(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低密度な２値の入力画像データを平滑化した高密度な２値の出力画像データに変換して印刷するために、入力画像データから１つの注目画素とその周囲の複数の主走査ラインにわたる参照画素とを並列にした部分データを主走査ライン方向に順番に抽出する入力画像読み出し手段と、この手段から並列出力される前記部分データでアドレッシングされ、前記注目画素に対応した出力画像データの一部として複数の画素群を出力する密度変換用ＲＯＭと、このＲＯＭから順次出力されるデータを１ラインずつ直列にして記録部に供給する出力制御手段とを備えた記録装置において、前記入力画像読み出し手段により１つの注目画素とその周囲の複数の主走査ラインにわたる参照画素とを並列にした部分データを主走査ライン方向に順番に抽出されたデータの一部または全部を傍受して、その傍受データが特定のパターンになっているか否かを判定するパターン判定手段と、このパターン判定手段の判定結果に従って前記傍受データに含まれている前記注目画素に対応する前記出力画像データの前記画素群を記録するときの記録パルス幅を制御するパルス幅制御手段とを備えたことを特徴とする記録装置。
【請求項２】
請求項１において、前記密度変換用ＲＯＭから前記注目画素に対応する出力画像データの一部として複数の主走査ラインにわたる複数の画素群が出力され、これによって入力画像データの１の主走査ラインが出力画像データの複数の主走査ラインに変換される構成であり、前記入力画像読み出し手段は入力画像データの同一の主走査ラインに対する処理を複数回繰り返し、その繰り返しと同期して前記出力制御手段は出力画像データの複数の主走査ラインを１の主走査ラインずつ順番に出力するように構成されており、前記パターン判定手段により前記傍受データがある特定のパターンであると判定されたときには、前記パルス幅制御手段は、前記出力制御手段により入力画像データの１の主走査ラインに対応する出力画像データの複数の主走査ラインのうちの何番目の主走査ラインを出力するのかに応じて記録パルス幅を制御することを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタル複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置などに組み込まれて文書や図面などの２値画像データを用紙に記録（印刷）する記録装置に関し、特に、一般にレーザープリンタと呼ばれるような記録装置におけるスムージング（平滑化）処理を伴う画質向上の技術改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
よく知られているように、レーザープリンタと呼ばれる電子写真方式の記録装置では、感光ドラムの表面をビットマップ形式の画像データで変調されたレーザービームでラスタ走査して静電潜像を形成し、それをトナーで現像して用紙に転写する。この種の記録装置の多くは、画像の拡大や解像度の適合のために、低密度な２値の入力画像データを平滑化した高密度な２値の出力画像データに変換して印刷するスムージング機能を備えている。
【０００３】
スムージング機能は、入力画像データから１つの注目画素とその周囲の複数の参照画素とを並列にした部分データを主走査ライン方向に順番に抽出する入力画像読み出し手段と、この手段から並列出力される前記部分データでアドレッシングされ、前記注目画素に対応した出力画像データの一部として複数の画素群を出力する密度変換用ＲＯＭと、このＲＯＭから順次出力されるデータを１ラインずつ直列にして記録部に供給する出力制御手段とで実現される。
【０００４】
一般的には、前記密度変換用ＲＯＭから前記注目画素に対応する出力画像データの一部として複数ラインにわたる複数の画素群が出力され、これによって入力画像データの１ラインが出力画像データの複数ラインに変換される構成であり、前記入力画像読み出し手段は入力画像データの同一ラインに対する処理を複数回繰り返し、その繰り返しと同期して前記出力制御手段は出力画像データの複数ラインを１ラインずつ順番に出力するように構成されている。
【０００５】
またこの種の記録装置においては、例えば特開平６−２５５１７６号公報に詳しく開示されているように、２値画像の記録品質を向上するために、つぎのような記録パルス幅の制御方式が知られている。つまり、１つの黒画素を記録する際に、その黒画素の周辺の画素の白黒分布の状態によって、記録パルス幅を大きくしたり小さくしたり可変制御する。この制御によって、記録画像上の黒細線の太りすぎを防止したり、白細線の細りすぎを防止したり、黒の塊のかすれを防止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記のスムージング機能を備え、かつ前記の記録パルス幅制御を行う従来の装置では、スムージング処理されて直列になった出力画像データについて記録パルス幅制御の処理を加えるように構成されていた。つまり、スムージング処理用の前記出力制御手段から直列に出力される画像データを複数ライン分蓄積し、その画像データから１つの注目画素（記録しようとする画素）とその周囲の複数の参照画素とを並列にした部分データを抽出するデータ並べ替え手段と、この手段から並列出力される部分データの白黒パターンに応じて前記注目画素の記録パルス幅情報を出力するパルス幅選択回路とを設けている。
【０００７】
ここで前記のデータ並べ替え手段としては、高密度な出力画像データの複数ライン分を蓄えるきわめて大容量のＦＩＦＯレジスタが必要である。スムージング処理部の前記入力画像読み出し手段は、低密度な入力画像データの複数ライン分を蓄えるかなり大容量のＦＩＦＯレジスタを用いている。このように大容量のＦＩＦＯレジスタ回路を２系統も用いているので、回路規模が大きくなり、ハードウェア価格が高くなるという問題があった。
【０００８】
この発明は前述した従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、スムージング処理および記録パルス幅制御の両方を行う記録装置を簡単な回路で安価に実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこでこの発明では、低密度な２値の入力画像データを平滑化した高密度な２値の出力画像データに変換して印刷するために、入力画像データから１つの注目画素とその周囲の複数の主走査ラインにわたる参照画素とを並列にした部分データを主走査ライン方向に順番に抽出する入力画像読み出し手段と、この手段から並列出力される前記部分データでアドレッシングされ、前記注目画素に対応した出力画像データの一部として複数の画素群を出力する密度変換用ＲＯＭと、このＲＯＭから順次出力されるデータを１ラインずつ直列にして記録部に供給する出力制御手段とを備えた記録装置において、前記入力画像読み出し手段により１つの注目画素とその周囲の複数の主走査ラインにわたる参照画素とを並列にした部分データを主走査ライン方向に順番に抽出されたデータの一部または全部を傍受して、その傍受データが特定のパターンになっているか否かを判定するパターン判定手段と、このパターン判定手段の判定結果に従って前記傍受データに含まれている前記注目画素に対応する前記出力画像データの前記画素群を記録するときの記録パルス幅を制御するパルス幅制御手段とを設けた。
【００１０】
ここで、前記密度変換用ＲＯＭから前記注目画素に対応する出力画像データの一部として複数の主走査ラインにわたる複数の画素群が出力され、これによって入力画像データの１の主走査ラインが出力画像データの複数の主走査ラインに変換される構成であり、前記入力画像読み出し手段は入力画像データの同一の主走査ラインに対する処理を複数回繰り返し、その繰り返しと同期して前記出力制御手段は出力画像データの複数の主走査ラインを１の主走査ラインずつ順番に出力するように構成されたものにおいて、望ましくは、前記パターン判定手段により前記傍受データがある特定のパターンであると判定されたときには、前記パルス幅制御手段は、前記出力制御手段により入力画像データの１の主走査ラインに対応する出力画像データの複数の主走査ラインのうちの何番目の主走査ラインを出力するのかに応じて記録パルス幅を制御する構成とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施例による記録装置の要部構成を図１に示している。ＦＩＦＯレジスタ１とシフトレジスタ２が前述の入力画像読み出し手段の要部である。ＦＩＦＯレジスタ１には低密度の入力画像データの４ライン分が蓄積される。ＦＩＦＯレジスタ１に蓄積された４ライン分のデータは並列に順次読み出されてシフトレジスタ２に入力される。シフトレジスタ２は４ビット×４列からなり、図２に示すように、入力画像データから１つの注目画素とその周囲の１５の参照画素とを含む４×４の部分領域の１６画素を抽出した部分データが蓄積される。シフトレジスタ２の１６ビットの部分データは並列に読み出され、密度変換用ＲＯＭ３のアドレス入力となる。
【００１２】
この実施例のスムージング処理では、入力画像データの１画素を主走査方向に２倍し、副走査方向に４倍にする。つまり、入力画像データの１画素が２×４＝８画素に増やされる。従って、入力画像データの１ラインが出力画像データの４ラインに変換される。この仕様に対応して、密度変換用ＲＯＭ３は、１つの注目画素を含む１６画素の部分データでアドレッシングされて、その注目画素に対応する出力画像データの一部として８画素（前記「複数の画素群」に相当する）を並列に出力する。この８画素のデータは並列にセレクタ４に入力される。
【００１３】
密度変換用ＲＯＭ３から出力される８画素のデータは、それぞれ２画素ずつの４ライン分のデータである。セレクタ４では、補間ラインカウンタ７からのライン番号に対応する制御信号によって切り替えられ、４つの補間ライン中の指定された１ラインの２画素（２ビット）のデータを直列して出力ゲート８に導く。
【００１４】
入力画像データのある４ラインをＦＩＦＯレジスタ２に蓄積し（２番目が注目ラインである）、４ライン全体を主走査方向に先頭から末尾までシフトする。このシフト操作を１回行うことで、入力画像データの注目ラインを１回走査したことになる。このとき密度変換用ＲＯＭ３からは４ライン分の出力画像データが出力されるが、ある注目ラインについての１回目の走査時には補間ラインカウンタ７が「１ライン目」を指示しており、このときセレクタ４はＲＯＭ３から並列出力される４ライン分のデータのうちの１ライン目のデータのみを直列にして出力ゲート８に導く。
【００１５】
この動作が終了したならば、ＦＩＦＯレジスタ１の内容をまったく変えずに、同一の注目ラインに対する同じシフト操作をもう１回行う。このときは補間ラインカウンタ７は「２ライン目」を指示しており、このときセレクタ４はＲＯＭ３から並列出力される４ライン分のデータのうちの２ライン目のデータのみを直列にして出力ゲート８に導く。
【００１６】
この動作が終了したならば、ＦＩＦＯレジスタ１の内容をまったく変えずに、同一の注目ラインに対する同じシフト操作をもう１回行う（３回目）。このときは補間ラインカウンタ７は「３ライン目」を指示しており、このときセレクタ４はＲＯＭ３から並列出力される４ライン分のデータのうちの３ライン目のデータのみを直列にして出力ゲート８に導く。
【００１７】
この動作が終了したならば、ＦＩＦＯレジスタ１の内容をまったく変えずに、同一の注目ラインに対する同じシフト操作をもう１回行う（４回目）。このときは補間ラインカウンタ７は「４ライン目」を指示しており、このときセレクタ４はＲＯＭ３から並列出力される４ライン分のデータのうちのライン目のデータのみを直列にして出力ゲート８に導く。
【００１８】
以上で入力画像データの１ラインについての密度変換処理が終了し、４ラインに増やされた出力画像データが１ラインずつ順番にゲート８に向けて出力される。つぎにＦＩＦＯレジスタ１に入力画像データの後続の１ラインを入力し、注目ラインを更新し、その状態で注目ラインの走査を前記のように４回繰り返す。このようにして低密度な２値の入力画像データを平滑化した高密度な２値の出力画像データに変換して順番に直列出力する。
【００１９】
つぎに記録パルス幅の制御系について説明する。前記入力画像読み出し手段のシフトレジスタ２から並列出力される４×４＝１６画素の部分データのうち、図２に示すように、注目画素を中心とする３×３＝９画素のデータをパターン判定回路５にも導入する。この３×３＝９画素のデータのことを、スムージング処理系のシフトレジスタ２からＲＯＭ３へのデータ経路から傍受したデータという意味で、傍受データと呼ぶ。
【００２０】
パターン判定回路５は簡単な論理ゲート回路からなり、３×３＝９画素の傍受データが図３に示す４種類のパターンになっているか否かを判定する。
［パターン▲１▼］…白→黒遷移パターン
入力画像データ中の注目画素が白領域から黒領域に入った直後のパターンである。
［パターン▲２▼およびパターン▲３▼］…黒中パターン
入力画像データ中の注目画素が黒領域中にあるパターンである。
［パターン▲４▼］…黒→白遷移パターン
入力画像データ中の注目画素が黒領域から白領域に出る直後のパターンである。
【００２１】
図１において、パルス幅制御回路６は、パターン判定回路５の出力と前記の補間ラインカウンタ７の出力に基づいて、セレクタ４から直列出力される画像データの１画素ごとに、記録パルスとして幅の広いパルス信号を使うか幅の狭いパルス信号を使うかを決定し、該当の記録パルス信号を出力ゲート８に入力する。
【００２２】
この実施例においては、パルス幅制御回路６から出力する記録パルスはつぎの２種類である。１つは、１画素の記録時間の全体にわたって記録部のレーザーを出力する信号で、これを１００％パルスと呼ぶことにする。もう１つは、１画素の記録時間のうちの中間の３分の１だけレーザーを出力する信号で、これを３３％パルスと呼ぶことにする。
【００２３】
そしてパルス幅制御回路６は、パターン判定回路５の出力と前記の補間ラインカウンタ７の出力に基づいてつぎのように動作する。
［動作Ａ］
前記の傍受データが黒中パターン▲２▼または▲３▼であった場合、１００％パルスを選択して出力ゲート８に供給する。このときセレクタ４から出力される黒画素信号“１”と１００％パルスの論理積が記録信号となり、記録用のレーザーを駆動する。この黒画素のレーザー露光時間が１００％となるので、用紙に記録される黒ラインが太くなり、隣接の黒ラインと完全につながって、かすれのない黒の塊を記録できる。つまり黒の塊の画質が向上する。
［動作Ｂ］
前記の傍受データが白→黒遷移パターン▲１▼であった場合、補間ラインカウンタ７の出力が「１ライン目」のときは３３％パルスを選択し、「２ライン目」「３ライン目」「４ライン目」のときは１００％パルスを選択する。この動作Ｂにより、用紙上に記録される画像において、副走査方向に白領域から黒領域に遷移する際の黒エッジの濃度が少しだけ低下し、きれいな画質となる。
［動作Ｃ］
前記の傍受データが黒→白遷移パターン▲４▼であった場合、補間ラインカウンタ７の出力が「１ライン目」「２ライン目」「３ライン目」のときは１００％パルスを選択し、「４ライン目」のときは３３％パルスを選択する。この動作Ｃにより、用紙上に記録される画像において、副走査方向に黒領域から白領域に遷移する際の黒エッジの濃度が少しだけ低下し、きれいな画質となる。
［動作Ｄ］
前記の傍受データがパターン▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼のいずれでもない場合、３３％パルスを選択して出力ゲート８に供給する。このときセレクタ４から出力される黒画素“１”に対するレーザー露光時間は３３％となるので、黒の塊から離れた孤立的な黒ラインの濃度が低下し、黒ラインの太りすぎを防止できる。
【００２４】
以上のような制御動作を含んだ画像記録処理例を図４のタイミングチャートに示している。
【００２５】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、スムージング処理のための入力画像読み出し手段を記録パルス幅制御部のデータ並べ替え手段として流用し、入力画像読み出し手段で並べ替えた複数のラインにわたる部分データを密度変換用ＲＯＭに入力してスムージング処理を行うと同時に、入力画像読み出し手段で並べ替えた複数のラインにわたる部分データの一部または全部をパターン判定手段に入力して記録パルス幅の制御を行うことにより、低密度の入力画像データの入力画像読み出し手段で並べ替えた複数のラインにわたる部分データに従って高密度の出力画像データの記録パルス幅制御が行われる。
【００２６】
また、スムージング処理により入力画像データの１ラインを出力画像データの複数ラインに変換する場合においては、パターン判定手段に入力される入力画像データの部分データのパターンだけでなく、複数ラインに増やした出力画像データの何番目のラインの画素を記録するのかに従って記録パルス幅の制御を行われる。これにより、高密度化した出力画像データについてきめ細かく記録パルス幅制御を行うことが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
この発明によれば、スムージング処理のための前記入力画像読み出し手段を記録パルス幅制御部の前述のデータ並べ替え手段として流用し、前記入力画像読み出し手段で並べ替えた前記複数のラインにわたる部分データを前記密度変換用ＲＯＭに入力してスムージング処理を行うと同時に、入力画像読み出し手段で並べ替えた複数のラインにわたる部分データの一部または全部を前記パターン判定手段に入力して記録パルス幅の制御を行う。つまり、低密度の入力画像データの入力画像読み出し手段で並べ替えた複数のラインにわたる部分データに従って高密度の出力画像データの記録パルス幅制御を行う。そのため、従来のようにスムージング処理系の後段で新たにデータを並べ替えて記録パルス幅の制御処理をやり直す回路方式に比べ、はるかに回路構成が簡単になり、したがって装置価格を低減できる。
【００２８】
また、スムージング処理により入力画像データの１ラインを出力画像データの複数ラインに変換する場合においては、前記パターン判定手段に入力される入力画像データの部分データのパターンだけでなく、複数ラインに増やした出力画像データの何番目のラインの画素を記録するのかに従って記録パルス幅の制御を行う。これにより記録パルス幅の制御回路が従来より簡単であっても、高密度化した出力画像データについてきめ細かく記録パルス幅制御を行え、充分な高画質を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例による記録装置の要部構成を示すブロック図
【図２】同上実施例における部分データと傍受データの関係を示す概念図
【図３】同上実施例におけるパターン判定回路で判定する傍受データのパターン説明図
【図４】同上実施例における画像記録例の記録信号タイミングチャート
【符号の説明】
１  ＦＩＦＯレジスタ（入力画像読み出し手段）
２  シフトレジスタ（入力画像読み出し手段）
３  密度変換用ＲＯＭ
４  セレクタ（出力制御手段）
５  パターン判定回路
６  パルス幅制御回路
７  補間ラインカウンタ
８  出力ゲート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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