JP5258503B2

JP5258503B2 - 複写装置

Info

Publication number: JP5258503B2
Application number: JP2008272130A
Authority: JP
Inventors: 匡博牧野; 正史福田; 澄斗田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2008-10-22
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2028-10-22
Also published as: EP2180375A2; JP2010102032A; EP2180375A3; CN101727037A; KR20100044707A; RU2009138979A; KR101215206B1; RU2433438C2; CN101727037B; US20100097666A1; US8345317B2

Description

本発明は、透明トナーにより画像形成が可能な複写装置に関する。

電子写真式の複写装置において、透明トナーを用いることによって、光沢感のある画像を形成することが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。特許文献１は、読み取った原稿画像内の非文字領域を判定し、非文字領域に対して透明トナーによる画像形成を行うことを提案している。また、特許文献２は、読み取った原稿画像を分析し、プレゼンテーション用の資料のグラフや図の領域には透明トナーによる画像形成を行わず、写真画像の領域には透明トナーによる画像形成を行うことを提案している。このように、原稿画像の特徴に応じて、必要とされる領域に透明トナーによる画像形成を行うことは提案されている。
特開平５−２６５２８７号公報特開２００７−０３４０４０号公報

しかしながら、これまで提案されている複写装置では、透明トナーが形成された光沢部分と、透明トナーが形成されていない非光沢部分とを有する原稿を複写する際に、原稿の光沢部分は光沢部分として複写し、原稿の非光沢部分は非光沢部分として複写することはできなかった。

本発明は、原稿の画像を読み取る読取手段と、前記読取手段から出力される画像データに基づいて原稿の第１の部分よりも光沢度の高い第２の部分を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記第２の部分を透明トナーでシート上に画像形成する画像形成手段とを有し、前記検出手段は、前記照明手段が第１の光量で点灯した状態で原稿を読み取った前記読取手段から出力される画像データに基づいて、原稿の下地の成分を除いた第１の画像データを生成し、前記照明手段が前記第１の光量よりも少ない第２の光量で点灯した状態で原稿を読み取った画像データに基づいて、原稿の下地の成分を除いた第２の画像データを生成し、前記第１と第２の画像データを比較して、前記第１の画像データに存在せず、前記第２の画像データに存在する画像の部分を前記第２の部分として検出することを特徴とする。

本発明によれば、読取手段から出力される画像データに基づいて原稿の第１の部分と前記第１の部分よりも光沢度の高い第２の部分を検出し、前記第２の部分を透明トナーでシート上に画像形成するので、原稿の光沢部分は光沢部分として複写することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。画像形成装置は、原稿を読み取るリーダ部Ａと、リーダ部Ａで読み取った原稿を電子写真方式により出力するプリンタ部Ｂを有する。リーダ部Ａの原稿台ガラス１０２上に置かれた原稿１０１は、光源１０３によって照明され、原稿１０１からの反射光は光学系１０４を介して、撮像素子（ＣＣＤセンサ）１０５に結像する。ＣＣＤセンサ１０５は、三列に配置されたＣＣＤラインセンサから構成され、それぞれのＣＣＤラインセンサは、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の色成分信号を生成する。光源１０３、光学系１０４及びＣＣＤセンサ１０５を有する読取光学系ユニット１０９は、図１の矢印の方向に移動することにより、原稿台ガラス１０２上の原稿１０１を読取走査する。ＣＣＤセンサ１０５は、原稿１０１の画像を順次ライン毎の電気信号（画像信号）に変換し、出力する。ＣＣＤセンサ１０５によって得られるライン毎の画像信号は、リーダ画像処理部１０８によって画像処理された後に、プリンタ部Ｂのプリンタ制御部１１０へ送られる。

原稿台ガラス１０２の隣には、原稿１０１の一辺を当接させて原稿１０１の斜め配置を防ぐ位置決め部材１０７が配置されている。また、位置決め部材１０７の下方には、ＣＣＤセンサ１０５の白レベルを決定し、ＣＣＤセンサ１０５の主走査方向（撮像素子配列方向）のシェーディング補正を行うための基準白色板１０６が配置されている。

図２はリーダ画像処理部１０８のブロック図である。ＣＣＤセンサ１０５から出力される画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂは、アナログ信号処理回路２０１によりゲインおよびオフセットが調整された後、Ａ／Ｄ変換器２０２により、各色８ビットのデジタル画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に変換される。画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１は、シェーディング補正回路２０３により、色成分毎に基準白色板１０６の読取信号を用いたシェーディング補正が施されて、画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２として出力される。

クロック発生部２１１は、一画素単位のクロックＣＬＫを発生する。また、アドレスカウンタ２１２は、クロックＣＬＫを計数し、１ライン毎に主走査アドレス信号を生成し出力する。デコーダ２１３は、主走査アドレス信号をデコードして、シフトパルスやリセットパルスなどのライン単位のＣＣＤ駆動信号、ＣＣＤセンサ１０５が出力する１ライン分の画像信号中の有効領域を表す信号ＶＥ、およびライン同期信号ＨＳＹＮＣを生成する。なお、アドレスカウンタ２１２はＨＳＹＮＣでクリアされ、次ラインの主走査アドレスの計数を開始する。

ＣＣＤセンサ１０５を構成する各ラインセンサは、副走査方向（主走査方向に直交する方向）に互いに所定の距離を隔てて配置されているため、各ラインセンサ間に位置ずれが生じる。ラインディレイ２０４は、この各ラインセンサの副走査方向の空間的ずれ（位置ずれ）を補正する。具体的には、ラインセンサが、Ｒ，Ｇ、Ｂの順で副走査方向に配列され、この順で原稿を走査する場合、Ｂ信号に対して、Ｇ信号を１ライン分、Ｒ信号を２ライン分、副走査方向に遅延させる。これにより、原稿の同じラインを読み取ったＲＧＢ信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３が得られるようにする。

入力マスキング回路２０５は、ＣＣＤセンサ１０５の各ラインセンサのカラー光学フィルタの分光特性で決まる画像信号の色空間を、所定の色空間（ｓＲＧＢやＮＴＳＣ等の標準色空間）に変換し、画像信号Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４を出力する。ＬＯＧ変換回路２０６は、ルックアップテーブルを用いて、入力マスキング回路２０５からの画像信号（輝度信号）Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４（光の三原色）を、Ｃ０、Ｍ０およびＹ０の濃度信号（色の三原色）に変換する。ライン遅延メモリ２０７は、Ｃ０、Ｍ０、Ｙ０画像信号を遅延させ、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１として出力する。

マスキングＵＣＲ回路２０８は、入力されるＹ１、Ｍ１、Ｃ１の三原色信号から黒信号Ｋを抽出し、画像信号Ｙ２、Ｍ２、Ｃ２、Ｋ２を、順次、所定のビット幅（８ビット）で出力する。ガンマ補正回路２０９は、プリンタ部Ｂの理想的な階調特性に合わせるべく、画像信号の濃度補正を行う。また、出力フィルタ２１０は、画像信号にエッジ強調またはスムージング処理を施し、Ｍ４、Ｃ４、Ｙ４、Ｋ４を出力する。

Ｍ４、Ｃ４、Ｙ４、Ｋ４の面順次の画像信号は、プリンタ部Ｂのプリンタ制御部１１０に送られ、パルス幅変調されたパルス信号に変換され、画像形成が行われる。

ＣＰＵ２１４は、ＲＡＭ２１５をワークメモリとして、ＲＯＭ２１６に格納されたプログラムに従って、リーダ画像処理部１０８及びリーダ部Ａの各構成要素の制御や画像処理を行う。また、操作部２１７は、リーダ部Ａに設けられたユーザインタフェースであり、オペレータは操作部２１７を介してＣＰＵ２１４へ指示や処理条件を入力する。表示器２１８は、リーダ部Ａ及びプリンタ部Ｂを含む画像形成装置全体の動作状態や設定された処理条件などを表示する。

次に、プリンタ部Ｂについて説明する。プリンタ部Ｂは、中間転写体として中間転写ベルト５１を用いてシート上に画像形成を行う。プリンタ部Ｂは、第１〜第５のトナー像を形成する画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅを有しており、図中矢印Ｒ５１で示す中間転写ベルト５１の回動走行方向に沿って順に配置されている。

第１〜第５画像形成ステーションＰａ〜Ｐｅは、順番に、透明（Ｔ），イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色トナー像の形成に対応している。ここで、透明トナー（Ｔ）は、シートＳに転写された状態で定着処理されると透明になるトナーである。画像形成ステーションＰａ〜Ｐｅは、それぞれ像担持体としてドラム形の像担持体（以下「感光体ドラム」という。）１ａ〜１ｅを有している。それぞれの感光体ドラムは、プロセススピード（周速度）で回転駆動される。

感光体ドラム１ａ〜１ｅの周囲には、その回転方向に沿って上流側から順に以下のプロセス機器が配置されている。上流側から下流へ、帯電ローラ２ａ〜２ｅ、露光装置３ａ〜３ｅ、現像器４ａ〜４ｅ、転写部材としての一次転写ローラ５ａ〜５ｅ、クリーニング装置６ａ〜６ｅが順に配置されている。

画像形成ステーションＰａ〜Ｐｅは基本的に同一の構成であるので、図３を用いて画像形成ステーションＰについて説明する。各画像形成ステーションＰは回転可能に軸支された感光体ドラム１を有する。感光体ドラム１はアルミニウムなど導電性基体１１とこの外周に形成された光導電層１２とを基本構成とする円筒状のＯＰＣ感光体である。感光体ドラム１は、その中心にドラム支軸１３を有し、支軸１３を中心に矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転する。

感光体ドラム１の上方には、帯電ローラ２が配置されている。帯電ローラ２は、感光体ドラム１表面に接触するように配置され、ドラム表面を所定の電位に均一に帯電する。帯電ローラ２は、中心に導電性の芯金２１を有し、この芯金２１の外周に低抵抗導電層２２と中抵抗導電層２３を有している。帯電ローラ２の芯金２１の両端部は、軸受によって回転自在に軸支され、感光体ドラム１の支軸１３と平行に配置されている。帯電ローラ２は、ばねなどの弾性部材の、感光体ドラム１に圧接する方向に付勢されている。帯電ローラ２は、その圧接力によって感光体ドラム１の矢印Ｒ１方向への回転に従動して矢印Ｒ２方向に回転する。帯電ローラ２には、電源２４によって帯電バイアス電圧が印加され、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する。

また、感光体ドラム１の回転方向に関する帯電ローラ２の下流側には、露光装置３が配設されている。露光装置３は、プリンタ制御部１１０からの画像情報に基づいてレーザ光をオフ／オンしながら、帯電済みの感光体ドラム１表面を走査露光する。感光体ドラム１上のレーザ光が照射された部分は電荷が除去されて、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。

また、露光装置３の下流側には現像器４が配置されている。現像器４は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容した現像容器４１を有している。現像容器４１の感光体ドラム１に面した開口部には、現像スリーブ４２が回転自在に設置されている。現像スリーブ４２内には、現像スリーブ４２上に現像剤を担持させるマグネットローラ４３が、現像スリーブ４２の回転に対して非回転に固定配置されている。現像容器４１の現像スリーブ４２の下方位置には、現像スリーブ４２上に担持された現像剤を規制して薄層の現像剤層を形成する規制ブレード４４が設置されている。さらに現像容器４１内には、区画された現像室４５及び撹拌室４６が設けられている。現像容器４１の上方には、補給用のトナーを収容し、現像容器４１へトナーを補給する補給室４７が設けられている。薄層の現像剤層に形成された現像スリーブ４２上の現像剤は、感光体ドラム１と対向した現像領域へ搬送されると、マグネットローラ４３の現像領域に位置された現像主極の磁気力によって穂立ちし、現像剤の磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシで感光体ドラム１の面上を擦る状態で、現像スリーブ４２に、電源４８によって現像バイアス電圧を印加する。これにより、磁気ブラシの穂を構成するキャリアに付着しているトナーが静電潜像の露光部に付着して現像し、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。

また、現像器４の下流側で、感光体ドラム１の下方に、一次転写ローラ５が配設されている。一次転写ローラ５は、電源５４によってバイアス印加される芯金５２と、その外周面に円筒状に形成された導電層５３によって構成されている。一次転写ローラ５の芯金５２の両端部は、スプリングなどの弾性部材によって感光体ドラム１に向けて付勢されている。これにより、一次転写ローラ５の導電層５３が中間転写ベルト５１を介して感光体ドラム１の表面に圧接し、感光体ドラム１と中間転写ベルト５１との間に一次転写部（一次転写ニップ部）Ｔｒ１が形成される。一次転写部Ｔｒ１には、中間転写ベルト５１が挟まれており、電源５４によってトナーの極性と逆極性の転写バイアス電圧が印加され、これによって感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト５１表面に転写（一次転写）される。

トナー像が転写された後の感光体ドラム１の表面に付着した未転写の残トナーは、クリーニング装置６によって除去される。クリーニング装置６は、クリーナブレード６１及び搬送スクリュー６２を有している。クリーナブレード６１は、感光体ドラム１に対して所定の角度と所定の圧力で当接し、感光体ドラム１の表面に残留したトナーを回収する。回収された残トナーは、搬送スクリュー６２によって排出され、廃トナーボックス６５に収容される。廃トナーボックス６５には、プロセスユニット毎に排出された廃トナーと、後述するベルトクリーナ６０によって生じる廃トナーが、不図示の搬送経路を介して搬送される。

図１において、各感光体ドラム１ａ〜１ｅの下方には、中間転写ユニット５９が配設されている。中間転写ユニット５９は、中間転写ベルト５１、この中間転写ベルト５１が掛け渡される駆動ローラ５５および従動ローラ５８、二次転写対向ローラ５６、一次転写ローラ５ａ〜５ｆ、二次転写ローラ５７、ベルトクリーナ６０を有する。二次転写ローラ５７は、二次転写対向ローラ５６との間に中間転写ベルト５１を挟持し、二次転写ローラ５７と中間転写ベルト５１との間に二次転写部（二次転写ニップ部）Ｔｒ２を形成する。

感光体ドラム１ａ〜１ｅ上に形成された各色のトナー像は、それぞれの一次転写部Ｔｒ１にて中間転写ベルト５１を挟んで対向する一次転写ローラ５ａ〜５ｅから転写バイアスを受ける。それによって、各色のトナー像は、順に中間転写ベルト５１上に転写（一次転写）され、中間転写ベルト５１の矢印Ｒ５１方向の回転とともに二次転写部Ｔｒ２まで搬送される。一方、トナー像が二次転写部Ｔｒ２に搬送されるまでに、給紙カセット８に格納されている記録紙などのシートＳは、給紙ローラ８１によって給紙され、搬送ローラ８２によって搬送される。レジストローラ８３は、中間転写ベルト５１上のトナー像とタイミングを合わせて、シートＳを二次転写部Ｔｒ２に供給する。シートＳには、二次転写部Ｔｒ２において、二次転写ローラ５７と二次転写対向ローラ５６との間に印加される二次転写バイアスによって、表面にトナー像が転写（二次転写）される。このとき、シートＳに転写されることなく中間転写ベルト５１上に残った二次残トナーは、ベルトクリーナ６０で除去され回収される。

定着装置７は、回転自在な定着ローラ７１を有し、この定着ローラ７１に圧接して回転する加圧ローラ７２を有する。定着ローラ７１の内部にはハロゲンランプなどのヒータ７３が設けられ、ヒータ７３への電圧等を制御して定着ローラ７１の表面の温度調節を行っている。この状態において、シートＳが搬送されてくると、定着ローラ７１と加圧ローラ７２とは一定速度で回転し、シートＳが定着ローラ７１と加圧ローラ７２の間を通過する際に表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱される。それによって、シートＳの表面上の未定着トナー像が溶融して定着処理され、シートＳ上にフルカラー画像が形成される。

なお、中間転写ベルト５１は、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＶＤＦのような誘電体樹脂によって構成される。本実施形態では、体積抵抗率１０８．５Ω・ｃｍ（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃５０％ＲＨ）、厚みｔ＝１００μｍのＰＩ樹脂を採用したが、他の材料、体積抵抗率および厚みのものでもよい。

また、図１において、プリンタ制御部１１０は、画像形成装置を構成する上記各部の動作を制御する。

次に、非高光沢画像部（非光沢部分）と高光沢画像部（光沢部分）を有するシート（出力物）について説明する。ここで想定しているのは、１枚のシートの全面が高光沢となっているのではなく、１枚のシート上に非光沢部分（シートの下地等の第１の部分）と高光沢部分（第１の部分よりも光沢度の高い第２の部分）を有するものである。そして、この非高光沢部分と高光沢部分の表面性の違いが視認性の差となって現れることを利用して、高光沢部分または非高光沢部分によって画像、模様、文字等を表すことにより、出力物の付加価値を高めようとするものである。高光沢部分は、画像形成ステーションＰａによって所定濃度の透明トナー像が形成された部分で、シートの下地部や、他の有色トナー像が形成された部分よりも、表面の平滑度が高いものとする。この高光沢部分は、透明トナーのみによって画像形成され、他の有色トナーは形成されていないものとする。なお、高光沢部分は透明トナーによって画像形成されたものに限られず、光沢を出すための他の表面処理やコーティングによって形成された部分でもよい。本実施形態の説明における「有色トナー」とは、黒トナーを含むものとし、透明トナーと区別するためにこのように呼ぶものとする。また、「有色画像」とは、黒色画像を含むものとし、無色の高光沢画像と区別するためにこのように呼ぶものとする。

図４は、高光沢部分を含む出力物の一例であり、透明トナー像１０１Ｔとブラックトナー像１０１Ｋが形成されたシート１０１を示す。透明トナー像１０１Ｔは高光沢部分であり、それ以外は非高光沢部分である。このような画像は、図５（ａ）に示すように、光源と観察者の位置関係が正反射の位置関係にある（光の入射角αと出射角αが等しい）とき、観察者は高光沢部分１０１Ｔを鮮明に認識できる。一方、光源と観察者の位置関係が正反射の位置関係にない（光の入射角βと出射角αが異なる）とき、図５（ｂ）に示すように、観察者は高光沢部分１０１Ｔを認識しにくい。

次に、高光沢部分を含む出力物をどのように作成するかについて説明する。図６に示すように、上述したプリンタ部Ｂは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）に接続可能であり、ＰＣ上で動作する画像編集ソフトウエアにより編集した画像をシートＳ上に画像形成することができる。この画像編集ソフトウエアにより、有色画像部分（ＲＧＢもしくはＹＭＣＫ）の版（有色画像データ）と、高光沢画像部分（Ｔ）の版（特色画像データ）を作成する。
作成された画像データは、ＰＣにインストールされたプリンタドライバを介して、プリンタＢのコントローラ１２０に送られる。コントローラ１２０では、有色画像データと特色画像データがメモリに保存される。そして、有色画像データは、コントローラ１２０において、ＹＭＣＫのトナーデータに変換される。特色画像データは、コントローラ１２０において、画像情報の有無のみが判断され、無の部分は透明トナーデータを０％に、有の部分は透明トナーデータを７０％に設定される。ここで、トナーデータのパーセンテージは、画像形成装置の定着能力から１色あたりの最大トナー量を１００％（例えば、単位面積あたりのトナー量０．５５ｍｇ／ｃｍ^２）として規定したものである。透明トナーデータを７０％にする理由は、プリンタ部での画像形成において、有色トナー部を含む総トナー量を転写、定着システムで処理可能な量に制限することにより、良好な画質を得るためである。一方、７０％程度の透明トナー量で、透明トナー部の視認効果が得られ、透明トナーによる高光沢部の表現が可能である。コントローラ１２０は、これらのトナーデータをプリンタ制御部１１０に送り、プリンタ制御部１１０は、ＴＹＭＣＫのトナーデータに基づいて、露光装置３ａ〜３ｅを制御する。これにより、図４に示すような出力物を得ることができる。

ここで、透明トナー量と光沢度の関係について説明する。図７は、本画像形成装置によりシートＳ上に形成した透明トナーの量と光沢度（正反射率）の相関データの例を示す。図に示されるように、透明トナー量が多くなるにつれて、平滑性が増し、光沢度が大きくなっていることがわかる。但し、上述したように総トナー量を考慮して透明トナー量を決定する必要がある。

次に、このような出力物を原稿として読み取って、高光沢部分も含めて原稿を再現するために、高光沢部分を認識するための構成について説明する。図１に示されるように、ＣＣＤセンサ１０５は、光源１０３の正反射光を受光する位置にはなく、原稿１０１による乱反射光を受光する位置に設けられている。

図８は、白色の用紙上に形成された透明トナー量とＣＣＤセンサ１０５で検出した輝度の相関データを示す。なお、透明トナーが形成された部分には、他の有色トナーが形成されていないものとする。このように、透明トナー量が多くなるほど、輝度データ値が小さくなっていることがわかる。これは、用紙上の透明トナーの載り量が多くなると、表面の平滑度が高くなり、原稿の下地部分に比べて、正反射光成分が大きく、乱反射光成分が小さくなるためである。従って、高光沢部分（第２の部分）では原稿の下地部分（第１の部分）よりも正反射光成分が多い（乱反射光成分が少ない）ことを利用して、高光沢画像部分の検出を行うことが可能となる。

なお、このデータの測定には、用紙はＣＬＣＳＫ／１５７ｇ紙を用い、日本電色工業株式会社製ハンディ型光沢計（ＰＧ−１Ｍ）を用いて光沢度の測定を行った（ＪＩＳＺ８７４１鏡面光沢度−測定方法に準拠）。

但し、白色度の高い用紙の場合には、下地部の乱反射光が多くなるため、図９のように、用紙上の透明トナーを読み取ったＣＣＤセンサ１０５の出力が、最大出力値かそれに近い値となってしまう。図９は、ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＰＡＰＥＲ社のＨＡＭＭＥＲＭＩＬＬＣｏｌｏｒＣｏｐｙＰａｐｅｒ１０５ｇ／ｍ^２紙上に画像形成した透明トナー量とＣＣＤで検出した輝度の相関データである。この用紙の拡散照明方式によるΙＳＯ白色度（ＪＩＳＰ８１４８）は９８である。図９からわかるように、透明トナー量が９０％以下のときは、高光沢部分の検出が困難であり、透明トナー量が１００％のときは、高光沢部分の検出が可能である。

しかし、前述したように、高光沢画像を形成する際の透明トナー量は、１００％とするのではなく、７０％程度とするのが好ましいため、白色度の高い用紙に７０％のトナー量で形成された透明トナーを検出する必要がある。

そこで、本実施形態では、従来の原稿読み取りを行った後に、光源の光量を落として再度原稿読み取りを行い、これらの読み取りの結果に基づいて高光沢部の検出を行う。これにより、白色度の高い用紙に７０％のトナー量で形成された透明トナーを検出することが可能になる。

図１０は、高光沢部分を含む原稿を読み取って、高光沢部分を透明トナーで画像形成するための処理を行うために、ＣＰＵ２１４により実行されるフローチャートを示す。以下では、図１１に示す透明トナー（Ｔ）、有色トナー（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によりそれぞれ帯状の画像が形成された用紙を原稿として読み取った場合を例に説明する。
まず、光源１０３を予め決められた基本光量（第１の光量）で点灯させ、原稿台ガラス１０２上の原稿の読み取りを行う（スキャン１）（Ｓ１）。このスキャン１は、原稿上の有色画像を読み取るものである。そして、スキャン１で読み取った有色画像用の画像データの原稿下地輝度値を決定する（Ｓ２）。

図１２は、ステップＳ２における有色画像用の画像データの原稿下地輝度値を決定するためのフローチャートである。まず、入力マスキング回路２０５から画像信号（輝度信号）Ｇ４を受け取る（Ｓ１１）。Ｇ４の輝度データは８ビットであり、０〜２５５の値をとる。次に、その８ビットデータを５ビットデータ（０〜３１）に変換（８ビットデータを右へ３ビットシフトし、下位５ビットを採用）し、１枚の画像データに含まれる各値の出現頻度（画素数）についてヒストグラム作成を行う（Ｓ１２）。５ビットのデータに変換するのは、ヒストグラム化する際のデータ量を軽くするためである。例えば、図１１に示す原稿の場合、ヒストグラムは図１３に示すようになる。そして、ヒストグラム中で画素数が最大の値を検出する（Ｓ１３）。

次に、画素数最大値が１２〜３１の範囲内か否かを判定する（Ｓ１４）。画素数最大値が１２未満のとき、下地にしては輝度が低すぎるため、下地でないと判断し、予め設定されている下地標準輝度値（本実施形態では８ビットデータで２３１）を原稿下地輝度値Ｂ８とする（Ｓ１９）。ステップＳ１４で画素数最大値が１２〜３１の範囲内のとき、その最大値部分の原稿面積に対する比率を求め、２％以上であるか否かを判定する（Ｓ１５）。２％未満であれば、下地でないと判断し、予め設定されている下地標準輝度値を原稿下地輝度値Ｂ８とする（Ｓ２０）。ステップＳ１５で２％以上であれば、画素数最大値は下地のデータであると判断し、下地輝度代表データＢ５とする（Ｓ１６）。そして、式１に示すように、下地輝度代表データＢ５を８ビットデータに変換（５ビットデータを８ビットデータとし、左へ３ビットシフト）、すなわち２^３＝８倍し、オフセット値ａで減算し（Ｓ１７）、原稿下地輝度値Ｂ８を得る（Ｓ１８）。ステップＳ１８、Ｓ１９、またはＳ２０で原稿下地輝度値Ｂ８を決定した後、ステップＳ３へ進む。

Ｂ８＝Ｂ５×８−ａ（式１）
なお、本実施形態ではこのオフセット値ａの基準値を２０としている。オフセット値ａで演算する理由は、原稿下地輝度のピーク値よりも所定輝度低い輝度値を閾値とすることによって、原稿の下地を確実に除去するためである。例えば、図１１に示す原稿の場合、Ｂ５は３１、Ｂ８は２２８となる。オフセット値ａは、操作部２１７の表示器２１８に表示する設定画面によりユーザが任意に変更できる。

ステップＳ２で原稿下地輝度値Ｂ８を決定した後、ステップＳ１で読み取った画像データから、画像形成用の有色トナー画像データを生成する（Ｓ３）。ステップＳ３では、下地部でない原稿下地輝度値Ｂ８以下のＲ，Ｇ，Ｂ輝度データに基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの有色トナー画像データＹ１，Ｍ１，Ｃ１，Ｋ１に変換する。例えば、図１１に示す原稿の場合、図１４に示す有色トナー画像データＹ１，Ｍ１，Ｃ１，Ｋ１が生成される。

次に、光源１０３を基本光量よりも少ない光量（第２の光量）、例えば基本光量の８５％の光量で点灯させ、原稿台ガラス１０２上の原稿の読み取りを行う（スキャン２）（Ｓ４）。基本光量の８５％の光量で原稿を照明することにより、市場で流通しているほとんどの記録用紙上に形成された透明トナーによる高光沢画像部分を検出できる。このスキャン２は、原稿上の高光沢画像及び有色画像を読み取るものである。そして、スキャン２で読み取った高光沢画像を含む画像データの原稿下地輝度値を決定する（Ｓ５）。

ステップＳ５における高光沢画像用の下地輝度値決定処理は、図１２のフローチャートを実行する。但し、後述するように、ステップＳ１７でのオフセット値がステップＳ２のときと異なる。ステップＳ１２のヒストグラム作成で作成されるヒストグラムは、図１１に示す原稿の場合、図１５に示すようになる。図１３のヒストグラムでは、下地部と高光沢画像部分の区別ができなかったが、図１５のヒストグラムにおいては、下地部と高光沢部分Ｔの区別ができることがわかる。
但し、下地部の輝度と高光沢部分の輝度が近接しているため、ステップＳ１７での原稿下地輝度値Ｂ８の演算の際に、下地部の輝度値よりも低いが、高光沢部分の輝度値よりも高くなるようなオフセット演算を行う必要がある。従って、ステップＳ１７では、式２に示すように、下地輝度代表データＢ５を８ビットデータに変換し、オフセット値ｂで減算する。オフセット値ｂはオフセット値ａよりも小さな値とする。本実施形態では、オフセット値ｂの基準値を５としている。例えば、図１１に示す原稿の場合、Ｂ５は２８、Ｂ８は２１９となる。

Ｂ８＝Ｂ５×８−ｂ（式２）
オフセット値ｂは、操作部２１７の表示器２１８に表示する設定画面（図１６）によりユーザが任意に変更できる。例えば、特殊紙を使用した際に、高光沢部分の輝度値が高すぎる又は低すぎることがある。このような場合、ユーザは図１６の設定画面により、その際には、操作パネル上の図１６に示す画面により、高光沢画像部の検出レベルを変更する。検出レベルは、＋側及び−側にそれぞれ４段階変更可能となっている。＋側に変更する場合には、オフセット値ｂを１段毎に＋２ずつ変更する。−側に変更する場合には、同様に−２ずつ変更する。

ステップＳ５で原稿下地輝度値Ｂ８を決定した後、ステップＳ４で読み取った画像データ及び有色トナー画像データから透明トナー画像データを生成する（Ｓ６）。図１７は、ステップＳ６における透明トナー画像データを生成するためのフローチャートである。まず、下地部でない原稿下地輝度値Ｂ８以下のＲ，Ｇ，Ｂ輝度データに基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの有色トナー画像データＹ２，Ｍ２，Ｃ２，Ｋ２に変換する（Ｓ２１）。例えば、図１１に示す原稿の場合、図１８に示す有色トナー画像データＹ２，Ｍ２，Ｃ２，Ｋ２が生成される。

次に、Ｋ１の画像データ（第１の黒トナー画像データ）とＫ２の画像データ（第２の黒トナー画像データ）を画素毎に比較し、Ｋ２のみに存在する画素からなる画像データを抽出する（Ｓ２２）。例えば、図１１に示す原稿の場合、図１９に示す抽出結果が得られる。Ｋ２のみに存在する画素からなる画像は、スキャン１では下地飛ばしされたが、スキャン２では下地飛ばしされなかった画像であり、前述したように、他の領域よりも、正反射光成分が多く、乱反射光成分が少ない画像であるとみなすことができる。そして、原稿として用いられる用紙は白色が主流であるので、Ｋ２のみに存在する画素からなる高輝度領域のグレー画像は、高光沢部分の画像であるとみなすことができる。そこで、本実施形態では、Ｋ２のみに存在する画素からなる画像は、透明トナーで形成された高光沢画像部分とみなす。

ステップＳ２２において、Ｋ２のみに存在する画素からなる画像データを抽出する際には、注目画素のみの比較結果ではなく、注目画素の周囲の画素の比較結果も用いて、注目画素がＫ２のみに存在するものであるか判定する。図２０に示すように、Ｋ２のみに存在するものとして抽出された注目画素に対し、周りの８つの画素（ｐ１〜ｐ８）中に少なくとも２つ以上抽出された画素がある場合に、当該注目画素は透明トナー画像の画素であると判定する。Ｋ２のみに存在するものとして抽出された注目画素に対し、周りの８つの画素（ｐ１〜ｐ８）中に少なくとも２つ以上抽出された画素がない場合には、当該注目画素は透明トナー画像の画素でないと判定する。

このような判定を行う理由は次のとおりである。ハイライト領域である下地部の輝度データには記録用紙表面の不均一性や光源から発生される光のごく僅か揺らぎに起因するノイズ成分が多く存在する。これらのノイズ成分により透明トナーの画素であると誤判定してしまうと、透明トナー画像のコピーが忠実に行えないことになる。そこで、高光沢画像部分は一定以上の面積を持った画像パターンとして存在することが多いことを踏まえて、上述のような判定を行う。

以上のようにして高光沢画像部分として抽出された画素は７０％、それ以外の画素は０％の透明トナー画像データＴ１を生成する（Ｓ２３）。本実施形態で、透明トナー画像データを７０％と０％の２値としているのは、透明トナー画像部を多値で階調表現しても、人間の目ではそれを認識することが困難なため、高光沢部の有無だけを表現することとしているためである。但し、透明トナー画像データを多値で階調表現してもよい。また、高光沢部の透明トナー画像データは、７０％以外のパーセンテージでもよい。

そして、ＣＰＵ２１４は画像処理部１０８から、トナー画像データＴ１，Ｙ１，Ｍ１，Ｃ１，Ｋ１をプリンタ制御部１１０に出力する（Ｓ７）。例えば、図１１に示す原稿の場合、図２１に示すトナー画像データＴ１，Ｙ１，Ｍ１，Ｃ１，Ｋ１が出力される。プリンタ制御部１１０は、これらのトナー画像データに基づいて、露光装置３ａ〜３ｅを制御する。これにより、原稿の高光沢画像部分（透明トナー画像）は、透明トナーにより複写され、有色画像部分（有色トナー画像）は、有色トナーにより複写される。

本実施形態では、図２２に示す画面を操作部２１７の表示器２１８に表示させ、原稿の高光沢画像部分（透明トナー部分）を透明トナーによりコピーする透明トナー複写モードをユーザが設定することができる。例えば、ランニングコストを重要視して透明トナーの消費を抑えるために高光沢画像部分をあえて出力したくない場合は、ユーザは透明トナー複写モードをオフに設定すればよい。

本実施形態では、画像データの輝度ヒストグラムを用いて原稿の下地除去のみ行ったが、図２３に示す（図１５と同じ）ヒストグラムからわかるように、所定の輝度の画像データで表される部分を光沢部分として検出するようにしてもよい。この場合、第１の輝度以上かつ最高輝度でない第２の輝度未満の画像データで表される部分を光沢部分として検出する。ここで、第２の輝度以上の画像データは原稿の下地の画像データである。

また、輝度ヒストグラムの代わりに濃度ヒストグラムを用いて、所定の濃度の画像データで表される部分を光沢部分として検出するようにしてもよい。この場合、第１の濃度未満かつ最低濃度でない第２の濃度以上の画像データで表される部分を光沢部分として検出する。ここで、第２の濃度未満の画像データは原稿の下地の画像データである。

また、本実施形態では、Ｔ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーにより画像形成を行うものであったが、Ｔ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，ライトＣ、ライトＭのトナーにより画像形成を行うものでもよい。

また、本実施形態では、検出された高光沢画像部分を透明トナーで画像形成しているが、透明トナーの画像形成部を有しない画像形成装置は、検出された高光沢画像部分を透明トナーの代わりに有色トナーで画像形成してもよい。これにより、原稿の下地に透明トナーのみで形成された画像を含む原稿を複写した際に、原稿の透明トナー画像部分を視認できるように複写される。この場合、原稿の透明トナー画像部分を有色トナーで画像形成するので、低濃度で画像形成するのが好ましく、原稿の透明トナー画像部分を画像形成するトナー量は７０％ではなく１０％程度とするのがよい。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。リーダ画像処理部のブロック図である。画像形成ステーションの構成を示す図である。高光沢部分を含む出力物を示す図である。高光沢部分を含む出力物の見え方を説明する図である。高光沢部分を含む出力物の作成について説明する図である。透明トナー量と光沢度（正反射率）の相関関係を示す図である。白色の用紙上に形成された透明トナー量とＣＣＤセンサで検出した輝度の相関関係を示す図である。白色度の高い用紙上に形成された透明トナー量とＣＣＤセンサで検出した輝度の相関関係を示す図である。原稿の高光沢部分を透明トナーで画像形成するための処理を行うためのフローチャートを示す。透明トナーと有色トナーにより画像形成された原稿を示す図である。図１０のステップＳ２で有色画像用の画像データの原稿下地輝度値を決定するためのフローチャートである。図１０のステップＳ２で作成されたヒストグラムを示す図である。図１０のステップＳ３で生成された有色トナー画像データを示す図である。図１０のステップＳ５で作成されたヒストグラムを示す図である。高光沢画像部の検出レベルを変更するための設定画面を示す図である。図１０のステップＳ６で透明トナー画像データを生成するためのフローチャートである。図１７のステップＳ２１で生成された有色トナー画像データを示す図である。図１７のステップＳ２２で抽出された透明トナー画像データを示す図である。図１７のステップＳ２２での抽出処理の詳細を説明するための図である。図１０のステップＳ７で出力されるトナー画像データを示す図である。原稿の高光沢画像部分を透明トナーによりコピーする透明トナー複写モードを設定するための設定画面を示す図である。図１０のステップＳ５で作成されたヒストグラムを示す図である。

符号の説明

１ａ〜１ｅ感光体ドラム
２ａ〜２ｅ一次帯電ローラ
３ａ〜３ｅ露光装置
４ａ〜４ｅ現像器
５ａ〜５ｅ一次転写ローラ
５１中間転写ベルト
１０８リーダ画像処理部
１１０プリンタ制御部
Ｐａ〜Ｐｅ画像形成ステーション
Ｓシート
Ｔ透明トナー

Claims

原稿の画像を読み取る読取手段と、
前記読取手段から出力される画像データに基づいて原稿の第１の部分よりも光沢度の高い第２の部分を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記第２の部分を透明トナーでシート上に画像形成する画像形成手段とを有し、
前記検出手段は、前記照明手段が第１の光量で点灯した状態で原稿を読み取った前記読取手段から出力される画像データに基づいて、原稿の下地の成分を除いた第１の画像データを生成し、前記照明手段が前記第１の光量よりも少ない第２の光量で点灯した状態で原稿を読み取った画像データに基づいて、原稿の下地の成分を除いた第２の画像データを生成し、前記第１と第２の画像データを比較して、前記第１の画像データに存在せず、前記第２の画像データに存在する画像の部分を前記第２の部分として検出することを特徴とする複写装置。
原稿を照明するための照明手段を有し、
前記読取手段は、前記照明手段により照明された原稿からの乱反射光を受光することにより原稿の画像を読み取るように構成され、
前記検出手段は、前記第２の部分では前記第１の部分よりも正反射光成分が多いことを利用して前記第２の部分を検出することを特徴とする請求項１記載の複写装置。
前記検出手段は、
前記読取手段から出力される画像データに基づいてヒストグラムを作成し、前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムに基づいて原稿の下地を検出することを特徴とする請求項１または２記載の複写装置。
前記画像形成手段は、前記第２の部分を透明トナーでシート上に画像を形成するとともに、前記第１の画像データに基づき有色トナーを用いて該シート上に画像を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の複写装置。
前記原稿の第２の部分は透明トナーによって形成された部分であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の複写装置。