JPH02224461A - 輪郭抽出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、レーザビームなどを使用して画像情報を記
録するようにした電子写真式の画像形成装置などに適用
して好適な輪郭抽出装置に関し、特に白抜けを防止した
輪郭抽出装置に関する。

［発明の背景］ 画像形成装置例えば、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１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ｇ
！作、定着して画像情報をコピーするようにした装置で
ある。

このような画像形成装置には、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、第４２図に示すように、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。

この画像処理を行なうには、画像の輪郭に対応した輪郭
信号を抽出する必要がある。第４３図はこの輪郭抽出の
ために使用される輪郭抽出装置の一例を示す。画像の内
部を抽出するこのような処理を、以後中抜−き処理とい
う。したがって、第４３図は輪郭抽出である中抜き処理
回路の従来例をボす。

同図のように、この中抜き処理回路５００は２画素分を
遅延する遅延素子５４１，５４３と２画素及び４画像遅
延する遅延素子５４２を有する。

そして、３ライン目から得られる画像データに関する１
、３．５画素遅延きれた画像データが、主走査方向のエ
ツジ検出回路５５０に供給されて、画像の主走査方向に
ついてのエツジ信号が形成きれる。エツジ検出回路５５
０は、４画素路れた画像データ同士をアンドするアンド
回路５５１と、そのアンド出力と注目画素の画像データ
を排他的論理和するエクスクル−シブオア回路５５２と
で構成される。

同様に、１ライン目及び５ライン目の画像データが副走
査方向のエツジ検出回路５６０に供給きれて、画像の副
走査方向についてのエツジ信号が形成される。エツジ検
出回路５６０は、上述したと同様に、５ライン離れた画
像データ同士をアンドするアンド回路５６１と、そのア
ンド出力と注目画素の画像データを排他的論理和するエ
クスクル−シブオア回路５６２とで構成きれる。

そして、主及び副走査方向の各エツジ信号を合成すると
、その画像のエツジ信号が得られる。そのため、オア回
路５６５が設けられている。

説明の都合上、第４４図（ａ）に示すような地肌が鋭角
な部分での中抜き処理を例示する。

第４４図（ａ）のような画像に対し、そのエツジの内部
信号Ｄ１＝Ｄ６はその水平ラインΩ１〜ＩＳを基準にす
ると同図（ｂ）のようになり、この内部信号Ｄ１〜Ｄ６
から主走査方向についてのエツジ部のみを抽出する処理
を施すと、同図（Ｃ）のような輪郭信号（エツジ信号）
Ｅｌ〜Ｅ６が得られる。

同図（ｂ）はエツジの幅として２画素を例示しである。

このエツジ信号のうち、端点ｑに対応するエツジ信号は
Ｅ４である。

同様な処理によって副走査方向のエツジ信号が求められ
る。内部信号Ｄ１〜Ｄ６は第４５図（ｂ）のようになり
、この内部信号Ｄ１〜Ｄ７から副走査方向についてのエ
ツジ部のみを抽出する処理を施すと、同図（Ｃ）のよう
なエツジ信号Ｅ２”〜Ｅ４−が得られる。

したがって、第４４図のエツジ信号Ｅ１〜Ｅ６ど第４５
図のエツジ信号Ｅ２”〜Ｅ５”を、対応するラインにつ
いて論理和すれば、第４５図（ｄ）のような主及び副走
査方向に関するトータルのエツジ信号Ｅ２＋Ｅ２”、Ｅ
３◆Ｅ３′、・・・・が形成される。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した中抜き処理回路５００を使用すれば、画像の輪
郭のみの画像データが得られるため、これによって第４
２図に示すような中抜き画像としてコピーできる。

しかし、中抜き画像のうち、特に地肌部分が鋭角なとこ
ろ、つまり第４２図において点線で示す部分では、抽出
された輪郭が連続せず、いわゆる白抜きが発生してしま
う。これは、第４５図に示す端点ｑに対応したエツジ信
号Ｅ５＋Ｅ５”からも明らかなように、端点ｑの輪郭が
輪郭としては捉えられていな、いからである。

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、どのような画像であっても正しく輪郭を抽出で
きるようにした輪郭抽出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、この発明では画像の輪郭
情報を抽出する輪郭抽出装置において、主走査方向及び
副走査方向に関する画像信号の立上り部及び立下り部の
前後所定画素を同等抽出して輪郭（５号を得るようにし
たことを特徴とするものである。

［作　用］ 画像信号の立上り部と立下り部を夫々含むように、その
輪郭の前後所定画素、例えば１画素分ずつ抽出すれば、
主走査方向についてのエツジ信号は第２図（ｃ）のよう
になり、副走査方向についてのエツジ信号は第３図（Ｃ
）のようになる。

それらを合成すると、第３図（ｄ）のようになるから、
端点ｑ及びこの端点ｑから分岐する画像の輪郭に夫々対
応したエツジ信号が抽出される。

したがって、このエツジ４８号に基づいて画像をコピー
すれば、輪郭の不連続部分がなくなり、白抜けは生じな
い。

［実　施　例］ 以下、この発明に係る輪郭抽出装置の一例を、上述した
画像形成装置として使用きれる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
。

第４図及び第５図はこの発明が適用できる画像形成装置
の回路系の概略構成を示し、第６図はその機構系の概略
構成を示す。

第４図において、この画像形成袋！！１０はスキャナ一
部１０Ａ１画像処理部１０Ｂ及びプリンタ部１０Ｃで構
成される。

スキャナ一部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（８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、最終的に画像信号部より出力さ
れた画像信号（ＰＷＭ化若しくは多値化処理きれた画像
データなど）若しくは外部から供給きれた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じ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。

画体処理部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。

スキャナ一部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８
１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．■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な使用することも可
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、ウオームアツプ促進の
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■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、■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ＣＣＤ
ＩＩとで構成され、光学像が電気信号（画像信号）に変
換される。

画像信号は画体処理部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９３
５としては、ガルバノミラ−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きれたレーザビームはこの偏向
器９３５によって偏向走査きれる。

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゛ビーム走査が検出きれて、画
像信号によるビーム変調が開始される。

画Ｋ　（８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、−様な帯電
が付与きれた像形成体（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。

二の静電潜像は、黒トナーを収容する現像器１２３によ
って現像される。現住器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。

現像により白黒偉が形成される。

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１３
１により分離される。

分離された記録紙Ｐは定着装置１３２へと搬送きれるこ
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１
１０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、取り残き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、除去きれる
。

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
９４２，９４３を介して八面体の回転多面鏡からなるポ
リゴン９３５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Ｗａに対して通常のネ
ガ・ポジで反転現像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−ｒｏｕｐ
は露光部ＰＨ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きれて、
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。その結果、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ＴＩ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５図は画像処理部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ビツ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４８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モル画（９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体度（例えば、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３Ｘ３のコンポリュ
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
−例である。

ＭＴＦは、白色信号の（ｇ号しベルｙと黒色４８号の４
８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）Ｘ　１００（％）ＭＴ
Ｆ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、ＣＣＤＩＩ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とるので、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１８号Ｑ　ｉ−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
Ｒｆ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３１４で構成され、入力側のナンド回路３１１〜３
１３には夫々対応する処理指定信号のほかに、領域４８
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°°のとさ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き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
一部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、縦積独立変倍形式変倍処理
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＠信号は次に地紋かけ処理回路４００
に供給きれる。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ベルに
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・）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
ｘ８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Ｒ
ＯＭ４０１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きれる。

地紋かけ処理に移る前に画像データのハーフトーンを強
調すべくデイザ処理を行なってもよい。

地紋かけ後の画像データは次に中抜き処理に移る。

第１図はこの白抜けを防止した中抜き処理回路５００の
一例であって、エツジの内外で対称に輪郭信号用の画像
データを抽出して、エツジ信号を作成するようにしたも
のである。

本例では、エツジを挟んで夫々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ビツトで画像データ（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
ビツトで構成されているために、各ピットに対して中抜
き処理が並列的に実行される。

まず、画像データは第５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１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４４図（ａ）を例示する
。これを第２図（ａ）に再掲する。

第２図（ａ）の原画のときには、夫々のラインａ１〜Ｑ
、６からは同図（ｂ）に示すような輪郭内部信号が得ら
れる。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ツ
ジ検出回路５１０を構成するエクスクル−シブオア回路
５１１＋　５１２に供給されて、同図（ｃ）に示すエツ
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、エツジを挟む夫々１画素幅のエツジ信号が得ら
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３図（ｂ））が各ビットごとに副走査方向
のエツジ検出回路５２０に供給きれる。

エツジ検出回路５２０もエクスクル−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）に示すエツ
ジ信号が生成される。このエツジ信号もまた原画のエツ
ジを挟んで前後１画素分の輻を有する。

したがって、主走査方向のエツジ信号と副走査方向のエ
ツジ信号を夫々オア回路５２５＋　５２６で論理和すれ
ば、第３図（ｄ）に示すような総合のエツジ信号が生成
きれる。

この総合エツジ信号において、端点ｑの存在するライン
Ω３から数ライン分を検証すれば明らかなように、端点
ｑを含むエツジに関連したエツジ信号が連続して生成さ
れている。

このように、エツジを挟むようにしてエツジ信号を形成
して原画を中抜き処理すれば、第４２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場合でも白抜
けは生じない。エツジ部の両端２ベル程度の輻（計４ベ
ルの輻）で輪郭を表現するのが好ましい。

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はスキャナ一部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１８図はスキャナ一部１０Ａとプリンタ部１０Ｃとの
間の緒特性を示すもので、第１象限はプリンタ部１０Ｃ
の記録特性を、第１Ｉ象限はコピー後の濃度特性を、第
１１１象限はスキャナ一部１０Ａの変換特性を、第■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一部１°Ｏ’
Ａによって所定の画像信号に変換され（第１１１象限）
、この画像信号に所定のガンマ特性を付与すると（第１
■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１Ｖ象限）、画像はこのＰ
ＷＭ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１Ｉ象限の特性のようになる。

きて、第１Ｉ及び第■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、フ＝１程度に選定される。

そうしないと、低濃度部での飛びゃ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（、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１９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５７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ビツト）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
ツトの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、この画像形成値Ｍ１０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ビツトで、プリントデータは１ビツトで
あるから、プリントデータのときにはセレクタ７０の入
力ボートＡＯ〜Ａ７のうＱＡＯ〜Ａ６は接地きれた状態
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ビツト
）は第２０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ビツトの画像データはＤ／
Ａ変換器６０１でアナログ信号に変換された後、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
に繰り返きれる（第２１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２１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、これによって同図り、
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，ｏ〜３．０ｍＷ）で記
録すると、第２２図の記録特性に示すように曲線Ｌａ＝
Ｌｃのカーブ（７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出力で黒ドツトの幅が変化
していく記録形式となる。しかし、実際にＰＷＭ出力で
黒ドツト幅を変化させるには、参照信号の周期は少なく
とも２ドツト以上必要とする。

階調画は特に２ドツ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ドツ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ドツトの多値変調でも第２３図破線Ｌ
ｄのように、γカーブが、７＝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ジ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
度のレープパワーにすればよい（第２３図破線曲ＩＩＩ
Ａ参照）。

７をざらに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Ｖｌと、現体器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２３図実線曲線に示す。

表−１ Ｖ）ｌ　　　ＶＬ　　　レーザパワー 通常　　６００Ｖ　　　４８０Ｖ　　　　　２ｍＷ本例
　　７００Ｖ　　　５８０Ｖ　　　　０．５ｍＷ第２４
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９
３２が設けられ、この駆動回路９３２に上述した画体デ
ータが変調信号として供給されて、この変調４８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９３
２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ｔｉ１！１４８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
て検出きれ、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ら、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２５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２５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一部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４８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１８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、ＣＣＤＩ　１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８
９．８９−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２６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なと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１
２３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。

−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。セットき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
２２９、転写及び分離用の高圧電源２３０、ざらにはト
ナー受は用の高圧電源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、また２３２はクリーニング圧着解除用の
モータである。さらに、２３６は分離爪の駆動部である
。

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＠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２
０１によりｉｔ、ＩＪｉｌｌされる。

２０６はクロック回路（１２Ｍｆｌｚ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２７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２８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
が点灯中にはウオーミングアツプ時を示し、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。？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を押して電源スィッチをオン
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
オフ後キーを押ざ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。

（す）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。

ざて、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かで゛きる。

、反５ＪＢ＝理ｊヒニヱ− 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２９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３０図参照）。

°　　　　１　　　　　　　　　　　＋　−例えば、マ
ーカ「内」キーを押しコピーする（第３１図参照）。

）　　　モー゛ 「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３２図参照）。

マーカで「内」調指定後、キーを押して「網かけ」キー
を押してからコピーする（第３３図参照）。

沖Ｊしと処ｎニヱー 「全面」指定した後、「輪郭（中抜キ）」キーを押し、
その後コピーキーを押す（第３４図参照）。

マーカ内の指定後、ｒ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３５図参照）。

亙］旧１理ｊ！ニド マーカ指定後、反転キーを押しコピーをする（第３６図
）。

変五１皿 （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、−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３７図、第３８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、「クチ変倍／ヨコ変倍」を選択し
、（力）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８
５サイズから８４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、（力）の
キーで倍率を選択すると、横は最初の倍率で樅はその後
にセットした倍率となり、縦／積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」キーを押し樅の
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。

−ａ マーカ内指定後、「抽出」キーを押した後にコピーする
（第３９図、第４０図参照）。

亘去五理亙二上 機能としては、抽出処理モードの逆となる（第４１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）６χＰ：スキャナチエツク 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：プリンタ部チエツク 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；
パッチデークの出力が可能７１Ｐ＋コピー；記録部関係
のチエツクモード、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エツクを行なうこ
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エツクを行な
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、この発明によれば、主走査方向及
び副走査方向に関する画像信号の立上り部及び立下り部
の前後所定画素を同等抽出して輪郭信号を得るようにし
たものである。

これによれば、端点を含む画像の輪郭を確実に抽出する
ことができる。そのため、地肌の部分が鋭角であるか、
ないかを問わず、画像の輪郭を抽出でと、従来のような
白抜けは生じない。

従って、この発明に係る輪郭抽出装置は、上述したよう
な電子写真式複写機などの画像形成装置に適用して極め
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輪郭抽出装置である中抜き処理
回路の一例を示す系統図、第２図及び第３図はその動作
説明のための波形図、第４図はこの発明を適用できる画
像形成装置の一例を示す要部の系統図、第５図はそのう
ちの画像処理部の系統図、第６図はこの発明に適用でき
る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手段の系
統図、第１７図はその動作波形図、第１８図は画像形成
装置の総合特性を示す曲線図、第１９図は濃度ヒストグ
ラムの特性図、第２０図はＰＷＭ変調回路の系統図、第
２１図はその動作説明に供する波形図、第２２図はレー
ザパワーに対する記録特性の曲線図、第２３図は帯電電
圧と記録特性との関係を示す曲線図、第２４図はプリン
タ部の系統図、第２５図は第２の制御部の構成図、第２
６図は第１の制御部の構成図、第２７図はその動作説明
に供する波形図、第２８図は操作・表示部のキー配列状
゛態を示す図、第２９図〜第４１図は夫々キー操作処理
の説明図、第４２図は白抜けの説明図、第４３図は従来
の中抜き処理回路の系統図、第４４図及び第４５図は夫
々その動作説明図である。 １０　・ １０Ａ　　・ １０Ｂ　　・ １０、Ｃ・ １１　・ ２４　・ ３０　・ ４０　・ ４５　・ ５０　・ ６０　・ ６５　φ １１０　・ 画像形成装置 スキャナ一部 画像処理部 プリンタ部 ＣＤ フィルタリング処理回路 変倍処理回路 反転処理回路 ガンマ補正回路 自動濃度調整回路 鏡像処理回路 プリントデータコントローラ 像形成体 ３００　　・ ４００　・ ５００　　・ ６００　　・ 信号処理手段 地紋かけ処理回路 中抜き処理回路 ＰＷＭ変調回路 ５２Ｑ：ａ／Ｊ＆量ｐＪ句エツジ検出 Ｓ諒：中抜き処理回路 第１図 （ｂ）原画データ （Ｃ）エツジデータ （主走査方向） １０：Ｉｉ像形成装置 第４図 （ｃ）エツジデータ（副走査方向） （ｄ） トータルのエツジデータ ２１：シェーディング補正回路 ＭＴＦ補正 平滑化 第１３ 図 占に：イ言号　又１理手役 第１４図 Ｂｏｏ：ＰＷＭ変調回路 第 図 第１９ 図 第 ２２図 第 ２３図 ｔＯＣ：プリンタ部 第２４図 （ｂ）原画データ （ｃ）エツジデータ （主走査方向） （ａ）原 画 （ｂ）原画データ （ｃ）エツジデータ（副走査方向） （ｄ） トータルのエッジデータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像の輪郭情報を抽出する輪郭抽出装置において
   、 主走査方向及び副走査方向に関する画像信号の立上り部
   及び立下り部の前後所定画素を同等抽出して輪郭信号を
   得るようにしたことを特徴とする輪郭抽出装置。