JP3920479B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ装置等のデジタル画像形成装置及び表示装置等に応用される画像形成装置に関するものであり、より詳細には、中間調処理方法に特徴を有し、画像ハイライト部を低濃度から安定して再現させ、中濃度部から高濃度部は解像性と安定性を図った電子写真カラー複写機、プリンタ等のカラー画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、光ビームを走査して感光媒体上に潜像を形成し、当該潜像をトナー現像し画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置が知られており、デジタル複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ装置等として応用されている。また、近年では、色分解された画像信号に応じて光ビームを走査して感光媒体上に各色毎の潜像を形成し、当該潜像をイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色のトナー像で現像し、この各色のトナー像を転写材に重ね合わせて転写し、フルカラー画像を形成する電子写真カラー複写機やプリンタ等のカラー画像形成装置が実用化されている。このようなカラー画像形成装置においては、低濃度部におけるドットや万線の再現性を向上させ、また、階調・色再現の環境に対する安定性を向上させることが重要となるが、このようなカラー画像形成装置における中間調処理に関する技術としては以下のようなものがある。
【0003】
例えば、特開平7−254985号公報、特開平7−254986号公報、特開平7−283941号公報、特開平8−114965号公報、特開平8−125863号公報には、電子写真カラー複写機における中間調処理の技術として、HIESTと呼ばれている中間調処理技術が開示されており、主に画像のハイライト部の再現性を良くすることを目的としている。具体的には、書き込みにはパルス幅変調を用い、主走査方向に2ドットで重み付けをしたディザ処理を行って、画像ハイライト部を低線数な再現で安定させている。また、そのための主走査方向の書き込みビーム径と画素間隔を規定している。
【0004】
しかし、上記の中間調処理技術は、ディザを用いているので微小領域での濃度の忠実性が無く、線の消えなどの画像情報の欠落や、色モワレが発生するという欠点がある。
【0005】
ところで本発明者(本出願人)は先に、1ドット変調による多値書き込みに、解像性の低下の少ない微小マトリクスを組み合わせる2ドット多値方式を採用し、バンディング及び画像ノイズを低減させ画像濃度を安定化して高画質な画像形成を実現する画像形成方法及び画像形成装置を提案してる(特開平4−200075号、特開平4−200076号、特開平4−200077号、特開平4−200078号、特開平5−284339号、特開平5−292302号、特開平6−62248号)。これらの先願は、デジタル複写機等に応用される発明で、隣接2ドットの濃度データを加算し、配分することが特徴であり、半導体レーザのパルス幅変調とパワー変調による1ドット256階調出力に、主走査及び/又は副走査方向の2ドットのマトリクスを組み合わせることにより、中間調濃度領域の再現性をより向上するものである。
【0006】
ここで、図40(a)に1×2マトリクス、(b)に2×1マトリクスの光書き込み方式の例を示す(尚、図40では説明を簡単にするためパワー変調の状態のみを示している)。図40に示す光書き込み方式においては、低濃度部では片方のドットより露光パワーを増して最大値となると、次のドットの露光パワーを増していく。そして、2ドットを1画素として濃度を保持しつつ、画像を再現する。それにより濃度が安定し、バンディングも低減される。
【0007】
形成される中間調濃度領域のチャートは図41に示すように発生する。図中、EVENのドットより濃度を埋めていく。副走査方向で面積階調を実行する図41(a),(c)の1×2マトリクスは連続的な中間濃度領域で横線基調、主走査方向で面積階調を行う図41(b),(d)の2×1マトリクスは連続的な中間濃度領域で縦線基調となる。また、図41(c),(d)は加算+位相の例を示しており、各々図41(a),(b)の書き込み位相を互い違いに変えたもので、この場合にはEVENのドットが隣接するため主走査あるいは副走査方向に2ドットラインを形成することになる。
【0008】
次に画像形成装置の画像処理部に付設され、加算(隣接画素の濃度データ加算)の制御を行う回路の一例を図42に示す。図42は2ドット多値回路の構成を示すブロック図であり、原稿画像を読み取るイメージスキャナから入力された8ビットの信号を入力する直列に接続されたラインメモリ1101,1102と、ラッチ1103,1104と、該ラインメモリ1101,1102及びラッチ1103,1104に各々スイッチSW1〜SW4を介して接続されている加算器1105と、該加算器1105に接続されているROM1106とから構成されている。このROM1106からの出力は8ビットのデジタル画像データ信号としてレーザプリンタに出力される。以下、▲1▼1×2マトリクス、▲2▼2×1マトリクス、▲3▼ドットの集中に分けて2ドット多値回路の動作を説明する。
【0009】
▲1▼1×2マトリクス.
副走査方向の2ドットで面積階調を実行する場合(1×2マトリクス)は、2つのラインメモリ1101,1102を用いて、主走査2ライン分の読取データを遅延させる。その後、2つの8ビットデータを加算器1105により加算し、その9ビットデータをγ変換用のROM1106に入力する。ROM1106内は、1つのテーブルが256バイトで構成され、その前半128バイトがEVEN、その後半128バイトがODDデータである。
【0010】
初めの加算データがROM1106のアドレスバスに入力され、その番地で示されるEVENデータを書き込みデータとして出力する。次のラインで同一データを加算し、ODDデータを書き込みデータとしてデータバスより出力する。EVEN,ODDの切り替えはライン周期(PMSYNC)に同期して行う。その後、次の2ドットに移行して順次処理を繰り返す。
【0011】
図42に示した2ドット多値回路のブロック図において、スイッチSW1及びEVEN/ODDは主走査1ライン毎に切り替え、スイッチSW3,SW4はラインメモリ1101、1102からのデータが選択されるように上側に設定する。また、図43のAは、副走査方向の面積階調との組み合わせ(1×2マトリクス)を示した説明図である。読み取りの副走査2ドットが書き込みの副走査2ドットに対応する。
【0012】
▲2▼2×1マトリクス.
主走査方向の2ドットで面積階調を実行する場合(2×1マトリクス)は、2つのラッチ1103,1104を用いて、主走査方向2ドット分の読み取りデータを遅延させる。以下、1×2マトリクスの場合と同様に、加算処理、γ変換処理を実行して書き込みデータを出力し、EVEN,ODDの切り替えは書き込みクロック信号WCLOCKに同期して実行する。その後、次の2ドットに移行して順次処理を繰り返す。
【0013】
図42に示した2ドット多値回路のブロック図において、スイッチSW2及びEVEN/ODDは書き込み1クロック毎に切り替え、スイッチSW3,SW4はラッチ1103,1104からのデータが選択されるように下側に設定する。また、図43のBは、主走査方向の面積階調との組み合わせ(2×1マトリクス)を示す説明図である。読み取りの主走査2ドットが書き込みの主走査2ドットに対応する。
【0014】
▲3▼ドットの集中.
書き込みにおける位相を変換しドットを集中させる図41(c),(d)の加算+位相変換により画像形成を行う場合は、EVEN/ODDの切り替え周期を各々2分周することで実行する。以上、全てのモードにおいて階調情報の欠落は起きず、中間調濃度領域の再現性を向上することができる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
以上の本発明者(本出願人)による先願に対し、本発明はこの技術をさらに発展させたものであり、その目的は、多階調の画像データから画像を形成する画像形成装置において、画像ハイライト部をより低濃度から安定して再現させ、中濃度部から高濃度部は解像性と安定性を図った中間調処理を実現するものである。
【0016】
より具体的には、本発明は、隣接する複数ドットの画像データを1ブロックとし、そのブロック内のドットのデータの分布を参照し、その特徴を判別し、そのブロックに適した中間調処理を適時選択して、解像性、階調性のいずれも良好な画像形成の実現を目的とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、多階調の画像データから画像を形成する画像形成装置であって、前記画像データから主走査方向2ドット×副走査方向2ドットの隣接する4ドットの濃度データを読み込み、読み込んだ濃度データの加算値を算出し、該加算値が所定の値以上か否かを判別し、前記加算値が所定の値以上なら、主走査方向2ドット×副走査方向1ドットを1ブロック単位とし、読み込んだ2×2ドットは2×1ドットづつの2ブロックに分配して処理を行い、前記加算値が所定の値未満なら、読み込んだ2×2ドットをそのまま1ブロック単位として処理を行い、次に前記判別で決定された1ブロック内のドットデータ中の濃度の最大値と最小値を算出し、前記最大値が所定の規定値以下か否かを判別し、前記最大値が前記規定値以下の場合には、前記ブロックはデータ集中型中間調処理を行い、前記最大値が前記規定値以上の場合には、前記最大値と前記最小値の差(以下、最大レベル差と言う)を算出して、その最大レベル差を所定の閾値1と比較し、前記最大レベル差が前記閾値1以上の場合には、前記ブロックは1ドット多値処理を行い、前記最大レベル差が前記閾値1以下の場合には、該最大レベル差を所定の閾値2と比較し、前記最大レベル差が前記閾値2以下の場合には、前記ブロックはデータ集中型中間調処理を行い、前記最大レベル差が前記閾値2以上の場合には、前記ブロックは比例集中型中間調処理を行う、ことを特徴とする。
【0029】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記データ集中型中間調処理では、ブロック単位内のドット加算・集中の多値変調の中間調処理を行うことを特徴とする。
【0030】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記比例集中型中間調処理では、ブロック内のドットデータのエッジ度に応じた濃度配分、ドット集中を行うことを特徴とする。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して、
(1)カラー複写機の作像、
(2)カラー複写機の画像処理、
(3)LD多値変調、
(4)加算制御と位相制御回路、
(5)加算と配分、位相制御方式によるドット形成方法の説明、
(6)中間調処理の実施例、
の順に詳細に説明する。
【0041】
(1)カラー複写機の作像.
図1は本発明に係る画像形成装置の一構成例を示すデジタルカラー複写機の概略構成図である。図1において符号100は画像形成部であるレーザプリンタ、200は自動原稿送り装置(ADF)、300は操作ボード、400は画像読み取り部であるイメージスキャナ、500は外部センサである。
【0042】
イメージスキャナ400は、コンタクトガラス401の下方に配置された照明用のランプ402を搭載した移動体を図の左右方向(副走査方向)に機械的に一定速度で移動させ、原稿画像を読み取る画像読み取り部である。照明用のランプ402から出た光は、コンタクトガラス401上に載置される原稿の表面で原稿画像の濃度に応じて反射する。この反射光、即ち、原稿の光像は多数のミラー及びレンズを通り、ダイクロックプリズム410に入射する。ダイクロックプリズム410は入射光を波長に応じてレッド(R),グリーン(G),ブルー(B)の3色に分光する。分光された3つの光は、それぞれ互いに異なる一次元電荷結合素子(CCD)イメージセンサ410に入射する。こうしてイメージスキャナ400に備わった3つの一次元イメージセンサ410により、原稿画像上の主走査方向1ラインのR,G,B各色成分を同時に読み取ることができる。原稿の二次元画像は、上記移動体の副走査により順次読み取られる。
【0043】
外部センサ500は、イメージスキャナ400と同様に原稿画像のR,G,B各色成分を同時に検出できるCCDで構成されたハンディタイプのスキャナに内蔵されている。
【0044】
ADF200は、イメージスキャナ400の上方に配置されており、原稿台210上には多数の原稿を載積した状態で保持することができる。原稿の給紙動作を行う場合は、回転する呼び出しコロ212が最上部の原稿上面に当接し、当接した原稿を繰り出す。また、符号213は、原稿の重送を避けるための分離コロである。所定の位置まで繰り出された原稿は、プルアウトローラ217及び搬送ベルト216の駆動によりイメージスキャナ400のコンタクトガラス401上をさらに搬送され、所定の読み取り位置まで進んだ時、即ち、原稿の先端がコンタクトガラス401の左端位置に達したときに停止する。原稿の読み取りが終了すると、搬送ベルト216が再び駆動されて、コンタクトガラス401上の原稿は排紙され、次の原稿が読み取り位置に送られる。呼び出しコロ212の手前には、原稿が載積されているか否かを検知するための光学センサである原稿有無センサ211が、また、分離コロ213とプルアウトローラ217の間には、原稿の先端及びサイズを検知するための光学センサである原稿先端センサ214が備わっている。
【0045】
原稿先端センサ214は、主走査方向(紙面に垂直な方向)の互いに異なる位置に配置された複数のセンサで構成されており、これらのセンサの検出状態の組み合わせにより、主走査方向の原稿サイズ、即ち原稿幅を検知することができる。また、図示しない給紙モータに回転量に応じたパルスを出力するパルス発生器が設けられており、ADF200の制御装置は原稿先端センサ214を原稿が通過するまでの時間を計測することにより、副走査方向の原稿サイズ、即ち原稿の長さを検知する。
【0046】
尚、呼び出しコロ212及び分離コロ213は図示しない給紙モータにより駆動され、プルアウトローラ217及び搬送ベルト216は図示しない搬送モータにより駆動される。また、光学センサからなるレジストセンサ215は、プルアウトローラ217の下流に配置される。
【0047】
次にレーザプリンタ100の概略構成及びその動作を説明する。画像の再生は感光体ドラム1上で行われる。感光体ドラム1の周囲には一連の静電写真のプロセスユニット、即ち、帯電チャージャ5、書き込みユニット3、現像ユニット4、転写ドラム2、クリーニングユニット6などが備わっている。書き込みユニット3には図示しない半導体レーザ(レーザダイオード:LD)が備わっており、それが発するレーザ光は回転多面鏡3b、レンズ3c、ミラー3d、及びレンズ3eを経て感光体ドラム1の表面に照射される。回転多面鏡3bはポリゴンモータ3aにより高速で定速回転駆動される。
【0048】
図示しない画像制御部は、記録すべき画像の濃度に対応する画素単位の多階調の画像信号により駆動される半導体レーザの発光タイミングが、各々の画素位置を順次走査する回転多面鏡3bの回転偏向動作と同期するように、半導体レーザの駆動信号を制御する。つまり、感光体ドラム1の表面の画像の各走査位置で、その画素の濃度に応じたレーザ光が照射されるように半導体レーザの発光を制御する。
【0049】
感光体ドラム1の表面は、予め帯電チャージャ5によるコロナ放電により一様に高電位に帯電されている。この表面に書き込みユニット3の発するレーザ光が照射されると、その光の強度に応じて帯電電位が変化する。つまり、書き込みユニット3が備えている半導体レーザが発するレーザ光の照射の有無に応じた電位分布が、感光体ドラム1上に形成されることになる。こうして、感光体ドラム1上に原稿画像の濃淡に対応した電位分布、即ち静電潜像が形成される。この静電潜像は書き込みユニット3よりも下流に配置された現像ユニット4により可視像化される。
【0050】
本構成例では、現像ユニット4には4組の現像器4M,4C,4Y及び4Bkが備えられており、それぞれの現像器には互いに色の異なるM(マゼンタ)、C(シアン)、Y(イエロー)及びBk(ブラック)のトナーが収納されている。レーザプリンタ100は、上記の4つの現像器のいずれか一つが選択的に付勢されるように構成されているので、静電潜像はM、C、Y又はBk色のいずれか一つのトナーで可視像化される。一方、給紙カセット11に収納された転写紙は、給紙コロ12で繰り出され、レジストローラ13によりタイミングを取られて転写ドラム2の表面に送り込まれ、その表面に吸着された状態で転写ドラム2の回転に伴って移動する。そして感光体ドラム1の表面に近接した位置で、転写チャージャ7による帯電により、感光体ドラム1上に形成されたトナー像が転写紙の表面に転写される。
【0051】
単色コピーモードの場合には、トナー像の転写が終了し、転写ドラム2から分離された転写紙は定着されて排紙トレイ10に排紙されるが、フルカラーモードの場合には、Bk、M、C及びYの4色の画像を一枚の転写紙上に重ねて形成する必要がある。この場合、まず感光体ドラム1上にBk色のトナー像を形成してそれを転写紙に転写した後、転写紙を転写ドラム2から分離することなく感光体ドラム1上に次のM色のトナー像を形成し、そのトナー像を再び転写紙に転写する。更にC色及びY色についても感光体ドラム1上へのトナー像の形成とそれの転写紙への転写を行なう。つまり、トナー像の形成と転写のプロセスを繰り返すことにより1つのカラー画像が転写紙上に形成される。
【0052】
全てのトナー像の転写が終了すると、転写紙は分離チャージャ8による帯電により転写ドラム2から分離され、定着器9でトナー像の定着処理を受けた後、排紙トレイ10に排出される。
【0053】
以上、デジタルカラー複写機の構成及び作像動作の一例について述べたが、本発明に係る画像形成装置としては図示の構成に限らず、転写ドラムに代えて中間転写ベルト等の中間転写体を用い、Bk、M、C及びYの4色のトナー像を色毎に感光体ドラムに形成して順次中間転写体に重ね合わせて転写した後、転写紙に一括転写する方式などでもよい。
【0054】
(2)カラー複写機の画像処理.
図2は、図1に示したデジタルカラー複写機の画像処理部の構成例を示す回路ブロック図である。複写機全体の動作制御は、マイクロコンピュータで構成されるシステムコントローラ50により制御される。
【0055】
同期制御回路60は、制御タイミングの基準となるクロックパルスを発生させて、各制御ユニット間の信号の同期をとる各種の同期信号を入出力させる。本構成例での走査タイミングの基になる主走査同期信号は、レーザプリンタ100の回転多面鏡3bの回転によるレーザ光の走査開始時期に同期させている。
【0056】
イメージスキャナ400で読み取られたR,G,B各色の画像信号は、A/D変換され、各々8ビットのカラー画像情報として出力される。この画像情報は、画像処理ユニット内で各種処理を受けた後、レーザプリンタ100に出力される。画像処理ユニットは、スキャナガンマ補正71、RGB平滑フィルタ72、色補正73、下色除去(UCR)/UCA74、セレクタ75、エッジ強調フィルタ76、濃度カーブであるプリンタガンマ77、階調処理78、像域分離79、及びACS80の各回路を備えている。
【0057】
スキャナガンマ補正71では、イメージスキャナ400で読み取られた反射率リニアのRGBデータを濃度リニアのRGBデータに変換する。RGB平滑フィルタ72では、網点原稿によるモアレを抑えるためのスムージング処理を行っている。
【0058】
色補正回路73では、R,G,Bのそれぞれの色の画像情報をそれらの補色であるY,M,Cの各色の画像情報に変換する。UCR/UCA回路74では、入力したY,M,C色の全ての画像情報を合成した画像信号の色に含まれる黒成分を抽出し、それをBk信号として出力すると共に、残りの色の画像信号から黒成分を除去し、かつYMC成分を上乗せする。
【0059】
セレクタ75は、システムコントローラ50の指示に応じて、入力されるY,M,C,Bkの色信号からいずれか一つの色信号を選択して次のブロックへ出力する。
【0060】
エッジ強調フィルタ回路76では、文字部、あるいは絵柄部のエッジ情報の強調を行う。また。プリンタガンマ77では、プリンタ特性にあわせたカーブをセットし、階調処理を含めて濃度リニアになるようにする。
【0061】
階調処理回路78は、入力される8ビットの濃度情報を2値化、あるいは多値化する回路である。一般にはディザ処理等が行われることが多く、レーザプリンタ100には、2値化あるいは多値化された画像信号が出力される。本発明の後述の中間調処理は、階調処理回路78で実行され、多値データを出力する。
【0062】
スキャナガンマ71の出力は、一方で像域分離回路79とACS回路80に送出される。像域分離回路79では、入力される画像が文字部であるか絵柄部であるかを判定する回路と、有彩色であるか無彩色であるかを判定する回路を持っており、その結果を1画素単位でそれぞれの処理ブロックへ送出している。各処理ブロックでは、像域分離回路79の結果に従い処理を切り替えている。
【0063】
ACS回路80は、スキャナ200にセットされた原稿が白黒原稿であるかカラー原稿であるかを判定し、結果をBk版スキャン終了時にシステムコントローラ50へ送出している。そしてカラー原稿であれば残りの3スキャンを行い、白黒原稿であればBkスキャンにて動作を終了させる。
【0064】
尚、図2に示した画像処理部の71〜80の各画像処理ブロックのパラメータは、全てシステムコントローラ50のCPUより設定される構成となっている。また、システムコントローラ50により、LD多値書き込み動作を含むレーザプリンタ100の作像動作の制御が行われる。
【0065】
(3)LD多値変調.
次に光書き込み手段を構成する半導体レーザ(LD)の多値変調方式について説明する。
1ドット多値出力を行う半導体レーザ多値変調方式としてパルス幅変調(PWM)方式と光強度変調(PM)方式とがある。図3(a),(b)は、光強度変調方式とパルス幅変調方式の一例を示す図である。以下、これらの変調方式について説明する。
【0066】
▲1▼光強度変調方式.
中間露光領域を利用して中間調記録を実現するため、印字プロセスの安定化が重要な要件であり、印字プロセスに対する要求が厳しくなる。しかしながら、半導体レーザ制御変調は簡易となる。即ち、光強度変調方式とは、図3(a)に示すように、光出力レベル自身を変化させて記録する方式で、それぞれドットパターンは図の上に示すようなパターンで出力される。この方式は、半導体レーザの制御変調部は簡便かつ小型に構成することができるが、中間露光領域を利用して中間調を再現しようとするため、現像バイアスの安定化など印字プロセスの安定化への要求が厳しくなる。
【0067】
▲2▼パルス幅変調方式.
パルス幅変調方式とは、図3(b)に示すように、光出力レベルとしては2値であるが、その発光時間、つまりパルス幅を変化させて記録する方式で、それぞれドットパターンは図の上に示すようなパターンで出力される。
この方式は、基本的には2値記録であるので、光強度変調方式に比べて中間露光領域の利用度が少なく、また更に隣接ドットを結合させることにより中間露光領域を一層低減させることが可能になり、印字プロセスに対する要求を低減することができるが、パルス幅設定を1ドット当たり8ビットを実現させるには、1ドットの数十nsec.の時間幅を256分割しなければならず、高速高精度の半導体制御が必要となり、半導体レーザの制御部分が複雑になってしまう。すなわち、光強度変調方式では印字プロセスの安定化への要求が厳しくなり、パルス幅変調方式では半導体レーザの制御変調部の構成が複雑になる。そこで本発明の画像形成装置では、上記の点を考慮してパルス幅変調(PWM)方式と光強度変調(PM)方式とを組み合わせたパルス幅強度混合方式を採用している。
【0068】
▲3▼パルス幅強度混合方式.
パルス幅強度混合方式の一例を図4に示す。このパルス幅強度混合方式では、パルス幅変調を基本とし、パルス幅とパルス幅の移り変わり部を図4(a),(b)のように光強度変調により補間し、例えばパルス幅の設定値を8値、光強度変調の設定値を32値として8ビット(28=256階調)相当の変調度を得ることができる。この方式では、パルス幅変調の段数が少ないため、デジタル的にパルス幅を設定でき、容易にパルス幅を設定でき且つ容易にパルス位置制御が実現できる。すなわち、図4(a),(b)は、1ドットの右端の位置より光書き込みパルスを発生する右モード、1ドットの左端より光書き込みパルスを発生する左モードを示す。これらは露光パルスをそれぞれ後端、先端から発生するように位相制御するものであり、結果としてドット発生位置を制御できる。さらに図5(c)に示すように、1ドットの中央位置より両方向に向かって光書き込みパルスを発生する中モードも選択できる。
【0069】
次にパルス幅変調(PWM)と光強度変調(PM)を組み合わせた多値書き込み方式の半導体レーザ(LD)駆動方法の一例について説明する。
この半導体レーザ駆動方法では、1つの画素に対する半導体レーザの発光パターンを、時間的には1/2^m(2^mは、2のm乗)なる画素クロック幅の分解能で2^m段階に分割し、発光パワー的には1/2^(n−m)なる発光パワー分解能で2^(n−m)段階に分割し、両者の組合せにより、2^n階調を表現するので、発光時間、発光パワーとも、その分割精度が緩和されることになり、多階調化を容易に実現できる。
【0070】
本発明の実施形態の8ビットのデジタル画像信号の場合、m=3としてパルス幅変調(PWM)を8(=2^m=23)段階とし、光強度変調(PM)を32(=2^(n−m)=25)段階とすれば、両者の組合せにより、2^n=28=256種類の発光パターンを形成でき、256階調のLD多値変調が可能となる。また、半導体レーザのタイミング発生回路やパワー設定回路等により生成出力する信号を変えることによって任意の発光パターンを得ることもできる。
尚、多値書き込み方式の半導体レーザ駆動回路や装置の構成としては、本出願人による先願、例えば特開平2−243363号公報、特開平3−1656号公報、特開平6−347852号公報等に記載されたものを利用して構成することができる。
【0071】
次にパルス幅変調の位相制御(位置制御)に関しては、位相(位置)制御ロジックで設定されたモード(右モード/左モード/中モード)に従って、図5(a)〜(c)に示すようにパルス幅変調のパルス幅の位相を制御してドット位置を右、中、左にコントロールする。また、この機能以外に、図6(a)〜(c)に示すような端数処理機能も有する。
【0072】
端数処理機能は主走査方向に連続する2画素をまとめて(加算して)出力する場合、光強度変調する時間が、図6(b)の斜線部のように通常2箇所発生するが、これを1箇所にまとめる動作を行う。これは端数の大きな部分へ端数の小さな部分のデータを加算することを基本として実現する。端数が大きな部分が最大にならない間は端数の小さな部分のデータは全て端数の大きな部分に加算され、端数の大きな部分が最大になった場合の余りは、端数の小さな部分へ配分され強度変調を行う。このように端数処理機能を有することによりパルス幅設定ステップが書き込みビーム径に対し十分小さくなるようにする。すなわち、図6(a)〜(c)は、上記動作をドットイメージ及び光波形とした場合の概略図で、図6(a)は補正前のドットイメージ、(b)は補正前後の光波形、(c)は補正後のドットイメージである。隣接する2ピクセル(画素)のデータの中で、光強度が最大にならない場合のΔtの部分を隣接どうしで比較し、小さい方を大きな方に加算し、余りを小さな方にする。
【0073】
(4)加算制御と位相制御回路.
次に、画像の隣接画素データの加算と、加算データの判別と分配、及びドット位相制御を行う制御回路の構成例を図7に示す。ここでは最大で主走査方向2ドット及び副走査方向2ドットを加算する後述の方式6について説明する。図7において、Y,M,C,Bkに変換された各色毎の入力画像データは8ビット256階調が入力され、D−F/Fのラッチ回路602で主走査方向の隣接する2ドットの各8ビットデータA,Bが加算回路604に入力される。また、ラインメモリ601により、前ラインのデータが遅延され、ラッチ回路603で前ラインの主走査方向の同一アドレスの隣接する2ドットの各8ビットデータC,Dが加算回路604に入力される。そして加算回路604により、計4ドットのデータを加算した後、比較・配分・位相制御回路605により、ドットの飽和になるデータの閾値1と比較し、上記4ドット加算と主走査方向の2ドット加算とを切り替える。その加算値を後述のアルゴリズムに従って、データを集中するように配分する。また、画素クロックの分周信号により、書き込み位相信号をトグルに切り替える。本実施例では、画像の隣接画素データの加算と、加算データの判別と分配、及びドット位相制御を行う制御回路を図7に示すようなハードウェアで示したが、後述のようにソフトウェアによる処理でも実現できる。
【0074】
以上の処理による、4ドット加算と2ドット加算によるデータの遷移の様子を図8に示す。図8(a)のように画像の低濃度部では、主走査方向2ドット及び副走査方向2ドットのd1からd4の入力データの和を、D1のデータとする。また、図8(b)のように画像の中高濃度部では、主走査方向2ドットのd1,d2の入力データの和を、D1のデータの飽和値と残りをD2のデータとする。
【0075】
さて本発明の画像形成装置では、前述の本発明者による先願に対し、さらに画像ハイライト部をより低濃度から安定して再現させ、中濃度部から高濃度部は解像性と安定性を図るものであり、以下の加算と配分、位相制御方式によるドット形成を行うものである。
【0076】
(5)加算と配分、位相制御方式によるドット形成方法の説明.
本発明では、主走査方向あるいは副走査方向に隣接する2ドット、もしくは主走査方向と副走査方向に隣接する4ドットの画像データを加算して、その演算結果をもとに、あらかじめ設定してある特定画素から順にドットを再現させていく。その際、特定画素の右位相/左位相を利用して、隣り合う特定画素と結合させるようにする。尚、本発明の中間調処理では、以下の6つの方式の中の方式6が主として適用されるが、本発明の請求項4においては、有彩色の画像データに対しては以下の方式1〜6のいずれを採用しても良い。以下に6つの方式を具体例として詳しく説明する。
【0077】
(a)副走査方向2ドットの画像データを加算する方式(1/2パルス分割):方式1,2,3.
方式1〜3では、1ドットサイズを図9の(a)とし、1画素サイズ(最小濃度単位)を図9(b)とし、図10に示すようなドット形成マトリクスを設定して、該ドット形成マトリクスの数値の小さい所から順次パルスを発生させていく。このときパルス幅変調(PWM)により1ドット内はハーフパルスに分け、フル(50%duty)になった時点で次に大きい番号に移り、次のパルスを発生させていく。この際、主走査方向のEVEN/ODD(以下、E/Oと略す)でPWMの右位相/左位相を切り替え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結合する。書き込みの濃度発生のアルゴリズムを式で表現すると以下のようになる。
【0078】
0≦d1+d2≦127のとき D1=d1+d2, D2=0
128≦d1+d2≦254のとき D1=127, D2=d1+d2−127
255≦d1+d2≦382のとき D1=d1+d2−127, D2=127
383≦d1+d2≦510のとき D1=255, D2=d1+d2−255
【0079】
上記の式でd1,d2は隣接ドットの処理前の入力画像データ(8ビットデータ)であり、D1,D2は隣接ドットの処理後の画像データ(8ビットデータ)である。この処理後の8ビットデータを、レーザプリンタの半導体レーザ(LD)の書き込み信号とする。以下、方式1〜3の具体例を示す。
【0080】
(方式1)
ドット形成のアルゴリズム.
1)副走査方向2ドットの濃度を加算。
2)ドットマトリクスの1より順次パルスを発生させる。
3)主走査方向E/OでPWMの右/左位相を切り替え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結合する。
4)1ドット内をハーフパルスに分け、フル(50%duty)になった時点で次の番号のPWMを発生させる。
【0081】
本方式では図10のドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現すると図11のようになり、D1においては右位相で、D1'においては左位相でパルスを発生させ、図10の1の部分に結合したパルスを発生させていく(図12(A))。以下同様にして濃度に応じて図10の2以降の部分にパルスを発生させていく。
【0082】
次に図12,13を参照して本方式によるドット形成の詳細を示す。
▲1▼濃度〜1/8(孤立2ドット).
濃度が1/8迄の場合は、図12(A)に示すように、主走査方向の奇数画素は右、偶数画素は左寄せにして、ドット形成マトリックスの1の部分に結合したパルスを発生させる。
▲2▼濃度〜1/4(孤立2ドット).
濃度が1/8〜1/4では、図12(B)に示すように、ドット形成マトリックスの1の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
▲3▼濃度〜3/8(300線万線).
濃度が1/4〜3/8では、図12(C)に示すように、ドット形成マトリックスの1の部分と同位相で、2の部分に結合したパルスを発生させる。
▲4▼濃度〜1/2(300線万線).
濃度が3/8〜1/2では、図12(D)に示すように、ドット形成マトリックスの2の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
▲5▼濃度〜5/8.
濃度が1/2〜5/8では、図13(A)に示すように、ドット形成マトリックスの1の部分のパルス幅を増加させるように、3の部分に結合したパルスを発生させる。
▲6▼濃度〜3/4.
濃度が5/8〜3/4では、図13(B)に示すように、ドット形成マトリックスの3の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
▲7▼濃度〜7/8.
濃度が3/4〜7/8では、図13(C)に示すように、ドット形成マトリックスの2の部分のパルス幅を増加させるように、4の部分に結合したパルスを発生させる。
▲8▼濃度〜1/1.
濃度が7/8〜1/1では、ドット形成マトリックスの4の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
【0083】
以上の方式1では、ハイライト部で孤立ドットにより規則的に再現できる、中濃度部で300線万線(600dpi)が得られる、孤立ドット、縦万線の成長型で階調がリニアとなる、電位集中と飽和領域を増やし安定性確保、バンディングに強い、などの特長が得られる。
【0084】
(方式2)
ドット形成のアルゴリズム.
1)副走査方向2ドットの濃度を加算。
2)ドットマトリクスの1より順次パルスを発生させる。
3)主走査方向E/OでPWMの右/左位相を切り替え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結合する。
4)1ドット内をハーフパルスに分け、フル(50%duty)になった時点で次の番号のPWMを発生させる。
【0085】
本方式では、方式1に対し、ドット形成マトリクスを副走査方向に同位相にして、ハイライト、高濃度部の空間周波数を高くする。図14にドット形成マトリクスを示す。図14のドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現すると図15のようになり、D1においては右位相で、D1'においては左位相でパルスを発生させ、図14の1の部分に結合したパルスを発生させていく(図16(A))。以下同様にして濃度に応じて図14の2以降の部分にパルスを発生させていく。
【0086】
次に図16,17を参照して本方式によるドット形成の詳細を示す。
▲1▼濃度〜1/8(孤立1ドット).
濃度が1/8迄の場合は、図16(A)に示すように、主走査方向の奇数画素は右、偶数画素は左寄せにして、ドット形成マトリックスの1の部分に結合したパルスを発生させる。
▲2▼濃度〜1/4(孤立1ドット).
濃度が1/8〜1/4では、図16(B)に示すように、ドット形成マトリックスの1の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
▲3▼濃度〜3/8(300線万線).
濃度が1/4〜3/8では、図16(C)に示すように、ドット形成マトリックスの1の部分と同位相で、2の部分に結合したパルスを発生させる。
▲4▼濃度〜1/2(300線万線).
濃度が3/8〜1/2では、図16(D)に示すように、ドット形成マトリックスの2の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
▲5▼濃度〜5/8.
濃度が1/2〜5/8では、図17(A)に示すように、ドット形成マトリックスの1の部分のパルス幅を増加させるように、3の部分に結合したパルスを発生させる。
▲6▼濃度〜3/4.
濃度が5/8〜3/4では、図17(B)に示すように、ドット形成マトリックスの3の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
▲7▼濃度〜7/8.
濃度が3/4〜7/8では、図17(C)に示すように、ドット形成マトリックスの2の部分のパルス幅を増加させるように、4の部分に結合したパルスを発生させる。
▲8▼濃度〜1/1.
濃度が7/8〜1/1では、ドット形成マトリックスの4の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
【0087】
以上の方式2では、方式1に比べ、ハイライト部が孤立1ドットに分散し、可視しにくい、高濃度部で抜け(白地)のドットサイズが小さく、文字割れが目立ちにくいという特長が得られる。
【0088】
(方式3)
ドット形成のアルゴリズム.
1)副走査方向2ドットの濃度を加算。
2)ドットマトリクスの1より順次パルスを発生させる。
3)主走査方向E/OでPWMの右/左位相を切り替え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結合する。
4)1ドット内をハーフパルスに分け、フル(50%duty)になった時点で次の番号のPWMを発生させる。
【0089】
本方式では、方式2に対し、ドット形成マトリクスの高濃度再現ドットを分散して、高濃度部の空間周波数を高く(文字割れを目立たなく)する。図18にドット形成マトリクスを示す。図18のドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現すると図19のようになり、D1においては右位相で、D1”においては左位相でパルスを発生させ、方式2と同様に図18の1の部分に結合したパルスを発生させていく。以下同様にして濃度に応じて図18の2以降の部分にパルスを発生させていく。
【0090】
次に図20を参照して本方式によるドット形成の詳細を示す。
▲1▼濃度〜1/8(孤立1ドット)から▲4▼濃度〜1/2(300線万線)までの濃度範囲では、方式2の図16(A)〜図16(D)と同様なドットパターンとなる。
▲5▼濃度〜5/8.
濃度が1/2〜5/8では、図20(A)に示すように、ドット形成マトリックスの1,2の部分のパルス幅を増加させるように、3の部分に結合したパルスを発生させる。
▲6▼濃度〜3/4.
濃度が5/8〜3/4では、図20(B)に示すように、ドット形成マトリックスの3の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
▲7▼濃度〜7/8.
濃度が3/4〜7/8では、ドット形成マトリックスの1,2の部分のパルス幅を増加させるように、4の部分に結合したパルスを発生させる。
▲8▼濃度〜1/1.
濃度が7/8〜1/1では、ドット形成マトリックスの4の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
【0091】
以上の方式3では、方式2に比べ、高濃度部で抜け(白地)を千鳥状に分散しているので、文字割れが目立ちにくいという特長が得られる。
【0092】
(b)副走査方向2ドットの画像データを加算する方式(1/4パルス分割):方式4.
方式4では、方式3と同様に図21に示すようなドット形成マトリクスの数値の小さい所から順次パルスを発生させていく。このとき1ドット内は1/2または1/4パルスに分け、50%dutyもしくは25%dutyになった時点で次に大きい番号に移り、次のパルスを発生させていく。この際、主走査方向E/OでPWMの右位相/左位相を切り替え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結合する。書き込みの濃度発生のアルゴリズムを式で表現すると以下のようになる。
【0093】
0≦d1+d2≦127のとき D1=d1+d2, D2=0
128≦d1+d2≦190のとき D1=127, D2=d1+d2−127
191≦d1+d2≦254のとき D1=d1+d2−63, D2=63
255≦d1+d2≦318のとき D1=191, D2=d1+d2−191
319≦d1+d2≦382のとき D1=d1+d2−127, D2=127
383≦d1+d2≦510のとき D1=255, D2=d1+d2−255
【0094】
上記の式でd1,d2は隣接ドットの処理前の入力画像データ(8ビットデータ)であり、D1,D2は隣接ドットの処理後の画像データ(8ビットデータ)である。この処理後の8ビットデータを、レーザプリンタの半導体レーザ(LD)の書き込み信号とする。以下、方式4の具体例を示す。
【0095】
(方式4)
ドット形成のアルゴリズム.
1)副走査方向2ドットの濃度を加算。
2)ドットマトリクスの1より順次パルスを発生させる。
3)主走査方向E/OでPWMの右/左位相を切り替え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結合する。
4)1ドット内をハーフまたは1/4パルスに分け、50%dutyもしくは25%dutyになった時点で次の番号のPWMを発生させる。
【0096】
本方式では、方式3に対し、図18と同一のドット形成マトリクス(図21)にて2のduty25%で3の書き込みに移行し、中濃度部の文字割れを目立たなくする。図21のドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現すると図22のようになり、D1においては右位相で、D1”においては左位相でパルスを発生させ、方式3と同様に図21の1の部分に結合したパルスを発生させていく。以下同様にして濃度に応じて図21の2以降の部分にパルスを発生させていく。
【0097】
次に図23を参照して本方式によるドット形成の詳細を示す。
▲1▼濃度〜1/8(孤立1ドット)から▲3▼濃度〜3/8(300線万線)までの濃度範囲では、方式3と同様にドットパターンを形成する。
▲4▼濃度〜1/2.
濃度が3/8〜1/2では、図23(A)に示すように、ドット形成マトリックスの2の部分に結合したパルスが25%dutyにて3に移行し、3の部分に結合したパルスが25%dutyにて1との結合で75%まで増加させる。尚、ハイライトのマトリクスの配置を千鳥状に並べれば(1と2を入替え)、3、4の配置が交互に入れ替わり方式3のようにさらにランダムに目立たさないようにできる。
▲5▼濃度〜5/8.
濃度が1/2〜5/8では、図23(B)に示すように、ドット形成マトリックスの2の部分がFULLの50%dutyになるまで結合したパルスを増加する。
▲6▼濃度〜3/4以降は方式3と同様に行う。
【0098】
以上の方式4では、方式3に比べ中濃度の文字割れを目立たなくすることができ、かつ方式3と同様に高濃度部での抜け(白地)も分散しているので、文字割れが目立ちにくいという特長が得られる。
【0099】
(c)主走査方向2ドットの画像データを加算する方式(1/2パルス分割):方式5.
方式5では、1ドットサイズを図24の(a)とし、1画素サイズ(最小濃度単位)を図24の(b)とし、図25に示すようなドット形成マトリクスを設定して、該ドット形成マトリクスの数値の小さい所から順次パルスを発生させていく。このときパルス幅変調(PWM)により1ドット内はハーフパルスに分け、フル(50%duty)になった時点で次に大きい番号に移り、次のパルスを発生させていく。この際、主走査方向のE/OでPWMの右位相/左位相を切り替え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結合する。書き込みの濃度発生のアルゴリズムを式で表現すると以下のようになる。
【0100】
0≦d1+d2≦127のとき D1=d1+d2, D2=0
128≦d1+d2≦254のとき D1=127, D2=d1+d2−127
255≦d1+d2≦382のとき D1=d1+d2−127, D2=127
383≦d1+d2≦510のとき D1=255, D2=d1+d2−255
【0101】
上記の式でd1,d2は隣接ドットの処理前の入力画像データ(8ビットデータ)であり、D1,D2は隣接ドットの処理後の画像データ(8ビットデータ)である。この処理後の8ビットデータを、レーザプリンタの半導体レーザ(LD)の書き込み信号とする。以下、方式5の具体例を示す。
【0102】
(方式5)
ドット形成のアルゴリズム.
1)主走査方向2ドットの濃度を加算。
2)ドットマトリクスの1より順次パルスを発生させる。
3)PWMの右/左位相を切り替え、各画素の外側から形成し、書き込みパルスを結合する。
4)1ドット内をハーフパルスに分け、フル(50%duty)になった時点で次の番号のPWMを発生させる。
【0103】
本方式では主走査方向の連続画素で2×1マトリクスを最小画素とし、ハイライト部は千鳥状のドットで再現される。図25のドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現すると図26のようになり、D1においては右位相で、D1’においては左位相でパルスを発生させ、図25の1の部分に結合したパルスを発生させていく(図27(A))。以下同様にして濃度に応じて図25の2以降の部分にパルスを発生させていく。
【0104】
次に図27,28を参照して本方式によるドット形成の詳細を示す。
▲1▼濃度〜1/8(孤立1ドット).
濃度が1/8迄の場合は、図27(A)に示すように、主走査方向の奇数画素は右、偶数画素は左寄せにして、ドット形成マトリックスの1の部分に結合したパルスを発生させる。
▲2▼濃度〜1/4(孤立1ドット).
濃度が1/8〜1/4では、図27(B)に示すように、ドット形成マトリックスの1の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
▲3▼濃度〜3/8(300線万線).
濃度が1/4〜3/8では、図27(C)に示すように、ドット形成マトリックスの画素の外側から2の部分に結合したパルスを発生させる。
▲4▼濃度〜1/2(300線万線).
濃度が3/8〜1/2では、図27(D)に示すように、ドット形成マトリックスの2の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
▲5▼濃度〜5/8.
濃度が1/2〜5/8では、図28(A)に示すように、ドット形成マトリックスの1の部分のパルス幅を増加させるように、3の部分に結合したパルスを発生させる。
▲6▼濃度〜3/4.
濃度が5/8〜3/4では、図28(B)に示すように、ドット形成マトリックスの3の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
▲7▼濃度〜7/8.
濃度が3/4〜7/8では、図28(C)に示すように、ドット形成マトリックスの2の部分のパルス幅を増加させるように、4の部分に結合したパルスを発生させる。
▲8▼濃度〜1/1.
濃度が7/8〜1/1では、ドット形成マトリックスの4の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
【0105】
以上の方式5では、ハイライト部で千鳥状の孤立ドットにより規則的に再現できる、中濃度部で300線万線(600dpi)が得られる、孤立ドット、縦万線の成長型で階調がリニアとなる、電位集中と飽和領域を増やし安定性確保、バンディングに強い、などの特長が得られる。
【0106】
(d)主走査方向4ドットの画像データを加算する方式(1/2パルス分割):方式6.
方式6では、濃度1/4以下のハイライト部では4ドット分の画像データを加算し、それ以降のハイライト、ミドル、シャドー部では主走査方向2ドットの画像データを加算する方式としている。以下、各々の方式別に説明する。
【0107】
(ア)濃度1/4以下の時.
1ドットサイズを図29(a)、1画素サイズ(最小濃度単位)を図29(b)とし、図30に示すようなドット形成マトリクスの数値の小さい所から順次パルスを発生させていく。このときパルス幅変調(PWM)により1ドット内はハーフパルスに分け、フル(50%duty)になった時点で次に同じ番号もしくは大きい番号に移り、次のパルスを発生させていく。この際、主走査方向のE/OでPWMの右位相/左位相を切り替え、数値の同じ方向で書き込みパルスを結合する。図30のドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現すると図31のようになり、D1においては左位相で、D1’においては右位相でパルスを発生させ、図30の1の部分に結合したパルスを発生させていく(図34(A))。以下同様にして濃度に応じて図30のもう一つの1の部分にパルスを発生させていく。書き込みの濃度発生のアルゴリズムを式で表現すると以下のようになる。
【0108】
【0109】
上記の式でd1,d2,d3,d4は隣接ドットの処理前の入力画像データ(8ビットデータ)であり、D1,D2,D3,D4は隣接ドットの処理後の画像データ(8ビットデータ)である。この処理後の8ビットデータを、レーザプリンタの半導体レーザ(LD)の書き込み信号とする。
【0110】
(イ)濃度1/4以上の時.
1ドットサイズを図29(a)、1画素サイズ(最小濃度単位)を図32とし2ドット加算に切り替える。図30のドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現すると図33のようになり、D1においては左位相で、D1’においては右位相でパルスを発生させ、図30の2の部分に結合したパルスを発生させていく(図35(A))。以下同様にして濃度に応じて図30の3の部分にパルスを発生させていく。書き込みの濃度発生のアルゴリズムを式で表現すると以下のようになる。
【0111】
図29(b)に示す1画素サイズの表現でd1+d2+d3+d4=254のとき、D1=D2=127であるから、図33の1画素サイズの表現に置き換えると、
d1+d2=127のとき、D1=127,D2=0
であり、以降は、
128≦d1+d2≦382のとき D1=d1+d2−127,D2=127
383≦d1+d2≦510のとき D1=255,D2=d1+d2−255
である。以下、方式6の具体例を示す。
【0112】
(方式6)
ドット形成のアルゴリズム.
1)主副走査方向4ドットあるいは主走査方向2ドットの濃度を加算。
2)ドットマトリクスの1より順次パルスを発生させる。
3)PWMの右/左位相を切り替え、各画素の外側から形成し、書き込みパルスを結合する。
4)1ドット内をハーフパルスに分け、フル(50%duty)になった時点で同じ番号あるいは次の番号のPWMを発生させる。
【0113】
次に図34〜36を参照して本方式によるドット形成の詳細を示す。
(ア)濃度1/4以下.
▲1▼−1:濃度〜1/16(孤立1ドット).
濃度が1/16迄の場合は、図34(A)に示すように、周囲4ドットの濃度データを加算し、画素上側の1の部分から孤立ドットを発生させる。
▲1▼−2:濃度〜1/8(孤立1ドット).
濃度が1/16〜1/8では、図34(B)に示すように、周囲4ドットの濃度データを加算し、画素上側の1の部分が飽和(フル50%duty)するまでパルス幅を増加させる。
▲2▼−1:濃度〜3/16(孤立2ドット).
濃度が1/8〜3/16では、図34(C)に示すように、周囲4ドットの濃度データを加算し、画素上側の1の部分が飽和後、画素下側の1の部分に残りドットを発生させる。
▲2▼−2:濃度〜2/8(孤立2ドット).
濃度が3/16〜2/8では、図34(D)に示すように、周囲4ドットの濃度データを加算し、画素下側の1の部分が飽和(フル50%duty)するまでパルス幅を増加させる。
【0114】
(イ)濃度1/4以上.
▲3▼濃度〜3/8(300線万線).
濃度が1/4〜3/8では、図35(A)に示すように、ドット形成マトリックスの画素の外側から2の部分に結合したパルスを発生させる。
▲4▼濃度〜1/2(300線万線).
濃度が3/8〜1/2では、図35(B)に示すように、ドット形成マトリックスの2の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
▲5▼濃度〜5/8.
濃度が1/2〜5/8では、図35(C)に示すように、ドット形成マトリックスの1の部分のパルス幅を増加させるように、3の部分に結合したパルスを発生させる。
▲6▼濃度〜3/4.
濃度が5/8〜3/4では、図35(D)に示すように、ドット形成マトリックスの3の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
▲7▼濃度〜7/8.
濃度が3/4〜7/8では、図36に示すように、ドット形成マトリックスの2の部分のパルス幅を増加させるように、4の部分に結合したパルスを発生させる。
▲8▼濃度〜1/1.
濃度が7/8〜1/1では、ドット形成マトリックスの4の部分に結合したパルスがFULLの50%dutyになるまでパルス幅を増加する。
【0115】
以上の方式6では、方式5に比べ、濃度1/4以下のハイライト部では4ドット分の濃度を加算し、孤立ドットを千鳥状に配列し、濃度1/4以上のハイライト部〜シャドー部では、主走査方向2ドットの画像データを加算し、2ドットを千鳥状に配列するので、より低濃度からハイライト部の再現性を向上することができる。
【0116】
尚、以上に説明したドット形成方法において、隣接画素の画像データを演算する際、副走査方向の隣接ドットの加算を行う場合には、特定画素からの濃度発生の結果が、主走査方向の隣接ドットを加算する方式に比べて元データの濃度の重心により忠実な結果とすることができる。具体的には、図37に示すように、(a)の副走査方向の隣接画素データを加算する場合は、元データの2ドットの重心に対し、対角(斜め)位置からドットが発生し、その距離は1/√2ドット分なのに対し、(b)の主走査方向の隣接画素データを加算する場合は、元データの2ドットの重心に対し、端部位置からドットが発生し、その距離は1ドット分となる。
【0117】
(6)中間調処理の実施例.
次に本発明の画像形成装置における中間調処理の実施例を説明する。尚、本実施例では、データ集中型中間調処理は前述の(5)の「方式6」の処理を行うものとするが、他の方式についても中間調処理に適応可能である。
【0118】
まず、図38に本発明の実施例におけるデータの中間調処理の処理フローを示す。
図38の例では、1ブロック内のデータの最大値から最小値を差分した値(=最大レベル差)の大小から特徴を判別し、それぞれ値が大きい場合にはエッジ度が高い(すなわち解像性優先)、小さい場合にはエッジ度が低い(すなわち階調性、ハイライト再現優先)、その中間の場合には中間レベル、という3段階に分類している。そしてこれら3段階それぞれに適した中間調処理が実施されている。解像性優先では1ドット多値処理、階調性優先ではブロック単位内のドット加算・集中の多値変調(ここでは前述の「方式6」の処理)を行っている。以下、詳細に説明する。
【0119】
図38において、まず最初に入力画像データから、主走査方向2ドット×副走査方向2ドットの隣接4ドットずつを読み込む(S1)。
そして、読み込んだ隣接4ドット分の濃度データa1,a2,a3,a4を加算する(S2)。
All=a1+a2+a3+a4
【0120】
そして、その加算結果Allが254以下か否かを判別し(S4)、254以下であったならば読み込んだ隣接2×2ドットを1画素(=1ブロック)とし、画素内濃度和AはA=Allとする(S4)。以後は図38のステップS5〜S9の処理を実行する。また、加算結果Allが255以上であった場合には、以降は、主走査方向の2ドットを1画素とし、読み込んだ2×2ドットは2ブロックに分配し、A=a1+a2,A’=a3+a4とする(S10)。以後は図38のステップS11〜S15の処理を実行する。
【0121】
次に1ブロック内のドットデータ中の最大値(Max)と最小値(Min)を算出する(S5またはS11)。ここで、最大値(Max)が32(=規定値)以下か否かを判別し(S6またはS12)、最大値が規定値以下の場合は、そのブロックはハイライト再現を優先し、ブロック単位内のドット加算・集中の多値変調の中間調処理(前述の(5)の「方式6」の処理)を実施する(S16)。
【0122】
次に上記の判別(S6またはS12)で、最大値が規定値以上の場合には、先程算出した最大値(Max)と最小値(Min)の差B=Max−Min(=最大レベル差)を算出する(S7またはS13)。そして、その差Bを閾値1と比較し(S8またはS14)、もしその差Bが96(=閾値1)以上の場合には、そのブロックはエッジ度が高く、解像性優先で1ドット多値処理を実施する(S17)。
【0123】
また、差Bが96(=閾値1)以下の場合には、その差Bを閾値2と比較し(S9またはS15)、もしその差Bが48(=閾値2)以下の場合には、そのブロックは非エッジ部で、階調性優先とみなし、ブロック単位内のドット加算・集中の多値変調の中間調処理を実施する(S18)。ここで、加算・集中の多値変調には、前述の(5)で説明している加算+位相の方式を採用すると、ハイライト再現及び階調性においてより有効である。ここでは特に前述の「方式6」の処理を採用する。
【0124】
また、最大レベル差Bが(48<B<96)の場合には、エッジ度は中間レベルとみなし、比例集中型の中間調処理を行い(S19)、そのエッジの度合いに応じた濃度配分、すなわちドット集中を行う。この時の最大レベル差に対するドット集中度は図39に示す通りであり、最大レベル差に比例してレベル集中の割合を少なくする。
【0125】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の画像形成装置においては、隣接する複数ドットの画像データを1ブロックとし、そのブロック内のドットのデータの分布を参照し、その特徴を判別することにより、そのブロックは解像性、階調性のいずれを優先すべきかの判定が可能となり、その特徴を引き出せる中間調処理を適時選択可能となる。したがって画像全体としては解像性、階調性のいずれも良好な画像形成が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一構成例を示すデジタルカラー複写機の概略構成図である。
【図2】図1に示すデジタルカラー複写機の画像処理部の構成例を示す回路ブロック図である。
【図3】半導体レーザの多値変調方式の説明図である。
【図4】パルス幅変調方式とパワー変調方式を組み合わせた半導体レーザの多値変調方式の説明図である。
【図5】半導体レーザ多値変調時のパルス位置制御の説明図である。
【図6】隣接画素の加算モードの説明図である。
【図7】画像の隣接画素データの加算と、加算データの判別と分配及びドット位相制御を行う制御回路の構成例を示すブロック図である。
【図8】画像の隣接画素データの加算と、加算データの判別と分配及びドット位相制御を行った際のデータの遷移の様子を示す図であり、(a)は低濃度部(4ドット加算)の例、(b)は中高濃度部(2ドット加算)の例を示す図である。
【図9】本発明に係る方式1〜4における1ドットサイズ及び1画素サイズ(最小濃度単位)の説明図である。
【図10】本発明に係る方式1におけるドット形成マトリクスを示す図である。
【図11】本発明に係る方式1におけるドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現した図である。
【図12】本発明に係る方式1におけるドット形成の説明図である。
【図13】本発明に係る方式1におけるドット形成の説明図である。
【図14】本発明に係る方式2におけるドット形成マトリクスを示す図である。
【図15】本発明に係る方式2におけるドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現した図である。
【図16】本発明に係る方式2におけるドット形成の説明図である。
【図17】本発明に係る方式2におけるドット形成の説明図である。
【図18】本発明に係る方式3におけるドット形成マトリクスを示す図である。
【図19】本発明に係る方式3におけるドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現した図である。
【図20】本発明に係る方式3におけるドット形成の説明図である。
【図21】本発明に係る方式4におけるドット形成マトリクスを示す図である。
【図22】本発明に係る方式4におけるドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現した図である。
【図23】本発明に係る方式4におけるドット形成の説明図である。
【図24】本発明に係る方式5における1ドットサイズ及び1画素サイズ(最小濃度単位)の説明図である。
【図25】本発明に係る方式5におけるドット形成マトリクスを示す図である。
【図26】本発明に係る方式5におけるドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現した図である。
【図27】本発明に係る方式5におけるドット形成の説明図である。
【図28】本発明に係る方式5におけるドット形成の説明図である。
【図29】本発明に係る方式6における1ドットサイズと、濃度1/4以下のハイライトにおける1画素サイズ(最小濃度単位)の説明図である。
【図30】本発明に係る方式6におけるドット形成マトリクスを示す図である。
【図31】本発明に係る方式6の濃度1/4以下におけるドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現した図である。
【図32】本発明に係る方式6の濃度1/4以上における1画素サイズ(最小濃度単位)の説明図である。
【図33】本発明に係る方式6の濃度1/4以上におけるドット形成マトリクスを最小濃度単位で表現した図である。
【図34】本発明に係る方式6の濃度1/4以下におけるドット形成の説明図である。
【図35】本発明に係る方式6の濃度1/4以上におけるドット形成の説明図である。
【図36】本発明に係る方式6の濃度7/8におけるドット形成の説明図である。
【図37】隣接画素の画像データを演算する際に、副走査方向の隣接ドットの加算を行う場合と、主走査方向の隣接ドットの加算を行う場合の、元データの濃度の重心と、出力データの濃度発生の重心を示す説明図である。
【図38】本発明の一実施例を示す図であって、データの中間調処理の処理フローを示すフローチャートである。
【図39】最大レベル差に対するドット集中度を示す図である。
【図40】1×2マトリクス及び2×1マトリクスの画素の光書き込み方式を示す説明図である。
【図41】1×2マトリクス及び2×1マトリクスの画素における中間調領域を示すチャート図である。
【図42】加算+位相の制御を行う2ドット多値回路の構成例を示すブロック図である。
【図43】2ドット加算画素と主走査/副走査方向の面積階調との組み合わせを示す説明図である。
【符号の説明】
1:感光体ドラム
2:転写ドラム
3:書き込みユニット
4:現像ユニット
9:定着器
11:給紙カセット
50:システムコントローラ
60:同期制御回路
71:スキャナガンマ回路
72:平滑フィルタ
73:色補正回路
74:UCR/UCA回路
75:セレクタ
76:エッジ強調フィルタ
77:プリンタガンマ回路
78:階調処理回路
100:レーザプリンタ
400:イメージスキャナ
601:ラインメモリ
602,603:ラッチ回路
604:加算回路
603:比較・配分・位相制御回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus applied to a digital image forming apparatus such as a digital copying machine, a laser printer, and a facsimile apparatus, and a display apparatus. More specifically, the present invention has a feature in a halftone processing method, The present invention relates to a color image forming apparatus such as an electrophotographic color copying machine or a printer which reproduces an image highlight portion stably from a low density and the medium density portion to the high density portion achieve resolution and stability.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus that scans a light beam to form a latent image on a photosensitive medium, develops the latent image with toner, and forms an image is known. Digital copier, laser printer, facsimile It is applied as a device. In recent years, a light beam is scanned in accordance with the color-separated image signal to form a latent image for each color on the photosensitive medium, and the latent image is yellow (Y), magenta (M), cyan (C ) And black (Bk) toner images of various colors are developed, and the toner images of the respective colors are superimposed and transferred onto a transfer material to form a full-color image. Color image forming apparatuses such as electrophotographic color copying machines and printers are practically used. It has become. In such a color image forming apparatus, it is important to improve the reproducibility of dots and lines in the low density portion and to improve the stability of the gradation and color reproduction environment. The following are techniques relating to halftone processing in a color image forming apparatus.
[0003]
For example, JP-A-7-254985, JP-A-7-254986, JP-A-7-283941, JP-A-8-114965, and JP-A-8-125863 disclose an electrophotographic color copying machine. As a halftone processing technique, a halftone processing technique called HIEST is disclosed, which is mainly intended to improve the reproducibility of a highlight portion of an image. Specifically, pulse width modulation is used for writing, and dither processing weighted with 2 dots in the main scanning direction is performed to stabilize the image highlight portion with low line number reproduction. For this purpose, the write beam diameter and the pixel interval in the main scanning direction are defined.
[0004]
However, the above-described halftone processing technique has the disadvantages that since dither is used, there is no density fidelity in a minute region, image information is lost such as disappearance of lines, and color moire occurs.
[0005]
By the way, the present inventor (the present applicant) has previously adopted a two-dot multi-value method that combines a multi-value writing by one-dot modulation with a micromatrix with little degradation in resolution, thereby reducing banding and image noise. An image forming method and an image forming apparatus that realize high-quality image formation by stabilizing the density have been proposed (Japanese Patent Laid-Open Nos. 4-200075, 4-200076, 4-200077, and 4-200077). 200078, JP-A-5-284339, JP-A-5-292302, JP-A-6-62248). These prior applications are inventions applied to digital copiers and the like, and are characterized by adding and distributing density data of adjacent two dots, and 256 dots per dot by pulse width modulation and power modulation of a semiconductor laser. By combining a 2-dot matrix in the main scanning and / or sub-scanning direction with the output, the reproducibility of the halftone density region is further improved.
[0006]
Here, FIG. 40A shows an example of a 1 × 2 matrix and FIG. 40B shows an example of a 2 × 1 matrix optical writing method (note that only the power modulation state is shown in FIG. 40 for simplicity of explanation). ) In the optical writing system shown in FIG. 40, in the low density portion, when the exposure power is increased to the maximum value from one dot, the exposure power of the next dot is increased. Then, the image is reproduced while maintaining the density with 2 dots as one pixel. This stabilizes the concentration and reduces banding.
[0007]
A chart of the formed halftone density region is generated as shown in FIG. In the figure, the density is filled from the EVEN dots. The 1 × 2 matrix shown in FIGS. 41A and 41C, which executes area gradation in the sub-scanning direction, has a horizontal line tone in a continuous intermediate density region, and performs area gradation in the main scanning direction. The 2 × 1 matrix of (d) has a vertical line tone in a continuous intermediate density region. 41 (c) and 41 (d) show examples of addition + phase, in which the writing phases in FIGS. 41 (a) and 41 (b) are alternately changed. In this case, EVEN dots Are adjacent to each other, so that a two-dot line is formed in the main scanning or sub-scanning direction.
[0008]
Next, FIG. 42 shows an example of a circuit that is attached to the image processing unit of the image forming apparatus and controls addition (adjacent pixel density data addition). FIG. 42 is a block diagram showing the configuration of a 2-dot multilevel circuit.
[0009]
(1) 1 × 2 matrix.
When area gradation is executed with two dots in the sub-scanning direction (1 × 2 matrix), read data for two main scanning lines is delayed using two
[0010]
The first addition data is input to the address bus of the
[0011]
In the block diagram of the 2-dot multi-value circuit shown in FIG. 42, the switches SW1 and EVEN / ODD are switched for each main scanning line, and the switches SW3 and SW4 are on the upper side so that data from the
[0012]
(2) 2 × 1 matrix.
When area gradation is executed with two dots in the main scanning direction (2 × 1 matrix), read data for two dots in the main scanning direction is delayed using two
[0013]
In the block diagram of the 2-dot multi-value circuit shown in FIG. 42, the switches SW2 and EVEN / ODD are switched at every
[0014]
(3) Concentration of dots.
When image formation is performed by addition + phase conversion in FIGS. 41C and 41D that converts the phase in writing and concentrates dots, the EVEN / ODD switching cycle is divided by two. As described above, lack of gradation information does not occur in all modes, and the reproducibility of the halftone density region can be improved.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
In contrast to the prior application by the present inventor (the present applicant), the present invention is a further development of this technique. The object of the present invention is to provide an image forming apparatus that forms an image from multi-tone image data. The image highlight portion is reproduced stably from a lower density, and the intermediate density processing from the middle density portion to the high density portion realizes halftone processing aiming at resolution and stability.
[0016]
More specifically,The present inventionSets the image data of multiple adjacent dots as one block, refers to the distribution of the dot data in the block, determines its characteristics, selects the halftone processing suitable for the block, and selects the resolution timely. The object is to realize image formation with good gradation.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1An image forming apparatus for forming an image from multi-gradation image data, reading density data of adjacent 4 dots of 2 dots in the main scanning direction × 2 dots in the sub-scanning direction from the image data, and adding the read density data A value is calculated, and it is determined whether or not the added value is equal to or larger than a predetermined value. If the added value is equal to or larger than the predetermined value, the
[0029]
The invention according to claim 2Claim 1In the image forming apparatus,In the data-intensive halftone processing, halftone processing of dot addition / concentration multi-value modulation within a block unit is performed.It is characterized by that.
[0030]
The invention described in claim 3Claim 1In the image forming apparatus,In the proportional concentration halftone processing, density distribution and dot concentration are performed according to the edge degree of dot data in a block.It is characterized by that.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(1) Image creation of color copier,
(2) Color copier image processing,
(3) LD multilevel modulation,
(4) Addition control and phase control circuit,
(5) Addition and distribution, description of dot formation method by phase control method,
(6) Example of halftone processing,
Details will be described in this order.
[0041]
(1) Image forming of color copier.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a digital color copying machine showing a configuration example of an image forming apparatus according to the present invention. In FIG. 1,
[0042]
The
[0043]
Similar to the
[0044]
The
[0045]
The document leading
[0046]
The calling
[0047]
Next, the schematic configuration and operation of the
[0048]
The image control unit (not shown) rotates the
[0049]
The surface of the
[0050]
In this configuration example, the developing
[0051]
In the single color copy mode, the transfer of the toner image is completed, and the transfer paper separated from the
[0052]
When the transfer of all the toner images is completed, the transfer paper is separated from the
[0053]
The configuration of the digital color copying machine and an example of the image forming operation have been described above. However, the image forming apparatus according to the present invention is not limited to the illustrated configuration, and an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt is used instead of the transfer drum. , Bk, M, C, and Y toner images may be formed on the photosensitive drum for each color, sequentially superimposed on the intermediate transfer member, and then transferred onto a transfer sheet.
[0054]
(2) Color copier image processing.
FIG. 2 is a circuit block diagram showing a configuration example of the image processing unit of the digital color copying machine shown in FIG. Operation control of the entire copying machine is controlled by a
[0055]
The
[0056]
The R, G, B image signals read by the
[0057]
The scanner gamma correction 71 converts reflectance linear RGB data read by the
[0058]
The
[0059]
The selector 75 selects any one of the input Y, M, C, and Bk color signals in accordance with an instruction from the
[0060]
The edge
[0061]
The
[0062]
On the other hand, the output of the scanner gamma 71 is sent to the image
[0063]
The
[0064]
The parameters of the image processing blocks 71 to 80 of the image processing unit shown in FIG. 2 are all set by the CPU of the
[0065]
(3) LD multilevel modulation.
Next, the multilevel modulation system of the semiconductor laser (LD) constituting the optical writing means will be described.
There are a pulse width modulation (PWM) method and a light intensity modulation (PM) method as semiconductor laser multi-value modulation methods for performing one-dot multi-value output. 3A and 3B are diagrams showing an example of the light intensity modulation method and the pulse width modulation method. Hereinafter, these modulation methods will be described.
[0066]
(1) Light intensity modulation method.
Since halftone recording is realized by using the intermediate exposure area, stabilization of the printing process is an important requirement, and the demand for the printing process becomes severe. However, semiconductor laser control modulation is simplified. That is, the light intensity modulation method is a method of recording by changing the light output level itself as shown in FIG. 3A, and each dot pattern is output in a pattern as shown in the figure. In this method, the control modulation unit of the semiconductor laser can be configured simply and compactly. However, since the halftone is reproduced using the intermediate exposure area, the printing process such as stabilization of the developing bias is stabilized. The demands of will become stricter.
[0067]
(2) Pulse width modulation method.
As shown in FIG. 3B, the pulse width modulation method is a method in which the light output level is binary, but recording is performed by changing the light emission time, that is, the pulse width. Output in the pattern shown above.
Since this method is basically binary recording, the intermediate exposure area is less used than the light intensity modulation method, and the intermediate exposure area can be further reduced by combining adjacent dots. Thus, the demand for the printing process can be reduced. However, in order to realize the pulse width setting of 8 bits per dot, several tens of nsec. This time width must be divided into 256, which requires high-speed and high-precision semiconductor control, and complicates the control portion of the semiconductor laser. That is, in the light intensity modulation method, the demand for stabilization of the printing process becomes severe, and in the pulse width modulation method, the configuration of the control modulation unit of the semiconductor laser becomes complicated. In view of the above, the image forming apparatus of the present invention employs a pulse width intensity mixing method in which a pulse width modulation (PWM) method and a light intensity modulation (PM) method are combined.
[0068]
(3) Pulse width intensity mixing method.
An example of the pulse width intensity mixing method is shown in FIG. This pulse width intensity mixing method is based on pulse width modulation, and the transition between pulse width and pulse width is interpolated by light intensity modulation as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). 8 values, 32 values for the set value of light intensity modulation, 8 bits (28= 256 gradations) can be obtained. In this method, since the number of stages of pulse width modulation is small, the pulse width can be set digitally, the pulse width can be easily set, and pulse position control can be easily realized. 4A and 4B show a right mode in which an optical writing pulse is generated from the right end position of one dot, and a left mode in which an optical writing pulse is generated from the left end of one dot. These control the phase so that the exposure pulse is generated from the rear end and the front end, respectively, and as a result, the dot generation position can be controlled. Further, as shown in FIG. 5C, a medium mode in which an optical writing pulse is generated in both directions from the center position of one dot can be selected.
[0069]
Next, an example of a multilevel writing type semiconductor laser (LD) driving method combining pulse width modulation (PWM) and light intensity modulation (PM) will be described.
In this semiconductor laser driving method, the emission pattern of the semiconductor laser for one pixel is temporally divided into 2 ^ m steps with a pixel clock width resolution of 1/2 ^ m (2 ^ m is 2 to the power of m). The light emission power is divided into 2 ^ (n−m) steps with a light emission power resolution of 1/2 ^ (nm), and 2 ^ n gradations are expressed by a combination of both. The division accuracy of both time and light emission power is relaxed, and multi-gradation can be easily realized.
[0070]
In the case of an 8-bit digital image signal according to the embodiment of the present invention, m = 3 and pulse width modulation (PWM) is set to 8 (= 2 ^ m = 2).Three) Stage, and the light intensity modulation (PM) is 32 (= 2 ^ (nm) = 2.Five) Stage, 2 ^ n = 2 depending on the combination of both8= 256 types of light emission patterns can be formed, and LD multilevel modulation with 256 gradations is possible. Also, an arbitrary light emission pattern can be obtained by changing a signal generated and output by a timing generation circuit, a power setting circuit, or the like of the semiconductor laser.
The configuration of the multi-level writing type semiconductor laser driving circuit and device is the prior application by the present applicant, for example, JP-A-2-243363, JP-A-3-1656, JP-A-6-347852, etc. It can be configured using what is described in.
[0071]
Next, regarding the phase control (position control) of the pulse width modulation, as shown in FIGS. 5A to 5C, according to the mode (right mode / left mode / middle mode) set by the phase (position) control logic. The phase of the pulse width of the pulse width modulation is controlled to control the dot position to the right, middle and left. In addition to this function, it also has a fraction processing function as shown in FIGS.
[0072]
In the fraction processing function, when two continuous pixels in the main scanning direction are output together (added), the light intensity modulation time is normally generated in two places as indicated by the hatched portion in FIG. 6B. The operation which puts together in one place is performed. This is realized on the basis of adding data of a small fraction part to a large fraction part. As long as the fractional part does not reach the maximum, all the data in the fractional part is added to the part with the large fractional part, and the remainder when the part with the largest fraction is maximized is distributed to the part with the smallest fraction and intensity modulation is performed. Do. By having the fraction processing function in this way, the pulse width setting step is made sufficiently small with respect to the writing beam diameter. That is, FIGS. 6A to 6C are schematic diagrams when the above operation is a dot image and an optical waveform, FIG. 6A is a dot image before correction, and FIG. 6B is an optical waveform before and after correction. , (C) are dot images after correction. Among the data of two adjacent pixels (pixels), the portion of Δt when the light intensity is not maximized is compared between adjacent ones, the smaller one is added to the larger one, and the remainder is made smaller.
[0073]
(4) Addition control and phase control circuit.
Next, FIG. 7 shows a configuration example of a control circuit that performs addition of adjacent pixel data of an image, discrimination and distribution of the added data, and dot phase control. Here, a description will be given of a
[0074]
FIG. 8 shows the state of data transition by 4-dot addition and 2-dot addition by the above processing. As shown in FIG. 8A, in the low density portion of the image, d of 2 dots in the main scanning direction and 2 dots in the sub scanning direction.1To dFourThe sum of the input data1Data. Further, as shown in FIG. 8B, in the middle and high density portion of the image, d of 2 dots in the main scanning direction.1, D2The sum of the input data1D of the saturation value and the rest of the data2Data.
[0075]
In the image forming apparatus of the present invention, in contrast to the previous application by the present inventor, the image highlight portion is further reproduced stably from a lower density, and the medium density portion to the high density portion are resolved and stable. The dot formation is performed by the following addition, distribution, and phase control method.
[0076]
(5) Description of dot formation method based on addition, distribution, and phase control.
In the present invention, image data of 2 dots adjacent in the main scanning direction or the sub-scanning direction, or 4 dots adjacent in the main scanning direction and the sub-scanning direction is added and set in advance based on the calculation result. Dots are reproduced in order from a specific pixel. At this time, the right phase / left phase of the specific pixel is used to combine with the adjacent specific pixel. In the halftone processing of the present invention,
[0077]
(A) Method of adding image data of 2 dots in the sub-scanning direction (1/2 pulse division):
In
[0078]
0 ≦ d1+ D2When ≦ 127 D1= D1+ D2, D2= 0
128 ≦ d1+ D2When ≦ 254 D1= 127, D2= D1+ D2-127
255 ≦ d1+ D2When ≦ 382 D1= D1+ D2-127, D2= 127
383 ≦ d1+ D2When ≦ 510 D1= 255, D2= D1+ D2-255
[0079]
D in the above formula1, D2Is input image data (8-bit data) before processing of adjacent dots, and D1, D2Is image data (8-bit data) after processing of adjacent dots. The 8-bit data after this processing is used as a write signal for the semiconductor laser (LD) of the laser printer. Hereinafter, specific examples of
[0080]
(Method 1)
Dot formation algorithm.
1) Add the density of 2 dots in the sub-scanning direction.
2) Sequentially generate pulses from 1 in the dot matrix.
3) The PWM right / left phase is switched in the main scanning direction E / O, and the write pulses are combined in the same numerical value direction.
4) One dot is divided into half pulses, and the next number of PWM is generated when it becomes full (50% duty).
[0081]
In this method, when the dot formation matrix of FIG. 10 is expressed in the minimum density unit, it is as shown in FIG.1In the right phase, D1In ', a pulse is generated in the left phase, and a pulse combined with a
[0082]
Next, details of dot formation by this method will be described with reference to FIGS.
(1) Density to 1/8 (2 isolated dots).
When the density is up to 1/8, as shown in FIG. 12A, the odd-numbered pixels in the main scanning direction are set to the right and the even-numbered pixels are set to the left, and a pulse combined with the
(2) Density ~ 1/4 (2 isolated dots).
When the density is 1/8 to 1/4, as shown in FIG. 12B, the pulse width is increased until the pulse combined with the
(3) Concentration to 3/8 (300 lines and 10,000 lines).
When the density is 1/4 to 3/8, as shown in FIG. 12C, a pulse coupled to the second portion is generated in the same phase as the first portion of the dot formation matrix.
(4) Concentration to 1/2 (300 lines and 10,000 lines).
When the density is 3/8 to 1/2, as shown in FIG. 12D, the pulse width is increased until the pulse combined with the
(5) Concentration to 5/8.
When the density is 1/2 to 5/8, as shown in FIG. 13A, a pulse combined with the three portions is generated so as to increase the pulse width of the one portion of the dot formation matrix.
(6) Concentration to 3/4.
When the density is 5/8 to 3/4, as shown in FIG. 13B, the pulse width is increased until the pulse combined with the
(7) Concentration-7/8.
When the density is 3/4 to 7/8, as shown in FIG. 13C, pulses combined with the four portions are generated so as to increase the pulse width of the two portions of the dot formation matrix.
(8) Concentration to 1/1.
When the density is 7/8 to 1/1, the pulse width is increased until the pulse combined with the
[0083]
In the above-described
[0084]
(Method 2)
Dot formation algorithm.
1) Add the density of 2 dots in the sub-scanning direction.
2) Sequentially generate pulses from 1 in the dot matrix.
3) The PWM right / left phase is switched in the main scanning direction E / O, and the write pulses are combined in the same numerical value direction.
4) One dot is divided into half pulses, and the next number of PWM is generated when full (50% duty) is reached.
[0085]
In this method, compared with
[0086]
Next, details of dot formation by this method will be described with reference to FIGS.
(1) Density to 1/8 (one isolated dot).
When the density is up to 1/8, as shown in FIG. 16A, the odd-numbered pixels in the main scanning direction are set to the right and the even-numbered pixels are set to the left, and a pulse combined with one portion of the dot formation matrix is generated. .
(2) Density to 1/4 (one isolated dot).
When the density is 1/8 to 1/4, as shown in FIG. 16B, the pulse width is increased until the pulse combined with 1 portion of the dot formation matrix reaches 50% duty of FULL.
(3) Concentration to 3/8 (300 lines and 10,000 lines).
When the density is 1/4 to 3/8, as shown in FIG. 16C, a pulse coupled to the second portion is generated in the same phase as the first portion of the dot formation matrix.
(4) Concentration to 1/2 (300 lines and 10,000 lines).
When the density is 3/8 to 1/2, as shown in FIG. 16D, the pulse width is increased until the pulse combined with the
(5) Concentration to 5/8.
When the density is 1/2 to 5/8, as shown in FIG. 17A, a pulse combined with the three portions is generated so as to increase the pulse width of the one portion of the dot formation matrix.
(6) Concentration to 3/4.
When the density is 5/8 to 3/4, as shown in FIG. 17B, the pulse width is increased until the pulse combined with the
(7) Concentration-7/8.
When the density is 3/4 to 7/8, as shown in FIG. 17C, a pulse combined with the 4 portion is generated so as to increase the pulse width of the 2 portion of the dot formation matrix.
(8) Concentration to 1/1.
When the density is 7/8 to 1/1, the pulse width is increased until the pulse combined with the
[0087]
Compared with
[0088]
(Method 3)
Dot formation algorithm.
1) Add the density of 2 dots in the sub-scanning direction.
2) Sequentially generate pulses from 1 in the dot matrix.
3) The PWM right / left phase is switched in the main scanning direction E / O, and the write pulses are combined in the same numerical value direction.
4) One dot is divided into half pulses, and the next number of PWM is generated when it becomes full (50% duty).
[0089]
In this method, as compared with
[0090]
Next, details of dot formation by this method will be described with reference to FIG.
In the density range from (1) density to 1/8 (one isolated dot) to (4) density to 1/2 (300 lines and 10,000 lines), it is the same as FIG. 16 (A) to FIG. Dot pattern.
(5) Concentration to 5/8.
When the density is 1/2 to 5/8, as shown in FIG. 20A, pulses combined with the three portions are generated so as to increase the pulse width of the first and second portions of the dot formation matrix.
(6) Concentration to 3/4.
When the density is 5/8 to 3/4, as shown in FIG. 20B, the pulse width is increased until the pulse combined with the
(7) Concentration-7/8.
When the density is 3/4 to 7/8, pulses combined with the four portions are generated so as to increase the pulse width of the first and second portions of the dot formation matrix.
(8) Concentration to 1/1.
When the density is 7/8 to 1/1, the pulse width is increased until the pulse combined with the
[0091]
Compared with
[0092]
(B) Method of adding image data of 2 dots in the sub-scanning direction (1/4 pulse division):
In
[0093]
0 ≦ d1+ D2When ≦ 127 D1= D1+ D2, D2= 0
128 ≦ d1+ D2When ≦ 190 D1= 127, D2= D1+ D2-127
191 ≦ d1+ D2When ≦ 254 D1= D1+ D2-63, D2= 63
255 ≦ d1+ D2≤ 318 D1= 191, D2= D1+ D2-191
319 ≦ d1+ D2When ≦ 382 D1= D1+ D2-127, D2= 127
383 ≦ d1+ D2When ≦ 510 D1= 255, D2= D1+ D2-255
[0094]
D in the above formula1, D2Is input image data (8-bit data) before processing of adjacent dots, and D1, D2Is image data (8-bit data) after processing of adjacent dots. The 8-bit data after this processing is used as a write signal for the semiconductor laser (LD) of the laser printer. A specific example of
[0095]
(Method 4)
Dot formation algorithm.
1) Add the density of 2 dots in the sub-scanning direction.
2) Sequentially generate pulses from 1 in the dot matrix.
3) The PWM right / left phase is switched in the main scanning direction E / O, and the write pulses are combined in the same numerical value direction.
4) One dot is divided into half or quarter pulses, and the PWM of the next number is generated when it reaches 50% duty or 25% duty.
[0096]
In this method, the writing is shifted to 3 with a duty of 25% of 2 in the same dot formation matrix (FIG. 21) as in FIG. 18, and the character cracking in the middle density portion is made inconspicuous. When the dot formation matrix of FIG. 21 is expressed by the minimum density unit, it is as shown in FIG.1In the right phase, D1In FIG. 21, a pulse is generated in the left phase, and a pulse combined with a
[0097]
Next, details of dot formation by this method will be described with reference to FIG.
In the density range from (1) density to 1/8 (one isolated dot) to (3) density to 3/8 (300 lines and 10,000 lines), a dot pattern is formed in the same manner as in
(4) Concentration to 1/2.
When the density is 3/8 to 1/2, as shown in FIG. 23 (A), the pulse coupled to the 2 part of the dot formation matrix shifts to 3 at 25% duty and the pulse coupled to the 3 part. Increases to 75% by combining with 1 at 25% duty. If the arrangement of the highlight matrix is arranged in a zigzag pattern (1 and 2 are interchanged), the arrangement of 3 and 4 can be alternated so that they are not conspicuous at random as in the
(5) Concentration to 5/8.
When the density is 1/2 to 5/8, as shown in FIG. 23B, the combined pulses are increased until the 2 part of the dot formation matrix reaches 50% duty of FULL.
{Circle around (6)} Concentration to 3/4 and after are performed in the same manner as in
[0098]
In the
[0099]
(C) Method of adding image data of 2 dots in the main scanning direction (1/2 pulse division): Method
In method 5, one dot size is set to (a) in FIG. 24, one pixel size (minimum density unit) is set to (b) in FIG. 24, a dot formation matrix as shown in FIG. Pulses are generated in sequence starting from the smallest value in the matrix. At this time, one pulse is divided into half pulses by pulse width modulation (PWM), and when full (50% duty) is reached, the next largest number is shifted to generate the next pulse. At this time, the PWM right phase / left phase are switched by E / O in the main scanning direction, and write pulses are combined in the same numerical value direction. The writing density generation algorithm is expressed as follows.
[0100]
0 ≦ d1+ D2When ≦ 127 D1= D1+ D2, D2= 0
128 ≦ d1+ D2When ≦ 254 D1= 127, D2= D1+ D2-127
255 ≦ d1+ D2When ≦ 382 D1= D1+ D2-127, D2= 127
383 ≦ d1+ D2When ≦ 510 D1= 255, D2= D1+ D2-255
[0101]
D in the above formula1, D2Is input image data (8-bit data) before processing of adjacent dots, and D1, D2Is image data (8-bit data) after processing of adjacent dots. The 8-bit data after this processing is used as a write signal for the semiconductor laser (LD) of the laser printer. A specific example of method 5 is shown below.
[0102]
(Method 5)
Dot formation algorithm.
1) Add the density of 2 dots in the main scanning direction.
2) Sequentially generate pulses from 1 in the dot matrix.
3) Switch the right / left phase of PWM, form from the outside of each pixel, and combine write pulses.
4) One dot is divided into half pulses, and the next number of PWM is generated when it becomes full (50% duty).
[0103]
In this method, a continuous pixel in the main scanning direction has a 2 × 1 matrix as a minimum pixel, and a highlight portion is reproduced with staggered dots. When the dot formation matrix of FIG. 25 is expressed in the minimum density unit, it is as shown in FIG.1In the right phase, D1In ′, a pulse is generated in the left phase, and a pulse coupled to a
[0104]
Next, details of dot formation by this method will be described with reference to FIGS.
(1) Density to 1/8 (one isolated dot).
When the density is up to 1/8, as shown in FIG. 27A, the odd-numbered pixels in the main scanning direction are set to the right and the even-numbered pixels are set to the left, and a pulse combined with the
(2) Density to 1/4 (one isolated dot).
When the density is 1/8 to 1/4, as shown in FIG. 27B, the pulse width is increased until the pulse combined with the
(3) Concentration to 3/8 (300 lines and 10,000 lines).
When the density is from 1/4 to 3/8, as shown in FIG. 27C, a pulse coupled to the
(4) Concentration to 1/2 (300 lines and 10,000 lines).
When the density is 3/8 to 1/2, as shown in FIG. 27D, the pulse width is increased until the pulse combined with the
(5) Concentration to 5/8.
When the density is 1/2 to 5/8, as shown in FIG. 28A, a pulse combined with the three portions is generated so as to increase the pulse width of the one portion of the dot formation matrix.
(6) Concentration to 3/4.
When the density is 5/8 to 3/4, as shown in FIG. 28B, the pulse width is increased until the pulse combined with the
(7) Concentration-7/8.
When the density is 3/4 to 7/8, as shown in FIG. 28C, a pulse combined with the 4 portion is generated so as to increase the pulse width of the 2 portion of the dot formation matrix.
(8) Concentration to 1/1.
When the density is 7/8 to 1/1, the pulse width is increased until the pulse combined with the
[0105]
In the above-described method 5, the gradation can be regularly reproduced by the staggered isolated dots in the highlight portion, 300 lines (600 dpi) can be obtained in the medium density portion, and the gradation is a growth type of isolated dots and vertical lines. Features such as linearity, increased potential concentration and saturation region, stability and strong banding can be obtained.
[0106]
(D) Method of adding image data of 4 dots in main scanning direction (1/2 pulse division): Method
In the
[0107]
(A) When the concentration is 1/4 or less.
FIG. 29A shows one dot size, and FIG. 29B shows one pixel size (minimum density unit). Pulses are sequentially generated from a small dot formation matrix as shown in FIG. At this time, one pulse is divided into half pulses by pulse width modulation (PWM), and when full (50% duty) is reached, the next number is shifted to the same or larger number to generate the next pulse. At this time, the PWM right phase / left phase are switched by E / O in the main scanning direction, and write pulses are combined in the same numerical value direction. When the dot formation matrix of FIG. 30 is expressed in the minimum density unit, it is as shown in FIG.1In the left phase, D1In ′, a pulse is generated in the right phase, and a pulse coupled to a
[0108]
[0109]
D in the above formula1, D2, DThree, DFourIs input image data (8-bit data) before processing of adjacent dots, and D1, D2, DThree, DFourIs image data (8-bit data) after processing of adjacent dots. The 8-bit data after this processing is used as a write signal for the semiconductor laser (LD) of the laser printer.
[0110]
(A) When the concentration is 1/4 or higher.
FIG. 29A shows the 1 dot size, and FIG. 32 shows the 1 pixel size (minimum density unit). When the dot formation matrix of FIG. 30 is expressed in the minimum density unit, it is as shown in FIG.1In the left phase, D1In ′, a pulse is generated in the right phase, and a pulse coupled to the
[0111]
In the representation of one pixel size shown in FIG.1+ D2+ DThree+ DFour= 254, D1= D2= 127, so when replaced with the one-pixel size representation of FIG.
d1+ D2= 127, D1= 127, D2= 0
And after that,
128 ≦ d1+ D2When ≦ 382 D1= D1+ D2-127, D2= 127
383 ≦ d1+ D2When ≦ 510 D1= 255, D2= D1+ D2-255
It is. A specific example of
[0112]
(Method 6)
Dot formation algorithm.
1) Add the density of 4 dots in the main / sub scanning direction or 2 dots in the main scanning direction.
2) Sequentially generate pulses from 1 in the dot matrix.
3) Switch the right / left phase of PWM, form from the outside of each pixel, and combine write pulses.
4) One dot is divided into half pulses, and the PWM of the same number or the next number is generated when it becomes full (50% duty).
[0113]
Next, details of dot formation by this method will be described with reference to FIGS.
(A)
(1) -1: density to 1/16 (isolated 1 dot).
When the density is up to 1/16, as shown in FIG. 34A, the density data of the surrounding 4 dots are added, and an isolated dot is generated from the 1 portion above the pixel.
(1) -2: Density to 1/8 (one isolated dot).
When the density is 1/16 to 1/8, as shown in FIG. 34 (B), the density data of the surrounding 4 dots is added, and the pulse width is increased until the 1 portion above the pixel is saturated (full 50% duty). increase.
(2) -1: density to 3/16 (isolated 2 dots).
When the density is 1/8 to 3/16, as shown in FIG. 34 (C), the density data of the surrounding 4 dots are added, and after the 1 part on the upper side of the pixel is saturated, it remains in the 1 part on the lower side of the pixel Generate dots.
(2) -2: Density to 2/8 (isolated 2 dots).
When the density is 3/16 to 2/8, as shown in FIG. 34 (D), the density data of the surrounding 4 dots is added, and the pulse width until 1 part below the pixel is saturated (full 50% duty) Increase.
[0114]
(B) Concentration of 1/4 or higher.
(3) Concentration to 3/8 (300 lines and 10,000 lines).
When the density is ¼ to 3/8, as shown in FIG. 35A, a pulse coupled to the two portions from the outside of the pixel of the dot formation matrix is generated.
(4) Concentration to 1/2 (300 lines and 10,000 lines).
When the density is 3/8 to 1/2, as shown in FIG. 35B, the pulse width is increased until the pulse combined with the
(5) Concentration to 5/8.
When the density is 1/2 to 5/8, as shown in FIG. 35C, pulses combined with the three portions are generated so as to increase the pulse width of the one portion of the dot formation matrix.
(6) Concentration to 3/4.
When the density is 5/8 to 3/4, as shown in FIG. 35D, the pulse width is increased until the pulse combined with the
(7) Concentration-7/8.
When the density is 3/4 to 7/8, as shown in FIG. 36, a pulse combined with the four portions is generated so as to increase the pulse width of the two portions of the dot formation matrix.
(8) Concentration to 1/1.
When the density is 7/8 to 1/1, the pulse width is increased until the pulse combined with the
[0115]
In the
[0116]
In addition, in the dot formation method described above, when adding adjacent dots in the sub-scanning direction when calculating image data of adjacent pixels, the result of density generation from a specific pixel is the result of adjacent generation in the main scanning direction. Compared with the method of adding dots, a more faithful result can be obtained by the center of gravity of the density of the original data. Specifically, as shown in FIG. 37, when adding adjacent pixel data in the sub-scanning direction of (a), dots are generated from diagonal (diagonal) positions with respect to the center of gravity of the two dots of the original data. When the adjacent pixel data in the main scanning direction of (b) is added, the distance is 1 / √2 dots, and dots are generated from the end positions with respect to the center of gravity of the two dots of the original data. The distance is one dot.
[0117]
(6) Embodiment of halftone processing.
Next, an embodiment of halftone processing in the image forming apparatus of the present invention will be described. In the present embodiment, the data-intensive halftone processing is performed by the above-described “
[0118]
First, FIG. 38 shows a processing flow of halftone processing of data in the embodiment of the present invention.
In the example of FIG. 38, a feature is determined from the magnitude of a value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value of data in one block (= maximum level difference). 3), the edge degree is low (that is, gradation and highlight reproduction priority), and the intermediate level is intermediate between them. A halftone process suitable for each of these three stages is performed. One-dot multi-value processing is performed with priority on resolution, and multi-value modulation with dot addition / concentration within a block unit (here, the above-described “
[0119]
In FIG. 38, first, four adjacent dots of 2 dots in the main scanning direction × 2 dots in the sub scanning direction are read from the input image data (S1).
Then, the read density data a for four adjacent dots1, A2, AThree, AFourAre added (S2).
All = a1+ A2+ AThree+ AFour
[0120]
Then, it is determined whether or not the addition result All is 254 or less (S4). If it is 254 or less, the read adjacent 2 × 2 dots are set as one pixel (= 1 block), and the intra-pixel density sum A is A = All (S4). Thereafter, the processing of steps S5 to S9 in FIG. 38 is executed. If the addition result All is 255 or more, thereafter, 2 dots in the main scanning direction are set as 1 pixel, and the read 2 × 2 dots are distributed to 2 blocks, and A = a1+ A2, A ′ = aThree+ AFour(S10). Thereafter, the processes of steps S11 to S15 in FIG. 38 are executed.
[0121]
Next, the maximum value (Max) and the minimum value (Min) in the dot data in one block are calculated (S5 or S11). Here, it is determined whether or not the maximum value (Max) is 32 (= specified value) or less (S6 or S12). If the maximum value is less than or equal to the specified value, priority is given to highlight reproduction for each block. The halftone processing of dot addition / concentration multi-level modulation (the processing of “
[0122]
Next, in the above determination (S6 or S12), if the maximum value is equal to or greater than the specified value, the difference between the previously calculated maximum value (Max) and minimum value (Min) B = Max−Min (= maximum level difference) Is calculated (S7 or S13). Then, the difference B is compared with the threshold value 1 (S8 or S14). If the difference B is 96 (= threshold value 1) or more, the block has a high edge degree, and the resolution priority is given by one dot more. Value processing is performed (S17).
[0123]
If the difference B is 96 (= threshold 1) or less, the difference B is compared with the threshold 2 (S9 or S15). If the difference B is 48 (= threshold 2) or less, The block is a non-edge portion, and it is considered that gradation is prioritized, and halftone processing of dot addition / concentration multi-level modulation within the block unit is performed (S18). Here, for the addition / concentration multi-level modulation, if the addition + phase method described in the above (5) is adopted, it is more effective in highlight reproduction and gradation. Here, the above-described “
[0124]
Further, when the maximum level difference B is (48 <B <96), the edge degree is regarded as an intermediate level, and a proportional concentration type halftone process is performed (S19), density distribution according to the degree of the edge, That is, dot concentration is performed. The dot concentration degree with respect to the maximum level difference at this time is as shown in FIG. 39, and the ratio of level concentration is reduced in proportion to the maximum level difference.
[0125]
【The invention's effect】
As described above, in the image forming apparatus according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a digital color copying machine showing a configuration example of an image forming apparatus according to the present invention.
2 is a circuit block diagram showing a configuration example of an image processing unit of the digital color copying machine shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram of a multilevel modulation method of a semiconductor laser.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a multilevel modulation method of a semiconductor laser that combines a pulse width modulation method and a power modulation method.
FIG. 5 is an explanatory diagram of pulse position control during semiconductor laser multilevel modulation.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an addition mode of adjacent pixels.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of a control circuit that performs addition of adjacent pixel data of an image, discrimination and distribution of the added data, and dot phase control.
FIG. 8 is a diagram showing the transition of data when adding adjacent pixel data of an image, discriminating and distributing the added data, and dot phase control; FIG. (B) is a diagram showing an example of a medium and high density portion (2-dot addition).
FIG. 9 is an explanatory diagram of one dot size and one pixel size (minimum density unit) in the
FIG. 10 is a diagram showing a dot formation matrix in
FIG. 11 is a diagram representing a dot formation matrix in
FIG. 12 is an explanatory diagram of dot formation in
FIG. 13 is an explanatory diagram of dot formation in
FIG. 14 is a diagram showing a dot formation matrix in
FIG. 15 is a diagram expressing a dot formation matrix in
FIG. 16 is an explanatory diagram of dot formation in
FIG. 17 is an explanatory diagram of dot formation in
FIG. 18 is a diagram showing a dot formation matrix in
FIG. 19 is a diagram representing a dot formation matrix in the
FIG. 20 is an explanatory diagram of dot formation in
FIG. 21 is a diagram showing a dot formation matrix in
FIG. 22 is a diagram representing a dot formation matrix in
FIG. 23 is an explanatory diagram of dot formation in
FIG. 24 is an explanatory diagram of one dot size and one pixel size (minimum density unit) in method 5 according to the present invention.
FIG. 25 is a diagram showing a dot formation matrix in method 5 according to the present invention.
FIG. 26 is a diagram showing a dot formation matrix in the minimum density unit in the method 5 according to the present invention.
FIG. 27 is an explanatory diagram of dot formation in method 5 according to the present invention.
FIG. 28 is an explanatory diagram of dot formation in method 5 according to the present invention.
FIG. 29 is an explanatory diagram of one dot size in
FIG. 30 is a diagram showing a dot formation matrix in
FIG. 31 is a diagram expressing a dot formation matrix at a density of ¼ or less in the
FIG. 32 is an explanatory diagram of one pixel size (minimum density unit) at a density of 1/4 or higher in the
FIG. 33 is a diagram representing a dot formation matrix at a density of ¼ or higher in
FIG. 34 is an explanatory diagram of dot formation at a density of ¼ or less in
FIG. 35 is an explanatory diagram of dot formation at a density of 1/4 or higher in
FIG. 36 is an explanatory diagram of dot formation at a density of 7/8 in the
FIG. 37 shows the density centroid of the original data and the output when adding adjacent dots in the sub-scanning direction and when adding adjacent dots in the main scanning direction when calculating image data of adjacent pixels. It is explanatory drawing which shows the gravity center of density | concentration generation | occurrence | production of data.
FIG. 38 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is a flowchart showing a processing flow of halftone processing of data.
FIG. 39 is a diagram illustrating a dot concentration degree with respect to a maximum level difference.
FIG. 40 is an explanatory diagram illustrating an optical writing method of pixels of 1 × 2 matrix and 2 × 1 matrix.
FIG. 41 is a chart showing halftone regions in pixels of a 1 × 2 matrix and a 2 × 1 matrix.
FIG. 42 is a block diagram illustrating a configuration example of a 2-dot multi-value circuit that performs addition + phase control.
FIG. 43 is an explanatory diagram showing a combination of a 2-dot addition pixel and an area gradation in the main scanning / sub-scanning direction.
[Explanation of symbols]
1: Photosensitive drum
2: Transfer drum
3: Writing unit
4: Development unit
9: Fixing device
11: Paper cassette
50: System controller
60: Synchronous control circuit
71: Scanner gamma circuit
72: Smoothing filter
73: Color correction circuit
74: UCR / UCA circuit
75: Selector
76: Edge enhancement filter
77: Printer gamma circuit
78: gradation processing circuit
100: Laser printer
400: Image scanner
601: Line memory
602, 603: Latch circuit
604: Adder circuit
603: Comparison / distribution / phase control circuit
Claims (3)
前記画像データから主走査方向2ドット×副走査方向2ドットの隣接する4ドットの濃度データを読み込み、読み込んだ濃度データの加算値を算出し、該加算値が所定の値以上か否かを判別し、
前記加算値が所定の値以上なら、主走査方向2ドット×副走査方向1ドットを1ブロック単位とし、読み込んだ2×2ドットは2×1ドットづつの2ブロックに分配して処理を行い、
前記加算値が所定の値未満なら、読み込んだ2×2ドットをそのまま1ブロック単位として処理を行い、
次に前記判別で決定された1ブロック内のドットデータ中の濃度の最大値と最小値を算出し、前記最大値が所定の規定値以下か否かを判別し、
前記最大値が前記規定値以下の場合には、前記ブロックはデータ集中型中間調処理を行い、前記最大値が前記規定値以上の場合には、前記最大値と前記最小値の差(以下、最大レベル差と言う)を算出して、その最大レベル差を所定の閾値1と比較し、
前記最大レベル差が前記閾値1以上の場合には、前記ブロックは1ドット多値処理を行い、前記最大レベル差が前記閾値1以下の場合には、該最大レベル差を所定の閾値2と比較し、
前記最大レベル差が前記閾値2以下の場合には、前記ブロックはデータ集中型中間調処理を行い、前記最大レベル差が前記閾値2以上の場合には、前記ブロックは比例集中型中間調処理を行う、
ことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus for forming an image from multi-gradation image data,
Read density data of adjacent 4 dots of 2 dots in the main scanning direction × 2 dots in the sub-scanning direction from the image data, calculate an addition value of the read density data, and determine whether the addition value is equal to or greater than a predetermined value And
If the added value is equal to or greater than a predetermined value, 2 dots in the main scanning direction × 1 dot in the sub-scanning direction is set as one block unit, and the read 2 × 2 dots are distributed to 2 blocks of 2 × 1 dots, and processing is performed.
If the addition value is less than a predetermined value, the read 2 × 2 dots are processed as a block unit as they are,
Next, the maximum value and the minimum value of the density in the dot data determined in the determination are calculated, and it is determined whether or not the maximum value is a predetermined specified value or less.
If the maximum value is less than or equal to the specified value, the block performs data-intensive halftone processing, and if the maximum value is greater than or equal to the specified value, the difference between the maximum value and the minimum value (hereinafter, Is called a maximum level difference), and the maximum level difference is compared with a predetermined threshold value 1,
If the maximum level difference is greater than or equal to the threshold value 1, the block performs one-dot multi-value processing. If the maximum level difference is less than or equal to the threshold value 1, the maximum level difference is compared with a predetermined threshold value 2. And
If the maximum level difference is less than or equal to the threshold value 2, the block performs data intensive halftone processing, and if the maximum level difference is greater than or equal to the threshold value 2, the block performs proportional intensive halftone processing. Do,
An image forming apparatus.
前記データ集中型中間調処理では、ブロック単位内のドット加算・集中の多値変調の中間調処理を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 .
In the data-intensive halftone processing, an image forming apparatus is characterized in that dot addition / concentration multi-level modulation halftone processing within a block unit is performed .
前記比例集中型中間調処理では、ブロック内のドットデータのエッジ度に応じた濃度配分、ドット集中を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 .
An image forming apparatus characterized in that in the proportional concentration halftone processing, density distribution and dot concentration are performed in accordance with the edge degree of dot data in a block .
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