JP3906625B2

JP3906625B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3906625B2
Application number: JP2000064649A
Authority: JP
Inventors: 琢福原; 繁稲葉; 豊金井; 靖晃渡辺
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2020-03-09
Also published as: JP2001255708A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体上に、現像器による現像の時間的な順序に従って所定のエッジを境界にして相対的に高網点面積率の領域から低網点面積率の領域へと変化する静電網点潜像が形成される場合のエッジ位置を検出して、そのエッジから低網点面積率の領域に広がる所定の補正領域の画像データを補正する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真技術による複写機やプリンタ等の画像形成装置が知られている。
【０００３】
この電子写真技術による複写機やプリンタ等の画像形成装置は、画像を形成するにあたって、まず、画像データに応じて変調された露光光を照射して、像担持体上に静電網点潜像を形成する。次に、現像器内に収納されたトナーを、像担持体上との電位差を利用して像担持体上に転移させて静電網点潜像を現像し、像担持体上にトナー像を形成する。さらに、像担持体上に形成されたトナー像を、最終的に、所定の画像記録媒体上に転写して定着することにより、画像記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する。
【０００４】
このような、像担持体上との電位差を利用して像担持体上にトナーを転移させる画像形成装置では、現像器による現像の時間的な順序に従って所定のエッジを境界にして相対的に高網点面積率の領域から低網点面積率の領域へと変化する静電網点潜像を現像すると、図６を用いて以下に説明するような問題が生じる。
【０００５】
図６は、像担持体上に形成されたトナー像を示す図である。
【０００６】
図６に示されたトナー像６０は、トナーと磁性キャリアとからなる二成分系の現像剤のトナーによって形成されたものであって、エッジ６１を挟んで高網点面積率の領域６２と、低網点面積率の領域６３とを有するものである。なお、図中の矢印は、現像の時間的な順序に従う方向、すなわち現像方向を示すものであって、このトナー像６０は、最初に高網点面積率の領域６２が現像された後、連続して低網点面積率の領域６３が現像されたものである。
【０００７】
このような、エッジ６１を境界にして相対的に高網点面積率の領域６２から低網点面積率の領域６３へと変化するトナー像６０においては、エッジ６１から低網点面積率の領域６３側に広がる領域６３’において、その領域６３’の濃度が低下する（いわゆる白抜け）という現象が起こる。以下、この現象を境界部白抜けと称する。
【０００８】
この境界部白抜けは、二成分系の現像剤を用いた場合には、周囲にトナーが付着したキャリアに、トナーの帯電電位とは逆極性の残留電荷が発生することによって生じる現象と考えられる。以下概説すると、キャリアの周囲に付着したトナーは帯電された状態にあり、静電網点潜像へのトナーの転移は、トナーの帯電電位と、静電網点潜像の電位との電位差によって行われ（以下、この電位差を現像電位と称する。）、現像電位の高低によって、現像されたトナー像の濃度が決まる。すなわち、静電網点潜像の高網点面積率の領域では、低網点面積率の領域よりも現像電位は高い。
【０００９】
そして、トナーが静電網点潜像に転移されると、転移したトナーの量に応じて、キャリアには、トナーの帯電極性とは逆極性の残留電荷が生じる。
【００１０】
したがって、図６中の、高網点面積率の領域６２を現像すると、トナーが多量に消費されるため、トナーが転移した後のキャリアは多くの残留電荷が生じた状態になる。このような状態のキャリアに残ったトナーは、キャリアに発生した多くの残留電荷によって強く付着され、静電網点潜像の低網点面積率の領域を現像しようとしても、現像電位が低い状況の中、静電網点潜像の低網点面積率の領域への転移が促進されず、その結果、濃度低下が生じる。
【００１１】
さらに、キャリアに発生した、トナーの帯電極性とは逆極性の多数の残留電荷によって、静電網点潜像の低網点面積率の領域とキャリアとの間は、現像電位とは逆の電位状態になるため、静電網点潜像の低網点面積率の領域に転移を成し得たトナーがあってもキャリアに引き戻され、より一層の濃度低下が生じる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、像担持体上に静電網点潜像を形成する露光光として用いられるレーザビームを改善することによって境界部白抜けの発生を防止することが知られており、本出願人はこの視点から、レーザビームの時間変調と強度変調とを行い、レーザビームの走査を高精度化した技術を開発している（特開平６−８７２３４号公報参照）。しかしながら、このようなレーザビームの走査を高精度化するには、装置の大型化、高コスト化を招くことになり好ましくない。
【００１３】
また一方で本出願人は、低網点面積率の領域６３側に広がる領域６３’（図６参照）の画像データを補正するための補正係数を予め決定し、画像データからエッジ６１（図６参照）の位置を検出するとともに、予め決定された補正係数の中から、入力された画像データにのみ基づいて補正係数を選択し、選択した補正係数を単に用いて低網点面積率の領域６３側に広がる領域６３’（図６参照）の画像データを補正する技術も開発している（特開平１０−６５９１９号公報参照）。この技術では、装置の大型化、高コスト化は回避できるものの、入力された画像データにのみ基づいて選択した補正係数を単に用いるだけのため、入力された画像データに反映されない、トナーの種類の変更、温度や湿度の変化、現像器内のトナーの経時的変化や、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いた場合の、現像器内のトナー濃度（キャリアに対するトナーの比率）の変化等を考慮した補正を行うことができない。このため、この技術を用いて形成された画像は、補正量が足りずに境界部白抜けが顕在化したままの画像や、逆に補正量が多すぎて補正領域が強調された画像になりやすい。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑み、装置の大型化、高コスト化を招かずに、境界部白抜けによる濃度低下を解消する正確な補正を常に行える画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、所定の方向に移動しながら、画像データに応じて変調された露光光の照射を受けて表面に静電網点潜像が形成される像担持体と、トナーを収容し、該トナーにより、上記像担持体上に形成された静電網点潜像を現像して該像担持体上にトナー像を形成する現像器とを備え、上記像担持体上に形成されたトナー像を、最終的に、所定の画像記録媒体上に転写して定着することにより、該画像記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、上記像担持体上に、上記現像器による現像の時間的な順序に従って所定のエッジを境界にして相対的に高網点面積率の領域から低網点面積率の領域へと変化する静電網点潜像が形成される場合のエッジ位置を、該静電網点潜像を形成するための画像データに基づいて検出するエッジ検出手段と、上記像担持体上に電位測定用トナー像を形成して該電位測定用トナー像の電位を測定するトナー像電位測定手段と、上記エッジ検出手段により検出されたエッジ位置と、該エッジを挟む、高網点面積率の領域および低網点面積率の領域の各網点面積率と、上記トナー像電位測定手段により測定された電位測定用トナー像の電位とに基づいて、上記エッジから低網点面積率の領域に広がる所定の補正領域の画像データを高網点面積率側に補正するデータ補正手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
上述のごとく境界部白抜けは、二成分系の現像剤を用いた場合には、キャリアに、トナーの帯電電位とは逆極性の残留電荷が発生することによって生じる現象であると考えられるため、本発明の画像形成装置では、二成分系の現像剤を用いた場合には、実際に発生した残留電荷がキャリアにどれ位残っているかに着目し、電位測定用トナー像の電位を求めて、その測定結果を画像データの補正に反映させることにより、装置の大型化、高コスト化を招かずに、境界部白抜けによる濃度低下を解消する正確な補正を常に行える。
【００１７】
また、上記本発明の画像形成装置は、上記トナー像電位測定手段が、上記像担持体上に網点面積率１００％のトナー像を形成して該トナー像の電位を測定するものであることや、
上記データ補正手段は、上記トナー像電位測定手段により測定されたトナー像の電位が低いほど、上記補正領域の画像データを、より高網点面積率側に補正するものであることや、
上記エッジ検出手段は、上記現像器による現像の時間的な順序に従って網点面積率３５％以上の領域から、３０％以上の網点面積率の落差を持って網点面積率５％以上７０％以下の領域に移行する場合の、該３０％以上の網点面積率の落差により形成されるエッジを検出するものであることそれぞれが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態の画像形成装置における特徴的部分のうち、画像処理部を除いた概略構成図である。
【００２０】
本実施形態の画像形成装置は、カラー画像形成装置であって、トナーの色数に対応した、複数の像担持体と現像器とを用いて、転写部材の送りに同期させて各像担持体上にそれぞれの色のトナー像を形成し、それらトナー像を転写部材上に色重ねしてカラー画像を得るタンデム方式が採用されている。
【００２１】
図１には、本実施形態の画像形成装置１０の複数ある像担持体のうちの１つの像担持体１１と、その像担持体１１に対応して設けられた現像器１２と、電位測定手段１３とが示されている。
【００２２】
像担持体１１は、図中の矢印Ａ方向に回転駆動するものであり、その表面には、不図示の露光器から照射される、後述する画像処理部で処理された画像データに応じて変調されたレーザ光によって静電網点潜像が、像担持体１１の回転駆動に伴って形成される。
【００２３】
現像器１２の内部には、現像剤が収容されている。本実施形態の現像剤は、直径７μｍのトナーと、直径５０μｍで、体積抵抗率１０⁸Ω・ｃｍ以下のいわゆる低抵抗磁性キャリアとからなる二成分系の現像剤である。また、現像器１２は、現像領域Ｂにおいて、像担持体１１に近接もしくは接触するように配置され、現像剤担持体１２１と、一対のスクリューオーガ１２２とを備える。現像剤担持体１２１は、現像剤を表面に担持して現像領域Ｂに搬送する、矢印Ｃ方向に回転する円筒状のスリーブであって、そのスリーブの中には、複数の磁極を有する円柱状の固定磁石（不図示）が設けられている。また、一対のスクリューオーガ１２２によって、現像器内の現像剤は攪拌される。
【００２４】
一対のスクリューオーガ１２２によって攪拌された現像剤は、現像剤担持体１２１内の固定磁石の磁極により現像剤担持体１２１表面に吸着された状態で搬送され、不図示の現像剤層形成部材により所定の厚さの現像剤層になる。この現像剤層は、まわりに多数のトナーを担持した状態のキャリアが、現像剤担持体１２１の径方向にいくつも連なった、いわゆる「穂立ち」の状態からなるものである。現像剤担持体１２１上に形成された現像剤層は、現像剤担持体１２１の回転によって、像担持体１１と対向する現像領域Ｂに搬送される。現像領域Ｂに搬送された現像剤層は像担持体１１に近接もしくは接触し、現像電位によって、現像剤層中に含まれるトナーが像担持体１１上の静電網点潜像に転移する。このようにして、像担持体１１上に形成された静電網点潜像は現像されて、トナー像が形成される。
【００２５】
なお、像担持体１１上に形成されたトナー像は、他の像担持体上に形成されたトナー像とともに、不図示の転写器によって、同じく不図示の中間転写体ベルト上に互いに重ね合わされた状態に転写される。さらに、互いに重ね合わされた状態に転写されたトナー像は、不図示の用紙供給部から搬送された用紙に転写され、同じく不図示の定着器により定着されることによって、用紙に画像が形成される。
【００２６】
電位測定手段１３は、像担持体１１上に形成された電位測定用トナー像の電位を測定するものであって、電位計１３１と、プローブ１３２とを有する。プローブ１３２は、現像領域Ｂよりも現像方向下流側に、像担持体１１の表面に近接して配置されている。電位測定手段１３による電位測定用トナー像の電位測定頻度は、画像形成装置１０の電源投入時毎、所定時間経過毎、あるいは所定の画像形成回数毎に行うよう、画像形成装置１０の初期設定の段階で設定される。また、電位測定用トナー像は、画像形成装置１０に予め記憶された、静電網点潜像の電位が正確に把握できる網点面積率１００％のトナー像のパッチパターンに基づいて像担持体１１上に形成されたトナー像である。したがって、この電位測定手段１３と現像器１２との組み合わせが、本発明にいうトナー像電位測定手段に相当する。
【００２７】
図１には、像担持体１１上に網点面積率１００％のトナー像のパッチパターンに基づいて形成された１つの電位測定用トナー像２０が示されている。
【００２８】
次に、本実施形態の画像形成装置１０の画像処理部について図２及び図３を用いて説明する。
【００２９】
図２は、本実施形態の画像形成装置１０の画像処理部の概略構成を、画像入力部とスクリーン生成部とともに示す図、図３は、図２の画像処理部のデータ補正部を示す図である。
【００３０】
画像処理部１４は、色補正手段１４１と、階調補正手段１４２と、データ補正部１４３とを有する。
【００３１】
まず、画像入力部１５にＲＧＢ信号が入力されると、画像処理部１４の色補正手段１４１によって、ＲＧＢ信号はＹＭＣ３色の信号に変換され、さらに、ＹＭＣ３色の信号は、階調補正手段１４２により階調補正されて、ＹＭＣＫ４色の信号に変換される。
【００３２】
このＹＭＣＫ４色の信号が、画像データとしてデータ補正部１４３に供給され、データ補正部１４３では以下のような補正処理が行われる。
【００３３】
データ補正部１４３は、データ蓄積手段１４３１と、エッジ検出手段１４３２と、補正対象判定手段１４３３と、画素値補正手段１４３４とを有する。
【００３４】
データ蓄積手段１４３１は、所定の画素の数だけの画像データを階調補正手段１４２から受け取り、受け取った画像データを一旦蓄積する。さらにデータ蓄積手段１４３１は、蓄積した画像データから、現像器１２による現像の時間的な順序に従う方向、すなわち現像方向（図１の矢印Ｃ参照）と同じ方向に１画素ずつ画素データを読み出し、その読み出した各画素データをエッジ検出手段１４３２と、画素値補正手段１４３４とに供給する。ここで、エッジ検出手段１４３２及び画素値補正手段１４３４に供給される各画素データには、現像器１２の現像方向と同じ方向に従って画素の位置を表した画素位置Ｘと、網点面積率を表す画素値とが含まれている。
【００３５】
エッジ検出手段１４３２は、供給された画素位置Ｘと、網点面積率を表す画素値から、高網点面積率の領域と低網点面積率の領域とに挟まれるエッジの位置を検出する。ここで、高網点面積率の領域および低網点面積率の領域の判定は、表１に示す実験結果に基づいて得られた条件によって行われる。
【００３６】
表１は、高網点面積率ＣＨの領域から低網点面積率ＣＬの領域へと現像器の現像方向に変化する画像において、様々な網点面積率の組み合わせの画像データを本実施形態の画像形成装置１０に入力して、用紙に形成された定着トナー像からなる画像における境界部白抜けの度合を観察した結果をまとめたものである。
【００３７】
【表１】

【００３８】
表１は、同じ値の低網点面積率ＣＬに対して、高網点面積率ＣＨの値を変化させていったときの結果を横１列に表すものである。表中の◎は、境界部白抜けの発生が見られないことを意味し、○は境界部白抜けの発生が一部に確認できるが、許容できる程度であることを意味し、×は境界部白抜けが顕著に発生し、許容できない程であることを意味する。例えば表１中の２行目は、低網点面積率ＣＬを５％とした場合、高網点面積率ＣＨが１０％及び２０％のときには境界部白抜けの発生は見られないが、高網点面積率ＣＨが３０％のときには、許容できる程度の境界部白抜けの発生が一部確認され、高網点面積率ＣＨが３５％以上のときには、許容できない程の境界部白抜けが顕著に発生することを意味する。
【００３９】
ここで、５％未満の網点面積率に低網点面積率ＣＬを設定した観察を控えたのは、電子写真方式の画像形成装置では、一般に網点面積率が５％未満の画素は画像出力部で再現することが困難であるため、網点面積率が５％未満のときには、境界部白抜けによる濃度低下を問題にする必要性が乏しいからである。
【００４０】
エッジ検出手段１４３２は、このような表１に示す実験結果に基づき、高網点面積率と低網点面積率との関係を、高網点面積率≧低網点面積率＋３０％の関係として、３５％以上１００％以下の網点面積率の領域を高網点面積率の領域に判定するとともに５％以上７０％以下の網点面積率の領域を低網点面積率の領域に判定する。
【００４１】
エッジ検出手段１４３２によってエッジの位置が検出された場合には、本実施形態では、低網点面積率の領域側の、検出されたエッジに隣接する画素の画素位置Ｘ₀という形で、補正対象判定手段１４３３に送られ、この場合に、エッジ位置の検出の際に判定された、高網点面積率の領域および低網点面積率の領域の、各網点面積率を表す画素値（高網点面積率の領域の網点面積率を表す画素値Ｃ_H，低網点面積率の領域の網点面積率を表す画素値Ｃ_L）は補正対象判定手段１４３３を経由して画素値補正手段１４３４に送られる。さらに本実施形態においては、エッジ検出手段１４３３は、高網点面積率の領域内および低網点面積率の領域内に含まれる各画素数も検出し、各画素数が検出された場合には、高網点面積率の領域内に含まれる画素の数Ｗ_H及び低網点面積率の領域内に含まれる画素の数Ｄ_Lも、補正対象判定手段１４３３を経由して画素値補正手段１４３４に送られる。
【００４２】
一方、補正対象判定手段１４３３には、上述した電位測定手段１３によって測定された網点面積率１００％の電位測定用トナー像２０の電位の測定値も送られる。
【００４３】
ここで、像担持体１１上に形成された網点面積率１００％の電位測定用トナー像の電位と、境界部白抜けの度合とは、図４に示すような所定の線形関係を有するため、以下説明する。
【００４４】
図４は、本実施形態の画像形成装置における、現像電位を２００Ｖにした場合の、トナー像の電位と、用紙に形成された定着トナー像からなる画像における境界部白抜けの度合との関係を示したグラフである。
【００４５】
図４のグラフの横軸は、像担持体１１上に形成された網点面積率１００％の電位測定用トナー像の電位を示す。一方、縦軸は官能検査による境界部白抜けの度合を示し、値が小さいほど境界部白抜けの度合が小さく、値０は境界部白抜けの発生が見られないことを意味する。また、図４のグラフにプロットされた値それぞれは、現像器１２内のトナー濃度、トナーの種類及びキャリアの種類それぞれを、他の値を得たときとは異ならせて得た値である。
【００４６】
図４より、現像器１２内のトナー濃度、トナーの種類、キャリアの種類が異なっても、像担持体１１上に形成された網点面積率１００％の電位測定用トナー像の電位と、境界部白抜けの度合とは、網点面積率１００％の電位測定用トナー像の電位が低いほど、境界部白抜けの度合が大きくなる線形関係を有することがわかる。
【００４７】
このことは、キャリアに生じた残留電荷の量と、境界部白抜けの度合とが、キャリアに生じた残留電荷の量が多いほど、境界部白抜けの度合が大きくなる線形関係にあるためと考えられる。ここで、本実施形態の画像形成装置には、低抵抗キャリアが用いられているため、本来であれば、像担持体に形成されたトナー像の電位は、現像電位とみなすことができる。したがって、網点面積率１００％の電位測定用トナー像２０の電位が、現像電位と同じであれば、残留電荷はトナー担持体（キャリア）に残っていないことになり、電位測定用トナー像２０の電位が低いほど、トナー担持体（キャリア）に残留電荷が多く残っていることになる。
【００４８】
この図４に示す像担持体１１上に形成された網点面積率１００％の電位測定用トナー像２０の電位と、境界部白抜けの度合との相関は、不図示のルックアップテーブルに格納される。
【００４９】
補正対象判定手段１４３３では、エッジ検出手段１４３２から、低網点面積率の領域側のエッジに隣接する画素の画素位置Ｘ₀が送られてきた場合には、電位測定手段１３によって測定された網点面積率１００％の電位測定用トナー像２０の電位の測定値から、図４に示された相関が格納されているルックアップテーブルを参照して、境界部白抜けの度合を得る。得られた境界部白抜けの度合は、画素値補正手段１４３４に送られる。
【００５０】
ところでデータ補正部１４３には、高網点面積率の領域の網点面積率を表す画素値Ｃ_H，低網点面積率の領域の網点面積率を表す画素値Ｃ_L，高網点面積率の領域内に含まれる画素の数Ｗ_H，低網点面積率の領域内に含まれる画素の数Ｄ_Lという４つの値Ｃ_H，Ｃ_L，Ｗ_H，Ｄ_Lそれぞれを変数とした場合の各値の様々な組み合わせごとに、境界部白抜けによる濃度低下を補正するための、補正領域ａ及び低網点面積率の領域側のエッジに隣接する画素の網点面積率で表された画素値の補正量ｂが表されたルックアップテーブル（不図示）が設けられている。さらに、データ補正部１４３には、網点面積率１００％の電位測定用トナー像２０の電位に対応した境界部白抜けの度合の大きさごとに、補正領域ａ及び補正量ｂそれぞれを補正する補正関数が表されたルックアップテーブル（不図示）も設けられている。これらの補正関数は、網点面積率１００％の電位測定用トナー像の電位が低いほど、補正領域ａを拡げ、また補正量ｂを大きくするような関数である。
【００５１】
画素値補正手段１４３４では、低網点面積率の領域側のエッジに隣接する画素の画素位置Ｘ₀、高網点面積率の領域の網点面積率を表す画素値Ｃ_H、低網点面積率の領域の網点面積率を表す画素値Ｃ_L、高網点面積率の領域内に含まれる画素の数Ｗ_H、低網点面積率の領域内に含まれる画素の数Ｄ_L、及び境界部白抜けの度合が送られてきた場合には、高網点面積率の領域の網点面積率を表す画素値Ｃ_H，低網点面積率の領域の網点面積率を表す画素値Ｃ_L，高網点面積率の領域内に含まれる画素の数Ｗ_H，低網点面積率の領域内に含まれる画素の数Ｄ_Lに基づいて、境界部白抜けによる濃度低下を補正するための補正領域ａ及び補正量ｂが表されたルックアップテーブルを参照し、補正領域ａ及び補正量ｂを得る。さらに、画素値補正手段１４３４は、補正対象判定手段１４３３から送られてきた境界部白抜けの度合に基づいて、補正領域ａ及び補正量ｂそれぞれを補正する補正関数が表されたルックアップテーブルも参照し、補正領域ａ及び補正量ｂそれぞれを補正関数によって補正して、補正された補正領域ａ’及び低網点面積率の領域側のエッジに隣接する画素の網点面積率で表された画素値の補正された補正量ｂ’を得る。
【００５２】
補正された補正領域ａ’内の画素うち、エッジ検出手段１４３２で検出されたエッジに近い画素ほど、境界部白抜けの度合が大きく、エッジからの距離と境界部白抜けの度合とは線形関係にあることから、本実施形態では、画素値補正手段１４３４では、補正された補正領域ａ’内に含まれる画素の、現像器１２の現像方向と同じ方向に従って画素の位置を表した画素位置Ｘに応じて補正を行う。すなわち、以下のような１次式によって、補正された補正領域ａ’に含まれる画素毎に網点面積率を表す画素値の補正量ｙを求める。
ｙ＝（ｂ’／ａ’）Ｘ＋ｂ’−（ｂ’／ａ’）Ｘ₀
画素値補正手段１４３４では、さらに上式によって求められた、補正された補正領域ａ’に含まれる画素毎に求められた補正量ｙを、データ蓄積手段１４３１から送られた画像データに基づき、補正された補正領域ａ’に含まれる画素それぞれの網点面積率を表す画素値に加算する。
【００５３】
以下、この画像データの補正につき、図５を用いてさらに説明する。
【００５４】
図５は、画素値補正手段１４３４による画素値の補正を説明するためのグラフである。
【００５５】
図５に示されたグラフの横軸は、現像器１２の現像方向と同じ方向に従って画素の位置を表した画素位置Ｘを示し、縦軸は、網点面積率を表す画素値を示す。図５中の太い実線は、データ蓄積手段１４３１から画素値補正手段１４３４に供給された画像データを表すものである。一方、破線は、画素値補正手段１４３４による補正後の画像データを表すものであって、補正された補正領域ａ’に含まれる画素それぞれの網点面積率を表す画素値が、エッジに近い画素のものほど高網点面積率を表す画素値側に補正されることを示している。
【００５６】
したがって、補正対象判定手段１４３３と画素値補正手段１４３４との組み合わせが、本発明にいうデータ補正手段に相当する。
【００５７】
このようにして、補正された補正領域ａ’に含まれる画素の補正された画素値は、データ蓄積手段１４３１に一旦戻され、出力画像データとしてデータ蓄積手段１４３１からスクリーン生成部１６に供給される。
【００５８】
スクリーン生成部１６では、出力画像データの画素値に応じてパルス幅が変調されたスクリーン信号を生成する。この生成されたスクリーン信号に基づいて、不図示の露光器から露光光が像担持体１１上に照射され、静電網点潜像が形成される。
【００５９】
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、補正された補正領域ａ’及び補正された補正量ｂ’を用いた１次式による補正方法を採用するが、本発明は、その時々の画像形成装置の状態に応じて画像データを補正するために、実際に現像されたトナーの電位を用いることを念頭に置いた発明であり、補正係数や、その補正係数を用いた画素値の補正方法はどのようなものであってもよい。また、現像剤の種類も二成分系に限定されるものではない。
【００６０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、装置の大型化、高コスト化を招かずに、境界部白抜けによる濡度低下を解消する正確な補正を常に行える画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置における特徴的部分のうち、画像処理部を除いた概略構成図である。
【図２】本実施形態の画像形成装置の画像処理部の概略構成を、画像入力部とスクリーン生成部とともに示す図である。
【図３】図２の画像処理部のデータ補正部を示す図である。
【図４】本実施形態の画像形成装置における、現像電位を２００Ｖにした場合の、トナー像の電位と、画像記録紙に形成された定着トナー像からなる画像における境界部白抜けの度合との関係を示したグラフである。
【図５】画素値補正手段による画素値の補正を説明するためのグラフである。
【図６】像担持体上に形成されたトナー像を示す図である。
【符号の説明】
１０画像形成装置
１１像担持体
１２現像器
１２１現像剤担持体
１２２一対のスクリューオーガ
１３電位測定手段
１３１電位計
１３２プローブ
２０電位測定用トナー像
１４画像処理部
１４１色補正手段
１４２階調補正手段
１４３データ補正部
１４３１データ蓄積手段
１４３２エッジ検出手段
１４３３補正対象判定手段
１４３４画素値補正手段
１５画像入力部
１６スクリーン生成部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, a static image that changes from a region having a high halftone dot area ratio to a region having a relatively low halftone dot area ratio, with a predetermined edge as a boundary, on the image carrier in accordance with the time sequence of development by a developing device. The present invention relates to an image forming apparatus that detects an edge position when an electric halftone dot latent image is formed, and corrects image data in a predetermined correction area extending from the edge to an area having a low dot area ratio.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as copying machines and printers using electrophotographic technology are known.
[0003]
In forming an image, an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using the electrophotographic technology first irradiates exposure light modulated according to image data to form an electrostatic dot latent image on the image carrier. Form. Next, the toner stored in the developing device is transferred onto the image carrier using the potential difference from the image carrier, and the electrostatic halftone latent image is developed to form a toner image on the image carrier. To do. Further, the toner image formed on the image carrier is finally transferred and fixed on a predetermined image recording medium, thereby forming an image composed of the fixed toner image on the image recording medium.
[0004]
In such an image forming apparatus that transfers toner onto the image carrier using the potential difference with respect to the image carrier, a relatively high value is obtained with a predetermined edge as a boundary according to the time sequence of development by the developing device. When an electrostatic halftone latent image that changes from a halftone dot area ratio region to a low halftone dot area ratio region is developed, the following problem occurs with reference to FIG.
[0005]
FIG. 6 is a view showing a toner image formed on the image carrier.
[0006]
A toner image 60 shown in FIG. 6 is formed by a toner of a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier, and has a high dot area ratio region 62 across an edge 61, And a region 63 having a low dot area ratio. The arrows in the figure indicate the direction according to the time sequence of development, that is, the development direction. This toner image 60 is continuously developed after the area 62 having a high dot area ratio is first developed. Thus, the region 63 having a low dot area ratio is developed.
[0007]
In such a toner image 60 that changes from the high dot area ratio region 62 to the low dot area ratio region 63 with the edge 61 as a boundary, the edge 61 has a low dot area ratio region. In the region 63 ′ spreading toward the 63 side, a phenomenon occurs in which the density of the region 63 ′ decreases (so-called white spots). Hereinafter, this phenomenon is referred to as boundary blank.
[0008]
This white-out at the boundary is considered to be a phenomenon that occurs when a two-component developer is used and a residual charge having a polarity opposite to the charging potential of the toner is generated on the carrier to which the toner has adhered. . As outlined below, the toner attached to the periphery of the carrier is in a charged state, and the transfer of the toner to the electrostatic halftone latent image is performed by the potential difference between the charged potential of the toner and the potential of the electrostatic halftone dot latent image. (Hereinafter, this potential difference is referred to as a development potential.) The density of the developed toner image is determined by the level of the development potential. That is, the development potential is higher in the high dot area ratio region of the electrostatic dot latent image than in the low dot area rate region.
[0009]
Then, when the toner is transferred to the electrostatic halftone dot latent image, a residual charge having a polarity opposite to the charged polarity of the toner is generated in the carrier according to the amount of transferred toner.
[0010]
Therefore, when the region 62 having a high halftone dot area ratio in FIG. 6 is developed, a large amount of toner is consumed, so that the carrier after the toner is transferred is in a state where a lot of residual charges are generated. The toner remaining on the carrier in such a state is strongly adhered by a large amount of residual charges generated on the carrier, and even when an attempt is made to develop a low dot area ratio area of the electrostatic halftone dot latent image, the developing potential is low. On the other hand, the transition of the electrostatic halftone dot latent image to the low dot area ratio region is not promoted, resulting in a decrease in density.
[0011]
Furthermore, due to a large number of residual charges generated on the carrier and having a polarity opposite to the charged polarity of the toner, a potential state opposite to the development potential is generated between the low dot area ratio area of the electrostatic halftone dot latent image and the carrier. Therefore, even if there is a toner that can transfer to the area of the low dot area ratio of the electrostatic halftone dot latent image, it is pulled back to the carrier and the density is further reduced.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
Here, it is known to prevent the occurrence of white spots on the boundary by improving the laser beam used as exposure light for forming an electrostatic halftone latent image on the image carrier. Therefore, a technique has been developed in which the laser beam is time-modulated and intensity-modulated to improve the scanning accuracy of the laser beam (see JP-A-6-87234). However, increasing the accuracy of such laser beam scanning is not preferable because it leads to an increase in the size and cost of the apparatus.
[0013]
On the other hand, the present applicant determines in advance a correction coefficient for correcting the image data of the region 63 ′ (see FIG. 6) spreading toward the region 63 with the low halftone dot area ratio, and uses the edge 61 (FIG. 6) from the image data. The position of the reference) is selected, a correction coefficient is selected from predetermined correction coefficients based only on the input image data, and the low dot area ratio region 63 is simply used using the selected correction coefficient. A technique for correcting image data in a region 63 ′ (see FIG. 6) that spreads to the side has also been developed (see Japanese Patent Laid-Open No. 10-65919). Although this technique can avoid an increase in the size and cost of the apparatus, it simply uses a correction coefficient selected based only on the input image data, so that the type of toner that is not reflected in the input image data. Changes, changes in temperature and humidity, changes in toner in the developer over time, and changes in toner concentration (ratio of toner to carrier) in the developer when a two-component developer consisting of toner and carrier is used Etc. cannot be corrected. For this reason, an image formed using this technique is an image in which the white space at the boundary portion is not obvious due to insufficient correction amount, or on the contrary, an image in which the correction region is emphasized due to too much correction amount. Cheap.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can always perform an accurate correction that eliminates density reduction due to white spots in the boundary without increasing the size and cost of the apparatus. It is.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The image forming apparatus of the present invention that achieves the above object is an image carrier on which an electrostatic halftone latent image is formed on the surface by exposure to exposure light modulated in accordance with image data while moving in a predetermined direction. And a developing device that contains toner and develops an electrostatic halftone latent image formed on the image carrier with the toner to form a toner image on the image carrier. In the image forming apparatus for forming an image composed of a fixed toner image on the image recording medium by finally transferring and fixing the toner image formed thereon onto a predetermined image recording medium, the image An electrostatic halftone latent image which changes from a region having a high halftone dot area ratio to a region having a low halftone dot area ratio on a carrier on a predetermined edge as a boundary in accordance with the time sequence of development by the developing device. When forming the electrostatic halftone dot latent image, the edge position is formed Edge detecting means for detecting based on image data, toner image potential measuring means for forming a potential measuring toner image on the image carrier and measuring the potential of the potential measuring toner image, and the edge Edge position detected by the detection means, each halftone dot area ratio of the high dot area ratio region and the low dot area ratio region sandwiching the edge, and the potential measurement measured by the toner image potential measurement means And a data correction unit that corrects image data of a predetermined correction region extending from the edge to the low dot area ratio region to the high dot area ratio side based on the potential of the toner image. .
[0016]
As described above, the white spot at the boundary is considered to be a phenomenon that occurs when a residual charge having a polarity opposite to the charging potential of the toner is generated in the carrier when a two-component developer is used. In the image forming apparatus of the present invention, when a two-component developer is used, paying attention to how much residual charge actually generated remains in the carrier, the potential of the toner image for potential measurement is obtained, By reflecting the measurement result in the correction of the image data, accurate correction that eliminates a decrease in density due to white spots in the boundary can be performed without increasing the size and cost of the apparatus.
[0017]
In the image forming apparatus of the present invention, the toner image potential measuring means forms a toner image having a dot area ratio of 100% on the image carrier and measures the potential of the toner image. Or
The data correction unit is configured to correct the image data of the correction region to a higher halftone dot area rate side as the potential of the toner image measured by the toner image potential measurement unit is lower;
The edge detection means has a dot area ratio of 5% or more and 70% with a drop of the dot area ratio of 30% or more from an area of the dot area ratio of 35% or more according to the time sequence of development by the developing unit. It is preferable to detect an edge formed by a drop in the dot area ratio of 30% or more when shifting to the following regions.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0019]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, with the image processing unit excluded from characteristic portions.
[0020]
The image forming apparatus according to the present embodiment is a color image forming apparatus, and uses a plurality of image carriers and developing units corresponding to the number of colors of toner, and each image carrier is synchronized with the feeding of the transfer member. A tandem method is employed in which toner images of the respective colors are formed on the toner image, and the toner images are color-superposed on a transfer member to obtain a color image.
[0021]
FIG. 1 shows one image carrier 11 among a plurality of image carriers of the image forming apparatus 10 of the present embodiment, a developing device 12 provided corresponding to the image carrier 11, and potential measuring means. 13 is shown.
[0022]
The image carrier 11 is driven to rotate in the direction of arrow A in the figure, and the surface thereof is modulated in accordance with image data emitted from an exposure unit (not shown) and processed by an image processing unit described later. An electrostatic halftone dot latent image is formed by the laser beam thus produced as the image carrier 11 is driven to rotate.
[0023]
A developer is accommodated in the developing device 12. The developer according to this embodiment includes a toner having a diameter of 7 μm, a diameter of 50 μm, and a volume resistivity of 10⁸It is a two-component developer composed of a so-called low-resistance magnetic carrier of Ω · cm or less. The developing device 12 is disposed so as to be close to or in contact with the image carrier 11 in the development region B, and includes a developer carrier 121 and a pair of screw augers 122. The developer carrier 121 is a cylindrical sleeve that rotates in the direction of arrow C and carries the developer on the surface and transports it to the development region B. The sleeve has a cylindrical shape having a plurality of magnetic poles. Fixed magnets (not shown) are provided. Further, the developer in the developing device is stirred by the pair of screw augers 122.
[0024]
The developer stirred by the pair of screw augers 122 is conveyed while being adsorbed on the surface of the developer carrier 121 by the magnetic poles of the fixed magnets in the developer carrier 121, and is predetermined by a developer layer forming member (not shown). Developer layer having a thickness of. This developer layer is in a so-called “protruding” state in which a number of carriers around which a large amount of toner is carried are continuous in the radial direction of the developer carrier 121. The developer layer formed on the developer carrier 121 is conveyed to the development area B facing the image carrier 11 by the rotation of the developer carrier 121. The developer layer conveyed to the development area B approaches or contacts the image carrier 11, and the toner contained in the developer layer is transferred to the electrostatic halftone latent image on the image carrier 11 by the development potential. In this way, the electrostatic halftone latent image formed on the image carrier 11 is developed to form a toner image.
[0025]
The toner images formed on the image carrier 11 were superimposed on an intermediate transfer belt (not shown) by a transfer device (not shown) together with toner images formed on other image carriers. The state is transcribed. Further, the toner images transferred in a superimposed state are transferred to a sheet conveyed from a sheet supply unit (not shown) and fixed by a fixing unit (not shown) to form an image on the sheet. .
[0026]
The potential measuring means 13 measures the potential of the potential measuring toner image formed on the image carrier 11 and includes an electrometer 131 and a probe 132. The probe 132 is disposed on the downstream side in the development direction with respect to the development area B and close to the surface of the image carrier 11. The potential measurement frequency of the toner image for potential measurement by the potential measuring means 13 is set as an initial setting of the image forming apparatus 10 so as to be performed every time the power of the image forming apparatus 10 is turned on, every predetermined time, or every predetermined number of times of image formation. Set in stages. The potential measuring toner image is stored in advance in the image forming apparatus 10 based on a patch pattern of a toner image having a dot area ratio of 100% that can accurately grasp the potential of the electrostatic dot latent image. It is a toner image formed on the top. Therefore, the combination of the potential measuring means 13 and the developing device 12 corresponds to the toner image potential measuring means according to the present invention.
[0027]
FIG. 1 shows one potential measurement toner image 20 formed on the image carrier 11 based on a patch pattern of a toner image having a dot area ratio of 100%.
[0028]
Next, the image processing unit of the image forming apparatus 10 of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0029]
2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the image processing unit of the image forming apparatus 10 according to the present embodiment, together with the image input unit and the screen generation unit, and FIG. 3 is a diagram illustrating a data correction unit of the image processing unit in FIG. is there.
[0030]
The image processing unit 14 includes a color correction unit 141, a gradation correction unit 142, and a data correction unit 143.
[0031]
First, when an RGB signal is input to the image input unit 15, the RGB signal is converted into a YMC3 color signal by the color correction unit 141 of the image processing unit 14, and further, the YMC3 color signal is converted into a gradation correction unit 142. Is subjected to gradation correction and converted into a YMCK 4-color signal.
[0032]
The YMCK four color signals are supplied to the data correction unit 143 as image data, and the data correction unit 143 performs the following correction processing.
[0033]
The data correction unit 143 includes a data storage unit 1431, an edge detection unit 1432, a correction target determination unit 1433, and a pixel value correction unit 1434.
[0034]
The data storage unit 1431 receives image data corresponding to the predetermined number of pixels from the gradation correction unit 142 and temporarily stores the received image data. Further, the data storage means 1431 reads out pixel data pixel by pixel from the stored image data in a direction according to the time sequence of development by the developing device 12, that is, in the same direction as the development direction (see arrow C in FIG. 1). Each read pixel data is supplied to the edge detection unit 1432 and the pixel value correction unit 1434. Here, each pixel data supplied to the edge detecting unit 1432 and the pixel value correcting unit 1434 represents a pixel position X representing the pixel position in the same direction as the developing direction of the developing device 12 and a halftone dot area ratio. Pixel value.
[0035]
The edge detection unit 1432 detects the position of the edge sandwiched between the high dot area rate region and the low dot area rate region from the supplied pixel position X and the pixel value representing the dot area rate. Here, the determination of the high halftone dot area ratio region and the low halftone dot area ratio region is performed according to the conditions obtained based on the experimental results shown in Table 1.
[0036]
Table 1 shows image data of various combinations of halftone dot area ratios in an image that changes in the developing direction of the developing device from a high dot area ratio CH area to a low halftone dot area CL area. This is a summary of the results of observing the degree of blanking at the boundary in an image formed of a fixed toner image formed on a sheet, which is input to the image forming apparatus 10.
[0037]
[Table 1]

[0038]
Table 1 shows the results when the value of the high dot area ratio CH is changed with respect to the low dot area ratio CL having the same value in one horizontal row. In the table, ◎ means that no white spots appear on the boundary, ○ means that some white spots appear on the border, but it is acceptable, and x means that the border is white. This means that white spots occur remarkably and are not acceptable. For example, the second row in Table 1 shows that when the low dot area ratio CL is 5%, no white spots appear at the boundary when the high dot area ratio CH is 10% and 20%. When the halftone dot area ratio CH is 30%, some occurrence of an acceptable boundary white spot is confirmed, and when the high halftone dot area ratio CH is 35% or more, an unacceptable boundary white spot is remarkable. Means that it occurs.
[0039]
Here, the reason for refraining from setting the low dot area ratio CL to the dot area ratio of less than 5% is that in an electrophotographic image forming apparatus, pixels having a dot area ratio of less than 5% are generally imaged. This is because it is difficult to reproduce at the output portion, and therefore, when the halftone dot area ratio is less than 5%, it is not necessary to cause a decrease in density due to white spots at the boundary.
[0040]
Based on the experimental results shown in Table 1, the edge detection unit 1432 sets the relationship between the high halftone dot area ratio and the low halftone dot area ratio as a relation of high halftone dot area ratio ≧ low halftone dot area ratio + 30%. A region having a dot area ratio of 35% to 100% is determined as a high dot area rate region, and a region having a dot area ratio of 5% to 70% is determined to be a low dot area rate region. .
[0041]
In the present embodiment, when the edge position is detected by the edge detection unit 1432, in the present embodiment, the pixel position X of the pixel adjacent to the detected edge on the low dot area ratio region side.₀In this case, each halftone dot area ratio of the high halftone dot area ratio area and the low halftone dot area ratio area determined at the time of edge position detection is sent to the correction target determination means 1433. (Pixel value C representing the dot area ratio of the high dot area ratio region)_H, Pixel value C representing the dot area ratio of the low dot area ratio region_L) Is sent to the pixel value correction unit 1434 via the correction target determination unit 1433. Furthermore, in the present embodiment, the edge detection unit 1433 also detects the number of pixels included in the high dot area rate region and the low dot area rate region, and when the number of pixels is detected, , The number of pixels W included in the region of high dot area ratio W_HAnd the number D of pixels included in the low dot area rate region_LIs also sent to the pixel value correction unit 1434 via the correction target determination unit 1433.
[0042]
On the other hand, the measured value of the potential of the toner image 20 for potential measurement with a dot area ratio of 100% measured by the potential measuring means 13 is also sent to the correction target determining means 1433.
[0043]
Here, the potential of the toner image for potential measurement having a dot area ratio of 100% formed on the image carrier 11 and the degree of blanking at the boundary have a predetermined linear relationship as shown in FIG. This will be described below.
[0044]
FIG. 4 shows the relationship between the potential of the toner image and the degree of whiteout in the boundary portion of the image formed of the fixed toner image formed on the paper when the development potential is 200 V in the image forming apparatus of the present embodiment. It is the shown graph.
[0045]
The horizontal axis of the graph in FIG. 4 indicates the potential of the potential measurement toner image formed on the image carrier 11 and having a dot area ratio of 100%. On the other hand, the vertical axis indicates the degree of whitening at the boundary portion by sensory inspection. The smaller the value, the smaller the degree of whitening at the boundary portion, and the value 0 means that no occurrence of whitening at the boundary portion is observed. Further, the values plotted in the graph of FIG. 4 are values obtained by making the toner density, the toner type, and the carrier type in the developing device 12 different from those obtained when other values are obtained.
[0046]
From FIG. 4, even if the toner density in the developing device 12, the type of toner, and the type of carrier are different, the potential of the toner image for potential measurement with a dot area ratio of 100% formed on the image carrier 11 and the boundary It can be seen that the degree of partial whiteout has a linear relationship in which the degree of whiteout in the boundary portion increases as the potential of the toner image for potential measurement with a dot area ratio of 100% decreases.
[0047]
This is because there is a linear relationship between the amount of residual charge generated in the carrier and the degree of whiteout in the boundary portion, and the amount of residual charge generated in the carrier increases as the amount of whiteout in the boundary portion increases. Conceivable. Here, since the low-resistance carrier is used in the image forming apparatus of the present embodiment, the potential of the toner image formed on the image carrier can be regarded as the development potential. Therefore, if the potential of the toner image 20 for potential measurement with a dot area ratio of 100% is the same as the development potential, the residual charge does not remain on the toner carrier (carrier), and the potential measurement toner image 20. The lower the potential is, the more residual charge remains on the toner carrier (carrier).
[0048]
The correlation between the potential measurement toner image 20 having a halftone dot area ratio of 100% and formed on the image carrier 11 shown in FIG. 4 is stored in a lookup table (not shown). Is done.
[0049]
In the correction target determination unit 1433, the pixel position X of the pixel adjacent to the edge on the region side of the low halftone dot area ratio from the edge detection unit 1432.₀4 is stored from the measured potential value of the potential measuring toner image 20 having a halftone dot area ratio of 100% measured by the potential measuring means 13. Referring to the up table, the degree of whiteout in the boundary is obtained. The obtained degree of whiteout at the boundary is sent to the pixel value correcting means 1434.
[0050]
By the way, the data correction unit 143 has a pixel value C representing the halftone dot area ratio of the high halftone dot area ratio region._H, Pixel value C representing the dot area ratio of the low dot area ratio region_L, The number of pixels W included in the high dot area rate region_H, The number of pixels D included in the low dot area rate region D_LThe four values C_H, C_L, W_H, D_LFor each combination of values when each variable is used, the halftone dot of the pixel adjacent to the edge of the correction area a and the area side of the low halftone dot area ratio for correcting density reduction due to whiteout in the boundary portion There is provided a lookup table (not shown) in which the correction amount b of the pixel value expressed by the area ratio is expressed. Further, the data correction unit 143 corrects each of the correction region a and the correction amount b for each degree of whiteout at the boundary corresponding to the potential of the potential measurement toner image 20 having a dot area ratio of 100%. A lookup table (not shown) in which a correction function is represented is also provided. These correction functions are functions that enlarge the correction area a and increase the correction amount b as the potential of the toner image for potential measurement with a dot area ratio of 100% is lower.
[0051]
In the pixel value correcting means 1434, the pixel position X of the pixel adjacent to the edge on the region side of the low dot area ratio₀, A pixel value C representing a halftone dot area ratio in a high halftone dot area ratio region_H, A pixel value C representing the halftone dot area ratio of the low halftone dot area ratio region_L, The number of pixels W included in the region of high dot area ratio W_HThe number D of pixels included in the low dot area rate region_L, And the degree of whiteout in the boundary portion are sent, the pixel value C representing the dot area ratio of the high dot area ratio region_H, Pixel value C representing the dot area ratio of the low dot area ratio region_L, The number of pixels W included in the high dot area rate region_H, The number of pixels D included in the low dot area rate region D_LThe correction area a and the correction amount b are obtained by referring to the look-up table in which the correction area a and the correction amount b for correcting the density decrease due to the white spot in the boundary are expressed. Further, the pixel value correcting unit 1434 also includes a look-up table in which correction functions for correcting each of the correction area a and the correction amount b based on the degree of whiteout at the boundary sent from the correction target determining unit 1433 are represented. The correction area a and the correction amount b are corrected by the correction function, and are expressed by the dot area ratio of the pixels adjacent to the corrected correction area a ′ and the edge of the low dot area ratio area side. A correction amount b ′ in which the pixel value is corrected is obtained.
[0052]
Of the corrected pixels in the correction area a ′, the closer to the edge detected by the edge detection unit 1432, the greater the degree of whiteout at the boundary, and the linear relationship between the distance from the edge and the degree of whiteout at the boundary. Therefore, in the present embodiment, the pixel value correction unit 1434 uses the pixel position X representing the pixel position in the same direction as the developing direction of the developing device 12 of the pixel included in the corrected correction area a ′. Make corrections according to. That is, the correction amount y of the pixel value representing the halftone dot area ratio is obtained for each pixel included in the corrected correction area a ′ by the following linear expression.
y = (b '/ a') X + b '-(b' / a ') X₀
The pixel value correction unit 1434 further corrects the correction amount y obtained for each pixel included in the corrected correction area a ′ obtained by the above formula based on the image data sent from the data storage unit 1431. It adds to the pixel value showing the dot area ratio of each pixel included in the corrected area a ′.
[0053]
Hereinafter, the correction of the image data will be further described with reference to FIG.
[0054]
FIG. 5 is a graph for explaining the correction of the pixel value by the pixel value correcting means 1434.
[0055]
The horizontal axis of the graph shown in FIG. 5 represents the pixel position X representing the pixel position in the same direction as the developing direction of the developing device 12, and the vertical axis represents the pixel value representing the dot area ratio. A thick solid line in FIG. 5 represents the image data supplied from the data storage unit 1431 to the pixel value correction unit 1434. On the other hand, the broken line represents the image data corrected by the pixel value correcting unit 1434, and the pixel value indicating the dot area ratio of each pixel included in the corrected correction area a ′ is close to the edge. It is shown that the pixel value is corrected to the pixel value side representing the high halftone dot area ratio.
[0056]
Therefore, the combination of the correction target determination unit 1433 and the pixel value correction unit 1434 corresponds to the data correction unit referred to in the present invention.
[0057]
In this way, the corrected pixel values of the pixels included in the corrected correction area a ′ are once returned to the data storage unit 1431 and supplied as output image data from the data storage unit 1431 to the screen generation unit 16. .
[0058]
The screen generator 16 generates a screen signal whose pulse width is modulated according to the pixel value of the output image data. Based on the generated screen signal, exposure light from an exposure unit (not shown) is irradiated onto the image carrier 11 to form an electrostatic halftone latent image.
[0059]
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above-described embodiment, a correction method based on a linear expression using the corrected correction area a ′ and the corrected correction amount b ′ is adopted. However, the present invention is in accordance with the state of the image forming apparatus at each time. This is an invention that takes into account the use of the actually developed toner potential in order to correct the image data. What is the correction coefficient and how to correct the pixel value using the correction coefficient? There may be. Further, the type of developer is not limited to the two-component system.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that can always perform an accurate correction to eliminate a decrease in wetness due to white spots in the boundary without increasing the size and cost of the apparatus. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, with a characteristic portion excluding an image processing unit.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image processing unit of the image forming apparatus according to the present embodiment, together with an image input unit and a screen generation unit.
FIG. 3 is a diagram illustrating a data correction unit of the image processing unit in FIG. 2;
FIG. 4 shows the relationship between the potential of the toner image and the degree of blanking in the boundary portion of the image formed of the fixed toner image formed on the image recording paper when the development potential is 200 V in the image forming apparatus of the present embodiment. It is the graph which showed the relationship.
FIG. 5 is a graph for explaining correction of a pixel value by a pixel value correcting unit.
FIG. 6 is a diagram illustrating a toner image formed on an image carrier.
[Explanation of symbols]
10 Image forming apparatus
11 Image carrier
12 Developer
121 Developer carrier
122 A pair of screw augers
13 Potential measurement means
131 Electrometer
132 Probe
20 Toner image for potential measurement
14 Image processing unit
141 Color correction means
142 gradation correction means
143 Data correction unit
1431 Data storage means
1432 Edge detection means
1433 Correction target determination means
1434 Pixel value correcting means
15 Image input section
16 Screen generator

Claims

所定の方向に移動しながら、画像データに応じて変調された露光光の照射を受けて表面に静電網点潜像が形成される像担持体と、
トナーを収容し、該トナーにより、前記像担持体上に形成された静電網点潜像を現像して該像担持体上にトナー像を形成する現像器とを備え、
前記像担持体上に形成されたトナー像を、最終的に、所定の画像記録媒体上に転写して定着することにより、該画像記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
前記像担持体上に、前記現像器による現像の時間的な順序に従って所定のエッジを境界にして相対的に高網点面積率の領域から低網点面積率の領域へと変化する静電網点潜像が形成される場合のエッジ位置を、該静電網点潜像を形成するための画像データに基づいて検出するエッジ検出手段と、
前記像担持体上に電位測定用トナー像を形成して該電位測定用トナー像の電位を測定するトナー像電位測定手段と、
前記エッジ検出手段により検出されたエッジ位置と、該エッジを挟む、高網点面積率の領域および低網点面積率の領域の各網点面積率と、前記トナー像電位測定手段により測定された電位測定用トナー像の電位とに基づいて、前記エッジから低網点面積率の領域に広がる所定の補正領域の画像データを高網点面積率側に補正するデータ補正手段とを有することを特徴とする画像形成装置。An image carrier that forms an electrostatic halftone latent image on the surface upon irradiation with exposure light modulated in accordance with image data while moving in a predetermined direction;
A developing unit that contains toner and develops an electrostatic halftone latent image formed on the image carrier with the toner to form a toner image on the image carrier;
An image forming apparatus for forming an image composed of a fixed toner image on the image recording medium by finally transferring and fixing the toner image formed on the image carrier onto a predetermined image recording medium In
On the image carrier, an electrostatic halftone dot that changes from a region having a high dot area ratio to a region having a low dot area ratio with a predetermined edge as a boundary in accordance with the time sequence of development by the developing device. Edge detecting means for detecting an edge position when a latent image is formed based on image data for forming the electrostatic halftone dot latent image;
Toner image potential measuring means for forming a potential measuring toner image on the image carrier and measuring the potential of the potential measuring toner image;
The edge position detected by the edge detection means, the halftone dot area ratio of the high dot area ratio region and the low dot area ratio region sandwiching the edge, and the toner image potential measurement means Data correction means for correcting image data of a predetermined correction area extending from the edge to the low dot area ratio region to the high dot area ratio side based on the potential of the toner image for potential measurement. An image forming apparatus.

前記トナー像電位測定手段が、前記像担持体上に網点面積率１００％のトナー像を形成して該トナー像の電位を測定するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner image potential measuring means forms a toner image having a dot area ratio of 100% on the image carrier and measures the potential of the toner image. apparatus.

前記データ補正手段は、前記トナー像電位測定手段により測定されたトナー像の電位が低いほど、前記補正領域の画像データを、より高網点面積率側に補正するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。The data correction unit corrects the image data in the correction region to a higher halftone dot area ratio side as the potential of the toner image measured by the toner image potential measurement unit is lower. The image forming apparatus according to claim 1.

前記エッジ検出手段は、前記現像器による現像の時間的な順序に従って網点面積率３５％以上の領域から、３０％以上の網点面積率の落差を持って網点面積率５％以上７０％以下の領域に移行する場合の、該３０％以上の網点面積率の落差により形成されるエッジを検出するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。The edge detection means has a dot area ratio of 5% or more and 70% with a drop of a dot area ratio of 30% or more from an area of the dot area ratio of 35% or more according to the time sequence of development by the developing unit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an edge formed by a drop in the halftone dot area ratio of 30% or more in the case of shifting to the following region is detected.