図1に、本発明の第1実施例のフルカラーデジタル複合機能複写機MF1の外観を示す。このフルカラー複写機MF1は、大略で、自動原稿送り装置(ADF)120と、操作ボード(10:図5)と、カラースキャナ100と、カラープリンタ200の各ユニットで構成されている。なお、操作ボードと、ADF120付きのカラースキャナ100は、プリンタ200から分離可能なユニットであり、カラースキャナ100は、動力機器ドライバやセンサ入力およびコントローラを有する制御ボードを有して、エンジンコントローラ(CPU301:図4)と直接または間接に通信を行いタイミング制御されて原稿画像の読取りを行う。
スキャナ100およびプリンタ200ならびに画像入出力装置(302:図4)を含むエンジン(300:図4)を接続したコントローラボード(270:図4)には、パソコンPCが接続したLAN(Local Area Network)が接続されており、ファクシミリコントロールユニット(FCU 287:図4)には、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が接続されている。
図2に、複合機能複写機MF1のスキャナ100およびそれに装着されたADF120の、原稿画像読取り機構を示す。このスキャナ100のコンタクトガラス101上に置かれた原稿は、照明ランプ102により照明され、原稿の反射光(画像光)が第1ミラー103で副走査方向yと平行に反射される。照明ランプ102および第1ミラー103は、図示しない、副走査方向yに定速駆動される第1キャリッジに搭載されている。第1キャリッジと同方向にその1/2の速度で駆動される、図示しない第2キャリッジには、第2および第3ミラー104,105が搭載されており、第1ミラー103が反射した画像光は第2ミラー104で下方向(z)に反射され、そして第3ミラー105で副走査方向yに反射されて、レンズ106により集束され、CCD107に照射され、電気信号に変換される。すなわちRGB各色画像信号に変換される。
第1および第2キャリッジは、走行体モータ108を駆動源として、y方向に往(原稿走査),復(リタ−ン)駆動される。このようにスキャナ100は、コンタクトガラス101上の原稿をランプ102およびミラー103で走査して原稿画像をCCD107に投影するフラットベッド方式の原稿スキャナであるが、第1キャリッジをホームポジション(待機位置)HPに停止して、シートスルー読取りを行うことも可能である。このシートスルー読取りを行うために、自動原稿供給装置(ADF)120がスキャナ100に装着されており、ADF120の搬送ベルト126がコンタクトガラス101に対向している。
シートスルー読取りのときには、ADF120の原稿トレイ121に積載された原稿の最上部の一枚が、ピックアップローラ122および送り込みローラ123,124でレジストローラ125に送り出され、レジストローラ125から搬送ベルト126とガラス101の間に送り込まれて、搬送ベルト126によってコンタクトガラス101上を主走査方向yに搬送され、このときホームポジションHPにある第1ミラー103で原稿上の画像が第2ミラー104に反射されてCCD107に投影され、CCD107が投影画像を光電変換して画像信号を発生する。すなわちRGB各色画像信号を発生する。
ホームポジションHPが、画像読取り光学系のシートスルー読取り位置であり、また、フラットベッド読取りの読取り始点(y方向走査読取りすなわち副走査読取りの始端)である。なお、フラットベッド読取りの場合、第1キャリッジをホームポジションHPからキャリッジリターン方向(右から左へ)に(右から左へ)距離c分駆動してリターン終点で停止して、そこから副走査方向y(左から右へ)の走査駆動を開始し、第1ミラー103の視野がホームポジションHPを横切るとき、CCD107が発生する画像信号を有効とする。ホームポジションHPとリターン終点との間には、基準白板110、ならびに、第1キャリッジを検出する基点センサ109がある。基準白板110は、照明ランプ102の個々の発光強度のばらつき,また主走査方向のばらつきや、CCD107の画素毎の感度ムラ等が原因で、一様な濃度の原稿を読み取ったにもかかわらず、読取りデータがばらつく現象を補正(シェーディング補正)するために用意されている。
フラットベッド読取りのときには、リターン終点から、第1キャリッジの副走査駆動を開始する。第1キャリッジが基点センサ109を横切るとき第1キャリッジの起動が終わり走査速度が設定値に収束している。このとき副走査位置の追跡が開始され、副走査位置がホームポジションHPに達したときに、画像信号有効信号(フレーム同期信号:START X)が有意レベル(高レベルH)に切り換えられる。シェーデイング補正のデータ更新をするときには、第1ミラー103の視野が基準白板110を横切る間に、CCD107の画像信号(をデジタル変換した画像データ)が、画像信号処理回路111(図4)に読み込まれる。フラットベッド読取りでは、第1キャリッジを、コンタクトガラス101上の原稿の先端(右端)まで副走査駆動して、そこで折返してリターン駆動するとき、上記「リターン終点」まで第1キャリッジをリターン駆動して「リターン終点」で一時停止する。そして、原稿読取りがそこで終了する場合には、第1キャリッジをホームポジションHPに駆動して、原稿読取りを終えるが、フラットベッド読取りをする次原稿がある場合には、第1キャリッジは「リターン終点」に留めて、次原稿のフラットベッド読取りタイミングになるのを待つ。
ADF120の基体は、奥側(図2紙面の裏側)でスキャナ100の基体にヒンジ結合(蝶番連結)しており、基体の手前側(図2紙面の表側)の取っ手を持ってADF120の基体を引き上げることにより、ADF120を起こす(開く)ことができる。ADF120の基体の奥側には、ADF120の開閉を検出するスイッチがある。ADF120の、コンタクトガラス101に対向する搬送ベルト126がADF120の底面部にあり、ADF120が閉じると、搬送ベルト126の下面が、図2に示すように、コンタクトガラス101の上面に密着する。
この実施例では、次のモードの原稿画像読取りを行うことができる:
1.手置原稿読取り
ユーザがADF120を起こしてコンタクトガラス101上に原稿を載せ、ADF120を倒して搬送ベルト126で原稿を押さえて、上記のフラットベッド方式の原稿走査(フラットベッド読取り)を行う。これが終わるとユーザがADF120を起こして原稿を取り出す。
2.シートスルー単独読取り
ADF120で原稿を搬送ベルト126に送り込み、その間に上記のシートスルー読取りを行い、搬送ベルト126は送り込まれる原稿を送り込み速度と同速度で搬送し、原稿の尾端がホームポジションHPを抜けると搬送ベルト126を増速して高速で原稿を原稿排紙トレイ129に排出する。原稿トレイ121上の原稿のそれぞれについてこの読取りを行う。
3.ADF給紙のフラットベッド単独読取り
ADF120の原稿トレイ121上の原稿を搬送ベルト126に高速で送り込み、搬送ベルト126は送り込まれる原稿を送り込み速度と略同速度で受け入れて、原稿の全面がコンタクトガラス101に対向する位置まで原稿を送ってから原稿送りを停止し、上記のフラットベッド方式の原稿走査を行う。これが終わると搬送ベルト126で原稿を原稿排紙トレイ129に排出する。上記のシートスルー読取りは行わない。原稿トレイ121上の原稿のそれぞれについてこの読取りを行う。
4.併用読取り(シートスルー読取りとフラットベッド読取りの併用)
上記2.と3.の組み合わせであり、ADF120の原稿トレイ121上の原稿を搬送ベルト126に送り込むときにシートスルー読取りを行い、しかも、原稿の全面がコンタクトガラス101に対向する位置まで原稿を送ってから原稿送りを停止し、上記のフラットベッド方式の原稿走査を行う。これが終わると搬送ベルト126で原稿を原稿排紙トレイ129に排出する。原稿トレイ121上の原稿のそれぞれについてこの読取りを行う。
なお、搬送ベルト126の原稿排出側の端部近くに排出方向切換えゲート127があり、その上方に裏返しローラ128がある。上記2.,3.又は4.で、両面読取りが指定されていた場合には、原稿トレイ121上にあるときの上面(表面)の読取りを終えて搬送ベルト126にて排出するとき、切換えゲート127が図2に点線で示す上向き案内姿勢に切換えられ、ベルト126で排出搬送される原稿がローラ128で、原稿トレイ121の下の中間トレイに送り出される。原稿の尾端がローラ128に達すると、ローラ128で尾端を噛んだまま、ローラ128が逆転駆動されて該尾端を搬送ベルト126上に送り出す。これにより原稿は搬送ベルト126に乗ってホームポジションHP方向に送られ、そして搬送ベルト126の右端で下向きに送られて搬送ベルト126とコンタクトガラス101との間に送り込まれ、原稿の裏面の画像読取りが行われる。
図3に、複合機能複写機MF1のプリンタ200の、用紙に画像形成する機構を示す。光学走査ユニット203は、画像データを光信号に変換して、感光体ドラム201に原稿画像に対応した光書き込みを行ない、静電潜像を形成する。該光学走査ユニット203は、画像データで変調されたレーザ光を発生する半導体レーザ,レーザを反射するポリゴンミラとその回転用モータ,f/θレンズや反射ミラー等で構成されている。
感光体ドラム201は、反時計方向に回転するが、その回りには、感光体クリーニングユニット,帯電器202,Bk現像器204,C現像器205,M現像器206,Y現像器207,転写ベルト208などが配置されている。
各現像器は、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体ドラム201の表面に接触させて回転する現像スリーブと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する現像パドル、および、現像剤のトナー濃度検知センサーなどで構成されている。
待機状態では4箇の現像器全てが、現像スリーブ上の剤は穂切り(現像不作動)状態になっているが、現像動作の順序(カラー画像形成順序)がBk,C,M,Yのフルカラー印刷の例で以下説明する(ただし、現像色および画像形成順序はこれに限定されるものではない)。
印刷指示が入力されると、感光体ドラム201の回転駆動と装置各部をコピ−可状態にするための条件設定が開始され、印刷可状態になると、k画像データに基づきレーザ光による光書き込み(潜像形成)が始まる(以下k画像データによる静電潜像をBk潜像と称す。C,M,Yについても同じ)。
このBk潜像の先端部から現像可能とすべく、Bk現像器204の現像位置に潜像先端部が到達する前に、Bk現像器204の現像スリーブを回転開始して剤の穂立てを行い、Bk潜像をBkトナーで現像する。そして以後,Bk潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後端部がBk現像位置を通過した時点で、速やかにBk現像スリーブ上の剤穂切りを行ない、現像不作動状態にする。これは少なくとも、次のc画像データによるC潜像先端部が到達する前に完了させる。なお、穂切りは現像スリーブの回転方向を、現像動作中とは逆方向に切替えることで行う。感光体ドラム201に形成したBkトナー像は、感光体ドラム201と等速駆動されている転写ベルト208の表面に転写する(以下、感光体から転写ベルトへのトナー像転写をベルト転写と称す)。ベルト転写は、感光体ドラム201と転写ベルト208が接触状態において、転写バイアスローラに所定のバイアス電圧を印加することで行う。なお、転写ベルト208には、感光体ドラム201に順次形成するBk,C,M,Yのトナー像を、同一面に順次位置合せして、4色重ねのベルト転写画像を形成し、その後、カセット209,210又は211から送り込まれた転写紙(用紙)に一括転写を行う。
ところで、感光体ドラム201側ではBk作像工程の次にC作像工程に進むが、フラットベッド読取りのフルカラーコピーモードの場合には、所定のタイミングからカラースキャナ100によるフラットベッド読取りのC画像データ読取りが始まり、その画像データによるレーザー光書き込みで、C潜像形成を行う。
C現像器205はその現像位置に対して、先のBk潜像後端部が通過した後で、且つC潜像の先端が到達する前にC現像器205の現像スリーブを回転開始して剤の穂立てを行い、C潜像をCトナーで現像する。以後C潜像領域の現像を続けるが、潜像後端部が通過した時点で、先のBk現像器の場合と同様にC現像スリーブ上の剤穂切りを行う。これもやはり次のM潜像先端部が到達する前に完了させる。
なお、MおよびYの作像工程については、それぞれの画像データ読取り,潜像形成,現像の動作が、上述のCの作像工程と同様であるので説明は省略する。
転写ベルト208は、駆動ローラ,ベルト転写バイアスローラ,および従動ローラに張架されており、図示してない駆動モータにより駆動される。ブラシローラ,ゴムブレードおよびベルトからの接離機構などで構成されたベルトクリーニングユニットが、1色目のBk画像をベルト転写した後の、2,3,4色目をベルト転写している間は、接離機構によってベルト面から離間される。紙転写ユニットは、紙転写バイアスローラ,ローラークリーニングブレードおよびベルトからの接離機構などで構成されている。紙転写バイアスローラは、通常はベルト208面から離間しているが、転写ベルト208面に形成された4色の重ね画像を、転写紙に一括転写する時にタイミングを取って接離機構で押圧され、該ローラに印加された所定のバイアス電圧にて、ベルト208上の画像の紙への転写を行う。なお、転写紙は、給紙ローラおよびレジストローラ212によって、転写ベルト面の4色重ね画像の先端部が、紙転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙される。
転写ベルト面から4色重ねトナー像を転写された転写紙は、搬送ベルト213で定着器214に搬送され、そして機外に排出される。用紙上のトナー像は、定着器214の、所定温度にコントロールされた定着ローラと加圧ローラで、加熱および加圧されて用紙面に溶融定着する。
なおベルト転写後の感光体ドラム201の表面は、感光体クリーニングユニットのクリーニング前除電器,ブラシローラおよびゴムブレードで表面をクリーニングされる。また、転写紙にトナー像を転写した後の転写ベルト208は、ベルトクリーニングユニットを再び接離機構で押し付けて表面をクリーニングする。
リピート印刷(設定枚数が複数枚)の時は、感光体ドラム201への画像形成は、1枚目のY(4色目)画像工程に引き続き、所定のタイミングで2枚目のBk(1色目)画像工程に進む。また、転写ベルト208の方は、1枚目の4色重ね画像の転写紙への一括転写工程に引き続き、表面をクリーニングユニットでクリーニングされた領域に、2枚目のBkトナー像がベルト転写されるようにする。その後は、1枚目と同様動作になる。
なお、カセット209〜211には、各種サイズの転写紙が収納されており、操作パネル11(図5)で指定されたカセット(トレイ)から、タイミングを取ってレジストローラ212方向に給紙および搬送される。OHP用紙や厚紙などの手差し給紙トレイもある。
以上までは、4色フルカラーを得るコピーモードの説明であったが、3色コピーモード,2色コピーモードの場合は、設定又は指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行うことになる。
また、単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、その色の現像器のみを現像作動(剤穂立て)状態にして、転写ベルト208は、感光体ドラム201面に接触したまま往動方向に一定速駆動し、さらに、ベルトクリーナーもベルト208に接触したままの状態で、印刷動作を行う。
図4に、図1の複合機能複写機MF1の画像処理システムの構成を示す。複合機能複写機MF1は、原稿画像読取りおよびカラー印刷を行うエンジン300,コントローラボード400および操作ボード10を含む。エンジン300は、画像読取りおよび印刷のプロセスを制御するCPU301,上述のカラースキャナ100,上述のプリンタ200、および、ASIC(Application Specific IC)で構成した画像入出力処理302を備えている。
スキャナ100のセンサボードユニットSBU上にはCPU,ROMおよびRAMがあり、該CPUが該ROMに格納されたプログラムを該RAMに書き込んで実行する事で、スキャナ100の全体の制御を行っている。また、プロセス制御用のCPU301と通信線を介して接続されおり、コマンド及びデータの送受信により指令された動作を行う。スキャナ100内のCPUは、原稿検知センサ,HPセンサ,圧板開閉センサ,冷却ファン等の検知及びON/OFFの制御をする。スキャナ100内において、スキャナモータドライバが、CPUからのPWM出力によりドライブされ励磁パルスシーケンスを発生し原稿走査駆動用のパルスモータを駆動する。
原稿画像は、ランプレギュレータによって通電されるハロゲンランプ102(図2)の光量出力により照明されて、原稿の反射光すなわち光信号は、複数ミラー103〜105及びレンズ106を通りR,GおよびB読取り用の3個のラインセンサを含むCCD107に結像される。3ラインCCD107は、センサボードユニットSBU上のAFE111によって、各駆動クロックを与えられて各RGBの各画素のアナログの画像信号をデジタル処理回路(AFE)111に出力する。AFE111は、画像信号を増幅し画像データにデジタル変換しそしてシェーディング補正する。
コントローラボード400は、CPU402と、ASICで構成された書画蓄積制御403と、ハードディスク装置(以下ではHDDと表記)401と、ローカルメモリ(MEM−C)406と、システムメモリ(MEM−P)409と、ノースブリッジ(以下、NBと記す)408と、サウスブリッジ(以下、SBと記す)415と、NIC410(Network Interface Card)と、USBデバイス411と、IEEE1394デバイス412と、セントロニクスデバイス413他を含む。操作ボード10は、コントローラボード400の書画蓄積制御403に接続されている。ファクシミリコントロールユニット(FCU)417も、書画蓄積制御403にPCIバスで接続されている。
CPU402は、NIC410を介してLANに接続されたパソコンPCあるいはインターネットを介する他のパソコンPCと書画情報の送受信を行うことができる。また、USB411,IEEE1394 412,セントロニクス413を用いてパソコン,プリンタ,デジタルカメラ等と通信することができる。
SB415と、NIC410と、USBデバイス411と、IEEE1394デバイス412と、セントロニクスデバイス413と、MLB414は、NB408にPCIバスで接続されている。このように、MLB414は、エンジン300にPCIバスを介して接続する基板である。そして、MLB414は、外部から入力された書画データをイメージデータ(画像データ)に変換し、変換された画像データをエンジン300に出力する。
コントローラボード400の書画蓄積制御403にローカルメモリ406、HDD401などが接続されると共に、CPU402と書画蓄積制御403とがCPUチップセットのNB408を介して接続されている。書画蓄積制御403とNB408とは、AGP(Accelerated Graphics Port)を介して接続されている。
CPU402は、複合機能複写機MF1の全体制御を行うものである。NB408は、CPU402、システムメモリ409、SB415および書画蓄積制御403を接続するためのブリッジである。システムメモリ409は、複合機能複写機MF1の描画用メモリなどとして用いるメモリである。SB415は、NB408とPCIバス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジであり、SB415には外付けROMおよびSDメモリカード(以下ではSDカード)の読み書きをするカードIF418が接続されている。このカードIF418には、SDカード読み書き装置(カードリーダ)が接続されており、カードリーダに装着されるSDカードのデータを読み取ることができ、またSDカードにデータを書込むことができる。
ローカルメモリ406はコピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるメモリである。HDD401は、画像データの蓄積,文書データの蓄積,プログラムの蓄積,フォントデータの蓄積,フォームの蓄積,LUT(Look Up Table)の蓄積などを行うためのメモリである。また、操作ボード10は、ユーザからの入力操作を受け付けると共に、ユーザに向けた表示を行う操作部である。
図4には、スキャナ100およびプリンタ200と画像入出力処理302との間でやり取りする画像データの流れを示す。画像入出力処理302には、カラー原稿スキャナ100が原稿画像を読み取って発生するR,G,B画像データのそれぞれに対して読取りγ補正,MTF補正等を行うスキャナ画像処理303があり、また、R,G,B画像データをプリンタ200の、C,M,Y,K各色書込みの画像表現特性に合ったc,m,y,k記録色データ(印刷データ)に変換するプリンタ画像処理304があり、更に、書画蓄積制御403に原稿読取り画像データRGBを出力し、書画蓄積制御403が出力する画像データRGBをプリンタ画像処理304に与える画像処理I/F(Interface circuit)305がある。
原稿1枚につき1枚の印刷を行う一枚コピーのときには、スキャナ画像処理303からRGB画象データが画像処理I/F305に出力され、画像処理I/F305がこれらの画像データをプリンタ画像処理304に出力し、プリンタ画像処理304がRGB画像データをc,m,y,k記録色データに変換し、必要に応じて変倍,画像加工を、そしてプリンタγ変換および階調処理をして、プリンタ200の書込みユニット212に出力する。書込みユニット212は、画像処理304が出力する記録色データによって、光学走査ユニット203(図3)のレーザ発光ダイオードに通電する電流を変調又はオン,オフする。
原稿1枚につき複数枚の印刷を行う連続コピーのとき、ならびに、スキャナ100による原稿読取りおよび登録、又は、外部への送信のときには、スキャナ画像処理303が出力するRGB画像データが、画像処理I/F305および画像蓄積制御403を介して、ローカルメモリ406又はHDD401に一時蓄積又はHDD401に登録され、そして読み出されて、コピーまたは印刷に用いられ、あるいは外部に送出される。
プリンタ200による登録画像データ、又は、外部から受信した画像データの印刷のときには、画像蓄積制御403および画像処理I/F305を介して画像データがプリンタ画像処理304に与えられる。プリンタ画像処理304は、画像データをCMYK記録色データに変換してから、必要に応じて変倍,画像加工を、そしてプリンタγ変換および階調処理をして、書込みユニット212に出力する。
図5に示す様に、操作ボード10には、液晶タッチパネル11のほかに、テンキー15,クリア/ストップキー16,スタートキー17,初期設定キー18,モード切換えキー19,テスト印刷キー20,電源キー21がある。また、図示は省略したが、液晶タッチパネル11の左側には、URL,メール文,ファイル名,フォルダ名等の入力,設定用ならびに短縮登録用の、平仮名を付記したアルファベットキーボードがある。
テスト印刷キー20は、設定されている印刷部数に関わらず1部だけを印刷し、印刷結果を確認するためのキーである。初期設定キー18を押す事で、機械の初期状態を任意にカスタマイズする事が可能である。原稿スキャナ100の、ADF120を使用するシートスルー読取りのときの、像エッジ検出パラメータ切り換え領域を設定したり、機械が収納している用紙サイズを設定したり、コピー機能のリセットキーを押したときに設定される状態を任意に設定可能である。初期設定キ−18が操作されると、各種初期値を設定するための「初期値設定」機能ならびに「ID設定」機能,「著作権登録/設定」機能および「使用実績の出力」機能等を指定するための選択ボタンが表示される。また、一定時間操作が無いときに優先して選択されるアプリケーション等も選択する事、国際エネルギースター計画に従った低電力への移行時間の設定や、オートオフ/スリープモードへの移行する時間を設定する事が可能である。「初期値設定」機能の中に「像エッジ検出パラメータ切り換え領域の設定」がある。
該「像エッジ検出パラメータ切り換え領域の設定」を指定すると、データNo.に対応付けて領域データ(副走査領域の始点データ,終点データ)を配置した領域テーブルが液晶タッチパネル11に表示される。オペレータが、後述の像エッジ検出パラメータを、像エッジ強調度合いが高いものに切り換える副走査領域(複数領域可)の始点および終点を副走査方向(原稿送り方向)の画像読取り始点(原稿の始端)からの距離(ライン数)で表わす始点データおよび終点データを入力し、最後にエンドデータとしてシートスルー読取り原稿の最大長(副走査方向ライン数)以上を表わすデータを入力する。これらのデータは、「領域テーブル」としてHDD401に登録され、スキャナ画像処理303のRAM(321)に格納される。その後エンジン300の電源がオフにされると、その後エンジン300に電源が再投入された直後の初期化処理によって、HDD401に登録されている「領域テーブル」がスキャナ画像処理303のRAM(321)に書込まれる。
図10に、「領域テーブル」のデータ列の一例を示す。T1およびT3はそれぞれ、副走査方向(原稿送り方向)の第1および第2領域の始点データ、T2およびT4は各領域の終点データであり、Tmがエンドデータである。この領域テーブルのデータの使用態様は、図6を参照して後述する。
図5を再度参照すると、液晶タッチパネル11には、各種機能キーならびにエンジン300およびコントローラボード400の動作状態を示すメッセージなどが表示される。液晶タッチパネル11には、「コピー」機能,「スキャナ」機能,「プリント」機能,「ファクシミリ」機能,「蓄積」機能,「編集」機能,「登録」機能およびその他の機能の選択用および実行中を表わす機能選択キー14が表示される。機能選択キー14で指定された機能に定まった入出力画面が表示され、例えば「複写」機能が指定されているときには、図5に示すように、機能キーならびに部数及び画像形成装置の状態を示すメッセージ12,13が表示される。オペレータが液晶タッチパネル11に表示されたキーにタッチすると、操作ボード10はオペレータ入力として読み込み、選択された機能を示すキーを、指定中を表す灰色に反転表示する。また、機能の詳細を指定しなければならない場合(例えばページ印字の種類等)はキーにタッチする事で詳細機能の設定画面がポップアップ表示される。このように、液晶タッチパネル11は、ドット表示器を使用している為、その時の最適な表示をグラフィカルに行う事が可能である。
機能キー12の中には、印刷色指定キー「黒(BK)」,「フルカラー」,「自動色選択」,「青(C)」,「赤(M)」および「黄(Y)」、ならびに「両面読取り」指定キーがある。
図6に、スキャナ画像処理303およびプリンタ画像処理304の機能の概要を示す。カラー原稿スキャナ100のCCD107が出力するRGB画像データには、スキャナγ補正306が加えられ、そして像域分離310の像域検出結果に従って、画像のエッジ領域にはエッジ強調処理を、滑らかに濃度が変わる中間調領域には平滑化処理を加えるフィルタ処理307が加えられる。
設定枚数が複数枚の連続コピーの場合、ならびに、登録又は外部に送信のための読み取りの場合には、「黒(BK)」ボタン(図5)が指定状態(塗りつぶし状態)である白黒読取り又は白黒コピーの指示のときには、フィルタ処理307でエッジ強調処理又は平滑化処理を加えたG画像データのみが、頁メモリ308に書きこまれる。「フルカラー」ボタンが指定状態であったときには、フィルタ処理307でエッジ強調処理又は平滑化処理を加えたRGB画像データがメモリ406(図4)に蓄積される。「自動色選択」ボタンが指定状態であったとき、ならびに、「黒(BK)」,「フルカラー」,「自動色選択」,「青(C)」,「赤(R)」および「黄(Y)」ボタンのいずれも非指定状態で読取り,印刷の色を特定できないときには、フィルタ処理307が処理したRGB画像データがメモリ406に蓄積されると共に、G画像データが、頁メモリ308に書込まれる。
データセレクタ309は、読取り画像データとして、頁メモリ308のG画像データと、フィルタ処理307したRGB画像データの一方を選択出力するものである。なお、スキャナ画像処理303の頁メモリ308から画像処理I/F305に出力された画像データはその後は、白黒読取りのBk画像データとして取り扱われる。
像域分離310は、読取り歪みを矯正するスキャナγ補正306をしたG画像データに対して、標準のエッジ強調処理311と、エッジ強調度合いが強いエッジ強調処理312を並行して実施する。
標準のエッジ強調処理311は、G画像データ列の各画像データが宛てられる各画素を順次に注目画素として、例えば図9の(a)に示す小さい値のエッジ強調係数を用いて、注目画素(図中の3×3画素マトリクスの中心の小升目)の画像データを、該画素マトリクスの各画素宛ての画像データに該各画素宛てのエッジ強調係数(図中の0,−1,4)を乗算した積の総和に変換し、これをエッジ検出値とする。該画素マトリクスの全画像データが全て画像あり(例えば黒)レベルであるときの注目画素のエッジ検出値は0、また、全画像データが全て画像なし(例えば白)レベルであるときの注目画素のエッジ検出値も0となるが、注目画素が画像の像エッジであるときには、注目画素のエッジ検出値が0より大きくなり、エッジ検出値はエッジの鮮明度をあらわす。
エッジ強調度合いが強いエッジ強調処理312では、例えば図9の(b)に示す大きい値のエッジ強調係数を用いて、前記画素マトリクスの画像データを積和演算して注目画素のエッジ検出値とする。係数値が大きい値であるので、エッジ検出値が標準のエッジ強調処理311の場合よりも大きい値になる。すなわち、エッジの鮮明度をあらわす数値が大きくなる。
標準のエッジ強調処理311のエッジ検出値と、エッジ強調度合いが強いエッジ強調処理312のエッジ検出値の一方がデータセレクタ313で選択されて、2値化314によって、エッジ検出値が像エッジ候補か否を表す2値データ(H:像エッジ候補/L:非エッジ)に変換されて、パターンマッチング315で、注目画素がエッジ位置(エッジ画素)かそうでないか判定される。すなわち注目画素の領域が文字,線画などの2値画像か、写真等の中間調画像か判定される。パターンマッチング315は、2値化314が出力するエッジ画素か否を表す2値データの、注目画素を中心とする領域が、図11に示す(a)〜(l)のいずれかのパターンに合致すると、そのときの注目画素(3×3画素マトリクスの中心画素)を像エッジ領域(文字領域)の画素と判定する。
パターンマッチング315の判定結果(像エッジ(文字)/非エッジ(写真)すなわち文字/写真)がフィルタ処理307に与えられ、フィルタ処理307が、スキャナγ補正した画像データに、判定結果が「像エッジ」の領域にはエッジ強調処理を、「非エッジ」の領域には滑らかに濃度が変わる平滑化処理を加える。
本実施例は、シートスルー読取りの間の、「領域テーブル」のデータによって規定される副走査領域の原稿読取り期間のみ、エッジ強調度合いが強いエッジ強調処理312のエッジ検出値を2値化314に選択出力し、他の副走査領域の読取り期間ならびにフラットベッド読取りの間の全期間は、標準のエッジ強調処理311のエッジ検出値を2値化314に選択出力するために、副走査領域検出320をスキャナ画像処理303に付加し、かつ、像域分離310にアンドゲート316を備えている。
副走査領域検出320は、シートスルー読取りの間の原稿読取りが、領域テーブル321のデータによって指定される強いエッジ強調の副走査領域であるか否を表わす領域検出信号(高レベルH:強いエッジ強調の副走査領域内/低レベルL:該副走査領域の外)をアンドゲート316に出力する。アンドゲート316にはまた、シートスルー読取りのときHとなりフラットベッド読取りのときにはLとなる読取りモード信号が印加される。アンドゲート316の出力すなわちデータセレクタ313に与える選択信号は、原稿のシートスルー読取りが、強いエッジ強調が指定された副走査領域にある間H(入力Bを出力に指定)となり、標準のエッジ強調が指定された副走査領域にある間ならびにフラットベッド読取りの間はL(入力Aを出力に指定)となる。
これにより、シートスルー読取りであってしかも画像読取りの副走査位置が領域テーブル321(図10)のデータによって規定される強いエッジ強調の副走査領域にある期間のみ、エッジ強調処理312のエッジ検出値が2値化314に与えられ、エッジとの判定結果を得る確率が高い像域分離が行われる。これにより、少々のジィターやボケを生ずる画像読取りでも、像エッジ(文字画像)判定の信頼性が高くなる。像エッジ(文字)と判定するとそこには像エッジを鮮明にするフィルタ処理307を加えるので、上記ジィターあるいはボケが低減した画像データが得られる。
ここで副走査領域検出320の機能を説明すると、副走査領域検出320の「領域テーブル」321は、RAM上の1領域であり、エンジン300に電源が投入された直後の初期化の時期に、領域テーブルデータがHDD401から読み出されて該RAMの1領域に書き込まれる。これが「領域テーブル」321である。
シートスルー読取りで原稿の始端がホームポジションHPに到達するときに、フレームゲート信号START XがL(原稿外)からH(原稿内)に立上り、この立上り点までのLでカウンタ322,323はクリアされており、LからHの立上り点でカウンタ323は、領域テーブル321の、カウンタ322のカウントデータ(2進数の0を表わす)で指定されるデータNo.(0)の領域データ(T1:第1領域の始点位置)をロードして、ロード値から副走査同期パルスである読取りライン同期パルスLSYNCの到来数をカウントダウンするプリセットカウントを、開始する。また、フレームゲート信号START XのLからHへの立上り点でフリップフロップ326がリセットされ、これによりアンドゲート316に与えられる領域検出信号がL(設定領域の外)となり、データセレクタ313は標準のエッジ強調311のエッジ検出値を2値化314に与える。
原稿上の画像読取り位置(副走査位置)が第1領域の始点位置(T1)になると、カウンタ323がカウントオーバ信号を発生し、この信号によってフリップフロップ326がセットされてそのQ出力である領域検出信号がL(A入力の選択出力を指定)からH(B入力の選択出力を指定)に反転する。と共に、カウントオーバ信号がカウンタ322に加わり、カウンタ322が1カウントアップすると共に、カウントオーバ信号がアンドゲート324でクリア指示信号(L)に反転されてカウンタ323のクリア入力端に加わり、カウンタ323が、カウンタ322のカウントデータ(2進数の1を表わす)で指定されるデータNo.(1)の領域データ(T2:第1領域の終点位置)をロードして、ロード値からライン同期パルスLSYNCの到来数をカウントダウンするプリセットカウントを、再開する。副走査領域検出320が出力する領域検出信号(フリップフロップ326のQ出力)がLからH(B入力の選択出力を指定)に反転したことにより、アンドゲート316に与えられる読取りモード信号がシートスルー読取りを示すHであるときには、アンドゲート316の出力がHとなって、データセレクタ313は強いエッジ強調312のエッジ検出値を2値化314に与える。
そして原稿上の画像読取り位置が第1領域の終点位置(T2)になると、カウンタ323がカウントオーバ信号を発生し、フリップフロップ326がリセットされてそのQ出力(領域検出信号)がL(A入力の選択出力を指定)に反転すると共に、カウンタ322が1カウントアップし、カウンタ323が、カウンタ322のカウントデータ(2進数の2を表わす)で指定されるデータNo.(2)の領域データ(T3:第2領域の始点位置)をロードして、ロード値からライン同期パルスLSYNCの到来数をカウントダウンするプリセットカウントを、再開する。領域検出信号がHからLに反転したことにより、データセレクタ313は標準のエッジ強調311のエッジ検出値を2値化314に与える。
次に原稿上の画像読取り位置が第2領域の始点位置(T3)になると、カウンタ323がカウントオーバ信号を発生し、フリップフロップ326がセットされてそのQ出力(領域検出信号)がH(B入力の選択出力を指定)に反転すると共に、カウンタ322が1カウントアップし、カウンタ323が、カウンタ322のカウントデータ(2進数の3を表わす)で指定されるデータNo.(3)の領域データ(T4:第2領域の終点位置)をロードして、ロード値からライン同期パルスLSYNCの到来数をカウントダウンするプリセットカウントを、再開する。領域検出信号がLからHに反転したことにより、アンドゲート316に与えられる読取りモード信号がシートスルー読取りを示すHであるときには、アンドゲート316の出力がHとなって、データセレクタ313は強いエッジ強調312のエッジ検出値を2値化314に与える。そして原稿上の画像読取り位置が第2領域の終点位置(T4)になると、カウンタ323がカウントオーバ信号を発生し、フリップフロップ326がリセットされてそのQ出力(領域検出信号)がL(A入力の選択出力を指定)に反転すると共に、カウンタ322が1カウントアップし、カウンタ323が、カウンタ322のカウントデータ(2進数の4を表わす)で指定されるデータNo.(4)の領域データ(Tm:エンド相当の最大副走査長)をロードして、ロード値からライン同期パルスLSYNCの到来数をカウントダウンするプリセットカウントを、再開する。領域検出信号がHからLに反転したことにより、データセレクタ313は標準のエッジ強調311のエッジ検出値を2値化314に与える。
領域データTmをロードした後は、読取り中の原稿の読取りが完了するまでカウンタ323はカウントオーバしないので、領域データTmをロードした時点で、データセレクタ313の切換えは終了し、データセレクタ313は標準のエッジ強調311のエッジ検出値の2値化314への出力を継続する。
ACS(Auto Color Select)317が、原稿読取りの画像データが白黒画像を表すかカラー画像を表すかを検出する。ACS317の白黒/カラー検出信号と、像域分離310の判定結果(エッジ(文字)/非エッジ(写真))を表わす像エッジ/非エッジ検出信号が頁判定318に与えられる。頁判定318は、1頁の原稿読取りの間、白黒/カラー検出信号のカラーと検出した画素数(画像データ数)および像エッジ/非エッジ検出信号の像エッジと検出した画素数を積算し、1頁の原稿読取りを終えたとき、各積算値が各設定値以上か判定して、カラーと検出した画素数が設定値以上であると原稿の画像は「カラー」と、設定値未満であると「白黒」と判定し、像エッジと検出した画素数が設定値以上であると文字又は線画などの2値画像(これを単純には「文字」という)と判定し、設定値未満であると非エッジ画像(これを単純には「写真」という)と判定する。頁判定318の判定結果(白黒/カラー&文字/写真)を、1頁の原稿読取りを終えたときに、CPU301が参照する。
プリンタ画像処理304の色補正331は、RGB画像データをymc(記録色)画像データに変換して主走査変倍332に出力する。主走査変倍332で必要に応じて変倍をしてから、プリンタ200の作像特性に適合させるプリンタγ補正333をして、そして階調処理334で画素単位の記録/非記録のマトリクス分布によって濃度階調を表す画像データに変換してから、プリンタ200に出力する。与えられる画象データがG(Bk)のみ(白黒)の場合には、画像データは色補正331ではなく主走査変倍332に与えられる。すなわち色補正処理は適用しない。
図4を再度参照する。原稿1枚につき1枚の印刷を行う一枚コピーのときには、スキャナ画像処理303からRGB画像データもしくはG(Bk)画像データが画像処理I/F305に出力され、画像処理I/F305がこれらの画像データをプリンタ画像処理304に出力し、プリンタ画像処理304が必要に応じて変倍,画像加工を、そしてプリンタγ変換および階調処理をして書込みユニット212に出力する。
原稿1枚につき複数枚の印刷を行う連続コピーのときには、スキャナ画像処理303からRGB画像データもしくはG(Bk)画像データが画像処理I/F305に出力され、画像処理I/F305によってこれらの画像データは書画蓄積制御403に出力されてローカルメモリ406又はHDD401に一時蓄積され、そして1枚のコピーの度に読み出されて書画蓄積制御403から画像処理I/F305を介してプリンタ画像処理304に与えられる。プリンタ画像処理304は、必要に応じて色補正331,変倍332を、そしてプリンタガンマ変換および階調処理をして書込みユニット212に出力する。
スキャナ100による原稿読取りおよび登録、又は、外部への送信のときには、スキャナ画像処理303が出力するRGB画像データもしくはG(Bk)画像データが、画像処理I/F305および画像蓄積制御403を介して、HDD401に登録される、又は、ローカルメモリ276又はHDD401に一時蓄積してから外部に送出される。
プリンタ200による登録画像データ、又は、外部から受信した画像データの印刷のときには、画像蓄積制御403および画像処理I/F305を介して画像データがプリンタ画像処理304に与えられる。プリンタ画像処理304は、所要の画像処理をして、書込みユニット212に出力する。
図7および図8に、複写コマンドに応答するCPU301の、複写制御の概要を示す。まず図7を参照する。複写条件を操作ボード10に入力し、ADF120又はコンタクトガラス101に原稿をセットしてユーザが、操作ボード10のスタートキー17を押すと、操作ボード10はそのとき操作ボード10に設定されている複写条件をレジスタに保存し、CPU402がCPU301および書画蓄積制御403に、該レジスタの複写条件データを添付した複写コマンドを与える。
CPU301は、ADF120の原稿トレイ121からの原稿送給を開始し、センサ130が原稿を検知すると、原稿送給を継続しセンサ131によって原稿サイズを検出する(ステップ1−2)。なお、以下においては、括弧内にはステップという語を省略してステップNo.数字のみを記す。
原稿トレイ121からの原稿送給を開始してもセンサ130が原稿を検出しなかったとき(ADFに原稿装着なし)には、CPU301は、図8のステップ20に進む。ステップ20以下は後述する。
原稿トレイ121からの原稿送給を開始しセンサ130が原稿を検出しセンサ131が原稿サイズを検出するとCPU301は、複写条件データの中に「黒(BK)」ボタン(図5)のオン情報があると、シートスルー読取りを表すHの読取りモード信号を、像域分離310のアンドゲート316に出力し、スキャナ100,ADF120およびスキャナ画像処理303によるシートスルー読取りを行い、像域分離結果に従うフィルタ処理307をしたG画像データを頁メモリ308に格納する(2,3)。1原稿のシートスルー読取りを終了するとCPU301は、頁メモリ308のG画像データを読み出してプリンタ画像処理304で所要の処理をしかつ2値化処理してプリンタ200の書込ユニット212に出力してBk印刷を行う印刷工程を繰り返し、これにより設定枚数のコピーをプリンタ200から排出する(4)。シートスルー読取りを終えた原稿は、シートスルー読取りの間原稿を受入れてコンタクトガラス101上を原稿排紙トレイ129方向に移送する搬送ベルト126を継続して駆動することにより、原稿排紙トレイ129に排出する(5)。このとき原稿トレイ121上の次の原稿を繰り出す(5−6−2)。このようにして、原稿トレイ121上の各原稿の画像をシートスルー読取りしかつ設定枚数の用紙に印刷する。
このときのシートスルー読取りでは、シートスルー読取りを表すHの読取りモード信号によってアンドゲート316がオンであるので、副走査領域検出320の領域検出信号のH(強いエッジ強調312の出力を選択する指示),L(標準のエッジ強調311の出力を選択する指示)によってデータセレクタ313が切換えられる。
複写条件データの中に「黒(BK)」ボタンのオン情報はなく、代わりに「フルカラー」ボタンのオン情報があった場合には、CPU301は、シートスルー読取りを設定せずに、原稿トレイ121上の原稿をコンタクトガラス101上に送り込んで(7,8)、フラットベッド読取りのフルカラー印刷(9)を行う。
フルカラー印刷(9)では、まずフラットベッド読取りを行い読取ったRGB画像データを、メモリ406に蓄積する(10a)と共に、プリンタ画像処理304にも与えてymc画像データに変換してc画像データのみを書込ユニット212に出力してC画像を感光体ドラム201に形成して転写ベルト208に転写する(10b)。次にメモリ406からRGB画像データを読み出してプリンタ画像処理304に与えてymc画像データに変換してm画像データのみを書込ユニット212に出力してM画像を感光体ドラム201に形成して転写ベルト208上のC画像に重ねて転写する(11)。次にメモリ406からRGB画像データを読み出してプリンタ画像処理304に与えてymc画像データに変換してy画像データのみを書込ユニット212に出力してY画像を感光体ドラム201に形成して転写ベルト208上のC,M画像に重ねて転写する(12)。そしてC,M,Y画像の重なりを、用紙上に転写する(13)。C,M,Y画像の重なりが転写された用紙は定着器214を通してから機外に排出される。設定枚数が複数であると2枚目以降はステップ10b〜13によってコピーを形成する。設定枚数のコピーを終えると、コンタクトガラス101上の原稿を原稿排紙トレイ129に排出する(14〜16)。原稿トレイ121上の各原稿につき、上述のフルカラーコピー作業が同様に行われる。このフルカラーコピーでは、読取りモード信号がフラットベッド読取りを表わすLであるので、像域分離310のアンドゲート316がオフで、データセレクタ313はフラットベッド読取りの副走査全域で標準のエッジ強調311のエッジ検出値のみを2値化314に出力する。
複写条件データの中に「黒(BK)」,「フルカラー」,「自動色選択」,「青(C)」,「赤(R)」および「黄(Y)」ボタンのいずれのオン情報もない場合、又は、「自動色選択」ボタンのオン情報がある場合には、CPU301は、シートスルー読取りを表すHの読取りモード信号を、像域分離310のアンドゲート316に出力し、スキャナ100,ADF120およびスキャナ画像処理303によるシートスルー読取りを行い、像域分離結果に従うフィルタ処理307をしたG画像データを頁メモリ308に格納する(17)。そして頁判定318(図6)の判定情報を参照して(18)、それが白黒文字画像(白黒&エッジ)を表わすものであると、「黒(BK)」ボタンがオンであった場合の上述の白黒コピー(4〜6)を行う。頁判定318の判定情報が白黒文字画像ではないと、フルカラー印刷(19)を行う。このフルカラー印刷(19)の内容は、上述のフルカラー印刷(9)の内容と同様である。
次に図8を参照する。コピースタート指示に応答して原稿トレイ121からの原稿送給を開始したとき、設定時間内にセンサ130が原稿を検出しなかったときには、ADF120に原稿がなかったことになるので、CPU301はそこでADF原稿送り駆動を停止し、スキャナ100の(コンタクトガラス上に原稿があるか検出する原稿センサの)原稿検出情報を参照して、それも原稿なしであると、操作ボード10のパネル11に、「原稿をセットして下さい。」を表示する(34)。
スキャナ100の原稿検出情報が「原稿あり」を表している場合には、CPU301は、複写条件データの中に「黒(BK)」ボタンのオン情報があると、フラットベッド読取りを表すLの読取りモード信号を、像域分離310のアンドゲート316に出力し、スキャナ100およびスキャナ画像処理303によるフラットベッド読取りを行い、標準のエッジ強調311のエッジ検出値に基づいてエッジ判定する像域分離の結果に従うフィルタ処理307をしたG画像データを頁メモリ308に格納する(21,22)。コンタクトガラス101上のフラットベッド読取りを終了するとCPU301は、頁メモリ308のG画像データを読み出してプリンタ画像処理304で所要の処理をしかつ2値化処理してプリンタ200の書込ユニット212に出力してk印刷を行う印刷工程を繰り返し、これにより設定枚数のコピーをプリンタ200から排出する(23)。
このときのフラットベッド読取りでは、フラットベッド読取りを表すLの読取りモード信号によってアンドゲート316がオフであるので、副走査領域検出320の領域検出信号とは無関係に、L(標準のエッジ強調311の出力を選択する指示)がデータセレクタ313に与えられる。
複写条件データの中に「黒(BK)」ボタンのオン情報はなく、代わりに「フルカラー」ボタンのオン情報があった場合には、CPU301は、フルカラー印刷(25)を行う。フルカラー印刷(25)は前述のフルカラー印刷(9)の内容と同様である。しかし、原稿はコンタクトガラス101上の一枚であるので、該原稿の設定枚数のフルカラーコピーを終了するとそこでコピージョブを終了し、新たにスタート指示が到来するのを待つ。
複写条件データの中に「黒(BK)」,「フルカラー」,「自動色選択」,「青(C)」,「赤(R)」および「黄(Y)」ボタンのいずれのオン情報もない場合、又は、「自動色選択」ボタンのオン情報がある場合には、CPU301は、フラットベッド読取りを表すLの読取りモード信号を、像域分離310のアンドゲート316に出力し、スキャナ100およびスキャナ画像処理303によるフラットベッド読取りを行い、標準のエッジ強調311のエッジ検出量を参照する像域分離の結果に従うフィルタ処理307をしたG画像データを頁メモリ308に格納する(31)。そして頁判定318(図6)の判定情報を参照して(32)、それが白黒文字画像(白黒&エッジ)を表わすものであると、「黒(BK)」ボタンがオンであった場合の上述の白黒コピー(23)を行う。頁判定318の判定情報が白黒文字画像ではないと、フルカラー印刷(33)を行う。このフルカラー印刷(33)の内容は、上述のフルカラー印刷(25)の内容と同様である。
図12に、第2実施例の複合機能複写機MF2のスキャナ100およびそれに装着されたADF120の、原稿画像読取り機構を示す。第2実施例のスキャナ100は、ホームポジションHPをフラットベッド読取りの画像読取り始点とは別の、リターン終点に定めて、第1キャリッジがホームポジションHPで停止しているときの第1ミラー103の読取り視野位置に、シートスルー読取り窓であるガラス132を装備して、ADF120の搬送ドラム(プラテン)125をガラス132に対向させている。
第2実施例のADF120は、コンタクトガラス101上に原稿を送り込む搬送ベルト126を持たないものである。ADF120の原稿トレイ121に積載された原稿は、ピックアップローラ122および送給ローラ123で搬送ドラム125と押さえローラ124の間に送り込まれて、搬送ドラム125に密着して読取りガラス132の上を通過し、そして排紙ローラ133,134で、原稿トレイ121の下方の圧板兼用の排紙トレイ137上に排出される。
原稿の画像は、原稿読取窓である読取りガラス132を通過する際に、その直下に移動している照明ランプ102により照射され、原稿の表面の反射光は、第1ミラー103以下の光学系を介してCCD107に照射され光電変換される。すなわちRGB各色画像信号に変換される。搬送ドラム125の表面は、読取りガラス132に対向する白色背板であり、白基準面となるように白色である。
読取りガラス132と原稿始端の位置決め用のスケール111との間には、基準白板110、ならびに、第1キャリッジを検出する基点センサ109がある。ADF120の基体135は、奥側(図12紙面の裏側)でスキャナ100の基体にヒンジ結合(蝶番連結)しており、基体135の手前側(図12紙面の表側)の取っ手136を持ってADF120の基体135引き上げることにより、ADF120を起こす(開く)ことができる。ADF120の基体135の奥側には、ADF120の開閉を検出するスイッチがある。ADF120の、コンタクトガラス101に対向する圧板がADF120の底面部に装着されており、ADF120が閉じると、圧板の下面が、コンタクトガラス101の上面に密着する。
図13に、第2実施例の複合機能複写機MF2のカラープリンタ200の機構を示す。この実施例のカラープリンタ200は、レーザプリンタである。このレーザプリンタ200は、マゼンダ(M),シアン(C),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a〜dが、第1転写ベルト208の移動方向(図中の左から右方向y)に沿ってこの順に配置されている。即ち、4連ドラム方式(タンデム方式)のフルカラー画像形成装置である。
回転可能に支持され矢印方向に回転する感光体201の外周部には、除電装置,クリーニング装置,帯電装置202および現像装置204が配備されている。帯電装置202と現像装置204の間には、露光装置203から発せられる光情報の入るスペースが確保されている。感光体201は4個(a,b,c,d)あるが、それぞれ周囲に設けられる画像形成用の部品構成は同じである。現像装置204が扱う色材(トナー)の色が異なる。各感光体201(4個)の一部が、第1転写ベルト208に接している。ベルト状の感光体も採用可能である。
第1転写ベルト208は矢印方向に移動可能に、回転する支持ローラおよび駆動ローラ間に支持、張架されていて、裏側(ループの内側)には、第1転写ローラが感光体201の近傍に配備されている。ベルトループの外側に、第1転写ベルト用のクリーニング装置が配備されている。第1転写ベルト208より転写紙(用紙)又は第2転写ベルトにトナー像を転写した後にその表面に残留する不要のトナーを拭い去る。
露光装置203は公知のレーザ方式で、フルカラー画像形成に対応した光情報を、一様に帯電された感光体表面に潜像として照射する。LEDアレイと結像手段から成る露光装置も採用できる。
図13上で、第1転写ベルト208の右方には、第2転写ベルト215が配備されている。第1転写ベルト208と第2転写ベルト215は接触し、あらかじめ定められた転写ニップを形成する。第2転写ベルト215は矢印方向に移動可能に、支持ローラおよび駆動ローラ間に支持、張架されていて、裏側(ループの内側)には、第2転写手段が配備されている。ベルトループの外側に、第2転写ベルト用のクリーニング装置,チャージャ等が配備されている。該クリーニング装置は、用紙にトナーを転写した後、残留する不要のトナーを拭い去る。
転写紙(用紙)は、図の下方の給紙カセット209,210に収納されており、最上の用紙が給紙ローラで1枚づつ、複数の用紙ガイドを経てレジストローラ233に搬送される。第2転写ベルト215の上方に、定着器214、排紙ガイド224、排紙ローラ225、排紙スタック226が配備されている。
第1転写ベルト208の上方で、排紙スタック226の下方には、補給用のトナーが収納できる収納部227が設けてある。トナーの色はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの四色があり、カートリッジの形態にしてある。粉体ポンプ等により対応する色の現像装置204に適宜補給される。
ここで両面印刷のときの各部の動作を説明する。まず感光体201による、作像が行われる。すなわち、露光装置203の作動により、不図示のLD光源からの光は、不図示の光学部品を経て、帯電装置202で一様に帯電された感光体201のうち、作像ユニットaの感光体上に至り、書き込み情報(色に応じた情報)に対応した潜像を形成する。感光体201上の潜像は現像装置204で現像され、トナーによる顕像が感光体201の表面に形成され保持される。このトナー像は、第1転写手段により、感光体201と同期して移動する第1転写ベルト208の表面に転写される。感光体201の表面は、残存するトナーがクリーニング装置でクリーニングされ、除電装置で除電され次の作像サイクルに備える。
第1転写ベルト208は、表面に転写されたトナー像を坦持し、矢印の方向に移動する。作像ユニットbの感光体201に、別の色に対応する潜像が書き込まれ、対応する色のトナーで現像され顕像となる。この像は、すでに第1転写ベルト208に乗っている前の色の顕像に重ねられ、最終的に4色重ねられる。なお、単色黒のみを形成する場合もある。
このとき同期して第2転写ベルト215は矢印方向に移動していて、第2転写手段117の作用で、第2転写ベルト215の表面に第1転写ベルト208表面に作られた画像が転写される。いわゆるタンデム形式である4個の作像ユニットa〜dの各感光体201上で画像が形成されながら、第1,第2転写ベルト208,215が移動し、作像が進められるので、その時間が短縮できる。
第1転写ベルト208が、所定のところまで移動すると、用紙の別の面に作成されるべきトナー画像が、前述したような工程で再度感光体201により作像され、給紙が開始される。給紙カセット121又は122内の最上部にある用紙が引き出され、レジストローラ233に搬送される。
レジストローラ233を経て、第1転写ベルト208と第2転写ベルト215の間に送られる用紙の片側の面に、第1転写ベルト208表面のトナー像が、第2転写手段117により転写される。更に記録媒体は上方に搬送され、第2転写ベルト215表面のトナー像が、チャージャにより用紙のもう一方の面に転写される。転写に際して、用紙は画像の位置が正規のものとなるよう、タイミングがとられて搬送される。
上記のステップで両面にトナー像が転写された用紙は、定着器214に送られ、用紙上のトナー像(両面)が一度に溶融、定着され、ガイド224を経て排紙ローラ225により本体フレーム上部の排紙スタック226に排出される。
図13のように、排紙部224〜226を構成した場合、両面画像のうち後から用紙に転写される面(頁)、すなわち第1転写ベルト208から用紙に直接転写される面が下面となって、排紙スタック226に載置されるから、頁揃えをしておくには2頁目の画像を先に作成し、第2転写ベルト215にそのトナー像を保持し、1頁目の画像を第1転写ベルト208から用紙に直接転写する。
第1転写ベルト208から直接に用紙に転写される画像は、感光体表面で正像にし、第2転写ベルト215から用紙に転写されるトナー像は、感光体表面で逆像(鏡像)になるよう露光される。このような頁揃えのための作像順、ならびに、正、逆像(鏡像)に切り換える画像処理も、書画蓄積制御403(図14)によるメモリ406に対する画像データの読書き制御によって行っている。
第2転写ベルト215から用紙に転写した後、ブラシローラ,回収ローラ,ブレード等を備えたクリーニング装置が、第2転写ベルト215に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。
図13では第2転写ベルト215のクリーニング装置のブラシローラが第2転写ベルト215の表面から離れた状態にある。支点を中心として揺動可能で、第2転写ベルト215の表面に接離可能な構造になっている。用紙に転写する以前で、第2転写ベルト215がトナー像を担持しているとき離し、クリーニングが必要のとき、図で反時計方向に揺動し接触させる。除去された不要トナーはトナー収納部に集められる。以上が、「両面転写モード」を設定した両面印刷モードの作像プロセスである。両面印刷の場合には、常にこの作像プロセスで印刷が行われる。
片面印刷の場合には、「第2転写ベルト215による片面転写モード」と「第1転写ベルト208による片面転写モード」の2つがあり、前者の第2転写ベルト215を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト208に3色又は4色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が第2転写ベルト215に転写され、そして用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合、排紙スタック226に排出された印刷済用紙の上面に印刷画面がある。
後者の第1転写ベルト208を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト208に3色又は4色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が、第2転写ベルト215には転写されずに、用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合は、排紙スタック226に排出された印刷済用紙の下面に印刷画面がある。
図14に、第2実施例の複合機能複写機MF2の画像処理システムの構成を示す。第2実施例のプリンタ200には4組の書込ユニットがある。スキャナ画像処理303は、R,G,B画像データを並行出力し、フルカラー印刷のときにはプリンタ画像処理304はC,M,Y記録色データ、もしくはC,M,Y,K記録色データをプリンタ200の書込ユニット212に並行出力する。
第2実施例のスキャナ画像処理303およびプリンタ画像処理304の画像データ処理機能は、図6に示す第1実施例のものと同様である。ただし、第2実施例では色補正331は、フルカラー画像処理モードでは墨分(k)を抽出してy,m,c,k記録色データを並行出力し、主走査変倍332,プリンタγ補正333および334はそれぞれ、y,m,c,k記録色データを並行処理して並行出力する。
図15および図16に、第2実施例のCPU301の、複写コマンドに応答する複写制御の概要を示す。第2実施例のADF120は、コンタクトガラス101上に原稿を給紙するものではないので、ADF120を用いるシートスルー読取りとフラットベッド読取りとの組み合わせはなく、また、ADF120によるコンタクトガラス101上への原稿給紙とフラットベッド読取りとの組み合わせもない。フラットベッド読取りは手差し原稿に対してのみ行われる。
また、プリンタ200が、少々の時間差はあるが、略同時にymck各色のトナー像を形成して転写ベルトに僅かな時間差で重ね転写するタンデム作像方式であるので、原稿スキャナ100がシートスルー読取り又はフラットベッド読取りで実質上同時に出力するR,G,B画像データを、フルカラー印刷の場合には、並行してプリンタ画像処理304に直接に出力し(設定コピー枚数が1のとき)、又は一旦メモリ406に蓄積してからメモリ406からR,G,B画像データを並行して読み出してプリンタ画像処理304に並行して出力して、プリンタ画像処理304からプリンタ200の書込ユニット212にymc記録色データ又はymck記録色データを並行して出力する。
したがって第2実施例では、図15を参照すると、ADF120に原稿がセットされているときにコピースタート指示が到来した場合にはCPU301は、「黒(BK)」ボタンがオンのときには、シートスルー読取りを表すHの読取りモード信号を、像域分離310のアンドゲート316に出力し、シートスルー読取りを行い、像域分離結果に従うフィルタ処理307をしたG画像データを頁メモリ308に格納する(1〜3)。1原稿のシートスルー読取りを終了するとCPU301は、頁メモリ308のG画像データを読み出してプリンタ画像処理304で所要の処理をしかつ2値化処理してプリンタ200の書込ユニット212に出力してBk印刷を行う印刷工程を繰り返し、これにより設定枚数のコピーをプリンタ200から排出する(4)。そして原稿トレイ121上の次の原稿を繰り出す(6)。このようにして、原稿トレイ121上の各原稿の画像をシートスルー読取りしかつ設定枚数の用紙に印刷する(4)。
「フルカラー」ボタンがオンであったときには、第2実施例のCPU301は、シートスルー読取りをして、フルカラー印刷(42)をすると共に、コピー設定枚数が複数であるとRGB画像データをメモリ406に蓄積する(41)。フルカラー印刷(42)では、プリンタ画像処理304でRGB画像データをymck記録色データに変換し、各記録色データを並行して書込ユニット212(図14)に出力する(43)。コピー設定枚数が複数であると2枚目以降のコピーのときは、メモリ406からRGB画像データを読出してプリンタ画像処理304に与える(14,43)。原稿トレイ121上の各原稿につき、上述のフルカラーコピー作業が同様に行われる。このフルカラーコピーでは、読取りモード信号がシートスルー読取りを表わすHであるので、副走査領域検出320の領域検出信号のH(強いエッジ強調312の出力を選択する指示),L(標準のエッジ強調311の出力を選択する指示)によってデータセレクタ313が切換えられる。
「黒(BK)」,「フルカラー」,「自動色選択」,「青(C)」,「赤(R)」および「黄(Y)」ボタンのいずれもオフのとき、又は、「自動色選択」ボタンがオンのときには、第2実施例のCPU301は、シートスルー読取りを表すHの読取りモード信号を、像域分離310のアンドゲート316に出力し、シートスルー読取りを行い、像域分離結果に従うフィルタ処理307をしたG画像データを頁メモリ308に格納すると共に、RGB画像データをメモリ406に蓄積する(44)。そして頁判定318の判定情報を参照して(18)、それが白黒文字画像(白黒&エッジ)を表わすものであると、「黒(BK)」ボタンがオンであったときの上述の白黒コピー(4〜6)を同様に実行する。頁判定318の判定情報が白黒文字画像ではないと、フルカラー印刷(45)を行う。このフルカラー印刷(45)の内容は、上述のフルカラー印刷(42)の内容と同様である。
次に図16を参照する。コピースタート指示があったときにADF120に原稿がなく、コンタクトガラス101上に原稿(手差し原稿)があったとき、「黒(BK)」ボタンがオンであると、CPU301は、第1実施例と同様に、フラットベッド読み取りの白黒コピーを実行する(20〜23)。「フルカラー」ボタンがオンであった場合には、CPU301は、フラットベッド読取りをして、フルカラー印刷(47)をすると共に、コピー設定枚数が複数であるとRGB画像データをメモリ406に蓄積する(46)。フルカラー印刷(47)では、プリンタ画像処理304でRGB画像データをymck記録色データに変換し、各記録色データを並行して書込ユニット212(図14)に出力する(48)。コピー設定枚数が複数であると2枚目以降のコピーのときは、メモリ406からRGB画像データを読出してプリンタ画像処理304に与える(30,48)。このフルカラーコピーでは、読取りモード信号がフラットベッド読取りを表わすLであるので、副走査領域検出320の領域検出信号とは無関係に、L(標準のエッジ強調311の出力を選択する指示)がデータセレクタ313に与えられる。
「黒(BK)」,「フルカラー」,「自動色選択」,「青(C)」,「赤(R)」および「黄(Y)」ボタンのいずれもオフのとき、又は、「自動色選択」ボタンがオンのときには、CPU301は、フラットベッド読取りを表すLの読取りモード信号を、像域分離310のアンドゲート316に出力し、スキャナ100およびスキャナ画像処理303によるフラットベッド読取りを行い、標準のエッジ強調311のエッジ検出量を参照する像域分離の結果に従うフィルタ処理307をしたG画像データを頁メモリ308に格納すると共に、RGB画像データをメモリ406に蓄積する(49)。そして頁判定318の判定情報を参照して(32)、それが白黒文字画像を表わすものであると、「黒(BK)」ボタンがオンであった場合の上述の白黒コピー(23)を同様に行う。頁判定318の判定情報が白黒文字画像ではないと、フルカラー印刷(50)を行う。このフルカラー印刷(50)の内容は、上述のフルカラー印刷(47)の内容と同様である。
なお、上記実施例のいずれも、像域分離のためのエッジ強調の重み係数(図9)を切り換えているが、重み係数は固定し、2値化314の閾値を高低に切り換えるようにして、領域検出信号がHのときには、閾値を、比較的に小さいエッジ検出値でもエッジ画素(図11のH)と2値化する低値とし、領域検出信号がLのときには、閾値を、比較的に小さいエッジ検出値では非エッジ画素(図11のL)と2値化する高値とする、ようにしてもよい。