(57)【要約】【課題】像保持体の像形成面に付着する放電生成物の除去作業を行うことなく、像流れの発生に起因した画質の劣化を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】静電潜像が形成される像形成面を有する像保持体と、この像保持体の像形成面を帯電させる帯電装置と、この帯電装置により帯電された前記像保持体の像形成面に画像情報に基づく露光を行って静電潜像を形成する露光装置と、この露光装置により形成される静電潜像の像流れの発生を検出する像流れ検出手段と、この像流れ検出手段により像流れの発生が検出されたときに、前記露光装置に入力する画像情報の階調再現又は解像度に関する構造を変更する画像構造変更手段とを備えている。【選択図】図３
2008242378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像形成面を有する像保持体と、
この像保持体の像形成面を帯電させる帯電装置と、
この帯電装置により帯電された前記像保持体の像形成面に画像情報に基づく露光を行って静電潜像を形成する露光装置と、
この露光装置により形成される静電潜像の像流れの発生を検出する像流れ検出手段と、
この像流れ検出手段により像流れの発生が検出されたときに、前記露光装置に入力する画像情報の階調再現又は解像度に関する構造を変更する画像構造変更手段と
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像構造変更手段は、画像情報を面積階調方式で処理する面積階調処理部と画像情報を濃度階調方式で処理する濃度階調処理部を有し、
像流れの発生が検出されたときに、その面積階調処理部から濃度階調処理部に切り替えるものである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像構造変更手段は、画像情報をドット集中型のスクリーンで処理するドット集中型スクリーン処理部と画像情報をドット分散型のスクリーンで処理するドット分散型スクリーン処理部を有し、
像流れの発生が検出されたときに、そのドット集中型スクリーン処理部からドット分散型スクリーンに切り替えるものである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像構造変更手段は、画像情報を平常時の線数スクリーンで処理する平常時線数スクリーン処理部と画像情報をその平常時の線数スクリーンよりも低い線数の低線数スクリーンで処理する低線数スクリーン処理部を有し、
像流れの発生が検出されたときに、その平常時線数スクリーン処理部から低線数スクリーン処理部に切り替えるものである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記低線数スクリーン処理部は、画像情報のうちハイライト部に該当する部分が低線数スクリーンとなるように構成されている線数可変型スクリーンを用いるものである請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像流れ検出手段は、前記像保持体の像形成面に形成する検出用画像の濃度を測定する濃度測定手段と、この濃度測定手段により測定された濃度が所定の濃度値以上又は以下の値であるか否かを判別する判別手段とを有しているものである請求項１乃至５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】
電子写真方式等を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、その画像形成に際し、回転する感光ドラム等の像保持体をコロナ放電方式、接触帯電方式等の帯電装置により所定の電位に帯電させることが行われる。このような帯電の際には、通常、その帯電のために発生する放電現象により放電生成物が生成されて像保持体の像形成面に付着することがある。また、このような放電生成物の生成は、帯電装置による帯電部位に限らず、コロナ放電や接触帯電が行われる他の部位において発生することもある。
【０００３】
そして、その像保持体に付着した放電生成物が高湿度の環境下において空気中の水分と反応して導電性物質に変化した場合は、像保持体の表面（像形成面）の沿面方向における抵抗値が低下してしまい、その像担持面に形成される静電潜像を構成する電荷がその沿面方向に拡散することで静電潜像の本来の電位状態が保持されなくなる。この結果、静電潜像が所望通りに形成されず劣化したものになってしまう現象、いわゆる像流れが発生するという不具合がある。また、この像流れの発生が原因で出力画像には、ハイライト部の濃度低下、シャドー部の濃度上昇、エッジ部のボケ等に代表される画質の劣化が起こる。
【０００４】
このような像流れの発生に対する対策としては、水分検知手段が周辺環境の水分量について特定の水分量以上であることを検知した場合、特定回数の画像形成が計数された後の画像域直後に、像担持体にトナー像を形成し、それをクリーニング手段で清掃するように構成した画像形成装置が知られている（特許文献１）。
【０００５】
この画像形成装置によれば、周囲環境の水分量が変化した場合においても、像担持体にトナー像を形成してそれをクリーニング手段で清掃する動作が実行されることにより、放電生成物等が強固に付着する前に像担持体の表面が研磨されて除去されるため、その放電生成物の付着に起因して発生する像流れが防止できるとされている。
【０００６】
【特許文献１】特開平２０００−１８１３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、像保持体の像形成面に付着する放電生成物の除去作業を行うことなく、像流れの発生に起因した画質の劣化を抑制することができる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の画像形成装置（Ａ１）は、静電潜像が形成される像形成面を有する像保持体と、この像保持体の像形成面を帯電させる帯電装置と、この帯電装置により帯電された前記像保持体の像形成面に画像情報に基づく露光を行って静電潜像を形成する露光装置と、この露光装置により形成される静電潜像の像流れの発生を検出する像流れ検出手段と、この像流れ検出手段により像流れの発生が検出されたときに、前記露光装置に入力する画像情報の階調再現又は解像度に関する構造を変更する画像構造変更手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、この発明の画像形成装置（Ａ２）は、上記発明Ａ１において、その画像構造変更手段について、画像情報を面積階調方式で処理する面積階調処理部と画像情報を濃度階調方式で処理する濃度階調処理部を有し、像流れの発生が検出されたときに、その面積階調処理部から濃度階調処理部に切り替えるように構成したものである。
【００１０】
また、この発明の画像形成装置（Ａ３）は、上記発明Ａ１において、その画像構造変更手段について、画像情報をドット集中型のスクリーンで処理するドット集中型スクリーン処理部と画像情報をドット分散型のスクリーンで処理するドット分散型スクリーン処理部を有し、像流れの発生が検出されたときに、そのドット集中型スクリーン処理部からドット分散型スクリーンに切り替えるように構成したものである。
【００１１】
また、この発明の画像形成装置（Ａ４）は、上記発明Ａ１において、その画像構造変更手段について、画像情報を平常時の線数スクリーンで処理する平常時線数スクリーン処理部と画像情報をその平常時の線数スクリーンよりも低い線数の低線数スクリーンで処理する低線数スクリーン処理部を有し、像流れの発生が検出されたときに、その平常時線数スクリーン処理部から低線数スクリーン処理部に切り替えるように構成したものである。
【００１２】
また、この発明の画像形成装置（Ａ５）は、上記発明Ａ４において、その低線数スクリーン処理部について、画像情報のうちハイライト部に該当する部分が低線数スクリーンとなるように構成されている線数可変型スクリーンを用いるように構成したものである。
【００１３】
さらに、この発明の画像形成装置（Ａ６）は、上記発明Ａ１乃至Ａ５のいずれかにおいて、その像流れ検出手段が、前記像保持体の像形成面に形成する検出用画像の濃度を測定する濃度測定手段と、この濃度測定手段により測定された濃度が所定の濃度値以上又は以下の値であるか否かを判別する判別手段とを有しているものである。
【発明の効果】
【００１４】
上記発明Ａ１の画像形成装置によれば、像流れの発生が検出されたときには、露光装置に入力する画像情報の階調再現又は解像度に関する構造が変更され、その画像構造が変更された画像情報に基づく静電潜像の形成ひいてはその潜像を現像して得る画像の形成が行われる。これにより、像流れを起こしにくい潜像構造に基づく画像が形成されるので、像流れに起因して発生する画質の劣化を抑制することができる。また、この際、像保持体の像形成面に付着する放電生成物の除去作業を行う必要がないので、そのような除去作業に起因した像形成面の磨耗を誘発することがない。
【００１５】
上記発明Ａ２の画像形成装置の場合は、像流れの発生が検出されときに、面積階調方式でなく濃度階調方式により処理された画像情報に基づく画像の形成が行われる。これにより、画像の階調が高周波のスクリーン構造をもたないようになるため、像流れの発生時に起こりやすいハーフトーン部の画質劣化が抑制される。
【００１６】
上記発明Ａ３の画像形成装置の場合は、像流れの発生が検出されたときに、ドット集中型スクリーンでなくドット分散型スクリーンにより処理された画像情報に基づいた画像の形成が行われる。これにより、ドット分散型スクリーンにより処理された画像において個々のドット配置による高周波成分が除去されてドット密度に応じた潜像構造になるので、濃度階調方式（例えば強度変調方式）により処理された画像情報に基づく画像形成の場合と同様の効果を得ることができる。
【００１７】
上記発明Ａ４の画像形成装置の場合は、像流れの発生が検出されときに、平常時線数スクリーンでなく低線数スクリーンにより処理された画像情報に基づいて画像の形成が行われる。これにより、像流れが発生しても潜像の劣化を最小限にすることが可能になり、その像流れに起因した画質の劣化が目立ちにくくなる。
【００１８】
上記発明Ａ５の画像形成装置の場合は、ハイライト部に該当する部分が低線数スクリーンにより処理された画像情報に基づいた画像の形成が行われる。これにより、像流れが発生しても特にハイライト部の潜像の劣化を最小限することが可能になり、その像流れに起因した画質の劣化が目立ちにくくなる。
【００１９】
上記発明Ａ６の画像形成装置の場合は、像保持体の像形成面に形成する検出用画像の濃度が所定値以上又は以下の値になったときに像流れが発生したことを直接的に検出することができる。これにより、像流れが発生したときの画像の劣化を的確に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［第１の実施形態］
図１及び図２は第１の実施形態に係るプリンタを示すものであり、図１はその全体構成の概要を示す概略説明図、図２はその要部を示す説明図である。
【００２１】
プリンタ１は、図１や図２に示すように、画像情報に基づくトナー像を形成するとともにそのトナー像を最終的に用紙９に転写する作像装置１０と、そのトナー像が転写された用紙９を通過させてトナー像の定着を行う定着装置３０と、作像装置１０に用紙９を供給する給紙装置３５とを主に装備している。図中の符合４はプリンタ１の各構成部品の動作等について総括的に制御する制御装置であり、矢付き一点鎖線は用紙９の主な搬送経路を示す。
【００２２】
作像装置１０は、例えば公知の電子写真方式を利用してトナー像を形成し、それを用紙９に転写することができるものである。具体的には、矢印方向に回転駆動する円筒形態等の感光体１２を備えており、この感光体１２の周囲には、感光体１２の表面（像保持面）を一様に帯電させる帯電装置１３と、帯電後の感光体１２の表面に画像情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある潜像を形成する露光装置１４と、その潜像にトナーを転移付着させてトナー像として顕像化する現像装置１５と、そのトナー像を給紙装置３５から供給される用紙９に転写する転写装置１６と、転写後の感光体１２の表面に残留するトナー等を除去して清掃するクリーニング装置１７とが主に配置されている。
【００２３】
このうち、感光体１２としては、円筒形態等の基材の周面に有機感光材料からなる光導電性層を形成したものが使用されている。帯電装置１３としては、帯電ロール等の帯電部材を感光体１２の表面に接触又は近接させて設置するとともに、その帯電部材に図示しない電源装置から所定の帯電用電圧を印加するものが使用されている。露光装置１４としては、ＬＥＤアレイ、半導体レーザ走査装置等で構成されるものが使用している。この露光装置１４には、プリンタ１に接続又は装備される画像読取装置、コンピュータ、記憶媒体読取装置等の外部機器から入力される画像情報を画像処理装置５で所要の処理をして得られる画像信号が入力されるようになっている。
【００２４】
また、現像装置１５としては、収容しているトナーを感光体１２と対向する現像位置に搬送供給するための現像ロール１５ａを装備し、また、その現像ロール１５ａに図示しない電源装置から所定の現像用電圧を印加するものが使用されている。転写装置１６としては、転写ロール等の転写部材を感光体１２の表面に接触又は近接させて設置するとともに、その転写部材に図示しない電源装置から所定の転写用電圧を印加するものが使用されている。クリーニング装置１７としては、転写後の感光体１２の表面に所定の圧力で先端部が当接するクリーニングブレード等の清掃部材を装備するものが使用されている。
【００２５】
定着装置３０は、本体３１の内部に、所定の温度に加熱されるとともに矢印方向に回転駆動する加熱ロール３２と、この加熱ロール３２の軸線方向にほぼ沿うように所定の圧力で接触するロール形態、ベルト形態等の加圧部材３３とを備えたものである。この定着装置３０による定着は、その加熱ロール３２と加圧部材３３の間の定着接触部にトナー像が転写された用紙９を導入して通過させることによりトナー像を用紙９とともに加熱及び加圧することで行われる。
【００２６】
給紙装置３５は、作像装置１０に供給すべき複数枚の記録用紙９を積載した状態で収容する用紙収容体３６と、この用紙収容体３６に収容される用紙９を１枚ずつ送り出す送出装置３７とを主に備えたものである。用紙収容体３６は、必要により複数装備される。また、給紙装置３５は、用紙９を用紙収容体３６から作像装置１０の転写部（感光体１２と転写装置１６の間）まで搬送するための用紙搬送ロール対３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，…やガイド部材等で構成される用紙搬送路を装備している。用紙搬送路は、作像装置１０と定着装置３０の間や、定着装置３０と排紙部（トレイなど）３９の間にも設置されている。例えば、定着装置３０の用紙排出側には、定着後の用紙９を排紙部３９に排出搬送するための排出ロール対３８ｄが設置されている。
【００２７】
また、このプリンタ１においては、作像装置１０の露光装置１４により感光体１２に形成される静電潜像の像流れの発生を検出する像流れ検出器６と、この像流れ検出器６により像流れの発生が検出されたときに画像処理装置５から露光装置１４に入力する画像情報の階調再現又は解像度に関する構造を変更する画像構造変更手段７とが装備されている。
【００２８】
像流れ検出器６は、プリント（画像形成動作）の開始時等の予め設定した時期に感光体１２に像流れの発生を検出するに適した検出用トナー像を形成し、その検出用トナー像の濃度を測定する濃度測定器６１と、この濃度測定器６１により測定された濃度が予め設定する所定の濃度値以下の値であるか否かを判別する判別手段６２とで構成されている。濃度測定器６１は、例えば、作像装置１０における現像装置１５と転写装置１６との間となる感光体１２の像形成面に間隔をあけて対向した状態で設置される。判別手段６２は、例えば、前記制御装置４における情報処理動作の一部として実行される機能として付加して構成される。また、判別手段６２は、上記測定濃度が所定の濃度値を超えると判別された場合は像流れが発生していないとみなし、その一方で、その測定濃度が所定の濃度値以下の低い値であると判別された場合には像流れが発生したとみなすように設定されている。
【００２９】
画像構造変更手段７Ａは、例えば、画像処理装置５の一部に組み込まれて構成されるものであり、図３に示すように、画像処理装置５の画像データ蓄積部（記憶部）５１に一時的に蓄積されている画像情報（画像信号）を面積階調方式で処理する面積階調処理部７１と、その画像情報を濃度階調方式で処理する濃度階調処理部７２とを装備させるとともに、像流れ検出器６の検出結果などに応じて、露光装置１４に送るべき画像（形成）信号として面積階調処理部７１で処理する信号又は濃度階調処理部７２で処理する信号のいずれか一方に切り替えるための切替部（セレクタ）７３を付加して構成されている。
【００３０】
面積階調処理部７１は、スクリーンパターンを記憶する記憶手段と、画像信号とスクリーンパターンとを比較して二値画像のＯＮ・ＯＦＦを決定する演算処理部等で構成されている。また、濃度階調処理部７２は、露光装置１４が半導体レーザを用いるレーザビーム走査型露光装置である場合、そのレーザ駆動のパルス幅を一定としたうえで１画素を露光するエネルギー量を、レーザ出力を変調することにより可変する、いわゆるレーザ強度変調方式による階調処理を行う回路で構成されている。この場合、レーザ強度変調は、半導体レーザの駆動電流を画像信号に応じて変調することで行われる。
【００３１】
切替部７３は、像流れ検出器６の検出結果に応じて切り替え動作を行うように構成されており、その検出結果から像流れが発生していないと判別されたときには面積階調処理部７１を選定し、その検出結果から像流れが発生していると判別されたときには濃度階調処理部７２を選定するように設定されている。この画像構造変更手段７Ａでは、画像情報の階調再現又は解像度に関する構造を変更するようにしている。
【００３２】
次に、このプリンタ１の動作について説明する。
【００３３】
プリンタ１の制御装置４がプリント開始指令の信号を受けると、図４に示すように、像流れ検出器６による像流れ発生の検出が行われる（ステップ１０：Ｓ１０）。
【００３４】
すなわち、作像装置１０において、後述する通常のトナー像の作像動作と同様にして感光体１２に像流れ発生の検出用トナー像が形成された後、その検出用トナー像の濃度が濃度測定器６１により測定され、最後に、判別手段６２においてその測定された濃度が所定の濃度値以上又はそれ以下の値であるか否かが判別される。
【００３５】
ここで、検出用トナー像の濃度について所定の濃度以上又は以下であるか否かを判断するのは、例えば、画像のハイライト部で像流れが発生するとその濃度が低下する傾向を示すようになる一方で、画像のシャドー部で像流れが発生するとその濃度が上昇する傾向を示すようになるため、像流れの発生を検出するには検出用トナー像の濃度が低下する場合と上昇する場合のいずれかの濃度変化を適宜調べれば判別することが可能になることによる。この例では、例えば、画像のハイライト部の濃度が低下するような像流れの発生を主に検出する場合に適した閾値用の濃度値を設定したときには、測定された濃度がその所定の濃度値以下の値になるときを当該像流れが発生したと判断し、また、画像のシャドー部の濃度が上昇するような像流れの発生を主に検出する場合に適した閾値用の濃度値を設定したときには、測定された濃度がその所定の濃度値以上の値になるときを当該像流れが発生したと判断するようにしている。
【００３６】
この際、測定された濃度が所定の濃度値以上又はそれ以下の値であると判別された場合は、像流れが発生したと判定され（Ｓ１１）、画像構造変更手段７Ａによる画像構造の切り替えが行われる（Ｓ１２）。すなわち、画像構造変更手段７Ａにおける切替部７３により面積階調処理部７１から濃度階調処理部７２に切り替えられ、露光装置１４に対してその濃度階調処理部７２で処理された画像形成信号が送信される。
【００３７】
一方、ステップＳ１１において測定濃度が所定の濃度値を超える値であると判別された場合は、像流れが発生していないと判定され、画像構造変更手段７Ａによる画像構造の切り替えが行われず、その変更手段７における切替部７３が平常時の設定である面積階調処理部７１を選定した状態に保持される。
【００３８】
この像流れ発生の検出が終了し、そのときの検出結果に応じて画像構造の切り替えがされると、プリント開始命令を受けたプリント（ジョブ）が実行される（Ｓ１３）。
【００３９】
まず、作像装置１０において、回転し始めた感光ドラム１２の像保持面が帯電用電圧の印加された帯電装置１３により所定の帯電電位に帯電された後、その帯電された感光ドラム１２の像保持面に画像処理装置５から送信される画像信号に基づいて動作する露光装置１４から光が露光されて所定の潜像電位からなる静電潜像が形成される。
【００４０】
この際、像流れ検知器６により像流れが発生していないと判断されたときは、露光装置１４には画像処理装置５の面積階調処理部７１で処理された画像信号が送信され、その画像信号に基づく静電潜像が形成される。一方、像流れ検知器６により像流れが発生していると判断されたときは、露光装置１４には画像処理装置５の濃度階調処理部７２でレーザ強度変調方式により処理された画像信号が送信され、その画像信号に基づく静電潜像が形成される。
【００４１】
続いて、その静電潜像が、現像用電圧の印加された現像装置１５を通過する際にトナーにより現像されてトナー像として顕像化される。しかる後、その感光ドラム１２上のトナー像が、転写用電圧の印加された転写装置１６と対向する転写部において給紙装置３５から給紙路を通して所定のタイミングで搬送される用紙９に対して静電的に転写される。この転写後の感光ドラム１２は、その像保持面に残留付着するトナー、紙粉等がクリーニング装置１７により除去されて清掃される。
【００４２】
ちなみに、前記像流れ検知器６による像流れの検出用トナー像の形成は、次のようにして行われる。
【００４３】
はじめに、上記通常のプリントにおける作像動作と同様に、感光体１２の像保持面が帯電装置１３により通常のプリント時の帯電条件と同じ電位に帯電された後、その感光体１２の像保持面に対して露光装置１４により検出用トナー像を形成するための露光が行われて静電潜像が形成される。このときの検出用トナー像を形成する画像信号は、像流れが発生していない平常時の場合と同様に、画像処理装置５の面積階調処理部７１で処理された画像信号が使用される。次いで、その静電潜像は、現像装置１５により通常のプリント時の現像条件と同じ条件で現像されて、像流れの検出用トナー像として顕像化される。この検出用トナー像としては、例えば、入力画像濃度が３０％のハーフトーン画像を形成する。このようにして形成された検出用トナー像は、転写用電圧が印加されないで非動作状態の転写装置１５と対向する転写部を通過した後に濃度測定器６１による濃度測定が行われると、最後はクリーニング装置１７によって除去される。
【００４４】
上記した転写工程でトナー像が転写された用紙９は、定着装置３０に導入され、定着装置３０における加熱された加熱ロール３１と加圧部材３２との間の圧接部を通過する際に加熱及び加圧されることにより、そのトナー像が用紙９に定着される。この定着が終了した後の用紙９は、排紙部３９に排出されて積載収容される。これにより、用紙１枚に対する基本的なプリントが終了する。また、複数枚のプリント指示がある場合には、上記した一連の動作がその枚数分だけ同様に繰り返されることになる（Ｓ１４）。
【００４５】
すべてのプリントが終了すると、前記画像構造の切り替えが行われている場合には、その画像構造の復帰が行われる（Ｓ１５）。すなわち、画像構造変更手段７Ａの切替部７３により濃度階調処理部７２を選定した状態から平常時における面積階調処理部７１を選定する状態に切り替えられる。
【００４６】
このようなプリントが行われることにより、特に像流れが発生した場合であっても、画像形成（厳密には潜像の形成）が濃度変調方式で画像処理して生成される画像信号に基づいて行われるため、そのときのプリントで得られる画像が像流れに起因して発生する画質の劣化が目立ちにくい画像となり、像流れの発生に起因した画質の劣化が低減される。
【００４７】
図５は、ある画像（例えば濃度が１．０の均一なパッチ画像）を面積階調方式により処理して得られる画像信号で形成したときの静電潜像の電位の状態と、その同じ画像を濃度階調方式（レーザ強度変調方式）により処理して得られる画像信号で形成した静電潜像の電位の状態について、感光体１２において像流れが発生していない状態で形成した場合（劣化前）と像流れが発生した状態で形成した場合（劣化後）とに分けて測定したときの結果を示すものである。この測定結果から、濃度階調方式を利用したときには、像流れの発生の有無によらず、ほぼ同じ電位状態の静電潜像が形成されることがわかる。
【００４８】
図６は、この実施形態に係るプリンタを用いて、同じテスト用画像を面積階調方式又は濃度階調方式を適用して用紙にそれぞれ形成し、その５枚ごとに得られる各出力画像の濃度についてそれぞれ調べたときの結果である。帯電装置１３の帯電動作等により発生する放電生成物は、プリント枚数が増加するにつれて増える傾向にあるため、そのプリント枚数を放電生成物の量とみなして濃度の状況を観察した。
【００４９】
このときのテスト用画像の形成は、プリンタの作像装置における感光体１２のクリーニング装置１７を取り外し、また、転写装置１６による転写率が１００％に近い値となるように電流値を調整した転写用電圧を印加した状態で、高湿度（約８０％ＲＨ）の環境下で行った。これにより、転写部においては、テスト用画像としてのトナー像を構成するトナーが感光体１２側に残らないような転写を行った。一方、クリーニング装置１６を取り外した状態で画像形成動作を繰り返すことで、帯電装置１３の帯電動作により発生した放電生成物が感光体１２に付着しても除去されることがなく感光体１２上に次第に蓄積するようになるため、像流れが起こりやすい条件下で画像形成が行われるようにした。また、テスト用画像は、３０ｍｍ×３０ｍｍのパッチ画像を３０％の入力画像濃度で形成した。さらに、出力画像の濃度については、濃度測定機（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８）を用いて、得られたテスト用画像上で決まった領域を５回測定し、その結果を平均した値で示した。
【００５０】
この測定結果から、濃度階調方式を利用してプリントを行った場合には、放電生成物の量（プリント枚数）が増えても、その出力画像の濃度が低下しにくいことがわかる。
【００５１】
［第２の実施形態］
図７は、第２の実施形態に係るプリンタにおける画像構造変更手段を示すものである。この画像構造変更手段７Ｂは、第１の実施形態に係るプリンタの画像構造変更手段７Ａの一部を変更した以外は当該画像構造変更手段７Ａと同じ構成からなるものである。このため、図７等においては第１の実施形態の構成部分と同じ部分には同一の符合を付し、その説明については必要ではない限り省略する。この点は、これ以後の実施形態においても同様とする。
【００５２】
画像構造変更手段７Ｂは、第１の実施形態における画像構造変更手段７Ａの面積階調処理部７１及び濃度階調処理部７２に代えて、画像データ蓄積部５１に蓄積されている画像情報（画像信号）をＡＭスクリーンによる面積階調方式で処理する面積階調処理部７４と、その画像情報をＦＭスクリーンによる面積階調方式で処理する濃度階調処理部７５とを採用している。
【００５３】
この場合、ＡＭ（振幅変調）スクリーンは、階調再現法の１種である「ディザ法」において空間周波数特性からみて画像情報（原画）の画素と対応付ける閾値マトリクスのドットをその中心を核として面積が順次増加するように構成したドット集中型のスクリーンである。また、ＦＭ（周期変調）スクリーンは、「ディザ法」において画像情報（原画）からみて閾値マトリクスのドットを分散させるように構成したドット分散型のスクリーンである。
【００５４】
そして、この画像構造変更手段７Ｂにおいては、切替部７３が、像流れ検出器６の検出結果から像流れが発生していないと判別されたときにはＡＭスクリーンによる面積階調処理部７４を選定し、その検出結果から像流れが発生していると判別されたときにはＦＭスクリーンによる面積階調処理部７５を選定するように設定されている。この画像構造変更手段７Ｂでは、画像情報の階調再現又は解像度に関する構造を変更するようにしている。
【００５５】
この実施形態では、ＦＭスクリーンとしては、ブルーノイズマスクを適用した。ブルーノイズマスクは、ドットの配置を示すドットパターンが非周期的で放射状に対称性をもつものであり、その空間周波数特性において低周波数パワースペクトルが少なく、高周波パワースペクトルに集中している特徴がある。
【００５６】
このような画像構造変更手段７Ｂを備えたプリンタにおいては、像流れ検出器６による像流れ発生の検出が行われた際、像流れが発生していないと判断されたときは、露光装置１４には画像処理装置５のＡＭスクリーンによる面積階調処理部７４で処理された画像信号が送信され、その画像信号に基づく静電潜像が形成ひいてはその潜像を基にしたプリントが実行される。一方、像流れが発生していると判断されたときは、露光装置１４には画像処理装置５のＦＭスクリーンによる面積階調処理部７５で処理された画像信号が送信され、その画像信号に基づく静電潜像が形成ひいてはその潜像を基にしたプリントが行われる。
【００５７】
このようなプリントが行われることにより、特に像流れが発生した場合であっても、画像形成（厳密には潜像の形成）がＦＭスクリーンによる面積階調方式で画像処理して生成される画像信号に基づいて行われるため、個々のドット配置による高周波成分が除去されてドット密度に応じた潜像の構造になるので、前記した強度変調方式により処理された画像情報に基づく画像形成の場合と同様に、像流れに起因して発生する画質の劣化が目立ちにくい画像となり、像流れの発生に起因した画質の劣化が抑制される。
【００５８】
図８は、ＡＭスクリーン及びＦＭスクリーンによる面積階調方式で得られる画像信号により同じテスト用画像を１００枚連続して形成し、そのときの１枚目と１００枚目における出力画像の濃度差を測定した結果を示すものである。
【００５９】
このときのテスト用画像の形成は、第１の実施形態の試験（図６で示す結果を得た試験）と同様に、クリーニング装置１７を取り外して像流れが起こりやすい状態にしたプリンタにより同じ高湿度の環境下で行った。ＡＭスクリーンとしては、２００線の４５度クラスタードットスクリーンを用いた。ＦＭスクリーンとしては、６００ｄｐｉの多値画像データを２４００×２４００ｄｐｉの２値画像データに変換したものを使用した。その変換には、２５６×２５６画素のブルーノイズマスクを用いて行った。テスト用画像は、そのＡＭスクリーン及びＦＭスクリーンでそれぞれ画像処理した各画像信号に用いて３０ｍｍ×３０ｍｍのパッチ画像を３０％の入力画像濃度で形成したものであり、その画像をＡ４判サイズの用紙の５箇所に形成した。濃度の測定は、第１の実施形態の試験と同様の濃度測定機を用いて、その５箇所に形成した１枚目と１００枚目の各テスト用画像の濃度をそれぞれ５回ずつ測定したうえで、１枚目と１００枚目における同じ位置の画像の濃度差について平均値を求めた後、その５つの平均値をさらに平均して得た。
【００６０】
濃度の測定結果を図８中に平均値として示した。また、得られた各濃度差のうち最大のものを図８中に最大値として併せて示した。
【００６１】
［第３の実施形態］
図９は、第３の実施形態に係るプリンタにおける画像構造変更手段を示すものである。この画像構造変更手段７Ｃは、第１の実施形態に係るプリンタの画像構造変更手段７Ａの一部を変更した以外は当該画像構造変更手段７Ａと同じ構成からなるものである。
画像構造変更手段７Ｃは、第１の実施形態における画像構造変更手段７Ａの面積階調処理部７１及び濃度階調処理部７２に代えて、画像データ蓄積部５１に蓄積されている画像情報（画像信号）を平常時線数スクリーンによる面積階調方式で処理する面積階調処理部７６と、その画像情報を低線数スクリーンによる面積階調方式で処理する濃度階調処理部７７を採用している。
【００６２】
この場合、平常時線数スクリーンにおける「平常時線数」は、一般に、像流れが発生していないときに面積階調方式で使用されるスクリーンの線数であり、例えば２００線数程度である。また、低線数スクリーンにおける「低線数」は、上記平常時線数スクリーンにおける線数よりも総体的に少ない線数である。特に低線数スクリーンの線数については、例えば、その線数を少なくすればするほど像流れに起因した画質の劣化が目立ちにくくなるものの、その一方でスクリーンの構造が目につきやすくなって一種の画質劣化として視認されるようになるという傾向があることから、例えば１００線数以上の値に選定することが好ましい。
【００６３】
そして、この画像構造変更手段７Ｃにおいては、切替部７３が、像流れ検出器６の検出結果から像流れが発生していないと判別されたときには平常時線数スクリーンによる面積階調処理部７６を選定し、その検出結果から像流れが発生していると判別されたときには低線数スクリーンによる面積階調処理部７７を選定するように設定されている。この画像構造変更手段７Ｃでは、画像情報の階調再現又は解像度に関する構造を変更するようにしている。
【００６４】
このような画像構造変更手段７Ｃを備えたプリンタにおいては、像流れ検出器６による像流れ発生の検出が行われた際、像流れが発生していないと判断されたときは、露光装置１４には画像処理装置５の平常時線数スクリーンによる面積階調処理部７６で処理された画像信号が送信され、その画像信号に基づく静電潜像が形成ひいてはその潜像を基にしたプリントが実行される。一方、像流れが発生していると判断されたときは、露光装置１４には画像処理装置５の低線数スクリーンによる面積階調処理部７７で処理された画像信号が送信され、その画像信号に基づく静電潜像が形成ひいてはその潜像を基にしたプリントが行われる。
【００６５】
このようなプリントが行われることにより、特に像流れが発生した場合であっても、画像形成（厳密には潜像の形成）が低線数スクリーンによる面積階調方式で画像処理して生成される画像信号に基づいて行われるため、潜像の劣化を最小限にすることが可能になり、この結果、像流れに起因した画質の劣化が目立ちにくくなる。
【００６６】
図１０は、同じテスト用画像を４種類の線数からなるスクリーンにより面積階調方式を適用して用紙にそれぞれ形成し、その１枚及びそれ以降の１０枚ごとに得られる各出力画像の濃度についてそれぞれ調べたときの結果である。このときの画像形成は、上記線数を変えて得られる画像信号に基づいて行う点で異なる以外は、第１の実施形態の試験（図６で示す結果を得た試験）と同様の条件で行った。この測定結果から、線数が相対的に多いスクリーンを適用してプリントを行った場合は、放電生成物の量（プリント枚数）が増えるにつれて、その出力画像の濃度が次第に低下する傾向にあるのに対し、線数が少ないスクリーンを適用してプリントを行った場合は、その放電生成物の量が増えても、その出力画像の濃度が低下しにくいことがわかる。
【００６７】
［第４の実施形態］
図１１は、第４の実施形態に係るプリンタにおける画像構造変更手段を示すものである。この画像構造変更手段７Ｄは、第１の実施形態に係るプリンタの画像構造変更手段７Ａの一部を変更した以外は当該画像構造変更手段７Ａと同じ構成からなるものである。
【００６８】
画像構造変更手段７Ｄは、第１の実施形態における画像構造変更手段７Ａの面積階調処理部７１及び濃度階調処理部７２に代えて、画像データ蓄積部５１に蓄積されている画像情報（画像信号）を平常時線数スクリーンによる面積階調方式で処理する面積階調処理部７８と、その画像情報を線数可変スクリーンによる面積階調方式で処理する濃度階調処理部７９を採用している。
【００６９】
この場合、平常時線数スクリーンにおける「平常時線数」は、第３の実施形態における面積階調処理部７８における平常時線数スクリーンと同様に、像流れが発生していないときに面積階調方式で使用されるスクリーンの線数である。また、線数可変スクリーンとは、画像濃度の範囲によって異なる線数に設定されたスクリーンである。この実施形態では、特に入力画像濃度が低い範囲（例えば３０％以下の範囲）の画像部分（いわゆるハイラト部）については、相対的に少ない低線のスクリーンを適用し、それ以外の画像部分については相対的に多い線数のスクリーンを適用するように設定されている。
【００７０】
そして、この画像構造変更手段７Ｄにおいては、切替部７３が、像流れ検出器６の検出結果から像流れが発生していないと判別されたときには平常時線数スクリーンによる面積階調処理部７８を選定し、その検出結果から像流れが発生していると判別されたときには線数可変スクリーンによる面積階調処理部７９を選定するように設定されている。この画像構造変更手段７Ｄでは、スクリーンパターンを切り替えるようにしている。
【００７１】
このような画像構造変更手段７Ｄを備えたプリンタにおいては、像流れ検出器６による像流れ発生の検出が行われた際、像流れが発生していないと判断されたときは、露光装置１４には画像処理装置５の平常時線数スクリーンによる面積階調処理部７８で処理された画像信号が送信され、その画像信号に基づく静電潜像が形成ひいてはその潜像を基にしたプリントが実行される。一方、像流れが発生していると判断されたときは、露光装置１４には画像処理装置５の線数可変スクリーンによる面積階調処理部７９で処理された画像信号が送信され、その画像信号に基づく静電潜像が形成ひいてはその潜像を基にしたプリントが行われる。
【００７２】
このようなプリントが行われることにより、特に像流れが発生した場合であっても、画像形成（厳密には潜像の形成）が線数可変スクリーンによる面積階調方式で画像処理して生成される画像信号に基づいて行われるため、潜像の劣化を最小限にすることが可能となり、画質の劣化が目立ちにくくなる。また、ハイライト部のみ低線数になるためその濃度の低下が抑えられるようになり、低線数のスクリーンを用いたことによる画質の劣化も最小限に止めることができる。
【００７３】
図１２は、入力画像濃度が１％〜１００％の範囲内で複数種の濃度に分けられた同じ内容のテスト用画像を、図１３で示す複数の線数で構成された線数可変スクリーンを用いた面積階調方式を適用して用紙にそれぞれ形成し、その配分した濃度ごとに得られる各出力画像の濃度をそれぞれ調べたときの結果である。
【００７４】
図１２において、括弧書きで示す数値はスクリーンの線数と角度であり、入力画像濃度に応じて異なるスクリーン線数（及びスクリーン角度）が選定されている。例えば、画像濃度が２０％〜１００％の範囲では線数が２１２線（スクリーン角度が４５°）の高線数スクリーン（図中では「（２１２／９０）」と表示している）を使用する。なお、図中の（・／・）と示す部分は、そのスクリーンが不規則なドット配置になるため、一般にそのスクリーンの線数とその角度が表記できない領域であることを示す。
【００７５】
また、このときの測定は、感光体１２における像流れが発生しない場合と発生した場合とに分けて行った。また、像流れが発生した場合については、その発生レベルを３段階に分けた条件（レベル小、中、大）に細分化して行った。この測定結果から、画像のうちハイライト部の画像濃度が像流れの発生レベルが高くなるにつれて次第に低下する傾向にあることがわかる。
【００７６】
図１４は、画像濃度が３０％のハーフトーン画像からなるテスト用画像の形成を、平常時の線数スクリーン（線数が２１２線、スクリーン角度が４５°）を用いた面積階調方式を適用して行った場合と、図１２で示す線数等の構成からなる線数可変スクリーンを適用して行った場合とで、得られた画像全体における像流れの発生グレードについて調べた結果を示すものである。この測定結果は、得られたハーフトーン画像の劣化度合いについて３名の被験者が画像見本スケールと比較観察をして像流れの発生ブレードを判定したときの結果を平均値で示している。像流れ発生グレードは、以下の基準で評価したものである。このときの許容グレードは「２」である。
・グレード０：ハーフトーン画像の画質劣化を示す濃度低下を目視できない。
・グレード１：その濃度低下をごくわずかに目視できる。
・グレード２：その濃度低下をわずかに目視できるが、許容できるレベルである。
・グレード３：その濃度低下を目視でき、実用上問題のあるレベルである。
・グレード４：その濃度低下を多く目視できる。
【００７７】
［他の実施の形態］
以上の各実施形態では、像流れ検出器６として、検出用トナー像を形成し、そのトナー像の濃度を測定した結果から像流れの発生の有無を判断する構成のものを説明したが、像流れ検出器６としては、これに限らず、像流れの発生の有無を検出できるものであれば適用可能である。例えば、感光体１２の周囲近傍位置における温度及び湿度を測定し、その温度及び湿度の測定値が予め設定する規定値（例えば高温高湿となる値）以上であったときに像流れが発生した判別する構成のものを適用することができる。この場合は、像流れの発生を間接的に予測判別することができる。
【００７８】
また、各実施形態では、画像形成装置として単色のトナー像を形成するタイプのプリンタを例示したが、複数のトナー像から構成されるカラー画像を形成するタイプの画像形成装置を採用することもできる。また、トナー像を形成して用紙９に転写するまでの方式についても、従来公知の他の方式を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】第１の実施形態に係るプリンタの全体構成の概要を示す説明図である。
【図２】図１のプリンタの要部（像流れ検出器と画像構造変更手段など）を示す概略説明図である。
【図３】第１の実施形態における画像構造変更手段を示す機能ブロック図である。
【図４】図１のプリンタによる基本的なプリント時の動作内容を示すフローチャートである。
【図５】各階調方式により形成した静電潜像の電位を、像流れの発生の有無に分けて測定したときの結果を示すグラフ図である。
【図６】各階調方式により画像を形成した場合における、放電生成物の量に対する出力画像濃度の測定結果を示すグラフ図である。
【図７】第２の実施形態における画像構造変更手段を示す機能ブロック図である。
【図８】ＡＭスクリーン及びＦＭスクリーンによる面積階調方式で得られる画像信号に基づく連続した画像形成を行った場合における１枚目と１００枚目における出力画像の濃度差を測定したときの結果を示すグラフ図である。
【図９】第３の実施形態における画像構造変更手段を示す機能ブロック図である。
【図１０】各線数のスクリーンを用いた面積階調方式により画像を形成した場合における、放電生成物の量に対する出力画像濃度の測定結果を示すグラフ図である。
【図１１】第４の実施形態における画像構造変更手段を示す機能ブロック図である。
【図１２】使用する線数可変スクリーンの線数などの条件を示す説明図である。
【図１３】像流れの発生の有無に分けた場合における、各入力画像濃度に対する出力画像濃度の測定結果を示すグラフ図である。
【図１４】異なる構成のスクリーンを用いた面積階調方式により画像を形成した場合における、像流れの発生グレードに関する測定結果を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…プリンタ（画像形成装置）、６…像流れ検出器（像流れ検出手段）、７…画像構造変更手段、１２…感光体（像保持体）、１３…帯電装置、１４…露光装置、６１…濃度測定器（濃度測定手段）、６２…判別手段。
【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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