JP6890772B2 - Image forming apparatus, image forming method and image forming program - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラムに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, an image forming method and an image forming program.
画像領域のエッジ部(端部)に現像剤としてのトナーが集中し、画像の濃度が不均一になる現象であるエッジ効果を抑制する様々な技術が提案されている。具体的には、たとえば特許文献1は、出力画像データのエッジ部を検出するためのエッジ検出手段と、エッジ検出手段によって検出されたエッジ部のデータに対して濃度補正を行なうためのエッジ補正手段を備える露光ユニット制御装置を提案している。特許文献2は、画像データの累積値から転写トナー量(本明細書では、トナー付着量とも呼ばれる。)を推定して適切な熱量制御を行う手段を有し、低消費電力化を図った画像形成装置において、画像の線幅が異なる場合でも、画像の定着性を悪化させることなく、良好な画像を出力可能な技術を提案している。特許文献3は、周辺画素が所定の階調差パターンを有する端部を検出し、その端部から所定の範囲にある各注目画素について、注目画素より前方にある所定の画素領域の画素値の総和と、注目画素より後方にある画素領域の画素値の総和との差に基づいて、注目画素のトナー量を調整する技術を提案している。
Various techniques have been proposed to suppress the edge effect, which is a phenomenon in which toner as a developer is concentrated on the edge portion (edge portion) of an image region and the density of the image becomes non-uniform. Specifically, for example,
しかし、本願発明者は、非飽和状態の感光体で現像を行う電子写真において、その感光体の回転速度に応じてエッジ効果の範囲が変動することを新たに見出した。 However, the inventor of the present application has newly found that the range of the edge effect fluctuates according to the rotation speed of the photoconductor in the electrophotographic development performed on the photoconductor in the unsaturated state.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、非飽和状態の感光体で現像を行う電子写真において感光体の回転速度に応じて適切にエッジ効果を低減する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and provides a technique for appropriately reducing the edge effect according to the rotation speed of the photoconductor in an electrophotograph developed with a photoconductor in an unsaturated state. With the goal.
本発明の画像形成装置は、複数の周速で回転可能な感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、磁気ローラと、現像ローラとを有し、前記磁気ローラと前記現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記現像ローラに形成し、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記トナー層から前記感光体にトナーを付着させる現像部と、前記現像部の現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第1の校正処理を実行し、前記第1の校正処理において前記調整範囲内の電位制限値となった場合にベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第2の校正処理を実行する校正部と、前記第2の校正処理が実行された場合には、前記複数の周速のいずれかの選択に応じて前記周速の後端の画素から補正対象となる範囲を構成する後端部画素群を特定し、前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像処理部とを備える。 The image forming apparatus of the present invention includes a photoconductor that can rotate at a plurality of peripheral speeds, an exposure unit that exposes the photoconductor to form an electrostatic latent image based on image data, a magnetic roller, and a developing roller. A toner layer having a thickness corresponding to the difference in the potential difference between the magnetic roller and the developing roller is formed on the developing roller, and the developing bias potential and the electrostatic latency, which are the potentials of the developing roller, are formed. The first calibration process is executed by adjusting the developing unit for adhering toner from the toner layer to the photoconductor based on the image and the development bias potential of the developing unit within a preset adjustment range. A calibration unit that sets a dot area ratio for forming a solid image when the potential limit value is within the adjustment range in the first calibration process and executes the second calibration process, and the second calibration process. When the processing is executed, the rear end pixel group constituting the range to be corrected from the rear end pixels of the peripheral speed is specified according to the selection of any of the plurality of peripheral speeds, and the rear end pixels are specified. It is provided with an image processing unit that reduces the amount of toner adhering to the edge pixel group.
本発明の画像形成方法は、複数の周速で回転可能な感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、磁気ローラと、現像ローラとを用い、前記磁気ローラと前記現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記現像ローラに形成し、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記トナー層から前記感光体にトナーを付着させる現像工程と、前記現像工程の現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第1の校正処理を実行し、前記第1の校正処理において前記調整範囲内の電位制限値となった場合にベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第2の校正処理を実行する校正工程と、前記第2の校正処理が実行された場合には、前記複数の周速のいずれかの選択に応じて前記周速の後端の画素から補正対象となる範囲を構成する後端部画素群を特定し、前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像処理工程とを備える。 The image forming method of the present invention includes a photoconductor that can rotate at a plurality of peripheral speeds, an exposed portion that exposes the photoconductor to form an electrostatic latent image based on image data, a magnetic roller, and a developing roller. A toner layer having a thickness corresponding to the difference in potential difference between the magnetic roller and the developing roller is formed on the developing roller, and the developing bias potential and the electrostatic latent image, which are the potentials of the developing roller, are formed. Based on the above, the development step of adhering the toner from the toner layer to the photoconductor and the development bias potential of the development step are adjusted within a preset adjustment range to execute the first calibration process, and the first calibration process is executed. A calibration step of setting a dot area ratio for forming a solid image when the potential limit value within the adjustment range is reached in the calibration process of 1 and executing the second calibration process, and the second calibration process. When is executed, a rear end pixel group constituting a range to be corrected from the rear end pixels of the peripheral speed is specified according to the selection of any of the plurality of peripheral speeds, and the rear end is specified. It includes an image processing step of reducing the amount of toner adhering to the partial pixel group.
本発明は、画像データに応じて画像形成媒体上に画像を形成する画像形成装置を制御するための画像形成プログラムを提供する。前記画像形成装置は、複数の周速で回転可能な感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、磁気ローラと、現像ローラとを有し、前記磁気ローラと前記現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記現像ローラに形成し、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記トナー層から前記感光体にトナーを付着させる現像部を備え、前記画像形成プログラムは、前記現像部の現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第1の校正処理を実行し、前記第1の校正処理において前記調整範囲内の電位制限値となった場合にベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第2の校正処理を実行する校正部、及び前記第2の校正処理が実行された場合には、前記複数の周速のいずれかの選択に応じて前記周速の後端の画素から補正対象となる範囲を構成する後端部画素群を特定し、前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像処理部として前記画像形成装置を機能させる。 The present invention provides an image forming program for controlling an image forming apparatus that forms an image on an image forming medium according to image data. The image forming apparatus includes a plurality of photoconductors that can rotate at peripheral speed, an exposure unit that exposes the photoconductor to form an electrostatic latent image based on image data, a magnetic roller, and a developing roller. Then, a toner layer having a thickness corresponding to the toner layer forming potential difference between the magnetic roller and the developing roller is formed on the developing roller, and the developing bias potential which is the potential of the developing roller and the electrostatic latent image are formed. The image forming program includes a developing unit for adhering toner from the toner layer to the photoconductor based on the above, and the image forming program adjusts the developing bias potential of the developing unit within a preset adjustment range to perform the first calibration process. To execute the second calibration process by setting the dot area ratio for forming a solid image when the potential limit value within the adjustment range is reached in the first calibration process, and When the second calibration process is executed, a rear end pixel group forming a range to be corrected from the rear end pixels of the peripheral speed is selected according to the selection of any of the plurality of peripheral speeds. The image forming apparatus is made to function as an image processing unit that identifies and reduces the amount of toner adhering to the rear end pixel group.
本発明によれば、非飽和状態の感光体で現像を行う電子写真において感光体の回転速度に応じて適切にエッジ効果を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately reduce the edge effect according to the rotation speed of the photoconductor in an electrophotograph developed with a photoconductor in a non-saturated state.
以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as “embodiments”) will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の機能構成を示すブロックダイアグラムである。画像形成装置1は、制御部10と、画像形成部20と、記憶部40と、画像読取部50と、定着部80とを備えている。画像読取部50は、原稿から画像を読み取ってデジタルデータである画像データIDを生成する。
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an
画像形成部20は、色変換処理部21と、ハーフトーン処理部22と、校正用濃度センサ28と、露光部29と、アモルファスシリコン感光体である感光体ドラム(像担持体)30c〜30kと、現像部100c〜100k、帯電部25c〜25kとを有している。色変換処理部21は、RGBデータである画像データIDの色空間を現像部100c〜100kで再現可能な色空間のCMYKデータに色変換する。ハーフトーン処理部22は、CMYKデータにハーフトーン処理を実行してCMYKのハーフトーンデータとして印刷データPDを生成する。ハーフトーンデータは、CMYKの各トナーによって形成されるドットの形成状態を表し、ドットデータとも呼ばれる。
The
制御部10は、RAMやROM等の主記憶手段、及びMPU(Micro Processing Unit)やCPU(Central Processing Unit)等の制御手段を備えている。また、制御部10は、各種I/O、USB(ユニバーサル・シリアル・バス)、バス、その他ハードウェア等のインターフェイスに関連するコントローラ機能を備え、画像形成装置1全体を制御する。制御部10は、端部検出部11と画像処理部12とを備えている。
The
端部検出部11は、画像領域の端部(エッジの画素)のうちの後端画素を検出する。端部検出部11は、着目画素と隣接画素の画素値の関係に基づいて後端画素を検出してもよいし、微分フィルタやソーベルフィルタ等のフィルタを使用して後端画素を検出してもよい。後端画素は、感光体ドラム(後述)の周速方向を基準にして、後端側の端部画素として定義されている。なお、画像処理部12の機能については後述する。
The end portion detecting unit 11 detects the rear end pixel of the end portion (edge pixel) of the image area. The end detection unit 11 may detect the rear end pixel based on the relationship between the pixel values of the pixel of interest and the adjacent pixel, or detect the rear end pixel using a filter such as a differential filter or a Sobel filter. You may. The rear-end pixel is defined as the rear-end pixel on the rear-end side with reference to the peripheral speed direction of the photoconductor drum (described later). The function of the
記憶部40は、非一時的な記録媒体であるハードディスクドライブやフラッシュメモリー等からなる記憶装置で、制御部10が実行する処理の制御プログラムやデータを記憶する。記憶部40は、本実施形態では、さらに校正用データCD1及び補正用データCD2を格納している。校正用データCD1及び補正用データCD2は、たとえばLUT(Look Up Table))として構成することができる。校正用データCD1及び補正用データCD2の内容については後述する。
The
図2は、一実施形態に係る画像形成装置1の全体構成を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置1は、タンデム型のカラープリンターである。画像形成装置1は、その筐体70内に、マゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの各色に対応させて感光体ドラム(像担持体)30m、30c、30y及び30kが一列に配置されている。感光体ドラム30m、30c、30y及び30kのそれぞれに隣接して、現像部100m、100c、100y及び100kが配置されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the
感光体ドラム30m、30c、30y及び30kには、露光部29から各色用のレーザー光Lm、Lc、Ly及びLkが照射(露光)される。この照射によって、感光体ドラム30m、30c、30y及び30kに静電潜像が形成される。現像部100m、100c、100y及び100kは、トナーを攪拌しながら、感光体ドラム30m、30c、30y及び30kの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。これにより、現像工程が完了し、感光体ドラム30c〜30kの表面に各色のトナー像が形成される。
The
画像形成装置1は、無端状の中間転写ベルト27を有している。中間転写ベルト27は、テンションローラ24、駆動ローラ26a及び従動ローラ26bに張架されている。中間転写ベルト27は、駆動ローラ26aの回転によって循環駆動させられる。
The
たとえば感光体ドラム30k上のブラックのトナー像は、感光体ドラム30kと一次転写ローラ23kとで中間転写ベルト27を挟み、中間転写ベルト27が循環駆動させられることによって中間転写ベルト27に一次転写される。この点は、シアン、イエロー、マゼンタの3色についても同様である。
For example, the black toner image on the
中間転写ベルト27の表面には、所定のタイミングで相互に重ね合わせられるように一次転写が行われることによってフルカラートナー像が形成される。校正用濃度センサ28は、一次転写が完了し、二次転写の前のトナー像の濃度が計測できる位置に配置されている。フルカラートナー像は、その後、給紙カセット60から供給された印刷用紙Pに二次転写され、定着部80の定着ローラ対81によって印刷媒体としての印刷用紙Pに定着される。
A full-color toner image is formed on the surface of the
図3は、本発明の一実施形態に係る現像部100の構造を示した側面断面図である。現像部100m、100c、100y及び100kは、同一の構成を有し、これらは単に現像部100とも呼ばれる。現像部100は、2本の攪拌搬送部材141,142と、磁気ローラ143と、現像ローラ(現像剤担持体)144と、現像容器145と、規制ブレード146とを備えている。
FIG. 3 is a side sectional view showing the structure of the developing
現像容器145は、現像部100の外郭を構成している。現像容器145の下部には、仕切り部145bが設けられている。仕切り部145bは、現像容器145の内部を第1搬送室145aと第2搬送室145cとに仕切っている。第1搬送室145a及び第2搬送室145cは、図3に垂直な方向に柱状に延びており、磁性キャリアとブラックトナーからなる2成分現像剤(単に現像剤とも呼ばれる。)を収容する。
The developing
現像容器145は、さらに磁気ローラ143及び現像ローラ144を保持している。現像容器145には、現像ローラ144を感光体ドラム30(30k)に向けて露出させる開口147が形成されている。
The developing
2本の攪拌搬送部材141,142は、それぞれ第1搬送室145a及び第2搬送室145cの内部で現像剤を攪拌しつつ循環的に移動させている。攪拌搬送部材142は、磁気ブラシとして、正に帯電した現像剤を磁気ローラ143に供給する。磁気ローラ143は、非磁性の回転スリーブ143aと、回転スリーブ143aの内部に固定されている固定マグネット体143bとを有している。磁気ローラ143と現像ローラ144とは、所定のクリアランスで対向している。規制ブレード146は、磁気ブラシを予め設定されている所定の高さに調整する。
The two stirring and transporting
現像ローラ144は、回転可能な非磁性の現像スリーブ144aと、現像スリーブ144aの内部で固定されている現像ローラ側磁極144bとを有している。磁気ローラ143には、磁気ローラ電位Vmagが印加されている。現像ローラ144には、現像バイアス電位Vslvが印加されている。
The developing
本実施形態において、感光体ドラム30では、表面電位が20Vに設定され、現像ローラ144との間に現像電界を形成している。一方、現像ローラ144には、現像バイアス電位Vslvとしての直流電位20〜80Vと、周波数2kHzのピークツーピーク値2000Vの正弦波電位とが重畳された交番バイアスが印加されている。磁気ローラ143には、現像時において、磁気ローラ電位Vmagとして直流電位200Vが印加され、非現像時において、直流電位−200Vが印加される。
In the present embodiment, the surface potential of the
これにより、現像時においては、現像バイアス電位Vslv<磁気ローラ電位Vmag(トナーが現像ローラ144に供給される電位状態)の時間が長くなってトナーが現像ローラ144に供給される時間が長くなり、非現像時においては、現像バイアス電位Vslv>磁気ローラ電位Vmag(トナーが現像ローラ144から回収される電位状態)の時間が長くなってトナーが現像ローラ144から回収される時間が長くなる。
As a result, at the time of development, the time of the development bias potential Vslv <magnetic roller potential Vmag (potential state in which the toner is supplied to the development roller 144) becomes longer, and the time for the toner to be supplied to the
さらに、磁気ローラ143に現像時と非現像時に印加される磁気ローラ電位Vmagを調整することによって、現像バイアス電位Vslvと磁気ローラ電位Vmagとの間の現像時のトナー層形成電位差ΔVを変化させることができる。これにより、現像ローラ144には、現像バイアス電位Vslvと磁気ローラ電位Vmagとの間のトナー層形成電位差ΔVに応じた厚さD(後述の図4(a)参照)のトナー薄層(単にトナー層とも呼ばれる。)が形成される。
Further, by adjusting the magnetic roller potential Vmag applied to the
現像ローラ144は、感光体ドラム30との間に所定のクリアランスを有する対向部分(現像ニップ)を介して感光体ドラム30にトナーを付着させて、トナー像を感光体ドラム30の表面に形成する。トナー像は、感光体ドラム30の表面における静電潜像の電位と現像ローラ144に印加される現像バイアス電位Vslvの電位差に基づいて形成される。
The developing
アモルファスシリコン感光体は、有機感光体(OPC)に比べ比誘電率が3倍程度高く、現像コントラスト電位に対して、感光体が保持できるトナー量が多いという特徴を有している。このため、アモルファスシリコン感光体は、通常使用するベタ濃度よりも多くのトナーを保持することが可能である。したがって、アモルファスシリコン感光体は、飽和状態で使用すると、ベタ濃度に必要な量を超えて保持してしまうことになる。よって、本実施形態では、アモルファスシリコン感光体は、ベタ濃度においても非飽和状態において使用され、現像ローラ144上に形成されたトナーがほぼすべて感光体に現像されて現像が終了することでベタ濃度が決定されるように使用される。
Amorphous silicon photoconductors have a relative permittivity about three times higher than that of organic photoconductors (OPC), and have a feature that the amount of toner that the photoconductor can hold is large with respect to the development contrast potential. Therefore, the amorphous silicon photoconductor can retain more toner than the solid concentration normally used. Therefore, when the amorphous silicon photoconductor is used in a saturated state, it retains an amount exceeding the amount required for the solid concentration. Therefore, in the present embodiment, the amorphous silicon photoconductor is used in a non-saturated state even at a solid density, and almost all the toner formed on the developing
図4は、一実施形態に係る現像工程において後端溜まりが発生する様子を示す概念図である。図4(a)は、画像の先端部と中央部において画像を形成している様子を示している。図4(b)は、画像の後端部において画像を形成している様子を示している。本明細書では、先端部、中央部及び後端部は、感光体ドラム30の進行方向を基準にして、進行方向から順に先端部、中央部及び後端部と定義されている。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing how a rear end pool is generated in the developing process according to the embodiment. FIG. 4A shows how an image is formed at the tip and center of the image. FIG. 4B shows how the image is formed at the rear end of the image. In the present specification, the front end portion, the central portion, and the rear end portion are defined as the front end portion, the central portion, and the rear end portion in order from the traveling direction with reference to the traveling direction of the
本実施形態では、図4(a)に示されるように、感光体ドラム30は、潜像画像の電位を中和しつつ、現像ローラ144の現像スリーブ144aからトナーの供給を受けている。この際、現像工程は、電位の飽和ではなく、非飽和状態において現像スリーブ144a上に形成されたトナー薄層が消費尽くされることによって完了するように構成されている。トナー薄層の厚さDは、画像形成におけるベタ現像時の最高濃度を達成するための厚さT1を有するように設定されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, the
本実施形態では、図4(b)に示されるように、現像スリーブ144aは、周速Vs1(全速モード:266.7mm/s)又は周速Vs2(半速モード:133.3mm/s)の周速を有している。一方、感光体ドラム30は、同一方向に周速Vd1(全速モード)又は周速Vd2(半速モード)の周速を有している。現像スリーブ144aの周速Vs1及び周速Vs2は、それぞれ感光体ドラム30の周速Vd1及び周速Vd2の1.6倍に設定されている。半速モードは、たとえば印刷媒体が厚紙等の場合に、画像形成プロセス時間を2倍に増加させるために使用される作動モードである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4B, the developing
このように、現像スリーブ144aは、感光体ドラム30を追い越しながら画像を形成するように構成されている。このため、ベタ現像時にベタの後端画素の近傍には、トナーが未消費の現像スリーブ144aの表面が存在することになる。このトナーが未消費の表面は、アモルファスシリコン感光体30におけるベタの潜像画像の後端画素の近傍を追い越していくことになる。
In this way, the developing
この際、アモルファスシリコン感光体としての感光体ドラム30が非飽和状態なので、トナーが未消費の現像スリーブ144aの表面から、さらにトナーが現像されてしまうことになる。この現像によって、予め想定されている濃度よりも高いベタ濃度としての後端溜まり(厚さT2)が顕在化することになる。
At this time, since the
図4(c)は、現像スリーブ144aの周速が周速Vs1(全速モード)の場合の濃度カーブD1と、現像スリーブ144aの周速が周速Vs2(半速モード)の場合の濃度カーブD2とを示している。2つの濃度カーブD1,D2は、たとえば印刷媒体上に形成されたパッチを600dpiの解像度で画像読取部50によって読み取ることによって生成することができる曲線である。
FIG. 4C shows a density curve D1 when the peripheral speed of the developing
本願発明者の実験によれば、たとえば600dpiの場合には、全速モードでは、25画素程度の範囲で後端溜りが発生しているのに対して、半速モードでは、35画素程度の範囲で後端溜りが発生していることを見出した。この原因は、現像スリーブ144a及び感光体ドラム30の周速の低下に伴い、現像プロセス時間が長くなることによって感光体ドラム30の非飽和状態に起因する過剰現像の範囲が拡大したことによるものと推測される。
According to the experiment of the inventor of the present application, for example, in the case of 600 dpi, the rear end pool is generated in the range of about 25 pixels in the full speed mode, whereas in the half speed mode, it is in the range of about 35 pixels. It was found that the rear end pool was generated. The reason for this is that the range of overdevelopment due to the unsaturated state of the
さらに、本願発明者の実験に係る画像形成装置1では、後端溜りが発生する後端部の画素群である後端部画素群の幅が、ドット面積率の設定値が変化しても顕著に変化しない一方、後端溜りが発生する後端部画素群の濃度は、ドット面積率の設定値の変化に応じて比較的に顕著に変化することが見出された。すなわち、本願発明者は、ドット面積率の変化に応じて後端部画素群の濃度が比較的に顕著に変化し、現像スリーブ144aの周速の変化に応じて後端部画素群の幅が比較的に顕著に変化することを見出した。なお、ドット面積率の設定値については後述する。
Further, in the
図5は、一実施形態に係る画像形成装置1のハーフパッチ校正処理手順(ステップS100)の内容を示すフローチャートである。本実施形態では、感光体ドラム30c〜30kにアモルファスシリコン感光体が採用されているので、後端溜まりの問題を抑制するためにハーフパッチでベタを表現するように画像形成装置1が構成されている。
FIG. 5 is a flowchart showing the contents of the half patch calibration processing procedure (step S100) of the
このような後端溜まりの問題は、ハーフパッチでベタを表現することによって抑制することができる。この例では、画像形成装置1は、70%乃至90%のドット面積率のハーフパッチでベタを表現するものとする。本実施形態では、ハーフパッチによるベタ濃度は、現像部100m、100c、100y及び100kの印加電位である現像バイアス電位Vslvやドット面積率の調整によって校正される。
Such a problem of rear end accumulation can be suppressed by expressing solid with a half patch. In this example, the
ステップS110では、制御部10は、校正部として機能し、現像バイアス電位Vslvを段階的に変更した複数のハーフパッチを有するチャートを中間転写ベルト27に形成する。具体的には、制御部10は、校正前の初期値としてのドット面積率(この例では70%)で現像バイアス電位Vslvが相違する複数のハーフパッチの有するチャートを中間転写ベルト27に形成する。複数のハーフパッチには、現像バイアス電位Vslvが最大値となっているものも含まれる。
In step S110, the
現像バイアス電位Vslvを段階的に変更した複数のハーフパッチを使用するのは、トナー像は、感光体ドラム30の表面の静電潜像の電位と現像ローラ144に印加される現像バイアス電位Vslvの電位差に基づいて形成されるからである。複数のハーフパッチは、CMYKのそれぞれについて形成される。以下では、シアン(C)のハーフパッチを例として説明する。
The reason for using a plurality of half patches in which the development bias potential Vslv is changed stepwise is that the toner image is the potential of the electrostatic latent image on the surface of the
ステップS120では、制御部10は、校正用濃度センサ28を使用して各色(たとえばシアン(C))のパッチの濃度を計測する。パッチの濃度は、たとえばシアン(C)の補色の関係にある赤色の反射光の光量を計測することができる。MYKについても同様に処理が行われる。
In step S120, the
本実施形態では、校正用濃度センサ28は、たとえばLED(図示せず)から赤外光を出射し、P波のみを透過させる偏光フィルタを透過させて赤外光のP波をパッチに照射し、受光素子で検出した反射光のP波とS波の比率に基づいて濃度を検出する。なお、校正用濃度センサ28には、パッチからの正反射光を検出する正反射方式やパッチからの拡散反射光を検出する拡散反射方式もある。
In the present embodiment, the
ステップS130では、制御部10は、現像バイアス調整処理を実行する。現像バイアス調整処理では、制御部10は、現像バイアス電位Vslvが段階的に変更されている複数のシアン(C)のハーフパッチの中から予め設定されているベタ画像目標濃度に達しているパッチが存在する場合には、そのパッチに対応する現像バイアス電位Vslvを選択することによって実行される。具体的には、制御部10は、P波とS波の比率が予め設定されている閾値以下のハーフパッチが存在する場合には、そのハーフパッチの中で最も低い現像バイアス電位Vslvを校正後の現像バイアスの電位に調整する。
In step S130, the
ステップS140では、制御部10は、ハーフパッチの校正が現像バイアスの調整範囲内で可能である場合には、処理をステップS195に進め、ハーフパッチの校正が現像バイアス電位Vslvの調整範囲内で可能でない場合には、処理をステップS150に進める。ステップS195では、制御部10は、校正後の現像バイアス電位Vslvを記憶部40に校正用データCD1の一部として記憶する。現像バイアス電位Vslvの調整による校正は、第1の校正処理とも呼ばれる。
In step S140, if the half patch calibration is possible within the development bias adjustment range, the
ハーフパッチの校正が現像バイアスの調整範囲内で可能でない場合とは、複数のシアン(C)のパッチの中から予め設定されているベタ画像目標濃度に達しているパッチが存在しないことを意味している。通例では、複数のハーフパッチのいずれかがベタ画像目標濃度に達するが、たとえば環境変動などによってトナー帯電量が増加している状態においてベタ画像目標濃度に到達しないこともある。ただし、ハーフパッチの校正が現像バイアスの調整範囲内で可能でない場合には、図4に示されるような後端溜りの問題が発生することになる。 If half-patch calibration is not possible within the development bias adjustment range, it means that none of the multiple cyan (C) patches has reached the preset solid image target density. ing. Normally, one of the plurality of half patches reaches the solid image target density, but the solid image target density may not be reached when the toner charge amount is increasing due to, for example, environmental changes. However, if the half patch calibration is not possible within the development bias adjustment range, the problem of rear end accumulation as shown in FIG. 4 will occur.
ステップS150では、制御部10は、現像バイアス電位Vslvを最大値に設定し、ドット面積率を調整して校正する作動モードを開始する。現像バイアス電位Vslvの最大値は、電位制限値とも呼ばれ、たとえば現像バイアスの出力限界や画像への悪影響(かぶりなど)の観点から設定される。
In step S150, the
ステップS160では、制御部10は、ドット面積率を段階的に変更した複数のハーフパッチを有するチャートを中間転写ベルト27に形成する。この例では、ドット面積率は、ドット面積率が71%〜90%の範囲で段階的に変更されている。
In step S160, the
ステップS170では、制御部10は、制御部10は、校正用濃度センサ28を使用してシアン(C)のパッチの濃度を計測する。校正用濃度センサ28は、P波とS波の比率を計測する。MYKについても同様に処理が行われる。
In step S170, the
ステップS180では、制御部10は、ドット面積率を設定する。具体的には、制御部10は、P波とS波の比率が予め設定されている閾値以下のハーフパッチが存在する場合には、そのハーフパッチの中で最も低いドット面積率のハーフパッチのドット面積率を校正データとして取得する。ドット面積率の設定による校正は、第2の校正処理とも呼ばれる。制御部10は、校正後のドット面積率を記憶部40に校正用データCD1の一部として記憶する。
In step S180, the
ステップS190では、制御部10の画像処理部12は、補正量決定処理を実行する。補正量決定処理では、画像処理部12は、ステップS180で設定されたドット面積率に基づいて補正量を決定する。本実施形態では、補正量は、後端部画素群に付着するトナー付着量のドット面積率に応じた変化を低減するように設定される。
In step S190, the
具体的には、画像処理部12は、たとえばドット面積率が90%であって、90%のドット面積率に基づいて推定される後端部画素群のトナー付着量が他の領域の付着量の1.2倍に達したら10%間引くように補正量を決定することができる。画像処理部12は、校正後のドット面積率毎の補正量を記憶部40に補正用データCD2の一部として記憶する。
Specifically, in the
図6は、一実施形態に係る画像形成装置1における画像形成処理(ステップS200)の内容を示すフローチャートである。ステップS210では、制御部10は、ドットデータ生成処理を実行する。ドットデータ生成処理では、制御部10は、色変換処理やハーフトーン処理を使用して、ドットの形成状態を表すドットデータ(印刷データPD)を生成する。
FIG. 6 is a flowchart showing the contents of the image forming process (step S200) in the
ステップS220では、制御部10の画像処理部12は、第2の校正処理でドット面積率が設定されているか否かを判断する。画像処理部12は、ドット面積率が設定されている場合には、処理をステップS230に進め、ドット面積率が設定されていない場合には、処理をステップS270に進める。第2の校正処理でドット面積率が設定されていない場合には、図4に示されるような後端溜りの問題が十分に抑制されているからである。
In step S220, the
ステップS230では、制御部10は、感光体ドラム30の作動モードが全速モードであるか否かを判断する。制御部10は、全速モードである場合には、処理をステップS240に進め、半速モードである場合には、処理をステップS250に進める。
In step S230, the
ステップS240では、制御部10は、全速用の後端幅を設定する。この例では、制御部10は、全速用の後端部画素群の幅として後端画素から画像内の副走査方向に25画素以内の補正対象となる後端幅を設定する。一方、ステップS250では、制御部10は、全速用の後端幅を設定する。この例では、制御部10は、半速用の後端部画素群の幅として後端画素から画像内の副走査方向に35画素以内の補正対象となる後端幅を設定する。
In step S240, the
ステップS260では、制御部10の画像処理部12は、後端幅データ補正処理を実行する。後端幅データ補正処理では、画像処理部12は、記憶部40に記憶されている補正用データCD2をドット面積率に応じて補正量を読み出し、補正対象である後端部画素群のドットデータを補正してドットの形成状態を調整(たとえばドットの間引きやサイズの変更)する。後端部画素群は、制御部10の端部検出部11によって後端幅を使用して特定される。
In step S260, the
この例では、感光体ドラム30の作動モードに応じて後端部画素群の幅が調整される一方、補正量は共通とされている。本実施形態に係る画像形成装置1では、後端溜りが発生する後端部の画素群である後端部画素群の幅が、ドット面積率が変化しても顕著に変化しない一方、後端溜りが発生する後端部画素群の濃度は、ドット面積率の変化に応じて変化することが見出されたからである。
In this example, the width of the rear end pixel group is adjusted according to the operation mode of the
ステップS270では、画像形成部20のハーフトーン処理部22は、補正後のCMYKデータにハーフトーン処理を実行してCMYKのハーフトーンデータとして印刷データPDを生成する。
In step S270, the
このように、一実施形態に係る画像形成装置1は、感光体ドラム30の作動モードに応じて後端部画素群の幅を全速用の後端幅と半速用の後端幅とに切り替えて後端幅の階調値を補正することができる。これにより、画像形成装置1は、非飽和状態の感光体で現像を行う電子写真において感光体の回転速度に応じて適切にエッジ効果を低減することができる。
As described above, the
本発明は、上記実施形態だけでなく、以下のような変形例でも実施することができる。 The present invention can be implemented not only in the above embodiment but also in the following modifications.
変形例1:上記実施形態では、後端部画素群の階調値を補正することによって後端溜りを抑制しているが、後端部画素群の階調値の補正に限られず、露光部による露光の光量を調整することによって、具体的には、制御部は、後端部画素群への露光光量を調整してトナーの付着量を低減させるようにしてもよい。 Modification 1: In the above embodiment, the rear end accumulation is suppressed by correcting the gradation value of the rear end pixel group, but the exposure is not limited to the correction of the gradation value of the rear end pixel group. Specifically, by adjusting the amount of exposure light due to the above, the control unit may adjust the amount of exposure light to the rear end pixel group to reduce the amount of toner adhering.
変形例2:上記実施形態では、画像処理部は、第2の校正処理で設定されたドット面積率に基づいて後端幅を構成する画素群へのトナー付着量を低減させているが、たとえば校正用濃度センサで後端幅のトナー付着量と後端部画素群の幅とを計測して、この計測値に基づいてトナー付着量の補正量と後端部画素群の幅とを調整するようにしてもよい。 Modification 2: In the above embodiment, the image processing unit reduces the amount of toner adhering to the pixel group constituting the rear end width based on the dot area ratio set in the second calibration process, for example. The calibration density sensor measures the amount of toner adhered to the rear end width and the width of the rear end pixel group, and adjusts the amount of toner adhesion corrected and the width of the rear end pixel group based on this measured value. You may do so.
変形例3:上記実施形態では、アモルファスシリコン感光体が使用されているが、本発明は、アモルファスシリコン感光体の使用に限定されない。本発明は、一般に非飽和状態の感光体でベタ濃度を再現する画像形成装置に適用することができる。 Modification 3: In the above embodiment, an amorphous silicon photoconductor is used, but the present invention is not limited to the use of an amorphous silicon photoconductor. The present invention can generally be applied to an image forming apparatus that reproduces a solid density with a photoconductor in an unsaturated state.
1 画像形成装置
10 制御部
11 端部検出部
12 画像処理部
20 画像形成部
21 色変換処理部
28 校正用濃度センサ
29 露光部
40 記憶部
50 画像読取部
60 給紙カセット
70 筐体
1 Image forming
Claims (7)
前記現像部の現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第1の校正処理を実行し、前記第1の校正処理において前記調整範囲内の電位制限値となった場合に前記ベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第2の校正処理を実行する校正部と、
前記第2の校正処理が実行された場合には、前記複数の周速のいずれかの選択に応じて前記周速の後端の画素から補正対象となる範囲を構成する後端部画素群を前記ドット面積率に拘わらず特定し、前記ドット面積率に応じて前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させるための前記複数の周速に対して共通の補正量を決定する画像処理部と、
を備える画像形成装置。 A photoconductor that can rotate at a plurality of peripheral speeds and forms a solid image in an unsaturated state, an exposure unit that exposes the photoconductor to form an electrostatic latent image based on image data, a magnetic roller, and development. The developing roller has a roller, and a toner layer having a thickness corresponding to the toner layer forming potential difference between the magnetic roller and the developing roller is formed on the developing roller, and the developing bias potential which is the potential of the developing roller and the static. A developing unit that attaches toner from the toner layer to the photoconductor based on an electro-latent image.
The solid when the adjusted within the adjustment range of the developing bias potential is set in advance of the developing unit to perform a first calibration process, it became potential limit value within the adjustment range in the first calibration process A proofreading unit that sets the dot area ratio for forming an image and executes a second proofreading process.
When the second calibration process is executed, a rear end pixel group forming a range to be corrected from the rear end pixels of the peripheral speed is selected according to the selection of any one of the plurality of peripheral speeds. Image processing that specifies regardless of the dot area ratio and determines a common correction amount for the plurality of peripheral speeds for reducing the amount of toner adhering to the rear end pixel group according to the dot area ratio. Department and
An image forming apparatus comprising.
前記画像処理部は、前記後端部画素群におけるドットの形成状態を表すドットデータを補正して前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The image processing unit is an image forming apparatus that corrects dot data representing a dot formation state in the rear end pixel group to reduce the amount of toner adhering to the rear end pixel group.
前記画像処理部は、前記後端部画素群に対する前記露光の光量を調整して前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させる画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2.
The image processing unit is an image forming apparatus that adjusts the amount of light of the exposure to the rear end pixel group to reduce the amount of toner adhering to the rear end pixel group.
前記画像処理部は、前記調整されたドット面積率に基づいて前記後端部画素群へのトナー付着量の補正量を決定する画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3.
The image processing unit is an image forming apparatus that determines a correction amount of a toner adhesion amount to the rear end pixel group based on the adjusted dot area ratio.
前記感光体は、アモルファスシリコン感光体であり、
前記アモルファスシリコン感光体は、非飽和状態で前記ベタ画像を形成する画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
The photoconductor is an amorphous silicon photoconductor, and the photoconductor is an amorphous silicon photoconductor.
The amorphous silicon photoconductor is an image forming apparatus that forms the solid image in an unsaturated state.
前記現像工程の現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第1の校正処理を実行し、前記第1の校正処理において前記調整範囲内の電位制限値となった場合に前記ベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第2の校正処理を実行する校正工程と、
前記第2の校正処理が実行された場合には、前記複数の周速のいずれかの選択に応じて前記周速の後端の画素から補正対象となる範囲を構成する後端部画素群を前記ドット面積率に拘わらず特定し、前記ドット面積率に応じて前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させるための前記複数の周速に対して共通の補正量を決定する画像処理工程と、
を備える画像形成方法。 A photoconductor that can rotate at a plurality of peripheral speeds and forms a solid image in an unsaturated state, an exposure unit that exposes the photoconductor to form an electrostatic latent image based on image data, a magnetic roller, and development. Using a roller, a toner layer having a thickness corresponding to the toner layer forming potential difference between the magnetic roller and the developing roller is formed on the developing roller, and the developing bias potential and the electrostatic are the potentials of the developing roller. A developing step of adhering toner from the toner layer to the photoconductor based on a latent image,
The solid when the adjusted within the adjustment range of the developing bias potential is set in advance of the development process executes the first calibration process, became potential limit value within the adjustment range in the first calibration process A proofreading process in which the dot area ratio for forming an image is set and a second proofreading process is executed, and
When the second calibration process is executed, a rear end pixel group forming a range to be corrected from the rear end pixels of the peripheral speed is selected according to the selection of any of the plurality of peripheral speeds. Image processing that specifies regardless of the dot area ratio and determines a common correction amount for the plurality of peripheral speeds for reducing the amount of toner adhering to the rear end pixel group according to the dot area ratio. Process and
An image forming method comprising.
前記画像形成装置は、複数の周速で回転可能で、非飽和状態でベタ画像を形成する感光体と、画像データに基づいて前記感光体に露光して静電潜像を形成する露光部と、磁気ローラと、現像ローラとを有し、前記磁気ローラと前記現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記現像ローラに形成し、前記現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記静電潜像とに基づいて前記トナー層から前記感光体にトナーを付着させる現像部を備え、
前記現像部の現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第1の校正処理を実行し、前記第1の校正処理において前記調整範囲内の電位制限値となった場合に前記ベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第2の校正処理を実行する校正部、及び
前記第2の校正処理が実行された場合には、前記複数の周速のいずれかの選択に応じて前記周速の後端の画素から補正対象となる範囲を構成する後端部画素群を前記ドット面積率に拘わらず特定し、前記ドット面積率に応じて前記後端部画素群へのトナー付着量を低減させるための前記複数の周速に対して共通の補正量を決定する画像処理部として前記画像形成装置を機能させる画像形成プログラム。 An image forming program for controlling an image forming apparatus that forms an image on an image forming medium according to image data.
The image forming apparatus includes a photoconductor that can rotate at a plurality of peripheral speeds and forms a solid image in an unsaturated state, and an exposure unit that exposes the photoconductor to form an electrostatic latent image based on image data. A magnetic roller and a developing roller are provided, and a toner layer having a thickness corresponding to a toner layer forming potential difference between the magnetic roller and the developing roller is formed on the developing roller, which is the potential of the developing roller. A developing unit for adhering toner from the toner layer to the photoconductor based on the development bias potential and the electrostatic latent image is provided.
The solid when the adjusted within the adjustment range of the developing bias potential is set in advance of the developing unit to perform a first calibration process, it became potential limit value within the adjustment range in the first calibration process The calibration unit that sets the dot area ratio for forming an image and executes the second calibration process, and when the second calibration process is executed, selects one of the plurality of peripheral speeds. Correspondingly, the rear end pixel group constituting the range to be corrected from the rear end pixel of the peripheral speed is specified regardless of the dot area ratio, and the rear end pixel group is assigned according to the dot area ratio. An image forming program that causes the image forming apparatus to function as an image processing unit that determines a common correction amount for the plurality of peripheral speeds for reducing the amount of toner adhering.
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