JPH09247438A - 多階調印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実効解像度の低下を最小限に抑えて、画質劣
化を極めて少なくした多階調印刷装置を提供することに
ある。 【解決手段】 印刷データは、ｋビットの画素階調デー
タとｉビットの画素寸法データとから構成されている。
ｋビット抽出手段２は該印刷データからｋビットの画素
階調データを取り出し、比較器６でディザマトリックス
５と比較する。この比較結果により、レーザダイオード
のオン／オフ信号が生成される。一方、ｉビット抽出手
段３は前記印刷データからｉビットの画素寸法データを
取り出し、これをセレクタ９に送って画素寸法制御回路
８の出力から該画素寸法データに対応する出力を選択す
る。セレクタ９からは、画素寸法制御信号ｂが出力され
る。前記ｉビットが２ビットであると、１ドットを４種
類の大きさのドットで表現できるようになる。他の例と
して、１ドットを複数個の小ドットで表現したものもあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は多階調印刷装置に
関し、特に、実効解像度の低下を最小限に抑えかつ画質
の劣化を極力抑えて、多階調の印刷をすることができる
ようにした多階調印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真技術とレーザ露光技術を
用いたレーザ・ビーム・プリンタ（ＬＢＰ）が急速に普
及してきている。ＬＢＰは印刷速度および印刷品質の面
で、他の印刷手段に比べて優れているが、原理的には、
レーザ・ビームのオン、オフによって感光体へのトナー
の付着を制御しているため、２値記録しかできない。

【０００３】このＬＢＰを用いて多階調印刷を行うため
に、種々の技術が開示されている。従来のＬＢＰの一例
の概略の構成を、図１９のブロック図を参照して説明す
る。ＬＢＰ５０は、ホストコンピュータ５３から印刷デ
ータを受取り、印刷可能なデータ形式に変換処理するコ
ントローラ５１と、該コントローラ５１からデータを受
け取って実際に紙に印刷を行うプリントエンジン５２の
２つのモジュールから構成されている。ここで、前記プ
リントエンジン５２は電子写真プロセスを実施する部分
であり、該プリントエンジン５２が受けられる画像信号
はレーザ・ビームのオン、オフを制御するだけの、画素
当り２値（＝１ビット）の信号である。

【０００４】次に、前記コントローラ５１の一構成例
を、図２０のブロック図を参照して説明する。ホストイ
ンタフェース５４が受信した印刷データは、該印刷デー
タがプリントエンジン５２が受けられるビットマップ形
式の場合には、直接画像メモリ５６に格納される。しか
しながら、ホストインタフェース５４がコード情報を受
信した場合には、画像展開部５５でビットマップ形式に
変換された後、画像メモリ５６に格納される。

【０００５】ここで、画像メモリ５６に蓄えられたビッ
トマップデータが画素当り１ビットの形式である場合に
は、次の中間調処理部５７は該ビットマップデータに対
して何の処理も加えず、該ビットマップデータはエンジ
ンインタフェース５８を介してプリントエンジン５２に
出力される。プリントエンジン５２は該ビットマップデ
ータを受けると、レーザ・ビームのオン、オフを制御し
て、プリント用紙上に印刷を行う。

【０００６】一方、前記画像メモリ５６に蓄えられたビ
ットマップデータが一定ビット数の階調情報をもつ形式
の場合には、中間調処理部５７において、プリントエン
ジン５２が受けられる形式にデータ変換をしなければな
らない。一般に、濃度の表現ダイナミックレンジがｍビ
ットのデータを印刷するプリントエンジン５２がｎビッ
ト（＝２ⁿ 階調）の表現能力しかもたない場合、プリン
トエンジン５２の再現濃度のダイナミックレンジが入力
データと同じであると仮定すると、データのビット数が
減る（ｍ→ｎ、ただしｍ＞ｎ）ことによって、ダイナミ
ックレンジの上限と下限は変わらず、その間で表現され
る中間濃度の階調が減ることになる。例えば、図２１に
は、ｍ＝８で、ｎ＝２（４階調印刷）、ｎ＝４（１６階
調印刷）の例が示されている。すなわち、プリントエン
ジン５２のダイナミックレンジは０〜２５５であるが、
プリントエンジン５２が２ビットの表現能力しかもたな
い場合には、表現される階調は４階調になる。また、４
ビットの表現能力しかもたない場合には、表現される階
調は１６階調になる。その中間濃度の再現階調を面積階
調技術を用いて疑似的に再現するのが、中間調生成と呼
ばれる処理である。

【０００７】２値表現しかできないＬＢＰでは、濃度ス
ケールを発色体（トナー）の紙上の占有面積比に置き換
えて疑似的に中間濃度を再現する。その実現方法には、
(1)濃度パターン法、(2) 組織的ディザ法、(3) 誤差拡
散法がある。濃度パターン法には、図２２(a) に示すよ
うな、印刷ドット径を変化させる方式と、同図(b) に示
すような、単位面積当りのドット数を変化させる方式と
がある。ドット径固定の場合には、同図(b) の方式によ
って中間濃度を再現するが、印刷画像の実効解像度は下
式となるため、印刷画像の濃度階調数を多くとれば、そ
れだけ、実効解像度が低下することになる。

【０００８】実効解像度＝（プリントエンジンの解像
度）／（階調表現に使用するドットマトリックス・サイ
ズ） 組織的ディザ法は、図２３に示されているように、ディ
ザマトリックスと呼ばれる一定パターンのフィルタを通
して多値階調データを２値化する方式である。図には、
４×４のディザマトリックスを用いる場合が示されてい
る。入力画像データは入力画像バッファ６１から取り出
され、一方しきい値はディザマトリックス６２から順次
スイッチ手段６３により取り出される。入力画像バッフ
ァ６１から取り出された入力画像データは、１ドット毎
に対応するディザマトリックスの１つのセルの濃度値と
比較器６４で比較され、入力画像データ濃度が高い（濃
い）場合のみ、プリンタエンジン６５のレーザビームを
オンにする信号を出力する。これによって、感光体上の
対応する部分にはトナーが付着して、紙６６上にドット
が印刷される。入力画像データの濃度が高いほど、ドッ
トの多いマトリックスが印刷され、これによって、中間
濃度が再現される。なお、該ディザマトリックスとして
は、Bayer 型、網点型、Fattening 型等がある。

【０００９】次に、誤差拡散法は、各画素の０か１かを
決定する際に発生する階調誤差、すなわち、実際のデー
タがもつ濃度値と決定された濃度値（０または２５５）
との差分を未処理の周辺画素へ配分していく方式であ
る。具体的に説明すると、図２４において、ラインバッ
ファ７１に画像データＧcom を２値化した時の誤差Ｅi
（＝｜Ｇcom −Ｇout ｜）を蓄えておき、該誤差Ｅi を
入力対象画素Ｇinの２値化の前にラインバッファ７１か
ら取り出して荷重計算部７３で荷重計算し、加算器７４
で該入力対象画素Ｇinに加算してから２値化処理をす
る。この処理を繰返すことにより、ある画素で切り捨て
られた画素濃度が周辺画素に持ち越されて再現され、あ
る程度の大きさの領域で見ると、入力画像データの持つ
中間濃度値がほぼ忠実に再現される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記濃
度パターン法のうち、印刷ドット径を変化させる方式で
は、表現できる階調数が増えると、回路構成が複雑化
し、安定してリニアな濃度階調を得ることが困難にな
る。また、ドット径を固定して、単位面積当りのドット
数を変化させる方式では、表現可能な階調数を増やすた
めに、単位面積サイズ（ドット数）を大きくすると、実
効解像度が低下してしまうという問題があった。組織的
ディザ法も、同様に、ディザマトリックスを大きくする
と、実効解像度が低下すると共に、２値化した印刷結果
に、ディザ特有の模様（テクスチャ）が現れ、画質が劣
化するという問題があった。また、誤差拡散法は、処理
手順が複雑で回路規模が大きくなり、高速処理が困難で
あるという問題があった。

【００１１】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を除去し、実効解像度の低下を最小限に抑えて、画質
劣化を極めて少なくした多階調印刷装置を提供すること
にある。また、他の目的は、人間の知覚特性上、変化に
敏感な淡い濃度領域の階調変化を、滑らかに再現するこ
とのできる多階調印刷装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、２ⁱ （ｉは正の整数）階調のマーキン
グが可能な印刷手段を有する多階調印刷装置において、
１画素当りｊビット（ｊはｊ＞ｉなる正の整数）の印刷
データを入力する手段と、該入力されてきた印刷データ
から、ｋビット（ｋは正の整数で、ｊ＝ｋ＋ｉ）の画素
階調データを抽出する手段と、該抽出されたｋビットの
画素階調データとしきい値を表すマトリックスデータの
対応するデータとを比較し、その大小に応じて描画装置
のオン／オフ信号を出力する比較手段と、前記入力され
てきた印刷データから、前記ｉビットの画素寸法データ
を抽出する手段と、該抽出されたｉビットの画素寸法デ
ータによって決定された２ⁱ 種類の画素寸法のうちの一
つの画素寸法制御信号を出力する手段と、前記比較手段
および画素寸法制御信号出力手段から出力されたオン／
オフ信号および画素寸法制御信号により、前記描画装置
のオン／オフおよびそのオン時間を制御する手段とを具
備し、２^j 階調のデータを印刷するようにした点に第１
の特徴がある。

【００１３】また、本発明は、前記ｋビットの画素階調
データのうちの特定の画素階調データに対して、前記ｉ
ビットの画素寸法データを有効にし、該特定の画素階調
データに対してのみ該ｉビットの画素寸法データで表さ
れる大きさで印刷するようにした点に第２の特徴があ
る。また、本発明は、少なくともフルサイズのドットと
それより小さいサイズのドットの２種類のドットを印刷
可能な印刷手段を有する多階調印刷装置において、第１
のしきい値と、これより小さい第２のしきい値の２種類
のしきい値を有するマトリックスデータと、フルサイズ
およびそれより小さいサイズの画素寸法制御信号を出力
する手段と、入力されてきた多階調の印刷データの階調
が予め定められた値より大きい時に前記マトリックスデ
ータの第１のしきい値と比較し、該予め定められた値以
下の時に前記マトリックスデータの第２のしきい値と比
較する比較手段とを具備し、前記画素寸法制御信号出力
手段は、前記第１のしきい値が選択された時にフルサイ
ズの画素寸法制御信号を出力し、前記第２のしきい値が
選択された時に前記小さいサイズの画素寸法制御信号を
出力するようにした点に第３の特徴がある。

【００１４】さらに、本発明は、少なくともフルサイズ
のドットとそれより小さいサイズのドットの２種類のド
ットを印刷可能な印刷手段を有する多階調印刷装置にお
いて、１つのセル内に、第１のしきい値と、これより小
さい第２のしきい値の２種類のしきい値を有するマトリ
ックスデータと、フルサイズおよびそれより小さいサイ
ズの画素寸法制御信号を出力する手段と、入力されてき
た多階調の印刷データと、前記第１および第２のしきい
値と比較する比較手段を具備し、前記画素寸法制御信号
出力手段は、前記印刷データが前記第１のしきい値以上
の時にフルサイズの画素寸法制御信号を出力し、該印刷
データが前記第１のしきい値より小さく前記第２のしき
い値以上の時に、前記フルサイズより小さいサイズの画
素寸法制御信号を出力するようにした点に第４の特徴が
ある。

【００１５】前記第１、第２の特徴によれば、低濃度域
での濃度変化を多段階に増やすことができる。また、第
３の特徴によれば、全体としての濃度は変化させること
なく、低濃度時の画素数を複数倍の画素数にすることが
でき、全濃度域の表現力を増加させることができるよう
になる。さらに、第４の特徴によれば、低濃度域での濃
度変化を小さくし、高濃度域での濃度変化を大きくする
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の構成
を示すブロック図である。入力端子１からは、印刷デー
タが入力される。本実施形態では、該印刷データは、図
２(a) に示されているように、例えば全６ビットで構成
されており、上位４ビットが画素階調データ、下位２ビ
ットが画素寸法制御データに使用されている。なお、本
発明では、画素階調データが上位４ビット、画素寸法制
御データ該下位２ビットであることに限定されないの
で、以降の説明では、画素階調データをｋビットと呼
び、画素寸法制御データをｉビットと呼ぶことにする。
図１のｋビット抽出手段２は該印刷データからｋビット
の画素階調データを抽出する。また、ｉビット抽出手段
３は該印刷データからｉビットの画素寸法制御データを
抽出する。

【００１７】ディザマトリックス５はBayer 型のもので
あり、比較器６は前記ｋビット抽出手段２で抽出された
画素階調データｙと該ディザマトリックス５から選択さ
れたしきい値ｘとを比較する。そして、ｘ＞ｙであれば
レーザダイオードの点灯をオフにするＬレベルの信号、
ｘ≦ｙであれば該点灯をオンにする信号が出力される。
レーザダイオード駆動回路７は、図３に示されているよ
うに、直列に接続された抵抗７ａ、トランジスタ７ｂ、
７ｃから構成されている。７ｄはレーザダイオードであ
る。

【００１８】画素寸法制御回路８は４種類の大きさの画
素寸法制御信号を出力する。該画素寸法制御回路８中の
遅延素子１、遅延素子２および遅延素子３の遅延量は、
遅延素子１＜遅延素子２＜遅延素子３となっている。セ
レクタ９は前記ｉビット抽出手段３によって抽出された
ｉビットによって、１１端子、１０端子、０１端子およ
び００端子のいずれかを選択し、該選択された端子と出
力端子であるＹ端子とを接続する。前記画素寸法制御回
路８はセレクタ９の１１端子にはフルドットの画素寸法
制御信号を出力する。また、１０端子、０１端子および
００端子には、順次大から小になる画素寸法制御信号を
出力する。このことは、前記遅延素子１＜遅延素子２＜
遅延素子３の関係から明らかである。セレクタ９から出
力された画素寸法制御信号ｂは、前記レーザダイオード
駆動回路７に入力される。

【００１９】さて、説明を分かりやすくするために、い
ま入力端子１に入力される印刷データが、４×４画素と
も、図２(b) で示される「００１０００」であったとす
ると、該印刷データの上位４ビットの「００１０」はｋ
ビット抽出手段２で抽出され、画素階調データｙとして
比較器６に入力する。一方、該印刷データの下位２ビッ
トの「００」は、ｉビット抽出手段３で抽出され、セレ
クタ９のＡ、Ｂ端子に入力する。この結果、セレクタ９
は００端子をＹ端子に接続する。

【００２０】前記画素階調データｙの値は１０進法では
「２」であるので、比較器６はｘ≦２の時にＨレベルの
オン信号を出力する。一方、セレクタ９から出力される
画素寸法制御信号ｂは最小のドットサイズである。この
結果、「００１０」（＝２）の画素階調データｙは、図
４(b) のように再現されることになる。

【００２１】次に、前記印刷データが、４×４画素と
も、図２(c) のように、「００１００１」であったとす
ると、前記と同様の動作により、図４(c) のように再現
される。同様に、前記印刷データが図２(d) のように、
「００１０１０」であったとすると、図４(d) のように
再現され、また前記印刷データが図２(e) のように、
「００１０１１」であったとすると、図４(e) のように
再現されることになる。このように、本実施形態によれ
ば、本来４×４マトリックスで表現できる１６（２⁴ ）
階調を越えて、１６レベルの各階調をさらに４段階に細
分化した濃度で表すことができ、実効解像度の低下を最
小限に抑えた多階調の濃度を表現することができる。な
お、前記印刷データの画素寸法制御データ（ｉビット）
の利用により、他の画素階調濃度も４段階の濃度で表す
ことができることは明らかである。

【００２２】次に、本発明の第２の実施形態を図５を参
照して説明する。この実施形態が図１のそれと異なる所
は、前記ディザマトリックス５として渦巻き型（Fatten
ing型）のディザマトリックス５ａを用いた点、および
比較器６がｘ＝ｙ出力を出した時にのみ、ｉビット抽出
手段で抽出されたｉビットデータを有効にした点であ
る。

【００２３】いま、説明を判り易くするために、入力端
子１に入力される印刷データが４×４画素とも、例えば
図２(b) で示される「００１０００」とすると、比較器
６は「００１０」の画素階調データｙとディザマトリッ
クス５ａの個々の値とを比較する。そして、ｘ＜ｙであ
ればＨレベルのオン信号、ｘ＝ｙであればＨレベルのオ
ン信号を出力する。比較器６からｘ＝ｙの信号が出力さ
れると、インバータ１０でＬレベルに変換されオアゲー
ト１１に入る。この結果、ｉビット抽出手段３で抽出さ
れたｉビットが有効となり、セレクタ９は該ｉビットに
基づいて画素寸法制御回路８の出力である４種類の画素
寸法制御信号から一つを選択する。一方、ｘとｙが等し
くない時には、インバータ１０の出力はＨレベルになる
ので、セレクタ９は常に１１端子、すなわちフルドット
サイズの画素寸法制御信号を選択する。

【００２４】さて、前記の例では、４×４画素の階調デ
ータｙは１０進法で「２」の大きさであり、画素寸法制
御データは「００」であるので、これをドットパターン
に再現すると図６(b) のようになる。同様に、前記入力
端子１に入力する４×４画素の印刷データが図２(c) に
示される「００１００１」であったとすると、再現され
たドットパターンは図６(c) のようになる。さらに、前
記入力端子１に入力する印刷データが図２(d) 、(e) に
示される「００１０１０」、「００１０１１」であった
とすると、再現されたドットパターンはそれぞれ図６
(d) 、(e) のようになる。

【００２５】このように、本実施形態によれば、前記印
刷データの画素寸法制御データ（ｉビット）を利用する
ことにより、各濃度を４段階で表示することができるよ
うになり、実効解像度の低下を最小限に抑えた多階調の
濃度を表現することができる。 次に、本発明の第３の
実施形態を図７を参照して説明する。この実施形態は、
濃度パターン法により、多階調１画素入力を４×４マト
リックスに変換するようにしたものである。図におい
て、２１は比較器、２２はしきい値レジスタ、２３はイ
ンバータ、２４はフルドット−中間ドットサイズ選択手
段であり、また５ｂは図８または図１０のディザマトリ
クスを示し、他の符号は図１と同一または同等物を示
す。前記ディザマトリクス５ｂは、図８または図１０に
示されているように、１個のセルに二個のしきい値ａ、
ｂを有している。そして、該ａ、ｂのしきい値の選択
は、図７の比較器２１の出力に依存する。すなわち、該
比較器２１の出力がＨレベルの時にはしきい値ａが選択
され、Ｌレベルの時にはしきい値ｂが選択される。

【００２６】次に、前記ディザマトリクス５ｂとして図
８のものを用いた場合の、図７の動作を説明する。い
ま、しきい値設定レジスタ２２に「４」が設定され、入
力端子１に印刷データ「００００１１」が入力したとす
ると、比較器２１の出力はＨレベルとなって、スイッチ
２５はディザマトリクス５ｂのａを選択する。この結
果、印刷データの画素階調データｙ「００００」は、比
較器６に順次入力されてくるディザマトリクス５ｂの１
６個のｘ値と順次比較される。また、前記比較器２１の
出力がＨレベルとなることによって、フルドット−中間
ドットサイズ選択手段２４のセレクタ２４ａは端子１を
選択する。すなわち、セレクタ２４ａは中間ドットサイ
ズを選択し、レーザダイオード駆動回路７に供給する。

【００２７】比較器６は前記画素階調データｙ「０００
０」と、ディザマトリクス５ｂのａデータとを順次比較
し、ｘ≦ｙの時にオン信号をレーザダイオード駆動回路
７に送出する。これをドットパターンに再現すると図９
(b) のように、４個の中間ドットサイズのパターンにな
る。なお、同図(a) のドットパターンは従来方式による
ものである。また、同図(c) 、(e) および(g) も従来方
式によるドットパターンである。

【００２８】次に、図７の入力端子１に印刷データ「０
００１１１」が入力すると、ディザマトリクス５ｂは同
様にａデータが選択され、またセレクタ２４ａは端子１
を選択する。この結果、再現されるドットパターンは、
図９(d) に示されているようになる。すなわち、従来方
式では同図(c) のようにフルドットサイズ２個で表現さ
れたパターンが、同図(d) のように８個の中間ドットサ
イズのパターンになる。以下同様に、図７の入力端子１
に印刷データ「００１０１１」が入力すると、再現され
るドットパターンは、図９(f) に示されているようにな
り、また、印刷データ「００１１１１」が入力すると、
再現されるドットパターンは、図９(h)に示されている
ようになる。

【００２９】次に、入力端子１に印刷データ「０１００
１１」が入力すると、前記比較器２１の出力はＬレベル
となり、スイッチ２５はディザマトリクス５ｂのｂデー
タを選択する。また、フルドット−中間ドットサイズ選
択手段２４のセレクタ２４ａは端子０を選択する。すな
わち、セレクタ２４ａはフルドットサイズを選択し、レ
ーザダイオード駆動回路７に供給する。この結果、再現
されるドットパターンは、従来通りのフルドットサイズ
で表現されるものとなる。該印刷データの画素階調デー
タｙが「０１００」以上の場合は、従来通りのフルドッ
トサイズで表現されるものとなることは明らかである。

【００３０】この実施形態では、ディザマトリクス５ｂ
として、渦巻き型（Fattening 型）のマトリックスを用
いているので、従来方式によると、低濃度時には、画素
が中心にのみ存在し、結果的に、粒度の粗い画像とな
る。しかしながら、本実施形態では、画素がマトリック
スの一部分に存在する低濃度時に限り、中間濃度の画素
の個数を４倍に増やして出力するので、粒度が粗くなる
のを防ぐことができる。ただし、画素の個数を４倍にし
ても、個々の画素は中間濃度であり、全体としての濃度
は従来方式の場合と同等にされている。

【００３１】次に、図７のディザマトリクス５ｂとし
て、図１０のものを用いると、図７の装置によって再現
されるドットパターンは、入力端子１に入力する印刷デ
ータの値に応じて、それぞれ図１１の(b) 、(d) 、(f)
および(h) に示されるようになる。なお、同図の(a) 、
(c) 、(e) および(g) のドットパターンは従来方式によ
り得られるドットパターンである。印刷データの画素階
調データｙが「０１００」以上の場合は、従来通りのフ
ルドットサイズで表現されるものとなることは明らかで
ある。この実施形態においても、全体としての濃度は変
化させることなく、低濃度時の画素数を４倍にすること
ができ、図９の場合と同様に、粒度の低下を防ぐことが
できる。

【００３２】次に、本発明の第４の実施形態を図７と図
１２を参照して説明する。この実施形態が図７と異なる
点は、図７のオン／オフ信号発生手段３０を図１２のも
のに置換した点であり、他の構成は図７と同一または同
等である。本実施形態のオン／オフ信号発生手段３０
は、図示されているように、マトリックス３０ａと、第
１、第２の比較器３０ｂ、３０ｃから構成されている。
該マトリックス３０ａとしては、例えば図１３に示され
ているものが用いられる。

【００３３】比較器３０ｂは、印刷データの画素階調デ
ータｙとマトリックス３０ａのａ値とを比較し、ｙ≧ａ
であれば、オン信号をレーザダイオード駆動回路７に出
力する。また、比較器３０ｃは、印刷データの画素階調
データｙとマトリックス３０ａのａ値とを比較し、ｙ≧
ｂであればＬレベルの信号、ｙ＜ｂであればＨレベルの
信号を出力する。比較器３０ｃからＬレベルの信号が出
力されると、前記セレクタ２４ａのＳＥＬ端子にはＨレ
ベルの信号が入力し、フルドットサイズを選択する。逆
に、比較器３０ｃからＨレベルの信号が出力されると、
前記セレクタ２４ａのＳＥＬ端子にはＬレベルの信号が
入力し、中間ドットサイズを選択する。

【００３４】この結果、本実施形態によれば、図１４に
示されているように、入来データｙは、ａ＜ｙ＜ｂの時
中間ドットサイズで表現され、ｙ≧ｂの時にフルドット
サイズで表現されることになる。したがって、本実施形
態により再現されるドットパターンは、図１５のように
なり、低濃度域、すなわち０≦ｙ＜６では１画素が２段
階の画素寸法で表現され、中濃度域、すなわち７≦ｙ＜
１１では、濃度値の増し分１に対してフルドットの画素
が１画素増える形で表現され、高濃度域、すなわち１２
≦ｙ＜１５では、濃度値の増し分１に対してフルドット
の画素が２画素増える形で表現される。

【００３５】したがって、本実施形態によれば、図１６
の特性ｐに示されているように、低濃度域での濃度変化
を小さくし、高濃度域での濃度変化を大きくすることが
できる。なお、特性ｐは従来方式による濃度変化であ
る。この結果、人間の知覚特性にあった自然な画像を再
現することができるようになる。

【００３６】次に、本発明の第５の実施形態を図１７と
図１８を参照して説明する。図１７は本実施形態の要部
の構成を示すブロック図、図１８はその要部の波形図で
ある。この実施形態では、Ｄ／Ａコンバータ４０は画素
寸法データをアナログ信号の電圧レベルｍに変換する。
一方、基準波形発振回路４１は、画素クロック（Ｖ−Ｃ
ＬＫ）と同期した三角波ｎを生成する。前記電圧レベル
ｍと三角波ｎとは、比較器４２で比較され、該比較器４
２からは電圧レベルｍ≦三角波ｎの時に限り、レーザダ
イオードをオンにする信号ｐが出力される。オフセット
電圧発生回路４３は比較器４２のオフセット値を調整す
るための直流電圧を発生する回路である。 この実施形
態によれば、前記第１の実施形態に比べて、画素寸法デ
ータのビット数が多くなった場合に、より簡単な回路
で、正確な画素寸法制御を行うことが可能になる。

【００３７】

【発明の効果】前記した説明から明らかなように、請求
項１および２の発明によれば、印刷データを、ｋビット
の画素階調データとｉビットの画素寸法データとから構
成しているので、該画素階調データを２ⁱ 通りの濃度で
表現することができる。このため、低濃度の画素階調デ
ータの変化を小さくすることができるようになり、人間
の知覚特性上、変化に敏感な淡い濃度領域の階調変化
を、滑らかに再現することができるようになる。

【００３８】また、請求項３の発明によれば、ｉビット
の画素寸法データをアナログ信号に変換し、該アナログ
信号を基準波形信号と比較するようにしているので、画
素寸法制御信号のビット数が多くなっても、簡単な回路
で、正確な画素寸法制御を行うことができるようにな
る。また、請求項４の発明によれば、低濃度時の画素数
を、全体としての濃度は変化させることなく複数倍の画
素数にすることができ、全濃度域の表現力を増加させる
ことができるようになる。

【００３９】また、請求項５の発明によれば、低濃度域
での濃度変化を小さくし、高濃度域での濃度変化を大き
くすることができる。この結果、人間の知覚特性にあっ
た自然な画像を再現することができるようになる。請求
項６の発明によれば、マトリックスデータとして、ディ
ザマトリックスまたは濃度パターンマトリックスを使用
することができ、従来のこれらのマトリックスを用いた
再生画像に比べて、淡い濃度領域の階調変化を、滑らか
に再現することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】 印刷データの構造を示す図である。

【図３】 レーザダイオード駆動回路の一具体例を示す
回路図である。

【図４】 前記第１の実施形態による再現パターンの一
例を示す図である。

【図５】 本発明の第２の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】 前記第２の実施形態による再現パターンの一
例を示す図である。

【図７】 本発明の第３の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。

【図８】 該第３の実施形態に使用されるマトリックス
の一例を示す図である。

【図９】 前記第３の実施形態による再現パターンの一
例を示す図である。

【図１０】 該第３の実施形態に使用される他のマトリ
ックスの一例を示す図である。

【図１１】 前記他のマトリックスを使用した時の第３
の実施形態による再現パターンの一例を示す図である。

【図１２】 本発明の第４の実施形態の要部の構成を示
すブロック図である。

【図１３】 該第４の実施形態に使用されるマトリック
スの一例を示す図である。

【図１４】 本実施形態により得られるドットのサイズ
を示す図である。

【図１５】 該第４の実施形態による再現パターンの一
例を示す図である。

【図１６】 該第４の実施形態の印刷データ濃度値と印
刷出力濃度との関係を示す図である。

【図１７】 本発明の第５の実施形態の要部の構成を示
すブロック図である。

【図１８】 該実施形態の要部の信号の波形図である。

【図１９】 従来のＬＢＰの一例の概略の構成を示すブ
ロック図である。

【図２０】 図１８のコントローラの一具体例を示すブ
ロック図である。

【図２１】 ４および６階調印刷と分解能との関係を示
す図である。

【図２２】 濃度パターン法による中間濃度再現の説明
図である。

【図２３】 組織的ディザ法による多値階調データを２
値化する方式を示すブロック図である。

【図２４】 誤差拡散法による多値階調データを２値化
する方式を示すブロック図である。

【符号の説明】 １…入力端子、２…ｋビット抽出手段、３…ｉビット抽
出手段、５…ディザマトリックス、６…比較器、７…レ
ーザダイオード駆動回路、８…画素寸法制御回路、９…
セレクタ、２４…フルドット−中間ドットサイズ選択手
段、３０…オン／オフ信号発生手段、４０…Ｄ／Ａコン
バータ、４１…基準波形発振回路、４２…比較器。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２ⁱ （ｉは正の整数）階調のマーキング
   が可能な印刷手段を有する多階調印刷装置において、 １画素当りｊビット（ｊはｊ＞ｉなる正の整数）の印刷
   データを入力する手段と、 該入力されてきた印刷データから、ｋビット（ｋは正の
   整数で、ｊ＝ｋ＋ｉ）の画素階調データを抽出する手段
   と、 該抽出されたｋビットの画素階調データとしきい値を表
   すマトリックスデータの対応するデータとを比較し、そ
   の大小に応じて描画装置のオン／オフ信号を出力する比
   較手段と、 前記入力されてきた印刷データから、前記ｉビットの画
   素寸法データを抽出する手段と、 該抽出されたｉビットの画素寸法データによって決定さ
   れた２ⁱ 種類の画素寸法のうちの一つの画素寸法制御信
   号を出力する手段と、 前記比較手段および画素寸法制御信号出力手段から出力
   されたオン／オフ信号および画素寸法制御信号により、
   前記描画装置のオン／オフおよびそのオン時間を制御す
   る手段とを具備し、 ２^j 階調のデータを印刷するようにしたことを特徴とす
   る多階調印刷装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の多階調印刷装置におい
   て、 前記ｋビットの画素階調データのうちの特定の画素階調
   データに対して、前記ｉビットの画素寸法データを有効
   にし、該特定の画素階調データに対してのみ該ｉビット
   の画素寸法データで表される大きさで印刷するようにし
   たことを特徴とする多階調印刷装置。
3. 【請求項３】 ２ⁱ （ｉは正の整数）階調のマーキング
   が可能な印刷手段を有する多階調印刷装置において、 １画素当りｊビット（ｊはｊ＞ｉなる正の整数）の印刷
   データを入力する手段と、 該入力されてきた印刷データから、ｋビット（ｋは正の
   整数で、ｊ＝ｋ＋ｉ）の画素階調データを抽出する手段
   と、 該抽出されたｋビットの画素階調データとしきい値を表
   すマトリックスデータの対応するデータとを比較し、そ
   の大小に応じて描画装置のオン／オフ信号を出力する比
   較手段と、 前記入力されてきた印刷データから、前記ｉビットの画
   素寸法データを抽出する手段と、 該抽出されたｉビットの画素寸法データをアナログ信号
   に変換する手段と、 該画素寸法データのアナログ信号と基準波形信号とを比
   較し、画素寸法制御信号を出力する手段と、 前記比較手段および画素寸法制御信号出力手段から出力
   されたオン／オフ信号および画素寸法制御信号により、
   前記描画装置のオン／オフおよびそのオン時間を制御す
   る手段とを具備し、 ２^j 階調のデータを印刷するようにしたことを特徴とす
   る多階調印刷装置。
4. 【請求項４】 少なくともフルサイズのドットとそれよ
   り小さいサイズのドットの２種類のドットを印刷可能な
   印刷手段を有する多階調印刷装置において、 １つのセル内に、第１のしきい値と、これより小さい第
   ２のしきい値の２種類のしきい値を有するマトリックス
   データと、 フルサイズおよびそれより小さいサイズの画素寸法制御
   信号を出力する手段と、 入力されてきた多階調の印刷
   データの階調が予め定められた値より大きい時に前記マ
   トリックスデータの第１のしきい値と比較し、該予め定
   められた値以下の時に前記マトリックスデータの第２の
   しきい値と比較する比較手段とを具備し、 前記画素寸
   法制御信号出力手段は、前記第１のしきい値が選択され
   た時にフルサイズの画素寸法制御信号を出力し、前記第
   ２のしきい値が選択された時に前記小さいサイズの画素
   寸法制御信号を出力するようにしたことを特徴とする多
   階調印刷装置。
5. 【請求項５】 少なくともフルサイズのドットとそれよ
   り小さいサイズのドットの２種類のドットを印刷可能な
   印刷手段を有する多階調印刷装置において、 １つのセル内に、第１のしきい値と、これより小さい第
   ２のしきい値の２種類のしきい値を有するマトリックス
   データと、 フルサイズおよびそれより小さいサイズの画素寸法制御
   信号を出力する手段と、 入力されてきた多階調の印刷
   データと、前記第１および第２のしきい値と比較する比
   較手段を具備し、 前記画素寸法制御信号出力手段は、前記印刷データが前
   記第１のしきい値以上の時にフルサイズの画素寸法制御
   信号を出力し、該印刷データが前記第１のしきい値より
   小さく前記第２のしきい値以上の時に、前記フルサイズ
   より小さいサイズの画素寸法制御信号を出力するように
   したことを特徴とする多階調印刷装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかの多階調印刷装
   置において、 前記マトリックスデータは、ディザマトリックスまたは
   濃度パターンマトリックスであることを特徴とする多階
   調印刷装置。