JP2004282489A

JP2004282489A - 画像処理装置および画像形成装置

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Publication number: JP2004282489A
Application number: JP2003072251A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Inoue; 伸夫井上
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】原稿を読み取って印刷出力する画像形成装置において、原稿下地の汚れが目立たない、高画質な画像が得られるようにする。
【解決手段】下地検知部１００により原稿下地レベルを検知する。下地レイヤ部１１０は、検知された原稿下地レベルに基づき、下地レベルの画像領域を示す白トナー画像Ｗ（下地レイヤ情報Ｊ１０）を生成し中間調生成部６８に渡す。中間調生成部６８は、入力された白トナー画像Ｗを、通常の画像データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋと同様に画像形成データに変換し、画像形成ユニット３０の白トナー印字部に渡す。新聞紙や再生紙などの色付き原稿を読み取った際に生じ得る背景部分の汚れを白トナーで埋めることができ、汚れを目立たなくすることができる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばプリンタ装置、ファクシミリ装置、複写装置、あるいはそれらの機能を複数有する複合機など、画像を所定の出力媒体に形成するために利用される画像処理を実施する画像処理装置並びに画像形成装置に関する。たとえば、文字部分など高周波成分の多い画像を圧縮した際に発生するノイズを除去・低減する技術や、読み取った原稿に対応する画像を出力（いわゆる複写）する際の地肌部を除去・低減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷装置、複写装置、ＦＡＸ、あるいはスキャナなどの画像を取り扱う画像処理装置が知られている。
【０００３】
たとえば印刷装置では、入力側であるパソコンなどで生成されたページ記述言語（ＰＤＬ）の印刷データを受け取り、ＰＤＬを解釈して各ページのイメージデータを生成し、それを出力側であるプリントエンジンへ送出する。また、複写装置では、原稿を読み取ることで、１ページごとにイメージデータを生成し、それをプリントエンジンへ送出する。プリントエンジンは、受け取ったページ単位のイメージデータに基づいて、プリンタコントローラの制御の元で、画像記録部や定着器などが同期して印刷動作（画像形成動作）をすることになる。
【０００４】
また、イメージデータを直ちにプリントエンジンに渡して出力するのではなく、一旦、ハードディスク装置などの記憶媒体に格納し、たとえば電子ソート処理などを施してから、所定のタイミングで出力処理を行なうこともある。
【０００５】
一方、１出力単位全体（たとえばページ全体）のイメージデータは、データ量が非常に大きい。たとえば電子写真方式のカラーページプリンタでは、ＹＭＣＫの４色のトナーに対応するラスタデータを必要とするとともに、白黒ページプリンタ以上に画質が要求されるため、１画素当たり複数のビット情報を持つのが一般的であり、たとえば、カラーデータの場合にはページ当たり数Ｍ〜数１００ＭＢｙｔｅ（メガバイト）にもなる。このため、画像を保持しておく記憶装置の記憶容量、あるいはネットワーク伝送時やプリントエンジンへイメージデータを転送する際の帯域幅や転送時間など（いわゆる転送負荷）が大きくなる、などの問題を招く。
【０００６】
そこで、データ量を少なくするべく、イメージデータを一旦圧縮して保存し、その後、伸張してから、そのイメージデータをプリントエンジンなどの画像記録部に渡す仕組みがある（たとえば特許文献１，２を参照）。この際には、圧縮率を高めるため、一般的には、高圧縮可能な非可逆圧縮の方式が利用される。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−６２３８号公報
【特許文献２】
特開平１０−１６６６８８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、文字部分など高周波成分の多い画像を非可逆圧縮し伸張すると、元画像を忠実に再現することができず、画像が劣化し品質が低下するという問題がある。たとえば、静止画をＪＰＥＧ（ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）などの非可逆圧縮画像フォーマットに従って圧縮すると、文字部の周りなど濃度が急に変化する部分では、モスキートノイズと呼ばれるノイズが発生し、画像が劣化し品質が著しく落ちる。
【０００９】
一方、文書画像をスキャナで読み取り、読み取られた画像をディスプレイやプリンタで出力すると、原稿の地肌の濃淡も再現されるため、出力画像中に地肌の汚れが生じる。そして原稿がカラー画像の場合は、地色が白とはならない、いわゆる「カブリ」の現象が生じる。
【００１０】
たとえば、白地に文章主体の原稿では、色紙や新聞紙、藁半紙、再生紙などを読取対象原稿として用いた場合、それ自体の紙の濃度が再生されて見苦しく再現されることがある。
【００１１】
このような問題を解消する方法として、画像を出力する前に原稿地肌の汚れを除去する下地除去処理や地肌除去処理などといわれる技術が種々提案されている（たとえば特許文献３〜９を参照）。
【００１２】
【特許文献３】
特開平２−２２４４６６号公報
【特許文献４】
特開平５−２０７２８０号公報
【特許文献５】
特開平６−１９７２１６号公報
【特許文献６】
特開平６−２５３１３５号公報
【特許文献７】
特開平８−５１５４０号公報
【特許文献８】
特開平１０−９３８３５号公報
【特許文献９】
特開２００３−８９１３号公報
【００１３】
たとえば、白黒コピーの場合には、プリスキャンなどの手法を利用して地肌濃度（原稿の明度成分）を検出して、所定レベルより明るい部分が原稿の下地部分であるとして、その所定レベルより明るい部分を除去する処理を行なう。また、階調画像を対象とする場合やカラーコピーの場合には、単純に所定レベルより明るい部分を除去すると、画像品質の低下を招くので、たとえば、領域分離処理と組み合わせて、文字や線画を主要オブジェクトとする２値画像領域と写真や画像を主要オブジェクトとする多階調画像領域とに分離したり、あるいは白黒画像とカラー画像領域とに分離したりし、領域ごとに処理パラメータを切り替える手法も提案されている。
【００１４】
また、カラー画像の場合には、原稿の下地色を検知し、その結果に応じてシステムバリュー（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）信号に変換するマトリクスのパラメータを補正するなど、原稿の色分布に応じて色処理を制御する手法により、原稿下地色と同等の、特定の色情報のみを任意の色（目立たない色）に変換したり除去したりする手法も提案されている。またこの際には、原稿の淡色（ハイライト色）が忠実に再現されるようにする技術も考えられている。
【００１５】
しかしながら、画像信号を明度、彩度、および色相を表す色空間上の信号に変換後、明度および彩度に応じて、白または白に近い色信号の濃度を下げることにより、原稿地肌の濃度や色を除去しているため、ユーザが意図しない画像まで除去されてしまったり、逆に除去できずにいた。
【００１６】
一方、近年では、カラー画像の画像形成において、通常のＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）のトナー以外に、さらに、白トナーを用いる画像形成装置が提案されている（特許文献１０，１１を参照）。
【００１７】
【特許文献１０】
特開２００１−３１３７９７号公報
【特許文献１１】
特開２００１−３４１３５２号公報
【００１８】
たとえば、特許文献１０に記載の技術では、スキャナなどの画像読取装置により読み取った場合に、読取レンズなどの使用により、画像データ上のエッジの周囲に生じる、色ずれやボケによる滲みを防止し画像をシャープにする目的で白トナーを用いている。たとえば、滲み領域に白トナーを作用させることにより、エッジの内外での濃度差を際立たせて、このエッジ部分を強調することで、強調処理効果をより高めている。また、文字などの画像エッジ内部のエッジ領域を設定し、エッジ領域に白トナーを作用させる画素を決定することで、エッジの内外での濃度差を抑制し、画像の平滑化を行なっている。また、文字部分などでは鮮鋭さが優れ、写真画像などの部分は滑らかさが向上し、白色顕像剤を使用しないフィルタ処理のみの場合に比べて、さらに画質を向上させることができるようにしている。
【００１９】
また、特許文献１１に記載の技術では、画像のエッジ部が目立たない滑らかな高画質画像を得るために、画像に対し白トナーを作用させる手法を提案している。たとえば、斜めエッジ部分に生じるシャギーのギザギザに白トナーを被せて印字し、シャギーの角の尖り（とがり）をなくし、シャギーを滑らかにするスムージング効果を得ることで高精彩な画像を再現するようにしている。
【００２０】
本発明は、上述の白トナーを作用させる技術思想、あるいはそれに類する技術思想を利用することで、読み取った原稿画像における下地成分を低減もしくは除去し、黄ばみなどの汚れがないきれいな画像を得ることを可能にする、下地除去処理技術の新たな仕組みを提案することを第１の目的とする。
【００２１】
また本発明は、上述の白トナーを作用させる技術思想、あるいはそれに類する技術思想を利用することで、画像を非可逆フォーマットにて圧縮し伸張した際に、文字部の周りなど濃度が急に変化する部分に生じるノイズを低減もしくは除去し、前記ノイズが目立たない高画質画像を得ることのできる画像処理装置や画像形成装置を提供することを第２の目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係る第１の画像処理装置は、画像読取装置により読み取られた原稿画像における下地成分を検出する下地検知部と、下地検知部により検知された原稿の下地成分に基づいて、原稿の下地部分を被覆するためのマスク画像を生成するマスク画像生成処理部と、マスク画像生成処理部により生成されたマスク画像を使用して、画像読取装置により読み取られた原稿画像における下地成分を、信号処理による画像合成により除去または低減する下地マスク処理部とを備えるものとした。
【００２３】
本発明に係る第１の画像形成装置は、画像読取装置により読み取られた原稿画像における下地成分を検出する下地検知部と、下地検知部により検知された原稿の下地成分に基づいて、原稿の下地部分を被覆するためのマスク画像を生成するマスク画像生成処理部と、画像読取装置により読み取られた原稿画像に基づいて、有色顕像剤によって画像形成するための有色用画像形成データを生成する第１の画像形成データ生成部と、マスク画像生成処理部により生成されたマスク画像に基づいて、画像読取装置により読み取られた原稿画像における下地領域について、有色顕像剤とは異なる色である、たとえば白色顕像剤などの第２の顕像剤によって画像形成するための第２の画像形成データを生成する第２の画像形成データ生成部とを備えるものとした。
【００２４】
なお、本発明に係る第１の画像処理装置や第１の画像形成装置においては、文字や線画を主要部とする画像領域や絵や写真を主要部とする画像領域を分離する画像情報像域分離部を設けて、この画像情報像域分離部により生成された像域情報に基づいて、文字や線画を主要部とする画像領域については対応する処理を実施し、絵や写真を主要部とする画像領域については対応する処理を禁止するようにするとよい。
【００２５】
本発明に係る第２の画像処理装置は、画像形成の元となる処理対象画像（読取装置で読み取られた原稿画像に限らない）における下地成分を検出する下地検知部と、下地検知部により検知された原稿の下地成分に基づいて原稿の下地部分を被覆するためのマスク画像を生成するマスク画像生成処理部と、処理対象画像を圧縮し、この圧縮された画像を伸張する画像圧縮伸張処理部と、マスク画像生成処理部により生成されたマスク画像を使用して、画像圧縮伸張処理部により伸張された処理対象画像における下地成分を、信号処理による画像合成により除去または低減する下地マスク処理部とを備えるものとした。
【００２６】
本発明に係る第２の画像形成装置は、画像形成の元となる処理対象画像（読取装置で読み取られた原稿画像に限らない）における下地成分を検出する下地検知部と、下地検知部により検知された処理対象画像の下地成分に基づいて処理対象画像の下地部分を被覆するためのマスク画像を生成するマスク画像生成処理部と、処理対象画像を圧縮し、この圧縮された画像を伸張する画像圧縮伸張処理部と、画像圧縮伸張処理部により伸張された処理対象画像に基づいて、有色顕像剤によって画像形成するための有色用画像形成データを生成する第１の画像形成データ生成部と、マスク画像生成処理部により生成されたマスク画像に基づいて、画像圧縮伸張処理部により伸張された処理対象画像における下地領域について、有色顕像剤とは異なる色である、たとえば白色顕像剤などの第２の顕像剤によって画像形成するための第２の画像形成データを生成する第２の画像形成データ生成部とを備えるものとした。
【００２７】
また従属項に記載された発明は、本発明に係る画像処理装置や画像形成装置のさらなる有利な具体例を規定する。たとえば、マスク画像生成処理部は、生成したマスク画像を記憶する画像蓄積部、読み取られた原画像あるいは外部から入力された原画像と、画像蓄積部から読み出したマスク画像とを重ねて表示可能な画像データを生成し所定の表示デバイスに出力する画像表示制御部、およびマスク画像を編集可能なマスク画像編集部を有するものであるのがよい。この場合、マスク画像生成処理部は、マスク画像編集部により編集された処理済みのマスク画像を、後段の処理機能部である下地マスク処理部や第２の画像形成データ生成部が処理対象として使用する前記マスク画像として渡す。
【００２８】
【作用】
本発明に係る上記第１の画像処理装置や第１の画像形成装置においては、読取装置で読み取られた原稿画像を処理対象画像とする。そして、この原稿画像の下地情報を検知して得たマスク画像を用いて、電子データ上でマスク画像と対応する元の原稿画像とを合成処理したり、記録媒体上への原稿画像に基づく画像形成時に、マスク画像に基づき白トナーを用いて画像形成する。
【００２９】
また、本発明に係る上記第２の画像処理装置や第２の画像形成装置においては、読取装置で読み取られた原稿画像に限らず一般的な画像を処理対象画像とする。そして、この処理対象画像の下地情報を検知して得たマスク画像を用いて、電子データ上でマスク画像と対応する圧縮／伸張後の画像とを合成処理したり、記録媒体上への圧縮／伸張後の画像に基づく画像形成時に、マスク画像に基づき白トナーを用いて画像形成する。
【００３０】
下地レイヤとして画像と同様な扱いができるようにしているので、下地除去やノイズ除去の必要のない領域には何らの影響を与えることなく、下地除去の必要がある領域に対してのみ的確に処理を適用することができる。必要があれば、下地レイヤ画像を編集・加工することもできる。この際には、処理不要な領域と処理を要する領域とを自動認識する仕組みを追加したり、あるいは原画像と下地レイヤ画像とを重ねて表示した上で、ユーザによる下地レイヤ画像の確認と編集・加工ができる仕組みを追加することもできる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００３２】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る画像処理装置の一実施形態を搭載した、第１実施形態の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。ここでは、画像形成装置１が複写装置であるとして説明する。
【００３３】
図示する画像形成装置１は、画像読取装置１０と、画像記録装置１２とで構成されている。画像記録装置１２は、前段色信号処理部４０および後段色信号処理部６０を有するプリント出力信号処理系統１４と、有色顕像剤を用いて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成ユニット（プリントエンジン）３０とを有する。
【００３４】
画像読取装置１０は、スキャナ部２０と読取信号処理部２２とを有する。スキャナ部２０は、たとえばＣＣＤ（電荷転送型の固体撮像素子）からなるラインセンサ（イメージセンサ）で読取台上に載置された原稿を読み取り、この読み取った入力画像を赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの各色成分のデジタル画像データに変換し読取信号処理部２２に送る。
【００３５】
読取信号処理部２２は、たとえばシェーディング補正部２４や、原稿の色彩を忠実に再現するための公知のＥＮＤ変換（ＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＮｅｕｔｒａｌＤｅｎｓｉｔｙ；等価中性濃度変換）を行なう入力階調補正部２６、あるいは図示しない増幅部やＡ／Ｄ変換部などを有している。なお、ＥＮＤ変換に関しては、たとえば特公平６−１０１７９９号公報を参照するとよい。
【００３６】
たとえば、ラインセンサからの赤、緑、青のアナログ画像信号は増幅部で所定のレベルまで増幅され、Ａ／Ｄ変換回路でデジタル画像データに変換される。シェーディング補正部２４は、このデジタル画像データに対し、ラインセンサの画素感度バラツキの補正や光学系の光量分布特性に対応したシェーディング補正を施す。入力階調補正部２６は、シェーディング補正されたデジタル画像データに対し階調特性を調整した後、画像記録装置１２の前段色信号処理部４０に入力する。
【００３７】
前段色信号処理部４０は、入力色変換部４２、画像情報像域分離部４４、出力色変換部４６、画像編集部４７、および下地マスク処理部４９を有する。また、本実施形態の特徴部分である白トナーを使用する技術思想（実際に白トナーを用いた印字を行なうか否かは問わない）を利用した画像形成を可能とする仕組みとして、前段色信号処理部４０は、下地検知部１００とマスク画像生成処理部の一例である下地レイヤ部１１０とを有する。下地検知部１００における原稿の下地成分を検出する手法は、たとえばプリスキャンにより原稿画像を得、ヒストグラム解析などをして下地レベルを検出するなど、上述した特許文献３〜９などに記載の公知のあらゆる手法を利用してよい。ここでは各手法の説明を割愛する。
【００３８】
下地レイヤ部１１０は、下地検知部１００で検知された原稿の下地濃度レベルが規定値Ｔｈ１以上、規定値Ｔｈ２以下の場合は、その濃度領域を示す下地レイヤ情報Ｊ１０を生成し、必要に応じて編集や加工の処理を受けた後、処理済みの下地レイヤ情報Ｊ１０を出力する。この下地レイヤ情報Ｊ１０は、原稿の下地部分を表す画像を示すものであって、後段の処理部で、原稿の下地部分を被覆するためのマスク画像として使用される。すなわち、下地レイヤ部１１０は、下地検知部１００により検知された原稿下地成分に基づいて、原稿の下地部分を被覆するためのマスク画像を生成する機能を有する。下地レイヤ部１１０は、下地レイヤ情報Ｊ１０（すなわちマスク画像）を、下地マスク処理部４９に入力する。
【００３９】
前段色信号処理部４０においては、先ず画像読取装置１０の読取信号処理部２２からの赤、緑、青のデジタル画像データ（色信号）を一旦図示しないページメモリに記憶する。そして、画像形成ユニット３０にて使用する色材（顕像剤）の分光特性に対する色補正処理（これを特に前段階の色補正処理という）を施すことで、色濁りを防止する。
【００４０】
入力色変換部４２は、デジタル画像データを、外部機器との色情報交換に適した色信号、たとえば均等色空間の明度信号Ｌ＊並びに彩度および色相を表す色度信号ａ＊，ｂ＊（以下、それぞれ単にＬ，ａ，ｂと記す）に変換する。
【００４１】
Ｌａｂ信号で表された画像データ（Ｌａｂ画像データ）は、出力色変換部４６に入力される。なお、Ｌａｂ画像データは、必要に応じて、たとえば画像情報像域分離部４４にて、文字や線画などを主要部とする２値画像領域を抽出したり、画像（絵）や写真などを主要部とする多階調画像領域（中間調画像領域）を抽出したりすることで、２値画像領域や多階調画像領域を分離する画像領域（絵文字）分離処理が施される。あるいは、Ｌａｂ画像データは出力色変換部４６に入力された後、編集処理部４５にて、色編集処理や、モアレを除去したり中間調データを平滑化する平滑化処理や、画像拡大や画像縮小などの画像編集処理が施される。
【００４２】
画像情報像域分離部４４にて生成された、２値画像領域と多階調画像領域とを区別する像域情報Ｊ１２は、後段色信号処理部６０に入力され、後段色信号処理部６０における各部にて２値画像領域と多階調画像領域とに応じた処理を行なうために利用される。また、この像域情報Ｊ１２は、下地マスク処理部４９にも入力され、下地マスク処理部４９における下地除去処理を行なう際に、文字部などの２値画像領域については下地除去処理が行なわれ、２値画像領域を除く多階調画像領域については、この下地除去処理を禁止するための制御情報としても利用される。像域情報Ｊ１２としては、２値画像領域に該当する部分がアクティブ“１”で、それ以外がインアクティブ“０”であるデータとする。
【００４３】
出力色変換部４６は、Ｌａｂ信号を、減法混色用に適した色信号に変換する。以降、色信号ごとに処理機能部が設けられ、それぞれに応じた処理がなされる。たとえば、出力色変換部４６は、Ｌａｂ信号で表されるＬａｂ表色系から、たとえばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、およびシアン（Ｃ）の各色信号で表されるＹＭＣ表色系、あるいはこれにブラック（Ｋ）を加えたＣＭＹＫ表色系へのマッピング処理をし、プリント出力用に色分解されたラスタデータを生成する。
【００４４】
下地マスク処理部４９は、入力画像の下地濃度に応じてＹＭＣＫ各色の画像データのうちの、所定の下地濃度以下の画像データをカット（無効化）する下地除去処理を施す、従来の下地除去処理部に相当する部分である。ただし、本実施形態の下地マスク処理部４９では、下地濃度以下の画像データをカット（無効化）する処理とは異なり、下地レイヤ部１１０で生成された下地レイヤ情報Ｊ１０に基づいて、原稿の下地成分を除去する（詳細は後述する）。
【００４５】
前段色信号処理部４０にて一連の処理（前段色信号処理）が施されたデジタル画像データは、後段色信号処理部６０に入力される。後段色信号処理部６０は、前段色信号処理部４０からのデジタル画像データに対して印刷出力用の色補正処理を施し（これを特に後段の色補正処理という）、この色補正処理が施されたデジタル画像データに基づいて、印刷用の２値化データあるいは多値化データなどの画像形成データを生成し、画像形成ユニット３０に渡す。このため、後段色信号処理部６０は、画像編集部６２、ＭＴＦ補正部６４、出力階調補正部６６、および中間調生成部６８を有する。画像編集部６２とＭＴＦ補正部６４とを纏めて、フィルタ処理部ともいう。
【００４６】
画像編集部６２は、前段色信号処理部４０からのデジタル画像データ（ＣＭＹＫなど）に応答して作成される出力画像のトナー像を調整するために、色分解の直線化または同様の処理をする。また、画像編集部６２は、エッジ強調用空間フィルタを用いて、各色の画像データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにエッジ強調処理を施すことで、画像のシャープネス（鮮鋭度）を調整する。
【００４７】
ＭＴＦ補正部６４は、画像の空間周波数特性を補正するフィルタ処理を施す。出力階調補正部６６は、エッジ強調およびＭＴＦ補正されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のデジタル画像データを、たとえばルックアップテーブルを参照しガンマ補正する。また、出力階調補正部６６は、プリント出力信号処理系統１４の内部の特性値である濃度あるいは明度を表す各色の画像データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを、画像形成ユニット３０の特性値の面積率に応じて、色補正処理（ＴＲＣ処理；ＴｏｎｅＲｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）する。
【００４８】
画像形成データ生成部としての中間調生成部６８は、前述の各処理が施されたデジタル画像データに基づいて、ハーフトーニング処理をして疑似中間調画像を表す２値化データあるいは多階調データなどの、画像形成ユニット３０にて通常使用される有色顕像剤によって画像形成するための有色用画像形成データ（本例ではＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋごとに）を得、この画像形成データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを画像形成ユニット３０に渡す。画像形成ユニット３０をタンデム構成とする場合には、画像形成データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、タンデムギャップ分を吸収する図示しない画像メモリに一旦保存され、その後、所定タイミングで順次読み出されて画像形成ユニット３０に渡される。
【００４９】
画像形成ユニット３０は、たとえば電子写真プロセスを利用するものであるのがよい。なお、画像形成ユニット３０の画像形成方式については特に限定されるものではない。電子写真方式のものに限らず、たとえば感熱式プリンタや白インクを用いるインクジェットプリンタまたは粒子線写真プリンタなどで実施することもできる。また、カラー画像形成のものに限らず、モノクロ画像形成用のものであってもよい。
【００５０】
以下、電子写真プロセスを利用するものとして説明する。電子写真プロセスを利用するものの場合、画像形成ユニット３０は、この画像形成ユニット３０の主要部をなす光走査装置で構成されたプリントエンジン３１と、画像形成ユニット３０の主にメカニカルな動作を制御するためのＩＯＴ（ＩｍａｇｅＯｕｔｐｕｔＴｅｒｍｉｎａｌ）コントローラ７２とを有する。
【００５１】
プリントエンジン３１は、光ビームを発するレーザ光源３８と、後段色信号処理部６０から出力された画像形成データに従ってレーザ光源３８を制御すなわち変調するレーザ駆動部３７と、レーザ光源３８から発せられた光ビームを感光性部材（たとえば感光体ドラム）３２に向けて反射させるポリゴンミラー（回転多面鏡）３９とを有する。なお、このプリントエンジン３１の構成は一例であって、たとえばＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）光源を使用するなど、様々な形式のエンジンを使用し得る。
【００５２】
プリントエンジン３１は、タンデム型構成のものでは、たとえばＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像に対応する４つのエンジンが設けられる。また、マルチパス型構成では、１つのエンジンを用いて、トナー色を切り替え、たとえばＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの出力色ごとに同様の画像形成プロセスを繰り返してカラー画像を形成する構成とする。
【００５３】
このような構成により、画像形成ユニット３０は、レーザ光源３８が発生する光ビームをポリゴンミラー３９上の複数の面で反射させて感光性部材３２を露光し、スキャン走査によって感光性部材３２上に潜像を形成する。潜像が形成されると、当該技術分野で公知である多数の方法のうち任意の方法に従って像を現像し、さらに所定の印刷媒体に転写してカラー画像を可視像として出力する。得られた印刷物は、図示しない定着器により定着され、印刷用紙は両面複写のために両面複写ユニットにより裏返されるか、または直ぐに排紙ユニットへ引き渡され排紙される。
【００５４】
図２は、下地レイヤ部１１０の詳細構成例を示す図である。図示するように、下地レイヤ部１１０は、下地マスク画像生成部１１２、マスク画像表示制御部１１４、下地マスク編集部１１６、および下地マスク蓄積部１１８を有する。
下地マスク画像生成部１１２は、全画素について、下地検知部１００で検知された原稿の下地濃度レベルが規定値Ｔｈ１以上、規定値Ｔｈ２以下の場合は、その濃度領域を示す下地レイヤ情報を画素ごとに生成する。マスク画像表示制御部１１４は、下地マスク画像生成部１１２で生成された下地画像と原画像を重ねて表示用の画像データを生成し図示しない表示デバイス（たとえばＣＲＴや液晶からなる表示デバイス）に渡し、これによりユーザが下地レイヤが適切に作成できたか確認を可能にする。下地マスク編集部１１６は、表示された下地マスク画像を最適に編集、加工し、下地レイヤ情報Ｊ１０を出力する。下地マスク蓄積部１１８は、これら処理における中間データを保持する。
【００５５】
図３は、第１実施形態の画像形成装置１における特徴部分である下地除去処理の作用を説明する図である。ここで、図３（Ａ）は、下地検知部１００における下地レベルを検知する手法の一例を示す図である。また、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、下地マスク処理部４９の一構成例を示す図である。図３（Ｄ）は、第１実施形態の下地除去処理と従来の下地除去処理（その一例）の各作用の違いを説明する図である。
【００５６】
本例の下地検知部１００は、入力色変換部４２にて生成された明度データＬに基づき、画像１枚分ごとに、累積ヒストグラムを生成する。たとえば、主に文字や線画などが印刷された原稿を画像読取装置１０にて読み取ると、図３（Ａ）に示すように、原稿の下地濃度部分の領域Ｇ１と文字や線画部分の領域Ｇ２とに分けられる。下地検知部１００は、この累積ヒストグラムの情報を原稿の下地濃度レベルの情報として下地レイヤ部１１０に渡す。なお、ここで説明した下地レベル検知の手法は一例であって、これに限らず、たとえば、色度情報（ａ，ｂ）を参照して、特定色のみを下地レベルとして検知する手法など、様々な検知手法を採用し得る。
【００５７】
下地レイヤ部１１０は、下地マスク画像生成部１１２は、下地検知部１００で検知された、累積ヒストグラムで示された下地濃度レベルが、規定値Ｔｈ１以上で規定値Ｔｈ２以下の濃度領域を下地レイヤとする。マスク画像表示制御部１１４は、下地マスク画像生成部１１２で生成された下地画像と原画像を重ねて液晶などからなる表示デバイス上に表示し、下地レイヤが適切に作成できたか確認を可能にする。下地マスク編集部１１６は、ユーザからの指示を受け、表示された下地マスク画像に対して、下地検知ミスを修正し、最適に編集、加工し下地レイヤを生成する。そして、原稿画像における、この下地レイヤに該当する領域を示す下地レイヤ情報Ｊ１０（事実上のエリア情報）を下地マスク処理部４９に渡す。下地レイヤ情報Ｊ１０としては、下地部分に該当する部分がアクティブ“１”で、それ以外がインアクティブ“０”であるデータとする。
【００５８】
下地マスク処理部４９は、たとえば、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）に示すように、一方の入力端子１２２に入力される画像データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、他方の入力端子１２４に入力される所定の値（背景データ）Ｄ０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色ごとに異なっていてよい）との何れか一方を、制御端子１２６，１２８に入力される情報に従って選択して、出力端子１３０に出力する切替スイッチ１２０を、入力データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋごとに備えて構成されている。
【００５９】
ここで、図３（Ｂ）に示す第１構成例の切替スイッチ１２０は、制御端子１２６に、下地レイヤ部１１０からの下地レイヤ情報Ｊ１０が入力されるようになっている。切替スイッチ１２０は、下地レイヤ部１１０で生成された下地レイヤ情報Ｊ１０がアクティブ“１”である場合には入力端子１２４の背景データＤ０を選択し、それ以外は入力端子１２２に入力された画像データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを選択する。これにより、原稿の下地部分が、背景データＤ０にて規定される背景画像に置き換えられる。よって、実質的には、スキャン時に読み取った原稿の地肌色を除去することが可能となる。
【００６０】
また、図３（Ｃ）に示す第２構成例の切替スイッチ１２０は、その第１の制御端子１２６には、下地レイヤ部１１０からの下地レイヤ情報Ｊ１０が入力される。また、第２の制御端子１２８には画像情報像域分離部４４からの像域情報Ｊ１２が入力される。切替スイッチ１２０は、下地レイヤ部１１０で生成された下地レイヤ情報Ｊ１０がアクティブ“１”でかつ像域情報Ｊ１２がアクティブ“１”である場合には入力端子１２４の背景データＤ０を選択し、それ以外は入力端子１２２に入力された画像データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを選択する。
【００６１】
これにより、文字や線画などが描かれている部分の原稿下地部分が、背景データＤ０にて規定される背景画像に置き換えられる。よって、文字や線画などが描かれている部分について、実質的には、スキャン時に読み取った原稿の地肌色を除去することが可能となる。一方、絵や写真などの多階調部分では、原稿の下地部分が除去されることなく、入力画像に基づいてそのまま描かれることとなる。画像の全面に下地除去処理を施す場合、多階調部分に下地除去に伴う画質劣化が生じ得るが、像域情報Ｊ１２を参照して絵や写真などの多階調部分では下地除去処理がなされないよう制御することで、その画質劣化を防止することができる。また、絵や写真などを主要部とする多階調画像領域に対する下地除去処理の作動／禁止制御に拘わらず、少なくとも文字や線画を主要部とする２値画像領域に対しては下地除去処理を作動させるように制御することも可能となる。
【００６２】
つまり、第１の構成例の下地マスク処理部４９では、画像全面について下地レイヤ情報Ｊ１０を利用した下地除去処理を実行する。これに対して、第２の構成例の下地マスク処理部４９では、画像情報像域分離部４４にて検知された像域情報Ｊ１２を参照して、文字部などの２値画像領域については下地レイヤ情報Ｊ１０を利用した下地除去処理を実行する一方、２値画像領域を除く階調画像領域については下地レイヤ情報Ｊ１０を利用した下地除去処理を禁止する。つまり、実質的に、文字部などの２値画像領域のみに、下地レイヤ情報Ｊ１０を利用した下地除去処理が施されるようにする。
【００６３】
ここで、従来の下地除去処理と、第１実施形態の下地レイヤ情報Ｊ１０を利用した下地除去処理との違いは、以下の通りである。すなわち、従来の下地除去処理では、たとえば、処理対象画像について、明度信号Ｌより下地レベルを検出し、明度信号Ｌあるいは色分解信号ＢＧＲで補正を行ない、色分解信号ＢＧＲからシステムバリュー（Ｌ，ａ，ｂ）信号に変換するマトリクスのパラメータを補正することにより補正処理を実現する。さらに、記録信号の出力部に下地除去回路を設け、図３（Ｄ）の特性線ｄ１に示すように、階調特性において、下地レベルの閾値Ｔｈ３から折れ線補正を行なうことにより、不自然な階調飛びや全体的なシフトのない下地除去を実現する。
【００６４】
これに対し、本実施形態の処理においては、下地レイヤ情報がアクティブ“１”、つまり、下地部分の時には、画像データを背景データＤ０に置き換え、下地レイヤ情報がアクティブ“０”、つまり、下地部分でない時には、画像データをそのまま素通しにする。これにより、下地部分は背景データＤ０に置きかえることで下地除去でき、下地部分でないところは、原画像の階調性を保持できる。よって、図３（Ｅ）に示すように、下地除去対象部分については、入力濃度に拘わらず地色レベルＤ０を任意に設定可能となる一方で、下地除去対象以外の部分については、入力濃度の階調特性には影響を与えない。つまり、下地除去処理の必要のない領域には何らの影響を与えることなく、下地除去の必要がある領域に的確に下地除去処理を適用することができる。必要に応じて、下地レイヤ画像を編集・加工することで、さらに精度のよい処理を実現することができる。
【００６５】
このように、第１実施形態の下地レイヤ情報Ｊ１０を利用した処理では、下地マスク編集部において、下地レイヤの精度を高めることができ、適切に編集された下地マスク画像で下地を除去できるため、たとえば再生紙を原稿とする複写を行なったときの黄ばみを除去することができ、きれいな画像出力が得られるようになる。
【００６６】
また、付加的な効果として、背景データＤ０の設定値を変えることで、文字や絵柄の画像濃度や色度に影響を与えることなく、除去した下地レベルの画像（背景画像）のみを変更することが可能となる。たとえば、完全に除去することも可能であるし、画像形成ユニット３０にて使用される印刷用紙の色合いに合わせることも可能となる。背景データＤ０の値をユーザ指定可能に構成すれば、背景をユーザの好みに応じて切り替えることも可能となる。このような効果は、濃度レベルや色度レベルの変化特性（階調特性）を変えることで地色除去処理を実現する前記手法では得ることのできない効果である。
【００６７】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明に係る画像処理装置の一実施形態を搭載した、第２実施形態の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。この第２実施形態の画像形成装置１は、原画像の下地を検出して下地レイヤを作成し、検出した下地レベルが規定値Ｔｈ１以上、規定値Ｔｈ２以下の場合は、下地レイヤに白トナーを塗布する構成とした点に特徴を有する。なお、ここで用いる第２の顕像剤としての“白トナー”は一例であって、通常の印刷時に使用される有色顕像剤（本例ではＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各トナー）とは異なる他の色のものであればよい。たとえば、色付きの印刷用紙に出力する場合には、白トナーに代えて、その印刷用紙とほぼ同色のトナーを使用することで、地色除去に使用した第２の顕像剤の色も印刷用紙の色に対して目立たないようにしてもよい。
【００６８】
第１実施形態では、従来技術で示した白トナーを作用させるという技術思想を利用するが、実際には白トナーを作用させずに、白トナーを塗布すべき部分（原稿下地部分）を電子的に画像合成するようにしていたが、この第２実施形態では、白トナーを塗布すべき部分（原稿下地部分）に、実際に白トナーを塗布する。このため、画像形成ユニット３０には、白トナーを印字するエンジンが設けられる。以下、第１実施形態の構成と異なる点についてのみ説明する。
【００６９】
下地除去処理を除く機能部分の構成で、図１に示したものと異なる点は、接続ライン９０を介して外部からデータを取り込む外部インタフェース部４３が前段色信号処理部４０に設けられ、画像形成装置１が複合機として機能するように構成されている点である。また、外部からの画像に対する下地処理は、外部インタフェース部４３で行なう構成とする。下地検知部１００は、画像読取装置１０による読取画像を処理対象とするため設けている。下地情報に対する編集・加工のため、下地レイヤ部１１０は設けている。実際に白トナーを塗布する際には、下地レイヤ部１１０での編集・加工済みの情報Ｗを使う。白トナーを塗布することで、下地除去処理を実行するので、画像データにて下地除去処理を実行する下地マスク処理部４９は不要であるので、取り外している。
【００７０】
外部インタフェース部４３は、画像形成装置１をプリンタとして使ったり、ファクシミリ端末として使ったりする際に利用される。たとえば、画像形成装置１をプリンタとして使う場合には、外部インタフェース部４３は、図示しない画像入力端末側にて用意されたドキュメントＤＯＣを表すＰＤＬデータを、出力単位ごと（１ページごと）にＬａｂ信号でレンダリング（描画展開）する。同様に、画像形成装置１をカラーＦＡＸ装置として使用する場合には、外部インタフェース部４３は、図示しないＦＡＸ装置からＴＩＦＦ（ＴａｇｇｅｄＩｍａｇｅＦｉｌｅＦｏｒｍａｔ）形式などのＦＡＸデータを受信し、ＦＡＸ画像をＬａｂ信号にてラスタライズする。
【００７１】
下地除去処理の機能部分の構成で、回路ブロック図における第１実施形態との相違点は、以下の通りである。先ず、外部インタフェース部４３は、取り込んだ画像について下地検知処理を実施する。このための構成は下地検知部１００と同様のものでよい。また下地検知部１００は、画像読取装置１０にて読み取られた画像に対して下地検知処理を実行する。これにより、後述する２アップ画像におけるスキャン原稿部分の下地レベルを検知可能となる。
【００７２】
下地レイヤ部１１０は、検知された原稿の下地濃度レベルが規定値Ｔｈ１以上、規定値Ｔｈ２以下の場合は、その濃度領域を示す下地レイヤ情報Ｊ１０を出力する。たとえば、下地レイヤ情報Ｊ１０を白トナー印字に利用する場合、下地レイヤ部１１０は、白トナーを作用させる画素を決定する。たとえば、下地検知部１００で検知された原稿の下地濃度レベルが規定値Ｔｈ１以上、規定値Ｔｈ２以下の場合は、その濃度領域の画素を、白トナーを塗布する画素に割り当てる。そして、下地レイヤ部１１０は、この白トナーを塗布する画素を示す下地レイヤ情報Ｊ１０を、白トナー画像Ｗとして、中間調生成部６８に渡す。
【００７３】
中間調生成部６８は、通常使用される有色顕像剤とは異なる色である、第２の顕像剤（本例では白トナー）に応じた画像形成データを生成する第２の画像形成データ生成部の機能を備えるものとする。中間調生成部６８は、入力された白トナー画像Ｗ（下地レイヤ情報Ｊ１０）を、通常の画像データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋと同様に、疑似中間調画像を表す２値化データあるいは多階調データなどの画像形成データに変換する。なお、対応する色画像Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとのディレイ合わせも行なう。中間調生成部６８は、この白トナー印字用の白トナー画像Ｗを画像形成ユニット３０の白トナー印字部（エンジン）に渡す。
【００７４】
なお、中間調生成部６８は、画像情報像域分離部４４にて検知された像域情報Ｊ１２を参照して、文字部などの２値画像領域のみについて、白トナーが塗布されるように処理してもよい。すなわち、画像形成ユニット３０にて原稿下地部分の画像に白トナーを作用させる際に、文字部などの２値画像領域については実際に白トナー塗布が行なわれ、多階調画像領域については白トナー塗布処理を禁止する。
【００７５】
図５は、白トナーによる画像形成を実行可能に構成されている画像形成ユニット３０の一構成例を示す図である。画像形成ユニット３０は、一方向に順次一定間隔をおいて並置された出力色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｗの各色のプリントエンジン３１を有するタンデム構成のものである。以下、各色のプリントエンジン３１のそれぞれに符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｗを付して示し、纏めていうときには色の符号を省略して示す。その他の部材についても同様である。
【００７６】
なお、図示した例では、通常の４つの出力色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他に、この第２実施形態特有のプリントエンジン３１として、白トナー印字用のＷ（ホワイト）を使用する。なお、通常色は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに限らず、たとえば第５色としてのグレイ（灰色）Ｇｙなどより多くの出力色を含むものであってもよいし、ブラック（Ｋ）を除くＹ，Ｍ，Ｃの３色であってもよい。
【００７７】
図示した例では、各単色トナー像の形成順（プリントエンジン３１の刷り順）が、Ｋ→Ｙ→Ｍ→Ｃ→Ｗというように、白色顕像剤によって画像形成するためのホワイトＷ用のエンジンが最後になっている。これは、印刷用紙上において白トナー像が最上層となるように、少なくとも白トナー像が最後に形成される必要があるためである。
【００７８】
プリントエンジン３１の中央部には、感光性部材３２が配され、この感光性部材３２の周囲には、一次帯電器３３、現像器３４、および転写帯電器３５などが配設され、さらに画像形成データに基づいて潜像を感光性部材３２に記録するためのポリゴンミラー３９などの書込走査光学系を有する。
【００７９】
また画像形成ユニット３０は、プリントエンジン３１に印刷用紙を搬送するための用紙カセット４１と搬送路４２とを備えている。また先端検出器４４が、用紙カセット４１から各プリントエンジン３１に搬送される印刷用紙の搬送路４２上に近接して設けられている。先端検出器４４は、レジストローラ４２ａを通じて転写ベルト（搬送ベルト）４３上に送り出された印刷用紙の先端をたとえば光学的に検出して先端検出信号を得、この先端検出信号をプリント出力信号処理系統１４に送る。
【００８０】
プリント出力信号処理系統１４は、画像形成ユニット３０から入力された先端検出信号に同期して、画像読取装置１０からの赤，緑，青の画像データＲ，Ｇ，Ｂに所定の画像処理を施した後、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの画像形成データ（たとえばオンオフ２値化トナー信号）と、白トナー印字用の画像形成データＷを得、画像処理済みのＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｗの各色の画像形成データを順次一定間隔（いわゆるタンデムギャップ分）をおいて画像形成ユニット３０に入力する。
【００８１】
画像形成ユニット３０においては先ず、潜像形成用の光源としての半導体レーザ３８Ｋは、画像処理部２０からのブラック（Ｋ）の画像形成データによって駆動されることで、ブラックの画像形成データを光信号に変換し、この変換されたレーザ光をポリゴンミラー３９に向けて照射する。このレーザ光は、さらに反射ミラー４７Ｋ，４８Ｋ，４９Ｋを介して一次帯電器３３Ｋによって帯電された感光性部材３２Ｋ上を走査することで、感光性部材３２Ｋ上に静電潜像を形成する。この静電潜像は、ブラックのトナーが供給される現像器３４Ｋによってトナー像とされ、このトナー像は、搬送ベルト４３上の用紙が感光性部材３２Ｋを通過する間に転写帯電器３５Ｋによって用紙上に転写される。そして転写後は、クリーナ３６Ｋによって感光性部材３２Ｋ上から余分なトナーが除去される。
【００８２】
同様に、半導体レーザ３８Ｙ，３８Ｍ，３８Ｃ，３８Ｗは、画像処理部２０からブラックの画像形成データに対して順次一定間隔をおいて得られる対応するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｗの各色の画像形成データによって駆動されることで、各色の画像形成データを光信号に変換し、この変換されたレーザ光をポリゴンミラー３９に向けて照射する。このレーザ光は、さらに反射ミラー４７Ｙ〜４９Ｙ，４７Ｍ〜４９Ｍ，４７Ｃ〜４９Ｃ，４７Ｗ〜４９Ｗを介して一次帯電器３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｗによって帯電された感光性部材３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｗ上を走査することで、感光性部材３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｗ上に静電潜像を順次形成する。
【００８３】
各静電潜像は、各色のトナーが供給される現像器３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｗによって順次トナー像とされ、各トナー像は、搬送ベルト４３上の用紙が対応する感光性部材３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｗを通過する間に対応する転写帯電器３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｗによって用紙上に順次転写される。
【００８４】
このようにＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｗの各色のトナー像が順次多重転写された用紙は、搬送ベルト４３上から剥離され、定着ローラ４５によってトナーが定着されて、複写機の外部に排出される。
【００８５】
このように、画像形成ユニット３０では、中間調生成部６８から供給される白トナー印字用のデータによる、白トナー画像形成を実行可能に構成されている。つまり、第２実施形態の画像形成装置１は、最終段に白トナー印字用のプリントエンジン３１Ｗが配され、通常色にて印字出力された画像に対して白トナーを作用させる処理が可能に構成されている。
【００８６】
なお、画像形成ユニット３０の構成は上述したものに限らず、たとえば、中間転写ベルトを１つあるいは２つ備えた中間転写ＩＢＴ（ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＢｅｌｔＴｒａｎｓｆｅｒ）方式のものとする、あるいは１つのエンジンを用いて、トナー色を切り替え、出力色ごとに同様の画像形成プロセスを繰り返してカラー画像を形成するマルチパス構成とするなど、様々な変更が可能である。変更時には、印刷用紙上において白トナー像が最上層となるように、少なくとも白トナー像を形成するプリントエンジン３１Ｗの配置を考慮する。
【００８７】
図６は、第２実施形態の画像形成装置１における特徴部分である、白トナー印字を行なうことで下地除去処理を実施する作用を説明する図である。ここで、図６（Ａ）は、下地除去処理を行なわない場合の出力画像の例を示し、図６（Ｂ）は、第２実施形態による下地除去処理を行なった場合の出力画像の例を示す。何れも、用紙に色味のある原稿を読み取った画像（スキャン原稿）と、パソコンなどの端末装置にて生成された文書データなどの電子データ原稿とを、１つの用紙上に割り付けて出力する“２アップ処理”の画像を示している。この２アップ処理”の画像は、パソコンなどの端末装置にて用意され、外部インタフェース部４３を介して、複合機の機能をなす画像形成装置１に入力される。
【００８８】
電子原稿とスキャン原稿とでは、下地である背景の色が異なる。電子原稿は、ほぼ完全に白であるが、スキャン原稿は画像が描かれている用紙の色味を持つ。たとえば、再生紙を使用した原稿を読み取った場合、読み取られた画像は、薄い黄色味を帯びる。このため、スキャン原稿に対して下地除去処理を行なわずに、電子原稿と２アップ処理をして白色用紙に印刷出力すると、そのプリント出力画像は、図６（Ａ）に示すように、電子原稿側の背景は白となるが、スキャン原稿側の背景には、下地の背景色がそのまま印字され、汚れた画像が出力される。
【００８９】
一方、第２実施形態の画像形成装置１においては、２アップ画像のスキャン原稿の地色レベルを検知して、所定範囲（本例では下地レイヤ情報がアクティブ“１”の範囲）の地色部分を白トナーで印字する。すなわち、スキャン原稿に対して、白トナー印字を行なうことで下地除去処理を実施する。このため、図６（Ｂ）に示すように、スキャン時に読み取った地肌の色をキャンセルすることが可能となる。
【００９０】
なお、この図６（Ｂ）に示す例では、スキャン原稿の全面について、下地部分を白トナーで埋めているが、これに限らず、必要部分のみを白トナーで埋めるようにしてもよい。たとえば、画像情報像域分離部４４にてスキャン原稿部分について像域分離処理を行なって像域情報Ｊ１２を得、この像域情報Ｊ１２を参照する方法が考えられる。この場合、文字部や線画部などの２値画像領域は白トナーで埋める処理を実施し、それ以外の多階調画像や電子原稿部分については白トナーで埋める処理を禁止する。こうすることで、スキャン原稿に対して、文字部のみ地肌を白トナーで埋めることにより、スキャン時に読み取った地肌の色をキャンセルすることができる。
【００９１】
なお、上述した事例では、２アップ画像の外部のパソコンなどから取り込んだ２アップ画像を、白トナー塗布を利用した地色除去処理の対象画像としていたが、画像読取装置１０にて読み取った画像を処理対象画像としてもよいのは言うまでもない。
【００９２】
以上のように、上記第２実施形態の画像形成装置１の構成によっても、再生紙などを原稿とする複写を行なったときの黄ばみなどが、印刷出力の画像に現れる汚れの問題を解消することができ、第１実施形態と同様に、きれいな画像出力が得られるようになる。
【００９３】
＜第３実施形態＞
図７は、本発明に係る画像処理装置の一実施形態を搭載した、第３実施形態の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。この第３実施形態の構成は、画像を非可逆圧縮し伸長した際に文字部の周りなどに生じるノイズを、上述の白トナーを作用させる技術思想を利用することで低減するものである。そして、この第３実施形態では、第１実施形態と同様に、実際には白トナーを作用させずに、白トナーを塗布すべき部分（原稿下地部分）を電子的に画像合成する点に特徴を有する。以下、上述した第１および第２実施形態との相違点を中心に、画像形成装置１の構成を説明する。
【００９４】
画像形成装置１は、下地検知部１００および下地レイヤ部１１０を備える。これらは、上記第１および第２実施形態のものと同様のものである。なお、前段色信号処理部４０側には下地マスク処理部４９が設けられていない。
【００９５】
また、画像形成装置１は、前段色信号処理部４０と後段色信号処理部６０との間に、イメージ圧縮伸張処理部５０を有する。前段色信号処理部４０にて一連の処理（前段色信号処理）が施されたデジタル画像データは、イメージ圧縮伸張処理部５０に入力される。イメージ圧縮伸張処理部５０は、印刷イメージをたとえばＪＰＥＧの非可逆圧縮フォーマットなどの圧縮画像フォーマットで圧縮し、不揮発性の記憶媒体の一例であるハードディスク装置（ＨＤＤ；ＨａｒｄＤｉｓｃＤｅｖｉｃｅ）５４に一時的に格納（圧縮保存）したり、圧縮保存された印刷イメージを伸長したりするために使用する。
【００９６】
このため、イメージ圧縮伸張処理部５０は、たとえば、パラメータ設定部５１、符号化部５２、書込部５３、復号化部５６、および読出部５７を備える。また、この第３実施形態の構成特有のものとして、下地マスク処理部５９を復号化部５６の後段に備える。この下地マスク処理部５９の基本的な機能は、第１実施形態の下地マスク処理部４９と同様である。
【００９７】
パラメータ設定部５１は、符号化部５２における符号化の際の圧縮パラメータを決定する。次にパラメータ設定部５１は、決定した各色成分用の符号化パラメータを、対応する色成分用の符号化部５２およびに復号化部５６に入力する。
【００９８】
符号化部５２は、設定された符号化パラメータを用い、たとえばＤＣＴ（ＤｉｓｃｒｅｔｅＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒｍ）などの直行変換符号化やベクトル量子化などの方法により符号化し非可逆圧縮して符号化画像データ（符号化色信号）を生成する。この後、書込部８３は、符号化部５２により非可逆圧縮されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の符号化画像データを、画像格納部の一例であるハードディスク装置５４に略同時に書き込む。像域別に圧縮フォーマットを異なるものとしてもよい。
【００９９】
なお符号化部５２は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データだけでなく、下地レイヤ部１１０にて得られた下地レイヤ情報Ｊ１０も圧縮してハードディスク装置５４に保存する。この際には、下地レイヤ情報Ｊ１０に対しては、可逆圧縮フォーマットを使用する。
【０１００】
画像形成ユニット３０としてタンデム構成のものを使用する場合、イメージ圧縮伸張処理部５０にてタンデムギャップ吸収機能も果たすようにする。このため、下地レイヤ情報Ｊ１０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの面ごとに用意し、画像データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対応付けて保存する。
【０１０１】
この後、画像形成ユニット３０の図示しない先端検出器からの先端検出信号（副走査方向の印字始点を示す信号）に同期して、読出部５７がハードディスク装置５４からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の符号化画像データと対応する下地レイヤ情報Ｊ１０とを順次一定間隔をおいて読み出して復号化部５６に入力する。復号化部５６は、ハードディスク装置５４から順次一定間隔をおいて読み出されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の符号化画像データと対応する下地レイヤ情報Ｊ１０とを、パラメータ設定部５１により設定された符号化パラメータを用い、符号化部５２における符号化に対応する復号化をして、元の画像データ（復号化色信号）および下地レイヤ情報Ｊ１０に戻す。
【０１０２】
下地マスク処理部５９は、復号化部５６にて複合された下地レイヤ情報Ｊ１０を使用して、復号化部５６にて伸張された画像Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをマスクすることで、非可逆圧縮と伸張とを行なうことで発生するノイズを低減する（詳細は後述する）。
【０１０３】
画像編集部６２は、イメージ圧縮伸張処理部５０からのデジタル画像データ（ＣＭＹＫなど）に応答して作成される出力画像のトナー像を調整するために、色分解の直線化または同様の処理をする。また、画像編集部６２は、エッジ強調用空間フィルタを用いて、復号化部５６から順次一定間隔をおいて読み出されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の復号化画像データを、エッジ強調処理することで、画像のシャープネス（鮮鋭度）を調整する。
【０１０４】
図８は、第３実施形態の画像形成装置１における特徴部分である、下地レイヤ情報Ｊ１０を使用したノイズ低減処理を説明する図である。ここで、図８（Ａ）は、圧縮前の原稿画像の一例を示す図である。図８（Ｂ）は、この原稿画像について下地検知部１００で地色レベルを検知し、その結果に基づいて下地レイヤ部１１０にて生成した下地レイヤ情報Ｊ１０が示す下地レイヤ画像の一例を示す図である。何れも、図中、濃度の高い部分がアクティブな部分を示す。図８（Ａ）に示す原稿画像は文字のみが描かれた２値画像であり、これに対応する図８（Ｂ）の下地レイヤ画像は、図８（Ａ）に示す原稿画像をネガポジ反転した画像とほぼ等価である。
【０１０５】
また、図８（Ｃ）と図８（Ｄ）は、第３実施形態のノイズ低減処理の効果を説明する図である。ここで、図８（Ｃ）は復号化部５６による伸張処理直後の画像の一例を示す。図８（Ｄ）は、この伸張処理後の画像に対して下地マスク処理部５９にて処理された画像の一例を示す。
【０１０６】
静止画をＪＰＥＧなどの非可逆フォーマットで圧縮し伸張すると、画像を完全に元の状態に復元することができない。特に、文字部の周りなど濃度が急に変化する部分では、図８（Ｃ）にて一部を拡大して示しているように、モスキートノイズと呼ばれるノイズが発生し、画像が劣化し品質が著しく落ちる。このノイズは、画像を圧縮する前にはなかったものである。
【０１０７】
これに対して、この第３実施形態の画像形成装置１では、下地マスク処理部５９にて、下地レイヤ部１１０にて予め圧縮前に生成しておいた下地レイヤ情報Ｊ１０を使って、このようなモスキートノイズが発生している伸張画像に対してマスクを掛ける。これにより、モスキートノイズが実質的に下地レイヤで塗り潰された状態となり、モスキートノイズがきれいに消える。
【０１０８】
このように、第３実施形態の画像形成装置１によれば、圧縮前に予め画像の下地部分を示す下地レイヤ画像を生成しておき、伸張後の画像に対して、その下地レイヤ画像を用いてマスクを掛ける（電子的に画像合成する）ようにしたので、非可逆フォーマットによる圧縮／伸長時に発生するノイズを低減もしくは除去することが可能となった。
【０１０９】
＜第４実施形態＞
図９は、本発明に係る画像処理装置の一実施形態を搭載した、第４実施形態の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。この第４実施形態の構成は、第３実施形態の構成と同様に、画像を非可逆圧縮し伸長した際に生じるノイズを、上述の白トナーを作用させる技術思想を利用することで低減するものであり、かつ、白トナーを塗布すべき部分（原稿下地部分）に、実際に白トナーを塗布する。以下、第３実施形態の構成と異なる点についてのみ説明する。
【０１１０】
この第４実施形態では、実際に白トナーを塗布するので、第３実施形態の構成とは異なり、下地マスク処理部５９を取り外している。その代わりに、下地レイヤ情報Ｊ１０を、第２実施形態と同様に白トナー画像Ｗとして取り扱う。このため、復号化部５６にて伸張（復号）された下地レイヤ情報Ｊ１０（白トナー画像Ｗ）を、後段色信号処理部６０内を通さずに、直接に中間調生成部６８に渡す。以下、第２実施形態と同様である。ただし、対応する色画像Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとのディレイ合わせだけはする。画像形成ユニット３０には、白トナー印字用のエンジンが設けられる。
【０１１１】
したがって、この第４実施形態の画像形成装置１によれば、圧縮前に予め画像の下地部分を示す下地レイヤ画像を生成しておき、伸張後の画像に対して、その下地レイヤ画像を用いて白トナーで印字することができ、非可逆フォーマットによる圧縮／伸長時に発生するノイズを白トナーで塗り潰す（ノイズを除去する）ことができる。よって、伸張後の画像における文字周辺部などに現れるモスキートノイズが目立たない高画質画像を得ることができる。
【０１１２】
なお、下地の全面に白トナーを塗布するとトナー消費量が増える。この第４実施形態の構成は、非可逆フォーマットによる圧縮／伸長時に発生する文字部の周りなどに生じるノイズを低減する目的のものであり、少なくともノイズが発生する文字部周辺に白トナーが塗布されるようにすれば十分である。たとえば、下地レイヤ部１１０にて下地レイヤ情報Ｊ１０を生成する際、先ず、通常通りの処理により文字エッジを忠実に反映した第１の下地レイヤ（図８（Ｂ）の画像）を生成する。この第１の下地レイヤに対してさらに、文字部周辺について黒画素に対する縮小処理（白画素に対する膨張処理）を施した第２の下地レイヤ（図８（Ｂ）の白画素部分が膨張）を生成する。そして、第１の下地レイヤと第２の下地レイヤとの間で排他的論理和（ＥＸ−ＯＲ）をとる。この排他的論理和の結果が示す画像は、文字周辺部のみがアクティブとなる画像である。これを下地レイヤ情報Ｊ１０として使用して圧縮／伸長後の画像に白トナーを塗布すれば、ノイズが発生する文字部周辺にのみ白トナーを塗布することができ、トナー消費量を抑えつつノイズを確実に目立たなくすることができる。
【０１１３】
なお、上記各実施形態では、複写装置をベースとした事例を説明したが、画像形成装置１は、複写装置に限定されない。たとえば、画像の下地情報を検知して得た下地レイヤ画像と対応する元画像とを電子データ上で合成処理する第１実施形態の構成は、たとえばスキャナ側に設けてもよい。このスキャナは、複写装置に備えられている画像読取装置１０としてのものに限らず、別体のものでもよい。たとえば、ネットワーク接続されたものであってもよい。
【０１１４】
上記実施形態では、原画像と下地レイヤ画像とを重ねて表示した上で、ユーザによる下地レイヤ画像の確認と編集・加工ができる仕組みを適用していたが、これに限らず、最初に作成した下地レイヤ画像に対して自動的に編集・加工ができる仕組みを適用することも可能である。たとえば、絵柄部分と文字部分とを自動的に切り分ける、公知の絵文字分離処理を適用し、自動検知された絵柄部分については下地レイヤ画像から除外することで、絵柄部分に対して下地除去処理やノイズ除去処理を実行しないようにすることができる。従来の仕組みでは、階調特性カーブを切り替えることで下地除去処理を実行するので、画像全体に対して処理が加えられので、このようなことを実行することはできない。
【０１１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、画像の下地情報を検知して得た下地レイヤ画像を用いて、電子データ上で下地レイヤ画像と対応する元画像とを合成処理することとした。あるいは、画像の下地情報を検知して得た下地レイヤ画像を用いて、白トナー用の画像形成データを生成するようにした。この白トナー用の画像形成データを用いることで、記録媒体上への画像形成時に下地レイヤ画像部分を白トナーを用いて画像形成することを可能にした。
【０１１６】
これにより、従来の地色除去処理と同様に、本願発明の構成によっても、たとえば、新聞紙や再生紙などの色付き原稿を読み取った際に生じ得る背景部分の汚れを除去することができ、きれいな画像出力が得られるようになった。
【０１１７】
下地除去のための情報として下地レイヤ画像を用いることができるようにしているので、下地除去処理の必要のない領域には何らの影響を与えることなく、下地除去の必要がある領域に的確に除去処理を適用することができる。必要に応じて、下地レイヤ画像を編集・加工することで、さらに精度のよい処理を実現することができる。
【０１１８】
また、高周波成分の多い文字部分を非可逆圧縮し伸張した際に発生し得るノイズを除去することができ、高画質な出力を得ることができるようになった。この場合にも、下地除去処理と同様に、必要のない領域には何らの影響を与えることなく、ノイズ除去の必要がある領域に的確に除去処理を適用することができる。必要に応じて、レイヤ画像を編集・加工することで、さらに精度のよい処理を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を搭載した、第１実施形態の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】下地レイヤ部の詳細構成例を示す図である。
【図３】第１実施形態の画像形成装置における特徴部分である下地除去処理の作用を説明する図である。
【図４】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を搭載した、第２実施形態の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】白トナーによる画像形成を実行可能に構成されている画像形成ユニットの一構成例を示す図である。
【図６】第２実施形態の画像形成装置にて白トナー印字を行なうことで下地除去処理を実施する作用を説明する図である。
【図７】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を搭載した、第３実施形態の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態の画像形成装置における、下地レイヤ情報を使用したノイズ低減処理を説明する図である。
【図９】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を搭載した、第４実施形態の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…画像出力端末、１０…画像読取装置、１２…画像記録装置、１４…プリント出力信号処理系統、２０…スキャナ部、２２…読取信号処理部、２４…シェーディング補正部、２６…入力階調補正部、３０…画像形成ユニット、３１…プリントエンジン、３７…レーザ駆動部、３８…レーザ光源、３９…ポリゴンミラー、４０…前段色信号処理部、４２…入力色変換部、４３…外部インタフェース部、４４…画像情報像域分離部、４６…出力色変換部、４８…下色除去部、４９，５９…下地マスク処理部、５０…イメージ圧縮伸張処理部、５１…パラメータ設定部、５２…符号化部、５３…書込部、５４…ハードディスク装置、５６…復号化部、５７…読出部、６０…後段色信号処理部、６２…画像編集部、６４…ＭＴＦ補正部、６６…出力階調補正部、６８…中間調生成部、７２…ＩＯＴコントローラ、１００…下地検知部、１１０…下地レイヤ部、１２０…切替スイッチ、Ｄ０…背景データ、Ｊ１０…下地レイヤ情報（マスク画像）、Ｊ１２…像域情報

Claims

画像読取装置により読み取られた原稿画像における下地成分を検出する下地検知部と、
前記下地検知部により検知された前記原稿の下地成分に基づいて、前記原稿の下地部分を被覆するためのマスク画像を生成するマスク画像生成処理部と、
前記マスク画像生成処理部により生成された前記マスク画像を使用して、前記画像読取装置により読み取られた前記原稿画像における下地成分を、信号処理による画像合成により除去または低減する下地マスク処理部と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
前記画像読取装置により読み取られた前記原稿画像について、文字や線画を主要部とする画像領域を抽出して、その像域を示す像域情報を生成する画像情報像域分離部を備え、
前記下地マスク処理部は、前記画像情報像域分離部により生成された前記像域情報に基づいて、前記文字や線画を主要部とする画像領域の前記下地成分について前記画像合成を実施する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記画像読取装置により読み取られた前記原稿画像について、絵や写真を主要部とする画像領域を抽出して、その像域を示す像域情報を生成する画像情報像域分離部を備え、
前記下地マスク処理部は、前記画像情報像域分離部により生成された前記像域情報に基づいて、前記絵や写真を主要部とする画像領域の前記下地成分については前記画像合成を禁止する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
画像読取装置により読み取られた原稿画像における下地成分を検出する下地検知部と、
前記下地検知部により検知された前記原稿の下地成分に基づいて、前記原稿の下地部分を被覆するためのマスク画像を生成するマスク画像生成処理部と、
前記画像読取装置により読み取られた原稿画像に基づいて、有色顕像剤によって画像形成するための有色用画像形成データを生成する第１の画像形成データ生成部と、
前記マスク画像生成処理部により生成された前記マスク画像に基づいて、前記画像読取装置により読み取られた前記原稿画像における下地領域について、前記有色顕像剤とは異なる色である、第２の顕像剤によって画像形成するための第２の画像形成データを生成する第２の画像形成データ生成部と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記画像読取装置により読み取られた前記原稿画像について、文字や線画を主要部とする画像領域を抽出して、その像域を示す像域情報を生成する画像情報像域分離部を備え、
前記第２の画像形成データ生成部は、前記画像情報像域分離部により生成された前記像域情報に基づいて、前記文字や線画を主要部とする画像領域の前記下地成分について前記第２の画像形成データの生成を実施する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記画像読取装置により読み取られた前記原稿画像について、絵や写真を主要部とする画像領域を抽出して、その像域を示す像域情報を生成する画像情報像域分離部を備え、
前記第２の画像形成データ生成部は、前記絵や写真を主要部とする画像領域の前記下地成分について前記第２の画像形成データの生成を禁止する
ことを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
画像形成の元となる処理対象画像における下地成分を検出する下地検知部と、
前記下地検知部により検知された前記原稿の下地成分に基づいて、前記原稿の下地部分を被覆するためのマスク画像を生成するマスク画像生成処理部と、
前記処理対象画像を圧縮し、この圧縮された画像を伸張する画像圧縮伸張処理部と、
前記マスク画像生成処理部により生成された前記マスク画像を使用して、前記画像圧縮伸張処理部により伸張された前記処理対象画像における下地成分を、信号処理による画像合成により除去または低減する下地マスク処理部と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
画像形成の元となる処理対象画像における下地成分を検出する下地検知部と、
前記下地検知部により検知された前記処理対象画像の下地成分に基づいて、前記処理対象画像の下地部分を被覆するためのマスク画像を生成するマスク画像生成処理部と、
前記処理対象画像を圧縮し、この圧縮された画像を伸張する画像圧縮伸張処理部と、
前記画像圧縮伸張処理部により伸張された処理対象画像に基づいて、有色顕像剤によって画像形成するための有色用画像形成データを生成する第１の画像形成データ生成部と、
前記マスク画像生成処理部により生成された前記マスク画像に基づいて、前記画像圧縮伸張処理部により伸張された処理対象画像における下地領域について、前記有色顕像剤とは異なる色である、第２の顕像剤によって画像形成するための第２の画像形成データを生成する第２の画像形成データ生成部と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記第２の画像形成データ生成部は、前記第２の顕像剤として、白色顕像剤を使用するものである
ことを特徴とする請求項４，５，６，８のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
前記マスク画像生成処理部は、生成したマスク画像を記憶する画像蓄積部と、原画像と前記画像蓄積部から読み出したマスク画像とを重ねて表示可能な画像データを生成し所定の表示デバイスに出力する画像表示制御部と、前記マスク画像を編集可能なマスク画像編集部とを有し、前記マスク画像編集部により編集された処理済みのマスク画像を、前記下地マスク処理部が処理対象として使用する前記マスク画像として渡す
ことを特徴とする請求項１，２，３，７のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
前記マスク画像生成処理部は、生成したマスク画像を記憶する画像蓄積部と、原画像と前記画像蓄積部から読み出したマスク画像とを重ねて表示可能な画像データを生成し所定の表示デバイスに出力する画像表示制御部と、前記マスク画像を編集可能なマスク画像編集部とを有し、前記マスク画像編集部により編集された処理済みのマスク画像を、前記第２の画像形成データ生成部が処理対象として使用する前記マスク画像として渡す
ことを特徴とする請求項４，５，６，８，９のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。