(57)【要約】【課題】画像データに対して複数の異なる補正処理を適切に実行する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像データの画素値を補正する場合、第１の補正処理によりトナーの載り量を低減させるよう画像データの画素値を補正する第１の補正手段の補正対象の領域と、第１の補正処理と異なる第２の補正処理によりトナーの載り量を低減させるよう画像データの画素値を補正する第２の補正手段の補正対象の領域とが重複しないように、第１の補正手段の実行と第２の補正手段の実行とを制御する。【選択図】図１８
2019161263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーにより記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
第１の補正処理により前記トナーの載り量を低減させるよう画像データの画素値を補正する第１の補正手段と、
前記第１の補正処理と異なる第２の補正処理により前記トナーの載り量を低減させるよう前記画像データの画素値を補正する第２の補正手段と、
前記第１の補正手段の補正対象の領域と、前記第２の補正手段の補正対象の領域とが重複しないように、前記第１の補正手段の実行と、前記第２の補正手段の実行とを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
第１の補正手段の補正対象の領域であるか否かを判定する第１の判定手段、をさらに備え、
前記制御手段は、前記第１の判定手段により前記第１の補正手段の補正対象の領域であると判定された領域において前記第２の補正手段を実行させないよう前記第２の補正手段の実行を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の補正処理は、記録対象の画素を間引く補正処理であり、前記第２の補正処理は、前記記録対象の画素についての前記トナーの載り量を低減させる補正処理であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２の補正手段は、画像のエッジ部分の画素についての前記トナーの載り量を低減させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２の補正手段は、画像を形成する際の主走査方向と副走査方向の少なくともいずれかに対応するエッジ部分の画素についての前記トナーの載り量を低減させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２の補正手段は、前記主走査方向および前記副走査方向に対応するエッジ部分の画素についての前記トナーの載り量を低減させる場合、前記主走査方向に対応するエッジ部分と前記副走査方向に対応するエッジ部分との間で、前記トナーの載り量を低減させる量を異ならせることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２の補正手段は、露光量の調整により前記トナーの載り量を低減させる補正処理であることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１の補正手段および前記第２の補正手段が実行された画像データに基づいて画像を形成する画像形成手段、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
トナーにより記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において実行される制御方法であって、
第１の補正処理により前記トナーの載り量を低減させるよう画像データの画素値を補正する第１の補正工程と、
前記第１の補正処理と異なる第２の補正処理により前記トナーの載り量を低減させるよう前記画像データの画素値を補正する第２の補正工程と、
前記第１の補正工程の補正対象の領域と、前記第２の補正工程の補正対象の領域とが重複しないように、前記第１の補正工程の実行と、前記第２の補正工程の実行とを制御する制御工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データに基づき画像を記録媒体上に形成する画像形成装置、制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、印刷データから画素情報を生成し、これらの画素情報に基づいて生成される画像信号を基に画像処理を実施して、トナー量を制御し、画像を形成する。特に、画像処理によって、トナーの飛び散り（尾引き）を防止して画像劣化を低減する技術や、画像の濃度ムラを防止して、均一な濃度にすることで、トナーの消費量を低減する技術が提案されている。
【０００３】
画像形成装置において、主走査方向の直線（＝横線Ｌ）を印刷する場合、記録材Ｐ上に記録された横線Ｌは、記録材搬送方向の下側に、トナーが飛び散って画像を乱す「尾引き」という問題が発生する。尾引きは、トナーが定着装置内のヒータの熱に伴う水蒸気に吹き飛ばされて記録材搬送方向に飛び散ることにより発生する。尾引きの発生に伴い、トナーがない白抜け部分が発生してしまう。
【０００４】
従来、尾引き対策として、特許文献１で示すように、トナーの付着量を減らすという手法がある。具体的には、画像形成を行う画像データに対して、ドット（＝画素）単位で、ドットの間引き処理を行う。この処理において、ドットの間引き率を上げると、飛び散るトナー量が減るため、尾引き現象を軽減する効果は高くなるが、文字や線が細くなる、画像が欠ける、といった画像劣化が発生してしまう。よって、ドット間引き処理は、横線の長さや太さに応じて、間引き位置や間引き量を調整し、画像劣化を極力少なくして、尾引き現象を軽減するように、ドットの間引き条件が設定される。
【０００５】
また、画像形成装置において、コストの点から、トナー消費量の削減が切望されており、特許文献２で示すように、トナーの消費量を減らす手法が提案されている。具体的には、「掃き寄せ効果」と呼ばれる画像後端部におけるトナー量が、画像平面部のトナー量に比べて多くなる現象がある。又、「エッジ効果」と呼ばれる露光領域と非露光領域との境界（縁＝エッジ）において、トナーが過剰に付着する現象がある。
【０００６】
このような掃き寄せ効果やエッジ効果により、画像の下端部や画像のエッジ部で、トナーが過剰に付着する現象に対して、画像データ上で補正処理を行い、ドット（＝画素）単位で露光量を調節し、上記効果を補正する露光量補正処理を行うことが知られている。露光量補正処理によって、同一濃度の画像内で、均一なトナー量、即ち均一なトナー濃度にすることが可能となり、過剰なトナーが削減されることで、掃き寄せ効果やエッジ効果を低減して画質が向上するとともに、トナー消費量を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−８７０３０号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３０７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、画像形成装置において、尾引きを低減するための「ドット間引き処理」と、トナー消費量を削減するために、掃き寄せ効果やエッジ効果を低減するための「露光量補正処理」とを実施するケースがある。そのようなケースにおいて、単純に、それらの２つの処理を重複させた場合には、画像が細くなる、画像が欠ける、といった画像劣化が発生してしまう。
【０００９】
本発明の目的は、このような従来の問題点を解決することにある。上記の点に鑑み、本発明は、画像データに対して複数の異なる補正処理を適切に実行する画像形成装置、制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、トナーにより記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、第１の補正処理により前記トナーの載り量を低減させるよう画像データの画素値を補正する第１の補正手段と、前記第１の補正処理と異なる第２の補正処理により前記トナーの載り量を低減させるよう前記画像データの画素値を補正する第２の補正手段と、前記第１の補正手段の補正対象の領域と、前記第２の補正手段の補正対象の領域とが重複しないように、前記第１の補正手段の実行と、前記第２の補正手段の実行とを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像データに対して複数の異なる補正処理を適切に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す図。
【図２】現像装置の概略構成を示す図。
【図３】コントローラのブロック構成を示す図。
【図４】エッジ効果を説明するための図。
【図５】エッジ効果、及び掃き寄せ効果を説明するための図。
【図６】エッジ効果、及び掃き寄せ効果による画像のトナー高さを示す図。
【図７】掃き寄せ効果を説明するための図。
【図８】尾引きを説明するための図。
【図９】尾引きの発生を説明するための図。
【図１０】尾引きの発生を説明するための図。
【図１１】尾引きの発生を説明するための図。
【図１２】間引き処理を説明するための図。
【図１３】露光量補正処理を説明するための図。
【図１４】露光量補正処理における補正テーブルを示す図。
【図１５】補正テーブルに従う画素毎の発光イメージを示す図。
【図１６】ハーフトーン画像における露光量補正処理を説明するための図。
【図１７】２つの異なる補正処理が重複した場合を説明するための図。
【図１８】制御処理を示すフローチャート。
【図１９】露光量補正処理における補正テーブルを示す図。
【図２０】補正対象領域を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
【００１４】
［第１の実施形態］
＜画像形成装置＞
図１、図２により、本実施形態における画像形成装置１００について説明する。図１に示す画像形成装置１００において、像担持体１は、例えば表層がＯＰＣ（有機光半導体）からなる円筒型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」と称する）であり、矢印ａ方向へ回転駆動される。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を一様均一に帯電する帯電装置としての帯電ローラである。所定の帯電バイアスが印加された帯電ローラ２は、感光ドラム１と接触従動回転して、感光ドラム１表面を所定の帯電電位に帯電する。帯電された感光ドラム１は、コントローラ１１から出力される駆動信号に応じて、露光装置３による露光光（レーザー光等）による露光が行われて、ホストコンピュータ１０から入力された原稿画像データに対応した静電潜像が形成される。
【００１５】
コントローラ１１は、上述の駆動信号１３や、露光時の目標光量を調整するために半導体レーザーを駆動するための光量調整信号１２を、露光装置３に出力する。光量調整信号１２により一定量の電流が露光装置３に供給され、露光強度が一定に制御される。この目標光量を基準として、例えばパルス幅変調により、発光時間を調整することで、ドット毎に光量を調整することができる。
【００１６】
図２は現像装置４を示す。図２（ａ）は、感光ドラム１と現像ローラ４ａとが非接触状態である非接触式現像装置であり、図２（ｂ）は、感光ドラム１と現像ローラ４ａとが接触状態である接触式現像装置である。図２で示すように、現像装置４は、矢印ｂ方向へ回転する現像ローラ４ａ上に供給されたトナーＴを、現像ブレード４ｂにより、現像ローラ４ａ上に所定のトナーＴ層厚となるように規制して、かつトナーＴに電荷を付与する。現像ローラ４ａ上の帯電したトナーＴは、現像ローラ４ａと感光ドラム１の現像領域Ｄに搬送され、静電潜像の現像を行い、感光ドラム１上の静電潜像に対応したトナーＴ画像を、感光ドラム１表面に形成する。ここで、現像領域Ｄは、図２（ａ）の非接触式現像装置では、感光ドラム１と現像ローラ４ａとが最接近する領域であり、図２（ｂ）の接触式現像装置では、感光ドラム１と現像ローラ４ａとが接触する領域である。
【００１７】
ここで、記録材（記録媒体）Ｐは、給紙カセット８内から一枚ずつ給送され、レジストローラ対９によって、感光ドラム１上のトナー画像に合わせた所定の制御タイミングで、感光ドラム１と転写ローラ５との接触部（転写ニップ部Ｋ）に供給される。感光ドラム１上のトナーＴ画像は、転写ニップ部Ｋにおいて、転写ローラ５に印加されたトナーと逆極性の転写バイアスによって、感光ドラム１上から記録材Ｐ上に転写される。記録材Ｐへのトナー画像の転写後、感光ドラム１上の転写残トナーは、ブレード又はブラシ等が配置されたクリーニング装置６により回収される。そして、転写残トナーが除去された感光ドラム１は、再び帯電ローラ２により一様均一に帯電されて、繰り返し作像に供される。
【００１８】
トナー画像を担持した記録材Ｐは、定着装置７に導入され、回転する定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂとの圧接部である定着ニップ部Ｎに挿入される。その後、加熱・加圧されて、記録材Ｐ上にトナー画像が定着されて、画像形成装置１００外に出力され、プリント画像が完成する。
【００１９】
＜コントローラ＞
図３は、コントローラ１１の内部構成の一例を示す機能ブロック図である。コントローラ１１の動作について、関係する周辺装置と共に説明する。コントローラ１１は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、露光量調整部２４、露光制御部２５、画像処理部２６、ホストＩ／Ｆ３０で構成され、各部がバス３１で互いに接続される。
【００２０】
ＣＰＵ２０は、画像形成装置１００の全体を、統括的に制御する制御ユニットである。ＣＰＵ２０は、例えば入力画像内の複数の画素の内、上述の尾引きやエッジ効果、掃き寄せ効果等が生じるドットを特定する。そして、ＣＰＵ２０は、その特定したドットを補正して、尾引きやエッジ効果、掃き寄せ効果を低減させる補正処理を、ＲＯＭ２１に格納されたプログラムに従って、画像処理部２６にて実行させる。画像処理部２６は、条件判定部２７、補正パラメータ設定部２８、画像解析部２９を含んで構成される。画像処理部２６は、上述の尾引きやエッジ効果、掃き寄せ効果を減少させるための補正処理の前処理としての補正パラメータ（補正対象とする画素を特定する情報）を設定する処理を実行する。
【００２１】
ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２０のワークメモリとして機能し、画像メモリ２３を有する。画像メモリ２３は、画像形成の対象となる画像データが展開される記憶領域（ページメモリやラインメモリ等）である。また。ＲＡＭ２２には、補正パラメータ（補正対象となる画素）や補正係数（露光量の低減割合）等を格納したＬＵＴ（ルックアップテーブル）等も保持される。露光量調整部２４は、露光装置３の光源についてＡＰＣ（自動光量制御）を実行して、目標光量を設定し、上述の光量調整信号１２を生成する。ホストＩ／Ｆは、ホストコンピュータ１０とのデータのやり取りを行うインターフェースである。
【００２２】
＜現像方式＞
２種類の現像方式がある事は上述したが、非接触式（ジャンピング）現像装置と、接触式現像装置に関して、詳述する。図２（ａ）は、非接触式（ジャンピング）現像装置の一例である。ジャンピング現像は、感光ドラム１と現像ローラ４ａとが非接触の状態に維持され、現像ローラ４ａに交流電圧（直流バイアスに重畳した交流バイアス）を印加する。この交流電圧により、感光ドラム１と現像ローラ４ａとの最接近部である現像領域Ｄにおいて、現像ローラ４ａ上のトナーＴが、感光ドラム１と現像ローラ４ａとの間を、ジャンプして往復することにより、感光ドラム１上の静電潜像にトナーＴが付着することで現像される。現像領域Ｄにおける感光ドラム１と現像ローラ４ａとは非接触であるため、その間にはギャップを有している。このギャップが小さ過ぎると、現像ローラ４ａから感光ドラム１への現像バイアスのリークが発生し易くなり、感光ドラム１上の潜像をトナーＴで現像することが難しくなる。一方、ギャップが大き過ぎると、トナーＴが感光ドラム１に飛翔し難くなり、画像の濃度が薄くなってしまう。従って、現像ローラ４ａの両端部に配置される突き当てコロ（不図示）によって、このギャップが適切な大きさに、例えば約３００［μｍ］程度に維持されるように構成される。
【００２３】
非接触式現像装置は、例えば、磁性一成分トナーＴと、表層を適度に荒らしたアルミ製中空の現像ローラ４ａと、現像ローラ４ａ内部に、回転しないように固定された磁石ローラ（不図示）とを含んで構成される。また、非接触式現像装置は、現像ローラ４ａと接触する弾性現像ブレード４ｂ、又は現像ローラ４ａと非接触の金属製現像ブレード４ｂとを含んで構成される。
【００２４】
図２（ｂ）は、接触式現像装置の一例である。接触式現像装置は、感光ドラム１と現像ローラ４ａとが接触状態に維持され、現像ローラ４ａに直流電圧（直流バイアス）を印加する。この直流電圧により、現像ローラ４ａと感光ドラム１との接触部である現像領域Ｄにおいて、現像スリーブ４ａ上のトナーＴが感光ドラム１上の静電潜像に付着することで現像される。接触式現像装置は、例えば、非磁性一成分トナーＴと、弾性の現像ローラ４ａと、現像装置４内部で現像ローラ４ａと接触してトナーＴを現像ローラ４ａに供給する供給ローラ４ｃと、現像ローラ４ａと接触する弾性現像ブレード４ｂとを含んで構成される。
【００２５】
一般的に、図２（ａ）の非接触式現像装置、又は図２（ｂ）の接触式現像装置において、現像ローラ４ａの周速は、感光ドラム１の周速よりも速く設定される。そのような構成により、現像領域Ｄに搬送されるトナー量を増加させ、画像のＭａｘ濃度を増加させる、又は感光ドラム１上の静電潜像に供給するトナー不足が発生しないように構成することができる。例えば、図２（ａ）及び図２（ｂ）では、感光ドラム１の周速を１００％とすると、現像ローラ４ａの周速は、１２０％である。
【００２６】
＜尾引きの発生原理＞
尾引きに関して、より詳細に説明する。図８に示すように、記録材Ｐ上に記録された横線Ｌの下側に、トナーが飛び散って画像を乱す「尾引き」という問題が発生する。これは、図９に示す内部に高温のヒータを持つ定着部材としての定着ローラ７ａと、加圧部材としての加圧ローラ７ｂとの圧接部である定着ニップ部Ｎで、記録材Ｐが急激に加熱され、記録材Ｐ中の水分が水蒸気Ｍとなって飛び出す。この時、この水蒸気Ｍの発生の勢いに負けて、トナーが記録材搬送方向の下側に吹き飛ばされて飛び散る「尾引き」と称する現象が発生する。よって、高湿環境で吸湿した記録材Ｐのプリント時は、水蒸気Ｍの発生量が多いため、尾引きが発生し易く、レベルも低い。
【００２７】
この尾引きは、図１０で示すように、横線Ｌの幅（副走査方向）が長いと、尾引きは発生し難くなる。これは、横線Ｌの幅が長いと、トナーで印字面側に蓋をすることとなり、水蒸気Ｍが印字面側に吹き出し難くなり、非印字面側（加圧ローラ７ｂ側）に、水蒸気Ｍが吹き出し易くなるためである。又、横線Ｌの幅（副走査方向）が短いと、線が細くなるので、横線上のトナー量が少なく、尾引きとして吹き飛ぶトナー量も少なくなり、尾引きが発生しても目立ち難くなる。
【００２８】
一例として、６００ｄｐｉの５ｄｏｔ（約２００μｍ）幅の横線で最も尾引きが発生し易く、レベルが低い。そして、５ｄｏｔより幅が広くなるに従って、又は５ｄｏｔより幅が狭くなるに従って、尾引きが発生し難くなる。又、縦線（副走査方向の線）は、線の両脇を水蒸気が通り抜けることができため、尾引きが発生し難い。又、図１１に示す定着フィルム１０３を有する定着装置２００においては、特に尾引きが顕著に発生し易い。
【００２９】
定着装置２００は、支持部材１０４に、サーミスタ１０２が接触するセラミックの面状ヒータ１０１が配置され、支持部材１０４に定着フィルム１０３が余裕を持って外嵌されている。例えば、定着フィルム１０３は、ポリイミドのベース層にＰＦＡの離型層を塗布した総厚約７０μｍのフィルムである。Ｕ字形状の板金１０５が長手に配置され、板金１０５の両端部を加圧することにより、ヒータ１０１は、定着フィルム１０３を介して、加圧ローラ１０６に加圧され、定着ニップ部Ｎを形成する。この定着装置２００は、定着フィルム１０３が低熱容量のため、立ち上がりが早く、省エネである。
【００３０】
しかしながら、図１１の定着装置２００は、定着フィルム１０３の熱容量が小さいため、定着ニップ部Ｎの入口側手前の定着フィルム１０３の温度は低い。よって、記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに入る前の記録材Ｐの加熱効果（プレヒート効果）が少なく、定着ニップ部Ｎで加熱が集中されるため、定着ニップ部Ｎで発生する水蒸気量が多く、尾引きが発生し易い。
【００３１】
一方、図９の定着装置７は、金属の定着ローラ７ａの熱容量が大きいため、定着ニップ部Ｎの入口側手前の定着ローラ７ａの温度は高い。よって、記録材Ｐのプレヒート効果が大きく、定着ニップ部Ｎの手前である程度、記録材Ｐが温められるので、定着ニップ部Ｎで発生する水蒸気量が少なく、定着装置２００と比較すると、定着装置７は尾引きが発生し難く、尾引きレベルも良い。
【００３２】
又、記録材の種類によっても尾引きの発生レベルが異なる。例えば、再生紙は、尾引きレベルが低い。これは、再生紙の表面が粗く、印刷面側の定着ニップ部Ｎの入口側へ向かう方向の水蒸気量が多いためである。一方、表面の平滑性が良い上質紙の場合には、印字面側の定着ニップ部Ｎの入口側へ向かう方向の水蒸気量が少ないため、尾引きレベルが良い。
【００３３】
＜尾引き対策＞
尾引き対策として、横線の下端部のトナー量を減らし、尾引きとして飛び散るトナー量を減少させる、という方法がある。具体的には、画像形成を行う画像データに対して、ドット（記録対象の画素）の間引き処理を行う。ドットの間引き率を上げると、ドットが抜かれるので、飛び散るトナー量が減少して、尾引きは良化するが、ライン幅が細くなる、濃度が薄くなる、画像が欠落してしまう等の画像劣化が発生する。そこで、ドット間引き処理の実施は、尾引き現象が発生するベタ画像の「横線」に制限し、かつ、画像劣化が目立たないように条件を設定する。
【００３４】
一方、ハーフトーン画像では、ドット間引きを実施しない。これは、ハーフトーン画像は、単位面積当たりのトナー量が少ないため、水蒸気によってトナーが吹き飛ばされ難い、即ち尾引きが発生し難いためである。なお、ハーフトーン画像は、スクリーン処理によるドット成長（ドット大きさ）の制御や、露光装置３のレーザーパワー調整、レーザーＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御、誤差拡散法等の様々な方法で形成される。
【００３５】
以下、本実施形態におけるドット間引き処理に関して説明する。本実施形態では、尾引き対策のため、ドット間引き処理の条件は、「横線」であり、６００ｄｐｉの１ｄｏｔ＝１画素とし、主走査方向に連続するドット数をカウントし、閾値以上（例えば、８ｄｏｔ以上）の場合に「横線」と判定する。かつ、副走査方向に連続するドット数をカウントし、閾値以下（例えば、１６ｄｏｔ以下）の場合に、「横線」と判定する。ドット間引きの仕様は、例えば、画像欠け防止ため、画像のエッジ部の１ｄｏｔはドット間引きを実施しない。ドット間引きは、最大でも下端側の３ｄｏｔ横線で実施する。又、ドット間引きが目立たないように、千鳥模様にドット間引きを実施する。
【００３６】
本実施形態では、ドット間引きを実施する時に判定したドット（＝画素）の範囲を、判定エリアと称する。よって、「ドット間引き判定エリア＝主走査方向：８ｄｏｔ以上＋副走査方向：３〜１６ｄｏｔ」の範囲である。
【００３７】
又、本実施例では、「ドット間引き判定エリア」＝「ドット間引き補正エリア」とし、このドット間引き補正エリア以外のエリアでは、ドット間引きを実施しない。例えば、１ｄｏｔ横線や２ｄｏｔ横線は、「エッジ部の１ｄｏｔ横線はドット間引きを実施しない」の条件から、ドット間引き処理を実施しない。これは、エッジ部のドットを間引くと、画像が欠けたように視認され、画像劣化が顕著に発生するためである。
【００３８】
又、幅（副走査方向）が１７ｄｏｔ以上の場合は、「副走査方向：１６ｄｏｔ以下」の条件から、「横線」と判定しないので、ドット間引き処理を実施しない。これは、幅（副走査方向）が１７ｄｏｔ以上の場合には、図１０で示すように、トナーＴで蓋をするため、水蒸気Ｍが印刷面側に吹き出すことを低減させて、尾引きが発生し難いためである。
【００３９】
図１２は、６００ｄｐｉ画像のドット間引き処理の説明図である。図１２は、上下が空白で制限されている横線を示しているが、左右は図１２のような画像が連続していて、画像の一部分（主走査方向：８ｄｏｔ幅部分）を切り抜いた状態を示している。
【００４０】
図１２は、１つの四角が、６００ｄｐｉの１ｄｏｔ＝１画素であり、黒四角がドット有り、白四角がドット無しを示す。又、図１２は、ドット間引き処理後の画像を示す。ここで、記録材搬送方向と垂直の方向を主走査方向、記録材搬送方向と平行の方向を副走査方向とする。又、記録材搬送方向を図中の矢印方向とすると、記録材上のトナー画像において、トナーが先に定着される側を「上」、後に定着される側を「下」とする。
【００４１】
図１２（ａ）は、３ｄｏｔ横線のドット間引き処理後の一例を示す。「エッジ部の１ｄｏｔ横線はドット間引きを実施しない」の条件から、上下端の１ｄｏｔラインはドット間引きせず、中央の１ｄｏｔラインのみ「千鳥模様」に、ドット間引きが実施される。この時、「補正エリア＝主走査方向：８ｄｏｔ＋副走査方向：３ｄｏｔ」である。
【００４２】
図１２（ｂ）は、４ｄｏｔ横線のドット間引き処理後の一例を示す。上下端の１ｄｏｔラインはドット間引きせず、中央の２ｄｏｔラインのみ「千鳥模様」に、ドット間引きが実施される。この時、「補正エリア＝主走査方向：８ｄｏｔ＋副走査方向：４ｄｏｔ」である。
【００４３】
図１２（ｃ）は、５ｄｏｔ横線のドット間引き処理後の一例を示す。上下端の１ｄｏｔラインはドット間引きせず、中央の３ｄｏｔラインのみ「千鳥模様」に、ドット間引きが実施される。この時、「補正エリア＝主走査方向：８ｄｏｔ＋副走査方向：５ｄｏｔ」である。
【００４４】
図１２（ｄ）は、６ｄｏｔ横線のドット間引き処理後の一例を示す。上下端の１ｄｏｔラインは間引きせず、「最大でも下端側の３ｄｏｔ横線で実施」の条件から、下端側の３ｄｏｔラインのみ「千鳥模様」に、間引きが実施される。この時、「補正エリア＝主走査方向：８ｄｏｔ＋副走査方向：６ｄｏｔ」である。
【００４５】
図１２（ｅ）は、１６ｄｏｔ横線のドット間引き処理後の画像を示す。両端の１ｄｏｔラインは間引きせず、下端側の３ｄｏｔラインのみ「千鳥模様」に、間引きが実施される。この時、「補正エリア＝主走査方向：８ｄｏｔ＋副走査方向：１６ｄｏｔ」である。よって「最小のドット間引き補正エリア＝主走査方向：８ｄｏｔ＋副走査方向：３ｄｏｔ＝図１２（ａ）」である。又、「副走査方向最大のドット間引き補正エリア＝主走査方向：８ｄｏｔ＋副走査方向：１６ｄｏｔ＝図１２（ｅ）」である。
【００４６】
そして、ドット間引き補正エリア以外のエリアでは、ドット間引きを実施しない。例えば、主走査方向＝７画素以下の画像の場合には、「横線」ではなく、「縦線」と見なすために、ドット間引きを実施しない。このように、下端側のドットを間引くことにより、下側に吹き飛ばされるトナー量を減少させ、尾引きを減少することができるとともに、エッジのラインは間引かない、千鳥状に間引く等の条件によって、画像劣化を最小限にできる。
【００４７】
＜エッジ効果の発生原理＞
エッジ効果の発生原理について説明する。エッジ効果は、ジャンピング現像方式において顕著であり、感光ドラム１上に形成された露光部（静電潜像）と非露光部（帯電部）との境界に電界が集中することで、画像の縁（エッジ）にトナーが過剰に付着する現象である。
【００４８】
図４は、エッジ効果の説明図である。図４において、感光ドラム１上の露光部の周囲に有る非露光部からの電気力線４０が露光部の縁（エッジ）に回り込んでいるため、電界強度が露光部の中央部より、露光部の縁の方が強くなる。これにより、露光部に対向している現像ローラ表面のトナー以外に、非露光部に対向している現像ローラ表面のトナーも露光部のエッジに引き付けられるので、露光部の中央部より、縁（エッジ）部に、より多くのトナーが付着する。
【００４９】
図５（ａ）は、記録材Ｐ上のトナー画像であり、エッジ効果が発生して、過剰付着したトナー画像の一例を示す。矢印は、記録材の搬送方向である。トナー画像３０の画像データでは、一様の濃度のベタ画像であるが、エッジ効果が発生して、トナー画像３０のエッジ部３２にトナーが多く付着するため、エッジ部３２は、中央部３３と比較すると、画像濃度が濃くなる。これは、トナー画像３０がベタ画像、又は濃いハーフトーンでも、エッジ部３２が濃くなる。なお、図５（ｂ）は掃き寄せ効果の説明図のため、次の実施形態で説明する。
【００５０】
図６（ａ）は、図５（ａ）のトナー画像３０を点線３１の画像端部の位置ｄ〜位置ｅのトナー画像の切断面で、記録材上の未定着トナー高さ分布を示す模式図である。図６（ａ）のエッジ部３２は、中央部３３と比べて、トナー高さが高い。即ち、エッジ部３２は、中央部３３と比べて、トナー量が多く、その分だけ濃度も濃くなる。又、このエッジ部３２のトナー量は過剰であり、トナー消費量が増大する一因になっている。なお、図６（ｂ）は掃き寄せ効果の模式図のため、次の実施形態で説明する。なお、前述の「未定着トナー」とは、転写ニップ部Ｋを通過して、定着ニップ部Ｎに挿入される前の記録材上の定着前のトナーである。
【００５１】
このエッジ効果は、ジャンピング現像で顕著に見られる現象である。接触現像の場合には、現像ローラ４ａと感光ドラム１との間のギャップが極端に狭いため、感光ドラム１から現像ローラ４ａ向かって電界が発生し、エッジ部への電界集中が緩和されるため、エッジ効果が発生し難い。
【００５２】
＜露光装置の制御方法＞
トナー消費量低減、又は画像処理のための露光量制御において、露光量を画素単位で制御する必要がある。露光部として用いられる半導体レーザーは、連続した発光によって発熱し、熱は共鳴ミラー間の伸縮や抵抗値の変動の原因となる。このミラー間の伸縮は、発信周波数の変化に繋がり、抵抗値の変動は、光量の変化に繋がるので、半導体レーザーを使用する時には、安定化制御を行っている。又、半導体レーザーには、しばしば光量フィードバック用の受光素子が一体化されている。
【００５３】
しかしながら、これらの安定化制御機構は、画素変調には使用できない。通常は、光走査の非印刷領域において発光させ、受光素子によって光量をフィードバックして安定化制御を行うので、補正は走査線単位のゆっくりしたものとなる。よって、１画素を描画する程度の短時間に露光量を変化させることはできないので、画素毎の露光量制御の実施には、別の手法が必要である。一般的には、１画素の発光時間の制御によって画素単位の露光量の制御を行う。具体的には、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式、ＰＮＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｎｕｍｂｅｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式等、或いは、その応用方式、発光パターン選択方式等の方法を使用する。
【００５４】
ＰＷＭ方式は、画素内の発光時間の長さを変化させる手法である。ＰＮＭ方式は、１画素の発光時間より十分短いパルス発生構成を用意し、パルスの数で光量を制御する方法である。発光パターン選択方式は、１画素を、主走査方向に、８、１６、３２等の画素に分割し、画素の発光パターンとして選択する方法である。
【００５５】
ＰＷＭ方式やＰＮＭ方式は、発光時間やパルス間隔制御に、高精度のアナログ回路を必要とするので、コストがかかる。発光パターン選択方式は、ロジック回路の高速動作だけで実現することができ、パターン数の少なさという問題はあるが、ＰＷＭ方式やＰＮＭ方式のパターンを模倣することが可能である。又、実際に主走査方向に高解像度な画像データを取り扱うより低コストでメモリ効率の良い実装が可能なので、しばしば採用される。画素単位で露光量を制御する方式は、画像形成装置１００に応じて、任意に選択して良い。
【００５６】
＜露光量補正の方法＞
露光量の補正値を平易に指定する方法としては、画像データを多値化して、各画素毎の多値化された数値によって補正値とする方法がある。画像データに各画像処理を施して多値化させ、画素値をパルス長やパルス数、パターンに変換して、半導体レーザーを駆動することにより、感光ドラム１上の潜像の露光量を、１ｄｏｔ＝（１画素）単位で制御する。
【００５７】
図１３に、各種の露光量制御方式を示す。図１３は、０〜１６に多値化を施した画素値によって、各画素の露光パターンが決定される。図１３では、画素値＝０は露光量＝０［％］、画素値＝１６は露光量＝１００［％］である。
【００５８】
図１３（ａ）は、ＰＷＭ方式の一例を示す。図１３（ａ）のＰＷＭ方式は、画素値０〜１６に応じて、レーザーの発光時間が増減するように設定して、露光量を制御するものである。本実施形態では、主走査方向の１ドットの時間を１６分割して、露光ＯＦＦを含めて、１７段階の制御が可能であり、画素値＝０は露光量＝０［％］、画素値＝１６は露光量＝１００［％］である。
【００５９】
図１３（ｂ）は、ＰＮＭ方式の一例を示す。図１３（ｂ）のＰＮＭ方式は、パルスの数で光量を増減する方式であり、ＰＷＭ方式と比較すると、パルス幅は常に一定であり、その分低コストで作れるメリットがあるが、信号のオンオフ頻度が高くなるので、電磁波ノイズ的に不利になる。レーザー光による光走査型より、比較的低速で画素の描画を行い、個々の発光素子にバラツキが有り、光量を補正する必要のあるＬＥＤ露光装置のアレイ発光素子において、しばしば採用される。
【００６０】
図１３（ｃ）は、逆ＰＮＭ方式の一例を示す。図１３（ｃ）の逆ＰＮＭ方式は、本実施形態で使用した露光量の補正方式であり、露光量の補正に、しばしば使用される。これは、一種の逆ＰＮＭ方式であり、全点灯の画素からパルスの数だけ間引いて光量を抑制していく。
【００６１】
図１３（ａ）のＰＷＭ方式は、１画素内で中央部に光量が集中するのに対して、図１３（ｃ）の逆ＰＮＭ方式は、１画素内で均等に光量を減少させることができる利点を持つ。よって、エッジ効果防止、即ち濃度均一化を目的とする露光量補正には、図１３（ｃ）の逆ＰＮＭ方式は、より好適である。
【００６２】
＜エッジ効果の補正＞
エッジ効果においては、露光量補正の対象領域を検出し、検出した対象領域において、画像データの画素値を修正して補正値を設定し、補正値を含んだ多値画像データの描画で、露光量補正の成された画像データを出力する。エッジ効果の補正処理は、画像データを構成する複数の画素の内、エッジ効果が発生しうる画像データ上の画素値を補正して、エッジ効果を低減する補正処理である。
【００６３】
又、この補正処理は、＜コントローラ＞の項で説明したように、図３で示すＣＰＵ２０が実行する。補正処理は、画像データを構成する複数の画素の内、エッジ効果によってトナーが過剰となる画素を特定する処理を含む。更に、画像データを構成する複数の画素の内、画素値が所定値以上の画素からなる画素領域を求め、画素領域の縁に位置する画素から、所定の画素数の画素を、エッジ効果によりトナーが過剰となる画素として特定する処理が含まれても良い。エッジ効果において、処理対象とされる画素を検索する判定条件は、下記条件１〜３である。
【００６４】
条件１：対象画素が連続描画領域の一部であること。
【００６５】
条件２：対象画素が描画領域の端部から所定の距離内に存在すること。
【００６６】
条件３：描画領域の端部の反対側の非描画領域が所定の広がりを持っていること。
【００６７】
掃き寄せ効果の場合には、「端部」は下端に限定され、又、掃き寄せ効果とエッジ効果において、条件２の所定の距離の設定値は現像器に応じて異なるが、これら３条件を必要とする点では、共通である。
【００６８】
条件１、及び条件２は、実際にトナーが過剰に付着しうる部分の検出条件である。条件２は、端部からの距離と補正パラメータによって、補正値が決定される。条件３は、エッジ効果の場合には、過剰分のトナーの飛翔元である非描画領域、即ち白画像部の領域が存在するか否かの判定である。画像部の近傍に、白画像部が一定の広がりを持っていない場合には、過剰分のトナーの飛翔元が無いので、エッジ効果が発生せず、濃度も上がらない。掃き寄せ効果の場合も、下端の画像部の近傍に、白画像部が一定の広がりを持っていない場合には、過剰分のトナーが画像の下端部に供給されないので、掃き寄せ効果が発生せず、濃度もあがらない。よって、このようなエッジ効果が発生し難い部分を、露光量補正の対象としないために、非描画領域（＝白画像部）の一定の広がりを判定する必要がある。
【００６９】
図３により、処理の流れを説明する。まず、ホストコンピュータ１０から送信された描画情報が展開され、画像メモリ２３に印刷イメージが展開される。ＣＰＵ２０は、画像形成装置１００の全体を統括的に制御する制御ユニットである。ＣＰＵ２０は、例えば入力画像内の複数の画素の内、エッジ効果が生じる画素を特定し、その画素値を補正して、エッジ効果を低減させる補正処理を、ＲＯＭ２１に格納されたプログラムに従って、画像処理部２６で実行する。
【００７０】
画像処理部２６は、条件判定部２７、補正パラメータ設定部２８、画像解析部２９を含んで構成され、エッジ効果を減少させるための補正処理としての補正パラメータ（補正対象とする画素を特定する情報）を設定する処理を実行する。エッジ効果補正用に修正された画像データから、露光制御部２５により、画素単位で露光量が調節される。露光量調整部２４は、露光装置３の光源についてＡＰＣ（自動光量制御）を実行して、目標光量を設定し、上述の光量調整信号を生成する。
【００７１】
こうして、画素毎に露光量を補正することでエッジ効果が低減されると同時に、画像内の濃度が均一となる。即ち、画像のエッジ部で濃度が濃くなっていた問題が低減され、画像内の濃度が均一になり、濃度が濃くなっていた部分が薄くなる分のトナー消費量が低減されることになる。
【００７２】
この補正処理で使用される補正パラメータは、トナーが使用される画像領域の縁（エッジ）からの画素数と、その位置に対応する補正値（画素値）で構成される。又、補正パラメータは、単純な数値ではなくテーブル構成をとっており、距離の関数で、縁からの距離によって画素値を変化させる。
【００７３】
図１４に、露光量補正処理の補正テーブルの一例を示し、縁（エッジ）からの距離に応じた、画素の露光量補正値を示している。図１４（ａ）の「縁（エッジ）からの距離」は、画像の縁から１〜１０［ドット、又は画素］の位置を示す。画素値は図１３の画素値０〜１６であり、画素値に対応した露光量とする。
【００７４】
図１４（ａ）では、例えば、１ドットの補正量は、即ち露光量であり、エッジから１０［ドット］の位置では、１００［％］の露光量を、そのまま１６／１６＝１００［％］の露光量で補正無しである。エッジから５［ドット］の位置では、１００［％］の露光量を、１０／１６＝６２．５［％］の露光量に変更する。
【００７５】
画像のエッジ（＝端）の１ドットは、輪郭が不鮮明になる画像劣化を防ぐため、ある程度大きな露光量が必要で、例えば８５［％］以上とするのが好適である。画像のエッジから、約３ドット〜７ドットは、エッジ効果を防止するため、露光量を小さくする必要があり、７５［％］以下とするのが好適である。画像のエッジから３ドット〜７ドット付近のドットは、露光量を小さくし過ぎると、画像の端部で濃度が逆に薄くなってしまう問題が発生し、逆に露光量を大きくし過ぎると、エッジ効果に対する対策効果を発揮しない。従って、画像形成装置１００、及び現像装置４に応じて、エッジ効果を防止して、画像濃度が均一となるように、画素毎の補正パラメータ、即ち露光量を、画像形成装置１００、又は現像装置４に応じて、最適値に設定すると良い。
【００７６】
図１５は、図１４の補正テーブルに従って、露光量を補正した画素毎の発光イメージの一例を示す。白四角（□）は、白画像部のドットであり、黒四角（■）は黒画像部のドットである。図１５では、図１３（ｃ）で説明した逆ＰＮＭ方式で、露光量を補正する様子を示す。画像のエッジ部分で、図１５のように発光量を補正して、画素毎に露光量を減少させることにより、エッジ効果による画像端部の濃度ＵＰを防止して、均一な濃度の画像を得ることができる。
【００７７】
図１５（ａ）は、補正前の発光イメージであり、全画素１００％の発光量である。図１５（ｂ）は、図１４（ａ）の補正テーブルに従った補正後の発光イメージである。画像エッジから１ドットは、９３．８［％］の発光量であり、画像エッジから５ドットは、６２．５［％］の発光量である。
【００７８】
図１４（ａ）の補正テーブルを使用する場合、画像長さが２０ドット以上の場合には、各エッジからの１０ドット分を、図１５（ｂ）のように露光量を補正する。一方、画像長さが２０ドット未満の場合には、各エッジから５ドット分において、例えば図１４（ｂ）の補正テーブルを使用する。図１４（ｂ）の補正テーブルに従った補正後の発光イメージは、図１５（ｃ）である。さらに、画像長さが１０ドット未満の場合には、エッジ効果の補正を実施せず、即ち、露光量の補正を実施しない。これは、画像長さが１０ドット未満の場合には、画像長さが約４２０μｍ未満で線画像のため、エッジ効果による濃度ムラは認識できないレベルのためである。
【００７９】
又、ＣＰＵ２０は、これまで説明した尾引き対策のドット間引処理やトナーの過剰付着防止の露光量補正処理以外にも、画像生成から印刷機構の特性に合わせた画像データのその他の補正処理や、画質向上のための各種画像処理全般を実施する。又、露光量補正処理は、ベタ黒画像だけでは無く、濃いハーフトーン画像においても実施して良い。これは、エッジ効果は、濃いハーフトーン画像においても発生するためである。例えば、画像形成装置１００で白黒画像を扱う場合において、ハーフトーン画像は、ベタ黒ドットの内、何ポイントかのドットを白にすることにより、ハーフトーン画像を作成する場合も有る。
【００８０】
図１６は、濃いハーフトーン画像におけるエッジ効果対策の露光量補正処理の一例を示す。図１６（ａ）は、補正処理前の１６ドット横線で、８７．５［％］のハーフトーン画像である。この画像は、ドット間引き処理条件に合わないため、ドット間引き処理は実施しない。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の画像の露光量補正処理後を示す。図１６（ｂ）のハッチングされたドット部は、図１４（ｂ）の補正テーブルを使用して、図１５（ｃ）で示す露光量補正が実施される箇所である。図１６（ｂ）のように、ハーフトーン画像に露光量補正処理を実施することにより、ハーフトーン画像においてもエッジ効果を防止して、均一な濃度のハーフトーン画像を得ることができる。
【００８１】
このように、ドット間引き処理は、ハーフトーン画像には適用しないが、露光量補正処理は、ベタ画像のみでなく、条件が合えば、濃いハーフトーン画像にも適用して良い。
【００８２】
＜尾引き対策と、エッジ効果補正との両立＞
本実施形態では、ドット間引き処理に加えてエッジ効果を補正する。その結果、尾引き対策と、露光量補正処理を実施することによるトナー消費量低減とを両立させる。ここで、ドット間引き処理と、エッジ効果対策の露光量補正処理とを、重複して実行した場合を考える。例えば、図１７（ａ）の１２ドット横線の元画像を、尾引き対策のドット間引き処理を実施すると、図１７（ｂ）となる。さらに、単純に、エッジ効果対策の露光量補正処理を重ね合わせると図１７（ｃ）となる。図１７（ｂ）は、尾引き対策に効果があり、画像劣化しないぎりぎりのところを選択している。そのため、図１７（ｃ）で、露光量補正処理を重複して実施すると、間引きドットが大きく認識されて、下端部で画像欠けが発生し、画像下端部の濃度も薄く、更には画像が細くなってしまい、画像劣化が著しくなってしまう。
【００８３】
図１８は、本実施形態における画像処理の制御を示すフローチャートである。図１８の処理は、例えば、ＣＰＵ２０がＲＯＭ２１に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。プリントが開始されると（Ｓ１）、コントローラ１１のＣＰＵ２０にて、画像処理が開始される（Ｓ２）。
【００８４】
まず、第１補正処理としてのドット間引き処理を実施する（Ｓ３）。ドット間引き処理においては、ＣＰＵ２０は、画像を、ドット間引き条件に照らし合わせてドット間引きを実施する「補正エリア」と、ドット間引きを実施しない「補正エリア以外」とに判別する。そして、ＣＰＵ２０は、補正エリアにおいて、ドット間引き条件に沿って、ドット間引きを実行する。
【００８５】
次に、ＣＰＵ２０は、Ｓ３で補正エリアと判別されたエリア以外の画像においては、第２補正処理としての露光量補正処理を実施する（Ｓ４）。ＣＰＵ２０は、露光量補正処理においては、画像を露光量補正条件に照らし合わせて、露光量補正を実施するドットを特定し、特定した画素において、露光量の補正を実行する。
【００８６】
従って、本実施形態では、ドット間引き処理を実施しないエリアでのみ、露光量補正処理の実施・非実施の判定を行う。本実施形態では、画像が「主走査方向：７ｄｏｔ以下」、又は「副走査方向：３ｄｏｔ以下、及び１７ｄｏｔ以上」の場合には、ドット間引き処理を実施しない。従って、ＣＰＵ２０は、ドット間引きを実施しないエリア（＝補正エリア以外のエリア）において、露光量補正処理を実施するか否かを判定する。露光量補正処理を実施する画像においては、画像の濃度均一化と、トナー消費量低減とを実現することができる。よって、副走査方向：１７ｄｏｔ以上、即ち大面積のベタ画像においては、間引き処理は実施せず、露光量補正処理のみが実施されることになる。
【００８７】
ＣＰＵ２０は、Ｓ３で補正エリアと判別されたエリアにおいては、露光量補正処理を実行しない。本実施形態では、画像が「主走査方向：８ｄｏｔ以上＋副走査方向：３〜１６ｄｏｔ」の場合には、ドット間引き処理を実施する。ドット間引きは下端の２〜４ドットの位置のみで行われるが、補正エリア＝判定エリアのため、このドット間引きを実施すると判断したエリア（＝判定エリア）内の全画素において、露光量補正処理を実行しない。つまり、ドット間引き処理を実施した補正エリアにおいては、露光量補正処理は実行されないので、間引きを実施したドットの周辺においても、露光量を減少させる露光量補正は実行されない。その結果、画像欠けや濃度薄、ライン幅細過ぎ等の画像劣化が発生せずに、尾引きの発生を防止することができる。
【００８８】
本実施形態において、図１７（ａ）の元画像に対して、ドット間引き処理後に、露光量補正処理を実行しても、ドット間引き補正エリアにおいては、露光量補正処理を実行しないので、図１７（ｂ）のドット間引き処理後の画像と同じとなる。よって、本実施形態では、ドット間引き処理と、露光量補正処理とが所定エリアにおいて、排他関係となるため、ドット間引き処理と露光量補正処理がドット単位で隣接することが無いので、画像劣化の発生を防ぐことができる。
【００８９】
ドット間引きを実施したｄｏｔを含む補正エリアと、補正エリア以外で露光量補正処理により、露光量を補正するｄｏｔと、露光量を補正しないｄｏｔとに各判定されると、ＣＰＵ２０は、画像処理を終了し（Ｓ５）、画像形成を開始する（Ｓ６）。その後、記録媒体上に画像を形成する画像形成処理が終了すると（Ｓ７）、ＣＰＵ２０は、プリントを終了する（Ｓ８）。
【００９０】
以上のように、尾引きを低減するドット間引き処理と、トナー消費量を低減する露光量補正処理とを実行しても、尾引きの発生が無く、かつ画像劣化が無く、濃度が均一であり、トナー消費量を低減させて、画質が向上したプリント画像を得ることができる。よって、ドット間引き処理による尾引き対策と、露光量補正処理によるエッジ効果対策とを両立することができる。
【００９１】
［第２の実施形態］
以下、第２の実施形態について第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態では、尾引きを低減するドット間引き処理と、画像のエッジにおいて濃度が濃くなる、即ち、トナーの載り量が多くなる「エッジ効果」を低減する露光量補正処理に関して説明した。本実施形態では、尾引きを低減するドット間引き処理と、画像の下端において濃度が濃くなる、即ち、トナーの載り量が多くなる「掃き寄せ効果」を低減する露光量補正処理に関して説明する。エッジ効果の対策は、画像の上端、下端、左端、右端で露光量補正処理を実施するが、掃き寄せ効果対策は、エッジ効果の対策の内、画像の下端のみで露光量補正処理を実施する構成である。
【００９２】
＜掃き寄せ効果の発生原理＞
掃き寄せ効果の発生原理について説明する。掃き寄せ効果とは、感光ドラム１上の画像の下端部にトナーが集中して、過剰付着トナーが発生する現象である。又、この掃き寄せ効果は、図２（ｂ）の接触式現像装置で顕著に見られる。
【００９３】
図５（ｂ）は、記録材Ｐ上のトナー画像であり、掃き寄せ効果が発生して、過剰付着したトナー画像の一例を示す。矢印は、記録材の搬送方向である。トナー画像３０の画像データでは、一様の濃度のベタ画像であるが、掃き寄せ効果が発生して、トナー画像３０の下端エッジ部３４にトナーが多く付着する。そのため、下端エッジ部３４は、中央部３５と比較すると、画像濃度が濃くなる。このように、トナー画像３０がベタ画像、又は濃いハーフトーンでも、下端エッジ部３４が濃くなる。
【００９４】
図６（ｂ）は、図５（ｂ）のトナー画像３０を点線３１の画像端部の位置ｄ〜位置ｅのトナー画像の切断面で、記録材上の未定着トナー高さ分布を示す模式図である。図６（ｂ）の下端エッジ部３４は、中央部３５と比べて、トナー高さが高い。即ち、下端エッジ部３４は、中央部３５と比べてトナー量が多く、その分だけ濃度も濃くなる。又、この下端エッジ部３４のトナー量は過剰であり、トナー消費量が増大する一因になっている。なお、前述の「未定着トナー」とは、転写ニップ部Ｋを通過して、定着ニップ部Ｎに挿入される前の記録材上の定着前のトナーである。
【００９５】
図７は、接触現像における掃き寄せ効果の発生メカニズムを説明する図である。接触現像では、感光ドラム１上のトナー高さが所定の高さとなるように、現像ローラ４ａの周速は、感光ドラム１の周速よりも速くなっている。これにより、感光ドラム１に安定してトナーを供給することが可能となり、画像濃度が目標の濃度に維持される。
【００９６】
図７（ａ）で示すように、現像領域では、現像ローラ４ａによって搬送されてきたトナーによって、静電潜像（露光部）９００が現像される。また、感光ドラム１に対して、現像ローラ４ａの周速が速く回転しているため、両者の表面上の位置関係は、常にずれ続けている。静電潜像９００の後端部が現像領域に侵入した時点では、現像ローラ４ａ上斜線で示すトナー９０１は、現像領域の開始位置より回転方向において、静電潜像９００の後端部に現像された網掛けで示すトナー９０２よりも後ろ側に位置する。その後、図７（ｂ）で示すように、静電潜像９００の後端部におけるトナー９０２が現像領域を出るまでの間に、現像ローラ４ａ上のトナー９０１は、トナー９０２を追い越す。
【００９７】
そして、図７（ｃ）で示すように、トナー９０１が現像されて、静電潜像９００の後端部のトナー９０２に追加され、グレーで示すトナー９０３となって付着するため、静電潜像９００の後端部におけるトナー量が多くなる。これが掃き寄せ効果の発生メカニズムである。
【００９８】
＜掃き寄せ効果の補正＞
掃き寄せ効果の補正は、エッジ効果の補正とほぼ同じであり、エッジ効果の補正を、画像の下端部のみで行えば良い。図５（ｂ）のｅ側が画像の下端部に対応する。よって、画像の上端部、左端部、及び右端部においては、露光量補正処理を実施せず、下端部のみで補正処理を実施する。
【００９９】
本実施形態では、掃き寄せ効果対策の露光量補正処理の補正テーブルは、エッジ効果対策の露光量補正処理の補正テーブル図１４（ａ）、又は図１４（ｂ）を用い、補正処理を画像の下端部のみとした。画像形成装置１００、及び現像装置４に応じて、任意の補正テーブルを用いて良い。掃き寄せ効果対策において、処理対象とされる画素を検索する画素判定条件は、エッジ効果対策と同様である。
【０１００】
この補正処理は、エッジ効果対策同様に、図３で示すＣＰＵ２０が実行する。図１４（ａ）の補正テーブルは、画像長さが２０ドット以上の場合には、下端のエッジ部で図１５（ｂ）のように露光量を補正する。一方、画像長さが２０ドット未満の場合には、例えば図１４（ｂ）の補正テーブルを使用する。図１４（ｂ）の補正テーブルに従った補正後の発光イメージは、図１５（ｃ）である。さらに、画像長さが１０ドット未満の場合には、掃き寄せ効果の補正を実施せず、即ち、露光量の補正を実施しない。これは、画像長さが１０ドット未満の場合には、画像長さが約４２０μｍ未満で線画像のため、掃き寄せ効果による濃度ムラは認識できないレベルのためである。
【０１０１】
＜尾引き対策と、掃き寄せ効果補正との両立＞
本実施形態における掃き寄せ効果の補正は、第１の実施形態のエッジ効果の補正において、下端のみ露光量補正処理を実施する点について第１の実施形態と異なる。本実施形態においても尾引き対策と、トナー消費量低減とを両立することができる。
【０１０２】
ドット間引き処理と、掃き寄せ効果対策の露光量補正処理とを、重複して画像処理した場合、例えば、図１７（ａ）の１２ドット横線の元画像に対して、尾引き対策のドット間引き処理を実施すると、図１７（ｂ）となる。さらに、単純に掃き寄せ効果対策の露光量補正処理を重ね合わせると図１７（ｄ）となる。図１７（ｂ）は、尾引き対策に効果があり、画像劣化しないぎりぎりのところを選択している。そのため、図１７（ｄ）で、露光量補正処理を重複して実施すると、間引きドットが大きく認識されて、下端部で画像欠けが発生し、画像下端部の濃度も薄く、画像が細くなってしまい、画像劣化が著しくなってしまう。
【０１０３】
本実施形態における画像処理は、図１８と同様であり、図１８のフローチャートに沿って、本実施形態の画像処理を説明する。本実施形態では、プリントが開始されると（Ｓ１）、コントローラのＣＰＵ２０にて、画像処理が開始される（Ｓ２）。まず、ＣＰＵ２０は、第１補正処理としてのドット間引き処理を実行する（Ｓ３）。ＣＰＵ２０は、ドット間引き処理においては、画像をドット間引き条件に照らし合わせてドット間引きを実施する「補正エリア」と、ドット間引きを実施しない「補正エリア以外」とに判別する。そして、ＣＰＵ２０は、補正エリアにおいて、ドット間引き条件に沿って、ドット間引きを行う。
【０１０４】
次に、ＣＰＵ２０は、Ｓ３で補正エリアと判定されたエリア以外の画像においては、第２補正処理としての露光量補正処理を実施する（Ｓ４）。ＣＰＵ２０は、露光量補正処理においては、画像を露光量補正条件に照らし合わせて、露光量補正を実行するドットを特定し、特定した画素において、露光量の補正を行う。ここで、ＣＰＵ２０は、露光量補正は、掃き寄せ効果対策のため、画像の下端部のみで実行し、画像の上端部、左端部、右端部では実行しない。
【０１０５】
従って、本実施形態では、ドット間引き処理を実行しないエリアでのみ、露光量補正処理の実施・非実施の判定を行う。本実施形態では、画像が「主走査方向：７ｄｏｔ以下」、又は「副走査方向：３ｄｏｔ以下、及び１７ｄｏｔ以上」の場合には、ドット間引き処理を実行しない。従って、ＣＰＵ２０は、ドット間引きを実行しないエリア（＝補正エリア以外）において、露光量補正処理を実行するか否かを判定する。露光量補正処理を実行する画像においては、画像の濃度均一化と、トナー消費量削減とを実現することができる。
【０１０６】
ＣＰＵ２０は、Ｓ３で補正エリアと判定された画像においては、露光量補正処理を実行しない。これは、本実施形態では、画像が「主走査方向：８ｄｏｔ以上＋副走査方向：３〜１６ｄｏｔ」の場合には、ドット間引き処理を実行する。その場合、ドット間引きは下端の２〜４ドットの位置のみであるが、補正エリア＝判定エリアのため、このドット間引きを実行すると判断されたエリア（＝判定エリア）内の全画素において、露光量補正処理は実行されない。これにより、ドット間引き処理を実行した補正エリアにおいては、露光量補正処理は実行されないので、間引きを実行したドットの周辺において、露光量を減少させる露光量補正は実行されない。その結果、画像欠けや濃度薄、ライン幅細過ぎ等の画像劣化が発生せずに、尾引きの発生を防止することができる。
【０１０７】
本実施形態において、図１７（ａ）の元画像に対して、ドット間引き処理後に、露光量補正処理を実施しても、ドット間引き補正エリアにおいては、露光量補正処理が実行されないので、図１７（ｂ）のドット間引き処理後の画像と同じとなる。よって、本実施形態では、ドット間引き処理と、露光量補正処理とが所定エリアにおいて、排他関係となるため、ドット間引き処理と露光量補正処理がドット単位で隣接することは無いので、画像劣化の発生を防ぐことができる。
【０１０８】
ドット間引きを実行したｄｏｔを含む補正エリアと、補正エリア以外で露光量補正処理により露光量を補正するｄｏｔと、露光量を補正しないｄｏｔとに判定されると、ＣＰＵ２０は、画像処理を終了し（Ｓ５）、画像形成を開始する（Ｓ６）。その後、記録媒体上に画像を形成する画像形成処理が終了すると（Ｓ７）、ＣＰＵ２０は、プリントを終了する（Ｓ８）。
【０１０９】
以上のように、尾引きを低減するドット間引き処理と、トナー消費量を低減する露光量補正処理とを実施しても、尾引きの発生が無く、かつ画像劣化が無く、濃度が均一で、トナー消費量を低減して画質が向上したプリント画像を得ることができる。よって、ドット間引き処理による尾引き対策と、露光量補正処理による掃き寄せ効果対策とを両立することができる。
【０１１０】
［第３の実施形態］
以下、第３の実施形態について、第１及び第２の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態では、エッジ効果対策において、画像の上端、下端、及び左端、右端の４方向で露光量補正処理を実施する構成に関して説明した。本実施形態では、エッジ効果補正において、画像の上下左右の４方向で露光量補正処理を実施する際、上下左右の方向によって、画素毎の露光量の補正値を異ならせる構成について説明する。
【０１１１】
例えば、エッジ効果が発生する図２（ａ）の非接触現像方式において、現像ローラ４ａの周速を、感光ドラム１の周速に対して速くする「現像ローラ早回し系」においては、エッジ効果に加えて、掃き寄せ効果が追加される。よって、エッジ効果によって、画像のエッジでトナーの載り量が大きく、濃度が上昇し、更に、画像の下端部は、掃き寄せ効果が加算されるため、画像の下端部以外の他端部と比較すると、トナーの載り量が更に大きくなり、濃度が更に上昇する。
【０１１２】
従って、画像の下端部においては、他端部と比較して、ｄｏｔ毎の補正値を大きくする、即ち、画素毎の露光量を小さくする構成とする。その結果、「エッジ効果＋掃き寄せ効果」の重複効果に対しても、より効果的にトナーの載り量、及び濃度を画像内で均一になるように補正でき、それによって、トナーの消費量をより大きく低減できる。
【０１１３】
実際には、例えば、図１９（ａ）及び図１９（ｂ）の補正テーブルは、下端以外、即ち、画像の上端、左端、及び右端における露光量の補正テーブルを示す。図１９（ｃ）及び図１９（ｄ）は、画像の下端における露光量の補正テーブルを示す。なお、図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）と同じ補正テーブルである。
【０１１４】
図１９（ａ）及び図１９（ｃ）は、長さ２０ドット（画素）以上の画像に適用され、図１９（ｂ）及び図１９（ｄ）は、長さ１０ドット（画素）以上１９ドット（画素）以下の画像に適用される。
【０１１５】
図１９（ｃ）及び図１９（ｄ）の下端用の補正テーブルは、１９（ａ）及び図１９（ｂ）の下端以外用の補正テーブルと比較して、一部、ｄｏｔ毎の補正量が大きい、即ち、ｄｏｔ毎の露光量が小さい構成となっている。従って、エッジ効果に、掃き寄せ効果が追加されて、画像の下端においては、他端と比較して、トナーの載り量が多く、かつ濃度が濃いというケースに対しても対処可能となる。つまり、他端部と比較して、下端部で露光量をより小さくすることにより、下端部のトナー載り量を抑えて、画像の下端の濃度を、他端及び中央の濃度と略同一にすることができる。
【０１１６】
以上のように、本実施形態では、露光量補正処理の補正度合を、上下左右で同一では無く、必要な方向の補正度合を強くする、補正度合を方向によって異ならせる。その結果、様々な画像形成装置１００、及び現像装置４におけるエッジ効果、及び掃き寄せ効果、さらにはこれらの効果の重複効果にも対応して、画像濃度均一化、即ち、トナー消費量低減を実現できる。
【０１１７】
更に、画像形成装置１００において、第１の実施形態のように、尾引き対策のドット間引き処理と、本実施形態の露光量補正処理とを実施するようにしても良い。そのような構成により、尾引きが低減し、かつ画像の中央部と端部とで濃度がより均一で、トナー消費量をより低減させることができる。
【０１１８】
［第４の実施形態］
以下、第４の実施形態について第１〜第３の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態〜第３の実施形態においては、ドット間引き処理の「補正エリア＝判定エリア」とした構成に関して説明した。本実施形態では、補正エリアとして、「間引きドットを含む任意のエリア＝補正エリア」とする構成に関して説明する。例えば、本実施形態では、「補正エリア＝間引きドットと、間引きドット隣接の１ドットラインを含むエリア」とする。
【０１１９】
本実施形態において、図１７（ａ）の１２ｄｏｔ横線の元画像に対して、ドット間引き処理を実施すると、図１７（ｂ）となる。そして、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）の補正テーブルに従い、エッジ効果対策の露光量補正処理を実施すると、図２０となる。ここで、第１の実施形態においては、補正エリアは、図１７（ｂ）の点線で囲んだエリア（＝判定エリア）であるため、この補正エリアでは、露光量補正処理を実施しない。よって、基本的に、ドット間引き処理と、露光量補正処理は、排他関係にある。
【０１２０】
本実施形態において、補正エリアは、図２０の点線で囲んだエリアである。図２０の点線で囲んだ補正エリア以外のドットにおいては、露光量補正処理が実施されるため、図２０の上端の５ドットにおいては、エッジ効果対策としての露光量補正処理が実施される。
【０１２１】
図２０において、下端部では、尾引き対策のドット間引き処理が実施されるので、尾引きが低減される。画像下端部の間引きドットの周辺は、補正エリア設定によって、露光量補正処理が実施されない。よって、画像下端部では、画像欠けや、濃度薄、ライン細り等の画像劣化が発生せずに、尾引きを低減できる。画像上端部では、エッジ効果対策の露光量補正処理が実施されるので、エッジ効果を低減して、濃度を均一化し、さらにトナー消費量を低減できる。
【０１２２】
本実施形態のように、補正エリアを、間引きドットの近傍のみに設定することにより、尾引き対策とトナー消費量低減とを、より両立させることができる。補正エリアは、画像形成装置１００に応じて、任意に設定して良いが、間引きドットに影響しない程度のドット間隔を保持して、露光量補正処理を実施するように設定するのが良い。
【０１２３】
（その他の実施例）
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。
【符号の説明】
【０１２４】
１１  コントローラ：  ２０  ＣＰＵ：  ２１  ＲＯＭ：  ２６  画像処理部：  １００  画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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