(57)【要約】【課題】湿度センサを用いず、既存の機能部材により湿度を推定し、製品の製造・部品のコストアップなく、湿度を予測し、その湿度に応じて、画像処理条件を最適化し、長期に渡って鮮明でムラのない画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】転写ローラは環境に応じて印加電圧に対する電流値の関係（以下、「Ｖ−Ｉ特性」という）が変化するイオン導電系材料から成る導電性ローラである画像形成装置において、転写ローラに環境検出用の電圧を印加し、その時の転写ローラのＶ−Ｉ特性を得、得られたＶ−Ｉ特性から周辺環境であるところの湿度を推定し、その推定した湿度に応じて輝度濃度変換情報としての輝度濃度変換テーブルを、或いは、出力濃度補正手段として用いる出力濃度補正テーブルを変化させる。【選択図】        図１
2004333827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿画像の輝度信号を入力する画像入力手段と、前記輝度信号を輝度濃度変換情報に基づいて濃度信号に変換する変換手段と、像担持体と、該像担持体上を帯電処理する帯電手段と、該像担時体上に該濃度信号に変更された原稿画像の像を露光し潜像を形成する像露光手段と、現像剤により該潜像を可視化する現像手段と、該像担持体の表面に形成された現像剤像を転写材へ転写する転写ローラからなる転写手段とを有し、該転写ローラは環境に応じて印加電圧に対する電流値の関係（以下、「Ｖ−Ｉ特性」という）が変化するイオン導電系材料から構成された導電性ローラ（以下、「イオン導電系転写ローラ」という）である画像形成装置において、
前記輝度濃度変換情報として輝度濃度変換テーブルを複数持ち、該転写ローラに環境検出用の電圧を印加し、その時の該転写ローラのＶ−Ｉ特性を得、得られた該Ｖ−Ｉ特性から周辺環境であるところの湿度を推定し、その推定した湿度に応じて、輝度濃度変換テーブルを変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
原稿画像の輝度信号を入力する画像入力手段と、前記輝度信号を輝度濃度変換情報に基づいて濃度信号に変換する変換手段と、像担持体と、該像担持体上を帯電処理する帯電手段と、該像担時体上に該濃度信号に変更された原稿画像の像を露光し潜像を形成する像露光手段と、現像剤により該潜像を可視化する現像手段と、該像担持体の表面に形成された現像剤像を転写材へ転写する転写ローラからなる転写手段とを有し、該転写ローラは環境に応じてＶ−Ｉ特性が変化するイオン導電系転写ローラであり、更に温度検知手段を有した画像形成装置において、
前記輝度濃度変換情報として輝度濃度変換テーブルを複数持ち、該転写ローラに環境検出用の電圧を印加し、その時の該転写ローラのＶ−Ｉ特性を得、得られた該Ｖ−Ｉ特性と温度検知手段により検知した温度とから周辺環境であるところの湿度をより精度良く推定し、その推定した湿度に応じて、輝度濃度変換テーブルを変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
原稿画像の輝度信号を入力する画像入力手段と、前記輝度信号を輝度濃度変換情報に基づいて濃度信号に変換する変換手段と、像担持体と、該像担持体上を帯電処理する帯電手段と、該像担時体上に該濃度信号に変更された原稿画像の像を露光し潜像を形成する像露光手段と、現像剤により該潜像を可視化する現像手段と、該像担持体の表面に形成された現像剤像を転写材へ転写する転写ローラからなる転写手段とを有し、該転写ローラは環境に応じて印加電圧に対する電流値の関係（以下、「Ｖ−Ｉ特性」という）が変化するイオン導電系材料から構成された導電性ローラ（以下、「イオン導電系転写ローラ」という）である画像形成装置において、
前記輝度濃度変換情報として輝度濃度変換テーブルを持ち、該転写ローラに環境検出用の電圧を印加し、その時の該転写ローラのＶ−Ｉ特性を得、得られた該Ｖ−Ｉ特性から周辺環境であるところの湿度を推定し、その推定した湿度に応じて、輝度濃度変換テーブルの値全てに一次変換をかけ、輝度濃度変換テーブルの値を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
原稿画像の輝度信号を入力する画像入力手段と、前記輝度信号を輝度濃度変換情報に基づいて濃度信号に変換する変換手段と、像担持体と、該像担持体上を帯電処理する帯電手段と、該像担時体上に該濃度信号に変更された原稿画像の像を露光し潜像を形成する像露光手段と、現像剤により該潜像を可視化する現像手段と、該像担持体の表面に形成された現像剤像を転写材へ転写する転写ローラからなる転写手段とを有し、該転写ローラは環境に応じてＶ−Ｉ特性が変化するイオン導電系転写ローラであり、更に温度検知手段を有した画像形成装置において、
前記輝度濃度変換情報として輝度濃度変換テーブルを持ち、該転写ローラに環境検出用の電圧を印加し、その時の該転写ローラのＶ−Ｉ特性を得、得られた該Ｖ−Ｉ特性と温度検知手段により検知した温度とから周辺環境であるところの湿度をより精度良く推定し、その推定した湿度に応じて、輝度濃度変換テーブルの値全てに一次変換をかけ、輝度濃度変換テーブルの値を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
画像濃度信号を入力する手段と、前記画像濃度信号を画像形成装置及び出力解像度に適した濃度信号に補正を行う出力濃度補正手段と、像担持体と、該像担持体上を帯電処理する帯電手段と、該像担時体上に該出力濃度補正手段により補正された画像濃度信号により像露光し潜像を形成する像露光手段と、現像剤により該潜像を可視化する現像手段と、該像担持体の表面に形成された現像剤像を転写材へ転写する転写ローラからなる転写手段とを有し、該転写ローラは環境に応じてＶ−Ｉ特性が変化するイオン導電系転写ローラである画像形成装置において、
前記出力濃度補正手段として用いる出力濃度補正テーブルを複数持ち、該転写ローラに環境検出用の電圧を印加し、その時の該転写ローラのＶ−Ｉ特性を得、得られた該Ｖ−Ｉ特性から周辺環境であるところの湿度を推定し、その推定した湿度に応じて、出力濃度補正テーブルを変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
画像濃度信号を入力する手段と、前記画像濃度信号を画像形成装置及び出力解像度に適した濃度信号に補正を行う出力濃度補正手段と、像担持体と、該像担持体上を帯電処理する帯電手段と、該像担時体上に該出力濃度補正手段により補正された画像濃度信号により像露光し潜像を形成する像露光手段と、現像剤により該潜像を可視化する現像手段と、該像担持体の表面に形成された現像剤像を転写材へ転写する転写ローラからなる転写手段とを有し、該転写ローラは環境に応じてＶ−Ｉ特性が変化するイオン導電系転写ローラであり、更に温度検知手段を有した画像形成装置において、
前記出力濃度補正手段として用いる出力濃度補正テーブルを複数持ち、該転写ローラに環境検出用の電圧を印加し、その時の該転写ローラのＶ−Ｉ特性を得、得られた該Ｖ−Ｉ特性と温度検知手段により検知した温度とから周辺環境であるところの湿度をより精度良く推定し、その推定した湿度に応じて、出力濃度補正テーブルを変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
推定した前記湿度情報は、当該情報が更新されるか、または装置電源断まで装置内に保持されることを特徴とする請求項１〜請求項６の画像形成装置。
【請求項８】
推定した前記湿度情報は、外部装置へ必要に応じて伝えることが可能であることを特徴とする請求項１〜請求項６の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単色、カラーにかかわらず、アナログ及びデジタル複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、その中でも、画像信号に変換処理を行い、像担持体の表面に形成されたトナー像を紙などの転写材へ転写する転写手段として転写ローラを有し、特に導電性材料からなる転写ローラを用いた画像形成装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、デジタル複写機やファクシミリ装置等の画像形成装置においては、まずＣＣＤ等により原稿の反射光を受光して電気信号に変換し、その結果得られたアナログ輝度信号をＡ／Ｄコンバータ等でデジタル輝度信号に変換することによって、原稿画像の多値輝度信号を得ている。
【０００３】
次に、該原稿画像信号を輝度濃度変換情報に基づいて、例えば、予め作成された輝度濃度変換テーブルを参照する事により、多値画像濃度信号に変換している。
【０００４】
またこの時ユーザが画像の拡大或いは縮小を望み、外部キー等の操作により拡大縮小倍率を選択し設定した場合、画像の輝度信号を拡大縮小した後に、多値画像濃度信号に変換している。
【０００５】
そして、得られた画像濃度信号をプリンタ特性に応じた画像濃度信号に変換し、例えば、出力濃度補正テーブルを用いて変換し、その変換画像濃度信号をプリンタより出力するのがデジタル複写機である。
【０００６】
また得られた画像濃度信号を、画像解像度に適した出力濃度信号に変換し、例えば、出力濃度補正テーブルを用いて変換し、その後、所定の圧縮処理を施した後、通信回線等を介して受信装置へ送信するのがファクシミリの送信側装置である。
【０００７】
また、原稿の画像の種類により、画像濃度信号が実際の原稿のものよりも濃くなるよう設定した方が方が絵的に良く見える場合や、低濃度のところだけは実際の原稿の濃度よりも濃度を落とすように設定した方が絵的に良く見える場合がある。例えば、全社は文字原稿であり、後者は写真原稿である。その場合に、ユーザが原稿の種類をモードとして設定する事によって、そのモードにより、輝度濃度変換テーブル、或いは、出力濃度補正テーブルを変更している場合がある。
【０００８】
また、ユーザの設定したモードを踏まえ、輝度濃度変換テーブルと出力濃度補正テーブルからその時のモードにおける輝度出力濃度変換テーブルを先に計算し、Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅを作成し、そのデータを参照して、出力、或いは、送信する場合もある。
【０００９】
また従来の画像形成装置では、電子写真感光体、現像剤、転写材等は、画像形成装置のおかれている場所の周囲環境条件に影響を受け、更に、感光体感度、現像剤の帯電負荷量、転写材の抵抗値が変化すること等により画像に影響が出ることが認識されている。このため、温度センサ、湿度センサといった環境条件検知装置などを画像形成装置本体に持ち、該装置により検知した条件により電子写真画像形成プロセスを変化させていた。また、画像形成装置本体に各種条件を入力するスイッチを備え、当該スイッチを操作入力することで電子写真画像形成プロセスを変化させるものがある。
【００１０】
まず、像担持体上を帯電処理手段により帯電処理がなされる。帯電処理後は変換画像濃度信号に応じた像露光が為され、像担持体上に静電潜像が形成される。その潜像を現像装置により現像剤を用いることで顕画化している。
【００１１】
更に、像担持体とこれに圧接する転写ローラとを備え、これら両者の間に転写材を通過させると共に、このとき転写ローラに電圧を印加して、像担持体側のトナー像を転写材に転写するように構成した画像形成装置も提案されている。このような接触転写方式をとる画像形成装置は、従来からひろく実用されているコロナ放電器を使用するものに比して、高圧電源を必要としないのでコスト的にも有利である。コロナワイヤ電極もないのでそれの汚れによる障害もない、高圧放電に基づくオゾンの発生や、窒化物の生成もなく、これらによる像担持体、画質の劣化なども少ないなど種々な利点がある。しかし、その反面、転写ローラが環境によってＶ−Ｉ特性が大きく変化することが知られている。
【００１２】
そこで、本出願人により先に出願された特願平０１−８５１８９号に示す転写ローラに対して定電圧制御、定電流制御（ＡＴＶＣ、Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が行われている。これは、像担持体と、この像担持体との間にニップ部を形成し、このニップ部で前記像担持体上の像を転写材に転写する転写ローラと、を有する画像形成装置において、前記ニップ部に転写材がない時に前記転写ローラに定電流制御を行い、転写材への像転写を行う時に前記定電流制御中に前記転写ローラに生じた電圧値Ｖ１に応じた電圧値Ｖ２（ただしＶ２＞Ｖ１）で前記転写ローラを定電圧制御するものである。これにより、環境によって転写ローラのＶ−Ｉ特性が変化しても、常時安定して良好な転写性が得られるので、良質な画像を得る事が出来る。しかし、このＡＴＶＣ制御は転写ローラの抵抗値の変化に対応するためのものであり、環境を特定するものではない。そのため、ＡＴＶＣ制御を備えた画像形成装置においても、画像形成装置が置かれている環境を知るためには、別途、温湿度センサを備える必要がある。
【００１３】
また、従来、画像形成装置などに用いられる導電性ローラはＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）などを材料とした導電性ローラが用いられてきた。しかしながら、環境によってこのローラの抵抗値が多少変化し、かつ転写材の抵抗値も変化するため、画像形成装置などに用いる際、良質な画像を得るために、環境センサ等の温湿度検知手段によって、環境を検知し、それに応じた転写電圧を印加して用いられてきた。また、量産時における個々のローラの抵抗値にばらつきがあるため、このローラに一定の電圧を印加し、その際の電流値をもとに、そのローラに応じた最適な転写電圧を印加して用いられてきた。
【００１４】
転写後、転写材は像担持体の表面から分離されての像定着手段に送られ、転写トナー画像が転写材上に永久固着画像として定着され、プリントあるいはコピーとして機外へ排出される。一方、像担持体は、そのまま回転を続け、表面に付着している残留現像剤等の付着物が清掃手段によって除去され、次の画像形成プロセスに備える。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の画像形成装置における従来例において、像担持体の帯電特性および光電特性や、現像剤、転写材等は、画像形成装置の置かれている環境、特に湿度に影響を受け、また、像担持体の感度、現像剤の帯電負荷量、転写材の抵抗値が変化すること等により、本来ユーザが得たい入力濃度に対しての出力濃度への再現が安定しないということがある。
【００１６】
それらを回避する為に、温度センサ、湿度センサといった環境検知装置などを画像形成装置本体に持ち、この装置により検知した条件により作像条件を変化させたり、画像形成装置本体に各種条件を入力するスイッチを備え、このスイッチを操作入力することで作像プロセス条件を変化させたりして、良質な画像を得ていた。
【００１７】
しかしながら、前者にあっては、それぞれのセンサ及び検知装置が必要になり、製造コストが高くなり、温湿度センサの最適な設置場所を検討し、その上で使用環境に最適な作像条件を見出す等の必要がある。また、精度の高い検出をするためには、それなりのスペースがいるため、省スペースが叫ばれる昨今、装置小型化のネックになる。このため、設計時の工程数が増大すると共に、コストやスペースなどがかかり、設計上の自由度が小さくなる。また後者にあっては、上記のような製造コスト、スペース、検出精度といった問題は幾分軽減されるものの、使用者が画像形成装置のところに直接行って条件設定をしなければならないため、画像形成装置がネットワークで繋がっていたりして近くにない場合は、操作をしに行くのが煩わしく、実際にはやってもらえないこともある。
【００１８】
また変化させる作像プロセス条件が電気的な条件である場合、像担持体への電気的なストレスが増加することがあり、像担持体そのものの寿命を減じてしまうと言う弊害を生じる可能性もあり、出来るなら電気的条件の変更なくして画像濃度再現性を安定させた方が良い。
【００１９】
（本発明の目的）
そこで本出願に係る発明の目的は、上述事情に鑑みてなされたものであり、湿度センサを用いることなく、既存の機能部材により湿度を推定する手段を設けることにより、製品の製造および部品のコストアップをすることなく、湿度を予測できる装置において、その推定した湿度の値に応じて、作像プロセス条件の電気的条件変更無くして、長期に渡ってどのような環境下であっても画像濃度再現性を安定させることができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。それにより、感光体に係る電気的なストレスを増やすことなく、常に画像濃度再現性を安定させることができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００２０】
また、湿度を作像プロセス周辺で予測可能であるので、画像に影響する湿度をより正確に把握し反映させることが可能となる。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決することを目的としてなされたもので、上述の課題を解決する一手段として以下の構成を備える。
【００２２】
まず、本発明で用いられる転写ローラとして、ニトリル―ブタジエンゴム（以下、「ＮＢＲ」とうい）を材質とした導電性ローラ、ポリウレタンゴムを材質とした導電性ローラ等がある。ＮＢＲ材質の導電性ローラの構成は、ローラ芯金上に設けた弾性層を有するもので、弾性層にはアクリロニトリル―ブタジエンゴムおよびアルコキシエチルアジペートを含有したものである。また、ポリウレタンゴム材質の導電性ローラの構成は、ローラ芯金上に設けた弾性層を有するもので、弾性層には発泡ウレタンを含有したものである。
【００２３】
これらＮＢＲ、ポリウレタンゴムなどのイオン導電系材料から構成された導電性ローラは、量産時における個々のローラの抵抗値のばらつきが小さく、また、環境による抵抗値の変化が大きい為、これらのローラの印加電圧に対する電流値の関係である「Ｖ−Ｉ特性」を前もって測定し環境毎の特徴を把握し情報を蓄積しておくことで、ある時期に於いて、イオン導電系転写ローラのＶ−Ｉ特性を調べることにより、装置の置かれている環境の温度、湿度を推定する事が可能となる訳である。
【００２４】
つまり、環境に応じて抵抗値が変化するイオン導電性転写ローラを用いる画像形成装置等においては、別途温湿度センサを設置することなく温湿度を検出でき、省スペース化、コストダウンを行いながら、良質な画像が得られることが可能である。
【００２５】
そして得られた環境情報により、作像プロセス条件の電気的条件変更無く、入力原稿画像情報対する輝度濃度変換テーブル、もしくは、画像濃度信号を画像形成装置及び出力解像度に適した濃度信号に補正を行う出力濃度補正テーブルに手を加えることにより、感光体に係る電気的なストレスを増やすことなく、常に画像濃度再現性を安定させることができる画像形成装置を提供することが出来るわけである。
【００２６】
即ち、本出願に係る第１の発明によれば、上記目的は、原稿画像の輝度信号を入力する画像入力手段と、前記輝度信号を輝度濃度変換情報に基づいて濃度信号に変換する変換手段と、像担持体と、該像担持体上を帯電処理する帯電手段と、該像担時体上に該濃度信号に変更された原稿画像の像を露光し潜像を形成する像露光手段と、現像剤により該潜像を可視化する現像手段と、該像担持体の表面に形成された現像剤像を転写材へ転写する転写ローラからなる転写手段とを有し、該転写ローラは環境に応じて印加電圧に対する電流値の関係（以下、「Ｖ−Ｉ特性」という）が変化するイオン導電系材料から構成された導電性ローラ（以下、「イオン導電系転写ローラ」という）である画像形成装置において、前記輝度濃度変換情報として輝度濃度変換テーブルを複数持ち、該転写ローラに環境検出用の電圧を印加し、その時の該転写ローラのＶ−Ｉ特性を得、得られた該Ｖ−Ｉ特性から周辺環境であるところの湿度を推定し、その推定した湿度に応じて、輝度濃度変換テーブルを変更することで達成できる。
【００２７】
また、本出願に係る第２の発明によれば、上記目的は、原稿画像の輝度信号を入力する画像入力手段と、前記輝度信号を輝度濃度変換情報に基づいて濃度信号に変換する変換手段と、像担持体と、該像担持体上を帯電処理する帯電手段と、該像担時体上に該濃度信号に変更された原稿画像の像を露光し潜像を形成する像露光手段と、現像剤により該潜像を可視化する現像手段と、該像担持体の表面に形成された現像剤像を転写材へ転写する転写ローラからなる転写手段とを有し、該転写ローラは環境に応じてＶ−Ｉ特性が変化するイオン導電系転写ローラであり、更に温度検知手段を有した画像形成装置において、前記輝度濃度変換情報として輝度濃度変換テーブルを複数持ち、該転写ローラに環境検出用の電圧を印加し、その時の該転写ローラのＶ−Ｉ特性を得、得られた該Ｖ−Ｉ特性と温度検知手段により検知した温度とから周辺環境であるところの湿度をより精度良く推定し、その推定した湿度に応じて、輝度濃度変換テーブルを変更することで達成できる。
【００２８】
また、本出願に係る第３の発明によれば、上記目的は、上記第１及び第２の発明における画像形成装置において、変化させる前記像露光条件を、像露光の光源もしくは原稿照射光源の発光強度とすることで達成できる。
【００２９】
また、本出願に係る第４の発明によれば、上記目的は、原稿画像の輝度信号を入力する画像入力手段と、前記輝度信号を輝度濃度変換情報に基づいて濃度信号に変換する変換手段と、像担持体と、該像担持体上を帯電処理する帯電手段と、該像担時体上に該濃度信号に変更された原稿画像の像を露光し潜像を形成する像露光手段と、現像剤により該潜像を可視化する現像手段と、該像担持体の表面に形成された現像剤像を転写材へ転写する転写ローラからなる転写手段とを有し、該転写ローラは環境に応じてＶ−Ｉ特性が変化するイオン導電系転写ローラであり、更に温度検知手段を有した画像形成装置において、前記輝度濃度変換情報として輝度濃度変換テーブルを持ち、該転写ローラに環境検出用の電圧を印加し、その時の該転写ローラのＶ−Ｉ特性を得、得られた該Ｖ−Ｉ特性と温度検知手段により検知した温度とから周辺環境であるところの湿度をより精度良く推定し、その推定した湿度に応じて、輝度濃度変換テーブルの値全てに一次変換をかけ、輝度濃度変換テーブルの値を変更することで達成できる。
【００３０】
また、本出願に係る第５の発明によれば、上記目的は、画像濃度信号を入力する手段と、前記画像濃度信号を画像形成装置及び出力解像度に適した濃度信号に補正を行う出力濃度補正手段と、像担持体と、該像担持体上を帯電処理する帯電手段と、該像担時体上に該出力濃度補正手段により補正された画像濃度信号により像露光し潜像を形成する像露光手段と、現像剤により該潜像を可視化する現像手段と、該像担持体の表面に形成された現像剤像を転写材へ転写する転写ローラからなる転写手段とを有し、該転写ローラは環境に応じてＶ−Ｉ特性が変化するイオン導電系転写ローラである画像形成装置において、前記出力濃度補正手段として用いる出力濃度補正テーブルを複数持ち、該転写ローラに環境検出用の電圧を印加し、その時の該転写ローラのＶ−Ｉ特性を得、得られた該Ｖ−Ｉ特性から周辺環境であるところの湿度を推定し、その推定した湿度に応じて、出力濃度補正テーブルを変更することで達成できる。
【００３１】
また、本出願に係る第６の発明によれば、上記目的は、画像濃度信号を入力する手段と、前記画像濃度信号を画像形成装置及び出力解像度に適した濃度信号に補正を行う出力濃度補正手段と、像担持体と、該像担持体上を帯電処理する帯電手段と、該像担時体上に該出力濃度補正手段により補正された画像濃度信号により像露光し潜像を形成する像露光手段と、現像剤により該潜像を可視化する現像手段と、該像担持体の表面に形成された現像剤像を転写材へ転写する転写ローラからなる転写手段とを有し、該転写ローラは環境に応じてＶ−Ｉ特性が変化するイオン導電系転写ローラであり、更に温度検知手段を有した画像形成装置において、前記出力濃度補正手段として用いる出力濃度補正テーブルを複数持ち、該転写ローラに環境検出用の電圧を印加し、その時の該転写ローラのＶ−Ｉ特性を得、得られた該Ｖ−Ｉ特性と温度検知手段により検知した温度とから周辺環境であるところの湿度をより精度良く推定し、その推定した湿度に応じて、出力濃度補正テーブルを変更することで達成できる。
【００３２】
また、本出願に係る第７の発明によれば、上記目的は、上記第１〜第６の発明における画像形成装置において、推定した前記湿度情報は、当該情報が更新されるか、または装置電源断まで装置内に保持されることで達成できる。
【００３３】
また、本出願に係る第８の発明によれば、上記目的は、上記第１〜第６の発明における画像形成装置において、推定した前記湿度情報は、外部装置へ必要に応じて伝えることが可能であることで達成できる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説明する。
【００３５】
（第１の実施例）
以下に図１〜図６を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
【００３６】
まずは、画像データの流れから説明する。
【００３７】
図１は、実施形態１の画像処理部の画像データ処理の流れを示すブロック図である。画像処理部とは、図２における１００の部分にあたる。
【００３８】
図１において、１０１は原稿の読み取りを行うスキャナである。スキャナ１０１は、ＣＣＤ（固体撮像素子）イメージセンサ、またはＣＳ（コンタクトセンサ）で構成されている。１０１ａはスキャナ１０１から出力されるアナログビデオ信号である。
【００３９】
まず、スキャナ１０１で読み取ったアナログ画像データであるアナログビデオ信号１０１ａは、ＡＤ変換器１０２によって８ｂｉｔのデジタル画像データ１０２ａに量子化される。
【００４０】
尚、このデジタル画像データは輝度データである。また、階調数は２５６階調ある。これは、ユーザが主に使用する白紙の輝度を２５５データとし、スキャナのランプを消した時の暗さを０としている。
【００４１】
ＡＤ変換器１０２からの輝度データ１０２ａは、画像信号補正回路１０３によってスキャナ１０１のＣＣＤもしくはＣＳの感度ムラ及び光源の配光特性の歪であるシェーディング歪の補正を行う。シェーディング補正には、毎回の動作時にＣＣＤの各画素間の配光特性を補正するタイプのものと、耐久等によって原稿照明系に変化が生じた場合にＣＣＤ全体のアナログ信号強度を調整するタイプのものがある。この時点で、原稿の画像データ１０３ａが完成する。そうして得られた画像データは、１画素あたり８ｂｉｔに量子化された多値の輝度データである。
【００４２】
また、ＣＣＤやＣＳの読み取り部と出力部の解像度の違いにより、変倍処理によって、解像度変換および、同時に必要な変倍処理を行う。故に、変倍処理部１０４で画像データ１０３ａを出力部の解像度に合うように変倍処理をし、１０４ａのデータを得る。
【００４３】
その後、文字や画像の線幅再現性、並びに画像部端部の鮮鋭さを最適化するためにエッジ強調処理部１０５でエッジ強調処理を行う。こうして画像データ１０５ａが得られる。
【００４４】
そしてこの時ユーザが、原稿の拡大縮小等の処理を設定していた場合、画像データ１０５ａを設定された倍率に応じて、拡大縮小処理部１０６で拡大縮小処理を行う。
【００４５】
こうして画像データ１０６ａが得られる。
【００４６】
１０７は輝度データから濃度データへの変換を行うための輝度濃度変換部であり、Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ（ＬＵＴ）として変換テーブルで構成されている。この変換テーブルは、ＲＯＭもしくはＲＡＭによって構成されている。尚、ここで、入力される画像データ１０６ａおよび出力される濃度データ１０７ａはともに８ｂｉｔのデータである。輝度からなる画像データはユーザが主に使用する白紙の輝度を２５５、スキャナのランプを消した時の暗さを０としたが、濃度データに関しては、反射濃度を基本とし、輝度画像データと同じようにユーザが主に使用する白紙の濃度を０、本体である画像形成装置の出力濃度の最大反射濃度を２５５としている。
【００４７】
本実施例においては、このＬＵＴは複数個準備され、メモリ内に格納されている。
【００４８】
図２は特徴的なＬＵＴをグラフに表したものであり、ここで説明し易いように、それぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３と名づけておく。Ｌ１は、標準的な輝度濃度変換で、輝度の値のＬｏｇを取ったものに近い。Ｌ２は、濃度範囲全般的に白っぽく変換するようにしたもので、Ｌ３はそれとは逆に、濃度範囲全般的に濃く変換するように決定されている。
【００４９】
１０８は輝度濃度変換部１０７で変換された濃度データ１０７ａの補正を行う濃度補正部であり、ＬＵＴ等の複数の出力濃度補正テーブルおよび演算回路で構成されている。尚、ここで、入力される濃度データ１０７ａ、濃度補正後の濃度データ１０８ａはともに８ｂｉｔのデータである。また、この出力濃度補正テーブルはＲＯＭもしくはＲＡＭによって構成されている。
【００５０】
この後、画像濃度データ１０８ａは、出力部１０９に送られる。本例における出力部１０９とは、画像形成装置であり、電子写真プロセス利用の転写式のレーザービームプリンタもしくは複写機である。
【００５１】
次に画像形成部分についての説明を図３に準じて行う。１は、静電潜像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと称す）であり、矢印ｍの時計方向に所定のプロセススピードをもって回転駆動される。感光ドラム１は、その回転過程で一次帯電装置２より所定の極性、電位に均一に帯電される。本例では、感光ドラム１をマイナスに帯電処理する。
【００５２】
本例の一次帯電装置２は、接触帯電ローラ２であり、感光ドラム１の回転に伴い従動回転する。装置によっては、感光ドラム１とは別に帯電ローラ２を別駆動する場合もある。そして、電源３から所定の交流電圧に所定の直流電圧を重畳したバイアス電圧を印加することで、回転感光ドラム１の周表面が接触帯電方式で所定の極性、電位に帯電処理される。
【００５３】
次いで、その帯電処理面に対して、レーザースキャナ等の像露光手段４により目的の画像情報の像露光処理がなされて、感光ドラム１表面に目的の画像情報の静電潜像が形成される。このとき画像濃度は像露光手段による露光密度、或いは、露光光量により制御される。
【００５４】
その静電潜像が、現像装置５の現像スリーブ５ａに薄層状に担持されたトナーＴによって、現像されて可視画像（トナー画像）となる。現像スリーブ５ａは、不図示のクラッチにより制御され、画像領域において回転する。そして、電源６より所定のバイアス電圧（直流電圧に交流電圧を重畳。以後現像バイアスと称する）を印加することで、感光ドラム１にトナーＴが供給される。
【００５５】
観光ドラム１表面の帯電電位と現像バイアスの主に直流電圧との電位差（以後現像コントラストと称する）により、濃度を制御することが出来るが、本実施例に於いては、この方法は用いず、像露光手段により濃度制御を行う。
【００５６】
本実施例では、感光ドラム１上をマイナスに帯電処理し、像露光処理にてトナー画像となる部分を除電し、マイナスに帯電したトナーＴ（ネガトナー）を用いて顕画化する反転現像方式を例にあげる。
【００５７】
そのトナー画像が、感光ドラム１とこれに接触させた転写部材７との間の接触ニップ部である転写部において、該転写部に給紙部側から所定のタイミングで給送された転写材Ｐに対して順次に転写されていく。転写部材７は接触帯電式の転写ローラ７であり、感光ドラム１に圧接させてあり、感光ドラム１の回転に従動して回転する。装置によっては、感光ドラム１とは別に転写ローラ７を別駆動する場合もある。
【００５８】
転写材Ｐは、この転写部に給送されていく。転写部に転写材Ｐの先端が突入すると、転写ローラ７に電源８からの所定の転写用のバイアスが印加され、転写ローラ７が接触している転写材Ｐ裏面がトナーＴと逆極性に接触帯電式で帯電されて、感光ドラム１のトナー画像が転写材Ｐの表面に転写される。
【００５９】
転写部を通ってトナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、感光ドラム１の表面から分離されて不図示の像定着手段に送られ、転写トナー画像が転写材Ｐ上に永久固着画像として定着され、プリントあるいはコピーとして機外へ排出される。
【００６０】
転写部通過後の感光ドラム１の表面は、クリーナ９によって残留現像剤やその他の付着物が除去されてクリーニングされ、さらに除電器（除電ランプ）１０によって除電されて初期化され、繰り返して作像に供される。
【００６１】
本件に於いて、転写ローラ７は、イオン導電系材料を用いた硬度の低い弾性体でできているものである。また転写部は、転写ローラ７に任意のバイアス電圧を印加する転写電源８、転写ローラ７に流れる電流を測定する転写電流量測定装置（電流計）２０、ＲＯＭ２１が配設され、ＣＰＵ２２が付加されている。
【００６２】
ＲＯＭ２１は、環境を特定するためのＶ−Ｉ特性のデータを記憶している。ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ２１から読み出された環境を特定するためのＶ−Ｉ特性のデータと、転写ローラ７に流れている電流値とを比較し、画像形成装置が置かれている環境を判断し、変更するプロセス手段に対し、変更レベルを指示する事が可能となっている。
【００６３】
そしてまた、大きく環境を変化させた時の、従来用いられてきた導電性転写ローラと、本発明で用いられるイオン導電系転写ローラのＶ−Ｉ特性を比較したのが図４である。環境は３環境であり、Ｈ／Ｈ（室温３５℃／湿度９０％）環境、Ｎ／Ｎ（室温２０℃／湿度５０％）環境、Ｌ／Ｌ（５℃／１０％）環境である。見て解るように、従来用いられてきた導電性転写ローラに比べ、本発明で用いられるイオン導電系転写ローラの環境変化がとても大きい。これは装置の周辺環境で、転写ローラの抵抗値が大きく変わると言うことであり、使いこなす為には幾分の制御が必要となる。しかしながら、この周辺環境による転写ローラ抵抗値の変化を逆に利用することで、転写ローラの抵抗値から周辺環境は予測することが可能となる訳である。
【００６４】
次の図５は、３温度（５℃・２０℃・３５℃）２湿度（３０％・７０％）の６環境条件下におけるイオン導電系転写ローラ７のＶ−Ｉ特性を表すグラフである。これを見ると、温度に比べ、湿度の方が、イオン導電系転写ローラのＶ−Ｉ特性に大きな変化を及ぼすことが解る。ここで、画像形成装置の一般的に使用される環境温度を２０±１５℃程度であるとし、また大部分のユーザの使用環境が２０℃前後であるとすると、おおよその環境湿度を予測できる。
【００６５】
本実施例に於いては、画像形成時以外の時間において、転写ローラ７に４ｋＶの定電圧を印加し、その時の電流量から環境湿度を予測する。つまり、４ｋＶ定電圧印加時、電流計２０で測定された転写電流量が、１６μＡ以上であったならば、環境湿度はおよそ７０％以上であると予測できる。また、７〜１６μＡの間であった時には環境湿度は３０〜７０％、７μＡ以下であったならば３０％以下であると予測できる訳である。実際には、検出した電流値をＲＯＭ２１に記憶されている値とをＣＰＵ２２にて比較し、環境湿度を割り出している。
【００６６】
また、像露光手段による露光量に対する現像濃度特性を図６にあげる。本実施例における画像形成装置の解像度は６００ｄｐｉ（ドット／インチ）である。
【００６７】
それぞれの湿度環境は、湿度１５％、５０％、８５％である。これより低湿度環境下である方が濃度が出易く、それとは逆に高湿度環境では濃度が出難いことが見て取れる、その理由は、湿度に応じて、トナーＴの帯電量が変化し、トナー画像の濃度特性が変わる為である。一般的には、湿度が上がると、その水分により電荷が逃げやすくなり、トナーＴの帯電量が減少する。すると、現像領域でトナー単体が電場から受ける力が減少することで、トナーＴの現像される量が変わることで濃度低下を招いている。
【００６８】
そこで、本実施例に於いては、割り出した環境湿度により、輝度濃度変換テーブル（ＬＵＴ）を変更することで、潜像を画像濃度情報的に濃くなるように掘り込み、トナーＴをより現像する方向に変更することで、濃度低下を防止する事が可能となるのである。
【００６９】
つまり、周辺環境の温度２０℃湿度５０％の状態で最適な濃度の画像を得るのに必要な輝度濃度変換テーブル（ＬＵＴ）としてＬ１を選択させていた時、湿度３０〜７０％であると予測した場合はＬ１の輝度濃度変換テーブル（ＬＵＴ）を、湿度３０％以下であると予測した場合はＬ２の輝度濃度変換テーブル（ＬＵＴ）を、湿度７０％以上であると予測した場合はＬ３の輝度濃度変換テーブル（ＬＵＴ）を、それぞれ選択すると言うのが本実施例である。
【００７０】
このようにして、環境に応じて抵抗値が変化するイオン導電系材料から構成されたイオン導電系ローラを用い、湿度センサを用いないことにより、省スペース化、コストダウンを行いながら、良質な画像が得られることが可能となるのである。
【００７１】
以上、本発明を好適な実施形態例に基づいて説明したが、環境を特定する為に転写ローラに印加するバイアスを定電圧とし電流を検出したが、定電流制御を行いその時に印加したバイアスの電圧より環境を予測できると言うことは、図５を見ても明らかであり、本発明の範囲に含まれる。
【００７２】
（第２の実施例）
次に本発明の第２の実施例について説明する。基本的な構成は実施例１、図１〜図６と同様である。本実施例においては、画像形成装置が設置されている場所の環境温度を検知する温度検知手段を有する。
【００７３】
図７に、図５に更に条件を変えて測定したＶ−Ｉ特性の結果を挙げる。見て解るように、温度においてもＶ−Ｉ特性に変化があり、逆に言えば、温度が解れば実施例１よりも、より性格に湿度が予測できる訳である。本実施例では、湿度を７０％以上、３０〜７０％、３０％以下で、像露光条件を変えることで良好な画像を得ることが解っている為、各温度での湿度３０％と７０％の特徴がわかれば良いのである。
【００７４】
そこで、転写バイアス４ｋＶ印加時の環境温度毎の転写電流量を測定し、グラフ化したのが、図８である。これに基づいて、温度が解れば、どの湿度領域に、装置が置かれているのが解る訳である。湿度が正確に予測できると、以降は実施例１と同様に、割り出した環境湿度により、輝度濃度変換情報、詳しくは輝度濃度変換テーブル（ＬＵＴ）を変更させれば良いと言う事である。
【００７５】
以上、本発明を好適な実施形態例に基づいて説明したが、環境を特定する為に転写ローラに印加するバイアスを定電圧とし電流を検出したが、定電流制御を行いその時に印加したバイアスの電圧より環境を予測できると言うことは、実施例１と同様であり、本発明の範囲に含まれる。
【００７６】
（第３の実施例）
次に本発明の第３の実施例について説明する。また、基本的な構成は実施例１、２、図２〜８と同様であり、湿度を検知すると言う所までは、実施例１、２に同様と考えて良い。ただし、実施例１、２における図１にあたる画像データ処理の流れを示すブロック図は、本実施例においては、図９となる。
【００７７】
画像処理の流れの部分もほぼ同じであるが、１０７の部分から異なる。
【００７８】
１０７は輝度データから濃度データへの変換を行うための輝度濃度変換部であり、Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ（ＬＵＴ）として変換テーブルで構成されている。この変換テーブルは、ＲＯＭもしくはＲＡＭによって構成されている。尚、ここで、入力される画像データ１０６ａおよび出力される濃度データ１０７ａはともに８ｂｉｔのデータである。輝度からなる画像データはユーザが主に使用する白紙の輝度を２５５、スキャナのランプを消した時の暗さを０としたが、濃度データに関しては、反射濃度を基本とし、輝度画像データと同じようにユーザが主に使用する白紙の濃度を０、本体である画像形成装置の出力濃度の最大反射濃度を２５５としている。
【００７９】
本実施例においては、このＬＵＴはただ一つだけ準備され、メモリ内に格納されている。実施例１、２におけるＬ１のテーブルである。
【００８０】
１０８は輝度濃度変換部１０７で変換された濃度データ１０７ａの補正を行う濃度補正部であり、ＬＵＴ等の複数の出力濃度補正テーブルおよび演算回路で構成されている。尚、ここで、入力される濃度データ１０７ａ、濃度補正後の濃度データ１０８ａはともに８ｂｉｔのデータである。また、この出力濃度補正テーブルはＲＯＭもしくはＲＡＭによって構成されている。
【００８１】
本実施例においては、この出力濃度補正テーブルは複数個準備され、メモリ内に格納されている。図１１ａ、１１ｂ、１１ｃは特徴的な出力濃度補正テーブルをグラフに表したものであり、それぞれ、文字モード選択時用、文字／写真モード選択時用、写真モード選択時用であり、ここで説明し易いように、それぞれ、〜３０％γ（文字、文字／写真、写真）、３０〜７０％γ（文字、文字／写真、写真）、７０〜％γ（文字、文字／写真、写真）、と表している。３０〜７０％γは、標準的な出力濃度補正テーブルで、標準的な環境下での出力部の特性である。〜３０％γは、低湿度環境下では濃度が出易くなり濃くなりがちなので濃度範囲全般的に白っぽく変換するようにしたもので、７０〜％γはそれとは逆に、高湿度環境下では濃度が出難くなり薄くなりがちなので濃度範囲全般的に濃く変換するように決定されている。
【００８２】
この後、画像濃度データ１０８ａは、出力部１０９に送られる。本例における出力部１０９とは、画像形成装置であり、電子写真プロセス利用の転写式のレーザービームプリンタもしくは複写機である。
【００８３】
また、画像形成部分については実施例１、２と同様である。
【００８４】
その上で、本実施例に於いては、割り出した環境湿度を割り出すまでは実施例１、２と同様であるが、以降は実施例１や２とは違い、割り出した環境湿度により出力濃度補正手段としての出力濃度補正テーブルを変更させれば良いと言う事である。それにより、湿度が３０〜７０％、３０％以下、７０％以上でも、それぞれ良好な画像を得ることが可能となるのである。
【００８５】
このようにして、環境に応じて抵抗値が変化するイオン導電系材料から構成されたイオン導電系ローラを用い、湿度センサを用いないことにより、省スペース化、コストダウンを行いながら、良質な画像が得られることが可能となるのである。
【００８６】
以上、本発明を好適な実施形態例に基づいて説明したが、環境を特定する為に転写ローラに印加するバイアスを定電圧とし電流を検出したが、定電流制御を行いその時に印加したバイアスの電圧より環境を予測できると言うことは、実施例１、２と同様で図５、７を見ても明らかであり、本発明の範囲に含まれる。
【００８７】
（第４の実施例）
次に本発明の第４の実施例について説明する。また、基本的な構成は実施例１、２、図２〜８と同様であり、湿度を検知すると言う所までは、実施例１、２に同様と考えて良い。ただし、実施例１、２における図１にあたる画像データ処理の流れを示すブロック図は、本実施例においては、図１２となる。
【００８８】
ただし、本実施例においては、実施例１、２における輝度濃度変換情報、詳しくは輝度濃度変換テーブル（ＬＵＴ）は複数個準備されているのではなく、実施例３のように、メモリ内にただ一つだけ格納されているだけである。
【００８９】
そこで、本実施例に於いては、割り出した環境湿度により、輝度濃度変換情報、詳しくは輝度濃度変換テーブル（ＬＵＴ）を変更する。その手段として、輝度濃度変換のＬＵＴに一次変換をかけ、その変換されたＬＵＴで画像が処理されるようにするものである。
【００９０】
具体的には、周辺環境の湿度を３０〜７０％の範囲と予測した場合は（Ｌ）のＬＵＴを、湿度３０％以下であると予測した場合は（Ｌ）に一次変換［Ｃ（Ｌ）＋Ｄ，Ｃ＜１、Ｄは任意］を掛け（Ｌ゜）と変換したＬＵＴを、湿度７０％以上であると予測した場合は（Ｌ）に一次変換［Ａ（Ｌ）＋Ｂ，Ａ＞１、Ｂは任意］を掛け（Ｌ゛）と変換したＬＵＴを、用いると言うのが本実施例である。今回実施例として採用した装置において、Ａ〜Ｄのそれぞれの値としては、以下の通りとなった。
【００９１】
Ｃ＝＋０．８４，Ｄ＝＋１
Ａ＝＋１．０５，Ｂ＝＋８
この後は、変換された濃度データ１０７ａとなって出力される。それにより、湿度が３０〜７０％、３０％以下、７０％以上でも、それぞれ良好な画像を得ることが可能となるのである。
【００９２】
このようにして、環境に応じて抵抗値が変化するイオン導電系材料から構成されたイオン導電系ローラを用い、湿度センサを用いないことにより、省スペース化、コストダウンを行いながら、良質な画像が得られることが可能となるのである。
【００９３】
以上、本発明を好適な実施形態例に基づいて説明したが、環境を特定する為に転写ローラに印加するバイアスを定電圧とし電流を検出したが、定電流制御を行いその時に印加したバイアスの電圧より環境を予測できると言うことは、実施例１、２と同様で図５、７を見ても明らかであり、本発明の範囲に含まれる。
【００９４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、既存の機能部材であるところの転写ローラにイオン導電系材料からなるものを用いることにより湿度の推定を可能とし、湿度検知装置の内蔵を不要とし、製品の製造および部品のコストアップをすることなく、また装置の小型化をも可能とするものである。詳しくは、イオン導電系転写ローラのＶ−Ｉ特性から設置場所の環境湿度を予測することが可能であり、その予測した環境湿度により、画像処理内容に手を加え、その環境湿度に応じた最適な画像処理を施すことにより、環境湿度に依存することなく、常に良好な画像を得ることができる。
【００９５】
つまりそれは、環境湿度に応じた画像を得る為の作像プロセス条件の電気的条件変更無く、それにより感光体に係る電気的なストレスの増加も無く、感光体等のプロセス材料の寿命を維持しつつ、常に画像濃度再現性の安定した画像形成装置を提供する事が可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施例における画像処理のデータの流れの一例のフローチャートである。
【図２】本発明に係る第１，２の実施例における画像処理に用いる輝度濃度変換テーブルのグラフである。
【図３】本発明に係る第１〜４の実施例の画像形成装置の構成を示す図である。
【図４】本発明に係る実施例に用いられるイオン導電系転写ローラと従来の導電性転写ローラの環境Ｖ−Ｉ特性のグラフである。
【図５】本発明に係る実施例を実施した時に用いたイオン導電系転写ローラのＶ−Ｉ特性（１）のグラフである。
【図６】本発明に係る画像出力装置の３湿度環境における露光光量に対する現像濃度の特性のグラフである。
【図７】本発明に係る実施例を実施した時に用いたイオン導電系転写ローラのＶ−Ｉ特性（２）のグラフである。
【図８】本発明に係る実施例を実施した時に用いたイオン導電系転写ローラに、転写バイアスとして４ｋＶ印加した時の環境温度毎の転写電流量のグラフである。
【図９】本発明に係る第３の実施例における画像処理のデータの流れの一例のフローチャートである。
【図１０】本発明に係る各種モードにおける入力濃度に対しての出力濃度の目標値のグラフである。
【図１１】（ａ）は本発明に係る第３の実施例の中で文字モードで用いる輝度濃度変換情報、詳しくは輝度濃度変換テーブル（ＬＵＴ）であるところのγテーブルのグラフである。
（ｂ）は本発明に係る第３の実施例の中で文字／写真モードで用いる輝度濃度変換情報、詳しくは輝度濃度変換テーブル（ＬＵＴ）であるところのγテーブルのグラフである。
（ｃ）は本発明に係る第３の実施例の中で写真モードで用いる輝度濃度変換情報、詳しくは輝度濃度変換テーブル（ＬＵＴ）であるところのγテーブルのグラフである。
【図１２】本発明に係る第４の実施例における画像処理のデータの流れの一例のフローチャートである。
【符号の説明】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  帯電バイアス用電源
４  露光装置
５  現像装置
５ａ  現像スリーブ
５ｂ  現像マグネット
５ｃ  現像容器
６  現像バイアス用電源
７  転写ローラ
８  転写バイアス用電源
９  クリーナ
１０  除電用露光装置
２０  転写電流量測定装置（電流計）
２１  ＲＯＭ（情報記録部）
２２  ＣＰＵ（比較演算・フィードバック指示部）
１００  画像処理部
Ｔ  トナー（現像剤）
Ｐ  転写材
【図１】
2004333827.tif 000003
【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】
2004333827.tif 000010
【図９】
2004333827.tif 000011
【図１０】
2004333827.tif 000012
【図１１】
2004333827.tif 000013
【図１２】
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