JPH02210966A - 画像形成装置 - 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】 ［産業上の利用分計］ 本発明は画像形成装置、特に網点や写真と文字とが混在
した画像を処理し、画像の形成をする画像形成装置に関
するものである。

［従来の技術］ 近年、印刷やデザイン分野のみならずオフィス等におい
てもフルカラーの画像が増加し、これに伴いカラー原稿
を忠実に読み取って出力するカラー複写装置が普及して
きている。これらカラー複写機には、フルカラー画像を
高階調に出力することと、カラーの文字原稿を鮮明に高
解像に出力することが同時に要求される。

フルカラー画像を高階調に出力する方法としては、デイ
ザ方式や網点ドツト変調等が知られているが、これらの
方式を文字や線画に適用すると、解像度が著しく低下し
文字品位が劣化する。

一方、文字や線画を良好に再現するためには２値処理が
適しているが、これを網点や写真画像に適用すると、階
調が著しく低下し画質の劣化が生じることは周知のとこ
ろである。

そこで、こうした文字品位と中間調の品位との両立をす
べく、数多くの提案がなされている。

例えば、画像読取装置において、まず原稿の明度情報と
彩度情報とにより黒い領域を抽出し、更に原稿のエツジ
成分を抽出することにより黒のエツジ部を判別するとと
もに、近傍の色情報を参照して黒エツジの度合いと近傍
の色情報の度合いに基づき、黒文字と色画像や網点中の
黒線線とを自動的に識別し、画像形成装置（プリンタ）
に画像形成条件を指定する信号を含む画像信号を出力す
るものが提案されている（特願昭６３−２１６９４８９
）。

このプリンタでは、前記画像形成条件によって、ハーフ
トーン画像再現と線画再現とに適した第１と第２の画像
形成回路によりそれぞれの画像出力を行う０例えば、印
字品位が高く高速である等の長所を持つレーザプリンタ
は、カラー複写機等の出力装置や通常のプリンタとして
広く用いられていて、画像信号の大きさに対してレーザ
の発光時間を対応させる変調、いわゆるパルス幅変調が
使用される。このようなパルス幅変調を行うに際して、
基準パルスの周期を変えることにより、第２図のａ、ｂ
に示すような複数の階調再現特性を選択する。ここで、
基準パルスの周波数は再現特性ａの方が再現特性すより
も大きい。

第２図に示す第１の画像形成回路による再現特性ａでは
、高解像であるがハイライト部の再現が保証出来ない、
第２の画像形成手段による再現特性すでは、ハイライト
部からベタ部までの階調再現を保証出来るが解像度は再
現特性ａよりも低い。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、電子写真方式のプリンタでは、装置内外の温
度や湿度、潜像特性、現像特性、転写特性をはじめとす
る様々な特性変動により、出力画像が変動する。従って
前述のように、画像読取装置からの画像形成条件により
プリンタの階調再現性を切り変えて画像出力する装置で
は、第１．第２それぞれの画像形成回路による再現特性
の変動の様子が互いに異なってしまう。

第２図における階調再現特性ａ、ｂの変動の様子は、第
３図に示すようである。第３図においては、プリンタの
各条件が“１”の状態、例えば高温環境に置かれたとき
の、第１の画像形成回路による再現特性はａＩ、第２の
画像形成回路による再現特性はｂｌとなり、一方“２“
状態、例えば低湿環境に置かれたときの再現特性はそれ
ぞれ＆２ｒ　ｂｌとなる。

ハイライト部に注目すると、第２の画像形成回路では、
オリジナル濃度に対してコピー濃度が上下するだけであ
るが、第１の画像形成回路ではオリジナル濃度が同じで
も再現可能な範囲が大きく変動する。すなわち、再現特
性ａ２のときには再現できる文字画像（特にうすい細線
）が、再現特性ａ１のときには再現できなくなるという
問題点がある。一方、このときの第２の画像形成回路の
再現特性すの変動は、画像再現上問題にならない程度の
濃度変動である。これは、基準パルスの周波数がより高
い第１の画像形成回路での再現は、画素を形成する各潜
像が不安定なため、現像特性の変化を受けやすいことに
よる。

本発明は、前記従来の欠点を除去し、文字画像と写真画
像の混在した原稿を、ハーフトーン部分と文字部分のど
ちらも画質を落とさずに安定して再現する画像形成装置
を提供する。

更に、本発明を適用した画像信号をパルス幅変調するパ
ルス幅変調手段を備える画像形成装置を提供する。

［ｉ１１題を解決するための手段］ この課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、
画像の特徴により異なる画像形成条件を指定する指定信
号を含む画像信号を受けて、該画像形成条件に対応した
画像形成を行う画像形成装置であって、 中間調の画像領域と文字及び細線の画像領域とを判別す
る判別手段と、前記文字及び細線の画像領域に対して、
ハイライト部の画像信号をダーク側にシフトさせて、エ
ツジ強調の階調再現をする第１の画像形成手段と、前記
中間調の画像領域に対して、リニアな階調再現をする第
２の画像形成手段とを備える。

ここで、前記第１と第２の画像形成手段は、画像信号を
パルス幅変調するパルス幅変調手段を含み、前記第１と
第２の画像形成手段とは、前記パルス幅変調手段の基準
周波数が異っている。

又、前記第１の画像形成手段に含まれるパルス幅変調手
段の基準周波数は、前記第２の画像形成手段に含まれる
パルス幅変調手段の基準周波数より大きい。

［作用］ かかる構成において、判別手段で中間調の画像領域と文
字及び細線の画像領域とを判別し、前記文字及び細線の
画像領域に対しては、第１の画像形成手段でハイライト
部の画像信号をダーク側にシフトさせて、エツジ強調の
階調再現をし、前記中間調の画像領域に対しては、第２
の画像形成手段でリニアな階調再現をする。これにより
、文字画像と写真画像の混在した原稿を安定して再現す
る。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。

まず、画像読取装置における線画とハーフトーン画像と
の識別方法について述べる。第４図においてＲ（赤）、
Ｇ（１４）、Ｂ（青）信号は、カラー原稿読取装置から
読み取られた１画素分の色信号である。５１はＲＧＢ信
号から、輝度信号Ｙと色信号１．Ｑとを算出する回路で
ある。輝度信号Ｙは黒文字のエツジ信号の元になる信号
で、反転器５３で反転され暗度信号ｙに変換された後、
黒エツジ発生回路５４でラプラシアン変換によりエツジ
抽出されたに区が出力される。

色信号１．Ｑは無彩色との色差を表わす信号で、無彩色
信号算出回路５２に入力され、ルックアップテーブルを
用いて無彩色信号Ｗを出力する。無彩色信号Ｗは値が大
きくなる程無彩色であることを示す、無彩色信号Ｗと暗
度信号ｙは、黒レベル判定回路５５に入力され、暗い無
彩色、即ち黒レベルを２値以上の黒レベル信号Ｔとして
出力する。

黒文字エツジ発生回路５４では、黒エツジ信号に７から
黒レベル信号Ｔに応じて、黒文字エツジ信号Ｅ１　＋　
”２を出力する。黒文字エツジ信号Ｅ１は黒文字のエツ
ジを強調し、黒文字エツジ信号Ｅ２は黒文字のエツジの
黒ズレを除去する信号である。

像域信号発生回路５７では、無彩色信号Ｗと輝度信号Ｙ
とから明るい有彩色とその近傍を像領域と判定し、像域
判定信号Ｚを出力する。

黒文字補正回路５８では、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号からＣ（シア
ン）１Ｍ（マゼンタ）、Ｙｅ（イエロー）、Ｋ（ブラッ
ク）信号を求め、像域判定信号２によって誤判定を取り
除かれた黒文字エツジ信号ＥＩ＋Ｅ２の内、Ｃ，Ｍ、Ｙ
ｅには黒文字エツジ信号Ｅ、を、Ｋには黒文字エツジ信
号Ｅ１を補正信号として加算して、プリンタ等の出力装
置に出力する。また、信号Ｐはプリンタ線数信号で、Ｃ
ＰＵに送られ画像形成装置におけるパルス幅変調回路の
基本パルスの周波数を選択する。

次に、前記画像読取装置により出力された画像信号によ
り像形成を行う本実施例の画像形成装置（レーザプリン
タ）の−構成例を第５図に示す。

図中、２２は各回路を制御するＣＰＵであり、２６は動
作プログラムが格納されているＲＯＭである。また２７
はＣＰＵ２２が動作するときのワークエリアとして使用
するＲＡＭである。

２９は矢印方向に回転するドラム上の電子写真感光体で
ある。感光体２９はまず帯電器３０で均一に帯電され、
次に変調信号に対応して点滅するレーザビーム３１で感
光体２９の回転方向と略垂直な方向に走査され露光され
る。これによって、感光体２９に形成された静電潜像は
、現像器３２によって現像可視化される。

形成された可視トナー像は、転写帯電器３３により転写
材３４に転写される。転写材３４に転写された可視トナ
ー像は不図示の定着器で定着される。転写後、感光体２
９に残留したトナーはクリーニング器３５で除去・クリ
ーニングされる。その後、感光体２９に残留している電
荷は、ランプ３６の除電光によって除電され、再び上記
各工程が繰り返される。

レーザビーム３１は半導体レーザ３７から出射される。

而して半導体レーザ３７は、コンパレータ４から出力さ
れるパルス幅変調信号Ｅが印加された駆動回路４１によ
り駆動され、この変調信号已に対応して点滅に変換され
たレーザビーム３１を出射するものである。ここで、コ
ンパレータ４では、ラッチ部１にラッチされたデジタル
・ビデオ信号をＡ／Ｄコンバータ２で電圧に変換しダイ
ナミックレンジ調整回路２５でレンジを調整したレベル
信号と、クロック発生器２３からのクロックに基づいて
、バイアス調整回路２４によって調整され三角波発生回
路８から発生された三角波とが入力されて比較される。

半導体レーザ３７から出射されたレーザビーム３１は、
回転多面鏡、ガルバノミラ−等の走査器３８によって走
査される。３９はレーザビーム３１を感光体２９に点状
に結像させるレンズ、４０は光路を折る為のミラーであ
る。

第１図は本実施例の画像形成装置において上記パルス幅
変調を行って像形成をする際に用いられる回路の一例を
詳細に示したものである。尚、スイッチ回路１８の出力
以降は第５図と同じである。

インタフェースからのディジタルビデオＶｌｎはラッチ
１にビデオクロックＶＣＬＫでラッチされ同期がとられ
る。この画像信号ＤｖＩｎは、Ｄ／Ａコンバータ２でア
ナログビデオ信号ＡＶに変換される。

Ｄ／Ａ：７ンバータ２の出力は抵抗３で電圧レベルに変
換された後に、２つのコンパレータ４ａと４ｂの入力端
子の一方に入力される。

又、積分回路を基本構成とする三角波発生回路は、この
例では２系統用意されており、それぞれＶＣＬＫに同期
し、周期が互イニ異なるＰＨＣＩＪ　、ＴＸＣＬＫを２
分周するＪ／にフリップフロップ５．１３の出力を積分
する。ここでＴＸＣＬにの周波数は、解像力が重要とな
る周波数αである。一方、ＰＨＣＬにの周波数は周波数
β（ただしα〉β）になるように設定しである。これら
の分周された５０％デユーティのクロックは、バッファ
６ａ。

６ｂを通して、可変抵抗７ａ、７ｂとコンデンサ８ａ、
８ｂとで構成された三角波発生回路１１ａ、１ｌｂ（積
分回路）で三角波となる。

そして、コンデンサ９ａ、９ｂと可変抵抗１０ａ、１０
ｂとから成るバイアス調整回路１２ａ。

１２ａでバイアス分を調整し、前述のコンパレータ４ａ
、４ｂの入力端子の他方に入力され、アナログビデオ信
号ＡＶと比較され、２系統のパルス幅変調信号Ｅ、とＥ
ｂとになる。

スイッチ回路１８には、この２つの信号Ｅ１とＥｂとが
入力されており、ＣＰＵ２２からのデータ及びアドレス
によりＤフリップフロップ２２ａをセット／リセットし
、その出力のｔｄＨＪｊＪ信号ｃｐｓにより文字部分の
場合はＥｌに、写真（ハーフトーン画像）部分の場合は
Ｅｂにセレクタ回路１８で切換えている。

パルス幅変調信号Ｅ、、Ｅｂによって形成される画像を
、常に安定して得るための方法の一例を以下に説明する
。

アナログビデオ信号のレベルと三角波のレベルを整合す
る方法については、三角波によって変調された発光素子
の発光量を検出して、検出レベルによりアナログビデオ
信号（入力画像信号）あるいは三角波の特性を較正して
、アナログビデオ信号のレベルと三角波のレベルとを整
合する（特願昭６３−０９５８４１　）。

ところで、文字原稿について、本実施例における画像読
取装置において画像処理を行った後のデジタルビデオ信
号Ｖｌｎ　　（プリンタの線数信号Ｐは周波数の高い方
を選ぶ）と原稿のライン幅見との関係は、第６図の第１
象限に示すようになる。これは画像読取装置におけるＭ
ＴＦを表わす、このデジタルビデオ信号を画像形成装置
で受けとり画像形成を行ったとき、コピー濃度との関係
は第６図第２象限のＣのようになる。これは第３図にお
ける第１の画像形成回路（基準パルスの周波数の犬きい
方）による制限特性ａ（ハイライト部分の拡大図）と同
じである。

第６図において、第３図と同様に状態“１”のときの再
現特性はＣＩ、状態“２”のときの再現特性はＣ１とな
る。ここで、Ｃｌのときはライン幅１１以上の細線を再
現することができるが、ライン幅文１以下の細線は再現
できない、またＣ２のときはライン幅２２以上の細線を
再現できる。ただし、父、〈交く文１である。すなわち
、ライン幅が文２から旦、の間の細線は、変動により再
現できたりできなかったりする。従って、安定して再現
することのできる細線は文１以上のものである。

そこで、常に安定した階調再現特性を維持するために、
再現特性Ｃのときのデジタルビデオ信号ｖｌ　ｎのオフ
セット値Ｖを、ライン幅又、の原稿を読んだときのデー
タ■ｌにシフトさせる。そのため、アナログビデオ信号
のレベルと三角波のレベルとの調整時に、前記バイアス
調整回路１２ｂによりオフセット値をデジタルビデオ信
号ＶＩのときの値に設定する。このデジタルビデオ信号
Ｖ、の値は半導体レーザの発光特性や感光体の帯電特性
、現像特性など記より予め求めることができる。

このように設定した第１の画像形成回路における階調再
現特性を第７図に示す。ここで、再現特性Ｃは第２図の
再現特性ａと同じで、再現特性Ｃは上記方法により設定
した後の階調再現特性である。入力データに対してほぼ
リニアに出力濃度が変化しているので、装置の状態が変
動しても安定した画像を出力することができる。

第１の画像形成回路における基準パルスの周波数を用い
て、形成される画像特性を安定させるための他の例につ
いて述べる０画像読取装置から送られるデジタルビデオ
信号をＲＯＭに格納されているルックアップテーブル（
ＬＵＴ）によって変換し、不安定な部分のデータを安定
領域で出力するようにする。

これを第８図を用いて説明する。第８図において、第１
象限は第３図と同じで再現特性ａによる階調再現特性を
示す、第４象限は前述したＬＵＴの内容であって、Ｂは
本実施例を用いないときのＬＵＴである。このテーブル
を通して再現特性ａをリニアにする。Ｂ″は本実施例で
デジタルビデオ信号ｖＩ以下をなくし、第１象限におけ
る再現特性８の安定領域だけを使うようにする。

このＬＵＴを通して像形成を行うと、第２象限はａ″の
ようになる０図のように、データｖＩ以下の細線は再現
しないが、それ以上の文字画像は安定して再現すること
ができる。

尚、本実施例では、カラー複写装置に関して述べたがそ
れに限らず、文字画像・写真画像の混在した画像を異な
る画像形成手段を用いて再現する装置であわばモノカラ
ー複写装置や白黒複写装置においても、本実施例を用い
ることができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、文字画像と写真画像の混在した原稿を
、ハーフトーン部分と文字部分のどちらも画質を落とさ
ずに安定して再現できる画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の画像形成装置の特徴部分を示すブロ
ック図、 第２図は階調再現特性の差を示す図、 第３図は階調再現特性の変動を示す図、第４図は画像読
取装置の黒文字処理回路、第５図は本実施例の画像形成
装置のブロック図、 第６図は本実施例の画像変換特性を示す図、第７図は本
実施例の実施前後の階調再現特性を示す図、 第８図は他の実施例の画像変換特性を示す図である。 図中、１・・・ラッチ、２・・・Ｄ／Ａ変換器、３・・
・抵抗器、４ａ、４ｂ・・・コンパレータ、５．１３・
・・ＪＫフリップフロップ、ｌｌａ、ｆｉｂ・・・三角
波発生回路、１２ａ、１２ｂ・・・バイアス調整回路、
１６．１７・・・ＮＡＮＤ回路、１８・・・スイッチ回
路、２２ａ・・・Ｄフリップフロップ、２３・・・反転
回路である。 ｎｌ、１−榔歓 口ｂ−！１町

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像の特徴により異なる画像形成条件を指定する
   指定信号を含む画像信号を受けて、該画像形成条件に対
   応した画像形成を行う画像形成装置であつて、 中間調の画像領域と文字及び細線の画像領域とを判別す
   る判別手段と、 前記文字及び細線の画像領域に対して、ハイライト部の
   画像信号をダーク側にシフトさせて、エッジ強調の階調
   再現をする第１の画像形成手段と、 前記中間調の画像領域に対して、リニアな階調再現をす
   る第２の画像形成手段とを備えることを特徴とする画像
   形成装置。
2. （２）前記第１と第２の画像形成手段は、画像信号をパ
   ルス幅変調するパルス幅変調手段を含み、 前記第１と第２の画像形成手段とは、前記パルス幅変調
   手段の基準周波数が異つていることを特徴とする請求項
   １記載の画像形成装置。
3. （３）前記第１の画像形成手段に含まれるパルス幅変調
   手段の基準周波数は、前記第２の画像形成手段に含まれ
   るパルス幅変調手段の基準周波数より大きいことを特徴
   とする請求項２記載の画像形成装置。