JP2004219929A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】印字ドットを減らすために複数の低解像度の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の連続性を判断し、その連続性の判断結果に基づいて印字ドットを減らすことができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】データ遅延部５０で作られた主走査方向×副走査方向＝３画素×３ラインのデータ配列Ｄｃ１１〜３３のうち、注目画素Ｄｃ２２と各周辺画素のＤｃ１１〜１３、２１，２３、３１〜３３をそれぞれＡＮＤゲート６５ａ〜ｈに入力することにより注目画素と周辺画素の連続性を判定する。データ遅延部５０で作られた３画素×３ラインのデータ配列が図９（１）のようなパターンの時には、注目画素Ｄｃ２２（黒画素）と各周辺画素のＤｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３をＡＮＤゲート６５ａ〜ｈに入力して得られるパターン判定結果Ｄｄ１ａ〜８ａは、図９（２）に示すようになる。
【選択図】 図８
【解決手段】データ遅延部５０で作られた主走査方向×副走査方向＝３画素×３ラインのデータ配列Ｄｃ１１〜３３のうち、注目画素Ｄｃ２２と各周辺画素のＤｃ１１〜１３、２１，２３、３１〜３３をそれぞれＡＮＤゲート６５ａ〜ｈに入力することにより注目画素と周辺画素の連続性を判定する。データ遅延部５０で作られた３画素×３ラインのデータ配列が図９（１）のようなパターンの時には、注目画素Ｄｃ２２（黒画素）と各周辺画素のＤｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３をＡＮＤゲート６５ａ〜ｈに入力して得られるパターン判定結果Ｄｄ１ａ〜８ａは、図９（２）に示すようになる。
【選択図】 図８
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印字品質とトナーセーブを両立させた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境に対する配慮から複写機、プリンタなどにおいてもさまざまなモード（例えば省エネモード）を搭載した装置が提供されている。また、消費トナーを減らすためのトナーセーブモードも普及してきている。
一方、デジタル複写機のプリンタ化が進み、パソコンからの出力用途で低解像度から高解像度の入力に対応する必要がでてきている。この際の入力としては１００ｄｐｉ程度から１２００ｄｐｉの解像度に対応する必要があり、出力の解像度としては１２００ｄｐｉなので密度変換を行う必要がある。
この場合は密度変換とトナーセーブを組合わせた時は、密度変換後の画像に対してトナーセーブをかけるのが通常のやり方であった。
従来のトナーセーブモードに関する技術としては以下のものがある。
【特許文献１】
特開平０９−３２５６５３号公報
【特許文献２】
特開平０８−１２３２５７号公報
【特許文献３】
特開平０９−０３００４２号公報
【０００３】
トナーセーブモードに関した従来技術としては、ｎ×ｎ画素の特定の白黒パターンと画像データを重ねて白に当たる部分を無条件にマスクしてしまう技術の他に、特許文献１に開示されている技術では、トナーセーブモード時に複数ビットの入力データのうち、特定のビットを強制的に０にする事により印字濃度を下げることが提案されている。特に下位側の略１／２ビットまたは上位側の略１／２ビットを０にして印字濃度を下げることにより無条件にマスクして白にしてしまう事により印字品質が劣化してしまうのを防ぐことが提案されている。
また、特許文献２に開示されている技術では、トナーセーブモード時に１ドットの印字幅を無条件に何段階かで細くして、無条件にマスクして白にすることにより印字品質の劣化を防止している。
さらに、特許文献３に開示されている技術では、画像が白から黒に変化した点を画像のエッジ部として、そこから一定期間トナーセーブ処理を禁止して、１ドット幅の線などに対してトナーセーブがかからないようにして印字品質を向上したままトナーセーブ効果を得ることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１から特許文献３に開示された技術は、密度変換がない場合に１ドットラインの消失を防ぐための技術であり、密度変換により画像データを増やした場合については考慮されていないため、そのような場合にトナーセーブを行うと印字品質が劣化してしまうという不具合があった。
【０００５】
そこで、本発明の第１の目的は、トナーセーブモードが設定されている時には、印字ドットを減らすために複数の低解像度の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の連続性を判断し、その連続性の判断結果に基づいて印字ドットを減らす事により、トナーの消費量を削減しつつ高品位な印字品質を得ることができる画像形成装置を提供することである。
本発明の第２の目的は、画像が連続していると判断した方向については連続性を維持するように高解像度の画像データのその方向を印字画素とし、画像が連続していないと判断した方向については高解像度の画像データのその方向を非印字画素とすることにより、トナーの消費量を削減しつつ高品位な印字品質を得ることができる画像形成装置を提供することである。
本発明の第３の目的は、低解像度の複数の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の配列が特定のパターンに一致する時には、注目画素と周辺画素が共に印字画素でなく連続性がなくても、高解像度の画像データの特定の部分を印字画素とすることにより、トナーの消費量を削減しつつ更に高品位な印字品質を得るができる画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、取得した画像データを基に所定の用紙に画像形成を行う画像形成手段と、この画像形成手段で画像形成を行う際、通常モードで行うか、またはトナーの消費量を低減するトナーセーブモードで行うかを指定するモード指定手段と、低解像度の画像データをｍ×ｎ倍（ｍ、ｎは２以上の整数）に増やして高解像度の画像データを生成する密度変換手段と、低解像度の複数の画像データからなる配列を生成する配列生成手段と、前記配列生成手段にて生成された画像データの配列から注目画素と周辺画素の連続性やデータ配列が特定のパターンに一致しているかを判定するパターン判定手段と、前記密度変換手段により密度変換された画像データと前記パターン判定手段で判定した注目画素と周辺画素の連続性や特定のパターンに一致しているかどうかの判定結果に基づいて、印字するデータ量を減らした高解像度の画像データを生成するトナーセーブ手段と、を備え、前記モード指定手段によりトナーセーブモードが指定されたときには前記トナーセーブ手段により印字するデータ量を減らした画像データにより前記画像形成手段が画像形成を行うことにより、前記第１の目的を達成する。
【０００７】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記パターン判定手段は、前記配列生成手段により生成した密度変換前の低解像度の複数の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の関係を判断して、注目画素と周辺画素が共に印字画素である時に、その周辺画素の方向に画像が連続していると判断し、注目画素か周辺画素のいずれか一方でも非印字画素となる場合は画像に連続性がないと判断し、画像が連続していると判断した方向については連続性を保存するようにその方向の高解像度の画像データを印字画素とし、画像が連続していないと判断した方向についてはその方向の高解像度の画像データを非印字画素とすることにより、前記第２の目的を達成する。
【０００８】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記パターン判定手段は、前記配列生成手段により生成した密度変換前の低解像度の複数の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の関係を判断して、注目画素と周辺画素の配列が特定のパターンに一致するときには、高解像度の画像データの特定の部分を印字画素とすることにより、前記第３の目的を達成する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図１ないし図１７を参照して詳細に説明する。
図１は画像形成装置の実施例としてのデジタル複写機の外観を示す図である。このデジタル複写機１は、本体１０、大量用紙供給装置（以下ＬＣＴ）１１、ソート、穴あけ、ステイプルなどを行うフィニッシャー１２からなり、本体１０の上部には原稿を載置し読み取るための自動原稿供給装置（以下ＡＤＦとする）１３、及び読み取りのためのモード、複写倍率の設定、給紙段の設定、フィニッシャー１２で後処理の設定、オペレータに対する表示などを行う操作部１４を備えている。
また、本体１０の下側及びＬＣＴ１１には給紙部１５及び１６があり、フィニッシャー１２には排紙部１７を備えている。デジタル複写機１の内部は露光光学系、給紙搬送系、現像系、定着系、排紙系等、デジタル複写機の公知の機構、制御装置が内蔵されており、複写機としての動作を実現している。
【００１０】
つまり原稿をＡＤＦ１３の上に載置し、操作部１４上のコピー開始キーを押下することにより、ＡＤＦ１３の下の図示しないコンタクトガラス上に原稿が供給され、その原稿を図示しない照明系、結像光学系により読み取る。そして、読み取った画像データに対して様々な補正・処理を行った後、その画像データに基づき書込系においてレーザーダイオードによりビームを照射し図示しない感光体へ静電潜像を形成する。
その後はいわゆる電子写真のプロセスを経て、操作部１４により指示されて給紙部１５または１６から給紙した用紙にコピー画像を形成し、フィニッシャー１２にてソート、穴あけ、ステイプルなどの後処理を行った後、排紙部１７に排出する。またデジタル複写機１はプリンタ機能も有しており図示しないホストコンピュータから図示しないネットワークを介して画像データを受信して同様に画像形成を行うことができる。
【００１１】
図２はデジタル複写機１の画像データ処理の部分に関するブロック図である。
コピー時の画像データとしては、読み取り処理部１０では図示しないＣＣＤラインセンサにより６００ｄｐｉで読み取った画像データをシェーディング補正などの様々な補正を行い画像データＤａとして１画素毎に８ビット（２５６階調）で画像処理部２０に出力する。この画像処理部２０では、ＭＴＦ補正、変倍処理などを行って画質補正をした後１ビット（２階調）のデータＤｂに変換して書込処理部３０に出力する。
プリント時の画像データとしては、図示しないパソコンからネットワークなどを経由して入力されるプリントデータＤｎがあり、プリントデータＤｎは１ビット（２階調）で解像度としては１５０、２００、３００、４００、６００、１２００ｄｐｉなどさまざまな場合がある。そして、画像処理部２０では基本的には画質補正の処理を何も行わず、書込処理部３０とインターフェースできるようにフォーマットの変換のみを行って、読み取り処理部１０で読み取って処理したデータとコピーモード・プリントモードで切り換えて画像データＤｂとして出力する。
【００１２】
書込処理部３０では画像データＤｂを密度変換部８０により書込み密度にあわせて主走査方向、副走査方向にｍ×ｎ倍（ｍ、ｎは最大８）に増やしてＤｆとすると共に、増やされた画素の主走査位置を示す３ビットの信号Ｄｈ及び副走査位置を示す３ビットの信号Ｄｖを生成する。また、画像データＤｂは、データ遅延部５０により主走査方向及び副走査方向に遅延することにより（主走査方向×副走査方向）＝３×３画素のデータ配列Ｄｃ１１〜３３を作り、画像データＤｃ１１〜３３をパターン判定部６０へ出力する。
パターン判定部６０では注目画素Ｄｃ２２の濃度と、周辺画素Ｄｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３の濃度から連続性を判断したり、注目画素Ｄｃ２２と、周辺画素Ｄｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３の配列が特定のパターンに一致しているかどうかを判断して、パターンデータＤｄ１〜８を出力する。
【００１３】
パターンデータＤｄ１〜８は、データ間引き部４０に入力され、図示しないパソコンよりプリント条件としてトナーセーブモードが指定されている時は密度変換部８０で密度変換された画像データＤｆ及び画素の位置を示す信号Ｄｈ、Ｄｖと組合わせることによりデータを間引いて発光データＤｅとして出力する。そして、発光データＤｅに基づいて図示しないレーザーダイオードを光らせることにより、１２００ｄｐｉで図示しない感光体への書き込みを行う。
制御部７０は操作部１４及び図示しないパソコンと接続されており、コピー動作時は操作部１４に設定された原稿を読み取る際のモード設定、トナーセーブモードの設定等に基づき読み取り処理部１０、画像処理部２０、及び書込処理部３０を制御し、プリント時は図示しないパソコンからのコマンドにより画像処理部２０、及び書込処理部３０を制御する。
なお、読み取り処理部１０、画像処理部２０及び図示しないパソコンやパソコンを接続するためのネットワークについては公知の技術であり本発明においては特色のある部分ではないので説明は省略する。
【００１４】
次に、図５を参照して、画像処理部２０と書込処理部３０の間の画像制御信号について説明する。
画像の制御信号には、画像の主走査方向の同期信号であるＸＬＳＹＮＣ、主走査方向の画像有効期間を示すＸＬＧＡＴＥ、副走査方向の画像有効期間を示すＸＦＧＡＴＥ、画像データの同期を取るためのＣＬＫがある。画像データＤｂはＸＬＳＹＮＣによりライン毎の同期が取られＸＦＧＡＴＥ、ＸＬＧＡＴＥが“Ｌ”レベルの間画素クロックＣＬＫに同期して画像処理部２０より出力される。
【００１５】
図１６に密度変換部８０の実施例を、また図１７に動作を説明するタイミングチャートを示してある。以下、これらの図を参照して、密度変換部８０の動作を説明する。
密度変換部８０ではファースト・イン・ファースト・アウトＲＡＭ（以下、ＦＩＦＯ）の書込クロックと読み出しクロックの速度を変えることにより、低密度で画像処理部２０から出力されたデータを、高密度の書込処理部３０にあわせて主走査方向、副走査方向に増やすようになっている。本実施例では、画像データＤｂとして６００ｄｐｉのデータが入力された場合を示す。この場合書込処理部３０では、１２００ｄｐｉで書込むため主走査方向、副走査方向とも２倍にデータを増やす必要がある。
【００１６】
画像処理部２０の出力画像データＤｂは、ＦＩＦＯ８１、８２に入力されライト・イネーブル信号ＷＥＢが“Ｌ”レベルの期間、ライト・クロックＣＬＫに同期して書込まれ、リード・イネーブル信号ＲＥＢが“Ｌ”レベルの期間リード・クロックＲＣＫに同期して読み出される。ライト・イネーブル信号ＷＥＢ、リード・イネーブル信号ＲＥＢは主走査方向の同期信号であるＸＬＳＹＮＣにより交互に反転するトグル信号から生成され、ＦＩＦＯ８１に対してはトグル信号をＷＥＢ、トグル信号をインバータ８３を介して反転した信号をＲＥＢとし、ＦＩＦＯ８２に対しては逆にトグル信号の反転した信号をＷＥＢ、トグル信号をＲＥＢとし、ＦＩＦＯ８１、８２がライト／リードのモードにトグルに切り替わるように構成されている。
【００１７】
また、ライト・リセット信号ＷＲＳＴはＸＬＳＹＮＣ、リード・リセット信号はＸＬＳＹＮＣの１／２の周期のＸＬＳＹＮＣ２とする事でＸＬＤＳＹＮＣの１周期に同じデータを２回リードし副走査方向のデータ量を２倍にしている。この時ＸＬＳＹＮＣ２に同期してカウントアップする信号を２倍に増やされたデータの副走査方向の位置を示す信号Ｄｖとして出力する。
図１７中１ライン当たりのライト時のデータ量と、リード時のデータ量が異なるのはライト・クロックとリード・クロックの周期が異なるためで、書込み密度の方が高いためリード・クロックの周期の方がライト・クロックの周期よりも早くなっており、このＦＩＦＯ８１、８２で速度変換の役目も果たしている。
【００１８】
ＦＩＦＯ８１、８２の各出力データＤＯはセレクタ８４に入力されて、トグル信号によりリード動作を行っているＦＩＦＯの出力を選択してセレクタ８４から出力する。
セレクタ８４で切り換え出力されたＦＩＦＯ８１、８２からの出力データを更にフリップ・フロップ（以下ＦＦ）でリード・クロックＣＬＫの２倍の周波数のＲＣＫ２でラッチすることによりＲＣＫ２の２クロック毎に変化するデータとして主走査方向のデータ量を２倍として密度変換を実現している。
また、２倍にされたデータが最初のデータなのか２番目のデータなのかの主走査方向の画素位置を示す画素位置信号Ｄｈもあわせて出力する。
なお、主走査方向、副走査方向に３倍に増やしたいときにはＸＬＳＹＮＣ２の代わりに、ＸＬＳＹＮＣの１／３の周期のＸＬＳＹＮＣ３をリードリセット信号ＲＲＳＴとし、リード・クロックＲＣＫに、ライトクロックＣＬＫの３倍の周波数のクロックＲＣＫ３とすればよい。
【００１９】
図３にはデータ遅延部５０の実施例を、図４に動作を説明するタイミングチャートを示してある。以下、この図３、図４を参照してデータ遅延部５０の動作を説明する。
データ遅延部５０では画像処理部２０の出力するデータＤｂをＦＩＦＯを用いてＸＬＳＹＮＣに同期してライン単位で遅延し、各ラインのデータを更にクロックに同期して画素単位で遅延することにより、主走査方向３画素×副走査方向３画素のデータ配列を生成する。
画像処理部２０の出力するデータＤｂは、ＦＩＦＯ５１に入力する。ＦＩＦＯ５１ではライトリセット信号ＷＲＳＴ・リードリセット信号ＲＲＳＴともＸＬＳＹＮＣ、ライトイネーブル信号ＷＥＢ・リードイネーブル信号ＲＥＢともにＸＬＧＡＴＥ、ライトクロック信号ＷＣＫ・リードクロック信号ＲＣＫともにＣＬＫとすることによりデータＤｂを１ライン遅延したデータＤｂ１を得ることができる。
【００２０】
１ライン遅延されたデータＤｂ１は、さらにＦＩＦＯ５２で同様に１ライン遅延され２ライン遅延したデータＤｂ２となり、データＤｂを合わせて３ライン分のデータを同一時間上に得る。そして、データＤｂ、Ｄｂ１，Ｄｂ２をＦ／Ｆ５３ａ〜ｃに入力することにより、Ｆ／Ｆ５３ａ〜ｃの出力Ｄｃ１３、２３、３３は画像データＤｂ、Ｄｂ１、Ｄｂ２を１クロック分遅延したデータとなる。そして、このデータは、さらにＦ／Ｆ５４ａ〜ｃ、Ｆ／Ｆ５５ａ〜ｃによりクロックＣＬＫに同期して遅延される。
このようにすることにより画像データＤｃ１２、２２、３２、Ｄｃ１１、２１、３１が得られ、Ｄｃ１１〜３３で３×３のマトリクスを形成する。そして、これらの画像データをパターン判定部６０に出力し、パターン判定部６０での判定に使用する。このときＤｃ２２が注目画素となりＤｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３が周辺画素となる。
【００２１】
図６にパターン判定部６０のブロックを示してある。以下、この図を参照してパターン判定部６０の動作を説明する。
パターン判定部６０では、基本パターン判定部６１と特殊パターン判定部６２を備え、基本パターン判定部では、データ遅延部５０で作られた主走査方向×副走査方向＝３画素×３ラインのデータ配列Ｄｃ１１〜３３のうち、注目画素Ｄｃ２２と各周辺画素のＤｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３の組み合わせを見ることにより連続性を判定して、後段のデータ間引き部４０で連続していると判定した方向については印字画素とし、連続していないと判定した方向については非印字画素とする。
【００２２】
また、特殊パターン判定部６２では注目画素Ｄｃ２２と各周辺画素のＤｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３の組み合わせが特定のあるパターンに一致しているかどうかを判定する。そして、一致している場合は、一致したパターンに応じて判定結果のある特定の部分を基本パターン判定部６１で判定した連続性とは無関係に印字画素とする。そして、基本パターン判定部６１のパターンの判定結果Ｄｄ１ａ〜Ｄｄ８ａと特殊パターン判定部６２のパターンの判定結果Ｄｄ１ｂ〜Ｄｄ８ｂをＯＲゲート６３でＯＲすることにより、どちらか一方で印字画素となった場合に印字画素とする。
【００２３】
図８に基本パターン判定部６１の構成の一例を示してある。以下、この図を参照して基本パターン判定部６１の動作を説明する。
データ遅延部５０で作られた主走査方向×副走査方向＝３画素×３ラインのデータ配列Ｄｃ１１〜３３のうち、注目画素Ｄｃ２２と各周辺画素のＤｃ１１〜１３、２１，２３、３１〜３３をそれぞれＡＮＤゲート６５ａ〜ｈに入力することにより注目画素と周辺画素の連続性を判定する。
すなわち、２つの画素が共に“Ｈ”レベル（黒画素）の時は連続していると判断してパターン判定結果を“Ｈ”レベルとし、どちらか一方の画素でも“Ｌ”レベル（白画素）の時は連続していないと判断して、パターン判定結果を“Ｌ”レベルとする。また、特に注目画素Ｄｃ２２が“Ｌ”レベル（白画素）の時は、トナーセーブモード時に間引くデータが発生しないので、周辺画素とは無関係にパターン判定結果Ｄｄ１ａ〜８ａを“Ｌ”レベルとする。
【００２４】
従って、データ遅延部５０で作られた３画素×３ラインのデータ配列が図９（１）のようなパターンの時には、注目画素Ｄｃ２２（黒画素）と各周辺画素のＤｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３をＡＮＤゲート６５ａ〜ｈに入力して得られるパターン判定結果Ｄｄ１ａ〜８ａは、図９（２）に示すようになる。
【００２５】
次に、特殊パターン判定部６２について説明する。
特殊パターン判定部６２では、特殊なパターンとして、図１３に示すパターンを用意している。図１３（１）〜（４）は周辺画素の１辺のみが全て印字画素である場合であり、（５）〜（８）は各角を囲むように印字画素が配置されている場合を示している。また、図１４には、図１３に示した特殊なパターン（１）〜（８）に該当した時に、パターン判定結果Ｄｄ１ｂ〜８ｂのどの部分が強制的に印字画素にされるかを示してある。
そして、図１３のパターン（１）または（３）に一致した場合には、パターン判定結果Ｄｄ４、５が連続性とは無関係に印字画素とされ、図１３のパターン（５）に一致した場合には、パターン判定結果Ｄｄ１ｂが連続性とは無関係に印字画素とされる。
【００２６】
図７には特殊パターン判定部６２の図１３のパターン（１）、（３）、（５）に対する構成の一例を示してある。以下、さらにこの図７を用いて特殊パターン判定部６２について説明する。
ＡＮＤゲート６６ａ、６６ｂおよびＯＲゲート６７で構成されているのが図１３の（１）、（３）に示されたパターンに対応した判定回路であり、ＡＮＤゲート６８で構成されているのが図１３の（５）に示されたパターンに対応した判定回路である。
【００２７】
ＡＮＤゲート６６ａには、データ遅延部５０で作られた主走査方向×副走査方向＝３画素×３ラインのデータ配列Ｄｃ１１〜３３のうち、注目画素Ｄｃ２２と周辺画素のＤｃ１１〜１３をそのまま、Ｄｃ２１，２３、３１〜３３を反転して入力しているので図１３（１）のパターンに一致したデータ配列のときに出力Ｄｄ４ｃ、Ｄｄ５ｃは“Ｈ”レベルとなる。同様にＡＮＤゲート６６ｂでは図１３（３）のパターンに一致したデータ配列のときに出力Ｄｄ４ｄ、Ｄｄ５ｄが“Ｈ”レベルとなる。
【００２８】
そして、ＡＮＤゲート６６ａ、ｂの出力はＯＲゲート６７でＯＲを取っているので最終的にどちらかのパターンに一致したときにＯＲゲート６７の出力のＤｄ４ｂ、Ｄｄ５ｂは“Ｈ”レベルとなる。
また、ＡＮＤゲート６８にはＤｃ１２、Ｄｃ２１、Ｄｃ２２をそのまま入力しているので図１３（５）のパターンのように、他の画素とは無関係にこの３画素が全て印字画素の時に出力Ｄｄ１ｂが“Ｈ”レベルとなる。
図１３の他のパターンについても同様に回路を組むことにより、同様に一致したときに“Ｈ”レベルを出力するようにすることができる。
【００２９】
図１０にデータ間引き部４０の実施例を示してある。以下、この図を用いてデータ間引き部４０の動作を説明する。
このデータ間引き部４０では、パターン判定部６０で判定した画素の連続性や特定のパターンに一致しているかを判定した結果のＤｄ１〜Ｄｄ８、密度変換部８０で密度変換された画像データＤｆ、密度変換後の主走査、副走査の画像位置を示す信号Ｄｈ、Ｄｖ、およびトナーセーブモード設定信号、倍密設定信号を元に、トナーセーブモード時にトナーセーブを行うための画像データＤｅを生成する。
そして、データ間引き部４０は、組合せ回路４１ａ〜ｈと組合せ回路４１ａ〜ｈの出力を倍密設定により切換えるセレクタ４２により構成されており、トナーセーブモード時に組合せ回路４１ａ〜ｈでは倍密後の画像データＤｆをパターン判定部６０で判定した注目画素と周辺画素の連続性の判定結果Ｄｄ１〜８に基づいて、印字するかしないかを切り換えできるようになっている。
【００３０】
すなわち、パターン判定結果Ｄｄ１〜８が“Ｈ”の時は注目画素Ｄｃ２２とＤｄ１〜Ｄｄ８に対応した各周辺画素Ｄｃ１１〜１３、Ｄｃ２１、Ｄｃ２３、Ｄｃ３１〜Ｄｃ３３が共に黒画素で連続しているか、または特定のパターンに一致している時なのでこの場合は連続性を維持するため対応する組合せ回路４１ａ〜ｈの出力は“Ｈ”レベル（印字する）とする。
逆にパターン判定結果Ｄｄ１〜８が“Ｌ”の時は連続していないか、または注目画素が白の時なので“Ｌ”レベル（印字しない）とする。トナーセーブモードが設定されていない時は、画像データＤｆを何も処理しないでスルー出力する。
セレクタ４２では各組合せ回路４１ａ〜ｈの出力Ｄｇ１〜８および密度変換処理したデータＤｆを倍密設定や倍密後の主走査・副走査方向の画素位置信号Ｄｈ、Ｄｖで切換えて出力する。
【００３１】
図１１に２、３、４、６、８倍密時の画素位置と選択される組合せ回路の出力を示してある。図１１に示すように密度変換して間引きした後のデータは、２倍設定時を除き中央近辺は密度変換処理したデータＤｆをそのまま出力する。
周辺の画素については、およそ、その位置に対応する周辺画素と注目画素の連続性をパターン判定部６０で判断した結果のＤｄ１〜８に基づいて組合せ回路４１ａ〜ｈで処理した出力Ｄｇ１〜８を出力するように切り換える。
つまりパターン判定部６０で連続性があると判断した方向については、連続性を保持するためにトナーセーブのために非印字画素に置き換えることはせず、印字画素のままとする。一方、連続性がないと判断した方向についてトナーセーブのために非印字画素に置き換えることにより印字品質を良好に保ったままトナーセーブを行うことができる。
そして、データ間引き部４０により間引かれた画像データに基づいて画像形成を行う。
【００３２】
次に、実施例の効果を実際の画像を用いて説明する。
図１２および図１５は本実施例の効果を説明するための図であり、（ａ）の入力データに対してトナーセーブモードを行った場合を示している。
図１２および図１５（ａ）の□で囲んだ部分を主走査・副走査とも３倍に密度変換した画像が（ｂ）である。（ｅ）は従来技術の特定の白黒パターンで画像データをマスクする場合の間引き用パターンを示している。この例では４×４画素の大きさ（□内の繰り返し）で約７０％（１１／１６）にトナー消費量を押さえている。
【００３３】
そして（ｂ）の画像データを（ｅ）の間引きパターンにより間引いた結果が（ｆ）である。このように一定のパターンで間引きを行う場合については、画像データの連続性などは考慮されていないので、トナーの消費量を下げることはできるが明らかに印字品質が劣化してしまう。
これに対して本実施例の方式を用いて基本パターンにより注目画素と隣接画素との連続性を考慮してトナーセーブを行うと（ｃ）の結果になり、図に示すように画像の連続性を考慮して間引きを行うのでトナーの消費量を下げることができる。また、印字品質の劣化も少なくすることができる。さらに、特殊パターンによる判定結果を追加した結果が（ｄ）となり、図が示すように図１２（ｃ）で発生している線の中の白抜けを抑えることができたり、図１５（ｃ）で発生しているベタ部の抜けや、端部の角の部分が取れてしまうことを防ぎ、トナーの消費量を下げる効果は若干減るが、より高い印字品質を得ることができる。
【００３４】
基本パターン判定部６１の判定結果に加えて、特殊パターン判定部６２の判定結果を用いてデータ間引き部４０での間引きを行うかどうかは、例えば、トナー消費量の低減具合を指定することにより切換えてもよい。つまり、トナー消費量の低減を優先する場合には、基本パターン判定部６１の判定結果のみを使用してデータ間引き部４０で間引きを行う。一方、トナー消費量の低減が最優先でない場合は、特殊パターン判定部６２の判定結果も使用することにより、更に高い印字品質を得るようすることができる。
以上説明したように、本方式では密度変換を行った画像データに対してトナーセーブモードをかける際に、画像処理部２０の出力からデータ遅延部５０で密度変換前の画像で３×３の配列を作り、注目画素と周辺画素の連続性および特定のパターンに一致しているかどうかをパターン判定部６０で判断し、その結果に基づいてデータ間引き部４０において密度変換部８０で密度変換した後の画像データの間引きを行う／行わないを切り換えて出力するので、トナーの消費量を効果的に減らしながら画像の連続性を損なうことなく高い印字品質を得ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、トナーセーブモードが設定されている時には、印字ドットを減らすために複数の低解像度の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の連続性や特定のパターンに一致しているかどうかを判断し、その判断結果に基づいて印字ドットを減らす事により、トナーの消費量を削減しつつ高品位な印字品質を得ることが可能となる。
請求項２記載の発明では、低解像度の複数の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の両方が印字ドットの場合その方向に連続していると判断し、注目画素と周辺画素のいずれかが非印字ドットの場合連続していないと判断して、連続していると判断した方向については連続性を維持するように高解像度の画像データのその方向を印字画素とし、画像が連続していないと判断した方向については高解像度の画像データのその方向を非印字画素とすることにより、トナーの消費量を削減しつつ高品位な印字品質を得ることが可能となる。
【００３６】
請求項３の記載の発明では、低解像度の複数の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の配列が特定のパターンに一致する時には、注目画素と周辺画素が共に印字画素でなく連続性がなくても、高解像度の画像データの特定の部分を非印字画素とせず、印字画素とすることにより、トナーの消費量を削減しつつ更に高品位な印字品質を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施例としてのデジタル複写機の外観を示した図である。
【図２】デジタル複写機の画像データ処理部に関するブロック図である。
【図３】データ遅延部の実施例を示した図である。
【図４】動作を説明するタイミングチャートを示した図である。
【図５】画像処理部と書込処理部の間の画像制御信号を説明する図である。
【図６】パターン判定部の構成を示したブロック図である。
【図７】特殊パターン判定部について説明した図である。
【図８】基本パターン判定部の構成の一例を示した図である。
【図９】（１）が３×３の入力画像配列、（２）がパターン判定結果を示した図である。
【図１０】データ間引き部の実施例を示した図である。
【図１１】２、３、４、６、８倍密度時の画素位置と選択される組合せ回路の出力を示した図である。
【図１２】本実施例による出力の効果を説明する図である。
【図１３】特殊パターンの３×３の入力画像配列を示した図である。
【図１４】特殊パターンのパターン判定結果を示した図である。
【図１５】本実施例による出力の効果を説明する図である。
【図１６】密度変換部の実施例を示した図である。
【図１７】本実施例の動作を説明するタイミングチャートを示した図である。
【符号の説明】
１０ 本体（読み取り処理部）
２０ 画像処理部
３０ 書込処理部
４０ データ間引き部
５０ データ遅延部
６０ パターン判定部
７０ 制御部
８０ 密度変換部
【発明の属する技術分野】
本発明は、印字品質とトナーセーブを両立させた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境に対する配慮から複写機、プリンタなどにおいてもさまざまなモード（例えば省エネモード）を搭載した装置が提供されている。また、消費トナーを減らすためのトナーセーブモードも普及してきている。
一方、デジタル複写機のプリンタ化が進み、パソコンからの出力用途で低解像度から高解像度の入力に対応する必要がでてきている。この際の入力としては１００ｄｐｉ程度から１２００ｄｐｉの解像度に対応する必要があり、出力の解像度としては１２００ｄｐｉなので密度変換を行う必要がある。
この場合は密度変換とトナーセーブを組合わせた時は、密度変換後の画像に対してトナーセーブをかけるのが通常のやり方であった。
従来のトナーセーブモードに関する技術としては以下のものがある。
【特許文献１】
特開平０９−３２５６５３号公報
【特許文献２】
特開平０８−１２３２５７号公報
【特許文献３】
特開平０９−０３００４２号公報
【０００３】
トナーセーブモードに関した従来技術としては、ｎ×ｎ画素の特定の白黒パターンと画像データを重ねて白に当たる部分を無条件にマスクしてしまう技術の他に、特許文献１に開示されている技術では、トナーセーブモード時に複数ビットの入力データのうち、特定のビットを強制的に０にする事により印字濃度を下げることが提案されている。特に下位側の略１／２ビットまたは上位側の略１／２ビットを０にして印字濃度を下げることにより無条件にマスクして白にしてしまう事により印字品質が劣化してしまうのを防ぐことが提案されている。
また、特許文献２に開示されている技術では、トナーセーブモード時に１ドットの印字幅を無条件に何段階かで細くして、無条件にマスクして白にすることにより印字品質の劣化を防止している。
さらに、特許文献３に開示されている技術では、画像が白から黒に変化した点を画像のエッジ部として、そこから一定期間トナーセーブ処理を禁止して、１ドット幅の線などに対してトナーセーブがかからないようにして印字品質を向上したままトナーセーブ効果を得ることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１から特許文献３に開示された技術は、密度変換がない場合に１ドットラインの消失を防ぐための技術であり、密度変換により画像データを増やした場合については考慮されていないため、そのような場合にトナーセーブを行うと印字品質が劣化してしまうという不具合があった。
【０００５】
そこで、本発明の第１の目的は、トナーセーブモードが設定されている時には、印字ドットを減らすために複数の低解像度の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の連続性を判断し、その連続性の判断結果に基づいて印字ドットを減らす事により、トナーの消費量を削減しつつ高品位な印字品質を得ることができる画像形成装置を提供することである。
本発明の第２の目的は、画像が連続していると判断した方向については連続性を維持するように高解像度の画像データのその方向を印字画素とし、画像が連続していないと判断した方向については高解像度の画像データのその方向を非印字画素とすることにより、トナーの消費量を削減しつつ高品位な印字品質を得ることができる画像形成装置を提供することである。
本発明の第３の目的は、低解像度の複数の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の配列が特定のパターンに一致する時には、注目画素と周辺画素が共に印字画素でなく連続性がなくても、高解像度の画像データの特定の部分を印字画素とすることにより、トナーの消費量を削減しつつ更に高品位な印字品質を得るができる画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、取得した画像データを基に所定の用紙に画像形成を行う画像形成手段と、この画像形成手段で画像形成を行う際、通常モードで行うか、またはトナーの消費量を低減するトナーセーブモードで行うかを指定するモード指定手段と、低解像度の画像データをｍ×ｎ倍（ｍ、ｎは２以上の整数）に増やして高解像度の画像データを生成する密度変換手段と、低解像度の複数の画像データからなる配列を生成する配列生成手段と、前記配列生成手段にて生成された画像データの配列から注目画素と周辺画素の連続性やデータ配列が特定のパターンに一致しているかを判定するパターン判定手段と、前記密度変換手段により密度変換された画像データと前記パターン判定手段で判定した注目画素と周辺画素の連続性や特定のパターンに一致しているかどうかの判定結果に基づいて、印字するデータ量を減らした高解像度の画像データを生成するトナーセーブ手段と、を備え、前記モード指定手段によりトナーセーブモードが指定されたときには前記トナーセーブ手段により印字するデータ量を減らした画像データにより前記画像形成手段が画像形成を行うことにより、前記第１の目的を達成する。
【０００７】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記パターン判定手段は、前記配列生成手段により生成した密度変換前の低解像度の複数の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の関係を判断して、注目画素と周辺画素が共に印字画素である時に、その周辺画素の方向に画像が連続していると判断し、注目画素か周辺画素のいずれか一方でも非印字画素となる場合は画像に連続性がないと判断し、画像が連続していると判断した方向については連続性を保存するようにその方向の高解像度の画像データを印字画素とし、画像が連続していないと判断した方向についてはその方向の高解像度の画像データを非印字画素とすることにより、前記第２の目的を達成する。
【０００８】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記パターン判定手段は、前記配列生成手段により生成した密度変換前の低解像度の複数の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の関係を判断して、注目画素と周辺画素の配列が特定のパターンに一致するときには、高解像度の画像データの特定の部分を印字画素とすることにより、前記第３の目的を達成する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図１ないし図１７を参照して詳細に説明する。
図１は画像形成装置の実施例としてのデジタル複写機の外観を示す図である。このデジタル複写機１は、本体１０、大量用紙供給装置（以下ＬＣＴ）１１、ソート、穴あけ、ステイプルなどを行うフィニッシャー１２からなり、本体１０の上部には原稿を載置し読み取るための自動原稿供給装置（以下ＡＤＦとする）１３、及び読み取りのためのモード、複写倍率の設定、給紙段の設定、フィニッシャー１２で後処理の設定、オペレータに対する表示などを行う操作部１４を備えている。
また、本体１０の下側及びＬＣＴ１１には給紙部１５及び１６があり、フィニッシャー１２には排紙部１７を備えている。デジタル複写機１の内部は露光光学系、給紙搬送系、現像系、定着系、排紙系等、デジタル複写機の公知の機構、制御装置が内蔵されており、複写機としての動作を実現している。
【００１０】
つまり原稿をＡＤＦ１３の上に載置し、操作部１４上のコピー開始キーを押下することにより、ＡＤＦ１３の下の図示しないコンタクトガラス上に原稿が供給され、その原稿を図示しない照明系、結像光学系により読み取る。そして、読み取った画像データに対して様々な補正・処理を行った後、その画像データに基づき書込系においてレーザーダイオードによりビームを照射し図示しない感光体へ静電潜像を形成する。
その後はいわゆる電子写真のプロセスを経て、操作部１４により指示されて給紙部１５または１６から給紙した用紙にコピー画像を形成し、フィニッシャー１２にてソート、穴あけ、ステイプルなどの後処理を行った後、排紙部１７に排出する。またデジタル複写機１はプリンタ機能も有しており図示しないホストコンピュータから図示しないネットワークを介して画像データを受信して同様に画像形成を行うことができる。
【００１１】
図２はデジタル複写機１の画像データ処理の部分に関するブロック図である。
コピー時の画像データとしては、読み取り処理部１０では図示しないＣＣＤラインセンサにより６００ｄｐｉで読み取った画像データをシェーディング補正などの様々な補正を行い画像データＤａとして１画素毎に８ビット（２５６階調）で画像処理部２０に出力する。この画像処理部２０では、ＭＴＦ補正、変倍処理などを行って画質補正をした後１ビット（２階調）のデータＤｂに変換して書込処理部３０に出力する。
プリント時の画像データとしては、図示しないパソコンからネットワークなどを経由して入力されるプリントデータＤｎがあり、プリントデータＤｎは１ビット（２階調）で解像度としては１５０、２００、３００、４００、６００、１２００ｄｐｉなどさまざまな場合がある。そして、画像処理部２０では基本的には画質補正の処理を何も行わず、書込処理部３０とインターフェースできるようにフォーマットの変換のみを行って、読み取り処理部１０で読み取って処理したデータとコピーモード・プリントモードで切り換えて画像データＤｂとして出力する。
【００１２】
書込処理部３０では画像データＤｂを密度変換部８０により書込み密度にあわせて主走査方向、副走査方向にｍ×ｎ倍（ｍ、ｎは最大８）に増やしてＤｆとすると共に、増やされた画素の主走査位置を示す３ビットの信号Ｄｈ及び副走査位置を示す３ビットの信号Ｄｖを生成する。また、画像データＤｂは、データ遅延部５０により主走査方向及び副走査方向に遅延することにより（主走査方向×副走査方向）＝３×３画素のデータ配列Ｄｃ１１〜３３を作り、画像データＤｃ１１〜３３をパターン判定部６０へ出力する。
パターン判定部６０では注目画素Ｄｃ２２の濃度と、周辺画素Ｄｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３の濃度から連続性を判断したり、注目画素Ｄｃ２２と、周辺画素Ｄｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３の配列が特定のパターンに一致しているかどうかを判断して、パターンデータＤｄ１〜８を出力する。
【００１３】
パターンデータＤｄ１〜８は、データ間引き部４０に入力され、図示しないパソコンよりプリント条件としてトナーセーブモードが指定されている時は密度変換部８０で密度変換された画像データＤｆ及び画素の位置を示す信号Ｄｈ、Ｄｖと組合わせることによりデータを間引いて発光データＤｅとして出力する。そして、発光データＤｅに基づいて図示しないレーザーダイオードを光らせることにより、１２００ｄｐｉで図示しない感光体への書き込みを行う。
制御部７０は操作部１４及び図示しないパソコンと接続されており、コピー動作時は操作部１４に設定された原稿を読み取る際のモード設定、トナーセーブモードの設定等に基づき読み取り処理部１０、画像処理部２０、及び書込処理部３０を制御し、プリント時は図示しないパソコンからのコマンドにより画像処理部２０、及び書込処理部３０を制御する。
なお、読み取り処理部１０、画像処理部２０及び図示しないパソコンやパソコンを接続するためのネットワークについては公知の技術であり本発明においては特色のある部分ではないので説明は省略する。
【００１４】
次に、図５を参照して、画像処理部２０と書込処理部３０の間の画像制御信号について説明する。
画像の制御信号には、画像の主走査方向の同期信号であるＸＬＳＹＮＣ、主走査方向の画像有効期間を示すＸＬＧＡＴＥ、副走査方向の画像有効期間を示すＸＦＧＡＴＥ、画像データの同期を取るためのＣＬＫがある。画像データＤｂはＸＬＳＹＮＣによりライン毎の同期が取られＸＦＧＡＴＥ、ＸＬＧＡＴＥが“Ｌ”レベルの間画素クロックＣＬＫに同期して画像処理部２０より出力される。
【００１５】
図１６に密度変換部８０の実施例を、また図１７に動作を説明するタイミングチャートを示してある。以下、これらの図を参照して、密度変換部８０の動作を説明する。
密度変換部８０ではファースト・イン・ファースト・アウトＲＡＭ（以下、ＦＩＦＯ）の書込クロックと読み出しクロックの速度を変えることにより、低密度で画像処理部２０から出力されたデータを、高密度の書込処理部３０にあわせて主走査方向、副走査方向に増やすようになっている。本実施例では、画像データＤｂとして６００ｄｐｉのデータが入力された場合を示す。この場合書込処理部３０では、１２００ｄｐｉで書込むため主走査方向、副走査方向とも２倍にデータを増やす必要がある。
【００１６】
画像処理部２０の出力画像データＤｂは、ＦＩＦＯ８１、８２に入力されライト・イネーブル信号ＷＥＢが“Ｌ”レベルの期間、ライト・クロックＣＬＫに同期して書込まれ、リード・イネーブル信号ＲＥＢが“Ｌ”レベルの期間リード・クロックＲＣＫに同期して読み出される。ライト・イネーブル信号ＷＥＢ、リード・イネーブル信号ＲＥＢは主走査方向の同期信号であるＸＬＳＹＮＣにより交互に反転するトグル信号から生成され、ＦＩＦＯ８１に対してはトグル信号をＷＥＢ、トグル信号をインバータ８３を介して反転した信号をＲＥＢとし、ＦＩＦＯ８２に対しては逆にトグル信号の反転した信号をＷＥＢ、トグル信号をＲＥＢとし、ＦＩＦＯ８１、８２がライト／リードのモードにトグルに切り替わるように構成されている。
【００１７】
また、ライト・リセット信号ＷＲＳＴはＸＬＳＹＮＣ、リード・リセット信号はＸＬＳＹＮＣの１／２の周期のＸＬＳＹＮＣ２とする事でＸＬＤＳＹＮＣの１周期に同じデータを２回リードし副走査方向のデータ量を２倍にしている。この時ＸＬＳＹＮＣ２に同期してカウントアップする信号を２倍に増やされたデータの副走査方向の位置を示す信号Ｄｖとして出力する。
図１７中１ライン当たりのライト時のデータ量と、リード時のデータ量が異なるのはライト・クロックとリード・クロックの周期が異なるためで、書込み密度の方が高いためリード・クロックの周期の方がライト・クロックの周期よりも早くなっており、このＦＩＦＯ８１、８２で速度変換の役目も果たしている。
【００１８】
ＦＩＦＯ８１、８２の各出力データＤＯはセレクタ８４に入力されて、トグル信号によりリード動作を行っているＦＩＦＯの出力を選択してセレクタ８４から出力する。
セレクタ８４で切り換え出力されたＦＩＦＯ８１、８２からの出力データを更にフリップ・フロップ（以下ＦＦ）でリード・クロックＣＬＫの２倍の周波数のＲＣＫ２でラッチすることによりＲＣＫ２の２クロック毎に変化するデータとして主走査方向のデータ量を２倍として密度変換を実現している。
また、２倍にされたデータが最初のデータなのか２番目のデータなのかの主走査方向の画素位置を示す画素位置信号Ｄｈもあわせて出力する。
なお、主走査方向、副走査方向に３倍に増やしたいときにはＸＬＳＹＮＣ２の代わりに、ＸＬＳＹＮＣの１／３の周期のＸＬＳＹＮＣ３をリードリセット信号ＲＲＳＴとし、リード・クロックＲＣＫに、ライトクロックＣＬＫの３倍の周波数のクロックＲＣＫ３とすればよい。
【００１９】
図３にはデータ遅延部５０の実施例を、図４に動作を説明するタイミングチャートを示してある。以下、この図３、図４を参照してデータ遅延部５０の動作を説明する。
データ遅延部５０では画像処理部２０の出力するデータＤｂをＦＩＦＯを用いてＸＬＳＹＮＣに同期してライン単位で遅延し、各ラインのデータを更にクロックに同期して画素単位で遅延することにより、主走査方向３画素×副走査方向３画素のデータ配列を生成する。
画像処理部２０の出力するデータＤｂは、ＦＩＦＯ５１に入力する。ＦＩＦＯ５１ではライトリセット信号ＷＲＳＴ・リードリセット信号ＲＲＳＴともＸＬＳＹＮＣ、ライトイネーブル信号ＷＥＢ・リードイネーブル信号ＲＥＢともにＸＬＧＡＴＥ、ライトクロック信号ＷＣＫ・リードクロック信号ＲＣＫともにＣＬＫとすることによりデータＤｂを１ライン遅延したデータＤｂ１を得ることができる。
【００２０】
１ライン遅延されたデータＤｂ１は、さらにＦＩＦＯ５２で同様に１ライン遅延され２ライン遅延したデータＤｂ２となり、データＤｂを合わせて３ライン分のデータを同一時間上に得る。そして、データＤｂ、Ｄｂ１，Ｄｂ２をＦ／Ｆ５３ａ〜ｃに入力することにより、Ｆ／Ｆ５３ａ〜ｃの出力Ｄｃ１３、２３、３３は画像データＤｂ、Ｄｂ１、Ｄｂ２を１クロック分遅延したデータとなる。そして、このデータは、さらにＦ／Ｆ５４ａ〜ｃ、Ｆ／Ｆ５５ａ〜ｃによりクロックＣＬＫに同期して遅延される。
このようにすることにより画像データＤｃ１２、２２、３２、Ｄｃ１１、２１、３１が得られ、Ｄｃ１１〜３３で３×３のマトリクスを形成する。そして、これらの画像データをパターン判定部６０に出力し、パターン判定部６０での判定に使用する。このときＤｃ２２が注目画素となりＤｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３が周辺画素となる。
【００２１】
図６にパターン判定部６０のブロックを示してある。以下、この図を参照してパターン判定部６０の動作を説明する。
パターン判定部６０では、基本パターン判定部６１と特殊パターン判定部６２を備え、基本パターン判定部では、データ遅延部５０で作られた主走査方向×副走査方向＝３画素×３ラインのデータ配列Ｄｃ１１〜３３のうち、注目画素Ｄｃ２２と各周辺画素のＤｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３の組み合わせを見ることにより連続性を判定して、後段のデータ間引き部４０で連続していると判定した方向については印字画素とし、連続していないと判定した方向については非印字画素とする。
【００２２】
また、特殊パターン判定部６２では注目画素Ｄｃ２２と各周辺画素のＤｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３の組み合わせが特定のあるパターンに一致しているかどうかを判定する。そして、一致している場合は、一致したパターンに応じて判定結果のある特定の部分を基本パターン判定部６１で判定した連続性とは無関係に印字画素とする。そして、基本パターン判定部６１のパターンの判定結果Ｄｄ１ａ〜Ｄｄ８ａと特殊パターン判定部６２のパターンの判定結果Ｄｄ１ｂ〜Ｄｄ８ｂをＯＲゲート６３でＯＲすることにより、どちらか一方で印字画素となった場合に印字画素とする。
【００２３】
図８に基本パターン判定部６１の構成の一例を示してある。以下、この図を参照して基本パターン判定部６１の動作を説明する。
データ遅延部５０で作られた主走査方向×副走査方向＝３画素×３ラインのデータ配列Ｄｃ１１〜３３のうち、注目画素Ｄｃ２２と各周辺画素のＤｃ１１〜１３、２１，２３、３１〜３３をそれぞれＡＮＤゲート６５ａ〜ｈに入力することにより注目画素と周辺画素の連続性を判定する。
すなわち、２つの画素が共に“Ｈ”レベル（黒画素）の時は連続していると判断してパターン判定結果を“Ｈ”レベルとし、どちらか一方の画素でも“Ｌ”レベル（白画素）の時は連続していないと判断して、パターン判定結果を“Ｌ”レベルとする。また、特に注目画素Ｄｃ２２が“Ｌ”レベル（白画素）の時は、トナーセーブモード時に間引くデータが発生しないので、周辺画素とは無関係にパターン判定結果Ｄｄ１ａ〜８ａを“Ｌ”レベルとする。
【００２４】
従って、データ遅延部５０で作られた３画素×３ラインのデータ配列が図９（１）のようなパターンの時には、注目画素Ｄｃ２２（黒画素）と各周辺画素のＤｃ１１〜１３、２１、２３、３１〜３３をＡＮＤゲート６５ａ〜ｈに入力して得られるパターン判定結果Ｄｄ１ａ〜８ａは、図９（２）に示すようになる。
【００２５】
次に、特殊パターン判定部６２について説明する。
特殊パターン判定部６２では、特殊なパターンとして、図１３に示すパターンを用意している。図１３（１）〜（４）は周辺画素の１辺のみが全て印字画素である場合であり、（５）〜（８）は各角を囲むように印字画素が配置されている場合を示している。また、図１４には、図１３に示した特殊なパターン（１）〜（８）に該当した時に、パターン判定結果Ｄｄ１ｂ〜８ｂのどの部分が強制的に印字画素にされるかを示してある。
そして、図１３のパターン（１）または（３）に一致した場合には、パターン判定結果Ｄｄ４、５が連続性とは無関係に印字画素とされ、図１３のパターン（５）に一致した場合には、パターン判定結果Ｄｄ１ｂが連続性とは無関係に印字画素とされる。
【００２６】
図７には特殊パターン判定部６２の図１３のパターン（１）、（３）、（５）に対する構成の一例を示してある。以下、さらにこの図７を用いて特殊パターン判定部６２について説明する。
ＡＮＤゲート６６ａ、６６ｂおよびＯＲゲート６７で構成されているのが図１３の（１）、（３）に示されたパターンに対応した判定回路であり、ＡＮＤゲート６８で構成されているのが図１３の（５）に示されたパターンに対応した判定回路である。
【００２７】
ＡＮＤゲート６６ａには、データ遅延部５０で作られた主走査方向×副走査方向＝３画素×３ラインのデータ配列Ｄｃ１１〜３３のうち、注目画素Ｄｃ２２と周辺画素のＤｃ１１〜１３をそのまま、Ｄｃ２１，２３、３１〜３３を反転して入力しているので図１３（１）のパターンに一致したデータ配列のときに出力Ｄｄ４ｃ、Ｄｄ５ｃは“Ｈ”レベルとなる。同様にＡＮＤゲート６６ｂでは図１３（３）のパターンに一致したデータ配列のときに出力Ｄｄ４ｄ、Ｄｄ５ｄが“Ｈ”レベルとなる。
【００２８】
そして、ＡＮＤゲート６６ａ、ｂの出力はＯＲゲート６７でＯＲを取っているので最終的にどちらかのパターンに一致したときにＯＲゲート６７の出力のＤｄ４ｂ、Ｄｄ５ｂは“Ｈ”レベルとなる。
また、ＡＮＤゲート６８にはＤｃ１２、Ｄｃ２１、Ｄｃ２２をそのまま入力しているので図１３（５）のパターンのように、他の画素とは無関係にこの３画素が全て印字画素の時に出力Ｄｄ１ｂが“Ｈ”レベルとなる。
図１３の他のパターンについても同様に回路を組むことにより、同様に一致したときに“Ｈ”レベルを出力するようにすることができる。
【００２９】
図１０にデータ間引き部４０の実施例を示してある。以下、この図を用いてデータ間引き部４０の動作を説明する。
このデータ間引き部４０では、パターン判定部６０で判定した画素の連続性や特定のパターンに一致しているかを判定した結果のＤｄ１〜Ｄｄ８、密度変換部８０で密度変換された画像データＤｆ、密度変換後の主走査、副走査の画像位置を示す信号Ｄｈ、Ｄｖ、およびトナーセーブモード設定信号、倍密設定信号を元に、トナーセーブモード時にトナーセーブを行うための画像データＤｅを生成する。
そして、データ間引き部４０は、組合せ回路４１ａ〜ｈと組合せ回路４１ａ〜ｈの出力を倍密設定により切換えるセレクタ４２により構成されており、トナーセーブモード時に組合せ回路４１ａ〜ｈでは倍密後の画像データＤｆをパターン判定部６０で判定した注目画素と周辺画素の連続性の判定結果Ｄｄ１〜８に基づいて、印字するかしないかを切り換えできるようになっている。
【００３０】
すなわち、パターン判定結果Ｄｄ１〜８が“Ｈ”の時は注目画素Ｄｃ２２とＤｄ１〜Ｄｄ８に対応した各周辺画素Ｄｃ１１〜１３、Ｄｃ２１、Ｄｃ２３、Ｄｃ３１〜Ｄｃ３３が共に黒画素で連続しているか、または特定のパターンに一致している時なのでこの場合は連続性を維持するため対応する組合せ回路４１ａ〜ｈの出力は“Ｈ”レベル（印字する）とする。
逆にパターン判定結果Ｄｄ１〜８が“Ｌ”の時は連続していないか、または注目画素が白の時なので“Ｌ”レベル（印字しない）とする。トナーセーブモードが設定されていない時は、画像データＤｆを何も処理しないでスルー出力する。
セレクタ４２では各組合せ回路４１ａ〜ｈの出力Ｄｇ１〜８および密度変換処理したデータＤｆを倍密設定や倍密後の主走査・副走査方向の画素位置信号Ｄｈ、Ｄｖで切換えて出力する。
【００３１】
図１１に２、３、４、６、８倍密時の画素位置と選択される組合せ回路の出力を示してある。図１１に示すように密度変換して間引きした後のデータは、２倍設定時を除き中央近辺は密度変換処理したデータＤｆをそのまま出力する。
周辺の画素については、およそ、その位置に対応する周辺画素と注目画素の連続性をパターン判定部６０で判断した結果のＤｄ１〜８に基づいて組合せ回路４１ａ〜ｈで処理した出力Ｄｇ１〜８を出力するように切り換える。
つまりパターン判定部６０で連続性があると判断した方向については、連続性を保持するためにトナーセーブのために非印字画素に置き換えることはせず、印字画素のままとする。一方、連続性がないと判断した方向についてトナーセーブのために非印字画素に置き換えることにより印字品質を良好に保ったままトナーセーブを行うことができる。
そして、データ間引き部４０により間引かれた画像データに基づいて画像形成を行う。
【００３２】
次に、実施例の効果を実際の画像を用いて説明する。
図１２および図１５は本実施例の効果を説明するための図であり、（ａ）の入力データに対してトナーセーブモードを行った場合を示している。
図１２および図１５（ａ）の□で囲んだ部分を主走査・副走査とも３倍に密度変換した画像が（ｂ）である。（ｅ）は従来技術の特定の白黒パターンで画像データをマスクする場合の間引き用パターンを示している。この例では４×４画素の大きさ（□内の繰り返し）で約７０％（１１／１６）にトナー消費量を押さえている。
【００３３】
そして（ｂ）の画像データを（ｅ）の間引きパターンにより間引いた結果が（ｆ）である。このように一定のパターンで間引きを行う場合については、画像データの連続性などは考慮されていないので、トナーの消費量を下げることはできるが明らかに印字品質が劣化してしまう。
これに対して本実施例の方式を用いて基本パターンにより注目画素と隣接画素との連続性を考慮してトナーセーブを行うと（ｃ）の結果になり、図に示すように画像の連続性を考慮して間引きを行うのでトナーの消費量を下げることができる。また、印字品質の劣化も少なくすることができる。さらに、特殊パターンによる判定結果を追加した結果が（ｄ）となり、図が示すように図１２（ｃ）で発生している線の中の白抜けを抑えることができたり、図１５（ｃ）で発生しているベタ部の抜けや、端部の角の部分が取れてしまうことを防ぎ、トナーの消費量を下げる効果は若干減るが、より高い印字品質を得ることができる。
【００３４】
基本パターン判定部６１の判定結果に加えて、特殊パターン判定部６２の判定結果を用いてデータ間引き部４０での間引きを行うかどうかは、例えば、トナー消費量の低減具合を指定することにより切換えてもよい。つまり、トナー消費量の低減を優先する場合には、基本パターン判定部６１の判定結果のみを使用してデータ間引き部４０で間引きを行う。一方、トナー消費量の低減が最優先でない場合は、特殊パターン判定部６２の判定結果も使用することにより、更に高い印字品質を得るようすることができる。
以上説明したように、本方式では密度変換を行った画像データに対してトナーセーブモードをかける際に、画像処理部２０の出力からデータ遅延部５０で密度変換前の画像で３×３の配列を作り、注目画素と周辺画素の連続性および特定のパターンに一致しているかどうかをパターン判定部６０で判断し、その結果に基づいてデータ間引き部４０において密度変換部８０で密度変換した後の画像データの間引きを行う／行わないを切り換えて出力するので、トナーの消費量を効果的に減らしながら画像の連続性を損なうことなく高い印字品質を得ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、トナーセーブモードが設定されている時には、印字ドットを減らすために複数の低解像度の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の連続性や特定のパターンに一致しているかどうかを判断し、その判断結果に基づいて印字ドットを減らす事により、トナーの消費量を削減しつつ高品位な印字品質を得ることが可能となる。
請求項２記載の発明では、低解像度の複数の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の両方が印字ドットの場合その方向に連続していると判断し、注目画素と周辺画素のいずれかが非印字ドットの場合連続していないと判断して、連続していると判断した方向については連続性を維持するように高解像度の画像データのその方向を印字画素とし、画像が連続していないと判断した方向については高解像度の画像データのその方向を非印字画素とすることにより、トナーの消費量を削減しつつ高品位な印字品質を得ることが可能となる。
【００３６】
請求項３の記載の発明では、低解像度の複数の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の配列が特定のパターンに一致する時には、注目画素と周辺画素が共に印字画素でなく連続性がなくても、高解像度の画像データの特定の部分を非印字画素とせず、印字画素とすることにより、トナーの消費量を削減しつつ更に高品位な印字品質を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施例としてのデジタル複写機の外観を示した図である。
【図２】デジタル複写機の画像データ処理部に関するブロック図である。
【図３】データ遅延部の実施例を示した図である。
【図４】動作を説明するタイミングチャートを示した図である。
【図５】画像処理部と書込処理部の間の画像制御信号を説明する図である。
【図６】パターン判定部の構成を示したブロック図である。
【図７】特殊パターン判定部について説明した図である。
【図８】基本パターン判定部の構成の一例を示した図である。
【図９】（１）が３×３の入力画像配列、（２）がパターン判定結果を示した図である。
【図１０】データ間引き部の実施例を示した図である。
【図１１】２、３、４、６、８倍密度時の画素位置と選択される組合せ回路の出力を示した図である。
【図１２】本実施例による出力の効果を説明する図である。
【図１３】特殊パターンの３×３の入力画像配列を示した図である。
【図１４】特殊パターンのパターン判定結果を示した図である。
【図１５】本実施例による出力の効果を説明する図である。
【図１６】密度変換部の実施例を示した図である。
【図１７】本実施例の動作を説明するタイミングチャートを示した図である。
【符号の説明】
１０ 本体（読み取り処理部）
２０ 画像処理部
３０ 書込処理部
４０ データ間引き部
５０ データ遅延部
６０ パターン判定部
７０ 制御部
８０ 密度変換部
Claims (3)
- 取得した画像データを基に所定の用紙に画像形成を行う画像形成手段と、
この画像形成手段で画像形成を行う際、通常モードで行うか、またはトナーの消費量を低減するトナーセーブモードで行うかを指定するモード指定手段と、
低解像度の画像データをｍ×ｎ倍（ｍ、ｎは２以上の整数）に増やして高解像度の画像データを生成する密度変換手段と、
低解像度の複数の画像データからなる配列を生成する配列生成手段と、
前記配列生成手段にて生成された画像データの配列から注目画素と周辺画素の連続性やデータ配列が特定のパターンに一致しているかを判定するパターン判定手段と、
前記密度変換手段により密度変換された画像データと前記パターン判定手段で判定した注目画素と周辺画素の連続性や特定のパターンに一致しているかどうかの判定結果に基づいて、印字するデータ量を減らした高解像度の画像データを生成するトナーセーブ手段と、を備え、
前記モード指定手段によりトナーセーブモードが指定されたときには前記トナーセーブ手段により印字するデータ量を減らした画像データにより前記画像形成手段が画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記パターン判定手段は、前記配列生成手段により生成した密度変換前の低解像度の複数の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の関係を判断して、注目画素と周辺画素が共に印字画素である時に、その周辺画素の方向に画像が連続していると判断し、注目画素か周辺画素のいずれか一方でも非印字画素となる場合は画像に連続性がないと判断し、画像が連続していると判断した方向については連続性を保存するようにその方向の高解像度の画像データを印字画素とし、画像が連続していないと判断した方向についてはその方向の高解像度の画像データを非印字画素とすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記パターン判定手段は、前記配列生成手段により生成した密度変換前の低解像度の複数の画像データからなる配列の注目画素と周辺画素の関係を判断して、注目画素と周辺画素の配列が特定のパターンに一致するときには、高解像度の画像データの特定の部分を印字画素とすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003009848A JP2004219929A (ja) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003009848A JP2004219929A (ja) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004219929A true JP2004219929A (ja) | 2004-08-05 |
Family
ID=32899215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003009848A Pending JP2004219929A (ja) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004219929A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9298124B2 (en) | 2014-01-21 | 2016-03-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus employing technique that reduces amount of coloring material consumed |
| US9703229B2 (en) | 2014-03-18 | 2017-07-11 | Ricoh Company, Ltd. | Optical writing device, image forming device, optical writing control method, and computer program product |
-
2003
- 2003-01-17 JP JP2003009848A patent/JP2004219929A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9298124B2 (en) | 2014-01-21 | 2016-03-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus employing technique that reduces amount of coloring material consumed |
| US9417579B2 (en) | 2014-01-21 | 2016-08-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus employing technique that reduces amount of coloring material consumed |
| US9651891B2 (en) | 2014-01-21 | 2017-05-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus employing technique that reduces amount of coloring material consumed |
| US9703229B2 (en) | 2014-03-18 | 2017-07-11 | Ricoh Company, Ltd. | Optical writing device, image forming device, optical writing control method, and computer program product |
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