図7は本発明の一参考形態の概略を示す。この第1の参考形態は、デジタルカラー複写機からなるカラー画像形成装置の一形態である。まず、この第1の参考形態の作像について説明する。図7において、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(以下ADFという)、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。
イメージスキャナ400は、原稿台としてのコンタクトガラス401の下方に配置されている照明用のランプ402を搭載した移動体が図の左右方向(副走査方向)に機械的に一定速度で移動してコンタクトガラス401上の原稿の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上に載置されている原稿を照明し、その反射光、即ち、原稿の光像はミラー403〜405及びレンズ406を通って色分解手段としての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(以下Rという),グリーン(以下Gという),ブルー(以下Bという)の3色の光に分光する。この分光された3色の光は、それぞれ互いに異なる一次元電荷結合素子(CCD)からなるイメージセンサに入射して光電変換され、原稿画像が主走査方向の1ライン分ずつR,G,Bの各色成分に色分解されて同時に読み取られる。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。
ADF200は、イメージスキャナ400の上方に配置されており、原稿載置台210上に多数の原稿が載積される。原稿の給紙動作時には、回転する呼び出しコロ212が原稿載置台210上の原稿を繰り出し、分離コロ213が最上部の原稿のみを分離する。この原稿は、プルアウトローラ217及び搬送ベルト216によりイメージスキャナ400のコンタクトガラス401上に搬送され、所定の読み取り位置で停止する。
イメージスキャナ400がコンタクトガラス401上の原稿の画像読み取りを終了すると、コンタクトガラス401上の原稿は搬送ベルト216により排紙され、次の原稿が上述のように読み取り位置に送られる。呼び出しコロ212の手前には原稿載置台210上に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が設置され、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が設置されている。
原稿先端センサ214は、主走査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その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。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、原稿を検知する。
レーザプリンタ100は、感光体ドラム1を用いて画像の再生を行う。感光体ドラム1の周囲には、一連の静電写真プロセスを行うユニット、即ち、帯電手段としての帯電チャージャ5、光書き込みユニット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などが配置されている。光書き込みユニット3には図示しない半導体レーザ(レーザダイオード:以下LDという)が備えられており、このLDが発するレーザ光は偏向走査手段としての回転多面鏡3bにより主走査方向に偏向走査されてレンズ3c、ミラー3d及びレンズ3eを経て感光体ドラム1の表面に結像される。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。
図示しない画像制御部は、多階調の画像信号により駆動されるLDの発光タイミングが回転多面鏡3bのレーザ光偏向走査と同期するようにLDの駆動信号を制御し、つまり、感光体ドラム1上を所定の光書き込み開始位置からレーザ光で主走査方向に走査するようにLDの発光を制御する。感光体ドラム1は、予め帯電手段としての帯電チャージャ5によるコロナ放電で一様に高電位に帯電された後に、光書き込み手段としての光書き込みユニット3からのレーザ光により露光されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム1上の静電潜像は現像手段としての現像ユニット4により可視像化される。
現像ユニット4は例えば感光体ドラム1上の静電潜像を各々マゼンタ(以下Mという)、シアン(以下Cという)、イエロー(以下Yという)、ブラック(以下Bkという)各色の画像に顕像化する4組の現像器4M,4C,4Y,4Bkを備えている。現像器4M,4C,4Y,4Bkはいずれか一つが選択的に付勢されて現像動作を行い、感光体ドラム1上の静電潜像はM、C、Y、Bk各色のいずれか一色のトナー像に顕像化される。
一方、給紙装置としての給紙カセット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って転写ドラム2の表面に送り込まれ、転写ドラム2の表面に吸着されて転写ドラム2の回転に伴って移動する。感光体ドラム1上のトナー像は転写手段としての転写チャージャ7により転写ドラム2上の転写紙に転写される。
単色コピーモードの場合には、単色の作像プロセスが行われ、光書き込みユニット3のLDがその単色の画像信号で変調されて感光体ドラム1上にその単色のトナー像が形成され、このトナー像が転写紙に転写された後に転写紙が転写ドラム2から分離される。この転写紙は、定着器9でトナー像が定着され、排紙トレイ10に排紙される。また、フルカラーモードの場合には、Bk、M、C、Y各色の画像を感光体ドラム1上に順次に形成する各色の作像プロセスが順次に行われ、感光体ドラム1上に順次に形成されたBk、M、C、Y各色の画像が一枚の転写紙上に重ねて転写される。
この場合は、まず、光書き込みユニット3のLDがBk画像信号で変調されて感光体ドラム1上にBkトナー像が形成され、このBkトナー像が転写ドラム2上の転写紙に転写された後に転写紙が転写ドラム2から分離されることなく、光書き込みユニット3のLDがM画像信号で変調されて感光体ドラム1上にMトナー像が形成され、このMトナー像が転写ドラム2上の転写紙にBkトナー像と重ねて転写される。
更に、光書き込みユニット3のLDがC画像信号で変調されて感光体ドラム1上にCトナー像が形成され、このCトナー像が転写ドラム2上の転写紙にBkトナー像、Mトナー像と重ねて転写された後に光書き込みユニット3のLDがY画像信号で変調されて感光体ドラム1上にYトナー像が形成され、このYトナー像が転写ドラム2上の転写紙にBkトナー像、Mトナー像、Cトナー像と重ねて転写されることによりフルカラー画像が形成される。Bk、M、C、Y各色のトナー像の転写が全て終了すると、転写ドラム2上の転写紙は分離チャージャ8により転写ドラム2から分離されて定着器9でトナー像が定着された後に排紙トレイ10に排出される。
以上、本参考形態の作像動作について述べたが、本発明に係るカラー画像形成装置としては上記構成に限らず、転写ドラム2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に中間転写体に重ね合わせて転写した後、トナー像を中間転写体から転写紙に一括して転写する方式などとしてもよい。
次に、本参考形態の画像処理について説明する。
図1は本参考形態の画像処理部としての画像処理ユニットを示す。本参考形態全体の動作制御は、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。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して、各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する。本参考形態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。
イメージスキャナ400は、原稿の読み取りにより得たR,G,B各色の画像信号をA/D変換して各々8ビットのカラー画像情報として出力する。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にレーザプリンタ100に出力される。画像処理ユニットは、スキャナγ補正部71、RGB平滑フィルタ72、色補正部73、下色除去(UCR)/UCA部74、セレクタ75、エッジ強調フィルタ76、プリンタγ補正部77、階調処理部78、像域分離部79、及びACS部80を備えている。
スキャナγ補正部71は、イメージスキャナ400からの反射率リニアのR,G,B各色画像信号を濃度リニアのR,G,B各色画像信号に変換する。RGB平滑フィルタ72は、スキャナγ補正部71からのR,G,B各色画像信号に対して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う。色補正部73は、R,G,B各色の画像信号をそれらの色の補色であるY,M,Cの各色の画像信号に変換する。
UCR/UCA部74は、色補正部73から入力されたY,M,C各色の画像信号を合成してその合成した画像信号に含まれるBk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Bk成分を除去し、かつYMC成分を上乗せする。セレクタ75は、システムコントローラ50の指示に応じて、UCR/UCA部74から入力されるY,M,C,Bk各色の画像信号からいずれか一つの画像信号を選択して出力する。
エッジ強調フィルタ76は、セレクタ75からのY,M,C,Bk各色の画像信号に対して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γ補正部77は、プリンタ特性にあわせたカーブをセットし、エッジ強調フィルタ76からのY,M,C,Bk各色の画像信号に対して階調処理を含む補正を行う。
階調処理部78は、プリンタγ補正部77から入力される8ビットのY,M,C,Bk各色の画像信号を多値化する。階調処理部78は、一般にはY,M,C,Bk各色の画像信号に対してディザ処理等を行うことが多く、レーザプリンタ100には多値化されたY,M,C,Bk各色の画像信号を出力する。本参考形態の後述する中間調処理は、階調処理部78で実行される。
また、スキャナγ補正部71からのR,G,B各色画像信号は、像域分離部79とACS部80に送出される。像域分離部79は、スキャナγ補正部71からのR,G,B各色画像信号により、画像が文字部であるか絵柄部であるかを判定する判定機能と、画像が有彩色であるか無彩色であるかを判定する判定機能を持っており、その判定結果を1画素単位で所定の処理ブロックへ送出する。この処理ブロックは、像域分離部79の判定結果に従い処理を切り替える。
ACS部80は、スキャナγ補正部71からのR,G,B各色画像信号により、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、その判定結果をBk版スキャン終了時にシステムコントローラ50へ送出する。システムコントローラ50は、ACS部80の判定結果により、スキャナ200にセットされた原稿がカラー原稿であればスキャナ200に残りの3スキャンを行わせ、スキャナ200にセットされた原稿が白黒原稿であればスキャナ200に1回のスキャンにて動作を終了させる。尚、画像処理部の各画像処理ブロック71〜80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多値光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。
次に、本参考形態のLD多値変調について説明する。
1ドット多値出力を行うLD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、光強度変調方式の一例とパルス幅変調方式の一例における光波形とドットパターンを示す。以下、これらの変調方式について説明する。
(1)光強度変調方式
中間露光領域を利用して中間調記録(中間調画像形成)を実現するためには、画像形成プロセスの安定化が重要な要件であり、光強度変調方式は画像形成プロセスに対する要求が厳しくなる。しかしながら、光強度変調方式はLD制御変調が簡易となる。即ち、光強度変調方式は、図3(a)に示すように、光出力レベル自身を変化させて光書き込みを行う方式であり、各ドットパターンが図3(a)の上側に示すようなパターンで出力される。この方式は、LDの制御変調部を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画像を再現しようとするため、現像バイアスの安定化など画像形成プロセスの安定化への要求が厳しくなる。
(2)パルス幅変調方式
パルス幅変調方式は、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光書き込みを行う方式であり、各ドットパターンが図3(b)の上側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値光書き込みであるので、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、画像形成プロセスに対する要求を低減することができる。
しかし、パルス幅変調方式は、パルス幅設定で1ドット当たり8ビットを実現するには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LD変調が必要となり、LD変調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画像形成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LD変調部の構成が複雑になる。
そこで、本参考形態では、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変調方式を採用している。
(3)パルス幅強度混合変調方式
図4はパルス幅強度混合変調方式の一例における左モード及び右モードの光出力波形、ドットパターンを示す。このパルス幅強度混合変調方式では、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)及び図5(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の光出力波形及びドットパターン、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の光出力波形及びドットパターンを示す。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光書き込みパルスの位相制御を行うものであり、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央モードも選択できる。
次に、本参考形態におけるパルス幅変調(PWM)と光強度変調(PM)を組み合わせたパルス幅強度混合変調方式による多値光書き込み方式のLD駆動方法の一例について説明する。このLD駆動方法では、1つの画素に対するLDの発光パターンを、時間的には1/2^m(2^mは2のm乗を意味する。)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、LDの発光時間、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。
本参考形態における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、LDのタイミング発生回路やパワー設定回路等により生成して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、多値光書き込み方式のLD駆動回路や装置は、本出願人による先願、例えば特許文献7乃至特許文献9等に記載されたものを利用して構成することができる。
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/中央モード)に従って、図5(a)〜(c)に示すようにパルス幅変調のパルスの位相を制御してドット位置を右、中央、左に制御する。また、本参考形態は、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。
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(最大値以外の値)の大きな部分のデータ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し、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して光強度変調を行う。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光書き込みビーム径に対して十分に小さくなるようにすることができる。
すなわち、図6(a)〜(c)は、上記動作におけるドットイメージ及び光出力波形の概略を示し、図6(a)は補正前のドットイメージ、図6(b)は補正前後の光出力波形、図6(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に光強度が最大にならない部分を隣接同士で比較し、その小さい方を大きな方に加算し、余りを小さな方にする。
次に、本参考形態において画像データの加算と位相制御を行う制御回路について説明する。
本参考形態では、階調処理部78は、プリンタγ補正部77からの画像データが有彩色データ(ここではY,M,C各色の画像データ)であるか無彩色データ(Bkの画像データ)であるかを判別し、その判別結果により有彩色データを有彩色フローで後述のように処理し、無彩色データを無彩色フローで後述のように処理する。
本参考形態においては、画像データの階調処理では、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、その加算結果をもとに、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、隣り合う特定画素を結合させるようにする。本参考形態においては、階調処理部78は6つの方式1〜6のいずれかを採用して後述のような処理を行う。以下、この方式1〜6を具体的に詳しく説明する。
図2は、画像における隣接する画素のデータの加算と、その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手段としての制御回路を示す。図2に示す制御回路は、最大で主走査方向2ドット及び副走査方向2ドットを加算する方式6に用いられる制御回路である。この制御回路は、各色毎に設けられ、プリンタγ補正部77から階調処理部78に入力された8ビット256階調の画像データであるY,M,C,Bk各色の画像データを各色毎に以下のように処理する。
プリンタγ補正部77から階調処理部78に入力された8ビット256階調の画像データAはD−F/Fからなるラッチ回路602で1ドット分ずつ順次にラッチされることで1ドット分ずつ遅延されて画像データBとなる。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は演算手段(加算手段)としての加算回路604に入力される。また、画像データAは、ラインメモリ601により1ライン分遅延されて画像データCとなり、D−F/Fからなるラッチ回路603で1ドット分ずつ順次にラッチされることで1ドット分ずつ遅延されて画像データDとなる。
前ラインの主走査方向の隣接する2ドットの各8ビットデータC,Dは加算回路604に入力される。加算回路604は主走査方向及び副走査方向に隣接する4ドットのデータA,B,C,Dの加算、主走査方向に隣接する2ドットのデータA,Bの加算、副走査方向に隣接する2ドットのデータA,Cの加算を行う。比較・配分・位相制御回路605は、加算回路604の4ドットデータA,B,C,Dの加算結果をドットの飽和になるデータの閾値1と比較し、上記4ドットデータA,B,C,Dの加算値と、主走査方向の2ドットデータA,Bの加算値、副走査方向の2ドットデータA,Cの加算値とを切り替えてその加算値を後述のアルゴリズムに従ってデータが集中するように配分する。
また、比較・配分・位相制御回路605は、画素クロックの分周信号CLOCKにより、2ビットの光書き込み位相信号をトグルに切り替える。本参考形態では、画像における隣接する画素のデータの加算と、加算結果の判別と分配(配分)、及びドット位相制御を行う制御回路を図2に示すようなハードウェアとしたが、後述のようにソフトウェアによる処理でも画像の隣接する画素のデータの加算と、加算結果の判別と分配(配分)、及びドット位相制御を実現できる。
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。方式6においては、図8(a)のように画像の低濃度部では、主走査方向に隣接する2ドット及び副走査方向に隣接する2ドットのデータd1〜d4の加算回路604による加算値が閾値1より小さいから、その加算値をドット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、主走査方向に隣接する2ドットのデータd1,d2の加算回路604による加算値が閾値1以上であるから、その加算値をドットD1のデータの飽和値とし、その残りをドットD2のデータとする。
(a)副走査方向に隣接する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:方式1,2,3)
方式1〜3では、1ドットサイズを図9(a)に示すようなサイズとし、1画素サイズ(最小濃度単位)を図9(b)に示すような2ドットサイズとし、階調処理部78にて図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に光書き込みパルスを制御回路からの加算値に応じて発生させて画像データのパルス幅強度混合変調方式による変調を行っていく。
このとき、階調処理部78は、パルスを1ドット内でハーフパルスに分け(割り当て)、1ドット内でPWMパルスが上記加算値に応じてフル(50%duty)になった時点で次にドット形成マトリクスの大きい番号に移り、次の1ドット内で同様にパルスを発生させていく。この際、階調処理部78は、主走査方向の偶数ドットEVEN/奇数ドットODD(以下、E/Oと略す)でパルスの右位相/左位相(右モード/左モード)を切り替えてパルスの位相を制御し、ドット形成マトリクスの数値の同じ方向でパルスを結合する。階調処理部78は、以下の式で表現される光書き込みの濃度発生アルゴリズムで画像データの階調処理を行う。ここに、以下の式でd1,d2は副走査方向に隣接する2つのドットの処理前の画像データ(8ビットデータ)であり、D1,D2は副走査方向に隣接する2つのドットの処理後の画像データ(8ビットデータ)である。
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
この処理後の8ビットデータは、レーザプリンタ100におけるLDの光書き込み信号とする。以下、方式1〜3を具体的に説明する。
まず、方式1について具体的に説明すると、方式1では、図2に示す制御回路において、比較・配分・位相制御回路605が加算回路604からの副走査方向に隣接する2ドットデータA,Cの加算値のみをそのまま出力する構成とした制御回路が用いられる。階調処理部78は、以下のドット形成アルゴリズムで画像データの階調処理を行う。
1)加算回路604による副走査方向に隣接する2ドットのデータA,Cの加算で副走査方向に隣接する2ドットの濃度を加算する。
2)ドット形成マトリクスの1より順次にパルスを光書き込み信号(光書き込みパルス)として発生させる。
3)制御回路からの光書き込み位相信号により主走査方向のE/OでPWMパルス(光書き込みパルス)の右/左位相を切り替え、ドット形成マトリクスの数値の同じ方向で光書き込みパルスを結合する。
4)パルスを1ドット内でハーフパルスに分け、このパルスが1ドット内で上記加算値に応じてフル(50%duty)になった時点でドット形成マトリクスの次の番号のPWMパルスを発生させる。
図10に示す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、階調処理部78は、ドットD1においては右位相で、ドットD1’においては左位相でパルスを発生させ、ドット形成マトリクスの1の部分に結合したパルスを濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて発生させていく。階調処理部78は、以下同様にして濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じてドット形成マトリクスの2以降の部分にパルスを発生させていく。
次に、図12,13を参照して方式1によるドット形成の詳細を説明する。
(1)濃度〜1/8(孤立2ドット)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が1/8迄の場合には、図12(A)に示すように、制御回路からの光書き込み位相信号により主走査方向の奇数画素を右寄せ、偶数画素を左寄せにして、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濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じたパルス幅で発生させる。なお、ここでは、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じたパルス幅とは、上述のように画像データのパルス幅強度混合変調方式による変調がなされたパルスのパルス幅である。
(2)濃度〜1/4(孤立2ドット)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が1/8〜1/4の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。なお、ここでは、パルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させるとは、パルス幅を上述のように画像データのパルス幅強度混合変調方式による変調がなされたパルスのパルス幅に増加させることを意味する。
(3)濃度〜3/8(300線万線)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が1/4〜3/8の場合には、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、ドット形成マトリックスの2の部分に結合したパルスを濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じたパルス幅で発生させる。
(4)濃度〜1/2(300線万線)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が3/8〜1/2の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
(5)濃度〜5/8
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が1/2〜5/8の場合には、図13(A)に示すように、ドット形成マトリックスの1の部分のパルスの幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる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を発生させる。
(6)濃度〜3/4
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が5/8〜3/4の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
(7)濃度〜7/8
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が3/4〜7/8の場合には、図13(C)に示すように、ドット形成マトリックスの2の部分のパルスの幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させるように、ドット形成マトリックスの4の部分に結合したパルスを発生させる。
(8)濃度〜1/1
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が7/8〜1/1の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
階調処理部78は、このような画像データの階調処理を主走査方向に繰り返すとともに副走査方向に繰り返して行う。この場合、階調処理部78は、書き込みパルスを1ライン分ずつ順次に発生する。この方式1で発生させた書き込みパルスは光書き込み信号としてプリンタ100の光書き込みユニット3に出力され、光書き込みユニット3内のLDが上述のように階調処理部78からの各色の光書き込み信号(画像信号)により順次にLD駆動部で変調されて感光体ドラム1に画像の多値光書き込みが各色毎に順次に行われる。
この方式1では、画像のハイライト部を孤立ドットにより規則的に再現でき、中濃度部で300線万線(600dpi)が得られ、孤立ドット、縦万線の成長型で階調がリニアとなり、電位集中と飽和領域を増やして安定性を確保でき、バンディングに強い。
次に、方式2について説明する。
方式2では、方式1に対してドット形成マトリクスを副走査方向に同相にして画像のハイライト部、高濃度部の空間周波数を高くしている。方式2では、図2に示す制御回路において、比較・配分・位相制御回路605が加算回路604からの副走査方向に隣接する2ドットデータA,Cの加算値のみをそのまま出力する構成とした制御回路が用いられる。階調処理部78は、以下のドット形成アルゴリズムで画像データの階調処理を行う。
1)加算回路604による副走査方向に隣接する2ドットのデータA,Cの加算で副走査方向に隣接する2ドットの濃度を加算する。
2)ドット形成マトリクスの1より順次にパルスを光書き込みパルスとして発生させる。3)制御回路からの光書き込み位相信号により主走査方向のE/OでPWMパルス(光書き込みパルス)の右/左位相を切り替え、ドット形成マトリクスの数値の同じ方向で光書き込みパルスを結合する。
4)パルスを1ドット内でハーフパルスに分け、このパルスが1ドット内でフル(50%duty)になった時点でドット形成マトリクスの次の番号のPWMパルスを発生させる。
図14は方式2で用いるドット形成マトリクスを示す。こ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、階調処理部78は、ドットD1においては右位相で、ドットD1’においては左位相でパルスを発生させ、ドット形成マトリクスの1の部分に結合したパルスを濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて発生させていく。階調処理部78は、以下同様にして濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じてドット形成マトリクスの2以降の部分にパルスを発生させていく。
次に、方式2によるドット形成の詳細を説明する。
(1)濃度〜1/8(孤立1ドット)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が1/8迄の場合には、図16(A)に示すように、制御回路からの光書き込み位相信号により主走査方向の奇数画素を右寄せ、偶数画素を左寄せにして、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濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じたパルス幅で発生させる。
(2)濃度〜1/4(孤立1ドット)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が1/8〜1/4の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
(3)濃度〜3/8(300線万線)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が1/4〜3/8の場合には、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、ドット形成マトリックスの2の部分に結合したパルスを濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じたパルス幅で発生させる。
(4)濃度〜1/2(300線万線)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が3/8〜1/2の場合には、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になるまでそのパルス幅をパルスを濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
(5)濃度〜5/8
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が1/2〜5/8の場合には、図17(A)に示すように、ドット形成マトリックスの1の部分のパルスの幅を増加させるように、ドット形成マトリックスの3の部分に結合したパルスを濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じたパルス幅で発生させる。
(6)濃度〜3/4
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が5/8〜3/4の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
(7)濃度〜7/8
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が3/4〜7/8の場合には、図17(C)に示すように、ドット形成マトリックスの2の部分のパルスの幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させるように、ドット形成マトリックスの4の部分に結合したパルスを発生させる。
(8)濃度〜1/1
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が7/8〜1/1の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
階調処理部78は、このような画像データの階調処理を主走査方向に繰り返すとともに副走査方向に繰り返して行う。この場合、階調処理部78は、書き込みパルスを1ライン分ずつ順次に発生する。この方式2で発生させた書き込みパルスは光書き込み信号としてプリンタ100の光書き込みユニット3に出力され、光書き込みユニット3内のLDが上述のように階調処理部78からの各色の光書き込み信号(画像信号)により順次にLD駆動部で変調されて感光体ドラム1に画像の多値光書き込みが各色毎に順次に行われる。
この方式2は、方式1に比べて、ハイライト部が孤立1ドットに分散し、可視しにくく、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。
次に、方式3について説明する。
方式3では、方式2に対してドット形成マトリクスの濃度再現ドットを分散し、高濃度部の空間周波数を高く(文字割れを目立たなく)している。方式3では、図2に示す制御回路において、比較・配分・位相制御回路605が加算回路604からの副走査方向に隣接する2ドットデータA,Cの加算値のみをそのまま出力する構成とした制御回路が用いられる。階調処理部78は、以下のドット形成アルゴリズムで画像データの階調処理を行う。
1)加算回路604による副走査方向に隣接する2ドットのデータA,Cの加算で副走査方向に隣接する2ドットの濃度を加算する。
2)ドット形成マトリクスの1より順次にパルスを光書き込みパルスとして発生させる。
3)制御回路からの光書き込み位相信号により主走査方向のE/OでPWMパルスの右/左位相を切り替え、ドット形成マトリクスの数値の同じ方向で光書き込みパルスを結合する。
4)パルスを1ドット内でハーフパルスに分け、このパルスが1ドット内で上記加算値に応じてフル(50%duty)になった時点でドット形成マトリクスの次の番号のPWMパルス(光書き込みパルス)を発生させる。
図18は方式3で用いるドット形成マトリクスを示す。こ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、階調処理部78は、ドットD1においては右位相で、ドット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濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて発生させていく。階調処理部78は、以下同様にして濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じてドット形成マトリクスの2以降の部分にパルスを発生させていく。
次に、方式3によるドット形成の詳細を説明する。
(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と同様である。
(5)濃度〜5/8
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が1/2〜5/8の場合には、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濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させるように、ドット形成マトリックスの3の部分に結合したパルスを発生させる。
(6)濃度〜3/4
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が5/8〜3/4の場合には、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をFULLの50%dutyになるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
(7)濃度〜7/8
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が3/4〜7/8の場合には、ドット形成マトリックスの1,2の部分のパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させるように、ドット形成マトリックスの4の部分に結合したパルスを発生させる。
(8)濃度〜1/1
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が7/8〜1/1の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
階調処理部78は、このような画像データの階調処理を主走査方向に繰り返すとともに副走査方向に繰り返して行う。この場合、階調処理部78は、書き込みパルスを1ライン分ずつ順次に発生する。この方式3で発生させた書き込みパルスは光書き込み信号としてプリンタ100の光書き込みユニット3に出力され、光書き込みユニット3内のLDが上述のように階調処理部78からの各色の光書き込み信号(画像信号)により順次にLD駆動部で変調されて感光体ドラム1に画像の多値光書き込みが各色毎に順次に行われる。
この方式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、文字割れが目立ちにくい。
(b)副走査方向に隣接する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:方式4)
方式4では、方式3に対して同一のドット形成マトリクスにて2のパルスが50%dutyになった時点でドット形成マトリクスの3のパルスに移行し、中濃度部の文字割れを目立たなくしている。
方式4では、方式3と同様に1ドットサイズを図9(a)に示すようなサイズとし、1画素サイズ(最小濃度単位)を図9(b)に示すような2ドットサイズとし、階調処理部78にて図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にパルスを制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値に応じて発生させて画像データのパルス幅強度混合変調方式による変調を行っていく。
このとき、階調処理部78は、パルスを1ドット内で1/2または1/4パルスに分け、パルスが上記加算値に応じて50%dutyもしくは25%dutyになった時点でドット形成マトリクスの次に大きい番号に移り、次のパルスを同様に発生させていく。この際、階調処理部78は、主走査方向のE/Oでパルスの右位相/左位相(右モード/左モード)を切り替えてパルスの位相を制御し、ドット形成マトリクスの数値の同じ方向でパルスを結合する。階調処理部78は、以下の式で表現される光書き込みの濃度発生のアルゴリズムで画像データの階調処理を行う。
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
以下、方式4について具体的に説明すると、方式4では、図2に示す制御回路において、比較・配分・位相制御回路605が加算回路604からの副走査方向に隣接する2ドットのデータA,Cの加算値のみをそのまま出力する構成とした制御回路が用いられる。階調処理部78は、以下のドット形成アルゴリズムで画像データの階調処理を行う。
1)加算回路604による副走査方向に隣接する2ドットのデータA,Cの加算で副走査方向に隣接する2ドットの濃度を加算する。
2)ドット形成マトリクスの1より順次にパルスを光書き込みパルスとして発生させる。
3)制御回路からの書き込み位相信号により主走査方向のE/OでPWMパルスの右/左位相を切り替え、ドット形成マトリクスの数値の同じ方向で光書き込みパルスを結合する。
4)パルスを1ドット内でハーフパルスまたは1/4パルスに分け、このパルスが1ドット内で上記加算値に応じて50%dutyもしくは25%dutyになった時点でドット形成マトリクスの次の番号のPWMパルスを発生させる。
方式4では、図21に示す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、階調処理部78は、ドットD1においては右位相で、ドットD1”においては左位相でパルスを発生させ、方式3と同様にドット形成マトリクスの1の部分に結合したパルスを濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて発生させていく。階調処理部78は、以下同様にして濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じてドット形成マトリクスの2以降の部分にパルスを発生させていく。
次に、方式4によるドット形成の詳細を説明する。
(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と同様である。
(4)濃度〜1/2
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が3/8〜1/2の場合には、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になった時点でドット形成マトリックスの3に移行し、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25%dutyにてドット形成マトリックスの1の部分との結合で75%になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。尚、ハイライト部のマトリクスの配置を千鳥状に並べれば(ドット形成マトリックスにおいて1と2を入れ替えれば)、ドット形成マトリックスの3、4の配置が交互に入れ替わり、文字割れが方式3より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
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)が1/2〜5/8の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,C(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
(6)濃度〜3/4以降は方式3と同様である。
階調処理部78は、このような画像データの階調処理を主走査方向に繰り返すとともに副走査方向に繰り返して行う。この場合、階調処理部78は、書き込みパルスを1ライン分ずつ順次に発生する。この方式4で発生させた書き込みパルスは光書き込み信号としてプリンタ100の光書き込みユニット3に出力され、光書き込みユニット3内のLDが上述のように階調処理部78からの各色の光書き込み信号(画像信号)により順次にLD駆動部で変調されて感光体ドラム1に画像の多値光書き込みが各色毎に順次に行われる。
この方式4では、方式2に比べて、高濃度部で抜け(白地)が千鳥状に分散し、文字割れが目立ちにくい。
(c)主走査方向に隣接する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:方式5)
方式5では主走査方向の連続画素で2×1のマトリクスを最小画素とし、ハイライト部を千鳥状のドットで再現する。また、方式5では、図2に示す制御回路において、比較・配分・位相制御回路605が加算回路604からの主走査方向に隣接する2ドットのデータA,Bの加算値のみをそのまま出力する構成とした制御回路が用いられる。
方式5では、1ドットサイズを図24(a)に示すようなサイズとし、1画素サイズ(最小濃度単位)を図24の(b)に示すような2ドットサイズとする。図25に示すような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に示すようになり、階調処理部78にて図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に光書き込みパルスを制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値に応じて発生させて画像データのパルス幅強度混合変調方式による変調を行っていく。
このとき、階調処理部78は、パルスを1ドット内でハーフパルスに分け、このパルスが制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値に応じてフル(50%duty)になった時点でドット形成マトリクスの次に大きい番号に移り、次のパルスを同様に発生させていく。この際、階調処理部78は、主走査方向のE/Oでパルスの右位相/左位相(右モード/左モード)を切り替えてパルスの位相を制御し、ドット形成マトリクスの数値の同じ方向でパルスを結合する。階調処理部78は、以下の式で表現される光書き込みの濃度発生アルゴリズムで画像データの階調処理を行う。
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
以下、方式5について具体的に説明すると、階調処理部78は、以下のドット形成アルゴリズムで画像データの処理を行う。
1)加算回路604による主走査方向に隣接する2ドットのデータA,Bの加算で主走査方向に隣接する2ドットの濃度を加算する。
2)ドット形成マトリクスの1より順次にパルスを光書き込みパルスとして発生させる。
3)制御回路からの光書き込み位相信号により主走査方向のE/OでPWMパルス(光書き込みパルス)の右/左位相を切り替え、各画素を外側から形成し、ドット形成マトリクスの数値の同じ方向で光書き込みパルスを結合する。
4)パルスを1ドット内でハーフパルスに分け、このパルスが1ドット内で制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値に応じて50%dutyになった時点でドット形成マトリクスの次の番号のPWMパルスを発生させる。
図25に示すような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、階調処理部78は、ドットD1においては右位相で、ドットD1’においては左位相でパルスを発生させ、ドット形成マトリクスの1の部分に結合したパルスを濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じて発生させていく。階調処理部78は、以下同様にして濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じてドット形成マトリクスの2以降の部分にパルスを発生させていく。
次に、方式5によるドット形成の詳細を説明する。
(1)濃度〜1/8(孤立1ドット)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が1/8迄の場合には、図27(A)に示すように、主走査方向の奇数画素は右寄せ、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濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じたパルス幅で発生させる。
(2)濃度〜1/4(孤立1ドット)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が1/8〜1/4の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
(3)濃度〜3/8(300線万線)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が1/4〜3/8の場合には、図27(C)に示すように、画素の外側からドット形成マトリックスの2の部分に結合したパルスを濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じたパルス幅で発生させる。
(4)濃度〜1/2(300線万線)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が3/8〜1/2の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
(5)濃度〜5/8
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が1/2〜5/8の場合には、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濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じて増加させるように、ドット形成マトリックスの3の部分に結合したパルスを発生させる。
(6)濃度〜3/4
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が5/8〜3/4の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
(7)濃度〜7/8
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が3/4〜7/8の場合には、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濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じて増加させるように、ドット形成マトリックスの4の部分に結合したパルスを発生させる。
(8)濃度〜1/1
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が7/8〜1/1の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
階調処理部78は、このような画像データの階調処理を主走査方向に繰り返すとともに副走査方向に繰り返して行う。この場合、階調処理部78は、書き込みパルスを1ライン分ずつ順次に発生する。この方式5で発生させた書き込みパルスは光書き込み信号としてプリンタ100の光書き込みユニット3に出力され、光書き込みユニット3内のLDが上述のように階調処理部78からの各色の光書き込み信号(画像信号)により順次にLD駆動部で変調されて感光体ドラム1に画像の多値光書き込みが各色毎に順次に行われる。
この方式5では、ハイライト部を千鳥状の孤立ドットにより規則的に再現でき、中濃度部で300線万線(600dpi)が得られ、孤立ドット、縦万線の成長型で階調がリニアとなり、電位集中と飽和領域を増やして安定性を確保でき、バンディングに強い。
(d)主走査方向、副走査方向に隣接する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:方式6)
方式6では、濃度1/4以下のハイライト部で主走査方向、副走査方向に隣接する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部、ミドル部、シャドー部で主走査方向に隣接する2ドットの画像データを加算する方式としている。図43は方式6の処理フローを示す。
(ア)濃度1/4以下の時
1ドットサイズは図29(a)に示すようなサイズとし、1画素サイズ(最小濃度単位)は図29(b)に示すような4ドットサイズとする。方式6では図2に示す制御回路が用いられる。比較・配分・位相制御回路605は、加算回路604の4ドットデータA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算結果をドットの飽和になるデータの閾値1と比較し、上記4ドットデータA,B,C,Dの加算値を切り替えて出力する。階調処理部78は、図30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にパルスを濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算値)に応じたパルス幅で発生させていく。
このとき、階調処理部78は、パルスを1ドット内でハーフパルスに分け、このパルスが濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算値)に応じてフル(50%duty)になった時点でドット形成マトリクスの同じ番号もしくは次に大きい番号に移り、次のパルスを同様に発生させていく。この際、階調処理部78は、主走査方向のE/Oでパルスの右位相/左位相(右モード/左モード)を切り替えてパルスの位相を制御し、ドット形成マトリクスの数値の同じ方向でパルスを結合する。
図30に示すような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に示すようになり、階調処理部78は、ドットD1においては左位相で、ドットD1’においては右位相でパルスを発生させ、ドット形成マトリクスの1の部分に結合したパルスを濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算値)に応じて発生させていく。階調処理部78は、以下同様にして濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算値)に応じてドット形成マトリクスの2以降の部分にパルスを発生させていく。
階調処理部78は、以下の式で表現される光書き込みの濃度発生アルゴリズムで画像データの階調処理を行う。
0≦d1+d2+d3+d4≦127のとき D1=d1+d2+d3+d4,
D2=D3=D4=0
128≦d1+d2+d3+d4≦254のとき D1=127,
D2=d1+d2+d3+d4−127,
D3=D4=0
ここに、d1,d2,d3,d4は処理前の主走査方向、副走査方向に隣接する4ドットの画像データ(8ビットデータ)であり、D1,D2,D3,D4は処理後の主走査方向、副走査方向に隣接する4ドットの画像データ(8ビットデータ)である。この処理後の8ビットデータはレーザプリンタ100の光書き込み信号とする。
(イ)濃度1/4以上の時
1ドットサイズは図29(a)に示すようなサイズとし、1画素サイズ(最小濃度単位)は図32に示すような2ドットサイズとする。比較・配分・位相制御回路605は、加算回路604の4ドットデータA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算結果をドットの飽和になるデータの閾値1と比較し、上記2ドットデータA,B(d1,d2)の加算値を切り替えて出力する。
図30に示す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、階調処理部78は、ドットD1においては左位相で、ドットD1’においては右位相でパルスを発生させ、ドット形成マトリクスの2の部分に結合したパルスを濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じたパルス幅で発生させていく。階調処理部78は、以下同様にして濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じてドット形成マトリクスの3の部分のパルスを発生させていく。
階調処理部78は、以下の式で表現される光書き込みの濃度発生アルゴリズムで画像データの階調処理を行う。
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に示す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≦254のとき D1=d1+d2−127,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
である。
以下、方式6について具体的に説明すると、階調処理部78は、以下のドット形成アルゴリズムで画像データの階調処理を行う。
1)加算回路604による主走査方向、副走査方向に隣接する4ドットA,B,C,Dあるいは主走査方向に隣接する2ドットデータA,Bの加算で、主副走査方向、副走査方向に隣接する4ドットの濃度あるいは主走査方向に隣接する2ドットの濃度を加算する。
2)ドット形成マトリクスの1より順次にパルスを光書き込みパルスとして発生させる。
3)制御回路からの光書き込み位相信号により主走査方向のE/OでPWMパルスの右/左位相を切り替え、各画素を外側から形成し、ドット形成マトリクスの数値の同じ方向で光書き込みパルスを結合する。
4)パルスを1ドット内でハーフパルスに分け、このパルスが1ドット内で50%dutyになった時点でドット形成マトリクスの同じ番号あるいは次の番号のPWMパルス(光書き込みパルス)を発生させる。
次に、方式6によるドット形成の詳細を説明する。
(ア)濃度1/4以下
(1)−1:濃度〜1/16(孤立1ドット)
濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算値)が1/16迄の場合には、周囲4ドットの濃度データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)が加算回路604で加算されて比較・配分・位相制御回路605を介して出力され、階調処理部78は図34(A)に示すように画素上側の1の部分から孤立ドットをその濃度の加算値(画像データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算値)に応じたパルス幅で発生させる。
このとき、階調処理部78は、0≦d1+d2+d3+d4≦127であればD1=d1+d2+d3+d4、D2=D3=D4=0とし、128≦d1+d2+d3+d4≦254であればD1=127、D2=d1+d2+d3+d4−127、D3=D4=0とする。
(1)−2:濃度〜1/8(孤立1ドット)
濃度の加算値(比較・配分・位相制御回路605からの画像データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算値)が1/16〜1/8の場合には、周囲4ドットの濃度データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)が加算回路604で加算されて比較・配分・位相制御回路605を介して出力され、階調処理部78は図34(B)に示すように画素上側の1の部分が飽和(フル50%duty)するまでパルス幅を濃度の加算値(画像データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算値)に応じて増加させる。
このとき、階調処理部78は、0≦d1+d2+d3+d4≦127であればD1=d1+d2+d3+d4、D2=D3=D4=0とし、128≦d1+d2+d3+d4≦254であればD1=127、D2=d1+d2+d3+d4−127、D3=D4=0とする。
(2)−1:濃度〜3/16(孤立2ドット)
濃度の加算値(比較・配分・位相制御回路605からの画像データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算値)が1/8〜3/16の場合には、周囲4ドットの濃度データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)が加算回路604で加算されて比較・配分・位相制御回路605を介して出力され、階調処理部78は図34(C)に示すように画素上側の1の部分が飽和した後に画素下側の1の部分にパルスを濃度の加算値(画像データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算値)に応じたパルス幅で発生させて残りのドットを発生させる。
このとき、階調処理部78は、0≦d1+d2+d3+d4≦127であればD1=d1+d2+d3+d4、D2=D3=D4=0とし、128≦d1+d2+d3+d4≦254であればD1=127、D2=d1+d2+d3+d4−127、D3=D4=0とする。
(2)−2:濃度〜2/8(孤立2ドット)
濃度の加算値(比較・配分・位相制御回路605からの画像データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算値)が3/16〜2/8の場合には、周囲4ドットの濃度データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)が加算回路604で加算されて比較・配分・位相制御回路605を介して出力され、階調処理部78は図34(D)に示すように画素下側の1の部分が飽和(フル50%duty)するまでパルス幅を濃度の加算値(比較・配分・位相制御回路605からの画像データA,B,C,D(d1,d2,d3,d4)の加算値)に応じて増加させる。
このとき、階調処理部78は、0≦d1+d2+d3+d4≦127であればD1=d1+d2+d3+d4、D2=D3=D4=0とし、128≦d1+d2+d3+d4≦254であればD1=127、D2=d1+d2+d3+d4−127、D3=D4=0とする。
(イ)濃度1/4以上
(3)濃度〜3/8(300線万線)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が1/4〜3/8の場合には、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濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じたパルス幅で発生させる。
(4)濃度〜1/2(300線万線)
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が3/8〜1/2の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
(5)濃度〜5/8
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が1/2〜5/8の場合には、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濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じて増加させるように、ドット形成マトリックスの3の部分に結合したパルスを発生させる。
(6)濃度〜3/4
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が5/8〜3/4の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
(7)濃度〜7/8
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が3/4〜7/8の場合には、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濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じて増加させるように、ドット形成マトリックスの4の部分に結合したパルスを発生させる。
(8)濃度〜1/1
階調処理部78は、濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)が7/8〜1/1の場合には、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になるまでそのパルス幅を濃度の加算値(制御回路からの画像データA,B(d1,d2)の加算値)に応じて増加させる。
階調処理部78は、このような画像データの階調処理を主走査方向に繰り返すとともに副走査方向に繰り返して行う。この場合、階調処理部78は、書き込みパルスを1ライン分ずつ順次に発生する。この方式6で発生させた書き込みパルスは光書き込み信号としてプリンタ100の光書き込みユニット3に出力され、光書き込みユニット3内のLDが上述のように階調処理部78からの各色の光書き込み信号(画像信号)により順次にLD駆動部で変調されて感光体ドラム1に画像の多値光書き込みが各色毎に順次に行われる。
この方式6では、方式5に比べて、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では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。
この第1の参考形態においては、例えば方式6を採用した場合、単色の画像濃度が1/16のときには図37に示すようなBk、M、C、Y各色の画素配置(Bk、M、C、Y各色の画素を重ねてフルカラー画像を形成する全色重ね打ち)ではなく、図38に示すように各色毎の画素に所定の相異なる位相を付加し、例えばBk、M、C、Y各色の画像データをC→M→Y→K(Bk)の順序で主走査方向に1ドットずつシフトさせる方式としている。なお、図38は濃度が1/2のときの各色画素の配置を示す。
このように各色毎の画素は位相を付けてばらけて配置することにより、Bk、M、C、Y全色の各画素を同位置に重ねた時よりも主にハイライト部での色濁り・色むらの低減を図ることができる。また、Bk、M、C、Y各色の画像データをC→M→Y→K(Bk)の順序で主走査方向に1ドットずつシフトさせることにより、中濃度部において、全色重ね打ち時には各色の画素がそれぞれ図35(B)に示すような配置であったものが、本参考形態では各色の画素が図39に示すようにCの画素とYの画素、Mの画素とKの画素がそれぞれ重なる万線となり、Mの画素とYの画素が重ならない万線を形成できる。このようにMの画素とYの画素が重ならないことにより、微妙な色調が要求される人の肌の色を再現する際に有利となる。なお、図39〜図41は濃度が1/2のときの各色画素の配置を示す。
各色毎の画素に所定の相異なる位相を付加することにより各色毎の濃度発生画素の位置が主走査方向に変更されるが、このように各色毎の濃度発生画素の位置を主走査方向に変更する手段としては、主走査方向カウンタの読み出し位置を各色毎に1クロックずつずらす色毎のドット発生位置ずらし回路を用いている。
この色毎のドット発生位置ずらし回路においては、図44に示すように、主走査クロック発生部611は主走査方向の書き込み基本クロックCLOCKが入力され、主走査方向の開始信号である同期信号LSYNCにより主走査方向の画像書き込み範囲の主走査クロックCLKを発生する。4進カウンタ612は主走査クロック発生部611からの主走査クロックCLKを1から4まで繰り返してカウントし、ドット発生位置を示すカウント値を2ビットデータで出力する。
C版カウンタ613は4進カウンタ612からの2ビットデータをカウントし、このC版カウンタ613の出力はC版書き込みのドット発生位置を示すものとして用いられる。また、4進カウンタ612からの2ビットデータはDフリップフロップ614〜616で順次に1クロック分ずつ遅延される。M版カウンタ617はDフリップフロップ614からの2ビットデータをカウントし、このM版カウンタ617の出力はM版書き込みのドット発生位置を示すものとして用いられる。
Y版カウンタ618はDフリップフロップ615からの2ビットデータをカウントし、このY版カウンタ618の出力はY版書き込みのドット発生位置を示すものとして用いられる。K版カウンタ619はDフリップフロップ616からの2ビットデータをカウントし、このY版カウンタ619の出力はK版書き込みのドット発生位置を示すものとして用いられる。階調処理部78は、これらのカウンタ613、617〜619の出力で各色毎のドット発生位置を決定し、主走査方向にY、M、C、Kの順に位置のずれたドットを形成させる。
なお、ドット発生位置を主走査方向に異なる配置とする場合は、カウンタを用いずに予めデータが入力されたROMを用い、1、4、2、3等の順に繰り返して読み出せば、違った順位でドットが配置される。また、副走査方向カウンタや規則的な信号を用いれば、副走査方向にも各色毎のドット発生位置を制御することができる。
階調処理部78は、プリンタγ補正部77から順次に入力されるBk、M、C、Y各色の画像データを一旦バッファメモリに格納し、このバッファメモリから画像データを読み出してその階調処理を上述のように行う。
この場合、主走査方向カウンタ613、617〜619は上述のようにクロックをカウントすることで主走査方向の読み出し位置を順次にカウントし、副走査方向カウンタは別のクロックをカウントすることで副走査方向の読み出し位置を順次にカウントする。階調処理部78は、バッファメモリにおいて主走査方向カウンタ613、617〜619のカウント値及び副走査方向カウンタのカウント値により指定されたアドレスから画像データを読み出す。
つまり、主走査方向読み出し位置は主走査方向カウンタ613、617〜619のカウント値により決まり、副走査方向読み出し位置は副走査方向カウンタのカウント値により決まる。主走査方向カウンタ613、617〜619の入力クロックは図42に示すように各色毎に順次に1クロック分ずつ順次にずらされ、Bk、M、C、Y各色の画像データの読み出し開始位置が各色毎に主走査方向に1ドット分ずつずらされて濃度発生画素の位置が各色毎に主走査方向に変更される。
この第1の参考形態は、低濃度部では隣接する4ドットの画像データを加算して特定画素から濃度を発生させていくことにより隣接ドットを結合して孤立ドットを実現でき、安定性を確保できる。さらに、複数画素(読み取り画素:ドット)の画像データを参照し、その参照結果により前記複数画素のうちの特定位置に濃度データを配分してドットあるいはライン状の画像を形成するカラー画像形成装置において、画像データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を変更する手段としての階調処理部78を備えたので、全色重ね打ち時と比べて低濃度部においてより紙白部を作らず、また各色の転写条件がより平等になり、特に低濃度部において色ムラが無くて色再現性に優れ、かつざらつきの少ない、粒状性に優れたカラー画像形成を実現できる。
また、第1の参考形態は、多階調のカラー画像信号を変調して画像を形成するカラー画像形成装置において、画像信号により少なくともパルス幅変調を含む光変調を行って光書き込みを行う光書き込み手段としての階調処理部78及び書き込みユニット3と、隣接する複数の画素の画像データを加算する手段としての加算回路604と、画素間を時分割して前記加算した画像データにより特定画素の所定方向から濃度を発生させる手段としての階調処理部78と、濃度発生画素を主走査方向に変更する手段としての階調処理部78と、画像データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向に変更することにより主走査方向に色毎の位相を付加し、中濃度部においてCとYの色同士、MとKとの色同士がそれぞれ重なるライン状画像を形成させる手段としての階調処理部78とを備えたので、低中濃度部において隣接する複数画素のデータを加算して万線を形成する際はC,M,Y,Kの4色を2分して、複数色を重ねた万線とすることができ、また、特に微妙な色調が要求される人の肌の色を高品質に再現するカラー画像形成を実現できる。
本発明の第2の参考形態では、上記第1の参考形態において、Bk、M、C、Y各色の画像データをC→M→K→Yの順序で主走査方向に1ドットずつシフトさせる方式としている。階調処理部78は、色毎のドット発生位置ずらし回路において、主走査方向カウンタに入力されるクロックを各色毎に順次に1クロック分ずつ順次にずらしてBk、M、C、Y各色の画像データをC→M→K→Yの順序で主走査方向に1ドットずつシフトさせる構成としており、Bk、M、C、Y各色の画像データの読み出し開始位置を各色毎に主走査方向に1ドット分づつずらせて濃度発生画素の位置を各色毎に主走査方向に変更している。
これにより、中濃度部において、全色重ね打ち時には各色の画素がそれぞれ図35(B)に示すような配置であったものが、本参考形態では各色の画素が図40に示すようにCの画素とKの画素、Mの画素とYの画素がそれぞれ重なる万線となり、Cの画素とYの画素が重ならない万線を形成できる。このようにCの画素とYの画素が重ならないことにより、深みのある色調が好まれる自然画中の草木の緑の色を再現する際に有利となる。
この第2の参考形態によれば、多階調のカラー画像信号を変調して画像を形成するカラー画像形成装置において、画像信号により少なくともパルス幅変調を含む光変調を行って光書き込みを行う光書き込み手段としての階調処理部78及び書き込みユニット3と、隣接する複数の画素の画像データを加算する手段としての加算回路604と、画素間を時分割して前記加算したデータにより特定画素の所定方向から濃度を発生させる手段としての階調処理部78と、濃度発生画素を主走査方向に変更する手段としての階調処理部78と、データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向に変更することにより主走査方向に色毎の位相を付加し、中濃度部においてCとKの色同士、MとYとの色同士がそれぞれ重なるライン状画像を形成させる手段としての階調処理部78とを備えたので、第1の参考形態とほぼ同様な効果を奏する上に、特に深みのある色調が好まれる自然画中の草木の緑の色を高品質に再現するカラー画像形成を実現できる。
本発明の第3の参考形態では、上記第1の参考形態において、Bk、M、C、Y各色の画像データをC→Y→M→Kの順序で主走査方向に1ドットずつシフトさせる方式としている。階調処理部78は、色毎のドット発生位置ずらし回路において、主走査方向カウンタに入力されるクロックを各色毎に順次に1クロック分ずつ順次にずらしてBk、M、C、Y各色の画像データをC→Y→M→Kの順序で主走査方向に1ドットずつシフトさせる構成としており、Bk、M、C、Y各色の画像データの読み出し開始位置を各色毎に主走査方向に1ドット分づつずらせて濃度発生画素の位置を各色毎に主走査方向に変更している。
これにより、中濃度部において、全色重ね打ち時には各色の画素がそれぞれ図35(B)に示すような配置であったものが、本参考形態では各色の画素が図41に示すようにCの画素とMの画素、Yの画素とKの画素がそれぞれ重なる万線となり、Cの画素とYの画素、Mの画素とYの画素が重ならない万線を形成できる。このようにCの画素とYの画素、Mの画素とYの画素が重ならないことにより、微妙な色調が要求される人の肌の色の再現及び深みのある色調が好まれる自然画中の草木の緑の色の再現の際に有利となる。
この第3の参考形態によれば、多階調のカラー画像信号を変調して画像を形成するカラー画像形成装置において、画像信号により少なくともパルス幅変調を含む光変調を行って光書き込みを行う光書き込み手段としての階調処理部78及び書き込みユニット3と、隣接する複数の画素の画像データを加算する手段としての加算回路604と、画素間を時分割して前記加算したデータにより特定画素の所定方向から濃度を発生させる手段としての階調処理部78と、濃度発生画素を主走査方向に変更する手段としての階調処理部78と、画像データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向に変更することにより主走査方向に色毎の位相を付加し、中濃度部においてCとMの色同士、YとKの色同士がそれぞれ重なるライン状画像を形成させる手段としての階調処理部78とを備えたので、上記第1の参考形態とほぼ同様な効果を奏する上に、人の肌の色及び自然画の草木の緑の色の両方を高品質に再現するカラー画像形成を実現できる。また、Yは比較的目に付きにくいために比較的目に付くKとのペアリングをとることにより、画像全体の色再現性が良くなる。
また、上記第1の参考形態乃至第3の参考形態によれば、画像データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向に変更する手段としての階調処理部78は、主走査方向の読み出し開始位置を示すカウンタを有し、色毎に順次に主走査方向の読み出し開始位置をずらす機能を有するので、請求項1〜4、5〜8に係る発明を容易に達成することが可能となる。
本発明の第1の実施形態は、上記第1の参考形態とは以下に述べる点が異なる。第1の実施形態では、上記第1の参考形態において、例えば方式6を採用した場合、上述のように階調処理部78は図43に示すような処理フローを行い、単色の画像濃度が1/16のときには図37に示すようなBk、M、C、Y各色の画素配置(Bk、M、C、Y各色の画素を重ねてフルカラー画像を形成する全色重ね打ち)ではなく、Bk、M、C、Y各色の画像データを副走査方向にシフトして各色毎の画素に副走査方向に所定の相異なる位相を付加する方式としている。
階調処理部78は、色毎のドット発生位置ずらし回路において、副走査方向カウンタに入力されるクロックを各色毎に順次に1画素分ずつ順次にずらすことにより、Bk、M、C、Y各色の画像データを図45に示すように副走査方向に1画素分ずつシフトする。なお、図45は濃度が1/16のときの各色画素の配置を示す。
従って、縦万線形状の画像を形成することにより、Bk、M、C、Y全色の各画素を同位置に重ねた全色重ね打ち時と比べて、より紙白部を作らず、また各色の転写条件がより平等になり、特に低濃度部においては色ムラが無く色再現性に優れ、かつざらつきの少ない、粒状性に優れた画像を形成できる。
各色毎の画素に所定の相異なる位相を付加することにより各色毎の濃度発生画素の位置が主走査方向に変更されるが、このように各色毎の濃度発生画素の位置を主走査方向に変更する位相付加手段としては、主走査方向カウンタの読み出し位置を各色毎に1クロックずつずらす図44に示すような色毎のドット発生位置ずらし回路を用いている。
なお、ドット発生位置を主走査方向に異なる配置とする場合は、カウンタを用いずに予めデータが入力されたROMを用い、1、4、2、3等の順に繰り返して読み出せば、違った順位でドットが配置される。また、規則的な信号を用い、副走査方向に各色毎のドット発生位置を制御することもできる。
この第1の実施形態によれば、多階調のカラー画像信号を変調して画像を形成するカラー画像形成装置において、隣接する複数の画素の画像データを加算する手段としての加算回路604と、この手段で加算したデータにより特定画素の所定方向から濃度を発生させる手段としての階調処理部78と、濃度発生画素を主走査方向もしくは副走査方向に変更する手段としての階調処理部78とを備え、データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を副走査方向に変更することにより副走査方向に色毎の位相を付加し、低濃度部において少なくとも異なる2色以上の孤立ドットにより縦万線形状の画像を形成するので、低濃度部では隣接する4画素のデータを加算してその加算値により特定画素の適切な方向から濃度を発生させていくことにより隣接画素を結合できて孤立ドットを実現でき、安定性を確保できるという効果を奏する上に、副走査方向に少なくとも異なる2色以上の色毎に位相差を加えることにより、低濃度部において各色の孤立ドットにより縦万線形状の画像を形成でき、全色重ね打ち時と比べて、より紙白部を作らず、また各色の転写条件がより平等になるため、特に低濃度部においては色ムラが無く色再現性に優れ、かつざらつきの少ない、粒状性に優れたカラー画像を実現できる。
また、この第1の実施形態によれば、多階調のカラー画像信号を変調して画像を形成するカラー画像形成装置において、隣接する複数の画素の画像データを加算する手段としての加算回路604と、この手段で加算したデータにより特定画素の所定方向から濃度を発生させる手段としての階調処理部78と、濃度発生画素を主走査方向もしくは副走査方向に変更する手段としての階調処理部78とを備え、データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を副走査方向に変更することにより副走査方向に色毎の位相を付加し、低濃度部においてC、M、Y、Kの孤立ドットにより縦万線形状の画像を形成するので、低濃度部では隣接する4画素のデータを加算してその加算値により特定画素の適切な方向から濃度を発生させていくことにより隣接画素を結合できて孤立ドットを実現でき、安定性を確保できるという効果を奏する上に、副走査方向にBk、M、C、Y各色毎の位相差を加えることにより、低濃度部において各色の孤立ドットにより縦万線形状の画像を形成でき、全色重ね打ち時と比べて、より紙白部を作らず、また各色の転写条件がより平等になるため、特に低濃度部においては色ムラが無く色再現性に優れ、かつざらつきの少ない、粒状性に優れたカラー画像形成を実現できる。なお、第1の実施形態において、Bkの画素を除くM、C、Y各色の画素によりフルカラー画像を形成するようにしてもよい。
本発明の第2実施形態では、上記第1の実施形態において、例えば方式6を採用するものとし、単色の画像濃度が1/16のときには図37に示すようなBk、M、C、Y各色の画素配置(Bk、M、C、Y各色の画素を重ねてフルカラー画像を形成する全色重ね打ち)ではなく、全色重ね打ち時よりも主にハイライト部での色濁り・色むらを低減するための手段として、各色の画像データを主走査方向及び副走査方向の両方向に各色毎にシフトして各色毎の画素に主走査方向及び副走査方向の両方向にBk、M、C、Y各色毎の所定の相異なる位相を付加する方式としている。
階調処理部78は、色毎のドット発生位置ずらし回路において、主走査方向カウンタに入力されるクロックを各色毎に順次にずらすとともに、副走査方向カウンタに入力されるクロックを各色毎に順次にずらすことにより、読み出したBk、M、C、Y各色の画像データを図46に示すようにBk、M、C、Y各色の画素の配置が千鳥状となるようにシフトしてBk、M、C、Y各色の画像データにBk、M、C、Y各色毎の所定の相異なる位相を付加した後、その階調処理を上述のように行う。なお、図46は濃度が1/16のときの各色画素の配置を示す。これにより、異色画素同士の重なりを最大限に回避することができ、特に低濃度部においては色ムラが無く色再現性に優れ、かつざらつきの少ない、粒状性に優れたカラー画像形成を実現できる。
この第2の実施形態によれば、多階調のカラー画像信号を変調して画像を形成するカラー画像形成装置において、隣接する複数の画素の画像データを加算する手段としての加算回路604と、この手段で加算したデータにより特定画素の所定方向から濃度を発生させる手段としての階調処理部78と、濃度発生画素を主走査方向もしくは副走査方向に変更する手段としての階調処理部78と、データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向もしくは副走査方向に変更する手段としての階調処理部78とを備え、データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向と副走査方向に変更することにより主走査方向と副走査方向に色毎の位相を付加し、低濃度部においてC、M、Y、Kの孤立ドットにより千鳥状のドット配置を形成するので、低濃度部では隣接する4画素のデータを加算してその加算値により特定画素の適切な方向から濃度を発生させていくことにより隣接画素を結合できて孤立ドットを実現でき、安定性を確保できるという効果を奏する上に、主走査方向及び副走査方向の両方向にC、M、Y、K各色毎の位相差を加えることにより、低濃度部において各色の孤立ドットにより縦万線形状の画像を形成でき、全色重ね打ち時と比べて、低濃度部においてもより紙白部を作らず、特に本実施形態のようにC、M、Y、Kの孤立ドットにより千鳥状のドット配置を形成することにより異色画素同士の重なりを最大限に回避することができ、特に低濃度部においては色ムラが無く色再現性に優れ、かつざらつきの少ない、粒状性に優れたカラー画像を実現できる。
本発明の第3の実施形態では、上記第1の実施形態において、例えば方式6を採用するものとし、単色の画像濃度が1/16のときには図37に示すようなBk、M、C、Y各色の画素配置(Bk、M、C、Y各色の画素を重ねてフルカラー画像を形成する全色重ね打ち)ではなく、全色重ね打ち時よりも主にハイライト部での色濁り・色むらを低減するための手段として、画像データを主走査方向に有彩色の画像データ、無彩色の画像データ各々で位相が異なるようにシフトして有彩色、無彩色毎の画素に主走査方向に有彩色と無彩色とで相異なる所定の位相を付加する方式としている。
階調処理部78は、プリンタγ補正部77からの画像データが有彩色データ(ここではY,M,C各色の画像データ)であるか無彩色データ(Bkの画像データ)であるかを判別する有彩色データ・無彩色データ判別機能と、有彩色、無彩色の各の画素に主走査方向に有彩色と無彩色とで相異なる所定の位相を付加する位相付加手段とを有する。この位相付加手段は、主走査方向カウンタに入力されるクロックを有彩色データ・無彩色データ判別機能の判別結果により有彩色の画像データと無彩色の画像データとでずらすものである。
階調処理部78は、バッファメモリから読み出した有彩色(M、C、Y)の画像データと無彩色(Bk)の画像データとを位相付加手段にて有彩色データ・無彩色データ判別機能の判別結果に応じて図47に示すように有彩色3C(M、C、Y)の画素と無彩色Kの画素とが主走査方向及び副走査方向にそれぞれ重ならないようにシフトさせることで有彩色の画像データと無彩色の画像データとに有彩色と無彩色とで相異なる所定の位相を付加する。なお、図47は濃度が1/16のときの各色画素の配置を示す。
これにより、有彩色(M、C、Y)の画素と無彩色Kの画素とが重なることのないライン状画像を形成するため、全色重ね打ち時と比べて、特に低濃度部においてもより紙白部を作らず、また、低濃度部から中濃度部にかけて形成される万線上では図48に示すように有彩色3C(M、C、Y)の画素と無彩色Kの画素とがお互いに重なることがなく、色濁りのない、高品質な色再現が可能なカラー画像形成を実現できる。
この第3の実施形態によれば、複数画素の画像データを参照し、その参照結果により前記画素の特定位置に濃度データを配分し、ドットあるいはライン状画像を形成するカラー画像形成装置において、データの有彩色/無彩色情報に応じて濃度発生画素の位置を変更する手段としての階調処理部78を備えたので、有彩色の画素と無彩色の画素とが重なることのないドット配置を形成することにより、全色重ね打ち時と比べて、低濃度部においてもより紙白部を作らず、色濁りのない、高品質な色再現が可能なカラー画像形成を実現できる。
また、第3の実施形態によれば、多階調のカラー画像信号を変調して画像を形成するカラー画像形成装置において、隣接する複数の画素の画像データを加算する手段としての加算回路604と、この手段で加算したデータにより特定画素の所定方向から濃度を発生させる手段としての階調処理部78と、濃度発生画素を主走査方向もしくは副走査方向に変更する手段としての階調処理部78と、データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向もしくは副走査方向に変更する手段としての階調処理部78と、データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向もしくは副走査方向に変更する手段としての階調処理部78とを備え、データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向に変更することにより主走査方向に有彩色/無彩色別の位相を付加し、低濃度部乃至中濃度部においてCとMとYがKと重なることのないライン状のドット配置を形成するので、有彩色の画素と無彩色の画素とが重なることのないドット配置を形成することにより、全色重ね打ち時と比べて、低濃度部においてもより紙白部を作らず、特に有彩色の画素データと無彩色の画素データとを別位相とすることにより、低濃度部から中濃度部にかけて形成される万線上では有彩色の画素と無彩色の画素とがお互いに重なることがなく、色濁りのない、高品質な色再現が可能なカラー画像形成を実現できる。
本発明の第4の実施形態では、上記第3の実施形態において、全色重ね打ち時よりも主にハイライト部での色濁り・色むらを低減するための手段として、位相付加手段にて、画像データを主走査方向に有彩色の画像データと、無彩色の画像データとで位相が異なるようにシフトして有彩色、無彩色の各画素に主走査方向に有彩色と無彩色とで相異なる所定の位相を付加する方式とし、更に画像データを副走査方向にも有彩色の画像データと、無彩色の画像データとで位相が異なるようにシフトして有彩色、無彩色の各画素に副走査方向に有彩色と、無彩色とで所定の相異なる位相を付加する。位相付加手段は、主走査方向カウンタに入力されるクロックを有彩色の画像データと無彩色の画像データとでずらし、副走査方向カウンタに入力されるクロックを有彩色の画像データと無彩色の画像データとでずらすものである。
階調処理部78は、有彩色(M、C、Y)の画像データと無彩色(K)の画像データとを位相付加手段にて有彩色データ・無彩色データ判別機能の判別結果に応じて図49に示すように低濃度部においてC,M,Yの3色重ね3Cの孤立ドットとKの孤立ドットとにより斜め万線状のドット配置が形成されるように主走査方向及び副走査方向にシフトさせることで、有彩色の画像データと無彩色の画像データとに相異なる所定の位相を付加してデータの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向及び副走査方向に変更する。なお、図49は濃度が1/16のときの各色画素の配置を示す。
この場合、階調処理部78は、有彩色(M、C、Y)の画像データと無彩色(K)の画像データとを例えば図49に示すように主走査方向に2ドット分の位相差を持つとともに副走査方向に1ドット分の位相差を持つように位相付加手段にて有彩色データ・無彩色データ判別機能の判別結果に応じて主走査方向及び副走査方向にシフトさせる。従って、濃度が1/4のときには図50に示すようにC,M,Yの3色重ね3CのドットとKのドットとにより斜め万線状のドット配置が形成され、中濃度部においてはC,M,Yの3色重ね3CのドットとKのドットが2×2のドット形状に配置されるように成長する。
このようにC,M,Yの3色重ね3CのドットとKのドットとにより斜め万線状のドット配置を形成するため、低濃度部において、人目に心地良くかつ色再現性と粒状性にも優れたカラー画像が形成される。さらに中濃度部にかけてC,M,Yの3色重ね3CのドットとKのドットが2×2のドット形状に配置されるように成長することにより、中濃度部においても人目に心地良くかつ色再現性と粒状性にも優れたカラー画像が形成される。
この第4の実施形態によれば、第3の実施形態において、データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向及び副走査方向に変更する手段としての階調処理部78を備え、この手段により、主走査方向及び副走査方向に有彩色/無彩色別の位相を付加し、低濃度部においてCとMとYの3色重ねの孤立ドットとKの孤立ドットとにより斜め万線状のドット配置を形成するので、低濃度部において、人の目に心地良くかつ色再現性と粒状性に優れた、斜め万線の基調の画像を高品質に再現することができる。
また、第4の実施形態によれば、第3の実施形態において、データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向及び副走査方向に変更する手段としての階調処理部78を備え、この手段により、主走査方向及び副走査方向に有彩色/無彩色別の位相を付加し、中濃度部においてCとMとYの3色重ねのドットとKのドットとによりドットを2×2のドット形状に配置されるように成長させるので、中濃度部において人の目に心地良く且つ色再現性と粒状性に優れたカラー画像形成を実現することができる。
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。上述のように、第1の参考形態乃至第3の参考形態では、方式6を採用した場合、単色の画像濃度が1/16のときには図37に示すようなBk、M、C、Y各色の画素配置(Bk、M、C、Y各色の画素を重ねてフルカラー画像を形成する全色重ね打ち)ではなく、各色毎の画素に所定の相異なる位相を付加し、例えばBk、M、C、Y各色の画像データをC→M→Y→K(Bk)、C→M→K→Y、C→Y→M→Kの順序で主走査方向に1ドットずつシフトさせる方式としているが、このように各色毎の画素は位相を付けてばらけて配置することにより、中濃度部において図39〜図41に示すように2色毎の色同士がそれぞれ重なるライン状画像が形成される。
ここで、特に第1の参考形態のようにBk、M、C、Y各色の画像データをC→M→Y→K(Bk)の順序で主走査方向に1ドットずつシフトさせることにより、中濃度部において、Bk、M、C、Y各色の画像データを主走査方向に重ねた時に図35(B)に示すような画素配置であったものが、第1の参考形態では図39に示すようにCとY、MとKがそれぞれ重なる万線となり、MとYが重ならない万線を形成できる。このように万線上でMとYが重ならないことにより、微妙な色調が要求される人の肌の色の再現の際に有利である。
また、第2の参考形態のようにBk、M、C、Y各色の画像データをC→M→K→Yの順序で主走査方向に1ドットずつシフトさせることにより、中濃度部において、Bk、M、C、Y各色の画像データを主走査方向に重ねた時に図35(B)に示すような画素配置であったものが、第2の参考形態では図40に示すようにCとK、MとYがそれぞれ重なる万線となり、CとYが重ならない万線を形成できる。このように万線上でCとYが重ならないことにより、深みのある色調が好まれる自然画中の草木の緑の色の再現の際に有利である。
さらに、第3の参考形態のようにBk、M、C、Y各色の画像データをC→Y→M→Kの順序で主走査方向に1ドットずつシフトさせることにより、中濃度部において、Bk、M、C、Y各色の画像データを主走査方向に重ねた時に図35(B)に示すような画素配置であったものが、第3の参考形態では図41に示すようにCとM、YとKがそれぞれ重なる万線となり、CとY及びMとYがそれぞれ重ならない万線を形成できる。このように万線上でCとM、YとKがそれぞれ重ならないことにより、微妙な色調が要求される人の肌の色の再現及び深みのある色調が好まれる自然画中の草木の緑の色の再現の際に有利である。また、比較的人目に付きにくいYと比較的人目に付きやすいKとのペアリングとすることにより、画像全体の色再現性が良くなる。
そこで、第5の実施形態では、上記第1の参考形態において、Bk、M、C、Y各色の画像データをC→M→Y→K(Bk)の順序で主走査方向に1ドットずつシフトさせる第1の処理モードを行い、Bk、M、C、Y各色の画像データをC→M→K→Yの順序で主走査方向に1ドットずつシフトさせる第2の処理モードを行い、Bk、M、C、Y各色の画像データをC→Y→M→Kの順序で主走査方向に1ドットずつシフトさせる第3の処理モードを行うことにより、各色毎の画素に所定の相異なる位相を付加する。
第階調処理部78は、上記第1の参考形態と同様に第1の処理モードを実行し、上記第2の参考形態と同様に第2の処理モードを実行し、記第3の参考形態と同様に第3の処理モードを実行する。また、階調処理部78は、画像データの色情報に基づき2色毎の色の組合せを選択する選択肢として第1の処理モード乃至第3の処理モードを有し、画像データの色情報に基づき第1の処理モード乃至第3の処理モードを切り換えて実行することにより、中濃度部において2色毎の色同士がそれぞれ重なるライン状画像を切り換える切換手段を有する。この切換手段は、画像データの色情報に基づき第1の処理モード乃至第3の処理モードを切り換えて実行する。
この第5の実施形態によれば、多階調のカラー画像信号を変調して画像を形成するカラー画像形成装置であって、隣接する複数の画素の画像データを加算する手段としての加算回路604と、この手段604で加算した画像データにより特定画素の所定方向から濃度を発生させる手段としての階調処理部78と、濃度発生画素を主走査方向もしくは副走査方向に変更する手段としての階調処理部78と、画像データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向もしくは副走査方向に変更する手段としての階調処理部78と、画像データの色情報に応じて濃度発生画素の位置を主走査方向もしくは副走査方向に変更して主走査方向もしくは副走査方向に色毎の位相を付加することによって中濃度部において2色毎の色同士がそれぞれ重なるライン状画像を形成させる手段としての階調処理部78とを有するカラー画像形成装置において、画像データの色情報に基づき前記2色毎の色の組合せを選択する選択肢を設け、この選択肢を切り換えて中濃度部において2色毎の色同士がそれぞれ重なるライン状画像を切り換える切換手段としての階調処理部78を有するので、低濃度部では隣接する4画素のデータを加算してその加算値により特定画素の適切な方向から濃度を発生させていくことにより隣接画素を結合できて孤立ドットを実現でき、安定性を確保できるという効果を奏する上に、色毎の位相を付加することにより、全色重ね打ち時に比べて、低濃度部においてもより紙白部を作らず、また各色の転写条件がより平等になるため、特に低濃度部においては色ムラが無く色再現性に優れ、かつざらつきの少ない、粒状性に優れたカラー画像を実現できる。また、画像データの色情報に基づき2色毎の色の組合せを選択する選択肢を設けてこれを切り換えることにより中濃度部において2色毎の色同士がそれぞれ重なるライン状画像を切り換えるので、2色毎の色の組合せとして例えばCとY、MとKの組合せを選択する選択肢に切り換えた時には、MとYが重ならない万線を形成でき、特に微妙な色調が要求される人の肌の色を高品質に再現できる。2色毎の色の組合せとしてCとK、MとYの組合せを選択する選択肢に切り換えた時には、CとYが重ならない万線を形成でき、特に深みのある色調が好まれる自然画中の草木の緑の色を高品質に再現できる。2色毎の色の組合せとしてCとM、YとKの組合せを選択する選択肢に切り換えた時には、CとY及びMとYがそれぞれ重ならない万線を形成でき、特に微妙な色調が要求される人の肌の色の再現及び深みのある色調が好まれる自然画中の草木の緑の色を高品質に再現できる。しかも、比較的人目に付きにくいYと比較的人目に付きやすいKとのペアリングとすることにより、画像全体の色再現性が良くなる。さらに、画像データの色情報に基づきこれらの選択肢を切り換えることにより、より画像データの性質に適したカラー画像形成を実現できて高品位な色再現を実現できる。
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。上述したように、上記第2の実施形態では、方式6を採用し、単色の画像濃度が1/16のときには図37に示すようなBk、M、C、Y各色の画素配置(Bk、M、C、Y各色の画素を重ねてフルカラー画像を形成する全色重ね打ち)ではなく、全色重ね打ち時よりも主にハイライト部での色濁り・色むらを低減するための手段として、各色の画像データを主走査方向及び副走査方向の両方向に各色毎にシフトして各色毎の画素に主走査方向及び副走査方向の両方向にBk、M、C、Y各色毎の所定の相異なる位相を付加している。
特に、Bk、M、C、Y各色の画像データを図46に示すようにBk、M、C、Y各色の画素の配置が千鳥状となるようにシフトしてBk、M、C、Y各色の画像データにBk、M、C、Y各色毎の所定の相異なる位相を付加している。これにより、異色画素同士の重なりを最大限に回避することができ、特に低濃度部においては色ムラが無く色再現性に優れ、かつざらつきの少ない、粒状性に優れたカラー画像形成を実現できる。
そこで、第6の実施形態では、上記第5の実施形態において、階調処理部78は、上記第2の実施形態と同様に、色毎のドット発生位置ずらし回路において、主走査方向カウンタに入力されるクロックを各色毎に順次にずらすとともに、副走査方向カウンタに入力されるクロックを各色毎に順次にずらすことにより、Bk、M、C、Y各色の画像データをBk、M、C、Y各色の画素の配置が千鳥状となるように主走査方向及び副走査方向の両方向にシフトしてBk、M、C、Y各色の画像データにBk、M、C、Y各色毎の所定の相異なる位相を付加する第4の処理モードを選択肢として設け、上記切換手段にて画像データの色情報に基づき第1の処理モード乃至第4の処理モードを切り換えて実行する。この第6の実施形態では、上記第5の実施形態と同様に、中濃度部においては2色毎の色同士がそれぞれ重なるライン状画像が形成される(図39〜図41参照)。
この第6の実施形態によれば、上記第5の実施形態において、低濃度部においてシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの孤立ドットにより千鳥状のドット配置を形成するので、低濃度部では隣接する4画素のデータを加算してその加算値により特定画素の適切な方向から濃度を発生させていくことにより隣接画素を結合できて孤立ドットを実現でき、安定性を確保できるという効果を奏する上に、色毎の位相を付加することにより、全色重ね打ち時に比べて、低濃度部においてもより紙白部を作らず、特に低濃度部においてC、M、Y、Kの孤立ドットにより千鳥状のドット配置を形成することにより、異色ドット同士の重なりも最大限に回避できるため、上記第5の実施形態の効果に加えて、特に低濃度部において色ムラが無く色再現性に優れ、かつざらつきの少ない、粒状性に優れたカラー画像形成を実現できる。
次に、本発明の第7の実施形態について説明する。この第7の実施形態では、上記第6の実施形態において、階調処理部78は、色毎のドット発生位置ずらし回路において、主走査方向カウンタに入力されるクロックを同じにするとともに、副走査方向カウンタに入力されるクロックを各色毎に同じにすることにより、Bk、M、C、Y各色の画素の配置を同じ配置とする(図34〜36参照)第5の処理モードを選択肢として設け、上記切換手段にて画像データの色情報に基づき第1の処理モード乃至第5の処理モードを切り換えて実行する。
この第7の実施形態によれば、上記第6の実施形態において、画像データの色情報によらずに全色共に濃度発生画素の位置を同じにして全色同位置に重なる画像を形成させる選択肢を加え、この選択肢及び前記選択肢を前記切換手段により切り換えるので、低濃度部では隣接する4画素のデータを加算してその加算値により特定画素の適切な方向から濃度を発生させていくことにより隣接画素を結合できて孤立ドットを実現でき、安定性を確保できるという効果を奏する上に、全色の濃度発生画素の位置を同じにすることで、文字やライン画像等のエッジの解像性が要求される場合にも色の版ずれがなく良好なエッジ出力が得られ、より画像データの性質に適したカラー画像形成を実現できる。
次に、本発明の第8の実施形態について説明する。上記方式6において、単色の画像濃度が1/16のときには図37に示すようなBk、M、C、Y各色の画素配置であるのに対し、全色重ね打ち時よりも主にハイライト部での色濁り・色むらの低減を図るための手段として、図51に示すように有彩色と無彩色とで主走査方向に相異なる位相を付加した方式が考えられる。
そこで、第8の実施形態では、上記第7の実施形態において、階調処理部78は、図51に示すように、画像データを主走査方向に有彩色の画像データ、無彩色の画像データの各位相が異なるようにシフトして有彩色と無彩色の各画素に主走査方向に相異なる所定の位相を付加し、更に画像データを副走査方向にも有彩色の画像データと無彩色の画像データの各位相が重ならないようにシフトして有彩色と無彩色の各画素に副走査方向に相異なる所定の位相を付加する第6の処理モードを選択肢として設ける。
階調処理部78は、画像データが有彩色データ(ここではY,M,C各色の画像データ)であるか無彩色データ(Bkの画像データ)であるかを判別する有彩色データ・無彩色データ判別機能と、有彩色と無彩色の各画素に主走査方向、副走査方向にそれぞれ相異なる所定の位相を付加する位相付加手段とを有する。この位相付加手段は、主走査方向カウンタに入力されるクロックを有彩色の画像データと無彩色の画像データとでずらし、副走査方向カウンタに入力されるクロックを有彩色の画像データと無彩色の画像データとでずらすものである。階調処理部78は、上記切換手段にて有彩色データ・無彩色データ判別機能の判別結果に基づき第1の処理モード乃至第6の処理モードを切り換え、その切り替えた処理モードを実行する。
ここでは、図51に示すように、各色の画像データに有彩色データ/無彩色データ毎に主走査方向、副走査方向へそれぞれ位相差を付加することにより、図52に示すようにCとMとYの3色重ね3Cの孤立ドットとKの孤立ドットとにより斜め万線状の画像を形成するため、低画像濃度部において、人目に心地良くかつ色再現性と粒状性にも優れたカラー画像を形成できる。単色の画像濃度が1/2のときには、第6の処理モードでは図52に示すように中濃度部の画像が形成される。第6の処理モードを選択肢に加えることにより、より画像データの性質に適した色再現が可能となる。
この第8の実施形態によれば、上記第7の実施形態において、画像データの有彩色/無彩色情報に応じて主走査方向及び副走査方向に有彩色/無彩色別の位相を付加して中濃度部においてCとMとYはKと重なることのないライン状のドット配置とする選択肢を加え、この選択肢及び前記選択肢を前記切換手段により切り換えるので、低濃度部では隣接する4画素のデータを加算してその加算値により特定画素の適切な方向から濃度を発生させていくことにより隣接画素を結合できて孤立ドットを実現でき、安定性を確保できるという効果を奏する上に、画像データの有彩色/無彩色情報に応じて主走査方向及び副走査方向に有彩色/無彩色別の位相を付加して中濃度部まではCとMとYはKと重なることのないライン状のドット配置とする選択肢を加えることにより、全色重ね打ち時に比べて、低濃度部においてもより紙白部を作らず、かつ色濁りのない、高品位な色再現が可能なカラー画像形成を実現できる。
本発明の第9の実施形態及び第10の実施形態は、それぞれ、上記第5の実施形態、第6の実施形態において、第8の実施形態と同様に上記第6の処理モードを選択肢に加えたことにより、より画像データの性質に適したカラー画像形成を実現できる。
次に、本発明の第11の実施形態について説明する。この第11の実施形態では、上記第8の実施形態において、ユーザが上記第1の処理モード〜第5の処理モードの中から希望の処理モードを自由に選択できるインターフェース(以下I/Fという)が設けられる。このI/Fは、図53に示すように第1の処理モード〜第5の処理モードをそれぞれ選択する選択手段としての入力キー701〜705と、この入力キー701〜705で選択された処理モードを決定する入力キー706とを有する。
解像性重視の第5の処理モードは入力キー701で選択され、色濁り防止の第6の処理モードは入力キー702で選択される。緑重視の第2の処理モードは入力キー703により選択され、肌色重視の第1の処理モードは入力キー704により選択され、第3の処理モードと第6の処理モードのいずれか一方は入力キー705で選択される。階調処理部78は、I/Fの入力キー701〜706からの入力信号により、入力キー701〜705で選択されて入力キー706で決定された処理モードを実行する。
第12の実施形態乃至第16の実施形態は、上記第5の実施形態乃至第7の実施形態、第9の実施形態及び第10の実施形態において、それぞれ、上記第11の実施形態と同様に各処理モードを選択するI/Fを設け、その選択された処理モードを階調処理部78が実行するようにしたものである。
上記第11の実施形態乃至第16の実施形態によれば、上記第5の実施形態乃至第10の実施形態において、ユーザの選択に応じて前記選択肢を切り換えて実行させるインターフェースを有するので、ユーザが希望する処理モードを選択するだけで容易にその処理モードに切り換えることができ、ユーザの希望する処理モードの出力が可能となる。
次に、本発明の第17の実施形態について説明する。この第17の実施形態では、上記第8の実施形態において、画像データの色彩上の特徴量を自動で抽出し、その抽出データに基づき、各処理モードの中から自動的に適切な処理モードを選択するようにしたものである。
図54は第17の実施形態における階調処理部78の処理フローの一部を示す。階調処理部78は、ステップS1でプリンタγ補正部77からの多値画像データの特徴量(色彩上の特徴量)を抽出し、ステップS2でその特徴量から画像データが文字やライン画像等のエッジ部の解像性が要求される画像データであるかどうかを判断し、ステップS3で画像データが文字やライン画像等のエッジ部の解像性が要求される画像データである場合にはステップS9で処理モードを解像性重視モートとしての第5の処理モードに切り換えて第5の処理モードを実行する。
階調処理部78は、画像データが文字やライン画像等のエッジ部の解像性が要求される画像データではなければ、ステップS3で上記特徴量から画像データが無彩色の多い画像データであるかどうかを判断し、画像データが無彩色の多い画像データである場合にはステップS10で処理モードを色濁り防止モードとしての第6の処理モードに切り換えて第6の処理モードを実行する。また、階調処理部78は、画像データが無彩色の多くない画像データであれば、ステップS4でプリンタγ補正部77からの画像データからG(グリーン)の画像データのヒストグラムを計算し、ステップS5でこのヒストグラムから画像データはGの画像データの割合が大きいかどうかを判断し、画像データがGの画像データの割合が大きい場合にはステップS11で処理モードを緑重視モードADAPT33としての第2の処理モードに切り換えて第2の処理モードを実行する。
階調処理部78は、画像データがGの画像データの割合が大くなければ、ステップS6で上記ヒストグラムから画像データがGの画像データの無い部分が多いかどうかを判断し、画像データがGの画像データの無い部分が多い場合にはステップS12で肌色重視モードADAPT31としての第1の処理モードに切り換えて第1の処理モードを実行する。階調処理部78は、画像データがGの画像データの無い部分が多くなければ、ステップS7で処理モードを第3の処理モードADAPT32に切り換えて第3の処理モードADAPT32を実行する。なお、階調処理部78は、各処理モードのサブルーチン内では、各処理モードでの上述のような画像データの実際の中間調処理を実施する前に画像データのフィルタリングや色補正等の画像処理も行っている。
本発明の第18の実施形態乃至第22の実施形態は、上記第5の実施形態乃至第7の実施形態、第9の実施形態及び第10の実施形態において、それぞれ、上記第17の実施形態と同様に画像データの色彩上の特徴量を自動で抽出し、その抽出データに基づき、各処理モードの中から自動的に適切な処理モードを選択して実行するようにしたものである。
上記第17の実施形態乃至第22の実施形態によれば、上記第5の実施形態乃至第10の実施形態において、画像データから特徴量を自動で抽出し、この抽出データに基づき前記選択肢を自動的に切り換える手段としての階調処理部78を備えたので、ユーザが画像データの性質を認識して手動で処理モードの選択をすることなく、画像データに最適な処理モードによる処理を実施することが可能となる。
次に、本発明の第23の実施形態について説明する。図55は第23の実施形態における階調処理部78の処理フローの一部を示す。第23の実施形態では、上記第17の実施形態において、階調処理部78がステップS1〜S3、S9、S10を省略してステップS4〜S8、S11、S12を実行する。なお、階調処理部78は、各処理モードのサブルーチン内では、各処理モードでの上述のような画像データの実際の中間調処理を実施する前に画像データのフィルタリングや色補正等の画像処理も行っている。
上記第23の実施形態によれば、上記第17の実施形態において、画像データから特徴量を抽出する手段78は画像データからグリーンの画像信号の比率の大小を特徴量とするので、上記第17の実施形態の効果に加え、効果的に特徴量による処理モードの選択/切り換えを行うことができる。
次に、本発明の第24の実施形態について説明する。この第24の実施形態は、上記第23の実施形態において、画像データをその特徴量により複数のブロックに分け、各ブロック毎に、複数の処理モードの中から自動的に適切な処理モードの選択を行うようにしたものである。図56は第24の実施形態における階調処理部78の処理フローの一部を示す。第24の実施形態では、上記第23の実施形態において、階調処理部78は、ステップS4からステップS13に進んでプリンタγ補正部77からの画像データに対してGの画像データの変動量により複数のブロックを決定し、各ブロック毎にS5〜S7、S11、S12の処理を行い、ステップS14で未処理のブロックが有るかどうかを判断して未処理のブロックが有ればステップSS5に戻る。なお、階調処理部78は、各処理モードのサブルーチン内では、各処理モードでの上述のような画像データの実際の中間調処理を実施する前に画像データのフィルタリングや色補正等の画像処理も行っている。
本発明の第25の実施形態は、上記第22の実施形態において、画像データをその特徴量により複数のブロックに分け、各ブロック毎に、複数の処理モードの中から自動的に適切な処理モードの選択を行うようにしたものであり、上記第24の実施形態と同様に、階調処理部78は、ステップS4からステップS13に進んでプリンタγ補正部77からの画像データに対してGの画像データの変動量により複数のブロックを決定し、各ブロック毎にS5〜S7、S11、S12の処理を行い、ステップS14で未処理のブロックが有るかどうかを判断して未処理のブロックが有ればステップSS5に戻る。
この第24の実施形態及び第28の実施形態によれば、第23の実施形態及び第22の実施形態において、画像データから特徴量を自動で抽出する手段としての階調処理部78の抽出データに基づき画像データを特徴毎に複数のブロックに分ける手段としての階調処理部78を有し、各ブロック毎に前記選択肢を切り換えるので、上記第17の実施形態の効果に加え、画像データをブロック毎に適切な処理モードで処理することが可能となり、同一出力画像内(同一記録媒体内)においても特徴量の異なるブロック毎に最適なモードの処理の実施が可能になる。