JP3812198B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は画像形成装置に関する。より詳しくは、少なくともシアン(C)の色の画像を形成するシアン作像手段、マゼンタ(M)の色の画像を形成するマゼンタ作像手段、およびイエロー(Y)の色の画像を形成するイエロー作像手段を備え、入力された画像データに応じた画像をそれらの作像手段によって形成する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラー複写機は、一般的に白黒コピーモードを有し、白黒原稿をコピーするときはブラック(Bk)作像手段のみで原稿画像を再現することにより、生産性(単位時間当たりのコピー枚数を意味する。以下同様。)の向上と文字再現性の向上を図っている。また、原稿画像が無彩色(白黒)のみであるか有彩色(カラー)を含むかを判断して自動的に白黒モードとフルカラーモードとのいずれかを選択することにより、オペレータの手を煩わさず、同様の効果を上げるACS(自動色選択)機能も提案されている。このACS機能によれば、特にADF(自動原稿送り装置)使用時に、原稿トレイに白黒原稿とカラー原稿とが混載されたとしても、操作者がそのことを意識せずに適切なコピーが効率良く得られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のACS機能では、原稿画像が無彩色(白黒)のみであるか有彩色(カラー)を含むかの判断しているだけであるため、単色カラー原稿(有彩色が1種類のみである原稿)をコピーする場合であっても、フルカラーモードが選択されてC、M、Yの作像手段(またはこれらに加えてBk作像手段)をすべて動作させることになる。このため、生産性が低下するとともに、消耗品や消耗部材が無駄に消費されてランニングコストが高くつくという問題がある。
【0004】
そこで、この発明の目的は、必要な色の作像手段のみを動作させることができ、したがって生産性を高めるとともに、消耗品等の無駄な消費を抑えてランニングコストを低減できる画像形成装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の画像形成装置は、入力された画像データに応じた画像を作像手段によって形成する画像形成装置であって、
少なくともシアン(C)の色の画像を形成するシアン作像手段、マゼンタ(M)の色の画像を形成するマゼンタ作像手段、およびイエロー(Y)の色の画像を形成するイエロー作像手段を備え、
上記画像データに基づいて、形成すべき画像のシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の各単色画素の度数と、上記各単色画素以外の有彩色画素の度数と、無彩色画素の度数とをカウントし、これらの度数に基づいて上記形成すべき画像の色を判別し、形成すべき画像の色がシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちいずれか1色からなるとき、その色に応じて、上記作像手段のうちそれぞれシアン作像手段、マゼンタ作像手段、イエロー作像手段、マゼンタ作像手段およびイエロー作像手段、シアン作像手段およびイエロー作像手段、またはシアン作像手段およびマゼンタ作像手段のみを選択する制御手段を備え、
上記制御手段は、上記度数をカウントするとき、上記各画素のレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の3成分のデータにおけるレッド(R)データとグリーン(G)データとの差、レッド(R)データとブルー(B)データとの差、グリーン(G)データとブルー(B)データとの差が全て基準値よりも大きい場合に、その画素を上記各単色画素以外の有彩色画素であると判別する一方、上記三つの差の少なくとも一つが上記基準値よりも小さい場合に、その画素を上記各単色画素または無彩色画素であると判別することを特徴とする。
【0006】
この請求項1の画像形成装置によれば、形成すべき画像の色に応じて、必要な色の作像手段のみを動作させることができる。したがって、生産性が高まるとともに、消耗品等の無駄な消費が抑えられてランニングコストが低減される。また、この画像形成装置によれば、上記各単色画素以外の有彩色画素の度数と、上記各単色画素の度数または無彩色画素の度数とが区別されてカウントされる。したがって、上記形成すべき画像の色が精度良く判別される。また、上記基準値を任意に変更して設定することにより、複数の近似色で構成される画像を形成する場合においても生産性が高まる。
【0007】
なお、減法混色により、レッド(R)はマゼンタ(M)とイエロー(Y)、グリーン(G)はシアン(C)とイエロー(Y)、ブルー(B)はシアン(C)とマゼンタ(M)によってそれぞれ合成される。
【0008】
請求項2に記載の画像形成装置は、請求項1に記載の画像形成装置において、ブラック(Bk)の色の画像を形成するブラック作像手段を備え、上記制御手段は、上記形成すべき画像の色に応じて、上記選択した作像手段に加えて上記ブラック作像手段を選択することを特徴とする。
【0009】
この請求項2の画像形成装置によれば、上記形成すべき画像の色に応じて、さらにブラック(Bk)の色の印刷が可能となる。
【0010】
請求項3に記載の画像形成装置は、請求項1に記載の画像形成装置において、上記制御手段は、上記度数をカウントするとき、上記三つの差の少なくとも一つが上記基準値よりも小さいと判別された各画素に関して、レッド(R)データ、グリーン(G)データ、ブルー(B)データの最大値と、その画素のレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の各色のデータとの差に応じて、その画素を上記各単色画素または無彩色画素のうちのいずれかに分類することを特徴とする。
【0011】
この請求項3の画像形成装置によれば、上記各単色画素と上記無彩色画素とが区別されてカウントされる。したがって、上記形成すべき画像の色が精度良く判別される。
【0012】
請求項4に記載の画像形成装置は、請求項1に記載の画像形成装置において、上記制御手段は、上記度数をカウントするとき、上記各画素の明度データが明度上限基準よりも大きいか又は明度下限基準よりも小さい場合に、その画素を無彩色画素であると判別することを特徴とする。
【0013】
この請求項4の画像形成装置によれば、明度データが明度上限基準よりも大きいか又は明度下限基準よりも小さいような画素が無彩色画素であると判別されるので、上記形成すべき画像の色が精度良く判別される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【0015】
(1)図1は一実施形態のディジタルフルカラー複写機の全体構成を示している。この複写機は、原稿を読み取るイメージスキャナ部30と、ディジタル画像信号処理を行う画像処理部10と、イメージスキャナ部30で読み取られた原稿画像に対応した画像を用紙にフルカラーで印刷し得るプリンタ部20とを備えている。
【0016】
イメージスキャナ部30において、ガラスからなる原稿台31上に置かれた原稿は、ランプ32で照射される。原稿に反射された光はミラー33a,33b,33cに導かれ、レンズ34により3ラインのフルカラーセンサ(CCD)36上に像を結び、レッド(R),グリーン(G),ブルー(B)の3成分を持つフルカラー情報として画像処理部10に送られる。なお、スキャナモータ37を駆動することにより、第1スライダ35は速度Vで、第2スライダ40はV/2でラインセンサ36の電気的走査方向に対して垂直方向に機械的に動き、原稿全面を走査する。また、38はシェーデイング補正用の白色紙である。ADF(自動原稿送り装置)を設ける場合は、原稿抑え圧板39の代わりに、原稿台ガラス31上にADFが装着される。
【0017】
画像処理部10では、イメージスキャナ部30で読み取られた信号を電気的に処理し、マゼンタ(M),シアン(C),イエロー(Y),ブラック(Bk)の各成分に分解してプリンタ部20に送る。イメージスキャナ部30における1回の原稿走査につき、C,M,Y,Bkのうちの1成分がプリンタ部20に送られる。そして、画像再現に必要な原稿走査が全て行われることによりC,M,Y,Bkの成分が順次プリンタ部20に送られて、1回のプリントアウトが完成する(面順次転送方式)。例えば白黒原稿であれば、ACS処理(原稿画像の色を判断して必要な色の再現工程を選択する処理をいう。後に詳述する。)により、白黒(Bk)コピーモードが選択されて、Bk成分のみがプリンタ部20に送られる。また、R単色原稿であればMYコピーモードが選択されて、M成分とY成分が順次プリンタ部20に送られる。フルカラー原稿であればフルカラーモードが選択されて、C,M,Y,Bkの成分が順次プリンタ部20に送られる。
【0018】
イメージスキャナ部30より送られてくるC,M,Y,Bkの画像信号は、レーザダイオードドライブ(PHC部)で画像信号レベルに応じて半導体レーザ214を駆動変調する。この半導体レーザ214が出射したレーザ光はポリゴンミラー215、f−θレンズ216、折り返しミラー217a,217bを介して感光ドラム206上を走査する。
【0019】
感光ドラム206の周囲には、帯電チャージャ207と、作像手段としてのC,M,Y,Bkの4色のトナー現像器208a,208b,208c,208dが設けられている。帯電チャージャ207によって一様に帯電された感光ドラム206の表面上に、上記レーザ光によってC,M,Y,Bkのうち画像再現に必要な或る色のための静電潜像が形成される。そして、4色の現像器208a,208b,208c,208dのうち対応する色の現像器がその静電潜像をトナーで現像する。給紙ユニット201a,201b,201cのいずれか一つから用紙搬送用タイミングローラ203を通って給紙されてきた用紙を吸着チャージャ204によって転写ドラム202に巻き付け、感光ドラム206上に現像されたトナー像を転写チャージャ205によってその用紙に転写する。このようにしてC,M,Y,Bkのうち画像再現に必要な色すべてが順次用紙に転写された後、その用紙は分離チャージャ209a,209bおよび分離爪220によって転写ドラム202から分離され、定着ローラ210a,210bを通過して排紙トレー211上に排出される。
【0020】
なお、218,219は転写ドラム202の基準位置を検出するための基準位置センサを示している。
【0021】
(2)図2および図3は上記画像処理部10のブロック構成を示している。
【0022】
既に述べたように、イメージスキャナ部30では、原稿面からの反射光を縮小光学系によってCCD36上に結像することによって、R,G,Bの各色分解情報に光電変換されたアナログ信号が得られる。
【0023】
A/D変換部301は、そのCCD36が出力した400DPIの画像データをA/D変換して、R,G,Bの色ごとに8ビット(256階調)のデジタルデータを出力する。このA/D変換後のデータをR,G,Bデータと呼ぶ。
【0024】
シェーディング補正部302は、R,G,Bデータの主走査方向の光量ムラをなくすためのシェーディング補正を行う。すなわち、原稿読み取りに先だって、シェーディング補正用の白色板38を読み取って得られたデータを内部のシェーディングメモリに基準データとして格納しておき、逆数に変換した後、原稿を読み取って得られたデータに乗算する。このシェーディング補正は、R,G,Bデータ毎に独立して行われる。
【0025】
ライン間補正部303は、R,G,Bの各センサチップのスキャン方向の読み取り位置を合わせるために、内部のフィールドメモリを用いて、スキャン速度(副走査側の変倍率)に応じて各色データをライン単位でディレイ制御する。
【0026】
なお、上記CCD36、A/D変換部301、シェーディング補正部302、ライン間補正部303の動作タイミングはタイミング制御部350によって制御される。
【0027】
変倍・移動処理部304は、R,G,Bデータ毎に変倍用のラインメモリ305を2個用いて、1ライン毎に入出力を交互に行い、その書き込みタイミングと読みだしタイミングを独立して制御することで主走査方向の変倍・移動制御を行う。この制御において、変倍率に応じて縮小側では書き込み前に、拡大側では読みだし後に補間処理を行い、画像の欠損やがたつきを防止している。また、この制御によって、イメージリピート処理や拡大連写処理、鏡像処理を行う。
【0028】
ヒストグラム生成部306は、原稿情報を予備スキャンして得られたライン間補正後のR,G,Bデータから明度信号を生成して、原稿画像を構成する各色の画素のヒストグラム(度数分布)等を作成する。このヒストグラム生成部306の構成および動作の詳細については後述する。
【0029】
HVC変換部307は、変倍・移動処理部304が出力したR,G,Bデータを明度信号(Vデータ)と色差信号(Cr,Cbデータ)に一旦変換する。
【0030】
編集処理部309は、HVC変換部307が出力したV,Cr,Cbデータを受けて、オプションであるエディタの指定に基づいて、カラーチェンジや閉ループ領域検出による色づけなどの編集作業を行う。
【0031】
紙幣認識部310は、HVC変換部307が出力したV,Cr,Cbデータに基づいて、原稿台ガラス31上に置かれた原稿が、紙幣や有価証券などの法律上コピーが禁止されているものであるか否かを判断し、その結果に基づいてコピー禁止命令を表す信号を発生する。
【0032】
画像インターフェイス部330は、様々なイメージデータの色信号インターフェイス(I/F)に対応するため、V,Cr,Cb信号をR,G,B信号や汎用色空間であるX,Y,Z信号やL*,a*,b*信号などに変換したり、逆に外部装置から転送されてくる画像データをV,Cr,Cb信号に変換する機能を有している。そして、この画像インターフェイス部330は、HVC変換部307が出力したV,Cr,Cbデータを、ディレイメモリ(A)308、第1画像セレクタ311を介して受けて、イメージデータとして外部装置50へ転送する。さらにプリンタ部20に転送されるC,M,Y,Bkデータを外部装置50へ転送したり、外部装置50からのC,M,Y,Bk信号を受けて、プリンタ部20へ転送することもできる。
【0033】
画像合成部313は、画像インターフェイス部330と編集処理部309とのいずれかから出力されたV,Cr,Cbデータを第2画像セレクタ312を介して受けたとき、そのV,Cr,CbデータをHVC変換部307からディレイメモリ(A)308を介して受けた原稿データ(V,Cr,Cbデータ)と画像合成(はめ込み・文字合成)する。
【0034】
HVC調整部314は、画像合成部313が出力したV,Cr,Cbデータに対して、操作パネルの指定およびCPU300を介したHVC調整制御部505の制御に従って、明度(V:明るさ)、色相(H:色合い)、彩度(C:あざやかさ)という人間の3感覚に対応した画像調整を行う。この画像調整はH,V,C毎に独立して行われる。
【0035】
AE処理部315は、HVC調整部314が出力したV,Cr,Cbデータを受けて、ヒストグラム生成部306で得られた情報に基づいて明度成分Vを補正して、原稿の下地レベルを制御して設定する。このAE処理については後に詳述する。
【0036】
逆HVC変換部316は、AE処理部315が出力したV,Cr,Cbデータを再びR,G,Bデータにデータ変換する。
【0037】
LOG補正部317は、逆HVC変換部316で再変換されたR,G,Bデータを濃度データ(DR,DG,DB)に変換する。一方、モノクロデータ生成部320は、R,G,Bデータから明度データを作成後、モノクロ再現用の階調データ(DV)を生成する。
【0038】
UCR/BP処理部318は、R,G,Bデータの最大値と最小値の差(MAX(R,G,B)−MIN(R,G,B))を原稿彩度情報とし、DR,DG,DBの最小値(MIN(DR,DG,DB))を原稿下色成分とする。そして、それらの値に応じたUCR・BP処理(下色除去・墨加刷)を行って、DR,DG,DBデータからC0,M0,Y0,Bkデータを作成する。
【0039】
マスキング処理部319は、UCR/BP処理部318が出力したC,M,Yデータ(C0,M0,Y0)をプリンタ部20のカラートナーに応じた色再現用のC,M,Yデータに変換するため、色補正用マスキング演算処理を行う。
【0040】
色データ選択部321は、操作パネルの指定あるいは後述するACS処理によって白黒コピーモードが設定された場合、モノクロ用のDVデータを出力する。フルカラーモードが設定された場合は、C,M,Y再現工程時にはマスキング演算処理データ(C,M,Yデータ)を、Bk再現工程時にはBP処理データ(Bkデータ)をそれぞれ選択して出力する。
【0041】
領域判別部324は、R,G,Bデータの最小値(MIN(R,G,B))とR,G,Bデータの最大値と最小値の差(MAX(R,G,B)−MIN(R,G,B))とに基づいて、黒文字判別や網点判別などの判別処理を行い、その結果(JD信号)と補正データ(USM信号)とを出力する。また、画像文字領域の再現性と画像の粒状性とを両立するため、プリンタ部20へ画像再現周期を可変するためのLIMOS信号を出力する。
【0042】
MTF補正部325は、色データ選択部321からディレイメモリ(B)322を介して入力されたC,M,Y,Bkデータに対して、領域判別部324が出力した判別結果からエッジ強調・色にじみ補正・スムージング処理などの補正を行う。
【0043】
カラーバランス調整部326は、操作パネルを通して入力された濃度レベル情報に応じて、γカーブやC,M,Y,Bkのカラーバランスを調整する。
【0044】
このように様々な補正を受けたC,M,Y,Bkデータが、階調再現方法を切り替えるためのLIMOS信号とともにプリンタ部20へ転送される。この結果、プリンタ部20では400DPI・256階調のコピー画像が得られる。
【0045】
(3)図4は上記ヒストグラム生成部306のブロック構成を示している。
【0046】
このヒストグラム生成部306は、明度作成部361と、色判別部362と、有彩色判別部363と、第1、第2および第3ヒストグラムメモリ371,372,373と、サンプリング間隔決定回路634を備えている。
【0047】
明度作成部361は、ライン間補正部303(図2)から入力されたR,G,Bデータ(それぞれR37−30,G37−30,B37−30と呼ぶ。)に基づいて明度信号VH7−0を作成する。具体的には、人間の比視感度(明るさ)を考慮した次式(1)に従って明度信号VH7−0を算出する。
【0048】
VH=0.33203125*R+0.59765625*G+0.07031250*B …(1)
この明度信号VH7−0は第1ヒストグラムメモリ371にアドレスとして入力される。アドレスが入力されると、第1ヒストグラムメモリ371では、そのアドレス内のヒストグラムデータを読み出し、論理回路374によってそのヒストグラムデータに+1を加えて、再び同じアドレスに書き込む。分かるように、第1ヒストグラムメモリ371のアドレスADRが階調レベルを表し、ヒストグラムデータが各階調レベルにある画素の度数(個数)を表している。なお、第1ヒストグラムメモリ371の動作は8ビットを1周期とするリードモデファイライトサイクルとなる。
【0049】
色判別部362は、ライン間補正部303(図2)から入力されたR,G,Bデータ(R37−30,G37−30,B37−30)、明度作成部361から入力された明度信号VH7−0、およびCPU300より与えられる基準値SREF7−0,VHREF7−0,VLREF7−0に基づいて、図7に示すように各画素ごとの色判別結果を表す信号SC2−0(2値信号SC2,SC1,SC0の3桁からなる)を出力する。図7から分かるように、信号SC2−0の値「0」は、判別した色がR,G,Y,B,M,C以外の有彩色であることを表している。信号SC2−0の値「1」、「2」、「3」、「4」、「5」、「6」は、それぞれ判別した色がR,G,Y,B,M,Cの単色であることを表している。信号SC2−0の値「7」は、判別した色が無彩色であることを表している。
【0050】
具体的に図5に示すように、色判別部362は論理回路401−420によって構成されている。論理回路401はR,G,Bデータ(R37−30,G37−30,B37−30)を受けて、その中の最大値を出力する。論理回路402はR,G,Bデータの最大値とRデータとの差、論理回路403はR,G,Bデータの最大値とGデータとの差、論理回路404はR,G,Bデータの最大値とBデータとの差をそれぞれ出力する。論理回路405は、入力されたR,G,BデータにおけるRデータとGデータとの差、RデータとBデータとの差、GデータとBデータとの差をそれぞれ絶対値で出力する。論理回路416は、入力された明度VH7−0と明度上限基準値VHREF7−0、明度下限基準値VLREF7−0との大小をそれぞれ比較し、それらの比較結果を表す信号を出力する。
【0051】
i)まず、入力された明度VH7−0が明度上限基準値VHREF7−0よりも大きいか又は明度下限基準値VLREF7−0よりも小さい場合は、論理回路416の出力のいずれかが「1」となる結果、OR回路417の出力が「1」となって、OR回路418−420の出力がいずれも「1」となる。すなわち、判別結果SC2−0として無彩色を表す「7」を出力する。無彩色と判断する理由は、この場合は色成分が含まれていたとしても、人間の目では白もしくは黒と認識されるからである。
【0052】
ii)一方、入力された明度VH7−0が明度上限基準値VHREF7−0と明度下限基準値VLREF7−0との間にあり、かつ入力されたR,G,BデータにおけるRデータとGデータとの差、RデータとBデータとの差、GデータとBデータとの差が全て基準値SREF7−0よりも大きい場合は、OR回路417の出力が「0」になり、かつ論理回路409−411の出力がいずれも「1」となってNAND回路412の出力が「0」、AND回路413−415の出力がいずれも「0」となる結果、OR回路418−420の出力がいずれも「0」となる。すなわち、判別結果SC2−0としてR,G,Y,B,M,C以外の有彩色を表す「0」を出力する。
【0053】
iii)入力された明度VH7−0が明度上限基準値VHREF7−0と明度下限基準値VLREF7−0との間にあり、かつ入力されたR,G,BデータにおけるRデータとGデータとの差、RデータとBデータとの差、GデータとBデータとの差の少なくとも一つが基準値SREF7−0よりも小さい場合は、R,G,Y,B,M,Cのいずれか又は無彩色であると判断できる。この場合、OR回路417の出力が「0」になり、かつ論理回路409−411の出力の少なくとも一つが「0」となってNAND回路412の出力が「1」となっている。この場合において、R,G,Bデータの最大値とR,G,B各色のデータとの差が基準値SREF7−0よりも小さいときは、当該画素がその色成分を含むことになる。例えばR,G,Bデータの最大値とRデータとの差のみが基準値SREF7−0よりも小さいときは、論理回路406の出力が「1」、論理回路407,408の出力が「0」となる結果、AND回路413の出力が「1」、AND回路414,415の出力が「0」となり、OR回路418の出力が「1」、OR回路419,420の出力が「0」となる。すなわち、判別結果SC2−0としてRを表す「1」を出力する。また、例えばR,G,Bデータの最大値とRデータとの差およびR,G,Bデータの最大値とGデータとの差のみが基準値SREF7−0よりも小さいときは、論理回路406,407の出力が「1」、論理回路408の出力が「0」となる結果、AND回路413,414の出力が「1」、AND回路415の出力が「0」となり、OR回路418,419の出力が「1」、OR回路420の出力が「0」となる。すなわち、判別結果SC2−0としてYを表す「3」を出力する。また、R,G,Bデータの最大値とRデータとの差、R,G,Bデータの最大値とGデータとの差、R,G,Bデータの最大値とBデータとの差の全てが基準値SREF7−0よりも小さいときは、論理回路406,407,408の出力がいずれも「1」となる結果、AND回路413,414,415の出力がいずれも「1」となり、OR回路418,419,420の出力がいずれも「1」となる。すなわち、判別結果SC2−0として無彩色を表す「7」を出力する。
【0054】
この色判別部362の判別結果SC2−0は、図4中に示す第2ヒストグラムメモリ372にアドレスとして入力される。アドレスが入力されると、第2ヒストグラムメモリ372では、そのアドレス内のヒストグラムデータを読み出し、論理回路375によってそのヒストグラムデータに+1を加えて、再び同じアドレスに書き込む。これにより、第2ヒストグラムメモリ372には、無彩色画素、R、G、B、C、M、Yの各単色画素、上記各単色画素以外の有彩色画素のアドレスにそれぞれヒストグラムデータ(度数)が書き込まれる。
【0055】
有彩色判別部363は、論理回路501−503からなり、原稿画像中の有彩色画素を検出する。すなわち、論理回路501によって、入力されたR,G,Bデータにおいて最大値MAX(R,G,B)を与える色と最小値MIN(R,G,B)を与える色とを検出する。そして、論理回路502,503によって、それらの差(MAX(R,G,B)−MIN(R,G,B))が基準値SREF7−0よりも大きいとき、第3ヒストグラムメモリ373ヘの書き込みを許可する一方、それらの差(MAX(R,G,B)−MIN(R,G,B))が基準値SREF7−0よりも小さいとき、第3ヒストグラムメモリ373ヘの書き込みを禁止する信号/WEを出力する。第3ヒストグラムメモリ373には、第1ヒストグラムメモリ371と同様に、明度作成部361が作成した明度信号VH7−0がアドレスとして入力される。アドレスが入力されると、第3ヒストグラムメモリ373では、そのアドレス内のヒストグラムデータを読み出し、論理回路375によってそのヒストグラムデータに+1を加えて、再び同じアドレスに書き込む。したがって、第3ヒストグラムメモリ373には、各階調レベル(明度)にある有彩色画素のヒストグラムデータ(度数)が書き込まれる。
【0056】
なお、操作パネルから入力された動作モード等に応じて、ヒストグラム生成部306に入力する基準値SREFを変更して設定することによって、いわゆる近似色の丸め込みレベルを変更できる。
【0057】
サンプリング間隔決定回路364は、CPU300が出力するサンプリング間隔設定値に基づいて、第1、第2および第3ヒストグラムメモリ371,372,373にアドレス(したがってヒストグラムデータ)を取り込むべき間隔(間引き率)を決定している。サンプリングを行う理由は、原稿サイズ(最大A3)の全ドットのヒストグラムを作成するものとすると、最大32Mbit(メガビット)という膨大なメモリ容量を必要とするためである。よって、図6(b)中に○印で示すように、主走査方向に関して8ドットにつき1ドット、副走査方向に関して4ドットにつき1ドットの割合で適度にサンプリングを行って、1Mbitのメモリ容量で足りるようにしている。なお、1ドットの寸法は縦横とも63.5μmである。
【0058】
さらに、予備スキャン前に原稿サイズが検出されており、主走査方向の原稿エリアを示す信号/HDと副走査方向の原稿エリアを示す信号/VD(図6(a)を参照)が、サンプリング間隔決定回路364に入力される。サンプリング間隔決定回路364は、それらの信号/HDおよび/VDが有効なエリア29(図6(a)中に斜線を付した領域)内でしか、ヒストグラムの生成を許可しない。なお、/TGは主走査同期信号であり、1ライン毎の周期を持つ。VCLKは、画像データの同期クロックである。
【0059】
また、R,G,Bデータに基づいてヒストグラムを作成するのではなく、明度信号VH7−0データに基づいてヒストグラムを作成している理由は、AE処理部315が明度信号と色差信号とに分離したデータに対して処理を行うようになっているからである(後述)。
【0060】
(4)さて、制御手段としてのCPU300は、予備スキャン開始前に、第1、第2および第3ヒストグラムメモリ371,372,373の全てのアドレスにデータ「00000」を書き込んで初期化する。また、CPU300は、予備スキャン終了時点で、第1ヒストグラムメモリ371から各階調の度数データ、第2ヒストグラムメモリ372から各色の度数データ、第3ヒストグラムメモリ373から各階調の有彩色度数データを読み出す。読み出された各度数データは、以下に詳細に述べるACS処理、下地カラー除去ACS処理およびAE処理に用いられる。
【0061】
(5)図8および図9は、CPU300によるACS処理のフローを示している。
【0062】
このACS処理は、原稿画像を再現するのに必要なトナー色の再現工程、言いかえれば図1中に示したシアン(C)現像器208a,マゼンタ(M)現像器208b,イエロー(Y)現像器208c,ブラック(Bk)現像器208dの4色の現像器うち必要な色の現像器のみを選択する処理である。
【0063】
なお、図8,図9中のh2(n)は第2ヒストグラムメモリ372のアドレスnの度数、すなわち色判別結果SC2−0で指定される色の画素(ドット)数を表している。h1(n)は第1ヒストグラムメモリ371のアドレスnの度数、すなわち明度が第n階調レベルにあるような画素の数を表している。
【0064】
i)まず第2ヒストグラムメモリ372の全ての度数W1と、第1ヒストグラムメモリ371の高明度部(基準階調レベルμ以上のもの)の度数W2を求める(S1,S2)。ここでW1は原稿画像内の総ドット(画素)数に相当し、W2は原稿内の下地(白地)のドット数に相当する。次に第2ヒストグラムメモリ372よりRGBCMY単色以外の有彩色の度数であるh2(0)を総ドット数W1で除算し、この計算結果が基準値Tより大きければ(S103でYES)、原稿内にCMY全ての色成分が含まれていることから、CMYBk全ての再現工程を行うように設定する(S104)。
【0065】
ii)一方、h2(0)/W1が基準値T以下であれば(S103でNO)、ステップS105に進んでR単色のドット数h2(1)をW1で除算する(S105)。この計算結果が基準値Tよりも大きければ(S105でYES)、原稿内にR(MY)成分が含まれている。その場合、続いてG単色のドット数h2(2)をW1で除算し、この計算結果が基準値Tよりも大きければ(S106でYES)、原稿内にさらにG(CY)成分が含まれていることになる。このため、CMYBk全ての再現工程が必要となるので、CMYBk全ての再現工程を行うように設定する(S104)。同様に、B単色のドット数h2(4)をW1で除算して得られた結果が基準値Tよりも大きければ(S107でYES)、原稿内にさらにB(CM)成分が含まれていることになり、CMYBk全ての再現工程が必要となるのでCMYBk全ての再現工程を行うように設定する(S104)。また、C単色のドット数h2(6)をW1で除算して得られた結果が基準値Tよりも大きければ(S108でYES)、原稿内にさらにC成分が含まれていることになり、CMYBk全ての再現工程が必要となるのでCMYBk全ての再現工程を行うように設定する(S104)。一方、原稿内にR(MY)成分のみ含まれている場合は(S105でYES,S106でNO,S107でNO,S108でNO)、原稿内の無彩色ドット数h2(7)が下地(白地)ドット数W2より小さければ(S109でYES)、ブラック成分が原稿内に含まれていないのでMY再現工程を設定し(S110)、h2(7)がW2以上であれば、ブラック成分が原稿内に含まれているのでMYBk再現工程を設定する(S111)。
【0066】
iii)ステップS105でR成分が含まれていないと判断された場合は(S105でNO)、ステップS112に進んで、G単色のドット数h2(2)をW1で除算して得られた結果が基準値Tよりも大きいか否か、すなわち原稿内にG(CY)成分が含まれているか否かを判断する。原稿内にG(CY)成分が含まれている場合(S112でYES)、B単色のドット数h2(4)をW1で除算して得られた結果が基準値Tよりも大きいか否か、すなわち原稿内にB(CM)成分が含まれている否かを判断する(S113)。原稿内にさらにB(CM)成分が含まれていれば(S113でYES)、CMYBk全ての再現工程が必要となるのでCMYBk全ての再現工程を行うように設定する(S104)。同様に、M単色のドット数h2(5)をW1で除算して得られた結果が基準値Tよりも大きければ(S114でYES)、原稿内にさらにM成分が含まれていることになり、CMYBk全ての再現工程が必要となるのでCMYBk全ての再現工程を行うように設定する(S104)。一方、原稿内にG(CY)成分のみ含まれている場合は(S112でYES,S113でNO,S114でNO)、原稿内の無彩色ドット数h2(7)が下地(白地)ドット数W2より小さければ(S115でYES)、ブラック成分が原稿内に含まれていないのでCY再現工程を設定し(S116)、h2(7)がW2以上であればブラック成分が原稿内に含まれているのでCYBk再現工程を設定する(S117)。
【0067】
iv)ステップS112でG成分が含まれていないと判断された場合は(S112でNO)、ステップS118に進んで、B単色のドット数h2(4)をW1で除算して得られた結果が基準値Tよりも大きいか否か、すなわち原稿内にB(CM)成分が含まれている否かを判断する。原稿内にB(CM)成分が含まれている場合(S118でYES)、Y単色のドット数h2(3)をW1で除算して得られた結果が基準値Tよりも大きいか否か、すなわち原稿内にY成分が含まれている否かを判断する(S119)。原稿内にさらにY成分が含まれていれば(S119でYES)、CMYBk全ての再現工程が必要となるのでCMYBk全ての再現工程を行うように設定する(S104)。一方、原稿内にB(CM)成分のみ含まれている場合は(S118でYES,Sl19でNO)、原稿内の無彩色ドット数h2(7)が下地(白地)ドット数W2より小さければ(S120でYES)、ブラック成分が原稿内に含まれていないのでCM再現工程を設定し(S121)、h2(7)がW2以上であれば、ブラック成分が原稿内に含まれているのでCMBk再現工程を設定する(S122)。
【0068】
v)ステップS118でB成分が含まれていないと判断された場合は(S118でNO)、ステップS123に進んで、Y単色のドット数h2(3)をW1で除算して得られた結果が基準値Tよりも大きいか否か、すなわち原稿内にY成分が含まれている否かを判断する。また、M単色のドット数h2(5)をW1で除算して得られた結果が基準値Tよりも大きいか否か、すなわち原稿内にM成分が含まれている否かを判断する(S124)。さらに、C単色のドット数h2(6)をW1で除算して得られた結果が基準値Tよりも大きいか否か、すなわち原稿内にC成分が含まれている否かを判断する(S125,S126)。CMY全ての成分が含まれている場合は(S124でYES,S125でYES)、CMYBk全ての再現工程が必要となるのでCMYBkモードを設定する(S104)。MY成分が含まれている場合は(S124でYES,S125でNO)、上述のMY成分が含まれている場合の処理(S109)を行い、CY成分が含まれている場合は(S124でNO,S126でYES)、上述のCY成分が含まれているときの処理(S115)を行う。一方、原稿内にカラー成分としてY成分のみが含まれている場合は(S124でNO,S126でNO)、原稿内の無彩色ドット数h2(7)が下地(白地)ドット数W2より小さければ(S127でYES)、ブラック成分が原稿内に含まれていないのでY再現工程を設定し(S128)、h2(7)がW2以上であれば、ブラック成分が原稿内に含まれているのでYBk再現工程を設定する(S129)。
【0069】
vi)ステップS123でY成分が含まれていないと判断された場合は(S123でNO)、ステップS130に進んで、M単色のドット数h2(5)をW1で除算して得られた結果が基準値Tよりも大きいか否か、すなわち原稿内にM成分が含まれている否かを判断する。また、C単色のドット数h2(6)をW1で除算して得られた結果が基準値Tよりも大きいか否か、すなわち原稿内にC成分が含まれている否かを判断する(S131)。原稿内にCM成分が含まれている場合(S130でYES,S131でYES)、上述のCM成分が含まれている場合の処理(S120)を行う。一方、原稿内にカラー成分としてM成分のみが含まれている場合は(S131でNO)、原稿内の無彩色ドット数h2(7)が下地(白地)ドット数W2より小さければ(S132でYES)、ブラック成分が原稿内に含まれていないのでM再現工程を設定し(S133)、h2(7)がW2以上であれば、ブラック成分が原稿内に含まれているのでMBk再現工程を設定する(S134)。
【0070】
vii)ステップS130でM成分が含まれていないと判断された場合は(S130でNO)、ステップS135に進んで、C単色のドット数h2(6)をW1で除算した結果が基準値Tよりも大きいか否か、すなわちC成分が含まれているか否かを判断する。C成分が含まれている場合は(S135でYES)、原稿内の無彩色ドット数h2(7)が下地(白地)ドット数W2より小さければ(S136でYES)、ブラック成分が原稿内に含まれていないのでC再現工程を設定し(S137)、h2(7)がW2以上であれば、ブラック成分が原稿内に含まれているのでCBk再現工程を設定する(S138)。
【0071】
viii)一方、ステップS135でC成分が含まれていない場合は(S135でNO)、原稿内に全くカラー成分が含まれていないのでBk再現工程を設定する(S139)。
【0072】
以上に説明したACS処理により、原稿画像の色に応じて、必要な色のみの画像再現工程を自動的に選択できる。したがって、白黒原稿、CMYRGBのいずれかの単色カラー原稿、CMYRGBのいずれかとブラックとの2色原稿について、不要な画像再現工程を省略できる。したがって、生産性を高めるとともに、消耗品等の無駄な消費を抑えてランニングコストを低減することができる。また、ADF(自動原稿送り装置)を備えた場合、その原稿トレイ上に白黒原稿、単色カラー原稿、2色原稿などの各種原稿が混載されたとしても、CPUが自動的に必要な色のみの画像再現工程を選択するので、操作者は原稿の色について何ら意識することなく、適切なコピープリントを高速に得ることができる。また、操作パネルから入力された動作モード等に応じて、ヒストグラム生成部306に入力する基準値SREFを変更して設定することによって、いわゆる近似色の丸め込みレベルを変更した場合、さらに生産性を高めることができる。
【0073】
なお、形成すべき画像の色が2色(又は3色)からなるときでも、作像手段を選択するようにしても良い。例えば、形成すべき画像がMとRとからなるとき、マゼンタ(M)作像手段とイエロー(Y)作像手段を選択すれば良い。また、形成すべき画像がMとYとRとからなるときも、マゼンタ(M)作像手段とイエロー(Y)作像手段を選択すれば良い。
【0074】
(6)図10はCPU300による下地カラー除去ACS処理のフローを示している。
【0075】
この下地カラー除去ACS処理は、カラー下地に白黒画像が乗っているような原稿(下地が有彩色(カラー)で下地以外には有彩色成分が含まれていないものを指す。以下「カラー下地白黒原稿」と呼ぶ。)を白黒原稿であるとみなして、原稿の下地カラーを無視してBk再現工程のみを設定する処理である。比較的簡単な処理であるから、前述した通常のACS処理の前に実行するのが望ましい。
【0076】
i)まず、第1ヒストグラムメモリ371および第3ヒストグラムメモリ373について、アドレスV=255からV=136へそれぞれ順に度数h1(V),h3(V)の極大値を探して、その極大値を与える階調レベル(極大値階調レベル)H1、H3を抽出し、各極大値階調レベルH1,H3周辺(例えばH1±8、H3±8の階調範囲)の度数V1max,V3maxを求める(S201)。
【0077】
ii)次に、第2ヒストグラムメモリ372における有彩色度数h2(n)(n=0−6)の総和VCを求める(S202)。
【0078】
iii)上記H1とH3との差が基準値SH以内であり(S203でYES)、V1maxとV3maxとの差が基準値SV以内であり(S204でYES)、かつV1maxとVCとの差が基準値SV以内である場合(S205でYES)、カラー下地白黒原稿であると判断できる。この場合、Bk再現工程のみを設定する(S206)。一方、ステップS203〜S205において、いずれかの条件が満たされない場合は、カラー下地白黒原稿ではないと判断できるため、通常のACS処理を実行する(S207)。
【0079】
このようにした場合、カラー下地白黒原稿について、前述した通常のACS処理を実行するまでもなく、自動的にBk再現工程(白黒コピーモード)が選択される。したがって、さらに生産性を高めるとともに、消耗品等の無駄な消費を抑えてランニングコストを低減することができる。
【0080】
なお、この下地カラー除去ACS処理による原稿がカラー下地白黒原稿であるか否かの判断結果は、次に述べるAE処理にも反映される。
【0081】
(7)図11は、図3中に示したAE処理部315と、このAE処理部315の入力側、出力側にそれぞれ設けられたHVC調整部314、逆HVC調整部316のブロック構成を模式的に示している。
【0082】
これらを設けている理由は次のとおりである。すなわち、従来のフルカラー複写機では、フルカラーモードでAE処理(原稿下地レベルを自動的に最適制御する処理)を行うと、原稿とコピーとの間で色合いが異なるものになってしまう恐れがあるため、AE処理を行うのはモノクロモード(Bkモード)に限っていた。しかし、フルカラーモードでも黒文字判別のような処理が導入されて、白黒・カラー混在原稿をコピー処理する時代になると、いわゆる裏写り防止などのため、AE処理を行う必要性が強くなってきた。そこで、本複写機では、フルカラー原稿の色合いを変化させず、かつ白黒/カラー部分を意識せずに原稿下地レベルを自動的に制御すべく、上述のAE処理部315、HVC調整部314および逆HVC調整部316を設けている。
【0083】
HVC調整部314は、入力されたV,Cr,Cbデータ(V37−30,Cr37−30,Cb37−30)に対して、図10中に示す3行3列の行列によって1次変換を行い、得られたV,Cr,Cbデータ(V47−40,Cr47−40,Cb47−40)を出力する。
【0084】
AE処理部315は、HVC調整部314が出力したV,Cr,Cbデータ(V47−40,Cr47−40,Cb47−40)をCPU300の指示に基づいて補正するための第1AEテーブル501、第2AEテーブル502および第3AEテーブル503を備えている。第1AEテーブル501によれば後述する計算式に従って明度が補正される。一方、第2AEテーブル502および第3AEテーブル503は、それぞれ入力された色差成分Cr,Cbデータをそのまま出力する。したがって、AE処理(下地レベル調整)によって、原稿画像とコピー画像との間で色合いが変わるのを防止することができる。
【0085】
セレクタ504は、上記補正前のV,Cr,Cbデータ(V47−40,Cr47−40,Cb47−40)と、第1、第2および第3AEテーブル501,502,503による補正後のデータとを受けて、操作パネル等からの指示(−AESLUE信号)に応じていずれかのデータを選択して出力するようになっている。この例では、第1、第2および第3AEテーブル501,502,503による補正後のデータを出力するものとする。
【0086】
逆HVC変換部316は、AE処理部315がセレクタ504を介して出力したV,Cr,Cbデータ(V57−50,Cr57−50,Cb57−50)に対して、図10中に示す3行3列の行列によって1次変換を行い、R,G,Bデータ(R67−60,G67−60,B67−60)として出力する。
【0087】
上述のAE処理部315における第1AEテーブル501を用いた明度成分(V47−40)の補正は、原稿の種類に応じて次のようにして行う。
【0088】
(A)原稿が白黒若しくはカラー下地白黒原稿であると判断したこの場合
この場合、第1ヒストグラムメモリ371における明度ヒストグラムは、図12(a)に例示するように、下地に対応する高明度側の度数ピークH1aと、本来の原稿画像に対応する低明度側の度数ピークH1bとを持つことが多い。そこで、明度成分(V47−40)が表す補正前の明度をVin、補正後の明度をVoutとしたとき、次式(2)に従って明度を補正する。
【0089】
Vout={265/(Va−8−Vb)}×(Vin−Vb)…(2)
ここで、Va,Vbはそれぞれ度数ピークH1a,H1bを与える階調レベルを表している。このようにした場合、図12(b)に示すように、高明度側の度数ピークH1aはより高明度側へ移動する一方、低明度側の度数ピークH1bはより低明度側へ移動する。したがって、コントラストを高めて、いわゆる裏写りを防止することができる。なお、式(2)の分母における(−8)は、度数ピークH1aを十分に高明度側へ移動させるためのマージンを意味しており、変更可能である(後述する式(3)でも同様。)。
【0090】
(B)原稿がカラー原稿(カラー下地白黒原稿を除く。)であると判断した場合
この場合も、第1ヒストグラムメモリ371における明度ヒストグラムは、図12(c)に例示するように、下地に対応する高明度側の度数ピークH1a′と、本来の原稿画像に対応する低明度側の度数ピークH1b′とを持つことが多い。そこで、明度成分(V47−40)が表す補正前の明度をVin、補正後の明度をVoutとしたとき、次式(3)に従って明度を補正する。
【0091】
Vout=(265/Va−8)×Vin …(3)
ここで、Vaは度数ピークH1a′を与える階調レベルを表している。このようにした場合、図12(d)に示すように、高明度側の度数ピークH1a′は高明度側へ大きく移動する一方、低明度側の度数ピークH1b′はあまり移動しない。したがって、本来の原稿画像をあまり変化させることなく、下地の階調レベルを明るく最適化することができる。
【0092】
このように、このAE処理では、ヒストグラム生成部306で得られた情報に基づいてAEレベルを制御しているので、コピーモードの種類にかかわらず下地レベルを自動的に調整することができる。
【0093】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の画像形成装置によれば、形成すべき画像の色に応じて、必要な色の作像手段のみを動作させることができる。したがって、生産性を高めることができるとともに、消耗品等の無駄な消費を抑えてランニングコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施形態の画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図2】 画像処理部のブロック構成を示す図である。
【図3】 画像処理部のブロック構成を示す図である。
【図4】 ヒストグラム生成部の構成を示す図である。
【図5】 色判定部の構成を示す図である。
【図6】 上記ヒストグラム生成部におけるサンプリング方法を模式的に示す図である。
【図7】 色判定部の出力と判定した色とを対応させて示す図である。
【図8】 ACS処理のフローを示す図である。
【図9】 ACS処理のフローを示す図である。
【図10】 下地カラー除去ACS処理のフローを示す図である。
【図11】 AE処理部のブロック構成を示す図である。
【図12】 AE処理前後の明度ヒストグラムを示す図である。
【符号の説明】
10 画像処理部
208a シアン(C)現像器
208b マゼンタ(M)現像器
208c イエロー(Y)現像器
208d ブラック(Bk)現像器
300 CPU
306 ヒストグラム生成部
315 AE処理部
361 明度作成部
362 色判別部
363 有彩色判別部
371 第1ヒストグラムメモリ
372 第2ヒストグラムメモリ
373 第3ヒストグラムメモリ
Claims (4)
- 入力された画像データに応じた画像を作像手段によって形成する画像形成装置であって、
少なくともシアン(C)の色の画像を形成するシアン作像手段、マゼンタ(M)の色の画像を形成するマゼンタ作像手段、およびイエロー(Y)の色の画像を形成するイエロー作像手段を備え、
上記画像データに基づいて、形成すべき画像のシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の各単色画素の度数と、上記各単色画素以外の有彩色画素の度数と、無彩色画素の度数とをカウントし、これらの度数に基づいて上記形成すべき画像の色を判別し、形成すべき画像の色がシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちいずれか1色からなるとき、その色に応じて、上記作像手段のうちそれぞれシアン作像手段、マゼンタ作像手段、イエロー作像手段、マゼンタ作像手段およびイエロー作像手段、シアン作像手段およびイエロー作像手段、またはシアン作像手段およびマゼンタ作像手段のみを選択する制御手段を備え、
上記制御手段は、上記度数をカウントするとき、上記各画素のレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の3成分のデータにおけるレッド(R)データとグリーン(G)データとの差、レッド(R)データとブルー(B)データとの差、グリーン(G)データとブルー(B)データとの差が全て基準値よりも大きい場合に、その画素を上記各単色画素以外の有彩色画素であると判別する一方、上記三つの差の少なくとも一つが上記基準値よりも小さい場合に、その画素を上記各単色画素または無彩色画素であると判別することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
ブラック(Bk)の色の画像を形成するブラック作像手段を備え、
上記制御手段は、上記形成すべき画像の色に応じて、上記選択した作像手段に加えて上記ブラック作像手段を選択することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
上記制御手段は、上記度数をカウントするとき、上記三つの差の少なくとも一つが上記基準値よりも小さいと判別された各画素に関して、レッド(R)データ、グリーン(G)データ、ブルー(B)データの最大値と、その画素のレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の各色のデータとの差に応じて、その画素を上記各単色画素または無彩色画素のうちのいずれかに分類することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
上記制御手段は、上記度数をカウントするとき、上記各画素の明度データが明度上限基準よりも大きいか又は明度下限基準よりも小さい場合に、その画素を無彩色画素であると判別することを特徴とする画像形成装置。
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