JP5181956B2 - 電子写真装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真装置に係り、所定の条件によって形成されたトナー像のトナー付着量を光学式センサで測定し、その出力値に基づいて画像形成条件を調整するようにした電子写真装置に関する。

近年、ドキュメントをカラー化し、かつそのカラー画像を迅速に作成したいという需要が高まるに従って、プリンタのカラー化が急速に進んでいる。カラープリンタの一例として、黒及びカラー（イエロー、マゼンタ、シアン）の各色トナーを用い、各色の画像形成手段で形成されたトナー像を中間転写体上に重ねて転写し、そのトナー像を用紙上に定着してカラー画像を得るカラー電子写真装置が知られている。

この種の従来装置では、画像濃度などの画質安定化のために、中間転写体上に所定の画像形成条件によって複数のテスト用のべたパッチを形成し、それらのトナー付着量を光学式センサで検出することにより画像形成条件を制御している。

特許文献１及び２に、トナー付着量の測定方法の一例が開示されている。光の吸収が多く散乱が少ない黒トナーの付着量測定の場合は、正反射光が入る受光素子の正反射出力（Ｖｒｅｇ）を利用した方法が採られる。しかし散乱が多いカラートナーの付着量測定の場合、トナー付着量が多くなると正反射出力Ｖｒｅｇに含まれる拡散光成分が大きくなるため、そのままでは測定できない。そこで、拡散反射光だけが入る受光素子を更に備え、その拡散反射出力（Ｖｄｉｆ）も同時に測定し、これを用いて前記正反射出力Ｖｒｅｇに含まれる拡散光成分を除去する方法が採用されている。

但し、特許文献１にあるように、前記拡散光成分が除去された正反射出力Ｖｒｅｇを使っても、トナー付着量を測定できる範囲の上限は概ねトナー１層分が完全に覆うところまでであり、それ以上は正反射出力Ｖｒｅｇが飽和するため測定できない。通常、実際の印刷で設定するべた画像のトナー付着量はその飽和領域にあるため測定できない。この場合、現像特性等を考慮し、測定可能な低付着量の範囲から、測定範囲外の高付着量を推定する方法が採られる。

また、カラートナーの付着量測定に関しては、前記正反射出力Ｖｒｅｇで測定可能な低付着量の範囲のトナー付着量データを使って、前記拡散反射出力Ｖｄｉｆを校正し、その校正拡散反射出力から拡散反射トナー付着量変換テーブルを用いてトナー付着量を算出すれば、高濃度のべた付着量まで直接に測ることができる。

前記従来装置に用いられるテスト用のトナーパッチには、通常、べた露光によって形成されるべたパッチと、網点等の中間調画像形成のためにＯＮ−ＯＦＦを繰り返しながら露光する中間調パッチの２種類がある。

前者は記録画像内のべた画像領域のトナー付着量を制御する目的で使用される。例えば画像形成条件として現像バイアス電位を変えながらべたパッチを複数形成し、それらのトナー付着量を光学式センサで計測すれば、所望のべた画像付着量を得るための現像バイアス電位が決定される。また、後者は記録画像内の網点中間調画像領域のトナー付着量を制御する目的で使用される。例えば、画像形成条件としてレーザ出力を変えながら中間調パッチを複数形成し、それらのトナー付着量を光学式センサで計測すれば、所望のトナー付着量を得るためのレーザ出力が決定される。

前記テスト用のトナーパッチの大きさは、通常１０ｍｍ×１０ｍｍ程度のものが利用されるが、その画像端（エッジ部）から内側０．３〜０．６ｍｍの、通常エッジ領域部のトナー付着量は、その内側領域部のトナー付着量よりも多くなる。これは周辺電場効果（ｆｒｉｎｇｉｎｇ ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ）または単にエッジ効果などと呼ばれる現象によるもので、古くからよく知られている。

前記特許文献１、２に示される公知例技術では、前記テスト用のトナーパッチの内側中央領域部だけを計測及び制御するので、前記エッジ領域部のトナー付着量を所望の値（通常内側領域部のトナー付着量と同じ）にすることはできないが、以下説明する公知例技術ではこの課題を解決することができる。

特許文献３、４に開示される公知技術では、前記中間調パッチを形成し、前記画像エッジ部に現像されるトナー付着量を計測し、網点画像、細線画像、及びべた（ソリッド）画像のエッジ部をパターン認識技術により認識し、選択的に規定の露光量等を画像内部と変更することによって、前記エッジ効果の影響を少なくしている。特許文献５では、トナー付着量計測後に前記パターン認識技術の代わりに空間デジタルフィルタを備えて露光量等を変調し、前記画像エッジ部のトナー付着量を適正化している。
特開２００５−７７６８５号公報 特開２００２−２３６４０２号公報 特開２００３−９８７７３号公報 特許第３４７９４４７号公報 特許第３３７３５５６号公報

特許文献３、４に開示される公知技術を、特に高速の電子写真装置に適用したところ、以下のような課題が発生した。

まず単独の１ドット画像や、１ドット幅の線がかすれるかまたは記録されなくなる。これは、前記エッジ効果により、確かに現像時の電界強度はエッジが強調されるが、現像されるトナー付着量は必ずしもそのようにはならないからである。高速機では、むしろ画像エッジ部から０．１ｍｍ位までの領域は逆に中心部よりトナー付着量が少なくなり、そこから増加し、画像エッジ部から０．２ｍｍ辺りが最もトナー付着量が多くなり（ピーク）、さらにその内側になるとトナー付着量が下がって、中心部のトナー付着量になる。もちろん、パッチの上流側エッジ部、下流側エッジ部、両サイドのエッジ部において、それぞれ前述のピークの出る位置やトナー付着量は異なる。従って、従来技術を適用すると、トナー付着量が不足している１ドット画像や１ドット幅の線が、ますますトナー付着量が減り、その結果かすれるかまたは記録しなくなってしまう。

もうひとつの課題は、高速機の場合はレーザ光源の露光量を正確に多段に制御することが困難である。これはレーザの変調速度が速すぎるからである。従って、特許文献４の図７が示されているように、べた部の上流側エッジ部、下流側エッジ部、両サイドのエッジ部、４５度傾斜エッジ部とそれぞれに適切な露光強度を設定できないし、特許文献５が開示するようにデジタルフィルタの出力に基づいて正確に露光強度を変調することも不可能である。せいぜい従来の露光強度に対して、弱露光１レベルしか安定に変調できない。

また、網点画像は通常上位コントローラの階調処理で高精度に濃度制御されているため、網点画像のエッジ部を前記不正確な露光強度変調したりすると、画質が劣化することがある。そこで、網点画像のエッジ制御は上位コントローラの階調処理に任せることにして、前記従来技術では網点画像以外のべた画像のエッジのみを補正するようにしなければならない。

本発明の目的は、単独の１ドット画像や、１ドット幅の線がかすれるかまたは記録しなくなることなく、エッジ効果を抑制することができる電子写真装置を提供することにある。

さらにまた、網点画像の周辺部には前記エッジ効果抑制の制御が働かないようにした電子写真装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、上位コントローラからの元画像データに基づき記録する画像の画像領域を判定するテンプレートマッチング回路と、
そのテンプレートマッチング回路で判定された結果に基づいて画像内での発光パルス幅を変調した画像データを発生するパルス幅変調回路と、
そのパルス幅変調回路によって変調された画像データに基づいて露光する露光手段と、
その露光手段によって形成された静電潜像に基づくトナー像を担持するトナー像担持体とを備える電子写真装置を対象とするものである。

そして本発明の第１の手段は、前記トナー像担持体上にテスト用パッチのトナー像を形成するテスト用パッチ形成手段と、
前記テスト用パッチトナー像の前端から後端迄のトナー付着量を順次計測するトナー付着量計測手段と、
前記テスト用パッチトナー像のうちのトナー付着量がそのテスト用パッチトナー像のうちの、他の部分よりも多いテスト画像エッジ部を検出するテスト画像エッジ部検出手段と、
そのテスト画像エッジ部検出手段の計測結果に基づき、参照画素位置から上下左右方向の縁までの画素数を各々決定して、サイズの異なる２種類のテンプレートを生成する大小テンプレート生成手段と、
前記サイズの異なる２種類のテンプレートにより、印刷すべき画像データに対してテンプレートマッチングを行って、サイズの小さいテンプレートで検出された大きな検出領域から、サイズの大きいテンプレートで検出された小さな検出領域を引いた差分領域を、前記画像データの画像エッジ部画素領域として算出する画像エッジ部画素領域算出手段と、
前記画像エッジ部画素領域に対応する静電潜像部分の露光量を設定する露光量設定手段とを備え、
前記露光量設定手段に設定した露光量で、前記元画像データの画像エッジ部画素領域に対する露光量制御を行うことを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、
前記テスト用パッチ形成手段により、テスト画像エッジ部の露光量を順次変更したテスト用パッチが複数個形成され、
各テスト用パッチの前端エッジ部、後端エッジ部、及びその中間部のトナー付着量の差が最も小さい場合の露光量を前記露光量設定手段に設定することを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は前記第１の手段において、前記トナー像担持体上に形成されるテスト用パッチは、方形のパッチ、あるいは前記トナー像担持体の進行方向に対して傾いた平行四辺形のパッチであることを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は前記第１の手段において、前記テスト画像エッジ部検出手段は、トナー像担持体の進行方向に対して垂直の先端側エッジ部及び後端側エッジ部を持つ長方形パッチを形成し、そのトナー付着量をトナー像担持体の進行方向に沿って連続計測して、その計測結果から、前記長方形パッチの先端側エッジ部及び後端側エッジ部のトナー付着量が増加している部分の位置及びトナー付着量を算出し、
次にトナー像担持体の進行方向に対して傾いた先端側エッジ部及び後端側エッジ部を持つ平行四辺形パッチを形成し、そのトナー付着量をトナー像担持体の進行方向に沿って連続計測して、その計測結果から、前記平行四辺形パッチの先端側エッジ部及び後端側エッジ部のトナー付着量が増加している部分の位置及びトナー付着量を算出し、
前記長方形パッチ及び平行四辺形パッチに対する算出結果から、トナー像担持体の進行方向に対して平行な、左側エッジ部及び右側エッジ部のトナー付着量が増加している部分の位置及びトナー付着量を算出することを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は前記第４の手段において、前記大小テンプレート生成手段によって、露光量を規定値にして得られた前記テストパッチから計測された先端側エッジ部、後端側エッジ部、左側エッジ部及び右エッジ部のトナー付着量が増加している部分の位置を求め、その位置を基にサイズの異なる２種類のテンプレートのサイズをそれぞれ決定し、
露光量を変化させて得られた前記テストパッチから計測された先端側エッジ部、後端側エッジ部、左側エッジ部及び右エッジ部のトナー付着量を求め、そのトナー付着量を基に先端側エッジ部、後端側エッジ部のトナー付着量の差が最も小さい部分の露光量を前記露光量設定手段によって設定することを特徴とするものである。

本発明の第６の手段は前記第１の手段において、前記画像エッジ部画素領域算出手段によって算出される画像エッジ部画素領域の外側輪郭と、その周囲の画像部輪郭との間の距離を、網点画像の網点中心の間隔よりも大きくとることを特徴とするものである。

本発明の第７の手段は前記第６の手段において、前記画像エッジ部画素領域算出手段によって算出される画像エッジ部画素領域の外側輪郭と、その周囲の画像部輪郭との間の距離を、４／６００インチ以上とすることを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、単独の１ドット画像や、１ドット幅の線がかすれるかまたは記録しなくなることなく、エッジ効果を抑制することができ、エッジ効果による画質劣化のない電子写真装置を提供することができる。

さらにまた、網点画像の周辺部には前記エッジ効果抑制の制御が働かないようにした電子写真装置を提供することができる。

以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。図１は、本発明が適用されるカラー電子写真装置のエンジン部の概略構成図である。

図中の１０１はベルト状の中間転写体、１０２は黒（Ｋ）の第１画像形成手段、１０３はイエロー（Ｙ）の第２画像形成手段、１０４はマゼンタ（Ｍ）の第３画像形成手段、１０５はシアン（Ｃ）の第４画像形成手段、１０６〜１０９は前記各画像形成手段１０２〜１０５に対応する位置に設けられた転写器、１１０は光学式付着量センサである。各構成要素は同図に示すような配置状態になっており、光学式付着量センサ１１０は最終段の第４画像形成手段１０５の中間転写体回転方向後流側に配置されている。

図２は、前記画像形成手段１０２の概略構成図である。画像形成手段１０２は、帯電器２０１、感光体２０２、露光手段２０３、現像機２０５、感光体クリーナ２０６などを備えている。

画像形成手段１０２では、まず帯電器２０１により負帯電のＯＰＣを用いた感光体２０２の表面が一様に帯電される。次に上位コントローラ（図示せず）からの画像データ２０７に応じて、感光体２０２へ静電潜像を形成するためのレーザ光２０４が露光手段２０３から照射される。前記画像データ２０７は、画像形成手段１０２の色とタイミングに合わせて上位コントローラから供給される。

感光体２０２上に形成された静電潜像に現像機２０５から所定の色のトナーが供給され、トナー像が形成される。現像機２０５は内部に２成分現像剤を有し、内装されている現像ロール２０８により磁気ブラシ現像法で前記感光体２０２上の静電潜像にトナーが付着される。

感光体２０２上に形成されたトナー像は転写器１０６（図１参照）により中間転写体１０１上に転写され、中間転写体１０１に転写されずに感光体２０２上に残ったトナーは感光体クリーナ２０６で回収される。

異なる色のトナーを備える画像形成手段１０３〜１０５においても同様に各々の感光体２０２上にトナー像が形成され、転写器１０７〜１０９で中間転写体１０１上に各色のトナー像が転写される。最後に転写器１１１によりカラートナー像が用紙１１２に転写され、図示しない定着器で用紙１１２上にカラートナー像が定着されて、一連の印刷プロセスが終了する。

図５は、エッジ（周辺電場）効果を説明するための図である。
図５（１）に、前記感光体２０２上に形成された静電潜像を示す。同図の横軸は感光体２０２上の現像方向の位置を示しており、図面に向かって左側から右側に順次現像される。左側の静電潜像が１インチ角のべたパッチ（正方形べたパッチ）を、右側の静電潜像が線幅０．３ｍｍの横線パッチを示す。同図の縦軸は、感光体２０２の表面電位を示す。同図に示すように現像位置での電圧換算で、画像（露光）部が−５０Ｖ、非画像（非露光）部が−６００Ｖとなっている。

図５（２）に、現像部での感光体上の現像電界強度を示す。前記現像部は図２に示す感光体２０２と現像ロール２０８によって挟まれた部分で、本実施例では現像ギャップが０．５〜１．０ｍｍの範囲内で設定されている。感光体上の現像電界強度は、感光体２０２から現像ロール２０８の方向への電界成分を示している。

負帯電のトナーは、現像部に形成される電界によって現像ロール２０８から感光体２０２の潜像部分に移動して付着される。図５（１）の左側の１インチ角のべたパッチでは、前後（紙面では左右）両側の画像エッジ部が電気力線の集中により電界強度が強められる。図５（１）の右側の線幅０．３ｍｍの横線パッチでは、前後（紙面では左右）両側エッジからのエッジ効果が相乗されてさらに強い現像電界になる。

図５（３）に、感光体２０２上でのトナー付着量を示す。画像エッジ部では現像電界が強いためトナー付着量が多くなる。図５（１）の左側の１インチ角のべたパッチでは、トナー付着量が多くなる部分は画像エッジから距離ｄまでの範囲であるが、この距離ｄは条件によって変わる。この例ではｄ＝０．３ｍｍであり、その部分（エッジ部と定義する）でのトナー付着量は、画像内部の平均トナー付着量の１．２〜１．５倍となる。

図５（１）の右側の線幅約０.３mmの横線パッチでは、紙面の左側と右側の両方からのエッジ効果を受け、両側から０.３mmのエッジ効果の働く範囲が重なるため、さらにトナー付着量が増大する。

エッジ効果は、前記現像部のギャップが大きいほど強く現れるが、特に高速の電子写真装置では、記録する用紙幅が広く、現像ロールと感光体との距離（現像ギャップ）を広くしてあるため、エッジ効果が強く発生し、画像の周辺部が濃くなり輪郭ができて画質を劣化させたり、ひどい場合はその部分で転写や定着不良を引き起したりする。

また現像後のトナー付着量は、現像プロセスが入るため、前記現像電界強度と一致しない。例えば現像ロール２０８と感光体２０２との周速方向が同じで現像ロール２０８の周速の方が速い場合、紙面左側の画像上側の画像エッジ部へのトナー付着量の方が、紙面右側の画像下側の画像エッジ部へのトナー付着量よりも多くなる。場合によっては画像下側の画像エッジ部にはエッジ効果の影響が出ないこともある。

図６に、従来の電子写真装置で形成したべたパッチ６０３の、中間転写体１０１上のトナー像を示す。用紙搬送方向６０２に対し、先端側（図面に向かって上部）と両側（図面に向かって左右側）について、画像端から内部に向かって約０．２５〜０．３５ｍｍの帯状の領域（トナーパッチ周辺部６０１）でトナー付着量がべたパッチ内部の平均トナー付着量の１．２〜１．５倍になっていることが観測された。本明細書では、パッチ内部の平均トナー付着量に対するトナーパッチ周辺部のトナー付着量の比、すなわち（トナーパッチ周辺部のトナー付着量）／（パッチ内部の平均トナー付着量）をトナー付着量比と定義する。トナー像の後端（下部）については、エッジ効果とは別に後端抜けと呼ばれる現象が発生し、これがエッジ効果を打ち消している。このようにエッジ効果の強さは、画像の用紙搬送方向の先端側エッジ部と後端側エッジ部、あるいは右側エッジ部、左側エッジ部で異なる場合がある。

図７に、従来の電子写真装置で形成した細線の、中間転写体１０１上の各種パターンのトナー像を示す。各トナー像の下に付記した数字は、線幅を６００ｄｐｉのドット数を表す。

図面に向かって左端の２４ドット幅線（１．０２ｍｍ）では、前記べたパッチ６０３の場合と同じく周辺０．３ｍｍくらいの領域において、トナー付着量が多くなっている。その右側にさらに線幅を細くした場合を示す。１４ドット幅線（０．５９ｍｍ）までは、エッジ効果領域の線幅がただ狭くなるだけだが、それより細くなると左右のエッジ効果領域が合わさり、重ね合わせによりさらにトナー付着量のピークが高くなり、８ドット幅線（０．３４ｍｍ）あたりが最大値となり、そのときのトナー付着量比は１．６〜１．７にもなる。

８ドット幅線（０．３４ｍｍ）よりも細くなると、トナー付着量は急激に落ち始め、３ドット幅線（０．１２７ｍｍ）以下になるとトナー付着量比は１より小さくなり、１ドット幅線（０．０４２ｍｍ）になるとトナー付着量比が０．７まで落ちる。実はこの線幅領域もエッジ効果の影響を受けているが、それ以上に本実施例に係る電子写真装置の解像力が不足しているため、結果的に目標付着量よりも少なくなってしまう。逆に言えば、この領域の細線は、エッジ効果の影響で解像性を保っている。従って、もしエッジ効果がなくなると、１ドット画像や細線が正しく記録されなくなる。

図８は、縦線パッチの線幅とトナー付着量比との関係を示す特性図である。同図の横軸が縦線パッチの線幅であり６００ｄｐｉのドット数で示し、縦軸がトナー付着量比を示している。

この図から明らかなように、線幅が８ドットつまり０．３３ｍｍ付近がトナー付着量比のピークとなり、線幅３ドット以下の細線では逆にトナー付着量比が１より小さくなる。本発明者らは環境や経時変化ならびに装置間のばらつきなどにより、この特性のピーク位置やピーク値は１０〜２０％程度変動することを確認している。

前記特許文献３、４に開示される公知技術では、前記特性について配慮されていないため、単独の１ドット画像や、１ドット幅の線に対して、トナー付着量が適正値より少なくなるように補正されるため、それら画像はかすれるかまたは記録されなくなるという課題があった。

本発明は、このように単独の１ドット画像や、１ドット幅の線がかすれるかまたは記録しなくなることなく、エッジ効果を抑制することができる電子写真装置を提供することにある。

図３に、上位コントローラ３０１から、露光手段２０３までの信号処理の流れを示す。本実施例では、上位コントローラ３０１は、解像度６００ｄｐｉの画素に対応するモノクロ２値（１ｂｉｔ）の元画像データ３０２を出力するものとする。形成する元の画像が、階調を有する画像データの場合であっても、上位コントローラ３０１において、ディザ法や誤差拡散法などの公知の２値化技術によって２値化されているものと仮定する。カラーに関しても各色毎に２値化されていれば、モノクロ２値と同様の考え方が適用できる。

２値の元画像データ３０２は、一般的に使用されているテンプレートマッチング回路３０３によって、通常のモノクロの他に、画像エッジ部の画素であるかどうかが判断される。その結果、２ｂｉｔ（０，１，２，３）の、画像判定データ３０４に変換される。ここでは「０」が画像白部、「２」が画像エッジ部、「３」が画像黒部を示すものとし、「１」は使用しないものとする。

３値２ｂｉｔの画像判定データ３０４は、一般的に使用されているパルス幅変調（ＰＷＭ）回路３０５によって、１画素を記録する内部で露光手段２０３のＯＮ，ＯＦＦをパルス幅変調して画素データ３０６を作成する。

ここでは、画像判定データ３０４が「０」のとき０％（発光しない）、「２」のときエッジ抑制率ＥＣＲ％、「３」のとき１００％（画素内で発光しっぱなし）と定義する。このエッジ抑制率ＥＣＲは、パルス幅変調（ＰＷＭ）回路３０５の画像判定データ３０４が「２」のときに出力されるパルス幅を変更することで変えることができる。ここでは始めエッジ抑制率ＥＣＲ＝７５％に定義されているものとする。エッジ抑制率ＥＣＲについては後述するように、テスト画像パッチを形成して随時変更される。

この画素データ３０６は露光手段２０３に導かれ、そこで画素データ３０６に従って光源のＯＮ，ＯＦＦが制御される。以上の信号処理は、光源の発光に対してリアルタイムに実行される。

図４に、前記テンプレートマッチング回路３０３で使用するテンプレート４０２を示す。本実施例に係る電子写真装置では、テンプレート４０２はサイズの小さなＡタイプと大きなＢタイプの２種類が存在する。テンプレート４０２はいずれもほぼ円形の領域を有し、その中心付近に参照画素位置４０１がある。正確には、図に示すように参照画素位置４０１からテンプレート領域の縁までの画素数はＮｘｐ，Ｎｘｍ，Ｎｙｐ，Ｎｙｍである。

本実施例では、小さなテンプレートＡを（Ｎｘｐａ、Ｎｘｍａ、Ｎｙｐａ、Ｎｙｍａ）、サイズの大きなテンプレートＢを（Ｎｘｐｂ、Ｎｘｍｂ、Ｎｙｐｂ、Ｎｙｍｂ）と定義すると、下記不等式が成立するものとする。

Ｎｘｐａ≦Ｎｘｐｂ、
Ｎｘｍａ≦Ｎｘｍｂ、
Ｎｙｐａ≦Ｎｙｐｂ、
Ｎｙｍａ≦Ｎｙｍｂ、
テンプレート４０２の各画素及びその値（０または１で定義）は細かいために１つ１つは図示しないが、いずれも参照画素位置４０１を含めて画素の値は全て１である。

入力する前記元画像データ３０２（図３参照）の次に記録する参照画素位置４０１が決まると、前記元画像データ３０２と前記テンプレート４０２の各画素とが１つ１つ比較されるが、本実施例ではテンプレート４０２の各画素の値が全て１なので、テンプレート位置に対応する前記元画像データ３０２が全て１であれば、テンプレート４０２と元画像データ３０２とが一致したと判定される。これを、参照画素位置４０１を記録順に１画素ずつずらしながら、元画像データ３０２全てに対して判定していく。

図９に、元画像データ３０２とテンプレート４０２によって一致したと判定された画素を示す。点線で示される領域の内側が、元画像データ３０２が「１」（黒）の部分で、外側が「０」（白）の部分であるとする。その点線領域の内側の斜線が引かれた領域が、前記テンプレート４０２によって一致したと判定された画素の領域を示す。その領域は、黒の部分で言うと元画像データ３０２よりも上下左右でそれぞれＮｘｐ，Ｎｘｍ，Ｎｙｍ，Ｎｙｐだけ狭くなった領域となる。このテンプレート処理は、一般に図形を縮小する画像処理（スケルトン処理）のテンプレートとして知られている。

図１０に、本発明のテンプレートマッチング回路３０３によって抽出される画像領域を示す。同図では、図４で示したサイズの小さなテンプレートＡ（Ｎｘｐａ、Ｎｘｍａ、Ｎｙｐａ、Ｎｙｍａ）をＮｘｐａ＝Ｎｘｍａ＝Ｎｙｐａ＝Ｎｙｍａ＝２とし、サイズの大きなテンプレートＢ（Ｎｘｐｂ、Ｎｘｍｂ、Ｎｙｐｂ、Ｎｙｍｂ）をＮｘｐｂ＝Ｎｘｍｂ＝Ｎｙｐｂ＝６，Ｎｙｍｂ＝４として以下説明する。なお、この各数値の具体的な決定方法については後述する。

まず図１０（１）に、前記テンプレートＡによって一致したと判定される画像領域Ａを示す。次に図１０（２）に、前記テンプレートＢによって一致したと判定される画像領域Ｂを示す。テンプレートＡはサイズが小さいので、抽出された画像領域ＡはテンプレートＢの画像領域Ｂより大きい。そこで図１０（３）に、前記画像領域Ａから画像領域Ｂを引いた画像領域Ａ−Ｂを示す。この部分は図のように画像エッジから規定距離だけ離れた帯状の領域となるが、ここではこの帯状領域を規定距離離れた画像エッジ部と呼ぶ。

テンプレートマッチング回路３０３の出力は、以下のように定義される。
（１）元画像データ３０２の参照画素位置４０１のデータが「０」（白ドット）の場合は、画像判定データ３０４が（図３参照）が「０」となる。

（２）元画像データ３０２の参照画素位置４０１のデータが「１」（黒ドット）の場合で、かつ前記前記テンプレートマッチング回路３０３での判定が一致した場合は、画像判定データ３０４が「２」となる。

（３）元画像データ３０２の参照画素位置４０１のデータが１（黒ドット）の場合で、かつ前記前記テンプレートマッチング回路３０３での判定が一致しなかった場合は、画像判定データ３０４が「３」となる。

前記規定距離離れた画像エッジ部は本実施例の場合、画像の周辺の上及び横側エッジから中心に向かって、３ドット目から６ドット目まで（６００ｄｐｉなので、８４〜２５２μｍ）の帯状の領域、及び画像の周辺の下側エッジから中心に向かって、３ドット目から４ドット目まで（６００ｄｐｉなので、８４〜１６８μｍ）の帯状の領域になる。この領域は、前記エッジ効果が作用する領域と一致する。従って前記規定距離離れた画像エッジ部への露光量をそれ以外の部分より少なくすれば、この規定距離離れた画像エッジ部のトナー付着量を適正値に制御することができる。

図９及び図１０では紙面上で上下方向が、用紙の搬送方向（ｙ方向）である。ここで、線幅で考えると、縦線（ｙ軸方向の線）に関しては４ドット線幅（６００ｄｐｉなので、１６８μｍ）を含め、それより細い線には画像エッジ部が現れない。５〜１２ドット線幅の線（６００ｄｐｉなので、２１０〜５０４μｍ）では中央部が画像エッジ部となり、１３ドット以上の線幅になると中央部が画像エッジ部ではなくなる。言い換えると、縦線では、テンプレートＢがＮｘｐｂ＝６、Ｎｘｍｂ＝６なので、１２（＝６＋６）ドットまでは補正されるが、１３ドット以上からは中心部に非補正部が現れる。

同様に横線（ｘ軸方向の線）に関しては４ドット線幅（６００ｄｐｉなので、１６８μｍ）を含め、それより細い線には画像エッジ部が現れない。５〜１０ドット線幅の線（６００ｄｐｉなので、２１０〜４２０μｍ）では中央部が画像エッジ部となり、１１ドット以上の線幅になると中央部が画像エッジ部ではなくなる。言い換えれば、横線では、テンプレートＢがＮｙｐｂ＝６、Ｎｙｍｂ＝４なので、１０（＝６＋４）ドットまでは補正されるが、１１ドット以上からは中心部に非補正部が現れる。

上記の大小テンプレートの例では４ドット線幅より細い線は画像エッジ部を含まないため、エッジ効果抑制のための露光量調節を受けない。これは、通常印写系の解像性はその限界解像度付近で徐々に悪くなってくるため、本実施例に係る電子写真装置も６００ｄｐｉ付近では解像力が弱っている。従って線幅１６８μｍ以下の線では、逆にエッジ効果を温存し、エッジ効果を利用することにより解像性を向上することができる。

また網点画像で考えると、網点画像のスクリーン線数は通常１４１線／インチよりも細かいので６００ｄｐｉならばスクリーン角度４５度で、多くとも縦横３ドット毎には網点が形成される。これに対し本発明の電子写真装置では前記のように４ドット線幅より細い線に対して補正がかからないため、網点画像の内部にも補正がかからない。これにより上位コントローラの高精度な階調処理によって形成された網点画像の中間調再現性を本発明によって損なうことがない。もちろん網点画像内のある大きさを持ったべた部の中心部には本発明の処理が適用されるが、網点画像のエッジ部には適用されない。もしも網点画像のエッジ部に補正が必要な場合は、上位コントローラの階調処理において実施することになる。

図３に戻って前記パルス幅変調（ＰＷＭ）回路３０５について説明する。本実施例では、画素内部の微細なパルス幅変調により、エッジ部画素に対する露光量を低減する方法を採用している。

画像判定データ３０４は、
元画像データ３０２が「０」（白）のときに「０」、
元画像データ３０２が「１」（黒）かつ画像エッジ部のときに「２」、
元画像データ３０２が「１」（黒）かつ画像エッジ部以外のときに「３」、
と定義されており［図１０（３）参照］、パルス幅変調（ＰＷＭ）回路３０５から出力された画像データ３０６は、
元画像データ３０２が「０」（白）のときに０％、
元画像データ３０２が「１」（黒）かつ画像エッジ部のときにエッジ抑制率ＥＣＲ％、
元画像データ３０２が「１」（黒）かつ画像エッジ部以外のときに１００％、
にパルス幅変調される。画像データ３０６は半導体レーザ及びその駆動回路からなる露光手段２０３により発光出力に変換され、感光体２０２上を露光する。

パルス幅変調はドット内部で実施されるから、レーザの露光スポットの径よりも十分小さいために積分されて、感光体２０２上の露光量としてはドットに与える露光量をアナログ的に減らすのとほぼ同じ効果になる。

例えば抑制率ＥＣＲ＝７５％とすると、画像エッジ部への露光量をそれ以外の部分より２５％少なくすることができるので、画像エッジ部のトナー付着量を適正値に制御できる。

ここでエッジ効果領域に対する露光量低減率であるエッジ抑制率ＥＣＲの値は、予めエッジ効果による付着量増加分を精密に測定しておく方法が考えられるが、エッジ効果は環境により現像特性が変わると変動し、経時的に感光体膜厚が減少すると大きくなるし、現像ギャップの機差によっても大きさが変わるという特徴がある。そこで、エッジ抑制率ＥＣＲを一定値にしたままだと、もしエッジ効果が弱くなっている時に強い時の補正のままだとすると、エッジ部が逆にトナー付着量不足になる場合も出てくる。そのため装置毎に、一定の時間間隔でエッジ効果の強さを測定し続ける必要がある。

次にエッジ効果のトナー付着量への影響を測定し、最適なエッジ抑制率ＥＣＲ及び前記テンプレートＡ（Ｎｘｐａ、Ｎｘｍａ、Ｎｙｐａ、Ｎｙｍａ）及びテンプレートＢ（Ｎｘｐｂ、Ｎｘｍｂ、Ｎｙｐｂ、Ｎｙｍｂ）を決定する方法を示す。

図１１に、一般的な光学式付着量センサ１１０の構成及び測定領域を示す。
赤外光源ＬＥＤ４０３から発光された光は、途中図示しないスリットやレンズで中間転写体１０１またはその上のテスト用パッチ６０４上の測定領域４０４に集光される。測定領域４０４は、光学式付着量センサ１１０と対向して設置されており、センサ中心軸４０５を法線としている。

従って、ＬＥＤ４０３からの入射角はθ１となる。これに対し、図のように同じθ１で反射する角度を正反射角といい、正反射光はこの方向にのみ反射する。ＰＤ（フォトダイオード）４０６は、この正反射光が入射する方向に設置され、図示しないスリットやレンズを通して前記正反射光を受光し、正反射出力電圧Ｖｒｅｇを出力する。

このときのＰＤ４０６の測定領域４０４の大きさは、前記スリットやレンズで調整できるが、本実施例では、エッジ効果が発生するエッジ領域の幅０．３ｍｍと同じ大きさに設定してあり、これによりエッジ効果の強さを精度よく測定することができる。

図１２〜１３に、中間転写体１０１上に形成されるテスト用パッチ６０４の形成方法を示す。図１２にべたタイプのテスト用パッチ６０４ａを示す。

図中の矢印６０５は中間転写体１０１の進行方向を示しており、図面において下方から上方に向かって移動しており、これに対して前記光学式付着量センサ１１０は固定されているから、点線上を相対的に図面上方から下方に向かってトナーの付着量を計測することになる。

最初のテスト用パッチ６０４ａは、規定距離離れた画像エッジ部のエッジ抑制率ＥＣＲを１００％、つまり１００％ＰＷＭで露光する。これを前記光学式付着量センサ１１０で読み込むことにより、先端側（紙面上側）エッジ部、画像中心部、及び後端側（紙面下側）エッジ部のトナー付着量Ｔｍｅ１、Ｔｍｓ、Ｔｍｅ２が読み込まれ、Ｔｍｅ１とＴｍｅ２はＴｍｓより大きい値が計測されることになる。この情報に応じて、現在のテンプレートＡ及びＢのサイズ（Ｎｘｐａ、Ｎｘｍａ、Ｎｙｐａ、Ｎｙｍａ）及び（Ｎｘｐｂ、Ｎｘｍｂ、Ｎｙｐｂ、Ｎｙｍｂ）のうち、先端側及び後端側に係わるＮｙｐａ、Ｎｙｍａ、Ｎｙｐｂ、Ｎｙｍｂが不適切な場合は、これを訂正する。

次にテスト用パッチ６０４ａの規定距離離れた画像エッジ部を９０％で露光する（エッジ抑制率ＥＣＲ＝９０％）。そして前記光学式付着量センサ１１０で先端側（紙面上側）エッジ部及び後端側（紙面下側）エッジ部のトナー付着量Ｔｍｅ１、Ｔｍｅ２が計測される。

こうしてエッジ部のエッジ抑制率ＥＣＲの値を１００％、９０％・・・・と１０％刻みで６０％まで５種類のべたタイプのテスト用パッチ６０４ａを形成し、それらの両エッジ部のトナー付着量Ｔｍｅ１、Ｔｍｅ２を計測する。このテスト用パッチ６０４ａの形状は、正方形あるいは長方形をしている。

エッジ抑制率ＥＣＲの決め方としては、前記Ｔｍｅ１、Ｔｍｅ２及びＴｍｓの差が最も小さい場合のエッジ抑制率ＥＣＲの値にする。この例ではエッジ抑制率ＥＣＲ＝８０％、つまりエッジ部を８０％ＰＷＭで露光した場合が最もエッジ効果が現れなかったとする。もしも、これらＴｍｅ１、Ｔｍｅ２、及びＴｍｓの差が、すべてのパッチで規定の量よりも小さくならなかった場合は、前記テンプレートＡ及びＢのサイズ（Ｎｘｐａ、Ｎｘｍａ、Ｎｙｐａ、Ｎｙｍａ）及び（Ｎｘｐｂ、Ｎｘｍｂ、Ｎｙｐｂ、Ｎｙｍｂ）のうち、Ｔｍｅ１、Ｔｍｅ２に係わるＮｙｐａ、Ｎｙｍａ、Ｎｙｐｂ、Ｎｙｍｂを適正化する。

図１３に、べたタイプのテスト用パッチ６０４ａの別の例を示す。同図（１）の場合、測定する先端側エッジ部と後端側エッジ部が、ともに中間転写体１０１の進行方向６０５に対して左肩上がりに４５度傾いている。このテスト用パッチ６０４ａを用いることにより、先端エッジ部で測定されるトナー付着量Ｔｍｅ１及びトナー付着量の多い領域の位置に右端のエッジ効果の影響を含めることができ、後端側エッジ部で測定されるトナー付着量Ｔｍｅ２に左端のエッジ効果の影響を含めることができる。

また、同図（２）の場合、測定する先端側エッジ部と後端側エッジ部が、ともに中間転写体１０１の進行方向６０５に対して右肩上がりに４５度傾いている。このテスト用パッチ６０４ａを用いることにより、先端側エッジ部で測定されるトナー付着量Ｔｍｅ１及びトナー付着量の多い領域の位置に左端のエッジ効果の影響も含めることができ、後端側エッジ部で測定されるトナー付着量Ｔｍｅ２に右端のエッジ効果の影響も含めることができる。

中間転写体１０１上に図１２に示す方形のテスト用パッチ列を形成し、その後に引き続いて図１３に示す何れか一方の平行四辺形のテスト用パッチ列を形成して、前記方形のテスト用パッチと平行四辺形のテスト用パッチを読み取ることで、両者の差分からテスト用パッチの左右端部の影響を算出することが可能である。

次に図１２の方形のテスト用パッチと図１３の４５度傾斜した平行四辺形のテスト用パッチを用いて、上下左右端部の各エッジ部のトナー付着量を特定する方法について説明する。

まず、中間転写体１０１上に図１２に示す方形のテスト用パッチ列を作成し、各テスト用パッチの先端側エッジ部のトナー付着量Ｔｍｅ１、後端側エッジ部のトナー付着量Ｔｍｅ２を計測する。なお、本実施例において、Ｔｍｅ１、Ｔｍｅ２は、トナー付着量のピーク値である。

次に、中間転写体１０１上に図１３（１）の４５度傾斜した平行四辺形のテスト用パッチ列を作成し、各テスト用パッチの先端側エッジ部のトナー付着量Ｔｍｅ１ｓ、後端側エッジ部のトナー付着量Ｔｍｅ２ｓを計測する。

これらの結果から、右端側エッジ部のトナー付着量ＴｍｅＲと左端側エッジ部のトナー付着量ＴｍｅＬを、式（１）によって求める。

ＴｍｅＲ＝２×Ｔｍｅ１ｓ−Ｔｍｅ１
ＴｍｅＬ＝２×Ｔｍｅ２ｓ−Ｔｍｅ２・・・・・式（１）
次に、図１３（２）の４５度傾斜した平行四辺形のテスト用パッチを作成し、図１２と同様、各テスト用パッチの前端エッジ部のトナー付着量Ｔｍｅ１ｓ、後端エッジ部のトナー付着量Ｔｍｅ２ｓを求める。

これらの結果から、本実施例では右端エッジのトナー付着量ＴｍｅＲ、及び左端エッジのトナー付着量ＴｍｅＬを、式（２）によって求める。

ＴｍｅＬ＝２×Ｔｍｅ１ｓ−Ｔｍｅ１
ＴｍｅＲ＝２×Ｔｍｅ２ｓ−Ｔｍｅ２・・・・・式（２）
最後に前記図１３（１）、（２）の結果を平均して左右両端エッジのトナー付着量を決定する。計算方法についてはこれ以外に実験的に求める方法も考えられる。

また、左右両端のエッジ効果によってトナー付着量が多い領域についても前記トナー付着量の場合と同様に求めることができるので、これを元に現在のテンプレートＡ及びＢのサイズ（Ｎｘｐａ、Ｎｘｍａ、Ｎｙｐａ、Ｎｙｍａ）及び（Ｎｘｐｂ、Ｎｘｍｂ、Ｎｙｐｂ、Ｎｙｍｂ）のうち、左端及び右端にかかわるＮｘｐａ、Ｎｘｍａ、Ｎｘｐｂ、Ｎｘｍｂが不適切な場合はこれを訂正する。

同様に、画像エッジ幅の特定方法についても説明する。
まず、中間転写体１０１上に図１２に示す方形のテスト用パッチ列を形成し、各テスト用パッチの、先端エッジ部の先端からエッジ効果によってトナー付着量が多い領域の中心までの距離Ｄｐ、その領域のｙ方向（用紙搬送方向）の幅Ｗｐと、後端エッジ部の後端からエッジ効果によってトナー付着量が多い領域の中心までの距離Ｄｍ、その領域のｙ方向（用紙搬送方向）の幅Ｗｍを計算する。なお、図１５（１）に、図１２で示した方形のテスト用パッチの詳細図を示す。

次に、中間転写体１０１上に図１３（１）の４５度傾斜した平行四辺形のテスト用パッチ列を形成し、各テスト用パッチの、先端エッジ部の先端からエッジ効果によってトナー付着量が多い領域の中心までの距離Ｄｐｓと、その領域のｙ方向（用紙搬送方向）の幅Ｗｐｓと、後端エッジ部の後端からエッジ効果によってトナー付着量が多い領域の中心までの距離Ｄｍｓと、その領域のｙ方向（用紙搬送方向）の幅Ｗｍｓを計算する。なお、図１５（２）に、図１３で示した４５度傾斜した平行四辺形のテスト用パッチの詳細図を示す。

これらの結果から、右端側エッジ部の、右端からエッジ効果によってトナー付着量が多い領域の中心までの距離ＤＲと、その領域のｙ方向（用紙搬送方向）の幅ＷＲと、左端側エッジ部の、左端からエッジ効果によってトナー付着量が多い領域の中心までの距離ＤＬと、その領域のｙ方向（用紙搬送方向）の幅ＷＬを、下式（３）によって求める。

ＤＲ＝２×Ｄｐｓ−Ｄｐ
ＷＲ＝２×Ｗｐｓ−Ｗｐ
ＤＬ＝２×Ｄｍｓ−Ｄｍ
ＷＬ＝２×Ｗｍｓ−Ｗｍ・・・・・式（３）
次に、図１３（２）の４５度傾斜した平行四辺形のテスト用パッチ列を形成し、各テスト用パッチの、先端エッジ部の先端からエッジ効果によってトナー付着量が多い領域の中心までの距離Ｄｐｓと、その領域のｙ方向（用紙搬送方向）の幅Ｗｐｓと、後端エッジ部の後端からエッジ効果によってトナー付着量が多い領域の中心までの距離Ｄｍｓと、その領域のｙ方向（用紙搬送方向）の幅Ｗｍｓを計算する。

これらの結果から、右端側エッジ部の、右端からエッジ効果によってトナー付着量が多い領域の中心までの距離ＤＲと、その領域のｙ方向（用紙搬送方向）の幅ＷＲと、左端側エッジ部の、左端からエッジ効果によってトナー付着量が多い領域の中心までの距離ＤＬと、その領域のｙ方向（用紙搬送方向）の幅ＷＬを、下式（４）によって求める。

ＤＬ＝２×Ｄｐｓ−Ｄｐ
ＷＬ＝２×Ｗｐｓ−Ｗｐ
ＤＲ＝２×Ｄｐｓ−Ｄｍ
ＷＲ＝２×Ｗｐｓ−Ｗｍ・・・・・式（４）
図１５の（１），（２）は、前記ＤＬ、ＷＬ、ＤＲ、ＷＲ、Ｄｐ、Ｗｐ、Ｄｍ、Ｗｍ、Ｄｐｓ、Ｗｐｓ、Ｄｍｓ、Ｗｍｓを定義するための図である。

このように中間転写体１０１の進行方向６０５に対して傾斜したテスト用パッチ６０４ａを用いることにより、左右端エッジ効果も計測することが可能となり、全ての位置のエッジ効果の強さを考慮して、エッジ抑制率ＥＣＲ及び前記テンプレートＡ（Ｎｘｐａ、Ｎｘｍａ、Ｎｙｐａ、Ｎｙｍａ）及びテンプレートＢ（Ｎｘｐｂ、Ｎｘｍｂ、Ｎｙｐｂ、Ｎｙｍｂ）を決定することができる。

この図１３の例では、テスト用パッチ６０４ａを中間転写体１０１の進行方向６０５に対して４５度傾いている場合について説明したが、テスト用パッチ６０４ａの傾斜角度はこれに限定されるものではない。４５度以外では前記パッチの斜線端部に対する先後端と左右端の影響の比率が変わってくるので、それに対応した計算式に変更する必要がある。

本実施例では図１２、図１３のテスト用パッチを用い、テスト用パッチのエッジ部のトナー付着量からＥＣＲ率を算出する。合わせてエッジ部領域のサイズを検出し、図４、図９、図１０にて説明したサイズの異なる２種類のテンプレートのサイズを決定する。

そして印刷する画像データに対し、２種類のテンプレートにてそれぞれテンプレートマッチングを行い、その差分を前述したエッジ抑制率ＥＣＲで露光を制御する。

図１４は、エッジ効果の影響を低減する露光量の算出とその制御方法を示すフローチャートである。

ステップＳ１００初期値設定：
初期値としてエッジ抑制率ＥＣＲ、テンプレートＡ，Ｂのサイズが決められる。値としては、平均的に決定される値としてもよいし、前回制御の決定値を残しておいてそれを代入してもよい。ここでは例としてエッジ抑制率ＥＣＲ＝１００％（補正が効かない設定）、テンプレートＡ，Ｂのサイズは前記実施例（図１０参照）で説明したようにＮｘｐａ＝Ｎｘｍａ＝Ｎｙｐａ＝Ｎｙｍａ＝２、Ｎｘｐｂ＝Ｎｘｍｂ＝Ｎｙｐｂ＝６，Ｎｙｍｂ＝４とする。

ステップＳ１１０印刷モード：
図３で示したシステムで通常に上位コントローラ３０１からの元画像データ３０２を印刷するモードである。

ステップＳ１２０調整開始：
エッジ抑制率ＥＣＲ、テンプレートＡ，Ｂのサイズを適正値に変更する調整モードに切り替わるかどうかの判定である。通常、印刷ジョブが終了してから前回調整時からの印刷枚数係数値により判断する。この他環境条件が変わったり、電子写真装置の構成部品を交換した後などにも調整モードに切り替わる場合がある。また、印刷ジョブが長い場合には、ジョブ中に強制的に調整モードに切り替わる場合もある。

ステップＳ１３０，Ｓ１４０：
エッジ抑制率ＥＣＲ＝１００％として図１２のテスト用パッチを１つ印刷し、光学式付着量センサ１１０でトナー付着量を計測し、先端側エッジ部、後端側エッジ部及びパッチ中間部のトナー付着量を測定する。同時に中間部よりもトナーが多く付着する先端側、後端側の画像エッジ幅も検出する。

ステップＳ１５０Ｎｙｐａ，Ｎｙｍａ，Ｎｙｐｂ，Ｎｙｍｂの更新：
前記先端後端側の画像エッジ幅から、テンプレートＡ，Ｂのサイズの先端後端方向のサイズを、その画像エッジ幅に合うように決定する。

ステップＳ１６０，Ｓ１７０，Ｓ１８０：
エッジ抑制率ＥＣＲを１００％から１０％ずつ減らして６０％まで、図１２のテスト用パッチを中間転写体１０１上に４つ印刷し、光学式付着量センサ１１０で各パッチ上のトナー付着量を計測して、先端側エッジ部と後端側エッジ部のトナー付着量を測定し、それらのデータを記憶する。

ステップＳ１９０，Ｓ２００：
エッジ抑制率ＥＣＲ＝１００％として図１３（１）及び（２）に示すテスト用パッチを１つずつ中間転写体１０１上に印刷し、光学式付着量センサ１１０で各パッチ上の先端側エッジ部、後端側エッジ部及びパッチ中間部のトナー付着量を測定する。同時に中間部よりもトナーが多く付着する先端側、後端側の画像エッジ幅も検出する。図１３（１）と（２）のいずれか一方のテスト用パッチでもよい。

ステップＳ２１０：
前記Ｓ１４０で計測した画像エッジ幅とＳ２００で計測した画像エッジ幅から、左右側の画像エッジ幅を前記計算式（３），（４）によって求める。

ステップＳ２２０：
ステップＳ２１０で演算された左右側の画像エッジ幅から、テンプレートＡ，Ｂの左右方向のサイズを、その画像エッジ幅に合うように決定する。

ステップＳ２３０，Ｓ２４０，Ｓ２５０：
エッジ抑制率ＥＣＲを１００％から１０％ずつ減らして６０％まで、図１３（１）及び（２）のテスト用パッチを４つずつ中間転写体１０１上に印刷し、光学式付着量センサ１１０で各パッチ上の先端側エッジ部、後端側エッジ部及びパッチ中間部のトナー付着量を計測する。

ステップＳ２６０：
Ｓ１８０で計測した先端側エッジ部ならびに後端側エッジ部のトナー付着量とＳ２５０で計測した先端側エッジ部ならびに後端側エッジ部のトナー付着量から、左右側のエッジ部のトナー付着量を前記計算式（１），（２）によって求めて、それらを記憶しておく。

ステップＳ２７０：
記憶された各エッジ抑制率ＥＣＲに対する先端側、後端側及び左右側の画像エッジ部のトナー付着量と画像中間部のトナー付着量との差が最も小さくなるようなエッジ抑制率ＥＣＲを決定する。なお図示していないが、ある規定以上の差が残る場合は、テンプレートＡ，Ｂのサイズを調整して前記トナー付着量の差を小さくする。

この後、ステップＳ１１０の印刷モードに戻り通常印刷を開始する。

本発明をカラー電子写真装置に適用する場合、テスト用パッチ６０４は色毎に中間転写体１０１上に形成される。

電子写真装置の通常の印刷プロセスを実施していない期間に、前述のテスト用パッチ６０４を形成し、それのトナー付着量を光学式付着量センサ１１０で計測することにより、適切なエッジ抑制率ＥＣＲを決定できる。その後は決定したエッジ抑制率ＥＣＲに基づいて通常の印刷プロセスを実施すれば、エッジ効果が現れない高画質な出力画像を得ることができる。

前記実施例ではテスト用パッチを中間転写体上に形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、感光体など他のトナー像担持体上に形成することもできる。

前記実施例はカラー電子写真装置に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、モノクロの電子写真装置にも適用可能である。

本発明が適用されるカラー電子写真装置のエンジン部の概略構成図である。 その電子写真装置における画像形成手段の概略構成図である。 その電子写真装置における上位コントローラから露光手段までの信号処理の流れを説明するためのブロック図である。 テンプレートマッチング回路で使用するテンプレートを説明するための図である。 エッジ効果を説明するための図である。 従来の電子写真装置で形成した中間転写体上のべたパッチのトナー像を説明するための図である。 従来の電子写真装置で形成した中間転写体上の細線パッチのトナー像を説明するための図である。 縦線パッチの線幅とトナー付着量比との関係を示す特性図である。 元画像データとテンプレートによって一致したと判定された画素の説明図である。 テンプレートマッチング回路によって抽出される画像領域の説明図である。 光学式付着量センサの構成及び測定領域の説明図である。 本発明の実施例に係る方形のテスト用パッチを示す説明図である。 本発明の実施例に係る平行四辺形のテスト用パッチを示す説明図である。 本発明の実施例に係るエッジ効果の影響を低減する露光量の算出とその制御方法を示すフローチャートである。 前記ＤＬ、ＷＬ、ＤＲ、ＷＲ、Ｄｐ、Ｗｐ、Ｄｍ、Ｗｍ、Ｄｐｓ、Ｗｐｓ、Ｄｍｓ、Ｗｍｓを定義するための図である。

符号の説明

１０１：中間転写体、１０２〜１０５：画像形成手段、１０６〜１０９：転写器、１１０：光学式付着量センサ、２０１：帯電器、２０２：感光体、２０３：露光手段、２０４：潜像形成光、２０５：現像機、２０６：感光体クリーナ、２０７：画像データ、２０８：現像ロール、３０１：上位コントローラ、３０２：元画像データ、３０３：テンプレートマッチング回路、３０４：画像判定データ、３０５：パルス幅変調回路、３０６：画像データ、４０１：参照画素位置、４０２：テンプレート、４０３：赤外光源ＬＥＤ、４０４：測定領域、４０５：センサ中心軸、４０６：フォトダイオード（ＰＤ）、６０１：トナーパッチ周辺部、６０２：用紙搬送方向、６０３：べたパッチ、６０４：テスト用パッチ、６０４ａ：べたタイプのテスト用パッチ、６０４ｂ：横線タイプのテスト用パッチ、６０５：中間転写体の進行方向。

Claims (7)

1. 上位コントローラからの元画像データに基づき記録する画像の画像領域を判定するテンプレートマッチング回路と、
   そのテンプレートマッチング回路で判定された結果に基づいて画像内での発光パルス幅を変調した画像データを発生するパルス幅変調回路と、
   そのパルス幅変調回路によって変調された画像データに基づいて露光する露光手段と、
   その露光手段によって形成された静電潜像に基づくトナー像を担持するトナー像担持体とを備える電子写真装置において、
   前記トナー像担持体上にテスト用パッチのトナー像を形成するテスト用パッチ形成手段と、
   前記テスト用パッチトナー像の前端から後端迄のトナー付着量を順次計測するトナー付着量計測手段と、
   前記テスト用パッチトナー像のうちのトナー付着量がそのテスト用パッチトナー像のうちの、他の部分よりも多いテスト画像エッジ部を検出するテスト画像エッジ部検出手段と、
   そのテスト画像エッジ部検出手段の計測結果に基づき、参照画素位置から上下左右方向の縁までの画素数を各々決定して、サイズの異なる２種類のテンプレートを生成する大小テンプレート生成手段と、
   前記サイズの異なる２種類のテンプレートにより、印刷すべき画像データに対してテンプレートマッチングを行って、サイズの小さいテンプレートで検出された大きな検出領域から、サイズの大きいテンプレートで検出された小さな検出領域を引いた差分領域を、前記画像データの画像エッジ部画素領域として算出する画像エッジ部画素領域算出手段と、
   前記画像エッジ部画素領域に対応する静電潜像部分の露光量を設定する露光量設定手段とを備え、
   前記露光量設定手段に設定した露光量で、前記元画像データの画像エッジ部画素領域に対する露光量制御を行うことを特徴とする電子写真装置。
2. 請求項１に記載の電子写真装置において、
   前記テスト用パッチ形成手段により、テスト画像エッジ部の露光量を順次変更したテスト用パッチが複数個形成され、
   各テスト用パッチの前端エッジ部、後端エッジ部、及びその中間部のトナー付着量の差が最も小さい場合の露光量を前記露光量設定手段に設定することを特徴とする電子写真装置。
3. 請求項１に記載の電子写真装置において、
   前記トナー像担持体上に形成されるテスト用パッチは、方形のパッチ、あるいは前記トナー像担持体の進行方向に対して傾いた平行四辺形のパッチであることを特徴とする電子写真装置。
4. 請求項１に記載の電子写真装置において、
   前記テスト画像エッジ部検出手段は、トナー像担持体の進行方向に対して垂直の先端側エッジ部及び後端側エッジ部を持つ長方形パッチを形成し、そのトナー付着量をトナー像担持体の進行方向に沿って連続計測して、その計測結果から、前記長方形パッチの先端側エッジ部及び後端側エッジ部のトナー付着量が増加している部分の位置及びトナー付着量を算出し、
   次にトナー像担持体の進行方向に対して傾いた先端側エッジ部及び後端側エッジ部を持つ平行四辺形パッチを形成し、そのトナー付着量をトナー像担持体の進行方向に沿って連続計測して、その計測結果から、前記平行四辺形パッチの先端側エッジ部及び後端側エッジ部のトナー付着量が増加している部分の位置及びトナー付着量を算出し、
   前記長方形パッチ及び平行四辺形パッチに対する算出結果から、トナー像担持体の進行方向に対して平行な、左側エッジ部及び右側エッジ部のトナー付着量が増加している部分の位置及びトナー付着量を算出することを特徴とする電子写真装置。
5. 請求項４に記載の電子写真装置において、
   前記大小テンプレート生成手段によって、露光量を規定値にして得られた前記テストパッチから計測された先端側エッジ部、後端側エッジ部、左側エッジ部及び右エッジ部のトナー付着量が増加している部分の位置を求め、その位置を基にサイズの異なる２種類のテンプレートのサイズをそれぞれ決定し、
   露光量を変化させて得られた前記テストパッチから計測された先端側エッジ部、後端側エッジ部、左側エッジ部及び右エッジ部のトナー付着量を求め、そのトナー付着量を基に先端側エッジ部、後端側エッジ部のトナー付着量の差が最も小さい部分の露光量を前記露光量設定手段によって設定することを特徴とする電子写真装置。
6. 請求項１に記載の電子写真装置において、
   前記画像エッジ部画素領域算出手段によって算出される画像エッジ部画素領域の外側輪郭と、その周囲の画像部輪郭との間の距離を、網点画像の網点中心の間隔よりも大きくとることを特徴とする電子写真装置。
7. 請求項６に記載の電子写真装置において、
   前記画像エッジ部画素領域算出手段によって算出される画像エッジ部画素領域の外側輪郭と、その周囲の画像部輪郭との間の距離を、４／６００インチ以上とすることを特徴とする電子写真装置。

Images