(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２値の網点画像データを入力し、該２値の網点画像データに基づいて内蔵する変換テーブルデータを使ってビデオ信号を生成するビデオ信号発生部と、前記ビデオ信号によって出力画像を形成するプリンタエンジンとを備える電子写真記録装置において、
前記ビデオ信号発生部は、特定の網点特性を有する複数の網点画像パターンで構成される網点セットの、各網点画像パターンを検出するための検出画像パターンを内蔵し、前記２値の網点画像データと前記内蔵する検出画像パターンとの一致性を判断することで、前記２値の網点画像データがどのような網点特性を有する網点画像パターンで構成されているかを判別し、もって網点セットを特定する画像パターン検出部を有し、
前記変換テーブルデータは、前記網点セットと、その網点セットと対応する露光量データとから構成され、
前記ビデオ信号発生部は、前記特定された網点セットに対応する前記変換テーブルデータを使って、前記２値の網点画像データから前記ビデオ信号を生成することを特徴とする電子写真記録装置。
【請求項２】
請求項１において、生成された前記ビデオ信号による出力画像の濃度を検出し、目標濃度との比較を行って前記特定された網点セットについて濃度処理を行う手段と、該濃度処理された濃度で前記変換テーブルデータの変更を行う手段を備えたことを特徴とする電子写真記録装置。
【請求項３】
請求項１の電子記録装置において前記網点画像パターンもしくは該網点画像パターンで構成される網点セットをテストパターンとして生成する手段を備え、用紙上あるいは感光体上の所定の位置に前記網点画像パターンもしくは前記網点セットを所定のタイミングで記録する手段を備えることを特徴とする電子写真記録装置。
【請求項４】
請求項１の電子写真記録装置において、一定期間内に検出された検出画像パターンのヒストグラムを作成する作成手段を備え、頻度の多い前記検出画像パターンによって前記一致性を判断し、前記網点セットを特定することを特徴とする電子記録装置。
【請求項５】
２値の網点画像データを入力し、該２値の網点画像データに基づいて、ビデオ信号発生部に内蔵する変換テーブルデータを使ってビデオ信号を生成し、プリンタエンジンで前記ビデオ信号によって出力画像を形成する電子写真記録方法において、
前記ビデオ信号発生部に備えられ、特定の網点特性を有する複数の網点画像パターンで構成される網点セットの、各網点画像パターンを検出するための検出画像パターンを内蔵する画像パターン検出部によって、前記２値の網点画像データと前記内蔵する検出画像パターンとの一致性を判断することで、前記２値の網点画像データがどのような網点特性を有する網点画像パターンで構成されているかを判別し、もって網点セットを特定し、
前記変換テーブルデータを前記網点セットと、その網点セットと対応する露光量データとから構成し、
前記ビデオ信号発生部によって前記特定された網点セットに対応する前記変換テーブルデータを使って、前記２値の網点画像データから前記ビデオ信号を生成することを特徴とする電子写真記録方法。
【請求項６】
請求項５において、生成された前記ビデオ信号による出力画像の濃度を検出し、目標濃度との比較を行って前記特定された網点セットについて濃度処理を行い、該濃度処理された濃度で前記変換テーブルデータの変更を行うことを備えることを特徴とする電子写真記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真記録装置及びその露光制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真記録装置として、特開平8-265570号公報に記載のように、感光体上にいくつかの中間調画像濃度検出用パターンを作って、その画像濃度を検出し、その画像濃度に応じた画像濃度制御をすることにより、中間調画像濃度を正確に再現することができた。
【０００３】
また、特開平8-310057号公報に記載の発明のように、プリンタコントローラとプリンタエンジンとの間に、画素置換回路を挿入し、プリンタコントローラからの、モノクロ２値の低解像度2値2値のビデオ信号から、高解像度のビデオ信号を生成し、そのビデオ信号で高速応答可能な露光デバイスを駆動し、電子写真記録手段で記録するようになっていた。これにより、印刷プログラムを変更することなく、簡易な付加的回路要素により、印刷品質の良質な画像記録を実現することができた。
【０００４】
同様にIBMジャーナル, Vol.41, No.6, November 1997に記載の装置では、前記高解像度のビデオ信号の代わり、多値のビデオ信号を生成し、そのビデオ信号で多値露光可能な露光デバイスを駆動し、電子写真記録手段で記録するようになっていた。
【０００５】
これら従来の装置により、文字の斜輪郭部に発生するジャッギーと呼ばれるぎざぎざを平滑化したり、潰れた画像細部を復元することができた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、高速電子写真記録装置において、写真画像のような階調画像を高品質に記録する要求が高まっている。従来の高速電子写真記録装置は、前記のようにモノクロ２値のビデオ信号を入力するため、写真画像のような階調画像は、モノクロ2値の網点で表現される階調画像となる。
【０００７】
このような網点階調画像を実際に高速電子写真記録装置で記録すると、網点の白の部分が多く黒の部分が少ないハイライト部や、逆に網点の黒の部分が多く白の部分が少ないシャドー部において、画像が不安定になり、期待される画像濃度が再現されなくなる事が多い。
【０００８】
一方、ユーザが作る網点には、網点角度、網点線数、網点形状等が異なった、いろいろな特性（網点特性）の網点があるが、実際に高速電子写真記録装置で記録すると、その印刷結果は、それぞれ異なった階調特性(網点パターンと画像濃度の関係)となる。
【０００９】
前記従来の装置(例えば特開平8-265570号)では、ユーザがどのような網点特性で記録するかを配慮しておらず、もしもユーザが、前記中間調画像濃度検出用パターンと異なる網点特性の網点を使うと、それらの階調特性が異なるために従０来装置での補正では役に立たないばかりか、かえって悪化することもある。
【００１０】
本発明の第１の目的は、種々の文字や図形、イメージ等の印刷データに基づく網点階調画像を、常に安定に記録することの出来る電子写真記録装置及びその露光制御方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の第２の目的は、前記網点階調画像の異なる特性の網点に対し、常に同じ濃度特性を再現することの出来る電子写真記録装置及びその露光制御方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明は、予め決められた網点画像パターンまたはそれを含む網点セットをテストパターンとして所定の位置に記録する記録手段と、記録された前記網点画像パターンの平均濃度を測定する測定手段と、測定された前記平均濃度を基に変換テーブルデータを更新する更新手段と、前記変換テーブルデータを使って高解像度のビデオ出力信号または多値のビデオ出力信号を生成するビデオ信号生成手段とを備える電子写真記録装置において、前記網点セットは、異なる複数の網点特性を有するセットであり、２値のビデオ入力信号から、予め決められた特定の網点特性を持つ網点画像パターンを検出する検出手段を備え、前記ビデオ信号生成手段は、前記検出された前記網点画像パターンのドットに対してのみ前記変換テーブルデータを使って前記ビデオ出力信号を生成することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、ビデオ入力信号から、異なる複数の網点特性を有する網点セットの中の予め記録された網点セットに対応する網点画像パターンを検出し、この検出された前記網点画像パターンのドットに対してのみ高解像度のビデオ出力信号または多値のビデオ出力信号を生成するので、種々の文字や図形、イメージ等の印刷データに基づく網点階調画像を、常に安定に記録することができる。
【００１４】
上記第２の目的を達成するために、本発明は、前記電子写真記録装置において、前記検出された網点画像パターンのヒストグラムを作成する作成手段を備え、前記記録手段は、頻度の多い前記前記網点画像パターンまたはそれを含む網点セットを前記テストパターンとして所定の位置に所定のタイミングで記録することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、予測不可能な種々の特性を有する網点セットに対して、出現頻度の高い網点セットを検出し、それについて、テストパターンを作り補正するため、限られたテストパターンで種々な網点に対して高精度な階調画像が記録でき、網点階調画像の異なる特性の網点に対し、常に同じ濃度特性を再現することが出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図６及び図８〜図１５により説明する。図１に本発明の一実施を適用した電子写真記録装置の構成図を、図２にその要部を示す。プリンタエンジン２１０の中にある画像濃度センサ１０１は、用紙上あるいは感光体上の所定の位置に所定のタイミングで記録された網点テストパターン１０４を読取り、その結果の平均濃度１０５を、網点安定化装置１０２に送信する。網点安定化装置１０２には網点セットの各網点に対する目標濃度値１０３が設定されており、画像濃度センサ１０１からの測定結果と比較して、ビデオ信号発生部２２０の変換テーブルデータ２２２を更新するように構成されている。
【００１７】
ユーザは、汎用コンピュータシステム２０１でアプリケーションプログラム２１５を使って文字や図形、イメージからなる文書データ２１６を作成する。印刷する場合は、同様に汎用コンピュータシステム２０１にある印刷プログラム２１７を実行して、文書データ２１６から、印刷データ２１１を作成し、それをプリンタコントローラ２０２に送る。
【００１８】
コントローラ２０２は、インタフェース２０３、CPU２０４、フォントメモリ２０５、印刷データメモリ２０６、画素データメモリ２０７、ビデオ信号生成回路２０８等を備えている。まず前記印刷データ２１１は、インタフェース２０３を通して印刷データメモリ２０６に格納される。次に前記印刷データ２１１は、CPU２０４により、フォントデータ２０５等を使って展開され、モノクロ２値の画素データ２１２となって画素データメモリ２０７に格納される。最後に画素データ２１２は、ビデオ信号生成回路２０８によって、低解像度２値のビデオ信号２１３になり、画素置換回路２０９に出力される。
【００１９】
画素置換回路２０９は、画像パターン検出部２１９(画像パターンを検出する手段)と高解像度または多値のビデオ信号発生部２２０(前記検出された画像パターンから、高解像度のビデオ信号または多値のビデオ信号を生成する手段)とからなる。画像パターン検出部２１９は、低解像度２値のビデオ信号２１３を数ライン分ラインメモリに順次格納し、その出力と内蔵する各検出画像パターン２２１とが一致するかどうかを判定し、一致する場合は検出画像パターン信号２２１を生成する。本明細書ではこれを、画像パターンを検出する手段と呼ぶ。高解像度または多値のビデオ信号発生部２２０は、前記検出画像パターン信号２２１を基に、内蔵する変換テーブルデータ２２２を使って、高解像度または多値のビデオ信号２１４を生成し、前記低解像度２値のビデオ信号２１３をリアルタイムに高解像度または多値のビデオ信号２１４に置換し、プリンタエンジン２１０に出力する。
【００２０】
この高解像度または多値のビデオ信号発生部２２０の変換テーブルデータ２２２が、網点安定化装置１０２によって更新される点が、以下順次説明するように、本発明の特徴である。
【００２１】
プリンタエンジン２１０は、高解像度または多値のビデオ信号２１４で内部のレーザを駆動し、静電ドラム上に静電潜像を形成し、公知の電子写真記録手段により印刷し、出力画像２１８を得る。レーザの露光量と現像後の濃度については、本実施形態では、露光量が増えるほど濃度が増加する、いわゆる反転現像方式の例で説明するが、その逆の正規現像方式の電子写真記録装置でも、白黒を逆転するだけで同様に本発明を適用できる。
【００２２】
以下、図に示した各データ及び信号について、特にイメージを中心に更に詳しく説明する。イメージの文書データ２１６は、フルカラーの場合もあるが、本実施例では、モノクロの階調データの場合について説明する。従って、通常１画素８bit(２５６階調)のバイナリデータである。一方、プリンタエンジン２１０に対する画素データ２１２は、モノクロ２値データであるから、途中で変換しなければならない。モノクロ２値の記録装置で階調画像を表現するには、網点を形成すればよい。これにはディザ法等の公知の網点処理がある。しかし、この網点処理をする場所については以下の２通りの手法がある。
【００２３】
（網点処理１）プリンタコントローラ２０２で網点処理：
この場合汎用コンピュータシステム２０１からのイメージの印刷データ２１１が階調データとして送られるので、データ量が少なく、転送時間が少ない。印刷データ２１１は、プリンタコントローラ２０２で、網点処理されるので、ガンマ特性補正等の処理によりプリンタエンジン２１０に合わせた網点が作れるので、記録結果が安定する。
【００２４】
（網点処理２）汎用コンピュータシステム２０１で網点処理：
この場合コンピュータシステム２０１からのイメージの印刷データ２１１は、既に網点処理されてモノクロ２値のデータとなっている。アプリケーションプログラム２１５がその特長を活かした網点処理を行える。また網点は出力デバイスに依存せず、どのプリンタエンジン２１０でも常に同じ網点出力になる。
【００２５】
以下、まず、（網点処理１）の場合について、本発明を適用した例を図１〜図６及び図８〜図１５に示す実施形態として説明する。この場合は、プリンタエンジン２１０に出力する網点セットは、通常予め決められた１種類の網点特性(以下で説明)の網点セットのひとつである。これはプリンタエンジン２１０の再現性を考慮して選ばれる。
【００２６】
図３に、ある網点特性の網点セットの一例を示す。図３の網点セットは、その網点特性が、従来の印刷機械において「線数１０６線/インチ、角度４５度、形状は方形」と表現される網点を、デジタルのプリンタエンジン２１０によって模擬的に記録できるように工夫したものである。従って厳密には、網点特性の定義からずれる面もあるが、業界では一般的にこれらの表記が使われるので、本明細書でも、網点特性という言葉を使う。
【００２７】
図１６により、網点特性を説明する。前記図３の網点を基準に考える。網点の特性は、通常、網点線数、網点角度、網点形状(関数)で規定される。図１６の(１)に、網点(スクリーン)線数を変えた場合を示す。一般に線数が細かい方が解像度は向上するが、プリンタエンジンの性能の限界で網点再現精度が悪くなる。図１６の(２)に、網点(スクリーン)角度を変えた場合を示す。一般に４５度が視感的に高画質に見えるが、３原色を色重ねするフルカラーでは、モアレを防ぐために各色で角度を変える。図１６の(３)に、網点(スクリーン)形状を変えた場合を示す。視感的な効果もあるが、プリンタエンジンによる機械ジッタ等の影響の出方が異なる。図１６の(４)に、パターンそのものを変えた場合を示す。網点の他に、万線や砂目等特殊な階調パターンが使われている。
【００２８】
プリンタエンジン２１０の解像度が３００dpiの場合、図３の網点は、線数１０６線/インチ、角度４５度、形状は方形の網点である。表現できる面積率は図示した４x４dot、つまり解像度７５dpiでは０/１６,１/１６,２/１６,...,１５/１６,１６/１６の１７通りである。この、同一の網点特性の、面積率をかえたセットを本明細書では、網点セットと呼ぶ。再現が期待される画像濃度Dは、
D = -log(１-ｍ(１-１０^(-Dt)))         ……(数１)
但し、ｍ:面積率(０<=ｍ<=１) Dt:べた部濃度
となる。
【００２９】
図４に、記録するビデオ信号２１４と、実際に高速電子写真記録装置で記録した結果の一例を示す。このように、実際に記録すると、数１のような期待通りの画像濃度が再現されない場合が多い。これが従来の装置における課題となっていた。当業者間では、上図の１/１６の場合を網点ハイライト部の飛びといい、下図の１５/１６の場合を網点シャドー部の潰れという。なお、本例ではそれぞれ１ドットの黒点、及び１ドットの白点の網点を示したが、この現象はプリンタエンジン２１０の解像度が不足するために起こるので、プリンタエンジン２１０、またはその解像度によっては、２から４ドットの黒及び白点の網点でも起こる場合がある。
【００３０】
次に、本実施形態における上記課題の対策について、図２を中心にして説明する。
汎用コンピュータシステム２０１、印刷データ２１１、プリンタコントローラ２０２は、低解像度２値のビデオ信号２１３を画素置換回路２０９に送信する。画素置換回路２０９の画像パターン検出部２１９は、本実施形態では、図３に示した、予め決められた、プリンタエンジン２１０で使用する網点セットの一部を検出画像パターン２２１として、内蔵している。従って、入力するビデオ信号２１３から、前記網点セットの一部を検出し、それに相当する検出画像パターン信号２２１を生成することができる。これにより、本実施形態では、既に２値化されているビデオ信号２１３から、網点画像領域を検出し、補正することができる。また、プリンタエンジン２１０の特性が変わったときに、異なる網点特性の網点セットで記録する場合があるので、このような場合は、記録に先立ち、プリンタコントローラ２０２が画素置換回路２０９に、前記異なる網点特性の網点セットをダウンロードして、検出画像パターン２２１を変更する。
【００３１】
図１０に、画像パターン検出部２１９で、予め決められた、プリンタエンジン２１０で使用する網点セットを検出するための検出画像パターン２２１を示す。従来技術の特開平８-３１００５７号の発明では、検出画像パターン２２１のサイズが９ x ９の例で示されているが、本実施形態では簡単のため、検出画像パターン２２１のサイズは、５ｘ５であり、中央のドットが画素置換対象となる参照ドットであるとする。図３に示す網点セットの中から例として、とびや潰れが懸念される面積率１/１６と１５/１６の網点を検出するための検出画像パターン２２１を示す。
【００３２】
前者の検出画像パターン２２１をPt.A０, Pt.A１, Pt.A２, Pt.A３, Pt.A４、後者の検出画像パターン２２１をPt.B０, Pt.B１, Pt.B２, Pt.B３, Pt.B４とする。Pt.A０は網点の黒ドットそのものを, Pt.A１はその上の白ドットを, Pt.A２はその左の白ドットを, Pt.A３はその下の白ドットを, Pt.A４はその右の白ドットを検出することができる。Pt.B０は網点の白ドットそのものを, Pt.B１はその上の黒ドットを, Pt.B２はその左の黒ドットを, Pt.B３はその下の黒ドットを, Pt.B４はその右の黒ドットを検出することができる(右欄は後で説明)。回路については従来と同様なので説明を省略する。
【００３３】
画素置換回路２０９からの高解像度または多値のビデオ信号２１４はプリンタエンジン２１０に入力され、公知の電子写真記録手段により出力画像２１８を得る。
【００３４】
網点安定化装置１０２は、画像パターンのテストパターン信号を生成する手段１０８及び前記ビデオ信号発生部２２０の変換テーブルデータを更新する手段１０９を備えている。
【００３５】
画像パターンのテストパターン信号を生成する手段１０８は、本実施例では、プリンタコントローラ２０２に対し、前記網点セットの全部または一部の網点パッチを用紙上あるいは感光体上の所定の位置に所定のタイミングで記録するように指示する手段であり、従来公知となっている技術である。プリンタコントローラ２０２からのテストパターン信号２１３は、通常のビデオ信号２１４と同様に画素置換回路２０９を通ってプリンタエンジン２１０で記録される。
【００３６】
図１１に、プリンタエンジン２１０の構成を示す。感光体１１０１の周囲に帯電器１１０２、露光光学系１１０３、現像機１１０４、転写器１１０５が配置され、現像機１１０４により感光体１１０１上に現像されたトナー像は、転写器１１０５に引かれて用紙１１０６上に転写され、最後に定着機１１０７により、用紙１１０６上に固着される。網点安定化装置１０２内に格納されている、図３に示す網点セットは、感光体１１０１の回転位置信号１１０８を受けて、前記網点セットをテストパターン信号として、高解像度または多値のビデオ信号発生部２２０に送る。テストパターンを記録する位置は、用紙１１０６がカット紙のプリンタの場合は、通常感光体１１０１上のトナー像における用紙間隙に、連続紙の場合は用紙１１０６の端に記録される。記録された網点テストパターン１０４は、カット紙の場合は、感光体１１０１上に、また連続紙の場合は定着後の用紙上に設けられた画像濃度センサ１１０９または１１１０によってその平均濃度１０５が読取られる。画像濃度センサ１１０９または１１１０は、通常LEDとフォトディテクタからなる光学式のものが市販されている。網点テストパターン１０４は、１cm四方程度の寸法があれば十分であるが、１回の測定でそうたくさんのパターンを作ることはできない。本実施例では図３に示す１３個の網点セットを形成する。
【００３７】
変換テーブルデータを更新する手段１０９には、前記網点セットの各網点に対する目標濃度値１０３が設定されており、画像濃度センサ１０１からの測定結果と比較して、前記ビデオ信号発生部２２０の変換テーブルデータ２２２を更新する。
【００３８】
図１２に、変換テーブルデータ２２２の内容を示す。図１０に示した、面積率１/１６と１５/１６の網点画像パターンの場合を例に説明する。変換テーブルデータ２２２は、各網点画像パターンの検出画像パターン(Pt.A０〜A４,Pt.B０〜B４)と、それに対する露光量とが対応している。初期値として、図１２に示すように露光量が定義されているとする。１が通常の露光量、０が非露光を示す。本実施形態のプリンタエンジン２１０は、高解像度化あるいは多値化されたビデオ信号２１４により、０と１との間の中間露光も可能である。
【００３９】
図１３に、網点安定化装置１０２の動作のフローチャートを示す。まずテストパターン信号１０７を発生し、網点テストパターン１０４を形成する。画像濃度センサ１１０９または１１１０からの平均濃度１０５を読み込む。次に各網点に対する目標濃度値１０３と大小比較する。ここでは一般的に、数１で示される値を、各網点に対する目標濃度値１０３とする。その結果、測定した平均濃度１０５が、目標濃度値１０３より大きいときは濃度減少処理を、小さいときは濃度増加処理を行う。
【００４０】
図１０に、面積率１/１６と１５/１６の網点の場合について、濃度減少処理と濃度増加処理の方法を示す。面積率１/１６の網点の濃度を増加させるためには、検出画像パターンPt.A１, Pt.A２, Pt.A３, Pt.A４によって検出される白ドットに対する露光量を増加させれば良い。黒ドットの周囲の白ドットに露光することで、黒ドットのサイズは大きくなり、平均濃度１０５は増加する。面積率１/１６の網点の濃度を減少させるためには、検出画像パターンPt.A０によって検出された黒ドットに対する露光量を減少させれば良い。黒ドットのサイズは小さくなり、平均濃度１０５は減少する。
【００４１】
面積率１５/１６の網点の濃度を減少させるためには、検出画像パターンPt.B１, Pt.B２, Pt.B３, Pt.B４によって検出される黒ドットに対する露光量を減少させれば良い。白ドットの周囲にある黒ドットの露光量が減ることで、白ドットのサイズは大きくなり、平均濃度１０５は減少する。面積率１/１６の網点画像パターンの濃度を増加させるためには、検出画像パターンPt.B０によって検出された白ドットに対する露光量を増加させれば良い。白ドットのサイズは小さくなり、平均濃度１０５は増加する。
【００４２】
以上のように、本発明の網点安定化装置１０２は、画像濃度センサ１０１により測定された網点テストパターン１０４の平均濃度１０５を基に、ビデオ信号発生部２２０の変換テーブルデータ２２２を更新する手段を備えている。以後、図３に示した網点セットに対するビデオ信号発生部２２０での変調方法が更新される。
【００４３】
上記実施形態によれば、低解像度２値のビデオ信号２１３に含まれる、予め決められた、プリンタエンジン２１０で使用する網点画像パターンについては、適正な再現濃度が得られる高解像度または多値のビデオ信号２１４に置換されるために、適正な再現濃度が得られるようになる。また、定期的にテストパターンを作って再現濃度を測定し、もしも変動があった場合は、変換テーブルデータ２２２を更新することにより、適切な高解像度または多値のビデオ信号２１４に置換されるために、適正な再現濃度が得られる。
【００４４】
次に、（網点処理２）に本発明を適用した場合について、図７、１４、１５を使って説明する。この場合は、プリンタエンジン２１０に出力する網点セットはいかなる特性の網点が入力されるかわからない。そこでプリンタエンジン２１０の特性上記録し難い網点がくる可能性があり、従来は出力画像２１８の平均画像濃度は保証されなかった。
【００４５】
網点は、一般に、線数、角度、形状(関数)でその網点セットの網点特性が規定される。例えば、図３に示した網点セットの線数は１０６線/インチである。これに対し、同じプリンタエンジン２１０を使って、別の網点線数の網点を記録した例を、図５に示す。図５(a)に網点線数７１線、図５(b)に網点線数１０６線(図３の網点セットと同じ)、図５(c)に網点線数２１２線の網点セットを示す。但し面積率は１２.５%刻みで示し、５０%以上は、反転パターンとして省略した。
【００４６】
また、図６に、階調特性(網点パターンと画像濃度の関係)の例として、通常のプリンタエンジン２１０で図５(a)〜(c)の網点セットを記録した印刷結果の平均画像濃度を(a)〜(c)として示す。図６の（ｂ）が前記 (数１)に対応する理想的な特性である。
【００４７】
図５（ｃ）のように網点線数が多いと、きめが細かい高品位な階調画像が得られるが、再現性は図６に破線(c)で示すように、いわゆるガンマ特性の立つた階調特性となり、前記とびや潰れといった画質劣化がひどくなり、スムーズな階調変化が出せなくなる。逆に図５（a）のように網点線数が少ないと、階調再現性は図６に実線（a）で示すようによくなるが、粒状のノイズにより特に中間調画像の解像性が劣化しする。また、図１６に示したように、他の網点特性(網点角度や網点形状等)を変えた網点セットも同様に、再現される平均画像濃度は異なった値となる。
【００４８】
図７に、これを対策するための、本発明の他の実施形態になる装置の構成を示す。図１、図２に示す前記実施形態と異なるのは、画像パターン検出部２１９と網点安定化装置７０１である。本実施形態では、プリンタコントローラ２０２は網点処理をしないため、画像テストパターン信号を発生することができない。そこで網点安定化装置７０１の画像パターンのテストパターン信号７０３を生成する手段７０２の内部に、テストパターン信号７０３の元になる網点画像パターン７０４が格納されている。格納方法及びテストパターン信号７０３でテストパターンを形成する方法は、前実施形態においてプリンタコントローラ２０２によって実施した方法と同様である。但し、本実施形態では、網点画像パターン７０４は、ある一種類の網点特性の網点セットだけではない。本実施形態では、図１６に示したような、予めユーザが使うことが予想されるほとんど全ての網点特性の網点セットである。
【００４９】
画像パターン検出部２１９も、前記予めユーザが使うことが予想されるほとんど全ての網点特性の網点セットに対し、それらの網点セットの一部を検出画像パターン２２１として、内蔵している(後述する)。従って、入力するビデオ信号２１３から、前記予めユーザが使うことが予想される全ての網点画像パターンを検出し、それに相当する検出画像パターン信号２２１を生成することができる。基本的には先に説明した、３つの網点特性(線数、角度、形状)を考慮する。
【００５０】
図３の網点は、線数１０６線/インチ,角度４５度,形状は網点。図５の網点は、線数２１２線/インチ,角度４５度,形状は網点。更に、図８の網点は、線数７５線/インチ,角度０度,形状は網点。図９の網点は、線数７５線/インチ,角度垂直,形状は万線。これらの例からそれぞれの特性の違いを知る事ができる。なおこれらは一例であって、実際は更に数が多いが、その数は１０種類程度であり、画像パターン検出部２１９で、全てを検出することは、困難なことではない。しかしながら、これら全てに対する網点テストパターン１０４を形成することは、時間とトナーの浪費となるため困難である。以下本実施形態では、この課題を解決する。
【００５１】
網点安定化装置７０１には、ある一定期間における前記画像パターン信号２２１のヒストグラムを取る手段７０５がある。さらに画像パターンのテストパターン信号を生成する手段７０２では、用紙上あるいは感光体上の所定の位置に所定のタイミングで切り替えスイッチ７０６を切り替え、前記ヒストグラムをとる手段７０５で出現頻度の多い網点画像パターンを画像パターンのテストパターン信号７０３を生成する手段７０２に送信し、前記出現頻度の多い網点画像パターンをテストパターン信号７０３として前記画素置換回路２０９に送信するようになっている。
【００５２】
図１４に、画像パターン検出部２１９の検出画像パターン２２１として内蔵される、予め決められた、ユーザが使うことが予想される網点画像パターンのうち、代表として図３に示す網点特性の網点セットのうち、面積率８/１６の網点画像パターン(A)と、図９に示す網点特性の網点セットのうち、面積率８/１６の網点画像パターン(B)とを例として示す。実際にはユーザが使うことが予想される全ての網点画像パターンに対する全ての検出画像パターン２２１で検出する。網点画像パターン(A)の検出画像パターン２２１はPt.C０〜Pt.C７の８種類、網点画像パターン(B)の検出画像パターン２２１はPt.D０〜Pt.D３の４種類存在する(右欄は後で説明)。
【００５３】
図１５に、網点安定化装置７０１のヒストグラムをとる手段７０５において作成される各網点検出パターンのヒストグラムを示す。左欄のPt.Noは、各網点画像パターンに対する検出画像パターン２２１の番号を示す。右欄の出現回数は、ある基準の時刻から現在までに画像中に現れた、つまり検出画像パターン２２１によって検出された回数を示す。これは、画像パターン検出部２１９からの検出画像パターン信号２２１を画素ごとに受信して積算していけばよく、簡単な論理回路で構成できる。
【００５４】
ヒストグラムをとる手段７０５によって、ある時間ヒストグラムを作成した後に出現回数の多い検出画像パターン２２１を含む網点セットが、再現濃度をチェックする対象として選ばれる。例えば図１５の出現回数Nd０が、多かったとすると、網点画像パターン(B)を含む網点セットがテストパターン印刷による補正対象として選ばれる。網点セット全体を補正対象とするのは、網点セット内での階調連続性を重視するからである。しかし、前記出現回数の多い検出画像パターン２２１を含む網点画像パターン(B)だけをチェック対象とすることもできる。この場合はユーザが多くの網点特性の網点セットを使う場合に、時間とトナーを浪費することなく網点画像濃度を補正することができる。
【００５５】
その後は、網点安定化装置７０１の画像パターンのテストパターン信号を生成する手段７０２は、前記画素置換回路２０９に図９の８/１６の網点セットをテストパターン信号７０３として適当なタイミングで出力され、記録後測定後目標濃度１０３と比較される。目標濃度１０３は、本実施形態においても、数３に示される画像濃度とする。その結果で、網点セットの濃度増加処理、あるいは濃度減少処理を行う。
【００５６】
図１４に、網点画像パターン(A)(図３の８/１６)、及び網点画像パターン(B)(図９の８/１６)の検出画像パターン２２１に対する、濃度増加処理、あるいは濃度現象処理を示す。前者の濃度増加処理は、Pt.C４〜Pt.C７の中心の白ドットに対する露光量を少しずつ増加させればよい。これにより黒ドットの面積が増大し、再現濃度が増加する。濃度減少処理は、Pt.C０〜Pt.C３の中心の黒ドットに対する露光量を少しずつ減少させればよい。これにより黒ドットの面積が減少し、再現濃度が減少する。後者の濃度増加処理は、Pt.D２, Pt.D３の中心の白ドットに対する露光量を少しずつ増加させればよい。これにより黒線の太さが増大し、再現濃度が増加する。濃度減少処理は、Pt.D０, Pt.D１の中心の黒ドットに対する露光量を少しずつ減少させればよい。これにより黒線の太さが減少し、再現濃度が減少する。これらの指示は、図１２で示した、変換テーブルデータ２２２の内容を更新することによってなされ、この変換テーブルデータ２２２は、前実施形態と同様に画素置換回路２０９に送られ、実際に高解像度または多値のビデオ信号２１４の補正方法が更新される。
【００５７】
上記実施形態によれば、低解像度２値のビデオ信号２１３に含まれる、出現予測不可能な網点画像パターン(但し予め登録されている網点特性の網点画像パターンに限る)については、その出現頻度が多くなると、自動的にその網点画像パターン１０４またはそれを含む網点セットをテストパターンとして形成し、適正な再現濃度が得られる高解像度または多値のビデオ信号２１４に置換されるために、適正な再現濃度が得られるようになる。逆に使用されない前記網点画像パターンまたは前記網点セットはテストパターンとして形成されないため、テストパターン形成によるトナーの消費やクリーナの負担を軽減することができる。また、出現頻度に応じて定期的にテストパターンに使う前記網点画像パターンまたは網点セットを変更するため、印刷ジョブやユーザが変わっても適切なテストパターンを作って再現濃度を測定るために、適正な再現濃度が得られる。
【００５８】
なお本発明は、プリンタエンジン２０２が単色画像を重ねる方式のカラー電子写真記録装置にも、単色毎に適用しフルカラー画像を得ることが可能である。また、プリンタコントローラ２０２からの出力が、２値ビデオ信号２１３ではなく、多値の信号であっても検出パターンを多値にすることにより、すなわち、前記網点画像パターンを多値のパターンに置き換えることにより、適用可能である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、ビデオ入力信号から、異なる複数の網点特性を有する網点セットの中の予め記録された網点セットに対応する網点画像パターンを検出し、この検出された前記網点画像パターンのドットに対してのみ高解像度のビデオ出力信号または多値のビデオ出力信号を生成するので、種々の文字や図形、イメージ等の印刷データに基づく網点階調画像を、常に安定に記録することができる。
【００６０】
また、低解像度２値のビデオ信号に含まれる網点画像パターンを自動的に認識して補正するため、再現画像濃度が正確な網点階調画像を記録することができる。また、記録中に補正結果を確認して随時補正方法を更新していくため、記録中の変動による再現濃度誤差がなく、高精度な階調画像が保持される。
【００６１】
また、本発明によれば、予測不可能な種々の特性を有する網点セットに対して、出現頻度の高い網点セットを検出し、それについて、テストパターンを作り補正するため、限られたテストパターンで種々な網点に対して高精度な階調画像が記録でき、網点階調画像の異なる特性の網点に対し、常に同じ濃度特性を再現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した電子写真記録装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の要部の構成を示す図である。
【図３】ある網点特性を持つ網点セットの一例を示す図である。
【図４】図１に示す高速電子写真記録装置で実際に記録した結果の一例を示す図である。
【図５】別の網点線数の網点を記録した例を示す図である。
【図６】階調特性の例として、網点面積率と再現濃度との関係を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態になる装置の構成を示す図である。
【図８】網点：線数７５線/インチ,角度０度,形状は網点：を示す図である。
【図９】網点：線数７５線/インチ,角度垂直,形状は万線：を示す図である。
【図１０】図１の画像パターン検出部で、予め決められた、プリンタエンジンで使用する網点画像パターンを検出するための検出パターンを示す図である。
【図１１】図１のプリンタエンジンの構成を示す図である。
【図１２】変換テーブルデータの内容を示す図である。
【図１３】網点安定化装置の動作のフローチャートを示す図である。
【図１４】画像パターン検出部で、予め決められた、ユーザが使うことが予想される網点画像パターンを示す図である。
【図１５】図７の網点安定化装置のヒストグラムをとる手段において作成される各網点検出パターンのヒストグラムを示す図である。
【図１６】網点特性を説明する図である。
【符号の説明】
画像濃度センサ１０１, 網点安定化装置１０２, 各網点に対する目標濃度値１０３, 網点テストパターン１０４, 平均濃度１０５, 変換テーブルデータ２２２, テストパターン信号１０７, 汎用コンピュータシステム２０１, プリンタコントローラ２０２, インタフェース２０３, CPU２０４, フォントメモリ２０５, 印刷データメモリ２０６, 画素データメモリ２０７, ビデオ信号生成回路２０８, 画素置換回路２０９, プリンタエンジン２１０, イメージの印刷データ２１１, 画素データ２１２, 低解像度２値のビデオ信号２１３, 高解像度または多値のビデオ信号２１４, アプリケーションプログラム２１５, 文書データ２１６, 印刷プログラム２１７, 出力画像２１８, 画像パターン検出部２１９, 高解像度または多値のビデオ信号発生部２２０, 検出画像パターン信号２２１, 網点安定化装置７０１, 感光体１１０１, 帯電器１１０２, 露光光学系１１０３, 現像機１１０４, 転写器１１０５, 用紙１１０６, 定着機１１０７, 回転位置信号１１０８, 画像濃度センサ１１０９または１１１０
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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