JP2947732B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は複写機等の画像形
成装置に関し、特に画素濃度ヒストグラムを用いて濃度
自動調整を行い最適な画像を得るデジタル式電子形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子複写機等の画像形成装置は、
従来のアナログ式の他にデジタル形式のものが普及して
いる。原稿濃度をセンサで検知しながら原稿照明ランプ
の明るさを変化させ、最適画質を得る、いわゆる自動露
光機能はアナログ複写機では一般的な機能である。この
機能をデジタル式電子複写機にて実現する場合、従来、
種々の技法が用いられてきた。画素濃度ヒストグラムを
用いて、最適な画像を得る手法も一般的であり、特公昭
６４−６５８８号公報や特公平３−３０１４３号公報等
にはヒストグラムを用いた濃度自動調整が提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ヒストグラムを用いた
デジタル式電子複写機の自動濃度調整では、ヒストグラ
ムの数値を参照して濃度補正用の基準値を求める為、ヒ
ストグラムが原稿上の濃度分布状態を忠実に表わしてい
ないと、適正な補正用基準値を算出することができず、
自動濃度調整が不可能、或いは不良画像が出力されてし
まうといった問題が生じる。

【０００４】例えば図１８に示すように、原稿ガラス９
２上に原稿が原稿スケール９１に突きあてられずに置か
れ、かつ原稿カバーが開いているような場合、原稿以外
の部分は全て黒部として読み込まれる為、ヒストグラム
上には、この黒部のデータが累積されてしまう。

【０００５】この為、ここで作られるヒストグラムは、
原稿の濃度分布を正確に反映したものではなく、適正な
補正基準値を求めることが不可能となる。その結果、良
好な自動濃度調整画像を得ることができない。

【０００６】図１９は実際に画像データがサンプリング
され、ヒストグラムを作成した時の代表的なヒストグラ
ム傾向を示す。図１９（ａ）は原稿カバー開時のヒスト
グラム。図１９（ｂ）は原稿カバー閉時（原稿カバーは
白）のヒストグラムの例である。

【０００７】図１９（ａ）では原稿以外の部分が黒部と
してデータ入力されてしまい、黒部の頻度が高くなって
しまう。本来ならば図１９（ｂ）のように、原稿上の文
字等の黒部が黒側のピークとして現れるのが望ましい。

【０００８】従って本発明の目的は、原稿カバーが開い
ている状態でも適切に自動濃度調整を行い、良好な複写
画像が得られるデジタル画像複写機を提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による画像形成装置は、 原稿を主走査方向
に読み取り、更にこの主走査方向と異なる副走査方向に
沿って読み取り動作を繰り返し、原稿画像内の各画素の
画素濃度を走査ライン毎に提供するスキャナ手段と、前
記スキャナ手段から１走査ライン分の画素濃度データを
受信する毎に、最初から直前の走査ラインまでに含まれ
る各画素濃度と、現在の走査ラインに含まれる各画素濃
度と、副走査方向の走査ラインカウント数に応じて変化
する重み付け係数とを用いて、濃度ヒストグラムを作成
し、前記濃度ヒストグラムを用いて画素濃度補正用の補
正基準値を算出し、受信した各画素濃度データを前記補
正基準値に基づいて補正し、補正された画素濃度データ
を提供する濃度補正手段と、前記濃度補正手段による自
動濃度調整モードをユーザの入力に基づいて設定するモ
ード設定手段と、前記原稿台に載置された前記原稿を覆
う原稿カバーと、前記原稿カバーが開いているか判断す
る判断手段と、画素濃度データを基に画像を形成する画
像形成手段とを具備し、更に、前記モード設定手段によ
り前記自動濃度調整が設定されていない場合、前記読取
手段及び前記画像形成手段を動作させ画像を形成する手
段と、前記モード設定手段により前記自動濃度調整が設
定され、前記判断手段により前記原稿カバーが閉まって
いると判断された場合、前記読取手段によるプリスキャ
ンを行うことなく、前記読取手段、前記濃度補正手段及
び前記画像形成手段を動作させて、濃度補正された画像
を形成する第１の自動濃度調整手段と、前記モード設定
手段により前記自動濃度調整手段が設定され、前記判断
手段により前記原稿カバーが開いていると判断された場
合、前記読取手段を制御して前記原稿をプリスキャン
し、原稿台に載置された原稿の位置を検出し、この位置
に対応する領域をヒストグラム作成領域として設定する
領域設定手段と、前記スキャナ手段により再び前記原稿
を走査し、該スキャナ手段から提供される画素濃度デー
タの内から、前記領域設定手段により設定されたヒスト
グラム作成領域に相当する画素濃度データをサンプリン
グするサンプリング手段と、前記サンプリング手段から
前記濃度補正手段に前記画素濃度データを転送し、該濃
度補正手段から得られる補正された濃度データを前記画
像形成手段に提供し、濃度補正された画像を形成する第
２の自動濃度調整手段とを具備する。自動濃度調整モー
ドが設定され原稿カバーが閉じている場合、プリスキャ
ンを行わずに自動濃度調整コピーが行われる。原稿カバ
ーが開いている場合は、先ずプリスキャンを行い原稿位
置を認識し、原稿領域に対してのみヒストグラムが作成
され、原稿外の領域のデータに影響されることなく自動
濃度調整コピーが行われる。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明が適用される
画像形成装置の概略構成を示す。この画像形成装置は原
稿を読取るスキャナ部１と、スキャナ部１又は図示しな
い外部装置から供給される画像信号に応じて用紙上に画
像を形成するプリンタ部２とから構成されている。

【００１９】スキャナ部１は、複写すべき原稿が載置さ
れる原稿台１１７、原稿台１１７上に載置された原稿を
押える開閉自在な原稿カバー１０９、原稿台１１７上に
載置された原稿を照明する光源としての蛍光灯３、蛍光
灯３からの光照射による原稿からの反射光を光電変換す
る光電変換手段としてのＣＣＤ形ラインセンサ４を有し
ている。なお、蛍光灯３には、その管壁を一定温度に加
熱するための加熱手段としての図示しないランプヒータ
が設置されている。又、原稿台１１７には、原稿を載置
する原稿ガラス９２と原稿を突き当てて原稿位置を測る
原稿スケール９１とが設けられている。

【００２０】蛍光灯３の側方には、蛍光灯３からの光を
原稿に効率良く収束させるためのリフレクタ１１５が配
設されている。又、蛍光灯３とラインセンサ４との間に
は、原稿からラインセンサ４へ向かう光、すなわち、原
稿からの反射光が通過される光路を折曲げるための複数
のミラー１１２〜１１４、及び上記反射光をラインセン
サ４の受光面に集束させるためのレンズユニット１１６
などが配設されている。

【００２１】原稿台１１７上に載置された原稿は、蛍光
灯３、及びミラー１１２〜１１４からなる走査系が原稿
台１１７の下面に沿って矢印ａ方向に往復動移動するこ
とにより、その往復時に露光走査される。この場合、ミ
ラー１１３、１１４は光路長を保持するように、ミラー
１１２の１／２の速度にて移動する。

【００２２】上記走査系の走査による原稿からの反射
光、つまり、蛍光灯３の光照射による原稿からの反射光
は、ミラー１１２〜１１４によって反射された後、レン
ズユニット１１６を通り、ラインセンサ４に導かれ、原
稿の像がラインセンサ４の受光面に結像される。

【００２３】なお、蛍光灯３、ラインセンサ４、ミラー
１１２〜１１４、及び、レンズユニット１１６によって
走査ユニット１０８が構成されている。そして、蛍光灯
３、リフレクタ１１５、及びミラー１１２は第１キャリ
ッジ１１１に設けられ、ミラー１１３，１１４は第２キ
ャリッジ１１０に設けられ、これらのキャリッジ１１
１，１１０はそれぞれ図示しないモータによって移動さ
れる。

【００２４】プリンタ部２は像担持体としての感光体ド
ラム６を有し、この感光体ドラム６は円筒状であって、
図示しないモータなどによって所望の方向に回転可能に
構成され、所望の電位に帯電されるとともに、プリント
データに応じて変調されたビーム光が照射されることに
より静電潜像が形成される。

【００２５】感光体ドラム６の周囲には、感光体ドラム
６の表面を帯電する帯電装置１０２、感光体ドラム６の
表面に複写あるいは出力すべき画像情報としてのプリン
トデータに応じて変調されたレーザビーム光を出力する
レーザユニット５、レーザユニット５からのビーム光に
よって感光体ドラム６上に形成された静電潜像にトナー
を付着せしめることで現像する現像装置７、現像された
感光体ドラム６上のトナー像を、後述する給紙部９から
供給される用紙上に転写する転写装置１０５、及び感光
体ドラム６上に吸着した用紙を剥離する剥離装置１０６
などが順に配設されている。

【００２６】感光体ドラム６の周囲であって、剥離装置
１０６よりも下流側には、感光体ドラム６の表面に残っ
たトナーを除去するクリーナユニット１０４、及び、感
光体ドラム６上の電位を次の画像形成のために消去する
消去装置１０７が順に配設されている。

【００２７】現像装置７と転写装置１０５との間には、
感光体ドラム６上に形成されたトナー像を転写するため
の用紙を、感光体ドラム６と転写装置１０５との間に向
かって供給する給紙部９が設けられている。

【００２８】トナー像が転写された用紙が感光体ドラム
６から剥離装置１０６で剥離される方向には、用紙にト
ナー像を定着させるための定着装置８、及び、剥離装置
１０６で剥離された用紙を定着装置８に向かって搬送す
るための搬送装置１０３が配設されている。

【００２９】定着装置８でトナー像が定着された用紙
は、排紙ローラ１１９によって排紙トレイ１０に排出さ
れる。

【００３０】図２は、上記画像形成装置の制御系の概略
構成を示すブロック図である。この装置は、主ＣＰＵ１
１、コントロールパネルＣＰＵ１２、スキャナＣＰＵ１
３、及びプリンタＣＰＵ１４によって制御されている。
主ＣＰＵ１１は、コントロールパネルＣＰＵ１２、スキ
ャナＣＰＵ１３、及びプリンタＣＰＵ１４と通信してこ
れらを制御している。

【００３１】コンパネ（コントロールパネル）ＣＰＵ１
２は、ＲＯＭ１５とＲＡＭ１６と接続され、これらのデ
ータをもとにコンパネ１７上のスイッチの検知、ＬＥＤ
の点灯、消灯、表示器の制御等を行っている。スキャナ
ＣＰＵ１３は、主ＣＰＵ１１との通信によりコントロー
ルされておりＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２のデータをもと
に、図示しないモータ、ソレノイド等のメカコン（メカ
ニカルコンポーネント）２３の制御、ＡＤＦ（オートド
キュメントフィーダ）２４、エディタ２５、Ａ／Ｄ（ア
ナログ・デジタル変換回路）２６、ＳＨＤ（シェーディ
ング補正回路）２７、ラインメモリ２８等の制御を行っ
ている。

【００３２】プリンタＣＰＵ１４は、主ＣＰＵ１１との
通信によりコントロールされておりＲＯＭ３１、ＲＡＭ
３２のデータをもとに、図示しないモータ、ソレノイド
等のメカコン３３の制御、ソータ３４、ＬＣＦ（ラージ
カセットフィーダ）３５、レーザ変調回路３６、レーザ
ドライブ回路３７等の制御を行っている。

【００３３】主ＣＰＵ１１はＲＯＭ４１とＲＡＭ４２に
格納された制御プログラムに従って、画像形成装置を総
合的に制御する。データ切り替え及びバッファメモリ４
３はスキャナ部１で読取ったデータをどこへ送るか、
又、プリンタ部２へはどのデータを送るのかの切り替え
及びバッファリングを行う。画像処理部４４には画像デ
ータからヒストグラムを作成し、そのヒストグラムを基
に画像データを補正する回路、及び本発明による自動濃
度調整部が設けられている。圧縮伸張回路４５は画像デ
ータの圧縮伸張を行い、ページメモリ回路４６は画像デ
ータをページ毎に蓄える。

【００３４】ディスプレイメモリ４８はディスプレイ４
７上へ表示される画像のデータを格納し、プリンタコン
トローラ５０はパソコン（パーソナルコンピュータ）４
９からのコードデータを画像データに展開する。ディス
プレイフォントＲＯＭ５１はディスプレイメモリ４８上
にコードデータを展開し、プリントフォントＲＯＭ５２
はページメモリ４６上にコードデータを展開し、圧縮メ
モリ５３は圧縮伸張回路４５により圧縮されたデータを
蓄える。主ＣＰＵ１１には以上説明したコンポーネント
の他、ハードディスクドライブ５４、光ディスクドライ
ブ５５、ファクシミリアダプタ５６とのインターフェー
スを行うＩ／Ｆコントローラ５７が接続されている。

【００３５】図３は画像処理部４４の概略構成を示すブ
ロック図である。ヒストグラム作成回路８０はスキャナ
部１からの画像データから濃度ヒストグラムを作成す
る。補正基準値算出部８１はヒストグラム作成回路８０
で作成されたヒストグラムに基づいて補正基準値（後
述）を算出する。レンジ補正回路８２は補正基準値算出
部８１からの補正基準値を用いて濃度レンジ（後述）を
補正し、リアルタイムに自動濃度調整を行なう。

【００３６】タイミング信号発生部８３はクロック発生
部８４からのクロック信号に基づいて、画像処理部４４
内の各ブロックに必要な各種タイミング信号を発生す
る。画質改善回路８５はローパスフィルタ及び高域強調
回路などが含まれ、レンジ補正回路８２によりレンジ補
正された画像の画質を更に改善する。拡大／縮小回路８
６は必要に応じて画像を拡大／縮小し、階調処理回路８
７はディザ法又は誤差拡散法を用いて画像の階調を処理
する。このようにして処理された画像信号はプリンタ部
２に送られ画像が形成される。

【００３７】図４は、ヒストグラム作成回路８０により
作成される濃度ヒストグラムの概略を示す。例えば、Ａ
４の１枚の画像を読込む場合、４００dpi で読込んだと
すると、全画素数Ｇは次のようになる。

【００３８】 Ｇ＝２１０×２９７×（４００／２５．４）² この画素数Ｇの各画素は濃度を有し、ここでは、その濃
度を８ビットにて表現する。図４（ａ）における横軸
は、この濃度即ち画素値を示し、縦軸はその濃度に対
し、どの濃度の画素が何個存在したかを示す頻度（画素
数）である。

【００３９】図４（ａ）に示すように本実施例では濃度
を１６に分割し２５６段階の濃度を１６段階に簡略化て
いる。即ち８ビットの画素値の内、下位４ビットは無視
される。１６分割を採用することによりハードウエアは
大幅に簡略化される。１６分割でもヒストグラムとして
必要な情報量は、自動濃度調整機能においては十分確保
されている。図４（ｂ）は均等１６分割の仕方を示し、
分割番号０は画素値０〜Ｆの範囲、分割番号１は画素値
１０〜１Ｆの範囲、以下同様に分割番号Ｆまで画素値範
囲が設定される。

【００４０】次に、補正基準値算出部８１及びレンジ補
正回路８２のレンジ補正について説明する。レンジ補正
はアナログ複写機における自動露光機能での下地カット
等に使用される機能である 一般に、原稿をデジタル的に読取り、濃度ヒストグラム
を作成すると図５（ａ）のようになる。新聞のような原
稿の場合、下地濃度がかなりあるので図５（ａ）のＭで
示すように下地濃度部分に山が１つでき、Ｎのように文
字濃度部分にも１つの山ができる。ここで、アナログ複
写機では、露光ランプを制御して下地濃度部を排除でき
るが、デジタル複写機では、それができないので下記の
ような方法で同様の効果を得ている。

【００４１】簡単な例で説明すると、図５（ａ）に示す
Ｍの山とＮの山のピークポイントに対応する濃度ＤW と
ＤB を求め、下記の計算を行なうことにより、濃度ヒス
トグラムを図５（ｂ）に示すような分布に変換する。こ
こで、濃度ＤW とＤB は補正基準値と呼ばれ、ヒストグ
ラム作成回路８０が作成した各走査ラインでのヒストグ
ラムを基に補正基準値算出部８１が算出する。

【００４２】 ＤN ＝（ＤI −ＤW ）×ＦＦH ／（ＤB −ＤW ） ここでＤI は入力画素濃度、ＤN は補正された画素濃
度、ＦＦH は最高画素濃度である。すなわち、図５
（ａ）におけるＭ〜Ｎ間のレンジ（濃度幅）は０〜ＦＦ
ｈのレンジに広げられる。

【００４３】次に、ヒストグラム作成方式を概説する。
下記式は本発明におけるヒストグラム作成の基本計算式
であり、ヒストグラムは主走査ライン毎に作成される。
１ラインのヒストグラム作成処理が終るごとにレンジ補
正の基準値を求め、その基準値を基にレンジ補正処理を
行なっている。又、ヒストグラムを構成する総データ数
は常に一定の値である。

【００４４】Ａ´＝Ａ−αＡ＋αＢ ここで、 Ａ´：現ラインの各濃度に対応する補正
された頻度（画素数） Ａ ：前ラインまでに計算された各濃度に対応する頻度 Ｂ ：現ラインの各濃度に対応する頻度 α ：重み係数 重み係数αは、各ラインで累積される頻度値に掛ける値
で、ヒストグラムに対する寄与率を示している。このα
の値は図６に示すように、ライン数に対応して設定さ
れ、１４値（２のべき乗分の１）すなわち、１，１／
２，１／４，１／８，１／１６，１／３２，……，１／
２０４８，１／４０９６，１／８１９２（＝１／２13）
の中から選択される。

【００４５】次にヒストグラム作成回路８０について説
明する。ヒストグラム作成回路８０は、第１に１ライン
読取り中に、入力画素毎にＡ´＝（Ａ´）＋αＢを計算
し、第２に１ライン読取りから次のライン読取りの間、
即ち画素濃度が入力されていないとき、前記ヒストグラ
ムの各濃度の頻度について（Ａ´）＝Ａ−αＡを計算す
る。このようにしてヒストグラム作成回路８０は、現ラ
インに関する補正された頻度値 Ａ´＝Ａ−αＡ＋αＢ
を生成する。このようにして作成されたヒストグラムか
ら、補正基準値算出部８１によりレンジ補正用の基準値
が算出される。

【００４６】又、ヒストグラム作成には２モード、モー
ド０及びモード１が提供され、必要に応じて一方のモー
ドが選択される。

【００４７】モード０：副走査ライン数に依存した重み
付け係数変動加算モード モード１：入力画素に対する重み付け係数一定加算モー
ド モード０は、前述したように主走査ラインのカウント数
に応じて係数αの値を変化させ、ヒストグラムを作成す
る。モード１は、主走査ラインのカウント値に関係な
く、係数を一定としてヒストグラムを作成する。

【００４８】図７はヒストグラム作成回路８０の詳細な
構成を示すブロック図である。スイッチ６２の一方の端
子にはスキャナ部１からの画素濃度信号ＩＤＡＴ４〜Ｉ
ＤＡＴ７が入力され、カウンタ６３からの出力データ信
号ＣＤＴ００〜ＣＤＴ０３が他方の端子に入力される。
スイッチ６２は又、タイミング信号発生部８３からの選
択信号に応じてどちらかの入力信号を選択し、選択後の
信号ＳＬＤＴ０〜ＳＬＤＴ３をセレクタ６６とクロック
発生部６４へ出力する。ここで画素濃度信号ＩＤＡＴ４
〜ＩＤＡＴ７は、画素濃度の上位４ビットであり、ＩＤ
ＡＴ０〜３は前述された理由により無視される。タイミ
ング信号発生部８３からのタイミング信号ＣＴＬ０は各
ラインの間、即ち画素濃度信号が読み込まれていないと
きハイレベルとなり、スイッチ６２はカウンタ６３から
の信号を選択し出力する。

【００４９】カウンタ６３は、（Ａ´）＝Ａ−αＡを計
算する時にクロック発生部６４及びセレクタ６６に必要
な値（カウント値）を供給する。カウンタ６３は前述の
画素濃度信号が読み込まれていないとき、クロック発生
部６４の１６の出力が順番に選択されて発生するための
４ビットカウント値を発生する。カウンタ６３はタイミ
ング信号発生部８３からカウンタクロック信号ＣＴ１Ｃ
Ｋが入力され、タイミング信号発生部８３からのカウン
タクリア信号ＣＴ１ＣＬによりクリアされる。カウンタ
クリア信号ＣＴ１ＣＬは画素濃度信号が読み込まれてい
るときローレベルとなり、カウンタ６３をクリアする。

【００５０】クロック発生部６４は選択入力信号ＳＬＤ
Ｔ０〜３に応じて、１６の出力ＦＣＫ０〜Ｆの１出力を
入力クロック信号ＭＣＫの周期で選択し出力する。図８
はクロック発生部６４の入出力信号の関係を示す。

【００５１】ヒストグラムレジスタ（フリップフロッ
プ）６５1 〜６５F は各画素濃度に対する補正された頻
度（ＷＤＡＴ）を、入力クロック信号ＦＣＫ０〜Ｆの立
ち上がり時にラッチし出力する。入力信号ＷＤＡＴは前
述のＡ’−αＡ又は（Ａ’）＋αＢである。ヒストグラ
ムレジスタ６５1 〜６５F からの補正された頻度信号Ｈ
０〜ＨＦは、補正基準値算出部８１へも出力される。

【００５２】セレクタ６６は、ヒストグラムレジスタ６
５1 〜６５F からの１６段階の各濃度Ｈ０〜ＨＦに対応
した頻度（画素数）が入力され、スイッチ６２からの入
力信号ＳＬＤＴ０〜ＳＬＤＴ３に応じて、Ｈ０〜ＨＦの
１６データ（各々バス幅２６ビット）のうち１データを
選択し信号ＨＳＤＴを出力する。

【００５３】副走査ライン数カウンタ７６は図１４のタ
イミングチャートに示すように、タイミング信号発生部
８３からのライン同期信号ＨＤＥＮが入力され、カウン
ト値信号ＦＤＡＴ００〜ＦＤＡＴ１２をクロック発生部
７５へ出力し、主ＣＰＵ１１からのクリア信号ＣＲＳＴ
によって、原稿１ページが走査される毎にクリアされ
る。

【００５４】クロック発生部７５は、副走査ライン数カ
ウンタ７６からの出力信号ＦＤＡＴ０〜ＦＤＡＴ１２、
及びスキャナ部１からの画素同期クロック信号ＧＣＫが
入力され、信号ＨＣＫをカウンタ７４及び加算値生成部
７１へ出力する。クロック発生部７５は、信号ＦＤＡＴ
の値が１，３，７，Ｆ，１Ｆ，３Ｆ，７Ｆ，１ＦＦ，３
ＦＦ，７ＦＦ，ＦＦＦ，１ＦＦＦのいづれかのときに、
入力画素同期クロック信号の１クロックを出力する。ク
ロック発生部７５は、アンド回路で構成され、ライン数
信号ＦＤＡＴが全て”１”のとき、即ちＦＤＡＴ＝１，
３（１１），７（１１１）、Ｆ（１１１１）…のとき、
１クロックを出力する。

【００５５】カウンタ７４は、クロック発生部７５から
のクロック信号ＨＣＫが入力され、モード０のときカウ
ント値信号ＣＤＴ２０〜ＣＤＴ２３をセレクタ６８へ出
力する。カウンタ７４も主ＣＰＵ１１からのクリア信号
ＣＲＳＴによってページ毎にクリアされる。カウント値
ＣＤＴ２０〜ＣＤＴ２３は図６のようにαを選択するた
めの値である。

【００５６】固定係数値レジスタ７８はモード１のとき
の固定係数値を出力する。スイッチ７９はＣＰＵ１１か
らのモード信号ＳＬ１に応じて切り替わり、モード０の
ときカウンタ７４側に設定され、モード１のときレジス
タ７８側に設定される。

【００５７】減算値生成部６７は、（Ａ´）＝Ａ−αＡ
を計算する際の”αＡ”を出力する。減算値生成部６７
は、セレクタ６６からの出力信号ＨＳＤＴが入力され、
信号ＨＳＤＴを２のべき乗で除算した値を生成する（信
号ＨＳＤＴをシフトする）。

【００５８】セレクタ６８は各ラインの間、即ち画素信
号が読み込まれていないときに行なわれる演算（Ａ´）
＝Ａ−αＡの”αＡ”を、入力信号ＳＳＬ０〜ＳＳＬ３
に応じて決定する。すなわち、セレクタ６８は入力信号
ＳＳＬ０〜ＳＳＬ３の値が”１”の場合は（信号ＨＳＤ
Ｔの値）／２、入力値が”２”の場合は（信号ＨＳＤＴ
の値）／２² 、……、入力値がＣの場合は（信号ＨＳＤ
Ｔの値）／２¹³を出力する。

【００５９】減算部７０は、減算（Ａ´）＝Ａ−αＡを
行なう。減算部７０は、セレクタ６６からの濃度信号Ｈ
ＳＤＴ（上式のＡ）が入力され、セレクタ６８からの減
算数信号ＳＤＴ（上式のαＡ）が入力され、その減算結
果として信号ＹＤＡＴが出力される。

【００６０】加算値生成部（シフトレジスタ）７１は、
Ａ´＝（Ａ´）＋αＢを計算する際の「αＢ」を生成す
る。加算値生成部７１は、クロック発生部７５からのク
ロックの信号ＨＣＫが入力されて信号ＸＤＡＴを加算部
６９へ出力する。加算値生成部７１も又、主ＣＰＵ１１
からのクリア信号ＣＲＳＴによってページ毎にクリアさ
れる。図９は、加算値生成部７１の出力例を示すもの
で、クリア信号ＣＲＳＴの入力時にイニシャル値出力２
０００Ｈで、その後クロック発生部７５からのクロック
信号ＨＣＫが入る毎に現状値の１／２を出力する。この
出力は１６進数であるので、例えば現状値２０００Ｈの
１／２は１０００Ｈとなり、現状値１０００Ｈの１／２
は８００Ｈとなる。図１０は、信号ＦＤＡＴの変化に対
応する各信号の変化を示す。

【００６１】加算部６９は、加算Ａ´＝（Ａ´）＋αＢ
を行なう。加算部６９は、セレクタ６６からの頻度信号
ＨＳＤＴ、及び加算値生成部７１からの加算データの信
号ＸＤＡＴが入力され、その加算結果として信号ＺＤＡ
Ｔを出力する。図１０は、信号ＺＤＡＴの加算例を示す
ものである。

【００６２】スイッチ７７は、（Ａ´）＝Ａ−αＡとＡ
´＝（Ａ´）＋αＢの演算の切換えを行なう。スイッチ
７７の一方の端子には、加算部６９からの加算結果信号
ＺＤＡＴが入力され、及び減算部７０からの減算結果信
号ＹＤＡＴが他方の端子に入力され、選択信号ＣＴＬ１
に応じて一方の入力を選択し、選択結果信号ＷＤＡＴを
ヒストグラムレジスタ６５₁ 〜６５_F へ出力する。

【００６３】次に、図７に示す構成によるヒストグラム
の作成を図１２、図１３、図１４のタイミングチャート
を参照して説明する。

【００６４】図１２は１ライン読取り中に、入力画素毎
にＡ´＝（Ａ´）＋αＢを計算するときの様子を示すタ
イミングチャートである。信号ＭＣＫはメインクロック
で、画素信号に同期している。信号ＶＤＥＮはページ同
期信号で、信号ＨＤＥＮはライン同期信号である。スキ
ャナ部１からの画素濃度信号ＩＤＡＴ４〜ＩＤＡＴ７
は、画素濃度の上位４ビットであり、スイッチ６２へ入
力される。副走査有効信号ＣＴＬ０はこの場合イネーブ
ル（ローレベル）であり、スイッチ６２は、入力ＩＤＡ
Ｔ４〜ＩＤＡＴ７をセレクタ６６及びクロック発生部６
４へ送る。

【００６５】セレクタ６６は画素信号ＩＤＡＴ４〜ＩＤ
ＡＴ７即ち選択入力信号の値に応じて、ヒストグラムレ
ジスタ６５₁ 〜６５_F の出力（頻度）を選択し、選択さ
れた頻度信号ＨＳＤＴを出力する。信号ＨＳＤＴは加算
部６９でライン数に応じて重み付けされる係数（ＸＤＡ
Ｔ）が加算される。スイッチ７７はこの場合入力信号Ｃ
ＴＬ１により加算部６９側に設定されているので、加算
結果信号ＺＤＡＴはヒストグラムレジスタ６５₁ 〜６５
_F へ戻る。

【００６６】次にクロック発生部６４は、画素信号ＩＤ
ＡＴ４〜ＩＤＡＴ７に応じてクロック信号ＦＣＫ０〜Ｆ
ＣＫＦを出力する。各ヒストグラムレジスタ６５₁ 〜６
５_Fは各クロック信号ＦＣＫ０〜ＦＣＫＦの立ち上がり
で、スイッチ７７の出力信号ＷＤＡＴの値を各々ラッチ
即ち格納する。１ラインの各画素につき、上記処理が行
われることにより、１ラインのヒストグラムが生成さ
れ、画素濃度調整用の基準値が算出され、その基準値は
次ラインでの処理に利用される。

【００６７】次に、１ライン読取りから次のライン読取
りの間、即ち画素濃度信号が入力されていないとき、ヒ
ストグラムの各濃度の頻度について（Ａ´）＝Ａ−αＡ
を計算する。

【００６８】図１３はその減算処理の様子を示すタイミ
ングチャートである。スイッチ６２は選択信号ＣＴＬ０
によりカウンタ６３側へ切換えられ、スイッチ７７は選
択信号ＣＴＬ１により減算器７０側へ切換えられる。セ
レクタ６８は、副走査カウンタ数によって決まる係数
（モード０時）又は固定係数（モード１時）にて、各々
のヒストグラム値を減算する。この減算動作が終った
後、通常のヒストグラム作成動作に移る。上述したよう
な動作を繰り返すことにより、モードを０に設定した場
合、各主走査ラインを読み込む度に総データ量一定のヒ
ストグラムが作成される。尚、モードを１に設定し、重
み付け係数を固定にした場合には、原稿画像の急激な濃
度変化にも対応したヒストグラムが得られる。

【００６９】このように、リアルタイムでのヒストグラ
ム作成はできるが、前述したように、原稿カバー１０９
が開いているような場合、良好なヒストグラムを作成す
ることはできない。

【００７０】次に上記問題を解決する為の本発明による
自動濃度調整装置について説明する。図１５は本発明に
おける複写機の動作を表わしたフローチャートである。

【００７１】すなわち、コピーボタンが押され、コピー
開始が告げられると、自動濃度調整モードか否かを判定
し（ＳＴ１）、否の場合はマニアル通常コピーモードに
てコピー動作を実行する（ＳＴ２）。是の場合には原稿
カバーが開状態か否かを判定し（ＳＴ３）、閉っている
場合には通常の自動濃度調整コピー動作を実行し（ＳＴ
４）、開いている場合には画像読取スキャナ１のキャリ
ッジ１１１，１１０は、プリスキャン動作を開始する
（ＳＴ５）。

【００７２】プリスキャン動作実施中に、ＣＰＵ１１は
画像データを読み取りながら、原稿の位置を認識する
（ＳＴ６）。原稿の位置を認識する為には、入力画像デ
ータを所定の閾値で２値化し、２値化されたデータを元
に、原稿部分か否かを判定すれば良い。図１６はヒスト
グラム作成用の有効領域を説明するための図であり、原
稿ガラス上に原稿がずれて載置された場合を示してる。
ＣＰＵ１１は原稿に外接する最小矩形（点線）をヒスト
グラム作成用の原稿濃度有効領域として認識し、対角線
両端の座標、（ｘ1 、ｙ1 ）、（ｘ2 ，ｙ2 ）をＲＡＭ
４２に記憶する。

【００７３】このとき、上記２値化されたデータをまび
き、まびいた２値化データにより上記有効領域を計算す
ることができ、この場合は処理速度が向上する。又、斜
めになっている実際の原稿領域のみをヒストグラム作成
用の有効領域として記録しても良い。この場合は、座標
記憶領域及び処理時間が多く必要となる。

【００７４】原稿の位置を認識した後、ヒストグラム作
成回路８０に対し、ヒストグラム作成領域を設定すると
ともに（ＳＴ７）、読み取りキャリッジをスキャン開始
位置まで戻し、次の本スキャンにて自動濃度調整コピー
動作が行われ（ＳＴ８）、コピー出力が得られる。

【００７５】次に図１７にて、本発明によるヒストグラ
ム作成領域設定部について説明する。図３のタイミング
信号発生手段８３には図１７で示すように主走査有効領
域信号生成部１００及び副走査有効領域信号生成部１０
１が含まれている。

【００７６】主走査有効領域信号生成部１００は、主走
査有効領域スタート位置レジスタ９４、主走査有効領域
エンドレジスタ９５、主走査有効領域信号発生部９３よ
り構成される。前記２個のスタート及びエンドレジスタ
９４、９５には、ＣＰＵ１１から、図１６のｘ2 、ｘ1
が各々設定される。また、主走査有効領域信号発生部９
３には、水平同期信号及び基本クロックが入力されてお
り、ＣＰＵ１１により設定されたレジスタ値に応じた主
走査有効領域信号を出力する。

【００７７】副走査有効領域生成部１０１は、副走査有
効領域スタート位置レジスタ９７、副走査有効領域エン
ド位置レジスタ９８、副走査有効領域信号発生部９６よ
り構成され、前記２個のスタート及びエンドレジスタ９
７、９８はＣＰＵ１１により、図１６のｙ1 、ｙ2 が各
々設定される。また、副走査有効領域信号発生部９６に
は、ページ同期信号及び水平同期信号が入力されてお
り、ＣＰＵ１１により設定されたレジスタの値に応じた
副走査有効領域信号を出力する。

【００７８】即ち、この２つの生成部１００、１０１よ
り出力される主走査有効領域信号と副走査有効領域信号
の論理積部分（図１６の点線部分）について、ヒストグ
ラム作成回路はヒストグラムを作成する。

【００７９】

【発明の効果】このように、本発明によれば、プリスキ
ャン動作により原稿以外の部分でのデータサンプリング
を行わずにヒストグラムを作成できる為、適正な補正基
準値により、自動濃度調整を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明に係る画像形成装置の概略構成
を示す断面図。

【図２】図２はこの発明に係る画像形成装置の制御系の
概略構成を示す図。

【図３】図３はこの発明に係る画像形成装置における画
像処理部の概略構成を示す図。

【図４】図４はこの発明において作成されるヒストグラ
ムを説明するための図。

【図５】図５は補正基準値及びレンジ補正を説明するた
めのヒストグラム図。

【図６】図６はモード０における副走査ライン数と、そ
れに対応する係数αを説明するための図。

【図７】図７はこの発明の一実施例に係る画像形成装置
におけるヒストグラム作成回路の構成を示すブロック
図。

【図８】図８はクロック発生部における入力画素濃度に
対応する出力クロック信号のタイミングを説明するため
の図。

【図９】図９は加算値生成部の出力例を示す図。

【図１０】図１０は信号ＦＤＡＴの変化に対応する各信
号の変化を示す図。

【図１１】図１１は信号ＺＤＡＴの加算例を示す図。

【図１２】図１２はヒストグラム作成回路の動作を説明
するためのタイミングチャート。

【図１３】図１３はヒストグラム作成回路の動作を説明
するためのタイミングチャート。

【図１４】図１４はヒストグラム作成回路の動作を説明
するためのタイミングチャート。

【図１５】図１５は本発明による複写機の動作を表わし
たフローチャート。

【図１６】図１６はヒストグラム作成用の有効領域を説
明するための図。

【図１７】図１７は本発明によるヒストグラム作成領域
設定部の構成を示す図。

【図１８】図１８は原稿ガラス上に載置された原稿を示
す図。

【図１９】図１９は原稿画像のヒストグラムを作成した
時の代表的なヒストグラム傾向を示す。

【符号の説明】

１…スキャナ部 ２…プリンタ部 ３…蛍光灯光源 ６…感光体ドラム ７…現像装置 ９１…原稿スケール ９２…原稿ガラス １０２…帯電装置 １０４…クリーナユニット １０５…転写装置 １０６…剥離装置 １０７…消去装置 １０８…走査ユニット １１６…レンズユニット １１７…原稿台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−95554（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−218639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−30873（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−26366（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−15264（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−202449（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−202448（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−178099（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−23224（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−328129（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−6634（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−368058（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−54151（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−22739（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 540 H04N 1/40 - 1/409

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿を主走査方向に読み取り、更にこの主
   走査方向と異なる副走査方向に沿って読み取り動作を繰
   り返し、原稿画像内の各画素の画素濃度を走査ライン毎
   に提供するスキャナ手段と、 前記スキャナ手段から １走査ライン分の画素濃度データ
   を受信する毎に、最初から直前の走査ラインまでに含ま
   れる各画素濃度と、現在の走査ラインに含まれる各画素
   濃度と、副走査方向の走査ラインカウント数に応じて変
   化する重み付け係数とを用いて、濃度ヒストグラムを作
   成し、前記濃度ヒストグラムを用いて画素濃度補正用の
   補正基準値を算出し、受信した各画素濃度データを前記
   補正基準値に基づいて補正し、補正された画素濃度デー
   タを提供する濃度補正手段と、 前記濃度補正手段による自動濃度調整モードをユーザの
   入力に基づいて設定するモード設定手段と、 前記原稿台に載置された前記原稿を覆う原稿カバーと、 前記原稿カバーが開いているか判断する判断手段と、 画素濃度データを基に画像を形成する画像形成手段とを
   具備する画像形成装置であって該画像形成装置は更に、 前記モード設定手段により前記自動濃度調整が設定され
   ていない場合、前記読取手段及び前記画像形成手段を動
   作させ画像を形成する手段と、 前記モード設定手段により前記自動濃度調整が設定さ
   れ、前記判断手段により前記原稿カバーが閉まっている
   と判断された場合、前記読取手段によるプリスキャンを
   行うことなく、前記読取手段、前記濃度補正手段及び前
   記画像形成手段を動作させて、濃度補正された画像を形
   成する第１の自動濃度調整手段と、 前記モード設定手段により前記自動濃度調整手段が設定
   され、前記判断手段により前記原稿カバーが開いている
   と判断された場合、前記読取手段を制御して前記原稿を
   プリスキャンし、原稿台に載置された原稿の位置を検出
   し、この位置に対応する領域をヒストグラム作成領域と
   して設定する領域設定手段と、 前記スキャナ手段により再び前記原稿を走査し、該スキ
   ャナ手段から提供される画素濃度データの内から、前記
   領域設定手段により設定されたヒストグラム作 成領域に
   相当する画素濃度データをサンプリングするサンプリン
   グ手段と、 前記サンプリング手段から前記濃度補正手段に前記画素
   濃度データを転送し、該濃度補正手段から得られる補正
   された濃度データを前記画像形成手段に提供し、濃度補
   正された画像を形成する第２の自動濃度調整手段と、 を具備することを特徴とする画像形成装置。