JP2965300B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、中抜きされた画像の輪郭内部に網かけ処
理を施すことができるようにした画像処理装置に関す
る。

［発明の背景］ 画像処理装置例えば、モノクロ画用の電子写真式複写
機は周知のように、像形成体（像担持体として機能する
感光体ドラム）を有すると共に、この像形成体に所定の
静電潜像を形成し、これをトナーなどの現像剤を使用し
て現像、定着して画像情報をコピーするようにした装置
である。

このような画像処理装置には、通常マイクロコンピュ
ータが搭載され、比較的複雑な画像処理でも可能になっ
てきた。この画像処理のうちで、文字などの画像の輪郭
のみを残し、その内部を白抜きしてコピーするようにし
た画像処理を行なうものがある。

また、この画像処理に加えて白抜きされた輪郭の内部
を網かけ処理ができれば、色々な装飾文字ができるの
で、非常に便利である。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したような処理が比較的簡単に実現できれば好都
合である。また、このような処理は、通常ソフト的に処
理されているが、論理回路などを使用して高速に処理で
きるようにした構成は今だ開示されていない。

そこで、この発明ではこのような課題を解決したもの
であって、特に中抜き、網かけ処理という特殊な装飾処
理を簡単に実現できるようにした画像処理装置を提案す
るものである。

［課題を解決するための手段］ 上述した課題を解決するため、この発明に係る画像処
理装置は、主走査方向及び副走査方向に撮像素子（以下
CCD11ともいう）を走査して画像の画素を単位とする画
像データを取得する画像取得手段と、この画像取得手段
による画像データを中間調画像によって表現するために
該画像データにハーフトーン処理を施すディザ化処理手
段と、ハーフトーン処理された画像データから主走査方
向に走査取得された該画像の両端のエッジを検出する第
１のエッジ検出手段と、ハーフトーン処理された画像デ
ータから副走査方向に走査取得された該画像の両端のエ
ッジを検出する第２のエッジ検出手段と、第１及び第２
のエッジ検出手段（以下エッジ検出回路510、520ともい
う）の出力を演算して画像の輪郭を抽出する演算回路
（以下オア回路525、526ともいう）とを備え、 ハーフトーン処理された後の画像データに基づいて前
記画像の輪郭内部に網かけ処理を行う場合であって、主
走査方向の画像の両端エッジ検出及び副走査方向の画像
の両端エッジ検出を行うときに、主走査方向及び副走査
方向の画像のエッジを特定する画素の前後の所定画素に
関して同等数を抽出するようになされたことを特徴とす
るものである。

［作 用］ 本発明によれば、ハーフトーン処理された画像データ
に基づいて、主走査方向の画像の両端エッジ検出及び副
走査方向の画像の両端エッジ検出を行うときに、主走査
方向及び副走査方向の画像のエッジを特定する画素の前
後の所定画素に関して同等数を抽出するようになされた
ものである。

この構成によって、画像の輪郭内部に網かけ処理を行
うときに、主走査方向及び副走査方向の画像の特定画素
の前後の同等数画素によってその画像の両端エッジを再
現性良く捉えることができるので、どのような画像であ
ってもその画像の輪郭を輪郭として抽出することができ
る。

つまり、装飾処理を行なうために、まず処理領域の指
定が行なわれる。これはマーカなどで指定された領域を
自動的に検出し、その領域のみを出力するような手段で
あって、領域検出手段25と信号処理手段300がこれに当
たる。

指定された処理領域に対してディザ化が行なわれる。
ディザ化するにはディザマトリックス（第３図）が使用
される。これで画像データがハーフトーン処理されて網
かけ用のデータが作成される。ハーフトーン処理は画像
の輪郭領域を正しく抽出するためである。

ディザ化処理するときには、地紋がけ処理は行なわれ
ない。また、地紋がけ処理を行なうときにはディザ化処
理は行なわれない。ディザ化処理はディザ化処理手段70
0によって行なわれる。

ハーフトーン処理後に中抜き処理が行なわれて、画像
の輪郭が抽出され、これら一連の処理で第21図や第40図
のような装飾画像が得られる。500は中抜き処理手段で
ある。

［実 施 例］ 以下、この発明に係る画像処理装置の一例を、上述し
た電子写真式複写機に適用した場合につき、第１図以下
を参照して詳細に説明する。

画像処理装置10は第５図に示すようにスキャナー部10
A、画像処理部10B及びプリンタ部10Cで構成される。

スキャナー部10Aとは、光学的に走査して得た原稿の
画像情報に関する光学像を電気信号に変換するまでの一
連の処理系をいう。

プリンタ部10Cとは、最終的に画像処理部10Bより出力
された画像信号（PWM化若しくは多値化処理された画像
データなど）若しくは外部から供給された２値のプリン
トデータに基づいて、これを可視像として記録するまで
の処理系をいう。

プリンタ部10Cとして本例では、像形成体（感光体ド
ラム）を使用した電子写真式記録方式が採用され、その
静電潜像を形成する光源としては半導体レーザが使用さ
れる。したがって、プリンタ部10Cは電子写真式レーザ
プリンタとして構成されている。

画像処理部10Bは、入力した画像信号に適切な画像処
理を行なうための処理部であって、中抜き処理やディザ
化処理はこれに含まれる。中抜き処理の他に、変倍処
理、フィルタリング処理、網かけ処理、PWM化処理など
の画像処理が行なわれる。

第６図は、このように構成されたディジタル複写機の
うち、特にその機構部の一例を示すものである。

スキャナー部10Aから説明する。ディジタル複写機に
備えられたコピー釦をオンすることによって、原稿台81
上の原稿１が光学系により光走査される。

この光学系は、光源85及び反射ミラー86が設けられた
キャリッジ84,Vミラー89及び89′で構成される。

光源としてはハロゲンランプが使用される。ハロゲン
ランプに代えて市販の緑色系の蛍光灯を使用することも
可能であり、この場合には、ちらつき防止のため蛍光灯
は、約40kHz程度の高周波電源で点灯、駆動される。ま
た、管壁の定温保持あるいは、ウオームアップ促進のた
め、ポジスタ使用のヒーターで保温する必要がある。

プラテンガラス81の左端部上面側には標準白色板97が
設けられる。これは、標準白色板97を光走査することに
より得られる画像信号（白色信号）を標準の白色信号に
正規化するためである。

キャリッジ84及びＶミラー89,89′はステッピングモ
ーター90により、スライドレール（図示せず）上を夫々
所定の速度をもって所定の方向に走行せしめられる。

光源85により原稿１を照射して得られた光学像（画像
情報）は反射ミラー87、Ｖミラー89,89′を介して、光
学情報変換ユニット12に導かれる。光学情報変換ユニッ
ト12はレンズ13と光学像が結像するCCD11とで構成さ
れ、光学像が電気信号（画像信号）に変換される。

画像信号は画像処理部10Bで各種の画像処理が施され
た後、プリンタ部10Cへと出力される。

プリンタ部10Cは偏向器935を有する。偏向器935とし
ては、ガルバノミラーや回転多面鏡などの他、水晶等を
使用した光偏向子からなる偏向器を使用してもよい。画
像信号により変調されたレーザビームはこの偏向器935
によって偏向走査される。

偏向走査が開始されると、レーザビームインデックス
センサ（図示せず）によりビーム走査が検出されて、画
像信号によるビーム変調が開始される。画像信号として
は、上述した原稿１の画像情報（コピーデータ）と、プ
リントデータが選択的に使用される。

変調されたビームは帯電器121によって、一様な帯電
が付与された像形成体（感光体ドラム）110上を走査す
るようになされる。

ここで、レーザビームによる主走査と、像形成体110
の回転による副走査とにより、像形成体110上には画像
信号に対応する静電潜像が形成される。

この静電潜像は、黒トナーを収容する現像器123によ
って現像される。現像器123には高圧電源からの所定の
バイアス電圧が印加されている。現像により白黒像が形
成される。

一方、給紙装置141から送り出しロール142及びタイミ
ングロール143を介して送給された記録紙Ｐは、像形成
体110の回転とタイミングをあわせられた状態で、像形
成体110の表面上に搬送される。そして、高圧電源から
高圧電圧が印加された転写極130により、黒色トナー像
が記録紙Ｐ上に転写され、かつ分離極131により分離さ
れる。

分離された記録紙Ｐは定着装置132へと搬送されるこ
とにより定着処理がなされてモノクロ画像が得られる。

転写終了した像形成体110はクリーニング装置126によ
り清掃され、次の像形成プロセスに備えられる。

クリーニング装置126においては、ブレード127により
清掃されたトナーの回収をしやすくするため、ブレード
127に設けられた金属ロール128に所定の直流電圧が印加
される。この金属ロール128が像形成体110の表面に非接
触状態に配置される。

ブレード127はクリーニング終了後、圧着を解除され
るが、解除時、取り残される不要トナーを除去するた
め、更に補助クリーニングローラ129が設けられ、この
ローラ129を像形成体110と反対方向に回転、圧着するこ
とにより、不要トナーが十分に清掃、除去される。

プリンタ部10Cは上述したように半導体レーザを使用
した電子写真式プリンタである。

第７図はそのうち特に半導体レーザによる偏向走査系
の要部を示す。

半導体レーザ931から出射したレーザビームはミラー9
42,943を介して八面体の回転多面鏡からなるポリゴン93
5に入射する。このポリゴン935によってレーザビームが
偏向され、これが結像用のｆ−θレンズ944を通して像
形成体110の表面に照射される。

945,946は倒れ角補正用のシリンドリカルレンズであ
る。

ポリゴン935によってレーザビームは像形成体110の表
面を一定速度で所定の方向ａに走査される。

ｆ−θレンズ944は、像形成体110上でのビーム位置を
均等にするために使用される。

以上のようにして作成された静電潜像に対して通常の
ネガ・ポジで反転現象により一次画像が感光体上に形成
される。

この様子を第８図に示す。

同図は像形成体110の表面電位の変化を示したもので
あり、帯電極性が正の場合を例にとっている。PHは像形
成体の露光部、DAは像形成体の非露光部、DUPは露光部P
Hに現像で正帯電トナーT1が付着したため生じた電位の
上昇分を示す。

像形成体110は帯電器により一様な帯電が施されて、
一定の正の表面電位Ｅとなる。レーザを露光源とする像
露光が与えられ、露光部PHの電位はその光量に応じて低
下する。

このようにして形成された静電潜像を、未露光部の表
面電位Ｅにほぼ等しい正のバイアスを印加された現像装
置が現像する。この結果、正帯電トナーが相対的に電位
の低い露光部PHに付着し、トナー像が形成される。

このトナー像が形成された領域は、正帯電トナーT1が
付着したことにより電位がDUPだけ上昇するが、通常は
未露光部DAと同電位にはならない。

次に記録紙に転写し、さらにこれを加熱または加圧し
て定着することにより記録画像データが得られる。この
場合には像形成体の表面に残留するトナー及び電荷をク
リーニングして次の像形成体に用いられる。

像形成のための潜像の形成方法としては、電子写真法
のほかに多針電極などにより直接像形成体上に電荷を注
入して静電潜像を形成する方法や、磁気ヘッドにより磁
気潜像を形成する方法などを用いることができる。

第１図はこの発明の要部を含む画像処理部10Bの具体
例である。

画像信号はA/D変換器20に供給されることにより、所
定ビット数、この例では８ビットのディジタル信号に変
換される。A/D変換と同時にシェーディング補正され
る。シェーディング補正回路21は第９図に示すように、
ラインメモリ22が設けられ、この例では16ライン分の画
像信号がメモリされ、これを平均化回路23において平均
したものをシェーディング補正用の基準信号として使用
している。

シェーディング補正されたディジタル画像信号はフィ
ルタリング処理回路24に供給されて、画像内容に応じた
フィルタリング処理がなされる。

例えば、文字画の場合にはその解像度（例えば、Modu
lation Transfer Function:MTF）が改善されるようなフ
ィルタリング処理が施され、写真画ではモアレを改善す
るため画像信号を平滑化するようなフィルタリング処理
が施される。

このフィルタリング処理は、例えば３×３のコンボリ
ュウションフィルタで実現できる。第10図にその一例を
示す。

同図は特に十字フィルタとして構成した場合であっ
て、同図Ａが解像度補正用のフィルタであり、同図Ｂが
平滑化用のフィルタである。何れのフィルタを使用する
かは外部より指定される。この指定信号は自動的に形成
することもできる。

第10図に示した数値はフィルタ係数であるが、これは
一例である。

MTFは、白色信号の信号レベルｙと黒色信号の信号レ
ベルｘとから以下の式によって算出される。

MTF＝（ｙ−ｘ）／（ｙ＋ｘ）×100（％） MTF補正を行なう理由は、レンズなどの伝送系での鮮
鋭度の劣化を始めとして、CCD11のアパーチャサイズが
副走査方向で大きくなっている場合があること、副走査
方向は光信号の積分で信号を得るために主走査方向に比
べて副走査方向でのMTF劣化が著しいことなどがあるか
ら、これらを補正する必要があるためである。

MTF補正処理を施すことによって、文字の飛びと潰れ
を補正することができる。

フィルタリング処理された画像データは、信号処理手
段300において、特定領域に対する抽出／消去／塗り潰
し処理が実行される。

これらの処理及び上述したフィルタリング処理は、何
れも指定領域内若しくは領域外について実行されるもの
であるから、これらの処理を行なうためには、領域検出
回路25において指定領域を検出する必要がある。

指定領域の検出は第11図のような位置指定紙（白紙）
２上に書かれたマーカＭを基準にして行なわれる。その
ため、原稿１を本走査する前に、位置指定紙２を原稿台
81上に載せて予備走査が行なわれ、これによって領域検
出が行なわれる。領域の指定は図のように矩形状の指定
でもよければ、第12図のように任意の形状指定でもよ
い。

領域検出は種々の手段を採ることができるので、その
詳細説明は省略するも、本例では第13図A,Bのように、
直前に検出された領域信号Qi−１とマーカ信号Riとから
次の領域信号Qi（同図Ｅ）が形成される。そのため、同
図Ｃのように両者の論理積がとられ、その後このアンド
出力に基づいてマーカの内部信号が作成される（同図
Ｄ）。この内部信号とマーカ信号Riとの論理和をとって
同図Ｅのようなｉラインにおける領域信号Qiが作成され
る。

このようにして形成された領域信号Ｑが抽出／消去／
塗り潰しを行なう信号処理手段300に供給される。この
とき、マーカ領域の内／外の指示に従う。

第14図は信号処理手段300の一例を示すものであっ
て、端子301に供給された画像信号はセレクタ302に供給
されて画像消去などの処理指定信号に対応した画像デー
タに変換される。そのため、このセレクタ302に関連し
て制御信号形成回路310が設けられる。

制御信号形成回路310は図示するように、３個のナン
ド回路311〜313と、その出力が供給されるナンド回路31
4で構成され、入力側のナンド回路311〜313には夫々対
応する処理指定信号のほかに、領域信号Ｒが共通に供給
される。

そして、“塗り潰し”では、全黒処理指定用のナンド
回路311の出力がセレクタ302の入力側に画像データと共
に供給され、ナンド回路314の出力である制御信号によ
ってセレクタ302が制御される。

図では、制御信号が“H"のときｂ側に入力が選択され
る。

処理指定信号として“抽出”処理が指定された場合に
は、これが得られている間だけ画像データが出力される
ことになり、以下同様に、“消去”処理ではその間だけ
画像データの出力が阻止され、“全塗り潰し”の処理指
定においては、入力画像データに代えて“1"の信号（所
定のDC電圧）が画像データとして出力される。

所定の信号処理が施された画像信号及び領域信号Ｒは
変倍処理回路30に供給されて、必要に応じた拡大／縮小
処理を受ける。

変倍処理は、主走査方向に関しては画像信号を補間す
る電気的な処理で行ない、副走査方向に関してはスキャ
ナー部10Aの走査速度を変更する機械的な処理によって
行なわれる。

変倍率は50〜400％で、縦横独立変倍形式である。

変倍処理回路30に領域信号Ｒをも供給したのは、変倍
率に応じて領域信号Ｒも変倍する必要があるためであ
る。

変倍処理された画像信号は次に地紋かけ処理回路400
に供給される。地紋かけの一種が網かけ処理である。

変倍処理を終了した段階で、地紋かけを行うのは、変
倍処理後においても、指定した地紋のピッチを不変にし
たいためである。

地紋かけ用パターンの一例を第15図（１）〜（７）に
示す。

このようなパターンデータを出力するため通常は第16
図に示すように、これらパターンデータが地紋かけデー
タROM401に内蔵され、これらを外部からセレクトするよ
うにしている。

そのため、地紋かけデータROM401に対して列アドレス
カウンタ402及び行アドレスカウンタ403が設けられ、例
えばA3サイズに対応した信号によってインクリメントさ
れたカウンタ出力によって地紋かけデータROM401の列ア
ドレスが指定され、同様に１ペルに同期したクロックCK
でインクリメントされたカウンタ出力によって地紋かけ
データROM401の行アドレスが指定される。

アドレス指定によって得られた地紋パターンデータ
（８×８のマトリックス状の網パターンデータ）はオア
回路404において画像データと論理和されて、地紋かけ
後の画像データが得られる。

領域信号Ｒと地紋かけ指定信号はアンド回路405に供
給され、その出力で地紋かけデータROM401がチップセレ
クトされる。

その結果、第17図に示すように、地紋かけ指定信号が
得られたときには、その指定領域だけ地紋かけデータRO
M401の地紋パターンデータが有効となる。

地紋かけデータROM401に対するアドレス指定の繰り返
しは地紋パターンの繰り返し周期で決定される。

地紋かけ処理が行なわれるときには、後段のディザ化
処理手段700を使用したディザ化処理は行なわれない
し、ディザ化処理が行なわれるときには地紋かけ処理は
行なわれない。そのため、第１図のように地紋かけ処理
手段400とディザ化処理手段700には対応する処理制御信
号が供給される。

地紋かけ処理の後段にはディザ化処理手段700が設け
られる。このディザ化処理は中抜きされた画像の輪郭内
部に網かけを行なうための処理で、特にこのディザ化処
理によって画像データがハーフトーン処理される。

ハーフトーン処理するのは、ハーフトーン処理して１
つのドットパターンを大きくして、画像輪郭の抽出を容
易にしたり、輪郭の抽出漏れをなくすためである。

ディザ化処理手段700は第２図に示すようにディザROM
701と比較手段702を有し、ディザROM701には、例えば第
３図に示すようなマトリックスデータが格納されてい
る。本例では、８×８で最大６ビット構成のディザマト
リックスデータである。

703は垂直アドレスカウンタで、これには水平有効域
信号Ｈ−VALIDが供給され、水平区間の有効領域のみカ
ウンタ703が動作する。704は水平アドレスカウンタで、
これにはクロックCLKが供給される。

マトリックスデータは画像データと共に比較回路702
に供給されて、各画素における画像データとマトリック
スデータとの比較が行なわれる。

本例では画像データがマトリックスデータより大きい
とき「１」、小さいとき「０」の比較出力が得られるよ
うになされている。例えば、８×８のマトリック内の画
像データが全て「31」（16進数では「1F」）であるとき
の比較出力に基づく白黒パターンの一例を第４図に示
す。

なお、上述したように地紋かけ処理を行なうときは、
ディザ化処理されずにそのまま出力されるようにこのデ
ィザ化処理手段700が構成されているものとする。

地紋かけ処理され、若しくはディザ化処理された画像
データは次に中抜き処理に移る。

第18図は中抜き処理回路500の一例であって、エッジ
の内外で対称に輪郭信号用の画像データを抽出して、エ
ッジ信号を作成するようにしたものである。

本例では、エッジを挟んで夫々１画素分ずつ等画素抽
出する例を述べるが、抽出すべき画素数は任意である。
また、説明の便宜上２ビットで画像データ（したがっ
て、４値データ）が構成されている場合を示す。１画素
は８ビットで構成されているために、各ビットに対して
中抜き処理が並列的に実行される。

まず、画像データは第１図に示す５ラインメモリ35に
供給されて、これより原画像データと、1,3及び５ライ
ン分だけ夫々遅延された画像データが出力される。

夫々の画像データが第18図に示す中抜き処理回路500
に供給される。原画としては第21図を例示する。その一
部を第19図（ａ）に再掲する。第19図（ａ）の原画のと
きには、夫々のラインl1〜l6からは同図（ｂ）に示すよ
うな輪郭内部信号が得られる。

第18図において、輪郭内部信号はシフトレジスタなど
で構成された遅延素子503,504において夫々２画素分だ
け遅延され、遅延された３つの画像データが主走査方向
のエッジ検出回路510を構成するエクスクルーシブオア
回路511,512に供給されて、同図（ｃ）に示すエッジ信
号が形成される。

したがって、現画像データに対して２画素遅延された
画像データを注目の画像データとすれば、上述した処理
によって、エッジを挟む夫々１画素幅のエッジ信号が得
られたことになる。

次に、第１ライン及び第５ラインの画像データは対応
する遅延素子501,502,505,506に供給されて、夫々現画
像データに対して２画素分だけ遅延される。そして、こ
れらより出力された1,3,5ラインの画像データ（第20図
（ｂ））が各ビットごとに副走査方向のエッジ検出回路
520に供給される。

エッジ検出回路520もエクスクルーシブオア回路で構
成されているので、これらからは同図（ｃ）に示すエッ
ジ信号が生成される。このエッジ信号もまた原画のエッ
ジを挟んで前後１画素分の幅を有する。

したがって、主走査方向のエッジ信号と副走査方向の
エッジ信号を夫々オア回路525,526で論理和すれば、第2
0図（ｄ）に示すような総合のエッジ信号が生成され
る。

この総合エッジ信号において、端点ｑの存在するライ
ンl3から数ライン分を検証すれば明らかなように、端点
ｑを含むエッジに関連したエッジ信号が連続して生成さ
れている。

このように、エッジを挟むようにしてエッジ信号を形
成して原画を中抜き処理すれば、原画の輪郭を正しく抽
出できる。この場合、エッジ部の両端２ペル程度の幅
（計４ペルの幅）で輪郭を表現するのが好ましい。ディ
ザ化処理でハーフトーン処理を行なっているので、画像
が細線のような場合でもこれを正しく抽出できる。

第21図は網かけ処理及び中抜き処理を夫々行なったと
きの画像処理の例である。

なお、第18図に示すような構成によって中抜き処理を
行なわないと、第22図のように、端点ｑのように地肌の
部分が鋭角であるようなときに白抜けが生じ、原画の輪
郭を正しく抽出できなくなる場合がある。

中抜き処理回路500の出力は反転回路40において画像
の反転処理が行なわれ、その後ガンマ補正回路45に供給
される。ガンマ補正回路45はスキャナー部10Aとプリン
タ部10Cとの整合性を図るために設けられている。

第23図はスキャナー部10Aとプリンタ部10Cとの間の諸
特性を示すもので、第Ｉ象限はプリンタ部10Cの記録特
性を、第II象限はコピー後の濃度特性を、第III象限は
スキャナー部10Aの変換特性を、第IV象限はガンマ補正
特性を夫々示す。

したがって、原稿１の光学濃度がスキャナー部10Aに
よって所定の画像信号に変換され（第III象限）、この
画像信号に所定のガンマ特性を付与すると（第IV象
限）、このガンマ特性に応じて画像信号がパルス幅変調
出力（PWM）され（第IV象限）、画像はこのPWM変調出力
に応じて記録されるため、コピー濃度はこの記録特性に
よって決まる（第１象限）。

その結果、原稿の濃度と実際にコピーされた濃度との
関係は第II象限の特性のようになる。

さて、第II及び第IV象限の特性から明らかなように、
文字部の原稿に対してはガンマ特性を図のように急峻と
した方がよい。これは、光学濃度が0.1〜0.4程度の低濃
度領域が文字の再現に対して重要であるからである。

これに対して、写真部に対してはガンマ特性を緩慢と
した方がよい。これは階調再現を重視するからである。
通常は、γ＝１程度に選定される。そうしないと、低濃
度部での飛びや高濃度部でのつぶれが発生するからであ
る。

また、同じ文字部であってもそのガンマ特性は種々の
特定曲線を選択できる。その選択は以下のような手段を
採り得る。

本例では自動的に原稿の濃度を検出してガンマ特性を
設定する場合と、手動でガンマ特性を設定する場合の夫
々を例示する。

まずフィルタリング処理された画像データが自動濃度
設定回路（EE回路）50に供給されて濃度検出が行なわれ
る。

これは、例えば濃度情報の広がりを求めて画像の種別
を判別すべく、予備走査して原稿１の濃度ヒストグラム
が作成される（第24図参照）。濃度ヒストグラムから原
稿１の最大濃度、最小濃度及び地肌のレベルが求めら
れ、これらよりその原稿に合ったガンマ補正曲線を選択
するための選択信号が生成され、この選択信号がセレク
タ55で選択されたのちガンマ補正回路45に供給される。

一方、端子51に供給されたマニュアル用の選択信号に
よってもガンマ補正曲線が選択される。

ガンマ補正された画像データは鏡像処理回路60におい
て、外部からの指定があるときには、鏡像処理が施さ
れ、その後セレクタ70で画像データ（８ビット）と外部
のプリントデータコントローラ65より送出された１ビッ
トの２値データとがセレクトされる。

この２値データはプリントデータであって、例えば日
本語ワードプロセッサなどで生成されたデータなどが入
力される。したがって、この画像処理装置10は原稿１の
コピー機能の他に、外部のプリントデータコントローラ
65に対するプリント機能も有する。

画像データは８ビットで、プリントデータは１ビット
であるから、プリントデータのときにはセレクタ70の入
力ポートA0〜A7のうちA0〜A6は接地された状態となる。

何れの機能を選択するかは外部からの指定による。

セレクトされた画像データ（８ビット若しくは１ビッ
ト）は第25図に示すPWM変調回路600に供給される。

本例では面積階調処理ではなく、輝度変調による階調
処理を例示する。そのため、８ビットの画像データはD/
A変換器601でアナログ信号に変換された後、比較器603
において、発生回路602より出力された三角波、ランプ
波などの参照信号によってアナログ比較される。参照信
号は１画素ごとに繰り返される（第26図Ａ）。

参照信号を三角波とした場合には、参照すべき画像デ
ータのレベルが第26図Ａのようなときには、夫々同図B,
CのようなPWM変調出力が得られ、これで半導体レーザ
（後述する）を変調すれば、これによって同図D,Eに示
すような発光レベル（輝度レベル）となるから、これに
よって画素の濃淡が輝度変調（強度変調）されたことに
なる。

このような強度変調を採用した理由を以下に述べる。

まず、通常のレーザパワー（1.0〜3.0mW）で記録する
と、第27図の記録特性に示すように曲線La〜Lcのカーブ
（γカーブ）が非常に急峻となる。これは２値的な記録
となり、PWM出力で黒ドットの幅が変化していく記録形
式となる。しかし、実際にPWM出力で黒ドット幅を変化
させるには、参照信号の周期は少なくとも２ドット以上
必要とする。

階調画は特に２ドット以上の周期を持つ参照信号を使
用しても特に問題はないが、文字画を再現しようとする
と、線の飛びが目立つようになり、文字品質が低下して
しまう。そのため、本例では１ドット周期の参照信号に
よっても、文字画及び階調画の双方とも充分に再現でき
るようにした。

そうするには、１ドットの多値変調でも第27図曲線Ld
のように、γカーブが、γ＝１に近付ければよい。それ
には、現像手段を構成する半導体レーザ931のレーザパ
ワーを通常より下げればよく、例えば0.5mW程度のレー
ザパワーにすればよい（第28図破線曲線参照）。

γをさらに１に近付けるには、帯電手段と現像手段の
一方、若しくは双方を所望のごとく制御すればよい。本
例では、像形成体110に対する帯電器121に印加される帯
電電圧ＶHと、現像器123に供給される現像バイアス電圧
ＶBの双方を通常よりも高くなるように調整されてい
る。

その代表例を（表−１）に示し、そのときの記録特性
を第28図実線曲線に示す。 表−１ ＶH ＶL レーザパワー 通常 600V 480V ２ mW 通常 700V 580V 0.5mW 第29図はプリンタ部10Cの一例を示す。

同図において、半導体レーザ931にはその駆動回路932
が設けられ、この駆動回路932に上述した画像データが
変調信号として供給されて、この変調信号によりレーザ
ビームが内部変調される。レーザ駆動回路932は水平及
び垂直有効域区間のみ駆動状態となるように、タイミン
グ回路933からの制御信号で制御される。レーザ駆動回
路932にはレーザビームの光量を示す信号が帰還され、
ビームの光量が一定となるようにレーザの駆動が制御さ
れる。

８面体のポリゴン935によって偏向されたレーザビー
ムはその走査開始点がインデックスセンサ936によって
検出され、これがI/Vアンプ937によって、インデックス
信号が電圧信号に変換されたのち、このインデックス信
号が装置のタイミング系を司どるCPU251（第30図）に供
給されて光学走査のタイミングなどが制御される。

934はポリゴンモータの駆動回路であり、そのオン、
オフ信号はタイミング回路933から供給される。

上述した各種の装置あるいは回路は、第30図に示すよ
うに、第１及び第２の制御部200,250によって全てコン
トロールされる。第２の制御部250から説明する。

第２の制御部250は主としてスキャナー部10Aの制御及
びその周辺機器の制御を司るものであって、251は光学
駆動制御用のマイクロコンピュータ（第２のマイクロコ
ンピュータ）であり、本体制御用のマイクロコンピュー
タ（第１のマイクロコンピュータ）201との間の各種情
報信号の授受はシリアル通信である。また、第１のマイ
クロコンピュータ201から送出された光学走査開始信号
は第２のマイクロコンピュータ251の割込端子に直接供
給される。

第２のマイクロコンピュータ251は、基準クロック発
生器254から得られる所定の周波数（12MHz）のクロック
に同期して各種の指令信号が生成される。

第２のマイクロコンピュータ251からは次のような制
御信号が出力される。

第１に、CCD11の駆動回路をオン、オフする制御信号
がその電源制御回路（図示せず）に供給される。第２
に、原稿に必要な光を照射するための光源85に対する点
灯制御回路253に対し、所定の制御信号が供給される。
第３に、キャリッジ84及びＶミラーユニット89,89′を
移動させるためのステッピングモータ90を駆動する駆動
回路252にも制御信号が供給される。

第２のマイクロコンピュータ251には、ホームポジシ
ョンを示すデータが入力される。

第１のマイクロコンピュータ201は主としてプリンタ
部10Cを制御するためのものである。これに関連した入
力系及び出力系の一例を第31図に示す。

操作・表示部202は、倍率指定、記録位置の指定、記
録色の指定などの各種の入力データがインプットされた
り、その内容などが表示される。表示手段はLEDなどの
素子が使用される。

紙サイズ検知回路203は、トレーに装填されたカセッ
ト用紙のサイズを検知して、これを表示したり、原稿の
サイズに応じて自動的に紙サイズを選択するような場合
に使用される。

カセットゼロ枚検知センサ220では、カセット内の用
紙が零かどうかが検知される。手差しゼロ枚検知センサ
222は同様に手差しモードにおける手差し用の用紙の有
無が検出される。

トナー濃度検知センサ221では、ドラム110上あるいは
定着後のトナーの濃度が検出される。

また、トナー残量検知センサ223によって、現像器123
のトナー残量が検出され、トナー補給が必要なときには
操作部上に設けられたトナー補給用の表示素子が点灯す
るように制御される。

一時停止センサ224は複写機の使用中においてカセッ
トより第２給紙ローラ（図示せず）側に用紙が正しく給
紙されたかどうかを検出するためのものである。

排紙センサ225は上述とは逆に、定着後の用紙が正し
く外部に排紙されたか否を知るためのものである。

手差しセンサ226は手差し皿がセットされたかどうか
の検出に使用される。セットされていれば自動的に手差
しモードとなる。

以上のような各センサから得られるセンサ出力は第１
のマイクロコンピュータ201に取り込まれて、操作・表
示部202上に必要なデータが表示されたり、複写機の駆
動状態が所望のごとく制御される。

複写の場合、現像用のモータ227が設けられ、これら
はいずれも第１のマイクロコンピュータ201からの指令
信号によって制御される。同様に、主モータ（ドラムモ
ータ）204はPLL構成の駆動回路205でその駆動状態が制
御されるが、この駆動回路205もまた第１のマイクロコ
ンピュータ201からの制御信号によってその駆動状態が
制御されることになる。

現像時には現像中の現像器などに対し、所定の高圧電
圧を印加する必要がある。

そのため、帯電用の高圧電源228、現像用の高圧電源2
29、転写及び分離用の高圧電源230、さらにはトナー受
け用の高圧電源231が夫々設けられ、必要時にそれらに
対して、所定の高圧電圧が印加されることになる。

なお、233はクリーニングローラ駆動部、234は第１給
紙用ローラの駆動部、235は第２給紙用ローラの駆動部
であり、232はクリーニング圧着解除用のモータであ
る。236は分離爪の駆動部、237はトナー補給用の駆動部
である。

第２給紙ローラは、第１給紙ローラより搬送された用
紙をドラム110上に形成された静電潜像のもとへ搬送す
るために使用される。

定着ヒータ208は定着ヒータオン，オフ回路207によ
り、第１のマイクロコンピュータ201の制御信号にした
がってコントロールされる。

定着温度はサーミスタ209によって読み取られ、常時
は適正温度になるように第１のマイクロコンピュータ20
1により制御される。

206はクロック回路（12MHz程度）である。

第１のマイクロコンピュータ201に付随して設けられ
た不揮発性のメモリ210は電源を切っても保存しておき
たいデータを格納しておくのに用いられる。例えば、ト
ータルカウンタのデータや初期設定値などである。

このように、第１及び第２のマイクロコンピュータ20
1,251では、画像形成に必要な各種のコントロールが所
定のシーケンスに則って実行される。

第32図は画像を記録するときの概略を示すタイミング
チャートである。その詳細な説明は省略する。

次に本装置の操作・表示部202について第33図を参照
して説明する。

（イ）はコピースイッチであり、このスイッチを押下
することにより上述したシーケンスで複写動作が行なわ
れる。またこのスイッチの下にはLEDがあり、赤LEDが点
灯中にはウォーミングアップ時を示し、緑LEDの点灯に
よって始めてレディー状態をとなる。

（ロ）は複写枚数や自己診断モードの表示または異常
状態やその部位を示す表示部である。７セグメントのLE
Dから構成されており数字でその内容が表示される。

（ハ）はコピー枚数等の設定、自己診断モード動作指
示、複写動作の中断、枚数セットのクリヤー等を行なう
キー群である。

例えば、数字キーの４と７を押して電源スイッチをオ
ンすると自己診断モードに入ることが可能であり、かつ
この時特定の数字をインプットすることにより、例えば
現像器のモータ等を独立して回転することが可能であ
る。このモードからは特定の数字のインプット、または
電源オフ後キーを押さないで電源オンとすることで通常
モードに復帰することが可能となる。

通常モードでは通常の複写動作が可能であるが、数字
キーとＰボタンを組合せることにより、データのプリン
トアウト、テストパターンのプリントアウト等の動作が
可能となっている。

例えば、メモリ内のテストパターンのプリントアウト
ができる。コピー動作中にストップ／クリヤーキーが押
されると、後回転プロセス動作に移り、この動作終了後
初期状態に復帰する。多数枚複写時でも同様である。

（ニ）のキーは文字画処理、写真画処理を選択するキ
ーである。

（チ）は全画面若しくは部分的に領域検出を行なうこ
とを指示するキーで、このキーが押されることにより原
稿上のマーカ領域が検出される。マーカ領域内／外及び
全画面の指定は、（チ）′のキーを押すたびに指定が変
更される。

一方、（ル）のキー群は処理の指定を行なうキーであ
る。

（ホ）のキーはEEモードとマニュアルモードを選択す
るキーである。EEモードでは文字が選択されたときに有
効となる。（ホ）′のキーではガンマ補正曲線が選択さ
れる。この場合、７段の異なる曲線が用意されている。

（ト）のキーは給紙サイズを選択するキーであり、B5
RよりA3サイズまで及び葉書サイズまで選択できる。

（リ）のキーはプリンタとして用いるか、コピーとし
て用いるかを選択するキーである。

（ヌ）のキーはプリントモードでのオンライン／オフ
ラインを区別するキーである。

（ヲ）のキーはプリントモード時、ポートレートとラ
ンドスケープを選択するキーである。

さて、前述したような機能を用いて、以下述べるよう
な各種の画像処理を行うことができる。

反転処理モード 全画面で行なう場合には、「全画面」の指定をした後
「反転」キーを押しコピーする（第34図参照）。

部分的に行なう場合には、マーカ内／外の指定をした
後、「反転」キーを押しコピーする（第35図参照）。

塗り潰し処理モード 例えば、マーカ「内」キーを押しコピーする（第36図
参照）。

網かけ処理モード 「全画面」指定した後、「網かけ」キーを押してから
コピーする（第37図参照）。

マーカで「内」側指定後、「網かけ」キーを押してか
らコピーする（第38図参照）。

中抜き処理モード 「全面」指定した後、「輪郭（中抜き）」キーを押
し、その後コピーキーを押す（第39図参照）。

マーカ内の指定後、「中ヌキ」キーを押しその後、網
かけ指定してコピーキーを押す（第40図参照）。これ
が、この発明の処理である。

反転処理モード マーカ指定後、反転キーを押しコピーをする（第41
図）。

変倍処理 （ワ）は固定及び縦横ズーム倍率のセットを行なうキ
ーであり、このキーを押すことによりLEDがオン、オフ
して、指定倍率の処理がセットされる。その倍率通りに
コピーされる（第42図、第43図）。

任意の倍率にセットしてズーム変倍を行なうときに
は、（ワ）のキーを押し、「タテ変倍／ヨコ変倍」を選
択し、（カ）のキーにより倍率を選択する。

（ワ）で固定倍率をセットし、（カ）のキーによって
B5サイズからB4サイズまでの倍率を選択することによ
り、縦横同一倍率の固定倍率セットが可能となる。

一方、この状態で（ワ）を押してタテを選び、（カ）
のキーで倍率を選択すると、横は最初の倍率で縦はその
後にセットした倍率となり、縦／横独立変倍が実現でき
る。

逆にタテではなくヨコのキーを押しても同じである。

これとは異なった方式で最初、「タテ」キーを押し縦
の倍率をセットした後に「ヨコ」のキーを押して倍率を
セットするようにしてもよい。

抽出処理モード マーカ内指定後、「抽出」キーを押した後にコピーす
る（第44図、第45図参照）。

消去処理モード 機能としては、抽出処理モードの逆となる（第46図参
照）。

そして、（ハ）のキースイッチ群を使用すれば、動作
確認のための各種動作の指示を行なうことができる。例
えば、 （Ｉ）6XP:スキャナチェック 60P＋コピー；光源（ハロゲンランプ）オンし、スキ
ャナ光学系は停止、この状態で １＋コピー；ハロゲンオンのまま、副走査方向に正
規スピードより遅い速度で光学系のみ移動。

ただし、コピースイッチをオフすると
ハロゲンオンのままその位置で光学系は停止 ２＋コピー;1＋コピーと同様の機能で光学系の移動
は逆方向 ３＋コピー；ハロゲンオンのまま正規のスキャンを
連続的に行なう 61P＋コピー；ハロゲンはオフのまま、スキャナは光
学系停止状態のまま、この状態で１〜６＋コピーを押す
と上記と同様の動作となる。

この操作はストップ／クリヤキーを押すことにより解
除される。また各々の動作時には画像データは各々の回
路から出力され信号レベルの確認を行なうことが可能と
なる。

（II）7XP:プリンタ部チェック 70P＋コピー；ポリゴンモータのみ回転しレーザはオ
ンとなる。インデックスの信号確認が可能、この状態で １＋コピー；プリントデータコントローラの出力 ２＋コピー；テストパターンデータの出力 ３＋コピー；パッチデータの出力が可能 71P＋コピー；記録部関係のチェックモード、この状
態で １＋コピー；帯電器オン ２＋コピー；現像器モータオン、現像バイアスオン ５＋コピー；転写極オン ６＋コピー；クリーニングブレード圧着 ７＋コピー；クリーニングブレード解除 ８＋コピー；クリーニングローラ印加（電圧） ９＋コピー；分離極オン 10＋コピー；第１給紙モータオン 11＋コピー；第２給紙モータオン 等が行なわれる。この場合上述と同様にストップ／クリ
ヤキーを押すことによりこのモードは解除される。

この例に限らずこのような自己診断チェックを行なう
ことが可能であり、市場でのサービスマンの保守の容易
化、または保守に行く前にユーザで簡単なチェックを行
なってもらうことにより、故障への対応がすみやかにな
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ハーフトーン
処理された画像データに基づいて、主走査方向の画像の
両端エッジ検出及び副走査方向の画像の両端エッジ検出
を行うときに、主走査方向及び副走査方向の画像のエッ
ジを特定する画素の前後の所定画素に関して同等数を抽
出するようになされたものである。

この構成によって、画像の輪郭内部に網かけ処理を行
うときに、主走査方向及び副走査方向の画像の特定画素
の前後の同等数画素によってその画像の両端エッジを再
現性良く捉えることができるので、どのような画像であ
ってもその画像の輪郭を輪郭として抽出することができ
る。

しかも、この場合の信号処理構成もロジック構成であ
るから、比較的簡単に構成でき、しかも高速処理できる
実益を有する。

従って、この発明に係る画像処理装置は、上述したよ
うな電子写真式複写機などに適用して極めて好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る画像処理装置のうち画像処理部
の系統図、第２図はディザ化処理手段の系統図、第３図
及び第４図はその説明図、第５図は画像処理装置の系統
図、第６図は電子写真式複写装置の概略構成図、第７図
は偏向走査系の構成図、第８図は像形成プロセスの説明
図、第９図はシェーディング補正回路の系統図、第10図
はフィルタリング処理の系統図、第11図及び第12図は領
域抽出の説明図、第13図は領域抽出の説明に供する波形
図、第14図は信号処理手段の系統図、第15図は地紋パタ
ーンの説明図、第16図は地紋かけ処理回路の系統図、第
17図はその動作波形図、第18図は中抜き処理回路の一例
を示す系統図、第19図及び第20図はその動作説明のため
の波形図、第21図及び第22図は網かけ及び中抜き処理の
説明図、第23図は画像処理装置の総合特性を示す曲線
図、第24図は濃度ヒストグラムの特性図、第25図はPWM
変調回路の系統図、第26図はその動作説明に供する波形
図、第27図はレーザパワーに対する記録特性の曲線図、
第28図は帯電電圧と記録特性との関係を示す曲線図、第
29図はプリンタ部の系統図、第30図は第２の制御部の構
成図、第31図は第１の制御部の構成図、第32図はその動
作説明に供する波形図、第33図は操作・表示部のキー配
列状態を示す図、第34図〜第46図は夫々キー操作処理の
説明図である。 10……画像処理装置 10A……スキャナー部 10B……画像処理部 10C……プリンタ部 11……CCD 24……フィルタリング処理回路 30……変倍処理回路 40……反転処理回路 45……ガンマ補正回路 50……自動濃度調整回路 110……像形成体 300……信号処理手段 400……地紋かけ処理回路 500……中抜き処理回路 600……PWM変調回路 700……ディザ化処理手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主走査方向及び副走査方向に撮像素子を走
   査して画像の画素を単位とする画像データを取得する画
   像取得手段と、 前記画像取得手段による画像データを中間調画像によっ
   て表現するために該画像データにハーフトーン処理を施
   すディザ化処理手段と、 前記ハーフトーン処理された画像データから前記主走査
   方向に走査取得された該画像の両端のエッジを検出する
   第１のエッジ検出手段と、 前記ハーフトーン処理された画像データから前記副走査
   方向に走査取得された該画像の両端のエッジを検出する
   第２のエッジ検出手段と、 前記第１及び第２のエッジ検出手段の出力を演算して前
   記画像の輪郭を抽出する演算回路とを備え、 前記ハーフトーン処理された後の画像データに基づいて
   前記画像の輪郭内部に網かけ処理を行う場合であって、 前記主走査方向の画像の両端エッジ検出及び前記副走査
   方向の画像の両端エッジ検出を行うときに、 前記主走査方向及び副走査方向の画像のエッジを特定す
   る画素の前後の所定画素に関して同等数を抽出するよう
   になされたことを特徴とする画像処理装置。