(57)【要約】【課題】高画質を維持しながら、効率的にトナー消費量を削減することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】デジタル複合機１１は、コンピューターから画像データを入力させる（Ｓ１１）。その後、デジタル複合機１１は、入力された画像データに対して、例えば、ユーザーに要求された拡大や縮小等の画像処理を行って、画像データを生成する（Ｓ１２）。次に、生成した画像データに対し、デジタル複合機１１は、画像属性の判定を行う（Ｓ１３）。その後、判別された文字画像に対して、さらにエッジ部とエッジ部以外の部分とを識別する（Ｓ１４）。次に、画像濃度調整を行う（Ｓ１５）。画像濃度の調整後、階調処理を行う（Ｓ１６）。この場合、文字画像のエッジ部における第一の階調処理と、文字画像のエッジ部以外の部分における第二の階調処理とを異ならせるよう制御する。【選択図】図７
2016116027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体に光を照射して前記感光体上に静電潜像を形成する露光ユニットと、
前記露光ユニットによって形成された前記静電潜像にトナーを供給して前記トナーによる可視画像を前記感光体上に形成する現像ユニットと、
前記現像ユニットによって形成された前記トナーによる可視画像を転写させる転写体と、
前記露光ユニットにより前記光を前記感光体上に照射して文字から構成される文字画像のトナー濃度を調整するための複数の文字パターン画像の静電潜像を前記感光体上に形成し、前記現像ユニットにより前記複数の文字パターン画像の静電潜像に前記トナーを供給して前記複数の文字パターン画像の前記トナーによる可視画像を形成し、前記複数の文字パターン画像の前記トナーによる可視画像を前記転写体上に転写して前記転写体上に前記複数の文字パターン画像の前記トナーによる可視画像を形成する文字パターン画像形成部、および前記文字パターン画像形成部により形成された各前記文字パターン画像の前記トナー濃度を検知するトナー濃度検知センサーを含み、所定のタイミングで、前記転写体上に形成された前記トナーによる可視画像のトナー濃度を調整するトナー濃度調整部と、
画像データを入力させる入力部と、
前記入力部により入力された前記画像データの中から、文字画像と文字画像以外の画像とを判別する画像判別部と、
前記画像判別部により判別された前記文字画像のうち、前記文字画像のエッジ部と、エッジ部以外の部分とを識別するエッジ部識別部と、
前記入力部により入力された前記画像データを基に画像を形成する際に、前記トナー濃度調整部により調整された前記トナー濃度を基に前記画像の階調処理をする階調処理部と、
前記入力部により入力された前記画像データに対して前記階調処理部により階調処理を行い、前記入力部により入力された前記画像データを基に画像を形成して出力する出力部と、
前記エッジ部識別部により識別された前記文字画像のエッジ部における前記階調処理部による第一の階調処理と、前記文字画像のエッジ部以外の部分における前記階調処理部による第二の階調処理とを異ならせるよう制御する制御部とを備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記階調処理部は、複数の階調処理を行うことが可能であり、
前記制御部は、前記トナー濃度調整部により調整された前記トナー濃度に応じて、複数の前記階調処理のうちのいずれか一つを選択して前記階調処理を行うよう制御する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記トナー濃度が所定の値よりも低ければ、複数の前記階調処理のうちから、前記露光ユニットにより露光する領域が連なる階調処理を選択するよう制御する、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記画像判別部により判別された前記文字画像以外の画像における前記階調処理部による階調処理を、前記第一および前記第二の階調処理と異ならせるよう制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記エッジ部識別部は、パターンマッチングまたは画像処理フィルターにより前記文字画像のエッジ部と、エッジ部以外の部分とを識別する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複合機等に代表される画像形成装置においては、画像読み取り部で原稿の画像を読み取った後、画像形成部に備えられる感光体に対して読み取った画像を基に光を照射し、感光体上に静電潜像を形成する。その後、形成した静電潜像の上に帯電したトナー等の現像剤を供給して可視画像とした後、用紙に転写して定着させ、装置外に排出する。
【０００３】
帯電させた感光体に光を照射して静電潜像を形成する際に、画像のエッジ部分の電界強度が高くなるエッジ効果が生じる場合がある。エッジ効果が生ずると、結果としてトナーが多くエッジ部分に付着してしまうことになり、トナー濃度の不均一を生じさせるおそれがある。
【０００４】
エッジ効果による画像形成への影響を低減する技術が、特開２００９−１１８３７８号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１によると、画像形成装置は、入力画像データを所定の階調を有する出力画像データに変換する画像データ処理装置と、画像データ処理装置によって変換された出力画像データを露光信号に変換する露光ユニット制御装置とを備えることとしている。そして、露光ユニット制御装置は、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、および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うためのエッジ補正手段を含むこととしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１８３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示の技術によると、エッジ効果を抑制するために、出力画像データのエッジ部を検出し、検出したエッジ部のデータに対して濃度補正を行うこととしている。
【０００７】
しかし、例えば、文字画像のように、エッジとエッジとの間隔が狭い画像を形成しようとする場合、エッジとエッジとの間の領域にトナーが多く付着してしまう場合がある。そうすると、トナーを必要以上に多く消費してしまうおそれがあり、いわゆるランニングコストの低減の観点から、このような状況は好ましくない。また、いわゆる文字太りといった現象が生じてしまうおそれもある。このような場合に、特許文献１に開示の技術では、対応することができない。
【０００８】
さらには、環境や画像形成装置の経時的な変化等に起因して、トナーの付着量が変動する場合がある。これらの変動に対して、上記した状況に適切に対応しなければ、高画質の画像を得ることは困難となる。
【０００９】
この発明の目的は、高画質を維持しながら、効率的にトナー消費量を削減することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る画像形成装置は、感光体と、感光体に光を照射して感光体上に静電潜像を形成する露光ユニットと、露光ユニットによって形成された静電潜像にトナーを供給してトナーによる可視画像を感光体上に形成する現像ユニットと、現像ユニットによって形成されたトナーによる可視画像を転写させる転写体と、露光ユニットにより光を感光体上に照射して文字から構成される文字画像のトナー濃度を調整するための複数の文字パターン画像の静電潜像を感光体上に形成し、現像ユニットにより複数の文字パターン画像の静電潜像にトナーを供給して複数の文字パターン画像のトナーによる可視画像を形成し、複数の文字パターン画像のトナーによる可視画像を転写体上に転写して転写体上に複数の文字パターン画像のトナーによる可視画像を形成する文字パターン画像形成部、および文字パターン画像形成部により形成された各文字パターン画像のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサーを含み、所定のタイミングで、転写体上に形成されたトナーによる可視画像のトナー濃度を調整するトナー濃度調整部と、画像データを入力させる入力部と、入力部により入力された画像データの中から、文字画像と文字画像以外の画像とを判別する画像判別部と、画像判別部により判別された文字画像のうち、文字画像のエッジ部と、エッジ部以外の部分とを識別するエッジ部識別部と、入力部により入力された画像データを基に画像を形成する際に、トナー濃度調整部により調整されたトナー濃度を基に画像の階調処理をする階調処理部と、入力部により入力された画像データに対して階調処理部により階調処理を行い、入力部により入力された画像データを基に画像を形成して出力する出力部と、エッジ部識別部により識別された文字画像のエッジ部における階調処理部による第一の階調処理と、文字画像のエッジ部以外の部分における階調処理部による第二の階調処理とを異ならせるよう制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
このような画像形成装置によると、トナー濃度調整部により調整されたトナー濃度を基に階調処理を行っているため、環境等の変動に対応した階調処理を行うことができる。また、文字画像のエッジ部と、文字画像のエッジ部以外の部分において、異なる階調処理を行うこととしている。そうすると、それぞれの部分に適した階調処理を行うことができる。したがって、このような画像形成装置によれば、高画質を維持しながら、効率的にトナー消費量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の外観を示す概略図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の構成を示すブロック図である。
【図３】画像形成部の概略的な構成を示す外観図である。
【図４】トナー濃度検知センサーの概略的な構成を示す外観図である。
【図５】感光体の表面付近における電界強度と対応する位置における転写ベルトの表面におけるトナーの付着量との関係を示す図である。
【図６】トナー濃度調整用の文字パターン画像の一例を示す図である。
【図７】この発明の一実施形態に係るデジタル複合機を用いてトナー濃度を調整する場合の処理の内容を示すフローチャートである。
【図８】判別された文字画像の一例を拡大して示す図である。
【図９】図８中の領域ＩＸで示す部分の拡大図である。
【図１０】各画素におけるパターンマッチングを行ってエッジ部を識別する場合を示す図である。
【図１１】各画素において画像処理フィルターによりエッジ部を識別する場合を示す図である。
【図１２】階調処理を行う場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を説明する。まず、この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の構成について説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の外観を示す概略図である。図２は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１および図２を参照して、デジタル複合機１１は、デジタル複合機１１全体の制御を行う制御部１２と、デジタル複合機１１側から発信する情報やユーザーの入力内容を表示する表示画面２１を含み、印刷部数や階調性等の画像形成の条件や電源のオンまたはオフを入力させる操作部１３と、セットされた原稿を自動的に読み取り部へ搬送するＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）２２を含み、原稿の画像を読み取る画像読み取り部１４と、手差しで用紙をセットする手差しトレイ２８やサイズの異なる複数枚の用紙を収納可能な給紙カセット群２９を含み、画像形成部１５に供給する用紙をセットする用紙セット部１９と、読み取った画像やネットワーク２５を介して送信された画像データを基に画像を形成する画像形成部１５と、画像形成部１５により用紙に画像を形成した後に用紙を排出する排出トレイ３０と、送信された画像データや入力された画像形成条件等の格納を行うハードディスク１６と、公衆回線２４に接続されており、ファクシミリ送信やファクシミリ受信を行うファクシミリ通信部１７と、ネットワーク２５と接続するためのネットワークインターフェース部１８とを備える。なお、デジタル複合機１１は、画像データの書き出しや読み出しを行うＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えるが、これらについては、図示および説明を省略する。また、図２中の矢印は、制御信号や制御、画像に関するデータの流れを示している。なお、図１に示すように、この実施形態においては、給紙カセット群２９は、３つの給紙カセット２３ａ、２３ｂ、２３ｃから構成されている。
【００１５】
デジタル複合機１１は、画像読み取り部１４により読み取られた原稿を用いて画像形成部１５において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機１１は、ネットワークインターフェース部１８を通じて、ネットワーク２５に接続されたコンピューター２６ａ、２６ｂ、２６ｃから送信された画像データを用いて、画像形成部１５において画像を形成して用紙に印刷することにより、プリンターとして作動する。すなわち、画像形成部１５は、要求された画像を印刷する印刷部として作動する。また、デジタル複合機１１は、ファクシミリ通信部１７を通じて、公衆回線２４から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭを介して画像形成部１５において画像を形成することにより、また、画像読み取り部１４により読み取られた原稿の画像データを、ファクシミリ通信部１７を通じて公衆回線２４に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。デジタル複合機１１は、画像処理に関し、複写機能、プリンター機能、ファクシミリ機能等、複数の機能を有する。さらに、各機能に対しても、詳細に設定可能な機能を有する。
【００１６】
この発明の一実施形態に係るデジタル複合機１１を含む画像形成システム２７は、上記した構成のデジタル複合機１１と、ネットワーク２５を介してデジタル複合機１１に接続される複数のコンピューター２６ａ、２６ｂ、２６ｃとを備える。この実施形態においては、複数のコンピューター２６ａ〜２６ｃについては、３台示している。各コンピューター２６ａ〜２６ｃはそれぞれ、デジタル複合機１１に対して、ネットワーク２５を介して印刷要求を行って印刷をすることができる。デジタル複合機１１とコンピューター２６ａ〜２６ｃとは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブル等を用いて有線で接続されていてもよいし、無線で接続されていてもよく、ネットワーク２５内には、他のデジタル複合機やサーバーが接続されている構成でもよい。
【００１７】
次に、デジタル複合機１１に備えられる画像形成部１５の構成について、さらに詳細に説明する。図３は、この発明の一実施形態に係るデジタル複合機１１の概略的な構成を示す断面図である。なお、理解の容易の観点から、図３において、部材のハッチングを省略する。また、図３は、上下方向に延びる平面でデジタル複合機１１を切断した場合の断面図である。
【００１８】
図３を参照して、画像形成部１５は、それぞれ感光体３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを含み、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各４色に対応する４つの作像ユニット３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを含む作像器３３と、画像読み取り部１４によって読み取った画像を基に、４つの作像ユニット３２ａ〜３２ｄにそれぞれ露光する露光ユニットとしてのＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｅｒ  Ｕｎｉｔ）３４と、作像ユニット３２ａ〜３２ｄによって形成されたトナーによる可視画像を用紙に転写する前に一時的に転写される中間転写体としての転写ベルト３５と、転写ベルト３５上に残存したトナーをブレード等によって除去する転写ベルトクリーニングユニット３７とを備える。ＬＳＵ３４については、一点鎖線で概略的に示している。転写ベルトクリーニングユニット３７についても、概略的に示している。画像形成部１５は、いわゆる４連タンデム形式の現像方式である。
【００１９】
転写ベルト３５は、無端状であって、一対の駆動ローラー３６ａ、３６ｂによって一方方向に回転しながら、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の作像ユニット３２ａ〜３２ｄにより形成された可視画像を転写される。転写ベルト３５の回転方向は、図３中の矢印Ｄ１で示される。なお、転写ベルト３５の回転方向において、作像ユニット３２ａ〜３２ｄのうち、イエローの作像ユニット３２ａが最も上流側に配置されており、ブラックの作像ユニット３２ｄが最も下流側に配置されている。また、転写ベルトクリーニングユニット３７は、イエローの作像ユニット３２ａの上流側に配置されている。
【００２０】
転写ベルト３５上に転写されたトナーによる可視画像は、搬送されてきた用紙に転写され、図示しない定着ユニットにより用紙に定着される。定着後、用紙はデジタル複合機１１外、具体的には、排出トレイ３０に排出される。トナーによる可視画像が用紙に転写された後、転写ベルト３５上に残存したトナーは、転写ベルトクリーニングユニット３７によって除去される。そして、次の画像形成が行われる。
【００２１】
デジタル複合機１１は、ブラックの作像ユニット３２ｄのみを用いたモノクロ印刷が可能である。また、デジタル複合機１１は、イエローの作像ユニット３２ａ、マゼンタの作像ユニット３２ｂ、およびシアンの作像ユニット３２ｃの少なくともいずれか一つを用いたカラー印刷が可能である。
【００２２】
デジタル複合機１１は、所定のタイミングで、トナーによる可視画像の濃度を調整するトナー濃度調整部４１を備える。所定のタイミングとは、例えば、環境の変動があったタイミング、具体的には、デジタル複合機１１の設置されている環境における温度の値や湿度の値がある所定の値以上となったと検知したタイミングである。また、所定のタイミングは、例えば、デジタル複合機１１を構成する部材の経時的な変化が起こるタイミング、具体的には、画像形成の枚数が１０００枚毎のタイミング、デジタル複合機１１のエンジンの駆動時間が所定の時間に達したタイミング等である。このようなタイミングで、転写ベルト３５上に形成されるトナーによる可視画像の濃度を調整する。
【００２３】
トナー濃度調整部４１は、文字画像のトナー濃度と、写真画像のトナー濃度とをそれぞれ別個に調整する。トナー濃度調整部４１は、写真画像のトナー濃度を調整する際、濃度の異なるハーフトーンのパターン画像を用いてトナー濃度を調整する。文字画像のトナー濃度の調整については、後述する。
【００２４】
トナー濃度調整部４１は、画像形成部１５によって形成される画像のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサー４２を備える。トナー濃度調整部４１は、画像形成部１５によって形成されたトナー濃度を調整するためのパターン画像に対して、トナー濃度検知センサー４２によりトナー濃度を検知する。
【００２５】
ここで、トナー濃度検知センサー４２の構成について、簡単に説明する。図４は、トナー濃度検知センサー４２の構成を示す概略図である。なお、図３においては、トナー濃度検知センサー４２は、二点鎖線で概略的に示している。
【００２６】
図１〜図４を参照して、トナー濃度検知センサー４２は、転写ベルト３５の回転方向において、ブラックの作像ユニット３２ｄの下流側に配置されている。トナー濃度検知センサー４２は、転写ベルト３５の表面３８側に光を照射する発光素子４３ａと、転写ベルト３５の表面３８側から反射された反射光を受光する受光素子４３ｂと、受光素子４３ｂによって受光した反射光の光量からトナー濃度を算出するトナー濃度算出部４４とを備える。この実施形態においては、発光素子４３ａと受光素子４３ｂとは、転写ベルト３５の表面に垂直な方向に延びる平面４５に対して、対称の位置となるように設置されている。すなわち、受光素子４３ｂは、発光素子４３ａによって発光された光に対して正反射光を受光する位置に設けられている。発光素子４３ａの一例として、具体的には、赤外光を照射する赤外発光ダイオードが採用される。また、受光素子４３ｂの一例として、具体的には、赤外受光素子が採用される。
【００２７】
発光素子４３ａは、転写ベルト３５の表面３８またはトナーによる可視画像３９に向かって、図４中の矢印Ｅ１で示す左斜め上方向に赤外光といった光４６ａを照射する。トナーによる可視画像３９が形成されていない場合には、発光素子４３ａは、転写ベルト３５の表面３８に向かって光４６ａを照射することになる。
【００２８】
受光素子４３ｂは、図４中の矢印Ｅ２で示す左斜め下方向に向かうトナーによる可視画像３９からの反射光４６ｂおよび転写ベルト３５の表面３８からの反射光４６ｂのいずれか一方か、またはトナーによる可視画像３９と転写ベルト３５の表面３８との双方からの反射光４６ｂを受光する。トナーによる可視画像３９が転写ベルト３５の表面３８を完全に覆っていれば、トナーによる可視画像３９からの反射光４６ｂのみを受光する。トナーによる可視画像３９が転写ベルト３５の表面３８上に形成されていなければ、転写ベルト３５の表面３８からの反射光４６ｂのみを受光する。トナーによる可視画像３９が転写ベルト３５の表面３８を完全に覆っておらず、トナーによる可視画像３９のトナー量が少なければ、トナーによる可視画像３９と転写ベルト３５の表面３８との双方からの反射光４６ｂを受光する。
【００２９】
トナー濃度検知センサー４２は、その表面３８にトナーによる可視画像３９が形成された転写ベルト３５に対して、図４中の矢印Ｅ１で示す方向に光４６ａを照射する。光４６ａは、トナーによる可視画像３９および転写ベルト３５の表面３８のいずれか一方か、またはトナーによる可視画像３９と転写ベルト３５の表面３８との双方に当たって反射する。反射された反射光４６ｂは、受光素子４３ｂによって受光される。受光素子４３ｂは、受光した光の光量に応じた電流をそれぞれ出力する。トナー濃度算出部４４は、受光素子４３ｂによって出力された電流を電圧値に変換する。そして、この電圧値に基づいてトナー濃度を算出する。このようにして、トナー濃度検知センサー４２は、トナー濃度を検知する。
【００３０】
このようなトナー濃度検知センサー４２を用いて、トナー濃度を調整する。ここで、文字画像のトナー濃度を調整する際には、文字画像のパターン画像を形成し、この形成されたパターン画像のトナー濃度をトナー濃度検知センサー４２により検知してトナー濃度の調整を行う。
【００３１】
ここで、文字画像のパターン画像を形成する場合における感光体３１ａ〜３１ｄの表面、引いては感光体３１ａ〜３１ｄの表面からトナーが転写される転写ベルト３５の表面３８におけるトナーの付着の状態について説明する。図５は、感光体３１ａ〜３１ｄの表面付近における電界強度と対応する位置における転写ベルト３５の表面３８におけるトナーの付着量との関係を示す図である。図５において、縦軸は、電界強度および転写ベルト３５の表面３８におけるトナーの付着量を示し、横軸は、感光体３１ａ〜３１ｄに露光した領域を示す。実線５１は、トナーの付着量を示している。縦軸については、上側に向かう程、電界強度が高く、また、トナーの付着量が多くなることを示している。露光した領域については、図５中の領域５２ａおよび領域５２ｃで示される。一方、露光していない領域については、領域５２ａと領域５２ｃに挟まれた図５中の領域５２ｂで示される。
【００３２】
図５を参照して、領域５２ａおよび領域５２ｃで露光を行い、領域５２ｂで非露光とすると、実線５３ａで示すような電界強度が現れるのが理想である。すなわち、露光領域５２ａと非露光領域５２ｂとの境界、および露光領域５２ｃと非露光領域５２ｂとの境界において、境界付近に電界強度の極端な低下や上昇を発生させず、電界強度が大きく変わることが理想である。
【００３３】
しかし、エッジ効果等の影響により、実際には、実線５３ｂで示すような電界強度となる。すなわち、露光領域５２ａと非露光領域５２ｂとの境界の点Ｐ２よりも若干露光領域５２ａ側となる点Ｐ１において、電界強度が極端に低くなる。そして、露光領域５２ａと非露光領域５２ｂとの境界の点Ｐ２よりも若干非露光領域５２ｂ側となる点Ｐ３において、電界強度が極端に高くなる。また、露光領域５２ｃと非露光領域５２ｂとの境界の点Ｐ６よりも若干露光領域５２ｃ側となる点Ｐ７において、電界強度が極端に低くなる。そして、露光領域５２ｃと非露光領域５２ｂとの境界の点Ｐ６よりも若干非露光領域５２ｂ側となる点Ｐ５において、電界強度が極端に高くなる。点Ｐ３と点Ｐ５の間の領域においては、点Ｐ３と点Ｐ５の位置よりも電界強度がやや低くなっている。
【００３４】
ここで、文字画像、すなわち、点Ｐ３と点Ｐ５との間が狭い画像の場合、トナーの付着量については、電界強度が最高となる点Ｐ３および点Ｐ５の影響で、点Ｐ３と点Ｐ５の間の中央となる点Ｐ４において最大となる。すなわち、点Ｐ３および点Ｐ５の位置からそれぞれ点Ｐ４に向かって徐々に多くなるようにトナーが付着することとなる。このような現象が生じると、トナーを必要以上に多く消費してしまう。また、多く付着したトナーが、定着時にエッジ部側へ押されることとなり、結果としていわゆる文字太りといった現象が生じてしまうおそれもある。
【００３５】
そして、このような傾向は、デジタル複合機１１の置かれている環境の変化等により、異なるものとなる。すなわち、高温高湿環境と低温低湿環境とで、このような傾向は同様であるものの、トナーの付着量の程度が異なることになる。
【００３６】
このような状況下において、画一的なトナー量の削減では、高画質を維持する観点からも不適切である。そこで、所定のタイミングで、それぞれの環境等に応じてトナー濃度の調整を行う。具体的には、それぞれの環境等に応じて、適切なトナー濃度の調整値を予め求めておき、画像形成時にこの調整値を用いて画像形成を行うようにする。
【００３７】
図６は、文字画像のパターン画像の一部を拡大して示す図である。図６を参照して、文字画像のパターン画像５４は、縦方向に帯状に延び、トナーを付着させた領域５５ａ、５５ｃが間隔を開けて２つ設けられている。また、領域５５ａと領域５５ｃとの間に、縦方向に帯状に延びる余白部分、すなわち、トナーを付着させていない白色の領域５５ｂが設けられている。また、領域５５ｂが設けられた側と反対側の領域５５ｃの横側にも、縦方向に帯状の白色の領域５５ｄが設けられている。それぞれの領域５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄは、横方向に２画素、縦方向に８画素の大きさである。
【００３８】
このような文字画像のパターン画像５４を用いて、トナー濃度の調整を行う。すなわち、図６に示すような文字画像のパターン画像５４を形成するように、ＬＳＵ３４から各感光体３１ａ〜３１ｄに向かって光を照射する。次に、感光体３１ａ〜３１ｄの表面にトナーを供給して可視化し、転写ベルト３５の表面３８上に図６に示すパターン画像５４を転写して形成する。その後、転写ベルト３５の表面３８上に形成された文字画像のパターン画像５４のトナー濃度、具体的には、領域５５ａ、５５ｃのエッジ部およびエッジ部とエッジ部との間に位置する内部のトナー濃度を、トナー濃度検知センサー４２によって検知する。そして、各領域５５ａ、５５ｃの各部における検知したトナー濃度に基づいて、トナー濃度を調整するトナー濃度調整値を算出する。その後、算出されたトナー濃度調整値を基に、露光ユニットにおける露光量、露光パルス幅等を調整して、適切なトナー付着量とする。これについては、後述する。
【００３９】
次に、この発明の一実施形態に係るデジタル複合機１１をプリンターとして用いて、コンピューター２６ａから入力された画像データを出力する場合について説明する。図７は、この発明の一実施形態に係るデジタル複合機１１を用いて、コンピューター２６ａから入力された画像データを出力する場合の処理の内容を示すフローチャートである。
【００４０】
図７を参照して、デジタル複合機１１は、コンピューター２６ａから画像データを入力させる（図７において、ステップＳ１１、以下、「ステップ」を省略する）。具体的には、コンピューター２６ａからの画像データの入力を受け付けると共に、画像データを基にした印刷の要求を受け付ける。すなわち、いわゆる印刷ジョブの要求を受け付ける。ここで、制御部１２は、画像データを入力させる入力部として作動する。
【００４１】
その後、デジタル複合機１１は、入力された画像データに対して、例えば、ユーザーに要求された拡大や縮小等の画像処理を行って、画像データを生成する（Ｓ１２）。
【００４２】
次に、生成した画像データに対し、デジタル複合機１１は、画像属性の判定を行う（Ｓ１３）。画像属性の判定については、印刷の要求がなされた画像データについて解析を行い、画像データの中から、文字画像と文字画像以外の画像とを判別する。すなわち、文字での画像形成が要求されている部分を抽出する。ここで、制御部１２は、入力部により入力された画像データの中から、文字画像と文字画像以外の画像とを判別する画像判別部として作動する。
【００４３】
その後、判別された文字画像に対して、さらにエッジ部とエッジ部以外の部分とを識別する（Ｓ１４）。ここで、制御部１２は、画像判別部により判別された文字画像のうち、文字画像のエッジ部と、エッジ部以外の部分とを識別するエッジ部識別部として作動する。
【００４４】
図８は、判別された文字画像の一例を拡大して示す図である。図９は、図８に示す文字画像の一部を拡大して示す拡大図である。図９は、図８中の領域ＩＸで示す部分の拡大図である。図８および図９を参照して、いわゆるアルファベットの小文字の「ａ」という文字が、文字画像５６として判別されている。
【００４５】
ここで、制御部１２は、文字画像５６のうち、文字画像５６のエッジ部５７ａと、エッジ部５７ａ以外の部分、この場合、エッジ部５７ａとエッジ部５７ａとの間に位置する内部５７ｂとを識別する。
【００４６】
図８および図９を参照して、文字画像５６のうちの文字のエッジ部５７ａとは、地肌の領域５８と文字画像５６との境界５９ａで示される部分から文字画像５６の内方側に向かった部分で示される領域であり、ある程度の幅を有するものである。境界５９ａは、地肌の領域５８における白画像の出現と文字画像５６における黒画像の出現とをラインセンサで読み取ることにより識別される。文字画像５６のうちの文字の内部５７ｂとは、図８におけるハッチングで示すエッジ部５７ａとエッジ部５７ａとの間に示される部分である。エッジ部５７ａの幅Ｌ１については、地肌の領域５８と文字画像５６との境界５９ａからエッジ部５７ａと内部５７ｂとの境界５９ｂまでの長さで示されるものである。なお、図９において、参考のため、転写ベルト３５の回転方向に相当するデジタル複合機１１の副走査方向を、矢印Ｄ１で示している。
【００４７】
識別に際し、制御部１２は、文字画像５６を構成する各画素において、パターンマッチングまたは画像処理フィルターにより、文字画像５６のエッジ部５７ａと、エッジ部５７ａ以外の領域である内部５７ｂとを識別する。
【００４８】
図１０は、各画素におけるパターンマッチングを行ってエッジ部を識別する場合を示す図である。図１０では、９つの画素６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ、６２ｆ、６２ｇ、６２ｈ、６２ｉから構成される画素群６１を図示している。図１０において、画像濃度が所定の値以上の画素を、画素６２ｄで示している。また、トナーが付着しない白色の画素を、画素６２ｆで示している。そして、エッジ部に相当するか否かを識別する画素を、画素６２ｅで示している。この実施形態においては、各画素６２ｄ、６２ｅ、６２ｆは、横方向に隣接している。この隣接する画素６２ｄ、６２ｅ、６２ｆにおいて、画像濃度が所定の値以上である画素を画素６２ｄと認識し、トナーが付着しない白色の画素を画素６２ｆと認識すると、その間に位置する画素６２ｅが、エッジ部に位置する画素６２ｅと識別することができる。このようなパターンマッチングを文字画像の全体で行って、文字画像のエッジ部を識別する。なお、この実施形態においては、横方向に隣接する画素の画像濃度を用いてエッジ部に位置する画素を識別することとしたが、これに限らず、縦方向に隣接する画素を用いてエッジ部に位置する画素を識別することにしてもよい。
【００４９】
また、図１１は、各画素において画像処理フィルターによりエッジ部を識別する場合を示す図である。図１１を参照して、画像処理フィルター６３において、左上から右下に向かって９つの画素に対応する領域６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、６４ｅ、６４ｆ、６４ｇ、６４ｈ、６４ｉに、それぞれ順に−１、０、１、−２、０、２、−１、０、１といった係数が割り当てられている。この割り当てられた係数を各画素に乗じて加算し、畳み込み演算を行う。そして、畳み込み演算の結果により隣接する画素同士を比較し、エッジ部を識別するようにしてもよい。なお、上記した係数は、一例を示すものであり、他の係数を用いることもできる。
【００５０】
次に、画像濃度調整を行う（Ｓ１５）。画像濃度調整に際しては、トナー濃度調整部４１により調整された調整値を用いて行う。
【００５１】
画像濃度の調整後、階調処理を行う（Ｓ１６）。この場合、文字画像のエッジ部における第一の階調処理と、文字画像のエッジ部以外の部分における第二の階調処理とを異ならせるよう制御する。
【００５２】
具体的には、例えば、文字画像のエッジ部における第一の階調処理において露光パルスを間引く間引き量を、文字画像のエッジ部以外の部分における第二の階調処理において露光パルスを間引く間引き量よりも少なくなるようにする。この場合、トナー濃度調整部４１により調整されたエッジ部のトナー濃度の調整値、およびエッジ部以外である内部のトナー濃度の調整値を基に、それぞれの部分における間引き量を算出して間引くように階調処理を行う。
【００５３】
その後、すなわち、階調処理を行った後に、出力する（Ｓ１７）。このようにして、入力された画像データに対し、形成した画像を出力する。ここで、制御部１２等は、入力部により入力された画像データに対して階調処理部により階調処理を行い、入力部により入力された画像データを基に画像を形成して出力する出力部として作動する。
【００５４】
このように構成することにより、トナー濃度調整部４１により調整されたトナー濃度を基に階調処理を行っているため、環境等の変動に対応した階調処理を行うことができる。また、文字画像のエッジ部と、文字画像のエッジ部以外の部分において、異なる階調処理を行うこととしている。そうすると、それぞれの部分に適した階調処理を行うことができる。具体的には、例えば、エッジ部とエッジ部との間に位置する内部について、エッジ部よりもトナーの付着量が少なくなるように階調処理を行うことができる。したがって、このようなデジタル複合機１１によれば、高画質を維持しながら、効率的にトナー消費量を削減することができる。
【００５５】
なお、画像判別部において画像判別をした際に、文字画像以外の画像について、さらに階調処理を異ならせた第三の階調処理を行うよう構成してもよい。すなわち、制御部は、画像判別部により判別された文字画像以外の画像における階調処理部による階調処理を、第一および前記第二の階調処理と異ならせるよう制御するようにしてもよい。こうすることにより、文字画像以外の画像、例えば写真画像を含む画像について、画像全体として、より効率的なトナー消費量の削減等を図ることができる。
【００５６】
ここで、階調処理においては、例えば、以下の処理を行うようにしてもよい。図１２は、階調処理を行う場合を示す図である。
【００５７】
図１２を参照して、画像濃度の高い９つの画素について、画像濃度を低くするよう階調処理を施す場合を想定する。この場合、例えば、画像濃度の比較的高い９つの画素６７ａ、６７ｂ、６７ｃ、６７ｄ、６７ｅ、６７ｆ、６７ｇ、６７ｈ、６７ｉから構成される画素群６６ａに対して画像濃度を低くするよう調整する際に、図１２中の画素群６６ｂで示すように、露光パルスをある程度間引いて、すなわち、露光パルスの間隔を開けて露光するようにする。具体的には、画素群６６ｂにおいて、縦方向に延びる帯状の領域６９ａに露光し、この帯状の領域６９ａに間隔を開けて、帯状の領域６９ｃに露光する。領域６９ａと領域６９ｃとの間には、非露光となる帯状の領域６９ｂが形成される。同様に、露光領域６９ｅおよび非露光領域６９ｄ、６９ｆを形成する。この場合、境界６８ａと境界６８ｂとの間隔で示される露光領域６９ａの幅Ｌ２は、境界６８ｂと境界６８ｃとの間隔で示される非露光領域６９ｂの幅Ｌ３よりも長く構成されている。なお、幅Ｌ２は、幅Ｌ３の倍程度の長さである。領域６９ｃ、６９ｄ、６９ｅ、６９ｆについても同様である。画素群６６ａが９つ全ての画素６７ａ〜６７ｉにおいて露光領域としていたのに対し、画素群６６ｂにおいては、６つ相当の画素において、露光領域としている。このような階調処理を行ってもよい。
【００５８】
また、階調処理部は、複数の階調処理を行うことが可能であり、制御部１２は、トナー濃度調整部により調整されたトナー濃度に応じて、複数の階調処理のうちのいずれか一つを選択して階調処理を行うよう制御してもよい。例えば、上記した画素群６６ｂに対して、さらに画像濃度を低くするよう階調処理を行う必要がある場合、階調処理として有する図１２中の画素群６６ｃで示すように、さらに露光パルスの間隔を開けて階調処理を行ってもよいし、階調処理として有する図１２中の画素群６６ｄで示すように、露光する面積を同じにして、横方向に帯状の長さの異なる３つの領域に露光して階調処理をするようにしてもよい。すなわち、トナー濃度に応じて、画素３つに相当する露光を行う場合、階調処理部は、上記した二つの階調処理を行うことが可能であり、いずれかを選択して階調処理を行ってもよい。
【００５９】
具体的には、さらに露光パルスの間隔を開けて階調処理を行う場合、画素群６６ｃにおいて、帯状の露光領域７２ａ、７２ｃ、７２ｅと、帯状の非露光領域７２ｂ、７２ｄ、７２ｆとする。また、境界７１ａと境界７１ｂとの間隔で示される露光領域７２ａの幅Ｌ４は、境界７１ｂと境界７１ｃとの間隔で示される非露光領域７２ｂの幅Ｌ５よりも短く構成する。なお、幅Ｌ５は、幅Ｌ４の倍程度の長さである。領域７２ｃ、７２ｄ、７２ｅ、７２ｆについても同様である。画素群６６ｂが全ての画素６７ａ〜６７ｉにおいて６つの画素に相当する領域を露光領域としていたのに対し、画素群６６ｃにおいては、３つの画素に相当する領域を、露光領域としている。このような階調処理を行ってもよい。
【００６０】
また、横方向に延びる帯状の長さの異なる３つの領域に露光して階調処理をする場合、画素群６６ｄにおいて、横方向に延びる帯状の露光領域７４ａ、７４ｂ、７４ｃと、横方向に延びる帯状の非露光領域７４ｄ、７４ｅ、７４ｆとする。また、境界７３ａと境界７３ｂとの間隔で示される露光領域７４ａの幅Ｌ６は、露光領域７４ａ〜７４ｃの中で最も長く、境界７３ａと境界７３ｃとの間隔で示される露光領域７４ｂの幅Ｌ７は、露光領域７４ａ〜７４ｃの中で、露光領域７４ａの次に長く、境界７３ａと境界７３ｄとの間隔で示される露光領域７４ｃの幅Ｌ８は、露光領域７４ａ〜７４ｃの中で最も短く構成されている。画素群６６ｂが全ての画素６７ａ〜６７ｉにおいて６つの画素に相当する領域を露光領域としていたのに対し、画素群６６ｄにおいては、３つ相当の画素において、露光領域としている。そして、これらの露光領域７４ａ、７４ｂ、７４ｃは、画素群６６ｃと対比しても分かるように、露光領域７４ａ〜７４ｃが分断されておらず、連なっている構成である。
【００６１】
このように、トナー濃度が所定の値、すなわち、例えば、上記の実施の形態であれば、画素が３つ以下であれば、複数の階調処理のうちから、ＬＳＵ３４により露光する領域が連なる階調処理を選択するよう制御するようにしてもよい。このような図１２中の画素群６６ｄに対した階調処理を行うにより、ＬＳＵ３４のビームの点灯に伴う露光の照射エネルギーをより均一にして、結果として、より高画質とすることができる。この場合、もちろん、画像、具体的には、文字画像のエッジ部の形状等に応じて、露光領域７４ａ〜７４ｃの上下方向における順序を入れ替えてもよい。
【００６２】
なお、上記の実施の形態においては、パターンマッチングまたは画像処理フィルターにより、文字画像のエッジ部と、エッジ部以外の領域である内部とを識別することとしてが、これに限らず、他の方法で文字画像のエッジ部と、エッジ部以外の領域である内部とを識別することにしてもよい。
【００６３】
また、階調処理として、一つの階調処理を行うことが可能な構成としてもよい。こうすることにより、処理の単純化を図ることができる。
【００６４】
また、上記の実施の形態において、文字画像以外の画像について、文字画像のエッジ部か、または文字画像のエッジ部以外の内部の階調処理の一方と同じ階調処理を行うようにしてもよい。こうすることにより、画像処理の負担を軽減することができる。
【００６５】
また、上記の実施の形態においては、転写体として転写ベルトを適用することとしたが、これに限らず、他の転写体であってもよい。
【００６６】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
この発明に係る画像形成装置は、高画質を維持しながら、効率的なトナー消費量の削減が要求される場合に、特に有効に利用される。
【符号の説明】
【００６８】
１１  デジタル複合機、１２  制御部、１３  操作部、１４  画像読み取り部、１５  画像形成部、１６  ハードディスク、１７  ファクシミリ通信部、１８  ネットワークインターフェース部、１９  用紙セット部、２１  表示画面、２２  ＡＤＦ、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ  給紙カセット、２４  公衆回線、２５  ネットワーク、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ  コンピューター、２７  画像形成システム、２８  手差しトレイ、２９  給紙カセット群、３０  排出トレイ、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ  感光体、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ  作像ユニット、３３  作像器、３４  ＬＳＵ、３５  転写ベルト、３６ａ，３６ｂ  駆動ローラー、３７  転写ベルトクリーニングユニット、３８  表面、３９  可視画像、４１  トナー濃度調整部、４２  トナー濃度検知センサー、４３ａ  発光素子、４３ｂ  受光素子、４４  トナー濃度算出部、４５  面、４６ａ，４６ｂ  光、５１，５３ａ，５３ｂ  実線、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５８，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｇ，６４ｈ，６４ｉ，６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，６９ｄ，６９ｅ，６９ｆ，７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅ，７２ｆ，７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ，７４ｅ，７４ｆ  領域、５４  パターン画像、５６  文字画像、５７ａ  エッジ部、５７ｂ  内部、６１，６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ  画素群、６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，６２ｇ，６２ｈ，６２ｉ，６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅ，６７ｆ，６７ｇ，６７ｈ，６７ｉ，  画素、６３  画像処理フィルター、５９ａ，５９ｂ，６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ  境界。
【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】
2016116027.tif 000009
【図８】
2016116027.tif 000010
【図９】
2016116027.tif 000011
【図１０】
2016116027.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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