JP2014134635A - 画像形成装置の制御装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】不要輻射電波の低減を図ると共に、ネガゴースト画像の発生防止、ホワイトギャップの抑止を、非画像部の属性に応じて最適に実現する。
【解決手段】電子写真方式を用いたカラー画像形成装置において、印刷対象となる入力画像データの属性であって、トナー像を形成しない非画像部であるかトナー像を形成する画像部であるかを示す属性信号を生成する手段と、微小発光データをランダムに生成するためのランダムデータを生成する手段と、前記ランダムデータに基づく前記微小発光データを、前記属性信号に応じて出力する手段と、前記属性信号が前記画像部を示す場合には前記入力画像データに対しＰＷＭ変調を行ってレーザ駆動用ビデオ信号を生成し、前記属性信号が前記非画像部を示す場合には前記微小発光データに対しＰＷＭ変調を行ってレーザ駆動用ビデオ信号を生成するＰＷＭ変調制御手段と、前記生成されたレーザ駆動用ビデオ信号を用いて露光を行う手段と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、レーザープリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用したカラー画像形成装置に関し、特に、より高画質な画像を得るために行う非画像部の微小発光制御に関する。

従来、電子写真方式を用いたレーザープリンタ、複写機、ファクシミリ等の転写方式のカラー画像形成装置は、以下のような構成要素を有している。
・複数の第１の像担持体である感光体（感光ドラム）
・感光体を所定の極性・電位に一様に帯電処理する帯電手段
・帯電処理された感光体に静電潜像を形成する露光手段（情報書き込み手段）
・感光体上に形成された静電潜像を現像剤であるトナーにより顕像化する現像手段
・第２の像担持体である中間転写ベルトに連続的に多重転写する第１の転写手段
・中間転写ベルト上に形成された４色のトナー像を記録材に転写する第２の転写手段
・記録材上のトナー像を定着させる定着手段
そして、感光体は、繰り返し電子写真プロセス（帯電・露光・現像・転写・定着）が適用される事で作像に供される。

ここで、従来のカラー画像形成装置で問題となっている多色ゴースト現象について説明する。

上記構成のカラー画像形成装置では、前ステーション１０６〜１０８のトナー像を、Ｋステーション１０９の第1の転写手段２０５Ｋの1次転写ローラ（電圧印加部材）が、自色（K）露光が無い状態で踏みつける（図１０の破線で囲まれた拡大図を参照）。この一次転写ローラの踏みつけにより、感光ドラム２０１Ｋに帯電後も段差が残ってしまう（図１１の（ａ）を参照）。

この状態で潜像を形成すると、感光ドラム２０１Ｋの1回転の全周後の画像部に段差分のオフセットがかかる事で濃度が薄くなり、いわゆるネガゴースト画像が生じることになる（図９を参照）。これが多色ゴースト現象であり、このような現象は、Ｋステーションだけでなく、ＭステーションやＣステーションについても同様に起こりうる事は言うまでも無い。

上記多色ゴースト現象を防止する技術として、バックグラウンド露光（以下、「ＢＧ露光」と呼ぶ。）が知られている。ＢＧ露光は、予め当該ステーションの帯電量をアップしておき、非画像部を微小発光する事で、アップされた帯電量を露光後に従来の電位Vdに戻す技術である（図１１の（ｂ）を参照）。このＢＧ露光によれば、多色ゴースト現象の起点となる、前ステーションの画像エリア相当部分も含めて、当該ステーションの非画像部が余分なトナー付着を起こさない程度に微小露光されて、感光ドラム２０１Ｋ上のオフセットが解消される。

また、従来から、カラー画像形成装置においては、異なる色で隣接して形成された画像の間に、本来あるべきでない白い隙間が空いてしまう、所謂ホワイトギャップという現象が発生するという問題があった。このホワイトアップ現象は、感光ドラム上に、ドラム表面電位が急峻に変化する静電潜像、例えば画像エッジ部が形成され、この部位を現像手段で現像した際、本来よりも顕画像が細く形成されることから発生する。多色ゴースト現象の改善と同様、ホワイトギャップ現象の改善にも、上述のＢＧ露光が有効である事が既に知られている。

ＢＧ露光における微小光量の調整手段としては、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式と呼ばれる、パルス波のデューティー比を変化させる方法が知られている。これは、固定周波数である画像用クロックに同期して、画像部に加えて、非画像部でも微小発光量に相当するパルス幅でレーザースキャナの発光素子を発光するものである。（特許文献１参照）。

また、ＢＧ露光における微小光量の別の調整手段として、レーザ駆動回路のバイアス電流を調整する方法も知られている。これは、画像部に対応する第１駆動電流と発光素子を微小発光するための第２駆動電流をそれぞれ制御して、非画像部では第２駆動電流で発光素子を発光して、画像部では第１駆動電流と第２駆動電流を加算した駆動電流で発光素子を発光するものである。（特許文献２参照）

特開２００３−３１２０５０号公報 特開２０１２−１３７７４３号公報

特許文献１の手法では、印字データ中の非画像領域について、全面をランダム生成した微小発光データに切り替える。しかしながら、例え殆どの印字領域が白であっても非画像部全面にわたって発光素子を微小発光するので、ランダム生成したパターンに基づき微小発光パルス幅を変動させても、不要輻射電波の面で低減はするものの十分ではなかった。そして従来は、不要輻射電波の更なる低減のために、シールド、フィルタ、コアなどのいわゆる不要輻射対策部材が必要となり、コストアップ、実装面積増大、重量増大といった新たな問題を招いていた。

特許文献２の手法では、感光ドラム劣化に対しても安定な画像を供給でき、各色の現像バイアスもしくは帯電バイアスを共通化してコストダウンが図れるという効果がある。しかしながら、この手法の場合、レーザ駆動回路のコストアップや装置全体として消費電力アップを招くとともに、画像部にも補正がかかるので、環境条件により過補正とならない範囲で光量調整するのが技術的に難しいという欠点があった。

さらに、従来技術の何れの場合でも、濃度閾値以下の非画像部ついては一意のレベルのＢＧ露光制御しか行われず、非画像部の領域は考慮されていない。すなわち、同じ非画像部であっても、他色が全て白である純粋な‘白’領域の場合、自色が白であっても他色が画像領域である場合、自色が白であっても他色が文字領域である場合等があるが、このような属性に応じたＢＧ露光制御はなされていない。

よって、近年のカラー画像形成装置で求められる益々の高画質化という観点からは、非画像部のＢＧ露光における発光光量の適切な調整についていまだ改良の余地があるといえる。

本発明に係る電子写真方式を用いたカラー画像形成装置は、印刷対象となる入力画像データの属性であって、トナー像を形成しない非画像部であるかトナー像を形成する画像部であるかを示す属性信号を生成する手段と、微小発光データをランダムに生成するためのランダムデータを生成する手段と、前記ランダムデータに基づく前記微小発光データを、前記属性信号に応じて出力する手段と、前記属性信号が前記画像部を示す場合には前記入力画像データに対しＰＷＭ変調を行ってレーザ駆動用ビデオ信号を生成し、前記属性信号が前記非画像部を示す場合には前記微小発光データに対しＰＷＭ変調を行ってレーザ駆動用ビデオ信号を生成するＰＷＭ変調制御手段と、前記生成されたレーザ駆動用ビデオ信号を用いて露光を行う手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ＢＧ露光制御において、不要輻射電波の低減を図ると共に、ネガゴースト画像の発生防止、ホワイトギャップの抑止を、非画像部の属性に応じて最適に実現できる。

カラー画像形成装置のプリントエンジン部の内部構造を示す概略断面図である。 コントローラ部の内部構成を示すブロック図である。 ＢＧ露光制御を行うプリンターＩ／Ｆの内部構造を示すブロック図である。 拡張入力画像データの一例を示す図である。 ＰＷＭ変調制御部の動作概要を説明する図である。 動作例１の説明図である。 動作例２の説明図である。 動作例３の説明図である。 多色ゴースト現象の説明図である。 多色ゴースト現象の説明図である。 バックグラウンド露光の説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。

図１は、本実施例に係るカラー画像形成装置のプリントエンジン部の内部構造を示す概略断面図である。本実施例におけるプリントエンジン部１０１は、各色の感光ドラムをそれぞれ独立に設けたインライン方式となっている。しかし、イメージスキャナ部を追加した構成の複写機や、公衆回線網と接続するための通信制御部をに追加した構成のファクシミリにも適用できる事は言うまでも無い。また、中間転写ベルトを有するカラー画像形成装置を前提に説明を行うものとするが、感光ドラムに現像されたトナー像を転写材に直接転写する方式を採用したカラー画像形成装置にも適用できる事は言うまでも無い。

以下、本実施例では、複数の第１の像担持体である感光ドラムを有し、順次、第２の像担持体である中間転写ベルトに連続的に多重転写し、フルカラープリント画像を得るインライン方式のカラー画像形成装置を例に説明を行う。

コントローラ部１０２は、システム制御の中心を担い、操作部１０３及びプリンタコントローラ１０４が接続される。コントローラ部１０２は、操作部１０３からの指示に応じて、プリントエンジン部１０１をコントロールして画像形成動作を行なう一方、外部Ｉ／Ｆとの通信も行う。

操作部１０３は、各種操作の為のスイッチ及びＬＥＤ表示器、ＬＣＤモジュールなどが配置されている操作パネルである。

プリンタコントローラ１０４は、コントローラ部１０２からのＹＭＣＫ独立のビットマップデータをレーザ駆動用ビデオ信号として、画像露光手段２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３Ｋに送るプリンタコントローラである。

レーザスキャナユニット１０５は、プリンタコントローラ１０４からのレーザ駆動用ビデオ信号に応じて、半導体レーザ素子を変調駆動し、発射されるレーザ光のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。出力した各色のレーザ光は、内部のポリゴンミラー、ｆ−θレンズ等を介して感光ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋを走査し、静電潜像を形成する。レーザスキャナユニット１０５には、画像露光手段２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３Ｋが含まれる。

中間転写ベルト１１０は、無端状のエンドレスベルトであり、駆動ローラ、テンションローラ、アイドラローラ、および二次転写対向ローラに懸架され、図中矢印の方向に一意のプロセススピードで回転する。

１０６〜１０９は画像形成ステーションであり、１０６はイエロー、１０７はマゼンタ、１０８はシアン、１０９はブラックの画像形成を行う。

画像形成ステーション１０６〜１０９内の感光ドラム（２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ）は、中間転写ベルト１１０の移動方向に、直列に４本配置されている。

感光ドラム２０１Ｙは、回転過程で一次帯電ローラ２０２Ｙにより、所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで画像露光手段２０３Ｙによる画像露光を受ける。プリンタコントローラ１０４からのレーザ駆動用ビデオ信号に応じて、画像露光手段２０３Ｙにより、感光ドラム２０１Ｙを走査する事で、イエローに対応する感光ドラム上に静電潜像を形成する。

これにより、目的のカラー画像の第１の色（イエロー）成分像に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像にイエロー現像器２０４Ｙにより第１色であるイエロートナーが付着し現像される。これにより画像の可視化が行われる。このように、画像露光によって静電潜像が形成された部分にトナーが現像される方式のことを「反転現像方式」と称する。

感光ドラム２０１Y上に形成されたイエロー画像は、中間転写ベルト１１０との一次転写ニップ部へ進入する。一次転写ニップ部では、中間転写ベルト１１０の裏側に電圧印加部材（一次転写ローラ）２０５Ｙを接触当接させている。電圧印加部材２０５Ｙにはバイアス印加可能とする為の不図示の一次転写バイアス電源が接続されている。中間転写ベルト１１０は、１色目のポートでまずイエローを転写し、次いで先述した工程を経た各色に対応する感光ドラム２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋより、順次マゼンタ、シアン、ブラックの各色を多重転写する。中間転写ベルト１１０上に転写された４色のトナー像は、中間転写ベルト１１０に伴って同図矢印（時計回り）方向に回転移動する。

一方、給紙カセット１１１内に積載収納された記録材Ｐは、給紙ローラ１１２により給送され、レジストローラ１１３のニップ部へ搬送されて、一旦停止される。一旦停止された記録材Ｐは、中間転写ベルト１１０上に形成された４色のトナー像が二次転写ニップに到達するタイミングに同期してレジストローラ１１３によって二次転写ニップに供給される。そして、二次転写ローラ１１４と二次転写対向ローラとの間の電圧印加によって中間転写ベルト１１０上のトナー像が記録材Ｐ上に転写される。

トナー像が転写された記録材Ｐは、中間転写ベルト１１０から分離されて搬送ガイド１１５を経由し、定着装置１１６に送られ、ここで定着ローラ、加圧ローラによる加熱、加圧を受けて表面にトナー像が溶融固着される。これにより、４色フルカラーの画像が得られる。

その後、記録材Ｐは排紙ローラ１１７から機外へと排出され、プリントの１サイクルが終了する。一方、二次転写部において記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト１１０上に残ったトナーは、二次転写部より下流側に配置されたクリーニングユニット１１８によって除去される。

上記のような構成によりＹＭＣＫの色毎に独立して現像が出来るため、コピー／プリントの双方で非常に高速なカラー出力画像を得る事ができる。

図２はコントローラ部１０２の内部構成を示すブロック図である。

コントローラ部１０２は、ＵＳＢやＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の外部Ｉ/Ｆを経由して、不図示の外部装置から供給される、印字情報（文字コード等）やフォームパターン情報或いはマクロ命令などの印刷対象となる画像データ（印刷データ）を受信する。その後、所定の画像処理を行ってプリントエンジン部１０１に出力する機能を有する。

ＣＰＵ３０１は、コントローラ部１０２を統括的に制御する高機能プロセッサであり、ＣＰＵと、機能ブロック単位でまとめられたハードウェア回路を同一パッケージで構成したＬＳＩもこれに含まれる。

ＲＯＭコントローラ３０２は、ＲＯＭ ３０３に対するデータの読み出し及び書き込みを制御する。

ＲＯＭ３０３は、コントローラ部１０２のＯＳを起動するためのブートプログラムや、コントローラ部１０２を統括的に制御するためのプログラムを記憶する。

２次記憶装置制御部３０４は、２次記憶装置３０５に対するデータの読み出し、及び書き込みを制御する。

２次記憶装置３０５は、セキュアジョブ機能、ＢＯＸ保存ジョブ機能、割り込み印刷機能のために、ＰＤＬ（Page Description Language）データや画像データ等の印刷データを格納する。また、２時記憶装置３０５は、外部の情報機器との間でデータを送受信する際の拡張バッファとしても使用される。

画像処理部３０６は、リーダーＩ/Ｆ３０７から出力されるＲＧＢデジタル画像データにリーダー系の画像処理を施す。また、ＣＰＵ３０１で生成された文字パターンやフォームパターン等で構成されるラスターデータからＹＭＣＫの各色成分信号にプリント系の画像処理を施し、独立のビットマップデータを生成する。

リーダーＩ/Ｆ３０７は、図示しないイメージスキャナと画像処理部３０６の間でＲＧＢデジタル画像データをハンドリングする。

プリンターＩ/Ｆ３０８は、プリントエンジン部１０１と画像処理部３０６の間でＹＭＣＫ出力ビデオデータをハンドリングする。プリンターＩ/Ｆ３０８には、後述のＢＧ露光制御回路が含まれる。

Ｉ/Ｆ制御部３０９は、ＬＡＮ Ｉ/Ｆ３１０、ＵＳＢ−Ｄ Ｉ/Ｆ３１１、ＵＳＢ−Ｈ Ｉ/Ｆ３１２の外部Ｉ/ＦとＲＡＭ３１４の間で、印刷データ等の受け渡しを行なう。

ＬＡＮ Ｉ/Ｆ３１０は、ネットワークを介して外部の情報機器との間の通信制御を行ない、印刷データの受信を行なう。

ＵＳＢ−Ｄ Ｉ/Ｆ３１１は、ＵＳＢを介して外部の情報機器との間の通信制御を行ない、印刷データの受信を行なう。

ＵＳＢ−Ｈ Ｉ/Ｆ３１２は、ＵＳＢストレージユニット等の挿抜可能な記憶装置や、課金制御や部門指定制御を可能とするカードリーダや、撮像装置等を制御する。

ＲＡＭコントローラ３１３は、ＲＡＭ３１４に対するデータの読み出し、及び書き込みを制御する。

ＲＡＭ３１４は、コントローラ部１０２の主メモリとして機能し、且つ画像形成処理に係るワーク領域、画像入出力処理の展開領域にも使用される。

システムバス３１５は、ＣＰＵ３０１及び各制御ユニット３０２、３０４、３０６、３０９、３１３に接続され、各種レジスタ設定データや送受信データをやり取りし、コントロール信号、アドレス信号、データ信号により構成される。

図３は、ＢＧ露光制御を行うプリンターＩ/Ｆ３０８の内部構造を示すブロック図である。

微小ランダムデータ生成部４０１は、微小発光を行うための画像データであってその値がランダムに変動した画像データ（以下、「ランダムデータ」と呼ぶ。）を生成する。生成されたランダムデータは、微小発光を行う際のデフォルトパターンとして使用される。

パルス幅補正部４０２は、画像処理部３０６からの属性信号（拡張入力画像データ）のうちの濃度判定信号に応じて、微小発光量を変更するよう、ＰＷＭ変調のパルス幅を補正する。ここで、濃度判定信号とは、ある色成分の濃度値は０だが当該ある色成分以外の色成分の濃度値は０以外であって画像又は文字が構成されている領域内のピクセルについて、カラー画素濃度量が高い領域と低い領域とを識別する信号である。

パルス位置補正部４０３は、画像処理部３０６からの属性信号のうちエッジ判定信号に応じて、微小発光位置を変更するよう、ＰＷＭ変調のパルス位置を補正する。ここで、エッジ判定信号とは、ある色成分の濃度値は０だが当該ある色成分以外の他の色成分は０以外であって画像又は文字が構成されている領域内のピクセルについて、カラー画素濃度の変化量が所定の閾値以上であるエッジ部を識別する信号である。

セレクタ４０４は、微小ランダムデータ生成部４０１、パルス幅補正部４０２、パルス位置補正部４０３のそれぞれの出力画像データを、画像処理部３０６からの属性信号のうち、領域判定信号に応じて切り替えて、補正後の微小発光データを出力する。ここで、領域信号とは、全ての色成分の濃度値が０である白領域と、ある色成分の濃度値は０だが当該ある色成分以外の色成分の濃度値は０以外であって画像又は文字が構成されている領域とを識別する信号である。

ＰＷＭ変調制御部４０５は、画像処理部３０６からの属性信号のうち、トナー像を形成しない非画像部を識別する非画像部判定信号に基づき、画像処理部３０６からの入力画像データ又は補正後の微小発光データに対し、ＰＷＭ変調を行う。例えば、当該ステーションに画像の有る領域では（濃度値が０以外の領域）、入力画像データに対して第1のＬＵＴを用いてＰＷＭ変調を行い、レーザ駆動用ビデオ信号とする。一方、当該ステーションに画像の無い領域では（濃度値が０の領域）、補正後の微小発光データに対して第１のＬＵＴとは異なる第２のＬＵＴを用いて、トナー付着を起こさない程度にＰＷＭ変調を行い、レーザ駆動用ビデオ信号とする。

次に、本実施例に係るカラー画像形成装置の動作を説明する。

まず、コントローラ部１０２のＣＰＵ３０１は、ＵＳＢ−Ｄ Ｉ/Ｆ３１１、ＬＡＮ Ｉ/Ｆ３１０を経由して、不図示の外部装置から供給される印刷データを受信して、ＲＡＭ３１４に格納する。

ＣＰＵ３０１内の描画制御部で、入力された印刷データから対応する文字パターンやフォームパターン等で構成されるラスターデータを作成し、画像処理部３０６に転送する。この時、描画制御部は、印刷データが存在する領域か否かを判定する判定ビット１、及び印刷データが存在する場合にその領域が画像領域か文字領域かを判定する判定ビット２を、ラスターデータに付加しておく。本実施例では、判定ビット１が‘０’の場合は「印刷データ無し領域」とし、‘１’の場合は「印刷データ有り領域」とする。また、判定ビット２が‘０’の場合は「印刷データが文字領域」とし、‘１’の場合は「印刷データが画像領域」とする。

次に、画像処理部３０６では、デバイスに依存しない標準色空間に変換する入力マスキング処理を行った後、ＬＯＧ変換部でルックアップテーブル等を用いてＲＧＢ輝度信号をＣＭＹ濃度信号に変換する。この時、画像処理部３０６は、ＹＭＣＫ濃度信号の生成の際に、カラー画素濃度量があらかじめ定義した閾値以上か否かを判定する判定ビット３を付加しておく。本実施例では、判定ビット３が‘０’の場合は「印刷データの濃度が低い領域」とし、‘１’の場合は「印刷データの濃度が高い領域」とする。

ライン遅延メモリでは、ＵＣＲ制御やフィルタ制御用信号を生成する期間分ライン遅延させ、黒成分信号が抽出される。

ガンマ補正部によりプリントエンジン部１０１のガンマ特性が補正され、出力フィルタでエッジ強調およびスムージング処理を施す。この時、画像処理部３０６は、エッジ強調・スムージング処理の際に、カラー画素濃度の変化量があらかじめ定義した閾値以上か否かを判定する判定ビット４を付加しておく。本実施例では、判定ビット４が‘０’の場合は「印刷データにエッジ部無し」とし、‘１’の場合は「印刷データにエッジ部有り」とする。

そして、ＹＭＣＫそれぞれのビットマップ画像データの各ピクセルで、その値（画素値）が‘０’（白）であるピクセルについて、判定ビット１〜４を参照してデータ補正が行われる。

まず、画素値が‘０’か‘０’以外かによって、プリンターＩ/Ｆ３０８に転送するための拡張入力画像データの値（図４のＤ４）が切り替わる。図４に記載のとおり、画素値が‘０’以外であれば、その色のステーションについてトナー像を形成する画像部（以下、「画像部」と呼ぶ。）が有ると認識して、Ｄ４に‘１’をセットする（図４の（１））。一方、画素値が‘０’であれば、その色のステーションについて画像部が無い（非画像部）と認識して、Ｄ４に‘０’をセットする（図４の（２）〜（８））。

画素値が‘０’以外のピクセル（Ｄ４：1）については、その色のステーションには画像部が有るので、プリンターＩ/Ｆ３０８に転送するための入力画像データの値（図４のＤ３〜Ｄ０）には、ビットマップ画像データの値がそのまま入る（図４の（１））。なお、本実施例では、入力画像データは４ビットデータとするが、データ長はこれに限定されるものではなく、任意である。

画素値が‘０‘のピクセル（Ｄ４：０）については、その色成分のステーションには画像部が無いので、判定ビット１及び判定ビット２を参照してデータ補正を行う。

具体的には、画素値が‘０’で且つ判定ビット１が‘０’のピクセルの場合、入力画像データのうち、Ｄ３は‘０’になり、Ｄ２には任意の値が入る。これにより、このピクセルは完全白領域であると認識される（図４（２））。

画素値が‘０‘で且つ判定ビット１が‘１’のピクセルの場合、入力画像データのうち、Ｄ３は‘１’となる（図４（３）、（４））。

更にこの場合、判定ビット２を参照して、‘１’の場合には、Ｄ２を‘１’として、Ｄ１には任意の値が入る。これにより、このピクセルは、色は白で、背景は画像領域であると認識される（（図４（３））。

一方、判定ビット２を参照して、‘０’の場合には、Ｄ２を‘０’として、Ｄ１には任意の値が入る。これにより、このピクセルは、色は白で、背景は文字領域であると認識される（図４の（４））
また、本実施例では、色が白、背景が画像もしくは文字領域である場合（図４の（３）、（４））、画像処理部３０６内で付加された判定ビット３及び判定ビット４を参照して更なるデータ補正を行う。

具体的には、判定ビット３を参照して、‘１’の場合には、入力画像データのうち、Ｄ１は‘１’となり、このピクセルは、色は白で、背景濃度が高い領域であると認識される（図４の（５））。

一方、判定ビット３を参照して、‘０’の場合には、入力画像データのうち、Ｄ１は‘０’となり、このピクセルは、色は白で、背景濃度が低い領域であると認識される（図４（６））。

また、判定ビット４を参照して、‘１’の場合には、入力画像データのうち、Ｄ０は‘１’となり、このピクセルは、色は白で、背景にエッジが検出された領域であると認識される（図４の（７））。

一方、判定ビット４を参照して、‘０’の場合には、入力画像データのうち、Ｄ０は‘０’となり、このピクセルは、色は白で、背景にエッジが検出されない領域であると認識される（図４の（８））。

このように、変換処理されたＹＭＣＫそれぞれのビットマップ画像データは、拡張入力画像データ及び当該拡張入力データの計５ビット（図４のＤ４〜Ｄ０）のデータフォーマットで、ＣＰＵ３０１を介してＲＡＭ３１４ に一旦蓄積される。

次に、プリンターＩ/Ｆ３０８は、ＲＡＭ３１４からビットマップ画像データを取り込む。

プリントエンジン部１０１に出力されるレーザ駆動用ビデオ信号を生成するために、プリンターＩ/Ｆ３０８は以下の制御を行う。

まず、ＰＷＭ変調制御部４０５は、ステーションに画像部が有る領域、すなわち、拡張入力画像データのＤ４が‘１’の条件で（図４の（１））、第1のルックアップテーブル（ＬＵＴ１）を選択する。そして、入力画像データのＤ３〜Ｄ０の値に応じて、ＰＷＭ変調を行いレーザ駆動用ビデオ信号とする（図５の（ａ））。

一方、ステーションに画像部の無い領域、すなわち、拡張入力画像データＤ４が‘０’の条件で（図４の（２）〜（８））、第２のルックアップテーブル（ＬＵＴ２）を選択する。そして、入力画像データのＤ３〜Ｄ０の値により決定される微小発光データに応じて、トナー付着を起こさない程度にＰＷＭ変調を行いレーザ駆動用ビデオ信号とする（図５の（ｂ）及び（ｃ））
ここで、図５の（ａ）及び（ｂ）に記載のとおり、ＬＵＴ１で使用される画像用クロックの最小幅に比較して、ＬＵＴ２で使用されるＢＧ露光用クロックの最小幅は、トナー付着を起こさない程度のパルス幅である必要がある。よって、ＬＵＴ２のＰＷＭ変調用クロックの周波数はＬＵＴ１より大きくなければならない。本実施例では、ＬＵＴ１のＰＷＭ変調用クロックの周波数が、６００ｄｐｉ−１ピクセルの画像用クロックの１６逓倍なのに対して、ＬＵＴ２のＰＷＭ変調用クロックの周波数を６４逓倍としている。しかしながら、逓倍率はこれに限定されるものではない。

また、ＬＵＴ２向けの微小発光データは以下のように制御される。

まず、微小ランダムデータ生成部４０１は、ＰＷＭ変調後データが図５の（ｃ）に記載のランダムパターンとなるよう、内部でランダムデータを生成する。具体的には、００ｈ〜０ｆｈまでの値をランダムに生成して、ＬＵＴ２により、ランダムデータを元に微小発光データのパルス幅及びパルス位置を微妙に異ならせるよう制御される。

パルス幅補正部４０２は、拡張入力画像データのＤ４が‘０’の条件で、濃度判定信号（判定ビット３、拡張入力データのＤ１）により、微小発光データのパルス幅を変更する。具体的には、図５の（ｂ）に記載のとおり、濃度判定信号が‘１’の場合は、‘０’の場合よりパルス幅が太くなるよう動作し、背景濃度により微小発光量を制御するものである。濃度判定信号が‘１’の場合には、図５の（ｃ）で言えば、微小ランダムデータ生成部４０１のランダムデータの中で０８〜０ｆｈはスルーして、００〜０７ｈのランダムデータを０８〜０ｆｈに変換する。結果として、ランダムデータのうちから、０８〜０ｆｈしか使用しないよう制御される。一方、濃度判定信号が‘０’の場合には、図５の（ｃ）で言えば、微小ランダムデータ生成部４０１のランダムデータの中で００〜０７ｈはスルーして、０８〜０ｆｈのランダムデータを００〜０７ｈに変換する。結果として、ランダムデータのうちから、００〜０７ｈしか使用しないよう制御される。

パルス位置補正部４０３は、拡張入力画像データのＤ４が‘０’の条件で、エッジ判定信号（判定ビット４、拡張入力データのＤ０）により、微小発光データのパルス位置を変更する。具体的には、完全白領域（図４の（２））からエッジ判定信号が‘１’になる場合は、「左側にエッジがある」と認識される。逆に、画像領域もしくは文字領域（図４の（３）、（４））からエッジ判定信号が‘１’になる場合は、「右側にエッジがある」と認識される。

そして、「左側にエッジがある」と認識された場合、パルス補正部４０２の出力ランダムデータから、０７ｈもしくは０ｆｈを固定で選択するよう制御される。そして、図５の（ｃ）のとおり、微小露光位置をエッジ検出側（ここでは右側）で固定する。

一方、「右側にエッジがある」と認識された場合、パルス幅補正部４０２の出力ランダムデータから、００ｈもしくは０８ｈを固定で選択するよう制御される。そして、図５の（ｃ）のとおり、微小露光位置をエッジ検出側（ここでは左側）で固定する。

エッジ判定信号が‘０’の場合には、「エッジ検出なし」と認識して、パルス幅補正部４０２の出力データをそのままスルーする。

セレクタ４０４の入力端子には、微小ランダムデータ生成部４０１、パルス幅補正部４０２、パルス位置補正部４０３のそれぞれの出力端子が接続される（ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３）。これらのデータを、拡張入力画像データのＤ４が‘０’の条件で、領域判定信号（判定ビット１及び判定ビット２、拡張入力データのＤ３及びＤ２）に応じて切り替えて、微小発光データとしてＰＷＭ変調制御部４０５に出力する。

そして、ＰＷＭ変調制御部４０５で生成されたレーザ駆動用ビデオ信号は、プリンタコントローラ１０４を介して画像露光手段２０３に送られ、記録材にＹＭＣＫ独立に画像形成される。

以上のように構成されたプリンターＩ/Ｆ３０８により、本実施例における非画像部微小露光アルゴリズムは、以下のように動作する。

（動作例１）
第２、第３、第４ステーション（１０７、１０８、１０９）画像中の濃度値が０の領域（図６における領域Ａ、Ｂ、Ｃ）に関して、次のような制御がなされる。

領域Ａと判断した場合（図４の（２））、入力画像データ中の領域判定信号（判定ビット１及び判定ビット２、拡張入力データのＤ３及びＤ２）により、セレクタ４０４の出力をマスクして、微小露光アルゴリズムを停止させる。

一方、領域Ｂ及びＣ（図４の（３）及び（４））は、デフォルトで定義されるランダムデータ、すなわち、微小ランダムデータ生成部４０１の出力データ（ＩＮ１）を用いて、微小露光アルゴリズムを動作させる。

（動作例２）
第２、第３、第４ステーション（１０７、１０８、１０９）画像中の濃度値が０の領域（図７における領域Ａ、Ｂ、Ｃ）に関して、次のような制御がなされる。

領域Ｂ、Ｃ（図４の（５）及び（６））を、濃度判定信号により微小パルス幅を補正して微小発光量を制御した、パルス幅補正部４０２の出力データ（ＩＮ２）を用いて、微小露光アルゴリズムを動作させる。もしくは、領域Ｂ、Ｃを、濃度判定信号により、微小ランダムデータ生成部４０１の出力データ（ＩＮ１）とパルス幅補正部４０２の出力データ（ＩＮ２）を切り替えて、微小露光アルゴリズムを動作させる。

（動作例３）
第２、第３、第４ステーション（１０７、１０８、１０９）画像中の濃度値が０の領域（図８の領域Ａ、Ｂ、Ｃ）に関して、次のような制御がなされる。

領域Ｂ、Ｃ（図４の（７）及び（８））を、エッジ判定信号により微小パルス位置を補正して微小発光量を制御した、パルス位置補正部４０３の出力データ（ＩＮ３）を用いて、微小露光アルゴリズムを動作させる。もしくは、領域Ｂ、Ｃを、エッジ判定信号により、微小ランダムデータ生成部４０１の出力データ（ＩＮ１）とパルス位置補正部４０３の出力データ（ＩＮ３）を切り替えて、微小露光アルゴリズムを動作させる。

以上説明したように、本実施例によれば、ＰＷＭ変調で行うデジタルＢＧ露光において、非画像部の属性に応じた最適なＢＧ露光制御が可能となる。よって、不要輻射電波の低減を図ると共に、ネガゴースト画像の発生防止、ホワイトギャップの抑止を、最適に実現できる。

（その他の実施形態）
また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによっても達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

Claims (9)

1. 印刷対象となる入力画像データの属性であって、トナー像を形成しない非画像部であるかトナー像を形成する画像部であるかを示す属性信号を生成する手段と、
   微小発光データをランダムに生成するためのランダムデータを生成する手段と、
   前記ランダムデータに基づく前記微小発光データを、前記属性信号に応じて出力する手段と、
   前記属性信号が前記画像部を示す場合には前記入力画像データに対しＰＷＭ変調を行ってレーザ駆動用ビデオ信号を生成し、前記属性信号が前記非画像部を示す場合には前記微小発光データに対しＰＷＭ変調を行ってレーザ駆動用ビデオ信号を生成するＰＷＭ変調制御手段と、
   前記生成されたレーザ駆動用ビデオ信号を用いて露光を行う手段と、
   を備えたことを特徴とする電子写真方式を用いたカラー画像形成装置。
2. 全ての色成分の濃度値が０である白領域と、ある色成分の濃度値は０だが当該ある色成分以外の色成分の濃度値は０以外であって画像又は文字が構成されている領域とを識別する領域判定信号を含み、
   前記出力する手段は、前記領域判定信号により、
   前記入力画像データのピクセルが前記白領域の場合には、微小発光データを出力せず、
   前記入力画像データのピクセルが、前記画像又は文字が構成されている領域の場合には、前記微小発光データを出力する
   ことを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置。
3. 前記属性信号には、前記入力画像データにおける濃度の高い領域と低い領域とを識別する濃度判定信号を含み、
   前記濃度判定信号に応じて、前記ＰＷＭ変調のパルス幅を補正する手段をさらに備える
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
4. 前記濃度判定信号は、ある色成分の濃度値は０だが当該ある色成分以外の色成分の濃度値は０以外であって画像又は文字が構成されている領域内のピクセルのうち、カラー画素濃度量が所定の閾値以上である場合に濃度の高い領域とすることを特徴とする、請求項３記載のカラー画像形成装置。
5. 前記属性信号には、前記入力画像データにおけるエッジ部を識別するエッジ判定信号を含み、
   前記エッジ判定信号に応じて、前記ＰＷＭ変調のパルス位置を補正する手段をさらに備える、
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
6. 前記エッジ判定信号は、ある色成分の濃度値は０だが当該ある色成分以外の他の色成分は０以外であって画像又は文字が構成されている領域内のピクセルのうち、カラー画素濃度の変化量が所定の閾値以上である場合にエッジ部とすることを特徴とする、請求項５記載のカラー画像形成装置。
7. 前記ＰＷＭ変調制御手段は、前記入力画像データに対しＰＷＭ変調を行う場合と前記微小発光データに対しＰＷＭ変調を行う場合とで、異なるテーブルを用いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか1項に記載のカラー画像形成装置。
8. 印刷対象となる入力画像データの属性であって、トナー像を形成しない非画像部であるかトナー像を形成する画像部であるかを示す属性信号を生成するステップと、
   微小発光データをランダムに生成するためのランダムデータを生成するステップと、
   前記ランダムデータに基づく前記微小発光データを、前記属性信号に応じて出力するステップと、
   前記属性信号が前記画像部を示す場合には前記入力画像データに対しＰＷＭ変調を行ってレーザ駆動用ビデオ信号を生成し、前記属性信号が前記非画像部を示す場合には前記微小発光データに対しＰＷＭ変調を行ってレーザ駆動用ビデオ信号を生成するＰＷＭ変調制御ステップと、
   前記生成されたレーザ駆動用ビデオ信号を用いて露光を行うステップと、
   を含むことを特徴とする電子写真方式を用いたカラー画像形成方法。
9. コンピュータを、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置として機能させるためのプログラム。