JP2010157041A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 機器構成に特に変更を加えることなく合理的な方法によって描画速度を向上させる。
【解決手段】 対象となる印刷データから一又は二以上の描画対象を抽出するＰＤＬ読み取り部１２と、描画対象に設定された当初の透過度を抽出する固有透過度取得部１７と、前記当初の透過度を一又は二以上からなる所定の透過度に変更する透過パラメータ取得部と、前記描画対象を前記変更後の透過度にもとづいて描画する透過度設定部１８及び描画処理部１９と、からなる構成としてある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、描画の簡略化により高速化を図る画像形成装置に関する。

プリンタやスキャナなどの画像形成装置においては、プロセッサの高速化、メモリの大容量化、データ圧縮技術の向上等によって処理速度が格段に向上している。
しかしながら、現実には、このような高性能のプロセッサやメモリを搭載する画像形成装置は高価であるため普及は進んでおらず、依然として処理速度に不満を感じている利用者は多い。

このため、ハードウェアの構成はそのままとしながらも高速処理を可能とした印刷制御方法が特許文献１に提案されている。
特許文献１に記載の印刷制御方法では、ホストコンピュータからの印刷データの解析を通して描画命令やクリッピング命令を抽出するとともにその連続性や重なりを判別し、連続性や重なりを有する命令がある場合には、これら各命令によって最終的に形成される画像全体を一括りに描画できる命令を生成したうえで描画処理を行うようにしている。
この方法によれば、冗長な印刷データを簡略化することによって高速処理を可能としている。

特許第３９９６９９０号公報

しかしながら、高度な演算を必要とする場合、上記の方法ではかえって円滑な描画処理を妨げることがある。
その例として、透過度が単調増加又は単調減少して変化するいわゆる透過グラデーションの描画処理について図１０を参照しながら説明を行う。
図１０は、透過グラデーションが設定されているオブジェクトの例を示した平面図である。
同図に示すように、透過グラデーションの描画処理は、まずその描画対象となる領域を特定したうえで、不透明度が変化する方向にそってその領域全体を微細に分割する処理を行う。
そして、分割された領域ごとに不透明度を段階的に増加又は減少させて設定する。

例えば、同図の場合、矩形オブジェクトＡのＹ値の範囲に対して１０等分に領域分割を行い、band０、band１、・・・、band９に対応して１０％、２０％、・・・、１００％の不透明度を設定するようにしている。
したがって、band０〜band９のそれぞれについて描画処理を行う必要がある。しかも、実際にはグラデーションを滑らかに再現するために、これより遥かに多くの分割を実施しなければならない。
また、描画に伴い各分割領域ごとに下位層とのブレンド処理を行わなければならない等、高度な演算処理が必要となる。

このため、透過グラデーションのように高度な演算処理を伴う場合、プロセッサの負荷が増え、遅延が発生しやすくなるのが一般的である。
また、このような場合に、特許文献１の技術を適用して分割画像の一括処理を試みたとしても、プロセッサの負荷は急激に増加するため、遅延のみならず処理が停止する事態が容易に想定される。
一方で、ドラフトモード（試し刷り）など品質にこだわる必要性がない場合や利用者が高品質を望まない場合もあり、描画命令に忠実に印刷する必要がないケースも実際にはあると考えられる。

本発明は、以上のような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、描画処理の際の遅延を合理的に解消することによって、高い信頼性及びコスト性を実現する画像形成装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、対象となる印刷データから一又は二以上の描画対象を抽出する描画対象抽出手段と、描画対象に設定された当初の透過度を抽出する透過度抽出手段と、前記当初の透過度を一又は二以上からなる所定の透過度に変更する透過度変更手段と、前記描画対象を前記変更後の透過度にもとづいて描画する描画手段と、を備えた構成としてある。

本発明の画像形成装置によれば、特に高度な描画処理を行う際に高速化を実現することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の好ましい実施形態について図１〜図９を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
透過モード設定部１１は、所望の透過モードを利用者が予め設定しておくものである。
具体的には、図２に示すように、操作パネルのラジオボタンを利用者が選択することによりドライバがプロセッサなどの制御部に働きかけ各透過モードが設定される。
「透過モード」は描画の際に設定する不透明度（透過度）の制限の程度を示すものであり、本実施形態の場合、「弱モード」、「強モード」、「通常モード」の三種類がある。

「弱モード」は、不透明度を通常より簡略化して描画するためのモードである。
「強モード」は、「弱モード」と同様に不透明度を簡略化するものであるが、「弱モード」よりもその度合いが強いモードである。本実施形態では透過領域に対して１００％の不透明度を設定するものである。
「通常モード」は、透過領域について上述のような簡略化を行わず、当初の不透明度にしたがって描画処理を行う場合に設定するものである。
ここで、「当初の不透明度」は、例えば、ホストコンピュータのアプリケーションによって生成された描画命令によって指定された初期の不透明度をいう。

ＰＤＬ読み取り部１２は、ホストコンピュータ等から印刷データを受信しその内容を読み取るものである。
具体的には、受信したＸＰＳ（XML Paper Specification）やＰＤＦ（Portable Document Format）などのＰＤＬ（Page Description Language：プリンタ記述言語）からオブジェクトデータを抽出し（本発明の描画対象抽出手段）、バッファ（図示せず）に保持させておく。
なお、ＰＤＬは、透過モード設定部１１によって設定される透過モードの設定データ（以下、モード設定データという。）が付加されており、このモード設定データも含めてＰＤＬ読み取り部１２が読み取りを行う。

ＰＤＬ解析部１３は、バッファに保持されたＰＤＬを解析するものである。
具体的には、ＰＤＬの解析を通して図形オブジェクトや文字オブジェクト等を抽出し、それらオブジェクトの属性（透明度、色、位置情報など）も併せて抽出するようにしている（本発明の透過度抽出手段）。
また、ＰＤＬ解析部１３は、ＰＤＬからモード設定データを分離又は抽出し、モード設定データはモード判定部１４に、ＰＤＬはグラデーション領域解析部１６にそれぞれ出力する。

モード判定部１４は、ＰＤＬ解析部１３からのモード設定データを受けて、モード判定を行う。
具体的には、「強モード」、「弱モード」、「通常モード」のいずれかを判定し、該当するモードデータを透過パラメータ取得部１５とグラデーション解析部１６に出力する。
ここで、「モードデータ」とは、前記「強モード」、「弱モード」、「通常モード」を透過パラメータ取得部１５及びグラデーション解析部１６が識別しうるデータのことである。

透過パラメータ取得部１５は、モード判定部１４から出力されたモードデータにもとづいて当初の不透明度に対応する新たな不透明度のパラメータを算出して取得するものである（透過度変更手段）。
そして、算出した新たな不透明度のパラメータは透過度設定部１８に出力される。
具体的には、図３の対応表に示すように、予め「弱モード」、「強モード」のそれぞれについて当初の不透明度に対応する新たな不透明度のパラメータを定めておき、「弱モード」であれば０％〜１００％の当初不透明度に対応する新たな不透明度パラメータとして０％、２５％、５０％、７５％、１００％の５値を算出するようにし、「強モード」であれば、当初不透明度が設定された領域に対し新たな不透明度として一律に１００％を算出するようにする。
実際には、透過パラメータ取得部１５は、当初透過度取得部１７から各分割領域ごとに設定されている当初の不透明度を取得すると、その当初の不透明度に対応する新たな不透明度のパラメータをビット演算処理によって算出し、その新たな不透明度のパラメータをメモリ等の記憶部に保持させておく。

ここで、上述した新たな不透明度のパラメータ取得方法について図４を参照しながら説明を行う。ここでは、「弱モード」の変換処理について説明を行う。
図４は、本実施形態における「弱モード」の変換処理方法を説明するためのビット列表記である。
基本的に、本実施形態の透過パラメータ取得部１５は、何らかの透過モードが設定された場合、描画に用いる不透明度を制限するとともに、そのパラメータが２５％の整数倍になるように新たな不透明度を算出して取得するようにしている。
ここで、同図（ａ）に示すように、不透明度２５％を「０００００００１」として、これを基準とすると、各不透明度（０％、５０％、７５％、１００％）は、簡単なシフト演算や加算によって取得することができる（同図（ｂ）〜（ｅ）参照。）。
このように、不透明度を２５％の整数倍、すなわち（１／２^ｎ）の整数倍を基準とした不透明度に限定することによって係る演算処理を簡易にすることができ、演算プロセッサの負荷を軽減することができる。

グラデーション解析部１６は、描画対象に透過グラデーション領域が含まれるか否かを解析し、透過グラデーション領域が含まれる場合、領域分割を行う（本発明の領域分割手段）。
ここで分割数は、モード判定部１４から出力されたモードデータに応じ、透過グラデーション領域の始まりの当初不透明度（ａ）と終わりの当初不透明度（ｂ）にもとづき算出する。
例えば、透過モードが「弱モード」の場合で、始まりの不透明度が２５％に近く、終わりの不透明度が１００％に近い場合には４等分する。これは、２５％、５０％、７５％、１００％の不透明度領域を設定するためである。なお、始まりの不透明度が０％に近く、終わりの不透明度が１００％に近い場合には５等分する。
また、分割数は、利用者の入力操作によって所望の数に設定又は変更しても良く、分割数に応じて画質（階調数）と負荷（描画速度）のバランスを調整することも可能である。
なお、描画対象に透過グラデーション領域が含まれない場合、グラデーション領域解析部１６は特段の処理を行わず、ＰＤＬがそのまま当初透過度取得部１７に出力されることとなる。

当初透過度取得部１７は、ＰＤＬの描画領域に設定されている当初の不透明度を取得するものである。
特に、本実施形態の場合、描画対象に透過グラデーション領域が含まれるため、当初透過度取得部１７は、グラデーション解析部１６により分割された各分割領域ごとに当初の不透明度を取得する。
そして、当初透過度取得部１７は、各分割領域の位置情報（座標等）と対応する当初の不透明度を透過パラメータ取得部１５に出力するとともに、ＰＤＬを透過度設定部１８に出力する。

透過度設定部１８は、透過パラメータ取得部１５から受け取った新たな不透明度パラメータを、グラデーション解析部１６が分割した領域ごとに設定したうえで、ＰＤＬを描画処理部１９に出力する。

描画処理部１９は、透過度設定部１８から出力されたＰＤＬについて描画処理を行う（本発明の描画手段）。
具体的には、分割領域毎に設定された新たな不透明度のパラメータを受け取り、この不透明度にしたがってビットマップデータの生成を行う。
また、ビットマップデータの生成に際し、分割領域毎に下位層のオブジェクトとのブレンド（混色）処理を伴う。

ここで、本実施形態に係るブレンド処理について図７及び図８を参照しながら説明を行う。
図７は、本実施形態に係るブレンド処理を説明するためのオブジェクトの例を示した平面図である。
図８は、図７の例に示すオブジェクトを用いてブレンド処理の演算方法を説明するための説明図である。
図７に示すとおり、オブジェクトＡはＲＧＢ＝（２５５，０，０）で、オブジェクトＢはＲＧＢ＝（２５５，２５５，０）であり、オブジェクトＢの上にオブジェクトＡが描画されるケースを想定している。
また、オブジェクトＡについては、透過グラデーションが設定されており、点Ｘの箇所には当初より不透明度４０％が設定されているものとする。
通常、ブレンド処理は、次式（１）に示すように、オブジェクトＡ及びオブジェクトＢについて不透明度αに応じた色値を算出したうえで、それぞれの色値を加算することによってブレンド処理後の最終色値を求めるようにしている。
最終色値＝オブジェクトＢの色値×（１−α）＋オブジェクトＡの色値×α
・・・・・・・・・（１）

本実施形態については、便宜上、透過モードが「弱モード」で、かつ、ＲＧＢ値のうちのＧ値に着目した場合、新たな不透明度として５０％が適用されるため（図３（ａ）参照）、オブジェクトＢのＧ値は１２７となり、オブジェクトＡのＧ値は０となる（図８（ａ）参照。）。
そして、図８（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）と、各オブジェクトについて１回の２ビットシフト演算とビット加算を行うことによってブレンド後の最終色値を得ることができる。
同様に、新たな不透明度として２５％の場合には、さらに１回の２ビットシフト演算を追加すればよく、また、新たな不透明度７５％の場合には、不透明度２５％と不透明度５０％の結果を加算するだけで目的の最終色値を得ることができる。
つまり、（１／２^ｎ）の整数倍によって算出されるパラメータを基準に不透明度を設定することによって、従来と異なり簡易にブレンド処理を実施できる仕組みとなっている（例えば、１０％の不透明度を算出するには相当数の演算処理や３２ビット演算処理が必要である）。

印字処理部２０は、ビットマップデータにもとづいて描画対象の印刷処理を行う。
具体的には、ビットマップデータを記録紙等にトナーやインク等の着色剤を転写して顕像化処理を行う。
なお、本実施形態に係る画像形成装置１は、図示しない操作パネル等（操作部）を備えており、操作パネル等による所定操作によって領域指定を行い（本発明の領域指定手段）、その指定領域に含まれる描画対象について上記各処理を行うようにしても良い。すなわち、指定領域に含まれるオブジェクトに関してのみ不透明度の変更を行うようにしても良い。

続いて、本実施形態に係る画像形成装置の動作手順について図９を参照しながら説明を行う。
図９は、本実施形態の画像形成装置における描画処理の手順を示したフローチャートである。
同図に示すように、まず、ＰＤＬ読み取り部１２は、図示しないホストコンピュータ等からＰＤＬを受信してそのデータを読み取る（Ｓ１１）。
なお、ＰＤＬには、透過モード設定部１１によって設定された「強モード」「弱モード」「通常モード」のいずれかのモード設定データが含まれているものとする。

次に、ＰＤＬ解析部１３は、ＰＤＬの解析を行う（Ｓ１２）。具体的には、ＰＤＬに付加されているモード設定データを分離し、モード設定データはモード判定部１４に、ＰＤＬはグラデーション解析部１６にそれぞれ出力する。
その後、モード判定部１４は、透過モードの判定を行う（Ｓ１３）。具体的には、ＰＤＬ解析部１３から出力されたモード設定データを識別し、「強モード」、「弱モード」、「通常モード」のどのモードが設定されているかを判定する。
ステップＳ１３の結果、「弱モード」が設定されていると判定された場合（Ｓ１３：弱）、グラデーション解析部１６により透過グラデーションの描画領域の有無が判定される（Ｓ１４）。
ステップＳ１４の判定の結果、透過グラデーションの描画領域が存在することが認識され場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、グラデーションの始まり部分の当初不透明度ａと終わりの部分の当初不透明度ｂを抽出する（Ｓ１５）。
また、始まり／終わりの不透明度ではなく、グラデーション領域中の不透明度の最高値／最低値をその位置情報とともに抽出して以降の処理を行っても良い。
次いで、グラデーション解析部１６は、グラデーション領域の分割処理を実施する（Ｓ１６）。
具体的には、始まりの部分の不透明度が２５％に近く、終わりの不透明度が１００％に近い場合には４等分し、また、始まりの不透明度が０％に近い場合には５等分する。
次に、透過パラメータ取得部１５は「弱モード」に対応した新たな不透明度を取得し、透過度設定部１８によってその不透明度が各分割領域毎に設定される（Ｓ１７）。
これにより、具体的には、図３（ａ）に示す新たな不透明度が透過度設定領域に設定されることとなる。
そして、ステップＳ１７において設定された不透明度にもとづき描画処理部１９が描画処理を行い、印字処理部２０が印刷処理を実行する（Ｓ１８）。
なお、ステップＳ１４において、描画対象に透過グラデーションが設定されていないと判定された場合（Ｓ１４：ＮＯ）、グラデーション解析部１６は特段の処理を行わずステップＳ１７以降の処理を行う。

また、ステップＳ１３において、透過モードが「強モード」に設定されている場合（Ｓ１３：強）、「強モード」に対応する不透明度が設定される（Ｓ１９）。
具体的には、図３（ｂ）に示す新たな不透明度（一律１００％）が透過度設定領域に設定される。
そして、ステップＳ１９において設定された不透明度にもとづき、描画処理部１９が描画処理を行い、印字処理部２０が印刷処理を実行する（Ｓ２０）。
なお、ステップＳ１３において、透過モードが「通常モード」に設定されている場合（Ｓ１３：通常）、描画処理部１９は、当初の不透明度にもとづき従来通り描画処理を行う（Ｓ２１）。すなわち、グラデーションの品質を下げずに通常の描画印刷を選択することも可能としている。

このように、上記各ステップにしたがって各処理を実行することによって、図５や図６に示すように不透明度が簡略化された印刷結果が得られる。
図５は、透過モードが「弱モード」に設定された場合の印刷結果を示した図である。
同図は、対象となる矩形オブジェクトＡの透過グラデーション領域を５分割し、０％、２５％、５０％、７５％、１００％の不透明度（すなわち、（１／２^ｎ）の整数倍の不透明度）に制限してブレンド処理を施した様子を示している。
また、図６は、透過モードが「強モード」に設定された場合の印刷結果を示した図である。
同図は、対象となる矩形オブジェクトＡの透過グラデーション領域のすべてについてブレンド処理は行わず、完全な塗りつぶし描画が行われた様子を示している。

以上説明したように、本実施形態の画像形成装置によれば、透過モード設定部１１が所望の透過モードを設定することによってモード判定部１４がこれを認識し、透過パラメータ取得部１５が、各モードに応じて不透明度パラメータを制限して描画処理を行うようにしている。
具体的には、（１／２^ｎ）の整数倍によって算出しうる不透明度に限定するようにしている。
したがって、通常の描画処理に比べ透過や混色にかかる処理を簡略化することができる。
具体的には、透過グラデーションを印刷処理する場合など、高度な演算を必要とする場合であっても、シフト演算処理やビット加減算処理によって余分なピクセル処理を省き、簡易に描画処理を行うことが可能となる。
このため、本実施形態にかかる画像形成装置によれば、描画処理の負担を軽減し、高速化を実現することが可能となる。
また、トナーやインク等の着色材の量を抑制することができるため、ランニングコストの低減ができ、地球環境に優しい画像形成装置を提供することが可能となる。

以上、本発明の画像形成装置について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明にかかる画像形成装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、本発明はパーソナルコンピュータ等、画像処理機能を備えた他のハードウェアによって実現することも可能である。
例えば、パーソナルコンピュータとプリンタからなるシステムにおいて、パーソナルコンピュータの描画アプリケーションによって作成された描画命令にもとづいてＰＤＬを生成する際、事前に所定の透過度に変更した上でＰＤＬを生成し、プリンタに送信する方法も可能である。
この方法によれば、既存のプリンタの構成を特に変更することなく本発明の作用・効果を実現できるようになる。

本発明は、カラープリンタなどの画像形成装置に好適に利用することができる。

本発明の一実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態において透過モードを選択するための操作パネルの表示例を示した図である。 各透過モードに応じて設定される不透明度を表した図表である。 本実施形態における「弱モード」の変換処理方法を説明するためのビット列表記である。 透過モードが「弱モード」に設定された場合の印刷結果を示した図である。 透過モードが「強モード」に設定された場合の印刷結果を示した図である。 本実施形態に係るブレンド処理を説明するためのオブジェクトの例を示した平面図である。 図７の例に示すオブジェクトを用いてブレンド処理の演算方法を説明するための説明図である。 本実施形態の画像形成装置における描画処理の手順を示したフローチャートである。 透過グラデーションが設定されているオブジェクトの例を示した平面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１１ 透過モード設定部
１２ ＰＤＬ読み取り部
１６ グラデーション解析部
１７ 当初透過度取得部
１８ 透過度設定部
１９ 描画処理部

Claims (9)

1. 対象となる印刷データから一又は二以上の描画対象を抽出する描画対象抽出手段と、
   描画対象に設定された当初の透過度を抽出する透過度抽出手段と、
   前記当初の透過度を一又は二以上の所定の透過度に変更する透過度変更手段と、
   前記描画対象を前記変更後の透過度にもとづいて描画する描画手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記透過度変更手段は、
   前記当初の透過度を、当該透過度が属する所定範囲に応じて設定される前記所定の透過度に変更する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記透過度変更手段は、
   前記当初の透過度を、整数のビット演算における２ビットシフト処理及びビット加減算によって算出し得る前記所定の透過度に変更する請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記所定の透過度が複数設定され、
   各前記所定の透過度が（１／２^ｎ）の整数倍にもとづく透過度である請求項１乃至３のいずれか一項記載の画像形成装置。
5. 前記描画対象における一定領域において前記当初の透過度が単調増加又は単調減少して変化する場合には、当該一定領域を前記変化の方向に沿って所定数に分割する領域分割手段を、備え、
   前記透過度抽出手段は、前記分割された領域毎に前記当初の透過度を抽出し、
   前記透過度変更手段は、前記分割された領域毎に抽出された前記当初の透過度をそれぞれ対応する前記所定の透過度に変更する請求項１乃至４のいずれか一項記載の画像形成装置。
6. 前記領域分割手段は、
   前記一定領域を、前記変化の方向に沿って、少なくともその変化の始まり及び終わりにおける当初の透過度に応じて定まる所定数に分割する請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記領域分割手段は、
   前記一定領域を、前記変化の方向に沿って、入力操作に応じて設定される所定数に分割する請求項５又は６記載の画像形成装置。
8. 入力操作に応じて前記所定の透過度を設定する請求項１乃至７のいずれか一項記載の画像形成装置。
9. 入力操作に応じて所定の描画領域を指定する領域指定手段を備え、
   前記指定された描画領域に含まれる描画対象について前記透過度変更手段を実行する請求項１乃至８のいずれか一項記載の画像形成装置。