JPH10145615A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同データ量で形成できる画像の品質を向上す
る。 【解決手段】 １６値ディザ１０４は、入力する色デー
タに１６値ディザを施し４ビット化し、３／２／１ビッ
ト化１０５，１０６，１０７は４ビットの色データの情
報量を低減し色データを３／２／１ビット化し、画素位
置対応選択１０８は、１６値ディザ１０４のディザマト
リクスの値の小中大に応じて、対応する画素位置の画素
の色データを３／２／１ビットのうちから選択し、画像
メモリ１０９に格納する。４ビット化１１０は、画像メ
モリ１０９から読み出した色データを４ビット化し、パ
ルス幅変調１１１は４ビットの値に応じたパルス幅をも
つ信号を出力し、プリンタエンジン１１２はパルス幅に
応じた領域に印刷を行う。 【効果】 低ビット数化による劣化が目立つ低濃度領域
の階調数のみを増やし、画像の品質を向上することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、階調画像を出力す
る装置に関するものであり、特に画像の階調を、代表色
の面積比によって表現する画像出力装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】フルカラー画像をＣ（シアン）、Ｙ（イ
エロウ）、Ｍ（マゼンダ）、Ｋ（ブラック）の４つの代
表色を用いて印刷する技術として、多値ディザ処理の技
術が知られている。この多値ディザ処理は、画素のマト
リクスの各要素と、当該要素に対応する所定のディザマ
トリクスの要素との差分を多値で表し、この多値の値に
従って、各画素に対応する印刷領域内における代表色の
面積比を定め、画像を形成することにより階調を擬似的
に表現するものである。

【０００３】なお、このような多値ディザ処理の技術と
しては、例えば特公平５−５０９０９号公報記載の技術
が知られている。

【０００４】この特公平５−５０９０９号公報記載の技
術では、主走査方向に順次ディザ値が増加するディザマ
トリクスを用いることにより、ドット集中型のディザパ
ターンを実現し、多値ディザ処理による階調性を安定化
させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、レーザビームプ
リンタのように一ページ分の画像データを一旦メモリに
蓄積した後にプリントを開始するプリンタシステムに適
用する場合を考えると、ｎ値ディザ処理、すなわち、画
素とディザマトリクスの要素との差分をｎビットで表す
多値ディザ処理では、一ページ分の画素数についてＣ，
Ｍ，Ｙ，Ｋの４色それぞれｎビットのデータを格納する
メモリ容量が必要となる。

【０００６】また、多値ディザ処理をホスト側のコンピ
ュータで行ってから、伝送線路を通ってプリンタ内のメ
モリに画像データを転送する場合、４色分の一画素ｎビ
ットの画像データを一ページ分伝送する必要がある。

【０００７】したがって、従来の多値ディザ処理の技術
によれば、多値ディザ処理後の各画素のビット数を大き
くすれば表現できる階調数は多くなるが、必要メモリ容
量と伝送時間が増大し、多値ディザ処理後の各画素のビ
ット数を小さくすれば、必要メモリ容量と伝送時間は減
少するが、表現できる階調数が少なくなり画像の品質が
劣化するという問題がある。

【０００８】そこで、本発明は、画像データのビット数
を従来と同等である場合に、従来よりより高品質の画像
を形成することができる画像形成装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために本
発明は、たとえば、各画素の階調を表す画素データより
なる画像データに基づいて、各画素に対応する領域にお
ける着色量の大きさを変化させることにより階調を表し
た画像を形成する画像形成装置であって、形成する画像
の低濃度領域における着色量の大きさの変化の段階の幅
が、高濃度領域における着色量の大きさの変化の段階の
幅より小さくなるように、前記画像データを、各画素に
対応する各領域における着色量の大きさを定める信号で
ある形成画像信号に変換する変換手段と、形成画像信号
に基づいて着色を行う形成手段とを有することを特徴と
する画像形成装置を提供する。

【００１０】このように本画像形成装置は、低濃度領域
における表現階調数のみを増加させる。そして、このよ
うな低濃度領域における表現階調数の増加は、一律に画
素データのビット数を増加することなく実現することが
できるので、本画像形成装置によれば、画素データのビ
ット数の削減による画質の劣化への影響が大きい低濃度
領域における孤立ドットの発生を、一律に画素データの
ビット数を増加することなく抑止することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、カラーレーザプリンタシステムへの適用を例にとり
説明する。

【００１２】図１に、本実施形態に係るカラーレーザー
プリンタシステムの構成を示す。

【００１３】図中、ＰＣ１０１はホストコンピュータで
あり、画像出力として、各画素ごとに、Ｒ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）各８ビット／画素の色データとして出
力する。

【００１４】色変換部１０２は、Ｒ，Ｇ，Ｂで表現され
た画像情報を、記録紙に印字する色材であるＣ（シア
ン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラッ
ク）の各７ビット／画素の色データに変換する。ただ
し、本実施形態では、Ｃ，Ｙ，Ｍ，Ｋの色データは、各
々０から７５までの間の値をとる。

【００１５】また、色変換部１０２は、たとえば、変換
後Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ２８ビットの値を、色変換前のＲ，
Ｇ，Ｂ２４ビットの値と等しいアドレスに記憶した半導
体メモリで構成した変換テーブルとして実現できる。こ
のような変換テーブルに、色変換前のＲ，Ｇ，Ｂの２４
ビットを与えれば、色変換後のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ２８ビッ
トを読み出すことができる。

【００１６】面順次選択部１０３は、色データＣ，Ｍ，
Ｙ，Ｋを一ページ単位に順次切り替えて出力するもので
あり、論理回路のセレクタで実現できる。

【００１７】１６値ディザ部１０４はＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの
各色について、それぞれ複数色データ毎に多値ディザ処
理を行い、７ビット／画素の色データを４ビット／画素
の色データに変換する。

【００１８】３ビット化部１０５は１６値ディザ部１０
４から入力する４ビット／画素の色データを３ビット／
画素の色データに変換する。２ビット化部１０６は１６
値ディザ部１０４から入力する４ビット／画素の色デー
タを２ビット／画素の色データに変換する。１ビット化
部１０７は１６値ディザ部１０４から入力する４ビット
／画素の色データを１ビット／画素の色データに変換す
る。

【００１９】次に、画素位置対応選択部１０８は、各色
データの印刷位置に応じて、３ビット化部１０５の出
力、２ビット化部１０６の出力、１ビット化部１０７の
出力の三つの入力から一つを選択して出力する。

【００２０】画像メモリ１０９は、印刷する画像データ
一ページ分のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色データを記憶するメモ
リである。

【００２１】４ビット化部１１０は画像メモリ１０９か
ら出力される１ビット／画素、２ビット／画素、３ビッ
ト／画素の色データを４ビット／画素の色データに変換
する。

【００２２】パルス幅変調部１１１は、４ビット／画素
の色データを、その値に対応したパルス幅をもつパルス
に変換する。

【００２３】プリンタエンジン１１２は、記録紙にパル
ス幅変調部１１１が出力するパルスの幅に応じて印刷ド
ットの大きさを変化させて、対応する色の色素を記憶紙
に付着することにより記録紙上に階調のあるカラー画像
を形成する。

【００２４】以下、以上示した各部の詳細について説明
する。

【００２５】まず、１６値ディザ部１０４について説明
する。

【００２６】図２に１６値ディザ１０４部の構成を示
す。

【００２７】図２において、減算部２０１は、各々７ビ
ットの色データから、当該色データに対応する色（ＣＹ
ＭＫ）用のディザマトリクス２０２の出力値を減算す
る。減算部２０１は論理回路の減算器で実現できる。

【００２８】ディザマトリクス２０２は、ＣＹＭＫの各
色毎に設けられており、それぞれ主走査方向５画素、副
走査方向５画素の２５画素を単位として、入力する各色
データごとに、その色データの画素の位置に対応した数
値を出力する。具体的には、たとえば、各ラインの開始
時にリセットされ色データ１画素の入力周期を１周期と
するクロックで０から４までを循環的にカウントするカ
ウンタと、各ページの開始時にリセットされ、色データ
１ラインの入力周期を１周期とするクロックで０から４
までを循環的にカウントするカウンタと、これらのカウ
ンタの出力値をアドレスとして、記憶した数値が読み出
される、あらかじめ対応する数値が記憶されたレジスタ
ファイルで、各ディザマトリクス部２０２を構成するこ
とができる。

【００２９】図３はディザマトリクス２０２の内容の一
例を示したものである。

【００３０】太線で囲まれた５画素を一ブロックとし、
この組み合わせでディザマトリクス２０２を構成する。
また、図示するように、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４色でブロッ
クの配置を変えてある。これは網点印刷におけるスクリ
ーン角を色ごとに変えることで、各色が重ならないよう
にして、色の再現性と色ズレによる画質劣化を抑えるた
めである。

【００３１】図２に戻り、オーバフローアンダフロー制
御部２０３は、減算部２０１の出力値が１０進数で１５
を越えた場合は値１５を出力し、また０以下になった場
合は値０を出力し、その他の場合は減算部２０１の出力
値を、そのまま出力する。

【００３２】このような構成において、１６値ディザ部
１０４は、入力される０から７５までの間の値をとる７
ビット／画素の色データから、その色データの画素の位
置に対応したディザマトリクス２０２の値を減算部２０
１で減算する。そして、その出力が１５以上であれば１
５とし、また０以下であれば０とする。０から１５の間
の値はそのまま出力する。

【００３３】ここで、このような処理の出力結果の例を
図４に示す。

【００３４】図４は、図３のＹ（イエロー）のディザマ
トリクスの太線内の５画素分の色データについての処理
結果を示したものである。一つの四角が一画素を表す。
図４の各ブロックの上の数字は図２の１６値ディザ１０
４へ入力した色データの値を示している。ここでは、各
ブロックに対応する５画素の色データの値が全て等しく
上記数値である場合を示している。白の四角は、その画
素についての７ビット／画素の色データのディザ処理結
果の４ビット／画素の色データが０であることを示す。
黒の四角は、その画素についての７ビット／画素の色デ
ータのディザ処理結果の４ビット／画素の色データが１
５であることを示す。また１／３の領域が黒の四角は、
その画素についての７ビット／画素の色データのディザ
処理結果の４ビット／画素の色データが５、２／３の領
域が黒の四角は、その画素についての７ビット／画素の
色データのディザ処理結果の４ビット／画素の色データ
が１０であることを示す。この図のように、図３のＹ
（イエロー）のディザマトリクスで１６値ディザを行う
と、入力色データが全体的に大きくなるにつれて左上の
画素、左下の画素、次に右上の画素という順で着色され
る結果となる。

【００３５】そして、ディザ処理を行わない場合には、
４ビット／画素の色データで０から１５までの１６段階
の階調しか表現できないが、ディザ処理を行ったときに
は、０から７５までの間での値をとる４ビット／画素の
色データで隣接５画素の固まりを一画素と見做した場合
において０から７５までの間での７６段階の階調を表現
できる。

【００３６】次に、３ビット化部１０５、２ビット化部
１０６、１ビット化部１０７について説明する。

【００３７】図５に、３ビット化部１０５、２ビット化
部１０６、１ビット化部１０７の構成を示す。

【００３８】図中の、ディザマトリクス３０１ａ，３０
１ｂは主走査方向２画素、副走査方向２画素の４画素単
位として、入力する色データ１画素ごとに、その色デー
タに対応する画素の位置に対応した数値を出力する。ま
た、ディザマトリクス３０１ｃは主走査方向４画素、副
走査方向４画素の１６画素単位として、入力する色デー
タ画素ごとに、その色データの画素の位置に対応した数
値を出力する。これらは、前述した、１６値ディザ部１
０４のディザマトリクス２０２と同様に構成することが
できる。

【００３９】次に、比較部３０２ａは入力する色データ
の下位１ビットの値が、ディザマトリクス３０１ａより
の入力値より大きな値であれば出力として１を出力し、
それ以外であれば０を出力する。比較部３０２ｂは入力
する色データの下位２ビットの値が、ディザマトリクス
３０１ｂよりの入力値より大きな値であれば出力として
１を出力し、それ以外であれば０を出力する。比較部３
０２ｃは入力する色データの値が、ディザマトリクス３
０１よりの入力値より大きな値であれば出力として１を
出力し、それ以外であれば０を出力する。比較部３０２
ａ，ｂ，ｃは論理回路で構成する比較器で実現できる。

【００４０】加算部３０３ａは入力する色データの上位
３ビットの値と比較３０２ａからの入力データを加算す
る。これは論理回路で構成する３ビット加算器で実現で
きる。加算部３０３ｂは入力する色データの上位２ビッ
トの値と、比較３０２ｂからの入力データを加算する。
これは論理回路で構成する２ビット加算器で実現でき
る。

【００４１】オーバフロー制御部３０４ａは加算部３０
３ａからの入力値が１０進数で７を越える場合は７を出
力し、７を越えない場合は入力する値をそのまま出力す
る。これは加算部３０３ａとした加算器のキャリーアウ
ト信号が１であったら出力を７に固定する論理回路によ
ってで実現できる。またオーバフロー制御部３０４ｂは
入力値が１０進数で３を越える場合は３を出力し、３を
越えない場合は入力する値をそのまま出力する。これは
加算部３０３ｂとした加算器のキャリーアウト信号が１
であったら出力を３に固定する論理回路によって実現で
きる。

【００４２】次に動作について説明する。３ビット化部
１０５は４ビット／画素で表現される色データを３ビッ
ト／画素の色データに変換する。

【００４３】ここで、たとえば、４ビット／画素の色デ
ータの上位３ビットを出力することにより３ビット／画
素の色データへの変換を行うと、４ビットで１６階調表
現が３ビットで８階調表現になる。たとえば、図５の例
のように主走査２画素、副走査２画素の４画素の色デー
タが全て９という値を持っていた場合、全て４という値
となる。これは入力４ビット値が全て８の場合と同じ結
果である。そこで、本実施形態では、ディザマトリクス
３０１ａの出力と画像データの下位１ビットを比較し
て、その結果を上位３ビットに加算することにより、２
画素×２画素の領域で見た場合に、入力４ビット値が全
て８の場合と９の場合とで異なった階調が表現されるよ
うにする。この例では、入力する４画素の色データが全
て９という値であった場合、５と４が交互に出されて平
均４．５の値になるので、全て４が出力され平均４とな
る入力する４画素の色データが全て８という値であった
場合と異なった階調が２画素×２画素の領域で見た場合
に表現される。

【００４４】同様に２ビット化部１０６は、色データの
下位２ビットをディザマトリクス３０１ｂの値と比較し
てその結果の１ビットを上位２ビットに加算することで
２ビット化する。その結果、例えば互いに隣接する４画
素の色データが全て９という値であった場合、２と３が
出され、平均２．２５の値になり、全て２が出力され平
均２となる入力する４画素の色データが全て８という値
であった場合と異なった階調が４画素の領域で見た場合
表現される。同様に１ビット化１０７は４ビットをディ
ザマトリクス３０１ｃの値と比較してその結果の１ビッ
トを出力する。その結果、例えば互いに隣接する１６画
素が９という値であった場合、１が９個と０が７個出力
され、１６画素で平均約０．５６の値になり、１と０が
交互に出力され平均０．５となる入力する１６画素の色
データが全て８という値であった場合と異なった階調が
１６画素の領域でみた場合表現される。

【００４５】次に、画素位置対応選択部１０８について
説明する。

【００４６】図６に、画素位置対応選択部１０８の構成
を示す。

【００４７】図中、ビット数選択テーブル５０１は主走
査方向５画素、副走査方向５画素の２５画素単位として
１色データごとにその画素位置に対応した数値を出力す
る。このような論理回路は、１６値ディザ１０４のディ
ザマトリクス２０２と同様に構成することができる。

【００４８】図７に、このビット選択テープル１０８の
出力する数値と画素位置との関係を、各色別に示す。

【００４９】図示するように、この数値と画素位置との
関係は、図３に示した１６値ディザのためのディザマト
リクス２０２ａ〜ｄに対応しており、ディザマトリクス
２０２ａ〜ｄにおける値が小さい画素位置ほど大きな値
を出力するようになっている。

【００５０】次に、図６において、パラレル−シリアル
変換部５０２は、図１の３ビット化１０５の出力する３
ビットの並列データを１ビット直列のデータに変換す
る。これは論理回路であるパラレル−シリアル変換器で
実現できる。また、パラレル−シリアル変換部５０３は
図１の２ビット化部１０６の２ビットの並列データを１
ビット直列のデータに変換する。これは論理回路である
パラレル−シリアル変換器で実現できる。

【００５１】選択部５０４は、ビット選択テーブル５０
１の出力する値に応じて、３ビット化部１０５、２ビッ
ト化部１０６、１ビット化部１０７の出力のうちの一つ
を選択して出力する。これは論理回路であるセレクタで
実現できる。

【００５２】シリアル−パラレル変換部５０５は選択部
５０４が出力する１ビット直列のデータを、複数ビット
（例えば３２ビット）並列に出力する。これは論理回路
であるシリアル−パラレル変換回路で実現できる。

【００５３】以上の構成において、画素位置対応選択部
１０８は、処理の対象となる画素の位置に応じてビット
数選択テーブル５０１から選択部５０４の選択内容を制
御する値を出力する。その値により、選択部５０４は、
３ビット画素データの１ビットシリアル変換後のデー
タ、２ビット画素データの１ビットシリアル変換後のデ
ータ、または１ビット画素データを選択する。その出力
をシリアル−パラレル変換５０５でパラレル変換し、３
２ビット蓄積されるごとに画像メモリ１０９へ出力す
る。

【００５４】この結果、各色データについて、図３に示
した１６値ディザのためのディザマトリクス２０２ａ〜
ｄの値０，１５に対応する画素位置の画素の色データに
ついては３ビット化部１０５で処理された３ビットのデ
ータが選択され、値３０に対応する画素位置の画素の色
データについては２ビット化部１０６で処理された３ビ
ットのデータが選択され、値４５，６０に対応する画素
位置の画素の色データについては１ビット化部１０６で
処理された１ビットのデータが選択され、３２ビットの
データにパラレル化された後、画像メモリ１０９に書き
込まれる。

【００５５】さて、このようにして、３２ビット並列に
画像メモリ１０９に書き込まれた色データは、画像メモ
リ１０９に１ページ分の色データが蓄積された後、書き
込まれた順に読み出され、図１の４ビット化部１１０に
供給される。

【００５６】次に、図１の４ビット化部について説明す
る。

【００５７】図８に、４ビット化部１１０の構成を示
す。

【００５８】ビット数選択テーブル７０５は、図６に示
した画素位置対応選択部１０８のビット数選択テーブル
５０１と同様の部位であり、４ビット化１１０で処理し
ようとする色データの画素位置に応じた数値を出力す
る。具体的には、３ビット化部１０５で処理された３ビ
ットの色データを処理するときには３を、２ビット化部
１０６で処理された２ビットの色データを処理するとき
には２を、１ビット化部１０７で処理された１ビットの
色データを処理するときには１を出力する。

【００５９】クロック発生部７０１はビット数選択テー
ブル７０５の出力に応じて、一画素の処理期間内にシフ
タ７０２に入力するクロックを発生する。ビット数選択
テーブル７０５の出力値が３の場合は一画素の処理期間
内に３クロック分のパルスを発生する。テーブル出力が
２の場合は２クロック分のパルスを発生する。テーブル
出力が１のときは１クロック分のパルスを発生する。こ
れは論理回路であるカウンタとその出力を選択するセレ
クタと組み合わせて実現できる。

【００６０】シフタ７０２は画像メモリ１０９から読み
出された３２ビットのパラレル入力データを格納し、格
納した入力データの上位３ビットを出力する。また、シ
フタ７０２は、クロック発生７０１の出力するクロック
により下位ビットから上位ビット方向に格納したデータ
をクロック数分ビットシフトする。これは論理回路であ
るシフトレジスタで実現できる。

【００６１】３−４変換部７０３ａは、シフタ７０２が
出力する３ビットの入力データを４ビットのデータに変
換して出力する。これはアドレスに３ビットデータを入
力し、そのアドレスに格納されている４ビットのデータ
を出力するレジスタファイルで実現できる。２−４変換
部７０３ｂはシフタ７０２の出力する３ビットのうちの
上位２ビットの入力データを４ビットのデータに変換し
て出力する。これはアドレスに２ビットデータを入力
し、そのアドレスに格納されている４ビットのデータを
出力するレジスタファイルで実現できる。１−４変換部
７０３ｃはシフタ７０２が出力する３ビットのうちの上
位１ビットの入力データを４ビットのデータに変換して
出力する。これはアドレスに１ビットデータを入力し、
そのアドレスに格納されている４ビットのデータを出力
するレジスタファイルで実現できる。

【００６２】次に、選択部７０４はビット数変換テーブ
ル７０５の値に応じて、３−４変換部７０３ａ、２−４
変換部７０３ｂ、１−４変換部７０３ｃの出力のうち
の、一つを選択して出力する。これは論理回路であるセ
レクタで実現できる。

【００６３】このような構成において、４ビット化部１
１０は画像メモリ１０９に蓄積された、画素位置ごとに
異なるビット数（３ビット、２ビット、１ビット）で画
像メモリ１０９に蓄積され、読み出された画像データを
４ビットの画像データに変換する。すなわち、最初に画
像メモリ１０９から３２ビットのデータがシフタ７０２
にラッチされる。次にビット数選択テーブル７０５か
ら、処理の対象となる色データビット数が出力される。
たとえばビット数選択テーブル７０５の出力が３のと
き、シフタ７０２の上位３ビットのデータを３−４変換
部７０３で４ビットに変換した値が選択部７０４で選択
されて出力する。その後、クロック発生７０１から３ク
ロック分のパルスが出力されシフタ内の画素データが３
ビット分上位方向にシフトされて、次の画素のデータが
最上位にくる。そしてビット数変換テーブルの出力が２
の場合、シフタの上位２ビットが２−４変換部７０４で
４ビットのデータに変換され選択部７０４から出力され
る。そしてクロック発生７０１より２クロック分のパル
スが出力されシフタ内のデータが２ビット分上位方向に
シフトされる。以下同様にビット数選択テーブル７０５
の出力値に応じて各画素のデータが順次４ビットのデー
タに変換され、選択部７０４で選択され図１のパルス幅
変調部１１１に供給される。

【００６４】ここで、パルス幅変調１１１に供給される
色データは、全て４ビットとなるが、個々の色データの
取り得る値の数は、異なっている。３ビットから４ビッ
トに変換された色データの取り得る値が最も多く、１ビ
ットから４ビットに変換された色データの取り得る値の
数が最も少ない。このことは、３ビットから４ビットに
変換された色データが単独で表現できる階調数が最も多
く、１ビットから４ビットに変換された色データ単独で
表現できる階調数が最も少ないと捕らえることができ
る。

【００６５】次に、図１のパルス幅変調部１１１につい
て説明する。

【００６６】図９（ａ）にパルス幅変調部１１１の実施
例を示す。Ｄ／Ａ８０１は入力される４ビットのデジタ
ル信号をアナログ信号に変換して出力する機能である。
これは一般のＤ／Ａ変換器で実現できる。

【００６７】ノコギリ波発生部８０２は画素クロックが
１の期間は電圧が時間の経過に比例して直線状に上昇
し、画素クロックが０の期間は電圧がグランドレベルに
リセットするノコギリ波電圧を発生する。これはコンデ
ンサと抵抗とオペアンプの組み合わせで実現できる。

【００６８】比較部８０３はＤ／Ａ８０１の出力電圧が
下部のノコギリ波電圧より大きい場合に１を出力し、そ
れ以外の場合０を出力する。これはアナログコンパレー
タで実現できる。

【００６９】このような構成において、まず最初に、４
ビット画像信号をＤ／Ａ８０１でアナログ信号に変換す
る。比較部８０３はＤ／Ａ８０１の出力とノコギリ波電
圧を比較し、Ｄ／Ａ８０１の出力がノコギリ波電圧より
大きいとき１を出力する。その結果、図９（ｂ）、ＰＷ
Ｍ出力として示すように入力画像信号に比例して、画像
信号が大きいほどパルス期間が長いパルス信号が得られ
る。このパルス信号は、図１のプリンタエンジン１１２
に供給される。

【００７０】プリンタエンジン１１２は、このパルス信
号に変換された色データの画素位置に対応する用紙上の
領域に、パルス期間、対応する色を印刷を行うよう動作
する。

【００７１】図１０に、以上のような動作によって、用
紙上に印刷されたドットの形状の例を示す。

【００７２】図１０（ａ）は、従来の２ビットの色デー
タを用いた場合を示しており、図１０（ｂ）が本実施形
態における場合を示している。

【００７３】さて、図中において、太枠の四角は一画素
分の印刷領域を示している。また四角内の細線の長方形
は印刷の単位を示している。また、図１０の（ａ）およ
び（ｂ）は図２のディザマトリクス２０２内の太線で囲
った隣接する５画素分の印刷領域を示したものである。

【００７４】図示するように、（ａ）の従来の場合は画
素位置に依存せず２ビット／画素の色データをパルス幅
変調して印字するため５画素全てについて０／３印刷、
１／３印刷、２／３印刷、３／３印刷の４通りの４階調
を表現する。

【００７５】これに対し（ｂ）の本実施形態では、図３
のディザマトリクスの値が小さい画素位置（この例では
左上と左下の２画素）では３ビット／画素のデータをパ
ルス幅変調して印字するため一画素分の領域で０／７印
刷から７／７印刷まで８通りの印刷ができる。また右上
の画素は２ビット／画素のデータをパルス幅変調して印
字するため０／３から３／３までの４通り、右下２画素
は１ビット／画素のデータをパルス幅変調して印字する
ため０／１と１／１の２通りの印刷が行える。

【００７６】ここで、図３のディザマトリクスの値が小
さい画素位置の色データの値は、白に近い低濃度領域に
おける階調を表すことになる。低濃度領域以外では、図
３のディザマトリクスの値が小さい画素位置は領域全て
が印刷されることになるが、低濃度領域では、図３のデ
ィザマトリクスの値が小さい画素位置の領域は全て印刷
されず、その一部分のみが印刷される。したがって当該
領域内で、どれだけ小さい部分を単位に印刷を行えるか
が、直接画像の階調の品質に大きな影響を与える。そし
て、このように低濃度領域における表現可能な階調を増
やすことは、少ないデータ量で、画像全体の品質を向上
する上で効果的である。なぜならば、一律に色データの
ビット数を少なくしても、高濃度領域では画像品質に比
較的差がみられないのに対し、図１１（ａ）に示すよう
に低濃度領域では、孤立ドットと呼ばれる孤立した点が
表れ、これが画像の品質を大きく劣化させるが、本実施
形態のように低濃度領域における階調表現数のみを増加
することにより、このような孤立ドットの発生を、一律
に色データのビット数を増やす場合に比べ少ないデータ
量で抑止することができるからである。

【００７７】たとえば、（ａ）および（ｂ）の場合は両
方とも５画素で１０ビット、１画素あたり平均２ビット
の色データ量であるが、本実施形態の場合は、孤立ドッ
トの目立ちやすい低濃度領域はビット数を多くし、目立
ちにくい高濃度領域はビット数を少なくすることで従来
の３ビット／画素の場合と同等な品質の画像を形成する
ことができる。

【００７８】これは、図３に示したような、濃度が上が
るにつれてドットが太っていくようなディザマトリクス
を用いた、いわゆる集中型ディザを採用した場合に限ら
れず、たとえば、濃度の上昇に伴い順次ドットを分散的
に配置していく、分散型ディザを用いる場合も同様であ
る。ここで、図１２に、分散型ディザを用いた場合に印
刷できる単位を、図１０に示した場合と同様５画素分に
ついて示す。図１２の左上と右下の画素位置の領域は、
濃度が低いときに、一部のみが印刷される領域である。

【００７９】さて、最後に、本実施形態に係るカラープ
リンタシステムの、各部の配置例を図１３に示す。

【００８０】図１３においてホストコンピュータ１１０
１は、一般的な構成を備えたコンピュータであり、印刷
する画像情報を作成する。プリンタコントーラ１１０２
は入力された画像データをプリンタエンジンに印刷可能
なアナログ情報に変換する。画像ファイル１１０３は、
ホストコンピュータに接続したハードディスク装置など
を用いて構成された、ホストコンピュータで作成した画
像情報を蓄える部位である。色変換部１１０４はＲ，
Ｇ，Ｂの色情報をＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色情報に変換するも
のであり、図１の色変換部１０２に対応する。多値ディ
ザ部１１０５はディザ処理を行い、例えば８ビット／画
素の画像データを４ビット／画素に変換するものであ
り、図２の１６値ディザ部に対応する。ビット数削減部
１１０６は画素位置に応じて異なるビット削減を行うも
ので図１の１０５，１０６，１０７，１０８に対応す
る。画像メモリ１１０７は画像データを一ページ分蓄積
するもので図１の画像メモリ１０９に対応する。パルス
幅変調部１１０８は画像データを値に応じたパルス幅に
変換するもので図１の１１１に対応する。プリンタエン
ジン１１０９は記録紙に画像情報を印字する機能であ
り、図１のプリンタエンジン１１２に対応する。

【００８１】図１３の（ａ）はホストコンピュータ１１
０１からＲ，Ｇ，Ｂの各色データをプリンタコントロー
ラに伝送して、それ以後を全てプリンタコントローラ１
１０２が実行する配置であり、図１３の（ｂ）はホスト
コンピュータ１１０１で多値ディザ処理まで行ってから
プリンタコントローラ１１０２に画像データを伝送する
配置であり、図１３（ｃ）はホストコンピュータ１１０
１でビット削減１１０６まで行ってからプリンタコント
ローラ１１０２に画像データを伝送する配置である。

【００８２】また、各配置において、一般的には、プリ
ンタコントローラ１１０２とプリンタエンジン１１０９
は、一つのプリンタ装置として構成する。

【００８３】以上、本発明の一実施形態について説明し
た。なお、本実施形態では、カラーレーザプリンタシス
テムへの適用を例にとり、本発明に係る画像形成装置の
実施形態を説明したが、カラーレーザープリンタシステ
ム以外の各種プリンタシステムや、表示装置などの、そ
の他の画像形成装置に本発明を適用するようにしてもよ
い。また、以上の実施形態で示した各処理を、ソフトウ
エア的に実現するようにしてもよい。

【００８４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、画像デ
ータのビット数を従来と同等である場合に、従来よりよ
り高品質の画像を形成することができる画像形成装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラーレーザプリンタシステムの構成を示すブ
ロック図である。

【図２】１６値ディザの構成を示すブロック図である。

【図３】１６値ディザに用いるディザマトリクスを示し
た図である。

【図４】１６値ディザの出力例を示した図である。

【図５】３／２／１ビット化の構成を示したブロック図
である。

【図６】画素位置対応選択の構成を示したブロック図で
ある。

【図７】ビット選択テーブルの出力を示した図である。

【図８】４ビット化の構成を示したブロック図である。

【図９】パルス幅変調の構成を示したブロック図であ
る。

【図１０】印刷の単位を示した図である。

【図１１】孤立ドットの発生のようすを示した図であ
る。

【図１２】分散型ディザを採用した場合の印刷の単位を
示した図である。

【図１３】各部位の配置例を示したブロック図である。

【符号の説明】

１０１ ＰＣ １０２ 色変換部 １０３ 面順次選択部 １０４ １６値ディザ部 １０５ ３ビット化部 １０６ ２ビット化部 １０７ １ビット化部 １０８ 画素位置対応選択部 １０９ 画像メモリ １１０ ４ビット化部 １１１ パルス幅変調部 １１２ プリンタエンジン

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各画素の階調を表す画素データよりなる
   画像データに基づいて、各画素に対応する領域における
   着色量の大きさを変化させることにより階調を表した画
   像を形成する画像形成装置であって、 形成する画像の低濃度領域における着色量の大きさの変
   化の段階の幅が、高濃度領域における着色量の大きさの
   変化の段階の幅より小さくなるように、前記画像データ
   を、各画素に対応する各領域における着色量の大きさを
   定める信号である形成画像信号に変換する変換手段と、 形成画像信号に基づいて着色を行う形成手段とを有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 各画素の階調を表す画素データよりなる
   画像データに多値ディザ処理を施すことにより階調を有
   する画像を形成する画像形成装置であって、 低濃度の階調を表現するための領域を着色する画像デー
   タの多値ディザ処理後のデータ量が、高濃度の階調を表
   現するための領域を着色する画像データの多値ディザ処
   理後のデータ量より多くなるように、各画素データに異
   なる多値ディザ処理を施す可変多値ディザ処理手段と、 多値ディザ処理を施した画素データを蓄積するメモリ
   と、 メモリより読み出した、多値ディザ処理を施した画素デ
   ータによって定まる、当該画素データに対応する領域中
   の着色範囲に着色する形成手段とを有することを特徴と
   する画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の画像形成装置であって、 前記可変多値ディザ処理手段は、 前記画像データに所定の多値ディザ処理を施す多値ディ
   ザ処理手段と、 多値ディザ処理を施された画素データのデータ量を削減
   するデータ量削減手段とを有し、 前記データ量削減手段は、多値ディザ処理を施された画
   素データのデータ量の削減を、対応するディザマトリク
   スの要素の値が第１の基準値以上のもののデータ量の削
   減量が、前記第１の基準値より小さい第２の基準値より
   小さいもののデータ量の削減量より大きくなるように行
   うことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の画像形成装置であって、 前記多値ディザ処理は、ｋ値ディザ処理（但し、ｋ＞
   ２）であって、 前記データ量削減手段は、ｋ値ディザ処理を施された画
   素データに、ｎ値ディザ処理（但し、ｎ≧１）とｍ値デ
   ィザ処理（但し、ｋ＞m>n)の各々を施す手段と、’ｋ値
   ディザ処理を施された画素データのうち、ｋ値ディザ処
   理に用いたディザマトリクスの対応する要素の値が第１
   の基準値以上のものに対してはｎ値ディザ処理を施した
   結果をメモリに記憶する画素データとして選択し、前記
   第１の基準値より小さい第２の基準値より小さいものに
   対してはｍ値ディザ処理を施した結果をメモリに記憶す
   る画素データとして選択する手段とを有することを特徴
   とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の画像形成装置で
   あって、 画像形成装置は、データ処理装置と、当該データ処理装
   置と接続された印刷装置もしくは表示装置より構成さ
   れ、 前記多値ディザ処理手段は、データ処理装置に配置され
   ており、 前記データ量削減手段とメモリと形成手段は、前記印刷
   装置もしくは表示装置に配置されていることを特徴とす
   る画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項２，３または４記載の画像形成装
   置であって、 画像形成装置は、データ処理装置と、当該データ処理装
   置と接続された印刷装置もしくは表示装置より構成さ
   れ、 前記可変多値ディザ処理手段は、データ処理装置に配置
   されており、 前記メモリと形成手段は、前記印刷装置もしくは表示装
   置に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 各画素の階調を表す画素データよりなる
   画像データを入力し、入力した画像データに多値ディザ
   処理を施すことにより階調を有する画像を印刷する印刷
   装置であって、 低濃度の階調を表現するための印刷領域を着色する画像
   データの多値ディザ処理後のデータ量が高濃度の階調を
   表現するための印刷領域を着色する画像データの多値デ
   ィザ処理後のデータ量より多くなるように、各画素デー
   タに異なる多値ディザ処理を施す可変多値ディザ処理手
   段と、 多値ディザ処理を施した画素データを蓄積するメモリ
   と、 メモリより読み出した、多値ディザ処理を施した画素デ
   ータによって定まる、当該画素データに対応する領域中
   の着色範囲に着色する印刷手段とを有することを特徴と
   する印刷装置。
8. 【請求項８】 多値ディザ処理を施された画像データを
   入力し、入力した多値ディザ処理を施された画像データ
   に従って画像を印刷する印刷装置であって、 入力した多値ディザ処理を施された画素データのデータ
   量を削減するデータ量削減手段と、 データ量を削減した画素データを蓄積するメモリと、 メモリより読み出した、データ量を削減された画素デー
   タによって定まる、当該画素データに対応する領域中の
   範囲に着色する印刷手段とを有し、 前記データ量削減手段は、多値ディザ処理を施された画
   素データのデータ量の削減を、対応するディザマトリク
   スの要素の値が第１の基準値以上のもののデータ量の削
   減量が、前記第１の基準値より小さい第２の基準値より
   小さいもののデータ量の削減量より大きくなるように行
   うことを特徴とする印刷装置。