CN1673882A

CN1673882A - 成像装置和方法

Info

Publication number: CN1673882A
Application number: CN200510056994.XA
Authority: CN
Inventors: 波潟健
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2005-03-25
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2025-03-25
Also published as: CN100435034C; US20050213160A1; JP4006411B2; JP2005286391A; US7746504B2

Abstract

本发明提供一种成像装置和方法。该成像装置使用包括一色调的深色材料和浅色材料的多个颜色材料成像，根据输入图像信号生成对应于各多个颜色材料的颜色分量信号。对除对应于浅色材料的颜色分量信号之外的各颜色分量信号执行边缘平滑处理。本发明提供的成像装置，在保持边缘平滑效果的同时，使成本降低，并且使因边缘平滑处理产生的半色调点的形成变得稳定，从而改善图像质量。

Description

成像装置和方法

技术领域

本发明涉及一种成像装置，可应用于复印机、打印机、传真机(以下缩写为“FAX”)及类似装置；特别涉及成像装置中的图像处理，它利用相同或相似色调、不同密度(density)的多种记录材料(墨水或调色剂)来实现成像。

背景技术

市场对打印机的需求逐年增长。关于彩色成像，利用4种颜色的墨水或调色剂的4色成像装置被广泛应用，利用更多种颜色的墨水或调色剂的成像装置也被提出且被实现。例如，为了减轻图像的颗粒度，使用浅青、浅品红、青、品红、黄和黑6种颜色的墨水的喷墨打印机已经实现。此外，提出了与该喷墨打印机使用相同6色的电子照相打印机(日本专利申请公开第2001-290319和2001-318499号)。此外，提出并实现了一种利用绿色和橙色墨水作为色域放大的电子照相打印机。进而，提出并实现了使用与特定颜色如红色、蓝色、绿色或金色、银色和荧光色对应的墨水调色剂来实现成像的打印机。

按这种方式，增加墨水/调色剂颜色数量的各种类型的成像装置已为人所熟知，但是，在这些装置中，增加所使用的墨水/调色剂颜色的数量是为了改善图像输出装置自身的颜色的再现性。

另一方面，如日本专利申请公开第平08-317210号所公开，边缘平滑是已知的。边缘平滑是一种主要应用于电子照相打印机中的图像处理技术。在该技术中，包含在图像信号中的一边缘被检测出来，边缘部分或边缘交界部分用半色调点来代替，因此，字符和细线条图像的锯齿减小了，在纸质介质上重现出了光滑的边缘。

在传统的4色(CMYK)成像装置中，边缘平滑技术对于每种颜色通道执行独立的处理。为了将边缘平滑技术应用于上述使用深色和浅色记录材料的成像装置，对于各种颜色的记录材料，须提供一实现平滑处理的电路。因此，对于浅色信号也要进行平滑处理。然而，对于浅色信号的平滑处理，由于边缘部分并不很明显，对于图像质量并没有很大的改善，但却增加了电路的规模，从而增加了装置的成本。

特别是在电子照相成像装置中，在形成的点的尺寸与点形成的稳定性之间，存在着密切的关系。也就是说，当一大点形成从而获得更高密度时，点形成的稳定性就增加；而当一小点形成从而获得低密度时，点形成的稳定性就降低(变得不稳定)。在边缘平滑处理时，加到边界部分的点是中等密度的点，这些点的稳定性比完全的点要低。

发明内容

因此，本发明的目的在于解决边缘平滑技术应用于使用深色和浅色记录材料的成像装置时所存在的问题。特别是，本发明的目的在于在保持边缘平滑效果的同时，使成本降低。

本发明的另一目的在于使因边缘平滑处理产生的半色调点的形成变得稳定，从而改善图像质量。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种成像装置，包括：成像装置，用来使用多个颜色材料成像，该多个颜色材料包括一色调的深色材料和浅色材料；生成装置，用来根据输入图像信号生成对应于所述各多个颜色材料的颜色分量信号；以及平滑装置，用来对由所述生成装置生成的、除对应于浅色材料的颜色分量信号之外的各颜色分量信号执行边缘平滑处理。

本发明所述的成像装置，进一步包括转换装置，用来将半色调颜色分量信号转换为对应于所述深色的一色调的浅色材料的颜色分量信号，该半色调颜色分量信号是对对应于深色材料的颜色分量信号进行所述边缘平滑处理生成的。

本发明所述的成像装置，所述转换装置将所述生成的半色调颜色分量信号转换为对应于所述深色材料和所述浅色材料的颜色分量信号的组合。

本发明所述的成像装置，如果所述半色调颜色分量信号具有等于或小于一预定值的密度值，则所述转换装置将所述半色调颜色分量信号转换为仅对应于所述浅色材料的颜色分量信号。

本发明所述的成像装置，一色调的所述深色材料和所述浅色材料包括青和品红的深色和浅色材料。

本发明所述的成像装置，一色调的所述深色材料和所述浅色材料是黑的深色和浅色材料。

本发明所述的成像装置，所述成像装置是一电子照相打印机。

本发明所述的成像装置，所述成像装置是一喷墨打印机。

此外，为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供一种成像装置，包括：成像装置，用来使用多个颜色材料成像，该多个颜色材料包括一色调的深色材料和浅色材料；生成装置，用来根据输入图像信号生成对应于所述各多个颜色材料的颜色分量信号；平滑装置，用来对由所述生成装置生成的各颜色分量信号执行边缘平滑处理；以及转换装置，用来将半色调颜色分量信号转换为对应于深色的一色调的浅色材料的颜色分量信号，该半色调颜色分量信号是对对应于深色材料的颜色分量信号进行所述边缘平滑处理生成的。

本发明所述的成像装置，所述成像装置是一喷墨打印机。

为了实现上述目的，本发明还提供一种成像方法，用于一成像装置，该成像装置具有使用多个颜色材料成像的装置，该多个颜色材料包括一色调的深色材料和浅色材料，该成像方法包括：一生成步骤，用来根据输入图像信号生成对应于所述各多个颜色材料的颜色分量信号；以及一平滑步骤，用来对由所述生成步骤生成的、除对应于浅色材料的颜色分量信号之外的各颜色分量信号执行边缘平滑处理。

本发明所述的成像方法，进一步包括一转换步骤，用来将半色调颜色分量信号转换为对应于所述深色的一色调的浅色材料的颜色分量信号，该半色调颜色分量信号是对对应于深色材料的颜色分量信号进行所述边缘平滑处理生成的。

为了实现上述目的，本发明还提供一种成像方法，用于一成像装置，该成像装置具有使用多个颜色材料成像的装置，该多个颜色材料包括一色调的深色材料和浅色材料，该成像方法包括：一生成步骤，用来根据输入图像信号生成对应于所述各多个颜色材料的颜色分量信号；一平滑步骤，用来对由所述生成步骤生成的各颜色分量信号执行边缘平滑处理；一转换步骤，用来将半色调颜色分量信号转换为对应于所述深色的一色调的浅色材料的颜色分量信号，该半色调颜色分量信号是对对应于深色材料的颜色分量信号进行所述边缘平滑处理生成的。

为了实现上述目的，本发明还提供一种成像装置，包括：成像装置，用来使用多个颜色材料成像，该多个颜色材料包括一色调的深色材料和浅色材料；平滑装置，用来对由一输入图像信号代表的各颜色分量信号执行边缘平滑处理；以及生成装置，用来根据由所述平滑装置处理的各颜色分量信号生成对应于所述各多个颜色材料的颜色分量信号。

为了实现上述目的，本发明还提供一种成像方法，用于一成像装置，该成像装置具有使用多个颜色材料成像的装置，该多个颜色材料包括一色调的深色材料和浅色材料，该成像方法包括：一平滑步骤，用来对由一输入图像信号代表的各颜色分量信号执行边缘平滑处理；以及一生成步骤，用来根据由所述平滑步骤处理的各颜色分量信号生成对应于所述各多个颜色材料的颜色分量信号。

本发明的其它特性和优点将在相关的附图说明中说明，在附图中，同一附图标记表示同名或者近似的部件。

附图说明

附图作为说明书的一部分，说明本发明的实施例，与说明书共同解释本发明。

图1是第一实施例成像装置的结构示例的截面示意图；

图2是控制器的示例结构的框图；

图3是图像处理器的示例结构的方框图；

图4是表示深色与浅色调色剂特性(密度-信号值特性)的示例图；

图5表示了深→深浅色分离的示例图；

图6是PWM概念的解释图；

图7A到7C是边缘平滑技术的解释图；

图8是第一实施例平滑处理电路的组成的框图；

图9是第一实施例平滑处理器的组成的框图；

图10是第二实施例平滑处理电路的组成的框图；

图11是第二实施例平滑处理器的组成的框图。

具体实施方式

以下参考附图对本发明的优选实施例进行详细说明

【第一实施例】

成像装置的结构

图1是根据第一实施例的全色成像装置(在该实施例中，是一种具有复印、打印和传真功能的多功能装置)的截面示意图。在该实施例中，该装置的上部具有一数字彩色图像读取器300，下部具有一数字彩色图像打印机100。

在读取器300中，原件30安放在一块原件玻璃板31上，通过曝光灯32进行曝光扫描。原件30的反射光图像，通过透镜33收集到在全色CCD传感器34上，从而获得颜色分离图像信号。颜色分离图像信号经过一放大电路(未示出)，传送到一视频处理单元(未示出)进行处理，并经由一图像存储器(未示出)输出到打印机100。

除了从读取器300传来的信号，从计算机和传真机传来的图像信号也传送到打印机100。下面，以来自读取器300的信号为代表信号，说明打印机100的操作。

简单地说，打印机100有二个成像单元，即包含第一感光鼓1a的第一成像单元Sa，和包含第二感光鼓1b的第二成像单元Sb。成像单元Sa和Sb具有近似的结构(形状)，以降低成本。例如，后面将要说明的显影器的结构与形状大致相同。即使成像单元之间的显影器(41到46)相互交换，打印机100也能工作。

作为图像保持部件，两个鼓形感光部件(感光鼓)，即第一感光鼓1a和第二感光鼓1b，分别被支撑，并可按图1中箭头A的方向旋转。预曝光灯11a和11b；电晕式充电器(充电装置)2a和2b；作为激光曝光光学系统的第一曝光装置3a，第二曝光装置3b；电位传感器12a和12b；作为旋转式显影器保持体的移动部件(显影滚筒)4a和4b，它们分别具有三个显影器(41到43和44到46)，在保持体中分别含有不同颜色的显影材料；作为一次转印装置的一次转印辊5a和5b；以及清洁单元6a和6b；均分别安置在感光鼓1a和1b的周围。

为了获得高图像质量，显影器的数量为5个或更多。在本实施例中使用6个显影器41到46。

显影器41注入品红色调色剂；显影器42注入青色调色剂；显影器43注入浅品红色调色剂；显影器44注入黄色调色剂；显影器45注入黑色调色剂；显影器46注入浅青色调色剂。

深色和浅色显影材料是通过改变相同光谱特性的颜料(pigment)的量来产生的。因此，在浅品红色调色剂中，颜料的光谱特性与品红色调色剂中是一样的，但颜料的含量比品红色调色剂少。同样，在浅青色调色剂中，颜料的光谱特性与青色调色剂是一样的，但颜料的含量比青色调色剂少。

而且，也可以这样来配置，装在显影滚筒上的显影器(具有与上述显影器相同的形状)所含调色剂颜料的光谱特性不同于青色、品红色、黄色和黑色调色剂，而是例如金色和银色的金属性调色剂，以及包含荧光剂的荧光色调色剂。而且，显影器注入由调色剂与载体(carrier)相混合的双组份显影材料，当然，只用调色剂的单组份显影材料也无任何问题。

注意，深、浅品红色和青色是用来显著改善浅色图像(例如人的皮肤)的再现性(即降低图像的颗粒度)。

在作为曝光装置的激光曝光光学系统3a和3b中，来自读取器300的图像信号由一激光输出单元(未示出)转换为一光信号，并作为激光输出。激光E被多面镜35反射，通过透镜36、各反射镜37，到达感光鼓1a和1b表面的曝光位置38a和38b。

当打印机100成像时，感光鼓1a和1b按箭头A的方向旋转。在旋转时，感光鼓1a和1b借助预曝光灯11a和11b放电，然后通过充电器2a和2b均匀充电。对应于每个分离颜色图像的激光E发射到被均匀充电的感光鼓1a和1b上，从而在感光鼓1a和1b上形成潜像。

接着，作为移动部件的旋转式显影器保持体(即第一显影滚筒4a和第二显影滚筒4b)旋转，显影器41到43中的一个和显影器44到46中的一个分别移动到感光鼓1a和1b上的显影位置。例如，显影器41和44分别移动到感光鼓1a和1b上的显影位置。然后，显影器41和44启动，将感光鼓1a和1b上的潜像反显影(reverse develop)，在感光鼓1a和1b上形成以树脂和颜料为基本物质的显影材料图像(调色剂图像)。此时，显影偏压已施加到显影器上。

接着，如图1所示，对应于各种颜色的调色剂容器(料斗)61至66被安装在激光曝光光学系统3a和3b之间和旁边。显影器41至46由料斗61至66在所要求的时刻供给调色剂，以保持显影器中的调色剂比(调色剂的量)恒定。

在各感光鼓1a和1b上形成的调色剂图像，通过作为一次转印装置的一次转印辊5a和5b，被顺序转印到作为中间转运装置的中间转印介质(中间转印带)5，因而调色剂图像是重叠的。此时，一次转印偏压施加到一次转印辊5a和5b上。因此，各调色剂图像连续重叠转印到中间转印带5上，因而形成全色调色剂图像。

此后，作为转印介质的中间转印带5上的全色调色剂图像立即被二次转印到作为记录介质的纸张上。此时，二次转印偏压被施加到二次转印辊54上。

中间转印带5由驱动辊51带动。相对于驱动辊51，转印清洁装置50位于与中间转印带5相对的位置，可以连接或脱开。感光鼓1a和1b位于由两个辊子51和52张紧中间转印带5而形成的一转印面t上。一次转印辊5a和5b位于与感光鼓1a和1b相反的位置，中间间隔有中间转印带5。

形成转印面t的辊子51和52之一，辊子52位于中间转印带5的移动方向B的下游侧，是从动辊。传感器53用来检测从感光鼓1a和1b转印过来的图像的位置偏移和密度，位于从动辊52的对面。根据传感器53的检测结果，控制成像单元Sa和Sb，从而校正图像密度、调色剂供给量、图像写入时刻、图像写入起始位置等所需的参数。

转印清洁装置50位于驱动辊51输送方向上游侧的对面。当全部所需颜色的图像均已重叠到中间转印带5上时，图像立即被二次转印到记录介质(纸张)上。二次转印后，转印清洁装置50压至对面的驱动辊51，以清洁残留在中间转印带5上的调色剂。清洁结束后，清洁装置50离开中间转印带5。

另一方面，记录介质依次从各个容器71至73或手动托盘74通过各纸张馈送器81至84进行输送。阻挡(resist)辊85用来校正记录介质的歪斜。记录介质在所要求的时刻输送到二次转印辊54与中间转印带5之间的二次转印部分。在二次转印部分，中间转印带5上的调色剂图像被转印到记录介质上。

当调色剂图像被转印到二次转印部分中的记录介质上时，记录介质通过输送部分86被输送至热辊定影器9。热辊定影器9定影调色剂图像。然后，记录介质被排出至纸张排出托盘89，或排出至一纸张后处理装置(未示出)。

另一方面，经二次转印后的中间转印带5经过转印清洁装置50清理(如上所述)后，再次由各成像装置Sa和Sb用于一次转印过程。

此外，当一图像形成在记录介质的双面时，在记录介质通过定影辊9之后，立即驱动输送路径切换导向器91，从而引导记录介质通过纵向路径75至返回路径76。然后，记录介质借助反向辊87的反向旋转，以与正向相反的方向上，即后端朝前作为前端的方向，输送到双面输送路径77。然后，记录介质通过双面输送路径77，由双面输送辊88执行歪斜校正和时间校正，在所要求的时刻到达阻挡辊85。然后，按照上述成像过程，图像被转印到记录介质的另一面。

图1中附图标记200表示一控制器，它管理和控制根据本实施例的整个成像装置。附图标记205表示一操作装置。

控制器和图像处理器的组成

图2是控制器200的框图，该控制器控制图1所示的成像装置。在控制器200中，操作装置205接收一来自用户的、对成像装置的操作指令，并显示成像装置的状态。读取器300按上述结构读到一图像，并将图像信号传送到图像处理器207。图像处理器207对接收到的图像信号执行图像处理，获得一适合于打印机100输出的图像信号，并将该处理过的图像信号传送到打印机100。具有上述结构的打印机100，根据接收到的图像信号在纸介质上形成一图像。

此外，控制器200还从一外部主(host)计算机或类似装置，经由网络接口201接收PDL数据。由网络接口201接收到的PDL数据，经PDL处理器202的渲染(rendering)处理，送到图像处理器207。CPU 203控制上述图像处理的整个流程。此外，一实现控制的控制程序存储于存储器204中(包括一RAM和一ROM，进一步可包括一外部存储装置)。注意，控制器200进一步包括很多其它组成单元，例如传真接收机，但这些单元的解释在此省略。

下面，参考图3所示的框图，对图像处理器207进行详细说明。读取器300根据由CCD 34读取原件30获得的亮度图像信号，产生数字图像信号，并将其输入到图像处理器207。在该信号中，1个像素通常用8位(bit)表示(＝256阶)。输入RGB信号由阴影(shading)校正器301进行参照白光校正，然后由输入颜色处理器302进行输入遮光(masking)处理，从而消除因CCD的光谱特性所导致的颜色浑浊或类似缺陷。然后，通过一空间滤波器303对输入图像的频率特性进行校正，再通过LOG处理器304将作为亮度信号的RGB信号转换为密度信号，从而获得CMY信号。输出颜色处理器305利用熟知的输出遮光和三维LUT校正，将CMY信号转换成CMYK信号，并将CMYK信号输入到一伽玛(gamma)校正器306。

伽玛校正器306从输出颜色处理器205输入图像信号，或者输入由PDL处理器202渲染的CMYK图像，利用一维LUT对每种颜色分量进行灰度(gray level)校正。然后，颜色分离器(seperator)307由输入的CMYK信号产生适合于成像装置的图像信号，即一青色(C)图像信号，一浅青色(LC)图像信号，一品红色(M)图像信号，一浅品红色(LM)图像信号，一黄色(Y)图像信号和一黑色(K)图像信号。更进一步，将输入的青色图像信号分离为青色和浅青色图像信号(C→C，LC)，将输入的品红色图像信号分离为品红色和浅品红色图像信号(M→M，LM)，从而4种颜色分量的信号转换为6种颜色分量的信号。各颜色分离的颜色信号输入到一平滑处理器308，经过平滑处理的信号传送到打印机100。

为了简化解释，通过图像处理器207的各图像信号均为8位信号，具有600dpi的分辨率。相应地，各8位600dpi的C、LC、M、LM、Y和K分量信号传送到打印机100。

图4是深、浅调色剂的输入信号密度值特性的一个示例。图4显示的是青色与浅青色的特性，但对于品红色和浅品红色，可以给出类似特性。附图标记401为青色输入信号色阶(level)的密度值，附图标记402为浅青色输入信号色阶的密度值。由于浅青和青色具有这样的调色剂密度关系，图5显示由颜色分离器307执行的“C→C，LC”颜色分离的一个典型示例。在图5中，水平轴表示输入青色信号色阶，垂直轴表示输出信号色阶(浅青和青色)。由附图标记502的曲线可见，浅青输出色阶在低密度部分高，而青色输出色阶在更高密度部分呈现增长。浅青输出色阶从中等密度部分到高密度部分是衰减的，以便保持一有限的调色剂的量。以上对青和浅青的颜色分离作了说明，对品红和浅品红执行类似的颜色分离。

下面，将参照图6来说明打印机100中的明暗层次再生(gradation representation)方法。根据本实施例的成像装置在主扫描和副扫描中具有600dpi的分辨率，通过脉宽调制(PWM)技术，每个像素有256级的明暗层次再生性能。图6显示明暗层次再生方法的概要。当在1像素的一个周期中产生一锯齿波a时，使用矩形波b在1像素周期中对应各像素电平执行阈值处理，从而获得一方波c，其宽度对应于各像素的电平。使用该宽度执行8位明暗层次再生。在打印机100中，激光发射对应于方波c的高电平，从而在感光鼓1a或1b的表面形成一预定尺寸的点。

平滑处理器的结构

根据例如日本专利申请公开第平08-317210号所公开的边缘平滑技术，在输入图像与预先寄存的特征检测模式之间执行模式匹配。如果匹配，则执行像素替代以平滑边缘。图7A～7C表示该特征检测模式的示例。在图7A～7C中，特征检测模式是一9×9的位图，具有一中心像素作为关注像素(M)。每个网格表示一600dpi像素。“○”表示该像素是一白点(＝00H)，“●”表示该像素是一黑点(＝FFH)。其它像素可以是黑点、白点、或半色调点。

例如，在一对应于图7A模式的输入图像中，已确定关注像素M是近似水平对角线的一部分，并且是一位于高密度部分的变化点。因此，关注像素M(FFH)以“C0H”代替。接下来，在一对应于图7B模式的输入图像中，已确定关注像素M是近似水平对角线的一部分，并且是一位于低密度部分的变化点。因此，关注像素M(FFH)以“80H”代替。进一步，在一对应于图7C模式的输入图像中，由于关注像素M是近似水平对角线的一部分，并且距变化点1-点，关注像素M以“40H”代替。这样，在模式匹配的输入图像中，在其近似水平对角线的上边缘，在3个像素执行像素替代，因此边缘变得平滑。

这种确定模式匹配时特征检测模式与像素值之间的对应关系存储在例如ROM的存储装置(存储器204)中，重复进行对一关注像素的处理，因而可以产生边缘平滑效果。图7A～7C所示的模式仅是示例，为了检测各种模式的边缘特性，如日本专利申请公开第平08-317210和平10-42141号所公开，必须具有大量的特征检测模式。为了简化说明，这里不给出这些模式。

图8是构成平滑处理器308的平滑处理电路的构成框图。平滑处理器308的平滑处理由平滑处理电路800执行。平滑处理电路800具有：三元化(ternarization)处理器801，它对输入图像进行阈值处理，将像素分为FFH、00H和其它值；一模式ROM 803，保存图7A～7C中的特征检测模式与替代的像素值之间的对应关系；一模式匹配单元802，执行三元化图像信号与模式ROM 803提供的特征检测模式之间的模式匹配；以及一像素替代处理器804，根据模式匹配的结果执行像素替代。注意，如果三元化处理器801产生黑点和白点，则执行二元化处理。而且，当模式匹配处理器802执行匹配处理时，当遮光处理时，在输入三元化图像信号与特征检测模式之间进行积-和运算，当得到的值超过预定阈值时，即可确定输入图像与模式匹配。

在平滑处理器308中，具有上述结构的平滑处理电路800不对6种颜色分量C、LC、M、LM、Y和K都提供，而仅对C、M、Y和K颜色分量提供，如图9所示。也就是说，LC和LM颜色分量不经平滑处理，直接传送到打印机100。如图4所示，对于LC和LM颜色分量，在最大输入信号色阶时，其输出密度约为C和M颜色分量的40％，几乎没有边缘出现在图像的LC和LM信号中。

当边缘平滑技术应用于具有上述结构的、使用深色和浅色调色剂的成像装置中时，可以避免随颜色分量数的增加而导致的平滑处理电路数量的增加，因此，能够控制成本的增加。而且，由于对浅色图像信号不进行平滑处理，而对其它颜色分量的图像信号进行平滑处理，因而能维持良好的平滑效果。

如上所述，按照第一实施例，当边缘平滑技术应用于使用深色和浅色记录材料(墨水/调色剂等)的成像装置时，通过省略浅色信号的平滑电路，可以减小电路规模。因此，能够以低成本输出一具有现有边缘平滑效果的图像。注意，从减少平滑电路的数量的角度出发，可以在深色-浅色分离之前对CMYK颜色分量进行平滑。在这种情况下，图3中的平滑处理器308可以安排在输出处理器305或伽玛校正器306的后面。在对深-浅色分离后的数据进行平滑时，如图3所示，与对YMCK颜色信号的平滑相比，对更接近于发送到打印机的输出信号的信号进行边缘平滑。因此，避免了由平滑处理形成的半色调点的颜色分离所引起的不自然。

【第二实施例】

在上述第一实施例中，当在平滑处理电路800发生像素替代时，像素值由一中间值所替代(在图7A～7C中，FFH→C0H，00H→80H，00H→40H)。在第一实施例中，当发生像素替代时，各颜色分量之间不发生相互作用。像素用深记录材料的中间值代替，并执行成像。但是，特别是在电子照相打印机中，由于信号色阶低，半色调点的形成变得不稳定。因此，在第二实施例中，对深色记录材料的图像信号进行平滑所产生的像素替代信号还要进行再次替代，这次成像所用的图像信号是用深色记录材料与浅色记录材料的组合，因此像素替代信号点的形成是稳定的。这就是说，对应于深色记录材料的图像信号进行边缘平滑所新产生的半色调信号，使用深色与浅色记录材料的组合，或使用浅色材料，将其转换为用来打印的图像信号。

在第二实施例中，构成平滑处理器308的平滑处理电路900的结构如图10所示，平滑处理器308的结构如图11所示。

图10是根据第二实施例的平滑处理电路的结构框图。根据第二实施例的平滑处理电路900输入青色和浅青色图像信号，或者输入品红色和浅品红色图像信号(以下，青色和品红色信号通常记为“深色图像信号”，浅青和浅品红信号通常记为“浅色图像信号”)。与第一实施例中的平滑处理电路800相同，深色图像信号由三元化处理器801三元化，再通过模式匹配单元802与存储在模式ROM 803中的模式进行匹配，然后输入到像素替代处理器904。在第二实施例的平滑处理电路900中，像素替代处理器904输入一浅色图像信号和一深色图像信号，执行像素替代。

像素替代时，由深→深和浅的颜色分离在颜色分离器307中执行。例如，对于青色，替代信号C0H(＝192)、80H(＝128)及40H(＝64)在像素替代处理器904中获得，各深色图像信号通过深→深和浅颜色分离来转换，如图5所示，转换状态如下。

深色信号 → 深色信号 + 浅色信号

192 140 90

128 64 200

64 10 100按这种方式，关注像素M的像素值被深色信号和浅色信号两者所代替。由上述处理所产生的浅色信号被加到一输入浅色图像信号上，作为输出浅色图像信号。

由深→深和浅的颜色分离是通过在像素替代处理器904中提供一维LUT转换器来实现的。例如，使用信号值(浅信号＝100)形成像素可以使用上述处理来完成，从而点形成可以进一步稳定。信号值是通过用深和浅色信号的组合来代替深色信号在低密度部分中的信号值64而产生的。

注意，在具有值“160”(对应于图4中的密度0.6)或更小的深色信号的情况下，也可以这样处理，即输出等于浅色信号FFH的密度的值作为像素替代信号，替代信号仅以浅色信号像素值来代替像素。例如，在转换中可以这样处理，即深色信号值0至160均匀分配给浅色信号值0至255。

在该处理中，在点形成不稳定的深色信号密度区域，可以用浅色信号以更大的信号值来代替成像。这样，平滑像素周围部分的半色调点的稳定性可以得到改进。

注意，在本实施例中，分离为深色和浅色信号的颜色信号是青色和品红色信号，但是，黑色和黄色信号可类似的分离为深色和浅色信号，并由类似的平滑电路处理。这种结构可应用于进一步增加显影器数量的成像装置。在这种成像装置中，当增加一个显影器时，由于显影器的数量为7，则在两个显影滚筒上分别安装三个和四个显影器。此外，如果增加两个显影器，则在两个显影滚筒上各有四个显影器。

特别地，对于黑色，如果使用一平滑电路用深色和浅色信号执行成像，则对黑色字符和细线条可以获得极好的平滑效果。因此，通过与经常使用在一般文件中的图形模式进行匹配，可以获得高平滑效果的文件图像输出。即，本发明能有效应用于单色输出的成像装置。

如上所述，根据第二实施例，由于在原有边缘平滑技术中更加不稳定的半色调点，可以使用具有更高亮度(intensity)(更大的点)的浅色信号来代替，因而边缘半色调密度部分的稳定性得到改善，可以输出具有更高边缘平滑效果的图像。

注意，在第二实施例中，边缘平滑处理仅对深色图像信号进行。但是，从稳定点形成的角度出发，第二实施例的结构适用于对所有深色和浅色图像信号进行边缘平滑处理的情况。即，在图10中可以这样处理，输入的浅色图像信号也经过三元化处理器801和模式匹配单元802的处理，其结果提供给像素替代处理器904。

在第一和第二实施例中，PWM方法用作明暗层次再生方法。该明暗层次再生可类似地应用于具有2位～少于8位的明暗层次再生的打印机。在这种情况下，可以使用伪(pseudo)半色调表示法，例如抖动(dither)或误差分布，而平滑处理则是对伪半色调代表的图像信号执行。

此外，在上述各实施例中，以电子照相打印机作为成像装置的示例进行了说明，然而，使用深色和浅色墨水来实现成像的喷墨打印机，在输出处理时也可以使用该边缘平滑单元。

如上所述，根据第一实施例，可以在保持边缘平滑效果的同时降低成本。此外，根据第二实施例，因为由边缘平滑处理产生的半色调点能以更稳定的方式来形成，因而可以改善图像质量。

由于在不脱离本发明的精神和范围内，可以作出很多显然的、非常不同的实施例，因此应能理解，本发明并不局限于上述特定实施例，除非在所附的权利要求中明确说明。

Claims

1、一种成像装置，其特征在于包括：

成像装置，用来使用多个颜色材料成像，该多个颜色材料包括一色调的深色材料和浅色材料；

生成装置，用来根据输入图像信号生成对应于所述各多个颜色材料的颜色分量信号；以及

平滑装置，用来对由所述生成装置生成的、除对应于浅色材料的颜色分量信号之外的各颜色分量信号执行边缘平滑处理。

2、根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于：进一步包括转换装置，用来将半色调颜色分量信号转换为对应于所述深色的一色调的浅色材料的颜色分量信号，该半色调颜色分量信号是对对应于深色材料的颜色分量信号进行所述边缘平滑处理生成的。

3、根据权利要求2所述的成像装置，其特征在于：所述转换装置将所述生成的半色调颜色分量信号转换为对应于所述深色材料和所述浅色材料的颜色分量信号的组合。

4、根据权利要求2所述的成像装置，其特征在于：如果所述半色调颜色分量信号具有等于或小于一预定值的密度值，则所述转换装置将所述半色调颜色分量信号转换为仅对应于所述浅色材料的颜色分量信号。

5、根据权利要求1至4中任一项所述的成像装置，其特征在于：一色调的所述深色材料和所述浅色材料包括青和品红的深色和浅色材料。

6、根据权利要求1至4中任一项所述的成像装置，其特征在于：一色调的所述深色材料和所述浅色材料是黑的深色和浅色材料。

7、根据权利要求1至4中任一项所述的成像装置，其特征在于：所述成像装置是一电子照相打印机。

8、根据权利要求1至4中任一项所述的成像装置，其特征在于：所述成像装置是一喷墨打印机。

9、一种成像装置，其特征在于包括：

生成装置，用来根据输入图像信号生成对应于所述各多个颜色材料的颜色分量信号；

平滑装置，用来对由所述生成装置生成的各颜色分量信号执行边缘平滑处理；以及

转换装置，用来将半色调颜色分量信号转换为对应于所述深色的一色调的浅色材料的颜色分量信号，该半色调颜色分量信号是对对应于深色材料的颜色分量信号进行所述边缘平滑处理生成的。

10、根据权利要求9所述的成像装置，其特征在于：所述转换装置将所述生成的半色调颜色分量信号转换为对应于所述深色材料和所述浅色材料的颜色分量信号的组合。

11、根据权利要求9所述的成像装置，其特征在于：如果所述半色调颜色分量信号具有等于或小于一预定值的密度值，则所述转换装置将所述半色调颜色分量信号转换为仅对应于所述浅色材料的颜色分量信号。

12、根据权利要求9至11中任一项所述的成像装置，其特征在于：一色调的所述深色材料和所述浅色材料包括青和品红的深色和浅色材料。

13、根据权利要求9至11中任一项所述的成像装置，其特征在于：一色调的所述深色材料和所述浅色材料是黑的深色和浅色材料。

14、根据权利要求9至11中任一项所述的成像装置，其特征在于：所述成像装置是一电子照相打印机。

15、根据权利要求9至11中任一项所述的成像装置，其特征在于：所述成像装置是一喷墨打印机。

16、一种成像方法，用于一成像装置，其特征在于：该成像装置具有使用多个颜色材料成像的装置，该多个颜色材料包括一色调的深色材料和浅色材料，该成像方法包括：

一生成步骤，用来根据输入图像信号生成对应于所述各多个颜色材料的颜色分量信号；以及

一平滑步骤，用来对由所述生成步骤生成的、除对应于浅色材料的颜色分量信号之外的各颜色分量信号执行边缘平滑处理。

17、根据权利要求16所述的成像方法，其特征在于：进一步包括一转换步骤，用来将半色调颜色分量信号转换为对应于所述深色的一色调的浅色材料的颜色分量信号，该半色调颜色分量信号是对对应于深色材料的颜色分量信号进行所述边缘平滑处理生成的。

18、一种成像方法，用于一成像装置，其特征在于：该成像装置具有使用多个颜色材料成像的装置，该多个颜色材料包括一色调的深色材料和浅色材料，该成像方法包括：

一生成步骤，用来根据输入图像信号生成对应于所述各多个颜色材料的颜色分量信号；

一平滑步骤，用来对由所述生成步骤生成的各颜色分量信号执行边缘平滑处理；

一转换步骤，用来将半色调颜色分量信号转换为对应于所述深色的一色调的浅色材料的颜色分量信号，该半色调颜色分量信号是对对应于深色材料的颜色分量信号进行所述边缘平滑处理生成的。

19、一种成像装置，其特征在于包括：

平滑装置，用来对由一输入图像信号代表的各颜色分量信号执行边缘平滑处理；以及

生成装置，用来根据由所述平滑装置处理的各颜色分量信号生成对应于所述各多个颜色材料的颜色分量信号。

20、一种成像方法，用于一成像装置，其特征在于：该成像装置具有使用多个颜色材料成像的装置，该多个颜色材料包括一色调的深色材料和浅色材料，该成像方法包括：

一平滑步骤，用来对由一输入图像信号代表的各颜色分量信号执行边缘平滑处理；以及

一生成步骤，用来根据由所述平滑步骤处理的各颜色分量信号生成对应于所述各多个颜色材料的颜色分量信号。