JP3965987B2

JP3965987B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3965987B2
Application number: JP2001378059A
Authority: JP
Inventors: 忠弘横川
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2021-12-12
Also published as: JP2003179753A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ファクシミリ装置などで使用されるプリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザやＬＥＤプリンタでは、ドット自体に階調性を持たせて、多階調のプリントが可能となっているものがある。例えば、ＬＥＤプリントヘッドでは、多値の画像データを入力し、ＬＥＤの駆動電流を画素毎に調整できるもの（特開平９−１１５４０号）が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した従来のプリントヘッドでは、多階調と言っても、階調数（１６、３２等）は限られている。一方、スキャナで読み取られた画像データについては、２５６階調、５１２階調あるいはそれ以上の階調が実現されている。そこで、このような多階調のデータを単純にプリンタの階調に比例配分（単純比例配分の階調を図５に示す）してプリントすると、図７に例示するように、見た目にはかえって画質が低下したようになってしまい、２値のプリンタで疑似多階調処理（網点処理）したよりも画質が低くなる場合がある、という問題点がある。
【０００４】
この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、あたかも網点処理したかの如く見せ、実際、見た時の階調性を向上させることのできる画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の画像形成装置は、２^ｍ階調の画像データを２^ｎ階調（ｎ＜ｍ）以下の階調の画像形成部で記録媒体に記録する画像形成装置において、ｍビットの画像データのうちの上位ｍ−ｎビットの値と記憶部に記憶されたｍ−ｎビットの第１の閾値とを比較する第１の比較部と、前記ｍビットの画像データのうち下位ｎビットの値と記憶部に記憶されたｎビットの第２の閾値とを比較する第２の比較部と、前記第１の比較部と前記第２の比較部の出力を入力に受け、前記第 1 の比較部の出力が前記画像データの上位ｍ―ｎビットの値が第１の閾値より大きいことを示す場合にｎビットの全黒画像データを出力し、前記第１の比較部の出力が前記画像データの上位ｍ―ｎビットの値が前記第１の閾値未満を示す場合にｎビットの全白画像データを出力し、前記第１の比較部の出力が前記画像データの上位ｍ―ｎビットの値が前記第１の閾値と等しいことを示す場合に、前記第２の比較部の出力が前記画像データの下位ｎビットの値が前記第２の閾値より大きいことを示す場合には前記画像データの下位ｎビットを画像データとして出力し、前記第２の比較部の出力が前記画像データの下位ｎビットの値が前記第２の閾値以下であることを示す場合にはｎビットの全白画像データを出力するデータ出力回路と、を備えている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明を更に詳細に説明する。図１、図２に、この発明の実施形態画像形成装置全体の概略構成を示すブロック図を示す。
【０００８】
この画像形成装置は、ファクシミリ機能とコピー機能とを備えたいわゆる複合機として構成したもので、ＭＰＵ１、ＮＣＵ（網制御回路：Network Control Unit）２、ＭＯＤＥＭ３、ＲＯＭ４、ＲＡＭ５、画像メモリ（ＤＲＡＭ）６、ＣＯＤＥＣ（符号化・復号器：Coder and Decoder ）７、操作部８、スキャナ９、パーソナルコンピュータ１１が接続されたプリンタＩ／Ｆ（インタフェイス）１０、プリンタ１０ａを備える。
【０００９】
ＭＰＵ１は、この装置を構成する各回路部を制御する機能を有する。ＮＣＵ２は、電話回線網（ＰＳＴＮ）との接続を制御すると共に、相手先の電話番号（ＦＡＸ番号を含む）に対応したダイヤル信号を送出する機能及び着信を検出するための機能を備えている。ＭＯＤＥＭ３は、ＩＴＵ（国際電気通信連合）−Ｔ勧告Ｔ．３０に従ったファクシミリ伝送制御手順に基づいて、Ｖ．１７、Ｖ．２７ｔｅｒ、Ｖ．２９等に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。或いは、これらに加えてＶ．３４に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。
【００１０】
ＲＯＭ４は、この装置を制御するためのプログラムを記憶する。ＲＡＭ５は、データ等を一時的に記憶する。画像メモリ６は、受信画像データやスキャナ９で読み取った画像データを一時的に記憶する。ＣＯＤＥＣ７は、読み取った画像データを送信するためにＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ方式等により符号化（エンコード）し、受信画像データを復号（デコード）する。操作部８は、ユーザがＦＡＸ送信・受信、プリント等の指示をするためのものである。スキャナ９は、ＦＡＸ送信又はコピーするときに原稿の画像データを読み取り、２値又は多値の画像データを生成する。
【００１１】
この装置におけるプリンタ１０ａは、プリンタ各部を制御するプリンタコントローラ（制御部）１２を備える。プリンタコントローラ１２は、階調処理回路１２ａを有する。階調処理回路１２ａについては、後に詳述する。
【００１２】
プリンタ内部には、感光体として外周面に光導電膜を有する感光ドラム１３が配置され、感光ドラム１３は、駆動源（図示せず）により回転される。この感光ドラム１３の周囲には、ブラシローラ式の帯電器として帯電ブラシ１４が配置され、この帯電ブラシ１４には帯電バイアス印加回路１５により所定の帯電バイアス電圧が印加される。帯電バイアス電圧が印加された帯電ブラシ１４は、回転しながら感光ドラム１３の外周面を一様に帯電させる。
【００１３】
感光ドラム１３の周囲に配置された露光部としてのＬＥＤプリントヘッド１６は、多数のＬＥＤを並設してなり、入力された画像情報に基づき感光ドラム１３の外周面に光を照射し、外周面に画像情報に対応する静電潜像を形成する。
【００１４】
更に、感光ドラム１３の周囲に配置された現像器は、供給ローラ１７、現像ローラ１８、ブレード１９及び現像器バイアス印加回路２０等により構成される。供給ローラ１７は、トナーを入れたトナーケース（図示せず）からトナーを帯電させつつ現像ローラ１８に供給するもので、この供給ローラ１７と感光ドラム１３に接触して配置された現像ローラ１８には、現像器バイアス印加回路２０により所定のバイアス電圧が印加される。
【００１５】
ブレード１９は、現像ローラ１８の外周面に弾性的に接触し、現像ローラ１８の外周面に付着したトナーの層厚を均一にするもので、このブレード１９には現像器バイアス印加回路２０により所定のバイアス電圧が印加される。
【００１６】
更に感光ドラム１３の周囲に配置された転写器としての転写ローラ２１は、用紙搬送路Ｐを挟んで感光ドラム１３の外周面と接触するように配置され、メインモータ３１により回転される。この転写ローラ２１には転写バイアス印加回路２２により所定のバイアス電圧が印加される。転写ローラ２１の電流は、電流検出部３５により検出され、検出された電流値はプリンタコントローラ１２に保持される。プリンタコントローラ１２は、プリント時に転写バイアス決定テーブルを参照して、電流値に対応する転写電圧を得、転写バイアス印加回路２２はそのバイアス電圧を転写ローラ２１に印加する。
【００１７】
用紙搬送路の用紙送り出し側に配置された定着器は、ハロゲンランプ等のヒータを有する加熱ローラ２３、ヒータ駆動回路２４及びプレスローラ２５等で構成される。加熱ローラ２３のヒータはヒータ駆動回路２４により所定の温度に加熱される。加熱ローラ２３とプレスローラ２５は、転写ローラ２１による転写後の用紙を加熱圧接することにより、用紙上のトナー画像を定着させる。また、加圧ローラ２３の近傍に定着温度検出用の温度センサ２９を設けている。
【００１８】
この装置では、感光ドラム１３の周囲にメモリ除去ブラシ２６が配置されている。このメモリ除去ブラシ２６は、転写後にも感光ドラム１３の外周面に画像の輪郭に沿って残るトナー画像（メモリ画像）を除去するためのもので、メモリ除去ブラシ２６にはメモリ除去ブラシ電圧印加回路２７により所定のバイアス電圧が印加される。
【００１９】
更にこの装置には、用紙搬送路において、感光ドラム１３及び転写ローラ２１の上流側に、用紙が給紙カセット（図示せず）から送られてきたかどうかを検出するセンサとしてＰＳＳ（Paper Supply Sensor ）３０が配置されている。後記の動作でも説明するように、ＰＳＳ３０は、用紙が給紙カセット（図示せず）から送られてくるとＯＮになる。
【００２０】
給紙側においては、給紙カセットにセットされた用紙を１枚ずつ取り出すための用紙搬送機構部が設けられている。この用紙搬送機構部では、給紙ローラ３３とメインモータ（例えばステッピングモータ）３１がクラッチ３２を介して連結され、給紙カセットから用紙を取り出すときは、クラッチ３２により給紙ローラ３３がメインモータ３１に接続され、給紙ローラ３３が回転することで、給紙カセットの用紙が１枚ずつ取り出される。給紙開始は、プリンタコントローラ１２からの指令によって開始される。
【００２１】
上記のように構成された画像形成装置において、プリント動作は周知であるが、概説すると、帯電ブラシ１４により感光ドラム１３が一様に帯電され、その感光ドラム１３にＬＥＤプリントヘッド１６により画像情報に対応する静電潜像が形成され、現像ローラ１８により感光ドラム１３上の静電潜像にトナーが吸着されて、感光ドラム１３上にトナー画像が形成される。そして、転写ローラ２１により感光ドラム１３上のトナー画像が用紙に転写される。転写後は、加熱ローラ２３とプレスローラ２５により用紙が加熱・加圧され、用紙にトナー画像が定着される。
【００２２】
図3は、階調処理回路１２ａの回路構成を示すブロック図である。この階調処理回路１２ａは、８ビットの画像データの上位４ビットの閾値を記憶するレジスタ４１と、８ビットの画像データの下位４ビットの閾値を記憶するレジスタ４２と、レジスタ４１に記憶する閾値と入力画像データＤｉ７〜Ｄｉ０の上位４ビットであるＤｉ７〜Ｄｉ４とを比較し、比較結果として入力画像データの上位４ビットがレジスタ４１の閾値より大なる場合信号「１」を、大きくない場合に信号「０」を出力する出力端Ｏ１と、等しい場合に「１」を出力する出力端Ｏ２を有する比較回路４３と、レジスタ４２に記憶する閾値と入力画像データＤｉ７〜Ｄｉ０の下位４ビットであるＤｉ３〜Ｄｉ０とを比較し、比較結果を出力する比較回路４４と、この比較回路４４の出力を、それぞれの入力の一端に受け、画像データの下位４ビットであるＤｉ３〜Ｄｉ０をそれぞれの入力の他端に個別に受けるＡＮＤ回路４５、４６、４７、４８と、これらＡＮＤ回路４５、４６、４７、４８の各出力をそれぞれ個別に入力の一端に受け、比較回路４３の出力端Ｏ２からの信号を他方の入力端に共通的に受けるＡＮＤ回路４９、５０、５１、５２と、これらＡＮＤ回路４９、５０、５１、５２の各出力をそれぞれ個別に入力の一端に受け、比較回路４３の出力端Ｏ１からの信号を入力の他端に共通的に受けるＯＲ回路５３、５４、５５、５６とから構成されている。ＯＲ回路５３、５４、５５、５６から、４ビットのデータＤｏ０、Ｄｏ１、Ｄｏ２，Ｄｏ３を出力する。
【００２３】
この、階調回路１２ａの処理動作を図４のフロー図を参照して説明する。先ずステップＳＴ１において、ＬＥＤの階調ビット数（例えば４ビット）＝色（画像）データの下位ビット数＝（閾値の下位ビット数）となるように、上位、下位に、つまり図３における入力データの上位ビット数４、下位ビット数４、閾値のビット数４となるように分ける。続いて、ステップＳＴ２において、色（画像）データの上位ビットＤｉ７〜Ｄｉ４＞閾値の上位ビット（レジスタ４１に記憶されている閾値）であるか否か判定する。この判定は比較回路４３で行われる。
【００２４】
ここで、色（画像）データの上位ビットＤｉ７〜Ｄｉ４の方が大であると、次にステップＳＴ３において、画データを１（ＯＮ）とし、階調データ（Ｄｏ３〜Ｄｏ０）をＦＵＬＬＤＵＴＹとする。この処理は比較回路４３の出力端Ｏ１の出力を「１」とし、ＯＲ回路５３、・・・・、５６の出力Ｄ_０３、・・・・Ｄ_００をすべて「１」とすることにより達成する。一方、ステップＳＴ２において、上位ビットＤｉ７〜Ｄｉ４の方がレジスタ４１の閾値より大でない場合、ステップＳＴ４において（色データの上位ビット）＝（閾値の上位ビット）かを判定する。ここで、判定ＹＥＳの場合は比較回路４３の出力端Ｏ２より、信号「１」を出力し、ステップＳＴ５へ移行する。一方、判定ＮＯの場合は、ステップＳＴ７へ移行する。この処理は、比較回路４３のＯ２出力により行う。判定ＮＯでは出力端Ｏ２より信号「０」が出力され、この信号「０」がＡＮＤ回路４９、５０、５１、５２の一方端に入力されるので、ＡＮＤ回路４９、５０、５１、５２の各出力は「０」となる。比較回路４３の出力端Ｏ１の出力も「０」なので、ＯＲ回路５３、５４、５５、５６の入力にはいずれも「０」が入力され、画データが０（ＯＦＦ）となる。つまりＯＲ回路５３、・・・・、５６の出力Ｄ_００〜Ｄ_０３が「０」となる。これにより、全白のデータが出力される。
【００２５】
ステップＳＴ５においては（色データの下位ビット）＞（閾値の下位ビット）かの判定を行う。この判定は、比較回路４４によって行われる。色（画像）データの下位ビットＤｉ３〜Ｄｉ０が大きい場合は、ステップＳＴ６において階調データ、つまり色データの下位ビットＤｉ３〜Ｄｉ０に応じたＤＵＴＹにセットする。この処理は、比較回路４４が、（色データの下位ビット）＞（閾値の下位ビット）の判定がＹＥＳで、信号「１」を出力し、ＡＮＤ回路４５、４６，４７，４８の各入力の一端に加えるので、ＡＮＤ回路４５、４６，４７，４８の各入力の他端に入力されている画像データの下位ビットＤｉ３〜Ｄｉ０は、そのまま、ＡＮＤ回路４５、４６，４７，４８、ＡＮＤ回路４９、５０、５１、５２、及びＯＲ回路５３、５４、５５、５６をへて出力信号Ｄｏ３〜Ｄｏ０として出力することにより、達成される。
一方、色（画像）データの下位ビットＤｉ３〜Ｄｉ０が大きくない場合、つまり閾値の下位ビット以下の場合には、ステップＳＴ７において、画像データを０とする。この処理は、比較回路４４が、（色データの下位ビット）＞（閾値の下位ビット）の判定がＮＯで、信号「０」を出力し、ＡＮＤ回路４５、４６，４７，４８の各入力の一端に加えるので、ＡＮＤ回路４５、４６，４７，４８の各出力が「０」となり、ＯＲ回路５３、５４、５５、５６がそれぞれ信号「０」を出力することにより達成される。これにより、ＯＲ回路５３、５４、５５、５６の各出力Ｄｏ３〜Ｄｏ０は「０」となる。つまり、全白のデータが出力される。
【００２６】
この実施形態での階調変換後の例を、従来の単純比例配分による図７の変換に対応させて示すと、図６に示すものとなり、見た目に自然な感じの階調表示となる。
【００２７】
【発明の効果】
この発明によればｍビットの画像データのうち、上位ｍ‐ｎビットの値が第１の閾値より大の時は下位ｎビットを強制的に全黒とし、上位ｍ‐ｎビットの値が、第１の閾値未満のときは強制的に全白とするので、あたかも網点処理したかのように、実際、見たときの階調性を向上させることができる。また上位ｍ‐ｎビットが第１の閾値と等しいときは下位ｎビットの値が第２の閾値より大のときはそのまま画像データとして出力し、階調性を確保し、第２の閾値以下のときには強制的に全白とするので、画像の階調性を確保出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態である画像形成装置の全体の概略構成ブロック図（一部分）である。
【図２】同画像形成装置の全体の概略構成ブロック図（残部分）である。
【図３】同画像形成装置の階調処理回路の構成を示すブロック図である。
【図４】同階調処理回路の処理動作を説明するためのフロー図である。
【図５】単純比例配分を示すチャートである。
【図６】上記実施形態画像形成装置による階調処理画面の例を示す図である。
【図７】単純比例配分による階調処理画面の例を示す図である。
【符号の説明】
１２プリンタコントローラ
１２ａ階調処理回路
４１、４２レジスタ
４３、４４比較回路
４５、……、５２ＡＮＤ回路
５３、……、５６ＯＲ回路

Claims

２^ｍ階調の画像データを２^ｎ階調（ｎ＜ｍ）以下の階調の画像形成部で記録媒体に記録する画像形成装置において、
ｍビットの画像データのうちの上位ｍ−ｎビットの値と記憶部に記憶されたｍ−ｎビットの第１の閾値とを比較する第１の比較部と、
前記ｍビットの画像データのうち下位ｎビットの値と記憶部に記憶されたｎビットの第２の閾値とを比較する第２の比較部と、
前記第１の比較部と前記第２の比較部の出力を入力に受け、前記第 1 の比較部の出力が前記画像データの上位ｍ―ｎビットの値が第１の閾値より大きいことを示す場合にｎビットの全黒画像データを出力し、前記第１の比較部の出力が前記画像データの上位ｍ―ｎビットの値が前記第１の閾値未満を示す場合にｎビットの全白画像データを出力し、前記第１の比較部の出力が前記画像データの上位ｍ―ｎビットの値が前記第１の閾値と等しいことを示す場合に、前記第２の比較部の出力が前記画像データの下位ｎビットの値が前記第２の閾値より大きいことを示す場合には前記画像データの下位ｎビットを画像データとして出力し、前記第２の比較部の出力が前記画像データの下位ｎビットの値が前記第２の閾値以下であることを示す場合にはｎビットの全白画像データを出力するデータ出力回路と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。