JPH07184030A

JPH07184030A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07184030A
Application number: JP5324221A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Nagata; 英之永田; Shigeo Yamagata; 茂雄山形
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1995-07-21
Anticipated expiration: 2017-06-24
Also published as: EP0660588A3; DE69418843T2; US5719957A; EP0660588A2; JP3295202B2; DE69418843D1; EP0660588B1

Abstract

(57)【要約】【目的】画質を劣化させずに付加情報を加えて２値化
画像を形成する。【構成】モード信号ｇが“Ｈ”レベルであるときに
は、形成される画像の低濃度領域において、２画素連続
して２値化出力が“Ｈ”となるパターンが表れて付加情
報を表すデータの開始が示される。また、モード信号が
“Ｌ”レベルであるときには、制御信号ｆのレベルによ
って付加情報を表す。そして、形成される画像の低濃度
領域において、制御信号ｆが“Ｌ”レベルである場合に
は黒画素の間隔が奇数になるように、一方、制御信号ｆ
が“Ｈ”レベルである場合には黒画素の間隔が偶数にな
るように２値化出力を制御する。即ち、黒画素の間隔が
奇数時には“０”を、偶数時には“１”を表すことによ
って、付加情報が表現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に関し、特
に、例えば、複写機などの疑似中間調処理された２値化
信号によって画像を生成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりフルカラー複写機を使用して複
写された出力画像からその複写装置の特定が容易に行え
るよう、画像信号の２値化出力に特定のパターンなどの
情報を付加する機能をもった複写機があり、この機能を
用いて複写不許可画像を複写したものの追求調査が行わ
れてきた。

【０００３】図１２は従来のフルカラー複写機に設けら
れていた上記機能の構成を示すブロック図である。図１
２において、１２１は入力される多値画像信号を２値デ
ータに変換する２値化回路、１２２は２値化回路１２１
より出力された２値化信号の“Ｈ”レベルの画素位置を
移動させることにより２値化信号の“Ｈ”レベルの間隔
を制御して情報の付加を行う情報付加回路である。

【０００４】この情報付加は、図１３に示すように、２
値化処理された出力信号の“Ｈ”レベルをつぎの画素位
置に移動させることによって、“Ｈ”レベルの信号間隔
を偶数または奇数に制御し、これにより“０”または
“１”の情報を表すことができるように行われる。ま
た、このような情報の付加を行なう領域は情報付加によ
る画像の劣化が目立ちにくいよう周辺画素の濃度を検出
して比較的低濃度な領域が選択される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、２値化処理において最適位置に配置された２値
化信号“Ｈ”レベルの位置を情報付加処理のために移動
させるために、２値化信号の配置が乱されてしまい、そ
の情報付加領域が画像劣化が目立ちにくいように考慮さ
れた低濃度領域であっても、やはり画質劣化を生じてし
まうという欠点があった。

【０００６】また、周辺画素の濃度に依存して入力画像
信号を２値化処理する時の閾値を動的に決定している場
合、従来は２値化処理時の周辺濃度の検出と情報付加時
の周辺濃度の検出とを独立に行っていたために、類似構
成の回路が２個必要となり、回路規模が大きくなるとい
う問題点もあった。

【０００７】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、画質劣化を生じさせずに入力画像に付加情報を加え
て画像形成することが可能な画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像形成装置は、以下のような構成からな
る。即ち、多値画像データに所定の付加情報を加え２値
化処理して、擬似中間調の画像形成を行う画像処理装置
であって、前記多値画像データを入力する第１入力手段
と、前記付加情報を入力する第２入力手段と、前記多値
画像データが表す画素の周辺画素の濃度値を考慮して、
前記入力多値画像データと前記付加情報とに基づいて２
値化を実行する２値化手段と、前記２値化手段によって
２値化された２値化データを格納する記憶手段と、前記
記憶手段によって格納された２値化データに基づいて、
次に入力される多値画像データの２値化を制御するフィ
ードバック制御手段とを有し、前記フィードバック制御
手段は、前記付加情報を表現するために、形成される画
像上の所定の方向に関して、比較的低濃度の領域に黒画
素が偶数あるいは奇数画素間隔で並ぶように、特定画素
を黒画素あるいは白画素とすることによって、２値化デ
ータを生成するように制御することを特徴とする画像形
成装置を備える。

【０００９】また他の発明によれば、多値画像データに
所定の付加情報を加え２値化処理して、擬似中間調の画
像形成を行う画像形成装置であって、前記多値画像デー
タを入力する第１入力手段と、前記付加情報を入力する
第２入力手段と、前記多値画像データが表す画素の周辺
画素の濃度値を考慮して、前記入力多値画像データと前
記付加情報とに基づいて２値化を実行する２値化手段
と、前記２値化手段によって２値化された２値化データ
を格納する記憶手段と、前記記憶手段によって格納され
た２値化データに基づいて、次に入力される多値画像デ
ータの２値化を制御するフィードバック制御手段とを有
し、前記フィードバック制御手段は、前記付加情報を表
現するために、形成される画像上の所定の方向に関し
て、所定のパターンが形成されるように、特定画素を黒
画素あるいは白画素とすることによって、２値化データ
を生成するように制御することを特徴とする画像形成装
置を備える。

【００１０】

【作用】以上の構成により本発明は、付加情報を表現す
るために、形成される画像上の所定の方向に関して、比
較的低濃度の領域に黒画素が偶数あるいは奇数画素間隔
で並ぶように、特定画素を黒画素あるいは白画素とする
ことによって、２値化データが生成されるよう動作す
る。

【００１１】

【実施例】以下添付図面を参照して本発明の好適な実施
例を詳細に説明する。

【００１２】＜第１実施例＞［装置全体構成の説明（図１）］図１は本発明の代表的
な実施例であるバブルジェット型のプリンタを内蔵した
複写機の構成を示すブロック図であり、図１の（ａ）は
装置の全体構成概略を、図１の（ｂ）は本実施例の特徴
的な部分である信号処理部の構成を示す。

【００１３】まず、図１（ａ）において、１００は画像
原稿を読み取るスキャナ部、１０１はスキャナ部から入
力された画像信号を多値デジタル画像信号（画像信号）
に変換するなどの公知の信号処理を行う信号前処理部、
１０２は画像信号に付加情報を加えるなどの信号処理を
行う信号処理部、１０３は信号処理部１０２からの出力
をバッファリングしてプリンタ部への出力制御を行うプ
リンタコントローラ、１０４はバブルジェット型のプリ
ンタ部である。

【００１４】また、図１（ｂ）において、１は注目画素
の濃度（多値データ）と後述する誤差算出部から出力さ
れる２値化誤差の値とを加算する加算回路、２は加算回
路１の出力信号ａと後述する周辺濃度演算部４の出力信
号ｂが入力される演算回路、３は演算回路２の出力信号
ｃを入力して２値化誤差を算出しその結果を出力信号ｉ
として加算回路１にフィードバックする誤差算出部、４
は過去の２値化情報から注目画素周辺領域の平均濃度を
算出する周辺濃度演算部、５は演算回路２の出力信号ｄ
と後述する禁止領域判別部６の出力信号ｅを用い、付加
情報を示す制御信号ｆと情報付加モードを示すモード信
号ｇとに従って、２値化処理を行い２値化信号ｈを出力
する２値化判定部である。

【００１５】また、６は過去の２値化データｍを参照し
て注目画素に情報の付加を行うか否かの判定を行い判定
出力ｅを２値化判定部５に出力する禁止領域判定部、７
は２値化判定部５から出力される２値化信号ｈと誤差演
算部３からの出力信号ｊとを格納するメモリである。ま
た、メモリ７より読み出した信号ｋ，ｌ，ｍは各々、誤
差算出部３、周辺濃度演算部４、禁止領域判定部６にフ
ィードバック入力される。

【００１６】［印字ヘッドの動作説明（図２）］図２
は、バブルジェット型のプリンタ部１０４における印字
ヘッド２０１の動きと記録紙２００上への画像形成との
関係を示す図である。図２において、Ｈは印字ヘッド２
０１の移動方向を、Ｖは記録紙２００の搬送方向を表し
ている。また、印字ヘッド２０１は２値化出力信号ｈに
従ってＶ方向に１２８個のインクを吐出させるノズルを
有しており一度にＶ方向に最大１２８画素分のドットを
形成することができる。本実施例では、２値化出力信号
ｈが“Ｈ”レベルの時に、印字ヘッドのノズルが駆動さ
れインクが吐出する。

【００１７】この印字ヘッドによる画像形成シーケンス
は、次のとおりである。即ち、まず印字ヘッド２０１が
図２に示すスタート１の位置におかれ、Ｖ方向に最大１
２８画素分のドット形成を行なう。次に、Ｈ方向に１画
素分だけ印字ヘッド２０１が走査され次の１２８画素分
のドット形成を行なう。この動作を続けて行い、Ｈ方向
に次々にドット形成を行う。そして、印字ヘッド２０１
が図２に示すエンド１の位置に達し、エンド１における
１２８画素分のドット形成を終了すると、１２８画素
分、即ち、印字ヘッド２０１の有効長分だけ記録紙が搬
送され、これと同時に、印字ヘッド２０１は図２の記録
紙２００の左端に戻る。この結果、印字ヘッド２０１は
スタート２の位置におかれることになる。そして、上述
のプロセスを繰り返し、Ｖ方向に１２８画素単位でのド
ット形成が行われる。このようなプロセスを印字ヘッド
２０１が記録紙２００の右下端に達するまで、或は、プ
リンタコントローラ１０３によって指示されるまで繰り
返し、記録紙２００に画像形成を行う。

【００１８】［信号処理部１０２の動作説明（図３〜図
４）］次に上記構成の信号処理部１０２の動作について
詳細に説明する。

【００１９】まず、スキャナ部１００より２値化を行お
うとする注目画素の多値データが加算回路１に入力され
る。次に、加算回路１は、注目画素の多値データを誤差
算出部３から出力されるすでに２値化された画素より生
じた２値化誤差ｉと加算し、その加算結果ａを演算回路
２に入力する。また、演算回路２は、メモリ７より読み
出された注目画素周辺の２値化信号ｌに基づいて周辺濃
度演算部４が算出した周辺領域の平均濃度ｂを入力す
る。

【００２０】図３は周辺濃度演算部４で参照する周辺領
域を定義する図である。図３に示すように、周辺濃度演
算部４は、注目画素（図中、“＊”で示す）に関して、
既に２値化された周辺１２画素の領域について平均濃度
を図示した重み係数により算出し、これを演算回路２に
出力する。なお、図３に示した重み係数は入力多値信号
が０から３１までの値を取る場合（５ビットデータ）の
例を示したものでありが、その他の値をとることもでき
る。また、図３において、Ｖ、Ｈの方向は各々、図２に
示した印字ヘッド２０１の走査方向に対応したものであ
る。

【００２１】演算回路２は、加算回路１からの出力信号
ａと周辺濃度演算部４からの出力信号ｂに対して、ｃ＝
ａ−ｂの演算を行い、その演算結果ｃを誤差算出部３に
出力するとともに、ｃ≧０ならば“Ｌ”レベルを、ｃ＜
０ならば“Ｈ”レベルを演算結果ｃの制御信号ｄとして
２値化判定部５に出力する。

【００２２】本実施例における２値化手法は、周辺領域
の平均濃度を閾値として注目画素の２値化を行い、ここ
で生じた誤差をこれ以後２値化が行われる周辺画素に振
り分けることにより平均濃度を保存しながら入力多値デ
ータの２値化を行うものである。図３に示すｅ１及びｅ
２は各々、注目画素に関して発生した誤差ｃより次のよ
うに演算され、Ｖ方向につぎに２値化される画素に加算
される誤差を、Ｈ方向への印字ヘッドの移動によって次
のラインの２値化される画素に加算される誤差を示して
いる。

【００２３】ｅ１＝ｃ／２、ｅ２＝ｃ−ｅ１誤差算出部３は、演算された誤差ｅ２をメモリ７に信号
ｊとして書き込むとともに、前のラインの２値化時に発
生した誤差ｅ２′をメモリ７より信号ｋとして読み出
し、この値と前述した誤差ｅ１との加算値ｉ（ｉ＝ｅ１
＋ｅ２′）を加算回路１に出力する。即ち、加算回路１
にて注目画素の多値データに加算される誤差は、１つ前
の画素より発生した誤差ｅ１と前ラインの画素より発生
した誤差ｅ２′の和となる。

【００２４】禁止領域判定部６は、メモリ７より注目画
素周辺のすでに２値化が行われた領域の２値化データを
読み出し、注目画素周辺の濃度の検出を行っている。図
４は禁止領域判定部６が参照する周辺領域を示す図であ
る。図４において、Ｖ、Ｈの方向は各々、図２に示した
印字ヘッド２０１の走査方向に対応したものである。こ
こでは、注目画素の周辺５画素の２値化データを参照
し、この領域に“Ｈ”レベルの２値化データがない場合
に“Ｌ”レベルの信号を出力し、“Ｈ”レベルの２値化
データがあった場合には“Ｈ”レベルの信号を出力す
る。このようにして求められた禁止領域判定部６より出
力される信号ｅは、注目画素周辺領域の濃度が所定値よ
り低いか否かを示している。

【００２５】［２値化判定部５の動作説明（図５〜図
７）］次に、２値化判定部５の動作について説明する。

【００２６】図５は２値化判定部５の詳細な構成を示す
回路図である。図５では、図１で説明したと同じ信号に
は同一符号が付してある。また、図５において、１０は
付加情報を示す制御信号ｆと後述するカウンタを構成す
るフリップフロップ（以下、Ｆ．Ｆ．という）１８の出
力信号を入力する排他論理和ゲート（以下、ＥＸＯＲゲ
ートという）、１１はＥＸＯＲゲート１０の出力と禁止
領域判定部６の出力信号ｅとＡＮＤゲート２３の出力信
号を入力するＯＲゲート、１２は演算回路２の出力信号
ｄをインバータ２８により反転した信号とＯＲゲート１
１の出力信号を入力するＡＮＤゲート、１３はＡＮＤゲ
ート１２の出力信号とＡＮＤゲート１４の出力信号を入
力するＯＲゲート、１４は禁止領域判定部６の出力信号
ｅをインバータ２７により反転した信号とモード信号ｇ
とＡＮＤゲート２３の出力信号とを入力するＡＮＤゲー
トである。

【００２７】図５が示しているように、ＯＲゲート１３
の出力信号が２値化出力信号ｈとなり、プリンタコント
ローラ１０３に出力されるとともに、メモリ７にも出力
されて記憶される。

【００２８】また、１５はモード信号ｇと２値化出力信
号ｈを入力する排他ＮＯＲゲート（以下、ＥＸＮＯＲゲ
ートという）、１６と２０はＥＸＯＲゲート、１７と２
１はＡＮＤゲート、１８と２２とはＦ．Ｆ．、１９はＡ
ＮＤゲート、２４と２５はＮＡＮＤゲート、２６はＦ．
Ｆ．である。さらに、ｔは図１で説明した入力多値デー
タに同期したクロック信号ｔである。ここで、１６〜２
２によってＦ．Ｆ．１８と２２のＱ出力をカウンタ出力
とする２ビットカウンタを構成しており、ＥＸＮＯＲゲ
ート１５の出力信号が“Ｈ”レベル時、クロック信号ｔ
に同期してカウントアップの動作を行なう。

【００２９】また、Ｆ．Ｆ．２６とＮＡＮＤゲート２４
と２５とはモード信号ｇが“Ｈ”レベル時には２値化出
力信号ｈが連続して“Ｈ”レベル時、ＮＡＮＤゲート２
４の入力が２つとも“Ｈ”レベルになることにより、
“Ｌ”レベルを出力する。そして、ＡＮＤゲート１７と
２１を介して、次のクロック信号ｔのタイミングで前述
した２ビットカウンタ出力であるＦ．Ｆ．１８と２２の
Ｑ出力を“Ｌ”レベルに設定する。一方、モード信号ｇ
が“Ｌ”レベル時には２値化出力信号ｈが“Ｈ”の時、
ＮＡＮＤゲート２４の出力信号が“Ｌ”レベルとなり、
カウンタ出力であるＦ．Ｆ．１８と２２のＱ出力を
“Ｌ”レベルに設定する。なお、ＡＮＤゲート２３はカ
ウンタ出力であるＦ．Ｆ．１８と２２がともに“Ｈ”レ
ベル時に“Ｈ”をＯＲゲート１１とＡＮＤゲート１４に
出力する。

【００３０】次に、モード信号ｇが“Ｈ”レベルの場
合、２値化判定部５の詳細な動作について説明する。既
に述べたように、２値化判定部５には演算回路２から演
算結果を示す信号ｄが反転されて、ＡＮＤゲート１２に
入力される。

【００３１】さて、禁止領域判定部６より出力される信
号ｅが“Ｈ”レベルであれば、ＯＲゲート１１の出力信
号は“Ｈ”レベルとなり、ＡＮＤゲート１２の出力には
インバータ２８の出力信号レベルがそのまま反映され出
力される。まず、ＡＮＤゲート１２の出力信号が“Ｈ”
レベルのとき、ＯＲゲート１３の出力も“Ｈ”レベルと
なり、２値化出力として“Ｈ”レベルが出力される。即
ち、演算回路２の出力信号ｃがｃ≧０の場合には２値化
出力が“Ｈ”レベルとなるわけである。一方、演算回路
２の出力信号ｃがｃ＜０の場合、ＡＮＤゲート１２の出
力信号は“Ｌ”レベルとなるので、ＡＮＤゲート１４の
出力信号が“Ｈ”の時にＯＲゲート１３の出力である２
値化出力信号ｈは“Ｈ”に、ＡＮＤゲート１４の出力信
号が“Ｌ”の時に“Ｌ”となる。

【００３２】ＡＮＤゲート１４の出力信号は、禁止領域
判定部６の出力信号ｅが“Ｌ”の時、即ち、図４に示し
た領域の２値化出力信号に“Ｈ”レベルが存在せず、か
つ、ＡＮＤゲート２３の出力信号が“Ｈ”レベルの時に
“Ｈ”となり、ＡＮＤゲート１２の出力に関わらず、２
値化出力信号ｈが強制的に“Ｈ”レベルとなる。これ
は、カウンタ出力であるＦ．Ｆ．１８と２２がともに
“Ｈ”レベル時、即ち、２値化出力信号ｈの連続しない
“Ｈ”レベルを３回カウントした時である。この時の２
値化出力信号ｈの様子を図６に示す。

【００３３】ここでは、２値化出力ｈの“Ｈ”レベルを
計数するカウンタとして２ビットカウンタを使用してい
るため、２値化出力信号ｈの連続しない“Ｈ”レベルを
２つをはさんで“Ｈ”レベルが２つ連続するように出力
制御されているが、カウンタのカウント数を変えること
により、２値化出力信号ｈの連続しない“Ｈ”レベルの
何個おきに２値化出力信号ｈの連続する“Ｈ”レベルを
出力するかは任意に設定できることは明らかである。

【００３４】このようにＡＮＤゲート１２の出力が
“Ｌ”レベルであっても、ＡＮＤゲート１４の出力によ
り強制的に２値化出力信号が“Ｈ”レベルとなる。この
２値化出力信号はメモリ７に記憶され、後から入力され
る画像信号に対応する画素を２値化する際に用いられ
る。即ち、周辺濃度演算部４はこれをメモリ７より読み
出して２値化の閾値を定めるので入力画素の濃度を保存
した２値化が行われる。

【００３５】また、禁止領域判定部６の出力信号ｅが周
辺領域に２値化出力の“Ｈ”レベルが存在しないことを
表している場合（信号ｅが“Ｌ”レベルの場合）、即
ち、比較的定濃度領域に対してのみ、２値化出力信号が
“Ｈ”とされるので２値化出力の乱れはほとんど生じな
い。

【００３６】次に、２値化判定部５に入力されるモード
信号ｇが“Ｌ”レベルである場合について説明する。

【００３７】このときＡＮＤアンドゲート１４の出力は
“Ｌ”レベルとなり、ＡＮＤゲート１２の出力信号がそ
のまま２値化出力信号ｈの値に反映される。また、１６
〜２２によって構成される２ビットカウンタによるカウ
ントアップ動作は、ＥＸＮＯＲゲート１５に“Ｌ”レベ
ルのモード信号ｇと２値化出力信号ｈとが入力されるた
めに、２値化出力信号ｈが“Ｌ”レベルであるときに行
なわれる。そして、ＮＡＮＤ２４、ＡＮＤゲート１７と
２１とにより２値化出力信号ｈが“Ｈ”レベル時にカウ
ンタ出力であるＦ．Ｆ．１８と２２の出力は“Ｌ”レベ
ルになる。

【００３８】また、ＥＸＯＲゲート１０はＦ．Ｆ．１８
からの出力と制御信号ｆとを入力するので、Ｆ．Ｆ．１
８の出力と制御信号ｆのレベルがともに“Ｈ”或は
“Ｌ”のときＥＸＯＲゲート１０の出力は“Ｌ”レベル
となる。さらにこのとき、禁止領域判定部６の出力信号
ｅが“Ｌ”レベルであれば、ＯＲゲート１１の出力信号
は“Ｌ”レベルとなり、ＡＮＤゲート１２の出力信号を
強制的に“Ｌ”レベルとすることになる。

【００３９】即ち、制御信号ｆのレベルに従って、２値
化出力信号ｈの“Ｈ”レベルの間隔が偶数または奇数に
制御されることになる。この様子を図７に示す。

【００４０】制御信号ｆが“Ｌ”レベルのとき、２値化
出力信号ｈの“Ｈ”レベルの間隔が偶数（０，２，４，
…）のとき、即ち、Ｆ．Ｆ．１８の出力が“Ｌ”の時、
２値化出力信号ｈは強制的に“Ｌ”レベルとなって、そ
の結果、画素の並びは図７（ａ）に示すようになる。こ
れに対して、制御信号ｆが“Ｈ”レベルのとき、２値化
出力信号ｈの“Ｈ”レベルの間隔が奇数（１，３，５，
…）のとき２値化出力は強制的に“Ｌ”レベルとなっ
て、その結果、画素の並びは図７（ｂ）に示すようにな
る。ただし、２値化出力信号ｈがＯＲゲート１１の出力
信号により強制的に“Ｌ”レベルとされるのは、前述の
ように、禁止領域判定部６の出力信号ｅが“Ｌ”レベル
である場合に限られるので、この制御は画像濃度が比較
的低濃度領域に対してのみ実行される。従って、２値化
出力の乱れはほとんど生じない。

【００４１】この２値化出力信号はモード信号ｇが
“Ｈ”レベルである場合と同様にメモリ７に記憶され、
後から入力される画像信号に対応する画素を２値化する
際に用いられる。即ち、周辺濃度演算部４はこれをメモ
リ７より読み出して２値化の閾値を定めるので入力画素
の濃度を保存した２値化が行われる。

【００４２】さて、インバータ２８の出力レベルが
“Ｈ”レベルにもかかわらず、ＯＲゲート１１の出力信
号が“Ｌ”レベルとなって、強制的にＡＮＤゲート１２
の出力が“Ｌ”レベルとなる場合、次の画素の２値化を
行う際には、Ｆ．Ｆ．１８の出力はその値が変化する。
従って、制御信号ｆのレベルを変化させなければＥＸＯ
Ｒ１０の出力信号は“Ｈ”レベルとなり、インバータ２
８の出力レベルが２値化出力となる。また、前の画素が
“Ｌ”レベルとされていることにより、周辺濃度演算部
４で算出される２値化の閾値はさがっているために、演
算回路２より出力されるｃはｃ≧０となり信号ｄは
“Ｌ”レベルをとる確率が高くなり、その結果、２値化
出力信号ｈは“Ｈ”レベルをとる確率が高くなる。

【００４３】［情報付加］次に実際に情報付加をどのよ
うにして行うかについて説明する。

【００４４】情報付加は図２に示したＶ方向の１ライン
で１ビットのデータをあらわすようにし、Ｖ方向の同一
ラインに関して、１２８画素を単位とするドットパター
ンで同一のデータを示すように情報付加が行なわれてい
る。

【００４５】付加されるデータはモード信号ｇが“Ｌ”
レベル時の制御信号ｆのレベルで示され、制御信号ｆの
レベルに従って、２値化出力の“Ｈ”レベルの間隔が奇
数、偶数に制御されることを利用し、２値化出力の
“Ｈ”レベルの間隔が奇数ならば“０”を、偶数ならば
“１”の付加データを示すものとしている。このように
して付加されるデータは複写機の機種を特定するための
製造番号、製品コード等の複数ビットで表現されるデー
タとなっており、Ｈ方向について複数ラインでこれらの
情報が表現される。また、モード信号ｇが“Ｈ”時には
図６に示すように２画素連続して２値化出力が“Ｈ”レ
ベルとなるパターンが規則的に印字パターンにあらわれ
る。これはデータ付加を開始するラインを示す為に使用
される。

【００４６】また、付加データはＶ方向に関して同一ラ
インで同じであるので、禁止領域範囲部６の出力信号ｅ
により情報の付加が禁止された画素があったとしても、
同一ライン上に形成された複数画素のドットパターンに
ついて多数決をとることにより容易に付加情報の判定を
行うことができる。

【００４７】従って本実施例に従えば、入力画素の濃度
を保存して２値化を行いながら、低濃度領域に２値化出
力の乱れをほとんど生じさせることなく、複写機の製造
番号や製品コード等の情報を出力画像に付加することが
できる。

【００４８】＜第２実施例＞［信号処理部１０２の動作説明（図８）］図８は本実施
例に従う信号処理部の構成を示すブロック図である。な
お、図８において、第１実施例で示したと同じ構成要素
や同じ信号には同じ符号を付し、説明を省略する。ここ
では本実施例に特徴的な要素や信号について説明する。
２′は周辺濃度演算部５の出力信号ｂを入力して演算処
理を行う演算回路、５′は加算回路１の出力信号ａ、演
算回路２の出力信号ｃ０とｃ１、禁止領域判定部６の出
力信号ｅ、制御信号ｆ、モード信号ｇを入力して、信号
ｄ′と２値化信号ｈを出力する２値化判定部である。ま
た、誤差算出部３は２値化判定部５′の出力信号ｄを入
力して誤差を算出し、その結果を信号ｉとして加算回路
１に、また、信号ｊとしてメモリ７に出力する。

【００４９】次に、本実施例に従う信号処理部の特徴的
な動作について詳細に説明する。

【００５０】加算回路１は、注目画素の多値データと誤
差算出部３から出力される既に２値化された画素より生
じた２値化誤差の信号ｉとを加算して２値化判定部５′
に出力する。演算回路２では周辺濃度演算部４からの出
力信号ｂに対して、注目画素が“１”に２値化された場
合の平均濃度ｃ１と、注目画素が“０”に２値化された
場合の平均濃度ｃ０とを算出し、２値化判定部３に出力
する。

【００５１】ここで、注目画素に対する重み係数を
“７”とするなら、ｃ１とｃ０の値は各々、次のように
なる。

【００５２】ｃ１＝ｂ＋７×１、ｃ０＝ｂ＋７×０＝ｂ［２値化判定部５′の動作説明（図９〜図１０）］次に
２値化判定部５′の動作について説明する。

【００５３】図９は２値化判定部５′の詳細な構成を示
すブロック図である。図９に示す構成要素や信号につい
て、第１実施例と共通のものや図８ですでに説明したも
のには同じ参照符号を付け、ここでの説明は省略する。

【００５４】図９において、１１０と１１１は、加算回
路１の出力信号ａから演算回路２の出力信号ｃ１、ｃ０
各々を減算する減算回路であり、減算回路１１０はＥ１
（＝ａ−ｃ１）を、減算回路１１１はＥ０（＝ａ−ｃ
０）を出力する。１１２と１１３は各々、入力信号Ｅ
１、Ｅ０の絶対値を出力する絶対値回路、１１４は２入
力の比較器で｜Ｅ１｜を入力端子Ａより、｜Ｅ０｜を入
力端子Ｂより入力し、Ａ＜Ｂであるとき１を、Ａ≧０で
あるとき０を出力する。また、１１８はセレクタであ
り、ｓ入力端子にはＯＲゲート１３の２値化信号出力ｈ
が入力され、その値が“Ｈ”レベルのとき入力端子Ａに
入力されているＥ１信号を、２値化信号出力ｈの値が
“Ｌ”レベルのときＢ入力端子に入力されているＥ０信
号を出力端子Ｙより出力する。この出力が２値化判定部
５′出力信号ｄ′となる。

【００５５】１２０は、ＥＸＯＲゲート１０の出力と禁
止領域判定部６の出力信号ｅとモード信号ｇとＡＮＤゲ
ート２３の出力信号とを入力するＯＲゲートである。

【００５６】さて、ＡＮＤゲート１２、及び、ＯＲゲー
ト１３は２値化出力信号ｈを強制的に“Ｌ”または
“Ｈ”レベルにするゲートとして機能する。以下、その
点について詳細に説明する。

【００５７】まず、モード信号ｇが“Ｈ”レベルの場合
について説明する。なお、本実施例における２値化手法
では、注目画素が“Ｈ”レベルに２値化された場合と
“Ｌ”レベルに２値化された場合について、注目画素を
含んだ領域の平均濃度を算出し、その平均濃度値と２値
化誤差補正された入力値とを比較して入力値に近い平均
濃度が得られるように２値化出力を決定し、平均濃度と
入力値の差を２値化誤差として周辺画素に振り分けるこ
とにより濃度を保存しながら多値データの２値化を行
う。この様子を図１０に示す。

【００５８】図１０に示す信号レベルａは、図１に示す
加算回路１が出力する注目画素データと誤差算出部３よ
り出力された２値化誤差とを加算した結果である出力信
号ａに対応する信号レベルをあらわす。また、ｃ１とｃ
０とは各々、演算回路２より出力される注目画素が
“１”に２値化された場合の平均濃度ｃ１と、注目画素
が“０”に２値化された場合の平均濃度ｃ０のレベルを
あらわす。さらに、Ｅ１とＥ０とは各々、発生する２値
化誤差を示し、これは図９に示す減算器１１０と１１０
とに対応する。そして、上述のように、｜Ｅ１｜＜｜Ｅ
０｜である場合、比較器１１４の出力は“Ｈ”レベルと
なって、ＡＮＤゲート１２に入力される。一方、モード
信号ｇは“Ｈ”レベルなので、ＯＲゲート１２０の出力
信号は“Ｈ”レベルとなる。従って、この場合、ＡＮＤ
ゲート１２の出力は“Ｈ”レベルとなり、その結果、Ｏ
Ｒゲート１３の出力である２値化出力信号ｈも“Ｈ”レ
ベルとなる。

【００５９】さて、２値化出力信号ｈはセレクタ１１８
のセレクト端子に入力され、セレクタ１１８を制御して
いる。それで、２値化出力信号ｈが“Ｈ”レベルの場
合、Ｅ１信号が出力ｄ′となり、これが２値化誤差とし
て誤差算出部３に入力される。これに対して、｜Ｅ１｜
≧｜Ｅ０｜である場合、比較器１１４の出力は“Ｌ”と
なり、その結果、ＡＮＤゲート１２の出力信号は“Ｌ”
レベルとなる。この場合、ＯＲゲート１３の出力信号で
ある２値化出力信号ｈはＡＮＤゲート１４の出力が
“Ｈ”の時に“Ｈ”、“Ｌ”の時“Ｌ”となる。ＡＮＤ
ゲート１４の出力信号は禁止領域判定部６の出力信号ｅ
が“Ｌ”で、かつ、ＡＮＤゲート２３の出力信号か
“Ｈ”レベルの時に“Ｈ”となる。そして、このとき２
値化出力信号ｈが強制的に“Ｈ”レベルとなる。

【００６０】禁止領域判定部６より出力される信号ｅ
は、既に説明したように、注目画素周辺領域の濃度が所
定値より低いか否かを示す信号である。従って、ＡＮＤ
ゲート１４の出力信号が“Ｈ”レベルとなるのは、禁止
領域判定部６より出力される信号ｅが“Ｌ”レベルの時
すなわち注目画素周辺領域の濃度が所定値より低く、か
つ、ＡＮＤゲート２３の出力が“Ｈ”レベルである時で
ある。一方、ＡＮＤゲート２３の出力が“Ｈ”レベルと
なるのは、カウンタ出力であるＦ．Ｆ．１８と２２がと
もに“Ｈ”レベル時、即ち、２値化出力信号ｈの連続し
ない“Ｈ”レベルを３回カウントした時である。

【００６１】このようにして、ＡＮＤゲート１４の出力
信号が“Ｈ”レベルとなると、２値化出力信号ｈが強制
的に“Ｈ”レベルとなり、セレクタ１１８の出力（２値
化誤差信号ｄ′）はＥ１信号となる。この時の２値化出
力信号ｈの様子は図６に示すように、第１実施例と同様
である。従って、この点では、第１実施例と同様に周辺
領域に２値化出力の“Ｈ”レベルが存在しない場合、即
ち、比較的低濃度領域に対してのみ、２値化出力信号が
“Ｈ”となるので２値化出力の乱れはほとんど生じな
い。

【００６２】さて、２値化出力信号ｈによりセレクタ１
１８によって選択され誤差算出部３に入力される２値化
誤差信号ｄ′は、図３に示すように、ｅ１、ｅ２として
周辺画素に振り分けられる。ここで、ｅ１＝ｄ／２、ｅ２＝ｄ−ｅ１である。なお、ｅ１、ｅ２の意味は第１実施例と同じで
ある。

【００６３】以上説明したように、２値化出力信号ｈが
ＡＮＤゲート１４の出力により強制的に“Ｈ”レベルと
されるのは、禁止領域判定部６の出力信号ｅが“Ｌ”レ
ベルとなる場合に限られる。従って、このような制御は
画像の比較的低濃度領域に対してのみ実行されるので、
結果として２値化出力の乱れはほとんど生じない。ま
た、２値化出力信号ｈはメモリ７に記憶されて後から入
力される画素を２値化する際には周辺濃度演算部５によ
り用いられ、その値によって次の２値化出力値が決めら
れるので、全体として入力画素の濃度を保存した２値化
がおこなわれることになる。

【００６４】さらに、比較器１１４の出力レベルが
“Ｌ”レベルであるにもかかわらず２値化出力信号ｈを
強制的に“Ｈ”レベルとした場合には、２値化誤差出力
ｄ′はＥ１となる。この場合、図１０（ｂ）に示すよう
に、｜Ｅ１｜≧｜Ｅ０｜、かつ、マイナスの誤差信号と
なる。この画素に続いて、２値化が行われる画素に関し
ては、Ｆ．Ｆ．１８、２２の出力が変化することによ
り、ＡＮＤゲート２３の出力信号は“Ｌ”レベル、ＡＮ
Ｄゲート２５の出力信号も“Ｌ”レベルとなるので、比
較器１４の出力レベルがそのまま２値化出力信号ｈとな
る。この時、前画素より分配される誤差信号ｅ１が比較
的大きなマイナスの値であり、さらに前画素の２値化出
力信号ｈが“Ｈ”レベルとなっているので、周辺濃度演
算部４で算出される周辺領域の平均濃度ｂはより高い値
をもち、演算回路２から出力ｃ１、ｃ０の値も高い値を
もつ。従って、｜Ｅ０｜＞｜Ｅ１｜となる確立が高くな
り２値化出力信号ｈは“Ｌ”レベルをとる確立が高くな
る。

【００６５】次に、モード信号ｇが“Ｌ”レベル時につ
いて説明する。この時、ＡＮＤゲート１４の出力は
“Ｌ”レベルとなるので、ＡＮＤゲート１６の出力信号
がそのまま２値化出力信号ｈとなる。また、前述の２ビ
ットのカウンタには、ＥＸＮＯＲゲート１５を介して２
値化出力信号ｈが入力されるので、２値化出力信号ｈが
“Ｌ”レベル時の画素についてカウントアップ動作が行
われ、ＮＡＮＤゲート２４と２５、ＡＮＤゲート１７と
２１により２値化出力信号ｈが“Ｈ”レベル時にカウン
タ出力であるＦ．Ｆ．１８、２２の出力は“Ｌ”レベル
に設定される。

【００６６】また、ＥＸＯＲゲート１０は、Ｆ．Ｆ．１
８の出力と制御信号ｆとを入力するので、Ｆ．Ｆ．１８
の出力と制御信号ｆのレベルがともに“Ｈ”或は“Ｌ”
のとき、ＥＸＯＲゲート１０の出力は“Ｌ”レベルとな
る。この時、禁止領域判定部６の出力信号ｅが“Ｌ”レ
ベルであれば、ＯＲゲート１２０の信号は“Ｌ”レベル
となり、ＡＮＤゲート１２の出力信号を強制的に“Ｌ”
レベルとする。

【００６７】即ち、制御信号ｆのレベルに従って、図７
に示すように、２値化出力信号ｈの“Ｈ”レベルの間隔
が偶数または奇数に制御される。ただし、２値化出力信
号ｈがＯＲゲート１２０の出力により強制的に“Ｌ”レ
ベルとされるのは、前述したように、禁止領域判定部６
の出力信号ｅが“Ｌ”レベルになる場合に限られるの
で、この制御は比較的低濃度領域に対してのみ実行さ
れ、その結果、画像上に２値化出力の乱れはほとんど生
じない。

【００６８】また、２値化出力信号ｈはメモリ７に記憶
されて後から入力される画素を２値化する際には周辺濃
度演算部５により用いられ、その値によって次の２値化
出力値が決められるので、全体として入力画素の濃度を
保存した２値化がおこなわれることになる。

【００６９】さらに、比較器１１４の出力レベルが
“Ｈ”レベルであるにもかかわらず強制的に“Ｌ”レベ
ルとした場合、出力２値化誤差信号ｄ′はＥ０となる。
この場合の２値化誤差信号ｄ′は、図１０（ａ）に示す
ように、｜Ｅ０｜＞｜Ｅ１｜、かつ、プラスの誤差信号
となる。この画素に続いて２値化が行われる画素に関し
ては、Ｆ．Ｆ．１８の出力が変化するので、ＥＸＯＲ１
０の出力信号は“Ｈ”レベルとなり、ＯＲゲート１２０
の出力信号も“Ｈ”レベルとなる。従って、比較器１１
４の出力レベルがそのまま２値化出力信号ｈとなる。一
方、前画素より分配される誤差信号ｅ１が比較的大きな
プラスの値であり、さらに前画素の２値化出力が“Ｌ”
レベルであるので、周辺濃度演算部４で算出される周辺
領域の平均濃度ｂは低い値をとる。このため、演算回路
２から出力ｃ１、ｃ０の値もより低い値をとることにな
り、｜Ｅ１｜＜｜Ｅ０｜である確立が高くなる。従っ
て、２値化出力信号ｈは“Ｈ”レベルをとる確立が高く
なる。

【００７０】従って本実施例に従えば、入力画素の濃度
を保存して２値化を行いながら、低濃度領域に２値化出
力の乱れをほとんど生じさせることなく、例えば複写機
の製造番号や製品コード等の情報を出力画像に付加する
ことができる。

【００７１】なお、本実施例で説明した２値化手法以外
の２値化手法を本発明に適用できることは言うまでもな
い。例えば、２値化手法に誤差拡散法を用いても良い。
誤差拡散法では注目画素の入力データをすでに２値化さ
れた画素より発生した２値化誤差にて補正した後、所定
閾値で２値化を行う。

【００７２】図１１は誤差拡散法による２値化を説明す
る図である。図１１では、注目画素の入力データが０か
ら３１までをとり（５ビットデータ）、２値化の閾値を
１６とし、誤差補正された入力データレベルをａとして
いる。図１１（ａ）に示すように、入力データレベルａ
が閾値より大きい場合、２値化データは“Ｈ”レベルを
とり、その２値化により発生する２値化誤差はＥ１とな
る。また、図１１（ｂ）に示すように、入力データレベ
ルａは閾値より小さい場合、２値化データは“Ｌ”レベ
ルをとり、その２値化により発生する２値化誤差はＥ０
となる。このような２値化に対して、本実施例で説明し
たのと同様に、制御信号ｆ、モード信号ｇ、禁止領域判
定部よりの信号ｅとにより２値化出力を入力データレベ
ルａの値にかからわず“Ｈ”レベルあるいは“Ｌ”レベ
ルに制御する。この場合、発生する２値化誤差Ｅ１、Ｅ
０の誤差補正は本実施例で説明したと同様に、出力２値
信号に応じて、発生した誤差を周辺領域の画素に分配し
て、全体として２値化出力に乱れが生じないようにする
ことができる。

【００７３】また、この他の２値化手法を本発明に適用
できることは言うまでもない。

【００７４】なお第１〜第２実施例の禁止領域判定部で
用いる注目画素周辺の２値化データを検出する領域はこ
れに限定されるものではなく、さらにモード信号ｇのレ
ベルにより切り替えて２値化出力信号ｈを強制的に
“Ｈ”レベルとするように制御する場合、と２値化出力
信号ｈを強制的に“Ｌ”レベルとするように制御をする
場合で、注目画素周辺の２値化データを検出する領域に
異なったものを使用してもよい。

【００７５】また、図３に示した注目画素周辺の濃度検
出領域に含まれる領域を禁止領域判定部６における注目
画素周辺領域の濃度検出領域として用いることにより演
算回路の共用したりメモリに格納する２値化出力信号を
共有するように構成して回路規模の大幅に縮小するよう
に装置を構成することもできる。さらに、２値化出力へ
のデータ付加は、Ｖ方向の同一ラインに同一データとす
ることだけではなく、Ｖ方向同一ライン内で２値化出力
信号ｈの“Ｈ”レベルの間隔を奇数にする場合と偶数に
する場合を混在させるように、データ付加を行ってもよ
い。

【００７６】また、孤立した２値出力“Ｈ”レベルが所
定の画素間隔毎に表れる場合に、２値出力“Ｈ”レベル
を強制的に発生させて“Ｈ”レベルが連続するパターン
となるようにした場合の強制的に付加した“Ｈ”レベル
の信号については、これ以降の２値化処理における周辺
濃度算出時に参照しないようにしても良い。これによっ
て、ある程度濃度値が高い領域において、“Ｈ”レベル
のパターンが２つ連続した場合に、その周辺領域におい
て“Ｌ”レベルのパターンが発生しやすくなるというこ
とを防止できる。

【００７７】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても良いし、１つの機器から成る装置
に適用しても良い。また、本発明はシステム或は装置に
プログラムを供給することによって達成される場合にも
適用できることは言うまでもない。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、付
加情報を表現するために、形成される画像上の所定の方
向に関して、比較的低濃度の領域に黒画素が偶数あるい
は奇数画素間隔で並ぶように、特定画素を黒画素あるい
は白画素とすることによって、２値化データが生成され
るので、特定画素のみの変更で付加情報を表現でき、全
体として２値化出力にほとんど乱れが生じず、即ち、画
質劣化を起こすことなく付加情報を２値化画像に加える
ことができるという効果がある。

【００７９】また他の発明のよれば、入力多値画像デー
タの２値化を制御するフィードバック手段を用い、特定
画素を黒画素あるいは白画素にして所定のパターンを形
成するので、画像の２値化と同時に情報を付加できると
ともに、２値化処理後に情報を付加する場合に比べ、回
路規模を簡素化できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施例であるバブルジェット
型のプリンタを内蔵した複写機の構成を示すブロック図
である。

【図２】バブルジェット型のプリンタ部１０４における
印字ヘッド２０１の動きと記録紙２００上への画像形成
との関係を示す図である。

【図３】周辺濃度演算部４で参照する周辺領域を定義す
る図である。

【図４】禁止領域判定部６が参照する周辺領域を示す図
である。

【図５】２値化判定部５の詳細な構成を示す回路図であ
る。

【図６】２値化出力信号ｈの出力例を示す図である。

【図７】制御信号ｆのレベルに従って、２値化出力信号
ｈの“Ｈ”レベルの間隔が偶数または奇数に制御される
様子を示す図である。

【図８】第２実施例に従う信号処理部の構成を示すブロ
ック図である。

【図９】２値化判定部５′の詳細な構成を示すブロック
図である。

【図１０】平均濃度と入力値の差を２値化誤差として周
辺画素に振り分けることにより濃度を保存しながら多値
データの２値化を行う様子を示す図である。

【図１１】誤差拡散法による２値化を説明する図であ
る。

【図１２】従来例に従う情報付加の手順を示すブロック
図である。

【図１３】従来例に従う２値化処理された出力信号の画
素位置移動の様子を示す図である。

【符号の説明】

１加算回路２演算回路３誤差算出部４周辺濃度演算部５２値化判定部６禁止領域判定部７メモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多値画像データに所定の付加情報を加え
２値化処理して、擬似中間調の画像形成を行う画像形成
装置であって、前記多値画像データを入力する第１入力手段と、前記付加情報を入力する第２入力手段と、前記多値画像データが表す画素の周辺画素の濃度値を考
慮して、前記入力多値画像データと前記付加情報とに基
づいて２値化を実行する２値化手段と、前記２値化手段によって２値化された２値化データを格
納する記憶手段と、前記記憶手段によって格納された２値化データに基づい
て、次に入力される多値画像データの２値化を制御する
フィードバック制御手段とを有し、前記フィードバック制御手段は、前記付加情報を表現す
るために、形成される画像上の所定の方向に関して、比
較的低濃度の領域に黒画素が偶数あるいは奇数画素間隔
で並ぶように、特定画素を黒画素あるいは白画素とする
ことによって、２値化データを生成するように制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】多値画像データに所定の付加情報を加え
２値化処理して、擬似中間調の画像形成を行う画像形成
装置であって、前記多値画像データを入力する第１入力手段と、前記付加情報を入力する第２入力手段と、前記多値画像データが表す画素の周辺画素の濃度値を考
慮して、前記入力多値画像データと前記付加情報とに基
づいて２値化を実行する２値化手段と、前記２値化手段によって２値化された２値化データを格
納する記憶手段と、前記記憶手段によって格納された２値化データに基づい
て、次に入力される多値画像データの２値化を制御する
フィードバック制御手段とを有し、前記フィードバック制御手段は、前記付加情報を表現す
るために、形成される画像上の所定の方向に関して、所
定のパターンが形成されるように、特定画素を黒画素あ
るいは白画素とすることによって、２値化データを生成
するように制御することを特徴とする画像形成装置。