JPH042272A - カラー画像形成装置 - Google Patents

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］ 本発明は複数の色を重ね合わせてカラー画像を形成する
装置に関し、特に中間調の再現と記録画像品質の改善に
関する。

［従来の技術］ 例えばデジタル複写機のように静電記録方式を利用した
記録装置においては、記録画像を構成する各々の画素の
記録濃度を多段に調整することができず、一般に画素単
位では黒（記録）及び白（非記録）の二値記録を採用し
ている。従ってこの種の記録装置で中間調を表現する場
合には、複数画素中の記録画素数と非記録画素数との比
率、つまり複数画素領域の平均濃度の大きさを調整して
いる。この種の具体的な階調処理方法としては、デイザ
法や濃度パターン法が一般に用いられている。

しかしこの種の階調処理を実施すると、画像の解像度が
低下するし、特有の規則的なパターンが画像上にかなり
顕著に現われるので、画質の低下は避けられない。

他の階調処理方法として、誤差拡散法と呼ばれるものが
知られている（特開昭６３−１６４５７０号）。

誤差拡散法は、着目画素のレベルの決定に周辺画素の濃
度を反映させる方法であり、実質上のしきい値は、注目
Ｗｉ素の周辺の濃度分布に応じてダイナミックに変化す
る。この方法は、表現できる階調数が多く、解像度の劣
化も比較的小さいので、文字や写真が混在する画像を処
理する場合に効果があるといわれている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、誤差拡散法を用いて形成した記録画像デ
ータによってトナー像を記録すると、トナー粒子の反射
濃度が大きいため、特有な模様が画像上に現われ１画像
品質の劣化が著しい。このため、誤差拡散法は多くの長
所を有するにも関わらず、従来はあまり採用されていな
かった。この現象は、トナーの反射濃度に依存する度合
が大きい。つまり、定着画像上での明度が小さい（濃く
みえる）トナーでは模様パターンが目立ちやすい。

反射濃度の大きいトナーは、解像力を要求される画像部
分で使われる場合が多い。定着画像上での明度が大きい
トナーは、階調再現性を要求される画像部分で使用され
ることが多いが、この種の画像部分では、形成される模
様パターンはあまり目立たない、また多色画像の場合に
は、各色のコントラストの強い模様が強調され、非常に
ノイジーな印象を与える画像になる傾向があった。

そこで本発明は、カラー画像において中間調を再現する
場合に、記録する画像の品質を改善することを課題とす
る。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明においては。

画像信号に含まれる各々の画素についてその階調数を入
力信号よりも小さく変換する階調処理回路を含み、互い
に異なる色成分の複数の画像信号を処理して１つの記録
画像を形成するカラー画像形成装置において：前記階調
処理回路が、誤差拡散法に基づく変換処理を実行する手
段を備えるとともに、該手段の変換処理の内容を決定す
る係数を保持する手段を複数組含み、処理対象の画像信
号の色成分の違いに対応して前記変換処理の係数を変更
する。

［作用コ 誤差拡散法においては、注目画素に対して所定の位置関
係にあるＮ個の周辺画素について、その階調が注目画素
の変換出力に影響を及ぼすように処理される０周辺画素
の数Ｎを小さくすると、誤差を拡散する領域が小さくな
り、解像度が高くなり、階調性が悪化し、模様は目立ち
にくくなる。

逆にＮを大きくすると、誤差を拡散する領域が大きくな
り、階調性が向上し、解像度は悪化し、模様は目立ち易
くなる。

従って例えば、明度の大きいトナーに対応する色成分の
画像を処理する時には、周辺画素数Ｎを大きくしても、
記録画像上で模様パターンが目立つことがなく、Ｎを大
きくすることによって、この画像領域で重視される階調
性を良好にすることができる。また明度の小さいトナー
に対応する色成分の画像を処理する時には、周辺画素数
Ｎを小さくすれば、記録画像上で模様パターンが目立つ
のを防止できると同時に、この画像領域で重視される解
像度を良好にすることができる。つまり、処理対象の画
像信号の色成分の違いに対応して前記変換処理の係数を
変更することによって、画像の各部分にそれぞれ適した
処理を実施することができ、画質の良好なカラー画像が
得られる。

［実施例］ 第１図に、本発明を実施する一形式のカラープリンタの
機構部の構成を示す。なおこの装置は、例えばカラーイ
メージスキャナと接続することによって、カラー複写機
として使用できる。感光体ドラム２の表面は、メインチ
ャージャ３によって一様に高電位に帯電した後、画像書
込装置１によって照射されるレーザ光の露光を受ける。

画像臀込装Ｗ１は、記録する画像の濃淡に応じて変調さ
れたレーザ光を出力し、それが露光される感光体ドラム
２の表面は、レーザ光の強度に応じて電位が変化する。

このため、露光後の感光体ドラム表面には、画像に応じ
た電位分布、即ち静電潜像が形成される。この静電潜像
は、現像器を通る時にトナーによって現像され、可視像
、即ちトナー像になる。

この実施例では、現像器にはＹ（イエロー）現像部４９
Ｍ（マゼンタ）現像部５．Ｃ（シアン）現像部６．及び
ＢＫ（ブラック）現像部７が備わっている。従って、静
電潜像は、Ｙ、Ｍ、Ｃ，ＢＫのいずれかの現像部によっ
て現像される。単色記録の場合には、感光体ドラム２上
に形成されたトナー像は、現像の直後に、給紙カセット
８から供給される転写紙に重なり、転写チャージャ９に
よって転写紙に転写される。トナー像が転写された転写
紙は、分離チャージャ１５によって感光体ドラム２から
分離され、所定の排出経路に向かい、定着器１１を通る
時にトナー像を定着し機外に排出される。

一方、多色記録を行なう場合には、画像のＹ色成分によ
って形成された静電潜像をＹ現像部４で現像した後、転
写をせずに感光体２が一回転した後で次の静電潜像（Ｍ
色）を形成してそれをＭ現像部５で現像し、更に転写を
せずに感光体２が一回転した後で次の静電潜像（０色）
を形成してそれをＣ現像部６で現像し、更に転写をせず
に感光体２が一回転した後で次の静電潜像（ＢＫ色）を
形成してそれをＢＫ現像部７で現像し、感光体ドラム２
上で、Ｙ、Ｍ、Ｃ，及びＢＫ色の各トナー像を重ね合わ
せ、カラー画像を形成する。この後で、感光体ドラム２
上のカラー画像に転写紙を重ね、転写チャージャ９によ
って画像を転写紙に転写する。転写が終了した時には、
感光体ドラム２の表面に残留したトナーをクリーニング
装置１２でクリーニングするが、Ｙ、Ｍ、Ｃ，ＢＫの全
画像の現像が終了するまでは、クリーニングは行なわな
い。また、既に感光体ドラム上に形成されたトナー像に
対しては、現像部４〜７がそれに破壊などの影響を及ぼ
さないようにしである。

第１図の装置の画像信号を処理する回路の構成を第２図
に示す。イメージスキャナなどの外部装置から入力され
るカラー画像情報は、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、
及びＢ（ブルー）の３つに分離され、画像入力部１０に
それぞれ入力される。

画像入力部１０から出力されるＲ、Ｇ、Ｂの画像信号は
、マスキング・ＵＣＲ回路２０において、Ｒ，Ｇ、Ｂの
補色であるＹ、Ｍ、Ｃの画像信号を生成した後、Ｙ、Ｍ
、Ｃから無彩色成分、つまりＢＫ色の画像信号を抽出す
るとともに、その成分をＹ、Ｍ、Ｃから除去し、その結
果をＹ、Ｍ、Ｃ。

ＢＫの４つの信号として出力する。データセレクタ３０
は、プロセス制御ユニット（６０）からの指示に従って
、Ｙ、Ｍ、Ｃ，ＢＫの中の１つを選択しそれを画像信号
りとして出力する。階調処理回路４０は、各画素の階調
が８ビツトのデータで表現された入力画像データＤをそ
れぞ゛れ４ビツトのデータＰに変換してそれを記録部５
０に出力する。記録部５０では、各画素毎に、４ビツト
の階調値に応じてレーザ光の強度を変調し、記録画素面
積を調整する。

第３図に、階調処理回路４０の構成を示す。この回路は
、所謂、誤差拡散法に基づいた処理を実行するものであ
る。即ち、加算器４２に入力される画像データＤは、補
正値Ｅと加算され、Ｄ′となって比較器４３に印加され
る。比較器４３は、画像データＤ′をしきい値保持部４
１の保持する複数のしきい値の各々と比較し、各々の大
小関係に対応して、複数ビットの出力データＳを生成す
る。

つまり、比較器４３は、入力の８ビツトデータを４ビツ
トデータに変換する。誤差演算器４４は。

比較器４３の変換に伴なう誤差Ｆを、その入力と出力と
の差に基づいて検出する。検出された誤差は、誤差メモ
リ４５上の当該画素に割当てられたアドレスに記憶され
る。誤差メモリ４５に記憶されたデータは、その画素の
周辺画像を処理する時の補正値を生成する時に読み出さ
れ利用される。

即ち、補正値演算器４６は、重み係数テーブル４７を参
照しながら、周辺画素の誤差データを誤差メモリ４５か
ら読み出し、各々の誤差データを重み付けした結果の総
和を補正値Ｅとして加算器４２に出力する。

第４図に重み係数テーブル４７の各画素位置の内容を示
し、第５図に誤差メモリ４５上の各画素位置の誤差Ｆの
割当てを示している。なお、「＊」が当該画素位置を示
し、ｒａＪ〜「ｘ」が各々周辺画素を示している。第４
図に示すように、この例ではイエロー、マゼンタ、シア
ン、及び黒（ブラック）の各々に対応付けて、互いに異
なるパターンの４つの重み係数テーブルが設けられてい
る。

いずれのテーブルを使用するかは、プロセス制御ユニッ
ト６０からの指示で決定される。つまり、Ｙ、Ｍ、Ｃ及
びＢＫの画像形成に合わせて、イエロー、マゼンタ、シ
アン、及び黒の重み係数テーブルが順次に選択される。

補正値Ｅは、例えば次のように計算される。

黒の場合： Ｅ　＝　（１／６）　ｈ　＋　（１／３）　ｇ　＋　（
１／６）　ｆ　＋（１／３）ａマゼンタの場合： Ｅ　＝　（１／１８）　ｏ　＋　（２／１８）　ｎ　＋
（１／１８）ｍ　＋　（１／１８）　ｉ＋　（２／１ｇ
）　ｈ、　＋　（３／１ｇ）　ｇ　＋　（２／１８）　
ｆ　＋　（１／１８）　ｅ十（２／１８）　ｂ　＋　（
３／１８）　ａ重み付は係数を第４図のようにしたのは
、ここで用いるイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の
トナーの明度を考慮した結果である。即ち、明度の小さ
い黒トナーなどは、カラー画像において線や文字などの
比較的解像力を要求される画像部分に使わわるので、黒
の重み付は係数のパターンを／Ｊ％さくすることによっ
て黒の解像力の低下を小さくし、かつ誤差拡散法特有の
縞模様を目立たなくすることができる。一方、明度の大
きいイエロートナーの場合は、視覚的なＭＴＦは大きく
はなく、階調性に関する要求が強いが、このような場合
には、重み付は係数のパターンを大きくとることによっ
て、階調性を改善できる。イエロートナーの場合には、
明度が高いので縞模様はあまり目立たない。

プロセス制御ユニット６０は、セレクタ３０を制御して
Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢＫを順次に選択し、それらの信号を順
次に階調処理して記録部５０に送るが、Ｙ、Ｍ、Ｃ及び
ＢＫの信号の選択と同時に、重み係数テーブル４７の色
区分も選択した信号の色と対応するように選択する。

上記実施例においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢＫの画像を順
次に形成する場合を示したが、Ｙ、Ｍ。

Ｃ及びＢＫの画像を同時に形成する装置も存在する。こ
のような装置においては、第６図に示すように各々の色
毎に独立した階調処理回路７１〜７４を設ければよい、
この場合にも、階調処理回路７１〜７４にそれの処理対
象になる画像色に応じて、第４図に示すような互いに異
なるパターンの重み係数テーブルを設けることによって
、記録画質を改善できる。

［効果］ 以上のとおり本発明によれば、処理する色成分の違いに
応じて誤差拡散法に基づく処理の係数を切換えるので、
再現する色に応じた最適な条件で階調処理を行なうこと
ができ、記録カラー画像上において、誤差拡散法特有の
模様が目立つのを防止でき、しかもＭＷｌＡ性と解像度
の優れた画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する一形式のカラープリンタの
機構部の構成を示す正面図である。 第２図は、第１図のプリンタの画像信号処理回路の構成
を示すブロック図である。 第３図は、第２図の階調処理回路４０の具体的な構成を
示すブロック図である。 第４図は、重み係数テーブル４７の各色成分に対応付け
られた内容を示す平面図である。 第５図は、誤差メモリ４５上に記憶された誤差の配列を
示す平面図である。 第６図は、変形実施例における画像信号処理回路の構成
を示すブロック図である６ １：画像書込装置！２：感光体ドラム ４〜７：現像器　　　　４０：階調処理回路４２：加算
器　　　　　４３：比較器 ４４：誤差演算器　　　４５：誤差メモリ４６：補正値
演算器　　４７：重み係数テーブル６０：プロセス制御
ユニット ′：Ａ４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像信号に含まれる各々の画素についてその階調数を入
   力信号よりも小さく変換する階調処理回路を含み、互い
   に異なる色成分の複数の画像信号を処理して１つの記録
   画像を形成するカラー画像形成装置において： 前記階調処理回路が、誤差拡散法に基づく変換処理を実
   行する手段を備えるとともに、該手段の変換処理の内容
   を決定する係数を保持する手段を複数組含み、処理対象
   の画像信号の色成分の違いに対応して前記変換処理の係
   数を変更することを特徴とする、カラー画像形成装置。