味する）で、現像中のトナー色の最大濃度で印字し、‘ＦＦＨ’で印字を行なわない。
【００８６】
／ＩＭＣＨＲ信号は、画像属性を示す信号であり、エンジン１１００に対してコントローラ１２００から送出される。この信号が「真」であるときは、階調性を重視する画像であることを示し、「偽」であるときは、解像度を重視する画像であることを示す。また、エンジン１１００では、この信号が「真」であるときは、ＰＷＭの線数（濃度を表す単位）を２００線／インチ（以下の記述では、「／インチ」を省略する）として印字を行ない、この信号が「偽」であるときは、ＰＷＭの線数を６００線として印字を行なう。
【００８７】
ＶＣＬＫ信号は、画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０、及び、画像属性信号／ＩＭＣＨＲの転送クロック信号であり、エンジン１１００に対してコントローラ１２００から送出される。コントローラ１１００は、このＶＣＬＫ信号の立ち上りエッジに同期して／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号、及び、／ＩＭＣＨＲ信号を送出する。
【００８８】
図２２に示すビデオコントローラ１２００において、符号１２０１はホストインターフェイスで、上述のホストコンピュータとの通信を行ない、プリンタ固有の言語で記述されたコードデータやイメージデータを受ける。１２０２は、コントローラ１２００の全体の制御を司るＣＰＵ、１２０３は、ＣＰＵ１２０２の制御プログラムやフォントデータ等を格納しているＲＯＭ、１２０４は、ＣＰＵ１２０２のワークエリアとなるＲＡＭである。
【００８９】
符号１２０６は圧縮伸張回路で、ＲＧＢ８ビットの多値画像情報を圧縮／伸張する機能を有する。１２０５はページメモリで、圧縮伸張回路１２０６で圧縮された印字１ページ分のＲＧＢ多値画像データを格納する。また、１２０７は画像処理部で、圧縮伸張回路１２０６で伸張されたＲＧＢ多値画像情報を、プリンタエンジン１１００の印字トナー色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の多値画像情報に変換し、さらに、６００ｄｐｉのスムーズ化された情報に変換して、上記画像属性信号／ＩＭＣＨＲを生成する機能を有する。
【００９０】
符号１２０８はプリンタインターフェイスで、プリンタエンジン１１００とのインターフェイス回路である。１２０９は操作パネルで、オペレータは、このパネルを操作することにより、プリンタに対する各種設定を直接、行なうことができる。なお、コントローラ１２００内の各ブロック間のデータのやり取りは、データバス１２１０を介して行なわれる。
【００９１】
上記の構成をとるコントローラにおいて、ホストインターフェイス１２０１から入力したコードデータは、所定の描画アルゴリズムにより、文字や図形、あるいはイメージ画像についての３００ｄｐｉ、各色８ビットのＲＧＢ多値画像データに展開される。そして、展開されたＲＧＢの画像データは、圧縮伸張回路１２０６で圧縮される。
【００９２】
圧縮伸張回路１２０６は、例えば、ＪＰＥＧアルゴリズムにより入力画像データを圧縮し、プリント動作時には、圧縮したデータをリアルタイムに伸張しながら出力する。なお、上述のように、圧縮された画像データは、ページメモリ１２０５に格納される。
このようにして１ページ分の圧縮画像データがページメモリ１２０５に準備できると、ビデオコントローラ１２００は、プリンタエンジン１１００からの／ＲＤＹ信号が「真」であれば、／ＰＲＮＴ信号を「真」にして、プリンタエンジン１１００に対して印字動作の開始を指示する。
【００９３】
次に、本実施例に係るプリンタエンジン１１００の動作について説明する。
図２３はプリンタエンジンの横断面図であり、図２４は、プリンタエンジンの画像信号の流れを示す図である。
図２３に示すプリンタエンジン１１００は、／ＰＲＮＴ信号を受け取ると、不図示の駆動手段により、感光ドラム１１０６及び転写ドラム１１０８を、図中の矢印方向に回転させる。続いて、ローラ帯電器１１０９の帯電を開始し、感光ドラム１１０６を所定の電位に均一に帯電する。
【００９４】
次に、給紙ローラ１１１１によって、記録用紙カセット１１１０から記録用紙１１２８が転写ドラム１１０８に給紙される。この転写ドラム１１０８は、中空の支持体上に誘電体シートを張ったもので、感光ドラム１１０６と同一速度で矢印方向に回転する。そして、転写ドラム１１０８に記録用紙１１２８が供給されると、転写ドラム１１０８の支持体上に設けられたグリッパ１１１２によって記録用紙１１２８が保持され、吸着ローラ１１１３、及び、吸着用帯電器１１１４により、記録用紙１１２８を転写ドラム１１０８に吸着させる。
【００９５】
同時に、現像装置の支持体１１１５を回転させて、支持体１１１５に支持された４つの現像装置１１１６Ｍ，１１１６Ｃ，１１１６Ｙ，１１１６Ｂｋの内、第１のトナーであるマゼンタのトナーが入った現像装置１１１６Ｍを感光ドラム１１０６に対向させる。なお、現像装置１１１６Ｃにはシアンのトナーが入っており、現像装置１１１６Ｙにはイエローのトナーが、また、現像装置１１１６Ｂｋにはブラックのトナーが入っている。
【００９６】
一方、プリンタエンジン１１００は、転写ドラム１１０６に吸着された記録用紙１１２８の先端を検出器１１１７によって検出し、所定のタイミングで垂直同期信号／ＴＯＰを発生して、それをコントローラ１２００に送出する。
コントローラ１２００は、印字ページに対する最初の／ＴＯＰ信号を受け取ると、ページメモリー１２０５に格納されている圧縮画像データの読出しを開始する。読み出されるデータは、圧縮伸張回路１２０６にて、もとのＲＧＢ各８ビット、計２４ビットの画像データにリアルタイムに伸張され、画像処理部１２０７に入力される。
【００９７】
画像処理部１２０７では、３００ｄｐｉのＲＧＢ各８ビットの入力画像データから第１の印字色であるマゼンタのデータが、３００ｄｐｉ、８ビットで生成され、さらに、６００ｄｐｉ、８ビットのスムーズ化されたデータに変換される。同時に、各画素に対する画像属性信号／ＩＭＣＨＲが生成される。なお、このスムージング処理部１２０７における処理の詳細については後述する。
【００９８】
上記のごとく生成された６００ｄｐｉの画像データは、画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０として、画像属性信号／ＩＭＣＨＲとともに、ＶＣＬＫ信号に同期してプリンタエンジン１１００に送出される。コントローラより出力された／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号、及び、／ＩＭＣＨＲ信号は、図２４に示すように、パルス幅変調回路１１０１に入力され、画像データのレベルに応じたパルス幅を有するレーザー駆動信号ＶＤＯとなる。
【００９９】
図２４において、上記レーザ駆動信号ＶＤＯに応じて駆動されるレーザダイオード１１０３からのレーザビーム１１２７は、不図示のモータにより矢印方向に回転駆動される回転多面鏡１１０４にて偏向され、光路上に配置された結像レンズ１１０５を経て、感光ドラム１１０６上を主走査方向に走査することで、感光ドラム１１０６上に潜像を形成する。
【０１００】
このとき、ビームディテクタ１１０７は、レーザビームの走査開始点を検出し、この検出信号から、主走査の画像書き出しタイミングを決定するための水平同期信号である／ＬＳＹＮＣ信号が生成される。
図２５は、本実施例に係るパルス幅変調回路１１０１の内部構成を示すブロック図である。同図において、符号１１２９はラインメモリーである。このラインメモリー１１２９は、トグルバッファ形式に構成されており、独立したクロックによって書き込みと読み出しを同時に行なうことが可能な構成となっている。
【０１０１】
符号１１３０はクロック発生回路で、水平同期信号／ＨＳＹＮＣに同期したパターンクロック信号ＰＣＬＫ、及びＰＣＬＫを１／３分周したクロック信号（１／３）ＰＣＬＫを生成する。ＰＣＬＫは、６００ｄｐｉの１ドット印字に対応する周期を有する。また、１１３１はγ補正回路、１１３２はＤ／Ａ変換回路、１１３３は位相制御回路、１１３４，１１３５は三角波発生回路、１１３６，１１３７はコンパレータ、１１３８はセレクタ、１１３９はＤフリップフロップである。
【０１０２】
ここで、パルス幅変調回路１１０１の動作について説明する。
最初に、主走査１ライン分の／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号、及び／ＩＭＣＨＲ信号が、クロック信号ＶＣＬＫによりラインメモリ１１２９に書き込まれる。第１ラインの書き込みが完了すると、次のラインの水平同期信号／ＨＳＹＮＣにより、ラインメモリ１１２９の書き込みのバンク切替えが行なわれる。また、次の第２ラインの信号の書き込みが行なわれると同時に、既に書き込まれている第１のラインのデータが、上記パターンクロック信号ＰＣＬＫにより読み出される。
【０１０３】
読み出された／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号、及び／ＩＭＣＨＲ信号は、γ補正回路１１３１に入力される。このγ補正回路１１３１では、／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号に対し、／ＩＭＣＨＲ信号で指定されるＰＷＭの線数に応じてプリンタエンジンのプロセス条件に最適なγ変換を行なう。そして、γ変換された８ビットの画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０は、その値に応じて、Ｄ／Ａ変換回路１１３２でアナログ電圧に変換され、アナログビデオ信号ＡＶＤとなる。
【０１０４】
このとき、Ｄ／Ａ変換回路１１３２は、画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０の値が００Ｈで最小電圧を発生し、また、値がＦＦＨで最大電圧を発生する。そして、上記のアナログビデオ信号ＡＶＤは、コンパレータ１１３６，１１３７の負入力端子に入力される。なお、コンパレータ１１３６，１１３７の正入力端子には、それぞれ三角波発生回路１１３４からの出力ＴＲＩ１、及び三角波発生回路１１３５からの出力ＴＲＩ２が入力される。
【０１０５】
三角波発生回路１１３４は、例えば、図２６に示すような構成をとる。同図において、切り換えスイッチ１１５２には、上記のパターンクロック信号ＰＣＬＫを、位相制御回路１１３３で位相変化させたクロック信号ＰＣＬＫ’が入力されている。また、スイッチ１１５２では、クロックＰＣＬＫ’が論理Ｈレベルのときは、ａ端とｃ端が接続され、電流源１１５０からの電流Ｉがコンデンサ１１５３に流れる。これにより、コンデンサ１５３には所定量の電荷がチャージされ、その端子間電圧値Ｖは、直線的に増加する。
【０１０６】
クロックＰＣＬＫ’が論理Ｌレベルになると、スイッチ１１５０のｂ端とｃ端とが接続され、電流源１１５１に電流Ｉが流れ込み、コンデンサ１１５３に蓄積された電荷が放電されて、上記の電圧値Ｖは、直線的に減少する。
以上のようにして、ＰＣＬＫと等しい周期を有する三角波信号ＴＲＩ１が得られる。なお、三角波発生回路１１３５も三角波発生回路１１３４と同様な構成をとるが、入力クロックが１／３ＰＣＬＫ’であるため、出力される三角波信号ＴＲＩ２の周期は、（１／３）ＰＣＬＫと等しい、すなわち、ＴＲＩ１の３倍となる。
【０１０７】
コンパレータ１１３６，１１３７では、それぞれ上記のアナログビデオ信号ＡＶＤと三角波信号ＴＲＩ１とが、また、アナログビデオ信号ＡＶＤとＴＲＩ２の電圧レベルとが比較され、それぞれの出力として、パルス幅変調信号ＰＷＭ１とＰＷＭ２が得られる。
一般に中間調記録においては、ある濃度を再現するための画素の単位を線数と呼ぶ。パルス幅変調処理においては、多値画像データと比較される三角波信号の周期が線数となる。従って、上記のパルス幅変調信号ＰＷＭ１の線数は６００線／インチ、パルス幅変調信号ＰＷＭ２の線数は２００線／インチとなる。電子写真プロセスの特性上、６００線／インチのＰＷＭ１は、解像度においては優れるが階調の再現性では劣り、逆に、２００線／インチのＰＷＭ２は、解像度においては劣るが階調の再現性においては優れる、という特徴を有する。
【０１０８】
次に、パルス幅変調信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２は、セレクタ１１３８に入力され、それらは、画像属性信号／ＩＭＣＨＲに応じて選択される。具体的には、／ＩＭＣＨＲが「真」、すなわち、論理Ｌレベルのときは、階調性において優れるＰＷＭ２が選択される。また、／ＩＭＣＨＲが「偽」、すなわち、論理Ｈレベルのときは、解像度において優れるＰＷＭ１が選択される。
【０１０９】
そして、このようにして選択された信号は、レーザ駆動信号ＶＤＯとしてレーザドライバに送出される。なお、後述する現像時において、レーザ駆動信号ＶＤＯのパルス幅に応じて画像の濃淡が再現される。また、図２７は、パルス幅変調回路１１０１のタイミングチャートである。
本実施例に係るカラーレーザビームプリンタでは、上述の主走査方向の動作が繰り返されて、１ページ分のマゼンタの潜像が感光ドラム１１０６上に形成されていく。
【０１１０】
なお、パターンクロック信号ＰＣＬＫの位相が各主走査において同じ場合、形成される画像が縦（副走査）方向につながり、特にＰＷＭの線数が２００線のときに、それが縦すじとなって目立ってしまう。そこで、図２５に示す位相制御回路１１３３によって、各主走査毎にパターンクロック信号ＰＣＬＫの位相をクロック１周期の範囲内でずらすことにより、これを防止している。
【０１１１】
ここで、図２３に戻り、トナー像の形成及び現像について詳細に説明する。
感光ドラム１１０６上に形成された潜像は、マゼンタのトナーが入った現像装置１１１６Ｍによって現像され、マゼンタのトナー像となる。このマゼンタのトナー像は、転写用帯電器１１１９によって、回転する転写ローラ１１０８に吸着されている記録用紙１１２８に転写される。この際、転写されずに感光ドラム１１０６上に残ったトナーは、クリーニング装置１１２５によって除去される。この動作により、記録用紙１１２８上に１ページ分のマゼンタのトナー像が形成される。
【０１１２】
次に、現像装置の支持体１１１５を回転させて、第２のトナーであるシアンのトナーが入った現像装置１１１６Ｃを感光ドラム１１０６上に対向させる。そして、マゼンタの場合と同様、転写ローラ１１０８に吸着されたまま回転する記録用紙１１２８の先端を検出器１１１７で検出し、垂直同期信号／ＴＯＰを発生してビデオコントローラ１２００に送出する。
【０１１３】
これを受けてビデオコントローラ１２００は、ページメモリ１２０５から圧縮画像データを読み出し、圧縮伸張回路１２０６にて、もとのＲＧＢ、各８ビットの画像データにリアルタイムに伸張して、画像処理部１２０７に入力する。画像処理部１２０７では、ＲＧＢ、各８ビットの入力画像データから、第２の印字色であるシアンのデータ及び画像属性信号／ＩＭＣＨＲが生成される。以下、上記と同様の動作により、記録用紙１１２８上にはマゼンタのトナー像に重ねてシアンのトナー像が転写される。
【０１１４】
同様に、第３のトナーであるイエロー、第４のトナーであるブラックのトナー像が記録用紙１１２８上に重ねて転写され、フルカラーのトナー像となる。そして、これら４色のトナー像がすべて転写された記録用紙１１２８は、分離帯電器１１２０を経て、分離爪１１２１によって転写ドラム１１０８から剥され、搬送手段１１２２により定着装置１１２３に供給される。また、このとき、転写ドラムクリーナ１１２６によって転写ドラム表面の清掃が行なわれる。
【０１１５】
記録用紙上のトナー像は、定着装置１１２３で加熱、加圧されることによって熔融固着され、最終的なカラー出力画像となる。そして、記録の終了した記録用紙は、排紙トレイ１１２４に排紙される。
次に、図２２に示す画像処理部１２０７における画像処理について詳細に説明する。
【０１１６】
図２８は、画像処理部１２０７の構成を示すブロック図である。同図に示すように、画像処理部１２０７は、３つの機能ブロックに分けられる。すなわち、黒文字検出回路１２５１、色信号変換回路１２５２、そして、スムージング処理回路１２５３である。
以下、上記各ブロックについて説明する。
【０１１７】
図２９は、黒文字検出回路１２５１の構成を示すブロック図である。この黒文字検出回路は、白地に描かれた黒単位の文字、あるいは図形を検出するための回路である。
カラーレーザビームプリンタにおいては、通常は、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋのトナーを重ねて印字することによって「黒色（またはグレー）」を再現する。これは「黒色」をＢｋトナー１色で再現した場合、周囲に比べて黒の部分の濃度が低下してしまうため、特に写真等のイメージ画像で不自然な画像となってしまうのを防止するためである。
【０１１８】
しかしながら、白地に描かれた黒単色の文字、あるいは図形の場合は、複数色のトナーが重ねると各色印字の微小な印字ずれの影響で、画像のエッジ部分に他の色で縁取りされたようになってしまう等の原因により、画質の低下を招いてしまうことになる。このような文字や図形の場合、周囲との濃度差を考慮する必要はないので、Ｂｋトナー１色による印字の方が好ましい。このため、黒文字検出回路１２５１では、白地に描かれた黒単色の文字あるいは図形を検出し、検出結果に応じた黒文字検出信号ＢＬＡＣＫを出力する。
【０１１９】
そこで、図２９に示す黒文字検出回路１２５１の動作を説明する。なお、この黒文字検出回路１２５１には、上述の圧縮伸張回路１２０６で伸張した３００ｄｐｉ、各８ビットのＲＧＢ画像信号が、転送クロック（１／２）ＶＣＬＫに同期して入力される。
図２９において、符号１２５４はグレー検出回路で、当該画素のデータが黒（グレーを含む）であることを検出し、それに対応する検出信号ＧＲＡＹを出力する。具体的には、画像データが、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ（ＦＦＨの場合を除く）の場合がグレーであるので、これを検出する。そして、検出信号ＧＲＡＹは、ＡＮＤ回路１２５６を介してＪＫ−フリップフロップ１２５９のＪ入力端子に入力され、同時に、ＮＯＴ回路１２５７を介してＪＫ−フリップフロップ１２５９のＫ入力端子に入力される。
【０１２０】
符号１２５５は白検出回路で、当該画素のデータが白であることを検出し、その結果、検出信号ＷＨＩＴＥを出力する。具体的には、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝ＦＦＨの場合が白であるので、これを検出する。そして、検出信号ＷＨＩＴＥは、Ｄフリップフロップ１２５８で、上記の転送クロック信号（１／２）ＶＣＬＫの１周期分だけ遅延され、ＡＮＤ回路１２５６に入力される。
【０１２１】
このような構成により、ＡＮＤ回路１２５６は、主走査方向に隣接する画素のデータが白から黒（グレー）に変化した箇所で、ＪＫ−フリップフロップ１２５９のＪ入力がセットされるよう出力を行ない、次のクロックにより、検出信号ＢＬＡＣＫが「真」となる。
一方、グレー検出回路１２５４からは、当該画素のデータがＲ＝Ｇ＝Ｂ以外の値になったとき、ＪＫ−フリップフロップ１２５９のＫ入力がセットされる出力がなされ、次のクロックにより、検出信号ＢＬＡＣＫは「偽」となる。このようにして生成された黒文字検出信号ＢＬＡＣＫは、タイミングを合わせるために、Ｄフリップフロップ群１２６０で１クロック遅延されたＲＧＢ画像データとともに、転送クロック（１／２）ＶＣＬＫに同期して出力される。
【０１２２】
上記のＲＧＢ画像データ及び黒文字検出信号ＢＬＡＣＫは、次に、図２８に示す色信号変換回路１２５２に入力される。この色信号変換回路１２５２は、入力データをＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの８ビットの画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０に変換する。この変換は、上記各々の面に対する／ＴＯＰ信号に同期して、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの順に行なわれる。
【０１２３】
このとき、画素データがＲ＝Ｇ＝Ｂである画素に対しては、黒文字検出信号ＢＬＡＣＫが「真」であるときは、Ｂｋトナー１色のデータに変換し、それ以外のときは、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋのトナーを組み合わせたデータに変換する。ただし、黒文字処理指定信号ＢＫＯＦＦが「真」のときは、黒文字検出信号ＢＬＡＣＫにかかわらず、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの各トナーを組み合わせたデータに変換する。
【０１２４】
続いて、変換されたＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの３００ｄｐｉ、８ビットの画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０は、スムージング回路１２５３に入力される。このスムージング回路１２５３は、３００ｄｐｉの入力データを、６００ｄｐｉのスムージングされたデータに変更し、さらに、画像属性信号／ＩＭＣＨＲを生成する機能を有する。
【０１２５】
図３０は、スムージング回路１２５３の構成を示すブロック図である。同図において、符号１´〜９´はラインメモリＬＭ１〜ＬＭ９で、上記Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの面順次８ビットの画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０を、スムージング処理のために一時的に記憶する。
これらの内、ＬＭ１〜ＬＭ６は、／Ｄ７〜／Ｄ０の８ビットを、また、ＬＭ７〜ＬＭ９は、後述する２ビットの２値化信号を、それぞれ３００ｄｐｉで主走査１ライン分記憶可能な容量を有する。また、符号１０´は、ラインメモリ１´〜９´の書き込みや読み出しのタイミング制御や同期クロック信号の生成等、スムージング処理回路１２５３全体の動作を制御する制御回路である。
【０１２６】
符号１１´は、２入力Ａ，Ｂの内の一方を選択して、それを端子Ｙに出力するセレクタ群である。また、１６ａ〜１６ｇは２値化回路で、８ビットの入力画像データに基づいて、後述する２ビットの２値化データＬＩＧＨＴ及びＤＡＲＫを生成する。そして、１２´は、スムージング処理の際、注目画素Ｍの周囲９ドット×９ラインの画素の、前記２値化データを参照するためのシフトレジスタ群で、前記画像データを主走査方向にシフトしながら出力する。
【０１２７】
符号１４´はスムージング論理回路で、シフトレジスタ群１２´からのデータに基づいて、注目画素Ｍの画像データを変換し、それを、プリンタエンジンに送出する６００ｄｐｉ、８ビットの画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０として出力する。また、本回路で画像属性信号／ＩＭＣＨＲの生成も行なわれ、上記画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０とともにプリンタエンジンに出力される。また、１３´はトグル・フリップフロップ、１５´はＡＮＤ回路である。
【０１２８】
このように、上述した３００ｄｐｉで展開されたＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋ面順次８ビットの画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０は、制御回路１０´で生成される３００ｄｐｉの画像クロック信号１／２ＶＣＬＫに同期して、スムージング処理回路１２５３に取り込まれる。
そこで、本スムージング処理回路１２５３における処理について詳細に説明する。
【０１２９】
ビデオコントローラ１２００内部では、水平同期信号／ＬＳＹＮＣＢとしてプリンタエンジン１１００からの／ＬＳＹＮＣ信号を１ラインおきに間引いた信号を用いる。すなわち、ビデオコントローラ１２００は、３００ｄｐｉのコントローラとして動作する。また、セレクタ１１´は、エンジンから水平同期信号／ＬＳＹＮＣが入力される毎に、すなわち、エンジンの１主走査毎に入力が切り替わり、エンジンでの奇数ライン目の印字時ではＡ入力が、また、偶数ライン目の印字時ではＢ入力が選択される。
【０１３０】
上述のように、ビデオコントローラ１２００からエンジン１１００に対して／ＰＲＮＴ信号が出力された後、最初の垂直同期信号／ＴＯＰに同期して、第１色のマゼンタの３００ｄｐｉ、８ビットの画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０が、３００ｄｐｉの画像クロック信号（１／２）ＶＣＬＫに同期して、１ライン毎にスムージング処理回路１２５３に入力する。そして、スムージング処理回路１２５３に入力したマゼンタの第１ライン目のデータは、セレクタ１１´を介して２値化回路１６ａに入力される。
【０１３１】
図３１は、２値化回路１６ａの構成を示すブロック図である。同図に示す２値化回路１６ａでは、入力多値データを所定値と比較することにより２値化を行なう。すなわち、符号３１´，３２´は、８ビットのデジタルコンパレータで、各々８ビットの入力信号ＰとＱを比較し、Ｐ＞Ｑの場合に、その出力が論理「Ｈ」となる。以下、その動作を説明する。
【０１３２】
上記の８ビットの入力画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０は、ＮＯＴ回路３３´を介してコンパレータ３１´のＱ入力、及びコンパレータ３２´のＰ入力に入力される。コンパレータ３１´では、Ｐ入力に、あらかじめ設定されている所定値「０ＦＨ」と、上記の入力画像データとの比較が行なわれる。この段階では、画像データの値が「００Ｈ」のとき最低濃度、また、「ＦＦＨ」のとき最高濃度であることを示す。
【０１３３】
従って、コンパレータ３１´の出力が「Ｈ」となるのは、画像データが「０ＦＨ」よりも低濃度を示す場合である。なお、コンパレータ３１´の出力は、当該画素が低濃度であることを示す信号ＬＩＧＨＴとして出力される。
一方、コンパレータ３２´では、Ｑ入力に、あらかじめ設定されている所定値「Ｆ０Ｈ」と、上記の入力画像データとの比較が行なわれる。従って、コンパレータ３２´の出力が「Ｈ」となるのは、画像データが「Ｆ０Ｈ」よりも高濃度を示す場合である。なお、コンパレータ３２´の出力は、当該画素が高濃度であることを示す信号ＤＡＲＫとして出力される。
【０１３４】
２値化回路１６ｂ〜１６ｇについても、上記２値化回路１６ａと同様な構成を有するため、ここでは、それらの説明を省略する。
２値化回路１６ａの出力信号ＤＡＲＫ，ＬＩＧＨＴの２ビットは、シフトレジスタ群１２´の第１ラインに入力される。また、これと同時に、印字１ライン目の画像データである／Ｄ７〜／Ｄ０の８ビットが、ラインメモリＬＭ１に書き込まれる。
【０１３５】
次に、エンジンから主走査第２ライン目の水平同期信号／ＬＳＹＮＣがスムージング処理回路１２５３に入力されると、上述のように、セレクタ１１´の入力がＢ側に切り替わる。従って、ラインメモリＬＭ１から読み出される第１ライン目のデータＬ１は、再び、ラインメモリＬＭ１の同じアドレスに書き込まれると同時に、２値化回路１６ａで２値化されて、シフトレジスタ１２´の第１ラインに入力される。このとき、コントローラ内部には、水平同期信号／ＬＳＹＮＣＢが送られないため、画像データの出力は行なわれない。
【０１３６】
さらに、エンジンから主走査第３ライン目の水平同期信号／ＬＳＹＮＣがスムージング処理回路１２５３に入力されると、セレクタ１１´への入力が、再びＡ側に切り替わる。このとき、コントローラ内部からみると、第２ライン目の水平同期信号／ＬＳＹＮＣＢが送られてくるので、これに同期して３００ｄｐｉで展開された第２ライン目の画像データを画像メモリから読み出す。
【０１３７】
読み出された画像データは、上記と同様、マゼンタの８ビットデータに変換され、画像クロック信号ＶＣＬＫに同期してスムージング処理回路１２５３に入力される。この第２ライン目のデータＬ２の入力と同時に、ラインメモリＬＭ１に格納されていた第１ライン目の同じ位置のデータが読み出される。そして、入力した第２ライン目のデータＬ２は、セレクタ１１´を通ってラインメモリＬＭ１に、また、ラインメモリＬＭ１から読み出された第１ライン目のデータＬ１は、ラインメモリＬＭ２の同じアドレスに書き込まれる。
【０１３８】
同時に、第２ライン目のデータＬ２は、２値化回路１６ａにて、また、第１ライン目のデータＬ１は２値化回路１６ｂで、上記の２値化が行なわれ、その結果得られる２ビットの２値化信号は、それぞれが、シフトレジスタ１２´の第１ライン及び第２ラインに入力される。
このようにして、各ラインメモリＬＭ１〜ＬＭ９には、３００ｄｐｉで展開された同じラインの画像データの書き込みと読み出しが、シフトしながら２度づつ行なわれていく。このとき、ＬＭ１〜ＬＭ６には、／Ｄ７〜／Ｄ０の８ビットが格納されるが、ＬＭ７〜ＬＭ９には、上記２値化回路で２値化された２ビットの信号ＬＩＧＨＴ，ＤＡＲＫのみが格納される。
【０１３９】
以上のように、シフトレジスタ１２´へは、連続する３００ｄｐｉの９ライン分の同じデータが、主走査２ラインの間、入力されることになる。そして、シフトレジスタ１２´からは、注目画素Ｍの周囲９ドット×９ラインの８１画素のデータが出力される。この出力データは、注目画素Ｍ、及び注目画素Ｍの右、下、右斜め下に隣接する３画素の計４画素に関しては、／Ｄ７〜／Ｄ０及び２値化信号ＬＩＧＨＴ，ＤＡＲＫの計１０ビット、それ以外の画素に関しては、２値化信号ＬＩＧＨＴ，ＤＡＲＫの２ビットのデータである。
【０１４０】
上記の８１画素のデータは、次に、スムージング論理回路１４´に入力される。このスムージング論理回路１４´では、図３２に示すように、３００ｄｐｉで展開された注目画素Ｍの周辺の参照して画像の特徴を検出し、注目画素Ｍの画像データを、高画質化された６００ｄｐｉの４つのデータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４に変換する。
【０１４１】
図３３は、スムージング論理回路１４´の概略構成を示すブロック図である。上記変換の論理は、画像のエッジ部とそれ以外の部分で異なり、図３３のエッジスムージング論理回路２１´では、エッジ部に対応する論理で変換が行なわれ、また、階調スムージング論理回路２２´では、エッジ部以外に対応する論理で変換が行なわれる。
【０１４２】
最初に、エッジスムージング論理回路２１´における論理、すなわち、注目画素Ｍが画像のエッジ部であるときの変換論理について説明する。
この場合、シフトレジスタ１２´の出力データを、あらかじめ定められている複数のビットマップパターンと照合することにより変換が行なわれる。このビットマップパターンは、前記注目画素Ｍ及びその周辺の画素が画像のエッジを形成していることを検出するものである。図３４に、エッジスムージング処理におけるデータ変形例を示す。
【０１４３】
図３４において、符号「●」は、上記２値化信号のＤＡＲＫが「真」、すなわち論理「Ｈ」であることを示し、「○」は、上記２値化信号のＬＩＧＨＴが「真」、すなわち論理「Ｈ」であることを示している。なお、その他の、「●」、「○」いずれでもない画素は、どのようなデータでも構わない。また、図３４における「％」の表記は、６００ｄｐｉの１ドットを最高濃度で印字する場合のレーザ駆動パルス幅に対する変更データによるレーザ駆動パルスの比率を示している。当該変更画素に対する多値データは、上記パルス幅変調回路によって、図３４に示すパルスに変調される値に変更される。
【０１４４】
例えば、図３４の（ａ）のような場合、注目画素Ｍは、水平（主走査方向）に近い斜線の一部かつ高濃度側の変化点であるとみなし、図示のように、６００ｄｐｉのデータに変換する。一方、図３４の（ｂ）のような場合は、注目画素Ｍは、水平に近い斜線の一部かつ低濃度側の変化点であるとみなし、図示のように、６００ｄｐｉのデータに変換する。さらに、図３４の（ｃ）のような場合は、注目画素Ｍは、水平に近い斜線の一部かつ高濃度側であり、変化点から１ドット離れているので、図示のように、６００ｄｐｉのデータに変換する。
【０１４５】
また、本実施例では、注目画素Ｍが垂直（副走査方向）に近い斜線の一部である場合のビットマップパターンも用意されており、これと一致したときにも、同様にデータの変換が行なわれる。この変換の際、エンジンの奇数ライン印字時に、上半分のＭ１及びＭ２の２つのデータが生成され、偶数ライン印字時に、下半分のＭ３及びＭ４の２つのデータが生成される。
【０１４６】
このように、本実施例では、注目画素Ｍのデータは、上記のような多数のビットマップパターンと照合され、両者が一致した場合には所定の変換がなされる。エッジスムージング論理回路２１´における変換処理の有無は、ＥＳＯＮ信号（図２８参照）によって指定でき、ＥＳＯＮ信号が「偽」のときは、エッジスムージング論理回路２１´からは、注目画素Ｍの元データ／Ｄ７〜／Ｄ０がそのまま出力される。従って、この場合は、３００ｄｐｉのデータを主走査、副走査ともに単純に２倍に拡大したデータが出力される。
【０１４７】
図３５は、上記のエッジスムージング処理にて得られる画像を模式的に示す図である。同図の（ａ）は、３００ｄｐｉで展開された元データ、（ｂ）は、エッジスムージング論理回路２１´で変換されたデータに基づいて印字された画像を表わしている。また、ここでは、格子の１マスは３００ｄｐｉの単位を示している。
【０１４８】
図３５に示すように、エッジの近傍に小ドットを付加すると、電子写真プロセスの特性上、この小ドットの部分がぼけることによって、同図（ｂ）にて点線で示すような滑らかな画像が得られる。つまり、元データが３００ｄｐｉであっても、スムージング処理にて６００ｄｐｉのデータに変換することにより、滑らかなエッジ画像が得られる。なお、図３５では、画像の高濃度部のデータが００Ｈ、低濃度のデータがＦＦＨの場合を示している。
【０１４９】
次に、階調スムージング論理回路２２´における論理、すなわち、注目画素Ｍが画像のエッジ部でないときの変換論理について説明する。
図３６は、本実施例における階調スムージング処理のデータ変換を説明するための図である。この場合に処理の対象となるのは、図３６に示すように、注目画素Ｍ及び注目画素Ｍの周囲に隣接する８つの画素Ａ〜Ｈ全ての画素について、２値化信号ＬＩＧＨＴ、またはＤＡＲＫのいずれもが「偽」となる場合である。この条件に合ったとき、注目画素Ｍから変換される４つの６００ｄｐｉのデータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、以下の式により算出される。すなわち、
Ｍ１＝Ｍ
Ｍ２＝（Ｍ＋Ｅ）／２
Ｍ３＝（Ｍ＋Ｇ）／２
Ｍ４＝（Ｍ＋Ｈ）／２
なお、上記の式において、アルファベットは、各画素の画像データ値を示す。すなわち、変換後の４つのデータの内、Ｍ１は元データであるＭとし、Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４については、それぞれ注目画素Ｍの右、下、右斜め下に隣接する画素のデータと元データＭの平均値で置き換える。
【０１５０】
この階調スムージング論理回路２２´における変換処理の有無は、ＴＳＯＮ信号（図２８参照）によって指定でき、ＴＳＯＮ信号が「偽」のときは、階調スムージング論理回路２２´からは、注目画素Ｍの元データ／Ｄ７〜／Ｄ０がそのまま出力される。従って、この場合は、３００ｄｐｉのデータを主走査、副走査ともに単純に２倍に拡大したデータとして出力される。
【０１５１】
図３７は、上記の階調スムージング処理にて得られる画像を模式的に示す図である。同図の（ａ）は、３００ｄｐｉで展開された元データ、また、（ｂ）は、階調スムージング論理回路２２´で変換されたデータに基づいて印字された画像を表わしている。このように、元データの隣接する画素の平均値で補間することによって、より滑らかな階調性を得ることができる。
【０１５２】
スムージング論理回路１４´では、画像属性信号／ＩＭＣＨＲの生成も行なわれる。すなわち、図３３に示すように、注目画素Ｍの２値化信号ＬＩＧＨＴ及びＤＡＲＫは、ＯＲ回路２４´に入力され、上記２値化信号のいずれかが「真」である画素については、画像属性信号／ＩＭＣＨＲを「偽」、すなわち論理「Ｈ」とし、それ以外の画素については、画像属性信号／ＩＭＣＨＲを「真」、すなわち論理「Ｌ」として生成する。
【０１５３】
上記のエッジスムージング論理回路２１´で変換されたデータ、及び階調スムージング論理回路２２´で変換されたデータは、セレクタ２３´に入力される。このセレクタ２３´の選択信号としては、画像属性信号／ＩＭＣＨＲが用いられる。つまり、画像属性信号／ＩＭＣＨＲが「偽」である画素に対しては、エッジスムージング論理回路２１´で変換されたデータが選択され、／ＩＭＣＨＲが「真」である画素に対しては、階調スムージング論理回路２２´で変換されたデータが選択される。そして、このように選択された６００ｄｐｉ、８ビットのデータは、画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０として画像クロックＶＣＬＫに同期して画像属性信号／ＩＭＣＨＲとともにプリンタエンジン１１００に送出される。
【０１５４】
図３８は、ページメモリ１２０５から読み出され、色信号変換回路１２５２で変換されてスムージング論理回路１４´に入力される各色毎の３００ｄｐｉの画像データを、主走査第１ラインより順にＬ１，Ｌ２，…としたときの、上記の処理タイミングを示すタイミングチャートである。なお、同図において、ＬＭ１〜ＬＭ９には、ラインメモリから読み出されるデータを示している。
【０１５５】
このようにして６００ｄｐｉのデータに変換された画像信号を受けたプリンタエンジンでは、上述のように、電子写真プロセスによる画像形成が行なわれる。そして、マゼンタについての１ページ分の画像形成が完了すると、続いて、シアン、イエロー、ブラックの順に各色毎に同様の処理が行なわれ、最終的にフルカラー画像となる。
【０１５６】
以上説明したように、本実施例によれば、３００ｄｐｉのカラー多値画像データについて、注目画素周辺の画素の値より検出した画像の特徴をもとに、画像がエッジ部に相当する場合と非エッジ部に相当する場合とで、異なる画像変換論理を適用して６００ｄｐｉの平滑化したデータに変換することで、滑らかなエッジ画像を得ることができ、印字品質の向上が可能となる。
【０１５７】
なお、上記実施例では、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４つのイメージプレーンに対して同じ変換論理を適用しているが、各色毎に人間の視覚特性も異なるので、プレーンによって変換論理を変えてもよい。その場合は、コントローラで現在処理中の色を示す信号をスムージング処理部に入力して論理を切り換えるようにする。
【０１５８】
さらに、変換論理を複数用意しておき、環境等に応じてユーザが選択可能とするようにしてもよい。
以下、上記第２実施例の変形例について説明する。
＜変形例１＞
本変形例に係るカラーレーザビームプリンタは、上記第２実施例に係るカラーレーザビームプリンタとは、エッジスムージング処理の変換アルゴリズム及び画像属性信号／ＩＭＣＨＲが「偽」である場合のパルス幅変調回路での処理が異なる。
【０１５９】
すなわち、上記第２実施例では、ページメモリに展開された３００ｄｐｉの多値画像データをスムージング処理回路で６００ｄｐｉのデータに変換し、／ＩＭＣＨＲが「偽」である画素については６００線のＰＷＭで印字しているが、本変形例においては、画像属性信号／ＩＭＣＨＲが「偽」の場合は、画像データは多値として、濃度レベルを示す信号ではなく、主走査方向に２４００ｄｐｉ単位でレーザをＯＮ／ＯＦＦ制御するための位置指定信号として用いる。
【０１６０】
図３９は、本変形例に係るカラーレーザビームプリンタを構成するパルス幅変調回路のブロック図である。なお、同図において、図２５に示す上記第２の実施例に係るパルス幅変調回路と同一機能を有するものについては同一番号を付し、ここでは、それらの説明を省略する。
図３９において、符号１１６０は４ｔｏ１のパラレル−シリアル変換回路、１１６１はクロック発生回路である。このクロック発生回路１１６１は、上記第２実施例におけるクロックと同様のＰＣＬＫ、（１／３）ＰＣＬＫの他、ＰＣＬＫの４倍の周波数のクロック信号４ＰＣＬＫを出力する。
【０１６１】
本パルス幅変調回路では、注目画素Ｍを中心とする主走査９ドット×副走査９ラインの計８１画素のデータが、スムージング処理回路１２５３のスムージング論理回路１４´に入力される。なお、上記実施例と同様、ここで入力されるデータは、注目画素Ｍ及びその右、下、右斜め下に隣接する３画素の計４画素に関しては、多値画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０及び２値化信号ＬＩＧＨＴ，ＤＡＲＫの計１０ビット、それ以外の画素に関しては、２値化信号ＬＩＧＨＴ，ＤＡＲＫの計２ビットである。
【０１６２】
スムージング論理回路１４´のエッジスムージング論理回路２１´では、図４０に示すように、注目画素Ｍの周辺の画素を参照して画像のエッジを検出し、所定のエッジがスムーズになるように、注目画素Ｍの画像データを主走査の密度を８倍、副走査の密度を２倍にした１６個の２値データＭ１ａ，Ｍ１ｂ，Ｍ１ｃ，Ｍ１ｄ，Ｍ１ｅ，Ｍ１ｆ，Ｍ１ｇ，Ｍ１ｈ，Ｍ２ａ，Ｍ２ｂ，Ｍ２ｃ，Ｍ２ｄ，Ｍ２ｅ，Ｍ２ｆ，Ｍ２ｇ，Ｍ２ｈに変換する。 従って、変換後のデータの主走査密度は２４００ｄｐｉ、副走査密度は６００ｄｐｉとなる。
【０１６３】
上記の変換は、上記第２実施例と同様、シフトレジスタ１２´の出力データをあらかじめ定められている複数のビットマップパターンと照合することにより行なわれる。図４１は、その一例を示す図である。
また、変換後のデータについては、プリンタエンジンの奇数ライン印字時にＭ１ａ〜Ｍ１ｈを、偶数ライン印字時にＭ２ａ〜Ｍ２ｈを送出する。この際、信号線として／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ４の上位４ビットを用い、６００ｄｐｉ単位で主走査の奇数ドット目にＭ１ａ〜Ｍ１ｄ（Ｍ２ａ〜Ｍ２ｄ）を、偶数ドット目にＭ１ｅ〜Ｍ１ｈ（Ｍ２ｅ〜Ｍ２ｈ）を割り当てて送出する。そして、画像属性信号／ＩＭＣＨＲとともに、画像クロックＶＣＬＫに同期してプリンタエンジンに送出する。
【０１６４】
このようにしてプリンタエンジンに入力された画像信号は、次にパルス幅変調回路１１０１に入力され、そのラインメモリ１１２９を介して、上位４ビットの／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ４がパラレル−シリアル変換回路１１６０に入力される。このパラレル−シリアル変換回路１１６０は、上記４ビットのパラレルデータをクロック発生回路１１６１で生成したパターンクロック信号ＰＣＬＫの４倍の周波数のクロック信号４ＰＣＬＫでシリアルデータＳＶＤＯに変換する。
【０１６５】
そして、変換されたＳＶＤＯ信号は、セレクタ１１３８を介して、レーザ駆動信号ＶＤＯとしてレーザドライバに送出され、所定の印字が行なわれる。このとき、画像属性信号／ＩＭＣＨＲが「真」である場合は、上記第２実施例と同様に２００線のＰＷＭで多値印字が行なわれる。
なお、図４２及び図４３は、本変形例におけるエッジ部分の印字画像を模式的に示した図である。
【０１６６】
このように、本変形例においては、スムージングによる変換時に主走査２４００ｄｐｉ、副走査６００ｄｐｉ単位で任意にドットの位置を制御することができるので、特に垂直に近い斜線のスムージングに有効である。
＜変形例２＞
次に、上記第２実施例の変形例２について説明する。
【０１６７】
上記第２の実施例及びその変形例１では、コントローラで生成するＲＧＢの多値画像データの密度が３００ｄｐｉの場合について説明した。ここでは、ページメモリ１２０５の記憶容量や画像の種類に応じて、多値画像データを６００ｄｐｉでも展開可能な構成にした例について説明する。
なお、上記第２実施例に係るカラーレーザビームプリンタと同様の構成部分については、その説明を省略する。
【０１６８】
本変形例におけるビデオコントローラは、上記第２実施例と同様の構成において、ＣＰＵ１２０２が、ＲＧＢ画像データを３００ｄｐｉで展開するか６００ｄｐｉで展開するかの判断をする。この判断は、ページメモリ１２０５の記憶容量と圧縮伸張回路１２０６における圧縮率の関係によって行なわれる。
すなわち、ページメモリ１２０５が、６００ｄｐｉのデータを所定値より小さい圧縮率（例えば、１／２０）で格納可能な場合は、画像データを６００ｄｐｉで展開し、それ以外の場合は、画像データを３００ｄｐｉで展開する。また、ホストコンピュータや操作パネル１２０９によりオペレータが解像度を指定することもできる。
【０１６９】
図４４は、本変形例に係るスムージング処理回路１２５３の構成を示すブロック図である。同図において、符号１７´〜１９´はセレクタ、２０´は、６００ｄｐｉ動作時の画像属性信号生成回路である。その他の構成要素は、図３０に示す、上記第２実施例に係るスムージング処理回路と同様である。
図４４に示すスムージング処理回路１２５３には、データの解像度を示す信号／ＨＲＥＳ０が入力される。この／ＨＲＥＳ０が「真」である場合は、データの解像度が６００ｄｐｉであることを示す。この場合、セレクタ１７´〜１９´は、Ａ入力側が選択されている。
【０１７０】
すなわち、コントローラ内部で使用する画像クロック信号ＶＣＬＫＢとして６００ｄｐｉのクロックＶＣＬＫが用いられ、また、垂直同期信号として、エンジンからの／ＬＳＹＣＮ信号がそのまま用いられる。そして、６００ｄｐｉ、各８ビットのＲＧＢ信号／Ｄ７〜Ｄ０は、ＶＣＬＫＢ信号に同期して画像属性信号生成回路１９´に入力される。
【０１７１】
この画像属性信号生成回路１９´では、上記第２実施例と同様、当該印字画素の値が０ＦＨ以下、または、Ｆ０Ｈ以上のときに、／ＩＭＣＨＲ信号を「偽」として生成する。そして、上記画像データとともにプリンタエンジンに送出される。なお、／ＨＲＥＳ０が「偽」である場合は、データの解像度が３００ｄｐｉであることを示し、そのときの動作は、上記第２実施例と同様である。
【０１７２】
このように、本変形例では、安価な基本モデルにメモリを追加することにより、６００ｄｐｉのコントローラにグレードアップが可能となる。
［第３実施例］
以下、本発明に係る第３の実施例について説明する。
図４５は、本発明の第３の実施例に係るカラーレーザビームプリンタ（以下、プリンタという）のブロック構成図である。なお、ここでは、上記第１実施例、及び第２実施例に係るプリンタと同一構成要素には同一符号を付してある。
【０１７３】
図４５において、符号２２０１は、プリンタ２２０２に接続されるホストコンピュータであり、アプリケーションソフトウェア等により作成された画像情報をコマンドまたはコードデータやイメージデータとして、不図示のインタフェースを介してプリンタ２２０２内のコントローラ２２０３に送信する。コントローラ２２０３は、これらのコマンドまたはデータに応じて、３００ｄｐｉの画素に対応したＲＧＢの多値のビットデータ（例えば、８ビット）に展開する。
【０１７４】
コントロ−ラ２２０３から出力されたビットデータは、データ圧縮伸張処理部２２０４へ送られ、そこでデータ圧縮されて１ページ分のＲＧＢの多値のビットデータとして不図示のメモリに格納される。そして、データ圧縮伸張処理部２２０４は、このメモリから、エンジン部２２０７の処理タイミングに応じて伸張した３００ｄｐｉのＲＧＢの多値のビットデータを順次、出力する。
【０１７５】
符号２２０５は、データ圧縮伸張処理部２２０４から出力されるＲＧＢの多値のビットデータを、後述する画像処理部Ａ（２１０１）あるいは画像処理部Ｂ（２１０２）に送出する際の切換えを行なう切換部である。なお、ここでの切換えは、ユーザによる指定、あるいは、あらかじめプリンタに設定された指定に従い、処理対象となる画像の特徴として、自然画像等の中間調画像と文字、図形等の２値的画像が混在している場合は、出力端子Ａ側への切換えが行なわれて画像処理部Ａが選択され、また、文字や図形を含む画像に対しては、出力端子Ｂへの切換えにて画像処理部Ｂが選択される。
【０１７６】
画像処理部Ａは、上記第１実施例に係る色変換処理部２０５及び解像度変換処理部２０６と同一構成、並びに同一機構を有しており、色変換処理部２０５は、エンジンの色再現特性に合わせたマスキング処理及び下色除去（ＵＣＲ）処理を行なうことで、入力された３００ｄｐｉのＲＧＢのビットデータをＹＭＣＫの多値のビットデータに色変換する。
【０１７７】
そして、このＹＭＣＫの多値のビットデータは、次段の解像度変換処理部２０６で、上記第１実施例と同様な方法にて、６００ｄｐｉの多値のビットデータに解像度変換され、変換後のビットデータはエンジン部２２０７に出力される。
一方、画像処理部Ｂは、上記第２実施例に係る画像処理部１２０７と同様、黒文字検出回路１２５１、色信号変換回路１２５２、そして、スムージング処理回路１２５３の３つの機能ブロックにて構成され、上記第２実施例における処理と同一処理にて、６００ｄｐｉに解像度変換した画像データを出力する。
【０１７８】
なお、本実施例に係るプリンタにおいても、画像処理部Ａあるいは画像処理部Ｂから出力されるビットデータは、エンジン部２２０７にて、そのデータに応じたパルス幅変調を施され、その変調後の信号にてレーザを駆動することでカラー画像を得る。
以上説明したように、本実施例によれば、２つの画像処理部を選択的に切換えて、異なる解像度変換処理を実行することで、２値的画像部分では輪郭のシャープさや輪郭のスムーズさを再現し、中間調画像部分では濃度階調の滑らかな再現を可能にして高品位な画質印字を可能にするとともに、画像がエッジ部に相当する場合と非エッジ部に相当する場合とで、異なる画像変換論理を適用して、文字や図形を含む画像データを高解像度の平滑化したデータに変換することで、より滑らかなエッジ画像を得ることができる。
【０１７９】
本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても１つの機器から成る装置に適用しても良い。また、本発明は、システムあるいは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることは言うまでもない。
【０１８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像輪郭のシャープさやスムーズさが保たれ、かつ、中間調画像の部分では濃度階調の滑らかさが保たれた状態で、高解像度での印刷記録を行なうことができる。さらに、画像データを圧縮するのみならず、補間処理にてその解像度を変換することで、画像データの高圧縮を達成して画像メモリ容量を減らすとともに、画像の画質を維持できる。
【０１８１】
また、他の発明によれば、画像の特徴により異なる解像度変換を実行することで、滑らかなエッジ画像を得ることができる。
さらに、他の発明によれば、２つの画像処理部を選択的に切換えて、異なる解像度変換処理を実行することで、高品位な画質印字を可能にするとともに、画像の特徴により異なる画像変換論理を適用することで、高解像度の、より滑らかなエッジ画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係るカラー画像形成装置のブロック構成図である。
【図２】第１実施例に係るカラー画像形成装置の断面構成図である。
【図３】第１実施例における画像記録のタイミングチャートである。
【図４】第１実施例に係るデータ圧縮伸張処理部のブロック構成図である。
【図５】データ圧縮伸張処理部における処理手順を示すフローチャートである。
【図６】第１実施例に係る色変換処理部のブロック構成図である。
【図７】第１実施例に係る解像度変換処理部のブロック構成図である。
【図８】解像度変換処理部の動作タイミングチャートである。
【図９】解像度変換処理部を構成する補間回路１７のブロック図である。
【図１０】解像度変換処理部を構成する補間回路１０のブロック図である。
【図１１】補間回路１０におけるデータ補間処理を説明するための図である。
【図１２】補間回路１０におけるデータ補間処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】第１実施例に係るエンジン部を構成するパルス幅変調回路及び画像記録部のブロック図である。
【図１４】図１３に示すパルス幅変調回路及び画像記録部の動作タイミング図である。
【図１５】図１３に示すパルス幅変調回路及び画像記録部の動作タイミング図である。
【図１６】３００ｄｐｉの印字密度における１ライン上の印字位置と階調の関係を示す図である。
【図１７】６００ｄｐｉの印字密度における１ライン上の印字位置と階調変化の関係を示す第１の図である。
【図１８】６００ｄｐｉの印字密度における１ライン上の印字位置と階調変化の関係を示す第２の図である。
【図１９】３００ｄｐｉのアルファベット「ａ」の画像データを模式的に示す図である。
【図２０】データ補間された６００ｄｐｉのアルファベット「ａ」の画像データを模式的に示す図である。
【図２１】本発明の第２の実施例に係るカラーレーザビームプリンタの接続形態の概要を示す図である。
【図２２】第２実施例に係るカラーレーザビームプリンタのビデオコントローラの構成を示すブロック図である。
【図２３】第２実施例に係るプリンタエンジンの横断面図である。
【図２４】第２実施例に係るプリンタエンジンでの画像信号の流れを示す図である。
【図２５】第２実施例に係るパルス幅変調回路の内部構成を示すブロック図である。
【図２６】第２の実施例に係る三角波発生回路の構成を示すブロック図である。
【図２７】第２の実施例に係るパルス幅変調回路のタイミングチャートである。
【図２８】第２の実施例に係る画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図２９】第２実施例に係る黒文字検出回路の構成を示すブロック図である。
【図３０】第２実施例に係るスムージング回路の構成を示すブロック図である。
【図３１】第２実施例に係る２値化回路の構成を示すブロック図である。
【図３２】第２実施例に係るスムージング論理回路での、注目画素Ｍの画像データの変換を説明する図である。
【図３３】第２実施例に係るスムージング論理回路の概略構成を示すブロック図である。
【図３４】第２実施例のエッジスムージング処理におけるデータ変形例を示す図である。
【図３５】第２実施例に係るエッジスムージング処理にて得られる画像を模式的に示す図である。
【図３６】第２実施例における階調スムージング処理のデータ変換を説明するための図である。
【図３７】第２実施例に係る階調スムージング処理にて得られる画像を模式的に示す図である。
【図３８】スムージング処理部での処理タイミングを示すタイミングチャートである。
【図３９】第２実施例の変形例１に係るカラーレーザビームプリンタを構成するパルス幅変調回路のブロック図である。
【図４０】変形例１に係るエッジスムージング論理回路での注目画素の画像データ変換を示す図である。
【図４１】変形例１におけるシフトレジスタの出力データとビットマップパターンとの照合の例を示す図である。
【図４２】変形例１におけるエッジ部分の印字画像を模式的に示した図である。
【図４３】変形例１におけるエッジ部分の印字画像を模式的に示した図である。
【図４４】変形例２に係るスムージング処理回路の構成を示すブロック図である。
【図４５】本発明の第３の実施例に係るカラーレーザビームプリンタの構成を示すブロック図である。
【図４６】従来のカラー画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 周波数逓倍回路
２ デマルチプレクサ
３ デバイス制御回路
４ 水平同期信号発生回路
５ 発信回路
６〜９ ラインメモリ
１４〜１６ データセレクタ
１０，１７ 補間回路
１１〜１３ 切り替え回路
１５１ 入力制御部
１５２ 圧縮伸張制御部
１５３ 圧縮処理部
１５４ メモリ
１５５ 伸張処理部
２０１ ホストコンピュータ
２０２ プリンタ
２０３ コントローラ
２０４ データ圧縮伸張部
２０５ 色変換処理部
２０６ 解像度変換処理部
２０７ エンジン部
２０９ 色変換回路
２１０ パラメータＲＯＭ
１１００ プリンタエンジン
１２００ ビデオコントローラ
１２０１ ホストインターフェイス
１２０２ ＣＰＵ
１２０３ ＲＯＭ
１２０４ ＲＡＭ
１２０５ ページメモリ
１２０６ 圧縮伸張回路
１２０７ 画像処理部
１２０８ プリンタインターフェイス
１２０９ 操作パネル
１２１０ データバス
【産業上の利用分野】
本発明は、画像データの解像度を変換して画像の質を保ちつつ画像を形成・記録する画像形成装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタがカラー化され、ユーザの様々な表現手段として利用されるようになってきている。特に、電子写真方式を用いたカラーページプリンタは、その高品質印字及び高速印字の点で注目されてきている。
カラーページプリンタの１つであるフルカラー光ビームプリンタは、感光体上にビームを主走査方向に走査して第１の現像を行なった後、転写担持体上の記録紙等の記録媒体上に転写する工程を第１の工程とし、引き続き、第２，第３及び第４の工程により多色画像の記録を行なう。
【０００３】
一般的には、これら４つの工程にてＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）の各色トナーによりカラー画像を得る電子写真方式のカラーレーザビームプリンタが知られている。特に、近年、ホストコンピュータから、中間調画像データをディザ法等にて２値化せずに、各画素当たり８ビット等の多値情報信号データとして受け、各画素を多値で印字して出力するプリンタが実用化されている。また、印字解像度として、３００ｄｐｉ（ドット／インチ）、６００ｄｐｉ等のプリンタが開発、製品化されつつある。
【０００４】
図４６は、従来のカラーレーザビームプリンタの構成を示すブロック図である。同図において、符号２０１ｐは、プリンタ２０２ｐに接続されるホストコンピュータであり、アプリケーションソフトウェア等により作成された画像情報をコマンドまたはデータとして、不図示のインタフェースを介してプリンタ２０２ｐ内のコントローラ２０３ｐに送信する。
【０００５】
コントローラ２０３ｐは、入力されたコマンドまたはデータを、それらに応じて６００ｄｐｉの画素に対応した多値（例えば、８ビット）のビットデータに展開しながら、逐次、バッファメモリ２０８ｐに６００ｄｐｉの多値データとして格納し、１ページ分のデータを記憶する。そして、解像度が６００ｄｐｉのエンジン部２０７ｐのプロセスタイミングに応じて、バッファメモリ２０８ｐから逐次、６００ｄｐｉの多値の画像信号をエンジン部に送り、画像信号に応じてレーザを駆動してカラー画像を得る。
【０００６】
また、近年、コンピュータの出力装置として、レーザビームプリンタ等の電子写真方式を用いた情報記憶装置が広く使われるようになってきた。これらの情報記憶装置は、その高品質印字、静粛性及び高速性等の多くのメリットにより、デスクトップパブリッシング（ＤＴＰ）の分野を急速に拡大させる要因となってきている。
【０００７】
さらに、電子写真方式のカラープリンタも開発され、ホストコンピュータやプリンタの画像生成部であるコントローラ等の高性能化により、従来からのモノクロ印刷のみならずカラー画像を扱い、印刷することが実用化され、普及しつつある。
このようなカラープリンタによって、階調性のあるフルカラー画像を印刷する方法としては、ディザ法、濃度パターン法、誤差拡散法等、いくつかの手法があるが、特にレーザビームプリンタにおいては、比較的容易に主走査方向の解像度を変えることができるという特徴がある。例えば、レーザビームプリンタでは、画像データの値に応じてレーザダイオードの駆動パルス幅を変化させることにより濃淡を表現するパルス幅変調方式（いわゆる、ＰＷＭ方式）も採用されている。
【０００８】
一方、最近では、モノクロのページプリンタにおいて、文字や図形のエッジを検出して滑らかにするスムージング処理等の高画質化技術を取り入れて画質の向上を図ることが一般的になってきている。また、印字機構部であるプリンタエンジンの解像度も、以前は標準であった２４０ｄｐｉ（ドット／インチ）や３００ｄｐｉに代わって、４８０ｄｐｉや６００ｄｐｉの高解像のプリンタが出回わってきており、これに、上記スムージング処理技術を組み合わせることにより、印字品質も従来のプリンタと比較して飛躍的に向上してきている。
【０００９】
そこで、より高付加価値のカラープリンタにおいても、文字や図形のような画像に対しては、エッジを滑らかにする高画質化処理を行ない、印字品質を向上させることが求められている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のプリンタでは、扱う信号の情報量が膨大であるため、以下のような問題がある。
すなわち、各画素毎に階調情報を持つ画像情報は、（画素数）×（階調ビット数）という非常に大きな情報量を有する。その場合、プリンタの印字プロセスのプロセススピードに合わせて画像情報が転送されなければならず、また、入力した色空間の情報を、色材であるＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）の濃度情報に変換する演算が必要となる。
【００１１】
そこで、これらを実行するために、プリンタ側に最大出力サイズ分、もしくは、それ以上の容量のバッファメモリを保有し、入力画像情報を一旦このバッファメモリに格納してから、プリンタのタイミング上の都合に応じてプリンタエンジンにデータを送信し、出力する装置が実用化されている。
しかし、この種のプリンタでは、メモリ容量が膨大であるため、例えば、６００ｄｐｉの解像度で、各画素当たり８ビットの多値の画像を入力して、Ａ４サイズのデータを印字する場合、必要となるバッファメモリの容量は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各３２Ｍバイトで、合計１２８Ｍバイトになる。
【００１２】
これは、装置の大幅なコストアップになるとともに、装置そのものが大型化してしまうという問題につながり、さらに、データを扱う制御部（ＣＰＵ）の処理能力も向上させなければならず、それに伴うコストアップをも生じるという問題がある。
さらに、上記従来のカラープリンタでは画像データが多値であり、この多値画像データより生成したマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナーによる像を重ねることによって１枚の画像を再現するため、モノクロプリンタにおけるスムージング処理技術をそのまま適用することはできない。
【００１３】
また、上記従来のカラープリンタにおいては、写真の様なイメージ画像を扱うことが多くなるため、処理の都合上、これらの画像と文字や図形等の画像を識別する必要も生じてくる。
本発明の目的は、画像データの解像度を上げるように解像度変換を行なっても、高画質を保ったまま、大幅にメモリ容量を減らすことができる画像形成装置及びその方法を提供することである。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、画像の特徴により異なる画像変換論理を適用して解像度変換し、滑らかなエッジ画像を得ることができる画像形成装置及びその方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
感光体上に外部から入力した画像データの潜像を形成し、該潜像を現像して記録紙上に画像を得る画像形成装置において、
前記画像データの中から２値画像データと多値画像データを判別する手段と、
前記判別後の画像データに圧縮・伸張処理を施す圧縮・伸張手段と、
前記圧縮・伸張手段にて伸張して得られた画像データから第１の解像度を有する第１のビット情報を生成する手段と、
前記２値画像データと多値画像データとで異なる変換処理を適用することで、前記第１のビット情報を、前記第１の解像度よりも解像度の高い第２の解像度を有する第２のビット情報に解像度変換する解像度変換手段とを備え、
前記第２ビット情報をもとに画像形成及び記録を行ない、
前記圧縮・伸張手段は、前記多値画像データに対しては高圧縮率の圧縮を、また、前記２値画像データに対しては低圧縮率の圧縮を施す。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、
感光体上に外部から入力した画像データの潜像を形成し、該潜像を現像して記録紙上に画像を得る画像形成装置において、
前記画像データをもとに所定の色画像データを生成する手段と、
前記色画像データに圧縮・伸張処理を施す圧縮・伸張手段と、
前記伸張処理後の色画像データを複数色の現像材に対応する面順次画像データに変換する手段と、
前記面順次画像データの特定画素及び該特定画素の周囲の所定画素をもとに前記画像データの特徴を検出する検出手段と、
前記特徴に基づいて前記特定画素のデータ値を変更する手段と、
前記変更後の画素を含むことで前記画像データの解像度を変換する解像度変換手段とを備え、
前記解像度変換後の画像データをもとに画像形成及び記録を行なう。
【００１７】
以上の構成において、画像の特徴により異なる解像度変換が実行し、滑らかなエッジ画像を得るよう機能する。
【００１８】
この構成により、異なる解像度変換処理を選択的に実行して、高品位な画質印字並びに、より滑らかなエッジ画像を得るよう機能する。
【００１９】
【実施例】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施例を詳細に説明する。
［第１実施例］
図１は、本発明の第１の実施例に係るカラーレーザビームプリンタ（以下、プリンタという）のブロック構成図である。同図において、符号２０１は、プリンタ２０２に接続されるホストコンピュータであり、アプリケーションソフトウェア等により作成された画像情報をコマンドまたはデータＤ１として、不図示のインタフェースを介してプリンタ２０２内のコントローラ２０３に送信される。コントローラ２０３は、このコマンドまたはデータに応じて、３００ｄｐｉの画素に対応したＲＧＢの多値のビットデータＤ２（例えば、８ビット）に展開する。
【００２０】
コントロ−ラ２０３から出力されたビットデータＤ２はデータ圧縮伸張処理部２０４へ送られ、そこでデータ圧縮されて１ページ分のＲＧＢの多値のビットデータとしてメモリに格納される。そして、データ圧縮伸張処理部２０４は、このメモリから、エンジン部２０７のプロセスタイミングに応じて伸張した３００ｄｐｉのＲＧＢの多値のビットデータＤ３を順次、出力する。
【００２１】
上記３００ｄｐｉのＲＧＢのビットデータは、次に色変換処理部２０５に入力され、色変換処理部２０５では、入力された３００ｄｐｉのＲＧＢの多値のビットデータをＹＭＣＫの多値のビットデータＤ４に色変換する。そして、ＹＭＣＫの多値のビットデータＤ４は、次段の解像度変換処理部２０６で６００ｄｐｉの多値のビットデータに解像度変換され、それをビットデータＤ５としてエンジン部２０７に出力する。
【００２２】
なお、このビットデータＤ５は、エンジン部２０７にて、データに応じたパルス幅変調を施され、それにてレーザを駆動してカラー画像を得る。
図２は、本実施例に係る、６００ｄｐｉの解像度を有するＡ４サイズの用紙への印字が可能な、８ビットの多値記録を行なうカラーレーザビームプリンタの断面構成を示す図である。同図において、給紙部１０１から給紙された用紙１０２は、その先端をグリッパ１０３ｆにより保持されて転写ドラム１０３の外周に保持される。
【００２３】
像担持体１００に光学ユニット１０７により各色毎に形成された潜像は、各色現像器Ｄｙ，Ｄｃ，Ｄｍ，Ｄｂにより現像化されて、転写ドラム１０３の外周に位置する用紙に複数回、転写されて多色画像が形成される。その後、用紙１０２は、転写ドラム１０３から分離されて定着ユニット１０４で定着され、排紙部１０５より排紙トレー部１０６に排出される。
【００２４】
ここで、各色現像機は、その両端に回転支軸を有し、各々がその軸を中心に回転可能となるように現像器選択機構部１０８に保持される。各現像器は、その姿勢を一定に維持した状態で現像器選択のための回転がなされる。そして、選択された現像器が現像位置に移動後、現像器選択機構部１０８は、現像器と一体で支点１０９ｂを中心に選択機構保持フレーム１０９をソレノイド１０９ａにより像担持体１００方向に移動の位置決めをする。
【００２５】
ここで、上記構成をとるカラーレーザビームプリンタの動作について詳しく説明する。
まず、帯電器１１１によって、感光体ドラム１００が所定の極性に均一に帯電され、レーザビーム光Ｌによる露光によって、感光体ドラム１００上に、例えば、マゼンタの第１の潜像が形成される。続いて、マゼンタの現像器Ｄｍにのみ、所要の現像バイアス電圧が印加されることでマゼンタの潜像が現像され、感光体ドラム１００上に、マゼンタの第１のトナー像が形成される。
【００２６】
一方、所定のタイミングで転写紙Ｐが給紙され、その先端が転写開始位置に達する直前に、トナーと反対極性（例えば、プラス極性）の転写バイアス電圧（＋１．８ＫＶ）が転写ドラム１０３に印加される。そして、感光体ドラム１００上の第１のトナー像が転写紙Ｐに転写されるとともに、転写紙Ｐが転写ドラム１０３の表面に静電吸着される。その後、感光体ドラム１００からは、クリーナ１１２によって、残留するマゼンタトナーが除去され、次の色の潜像形成及び現像工程に備える。
【００２７】
次に、感光体ドラム１００上に、レーザビーム光Ｌによりシアンの第２の潜像が形成され、シアンの現像器Ｄｃにより、感光体ドラム１００上の第２の潜像が現像されてシアンの第２のトナー像が形成される。そして、このシアンの第２のトナー像は、先に転写紙Ｐに転写されたマゼンタの第１のトナー像の位置に合わせられて転写紙Ｐに転写される。なお、この２色目のトナー像の転写においては、転写紙Ｐが転写部に達する直前に、転写ドラム１０３に、＋２．１ＫＶのバイアス電圧が印加される。
【００２８】
同様にして、イエロー，ブラックの第３，第４の各潜像が感光体ドラム１００上に順次、形成され、それぞれが現像器Ｄｙ，Ｄｂによって現像される。そして、転写紙Ｐに先に転写されたトナー像と位置を合わせされてイエロー，ブラックの第３，第４の各トナー像が順次、転写され、結果として、転写紙Ｐ上に４色のトナー像が重なった状態で画像が形成される。
【００２９】
上記の３色目，４色目のトナー像の転写においては、転写紙Ｐが転写部に達する直前に、転写ドラム１０３に、＋２．５ＫＶ〜＋３．０ＫＶのバイアス電圧がそれぞれ印加される。このように、各色のトナー像の転写を行なう毎に転写バイアス電圧を高くしていくのは、転写効率の低下を防止するためである。
なお、この転写効率の低下の主な原因は、転写紙が、転写後に感光体ドラム１００から離れるときに、気中放電により転写紙表面が転写バイアス電圧と逆極性に帯電し（転写紙を担持している転写ドラム表面も、若干帯電する）、この帯電電荷が転写毎に蓄積されるため、転写バイアス電圧を一定にすると、転写の度に転写電界が低下していくことにある。
【００３０】
上記の４色目の転写の際に、転写紙の先端が転写開始位置に達したとき（その直前，直後を含む）、交流電圧として５．５ＫＶ（実効値であり、その周波数は５００Hz）に、第４のトナー像の転写時に印加された転写バイアス電圧と同極性で、かつ、同電位の直流バイアス電圧＋３．０ＫＶを重畳させて帯電器１１１に印加する。
【００３１】
このように、４色目の転写の際、転写紙の先端が転写開始位置に達したときに帯電器１１１を動作させるのは、転写ムラを防止するためである。特に、フルカラー画像の転写においては、僅かな転写ムラが発生しても色の違いとして目立ちやすく、従って、上述したように、帯電器１１１に所要のバイアス電圧を印加して放電動作を行なわせることが必要となる。
【００３２】
その後、４色のトナー像が重畳転写された転写紙Ｐの先端部が分離位置に近づくと、分離爪１１３が接近して、その先端が転写ドラム１０３の表面に接触し、転写紙Ｐを転写ドラム１０３から分離させる。この分離爪１１３の先端は、転写紙Ｐの後端が転写ドラム１０３を離れるまで、転写ドラム１０３の表面と接触状態を保ち、その後に転写ドラム１０３から離れてもとの位置に戻る。
【００３３】
また、帯電器１１１は、上記のように転写紙の先端が最終色の転写開始位置に達したときから、転写紙の後端が転写ドラム１０３を離れるまで作動し、転写紙上の蓄積電荷（トナーと反対極性）を除電して、分離爪１１３による転写紙の分離を容易にするとともに、分離時の気中放電を減少させる。
なお、転写紙の後端が、転写終了位置（感光ドラム１００と転写ドラム１０３とが形成するニップ部の出口）に達したとき、転写ドラム１０３に印加される転写バイアス電圧をオフ（接地電位）にする。また、これと同時に、帯電器１１１に印加していたバイアス電圧をオフにする。
【００３４】
最後に、転写ドラム１０３から分離された転写紙Ｐは定着ユニット１０４に搬送され、ここで、転写紙上のトナー像が定着されてから、排紙トレイ１１５上に排出される。
次に、本実施例におけるレーザビーム走査装置の動作を説明する。
図２の光学ユニット１０７であり、半導体レーザ１２０、ポリゴンミラー１２１、スキャナモータ１２２、レンズ１２３、ミラー１２５により構成される。そして、記録紙Ｐの給紙に同期して、１ページ分の画像信号ＶＤＯが半導体レーザ１２０へ出力され、画像信号ＶＤＯにより変調された光ビームＬが、スキャナモータ１２２により回転されるポリゴンミラー１２１に向けて出射される。
【００３５】
半導体レーザ１２０から出射された光ビームＬは、レンズ１２３、ミラー１２５により感光ドラム１００に導かれ、また、光ビームが出射されると、走査軸上に配置された不図示の検出器により光ビームＬが検出され、水平同期信号となるビームディテクト信号ＢＤが出力される。その結果、光ビームＬにより、ＢＤ信号に同期して感光ドラム１００が走査露光され、静電潜像が形成される。
【００３６】
図３は、本実施例における画像データの送出タイミングを示すタイミングチャートである。同図において、／ＰＲＮＴ信号（符号／は、信号がlow activeであることを意味する）は、上記のコントローラ２０３より出力され、エンジン部２０７に対してプリント動作を指示する信号である。また、／ＴＯＰ信号は、／ＰＲＩＮＴ信号に応答してエンジン部２０７がコントローラ２０３に対して出力する副走査方向の同期信号であり、１ページのカラー記録に対して、Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の各トナーに対応したプロセスタイミングに応じて、図示のように４パルス出力される。
【００３７】
／ＬＳＹＮＣは主走査方向の同期信号で、エンジン部２０７で生成されたＢＤ信号に対応した信号として生成され、データ圧縮伸張処理部２０４及び解像度変換処理部２０６へ出力される。また、／ＶＤＯ信号は、／ＬＳＹＮＣ信号に同期してデータ圧縮伸張処理部２０４で伸張され、かつ、色変換処理部２０５で色変換される。
【００３８】
さらに、上記の／ＶＤＯ信号は、解像度変換処理部２０６で解像度変換された６００ｄｐｉの多値（８ビット）の画像信号であり、上述のように、４パルスの／ＴＯＰ信号の内、１つ目の／ＴＯＰ信号に応答してＭ（マゼンタ）、２つ目の／ＴＯＰ信号に応答してＣ（シアン）、３つ目の／ＴＯＰ信号に応答してＹ（イエロー）、そして、４つ目のＴＯＰ信号に応答してＫ（ブラック）の／ＶＤＯ信号を出力する。
【００３９】
以下、図１に示すデータ圧縮伸張処理部２０４について詳細に説明する。
図４は、データ圧縮伸張処理部２０４のブロック構成図である。同図において、入力制御部１５１は、ＰＣＬ言語やポストスクリプト言語等のページ記述言語のインタプリタを搭載した、図１に示すコントローラ２０３にてアプリケーションソフト等で作成されたＲＧＢのデータを、３００ｄｐｉの８ビットの多値のビットデータに展開されたデータＤ２を入力し、そのデータを圧縮処理部１５３に送る。
【００４０】
圧縮伸張制御部１５２は、上記の入力制御部１５１から、３００ｄｐｉの解像度に対する画像サイズの情報を受信し、目標の圧縮率を設定して圧縮処理を制御する。また、圧縮処理部１５３は、公知の符号化ブロックであり、入力制御部１５１からのＲＧＢの３００ｄｐｉの解像度の画像情報を入力して、画像の冗長度を減らして符号化する。そして、メモリ１５４は、圧縮処理部１５３からの符号化、及び圧縮された３００ｄｐｉの解像度の画像データを格納する。
【００４１】
言うまでもなくメモリ１５４は、本実施例に係るプリンタの最大サイズ分のメモリ容量よりも少ない容量、例えば、２．７Ｍバイトのメモリで構成される。
伸張処理部１５５は、圧縮伸張制御部１５２から、その制御に用いた因子、例えば、目標圧縮率、各ブロックの割当符号量等の情報を受信して、それに基づいてメモリ１５４から符号を取り出し、プリンタエンジンのタイミング上の都合に合わせて復号して、ＲＧＢの３００ｄｐｉの伸張された画像データＤ３を生成する。
【００４２】
図５は、図４に示すデータ圧縮伸張処理部における、データ入力からメモリ格納までの動作手順を示すフローチャートである。同図において、ステップＳ１では、画像サイズ情報の入力、つまり、圧縮伸張制御部１５２が、入力制御部１５１から情報を受信する処理である。
ここで、画像サイズとしては、画像領域が長方形の場合、＜横画素数＞、＜縦画素数＞という形式で、接続したホストコンピュータ等から受信する方式や、＜画像領域の面積＞という形式で受信する方式等がある。いずれにしても、画像情報よりも先にヘッダ情報として受信する。
【００４３】
次に、ステップＳ２で、圧縮伸張制御部１５２にて目標の圧縮率を設定する。この目標圧縮率は、入力したサイズの画像情報を、プリンタが所有しているメモリ容量一杯に効率よく圧縮するために設定される。例えば、プリンタの最大画像サイズ分のメモリ容量をＡ、プリンタの所有しているメモリ容量をＢ、入力した画像サイズ分のメモリ容量をＣとすると、目標圧縮率をＣ／Ｂに設定する。
【００４４】
ステップＳ３では、各ブロック当たりの符号量を設定する。ここでは、画像をブロック化してブロック内で直交変換等を利用して圧縮する方式について説明する。
入力した画像のブロック化により、例えば、画像領域がＸ個のブロックに分割されたとすると、目標圧縮率により、各ブロックＢ／Ｘ分の符号に固定長符号化する。このＸの値は、最大画像サイズ分のブロック数の固定値ではなく、入力した画像サイズに応じて変化するので、各ブロックのＢ／Ｘ分の符号量も変化する。
【００４５】
そして、決定した各ブロック当たりの符号量によって、量子化の条件、例えば、ブロック内の直交変換係数の各成分に対する量子化割当ビット数等が選択され、その情報が圧縮伸張制御部１５２から圧縮処理部１５３、さらに、伸張処理部１５５へ送信される。続いて、ステップＳ４，Ｓ５で、縮処理部１５３は画像情報を一部、入力、バッファへの格納を行なう。続いて、圧縮伸張制御部１５２によって設定された量子化条件に従って符号化を行ない（ステップＳ６）、発生した符号をメモリ１５４へ格納する（ステップＳ７）。
【００４６】
ステップＳ８では、入力サイズの全画像の符号化が終了したか否かを判定し、その結果がＮＯの場合、上記ステップＳ４からステップＳ７の処理を繰り返す。このようにして、入力サイズ分の画像情報をプリンタに内蔵したメモリに格納する。
伸張時には、伸張処理部１５５が、圧縮処理部１５３からの量子化条件の情報に基づいて、プリンタエンジンのタイミングに同期して復号する。このとき、復調されたＲＧＢの３００ｄｐｉの画像信号は、図３のタイミングチャートにて示されるように、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋの各々に対する／ＴＯＰ信号に応じてＲＧＢの同一ページの信号Ｄ３が、次段の色変換処理部２０５に対して４回出力される。
【００４７】
このような圧縮・伸張を行なうことによって、一般的には、大きな画像劣化を生じることなく、約１／１２程度にメモリ容量を削減することが可能である。
なお、本実施例では、上述のように、文字・図形データも自然画データも、同一の圧縮率で圧縮する例を説明したが、より高画質を保って、より高圧縮率を達成する方法として、圧縮の前に文字・図形データと自然画データとを判別して分離し、文字・図形データに対しては画像劣化のない、または非常に少ない圧縮方法を適用し、また、自然画データに対しては、多少画像劣化が生じても、より高圧縮率を実現できる圧縮方法を用いて圧縮したデータをメモリに格納して、伸張時には、復調後の両データを合成するようにしてもよい。
図６は、本実施例に係る色変換処理部２０５のブロック図を示す。同図において、３００ｄｐｉの画像信号Ｄ３（ＲＧＢ、各８ビットのデータ）は、色変換回路２０９に入力される。この色変換回路は、パラメータＲＯＭ２１０からパラメータを入力して演算、またはルックアップテーブル変換により、上述した／ＴＯＰ信号に応じて、１パルス目に対応して８ビットのＭ信号を生成する。
【００４８】
また、／ＴＯＰ信号の２パルス目に対応して８ビットのＣ信号を生成し、／ＴＯＰ信号の３パルス目に対応して８ビットのＹ信号を生成する。さらに、／ＴＯＰ信号の４パルス目に対応して８ビットのＫ信号を生成する。この過程で、エンジンの色再現特性に合わせてマスキング処理及び下色除去（ＵＣＲ）の処理が行なわれ、色変換される。そして、これらの３００ｄｐｉのＹＭＣＫ信号Ｄ４は、解像度変換処理部２０６へ送られる。
【００４９】
図１６は、３００ｄｐｉの印字密度における１ライン上の印字位置と階調変化との関係を示すものである。この図に示すような画像データを、そのまま６００ｄｐｉの解像度を有するプリンタエンジンで印字すると、出力画像の大きさは縦・横ともに１／２になってしまう。そこで、本実施例に係る解像度変換処理部２０６では、ドット構成を縦・横ともに２倍に引き延ばす処理を行なう。
【００５０】
しかし、図１７に示すように、３００ｄｐｉの画像データのドット構成を、単に縦・横ともに２倍に引き延ばして６００ｄｐｉの画像データに変換する処理を行なった場合、出力画像は大きくなるが、画質（階調の滑らかさ）は、３００ｄｐｉの画像に比べて変化がないので、解像度が６００ｄｐｉのエンジンが本来有する能力を十分に発揮できないことになる。
【００５１】
また、３００ｄｐｉの印字密度におけるページ情報の中には、自然画像等の中間調画像と文字、図形等の２値的画像が混在している。これを一律のアルゴリズムで６００ｄｐｉの印字密度の画像データに変換したのでは、画質の性質に応じた最適な画質が得られない。つまり、中間調画像には濃度階調の再現性や滑らかさが必要であり、２値的画像には、輪郭のシャープさや輪郭のスムーズさの再現が必要であること等が、この方法では考慮されないことになる。
【００５２】
本実施例では、上記の不都合を改善して、２値的画像部分では輪郭のシャープさや輪郭のスムーズさを再現するとともに、中間調画像部分での濃度階調の滑らかな再現を可能にした高品位の画質印字を可能にする。
図７は、本実施例に係る解像度変換処理部２０６のブロック構成図である。同図に示す解像度変換処理部では、色変換処理部２０５から送られてくるＭ，Ｃ，Ｙ，Ｋの各々について、つまり、１パルス目の／ＴＯＰ信号に対応して送出される８ビットのＭ信号、次に２パルス目の／ＴＯＰ信号に対応して送出される８ビットのＣ信号、次の３パルス目の／ＴＯＰ信号に対応して送出される８ビットのＹ信号、また、次の４パルス目の／ＴＯＰ信号に対応して送出される８ビットのＫ信号に対して、各々、後述する補間処理を行なう。
【００５３】
図７において、水平同期信号発生回路４は、入力されるビームディテクト信号（ＢＤ信号）をカウントし、ＢＤ信号を２カウントする度に１つの水平同期信号ＨＳＹＮＣ（主走査方向の同期信号）を出力する。一方、色変換処理部２０５は、水平同期信号ＨＳＹＮＣを受けて復調した、３００ｄｐｉ，８ビットの多値画像データＶＤＯ（ＶＤＯ０〜ＶＤＯ７）と、画像クロック信号ＶＣＬＫを送出する。そして、解像度変換処理部２０６は、入力された３００ｄｐｉで８ビットの画像データＶＤＯと画像クロック信号ＶＣＬＫとから、６００ｄｐｉ，８ビットの画像データを生成し、記録を行なう。
【００５４】
周波数逓倍回路１は、入力した画像クロック信号ＶＣＬＫの周波数を逓倍して、２倍の周波数のクロック信号ＶＣＬＫ’を得る。また、発信回路５は、画像クロック信号ＶＣＬＫの４倍の周波数のクロック信号ＬＣＬＫを発生する。そして、切り換え回路１１〜１３は、これらクロック信号ＶＣＬＫ’、またはＬＣＬＫを選択して、それを各ラインメモリ６〜８（各々が８ビットの深さを有する）に読み書き用クロック信号を供給する。
【００５５】
補間回路１７は、入力した３００ｄｐｉ用の画像データＶＤＯの間に補間データを生成・挿入することにより、主走査方向について６００ｄｐｉ用の画像データを形成する。また、デマルチプレクサ２は、補間回路１７によりデータ補間された画像データをラインメモリ６〜８に分配する。なお、これらラインメモリ６〜８は、主走査６００ｄｐｉに相当する各１ライン分のメモリ容量を有する。
【００５６】
デバイス制御回路３は、ＢＤ信号に基づいて１ライン毎の繰り返しで各ブロックを制御する。すなわち、デマルチプレクサ２によって、補間後の画像データＶＤＯを順次、ラインメモリ６〜８に分配させるとともに、切り換え回路１１〜１３により、選択したラインメモリにクロック信号ＶＣＬＫ’によって画像データＶＤＯを書き込むように制御する。
【００５７】
また、現在、書き込み中の状態ではない他の２つのラインメモリからは、既に書き込みを終了した画像データがクロック信号ＬＣＬＫによって読み出される。この動作はライン毎に順次、行なわれ、例えば、ラインメモリ６へのデータ書き込み時には、ラインメモリ７，８はデータの読み出し動作を行ない、ラインメモリ７へのデータ書き込み動作が行なわれているときには、ラインメモリ８，６からはデータの読み出し動作を行なう。また、次のラインでは、ラインメモリ８にデータ書き込み動作を行ない、このとき、ラインメモリ６，７からはデータ読み出し動作を行なう。
【００５８】
データセレクタ１４，１５は、ラインメモリ６〜８の読み出し信号を各々選択して出力する。例えば、ラインメモリ６が書き込み動作を、また、ラインメモリ７，８が読み出し動作を行なうときには、データセレクタ１４はラインメモリ７の読み出しデータＤ２を選択して、一連の画像データＤＳ１を出力し、データセレクタ１５は、ラインメモリ８の読み出しデータＤ３を選択して、一連の画像データＤＳ２を出力する。
【００５９】
補間回路１０は、単一、または複数の画像データＤＳ１とＤＳ２とを比較判別、あるいは数値演算し、その結果得られた画像（補間）データＱを出力する。また、ラインメモリ９は、１ライン分の画像データＱを記憶する。そして、データセレクタ１６は、ラインメモリ６〜９から読み出される画像データＤ１〜Ｄ４のいずれか一つを選択して、それを画像データＶＤＯ’として出力する。
【００６０】
なお、デバイス制御回路３は、ラインメモリ６〜８，９の読み書き制御、及びデータセレクタ１４〜１６の選択制御をも行なう。また、図８は、図７に示す解像度変換処理部２０６の動作タイミングチャートである。
図９は、図７に示す補間回路１７のブロック構成を示す。同図に示す補間回路１７は、画像データの水平方向のデータ補間を行なう。
【００６１】
図９において、フリップフロップ１８は、クロック信号ＶＣＬＫを２分周してクロック信号１／２ＶＣＬＫを出力する。また、画像データＶＤＯの最上位ビットＶＤＯ７は、クロック信号１／２ＶＣＬＫによりラッチ回路１９のラッチ２３とラッチ２４に交互にラッチされる。同様にして、画像データの他のビットＶＤＯ６〜ＶＤＯ０も、それぞれラッチ回路２０〜２２内の各々２つのラッチに交互にラッチされる。その結果、ラッチ回路１９〜２２には、現時点の画像データとそれより１つ前の時点の画像データが記憶される。
【００６２】
全加算器２５は、２つの連続する画像データの内容を加算する。そして、加算結果の全９ビットの内、上位８ビットをとることにより、その加算値は１／２になり、連続する２画像データの平均値が決まる。また、セレクト回路２６は、切り換え端子２７〜３０の切り換え制御を行なうことにより、１つ前の時点の画像データ、中間の平均値データ、現時点の画像データを順次、出力する。
【００６３】
これにより、６００ｄｐｉの解像度を有するエンジンの各２ドット分のエリアには、それぞれ画像データと補間データが割り当てられ、主走査方向の解像度も６００ｄｐｉになる。例えば、図１６に示す３００ｄｐｉ，８ビットのデータは、図１８に示すように、６００ｄｐｉで８ビットのデータに変換され、結果として階調に滑らかさを生じることになる。
【００６４】
図１０は、図７に示した補間回路１０のブロック構成図である。同図において、画像データＤＳ１とＤＳ２は、それぞれ８ビット７ステージのシフトレジスタ１７，１８に入力される。また、論理回路１９は、シフトレジスタ１７に蓄えた画像データＡ〜Ｇ、及びシフトレジスタ１８に蓄えた画像データａ〜ｇの内容を入力して、それらに対応する８ビットの補間データＱを出力する。
【００６５】
そこで、本実施例に係る補間回路１０におけるデータ補間処理を説明する。
図１１は、補間回路１０において、画像データＡ〜Ｇ及び画像データａ〜ｇと、補間すべき注目画素Ｑとの相対位置関係を示している。つまり、補間すべき注目画素Ｑは、画像データＡ〜Ｇ及びａ〜ｇに挟まれるラインの中間に位置する。
また、図１２は、補間回路１０を構成する論理回路１９における、論理演算処理及び数値演算処理を示したフローチャートである。同図において、ステップＳ２１では、注目画素Ｑの上下に位置する画素Ｄ及び画素ｄの内容を判別し、それらがともに、”ＦＦ”ｈ（：ｈは、１６進表示を示す）、または、”００”ｈであるか、あるいは、”ＦＦ”ｈと”００”ｈの組み合わせであるか否かを調べる。
【００６６】
そして、判別結果がＹＥＳのときは、注目画素として文字，図形等の２値的画像データを生成すべきと判断し、処理をステップＳ２２に進める。ステップＳ２２では、各８ビットの画像データＡ〜Ｇ及び画像データａ〜ｇを、各１ビットの２値データＡ’〜Ｇ’及び２値データａ’〜ｇ’に変換する。
すなわち、画像データの内容が”ＦＦ”ｈの画素については、それを論理１に変換し、内容が”００”ｈ〜”ＦＥ”ｈの画素については、論理０に変換する。そして、ステップＳ２３では、１ビットの補間データＱ’を、以下の論理式に従って補間生成する。
【００６７】
【００６８】
ステップＳ２４では、２値補間データＱ’を多値補間データＱに逆変換する。つまり、データＱ’が論理１のときは、多値補間データＱ＝”ＦＦ”ｈとし、論理０のときは、Ｑ＝”００”ｈとする。そして、ステップＳ２６では、ステップＳ２５で得られた多値補間データＱを出力する。
なお、ステップＳ２１での判別結果がＮＯのときは、上下の画素Ｄ，ｄのいずれかに、画像データ”０１”ｈ〜”ＦＥ”ｈが含まれる場合であり、注目画素として写真等の多値画像データを生成すべきと判断して、ステップＳ２５に進む。そこでは、数値演算により、上下の画素データＤ，ｄの平均値Ｑ＝（Ｄ＋ｄ）／２を補間生成する。そして、ステップＳ２６で、その多値補間データＱを出力する。
【００６９】
上記の処理により、例えば、図１９に示す３００ｄｐｉの解像度で形成されたアルファベット「ａ」の画像データは、図２０に示すように、６００ｄｐｉのデータ補間された画像データになる。なお、このデータ補間された、６００ｄｐｉ，８ビットの画像データは、後述するエンジン部２０７内のパルス幅変調回路に送られる。
【００７０】
図１３は、本実施例に係るエンジン部２０７のブロック構成図であり、同図に示すように、本エンジン部２０７は、パルス幅変調回路及び画像記録部にて構成される。
図１３において、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）４２は、解像度変換処理部２０６内のデータセレクタ１６からの８ビットの画像データ（ＶＤＯ’）４００に対してガンマ補正変換を行なう。また、Ｄ／Ａ変換器３２では、ガンマ補正後の画像データ４０１をアナログ画像信号４０２に変換する。
【００７１】
一方、タイミング発生回路３４は、ビーム検出器４１の検出出力に基づく水平同期（ＢＤ）信号４０７、及びこのＢＤ信号に基づく同期クロック信号４０９に同期したタイミング信号４０８を発生する。また、三角波発生回路３５は、タイミング信号４０８に従って三角波信号４０５を発生する。
コンパレータ３６は、上記のアナログ画像信号４０２と三角波信号４０５を比較することにより、アナログ画像信号４０２の濃度をパルス幅変調したＰＷＭ信号４０３を発生する。また、駆動回路３７は、コンパレータ３６からの出力であるＰＷＭ信号４０３に従って、半導体レーザ３８をパルス駆動する。
【００７２】
このようにして、半導体レーザ３８より発射したレーザビームは、高速回転するポリゴンミラー１２１によって感光ドラム１００上に主走査されるとともに、所定速度で回転する感光ドラム１００によって副走査される。そして、いわゆる、ラスタスキャン方式により感光体ドラム１００の一様に帯電された面上に入力画像データＶＤＯ’の潜像を形成する。この潜像は、次に現像手段で顕像化され、転写紙に転写されることで、６００ｄｐｉ，８ビットの記録画像を得る。
【００７３】
図１４，図１５は、図１３に示すエンジン部の動作タイミングチャートである。図１４に示すように、各ＢＤ信号４０７の間に所定画素数（ここでは、６００ｄｐｉ）のタイミング信号４０８が発生し、このタイミング信号４０８に同期して三角波信号４０５が発生する。そして、コンパレータ３６は、図１５に示すように、三角波信号４０５のレベルがアナログ画像信号４０２のレベルを越える区間において論理１レベルとなるように出力信号（ＰＷＭ信号）４０３を形成する。つまり、コンパレータ３６からは、アナログ画像信号４０２の濃度レベルに応じたパルス幅（中間調）のＰＷＭ信号４０３が発生し、このＰＷＭ信号によってレーザ駆動、及び画像記録が行なわれる。
【００７４】
以上説明したように、本実施例によれば、３００ｄｐｉの画像データから６００ｄｐｉの画像データを生成する際、注目画素周辺の画像データが２値的表現に属するときは、２値論理演算によって注目画素の補間データを生成し、また、画像データが多値的表現の画像に属すると判断されたときには、数値演算によって注目画素の補間データを生成することで、入力した３００ｄｐｉの画像データから、２値的画像の部分では、２値画像が有する特徴である輪郭のシャープさ、輪郭のスムーズさが保たれ、かつ、中間調画像の部分では濃度階調の滑らかさが保たれた状態で、同一サイズの６００ｄｐｉの印刷記録を行なうことができる。
【００７５】
また、３００ｄｐｉで画像データを展開し、その解像度変換において６００ｄｐｉの画像データに補間変換することにより、メモリ容量を１／４に削減でき、さらに、圧縮・伸張することによりメモリ容量を１／１２にできるので、バッファメモリとして１２８Ｍバイト（６００ｄｐｉで画像データを展開した場合のメモリ容量）のメモリが必要な場合、それを１／（４×１２）＝１／４８、つまり、２．７Ｍバイトの容量で済むので、装置の大幅なコスト軽減が達成できるとともに、画像展開スピードも３００ｄｐｉで展開できるので４倍速くすることができる。
【００７６】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
そこで、以下、上記実施例の変形例について説明する。
例えば、上記の実施例では、２値的画像と多値的画像を”ＦＦ”ｈ，”００”ｈの比較参照データで判別しているが、これを”ＦＦ”〜”Ｆ０”、または”１０”〜”０”のデータを２値的データとし、”ＥＦ”〜”１１”のデータを多値的データとして処理してもよい。
【００７７】
また、多値的画像データに対して、補間データとして演算した近傍画素データの平均値を用いたが、これに周囲の濃度勾配の状況をも加味、判断して補間値を変更してもよい。このようにすることによって、多値的画像に対して階調の変化が緩やかな部分の補間処理は、周囲の画素データの平均値とし、また、階調の変化の急な部分の補間処理は、図形の輪郭を保存するような演算値とすることができ、自然画像の中に存在するエッジ部分の輪郭をぼかすことなく鮮明化して補間することが可能となる。
【００７８】
また、多値的画像データの処理回路を簡略化するため、演算せずに、単に周囲の画素の一つの画素データと同一の画素データとして補間するようにしてもよい。この場合、画質の向上はないが、より簡単な回路で画像サイズを補正することができる。
他方、データ圧縮伸張処理部２０４のメモリ１５４の容量を、さらに増設可能とし、メモリの増設ができない場合には、コントローラ２０３は、３００ｄｐｉで画像データを展開し、図１に示す構成をとる上記実施例に係るプリンタにて６００ｄｐｉのデータに変換後、印字するようにする。また、メモリの容量が所定容量以上増設された場合には、コントローラ２０３は、６００ｄｐｉで画像データを展開して、図１に示す解像度変換処理部２０６における解像度変換処理をスキップするようにすれば、メモリ容量に応じた高画質画像を得ることが可能となる。
【００７９】
また、上記実施例では、データ圧縮伸張処理部２０４に入力される画像データＤ２をＲＧＢ信号としたが、これをＹＭＣＫの画像データＤ２として入力し、このＹＭＣＫの画像データを圧縮してメモリに格納し、エンジン部のプロセスタイミングに応じて各／ＴＯＰ信号に対して、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋの順に伸張した画像データＤ３を色変換処理部を介さずに解像度変換処理部２０６に入力するようにしもよい。なお、この場合には、コントローラ２０３が、画像データを展開する際、ＹＭＣＫの色データに変換して展開することになる。
【００８０】
さらに、上記実施例では、印字密度が３００ｄｐｉのデータを圧縮・伸張した後に、３００ｄｐｉのデータを６００ｄｐｉのデータに変換しているが、例えば、４００ｄｐｉのデータを入力して８００ｄｐｉのデータに変換してもよいし、３００ｄｐｉのデータを９００ｄｐｉのデータに変換してもよい。
また、データ補間するドット数を１ドットとしたが、複数ドットの補間、あるいは８ビットより低い７ビット，６ビット，５ビット，４ビット，３ビット，２ビット等の画像データを扱うようにしてもよい。プリンタエンジンについても、レーザビームプリンタに限らず、ＬＥＤプリンタ，インクジェットプリンタ，熱転写プリンタ，昇華型プリンタ等であってもよいし、画像記録変調方式はパルス幅変調方式でなくても、輝度変調方式であってもよい。
［第２実施例］
以下、本発明の第２の実施例について説明する。
【００８１】
図２１は、本発明の第２実施例に係るカラーレーザビームプリンタの接続形態の概要を示す図である。なお、本実施例に係るカラーレーザビームプリンタは、６００ｄｐｉの解像度を有するプリンタであるとする。
図２１に示すように、カラーレーザビームプリンタ１５０１は、外部のホストコンピュータ１５０２から送られる、プリンタ言語で記述されたコードデータやイメージデータを受け、これらのデータに基づいて、１ページ分のマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの多値画像データを生成するビデオコントローラ１２００（以下、単にコントローラともいう）と、入力多値画像データに応じて変調したレーザビームを感光ドラム上に走査することにより潜像を形成し、これを記録紙に転写した後、定着させるという一連の電子写真プロセスによる記録を行なうプリンタエンジン１１００（以下、単にエンジンともいう）より構成される。なお、上述のように、エンジン１１００は６００ｄｐｉの解像度を有する。
【００８２】
そして、上記のビデオコントローラ１２００とプリンタエンジン１１００は、インターフェイス信号線１３００によって接続されている。
次に、本実施例に係るカラーレーザビームプリンタにおけるカラー画像形成過程について説明する。
図２２は、本実施例に係るカラーレーザビームプリンタのビデオコントローラの構成を示すブロック図である。
【００８３】
最初に、図２２に示す主なインターフェイス信号について説明する。なお、信号名に付された符号／は、その信号が論理的にlow activeであることを意味する。
／ＲＤＹ信号は、コントローラ１２００に対してエンジン１１００から送出される信号であり、エンジン１１００が、後述する／ＰＲＮＴ信号を受ければ、いつでもプリント動作を開始できる状態、または、プリンタ動作を継続できる状態にあることを示す信号である。
【００８４】
／ＰＲＮＴ信号は、エンジン１１００に対してコントローラ１２００から送出される信号であり、プリント動作の開始、または、プリント動作の継続を指示する信号である。
／ＴＯＰ信号は、副走査（垂直走査）方向の同期信号であって、コントローラ１２００に対してエンジン１１００から送出される。
【００８５】
／ＬＳＹＮＣ信号は、主走査（水平走査）方向の同期信号であって、コントローラ１２００に対してエンジン１１００から送出される。
／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号は、エンジン１１００に対してコントローラ１２００から送出される画像信号であり、エンジン１１００が印字すべき画像濃度情報を示す。／ＶＤＯ７が最上位、／ＶＤＯ０が最下位の計８ビットで表わされる。エンジン１１００では、／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号が‘００Ｈ’（Ｈは１６進を意味する）で、現像中のトナー色の最大濃度で印字し、‘ＦＦＨ’で印字を行なわない。
【００８６】
／ＩＭＣＨＲ信号は、画像属性を示す信号であり、エンジン１１００に対してコントローラ１２００から送出される。この信号が「真」であるときは、階調性を重視する画像であることを示し、「偽」であるときは、解像度を重視する画像であることを示す。また、エンジン１１００では、この信号が「真」であるときは、ＰＷＭの線数（濃度を表す単位）を２００線／インチ（以下の記述では、「／インチ」を省略する）として印字を行ない、この信号が「偽」であるときは、ＰＷＭの線数を６００線として印字を行なう。
【００８７】
ＶＣＬＫ信号は、画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０、及び、画像属性信号／ＩＭＣＨＲの転送クロック信号であり、エンジン１１００に対してコントローラ１２００から送出される。コントローラ１１００は、このＶＣＬＫ信号の立ち上りエッジに同期して／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号、及び、／ＩＭＣＨＲ信号を送出する。
【００８８】
図２２に示すビデオコントローラ１２００において、符号１２０１はホストインターフェイスで、上述のホストコンピュータとの通信を行ない、プリンタ固有の言語で記述されたコードデータやイメージデータを受ける。１２０２は、コントローラ１２００の全体の制御を司るＣＰＵ、１２０３は、ＣＰＵ１２０２の制御プログラムやフォントデータ等を格納しているＲＯＭ、１２０４は、ＣＰＵ１２０２のワークエリアとなるＲＡＭである。
【００８９】
符号１２０６は圧縮伸張回路で、ＲＧＢ８ビットの多値画像情報を圧縮／伸張する機能を有する。１２０５はページメモリで、圧縮伸張回路１２０６で圧縮された印字１ページ分のＲＧＢ多値画像データを格納する。また、１２０７は画像処理部で、圧縮伸張回路１２０６で伸張されたＲＧＢ多値画像情報を、プリンタエンジン１１００の印字トナー色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の多値画像情報に変換し、さらに、６００ｄｐｉのスムーズ化された情報に変換して、上記画像属性信号／ＩＭＣＨＲを生成する機能を有する。
【００９０】
符号１２０８はプリンタインターフェイスで、プリンタエンジン１１００とのインターフェイス回路である。１２０９は操作パネルで、オペレータは、このパネルを操作することにより、プリンタに対する各種設定を直接、行なうことができる。なお、コントローラ１２００内の各ブロック間のデータのやり取りは、データバス１２１０を介して行なわれる。
【００９１】
上記の構成をとるコントローラにおいて、ホストインターフェイス１２０１から入力したコードデータは、所定の描画アルゴリズムにより、文字や図形、あるいはイメージ画像についての３００ｄｐｉ、各色８ビットのＲＧＢ多値画像データに展開される。そして、展開されたＲＧＢの画像データは、圧縮伸張回路１２０６で圧縮される。
【００９２】
圧縮伸張回路１２０６は、例えば、ＪＰＥＧアルゴリズムにより入力画像データを圧縮し、プリント動作時には、圧縮したデータをリアルタイムに伸張しながら出力する。なお、上述のように、圧縮された画像データは、ページメモリ１２０５に格納される。
このようにして１ページ分の圧縮画像データがページメモリ１２０５に準備できると、ビデオコントローラ１２００は、プリンタエンジン１１００からの／ＲＤＹ信号が「真」であれば、／ＰＲＮＴ信号を「真」にして、プリンタエンジン１１００に対して印字動作の開始を指示する。
【００９３】
次に、本実施例に係るプリンタエンジン１１００の動作について説明する。
図２３はプリンタエンジンの横断面図であり、図２４は、プリンタエンジンの画像信号の流れを示す図である。
図２３に示すプリンタエンジン１１００は、／ＰＲＮＴ信号を受け取ると、不図示の駆動手段により、感光ドラム１１０６及び転写ドラム１１０８を、図中の矢印方向に回転させる。続いて、ローラ帯電器１１０９の帯電を開始し、感光ドラム１１０６を所定の電位に均一に帯電する。
【００９４】
次に、給紙ローラ１１１１によって、記録用紙カセット１１１０から記録用紙１１２８が転写ドラム１１０８に給紙される。この転写ドラム１１０８は、中空の支持体上に誘電体シートを張ったもので、感光ドラム１１０６と同一速度で矢印方向に回転する。そして、転写ドラム１１０８に記録用紙１１２８が供給されると、転写ドラム１１０８の支持体上に設けられたグリッパ１１１２によって記録用紙１１２８が保持され、吸着ローラ１１１３、及び、吸着用帯電器１１１４により、記録用紙１１２８を転写ドラム１１０８に吸着させる。
【００９５】
同時に、現像装置の支持体１１１５を回転させて、支持体１１１５に支持された４つの現像装置１１１６Ｍ，１１１６Ｃ，１１１６Ｙ，１１１６Ｂｋの内、第１のトナーであるマゼンタのトナーが入った現像装置１１１６Ｍを感光ドラム１１０６に対向させる。なお、現像装置１１１６Ｃにはシアンのトナーが入っており、現像装置１１１６Ｙにはイエローのトナーが、また、現像装置１１１６Ｂｋにはブラックのトナーが入っている。
【００９６】
一方、プリンタエンジン１１００は、転写ドラム１１０６に吸着された記録用紙１１２８の先端を検出器１１１７によって検出し、所定のタイミングで垂直同期信号／ＴＯＰを発生して、それをコントローラ１２００に送出する。
コントローラ１２００は、印字ページに対する最初の／ＴＯＰ信号を受け取ると、ページメモリー１２０５に格納されている圧縮画像データの読出しを開始する。読み出されるデータは、圧縮伸張回路１２０６にて、もとのＲＧＢ各８ビット、計２４ビットの画像データにリアルタイムに伸張され、画像処理部１２０７に入力される。
【００９７】
画像処理部１２０７では、３００ｄｐｉのＲＧＢ各８ビットの入力画像データから第１の印字色であるマゼンタのデータが、３００ｄｐｉ、８ビットで生成され、さらに、６００ｄｐｉ、８ビットのスムーズ化されたデータに変換される。同時に、各画素に対する画像属性信号／ＩＭＣＨＲが生成される。なお、このスムージング処理部１２０７における処理の詳細については後述する。
【００９８】
上記のごとく生成された６００ｄｐｉの画像データは、画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０として、画像属性信号／ＩＭＣＨＲとともに、ＶＣＬＫ信号に同期してプリンタエンジン１１００に送出される。コントローラより出力された／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号、及び、／ＩＭＣＨＲ信号は、図２４に示すように、パルス幅変調回路１１０１に入力され、画像データのレベルに応じたパルス幅を有するレーザー駆動信号ＶＤＯとなる。
【００９９】
図２４において、上記レーザ駆動信号ＶＤＯに応じて駆動されるレーザダイオード１１０３からのレーザビーム１１２７は、不図示のモータにより矢印方向に回転駆動される回転多面鏡１１０４にて偏向され、光路上に配置された結像レンズ１１０５を経て、感光ドラム１１０６上を主走査方向に走査することで、感光ドラム１１０６上に潜像を形成する。
【０１００】
このとき、ビームディテクタ１１０７は、レーザビームの走査開始点を検出し、この検出信号から、主走査の画像書き出しタイミングを決定するための水平同期信号である／ＬＳＹＮＣ信号が生成される。
図２５は、本実施例に係るパルス幅変調回路１１０１の内部構成を示すブロック図である。同図において、符号１１２９はラインメモリーである。このラインメモリー１１２９は、トグルバッファ形式に構成されており、独立したクロックによって書き込みと読み出しを同時に行なうことが可能な構成となっている。
【０１０１】
符号１１３０はクロック発生回路で、水平同期信号／ＨＳＹＮＣに同期したパターンクロック信号ＰＣＬＫ、及びＰＣＬＫを１／３分周したクロック信号（１／３）ＰＣＬＫを生成する。ＰＣＬＫは、６００ｄｐｉの１ドット印字に対応する周期を有する。また、１１３１はγ補正回路、１１３２はＤ／Ａ変換回路、１１３３は位相制御回路、１１３４，１１３５は三角波発生回路、１１３６，１１３７はコンパレータ、１１３８はセレクタ、１１３９はＤフリップフロップである。
【０１０２】
ここで、パルス幅変調回路１１０１の動作について説明する。
最初に、主走査１ライン分の／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号、及び／ＩＭＣＨＲ信号が、クロック信号ＶＣＬＫによりラインメモリ１１２９に書き込まれる。第１ラインの書き込みが完了すると、次のラインの水平同期信号／ＨＳＹＮＣにより、ラインメモリ１１２９の書き込みのバンク切替えが行なわれる。また、次の第２ラインの信号の書き込みが行なわれると同時に、既に書き込まれている第１のラインのデータが、上記パターンクロック信号ＰＣＬＫにより読み出される。
【０１０３】
読み出された／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号、及び／ＩＭＣＨＲ信号は、γ補正回路１１３１に入力される。このγ補正回路１１３１では、／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０信号に対し、／ＩＭＣＨＲ信号で指定されるＰＷＭの線数に応じてプリンタエンジンのプロセス条件に最適なγ変換を行なう。そして、γ変換された８ビットの画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０は、その値に応じて、Ｄ／Ａ変換回路１１３２でアナログ電圧に変換され、アナログビデオ信号ＡＶＤとなる。
【０１０４】
このとき、Ｄ／Ａ変換回路１１３２は、画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０の値が００Ｈで最小電圧を発生し、また、値がＦＦＨで最大電圧を発生する。そして、上記のアナログビデオ信号ＡＶＤは、コンパレータ１１３６，１１３７の負入力端子に入力される。なお、コンパレータ１１３６，１１３７の正入力端子には、それぞれ三角波発生回路１１３４からの出力ＴＲＩ１、及び三角波発生回路１１３５からの出力ＴＲＩ２が入力される。
【０１０５】
三角波発生回路１１３４は、例えば、図２６に示すような構成をとる。同図において、切り換えスイッチ１１５２には、上記のパターンクロック信号ＰＣＬＫを、位相制御回路１１３３で位相変化させたクロック信号ＰＣＬＫ’が入力されている。また、スイッチ１１５２では、クロックＰＣＬＫ’が論理Ｈレベルのときは、ａ端とｃ端が接続され、電流源１１５０からの電流Ｉがコンデンサ１１５３に流れる。これにより、コンデンサ１５３には所定量の電荷がチャージされ、その端子間電圧値Ｖは、直線的に増加する。
【０１０６】
クロックＰＣＬＫ’が論理Ｌレベルになると、スイッチ１１５０のｂ端とｃ端とが接続され、電流源１１５１に電流Ｉが流れ込み、コンデンサ１１５３に蓄積された電荷が放電されて、上記の電圧値Ｖは、直線的に減少する。
以上のようにして、ＰＣＬＫと等しい周期を有する三角波信号ＴＲＩ１が得られる。なお、三角波発生回路１１３５も三角波発生回路１１３４と同様な構成をとるが、入力クロックが１／３ＰＣＬＫ’であるため、出力される三角波信号ＴＲＩ２の周期は、（１／３）ＰＣＬＫと等しい、すなわち、ＴＲＩ１の３倍となる。
【０１０７】
コンパレータ１１３６，１１３７では、それぞれ上記のアナログビデオ信号ＡＶＤと三角波信号ＴＲＩ１とが、また、アナログビデオ信号ＡＶＤとＴＲＩ２の電圧レベルとが比較され、それぞれの出力として、パルス幅変調信号ＰＷＭ１とＰＷＭ２が得られる。
一般に中間調記録においては、ある濃度を再現するための画素の単位を線数と呼ぶ。パルス幅変調処理においては、多値画像データと比較される三角波信号の周期が線数となる。従って、上記のパルス幅変調信号ＰＷＭ１の線数は６００線／インチ、パルス幅変調信号ＰＷＭ２の線数は２００線／インチとなる。電子写真プロセスの特性上、６００線／インチのＰＷＭ１は、解像度においては優れるが階調の再現性では劣り、逆に、２００線／インチのＰＷＭ２は、解像度においては劣るが階調の再現性においては優れる、という特徴を有する。
【０１０８】
次に、パルス幅変調信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２は、セレクタ１１３８に入力され、それらは、画像属性信号／ＩＭＣＨＲに応じて選択される。具体的には、／ＩＭＣＨＲが「真」、すなわち、論理Ｌレベルのときは、階調性において優れるＰＷＭ２が選択される。また、／ＩＭＣＨＲが「偽」、すなわち、論理Ｈレベルのときは、解像度において優れるＰＷＭ１が選択される。
【０１０９】
そして、このようにして選択された信号は、レーザ駆動信号ＶＤＯとしてレーザドライバに送出される。なお、後述する現像時において、レーザ駆動信号ＶＤＯのパルス幅に応じて画像の濃淡が再現される。また、図２７は、パルス幅変調回路１１０１のタイミングチャートである。
本実施例に係るカラーレーザビームプリンタでは、上述の主走査方向の動作が繰り返されて、１ページ分のマゼンタの潜像が感光ドラム１１０６上に形成されていく。
【０１１０】
なお、パターンクロック信号ＰＣＬＫの位相が各主走査において同じ場合、形成される画像が縦（副走査）方向につながり、特にＰＷＭの線数が２００線のときに、それが縦すじとなって目立ってしまう。そこで、図２５に示す位相制御回路１１３３によって、各主走査毎にパターンクロック信号ＰＣＬＫの位相をクロック１周期の範囲内でずらすことにより、これを防止している。
【０１１１】
ここで、図２３に戻り、トナー像の形成及び現像について詳細に説明する。
感光ドラム１１０６上に形成された潜像は、マゼンタのトナーが入った現像装置１１１６Ｍによって現像され、マゼンタのトナー像となる。このマゼンタのトナー像は、転写用帯電器１１１９によって、回転する転写ローラ１１０８に吸着されている記録用紙１１２８に転写される。この際、転写されずに感光ドラム１１０６上に残ったトナーは、クリーニング装置１１２５によって除去される。この動作により、記録用紙１１２８上に１ページ分のマゼンタのトナー像が形成される。
【０１１２】
次に、現像装置の支持体１１１５を回転させて、第２のトナーであるシアンのトナーが入った現像装置１１１６Ｃを感光ドラム１１０６上に対向させる。そして、マゼンタの場合と同様、転写ローラ１１０８に吸着されたまま回転する記録用紙１１２８の先端を検出器１１１７で検出し、垂直同期信号／ＴＯＰを発生してビデオコントローラ１２００に送出する。
【０１１３】
これを受けてビデオコントローラ１２００は、ページメモリ１２０５から圧縮画像データを読み出し、圧縮伸張回路１２０６にて、もとのＲＧＢ、各８ビットの画像データにリアルタイムに伸張して、画像処理部１２０７に入力する。画像処理部１２０７では、ＲＧＢ、各８ビットの入力画像データから、第２の印字色であるシアンのデータ及び画像属性信号／ＩＭＣＨＲが生成される。以下、上記と同様の動作により、記録用紙１１２８上にはマゼンタのトナー像に重ねてシアンのトナー像が転写される。
【０１１４】
同様に、第３のトナーであるイエロー、第４のトナーであるブラックのトナー像が記録用紙１１２８上に重ねて転写され、フルカラーのトナー像となる。そして、これら４色のトナー像がすべて転写された記録用紙１１２８は、分離帯電器１１２０を経て、分離爪１１２１によって転写ドラム１１０８から剥され、搬送手段１１２２により定着装置１１２３に供給される。また、このとき、転写ドラムクリーナ１１２６によって転写ドラム表面の清掃が行なわれる。
【０１１５】
記録用紙上のトナー像は、定着装置１１２３で加熱、加圧されることによって熔融固着され、最終的なカラー出力画像となる。そして、記録の終了した記録用紙は、排紙トレイ１１２４に排紙される。
次に、図２２に示す画像処理部１２０７における画像処理について詳細に説明する。
【０１１６】
図２８は、画像処理部１２０７の構成を示すブロック図である。同図に示すように、画像処理部１２０７は、３つの機能ブロックに分けられる。すなわち、黒文字検出回路１２５１、色信号変換回路１２５２、そして、スムージング処理回路１２５３である。
以下、上記各ブロックについて説明する。
【０１１７】
図２９は、黒文字検出回路１２５１の構成を示すブロック図である。この黒文字検出回路は、白地に描かれた黒単位の文字、あるいは図形を検出するための回路である。
カラーレーザビームプリンタにおいては、通常は、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋのトナーを重ねて印字することによって「黒色（またはグレー）」を再現する。これは「黒色」をＢｋトナー１色で再現した場合、周囲に比べて黒の部分の濃度が低下してしまうため、特に写真等のイメージ画像で不自然な画像となってしまうのを防止するためである。
【０１１８】
しかしながら、白地に描かれた黒単色の文字、あるいは図形の場合は、複数色のトナーが重ねると各色印字の微小な印字ずれの影響で、画像のエッジ部分に他の色で縁取りされたようになってしまう等の原因により、画質の低下を招いてしまうことになる。このような文字や図形の場合、周囲との濃度差を考慮する必要はないので、Ｂｋトナー１色による印字の方が好ましい。このため、黒文字検出回路１２５１では、白地に描かれた黒単色の文字あるいは図形を検出し、検出結果に応じた黒文字検出信号ＢＬＡＣＫを出力する。
【０１１９】
そこで、図２９に示す黒文字検出回路１２５１の動作を説明する。なお、この黒文字検出回路１２５１には、上述の圧縮伸張回路１２０６で伸張した３００ｄｐｉ、各８ビットのＲＧＢ画像信号が、転送クロック（１／２）ＶＣＬＫに同期して入力される。
図２９において、符号１２５４はグレー検出回路で、当該画素のデータが黒（グレーを含む）であることを検出し、それに対応する検出信号ＧＲＡＹを出力する。具体的には、画像データが、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ（ＦＦＨの場合を除く）の場合がグレーであるので、これを検出する。そして、検出信号ＧＲＡＹは、ＡＮＤ回路１２５６を介してＪＫ−フリップフロップ１２５９のＪ入力端子に入力され、同時に、ＮＯＴ回路１２５７を介してＪＫ−フリップフロップ１２５９のＫ入力端子に入力される。
【０１２０】
符号１２５５は白検出回路で、当該画素のデータが白であることを検出し、その結果、検出信号ＷＨＩＴＥを出力する。具体的には、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝ＦＦＨの場合が白であるので、これを検出する。そして、検出信号ＷＨＩＴＥは、Ｄフリップフロップ１２５８で、上記の転送クロック信号（１／２）ＶＣＬＫの１周期分だけ遅延され、ＡＮＤ回路１２５６に入力される。
【０１２１】
このような構成により、ＡＮＤ回路１２５６は、主走査方向に隣接する画素のデータが白から黒（グレー）に変化した箇所で、ＪＫ−フリップフロップ１２５９のＪ入力がセットされるよう出力を行ない、次のクロックにより、検出信号ＢＬＡＣＫが「真」となる。
一方、グレー検出回路１２５４からは、当該画素のデータがＲ＝Ｇ＝Ｂ以外の値になったとき、ＪＫ−フリップフロップ１２５９のＫ入力がセットされる出力がなされ、次のクロックにより、検出信号ＢＬＡＣＫは「偽」となる。このようにして生成された黒文字検出信号ＢＬＡＣＫは、タイミングを合わせるために、Ｄフリップフロップ群１２６０で１クロック遅延されたＲＧＢ画像データとともに、転送クロック（１／２）ＶＣＬＫに同期して出力される。
【０１２２】
上記のＲＧＢ画像データ及び黒文字検出信号ＢＬＡＣＫは、次に、図２８に示す色信号変換回路１２５２に入力される。この色信号変換回路１２５２は、入力データをＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの８ビットの画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０に変換する。この変換は、上記各々の面に対する／ＴＯＰ信号に同期して、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの順に行なわれる。
【０１２３】
このとき、画素データがＲ＝Ｇ＝Ｂである画素に対しては、黒文字検出信号ＢＬＡＣＫが「真」であるときは、Ｂｋトナー１色のデータに変換し、それ以外のときは、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋのトナーを組み合わせたデータに変換する。ただし、黒文字処理指定信号ＢＫＯＦＦが「真」のときは、黒文字検出信号ＢＬＡＣＫにかかわらず、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの各トナーを組み合わせたデータに変換する。
【０１２４】
続いて、変換されたＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの３００ｄｐｉ、８ビットの画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０は、スムージング回路１２５３に入力される。このスムージング回路１２５３は、３００ｄｐｉの入力データを、６００ｄｐｉのスムージングされたデータに変更し、さらに、画像属性信号／ＩＭＣＨＲを生成する機能を有する。
【０１２５】
図３０は、スムージング回路１２５３の構成を示すブロック図である。同図において、符号１´〜９´はラインメモリＬＭ１〜ＬＭ９で、上記Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの面順次８ビットの画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０を、スムージング処理のために一時的に記憶する。
これらの内、ＬＭ１〜ＬＭ６は、／Ｄ７〜／Ｄ０の８ビットを、また、ＬＭ７〜ＬＭ９は、後述する２ビットの２値化信号を、それぞれ３００ｄｐｉで主走査１ライン分記憶可能な容量を有する。また、符号１０´は、ラインメモリ１´〜９´の書き込みや読み出しのタイミング制御や同期クロック信号の生成等、スムージング処理回路１２５３全体の動作を制御する制御回路である。
【０１２６】
符号１１´は、２入力Ａ，Ｂの内の一方を選択して、それを端子Ｙに出力するセレクタ群である。また、１６ａ〜１６ｇは２値化回路で、８ビットの入力画像データに基づいて、後述する２ビットの２値化データＬＩＧＨＴ及びＤＡＲＫを生成する。そして、１２´は、スムージング処理の際、注目画素Ｍの周囲９ドット×９ラインの画素の、前記２値化データを参照するためのシフトレジスタ群で、前記画像データを主走査方向にシフトしながら出力する。
【０１２７】
符号１４´はスムージング論理回路で、シフトレジスタ群１２´からのデータに基づいて、注目画素Ｍの画像データを変換し、それを、プリンタエンジンに送出する６００ｄｐｉ、８ビットの画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０として出力する。また、本回路で画像属性信号／ＩＭＣＨＲの生成も行なわれ、上記画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０とともにプリンタエンジンに出力される。また、１３´はトグル・フリップフロップ、１５´はＡＮＤ回路である。
【０１２８】
このように、上述した３００ｄｐｉで展開されたＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋ面順次８ビットの画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０は、制御回路１０´で生成される３００ｄｐｉの画像クロック信号１／２ＶＣＬＫに同期して、スムージング処理回路１２５３に取り込まれる。
そこで、本スムージング処理回路１２５３における処理について詳細に説明する。
【０１２９】
ビデオコントローラ１２００内部では、水平同期信号／ＬＳＹＮＣＢとしてプリンタエンジン１１００からの／ＬＳＹＮＣ信号を１ラインおきに間引いた信号を用いる。すなわち、ビデオコントローラ１２００は、３００ｄｐｉのコントローラとして動作する。また、セレクタ１１´は、エンジンから水平同期信号／ＬＳＹＮＣが入力される毎に、すなわち、エンジンの１主走査毎に入力が切り替わり、エンジンでの奇数ライン目の印字時ではＡ入力が、また、偶数ライン目の印字時ではＢ入力が選択される。
【０１３０】
上述のように、ビデオコントローラ１２００からエンジン１１００に対して／ＰＲＮＴ信号が出力された後、最初の垂直同期信号／ＴＯＰに同期して、第１色のマゼンタの３００ｄｐｉ、８ビットの画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０が、３００ｄｐｉの画像クロック信号（１／２）ＶＣＬＫに同期して、１ライン毎にスムージング処理回路１２５３に入力する。そして、スムージング処理回路１２５３に入力したマゼンタの第１ライン目のデータは、セレクタ１１´を介して２値化回路１６ａに入力される。
【０１３１】
図３１は、２値化回路１６ａの構成を示すブロック図である。同図に示す２値化回路１６ａでは、入力多値データを所定値と比較することにより２値化を行なう。すなわち、符号３１´，３２´は、８ビットのデジタルコンパレータで、各々８ビットの入力信号ＰとＱを比較し、Ｐ＞Ｑの場合に、その出力が論理「Ｈ」となる。以下、その動作を説明する。
【０１３２】
上記の８ビットの入力画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０は、ＮＯＴ回路３３´を介してコンパレータ３１´のＱ入力、及びコンパレータ３２´のＰ入力に入力される。コンパレータ３１´では、Ｐ入力に、あらかじめ設定されている所定値「０ＦＨ」と、上記の入力画像データとの比較が行なわれる。この段階では、画像データの値が「００Ｈ」のとき最低濃度、また、「ＦＦＨ」のとき最高濃度であることを示す。
【０１３３】
従って、コンパレータ３１´の出力が「Ｈ」となるのは、画像データが「０ＦＨ」よりも低濃度を示す場合である。なお、コンパレータ３１´の出力は、当該画素が低濃度であることを示す信号ＬＩＧＨＴとして出力される。
一方、コンパレータ３２´では、Ｑ入力に、あらかじめ設定されている所定値「Ｆ０Ｈ」と、上記の入力画像データとの比較が行なわれる。従って、コンパレータ３２´の出力が「Ｈ」となるのは、画像データが「Ｆ０Ｈ」よりも高濃度を示す場合である。なお、コンパレータ３２´の出力は、当該画素が高濃度であることを示す信号ＤＡＲＫとして出力される。
【０１３４】
２値化回路１６ｂ〜１６ｇについても、上記２値化回路１６ａと同様な構成を有するため、ここでは、それらの説明を省略する。
２値化回路１６ａの出力信号ＤＡＲＫ，ＬＩＧＨＴの２ビットは、シフトレジスタ群１２´の第１ラインに入力される。また、これと同時に、印字１ライン目の画像データである／Ｄ７〜／Ｄ０の８ビットが、ラインメモリＬＭ１に書き込まれる。
【０１３５】
次に、エンジンから主走査第２ライン目の水平同期信号／ＬＳＹＮＣがスムージング処理回路１２５３に入力されると、上述のように、セレクタ１１´の入力がＢ側に切り替わる。従って、ラインメモリＬＭ１から読み出される第１ライン目のデータＬ１は、再び、ラインメモリＬＭ１の同じアドレスに書き込まれると同時に、２値化回路１６ａで２値化されて、シフトレジスタ１２´の第１ラインに入力される。このとき、コントローラ内部には、水平同期信号／ＬＳＹＮＣＢが送られないため、画像データの出力は行なわれない。
【０１３６】
さらに、エンジンから主走査第３ライン目の水平同期信号／ＬＳＹＮＣがスムージング処理回路１２５３に入力されると、セレクタ１１´への入力が、再びＡ側に切り替わる。このとき、コントローラ内部からみると、第２ライン目の水平同期信号／ＬＳＹＮＣＢが送られてくるので、これに同期して３００ｄｐｉで展開された第２ライン目の画像データを画像メモリから読み出す。
【０１３７】
読み出された画像データは、上記と同様、マゼンタの８ビットデータに変換され、画像クロック信号ＶＣＬＫに同期してスムージング処理回路１２５３に入力される。この第２ライン目のデータＬ２の入力と同時に、ラインメモリＬＭ１に格納されていた第１ライン目の同じ位置のデータが読み出される。そして、入力した第２ライン目のデータＬ２は、セレクタ１１´を通ってラインメモリＬＭ１に、また、ラインメモリＬＭ１から読み出された第１ライン目のデータＬ１は、ラインメモリＬＭ２の同じアドレスに書き込まれる。
【０１３８】
同時に、第２ライン目のデータＬ２は、２値化回路１６ａにて、また、第１ライン目のデータＬ１は２値化回路１６ｂで、上記の２値化が行なわれ、その結果得られる２ビットの２値化信号は、それぞれが、シフトレジスタ１２´の第１ライン及び第２ラインに入力される。
このようにして、各ラインメモリＬＭ１〜ＬＭ９には、３００ｄｐｉで展開された同じラインの画像データの書き込みと読み出しが、シフトしながら２度づつ行なわれていく。このとき、ＬＭ１〜ＬＭ６には、／Ｄ７〜／Ｄ０の８ビットが格納されるが、ＬＭ７〜ＬＭ９には、上記２値化回路で２値化された２ビットの信号ＬＩＧＨＴ，ＤＡＲＫのみが格納される。
【０１３９】
以上のように、シフトレジスタ１２´へは、連続する３００ｄｐｉの９ライン分の同じデータが、主走査２ラインの間、入力されることになる。そして、シフトレジスタ１２´からは、注目画素Ｍの周囲９ドット×９ラインの８１画素のデータが出力される。この出力データは、注目画素Ｍ、及び注目画素Ｍの右、下、右斜め下に隣接する３画素の計４画素に関しては、／Ｄ７〜／Ｄ０及び２値化信号ＬＩＧＨＴ，ＤＡＲＫの計１０ビット、それ以外の画素に関しては、２値化信号ＬＩＧＨＴ，ＤＡＲＫの２ビットのデータである。
【０１４０】
上記の８１画素のデータは、次に、スムージング論理回路１４´に入力される。このスムージング論理回路１４´では、図３２に示すように、３００ｄｐｉで展開された注目画素Ｍの周辺の参照して画像の特徴を検出し、注目画素Ｍの画像データを、高画質化された６００ｄｐｉの４つのデータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４に変換する。
【０１４１】
図３３は、スムージング論理回路１４´の概略構成を示すブロック図である。上記変換の論理は、画像のエッジ部とそれ以外の部分で異なり、図３３のエッジスムージング論理回路２１´では、エッジ部に対応する論理で変換が行なわれ、また、階調スムージング論理回路２２´では、エッジ部以外に対応する論理で変換が行なわれる。
【０１４２】
最初に、エッジスムージング論理回路２１´における論理、すなわち、注目画素Ｍが画像のエッジ部であるときの変換論理について説明する。
この場合、シフトレジスタ１２´の出力データを、あらかじめ定められている複数のビットマップパターンと照合することにより変換が行なわれる。このビットマップパターンは、前記注目画素Ｍ及びその周辺の画素が画像のエッジを形成していることを検出するものである。図３４に、エッジスムージング処理におけるデータ変形例を示す。
【０１４３】
図３４において、符号「●」は、上記２値化信号のＤＡＲＫが「真」、すなわち論理「Ｈ」であることを示し、「○」は、上記２値化信号のＬＩＧＨＴが「真」、すなわち論理「Ｈ」であることを示している。なお、その他の、「●」、「○」いずれでもない画素は、どのようなデータでも構わない。また、図３４における「％」の表記は、６００ｄｐｉの１ドットを最高濃度で印字する場合のレーザ駆動パルス幅に対する変更データによるレーザ駆動パルスの比率を示している。当該変更画素に対する多値データは、上記パルス幅変調回路によって、図３４に示すパルスに変調される値に変更される。
【０１４４】
例えば、図３４の（ａ）のような場合、注目画素Ｍは、水平（主走査方向）に近い斜線の一部かつ高濃度側の変化点であるとみなし、図示のように、６００ｄｐｉのデータに変換する。一方、図３４の（ｂ）のような場合は、注目画素Ｍは、水平に近い斜線の一部かつ低濃度側の変化点であるとみなし、図示のように、６００ｄｐｉのデータに変換する。さらに、図３４の（ｃ）のような場合は、注目画素Ｍは、水平に近い斜線の一部かつ高濃度側であり、変化点から１ドット離れているので、図示のように、６００ｄｐｉのデータに変換する。
【０１４５】
また、本実施例では、注目画素Ｍが垂直（副走査方向）に近い斜線の一部である場合のビットマップパターンも用意されており、これと一致したときにも、同様にデータの変換が行なわれる。この変換の際、エンジンの奇数ライン印字時に、上半分のＭ１及びＭ２の２つのデータが生成され、偶数ライン印字時に、下半分のＭ３及びＭ４の２つのデータが生成される。
【０１４６】
このように、本実施例では、注目画素Ｍのデータは、上記のような多数のビットマップパターンと照合され、両者が一致した場合には所定の変換がなされる。エッジスムージング論理回路２１´における変換処理の有無は、ＥＳＯＮ信号（図２８参照）によって指定でき、ＥＳＯＮ信号が「偽」のときは、エッジスムージング論理回路２１´からは、注目画素Ｍの元データ／Ｄ７〜／Ｄ０がそのまま出力される。従って、この場合は、３００ｄｐｉのデータを主走査、副走査ともに単純に２倍に拡大したデータが出力される。
【０１４７】
図３５は、上記のエッジスムージング処理にて得られる画像を模式的に示す図である。同図の（ａ）は、３００ｄｐｉで展開された元データ、（ｂ）は、エッジスムージング論理回路２１´で変換されたデータに基づいて印字された画像を表わしている。また、ここでは、格子の１マスは３００ｄｐｉの単位を示している。
【０１４８】
図３５に示すように、エッジの近傍に小ドットを付加すると、電子写真プロセスの特性上、この小ドットの部分がぼけることによって、同図（ｂ）にて点線で示すような滑らかな画像が得られる。つまり、元データが３００ｄｐｉであっても、スムージング処理にて６００ｄｐｉのデータに変換することにより、滑らかなエッジ画像が得られる。なお、図３５では、画像の高濃度部のデータが００Ｈ、低濃度のデータがＦＦＨの場合を示している。
【０１４９】
次に、階調スムージング論理回路２２´における論理、すなわち、注目画素Ｍが画像のエッジ部でないときの変換論理について説明する。
図３６は、本実施例における階調スムージング処理のデータ変換を説明するための図である。この場合に処理の対象となるのは、図３６に示すように、注目画素Ｍ及び注目画素Ｍの周囲に隣接する８つの画素Ａ〜Ｈ全ての画素について、２値化信号ＬＩＧＨＴ、またはＤＡＲＫのいずれもが「偽」となる場合である。この条件に合ったとき、注目画素Ｍから変換される４つの６００ｄｐｉのデータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、以下の式により算出される。すなわち、
Ｍ１＝Ｍ
Ｍ２＝（Ｍ＋Ｅ）／２
Ｍ３＝（Ｍ＋Ｇ）／２
Ｍ４＝（Ｍ＋Ｈ）／２
なお、上記の式において、アルファベットは、各画素の画像データ値を示す。すなわち、変換後の４つのデータの内、Ｍ１は元データであるＭとし、Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４については、それぞれ注目画素Ｍの右、下、右斜め下に隣接する画素のデータと元データＭの平均値で置き換える。
【０１５０】
この階調スムージング論理回路２２´における変換処理の有無は、ＴＳＯＮ信号（図２８参照）によって指定でき、ＴＳＯＮ信号が「偽」のときは、階調スムージング論理回路２２´からは、注目画素Ｍの元データ／Ｄ７〜／Ｄ０がそのまま出力される。従って、この場合は、３００ｄｐｉのデータを主走査、副走査ともに単純に２倍に拡大したデータとして出力される。
【０１５１】
図３７は、上記の階調スムージング処理にて得られる画像を模式的に示す図である。同図の（ａ）は、３００ｄｐｉで展開された元データ、また、（ｂ）は、階調スムージング論理回路２２´で変換されたデータに基づいて印字された画像を表わしている。このように、元データの隣接する画素の平均値で補間することによって、より滑らかな階調性を得ることができる。
【０１５２】
スムージング論理回路１４´では、画像属性信号／ＩＭＣＨＲの生成も行なわれる。すなわち、図３３に示すように、注目画素Ｍの２値化信号ＬＩＧＨＴ及びＤＡＲＫは、ＯＲ回路２４´に入力され、上記２値化信号のいずれかが「真」である画素については、画像属性信号／ＩＭＣＨＲを「偽」、すなわち論理「Ｈ」とし、それ以外の画素については、画像属性信号／ＩＭＣＨＲを「真」、すなわち論理「Ｌ」として生成する。
【０１５３】
上記のエッジスムージング論理回路２１´で変換されたデータ、及び階調スムージング論理回路２２´で変換されたデータは、セレクタ２３´に入力される。このセレクタ２３´の選択信号としては、画像属性信号／ＩＭＣＨＲが用いられる。つまり、画像属性信号／ＩＭＣＨＲが「偽」である画素に対しては、エッジスムージング論理回路２１´で変換されたデータが選択され、／ＩＭＣＨＲが「真」である画素に対しては、階調スムージング論理回路２２´で変換されたデータが選択される。そして、このように選択された６００ｄｐｉ、８ビットのデータは、画像信号／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ０として画像クロックＶＣＬＫに同期して画像属性信号／ＩＭＣＨＲとともにプリンタエンジン１１００に送出される。
【０１５４】
図３８は、ページメモリ１２０５から読み出され、色信号変換回路１２５２で変換されてスムージング論理回路１４´に入力される各色毎の３００ｄｐｉの画像データを、主走査第１ラインより順にＬ１，Ｌ２，…としたときの、上記の処理タイミングを示すタイミングチャートである。なお、同図において、ＬＭ１〜ＬＭ９には、ラインメモリから読み出されるデータを示している。
【０１５５】
このようにして６００ｄｐｉのデータに変換された画像信号を受けたプリンタエンジンでは、上述のように、電子写真プロセスによる画像形成が行なわれる。そして、マゼンタについての１ページ分の画像形成が完了すると、続いて、シアン、イエロー、ブラックの順に各色毎に同様の処理が行なわれ、最終的にフルカラー画像となる。
【０１５６】
以上説明したように、本実施例によれば、３００ｄｐｉのカラー多値画像データについて、注目画素周辺の画素の値より検出した画像の特徴をもとに、画像がエッジ部に相当する場合と非エッジ部に相当する場合とで、異なる画像変換論理を適用して６００ｄｐｉの平滑化したデータに変換することで、滑らかなエッジ画像を得ることができ、印字品質の向上が可能となる。
【０１５７】
なお、上記実施例では、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４つのイメージプレーンに対して同じ変換論理を適用しているが、各色毎に人間の視覚特性も異なるので、プレーンによって変換論理を変えてもよい。その場合は、コントローラで現在処理中の色を示す信号をスムージング処理部に入力して論理を切り換えるようにする。
【０１５８】
さらに、変換論理を複数用意しておき、環境等に応じてユーザが選択可能とするようにしてもよい。
以下、上記第２実施例の変形例について説明する。
＜変形例１＞
本変形例に係るカラーレーザビームプリンタは、上記第２実施例に係るカラーレーザビームプリンタとは、エッジスムージング処理の変換アルゴリズム及び画像属性信号／ＩＭＣＨＲが「偽」である場合のパルス幅変調回路での処理が異なる。
【０１５９】
すなわち、上記第２実施例では、ページメモリに展開された３００ｄｐｉの多値画像データをスムージング処理回路で６００ｄｐｉのデータに変換し、／ＩＭＣＨＲが「偽」である画素については６００線のＰＷＭで印字しているが、本変形例においては、画像属性信号／ＩＭＣＨＲが「偽」の場合は、画像データは多値として、濃度レベルを示す信号ではなく、主走査方向に２４００ｄｐｉ単位でレーザをＯＮ／ＯＦＦ制御するための位置指定信号として用いる。
【０１６０】
図３９は、本変形例に係るカラーレーザビームプリンタを構成するパルス幅変調回路のブロック図である。なお、同図において、図２５に示す上記第２の実施例に係るパルス幅変調回路と同一機能を有するものについては同一番号を付し、ここでは、それらの説明を省略する。
図３９において、符号１１６０は４ｔｏ１のパラレル−シリアル変換回路、１１６１はクロック発生回路である。このクロック発生回路１１６１は、上記第２実施例におけるクロックと同様のＰＣＬＫ、（１／３）ＰＣＬＫの他、ＰＣＬＫの４倍の周波数のクロック信号４ＰＣＬＫを出力する。
【０１６１】
本パルス幅変調回路では、注目画素Ｍを中心とする主走査９ドット×副走査９ラインの計８１画素のデータが、スムージング処理回路１２５３のスムージング論理回路１４´に入力される。なお、上記実施例と同様、ここで入力されるデータは、注目画素Ｍ及びその右、下、右斜め下に隣接する３画素の計４画素に関しては、多値画像データ／Ｄ７〜／Ｄ０及び２値化信号ＬＩＧＨＴ，ＤＡＲＫの計１０ビット、それ以外の画素に関しては、２値化信号ＬＩＧＨＴ，ＤＡＲＫの計２ビットである。
【０１６２】
スムージング論理回路１４´のエッジスムージング論理回路２１´では、図４０に示すように、注目画素Ｍの周辺の画素を参照して画像のエッジを検出し、所定のエッジがスムーズになるように、注目画素Ｍの画像データを主走査の密度を８倍、副走査の密度を２倍にした１６個の２値データＭ１ａ，Ｍ１ｂ，Ｍ１ｃ，Ｍ１ｄ，Ｍ１ｅ，Ｍ１ｆ，Ｍ１ｇ，Ｍ１ｈ，Ｍ２ａ，Ｍ２ｂ，Ｍ２ｃ，Ｍ２ｄ，Ｍ２ｅ，Ｍ２ｆ，Ｍ２ｇ，Ｍ２ｈに変換する。 従って、変換後のデータの主走査密度は２４００ｄｐｉ、副走査密度は６００ｄｐｉとなる。
【０１６３】
上記の変換は、上記第２実施例と同様、シフトレジスタ１２´の出力データをあらかじめ定められている複数のビットマップパターンと照合することにより行なわれる。図４１は、その一例を示す図である。
また、変換後のデータについては、プリンタエンジンの奇数ライン印字時にＭ１ａ〜Ｍ１ｈを、偶数ライン印字時にＭ２ａ〜Ｍ２ｈを送出する。この際、信号線として／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ４の上位４ビットを用い、６００ｄｐｉ単位で主走査の奇数ドット目にＭ１ａ〜Ｍ１ｄ（Ｍ２ａ〜Ｍ２ｄ）を、偶数ドット目にＭ１ｅ〜Ｍ１ｈ（Ｍ２ｅ〜Ｍ２ｈ）を割り当てて送出する。そして、画像属性信号／ＩＭＣＨＲとともに、画像クロックＶＣＬＫに同期してプリンタエンジンに送出する。
【０１６４】
このようにしてプリンタエンジンに入力された画像信号は、次にパルス幅変調回路１１０１に入力され、そのラインメモリ１１２９を介して、上位４ビットの／ＶＤＯ７〜／ＶＤＯ４がパラレル−シリアル変換回路１１６０に入力される。このパラレル−シリアル変換回路１１６０は、上記４ビットのパラレルデータをクロック発生回路１１６１で生成したパターンクロック信号ＰＣＬＫの４倍の周波数のクロック信号４ＰＣＬＫでシリアルデータＳＶＤＯに変換する。
【０１６５】
そして、変換されたＳＶＤＯ信号は、セレクタ１１３８を介して、レーザ駆動信号ＶＤＯとしてレーザドライバに送出され、所定の印字が行なわれる。このとき、画像属性信号／ＩＭＣＨＲが「真」である場合は、上記第２実施例と同様に２００線のＰＷＭで多値印字が行なわれる。
なお、図４２及び図４３は、本変形例におけるエッジ部分の印字画像を模式的に示した図である。
【０１６６】
このように、本変形例においては、スムージングによる変換時に主走査２４００ｄｐｉ、副走査６００ｄｐｉ単位で任意にドットの位置を制御することができるので、特に垂直に近い斜線のスムージングに有効である。
＜変形例２＞
次に、上記第２実施例の変形例２について説明する。
【０１６７】
上記第２の実施例及びその変形例１では、コントローラで生成するＲＧＢの多値画像データの密度が３００ｄｐｉの場合について説明した。ここでは、ページメモリ１２０５の記憶容量や画像の種類に応じて、多値画像データを６００ｄｐｉでも展開可能な構成にした例について説明する。
なお、上記第２実施例に係るカラーレーザビームプリンタと同様の構成部分については、その説明を省略する。
【０１６８】
本変形例におけるビデオコントローラは、上記第２実施例と同様の構成において、ＣＰＵ１２０２が、ＲＧＢ画像データを３００ｄｐｉで展開するか６００ｄｐｉで展開するかの判断をする。この判断は、ページメモリ１２０５の記憶容量と圧縮伸張回路１２０６における圧縮率の関係によって行なわれる。
すなわち、ページメモリ１２０５が、６００ｄｐｉのデータを所定値より小さい圧縮率（例えば、１／２０）で格納可能な場合は、画像データを６００ｄｐｉで展開し、それ以外の場合は、画像データを３００ｄｐｉで展開する。また、ホストコンピュータや操作パネル１２０９によりオペレータが解像度を指定することもできる。
【０１６９】
図４４は、本変形例に係るスムージング処理回路１２５３の構成を示すブロック図である。同図において、符号１７´〜１９´はセレクタ、２０´は、６００ｄｐｉ動作時の画像属性信号生成回路である。その他の構成要素は、図３０に示す、上記第２実施例に係るスムージング処理回路と同様である。
図４４に示すスムージング処理回路１２５３には、データの解像度を示す信号／ＨＲＥＳ０が入力される。この／ＨＲＥＳ０が「真」である場合は、データの解像度が６００ｄｐｉであることを示す。この場合、セレクタ１７´〜１９´は、Ａ入力側が選択されている。
【０１７０】
すなわち、コントローラ内部で使用する画像クロック信号ＶＣＬＫＢとして６００ｄｐｉのクロックＶＣＬＫが用いられ、また、垂直同期信号として、エンジンからの／ＬＳＹＣＮ信号がそのまま用いられる。そして、６００ｄｐｉ、各８ビットのＲＧＢ信号／Ｄ７〜Ｄ０は、ＶＣＬＫＢ信号に同期して画像属性信号生成回路１９´に入力される。
【０１７１】
この画像属性信号生成回路１９´では、上記第２実施例と同様、当該印字画素の値が０ＦＨ以下、または、Ｆ０Ｈ以上のときに、／ＩＭＣＨＲ信号を「偽」として生成する。そして、上記画像データとともにプリンタエンジンに送出される。なお、／ＨＲＥＳ０が「偽」である場合は、データの解像度が３００ｄｐｉであることを示し、そのときの動作は、上記第２実施例と同様である。
【０１７２】
このように、本変形例では、安価な基本モデルにメモリを追加することにより、６００ｄｐｉのコントローラにグレードアップが可能となる。
［第３実施例］
以下、本発明に係る第３の実施例について説明する。
図４５は、本発明の第３の実施例に係るカラーレーザビームプリンタ（以下、プリンタという）のブロック構成図である。なお、ここでは、上記第１実施例、及び第２実施例に係るプリンタと同一構成要素には同一符号を付してある。
【０１７３】
図４５において、符号２２０１は、プリンタ２２０２に接続されるホストコンピュータであり、アプリケーションソフトウェア等により作成された画像情報をコマンドまたはコードデータやイメージデータとして、不図示のインタフェースを介してプリンタ２２０２内のコントローラ２２０３に送信する。コントローラ２２０３は、これらのコマンドまたはデータに応じて、３００ｄｐｉの画素に対応したＲＧＢの多値のビットデータ（例えば、８ビット）に展開する。
【０１７４】
コントロ−ラ２２０３から出力されたビットデータは、データ圧縮伸張処理部２２０４へ送られ、そこでデータ圧縮されて１ページ分のＲＧＢの多値のビットデータとして不図示のメモリに格納される。そして、データ圧縮伸張処理部２２０４は、このメモリから、エンジン部２２０７の処理タイミングに応じて伸張した３００ｄｐｉのＲＧＢの多値のビットデータを順次、出力する。
【０１７５】
符号２２０５は、データ圧縮伸張処理部２２０４から出力されるＲＧＢの多値のビットデータを、後述する画像処理部Ａ（２１０１）あるいは画像処理部Ｂ（２１０２）に送出する際の切換えを行なう切換部である。なお、ここでの切換えは、ユーザによる指定、あるいは、あらかじめプリンタに設定された指定に従い、処理対象となる画像の特徴として、自然画像等の中間調画像と文字、図形等の２値的画像が混在している場合は、出力端子Ａ側への切換えが行なわれて画像処理部Ａが選択され、また、文字や図形を含む画像に対しては、出力端子Ｂへの切換えにて画像処理部Ｂが選択される。
【０１７６】
画像処理部Ａは、上記第１実施例に係る色変換処理部２０５及び解像度変換処理部２０６と同一構成、並びに同一機構を有しており、色変換処理部２０５は、エンジンの色再現特性に合わせたマスキング処理及び下色除去（ＵＣＲ）処理を行なうことで、入力された３００ｄｐｉのＲＧＢのビットデータをＹＭＣＫの多値のビットデータに色変換する。
【０１７７】
そして、このＹＭＣＫの多値のビットデータは、次段の解像度変換処理部２０６で、上記第１実施例と同様な方法にて、６００ｄｐｉの多値のビットデータに解像度変換され、変換後のビットデータはエンジン部２２０７に出力される。
一方、画像処理部Ｂは、上記第２実施例に係る画像処理部１２０７と同様、黒文字検出回路１２５１、色信号変換回路１２５２、そして、スムージング処理回路１２５３の３つの機能ブロックにて構成され、上記第２実施例における処理と同一処理にて、６００ｄｐｉに解像度変換した画像データを出力する。
【０１７８】
なお、本実施例に係るプリンタにおいても、画像処理部Ａあるいは画像処理部Ｂから出力されるビットデータは、エンジン部２２０７にて、そのデータに応じたパルス幅変調を施され、その変調後の信号にてレーザを駆動することでカラー画像を得る。
以上説明したように、本実施例によれば、２つの画像処理部を選択的に切換えて、異なる解像度変換処理を実行することで、２値的画像部分では輪郭のシャープさや輪郭のスムーズさを再現し、中間調画像部分では濃度階調の滑らかな再現を可能にして高品位な画質印字を可能にするとともに、画像がエッジ部に相当する場合と非エッジ部に相当する場合とで、異なる画像変換論理を適用して、文字や図形を含む画像データを高解像度の平滑化したデータに変換することで、より滑らかなエッジ画像を得ることができる。
【０１７９】
本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても１つの機器から成る装置に適用しても良い。また、本発明は、システムあるいは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることは言うまでもない。
【０１８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像輪郭のシャープさやスムーズさが保たれ、かつ、中間調画像の部分では濃度階調の滑らかさが保たれた状態で、高解像度での印刷記録を行なうことができる。さらに、画像データを圧縮するのみならず、補間処理にてその解像度を変換することで、画像データの高圧縮を達成して画像メモリ容量を減らすとともに、画像の画質を維持できる。
【０１８１】
また、他の発明によれば、画像の特徴により異なる解像度変換を実行することで、滑らかなエッジ画像を得ることができる。
さらに、他の発明によれば、２つの画像処理部を選択的に切換えて、異なる解像度変換処理を実行することで、高品位な画質印字を可能にするとともに、画像の特徴により異なる画像変換論理を適用することで、高解像度の、より滑らかなエッジ画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係るカラー画像形成装置のブロック構成図である。
【図２】第１実施例に係るカラー画像形成装置の断面構成図である。
【図３】第１実施例における画像記録のタイミングチャートである。
【図４】第１実施例に係るデータ圧縮伸張処理部のブロック構成図である。
【図５】データ圧縮伸張処理部における処理手順を示すフローチャートである。
【図６】第１実施例に係る色変換処理部のブロック構成図である。
【図７】第１実施例に係る解像度変換処理部のブロック構成図である。
【図８】解像度変換処理部の動作タイミングチャートである。
【図９】解像度変換処理部を構成する補間回路１７のブロック図である。
【図１０】解像度変換処理部を構成する補間回路１０のブロック図である。
【図１１】補間回路１０におけるデータ補間処理を説明するための図である。
【図１２】補間回路１０におけるデータ補間処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】第１実施例に係るエンジン部を構成するパルス幅変調回路及び画像記録部のブロック図である。
【図１４】図１３に示すパルス幅変調回路及び画像記録部の動作タイミング図である。
【図１５】図１３に示すパルス幅変調回路及び画像記録部の動作タイミング図である。
【図１６】３００ｄｐｉの印字密度における１ライン上の印字位置と階調の関係を示す図である。
【図１７】６００ｄｐｉの印字密度における１ライン上の印字位置と階調変化の関係を示す第１の図である。
【図１８】６００ｄｐｉの印字密度における１ライン上の印字位置と階調変化の関係を示す第２の図である。
【図１９】３００ｄｐｉのアルファベット「ａ」の画像データを模式的に示す図である。
【図２０】データ補間された６００ｄｐｉのアルファベット「ａ」の画像データを模式的に示す図である。
【図２１】本発明の第２の実施例に係るカラーレーザビームプリンタの接続形態の概要を示す図である。
【図２２】第２実施例に係るカラーレーザビームプリンタのビデオコントローラの構成を示すブロック図である。
【図２３】第２実施例に係るプリンタエンジンの横断面図である。
【図２４】第２実施例に係るプリンタエンジンでの画像信号の流れを示す図である。
【図２５】第２実施例に係るパルス幅変調回路の内部構成を示すブロック図である。
【図２６】第２の実施例に係る三角波発生回路の構成を示すブロック図である。
【図２７】第２の実施例に係るパルス幅変調回路のタイミングチャートである。
【図２８】第２の実施例に係る画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図２９】第２実施例に係る黒文字検出回路の構成を示すブロック図である。
【図３０】第２実施例に係るスムージング回路の構成を示すブロック図である。
【図３１】第２実施例に係る２値化回路の構成を示すブロック図である。
【図３２】第２実施例に係るスムージング論理回路での、注目画素Ｍの画像データの変換を説明する図である。
【図３３】第２実施例に係るスムージング論理回路の概略構成を示すブロック図である。
【図３４】第２実施例のエッジスムージング処理におけるデータ変形例を示す図である。
【図３５】第２実施例に係るエッジスムージング処理にて得られる画像を模式的に示す図である。
【図３６】第２実施例における階調スムージング処理のデータ変換を説明するための図である。
【図３７】第２実施例に係る階調スムージング処理にて得られる画像を模式的に示す図である。
【図３８】スムージング処理部での処理タイミングを示すタイミングチャートである。
【図３９】第２実施例の変形例１に係るカラーレーザビームプリンタを構成するパルス幅変調回路のブロック図である。
【図４０】変形例１に係るエッジスムージング論理回路での注目画素の画像データ変換を示す図である。
【図４１】変形例１におけるシフトレジスタの出力データとビットマップパターンとの照合の例を示す図である。
【図４２】変形例１におけるエッジ部分の印字画像を模式的に示した図である。
【図４３】変形例１におけるエッジ部分の印字画像を模式的に示した図である。
【図４４】変形例２に係るスムージング処理回路の構成を示すブロック図である。
【図４５】本発明の第３の実施例に係るカラーレーザビームプリンタの構成を示すブロック図である。
【図４６】従来のカラー画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 周波数逓倍回路
２ デマルチプレクサ
３ デバイス制御回路
４ 水平同期信号発生回路
５ 発信回路
６〜９ ラインメモリ
１４〜１６ データセレクタ
１０，１７ 補間回路
１１〜１３ 切り替え回路
１５１ 入力制御部
１５２ 圧縮伸張制御部
１５３ 圧縮処理部
１５４ メモリ
１５５ 伸張処理部
２０１ ホストコンピュータ
２０２ プリンタ
２０３ コントローラ
２０４ データ圧縮伸張部
２０５ 色変換処理部
２０６ 解像度変換処理部
２０７ エンジン部
２０９ 色変換回路
２１０ パラメータＲＯＭ
１１００ プリンタエンジン
１２００ ビデオコントローラ
１２０１ ホストインターフェイス
１２０２ ＣＰＵ
１２０３ ＲＯＭ
１２０４ ＲＡＭ
１２０５ ページメモリ
１２０６ 圧縮伸張回路
１２０７ 画像処理部
１２０８ プリンタインターフェイス
１２０９ 操作パネル
１２１０ データバス
Claims (15)
- 感光体上に外部から入力した画像データの潜像を形成し、該潜像を現像して記録紙上に画像を得る画像形成装置において、
前記画像データの中から２値画像データと多値画像データを判別する手段と、
前記判別後の画像データに圧縮・伸張処理を施す圧縮・伸張手段と、
前記圧縮・伸張手段にて伸張して得られた画像データから第１の解像度を有する第１のビット情報を生成する手段と、
前記２値画像データと多値画像データとで異なる変換処理を適用することで、前記第１のビット情報を、前記第１の解像度よりも解像度の高い第２の解像度を有する第２のビット情報に解像度変換する解像度変換手段とを備え、
前記第２ビット情報をもとに画像形成及び記録を行ない、
前記圧縮・伸張手段は、前記多値画像データに対しては高圧縮率の圧縮を、また、前記２値画像データに対しては低圧縮率の圧縮を施す
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像データはカラー画像データであり、前記解像度変換手段は、該カラー画像データを構成するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色成分の各色プレーンに対して前記解像度変換を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - 前記２値画像データは文字・図形の画像データであり、前記多値画像データは自然画の画像データである
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - 感光体上に外部から入力した画像データの潜像を形成し、該潜像を現像して記録紙上に画像を得る画像形成装置において、
前記画像データをもとに所定の色画像データを生成する手段と、
前記色画像データに圧縮・伸張処理を施す圧縮・伸張手段と、
前記伸張処理後の色画像データを複数色の現像材に対応する面順次画像データに変換する手段と、
前記面順次画像データの特定画素及び該特定画素の周囲の所定画素をもとに前記画像データの特徴を検出する検出手段と、
前記特徴に基づいて前記特定画素のデータ値を変更する手段と、
前記変更後の画素を含むことで前記画像データの解像度を変換する解像度変換手段とを備え、
前記解像度変換後の画像データをもとに画像形成及び記録を行なうことを特徴とする画像形成装置。 - 前記検出手段は、前記特定画素が前記画像データに対応する画像のエッジ部に位置するか、あるいは非エッジ部に位置するかの検出を行なう
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。 - 前記解像度変換手段は、前記特定画素が画像のエッジ部に位置する場合と非エッジ部に位置する場合とで異なる解像度変換を施す
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。 - 前記解像度変換手段は、前記特定画素が画像のエッジ部に位置する場合、該特定画素と、あらかじめ設定した複数のビットマップパターンとの照合を行ない、該照合にて該特定画素と該ビットマップパターンとが一致するときに、所定の解像度変換を行なう
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。 - 前記解像度変換手段は、前記特定画素が画像の非エッジ部に位置する場合、該特定画素のデータ値とその周囲画素のデータ値との平均値にて該特定画素を置き換える
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。 - さらに、前記色画像データから、前記複数色の現像材の内、黒色の現像材単色で記録すべき画素を検出する手段を備える
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。 - 前記解像度変換手段は、あらかじめ設定した複数のビットマップパターンとの照合により、前記特定画素の画素密度を主走査方向及び副走査方向に所定量増やす
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。 - 前記解像度変換手段は、前記検出手段にて検出した画像のエッジ部の変化点及びその近傍に位置する画素のデータ値を変更する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。 - 前記画像データはカラー画像データであり、前記解像度変換手段は、該カラー画像データを構成するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色成分の各色プレーンに対して前記解像度の変換を実行する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。 - 感光体上に外部から入力した画像データの潜像を形成し、該潜像を現像して記録紙上に画像を得る画像形成装置において、
前記画像データに対応する色画像データに対して圧縮・伸張処理を施す圧縮・伸張手段と、
前記伸張処理後の色画像データに第１の解像度変換を施す第１の画像処理手段と、
前記伸張処理後の色画像データに、前記第１の解像度変換とは異なる第２の解像度変換を施す第２の画像処理手段と、
所定の条件に従って、前記第１の解像度変換と前記第２の解像度変換とを選択的に実行する手段とを備え、
前記第２の画像処理手段は、さらに、前記伸張処理後の色画像データを複数色の現像材に対応する面順次画像データに変換する手段と、
前記面順次画像データの特定画素及び該特定画素の周囲の所定画素をもとに前記画像データの特徴を検出する検出手段と、
前記特徴に基づいて前記特定画素のデータ値を変更する手段とを備え、
前記第２の解像度変換は、前記変更後の画素を含むことで前記画像データの解像度を変換する変換である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記検出手段は、前記特定画素が前記画像データに対応する画像のエッジ部に位置するか、あるいは非エッジ部に位置するかの検出を行ない、また、前記解像度変換手段は、該特定画素が画像のエッジ部に位置する場合と非エッジ部に位置する場合とで異なる解像度変換を施す
ことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。 - 感光体上に外部から入力した画像データの潜像を形成し、該潜像を現像して記録紙上に画像を得る画像形成方法において、
前記画像データをもとに所定の色画像データを生成する工程と、
前記色画像データに圧縮・伸張処理を施す圧縮・伸張工程と、
前記伸張処理後の色画像データを複数色の現像材に対応する面順次画像データに変換する工程と、
前記面順次画像データの特定画素及び該特定画素の周囲の所定画素をもとに前記画像データの特徴を検出する検出工程と、
前記特徴に基づいて前記特定画素のデータ値を変更する工程と、
前記変更後の画素を含むことで前記画像データの解像度を変換する解像度変換工程とを備え、
前記解像度変換後の画像データをもとに画像形成及び記録を行なう
ことを特徴とする画像形成方法。
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