JP4057594B2

JP4057594B2 - 複写機

Info

Publication number: JP4057594B2
Application number: JP2005037785A
Authority: JP
Inventors: 有儀彦阪
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2025-02-15
Also published as: JP2006229315A

Description

本発明は、複写機に関し、特に画像形成した重要書類の複写による偽造を防止するための技術に関する。

前記のような複写による偽造を防止するための典型的な従来技術は、特許文献１に示されている。その従来技術では、保険証書や有価証券などの偽造を防止すべき印刷物を得るにあたって、背景と警告像とを、相互に異なる線数のスクリーンを用いて、同じ濃度（面積率）となるように多重印刷しておくことで、肉眼では図７（ａ）で示すように一様に認識されるが、複写した場合には、図７（ｂ）で示すように“コピー”などの複写禁止を表す警告像が背景から浮き出る（可視化する）ことで、不正な複写を防止するようにした複写偽造防止用印刷物が開示されている。
特開平７−２６６７７０号公報

上記従来技術は、印刷物に対する対応である。一方、複写機においても、議事録や契約書などの重要書類を複写する場合、特別な設定を選択することで、同様の手法を用いて前記背景および警告像の印字を行う、地紋印刷やウォーターマークと呼ばれる不正複写防止機能が採用されている。

しかしながら、複写機の場合には、前述の印刷の場合におけるスクリーン交換のようなメンテナンスが行われることは少なく、たとえば電子写真方式の複写機では、感光体の経時変化やトナー帯電量の変化等によって、安定したドット再現を得ることが困難である。たとえば、新品時に６００ｄｐｉの解像度を有していた機体が、寿命末期には３００ｄｐｉ程度の解像度でしかドット再現を行うことができなくなってしまうこともある。その結果、解像度の異なる警告像部分と背景部分とで濃淡差が生じて、肉眼で本来埋もれているように見えるべき警告像が、背景部分と一様に認識されず、見えてしまう場合がある（特に、網点の背景部分に濃度変化が生じる。）。

本発明の目的は、不正複写の防止効果を安定して持続することができる複写機を提供することである。

本発明の複写機は、画像処理手段が警告像と背景との画像データに対して、線数が相互に異なるスクリーンを用いて像形成に用いる印字データを作成し、像形成手段がその印字データで像形成を行うことで、前記背景に前記警告像を埋込んで複写を防止する複写物を得るようにした複写機において、前記画像処理手段における前記警告像および背景の各画像データに対するスクリーンのうち、前記像形成手段の像形成能力の劣化に応じて、少なくとも一方のスクリーンの線数を変更するスクリーン変更手段と、前記警告像および背景の各画像データに対するスクリーンのうち、線数の多いスクリーンの線数に対応して、前記画像データに対する平滑化フィルタのサイズを設定するフィルタサイズ設定手段とを含むことを特徴とする。

上記の構成によれば、背景に警告像を埋込んでおき、複写を行うと、前記警告像が背景から浮き出ることで、不正な複写を防止する複写物を得るようにした複写機において、像形成手段の像形成能力の劣化によって、形成画像に所期の濃度からずれが生じ、本来背景に埋もれているべき警告像が浮き出てくるようになっても、スクリーン変更手段によって、前記警告像および背景の各画像データに対するスクリーンのうち、少なくとも一方のスクリーン線数を変更することで、再び像形成手段の再現可能な解像度の範囲内で、前記警告像部分と背景部分との濃度差を小さくすることができる。

しかしながら、スクリーン線数を変更すると、その複写機で得られた複写物の画像を再びその複写機で読取って複写を行うと、入力画像データの空間周波数と平滑化フィルタの空間周波数とが一致しなくなり、そのまま印字出力してしまうと、前記警告像と背景とを識別し難くなる。そこでフィルタサイズ設定手段は、前記警告像および背景の各画像データに対するスクリーンのうち、線数の多い方のスクリーンの線数に対応して、前記画像データに対する平滑化フィルタのサイズを設定する。したがって、線数の多いスクリーンに対応した画像データは平滑化されて網点の濃淡は除去され、印字データには現れないが、線数の少ないスクリーンに対応した画像データの濃淡は除去しきれず、浮き出ることになる。

これによって、像形成手段の劣化によって画像処理のスクリーンを変更しても、複写した際に、前記警告像部分と背景部分とに濃度差を持たせて警告表示を行わせることができる。

また、本発明の複写機では、前記スクリーン変更手段は、予め定める濃度のテストパターンの画像データを前記画像処理手段に入力し、線数が相互に異なる３種類以上のスクリーンを用いてそれぞれ印字データを作成させるテストパターン発生手段と、前記像形成手段で像形成された各テストパターンの濃度を検知する濃度検知手段と、前記濃度検知手段の出力に応答し、前記画像処理手段における前記警告像および背景の各画像データに対するスクリーン線数を設定するスクリーン線数設定手段とを備えて構成されることを特徴とする。

上記の構成によれば、像形成手段の経時変化などで周波数特性、すなわち解像度が低下して、形成画像に所期の濃度からずれが生じ、本来背景に埋もれているべき警告像が浮き出てくるようになっても、テストパターンを像形成してみて、適切な濃度を再現可能なスクリーン線数（解像度）に変更して、相互に異なる線数で前記警告像および背景のそれぞれの画像データを処理することで、再び像形成手段の再現可能な解像度の範囲内で、前記警告像部分と背景部分との濃度差を小さくすることができる。これによって、不正複写の防止効果を安定して持続することができる。

さらにまた、本発明の複写機では、前記平滑化フィルタは、ガウスフィルタから成ることを特徴とする。

上記の構成によれば、原稿が傾けて置かれた場合でも、設置角度に依存せず網点の濃淡を良好に除去することができる。これにより抑止効果を持たす耐性を高めることができる。

本発明の複写機は、以上のように、背景に警告像を埋込んでおき、複写を行うと、前記警告像が背景から浮き出ることで、不正な複写を防止する複写物を得るようにした複写機において、前記像形成手段の像形成能力の劣化によって形成画像に所期の濃度からずれが生じて、本来背景に埋もれているべき警告像が浮き出てくるようになり、スクリーン変更手段によって、前記警告像および背景の各画像データに対するスクリーンのうち、少なくとも一方のスクリーン線数を変更することでそのような不具合を抑えるにあたって、フィルタサイズ設定手段が、前記警告像および背景の各画像データに対するスクリーンのうち、線数の多い方のスクリーンの線数に対応して、前記画像データに対する平滑化フィルタのサイズを設定する。

それゆえ、線数の多いスクリーンに対応した画像データは平滑化されて網点の濃淡は除去され、印字データには現れないが、線数の少ないスクリーンに対応した画像データの濃淡は除去しきれず、浮き出ることになり、像形成手段の劣化によって画像処理のスクリーンを変更しても、複写した際に、前記警告像部分と背景部分とに濃度差を持たせ、警告表示を行わせることができる。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の一形態に係る複写機１の画像信号に関わる部分の電気的構成を示すブロック図であり、原稿や記録紙の搬送系、さらに画像形成に関わるメカ部分を駆動する構成などに関する電気的構成は省略している。この複写機１は、電子写真方式の複写機であり、光学ユニットなどの読取り装置２からの原稿画像は、ＣＣＤなどから成る光電変換素子３によって電気信号に変換され、さらにアナログ回路４において増幅された後、アナログ／デジタル変換回路５において、たとえば８ビットのデジタルの画像データに変換されて画像処理回路６に入力される。また、スキャナとして使用される場合には、前記アナログ／デジタル変換回路５からの画像データは、図示しない外部機器へ出力され、プリンタとして使用される場合には、図示しない外部機器からの画像データが画像処理回路６に入力される。

画像処理回路６は、ＡＳＩＣ、ＩＣ、またはＤＳＰなどから成り、外付けの画像メモリ７を用いて、色補正、空間フィルタ処理、γ補正、中間調処理などの画像処理、さらには複数画像の重ね合わせや画像の回転などの編集加工を行うとともに、警告像および背景から成る本発明に係るウォーターマークの印字を行う。これらの画像処理が施され、得られたたとえば１ビットのドットのオン／オフを表す印字データは、レーザ書込みユニットなどの印字装置８に入力されて像形成が行われる。前記画像メモリ７には、前記警告像の画像データとともに、後述するテストパターンの画像データも記憶されている。

一方、感光体ドラムに近接して、該感光体ドラム上に形成された濃度補正用のトナーパッチの濃度を検出する濃度センサ１１が設けられており、その濃度センサ１１の検出出力は、アンプ１２で増幅された後、アナログ／デジタル変換回路１３において、たとえば８ビットのデジタルの濃度データに変換されて、マイクロコンピュータなどで実現されるＣＰＵ９に入力される。前記濃度センサ１１は、反射型のセンサで、テストパターンが形成された感光体ドラムの表面に規定量の光を照射し、たとえばスポット径が１ｍｍで、その反射光の光量を読取る。この濃度センサ１１からの出力に対応したＣＰＵ９からの出力に応答して、前記画像処理回路６は、濃度補正などを行うとともに、後述する本発明に係るウォーターマークの印刷にあたってのスクリーン線数の選択処理を行う。

図２は、前記画像処理回路６における機能的構成の一部分を示すブロック図である。前記アナログ／デジタル変換回路５や外部機器から入力された画像データに対して、この画像処理回路６では、シェーディング補正およびスキャナγ補正などが行われた後、図２で示す構成に入力される。そして、先ず空間フィルタ処理部２１において、輪郭強調や平均化などの空間フィルタ処理が行われ、続いてγ補正処理部２２においてγ補正が行われた後、中間調処理部２３に入力される。

前記中間調処理部２３では、前記印字装置８での再現可能な階調数に対応して、最適な中間調の再現手法（２３ａ〜２３ｅ）が選択される。この図２の例では、誤差拡散処理部２３ａと、高線数網点スクリーン処理部２３ｂと、低線数網点スクリーン処理部２３ｃと、高線数万線スクリーン処理部２３ｄと、低線数万線スクリーン処理部２３ｅとの何れかの処理部がセレクタ２３ｇで選択され、処理が行わることで、前記１ビットの印字データが作成され、前記印字装置８に与えられる。前記高線数網点スクリーン処理部２３ｂおよび低線数網点スクリーン処理部２３ｃは、ドット径を変化させることで濃度を表現し、前記高線数万線スクリーン処理部２３ｄおよび低線数万線スクリーン処理部２３ｅは、線の太さを変化させることで濃度を表現する。

上述のように構成される複写機１において、本発明では、図示しない操作手段からの操作によって前記ウォーターマークの印字が選択されると、ＣＰＵ９は、画像メモリ７に記憶されている警告像と背景との画像データを画像処理回路６に与え、それらを印字出力させるための印字データを作成する。その際、前記警告像部分と背景部分とで、それぞれ前記高線数網点スクリーン処理部２３ｂと低線数網点スクリーン処理部２３ｃとの線数が相互に異なるスクリーンを用いる。そして、この高線数網点スクリーン処理部２３ｂと低線数網点スクリーン処理部２３ｃとのスクリーン線数を、前記ＣＰＵ９が選択する。なお、警告像部分と背景部分との何れがスクリーン線数が高くてもよい。

このため、予め定められるタイミング、たとえば電源投入時、複写枚数が予め定める数に到達した時、或いは濃度調整時などに、ＣＰＵ９は、画像メモリ７に記憶されているテストパターンの画像データを画像処理回路６に出力させ、線数が相互に異なる３種類以上のスクリーンを用いて印字データを作成させ、印字装置８によって、感光体や転写ベルト上に、予め定める濃度のベタ画像のトナーパッチから成るテストパターンを形成させる。そのテストパターンのトナー濃度を濃度センサ１１によって検知させ、その検知結果に対応して、前記高線数網点スクリーン処理部２３ｂと低線数網点スクリーン処理部２３ｃとのスクリーン線数を選択する。前記テストパターンは、前記感光体や転写ベルトの幅方向に一括して形成されてもよいが、その場合、前記濃度センサ１１およびそれに関連する構成がテストパターンの数だけ必要になるのに対して、周方向に順次形成することで、濃度センサ１１およびそれに関連する構成を、１つにすることができる。

具体的には、前記ＣＰＵ９および画像メモリ７は、テストパターン発生手段を構成し、警告像の濃度に応じた面積率のテストパターンのデータを、画像処理手段である画像処理回路６に入力し、像形成手段である前記印字装置８にテストパターンを形成させる。図３は、前記面積率が中間濃度の５０％のテストパターンの例を示しており、図３（ａ）で示す機体の新品状態で再現可能な最も高解像度の４２４線／インチのスクリーンから、図３（ｂ）で示す２１２線／インチのスクリーン、図３（ｃ）で示す１４１線／インチのスクリーン、図３（ｄ）で示す最も低解像度の１０６線／インチのスクリーンでの例を示している。

前述のように、感光体の経時変化やトナー帯電量の変化等によって、印字装置８で再現可能なドット径が変化し、このテストパターンの濃度において、それを再現するのに好ましい（期待通りの濃度を得ることができる）スクリーン線数は変化する。濃度検知手段である前記濃度センサ１１の検知結果のＣＰＵ９への入力ビット数を、たとえば前述の８ビットとすると、そのデータは、たとえば０〜２５５の範囲となり、前記５０％の濃度は、１２７となる。そこで、図３で示す各スクリーンを用いた場合の濃度検知結果が、表１および表２で示す場合、前記５０％濃度において許容可能な範囲の濃度データを、たとえば１１２〜１４４（ただし、前記濃度データが、完全な白領域の場合は０、ベタ黒領域の場合は２５５になるように、アンプ１２のゲイン等、濃度センサ１１の出力の校正がなされているものとする。）とすると、前記高線数網点スクリーン処理部２３ｂと低線数網点スクリーン処理部２３ｃとに選択されるスクリーン線数は、以下のとおりとなる。

すなわち、前記表１の例では、濃度データが前記許容可能な範囲に入っているのは、線数（解像度）が１０６線、１４１線、２１２線の各スクリーンであり、設定手段でもあるＣＰＵ９は、その中で最もスクリーン線数の多い２１２線と、それ以外の１４１線とのスクリーンを用いるように、前記高線数網点スクリーン処理部２３ｂと低線数網点スクリーン処理部２３ｃとを、それぞれ設定する。また、前記表２の例では、濃度データが前記許容可能な範囲に入っているのは、線数が１４１線、１０６線の各スクリーンであり、したがって前記高線数網点スクリーン処理部２３ｂと低線数網点スクリーン処理部２３ｃとが、それぞれそれらのスクリーンを用いるように設定する。

このように構成することで、不正複写の防止のためのウォーターマークを印字するにあたって、印字装置８の経時変化などで周波数特性、すなわち解像度が低下して、形成画像に所期の濃度からずれが生じ、本来背景に埋もれているべき警告像が浮き出てくるようになっても、スクリーン線数を変更することで、再び印字装置８の再現可能な解像度の範囲内で、前記警告像部分と背景部分との濃度差を小さくすることができる。これによって、不正複写の防止効果を安定して持続することができる。

また、上述のようにテストパターンを同じ濃度で形成しても、印字データの作成に使用したスクリーン線数が異なると、実際に像形成される像濃度が異なるのと同様に、像形成すべきテストパターンの濃度が異なると、それに適切な（期待通りの濃度を得ることができる）スクリーン線数が異なることに対応し、ＣＰＵ９は、警告像の濃度に応じてテストパターンの濃度を変化することで、実際に像形成される警告像の濃度に最も適切な線数のスクリーンを選択することができる。

また注目すべきは、本発明の複写機１では、スクリーン変更手段およびスクリーン線数設定手段であり、フィルタサイズ設定手段である前記ＣＰＵ９は、上述のようにして高線数網点スクリーン処理部２３ｂおよび低線数網点スクリーン処理部２３ｃのスクリーン線数を変更すると、それに連動して、前記空間フィルタ処理部２１の平滑化フィルタのサイズを変更することである。前記平滑化フィルタは、ガウスフィルタから成り、たとえば１ラインを平滑化する場合、フィルタサイズによって、その周波数特性は図４で示すように変化する。

図４において、参照符号α１はフィルタサイズが５×１ドットのフィルタを表し、入力画像データのスクリーン線数が２００本以上で濃淡の変化がなくなり、１７５本程度で辛うじて濃淡が認識され、１５０本程度なら濃淡を明確に認識可能であることを表している。一方、参照符号α２はフィルタサイズが７×１ドットのフィルタを表し、前記５×１ドットのフィルタよりも少ない線数（低い解像度）でも濃淡が認識できず、同様に参照符号α３はフィルタサイズが９×１ドットのフィルタを表し、スクリーン線数が１２５本程度でも殆ど濃淡を認識できないことを示している。

前記空間フィルタ処理部２１の平滑化フィルタとしては、たとえば５×５、７×７、９×９の各ドットサイズのガウスフィルタが設けられており、前記ＣＰＵ９は、線数の多い高線数網点スクリーン処理部２３ｂの線数に応じて、その線数の多いスクリーンで処理された画像データを平滑化することができ、低線数網点スクリーン処理部２３ｃで処理された画像データの濃淡は除去できないサイズに、前記ガウスフィルタを選択する。

図５（ａ）および図６（ａ）に、７×７および９×９のガウスフィルタにおける重みの例をそれぞれ示している。

たとえば、網点スクリーン処理部２３ｂの線数が、１７５本の場合５×５のガウスフィルタが選択され、１５０本の場合７×７のガウスフィルタが選択され、１３３本の場合９×９のガウスフィルタが選択される。

これによって、たとえば高線数網点スクリーン処理部２３ｂで背景部分が処理され、低線数網点スクリーン処理部２３ｃで警告像部分が処理される場合、前記空間フィルタ処理部２１においてガウスフィルタ処理を全面に施しておくことで、背景部分の網点の濃淡は除去されて印字データには現れず、警告像部分の網点の濃淡は除去しきれず、浮き出ることになる。

これによって、印字装置８の劣化によって画像処理回路６のスクリーンを変更しても、複写した際に、警告像部分と背景部分とに濃度差を持たせて警告表示を行わせることができる。また、前記平滑化フィルタとしてガウスフィルタを用いることで、原稿が傾けて置かれた場合でも、設置角度に依存せず網点の濃淡を良好に除去することができる。これにより抑止効果を持たす耐性を高めることができる。

なお、本発明は、上述の説明のような一体型の複写機に限らず、スキャナとプリンタとを組合わせることで、複写機の機能を実現するような構成にも適応することができる。

本発明の実施の一形態に係る複写機の画像信号に関わる部分の電気的構成を示すブロック図である。図１で示す複写機の画像処理回路における機能的構成の一部分を示すブロック図である。面積率が同じ５０％での異なる線数のスクリーンを用いたテストパターンの例を示す図である。１ラインのガウスフィルタの周波数特性を示すグラフである。７×７のガウスフィルタの特性を示す図である。９×９のガウスフィルタの特性を示す図である。偽造防止のための対策が施された印刷物およびそれを不正に複写した場合の複写物を示す斜視図である。

符号の説明

１複写機
２読取り装置
３光電変換素子
４アナログ回路
５アナログ／デジタル変換回路
６画像処理回路
７画像メモリ
８印字装置
９ＣＰＵ
１１濃度センサ
１２アンプ
１３アナログ／デジタル変換回路
２１空間フィルタ処理部
２２ γ補正処理部
２３中間調処理部
２３ａ誤差拡散処理部
２３ｂ高線数網点スクリーン処理部
２３ｃ低線数網点スクリーン処理部
２３ｄ高線数万線スクリーン処理部
２３ｅ低線数万線スクリーン処理部
２３ｇセレクタ

Claims

画像処理手段が警告像と背景との画像データに対して、線数が相互に異なるスクリーンを用いて像形成に用いる印字データを作成し、像形成手段がその印字データで像形成を行うことで、前記背景に前記警告像を埋込んで複写を防止する複写物を得るようにした複写機において、
前記画像処理手段における前記警告像および背景の各画像データに対するスクリーンのうち、前記像形成手段の像形成能力の劣化に応じて、少なくとも一方のスクリーンの線数を変更するスクリーン変更手段と、
前記警告像および背景の各画像データに対するスクリーンのうち、線数の多いスクリーンの線数に対応して、前記画像データに対する平滑化フィルタのサイズを設定するフィルタサイズ設定手段とを含むことを特徴とする複写機。
前記スクリーン変更手段は、
予め定める濃度のテストパターンの画像データを前記画像処理手段に入力し、線数が相互に異なる３種類以上のスクリーンを用いてそれぞれ印字データを作成させるテストパターン発生手段と、
前記像形成手段で像形成された各テストパターンの濃度を検知する濃度検知手段と、
前記濃度検知手段の出力に応答し、前記画像処理手段における前記警告像および背景の各画像データに対するスクリーン線数を設定するスクリーン線数設定手段とを備えて構成されることを特徴とする請求項１記載の複写機。
前記平滑化フィルタは、ガウスフィルタから成ることを特徴とする請求項１または２記載の複写機。