JP7051476B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
(2)入力された画像データに応じた駆動信号によって発光する露光手段と、前記露光手段の露光によって表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体の表面に形成された前記静電潜像をトナーにより現像する現像剤担持体と、を備え、トナー像を形成する第1のモードと、前記第1のモードよりも前記現像剤担持体から前記像担持体へのトナー供給能力を増加させてトナー像を形成する第2のモードと、によって記録材に画像形成を行うことが可能である画像形成装置であって、前記入力された画像データが所定幅以下の細線、細密画像又は所定のポイント以下の文字である所定条件画像であるか否かを判定する判定部と、前記第2のモードで前記トナー像を形成する際に、前記所定条件画像に含まれる線幅を細くする又は濃度を薄くする補正部と、前記第1のモードで用いられる第1のガンマ補正と、前記第1のガンマ補正よりも濃度が低くなるように設定された第2のガンマ補正と、を行うことが可能なガンマ補正部と、を備え、前記判定部は、前記ガンマ補正部によってガンマ補正が行われる前の画像データに対して前記所定条件画像であるか否かの判定と、エッジを構成する画素及びエッジを構成しない画素の抽出と、を行い、
前記ガンマ補正部は、前記判定部によって抽出された前記エッジを構成しない画素に対して前記第2のガンマ補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
図2は、実施例1の画像形成装置200の概略断面図である。実施例1の画像形成装置200は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザプリンタである。画像形成装置200は、画像情報に従って、記録材(例えば、普通紙等の記録用紙)にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置200に接続された画像読み取り装置や画像形成装置200に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ(以下、PCとする)等のホストPC(不図示)から、画像形成装置200内のエンジンコントローラ703に入力される。エンジンコントローラ703は制御部として機能し、CPU214やメモリ(不図示)等を備えている。画像形成装置200における画像形成動作を含む各種動作は、制御部としてのエンジンコントローラ703によって制御される。後述の図5、8及び9で説明する各種ブロック図は、このCPU214が不図示の不揮発性メモリから読み込まれたプログラムを実行することで構成しても良いし、或いはCPU214とは別途に特定用途向け集積回路によって構成しても良い。或いは一部をCPU214により残りの部分を特定用途向け集積回路によって構成しても良い。
図3(a)は、感光ドラム201の長手方向(回転軸線方向)から見た実施例1のプロセスカートリッジ208の概略断面図である。なお、実施例1では、収容している現像剤の種類(色)を除いて、各色用のプロセスカートリッジ208の構成及び動作は同一であり、図3(a)は一例としてイエロー(Y)用のプロセスカートリッジを示している(なお、添え字Yは省略している)。プロセスカートリッジ208は、感光ドラム201等を備えた感光体ユニット301と、現像ローラ302等を備えた現像ユニット204と、を有する。感光体ユニット301は、感光体ユニット301内の各種要素を支持する枠体としてのクリーニング枠体303を有する。クリーニング枠体303には、軸受(不図示)を介して感光ドラム201が回転可能に取り付けられている。感光ドラム201は、後述する駆動手段(駆動源)としての駆動モータの駆動力が感光体ユニット301に伝達されることで、画像形成動作に応じて矢印A方向(時計回り方向)に回転駆動される。画像形成プロセスの中心となる感光ドラム201は、アルミニウム製シリンダの外周面に機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光体を用いている。また、感光体ユニット301には、感光ドラム201の周面上に接触するように、クリーニングブレード206、帯電ローラ202が配置されている。クリーニングブレード206によって感光ドラム201の表面から除去されたトナーは、クリーニング枠体303内に落下し、収容される。
図3(b)に示すように、実施例1では、感光ドラム201、現像ローラ302、攪拌部材307、供給ローラ304の軸を駆動する駆動手段の構成が、プロセスカートリッジ208によって異なっている。図3(b)は、実施例1の駆動連結構成を示す模式図である。イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)のプロセスカートリッジ208は、次のように構成されている。すなわち、図3(b)に示すように、感光ドラム201Y、201M、201Cを回転駆動する駆動手段と、現像ローラ302Y、302M、302Cを回転駆動する駆動手段とが、それぞれ駆動源を別にする構成となっている。感光ドラム201Y、201M、201Cを回転駆動する第1の駆動手段は、駆動モータ51及び駆動モータ51の回転駆動力を伝達するギア列(不図示)等から構成される。一方、現像ローラ302Y、302M、302Cを回転駆動する第2の駆動手段は、駆動モータ52及び駆動モータ52の回転駆動力を伝達するギア列(不図示)等から構成される。なお、駆動モータ52は、別のギア列(不図示)とともに、攪拌部材307Y、307M、307Cの回転軸を回転駆動する駆動手段も構成する。また、駆動モータ52は、更に別のギア列(不図示)とともに、供給ローラ304Y、304M、304Cを回転駆動する駆動手段も構成する。
図4(a)に、感光ドラム201の周速に対する現像ローラ302の周速の比率である周速比を変化させた場合に、感光ドラム201上に現像される単位面積当たりのトナー量を測定した結果をグラフに示す。図4(a)では、横軸に周速比(比1、比2等)を示し、縦軸に感光ドラム201上に現像された単位面積当たりのトナー量(Tc1、Tc2等)を示す。感光ドラム201の電位設定、現像電圧、トナー帯電量等は適時設定している。感光ドラム201に対する現像ローラ302の周速比を比1から大きくするに従って、感光ドラム201上に現像される、言い換えれば現像ローラ302から移動して感光ドラム201上に載るトナー量はTc1から増えていく。そして、トナー量は、比10でトナー量Tc10に飽和する状態になっている。
図5は、画像形成装置200のコントローラ部の構成の一例を示すブロック図である。ホストPC701から、一般的にPCLやPostScript等のページ記述言語PDL(Page Description Language)で記述されたプリントジョブが、画像形成装置200のビデオコントローラ702に送られる。変換部としてのビデオコントローラ702は、主に、RIP(Raster Image Processor)部704、色変換部705、ガンマ補正部(以下、γ補正部とする)706、ハーフトーニング部707、細密画像補正部710で構成されている。RIP部704は、ホストPC701から送られてくるPDLで記述されたプリントジョブをファイル解析(インタプリタ)し、画像形成装置200の解像度(例えば600dpi等)に応じたRGBのビットマップデータ化を行う。
実施例1は、これらビデオコントローラ702での画像データの変換方法を、画像形成モードに応じて変えることを特徴とする。より具体的には、細密画像補正部710での処理方法を画像形成モードに応じて切り替える。細密画像補正部710によって細密画像に対して実施される補正を、以下、細密画像補正という。その一例として、実施例1では、細密画像を構成する全ての画素についてのデータ(以下、画素データという)に対して、レーザの駆動信号のオン幅を短くすることでトナー供給量を低減させる場合について説明する。なお、レーザは、駆動信号がオンのときに発光し、オフのときに消灯する。このため、駆動信号のオン幅は発光幅ともいう。
図6は、実施例1での画像ファイルの一例を示すイメージ図である。図6の画像ファイル801は、文字部802と、グラフィック部803と、写真部804と、から構成されている。画像を構成する各画素の画素データには、画素値や属性を示す属性情報が含まれる。文字部802の各画素には文字であることを示す文字属性情報が、グラフィック部803の各画素にはグラフィックであることを示すグラフィック属性情報が、写真部804の各画素にはイメージであることを示すイメージ属性情報が、それぞれ付加されている。実施例1での細密画像補正部710による細密画像補正は、文字部802に対して実施される。
次に具体的な処理手順を説明する。図8は細密画像補正部710の詳細な回路ブロック図である。細密画像補正部710は、判定部である細密画像判定部1101と補正部である画像補正部1102とを有する。画像補正部1102は、更に、通常画像形成モード用の通常モード用補正部1102aと、広色域画像形成モード用の広色域モード用補正部1102bとを有する。広色域画像形成モードの画像補正は、通常画像形成モードにおける細密画像に対する画像補正とは異なる。細密画像判定部1101は、入力された画素情報及び属性情報に基づいて細密画像の有無の判定、細密画像がある場合には細密画像の抽出を行う。画像補正部1102は、細密画像判定部1101によって細密画像であると判定され抽出された画素について補正処理を行う。通常画像形成モードにおいて抽出された画素が細密画像であると判定された場合、通常モード用補正部1102aが細密画像用の画像補正を行う。広色域画像形成モードにおいて抽出された画素が細密画像であると判定された場合、広色域モード用補正部1102bにより細密画像用の画像補正を行う。細密画像判定部1101によって細密画像ではないと判定された画素については、画像補正部1102では、入力された画像データに処理を行わずそのまま出力する。
続いて、図1のS303の画像補正処理に使用する補正パラメータについて説明する。
図10は実施例2の細密画像判定部1101の細密画像判定方法を説明する図である。図10は公知のエッジ検出フィルタの例である。図10(a)、(b)はソーベルフィルタの例を示し、(c)はラプラシアンフィルタの例を示す。実施例2では、例えば図10(a)~(c)に示すエッジ検出フィルタを用いて画像のエッジ部の検出を行う。このとき、ハーフトーニング処理によって形成されている孤立ドットやラインスクリーンのエッジ部は対象外とすることが望ましい。
図11(b)は実施例3の細密画像補正部710の画像補正部1102の画像補正方法の一例を示す。図11(b)ではエッジ部に関しては、実施例2と同様にエッジ部と判定された全ての画素のレーザの露光量を低減するように画像処理を実施する。一方、非エッジ部に関しては、濃度が低減するようにγ補正を行い、その後ハーフトーン処理を施す。例えば、細密画像補正部1002は、エッジ部と判定された画素1701に対しては、実施例2と同様の補正を行う。一方、γ補正部706は、非エッジ部と判定された画素1702に対しては、濃度が低減するようにγ補正を行う。尚、実施例3における細密画像判定部1001は、実施例2の細密画像判定部1101と同様のエッジ検出機能を備えるものとする。
図12(a)は、実施例3の画像形成装置200のビデオコントローラ702の構成の一例を示すブロック図である。図5との違いは、図5では細密画像補正部710中にあった細密画像判定部1101が、実施例3では細密画像判定部1001として色変換部705とγ補正部706との間にあることにある。実施例3では、γ補正部706による処理の前に細密画像判定部1001による細密画像判定を行い、エッジ部に対しては、γ補正後、ハーフトーニングを行わず、細密画像補正部1002による細密画像補正を行う。非エッジ部に対しては、細密画像用のγ補正を行い、ハーフトーニングを行う。
図13(a)、(b)は、600dpiでレンダリングされた4ドットの線幅の線画像を示す。図13(a)は横線(主走査方向に伸びる線)の拡大図、図13(b)は縦線(副走査方向に伸びる線)の拡大図を示す。表2は、図13(a)、(b)それぞれの線幅の測定結果の一例を示す。表2(A)は通常画像形成モードでの図13(a)、(b)の線幅を示し、表2(B)は広色域画像形成モードでの図13(a)、(b)の線幅を示す。表2には、線幅の理想幅[μm]及び縦線又は横線の実測幅[μm]を示す。なお、線幅の理想幅は、通常画像形成モードでも広色域画像形成モードでも、169.3μmである。
表3は、実施例4での画像補正部1102の補正パラメータを説明する一例を示す表である。表3に示される補正パラメータは、画像補正部1102が参照可能な形態で装置内に保持されている。実施例4では、通常画像形成モードでの縦線幅・横線幅と同等になるように画像補正を行う。表2から縦線は41.5(=251.1-209.6)μm、横線は42.8(=262.9-218.1)μm、それぞれ細らせるように補正を行う。
補正パラメータ2=(下エッジ補正量×(1-角度/90)+左右エッジ補正量×角度/90)/2
補正パラメータ1と補正パラメータ2の違いは、上エッジ補正量、下エッジ補正量どちらを用いるかである。90度未満の斜線において、下エッジの補正は補正パラメータ2を用いて、上エッジの補正は補正パラメータ1を用いる。例えば30度斜線を表3の補正パラメータを用いて補正する場合は、上エッジ部の補正量は、
補正パラメータ1=(45%×(1-30/90)/90+50%×30/90)/2≒46.7%
下エッジ部の補正量は、
補正パラメータ2=(35%×(1-30/90)+50%×30/90)/2≒40.0%
となる。これによって斜線に関しても、縦線と横線とを略同じ太さとすることができる。
本発明は、上述の実施例の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。
1101 細密画像判定部
1102 画像補正部
Claims (9)
- 入力された画像データに応じた駆動信号によって発光する露光手段と、
前記露光手段の露光によって表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の表面に形成された前記静電潜像をトナーにより現像する現像剤担持体と、を備え、
トナー像を形成する第1のモードと、前記第1のモードよりも前記現像剤担持体から前記像担持体へのトナー供給能力を増加させてトナー像を形成する第2のモードと、によって記録材に画像形成を行うことが可能である画像形成装置であって、
前記入力された画像データが所定幅以下の細線、細密画像又は所定のポイント以下の文字である所定条件画像であるか否かを判定する判定部と、
前記第2のモードで前記トナー像を形成する際に、前記所定条件画像に含まれる線幅を細くする又は濃度を薄くする補正部と、
を備え、
前記第2のモードにおける前記像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比を前記第1のモードにおける前記周速の比よりも大きくすることによって、前記第2のモードにおける単位面積当たりの前記トナーの載り量を前記第1のモードにおける単位面積当たりの前記トナーの載り量よりも多くすることを特徴とする画像形成装置。 - 前記補正部は、前記第2のモードにおいて前記所定条件画像を構成する画素に対して前記露光手段を発光させるための駆動信号の幅が、前記第1のモードにおいて前記入力された画像データについて設定された前記駆動信号の幅よりも短くなるように補正量を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体を少なくとも含むプロセスカートリッジを備え、
前記補正部は、前記画像形成装置が設置されている環境の温度湿度、又は、前記プロセスカートリッジの使用状態に基づいて、前記補正量を決定することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記判定部は、前記所定条件画像を構成する画素の中からエッジを構成する画素とエッジを構成しない画素とを抽出し、
前記補正部は、前記エッジを構成する画素に対して前記露光手段を発光させる前記駆動信号の幅を、前記第1のモードにおいて前記入力された画像データについて設定された前記駆動信号の幅よりも短くするように補正量を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記補正部は、前記エッジを構成する画素と前記エッジを構成しない画素との位置の関係に応じて前記駆動信号の幅で発光する際に発光を開始するタイミングを、前記エッジを構成しない画像から前記エッジを構成する画素に向かう方向に成長するように変えることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記所定条件画像が前記現像剤担持体の回転方向に沿って伸びる第1の線画像又は前記露光手段によって露光される走査方向に直交する方向に伸びる第2の線画像である場合、
前記補正部は、前記第1の線画像を前記第2の線画像よりも細くする補正量を大きくして補正することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - ガンマ補正を行うガンマ補正部をさらに備え、
前記判定部は、前記ガンマ補正部によって前記ガンマ補正が行われた画像データに対して前記所定条件画像であるか否かを判定することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記第1のモードで用いられる第1のガンマ補正と、前記第1のガンマ補正よりも濃度が低くなるように設定された第2のガンマ補正と、を行うことが可能なガンマ補正部を備え、
前記判定部は、前記ガンマ補正部によってガンマ補正が行われる前の画像データに対して前記所定条件画像であるか否かの判定と、エッジを構成する画素及びエッジを構成しない画素の抽出と、を行い、
前記ガンマ補正部は、前記判定部によって抽出された前記エッジを構成しない画素に対して前記第2のガンマ補正を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 入力された画像データに応じた駆動信号によって発光する露光手段と、
前記露光手段の露光によって表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の表面に形成された前記静電潜像をトナーにより現像する現像剤担持体と、を備え、
トナー像を形成する第1のモードと、前記第1のモードよりも前記現像剤担持体から前記像担持体へのトナー供給能力を増加させてトナー像を形成する第2のモードと、によって記録材に画像形成を行うことが可能である画像形成装置であって、
前記入力された画像データが所定幅以下の細線、細密画像又は所定のポイント以下の文字である所定条件画像であるか否かを判定する判定部と、
前記第2のモードで前記トナー像を形成する際に、前記所定条件画像に含まれる線幅を細くする又は濃度を薄くする補正部と、
前記第1のモードで用いられる第1のガンマ補正と、前記第1のガンマ補正よりも濃度が低くなるように設定された第2のガンマ補正と、を行うことが可能なガンマ補正部と、
を備え、
前記判定部は、前記ガンマ補正部によってガンマ補正が行われる前の画像データに対して前記所定条件画像であるか否かの判定と、エッジを構成する画素及びエッジを構成しない画素の抽出と、を行い、
前記ガンマ補正部は、前記判定部によって抽出された前記エッジを構成しない画素に対して前記第2のガンマ補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (5)
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