JP2004299239A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】球形度が０．９５以上のような磁性現像剤を用いた場合にも安定して現像剤消費量低減のための画像露光強度変調を行い、安定した画像出力を行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成を行う画像露光強度として三値以上の異なる値を持ち、画像データＰを一時的に保持する領域を持ち、画像データＰ内の各画素Ｐｎｍについて、該当画素の周辺の重み付き合計値Ａを求め、前記重み付き合計値Ａを変換テーブルＲにより変換し、変換された値Ｂをもとに画像露光強度Ｃを決定し、前記変換テーブルＲは、前記重み付き合計値Ａが所定のしきい値より大きくなった場合にのみ、画像露光量を減少させるように変換を行い、前記現像剤３１は、少なくとも結着樹脂を有する重合体を含有する磁性トナー粒子であって、球形度が０．９５以上であることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。より詳しくは、露光量データ制御方法及び現像剤に特徴を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真技術を用いた画像形成装置はプリンタ、複写機等に用いられ、広い用途で用いられている。
【０００３】
一般的に、電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置においては、以下のような電子写真プロセスを用いた画像形成が行われる。
【０００４】
１．まず、帯電部材により電子写真感光体、あるいは、静電記録誘電体等の像担持体の表面を均一に帯電させる（帯電）。
【０００５】
２．つぎに、露光部に画像に対応した光を当て、光の当たった部分の帯電電荷を画像露光の強度に応じて除去する。これにより、画像露光強度に対応した静電潜像を形成する（潜像形成）。
【０００６】
３．そして、現像部において静電潜像を現像剤（トナー）で現像し、画像露光強度に対応した量の現像剤像を像担持体表面に形成し可視化像とする（トナー現像）。
【０００７】
４．この像を転写部において転写材に転写し（転写）、定着する（定着）。
【０００８】
ここで画像濃度は画像露光強度により定まるため、印字に際して用いられる現像剤（トナー）の消費量は画像露光強度によって制御される。
【０００９】
そのため現像剤（トナー）の消費量を低減するために、画像露光に対して強度変調を行い、全体的（あるいは部分的）にトナーの消費量を減らす技術も提案されている。
【００１０】
このような技術を用いた場合には、「必要以上に現像される現像剤」の量を減らすことが可能であり、トナー消費量の低減によるランニング・コスト節約が可能になる。
【００１１】
また、電子写真技術の一つとして、磁性現像剤を用いて現像を行う現像装置は構成が簡易であることから幅広く用いられると同時に、その特性として、３のトナー現像過程においてエッジ強調の効果が生じることが一般的であるために、文字や細線などのエッジを多く含む画像においては、トナー現像量が画像露光量に対して増加し、文字や細線などはより強調されて現像され、読みやすい印字結果を得ることができる。
【００１２】
そのため、そのような画像の印字を頻繁に行う機会の多い業務用途においては特に広く用いられている。
【００１３】
このような特性を持つ磁性現像剤を用いた電子写真方式の画像形成装置に対して、画像露光量を制御することで現像剤の消費量を低減する技術を用いた場合には、文字や細線部分へ現像されるトナー量も低減されることになるが、そのような領域へ現像される現像剤量が多いために、特に文字や細線が消えにくく、現像剤の消費量低減を行うと共に視認性の良い出力画像を得ることが可能である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような「レーザー露光量を変化させることにより、トナー消費量を低減する」技術を用いる電子写真方式の画像形成装置において、球形度が０．９５以上であるような現像剤を用いたような場合には、以下に述べるような問題点が生じることがあった。
【００１５】
球形度が０．９５以上のような現像剤を用いた場合、現像剤同士の付着力、及び像担持体と現像剤間の付着力が小さいため、転写工程での「散り」が生じやすい。
【００１６】
そのため、文字や細線部分等へ現像されるトナー量が少ない場合など、該当する文字や細線部分が不鮮明に「散ってしまう」という現象が生じることがあった。
【００１７】
すなわち、球形度が０．９５以上のような現像剤を用いた場合、現像剤の消費量を低減するために画像露光強度の変調を行うことが困難であるという問題点があった。
【００１８】
本発明の目的は、このような問題点を解決し、球形度が０．９５以上のような磁性現像剤を用いた場合にも安定して現像剤消費量低減のための画像露光強度変調を行い、安定した画像出力を行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の技術的構成により前記目的を達成できたものである。
【００２０】
（１）像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、その静電潜像を帯電した現像剤により現像する現像手段とを備え、作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置において、画像形成を行う画像露光強度として三値以上の異なる値を持ち、画像データの一部分あるいは全てを一時的に保持する領域を持ち、画像データ内の各画素について、該当画素の周辺の画素合計値、重み付き合計値もしくは画素平均値を求め、前記画素合計値、重み付き合計値もしくは画素平均値あるいは画素合計値に係数を乗じた値もしくは重み付き合計値に係数を乗じた値を変換テーブルにより変換し、変換された値をもとに画像露光強度を決定し、前記変換テーブルは、前記画素合計値、重み付き合計値もしくは画素平均値あるいは画素合計値に係数を乗じた値もしくは重み付き合計値に係数を乗じた値が所定のしきい値より大きくなった場合にのみ、画像露光量を減少させるように変換を行い、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂を有する重合体を含有する磁性トナー粒子であって、球形度が０．９５以上であることを特徴とする画像形成装置。
【００２１】
（２）前記（１）項において、前記所定のしきい値は、像担持体上で現像材が１．５層以上となる値であることを特徴とする画像形成装置。
【００２２】
（３）前記（１）項において、前記所定のしきい値は、像担持体上で現像材がベタ画像現像時の現像量以上となる値であることを特徴とする画像形成装置。
【００２３】
（４）像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、その静電潜像を帯電した現像剤により現像する現像手段とを備え、作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置において、画像データの一部分あるいは全てを一時的に保持する領域を持つ記憶手段と、画像データ内の各画素について、該当画素の周辺の画素合計値、重み付き合計値もしくは画素平均値を求める算出手段と、前記画素合計値、重み付き合計値もしくは画素平均値あるいは画素合計値に係数を乗じた値もしくは重み付き合計値に係数を乗じた値を露光補正係数に変換する変換テーブルと、前記露光補正係数をもとに画像露光強度を決定する露光強度決定手段と、を備え、前記情報書き込み手段は、画像露光強度として三値以上の異なる値を持ち、前記変換テーブルは、前記画素合計値、重み付き合計値もしくは画素平均値が所定のしきい値より大きくなった場合に、画像露光量を減少させる露光補正係数に変換し、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂を有する重合体を含有する磁性トナー粒子であって、球形度が０．９５以上であることを特徴とする画像形成装置。
【００２４】
このような構成により、画像露光強度を強度変調することで現像剤の消費量を低減することが可能となり、かつ現像量が少なく、球形度０．９５以上のような現像剤を用いた場合など転写における散り・中抜けなどの影響を受けやすい場合においても、それらの影響を防ぐことが可能となる。
【００２５】
このような特徴を持つ本発明について、以下、実施例を通じ具体的に説明する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
［実施例１］
実施例１について、図１〜図４を用いて説明する。
【００２７】
本実施例は、出力画像データに対して、各画素の周辺近傍の画素状況に応じて、該画素の近傍に弱露光を行うことを特徴とする。
【００２８】
本実施例では、
出力画像データに対して、３×３のマトリクスを用いて重み付き合計値を求める工程と、
上記工程で得られた重みつき合計値が所定のしきい値よりも大きい場合、すなわち該当画素周辺にドットが所定量以上多い場合、該当画素の画像露光量を減少させる工程を持ち、
上記ドットが所定量となるドットパターン以上では、感光体表面に現像される現像剤の量が１．５層以上である、
ことを特徴とする。
【００２９】
（実施系の説明）
図１は、実施例１の画像形成装置の概略構成図である。
【００３０】
１は、像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体、２は、感光体１に当接させた接触帯電部材としての帯電手段である帯電ローラ、３は、現像手段である反転非接触現像装置、３１は現像剤、３２はマグネット３３を内包する直径１６ｍｍの非磁性現像スリーブ、３３はマグネット、３４は弾性ブレード、４は転写ローラ、５は定着装置、６は、情報書き込み手段であるイメージ露光装置、７はシート材、Ｃはカートリッジ、Ｌは画像露光、Ｓ１〜Ｓ３は電源、Ｔは圧接接触部（転写部）である。
【００３１】
１１は画像入力ユニット、１２は制御装置、１３は、画像データの一部分あるいは全てを一時的に保持する領域をもつ記憶手段である画像データバッファ、１４は、算出手段であるＣＰＵ、１５は画像出力ユニットである。
【００３２】
画像データバッファ１３、ＣＰＵ１４、画像出力ユニット１５は、制御装置１２を構成する。
【００３３】
本実施例の画像形成装置は、電子写真感光体１と、電子写真感光体１を帯電する帯電ローラ２と、電子写真感光体１の帯電面に静電潜像を形成するイメージ露光装置６と、その静電潜像を帯電した現像剤３１により現像する反転非接触現像装置３とを備え、作像プロセスを適用して画像形成を実行する。
【００３４】
また、現像剤は、少なくとも結着樹脂を有する重合体を含有する磁性トナー粒子であって、球形度が０．９５以上である。
【００３５】
（感光体）
本実施例の画像形成装置は反転現像を用いており、電子写真感光体１としてネガ感光体を用いている。本実施例では直径３０ｍｍのＯＰＣ感光体であり、矢印方向に１９６ｍｍ／ｓｅｃの周速度をもって回転駆動される。
【００３６】
（帯電手段）
感光体１の外周面がほぼ−６００Ｖに一様に帯電処理されるように、帯電ローラ２に帯電バイアス電源Ｓ１から帯電バイアスを印加する。
【００３７】
（露光補正処理）
本実施例では、Ｓ２０２，Ｓ３０１の工程からなる露光補正処理を行っている。
【００３８】
これらの工程の動作については、詳細に後述する。
【００３９】
（露光）
潜像形成を行うために、感光体１の帯電面に対して、レーザーダイオードおよびポリゴンミラー等を含むイメージ露光装置６からレーザービームによる走査露光Ｌが出力される。
【００４０】
走査露光Ｌは強度変調されているため、感光体１の外周面に対して目的の画像情報に対応した電荷分布が形成され、感光ドラム１表面における任意の箇所の電荷量を制御することにより、静電潜像が形成される。
【００４１】
なお、本実施例では１２００ｄｐｉの画像解像度でイメージ露光を行っている。
【００４２】
イメージ露光の強度は次のようになる。
【００４３】
黒ドットのイメージ露光の強度は、後述の露光補正処理の結果により定められる。
【００４４】
単独の孤立黒ドット（画素値＝２５５、本実施例では白＝０，黒＝２５５）を画像露光により感光体１表面に形成した場合、現像剤３１が適正量現像されるような強度として画像露光の最高強度Ｉ＿ｄｏｔが設定される。
【００４５】
そして、ベタ露光を行った際に最低限画像濃度１．４以上を出力するような最低画像露光強度Ｉ＿ｓｏｌｉｄが設定される。
【００４６】
本実施例の黒ドットの画像露光は、
孤立ドット部には露光強度Ｉ＿ｄｏｔ、
ベタ部には露光強度Ｉ＿ｓｏｌｉｄ、
それらの中間部にはＩ＿ｄｏｔに露光補正係数Ｂを乗じた露光強度Ｉ、
あるいはさらにレーザー・感光体の特性に合わせた補正カーブを乗じたものを画像露光強度として用いる。
【００４７】
すなわち、イメージ露光装置６は、画像形成を行う画像露光強度として三値以上の異なる値を持つ。
【００４８】
その他のドットのイメージ露光の強度は、以下のように定められる。
【００４９】
画素値ｐが２５５より小さいもの（黒ドットでないドット）は、ｐ／２５５をＩ＿ｓｏｌｉｄに乗じたもの、あるいはそれにさらにレーザー・感光体の特性に合わせた補正カーブを乗じたものを画像露光強度として用いる。
【００５０】
また、後述するように、本実施例の特徴であるＳ２０２，Ｓ３０１の露光補正処理を行い、画像露光量を変化させた後、走査露光Ｌで用いられる画像情報である調整画像データＰ′の時系列電気デジタル画素信号を、イメージ露光装置６に送ることにより露光が行われる。
【００５１】
（現像）
イメージ露光装置６により形成された静電潜像は、現像剤として、負帯電性の平均粒径６μｍの磁性１成分絶縁現像剤３１を用いて、反転非接触現像装置３により現像剤像として現像される。
【００５２】
現像剤３１であるトナーの現像量は、感光体１表面の電荷量に対応するため、前記露光過程の画像露光量に対応した量の現像剤３１で現像されることになる。
【００５３】
現像スリーブ３２に現像剤３１をコートし、感光体１表面との距離を２７０μｍに固定した状態で、感光体１と等速で回転させ、現像スリーブ３２に現像バイアス電源Ｓ２より現像バイアス電圧を印加する。
【００５４】
現像剤３１は弾性ブレード３４との摺擦により、摩擦帯電し、電荷を持つ。
【００５５】
現像スリーブ３２に所定の現像バイアスを印加して、先の画像電荷分布により生じた電界に重畳されることにより、「トナー粒子を現像するための現像電界」が形成され、現像スリーブ３２と感光体１の間で１成分ジャンピング現像が行なわれる。
【００５６】
なお、本実施例では、現像バイアスとして１．６ｋＶｐｐ，２ｋＨｚ，Ｖｄｃ＝５００Ｖの矩形波を用いた。
【００５７】
（転写）
一方、不図示の給紙部から記録材としての転写材７が供給されて、感光体１と、これに所定の押圧力で当接させた接触転写手段としての、中抵抗の転写ローラ４との圧接接触部（転写部）Ｔに所定のタイミングにて導入される。
【００５８】
転写ローラ４には転写バイアス印加電源Ｓ３から所定の転写バイアス電源が印加される。転写部Ｔに導入された転写材７はこの転写部Ｔを狭持搬送されて、その表面側に感光体１の表面に形成担持されている現像剤像が順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。
【００５９】
（定着）
現像剤像の転写を受けた転写材７は、感光体１の面から分離されて熱定着方式等の定着装置５へ導入されて現像剤像の定着を受け、画像形成物（プリント、コピー等）として装置外へ排出される。
【００６０】
（カートリッジ）
本実施例の画像形成装置は、感光体１、帯電ローラ２、現像装置３の３つのプロセス機器をカートリッジＣに包含させて画像形成装置本体に対して一括して着脱交換自在のカートリッジ方式の装置であるが、これに限るものではない。
【００６１】
（露光補正処理）
次に、図２〜図４を用いて露光補正処理について説明する。
【００６２】
図２は、実施例１で用いられる変換テーブルＲの図、図３は、実施例１での「微小面積あたりのトナー現像量（高さ）」比較の図、図４は、実施例１の画像データ処理工程を示す図である。
【００６３】
本実施例では、図４に示すように、Ｓ２０２，Ｓ３０１の工程を特徴とする露光補正処理を行う。
【００６４】
以下、この露光補正処理について述べる。
【００６５】
本実施例において、外部から０〜２５５の範囲のｎ×ｍの画素サイズからなる８ｂｉｔ画像データＰが画像入力ユニット１１を経由して入力される（Ｓ１０１）。
【００６６】
ここで、８ｂｉｔ画像データは黒を２５５とし、白を０としたものであるが、これに限るものではない。
【００６７】
（Ｓ２０１）
Ｓ２０１で、画像データＰは画像データバッファ１３に格納される。
【００６８】
（Ｓ２０２）
画像データＰ内の各画素Ｐｎｍについて、該当画素の周辺の画素合計値、重み付き合計値もしくは画素平均値を求める算出手段であるＣＰＵ１４を備え、画素合計値、重み付き合計値もしくは画素平均値を求める。
【００６９】
本実施例では重み付き合計値Ａを求めるが、他の値でも同様に処理できる。
【００７０】
Ｓ２０２で、画像データＰ内の各画素について、近傍３×３のマトリクス演算を行い、各画素に対して、各画素周辺の重み付き合計値Ａを得る。
【００７１】
例えば、３×３マトリクスの場合、重みを付けない画素合計値は、単純に周辺画素中のドット数に比例して増加し、最小値０から２５５×（３×３）＝２２９５まで増加することになる。
【００７２】
本実施例の図４に示すマトリクスＳ２０２の場合、重み付き合計値Ａは、画素周辺のマトリクス演算を行い、最小値０から２５５×６４／１２８×４＋２５５×９６／１２８×４＋２５５×１２８／１２８＝１５３０まで増加することになる。
【００７３】
該当画素の近傍３×３の画素値が（（２５５，２５５，２５５），（２５５，０，２５５），（２５５，２５５，２５５））の場合、該当画素の重み付き合計値Ａ＝１２７５となる。このようにして各画素Ｐｎｍについて重み付き合計値Ａｎｍを求める。
【００７４】
なお、ここで用いた３×３のマトリックスの値は上記マトリクスＳ２０２の値に限るものではなく、各現像装置特性・感光体特性・耐久変動などに応じて、それぞれ異なる値を用いたり、適時変化させたりしても良い。
【００７５】
（Ｓ３０１）
本発明の画像形成装置は、画素合計値、重み付き合計値Ａもしくは画素平均値あるいは画素合計値に係数を乗じた値もしくは重み付き合計値Ａに係数を乗じた値を露光補正係数Ｂに変換する変換テーブルＲを備える。
【００７６】
本実施例では重み付き合計値Ａを露光補正係数Ｂに変換するが、他の値でも同様に処理できる。
【００７７】
図２に変換テーブルＲを示す。
【００７８】
本実施例で用いられる変換テーブルＲは（Ａ≦３×２５５）の領域においてはＢ＝１．０であり、その後は徐々にＢは減少するような変換テーブルとなっている。
【００７９】
また、比較例２では、Ａ＝０の個所でＢ＝１．０であり、その後Ｂは減少し、最終的にはＡ＝９×２５５の個所において、Ｂ＝０．５まで減少するような変換テーブルＲ′となっている。
【００８０】
本実施例の変換テーブルＲでは、注目している該当画素及びその近傍周辺画素において３点以下の黒ドットしか存在しない場合には、露光補正係数Ｂ＝１．０となる。
【００８１】
すなわち、変換テーブルＲは、画素合計値、重み付き合計値Ａもしくは画素平均値が所定のしきい値（本実施例ではＡ＝３×２５５）より大きくなった場合に、画像露光量を減少させる露光補正係数Ｂに変換する。
【００８２】
変換テーブルＲは、画素合計値、重み付き合計値Ａもしくは画素平均値あるいは画素合計値に係数を乗じた値もしくは重み付き合計値に係数を乗じた値が所定のしきい値（本実施例ではＡ＝３×２５５）より大きくなった場合にのみ、画像露光量を減少させるように変換を行う。
【００８３】
次に、調整露光強度Ｃを求める。
【００８４】
本発明の画像形成装置は、露光補正係数Ｂをもとに調整した画像露光強度（以下調整露光強度という。）を決定する露光強度決定手段であるＣＰＵ１４を備える。
【００８５】
そして、画素合計値、重み付き合計値Ａもしくは画素平均値あるいは画素合計値に係数を乗じた値もしくは重み付き合計値に係数を乗じた値を変換テーブルＲにより変換し、変換された値をもとに調整露光強度Ｃを決定する工程を備える。
【００８６】
本実施例では、重み付き合計値Ａを変換テーブルＲにより変換し、画像露光強度Ｃを決定するが、他の値でも同様に実施できる。
【００８７】
該当画素が黒ドットである場合、露光補正係数Ｂを黒ドットの露光の最高強度Ｉ＿ｄｏｔと乗算し、調整露光強度Ｃを求める。
【００８８】
該当画素が孤立ドット部である場合、露光補正係数Ｂ＝１．０となり、調整露光強度ＣはＩ＿ｄｏｔと等しくなる。
【００８９】
他のドットが周囲近傍に存在する場合には、Ａ＝３×２５５を超えると徐々に露光補正係数Ｂが減少し、調整露光強度ＣはＩ＿ｄｏｔに露光補正係数Ｂを乗じた露光強度Ｉとなる。
【００９０】
調整露光強度Ｃは重み付き合計値Ａの増加に対して減少し、最終的に周囲近傍が全て黒ドットであるような場合（＝ベタ部）に、調整露光強度Ｃは露光強度Ｉ＿ｓｏｌｉｄとなる。
【００９１】
すなわち、該当画素及びその周辺近傍画素に一定以上のドット（３点より多い）が存在しない場合には、画像露光強度を減少させる処理を行わず、それ以上のドットが存在する場合にのみ画像露光強度を減少させる処理を行うという特徴をもつことになる。
【００９２】
本実施例では、このような画像露光強度の減少処理を行い、その減少量に応じてトナー現像量を減少させる。
【００９３】
したがって、このような処理の場合には、該当画素及びその周辺近傍画素に一定のドット（３点）が存在しない場合にはトナー現像量の低減処理を行わず、それより多いドットが存在する場合にのみトナー現像量の低減処理を行うことになる。
【００９４】
次に、データ補正処理Ｓ３０１で、画像データバッファＳ２０２内の画像データＰ、および重み付き合計値算出処理Ｓ２０２により処理された各画素における重み付き合計値Ａを変換した露光補正係数Ｂを用いて、イメージ露光装置６へ画像出力ユニット１５を介して送られる調整画像データＰ′を作成する。
【００９５】
重み付き画素値合計Ａを変換テーブルＲに通すことで得られた画素補正係数Ｂをｉ＿ｄｏｔと乗算し、調整露光強度Ｃを得ておく。
【００９６】
そして、調整露光強度Ｃを画像データＰと乗算して調整画像データＰ′を得ることができる。
【００９７】
調整画像データＰ′を、イメージ露光装置６へ画像出力ユニット１５を介して送ることで、露光が行われる（Ｓ４０１）。
【００９８】
（単位面積当たり現像剤の現像量）
次に、
本実施例の処理を行った場合の出力画像（本実施例）
画像露光の強度変調による現像量低減処理を行わない場合の出力画像（比較例１）
画像露光の強度変調による現像量低減処理を行うが、しきい値を持たない変換テーブルＲ′を持つものの出力画像（比較例２）
で出力された印字画像の現像剤の現像量及びその安定性の評価を行う。
【００９９】
なお、ここでの評価は感光体１表面において形成された現像剤像の「注目している該当画素近辺の各微小面積における高さ」を用いて行っている。
【０１００】
その「高さ」が高ければ現像剤の現像量が多いことを示し、低ければ現像量が低いことを意味する。
【０１０１】
また、その高さすなわち現像剤の現像量が少なすぎた場合には後述するように、印字画像がかすれたり部分的に抜けてしまったりといった画像欠陥が生じる。
【０１０２】
一般的に、電子写真技術を用いた場合の出力特性の一つとして、現像過程においてエッジ強調の効果が生じることが一般的である。
【０１０３】
その特性は、磁性現像剤を用いた現像方式においてはより顕著であり、文字や細線などのエッジを多く含む画像においては、トナー現像量が画像露光量に対して増加する。
【０１０４】
そのため、ドット数が増えると共にトナー高さは増加し、さらにドット数が増えると、その後減少しベタ状態のトナー高さにまで至る。
【０１０５】
したがって、「周囲近傍のドット数」に対する「トナー高さ」は図３の比較例１に示すような曲線を描くことになる。
【０１０６】
本実施例及び比較例２は、比較例１の画像露光量に対して、それぞれ図２に示すような変換テーブルＲ及びＲ′により変換した露光補正係数Ｂを乗じたものである。
【０１０７】
その結果、図３に示すように、現像剤使用量の減少が生じ、例えばベタ領域では本実施例は比較例１の６０％ほどの現像剤の現像量になっている。
【０１０８】
また、その他の領域においても、例えば最高で７０％弱ほどの現像剤の現像量になっており、３０％強までの現像剤を低減することが可能となっている。
【０１０９】
次に、散り等について説明する。
【０１１０】
感光体１上の現像剤の現像量が少ない場合、具体的には本実施例及び比較例で用いられた現像剤の平均粒径は約６μｍであるので現像量（高さ）が現像剤１．５層＝１０μｍ未満であるような場合には現像剤が一層程度しか現像されていないということになり、そのような場合には転写工程において散りなどが生じた場合に、部分的に紙の地肌が透けて画像濃度の低下が生じうる。
【０１１１】
特に、本実施例及び比較例では球形の現像剤を用いているので、よりいっそう転写工程において転写の散りなどが生じやすい。そのため、例えば１ドットの画像パターンの場合にはどの条件下においてもドットの散りなどが生じ、画像濃度の低下が生じている。
【０１１２】
比較例１の場合には、１ドットの場合にのみ現像された現像剤の高さが１．５層＝１０μｍ未満となっており、それ以外の場合にはいずれも１．５層＝１０μｍ以上であって安定した画像出力を行うことができている。
【０１１３】
しかし、比較例２の場合には現像剤消費量の低減のために画像露光量を減少させているため、例えばドット数が２ドットの場合にもトナーを十分には現像できていない。そのため、現像剤の消費量の低減は行うことが可能ではあるが、細かい文字・線などの再現において安定した出力を行うことができない。
【０１１４】
それに対して、本実施例の場合には「現像される現像剤量がごく少ない少数ドットパターン」の場合には画像露光の低減処理を行わない変換テーブルＲを用いるため、現像量が少ない（トナー層にして１．５層より小さい）ようなドットパターンの場合には、画像露光強度の低減処理を行わない。そのため、そもそも現像量が少なく、過剰な画像濃度の低下等が生じる恐れのある画像パターンに対しては、現像剤の現像量低減を行われない。
【０１１５】
したがって、例えばドット数が２ドットの場合でも十分なトナー量が現像されている。そのため、球形の磁性現像剤を用いた場合でも細かな文字・細線などもかすれたり転写抜けしたりすることがなく、安定した出力が可能となっている。
【０１１６】
また、例えば２ドット以上のドット数となるような画像では現像される現像剤の量は全て１．５層＝１０μｍ以上となっており、十分な現像量を得ることが可能となっている。
【０１１７】
なお、画像領域を十分に覆い尽くすための現像剤の量は現像剤の層で規定されるため、現像剤の粒径が小さくなった場合には、現像される現像剤の層の実質的な厚みは薄くても構わないことになる。
【０１１８】
したがって、画像露光強度の低減処理における所定のしきい値は、像担持体上で現像材が１．５層となる値よりも大きくすれば、現像剤の粒径によらず本実施例と同様の結果が得られる。
【０１１９】
また、画像露光強度の低減処理における所定のしきい値は、像担持体上で現像材がベタ画像現像時の現像量となる値よりも大きくすれば、画像露光強度の低減処理を行ったとしても低減処理された後の現像量は、ベタ画像濃度よりも必ず多くなり、ベタ現像部以上の現像量を最低限得ることが保証される。
【０１２０】
このようにして、出力画質の低下を生じさせることなく現像剤の消費量低減を行うことが可能となる。
【０１２１】
以上のように、
１．出力画像データに対して、３×３のマトリクスを用いて重み付き合計値を求める工程
上記工程で得られた重みつき合計値が所定のしきい値よりも大きい場合、すなわち注目画素周囲にドットが所定量以上多い個所においては、概画素の画像露光量の減少させる工程を持ち、
上記ドット所定量となるドットパターン以上では、感光体表面に現像される現像剤の量が１．５層以上である、
ことを特徴とすることにより、現像剤の消費量低減を行うと共に安定した画像出力を行うことが可能となる。
【０１２２】
また、上記ドット所定量となるドットパターンでの現像量を、画像露光量減少処理を行わなかった場合のベタ現像状態よりも現像量より多くすることで、現像剤の消費量低減処理を行った際にも、少なくともベタ現像画像における現像剤現像量と同等以上の現像量を保証することができ、画像濃度不足などを生じる恐れもなくすことができる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、球形度が０．９５以上のような磁性現像剤を用いた場合にも安定して現像剤消費量低減のための画像露光強度変調を行い、安定した画像出力を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【０１２４】
また、球形度０．９５以上のような現像剤を用いた電子写真装置において、画像露光を強度変調することで現像剤の現像量を制御し、画像データ内の各画素について、該当画素の周辺近傍の画素合計値、重み付き合計値もしくは画素平均値を求めて、その画素合計値、重み付き合計値もしくは画素平均値あるいは画素合計値に係数を乗じた値もしくは重み付き合計値に係数を乗じた値に係数を乗じた値もしくは該平均値を変換テーブルにより変換された値をもとに画像露光強度を決定し、概画素の周辺の画像露光量が多い領域に対しては画像露光量を減少させる処理を行う画像形成装置であって、
画像露光量を減少させる処理を、周辺近傍の画素合計値もしくは重み付き合計値があるしきい値より大きくなった場合にのみ、行い、
現像に際して用いられるトナー粒子が、少なくとも結着樹脂を有する重合体を含有する磁性トナー粒子において、球形度が０．９５以上である画像形成装置を提供することで、現像剤の消費量を低減することが可能となり、かつ現像量が少なく、球形度０．９５以上のような現像剤を用いた場合など転写における散り・中抜けなどの影響を受けやすい場合においても、それらの影響を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の画像形成装置の概略構成図
【図２】実施例１で用いられる変換テーブルＲの図
【図３】実施例１での「微小面積あたりのトナー現像量（高さ）」比較の図
【図４】実施例１の画像データ処理工程の図
【符号の説明】
１ 感光体（像担持体、被帯電体）
２ 帯電ローラ
３ 現像装置
４ 転写ローラ
５ 定着装置
１１ 画像入力ユニット
１２ 制御装置
１３ 画像データバッファ
１４ ＣＰＵ
１５ 画像出力ユニット
３１ 現像剤
３２ 現像スリーブ
３３ マグネット
３４ 弾性ブレード
Ｃ カートリッジ
Ｌ 画像露光
Ｓ１〜Ｓ３ 電源

Claims (1)

1. 像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、その静電潜像を帯電した現像剤により現像する現像手段とを備え、作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置において、
   画像形成を行う画像露光強度として三値以上の異なる値を持ち、
   画像データの一部分あるいは全てを一時的に保持する領域を持ち、
   画像データ内の各画素について、該当画素の周辺の画素合計値、重み付き合計値もしくは画素平均値を求め、
   前記画素合計値、重み付き合計値もしくは画素平均値あるいは画素合計値に係数を乗じた値もしくは重み付き合計値に係数を乗じた値を変換テーブルにより変換し、変換された値をもとに画像露光強度を決定し、
   前記変換テーブルは、前記画素合計値、重み付き合計値もしくは画素平均値あるいは画素合計値に係数を乗じた値もしくは重み付き合計値に係数を乗じた値が所定のしきい値より大きくなった場合にのみ、画像露光量を減少させるように変換を行い、
   前記現像剤は、少なくとも結着樹脂を有する重合体を含有する磁性トナー粒子であって、球形度が０．９５以上である
   ことを特徴とする画像形成装置。

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