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JPH10257318A - Method for recording gradation - Google Patents

Method for recording gradation

Info

Publication number
JPH10257318A
JPH10257318A JP9057677A JP5767797A JPH10257318A JP H10257318 A JPH10257318 A JP H10257318A JP 9057677 A JP9057677 A JP 9057677A JP 5767797 A JP5767797 A JP 5767797A JP H10257318 A JPH10257318 A JP H10257318A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exposure pattern
exposure
black
pattern
address
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9057677A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3587016B2 (en
Inventor
Shinichi Takemoto
晋一 竹本
Takeshi Ota
健 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP05767797A priority Critical patent/JP3587016B2/en
Publication of JPH10257318A publication Critical patent/JPH10257318A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3587016B2 publication Critical patent/JP3587016B2/en
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  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Color, Gradation (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrences of mismatching, such as a white stripe or a black stripe in the boundary part of a gradation level, even when an image density is continuously changed at the tie of using an extension dither method by establishing a specified conditional expression. SOLUTION: A exposure pattern is set, based on a rule indicated by a expression in the exposure pattern provided with adjacent Z addresses AZ. Here, AX1 and AX2 are arbitrary values within the X-addresses AX (AX=0 to m-1) of the exposure pattern, AY1 and AY2 are arbitrary values within the Y- addresses AY (AY=0 to n-1) of the exposure pattern, AZ is the value of the Z-address corresponding to density information, F (AX1-AX2, AY1-AY2 and AZ) is a function for counting the number of black elements, included in an area within a range from (AX1 and AY1) to (AX2 and AY2) for the exposure pattern which is designated by an arbitrary AZ, and α is a prescribed coefficient.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、面積階調による中
間調再現のための階調記録方法に関し、例えば電子写真
式の複写機又はプリンタ装置などに利用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gradation recording method for halftone reproduction by area gradation, and is used, for example, in an electrophotographic copying machine or a printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、プリンタ装置又はデジタル複
写機などにおいて、中間調のある画像を記録するため
に、濃度パターン法、ディザ法など、種々の面積階調に
よる記録方法が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to record an image having a halftone in a printer or a digital copying machine, various recording methods using various area gradations such as a density pattern method and a dither method have been proposed.

【0003】濃度パターン法は、原画像の1画素に対し
てm×nのマトリックスの各ドット(要素)のしきい値
を対応させ、互いに異なる複数の面積パターンで表すも
のである。
In the density pattern method, one pixel of an original image is associated with a threshold value of each dot (element) of an m × n matrix, and is represented by a plurality of different area patterns.

【0004】ディザ法は、原画像の1画素に対してm×
nのマトリックスの各ドットのしきい値を1対1に対応
させるものであり、中心を核として順次太っていくよう
に構成されたドット集中型(Fattening型)
と、ドットがなるべく分散するように構成されたドット
分散型(Bayer型)とに分類される。ドット分散型
のしきい値マトリックスを用いた場合には、レーザ光の
光強度分布の影響で高γ(ガンマ)の記録特性となって
しまう。一方、ドット集中型のしきい値マトリックスを
用いた場合には、階調数を増大させるためにマトリック
スサイズを大きくとると解像度が低下し、解像度を向上
させるためにマトリックスサイズを小さくとると階調数
が減少してしまう。
In the dither method, one pixel of the original image is mx
A dot concentration type (Fattening type) in which the threshold values of each dot of the n matrix are made to correspond one-to-one, and the dots are sequentially thickened with the center as a nucleus.
And a dot dispersion type (Bayer type) in which dots are dispersed as much as possible. When a dot dispersion type threshold matrix is used, high γ (gamma) recording characteristics result due to the influence of the light intensity distribution of the laser light. On the other hand, when a dot concentration type threshold matrix is used, the resolution decreases when the matrix size is increased in order to increase the number of gradations, and when the matrix size is reduced in order to improve the resolution. The number decreases.

【0005】また、階調性及び解像度を両立させるため
の記録方法として、図15の濃度パターンPSH1〜4
に示すように、ドット集中型のしきい値マトリックスを
変形したものとパルス幅変調とを組み合せた方法(IH
法)が提案されている(電子写真学会誌第25巻第1号
1986年第34頁)。このIH法による表現可能な階
調数rは、パルス幅変調によるドット分割数Rとマトリ
ックスサイズm×mとにより、全白を含めると、r=m
×m×R×0.5+1となり、これ以前のディザ法と比
べて高画質の出力が得られる。
As a recording method for achieving both gradation and resolution, the density patterns PSH1 to PSH4 shown in FIG.
As shown in (1), a method (IH) in which a modified dot concentration type threshold matrix is combined with pulse width modulation
Has been proposed (Journal of the Institute of Electrophotography, Vol. 25, No. 1, 1986, p. 34). The number of gradations r that can be expressed by the IH method is represented by r = m when all whites are included by the dot division number R by pulse width modulation and the matrix size m × m.
× m × R × 0.5 + 1, and a higher image quality output can be obtained as compared with the dither method before this.

【0006】しかし、IH法を用いた場合であっても、
ドット集中型の場合と同様に、レーザ光の光強度分布の
影響による出力特性の高ガンマ化が避けられない。その
ため、直線化出力を得るためには、濃度変化が等間隔と
なるように必要なステップのみを抜き出さなくてはなら
ない。したがって、その場合には、上述の式で計算され
る階調数rに比べて実際の階調数は低下してしまい、そ
れだけ画質が低下する。
However, even when the IH method is used,
As in the case of the dot concentration type, it is unavoidable to increase the gamma of the output characteristics due to the influence of the light intensity distribution of the laser light. Therefore, in order to obtain a linearized output, it is necessary to extract only the necessary steps so that the density changes at regular intervals. Therefore, in that case, the actual number of gradations is lower than the number of gradations r calculated by the above equation, and the image quality is correspondingly reduced.

【0007】このように、従来においては、階調性と解
像度との両立が充分に図られているとは言い難い。これ
は、出力濃度を上げるためには、マトリックス領域内に
おける発光ドット数、即ち合計露光時間(トータル露光
時間)を増やさなければならないという前提に立ってい
るためである。例えば上述したIH法の場合に、階調数
rを増大させるためにはマトリックスサイズmを大きく
するか、又はドット分割数Rを増やすことが必要となる
が、マトリックスサイズmの増大は解像度の低下を招
き、ドット分割数Rの増大は高速化対応が難しいという
状況に陥る。
[0007] As described above, it is difficult to say that both the gradation and the resolution are sufficiently achieved in the related art. This is based on the premise that the number of light emitting dots in the matrix area, that is, the total exposure time (total exposure time) must be increased in order to increase the output density. For example, in the case of the above-described IH method, it is necessary to increase the matrix size m or increase the number of dot divisions R in order to increase the number of gradations r. And the increase in the number of dot divisions R makes it difficult to cope with high speed.

【0008】この問題を解決する一手法として、レーザ
光を3値以上(多値)で強度変調することが考えられ
る。3値以上の強度変調を行うことによって、解像度を
低下させることなく階調性を高めることができるもの
の、多値レーザの安定性を確保することが困難であるた
め、それがコストアップにつながってしまう。
As one method for solving this problem, it is conceivable to modulate the intensity of the laser beam with three or more values (multi-value). By performing intensity modulation of three or more values, it is possible to increase the gradation without lowering the resolution, but it is difficult to secure the stability of the multilevel laser, which leads to an increase in cost. I will.

【0009】そこで、上述の課題を解決するため、画像
を主走査方向及び副走査方向に走査し、前記画像の各画
素に対応して照射されるエネルギーの量を制御すること
によって階調性を得るようにした階調記録方法であっ
て、一定の大きさの領域内における前記エネルギーの総
照射量が同一である複数の領域に対して、前記エネルギ
ーを照射する位置を互いに異ならせることによって互い
に異なる階調の記録を行う方法が提案されている(特開
平7−115538号)。
In order to solve the above-mentioned problem, the image is scanned in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and the gradation is controlled by controlling the amount of energy applied to each pixel of the image. In the gradation recording method, a plurality of regions having the same total irradiation amount of the energy in a region of a fixed size are different from each other by differently irradiating positions of the energy. A method of recording at different gradations has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 7-115538).

【0010】例えば回転する感光ドラム上に、レーザ光
又はLEDアレイなどの光源によって主走査方向に露光
されると、一定以上のエネルギーで露光された部分がト
ナーによって顕像化される。そのとき、一定の大きさの
領域内において、光源による合計露光時間が同一であっ
ても、光源による露光位置が相違する場合には、光源か
らのエネルギーの加算状態が異なるため、顕像化される
面積が異なり、これによって互いに異なる階調の記録が
行われる。
For example, when a rotating photosensitive drum is exposed in a main scanning direction by a light source such as a laser beam or an LED array, a portion exposed with a certain energy or more is visualized by toner. At that time, even if the total exposure time by the light source is the same within a region of a fixed size, if the exposure position by the light source is different, the added state of the energy from the light source is different, so that the image is visualized. Thus, recording is performed at different gray scales.

【0011】このように、露光位置を互いに異ならせる
ことによって互いに異なる階調の記録を行う方法を、本
明細書においては拡張ディザ法と呼ぶこととする。拡張
ディザ法においては、総露光量を増加させず、露光位置
を異ならせることによって階調数を増大することができ
るので、解像度の低下などの問題も生じない。
In this specification, a method of recording at different gradations by making the exposure positions different from each other is referred to as an extended dither method. In the extended dither method, since the number of gradations can be increased by changing the exposure position without increasing the total exposure amount, there is no problem such as a decrease in resolution.

【0012】したがって、階調のレベルに応じて濃度を
設定し、その濃度を得ることのできるドット配列を自由
に組み合わせたものを階調パターン(露光パターン)と
し、階調パターンを階調レベル毎に設定しておくことに
よって階調を表現することができる。
Therefore, the density is set in accordance with the gradation level, and a dot pattern that can obtain the density is freely combined as a gradation pattern (exposure pattern). The gradation can be expressed by setting.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、拡張デ
ィザ法において、隣合う階調レベルの階調パターンにお
けるドット配列があまりにかけ離れた形状をしている場
合には、例えば階調が連続的に変化する画像であるグラ
デーション画像を印刷(印字)した際に、白筋(白い
線)又は黒筋(黒い線)が現れるおそれがある。
However, in the extended dither method, if the dot arrangements in the tone patterns of adjacent tone levels are too far apart, for example, the tone continuously changes. When a gradation image as an image is printed (printed), a white streak (white line) or a black streak (black line) may appear.

【0014】すなわち、グラデーション画像を印刷する
際に、設定されたマトリックスサイズの整数倍の単位で
画像濃度が変化していけば問題はないのであるが、そう
でない場合には、図9に示されるように、画像濃度が変
化した境界部分(図9におけるZアドレスの切り換わり
の部分)において異常な濃度変化が発生する可能性があ
り、これが白筋又は黒筋となって現れてしまうおそれが
ある。
That is, when printing a gradation image, there is no problem if the image density changes in a unit of an integral multiple of the set matrix size, but if not, it is shown in FIG. As described above, there is a possibility that an abnormal density change occurs at the boundary portion where the image density has changed (the portion where the Z address is switched in FIG. 9), and this may appear as a white streak or a black streak. .

【0015】拡張ディザ法によるときには、ドット配列
を異ならせることによって階調レベルを異ならせる部位
が存在するので、画像濃度の変化の境界部分に存在する
マトリックス内のドット配列は、境界部分の前後の階調
パターンを合成することによって得られる別のドット配
列となることがあり、その場合には、合計露光時間も前
後の階調パターンよりも過大又は過小となるので、上述
のような白筋又は黒筋となって現れてしまうのである。
In the case of the extended dither method, there is a part where the gradation level is changed by changing the dot arrangement. Therefore, the dot arrangement in the matrix existing at the boundary of the change in the image density is changed before and after the boundary. There may be another dot arrangement obtained by synthesizing the gradation pattern, in which case, the total exposure time will be too large or too small as compared with the preceding and following gradation patterns, so the white streaks or They appear as black streaks.

【0016】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、拡張ディザ法を用いたときに、画像濃度が連続的
に変化した場合においても、隣合う階調レベルの境界部
分に白筋又は黒筋などの不整合が現れない階調記録方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problem, and when the extended dither method is used, even if the image density changes continuously, white stripes are formed at the boundary between adjacent gradation levels. Another object of the present invention is to provide a gradation recording method in which inconsistencies such as black streaks do not appear.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するため、隣合う階調レベルの露光パターン(階調
パターン)を比較して露光位置の異なる部分の量に制限
をもたせるようにルール付けを行い、そのようなルール
にしたがって露光パターンの設定が行われるようにした
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention compares exposure patterns (tone patterns) of adjacent gradation levels so as to limit the amount of different exposure positions. The exposure pattern is set in accordance with such rules.

【0018】すなわち、請求項1の発明に係る方法は、
画像を主走査方向及び副走査方向に走査し、前記画像の
各画素に対応して照射されるエネルギーの量を制御する
ことによって階調性を得るようにした階調記録方法であ
り、m×n個(m,nは0又は正の整数)の画素からな
るマトリックス内における前記エネルギーの総照射量が
同一である複数のマトリックスに対して、前記エネルギ
ーを照射する位置を互いに異ならせることによって互い
に異なる階調の記録を行う階調記録方法において、前記
マトリックスにおけるXアドレスの中の任意の値をAX
1及びAX2とし、前記マトリックスにおけるYアドレ
スの中の任意の値をAY1及びAY2とし、前記マトリ
ックス内における露光位置を示す露光パターンの濃度情
報に対応するアドレスの値をAZとし、任意のAZで指
定される露光パターンについて(AX1,AY1)から
(AX2,AY2)の範囲の領域に含まれる黒要素の個
数をカウントする関数をF(AX1〜AX2,AY1〜
AY2,AZ)とし、αを係数としたとき、少なくとも
低濃度の領域において次の条件式、 |F(AX1〜AX2,AY1〜AY2,AZ)−F
(AX1〜AX2,AY1〜AY2,AZ−1)|≦|
F(0〜m−1,0〜n−1,AZ)−F(0〜m−
1,0〜n−1,AZ−1)+(m×n×α)| が成立するようにした階調記録方法である。
That is, the method according to the first aspect of the present invention comprises:
This is a gradation recording method in which an image is scanned in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and gradation is obtained by controlling the amount of energy irradiated corresponding to each pixel of the image. In a matrix composed of n pixels (m and n are 0 or positive integers), for a plurality of matrices having the same total energy irradiation amount, the positions where the energy is irradiated are different from each other, so that In a gradation recording method for recording at different gradations, an arbitrary value in an X address in the matrix is set to AX
1 and AX2, any value in the Y address in the matrix is AY1 and AY2, and the value of the address corresponding to the exposure pattern density information indicating the exposure position in the matrix is AZ, and is specified by any AZ The function for counting the number of black elements included in the range of (AX1, AY1) to (AX2, AY2) for the exposure pattern to be performed is represented by F (AX1 to AX2, AY1 to F1).
AY2, AZ) and α is a coefficient, at least in the low density region, the following conditional expression: | F (AX1 to AX2, AY1 to AY2, AZ) -F
(AX1 to AX2, AY1 to AY2, AZ-1) | ≦ |
F (0-m-1,0-n-1, AZ) -F (0-m-
1,0 to n-1, AZ-1) + (m × n × α) |.

【0019】請求項2の発明に係る方法では、前記係数
として、実質的に0.03が用いられる。
In the method according to the second aspect of the present invention, substantially 0.03 is used as the coefficient.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係るプリンタ装置
1の概略図である。プリンタ装置1は、走査光学系1
1、感光ドラム12、帯電器13、現像器14、及び転
写器15などから構成されている。感光ドラム12は、
図示の矢印方向に定速で回転し、その表面が帯電器13
によって所定の電位に一様に帯電される。走査光学系1
1から出力される光ビーム(レーザビーム)が感光ドラ
ム12上に結像し、感光ドラム12の表面に静電潜像が
形成される。静電潜像は、現像器14によって現像され
顕像化される。顕像化されたトナー像が転写位置に達す
ると、転写器15によって記録紙PPに転写され、図示
しない定着器によって定着される。
FIG. 1 is a schematic diagram of a printer 1 according to the present invention. The printer 1 includes a scanning optical system 1
1, a photosensitive drum 12, a charging device 13, a developing device 14, a transfer device 15, and the like. The photosensitive drum 12
It rotates at a constant speed in the direction of the arrow shown in FIG.
Is charged uniformly to a predetermined potential. Scanning optical system 1
The light beam (laser beam) output from 1 forms an image on the photosensitive drum 12, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 12. The electrostatic latent image is developed by the developing device 14 and visualized. When the visualized toner image reaches the transfer position, it is transferred to the recording paper PP by the transfer device 15 and fixed by a fixing device (not shown).

【0021】図2は走査光学系11の概略を示す斜視図
である。半導体レーザ21は、図示しない制御部の画像
メモリなどから読み出した画像情報によって強度変調さ
れ、光ビームを出力する。光ビームは、コリメートレン
ズ22によりコリメートされ、回転多面鏡23によって
光偏向を受ける。偏光された光ビームは、fθレンズと
呼称される結像レンズ24により感光ドラム12上に像
を結び、ビーム走査を行う。このビーム走査に際して、
光ビームの各走査ラインの始端部の光をミラー25によ
り反射させ、ディテクタ26に導く。ディテクタ26か
らの検出信号はH方向(水平方向)の走査の同期信号と
して用いられる。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the scanning optical system 11. The semiconductor laser 21 is intensity-modulated by image information read from an image memory or the like of a control unit (not shown) and outputs a light beam. The light beam is collimated by the collimating lens 22 and undergoes light deflection by the rotating polygon mirror 23. The polarized light beam forms an image on the photosensitive drum 12 by an imaging lens 24 called an fθ lens, and performs beam scanning. When scanning this beam,
Light at the start end of each scanning line of the light beam is reflected by the mirror 25 and guided to the detector 26. The detection signal from the detector 26 is used as a synchronization signal for scanning in the H direction (horizontal direction).

【0022】図3は半導体レーザ21の変調回路30の
ブロック図、図4はアドレス指定のタイミングを示す図
である。図3において、変調回路30は、パターンRO
M31、Zアドレスカウンタ32、Xアドレスカウンタ
33、Yアドレスカウンタ34、及びドライバ35から
なっている。
FIG. 3 is a block diagram of the modulation circuit 30 of the semiconductor laser 21, and FIG. 4 is a diagram showing timing of address designation. In FIG. 3, the modulation circuit 30 includes a pattern RO
M31, Z address counter 32, X address counter 33, Y address counter 34, and driver 35.

【0023】パターンROM31は、m×nのマトリッ
クスからなる多数の露光パターンPSを格納しており、
Zアドレスカウンタ32によって指定される露光パター
ンについて、各要素(セル)の値がXアドレスカウンタ
33及びYアドレスカウンタ34によって順次指定さ
れ、それぞれ1ビットのデータDEとして読み出され
る。露光パターンPSについては後で詳述する。
The pattern ROM 31 stores a large number of exposure patterns PS composed of an m × n matrix.
With respect to the exposure pattern specified by the Z address counter 32, the value of each element (cell) is sequentially specified by the X address counter 33 and the Y address counter 34, and is read out as 1-bit data DE. The exposure pattern PS will be described later in detail.

【0024】Zアドレスカウンタ32は、図示しない画
像メモリなどから読み出した画像データDGに基づい
て、1つの画像データDG毎に、つまり1画素毎に、Z
アドレスAZを生成して出力する。画像データDGは、
例えば1画素について6ビット又は8ビット程度の濃度
情報を有したデジタル信号である。
The Z address counter 32 is provided for each image data DG, that is, for each pixel, based on image data DG read from an image memory (not shown).
An address AZ is generated and output. The image data DG is
For example, it is a digital signal having density information of about 6 bits or 8 bits for one pixel.

【0025】Xアドレスカウンタ33は、画素クロック
信号SCをカウントし、そのカウント値をXアドレスA
Xとして出力する。画素クロック信号SCは、画像クロ
ック信号に対してk倍(kは分割数)の周波数を有する
クロック信号である。つまり、1つの画像データDGが
入力されている間にk個の画素クロック信号SCが入力
される。Xアドレスカウンタ33は、後述する露光パタ
ーンPSの横方向(行方向、水平方向、又は主走査方
向)に配列される要素EMの個数に応じて、所定の値の
範囲でカウントを繰り返す。例えば、露光パターンPS
のサイズが12(横)×3(縦)であれば、図4に示す
ように、0〜11の範囲でカウントを繰り返す。
The X address counter 33 counts the pixel clock signal SC and outputs the count value to the X address A.
Output as X. The pixel clock signal SC is a clock signal having a frequency that is k times (k is the number of divisions) the image clock signal. That is, k pixel clock signals SC are input while one image data DG is input. The X address counter 33 repeats counting within a predetermined value range according to the number of elements EM arranged in a horizontal direction (row direction, horizontal direction, or main scanning direction) of the exposure pattern PS described later. For example, the exposure pattern PS
Is 12 (horizontal) × 3 (vertical), the counting is repeated in the range of 0 to 11 as shown in FIG.

【0026】Yアドレスカウンタ34は、水平同期信号
SHをカウントし、そのカウント値をYアドレスAYと
して出力する。Yアドレスカウンタ34は、後述する露
光パターンPSの縦方向(列方向、垂直方向、又は副走
査方向)の要素EMの個数に応じて、所定の値の範囲で
カウントを繰り返す。例えば、露光パターンPSのサイ
ズが12(横)×3(縦)であれば、図4に示すよう
に、0〜2の範囲でカウントを繰り返す。
The Y address counter 34 counts the horizontal synchronizing signal SH and outputs the count value as a Y address AY. The Y address counter 34 repeats counting within a predetermined value range according to the number of elements EM in the vertical direction (column direction, vertical direction, or sub-scanning direction) of the exposure pattern PS described later. For example, if the size of the exposure pattern PS is 12 (horizontal) × 3 (vertical), counting is repeated in the range of 0 to 2, as shown in FIG.

【0027】ドライバ35は、パターンROM31から
読み出されたデータDEに基づいて、半導体レーザ21
をオンオフ制御する。次に、パターンROM31に格納
された露光パターンについて説明する。
The driver 35 is configured to operate the semiconductor laser 21 based on the data DE read from the pattern ROM 31.
On / off control. Next, the exposure patterns stored in the pattern ROM 31 will be described.

【0028】露光パターンは、縦横共にm個のドットD
Tからなる正方マトリックスの各ドットDTを横方向に
k分割し、分割されたそれぞれを要素EMとする(m×
k)×mのサイズのマトリックスからなる。各要素EM
は「0」又は「1」の値をとる。「0」の場合は半導体
レーザ21がオフであり、「1」の場合は半導体レーザ
21がオンである。したがって、半導体レーザ21のオ
ンに対応する感光ドラム12上の部分が露光されてその
電位が低下し、その部分にトナーが付着し、その結果、
記録紙PPのその部分が黒くなる。その逆に、半導体レ
ーザ21のオフに対応する記録紙PPの部分は白くな
る。したがって、「0」の値の要素EMを「白要素(E
MW)」、「1」の値の要素EMを「黒要素(EM
B)」ということがある。
The exposure pattern has m dots D in both the vertical and horizontal directions.
Each dot DT of the square matrix composed of T is divided into k in the horizontal direction, and each of the divided is set as an element EM (mx
k) consists of a matrix of size m. Each element EM
Takes a value of “0” or “1”. In the case of "0", the semiconductor laser 21 is off, and in the case of "1", the semiconductor laser 21 is on. Therefore, the portion on the photosensitive drum 12 corresponding to the ON state of the semiconductor laser 21 is exposed and its potential decreases, and toner adheres to that portion.
That portion of the recording paper PP becomes black. Conversely, the portion of the recording paper PP corresponding to the off state of the semiconductor laser 21 becomes white. Therefore, the element EM having a value of “0” is replaced with a white element (E
MW) "and the element EM having a value of" 1 "are replaced with a black element (EM
B) ".

【0029】ここで注意しなければならないことは、1
つの黒要素EMBによって記録紙PP上に黒く記録され
る像の面積は、その黒要素EMBの位置によって異なる
ということである。さらに詳しく言えば、その黒要素E
MBに隣接する要素が白要素EMWであるか黒要素EM
Bであるかによって異なり、しかも隣接位置が左右か上
下かによっても異なるのである。その理由については後
で詳述する。
It should be noted here that:
This means that the area of an image recorded in black on the recording paper PP by one black element EMB differs depending on the position of the black element EMB. More specifically, the black element E
The element adjacent to MB is a white element EMW or a black element EM
B, and also depending on whether the adjacent position is left or right or up and down. The reason will be described later.

【0030】図5は露光パターンPSAの例を示す図、
図6は図5に示す露光パターンPSAに対応する照射エ
ネルギーの状態を示す図、図7は図5に示す露光パター
ンPSAに対応する記録紙PP上の記録状態を示す図、
図8は光ビームの横方向移動による照射エネルギーの分
布状態を示す図である。なお、図6及び図7はシミュレ
ーションにより得られたものであり、図7は5.2er
gをしきい値として2値化した場合の記録状態である。
FIG. 5 is a view showing an example of the exposure pattern PSA.
FIG. 6 is a diagram showing a state of irradiation energy corresponding to the exposure pattern PSA shown in FIG. 5, FIG. 7 is a diagram showing a recording state on the recording paper PP corresponding to the exposure pattern PSA shown in FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a distribution state of irradiation energy due to the lateral movement of the light beam. 6 and 7 are obtained by simulation, and FIG.
This is a recording state when binarization is performed using g as a threshold.

【0031】図5に示す露光パターンPSA1〜4は、
3×3ドットの正方マトリックスの各ドットDTを横方
向に4分割して12×3のマトリックスとし、その各要
素EMについて「0」を白で「1」を黒でそれぞれ示し
たものである。
The exposure patterns PSA1 to PSA4 shown in FIG.
Each dot DT of the square matrix of 3 × 3 dots is divided into four in the horizontal direction to form a 12 × 3 matrix, and “0” is white and “1” is black for each element EM.

【0032】1つの黒要素EMBに対応して半導体レー
ザ21がオンされ、半導体レーザ21から光ビームが感
光ドラム12上に照射される。したがって、1つの黒要
素EMBによって、感光ドラム12に対する単位時間の
光ビームの照射、すなわち露光が行われる。黒要素EM
Bの合計個数が合計露光時間となる。
The semiconductor laser 21 is turned on corresponding to one black element EMB, and the semiconductor laser 21 irradiates the photosensitive drum 12 with a light beam. Accordingly, irradiation of the photosensitive drum 12 with a light beam for a unit time, that is, exposure is performed by one black element EMB. Black element EM
The total number of B becomes the total exposure time.

【0033】なお、ここでは、正方マトリックスの各ド
ットDTが画像データDGの1画素に対応しており、各
ドットDTを4分割することによって、半導体レーザ2
1のパルス幅変調を行ったものである。光ビームは、例
えば、1つのドットDTに対して、静止した状態の半値
幅が主走査方向及び副走査方向にともに直径約60μm
の円形状である。そして、光ビームはその中心部におい
てエネルギーが高く、周辺に行くほどエネルギーは段々
と低くなっている。また、光ビームは、感光ドラム12
上を主走査方向に1ライン分走査した後、次のラインを
同様に走査するのであるから、露光パターンPSAの各
要素EMに対して、同行の要素EMは連続して走査され
るが、列が互いに異なる要素EMに対しては、走査が互
いに空間的間隔を置いて離散的に、つまり不連続に行わ
れる。
Here, each dot DT of the square matrix corresponds to one pixel of the image data DG, and by dividing each dot DT into four, the semiconductor laser 2
1 in which pulse width modulation is performed. For example, the light beam has a half-value width of about 60 μm in a stationary state with respect to one dot DT in both the main scanning direction and the sub-scanning direction.
In the shape of a circle. The energy of the light beam is high at the center thereof, and the energy gradually decreases toward the periphery. The light beam is transmitted to the photosensitive drum 12.
After scanning one line in the main scanning direction in the main scanning direction, the next line is similarly scanned. Therefore, for each element EM of the exposure pattern PSA, the element EM on the same row is continuously scanned, but the column EM is scanned. Are scanned discretely, i.e., discontinuously, at spatial intervals from one another for elements EM that differ from one another.

【0034】その結果、黒要素EMBが横方向に隣接し
た場合には、光ビームの照射エネルギーが互いに加算さ
れて増大し、その結果、図8に示すように最大照射エネ
ルギーは大きくなる。これに対し、黒要素EMBが縦方
向に隣接した場合には、照射エネルギーの関与が小さい
ので、最大照射エネルギーは大きくならない。つまり、
黒要素EMBの個数が同じであっても、換言すれば合計
露光時間が同じであっても、黒要素EMBが横方向に連
続して並んだ場合には最大照射エネルギーが大きく、黒
要素EMBが縦方向に並んだ場合には最大照射エネルギ
ーはそれよりも小さくなる。したがって、合計露光時間
が同じであっても、感光ドラム12上には、異なる照射
エネルギーによる静電潜像が形成される。
As a result, when the black elements EMB are adjacent to each other in the horizontal direction, the irradiation energies of the light beams are added to each other and increase, and as a result, the maximum irradiation energy increases as shown in FIG. On the other hand, when the black elements EMB are adjacent in the vertical direction, the maximum irradiation energy does not increase because the contribution of the irradiation energy is small. That is,
Even if the number of black elements EMB is the same, in other words, even if the total exposure time is the same, when the black elements EMB are arranged continuously in the horizontal direction, the maximum irradiation energy is large, When arranged vertically, the maximum irradiation energy becomes smaller. Therefore, even if the total exposure time is the same, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 12 with different irradiation energy.

【0035】そうすると、そのような互いに異なる照射
エネルギーで形成された静電潜像を現像すると、感光ド
ラム12の感度及び現像バイアスの大きさに応じて、あ
るしきい値を越えた照射エネルギーを受けた部分のみに
トナーが付着して顕像化され、黒い像が形成される。
Then, when the electrostatic latent images formed with such different irradiation energies are developed, irradiation energies exceeding a certain threshold are received in accordance with the sensitivity of the photosensitive drum 12 and the magnitude of the developing bias. The toner adheres only to the portion where the toner image adheres, and the image is visualized, and a black image is formed.

【0036】その結果、黒要素EMBの個数が同じであ
っても、その配列位置によって、記録紙PP上に記録さ
れる像の面積が異なることとなる。つまり、黒要素EM
Bの合計数が互いに同一である複数の露光パターンPS
Aに対して、黒要素EMBの位置を互いに異ならせるこ
とによって、互いに異なる階調の記録が行われる。
As a result, even if the number of black elements EMB is the same, the area of the image recorded on the recording paper PP differs depending on the arrangement position. That is, the black element EM
A plurality of exposure patterns PS having the same total number of B
By making the position of the black element EMB different from that of A, recording of mutually different gradations is performed.

【0037】図5(A)において、露光パターンPSA
1は要素EMの合計数が「4」であり、中央の1つのド
ットDTを黒く記録するものである。この場合には、図
6(A)に示すように、照射エネルギーはほぼ同心円を
描いて広がっており、しきい値を5.2ergとした場
合には、図7(A)に示すように、中央部に円形状の黒
い像FG1が記録される。
In FIG. 5A, the exposure pattern PSA
1 indicates that the total number of elements EM is “4”, and one dot DT at the center is recorded in black. In this case, as shown in FIG. 6A, the irradiation energy spreads almost concentrically, and when the threshold is set to 5.2 erg, as shown in FIG. A circular black image FG1 is recorded at the center.

【0038】図5(B)〜(D)において、露光パター
ンPSA2〜4は、いずれも要素EMの合計数は「5」
であり、4分の5ドットを記録するものである。しか
し、これらは要素EMの位置(つまりパターン)が相違
している。すなわち、露光パターンPSA2では、5つ
の黒要素EMBが横方向に連続して配置されているが、
露光パターンPSA3では、1つの黒要素EMBが他の
4つの黒要素EMBの上の行に配置され、露光パターン
PSA4では、2つの黒要素EMBが他の3つの黒要素
EMBの上の行に配置されている。
5B to 5D, the exposure patterns PSA2 to PSA4 each have a total number of elements "EM" of "5".
And prints 5/4 dots. However, they differ in the position (that is, pattern) of the element EM. That is, in the exposure pattern PSA2, five black elements EMB are continuously arranged in the horizontal direction.
In the exposure pattern PSA3, one black element EMB is arranged in a row above the other four black elements EMB. In the exposure pattern PSA4, two black elements EMB are arranged in a row above the other three black elements EMB. Have been.

【0039】そのため、図6(B)〜(D)に示すよう
に、5つの黒要素EMBが横方向に連続している露光パ
ターンPSA2の照射エネルギーが最も大きくなり、連
続数の少ない露光パターンPSA4の照射エネルギーが
最も小さくなる。その結果、図7(B)〜(D)に示す
ように、露光パターンPSA2による像FG2が最も大
きく、露光パターンPSA4による像FG4が最も小さ
くなる。これを数値で示すと、露光パターンPSA1〜
4における像FG1〜4のドット面積率〔%〕はそれぞ
れ「3.7」「7.0」「5.2」「2.1」である。
図5乃至図7において、(A)と(D)との比較から明
らかなように、露光パターンPSの黒要素EMBの個数
が互いに異なる場合、その配列位置によっては、黒要素
EMBの個数の少ないものの方が記録紙PP上に記録さ
れる像の面積が大きくなることもある。
Therefore, as shown in FIGS. 6B to 6D, the irradiation energy of the exposure pattern PSA2 in which the five black elements EMB are continuous in the horizontal direction becomes the largest, and the exposure pattern PSA4 having a small number of continuous elements. Has the lowest irradiation energy. As a result, as shown in FIGS. 7B to 7D, the image FG2 based on the exposure pattern PSA2 is the largest and the image FG4 based on the exposure pattern PSA4 is the smallest. When this is shown by numerical values, the exposure patterns PSA1 to PSA1
4, the dot area ratios [%] of the images FG1 to FG4 are “3.7”, “7.0”, “5.2”, and “2.1”, respectively.
5 to 7, as is apparent from the comparison between (A) and (D), when the number of black elements EMB of the exposure pattern PS is different from each other, the number of black elements EMB is small depending on the arrangement position. In some cases, the area of the image recorded on the recording paper PP may be larger.

【0040】このように、マトリックスサイズm及びド
ット分割数Rが同じであっても、要素EMの位置を変え
ることによって、階調性を変えることができる。つま
り、解像度を低下させることなく階調数を増加させるこ
とができる。したがって、要素EMの合計個数と各要素
EMの位置との組み合わせによって、直線化された階調
特性を得ることができる。しかも、2値以上の強度変調
を行なわないので、レーザの安定性の問題を生じること
なく、低価格で実施することができる。
As described above, even if the matrix size m and the dot division number R are the same, the gradation can be changed by changing the position of the element EM. That is, the number of gradations can be increased without lowering the resolution. Therefore, a linearized gradation characteristic can be obtained by a combination of the total number of the elements EM and the position of each element EM. In addition, since intensity modulation of two or more values is not performed, it is possible to implement the method at low cost without causing a problem of laser stability.

【0041】次に、拡張ディザ法による白筋又は黒筋な
どの不整合について説明する。図9は拡張ディザ法によ
り現れる白筋及び黒筋の例を示す図、図10は拡張ディ
ザ法により現れる不整パターンPSX1,2の例を示す
図、図11は拡張ディザ法により現れる不整パターンP
SX3,4の例を示す図である。
Next, a description will be given of an inconsistency such as a white streak or a black streak by the extended dither method. 9 is a diagram showing an example of white streaks and black streaks appearing by the extended dither method, FIG. 10 is a diagram showing examples of irregular patterns PSX1, 2 appearing by the extended dither method, and FIG. 11 is an irregular pattern P appearing by the extended dither method.
It is a figure showing the example of SX3,4.

【0042】上述の図5(A)〜(D)に示した露光パ
ターンPSA1〜4をパターンROM31に格納する場
合に、それぞれの露光パターンPSのZアドレスAZ
は、上述したドット面積率の値に基づいて、PSA4、
PSA1、PSA3、PSA2の順に大きくなるように
設定されることとなる。なお、無露光の露光パターンP
SのZアドレスAZは最小であり、全露光の露光パター
ンPSのZアドレスAZは最大である。
When the exposure patterns PSA1 to PSA4 shown in FIGS. 5A to 5D are stored in the pattern ROM 31, the Z address AZ of each exposure pattern PS
Are PSA4,
PSA1, PSA3, and PSA2 are set to increase in this order. The non-exposed exposure pattern P
The Z address AZ of S is the minimum, and the Z address AZ of the exposure pattern PS of all exposures is the maximum.

【0043】ここで、露光パターンPSA4、PSA
1、PSA3、PSA2に対して、この順に、「1」
「2」「3」「4」のZアドレスAZを付与してパター
ンROM31に格納したとする。そして、副走査方向に
濃度が変化するグラデーション画像を印刷した場合に、
使用中の露光パターンPSのYアドレスAYのどの部分
を境界として次の露光パターンPSに切り換わるかによ
って、つまりZアドレスAZが切り換わったときの露光
パターンPS内の位置に応じて、切り換わった境界部分
にその前後の露光パターンPSとは黒要素EMBの配列
の異なる不整パターンPSXが発生する可能性がある。
次に具体例に基づいて説明する。
Here, the exposure patterns PSA4, PSA
1, "1" for PSA3 and PSA2 in this order
It is assumed that Z addresses AZ of “2”, “3”, and “4” are assigned and stored in the pattern ROM 31. When a gradation image whose density changes in the sub-scanning direction is printed,
The switching is performed depending on which part of the Y address AY of the exposure pattern PS in use is switched to the next exposure pattern PS as a boundary, that is, according to the position in the exposure pattern PS when the Z address AZ is switched. There is a possibility that an irregular pattern PSX in which the arrangement of the black elements EMB is different from that of the exposure pattern PS before and after the boundary portion is generated.
Next, a description will be given based on a specific example.

【0044】図9(A)には、濃度が段階的に低くなる
グラデーション画像を印刷した場合の黒要素EMBの配
列の例が示されている。図9(A)において、Zアドレ
スAZが「2」のときには、露光パターンPSA1が読
み出されている。ZアドレスAZが切り換わる境界部分
の直前においては、既に露光パターンPSA1の1行目
が読み出されており、境界部分の直後においては、Zア
ドレスAZが「1」に切り換わり、露光パターンPSA
4の2行目から読み出される。その結果、境界部分に
は、いずれの露光パターンPSA1,4とも異なる黒要
素EMBの配列からなる不整パターンPSX1〔図10
(E)参照〕が発生する。不整パターンPSX1は、露
光パターンPSA1,4と比較して露光量が少なくなる
ので、印刷した場合にその部分の濃度が低くなり、図の
横方向に白筋となって現れる。
FIG. 9A shows an example of the arrangement of black elements EMB when a gradation image in which the density gradually decreases is printed. In FIG. 9A, when the Z address AZ is “2”, the exposure pattern PSA1 has been read. Immediately before the boundary where the Z address AZ switches, the first row of the exposure pattern PSA1 has already been read, and immediately after the boundary, the Z address AZ switches to “1” and the exposure pattern PSA
4 is read from the second row. As a result, an irregular pattern PSX1 composed of an array of black elements EMB different from any of the exposure patterns PSA1 and 4 at the boundary portion [FIG.
(See (E)). Since the irregular pattern PSX1 has a smaller amount of exposure than the exposure patterns PSA1 and PSA4, when printed, the density of the portion becomes lower, and appears as a white line in the horizontal direction of the figure.

【0045】図9(B)には、濃度が段階的に高くなる
グラデーション画像を印刷した場合の黒要素EMBの配
列の例が示されている。図9(B)において、Zアドレ
スAZが「1」のときには、露光パターンPSA4が読
み出されている。ZアドレスAZが切り換わる境界部分
の直前においては、既に露光パターンPSA4の1行目
が読み出されており、境界部分の直後においては、Zア
ドレスAZが「2」に切り換わり、露光パターンPSA
1の2行目から読み出される。その結果、境界部分に
は、いずれの露光パターンPSA1,4とも異なる黒要
素EMBの配列からなる不整パターンPSX2〔図10
(F)参照〕が発生する。不整パターンPSX2は、露
光パターンPSA1,4と比較して露光量が増大するの
で、印刷した場合にその部分の濃度が高くなり、図の横
方向に黒筋となって現れる。
FIG. 9B shows an example of the arrangement of black elements EMB when a gradation image in which the density increases stepwise is printed. In FIG. 9B, when the Z address AZ is “1”, the exposure pattern PSA4 has been read. Immediately before the boundary where the Z address AZ switches, the first row of the exposure pattern PSA4 has already been read, and immediately after the boundary, the Z address AZ switches to “2” and the exposure pattern PSA
1 is read from the second row. As a result, an irregular pattern PSX2 composed of an array of black elements EMB different from any of the exposure patterns PSA1 and 4 at the boundary portion [FIG.
(Refer to (F)). Since the irregular pattern PSX2 has a higher exposure amount than the exposure patterns PSA1 and PSA4, when printed, the density of the portion becomes higher and appears as a black streak in the horizontal direction in the figure.

【0046】このように、ZアドレスAZが「1」と
「2」との間で切り換わる際には、図10(E)(F)
に示す不整パターンPSX1,2が発生する可能性があ
る。また、ZアドレスAZが「3」と「4」との間で切
り換わる際には、上述と同様に、図11(G)(I)に
示す不整パターンPSX3,4が発生する可能性があ
る。
As described above, when the Z address AZ is switched between "1" and "2", the signals shown in FIGS.
The irregular patterns PSX1 and PSX2 shown in FIG. When the Z address AZ switches between “3” and “4”, the irregular patterns PSX3 and 4 shown in FIGS. 11G and 11I may occur, as described above. .

【0047】すなわち、不整パターンPSX1〜4のよ
うに黒要素EMBが配列された場合には、照射エネルギ
ーのしきい値を5.2ergとして、ドット面積率はそ
れぞれ「0.0」「7.6」「8.8」「3.7」であ
る。
That is, when the black elements EMB are arranged like the irregular patterns PSX1 to PSX4, the threshold value of the irradiation energy is set to 5.2 erg, and the dot area ratios are set to “0.0” and “7.6”, respectively. "8.8" and "3.7".

【0048】したがって、図9(A)において、階調の
境界部分に発生した黒要素EMBの配列パターン[ 図1
0(E)に示す不整パターンPSX1〕のドット面積率
が、露光パターンPSA1のドット面積率に比べてかな
り小さくなり(差2.1%)、画像上に白筋が発生す
る。さらに図9(B)において、階調の境界部分に発生
した黒要素EMBの配列パターン〔図10(F)に示す
不整パターンPSX2)のドット面積率が、露光パター
ンPSA1のドット面積率に比べてかなり大きくなり
(差3.9%)、画像上に黒筋が発生する。
Therefore, in FIG. 9A, the arrangement pattern of the black elements EMB generated at the boundary of the gray scale is obtained.
0 (E), the dot area ratio of the irregular pattern PSX1] is considerably smaller than the dot area ratio of the exposure pattern PSA1 (difference of 2.1%), and white streaks occur on the image. Further, in FIG. 9B, the dot area ratio of the array pattern of black elements EMB (irregular pattern PSX2 shown in FIG. 10F) generated at the boundary of the gradation is smaller than the dot area ratio of the exposure pattern PSA1. It becomes quite large (difference of 3.9%) and black streaks appear on the image.

【0049】これに対して、ZアドレスAZが「3」と
「4」とである場合の境界部分では、上述のような白筋
又は黒筋は発生しない。これは、階調の境界部分に発生
した不整パターンPSX3と露光パターンPSA2、及
び不整パターンPSX4と露光パターンPSA3のそれ
ぞれのドット面積率の差が、1.8%又は1.5%であ
るので、ZアドレスAZが「1」と「2」との境界部分
の場合と比較してドット面積率の差が小さく、顕在化し
ない。
On the other hand, the above-mentioned white streak or black streak does not occur at the boundary where the Z address AZ is “3” or “4”. This is because the difference between the dot area ratios of the irregular pattern PSX3 and the exposure pattern PSA2 and the irregular pattern PSX4 and the exposure pattern PSA3 generated at the boundary of the gradation is 1.8% or 1.5%. Compared with the case where the Z address AZ is at the boundary between “1” and “2”, the difference in the dot area ratio is small and does not become apparent.

【0050】上述の例では、副走査方向に濃度が段階的
に変化するグラデーション画像を取り上げたが、主走査
方向についても同様に不整パターンPSXが発生し、白
筋又は黒筋などの発生する可能性がある。拡張ディザ法
を用いた場合に、階調の境界部分でドット面積率の異な
る不整パターンPSXの生じる可能性があることはある
程度避けられない問題である。
In the above example, a gradation image in which the density changes stepwise in the sub-scanning direction is taken. However, the irregular pattern PSX similarly occurs in the main scanning direction, and white streaks or black streaks may occur. There is. When the extended dither method is used, it is an unavoidable problem that irregular patterns PSX having different dot area ratios may occur at the boundary between gradations.

【0051】しかしながら、図9に示したように、階調
の境界部分に生じる黒要素EMBの不整パターンPSX
のドット面積率が、前後の露光パターンPSとあまりに
異なる場合には、上述のような白筋又は黒筋が発生する
ため、階調の境界部分に生じるであろう不整パターンP
SXについても留意して露光パターンPSを設定する必
要がある。経験的には、不整パターンPSXとその前後
の露光パターンPSとのドット面積率の差が、低濃度領
域においては2%以上、高濃度領域においては3%以上
となると、白筋又は黒筋が発生する。
However, as shown in FIG. 9, the irregular pattern PSX of the black element EMB generated at the boundary of the gradation
Is too different from the preceding and subsequent exposure patterns PS, the above-described white streak or black streak occurs, and thus the irregular pattern P that will occur at the boundary of gradations is generated.
It is necessary to set the exposure pattern PS while paying attention to SX. Empirically, when the difference in the dot area ratio between the irregular pattern PSX and the exposure pattern PS before and after the irregular pattern PSX is 2% or more in the low density area and 3% or more in the high density area, white streaks or black streaks are formed. Occur.

【0052】したがって、本実施形態においては、白筋
又は黒筋の発生を防止するために、隣合う露光パターン
PSにおいて、階調を異ならせるために位置を変える黒
要素EMBの個数を制限することとしたのである。
Therefore, in the present embodiment, in order to prevent the occurrence of white streaks or black streaks, the number of black elements EMB whose positions are changed in order to make the gradation different in adjacent exposure patterns PS is limited. It was.

【0053】隣合うZアドレスAZをもった露光パター
ンPSにおいて、黒要素EMBの配列が異なる理由とし
て、目標の濃度に上げるために必要があって黒要素EM
Bの総数を増やした場合と、目標の濃度にするために黒
要素EMBの位置を移動させた場合との2通りがある。
本実施形態においては、後者の場合について着目し、次
の条件式に示す規則に基づいて露光パターンPSの設定
を行う。
The reason why the arrangement of the black elements EMB is different in the exposure pattern PS having the adjacent Z address AZ is that it is necessary to increase the density of the black elements EMB to the target density.
There are two cases: a case where the total number of B is increased, and a case where the position of the black element EMB is moved to achieve the target density.
In the present embodiment, attention is paid to the latter case, and the exposure pattern PS is set based on the rule shown in the following conditional expression.

【0054】|F(AX1〜AX2,AY1〜AY2,
AZ)−F(AX1〜AX2,AY1〜AY2,AZ−
1)|≦|F(0〜m−1,0〜n−1,AZ)−F
(0〜m−1,0〜n−1,AZ−1)+(m×n×
α)| ここで、AX1及びAX2は露光パターンPSのXアド
レスAX(AX=0,1,2…,m−1)の中の任意の
値、AY1及びAY2は露光パターンPSのYアドレス
AY(AY=0,1,2…,n−1)の中の任意の値、
AZは濃度情報に対応するZアドレスの値、F(AX1
〜AX2,AY1〜AY2,AZ)は任意のAZで指定
される露光パターンについて(AX1,AY1)から
(AX2,AY2)の範囲の領域に含まれる黒要素の個
数をカウントする関数、αは係数である。係数αとし
て、例えば0.03が用いられる。
| F (AX1 to AX2, AY1 to AY2,
AZ) -F (AX1-AX2, AY1-AY2, AZ-
1) | ≦ | F (0−m−1,0−n−1, AZ) −F
(0-m-1,0-n-1, AZ-1) + (m × nx)
α) | where AX1 and AX2 are arbitrary values in the X address AX (AX = 0, 1, 2,..., m−1) of the exposure pattern PS, and AY1 and AY2 are the Y addresses AY ( AY = 0, 1, 2,..., N-1)
AZ is the value of the Z address corresponding to the density information, and F (AX1
To AX2, AY1 to AY2, AZ) are functions for counting the number of black elements included in the region from (AX1, AY1) to (AX2, AY2) for an exposure pattern designated by an arbitrary AZ, and α is a coefficient It is. For example, 0.03 is used as the coefficient α.

【0055】上述の条件式の左辺は、隣合うZアドレス
AZをもった露光パターンPSの黒要素EMBの配列の
差異を評価する部分であり、黒要素EMBの配列が異な
る程値が大きくなる。右辺の絶対値記号の中の第1項及
び第2項は、ZアドレスAZの増加により増加する黒要
素EMBの個数を表わす。第3項は、目標の濃度とする
ために位置を移動させる黒要素EMBの個数に制限を加
えるための部分である。
The left side of the above conditional expression is a portion for evaluating the difference in the arrangement of the black elements EMB of the exposure pattern PS having the adjacent Z addresses AZ, and the value becomes larger as the arrangement of the black elements EMB is different. The first and second terms in the absolute value symbols on the right side represent the number of black elements EMB that increase with an increase in the Z address AZ. The third term is a part for limiting the number of black elements EMB whose positions are moved to achieve the target density.

【0056】上述の条件式は、少なくとも低濃度の領域
において満足するように、露光パターンPSが設定され
る。低濃度の領域において黒筋が目立つからである。図
5に示す例では、露光パターンPSA3と露光パターン
PSA2との関係において、つまりZアドレスAZが
「4」の場合に、総てのXアドレスAX及びYアドレス
AYに対して上述の条件式が成立する。しかし、露光パ
ターンPSA4と露光パターンPSA1との関係におい
て、つまりZアドレスAZが「2」の場合に、AX1=
0、AY1=0、AX2=6、AY2=0としたとき、
条件式の左辺は「2」右辺は「0.08」となり、条件
式は成立しない。したがって、露光パターンPSA4又
は露光パターンPSA1のいずれかの内容を設定し直す
必要がある。
The exposure pattern PS is set so that the above conditional expression is satisfied at least in a low density area. This is because black streaks are conspicuous in the low concentration region. In the example shown in FIG. 5, in the relationship between the exposure pattern PSA3 and the exposure pattern PSA2, that is, when the Z address AZ is “4”, the above conditional expression is satisfied for all the X addresses AX and the Y addresses AY. I do. However, in the relationship between the exposure patterns PSA4 and PSA1, that is, when the Z address AZ is “2”, AX1 =
0, AY1 = 0, AX2 = 6, AY2 = 0,
The left side of the conditional expression is “2” and the right side is “0.08”, and the conditional expression is not satisfied. Therefore, it is necessary to reset the contents of either the exposure pattern PSA4 or the exposure pattern PSA1.

【0057】そこで、本実施形態においては、Zアドレ
スAZが「1」の露光パターンPSとして、図5(D)
に示す露光パターンPSA4に代えて図12(J)に示
す露光パターンPSA5を用いる。この露光パターンP
SA5と露光パターンPSA1との間においては、図1
3(K)(L)に示す不整パターンPSX5,6が生じ
る。
Therefore, in the present embodiment, the exposure pattern PS having the Z address AZ of “1” is used as the exposure pattern PS in FIG.
An exposure pattern PSA5 shown in FIG. 12J is used instead of the exposure pattern PSA4 shown in FIG. This exposure pattern P
1 between SA5 and the exposure pattern PSA1.
Irregular patterns PSX5 and 6 shown in 3 (K) and (L) are generated.

【0058】不整パターンPSX4,5,6のドット面
積率は、5.2ergをしきい値として、それぞれ
「1.5」「5.2」「0.0」である。露光パターン
PSのドット面積率の変化が大きくなり多少階調はジャ
ンプすることとなるが、境界部分とパターン部分のドッ
ト面積率の差は2%未満となるため、白筋又は黒筋など
の画像ノイズは現れない。
The dot area ratios of the irregular patterns PSX4, 5, 6 are "1.5", "5.2" and "0.0", respectively, with 5.2erg as a threshold value. Although the change in the dot area ratio of the exposure pattern PS is large and the gradation jumps slightly, the difference in the dot area ratio between the boundary portion and the pattern portion is less than 2%. No noise appears.

【0059】図14はパターンROM31に格納される
他の露光パターンPSBの例を示す図である。図14に
おいて、露光パターンPSBは、4×4ドットの正方マ
トリックスの各ドットDTを横方向に4分割して16×
4のマトリックスとし、その各要素EMについて「0」
を白で「1」を黒で示したものである。
FIG. 14 is a diagram showing an example of another exposure pattern PSB stored in the pattern ROM 31. In FIG. 14, an exposure pattern PSB is obtained by dividing each dot DT of a square matrix of 4 × 4 dots into four parts in the horizontal direction to obtain a 16 ×
4, and each element EM is “0”
Are shown in white and “1” is shown in black.

【0060】これらの露光パターンPSB1,PSB2
−1,PSB2−2,PSB2−3,PSB3のドット
面積率は、5.2ergをしきい値として、それぞれ
「30.2」「31.0」「31.3」「30.9」
「32.2」である。
These exposure patterns PSB1, PSB2
The dot area ratio of -1, PSB2-2, PSB2-3, and PSB3 is "30.2", "31.0", "31.3", and "30.9", respectively, with 5.2 erg as a threshold value.
“32.2”.

【0061】そこで、パターンROM31に、露光パタ
ーンPSB1,PSB2,PSB3の順にZアドレスA
Zを1つずつ異ならせ、例えばZアドレスAZを「3
0」「31」「32」として格納する。このとき、露光
パターンPSB2として、露光パターンPSB2−1,
PSB2−2,PSB2−3のいずれかをそれぞれ用い
た場合について説明する。
Accordingly, the Z address A is stored in the pattern ROM 31 in the order of the exposure patterns PSB1, PSB2 and PSB3.
Z is changed one by one. For example, the Z address AZ is changed to “3”.
0, 31 and 32 are stored. At this time, as the exposure pattern PSB2, the exposure pattern PSB2-1,
A case where one of PSB2-2 and PSB2-3 is used will be described.

【0062】まず、露光パターンPSB2−1を用いた
場合には、上述の条件式は、ZアドレスAZが「32」
の場合に、例えばAX1=0、AY1=0、AX2=
8、AY2=0で成立しなくなる。また、副走査方向に
濃度が段階的に変化するグラデーション画像を印刷した
場合に、ZアドレスAZが「32」と「31」である場
合の境界部分に生じると考えられる不整パターンPSX
のドット面積率は最大で「40.8」、最小で「21.
8」となり、白筋又は黒筋が発生してしまう。
First, when the exposure pattern PSB2-1 is used, the above-mentioned conditional expression satisfies the condition that the Z address AZ is "32".
, For example, AX1 = 0, AY1 = 0, AX2 =
8, AY2 = 0 is not satisfied. Further, when a gradation image whose density changes stepwise in the sub-scanning direction is printed, the irregular pattern PSX which is considered to be generated at the boundary portion when the Z address AZ is “32” and “31”
Has a maximum dot area ratio of “40.8” and a minimum of “21.
8 ", and white or black streaks occur.

【0063】次に、露光パターンPSB2−2を用いた
場合には、上述の条件式は、総てのXアドレスAX、Y
アドレスAY、及びZアドレスAZについて成立し、Z
アドレスAZが「32」と「31」である場合の境界部
分に生じると考えられる不整パターンPSXのドット面
積率は、最大で「34.2」、最小で「30.7」とな
り、その差はそれぞれ「2.0」「0.6」と小さくな
って白筋又は黒筋は発生しない。
Next, when the exposure pattern PSB2-2 is used, the above-mentioned conditional expression satisfies all X addresses AX, Y
Address AY and Z
The dot area ratio of the irregular pattern PSX considered to occur at the boundary when the addresses AZ are “32” and “31” is “34.2” at the maximum and “30.7” at the minimum, and the difference is Each becomes "2.0" and "0.6", and no white streaks or black streaks occur.

【0064】また、露光パターンPSB2−3を用いた
場合にも、上述の条件式は、総てのXアドレスAX、Y
アドレスAY、及びZアドレスAZについて成立し、Z
アドレスAZが「32」と「31」である場合の境界部
分に生じると考えられる黒要素EMBの配列は、露光パ
ターンPSB2−3又は露光パターンPSB3と同一と
なり、不整パターンPSXは生じない。したがって白筋
又は黒筋は発生しない。
In the case where the exposure pattern PSB2-3 is used, the above-mentioned conditional expression also satisfies all the X addresses AX, Y
Address AY and Z
The arrangement of the black elements EMB considered to occur at the boundary when the address AZ is “32” and “31” is the same as the exposure pattern PSB2-3 or the exposure pattern PSB3, and the irregular pattern PSX does not occur. Therefore, no white streaks or black streaks occur.

【0065】このように、露光パターンPSB1と露光
パターンPSB3との間の露光パターンPSB2とし
て、条件式を満足しない露光パターンPSB2−1を採
用することなく、条件式を満足する露光パターンPSB
2−2又は露光パターンPSB2−3を採用することに
より、白筋又は黒筋などの不整合が発生することを防止
することができる。
As described above, without using the exposure pattern PSB2-1 which does not satisfy the conditional expression as the exposure pattern PSB2 between the exposure pattern PSB1 and the exposure pattern PSB3, the exposure pattern PSB which satisfies the conditional expression is used.
By employing 2-2 or the exposure pattern PSB2-3, it is possible to prevent occurrence of mismatch such as white streaks or black streaks.

【0066】上述の実施形態においては、半導体レーザ
21を用いた走査光学系11を例にとって説明したが、
LEDアレイ、液晶、PLZTなどを用いた光学系であ
ってもよい。本発明は、電子写真法以外の方法によって
画像を記録し、又は画像を可視化して記録(表示)する
場合にも適用することができる。
In the above embodiment, the scanning optical system 11 using the semiconductor laser 21 has been described as an example.
An optical system using an LED array, liquid crystal, PLZT, or the like may be used. The present invention can also be applied to the case where an image is recorded by a method other than the electrophotographic method, or the image is visualized and recorded (displayed).

【0067】[0067]

【発明の効果】請求項1及び請求項2の発明によると、
拡張ディザ法を用いたときに、画像濃度が連続的に変化
した場合においても、隣合う階調レベルの境界部分に白
筋又は黒筋などの不整合が現れない階調記録方法を提供
することができる。
According to the first and second aspects of the present invention,
Provided is a gradation recording method in which inconsistency such as a white streak or a black streak does not appear at a boundary portion between adjacent gradation levels even when an image density continuously changes when an extended dither method is used. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るプリンタ装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a printer device according to the present invention.

【図2】走査光学系の概略を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a scanning optical system.

【図3】半導体レーザの変調回路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a modulation circuit of the semiconductor laser.

【図4】アドレス指定のタイミングを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing timing of address designation.

【図5】露光パターンPSAの例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an exposure pattern PSA.

【図6】図5に示す露光パターンに対応する照射エネル
ギーの状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state of irradiation energy corresponding to the exposure pattern shown in FIG.

【図7】図5に示す露光パターンに対応する記録紙上の
記録状態を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a recording state on recording paper corresponding to the exposure pattern shown in FIG. 5;

【図8】光ビームの横方向移動による照射エネルギーの
分布状態を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a distribution state of irradiation energy due to a lateral movement of a light beam.

【図9】拡張ディザ法により現れる白筋及び黒筋の例を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of white streaks and black streaks appearing by the extended dither method.

【図10】拡張ディザ法により現れる不整パターンの例
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of an irregular pattern appearing by the extended dither method.

【図11】拡張ディザ法により現れる不整パターンの例
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of an irregular pattern appearing by the extended dither method.

【図12】本実施形態において図5(D)に示す露光パ
ターンに代えて用いられる露光パターンを示す図であ
る。
FIG. 12 is a view showing an exposure pattern used in place of the exposure pattern shown in FIG. 5D in the present embodiment.

【図13】拡張ディザ法により現れる不整パターンの例
を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of an irregular pattern appearing by the extended dither method.

【図14】パターンROMに格納される他の露光パター
ンの例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an example of another exposure pattern stored in a pattern ROM.

【図15】IH法に用いられる濃度パターンの例を示す
図である。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a density pattern used for the IH method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プリンタ装置 PS,PSA,PSB 露光パターン PSX 不整パターン EMB 黒要素 1 Printer device PS, PSA, PSB Exposure pattern PSX Irregular pattern EMB Black element

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画像を主走査方向及び副走査方向に走査
し、前記画像の各画素に対応して照射されるエネルギー
の量を制御することによって階調性を得るようにした階
調記録方法であり、m×n個(m,nは0又は正の整
数)の画素からなるマトリックス内における前記エネル
ギーの総照射量が同一である複数のマトリックスに対し
て、前記エネルギーを照射する位置を互いに異ならせる
ことによって互いに異なる階調の記録を行う階調記録方
法において、 前記マトリックスにおけるXアドレス(0,1,2…,
m−1)の中の任意の値をAX1及びAX2とし、前記
マトリックスにおけるYアドレス(0,1,2…,n−
1)の中の任意の値をAY1及びAY2とし、前記マト
リックス内における露光位置を示す露光パターンの濃度
情報に対応するアドレスの値をAZとし、任意のAZで
指定される露光パターンについて(AX1,AY1)か
ら(AX2,AY2)の範囲の領域に含まれる黒要素の
個数をカウントする関数をF(AX1〜AX2,AY1
〜AY2,AZ)とし、αを係数としたとき、少なくと
も低濃度の領域において次の条件式、 |F(AX1〜AX2,AY1〜AY2,AZ)−F
(AX1〜AX2,AY1〜AY2,AZ−1)|≦|
F(0〜m−1,0〜n−1,AZ)−F(0〜m−
1,0〜n−1,AZ−1)+(m×n×α)| が成立するようにした階調記録方法。
1. A gradation recording method in which an image is scanned in a main scanning direction and a sub-scanning direction, and gradation is obtained by controlling the amount of energy irradiated corresponding to each pixel of the image. In a matrix composed of m × n pixels (m and n are 0 or positive integers), a plurality of matrices having the same total irradiation amount of the energy are mutually irradiated with the energy irradiation positions. In a gradation recording method for recording gradations different from each other by making them different, an X address (0, 1, 2,...,
m-1) are defined as AX1 and AX2, and the Y address (0, 1, 2,..., n-
The arbitrary values in 1) are AY1 and AY2, the address value corresponding to the density information of the exposure pattern indicating the exposure position in the matrix is AZ, and the exposure pattern specified by the arbitrary AZ is (AX1, A function for counting the number of black elements included in the range of (AY1) to (AX2, AY2) is represented by F (AX1 to AX2, AY1).
AAY2, AZ) and α as a coefficient, at least in the low concentration region, the following conditional expression: | F (AX1 to AX2, AY1 to AY2, AZ) -F
(AX1 to AX2, AY1 to AY2, AZ-1) | ≦ |
F (0-m-1,0-n-1, AZ) -F (0-m-
1,0-n-1, AZ-1) + (m × n × α) |
【請求項2】前記係数として、実質的に0.03が用い
られてなる、請求項1記載の階調記録方法。
2. The gradation recording method according to claim 1, wherein substantially 0.03 is used as said coefficient.
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