JP2005238528A - 画像形成装置、及び、画像形成信号補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像条件、または、環境条件の影響を考慮した空間デジタルフィルタにより画像形成信号を補正することによりエッジ強調効果を緩和して画像形成することが可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 エッジ強調効果を緩和するための複数のフィルタ条件を備える空間デジタルフィルタと、装置の現像条件及び又は環境条件に対応するフィルタ条件を関連付けたテーブルと、現像条件又は環境条件を判断する判断手段と、判断結果に基づいてテーブルを参照してフィルタ条件を選択する選択手段と、選択されたフィルタ条件の空間デジタルフィルタを用いて画像形成信号を補正する補正手段とを備え、エッジ強調効果を緩和することを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電子写真方式により記録紙に画像を形成する画像形成装置及びその画像形成装置に適用される画像形成信号補正方法に関する。

電子写真方式での画像形成の工程は、まず、均一に帯電された感光体等の像担持体の表面をレーザ光で露光して静電潜像を形成し、形成した静電潜像を現像してトナー像を形成する。さらに、トナー像を記録紙に転写して、または、トナー像を中間転写体を介して記録紙に転写して、転写したトナー像を定着手段により定着して記録紙上に画像を形成する。

一般に、感光体の静電特性により、例えば、記録すべき画像が図２０に示すように立ち上がり及び立ち下がり特性の良い整ったものであっても、露光された静電潜像は、図２１に示すようにエッジ部に凹凸が表れたものとなり、最終的に得られる画像は、エッジ部で濃淡のコントラストが強くなる。このような効果をエッジ強調効果という。また、このエッジ強調効果は、現像条件や環境条件に影響されてその現れる強さが変化する。

そこで、エッジ強調効果を抑えるために、画像のエッジを検出して、エッジ近傍の画像形成信号を補正することで濃度が均一に見えるようにする画像処理装置（例えば、特許文献１参照。）や、エッジ部のレベルを検知する検知手段を設けて、検知手段による検知結果に基づいて空間デジタルフィルタで画像形成信号を補正してエッジ部の濃淡のコントラストを抑えるようにする画像形成装置が提案されている。

特開平９−３０７７６８号公報 特開平６−６０１８１号公報

しかしながら、前者の画像処理装置では、現像条件や環境条件の影響を考慮した補正がなされないので、現像条件や環境条件によっては、補正が足りずにエッジ強調効果が解消されないことや、補正をしすぎてエッジがぼけてしまう場合がある。また、後者の画像形成装置では、検知手段にＣＣＤを用いれば検知精度は良いが、コスト高となる。一方、検知手段に安価なフォトセンサを用いれば、エッジ強調効果の幅（長さ）が狭いことや、また、フォトセンサは高濃度部では検知値が飽和することなどにより、精度よく検知することできないので、精度よく補正することが難しい。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現像条件、または、環境条件の影響を考慮した空間デジタルフィルタにより画像形成信号を補正することによりエッジ強調効果を緩和して画像形成することが可能な画像形成装置及び画像形成信号補正方法を提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、像担持体上に画像形成信号に基づく静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により現像して画像形成を行う画像形成装置であって、エッジ強調効果を緩和するための複数のフィルタ条件を備える空間デジタルフィルタと、前記装置の現像条件及び又は環境条件に対応するフィルタ条件を関連付けたテーブルと、前記現像条件又は環境条件を判断する判断手段と、前記判断結果に基づいて前記テーブルを参照してフィルタ条件を選択する選択手段と、前記選択されたフィルタ条件の空間デジタルフィルタを用いて前記画像形成信号を補正する補正手段と、を備え、エッジ強調効果を緩和することを特徴としている。

また、請求項２記載の発明は、前記判断手段は、前記現像剤の寿命に基づいて現像条件を判断することを特徴としている。

また、請求項３記載の発明は、画像形成された記録紙枚数をカウントするカウント手段を更に備え、前記現像剤の寿命は、前記カウントされたカウント数から求めることを特徴としている。

また、請求項４記載の発明は、前記現像は、現像剤担持体を介して行われ、前記現像剤担持体は回転体であって、前記現像剤担持体の周動距離を計数する計数手段を更に備え、前記現像剤の寿命は、前記計数された周動距離から求めることを特徴としている。

また、請求項５記載の発明は、前記現像剤はトナーを含んで構成され、前記現像して得られるトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記静電潜像の電位及び前記トナー像の電位を検知する電位検知手段と、前記検知された濃度、前記検知された静電潜像の電位及びトナー像の電位からトナー帯電量を求めるトナー帯電量算出手段と、を更に備え、前記判断手段は、前記求めたトナー帯電量に基づいて前記現像条件を判断することを特徴としている。

また、請求項６記載の発明は、前記現像剤はトナーを含んで構成され、前記現像して得られるトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記検知された濃度に基づいて前記現像に関わるパラメータの条件を調整する現像条件調整手段と、前記判断手段は、前記調整に基づいて前記現像条件を判断することを特徴としている。

また、請求項７記載の発明は、前記像担持体は、回転体であり、前記現像は、現像剤担持体を介して行われ、前記現像剤担持体は回転体であり、前記現像剤担持体にはＤＣバイアス電圧にＡＣバイアス電圧が重畳されたものが印加されるものであって、前記パラメータは、ＤＣバイアス電圧、ＡＣバイアス電圧、ＡＣバイアス電圧の周波数、または、前記像担持体の周速と前記現像剤担持体の周速の比であることを特徴としている。

また、請求項８記載の発明は、前記現像が行われる位置の近傍の湿度を検知する湿度検知手段を更に備え、前記判断手段は、前記検知した湿度に基づいて前記環境条件を判断することを特徴としている。

また、請求項９記載の発明は、画像のコントラストを強くして前記画像形成を行う文字モードの設定／非設定を行うモード設定手段と、前記文字モードが設定された場合に、前記補正を行わないように前記補正手段を制御する補正制御手段を更に備えることを特徴としている。

また、請求項１０記載の発明は、前記像担持体は、回転体であって、前記空間デジタルフィルタは、補正対象の画像形成信号を前記静電潜像とするときに前記補正対象の画像形成信号の前記像担持体の回転方向に並ぶ他の画像形成信号を用いて前記補正対象の画像形成信号を補正するようになされたものであることを特徴としている。

また、請求項１１記載の発明は、像担持体上に画像形成信号に基づく静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により現像して得られる画像のエッジ強調効果を緩和するための複数のフィルタ条件を備える空間デジタルフィルタを記憶する段階と、前記装置の現像条件及び又は環境条件に対応するフィルタ条件を関連付けたテーブルを記憶する段階と、前記現像条件又は環境条件を判断する段階と、前記判断結果に基づいて前記テーブルを参照してフィルタ条件を選択する段階と、前記選択されたフィルタ条件の空間デジタルフィルタを用いて前記画像形成信号を補正する段階と、を含むことを特徴としている。

請求項１記載の画像形成装置によれば、現像条件及び又は環境条件によるエッジ強調効果の変化に対応してエッジ強調効果を緩和することができる。

請求項２記載の画像形成装置によれば、現像剤の寿命によるエッジ強調効果の変化に対応してエッジ強調効果を緩和することができる。

請求項３記載の画像形成装置によれば、画像形成された記録紙枚数から現像剤の寿命を判断し、現像剤の寿命によるエッジ強調効果の変化に対応してエッジ強調効果を緩和することができる。

請求項４記載の画像形成装置によれば、現像剤担持体の周動距離から現像剤の寿命を判断し、現像剤の寿命によるエッジ強調効果の変化に対応してエッジ強調効果を緩和することができる。

請求項５記載の画像形成装置によれば、トナー帯電量によるエッジ強調効果の変化に対応してエッジ強調効果を緩和することができる。

請求項６記載の画像形成装置によれば、濃度を適正化するために行う現像に関わるパラメータの条件の調整によるエッジ強調効果の変化に対応してエッジ強調効果を緩和することができる。

請求項７記載の画像形成装置によれば、濃度を適正化するために行うＤＣバイアス電圧Ｖｄｃ、ＡＣバイアス電圧Ｖａｃ、ＡＣバイアス電圧の周波数、または、現像スリーブ２３ａの周速と感光体ドラム２１の周速の比のいずれかの条件の調整によるエッジ強調効果の変化に対応してエッジ強調効果を緩和することができる。

請求項８記載の画像形成装置によれば、湿度によるエッジ強調効果の変化に対応してエッジ強調効果を緩和することができる。

請求項９記載の画像形成装置によれば、文字モードで上述の空間デジタルフィルタによる補正を行わないようにすることにより、エッジがぼけずにシャープな画像を得ることができ読みやすい文字を画像として提供できる。

請求項１０記載の画像形成装置によれば、副走査方向に発生しやすいエッジ強調効果を効果的に緩和することができる。

請求項１１記載の画像形成信号補正方法によれば、現像条件及び又は環境条件によるエッジ強調効果の変化に対応してエッジ強調効果を緩和することができる。

［第１の実施の形態］
（装置構成）
先ず、本発明に係る一実施の形態の画像形成装置の概略構成について、図１を参照して説明する。図１は、画像形成装置の概略機械構成を示す断面図である。

図１に示すように、上部にレーザ露光ユニット１０、作像部２０及び定着排紙部５０を配置し、下部に給紙部４０を配置したものである。

レーザ露光ユニット１０は画像形成信号の示す階調値に基づいて図示しないレーザダイオードを変調し、作像部２０の像担持体としての感光体ドラム２１上にレーザ光を走査して静電潜像を形成するものである。感光体ドラム２１は回転体であり、周速度ｖｐで矢印ａ方向に回転し、その回転方向に対し直角方向にレーザ光を走査する。このレーザ光の走査方向を主走査方向、感光体ドラム２１の回転方向を副走査方向という。また、階調値とは、例えば白を０、ベタを２５５として示し、その間を０から１刻みで段階的に示す数値である。

作像部２０は、感光体ドラム２１を中心として構成され、その周囲に感光体ドラム２１の回転方向に沿って、帯電チャージャ２２、現像ユニット２３、転写ドラム３１、クリーナ２４、及び、イレーサ２５が配置されている。

帯電チャージャ２２は、感光体ドラム２１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電させるスコロトロン方式の帯電手段である。

現像ユニット２３は、キャリアとシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのそれぞれのトナーとを含む現像剤を収容した現像器２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｋからなり、感光体ドラム２１上に各色の静電潜像が形成されるごとに対応する現像器２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙ、または、２３Ｋが駆動される。

転写ドラム３１は、感光体ドラム２１と同じ周速度で矢印ｂ方向に回転駆動可能に設置されている。また、この転写ドラム３１は記録紙の先端を保持するためのチャッキング爪（図示せず）、記録紙を分離するための分離爪３２、記録紙を吸着するためのチャージャ３３、転写チャージャ３４、記録紙を分離するためのチャージャ３５ａ，３５ｂ等を備えている。そして、後述の給紙部４０から給紙された記録紙をその表面に巻き付け、記録紙上にトナー画像を転写させる。

クリーナ２４は、トナーの記録紙への転写後の感光体ドラム２１表面上の残留トナーを除去するのもので、イレーサ２５は、光を一様に照射して感光体ドラム２１の表面の電荷を除去するものである。

定着排紙部５０は、図示しないヒータ等の熱源を含む熱ローラ５２と、図示しない付勢手段により加圧され熱ローラ５２とともに記録紙を挟持する加圧ローラ５１とで構成される定着器５４を備え、熱ローラ５２と加圧ローラ５１とで記録紙を搬送しつつ加熱しトナーを記録紙に定着する。そして、記録紙を搬送ローラ対５３により排紙トレイ５５に排出する。

給紙部４０は、複数の給紙カセット４１（図では、４１ａ、４１ｂ及び４１ｃの３つ）を備え、記録紙はいずれかのカセット４１から選択的に１枚ずつ給紙する。所定のタイミングをとって転写ドラム３１へ送り出される。

ここで、作像部２０での作像メカニズムの概略を図２、図３を参照して説明する。図２は、作像部２０の概略を説明するための説明図、図３は感光体ドラム２１表面上の電位の状態を説明するための説明図である。

まず、帯電チャージャ２２により、感光体ドラム２１の表面を負極性の表面電位Ｖｈとなるように帯電処理する。レーザ露光ユニット１０によって画像が露光されると、図３に示すように、画像部の電位はＶｉまで大きく減衰し、静電潜像が形成される。

現像ユニット２３（図２では現像スリーブ２３ａのみを表示）、では、感光体ドラム２１上の各色の静電潜像を、対応する現像器２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙ、または、２３Ｋでトナーを感光体ドラム２１に対向して矢印ｃ方向にｖｓで回転する回転体の現像剤担持体である現像スリーブ２３ａを介し現像し、各色のトナー像を形成する。各現像スリーブ２３ａには、直流成分のＤＣバイアス電圧Ｖｄｃに交流成分のＡＣバイアス電圧Ｖａｃを重畳した負極性の現像バイアス電圧Ｖｂが印加され現像が行われる。トナーが付着するのは、基本的には、｜Ｖｉ｜≦｜Ｖｂ｜の条件下である。また、トナーは、キャリアと撹拌されて相互摩擦による摩擦帯電により負極性に帯電されており、この帯電されたトナーが低電位Ｖｉに減衰した画像部に付着する。

そして、トナー像は転写チャージャ３４により、転写ドラム３１表面の記録紙上に転写され、記録紙上に画像が形成されるのである。

このような構成により、フルカラー作像に際しては、感光体ドラム２１上にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの画像が順次形成され、それぞれのトナー画像は転写チャージャ３４からの放電によって転写ドラム３１の外周面にチャッキングされている記録紙上に転写／合成される。４色の画像を転写／合成された記録紙は転写ドラム３１から分離され、定着器５４へ送り込まれてトナーの加熱定着を施され、排紙トレイ５５に排出される。

（制御構成）
次に、本実施の形態における画像形成装置の制御構成を図４に示す機能ブロック図を参照して説明する。

ハードウェア群１００は、上述の図１を用いて説明した各部に加え、各部を駆動するための駆動手段等を含んで構成される。

制御手段１０１は、画像形成信号に基づいて画像を形成するようにハードウェア群１００の各部を制御する。

空間デジタルフィルタ１０２は、エッジ強調効果を緩和するように画像形成信号を補正するためのもので、フィルタ条件に応じて複数用意され、図示しない記憶手段に記憶されている。

判断手段１０５は、画像形成装置の現像条件又は環境条件を判断する。ここで、現像条件とは、本発明では、現像剤の寿命、トナー帯電量、現像に関わるパラメータの条件で示され、環境条件は、環境に関わる諸条件のことであり、本発明では現像ユニット２３近傍の湿度である。本第１の実施の形態は、現像剤の寿命を判断する。また、現像剤の寿命は、画像形成された記録紙の累計枚数のカウント値、現像スリーブ２３ａの周動距離などで示すことができる。また、第３の実施の形態で説明する現像に関わるパラメータは、ＤＣバイアス電圧Ｖｄｃ、ＡＣバイアス電圧Ｖａｃ、ＡＣバイアス電圧の周波数、または、ｖｓ／ｖｐ（現像スリーブ２３ａの周速と感光体ドラム２１の周速の比）などである。

フィルタ条件テーブル１０３は、現像条件及び又は環境条件とフィルタ条件とを関連付けて、図示しない記憶手段に記憶されている。本実施の形態では、画像形成された記録紙の累計枚数のカウント値とフィルタ条件とを関連付けたテーブルである。

選択手段１０６は、判断手段１０５の判断結果に基づいてフィルタ条件テーブル１０２を参照してフィルタ条件を選択する。

画像形成信号補正手段１０４は、画像形成信号を選択手段１０６が選択したフィルタ条件の空間デジタルフィルタを用いて画像形成信号を補正（詳細後述）する補正手段としての機能を備える。

コピーカウンタ１０９は、上述のようにして画像が形成された記録紙の累計枚数をカウントするものである。また、このカウント値は、図示しないリセット手段により「０」にし、新たにカウントを開始することができるようになっていて、例えば、現像剤を交換したときなどにリセットする。

モード設定手段１０７は、画像のコントラストを強くして前記画像形成を行う文字モード、画像のコントラストを弱くして前記画像形成を行う写真モードに、要求に応じて設定する。要求とは、例えば、図示しない操作パネルでの選択、或いは、画像形成信号を解析して解析結果に基づいて自動的に行われる選択などである。

補正制御手段１０８は、少なくともモード設定手段１０７で文字モードに設定された場合には、画像形成信号補正手段１０４で空間デジタルフィルタを用いた補正を行わないように制御する機能を有する。

（画像形成信号補正方法）
さらに、図５に示すフローチャートを用いて画像形成信号補正方法の手順を説明する。図５は本発明に係る画像形成信号補正方法の手順を示すフローチャートである。

まず、判断手段１０５は、現像条件又は環境条件を判断する（ステップＳ１０１、以下、ステップＳ１０１をＳ１０１と省略して記載する。また、他のステップも同様に省略して記載する。）。本実施の形態では、Ｓ１０１においてコピーカウンタ１０９から取得する画像形成された記録紙の累計枚数のカウント値を判断する。次に、選択手段１０６は、フィルタ条件テーブル１０２を参照し、判断したカウント値のフィルタ条件を選択する（Ｓ１０２）。さらに、画像形成信号補正手段１０４は、選択されたフィルタ条件の空間デジタルフィルタで画像形成信号を補正し（Ｓ１０３）、制御手段１０１は、補正された画像形成信号を受けて、補正された画像形成信号に基づいてハードウェア群１００を制御し画像形成を行う（Ｓ１０４）。

ただし、モード設定手段１０７により文字モードが設定されている場合には、補正制御手段１０８により、上述の空間デジタルフィルタによる画像形成信号の補正を行わないように画像形成信号補正手段１０４を制御してもよい。

（空間デジタルフィルタによる画像形成信号の補正）
ここで、空間デジタルフィルタによる画像形成信号の補正について詳細に述べる。〔背景技術〕で述べたように、エッジ強調効果は、立ち上がり及び立ち下がり特性の良い整ったものであっても露光された静電潜像のエッジ部に凹凸が表れ（図２１）、最終的に得られる画像のエッジ部の濃淡のコントラストが強くなるもので、さらに、このエッジ強調効果は、現像剤特性、現像条件に影響されるものである。したがって、空間デジタルフィルタによる補正は、画像形成信号の階調値を周囲の画像形成信号の階調値に基づいて補正しエッジ部の立ち上がり及び立ち下がり特性をなまらせるものである。そして、なまらせたエッジ部にエッジ強調効果が加わることで、最終的に得られる画像のエッジ部の濃度を図２０に示すような整った形状に近くするものである。さらに、フィルタ条件を複数備えて、エッジ強調効果の違いがあっても、現像条件や環境条件に応じてなまらせ具合を変化させることで、最終的に整った形状により近くするものである。このようにしてエッジ強調効果を緩和するのである。

そのために空間デジタルフィルタ１０２には、例えば図６に示すように、フィルタ条件１乃至フィルタ条件４のそれぞれに対応する空間デジタルフィルタを図示しない記憶手段に記憶されている。図６には、係数ａ_１、ａ_２、・・・、ａ_１９をフィルタ条件ごとに示し、また、係数の合計値Ａをフィルタ条件ごとに示している。この空間デジタルフィルタによる補正は、まず、補正対象の階調値に係数ａ_１を掛けた数値と、副走査方向で次の画像形成信号の階調値に係数ａ_２を掛けた数値と、・・・、副走査方向で次の画像形成信号の階調値に係数ａ_１９を掛けた数値との和を求め、その求めた和を係数の合計値Ａで除算して求める。例えば、図７のように画像形成信号の階調値を主走査方向及び副走査方向の位置で示した場合に、例えば、反転表示させた主走査方向２副走査方向３の画像形成信号の階調値Ｄ_２−３を補正して、Ｄ´_２−３を求める場合は、
Ｄ´_２−３＝（Ｄ_２−３×ａ_１＋Ｄ_２−４×ａ_２＋・・・・Ｄ_２−２１×ａ_１９）／Ａ
となる。これを全て画像形成信号について行う。

また、階調値２００から階調値０となるエッジ部を図６に示すフィルタ条件１乃至フィルタ条件４の空間デジタルフィルタで補正した場合の例を図８に示す。副走査方向の解像度は、６００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）とし、図８の副走査位置は長さ〔ｍｍ〕で示してある。図８によれば、エッジ部はフィルタ条件４で最もなまりが小さく、フィルタ条件３、フィルタ条件２の順でエッジ部のなまりが大きくなり、フィルタ条件１で最もなまりが大きくなる。したがって、最終的に得られる画像のエッジ部の濃度が整った形状に近くするためには、エッジ強調効果が強く現れる場合には、フィルタ条件１の空間デジタルフィルタで補正すればよく、エッジ強調効果が弱く現れる場合には、フィルタ条件４の空間デジタルフィルタで補正すればよいことがわかる。

さて、図９に本実施の形態のフィルタ条件テーブル１０２を示す。図９に示すように、画像形成された記録紙の累計枚数のカウント値とフィルタ条件を関連付けてある。また、図８に示すように、カウント値が大きくなるに従って、フィルタ条件が４から１に変化するようになされている。これは、カウント値が大きくなるに従い現像剤が経時的に劣化し、トナーの劣化によるトナー帯電量不足やキャリアの劣化によるスペント化現象等を引き起こしエッジ強調効果が強くなるからである。例えば、カウント値が２０ｋであれば、選択手段１０６は、フィルタ条件３を選択する。

このように、画像形成信号を補正し画像形成を行うことにより、現像剤の寿命（現像剤の劣化）に伴うエッジ強調効果の変化に対応してエッジ強調効果を緩和することができる。

また、エッジ強調効果は副走査方向に発生しやすいために、本実施の形態で示す空間デジタルフィルタは、副走査方向つまり感光体ドラム２１の回転方向に並ぶ他の画像形成信号を用いて補正を行うようにし、副走査方向に発生しやすいエッジ強調効果を効果的に緩和するようにした。しかしながら、補正対象の画像形成信号に隣接する画像形成信号を用いて例えば補正対象の画像形成信号を中心とする３×３のマトリックス状の画像形成信号を用いて補正を行う空間デジタルフィルタでもよい。

また、現像剤の寿命を画像形成された記録紙の累計枚数のカウント値だけでなく、例えば、現像スリーブ２３ａの回転数から現像スリーブ２３ａの周動距離を計数する計数手段を備えてその計数結果により示すようにしてもよい。

また、文字モードで上述の空間デジタルフィルタによる補正を行わないようにすることにより、文字のエッジがぼけずにシャープな画像を得ることができ読みやすい文字を画像として提供できる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明に係る第２の実施の形態について説明する。なお、以下には第１の実施の形態と実質的に同様の構成については、詳細な説明を省略し、主に異なる点について述べる。

本実施の形態の特徴は、判断手段１０５がトナー帯電量を判断し、そのトナー帯電量に基づいてフィルタ条件を選択する点にある。

本実施の形態における画像形成装置の制御構成を図１０に示す機能ブロック図を参照して説明する。図１０に示すように本実施の形態では、コピーカウンタ１０９に代えて、濃度検知手段１１０、電位検知手段１１１、及び、トナー帯電量算出手段１１２を備えている。

濃度検知手段１１０は、図１１に示すように現像ユニット２３と転写ドラム２１との間に配置され、感光体ドラム２１上の反射濃度を検知する。トナー帯電量を算出する際に感光体ドラム２１上に所定のパッチ画像を形成するが、その画像のトナー像の反射濃度ｄｔを検知する。

電位検知手段１１１は、図１１に示すように現像ユニット２３を挟んで配置される電位センサ１１１ａと電位センサ１１１ｂで構成される。トナー帯電量を算出する際に感光体ドラム２１上に所定のパッチ画像を形成するが、電位センサ１１１ａではその画像の静電潜像の電位Ｖ１を、電位センサ１１１ｂではその画像のトナー像の電位Ｖ２を検知する。

トナー帯電量算出手段１１２は、所定の画像の静電潜像の電位Ｖ１、所定の画像のトナー像の電位Ｖ２、及び、所定の画像のトナー像の反射濃度に基づいてトナー帯電量Ｑｔを求める機能を備えている。

図１２に、Ｖ１及びＶ２電位の状態を示す。静電潜像の電位Ｖ１が、トナー像の電位Ｖ２に変化するのは、帯電状態にあるトナーが付着するためである。（Ｖ２−Ｖ１）が付着したトナーの総帯電量である。一方、トナー像の反射濃度とトナー付着量は略比例関係にあるので、予め反射濃度とトナー付着量との関係を示すテーブルを図示しない記憶手段に記憶しておく。トナー帯電量算出手段１１２は、まず（Ｖ２−Ｖ１）を求め、反射濃度ｄｔを反射濃度とトナー付着量との関係を示すテーブルを参照して、トナー付着量Ｍｔを求め、トナー帯電量Ｑｔ〔μＣ／ｇ〕を、（Ｖ２−Ｖ１）をＭｔで除算処理することにより求める。

フィルタ条件テーブル１０３は、トナー帯電量Ｑｔとフィルタ条件とを関連付けたテーブルである。

そして、本実施の形態では、Ｓ１０１でトナー帯電量Ｑｔをトナー帯電量算出手段１１２から取得しトナー帯電量Ｑｔを判断し、Ｓ１０２で選択手段１０６は、フィルタ条件テーブル１０２を参照し、判断したトナー帯電量Ｑｔのフィルタ条件を選択して、選択されたフィルタ条件の空間デジタルフィルタで画像形成信号を補正するのである。

さて、図１３に本実施の形態のフィルタ条件テーブル１０２を示す。図１３に示すように、トナー帯電量Ｑｔとフィルタ条件を関連付けてある。また、図１３に示すように、トナー帯電量Ｑｔが大きくなるに従って、フィルタ条件が１から４に変化するようになされている。これは、トナー帯電量が小さいほどエッジ強調効果が強くなるからである。例えば、トナー帯電量Ｑｔが４５〔μＣ／ｇ〕あれば、選択手段１０６は、フィルタ条件３を選択する。

このように、画像形成信号を補正し画像形成を行うことにより、トナー帯電量の変化に伴うエッジ強調効果の変化に対応してエッジ強調効果を緩和することができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明に係る第３の実施の形態について説明する。なお、以下には第１の実施の形態と実質的に同様の構成については、詳細な説明を省略し、主に異なる点について述べる。

本実施の形態の特徴は、判断手段１０５が現像に関わるパラメータの条件を判断し、その条件に基づいてフィルタ条件を選択する点にある。

本実施の形態における画像形成装置の制御構成を図１４に示す機能ブロック図を参照して説明する。図１４に示すように本実施の形態では、コピーカウンタ１０９に代えて、濃度検知手段１１０、及び、現像条件調整手段１１３を備えている。

濃度検知手段１１０は、図１５に示すように現像ユニット２３と転写ドラム２１との間に配置され、感光体ドラム２１上の反射濃度を検知する。現像に関わるパラメータの条件を調整する際に感光体ドラム２１上に所定のパッチ画像を形成するが、その画像のトナー像の反射濃度ｄｔを検知する。

現像条件調整手段１１３は、所定の画像のトナー像の反射濃度に基づいて現像に関わるパラメータの条件を調整する機能を備えている。具体的には、所定のパッチ画像のトナー濃度の基準反射濃度ｄｓと濃度検知手段１１０で検知された反射濃度ｄｔとの差分から、差分を補ってｄｔがｄｓになるように、制御手段１０１がハードウェア群１００を制御するときのＤＣバイアス電圧Ｖｄｃ、ＡＣバイアス電圧Ｖａｃ、ＡＣバイアス電圧の周波数、または、ｖｓ／ｖｐ（現像スリーブ２３ａの周速と感光体ドラム２１の周速の比）の少なくとも１つの条件を調整する。

フィルタ条件テーブル１０３は、各パラメータ条件とフィルタ条件とを関連付けたテーブルである。

以下、ＤＣバイアス電圧Ｖｄｃを調整する場合を一例として説明する。ＤＣバイアス電圧Ｖｄｃをよりマイナス側にするとトナー像の濃度は増すことから、予め基準反射濃度ｄｓと反射濃度との差分とＤＣバイアス電圧Ｖｄｃの増減値との関係を示すテーブルを図示しない記憶手段に記憶しておく。所定のパッチ画像のトナー像の反射濃度ｄｔが検知されると、現像条件調整算出手段１１３は、まず（ｄｓ−ｄｔ）を求め、基準反射濃度ｄｓと反射濃度との差分とＤＣバイアス電圧Ｖｄｃの増減値との関係を示すテーブルを参照して、ＤＣバイアス電圧Ｖｄｃの増減値を求め、求めた増減値に基づいて制御手段１０１がハードウェア群１００を制御するときのＤＣバイアス電圧Ｖｄｃを調整する。

そして、本実施の形態では、Ｓ１０１でＤＣバイアス電圧Ｖｄｃを現像条件調整算出手段１１３から取得しＤＣバイアス電圧Ｖｄｃを判断し、Ｓ１０２で選択手段１０６は、フィルタ条件テーブル１０２を参照し、判断したＤＣバイアス電圧Ｖｄｃのフィルタ条件を選択して、選択されたフィルタ条件の空間デジタルフィルタで画像形成信号を補正するのである。

さて、図１６に本実施の形態のフィルタ条件テーブル１０２を示す。図１６に示すように、ＤＣバイアス電圧Ｖｄｃとフィルタ条件を関連付けてある。また、図１６に示すように、ＤＣバイアス電圧Ｖｄｃの絶対値が大きくなるに従って、フィルタ条件が４から１に変化するようになされている。これは、ＤＣバイアス電圧Ｖｄｃの絶対値が大きいほどエッジ強調効果が強くなるからである。例えば、調整後のＤＣバイアス電圧Ｖｄｃが（−３５０〔Ｖ〕）となれば、選択手段１０６は、フィルタ条件３を選択する。

また、他の現像に関わるパラメータの条件についても同様である。ＡＣバイアス電圧Ｖａｃを高くすれば濃度は上がり、ＡＣバイアス電圧の周波数を大きくすれば濃度は上がり、ｖｓ／ｖｐを大きくすれば濃度は上がるので、予め基準反射濃度ｄｓと反射濃度との差分とその現像に関わるパラメータの条件の増減値との関係を示すテーブルを図示しない記憶手段に記憶しておき、そのテーブルを参照して、現像に関わるパラメータの条件の増減値を求め、求めた増減値に基づいて制御手段１０１がハードウェア群１００を制御するときの現像に関わるパラメータの条件を調整する。Ｓ１０１で現像に関わるパラメータの条件を現像条件調整算出手段１１３から取得して判断し、Ｓ１０２で選択手段１０６は、フィルタ条件テーブル１０２を参照し、判断した条件のフィルタ条件を選択して、選択されたフィルタ条件の空間デジタルフィルタで画像形成信号を補正すればよい。

このようにすれば、濃度を適正化するために行う現像に関わるパラメータの条件の調整に伴うエッジ強調効果の変化に対応してエッジ強調効果を緩和することができる。

［第４の実施の形態］
次に、本発明に係る第４の実施の形態について説明する。なお、以下には第１の実施の形態と実質的に同様の構成については、詳細な説明を省略し、主に異なる点について述べる。

本実施の形態の特徴は、判断手段１０５が現像ユニット２３の近傍の湿度を判断し、その湿度に基づいてフィルタ条件を選択する点にある。

本実施の形態における画像形成装置の制御構成を図１７に示す機能ブロック図を参照して説明する。図１７に示すように本実施の形態では、コピーカウンタ１０９に代えて、湿度検知手段１１４を備えている。

湿度検知手段１１４は、図１８に示すように現像ユニット２３の近傍に配置され、湿度ＲＨ〔％〕を検知する。

フィルタ条件テーブル１０３は、湿度ＲＨとフィルタ条件とを関連付けたテーブルである。

そして、本実施の形態では、Ｓ１０１で湿度ＲＨを湿度検知手段１１４から取得し湿度ＲＨを判断し、Ｓ１０２で選択手段１０６は、フィルタ条件テーブル１０２を参照し、判断した湿度ＲＨのフィルタ条件を選択して、選択されたフィルタ条件の空間デジタルフィルタで画像形成信号を補正するのである。

さて、図１９に本実施の形態のフィルタ条件テーブル１０２を示す。図１９に示すように、湿度ＲＨとフィルタ条件を関連付けてある。また、図１９に示すように、湿度ＲＨが高くなるに従って、フィルタ条件が４から１に変化するようになされている。これは、湿度ＲＨが高いほどエッジ強調効果が強くなるからである。例えば、湿度ＲＨが３０〔％〕あれば、選択手段１０６は、フィルタ条件３を選択する。

このように、画像形成信号を補正し画像形成を行うことにより、湿度の変化に伴うエッジ強調効果の変化に対応してエッジ強調効果を緩和することができる。

本発明に係る画像形成装置の概略機械構成を示す断面図である。 第１の実施の形態の画像形成装置の作像部を説明するための図である。 感光体ドラムの表面上の電位の状態を説明するための図である。 第１の実施の形態の画像形成装置の制御構成を示す機能ブロック図である。 本発明に係る画像形成信号補正方法の手順を示すフローチャートである。 フィルタ条件と空間デジタルフィルタの構成を示す図である。 空間デジタルフィルタによる画像形成信号の補正を説明するための図である。 空間デジタルフィルタにより補正されたエッジ部の様子を説明するための図である。 第１の実施の形態のフィルタ条件テーブルの構成を示す図である。 第２の実施の形態の画像形成装置の制御構成を示す機能ブロック図である。 第２の実施の形態の画像形成装置の作像部を説明するための図である。 感光体ドラムの表面上の電位の状態を説明するための図である。 第２の実施の形態のフィルタ条件テーブルの構成を示す図である。 第３の実施の形態の画像形成装置の制御構成を示す機能ブロック図である。 第３の実施の形態の画像形成装置の作像部を説明するための図である。 第３の実施の形態のフィルタ条件テーブルの構成を示す図である。 第４の実施の形態の画像形成装置の制御構成を示す機能ブロック図である。 第４の実施の形態の画像形成装置の作像部を説明するための図である。 第４の実施の形態のフィルタ条件テーブルの構成を示す図である。 記録するべき画像の画像形成情報の一例を示す図である。 感光体ドラム上の電位のエッジ強調効果の様子を示す図である。

符号の説明

１００ ハードウェア群
１０ レーザ露光ユニット
２０ 作像部
２１ 感光体ドラム
２２ 帯電チャージャ
２３ 現像ユニット
２３ａ 現像スリーブ
２４ クリーナ
２５ イレーサ
３１ 転写ドラム
４０ 給紙部
５０ 定着排紙部
１０１ 制御手段
１０２ 空間デジタルフィルタ
１０３ フィルタ条件テーブル
１０４ 画像形成信号補正手段
１０５ 判断手段
１０６ 選択手段
１０７ モード設定手段
１０８ 補正制御手段
１０９ コピーカウンタ
１１０ 濃度検知手段
１１１ 電位検知手段
１１２ トナー帯電量算出手段
１１３ 現像条件調整手段
１１４ 湿度検知手段

Claims (11)

1. 像担持体上に画像形成信号に基づく静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により現像して画像形成を行う画像形成装置であって、
   エッジ強調効果を緩和するための複数のフィルタ条件を備える空間デジタルフィルタと、
   前記装置の現像条件及び又は環境条件に対応するフィルタ条件を関連付けたテーブルと、
   前記現像条件又は環境条件を判断する判断手段と、
   前記判断結果に基づいて前記テーブルを参照してフィルタ条件を選択する選択手段と、
   前記選択されたフィルタ条件の空間デジタルフィルタを用いて前記画像形成信号を補正する補正手段と、を備え、
   エッジ強調効果を緩和することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記判断手段は、前記現像剤の寿命に基づいて現像条件を判断する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 画像形成された記録紙枚数をカウントするカウント手段を更に備え、
   前記現像剤の寿命は、前記カウントされたカウント数から求める請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像は、現像剤担持体を介して行われ、前記現像剤担持体は回転体であって、
   前記現像剤担持体の周動距離を計数する計数手段を更に備え、
   前記現像剤の寿命は、前記計数された周動距離から求める請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記現像剤はトナーを含んで構成され、
   前記現像して得られるトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、
   前記静電潜像の電位及び前記トナー像の電位を検知する電位検知手段と、
   前記検知された濃度、前記検知された静電潜像の電位及びトナー像の電位からトナー帯電量を求めるトナー帯電量算出手段と、を更に備え、
   前記判断手段は、前記求めたトナー帯電量に基づいて前記現像条件を判断する請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記現像剤はトナーを含んで構成され、
   前記現像して得られるトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、
   前記検知された濃度に基づいて前記現像に関わるパラメータの条件を調整する現像条件調整手段と、
   前記判断手段は、前記調整に基づいて前記現像条件を判断する請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体は、回転体であり、
   前記現像は、現像剤担持体を介して行われ、
   前記現像剤担持体は回転体であり、前記現像剤担持体にはＤＣバイアス電圧にＡＣバイアス電圧が重畳されたものが印加されるものであって、
   前記パラメータは、ＤＣバイアス電圧、ＡＣバイアス電圧、ＡＣバイアス電圧の周波数、または、前記像担持体の周速と前記現像剤担持体の周速の比である請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記現像が行われる位置の近傍の湿度を検知する湿度検知手段を更に備え、
   前記判断手段は、前記検知した湿度に基づいて前記環境条件を判断する請求項１に記載の画像形成装置。
9. 画像のコントラストを強くして前記画像形成を行う文字モードの設定／非設定を行うモード設定手段と、
   前記文字モードが設定された場合に、前記補正を行わないように前記補正手段を制御する補正制御手段を更に備える請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記像担持体は、回転体であって、
    前記空間デジタルフィルタは、補正対象の画像形成信号を前記静電潜像とするときに前記補正対象の画像形成信号の前記像担持体の回転方向に並ぶ他の画像形成信号を用いて前記補正対象の画像形成信号を補正するようになされたものである請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 像担持体上に画像形成信号に基づく静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により現像して得られる画像のエッジ強調効果を緩和するための複数のフィルタ条件を備える空間デジタルフィルタを記憶する段階と、
    前記装置の現像条件及び又は環境条件に対応するフィルタ条件を関連付けたテーブルを記憶する段階と、
    前記現像条件又は環境条件を判断する段階と、
    前記判断結果に基づいて前記テーブルを参照してフィルタ条件を選択する段階と、
    前記選択されたフィルタ条件の空間デジタルフィルタを用いて前記画像形成信号を補正する段階と、を含むことを特徴とする画像形成信号補正方法。
    
    
    

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