JP2016126267A - Image formation device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image formation device with which it is possible to obtain the excellent gradation of densities without causing "gradation skipping" in cases where a dither matrix for background exposure is used separately from a dither matrix for images in order to suppress various harmful effects on images.SOLUTION: Provided is an image formation device for exposing a photoreceptor on the basis of data based on a dither matrix as an exposure pattern, the image formation device being provided with, as dither matrixes, a first dither matrix as a first exposure pattern for obtaining a plurality of density gradations in a first area in which a developer image is formed and a second dither matrix as a second exposure pattern for exposing in a second area in which no developer images are formed to the extent that there is no sticking of the developer, with a condition that A≥B being satisfied, where A represents the amount of a potential drop in the photoreceptor corresponding to the lowest density gradation when exposed via the first dither matrix, and B represents the amount of a potential drop in the photoreceptor when exposed via the second dither matrix.SELECTED DRAWING: Figure 12

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.

電子写真方式のカラー画像形成装置では、レーザビームなどの光ビームを用いて、帯電されたそれぞれの感光体ドラム上に形成画像を露光して静電潜像を形成した後、現像器により各色の現像剤像(トナー像)をそれぞれ感光体ドラム表面に形成する。各感光体ドラム表面に形成したトナー像は、中間転写体上に順次各色のトナー画像を重ねて転写し、その後、中間転写体上の多色トナー像を記録媒体に一括転写することでカラー画像の形成を行う。   In an electrophotographic color image forming apparatus, a light beam such as a laser beam is used to expose a formed image on each charged photosensitive drum to form an electrostatic latent image. A developer image (toner image) is formed on the surface of the photosensitive drum. The toner image formed on the surface of each photoconductive drum is transferred by sequentially superimposing the toner images of each color on the intermediate transfer member, and then transferring the multicolor toner image on the intermediate transfer member onto a recording medium at a time. Is formed.

このようなカラー画像形成装置で多色画像をプリントする場合において、上流ステーションで中間転写体上に転写したトナー像が下流ステーションの感光体ドラムのニップに突入する際に、ニップ部において、以下の現象を生ずる。すなわち、上流ステーションのトナー(現像剤)が形成されている部分と形成されていない部分とで、感光体ドラムと中間転写ベルト間の抵抗値に差異が生じる。その結果、転写材および中間転写ベルトから感光体ドラムに流れる転写電流は、トナー形成部とトナー非形成部とで差が生じ、この転写電流量の差は、転写後の感光体ドラムに表面電位ムラを発生させる。   When printing a multicolor image with such a color image forming apparatus, when the toner image transferred onto the intermediate transfer member at the upstream station enters the nip of the photosensitive drum at the downstream station, Cause a phenomenon. That is, there is a difference in the resistance value between the photosensitive drum and the intermediate transfer belt between the portion where the toner (developer) of the upstream station is formed and the portion where the toner (developer) is not formed. As a result, the transfer current flowing from the transfer material and the intermediate transfer belt to the photosensitive drum is different between the toner forming portion and the toner non-forming portion, and this difference in the amount of transfer current is caused by the surface potential on the photosensitive drum after transfer. Causes unevenness.

感光体ドラム表面に電位ムラが生じた状態で感光体ドラムを再度帯電させると、この表面電位ムラを十分に埋めることができず、次の現像プロセスにおいて感光体ドラム表面へのトナー付着量に差異が生じ、形成画像に濃度ムラが発生してしまう。   If the photosensitive drum is charged again with potential unevenness on the surface of the photosensitive drum, the surface potential unevenness cannot be sufficiently filled, and the amount of toner adhering to the surface of the photosensitive drum will be different in the next development process. And density unevenness occurs in the formed image.

これを解決する方法として、帯電プロセスにおいて帯電バイアスを高く設定し、かつ、帯電後の感光体ドラムの表面電位を高くすることにより、転写時に発生した感光体ドラムの表面電位ムラを平準化することができ、形成画像の濃度ムラを低減させる方法がある。   As a method for solving this problem, the charging bias is set high in the charging process, and the surface potential of the photosensitive drum after charging is increased, thereby leveling the surface potential unevenness of the photosensitive drum generated during transfer. There is a method for reducing the density unevenness of the formed image.

しかしながら、帯電プロセスで帯電バイアスの設定値を高くして感光体ドラムの表面電位を高くした分、現像プロセスで感光体ドラム表面に安定してトナーを現像するためには、以下のことが必要となる。すなわち、露光プロセスにおいて感光体ドラムへの光ビームの発光強度を強くすると共に、非印字領域(非トナー像形成領域)では、光ビームを余分なトナー付着を起こさない程度に短時間発光させて、感光体ドラムの表面電位上昇分をキャンセルさせる必要がある。この非トナー像形成領域に対して光ビームを短時間発光させる発光制御のことを、バックグランド露光という。   However, in order to stably develop toner on the surface of the photosensitive drum by the development process by increasing the charging bias set value in the charging process and increasing the surface potential of the photosensitive drum, the following is necessary. Become. That is, while increasing the light emission intensity of the light beam to the photosensitive drum in the exposure process, in the non-printing area (non-toner image forming area), the light beam is emitted for a short time so as not to cause excessive toner adhesion, It is necessary to cancel the increase in the surface potential of the photosensitive drum. The light emission control for emitting the light beam to the non-toner image forming region for a short time is called background exposure.

バックグランド露光は、非トナー像形成領域に対して、画像用クロックに同期するようにレーザなどの発光素子を発光させることにより、バックグランド露光用のレーザ発光を行う。具体的には、図17に示すように、各画素ごとに画像クロックに同期した一画素以下のレーザ発光を行う。バックグランド露光の発光制御には、例えば図16に示すように主走査方向および副走査方向に連続した複数の画素から構成されるディザマトリックスが用いられる。   In background exposure, laser light emission for background exposure is performed by causing a light emitting element such as a laser to emit light in synchronization with an image clock for a non-toner image forming region. Specifically, as shown in FIG. 17, laser light emission of one pixel or less synchronized with the image clock is performed for each pixel. For the light emission control of the background exposure, for example, as shown in FIG. 16, a dither matrix composed of a plurality of pixels continuous in the main scanning direction and the sub-scanning direction is used.

このように、画像領域中の非トナー像領域の画像データに対してバックグランド露光発光パターンを埋め込み、ディザマトリックス中の白画像データ部に対してバックグランド露光発光パターンを割り当てる。そして、画像データとして画像処理部から発光素子駆動回路へと出力することで、バックグランド露光を実施する。   As described above, the background exposure light emission pattern is embedded in the image data of the non-toner image area in the image area, and the background exposure light emission pattern is assigned to the white image data portion in the dither matrix. Then, background exposure is performed by outputting the image data from the image processing unit to the light emitting element driving circuit.

バックグランド露光は、上述のような多色画像プリント時の画像濃度ムラの防止に限定して使用されるものではない。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)が形成される、以下のような場合にも使用される。すなわち、この画像エッジ部を現像装置で現像した際に、本来感光ドラム上に形成された静電潜像よりも画像が細く形成されて、異なる色で隣接して形成された画像の色と色との間に、本来あるべきでない白い隙間が空いてしまう現象が発生する場合である。以下、この現象をホワイトギャップという。   Background exposure is not limited to the prevention of image density unevenness during multicolor image printing as described above. It is also used in the following cases where an electrostatic latent image (for example, an image edge portion) in which the drum surface potential changes sharply on the photosensitive drum is formed. That is, when this image edge portion is developed by the developing device, the image is formed thinner than the electrostatic latent image originally formed on the photosensitive drum, and the colors and colors of the images formed adjacent to each other with different colors are formed. In this case, a phenomenon occurs in which a white gap that should not be present is generated. Hereinafter, this phenomenon is referred to as a white gap.

単色画像形成の場合は隣接色がないために、画像の細りが多少生じても問題はないが、カラー画像形成の場合に、問題を生じる。例えば、シアン色の帯とブラック色の帯を隣接させた画像の場合には、本来ならばシアン色の帯とブラック色の帯が隣接するはずの画像が、シアン色の画像もブラック色の画像もそれぞれ細く形成されてしまう。このため、記録材上の最終画像はシアン色とブラック色との間に隙間ができてしまう。   In the case of monochromatic image formation, since there is no adjacent color, there is no problem even if the image is slightly thinned. However, in the case of color image formation, there is a problem. For example, in the case of an image in which a cyan band and a black band are adjacent to each other, an image that should originally be adjacent to a cyan band and a black band is an image in which a cyan image is a black image. Are also formed thin. For this reason, the final image on the recording material has a gap between the cyan color and the black color.

この場合に、バックグランド露光として、印字可能領域全面における非トナー像形成領域で、レーザスキャナの発光素子を余分なトナー付着が発生しない程度に短時間発光させて、画像の細りを防ぐことができる。   In this case, as a background exposure, the thinning of the image can be prevented by causing the light emitting element of the laser scanner to emit light for a short time in the non-toner image forming region in the entire printable region so as not to cause excessive toner adhesion. .

更に、バックグランド露光は、上述した場合の他、現像バイアス電位と一次帯電バイアスとの電位差(バックコントラスト)が大きい場合に発生する反転カブリ対策としても使用される(特許文献1)。   Furthermore, in addition to the case described above, background exposure is also used as a countermeasure against inversion fog that occurs when the potential difference (back contrast) between the developing bias potential and the primary charging bias is large (Patent Document 1).

ここで、バックグラウンド露光を行う画素が連続した場合、一定の周期で繰り返し光源に微小時間間隔の駆動電流が流れることになる。すると、光源の駆動回路やそれに電流を供給する電源ラインのケーブルに電流が流れ、電源ラインのインダクタンス成分によって高周波の雑音電圧が発生する。そして、雑音電圧に含まれる周波数の高周波ノイズが電源ラインのケーブル等で共振を起こし、この電源ラインのケーブル等をアンテナとして高周波ノイズの電磁エネルギーの一部が空間中に電磁波として放射される。このようにして放射された電磁波は、不要輻射ノイズと呼ばれる。   Here, when the pixels that perform background exposure are continuous, a drive current with a minute time interval flows through the light source repeatedly at a constant cycle. Then, a current flows through the light source drive circuit and the power line cable supplying current to the light source, and a high frequency noise voltage is generated by the inductance component of the power line. Then, high-frequency noise having a frequency included in the noise voltage resonates with a power line cable or the like, and a part of the electromagnetic energy of the high-frequency noise is radiated as electromagnetic waves into the space using the power line cable or the like as an antenna. The electromagnetic waves radiated in this way are called unwanted radiation noise.

このように、バックグランド露光を行う画素が連続した露光パターン(図18(a))では、レーザの主走査方向の発光周期に起因して不要輻射ノイズが大きく発生してしまう(図18(b))。   Thus, in the exposure pattern in which the pixels that perform background exposure are continuous (FIG. 18A), a large amount of unnecessary radiation noise is generated due to the light emission period in the main scanning direction of the laser (FIG. 18B). )).

特開2003−323012号公報JP 2003-323012 A

ここで、バックグランド露光を行う画素が連続しない露光パターンとしてディザマトリックスを画像用ディザマトリックスとは別に設け、露光パターンにより生じる周波数成分を周波数的に分散させて不要輻射ノイズの発生を抑えることが考えられる。   Here, it is considered that a dither matrix is provided separately from the image dither matrix as an exposure pattern in which pixels that perform background exposure are not continuous, and the frequency components generated by the exposure pattern are dispersed in frequency to suppress the generation of unnecessary radiation noise. It is done.

しかしながら、画像用ディザマトリックスとは別に、発光パターンにより生じる周波数成分を周波数的に分散させたバックグランド露光用のディザマトリックスを用いて、バックグランド露光に伴う不要輻射の発生を抑える構成では、以下の課題を生じる。低濃度のハーフトーン画像、例えば0%より大きく5%以下程度の画像データにおいて、感光体ドラム上の電位設定が変わってしまい、本来は連続的な階調が得られるはずのハーフトーン画像に「階調飛び」(濃度ジャンプ)が生ずるという課題である。   However, in a configuration that suppresses the generation of unnecessary radiation associated with background exposure by using a background exposure dither matrix in which frequency components generated by the light emission pattern are dispersed in frequency apart from the image dither matrix, Create a challenge. In a low-density halftone image, for example, image data that is greater than 0% and less than or equal to about 5%, the potential setting on the photosensitive drum changes, and a halftone image that should originally be able to obtain continuous gradation is “ This is a problem that “tone jump” (density jump) occurs.

低濃度のハーフトーン画像と非トナー像形成領域とが混在することで、バックグランド露光用のディザマトリクスと画像用のディザマトリクスの低レベルが混在し、ドラム表面電位を緩やかに繋ぎ合せることができない。即ち、バックグランド露光後のドラム表面電位(例えば−450V)から画像用のディザマトリクスにおけるドラム表面電位に対して、図19に示すアイウのような関係となってしまう。これにより、「階調飛び」が生じてしまい、良好な階調性が得られなくなってしまう。   By mixing a low-density halftone image and a non-toner image formation area, the background dither matrix and the image dither matrix have a low level, and the drum surface potential cannot be gently connected. . That is, the relationship between the drum surface potential after background exposure (for example, −450 V) and the drum surface potential in the image dither matrix is as shown in FIG. As a result, “gradation skip” occurs, and good gradation is not obtained.

本発明の目的は、種々の画像弊害を抑えるためにバックグランド露光用のディザマトリックスを画像用ディザマトリックスとは別に用いる場合において、「階調飛び」が発生することなく、良好な濃度の階調性が得られる画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to use a background exposure dither matrix separately from the image dither matrix in order to suppress various adverse effects of the image, and to produce a gradation having a good density without causing “jumping of gradation”. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining the characteristics.

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、該感光体を帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記感光体に対し、露光パターンとしてのディザマトリクスによるデータに基づき露光する露光手段と、該露光手段により潜像が形成された前記感光体に現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像手段と、を有する画像形成装置であって、前記ディザマトリクスは、前記感光体の現像剤像が形成される第1領域において複数の濃度階調を得る第1の露光パターンとしての第1のディザマトリクスと、前記感光体の前記現像剤像が形成されない第2領域において前記感光体に現像剤が付着しない程度に前記露光手段による露光を行う第2の露光パターンとしての第2のディザマトリクスと、を備え、前記第1のディザマトリクスを介して露光するときの最低の濃度階調に対応した前記感光体の電位降下量をA、前記第2のディザマトリクスを介して露光するときの前記感光体の電位降下量をBとするとき、A≧Bなる条件を満たすことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention uses a photoconductor, a charging unit for charging the photoconductor, and a dither matrix as an exposure pattern for the photoconductor charged by the charging unit. An image forming apparatus comprising: an exposure unit that performs exposure based on data; and a developing unit that forms a developer image by attaching a developer to the photoreceptor on which a latent image is formed by the exposure unit. The matrix is not formed with a first dither matrix as a first exposure pattern for obtaining a plurality of density gradations in a first region where a developer image of the photoconductor is formed, and the developer image of the photoconductor. And a second dither matrix as a second exposure pattern for performing exposure by the exposure means to such an extent that the developer does not adhere to the photoconductor in the second region, A potential drop amount of the photosensitive member corresponding to the lowest density gradation when exposed through the dither matrix is A, and B a potential drop amount of the photosensitive member when exposed through the second dither matrix. In this case, the condition of A ≧ B is satisfied.

本発明によれば、種々の画像弊害を抑えるためにバックグランド露光用のディザマトリックスを画像用ディザマトリックスとは別に用いる場合において、「階調飛び」が発生することなく、良好な濃度の階調性が得られる。   According to the present invention, when a dither matrix for background exposure is used separately from the image dither matrix in order to suppress various image adverse effects, a gradation with a good density is generated without causing “gradation skip”. Sex is obtained.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成の制御システムを示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an image forming control system of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. プリント時の画像処理フローの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the image processing flow at the time of printing. 第1の実施形態の画像形成装置のディザマトリクス内の成長順を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a growth order in a dither matrix of the image forming apparatus according to the first embodiment. 第1の実施形態の画像形成装置のディザマトリクスを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a dither matrix of the image forming apparatus according to the first embodiment. 第1の実施形態の画像形成装置の位置制御マトリクスを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a position control matrix of the image forming apparatus according to the first embodiment. 第1の実施形態の画像形成装置のPWMテーブルを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a PWM table of the image forming apparatus according to the first embodiment. 第1の実施形態の画像形成装置のPWMテーブルによる出力結果を示す図である。It is a figure which shows the output result by the PWM table of the image forming apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る非トナー像形成領域の画素を示す図である。It is a figure which shows the pixel of the non-toner image formation area which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るバックグランド露光パターンを示す図である。It is a figure which shows the background exposure pattern which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像形成装置のPWMテーブルを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a PWM table of the image forming apparatus according to the first embodiment. 第1の実施形態の画像形成装置の出力結果を示す図である。It is a figure which shows the output result of the image forming apparatus of 1st Embodiment. 第2の実施形態の画像形成装置のディザマトリクスの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the dither matrix of the image forming apparatus of 2nd Embodiment. だ2の実施形態の画像形成装置のディザマトリクスを示す図である。It is a figure which shows the dither matrix of the image forming apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の画像形成装置のドラム電位降下量と発光領域の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a drum potential drop amount and a light emitting region of an image forming apparatus according to a second embodiment. 比較例におけるバックグランド露光パターンの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the background exposure pattern in a comparative example. 従来例におけるレーザの発光制御を説明する図である。It is a figure explaining the light emission control of the laser in a prior art example. 従来例におけるバックグランド露光パターンおよび輻射ノイズを示す図である。It is a figure which shows the background exposure pattern and radiation noise in a prior art example. 本発明における課題を説明する図である。It is a figure explaining the subject in this invention.

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態は一例であって、この発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the technical scope of the present invention only to them.

《第1の実施形態》
(画像形成装置)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ50に関する概略構成図である。同図に示すように、カラーレーザプリンタ50は、複数の第1の像担持体である感光ドラム5(5Y、5M、5C、5K)を有し、順次、第2の像担持体である中間転写ベルト3(被転写体)に連続的に多重転写する。これにより、フルカラープリント画像を得る4連ドラム方式(インライン方式)プリンタである。本画像形成装置は、A4サイズ(210mm×297mm)紙までの出力に対応した、600dpi、20ppmのプリンタである。
<< First Embodiment >>
(Image forming device)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram relating to a color laser printer 50 as an image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the color laser printer 50 includes a plurality of photosensitive drums 5 (5Y, 5M, 5C, and 5K) that are first image carriers, and in turn, an intermediate that is a second image carrier. Continuously multiple transfer is performed on the transfer belt 3 (transfer object). This is a quadruple drum type (inline type) printer that obtains a full-color print image. This image forming apparatus is a 600 dpi, 20 ppm printer that supports output up to A4 size (210 mm × 297 mm) paper.

中間転写ベルト3は、無端状のエンドレスベルトであり、駆動ローラ12、テンションローラ13、アイドラローラ17、および二次転写対向ローラ18に懸架され、図中矢印の方向にプロセススピード115mm/secで回転している。中間転写ベルト3の材質としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等が用いられる。駆動ローラ12、テンションローラ13、および二次転写対向ローラ18は、中間転写ベルト3を支持する支持ローラである。   The intermediate transfer belt 3 is an endless endless belt, suspended on a driving roller 12, a tension roller 13, an idler roller 17, and a secondary transfer counter roller 18, and rotated at a process speed of 115 mm / sec in the direction of the arrow in the figure. doing. As the material of the intermediate transfer belt 3, polyimide, polyamide, polycarbonate (PC), polyvinylidene fluoride (PVDF), or the like is used. The drive roller 12, the tension roller 13, and the secondary transfer counter roller 18 are support rollers that support the intermediate transfer belt 3.

感光ドラム5(5Y、5M、5C、5K)は、中間転写ベルト3の移動方向に、直列に各色に対応し4本配置されている。イエロー現像器(現像手段)を有する感光ドラム5Yは、回転過程で一次帯電ローラ(帯電手段)7Yにより、所定の極性・電位に一様に帯電処理される。そして、画像露光手段(露光手段)9Yによる画像露光4Yを受けることにより、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、その静電潜像が現像ローラ8Yにより第1色であるイエロートナー(現像剤)により現像される。   Four photosensitive drums 5 (5Y, 5M, 5C, 5K) are arranged in series in the moving direction of the intermediate transfer belt 3 corresponding to each color. The photosensitive drum 5Y having a yellow developing device (developing means) is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by a primary charging roller (charging means) 7Y during the rotation process. Then, by receiving the image exposure 4Y by the image exposure means (exposure means) 9Y, an electrostatic latent image corresponding to the first color (yellow) component image of the target color image is formed. Next, the electrostatic latent image is developed with yellow toner (developer) as the first color by the developing roller 8Y.

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5Y上に形成されたイエロー画像は、中間転写ベルト3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3の裏側に電圧印加部材(一次転写ローラ)10Yを接触当接させている。電圧印加部材10Yには各ポートで独立にバイアス印加可能とするため、不図示の一次転写バイアス電源を有している。   In this way, a method in which toner is developed in a portion where an electrostatic latent image is formed by image exposure is referred to as a “reversal development method”. The yellow image formed on the photosensitive drum 5Y enters the primary transfer nip portion with the intermediate transfer belt 3. In the primary transfer nip portion, a voltage application member (primary transfer roller) 10Y is brought into contact with and contacted with the back side of the intermediate transfer belt 3. The voltage application member 10Y has a primary transfer bias power supply (not shown) so that a bias can be applied independently at each port.

中間転写ベルト3は、1色目のポートで先ずイエローを転写し、次いで上述した工程を経た各色に対応する感光ドラム5M、5C、5Kより、順次マゼンタ、シアン、ブラックの各色を各ポートで多重転写する。中間転写ベルト3上に転写された4色のトナー像は、中間転写ベルト3に伴って同図矢印(時計回り)方向に回転移動する。   The intermediate transfer belt 3 first transfers yellow at the first color port, and then sequentially transfers magenta, cyan, and black colors at each port from the photosensitive drums 5M, 5C, and 5K corresponding to the above-described steps. To do. The four color toner images transferred onto the intermediate transfer belt 3 rotate and move in the direction of the arrow (clockwise) in FIG.

一方、給紙カセット1内に積載収納された記録材Pは、給紙ローラ2により給送され、レジストローラ対6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3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、レジストローラ対6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11と二次転写対向ローラ18との間の電圧印加(+1.5kV程度)によって、中間転写ベルト3上のトナー像が記録材P上に転写される。   On the other hand, the recording material P stacked and stored in the paper feed cassette 1 is fed by the paper feed roller 2, conveyed to the nip portion of the registration roller pair 6, and temporarily stopped. The recording material P once stopped is supplied to the secondary transfer nip by the registration roller pair 6 in synchronization with the timing when the four color toner images formed on the intermediate transfer belt 3 reach the secondary transfer nip. . The toner image on the intermediate transfer belt 3 is transferred onto the recording material P by applying a voltage (about +1.5 kV) between the secondary transfer roller 11 and the secondary transfer counter roller 18.

トナー像が転写された記録材Pは、中間転写ベルト3から分離されて搬送ガイド19を経由し、定着装置14に送られ、ここで定着ローラ15、加圧ローラ16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は排紙ローラ対20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3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21によって除去される。   The recording material P onto which the toner image has been transferred is separated from the intermediate transfer belt 3 and sent to the fixing device 14 via the conveyance guide 19 where it is heated and pressurized by the fixing roller 15 and the pressure roller 16. Thus, the toner image is melted and fixed on the surface. Thereby, a four-color full-color image is obtained. Thereafter, the recording material P is discharged from the pair of discharge rollers 20 to the outside of the apparatus, and one printing cycle is completed. On the other hand, the toner remaining on the intermediate transfer belt 3 without being transferred to the recording material P in the secondary transfer portion is removed by the cleaning unit 21 disposed on the downstream side of the secondary transfer portion.

本実施形態の画像形成装置は、負極性の感光ドラムとトナーを用いており、感光ドラムの帯電電位(Vd)は−500V、現像電位(Vdc)は−300V、レーザが全発光した際の露光電位(Vl)は−100Vとされる。また、後に詳述するバックグラウンド露光のための微小発光を行うと、バックグラウンド電位(Vbg)として−450Vが得られる。なお、レーザのスポット径は感光ドラム上で約60umである。また、後述のディザ処理に用いられる一画素のサイズは、約42μm×約42μmである。   The image forming apparatus of the present embodiment uses a negative photosensitive drum and toner. The photosensitive drum has a charging potential (Vd) of −500 V, a development potential (Vdc) of −300 V, and exposure when the laser emits all light. The potential (Vl) is set to -100V. When minute light emission for background exposure, which will be described in detail later, is performed, −450 V is obtained as the background potential (Vbg). The laser spot diameter is about 60 μm on the photosensitive drum. In addition, the size of one pixel used for the dither processing described later is about 42 μm × about 42 μm.

(画像形成の制御システム)
図2は、第1の実施形態における画像形成の制御システムの構成例を示すブロック図である。カラーレーザプリンタ50に備えられたコントローラ501は、カラーレーザプリンタ50全体の制御を司る。また、コントローラ501は、ネットワーク502を介したサーバ503やクライアントPC504の要求に従い、ネットワーク502を介して入力される印刷ジョブに従いカラーレーザプリンタ50を制御してプリントを実行する。
(Control system for image formation)
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of an image forming control system according to the first embodiment. A controller 501 provided in the color laser printer 50 controls the entire color laser printer 50. The controller 501 executes printing by controlling the color laser printer 50 according to a print job input via the network 502 in accordance with a request from the server 503 or the client PC 504 via the network 502.

(画像処理フロー)
図3は、プリント時の画像処理フローを説明する機能ブロック図である。コントローラ501のCPU505は、RAM506をワークメモリとしてROM507に格納されたプログラムを実行することで、中間調処理508や左右制御509によるハーフトーン画像の形成を含む各種画像処理を実行する。なお、メモリ510は、RAM506に割り当てても良いし、ハードディスクなど別のメモリに割り当てても良い。
(Image processing flow)
FIG. 3 is a functional block diagram illustrating an image processing flow during printing. The CPU 505 of the controller 501 executes various kinds of image processing including halftone image formation by halftone processing 508 and left / right control 509 by executing a program stored in the ROM 507 using the RAM 506 as a work memory. The memory 510 may be allocated to the RAM 506 or another memory such as a hard disk.

中間調処理508は、メモリ510から読み出した例えばビット深さ8ビット(256階調)の画像データを多値ディザ処理して、後に詳述するビット深さ5ビット(32階調)の画像データに変換する。左右制御509は、中間調処理508が多値ディザ処理に用いたディザマトリクスに対応する位置制御マトリクスを用いて、後に詳述するドットの成長方向を表す2ビットの位置制御データを付加する。具体的には、中間調処理508が出力する画像データのMSB(Most Significant Bit)側に付加する。コントローラ501は、位置制御データが付加された7ビットの画像データをカラーレーザプリンタ50に送る。   The halftone processing 508 performs, for example, multilevel dither processing on image data having a bit depth of 8 bits (256 gradations) read from the memory 510, and image data having a bit depth of 5 bits (32 gradations), which will be described in detail later. Convert to The left / right control 509 uses a position control matrix corresponding to the dither matrix used by the halftone processing 508 for the multi-value dither processing, and adds 2-bit position control data representing the dot growth direction, which will be described in detail later. Specifically, it is added to the MSB (Most Significant Bit) side of the image data output by the halftone processing 508. The controller 501 sends 7-bit image data to which the position control data is added to the color laser printer 50.

(ディザマトリクス)
次に、中間調処理508が多値(5ビット)ディザ処理に用いるディザマトリクスを説明する。なお、カラーレーザプリンタでは一般的に各色毎に異なる設定のディザマトリクスが採用されるが、以下の説明では任意の一色(例えば、ブラック色)に関する構成を代表として説明する。
(Dither matrix)
Next, a dither matrix used by the halftone processing 508 for multi-value (5-bit) dither processing will be described. In general, a color laser printer employs a dither matrix having a different setting for each color. In the following description, a configuration related to an arbitrary color (for example, black color) will be described as a representative.

図4は、ディザマトリクス内の各位置に対応する成長順を示す図で、9個の各升には1から9の成長順を示す番号が振られている。図中のディザマトリクスの左右方向はレーザの主走査方向、上下方向はレーザの副走査方向を表す。図5は、図4に示す成長順に従う多値(5ビット)ディザ処理用のディザマトリクスを示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing the growth order corresponding to each position in the dither matrix. Each of the nine baskets is numbered to indicate the growth order from 1 to 9. In the drawing, the left-right direction of the dither matrix represents the main scanning direction of the laser, and the up-down direction represents the sub-scanning direction of the laser. FIG. 5 is a diagram showing a dither matrix for multi-value (5-bit) dither processing according to the growth order shown in FIG.

図5の左右方向および上下方向で中央部に図4に示す「1」(1番目)のデータが記載され、右側に図4に示す「2」(2番目)のデータが記載され、下側に図4に示す「3」(3番目)のデータが記載される。このように、図5に示すディザマトリクスも、図4に示すマトリクスと同様に9升で構成され、各升にはレベル1から31に対応する31個の閾値が設定される。   The “1” (first) data shown in FIG. 4 is described at the center in the left and right direction and the vertical direction of FIG. 5, and the “2” (second) data shown in FIG. "3" (third) data shown in FIG. As described above, the dither matrix shown in FIG. 5 is also composed of 9 tiles like the matrix shown in FIG. 4, and 31 threshold values corresponding to levels 1 to 31 are set in each tile.

中間調処理508は、入力画像データの画素の座標に応じて、図5に示すディザマトリクスの参照すべき升を選択し、選択した升の閾値に基づき、当該画素の5ビットの出力画像データを決定する。つまり、入力画像データ(入力画素値)と選択した升の閾値を比べて、入力画素値が対応する閾値以上、かつ、1レベル上の閾値未満のレベルを出力画像データに決定する。なお、複数のレベルにまたがり同一の閾値が記載されている場合は、1レベル上の閾値未満であり、且つ同一閾値の中では最も高いレベルを出力画像データに決定する。   The halftone processing 508 selects a wrinkle to be referred to in the dither matrix shown in FIG. 5 according to the coordinates of the pixel of the input image data, and based on the threshold value of the selected wrinkle, outputs the 5-bit output image data of the pixel decide. That is, the input image data (input pixel value) is compared with the selected threshold value of the eyelid, and a level that is equal to or higher than the corresponding threshold value and lower than the threshold value by one level is determined as output image data. When the same threshold value is described across a plurality of levels, the output image data is determined to be the highest level that is less than the threshold value of one level and the same threshold value.

(位置制御マトリクス)
図6は、左右制御509が位置制御データの付加に用いる位置制御マトリクスの一例を示す図である。位置制御マトリクスの升の数は、ディザマトリクスと同じで、各升はディザマトリクスの各升に対応する。左右制御509は、ディザ処理後の画像データの画素の座標に応じて、位置制御マトリクスの参照すべき升を選択し、選択した升に格納された2ビットの位置制御データをディザ処理後の画像データのMSB側に付加して、7ビットの画像データを出力する。なお、図6に示す位置制御マトリクスはROM507に保持される。
(Position control matrix)
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a position control matrix used by the left / right control 509 to add position control data. The number of ridges in the position control matrix is the same as that of the dither matrix, and each ridge corresponds to each ridge of the dither matrix. The left / right control 509 selects a tile to be referred to in the position control matrix according to the coordinates of the pixel of the image data after dithering, and the image after dithering the 2-bit position control data stored in the selected basket. It is added to the MSB side of the data and 7-bit image data is output. Note that the position control matrix shown in FIG.

図6の各升に示す「R」「C」「L」はドットの成長方向を表し、「R」は画素の右端から左端に向う成長を、「C」は画素の中央から両端に向かう成長を、「L」は画素の左端から右端に向かう成長を意味する。また、2ビットの位置制御データは例えばR=‘01’、C=‘00’、L=‘10’とされる。   “R”, “C”, and “L” shown in FIG. 6 indicate dot growth directions, “R” indicates growth from the right end to the left end of the pixel, and “C” indicates growth from the center to both ends of the pixel. “L” means growth from the left end of the pixel toward the right end. The 2-bit position control data is, for example, R = “01”, C = “00”, and L = “10”.

(PWMテーブル)
図7は、各画素の出力画像データに基づき、カラーレーザプリンタ50がPWM制御によって生成するパルス信号の一例を示す図(PWMテーブル)である。カラーレーザプリンタ50は、入力される7ビットの画像データを一画素ごとに下位5ビットの画像信号(PWM値)、上位2ビットの成長制御信号(C、L、R)に分けてPWM制御を行いパルス信号を生成する。PWM値には、各レベル0〜31に対し、0(非発光)〜255(全発光)の間の整数値が割り当てられる。これにより、カラーレーザプリンタ50はレーザを発光させ、画素毎にトナードット像の成長を制御する。
(PWM table)
FIG. 7 is a diagram (PWM table) showing an example of a pulse signal generated by the color laser printer 50 by PWM control based on output image data of each pixel. The color laser printer 50 performs PWM control by dividing the input 7-bit image data into a lower 5-bit image signal (PWM value) and an upper 2-bit growth control signal (C, L, R) for each pixel. And generate a pulse signal. An integer value between 0 (non-light emission) and 255 (total light emission) is assigned to each level 0 to 31 as the PWM value. As a result, the color laser printer 50 emits a laser and controls the growth of the toner dot image for each pixel.

図8は、前述した画像形成装置で画像形成を行った際の出力結果を説明する図である。階調値0(レベル0)、25(レベル3)、99(レベル12)、148(レベル18)、206(レベル25)、255(レベル31)における発光パターンを示している。図中の一升は一画素を示し、各升はディザマトリクスの各升に対応する。各升内に表示された灰色部分が、レーザの発光領域である。同図に示すように、本実施形態の画像形成装置では、階調値が大きくなるにつれ、図4の画素順で各画素のPWM値を大きくすることで、良好なハーフトーン画像が得られる。   FIG. 8 is a diagram for explaining an output result when an image is formed by the above-described image forming apparatus. Light emission patterns at gradation values 0 (level 0), 25 (level 3), 99 (level 12), 148 (level 18), 206 (level 25), and 255 (level 31) are shown. In the figure, one square indicates one pixel, and each square corresponds to each square of the dither matrix. The gray portion displayed in each cage is the laser emission region. As shown in the figure, in the image forming apparatus of this embodiment, as the gradation value increases, a good halftone image can be obtained by increasing the PWM value of each pixel in the pixel order of FIG.

なお、図5に示すディザマトリクス、図6に示す位置制御マトリクス、図7に示すPWMテーブルはROM507に保持される。   Note that the dither matrix shown in FIG. 5, the position control matrix shown in FIG. 6, and the PWM table shown in FIG. 7 are held in the ROM 507.

(バックグランド露光用のディザマトリクス)
本実施形態では、図12に示すように画像用ディザマトリックスM1(第1のディザマトリックス)とは別に、画像弊害を抑えるためバックグランド露光用のディザマトリックスM0(第2のディザマトリックス)を用いる。即ち、バックグランド露光用のディザマトリクスが、発光パターンにより生じる周波数成分を周波数的に分散させて、バックグランド露光に伴う不要輻射の発生を抑える為に、前述の画像用のディザマトリクスとは別に設けられる。
(Dither matrix for background exposure)
In this embodiment, a dither matrix M0 (second dither matrix) for background exposure is used separately from the image dither matrix M1 (first dither matrix) as shown in FIG. In other words, a dither matrix for background exposure is provided separately from the above-mentioned dither matrix for images in order to disperse the frequency components generated by the light emission pattern in terms of frequency and suppress the generation of unnecessary radiation associated with background exposure. It is done.

画像用ディザマトリックスM1は印字率が0%より大きい入力データに対し形成され、
バックグランド露光用のディザマトリックスM0は印字率が0%である入力データに対し形成される。
The image dither matrix M1 is formed for input data with a printing rate greater than 0%,
The dither matrix M0 for background exposure is formed for input data having a printing rate of 0%.

本バックグラウンド露光では、レーザは感光ドラム上にトナーが帯電付着を起こさない(顕像化されない)程度に微小発光される。レーザ発光は1画素以下の発光時間とし、具体的には1画素中の約10%程度の発光幅にすることで、感光体ドラムの表面電位を−500V(Vl)から−450V(Vd)にバックグランド露光の降下量として−50V下げる。このように、現像前の感光体ドラムの表面電位をトナーが現像しない適切な電位にすることができる。   In this background exposure, the laser emits a small amount of light to such an extent that the toner does not adhere to the photosensitive drum (is not visualized). Laser light emission is performed for a light emission time of one pixel or less, and specifically, by setting a light emission width of about 10% in one pixel, the surface potential of the photosensitive drum is changed from −500 V (Vl) to −450 V (Vd). Reduce the background exposure by -50V. As described above, the surface potential of the photosensitive drum before development can be set to an appropriate potential at which the toner is not developed.

バックグランド露光の発光パターン(露光パターン)は、図9に示すように、走査方向に連続した複数の画素から成る非トナー像形成領域(現像剤像が形成されない領域)のうち、発光パターンが副走査方向に連続されないように配置される。具体的に、図10にバックグランド露光用のディザマトリクスの一例を示す。主走査方向の隣接画素において、発光開始、又は発光終了タイミングをずらして、発光幅、及び、発光領域を変えている。更に、副走査方向では、主走査方向に形成した発光パターンを1画素ずつずらし、発光パターンが副走査方向で連続しない構成となっている。   As shown in FIG. 9, the light emission pattern (exposure pattern) of the background exposure has a light emission pattern of the non-toner image formation region (region where the developer image is not formed) composed of a plurality of pixels continuous in the scanning direction. Arranged so as not to be continuous in the scanning direction. Specifically, FIG. 10 shows an example of a dither matrix for background exposure. In adjacent pixels in the main scanning direction, the light emission width and the light emission region are changed by shifting the light emission start or light emission end timing. Further, in the sub scanning direction, the light emission pattern formed in the main scanning direction is shifted pixel by pixel, and the light emission pattern is not continuous in the sub scanning direction.

このように、本実施形態では、バックグランド露光用の発光パターン(露光パターン)は、毎画素ごとに1画素以下の露光領域であり、副走査方向に連続されない構成である。そして、画像用の露光パターンより不要輻射ノイズの発生が少ない。   Thus, in the present embodiment, the light emission pattern (exposure pattern) for background exposure is an exposure area of one pixel or less for each pixel and is not continuous in the sub-scanning direction. Further, the generation of unnecessary radiation noise is less than the exposure pattern for images.

(ディザマトリクスの電位設定)
上述したように、低濃度のハーフトーン画像と非トナー像形成領域とが混在することで、バックグランド露光用のディザマトリクスと画像用のディザマトリクスの低レベルが混在し、ドラム表面電位を緩やかに繋ぎ合せることができない。即ち、バックグランド露光後のドラム表面電位(例えば−450V)から画像用のディザマトリクスにおけるドラム表面電位に対して、図19に示すアイウのような関係となってしまう。これにより、「階調飛び」が生じてしまい、良好な階調性が得られなくなってしまう。
(Dither matrix potential setting)
As described above, a mixture of low-density halftone images and non-toner image formation areas results in a mixture of low-level dither matrices for background exposure and image dither matrices, and a gentle drum surface potential. I can't connect them together. That is, the relationship between the drum surface potential after background exposure (for example, −450 V) and the drum surface potential in the image dither matrix is as shown in FIG. As a result, “gradation skip” occurs, and good gradation is not obtained.

そこで、本実施形態では、画像用のディザマトリクスを感光ドラム上に形成した時の感光体の電位降下量を、バックグラウンド露光後用のディザマトリクスを感光ドラム上に形成した時の感光体の電位降下量以上になるように設定した。即ち、画像用ディザマトリクスを感光ドラム上に形成した時の感光体の電位降下量をA、バックグランド露光用のディザマトリクスを感光ドラム上に形成した時の感光体の電位降下量をBとしたとき、A≧Bとするのである。図19に示すー500Vからイの位置までの電位降下量がAに相当し、図19に示すー500Vからアの位置までの電位降下量がBに相当する。   Therefore, in this embodiment, the potential drop of the photoconductor when the image dither matrix is formed on the photosensitive drum, and the potential of the photoconductor when the dither matrix for background exposure is formed on the photoconductor drum. It was set to be more than the amount of descent. That is, A is the potential drop of the photosensitive member when the image dither matrix is formed on the photosensitive drum, and B is the potential drop of the photosensitive member when the background exposure dither matrix is formed on the photosensitive drum. When A ≧ B. The amount of potential drop from −500 V to the position a in FIG. 19 corresponds to A, and the amount of potential drop from −500 V to the position a in FIG.

A=Bのときは、Aは画像用ディザマトリクスのレベル0を示し、画像用ディザマトリクスのレベル0を感光ドラム上に形成した時の感光体の電位降下量がバックグランド露光用のディザマトリクスを感光ドラム上に形成した時の感光体の電位降下量と同等を表す。また、A>Bのときは、以下のことを表す。即ち、Aは画像用ディザマトリクスのレベル0より大きいレベルを示し、そのときの画像用ディザマトリクスを感光ドラム上に形成したときの感光体の電位降下量がバックグランド露光用のディザマトリクスを感光ドラム上に形成したときの電位降下量より大きい。   When A = B, A indicates the level 0 of the image dither matrix, and the potential drop amount of the photoconductor when the level 0 of the image dither matrix is formed on the photosensitive drum is equivalent to the dither matrix for background exposure. This is equivalent to the potential drop of the photosensitive member when it is formed on the photosensitive drum. When A> B, the following is indicated. That is, A indicates a level greater than level 0 of the image dither matrix. When the image dither matrix at that time is formed on the photosensitive drum, the potential drop amount of the photosensitive member indicates the background exposure dither matrix. Greater than potential drop when formed above.

これらの場合、非トナー像形成領域と低濃度のハーフトーン画像が混在しても、ハーフトーン画像に「階調飛び」が発生しない。   In these cases, even if the non-toner image forming area and the low-density halftone image are mixed, “halftone skip” does not occur in the halftone image.

これに対し、A<Bのときは、図19に示される。画像用ディザマトリクスのレベル0を感光ドラム上に形成したときの感光体の電位降下量が、バックグランド露光用のディザマトリクスを感光ドラム上に形成したときの感光体の電位降下量より小さくなる。このとき、非トナー像形成領域と低濃度のハーフトーン画像が混在する場合に、連続的な階調が得られるはずのハーフトーン画像に「階調飛び」が発生してしまう。   On the other hand, when A <B, it is shown in FIG. The potential drop amount of the photosensitive member when the level 0 of the image dither matrix is formed on the photosensitive drum is smaller than the potential drop amount of the photosensitive member when the dither matrix for background exposure is formed on the photosensitive drum. At this time, when a non-toner image forming region and a low-density halftone image coexist, “gradation skip” occurs in the halftone image from which continuous gradation should be obtained.

ここで、本実施形態では、画像用のディザマトリクスのレベル0のドラム表面電位として、バックグラウンド露光後のドラム表面電位(Vbg=−450V)が得られるように、各画素をPWM値25で中央、左、又は右発光するようにした。本実施形態では、画像用のディザマトリクスのレベル0をPWM値25にしてもバックグラウンド露光後のドラム表面電位(Vbg)と同等であるので、トナーは帯電付着を起こさない(顕像化されない)。なお、本実施形態の画像形成装置では、PWM値が60程度までであれば、レーザ発光によって感光ドラム上にトナーが帯電付着しない(顕像化されない)。   Here, in this embodiment, each pixel is centered at a PWM value of 25 so that the drum surface potential after background exposure (Vbg = −450 V) is obtained as the level 0 drum surface potential of the image dither matrix. , Left or right light emission. In this embodiment, even if the level 0 of the image dither matrix is set to the PWM value 25, it is equivalent to the drum surface potential (Vbg) after the background exposure, so the toner does not cause charge adhesion (not visualized). . In the image forming apparatus of the present embodiment, if the PWM value is up to about 60, the toner is not charged and adhered on the photosensitive drum by laser emission (not visualized).

PWMテーブルとしては、図11に示すように各レベル0〜31に対して、PWM値が25(バックグランド露光相当の発光)〜255(全発光)の間の整数値が割り当てられる。   In the PWM table, as shown in FIG. 11, an integer value between 25 (light emission equivalent to background exposure) and 255 (all light emission) is assigned to each level 0 to 31.

図12は、本実施形態の画像形成装置で画像形成を行った際の出力結果を説明する図である。図12において、バックグランド露光、階調値25(レベル0)、47(レベル3)、114(レベル12)、159(レベル18)、210(レベル25)、255(レベル31)における発光パターンを示している。同図に示すように、本実施形態の画像形成装置では、階調値が大きくなるにつれ、図4の画素順で各画素のPWM値を大きくすることで良好なハーフトーン画像が得られる。特に、低レベル側では「階調飛び」(濃度ジャンプ)が発生することなく、緩やかな階調性を確保できる。   FIG. 12 is a diagram for explaining an output result when image formation is performed by the image forming apparatus of the present embodiment. In FIG. 12, light emission patterns at background exposure, gradation values 25 (level 0), 47 (level 3), 114 (level 12), 159 (level 18), 210 (level 25), and 255 (level 31) are shown. Show. As shown in the figure, in the image forming apparatus of this embodiment, as the gradation value increases, a good halftone image can be obtained by increasing the PWM value of each pixel in the pixel order of FIG. In particular, on the low level side, “gradation skip” (density jump) does not occur, and a gentle gradation can be secured.

(本実施形態の効果)
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置は、不要輻射ノイズを抑えたバックグランド露光により、種々の画像弊害(ホワイトギャップ等)の画像課題を解決する構成を有している。
(Effect of this embodiment)
As described above, the image forming apparatus according to the present embodiment has a configuration that solves various image problems (such as white gaps) due to background exposure with reduced unwanted radiation noise.

更に、バックグランド露光用のディザマトリクスと画像用のディザマトリクスをそれぞれ有している。そして、画像用のディザマトリクスを介して露光するときの最低の濃度階調に対応した感光体の電位降下量A、バックグランド露光用のディザマトリクスを介して露光するときの感光体の電位降下量Bに対し、A≧Bなる条件を満たす。即ち、画像用ディザマトリクスが感光ドラム上に形成する発光パターンにおける感光ドラム表面電位を、バックグラウンド露光後のドラム表面電位(Vbg)以上にする。これにより、「階調飛び」(濃度ジャンプ)が発生することなく、良好な濃度の階調性を得られることができる。   Furthermore, a dither matrix for background exposure and a dither matrix for images are provided. Then, the potential drop A of the photosensitive member corresponding to the lowest density gradation when exposed through the image dither matrix, and the potential drop of the photosensitive member exposed through the dither matrix for background exposure. For B, the condition of A ≧ B is satisfied. That is, the photosensitive drum surface potential in the light emission pattern formed on the photosensitive drum by the image dither matrix is set to be equal to or higher than the drum surface potential (Vbg) after background exposure. As a result, it is possible to obtain gradation with good density without causing “gradation skip” (density jump).

《第2の実施形態》
以下、本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置の構成について説明する。第1の実施形態と同一の部材には同一符号を付し、説明を省略する。また、画像形成システム、画像処理装置、画像処理フロー等に関しては、第1の実施形態と同様のため説明を省略する。本実施形態の画像形成装置では、画像用のディザマトリクスのレベル0のドラム表面電位を、バックグラウンド露光後のドラム表面電位(Vbg)に、より正確に合わせることで、良好な階調性を更に安定して得ることができる。
<< Second Embodiment >>
The configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described below. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The image forming system, the image processing apparatus, the image processing flow, and the like are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. In the image forming apparatus of this embodiment, the level 0 drum surface potential of the image dither matrix is more accurately matched with the drum surface potential (Vbg) after background exposure, thereby further improving the good gradation. It can be obtained stably.

(ディザマトリクスの正味の発光領域)
本発明者の検討によれば、発光領域の発光ロスを考慮した正味の発光領域を合わせることで、より正確にドラム表面電位を合わせられることが判明した。発光ロスとは、レーザ発光の立ち上がりと立下りの際に発生し、その部分を差し引いた領域を正味の発光領域とした。
(Net light emission area of dither matrix)
According to the study by the present inventor, it has been found that the drum surface potential can be adjusted more accurately by combining the net light emitting region in consideration of the light emission loss of the light emitting region. The light emission loss occurs at the rise and fall of the laser light emission, and a region obtained by subtracting the portion is defined as a net light emission region.

以下、正味の発光領域について詳述する。図13は、隣接した4画素である1〜4において、同じ発光幅Aの発光領域を形成しているディザマトリクスを示す。画素1、4は画素の中央部に、画素2は画素の左側(走査方向上流側)、画素3は画素の右側(走査方向の下流側)に発光領域が配置されている。   Hereinafter, the net light emitting region will be described in detail. FIG. 13 shows a dither matrix in which light emission regions having the same light emission width A are formed in the adjacent four pixels 1 to 4. The pixels 1 and 4 are disposed in the center of the pixel, the pixel 2 is disposed on the left side of the pixel (upstream in the scanning direction), and the pixel 3 is disposed on the right side of the pixel (downstream in the scanning direction).

その画素1〜4に対して、レーザの動きを画素1〜4の下方に示している。レーザは画素の発光領域に合わせてON/OFFを行うが、立上げ/立下げ時のロスにより、レーザの動作波形は図13に示したようになる。従って、画素4においてレーザがロスしている発光領域は斜線部の様になり、正味の発光領域としては発光幅B部分となる。また、画素2、3のように画素境界部で発光領域が連続する場合には、連続部でのレーザロスは無いものとして考えて良く、画素2、3の正味の発光領域は発光幅A+Bとなる。   For the pixels 1 to 4, the laser movement is shown below the pixels 1 to 4. The laser is turned on / off in accordance with the light emitting area of the pixel. The operating waveform of the laser is as shown in FIG. Accordingly, the light emitting area where the laser is lost in the pixel 4 is a shaded area, and the net light emitting area is the light emission width B portion. In addition, when the light emitting regions are continuous at the pixel boundary as in the pixels 2 and 3, it can be considered that there is no laser loss at the continuous portion, and the net light emitting region of the pixels 2 and 3 has the light emission width A + B. .

(ディザマトリクスのパターン)
本実施形態でのディザマトリクスの発光パターンを、図14に示す。図14(a)は画像用ディザパターンのレベル0のディザマトリクスであり、図14(b)はバックグランド露光用のディザマトリクスである。レーザのロス部を斜線で示し、正味の発光領域を灰色で示している。
(Dither matrix pattern)
The light emission pattern of the dither matrix in this embodiment is shown in FIG. FIG. 14A is a level 0 dither matrix of the image dither pattern, and FIG. 14B is a background exposure dither matrix. The loss part of the laser is indicated by diagonal lines, and the net light emission area is indicated by gray.

画像用ディザパターンのレベル0のディザマトリクスは中央の画素にだけ発光領域が存在するので、レーザロスは立上げ/立下げの各1回ずつである。バックグランド露光用のディザマトリクスは破線丸枠部の画素境界部で連続する発光領域はカウントしないので、レーザ立上げが5回、立下げが4回となる。なお、レーザのロスとしては約3%程度と見積もった。   Since the dither matrix of level 0 of the dither pattern for images has a light emitting region only in the center pixel, the laser loss is once for each rise / fall. Since the dither matrix for background exposure does not count the light emitting region that is continuous at the pixel boundary portion of the broken-line circle frame portion, the laser rise is 5 times and the fall is 4 times. The laser loss was estimated to be about 3%.

次に、バックグランド露光後のドラム電位降下量と発光領域の関係を図15に示す。図15(a)はバックグランド露光後のドラム電位降下量と正味の発光領域の関係を示し、図15(b)はバックグランド露光後のドラム電位降下量と従来の発光領域の関係を示している。バックグランド露光後のドラム電位降下量は、正味の発光領域と相関があることが判る。本実施形態ではバックグランド露光後のドラム電位降下量は50Vとしているので、正味の発光領域としては、約9.5%となる。   Next, FIG. 15 shows the relationship between the drum potential drop after the background exposure and the light emitting area. FIG. 15A shows the relationship between the drum potential drop after background exposure and the net light emission area, and FIG. 15B shows the relationship between the drum potential drop after background exposure and the conventional light emission area. Yes. It can be seen that the drum potential drop after the background exposure has a correlation with the net emission region. In the present embodiment, since the drum potential drop after background exposure is 50 V, the net light emitting area is about 9.5%.

このように本実施形態では、第1(画像用)、第2(バックグランド露光用)の露光パターンにおいて、露光手段の立上り、及び立下りの部分を削除した発光領域を正味の発光領域とする。この場合に、第1(画像用)のディザマトリクスの正味の発光領域は、第2(バックグランド露光用)のディザマトリクスの正味の発光領域以上である。   As described above, in the present embodiment, in the first (for image) and second (for background exposure) exposure patterns, the light emitting area in which the rising and falling portions of the exposure unit are deleted is defined as the net light emitting area. . In this case, the net light emission area of the first (image) dither matrix is greater than or equal to the net light emission area of the second (background exposure) dither matrix.

(本実施形態の効果)
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置は、不要輻射ノイズを抑えたバックグランド露光により、種々の画像弊害(ホワイトギャップ等)の画像課題を解決する構成を有している。
(Effect of this embodiment)
As described above, the image forming apparatus according to the present embodiment has a configuration that solves various image problems (such as white gaps) due to background exposure with reduced unwanted radiation noise.

更に、バックグランド露光用のディザマトリクスと画像用のディザマトリクスをそれぞれ有している。そして、画像用のディザマトリクスを介して露光するときの最低の濃度階調に対応した感光体の電位降下量A、バックグランド露光用のディザマトリクスを介して露光するときの感光体の電位降下量Bに対し、A≧Bなる条件を満たす。即ち、画像用ディザマトリクスが感光ドラム上に形成する発光パターンにおける感光ドラム表面電位を、バックグラウンド露光後のドラム表面電位(Vbg)以上にする。これにより、「階調飛び」(濃度ジャンプ)が発生することなく、良好な濃度の階調性を得られることができる。   Furthermore, a dither matrix for background exposure and a dither matrix for images are provided. Then, the potential drop A of the photosensitive member corresponding to the lowest density gradation when exposed through the image dither matrix, and the potential drop of the photosensitive member exposed through the dither matrix for background exposure. For B, the condition of A ≧ B is satisfied. That is, the photosensitive drum surface potential in the light emission pattern formed on the photosensitive drum by the image dither matrix is set to be equal to or higher than the drum surface potential (Vbg) after background exposure. As a result, it is possible to obtain gradation with good density without causing “gradation skip” (density jump).

更に、バックグランド露光用のディザマトリクスと画像用のディザマトリクスのレベル0の発光領域において、レーザロス部などを除いた正味の発光領域を合わせる。これにより、画像用のディザマトリクスのレベル0のドラム表面電位を、バックグラウンド露光後のドラム表面電位(Vbg)に、より正確に合わせることができ、良好な階調性を更に安定して得ることができる。   Further, the net light emitting area excluding the laser loss part is matched in the light emitting area of level 0 of the dither matrix for background exposure and the dither matrix for image. As a result, the drum surface potential of level 0 of the dither matrix for images can be more accurately matched to the drum surface potential (Vbg) after background exposure, and good gradation can be obtained more stably. Can do.

(変形例)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。因みに、本実施形態に記載されている構成部品の機能、材質、形状その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
(Modification)
As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary. Incidentally, the functions, materials, shapes and relative arrangements of the components described in the present embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.

(変形例1)
例えば、本明細書におけるバックグランド露光は特定の用途におけるものではない。
(Modification 1)
For example, the background exposure herein is not for a particular application.

5・・感光ドラム、7・・一次帯電ローラ、8・・現像ローラ、9・・露光手段、M1・・画像用ディザマトリックス、M0・・バックグランド露光用のディザマトリックス 5 .... Photosensitive drum, 7 .... Primary charging roller, 8 .... Developing roller, 9 .... Exposure means, M1..Dither matrix for image, M0..Dither matrix for background exposure

Claims (6)

感光体と、
該感光体を帯電する帯電手段と、
該帯電手段により帯電された前記感光体に対し、露光パターンとしてのディザマトリクスによるデータに基づき露光する露光手段と、
該露光手段により潜像が形成された前記感光体に現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記ディザマトリクスは、
前記感光体の現像剤像が形成される第1領域において複数の濃度階調を得る第1の露光パターンとしての第1のディザマトリクスと、
前記感光体の前記現像剤像が形成されない第2領域において前記感光体に現像剤が付着しない程度に前記露光手段による露光を行う第2の露光パターンとしての第2のディザマトリクスと、
を備え、
前記第1のディザマトリクスを介して露光するときの最低の濃度階調に対応した前記感光体の電位降下量をA、
前記第2のディザマトリクスを介して露光するときの前記感光体の電位降下量をBとするとき、
A≧Bなる条件を満たすことを特徴とする画像形成装置。
A photoreceptor,
Charging means for charging the photoreceptor;
Exposure means for exposing the photosensitive member charged by the charging means based on data by a dither matrix as an exposure pattern;
Developing means for forming a developer image by attaching a developer to the photoreceptor on which a latent image is formed by the exposure means;
An image forming apparatus having
The dither matrix is
A first dither matrix as a first exposure pattern for obtaining a plurality of density gradations in a first region where a developer image of the photoreceptor is formed;
A second dither matrix as a second exposure pattern for performing exposure by the exposure means to such an extent that the developer does not adhere to the photoconductor in a second region where the developer image of the photoconductor is not formed;
With
A potential drop amount of the photoconductor corresponding to the lowest density gradation when exposure is performed through the first dither matrix is A,
When the potential drop amount of the photoconductor when exposing through the second dither matrix is B,
An image forming apparatus satisfying a condition of A ≧ B.
前記第1のディザマトリクスは、印字率が0%より大きい入力データに対し形成されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first dither matrix is formed with respect to input data having a printing rate greater than 0%. 前記第2のディザマトリクスは、印字率が0%である入力データに対し形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second dither matrix is formed for input data having a printing rate of 0%. 前記第2の露光パターンは、前記第1の露光パターンより不要輻射ノイズの発生が少ないことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second exposure pattern generates less unnecessary radiation noise than the first exposure pattern. 5. 前記第2の露光パターンは、毎画素ごとに1画素以下の露光領域であり、副走査方向に連続されない構成であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。   5. The image formation according to claim 1, wherein the second exposure pattern is an exposure area of one pixel or less for each pixel and is not continuous in the sub-scanning direction. 6. apparatus. 前記第1、第2の露光パターンにおいて、前記露光手段の立上り、及び立下りの部分を削除した発光領域を正味の発光領域とした場合に、第1のディザマトリクスの正味の発光領域は第2のディザマトリクスの正味の発光領域以上であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。   In the first and second exposure patterns, when the light emitting area from which the rising and falling portions of the exposure means are deleted is used as the net light emitting area, the net light emitting area of the first dither matrix is the second light emitting area. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is at least a net light emitting region of the dither matrix.
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