JP6630122B2 - 画像形成装置、画像処理装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置における現像剤の消費量の低減技術に関する。

画像形成装置においては、現像剤であるトナーの消費量の削減が要求される。特許文献１は、ある程度の面積を有する画像については露光強度を低下させて形成することで、トナーの消費量を削減する構成を開示している。また、画像形成装置においては、感光体に形成される静電潜像の、感光体の回転方向における後端側のエッジ領域に付着するトナーの量が増加する掃き寄せと呼ばれる現象が生じ得る。特許文献２は、掃き寄せによる影響を抑える構成を開示している。具体的には、画素のデータ値と、当該画素より副走査方向に所定量だけ下流側に位置する画素のデータ値により補正領域を決定する。そして、補正領域の画素より副走査方向に所定量だけ上流側に位置する画素をさらに補正領域とし、補正領域の画素に対する露光量を調整することで掃き寄せによる影響を抑える構成を開示している。掃き寄せの影響を抑えることでトナーの消費量が低減される。また、画像形成装置においては、感光体に形成される静電潜像のエッジ領域に付着するトナーの量が増加するエッジ効果と呼ばれる現象も生じ得る。

特開２００４−２９９２３９号公報 特開２００７−２７２１５３号公報

掃き寄せやエッジ効果の強さは、エッジの近傍に存在する他の画像により変動するため、特許文献１及び２に記載の構成では画質が劣化することがある。

本発明は、画質の低下を抑制しつつ、現像剤の消費量を低減する画像形成装置、画像処理装置及びプログラムを提供するものである。

本発明の一側面によると、画像データに基づき画像を形成する画像形成装置は、感光体と、前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体の静電潜像を現像剤で現像して画像を形成する現像手段と、前記画像データに基づき、所定値以上の画素値の画素が連続する領域である第１領域と、前記所定値未満の画素値の画素が連続する領域である第２領域を判定する判定手段と、第１領域のエッジに位置するエッジ画素と補正対象画素との関係を示す特定情報に基づき当該第１領域内の画素から補正対象画素を特定する特定手段と、前記補正対象画素に対する前記露光手段による露光量を前記画像データが示す露光量から補正する補正手段と、を備えており、前記補正手段は、第１領域のエッジ画素を通る所定方向のライン上において、当該エッジ画素と第２領域を挟んで対向する他の第１領域が存在する場合、当該第１領域と当該他の第１領域との間の当該第２領域内における当該ライン上の画素数である第１画素数に応じて、前記補正対象画素に対する前記露光手段による露光量を補正する補正量を複数の補正量を示す情報の中から選択し、前記選択された補正量に応じて、前記補正対象画素の露光量の補正を行い、前記補正手段は、前記補正量を示す情報として、前記第１画素数が第１閾値より大きい場合の補正量を示す第１情報と、前記第１画素数が前記第１閾値以下である場合の補正量を示す第２情報を保持しており、前記第１画素数に応じて前記第１情報又は前記第２情報を選択し、前記第２情報は、前記第１閾値以下である複数の前記第１画素数に対応して設けられることを特徴とする。

本発明によると、画質の低下を抑制しつつ、現像剤の消費量を低減することができる。

一実施形態による画像形成装置の構成図。 一実施形態による現像方式の説明図。 エッジ効果の発生原理の説明図。 エッジ効果及び掃き寄せが生じた画像を示す図。 掃き寄せの発生原理の説明図。 一実施形態による露光量の制御構成を示す図。 一実施形態による露光量の制御方法の説明図。 一実施形態による露光量を制御するためのＣＰＵの機能ブロック図。 一実施形態による画像を示す図。 一実施形態によるエッジ効果によるトナー像のトナーの高さを示す図。 一実施形態によるエッジ効果に対する補正対象画素を示す図。 一実施形態によるエッジ効果に対する補正の説明図。 一実施形態による露光量調整パラメータを示す図。 一実施形態による画素の露光方法を示す図。 一実施形態による画像を示す図。 一実施形態による掃き寄せによるトナー像のトナーの高さを示す図。 一実施形態による掃き寄せに対する補正対象画素を示す図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態による画像形成装置１０１の構成図である。像担持体である感光体１は、画像形成時、図中の矢印の方向に回転駆動される。帯電部２は、感光体１の表面を一様な電位に帯電させる。露光部７は、帯電した感光体１の表面を、画像データに基づく光で露光して感光体１に静電潜像を形成する。なお、露光部７は、画像演算部９が出力する駆動信号７１により駆動される。画像演算部９の露光制御部１９は、電圧Ｖａによって露光部７による露光強度が目標値となるように調整する。

現像部３は、現像剤であるトナーを貯蔵する容器１３と、現像ローラ１４とを備えている。トナーは、非磁性一成分トナーであっても、二成分トナーであっても、磁性トナーであっても良い。規制ブレード１５は、現像ローラ１４に供給されるトナーの層厚を所定値に規制するために設けられる。規制ブレード１５は、トナーに電荷を付与するように構成することもできる。現像ローラ１４により、トナーは現像領域１６へと搬送される。なお、現像領域１６とは、現像ローラ１４と感光体１とが近接または接触する領域であり、かつ、静電潜像へのトナーの付着が実行される領域である。現像部３により、感光体１に形成された静電潜像にトナーが付着され、トナー像として可視化される。転写部４は、感光体１に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する。定着部６は、記録材Ｐに熱及び圧力を加え、記録材Ｐに転写されたトナー像を記録材Ｐに定着させる。

画像演算部９のＣＰＵ１０は、画像形成装置１０１の全体を統括的に制御する制御部である。なお、以下で説明する制御の総てをＣＰＵ１０で実行する構成のみならず、その一部をＡＳＩＣ１８が実行する構成とすることができる。また、以下で説明する制御の総てをＡＳＩＣ１８が実行する構成であっても良い。メモリ１１は、記憶部であり、画像データを記憶すると共にＬＵＴ１１２を保持している。ＬＵＴ１１２は、ルックアップテーブルであり、後述する補正幅パラメータ及び露光量調整パラメータを含んでいる。画像演算部９は、ホストコンピュータ８から送信される画像データを受信し、ＬＵＴ１１２が保持する補正幅パラメータ及び露光量調整パラメータに基づきエッジ効果や掃き寄せの影響を抑え、トナー消費量が削減されるように画像データの補正を行う。

続いて、現像部３での現像方式について図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を用いて説明する。図２（Ａ）は、ジャンピング現像方式での構成を示している。ジャンピング現像方式においては、現像ローラ１４と感光体１を接触させず、所定距離のギャップ１７を設ける。そして、現像ローラ１４が出力する現像バイアスとして、直流バイアスを重畳した交流バイアスを使用する。図２（Ｂ）は、接触現像方式での構成を示している。接触現像方式においては、現像ローラ１４と感光体１を接触させる。そして、現像ローラ１４が出力する現像バイアスとして、直流バイアスを使用する。なお、接触現像方式では、例えば、感光体１と現像ローラ１４の回転方向を図２（Ｂ）に示す様に互いに逆向き、つまり、現像領域１６においては、それぞれの表面が同じ方向に移動する様に構成することができる。

続いて、静電潜像に付着するトナーの量が、エッジ部分において増加するエッジ効果及び掃き寄せの発生原理についてそれぞれ説明する。エッジ効果とは、感光体１に形成された静電潜像、つまり、露光領域と、それ以外の非露光領域との境界に電界が集中することで、静電潜像の各エッジにトナーが過剰に付着する現象である。例えば、形成する画像が一様な濃度であるものとする。図３に示す様に、露光領域３００の周囲にある非露光領域３０１、３０２からの電気力線が露光領域３００のエッジに回り込み、エッジにおける電界強度が、露光領域３００のその他の領域よりも強くなる。したがって、露光領域３００のエッジには、その他の領域より多くのトナーが付着してしまう。

図４（Ａ）は、エッジ効果が生じたトナー像４００を示している。図４（Ａ）の矢印Ａは、トナー像の搬送方向、つまり、感光体１の回転方向である。なお、トナー像４００の元となった画像データは、総ての画素の値が同じ、つまり、トナー像４００は一様な濃度の画像としている。エッジ効果が生じた場合、トナー像４００の総てのエッジ領域４０２ａにトナーが集中して付着する。その結果、エッジ領域４０２ａの濃度は、非エッジ領域４０１ａの濃度より高くなる。なお、エッジ効果は、感光体１と現像ローラ１４との間にギャップがあるジャンピング現像方式で主に発生する。

一方、掃き寄せとは、トナー像の感光体１の回転方向後端側のエッジ領域にトナーが集中する現象である。接触現像方式では、感光体１のトナーの厚さを所定値とするため、現像ローラ１４の周速を感光体１の周速よりも速くしている。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示す様に、現像領域１６では、現像ローラ１４によって搬送されてきたトナーにより静電潜像が現像される。なお、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）においては、トナーを円により示している。現像ローラ１４は、感光体１より速い速度で回転しているため、両者の表面上の位置関係は常にずれ続けている。図５（Ａ）に示す様に、静電潜像６００の後端が現像領域１６に侵入した時点では、現像ローラ１４上のトナーは、回転方向において、現像領域１６の開始位置よりも後側に位置する。しかし、現像ローラ１４の回転速度は感光体１の回転速度より速いため、図５（Ｂ）に示す様に、静電潜像６００の後端が現像領域１６を抜けるまでに、現像ローラ１４のトナーは静電潜像６００の後端を追い越す。そして、図５（Ｃ）に示す様に、現像ローラ１４のこのトナーが静電潜像６００の後端に供給されるため、静電潜像の後端に付着するトナーの量が多くなる。これが、掃き寄せの発生メカニズムである。

図４（Ｂ）は、掃き寄せが生じたトナー像４１０を示している。図４（Ｂ）の矢印Ａは、トナー像の搬送方向、つまり、感光体１の回転方向である。なお、トナー像４１０の元となった画像データは、総ての画素の値が同じ、つまり、トナー像４１０は一様な濃度の画像としている。掃き寄せが生じた場合、トナー像４１０の後端領域４０２ｂにトナーが集中して付着する。その結果、後端領域４０２ｂの濃度は、それ以外の領域４０１ｂの濃度より高くなる。

図６は、露光部７の制御構成である。露光制御部１９は、８ビットのＤＡコンバータ（ＤＡＣ）２０２１と、レギュレータ（ＲＥＧ）２０２２と、を含むＩＣ２００３を備えている。ＩＣ２００３は、ＣＰＵ１０により設定された強度調整信号７３を基にレギュレータ２０２２が出力する電圧ＶｒｅｆＨを調整する。電圧ＶｒｅｆＨはＤＡコンバータ２０２１の基準電圧となる。ＩＣ２００３がＤＡコンバータ２０２１の入力データ２０２０を設定することで、ＤＡコンバータ２０２１は電圧Ｖａを露光部７に出力する。露光部７のＶＩ変換回路２３０６は電圧Ｖａを電流値Ｉｄに変換してドライバＩＣ２００９に出力する。ドライバＩＣ２００９は、電流値Ｉｄにより露光部７の露光強度を制御する。つまり、露光制御部１９は電圧Ｖａにより、露光部７の露光強度を制御することができる。また、ドライバＩＣ２００９は、画像演算部９が出力する駆動信号７１に応じて、ドライバＩＣ２００９のスイッチ（ＳＷ）を切り替える。ＳＷは、電流ＩＬを、露光部７のレーザダイオード（ＬＤ）に流すか、ダミー抵抗Ｒ１に流すかを切換えることで、ＬＤの発光のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。

続いて、画素の露光量の制御方法について説明する。図７（Ａ）は、１画素の総ての領域を所定の目標強度に対して１００％の強度で露光した状態を示している。また、図７（Ｂ）〜（Ｄ）は、図７（Ａ）の画素の略半分の濃度の画素を示している。図７（Ｂ）の画素は、１画素の総ての領域を目標強度に対して５０％の強度で露光して形成したものである。なお、露光強度は、図６を用いて説明した様に、露光制御部１９が露光部７に出力する電圧Ｖａで制御される。図７（Ｃ）及び（Ｄ）は、１画素をＮ個（Ｎは２以上の自然数）の副画素に分割し、目標強度に対して１００％の強度で、各副画素を図示したように露光して形成したものである。これは、図６の制御構成において、露光強度が目標強度となる様に電圧Ｖａを設定し、駆動信号７１によりＳＷをＯＮ／ＯＦＦすることで実現される。この場合、駆動信号７１は、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号となる。

図８は、エッジ効果を抑制するためのＣＰＵ１０の機能ブロックを示している。なお、本実施形態では、ＣＰＵ１０がエッジ効果の抑制処理を行うものとするが、既に説明した様に、ＡＳＩＣ１８と共に行う構成でも、ＡＳＩＣ１８のみで行う構成であっても良い。パラメータ設定部９０２は、ＬＵＴ１１２の補正幅パラメータを画像解析部９０１に通知・設定する。また、パラメータ設定部９０２は、ＬＵＴ１１２の露光量調整パラメータを露光量調整部９０３に通知・設定する。また、ホストコンピュータ８から送信された画像データ９０４、つまり入力画像データは、図１に示すメモリ１１に格納される。画像解析部９０１は、補正幅パラメータに基づき、画像データ９０４により形成される画像の画素から、エッジ効果が生じ得る画素を特定し、特定した画素を露光量調整部９０３に通知する。露光量調整部９０３は、画像解析部９０１が特定した画素の画素値を、露光量調整パラメータに基づき補正して、補正後の画像データを生成する。露光部７は、この補正後の画像データ、つまり、出力画像データにより制御される。

補正幅パラメータは、エッジ効果が生じる画素を特定するための特定情報であり、本実施形態では、エッジ効果が生じ得る画素の範囲を、エッジの画素からの距離、本例では、エッジからの画素数で示す情報である。つまり、特定情報とは、エッジに位置するエッジ画素と補正対象画素との関係を示す情報である。たとえば、補正幅パラメータが"５"であれば、エッジ側の５つの画素にエッジ効果が生じると判定される。なお、本実施形態では、ある方向の幅の画素数が補正幅パラメータの値よりも小さいと、当該方向については補正対象画素の特定は行わない。また、補正幅パラメータや、露光量調整パラメータは、予め、実験やシミュレーションにより求めておく。画素の露光量を調整する方法には、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）及び図７（Ｄ)にて説明した様に、露光強度を調整する方法と、露光強度は変化させず、ＰＷＭ信号により露光する副画素数を変化させる方法がある。なお、露光強度を変化させた上で、ＰＷＭ信号により露光する副画素数を変化させても良い。

続いて、エッジ効果の抑制のために画像解析部９０１が行う処理について説明する。なお、以下の説明については、主走査方向のエッジについてのみ説明するが、主走査方向と直交する方向、つまり、副走査方向のエッジについても同様である。ここで、副走査方向とは、感光体の回転方向に対応する。また、以下では、感光体の回転方向の下流側を前側とも呼び、上流側を後側とも呼ぶものとする。さらに、以下の説明において、補正幅パラメータは"５"であるものとする。図９（Ａ）及び（Ｂ）は、画像データ９０４で形成される画像例を示している。図９（Ａ）は、画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃを有する画像であり、図９（Ｂ）は、画像領域１８０２ａ〜１８０２ｃを有する画像である。なお、１つの画像領域とは、トナーを付着させる画素が連続している領域を意味する。図９（Ａ）及び（Ｂ）において、各画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃ及び各画像領域１８０２ａ〜１８０２ｃの副走査方向の幅を１０画素とする。また、図９（Ａ）において、３つの画像領域間の副走査方向の間隔ｄ１は、エッジ効果が生じる画素の範囲の２倍である１０画素より大きいもの、つまり、例えば、１１画素以上とする。一方、図９（Ｂ）において、３つの画像領域の副走査方向の間隔ｄ２は、エッジ効果が生じる画素の範囲の２倍である１０画素以下、例えば、５画素とする。

画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃについては、主走査方向のエッジ（図において水平方向のエッジであり、以下、単にエッジと呼ぶ。）の後側又は前側には十分な余白があるため、エッジ効果として供給されるトナー量が十分である。つまり、画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃには、前側及後側それぞれのエッジから５画素以内の画素にエッジ効果が生じる。一方、画像領域１８０２ａについては、前側のエッジより下流側には十分な余白があり、よって、前側のエッジから５画素以内の画素にエッジ効果が生じる。一方、画像領域１８０２ａの後側のエッジの上流側の余白部分は小さく、画像領域１８０２ｂの影響により、エッジ効果が弱くなる。同様に、画像領域１８０２ｂの前側及び後側のエッジは、それぞれ、画像領域１８０２ａ及び１８０２ｃの影響によりエッジ効果が弱くなる。同様に、画像領域１８０２ｃの前側のエッジは、画像領域１８０２ｂの影響によりエッジ効果が弱くなる。一方、画像領域１８０２ｃの後側のエッジには、画像領域１８０１ａから１８０１ｃと同様のエッジ効果、つまり、画像領域１８０２ｃの前側等より強いエッジ効果が生じる。

図１０（Ａ）は、画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃに対して付着するトナーの高さを示している。図１０（Ａ）の画素の番号は、副走査方向の前側から１番としている。また、エッジ効果が生じていない画素の高さを１として正規化している。図１０（Ａ）に示す様に、画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃそれぞれには、前側及び後側から５画素以内の画素それぞれに同様の強さのエッジ効果が生じている。

一方、図１０（Ｂ）〜（Ｄ）は、それぞれ、画像領域１８０２ａ〜１８０２ｃに対して付着するトナーの高さを示している。なお、図１０（Ｂ）〜（Ｄ）の表現方法は図１０（Ａ）と同様である。図１０（Ｂ）に示す様に、副走査方向において、画像領域１８０２ａの前側のエッジから５画素以内の画素に対しては、画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃと同様の強さのエッジ効果が生じている。しかしながら、画像領域１８０２ａの後側のエッジに対するエッジ効果は前側のエッジに対するエッジ効果より弱くなっている。また、図１０（Ｃ）に示す様に、画像領域１８０２ｂの前側及び後側のエッジに対するエッジ効果は、画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃに対するエッジ効果より弱くなっている。更に、図１０（Ｄ）に示す様に、画像領域１８０２ｃの後側のエッジに対しては、画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃと同様の強さのエッジ効果が生じているが、画像領域１８０２ｃの前側のエッジに対するエッジ効果は弱くなっている。

図１１（Ａ）に示す様に、画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃ及び１８０２ａ〜１８０２ｃの総ての画素の画素値を"２５５"とする。なお、図１１に示す画素は、画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃ及び１８０２ａ〜１８０２ｃの主走査方向の中央部分のみを抜出したものである。なお、画像領域間の画素値は"０"であるとする。さらに、図１１において矢印Ａは副走査方向を示している。図１１（Ｂ）は、画像解析部９０１が画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃについて補正対象画素と特定した画素を示している。なお、数字１から５は、副走査方向のエッジからの距離（最短値）を示している。補正幅パラメータが"５"であるため、画像解析部９０１は、画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃについては、前側及び後側のエッジからそれぞれ５画素の範囲においてエッジ効果が生じると特定している。また、図１１（Ｃ）は、画像解析部９０１が画像領域１８０２ａについて補正対象画素と特定した画素を示している。補正幅パラメータが"５"であるため、補正対象画素は、図１１（Ｂ）に示す画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃと同様である。しかしながら、画像領域１８０２ａの後側のエッジから５画素内に生じるエッジ効果は、上述した様に前側のエッジから５画素以内に生じるエッジ効果より弱くなる。図１１（Ｃ）においては、このエッジ効果が弱くなる画素については"＊"を付与して区別している。

図１１（Ｄ）及び（Ｅ）は、画像解析部９０１が画像領域１８０２ｂ及び１８０２ｃについて補正対象画素と特定した画素を示している。なお、図１１（Ｃ）と同様に、画像領域１８０１ａ等に生じるエッジ効果より弱いエッジ効果が生じる画素には"＊"を付与している。

続いて、露光量の補正について説明する。図１０で説明したように画像領域間の間隔によりエッジ効果の発生レベルが変動する。よって、露光量の調整量についても画像領域間の間隔に基づき変化させる。図１２（Ａ）は図１０（Ａ）に示すエッジ効果が発生する場合のトナーの高さの削減割合を示している。同様に、図１２（Ｂ）〜（Ｄ）は、図１０（Ｂ）〜（Ｄ）に示すエッジ効果が発生する場合のトナーの高さの削減割合を示している。

図１３（Ａ）は図１１の"＊"が付加されていない画素に対応する露光量調整パラメータを示している。図１３（Ｂ）は図１１の"＊"が付加されている画素に対応する露光量調整パラメータを示している。言い換えると、図１３（Ａ）に示す露光量調整パラメータは、１つの画像領域のエッジの画素と、他の画像領域のエッジの画素との間のトナーを付着させない画素の連続する画素数ｄ（以下、間隔ｄと呼ぶ。）が第１閾値より大きい場合に適用する露光量調整パラメータである。なお、１つの画像領域のエッジの画素と余白、つまり、トナーを付着させない画素を挟んで対向する他の画像領域が無い場合には、余白の画素数に拘らず図１３（Ａ）の露光量調整パラメータを使用する。

一方、図１３（Ｂ）に示す露光量調整パラメータは、間隔ｄが第１閾値以下の場合に適用する露光量調整パラメータである。なお、第１閾値は、例えば、補正幅パラメータの２倍の値である。つまり、補正幅パラメータが"５"であると、第１閾値を１０とすることができる。しかしながら、第１閾値については、他の任意の値、例えば、事前の実験や測定等により求めた値とすることもできる。なお、本実施形態では、間隔ｄが第１閾値以下であると、間隔ｄの値に拘らず同じ露光量調整パラメータを使用する。しかしながら、例えば、第１閾値がｄｔである場合、間隔ｄ＝１から間隔ｄ＝ｄｔに対応する露光量調整パラメータを用意しておき、間隔ｄ≦ｄｔの場合には、間隔ｄに対応する露光量調整パラメータを使用する構成であって良い。さらに、第１閾値以下の間隔ｄと、露光量調整パラメータを１：１で設けるのではなく、多：１で設ける構成であっても良い。つまり、第１閾値以下である間隔ｄに対して、複数の露光量調整パラメータを設ける構成とすることができる。

図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示す様に、露光量調整パラメータは、トナーの高さを調整するための、露光量の補正量、つまり、画素値の補正量を示す情報である。なお、図１３（Ａ）及び（Ｂ）の露光強度とは、図７（Ｂ）で説明した様に露光強度により露光量を調整する方法に対応し、ＰＷＭとは、図７（Ｃ）で説明した様にＰＷＭにより露光量を調整する方法に対応する。なお、本実施形態において、ＰＷＭにより露光量を調整する場合、エッジ効果によりトナーの高さが１より小さくなった画素については露光量の補正を行わない。つまり、補正対象画素に対する露光量の補正とは、結果として補正しない場合を含む。図１４（Ａ）は、図１３（Ａ）に示す露光量調整パラメータに従い、ＰＷＭで露光量を調整する場合において、画素値が"２５５"である画素の露光する副画素を、エッジからの距離毎に示したものである。また、図１４（Ａ）では露光する副画素をオンオフとなるようにしたが、図１４（Ｂ）のようにオフ期間を連続させてもよい。

露光量調整部９０３は、図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示す露光量調整パラメータに従い、各補正対象画素について画素値（露光量）を補正する。そして、画像演算部９は、補正した画素値に基づいて露光部７を制御する。

なお、図９に示す画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃと、画像領域１８０２ａ〜１８０３ｃの主走査方向の長さは同一であった。以下では、図１５により画像領域１８０３ａ及び１８０３ｂの主走査方向の長さが異なる場合について説明する。なお、補正幅パラメータは"５"であり、Ｘが１０画素であるものとし、以下では、画像領域１８０３ｂの前側のエッジに対するエッジ効果の強弱について述べる。上述した様に、画像領域１８０３ｂの前側のエッジには、ｄの値に拘らず、エッジ効果が生じる。但し、間隔ｄが第１閾値、つまり、１０画素より大きい場合、前側のエッジに対するエッジ効果の強さは、主走査方向の全画素において、図９（Ａ）の場合と同様となる。しかしながら、間隔ｄが第１閾値以下であると、画像領域１８０３ｂの前側のエッジについては、画像領域１８０３ａ及び１８０３ｂの主走査方向における重複範囲である範囲Ｚの画素においてのみエッジ効果が弱くなる。つまり、主走査方向の範囲Ｚ内において、エッジから５画素には図９（Ｂ）の場合と同様にエッジ効果は弱くなる。一方、主走査方向において範囲Ｚ外のエッジから５画素には、前側のエッジから副走査方向において第１閾値以内にトナーが付着する他の画素がないため、エッジ効果は弱くならず、図９（Ａ）の場合と同様になる。

また、上記実施形態においては、異なる画像領域間のエッジの間隔によりエッジ効果の強弱を判定し、画像領域の幅については考慮していなかった。つまり、図１５を例にすると、画像領域１８０３ｂの前側のエッジに生じるエッジ効果については、ｄの値によりその強弱を判定し、Ｘの値については考慮していなかった。しかしながら、さらに、エッジ効果の強弱の判定にＸの値を使用することもできる。これは、Ｘの値が小さいと、画像領域１８０３ｂに供給されるトナー量が十分に存在することになるからである。したがって、ｄの値が第１閾値以下である場合には、さらに、Ｘの値を露光量の補正に使用する構成とすることもできる。この場合、例えば、Ｘの値に対して第２閾値を設ける。そして、露光量調整パラメータを、ｄの値が第１閾値より大きい場合、ｄの値が第１閾値以下で、かつ、Ｘの値が第２閾値より大きい場合、ｄの値が第１閾値以下で、かつ、Ｘの値が第２閾値以下の場合それぞれに対して設ける構成とすることができる。なお、第２閾値としては、例えば、第１閾値と同様に１０画素とすることができる。さらに、ｄの値が第１閾値以下で、かつ、Ｘの値が第２閾値以下の場合、第２閾値以下のＸの値それぞれに対応する複数の露光量調整パラメータを設ける構成とすることができる。なお、第２閾値以下のＸの値と露光量調整パラメータを１：１で設けるのではなく、多：１で設ける構成であっても良い。つまり、第２閾値以下であるＸに対して、複数の露光量調整パラメータを設ける構成とすることができる。さらに、第１閾値以下のｄの値と第２閾値以下のＸの値の組み合わせに対応する複数の露光量調整パラメータを設ける構成とすることができる。

なお、上述した様に、副走査方向のエッジについても主走査方向のエッジと同様の考え方によりエッジ効果の程度を判定し、その程度に応じた露光量調整パラメータにより露光量を調整する。ここで、主走査方向のエッジ及び副走査方向のエッジのそれぞれから補正幅パラメータ以内に位置する画素について述べる。この画素については、主走査方向の判定ではエッジ効果が強くなり、副走査方向の判定ではエッジ効果が弱くなると判定される場合が生じ得る。この場合には、強い方を選択する構成とすることができる。また、弱い方を選択する構成とすることもできる。

続いて、掃き寄せによる影響を抑える方法について説明する。上述した様に、エッジ効果は、総てのエッジに対して生じるのに対し、掃き寄せは後側のエッジに生じるとの違いがあるが、基本的な考え方はエッジ効果と同様である。つまり、対象とするエッジを後側のエッジとする点が基本的な相違点となる。以下、エッジ効果の場合との相違点を中心に説明する。なお、本例においても補正幅パラメータを"５"とする。図１６（Ａ）は、図９（Ａ）の画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃに掃き寄せが生じた場合のトナーの高さを示している。なお、横軸は、前側のエッジを１番目としている。図１６（Ａ）の画像では、間隔ｄ１が１０画素と十分広いため、後端側のエッジから補正幅パラメータに対応する５画素のトナーの高さが高くなっている。

一方、図１６（Ｂ）は、図９（Ｂ）の画像領域１８０２ａ〜１８０２ｃに掃き寄せが生じた場合のトナーの高さを示している。なお、ここでは間隔ｄ２を１画素としている。図９（Ｂ）においては、６番目の画素、つまり、後ろ側のエッジから５番目の画素の高さが高くなっている。これは、本例では、ｄ２＝１であるからである。つまり、掃き寄せは、図５により説明した様に、感光体１と現像ローラ１４の周速差により生じる。したがって、間隔ｄの値により掃き寄せが生じる画素は変化する。より具体的には、補正幅パラメータがｙであり、間隔がｄであると、エッジの後端からｙ画素目と（ｙ−ｄ＋１）画素目の間のトナーの高さが高くなる。よって、間隔ｄが補正幅パラメータより大きいと、エッジからｙ画素の範囲において掃き寄せが生じる。また、掃き寄せの強弱は、エッジ効果と同様に間隔ｄに依存する。本実施形態では、間隔ｄが第３閾値、ここでは、補正幅パラメータに等しいｙ画素より大きいか否かにより、強弱を判定する。なお、第３閾値は、実験や測定等により求めた他の値であっても良い。また、エッジ効果の場合と同様に、間隔ｄが第３閾値以下であると、間隔ｄの値により、掃き寄せの強弱を多段階で判定する構成であっても良い。さらには、後側のエッジの次にある画像領域の副走査方向の幅を掃き寄せの強弱の判定に使用する構成であっても良い。

図１７（Ａ）は、画像解析部９０１が画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃについて補正対象画素と特定した画素を示している。なお、数字１から５は、エッジの後端からの距離（最短値）を示している。補正幅パラメータが"５"であるため、画像解析部９０１は、画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃについては、副走査方向の後端側のエッジからそれぞれ５画素の範囲においてエッジ効果が生じると特定している。また、図１７（Ｂ）は、画像解析部９０１が画像領域１８０２ａ〜１８０２ｃについて補正対象画素と特定した画素を示している。上述した様に、本例では、補正幅パラメータが"５"であり、かつ、ｄ２＝１であるため、後端のエッジから５画素目のみに掃き寄せが生じ、かつ、その強さは画像領域１８０１ａ等より弱くなるため"＊"を付与している。

以上、補正幅パラメータに基づきエッジ効果又は掃き寄せの影響が生じる画素を特定して補正対象画素とする。このとき、隣接する画像領域との間隔を算出しその距離に応じた露光量調整パラメータを使用する。そして、補正対象画素については、エッジからの距離に応じて露光量を補正する。なお、露光量の補正とは、結果として補正しない場合も含む。つまり、補正対象画素として特定しつつ、露光量調整パラメータにおいては、その特定の画素の露光量、つまり、画素値を変更しない構成とすることもできる。例えば、補正幅パラメータを５とした場合、エッジから５画素が常に補正対象画素となるが、露光量調整パラメータにより特定の距離の画素については露光量を変更しない構成であっても良い。これは、補正対象画素を常に露光量を調整する画素とすると、補正幅パラメータが複雑になるからである。以上の構成により、エッジ効果又は掃き寄せによりトナーが過剰に付着する画素の露光量を調整できる。また、不要に露光量を低下させないため、画素群が隣接する箇所における画像の画質の低下を抑えることができる。また、トナーが過剰に付着することを防止することで、トナーの消費量を抑えることができる。

なお、上記実施形態では、画像領域１８０１ａ〜１８０１ｃ、１８０２ａ〜１８０２ｃの画素値は全て"２５５"として説明した。しかしながら、所定値以上の画素値の画素を黒画素とし、所定値未満の画素値の画素を白画素とを判定し、黒画素が連続する領域を１つの画像領域とし、白画素が連続する領域を１つの余白領域とする構成であっても良い。

＜第二実施形態＞
第一実施形態においては、画像領域間の間隔が第１閾値以下であると、第１閾値より大きい場合よりエッジ効果や掃き寄せの効果が弱くなるため、間隔に応じた露光量調整パラメータにより画素値を調整していた。しかしながら、本実施形態では、画像領域間の間隔が第１閾値以下であると、エッジ効果や掃き寄せは生じないと判定して、露光量調整パラメータによる露光量の調整を行わない。なお、複数のエッジから補正幅パラメータ内にある画素については、各方向において判定し、例えば、一番強いエッジ効果に基づき露光量の補正を行う。

なお、上記各実施形態について、画像形成装置１０１を用いて説明した。しかしながら、本発明は、画像形成装置に対して補正後の画像データを供給する画像処理装置としても実現できる。画像処理装置は、図１に示す画像演算部９を有し、上述した様に露光量を調整して補正後の画像データを生成する。そして、画像処理装置は、生成した画像データを露光部７ではなく、画像形成装置に対して供給する。

＜まとめ＞
以上、画像解析部９０１は、画像データに基づき、所定値以上の画素値の画素が連続する領域である第１領域と、所定値未満の画素値の画素が連続する領域である第２領域を判定する。例えば、所定値を"１"とし、トナーを付着させると画像データが示している画素が連続する領域を第１領域し、トナーを付着させないと画像データが示している画素が連続する領域を第２領域とすることができる。そして、画像解析部９０１は、補正対象画素の特定情報である補正幅パラメータに基づき、第１領域内の画素から補正対象画素を特定する。補正幅パラメータとは、第１領域のエッジに位置するエッジ画素と、当該エッジ画素に基づく補正対象画素との関係を示す情報である。例えば、エッジ効果の場合、補正幅パラメータは、副走査方向及び主走査方向におけるエッジ画素からの距離を示す情報であり、当該距離内の画素が補正対象画素となる。また、例えば、掃き寄せの場合、補正幅パラメータは、感光体の回転方向の後端側のエッジ画素からの副走査方向における距離を示す情報であり、当該距離内の画素が補正対象画素となる。

そして、露光量調整部９０３は、エッジ画素を通る所定方向のライン上において、当該エッジ画素と第２領域を挟んで対向する他の第１領域が存在するか否かを判定する。他の第１領域が存在する場合、当該エッジ画素と補正幅パラメータに基づき特定された補正対象画素の露光量の補正に、当該第１領域と当該他の第１領域との間にある当該第２領域の前記ライン上の画素数である第１画素数を使用する。この第１画素数は、上記実施形態における間隔ｄに対応する。なお、露光量調整部９０３は、この第１画素数が第１閾値より大きい場合の補正量を示す第１情報と、この第１画素数が第１閾値以下である場合の補正量を示す第２情報を保持している。上記実施形態において、第１情報及び第２情報は露光量調整パラメータに対応する。露光量調整部９０３は、第１画素数に応じて選択した第１情報又は第２情報を使用して露光量の補正を行う。なお、第２情報に対応する露光量調整パラメータは、第１閾値以下である第１画素数の複数の値に対応して設けることもできる。また、第１画素数が第１閾値以下である場合には、当該エッジ画素と補正幅パラメータに基づき特定された補正対象画素の露光量の補正を行わない構成とすることもできる。

さらに、露光量調整部９０３は、第１領域のエッジ画素を通る所定方向のライン上において、当該エッジ画素と第２領域を挟んで対向する他の第１領域が存在する場合、この他の第１領域の当該ライン上の画素数である第２画素数をさらに判定する。より具体的には、当該第２領域に隣接する当該他の第１領域の画素からの、当該他の第１領域の画素の連続数を第２画素数と判定する。そして、この第２画素数を、当該エッジ画素と補正幅パラメータに基づき特定された補正対象画素の露光量の補正に使用することもできる。なお、第２画素数は、上記実施形態における図１５のＸに対応する。なお、所定方向とは、補正幅パラメータで補正対象画素を特定する方向と同じである。つまり、主走査方向又は副走査方向、或いは、主走査方向及び副走査方向である。しかしながら、他の方向とすることもできる。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１：感光体、７：露光部、３：現像部、９０１：画像解析部、９０３：露光量調整部

Claims (20)

1. 画像データに基づき画像を形成する画像形成装置であって、
   感光体と、
   前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
   前記感光体の静電潜像を現像剤で現像して画像を形成する現像手段と、
   前記画像データに基づき、所定値以上の画素値の画素が連続する領域である第１領域と、前記所定値未満の画素値の画素が連続する領域である第２領域を判定する判定手段と、
   第１領域のエッジに位置するエッジ画素と補正対象画素との関係を示す特定情報に基づき当該第１領域内の画素から補正対象画素を特定する特定手段と、
   前記補正対象画素に対する前記露光手段による露光量を前記画像データが示す露光量から補正する補正手段と、
   を備えており、
   前記補正手段は、第１領域のエッジ画素を通る所定方向のライン上において、当該エッジ画素と第２領域を挟んで対向する他の第１領域が存在する場合、当該第１領域と当該他の第１領域との間の当該第２領域内における当該ライン上の画素数である第１画素数に応じて、前記補正対象画素に対する前記露光手段による露光量を補正する補正量を複数の補正量を示す情報の中から選択し、前記選択された補正量に応じて、前記補正対象画素の露光量の補正を行い、
   前記補正手段は、前記補正量を示す情報として、前記第１画素数が第１閾値より大きい場合の補正量を示す第１情報と、前記第１画素数が前記第１閾値以下である場合の補正量を示す第２情報を保持しており、前記第１画素数に応じて前記第１情報又は前記第２情報を選択し、前記第２情報は、前記第１閾値以下である複数の前記第１画素数に対応して設けられることを特徴とする画像形成装置。
2. 画像データに基づき画像を形成する画像形成装置であって、
   感光体と、
   前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
   前記感光体の静電潜像を現像剤で現像して画像を形成する現像手段と、
   前記画像データに基づき、所定値以上の画素値の画素が連続する領域である第１領域と、前記所定値未満の画素値の画素が連続する領域である第２領域を判定する判定手段と、
   第１領域のエッジに位置するエッジ画素と補正対象画素との関係を示す特定情報に基づき当該第１領域内の画素から補正対象画素を特定する特定手段と、
   前記補正対象画素に対する前記露光手段による露光量を前記画像データが示す露光量から補正する補正手段と、
   を備えており、
   前記補正手段は、第１領域のエッジ画素を通る所定方向のライン上において、当該エッジ画素と第２領域を挟んで対向する他の第１領域が存在する場合、当該第１領域と当該他の第１領域との間の当該第２領域内における当該ライン上の画素数である第１画素数と、当該ライン上において、当該第２領域に隣接する当該他の第１領域の画素からの、当該他の第１領域の画素の連続数である第２画素数と、に応じて、前記補正対象画素に対する前記露光手段による露光量を補正する補正量を複数の補正量を示す情報の中から選択し、前記選択された補正量に応じて、前記補正対象画素の露光量の補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記補正手段は、前記補正量を示す情報として、前記第１画素数が第１閾値より大きい場合の補正量を示す第１情報と、前記第１画素数が前記第１閾値以下であり、かつ、前記第２画素数が第２閾値より大きい場合の補正量を示す第２情報と、前記第１画素数が前記第１閾値以下であり、かつ、前記第２画素数が第２閾値以下である場合の補正量を示す第３情報と、を保持しており、前記第１画素数及び前記第２画素数に応じて前記第１情報、前記第２情報又は前記第３情報を選択し、前記補正対象画素の露光量の補正を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第３情報は、前記第１閾値以下である複数の前記第１画素数又は前記第２閾値以下である複数の前記第２画素数に対応して設けられることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記所定方向は、主走査方向又は副走査方向であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記特定情報は、前記第１領域のエッジ画素から前記所定方向において補正対象画素とする画素の範囲を示す情報であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記所定方向は、副走査方向であり、
   前記特定情報は、前記感光体の回転方向の上流側にある前記第１領域のエッジ画素から前記所定方向において補正対象画素とする画素の範囲を示す情報であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記特定手段は、第１領域のエッジ画素を通る前記所定方向のライン上において、当該エッジ画素から連続する当該第１領域の画素の数が予め定められた値以下であると、当該エッジ画素に基づく補正対象画素の判定を行わないことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記所定値以上の画素値の画素は、トナーを付着させる画素であり、前記所定値未満の画素値の画素は、トナーを付着させない画素であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 画像データに基づき画像を形成する画像形成装置であって、
    感光体と、
    前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
    前記静電潜像を現像剤で現像して画像を形成する現像手段と、
    前記画像データに基づき、所定値以上の画素値の画素が連続する領域である第１領域と、前記所定値未満の画素値の画素が連続する領域である第２領域を判定する判定手段と、
    第１領域のエッジに位置するエッジ画素と補正対象画素との関係を示す特定情報に基づき当該第１領域内の画素から補正対象画素を特定する特定手段と、
    前記補正対象画素に対する前記露光手段による露光量を前記画像データが示す露光量から補正する補正手段と、
    を備えており、
    前記補正手段は、第１領域のエッジ画素を通る所定方向のライン上において、当該エッジ画素と第２領域を挟んで対向する他の第１領域が存在する場合、当該第１領域と当該他の第１領域との間の当該第２領域内における当該ライン上の画素数である第１画素数に応じて、前記補正対象画素の露光量の補正を行うか否かを判断し、前記補正対象画素の露光量の補正を行う場合、当該ライン上において、当該第２領域に隣接する当該他の第１領域の画素からの、当該他の第１領域の画素の連続数である第２画素数にさらに応じて、前記補正対象画素の露光量の補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
11. 前記補正手段は、前記第１画素数が第１閾値より大きい場合は、前記補正対象画素の露光量の補正を行い、前記第１画素数が前記第１閾値以下である場合は、前記補正対象画素の露光量の補正を行わないことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記所定方向は、主走査方向又は副走査方向であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
13. 前記特定情報は、前記第１領域のエッジ画素から前記所定方向において補正対象画素とする画素の範囲を示す情報であることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記所定方向は、副走査方向であり、
    前記特定情報は、前記感光体の回転方向の上流側にある前記第１領域のエッジ画素から前記所定方向において補正対象画素とする画素の範囲を示す情報であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
15. 前記特定手段は、第１領域のエッジ画素を通る前記所定方向のライン上において、当該エッジ画素から連続する当該第１領域の画素の数が予め定められた値以下であると、当該エッジ画素に基づく補正対象画素の判定を行わないことを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 前記所定値以上の画素値の画素は、トナーを付着させる画素であり、前記所定値未満の画素値の画素は、トナーを付着させない画素であることを特徴とする請求項１０から１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
17. 感光体と、前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体の静電潜像を現像剤で現像して画像を形成する現像手段と、を有する画像形成装置に、前記画像を形成するための出力画像データを供給する画像処理装置であって、
    入力画像データに基づき、所定値以上の画素値の画素が連続する領域である第１領域と、前記所定値未満の画素値の画素が連続する領域である第２領域を判定する判定手段と、
    第１領域のエッジに位置するエッジ画素と補正対象画素との関係を示す特定情報に基づき当該第１領域内の画素から補正対象画素を特定する特定手段と、
    前記補正対象画素に対する前記露光手段による露光量を前記入力画像データが示す露光量から補正して前記出力画像データを生成する補正手段と、
    を備えており、
    前記補正手段は、第１領域のエッジ画素を通る所定方向のライン上において、当該エッジ画素と第２領域を挟んで対向する他の第１領域が存在する場合、当該第１領域と当該他の第１領域との間の当該第２領域内における当該ライン上の画素数である第１画素数に応じて、前記補正対象画素に対する前記露光手段による露光量を補正する補正量を複数の補正量を示す情報の中から選択し、前記選択された補正量に応じて、前記補正対象画素の露光量の補正を行い、
    前記補正手段は、前記補正量を示す情報として、前記第１画素数が第１閾値より大きい場合の補正量を示す第１情報と、前記第１画素数が前記第１閾値以下である場合の補正量を示す第２情報を保持しており、前記第１画素数に応じて前記第１情報又は前記第２情報を選択し、前記第２情報は、前記第１閾値以下である複数の前記第１画素数に対応して設けられることを特徴とする画像処理装置。
18. 感光体と、前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体の静電潜像を現像剤で現像して画像を形成する現像手段と、を有する画像形成装置に、前記画像を形成するための出力画像データを供給する画像処理装置であって、
    入力画像データに基づき、所定値以上の画素値の画素が連続する領域である第１領域と、前記所定値未満の画素値の画素が連続する領域である第２領域を判定する判定手段と、
    第１領域のエッジに位置するエッジ画素と補正対象画素との関係を示す特定情報に基づき当該第１領域内の画素から補正対象画素を特定する特定手段と、
    前記補正対象画素に対する前記露光手段による露光量を前記入力画像データが示す露光量から補正して前記出力画像データを生成する補正手段と、
    を備えており、
    前記補正手段は、第１領域のエッジ画素を通る所定方向のライン上において、当該エッジ画素と第２領域を挟んで対向する他の第１領域が存在する場合、当該第１領域と当該他の第１領域との間の当該第２領域内における当該ライン上の画素数である第１画素数と、当該ライン上において、当該第２領域に隣接する当該他の第１領域の画素からの、当該他の第１領域の画素の連続数である第２画素数と、に応じて、前記補正対象画素に対する前記露光手段による露光量を補正する補正量を複数の補正量を示す情報の中から選択し、前記選択された補正量に応じて、前記補正対象画素の露光量の補正を行うことを特徴とする画像処理装置。
19. 感光体と、前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像剤で現像して画像を形成する現像手段と、を有する画像形成装置に、前記画像を形成するための出力画像データを供給する画像処理装置であって、
    入力画像データに基づき、所定値以上の画素値の画素が連続する領域である第１領域と、前記所定値未満の画素値の画素が連続する領域である第２領域を判定する判定手段と、
    第１領域のエッジに位置するエッジ画素と補正対象画素との関係を示す特定情報に基づき当該第１領域内の画素から補正対象画素を特定する特定手段と、
    前記補正対象画素に対する前記露光手段による露光量を前記入力画像データが示す露光量から補正して前記出力画像データを生成する補正手段と、
    を備えており、
    前記補正手段は、第１領域のエッジ画素を通る所定方向のライン上において、当該エッジ画素と第２領域を挟んで対向する他の第１領域が存在する場合、当該第１領域と当該他の第１領域との間の当該第２領域内における当該ライン上の画素数である第１画素数に応じて、前記補正対象画素の露光量の補正を行うか否かを判断し、前記補正対象画素の露光量の補正を行う場合、当該ライン上において、当該第２領域に隣接する当該他の第１領域の画素からの、当該他の第１領域の画素の連続数である第２画素数にさらに応じて、前記補正対象画素の露光量の補正を行うことを特徴とする画像処理装置。
20. コンピュータを請求項１７から１９のいずれか１項に記載の画像処理装置として機能させることを特徴とするプログラム。