JP3224480B2 - カラー画像処理装置 - Google Patents

カラー画像処理装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカラー画像形成装置に関
し、特に、特定のパターンを入力画像信号に付加してカ
ラー画像を形成するためのカラー画像処理装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年になって、プリンタ装置がカラー化
され、ユーザの様々な表現手段として利用されるように
なってきている。特に、電子写真方式を用いたカラーペ
ージプリンタ装置はその静粛性、その高品質な画質およ
び高速プリンティングの点で注目されてきている。
【0003】カラーページプリンタ装置の1つであるフ
ルカラーレーザビームプリンタ装置は、感光体上にレー
ザビームを主走査方向に走査して第1のトナーを用いて
第1の現像を行った後、転写ドラム上の記録紙などの記
録媒体上に転写する工程を第1の工程とするなら、これ
に続いて、第2〜第4のトナーを用いて引き続き、第
2、第3、及び、第4の工程により多色画像の画像形成
と記録を行う。
【0004】このような4つの工程によって、Y(イエ
ロ)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の各色
トナーにより画像形成を行って、これらを記録媒体に多
重転写してカラー画像を得ることが電子写真方式のカラ
ーレーザビームプリンタ装置では一般に知られている。
【0005】次に、このような従来のフルカラープリン
タ装置における多色画像の記録方法を図14〜図15を
参照して説明する。
【0006】図14は従来のフルカラープリンタ装置の
構成を示す側断面図であり、図15は図14で示すフル
カラープリンタ装置が扱う各種信号の流れについて示す
ブロック図である。
【0007】まず、図14に示すように一定速度で矢印
方向に回転する感光ドラム201が帯電器204によっ
て所定の極性、所定の電圧に帯電される。次いで、記録
紙Pが給紙カセット215から給紙ローラ214により
所定のタイミングで1枚づつ給紙される。記録紙Pの先
端が検出器202より検出されると、画像信号VDO
(各画素各色成分8ビット)により変調されたレーザ光
Lが半導体レーザ205から、スキャナモータ206に
より駆動されるポリゴンミラー207に向けて射出さ
れ、ポリゴンミラー207により反射された後、レンズ
208およびミラー209を経て、感光ドラム201に
導かれ、感光ドラム201上を走査する。一方、検出器
202からの信号(以下、TOPSNSという)は垂直
同期信号として、図15に示す画像形成部250に出力
される。また、検出器217がレーザ光Lを検知する
と、水平同期信号となるビームディテクト(以下、BD
という)信号を画像形成部250に出力する。そして、
画像信号VDOがBD信号に同期して順次、半導体レー
ザ205に送出される。
【0008】スキャナモータ206は、基準発振器22
0からの信号S1を分周する分周器221からの信号S
2に従って、一定速度で回転するように、モータ制御回
路225により制御される。
【0009】そして、BD信号に同期して感光ドラム2
01が走査露光され、次いで、イエロ色のトナーを有し
た現像器203Yにより第1静電潜像が現像され、感光
ドラム201上にイエロ色のトナー像が形成される。
【0010】一方、所定のタイミングで給紙された記録
紙Pの先端が転写開始位置に達する直前に、トナーと反
対の極性の所定の転写バイアス電圧が転写ドラム216
に印加され、イエロ色のトナー像が記録紙Pに転写され
ると同時に、記録紙Pが転写ドラム216の表面に静電
吸着される。
【0011】次に、感光ドラム201上にレーザ光Lの
走査により第2静電潜像が形成され、マゼンタ色のトナ
ーを有した現像器203Mにより第2静電潜像が現像さ
れる。感光ドラム201上に形成されたマゼンタ色のト
ナー像は、TOPSNS信号によりその画像先端が前に
転写されたイエロ色のトナー像との位置合わせが行なわ
れて、記録紙Pに転写される。
【0012】同様にして、第3静電潜像が現像され、シ
アン色のトナーを有した現像器203Cにより現像さ
れ、シアン色のトナー像が前に転写された画像との位置
合わせが行なわれて記録紙Pに転写され、ついで、第4
静電潜像が現像され、黒色のトナーを有した現像器20
3Kにより現像され、黒色のトナー像が前に転写された
画像との位置合わせが行なわれて記録紙Pに転写され
る。
【0013】このように各工程毎に1ページ分のVDO
信号が順次半導体レーザ205に出力される。また、各
転写工程毎に未転写のトナー像がクリーナ210により
掻き落とす。
【0014】その後、4色のトナー像が転写された記録
紙Pの先端部が分離爪212の位置に近づくと、分離爪
212が接近して、記録紙Pの先端が転写ドラム216
の表面に接触し、記録紙Pを転写ドラム216から分離
させる。分離爪212の先端は記録紙Pの後端が転写ド
ラム216から離れるまで転写ドラム216に接触し続
け、その後離れて元の位置に戻る。そして、除電器21
1により記録紙P上の蓄積電荷が除電され、分離爪21
2による記録紙Pの分離を容易にすると同時に、用紙分
離時における気中放電を減少させる。
【0015】最後に現像された画像は定着ローラ213
によって定着され排紙トレイ229に排紙される。
【0016】なお図15における画像形成部250と
は、図14の各構成要素から半導体レーザ205、スキ
ャナモータ206、ポリゴンミラー207、検出器20
2、217を除く全て要素の総称である。
【0017】図16はTOPSNS信号とVDO信号の
関係を示すタイミングチャートである。図16におい
て、A1は第1トナー色の印刷動作、A2は第2トナー
色の印刷動作、A3は第3トナー色の印刷動作、A4は
第4トナー色の印刷動作である。区間A1からA4まで
が1ページのカラー印刷動作となる。
【0018】次に、画像信号処理について説明する。
【0019】図17は従来のフルカラープリンタ装置3
02の機能構成を示すブロック図である。図17におい
て、ホストインタフェース303は、外部機器、例えば
ホストコンピュータ301からプリント情報307を受
信し、受信プリント情報に含まれる制御信号308をプ
リンタ制御部304へ、受信プリント情報に含まれる画
像信号309を画像処理部305へ送る。そして、画像
処理部309の出力信号で半導体レーザ306を駆動す
る。また、プリンタ制御部304は制御信号310によ
って画像処理部305を制御する。
【0020】図18は、図17に示す画像信号処理部3
05の詳細な構成を示すブロック図である。図18に示
すカラー処理部351は、図17に示すホストインタフ
ェース303から24ビットのRGB画像信号を受信
し、入力RGB信号を所定タイミングで順次対応するY
MCK信号に変換する。即ち、入力RGB信号を、ある
ときはY信号、あるときはM信号、あるときはC信号、
あるときはK信号を示す前述した8ビットのVDO信号
に変換する。
【0021】図19は、カラー処理部351が実行する
カラー信号変換処理のタイミングチャートである。図1
9におけるA1、A2、A3、A4は、図16で説明し
たと同じ各トナー色に対する印刷動作を示す。さらに、
図19のR1、G1、B1は各トナー色に対する印刷動
作に対して同じRGB信号が用いられることを示す。ま
た、2ビットの色指定信号によって、各印刷動作がどの
色成分の印刷を行なっているかを示す。さらにまた、図
19の色指定信号の各数値にある“B”はその数値がバ
イナリ表現であることを示す。
【0022】さてカラー処理部351よりのY,M,
C,KのVDO信号は、γ補正部352でγ補正され、
8ビットの信号として出力され、次のパルス幅変調部
(以下、PWM部と称す)353に入力される。PWM
部353では、8ビットの画像信号を、画像クロック
(VCLK)の立ち上がりに同期させてラッチ354で
ラッチする。そして、ラッチしたデジタルデータをD/
Aコンバータ355で対応するアナログ電圧に変換さ
せ、アナログコンパレータ356に入力する。
【0023】一方、画像クロック(VCLK)は、三角
波発生部358にも入力され、ここで、三角波に変換さ
れてアナログコンパレータ356に入力される。
【0024】アナログコンパレータ356は、三角波発
生部358よりの三角波信号とD/Aコンバータ355
よりのアナログ信号とを比較し、パルス幅変調された信
号を出力する。このパルス幅変調された信号はインバー
タ357で反転され、PWM信号が得られる。
【0025】以上のようなPWM信号生成プロセスに関
連する各種制御信号のタイムチャートをまとめたもの
が、図20である。
【0026】従って、PWM部353に入力される8ビ
ットの画像データが最大値“FF(H)”となるとき最
も幅の広いPWM信号が出力され、一方、最小値“00
(H)”となるときで最も幅の狭いPWM信号が出力さ
れる。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】さて、上述したような
プリンタ装置の性能の向上により高画質な印刷が可能と
なるために、このような高性能の装置が紙幣等の有価証
券の偽造行為などの犯罪に用いられるという問題が起こ
ってきている。そして、今後、プリンタ装置がさらに高
性能となりさらに高画質の画像を出力されるようになる
と、この種の犯罪がますます増加することが考えられ
る。
【0028】このような犯罪を防止するための一方法と
して、プリンタ装置から出力される印刷物すべてに、そ
のプリンタ装置固有の製造番号をコード化してプリント
出力ことが考えられている。そして、不法に印刷された
紙幣等の有価証券からその印刷に使用されたプリンタ装
置の割り出しを容易にし、効率的な犯罪走査の一助をな
るようにしようという試みがなされている。
【0029】しかしながら、高い解像度を有する画像形
成と相対的に低い解像度を有する画像形成のために複数
の周波数(或いは、周期)をもつ三角波の発生が可能な
三角波発生部を備えたプリンタ装置において、特に、高
い解像度での画像形成の場合、短い周期の三角波を発生
させて画像形成を行なうため、その結果形成される画像
上に表現されるコード化されたプリンタ装置固有の製造
番号などの情報を一定の濃度で表現することが難しいと
いう問題があった。このコード形成が安定的に行なわれ
ないと、形成画像からそのコードを解読して画像形成の
ために用いられた装置を特定するという作業も結果とし
て信頼性の乏しいものとなる。
【0030】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、高解像度で画像形成が可能な画像形成装置において
も画像形成装置の識別情報を安定して形成画像上に付加
することのできるカラー画像処理装置を提供することを
目的としている。
【0031】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のカラー画像形成装置は、以下のような構成か
らなる。即ち、カラー画像を形成して記録媒体上に出力
するカラー画像形成装置に画像信号を供給するカラー画
像処理装置であって、多値カラー画像信号を外部から入
力する入力手段と、所定の情報を前記多値カラー画像信
号によって表される画像の一部に付加する付加手段とを
有し、前記多値カラー画像信号において、前記付加手段
によって前記情報が付加された部分は、前記複数の解像
度の内、低い解像度で画像形成を行うことを特徴とする
カラー画像処理装置を備える。
【0032】
【作用】以上の構成により本発明は、カラー画像形成装
置を識別する情報を入力多値カラー画像信号の一部に付
加し、その情報の付加によって多値カラー画像信号に生
じる変調を補償するために、その情報が付加された多値
カラー画像信号が表現する記録媒体上における画像の近
傍を表現する多値カラー画像信号にその変調とは逆の変
調を施して、前記情報の付加とその付加によって生じる
変調とは逆の変調を施した多値カラー画像信号を用いて
画像形成するよう動作する。
【0033】
【実施例】以下添付図面を参照して、本発明の好適な実
施例を詳細に説明する。
【0034】図1は本発明の代表的な実施例である60
0ドット/インチ(dpi)の解像度を有し、各色成分
各画素が8ビットで表現された多値データに基づいて画
像記録を行うカラーレーザビームプリンタ(以下、CL
BP、或いは、プリンタという)1の構造を示す側断面
図である。以下に説明するいくつかの実施例では、図1
に示す装置を共通実施例として用いる。
【0035】図1に示す装置において、給紙部101か
ら給紙された用紙102はその先端をグリッパ103f
により狭持されて、転写ドラム103の外周に保持され
る。このとき、用紙102の先端を検出器8が検出し
て、その検出信号によって垂直同期信号(後述)が生成
される。像担持体(以下、感光ドラムという)100
に、光学ユニット107より各色に形成された潜像は、
各色現像器Dy,Dc,Db,Dnにより現像化され
て、転写ドラム外周の用紙に複数回転写されて、他色画
像が形成される。その後、用紙102は転写ドラム10
3より分離されて定着ユニット104で定着され、排紙
部105より排紙トレー部106に排出される。
【0036】ここで各色の現像器Dy,Dc,Db,D
nは、その両端に回転支軸を有し、各々がその軸を中心
に回転可能に現像器選択機構部108に保持される。こ
れによって、各現像器Dy,Dc,Db,Dnは、図1
に示すように、現像器選択のために現像器選択機構部1
08が回転軸110を中心にして回転しても、その姿勢
を一定に維持できる。選択された現像器が現像位置に移
動後、現像器選択機構部108は現像器と一体で支点1
09bを中心にして、選択機構保持フレーム109をソ
レノイド109aにより感光ドラム100方向へ引っ張
られ、感光ドラム100方向へ移動する。
【0037】次に、上記構成のカラーレーザビームプリ
ンタのカラー画像形成動作について具体的に説明する。
【0038】まず、帯電器111によって感光ドラム1
が所定の極性に均一に帯電され、レーザビーム光Lによ
る露光によって感光ドラム100上に、例えば、M(マ
ゼンタ)色の潜像がM(マゼンタ)色の現像器Dmによ
り現像され、感光体ドラム100上にM(マゼンタ)色
の第1のトナー像が形成される。一方、所定のタイミン
グで転写紙Pが給紙され、トナーと反対極性(例えばプ
ラス極性)の転写バイアス電圧(+1.8kV)が転写
ドラム103に印加され、感光体ドラム100上の第1
トナー像が転写紙Pに転写されると共に、転写紙Pが転
写ドラム103の表面に静電吸着される。その後、感光
ドラム100はクリーナ112によって残留するM(マ
ゼンタ)色トナーが除去され、次の色の潜像形成及び現
像工程に備える。
【0039】次に、感光体ドラム100上にレーザビー
ム光LによりC(シアン)色の第2の潜像が形成され、
次いでC(シアン)色の現像器Dcにより感光体ドラム
1上の第2の潜像が現像されてC(シアン)色の第2の
トナー像が形成される。そして、C(シアン)色の第2
のトナー像は、先に転写紙Pに転写されたM(マゼン
タ)色の第1のトナー像の位置に合わせて転写紙Pに転
写される。この2色目のトナー像の転写においては、転
写紙Pが転写部に達する直前に、転写ドラム103に+
2.1kVバイアス電圧が印加される。
【0040】同様にして、Y(イエロ)色、K(ブラッ
ク)色の第3、第4の潜像が感光体ドラム100上に順
次形成され、それぞれが現像器Dy,Dbによって順次
現像され、転写紙Pに先に転写されたトナー像と位置合
わせされてY(イエロ)色、Bk(ブラック)色の第
3、第4の各トナー像が順次転写される。このようにし
て転写紙P上に4色のトナー像が重なった状態で形成さ
れることになる。これら3色目、4色目のトナー像の転
写においては、転写紙が転写部に達する直前に転写ドラ
ム103にそれぞれ+2.5kV,+3.0kVのバイ
アス電圧が印加される。
【0041】このように各色のトナー像の転写を行うご
とに転写バイアス電圧を高くしていくのは、転写効率の
低下を防止するためのものである。この転写効率の低下
の主な原因は、転写紙が転写後に感光ドラム100から
離れる時に、気中放電により転写紙の表面が転写バイア
ス電圧と逆極性に帯電し(転写紙を担持している転写ド
ラム表面も若干帯電する)、この帯電電荷が転写ごとに
蓄積されて転写バイアス電圧が一定であると転写ごとに
転写電界が低下していくことにある。
【0042】上記4色目の転写の際に、転写紙先端が転
写開始位置に達したときに(直前直後を含む)、実効交
流電圧5.5kV(周波数は500Hz)に、第4のト
ナー像の転写時に印加された転写バイアスと同極性でか
つ同電位の直流バイアス電圧+3.0kVを重畳させて
帯電器111に印加する。このように4色目の転写の際
に、転写紙先端が転写開始位置に達したときに帯電器1
11を動作させるのは転写ムラを防止するためのもので
ある。特にフルカラー画像の転写においては僅かな転写
ムラが発生しても色の違いとして目立ちやすいので、上
述したように帯電器111に所要のバイアス電圧を印加
して放電動作を行わせることが必要となる。
【0043】この後、4色のトナー像が重畳転写された
転写紙Pの先端部が分離位置に近づくと、分離爪113
が接近してその先端が転写ドラム103の表面に接触
し、転写紙Pを転写ドラム103から分離させる。分離
爪113の先端は転写ドラム表面との接触状態を保ち、
その後転写ドラム103から離れて元の位置に戻る。帯
電器111は、上記のように転写紙の先端が最終色(第
4色目)の転写開始位置に達したときから転写紙後端が
転写ドラム111を離れるまで作動して転写紙上の蓄積
電荷(トナーと反対極性)を除電し、分離爪113によ
る転写紙の分離を容易にすると共に、分離時の気中放電
を減少させる。なお、転写紙の後端が転写終了位置(感
光ドラム100と転写ドラム103とが形成するニップ
部の出口)に達したときに、転写ドラム103に印加す
る転写バイアス電圧をオフ(接地電位)にする。これと
同時に、帯電器111に印加していたバイアス電圧をオ
フにする。次に、分離された転写紙Pは定着器104に
搬送され、ここで転写紙上のトナー像が定着されて排紙
トレイ106上に排出される。
【0044】次にレーザビーム走査による画像形成の動
作を説明する。
【0045】図1において、107は光学ユニットであ
り、検出器9、半導体レーザ120、ポリゴンミラー1
21、スキャナモータ122、レンズ123、ミラー1
25により構成されている。記録紙Pが給紙され、その
先端が転写ドラムに搬送されてきたら、それに同期して
1ページ分の画像信号VDOが半導体レーザ120へと
出力され、画像信号VDOにより変調された光ビームL
が、スキャナモータ122により回転されるポリゴンミ
ラー121に向けて射出され、その射出された光ビーム
Lはレンズ123、ミラー125により感光ドラム10
0に導かれる。また光ビームLが射出されると主走査軸
上に配置された検出器9により光ビームLが検出され、
水平同期信号となるBD(ビーム検出)信号が出力され
る。その結果、光ビームLによりBD信号に同期して感
光ドラム100が走査露光され、静電潜像が形成され
る。
【0046】本実施例のカラーレーザビームプリンタ
は、以上のような画像形成過程を経て600ドット/イ
ンチ(dpi)の解像度で画像出力を行う。
【0047】この装置の入力データとしては、ホストコ
ンピュータ(以下、ホストという)で生成するカラー画
像データ(例えば、RGB成分で表現されるデータ)
や、他の画像データ生成装置(スチル画像レコーダな
ど)で生成し何かの記憶媒体に格納した画像データなど
が考えられる。このため、この装置には、図1に示すよ
うに、ホストからの画像情報を受信して画像データを生
成するプリンタコントローラ2とその画像データを処理
する信号処理部4が設けられている。
【0048】以下に示すいくつかの実施例ではホストか
ら送られてくるカラー画像データを入力データとして考
える。
【0049】図2は本実施例に従うプリンタ1の機能構
成を示すブロック図である。図2において、プリンタ1
はホストコンピュータ(以下、ホストという)1000
から送られてくる所定の記述言語の画像情報5を受信し
て展開し、これを各色成分が8ビット(D0〜D7)で構
成されるYMCBk画像信号6として出力するプリンタ
コントローラ2とプリンタエンジン3とで構成される。
或いは、ホスト1はイメージリーダ等で読み込んだRG
B等のビットデータを画像情報5として送出することも
あり、この場合にはプリンタコントローラ2はこれを解
釈することなく処理する。
【0050】プリンタコントローラ2とプリンタエンジ
ン3との間には、画像信号6以外にも種々の画像信号が
シリアル通信の形で授受される。これらの画像信号に
は、プリンタエンジン3からプリンタコントローラ2に
送出するページ(副走査方向)同期信号(PSYNC)、主走
査方向の同期信号(LSYNC)、プリンタコントローラ2か
らプリンタエンジン3に送出する1ビットの属性指定信
号(PHIMG)、データ転送用クロック(VCLK) がある。ここ
で、属性指定信号(PHIMG)とはプリンタから出力される
画像のライン密度を指定する信号であり、PHIMG=
“H”のとき、300dpiを、PHIMG=“L”のと
き、600dpiを示す。
【0051】プリンタコントローラ2は、画像信号6を
各色成分の8ビットの信号を、1ビットの属性指定信号
(PHIMG)とともに、データ転送用クロック(VCLK) に同期
して出力する。
【0052】図3は本実施例に従うプリンタエンジン3
の機能構成を示すブロック図である。図3において、光
学ユニット107に含まれる基準発振器10からの基準
クロックは分周器11により分周され、分周クロックと
スキャナモータ122からのフィードバック信号との位
相差を所定位相差とするようにスキャナモータ122が
モータ制御回路12(図示しない公知の位相制御回路を
内蔵)により等速回転される。そして、スキャナモータ
122の回転がポリゴンミラー121に伝達され、ポリ
ゴンミラー121を等速回転させる。
【0053】一方、転写ドラム103が駆動モータ(不
図示)により等速回転され、転写ドラム103上の記録
紙Pの先端が検出器8により検出され、垂直同期信号(V
SYNC)が信号処理部4に出力される。そして、垂直同期
信号(VSYNC)により、各色の画像先端が規定される。垂
直同期信号(VSYNC)が出力された後、検出器9によって
生成されるBD信号を水平同期信号(HSYNC)として、B
D信号に同期して、画像信号(VDO)が順次、半導体レー
ザ120に送出される。
【0054】また、信号処理部4が内蔵するCPU14
はプリンタコントローラ2とシリアル通信を行なって、
制御信号を交換し、プリンタコントローラ2とプリンタ
エンジン3の動作を同期させる。
【0055】画像形成プロセスにおける上述の垂直同期
信号(VSYNC)、水平同期信号(BD)、及び、画
像信号(VDO)のタイミングは図4に示すようにな
る。
【0056】図5は信号処理部4の構成を示すブロック
図である。信号処理部4は、ラインメモリ20、追跡パ
ターン処理部53、そして、PWMによる中間調処理部
に大別される。
【0057】ラインメモリ20は、プリンタコントロー
ラ2から送出される多値画像データ(D0〜D7)と属性
指定信号(PHIMG)をデータ転送用クロック(VCLK)
にて格納した後、プリンタエンジン3の画像クロック
(PCLK)により読み出す動作をする。
【0058】また、PWMによる中間調処理部は、γ補
正部21、D/A変換部22、コンパレータ23〜2
4、三角波発生部26〜27、そして、セレクタ28に
て構成される。そして、ラインメモリ20からの多値画
像データは、γ補正部21にてγ補正され、D/A変換
部22にてアナログ信号に変換された後、コンパレータ
23、24の正入力端子(+)に入力される。他方、コ
ンパレータ23〜24の負入力端子(−)には、画像ク
ロック(PCLK)とそれを分周した1/2PCLKの
クロックに基づいて三角波信号を発生する三角波発生部
26〜27の出力信号が入力される。
【0059】そして、各々のコンパレータ23〜24
は、これら2信号を比較して、多値画像信号に応じたパ
ルス幅の信号を生成する。コンパレータ23からは解像
度が600dpiの画像を形成するためのPWM信号
が、一方、コンパレータ24からは解像度が300dp
iの画像を形成するためのPWM信号が出力される。こ
れら2つのコンパレータ23〜24の出力信号は、セレ
クタ28に入力される。
【0060】セレクタ28は入力される属性指定信号(P
HIMG)に従って、PHIMG=“H”のとき、コンパレータ2
4からのPWM信号(解像度300dpiの画像形成に
使用)を選択し、一方、PHIMG=“L”のとき、コンパ
レータ23からのPWM信号(解像度600dpiの画
像形成に使用)を選択して、画像信号(VDO)として
レーザ駆動部121へ送出する。
【0061】図6は、信号処理部4が実行するスクリー
ン角なしの場合のPWM信号生成プロセスに関連する各
種制御信号のタイムチャートである。
【0062】追跡パターン処理部53はメモリ30に格
納されたプリンタ固有のID番号(例えば、製造番号)
の情報をCPU14の制御によって信号線54を介して
受信し、画像出力するすべてのものに、この情報をコー
ド化して、画像データに重畳する。この結果、形成画像
にはプリンタ固有のID番号をコード化した画像が重畳
されて出力される。
【0063】図7は追跡パターン処理部53の詳細な構
成を示すブロック図である。図7において、56は多値
画像データ(D0〜D7)からCPU14から信号線54
を介して供給されるプリンタ固有のID番号(例えば、
製造番号)の情報を変調するための変調濃度値(例え
ば、“30”)を減算する減算器、57は多値画像デー
タ(D0〜D7)とその変調濃度値とを加算する加算器、
58は属性指定信号(PHIMG)と制御信号C0、C1の論
理和を演算してその演算結果(これも属性指定信号(PHI
MG)という)を出力するOR回路、59は減算器56の
出力67を入力端子Bに、加算器57の出力68を入力
端子Cに、多値画像データ(D0〜D7)を入力端子Aに
入力し、制御信号C0、C1の値に従ってこれら入力信
号の1つを選択して出力(これも多値画像データ(D0
〜D7)という)するセレクタである。
【0064】なお、ここではプリンタの製造番号は8ビ
ットで表現される情報“01101001(2進表
現)”とする。
【0065】セレクタ59は制御信号C0、C1の値が
共に“0”であれば入力端子Aに入力される信号(多値
画像データ(D0〜D7))を選択し、制御信号C0が
“1”、制御信号C1が“0”であれば入力端子Cに入
力される信号(加算器57の出力68)を選択し、ま
た、制御信号C0が“0”、制御信号C1が“1”であ
れば入力端子Bに入力される信号(減算器56の出力6
7)を選択する。
【0066】また、60は画像クロック(PCLK)を
カウントしながら主走査方向に関しプリンタの製造番号
を重畳するドット位置が来たときに出力信号71を画像
クロック(PCLK)で16パルス分の期間だけ“1”
にして出力する主走査方向カウンタ、61はBD信号
(水平同期信号)をカウントしながら副走査方向に関し
プリンタの製造番号を重畳するライン(M)に来たとき
に出力信号72を“1”にして出力するとともに、その
次のライン(M+1)に来たときに出力信号73を
“1”にして出力する副走査カウンタ、62はCPU1
4から信号線54を介して転送されるプリンタの製造番
号“01101001”のパラレル信号をラッチして、
製造番号の各ビット情報を画像クロック(PCLK)を
2分周したクロック(1/2PCLK)に同期してシリ
アル信号として出力するシフトレジスタである。シフト
レジスタ62は、信号74の“0”期間中はリセットさ
れており、“1”でパラレル−シリアル変換をスタート
する。75は、画像クロックを2分周する2分同期であ
る。
【0067】尚、副走査方向カウンタ61において、M
ラインを検出する出力信号72が“1”となるときには
(M+1)ラインを検出する出力信号73は“0”であ
り、一方、(M+1)ラインを検出する出力信号73が
“1”となるときにはMラインを検出する出力信号72
は“0”となる。そして、出力信号72、73、主走査
方向カウンタ60の出力信号71、及び、ラッチ62の
出力信号は、図10に示すような論理回路に入力されて
制御信号C0、C1となる。
【0068】即ち、プリンタの製造番号を重畳するドッ
ト及びライン位置において、ラッチ62の出力信号が
“1”(プリンタの製造番号のビットの値が“1”)で
あるときには、制御信号C0は“1”、制御信号C1は
“0”となる。これに対して、プリンタの製造番号を重
畳するドット及びライン位置において、ラッチ62の出
力信号が“0”(プリンタの製造番号のビットの値が
“0”)であるときには、制御信号C0は“0”、制御
信号C1は“1”となる。なお、プリンタの製造番号を
重畳するドット及びライン位置以外では、出力信号71
〜73は全て“0”となり、その結果、制御信号C0、
C1は共に“0”となる。
【0069】また、属性指定信号(PHIMG)の値に係わら
ず、制御信号C0或いはC1の値が“1”となる場合に
はOR回路58の出力が“1”となる。
【0070】次に、以上の構成の追跡パターン処理部5
3が出力するプリンタの製造番号コードが重畳された画
像信号について、主走査方向及び副走査方向の各画素の
様子を示す図8〜図10を参照して説明する。
【0071】図8は図10に示す画像の各画素に対応す
る多値画像データ(D0〜D7)の値(H:16進表示)
と属性指定信号(PHIMG)の値とを表している。
【0072】図9〜図10において、各画素内の黒い色
の円や楕円はPWM信号によって記録用紙上に画像形成
されたトナーを表している。なお、図9〜図10はプリ
ンタの製造番号“01101001(8ビット)”がコ
ード化され、これを所定の変調濃度値で表現し入力画像
に重畳したトナー画像を表している。また、図9に示す
各画素は解像度600dpiの画像を、図10に示す各
画素は解像度300dpiの画像を表し、図9〜図10
に示す主走査方向のドット数は解像度600dpiの画
像に従ったものであり、図9〜図10に示す副走査方向
のライン数は夫々の解像度に従ったものである。
【0073】ここで、主走査方向カウンタ60は、図8
〜図10における主走査方向の(2N+1)〜(2N+
16)ドット(主走査方向に関するプリンタの製造番号
が重畳される範囲)において出力信号71の値を“1”
として出力する。一方、副走査方向カウンタ61は、上
述のように副走査方向に関するプリンタの製造番号が重
畳される範囲となるMラインで出力信号72の値を
“1”とし、一方、(M+1)ラインで出力信号73の
値を“1”とする。この時、OR回路58の出力は、入
力属性指定信号(PHIMG)の値に係わらず強制的に常に
“1”となる。
【0074】さて本実施例では、図8に示すように、M
ラインの(2N+1)ドットから(2N+16)ドット
までの元々の入力多値画像データの値が“60[H]”
とすると、プリンタの製造番号“01101001”に
関し、(2N+1)と(2N+2)ドットでプリンタの
製造番号コードの最初の値(最左端)“0”を表現する
場合には、CPU14から転送される変調濃度値(“3
0”)を元々の入力多値画像データの値から減算して
“30[H]”に変更する。そして、(M+1)ライン
で、その減少分を補うために、元々の入力多値画像デー
タの値にCPU14から転送される変調濃度値(“3
0”)を加算した値“90[H]”に変更する。次に、
(2N+3)と(2N+4)ドットでプリンタの製造番
号の最左端から2番目の値“1”を表現する場合には、
元々の入力多値画像データの値に変調濃度値(“3
0”)を加算して“90[H]”に変更し、(M+1)
ラインでその増加分を補うために元々の入力多値画像デ
ータから変調濃度値(“30”)を減算した“30
[H]”に変更する。
【0075】以下、同様に、Mラインに関して2ドット
づつひとまとめにしてプリンタの製造番号の値に従っ
て、元々の入力多値画像データの値を変更するととも
に、M+1ラインのデータに関しては、その変更に伴う
画素値の増減分を補うために元々の入力多値画像データ
の値を変更する。このように本実施例では、元々の多値
画像データの濃度を変化させてプリンタの製造番号を表
現し、その結果変更された濃度値との元々の多値画像デ
ータ値との差分を次のラインの画像形成時に補うような
制御が行なわれる。
【0076】以上のような処理によって値が変更された
多値画像データに基づいて、解像度600dpiで画像
形成された出力結果が図9である。図9から明らかなよ
うに、解像度600dpiで画像形成する場合でも、プ
リンタの製造番号を表現するパターンは主走査方向に3
00dpiの解像度で重畳される。
【0077】一方、600dpiでの主走査方向に関す
る画素2ドットをひとまとめにして、副走査方向に関す
るレーザスポット径を2倍にして、解像度300dpi
で画像形成された出力結果が図10である。
【0078】以上のようにして形成されるプリンタの製
造番号を表すパターンは、図11に示すようにプリンタ
用紙上主走査方向及び副走査方向に関して一定の間隔で
重畳される。なお、図11において斜線は施された矩形
領域がそのパターンを表している。
【0079】従って本実施例に従えば、入力画像データ
に対してプリンタ装置を識別する特定のパターンを重畳
して画像形成する場合に出力画像の解像度に係わりな
く、その特定パターンは低い解像度(例えば、300d
pi)で重畳されるので、その特定パターンを表現する
各画素が大きくなるので、その画素が表す濃度値をより
正確に安定して画像として表現することができる。
【0080】また、特定のパターンを重畳したラインの
次のラインにはその特定パターンの重畳によって生じた
画像の濃度変化を補償するように画像データの値を変更
するので、巨視的には形成画像上では全体として濃度変
化が生じていないかのように見える、即ち、特定パター
ンの重畳が行なわれない場合の画像のように見えるの
で、実際の形成画像の外観には何の影響を及ぼさないよ
うにすることができるという利点がある。一方、以上の
ような特定パターンの重畳とその補償によって、微視的
には実際には特定パターンを重畳したラインと次のライ
ンには、変調濃度値の2倍の濃度差が生じていることに
なるので、画像読み取り装置などの装置でその形成画像
を読み取れば、より確実にその特定パターンを読み取る
ことができるようにもなる。
【0081】これによって、たとえ本実施例のようなプ
リンタを用いて紙幣等の有価証券の印刷が行なわれたと
しても、その出力結果からその偽造行為に用いられた装
置をより高い信頼性をもって割り出すことができる。こ
れは、偽造犯罪の追跡捜査をより迅速に遂行することに
大いに貢献する。
【0082】なお本実施例では、プリンタ装置を識別す
る特定のパターンの重畳は元々の入力多値画像データの
値を特定の値だけ増減させることによって行なったが本
発明はこれによって限定されるものではない。例えば、
図12に示すように、プリンタの製造番号“01101
001”の“0”の値は解像度600dpiでの形成画
像のMラインの対応画素で最低濃度値である“00
[H]”をとるよう、一方、“1”の値は形成画像の対
応画素で最大濃度値である“FF[H]”をとるように
元々の入力画像データの値を変更するとともに、このパ
ターンが重畳されたラインの次のラインには前のライン
で“00[H]”に変更したドットは“FF[H]”を
とるように、前のラインで“FF[H]”に変更したド
ットは“00[H]”をとるように変更する。このよう
に変更された多値画像データを用いて画像形成して出力
された例が図13である。
【0083】このようにすれば、プリンタの製造番号
“01101001”を表現したパターンがより鮮明と
なった濃度差として表現できるので、解像度600dp
iの画像でもより正確に安定してプリンタの製造番号の
パターンを画像として表現することができる。
【0084】また、プリンタ装置を識別する特定のパタ
ーンの重畳を行なう処理は上記の実施例以外にも、例え
ば、元々の入力多値画像データの値に従い、これらの値
を定数倍した値を元々の値から加減して得られる値に変
更するようにして行なうこともできる。
【0085】さらに、本実施例では、プリンタコントロ
ーラとプリンタエンジンとの間でやりとりされる画像信
号はYMCBKの濃度信号としたが、本発明はこれによ
って限定されるものではなく、例えば、プリンタコント
ローラからRGB画像信号を受信してプリンタエンジン
側に色変換部(RGB→YMCBK変換)を設ける構成
としてもよい。
【0086】さらにまた、カラー画像におけるプリンタ
の製造番号のパターンを重畳する色成分はY(イエロ)
が一般的であるが、これを他の色成分としてもよいし、
複数色成分についてパターンを重畳してもよい。
【0087】さらにまた、本実施例ではプリンタ装置を
特定するパターンとして8ビットのプリンタ製造番号と
したが、本発明はこれによって限定されるものではな
く、例えば、製造番号以外のもの、暗号化した符号や会
社名等でもよいし、また8ビット以上のデータ長をもつ
情報でも良い。
【0088】さらにまた、本実施例では、解像度600
dpiのPWMによる画像形成と解像度300dpiの
PWMによる画像形成が行なえるプリンタ装置を例とし
て説明したが、本発明はこれによって限定されるもので
はない。例えば、最高解像度800dpiプリンタ装置
で、PWMやディザ処理で、解像度800dpi、40
0dpi、200dpiの画像形成処理を行なえるよう
な装置でも良く、このような場合には、電子写真的に一
番安定している低解像度の200dpiで特定のパター
ンを重畳するように構成して良い。
【0089】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても良いし、1つの機器から成る装置
に適用しても良い。また、本発明はシステム或は装置に
プログラムを供給することによって達成される場合にも
適用できることは言うまでもない。
【0090】以上説明したように本発明よれば、カラー
画像形成装置を識別する情報を入力多値カラー画像信号
の一部に付加し、その情報の付加によって多値カラー画
像信号に生じる変調を補償するために、その情報が付加
された多値カラー画像信号が表現する記録媒体上におけ
る画像の近傍を表現する多値カラー画像信号にその変調
とは逆の変調を施すことができる。
【0091】これによって、形成された画像は全体とし
て何も情報が付加されていないかのように見える画像と
なり、実際の画像形成に影響を及ぼさないという利点が
ある。一方、その情報は記録媒体上に情報付加に伴う変
調と逆変調によって明瞭な濃度差をもって表現されてい
るので、例えば、特定の画像読み取り装置などを用いい
れば、確実にその情報を読み取ることができる。従っ
て、たとえ誰かが紙幣等の有価証券を偽造したとして
も、その形成画像から容易にその偽造行為を行なった装
置を割り出すことができ、犯罪の捜査の一助となる。
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高解像度で画像形成が可能な画像形成装置においても画
像形成装置の識別情報を安定して形成画像上に付加する
ことのできるカラー画像処理装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の代表的な実施例であるカラーレーザビ
ームプリンタの構成を示す側断面図である。
【図2】第1実施例に従うプリンタ1の機能構成を示す
ブロック図である。
【図3】第1実施例に従うプリンタエンジン3の機能構
成を示すブロック図である。
【図4】第1実施例の画像形成プロセスにおける垂直同
期信号(VSYNC)、水平同期信号(BD)、及び、
画像信号(VDO)のタイミングを示す図である。
【図5】信号処理部4の内部構成を示すブロック図であ
る。
【図6】信号処理部4が実行するスクリーン角なしの場
合のPWM信号生成プロセスに関連する各種制御信号の
タイムチャートである。
【図7】追跡パターン処理部53の詳細な構成を示すブ
ロック図である。
【図8】解像度600dpiの画像の各画素に対応する
多値画像データ(D0〜D7)の値と属性指定信号(PHIM
G)の値とを表す図である。
【図9】プリンタの製造番号がコード化され、これを所
定の変調濃度値で表現し入力画像に重畳した解像度60
0dpiのトナー画像を表す図である。
【図10】プリンタの製造番号がコード化され、これを
所定の変調濃度値で表現し入力画像に重畳した解像度3
00dpiのトナー画像を表す図である。
【図11】プリンタ用紙上主走査方向及び副走査方向に
関して一定の間隔で重畳されたプリンタの製造番号を表
すパターンを表す図である。
【図12】コード化されたプリンタの製造番号を入力画
像に重畳する別の例を示す図である。
【図13】図12で示された画像データを画像形成して
出力した例を示す図である。
【図14】従来のフルカラープリンタ装置の構成を示す
側断面図である。
【図15】図14で示すフルカラープリンタ装置が扱う
各種信号の流れについて示すブロック図である。
【図16】TOPSNS信号とVDO信号の関係を示す
タイミングチャートである。
【図17】従来のフルカラープリンタ装置302の機能
構成を示すブロック図である。
【図18】画像処理部305の詳細な構成を示すブロッ
ク図である。
【図19】カラー処理部351が実行するカラー信号変
換処理のタイミングチャートである。
【図20】PWM信号生成プロセスに関連する各種制御
信号のタイムチャートである。
【符号の説明】
4 信号処理部 14 CPU 20 ラインメモリ 21 γ補正部 22 D/A変換部 23、24 コンパレータ 26、27 三角波発生部 28 セレクタ 30 メモリ 53 追跡パターン処理部

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カラー画像を形成して記録媒体上に出力
    するカラー画像形成装置に画像信号を供給するカラー画
    像処理装置であって、 多値カラー画像信号を外部から入力する入力手段と、 所定の情報を前記多値カラー画像信号によって表される
    画像の一部に付加する付加手段とを有し、 前記多値カラー画像信号において、前記付加手段によっ
    て前記情報が付加された部分は、前記複数の解像度の
    内、低い解像度で画像形成を行うことを特徴とするカラ
    ー画像処理装置。
  2. 【請求項2】 更に、前記情報の付加によって前記多値
    カラー画像信号に生じる変調を補償するために、前記情
    報が付加された多値カラー画像信号が表現する前記記録
    媒体上における画像の近傍を表現する多値カラー画像信
    号に前記変調とは逆の変調を施す補償手段を有すること
    を特徴とする請求項1に記載のカラー画像処理装置。
  3. 【請求項3】 前記情報はバイナリで表現され、 前記付加手段は、 前記情報が“0”の値をもつときには、前記多値カラー
    画像信号の値から所定の値を減算する減算手段と、 前記情報が“1”の値をもつときには、前記多値カラー
    画像信号の値に所定の値を加える加算手段とを有するこ
    とを特徴とする請求項1に記載のカラー画像処理装置。
  4. 【請求項4】 前記情報はバイナリで表現され、 前記付加手段は、 前記情報が“0”の値をもつときには、前記多値カラー
    画像信号の値を前記多値カラー画像信号の取りえる最大
    値に、一方、前記情報が“1”の値をもつときには、前
    記多値カラー画像信号の値を前記多値カラー画像信号の
    取りえる最小値に変更する変更手段とを有することを特
    徴とする請求項1に記載のカラー画像処理装置。
  5. 【請求項5】 前記情報は、前記記録媒体の第1の方向
    と前記第1の方向と直角の第2の方向に関し、所定の間
    隔で特定のパターンとして表現されるように付加される
    ことを特徴とする請求項に記載のカラー画像処理装
    置。
  6. 【請求項6】 前記付加手段は、前記情報を表す前記特
    定のパターンが、前記第2の方向のM番目のラインの、
    前記第1の方向のN番目の画素から前記第1の方向にそ
    って前記記録媒体上で表現されるように、前記情報を前
    記多値カラー画像信号に付加し、 前記補償手段は、前記第2の方向のM+1番目のライン
    の、前記第1の方向のN番目の画素から前記第1の方向
    にそう画素を表現する多値カラー画像信号に、前記情報
    の付加によって前記多値カラー画像信号に生じる変調と
    は逆の変調を施すことを特徴とする請求項5に記載のカ
    ラー画像処理装置。
  7. 【請求項7】 カラー画像を形成して記録媒体上に出力
    するカラー画像形成装置に画像信号を供給するカラー画
    像処理装置におけるカラー画像処理方法であって、 多値カラー画像信号を外部から入力し、所定の情報を前
    記多値カラー画像信号によって表される画像の一部に付
    加する付加するに際し、前記多値カラー画像信号におい
    て、前記情報が付加された部分は、前記複数の解像度の
    内、低い解像度で画像形成を行うことを特徴とするカラ
    ー画像処理方法。
  8. 【請求項8】 更に、前記情報の付加によって前記多値
    カラー画像信号に生じる変調を補償するために、前記情
    報が付加された多値カラー画像信号が表現する前記記録
    媒体上における画像の近傍を表現する多値カラー画像信
    号に前記変調とは逆の変調を施すことを特徴とする請求
    項7に記載のカラー画像処理方法。
  9. 【請求項9】 前記情報はバイナリで表現され、 前記情報の付加は、 前記情報が“0”の値をもつときには、前記多値カラー
    画像信号の値から所定の値を減算し、前記情報が“1”
    の値をもつときには、前記多値カラー画像信号の値に所
    定の値を加えることを特徴とする請求項7に記載のカラ
    ー画像処理方法。
  10. 【請求項10】 前記情報はバイナリで表現され、 前記情報の付加は、 前記情報が“0”の値をもつときには、前記多値カラー
    画像信号の値を前記多値カラー画像信号の取りえる最大
    値に、一方、前記情報が“1”の値をもつときには、前
    記多値カラー画像信号の値を前記多値カラー画像信号の
    取りえる最小値に変更することを特徴とする請求項7に
    記載のカラー画像処理方法。
  11. 【請求項11】 前記情報は、前記記録媒体の第1の方
    向と前記第1の方向に直角の第2の方向に関し、所定の
    間隔で特定のパターンとして表現されるように付加され
    ることを特徴とする請求項7に記載のカラー画像処理方
    法。
  12. 【請求項12】 前記情報の付加は、前記情報を表す前
    記特定のパターンが、前記第2の方向のM番目のライン
    の、前記第1の方向のN番目の画素から前記第1の方向
    にそって前記記録媒体上で表現されるように、前記情報
    を前記多値カラー画像信号に付加し、 前記第2の方向のM+1番目のラインの、前記第1の方
    向のN番目の画素から前記第1の方向にそう画素を表現
    する多値カラー画像信号に、前記情報の付加によって前
    記多値カラー画像信号に生じる変調とは逆の変調を施す
    ことを特徴とする請求項11に記載のカラー画像処理方
    法。
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