JP5761210B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、露光量を制御可能な画像形成装置に関する。

従来、この種の画像形成装置として、例えば特許文献１に記載のものがある。この画像形成装置は、定着装置を基準としてシート搬送方向の下流側に、シート上の画像の光沢度を検知するための光沢度検知手段を備えている。画像形成装置は、光沢度測定用のテストパターンとして、トナー付着量変化の大きい三色グレーの階調パターン（換言すると、パッチ画像）を作成する。光沢度検知手段は、作成された各色のパッチ画像の光沢度を検出する。そして、画像形成装置は、各色のパッチ画像の光沢度の差が小さくなるように、露光量等の画像形成に関するパラメータを変更する。

特開２００４−７００１０号公報

従来の画像形成装置は、画像全体にパラメータ変更を適用して、出力画像の光沢低下を抑制するようにしている。しかし、空間的な周期をもつ画像パターンによっては、過剰なトナーを供給する等、光沢以外の部分で不具合が発生している。

それゆえに、本発明の目的は、トナー消費を抑えつつ、光沢低下を抑制可能な画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一局面は、画像形成装置に向けられる。画像形成装置は、感光体と、前記感光体の表面を所定の帯電電位に帯電させる帯電器と、光ビームを照射することにより、前記帯電器によって帯電させられた前記感光体を露光して静電潜像を形成する光走査装置と、前記光走査装置によって形成された静電潜像を現像して、前記感光体の表面上にトナー像を形成する現像器と、前記現像器によって形成されたトナー像をシート上に転写して送り出す転写部材と、前記転写部材から送り出されたシートを加熱および加圧することにより、該シート上のトナー像を定着させる定着器と、前記光走査装置の露光量を制御する制御手段と、を備えている。

前記制御手段は、空間周波数が０．１〜３．０ｃ／ｍｍのパターンを有する画像について露光量を制御する場合、該パターンのエッジ部分の感光体の露光後電位と、非エッジ部の露光後電位Ｖｉとの差が第一電圧Ｖ１となるように該パターンのエッジ部分の露光量を非エッジ部分の露光量を基準として第一露光量だけ増加させ、非画像部分において前記エッジ部分に隣接するエッジ周辺部分の感光体の露光後電位と、該エッジ周辺部分を除く非エッジ部の帯電電位Ｖｏとの差が前記第一電圧Ｖ１よりも大きな第二電圧Ｖ２となるように前記エッジ部分に隣接するエッジ周辺部分の露光量を、該非画像部分において該エッジ周辺部分を除く部分の露光量を基準として第二露光量だけ増加させるエッジ周辺露光量制御を行う。

上記局面によれば、トナー消費を抑えつつ、光沢低下を抑制可能な画像形成装置を提供することが可能となる。

エッジ強調無しの場合におけるトナーの状態遷移を示す模式図である。 一般的なエッジ強調処理に係るトナーの状態遷移を示す模式図である。 本実施形態に係るエッジ強調に係るトナーの状態遷移を示す模式図である。 一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。 図１に示す画像形成装置の要部を示すブロック図である。 図３の制御手段の処理手順を示すフロー図である。 変形例に係る画像形成装置の要部を示すブロック図である。 光沢ムラがある場合の光沢センサの出力信号を示す図である。 光沢ムラが無い場合の光沢センサの出力信号を示す図である。 図５に示す制御手段の処理手順を示すフロー図である。

（基本的な考え方）
本件発明者は、上記課題解決のために、画像劣化と劣化状態とを人がどのように感じ取るかを検討した。その結果、人は、基本的に、色の変化とともに光沢の変化も画質の変化として受け止めることが判明した。その中でも、特定空間周波数のパターン周辺の光沢変化が大きく影響することが判明した。

本件発明者はさらに、パターン周辺部分の光沢変化について発生要因を解析した。その結果、図１Ａの最上段から下から二段目までに示すように、画像形成装置の定着器の上流側において、パターンＬのエッジ部分Ｅのトナー量が減るため、この光沢変化が発生していることが判明した。

図１Ａの最下段に示すように、エッジ部分Ｅのトナー量が減ったパターンＬを定着器が押し潰す際、その中央部分Ｃには適切な圧力および熱が加えられる。よって、定着済みの画像において、パターンＬの中央部Ｃからは適切な光沢が発生する。それに対し、パターンＬのエッジ部分Ｅに関してはトナー量が少ないため、定着済みの画像におけるエッジ部分Ｅからは適切な光沢が発生しない。

このような背景から、人の目にノイズとして受け取られやすいパターンにおいてエッジ部分の光沢が低下するような状態になることが想定される場合には、このエッジ部分のトナー量を増やして、光沢を補うことが好ましい。

本件発明者は、まず、どのようなパターンがノイズとして受け取られやすいかを検討した。その結果、パターンの空間周波数に対する人の視覚感度特性により、空間周波数が０．１〜３．０ｃ／ｍｍのパターンにおけるエッジ部分の光沢変化がノイズとして受け取られやすいことが判明した。

本件発明者は、次に、具体的にどのような処理を施すことが効果的かを検討した。まず、トナーが減る状態がなぜ発生するかを本件発明者が調査したところ、下記（１），（２）の事項が明確になった。

（１）現像器に関しては、画像部分と非画像部分の境界で電位差が大きくなるため、これらの間で強い電界（エッジ拘束電界）が発生する。この電界は、荷電しているトナーに対し、感光体ドラムに吸着する方向の力を及ぼす。その結果、一次転写領域で、中間転写ベルトに移動する力が感光体ドラム上のトナーに加わっても、エッジ部分のトナーには上記電界に打ち勝つだけの力がかからない。それゆえ、中間転写ベルトへの一次転写ができなくなり、エッジ部分のトナーが減ってしまう。

（２）一次転写領域に関しては、画像部分と非画像部分の境界で、中間転写ベルトと感光体ドラムとの間でギャップが生じる。このギャップ間では放電が発生し、その近傍のトナー荷電性を不適切な状態に変化させてしまう。この変化によって、画像のエッジ部分のトナーが中間転写ベルトに移動できなくなるため、エッジ部分のトナーが減ってしまう。

主として上記（１），（２）の理由から、従来、上記パターンＬに対し所謂エッジ強調が行われてきた。エッジ強調とは、図１Ｂに示すように、画像のエッジ部分Ｅのトナー量を増やすために、このエッジ部分Ｅの露光量を増やして、エッジ部分Ｅの電位を、パターンＬの中央部分Ｃの電位Ｖｉと比較してＶ１だけ減衰させる処理である。これによれば、エッジ部分Ｅと中央部分Ｃとの間で光沢が均等化されるため、画像品質は改善される。しかし、従来のエッジ強調では、パターンＬの部分と非画像部分Ｗの電位差ΔＶが大きくなるため、エッジ部分Ｅにおける感光体ドラムへのトナーの拘束力が大きくなってしまう。その結果、エッジ部分Ｅに供給されたトナーの一部分しか中間転写ベルトに転写されずに、感光体ドラムに残留してしまうため、トナーの無駄が増えてしまう。

そこで、無駄なトナー消費を抑えるため、本実施形態では、空間周波数が０．１〜３．０ｃ／ｍｍのパターンに関しては、エッジ部分Ｅの露光量を増やして、該エッジ部分Ｅのトナー量を増加させる。これに加えて、画像部分Ｉと非画像部分Ｗとの境界部分の電位差が従来よりも小さくされ、該エッジ部分Ｅにおけるトナーの拘束力を弱くする。具体的な処理は下記の通りである。

まず、非画像部分Ｗにおいてエッジ部分Ｅに隣接する部分をエッジ周辺部分Ｎとする。本実施形態では、かかるエッジ周辺部分Ｎに対しても露光を行って、この部分の電位を減衰させる。具体的には、図１Ｃに示すように、エッジ強調のために増加させた露光量に起因して、エッジ部分Ｅは、中央部Ｃの電位Ｖｉに対してＶ１だけ減衰させた電位を有する。また、エッジ周辺部分Ｎは、非画像部分Ｗにおいてエッジ周辺部分Ｎ以外の領域の電位Ｖｏ（感光体帯電電位）に対してＶ２だけ減衰させた電位を有する。ここで、Ｖ１＜Ｖ２とする。これによって、パターンＬと非画像部分Ｗの境界部分の電位差を小さくすることができる。その結果、エッジ部分Ｅに供給されたトナーが中間転写ベルトに転写され、感光体ドラムへの残留トナーを少なくできるため、無駄なトナーを減らすことができる（図１Ｃを参照）。

上記を換言すると、上記パターンのエッジ部分Ｅの露光量が、中央部分Ｃ（換言すると、非エッジ部分）の露光量を基準として、電位Ｖ１に関連する第一露光量だけ増加させられる。また、非画像部分Ｗにおいてエッジ部分Ｅに隣接するエッジ周辺部分Ｎの露光量が、該非画像部分Ｗにおいて該エッジ周辺部分Ｎを除く部分の露光量を基準として、電位Ｖ２に関連する第二露光量だけ増加させられる。ここで、感光体帯電電位および露光量の変化量が線形な関係にある場合には、第二露光量は、第一露光量よりも大きい。しかし、これに限らず、感光体帯電電位および露光量の変化量が非線形な関係にある場合には、第二露光量は、第一露光量よりも大きいとは限らない。なお、本実施形態では、第二露光量は、第一露光量よりも大きいとして説明をしている。

（はじめに）
以下、上記基本的な考え方を適用した画像形成装置について、図面を参照して説明する。それに先立ち、用語の定義を行う。いくつかの図面には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が示されている。Ｘ軸は画像形成装置の左右方向（横方向）を示し、Ｙ軸は画像形成装置の前後方向（奥行き方向）を示し、Ｚ軸は画像形成装置の上下方向（高さ方向）を示す。また、図中、いくつかの構成には、参照符号の後に、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの添え字が付加されている。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）を意味する。例えば、作像ユニット５Ａは、Ｙ用の作像ユニット５を意味する。また、上記添え字を付加可能ではあるが、参照符号に付加されていない場合、この参照符号は各色用を総称していることを意味する。例えば、作像ユニット５は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色用の作像ユニット５Ａ〜５Ｄを総称している。

（画像形成装置の構成・印刷動作）
まず、図２を参照して、典型的な画像形成装置の構成・印刷時の動作について説明する。画像形成装置は、電子写真方式を採用したＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）であり、大略的に、カセット１と、本体２と、トレイ３と、を備えている。

カセット１は、画像形成装置の下部に配置される。カセット１の内部には、未印刷のシート束（例えば用紙）が載置される。カセット１は、回転する供給ローラ等の作用により、シート束からシートＳを一枚ずつ取り出して搬送経路４に送り出す。

本体２は、カセット１の上方に配置される。この本体２の右側には、一点鎖線で示す搬送経路４が設けられている。搬送経路４には、カセット１から送り出されたシートＳが導入される。シートＳは、搬送経路４内を、トレイ３（つまり、下流）に向けて搬送される。

本体２は、搬送経路４内を搬送されるシートＳに画像を形成して、印刷物を作成する。より具体的には、本体２は、フルカラー印刷に対応するために、いわゆるタンデム方式を採用しており、四個の作像ユニット５Ａ〜５Ｄを備える。本体２は、他にも、光走査装置６、一次転写ローラ７Ａ〜７Ｄ、中間転写ベルト８、ローラ９，１０、二次転写ローラ１１、及び定着器１２、排出ローラ対１３、および、各構成を制御する制御手段１４を備える。

作像ユニット５Ａ〜５Ｄは、本体２の内部に横方向に並ぶように配置される。図示した例では、作像ユニット５Ａが搬送経路４を基準として横方向に最も遠くに配置され、以下、作像ユニット５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの順番で搬送経路４に近接するように配置される。また、各作像ユニット５Ａ〜５Ｄは、少なくとも感光体ドラム１５Ａ〜１５Ｄと、帯電器１６Ａ〜１６Ｄと、現像器１７Ａ〜１７Ｄと、クリーニングブレード１８Ａ〜１８Ｄと、を含んでいる。

各色の感光体ドラム１５は、画像形成装置の奥行き方向に延在しており、対応するモータ（図示せず）により生成された駆動力により回転する。

各色の帯電器１６は、例えば、対応色の感光体ドラム１５と平行に延在する帯電ローラまたは帯電電極を有する。このような帯電器は、帯電バイアス電圧が印加されると、回転する感光体ドラム１５の周面を一様に帯電させる。

ここで、光走査装置６について説明する。光走査装置６には、後述の制御手段１４から送信された画像データが入力される。光走査装置６は、入力画像データに基づき変調された光ビームＢＡ〜ＢＤを生成する。その後、光走査装置６は、生成した光ビームＢＡ〜ＢＤを、帯電した感光体ドラム１５Ａ〜１５Ｄの表面に照射して、静電潜像を形成する。ここで、感光体ドラム１５Ａ〜１５Ｄへの露光量は、制御手段１４により制御される。かかる露光量制御の詳細については後述する。

各色の現像器１７は、現像ローラを備えている。現像ローラは、対応色の感光体ドラム１５における光ビームの照射位置と、後述の一次転写領域との間に、該感光体ドラム１５と平行に延在するよう配置される。現像ローラには、現像バイアス電圧Ｖｄが印加され、これによって、対応色の感光体ドラム１５との間に現像電界を形成する。

また、現像器１７の内部には、例えば二成分現像剤が収容されている。二成分現像剤は、現像器１７に内蔵される撹拌スクリューより撹拌され、これによって摩擦荷電される。二成分現像剤は、内蔵の供給スクリューの回転によって現像ローラに供給される。

現像ローラは、感光体ドラム１５との間に形成された現像電界により、トナーを感光体ドラム１５の表面に供給して、その表面に形成された静電潜像を現像する。これによって、感光体ドラム１５の表面には、対応色のトナー画像（換言すると、可視像）が形成される。

中間転写ベルト８は、ローラ９，１０等に無端状に架け渡され、中間転写ベルト８の下端面が各感光体ドラム１５の表面に接するように配置される。この中間転写ベルト８は、図示しないモータから与えられる駆動力によって回転するローラ９，１０により、矢印αの方向に回転する。

各色の一次転写ローラ７Ａ〜７Ｄは、上記中間転写ベルト８を挟んで、対応色の感光体ドラム１５Ａ〜１５Ｄの表面と対向するように配置されている。ここで、上記一次転写領域は、中間転写ベルト８において各感光体ドラム１５Ａ〜１５Ｄと対向する領域である。一次転写ローラ７Ａ〜７Ｄは、対応色の感光体ドラム１５Ａ〜１５Ｄに担持されているトナー画像が一次転写領域に搬送されてくると、該トナー画像を矢印αの方向に回転する中間転写ベルト８の略同一位置に転写する（一次転写）。これにより、中間転写ベルト８の表面上には、各色のトナー画像が重ね合わせられた合成トナー画像が生成される。また、合成トナー画像は、中間転写ベルト８に担持された状態で転写ニップ（後述）の位置まで搬送される。

また、二次転写ローラ１１は、中間転写ベルト８を挟んで、ローラ１０と対向するように配置されている。二次転写ローラ１１と中間転写ベルト８とは互いに当接し、これによって、転写ニップが形成される。この転写ニップには、カセット１によって搬送経路４に導入されたシートＳが送り込まれる。また、二次転写ローラ１１には、転写バイアス電圧が印加されており、合成トナー画像は、該転写バイアス電圧により二次転写ローラ１１側へと引き寄せられ、転写ニップに導入されたシートＳに転写される（二次転写）。二次転写済みのシートＳは、転写ニップから定着器１２に向けて送り出される。

定着器１２は、加熱ローラと加圧ローラとを備えている。これらローラの接触部分を定着ニップと称する。この定着ニップには、転写ニップから送り出されたシートＳが導入される。定着ニップを通過するシートＳには、回転する加熱ローラおよび加圧ローラから熱および圧力が加えられる。これにより、合成トナー画像はシートＳに定着させられる。その後、シートＳは、定着ニップから搬送経路４の下流へと送り出される。

定着器１２から送り出されたシートＳは、排出ローラ対１３に導入され、該排出ローラ対１３の間からトレイ３に印刷物として排出される。

なお、上記の通り、感光体ドラム１５に担持されたトナー画像は、一次転写ローラ７の作用により、中間転写ベルト８に一次転写される。この時、感光体ドラム１５の周面には一部のトナーが残留する。このような転写残トナーは、一次転写領域と帯電器１６との間に設けられたクリーニングブレード１８によって感光体ドラム１５の周面から掻き取られる。

（露光量制御について）
また、制御手段１４は、典型的には、図３に示すように、制御基板上に実装されたＲＯＭ、ＣＰＵおよびメインメモリを含んでいる。ＣＰＵは、例えばＲＯＭに格納された各種プログラムをメインメモリ上で実行する。これにより、ＣＰＵは様々な機能の実現手段となる。その一部として、ＣＰＵは、露光量制御のためにプログラムＰを実行する。以下、図４を参照して、制御手段１４の処理について説明する。

画像形成装置には、自身と接続されたパーソナルコンピュータから、印刷命令および画像データが送信されてくる。制御手段１４は、この印刷命令を受信すると、同時に受信した画像データを解析する等して、所定空間周波数のパターンが含まれるか否かを判断する（Ｓ０１）。具体的には、空間周波数が所定数値範囲（例えば、０．１〜３．０ｃ／ｍｍ）のパターンが存在するか否かが判断される。

ＮＯの場合、制御手段１４は、公知の露光量制御を実施する（Ｓ０２）。それに対し、ＹＥＳの場合、対象となるパターンにおけるエッジ部分の光沢変化が観者によりノイズとして受け取られやすいとして、Ｓ０３の処理が行われる。以下、Ｓ０３の処理を詳説する。

図１Ｃを参照して説明したように、制御手段１４は、空間周波数が０．１〜３．０ｃ／ｍｍのパターンに関しては、第一に、エッジ部分Ｅの露光量を増やして、該エッジ部分Ｅのトナー量を増加させる。これに加えて、制御手段１４は、第二に、画像部分Ｉと非画像部分Ｗとの境界部分の電位差を従来よりも小さくして、該エッジ部分Ｅにおけるトナーの拘束力を弱くするために、前述のエッジ周辺部分Ｎにも光走査装置６による露光を行わせ、この部分の電位を減衰させる。

ここで、エッジ強調のために増加させた露光量に起因して、エッジ部分Ｅは、中央部Ｃの電位Ｖｉに対してＶ１だけ減衰させた電位に調整され、また、エッジ周辺部分Ｎは、非画像部分Ｗにおいてエッジ周辺部分Ｎ以外の領域の電位Ｖｏに対してＶ２だけ減衰させた電位に調整される。ここで、Ｖ１＜Ｖ２である。

感光体ドラム１５の帯電後の電位Ｖｏに対する露光量（照射エネルギー）に対する減衰感度特性は、制御手段１４のＲＯＭの記憶されており、当該記憶された減衰感度特性のデータにより、Ｖ１、Ｖ２となるような露光量の増加幅を算出することができる。

なお、電位Ｖｏと現像バイアスＶｄのＤＣ成分とは、現像するトナーのかぶりが発生しないように所定電位差（かぶりマージン）を設定している。所定電位差としては例えば５０Ｖ〜２００Ｖである。Ｖ２としては所定電位差よりも小さい値に設定することが好ましい。

（露光量制御の作用・効果）
上記制御によって、パターンＬと非画像部分Ｗの境界部分の電位差を従来よりも小さくすることができる。そのため、エッジ部分Ｅにおけるトナーの拘束力が弱くすることができる。その結果、エッジ部分Ｅに供給されたトナーのほぼ全てが中間転写ベルトに転写され、感光体ドラムに残留するものがより少なくなる。これにより、無駄なトナーが少なくなる。

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について、図５〜図７を参照して説明する。図５において、画像形成装置は、露光量制御のために、図３と比較すると、温湿度センサ３１と、光沢センサ３２と、操作手段３３と、をさらに備えている点と、制御手段１４が露光量制御のためにプログラムＰ’を実行する点とで相違する。

温湿度センサ３１は、例えば作像ユニット５Ａ〜５Ｄの周辺に設けられ、自身の設置場所周辺の温度および湿度を検出して、それぞれを表す信号（以下、温湿度信号という）を制御手段１４に出力する。

光沢センサ３２は、定着器１２を基準として、搬送経路４の下流側に設けられる。この光沢センサ３２は、定着済みのシートＳ上の画像の光沢を測定して、測定結果を表す信号を制御手段１４に出力する。光沢センサ３２の典型例としては、光学的なアクティブセンサがある。このアクティブセンサは、定着済みシートＳの画像に対して光を照射して、正反射量（または乱反射量）を検出して、検出結果を表す信号を制御手段１４に出力する。ここで、もしシートＳ上の画像に光沢ムラが無ければ（図６Ａの上段を参照）、光沢センサ３２の出力信号Ｓ_outのエッジは急峻になる（図６Ａの下段を参照）。それに対し、シートＳ上の画像に光沢ムラがある場合（図６Ｂの上段を参照）、出力信号Ｓ_outのエッジはなまってしまう（図６Ｂの下段を参照）。なお、図６Ｂにおいて、光沢ムラは、ハッチングの密度（換言すると、斜線の間隔）により示されている。

操作手段３３は、例えば本体２の前面に設けられたタッチパネルである。ユーザがトレイ３に排出された印刷物を目視して、画像の光沢低下を認識すると、操作手段３３に対し所定の操作を行う。それに応じて、操作手段３３には、光沢の入力画面が表示され、その後、ユーザが光沢低下を入力する。操作手段３３からは、ユーザの入力情報が制御手段１４に送信される。

（変形例に係る露光量制御）
次に、図７を参照して、変形例に係る露光量制御について説明する。図７は、図４と比較すると、Ｓ０４〜Ｓ０７をさらに備える点で相違する。それ以外に両フロー図に相違点は無い。

（各因子の影響）
図１Ａ〜図１Ｃで説明したように、シート上のトナー量が中央部Ｃがエッジ部分Ｅに比べて少ない場合に光沢ムラが発生する。エッジ部分Ｅのトナー量が減少する因子としては、トナーの帯電量と、トナー間の付着量（ファンデルワールス力等）がある。

トナー帯電量が増加した場合には、エッジ境界での画像部分と非画像部分の電位差で生じる前述のエッジ拘束電界により影響が大きくなり、エッジ部分Ｅでのシート上へ転写されるトナー量が減少する。またトナー粒子間の付着力が増加した場合にも同様に、エッジ部分Ｅでのシート上へ転写されるトナー量が減少する。

以下においては、トナー帯電量、トナー粒子間の付着力に影響する、温湿度、作像ユニットの駆動量、カバレッジ率の情報に基づいて、露光量制御する変形例について説明する。

まず、Ｓ０４において、制御手段１４は、温湿度センサ３１から温湿度信号を受信し、受信信号に基づき、画像形成装置が例えば低温低湿環境に設置されているか否かを判断する。具体的には、温度が１０℃以下でかつ湿度が２０％ＲＨ以下という低温低湿であるか否かが判断される。ＹＥＳの場合、所定空間周波数のパターンにおけるエッジ部分の光沢が低下しやすいとして、Ｓ０１の処理が行われる。

また、制御手段１４は、作像ユニット５の駆動量、より具体的には、作像ユニット５の初期状態からの総駆動時間（換言すると、使用期間）をカウントしている。Ｓ０５において、制御手段１４は、カウントしている総駆動時間を参照し、この現在値に基づき、作像ユニット５の余寿命が大か否かを判断する。ＹＥＳの場合、上記エッジ部分の光沢が低下しやすいとして、Ｓ０１の処理が行われる。

また、制御手段１４は、入力画像データに基づき、印刷物における画像のカバレッジ率を算出している。Ｓ０６において、制御手段１４は、算出したカバレッジ率が基準値未満か否かを判断する。カバレッジ率が低い場合、上記エッジ部分の光沢低下がしやすいとして、Ｓ０１の処理が行われる。ここで、カバレッジ率が低い場合、印刷処理においてトナー消費量が少なくなる。よって、同じトナーが現像器１７内に長期間存在することになるため、トナーの流動性が低くなり、トナー粒子同士の付着力が強くなる。その結果、一次転写時に、感光体ドラム１５に転写不良としてトナーが残留してしまうため、エッジ部分の光沢が低下しやすくなる。

また、Ｓ０７において、制御手段１４は、光沢センサ３２の測定結果または操作手段３３からの受信情報が光沢低下を示している場合、Ｓ０１の処理が行われる。

Ｓ０４〜Ｓ０７およびＳ０１でＮＯと判断した場合、制御手段１４はＳ０２を行う。Ｓ０１でＹＥＳと判断した場合、制御手段１４はＳ０３を行う。

（変形例に係る露光量制御の作用・効果）
上記処理によれば、光沢低下が起こりやすいときに限り、空間周波数の導出や判断（Ｓ０１）および露光量制御（Ｓ０３）が行われるため、処理効率が向上する。

（付記）
制御手段１４のＲＯＭに、複数の温湿度条件それぞれでの減衰感度特性のデータを記憶させ、Ｓ０４で取得した温湿度の情報に対応する減衰感度特定データからＶ１、Ｖ２となるような露光量の増加幅を算出するようにしても良い。

なお、以上の変形例では、Ｓ０４にて低温低湿環境の場合にＳ０１が実行されると説明した。しかし、これに限らず、Ｓ０４にて、高温高湿環境の場合にＳ０１が実行されても構わない。高温高湿環境では、トナーが吸水することでトナー粒子同士の付着力が強くなる。その結果、一次転写時に、感光体ドラム１５に転写不良としてトナーが残留してしまうため、エッジ部分の光沢が低下しやすくなる。よって、上記の通り、Ｓ０４にて高温高湿環境か否かが判断され、ＹＥＳの場合にＳ０１が実行されても構わない。

また、以上の変形例では、Ｓ０５にて、作像ユニット５の余寿命が大の場合にＳ０１が実行されると説明した。しかし、これに限らず、Ｓ０５にて、余寿命が小の場合にＳ０１が実行されても構わない。余寿命が小さい場合、トナーの外添剤がトナー粒子の内部に埋没していることが多く、その結果、トナー粒子の流動性が低くなって、トナー粒子同士の付着力が強くなる。その結果、一次転写時に、感光体ドラム１５に転写不良としてトナーが残留してしまうため、エッジ部分の光沢が低下しやすくなる。よって、上記の通り、Ｓ０５にて余寿命が小か否かが判断され、ＹＥＳの場合にＳ０１が実行されても構わない。

また、以上の変形例では、Ｓ０６にて、カバレッジ率が基準値未満の小さい場合にＳ０１が実行されると説明した。しかし、これに限らず、Ｓ０６にて、カバレッジ率が別の基準値以上の大きな場合にＳ０１が実行されても構わない。カバレッジ率が大きい場合、トナーの消費量が多く、現像剤中には新しいトナーが多く含まれていると考えられる。それゆえ、トナーの平均帯電量が高くなり、通常よりもエッジ部分Ｅにおけるトナーの拘束力が強くなる。それゆえ、エッジ部分の光沢低下が発生しやすくなる。よって、上記の通り、Ｓ０６にてカバレッジ率が基準値以上か否かが判断され、ＹＥＳの場合にＳ０１が実行されても構わない。

(実施例）
本件発明者は、上記実施形態の効果を確認するために、実機にて画像評価を実施した。評価機としては、電子写真方式の解像度６００ｄｐｉのカラー複写機（ＫＯＮＩＣＡＭＩＮＯＬＴＡ社製 ｂｉｚｈｕｂ Ｃ７５４）の改造機を用いた。

実施例１では、評価サンプルとして、空間周波数が３．０ｃ／ｍｍで、太さ４ｄｏｔの線画で構成されるパターン（例えば、１０ポイント程度の文字画像等）が印刷される。ここで、本実施形態のエッジ強調では、太さ４ｄｏｔの線画のうち、両端エッジ部分の光量が３．５ｍＪ／ｍ²と設定され、中央２ｄｏｔの光量が３．０ｍＪ／ｍ²と設定される。さらに、その外側のエッジ周辺部分の光量が１．０ｍＪ／ｍ²と設定された。

また、実施例２では、評価サンプルとして、空間周波数が３．０ｃ／ｍｍで、写真画像の中間階調部等に用いられる面積率が中程度の画像（例えば濃度５０％のグレー画像）が印刷される。この場合、４ｄｏｔ分のドットと、４ｄｏｔ分の非ドットの繰り返しパターンが印刷される。なお、光量の条件は、実施例１と同様である。

また、実施例３は、実施例２と比較すると、空間周波数が０．１ｃ／ｍｍである点でのみ相違する。それ以外は同様である。

また、比較例１では、実施例１と同じ評価サンプルが印刷される。ここで、パターンにおける太さ４ｄｏｔの線画全てについて両端エッジ部分の光量が３．５ｍＪ／ｍ²と設定される。

また、比較例２では、評価サンプルとして、空間周波数が０．０９５ｃ／ｍｍで、写真画像の高濃度等に用いられる面積率が高い画像（例えば濃度９０％のグレー画像）が印刷される。この場合の画像構成としては、２００ｄｏｔ分のドットと、５０ｄｏｔ分の非ドットの繰り返しパターンが印刷される。なお、光量の条件は、実施例１と同様である。

また、比較例３では、評価サンプルとして、空間周波数が１２．０ｃ／ｍｍで、写真画像の低濃度等に用いられる面積率が低い画像（例えば濃度１０％のグレー画像）が印刷される。この場合の画像構成としては、１ドットのオンオフで形成されるパターンが印刷される。なお、光量の条件は、実施例１と同様である。

また、比較例４では、実施例１と同じ評価サンプルが印刷される。露光条件に関しては、従来のエッジ強調であり、両端エッジ部分の光量が３．５ｍＪ／ｍ²と設定され、中央２ｄｏｔの光量が３．０ｍＪ／ｍ²と設定される。なお、その外側のエッジ周辺部分は露光されない。

本件発明者は、実施例１〜３および比較例１〜４に記載の条件で、かつエッジ部分の光沢低下が起こりやすい環境で評価機に実行させた。そして、それぞれの出力画像の画質とトナー消費量の関係とを評価した。その結果を、以下の表１に示す。

上表１において、エッジ光沢低下の欄には、光沢低下が改善し目視で画質改善が確認できる場合に○が記載される。それに対し、光沢低下が改善せず目視で画質改善が確認できない場合に×が記載される。また、光沢低下が改善するが目視で画質改善が確認できない場合に△が記載される。

また、トナー消費の欄には、廃棄トナー量が変わらないか減る場合には○が記載される。それに対し、廃棄トナー量が増える場合には×が記載される。

また、判定欄には、エッジ光沢低下欄が○でトナー消費欄が○の場合に○が記載される。また、エッジ光沢低下欄が○でトナー消費欄が×の場合には×が記載される。また、エッジ光沢低下欄が△でトナー消費欄が○の場合には△が記載される。エッジ光沢低下欄が×でトナー消費欄が○の場合に×が記載される。エッジ光沢低下欄が×でトナー消費欄が×の場合に××が記載される。

上表１によれば、ノイズとして受け取られやすい空間周波数が０．１〜３．０ｃ／ｍｍのパターンがたとえ光沢低下が起こりやすい環境で印刷された場合であっても、従来のエッジ強調に加え、非画像部分Ｗであってエッジ部分Ｅに隣接するエッジ周辺部分Ｎの露光量を、該非画像部分Ｗであって該エッジ周辺部分Ｎを除く部分の露光量に対して、前述の第二露光量だけ増加させれば、トナー消費を抑えつつ出力画像における光沢低下を抑えることが可能となる。

本発明に係る画像形成装置は、トナー消費を抑えつつ、光沢低下を抑制可能であり、プリンタ、複写機およびこれらの機能を備えた複合機（MFP）等に好適である。

６ 光走査装置
７（７Ａ〜７Ｄ） 一次転写ローラ
８ 中間転写ベルト
１１ 二次転写ローラ
１２ 定着器
１４ 制御手段
１５（１５Ａ〜１５Ｄ） 感光体ドラム
１６（１６Ａ〜１６Ｄ） 帯電器
１７（１７Ａ〜１７Ｄ） 現像器
３１ 温湿度センサ
３３ 操作手段
３２ 光沢センサ

Claims (6)

1. 感光体と、
   前記感光体の表面を所定の帯電電位に帯電させる帯電器と、
   光ビームを照射することにより、前記帯電器によって帯電させられた前記感光体を露光して静電潜像を形成する光走査装置と、
   前記光走査装置によって形成された静電潜像を現像して、前記感光体の表面上にトナー像を形成する現像器と、
   前記現像器によって形成されたトナー像をシート上に転写して送り出す転写部材と、
   前記転写部材から送り出されたシートを加熱および加圧することにより、該シート上のトナー像を定着させる定着器と、
   前記光走査装置の露光量を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、空間周波数が０．１〜３．０ｃ／ｍｍのパターンを有する画像について露光量を制御する場合、該パターンのエッジ部分の感光体の露光後電位と、非エッジ部の露光後電位Ｖｉとの差が第一電圧Ｖ１となるように該パターンのエッジ部分の露光量を非エッジ部分の露光量を基準として第一露光量だけ増加させ、非画像部分において前記エッジ部分に隣接するエッジ周辺部分の感光体の露光後電位と、該エッジ周辺部分を除く非エッジ部の帯電電位Ｖｏとの差が前記第一電圧Ｖ１よりも大きな第二電圧Ｖ２となるように前記エッジ部分に隣接するエッジ周辺部分の露光量を、該非画像部分において該エッジ周辺部分を除く部分の露光量を基準として第二露光量だけ増加させるエッジ周辺露光量制御を行う、画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記空間周波数が０．１〜３．０ｃ／ｍｍのパターンを有する画像について、前記画像形成装置周辺の温湿度が所定条件を満たす場合に前記エッジ周辺露光量制御を行う、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記感光体と、前記帯電器と、前記現像器とによって構成される作像ユニットの駆動量をカウントしており、前記空間周波数が０．１〜３．０ｃ／ｍｍのパターンを有する画像について、カウントしている駆動量が所定条件を満たす場合に前記エッジ周辺露光量制御を行う、請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記シート上での画像のカバレッジ率を求めており、前記空間周波数が０．１〜３．０ｃ／ｍｍのパターンを有する画像について、該カバレッジ率が所定条件を満たす場合に前記エッジ周辺露光量制御を行う、請求項１に記載の画像形成装置。
5. マニュアル操作により、前記定着器から送り出された画像の光沢低下を入力可能な操作手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記操作手段に光沢低下が入力されている場合に、前記空間周波数が０．１〜３．０ｃ／ｍｍのパターンを有する画像について前記エッジ周辺露光量制御を行う、請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記定着器より送り出されたシート上の画像の光沢を検出する光沢センサをさらに備え、
   前記制御手段は、前記光沢センサの検出結果が所定条件を満たす場合に、前記空間周波数が０．１〜３．０ｃ／ｍｍのパターンを有する画像について前記エッジ周辺露光量制御を行う、請求項１に記載の画像形成装置。

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