(57)【要約】【課題】簡単な回路構成で注目画素について、トナーセーブをかけるかどうかを判定することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】注目画素の周囲の画素の２値データを、それぞれラッチ回路３１−１１  、３１−２１  、……、３１−３３  に保持するとともに、各３１−１１  、３１−２１  、……、３１−３３  （３１−２２  を除く）に対応して設けるレジスタ３４−１１  、３４−２１  、……、３４−３３  に各周囲画素に対応して決められた重みを記憶しておき、かつ各ラッチ回路３１−１１  、３１−２１  、……、３１−３３  （３１−２２  を除く）に対応して設けられ、対応するラッチ回路が「１」を保持するとき、対応するレジスタの記憶する重みを出力するゲート回路３５−１１  、３５−２１  、……、３５−３３  を備え、ゲート回路３５−１１  、３５−２１  、……、３５−３３  の出力を加算器３７で加算し、得た加算値が高い程、注目画素の露光量を小さく決定する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
注目画素の周囲の画素のデータを保持する保持手段と、各保持手段に対応して重みを発生する重み発生手段と、各保持手段で保持されたデータに対応する重みを付与する重み付与手段と、各重み付与手段の出力に基づき、注目画素に対する露光エネルギーを決定する決定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】
前記重み付与手段は、データと重みとの乗算をとる乗算手段であり、決定手段は、各重み付与手段の出力を加算する加算手段を備え、加算手段の加算値を１又は２以上の基準値と比較して、露光エネルギーを決定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】
注目画素の周囲の画素のデータを抽出するステップと、抽出された各データに重みを付与するステップと、重みを与えられたデータを加算するステップと、加算された値に基づいて、注目画素に対する露光エネルギーを決定するステップとからなることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写装置、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置として知られるレーザプリンタでは、従来、黒ベタ部分の内部まで１００％の光量で潜像を形成すると、大量のトナーが付着し、トナーが大量に消費されるだけでなく、トナーの尾引き等、用紙の上に記録される画像の質が低下する問題もある。これらの問題を解決するために、マトリクスを用いて、周囲の画素の白黒分布により、黒ベタ内の画素に対する光量を低下させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２７６３３３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の技術では、注目画素と、その周囲画素からなるマトリクスを用い、周囲画素の白黒の分布で注目画素をトナーセーブするかどうかを決めている。実際には、周囲画素の値をアドレスとしてメモリに入力し、出力されるデータに基づいてトナーセーブが行われる。しかし、メモリが必要となるなど、回路規模が増大する。特にマトリクスのサイズが大きくなり、画像データが多値となると、この問題、すなわち大きなメモリ容量を必要とする問題が一層顕著なものとなる。
【０００５】
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、簡単な回路構成で注目画素について、トナーセーブをかけるかどうかを判定することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の画像形成装置は、注目画素の周囲の画素のデータを保持する保持手段と、各保持手段に対応して重みを発生する重み発生手段と、各保持手段で保持されたデータに対応する重みを付与する重み付与手段と、各重み付与手段の出力に基づき、注目画素に対する露光エネルギーを決定する決定手段とを備えている。
【０００７】
この発明の画像形成装置において、前記重み付与手段は、データと重みとの乗算をとる乗算手段であり、決定手段は、各重み付与手段の出力を加算する加算手段を備え、加算手段の加算値を１又は２以上の基準値と比較して、露光エネルギーを決定すると良い。
【０００８】
この発明の画像形成方法は、注目画素の周囲の画素のデータを抽出するステップと、抽出された各データに重みを付与するステップと、重みを与えられたデータを加算するステップと、加算された値に基づいて、注目画素に対する露光エネルギーを決定するステップとからなる。
【０００９】
【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。
【００１０】
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、スキャナ（画像読取部）７と、操作部８と、表示部９と、ＣＯＤＥＣ１０と、プリンタ用ＣＯＤＥＣ１１と、プリンタ用画像処理回路１２と、ページメモリ１３と、ＬＳＵ１４と、プリンタ機構制御部１５と、システムバス１６と、イメージバス１７とを備えている。
【００１１】
ＭＰＵ１は、ＲＯＭ４に記憶するプログラムに従い、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（Ｎｅｔｗｏｒｋ  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１８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１８は、一般公衆回線網（ＰＳＴＮ）に接続されている。
【００１２】
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１８に送出し、また逆に、回線１８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、スキャナ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１８とＭＯＤＥＭ３を介して、受信した画像データを記憶する。
【００１３】
スキャナ７は、シェーディング板や原稿画像を光電変換して読み取る。また、スキャナ７は、ＣＣＤラインイメージセンサで読み取った画像データにつき、種々の処理を実行する。
【００１４】
操作部８は、スタートキー、コピーモード・ファクシミリモード等のモードを切り換えるモード切換キー、電話番号やファクシミリ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。表示部９は、操作部８の操作により入力された電話番号、ファクシミリ番号、プリンタのトナー残量等の種々の情報を表示する。
【００１５】
ＣＯＤＥＣ１０は、読み取り原稿データや記憶されている画像データを送信するために、ＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ方式等により、符号化（エンコード）する。プリンタ用ＣＯＤＥＣ１１は、受信画像データを読み取りデータを記録するために復号（デコード）する。
【００１６】
プリンタ用画像処理回路１２は、例えば受信した画像データ、読み取り画像データをプリントする場合の画像処理を制御する。このプリンタ用画像処理回路１２にトナーセーブ回路１２ａを含む。ページメモリ１３は、プリントすべき画像データを記憶する。レーザプリンタ制御ユニット１４は、プリンタ用画像処理回路１２からの信号に基づいて、レーザプリンタのプリント動作を制御する。プリンタ機構制御部１５は、プリンタの用紙の供給、搬送等を制御する。
【００１７】
トナーセーブ回路１２ａは、図２に示す注目画素の周囲画素のデータ累積を算出する回路２１と、図３に示す露光エネルギー決定回路２２から構成されている。図２に示すデータ累積回路２１は、入力される画像データＶ−Ｄａｔａを、シリアルに順次に受けて、画素毎に記憶するラッチ回路３１−１１  、３１−２１  、３１−３１  と、ラッチ回路３１−３１  より出力される１ライン分の画像データを受けて記憶するラインメモリ３２と、このラインメモリ３２の記憶データをシリアルに順次に受けて、画素毎に記憶するラッチ回路３１−１２  、３１−２２  、３１−３２  と、ラッチ回路３１−３２  より出力される１ライン分の画像データを受けて記憶するラインメモリ３３と、このラインメモリ３３の記憶データをシリアルに順次に受けて画素毎に記憶するラッチ回路３１−１３  、３１−２３  、……、３１−３３  と、各ラッチ回路３１−１１  、３１−２１  、……、３１−３３  （３１−２２  は除く）に対応して、それぞれ設けられ、周囲各画素の重み係数を記憶するレジスタ３４−１１  、３４−２１  、……、３４−３３  と、同じく各ラッチ回路３１−１１  、３１−２１  、……、３１−３３  （３１−２２  は除く）に対応して設けられ、対応するラッチ回路の記憶値が「１」のとき、対応するレジスタの出力を導出するゲート回路３５−１１  、３５−２１  、……、３５−３３  と、各レジスタ３４−１１  、３４−２１  、……、３４−３３  に選択信号を与えるアドレスデコーダ３６と、ゲート回路３５−１１  、３５−２１  、……、３５−３３  の各出力を受けて加算する加算器３７とを備えている。アドレスデコーダ３６は、各レジスタ３４−１１  、３４−２１  、……、３４−３３  に重み係数を記憶させる時に用いられる。ＭＰＵ１はアドレスを出力することにより、レジスタ３４−１１  、３４−２１  、……、３４−３３  の１つを選択し、選択されたレジスタに重み係数を書き込む。通常この処理は、電源投入時やプリントジョブ開始時に行われる。
【００１８】
図４に示す３×３の画素で、注目画素Ｉの画素データが、上記データ累積回路２１に入力される場合を想定する。なお、重み係数は、注目画素Ｉの相隣る上下左右の画素ｂ、ｄ、ｅ、ｇを２とし、斜め方向の画素ａ、ｃ、ｊ、ｈは１とする。
【００１９】
入力される画像データＶ−Ｄａｔａの各画素Ｖａ  、Ｖｂ  、……、Ｖｈ  が例えば全部「１」であると、各ラッチ回路３１−１１  、３１−２１  、……、３１−３３  には、全て「１」が記憶されるので、各ゲート回路３５−１１  、３５−２１  、……、３５−３３  は、全て開状態となり、レジスタ３４−２１  、３４−１２  、３４−３２  、３４−２３  から「２」が出力され、レジスタ３４−１１  、３４−２１  、３４−１３  、３４−３３  から「１」が出力されて、加算器３７に入力され、加算値１２が出力される。
【００２０】
また、例えば入力される画像データＶ−Ｄａｔａのうち、画素Ｖａ  、Ｖｄ  、Ｖｆ  、Ｖｇ  が「０」で、その他のＶｂ  、Ｖｃ  、Ｖｅ  、Ｖｈ  が「１」であるとすると、ラッチ回路３１−２１  、３１−３１  、３１−３２  、３１−３３  に「１」が記憶され、応じてゲート回路３５−２１  、３５−３１  、３５−３２  、３５−３３  のみが開かれ、レジスタ３４−２１  、３４−２３  からゲート回路３５−２１  、３５−２３  を介して「２」が出力され、レジスタ３４−３１  、３４−３３  からゲート回路３５−３１  、３５−３３  を経て「１」が出力され、加算器３７より加算値６が出力される。
【００２１】
また、例えば入力される画像データＶ−Ｄａｔａのうち、画素Ｖａ  、Ｖｆ  が「１」で、そのための画素Ｖｂ  、Ｖｃ  、Ｖｄ  、Ｖｅ  、Ｖｇ  、Ｖｈ  が「０」であるとすると、ラッチ回路３１−１１  、３４−１３  に「１」が記憶され、応じてゲート回路３５−１１  、３５−１３  のみが開かれ、レジスタ３４−１１  、３４−１３  からゲート回路３５−１１  、３５−１３  を介して「１」が出力され、加算器３７より加算値２が出力される。
【００２２】
露光エネルギー決定回路２２は、図３に示すように、加算器３７の加算出力値を受けて、加算値に応じたデューティ比信号を出力するセレクタ４１と、デューティ比１００％信号発生器４２と、デューティ比７５％信号発生器４３と、デューティ比５０％信号発生器４４と、デューティ比２５％信号発生器４５とを備えている。セレクタ４１には、加算器３７の出力値と、選択すべきデューティ比を対応させた（図５参照）テーブル記憶部４１ａを備えており、加算器３７の出力値（加算値）に応じたデューティ信号を選択する。
【００２３】
上述したデータ累積回路２１の出力例である加算値１２の場合には、セレクタ４１でデューティ比２５％信号の信号を選択し、出力する。このデューティ比２５％信号は、レーザダイオードドライバ４６に与えられ、この信号により、レーザダイオード４７の駆動を行う。この場合は、画像の黒ベタ領域に相当し、注目画素はトナーセーブされてプリントされる。
【００２４】
セレクタ４１に入力される加算値６の場合には、デューティ比７５％信号が選択され、出力される。この場合は、エッジ強調の意味を持つ注目画素のプリントとなる。セレクタ４１に入力される加算値が２の場合には、デューティ比１００％信号が選択され、出力されることになる。
【００２５】
なお、上記実施形態の説明で、画像データの各画素は２値データとして説明したが、この発明は各画素が多値データであっても適用できる。画像データが多値の場合、図２に示す各ゲート３５−１１  、３５−１２  、……、３５−３３  に代えて、乗算器を使用すると良い。更には、重み係数が２ｎ  ならば、乗算器はビットシフト回路に置き換えることができる。また、２値データの場合でも、重み係数が固定でもよい場合には、回路設計時にワイヤロジックで重み係数を設定することができるので、レジスタ、アドレスデコーダが不要となり、更に回路が簡略化される。
【００２６】
【発明の効果】
この発明によれば、注目画素の周囲の画素のデータを抽出し、抽出された各データに重みを付与し、重みを与えたデータを加算し、加算された値に基づいて注目画素に対する露光エネルギーを決定するようにしているので、簡単な回路構成で、注目画素についてトナーセーブをかけるかどうかを判定することができる。また、重み付けによっては、エッジの保存に対して、方向性を持たせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が実施される複合機の構成を示すブロック図である。
【図２】同複合機のプリンタ用画像処理回路の画素データ累算回路を示すブロック図である。
【図３】同複合機のプリンタ用画像処理回路の露光エネルギー決定回路を示すブロック図である。
【図４】同プリンタ用回路の画素データ累算回路において、注目画素の周囲画素のデータ累算を説明するためのフロー図である。
【図５】同プリンタ用画像処理回路の露光エネルギー決定回路におけるデューティ比信号の選択を説明するテーブルを示す図である。
【符号の説明】
１                                  ＣＰＵ
２                                  ＮＣＵ
３                                  ＭＯＤＥＭ
４                                  ＲＯＭ
５                                  ＲＡＭ
６                                  画像メモリ
７                                  スキャナ
８                                  操作部
９                                  表示部
１０                                ＣＯＤＥＣ
１１                                プリント用ＣＯＤＥＣ
１２                                プリンタ用画像処理回路
１２ａ                              トナーセーブ回路
１３                                ページメモリ
１４                                レーザプリンタ制御ユニット
２１                                データ累算回路
２２                                露光エネルギー決定回路
３１−１１  、３１−２１  、……、３１−３３    ラッチ回路
３２                                ラインメモリ
３４−１１  、３４−２１  、……、３４−３３    レジスタ
３５−１１  、３５−２１  、……、３５−３３    ゲート回路
３６                                アドレスデコーダ
３７                                加算器
４１                                セレクタ
４２                                デューティ比１００％信号発生器
４３                                デューティ比７５％信号発生器
４４                                デューティ比５０％信号発生器
４５                                デューティ比２５％信号発生器
４６                                レーザダイオードドライバ
４７                                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】
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【図５】
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