JP3104422B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3104422B2
JP3104422B2 JP04216679A JP21667992A JP3104422B2 JP 3104422 B2 JP3104422 B2 JP 3104422B2 JP 04216679 A JP04216679 A JP 04216679A JP 21667992 A JP21667992 A JP 21667992A JP 3104422 B2 JP3104422 B2 JP 3104422B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ装置、デ
ィジタル複写機等の画像形成装置において、特にトナー
やインク等を記録媒体とした消耗品残量検知に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年のファクシミリ装置やディジタル複
写機の画像形成装置には、レーザー方式やインクジェッ
ト方式を採用したものが多い。そして、これらの装置の
消耗品は、CRU(Customer Replace Unit)と称
し、使用者による交換作業の簡便さを前提としたものが
多く見受けられるようになり、トナーを利用する現像装
置には、感光体ドラムを内蔵したユニット構成が主流と
なっている。このため前記装置の消耗品は、トナーやイ
ンク等の記録媒体自体の補充が原則としてできず、いわ
ゆる「使い捨て」タイプとなっている。またファクシミ
リ装置等のように、操作者を介在しないで常時受信記録
を可能とするものでは、前記消耗品の交換時期を操作者
に知らしめることが特に重要である。従って、従来のア
ナログ複写機等に代表される画像形成装置のトナー残量
検出方法のように、トナーが磁性体であることを利用し
た磁気検出や、トナー重量の圧力等を利用した圧力検出
手段等を依然として利用しているものが多いが、何れも
構成が複雑で高価の割には、信頼性に乏しいものであっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これを改良するものと
して、トナーを攪拌する攪拌手段の駆動負荷を検知する
特開平4ー7577号公報、トナー残量とトナー濃度を
検出する特開平3ー291679号公報、トナー残量を
検出する特開平3ー291678号公報、特開平2ー1
57776号公報等の文献があるが、未だ安価、高信頼
性を得るまでには至ってない。さらに、これらを改善す
るために、特開平2ー114281号公報、特開平3ー
126967号公報に開示されているように発光ダイオ
ードやレーザー光を利用したもの、また特開平2ー11
6874号公報に開示されているように用紙検出・判別
手段を利用して装置の単純構成化を計ったものもある
が、これらとて未だ使い捨てるには高価であったり、高
信頼性を得るに至っていない。さらに特開昭61ー77
062号公報の実施例に開示されるものにおいては、半
導体レーザー変調信号がトナー消費量に一致するという
考えを採用したものもあるが、構成が複雑であるために
高価となり、せっかくのアイデアを生かしきれていない
という欠点があった。
【0004】本発明は、上記した従来技術の欠点を除去
・改良するためのものであり、装置本体においても、さ
らに使い捨てる消耗品ユニットにおいても複雑で高価な
部品を必要とぜず、正確な消耗品の残量検出とその交換
時期を知らしめることが可能となる装置を得ようとする
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのため本発明は、原稿
等の文字や図形情報を読み取る読み取り手段と、該読み
取り手段により読み取られた画素情報をコード情報に圧
縮変換する符号化手段と該コード情報を再び画素情報に
伸張変換する復号化手段と、該復号化手段により変換さ
れた画素情報に基づいて画像形成が行なわれる画像形成
装置において、前記符号化手段又は復号化手段による画
素情報とコード情報との変換処理の際に画像形成画素数
を演算する演算手段と、該演算手段により演算された値
を積算して格納する蓄積手段と、前記積算した値が設定
値に達したか否かを判定して判定信号を出力する判定手
段を備えたことを特徴とするものである。
【0006】
【作用】本発明の画像形成装置では、符号化手段又は復
号化手段による画素情報とコード情報との変換処理の際
に画像形成画素数を演算する演算手段と、該演算手段に
より演算された値を積算して格納する蓄積手段と、前記
積算した値が設定値に達したか否かを判定して判定信号
を出力する判定手段とを備えるので、特別に高価な手段
を深くすることなく判定信号により記録画素数に深く係
わる消耗品等の管理を行うことができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の画像形成装置の1実施例を説明す
るための図、図2は画像処理・編集部の構成例を示すブ
ロック図であり、ファクシミリ装置の概略構成図を用い
ているが、ディジタル複写機等もこの構成に基づいてい
る。
【0008】図1において、画像読み取り入力部1は、
原稿を露光ランプ等で照明し、その反射光をイメージセ
ンサ部に結像して、画像の濃淡を小さな画素に分解する
と同時に光電変換により電気信号の強弱に変換するもの
である。
【0009】画像処理・編集部3は、画像読み取り入力
部1で読み取った画素情報をコード情報に圧縮する符号
化部、コード情報を元の画素情報に伸張する復号化部、
画像データの加工・編集・保存・転送等に必要な処理、
画像形成画素数の演算を行う演算処理部、コード情報や
画像形成画素数の演算値等を蓄積する蓄積部、蓄積値を
判定して消耗品残量の報知信号の生成等を行う判定部を
有する。
【0010】装置操作表示部2は、操作者による必要な
操作および装置反応表示、消耗品残量の報知を行うもの
である。画像記録出力部4は、画像処理・編集部3で処
理され復号化部で伸張された画素情報に基づきレーザー
方式やインクジェット方式等を利用して記録体の上に画
素情報を与え、最終的にハードコピーとして出力するも
のである。前記画像記録出力部4に出力されずに通信制
御部5に転送されたコード情報は、電話回線8等で伝送
できるように変調信号に変換された後、回線制御部6を
通して電話回線8で伝送される。
【0011】なお、電話回線8からファクシミリ信号を
受信する場合にはその逆であり、また、ディジタル複写
機の場合も、前記通信制御部5、回線制御部6および電
話機7が存在しないだけであるので、説明を省略する。
【0012】画像処理・編集部3についてさらに詳述す
る。ここで、画像読み取り入力部1からの画素情報がシ
リアル・データ形式かパラレル・データ形式かによって
符号化部9に入力される形態も異なるが、以下では信号
の流れがよく分かるように便宜上シリアル・データ形式
を採って説明する。
【0013】因みにパラレル・データ形式の場合は、図
2のアドレス・データバス15を経由して符号化部9に
入力されることもよく知られていることであり、これら
の動作を司る指令は全てCPU12から発せられている
ことも付け加えておく。また、符号化部9、復号化部1
0は所謂圧縮部、伸長部とも呼ばれ、ファクシミリ装置
においては良く知られたものであり、CCITT(国際
電信電話諮問委員会)の勧告T.4に準拠した一次元、
二次元符号化方式を採用したものである。その目的は、
画素情報の伝送時間を短縮するため、また、画素情報を
蓄積するメモリの容量を少なくするために、画素情報の
冗長度を抑圧することにある。
【0014】さらに、一次元符号化方式としてはMH
(Modified Huffman)符号化方式が、二次元符号化方
式としてはMR(Modified Relative Element Add
ressDesignate)符号化方式が各々採用されていること
も周知である。その概略内容を説明すると、MH符号化
方式は、画素情報の白連続画素長あるいは黒連続画素長
の連続するランレングス数を求め、これを白ランレング
ス及び黒ランレングスそれぞれにつき64画素毎に17
28画素までコード化した「メイクアップコード」と0
から63画素まで1画素毎に刻んでコード化した「ター
ミネィティングコード」を組み合わせて任意のランレン
グス数をコード化し符号圧縮する方法である。MR符号
化方式は、符号化ライン上の変化画素の位置情報を、符
号化ライン上で符号化ずみの変化画素の位置情報及びす
でに符号化ずみの前ラインの変化画素の位置情報を参照
にしながら3種類のモード(パスモード,垂直モード,
水平モード)を求め、符号化ラインを逐次符号化する方
法である。
【0015】いずれにしても画素情報に基づき変化画素
を検出して更に該変化画素から次の変化画素迄の距離
(ランレングス)を検出し、これらの変化画素情報と距
離情報とを所定の符号化規則に従って符号化するという
2段階の処理によって画素情報を圧縮することは共通な
ので、以後は説明の便宜上、代表的な一次元符号化方式
であるMH符号方式について説明する。図3はMH符号
化回路部の中で代表的な処理を司る部分を抜き出したブ
ロック図、図4〜6はRAMからなる蓄積部の構成例を
示すブロック図である。
【0016】まず、図2に示す画像処理・編集部では、
符号化部9が画像読み取り入力部1で読み取った画素情
報をコード情報に圧縮し、復号化部10がコード情報を
元の画素情報に伸張する。そして、CPU(中央演算処
理部)12は、画像データの加工・編集・保存・転送等
に必要な処理、画像形成画素数の演算、その蓄積値を判
定して消耗品残量の報知信号の生成等を行い、ROM部
13にCPU12の制御プログラムその他のプログラム
を格納し、RAM部14を圧縮したコード情報や画像形
成画素数の蓄積データ、報知信号を生成するための設定
データを格納したりする作業領域として用いる。したが
って、画素情報を圧縮しコード情報に符号化すると、そ
のコード情報を記憶部であるRAM部14に記憶保存
し、画像記録出力部4には、画像形成画素数を演算して
蓄積して復号化部で伸張した画素情報を出力し、通信制
御部5には、符号化したままのコード情報を転送する。
【0017】符号化部9は、例えば図3に示すように構
成され、変化点検出回路部16は、画素情報が白画素か
ら黒画素へ変化する変化点および黒画素から白画素へ変
化する変化点を検出するものであり、画素情報を入力す
ると、変化点の位置情報信号を次段のランレングス算出
回路部17へ供給する。ランレングス算出回路部17
は、各変化点間の連続した白または黒画素数(ランレン
グス)を算出するものであり、各ランレングス情報を次
段の符号化テーブル部18へ供給する。符号化テーブル
部18は、各ランレングスに対応した符号、この場合に
はMH符号に変換するものである。本発明では、このよ
うな符号化部9において、黒画素数(ランレングス)を
ランレングス算出回路部17から次段の符号化テーブル
部18に送ると同時に、図2のRAM部14に送り蓄積
する。このRAM部14は、例えば図4、図5に示すよ
うにSRAM部19とDRAM部20、図6に示すNV
RAM部23とDRAM部20からなり、これら図5の
SRAM部19もしくは図6のNVRAM部23へ供給
され、蓄積されることになる。
【0018】さて、MH符号に変換された信号は、従来
のファクシミリ送信の場合は、直接に次段の通信制御部
5に供給され、周知の如く電話回線上での伝送を可能と
すべく変調信号に変換された後回線制御部6を通じて電
話回線上に送信される。また、最近の装置においては、
符号化された信号、この場合MH符号信号は、直接に通
信制御部5を通さず、一旦、図2のRAM部14、詳細
には図4、図5、図6のDRAM部20に蓄積された
後、必要であれば加工、処理された後に通信制御部5に
供給される。
【0019】本発明では、斯かるファクシミリ送信の場
合、即ち本装置が記録動作を伴わないモードの場合に
は、ランレングス算出回路部17にて算出され、RAM
部14のNVRAM部23若しくは図5のSRAM部1
9に蓄積された黒ランレングス値を消去せしめるか、若
しくは予め記録動作を伴わないモードと判っている場合
には、黒ランレングス値のRAM部14への蓄積を行な
わないする。しかし、記録動作を伴うモードにおいて
は、画像読み取り入力部1から走査線毎の画素情報が符
号化部9に送られてくるので、前記のように走査線毎の
黒ランレングス値を次々にNVRAM部23へ蓄積す
る。
【0020】この場合の蓄積動作には以下のことを含
む。黒ランレングス値をNVRAM部23へ蓄積する際
に先に蓄積さた黒ランレングス値と演算(加算)した結
果の値を蓄積する。即ち詳述すれば、CPU12が黒ラ
ンレングス値をNVRAM部23へ書き込みを行う前
に、必ず先に書き込まれた黒ランレングス値を読み出
し、この値と演算(加算)した値を蓄積するということ
である。この動作の継続が画像記録出力部4による記録
毎に行われ、演算(加算)値がある値に達するか若しく
は蓄積された演算(加算)値がある値に達すれば画像記
録出力部4内の消耗品不足を第3者(利用者)に報知す
る。この場合の報知は、装置操作表示部2への表示でも
よいし、可聴音による警告でもよいことは勿論である。
【0021】さて、全体の動作に戻ると、記録動作に
は、3つのモードがある。1つは、画素情報を画像読み
取り入力部1から符号化部9に入力して符号化(圧縮)
した後、RAM部14、特にDRAM部20で蓄積し復
号化部10で復号化(伸張)して画像記録出力部4に出
力する装置の場合があり、この場合には、上記のように
演算処理されるので問題は生じない。
【0022】もう1つは、画素情報が画像読み取り入力
部1から符号化部9、復号化部10を介在しないか若し
くは介在しても通過するだけで画像記録出力部4に供給
される装置の場合がある。この場合には、符号化部9に
前記画素情報を入力して符号化処理を行い画像形成画素
数を演算して蓄積すればよい。
【0023】残りの1つは、ファクシミリの受信モード
の場合のように、符号化部9を経由しないで通信制御部
5から直接復号化部10に信号が入力され、復号化(伸
張)された後画像記録出力部4に供給される場合であ
る。この場合には、復号化部10が先に述べたように符
号化部9と全く逆方向の処理を行うので、通信制御部5
から送られてきた信号を一旦RAM部14(DRAM部
20)に蓄積した後復号化部10に供給するか若しくは
通信制御部5から直接復号化部10に供給するかにかか
わらず、復号化部10の中の符号化テーブル部で符号抽
出・参照を行い、次段のランレングス算出回路に供給
し、白画素若しくは黒画素の連続長に変換するので、こ
の時の黒画素ランレングスのみをNVRAM部23へ演
算・蓄積すればよい。
【0024】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例では、CCITT勧告のランレングス符号化方
式を適用したものを説明したが、他の符号化方式を採用
したものであってもよいことはいうまでもない。
【0025】図7は本発明の画像形成装置を採用して構
成される画像処理システムの構成例を示す図である。図
7において、画像制御装置31は、画像データの入力を
画像読み取り装置(スキャナ)48かPC47やFAX
等の外部機器のいずれかに切り替えるマルチプレクサ3
3、入力した画像データを圧縮する圧縮器34、画像デ
ータまたは画像データを圧縮器34で圧縮した圧縮符号
データを一時的に記憶するページバッファ36、大容量
のデータ蓄積用メモリとしてのディスク37、圧縮符号
データを伸長し元の画像データに復元する伸長器35、
伸長器35から画像出力装置50に送り出す画像データ
の同期制御等を行うインタフェース回路52、及び画像
制御装置31内の上記各回路の制御と画像制御装置に接
続された外部機器の制御を行う制御回路32からなるも
のである。
【0026】スキャナー48は、例えばCCDセンサを
使って原稿を読み取り原稿画像を入力する画像読み取り
装置であり、読取信号のオフセット調整、ゲイン調整を
行ってアナログの画像データをデジタルの画像データに
変換し、ギャップ補正、シェーディング補正等を行うも
のである。さらに、カラー画像読み取りの場合には、R
(赤)、G(緑)、B(青)に色分解した3原色の画像
データを取り出し、その画像データに対して例えばEN
D(等価中性濃度変換)、カラーマスキング、原稿サイ
ズ検出、カラー変換、UCR(下色除去)及び墨生成、
網点除去及びエッジ強調、TRC(色調補正制御)、縮
拡処理、編集処理を行う。ADF49は、このスキャナ
48に取り付けられ、読み取り原稿を自動的にフィード
するものである。
【0027】PC47は、任意のパーソナルコンピュー
タであり、PC47のグラフィック機能やCAD機能、
文書作成機能等を使って作成されたコードデータを可読
的な出力用の画像データであるビットマップに展開する
のがPCデコンポーザ46である。IOCP41は、P
C画像データの入力回路45、ページバッファ42、画
像転送回路44、及び制御回路43からなる外部機器制
御回路装置であり、PC47から入力された画像データ
をぺージバッファ42に格納すると、画像転送回路44
により適宜分割して画像制御装置31に転送する。
【0028】画像出力装置50は、画像データから生成
された2値データに基づきレーザ光のオン/オフを各画
素毎に制御して網点により中間調画像を再現することが
できる、例えばレーザプリンタである。UI51は、デ
ィスプレイやコントロールパネル等で構成し、種々の機
能や編集の設定入力、その内容の表示出力を行うもので
ある。
【0029】次に、画像制御装置31を構成するものを
以下に詳述する。マルチプレクサ33は、画像バス38
に接続する入力側のバスをスキャナ画像バス39かIO
CP画像バス40かに切り換えるものである。圧縮器3
4は、例えば適応予測符号化方式により画像データを圧
縮処理するものであり、圧縮モードとスルーモードとを
有し、圧縮モードで動作するかスルーモードで動作する
かも制御回路32の指示により決定され、圧縮動作は、
制御回路32の指示により起動し、その終了を制御回路
32に通知する。伸長器35は、伸長モードで圧縮符号
データを伸長することによって圧縮前の元の画像データ
に復元するものであり、伸長モードとスルーモードとを
有し、圧縮器34と同様に、伸長モードで動作するかス
ルーモードで動作するかも制御回路32の指示により決
定され、伸長動作は、制御回路32の指示により起動
し、その終了を制御回路32に通知する。適応予測符号
化方式は、例えば画像データを38画素毎に複数の予測
器で同時に予測し、最も的中率の高かった予測器を次の
38画素の予測に使用する方式であり、予測が的中した
画素信号を
〔0〕として当該予測器を継続して使用し、
予測が外れた画素信号を〔1〕で置き換え所定の順序で
使用する予測器を変更する。これに対し、伸長器35で
は、複数の種類の逆予測器で元の画像データに復元す
る。
【0030】ぺージバッファ36は、少なくとも1ペー
ジ分の画像データの記憶容量を有するものであり、ディ
スク37の書き込みデータやディスク37からの読み出
しデータを一時的に格納したり、画像出力する画像デー
タをディスク37へ書き込まずに一時的に格納したり、
さらには、ここで制御回路32により画像データの書き
換えや置き換え等の編集を行うために用いるものであ
る。
【0031】ディスク37は、圧縮処理された大量の圧
縮符号データを蓄積する大容量のデータ蓄積用メモリで
あり、この書き込み、読み出しを制御するのがディスク
コントローラHDCである。ディスク37に蓄積するデ
ータには、2値や多値の画像データ、コードデータがあ
り、コードデータは、例えばPCデコンポーザ46での
ビットマップ化処理を行わずにIOCP画像バス40か
らマルチプレクサ33、圧縮器34を通して入力される
ものである。したがって、この場合には圧縮器34がス
ルーモードになる。
【0032】インタフェース回路52は、伸長器35に
より伸長した画像データを画像出力装置50に転送する
出力制御手段であり、伸長器35で伸長した画像データ
を製本機能(ページ連写機能)の場合には2ページ分の
画像データを1ページ分の画像データとして画像出力装
置50に同期し連続して送り出すものである。
【0033】制御回路32は、画像制御装置31に接続
されたスキャナ48、スキャナ48に取り付けられたA
DF49、画像出力装置50、UI51等との連携をと
り、画像制御装置31の各回路・要素を統合して制御す
るシステムコントローラである。
【0034】上記画像制御装置31の構成によれば、圧
縮器34を圧縮モード、伸長器35を伸長モードにする
と、マルチプレクサ33から入力した画像データを1/
5〜1/10に圧縮した圧縮符号データでページバッフ
ァ36に格納し、さらにディスク37に蓄積することが
でき、蓄積した圧縮符号データを繰り返し読み出して伸
長し元の画像データに復元して画像出力装置50に送り
出すことができる。また、原稿が1枚の場合には、圧縮
器34及び伸長器35をスルーモードにすると、入力し
た画像データをそのまま画像出力装置50に送り出すこ
とができ、同時にページバッファ36に格納することに
より画像データを1回入力しただけで、その画像データ
を繰り返してページバッファ36から画像出力装置50
に送り出すことができる。さらには、圧縮器34をスル
ーモードにして上記のようにPC17のコードデータを
ページバッファ36に格納し、ディスク37に蓄積でき
るようにしてもよいし、一旦ページバッファ36に格納
した画像データを圧縮器34で圧縮したり、圧縮符号デ
ータを伸長器35で伸長して復元してページバッファ3
6に再格納し、ページバッファ36に格納した画像デー
タを制御回路32、UI21で編集して再圧縮するよう
に構成してもよい。そして、この画像制御装置31で先
に説明した本発明の画像形成画素数の演算、蓄積、その
蓄積値を判定して消耗品残量の報知信号の生成等が行わ
れる。
【0035】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、符号化、復号化に際してカウントされる黒画
素連続長の値を積算し、基準設定値との比較により消耗
品補充等の信号として報知するので、特に複雑な構成を
必要とせず、ファクシミリ装置等の従来から必要な構成
で簡単に消耗品の管理が実現できる。しかも、記録体に
トナーやインク等の記録媒体のように消耗品が記録画素
数に深く係わるような画像形成装置においては、該消耗
品の管理を確実に行うことができ、かつ構成面でもその
簡単さからこれまで以上に低価格で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の画像形成装置の1実施例を説明する
ための図である。
【図2】 画像処理・編集部の構成例を示すブロック図
である。
【図3】 MH符号化回路部の中で代表的な処理を司る
部分を抜き出したブロック図である。
【図4】 RAMからなる蓄積部の構成例を示すブロッ
ク図である。
【図5】 RAMからなる蓄積部の構成例を示すブロッ
ク図である。
【図6】 RAMからなる蓄積部の構成例を示すブロッ
ク図である。
【図7】 本発明の画像形成装置を採用して構成される
画像処理システムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
1…画像読み取り入力部、2…装置操作表示部、3…画
像処理・編集部、4…画像記録出力部、5…通信制御
部、6…回線制御部、7…電話機、8…電話回線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G03G 21/00 512 G03G 21/00 512 (56)参考文献 特開 平3−59689(JP,A) 特開 平3−267966(JP,A) 特開 平5−330196(JP,A) 特開 平6−3956(JP,A) 特開 平6−191056(JP,A) 特開 昭63−81495(JP,A) 特開 平4−278973(JP,A) 特開 平3−256443(JP,A) 実開 平4−24767(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/00 - 1/00 108 B41J 29/00 - 29/70 G03G 13/08 G03G 15/08 G03G 21/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原稿等の文字や図形情報を読み取る読み
    取り手段と、該読み取り手段により読み取られた画素情
    報をコード情報に圧縮変換する符号化手段と該コード情
    報を再び画素情報に伸張変換する復号化手段と、該復号
    化手段により変換された画素情報に基づいて画像形成が
    行なわれる画像形成装置において、前記符号化手段又は
    復号化手段による画素情報とコード情報との変換処理の
    際に画像形成画素数を演算する演算手段と、該演算手段
    により演算された値を積算して格納する蓄積手段と、前
    記積算した値が設定値に達したか否かを判定して判定信
    号を出力する判定手段とを備えたことを特徴とする画像
    形成装置。
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