(57)【要約】【課題】細かい文字よりなる原稿を読みづらくすることなく、トナーの消費量も押さえることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】印字すべき画像データの黒率ＢＲを求め、この黒率ＢＲの大なるほど小％のデューティをデューティレジスタ４７に設定するとともに、黒率ＢＲに応じて間引きパターン種別をパターン種別レジスタ４１に設定し、パターン種別レジスタ４１の記憶種別の間引きパターンを間引きパターンメモリ４４から読み出し、この間引きパターンとＥｄｇｅ信号とのＯＲ回路４５出力を、印字すべき画像データＶＤａｔａとＡＮＤ回路４６で論理積をとり、その出力を印字すべき黒画素データとしてレベル変調回路４８に入力し、この黒画素データをデューティレジスタ４７に記憶のデューティでレーザダイオード４９に与える。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の黒率を検出する黒率検出手段と、トナーセーブ可能な電子写真方式による画像形成部と、黒率検出手段で検出された黒率に基づき、画像形成部のトナーセーブ率を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
原稿の画像を読み取り、画素毎の画像データを出力する原稿読取部を備え、前記黒率検出手段は、画像データを画素毎に加算して黒率を検出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成部は、レーザプリンタであり、画素毎のレーザ照射時間、黒画素の間引きの少なくともいずれか一方により、トナーセーブを行うことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、ファクシミリ装置、複写機能・ファックス機能等の多機能を有する複合機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真方式の画像形成装置において、トナーの使用量を減らすために、トナーセーブモードが採用されている。従来のトナーセーブモードとしては、ａ．１ドットについてのレーザの照射時間を短くする（例えば、特許文献１参照）。ｂ．黒べた部分では、黒画素を間引く（例えば、特許文献２参照）、等の方法が採用されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１８１０８８号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平７−４６３９１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
画像形成装置において、トナーセーブを行うかどうかは、装置の操作パネルのキー操作や、ホストコンピュータの指令に基づき、設定される。しかしながら、上記した従来のトナーセーブ方法では、トナーモードが設定されているときには、画像の内容如何にかかわらず、上記トナーセーブが施されるので、細かい文字等よりなる原稿では、文字の濃度が低下して読みづらくなるという問題がある。
【０００６】
この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、細かい文字よりなる原稿を読みづらくすることなく、トナーの消費量も押さえることができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の画像形成装置は、画像の黒率を検出する黒率検出手段と、トナーセーブ可能な電子写真方式による画像形成部と、黒率検出手段で検出された黒率に基づき、画像形成部のトナーセーブ率を制御する制御手段と、を備えている。
【０００８】
この発明の画像形成装置では、原稿の画像を読み取り、画素毎の画像データを出力する原稿読取部を備え、前記黒率検出手段は、画像データを画素毎に加算して黒率を検出すると良い。
【０００９】
また、この発明の画像形成装置では、前記画像形成部は、レーザプリンタであり、画素毎のレーザ照射時間、黒画素の間引きの少なくともいずれか一方により、トナーセーブを行うと良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の画像形成装置の一実施形態である複合機（コピー機能、ファックス機能、読み取り機能等の多機能を有する）の構成を示す。
【００１１】
この実施形態複合機は、ＭＰＵ１と、ＮＣＵ２と、ＭＯＤＥＭ３と、ＲＯＭ４と、ＲＡＭ５と、画像メモリ６と、ＣＣＤラインイメージセンサ７と、画像処理部８と、スキャナ機構制御部９と、読取用ＣＯＤＥＣ１０と、イメージメモリ１１と、操作部１２と、表示部１３と、通信用ＣＯＤＥＣ１４と、プリント用ＣＯＤＥＣ１５と、プリント用画像処理部１６と、プリンタエンジン１７と、ページメモリ１８と、システムバス１９と、イメージバス２０、２１とを備えている。
【００１２】
ＭＰＵ１は、この実施形態複合機の全体を制御する機能を有する。このＭＰＵ１には、ＮＣＵ（Ｍｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２、ＭＯＤＥＭ３が接続されている。ＮＣＵ２は、ＭＰＵ１によって制御されて、回線２２と当該複合機との接続を制御するとともに、通信相手の電話番号に応じたダイヤルパルスを送出する機能及び着信を検出する機能を有する。なお、回線２２は、一般公衆回線網（ＰＳＴＮ）に接続されている。
【００１３】
ＭＯＤＥＭ３は、送信データの変調及び受信データの復調、具体的にはデジタル信号である送信データをアナログの音声信号に変調して、ＮＣＵ２を介して回線２２に送出し、また逆に、回線２２からＮＣＵ２を介して、受信したアナログの音声信号をデジタル信号に復調する。ＲＯＭ４は、この複合機全体の動作を制御するためのプログラム等を予め記憶してある。ＲＡＭ５は、ＭＰＵ１による制御に必要なデータ及び制御動作時に一時記憶が必要なデータ等を記憶する。画像メモリ６は、ＣＣＤラインイメージセンサ７で読み取った画像データを記憶し、または外部から回線２２とＭＯＤＥＭ３を介して、受信した画像データを記憶する。
【００１４】
ＣＣＤラインイメージセンサ７は、原稿画像の読み取りを行い、画像データを画像処理部８に入力する。画像処理部８は、入力された画像データをＡ／Ｄ変換、シェーディング補正、ガンマ補正、２値化処理、原稿の黒画素値の算出等の画像処理を行う。スキャナ機構制御部９は、自動原稿送り機構（ＡＤＦ）、スキャナのキャリッジ（図示せず）等の機構部を駆動するモータを制御する。読取用ＣＯＤＥＣ１０は、読み取った画像データを送信又は記憶するためにＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ方式等により符号化（エンコード）する。イメージメモリ１１は、画像処理部８で処理された画像データを記憶する。
【００１５】
操作部１２は、トナーセーブモードキー１２ａの他、コピーモード・ファックスモード等のモードを切り換えるモード切換キー、スタートキー、電話番号やファックス番号等の数字を入力するためのテンキー、ワンタッチキー、短縮キー、その他種々の動作を指示するためのキーを有する。トナーセーブモードキー１２ａは、トナーセーブモードを設定するときに、操作するキーである。表示部１３は、操作部１２の操作により入力された電話番号、ファックス番号、プリンタのトナー残量等の種々の情報を表示する。
【００１６】
通信用コーディック１４は、読み取った画像データを送信するために符号化する。プリント用ＣＯＤＥＣ１５は、プリントすべき画像データを復号（デコード）する。プリント用画像処理部１６は、ページメモリ１８に記憶してあるプリントすべきデータをプリントエンジン１７に供給し、プリント処理を実行する。
【００１７】
画像処理部８は、図２に示すように、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）回路３１と、Ａ／Ｄ変換器３２と、クロック信号発生回路３３と、シェーディング補正回路３４と、シェーディングＲＡＭ３５と、ガンマ補正回路３６と、２値化回路３７と、直／並（Ｓ／Ｐ）変換回路３８と、加算器３９とから構成されている。
【００１８】
ＡＦＥ回路３１は、ＣＣＤラインイメージセンサ７からの画像データをアナログ増幅して出力する。Ａ／Ｄ変換器３２は、ＡＦＥ回路３１からのアナログ画像データを多値ディジタルデータに変換する。シェーディングＲＡＭ３５は、原稿が白用紙の場合の読み取りデータ又は白基準板を読み取ったデータを、ＡＦＥ回路３１、Ａ／Ｄ変換器３２を経て取り込み、シェーディング補正用データとして記憶している。シェーディング補正回路３４は、原稿読み取り時のＡ／Ｄ変換器３２よりの出力をシェーディングＲＡＭ３５に記憶してあるシェーディング補正データにより、シェーディング補正し、出力する。ガンマ補正回路３６は、例えば、所定のガンマ補正特性を有し、シェーディング補正後の画像データにガンマ補正を行う。ガンマ補正回路３６は、一般的に画質調整用に使用される。２値化回路３７は、所定のしきい値でガンマ補正回路３６の出力を２値化する。２値化された画像データは、直／並変換回路３８で並列データに変換して、イメージバス２０に出力される。
【００１９】
加算器３９は、シェーディング補正回路３４から出力される画像データの黒値と、自身の出力の黒値とを加算して、黒（画素）値量を累積し、システムバス１９に出力する。ここで言う黒（画素）値の累積値は、多値ディジタルの黒画素の累積であり、大なるほど黒率が大となる。
【００２０】
図３は、プリンタ用画像処理部１６の内部構成を示すブロック図である。このプリンタ用画像処理部１６は、システムバス１９から入力されるパターン種別を記憶するパターン種別レジスタ４１と、Ｖｓｙｎｃ信号をカウントするラインカウンタ４２と、Ｖｃｌｋ信号をカウントする画素カウンタ４３と、これらパターン種別レジスタ４１、ラインレジスタ４２、画素カウンタ４３の記憶データ、カウントデータをアドレスデータとして入力に受ける間引きパターンメモリ４４と、この間引きパターンメモリ４４の出力とＥｄｇｅ信号とを入力に受けるＯＲ回路４５と、このＯＲ回路４５の出力とＶｄａｔａとを入力に受けるＡＮＤ回路４６と、システムバス１９からのデューティ信号を記憶するデューティレジスタ４７と、ＡＮＤ回路４６からの信号とデューティレジスタ４７からのデューティ信号を受けて、レーザ変調信号をレーザダイオード４９に印加するレーザ変調回路４８とから構成されている。
【００２１】
図４は、プリンタ用画像処理回路１６に含まれるＥｄｇｃ信号検出回路を示すブロック図である。このＥｄｇｃ信号検出回路は、印字すべき画像データをパラレル／シリアル変換する並／直変換回路５１と、この並／直変換回路５１の出力を１ラインずつシリアルに記憶するラインバッファ５２、５３と、パターンマッチングメモリ５４とから構成されている。並／直変換回路５１、ラインバッファ５２、５３は印字すべき画像データの３ライン分を記憶するものであり、右端の３つの記憶セルで３×３のマトリクスを構成し、マトリクスの中心の記憶セルＤ０  、０  が現画像ＶＤａｔａを出力するとともに、記憶セルＤ０  、０  の周囲の記憶セルＤ＋１、−１〜Ｄ＋１＋１・Ｄ０  、−１・Ｄ０  、＋１〜Ｄ−１、＋１の各出力をパターンマッチングメモリ５４に入力している。パターンマッチングメモリ５４では、予め記憶してある複数のエッジパターンの１つと一致すると、ＶＤａｔａが原稿画像のエッジであることを示すＥｄｇｅ信号（＝「１」）を出力する。
【００２２】
この実施形態複合機において、トナーセーブモードで印字を行う場合には、印字に先立って、原稿画像の黒率を求め、駆動デューティと間引きパターンを設定する。
【００２３】
次に、図５に示すフロー図を参照して、実施形態複合機のトナーセーブモードにおけるデューティ及び間引きパターンの設定処理を説明する。この処理ルーチンが開始されると、先ずステップＳＴ１において、加算器３９より、当該ページの黒率データＢＲを取り込む。そして、ステップＳＴ２へ移行する。ステップＳＴ２においては、黒率データＢＲが０．０６より小さいか否か判定する。ＢＲ＜０．０６であると、ステップＳＴ３へ移行する。一方、ＢＲ＜０．０６でないと、ステップＳＴ５へ移行する。ステップＳＴ３においては、デューティ１００％をデューティレジスタ４７に設定する。続いて、ステップＳＴ４へ移行し、パターン全黒を設定し、リターンする。このパターン全黒は、後にパターン種別レジスタ４１に記憶される。
【００２４】
ステップＳＴ５においては、黒率データＢＲが０．０６≦ＢＲ＜０．１２であるか否か判定する。判定「はい」の場合は、ステップＳＴ６へ移行する。一方、判定「いいえ」の場合は、ステップＳＴ８へ移行する。ステップＳＴ６においては、デューティ５０％をデューティレジスタ４７に設定する。続いて、ステップＳＴ７へ移行し、パターン全黒を設定し、リターンする。
【００２５】
ステップＳＴ８においては、黒率データＢＲが０．１２≦ＢＲ＜０．２４であるか否か判定する。判定「はい」の場合は、ステップＳＴ９へ移行する。一方、判定「いいえ」の場合は、ステップＳＴ１１へ移行する。ステップＳＴ９においては、デューティ５０％をデューティレジスタ４７に設定する。続いて、ステップＳＴ１０へ移行し、図６に示すパターンａ設定し、リターンする。
【００２６】
ステップＳＴ１１においては、黒率データＢＲが０．２４≦ＢＲ＜０．４８であるか否か判定する。判定「はい」の場合は、ステップＳＴ１２へ移行する。一方、判定「いいえ」の場合は、以降の図示を省略しているが、レーザの更にデューティ比を下げ、パターンの間引き率を大きくする処理を行い、リターンする。ステップＳＴ１２においては、デューティ５０％をデューティレジスタ４７に設定する。続いて、ステップＳＴ１３へ移行し、図６に示すパターンｂを設定し、リターンする。
【００２７】
以上のように、黒率ＢＲが０．０６よりも小さい場合は、デューティ１００％、パターン全黒とし、トナーセーブをしないが、ＢＲが０．２４以上の場合は、デューティを５０％とし、間引きパターンをパターンｂと間引きも行い、デューティ減と間引きの両方でトナーセーブしている。黒率の値によって行うデューティ、間引きの設定は、上記実施形態に限らず、適宜に設定すれば良い。
【００２８】
次に、この実施形態複合機における原稿コピーの処理動作を説明する。ＣＣＤラインイメージセンサ７で読み取られた原稿画像データは、ライン毎に、順次ＡＦＥ回路３１、Ａ／Ｄ変換器３２、シェーディング補正回路３４、ガンマ補正回路３６、２値化回路３７、直／並変換回路３８を経て、イメージデータとして出力され、イメージバス２０よりイメージメモリ１１に記憶される。この際、シェーディング補正回路３４より出力された画像データか加算回路３９にも入力され、黒画素量が累積加算され、累積データＢＲが記憶される。
【００２９】
プリント時に、黒率データＢＲが読み出される。黒率データＢＲに応じたデューティ及び間引きパターンが設定される。設定されたパターン種別（図６に示す全黒パターン、パターンａ、パターンｂのいずれか）がパターン種別レジスタ４１を経て、間引きパターンメモリ４４に入力され、更にラインカウンタ４２、画素カウンタ４３のカウント値も間引きカウンタ４４に入力される。この間引きパターンメモリ４４へのアドレス指定により間引きパターンメモリ４４に記憶された間引きパターン各データは、１データずつアドレスされて出力される。この間引きパターンデータとＥｄｇｅ信号がＯＲ回路４５より出力され、更に画像データＶＤａｔａとの論理積がＡＮＤ回路４６で取られ、この黒ビット出力がデューティレジスタ４７に記憶されているデューティで、レーザ変調回路４８よりレーザダイオード４９に印加され、プリント動作する。
【００３０】
例えば、ＢＲが０．０６以下の場合は、トナーセーブの必要がないので、パターンを全黒設定し、デューティも１００％でレーザダイオード４９を駆動する。一方、黒率データＢＲが０．２４＜ＢＲ＜０．４８と大なる場合は、デューティを５０％とし、パターンも図６のパターンｂを設定し、デューティを下げることと間引きの両方からトナーのセーブを行う。
【００３１】
なお、上記実施形態の図２に示す回路において、加算器３９では多値データをそのまま加算しているが、累算の必要から加算器３９のビット数を非常に大きくする必要がある。そこで、例えば２５６階調（８ビット）で、白がＯＯＨ、黒がＦＦＨとした場合、８ビットの画像データの上位４ビットのみを加算することにより、加算器３９のビット数を削減しても良い。これにより、その後の黒率判定処理を簡略化することができる。
【００３２】
また、上記加算器３９に代えて、２値化回路３８の出力の黒画素数をカウントするカウンタを設け、このカウント値を黒率としても良い。
【００３３】
また、上記実施形態の図３に示す回路において、Ｅｄｇｅ信号をレーザ変調回路４８にも入力し、Ｅｄｇｅ信号が入力されているときには、デューティレジスタ４７に設定されている値に関わらず、１００％のデューティでレーザダイオード４９を駆動しても良い。
【００３４】
【発明の効果】
この発明によれば、原稿の黒率により、トナーセーブ率を制御するので、細かい文字で書かれた原稿等黒部が小さい原稿については、トナーセーブをしない、又はトナーセーブ率を小さくして、文字等のかすれを防止する。一方、黒ベタ部分を含む黒率の高い原稿については、トナーセーブを高くして、トナーの消費量を押さえることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の画像形成装置の一実施形態である複合機の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態複合機の画像処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態複合機のプリント用画像処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】同実施形態複合機のプリント用画像処理部のＥｄｇｅ信号検出回路の内部構成を示すブロック図である。
【図５】同実施形態複合機のトナーセーブのデューティ及び間引きパターンの設定処理を説明するためのフロー図である。
【図６】同実施形態複合機におけるトナーセーブのための間引きパターンを説明する図である。
【符号の説明】
１          ＭＰＵ
２          ＮＣＵ
３          ＭＯＤＥＭ
４          ＲＯＭ
５          ＲＡＭ
６          画像メモリ
７          ＣＣＤラインイメージセンサ
８          画像処理部
９          スキャナ機構制御部
１０        読取用ＣＯＤＥＣ
１１        イメージメモリ
１２        操作部
１２ａ      トナーセーブモードキー
１３        表示部
１４        通信用ＣＯＤＥＣ
１５        プリント用ＣＯＤＥＣ
１６        プリント用画像処理部
１７        プリンタエンジン
１８        ページメモリ
１９        システムバス
２０、２１  イメージバス
３４        シェーディング補正回路
３９        加算器
４１        パターン種別レジスタ
４４        間引きパターンメモリ
４７        デューティレジスタ
４８        レーザ変調回路
４９        レーザダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004258176.tif 000006
【図５】
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【図６】
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