JP2019128368A - 画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】非飽和状態の感光体で現像を行う電子写真において感光体の回転速度に応じて適切にエッジ効果を低減する。【解決手段】画像形成装置は、複数の周速で回転可能な感光体と、磁気ローラと現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を現像ローラに形成し、現像ローラの電位である現像バイアス電位と静電潜像とに基づいてトナー層から感光体にトナーを付着させる現像部と、現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第１の校正処理を実行し、第１の校正処理において調整範囲内の電位制限値となった場合にベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第２の校正処理を実行する校正部と、第２の校正処理が実行された場合には、複数の周速のいずれかの選択に応じて周速の後端の画素から補正対象となる範囲を構成する後端部画素群を特定し、後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像処理部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラムに関する。

画像領域のエッジ部（端部）に現像剤としてのトナーが集中し、画像の濃度が不均一になる現象であるエッジ効果を抑制する様々な技術が提案されている。具体的には、たとえば特許文献１は、出力画像データのエッジ部を検出するためのエッジ検出手段と、エッジ検出手段によって検出されたエッジ部のデータに対して濃度補正を行なうためのエッジ補正手段を備える露光ユニット制御装置を提案している。特許文献２は、画像データの累積値から転写トナー量（本明細書では、トナー付着量とも呼ばれる。）を推定して適切な熱量制御を行う手段を有し、低消費電力化を図った画像形成装置において、画像の線幅が異なる場合でも、画像の定着性を悪化させることなく、良好な画像を出力可能な技術を提案している。特許文献３は、周辺画素が所定の階調差パターンを有する端部を検出し、その端部から所定の範囲にある各注目画素について、注目画素より前方にある所定の画素領域の画素値の総和と、注目画素より後方にある画素領域の画素値の総和との差に基づいて、注目画素のトナー量を調整する技術を提案している。

特開２００９−１１８３７８号公報 特開平５−３３３７２８号公報 特開２０１４−０６８０８４号公報

しかし、本願発明者は、非飽和状態の感光体で現像を行う電子写真において、その感光体の回転速度に応じてエッジ効果の範囲が変動することを新たに見出した。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、非飽和状態の感光体で現像を行う電子写真において感光体の回転速度に応じて適切にエッジ効果を低減する技術を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、複数の周速で回転可能な感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、磁気ローラと、現像ローラとを有し、前記磁気ローラと前記現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記現像ローラに形成し、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記トナー層から前記感光体にトナーを付着させる現像部と、前記現像部の現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第１の校正処理を実行し、前記第１の校正処理において前記調整範囲内の電位制限値となった場合にベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第２の校正処理を実行する校正部と、前記第２の校正処理が実行された場合には、前記複数の周速のいずれかの選択に応じて前記周速の後端の画素から補正対象となる範囲を構成する後端部画素群を特定し、前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像処理部とを備える。

本発明の画像形成方法は、複数の周速で回転可能な感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、磁気ローラと、現像ローラとを用い、前記磁気ローラと前記現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記現像ローラに形成し、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記トナー層から前記感光体にトナーを付着させる現像工程と、前記現像工程の現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第１の校正処理を実行し、前記第１の校正処理において前記調整範囲内の電位制限値となった場合にベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第２の校正処理を実行する校正工程と、前記第２の校正処理が実行された場合には、前記複数の周速のいずれかの選択に応じて前記周速の後端の画素から補正対象となる範囲を構成する後端部画素群を特定し、前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像処理工程とを備える。

本発明は、画像データに応じて画像形成媒体上に画像を形成する画像形成装置を制御するための画像形成プログラムを提供する。前記画像形成装置は、複数の周速で回転可能な感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、磁気ローラと、現像ローラとを有し、前記磁気ローラと前記現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記現像ローラに形成し、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記トナー層から前記感光体にトナーを付着させる現像部を備え、前記画像形成プログラムは、前記現像部の現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第１の校正処理を実行し、前記第１の校正処理において前記調整範囲内の電位制限値となった場合にベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第２の校正処理を実行する校正部、及び前記第２の校正処理が実行された場合には、前記複数の周速のいずれかの選択に応じて前記周速の後端の画素から補正対象となる範囲を構成する後端部画素群を特定し、前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像処理部として前記画像形成装置を機能させる。

本発明によれば、非飽和状態の感光体で現像を行う電子写真において感光体の回転速度に応じて適切にエッジ効果を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。 一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像部１００の構造を示した側面断面図である。 一実施形態に係る現像工程において後端溜まりが発生する様子を示す概念図である。 一実施形態に係る画像形成装置１のハーフパッチ校正処理手順の内容を示すフローチャートである。 一実施形態に係る画像形成装置１の画像形成処理手順の内容を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。画像形成装置１は、制御部１０と、画像形成部２０と、記憶部４０と、画像読取部５０と、定着部８０とを備えている。画像読取部５０は、原稿から画像を読み取ってデジタルデータである画像データＩＤを生成する。

画像形成部２０は、色変換処理部２１と、ハーフトーン処理部２２と、校正用濃度センサ２８と、露光部２９と、アモルファスシリコン感光体である感光体ドラム（像担持体）３０ｃ〜３０ｋと、現像部１００ｃ〜１００ｋ、帯電部２５ｃ〜２５ｋとを有している。色変換処理部２１は、ＲＧＢデータである画像データＩＤの色空間を現像部１００ｃ〜１００ｋで再現可能な色空間のＣＭＹＫデータに色変換する。ハーフトーン処理部２２は、ＣＭＹＫデータにハーフトーン処理を実行してＣＭＹＫのハーフトーンデータとして印刷データＰＤを生成する。ハーフトーンデータは、ＣＭＹＫの各トナーによって形成されるドットの形成状態を表し、ドットデータとも呼ばれる。

制御部１０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の主記憶手段、及びＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御手段を備えている。また、制御部１０は、各種Ｉ／Ｏ、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、バス、その他ハードウェア等のインターフェイスに関連するコントローラ機能を備え、画像形成装置１全体を制御する。制御部１０は、端部検出部１１と画像処理部１２とを備えている。

端部検出部１１は、画像領域の端部（エッジの画素）のうちの後端画素を検出する。端部検出部１１は、着目画素と隣接画素の画素値の関係に基づいて後端画素を検出してもよいし、微分フィルタやソーベルフィルタ等のフィルタを使用して後端画素を検出してもよい。後端画素は、感光体ドラム（後述）の周速方向を基準にして、後端側の端部画素として定義されている。なお、画像処理部１２の機能については後述する。

記憶部４０は、非一時的な記録媒体であるハードディスクドライブやフラッシュメモリー等からなる記憶装置で、制御部１０が実行する処理の制御プログラムやデータを記憶する。記憶部４０は、本実施形態では、さらに校正用データＣＤ１及び補正用データＣＤ２を格納している。校正用データＣＤ１及び補正用データＣＤ２は、たとえばＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ））として構成することができる。校正用データＣＤ１及び補正用データＣＤ２の内容については後述する。

図２は、一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置１は、タンデム型のカラープリンターである。画像形成装置１は、その筐体７０内に、マゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの各色に対応させて感光体ドラム（像担持体）３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋが一列に配置されている。感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋのそれぞれに隣接して、現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋが配置されている。

感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋには、露光部２９から各色用のレーザー光Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙ及びＬｋが照射（露光）される。この照射によって、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋに静電潜像が形成される。現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋは、トナーを攪拌しながら、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。これにより、現像工程が完了し、感光体ドラム３０ｃ〜３０ｋの表面に各色のトナー像が形成される。

画像形成装置１は、無端状の中間転写ベルト２７を有している。中間転写ベルト２７は、テンションローラ２４、駆動ローラ２６ａ及び従動ローラ２６ｂに張架されている。中間転写ベルト２７は、駆動ローラ２６ａの回転によって循環駆動させられる。

たとえば感光体ドラム３０ｋ上のブラックのトナー像は、感光体ドラム３０ｋと一次転写ローラ２３ｋとで中間転写ベルト２７を挟み、中間転写ベルト２７が循環駆動させられることによって中間転写ベルト２７に一次転写される。この点は、シアン、イエロー、マゼンタの３色についても同様である。

中間転写ベルト２７の表面には、所定のタイミングで相互に重ね合わせられるように一次転写が行われることによってフルカラートナー像が形成される。校正用濃度センサ２８は、一次転写が完了し、二次転写の前のトナー像の濃度が計測できる位置に配置されている。フルカラートナー像は、その後、給紙カセット６０から供給された印刷用紙Ｐに二次転写され、定着部８０の定着ローラ対８１によって印刷媒体としての印刷用紙Ｐに定着される。

図３は、本発明の一実施形態に係る現像部１００の構造を示した側面断面図である。現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋは、同一の構成を有し、これらは単に現像部１００とも呼ばれる。現像部１００は、２本の攪拌搬送部材１４１，１４２と、磁気ローラ１４３と、現像ローラ（現像剤担持体）１４４と、現像容器１４５と、規制ブレード１４６とを備えている。

現像容器１４５は、現像部１００の外郭を構成している。現像容器１４５の下部には、仕切り部１４５ｂが設けられている。仕切り部１４５ｂは、現像容器１４５の内部を第１搬送室１４５ａと第２搬送室１４５ｃとに仕切っている。第１搬送室１４５ａ及び第２搬送室１４５ｃは、図３に垂直な方向に柱状に延びており、磁性キャリアとブラックトナーからなる２成分現像剤（単に現像剤とも呼ばれる。）を収容する。

現像容器１４５は、さらに磁気ローラ１４３及び現像ローラ１４４を保持している。現像容器１４５には、現像ローラ１４４を感光体ドラム３０（３０ｋ）に向けて露出させる開口１４７が形成されている。

２本の攪拌搬送部材１４１，１４２は、それぞれ第１搬送室１４５ａ及び第２搬送室１４５ｃの内部で現像剤を攪拌しつつ循環的に移動させている。攪拌搬送部材１４２は、磁気ブラシとして、正に帯電した現像剤を磁気ローラ１４３に供給する。磁気ローラ１４３は、非磁性の回転スリーブ１４３ａと、回転スリーブ１４３ａの内部に固定されている固定マグネット体１４３ｂとを有している。磁気ローラ１４３と現像ローラ１４４とは、所定のクリアランスで対向している。規制ブレード１４６は、磁気ブラシを予め設定されている所定の高さに調整する。

現像ローラ１４４は、回転可能な非磁性の現像スリーブ１４４ａと、現像スリーブ１４４ａの内部で固定されている現像ローラ側磁極１４４ｂとを有している。磁気ローラ１４３には、磁気ローラ電位Ｖｍａｇが印加されている。現像ローラ１４４には、現像バイアス電位Ｖｓｌｖが印加されている。

本実施形態において、感光体ドラム３０では、表面電位が２０Ｖに設定され、現像ローラ１４４との間に現像電界を形成している。一方、現像ローラ１４４には、現像バイアス電位Ｖｓｌｖとしての直流電位２０〜８０Ｖと、周波数２ｋＨｚのピークツーピーク値２０００Ｖの正弦波電位とが重畳された交番バイアスが印加されている。磁気ローラ１４３には、現像時において、磁気ローラ電位Ｖｍａｇとして直流電位２００Ｖが印加され、非現像時において、直流電位−２００Ｖが印加される。

これにより、現像時においては、現像バイアス電位Ｖｓｌｖ＜磁気ローラ電位Ｖｍａｇ（トナーが現像ローラ１４４に供給される電位状態）の時間が長くなってトナーが現像ローラ１４４に供給される時間が長くなり、非現像時においては、現像バイアス電位Ｖｓｌｖ＞磁気ローラ電位Ｖｍａｇ（トナーが現像ローラ１４４から回収される電位状態）の時間が長くなってトナーが現像ローラ１４４から回収される時間が長くなる。

さらに、磁気ローラ１４３に現像時と非現像時に印加される磁気ローラ電位Ｖｍａｇを調整することによって、現像バイアス電位Ｖｓｌｖと磁気ローラ電位Ｖｍａｇとの間の現像時のトナー層形成電位差ΔＶを変化させることができる。これにより、現像ローラ１４４には、現像バイアス電位Ｖｓｌｖと磁気ローラ電位Ｖｍａｇとの間のトナー層形成電位差ΔＶに応じた厚さＤ（後述の図４（ａ）参照）のトナー薄層（単にトナー層とも呼ばれる。）が形成される。

現像ローラ１４４は、感光体ドラム３０との間に所定のクリアランスを有する対向部分（現像ニップ）を介して感光体ドラム３０にトナーを付着させて、トナー像を感光体ドラム３０の表面に形成する。トナー像は、感光体ドラム３０の表面における静電潜像の電位と現像ローラ１４４に印加される現像バイアス電位Ｖｓｌｖの電位差に基づいて形成される。

アモルファスシリコン感光体は、有機感光体（ＯＰＣ）に比べ比誘電率が３倍程度高く、現像コントラスト電位に対して、感光体が保持できるトナー量が多いという特徴を有している。このため、アモルファスシリコン感光体は、通常使用するベタ濃度よりも多くのトナーを保持することが可能である。したがって、アモルファスシリコン感光体は、飽和状態で使用すると、ベタ濃度に必要な量を超えて保持してしまうことになる。よって、本実施形態では、アモルファスシリコン感光体は、ベタ濃度においても非飽和状態において使用され、現像ローラ１４４上に形成されたトナーがほぼすべて感光体に現像されて現像が終了することでベタ濃度が決定されるように使用される。

図４は、一実施形態に係る現像工程において後端溜まりが発生する様子を示す概念図である。図４（ａ）は、画像の先端部と中央部において画像を形成している様子を示している。図４（ｂ）は、画像の後端部において画像を形成している様子を示している。本明細書では、先端部、中央部及び後端部は、感光体ドラム３０の進行方向を基準にして、進行方向から順に先端部、中央部及び後端部と定義されている。

本実施形態では、図４（ａ）に示されるように、感光体ドラム３０は、潜像画像の電位を中和しつつ、現像ローラ１４４の現像スリーブ１４４ａからトナーの供給を受けている。この際、現像工程は、電位の飽和ではなく、非飽和状態において現像スリーブ１４４ａ上に形成されたトナー薄層が消費尽くされることによって完了するように構成されている。トナー薄層の厚さＤは、画像形成におけるベタ現像時の最高濃度を達成するための厚さＴ１を有するように設定されている。

本実施形態では、図４（ｂ）に示されるように、現像スリーブ１４４ａは、周速Ｖｓ１（全速モード：２６６．７ｍｍ／ｓ）又は周速Ｖｓ２（半速モード：１３３．３ｍｍ／ｓ）の周速を有している。一方、感光体ドラム３０は、同一方向に周速Ｖｄ１（全速モード）又は周速Ｖｄ２（半速モード）の周速を有している。現像スリーブ１４４ａの周速Ｖｓ１及び周速Ｖｓ２は、それぞれ感光体ドラム３０の周速Ｖｄ１及び周速Ｖｄ２の１．６倍に設定されている。半速モードは、たとえば印刷媒体が厚紙等の場合に、画像形成プロセス時間を２倍に増加させるために使用される作動モードである。

このように、現像スリーブ１４４ａは、感光体ドラム３０を追い越しながら画像を形成するように構成されている。このため、ベタ現像時にベタの後端画素の近傍には、トナーが未消費の現像スリーブ１４４ａの表面が存在することになる。このトナーが未消費の表面は、アモルファスシリコン感光体３０におけるベタの潜像画像の後端画素の近傍を追い越していくことになる。

この際、アモルファスシリコン感光体としての感光体ドラム３０が非飽和状態なので、トナーが未消費の現像スリーブ１４４ａの表面から、さらにトナーが現像されてしまうことになる。この現像によって、予め想定されている濃度よりも高いベタ濃度としての後端溜まり（厚さＴ２）が顕在化することになる。

図４（ｃ）は、現像スリーブ１４４ａの周速が周速Ｖｓ１（全速モード）の場合の濃度カーブＤ１と、現像スリーブ１４４ａの周速が周速Ｖｓ２（半速モード）の場合の濃度カーブＤ２とを示している。２つの濃度カーブＤ１，Ｄ２は、たとえば印刷媒体上に形成されたパッチを６００ｄｐｉの解像度で画像読取部５０によって読み取ることによって生成することができる曲線である。

本願発明者の実験によれば、たとえば６００ｄｐｉの場合には、全速モードでは、２５画素程度の範囲で後端溜りが発生しているのに対して、半速モードでは、３５画素程度の範囲で後端溜りが発生していることを見出した。この原因は、現像スリーブ１４４ａ及び感光体ドラム３０の周速の低下に伴い、現像プロセス時間が長くなることによって感光体ドラム３０の非飽和状態に起因する過剰現像の範囲が拡大したことによるものと推測される。

さらに、本願発明者の実験に係る画像形成装置１では、後端溜りが発生する後端部の画素群である後端部画素群の幅が、ドット面積率の設定値が変化しても顕著に変化しない一方、後端溜りが発生する後端部画素群の濃度は、ドット面積率の設定値の変化に応じて比較的に顕著に変化することが見出された。すなわち、本願発明者は、ドット面積率の変化に応じて後端部画素群の濃度が比較的に顕著に変化し、現像スリーブ１４４ａの周速の変化に応じて後端部画素群の幅が比較的に顕著に変化することを見出した。なお、ドット面積率の設定値については後述する。

図５は、一実施形態に係る画像形成装置１のハーフパッチ校正処理手順（ステップＳ１００）の内容を示すフローチャートである。本実施形態では、感光体ドラム３０ｃ〜３０ｋにアモルファスシリコン感光体が採用されているので、後端溜まりの問題を抑制するためにハーフパッチでベタを表現するように画像形成装置１が構成されている。

このような後端溜まりの問題は、ハーフパッチでベタを表現することによって抑制することができる。この例では、画像形成装置１は、７０％乃至９０％のドット面積率のハーフパッチでベタを表現するものとする。本実施形態では、ハーフパッチによるベタ濃度は、現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋの印加電位である現像バイアス電位Ｖｓｌｖやドット面積率の調整によって校正される。

ステップＳ１１０では、制御部１０は、校正部として機能し、現像バイアス電位Ｖｓｌｖを段階的に変更した複数のハーフパッチを有するチャートを中間転写ベルト２７に形成する。具体的には、制御部１０は、校正前の初期値としてのドット面積率（この例では７０％）で現像バイアス電位Ｖｓｌｖが相違する複数のハーフパッチの有するチャートを中間転写ベルト２７に形成する。複数のハーフパッチには、現像バイアス電位Ｖｓｌｖが最大値となっているものも含まれる。

現像バイアス電位Ｖｓｌｖを段階的に変更した複数のハーフパッチを使用するのは、トナー像は、感光体ドラム３０の表面の静電潜像の電位と現像ローラ１４４に印加される現像バイアス電位Ｖｓｌｖの電位差に基づいて形成されるからである。複数のハーフパッチは、ＣＭＹＫのそれぞれについて形成される。以下では、シアン（Ｃ）のハーフパッチを例として説明する。

ステップＳ１２０では、制御部１０は、校正用濃度センサ２８を使用して各色（たとえばシアン（Ｃ））のパッチの濃度を計測する。パッチの濃度は、たとえばシアン（Ｃ）の補色の関係にある赤色の反射光の光量を計測することができる。ＭＹＫについても同様に処理が行われる。

本実施形態では、校正用濃度センサ２８は、たとえばＬＥＤ（図示せず）から赤外光を出射し、Ｐ波のみを透過させる偏光フィルタを透過させて赤外光のＰ波をパッチに照射し、受光素子で検出した反射光のＰ波とＳ波の比率に基づいて濃度を検出する。なお、校正用濃度センサ２８には、パッチからの正反射光を検出する正反射方式やパッチからの拡散反射光を検出する拡散反射方式もある。

ステップＳ１３０では、制御部１０は、現像バイアス調整処理を実行する。現像バイアス調整処理では、制御部１０は、現像バイアス電位Ｖｓｌｖが段階的に変更されている複数のシアン（Ｃ）のハーフパッチの中から予め設定されているベタ画像目標濃度に達しているパッチが存在する場合には、そのパッチに対応する現像バイアス電位Ｖｓｌｖを選択することによって実行される。具体的には、制御部１０は、Ｐ波とＳ波の比率が予め設定されている閾値以下のハーフパッチが存在する場合には、そのハーフパッチの中で最も低い現像バイアス電位Ｖｓｌｖを校正後の現像バイアスの電位に調整する。

ステップＳ１４０では、制御部１０は、ハーフパッチの校正が現像バイアスの調整範囲内で可能である場合には、処理をステップＳ１９５に進め、ハーフパッチの校正が現像バイアス電位Ｖｓｌｖの調整範囲内で可能でない場合には、処理をステップＳ１５０に進める。ステップＳ１９５では、制御部１０は、校正後の現像バイアス電位Ｖｓｌｖを記憶部４０に校正用データＣＤ１の一部として記憶する。現像バイアス電位Ｖｓｌｖの調整による校正は、第１の校正処理とも呼ばれる。

ハーフパッチの校正が現像バイアスの調整範囲内で可能でない場合とは、複数のシアン（Ｃ）のパッチの中から予め設定されているベタ画像目標濃度に達しているパッチが存在しないことを意味している。通例では、複数のハーフパッチのいずれかがベタ画像目標濃度に達するが、たとえば環境変動などによってトナー帯電量が増加している状態においてベタ画像目標濃度に到達しないこともある。ただし、ハーフパッチの校正が現像バイアスの調整範囲内で可能でない場合には、図４に示されるような後端溜りの問題が発生することになる。

ステップＳ１５０では、制御部１０は、現像バイアス電位Ｖｓｌｖを最大値に設定し、ドット面積率を調整して校正する作動モードを開始する。現像バイアス電位Ｖｓｌｖの最大値は、電位制限値とも呼ばれ、たとえば現像バイアスの出力限界や画像への悪影響（かぶりなど）の観点から設定される。

ステップＳ１６０では、制御部１０は、ドット面積率を段階的に変更した複数のハーフパッチを有するチャートを中間転写ベルト２７に形成する。この例では、ドット面積率は、ドット面積率が７１％〜９０％の範囲で段階的に変更されている。

ステップＳ１７０では、制御部１０は、制御部１０は、校正用濃度センサ２８を使用してシアン（Ｃ）のパッチの濃度を計測する。校正用濃度センサ２８は、Ｐ波とＳ波の比率を計測する。ＭＹＫについても同様に処理が行われる。

ステップＳ１８０では、制御部１０は、ドット面積率を設定する。具体的には、制御部１０は、Ｐ波とＳ波の比率が予め設定されている閾値以下のハーフパッチが存在する場合には、そのハーフパッチの中で最も低いドット面積率のハーフパッチのドット面積率を校正データとして取得する。ドット面積率の設定による校正は、第２の校正処理とも呼ばれる。制御部１０は、校正後のドット面積率を記憶部４０に校正用データＣＤ１の一部として記憶する。

ステップＳ１９０では、制御部１０の画像処理部１２は、補正量決定処理を実行する。補正量決定処理では、画像処理部１２は、ステップＳ１８０で設定されたドット面積率に基づいて補正量を決定する。本実施形態では、補正量は、後端部画素群に付着するトナー付着量のドット面積率に応じた変化を低減するように設定される。

具体的には、画像処理部１２は、たとえばドット面積率が９０％であって、９０％のドット面積率に基づいて推定される後端部画素群のトナー付着量が他の領域の付着量の１．２倍に達したら１０％間引くように補正量を決定することができる。画像処理部１２は、校正後のドット面積率毎の補正量を記憶部４０に補正用データＣＤ２の一部として記憶する。

図６は、一実施形態に係る画像形成装置１における画像形成処理（ステップＳ２００）の内容を示すフローチャートである。ステップＳ２１０では、制御部１０は、ドットデータ生成処理を実行する。ドットデータ生成処理では、制御部１０は、色変換処理やハーフトーン処理を使用して、ドットの形成状態を表すドットデータ（印刷データＰＤ）を生成する。

ステップＳ２２０では、制御部１０の画像処理部１２は、第２の校正処理でドット面積率が設定されているか否かを判断する。画像処理部１２は、ドット面積率が設定されている場合には、処理をステップＳ２３０に進め、ドット面積率が設定されていない場合には、処理をステップＳ２７０に進める。第２の校正処理でドット面積率が設定されていない場合には、図４に示されるような後端溜りの問題が十分に抑制されているからである。

ステップＳ２３０では、制御部１０は、感光体ドラム３０の作動モードが全速モードであるか否かを判断する。制御部１０は、全速モードである場合には、処理をステップＳ２４０に進め、半速モードである場合には、処理をステップＳ２５０に進める。

ステップＳ２４０では、制御部１０は、全速用の後端幅を設定する。この例では、制御部１０は、全速用の後端部画素群の幅として後端画素から画像内の副走査方向に２５画素以内の補正対象となる後端幅を設定する。一方、ステップＳ２５０では、制御部１０は、全速用の後端幅を設定する。この例では、制御部１０は、半速用の後端部画素群の幅として後端画素から画像内の副走査方向に３５画素以内の補正対象となる後端幅を設定する。

ステップＳ２６０では、制御部１０の画像処理部１２は、後端幅データ補正処理を実行する。後端幅データ補正処理では、画像処理部１２は、記憶部４０に記憶されている補正用データＣＤ２をドット面積率に応じて補正量を読み出し、補正対象である後端部画素群のドットデータを補正してドットの形成状態を調整（たとえばドットの間引きやサイズの変更）する。後端部画素群は、制御部１０の端部検出部１１によって後端幅を使用して特定される。

この例では、感光体ドラム３０の作動モードに応じて後端部画素群の幅が調整される一方、補正量は共通とされている。本実施形態に係る画像形成装置１では、後端溜りが発生する後端部の画素群である後端部画素群の幅が、ドット面積率が変化しても顕著に変化しない一方、後端溜りが発生する後端部画素群の濃度は、ドット面積率の変化に応じて変化することが見出されたからである。

ステップＳ２７０では、画像形成部２０のハーフトーン処理部２２は、補正後のＣＭＹＫデータにハーフトーン処理を実行してＣＭＹＫのハーフトーンデータとして印刷データＰＤを生成する。

このように、一実施形態に係る画像形成装置１は、感光体ドラム３０の作動モードに応じて後端部画素群の幅を全速用の後端幅と半速用の後端幅とに切り替えて後端幅の階調値を補正することができる。これにより、画像形成装置１は、非飽和状態の感光体で現像を行う電子写真において感光体の回転速度に応じて適切にエッジ効果を低減することができる。

本発明は、上記実施形態だけでなく、以下のような変形例でも実施することができる。

変形例１：上記実施形態では、後端部画素群の階調値を補正することによって後端溜りを抑制しているが、後端部画素群の階調値の補正に限られず、露光部による露光の光量を調整することによって、具体的には、制御部は、後端部画素群への露光光量を調整してトナーの付着量を低減させるようにしてもよい。

変形例２：上記実施形態では、画像処理部は、第２の校正処理で設定されたドット面積率に基づいて後端幅を構成する画素群へのトナー付着量を低減させているが、たとえば校正用濃度センサで後端幅のトナー付着量と後端部画素群の幅とを計測して、この計測値に基づいてトナー付着量の補正量と後端部画素群の幅とを調整するようにしてもよい。

変形例３：上記実施形態では、アモルファスシリコン感光体が使用されているが、本発明は、アモルファスシリコン感光体の使用に限定されない。本発明は、一般に非飽和状態の感光体でベタ濃度を再現する画像形成装置に適用することができる。

１ 画像形成装置
１０ 制御部
１１ 端部検出部
１２ 画像処理部
２０ 画像形成部
２１ 色変換処理部
２８ 校正用濃度センサ
２９ 露光部
４０ 記憶部
５０ 画像読取部
６０ 給紙カセット
７０ 筐体

Claims (7)

1. 複数の周速で回転可能な感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、磁気ローラと、現像ローラとを有し、前記磁気ローラと前記現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記現像ローラに形成し、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記トナー層から前記感光体にトナーを付着させる現像部と、
   前記現像部の現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第１の校正処理を実行し、前記第１の校正処理において前記調整範囲内の電位制限値となった場合にベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第２の校正処理を実行する校正部と、
   前記第２の校正処理が実行された場合には、前記複数の周速のいずれかの選択に応じて前記周速の後端の画素から補正対象となる範囲を構成する後端部画素群を特定し、前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像処理部と、
   を備える画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置であって、
   前記画像処理部は、前記後端部画素群におけるドットの形成状態を表すドットデータを補正して前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
   前記画像処理部は、前記後端部画素群に対する前記露光の光量を調整して前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記画像処理部は、前記調整されたドット面積率に基づいて前記後端部画素群へのトナー付着量の補正量を決定する画像形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記感光体は、アモルファスシリコン感光体であり、
   前記アモルファスシリコン感光体は、非飽和状態で前記ベタ画像を形成する画像形成装置。
6. 複数の周速で回転可能な感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、磁気ローラと、現像ローラとを用い、前記磁気ローラと前記現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記現像ローラに形成し、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記トナー層から前記感光体にトナーを付着させる現像工程と、
   前記現像工程の現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第１の校正処理を実行し、前記第１の校正処理において前記調整範囲内の電位制限値となった場合にベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第２の校正処理を実行する校正工程と、
   前記第２の校正処理が実行された場合には、前記複数の周速のいずれかの選択に応じて前記周速の後端の画素から補正対象となる範囲を構成する後端部画素群を特定し、前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像処理工程と、
   を備える画像形成方法。
7. 画像データに応じて画像形成媒体上に画像を形成する画像形成装置を制御するための画像形成プログラムであって、
   前記画像形成装置は、複数の周速で回転可能な感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、磁気ローラと、現像ローラとを有し、前記磁気ローラと前記現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記現像ローラに形成し、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記トナー層から前記感光体にトナーを付着させる現像部を備え、
   前記現像部の現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第１の校正処理を実行し、前記第１の校正処理において前記調整範囲内の電位制限値となった場合にベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第２の校正処理を実行する校正部、及び
   前記第２の校正処理が実行された場合には、前記複数の周速のいずれかの選択に応じて前記周速の後端の画素から補正対象となる範囲を構成する後端部画素群を特定し、前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像処理部として前記画像形成装置を機能させる画像形成プログラム。
   
   

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