JPS62186666A - 中間調デジタル画像処理装置 - Google Patents

中間調デジタル画像処理装置

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JPS62186666A
JPS62186666A JP61028646A JP2864686A JPS62186666A JP S62186666 A JPS62186666 A JP S62186666A JP 61028646 A JP61028646 A JP 61028646A JP 2864686 A JP2864686 A JP 2864686A JP S62186666 A JPS62186666 A JP S62186666A
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JP
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data
processing
pixel
gradation
output
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JP61028646A
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English (en)
Inventor
Katsuhisa Tsuji
辻 勝久
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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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】 [発明の分野] 本発明は中間調デジタル画像処理装置に関し、特に面積
階調法により中+m調の表現を行なう装置における文字
、線画等の情報の解像度の改善番;関する。
[従来の技術1 ドツトマトリクス方式で画像を記録する場合、通atの
記録装置では、各々のドツトの濃度レベルを最大でも4
段階程度にしか調整できない。しかし、例えばデジタル
カラー複写機においては、一般にイエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)等の記録
の各基本色毎に64段階の階調表現が要求されている。
このような多階調表現を行なう場合、従来より。
複数ドツト(例えば8×8)で構成さ、tする比較的大
きなドラ1−領域を階調処理の単位領域とし、各ドラ1
−領域毎に記録ドツトの数と非記録ドラ1−の数を調整
して各階調処理領域の濃度レベルを表現している。この
種の中間調表現法は、面積階調法と呼ばれている。
ところが、例えば8X8のドツト領域を階調処理の単位
にすると、1ドツトを階調処理の単位にする場合の1/
8に記録解像度が低下する。例えば写真のような画像に
おいては、解像度が低くても中間調、即ち各画素の濃度
が正確に表現されていhば記録品質としては高い評価が
得られる。しかし、線画や文字の場合には解像度の低下
は、直ちに記録品質の低下につながる。
一般に、線画や文字を含む画像では、黒/白のように、
階調表現が不要な場合が多い。そこで、扱う画像の内容
に応じて1画情報処理を二値処理と階調処理のいずれか
に切換えることが提案されている。しかしながら、例え
ば多色カラー画像を扱う場合などは、各々の色を再現す
るために1文字や線画の各画素情報は中間調データとし
て扱う必要がある。また、白/黒記録においても、灰色
のような中間調で文字や線画を表現したい場合がある。
[発明の目的] 本発明は、面積階調法を用いて階調表現を行なう場合の
画像の品質を向上することを第1の目的とし、網点処理
された原稿画像に対して適切な階調処理を行なうことを
第2の目的とする。
[Jl!明の構成] 上記目的を達成するため1本発明においては、互いに処
理内容の異なる複数の階調処理手段を備えるとともに、
入力データにエツジ情報が含まれているか否かを判別し
、その結果に応じて階調処理の内容を自動的に切換える
具体的には、第1の階調処理手段では画素単位の入力デ
ータをディザ法等によって二値化した結果と入力データ
から抽出したエツジ情報とを合成したデータを出力し、
第2の階調処理手段ではサブマトリクス法のように比較
的階w14誤差の小さい処理によって入力データを二値
化する。そして、入力データにエツジ情報が含まれる場
合には第1の階調処理手段を選択し、エツジ情報が含ま
れない場合には第2の階調処理手段を選択する。従って
、入力画像の線画1文字等々のエツジを含む情報は第1
の階調処理手段で処理されるので高い解像度が得られ、
エツジを含まない情報は第2の階調処理手段によって処
理されるので高い階調性が得られ、いずれの場合も好ま
しい画像品質になる。
ところで、一般的な画像に対しては1例えばラプラシア
ンタイプの3×3フイルタを用いて入力情報からエツジ
情報を抽出しその抽出結果を2値的に判定すれば、エツ
ジ情報の有無を判定できる。
ところが、網点処理された画像を読み取って得られる画
像データの場合、上記処理では誤判定を生じ易い。
網点処理された一般の印刷物においては網点ピッチが1
00〜175線/インチ程度であり、また画偉処理装置
に用いられる画像読取スキャナのサンプリングピンチは
300〜400dpi (ドツト・パー・インチ)程度
である。従って、この場合の網点とサンプリングされる
各画素データとの位百関係は例えば第15a図のように
なる(エツジ情報は含まない)。
なお第15a図においてPSIがサンプリングピッチ、
Pdが網点ピッチである。第15a図から得られるデー
タをエツジ抽出のための3X3フイルタに通すと、例え
ば第15a図の領域ARL内の9つの画素では、中心の
注目画素は最高濃度に近いill IIT:になりその
他の周辺画素は最高濃度の半分J:1. l・の濃度に
なるので、元の画像にエツジ情報が食上れていないにも
かかわらず、エツジ情報が抽出されてしまう。
この種の誤判定が生じると、エツジ情報が含まれていな
い画像に対してもエツジ強調が行なわれ、空間周波数の
高いノイズ成分が強調されて出力画像の全体に現われる
ため1画像品質が低下する。
−]二記のような誤判定は、エツジ抽出フィルタのサイ
ズと画f、にデータのサンプリングピッチとの関連によ
り生じるものであり、エツジ抽出フィルタの素子数を大
きくしてパラメータを適切に選択すればなくすることが
可能である。しかし、素子・数の大きいフィルタは、構
成が非常に複雑になり高価である。
そこで、本発明においては、エツジ情報の有無を判定す
るエツジ判定手段の入力に、複数の画素(例えば2X2
)のデータを平均化する平均化手段を設ける。このよう
にすれば、エツジ抽出フィルタが3X3のサイズであっ
ても、上記のような誤判定は生じなくなる。
第15b図は、第15a図に示すデータをt走査方向及
び副走査方向に互いに隣り合う4つの画素(ブロック)
毎に区分して示したものである。従って、画素ブロック
のピッチPS2は、PSIの2倍になっている。ここで
各画素ブロックをエツジ抽出フィルタの各素子に対応付
けると、該フィルタが注目する9つの画素ブロックは、
例えばAR2で示される領域になる。この場合、多数の
網点がフィルタの各素子内に略均等に割り当てられてい
るので、エツジ情報は抽出されない。従って誤判定は生
じない。
次に階調処理の具体的な内容を説明する。面積階調法に
よる階調表現は、濃度パターン法、ディザ法及びサブマ
トリクス法の3種に大別できる。
濃度パターン法では、所定の処理領域(例えば8X8画
1i4)毎にその中の平均濃度を求め、その結果を、予
め処理領域内の画素毎にしきい値を定めたしきい値テー
ブルの各位と比較し、その結果によりrlJ又はrOJ
の二値データを各画素毎に生成する。
ディザ法では、各画素の入力データを、直接、しきい値
テーブルの対応する位置のものと一対一で比較し、その
結果により「1」又は「0」の二値データを生成する。
サブマトリクス法では、階調処理単位のマトリクスサイ
ズ(例えば8X8画素)よりも小さい所定の処理領域(
即ちサブマトリクス:例えば2X2画素)毎に入力デー
タの平均濃度を求め、その平j?11s度を、そのサブ
マトリクスと対応する4つの画素位置の各しきい値と比
較し、その結果により各画素毎にr14又は「0」の二
値データを生成する。
しきい値は、8×8のマトリクステーブルの場合、一般
に0.1.2,3.  ・・62及び63の64種のし
きい値が64個の画素位置に配列されるが、そのしきい
値の配列順序、即ちパターン種別は、大別するとドラ1
−集中型パターンとドツト分散型パターンの二種になる
。第10e図に示すのが、ドツト分散型パターンを代表
するもので、ベイヤー(BAYER)型と呼ばれている
。第1. Oe図に示すのが、ドツト集中型パターンを
代表するもので、一般にうず巻型と呼ばれている。
ここで、1つの例をあげて説明する。第10a図は、8
X8の画素領域に対応するある原画像を示している。こ
れにおいて、ハツチングを施した部分は濃度44であり
、それ以外の部分は濃度が14である。つまり、斜め方
向のエツジを境にして濃度が急激に変化する部分を示し
ている。第101)図は、第10a図の画像から読取ら
れた各画素毎の濃度データを示している。
第10d図は、第10b図の濃度データを、第1Oc図
に示すドツト分散型パターンを用いてディザ法により処
理した結果を示し、第10f図は同じ濃度データを第1
0e図のドツト集中型パターンを用いてディザ法により
処理した結果を示し、第10g図は第10e図のドツト
集中型パターンを用いて濃度パターン法で処理した結果
を示している。ハツチングを施した画素がデータrLJ
(記録画素)を示し、それ以外の画素はデータ「0」 
(非記録画素)を示している。
また、第10!1図は第10b図に示すデータを2×2
画素サイズのサブマトリクス毎に平均化したデータを示
し、第10i図及び第10j図は、それぞれ第toh図
のデータを、第10c図及び第10e図のしきい値マト
リクスを用いて二値化した結果、即ちサブマトリクス法
で処理した結果を示している。
各処理の結果を対比すると、平均濃度、即ち階調に関し
ては、入力データ(第Job図)の31.5に対して、
第10d図が33、第10f図が32゜第10g図が3
1であるから、しきい値の配列パ・ターンとしてはドツ
ト分散型パターンよりもドツト集中型パターンが優れて
いることが分かる。サブマトリクス法の場合(第LOf
図及び第10j図)は、いずれのしきい値配列パターン
も良好である。
次に、8×8マトリクス内のrlJ及び「0」の配列状
態に着目すると、第10d図及び第10i図では原デー
タのエツジを境にして「l」及び「0」の分布が片寄っ
ているのが分かる。つまり。
8×8マトリクス内の濃度以外の情報、即ち原データの
隣邦の情報が出力データに反映されている。
しかし、第10f図、第10g図及び第10j図におい
ては、いずれもしきい値テーブルのしきい値配列形状に
従って、「1」が中央に分布しており、原データの隣邦
の情報は出力データにほとんど呪われていないことが分
かる。つまり、解像度に関してはドツト集中型パターン
よりもドラ1〜分散型パターンが優れていることが分か
る。
従って、解像度が重要な画像に対してはドツト分散型パ
ターンを利用し1階調性が重要な画像に対してはドツト
集中型パターンを利用する。というように複数種のパタ
ーンを使い分けることにより、解像度と階調性の両者の
要求を満たすことができる。解像度が重要な画像には、
例えば第10a図に示すようなエツジの情報が含まれる
から、この画像エツジの有無に応じてパターンの種別を
切換えれば、自動的に好ましいパターン種別を選択する
ことが可能である。
前述のように、ドツト分散型パターンを利用する場合で
も、原データと出力データとの階調差はさほど大きくな
いから1例えば中間調として文字情報が入力された場合
でも、その階調が大きく変化することはない。つまり、
例えば多色カラーの文字情報であっても、その色を正確
に記録でき、しかも解像度が高いので記録される文字の
識別は容易である。
文字や線画の識別においては、その情報のエツジ領域が
重要な役割りを果たす。つまり、エツジ領域の情報の消
失を防止すれば、実質的に解像度を改善できる。例えば
、第10a図の画像に対しては、まず、第11a図のよ
うに、エツジ領域の両端の画素に「1」及び「0」を配
置し、そして残りの画素位置に対して、エツジの下側に
19個の「1」を配置し、エツジの上側に5個の[1」
を記録すれば1画像全体の平均濃度が原データと等しい
32になり、エツジ両端の各領域の平均濃度も原データ
に近くなる。
エツジ領域は、空間フィルタによって抽出できる。
例えば、互いに隣り合う3×3画素の局所領域を想定し
、その各画素位置A、B、C,D、E、F。
G、H及びTに第12図の各パターンに示すような重み
付けを行ない、これら9画素に対応する各濃度データの
重み付はデータの総和を出力することは、フィルタの機
能と等価である。この種の空間フィルタは、各画素の重
み付けに応じて特性が定まる。第12図に示すフィルタ
のパターンP A 。
pn、pc、pD及びPEはエツジ抽出フィルタとして
機能し、他のパターンP F 、 P G 、 PL(
PI及びPJはエツジ強調フィルタとして機能する。
第11b図は、第10b図に示すデータをパターンPD
のエツジ抽出フィルタを用いて処理した結果を示し、第
1id図は第tob図に示すデータをパターンPIのエ
ツジ強調フィルタを用いて処理した結果を示している。
但し、ここでは第10b図の8X8画素の端部のデータ
を処理するために、端部のデータの外側の濃度は端部の
データと同一であるとして結果を求めである。また、第
11d図においては処理結果が負のものは0に、処理結
果が64以上のものは63に、それぞれ置き換えである
第1ie図に、第11b図のデータを固定しきい値32
で二値化した結果を示す。第11c図を参照すると、画
像のエツジの情報が抽出されているのが分かる。但し、
第11c図における平均濃度(ハンチングを施こした画
素の数)は9であるから、Jノ;<データの32とかけ
離れており、このままでは階調性の点で利用不可能であ
る。
そこで、ドツト分散型パターンのしきい値テーブルを用
いてディザ処理した結果(第10d図)と第11c図の
結果との論理和を演算すると、第11g図のようになる
。つまり、エツジ情報とディザ処理の結果とを合成する
ことにより、平均階調の誤差が改善され、エツジの情報
が処理結果に確実に反映される。
第11e図に、第1id図のデータを第10c図のしき
い値テーブル(ドツト分散型パターン)でディザ処理し
二値化したデータを示し、第11f図に、第11d図の
データを第10 e図のしきい値テーブル(ドツト集中
型パターン)でディザ処理し二値化したデータを示す。
第1ie図及び第11f図を参照すると、8X87トリ
グス内のrlJ及び「0」の分布に原データ(第iob
図)の濃度分布の情報が比較的大きく反映されているの
が分かる。つまり、エツジ強調処理によって。
単位階調処理領域(8X8画素)でのM、像度が向上し
ている。しかし、平均濃度、即ち階調性を比較すると第
1ie図が32、第11f図が25であるから、しきい
値テーブルとしては、やはりドラ1〜分散型パターンを
採用するのが好ましい。
第11h図に、しきい値テーブルのマトリクスサイズが
前記のものと異なるパターンを示す。これにおいては、
4X4をテーブルの大きさにし、16個の各画素領域に
16種のしきい値をドツト分散型パターンで配置しであ
る。なお第11h図では、8X8画素領域に対応させる
ため、4個のしきい値テーブルを連続的に配置して示し
である。
第11. h図のしきい値テーブルを用いて、第10b
図のデータをディザ処理した結果と、第11c図の内容
との論理和を演算した結果を、第11i図に示す。これ
によれば、処理結果に原データのエツジ情報が十分反映
されており、しかも8X8画;(・S内の平均濃度が3
3で1階調性が優れていることが分かる。
」二記の考察により、しきい値テーブルとして好ましい
ものを選択したり、複数の処理結果の合成を行なうなど
の手段を用いることにより、正確な階調表現と高い解像
度との両者を同時に実現しうることが分かる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図に1本発明を実施する一形式のデジタルカラー複
写機の機構部の構成要素を示し、第2図に電装部の構成
概要を示す。
まず第1図を参照すると、原稿1はプラテン(コンタク
1〜ガラス)2の」二に置かれ、原稿照明用蛍光灯31
+32により照明され、その反射光が移動可能な第1ミ
ラー41.第2ミラー42および第3ミラー43で反射
され、結像レンズ5を経て、ダイクロイックプリズム6
に入り、ここで3つの波長の光、レッド(R)、グリー
ン(G)およびブルー(B )に分光される。分光され
た光は固体撮像素子であるCCD7r、7gおよび7b
にそれぞれ入射する。すなわち、レッド光はCCl’)
 7 rに、グリーン光はCCD7gに、またブルー光
はCCr) 7 bに入射する。
蛍光灯3++32と第1ミラー41が第1キャリッジ8
に搭載され、第2ミラー42と第3ミラー43が第2キ
ヤリツジ9に搭載され、第2キヤリツジ9が第1キヤリ
ツジ8の1/2の速度で移動することによって、原稿1
からCCDまでの光路長が一定に保たれ、原画像読み取
り時には第1および第2キヤリツジが右から左へ走査さ
れる。キャリッジ駆動モータ10の軸に固着されたキャ
リッジ駆動プーリ11に巻き付けられたキャリッジ駆動
ワイヤ12に第1キヤリツジ8が結合され、第2キヤリ
ツジ9上の図示しない動滑車にワイヤ12が巻き付けら
れている。これにより、モータ10の正、逆転により、
第1キヤリツジ8と第2キヤリツジが往動(FXWJ像
読み取り走査)、復動(リターン)し、第2キヤリツジ
9が第1キヤリツジ8の172の速度で移動する。
第1キヤリツジ8が第1図に示すホームポジションにあ
るとき、第1キヤリツジ8が反射形のフォトセンサであ
るホームポジションセンサ39で検出される。この検出
態様を第3図に示す。第1キヤリツジ8が露光走査で右
方に駆動されてホームポジションから外れると、センサ
39は非受光(キャリッジ非検出)となり、第1キヤリ
ツジ8がリターンでホームポジションに戻ると、センサ
39は受光(キャリッジ検出)となり、非受光から受光
に変わったときにキャリッジ8が停止される。
ここで第2図を参照すると、C0D7r、7g。
7bの出力は、アナログ/デジタル変換されて画像処理
ユニット100で必要な処理を施こされて、記録色情報
であるブラック(BK)、イエロー(Y)、マゼンダ(
M)およびシアン(C)それぞれの記録付勢用の2値化
信号に変換される。2値化信号のそれぞれは、レーザド
ライバ112bk 。
112y、 112n+および112cに入力され、各
レーザドライバが半導体レーザ113bk、 L13y
、 113mおよび113cを付勢することにより、記
録色信号(2値化信号)で変調されたレーザ光を出射す
る。
再度第1図を参照する。出射されたレーザ光は、それぞ
れ、回転多面鏡13bk、  13y*  13mおよ
び13cで反射され、f−0レンズ14bk、 14y
14rrIおよび14cを経て、第4ミラー15bk。
15 yr  15 mおよびL5cと第5ミラー16
bk。
16!/y 16mおよび16cで反射され、多面鏡面
倒れ補正シリンドリカルレンズ17bk、  1 ’7
1’p17mおよび17cを経て、感光体ドラム18b
k。
18yy18mおよび18eに結像照射する。
回転多面鏡13bk、  13y、  13mおよび1
3cは。
多面鏡駆動モータ4 lbk、 4 ty、 41mお
よび41cの回転軸に固着されており、各モータは一定
速度で回転し多面鏡を一定速度で回転駆動する。
多面鏡の回転により、前述のレーザ光は、感光体ドラム
の回転方向(時計方向)と垂直な方向、すなわちドラム
軸に沿う方向に走査される。
シアン色記録装置のレーザ走査系を詳細に第4図に示す
。43cが半導体レーザである。感光体ドラム18cの
軸に沿う方向のレーザ走査(2点鎖線)の一端部におい
てレーザ光を受光する関係に光電変換素子でなるセンサ
44cが配設されており、このセンサ44cがレーザ光
を検出し検出から非検出に変化した時点をもって1ライ
ン走査の始点を検出している。すなわちセンサ44cの
レーザ光検出信号(パルス)がレーザ走査のライン同期
パルスとして処理される。マゼンダ記録装置。
イエロー記録装置およびブラック記録装置の構成も第4
図に示すシアン記録装置の構成と全く同じである。
また第1図を参照すると、感光体ドラムの表面は1図示
しない負電圧の高圧発生装置に接続されたチャージスコ
ロトロン19bk、 19y、 19mおよび19cに
より一様に帯電させられる。記録信号によって変調され
たレーザ光が一様に帯電された感光体表面に照射される
と、光導電現象で感光体表面の電荷がドラム本体の機器
アースに流れて消滅する。ここで、原稿濃度の濃い部分
はレーザを点灯させないようにし、原稿濃度の淡い部分
はレーザを点灯させる。これにより感光体ドラム18b
k、  l 8y、  18+mおよび18cの表面の
、原稿濃度の濃い部分に対応する部分は一800vの電
位に、原稿濃度の淡い部分に対応する部分は一100V
程度になり、原稿の濃淡に対応して、静電潜像が形成さ
れる。この静電潜像をそれぞれ、ブラック現像ユニット
20bk、イエロー現像ユニット20y、マゼンダ現像
ユニット20mおよびシアン現像ユニット20cによっ
て現像し、感光体ドラム18bk、  18y、  1
8mおよび18cの表面にそれぞれブラック、イエロー
、マゼンタおよびシアントナー画像を形成する。
尚、現像ユニット内のトナーは攪拌により正に帯電され
、現像ユニットは、図示しない現像バイアス発生器によ
り一200v程度にバイアスされ、感光体の表面電位が
現像バイアス以上の場所に付着し、原稿に対応したトナ
ー像が形成される。
一方、転写紙カセット22に収納された記録紙267が
送り出しローラ23の給紙動作により繰り出されて、レ
ジストローラ24で、所定のタイミングで転写ベルト2
5に送られる。転写ベルト25に載せられた記録紙は、
転写ベルト25の移動により、感光体ドラムL 8bk
、  18y、  18mおよび18cの下部を順次に
通過し、各感光体ドラム18bk、  18y、  1
8mおよび18cを通過する間1.転写ベルl−の下部
で転写用コロl−ロンの作用により、ブラック、イエロ
ー、マゼンダおよびシアンの各1〜ナー像が記録紙上に
順次転写される。
転写された記録紙は次に熱定着ユニット36に送られそ
こでトナーが記録紙に固着され、記録紙はトレイ37に
排出される。
一方、転写後の感光体面の残留トナーは、クリーナユニ
ット2 lbk、 21y、 21mおよび21cで除
去される。
ブラックトナーを収集するクリーナユニット21bkと
ブラック現像ユニット20bkはトナー回収パイプ42
で結ばれ、クリーナユニット21bkで収集したブラッ
クトナーを現像ユニット20bkに回収するようにして
いる。尚、感光体ドラ1118yには転写時に記録紙よ
りブラックトナーが逆転写するなどにより、クリーナユ
ニット21y。
21mおよび21cで集取したイエロー、マゼンダおよ
びシアントナーには、それらのユニットの前段の異色現
像器のトナーが入り混っているので、再使用のための回
収はしない。
第5図にトナー回収パイプ42の内部を示す。
トナー回収パイプ42の内部には、トナー回収オーガ4
3が入っている。オーガ43はコイルスプリングで形成
され、チャネル形に曲げられたトナー回収パイプ42の
内側で自由に回転可能である。
オーガ43は図示しない駆動手段により、一方向に回転
駆動され、オーガ43の螺旋ポンプ作用によりユニット
21bkに収集されているトナーが現像ユニット20b
kに送られる。
記録紙を感光体ドラム18bkから18cの方向に送る
転写ベルト25は、アイドルローラ26゜駆動ローラ2
7.アイドルローラ28およびアイドルローラ30に張
架されており、駆動ローラ27で反時計方向に回転駆動
される。駆動ローラ27は、軸32に枢着されたレバー
31の左端に枢着されている。レバー31の右端には図
示しない黒モード設定ソレノイドのプランジャ35が枢
着されている。プランジャ35と軸32の間に圧縮コイ
ルスプリング34が配設されており、このスプリング3
4がレバー31に時計方向の回転力を与えている。
黒モード設定ソレノイドが非通電(カラーモード)であ
ると、第1図に示すように、記録紙を載せる転写ベルト
25は感光体ドラム44bk、 44y。
44mおよび44cに接触している。この状態で転写ベ
ルト25に記録紙を載せて全ドラムにトナー像を形成す
ると記録紙の移動に伴って記録紙上に各像のトナ像が転
写する(カラーモード)3黒モード設定ソレノイドが通
電される(黒モード)と、圧縮コイルスプリング34の
反発力に抗してレバー31が反時計方向に回転し、駆動
ローラが5111m降下し、転写ベルト25は、感光体
ドラム44y。
44mおよび44cより離れ、感光体ドラム44bkに
は接触したままとなる。この状態では、転写ベルト25
上の記録紙は感光体ドラム44bkに接触するのみであ
るので、記録紙にはブラックトナー像のみが転写される
(黒モード)。記録紙は感光体ドラム44y、44mお
よび44cに接触しないので、記録紙には感光体ドラム
44y、44mおよび44cの付着トナー(残留トナー
)が付かず、イエロー、マゼンタ、シアン等の汚れが全
く現われない。すなわち黒モードでの複写では、通常の
単色黒複写機と同様なコピーが得られる。
コンソールボード300には、コピースタートスイッチ
、カラーモード/黒モード指定スイッチ302(電源投
入直後はスイッチキーは消灯でカラーモード設定;第1
回のスイッチ閉でスイッチキーが点灯し黒モード設定と
なり黒モード設定ソレノイドが通電される;第2回のス
イッチ閉でスイッチキーが消灯しカラーモード設定とな
り黒モード設定ソレノイドが非通電とされる)ならびに
その他の入力キースイッチ、キャラクタディスプレイお
よび表示灯等が備わっている。
次に第6図に示すタイムチャートを参照して。
複写機構主要部の動作タイミングを説明する。第6図は
2枚の同一フルカラーコピーを作成するときのものであ
る。第1キヤリツジ8の露光走査の開始とほぼ同じタイ
ミングでレーザ43bkの、記録信号に基づいた変調付
勢が開始され、レーザ43y、43mおよび43cはそ
れぞれ、感光体ドラム44bkから44y、44mおよ
び44cの距離分の、転写ベルト25の移動時間Ty、
TmおよびTcだけ遅れて変調付勢が開始される。転写
用コロトロン29bk、 29y、 29mおよび29
cはそれぞれ、レーザ43bk、 43yt 43mお
よび43cの変調付勢開始から所定時間(感光体ドラム
上の、レーザ照射位置の部位が転写用コロトロンまで達
する時間)の遅れの後に付勢される。
第2図を参照する0画像処理ユニット100は、CCD
7r、7gおよび7bで読み取った3色の画像信号を、
記録に必要なブラック(BK)、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)およびシアン(C)の各記録信号に変換する
。BK記録信号はそのままレーザドライバ112bkに
与えるが、Y、MおよびC記録信号は、それぞれそれら
の元になる各記録色階調データをバッファメモリ108
y、108mおよび108cに保持した後、第6図に示
す遅れ時間T 5’ tTQIおよびTcの後に読み出
して記録信号に変換するという時間遅れの後に、レーザ
ドライバ112y。
112mおよび112cに与える。なお、画像処理ユニ
ット100には複写機モードで上述のようにC0D7r
、7gおよび7bから3色信号が与えられるが。
グラフィックスモードでは、複写機外部から3色信号が
外部インターフェイス117を通して与えられる。
画像処理ユニツl−100のシェーディング補正回路1
01は、 CCD 7 r e 7 gおよび7bの出
力信号を8ビツトにA/D変換した色階調データに、光
学的な照度むらv CCD 7 r e 7 gおよび
7bの内部単位素子の感度ばらつき等に対する補正を施
こして読み取り色階調データを作成する。
マルチプレクサ102は、補正回路101の出力階調デ
ータと、インターフェイス回路117の出力階調データ
の一方を選択的に出力するマルチプレクサである。
マルチプレクサ102の出力(色階調データ)を受ける
γ補正回路103は階調性(入力階調データ)を感光体
の特性に合せて変更する他に、コンソール300の操作
ボタンにより任意に階調性を変更し更に入力8ビツトデ
ータを出力6ビツトデータに変更する。出力が6ビツト
であるので、64階調の1つを示すデータを出力するこ
とになる。γ補正回路103から出力されるレッド(R
)、グリーン(G)およびブルー(B)それぞれの階調
を示すそれぞれ6ビツトの3色階調データは補色生成回
路104に与えられる。
補色生成は色読み取り信号それぞれの記録色信号への名
称の読み替えであり、レッド(R)階調データがシアン
(C)階調データと、グリーン(G)階調データがマゼ
ンタ(M)階調データと、またブルー階調データ(B)
がイエロー階調データ(Y)と変換(読み替え)される
補色生成回路104から出力されるY、M、Cの各デー
タは、マスキング処理回路106に与えられる。
次にマスキング処理およびUCR処理を説明する。マス
キング処理の演算式は一般に、但し、Yi、 Mi、 
Ci  :マスキング前データ2YO、MO、CO:マ
スキング後データ。
また、UCR処理も一般式としては、 で表わせる。
従って、この実施例ではこれらの式を用いて両方の係数
の積を用いて、 を演算して新しい係数を求めている。マスキング処理と
U CIi<・黒発生処理の両者を同時に行なう上記演
算式の係数(a+t″等)は予めシ1算して」二記演算
式に代入して、マスキング処理回路106の予定された
入力Yi、MiおよびCi(各6ビツト)に対応付けた
演算値(YO’等:UCR処理回路107の出力となる
もの)を予めROMにメモリしている。したがって、こ
の実施例では、マスキング処理回路106とUCR処理
・黒発生回路は1組のROMで構成されており、マスキ
ング処理回路106への入力Y、MおよびCで特定され
るアドレスのデータがUCR処理・黒発生回路107の
出力としてバッファメモリ108y、 108m、 1
08cおよび階調処理回路109に与えられる。なお、
一般的に言って、マスキング処理回路+06は記8像形
成用トナーの分光反射波長の特性に合わせてY。
M、C信号を補正するものであり、UCR処理回路は各
色トナーの重ね合せにおける色バランス用の補正を行な
うものである。UCR処理・黒発生回路107を通ると
、入力されるY、M、Cの3色のデータの合成により黒
成分のデータBKが生成され、出力のY、M、Cの各色
成分のデータは、黒成分を差し引いた値に補正される。
次に画像処理ユニット100のバッファメモリ108y
、 108mおよび108cを説明する。これらは単に
感光体ドラム間距離に対応するタイムディレィを発生さ
せるものである。各メモリの書き込みタイミングは同時
であるが、読み出しタイミングは第6図を参照すると、
メモリ108yはレーザ43yの変調付勢タイミングに
合せて、メモリ108mはレーザ43mの変調付勢タイ
ミングに合せて、またメモリ108cはレーザ43cの
変調付勢タイミングに合せて行なわれ、それぞれに異な
る。各メモリの容量はA3を最大サイズとするときで、
メモリ108yで最小限A3原稿の最大所要量の24%
、メモリ108mで48%、またメモリ108cで72
%程度であればよい。例えば、CCDの読み取り画素密
度を400dpi (ドツトパーインチ: 15.75
ドツト/lll11)とすると、メモリ108yは約8
7にバイトの、メモリ108mは約174にバイトの、
また、メモリ108cは約261にバイトの容量であれ
ばよいことになる。この実施例では、64階調、6ビツ
トデータを扱うので、メモリ108y、108mおよび
108cの容量はそれぞれ87に、174におよび26
1にバイトとしている。メモリアドレスとしては、バイ
ト単位(8ビツト)より6ビツトm位としてメモリアド
レスを計算すると、メモリ108y :116に×6ビ
ツト、メモリ1.08m : 232K X 6ビツト
およびメモリ108c : 348K X 6ビツトと
なる。
一番容量が大きいメモリ108cの構成を第9図に示す
。なお、他のメモリ108yおよび108mも同様な構
成である。しかしメモリ容量は少ない。
第9図を参照してメモリ構成の概要を説明すると、入力
データメモリとして64K X 1ビツトのメモリを3
6個使用して384K x 6ビツ1への構成としてい
る。
第9図に示すDRAM1〜6がこれである。
OCR処理の終了したデータは、ファーストイン/ファ
ーストアラ1へ(FiFo)のメモリであるFiF。
RAMI、2に訃込む。これはU CR処理の出力デー
タの出力タイミングとメモリDRAM1〜6との書込タ
イミングのずれの修正用のもので、はぼ1ライン分のバ
ッファとなっている。FiF。
RAMI、2に書込まれたデータは、カウンタ1によっ
て0番地から順次決定されるアドレスのDRAM1〜6
に書込まれる。次にカウンタ1のアドレスが1番地加算
され次のデータが書込まれる。この様にしてデータは順
次DRAM1〜6に書込まれ、384Kに達するとリセ
ットされまた0番地より書込まれる。書込み開始からカ
ウンタ1が384にアドレスを進めるとDRAM1〜6
からデータがFiFoRA M 1 、2に書込み開始
(DRAM1〜6よりの読み出し)される、開始時カウ
ンタ2はリセットされ0番地のデータがまずFiF。
RAMI、2に書込まれ、カウンタ2が1番地となり書
込同様順次読み出されて行く。このカウンタ2も384
Kに達するとリセットされO番地より書込まれる。Fi
FoRAMl、2に書込まれたデータは1階調処理回路
109に、レーザドライバ112cからの同期信号に基
づいて出力される。データセレクタ1はカウンタ1又は
カウンタ2のアドレス(カラン1ヘデータ)、選択をす
るものであり、DRAM 1〜6に対しデータ書込の時
はカウンタ1のアドレスデータが、またデータ読み出し
のときはカウンタ2のアドレスデータが出力される。デ
ータセレクタ2は、64K X 1ビツトのDRAM1
〜6のアドレスが上位8ビツト下位8ビットのマルチプ
レクスで決定されるため、16ビツトアドレスの上位/
下位選択のために用いている。またデコーダは、384
にアドレスに対し64に毎に6ブロツクのDRAM1〜
6を選択する為のアドレスデコーダである。
次に画像処理ユニット100の階調処理回路109を説
明する。この回路109は、Y、MおよびCの各々の多
値入力データを二値データに変換するものであり、入力
データの階調性を出力データに反映させるため1面積階
調処理を行なっている。
6ビツトの階調データは、64階調の濃度情報を表わせ
る。理想的には1ドツトのドツト径を64段に可変でき
れば解像力を下げずにすむが、ドツト径変調はレーザビ
ーム電子写真方式ではせいぜい4段程度しか階調が安定
せず、一般的には面積階調法及び面積階調法とビーム変
調の組合せが多い。ここでは8X8の画素マトリックス
毎に面積階調処理を行なって、64階調の中間調表現を
行なっている。
階調処理回路109は、Y、M、C及びBKの各色成分
のデータを処理する4組のユニットを備えている。各ユ
ニットの構成は略同−である。その1つの構成概略を第
7図に示し、その各回路の詳細を第8a図、第8b図、
第8d図及び第8e図に示す。
まず第7図を参照すると、この回路には2X2平均化回
路149.エツジ抽出回路151,152゜サブマトリ
クス処理回路153.エツジ判定回路154、ディザ処
理回路156.二値化回路164等々が備わっている。
この階調処理ユニットは、概略でいうと2種類の階調処
理系を備えており、入力データの状態に応じて自動的に
いずれか一方の処理系を選択する。
第1の処理系は、2X2平均化回路149及びサブマト
リクス処理回路153を備えている。この処理系では、
サブマトリクス法による階調処理を行なう。なおこの例
では、主走査方向及び副走査方向に各々8画素連続する
領域、即ち8X8マトリクス領域を階調処理の1単位に
し、64画素で1つの階調を表現している。
この実施例のサブマトリクス処理では1画像読取の主走
査方向及び副走査方向に互いに隣り合って配置される2
X2画素の領域、即ちサブマトリクス領域毎に、その中
の4つの画素の入力データの平均濃度を求め、該平均濃
度と、しきい値マトリクステーブル(8X 8)内のそ
のサブマトリクス領域と対応する4つのしきい値との大
小関係を各々比較し、その結果に応じて「1」又は「0
」の二値データを生成する。なお、サブマトリクス処理
で必要な2X2画素の平均濃度の値が、2X2平均化回
路149の出力に得られるので、この実施例では、サブ
マトリクス処理回路153の入力を2X2平均化回路1
49の出力端子に接続することにより、処理回路153
での平均濃度演算処理を省略している。
第2の階調処理系は、エツジ抽出回路151.二値化回
路164.ディザ処理回路156及び論理ゲート165
を備えている。つまり、多値データとして入力されるデ
ータからエツジ情報を抽出しそれを二値化したデータと
、ディザ処理によって得られる二値データとを合成した
結果(具体的には論理和)を出力する。ディザ処理では
、画素単位の各入力データを、しきい値マトリクステー
ブル(8X8)内の当該位置のしきい値と1対1で比較
し、その大小関係に応じて、「1」又は「0」の二値デ
ータを出力する。
エツジ抽出回路152及びエツジ判定回路154は、入
力データにエツジ情報が含まれるか否かに応じた二値信
号を出力する。4つの論理ゲート157.158,15
9及び160でなる回路は、エツジ情報の有無に応じて
、第1の階調処理系と第2の階調処理系のいずれか一方
の出力データを選択的に出力する。
第7図の回路は動作を分かり易くするために主要な構成
要素の概略だけを示している。第8a図に、第7図の回
路のもう少し具体的な構成を示す。
第8a図に示す2×2平均化回路149の具体的な構成
を第8b図に示し、第8c図にその動作タイミングの概
略を示す。
平均化回路149で平均化するのは、画像」二で互いに
隣り合う位置に存在する。副走査方向(第1キヤリツジ
8の露光走査方向)2画素X主走査方向(露光走査方向
と直交する方向: CODの電子回路走査方向)2画素
データの計4画素である。
第8b図を参照すると、平均化回路149には、ラッチ
LAI、加算器ADI、AD2.バスドライバBDI、
読み書きメモリ(RAM)ME 1等々が備オ)ってい
る。
平均化回路149の動作を説明する。この回路に入力さ
れるデータにおいては、主走査方向に互いに隣り合う画
素のデータがシリアル信号として順次に呪われる。第8
c図に示すように、主走査方向の各画素データの奇数番
目(1,3,5・・・)のものが、ラッチLAIに約2
画素分の時間だけ保持される。従って、奇数番目のデー
タは加算器ADIの一方の入力端子Aのビット0〜5に
印加され、そのデータの次に現われる偶数番目(2゜4
.6・・・)のデータは、加算器ADIの他方の入力端
子Bのビット0〜5に直接印加される。
従って、偶数番目のデータが入力された直後には。
加算器ADIの出力に、奇数番目と偶数番目のデータの
和(1+2.3+4.5+6.  ・・・・)が現われ
る。このデータは、副走査方向の奇数番目の画素(1ラ
イン全て)については、バスドライバBDIを介してメ
モリMHIに記憶される。
副走査方向の偶数番目の画素(1ライン全て)のタイミ
ングでは、そのラインでの主走査方向に互いに隣り合う
2つの画素のデータの和が加算rRAD2の入力端子A
のビットO〜6に印加されるとともに、副走査方向でそ
のラインの1つ11「に位置する画素のデータ(主走査
方向の2つの画素データの和がメモリMEIから読み出
されて加算器ΔD2の入力端子Bのビット0〜6に印加
される。
従って、各画素をD(i、j)(iは副走査方向位置、
jは主走査方向位置を示す)で表現すれば、加算器AD
2は、 D(n、m)+D(n、 I11+1)+D(n+1.
m)+D(n+1.m+1.)の結果、即ち互いに隣り
合う4つの画素(2X 2)のデータの総和を出力する
。そこで、加算器AD2の出力の下位2ビツト(0,1
)を捨ててL位の6ビツト(2〜7)を取り出すことに
よって、前記総和の174の値、つまり4画素の平均値
を得ている。
再び第8a図を参照する。エツジ抽出回路152Bはマ
トリクスレジスタU 1 、演算ユニットU2及びU3
で構成され、エツジ抽出回路151Bはマトリクスレジ
スタU4.演算ユニットtJ 5及びU6で構成されて
いる。この例では、2つのエツジ抽出回路151B及び
152Bは同一の構成になっている。従って、マトリク
スレジスタU1とU 4. 、演算ユニットU2とTJ
 5ならびに演算ユニットU3とU6は、それぞれ同一
構成である。なお、第8a図に示すエツジ抽出回路15
1Bは第7図のエツジ抽出回路151と二値化回路16
4を含み、第8a図に示すエツジ抽出回路152Bは、
第7図のエツジ抽出回路152とエツジ判定回路154
を含んでいる。
これらのエツジ抽出回路は、二次元の空間フィルタであ
り、濃度データをこのフィルタに通すと、データのエツ
ジ以外の部分では処理結果がほとんど0になり、それに
よってエツジ情報のみが抽出される。エツジ抽出回路1
51及び152にこの例では、第12図のパターンFD
を利用している。
つまり、A、B、C,D、E、F、G、Hおよび■でな
る3X3の画素マトリクス領域を想定し、中心画素(注
目画素)Eのデータを次式のE′におき換える。
H’  =12・E−2(B+D+F十H)−(A+C
+G+I)例えば第1ob図に示すデータをエツジ抽出
回路tStに入力すると、その出力には第ttb図に示
すデータが得られる。
3X3画素マトリクスの空間フィルタを構成するために
は、3X3画素の二次元データの全てを同一のタイミン
グで参照する必要がある。しかし。
フィルタに入力されるデータは時系列であるので、これ
ら9画素のデータが現われる時間を一致させる必要があ
る。これを行なうために、マトリクスレジスタU4が備
わっている。
マトリクスレジスタU4及び演算ユニットU5は、具体
的には第8d図に示す構成になっている。
なお、第8a図の71−リクスレジスタU4及び演算ユ
ニットU5は、第8d図ではそれぞれ210及び230
で示しである。第8d図を参照すると、マトリクスレジ
スタ210は、9個のラッチ211〜219と2組の1
ラインバツフア(メモリ)220及び221を備えてい
る。
即ち、各ラッチ211〜219は各々Ni!ii索分の
データを保持し、lラインバッファ220及び221は
それらの内部に各々1ライン分のデータを蓄えるので、
例えば中央位置のラッチ215に第nラインの第m列(
以下、(n、m)と示す)の画素データが保持されてい
る時には、各ラッチ211,212゜213.214,
216,217,218及び219の出力に、それぞれ
(n +1. m+1)、 En +1. m)、 (
n +1. m −1)。
(n、m+ IL  (nt  m −1〕、(n −
1、m+ 1)。
(n−1,m)及び(n−1,m−1)の画素データが
現われる。
つまり、第12図に示す3X3マトリクスを構成する各
画素A、B、C,D、E、F、G、H及び■のデータは
、それぞれラッチ219,218,217,216゜2
15.214,213,212及び211の出力端子に
同一のタイミングで現われる。
マトリクスレジスタ210の出力には、演算ユニット2
30が接続されている。この演算ユニソ1〜230は、
7つの加算II?I231,232,233゜234.
235,236及び237で構成されている。加算器2
31の2つの入力端子にラッチ211の出力とラッチ2
13の出力が接続され、加算器232の2つの入力端子
にラッチ214の出力とラッチ216の出力が接続され
、加算器233の2つの入力端子にラッチ217の出力
とラッチ219の出力が接続され、加算器234の2つ
の入力端子にラッチ212の出力とランチ218の出力
が接続されている。
従って、加算器231,232,233及び234は、
各々G+I、D+F、A+C及びB+Hの値を出力する
。加算器235は、加算器231の出力データと加算器
233の出力データを加算するので、A+C+G+ I
の値を出力する。また加算器236は、加算器232の
出力データと加算88234の出力データを加算するの
で、B+D+F+Hの値を出力する。加算rI235及
び236の出力は、加算器237の2つの入力端子に接
続されている。但し、加算器236の出力は、1ビツト
分、上位桁にシフトした状態で加算器237に接続しで
ある。従って、加算器237の出力端子には、2・(B
+D+F+H)+A+C+G+ Iの値が呪すれる。
ラッチ215の出力に接続された6ビツトの信号ライン
SEと加算器237の出力に接続されたIOビットの信
号ラインSXは、演算ユニットU6の入力端子に接続さ
れている。演算ユニットU6の構成を第8e図に示す。
第8e図を参照すると、演算ユニツ1−U6には読み出
し専用メモリ(ROM)ME l 、ME 2及び加算
器ADIが備わっている。メモリME+は、各メモリア
ドレスに、該アドレスの値の12倍の値が予め記憶しで
ある。従って、画素EのデータをメモリMEIのアドレ
ス端子に入力すると、その出力端子には12・Eの値が
10ビツトデータとして出力される。そのデータが加算
器ADIの一方の入力端子に印加され、ADIの他方の
入力端子にXのデータが入力されるので、加算器A l
)1の出力端子には12・E+Xの演算結果、即ちエツ
ジ抽出処理の結果が現われる。読み出し専用メモリME
2は、ADIが出力する濃度データを濃度階調の32に
対応する固定しきい値と比較した結果を、二値データと
して出力する。この二値データは、メモリME2におい
て、7ビツ1への濃度データの各直に対応するメモリア
ドレスに予め記憶させである。
従って、エツジ抽出回路151B及び152Bの出力端
子には、エツジ情報の有無に応じた二値信号が出力され
る。エツジ抽出回路151. T3の出力XL子の状態
は画素単位で変化し、エツジ抽出回路152Bの出力端
子の状態は2×2画素データ毎に変化する。
再び第8a図を参照する。サブマトリクス処理回路15
3は、1つの読み出し専用メモリ(ROM)でなってい
る。このメモリ153には、後述するしきい値マトリク
ステーブルの値と入力される濃度データとを比較した結
果、即ちそれらの大小に応じたrlJ及びrOJの二値
データが予め記憶しである。濃度データ、主走査アドレ
ス信号及び副走査アドレス信号は、メモリ153のアド
レス端子に印加される。
この例のしきい値マトリクステーブルは1階調処理車位
の8×8画素領域に対応する8×8の2次元マトリクス
構成になっており、マトリクスを構成する各画素毎に、
第10e図に示すように1〜63の範囲の所定の値が割
り当てである。この例では、しきい値の配列が渦巻型の
ドツト集中型パターン配列になっている。
主走査アドレス信号及び副走査アドレス信号は、それぞ
れ、しきい値マトリクスの縦方向及び横方向の画素位置
を指定する。それによって指定されたしきい値と、他の
アドレス端子に入力される濃度データとの比較結果が、
出力データになる。従って2例えば第tab図のデータ
が順次入力されると、第10f図のデータが各々の画素
のタイミングで出力される。
なお、この例ではメモリ153が主走査方向の互いに隣
り合う2つの画素のデータを同時に2ビツトの並列デー
タとして出力するので、メモリ153の出力端子に接続
したシフトレジスタ362によって、画素毎の1ビツト
シリアルデータに変換している。
階調処理回路109に印加される両M flu位のデー
タは、エツジ抽出回路151Bを介してディザ処理回路
156の入力端子に印加される。但し、回路151Bは
、タイミングを合わせるのに利用され、それを通るデー
タに変化は生じない。ディザ処理回路15Gは、読み出
し専用メモリ(ROM)U7及びデジタル比較器U8で
なっている。
読み出し専用メモリU7には、所定のしきい値マトリク
ステーブルの各データが予め記憶しである。
具体的には、第10c図に示すように、0〜63の範囲
の64種のしきい値データが、ベイヤー型のドツト分散
型パターン配列で、8X8マトリクスの各位置に配置し
である。8X8マトリクス上の位置は、主走査アドレス
信号及び副走査アドレス信号によって指定される。それ
によって指定された位置のしきい値データが、各画素タ
イミング毎に、6ビツト信号として、デジタル比較器U
8の一方の入力端子に印加される。
デジタル比較111HU8は、入力される画素データの
大きさ、即ち濃度レベルを、画素m位でメモリU7が出
力する6ビツトのしきい値データと比較し、その大小に
応じて「1」又は「0」の二値信号を出力する。
4つの論理ゲート157 、 158 、  ]、 5
9及び1(30でなる回路は、エツジ抽出回路1.52
の出力に応じたエツジ判定回路154の判定結果、即ち
入力される画像データのエツジ情報の有無に応じて、サ
ブマトリクス処理回路153の処理結果とオアゲート1
65の出力信号のいずれか一方を出力する。つまり、入
力データにエツジ情報が含まれない場合には、階調性の
優れるサブマトリクス処理の結果を利用し、エツジ情報
が含まれる場合には、ディザ処理の結果とエツジデータ
との論理和を利用する。後者は解像度が優れている。
エツジ抽出回路152は、2×2平均化回路の出力デー
タからエツジの有無を判定するので、エツジ抽出回路1
52が出力する信号は、2×2画素領域毎のタイミング
で変化する。従って、階調処理系の切換えは、2×2画
素領域、即ちサブマトリクス処理における各サブ71−
リクス領域を最小単位として行なわれる。つまり、各サ
ブマトリクスの処理の途中で処理系が切換わることがな
いので、仮に頻繁に処理系の切換えが発生しても、複数
処理間の干渉によって処理結果が乱れることはない。
なお、2X2平均化回路149の出力とサブマトリクス
処理回路153の入力との間に介挿した読み書きメモリ
(RAM)、348、及びエツジ抽出回路152Bの出
力と論理ゲート158の入力との間に介挿した読み書き
メモリ374は、主走査1ライン分のバッファメモリで
ある。即ち、2X2平均化回路149の出力データは主
走査の2ラインに1回の割合いで更新され、更新されな
いラインにおいては必要とするデータが出力されない。
そこで、データを更新するラインにおいて、その1ライ
ン分のデータを各メモリに記憶し、次のラインでそのデ
ータを読み出して利用する。
また、論理ゲー1へ165の出力と論理ゲートI59の
入力との間に介挿した2ラインバツフア350は、主走
査2ライン分の容量の読み書きメモリである。即ち、2
×2平均化回路149が存在するため、サブマトリクス
処理の出力データ、及び処理系切換信号は、2X2平均
化回路149に入力されるデータよりも主走査の2ライ
ン分遅れて出力されるので、その遅れとタイミングを合
わせるために、2ラインバツフア350によって、論理
ゲート165の出力データを2ライン分遅らせている。
ところで、エツジ抽出回路152の入力端子を2X2平
均化回路149の出力端子に接続したのは1階調処理系
の切換え動作の頻繁な発生を防止する他にもう1つの目
的がある。即ち、網点画像に対してエツジ検出の誤判定
を防止することである。
網点処理された一般の印刷物においては網点ピッチが1
00〜175線/インチ程度であり、また画像処理装置
に用いられる画像読取スキャナのサンプリングピッチは
300〜400dpi(ドツト・パー・インチ)程度で
ある。従って、この場合の網点とサンプリングされる各
画素データとの位置関係は例えば第15a図のようにな
る(エツジ情報は含まない)。
なお第15a図においてPSlがサンプリングピッチ、
Pdが網点ピッチである。第158図から得られるデー
タをエツジ抽出のための3X3フイルタに通すと、例え
ば第15a図の領域ARI内の9つの画素では、中心の
注目画素は最高濃度に近い濃度になりその他の周辺画素
は最高濃度の半分以下の濃度になるので、元の画像にエ
ツジ情報が含まれていないにもかかわらず、エツジ情報
が抽出されてしまう。
この種の誤判定が生じると、エツジ情報が含まれていな
い画像に対してもエツジ強調が行なわれ。
空間周波数の高いノイズ成分が強調されて出力画像の全
体に呪われるため5画像品質が低下する。
上記のような誤判定は、エツジ抽出フィルタのサイズと
画像データのサンプリングピッチとの関連により生じる
ものであり、エツジ抽出フィルタの素子数を大きくして
パラメータを適切に選択すればなくすることが可能であ
る。しかし、素子数の大きいフィルタは、構成が非常に
複雑になり高価である。
この実施例では、2X2平均化回路149の出力にエツ
ジ抽出回路152の入力を接続しているので、上記のよ
うな誤判定が生じない。即ち、第15b図は、第15a
図に示すデータを主走査方向及び副走査方向に互いに隣
り合う4つの画素(ブロック)毎に区分して示したもの
であり、2X2平均化回路149の出力と′!4F価で
ある。従って、画素ブロックのピッチPS2は、PSl
の2倍になっている。ここで各画素ブロックをエツジ抽
出フィルタの各素子に対応付けるど、該フィルタがi上
目する9つの画素ブロックは、例えばAR2で示される
領域になる。この場合、多数の網点がフィルタの各素子
内に略均等に割り当てられているので、エツジ情報は抽
出されない。従って誤判定は生じない。
以上説明した階調処理回路109によって生成された各
色(Y、M、C,BK)毎の二値データが、各色のレー
ザドライバ43y、43m、43c及び43bkに与え
られる。
同期制御回路114は、上記各要素の付勢タイミングを
定め、各要素間のタイミングを整合させる。200は以
上に説明した第2図に示す要素全体の制御、すなわち複
写機どしての制御を行なうマイクロプロセッサシステム
である。このプロセッサシステム200が、コンソール
で設定された各種モードのネπ写制御を行ない、第2図
に示す画像読み取り一記録系は勿論、感光体動力系、n
先糸。
チャージャ系、現像系、定fl系等々のシーケンスを行
なう。
g134に 多面鏡駆動用で一夕等とマイクロプロセッ
サシステム(20□二i2図)どの間ツインターフェイ
スを示す。第13図に示す入出力ボート207はシステ
ム200のバス20Gに接続されている。
なお、第13図において、45は感光体トラム113b
k、  l 8y、  18+11および18cを回転
駆動するモータであり、モータドライバ46で付勢され
る。
その他複写機各部要素を付勢するドライバ、センサに接
続された処理回路等が備わっており、入出カポ−1〜2
07あるいは他の入出カポ−1−に接続されてシステム
200に接続さitているが、図示は省略した。
次に、マイクロプロセッサシステム200および同期l
1IIJ御回路114の制御動作に基づいた各部の動作
タイミングを説明する。
まず、電源スィッチ(図示せず)が投入されると、装置
はウオームアツプ動作を開始し、 ・定着ユニット36の温度上げ、 ・多面鏡の等速回転立上げ、 ・キャリッジ8のホームボジショニング、・ライン同期
用クロックの発生(+、26Ktlz)、・ビデオ同期
用クロックの発生(8,42MHz)、・各種カウンタ
の初期化、 笠の動作を行なう。ライン同期クロックは多面鏡モータ
ドライバとCCDドライバに供給され、前者はこの信号
を位相ロックドループ(PLL)サーボの基準信号とし
て用いられ、フィードバック4n号であるビームセンサ
44bk、 44y、44mむよび44eのビーム検出
信号がライン同期用クロックと同一周波数となるように
、また所定の位相関係となるように制御される。後者は
、CCDrP、み出しの主走査開始信号として用いられ
る。なお、レーザビーム主走査の開始同期用の信号は、
ビームセンサ44bk、 44−y、44mおよび44
cの検出44号(パルス)が、各色(各センサ)毎に出
力されるのでこれを利用する。尚、ライン同期信号と各
ビームセンサの検出信号の周波数はPLI、でロックさ
れており同一であるが、若干の位相差を生じる場合があ
るので、走査の基準はライン同期信号ではなく各ビーム
センサの検出信号を用いている。
ビデオ同期用クロックは1ドツh(1[素)単位の周波
数を持ち、CCDドライバ及びレーザドライバに供給さ
れている。
各種カウンタは、 (1)読み取りラインカウンタ、 (2) BK、l/、M、C各署き込みラインカウンタ
(3)読み取りドツトカウンタ、および(4) BK、
l/、M、C811込みドツトカウンタ、であるが、上
記(1)および(2)はマイクロプロセッサシステム2
00のCP1202の動作で代用するプログラムカウン
タであり、(3)および(4)は図示していないがハー
ド上個別に備わっている6 次にプリントサイクルのタイミングを第1・1図に示し
、これを説明する。ウオームアツプ動作を完了すると、
プリント可能状態となり、ここでコピースタートキース
イッチ301がオンになると、システム200のCPI
J202の動作により、第1キヤリツジ8駆動モータ(
第13図)が回転を始めキャリッジ8および9(8の1
/2の速度)が左側に走査(露光走:M)を開始する。
キャリッジ8がホームポジションにあるときは、ホーム
ポジションセンサ39の出力がHであり、露光走査(副
走査)開始後間もなくLになる。このHからLに転する
時点に読み取りラインカウンタをクリアすると同時に、
カウントエネーブルにする。なお、このHからLへの変
化時点は原稿の先端を露光する位置である。
センサ39がLになった後に入ってくるライン同期用ク
ロックで、読み取りラインカウンタを、lパルス毎にカ
ウントアツプする。また、ライン同期用クロックが入っ
て来るときは、その立上りで読み取りドラ1−カウンタ
をクリアし、カウントエネーブルにする。
従って、最初のラインの読み取りは、ホームポジション
センサ39がLになって後、最初のライン同期用クロッ
クが入った直後のビデオ同期クロックに同期して、画素
11画素2.・・・画素11667と順次読み取る。尚
、画素のカウントは、読み取りドツトカウンタによって
行なわれる。またこのときの読み取りラインカウンタの
内容は1である。
2ラインロ以降も同様に、次のライン同期用クロックで
読み取りラインカウンタをインフレメン1−シ、読み取
りドツトカウンタをクリアし次から入ってくるビデオ同
期クロックに同期し、読み取りカウンタをインクリメン
トすると共に画素の読み取りを行なう。
このようにして、順次ラインを読み取り、読み取りライ
ンカウンタが6615ラインまでカウントすると、その
ラインで最後の読み取りを行ない、キャリッジ駆動モー
タを逆転付勢しキャリッジ8および9をホームポジショ
ンに戻す。
以上のようにして読み取られた画素データは順次画像処
理ユニット100に送られ、各種の画像処理を施こされ
る。この@像処理を行なう時間は、ライン同期用クロッ
ク信号の2クロック分だけ。
少なくとも要する。
次に書き込みでは、先ず書込みラインカウンタのクリア
及びカウントエネーブルは:読み取りラインカウンタが
2のとき、BK書e込みカウンタが;読み取りラインカ
ウンタが1577のとき、Y書き込みカウンタが;読み
取りラインカウンタが3152のとき、MIFき込みカ
ウンタが;また、読み取りラインカウンタが4727の
とき、C@き込みカウンタが;それぞれクリアおよびカ
ウントエネーブルされるという形で行なわれる。
これらのカウントアツプは、それぞれのビームセンサ4
4bk、44y、44mおよび44cの検出信号の立上
りにおいて行なわれる。また、書き込みドツトカウンタ
(BK、Y、M、C)は、それぞれのビームセンサの検
出信号の立上りでクリアされ、カウントアツプはビデオ
同期イη号によって行なわれる。
各色の書き込みは、読み取りカウンタの内容が所定の値
に達し、各色の書き込みラインカウンタがカラン(・エ
ネーブルになり、最初のビームセンサ検出信号でカウン
ト開始されたとき(内容l)から最初のラインの書き込
みドツトカウンタの所定の値のときに、レーザドライバ
を駆動し書き込みが行なわれる。ドツトカウントが1〜
400の間は。
ダミーデータで、401〜5077(4677個)が書
き込み可能な値である。ここでダミーデータは、ビーム
センサ44bk、44y、44mおよび44cと感光体
ドラム18bkp  18y、1 amおよび18cの
物理的距離を調整するためのものである。また、書き込
みデータ(1又は0)はビデオ同期信号の立下り点で捕
えられる。ライン方向の書き込み範囲は、各書込みライ
ンカウンタが1〜6615ラインのときである。
さて第14図に示す通り、露光走査を開始してから、C
ODの第3ライン目の走査時点よりB K記録データが
得られるので、[3に記録*iはBKデータが得られる
のと同期して:fi2 a付勢が開始される。したがっ
て、BK(i号処理ラインでは、フレームバッファメモ
リが省略されている。これに対して、71MおよびC記
録装置は紙送り方向にずれているので、B K記録装置
からのずれ量に相当する記録開始遅れ時間T!/、T1
1.およびT c (第6図)の間の記録信号の記憶が
必要であり、前述の通り、87にバイトのフレームメモ
1月08y、 174にバイトのフレームメモリ108
mおよび261にバイトのフレームメモリ108cが備
わっており、これらのメモリにおいても記憶容量を低減
するために、記憶データは、濃度パターンに変換する前
のPvI調データとしている。したがって、BK川のフ
レームメモリが不要である分メモリ隈が少なくて済み、
更に諧調データで記憶する分各フレームメモリの容量が
少なくて済んでいる。感光体ドラムはこの複写機で設定
している最大サイズA3の長辺長よりも格段に短い周長
(2πr)のものであり、したがって感光体ドラムの配
列ピッチも極く短かい。
なお、上記実施例においては、エツジ情報を抽出するた
めに3X3素子構成の空間フィルタを用い、該フィルタ
の入力に2X2画素領域のデータを平均化する平均化回
路を接続したが、これらフィルタの素子数及び平均化回
路の画素数については。
原稿画像の網点ピッチ及び画像読取スキャナのサンプリ
ングピッチの変化に応じて任意に変更してもよい。
[効果] 以にのとおり1本発明によれば、エツジ領域と非エツジ
領域とを自動的に判別して、各4・の領域でそれに適し
た中間調処理を行なうので1文字。
線画等を含む中間調画像に対しても、高品質の画像を再
現できる。また特に、複数画素のデータを平均化してか
らエツジ抽出を行なうので、原稿画像が網点処理された
ものであっても、エツジの判定に誤動作が生じない。
更に、実施例のように1つの中間調処理系をサブマトリ
クス処理系とし、該サブマトリクス処理の単位で処理系
の切換えを行なう場合には、1つの主マトリクス領域(
例えば8X8)の中の各部で各々に適した中間調処理が
行なわれるので、解像度が向上する。例えば、1つの主
マトリクスが第10k[lに示す構成である場合、全体
をディザ処理すると中間調処理後のデータでは、図中の
ハツチングで示した領域にも黒画素(記録側M)が呪わ
れるのでその黒画素がノイズになり、出力画像の解像度
が低くなる。しかしハツチングで示した領域は非エツジ
部であるから、実施例の装置ではその領域に対してサブ
マトリクス処理が行なわれ。
この領域の画素は全て白画素になる。つまり、主マトリ
クス全体をディザ処理する場合よりも解像度が向上する
。また、サブマトリゲス処理を行なうと、モアレの発生
を防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施する一形式のデジタルカラー複写
機の主にV&構主要部の構成を示す断面図、第2図は電
気系の画像処理部の構成を示すブロック図、第3図は第
1図に示す第1キヤリツジ8の一部分を拡大して示す斜
視図、第4図は第1図に示すBK記録装置部の分解斜視
図、第5図はBK記、Q装置部の1−ナー回収パイプを
破断して示す拡大斜視図である。 第6図は上記実施例の原稿読み取り走査タイミングと記
録付勢タイミングおよび転写付勢タイミングの関係を示
すタイムチャー1−である。 第7図は第2図に示す階調処理回路109の構成を示す
ブロック図である。 第8a図、第8b図、第8d図及び第8e図は、第7図
に示す回路各部の構成を示すブロック図である。 第8c図は1回路149のデータ処理シーケンスを示す
タイムチャートである。 第9図は第2図に示すバッファメモリ108Cの構成を
示すブロック図である。 第10a図は1階調処理のQ1位領域に対応する原稿画
像の一部領域の例を示す平面図、第10 b図は第LO
a回の画像を読んで得られた多値データを二次元展開し
て示す平面図である。 第10c図、第10e図及び第Llh図は、階調処理に
おいて用いる3種のしきい値テーブルの内容を二次元展
開して示す平面図である。 第10d図及び第10f図は、第10b図のデータを、
それぞれ第10c図及び第10c図のしきい値データを
利用してディザ処理した結果を二次元展開して示す平面
図、第10g図は、第108図に示すしきい値データを
利用して濃度パターン処理した結果を二次元展開して示
す平面図である。 第1Oh図は第10b図のデータを2×2領域毎に平均
化した結果のデータを示す平面図である。 第10i図及び第10j図は、第10h図のデータを第
10c図及び第10e図のデータでそれぞれ処理して1
)られるデータを示す平面図である。 第10に図は、1つの主マトリクスにおける画像とその
処理の内容を示す平面図である。 第11a図は、第10b図に示すデータのエツジ領域の
両側にエツジの特徴を示すデータを配置した状態を示す
平面図である。 第ttb図及び第1id図は、第tob図に示すデータ
を、それぞれエツジ抽出処理及びエツジ強調処理した結
果を示す平面図である。 第1ie図は、第11b図のデータを固定しきい1直で
二値化した結果を示す平面図である。 第11e図及び第11f図は、第1id図のデータを、
それぞれ第toe図及び第toe図のしきい値を利用し
てディザ処理した結果を示す平面図である。 第11g図は、第11c図のデータと第11e図のデー
タとの論理和の演算結果を示す平面図である。 第11i図は、第10b図のデータを第Llh図のしき
い値でディザ処理した結果と、第11c図のデータとの
論理和の演算結果を示す平面図である。 第12図は、空間フィルタの数種のパターンを示す平面
図である。 第13図はマイクロプロセッサシステム200に接続さ
れた複写機碑要素の一部分を示すブロック図である。 第14図は第1図に示す複写機の露光走査と記録付勢と
の関係を示すタイムチャー1〜である。 第15a図及び第15b図は、原稿上の網点とエツジ抽
出フィルタとの位置関係を示す平面図である。 L:EC稿        2ニブラテン31.3□:
蛍光灯   41〜43:ミラー5:変倍レンズユニッ
ト 6:グイクロイックプリズム 7r、7g、7b : CCD     8 :第1キ
ヤリツジ9二第2キヤリツジ IO:キャリッジ駆動モータ 11:プーリ       12:ワイヤ13bk、1
3y、13+n、13c :多面鏡14bk、 14y
、 l’1m、 14c : f−θレンズ15bk、
 15y、 15m、 15c、 16bk、 L6y
、 16m、 16c :ミラー1711に、17y、
17m、17c ニジリントリカルレンズ18bk、1
8y、18m、18c :感光体ドラム19bk、19
y、19+11,19c :チャージスコロトロン20
bk、20y、20m、20c : Ill像器21b
k、21y、211I+、21c :クリーナ22:給
紙カセット   23:給紙コロ24;レンズ1−ロー
ラ   25:転写ベルト26.28,30 :アイド
ルローラ 27:駆動ローラ 29bk 、 29y 、 29m 、 20c :転
写コロ1ヘロン31ニレバー      32:軸 33:ピン      34:圧縮コイルスプリング3
5:黒複写モード設定用ソレノイドのプランジャ36:
定着器     37:トレイ 39:ホームポジションセンサ 40:キャリッジガイドバー 41bk、41y、41m、41c :多面鏡駆動モー
タ!+2:トナー回収パイプ 43bk、43y、43m、43c :レーザ44bk
、44y、44m、44c :ビームセンサ452Js
光体ドラム駆動モータ 46:モータドライバ 100:画像処理ユニット10
9:階調処理回路 149:2X2平均化回路(平均化手段)151:エツ
ジ抽出回路(エツジ抽出手段)152:エツジ抽出回路 153:サブマトリクス処理回路(第2の階調処理手段
) 154:エツジ判定回路(エツジ判定手段)156:デ
ィザ処理回路(二値化手段)157.158.159.
 ]60 :論理ゲート(制御手段)165:論理ゲー
ト(データ合成手段)200:マイクロプロセッサシス
テム 21.0. Ul、 [4ニア1−リクスレジスタ23
0、 [2,05: 9寅算ユニットL13.L、’G
:;寅算ユニット 348.374二読み書きメモリ 362:シフ1−レジスタ 第4 辺 東5図 毛6図 一一一一 縛簡 東10a図 東10c図 東+ob図 第1od図 東lot図 第10km 冨130 第154図 晃15b図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数画素位置でなる階調処理の単位領域の中の各
    画素位置に互いに異なるしきい値を設定したしきい値テ
    ーブルを備え、該テーブルを参照して、入力される多値
    データを二値データに変換し、階調処理の単位領域内の
    記録画素データと非記録画素データとの数を調整して中
    間調を表現する中間調デジタル画像処理装置において; 前記階調処理の単位領域よりも小さい第1 の領域毎にその領域に含まれる複数画素のデータを平均
    化する平均化手段; 画素単位の各入力データを所定のしきい値 テーブルの値でそれぞれ二値化する二値化手段、入力デ
    ータのエッジ情報を抽出するエッジ抽出手段、及び前記
    二値化手段が出力するデータと前記エッジ抽出手段が出
    力するデータとを合成したデータを出力するデータ合成
    手段、を含む第1の階調処理手段; 前記第1の階調処理手段と異なる処理を行 なう、第2の階調処理手段; 前記平均化手段の出力データを監視して、 前記第1の領域毎にエッジ情報の有無を判定するエッジ
    判定手段;及び 該エッジ判定手段の判定結果に応じて前記 第1の階調処理手段と第2の階調処理手段とを切換える
    制御手段; を備える中間調デジタル画像処理装置。
  2. (2)前記平均化手段は、主走査及び副走査を行なって
    2次元画像を読み取り多値データを順次出力する画像読
    取装置の、主走査方向及び副走査方向の両方向について
    、互いに隣り合う複数の画素のデータを平均化する2次
    元平均化手段である、前記特許請求の範囲第(1)項記
    載の中間調デジタル画像処理装置。
  3. (3)前記第1の階調処理手段の二値化手段はディザ処
    理を行ない、データ合成手段は、2つの入力データの論
    理和を出力する、前記特許請求の範囲第(1)項記載の
    中間調デジタル画像処理装置。
  4. (4)前記第2の階調処理手段は、前記平均化手段が出
    力するデータを、画素単位でそれぞれしきい値が設定さ
    れたしきい値テーブルのデータによって二値化する、前
    記特許請求の範囲第(1)項、第(2)項又は第(3)
    項記載の中間調デジタル画像処理装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01102477A (ja) * 1987-10-15 1989-04-20 Fuji Xerox Co Ltd 記録装置

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JPH01102477A (ja) * 1987-10-15 1989-04-20 Fuji Xerox Co Ltd 記録装置

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