JPH03121668A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH03121668A
JPH03121668A JP1258807A JP25880789A JPH03121668A JP H03121668 A JPH03121668 A JP H03121668A JP 1258807 A JP1258807 A JP 1258807A JP 25880789 A JP25880789 A JP 25880789A JP H03121668 A JPH03121668 A JP H03121668A
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JP1258807A
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Masanori Miyata
宮田 正徳
Tokuji Kaneko
金子 徳治
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、複写機やファクシミリ等の画像形成装置に関
し、特に1度の画像形成プロセス中で2つの色で画像形
成を行う画像形成装置に関する。
[従来の技術] 従来、原稿を読取部により電気信号に変換して読み込み
、画像処理部で電気信号をデジタル画像信号に変換して
レーザビームプリンタのようなドツト式記録部によりデ
ジタル画像を形成するデジタル複写機が提供されている
が、このような複写機の中で、原稿の黒色部分と赤色部
分とを自動的に識別分離して記録する2色複写機が知ら
れている。また、1度の複写プロセス中で複数の色を各
色毎に画像書き込み(潜像形成)し、現像する複写機も
知られている。さらにまた、それらの両機能を組合せた
上述のような所謂1ショット2色デジタル複写機も提案
されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述のような従来装置において1ショッ
ト2色記録を行うとすると、第1の画像(潜像)書き込
み位置と、第2の画像(潜像)書き込み位置との空間的
距離を補うためにフレームメモリ(画像メモリ)が必要
になる。たとえば第1の色が黒であって第2の色が赤の
場合に、赤色の画像書き込みが400dpi (ドツト
/インチ)の解像度を持ち、黒の書き込み位置と赤の書
ぎ込み位置の距離が80111fflであると仮定する
と、情報量はA3サイズで12601inex 486
2dot x 8bitであるので、約5Mbyte 
(メガバイト)のフレームメモリが必要になり、製造コ
ストを大幅に上昇させるという欠点があった。
また、デジタル画像で階調を持たせる場合、レーザーを
用いた潜像形成手段ではPWM(パルス幅変調)方式が
知られている。このPWM方式を用いて256階調を持
たせると仮定すると、1画素当り8 bitの情報を持
つ事になり400dpiの解像度では11ine当り約
4800画素必要で、第1と第2の潜像距離が50mm
あるとすると、約3.84Mbyteのメモリが必要に
なり製造コストが上がるという欠点があった。
本発明の目的は、上述のような欠点を除去し、第1潜像
形成手段と第2潜像形成手段の書き込み位置の空間的距
離を補うための画像メモリの記憶容量が少なくて済み、
製造コストを逓減することの可能な画像形成装置を提供
することにある。
[課題を解決するための手段] かかる目的を達成するため、本発明は、相対移動する記
録媒体に対して特定色の第1の画像信号に対応した第1
の画像を形成する上流側の第1の画像形成手段と、記録
媒体に対して他の指定色の第2の画像信号に対応した第
2の画像を形成する下流側の第2の画像形成手段と、第
1の画像の形成位置と第2の画像の形成位置との間の空
間距離に対応する時間だけ第2の画像信号を遅延させる
記憶手段とを有し、−度の画像形成プロセス中において
第1の画像の形成と第2の画像の形成を行う画像形成装
置であって、第1の画像は多値の階調を有し、第2の画
像は前該第1の画像よりも少ない階調を有することを特
徴とする。
また、本発明の第1形態は、第2の画像は2値の階調で
形成、されることを特徴とする。
また、本発明の第2形態は、第2の画像形成手段は、デ
ィザ法を用いて第2の画像を形成することを特徴とする
また、本発明の第3形態は、第2の画像形成手段は、誤
差拡散法を用いて第2の画像を形成することを特徴とす
る。
[作 用] 本発明では、2色同時記録において、特定色(例えば黒
色)の第1の画像の階調よりも指定色(例えば、赤色)
の第2の画像の階調を低くしたので、第1の画像の形成
位置(例えば、潜像形成位置)と第2の画像の形成位置
との間の空間距離に対応する時間だけ第2の画像信号を
遅延させる空間距離補正用の記憶手段(例えば、フレー
ムメモリ)の記憶容量を大幅に減少させることができ、
これにより製造コストの逓減化等が得られる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
A、基本構成 第1図は本発明実施例の基本構成を示す。本図において
、Aは被写体画像(例えば、原稿)の特定色(例えば、
黒)を読み取って第1の電気信号に変換する第1の撮像
手段である。Bはその被写体画像の指定色(例えば、赤
)を読み取って第2の電気信号に変換する第2の撮像手
段である。Cは上記の第1の電気信号を多値の階調の第
1の画像信号に変換する第1の信号変換手段である。
Dは階調性を変えるため第2の撮像手段Bの出力信号に
対して2値化処理を行う信号変換手段である。Eは信号
変換手段りで変換IA理された2値の第2の画像信号を
一時記憶する記憶手段である。この記憶手段は後述の第
1の画像形成位置と第2の画像形成位置との空間距離に
対応する時間だけ第2の画像信号を遅延させる。
Fは相対移動する記録媒体(例えば、感光ドラム)Gに
対して、特定色の第1の画像信号に対応した第1の画像
を形成する上流側の第1の画像形成手段である。Hはそ
の記録媒体Gに対して他の指定色の第2の画像信号に対
応した第2の画像を形成する下流側の第2の画像形成手
段である。
上記構成において、信号変換手段りにより、上記の第1
の画像の階調よりも上記の第2の画像の階調を低くする
。例えば、第1の信号変換手段Cにおいて多値の階調性
を有する第1の画像信号に変換し、第2の信号変換手段
りにおいてディザ法、あるいは誤差拡散法等を用いて2
値の類似的rlJ調性を有する第2の画像信号に変換す
ることにより、第1画像と第2画像の階調性を各々異な
らせる。
B、来菖fin 14 第2図は本発明の一実施例(以下、実施例1と称する)
の1ショット2色デジタル画像形成装置の断面構造を模
式的に示す。本図において、100は画像読取装置(以
後、リーダーと称する)、200はレーザーを用いた画
像書込装置(以後、プリンタと称する)である。また、
300は赤、青。
緑、マゼンタの各色の現像器を格納するオートカラーチ
ェンジャー(八cG)である。
まず、リーダ一部100について説明する。
101は画像読取用(:CD(電荷結合素子)であり、
1インチ当たり400画素が読み取れるように、約50
00画素のCCDを用いている。102は色識別用CC
Dであり、画像読取用CCDl0Iと同等の5000画
素のCCDを用いている。103ば色識別用(:CD1
02のCCD用フィルタであり、赤(R)、緑(G)、
青(B)の3種類の色フィルタを備え、図示されていな
いソレノイドで各フィルタを切換え使用することが可能
である。104は原稿の反射光の光路を直角に変向する
反射ミラー、105はCGDIOI、102上に原稿画
像を集光させる集光レンズ(結像レンズ)、106は原
稿を載置する原稿ガラスである。
次に、プリンタ部200について説明する。
201はレーザ光に感光して潜像を形成する感光ドラム
である。202は1次帯電器であり、ドラム201上に
マイナス帯電させる。203は再帯電器であり、ドラム
201上の黒画像が形成されているところに色用画像の
ためのマイナス帯電を加える。
204はドラム201上のトナー像を転写紙に転写する
直前にドラム201を帯電する転写前帯電器、205は
ドラム2(11上のトナー像を転写紙に転写するための
転写帯電器、206は転写箔の転写紙をドラム201か
ら分離させるための分離帯電器である。207はドラム
201上の残留トナーを除去するクリーナー、208は
ドラム201上の電荷を中和する前露光ランプである。
209は黒画像信号に応じて発生する黒画像用レーザ光
、210は色画像信号に応じて発生する色画像用レーザ
光である。211は感光ドラム201上の黒画像の潜像
を黒トナーで現像する黒トナー用現像器である。212
は感光ドラム201上の色画像の潜像を色トナーで現像
する色トナー用現像器であり、この色トナー現像器21
2は指定の(希望の)色のものと入れ替え可能である。
213はレーザー209,210から出射したレーザ光
を回転する感光ドラム201上に走査する8面体のポリ
ゴンスキャナーである。214は転写紙上のトナー画像
を定着する定着器、215は後述の両面/多重用の中間
トレーへ転写紙の搬送路を切換えるためのフラッパー、
216は両面または多重のモードにより両面時はスイッ
チバックするために、多重時はそのまま進むための搬送
路切換用のフラッパーである。217はスイッチバック
用ステッピングモータであり、図示されないセンサの検
出信号に応じてロータを回転することにより転写紙をス
イッチバックしてその表裏面をひっくり返す。
218は中間トレーであり、両面/多重時に一時的に転
写紙を格納する。ただし両面/多重時でも複写枚数が少
ない時には、転写紙はこの中間トレー218に格納され
ずにストレートで再給紙される。
219.220は転写紙を入れておくカセットである。
221はベーパーデツキであり、^4サイズの転写紙が
2000枚格納できる。
次に、オートカラーチェンジャー(A(C:)300に
ついて説明する。
300はマルチカラーユニット(Mcu)のオートカラ
ーチェンジャーである。301は青(B)の現像器、3
02は緑(G)の現像器、303は赤(R)の現像器が
格納されるところ、304はマゼンタ(M)の現像器が
格納されるところである。
MCU300は本体のプリンタ部200とドツキング(
連結)することにより、本体200側の色現像器を自動
的に交換することが可能である。この交換動作は本体2
00側の制御部により制御される。また、本体200側
の色現像器を指定の任意の色の色現像器にするにはMC
Uユニット自体300が垂直に上下して位置決めする。
次に、本発明実施例の画像形成プロセスについて第3図
を参照して説明する。
本実施例の複写プロセスは公知の2色現像プロセスであ
る。
第3図の(^)は黒画像形成時の状態を示し、第3図の
(B)は色画像(例えば赤)形成時の状態を示す。第3
図の(^)に示すように、まず、黒画像の形成において
は、−成帯電器202により感光ドラムの面を一500
vに均一に帯電せる。そこの均一帯電された面の黒トナ
ーをのせる所に黒画像用レーザー光209を照射する。
レーザー光が当たった所のみ電位が下がり一1oov位
になる。このレーザー光を照射した所に向って黒現像器
211からマイナス帯電したトナーを飛ばす。すなわち
、レーザー光が当たった所が黒くなるように、黒現像器
211内の現像シリンダ222に現像バイアスを印加す
る。
その後、第3図の(B)に示すように、再帯電器203
で、さらにマイナス帯電させてから、色を付ける所に色
信号用レーザー光210を照射する。このレーザー光2
10が照射した所が一300V位に下がり、色現像器2
12によりそのレーザー光が当たった所がカラー現像さ
れる。
次に、黒データと色データが隣接している部分の処理に
ついて第4図を参照して説明する。
第4図の(C) 、 (D) 、 (E)は感光ドラム
201上の表面電位を示す0画像データとして本図の(
A) に示す様に黒画像と色画像が隣接している場合に
は、本図の(B)に示す様にその隣接部分の色画素を数
画素削除してレーザー発生装置230に供給する。
その削除した画像データを基に、まず感光ドラム201
に対し黒現像器に電荷を帯電させ、黒画素に相当する部
分に黒用レーザー光209を照射して電荷を減衰させ、
その電荷の低い部分に黒トナーをのせる(本図の(C)
参照)。次に感光ドラム201に対し色現像用に電荷を
帯電させ(本図の(D)参照)、色画素に相当する部分
に急用レーザー光210を照射して電荷を減衰させ、そ
の電荷の低い部分に色トナーをのせる(本図の(E)参
照)。このようにしているので、本実施例では、黒画素
と色画素の隣接部分で生じる混色を妨げる。
第5図は本実施例の画像読取りから出力までの画像デー
タ処理の回路構成を示す。
イメージセンサである2つのccp(i荷結合素子) 
101,102から光電変換により人力された画像信号
は、色分離部501で黒と色(たとえば赤)の2つの信
号に分離される。
この色分離部501での色の分離方法を次に説明する。
例えば赤の色を例にとると、まずフィルタ103として
赤フィルタを選択し、画像読取り用CGDIOIへのフ
ィルタを介さない画像が入り、色検知用CCD102へ
は赤フィルタを介した画像が入る。
第6図は第5図の色分離部501を更に詳細に示したも
のである。第6図に示すように、CCDl0I。
102からのアナログ画像信号は、それぞれ^/D変換
器601,602で画素濃度に応じたレベルの8 bi
t(ビット)のデジタル信号に変換される。このデジタ
ル信号は補正回路部603,604によりCGDIOl
102の黒濃度のバラツキ、および原稿照明ランプの光
量分布のバラツキ等が補正される。一方補正回路部60
4では同時に特に色フィルタによる白レベルの変化、濃
度に応じたデジタル信号の補正も合わせて行なう。
その後、補正回路部603,604から出力した2つの
画像信号を比較回路605へ人力する。比較回路605
では、読取用CGDIOIの画像信号をS、色検知用C
CD102の画像信号をFとすると、5−F=Oならば
黒信号と見なして、その画像信号Sを黒信号用データA
として出力し、S−F≠0ならば赤信号と見なしてその
画像信号Sを赤信号用データBとして出力する。
色分離部501から出力した色信号用データAと赤信号
用データBは、第5図の隣接データ削除部502に人力
して、上述した第4図に示すような混色防止のための隣
接データ削除の処理が施される。この処理が終了したデ
ータ信号は次に濃度変換部503に人力して、所定の濃
度変換処理が施され、その後に黒信号用データはそのま
ま画像処理フィルタ505に入力するが、赤信号用デー
タは記録タイミングのずれを補正するバッファメモリ5
04に格納されて一定時間遅延されてから画像処理フィ
ルタ505に人力する0画像処理フィルタ505から出
力した黒イ8号はレーザー発光装置230で黒用レーザ
ー光に変換されて出射し、また赤信号は同時に色レーザ
ー光に変換されて出射する。
特に、本発明実施例では、第5図の濃度変換部503で
黒画像信号は1画素当たり8 bit持っているが、色
画像信号はこの濃度変換部503で、ある決められた値
での閾値(スレッシュレベル)により2値化されて、2
bit信号となりバッファメモリ504へ出力される。
そのため、黒画像は256階調持つが、色画像は2階調
となり、両画像はレーザ発生装置230により、それぞ
れのレーザ光209゜210でそれぞれ出力される。ま
た色画像の解像度は黒画像と同様に400dpi (ド
ツト/インチ)であるので、バッファメモリ504は4
00dpiで50mm分の2bit情報、すなわち64
0kbyte分の記憶領域を有すればよい。この50m
mの長さは、黒用レーザー光209と急用レーザー光2
10の感光ドラム210面上での照射距離を表している
従って、本実施例では、バッファメモリ504で必要と
する記憶容量は従来例と比べて640/6000あるい
は64073840、即ち、はぼ1/10または1/6
に減少する。
911口【鮭又 上述した本発明の実施例1では色画像の第2の潜像を2
値で階調なしで形成する場合を示したが、例えば2値画
像であっても擬似的に階調を出す手段として良く知られ
ているディザマトリックス法を本発明に適用することが
できる。
このディザマトリックス法の原理は、周知のように、画
像信号に対し故意にノイズ(ディザ信号)を付加し、こ
のディザ信号を付加された画像信号を2値化することに
よって確率的に階調を表わすものである。実際には、画
像信号を2値化する時のスライスレベルをある規則によ
って変化させたものである。
第7図は4X4画素を1ブロツクとしてスライスレベル
を変化させる場合の一例を示す、ここで、原稿の濃度レ
ベルがスライスレベルよりも低い画素は“白”、スライ
スレベルよりも高い画素は“黒“に変換する。例えば、
本図の図中の注目画素(Aの部分)は、原稿の濃度レベ
ルが“フ“、スライスレベルが“1“であって、濃度レ
ベルがスライスレベルよりも高いので、注目画素は黒画
像として出力される。
第8図は第7図に示すようなディザマトリックスを用い
て色画像に階調を持たせた場合の本発明の実施例2の回
路構成を示す。例えば、黒画像と赤画像の2つを考えた
場合、黒画像信号は8bitのPlFM(パルス幅変調
)で多値の階調を持たせ、赤画像信号は2値のディザマ
トリックスで擬似的階調を持たせる。すなわち、色分離
部501で色分離後の赤画像信号に対して、ディザマト
リックス回路701で8X8画素の演算を行ない、バッ
ファメモリ504、色相レーザー発生装置230Bを介
して感光ドラム201上に擬似階調の赤画像を形成する
ユニ」01匹ユ 2値潜像で擬似的に階調を出す手段として、上述のディ
ザマトリックス法の他に、例えば誤差拡散法が知られて
いる。
まず、誤差拡散法の原理について簡単に説明する。
この誤差拡散法は、原画像と出力画像の濃度差を周囲の
画素に拡散させなから2値化するものであり、2値化前
後の画像濃度が保存されることが特徴のものである。
原画像の濃度をXij 、出力画像の濃度をYij、原
画像と出力画像の濃度差をEij 、注目画素の濃度を
DiJ 、重み係数をαijとすると、注目画素の濃度
り目は次式(1)で表わされる。
Dij−XIj+XΣa 1jEij/ΣΣaiJ  
    (1)上式(1)により得られる濃度データD
ijを閾値Tで2値化する。
第9図は上記の閾値Tを127としたときの誤差拡散の
処理内容の一例を示す。本図において、80.50,1
55,190は、その画素の濃度を表している。ここで
、黒濃度を255、白濃度を0とする。
まず、濃度80の画素に注目し、この濃度としきい値T
 (−127)とを比較する。この時、注目画素の濃度
80は、しきい値T (−1271よりも小さいので、
この注目画素の濃度は2値の0に変換されて白画像を出
力し、この記録濃度誤差ao−o−aoが隣の画素に拡
散される0次に、隣の画素に注目すると、原画像の濃度
50に対して拡散された誤差80が加えられ、この画素
の濃度は130となる。
この濃度130をしきい値T (−127)により2値
化すると、この画素の濃度は閾値Tよりも大きいので、
出力画像の濃度は255に変換されて、黒画像を出力し
、誤差130−255−125が隣の画素に拡散される
原理的には以上の処理を順次繰り返しなから2値化して
いくが、実際には、周囲12画素程度に重み付けした誤
差を拡散させる。
第1O図は第9図に示すような誤差拡散法により階調を
持たせた場合の本発明の実施例3の回路構成を示す。
本実施例は上述の本発明の実施例2と同様に黒画像は8
bitのPWMで多値の階調を持たせ、赤画像は2値の
誤差拡散により擬似的階調を持たせる。すなわち、色分
離部501で色分離後の赤画像信号に対して、誤差拡散
回路702により5X7画素を一つのまとまりとして演
算処理を行ないバッファメモリ504、色相レーザー発
生装置203Bを介して感光ドラム201上に擬似階調
の赤画像を形成する。
本発明は上述の例示以外のその他の擬似的階調方式を通
用することが可能であることは勿論であり、これらの方
式を採用することにより2値化後の写真などの再現性劣
化防止に有効となる。
[発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、2色同時記録に
おいて、特定色(例えば黒色)の第1の画像の階調性よ
りも指定色(例えば、赤色)の第2の画像の階調性を低
くしたので、第1の画像の形成位置(例えば、潜像形成
位置)と第2の画像の形成位置との間の空間距離に対応
する時間だけ第2の画像信号を遅延させる空間距離補正
用の記憶手段(例えば、フレームメモリ)の記憶容量を
大幅に減少させることができ、これにより製造コストの
逓減化等が得られる。
なお、一般のオフィスで使われる文書中の黒文字の中に
色文字を用いる時において、例えばその色文字部を強調
したい場合は、黒文字はきれいな文字を出力するために
多値の階調で出力し、色文字は強調文字という目的で低
階調で出力しても十分に使用にたえられるので、色別に
階調性が異っても問題ない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第2図は本発明の一実施例のデジタル画像形成装置の概
略内部構成を示す断面図、 第3図は本発明実施例における2色現像のプロセス工程
を示す説明図、 第4図は本発明実施例における混色防止の2色現像のプ
ロセス工程を示す説明図、 第5図は本発明実施例の画像信号処理回路の概略構成を
示すブロック図、 第6図は第5図の色分離部の回路構成を示すブロック図
、 第7図は本発明で適用可能なディザマトリックスを示す
説明図、 第8図はディザマトリックスを用いた本発明の他の実施
例の回路構成を示すブロック図、第9図は本発明で通用
可能な誤差拡散法を示す説明図、 第1θ図は誤差拡散法を用いた本発明の更に他の実施例
の回路構成を示すブロック図である。 ・・・画像読取り装置(リーダー)、 ・・・画像読取り用CCD、 ・・・色識別用CC01 ・・・画像書込み装置(プリンタ)、 ・・・感光ドラム、 ・・・再帯電器、 ・・・黒画像用レーザー光、 ・・・色画像用レーザ光、 ・・・黒トナー用現像器、 ・・・色トナー用現像器、 ・・・レーザー発生装置、 ・・・オートカラーチェンジャー(八〇〇)、〜304
・・・現像器、 ・・・色分離部、 ・・・隣接データ削除部、 ・・・濃度変換部、 ・・・バッファメモリ、 ・・・画像処理フィルタ、 ・・・ディザマトリックス、 ・・・誤差拡散回路。 fニド ( 肴真( (D) \\\\\\ 第4図 l−亡・・イJL ■=127 白 = ツ =255 ↓ +80 識ゑ 80−0:80 陽の画禿濃度 50+80=I30 ↓ 125 謹五 130−255ニー125 P是の主脣渫、隻 +55−125:30 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)相対移動する記録媒体に対して特定色の第1の画像
    信号に対応した第1の画像を形成する上流側の第1の画
    像形成手段と、 前記記録媒体に対して他の指定色の第2の画像信号に対
    応した第2の画像を形成する下流側の第2の画像形成手
    段と、 前記第1の画像の形成位置と前記第2の画像の形成位置
    との間の空間距離に対応する時間だけ前記第2の画像信
    号を遅延させる記憶手段とを有し、 一度の画像形成プロセス中において前記第1の画像の形
    成と前記第2の画像の形成を行う画像形成装置であって
    、 前記第1の画像は多値の階調を有し、前記第2の画像は
    前該第1の画像よりも少ない階調を有することを特徴と
    する画像形成装置。 2)前記第2の画像は2値の階調で形成されることを特
    徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 3)前記第2の画像形成手段は、ディザ法を用いて前記
    第2の画像を形成することを特徴とする請求項1または
    2に記載の画像形成装置。 4)前記第2の画像形成手段は、誤差拡散法を用いて前
    記第2の画像を形成することを特徴とする請求項1また
    は2に記載の画像形成装置。
JP1258807A 1989-10-05 1989-10-05 画像形成装置 Pending JPH03121668A (ja)

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JP1258807A JPH03121668A (ja) 1989-10-05 1989-10-05 画像形成装置

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