(57)【要約】【課題】画像形成に必要な色の判定をより正確に行い、不要なトナーを用いた画像形成を好適に抑止する。【解決手段】画像形成装置１は、画像データに基づいて各画素に対応するパルス幅値を色別に決定する中間調画像処理部６４と、各画素に対応するパルス幅値について、判定対象となる画素に対応するパルス幅値と、判定対象となる画素のドットに隣接し、判定対象となる画素の直前又は直後に形成される画素に対応するパルス幅値と、に基づいてドット形成の有無を判定する画素カウント部６５と、画素カウント部６５の判定結果に基づいて画像形成に用いる色及び色数を切り替えるＣＰＵ５２と、を備える。【選択図】図５
2011107546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトナーのそれぞれについて、パルス幅変調信号のパルス幅に応じレーザ光源を変調駆動することにより感光体を主走査方向に光走査して静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナーにより現像して画像を形成する画像形成装置であって、
画像データの各画素に関しパルス幅変調信号のパルス幅を色別に決定するパルス幅決定部と、
判定対象となる判定画素について、当該判定画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅と、前記判定画素に対して前記主走査方向に隣接する隣接画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅と、に基づいて当該判定画素にドットが形成されるか否かを判別する判別部と、
前記判別部の判別結果に基づいて画像形成に用いる色及び色数を切り替える切替制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記判別部は、前記判定画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅に基づく値に対して前記判定画素に対応するパルス幅変調信号の直前に出力されるパルス幅変調信号のパルス幅に基づく値を加算した第一の値と、前記判定画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅に基づく前記値に対して当該判定画素に対応するパルス幅変調信号の直後に出力されるパルス幅変調信号のパルス幅に基づく値を加算した第二の値とを生成し、前記第一の値及び前記第二の値と所定の閾値との大小を比較し、前記第一の値及び前記第二の値と所定の閾値との比較結果に基づいて各色のドット形成数をカウントし、
前記切替制御部は、前記判別部によってカウントされた各色のドット形成数に基づいて画像形成に用いる色及び色数を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判別部は、前記第一の値又は前記第二の値の少なくともいずれか一方が所定の閾値よりも大きい場合に前記判定画素にドットが形成されるものとしてカウントすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記切替制御部は、前記各色のドット形成数と所定のドット形成数との比較結果に基づいて画像形成に用いる色及び色数を切り替えることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記複数のトナーによる色は、黒及び黒以外の色を含み、
前記切替制御部は、前記黒以外の色のドット形成数に基づいて画像形成に用いる色を黒一色又は複数の色のいずれか一方に切り替えることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数のトナーは、黒と、少なくともシアン、マゼンダ、イエローを含むカラー印刷用の各色に対応し、
前記切替制御部は、前記カラー印刷用の各色のドット形成数に基づいて画像形成に用いる色を黒一色又は黒及びカラー印刷用の色のいずれか一方に切り替えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記パルス幅決定部は、前記パルス幅決定部は、前記画像データに基づくディザ処理を行い、ディザ処理後の画像の各画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅を色別に決定することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
複数のトナーのそれぞれについて、パルス幅変調信号のパルス幅に応じレーザ光源を変調駆動することにより感光体を主走査方向に光走査して静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナーにより現像して画像を形成する画像形成方法であって、
画像データの各画素に関しパルス幅変調信号のパルス幅を色別に決定する工程、
判定対象となる判定画素について、当該判定画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅と、前記判定画素に対して前記主走査方向に隣接する隣接画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅と、に基づいて当該判定画素にドットが形成されるか否かを判別する工程、
判別結果に基づいて画像形成に用いる色及び色数を切り替える工程、
を含むことを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
複数のトナーのそれぞれについて、パルス幅変調信号のパルス幅に応じレーザ光源を変調駆動することにより感光体を主走査方向に光走査して静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナーにより現像して画像を形成する画像形成装置のコンピュータを、
画像データの各画素に関しパルス幅変調信号のパルス幅を色別に決定する手段、
判定対象となる判定画素について、当該判定画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅と、前記判定画素に対して前記主走査方向に隣接する隣接画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅と、に基づいて当該判定画素にドットが形成されるか否かを判別する手段、
判別結果に基づいて画像形成に用いる色及び色数を切り替える手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の異なる色のトナーを用いた多色の画像形成、所謂カラー画像形成を行うことができる画像形成装置が知られている。このようなカラー画像形成装置であって、用いるトナーに黒（Ｋ）を含む画像形成装置には、カラー画像形成を行うか黒一色による画像形成（モノクロ画像形成）を行うかを切替可能な画像形成装置がある。
【０００３】
さらに、印刷を行う画像データに基づいて、画像形成に多色を用いるか否かを判定するカラー判定を行う画像形成装置がある（例えば特許文献１）。このような画像形成装置は、カラー画像形成を行う設定をされた画像形成装置において、黒一色で形成された画像データ（モノクロ画像データ）に対してはモノクロ画像形成を行うようにすることで、黒以外のトナーを用いた画像形成のための各部の動作に伴う時間の浪費や部材の消耗を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５１７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の画像形成装置によるカラー判定は不十分であり、黒一色で形成された画像に対して多色のトナーを用いてしまうことがあった。
【０００６】
画像形成装置の中には、パルス幅変調（Pulse Width Modulation、ＰＷＭ）を使用した多階調再現方法をとるものがある。これは、画像を形成する各画素のドットの大きさをパルス幅に応じて変化させることにより多階調再現を得るものである。ＰＷＭを使用した多階調再現方法におけるパルス幅は、入力された画像データに基づき、複数の色のトナーのそれぞれに対して個別に設定される。ＰＷＭを使用した多階調再現方法は、他の多階調再現方法、例えば画素毎の濃度調節やディザ処理による階調再現等と併用可能である。
【０００７】
図１５に、パルス幅、現像閾値及び形成されるドットの関係の一例を示す。本図に示すように、ＰＷＭを使用した多階調再現方法によるドットの形成は、パルス幅に応じる。そして、パルス幅が所定の閾値（例えば、デューティ比が25[%]）を下回る場合、ドットは形成されない。パルスは、ドットを形成するうえで必要な露光処理を行うためのレーザーダイオード（Laser Diode、ＬＤ）を駆動させる信号として機能するが、パルスが入力されてからレーザーダイオードが駆動するまでには所定の遅延時間がある。このため、所定の閾値を下回るパルス幅によるレーザーダイオードの駆動では露光処理を行うための光量を得られず、トナー像としてのドットが形成されない。
【０００８】
図１６に、現像閾値と形成されるドットの面積との関係の一例をグラフで示す。図１６に示すＨ、Ｉ、Ｊは、図１５に示すドットＨ、Ｉ、Ｊに対応する。
前述の説明、図１５及び図１６に示すように、パルス幅が所定の閾値を下回る場合、ドットが形成されない。
【０００９】
一方で、パルス幅が所定の閾値を下回る場合に必ずドットが形成されないわけではない。例えば、パルス幅が所定の閾値を下回る画素の直前に、パルス幅が所定の閾値以上の画素があった場合、パルス幅が所定の閾値を下回る画素についてもレーザーダイオードが駆動するための遅延時間の影響を受けることなくドットを形成することができる。このように、注目画素におけるパルス幅とドット形成の有無との関係は一義的に決まるものではなく、当該注目画素に隣接する画素におけるパルス幅による影響を受ける。
【００１０】
しかしながら、従来のカラー判定は、実際にドットとしてトナー像化されるか否かに拘わらず、単純にパルスの有無に基づいてカラー判定を行っていた。つまり、従来のカラー判定は、黒以外のドット形成のためのパルスが存在する場合、必ず入力された画像データをカラー画像データとする判定を行っていた。このため、従来のカラー判定による画像形成装置では、出力時には黒以外のドットが形成されない画像に対してもカラー画像形成のための動作を行ってしまうことがあり、不必要なトナーの消費やカラー画像形成に関わる各部の動作による消耗、当該動作のための時間の浪費を生じさせることがあった。
【００１１】
特に、１つの感光体ドラムに対して複数種のトナーにより形成される画像を重ねるタイプの画像形成装置において、カラー画像形成のための時間の浪費はより顕著に生じる。このような画像形成装置の一例として、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及び黒（ブラック（Ｋ））のトナーを用いる所謂ＣＭＹＫの１ドラム４サイクル方式の画像形成装置を挙げる。１ドラム４サイクル方式の画像形成装置の場合、モノクロ画像形成の場合には黒一色のために１回の感光体ドラムの回転で済む処理について、カラー画像形成の場合にはトナーの種類数に応じた回数の感光体ドラムの回転、この場合は４回の感光体ドラムの回転を要する。つまり、このような画像形成装置では、カラー画像形成の場合、モノクロ画像形成に比してトナーの種類に比例した回数分多く感光体ドラムを回転させる必要がある。このため、黒以外のドットが形成されないにも関わらずカラー画像形成による画像形成を行うと、実際のドット形成には不要なトナーのための感光体ドラムの回転を伴うこととなり、画像形成装置の生産性を低下させる。
【００１２】
上記の問題点は、モノクロ／カラーの区別に限らず、複数の色を用いた画像形成において画像形成に不要なトナーを用いた画像形成を行ってしまうことがある問題点として存在する。
【００１３】
本発明の課題は、画像形成に必要な色の判定をより正確に行い、不要なトナーを用いた画像形成を好適に抑止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、複数のトナーのそれぞれについて、パルス幅変調信号のパルス幅に応じレーザ光源を変調駆動することにより感光体を主走査方向に光走査して静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナーにより現像して画像を形成する画像形成装置であって、画像データの各画素に関しパルス幅変調信号のパルス幅を色別に決定するパルス幅決定部と、判定対象となる判定画素について、当該判定画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅と、前記判定画素に対して前記主走査方向に隣接する隣接画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅と、に基づいて当該判定画素にドットが形成されるか否かを判別する判別部と、前記判別部の判別結果に基づいて画像形成に用いる色及び色数を切り替える切替制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記判別部は、前記判定画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅に基づく値に対して前記判定画素に対応するパルス幅変調信号の直前に出力されるパルス幅変調信号のパルス幅に基づく値を加算した第一の値と、前記判定画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅に基づく前記値に対して当該判定画素に対応するパルス幅変調信号の直後に出力されるパルス幅変調信号のパルス幅に基づく値を加算した第二の値とを生成し、前記第一の値及び前記第二の値と所定の閾値との大小を比較し、前記第一の値及び前記第二の値と所定の閾値との比較結果に基づいて各色のドット形成数をカウントし、前記切替制御部は、前記判別部によってカウントされた各色のドット形成数に基づいて画像形成に用いる色及び色数を切り替えることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置であって、前記判別部は、前記第一の値又は前記第二の値の少なくともいずれか一方が所定の閾値よりも大きい場合に前記判定画素にドットが形成されるものとしてカウントすることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の画像形成装置であって、前記切替制御部は、前記各色のドット形成数と所定のドット形成数との比較結果に基づいて画像形成に用いる色及び色数を切り替えることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、前記複数のトナーによる色は、黒及び黒以外の色を含み、前記切替制御部は、前記黒以外の色のドット形成数に基づいて画像形成に用いる色を黒一色又は複数の色のいずれか一方に切り替えることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置であって、前記複数のトナーは、黒と、少なくともシアン、マゼンダ、イエローを含むカラー印刷用の各色に対応し、前記切替制御部は、前記カラー印刷用の各色のドット形成数に基づいて画像形成に用いる色を黒一色又は黒及びカラー印刷用の色のいずれか一方に切り替えることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、前記パルス幅決定部は、前記画像データに基づくディザ処理を行い、ディザ処理後の画像の各画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅を色別に決定することを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、複数のトナーのそれぞれについて、パルス幅変調信号のパルス幅に応じレーザ光源を変調駆動することにより感光体を主走査方向に光走査して静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナーにより現像して画像を形成する画像形成方法であって、画像データの各画素に関しパルス幅変調信号のパルス幅を色別に決定する工程、判定対象となる判定画素について、当該判定画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅と、前記判定画素に対して前記主走査方向に隣接する隣接画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅と、に基づいて当該判定画素にドットが形成されるか否かを判別する工程、判別結果に基づいて画像形成に用いる色及び色数を切り替える工程、を含むことを特徴とする。
【００２２】
請求項９記載の発明によるプログラムは、複数のトナーのそれぞれについて、パルス幅変調信号のパルス幅に応じレーザ光源を変調駆動することにより感光体を主走査方向に光走査して静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナーにより現像して画像を形成する画像形成装置のコンピュータを、画像データの各画素に関しパルス幅変調信号のパルス幅を色別に決定する手段、判定対象となる判定画素について、当該判定画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅と、前記判定画素に対して前記主走査方向に隣接する隣接画素に対応するパルス幅変調信号のパルス幅と、に基づいて当該判定画素にドットが形成されるか否かを判別する手段、判別結果に基づいて画像形成に用いる色及び色数を切り替える手段、として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、画像形成に必要な色の判定をより正確に行い、不要なトナーを用いた画像形成を好適に抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態による画像形成装置１の主要構成図である。
【図２】制御部５０の構成を示すブロック図である。
【図３】バンドフレームの構成の一例を示すデータ構成図である。
【図４】フレームヘッダ領域の一例を示すデータ構成図である。
【図５】バンド画像処理部６０の構成を示すブロック図である。
【図６】中間調画像処理部６４の構成及びパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理の仕組みを示す説明図である。
【図７】ディザ閾値配列の一例を示す説明図である。
【図８】集計部６４４の入力値と出力値との関係の一例を示すテーブルである。
【図９】パルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理前後のデータの一例を示す説明図である。図９（Ａ）はパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理前の画素データの一例を示す説明図であり、図９（Ｂ）はパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理後のパルス幅値の一例を示す説明図である。
【図１０】画素カウント部６５の構成を示す回路図である。
【図１１】エンコーダＥＮＣの入力と出力との関係を示すテーブルである。
【図１２】パルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理前後のデータの一例であって、有効画素となる画素を含む場合を示す説明図である。図１２（Ａ）は有効画素を含む画素データの一例を示す説明図であり、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）の画素データに対してディザスクリーニング処理を施した場合のパルス幅値の一例を示す説明図である。
【図１３】パルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理前後のデータの一例であって、有効画素となる画素を含まない場合を示す説明図である。図１３（Ａ）は有効画素を含まない画素データの一例を示す説明図であり、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）の画素データに対してディザスクリーニング処理を施した場合のパルス幅値の一例を示す説明図である。
【図１４】ソフトウェア処理によるパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理及び有効画素数のカウント処理を行った場合の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】パルス幅、現像閾値及び形成されるドットの関係の一例を示す説明図である。
【図１６】現像閾値と形成されるドットの面積との関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図を参照して本発明の実施の形態の例を詳細に説明する。
【００２６】
図１に、本発明の一実施形態による画像形成装置１を示す。
画像形成装置１は、原稿読み取りユニット２、操作パネル３、給紙カセット５、転写部２０、定着ユニット４０及び制御部５０を有する。
【００２７】
原稿読み取りユニット２は、原稿を読み取って画像データを生成する。原稿読取ユニット２は、原稿に光を照射してその反射光を撮像素子により受光して電気信号に変換するイメージスキャナである。原稿読取ユニット２は、透光性を有する原稿台を有し、原稿台に載置された原稿を読み取る。原稿読取ユニット２によって生成された電気信号はアナログ−デジタル変換を受けてデジタル信号としての画像データに変換される。この画像データは、印刷画像データとして用いることができる。
図示しないが、原稿読取ユニット２は、他の原稿読取機構を備えてもよい。例えば、自動給紙装置（ＡＤＦ、Auto Document Feeder）を備え、原稿台にセットされた複数の原稿を自動的に連続して読み取るようにしてもよい。
【００２８】
操作パネル３は、画像形成装置１に対する各種の入力を可能とする入力装置として機能すると共に、画像形成装置１に関する各種情報を表示する表示装置としても機能する。
【００２９】
給紙カセット５は、用紙Ｐを備蓄するトレイである。画像形成装置１は、用紙Ｐに対して画像を形成する。
用紙Ｐに対して画像を形成するとき、用紙Ｐは画像形成装置１内に設けられたローラにより搬送され、画像を形成される。図１に示す構成においては、用紙Ｐは給紙ローラ１１及び捌きローラ１２によって１枚ずつ給紙カセット５から上方へ搬送され、タイミングローラ１３、１４により搬送されて転写部２０へ導かれる。
【００３０】
転写部２０は、用紙Ｐに対してトナー画像を転写する。
転写部２０は、中間転写ベルト２１、作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋ及びクリーニング装置３９を有する。
中間転写ベルト２１は、輪状のベルトであり、その内側に設けられたローラ２２、２３、２４及び転写ローラ２５、２５、２５、２５によって担持され、図１に示す矢印Ｖの方向に沿って駆動される。
【００３１】
作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋは、ＣＭＹＫの各色それぞれのトナー画像を形成して中間転写ベルト２１へ転写（一次転写）する。作像ユニット３０Ｃはシアン（Ｃ）のトナー画像を、作像ユニット３０Ｍはマゼンダ（Ｍ）のトナー画像を、作像ユニット３０Ｙはイエロー（Ｙ）のトナー画像を、作像ユニット３０Ｋはブラック（Ｋ）即ち黒のトナー画像を形成して中間転写ベルト２１へ転写する。
【００３２】
作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋはそれぞれ、感光体ドラム３１、レーザ走査ユニット３２、現像ユニット３３を有する。
感光体ドラム３１は、図中時計回り方向（副走査方向）に回転し、図示しない帯電器によってその外周面を一様に帯電される。レーザ走査ユニット３２は、レーザ光源を変調して発生したレーザ光をポリゴンミラーにより偏向することによって感光体ドラム３１を主走査方向に光走査して当該感光体ドラム３１に静電潜像を形成する。現像ユニット３３は、潜像を形成された感光体ドラム３１に対してトナーを付着させてトナー画像を形成する現像処理を行う。
【００３３】
作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋの感光体ドラム３１はそれぞれ個別の転写ローラ２５、２５、２５、２５と対向する位置に設けられる。感光体ドラム３１に形成された各色のトナー画像は、転写ローラ２５により付与される電界によって中間転写ベルト２１へ転写（一次転写）される。
【００３４】
図示しないが、作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋはそれぞれ転写後の感光体ドラム３１に残留したトナーや残留電荷をクリーニングするためのクリーニング器を有しており、クリーニング器によるクリーニング後に次のトナー画像を形成、転写する。
【００３５】
中間転写ベルト２１は、作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋにより転写（一次転写）されたトナー画像を用紙Ｐへ転写（二次転写）する。中間転写ベルト２１に転写（一次転写）されたトナー画像は、ローラ２２と対向する位置に設けられた転写ローラ２６により付与される電界によって用紙Ｐへ転写（二次転写）される。
二次転写後の中間転写ベルト２１は、クリーニング装置３９によってクリーニングされる。転写部２０は、一次転写、二次転写及びクリーニングの繰り返しにより、一又は複数の用紙Ｐに画像を転写する。
【００３６】
定着ユニット４０は、トナー画像を転写された用紙Ｐに対して定着処理を行う。定着ユニット４０は、加熱ローラ４１及びローラ４２を有する。
加熱ローラ４１は、その内部に発熱するための構成を有し、外周面を加熱することにより当該外周面に当接する用紙Ｐを加熱する。ローラ４２は、用紙Ｐの搬送経路を挟んで加熱ローラ４１と対向する位置に設けられ、加熱ローラ４１と協働して用紙Ｐを挟み込む。加熱ローラ４１とローラ４２により挟み込まれた用紙Ｐは加熱、加圧され、この加熱及び加圧によって転写されたトナー画像が用紙Ｐに定着される。
【００３７】
定着処理後の用紙Ｐは、排紙ローラ１５、１６によって搬送されて排紙部４上へ排出される。
【００３８】
本実施形態の画像形成装置１は、モノクロ方式又はカラー方式のいずれか一方の方式による画像形成を行うことができる。モノクロ方式は、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いた画像形成である。カラー方式は、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いた画像形成である。
【００３９】
モノクロ方式による画像形成の場合、作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙによる一次転写は行われない。
本実施形態の作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙは、中間転写ベルト２１に対する近接／離隔を切替可能に動作するよう設けられている。モノクロ方式による画像形成の場合、作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙは中間転写ベルト２１から離隔する位置へ移動し、中間転写ベルト２１に対するトナー画像の転写（一次転写）を行わない。モノクロ方式による画像形成の場合、作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙの各部はトナー画像の形成のための動作を行わない。
【００４０】
制御部５０は、印刷画像データに基づいてモノクロ方式又はカラー方式のいずれの方法を用いるかを判定し、判定結果に基づいて画像形成装置１の各部の動作制御を行う。
【００４１】
図２に、制御部５０の構成を示す。
制御部５０は、データ受信部５１、ＣＰＵ５２、ＲＡＭ５３、ＲＯＭ５４、バンド画像処理部６０、フレームメモリ７０、ＰＷＭデコード部８０を有する。制御部５０の各部は、バス９０によって接続される。
【００４２】
データ受信部５１は、印刷画像データを受信する。具体的には、データ受信部５１は、原稿読取ユニット２や外部機器と接続され、印刷画像データを受信する。データ受信部５１と、原稿読み取りユニット２や外部機器等の印刷画像データの送信元との接続の形態は特に限定されない。例えば専用のバスでもよいし、既知のシリアル又はパラレル転送規格による接続でもよいし、ネットワーク接続によってもよい。既知のシリアル又はパラレル転送規格による接続の例として、例えばＲＳ−２３２ＣやＳＣＳＩ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等が挙げられる。これらの接続形態は、有線／無線を問わず、また将来発明される接続方法を用いることを妨げない。
【００４３】
ＣＰＵ５２は、ソフトウェア処理により各種の処理を行う。ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５４から処理内容に応じたプログラム、データ等を読み出して実行処理し、その処理結果に応じて各部の動作制御を行う。
ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５２が読み出したプログラム、データ等の記憶及びＣＰＵ５２の処理によって生じたパラメータの記憶を行う。
ＲＯＭ５４は、ＣＰＵ５２が読み出す各種のプログラム、データ等を記憶する。
【００４４】
ＣＰＵ５２は、画像形成装置１による画像形成を命令する印刷ジョブと、当該印刷ジョブにより形成する画像の元データとなる印刷画像データに基づいて用紙Ｐに画像を形成するための各種処理を行う。印刷ジョブの入力方法は問わないが、例えば外部の機器から入力される場合や、操作パネル３等により入力される場合等が挙げられる。
ＣＰＵ５２は、データ受信部５１によって受信された印刷画像データを複数のバンドに分割すると共に印刷画像データをＣＭＹＫの各色のプレーンに分ける変換処理を行い、バンド画像処理部６０へ入力する。ＣＰＵ５２からバンド画像処理部６０へ入力されるデータは、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）又はブラック（Ｂ）の色毎に分離されたバンド単位の画像データである。
【００４５】
バンド画像処理部６０は、ＣＰＵ５２から入力されたバンド単位の画像データに基づいてドットを形成するためのパルス幅値を有するパルス幅変調信号用のデータを生成してフレームメモリ７０へ格納する。バンド画像処理部６０は、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）又はブラック（Ｂ）の各色について個別に設けられ、それぞれ対応する色のバンド単位の画像データが入力される。各色のバンド画像処理部６０は、それぞれの色に対応するドットを形成するためのパルス幅値を生成してフレームメモリ７０へ格納する。
【００４６】
また、バンド画像処理部６０は、生成したパルス幅値のうち、画像形成時にドットとして形成される画素（有効画素）の数をカウントし、そのカウント値を出力する。
なお、画素とはデジタルデータである画像データを構成する最小単位である。ドットとはトナーにより用紙Ｐに形成される点であり、用紙Ｐに形成される画像は複数のドットの組み合わせによる。
【００４７】
バンド画像処理部６０により生成されたパルス幅値は、バンドフレームを構成するデータの一部分として格納される。
フレームメモリ７０は、バンドフレームを記憶する。
ＰＷＭデコード部８０は、バンドフレームに含まれるパルス幅値に基づいて、作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋのレーザ走査ユニット３２によるレーザ照射を行うための描画パルス信号を生成して出力する。
【００４８】
次に、バンドフレームについて説明する。
バンドフレームは、印刷画像データに基づいて生成された各色のバンド単位の画像データのそれぞれに対応して生成されるデータである。用紙Ｐに形成される画像は、１ページ分を構成する画像から生成された各色のバンド単位の画像データに対応する各色のバンドフレームに基づく。
【００４９】
図３に、バンドフレームの構成の一例を示す。
バンドフレームは、フレームヘッダ領域Ｆ１及びフレームデータ領域Ｆ２を有する。
フレームヘッダ領域Ｆ１は、バンドフレームの各種の属性を示す情報を含むデータ領域である。
【００５０】
図４に、フレームヘッダ領域Ｆ１の一例を示す。
フレームヘッダ領域Ｆ１は、印刷ページＩＤ、フレーム番号、フレーム幅、フレーム長、フレーム画素カウント値、フレームデータ開始アドレス及び次フレームアドレス開始アドレスを含む。
【００５１】
印刷ページＩＤは、そのバンドフレームを用いて構成される画像のページに割り当てられる固有のＩＤである。
フレーム番号は、そのバンドフレームを用いて構成される画像における当該バンドフレームの印刷順を示す番号である。例えば、ページの最初に印刷されるバンドフレームの場合、フレーム番号として1が設定される。
フレーム幅は、そのバンドフレームにより形成される画像の所定の一方向（幅方向）の大きさを示す情報であり、例えば画素数で示される。
フレーム長は、そのバンドフレームにより形成される画像の所定の一方向に直交する一方向（長さ方向）の大きさを示す情報であり、例えばライン数で示される。
【００５２】
フレーム画素カウント値は、そのバンドフレームに含まれる画素のうち有効画素の数を示すカウント値である。フレーム画素カウント値に設定される有効画素数のカウント値は、バンド画像処理部６０によってカウントされ、ＣＰＵ５２によって設定される。
【００５３】
フレームデータ開始アドレスは、そのバンドフレームのフレームデータ領域Ｆ２の先頭アドレスである。
次フレームアドレス開始アドレスは、次のバンドフレームのフレームヘッダ領域Ｆ１の先頭アドレスである。1ページの最後に印刷される部分に対応するバンドフレームの場合、次フレームアドレス開始アドレスとして無効な値（例えば-1）が設定される。
【００５４】
フレームデータ領域Ｆ２は、そのバンドフレームの各画素のパルス幅値を格納するデータ領域である。フレームデータ領域Ｆ２に格納される各画素のパルス幅値は、そのバンドフレームを生成する元となったバンド単位の画像データの各画素に基づく。バンド画像処理部６０によって生成されたパルス幅値は、フレームデータ領域Ｆ２に格納される。
【００５５】
次に、バンド画像処理部６０の詳細について説明する。
図５に、バンド画像処理部６０の構成を示す。
バンド画像処理部６０は、バンドバッファ６１、６２、制御信号生成部６３、中間調画像処理部６４、画素カウント部６５を有する。
【００５６】
バンドバッファ６１、６２は、バンド単位の画像データを記憶する。ＣＰＵ５２から入力されたバンド単位の画像データは、バンドバッファ６１、６２に順次交互に記憶される。
図５に示すように、バンドバッファ６１、６２の入出力にはそれぞれスイッチ６６、６７が設けられており、入出力を行うバンドバッファを切り替えることができるようになっている。スイッチ６６、６７は、バンドバッファ６１、６２のいずれか一方への入力と他方からの出力とを行うことができるように制御される。例えば、バンドバッファ６１へバンド単位の画像データの入力が行われているとき、バンドバッファ６２に記憶されていたバンド単位の画像データが中間調画像処理部６４によって読み出される。
【００５７】
制御信号生成部６３は、中間調画像処理部６４、画素カウント部６５及びスイッチ６６、６７に対して、個別に各種の信号を入力する。例えば、スイッチ６６、６７の動作制御は、制御信号生成部６３からの制御信号により行われる。その他、バンド画像処理部６０の動作制御に関わる信号は、制御信号生成部６３により出力される。
【００５８】
中間調画像処理部６４は、バンドバッファ６１、６２からバンド単位の画像データを読み出し、バンド単位の画像データに含まれる各画素に対して中間調再現のためのパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理を実行し、パルス幅変調（Pulse Width Modulation、ＰＷＭ）を使用した中間調再現のための、パルス幅変調信号用のパルス幅値を出力する。中間調画像処理部６４によって出力されるパルス幅値は、バンド単位の画像データに対してディザ処理を施して得られる画像データの各画素に対応するドットを用紙Ｐに形成するための信号のパルス幅を示す値である。このパルス幅値は、フレームメモリ７０へ格納される。
【００５９】
本実施形態の場合、バンド単位の画像データは、１画素の濃度値を8[bit]の階調で示す画像データである。そして、中間調画像処理部６４によりパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理を施されたパルス幅値は１画素の濃度値を4[bit]の階調で示す。
【００６０】
画素カウント部６５は、中間調画像処理部６４から入力されるパルス幅値に基づいてバンドフレーム毎の有効画素数をカウントする。
【００６１】
次に、パルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理の詳細について説明する。
図６に、中間調画像処理部６４の構成及びパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理の仕組みを示す。
中間調画像処理部６４は、画素位置生成部６４１、配列参照アドレス生成部６４２、閾値判別部６４３及び集計部６４４を有する。
【００６２】
画素位置生成部６４１は、バンド単位の画像データと、制御信号生成部６３から入力された制御信号に基づき、処理対象となる画素のページ内位置を算出する。ページ内位置とは、バンド単位の画像データの元となる印刷画像データにおける画素の位置である。
【００６３】
配列参照アドレス生成部６４２は、ページ内位置に基づいて、処理対象となる画素の参照位置を決定し、閾値判別部６４３へ出力する。参照位置は、ディザスクリーニング処理の単位となるn×m[画素]によって構成される領域内における画素の位置である。本実施形態の配列参照アドレス生成部６４２は、5×5[画素]の25画素のブロック内における参照位置を決定する。
【００６４】
閾値判別部６４３は、処理対象となる画素の濃度値と、処理対象となる画素の参照位置に応じたディザ閾値配列の参照位置の閾値とを比較し、その大小を比較結果として集計部６４４へ出力する。
【００６５】
図７に、ディザ閾値配列の一例を示す。
本実施形態では、図７に示すように、ディザ閾値配列は5×5[画素]の25画素分に対応する配列として設けられる。ディザ閾値配列は、ディザスクリーニング処理の単位となる画素数に応じて設けられるものであり、図７に示す例に限らない。
【００６６】
ディザ閾値配列は、ディザスクリーニング処理の単位となるブロックの各画素に対して設定される閾値を有する。図７に示すように、ディザ閾値配列に設定され、ディザスクリーニング処理の単位となるブロックの各画素に対応する閾値はそれぞれ個別の閾値である。閾値判別部６４３は、処理対象となる画素の濃度値（8[bit]）と、処理対象となる画素の参照位置に対応する閾値とを比較して、その大小を比較する。本実施形態における閾値判別部６４３の比較処理は、コンパレータ（ＣＭＰ）による。処理対象となる画素の濃度値（8[bit]）が処理対象となる画素の参照位置に対応する閾値よりも大きい場合、コンパレータ（ＣＭＰ）はTrue(1)を出力し、そうでない場合にFalse(0)を出力する。
【００６７】
図７に示すように、ディザ閾値配列は、ディザ閾値配列No1〜ディザ閾値配列No15の15個設けられている。そして、ディザ閾値配列No1〜ディザ閾値配列No15はそれぞれ、少なくとも一つの画素以上について異なる閾値を設定されている。
図６に示すように、閾値判別部６４３は、ディザ閾値配列No1〜ディザ閾値配列No15の各ディザ閾値配列について個別に比較処理を行う閾値判定ブロックＢ１〜Ｂ１５を有し、処理対象となる画素の濃度値（8[bit]）と、処理対象となる画素の参照位置に対応する閾値とを比較して、その大小を比較する。
【００６８】
集計部６４４は、閾値判別部６４３の閾値判定ブロックＢ１〜Ｂ１５による比較結果に基づいて、処理対象となる画素のパルス幅値（4[bit]）を出力する。
【００６９】
図８に、集計部６４４の入力値と出力値との関係の一例を示す。
本実施形態の集計部６４４による出力値は、図８に示す入力値と出力値との関係に基づく。例えば、閾値判定ブロックＢ１５からの入力がTrue(1)であった場合、他の閾値判定ブロックＢ１〜Ｂ１４の入力内容に関わらず、集計部６４４は処理対象となる画素のパルス幅値を15とする。他の入力内容についても同様に、図８に示す判定テーブルに基づく。
【００７０】
図９に、パルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理前後のデータの一例を示す。図９（Ａ）はパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理前の画素データの一例を示し、図９（Ｂ）はパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理後のパルス幅値の一例を示す。
図９（Ａ）に示すように、5×5[画素]の全ての画素について、その濃度値が83であった場合、図７に示すディザ閾値配列No1〜ディザ閾値配列No15に設定された閾値との比較結果に基づいて、パルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理後のパルス幅値は図９（Ｂ）の各画素に示す値を取る。
【００７１】
中間調画像処理部６４によって出力されたパルス幅値は、バンドフレームを構成するデータとしてフレームメモリ７０に格納される。
【００７２】
次に、有効画素数のカウントについて説明する。
図１０に、画素カウント部６５の構成を示す。
画素カウント部６５は、レジスタＲＥＧ１、ＲＥＧ２、ＲＥＧ２ａ、ＲＥＧ２ｂ、ＲＥＧ３、加算器ＡＤＤ１、ＡＤＤ２、比較器（コンパレータ）ＣＭＰ１、ＣＭＰ２、エンコーダＥＮＣ及びカウンタＣＮＴを有する。
【００７３】
レジスタＲＥＧ１、ＲＥＧ２、ＲＥＧ２ａ、ＲＥＧ２ｂ、ＲＥＧ３は、各画素のパルス幅値を記憶する。
レジスタＲＥＧ２、ＲＥＧ２ａ、ＲＥＧ２ｂは、有効画素か否かを判定される対象となる画素（判定対象画素）のパルス幅値を記憶する。
レジスタＲＥＧ１は、判定対象画素の直後の画素に対応するパルス幅値を記憶する。判定対象画素の直後の画素に対応するパルス幅値とは、判定対象となる画素に隣接する画素に対応するパルス幅であって判定対象となる画素に対応するパルス幅の直前に出力されるパルス幅を示す値である。
レジスタＲＥＧ３は、判定対象画素の直前の画素に対応するパルス幅値を記憶する。判定対象画素の直前の画素に対応するパルス幅値とは、判定対象となる画素に隣接する画素に対応するパルス幅であって判定対象となる画素に対応するパルス幅の直後に出力されるパルス幅を示す値である。
【００７４】
加算器ＡＤＤ１、ＡＤＤ２は、入力される二つの値を加算して出力する。
加算器ＡＤＤ１は、レジスタＲＥＧ１、ＲＥＧ２の値を入力される。つまり、加算器ＡＤＤ１は、判定対象画素に対応するパルス幅値に対して当該判定対象画素の直後の画素に対応するパルス幅値を加算し、その加算値を出力する。
加算器ＡＤＤ２は、レジスタＲＥＧ２、ＲＥＧ３の値を入力される。つまり、加算器ＡＤＤ１は、判定対象画素に対応するパルス幅値に対して当該判定対象画素の直前の画素に対応するパルス幅値を加算し、その加算値を出力する。
【００７５】
比較器ＣＭＰ１、ＣＭＰ２は、入力される二つの値の大小を比較してその比較結果を出力する。
比較器ＣＭＰ１は、加算器ＡＤＤ１の出力値と所定の閾値RegThvとを比較する。所定の閾値RegThvは、判定対象画素が有効画素であるか否かを判定するための閾値である。比較器ＣＭＰ１は、加算器ＡＤＤ１の出力値が所定の閾値RegThvより大きい場合にTrue(1)を出力し、そうでない場合にFalse(0)を出力する。つまり、比較器ＣＭＰ１は、判定対象画素に対応するパルス幅値と当該判定対象画素の直後の画素に対応するパルス幅値との加算値が所定の閾値RegThvより大きい場合にTrue(1)を出力し、そうでない場合にFalse(0)を出力する。
比較器ＣＭＰ２は、加算器ＡＤＤ２の出力値と所定の閾値RegThvとを比較する。比較器ＣＭＰ１は、加算器ＡＤＤ２の出力値が所定の閾値RegThvより大きい場合にTrue(1)を出力し、そうでない場合にFalse(0)を出力する。つまり、比較器ＣＭＰ２は、判定対象画素に対応するパルス幅値と当該判定対象画素の直前の画素に対応するパルス幅値との加算値が所定の閾値RegThvより大きい場合にTrue(1)を出力し、そうでない場合にFalse(0)を出力する。
【００７６】
各画素のパルス幅値は、所定の閾値RegThvを上回らない場合、その画素のみのパルス幅値に対応する信号のみによってドットを形成することはできない。しかしながら、その画素の直前又は直後に出力されるパルス幅値に対応する信号と連続することにより、その画素に対応するドットを形成可能となる場合がある。比較器ＣＭＰ１、ＣＭＰ２は、判定対象画素に対応するパルス幅値と当該判定対象画素の直前又は直後の画素に対応するパルス幅値との加算値と所定の閾値RegThvとを比較することにより、判定対象となる画素に対応するパルス幅値の信号によってドットが形成されるか否かを判別するための出力値をTrue(1)又はFalse(0)で出力する。
【００７７】
エンコーダＥＮＣは、比較器ＣＭＰ１、ＣＭＰ２の出力結果及びレジスタＲＥＧ２ｂからの入力内容について所定のルールに基づいた出力を行う。
【００７８】
図１１に、エンコーダＥＮＣの入力と出力との関係を示す。以下の説明において、比較器ＣＭＰ１からの入力を入力Ａ、比較器ＣＭＰ２からの入力を入力Ｂ、レジスタＲＥＧ２ｂからの入力を入力Ｃとする。
図１１に示すように、エンコーダＥＮＣは、入力Ａ、Ｂの少なくともいずれか一方がTrue(1)であり、かつ、入力Ｃの値が0でない（4[bit]表記で”0000”でない）場合にTrue(1)を出力し、そうでない場合にFalse(0)を出力する。つまり、エンコーダＥＮＣは、入力Ａ、Ｂが共にFalse(0)である場合や、入力Ｃの値が0である（4[bit]表記で”0000”である）場合にFalse(0)を出力する。
【００７９】
エンコーダＥＮＣの出力結果は、判定対象画素が有効画素であるか否かを示す。エンコーダＥＮＣの出力結果がTrue(1)である場合、判定対象画素は有効画素であり、画像形成時にドットが形成される。エンコーダＥＮＣの出力結果がFalse(0)である場合、判定対象画素は有効画素でなく、画像形成時にドットが形成されない。以下、図１２（Ａ）、（Ｂ）及び図１３（Ａ）、（Ｂ）を用いて判定対象画素が有効画素となる場合、ならない場合を例示する。
【００８０】
図１２に、パルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理前後のデータの一例であって、有効画素となる画素を含む場合を示す。図１２（Ａ）は有効画素を含む画素データの一例を示し、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）の画素データに対してディザスクリーニング処理を施した場合のパルス幅値の一例を示す。
図１２（Ａ）に示す画素データについて、画素Ｐ１〜Ｐ４の濃度値が83であった場合、図７に示すディザ閾値配列No1〜ディザ閾値配列No15に設定された閾値との比較結果に基づいて、パルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理後のパルス幅値は図１２（Ｂ）の各画素に示す値を取る。
ここで、画素Ｐ２について、ディザスクリーニング処理後のパルス幅値は３となっている。所定の閾値RegThvが３である場合、画素Ｐ２のパルス幅値は所定の閾値RegThvを上回ることがない。しかしながら、画素Ｐ２の直前の画素、即ち画素Ｐ２の左側に隣接する画素Ｐ１のパルス幅値は１５であり、画素Ｐ１のパルス幅値と画素Ｐ２のパルス幅値との加算値は１８となる。このため、画素Ｐ１のパルス幅値と画素Ｐ２のパルス幅値との加算値は所定の閾値RegThvを上回り、エンコーダＥＮＣはTrue(1)を出力する。つまり、画素Ｐ２は有効画素として判定される。このようなパターンは、図１１に示すパターンＰｔ１の場合である。
【００８１】
図１３に、パルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理前後のデータの一例であって、有効画素となる画素を含まない場合を示す。図１３（Ａ）は有効画素を含まない画素データの一例を示し、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）の画素データに対してディザスクリーニング処理を施した場合のパルス幅値の一例を示す。
図１３（Ａ）に示す画素データについて、画素Ｐ５〜Ｐ８の濃度値が83であった場合、図７に示すディザ閾値配列No1〜ディザ閾値配列No15に設定された閾値との比較結果に基づいて、パルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理後のパルス幅値は図１３（Ｂ）の各画素に示す値を取る。
ここで、画素Ｐ７について、ディザスクリーニング処理後のパルス幅値は３となっている。所定の閾値RegThvが３である場合、画素Ｐ７のパルス幅値は所定の閾値RegThvを上回ることがない。そして、画素Ｐ７の直前の画素、即ち画素Ｐ７の左に隣接する画素Ｐ９のパルス幅値は０であり、画素Ｐ９のパルス幅値と画素Ｐ７のパルス幅値との加算値との加算値は共に３となる。このため、画素Ｐ７のパルス幅値と画素Ｐ９のパルス幅値との加算値は所定の閾値RegThvを上回らない。さらに、画素Ｐ７の直後の画素、即ち画素Ｐ６の右に隣接する画素Ｐ８のパルス幅値は０であり、画素Ｐ７のパルス幅値と画素Ｐ８のパルス幅値との加算値は共に３となる。このため、画素Ｐ７のパルス幅値と画素Ｐ８のパルス幅値との加算値は所定の閾値RegThvを上回らない。このように、画素Ｐ７のパルス幅値は、その前後の画素に対応するパルス幅値を加算しても所定の閾値RegThvを上回らず、エンコーダＥＮＣはFalse(0)を出力する。つまり、画素Ｐ７は有効画素ではないとして判定される。このようなパターンは、図１１に示すパターンＰｔ２の場合である。
【００８２】
所定の閾値RegThvは予め決定されている。所定の閾値RegThvは画像形成装置１の特性により決まる値であり、実験的に求められる値である。
【００８３】
カウンタＣＮＴは、エンコーダＥＮＣの出力結果をカウントする。
本実施形態のカウンタＣＮＴは、エンコーダＥＮＣの出力結果のうち、True(1)の数をカウントする。つまり、カウンタＣＮＴは有効画素数をカウントする。カウンタＣＮＴは、一のバンド単位の画像データに含まれる全ての画素に対応するパルス幅値に対して有効画素か否かを判定した結果をカウントし、カウント値を出力する。出力されたカウント値は、そのバンド単位の画像データに応じたバンドフレームのフレーム画素カウント値に設定される。
【００８４】
カウンタＣＮＴは、一のバンド単位の画像データに含まれる全ての画素に含まれる有効画素数を出力すると共にリセットされ、次のバンド単位の画像データについてのカウントを開始する。
【００８５】
カウンタＣＮＴに対するカウント値の出力命令及びリセットを含め、画素カウント部６５の各部の動作制御は制御信号生成部６３の制御信号に基づく。以下、画素カウント部６５の動作におけるデータの流れ及び処理の流れを説明する。
各画素に対応するパルス幅値は、まずレジスタＲＥＧ１に入力され、その後、制御信号生成部６３からの制御信号によるクロック制御により順次レジスタＲＥＧ２、ＲＥＧ３へとシフトする。レジスタＲＥＧ１、２に新たなパルス幅値が入力されると、それまでレジスタＲＥＧ１、２に記憶されていたパルス幅値はそれぞれＲＥＧ２、３へシフトする。つまり、連続する三つの画素に対応するパルス幅値について、先に形成される画素に対応するパルス幅値から順にレジスタＲＥＧ３、ＲＥＧ２、ＲＥＧ１へ記憶される。レジスタＲＥＧ２のパルス幅値に対応する画素を基準として、レジスタＲＥＧ３に記憶されたパルス幅値に対応する画素は直前の画素、レジスタＲＥＧ１に記憶されたパルス幅値に対応する画素は直後の画素となる。
【００８６】
制御信号によりクロックが刻まれると、加算器ＡＤＤ１にレジスタＲＥＧ１、２のパルス幅値が入力され、加算器ＡＤＤ２にレジスタＲＥＧ２、３のパルス幅値が入力され、レジスタＲＥＧ２ａにレジスタＲＥＧ２のパルス幅値が入力される。加算器ＡＤＤ１、２は入力された二つのパルス幅値を加算する。
【００８７】
その後さらにクロックが刻まれると、比較器ＣＭＰ１に加算器ＡＤＤ１の出力値が入力され、比較器ＣＭＰ２に加算器ＡＤＤ２の出力値が入力され、レジスタＲＥＧ２ｂにレジスタＲＥＧ２ａのパルス幅値が入力される。このとき、比較器ＣＭＰ１、２には所定の閾値RegThvも入力される。比較器ＣＭＰ１、ＣＭＰ２は、それぞれ加算器ＡＤＤ１、ＡＤＤ２から入力された加算後のパルス幅値と所定の閾値RegThvとを比較する。
【００８８】
その後さらにクロックが刻まれると、エンコーダＥＮＣに比較器ＣＭＰ１、ＣＭＰ２の出力値及びレジスタＲＥＧ２ｂのパルス幅値が入力される。エンコーダＥＮＣは、上記の所定のルールに基づいた出力を行うことで、レジスタＲＥＧ２のパルス幅値に対応する画素が有効画素であるか否かを判定する。
【００８９】
その後さらにクロックが刻まれると、カウンタＣＮＴにエンコーダＥＮＣの出力値が入力される。以後同様に、一のバンド単位の画像データの全ての画素に対応するパルス幅値について有効画素か否かの判定を完了するまで処理が繰り返される。
一のバンド単位の画像データの有効画素数のカウントを終了、出力したとき、画素カウント部６５の各部は制御信号によって初期化される。
【００９０】
次に、ＣＰＵ５２による画像形成処理について説明する。
前述のように、ＣＰＵ５２は、データ受信部５１によって受信された印刷画像データに対して、印刷ジョブに基づき各種のデータ処理を施し、１ページ分の印刷画像データを複数のバンドに分割し、ＣＭＹＫの各色に変換して各色のバンド画像処理部６０へ入力する。
【００９１】
１バンド分のバンド単位の画像データの入力を完了すると、ＣＰＵ５２は、そのバンド単位の画像データに対するパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理及び有効画素数のカウントを行うための命令をバンド画像処理部６０へ入力する。以下、バンド画像処理部６０によるパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理及び有効画素数のカウントを行う命令を「バンド画像処理」と記載する。
バンド画像処理を行うための命令に先立ち、ＣＰＵ５２はそのバンド単位の画像データに対応するバンドフレームのフレームヘッダ領域Ｆ１のデータを生成し、フレームメモリ７０に格納する。そして、当該命令時において、ＣＰＵ５２はバンド画像処理部６０に対し、バンド幅、バンド長およびフレームデータ開始アドレスを入力する。当該命令の後、ＣＰＵ５２はバンドバッファ６１、６２のうち当該命令によって処理されるバンド単位のフレームが記憶されていないバンドバッファに対して次のバンド単位の画像データを出力する。
【００９２】
一のバンド単位の画像データに対するバンド画像処理の完了後、バンド画像処理部６０はＣＰＵ５２へバンド画像処理の完了を通知する。なお、本実施形態において、ＣＰＵ５２からの命令の受付及びＣＰＵ５２に対する通知の機能は、制御信号生成部６３が担っているが、別途専用の構成を設けてもよい。
バンド画像処理の完了通知を受けると、ＣＰＵ５２は、画素カウント部６５による有効画素数のカウント値を取得し、そのバンド単位の画像データに対応するバンドフレームのフレーム画素カウント値に取得したカウント値を設定する。
【００９３】
ＣＰＵ５２は、１ページ分の印刷画像データに対応する全てのバンド単位の画像データについて、バンド単位の画像データの出力、バンド画像処理及び有効画素数のカウント値の設定を繰り返す。
印刷ページが複数に渡る場合、ＣＰＵ５２は先に印刷されるページの印刷画像データから順に同様の処理を繰り返す。
【００９４】
1ページ分の印刷画像データに対応する全てのバンド単位の画像データについてバンド画像処理及び有効画素数のカウント値の設定を完了した後、ＣＰＵ５２は、当該１ページ分の画像に含まれるシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の全てのバンドフレームのフレームヘッダを走査し、フレーム画素カウント値に基づく判定を行う。フレーム画素カウント値が所定の条件を満たす（例えば１以上である）シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）又はイエロー（Ｙ）のバンドフレームが一つでもある場合、ＣＰＵ５２は当該1ページの画像をカラー画像であると判定する。フレーム画素カウント値が所定の条件を満たす（例えば１以上である）シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）のバンドフレームが一つもない場合、ＣＰＵ５２は当該１ページの画像をモノクロ画像であると判定する。
【００９５】
ＣＰＵ５２は、カラー画像の印刷を行う場合、カラー方式による印刷を行い、モノクロ画像の印刷を行う場合、モノクロ方式による印刷を行う。ＣＰＵ５２は、印刷の方式に応じてＰＷＭデコード部８０及び画像形成装置１の各部の動作を制御して用紙Ｐに画像を形成する。カラー方式の場合、ＣＰＵ５２はＣＭＹＫ各色のＰＷＭデコード部８０及び作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋを動作させる。モノクロ方式の場合、ＣＰＵ５２はブラック（Ｋ）のＰＷＭデコード部８０及び作像ユニット３０Ｋのみを動作させる。
【００９６】
ＰＷＭデコード部８０は、ＣＰＵ５２の命令に基づき、フレームメモリ７０に記憶された複数のバンドフレームにより構成される1ページ分のデータを順次読み出す。そして、ＰＷＭデコード部８０は、バンドフレームに含まれる各パルス幅値について、各パルス幅値に隣接する前後のパルス幅値を比較し、パルス幅が大きいほうの画素に対して出力画素を近づけるようにパルス信号出力位置情報を付加する。そして、ＰＷＭデコード部８０は、レーザ走査ユニット３２によるレーザ照射を行うための描画パルス信号を生成して出力する。描画パルス信号によるレーザ照射は、画像形成装置１による画像形成を行う各部の動作を同期させるための同期信号に従って行われる。
【００９７】
本実施形態による画像形成装置１は、設定により、カラー方式／モノクロ方式の切替パターンを変更することができる。
例えば、前述のように、カラー画像に対してはカラー方式を用い、モノクロ画像に対してはモノクロ方式を用いる印刷設定を各ページに対して個別に適用する設定にすることができる。
【００９８】
他の設定として、複数のページを有する印刷画像データの印刷時において、カラー画像であるページ以降のページについてはカラー画像／モノクロ画像の判定結果に関わらずカラー方式で印刷する設定にすることができる。例えば、１ページ目がモノクロ画像であった場合、ＣＰＵ５２はモノクロ方式による画像形成のための制御を行い、画像形成を開始する。２ページ目以降でカラー画像と判定されたページがあった場合、そのページ以降のページについてはカラー画像／モノクロ画像の判定結果に関わらずカラー方式による画像形成のための制御を行う。このとき、そのページ以降のページについてカラー画像／モノクロ画像の判定のための処理を省略してもよい。
【００９９】
作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙを中間転写ベルト２１に近接／離隔させる動作は、その近接／離隔の切替のための動作時間を必要とする。このため、複数のページを有する印刷画像データの印刷において、ページ毎に作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙの近接／離隔の切替を行うと、その切替動作時間のために画像形成完了までの時間が長くなり、画像形成装置１の生産性が落ちてしまうことがある。そこで、一度カラー画像と判定されたページがあった場合、そのページ以降のページについてはカラー画像／モノクロ画像の判定結果に関わらずカラー方式による画像形成のための制御を行うことで、切替動作時間を最小限とし、画像形成装置１の生産性を高いレベルで維持しつつ、モノクロ方式／カラー方式の切替を行うことができる。
特に、企業のオフィス等で利用される画像形成装置の場合、その印刷画像はモノクロ画像であることが多い。このため、先ずモノクロ方式で画像形成を開始し、カラー画像があった時点でカラー方式に切り替えることにより、画像形成装置１の生産性を高いレベルで維持しつつ、モノクロ方式／カラー方式の切替による作像ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙの消耗低減を実現することができる。
【０１００】
また、他の設定として、印刷画像データの内容に関わらず常にカラー方式で印刷する設定にすることができる。この設定の場合、カラー画像／モノクロ画像の判定のための処理を省略してもよい。
上述したカラー方式／モノクロ方式の切替パターンの設定は一例であり、他の設定を行ってもよい。
カラー方式／モノクロ方式の切替パターンの設定は、操作パネル３を用いて行うことができる。
【０１０１】
なお、本実施形態においては、ブラック（Ｋ）の有効画素数は印刷方式の判定に用いられないので、ブラック（Ｋ）のバンド画像処理部６０については画素カウント部６５の構成及び有効画素数のカウントに係る処理を省略してもよい。
【０１０２】
以上、本実施形態によれば、中間調画像処理部６４が色別の各画素に対応するパルス幅値を決定し、画素カウント部６５が各画素に対応するパルス幅値について、判定対象となる画素に対応するパルス幅値と、判定対象となる画素に隣接する直前又は直後の画素に対応するパルス幅値とに基づいて有効画素か否かの判別を行う。これによって、隣接する直前又は直後の画素による影響を加味した各画素のドット形成の有無を正確に判定することができる。このため、各色について、形成されるドットの有無に応じた、画像形成に必要な色の判定をより正確に行うことができる。そして、ＣＰＵ５２が画素カウント部６５の判別結果による有効画素数のカウント値に基づいてカラー方式／モノクロ方式の切替のように画像形成に用いる色及び色数を切り替える。これによって、モノクロ画像に対してカラー方式で印刷することを抑止することができる等、不要なトナーを用いた画像形成を好適に抑止することができる。
【０１０３】
さらに、加算器ＡＤＤ１により判定対象となる画素に対応するパルス幅値と判定対象となる画素に隣接する直後の画素に対応するパルス幅値とを加算した値を得、加算器ＡＤＤ２により判定対象となる画素に対応するパルス幅値と判定対象となる画素に隣接する直前の画素に対応するパルス幅値とを加算した値を得る。その後、比較器ＣＭＰ１、ＣＭＰ２による加算器ＡＤＤ１、ＡＤＤ２の出力する各加算値と所定の閾値RegThvとの比較結果に基づいてカウンタＣＮＴが有効画素数をカウントする。そして、ＣＰＵ５２は有効画素数のカウント値に基づいてカラー方式／モノクロ方式の切替のように画像形成に用いる色及び色数を切り替える。これによって、各色について、形成されるドットの数に応じた、画像形成に必要な色の判定をより正確に行うことができる。そして、モノクロ画像に対してカラー方式で印刷することを抑止することができる等、不要なトナーを用いた画像形成を好適に抑止することができる。
【０１０４】
さらに、カウンタＣＮＴは、判定対象となる画素に対応するパルス幅値と判定対象となる画素に隣接する直前の画素に対応するパルス幅値とを加算した値又は判定対象となる画素に対応するパルス幅値と判定対象となる画素に隣接する直後の画素に対応するパルス幅値とを加算した値の少なくとも何れか一方が所定の閾値RegThvよりも大きい場合に判定対象となる画素を有効画素としてカウントする。これによって、ある画素についてその画素単独のパルス幅値は所定の閾値RegThvを上回らないものの、隣接する直前または直後の画素に対応するパルス幅と連続させることによってドットを形成可能なパルス幅を有効画素としてカウントすることができる。そして、隣接する直前または直後の画素に対応するパルス幅と連続させたとしてもドットを形成不可能なパルス幅を有効画素としてカウントしないことにより、形成されないドットに基づいてカラー画像と誤判定することを確実に抑止することができる。
【０１０５】
さらに、ＣＰＵ５２は、フレーム画素カウント値が所定の条件を満たす（例えば１以上である）バンドフレームに対応する色を画像形成に用いる色として判定する。これによって、画像形成に用いる色及び色数を正確に制御することができる。
【０１０６】
さらに、画像形成装置１の作像エンジンは、黒（ブラック（Ｋ））及び黒以外のトナーを用い、ＣＰＵ５２は、黒以外の色に対応するバンドフレームのフレーム画素カウント値に基づいてモノクロ方式／カラー方式を切り替える。これによって、黒以外のトナーを用いたドットの形成数に基づくカラー方式／モノクロ方式の切替を行うことができる。また、ブラック（Ｋ）のバンド画像処理部６０については画素カウント部６５の構成及び有効画素数のカウントに係る処理を省略することができる。
【０１０７】
さらに、画像形成装置１の作像エンジンは、黒（ブラック（Ｋ））ならびにシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）のトナーを用い、ＣＰＵ５２は、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）に対応するバンドフレームのフレーム画素カウント値に基づいてモノクロ方式／カラー方式を切り替える。これによって、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）のトナーを用いたドットの形成数に基づくカラー方式／モノクロ方式の切替を行うことができる。また、ブラック（Ｋ）のバンド画像処理部６０については画素カウント部６５の構成及び有効画素数のカウントに係る処理を省略することができる。
【０１０８】
さらに、中間調画像処理部６４は、パルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理を行い、ディザスクリーニング処理を施した画像の各画素に対応するパルス幅値を出力する。これによって、画像形成に伴いパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理を施す印刷において、各画素について隣接する直前又は直後の画素による影響を加味した各画素のドット形成の有無を正確に判定することができる。そして、モノクロ画像に対してカラー方式で印刷することを抑止することができる等、不要なトナーを用いた画像形成を好適に抑止することができる。
【０１０９】
なお、本発明の実施の形態は、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１１０】
例えば、各色の有効画素数のカウント値に基づく印刷方式の制御は、カラー方式／モノクロ方式の切替に限らず、画像形成に用いる色及び色数に応じて動作させる作像ユニットを柔軟に切り替えることができる。例えば、有効画素数が１である色のみによる画像形成を行う方式が挙げられる。この制御の場合、例えば、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）のみ有効画素数が１以上であった場合に、カラー方式とせず、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）のみの二色印刷を行う。他の色の組み合わせについても同様であり、ブラック（Ｂ）以外の一色による画像形成や、三色を用いた画像形成も可能である。
【０１１１】
画像形成に用いる色及び色数に応じて動作させる作像ユニットを切り替えることで、画像形成に不要な作像ユニットの動作による消耗を抑止することができる。
【０１１２】
また、トナーはＣＭＹＫに限らず、他の色再現方法によるトナーでもよい。例えばＣＭＹ、ＲＧＢその他の色空間による色再現方法によるトナーでもよい。特色等、特定の色空間によらない色のトナーを含んでもよい。無色や透過度を有するトナー、紫外線等の不可視光線により印刷画像を認識することができるトナー等を用いてもよい。
【０１１３】
前述の実施形態は、タンデム方式の画像形成装置であるが、本発明は他の方式の画像形成装置にも適用することができる。他の方式の画像形成装置として、例えばロータリー方式の画像形成装置等が挙げられる。
【０１１４】
前述の実施形態では、１ページを構成する黒以外の各色のバンドフレームのうち、有効画素数のカウント値が１以上である場合にカラー画像として扱う判定を行っているが、カラー画像として判定する有効画素数のカウント値は任意の値とすることができる。モノクロ方式／カラー方式の切替に限らず、画像形成に用いる色及び色数に応じて動作させる作像ユニットを柔軟に切り替える場合についても同様である。その他、実施形態において例示しているn×m[画素]の画素数やディザ閾値配列等の各種数値設定は一例であり、適宜変更可能である。
【０１１５】
前述の実施形態では、バンド画像処理部６０によるパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理及び有効画素数のカウント処理はそれぞれ専用のハードウェアにより行われているが、パルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理、有効画素数のカウント処理の一方又は両方をソフトウェア処理によって行ってもよい。ソフトウェア処理による場合、ＲＯＭ等の記憶装置にパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理、有効画素数のカウント処理に応じたプログラム及びデータが記憶され、ＣＰＵはＲＯＭからプログラムを読み出してこれらの処理を行うことができる。
【０１１６】
図１４に、ソフトウェア処理によるパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理及び有効画素数のカウント処理を行った場合の処理の流れをフローチャートで示す。
まず、ＣＰＵは、印刷画像データを複数のバンドに分割し、ＣＭＹＫの各色に変換してバンド単位の画像データを生成する（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵは、予め設定されたディザ閾値配列データに基づいて、各色のバンド単位の画像データに対してパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理を施し（ステップＳ２）、各画素に対応するパルス幅値を得る。次に、ＣＰＵは、ステップＳ２で得たパルス幅値に基づいて、判定対象となる画素に対応するパルス幅値と当該画素に隣接する直前直後の画素に対応するパルス幅値とに基づいて有効画素数のカウント処理を行い（ステップＳ３）、カウント値を得る。そして、ＣＰＵは、ステップＳ２で得られたパルス幅値及びステップＳ３で得られた有効画素数のカウント値を含むバンドフレームをフレームメモリ７０に格納する（ステップＳ４）。
ステップＳ２のパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理及びステップＳ３の有効画素数のカウント処理の入出力値は、前述の実施形態においてハードウェアによって実現されるパルス幅変調を併用したディザスクリーニング処理及びステップＳ３の有効画素数のカウント処理と相違ない。
【０１１７】
ソフトウェア処理によるディザスクリーニング処理や有効画素数のカウント処理では、一部の判定処理における判定の優先順を設けてもよい。
例えば、図７に示すディザ閾値配列No1〜No15を用いた画素濃度と閾値との比較処理は、画素濃度がディザ閾値配列No15の閾値を上回る場合、他のディザ閾値配列No1〜No14との比較結果についても常に画素濃度が閾値を上回る。同様に、画素濃度が番号が大きいディザ閾値配列の閾値を上回る場合、画素濃度は常により小さな番号のディザ閾値配列の閾値を上回る。よって、画素濃度とディザ閾値配列の閾値との比較処理は、大きい番号のディザ閾値配列の閾値から開始し、画素濃度が閾値を上回った時点でそのディザ閾値配列の番号に基づいてパルス幅値を決定し、他のディザ閾値配列の閾値との比較処理を省略するようにしてもよい。
他に、有効画素数のカウント処理において、判定対象となる画素に対応するパルス幅値が単独で所定の閾値RegThvを上回る場合、その前後の画素に対応するパルス幅との加算値を得るまでもなく有効画素であると判定されるので、まず最初に判定対象となる画素に対応するパルス幅値が単独で所定の閾値RegThvを上回るか否かを判定し、そうでない場合に前後の画素に対応するパルス幅との加算値と所定の閾値RegThvとの比較を行うようにしてもよい。
【０１１８】
ソフトウェア処理の場合、ハードウェア処理による場合と同様の効果に加えて、さらなるアルゴリズムの最適化を実現できる。
【０１１９】
以上の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としてＲＯＭを使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。
また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も本発明に適用される。
【符号の説明】
【０１２０】
２０   転写部
３０Ｃ 作像ユニット
３０Ｋ 作像ユニット
３０Ｍ 作像ユニット
３０Ｙ 作像ユニット
３１   感光体ドラム
３２   レーザ走査ユニット
３３   現像ユニット
５０   制御部
５２   ＣＰＵ
６０   バンド画像処理部
６１、６２    バンドバッファ
６３   制御信号生成部
６４   中間調画像処理部
６５   画素カウント部
６６、６７    スイッチ
７０   フレームメモリ
８０   ＰＷＭデコード部
６４１ 画素位置生成部
６４２ 配列参照アドレス生成部
６４３ 閾値判別部
６４４ 集計部
ＡＤＤ１、ＡＤＤ２   加算器
Ｂ１-Ｂ１５   閾値判定ブロック
ＣＭＰ１、ＣＭＰ２   比較器
ＣＮＴ カウンタ
ＥＮＣ エンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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