JPH1195502A

JPH1195502A - 画像形成方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH1195502A
Application number: JP9258032A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 1999-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な画像を形成することができる画像形成
方法及び装置を提供することを課題とする。【解決手段】像形成体に対し、帯電、画像データに基
づいた像露光、現像スリーブを移動させながら現像する
ことにより、画像を形成する際に、現像スリーブの移動
方向上流側にトナーが多く付着する（現像の偏りが生じ
る）ので、現像スリーブの移動方向上流側を、下流側に
比して、画像データとして濃度が薄くなるように画像処
理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像形成体に対し、
帯電、画像データに基づいた像露光、現像スリーブを移
動させながら現像することにより、画像を形成する画像
形成方法及び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタなどの画像形成装置と
して、図１０（ａ）に示すような電子写真方式の画像形
成装置がある。この画像形成装置は、像形成体１の周囲
に、帯電装置２、露光装置３、現像装置の現像スリーブ
４、転写装置５及びクリーニング装置６を配置してい
る。この画像形成装置において、画像形成をする際に
は、帯電装置２によって、矢示の方向に回転する像形成
体１を一様に帯電させる。帯電した像形成体１に対して
露光装置３によって画像データに基づいて像露光を行
い、像形成体１上に潜像を形成する。そして、この潜像
を現像装置によって現像する。この現像は、矢示の方向
に回転する現像スリーブ４上に担持している現像剤であ
るトナーを、現像スリーブ４にバイアスを印加すること
により、像形成体１へと転移させ、像形成体１上にトナ
ー像を形成する。その後、転写装置５によって、像形成
体１上のトナー像を別途搬送されてくる転写材Ｐへと転
写する。トナー像を転写された転写材Ｐは、図示しない
定着装置によって定着される。一方、像形成体１上に残
留したトナーは、クリーニング装置６によってクリーニ
ングされ、次の画像形成へと備えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した画像形成装置
では、像形成体１上に形成されたトナー像は、画像の偏
りが生じている。この画像の偏りに関して、本発明者が
鋭意検討した結果、従来から電子写真方式特有のエッジ
効果と言われる現象の他に、現像スリーブ４の移動方向
に依存した偏りがあることを知得した。

【０００４】これら画像の偏りについて、現像領域を拡
大した図１０（ｂ）、画像の偏りが発生したパッチ画像
を模式的に示した図１０（ｃ）、及び、該パッチ画像の
濃度分布を模式的に示した図１０（ｄ）に基づいて説明
する。なお、図１０（ｄ）において、実線は図１０
（ｃ）においてｙ方向（すなわち、現像スリーブ４の移
動方向とは反対方向）についての濃度分布を示し、破線
は図１０（ｃ）においてｘ方向（現像スリーブ４の移動
方向に直交する方向）についての濃度分布を示してい
る。

【０００５】まず、エッジ効果は、従来から知られてい
る電子写真方式特有の現象である。これは、潜像のエッ
ジ部分（画像の周辺部）には強い静電的な電場が生じ、
このエッジ部分にトナーが付着しやすくなり、一方、潜
像の中央部は電場が弱くなるので、トナーが付着しずら
くなる。このために、パッチ画像の周囲の画像濃度が高
くなる。このエッジ効果は、等方的（すなわち、ｘ方向
やｙ方向に関係なく）に生じる現象である。

【０００６】次に、現像スリーブ４の移動方向に依存し
た画像の偏りは、現像スリーブの移動方向上流側におい
て、画像濃度が高くなる現象である。図１０（ｄ）に示
すように、ｘ方向の濃度分布（破線）においては、上述
したエッジ効果により、画像の両端の濃度が、中央部の
濃度に比して、ほぼ同じ程度に高くなっている。これに
対して、ｙ方向の濃度分布（実線）においては、エッジ
効果により画像の両端部の濃度が高くなっている上に、
現像スリーブ４の移動方向上流側（図１０（ｄ）におい
ては右側）の端部の濃度の方が、下流側の端部濃度より
も高くなっている。すなわち、この現象は、異方的に生
じる現象である。

【０００７】したがって、このような、従来知られてい
なかった、現像スリーブ４の移動方向に依存した画像の
偏りは、良好な画像を形成する際には問題となる。

【０００８】なお、この現像スリーブ４の移動方向に依
存した画像の偏りは、図１０において現像スリーブ４を
逆方向に移動させて現像した場合にも同様に生じた。こ
の現象が生じる原因は定かではないが、現像スリーブ４
が担持しているトナーが、現像スリーブ４の移動方向上
流側ほど多いことが関与しているものと考えられる。特
に、本発明者が鋭意検討した結果、この現象は、現像ス
リーブ４に交流（ＡＣ）バイアスを印加して非接触現像
を行ったときに、トナーが振動しながら飛翔することも
関係し、より顕著に現れる。さらに、この現象は、像形
成体１上に複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像
を形成する際には、先に付着したトナーの影響を受ける
ため、良好なカラー画像を形成する際には大きな問題と
なる。

【０００９】そこで、本発明は、良好な画像を形成する
ことができる画像形成方法及び装置を提供することを課
題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の構成
により解決することができる。

【００１１】（１）像形成体に対し、帯電、画像デー
タに基づいた像露光、現像スリーブを移動させながら現
像をすることにより、画像を形成する画像形成方法にお
いて、画像データの前記現像スリーブの移動方向上流側
を、下流側に比して、画像データとして濃度が薄くなる
ように画像処理することを特徴とする画像形成方法。

【００１２】（２）前記画像処理は、画像データの周
辺部を、中央部に比して、画像データとして濃度が薄く
なるようにすることを特徴とする（１）に記載の画像形
成方法。

【００１３】（３）前記現像は、前記現像スリーブに
交流バイアスを印加した非接触現像であることを特徴と
する（１）又は（２）に記載の画像形成方法。

【００１４】（４）前記像形成体に対して帯電、像露
光、現像を繰り返して、前記像形成体上にカラー画像を
形成することを特徴とする（１）〜（３）いずれか１つ
に記載の画像形成方法。

【００１５】（５）像形成体と、前記像形成体を一様
に帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電した
前記像形成体に対して、画像データに基づいた像露光を
行い、潜像を形成する露光手段と、移動する現像スリー
ブを有し、前記露光手段により形成された潜像を、前記
現像スリーブが担持するトナーによって顕像化する現像
手段と、を有し、前記像形成体上にトナー像を形成する
画像形成装置において、画像データの前記現像スリーブ
の移動方向上流側を、下流側に比して、画像データとし
て濃度が薄くなるように画像処理する画像処理手段を備
えたことを特徴とする画像形成装置。

【００１６】（６）前記画像処理手段は、画像データ
の周辺部を、中央部に比して、画像データとして濃度が
薄くなるように画像処理することを特徴とする（５）に
記載の画像形成装置。

【００１７】（７）前記画像処理手段は、前記画像デ
ータがベタ画像であるとき、ベタ画像の周辺部における
像露光による露光量を、ベタ画像の中央部における像露
光による露光量より小さくなるように、前記画像データ
を画像処理することを特徴とする（５）又は（６）に記
載の画像形成装置。

【００１８】（８）前記現像手段は、前記現像スリー
ブに交流バイアスを印加し、前記現像スリーブが前記像
形成体に対して非接触とした非接触現像を行うことを特
徴とする（５）〜（７）のいずれか１つに記載の画像形
成装置。

【００１９】（９）前記画像形成装置は、各々が異な
る色のトナーを有する複数の前記現像手段を有し、前記
像形成体上にトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成
することを特徴とする（５）〜（９）のいずれか１つに
記載の画像形成装置。

【００２０】

【発明の実施の形態】まず、本発明の一実施形態の画像
形成プロセス及び各機構について、本発明の画像形成装
置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図
である図１を用いて説明する。

【００２１】像形成体である感光体ドラム１０は、例え
ばガラスや透明アクリル樹脂等の透明部材によって形成
される円筒状の基体の外周に、透明の導電層、ａ−Ｓｉ
層あるいは有機感光層（ＯＰＣ）等の光導電体層を形成
したものである。感光体ドラム１０は、図示しない駆動
源からの動力により透明の導電層を接地された状態で図
１の矢印で示す時計方向に感光体ドラム１０が回転され
る。

【００２２】本実施形態における感光体ドラムの透明基
体の光透過率は、１００％である必要はなく、露光ビー
ムの透過時にある程度の光が吸収されるような特性であ
ってもよく、要は、適切なコントラストを付与できれば
よい。透光性基体の素材としては、アクリル樹脂、特に
メタクリル酸メチルエステルモノマーを用い重合したも
のが、透明性、強度、精度、表面性等において優れてお
り好ましく用いられるが、その他一般光学部材などに使
用されるアクリル、フッ素、ポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリエチレンテレフタレートなどの各種透光性
樹脂が使用可能である。また、露光光に対し透光性を有
していれば、着色していてもよい。透明の導電層として
は、インジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸
化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎ
ｉ、Ａｌなどからなる透光性を維持した金属薄膜が用い
られ、成膜法としては、真空蒸着法、活性反応蒸着法、
各種スパッタリング法、各種ＣＶＤ法、浸漬塗工法、ス
プレー塗布法などが利用される。また、光導電体層とし
ては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）合金感光層、
アモルファスセレン合金感光層や、各種有機感光層（Ｏ
ＰＣ）が使用可能である。

【００２３】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１
１、露光手段としての露光ユニット１２、現像手段とし
ての現像器１３は、それぞれ、イエロー（Ｙ），マゼン
タ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の各色の画像形
成プロセスに用いられ、本実施形態においては、図１の
矢印にて示す感光体ドラム１０の回転方向に対して、
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配置される。

【００２４】各色毎の帯電手段としてのスコロトロン帯
電器１１は、コロナ放電電極（符号なし）とシールド部
材であるコの字状のサイドプレート（符号なし）とが取
り付けられ、更にサイドプレートに制御グリッド（符号
なし）が取り付けられて構成され、感光体ドラム１０の
移動方向に対して直交する方向（図１において紙面垂直
方向）に感光体ドラム１０と対峙し近接して取り付けら
れる帯電部材である。このスコロトロン帯電器１１は、
トナーと同極性のコロナ放電を行うコロナ放電電極と、
感光体ドラム１０の前述した有機感光体層に対し所定の
電位に保持された制御グリッドとによって帯電作用（本
実施形態においてはマイナス帯電）を行い、感光体ドラ
ム１０に対し一様な電位を与える。

【００２５】各色毎の露光手段としての露光ユニット１
２は、感光体ドラム１０上での露光位置が各色毎のスコ
ロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１０の回転方
向下流側になるようにして、感光体ドラム１０の内部に
配置される。各色毎の露光ユニット１２は、それぞれ、
像露光光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）
を感光体ドラム１０の軸と平行に複数個アレイ状に並べ
た線状の露光素子（図示せず）と等倍結像素子としての
セルフォックレンズ（図示せず）とがホルダに取り付け
られた露光用ユニットとして構成される。これら各色毎
の露光ユニット１２は、円柱状の保持部材２０に取り付
けられ、感光体ドラム１０の基体内部に収容される。露
光素子としては、その他ＦＬ（蛍光体発光），ＥＬ（エ
レクトロルミネッセンス），ＰＬ（プラズマ放電）等の
複数の発光素子をアレイ状に並べた線状のものが用いら
れる。

【００２６】露光ユニット１２は、別体のコンピュータ
（図示せず）から送られメモリに記憶された各色の画像
データに基づいて、後段において詳述する画像処理を施
した後、一様に帯電した感光体ドラム１０に像露光を行
い、感光体ドラム１０上に潜像を形成する。この実施形
態で使用される発光素子の発光波長は、通常Ｙ，Ｍ，Ｃ
のトナーの透過性の高い６８０〜９００ｎｍの範囲のも
のが良好であるが、裏面から像露光を行うことからカラ
ートナーに透明性を十分に有しないこれより短い波長で
もよい。

【００２７】各色毎の現像手段としての現像器１３は、
それぞれ、例えば厚み０．５ｍｍ〜１ｍｍ、外径１５〜
２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ
材で形成された現像剤担持体である現像スリーブ１３１
と、現像ケーシング（符号なし）とを備え、内部にイエ
ロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）若しくは黒
色（Ｋ）の二成分（一成分でもよい）の現像剤を収容し
ている。現像スリーブ１３１は、ＮおよびＳの磁極を交
互に配した固定磁石（図示せず）を内包しており、撹拌
スクリュウ（符号なし）によって撹拌、混合され、供給
ローラ（符号なし）により攪拌部から搬送、供給された
二成分現像剤を現像部へと供給する。この際、現像スリ
ーブ１３１周面上の二成分現像剤の層厚は、直径３〜１
０ｍｍの磁性体の円形断面の金属材から成り現像スリー
ブ１３１の周面に所定の荷重をもって均等に圧接された
薄層形成部材としての薄層形成棒（図示せず）によって
規制される。現像部を通過した二成分現像剤は、帯状の
長辺の一端を現像スリーブ１３１に平行に圧接して設け
られた例えばＳＵＳ、ウレタンゴム等の板状の弾性部材
よりなるスクレーパ（符号なし）により現像スリーブ１
３１上から除去され、供給ローラにより攪拌部へ搬送さ
れ、所定のトナー濃度となるように、撹拌スクリュウに
よって撹拌、混合される。

【００２８】現像部では、現像スリーブ１３１は、突き
当てコロ（図示せず）により感光体ドラム１０と所定の
値の間隙、例えば１００μｍ〜１０００μｍをあけて非
接触に保たれ、感光体ドラム１０の回転方向と順方向に
回転しており、現像スリーブ１３１に対して現像バイア
スとしてトナーと同極性（本実施形態においてはマイナ
ス極性）の直流電圧あるいは直流と交流との重畳電圧を
印加することにより、感光体ドラム１０の露光部に対し
て非接触の反転現像が行われる。この時の現像間隔精度
は画像ムラを防ぐために２０μｍ程度以下が必要であ
る。

【００２９】以上のように現像器１３は、スコロトロン
帯電器１１による帯電と露光ユニット１２による像露光
によって形成される感光体ドラム１０上の静電潜像を、
非接触の状態で感光体ドラム１０の帯電極性と同極性の
トナー（本実施形態においては感光体ドラムは負帯電で
あり、トナーは負極性）により反転現像する。

【００３０】画像形成のスタートにより駆動源が駆動
し、感光体ドラム１０を図１の矢印で示す時計方向へ回
転し、同時にスコロトロン帯電器１１（Ｙ）の帯電作用
により感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。感
光体ドラム１０は電位を付与されたあと、露光ユニット
１２（Ｙ）において第１の色信号すなわちＹの画像デー
タに対応する電気信号による露光が開始されドラムの回
転走査によってその表面の感光層に原稿画像のイエロー
（Ｙ）の画像に対応する静電潜像が形成される。この潜
像は現像器１３（Ｙ）により非接触の状態で反転現像さ
れ、感光体ドラム１０上にイエロー（Ｙ）のトナー像が
形成される。

【００３１】次いで、感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に、スコロトロン帯電器１１
（Ｍ）の帯電作用により電位が付与され、露光ユニット
１２（Ｍ）の第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画
像データに対応する電気信号による露光が行われ、現像
器１３（Ｍ）による非接触の反転現像によって前記のイ
エロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー
像が重ね合わせて形成される。

【００３２】同様のプロセスにより、スコロトロン帯電
器１１（Ｃ）、露光ユニット１２（Ｃ）及び現像器１３
（Ｃ）によってさらに第３の色信号に対応するシアン
（Ｃ）のトナー像が、また、スコロトロン帯電器１１
（Ｋ）、露光ユニット１２（Ｋ）及び現像器１３（Ｋ）
によって第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナー像
が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム１０の一回
転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成される。
この画像形成プロセス、すなわち、感光体ドラム１０上
でトナー像を重ね合わせてカラートナー像を形成するプ
ロセスは、以下、ＫＮＣプロセスという。

【００３３】このように、本実施の形態では、Ｙ，Ｍ，
Ｃ及びＫの露光ユニット１２による感光体ドラム１０の
有機感光層に対する露光は、感光体ドラム１０の内部よ
り透明基体を通して行われる。したがって第２，第３及
び第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成
されたトナー像により遮光されることなく静電潜像を形
成することが可能となり、好ましいが、感光体ドラム１
０の外部から露光してもよい。

【００３４】一方、転写材である記録紙は、転写材収納
手段である給紙カセット１５より、送り出しローラ（符
号なし）により送り出され、給送ローラ（符号なし）に
より給送されてタイミングローラ１６へ搬送される。

【００３５】記録紙は、タイミングローラ１６の駆動に
よって、感光体ドラム１０上に担持されたカラートナー
像との同期がとられて転写域へ給送される。転写域で
は、トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極
性）の電圧が印加される転写手段としての転写器１４Ａ
により感光体ドラム１０の周面上のカラートナー像が一
括して記録紙に転写される。

【００３６】カラートナー像が転写された記録紙は、転
写材分離手段としての紙分離ＡＣ除電器１４Ｂにより除
電されて、感光体ドラム１０から分離され、定着手段と
しての定着装置１７へと搬送される。そして、内部にヒ
ータ（図示せず）を有する定着ローラ１７ａと、圧着ロ
ーラ１７ｂとの間で熱と圧力とを加えられることにより
記録紙上の付着トナーが定着され、記録紙が排紙ローラ
１８により送られて、装置上部のトレイへ排出される。

【００３７】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは、さらに回転し、クリーニング装置１９にい
たり、感光体ドラム１０に当接したゴム材から成るクリ
ーニングブレード（符号なし）によってクリーニング装
置１９内に掻き落とされる。クリーニング装置１９によ
り残留トナーを除去された感光体ドラム１０は一様帯電
器１１Ｙによって一様帯電を受け、次の画像形成サイク
ルに入る。

【００３８】ところで、画像データをそのまま用いて露
光を行うと、「発明が解決しようとする課題」で説明し
た画像の偏りやＫＮＣプロセス特有の問題（後段におい
て詳述）により、良好な画像を形成することができな
い。そのために、画像データに対して画像処理を施した
後に、露光を行うことが必要となる。

【００３９】まず、画像の偏りの補正に関して、概略を
説明する。図２（ａ）は、本発明者が画像の偏りに関し
て鋭意検討し得られた結果、画像の偏りの因子を模式的
に示した図である。なお、図２においては現像スリーブ
１３１の移動方向のみを示しており、さらに、エッジ効
果及び現像の偏りの図は、各々のみの影響により作成さ
れる像を模式的に示したものである。

【００４０】画像データとして、ベタ（濃度が一定）の
パッチ（直方体）画像を用いている。このような画像デ
ータを、画像処理を施さずに、そのまま露光、現像を行
うと、矢示で示されるような現実の画像となる。この現
実の画像は、画像の現像スリーブ回転方向における両端
側において突出した高濃度となり、中央部では低濃度と
なっているだけでなく、現像スリーブ１３１の回転方向
上流側が下流側より高濃度の傾向にある。

【００４１】この因子を考えるに、前者においては、一
般にエッジ効果といわれる電子写真特有の現象であり、
後者においては本発明者が新たに知得した現像スリーブ
の回転による偏り（以下、現像偏り）という現象であ
る。すなわち、現実の画像においては、エッジ効果によ
り両端が突出した濃度となり、現像偏りにより上流側が
高濃度になっている。これらエッジ効果と現像偏りとに
より、画像の偏りが生じる。よって、現実の画像は、概
念的には、次式のように考えられる。

【００４２】（現実の画像）＝（画像の偏り）×（画像
データ）＝（（エッジ効果）×（現像偏り））×（画像
データ）このような現実の画像と画像データとの関係を考慮する
と、画像データに対して、予め画像の偏りの逆変換とな
るような画像処理を施しておくことにより、現実の画像
が画像データを忠実に再現できる。すなわち、（補正した画像データ）＝（画像の偏り）^-1×（画像データ）＝（（エッジ効果）×（現像偏り））^-1×（画像データ）＝（現像偏り）^-1×（エッジ効果）^-1×（画像データ）によって、現実の画像を再現すればよい。

【００４３】ここで、エッジ効果は、一般にラプラシア
ンフィルターの一種として考えられるので、これから補
正係数、すなわち、（エッジ効果）^-1を算出することが
できる。その他に、エッジ効果をぼかすフィルターを用
いてもよく、要は、エッジ効果を相殺するように、画像
データの周辺部を、中央部に比して、画像データとして
濃度が薄くなるように画像処理すればよい。より具体的
には、ベタ画像を形成する際には、ベタ画像の周辺部
を、ベタ画像の中央部より、画像データとして濃度が薄
くなるように画像処理する。したがって、本実施の形態
では、反転現像であるので、ベタ画像の周辺部を、ベタ
画像の中央部より、小さな露光量で露光される。

【００４４】一方、現像偏りに対しては、本発明者が検
討した結果、現像偏りは、方向性のある現象であること
から、微分フィルターの一種として考えられるので、こ
れから補正係数、すなわち、（現像偏り）^-1を算出する
ことができる。その他に、現像偏りをぼかすフィルタ
ー、すなわち、濃度微分が正なら濃度を上げるように、
濃度微分が負なら濃度を下げるようなフィルターを用い
てもよく、要は、現像スリーブ１３１の回転方向上流側
の濃度が、画像データとして下流側より薄くなるように
画像処理すればよい。より具体的には、ベタ画像を形成
する際に、ベタ画像の現像スリーブの移動方向上流側
を、ベタ画像の下流側より、画像データとして濃度が薄
くなるように画像処理する。したがって、本実施の形態
では、反転現像であるので、ベタ画像の現像スリーブの
移動方向上流側を、下流側より小さな露光量で露光され
る。

【００４５】なお、エッジ効果は等方的（現像スリーブ
の回転方向には関係しない）に生じるのに対して、この
現像の偏りは異方的（現像スリーブの回転方向に依存す
る）に生じる。したがって、現像の偏りの補正（画像処
理）は、現像スリーブの回転方向に従った画像処理を施
すことになる。

【００４６】したがって、図２（ｂ）に示すように、画
像データに対して、エッジ効果に対する補正（補正係数
ｇ₁）及び現像偏りに対する補正（補正係数ｇ₂）を施
し、この画像処理後の画像データで露光・現像を行うこ
とにより、画像データを忠実に再現でき、良好な画像形
成を行うことができる。

【００４７】次に、本実施の形態で行ったカラー画像形
成のプロセス、すなわち、ＫＮＣプロセス特有の補正
（上述した画像偏りの補正を含めて、以下、ＫＮＣ補正
と称することもある）について、画像偏りの補正のうち
エッジ効果も含めながら説明する。

【００４８】まず、ＫＮＣプロセスの際に生じる現象
を、模式的に示した図３に基づいて説明する。図３にお
いて、Ｖ₀は感光体ドラム１０表面における初期帯電電
位であり、Ｖ_sは現像スリーブ表面に印加された直流バ
イアス電位であり、Ｖ_L1，Ｖ_L21,V_L22は潜像部の電位で
ある。また、図３においては、特に断りのない限り、現
像スリーブ１３１の回転方向と直交する方向（感光体ド
ラム１０及び現像スリーブ１３１の回転軸方向）の断面
で見たときの状態を示している。

【００４９】図３（ａ）は第１の色トナーによる現像プ
ロセス直前における電位関係を示したものである。かか
る現像プロセスは、像露光する際に、簡単に説明するた
めに図示する潜像電位は一律にＶ_L1となるようにしてい
る。Ｌ_aは孤立点若しくは孤立線を示す潜像である。Ｌ_b
は広い面積を有するベタに相当する潜像を示したもので
ある。

【００５０】対向電極効果にもよるが、一般的な現像法
では程度の差はあれ強い静電的な電場が潜像Ｌ_a及び潜
像Ｌ_bのエッジ部分に、上述したエッジ効果が生じ、一
方、潜像Ｌ_bの中央部における電場は弱くなるので、潜
像Ｌ_bのベタ部はトナーを付着しづらくなっており、一
方、線やエッジ部はベタ部中央に比してトナーを付着し
易くなっている。

【００５１】図３（ｂ）は図３（ａ）に示す電位関係下
で各潜像を第１の色トナーで顕像化した状態の断面図で
ある。

【００５２】Ｐは感光体ドラム１０を示しており、Ｔ₁
は第１の色トナーにより顕像化した孤立点を形成するト
ナー像を示している。Ｔ₂は第１の色トナーで顕像化し
た広い面積を有するトナー像を示している。斯かるトナ
ー像Ｔ₂は中央部分とその周辺にあるエッジ部とからな
る。トナー像Ｔ₂は、前述したエッジ効果により、エッ
ジ部分に比して中央部にトナーを少なく付着した凹凸状
のトナー像となっていることを示している（これがエッ
ジ効果である）。なお、エッジ効果は、孤立点となる潜
像や孤立線である細線となる潜像等を強調して顕像化す
る際にも作用するのみでなく、潜像が小さくなり過ぎる
と、反対に顕像化が困難になる方向に作用する。また、
図３（ｂ）において一点鎖線で囲んだ領域（トナー像Ｔ
₂を現像スリーブの回転方向の断面で見たとき）に示す
ように、現像スリーブ１３１の回転方向上流側（図にお
いて右側）にトナーが多く付着する、上述した現像偏り
が生じている。このエッジ効果及び現像の偏りを、像形
成体上に未だトナー像を形成していない状態下或いは先
に形成してあるトナー像の構造によらず画像の種類によ
り生じる潜像及びトナー像が変形する現像であり、以
下、第３現像ともいう。

【００５３】図３（ｃ）は再帯電後に２色目の像露光を
行った状態即ち第２の色トナーによる現像プロセス直前
における電位関係を示したものである。

【００５４】ここでの像露光Ｌ_a1は第１回目と同位置
に、潜像Ｌ_b1は位置をずらして露光したものとしてい
る。図においてはＶ_L1とＶ_L21，Ｖ_L22とが混在した乱れ
た電位分布となっている。Ｖ_L21、Ｌ_L22は第１の色トナ
ー像上に形成した潜像部の電位であり、Ｖ_L1に比して高
くなっている。

【００５５】ここで、図３（ｃ）に示したＬ_b1の電位分
布及び電場が乱れる理由を以下に述べる。

【００５６】２色目以降の現像プロセスは前述したよう
に、先に顕像化したトナー像を感光体ドラム１０に担持
した状態下でなされる。したがって、既に形成してある
トナー像は第２色目以降の潜像電位と電場を変動させ
る。詳しく述べれば、Ｔ₂は前述したようにエッジ部に
トナーを多く付着した状態となっており、中央部付近に
トナーを少なめに付着している。これらのトナーは電位
上昇となってトナー付着を妨げる効果を有する。すなわ
ち、トナー層電位やトナーが光を透過させにくいという
遮蔽性（本実施の形態では、内部から露光する方式なの
で、前者のみである）のためにトナー像のベタ部の上に
次のトナーを付着させにくくする現象であり、以下、第
１現象ともいう。

【００５７】図３（ｄ）は図３（ｃ）に示す電位関係に
おける各潜像に形成される電場を示した断面図である。
新に形成した潜像Ｌ_a1，Ｌ_b1における電界の様子を電気
力線（矢印）で示してある。

【００５８】新たな潜像Ｌ_a1は第１の色トナーにより顕
像化した孤立点に相当するトナー像Ｔ₁上に形成してあ
る。斯かるトナー像Ｔ₁は前述したトナー層電位から潜
像Ｌ_aに形成する電界に影響している。具体的にはトナ
ー像Ｔ₁中心付近に発生する局所的電界により、トナー
を付着させる電界は弱くなっているので、第２の色トナ
ーが付着しづらくなる。これが、先に形成したトナー像
の構造によって生じる潜像の変形、つまり色を重ね合わ
せたときに孤立点、孤立点線、文字、ベタ部の縁で起こ
るエッジ効果や疑似輪郭現象として現れるハロー効果で
あり、エッジ効果と同一の原因であるが、重ね合わせに
よるＫＮＣプロセス特有の現象であり、以下、ハロー効
果又は第２現象ともいう。なお、図示していないが、第
１の色トナーの周りに第２の色トナーが付着しやすく、
条件によっては付着することがある。

【００５９】新たに形成した潜像Ｌ_b1は、凹凸状のトナ
ー像Ｔ₂上から同様な画像を、位置をずらして像露光す
ることにより形成してある。したがって、新たな潜像Ｌ
_b1に形成された電界はトナー像Ｔ₂により重なり部分と
その近傍は歪んでいると考えられる。

【００６０】潜像Ｌ_b1は先に形成してあるトナー像の付
着量の違いから潜像Ｌ_b11、潜像Ｌ_b21、潜像Ｌ_b31の３
つの領域に区別する。潜像Ｌ_b11は１色目のトナーが付
着していない感光体ドラム１０部分に形成してあるもの
である。潜像Ｌ_b21はトナー像Ｔ₂のエッジ部に形成した
ものであり、トナー付着量の変化の最も多い場所に形成
してある。潜像Ｌ_b31はトナー像Ｔ₂の中央部分で、エッ
ジ効果の影響により縁よりは薄くトナーの付着した部分
に形成してあるものである。潜像Ｌ_b11、潜像Ｌ_b21、潜
像Ｌ_b31は同一の光量を照射したものであってもトナー
電位から同一電位とならない。

【００６１】更に潜像Ｌ_b21は、電気力線を見るとハロ
ー効果が発生している。ここで、ハロー効果とはエッジ
効果の一種であり、１色目のトナー像の縁に２色目のト
ナーが付着しづらく、その周辺に２色目のトナーが付着
しやすい現像が発生することを言う。即ち、潜像Ｌ_b21
は１色目のトナーによるエッジ効果を発生している領域
である。つまり、縁ではトナー像Ｔ₂の中央部側に形成
した潜像Ｌ_b31の電界よりトナーを付着させる電界が弱
く、周辺ではトナー像の存在しない場所Ｌ_b11に形成し
た電界よりもトナーを付着させる電界が大きくなってい
ることを示している。

【００６２】図３（ｅ）は図３（ｃ）に示す電位条件下
で顕像化したトナー像の重なり状態を示した断面図であ
る。

【００６３】第２の色トナーで形成するトナー像Ｔ
₃は、図３（ｄ）に示した電場状況から僅かな付着量で
ある。つまり、トナー像Ｔ₁とトナー像Ｔ₃との付着量を
同一にして得られる二次色でなく、第１の色トナーの色
が強く出てカラーバランスが崩れたものとなっている。
第２の色トナーで形成するトナー像Ｔ₄は、前述した電
場の状況から潜像Ｌ_b11′で第１の色トナーと同じ量だ
け付着し、潜像Ｌ_b21でハロー効果の影響でトナー像Ｔ₂
のエッジ部に第２の色トナーを少なく付着し、周辺部に
第２の色トナーを多く付着し、潜像Ｌ_b31でトナー像Ｔ₂
の中央付近よりも少なく付着し、そのエッジ部で僅かに
盛り上がっていることが分かる。したがって、トナー像
Ｔ₂のエッジ部とトナー像Ｔ₄とが重ね合わさせて形成し
た部分はハロー効果が強く出て濃度及びカラーバランス
の崩れたものとなっていることが分かる。これは第２現
象である。

【００６４】一方、トナー像Ｔ₂とトナー像Ｔ₄のベタ部
同士で形成したベタ部は２色目の濃度が低くなる。これ
は第１現象である。

【００６５】次に、ＫＮＣプロセスにおいて、画像形成
する際に生じる上述した第１現像〜第３現像の補正につ
いて、模式的に示した図４に基づいて説明する。なお、
図４においては、現像スリーブ１３１の回転方向と直交
する方向（感光体ドラム１０及び現像スリーブ１３１の
回転軸方向）の断面で見たときの状態を主に示してい
る。

【００６６】図４（ａ）は第１の色トナーによる現像プ
ロセス下における電位関係を示したものである。第１現
象を補正するために、各色の画像濃度からトナー像の重
なり状態を考慮して画像データが修正される。したがっ
て、次の色トナーによる露光プロセスでも潜像を形成す
ることになる潜像Ｌ_aと潜像Ｌ_b2を形成した位置は、こ
の回の露光プロセスで形成する潜像電位をＶ_L2として他
の色トナーを重ね合わせない潜像Ｌ_b1の潜像電位Ｖ_L1よ
りも高く設定されている。また、第３現象を補正するた
め、形成するトナー像及び現像スリーブの回転方向を考
慮して画像データを修正される。したがって、第３現象
のうちエッジ効果を防止すべく、潜像（Ｌ_b1とＬ_b2）の
エッジ部分（画像の周辺部）の露光量が制御されて電位
が高くなるように設定されている。さらに、現像スリー
ブの回転方向に従って現像偏りを考慮した露光量が制御
され、現像スリーブの回転方向の断面で潜像Ｌ_b2を見た
図４（ａ）の一点鎖線内で示すように、現像方向下流側
（図において左側）より上流側（図において右側）の方
が電位が高くなるように設定されている。

【００６７】図４（ｂ）は図４（ａ）に示す電位関係下
で各潜像を第１の色トナーで顕像化した状態の断面図で
ある。トナー像Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃は、図４（ｂ）に示した
よう第３の補正値により何れもエッジ効果を除去して平
坦になっている。しかも、トナー像の重なりを考慮し
て、トナー像Ｔ₁，Ｔ₃はトナー像Ｔ₂よりも薄く形成し
てある。なお、図示はしないが、全てのトナー像Ｔ₁，
Ｔ₂，Ｔ₃は、現像スリーブの回転方向に依存した現像偏
りも生じず、平坦になっている。

【００６８】図４（ｃ）は第２の色トナーによる現像プ
ロセス下における電位関係を示したものである。第１現
象を補正するために、各色の画像濃度と画像濃度からト
ナー像の重なり状態を考慮して画像データを修正してあ
る。したがって、潜像Ｌ_a1と潜像Ｌ_b4と潜像Ｌ_b5位置は
先の色トナーによるトナー像が形成されているので、そ
のトナー像の影響を考慮して、先のトナー像形成時より
強い像露光を行う。これにより、潜像Ｌ_a1と潜像Ｌ_b4と
潜像Ｌ_b5は前回と同一電位であるＶ_L2に設定される。な
お、この補正は、露光量が小さい場合は、感光体ドラム
１０の１色目と２色目の光減衰カーブが類似となるが、
露光量が多くなるに伴い、２色目の補正量を増やすこと
が好ましい。

【００６９】第２現象に対する補正は、先のトナー像が
画像データに応じて再現されるとした場合、その上から
潜像形成を行ったとしても、矢印で示してあるように先
のトナー像によるエッジ効果により潜像が変形している
（図３（ｄ）に示してある）。これにより、潜像Ｌ_a1と
潜像Ｌ_b5とでエッジ効果を防止すべく、Ｌ_a1の周辺に弱
い像露光をしＬ_a1上に強い像露光をし、潜像Ｌ_b5の縁に
強く露光し、Ｌ_b5の周辺に弱く露光するように補正す
る。

【００７０】なお、第３現象に対する補正は、画像濃度
データを補正してエッジ効果及び現像偏りのないトナー
像Ｔ₁〜Ｔ₆を形成するための補正処理であり図４（ａ）
で前述したと同様である。

【００７１】図４（ｄ）は潜像Ｌ_b4〜Ｌ_b6に形成した電
場を電気力線で示したものである。ハロー効果及びエッ
ジ効果による影響がすべて除去されていることが分か
る。

【００７２】図４（ｅ）は図４（ｃ）に示す電位関係下
で各潜像を第２の色トナーで顕像化した状態の断面図で
ある。トナー像Ｔ₄〜Ｔ₆は何れもエッジ効果やハロー効
果を除去して平坦になっている。しかも、トナー像Ｔ₄
〜Ｔ₇はＴ₁とＴ₃と同様にトナー像Ｔ₂、Ｔ₆よりも薄く
形成してある。このようにして、図３（ｅ）に比較して
二次色のカラーバランスが補正されていることが示され
ている。

【００７３】次に、これら補正を行う具体的な構成につ
いて説明する。図５は本実施の形態における画像処理回
路の全体ブロック図である。

【００７４】本実施の形態における画像処理回路は、走
査光学系の駆動回路を構成する回路であり、図５に示し
てあるように画像データ処理回路１００、変調信号生成
回路２００、走査回路３００からなる。

【００７５】画像データ処理回路１００は、フォントデ
ータのエッジ部を補間して出力する回路であり、コンピ
ュータからなる入力回路１１０、フォントデータ発生回
路１２０、フォントデータ記憶回路１３０、補間データ
生成回路１４０からなる。入力回路１１０は、キャラク
タコード信号、サイズコード信号、ポジションコード信
号及びカラーコード信号をフォントデータ発生回路１２
０に送出する。フォントデータ発生回路１２０では、４
種の入力信号からアドレス信号を選択してフォントデー
タ記憶回路１３０に送出する。フォントデータ記憶回路
１３０ではアドレス信号に対応する１文字に対応するフ
ォントデータをフォントデータ発生回路１２０に送出す
る。フォントデータ発生回路１２０ではフォントデータ
を補間データ生成回路１４０に送出する。補間データ生
成回路１４０では、フォントデータのエッジ部に生じる
画像濃度データのギザギザや飛びを、中間濃度を用いて
補間して、例えば８ｂｉｔの画像濃度データとして、リ
ニアマスキング回路１５４に送出する。また、リニアマ
スキング回路１５４ではカラーコードに応じて、対応色
を各イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），
黒（ＢＫ）の濃度データに変換してページメモリからな
る画像濃度データ記憶回路２１０に送出する。このよう
にして各色が同一形状で濃度の割合が異なった状態で多
値展開されたフォントが各色毎のページメモリ中に多値
のビットマップ展開が行われる。

【００７６】画像濃度データ記憶回路２１０は、通常ペ
ージメモリ（以降、単にページメモリ２１０という）で
あり、ページ単位で記憶するＲＡＭ（ランダムアクセス
メモリ）であり、少なくとも１ページ（１画面分）に相
当する多値の画像濃度データを記憶する容量を有する。
しかも、本実施の形態ではカラープリンタに採用される
装置であるので、複数色、例えばイエロー、マゼンタ、
シアン、黒の色成分に対応する画像濃度信号を記憶する
だけのページメモリを備えている。

【００７７】変調信号生成回路２００は、読み出し回路
２２０、ラッチ回路２３０、画像判別回路２３１、ＭＴ
Ｆ補正回路２３２、γ補正回路２３３、参照波位相決定
回路２４０、セレクト回路２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０
Ｃ，２５０Ｄ、変調回路２６０Ａ，２６０Ｂ，２６０
Ｃ，２６０Ｄ、基準クロック発生回路２８０、三角波発
生回路２９０、遅延回路群２９１、ＫＮＣプロセスに必
要となるトナーの付着状態を補正すべくＫＮＣ補正回路
１０００を付加してある。

【００７８】本実施の形態の変調信号生成回路２００
は、画像濃度データの注目する１画素分をｍ×ｎ（横×
縦）の小画素で形成するようにし、該注目画素を含む隣
接画素の濃度データの分布を前記１画素内のｍ×ｎの小
画素の分布に置き換え、一定の定数Ｐを乗じた注目画素
のデータを前記分布に応じて分配することによって得ら
れる小画素の画像濃度データとに基づいて、小画素各行
の参照波の位相を変位させることによってｎ行のドット
の書込み位置を変位させて潜像を形成することができ
る。このドットの書込み位置を変位させることを記録位
置変調という。また上記注目画素をｍ×ｎに分割した小
画素の画像濃度データに変換する処理を、解像力向上処
理（ＲＥ処理）という。斯かるＲＥ処理によって高密度
記録を行う。

【００７９】読み出し回路２２０は、インデックス信号
をトリガとして基準クロックＤＣＫ₀に同期して連続す
る１走査ライン単位の連続する画像濃度データをページ
メモリ２１０から読み出し、参照波位相決定回路２４
０、画像判別回路２３１及びＫＮＣ補正回路１０００に
送出する。

【００８０】ラッチ回路２３０は、後述する参照波位相
決定回路２４０の処理を実行している時間だけ、画像濃
度データをラッチする回路である。

【００８１】画像判別回路２３１は、画像が文字領域か
中間調領域の何れであるかについて判別を行ってＭＴＦ
補正及びγ補正の程度を決定する。なお、ＫＮＣ補正回
路１０００はＭＴＦ補正回路２３２、γ補正回路２３３
等に対し図５において前段に設けたが、これらの後段に
設けることが好ましい。特にこれらによる画像濃度デー
タの補正値が大きい場合は色相を補償できなくなるから
である。なお、図示していないが、出力画像の倍率を変
更する変倍補正回路や色調や色相を変更する色変換回路
も同様にＫＮＣ補正回路の前段に配置することが好まし
い。

【００８２】画像判別回路２３１は、文字や線画の文字
領域であると判別された場合は、全色成分について参照
波位相決定回路２４０が選択する三角波を変調回路２６
０Ａ，２６０Ｂ，２６０Ｃ，２６０Ｄに出力させる選択
信号を、セレクト回路２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃ，
２５０Ｄに出力するとともに、ＭＴＦ補正回路２３２、
γ補正回路２３３は不作動として画像濃度データは無処
理のままラッチ回路２３０を介して変調回路２６０Ａ，
２６０Ｂ，２６０Ｃ，２６０Ｄに送出させる。これによ
り、色調の変化のない鮮明な文字やエッジ部が再現され
る。一方、画像判別回路２３１は中間調領域と判断した
場合は、無彩色成分即ち黒色のデータについてのみ文字
領域と同様の選択信号を出力し、他の色成分については
参照波位相決定回路２４０が選択した三角波は出力せ
ず、基準三角波φ０のみを出力する選択信号を、セレク
ト回路２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃ，２５０Ｄに送出
し、ＭＴＦ補正回路２３２、γ補正回路２３３を作動さ
せる。これにより読み出し回路２２０より読出された黒
以外の画像濃度データはＭＴＦ補正回路２３２及びγ補
正回路２３３によって補正されたのちラッチ回路２３０
を介して変調回路２６０Ａ，２６０Ｂ，２６０Ｃ，２６
０Ｄに送出される。これにより中間調領域において、モ
アレや色飛びのない画像を形成できる一方、黒画像によ
り画像に先鋭さとしまりを与える効果が生まれる。

【００８３】ＭＴＦ補正回路２３２はラプラシアンフィ
ルタから構成したものであり、視覚的なシャープさを持
たせるものであり、５×５画素位の大きさである。この
フィルタの値は現像特性から実験的に決められる。

【００８４】変調回路２６０Ａ，２６０Ｂ，２６０Ｃ，
２６０Ｄは、参照波位相決定回路２４０で選択した参照
波である三角波により、ラッチ回路２３０を経て入力さ
れる画像濃度データの信号を変調してパルス幅変調及び
強度変調した変調信号を生成し、走査回路３００に送出
する。

【００８５】走査回路３００は、各露光ユニット１２の
ＬＥＤを制御する回路であり、遅延回路（符号なし）に
よってＬＥＤのもつ傾きや曲がりを矯正して発光制御す
るものである。

【００８６】一方、基準クロック発生回路２８０はパル
ス発生回路であり、画素クロックと同一の繰り返し周期
のパルス信号を発生し、読み出し回路２２０、三角波発
生回路２９０、遅延回路群２９１、変調回路２６０Ａ，
２６０Ｂ，２６０Ｃ，２６０Ｄに出力する。便宜上この
クロックを基準クロックＤＣＫ₀という。

【００８７】三角波発生回路２９０は基準クロックＤＣ
Ｋ₀に基づいて画素クロックと同周期の参照波である基
準の三角波φ０の波形成形を行う。また、遅延回路群２
９１は基準クロックＤＣＫ₀に対し一定周期ずつ（この
例で１／６周期ずつ）位相差を有する複数のクロックＤ
ＣＫ１〜ＤＣＫ₄を生成しこれに基づいて、位相の異な
る参照波である三角波φ１〜φ４（ここでは１／６周期
遅れた三角波φ１、２／６周期遅れた三角波φ２、１／
６周期進んだ三角波φ３、２／６周期進んだ三角波φ
４）を出力する。

【００８８】セレクト回路２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０
Ｃ，２５０Ｄは、上記基準三角波φ０と位相のずれた三
角波φ１〜φ４の入力部を有し、参照波位相決定回路２
４０からの選択信号により上記三角波の内の１つを選択
して変調回路２６０Ａ，２６０Ｂ，２６０Ｃ，２６０Ｄ
の入力端子Ｔに送出する。以上が本実施の形態の画像処
理回路の概略構成である。

【００８９】次に、本実施の形態における画像処理回
路、ＫＮＣ補正回路１０００における各回路構成例を図
６〜図８を参照して説明する。

【００９０】図６は、図５に示したＫＮＣ補正回路１０
００の具体的要部構成の一例を示すブロック図である。

【００９１】ＫＮＣ補正回路１０００は、各色の画像濃
度データに対して上述した第１現象〜第３現象を補正す
る機能を有するものである。具体的には、各色の画像濃
度、画像濃度分布、トナー像の重なり状態及び現像スリ
ーブの回転方向に応じて、露光する際の強度及びパルス
幅変調するために画像処理を施す。ＫＮＣ補正回路１０
００は、ページメモリ２１０から得られた多値の画像濃
度データであるＤ₁（色毎にＹ₁データ，Ｍ₁データ，Ｃ₁
データ，Ｋ₁データ）を入力とし、３つの補正回路１３
００、１４００、１５００によって補正し、補正された
記録画像データＤ₄（色毎にＹ₄データ，Ｍ₄データ，Ｃ₄
データ，Ｋ₄データ）を出力する。なお、本実施の形態
では、ＫＮＣ補正を行った記録画像データＤ₄（Ｙ₄，Ｍ
₄，Ｃ₄，Ｋ₄）は、図６に示されるように、記録画像濃
度データＤ₂（Ｙ₂，Ｍ₂，Ｃ₂，Ｋ₂）と補正係数ｆ×ｇ
（ｆ_Y×ｇ_Y、ｆ_M×ｇ_M、ｆ_C×ｇ_C、ｆ_K×ｇ_K）とに分離
されて出力される構成とし、それぞれ変調回路２６０へ
送出されるとともに、記録画像濃度データＤ₂はＭＴＦ
補正回路２３２に送出され処理される。

【００９２】また、ＫＮＣ補正回路１０００は、各色の
画像濃度に応じた補正（第１現像を補正するものに相当
する）を施す第１の補正回路１３００と、第２現象の補
正を施す第２の補正回路１４００と、第３現象の補正を
施す第３の補正回路１５００との３つの補正回路１３０
０，１４００，１５００から成っている。なお、これら
の補正回路は、まとめて１の回路としてつくることも可
能である。この場合は、補正アルゴリズムを簡略化して
演算できるものとするか、ルックアップテーブル方式と
するか、或いは併用の構成をすることが好ましい。

【００９３】ところで、本実施の形態は、露光光学系を
像形成体内に配置し、透明基体の像形成体を用いて、内
側からの像露光を行うＫＮＣプロセスを用いることによ
り、先のトナー像の光遮蔽やトナー像による光散乱から
くるビーム径の広がりの影響を無くすことができる。更
に、第１や第２の現象に対し補正を行うことにより、重
ね合わせを向上させることができる。これによりＫＮＣ
プロセスに伴う上記の補正により安定した色再現を行う
ことができる。具体的に言及すると、外部露光方式と異
なり、光吸収や光散乱による影響を受けずに、トナー層
電位の影響を考慮した補正を行う。このため、第１の補
正回路１３００による補正（マスキング時の補正）、及
び、第２の補正回路１４００による補正（補正係数）ｆ
は簡略化することができる。

【００９４】本実施の形態の補正において、演算の都合
上第１〜第３の補正の積として表すことを実施例として
示したが、その他でもよい。

【００９５】フィルタ１１００はラプラシアンフィルタ
及び微分フィルタから構成し、トナー像の構造を検出す
るとともに、現像スリーブの回転方向に従った現像の偏
りを検出する手段である。このフィルタは、第２の補正
回路１４００において第２の補正係数ｆ、第３の補正回
路１５００において第３の補正係数ｇを決定するのに用
いられる。なお、第３の補正係数は、先に述べたよう
に、エッジ効果に対する補正係数（ｇ₁）と現像偏りに
対する補正係数（ｇ₂）との積である。第２の補正係数
ｆ及び第３の補正係数ｇは、補正量を決定するためのパ
ラメータである。具体的には、フィルタ１１００は、各
色の濃度変化に対応した、即ち色毎のエッジ効果に応じ
て注目画素に対してラプラシアン値ΔＹ、ΔＭ、ΔＣ、
ΔＫ及び現像スリーブの回転方向に従った微分値∂Ｙ、
∂Ｍ、∂Ｃ、∂Ｋを求める。これらを用いて、第２の補
正回路１４００及び第３の補正回路１５００で、各色の
画素毎に補正係数ｆ、ｇ₁、ｇ₂を決定する。ラプラシア
ン値及び微分値を求めるフィルタの大きさは、１ｍｍ程
度に亙るエッジ効果を生じていれば６００ｄｐｉだと２
０×２０の画素位の大きさのものである。

【００９６】遅延回路１２００は、各補正処理の同期を
とるために、遅延させる手段である。

【００９７】続いて以下に３つの補正回路１３００〜１
５００の構成例について更に具体的に説明する。

【００９８】第１の補正回路１３００は、第１現象を補
正するものであり、以下に掲げるものがある。

【００９９】第１の補正回路１３００として、直接変換
法による色修正処理を実行するためのルックアップテー
ブル方式（以下、単に直接変換法と略称する）や３次元
補間法による色修正処理を実行するルックアップテーブ
ル方式（３次元補間法と略称する）が採用できる。

【０１００】直接変換法による色修正処理は、一般に色
修正処理を単純な色分解信号空間から色修正信号空間へ
の座標変換であるとみなして、各色分解信号座標に対応
する色修正信号データをメモリテーブルに記憶してお
き、このテーブルを参照することで直接的に座標変換を
行うものである。また、３次元補間法による色修正処理
は、色分解信号座標と色修正信号データとの対応テーブ
ルを限定された色数にとどめておき、テーブルにない座
標入力については近傍の既知データを用いて三次元補間
するルックアップテーブル方式と、ニューラルネットワ
ークによる色修正を採用することができる。

【０１０１】また、第１の補正回路１３００として、通
常のマスキングを施したＹ₁，Ｍ₁，Ｃ₁，ＢＫデータで
現される画像に応じて１００％ＵＣＲ時の黒Ｋと一次色
と二次色に分離して次に一次色と二次色の色補正を行っ
た後に黒を混ぜて補正したＹ₂，Ｍ₂，Ｃ₂，Ｋ₂データを
出力するものがある。すなわち、通常のマスキング処理
後のＹ₁，Ｍ₁，Ｃ₁，Ｂ₁データから１００％ＵＣＲ処理
後のＹ₁₁，Ｍ₁₁，Ｃ₁₁データを、一次色（色トナーの
色）Ｙ，Ｍ，Ｃと二次色（一次色Ｙ，Ｍ，Ｃを加算して
得られる色）Ｂ，Ｇ，Ｒとに分離して、赤、マゼンタ、
青、シアン、緑、イエローを再現色と一致させるように
補正する。

【０１０２】前述した第１の補正回路１３００による補
正は、トナー層が重なる、即ち、ベタ領域での補正を行
っていることになるが、先に形成してあるトナー像や後
に形成するトナー像間の緑や周辺部や孤立点や線等の画
像構造に対する補正となっていない。したがって、画像
の構造による補正として第２の補正回路１４００が必要
とされる。

【０１０３】第２の補正回路１４００は、その機能（補
正係数）を関数ｆとして表せば、本来各色の画像濃度デ
ータＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの濃度変化から決められるｆ
_Y（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、ｆ_M（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、ｆ
_C（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、ｆ_K（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と一般的
に表される関数であるが、先のトナー像のみの影響のみ
を考慮すればよいことから、トナーの色による差がない
と簡略化すると現像順をＹ→Ｍ→Ｃ→Ｋとして、各ｆは
ｆ_Y＝１、ｆ_M＝１＋α_Y、ｆ_C＝１＋α_Y+M、ｆ_K＝１＋α
_Y+M+Cとなる。

【０１０４】第３の補正回路１５００は、その機能（補
正係数）を関数ｇとして表せば、エッジ効果に伴う補正
係数ｇ₁と現像偏りに伴う補正係数ｇ₂とをかけ合わせた
もの（ｇ＝ｇ₂×ｇ₁）である。この補正係数ｇは、各色
独立に画像データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの濃度変化から決めら
れるｇ_Y（Ｙ）、ｇ_M（Ｍ）、ｇ_C（Ｃ）、ｇ_K（Ｋ）と一
般的に表される関数である。先のトナー像の影響を考慮
しないことから、他のトナーの色による関数とはならな
い。この関数を簡略化すると、各ｇは画像データＹ，
Ｍ，Ｃ，Ｋと再現画像の各色のずれ補正をｇ_Y＝（１＋
β_Y）、ｇ_M＝（１＋β_M）、ｇ_C＝（１＋β_C）、ｇ_K＝
（１＋β_K）として、第３の補正回路１５００の機能を
表現することができる。ここではトナー像間の干渉の補
正はないことから各色の画像濃度データから求めたラプ
ラシアン値（エッジ効果に対するもの）及び微分値（現
像偏りに対するもの）から決められる補正係数１＋βを
用いている。

【０１０５】更にこの第１〜第３の補正Ｄ₄＝Ｄ₂×ｆ×
ｇを簡略化すると式（１）のようになる。

【０１０６】式（１）Ｙ₄＝Ｙ₂×１×（１＋β_Y）Ｍ₄＝Ｍ₂×（１＋α_Y）×（１＋β_M）Ｃ₄＝Ｃ₂×（１＋α_Y+M）×（１＋β_C）Ｋ₄＝Ｋ₂×（１＋α_Y+M+C）×（１＋β_K）この式（１）の右辺１列目の記録画像データＹ₂，Ｍ₂，
Ｃ₂，Ｋ₂は、第１現象を補正した画像濃度データであ
る。２列目は第２現象を補正するための補正項であり、
先の画像の影響のみを考慮して後の画像によるずれは簡
略化するために補正してないものである。斯かる第２項
は本来ｆ_Y（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、ｆ_M（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）、ｆ_C（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、ｆ_K（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
である。また、３列目は第３現象を補正するための補正
項である。なお、式（１）はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順で現像
する場合におけるＫＮＣ補正を示したものであるが、こ
れに限定されるものではない。例えば、Ｋ→Ｃ→Ｍ→Ｙ
やＫ→Ｙ→Ｍ→Ｃ等とすることもできる。かかる場合、
それに応じて補正係数を変更することになる。

【０１０７】また、第３の補正回路１５００は、第３現
象、すなわち、画像データと再現画像のずれに対する補
正を施すものであることから、この補正回路１５００に
代わり、ＭＴＦ補正回路２３２、γ補正回路２３３にそ
の機能を持たせることもできる。さらに、この他に上記
の式をルックアップテーブル方式として画像データを補
正することも可能である。

【０１０８】本実施の形態では、式（１）に示す記録画
像データＹ₄，Ｍ₄，Ｃ₄，Ｋ₄を強度変調用データとパル
ス幅用データに分配することになる。すなわち、ＫＮＣ
補正回路１０００から得られた画像データＤ₄は、強度
変調とパルス幅変調に分担されて露光制御される。な
お、パルス幅変調とは露光幅、つまり潜像の面積を変調
する意味を有し、強度変調とは露光強度つまり、潜像電
位を変調する意味を有している。

【０１０９】そのため、本実施の形態では、ＫＮＣ補正
回路１０００から、パルス幅に対応するデータＤ₂即
ち、Ｙ₂，Ｍ₂，Ｃ₂，Ｋ₂と強度変調に対応するデータｆ
_Y×ｇ_Y、f_M×ｇ_M、ｆ_C×ｇ_C、ｆ_K×ｇ_Kに振り分けて変調
回路２６０Ａ，２６０Ｂ，２６０Ｃ，２６０Ｄに送出す
ることになる。なお、Ｄ₂については、ＭＴＦ補正回路
２３２、γ補正回路２３３、ラッチ回路２３０を介して
変調回路２６０に送出される。

【０１１０】図７は本実施の形態の変調回路を示すブロ
ック図である。

【０１１１】変調回路２６０Ａ，２６０Ｂ，２６０Ｃ，
２６０Ｄは、同一の回路構成であり、Ｄ／Ａ変換回路２
６１、コンパレータ２６２と、差動増幅器２６３、Ｄ／
Ａ変換回路２６４、前記の基準三角波φ₀又は１／６周
期ずつ位相をずらした三角波の入力部Ｔと、パルス幅に
対応したデータの入力部Ｉと、強度変調に対応したデー
タの入力部Ｄと、基準クロックＤＣＫ₀の入力部ＣＫを
有している。本実施の形態では、強度変調に対応したデ
ータ（ｆ×ｇ）を基準クロックＤＣＫ０に同期してＤ／
Ａ変換回路２６４でＤ／Ａ変換される。一方、セレクト
回路２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃ，２５０Ｄから入力
された上記の三角波の参照波をコンパレータ２６２の＋
端子入力とし、予め決定される参照波を切る閾値を用い
て一様なパルス幅信号を発生する。即ち、パルス幅に対
応したデータ（Ｄ₂）をコンパレータ２６２の−入力端
子に印加して前記参照波とコンパレートしてパルス幅変
調信号を得る。次にパルス幅変調信号と入力部Ｄからの
データ（ｆ×ｇ）とを差動増幅器２６３で増幅すること
により強度変調したパルス幅信号を得る。

【０１１２】この変調回路２６０Ａ，２６０Ｂ，２６０
Ｃ，２６０Ｄにおける変調信号の生成を図８を参照して
説明する。図８（ａ）〜（ｆ）は変調回路の各部信号を
示すタイムチャートである。

【０１１３】図８において、（ａ）は先の画像によるず
れ補正回路（第１の補正回路）１３００からインデック
ス信号をトリガとして基準クロックＤＣＫ₀に基づいて
送出された画像濃度データＤ₂であるＹ₂，Ｍ₂，Ｃ₂，Ｋ
₂データがＤ／Ａ変換回路２６１によりアナログ値に変
換されたものの一部を示している。高レベル側ほど淡い
濃度を示し、低レベル側ほど濃い濃度を示している。

【０１１４】図８（ｂ）はセレクト回路２５０Ａ，２５
０Ｂ，２５０Ｃ，２５０Ｄから順次出力され、遅延され
たものを含む選択された参照波である三角波を示してい
る。図８（ｃ）はコンパレータ２６２の入力信号を示し
ており、これは図８（ａ）と図８（ｂ）と同じものであ
る。

【０１１５】図８（ｄ）は図８（ｂ）に示した三角波を
パルス幅信号にするために内部にＤＣ電圧を発生させ、
コンパレータ２６２によりコンパレートされて生成した
パルス幅信号を示している。このパルス幅信号が差動増
幅器２６３の一方の入力信号となる。

【０１１６】図８（ｅ）は注目画素の周辺画素から決定
される補正データであり、第２、３の補正回路１４０
０、１５００による補正データであり、強度変調に対応
したデータｆ×ｇ或いは（１＋α）×（１＋β）であ
り、斯かる信号が差動増幅器２６３の一方の入力信号と
なる。

【０１１７】図８（ｆ）は図８（ｄ）、図８（ｅ）に示
した２つの入力信号の差分を増幅した差動増幅器２６３
からの強度変調されたパルス幅信号を示している。この
ようにして得られた変調信号を走査回路３００に送出し
てＬＥＤアレイを発光する。

【０１１８】上述した本実施例のカラー画像形成装置４
００によれば、ディジタル信号に基づいてスポット光を
トナー像の上から照射するとしてもフリンジのない高鮮
鋭度の高いドット状の静電潜像が形成され、その結果、
鮮鋭度の高いトナー像を得ることができ、かつ、トナー
画像を重ね合わせる際の画像濃度分布を考慮して補正す
ることにより縁、細線及び孤立点等の色再現の品位を向
上させることができる。

【０１１９】特に、本実施の形態では、現像スリーブ１
３１の移動方向上流側を、下流側に比して、画像データ
として濃度が薄くなるように画像処理したので、現像偏
りの影響を考慮した画像形成を行うことで、忠実に画像
を再現できる。さらに、現像スリーブ４に交流（ＡＣ）
バイアスを印加して非接触現像を行うことで、トナーの
振動しながら飛翔することも関係し、現像の偏りがより
顕著に現れるが、本実施の形態では、この影響を受けず
に、良好な画像形成を行うことができる。特に、像形成
体１上に複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を
形成する際には、先に付着したトナーの影響を受けるた
め、良好なカラー画像を形成する際には大きな問題とな
るが、本実施の形態では、先に付着したトナーを偏りな
く顕像化することができるので、良好なカラー画像形成
を行うことができる。

【０１２０】また、本実施の形態では、各現像器１３の
全ての現像スリーブ１３１を、感光体ドラム１０の回転
方向と同方向に、回転させるように構成したが、上述し
たように、現像の偏りを補正する本発明を用いれば、各
現像器１３の現像スリーブ１３１全てを同方向に回転さ
せる必要はなく、例えば図１に代わり図９において、感
光体ドラム１０の回転方向に対して、左側に配置された
現像器１３（Ｙ）、１３（Ｍ）の現像スリーブを同方向
に、右側に配置された現像器１３（Ｃ）、１３（Ｋ）の
現像スリーブを反対方向に回転させるようにしてもよ
い。このように構成した場合、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは現像方
向が反対となるが、各々に現像偏りの補正を行う上述し
た本発明を適用することにより、良好な画像を形成する
ことができる。さらにこの場合、現像器１３単体として
見たとき全ての現像器１３の現像スリーブを下方から上
方に回転させることができ、現像器１３の構造の共有化
を図りコストダウンを達成することができる。

【０１２１】このように、複数の現像器を有したときで
も、各現像方向に応じて画像データに補正を加えること
により、現像偏りをなくすことができる。特に、感光体
ドラム上でトナー像を重ね合わせるカラー画像形成装置
においては、先のトナー像に対し、後のトナー像の重な
りが影響を受けることから、色調の変化が目立つことに
なる。しかしながら、本発明のように現像偏りをなくす
ことにより、先のトナー像の現像偏りが後のトナー像の
形成に影響を与えることがなく、良好なカラー画像を得
ることができる。

【０１２２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
良好な画像を形成することができる画像形成方法及び装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラー画像形成装置の断面構成図である。

【図２】画像の偏りの因子及びその補正を模式的に示し
た図である。

【図３】ＫＮＣプロセスの際に生じる現象を模式的に示
した図である。

【図４】第１現像〜第３現像の補正について模式的に示
した図である。

【図５】画像処理回路の全体ブロック図である。

【図６】ＫＮＣ補正回路１０００の具体的要部構成を示
すブロック図である。

【図７】変調回路を示すブロック図である。

【図８】変調回路の各部信号を示すタイムチャートであ
る。

【図９】カラー画像形成装置の変形例の断面構成図であ
る。

【図１０】画像形成装置の概略及び課題を模式的に示す
図である。

【符号の説明】

１００画像データ処理回路２００変調信号生成回路２１０画像濃度データ記憶回路（ページメモリ）２３１画像判別回路２３２ＭＴＦ補正回路２３３ γ補正回路２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃ，２５０Ｄセレクト回
路２６０Ａ，２６０Ｂ，２６０Ｃ，２６０Ｄ変調回路２８０基準クロック発生回路３００走査回路１０００ＫＮＣ補正回路１１００フィルタ１３００第１の補正回路１４００第２の補正回路１５００第３の補正回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体に対し、帯電、画像データに基
づいた像露光、現像スリーブを移動させながら現像をす
ることにより、画像を形成する画像形成方法において、画像データの前記現像スリーブの移動方向上流側を、下
流側に比して、画像データとして濃度が薄くなるように
画像処理することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】前記画像処理は、画像データの周辺部
を、中央部に比して、画像データとして濃度が薄くなる
ようにすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成
方法。
【請求項３】前記現像は、前記現像スリーブに交流バ
イアスを印加して非接触現像であることを特徴とする請
求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】前記像形成体に対して帯電、像露光、現
像を繰り返して、前記像形成体上にカラー画像を形成す
ることを特徴とする請求項１〜３いずれか１つに記載の
画像形成方法。
【請求項５】像形成体と、前記像形成体を一様に帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電した前記像形成体に対して、画
像データに基づいた像露光を行い、潜像を形成する露光
手段と、移動する現像スリーブを有し、前記露光手段により形成
された潜像を、前記現像スリーブが担持するトナーによ
って顕像化する現像手段と、を有し、前記像形成体上に
トナー像を形成する画像形成装置において、画像データの前記現像スリーブの移動方向上流側を、下
流側に比して、画像データとして濃度が薄くなるように
画像処理する画像処理手段を備えたことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項６】前記画像処理手段は、画像データの周辺
部を、中央部に比して、画像データとして濃度が薄くな
るように画像処理す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】前記画像処理手段は、前記画像データが
ベタ画像であるとき、ベタ画像の周辺部における像露光
による露光量を、ベタ画像の中央部における像露光によ
る露光量より小さくなるように、前記画像データを画像
処理することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像
形成装置。
【請求項８】前記現像手段は、前記現像スリーブに交
流バイアスを印加し、前記現像スリーブが前記像形成体
に対して非接触とした非接触現像を行うことを特徴とす
る請求項５〜７のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項９】前記画像形成装置は、各々が異なる色の
トナーを有する複数の前記現像手段を有し、前記像形成
体上にトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するこ
とを特徴とする請求項５〜８のいずれか１つに記載の画
像形成装置。