JPH0514730A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原稿の種類に応じて濃度再現範囲を可変とす
る。 【構成】 輝度信号を濃度信号に変換する際に、出力の
最大黒濃度に対応する輝度信号のレベルを指示する。次
に、この輝度信号レベルが濃度信号の最大黒濃度レベル
となるように読取りの輝度信号レベルを濃度信号に相対
的に変換することにより濃度再現範囲を可変設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル方式の電子写
真複写機などに好適な画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写装置は、図１０のよ
うな画像出力特性を持っている。このカーブは電子写真
特性と呼ばれ、主に、感光体の感光特性と、トナーを用
いる現像剤の現像特性によるもので、電子写真技術の本
質的なところである。デジタル方式の電子写真複写機
は、画像データを電気信号に直し補正することで、前記
のような、電子写真特性に左右されることなく、自由な
画像出力特性をとることができる。

【０００３】この補正は、通常ルックアップテーブル方
式が取られる。この方式は、入力された画像信号の値を
出力側の特性に（例えば電子写真特性）に応じて、別の
値に変更する参照テーブルをあらかじめ作成しておくも
ので、そのテーブルにより、自由な出力特性に入力デー
タを変化させることができるものである。通常、原稿画
像と等しい画像濃度を得るために、図１１のようにリニ
アな出力特性が得られるようなテーブルが使用されてい
る。

【０００４】しかしながら、デジタル方式の複写装置に
おいても次のような問題点が存在する。図１１の様な濃
度再現特性例においては、反射濃度が１．５以上の原稿
部はすべてベタ黒で表現されてしまう。これは、出力プ
リンター側の能力が、ベタ黒の反射濃度１．５までの再
現能力しかないために、リニアな濃度再現特性を得るた
めの、原稿側の最大濃度を規定してしまうからである。
この現象の解決のためには、プリンター側の濃度再現能
力を向上させるのが望ましいが、現実には、銀塩写真原
稿の最大濃度は、２．０を越えるものも存在するため
に、電子写真方式において、これを達成することは、非
常に困難である。図１２は、このようなプリンターの濃
度再現能力以上の濃度を持つ原稿を再現するための濃度
再現特性である。この特性で出力された複写画像は、画
像の濃度範囲を圧縮されるものの、画像全体としての濃
度変化の調子は維持しているものが得られる。しかしこ
の出力画像を、再び複写する（孫コピーをとる）と、図
１２に示されるように、出力画像は、その濃度範囲をさ
らに圧縮され、調子の非常に淡いものになってしまう。
このように、各画像において最適な画像再現方法は違っ
ており、その画像毎に設定が必要となるのである。

【０００５】また図１４は、複写原稿画像の文字部の反
射濃度を示している。印刷のインキの濃度、ペンの濃さ
などにもよるが、原稿画像の文字部の一般的な反射濃度
は１．０程度である。このような文字画像は、その濃度
に忠実な再現よりも、むしろコントラストがはっきりと
した再現が好まれる場合がおおいが、出力側のプリンタ
ーは１．０という所謂ハーフトーンとして、この文字画
像を表現してしまう。

【０００６】このことをまとめると、図１３のようにな
り、画像の種類によって、必要とされる濃度再現範囲が
異なることがわかる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、上述の点に鑑みて、原稿画像の種類によって濃度再
現範囲を変えることの可能な画像形成装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、原稿画像から第１輝度信号の形態
で読取った画像信号を濃度信号に変換して可視化する画
像形成装置において、最大黒濃度の基準とする第２輝度
信号のレベルを指示する指示手段と、当該指示された第
２輝度信号のレベルが前記濃度信号の最大黒濃度レベル
と対応するように前記第１輝度信号を前記濃度信号に相
対的に変換する信号処理手段とを具えたことを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】本発明では、出力画像の最大黒濃度に対応する
（第２）輝度信号のレベルを自動／手動により指示する
ことで、この（第２）輝度信号のレベルの大きさに対応
させて濃度信号の大きさ、すなわち、出力画像の濃度再
現範囲を可変設定する。

【００１０】

【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。

【００１１】＜実施例１＞図１は本発明実施例の基本構
成を示す。

【００１２】本実施例の画像形成装置は、原稿画像から
第１輝度信号の形態で読取った画像信号を濃度信号に変
換して可視化する画像形成装置である。

【００１３】図１において、１０００は最大黒濃度の基
準とする輝度信号のレベルを指示する指示手段である。

【００１４】１１００は当該指示された第２輝度信号の
レベルが前記濃度信号の最大黒濃度レベルと対応するよ
うに前記輝度信号を前記濃度信号に相対的に変換する信
号処理手段である。

【００１５】本発明の説明に先立って画像形成装置の構
造を図２に示す。

【００１６】図２において１は原稿の照明装置で、２は
ＣＣＤ（撮像デバイス）３に原稿画像を投影するための
光学系である。３はＣＣＤであり、前記光学系との組み
合わせで、原稿を４００ｄｐｉの解像度で、８ビット
（ｂｉｔ）の電気信号へ変換を行なう。

【００１７】４は読み取られた画像信号と出力画像信号
を変換するルックアップテーブル（ＬＵＴ）用メモリ
で、５は画像信号に応じて半導体レーザーユニット６を
駆動するレーザードライバー回路である。

【００１８】半導体レーザー６から発振されたレーザー
光は、回転多面反射鏡７で偏向され、ミラー８を介して
感光体ドラム９に照射される。１０は電子写真方式の画
像形成部で１１は現像装置、１２は定着装置である。１
３は、読み取った画像データを処理する画像データ処理
装置である。

【００１９】ＣＣＤ３で読み取られた画像データは、原
稿台にのせられた、原稿をランプで照射した反射光の情
報で、画像の輝度信号になっている。一般に輝度信号と
濃度信号の間には、数１のような関係がある。

【００２０】

【数１】 濃度＝−ｌｏｇ輝度信号 （１） 実施例１で使用した機械は、濃度信号Ｄｅｎｓと輝度信
号Ｉｎｔはそれぞれ８ｂｉｔ２５５のデータを持つの
で、その関係は数２のように書き表せる。

【００２１】

【数２】

【００２２】ここで、Ｄ_max は、このシステムにおける
最大黒濃度の基準で、数２において第一項がこの値以上
の時には、常にＤｅｎｓは最大濃度２５５をとることに
なる。本発明では、Ｄ_max を原稿の最大濃度に合わせる
ものである。より具体的には原稿１画面分の画像信号
（輝度信号）を取得すると、画像データ処理装置１３に
おいて、輝度信号の最小値（原稿画像の最大黒濃度部）
を本発明の第２輝度信号のレベルとして求め、この輝度
信号の最小値を数１に代入して基準最大黒濃度として用
いる濃度換算値Ｄ_max を求める。

【００２３】またルックアップテーブル用メモリ４は輝
度信号Ｉｎｔおよび上記基準最大黒濃度Ｄ_max をアドレ
ス入力とし、このアドレス値を数２の演算式に代入した
ときに得られる濃度レベルをアドレス値に対応の記憶領
域に予め格納しておく。

【００２４】次に各画素毎の輝度信号（本発明の第１輝
度信号）ＩｎｔとＤ_max の値をルックアップテーブル用
メモリ４に順次にアドレス入力すると、データ出力とし
て各画素の濃度信号Ｄｅｎｓが得られる。

【００２５】したがって画像処理装置１３が本発明の指
示手段として動作し、ルックアップテーブル用メモリ４
が画像処理手段として動作する。さて実施例１では、原
稿のプレスキャンを行ない、最大濃度を求めた。実施例
１では、オフセット印刷により作られた、文字画像と網
点で構成された写真画像、ワードプロセッサの文字、銀
塩写真、また、一度複写された複写サンプルを画像サン
プルとして用いた。図３はそれぞれの画像をプレスキャ
ンした結果である。この原稿最大濃度を黒濃度の基準と
して画像を出力することで、文字画像ははっきりと、写
真画像は滑らかな階調性を得ることができた。

【００２６】図４に示すような反射濃度０．０２から
２．０まで０．１刻みの濃度階調チャートについて従来
の方法と実施例１の方法で複写した結果を図５に示す。
従来の方法（ａ）では、１．５の濃度までは、原稿濃度
に等しい出力が得られているが、１．５以上の濃度領域
では、すべて１．５とおなじ濃度に潰れている。本発明
の実施例１による方法（ｂ）では、原稿濃度と同じ濃度
は出力することができないが、２．０の濃度まで、階調
性を維持していることがわかる。また文字画像において
も、図６に示す従来の方法（ａ）の画像濃度に比べ、本
発明の実施例１による方法（ｂ）の画像濃度は、図７に
示すよう黒くしっかりと画像を出力することが判る。

【００２７】＜実施例２＞実施例１の方法では、原稿中
に特別な１箇所にでも特に画像の濃い部分が存在する
と、その部分を最大濃度として検出してしまうという難
点もあった。実施例２では、画像データ処理装置１３に
おいて画像濃度のヒストグラムを作成し、その最大濃度
ピークに画像の黒基準を設定するようにした。図８にヒ
ストグラムの例を示す。読み込んだ画像は、網点印刷の
写真原稿である。最大濃度は、１．４であったが、ピー
ク濃度は、１．２５であり、ピーク濃度に黒基準を合わ
せた結果、最大濃度に合わせた画像よりも、調子の強い
はっきりとした、しかも潰れていない画像を得ることが
できた。しかしこの方法は、実施例１の方法より、画像
データの処理が複雑であり、実質的には複写スピードの
律速となってしまった。図４の階調チャート（実施例１
と同様）を複写してみたが、このような階調チャートに
おいては、差異が見られなかった。

【００２８】＜実施例３＞実施例２では、すべての画素
についてのヒストグラムを作成したが、この方法はヒス
トグラムの作成処理に時間がかかってしまった。そこ
で、実施例３では、サンプリングの点数を間引いて、処
理の高速化を目指した。このときの間引率と黒側ピーク
濃度の関係を図９に示す。これから、最高１／１０の間
引きまでは画像情報にあまり影響を与えないことがわか
った。これは、網点による印刷や、文字画像に関して測
定したが、銀塩写真に関しては、間引きによる影響が大
きく出やすい。

【００２９】＜実施例４＞前記実施例においては、実際
に読み込まれた画像の信号を処理してえられたデータに
より、黒基準を設定した。この方法は、画像データ処理
に時間がかかり、結果として複写スピードを落としてし
まう。一般的にとられる画像の最大濃度は図３のように
大体決まっているので、文字をとるときには、黒基準を
１．１に、写真をとるときには、黒基準を１．６にした
ところ、常に黒基準を固定している画像より、はるかに
めりはりのある画像を得ることができた。さらに、基準
最大黒濃度Ｄ_max を指示するマニュアルの濃度調整ボリ
ュームをルックアップテーブル用メモリ４に接続し、画
像を薄くするときには、黒基準を上げて、逆に画像を濃
くしたいときには、黒基準を下げると、より細かい調整
も可能となり、画像の品位を向上することができた。

【００３０】＜その他の実施例＞本実施例では濃度変換
の際に濃度再現範囲を可変設定するために、基準黒最大
濃度Ｄ_max を自動又は手動入力により指示するようにし
ているが、基準黒最大濃度Ｄ_max に代り基準最小濃度信
号レベルを自動／手動の入力値に用いることができる。
この場合は、

【００３１】

【数３】 最大出力濃度“２２５”：実際の出力濃度Ｘ ＝−ｌｏｇ（基準最小輝度信号レベル）： −ｌｏｇ（原稿から読取りの輝度信号レベル） （３） の関係があるのでこの比例式を用いて出力濃度Ｘを算出することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、濃度再現範囲を可変設定できるので、原稿画像の種
類に応じて好適な出力画質が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の基本構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明実施例の構造例を模式的に示す断面図で
ある。

【図３】本発明実施例において用いた原稿サンプルの内
容を示す説明図である。

【図４】本発明実施例において用いた原稿サンプルの内
容を示す説明図である。

【図５】本発明実施例と従来例との出力結果の対比を示
す特性図である。

【図６】従来の出力結果を示す説明図である。

【図７】本発明実施例の出力結果を示す説明図である。

【図８】本発明実施例におけるヒストグラムの測定例を
示す説明図である。

【図９】本発明実施例における間引率と黒側ピーク濃度
の関係を示す説明図である。

【図１０】従来のアナログ方式の複写装置の濃度再現特
性を示す特性図である。

【図１１】従来のデジタル方式の複写装置の濃度再現特
性を示す特性図である。

【図１２】従来のデジタル方式の複写装置の濃度再現特
性を示す特性図である。

【図１３】原稿の種類別の濃度再現特性を示す特性図で
ある。

【図１４】従来の出力結果における画像濃度分布を示す
説明図である。

【符号の説明】

１ 照明装置 ２ 光学系 ３ ＣＣＤ ４ ルックアップテーブル用メモリ ５ レーザードライバー回路 ６ 半導体レーザー ７ 回転多面反射鏡 ８ ミラー ９ 感光体ドラム １０ 画像形成部 １１ 現像装置 １２ 定着装置 １３ 画像データ処理装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 原稿画像から第１輝度信号の形態で読取
   った画像信号を濃度信号に変換して可視化する画像形成
   装置において、 最大黒濃度の基準とする第２輝度信号のレベルを指示す
   る指示手段と、 当該指示された第２輝度信号のレベルが前記濃度信号の
   最大黒濃度レベルと対応するように前記第１輝度信号を
   前記濃度信号に相対的に変換する信号処理手段とを具え
   たことを特徴とする画像形成装置。