JP3668373B2 - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP3668373B2
JP3668373B2 JP21357698A JP21357698A JP3668373B2 JP 3668373 B2 JP3668373 B2 JP 3668373B2 JP 21357698 A JP21357698 A JP 21357698A JP 21357698 A JP21357698 A JP 21357698A JP 3668373 B2 JP3668373 B2 JP 3668373B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
density
exposure
forming apparatus
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP21357698A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000043315A (en
Inventor
昌次 中村
満 徳山
美保子 谷村
正明 大槻
庄一 藤田
宏夫 直井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP21357698A priority Critical patent/JP3668373B2/en
Publication of JP2000043315A publication Critical patent/JP2000043315A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3668373B2 publication Critical patent/JP3668373B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、濃度の均一化を行って画像品位の向上を図ることのできる画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式を採用した従来の画像形成装置において、像担持体に画像露光する際、正転現像方式の場合は感光体上においてトナーを担持させない部分を露光し、一方反転現像方式の場合はトナーを担持させる部分を露光して顕像化しているが、露光光源がレーザー光やLED(発光ダイオード)などから構成され、画像形成する画像データに応じて、画素単位で露光するデジタル複写機等に代表される画像形成装置においては、例えば目標画像濃度が所謂Id濃度(反射率の逆数の10を底とした対数、以後単に濃度と略す)で1.0、一辺が20mmの正方形の画像を像露光するとき、画像全域に対して均一な露光光量で照射していた。
【0003】
そして、像担持体上の静電潜像を現像器で可視像化(顕像化)したとき、図13で示す太線部分のように潜像のエッジ効果や現像特性により、正方形の周辺部の濃度は高く、中央部は比較的薄くなるという不均一な濃度の画像となっていた。また写真画像のように、低濃度部と高濃度部が隣接する部分においては、図16の太線部分のように低濃度部と高濃度部との境界近傍で濃度が低下していた。
【0004】
従って、上述した問題を解決するために、特開昭61−242468号公報が提案されており、同公報においては、スキャナにより画素単位で読み取られ、且つ多値量子化されたデジタル画情報に対し、階調性を表現した上で2値化し、その2値化された画情報に従って電子写真式プリンタにより画像の記録を行わせる際、デジタル画情報を画像の空間周波数における低周波数域を増強させるローパスデジタルフィルタを用い、エッジ効果の補正を行う画像処理方式が開示されている。
【0005】
また他に、隣接した画素データを副走査方向(転写紙の搬送方向即ち感光体の回転方向)に黒線と白線(顕像剤が付着していない)を交互に描画することで、擬似的に中間調を表現する手法(以後、1by1形式と略す)が知られており、デジタル複写機で写真モードを選択したときなどに、上述した濃度不均一を減少させようする技術が公知である。
【0006】
このように、1by1形式で低濃度領域を表現することにより、画像の高濃度領域と低濃度領域を隣接させたとき、例えば通常のPWM(pulse width modulation)露光であると、濃度の低い領域の隣接部分の濃度が低下するという問題に対し、それなりの効果があることが知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述の通り、特開昭61−24268号公報においては、ローパスデジタルフィルタ処理を使用した画像処理を施すことにより、潜像のエッジ効果や現像特性により、画像の周辺部分や高濃度と低濃度部が隣接した境界部分での濃度低下を幾らか緩和することができるという点で有効なものである。
【0008】
しかしながら、同公報に記載の技術によれば、1画素当たりのエッジ効果を利用することで、濃度が均一になるよう試みているが、例えば注目画素の処理データは、周辺画素の濃度値を1/16、2/16だけ加算して求めることになり、周辺画素データを加重平均してエッジ効果を緩和するので、黒データの中に白データを挿入する場合があり、画像が非常に粗い、ざらついた画質となり、画像品位が著しく低下するという問題点があった。
【0009】
従って同公報の方法では、画質が荒れるために画質品位が低下し、印象の悪いものとなるので、上記問題点に対する有効な解決手段とはいえず、滑らかで均一な画質を得るという課題を解決することができず、さらに解像度があがると、同公報で期待される効果も得られないこととなる。
【0010】
また他の従来技術として上述したように、デジタル複写機で写真モードを選択したときなどは、隣接した画素データを1by1形式で副走査方向に表現することで、濃度不均一を減少させようする技術が公知であるが、例えば写真原稿のように、その画像域内で低濃度部と高濃度部が隣接するとき、低濃度部では隣接部近傍で画像濃度が低下し、白い輪郭となり、著しく画質が低下するという問題があり、1by1形式での表現では完全に均一にすることはできず、画質もライン状で構成されているので線が途切れるなどの問題点もあり、画像濃度も一定でないことから、画像品位の向上について限定された効果しか望めないこととなる。
【0011】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、本来は均一な濃度画像であるべきところが、エッジ効果や現像方式に伴う欠陥のために中央部と周辺部の濃度が異なるという従来の問題点を解決した画像形成装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の画像形成装置は、画像データを入力する画像データ入力手段と、入力された画素毎に所定の画像処理を行う画像処理手段と、画像処理後の画素データ毎に画像形成する濃度を設定する画像濃度設定手段と、前記画像処理手段と画像濃度設定手段の処理結果に基づき、前記画像データに対応した静電潜像を像担持体上に形成する像露光手段と、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
前記画像濃度設定手段が設定した各画素の濃度値に基づき、略同一の濃度を有する画素領域を抽出する領域抽出手段と、前記領域抽出手段が抽出した画素領域のうち、互いに隣接し且つ領域間の濃度差が所定値を越えている高濃度領域を抽出する高濃度領域抽出手段と、前記高濃度領域抽出手段の抽出結果に基づき、前記像露光手段が前記高濃度領域に対応した像担持体領域を像露光する際、前記像担持体領域での露光強度を、注目画素から画像エッジまでの距離のうちで最短となる距離に対応する値に変化せしめる露光強度制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【0013】
請求項2に記載の画像形成装置は、静電潜像の現像方式が反転現像方式であって、前記露光強度制御手段は、高濃度領域の大きさが所定値以下のときは前記像露光手段の露光強度を下げ、所定値以上のときは露光強度を露光する画素と前記高濃度領域の端部までの位置に応じて変化させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
【0014】
請求項3に記載の画像形成装置は、前記露光強度制御手段が、高濃度領域の大きさが所定値以上のとき、該領域の中央部で前記像露光手段の露光強度を上げ、端部で露光強度を下げることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置である。
【0015】
請求項4に記載の画像形成装置は、前記露光強度制御手段が、高濃度領域に隣接し領域間の濃度差が所定値を越えている低濃度領域との境界近傍において、低濃度領域の露光光量は上げ、高濃度領域の露光光量は下げることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置である。
【0016】
請求項5に記載の画像形成装置は、前記露光強度制御手段が、領域間の濃度差に応じて、露光光量の制御範囲を可変できることを特徴とする請求項1乃至4に記載の画像形成装置である。
【0017】
請求項6に記載の画像形成装置は、前記露光強度制御手段が、画像の濃度変化の方向により光量の補正量と補正範囲の両方或いは片方を可変できることを特徴とする請求項1乃至5に記載の画像形成装置である。
【0018】
請求項7に記載の画像形成装置は、前記像担持体を帯電する帯電手段が、帯電電位を変更できる帯電電位設定手段を含み、前記露光強度制御手段が、前記帯電電位設定手段に設定された帯電電位の設定値により露光光量の補正幅を可変できることを特徴とする請求項5又は6に記載の画像形成装置である。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明を行う。図1は本発明をデジタル複写機に採用した場合の複写プロセス部周辺を示した全体断面図である。尚、本実施形態では、本発明をデジタル複写機に適用した場合について説明しているが、本発明はそれ以外にも通常の電子写真方式を用いた例えばプリンタ、又それら画像形成部を備えた普通紙ファクシミリ等にも採用可能であることはいうまでもない。また本実施形態では、反転現像方式を採用した場合を想定して説明を行っているが、本発明は反転現像だけでなく、極性を考慮することで、正転現像方式の場合であっても、同様に実施できることは勿論である。
【0020】
図1において、光源10を備えたスキャナ1により、載置された原稿を露光し、ミラー、レンズを経由してCCD11に反射光が入射され、画像データが出力される。CCD11で読込まれ、生成された画像データは、画像処理を行う画像処理基板2に入力される。
【0021】
画像形成装置の全体動作は、マイコン、ROM、RAM等から構成されるコントローラ基板3によりシーケンス制御され、画像処理基板2の画像処理回路で画像処理された画像データは、レーザースキャナを使用した露光系6に送られ、帯電チャージャー12により一様に帯電された感光体7において、書込み露光がなされ、画像データに対応した静電潜像が形成される。
【0022】
次いで、静電潜像は顕像剤の貯溜された現像器4で可視化され、顕像化された顕像剤像は、転写チャージャー8を介してシート状の転写材に転写されると共に、転写工程後に感光体7上に残留した顕像剤は、クリーナー5により除去される。
【0023】
ここで、露光系6が感光体7にレーザー光を書き込む書込み解像度は例えば400dpi(dot per inch)であり、露光光源には半導体レーザーを用い、半導体レーザーのレーザーパワーをPWMによる制御で32段階に変化させることができる。ここでレーザーパワーの変更可能範囲は0.20mWから0.60mWとしており、標準レーザーパワーは、像担持体上で0.30mWになるように調整され、当該標準レーザーパワーは線画像を印字することを前提にして定めている。
【0024】
また、PWM制御でレーザーの点灯時間(以後、DUTYと呼ぶ)を256段階に変化させて、明るさを変化させるようにしている。例えばDUTY=0では1画素に対する点灯時間が0で印字しない状態、DUTY=255は1画素相当分の時間全てを点灯することを意味する。
尚、像担持体である感光体7は、帯電器12により一様に帯電されるが、基準となる表面電位は−600Vに設定されている。
【0025】
現像方式は、平均粒径8μmのトナーと平均粒径90μmのフェライトキャリアからなる2成分現像方式であり、像担持体7との最近接点では像担持体と現像剤を保持する現像器4内のスリーブは同じ方向に回転する。そして、現像剤中のトナー濃度は4%を基準として調整しており、現像バイアス電圧は−450Vに設定した。
【0026】
この電位の設定は、周辺環境やプロセス条件の変化、感光体や現像剤等の経時変化が発生しても、常に初期時の画像濃度を維持安定させるために設けられる図示しないコントロール手段(以後、プロセスコントロール手段と略す)により、表面電位と現像バイアスの差(150V)を保ちながら変動する。
【0027】
まず予備テストとして画像の大きさが約φ2(30画素)から約φ20(300画素)までの円形画像を、レーザーパワーを変化させて作成し、各々の濃度とエッジ効果の大きさについて調べた。その結果の一例を図14、15に示す。
図13は、従来技術における円の中心を通る副走査方向の画像の濃度分布の模式図であり、図14は図13における画像の大きさと副走査方向に測定した画像濃度の関係を示している。
【0028】
図14から明らかなように、画像が小さいときにはエッジ効果が全画像域に効くことから、画像の中心部と周辺部とで濃度差は生じない。
そして画像が大きくなるに従って、中央部の画像濃度は低下し、200画素以上では中央部と周辺部の濃度に差に変化が生じなくなり、周辺部の濃度は画像の大きさに関係なく殆ど一定となった。
【0029】
この結果から標準レーザーパワー0.3mWでは100画素以上の画像のとき中央部は最大濃度に到達しないことが判明した。
そしてこの対応にはレーザーパワーを変化させることが有効な手段であることがわかった。また、画像濃度が最低になる位置の端部からの距離を図った結果を図15に示す。
【0030】
尚、画像の大きさを判断する方法の一例としては、注目画素を含む前後100ラインをメモリに記憶させ、入力データの画像濃度データは256階調で表し、階調0が白で階調255が黒とする。そして副走査方向に注目画素の前後合計200画素の階調を比べ、濃度分布を計算し、階調が±10に含まれるデータが続いている範囲を見ることで画像の大きさを判断した。そして主走査方向についても、同様に大きさを判断することができる。尚、ここでは階調が±10である範囲を同濃度であると判断しているが、この値に限定されるものではなく、画像形成条件により、適切な値を適宜設定すれば良い。
【0031】
また具体的には、略同一の濃度を有する画素領域を抽出する領域抽出手段、高濃度領域抽出手段として、コントローラ基板3やスキャナ1、レーザーパワー制御部26等にマイコンを搭載し、メモリ内の画素データを読込み、判断させれば構成することができ、抽出された領域データ(例えば境界画素のデータ)は、同じメモリ乃至は別途設けられたメモリに一次記憶し、像露光時にレーザーパワー制御部に読込むことで簡単に実現することができる。
【0032】
(本発明の第1の実施形態)
図2に本発明の第1の実施形態に係る処理ブロック図を示す。スキャナ1の光源10により載置された原稿を露光し、その反射光はレンズ、ミラーを経由してCCD11において読込まれる(CCD読込部21)。そして、CCD11に入射された画像データは画像処理基板2に入力されアナログ値からデジタル値に変換された後、視感度補正、領域分離、フィルタ処理等の画像処理を画像処理部22にて行い、階調補正部23にて階調補正、大きさ判定部24で画像の大きさを判定し、濃度判定部25で画像濃度の判定を行い、レーザーパワー制御部26で半導体レーザーの出力制御を行い、書込み光学系に処理が移行する。
【0033】
上記画像処理部22から濃度判定部25における画像処理回路中で判別された画像の大きさ及び画像濃度に応じて、像担持体7にレーザー光が露光され、静電潜像が形成された後、当該静電潜像が現像器4にて可視像化される。
【0034】
図3は、或る画像中の注目画素Aと、主走査方向と副走査方向の画像エッジ(端部)との距離関係について表したものであり、基本的な制御内容について、図3の画像を例にして説明を行う。
まず主走査方向と副走査方向に対して、注目画素Aが画像の端部に対し、どの位置にあるかを判定した後に、レーザーパワーは最短部の値に設定される。
【0035】
即ち具体的にいえば、図3中の画像の注目画素Aに対し、画像端部からの距離がそれぞれL=30画素、M=80画素、N=60画素、K=150画素の位置にあり、レーザーパワーの設定は図4に示しているように端部からの距離によって可変させる。
【0036】
例えば、図4に示しているように、レーザパワーの基本設定を、画像端部からの50画素は0.30mW、101画素以上では0.40mW、その間の51画素〜100画素までは一次関数でパワーが変化するようにした場合、各々の距離に対してL=30画素のときは0.30mW、M=80画素のときは0.36mW、N=60画素のときは0.32mW、K=150画素のときは0.40mWとなり、最短部の値0.30mWを注目画素Aのパワーとする。
【0037】
具体的に説明するために、画像の大きさと露光光量の制御内容を図5に示す。画像処理回路において、図5(a)に示しているように、画像の短辺が100画素以下のときは、端部から注目画素までの距離は最大でも50画素となり、例えば文字などの線画においては、標準光量の0.30mWで露光を行い画像形成を行う。
【0038】
一方、画像の一辺が300画素で、辺は主/副走査方向に平行な画像と判断した場合、図5(b)の画像に対して以下に示す制御を行った。即ち辺Aに垂直な方向(矢印H方向)に見て端部から50画素目までは標準光量0.30mWとし、次の51画素から100画素までは露光光量を制御するPWM制御によりレーザーパワーを一次関数的に上昇させ、100画素目で0.40mWとした。
【0039】
そして、端部から100画素〜200画素の間の範囲では、露光光量を0.40mWに維持し、当該露光制御を反対側の100画素に対しても実施した。尚、矢印H方向と同様の制御を矢印V方向についても実施し、最終的には本画像に対して図6に示すようなレーザーパワーの制御となる。その結果、端部から中央部まで十分な濃度で且つ均一な濃度分布の300画素角の画像を得ることができた。
【0040】
このように結果として、文字などの線画(図5(a)に対応する)と面積のある画像(図5(b)に対応する)の露光光量を別々に制御することになり、文字は比較的低光量で露光を行うことができ、結果的にトナー消費量を抑制することもできた。
尚、画像の一辺の長さが200画素よりも大きいときは、レーザーパワー=0.40mWの範囲を増減することで大きさの異なる画像でも対応することが可能であった。
ここでは、一次関数を用いて露光光量の制御を変化させているが、用いる電子写真プロセスの特性に応じて、階段状に光量を変化させたり、2次関数や非線型関数など他の関数に応じて露光光量を変化させても良い。
【0041】
(本発明の第2の実施形態)
上記第1の実施形態では、露光光量を変化させるのに、光源自体の明るさを制御する方法を例示したが、本実施形態では点灯時間を変化させる場合について述べる。
【0042】
レーザーの点灯時間を制御する方法として、濃度階調性を制御する複数の濃度補正曲線ルックアップテーブル(以後、LUTと略す)から画像の大きさに合致したLUTを選択する方法を採用する。図7に本実施形態における複数の濃度補正曲線LUTを示しており、図中の横軸は原稿濃度に相当する因子であり、縦軸はレーザーの点灯時間を示している。
【0043】
まず、図7に示すように、16本分の濃度補正曲線に関するデータを画像処理回路の記憶素子等に記憶させる(図7では簡単のために代表の6本のみ表示させている)。図7において、紙面左にいくにしたがってDUTYが増して濃い画像となり、これらを画像の端部からの距離に応じて使い分けた。
【0044】
即ち、画像端部から50画素までは比較的濃度がでやすいので、薄い濃度設定のLUT(図中L)を用い、第1の実施形態と同様にして端部から100〜200画素の中央部では濃い設定となるLUT(図中M)を用い、端部から50〜100画素までの変化領域では、端部からの距離に応じたLUTであるLとMの中間に位置し複数用意している図中N群のLUTを選択して露光を行った。
【0045】
このようにして、画像の大きさを判断した上で、DUTYを変化させて露光光量を制御することにより、べた部での濃度が均一となる画質を得ることができた。
【0046】
尚、これまでは画像の大きさのみに関連付けで露光光量を変化させているので、目的とする濃度によっては、これらの処理をする必要のない場合がある。
即ち本実施形態では、目的とする画像濃度が1.0以下の濃度である場合に限って前述の補正を行っているが、画像形成条件等により、画像濃度を例えば0.9や1.1等の値で区別して行っても良い。
【0047】
(本発明の第3の実施形態)
上述した第1、第2の実施形態では独立した画像の大きさと濃度について述べたが、実際のコピー時には種々の濃度の画像が連続して変化する。そのときの目的とする濃度分布と実際の濃度分布の一例を図16に示す。
画像データは入力画像を基準に処理されることから、プリンタ部で生じる濃度ムラを考慮した処理は行われない場合は、このような濃度分布となる。そこで本実施形態においては、当該濃度分布を目的の濃度分布に表現するために、画像の大きさを測定し光量の補正を行う。
【0048】
図8は濃度の異なる2種類の画像が境界線Cで互いに隣接して配置されていることを表しており、紙面向かって左側が低濃度部、紙面向かって右側が高濃度部の画像を示し、各画像部の注目画素をそれぞれP、Qとする。
図8を使って、隣接部での制御内容について説明すると、まず低濃度部の注目画素Pについて、濃度の変わるところ(画像の端部)までの距離を求め、当該測定の結果、境界線Cに対して最も近いときは、レーザーパワーの補正を図9のように行う。同様にして、高濃度側の注目画素Qについても、端部までの距離を測定し、レーザーパワーの制御を行う。
【0049】
実際には図10に示すようなレーザーパワーの推移となる。目的画像濃度として、0.5と1.0が隣接し、各々の大きさが300画素であり、端部の処理は第1、第2の実施形態に準ずる。
即ち、隣接部は目標濃度が0.5側で境界部から100画素目から50画素目にかけてレーザーパワーを0.4mWから0.5mWに上昇させ、50画素から境界部までは0.5mWを維持する。次に目的画像濃度が1.0の領域では境界部から50画素までは0.3mWまでレーザーパワーを下げ、50画素から100画素までは0.4mWに戻し、それ以上離れたところは0.4mWとなる。この方法により、境界部のエッジ効果による濃度の低下や上昇が緩和され、目的とする印字濃度に近い分布を示した。尚、図10ではPWM制御により、レーザーの明るさを濃度により変化させた上で、レーザーパワーを変化させている。
【0050】
(本発明の第4の実施形態)
第3の実施形態では、目標濃度が0.5と1.0の場合で確認したが、隣接する濃度の差により、目的とする濃度からのずれ幅が変わるため、濃度の差によりレーザーパワーの補正範囲を変更した。
【0051】
即ち、大きさが100画素四方以上の画像で、隣接する濃度との差が変わったときの補正量を図11に示す。濃度差が大きいときエッジ効果が大きく働くため、補正をしないときには、特に低濃度側での濃度低下が目立つので、補正量を大きく設定した。従って、図11の対応関係をレーザーパワー制御部等に予め記憶しておき、隣接する領域との濃度差を検出した上で、その濃度差に適したレーザーパワーを読み出し、上記実施形態に準じて制御すれば良い。
【0052】
尚、図11の関係は装置の工場出荷時に基本設定がなされているように構成することが考えられるが、装置毎の特性により、サービスマン等が市場で微調整可能なように、設定変更可能(更新、書込み可能)としても良い。
【0053】
(本発明の第5の実施形態)
異なる濃度が隣接する場合として、代表的には主走査方向に隣接するときと、副走査方向に隣接するときがある。第3の実施形態をさらに改良する方法として、主走査方向と副走査方向の濃度変化を調べた。
すると副走査方向では100画素で最低濃度に達し、主走査方向では50画素で最低濃度に達した。従って、副走査方向には第3の実施形態の手法を用い、主走査方向には、大きさの軸を1/2にしたデータを用いることで対応した。
【0054】
(本発明の第6の実施形態)
濃度の不均一が生じる程度は、感光体の表面電位のレベルにより差が生じる。プロセスを最適な状態に保って、初期の画質を維持するための上述したプロセスコントロールにより、感光体の表面電位が−400Vから−800Vまで変化した場合、レーザーパワーの補正量に対し図12のような係数を乗じる。このように構成することで、帯電電位が変化しても均一な濃度の画像が安定して得られた。
【0055】
尚、図12の関係の関係についても、装置の工場出荷時に基本設定がなされているように構成することが考えられるが、装置毎の特性により、サービスマン等が市場で微調整可能なように、設定変更可能(更新、書込み可能)としても良い。
【0056】
【発明の効果】
請求項1に記載の画像形成装置によれば、像露光手段が高濃度領域に対応した像担持体領域を像露光する際に、注目画素から画像エッジまでの距離のうちで最短となる距離に対応する値に、像担持体領域の露光強度を変化させるので、画質の低下を犠牲にすることなく、高濃度領域(べた部)の濃度を、中央部/周辺部で均一にすることができ、高品位の画質を得ることができるという格別の効果が得られる。
【0057】
請求項2に記載の画像形成装置によれば、請求項1において、静電潜像の現像方式が反転現像方式であって、前記露光強度制御手段は、高濃度領域の大きさが所定値以下のときは前記像露光手段の露光強度を下げ、所定値以上のときは露光強度を露光する画素と前記高濃度領域の端部までの位置に応じて変化させることを特徴とするので、文字などの線画と写真などの比較的面積の大きい画像とを適切に露光制御することができ、トナー消費量の増大を抑えながら、文字、写真画像等の画像の種類毎に最適な画質を得ることができるという効果が得られる。
【0058】
請求項3に記載の画像形成装置によれば、請求項2において、前記露光強度制御手段は、高濃度領域の大きさが所定値以上のとき、該領域の中央部で前記像露光手段の露光強度を上げ、端部で露光強度を下げることを特徴とするので、エッジ効果の現れない又は目立たない画像サイズのときは、露光制御をキャンセルすることで、処理の効率化を図ることができ、エッジ効果の現れる画像のサイズの場合には、最適な露光制御を行い、画像品位の向上を図ることができるという効果を有する。
【0059】
請求項4に記載の画像形成装置によれば、請求項2又は3において、前記露光強度制御手段は、高濃度領域に隣接し領域間の濃度差が所定値を越えている低濃度領域との境界近傍において、低濃度領域の露光光量は上げ、高濃度領域の露光光量は下げることを特徴とするので、写真画像などの画像領域が大きい場合に、その画像内の領域濃度差のために、低濃度側の画像がより薄くなることを抑制することができ、情報の欠落という重大な問題を回避しながら、高濃度領域と低濃度領域が隣接する画像部分において、画像品位の向上を図ることができる。
【0060】
請求項5に記載の画像形成装置によれば、請求項1乃至4において、前記露光強度制御手段が、領域間の濃度差に応じて、露光光量の制御範囲を可変できることを特徴とするので、エッジ効果による画像の濃淡の発生は、画像の濃度差が大きいほど生じやすいところ、濃度差に応じて露光光量の制御範囲を可変することで、より均一な濃度の画像を形成することができる。
【0061】
請求項6に記載の画像形成装置によれば、請求項1乃至5において、前記露光強度制御手段が、画像の濃度変化の方向により光量の補正量と補正範囲の両方或いは片方を可変できることを特徴とするので、情報欠落範囲が方向性を持っているところ、その方向性を考慮することで、露光光量を制御する範囲を可変し、より均一な画質を得ることができる。また光量を変化させる方法として、光源の明るさ自体を変える方法と、光源の1画素に対する点灯時間を変化させる方法の両方を組み合わせることで、可変範囲を大きく部分的に分解能を変更することもでき、設計自由度も向上し、均一な濃度を備えた画像を形成することができる。
【0062】
請求項7に記載の画像形成装置によれば、請求項5又は6において、前記像担持体を帯電する帯電手段が、帯電電位を変更できる帯電電位設定手段を含み、前記露光強度制御手段は、前記帯電電位設定手段に設定された帯電電位の設定値により露光光量の補正幅を可変できることを特徴とするので、画像形成のプロセス条件が最適となるように帯電電位を変化させたとき、その帯電電位に応じて、画像露光の制御幅を調整することで、帯電電位が変化しても、べた画像の濃度が不均一になることを抑制できるという効果がある。また、像担持体の帯電電位の絶対値に応じて露光光量の補正幅を可変(大きく)しても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の複写プロセスを説明するための全体断面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る画像形成方法の概要を表す処理ブロック図である。
【図3】本発明の実施形態に係り、注目画素と画像端部までの距離の関係について説明した図である。
【図4】本発明の実施形態に係り、画像の端部からの距離と露光光量の関係について表した図である。
【図5】本発明の実施形態に係り、画像の形状と走査方向の関係について表した図であり、(a)は副走査方向が100画素以下の画像、(b)主/副走査方向が各300画素角の画像をそれぞれ表す。
【図6】本発明の実施形態に係り、画像とレーザーパワーの関係について表した図である。
【図7】本発明の他の実施形態に係り、レーザー発光時間(DUTY)と入力濃度の関係(ルックアップテーブル)について表した図である。
【図8】本発明の他の実施形態に係り、低濃度画像と高濃度画像が隣接したときの注目画像と画像端部の関係を表した図である。
【図9】本発明の他の実施形態に係り、図8の場合における境界線Cとレーザーパワー補正量の関係について表した図である。
【図10】本発明の他の実施形態に係り、図8の場合における画素位置とレーザーパワーの関係について表した図である。
【図11】本発明の他の実施形態に係り、濃度差、レーザーパワー、隣接する画像の濃度差に対する光量補正係数の関係について表した図である。
【図12】本発明の他の実施形態に係り、帯電電位、レーザーパワー補正係数、表面電位の変化に対する露光光量補正係数の関係について表した図である。
【図13】従来技術における画像の大きさと画像濃度分布について表した図である。
【図14】従来技術における画像端部からの距離と濃度推移及び濃度差を表した図である。
【図15】従来技術における画像の大きさと最低濃度部までの距離の関係を表した図である。
【図16】従来技術において、高濃度画像と低濃度画像が隣接するときの画素位置と濃度の関係について表した図である。
【符号の説明】
1 スキャナ部
2 画像処理基板
3 コントローラ基板
4 現像器
5 クリーナー
6 露光系
7 像担持体
8 転写チャージャー
10 光源
11 CCD(光電変換素子)
12 帯電チャージャー
21 CCD読込み部
22 画像処理部
23 階調補正部
24 大きさ判定部
25 濃度判定部
26 レーザーパワー制御部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus capable of improving image quality by making the density uniform.
[0002]
[Prior art]
In a conventional image forming apparatus employing an electrophotographic method, when an image is exposed on an image carrier, a portion where no toner is carried is exposed on the photosensitive member in the case of the forward development method, while in the case of the reverse development method, the toner is exposed. The exposure light source is composed of laser light, LED (light emitting diode), etc., and is exposed to a pixel unit according to the image data to form an image. In a typical image forming apparatus, for example, a target image density is a so-called Id density (logarithm with the reciprocal 10 of the reflectance being a base 10 logarithm, hereinafter simply referred to as density), and a square image having a side of 20 mm is imaged. When exposing, the entire image area was irradiated with a uniform exposure light amount.
[0003]
Then, when the electrostatic latent image on the image carrier is visualized (developed) with a developing device, a square peripheral portion is formed by the edge effect and development characteristics of the latent image as shown by the thick line portion shown in FIG. The image has a high density, and the center portion is relatively thin, resulting in an uneven density image. Further, in the portion where the low density portion and the high density portion are adjacent as in the photographic image, the density is reduced in the vicinity of the boundary between the low density portion and the high density portion as shown by the thick line portion in FIG.
[0004]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, Japanese Patent Laid-Open No. 61-242468 has been proposed. In this publication, digital image information read by a scanner in units of pixels and subjected to multilevel quantization is proposed. When the image is recorded by the electrophotographic printer according to the binarized image information after expressing the gradation, the digital image information is enhanced in the low frequency region in the spatial frequency of the image. An image processing method for correcting an edge effect using a low-pass digital filter is disclosed.
[0005]
In addition, the adjacent pixel data can be simulated by alternately drawing black lines and white lines (no developer is attached) in the sub-scanning direction (transfer sheet transport direction, that is, rotation direction of the photoreceptor). A method for expressing halftones (hereinafter abbreviated as 1by1 format) is known, and a technique for reducing the above-described density unevenness when a photo mode is selected with a digital copying machine is known.
[0006]
As described above, by expressing the low density area in the 1by1 format, when the high density area and the low density area of the image are adjacent to each other, for example, in a normal PWM (pulse width modulation) exposure, It is known that there is a certain effect on the problem that the density of the adjacent portion is lowered.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-24268, by performing image processing using low-pass digital filter processing, the peripheral portion of the image, high density and low density portions are obtained due to the edge effect and development characteristics of the latent image. Is effective in that the density drop at the adjacent boundary portion can be somewhat mitigated.
[0008]
However, according to the technique described in the publication, an attempt is made to make the density uniform by using the edge effect per pixel. For example, the processing data of the target pixel has a density value of 1 for the peripheral pixel. / 16, 2/16 is added to obtain, and the peripheral effect data is weighted average to reduce the edge effect. Therefore, white data may be inserted into the black data, and the image is very rough. There is a problem that the image quality is rough and the image quality is remarkably lowered.
[0009]
Therefore, in the method of the publication, since the image quality is deteriorated and the image quality is deteriorated and the impression is poor, it is not an effective solution to the above problem, and the problem of obtaining a smooth and uniform image quality is solved. If the resolution cannot be improved and the resolution is further increased, the effect expected in the publication cannot be obtained.
[0010]
In addition, as described above as another prior art, when a photo mode is selected with a digital copying machine, etc., a technique for reducing density non-uniformity by expressing adjacent pixel data in the 1-by1 format in the sub-scanning direction. However, when a low density part and a high density part are adjacent to each other in the image area as in a photographic document, for example, the image density is reduced in the vicinity of the adjacent part in the low density part, resulting in a white outline, and the image quality is remarkably improved. There is a problem that the image is reduced, and the expression in the 1by1 format cannot be made completely uniform, and since the image quality is configured in a line shape, there is a problem that the line is cut off, and the image density is not constant. Thus, only a limited effect on the improvement of the image quality can be expected.
[0011]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and the object of the present invention is to be a uniform image, which is originally intended to be a central portion due to an edge effect or a defect caused by a development method. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that solves the conventional problem that the density of the peripheral portion is different from that of the peripheral portion.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The image forming apparatus according to claim 1 forms an image for each pixel data after image processing, image data input means for inputting image data, image processing means for performing predetermined image processing for each input pixel. Image density setting means for setting density, image exposure means for forming an electrostatic latent image corresponding to the image data on an image carrier based on the processing results of the image processing means and the image density setting means, and the image In an image forming apparatus provided with a developing means for developing an electrostatic latent image on a carrier,
Based on the density value of each pixel set by the image density setting means, an area extracting means for extracting a pixel area having substantially the same density, and among the pixel areas extracted by the area extracting means, adjacent to each other and between the areas A high density area extracting means for extracting a high density area having a density difference exceeding a predetermined value, and an image carrier corresponding to the high density area based on an extraction result of the high density area extracting means. Exposure intensity control means for changing the exposure intensity in the image carrier area to a value corresponding to the shortest distance among the distances from the pixel of interest to the image edge when performing image exposure of the area. An image forming apparatus.
[0013]
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the developing method of the electrostatic latent image is a reversal developing method, and the exposure intensity control unit is configured to apply the image exposure unit when the size of the high density area is equal to or less than a predetermined value. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure intensity of the image forming apparatus is lowered, and when the exposure intensity is greater than or equal to a predetermined value, the exposure intensity is changed according to the position of the pixel to be exposed and the end of the high density region. .
[0014]
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the exposure intensity control means increases the exposure intensity of the image exposure means at the center of the high density area when the size of the high density area is equal to or greater than a predetermined value. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the exposure intensity is lowered.
[0015]
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the exposure intensity control means exposes the low density region in the vicinity of the boundary with the low density region adjacent to the high density region and the density difference between the regions exceeds a predetermined value. 4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the light amount is increased and the exposure light amount in the high density region is decreased.
[0016]
The image forming apparatus according to claim 5, wherein the exposure intensity control unit can change a control range of an exposure light amount according to a density difference between regions. It is.
[0017]
6. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the exposure intensity control means can change either or both of the correction amount and the correction range of the light amount according to the direction of density change of the image. This is an image forming apparatus.
[0018]
The image forming apparatus according to claim 7, wherein the charging unit that charges the image carrier includes a charging potential setting unit that can change a charging potential, and the exposure intensity control unit is set to the charging potential setting unit. 7. The image forming apparatus according to claim 5, wherein a correction range of the exposure light amount can be varied according to a set value of the charging potential.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall cross-sectional view showing the periphery of a copying process section when the present invention is adopted in a digital copying machine. In this embodiment, the case where the present invention is applied to a digital copying machine has been described. However, the present invention includes a printer using a normal electrophotographic system or an image forming unit thereof. Needless to say, it can also be applied to plain paper facsimiles. In this embodiment, the case where the reversal development method is employed has been described. However, the present invention is not only for reversal development but also for the normal development method by considering the polarity. Of course, it can be similarly implemented.
[0020]
In FIG. 1, a placed document is exposed by a scanner 1 having a light source 10, reflected light is incident on a CCD 11 via a mirror and a lens, and image data is output. The image data read and generated by the CCD 11 is input to the image processing board 2 that performs image processing.
[0021]
The overall operation of the image forming apparatus is sequence-controlled by a controller board 3 composed of a microcomputer, ROM, RAM, etc., and image data processed by an image processing circuit of the image processing board 2 is an exposure system using a laser scanner. 6, the photoconductor 7 uniformly charged by the charging charger 12 is subjected to writing exposure, and an electrostatic latent image corresponding to the image data is formed.
[0022]
Next, the electrostatic latent image is visualized by the developer 4 in which the developer is stored, and the visualized developer image is transferred to a sheet-like transfer material via the transfer charger 8 and transferred. The developer remaining on the photoreceptor 7 after the process is removed by the cleaner 5.
[0023]
Here, the writing resolution at which the exposure system 6 writes laser light onto the photoconductor 7 is 400 dpi (dot per inch), for example, a semiconductor laser is used as the exposure light source, and the laser power of the semiconductor laser is controlled in 32 steps by PWM control. Can be changed. Here, the laser power changeable range is 0.20 mW to 0.60 mW, the standard laser power is adjusted to be 0.30 mW on the image carrier, and the standard laser power is to print a line image. It is determined on the assumption.
[0024]
Also, the brightness is changed by changing the laser lighting time (hereinafter referred to as DUTY) in 256 steps by PWM control. For example, when DUTY = 0, the lighting time for one pixel is 0 and printing is not performed, and DUTY = 255 means that all the time corresponding to one pixel is lit.
Note that the photoreceptor 7 as an image carrier is uniformly charged by the charger 12, but the reference surface potential is set to -600V.
[0025]
The developing system is a two-component developing system composed of a toner having an average particle diameter of 8 μm and a ferrite carrier having an average particle diameter of 90 μm, and in the developing device 4 that holds the image carrier and the developer at the closest point to the image carrier 7. The sleeve rotates in the same direction. The toner concentration in the developer was adjusted based on 4%, and the developing bias voltage was set to -450V.
[0026]
This potential is set by a control means (not shown) provided to maintain and stabilize the initial image density even when a change in the surrounding environment, process conditions, and a change with time of the photoconductor or developer occurs. It is fluctuated while maintaining the difference (150 V) between the surface potential and the developing bias.
[0027]
First, as a preliminary test, a circular image having an image size of about φ2 (30 pixels) to about φ20 (300 pixels) was created by changing the laser power, and the density and the size of the edge effect were examined. An example of the result is shown in FIGS.
13 is a schematic diagram of the density distribution of the image in the sub-scanning direction passing through the center of the circle in the prior art, and FIG. 14 shows the relationship between the image size in FIG. 13 and the image density measured in the sub-scanning direction. .
[0028]
As is apparent from FIG. 14, when the image is small, the edge effect is effective in the entire image area, so that there is no difference in density between the central portion and the peripheral portion of the image.
As the image becomes larger, the image density at the center decreases, and when the number of pixels is 200 pixels or more, the difference between the density at the center and the periphery does not change, and the density at the periphery is almost constant regardless of the size of the image. became.
[0029]
From this result, it was found that the central portion does not reach the maximum density when the image has 100 pixels or more at the standard laser power of 0.3 mW.
And it was found that changing the laser power is an effective means for this response. Further, FIG. 15 shows the result of measuring the distance from the end of the position where the image density is lowest.
[0030]
As an example of a method for determining the size of the image, 100 lines before and after the pixel of interest are stored in the memory, the image density data of the input data is represented by 256 gradations, gradation 0 is white, gradation 255 Is black. Then, the gradation of 200 pixels in total in the sub-scanning direction is compared, the density distribution is calculated, and the size of the image is determined by looking at the range where the data including the gradation is within ± 10. The size can be similarly determined in the main scanning direction. Here, it is determined that the range where the gradation is ± 10 is the same density, but the value is not limited to this value, and an appropriate value may be set as appropriate depending on the image forming conditions.
[0031]
More specifically, a microcomputer is mounted on the controller board 3, the scanner 1, the laser power control unit 26, etc. as a region extracting unit for extracting pixel regions having substantially the same density and a high concentration region extracting unit, It can be configured by reading and determining pixel data. The extracted region data (for example, boundary pixel data) is temporarily stored in the same memory or a separately provided memory, and a laser power control unit is used during image exposure. It can be easily realized by reading in
[0032]
(First embodiment of the present invention)
FIG. 2 shows a processing block diagram according to the first embodiment of the present invention. The original placed by the light source 10 of the scanner 1 is exposed, and the reflected light is read by the CCD 11 via the lens and mirror (CCD reading unit 21). The image data incident on the CCD 11 is input to the image processing substrate 2 and converted from an analog value to a digital value, and then image processing such as visibility correction, region separation, and filter processing is performed by the image processing unit 22. The gradation correction unit 23 performs gradation correction, the size determination unit 24 determines the size of the image, the density determination unit 25 determines the image density, and the laser power control unit 26 controls the output of the semiconductor laser. The processing shifts to the writing optical system.
[0033]
After the image carrier 7 is exposed to laser light and an electrostatic latent image is formed in accordance with the image size and image density determined in the image processing circuit in the density determination unit 25 from the image processing unit 22. The electrostatic latent image is visualized by the developing device 4.
[0034]
FIG. 3 shows the distance relationship between the pixel of interest A in an image and the image edges (ends) in the main scanning direction and the sub-scanning direction. An example will be described.
First, after determining the position of the target pixel A with respect to the edge of the image in the main scanning direction and the sub-scanning direction, the laser power is set to the value of the shortest part.
[0035]
Specifically, with respect to the target pixel A of the image in FIG. 3, the distances from the edge of the image are L = 30 pixels, M = 80 pixels, N = 60 pixels, and K = 150 pixels, respectively. The laser power setting is varied depending on the distance from the end as shown in FIG.
[0036]
For example, as shown in FIG. 4, the basic setting of the laser power is 0.30 mW for 50 pixels from the edge of the image, 0.40 mW for 101 pixels or more, and a linear function between 51 and 100 pixels in between. When the power is changed, for each distance, 0.30 mW when L = 30 pixels, 0.36 mW when M = 80 pixels, 0.32 mW when N = 60 pixels, and K = In the case of 150 pixels, the value is 0.40 mW, and the value of the shortest part, 0.30 mW, is used as the power of the pixel of interest A.
[0037]
In order to explain specifically, the control contents of the image size and the exposure light quantity are shown in FIG. In the image processing circuit, as shown in FIG. 5A, when the short side of the image is 100 pixels or less, the distance from the edge to the target pixel is 50 pixels at the maximum. For example, in a line drawing such as a character Performs image formation by exposing with a standard light amount of 0.30 mW.
[0038]
On the other hand, when it is determined that one side of the image is 300 pixels and the side is parallel to the main / sub-scanning direction, the following control is performed on the image of FIG. In other words, the standard light quantity is 0.30 mW from the edge to the 50th pixel when viewed in the direction perpendicular to the side A (arrow H direction), and the laser power is controlled by PWM control for controlling the exposure light quantity from the next 51 pixels to 100 pixels. The linear function was raised to 0.40 mW at the 100th pixel.
[0039]
And in the range between 100 pixels-200 pixels from an edge part, the exposure light quantity was maintained at 0.40 mW, and the said exposure control was implemented also to 100 pixels of the other side. Note that the same control as in the direction of the arrow H is also performed in the direction of the arrow V, and finally the laser power is controlled as shown in FIG. 6 for the main image. As a result, it was possible to obtain a 300 pixel angle image having a sufficient density and uniform density distribution from the edge to the center.
[0040]
As a result, the amount of exposure light for a line drawing such as a character (corresponding to FIG. 5A) and an image having an area (corresponding to FIG. 5B) is controlled separately, and the characters are compared. Therefore, exposure can be performed with a low amount of light, and as a result, toner consumption can be suppressed.
When the length of one side of the image is larger than 200 pixels, it is possible to cope with images of different sizes by increasing / decreasing the range of laser power = 0.40 mW.
Here, the control of the amount of exposure light is changed using a linear function, but the amount of light is changed stepwise according to the characteristics of the electrophotographic process to be used, and other functions such as a quadratic function and a nonlinear function are used. The amount of exposure light may be changed accordingly.
[0041]
(Second embodiment of the present invention)
In the first embodiment, the method of controlling the brightness of the light source itself is exemplified to change the amount of exposure light. However, in this embodiment, a case where the lighting time is changed will be described.
[0042]
As a method of controlling the laser lighting time, a method of selecting an LUT that matches an image size from a plurality of density correction curve look-up tables (hereinafter abbreviated as LUT) for controlling density gradation is adopted. FIG. 7 shows a plurality of density correction curves LUT in the present embodiment. In the figure, the horizontal axis represents a factor corresponding to the original density, and the vertical axis represents the laser lighting time.
[0043]
First, as shown in FIG. 7, data related to 16 density correction curves are stored in a storage element of the image processing circuit (in FIG. 7, only six representatives are displayed for simplicity). In FIG. 7, the DUTY increases as it goes to the left of the page, resulting in a darker image, and these are used properly according to the distance from the edge of the image.
[0044]
That is, since the density is relatively easy from the edge of the image to 50 pixels, a low density setting LUT (L in the figure) is used, and the central portion of 100 to 200 pixels from the edge is used as in the first embodiment. In the LUT (M in the figure) that is darkly set, in the change region from 50 to 100 pixels from the end, a plurality of LUTs that are located between L and M corresponding to the distance from the end are prepared. In the figure, N groups of LUTs were selected for exposure.
[0045]
In this manner, by determining the size of the image and controlling the amount of exposure light by changing the DUTY, it was possible to obtain an image quality in which the density at the solid portion was uniform.
[0046]
In the past, the amount of exposure light was changed in association with only the size of the image, so there are cases where these processes need not be performed depending on the target density.
That is, in the present embodiment, the above-described correction is performed only when the target image density is 1.0 or less. However, the image density is set to, for example, 0.9 or 1.1 depending on the image forming conditions. It is also possible to distinguish between these values.
[0047]
(Third embodiment of the present invention)
In the first and second embodiments described above, the independent image size and density have been described, but images of various densities continuously change during actual copying. An example of the target density distribution and the actual density distribution at that time is shown in FIG.
Since the image data is processed on the basis of the input image, such a density distribution is obtained when the processing considering density unevenness occurring in the printer unit is not performed. Therefore, in this embodiment, in order to express the density distribution as a target density distribution, the size of the image is measured and the light amount is corrected.
[0048]
FIG. 8 shows that two types of images having different densities are arranged adjacent to each other at the boundary line C. The left side of the paper surface shows the low density portion and the right side of the paper surface shows the high density portion image. , P and Q are the target pixels of each image portion.
The control contents in the adjacent portion will be described with reference to FIG. 8. First, the distance to the place where the density changes (the end of the image) is obtained for the target pixel P in the low density portion, and the boundary line C is obtained as a result of the measurement. Is closest to the laser, the laser power is corrected as shown in FIG. Similarly, for the target pixel Q on the high density side, the distance to the end is measured and the laser power is controlled.
[0049]
Actually, the laser power changes as shown in FIG. As the target image density, 0.5 and 1.0 are adjacent to each other, each having a size of 300 pixels, and the processing at the end is in accordance with the first and second embodiments.
In other words, the adjacent portion has a target density of 0.5 and the laser power is increased from 0.4 mW to 0.5 mW from the 100th pixel to the 50th pixel from the boundary, and 0.5 mW is maintained from the 50th pixel to the boundary. To do. Next, in the region where the target image density is 1.0, the laser power is lowered to 0.3 mW from the boundary to 50 pixels, and is returned to 0.4 mW from 50 pixels to 100 pixels, and 0.4 mW at further distances. It becomes. By this method, the decrease or increase in density due to the edge effect at the boundary portion was alleviated, and a distribution close to the target print density was shown. In FIG. 10, the laser power is changed by changing the brightness of the laser according to the density by PWM control.
[0050]
(Fourth embodiment of the present invention)
In the third embodiment, the case where the target density is 0.5 and 1.0 is confirmed. However, the deviation width from the target density is changed due to the difference between adjacent densities. The correction range was changed.
[0051]
That is, FIG. 11 shows the amount of correction when an image having a size of 100 pixels square or more changes in the difference from the adjacent density. Since the edge effect works greatly when the density difference is large, when the correction is not performed, the density drop is particularly conspicuous on the low density side, so the correction amount is set large. Accordingly, the correspondence relationship of FIG. 11 is stored in advance in the laser power control unit, etc., and after detecting the density difference with the adjacent region, the laser power suitable for the density difference is read out, according to the above embodiment. Just control.
[0052]
The relationship shown in FIG. 11 may be configured so that basic settings are made when the device is shipped from the factory. However, depending on the characteristics of each device, the setting can be changed so that a serviceman or the like can make fine adjustments in the market. (Updating and writing are possible).
[0053]
(Fifth embodiment of the present invention)
As a case where different densities are adjacent, there are typically a case where they are adjacent in the main scanning direction and a case where they are adjacent in the sub-scanning direction. As a method for further improving the third embodiment, changes in density in the main scanning direction and the sub-scanning direction were examined.
Then, the lowest density was reached at 100 pixels in the sub-scanning direction, and the lowest density was reached at 50 pixels in the main scanning direction. Therefore, the method according to the third embodiment is used in the sub-scanning direction, and data in which the size axis is halved is used in the main scanning direction.
[0054]
(Sixth embodiment of the present invention)
The degree of non-uniform density varies depending on the surface potential level of the photoreceptor. When the surface potential of the photoreceptor changes from −400 V to −800 V by the above-described process control for maintaining the initial image quality while maintaining the optimum state, the correction amount of the laser power is as shown in FIG. Multiply the correct factor. With this configuration, an image having a uniform density was stably obtained even when the charging potential was changed.
[0055]
It should be noted that the relationship shown in FIG. 12 may be configured so that the basic setting is made at the time of shipment of the device from the factory. However, depending on the characteristics of each device, a serviceman or the like can be finely adjusted in the market. The setting can be changed (updated and writable).
[0056]
【The invention's effect】
According to the image forming apparatus of claim 1, when the image exposure unit performs image exposure on the image carrier area corresponding to the high density area, the distance becomes the shortest distance from the target pixel to the image edge. Since the exposure intensity of the image carrier area is changed to the corresponding value, the density of the high density area (solid area) can be made uniform in the center / peripheral area without sacrificing the image quality degradation. Thus, a special effect that a high-quality image can be obtained is obtained.
[0057]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the electrostatic latent image developing method is a reversal developing method, and the exposure intensity control unit is configured such that the size of the high density region is a predetermined value or less. In this case, the exposure intensity of the image exposure means is lowered, and when it is equal to or greater than a predetermined value, the exposure intensity is changed according to the position between the pixel to be exposed and the end of the high density region. It is possible to appropriately control the exposure of a line drawing and an image having a relatively large area such as a photograph, and to obtain an optimum image quality for each type of image such as a character and a photographic image while suppressing an increase in toner consumption. The effect that it can be obtained.
[0058]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, when the size of the high density area is equal to or greater than a predetermined value, the exposure intensity control means exposes the image exposure means at the center of the area. Since it is characterized by increasing the intensity and decreasing the exposure intensity at the edge, when the image size does not show the edge effect or is inconspicuous, the exposure control can be canceled to improve the processing efficiency. In the case of the image size in which the edge effect appears, there is an effect that the optimum exposure control can be performed to improve the image quality.
[0059]
According to an image forming apparatus of a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the exposure intensity control unit is connected to a low density region adjacent to the high density region and having a density difference between the regions exceeding a predetermined value. In the vicinity of the boundary, the amount of exposure light in the low density area is increased and the amount of exposure light in the high density area is decreased, so when the image area such as a photographic image is large, due to the area density difference in the image, It is possible to prevent the image on the low density side from becoming thinner, and to improve the image quality in the image portion where the high density area and the low density area are adjacent, while avoiding the serious problem of missing information. Can do.
[0060]
According to an image forming apparatus of a fifth aspect, in the first to fourth aspects, the exposure intensity control unit can vary a control range of the exposure light amount in accordance with a density difference between regions. The occurrence of image shading due to the edge effect is more likely to occur as the density difference of the image increases. However, by changing the exposure light amount control range according to the density difference, an image with a more uniform density can be formed.
[0061]
According to an image forming apparatus of a sixth aspect, in the first to fifth aspects, the exposure intensity control means can change both or one or both of the light amount correction amount and the correction range according to the direction of density change of the image. Therefore, when the information missing range has directionality, considering the directionality, the range for controlling the amount of exposure light can be varied to obtain more uniform image quality. In addition, as a method of changing the amount of light, by combining both the method of changing the brightness of the light source itself and the method of changing the lighting time for one pixel of the light source, the resolution can be partially changed and the resolution can be partially changed. Also, the degree of freedom in design can be improved and an image having a uniform density can be formed.
[0062]
According to an image forming apparatus of a seventh aspect, in the fifth or sixth aspect, the charging unit that charges the image carrier includes a charging potential setting unit that can change a charging potential, and the exposure intensity control unit includes: Since the exposure light amount correction range can be varied according to the set value of the charging potential set in the charging potential setting means, the charging potential is changed when the charging potential is changed so as to optimize the image forming process conditions. By adjusting the image exposure control width in accordance with the potential, there is an effect that the density of the solid image can be prevented from becoming non-uniform even when the charging potential changes. The same effect can be obtained even if the correction range of the exposure light quantity is variable (larger) in accordance with the absolute value of the charging potential of the image carrier.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall cross-sectional view for explaining a copying process of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a processing block diagram showing an overview of an image forming method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a target pixel and a distance from an image edge according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the distance from the edge of an image and the amount of exposure light according to the embodiment of the present invention.
5A and 5B are diagrams illustrating a relationship between an image shape and a scanning direction according to the embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is an image in which the sub-scanning direction is 100 pixels or less, and FIG. 5B is a main / sub-scanning direction. Each 300-pixel square image is represented.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between an image and a laser power according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship (lookup table) between a laser emission time (DUTY) and an input density according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a target image and an image edge when a low density image and a high density image are adjacent to each other according to another embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating the relationship between the boundary line C and the laser power correction amount in the case of FIG. 8, according to another embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating the relationship between the pixel position and the laser power in the case of FIG. 8, according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship of a light amount correction coefficient with respect to a density difference, a laser power, and a density difference between adjacent images according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between a charging potential, a laser power correction coefficient, and an exposure light amount correction coefficient with respect to a change in surface potential according to another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating an image size and an image density distribution in the related art.
FIG. 14 is a diagram illustrating a distance from an image end portion, a density transition, and a density difference in the related art.
FIG. 15 is a diagram illustrating the relationship between the image size and the distance to the lowest density portion in the prior art.
FIG. 16 is a diagram illustrating a relationship between a pixel position and a density when a high density image and a low density image are adjacent to each other in the related art.
[Explanation of symbols]
1 Scanner section
2 Image processing board
3 Controller board
4 Developer
5 Cleaner
6 Exposure system
7 Image carrier
8 Transcription charger
10 Light source
11 CCD (photoelectric conversion element)
12 Charging charger
21 CCD reading section
22 Image processing unit
23 Tone correction part
24 Size determination unit
25 Density judgment unit
26 Laser power control unit

Claims (7)

画像データを入力する画像データ入力手段と、入力された画素毎に所定の画像処理を行う画像処理手段と、画像処理後の画素データ毎に画像形成する濃度を設定する画像濃度設定手段と、前記画像処理手段と画像濃度設定手段の処理結果に基づき、前記画像データに対応した静電潜像を像担持体上に形成する像露光手段と、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
前記画像濃度設定手段が設定した各画素の濃度値に基づき、略同一の濃度を有する画素領域を抽出する領域抽出手段と、前記領域抽出手段が抽出した画素領域のうち、互いに隣接し且つ領域間の濃度差が所定値を越えている高濃度領域を抽出する高濃度領域抽出手段と、前記高濃度領域抽出手段の抽出結果に基づき、前記像露光手段が前記高濃度領域に対応した像担持体領域を像露光する際、前記像担持体領域での露光強度を、注目画素から画像エッジまでの距離のうちで最短となる距離に対応する値に変化せしめる露光強度制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
Image data input means for inputting image data, image processing means for performing predetermined image processing for each input pixel, image density setting means for setting density for image formation for each pixel data after image processing, Based on the processing results of the image processing means and the image density setting means, an image exposure means for forming an electrostatic latent image corresponding to the image data on the image carrier and the electrostatic latent image on the image carrier are developed. In an image forming apparatus comprising a developing unit,
Based on the density value of each pixel set by the image density setting means, an area extracting means for extracting a pixel area having substantially the same density and a pixel area extracted by the area extracting means and adjacent to each other and between the areas A high density area extracting means for extracting a high density area having a density difference exceeding a predetermined value, and an image carrier corresponding to the high density area based on an extraction result of the high density area extracting means. Exposure intensity control means for changing the exposure intensity in the image carrier area to a value corresponding to the shortest distance among the distances from the pixel of interest to the image edge when performing image exposure of the area. An image forming apparatus.
静電潜像の現像方式が反転現像方式であって、
前記露光強度制御手段は、高濃度領域の大きさが所定値以下のときは前記像露光手段の露光強度を下げ、所定値以上のときは露光強度を露光する画素と前記高濃度領域の端部までの位置に応じて変化させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The electrostatic latent image development method is a reversal development method,
The exposure intensity control means lowers the exposure intensity of the image exposure means when the size of the high density area is a predetermined value or less, and exposes the exposure intensity when the size of the high density area is a predetermined value or more The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is changed according to the position up to.
前記露光強度制御手段は、高濃度領域の大きさが所定値以上のとき、該領域の中央部で前記像露光手段の露光強度を上げ、端部で露光強度を下げることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。The exposure intensity control means increases the exposure intensity of the image exposure means at the center of the high density area and lowers the exposure intensity at the edge when the size of the high density area is a predetermined value or more. The image forming apparatus according to 2. 前記露光強度制御手段は、高濃度領域に隣接し領域間の濃度差が所定値を越えている低濃度領域との境界近傍において、低濃度領域の露光光量は上げ、高濃度領域の露光光量は下げることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。The exposure intensity control means increases the exposure light amount in the low density region and increases the exposure light amount in the high density region in the vicinity of the boundary with the low density region adjacent to the high density region and the density difference between the regions exceeds a predetermined value. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is lowered. 前記露光強度制御手段は、領域間の濃度差に応じて、露光光量の制御範囲を可変できることを特徴とする請求項1乃至4に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure intensity control unit can change a control range of an exposure light amount according to a density difference between regions. 前記露光強度制御手段は、画像の濃度変化の方向により光量の補正量と補正範囲の両方或いは片方を可変できることを特徴とする請求項1乃至5に記載の画像形成装置。6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure intensity control unit can change either or both of the light amount correction amount and the correction range depending on the direction of density change of the image. 前記像担持体を帯電する帯電手段は、帯電電位を変更できる帯電電位設定手段を含み、
前記露光強度制御手段は、前記帯電電位設定手段に設定された帯電電位の設定値により露光光量の補正幅を可変できることを特徴とする請求項5又は6に記載の画像形成装置。
The charging means for charging the image carrier includes a charging potential setting means capable of changing a charging potential,
The image forming apparatus according to claim 5, wherein the exposure intensity control unit can vary a correction range of the exposure light amount according to a set value of the charging potential set in the charging potential setting unit.
JP21357698A 1998-07-29 1998-07-29 Image forming apparatus Expired - Fee Related JP3668373B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21357698A JP3668373B2 (en) 1998-07-29 1998-07-29 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21357698A JP3668373B2 (en) 1998-07-29 1998-07-29 Image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000043315A JP2000043315A (en) 2000-02-15
JP3668373B2 true JP3668373B2 (en) 2005-07-06

Family

ID=16641500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21357698A Expired - Fee Related JP3668373B2 (en) 1998-07-29 1998-07-29 Image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3668373B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010046983A (en) * 2008-08-25 2010-03-04 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Image forming device and image forming method

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5325814B2 (en) * 2010-02-25 2013-10-23 大日本スクリーン製造株式会社 Image forming apparatus and image forming method
JP5029719B2 (en) 2010-03-23 2012-09-19 ブラザー工業株式会社 Image processing device
JP5723111B2 (en) * 2010-07-01 2015-05-27 キヤノン株式会社 Image forming apparatus, control method, and program
JP5581189B2 (en) * 2010-11-30 2014-08-27 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus
JP5453327B2 (en) * 2011-01-17 2014-03-26 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus and image forming method
JP5218688B2 (en) * 2012-04-27 2013-06-26 ブラザー工業株式会社 Image processing device
JP5895769B2 (en) * 2012-08-27 2016-03-30 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus
JP6176160B2 (en) * 2014-03-14 2017-08-09 富士ゼロックス株式会社 Image processing apparatus, image forming system, and image forming apparatus
US9517636B2 (en) 2014-05-13 2016-12-13 Ricoh Company, Ltd. Image forming method, image forming apparatus, and print material production method to form an electrostatic latent image by selective light power exposure
JP6641132B2 (en) * 2014-10-31 2020-02-05 キヤノン株式会社 Image forming apparatus and image processing apparatus
US9778592B2 (en) 2015-05-12 2017-10-03 Ricoh Company, Ltd. Image forming method and image forming apparatus including a high power exposure pixel group
JP2017090857A (en) 2015-11-17 2017-05-25 キヤノン株式会社 Image forming apparatus, image processing apparatus, and program
JP6643076B2 (en) * 2015-12-21 2020-02-12 キヤノン株式会社 Image forming apparatus, image processing apparatus, and program

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010046983A (en) * 2008-08-25 2010-03-04 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Image forming device and image forming method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000043315A (en) 2000-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3581477B2 (en) Digital copier
JP3668373B2 (en) Image forming apparatus
EP2319697A1 (en) Image formation device
JP2010050639A (en) Image forming apparatus and control method thereof, and program
JP2009058541A (en) Image forming apparatus
US4967212A (en) Image recorder
JP3480924B2 (en) Image forming method, image forming apparatus, and recording medium
JP3373556B2 (en) Image forming device
JP2017053985A (en) Image forming apparatus, control method of image forming apparatus, and program
JP2004306590A (en) Image density control device and image formation device
CN1540449A (en) Light exposure determination method
JP2003152993A (en) Image processing device
JP3198267B2 (en) Image processing device and image forming device
JP3078313B2 (en) Image forming device
US6842589B2 (en) Method and image forming apparatus producing toner pattern without adhesion of toner to separation pick
JP2000131896A (en) Device and method for forming image
JP5089183B2 (en) Image forming apparatus
JP2002333746A (en) Image forming device
JP4058795B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP3790877B2 (en) Image processing device
JP2936630B2 (en) Digital imaging method
JPH11284850A (en) Image output device
JP3492607B2 (en) Image forming device
JP2675801B2 (en) Image processing device
JPH09172545A (en) Image forming method and image forming device therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040706

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040906

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20040906

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050405

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050408

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080415

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090415

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090415

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100415

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100415

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110415

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120415

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120415

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130415

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees