JP3952445B2 - カラー画像形成装置およびカラー複写装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿スキャナ,ファクシミリ,コンピュータ,デジタルカメラ,ビデオプレーヤ等の電子映像機器が出力する画像情報を、カラープリントするカラー画像形成装置およびカラー複写装置に関する。
【0002】
【従来技術】
例えば複写機においては、原稿の文字や線画はエッジを鮮明に、写真印刷などの網点画像は濃淡階調を滑らかに表すために、原稿スキャナが発生する画像データに基づいて、該画像データが文字、線画などの2値画像部(文字領域)か、網点画像(写真領域)かを判定(画像特性検出,像域分離)して、判定結果を表すデータを発生して、画像データに、判定結果に対応する特性の、MTF補正(空間フィルタ処理),スキャナγ変換などの補正或は変換を加える。上記判定は、画像特性検出,像域分離あるいは像域判定と言われており、判定結果を表すデータは、1ビット或は数ビットの構成であり、分離信号(分離データ),像域信号(像域データ)或は像域分離信号(像域分離データ)といわれている。像域判定の内容には更に、エッジか文字中(線幅内)か、有彩/無彩なども有る。
【0003】
一方、画像メモリを装備して、複数枚の繰り返しコピーで、1コピーの度にスキャナで同一原稿を読む機械動作を省略するために画像メモリに画像データを書込むことも行われている。また、カラーコピーの場合、たとえばC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー),K(ブラック)の各記録色成分の顕像形成は、例えばレーザプリンタの場合、画像形成機構上同一時点に行うことは出来ないので、記録色成分の画像データCMYKを一旦画像メモリに書込んで、所定のタイミングずれで読出すことも行われている。画像データを画像メモリに格納する場合、メモリ所要量を少なくするために、データ圧縮率が高い非可逆圧縮が用いられる。非可逆圧縮データを伸張した画像データは、原画像データからのずれがあり、画像データの再現の信頼性もしくは忠実度が低い。すなわち、伸張したCMYKデータに基づく像域分離は、像域判定精度が低い。
【0004】
そこで、高画質の画像処理を可能にするために、RGB画像データなど、非可逆圧縮前の画像データに基づいて像域分離をして、像域分離データを像域メモリに格納して、画像メモリから非可逆圧縮データを読出して伸張するときに領域メモリから像域分離データを読出して像域分離の結果に従った特性の補正或は変換を伸張したCMYKデータに施すことが行われている。
【0005】
例えば、特開平5−308526号公報の画像処理装置は、CCD101が発生するカラー画像信号をデジタル変換したRGB画像データ(読取り画像データ)をシェーディング補正し、そして濃度変換105によって記録色データCMYに変換し、そして符号化圧縮してメモリ部1(109)に書込み、一方シェーディング補正したRGB画像データに基づいて像域分離およびエッジ検出をして黒文字判定をして、判定データをメモリ部2(111)に書込み、メモリ部1(109)から符号化圧縮データを読出して復号化伸張してこれをUCR112に与えると共に、メモリ部2(111)の判定データを読出してUCR112に与えて、UCR112でブラック抽出をおこなう。
【0006】
また、特許第3134756号公報の画像処理装置は、画像読取装置20が読取ったRGB画像データを色変換,色補正21によってL*a*b*に変換して第1像域分離判定により文字/写真および色画素/黒画素の像域判定を行い、そしてL*a*b*を色変換,色補正22によってCMYに変換し更に下色除去/黒生成23でブラツクKを抽出して記録色データCMYKを生成して、これらを第1像域判定データS1に従う空間フィルタ処理を施してから非可逆圧縮し、CMYK各圧縮データを各画像メモリ26a〜26dに書込み、第1像域判定データS1も非可逆圧縮して領域メモリ32に書込む。そして、各画像メモリ26a〜26dからCMYK各圧縮データを読出して伸張するとともに、領域メモリ32から圧縮データを読出して第1像域判定データS1に伸張し、非可逆圧縮により解像度が劣化した第1像域判定データS1を補償するために、CMYKデータに基づいてエッジ量を算出してこれを閾値と比較して文字/写真を判定して第2像域判定データS2を生成し、第1像域判定データS1と第2像域判定データS2の文字/写真の論理積とS1の色画素/黒画素に基づいて、CMYKデータのトーン補正(200/400線スクリーンの選択)および選択したスクリーン対応のアナログパターン化処理を行う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平5−308526号公報の画像処理装置の場合は、別系統の2つのメモリ部109,111および2つのデータ転送ラインを備えて、別個のデータ転送ルートで圧縮した画像データと像域判定データを各メモリに分離記憶するので、メモリシステムのデータ転送のハードウエアが2重になる。
【0008】
前記特許第3134756号公報の画像処理装置の場合も、同様に、別系統の2組のメモリ(画像メモリ26a〜26d,領域メモリ32)および2組のデータ転送ラインを備えて、別個のデータ転送ルートで、圧縮した画像データと圧縮した像域判定データを各メモリに分離記憶するので、メモリシステムのデータ転送のハードウエアが2重になる。
特に、画像メモリ上の画像データに対して、或は該メモリに画像データを読み,書きするときに、画像の回転,反転,マスキングおよび変倍等の画像編集をしたり、ファクシミリ画像データ,パソコンドキュメント,デジタルカメラの撮影画像等をメモリに格納又は蓄積してプリントアウトする複合機能複写機あるいはプリンタの場合、データ処理および転送が複雑であるので、メモリシステムの簡略化が望ましい。
【0009】
本発明は、高画質の画像形成装置を提供することを第1の目的とし、該画像形成装置のメモリシステムのデータ転送又はそのためのハードウエアを簡素化することを第2の目的とし、メモリ所要容量の低減を第3の目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
(1)入力された画像データ(RGB)を、複数色の各色の記録色データ(CMYK)に補正する入力補正手段(116);
該入力された画像データ(RGB)が画像の文字領域か写真領域かを表す像域分離データ(分離信号)を発生する像域分離手段(113);
各色の記録色データ(CMYK)を、像域分離データが表す像域に対応した変換特性で、カラープリンタのプリント出力用の色成分出力データ(CpMpYpKp)に変換する出力変換手段(120);
該色成分出力データに基づいて画像を形成するカラープリント手段(PTR);
データを転送するデータバス(Pb);
前記入力補正手段(116)が補正した記録色データ(CMYK)を、主走査方向および副走査方向ともに複数画素の画素マトリクスの画像データ群を1グループとして圧縮データに符号化し、同一グループ内の記録色データのそれぞれの像域分離データを1グループにグループ化して対応記録色データグループの圧縮データに付加して多重化し多重化データを前記データバス(Pb)に送出し、該データバス上に読出された多重化データを圧縮データと像域分離データに分離し圧縮データを伸張して像域分離データと共に前記出力変換手段(120)に送出する、データ制御手段(CDIC);
データメモリ(MEM);および、
前記データバス(Pb)上に送出された多重化データを前記データメモリ(MEM)に書込み、該データメモリの多重化データを前記データバス(Pb)に読出す、メモリ制御手段(IMAC);
を備えるカラー画像形成装置。
【0011】
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は相当要素の記号もしくは対応事項を示す。以下も同様である。
【0012】
これによれば、記録色データ(CMYK)への変換前の入力画像データ(RGB)に基づいて像域分離を行うので、像域分離データの信頼性が高く、それに基づいた、伸張した記録色データ(CMYK)の色成分出力データ(CpMpYpKp)への変換が画像特性(像域)を正確に反映するものとなるので、カラープリント手段(PTR)が高画質の画像形成をすることができる。
【0013】
データバス(Pb)と画像データ入出力処理手段(入力補正手段110,像域分離手段113,出力変換手段120)との間の画像データおよび像域分離データの送受をデータ制御手段(CDIC)が行い、データバス(Pb)とデータメモリ(MEM)との間の画像データおよび像域分離データの送受をメモリ制御手段(IMAC)が行うので、すなわちデータメモリ(MEM),メモリ制御手段(IMAC),データバス(Pb)およびデータ制御手段(CDIC)を、画像データと像域分離データのデータ転送およびメモリ格納に共用するので、データ転送およびそのためのハードウエアが簡素になる。
【0014】
例えば、データ制御手段(CDIC)において、1画素の1色の画情報を8ビットで表す記録色データ(CMYK)を、4×4画素マトリクス分を1グループとして32ビット(1/4)又は48ビット(3/8)に圧縮し、1画素宛て1ビットの像域分離データも記録色データのグループ化と同様に4×4画素マトリクス分を1グループとして圧縮せずに16ビットとして、図7の(a)又は(b)に示すように1グループ宛て圧縮データに該グループ宛ての像域分離データ(分離信号)を付加して、各色CMYKにつき4×4画素マトリクスを1グループとする画素グループの64ビットの転送データを生成してデータバス(Pb)に送出する。
【0015】
メモリ制御手段(IMAC)が、データバス(Pb)に送り込まれた転送データを、データメモリ(MEM)のフレームに図8の(a)に示すように書込む。なお、後述の実施例では、メモリ制御手段(IMAC)は転送データを可逆の2次圧縮してからメモリ(MEM)に書込み、データメモリ(MEM)から読出したときには、可逆の2次伸張して上述の転送データを復元してデータバス(Pb)に送出する。
【0016】
データ制御手段(CDIC)は、データバス(Pb)に送り込まれた転送データを受け取って、転送データを非可逆圧縮データと像域分離データに分離(141)して、非可逆圧縮データすなわち1次圧縮データを伸張(1次伸張)して記録色データ(CMYK)を再現し、像域分離データと共に出力変換手段(120)に送出する。
【0017】
記録色データ(CMYK)の圧縮データに像域分離データが多重化されているので、データ制御手段(CDIC)およびメモリ制御手段(IMAC)共に、記録色数分の転送データチャネルの送信,受信で済み、すなわち転送チャネル数が少なく、データ転送(例えばバス調停)が比較的に簡単となる。データメモリ(MEM)上で、あるいはそれに対してデータを読み書きする時に、画像の回転,反転,合成等の編集を、画像データと像域データとの対応付けを正確に維持したまま、容易に実現できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
(2)前記データ制御手段(CDIC)は、前記入力補正手段(116)が補正した各色の記録色データ(CMYK)を、各色ごとに前記多重化をして各色ごと一連の多重化データを形成して前記データバスに送出し、該データバス上に読出された各色ごとの多重化データを、圧縮データと像域分離データに分離して圧縮データを記録色データ(CMYK)に伸張して像域分離データと共に前記出力変換手段(120)に送出する(図5);上記(1)のカラー画像形成装置。
【0019】
すなわち各色ごと一連(1チャネル)の多重化データとして各連をデータバス(Pb)に送出する。なお、各色用の像域分離データ(分離信号)は、同一画素宛てのものは同一である。各記録色データ(CMYK)に像域分離データが多重化されているので、データ制御手段(CDIC)およびメモリ制御手段(IMAC)共に、記録色数分の転送データチャネルの送信,受信で済み、すなわち転送チャネル数が少なく、データ転送(例えばバス調停)が比較的に簡単となる。
【0020】
(3)前記データ制御手段(CDIC)のデータ圧縮(1次圧縮)は、圧縮率が高いデータ長が固定の非可逆圧縮である、上記(1)又は(2)のカラー画像形成装置。
【0021】
圧縮率が高いのでデータメモリ(MEM)の利用効率(蓄積データ量/メモリ容量)が高く、また、圧縮データのデータ長が固定であるので、データメモリ(MEM)上の画像データフレーム上において、画像面上の位置対応で画像データを特定することが出来、画像の回転,反転,マスキングおよび変倍等の画像編集をデータメモリ(MEM)上の画像データに対して容易に実行できる。
【0022】
(4)上記(1)乃至(3)のいずれか1つに記載のカラー画像形成装置;
原稿画像を読んでカラー読取り画像データを発生する原稿スキャナ(SCR);および、
前記像域分離手段(113)が発生した像域分離データ(分離信号)が表す像域に対応した特性で、前記原稿スキャナ(SCR)が発生したカラー読取り画像データにスキャナ読取り補正(115)を加え、補正した画像データを前記入力補正手段(116)に入力する読取り補正手段(112〜115);を備えるカラー複写装置。
【0023】
これによれば、カラー複写装置において、上記(1)乃至(3)のいずれか1つに記載の作用効果が同様に得られる。
【0024】
(5)前記メモリ制御手段(IMAC)は、パソコン,LANなどの外部機器(PC)や前記データバスに接続されたファクシミリ(FCU)および前記データ制御手段(CDIC)との間の画像データあるいは圧縮データを、前記データメモリ(MEM)に可逆の2次圧縮をして書込み、また、読出して伸張(2次圧縮の伸張)する;上記(4)のカラー複写装置。
【0025】
これによれば、データメモリ(MEM)の容量を更に少なくできる。或は、外部機器からの画像情報およびファクシミリ画像の蓄積容量を多くできる。可逆圧縮であるので、原データが正確に復元され、画像形成品質は低下しない。
【0026】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【0027】
【実施例】
−第1実施例−
図1に本発明の一実施例の複合機能フルカラーデジタル複写機の外観を示す。このフルカラー複写機は、大略で、自動原稿送り装置ADFと、操作ボードOPBと、カラースキャナSCRと、カラープリンタPTR、の各ユニットで構成されている。機内のカラー画像データ処理装置には、パソコンPCが接続したLAN(Local Area Network)、および、電話回線PN(ファクシミリ通信回線)に接続された交換器PBXが接続されており、交換器PBXにファクシミリボードのファクシミリコントロールユニットFCU(図3)が接続されている。プリンタPTRのプリント済の用紙は、排紙トレイ8上に排出される。
【0028】
図2に、カラープリンタPTRの機構を示す。この実施例のカラープリンタPTRは、レーザプリンタである。このレーザプリンタPTRは、シアン(C),マゼンダ(M),イエロー(Y)および黒(ブラック:K)の各色の画像を形成するための4組のトナー像形成ユニットが、転写紙の移動方向(図中の右下から左上方向)に沿ってこの順に配置されている。即ち、4連ドラム方式のフルカラー画像形成装置である。
【0029】
これらシアン(C),マゼンダ(M),イエロー(Y)および黒(K)のトナー像形成ユニットは、それぞれ、感光体ドラム11C,11M,11Yおよび11Kを有する感光体ユニット10C,10M,10Yおよび10Kと現像ユニット20C,20M,20Yおよび20Kとを備えている。また、各トナー像形成部の配置は、各感光体ユニット内の感光体ドラム11C,11M,11Yおよび11Kの回転軸が水平x軸に平行になるように、且つ、転写紙移動方向(y,z平面上でy軸に対して45°をなす左上がり線)に所定ピッチの配列となるように、設定されている。各感光体ユニットの感光体ドラムとしては、表面に有機感光体(OPC)層を有する直径が30mmの感光体ドラムを用いた。
【0030】
また、レーザプリンタPTRは、上記トナ−像形成ユニットのほか、レーザ走査による光書込ユニット2、給紙カセット3,4、レジストローラ対5、転写紙を担持して各トナ−像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送ベルト60を有する転写ベルトユニット6、ベルト定着方式の定着ユニット7、排紙トレイ8等を備えている。また、レーザプリンタPTRは、図示していない手差しトレイ、トナ−補給容器、廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども備えている。
【0031】
光書込ユニット2は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム11C,11M,11Yおよび11Kの表面にレーザ光を、x方向に振り走査しながら照射する。また図2上の一点鎖線は、転写紙の搬送経路を示している。給紙カセット3,4から給送された転写紙は、図示しない搬送ガイドで案内されながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対5に送られる。このレジストローラ対5により所定のタイミングで転写搬送ベルト60に送出された転写紙は転写搬送ベルト60で担持され、各トナ−像形成部の転写位置を通過するように搬送される。
【0032】
各トナー像形成部の感光体ドラム11M,11C,11Yおよび11Kに形成されたトナー像が、転写搬送ベルト60で担持され搬送される転写紙に転写され、各色トナー像の重ね合わせ即ちカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット7に送られる。定着ユニット7を通過する時トナー像が転写紙に定着する。トナー像が定着した転写紙は、排紙トレイ8上に排出される。すなわち転写は、転写紙上にじかにトナー像を転写する直接転写方式である。
【0033】
イエローYのトナ−像形成ユニットの概要を次に説明する。他のトナ−像形成ユニットも、イエローYのものと同様な構成である。イエローYのトナー像形成ユニットは、前述のように感光体ユニット10Y及び現像ユニット20Yを備えている。感光体ユニット10Yは、感光体ドラム11Yのほか、感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するブラシローラ,感光体ドラム表面をクリーニングする揺動可能なブレード,感光体ドラム表面に光を照射する除電ランプ,感光体ドラム表面を一様帯電する非接触型の帯電ローラ、等を備えている。
【0034】
感光体ユニット10Yにおいて、交流電圧が印加された帯電ローラにより一様帯電された感光体ドラム11Yの表面に、光書込ユニット2で、プリントデータに基づいて変調されポリゴンミラーで偏向されたレーザ光Lが走査されながら照射されると、感光体ドラム11Yの表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム1IY上の静電潜像は、現像ユニット20Yで現像されてイエローYのトナー像となる。転写搬送ベルト60上の転写紙が通過する転写位置では、感光体ドラム1IY上のトナー像が転写紙に転写される。トナ−像が転写された後の感光体ドラム11Yの表面は、ブラシローラで所定量の潤滑剤が塗布された後、ブレードでクリーニングされ、除電ランプから照射された光によって除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。
【0035】
現像ユニット20Yは、磁性キャリア及びマイナス帯電のトナ−を含む二成分現像剤を収納している。そして、現像ケース1Yの感光体ドラム側の開口から一部露出するように配設された現像ローラや、搬送スクリュウ、ドクタブレード、トナ−濃度センサ,粉体ポンプ等を備えている。現像ケース内に収容された現像剤は、搬送スクリュウで攪拌搬送されることにより摩擦帯電する。そして、現像剤の一部が現像ローラの表面に担持される。ドクタブレードが現像ローラの表面の現像剤の層厚を均一に規制し、現像ローラの表面の現像剤中のトナーが感光体ドラムに移り、これにより静電潜像に対応するトナー像が感光体ドラム11Y上に現われる。現像ケース内の現像剤のトナー濃度はトナ−濃度センサで検知される。濃度不足の時には、粉体ポンプが駆動されてトナーが補給される。
【0036】
次に、転写ベルトユニット6の概要を説明する。転写ベルトユニット6の転写搬送ベルト60は、体積抵抗率が109〜1011Ωcmである高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はPVDF(ポリふっ化ビニリデン)である。この転写搬送ベルト60は、各トナ−像形成部の感光体ドラム11C,11M,11Yおよび11Kに接触対向する各転写位置を通過するように、4つの接地された張架ローラに掛け回されている。これらの張架ローラのうち、2点鎖線矢印で示す転写紙移動方向上流側の入口ローラには、電源から所定電圧が印加された静電吸着ローラが対向するように配置されている。これらの2つのローラの間を通過した転写紙は、転写搬送ベルト60上に静電吸着される。また、転写紙移動方向下流側の出口ローラは、転写搬送ベルトを摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されている。また、転写搬送ベルト60の外周面には、電源から所定のクリーニング用電圧が印加されたバイアスローラが接触するように配置されている。このバイアスローラにより転写搬送ベルト60上に付着したトナ−等の異物が除去される。
また、感光体ドラム11C,11M,11Yおよび11Kに接触対向する接触対向部を形成している転写搬送ベルト60の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材を設けている。これらの転写バイアス印加部材は、マイラ製の固定ブラシであり、各転写バイアス電源から転写バイアスが印加される。この転写バイアス印加部材で印加された転写バイアスにより、転写搬送ベルト60に転写電荷が付与され、各転写位置において転写搬送ベルト60と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。
【0037】
図3に、図1に示す複写機の電気系システムの主要部を示す。原稿を光学的に読み取るカラー原稿スキャナSCRは、読み取りユニットにて、原稿に対するランプ照射の反射光をミラー及びレンズにより受光素子に集光する。受光素子(本実施例ではCCD)は、読み取りユニットのセンサー・ボード・ユニットにあり、CCDに於いて電気信号に変換されたRGB画像信号は、画像読取りデータ入力I/F(インターフェイス)104でディジタル信号すなわち読取った各8ビット多値のR,G,B画像デ−タに変換され、CCDライン間補正,主走査レジスト調整などの画像データ配列の校正を経た後、画像データ処理装置IPU(以下、単にIPUと表現することもある)に与えられる。
【0038】
図4に、IPUのデータ処理機能の概要を示す。IPUは、入力RGB画像デ−タのそれぞれ(R,G,B画像データ)に、読取補正(シェーディング補正112,スキャナγ変換114およびフィルタ処理115)を加えてから、色補正116にてRGB画像データを記録色CMYK画像データ(それぞれ8ビット)に変換すると共に、RGB画像データが表す画像が、文字,線などの濃淡が2値的なもの(以下単に文字と称す)か、写真などの網点画像(以下単に写真と称す)か、を判定する分離生成113すなわち像域分離を行い、判定結果(文字/写真)を表わす1ビットの像域データすなわち分離信号を発生する。そして、CMYK画像データおよび分離信号をデータコントローラCDIC(以下単にCDICと表現することもある)に送出する。
【0039】
図5に、CDICのデータ処理機能の概要を示す。CDICは、必要に応じてCMYK画像データを変倍132し、不要領域のデータを捨てるマスク133をしたのち、CMYK画像データを非可逆固定長の1次圧縮にて圧縮134し、圧縮データに分離信号を多重化135して転送データとしてパラレルバスPbに送出する。
【0040】
図6の(a)に、CDICにおけるデータ圧縮134での画像データの流れを示す。この実施例では、CMYK画像データの各色画像データは、図6の(c)に示すように、主走査方向xとそれに直交する副走査方向にそれぞれ4画素の、4×4画素マトリクスの各画素P1,1〜P4,4の画像データ(16個)を1グループとして、各グループの総計4×4×8=128ビットの画像データを、32ビット固定長(図7の(a))又は48ビット固定長(図7の(b))に非可逆圧縮する。このために、図6の(a)に示すように、現走査ライン(ライン4)の直前3ライン(ライン1〜3)の画像データをラインバッフアメモリであるFIFOメモリ1〜3に書き込んで、現走査ラインの主走査と同期して同一主走査位置の画像データをFIFOメモリ1〜3から同時に読出して、現走査ラインと直前3ライン、合わせて4ラインの、同一の主走査方向位置の画像データを圧縮処理134に与える。圧縮処理134においては、前後4ライン,主走査方向4画素の画像データ、すなわち4×4画素マトリクスの全画像データが入力されると、それらを1グループとして固定長の非可逆1次圧縮で圧縮して圧縮データを生成する。そして、つぎの新たな4×4画素マトリクスの全画像データが入力されると同様に圧縮して圧縮データを生成する。したがって圧縮データは、ラスター走査が主走査方向xに4画素分進行するごとに発生する。副走査方向に関しては4ライン分進行するごとに発生する。このような圧縮処理のタイミングを図6の(b)に示す。
【0041】
再度図5を参照する。CDICのデータ多重化135では、4×4画素マトリクスの各画素P1,1〜P4,4の分離信号(各画素宛1ビット)が16ビットの、グループ宛像域データに整えられて、該グループの圧縮データに付加されて、1グループ宛64ビットの多重化データに整えられ、各色の画像データCMYKにつき、1連(1チャネル)の多重化データを生成する。圧縮率が高い32ビット固定長の非可逆1次圧縮を選択した場合の、CDICがパラレルバスPbに送出する転送データを図7の(a)に示し、圧縮率がやや低い48ビット固定長の非可逆1次圧縮を選択した場合の転送データを図7の(b)に示す。転送デ−タは、データ変換136でパラレルデータに変換してパラレルデータI/F137を介してパラレルバスPbへ送出される。パラレルバスPbに送出された転送データは、IMACによって可逆の2次圧縮をしてから、MEMに格納される。
【0042】
図9に、IMACの機能構成の概略を示す。IMACは、パラレルデータI/F 41に於いて、パラレルバスPbに対する画像データの入,出力を管理し、MEMへの画像データの格納/読み出しと、主に外部のパソコンPCから入力されるコードデータの画像データへの展開を制御する。PCから入力されたコードデータは、ラインバッファ42に格納する。すなわち、ローカル領域でのデータの格納を行い、ラインバッファ42に格納したコードデータは、システムコントローラI/F44を介して入力されたシステムコントローラ106からの展開処理命令に基づき、ビデオ制御43に於いて画像データに展開する。
【0043】
展開した画像データもしくはパラレルデータI/F41を介してパラレルバスPbから入力される画像データは、MEMに格納する。この場合、データ変換45に於いて格納対象となる画像データを選択し、データ圧縮46においてメモリ使用効率を上げるためにデータの可逆2次圧縮を行い、メモリアクセス制御47にてMEMのアドレスを管理しながらMEMに2次圧縮したデータを格納する。
【0044】
MEMに格納した圧縮データ(多重化データ)の読み出しは、メモリアクセス制御47にて読み出し先アドレスを制御し、読出した圧縮データをデータ伸張48にて伸張(2次圧縮の伸張)する。伸張したデータは、パレルバスPbで転送用に1次圧縮された多重化データであり、これをパラレルバスPbへ転送する場合、パラレルデータI/F 41を介してデータ転送を行う。パラレルバスPbに送出された1次圧縮データすなわち多重化データは、CDICが読込む。
【0045】
図8の(a)には、MEMにおける多重化データの書込み区分を示し、図8の(b)に、CDICとMEMとの間のデータ転送の様子を示す。CDICからMEMへのデータ送信時は、画像データはS2Mパスで転送され、MEMからCDICへのデータ送信時は、データは、M2Pパスで転送される。コピー時には、このS2MパスとM2Pパスのデータ転送が、バースト転送により、並行して実行される。この場合パラレルバスPb上では、バースト送信とバースト受信が交互に行われることになる。
【0046】
再度図5を参照する。CDICに、パラレルデータバスPbからパラレルデータI/F 137を介して入力される1次圧縮データは、データ変換136でシリアル変換されて、図7の(a)又は(b)に示す転送前の多重化データに復元される。この多重化データは、データ分離141において4×4画素マトリクス(1グループ:1単位)の多重化データに分割され、そして画像圧縮データと分離信号に分離され、データ伸張142が画像圧縮データを記録色データに伸張する。4×4画素マトリクス(1グループ)の各画素の記録色データと分離信号のうち、分離信号はデータ分離141で4ライン全長分蓄積され、記録色データがデータ伸張142で4ライン全長分蓄積されたときに、ライン単位で、記録色データと対応分離信号が、画像データ出力制御143を介して、IPUに転送される。
【0047】
再度図4を参照する。IPUは、分離信号に基づいて記録色データに画質向上のために出力補正を加える。この出力補正は、プリンタγ変換122を加えさらに、階調処理123によってプリント出力用の2値データCpMpYpKpに変換するものである。階調処理123では、濃度階調処理,ディザ処理および誤差拡散処理等が有り、階調情報の面積近似を主な処理とする。画像処理モード指定または分離信号に応じてそれらの1つを実施する。プリント出力用の2値データCpMpYpKpは、書込I/F105で、カラープリンタPTRが4ドラムタンデム方式であるのに合わせて、4系統Cp,Mp,Yp,Kp別々にバッフアメモリに書込み、4ドラムの配置位置差に対応するタイミングずれをもって別々に読出して、プリンタPTRの光書込みユニット2の各色対応のレーザ変調器に与えられる。すなわちプリンタPTRにおいて、階調処理により2値化されたC,M,YおよびK画像データCp,Mp,YpおよびKpが、レ−ザプリンタPTRのY,M,CおよびK作像ユニットのレーザ変調器に与えられ、各色画像形成用の2値静電潜像が、感光体ドラム11C,11M,11Yよび11Kに形成される。
【0048】
図3に示す、FAX送受信を行うファクシミリコントロールユニットFCU(以下単にFCUということもある)は、画像データを通信形式に変換して外部回線PNに送信し、又、外部回線PNからのデータを画像データに戻して外部I/F部及びパラレルバスPbを介してプリンタPTRにおいて記録出力する。FCUは、FAX画像処理,画像メモリ,メモリ制御部,ファクシミリ制御部,画像圧縮伸張,モデム及び網制御装置からなる。画像データの出力バッファ機能に関してはIMAC及びMEMでその機能の一部をおぎなう。
この様に構成されたFAX送受信部FCUでは、画像情報の伝送を開始するとき、FCU内においてファクシミリ制御部がメモリ制御部に指令し、FCU内の画像メモリから蓄積している画像情報を順次読み出させる。読み出された画像情報は、FCU内のFAX画像処理によって元の信号に復元されるとともに、密度変換処理及び変倍処理がなされ、ファクシミリ制御部に加えられる。ファクシミリ制御部に加えられた画像信号は、画像圧縮伸張部によって符号圧縮され、モデムによって変調された後、網制御装置を介して宛先へと送出される。そして、送信が完了した画像情報は、画像メモリから削除される。
【0049】
受信時には、受信画像は一旦FCU内の画像メモリに蓄積され、その時に受信画像を記録出力可能であれば、1枚分の画像の受信を完了した時点で記録出力される。
【0050】
再度CDICに言及すると、CDICは、パラレルバスPbで転送するパラレルデータとシリアルバスSbで転送するシリアルデータの変換機能を併せ持つ。システムコントローラ106は、パラレルバスPbにデータを転送し、プロセスコントローラ101は、シリアルバスSbにデータを転送する。2つのコントローラ106,101の通信のために、CDICは、図5に示すデ−タ変換136およびシリアルデ−タI/F 149で、パラレル/シリアルデータ変換を行う。シリアルデータI/F 148は、IPU用であり、IPUともシリアルデ−タ転送する。
【0051】
CDICは、RGB画像データおよびYMCK画像データとそれらに付帯する分離信号に関し、IPUおよびパラレルバスPbの間のデータ転送、ならびに、図1に示すデジタル複写機全体制御を司るシステムコントローラ106と、主にカラー原稿スキャナSCRの動作とカラープリンタPTRの画像形成プロセス制御を司るプロセスコントローラ101間の、画像データ転送およびその他の制御に関する通信を行う。
【0052】
システムコントローラ106とプロセスコントローラ101は、パラレルバスPb,CDIC及びシリアルバスSbを介して相互に通信を行う。CDICは、その内部に於いてパラレルバスPbとシリアルバスSbとのデータインターフェースのためのデータフォーマット変換を行う。
【0053】
上述のように、カラー原稿スキャナSCRの読取りRGB画像データはIPUで像域判定され、そして記録色CMYK画像データに変換されて、CMYK画像データと、判定結果を示す分離信号が、CDICを経由して圧縮および多重化されてパラレルバスPbに送出される。パラレルバスPbに送出した多重化データは、IMACによって2次圧縮されてMEMに書込まれる。MEMから読み出して2次圧縮を伸張してパラレルバスPbに読出した多重化データは、IPUに、又は、ファクシミリ送信のときにはFCUに、に出力される。
【0054】
CDICには、CMYK画像データ(の多重化データ)をMEMに蓄積して再利用するジョブと、MEMに蓄積しないで、IPUでCMYK画像データを分離信号に基づいて出力補正をして色成分出力データCpMpYpKpに変換してプリントアウトするジョブとがある。MEMに蓄積する例としては、1枚の原稿を複数枚複写する場合、スキャナSCRを1回だけ動作させ、多重化データをMEMに蓄積し、蓄積データを複数回読み出す使い方がある。MEMを使わない例としては、1枚の原稿を1枚だけ複写する場合、IPUでCMYK画像データをそのまま色成分出力データCpMpYpKpに変換すれば良いので、MEMへの書込みを行う必要はない。
【0055】
MEMに蓄積し、それからの読み出し時に付加的な処理、例えば画像方向の回転,画像の合成等の編集を行う場合は、IPUからCDICへ転送されたCMYK画像データおよび分離信号は、CDICでバス転送用の1次圧縮および多重化をしてからパラレルバスPbを経由してIMACに送られる。4×4画素を1グループとして、それらの画素の記録色CMYK画像データ群を固定長非可逆圧縮で符号化し、それらの画素の分離信号群もグループ単位のデータ群に整えて画像データ群の符号と一体化しているので、上記編集をグループ単位で行うことにより、記録色データと分離信号の対応付けを維持したまま簡易に編集処理できる。
【0056】
上述のデータの流れに於いて、IMACの、MEMおよびパラレルバスPbに対する画像データ(多重化データ)の読み書き制御、ならびに、CDICの、IPUとパラレルバスPbとの間のバス制御により、デジタル複写機の複合機能を実現する。複写機能の1つであるFAX送信機能は、カラー原稿スキャナSCRが発生するRGB画像データをIPUにて読取補正し、必要に応じて更にIPUでYMCK画像データに変換して、CDIC及びパラレルバスPbを経由してFCUへ転送する。FCUにて公衆回線通信網PN(以下単にPNと称す)へのデータ変換を行い、PNへFAXデータとして送信する。FAX受信は、PNからの回線データをFCUにて画像データに変換し、パラレルバスPb及びCDICを経由してIPUへ転送する。受信データがRGB画像データであるとIPUでYMCK画像データに変換するが、受信データがYMCK画像データであると特別な中間処理は行わず、プリンタPTRに送り画像を形成する。
【0057】
複数ジョブ、例えばコピー機能,FAX送受信機能およびプリンタ出力機能、が並行に動作する状況に於いて、カラー原稿スキャナSCR,カラープリンタPTR,パラレルバスPbおよびIPUの使用権のジョブへの割り振りを、システムコントロ−ラ106およびプロセスコントロラ101にて制御する。
【0058】
プロセスコントローラ101は画像データの流れを制御し、システムコントローラ106はシステム全体を制御し各リソースの起動を管理する。このデジタル複合機能カラー複写機の機能選択は、操作ボ−ドOPBにて選択入力し、コピー機能,FAX機能等の処理内容を設定する。パソコンPCのプリントコマンドに応答するプリンタ出力機能の処理内容は、パソコンPCのプリントコマンドが設定する。
【0059】
CMYK画像データ(の多重化データ)を、一旦MEMに蓄積しておけば、IPUで施す出力処理(プリンタγ変換122,階調処理123)の内容もしくは特性を変える事によって、種々の再生画像を確認することができる。例えばγ変換特性を変えてみたり、プリント濃度を振ってみたり、ディザマトリクスの線数を変更してみたりする事で、再生画像の雰囲気を変更できる。この時処理を変更する度に画像をカラー原稿スキャナSCRで読み込み直す必要はなく、MEMから格納画像を読み出せば同一データに対し、何度でも異なる処理を実施できる。
【0060】
以上の例において、CDICとIMACはパラレルバスPbで接続されている。カラー原稿スキャナSCR,IPUおよびカラープリンタPTRは直接パラレルバスPbに接続せずにCDICあるいはIPUに接続するため、事実上、パラレルバスPbの使用管理は、CDICとIMACによってのみ行われる。よってパラレルバスPbの調停や転送の制御が容易であり、かつ効率的である。
【0061】
【発明の効果】
記録色データ(CMYK)への変換前の入力画像データ(RGB)に基づいて像域分離を行うので、像域分離データの信頼性が高く、それに基づいた、記録色データ(CMYK)の色成分出力データ(CpMpYpKp)への変換が画像特性(像域)を正確に反映するものとなるので、カラープリント手段(PTR)が高画質の画像形成をすることができる。データメモリ(MEM),メモリ制御手段(IMAC),データバス(Pb)およびデータ制御手段(CDIC)を、画像データと像域分離データのデータ転送およびメモリ格納に共用するので、データ転送およびそのためのハードウエアが簡素になる。
【0062】
記録色データ(CMYK)の圧縮データに像域分離データが多重化されているので、データ制御手段(CDIC)およびメモリ制御手段(IMAC)共に、記録色数分の転送データチャネルの送信,受信で済み、すなわち転送チャネル数が少なく、データ転送(例え ばバス調停)が比較的に簡単となる。データメモリ(MEM)上で、あるいはそれに対してデータを読み書きする時に、画像の回転,反転,合成等の編集を、画像データと像域データとの対応付けを正確に維持したまま、容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例の複合機能があるフルカラー複写機の外観を示す正面図である。
【図2】 図1に示すプリンタPTRの作像機構の概要を示す縦断面図である。
【図3】 図1に示す複写機のデータ処理電気系統のシステム構成を示すブロック図である。
【図4】 図3に示す画像データ処理装置IPUの機能構成の概要を示すブロック図である。
【図5】 図3に示すデータコントローラCDICの機能構成の概要を示すブロック図である。
【図6】 (a)は図5に示すデータ圧縮134での画像データのライン配列を示すブロック図、(b)はデータ圧縮134へのデータラインの読込みタイミングと圧縮処理タイミングを示すタイムチャートである。
【図7】 図5に示すデータ圧縮134で圧縮し、データ多重化135で分離信号を付加した多重化データのチャネル区分を示し、(a)は記録色データCMYKの各色1グループの画像データ群(全部で4×4×8ビット)を固定長32ビットに非可逆圧縮した場合を、(b)は固定長48ビットに非可逆圧縮した場合を示す。
【図8】 (a)は多重化データの、図3に示すデータメモリMEM上の書込区分を示す平面図、(b)は図3に示すデータコントローラCDICとMEMとの間のデータ読み書きのパスを示すブロック図である。
【図9】 図3に示すメモリコントローラIMACの機能構成の概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
ADF:自動原稿供給装置
SCR:カラー原稿スキャナ
OPB:操作ボード PTR:カラープリンタ
PC:パソコン PBX:交換器
PN:通信回線 2:光書込みユニット
3,4:給紙カセット 5:レジストローラ対
6:転写ベルトユニット
7:定着ユニット 8:排紙トレイ
10C,10M,10Y,10K:感光体ユニット
11C,11M,11Y,11K:感光体ドラム
20C,20M,20Y,20K:現像器
60:転写搬送ベルト IPU:画像データ処理装置
CDIC:データコントローラ
IMAC:メモリコントローラ
HDD:ハードディスク装置
MEM:データメモリ LAN:ローカルエリアネットワーク
FONT:フォントROM
R:R画像データ G:G画像データ
B:B画像データ Y:Y画像データ
M:M画像データ C:C画像データ
K:K画像データ
Claims (5)
- 入力された画像データを、複数色の各色の記録色データに補正する入力補正手段;
該入力された画像データが画像の文字領域か写真領域かを表す像域分離データを発生する像域分離手段;
各色の記録色データを、像域分離データが表す像域に対応した変換特性で、カラープリンタのプリント出力用の色成分出力データに変換する出力変換手段;
該色成分出力データに基づいて画像を形成するカラープリント手段;
データを転送するデータバス;
前記入力補正手段が補正した記録色データを、主走査方向および副走査方向ともに複数画素の画素マトリクスの画像データ群を1グループとして圧縮データに符号化し、同一グループ内の記録色データのそれぞれの像域分離データを1グループにグループ化して対応記録色データグループの圧縮データに付加して多重化し多重化データを前記データバスに送出し、該データバス上に読出された多重化データを圧縮データと像域分離データに分離し圧縮データを伸張して像域分離データと共に前記出力変換手段に送出する、データ制御手段;
データメモリ;および、
前記データバス上に送出された多重化データを前記データメモリに書込み、該データメモリの多重化データを前記データバスに読出す、メモリ制御手段;
を備えるカラー画像形成装置。 - 前記データ制御手段は、前記入力補正手段が補正した各色の記録色データを、各色ごとに前記多重化をして各色ごと一連の多重化データを形成して前記データバスに送出し、該データバス上に読出された各色ごとの多重化データを、圧縮データと像域分離データに分離して圧縮データを記録色データに伸張して像域分離データと共に前記出力変換手段に送出する;請求項1に記載のカラー画像形成装置。
- 前記データ制御手段のデータ圧縮は、圧縮率が高いデータ長が固定の非可逆圧縮である、請求項1又は2に記載のカラー画像形成装置。
- 請求項1乃至3のいずれか1つに記載のカラー画像形成装置;
原稿画像を読んでカラー読取り画像データを発生する原稿スキャナ;および、
前記像域分離手段が発生した像域分離データが表す像域に対応した特性で、前記原稿スキャナが発生したカラー読取り画像データにスキャナ読取り補正を加え、補正した画像データを前記入力補正手段に入力する読取り補正手段;を備えるカラー複写装置。 - 前記メモリ制御手段は、パソコン,LANなどの外部機器や前記データバスに接続されたファクシミリおよび前記データ制御手段との間の画像データあるいは圧縮データを、前記データメモリに可逆の2次圧縮をして書込み、また、読出して伸張する;請求項4に記載のカラー複写装置。
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