JP2974318B2 - Image processing device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は画像信号と所定周期のパターン信号とにより
パルス幅変調信号を形成する画像処理装置に関するもの
である。
〔従来の技術〕
レーザービームプリンタなどで画像形成する際に中間
調の階調性を得るために多値のデイジタル画像信号をア
ナログ画像信号に変換しこの変換した信号を三角波のよ
うな周期的なパターン信号と比較することでパルス幅変
調をかけた2値化信号を発生させる手法が提案されてい
る。
第2図は、この手法の一例を示したものである。
8ビツトのデジタルビデオ信号はラツチ1で図示され
ていないリーダー部からのビデオクロツクでラツチされ
同期がとられる。この8ビツトのビデオ信号はD/Aコン
バータ2でアナログビデオ信号に変換される。D/Aコン
バータ2の出力は可変抵抗3及び4にて出力レベルを最
適値に調整された後2つのコンパレータ5,6の一方の入
力端子に入力される。
一方図示されていないリーダー部より送られてくるビ
デオクロツクに同期した2系統の基準パターン発生クロ
ツクPHCLK,TXCLKをJ/Kフリツプフロツプ7,8によって2
分周し、デユーテイ比50%のクロツク信号PHCLK2,TXCLK
2を形成する。ここでTXCLKの周波数は、文字等の線画原
稿用のパターン信号を作るためのものなので解像力が重
要となる為、ビデオ信号の2倍の周波数とし1画素毎に
パターン信号が発生することになる。一方PHCLKの周波
数は中間調画像用のパターン信号を作るためのものなの
で階調性を増す為TXCLK信号の1/3の周波数となる様設定
してある。これらの分周された50%デユーテイのクロツ
クはパターン発生回路A9及びパターン発生回路B10に入
力されアナログビデオ信号と比較されるパターン信号SA
W1,SAW2が生成される。第2図の回路ではパターン信号
は三角波であり、そのためパターン発生回路A,Bは共に
抵抗及びコンデンサから成る積分回路で構成される。こ
の三角波信号SAW1,SAW2のバイアス分は各々可変抵抗11
及び可変抵抗12で調整され前述コンパレータ5,6のもう
一方の入力端子に入力されアナログビデオ信号と比較さ
れ2系統のパルス幅変調信号PWMA,PWMBとなる。ここで
高い階調性を得る為にはアナログビデオ信号のレベルと
三角波のレベルは第3図に示す様な関係にある事が望ま
しい。そこでこの様な関係を満足させる為にパターン発
生回路A,Bの可変抵抗器11及び可変抵抗器12で三角波の
バイアス分を調整し、可変抵抗3,4でD/A変換器2から出
力されるアナログビデオ信号の振幅を調整している。第
4図(a),(b)は異なる周期でかつ最適に調整され
た三角波SAW2,SAW1の例を示したものである。これらの
三角波SAW1,SAW2によってパルス幅変換された2系統の
ビデオ信号PWMA,PWMBは、図示されていないリーダー部
からの原稿上の画調(画像の性質又は特性を云う)に応
じた切換信号15によって選択されて出力される。すなち
中間調領域の場合はリーダー部から切換信号15として
“L"信号が出力されパルス幅変調信号PWMAが図示されて
いないレーザーの駆動信号となる。逆に原稿上の線画の
領域では、リーダー部から切換信号15として“H"信号が
出力されパルス幅変調信号PWHBがレーザーの駆動信号と
なる。この様に原稿の画調に応じて最適のパルス幅変調
信号を選択することで、良質の画像を提供出来る。
しかしながら第2図の回路にて説明した様に2系統の
クロツク信号、即ちTXCLK,PHCLKを図示していないリー
ダー部から図示していないインターフエイスケーブルを
介してパラレルに受信した場合ケーブル内で非常に高速
な信号の為クロストークを発生し、お互いのクロツク周
波数にて干渉し合い、第5図(a),(b)に示した様
に結果的に三角波信号に対してオーバーシユートアンダ
ーシユートが生じるという欠点があった。このような波
形の時の画像出力における影響を第6図を用いて説明す
る。
第6図(a)は理想的の三角波とパルス幅変調信号の
例である。D/Aコンバータ2の出力レベルの値とパルス
幅変調信号は線形であることが必要である。即ちD/Aコ
ンバータ2の入力値OOH(Hは16進法を表わす)からFFH
までの各値に対し、パルス幅Wは連続的に変化しなけれ
ばならない。しかしながら第6図(b)に示した様に、
三角波にノイズが乗ると、理想的なパルス幅Wに対して
a+bの時間分だけパルス幅が短くなることになるし、
D/Aコンバータ2の出力値に対してパルス幅の逆転も考
えられるという欠点があった。この様なパルス幅の乱れ
は、中間調画像の出力に対し微妙な領域での濃度の逆転
あるいは画像のがさつき,疑似輪郭など、致命的な画質
の劣化の原因となった。
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、パターン
信号のノイズ発生を抑え、良質の画像を得ることができ
る画像処理装置を提供することになる。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために本発明の画像処理装置は、
画素毎に複数ビットで表されたデジタル画像信号を入力
する入力手段と、所定周期の基準クロック信号を受信す
る受信手段と、前記入力手段によって入力されたデジタ
ル画像信号を、所定周期を有し、その一周期内に極値を
有する第1のパターン信号或いは前記第1のパターン信
号とは周期が異なる第2のパターン信号に応じて変調し
たパルス幅変調信号を選択的に出力するパルス幅変調信
号発生手段とを有し、前記パルス幅変調信号発生手段
は、前記第1のパターン信号を発生する第1のパターン
信号発生回路と、前記第2のパターン信号を発生する第
2のパターン信号発生回路とを含み、前記第1、第2の
パターン信号発生回路は前記受信手段によって受信され
た所定周期の基準クロック信号に基づいて前記第1、第
2のパターン信号を発生するとを特徴とする。
〔実施例〕
以下第1図を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
尚、第1図において第2図と同様の機能を有するもの
には同じ符号を付けた。
1は不図示のリーダー部から送出されるビデオクロツ
クに同期してビデオ信号をラツチするラツチ回路,2はデ
ジタル画像信号をアナログ画像信号に変換するD/Aコン
バータ,3は線画用のアナログ出力レベルを調整する可変
抵抗,4は中間調用のアナログ出力レベルを調整する可変
抵抗,5は中間調用のアナログ信号と三角波信号SAW1を比
較してパルス幅変調信号を出力する為のコンパレータ,6
は同じく三角波信号SAW2を入力する線画用のコンパレー
タ,8は図示されていないリーダー部から送出されるビデ
オクロツクに同期した所定周期のパターン信号発生用基
準クロツク(以下スクリーンクロツクと呼ぶ)を1/2に
分周してデユーテイ比50%のクロツク信号TXCLK2を形成
する1/2分周器,7は同じく中間調用のパターン信号発生
の為に1/3分周器13により分周されたクロツクを更に1/2
に分周してデユーテイ比50%のクロツク信号PHCLK2を形
成する1/2分周器,9は3画素を1周期とする中間調用の
三角波SAW1を発生する中間調用パターン発生回路A,10は
1画素を1周期とする線画用の三角波SAW2を発生する線
画用パターン発生回路B,11は中間調用三角波信号のDCバ
イアス分を調整する可変抵抗,12は同じく線画用の三角
波信号のバイアス分を調整する可変抵抗,13は先に述べ
たスクリーンクロツクを中間調用の三角波信号を発生さ
せる為1/3に分周する1/3分周回路,14は図示されていな
いリーダー部から送出される線画、中間調領域を指定す
る切換信号15に基づいてパルス幅変調信号PWMA,PWMBを
セレクトする切換回路である。
尚、前述した様にパターン発生回路は抵抗とコンデン
サを用いた積分器で構成される。
次に上記構成に於ける動作を順を追って説明する。尚
第2図と同じ番号のものは同じ動作を行う。即ち、図示
されていないリーダー部から送出されるスクリーンクロ
ツクは、1/2分周器8により50%デユーテイの線画用の
パターン発生基準クロツクTXCLK2となる。さらに中間調
用のパターン発生の為に、1/3分周回路13を用いてスク
リーンクロツクの周波数を1/3の周波数に変換し、さら
に1/3分周回路13から出力されるクロツクを1/2分周回路
7にて1/2に分周しデユーテイ比50%の中間調用基準ク
ロツクPHCLK2を形成する。以下第2図の回路で説明した
様に、リーダーから送出されたデジタル画像信号はD/A
コンバータ2により、アナログ画像信号に変換され、こ
のアナログ画像信号はコンパレータ5,6にて周期の異な
る2つの三角波と比較され、線画用パルス幅変調信号B
と、中間調用パルス幅変調信号Aに変換される。これら
のパルス幅変調信号は、図示されていないリーダー部か
らの原稿上の画調に応じた切換信号15によって、選択さ
れて出力される。
すなわち中間調領域の場合はリーダー部から切換信号
15として“L"信号が出力されパルス幅変調信号PWMAが図
示されていないレーザーの駆動信号となる。逆に原稿上
の線画の領域では、リーダー部から切換信号15として
“H"信号が出力され、パルス幅変調信号PWMBがレーザー
の駆動信号となる。尚、このパルス幅変調信号に基づい
てレーザービームがオン/オフされ、不図示の感光体上
に画像が形成される。このように、リーダー部からのパ
ターン信号発生基準クロツクを1本にし、画像形成装置
内で2つのパターン信号発生用基準クロツクを生成する
ことで、第5図(a),(b)に示した様なインターフ
エイスケーブル内でのクロストークの影響でのパターン
信号のノイズ成分を除去することが出来る為に、良質の
画質を提供することが可能となった。
尚、本実施例ではパターン信号として三角波信号を用
いたが、台形波等のパターン信号を用いても良い。
以上説明した様に本画像形成装置はリーダー部からの
領域切換信号と、唯一のパターン発生用基準クロツクを
受信し、デユーテイ比50%の線画用パターン信号及び、
中間調用のパターン信号を生成するものである。従って
2系統のパターン信号発生用基準クロツクはお互いに干
渉することなくパターン信号発生に寄与できるものであ
る。これによりパターン信号に発生するノイズ成分を除
去することが可能となり、D/Aコンバータの入力である
デジタル値OOH1からFFHまでの各値に対し、連続的なパ
ルス幅Wが得られる様になった。
又、中間調画像及び線画画像両方の画像について良質
の画質を得ることが出来る様になった。
〔効 果〕
以上説明した様に本発明によれば良質の画像を得るこ
とができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus for forming a pulse width modulation signal from an image signal and a pattern signal having a predetermined period. [Prior art] When forming an image with a laser beam printer or the like, a multi-valued digital image signal is converted into an analog image signal in order to obtain a halftone gradation, and the converted signal is converted into a periodic signal such as a triangular wave. There has been proposed a method of generating a binary signal subjected to pulse width modulation by comparing with a pattern signal. FIG. 2 shows an example of this technique. The 8-bit digital video signal is latched by a video clock from a reader unit (not shown) in a latch 1 and is synchronized. This 8-bit video signal is converted by a D / A converter 2 into an analog video signal. The output of the D / A converter 2 is input to one input terminal of two comparators 5 and 6 after the output level is adjusted to an optimum value by the variable resistors 3 and 4. On the other hand, two reference pattern generation clocks PHCLK and TXCLK synchronized with the video clock sent from a reader unit (not shown) are supplied by J / K flip-flops 7 and 8 to generate two reference pattern clocks PHCLK and TXCLK.
Clock signal PHCLK2, TXCLK divided by 50% and duty ratio 50%
Form 2. Here, the frequency of the TXCLK is for generating a pattern signal for a line drawing original such as a character, so that the resolving power is important. Therefore, the frequency is twice as high as that of the video signal and a pattern signal is generated for each pixel. On the other hand, the frequency of the PHCLK is for generating a pattern signal for a halftone image, so that it is set to be 1/3 the frequency of the TXCLK signal in order to increase the gradation. These divided clocks of 50% duty are input to a pattern generation circuit A9 and a pattern generation circuit B10 to be compared with an analog video signal.
W1 and SAW2 are generated. In the circuit shown in FIG. 2, the pattern signal is a triangular wave, so that both of the pattern generating circuits A and B are constituted by integrating circuits composed of resistors and capacitors. The bias components of the triangular wave signals SAW1 and SAW2 are each connected to a variable resistor 11
The voltage is adjusted by the variable resistor 12 and is input to the other input terminals of the comparators 5 and 6 to be compared with an analog video signal to be two systems of pulse width modulation signals PWMA and PWMB. Here, in order to obtain high gradation, it is desirable that the level of the analog video signal and the level of the triangular wave have a relationship as shown in FIG. Therefore, in order to satisfy such a relationship, the bias of the triangular wave is adjusted by the variable resistors 11 and 12 of the pattern generation circuits A and B, and output from the D / A converter 2 by the variable resistors 3 and 4. The amplitude of the analog video signal is adjusted. FIGS. 4 (a) and 4 (b) show examples of triangular waves SAW2 and SAW1 with different periods and adjusted optimally. The two-system video signals PWMA and PWMB whose pulse widths have been converted by the triangular waves SAW1 and SAW2 are used as switching signals 15 according to the image tone (characteristics or characteristics of the image) on the original from a reader unit (not shown). Is selected and output. In other words, in the case of the halftone area, an "L" signal is output from the reader unit as the switching signal 15, and the pulse width modulation signal PWMA is a laser drive signal (not shown). Conversely, in the line drawing area on the document, an "H" signal is output as the switching signal 15 from the reader unit, and the pulse width modulation signal PWHB becomes the laser driving signal. By selecting the optimum pulse width modulation signal according to the image tone of the original in this manner, a high quality image can be provided. However, as described with reference to the circuit of FIG. 2, when two clock signals, that is, TXCLK and PHCLK, are received in parallel from a reader unit (not shown) through an interface cable (not shown), the clock signal is very high in the cable. Because of the high-speed signal, crosstalk is generated and interferes with each other at the clock frequency. As a result, as shown in FIGS. Disadvantageously occurs. The effect of such a waveform on image output will be described with reference to FIG. FIG. 6A shows an example of an ideal triangular wave and a pulse width modulation signal. The value of the output level of the D / A converter 2 and the pulse width modulation signal need to be linear. That is, from the input value OOH of the D / A converter 2 (H represents a hexadecimal system) to FFH
For each value up to, the pulse width W must change continuously. However, as shown in FIG.
If the noise is on the triangular wave, the pulse width will be shorter than the ideal pulse width W by the time of a + b,
There is a disadvantage that the pulse width may be reversed with respect to the output value of the D / A converter 2. Such disturbance of the pulse width causes fatal deterioration of image quality such as reversal of density in a delicate area with respect to output of a halftone image, image roughness, and false contour. The present invention has been made in view of the above points, and provides an image processing apparatus capable of suppressing generation of noise in a pattern signal and obtaining a high-quality image. [Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, an image processing apparatus of the present invention comprises:
Input means for inputting a digital image signal represented by a plurality of bits for each pixel, receiving means for receiving a reference clock signal of a predetermined cycle, and a digital image signal input by the input means, having a predetermined cycle, A pulse width modulation signal for selectively outputting a pulse width modulation signal modulated according to a first pattern signal having an extreme value in one cycle or a second pattern signal having a cycle different from the first pattern signal Generating means, wherein the pulse width modulation signal generating means includes a first pattern signal generating circuit for generating the first pattern signal, and a second pattern signal generating circuit for generating the second pattern signal Wherein the first and second pattern signal generation circuits generate the first and second pattern signals based on a reference clock signal of a predetermined cycle received by the receiving means. Raw Then and said. Embodiment An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIG. In FIG. 1, components having the same functions as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. 1 is a latch circuit for latching a video signal in synchronization with a video clock sent from a reader unit (not shown), 2 is a D / A converter for converting a digital image signal into an analog image signal, and 3 is an analog output for line drawing. A variable resistor for adjusting the level, 4 is a variable resistor for adjusting the analog output level for halftone, 5 is a comparator for comparing the analog signal for halftone and the triangular wave signal SAW1, and outputting a pulse width modulation signal, 6
Is a line drawing comparator for inputting a triangular wave signal SAW2, and 8 is a reference clock (hereinafter referred to as a screen clock) for generating a pattern signal having a predetermined period synchronized with a video clock transmitted from a reader (not shown). A 1/2 frequency divider that divides the frequency by 2 to form a clock signal TXCLK2 with a duty ratio of 50%, and 7 is a clock that is also frequency-divided by a 1/3 frequency divider 13 to generate a halftone pattern signal. More 1/2
1/2 divider 9 for generating a clock signal PHCLK2 having a duty ratio of 50% by dividing the frequency of the clock signal into a halftone pattern generating circuit A for generating a halftone triangular wave SAW1 having three pixels as one cycle. A line drawing pattern generator B, which generates a line drawing triangular wave SAW2 with one cycle of pixels, a variable resistor 11 that adjusts the DC bias component of the halftone triangular wave signal, and 12 also adjusts the bias component of the line drawing triangular wave signal. A variable resistor 13 for dividing the screen clock into a 1/3 frequency divider for generating a triangular wave signal for halftone, and a line drawing 14 sent from a reader (not shown). And a switching circuit for selecting the pulse width modulation signals PWMA and PWMB based on the switching signal 15 specifying the halftone area. As described above, the pattern generation circuit is formed by an integrator using a resistor and a capacitor. Next, the operation in the above configuration will be described step by step. Those having the same numbers as in FIG. 2 perform the same operations. That is, a screen clock sent from a reader unit (not shown) becomes a pattern generation reference clock TXCLK2 for a 50% duty line drawing by the 1/2 frequency divider 8. Further, in order to generate a pattern for the halftone, the frequency of the screen clock is converted into a frequency of 1/3 using the 1/3 frequency divider 13, and the clock output from the 1/3 frequency divider 13 is further reduced by one. A half frequency dividing circuit 7 divides the frequency by 1/2 to form a halftone reference clock PHCLK2 having a duty ratio of 50%. As described below with reference to the circuit of FIG. 2, the digital image signal transmitted from the reader is D / A
The analog image signal is converted into an analog image signal by a converter 2, and the analog image signal is compared with two triangular waves having different periods by comparators 5 and 6, and a pulse width modulation signal B for line drawing
Is converted into a halftone pulse width modulation signal A. These pulse width modulation signals are selected and output by a switching signal 15 corresponding to the image tone on the document from a reader unit (not shown). That is, in the case of the halftone area, the switching signal is sent from the reader unit.
As “15”, an “L” signal is output, and the pulse width modulation signal PWMA becomes a laser drive signal (not shown). Conversely, in the line drawing area on the original, an "H" signal is output from the reader unit as the switching signal 15, and the pulse width modulation signal PWMB is a laser driving signal. The laser beam is turned on / off based on the pulse width modulation signal, and an image is formed on a photoconductor (not shown). In this way, the pattern signal generation reference clock from the reader unit is reduced to one, and two pattern signal generation reference clocks are generated in the image forming apparatus, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). Since the noise component of the pattern signal under the influence of the crosstalk in the interface cable can be removed, it is possible to provide a high quality image. Although a triangular wave signal is used as a pattern signal in this embodiment, a pattern signal such as a trapezoidal wave may be used. As described above, the image forming apparatus receives the area switching signal from the reader unit and the only reference generation clock, and generates a line drawing pattern signal having a duty ratio of 50%, and
This is to generate a halftone pattern signal. Therefore, the two reference clocks for generating a pattern signal can contribute to the generation of the pattern signal without interfering with each other. This makes it possible to remove noise components generated in the pattern signal, and a continuous pulse width W can be obtained for each value from the digital value OOH 1 to FFH which is the input of the D / A converter. Was. In addition, it has become possible to obtain high quality images for both halftone images and line drawing images. [Effects] As described above, according to the present invention, a high-quality image can be obtained.
【図面の簡単な説明】
第1図は、本実施例における画像形成装置の回路図、
第2図は、パルス幅変調信号を出力する画像形成装置の
回路図、
第3図は、アナログビデオ信号と三角波のレベル関係を
示した図、
第4図(a),(b)は、本実施例によって得られるア
ナログビデオ信号と異なる周期の三角波のレベルの関係
を示した図、
第5図(a),(b)は、2系統のパターン信号の干渉
例を示した図、
第6図(a)は、理想的な三角波信号と、パルス幅変調
信号の関係を示した図、
第6図(b)は、2つのパターン信号の干渉がパルス幅
変調信号に影響を与えることを示した図である。
1はラツチ回路、
2はD/A変換器、
3は線画用アナログ信号振幅調整用可変抵抗、
4は中間調用アナログ信号振幅調整用可変抵抗、
5は中間調用コンパレータ、
6は線画用コンパレータ、
7,8は1/2分周器、
9は中間調用パターン発生回路、
10は線画用パターン発生回路、
13は1/3分周回路、
14は線画及び中間調切換回路である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is a circuit diagram of an image forming apparatus that outputs a pulse width modulation signal, and FIG. FIGS. 4 (a) and 4 (b) show the relationship between the analog video signal obtained by the present embodiment and the levels of triangular waves having different periods, and FIGS. 5 (a) and 5 (a). FIGS. 6A and 6B are diagrams showing an example of interference between two patterns of pattern signals. FIG. 6A is a diagram showing the relationship between an ideal triangular wave signal and a pulse width modulation signal. (b) is a diagram showing that interference between two pattern signals affects a pulse width modulation signal. 1 is a latch circuit, 2 is a D / A converter, 3 is a variable resistor for adjusting the analog signal amplitude for line drawing, 4 is a variable resistor for adjusting the analog signal amplitude for half tone, 5 is a comparator for half tone, 6 is a comparator for line drawing, 7 , 8 is a 1/2 frequency divider, 9 is a halftone pattern generating circuit, 10 is a line drawing pattern generating circuit, 13 is a 1/3 frequency dividing circuit, and 14 is a line drawing and halftone switching circuit.
Claims (1)
入力する入力手段と、 所定周期の基準クロック信号を受信する受信手段と、 前記入力手段によって入力されたデジタル画像信号を、
所定周期を有し、その一周期内に極値を有する第1のパ
ターン信号或いは前記第1のパターン信号とは周期が異
なる第2のパターン信号に応じて変調したパルス幅変調
信号を選択的に出力するパルス幅変調信号発生手段とを
有し、 前記パルス幅変調信号発生手段は、前記第1のパターン
信号を発生する第1のパターン信号発生回路と、前記第
2のパターン信号を発生する第2のパターン信号発生回
路とを含み、 前記第1、第2のパターン信号発生回路は前記受信手段
によって受信された所定周期の基準クロック信号に基づ
いて前記第1、第2のパターン信号を発生することを特
徴とする画像処理装置。(57) [Claims] Input means for inputting a digital image signal represented by a plurality of bits for each pixel; receiving means for receiving a reference clock signal having a predetermined period; and a digital image signal input by the input means.
A first pattern signal having a predetermined period and having an extreme value within one period or a pulse width modulation signal modulated in accordance with a second pattern signal having a period different from the first pattern signal is selectively provided. And a pulse width modulation signal generating means for outputting the first pattern signal, and a pulse width modulation signal generating means for generating the first pattern signal, and a pulse width modulation signal generating circuit for generating the second pattern signal. And the first and second pattern signal generation circuits generate the first and second pattern signals based on a reference clock signal of a predetermined cycle received by the receiving means. An image processing apparatus characterized by the above-mentioned.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62047957A JP2974318B2 (en) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Image processing device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP62047957A JP2974318B2 (en) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Image processing device |
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JPS63214449A JPS63214449A (en) | 1988-09-07 |
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JP2000127499A (en) | 1998-10-26 | 2000-05-09 | Canon Inc | Image-forming apparatus and its control method |
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1987
- 1987-03-03 JP JP62047957A patent/JP2974318B2/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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EXPY | Cancellation because of completion of term |