(57)【要約】【課題】ベクター走査方式で媒体に画像を形成するためのデータを生成するデータ生成装置を提供する。【解決手段】ベクター走査方式のマーキング装置で利用される、複数の単位画像データを含むベクターマーキングデータを生成する制御部を含むベクターマーキングデータ生成装置であって、前記制御部は、マーキング対象画像データに対して、副走査方向に断続的に移動しながら主走査方向に移動して、有効画素を検出する第１ステップと、前記有効画素が検出された点から、前記主走査方向に移動しながら有効画素が検出されなくなるまで走査する第２ステップと、前記副走査方向に移動しながら前記第２ステップを繰り返し、前記主走査方向に伸びる有効画素からなる線分を複数含む単位画像データを生成する第３ステップと、前記マーキング対象画像データに対して前記第１ステップ〜第３ステップを繰り返し、前記マーキング対象画像データの全ての有効画素についての単位画像データを生成する第４ステップと、を実行するベクターマーキングデータ生成装置を採用する。【選択図】図２
2017030007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マーキング対象画像データから、ベクター走査方式のマーキング装置で利用される複数の単位画像データを含むベクターマーキングデータを生成する制御部を含むベクターマーキングデータ生成装置であって、
前記制御部は、
前記マーキング対象画像データに対して、副走査方向に断続的に移動しながら主走査方向に移動して、有効画素を検出する第１ステップと、
前記有効画素が検出された点から、前記主走査方向に移動しながら有効画素が検出されなくなるまで走査する第２ステップと、
前記副走査方向に移動して前記第２ステップを繰り返し、前記主走査方向に伸びる有効画素からなる線分を複数含む単位画像データを生成する第３ステップと、
前記マーキング対象画像データに対して前記第１ステップ〜前記第３ステップを繰り返し、前記マーキング対象画像データの全ての有効画素についての単位画像データを生成する第４ステップと、を実行する
ベクターマーキングデータ生成装置。
【請求項２】
複数の単位画像データを含むベクターマーキングデータを利用して、マーキング部を介してベクター走査方式で媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記マーキング部は、
一の単位画像データに基づき、副走査方向に断続的に移動しながら主走査方向に伸びる線分を前記媒体に形成する第１ステップと、
前記ベクターマーキングデータに含まれるすべての単位画像データについてのマーキングが完了するまで、前記一の単位画像データに続く単位画像データに基づき前記第１ステップの処理を繰り返す第２ステップと、を実行する
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、ベクター走査方式で媒体に画像を形成するマーキング装置で利用されるベクターマーキングデータを生成する装置などに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ラスター走査を利用してレーザーなどで媒体に文字などを印字（マーキング）するレーザーマーキング装置があった。例えば、特許文献１には、このような従来のレーザーマーキング装置について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２５５７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようなラスター走査を利用したレーザーマーキング装置では、印字領域内の有効画素が少ない場合には、印字を行わない部分の上方をも走査するため、印字に余計な時間を要していた。一方で、従来行われてきたベクター走査を利用したレーザーマーキングは、ベクター走査に固有の複雑な制御を必要としていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
【０００６】
本発明の一の手段は、
マーキング対象画像データから、ベクター走査方式のマーキング装置で利用される複数の単位画像データを含むベクターマーキングデータを生成する制御部（１０）を含むベクターマーキングデータ生成装置（ＰＣ１）であって、
前記制御部（１０）は、
前記マーキング対象画像データに対して、副走査方向に断続的に移動しながら主走査方向に移動して、有効画素を検出する第１ステップと、
前記有効画素が検出された点から、前記主走査方向に移動しながら有効画素が検出されなくなるまで走査する第２ステップと、
前記副走査方向に移動して前記第２ステップを繰り返し、前記主走査方向に伸びる有効画素からなる線分を複数含む単位画像データを生成する第３ステップと、
前記マーキング対象画像データに対して前記第１ステップ〜前記第３ステップを繰り返し、前記マーキング対象画像データの全ての有効画素についての単位画像データを生成する第４ステップと、を実行する
ベクターマーキングデータ生成装置である。
【０００７】
本発明の別の手段は、
複数の単位画像データを含むベクターマーキングデータを利用して、マーキング部（２１）を介してベクター走査方式で媒体に画像を形成する画像形成装置（レーザーマーカ２）であって、
前記マーキング部（２１）は、
一の単位画像データに基づき、副走査方向に断続的に移動しながら主走査方向に伸びる線分を前記媒体に形成する第１ステップと、
前記ベクターマーキングデータに含まれるすべての単位画像データについてのマーキングが完了するまで、前記一の単位画像データに続く単位画像データに基づき前記第１ステップの処理を繰り返す第２ステップと、を実行する
画像形成装置である。
【０００８】
上記のベクターマーキングデータ生成装置を利用した画像形成装置、または上記画像形成装置によれば、ベクター走査を利用したマーキングのために特別に複雑な制御を行う必要がなくなり、比較的シンプルな処理でベクター走査を活用した媒体に対するマーキングが可能となる。また、ベクター走査を利用した媒体に対する画像形成（マーキング）が可能となり、一般的なラスター走査を利用した媒体に対する画像形成と比較して、短時間での媒体への画像形成（マーキング）を行うことが可能となる。また、ベクター走査を利用した画像形成のための適切な処理により、マーキングデータを生成し、マーキングを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】レーザーマーキングシステムの構成例。
【図２】ベクターマーキングデータ生成処理を示すフローチャート。
【図３】ベクターマーキングデータ生成の動作を示す図。
【図４】ベクターマーキングデータ生成の動作を示す図。
【図５】ベクターマーキングデータ生成の動作を示す図。
【図６】ベクターマーキングデータ生成の動作を示す図。
【図７】ベクターマーキングデータ生成の動作を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態
（１）レーザーマーキングシステムの構成例
（２）動作例
２．補足事項
【００１１】
＜１．実施形態＞
本実施形態の画像処理装置の特徴のひとつは、画素の集合により示されるマーキング対象の画像データから、ベクターマーキングのためのデータ（ベクターマーキングデータ）を生成する点である。さらに、このベクターマーキングのためのデータに基づいて、媒体にレーザーマーキングにより画像を形成する処理にも特徴がある。以下、本実施形態のレーザーマーキングシステムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本実施形態では「ベクターマーキング」または「ベクター走査」として説明することがあるが、これは従来のベクター走査のみを指すのではなく、本実施形態で説明するベクター走査に類似したマーキング処理を指すものである。
【００１２】
＜（１）レーザーマーキングシステムの構成例＞
図１は、本実施形態のレーザーマーキングシステムの機能的構成を示す図である。図１に示されるように、レーザーマーキングシステムは、ＰＣ１、及びレーザーマーカ２を含んで構成される。本実施形態において、ＰＣ１は、ベクターマーキングデータ生成装置の一例であり、レーザーマーカ２は画像形成装置の一例である。
【００１３】
＜ＰＣ１＞
図１に示されるように、ＰＣ１は制御部１０を含んで構成される。なお、ＰＣ１は、制御部１０以外にも、ユーザによる操作を受け付ける入力装置、及びデータを記憶するメモリなどの構成を含んでもよい。
【００１４】
＜制御部１０＞
制御部１０は、ユーザによる操作に基づいて、所定のマーキング対象画像データから、レーザーマーカ２で利用されるベクターマーキングデータを生成する処理を実行する。マーキング対象の画像データは、例えば、有線または無線通信を介して制御部１０が外部から受信する。制御部１０により実行されるベクターマーキングデータ生成の具体例な動作例については後述する。
【００１５】
＜レーザーマーカ２＞
レーザーマーカ２は、媒体３に対してレーザーにより画像（文字列、及び記号などを含む）を形成する処理を実行するよう構成される。レーザーマーカ２は、制御部２０及びマーキング部２１を含んで構成される。
【００１６】
＜制御部２０＞
制御部２０は、ＰＣ１から受け取ったベクターマーキングデータに基づいてマーキング部２１を動作させて、例えばカードなどの媒体３に対して画像を形成させる。制御部２０が受け取るデータは、媒体３に形成すべきマーキング対象画像のデータに基づいて生成されたベクターマーキングデータであるため、制御部２０はこのデータに基づいて特別な処理を行うことなく、マーキング部２１を制御することとなる。
【００１７】
＜マーキング部２１＞
図１に示されるように、マーキング部２１は、レーザーエンジン２１１、ガルバノミラー２１２及びレンズ２１３を含んで構成される。なお、制御部２０が処理するベクターマーキングデータは、マーキング部２１がベクター走査により媒体３に対してレーザーによるマーキングを行うのに適したデータとなっているため、マーキング部２１は通常の処理により動作可能である。
【００１８】
＜レーザーエンジン２１１＞
レーザーエンジン２１１は、レーザーを出力可能に構成され、制御部２０からの指示に応じて、所定のタイミングでレーザーの出力及び停止を行う。
【００１９】
＜ガルバノミラー２１２＞
ガルバノミラー２１２は、制御部２０からの指示に応じて、レーザーエンジン２１１から出力されたレーザーの反射方向を制御し、レンズ２１３を介して媒体３の所望の位置にレーザーを照射させるよう動作する。
【００２０】
＜レンズ２１３＞
レンズ２１３は、ガルバノミラー２１２により反射されたレーザー光を集光するレンズとして機能する。
【００２１】
＜媒体３＞
媒体３は、レーザーマーカ２による画像形成の対象となる媒体であって、例えばプラスチックカードなど、レーザーによるマーキングが可能な種々の材料により形成されている。
【００２２】
＜（２）動作例＞
次に、本実施形態のレーザーマーキングシステムのＰＣ１におけるベクターマーキングデータの生成処理について、図２〜図７を参照しながら説明する。図２は、ベクターマーキングデータ生成処理を示すフローチャートであり、図３〜図７はこのときのデータ処理の概念を説明するための図である。なお、ここで処理される画像データは、座標ごとに、レーザー照射によりマーキングを行う黒部分（黒画素）か、レーザーを照射しない部分（白部分と呼ぶことがある）か、のいずれか一方が設定されている。なお、説明中のｘは主走査方向の軸、ｙは副走査方向の軸を示している。
【００２３】
＜Ｓ１００＞
ユーザにより媒体３に対するレーザーマーキングが開始されると、ＰＣ１の制御部１０は、ユーザにより指定されたマーキング対象の画像データを、レーザーマーカ２により利用されるベクターマーキングデータに変換する処理を開始する（Ｓ１００）。なお、ベクターマーキングデータの生成は必ずしもレーザーマーキング処理の直前に行われる必要はなく、マーキングとは不連続に行われてもよい。
【００２４】
＜Ｓ１１０＞
まず、制御部１０は、マーキング対象画像データを複数のＢｌｏｂ（例えば各文字単位の画像）に分割する処理を行う。図３は、マーキング対象画像データの全体を示す図であり、図４は、分割されたＢｌｏｂを示す図である。図４に示されるように、１つのＢｌｏｂは１つの文字が対応するよう、制御部１０では処理される。なお、必ずしも１つの文字が１つのＢｌｏｂに対応する必要はなく、１つの文字が複数のＢｌｏｂに対応してもよい。次に、制御部１０は、先頭のＢｌｏｂを選択して、その幅（Ｗ）及び高さ（Ｈ）を検出する（Ｓ１１０）。図５は、ここで選択された先頭のＢｌｏｂである「Ｄ」の文字を示す図である。
【００２５】
＜Ｓ１２０＞
次に、制御部１０は、ｙＩｎｄｅｘの値を０の値に初期化し、副走査逆スキャンフラグをクリアする（Ｓ１２０）。副走査逆スキャンフラグとは、後述するように、副走査方向を順方向に対する逆方向とするための識別情報である。この副走査逆スキャンフラグを設定することで、スキャン方向を順方向と逆方向と交互にすることが可能となり、マーキング処理を高速化することが可能となっている。ｙＩｎｄｅｘの値は、副走査方向への画素検出を終了するか否かを判定するための値である。
【００２６】
＜Ｓ１３０＞
次に、制御部１０は、黒検出フラグをクリアする（Ｓ１３０）。黒検出フラグとは、後述するように、主走査方向に伸びる黒画素を一つの線分として検出して単位画像データの集合からなるベクターマーキングデータを生成するために利用される識別情報である。
【００２７】
＜Ｓ１４０＞
次に、制御部１０は、副走査逆スキャンフラグが設定されているか否かを確認する（Ｓ１４０）。ここで、ベクターマーキングデータ生成処理の最初は、上記のＳ１２０の処理により副走査逆スキャンフラグがクリアされているが、後述のＳ３００の処理を経たループにおいては副走査逆スキャンフラグが設定されていることがある。
【００２８】
＜Ｓ１５０〜Ｓ１６０＞
ここで、副走査逆スキャンフラグが設定されていなければ、副走査方向を順方向に設定するため、ｙに初期値の０を代入する（Ｓ１５０）。一方で、副走査逆スキャンフラグが設定されていれば、副走査方向を逆方向に設定するため、ｙに初期値の「Ｈ−１」を代入する（Ｓ１６０）。前述のように、「Ｈ」は処理中のＢｌｏｂの高さであるため、「Ｈ−１」はＢｌｏｂの下端部分の座標を示す。
【００２９】
＜Ｓ１７０＞
次に、制御部１０は、走査方向の座標を示すｘに初期値の０を代入する（Ｓ１７０）。
【００３０】
＜Ｓ１８０＞
次に、制御部１０は、座標（ｘ、ｙ）の画素のデータが黒か否かを判定する（Ｓ１８０）。画像データが黒であった場合には、当該座標を起点に主走査方向に走査を行い、連続して存在する黒の線分を検出する処理を行う。
【００３１】
＜Ｓ１９０＞
上記Ｓ１８０の処理で座標（ｘ、ｙ）の画素が黒であれば、制御部１０は黒検出フラグをセットし、座標（ｘ、ｙ）の画素を画素がある箇所として登録して、座標（ｘ、ｙ）の画素をクリアする。すなわち、座標（ｘ、ｙ）の画素データは、画素データを単位ごとにまとめた単位画像データに移されることとなる。そして、制御部１０はｘに１を加算する（インクリメントする）。
【００３２】
＜Ｓ２００＞
次に、制御部１０は、上記座標（ｘ、ｙ）に連続する、ｘへの１加算を行った後の座標（新たな座標（ｘ、ｙ））の画素が黒であるか否かを判定する（Ｓ２００）。ここでは、黒の画素が連続しているか否かの判定を行っている。新たな座標（ｘ、ｙ）の画素が黒でなく、黒の画素の連続が中断した場合には（Ｓ２００でＮ）、ループを抜けるためＳ２５０の処理に移る。
【００３３】
＜Ｓ２１０＞
ここで、新たな座標（ｘ、ｙ）の画素が黒であれば（Ｓ２００でＹ）、この新たな座標（ｘ、ｙ）の画素を画素がある箇所として登録し、座標（ｘ、ｙ）の画素をクリアする。このようにして、主走査方向に連続する画素の集合からなる線分を抽出していく。
【００３４】
＜Ｓ２２０＞
次に、制御部１０は、ｘがＷ（処理中のＢｌｏｂの幅）と同じか否かを判定する。ｘ＝Ｗではなく、ｘ方向にさらに画素が存在する場合には（Ｓ２２０でＮ）、さらに主走査方向（ｘ方向）に連続する黒の画素があるか否かを判定するためＳ２００の処理に戻る。
【００３５】
＜Ｓ２３０＞
一方で、Ｓ１８０の処理において画素（ｘ、ｙ）が黒ではなかった場合、制御部１０はｘに１を加算（インクリメント）する（Ｓ２３０）。
【００３６】
＜Ｓ２４０＞
ここで、制御部１０は、ｘがＷ（処理中のＢｌｏｂの幅）と同じになったか否かを判定する（Ｓ２４０）。ｘ＝Ｗではなく、ｘ方向にさらに画素が存在する場合には（Ｓ２４０でＮ）、さらに主走査方向（ｘ方向）へのスキャンを行うためＳ１８０の処理に戻る。
【００３７】
＜Ｓ２５０＞
Ｓ２２０の処理またはＳ２４０の処理でｘ＝Ｗとなっていた場合、制御部１０は、副走査逆スキャンフラグが設定されているか否かを判定する（Ｓ２５０）。
【００３８】
＜Ｓ２６０＞
Ｓ２５０の処理において、副走査逆スキャンフラグが設定されていなければ（Ｓ２５０でＹ）、制御部１０はｙに１を加算する（インクリメントする）。この処理は、スキャンする座標を副走査方向に１つ移動させる処理である。
【００３９】
＜Ｓ２７０＞
一方、Ｓ２５０の処理において、副走査逆スキャンフラグが設定されていれば（Ｓ２５０でＮ）、制御部１０はｙから１を減算する。この処理は、副走査方向の逆方向へのスキャンが行われている場合に、スキャンする座標を副走査方向に１つ移動させる処理である。
【００４０】
＜Ｓ２８０＞
Ｓ２６０またはＳ２７０の処理の後、制御部１０はｙＩｎｄｅｘに１を加算する（インクリメントする）（Ｓ２８０）。
【００４１】
＜Ｓ２９０＞
ここで、ｙＩｎｄｅｘの値が、処理中のＢｌｏｂの高さＨと同じであるか否かを判定する（Ｓ２９０）。ｙＩｎｄｅｘの値が、処理中のＢｌｏｂの高さＨと同じではない場合（Ｓ２９０でＮ）、さらに黒の画素を検出するためＳ１７０の処理に戻る。
【００４２】
＜Ｓ３００＞
一方、ｙＩｎｄｅｘの値が、処理中のＢｌｏｂの高さＨと同じである場合（Ｓ２９０でＹ）、さらにｙ方向（副走査方向）にスキャンして黒の画素が検出されるか否かを判定する（Ｓ３００）。
【００４３】
＜Ｓ３１０＞
ｙ方向（副走査方向）に黒の画素が検出されれば（Ｓ３００でＮ）、副走査方向の逆方向に移動しながら黒の画素の検出を行うため、副走査逆スキャンフラグを設定（反転）し（Ｓ３１０）、Ｓ１３０の処理に戻る。
【００４４】
＜Ｓ３２０＞
ｙ方向（副走査方向）に黒の画素が検出されず、処理中のＢｌｏｂに含まれるすべての黒の画素についての検出が完了していれば（Ｓ３００でＹ）、制御部１０は、処理中のＢｌｏｂが、マーキング対象画像データの最終Ｂｌｏｂであるか否かを判定する（Ｓ３２０）。
【００４５】
＜Ｓ３３０＞
処理中のＢｌｏｂがマーキング対象画像データの最終Ｂｌｏｂではなければ（Ｓ３２０でＮ）、制御部１０は、処理対象を次のＢｌｏｂに変更して（Ｓ３３０）、Ｓ１２０以降の処理を実行する。
【００４６】
＜Ｓ３４０＞
一方、処理中のＢｌｏｂがマーキング対象画像データの最終Ｂｌｏｂであれば（Ｓ３２０でＹ）、制御部１０は、ベクターマーキングデータ生成処理を終了する（Ｓ３４０）。
【００４７】
図６及び図７は、上記の処理によって分割された単位画像データの例を示す図である。制御部１０は、処理対象Ｂｌｏｂの文字「Ｄ」について、最初の副走査方向のスキャンにより図６に示されるような登録領域の画素データを含む単位画像データを生成する。このとき、未登録領域の画像データとして、図６の右側の部分の画素データが残存する。次に、制御部１０は、次の逆方向の副走査方向のスキャンにより、図７に示されるような登録領域の画素データを含む単位画像データを生成する。これらの２つの単位画像データは、主走査方向に連続する線分を、副走査方向に複数本分、集合させた画像データとなっている。
【００４８】
このような単位画像データを生成することで、レーザーマーカ２のマーキング部２１での媒体３に対するレーザーマーキング処理が行われる場合には、主走査方向に無駄なスキャン動作をすることなく、レーザーを照射する必要のある個所についてのみスキャンしながらマーキングを実行することができる。これにより、余分なスキャンを行う必要が無い分、より高速なレーザーマーキングを実行可能にすることができる。
【００４９】
＜２．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明は、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
【００５０】
上記実施形態では、ガルバノミラー２１２とレンズ２１３を利用したレーザーマーカ２により媒体３に対してレーザーマーキングをする装置について説明したが、本発明はこの形態に限定されるものではない。
【００５１】
また、上記実施形態では、ＰＣ１の制御部１０にてベクターマーキングデータを生成していたが、この処理はレーザーマーカ２の制御部２０により行われてもよい。ただし、ベクターマーキングデータ生成の処理には比較的多くの演算処理を行う必要があるため、演算処理能力の高いＰＣ１にてベクターマーキングデータ生成処理が行われることがより好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、例えば、媒体に対してベクター走査によりレーザーマーキングを行う装置のために利用されるデータ生成装置などに好適に適用される。
【符号の説明】
【００５３】
１…ＰＣ
１０…制御部
２…レーザーマーカ
２０…制御部
２１…マーキング部
２１１…レーザーエンジン
２１２…ガルバノミラー
２１３…レンズ
【図１】
2017030007.tif 000003
【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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