(57)【要約】【課題】不必要なエージングの実施による待機時間の発生を防止することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成装置１００は、感光ドラム１と、感光ドラム１を帯電させる帯電ローラ２と、感光ドラム１に形成される画像の種別を判別する像域分離部１０７と、像域分離部１０７により判別された画像の種別に応じた条件により帯電ローラ２へ電圧を印加し帯電ローラ２の機能回復を行うエージング制御部９５と、を有する。エージング制御部９５は、画像の種別に応じて、帯電ローラ２と感光ドラム１との間に流れる電流の目標電流値又は帯電ローラ２へ電圧を印加する時間を変更する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記像担持体に形成される画像の種別を判別する判別手段と、
前記判別手段により判別された前記種別に応じた条件により前記帯電手段へ電圧を印加し前記帯電手段の機能回復を行うエージング手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記エージング手段は、前記条件として前記帯電手段と前記像担持体との間に流れる電流の目標電流値を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判別手段は、前記種別として記録材に記録される画像における中間調を含む画像領域の割合を判別し、
前記エージング手段は、前記中間調を含む画像領域の割合が大きいほど前記目標電流値を大きくすることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記エージング手段は、前記帯電手段と前記像担持体との間に流れる電流が目標電流値に到達するまで前記帯電手段への電圧印加を行うことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記エージング手段は、前記条件として前記帯電手段へ電圧を印加する時間を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記判別手段は、前記種別として記録材に記録される画像における中間調を含む画像領域の割合を判別し、
前記エージング手段は、前記中間調を含む画像領域の割合が大きいほど前記帯電手段へ電圧を印加する時間を長く設定することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
画像形成装置の内部の環境条件を検出する環境検出手段を更に有し、
前記エージング手段は、前記環境検出手段の検出結果に基づいて前記帯電手段への電圧印加を行うことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか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】
本発明は、電子写真記録方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、像担持体表面を均一に帯電させるために用いられる帯電部材としては、低圧プロセス、低オゾン発生量及び低コスト等の点から、接触帯電方式が主流となりつつある。接触帯電方式は、ローラ型又はブレード型等の帯電部材を像担持体の表面に接触配置または近接配置し、直流電圧と交流電圧とが重畳された振動電圧を帯電部材に印加することにより、像担持体表面を均一に帯電させる方式である。帯電部材に印加される振動電圧は、正弦波に限らず、矩形波、三角波又はパルス波等の周期的に変化する任意の振動波形を有していればよい。
【０００３】
特許文献１は、接触帯電方式を採用する帯電部材を開示している。特許文献１の接触帯電方式では、振動電圧のうち交流電圧のピーク間電圧値の昇圧に比例して、像担持体の帯電電圧が上昇し、ピーク間電圧値が帯電開始電圧の約２倍に達すると帯電電位が飽和する。そして、その後帯電電位は、ピーク間電圧値を帯電開始電圧の約２倍以上に昇圧しても変わらない。また、特許文献１の接触帯電方式では、帯電の均一性を確保するために、像担持体の諸特性等によって決定される直流電圧印加時の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する振動電圧を印加する必要がある。そして、そのとき得られる帯電電位は、印加電圧の直流成分に依存する。
【０００４】
また、特許文献２は、環境や製造時による帯電部材の抵抗値のばらつき等に関わらず、常に一定量の放電を生じさせて像担持体の劣化、トナー融着及び画像流れ等の問題なく均一な帯電を行うことを目的とする接触帯電方式の帯電部材を開示する。
【０００５】
特許文献２では、帯電部材に直流電圧を印加した時の像担持体への放電開始電圧をＶｔｈとしたときにおける、像担持体を介して帯電部材に流れる交流電流値を測定する測定手段を備える構成を開示する。かかる測定手段では、非画像形成時において、帯電部材に少なくとも１点以上のＶｔｈの２倍未満のピーク間電圧を印加した時の電流値と、少なくとも２点以上のＶｔｈの２倍以上のピーク間電圧を印加した時の電流値と、を測定する。そして、特許文献２の接触帯電方式では、測定された交流電流値により、画像形成時に帯電部材に印加する交流電圧のピーク間電圧を決定する。
【０００６】
詳述すると、特許文献２では、帯電部材に１点のＶｔｈの２倍未満のピーク間電圧を印加した時の電流値と０とを結ぶことでピーク間電圧−交流電流関数ｆＩ１(Ｖｐｐ)を得る。また、特許文献２では、少なくとも２点以上のＶｔｈの２倍以上のピーク間電圧を印加した時の電流値からピーク間電圧−交流電流関数ｆＩ２(Ｖｐｐ)を得る。
【０００７】
特許文献２では、得られたピーク間電圧−交流電流関数ｆＩ１(Ｖｐｐ)とピーク間電圧−交流電流関数ｆＩ２(Ｖｐｐ)とを比較する。また、予め決められた定数である所望の放電電流量をＤとしたときに、ｆＩ２(Ｖｐｐ)−ｆＩ１(Ｖｐｐ)＝Ｄとなるピーク間電圧値を決定する。そして、決定したピーク間電圧値により、画像形成時に帯電部材に印加する交流電圧のピーク間電圧を定電圧制御する。
【０００８】
特許文献３は、像担持体と帯電部材との間の直流電流値を検出する電流検出部を備える構成を開示する。また、特許文献３は、交流電圧及び直流電圧を予め設定された所定電圧に保持して像担持体を回転駆動し、像担持体の帯電電位を安定させるエージング動作を行うエージング制御部を備える構成を開示する。
【０００９】
エージング制御部は、電流検出部により検出した直流電流値が目標電流範囲に達したときにエージング動作を終了する。また、エージング制御部は、電流検出部により検出した直流電流値が目標電流範囲に達しない場合、画像形成装置の環境温度に基づいて予め設定された所定時間が経過したときにエージング動作を終了する。
【００１０】
これにより、特許文献３では、低温環境でも高圧トランスの増大によるコストアップを招かずに、長期に渡り問題なく均一な帯電を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭６３−１４９６６８号公報
【特許文献２】特開２００１−２０１９２１号公報
【特許文献３】特開２００８−２１６７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、画像の種類によっては帯電不良に起因する画像不良は視認されにくい。そのため、帯電手段に所定の電圧を印加して像担持体の帯電電位を安定させるエージング動作を、画像の種別に関わらず一定の目標電流値に達するまで行うと、無駄な動作時間が経過することになるという課題を有する。
【００１３】
本発明の目的は、帯電手段に所定の電圧を印加して像担持体の帯電電位を安定させるエージング動作の条件を最適化することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体に形成される画像の種別を判別する判別手段と、前記判別手段により判別された前記種別に応じた条件により前記帯電手段へ電圧を印加し前記帯電手段の機能回復を行うエージング手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、帯電手段に所定の電圧を印加して像担持体の帯電電位を安定させるエージング動作の条件を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態１に係る帯電制御部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像処理部の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る感光ドラム表面の電位を示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係るＶｃｏｎｔに対する反射濃度の関係を示す図
【図６】本発明の実施の形態１に係るＶｂａｃｋに対するかぶり率の関係を示す図
【図７】本発明の実施の形態１に係る中間調の電位形成方法の一例を示す図
【図８】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の動作を示すフロー図
【図９】本発明の実施の形態１に係るエージング動作を実施する温度及び湿度の範囲の一例を示す図
【図１０】本発明の実施の形態２に係る帯電制御部の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の動作を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を適宜参照して、本発明の実施の形態に係る画像形成装置につき、詳細に説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
＜画像形成装置の全体構成＞
本発明の実施の形態１に係る画像形成装置１００の全体構成につき、図１を用いて、詳細に説明する。本実施の形態では、画像形成装置１００として、電子写真方式を利用したレーザービームプリンタを一例に説明する。また、画像形成装置１００は、接触帯電方式及び反転現像方式を採用している。
【００１９】
画像形成装置１００は、像担持体として感光ドラム１を備えている。感光ドラム１の周囲には、その回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って、帯電手段としての帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、転写ローラ５、及び、クリーニング装置６が配設されている。印字に使用される記録材Ｐ（例えば、紙、透明フィルム）の搬送方向（矢印Ｋｐ方向）に沿っての、転写ローラ５の下流側には、定着器７が配設されている。
【００２０】
感光ドラム１には、回転ドラム型の電子写真感光体、さらに詳しくは、負帯電性の有機光導電体（ＯＰＣ）が使用されている。感光ドラム１は、装置本体によって回転自在に支持されている。感光ドラム１は、図示しないメインモータによって図１の矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム１は、帯電ローラ２により所定の極性に一様に帯電する。感光ドラム１は、本実施の形態では負極性に帯電する。感光ドラム１には、露光装置３により走査露光されることにより、露光部Ｎ２において電荷が除去されて、画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００２１】
帯電ローラ２は、芯金２ａの長手方向の両端部がそれぞれ図示しない軸受け部材によって回転自在に保持されている。帯電ローラ２は、芯金２ａの長手方向の両端部が押圧ばね２ｅによって感光ドラム１方向に付勢されることにより、感光ドラム１の表面に所定の押圧力をもって圧接している。帯電ローラ２は、感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って、矢印Ｒ２方向に従動回転する。帯電ローラ２の芯金２ａには、帯電制御部Ｓ１から所定の条件の帯電バイアス電圧が印加される。
【００２２】
感光ドラム１と帯電ローラ２とが接触する接触部（圧接部）及び接触部の近傍は、帯電部（帯電位置）Ｎ１となる。
【００２３】
露光装置３は、帯電処理された感光ドラム１の表面に静電潜像を形成する。露光装置３は、半導体レーザを使用するレーザビームスキャナである。露光装置３は、図示しない画像読取り装置等のホスト装置からプリンタ側に送られた画像情報に対応して変調されたレーザを出力することにより、帯電後の感光ドラム１の表面を露光部（露光位置）Ｎ２において走査露光（イメージ走査露光）する。
【００２４】
現像装置４は、現像容器４ａと、非磁性の現像スリーブ４ｂと、マグネットローラ４ｃと、規制ブレード４ｄと、を有している。
【００２５】
現像容器４ａには、現像剤である負の帯電特性の一成分磁性トナー（以下、「トナー」と記載する。）ｔが収納されている。
【００２６】
現像スリーブ４ｂは、電源（現像バイアス印加電源）Ｓ２によって現像バイアスが印加される。現像スリーブ４ｂは、マグネットローラ４ｃの磁性によって、現像容器４ａ内のトナーｔを担持する。現像スリーブ４ｂは、矢印Ｒ４方向に回転することにより、担持したトナーｔを現像部（現像位置）Ｎ３に搬送し、感光ドラム１表面の静電潜像に選択的にトナーｔを付着させて、静電潜像をトナーｔによって現像する。本実施の形態では、感光ドラム１上の露光部Ｎ２にトナーｔが付着されて現像を行う、いわゆる反転現像を採用している。
【００２７】
マグネットローラ４ｃは、現像スリーブ４ｂの内側に固定的に配設されている。
【００２８】
規制ブレード４ｄは、現像スリーブ４ｂの矢印Ｒ４方向の回転に伴って、現像スリーブ４ｂに担持されたトナーｔの層厚を規制する。
【００２９】
転写ローラ５は、感光ドラム１に対して下方から圧接して、感光ドラム１との間に転写部（転写位置）Ｎ４を形成している。転写ローラ５は、感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って矢印Ｒ５方向に従動回転する。転写ローラ５は、電源（転写バイアス印加電源）Ｓ３から転写バイアスが印加され、転写部Ｎ４において感光ドラム１上のトナー像を記録材Ｐに静電的に転写する。
【００３０】
転写部Ｎ４には、図示しない給搬送手段によって矢印Ｋｐ方向に搬送される記録材Ｐが供給される。
【００３１】
クリーニング装置６は、クリーニングブレード６ａと、クリーニング容器６ｂと、を有している。クリーニング装置６は、感光ドラム１に当接してクリーニング部Ｎ５を形成する。クリーニング装置６は、記録材Ｐに転写されないで感光ドラム１の表面に残ったトナーを、クリーニングブレード６ａによって払拭して、クリーニング容器６ｂ内に回収する。
【００３２】
定着器７は、図示しないヒータを内蔵した定着ローラ７ａと、定着ローラ７ａに対して下方から圧接する加圧ローラ７ｂと、を有している。定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂとの間には、定着部ニップＮ６が形成されている。
【００３３】
定着部ニップＮ６では、トナー像が転写された記録材Ｐが通過する際に、記録材Ｐが加熱及び加圧されることにより、記録材Ｐにトナー像を定着させる。
【００３４】
＜帯電制御部の構成＞
本発明の実施の形態１に係る帯電制御部Ｓ１の構成につき、図２を用いて、詳細に説明する。
【００３５】
帯電制御部Ｓ１は、直流電圧と、周波数ｆの交流電圧と、を重畳した所定の振動電圧（帯電バイアス電圧Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）を芯金２ａを介して帯電ローラ２に印加して、回転中の感光ドラム１の表面を、帯電ローラ２を介して所定の極性及び電位に帯電させる。帯電制御部Ｓ１は、所定の条件を満たした場合にエージング動作として帯電ローラ２への電圧印加を実施する。エージング動作は、帯電ローラ２に電圧を印加して帯電ローラ２の抵抗値を調整する動作である。エージング動作を行う目的は、感光ドラム１の帯電電位を安定させることである。。
【００３６】
帯電制御部Ｓ１は、電流検出部１５と、高圧発生回路２０と、電圧制御部２１と、エージング制御部９５と、を有している。
【００３７】
高圧発生回路２０は、電圧制御部２１の制御により、直流電圧又は直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電圧を、帯電ローラ２に印加する。高圧発生回路２０は、直流電圧電源１１（ＤＣ電源）及び交流電圧電源１２（ＡＣ電源）を有している。
【００３８】
直流電圧電源１１は、直流電圧制御部１３によってオン／オフ制御される。
【００３９】
交流電圧電源１２は、交流電圧制御部１４によってオン／オフ制御される。
【００４０】
電圧制御部２１は、所定のプログラムを実行することにより、電流検出部１５から入力した交流電流値に応じた信号に基づいて、帯電ローラ２に印加する振動電圧の適切なピーク間電圧値を演算して決定する。電圧制御部２１は、直流電圧電源１１及び交流電圧電源１２を制御して、決定したピーク間電圧の振動電圧を定電圧制御で帯電ローラ２に印加させる。電圧制御部２１は、エージング制御部９５の制御によりエージングを実施する際に、電流検出部１５で検出する交流電流値が目標電流値に近づくように、直流電圧電源１１及び交流電圧電源１２をオン／オフ制御する。
【００４１】
ここで、定電圧制御とは、帯電電圧を所望の電圧値に安定的に制御するものである。定電圧制御では、ＰＷＭ値を固定して電圧を印加する場合、抵抗を介して出力電圧をモニタして、モニタした電圧を電圧設定回路部にフィードバックして、設定されるＰＷＭ信号の設定値に応じた出力電圧値になるように制御する。
【００４２】
電圧制御部２１は、直流電圧制御部１３及び交流電圧制御部１４を有している。
【００４３】
直流電圧制御部１３は、電流検出部１５から入力した交流電流値に応じた信号に基づいて、直流電圧電源１１をオン／オフ制御する。直流電圧制御部１３は、エージング制御部９５の制御によりエージングを実施する際に、電流検出部１５で検出する交流電流値が目標電流値に近づくように、直流電圧電源１１をオン／オフ制御する。
【００４４】
交流電圧制御部１４は、電流検出部１５から入力した交流電流値に応じた信号に基づいて、交流電圧電源１２をオン／オフ制御する。交流電圧制御部１４は、エージング制御部９５の制御によりエージングを実施する際に、電流検出部１５で検出する交流電流値が目標電流値に近づくように、交流電圧電源１２をオン／オフ制御する。
【００４５】
電流検出部１５は、高圧発生回路２０から帯電ローラ２に流れる交流電流値を測定し、測定した交流電流値に応じた信号を直流電圧制御部１３、交流電圧制御部１４及びエージング制御部９５に出力する。
【００４６】
環境検出手段である環境センサー９４は、画像形成装置１００の内部の温度もしくは湿度を検出し、温度もしくは湿度の検出結果をエージング制御部９５に出力する。
【００４７】
エージング手段であるエージング制御部９５は、画像形成装置１００の電源投入時、省電力モードからの復帰時又は画像形成動作前に動作する。また、エージング制御部９５は、所定のピーク間電圧値を有する振動電圧が帯電ローラ２に対して印加された場合において、交流電流値Ｉａｃが目標電流値に到達しないとき、つまり帯電ローラ２の抵抗値が所定値以上の場合に動作する。
【００４８】
ここで、交流電流値Ｉａｃが目標電流値に到達しない時とは、電圧制御部２１が交流電圧電源１２を制御して、印加可能な最大のピーク間電圧Ｖｐｐを有する振動電圧を帯電ローラ２に印加させても、交流電流値Ｉａｃが目標電流値に到達しない場合である。
【００４９】
エージング制御部９５は、動作後において、環境センサー９４から入力した検出結果の示す温度もしくは湿度が所定範囲の場合に、画像の種別に応じた条件として像域分離部１０７から入力した信号の示す画像の種別に応じた目標電流値に変更する。エージング制御部９５は、画像に含まれる中間調を含む画像領域の割合が大きいほど目標電流値を大きくする。
【００５０】
エージング制御部９５は、交流電流値Ｉａｃが変更した目標電流値に到達するまで、帯電ローラ２に対して直流電圧及び交流電圧を所定値に保持して帯電ローラ２に印加すると共に、感光ドラム１を回転駆動する。帯電不良等の画像は、所望の電流量が得られないことにより生じる。従って、エージング制御部９５は、交流電流値Ｉａｃが目標電流値に到達するまでエージングを実施し帯電ローラ２の温度上昇によって抵抗を下げることにより、所望の電流量を得られ、帯電不良や砂地等の画像不良を抑制する。
【００５１】
設置温度が所定温度以上（例えば設置温度が１０度以上）の場合には、出力可能な最大ピーク間電圧以下であっても、感光ドラム１の帯電電位を安定した目標電位に調整することができる。従って、この場合、エージング制御部９５は、エージングを実施しない。
【００５２】
本発明者の検討によれば、温度０℃及び湿度５０％の環境において、交流電圧周波数１．８３ｋＨｚ及び２．６ｋＶの電圧を印加した場合、後述する写真部を８０％以上含む画像においても良好な画像形成を行うために必要な交流電流値は２９００μＡであった。これに対し、電源投入時の交流電流値は２５００μＡである。交流電流値が２５００μＡの状態からエージングを開始して交流電流値が２９００μＡに達するまで必要な時間は、約２分であった。
【００５３】
＜画像処理部の構成＞
本発明の実施の形態１に係る画像処理部３１０の構成につき、図３を用いて、詳細に説明する。
【００５４】
画像処理部３１０は、ホストコンピュータ１０から入力した画像信号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対して所定の処理を施して、画像形成部３２０の感光ドラム１の走査面毎に画像形成部３２０に順次出力する。
【００５５】
画像処理部３１０は、濃度輝度変換部１０２と、輝度濃度変換部１０３と、スムージング回路１０４と、γテーブル１０５と、像域分離部１０７と、を備えている。
【００５６】
濃度輝度変換部１０２は、ホストコンピュータ１０から入力した画像信号のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの濃度信号を、Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度信号に変換して輝度濃度変換部１０３及び像域分離部１０７に出力する。
【００５７】
輝度濃度変換部１０３は、ＣＣＤ２１０又は濃度輝度変換部１０２から入力した画像信号のＲ、Ｇ、Ｂの輝度信号を、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの濃度信号に変換してスムージング回路１０４に出力する。
【００５８】
スムージング回路１０４は、像域分離部１０７から入力した判定結果と、ホストコンピュータ１０又は操作部３３０から入力したエリア信号と、より輝度濃度変換部１０３から入力した画像信号の文字部にのみスムージング処理を行う。スムージング回路１０４は、スムージング処理を行った画像信号をγテーブル１０５に出力する。これにより、エッジを滑らかにし、画像形成部３２０において良好な画像を得ることができる。
【００５９】
γテーブル１０５は、スムージング回路１０４から入力した画像信号をプリンタの階調再現に応じてデータ変換して画像形成部３２０に出力する。
【００６０】
判別手段である像域分離部１０７は、濃度輝度変換部１０２から入力した画像信号の画素毎に、その周辺画素からの情報に基づいて特徴を抽出する。像域分離部１０７は、抽出した特徴に基づいて画像の種別を判別する。この際、像域分離部１０７は、記録材に記録される画像における中間調を含む画像領域の割合を判別する。像域分離部１０７は、判別結果を示す信号をスムージング回路１０４及びエージング制御部９５に出力する。
【００６１】
像域分離部１０７は、エッジ検出部１０８と、彩度判定部１０９と、太さ判別回路１１０と、ルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」と記載する）１１１と、を有している。
【００６２】
エッジ検出部１０８は、濃度輝度変換部１０２から入力した画像信号よりエッジを検出してエッジ信号ｅｄｇｅをＬＵＴ１１１に出力する。
【００６３】
彩度判定部１０９は、濃度輝度変換部１０２から入力した画像信号より彩度を判定して彩度信号ｃｏｌをＬＵＴ１１１に出力する。
【００６４】
太さ判別回路１１０は、濃度輝度変換部１０２から入力した画像信号より太さを判別して太さ信号ｚｏｎｅをＬＵＴ１１１に出力する。
【００６５】
ＬＵＴ１１１は、エッジ検出部１０８から入力したエッジ信号ｅｄｇｅと、彩度判定部１０９から入力した彩度信号ｃｏｌと、太さ判別回路１１０から入力した太さ信号ｚｏｎｅと、に基づいて、画像の種別を判定する。画像の種別の判定としては、画像データが文字エッジ部と文字内部とを含む文字部（文字・グラフィック）で構成される線画領域、線画領域以外の文字余白部、又は線画領域以外の写真部であるかの判定を行う。ＬＵＴ１１１は、画像の種別の判定結果を示す信号をスムージング回路１０４及びエージング制御部９５に出力する。
【００６６】
＜画像形成処理＞
本発明の実施の形態１に係る画像形成処理につき、図４乃至図７を用いて、詳細に説明する。図４において、上方向がマイナスの電位を示している。
【００６７】
図４に示すように、明部電位ＶＬと現像電位ＶＤＣとの電位差Ｖｃｏｎｔ、及び暗部電位ＶＤと現像電位ＶＤＣとの電位差Ｖｂａｃｋは、適切な画像が出力されるように環境条件や耐久条件に応じて設定する。ここで、Ｖｃｏｎｔは、黒地部の濃度に影響を及ぼすものである。また、Ｖｂａｃｋは、白地部のかぶり量に影響を及ぼすものである。例えば、図４（ａ）の場合、Ｖｃｏｎｔ＝ＶＬ−ＶＤＣ＝−１００Ｖ−（−４００Ｖ）＝３００Ｖ及びＶｂａｃｋ＝ＶＤ−ＶＤＣ＝−５００Ｖ−（−４００Ｖ）＝−１００Ｖに設定する。
【００６８】
通常は、図４の（ａ）に示すように、均一に帯電した感光ドラム１の表面にレーザを照射して露光することで、暗部電位ＶＤの電位が上昇して（図４では下方に移動して）明部電位ＶＬとなる。そして、明部電位ＶＬと現像スリーブ４ｂに印加される現像電位ＶＤＣとの電位差Ｖｃｏｎｔにより画像が形成される。例えば、画像形成時には、図４の（ａ）に示すように、ＶＤが―５００Ｖである場合に、感光ドラム１の表面にレーザを照射して露光することでＶＬは−１００Ｖとなる。そして、ＶＬの−１００ＶとＶＤＣの−４００Ｖとの電位差Ｖｃｏｎｔの３００Ｖにより画像が形成される。
【００６９】
しかし、帯電不良を生じた場合には、図４の（ｂ）に示すように、暗部電位ＶＤの絶対値が小さくなり、それに伴って明部電位ＶＬの絶対値も小さくなる。この場合、現像スリーブに印加される現像バイアスの直流電圧ＶＤＣは一定値であるため、Ｖｂａｃｋは小さくなり、Ｖｃｏｎｔは大きくなる。
【００７０】
例えば、図４（ｂ）の場合、暗部電位ＶＤは―５００Ｖから−４５０Ｖに低下し、それに伴って明部電位ＶＬは−１００Ｖから−５０Ｖに低下する。この場合、Ｖｂａｃｋは、Ｖｂａｃｋ＝ＶＤ−ＶＤＣ＝−４５０Ｖ−（−４００Ｖ）＝−５０Ｖとなり、−１００Ｖから−５０Ｖになる。また、Ｖｃｏｎｔは、Ｖｃｏｎｔ＝ＶＬ−ＶＤＣ＝−５０Ｖ−（−４００Ｖ）＝３５０Ｖになり、３００Ｖから３５０Ｖになる。
【００７１】
記録品位を判定する指標として用いられるものに、反射濃度とかぶり率とがある。反射濃度は、記録媒体上の記録部における光学的な濃度であり、値が大きいほど濃く記録されていることを示す。かぶり率は、記録媒体そのものの反射濃度と画像データ上の非記録部の反射濃度との比較値である。かぶり率が高い場合には、本来白色であるべき非記録部の濃度が高いことを示す。
【００７２】
Ｖｂａｃｋが１００Ｖから５０Ｖになると共に、Ｖｃｏｎｔが３００Ｖから３５０Ｖになった場合、図５の（ａ）及び図６に示すように、反射濃度及びかぶり率は、両方ともほぼ変化しない。従って、この場合、文字部や余白部の画像は、大きな変化を生じない。
【００７３】
一方、反射濃度は、図５の（ｂ）に示すように、Ｖｃｏｎｔが５０Ｖから１５０Ｖになった場合、大きく変化する。例えば、Ｖｃｏｎｔが約５０Ｖから１５０Ｖになった場合には、反射濃度が０．６から１．１に変化する。中間調と言われる写真部を含むＨＴ（ハーフトーン）画像等では、露光部Ｎ２の電位が約−２５０Ｖ〜３５０Ｖであることから、Ｖｃｏｎｔが５０から１５０Ｖになる。従って、写真部を含む中間調のＨＴ（ハーフトーン）画像等は、Ｖｃｏｎｔの微小な差に反射濃度が敏感に反応して濃淡差を生じた画像となり、画像不良となる。
【００７４】
中間調画像を形成する方法としては、図７（ａ）に示すような露光時の光量を増減させる方法と、図７（ｂ）に示すように画像形成の処理(誤差拡散処理等)によって、マクロ的電位を変化させる方法と、が存在する。しかしながら、本発明者は、上記の何れの方法を用いても上記の現象不良を生じることを確認した。
【００７５】
本実施の形態では、画像の種別に応じて目標電流値を変更することにより、上記の画像不良を解消する。像域分離部１０７は、画像データが文字エッジ部と文字内部を含む文字部（文字・グラフィック）であるか、文字を含まない文字余白部であるか、及び写真部であるかを判定する。エージング制御部９５は、像域分離部１０７における像域の種別の判定結果より、エージングを実施する際の目標電流値を、画像データにおける写真部の割合が大きいほど大きくする。
【００７６】
本実施の形態においては、写真部を含まない画像の場合に、目標電流値を下げることによって約３０秒程度でエージング動作が終了し、良好な文字画像を得られた。
【００７７】
＜画像形成装置の動作＞
本発明の実施の形態１に係る画像形成装置１００の動作につき、図８及び図９を用いて、詳細に説明する。
【００７８】
まず、画像形成装置１００は、スリープ状態である場合において、プリンタからプリント指示が出力され(Ｓ１０１)、スリープ復帰動作を実施する（Ｓ１０２）。  
【００７９】
なお、コピー時においては、ユーザーが画像形成装置１００に対してスリープ復帰動作を実施しコピー指示を入力する。
【００８０】
次に、帯電制御部Ｓ１は、帯電ローラ２に交流電圧を印加する。
【００８１】
次に、電流検出部１５は、交流電流値を測定する。
【００８２】
次に、エージング制御部９５は、電流検出部１５により測定した交流電流値が目標電流値未満であるためにエージングの実施が必要であるか否かを判定する。
【００８３】
また、環境センサー９４は、設置温度及び湿度を検出する（Ｓ１０３）。
【００８４】
エージング制御部９５は、交流電流値が目標電流値未満である場合、図９に示す環境テーブルを参照する。図９の環境テーブルは、図示しない画像出力制御手段に備えられているＲＯＭに記憶されている。そして、エージング制御部９５は、環境センサー９４により検出した設置温度もしくは湿度と、環境テーブルと、に基づいてエージングの実施が必要であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。
【００８５】
エージング制御部９５は、環境センサー９４で検出した温度もしくは湿度が図９の１１００の低温度の範囲内である場合にエージングの実施が必要であると判定する。そして、エージング制御部９５は、エージングの実施が必要であると判定した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、画像データの像域の種別の判定結果を像域分離部１０７から取得する（Ｓ１０５）。
【００８６】
次に、エージング制御部９５は、像域の種別の判定結果より写真部の割合が８０％以上であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。
【００８７】
エージング制御部９５は、写真部の割合が８０％以上である場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、目標電流値をＩａｃ１に設定する（Ｓ１０７）。
【００８８】
一方、エージング制御部９５は、写真部の割合が８０％未満である場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、写真部の割合が５０％以上であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。
【００８９】
エージング制御部９５は、写真部の割合が５０％以上である場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、目標電流値をＩａｃ２に設定する（Ｓ１０９）。ここで、目標電流値Ｉａｃ２は、目標電流値Ｉａｃ１よりも小さい値である。
【００９０】
一方、エージング制御部９５は、写真部の割合が５０％未満である場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、写真部の割合が２０％以上であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。
【００９１】
エージング制御部９５は、写真部の割合が２０％以上である場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、目標電流値をＩａｃ３に設定する（Ｓ１１１）。ここで、目標電流値Ｉａｃ３は、目標電流値Ｉａｃ２よりも小さい値である。
【００９２】
一方、エージング制御部９５は、写真部の割合が２０％未満である場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、目標電流値をＩａｃ４に設定する（Ｓ１１２）。ここで、目標電流値Ｉａｃ４は、目標電流値Ｉａｃ３よりも小さい値である。
【００９３】
なお、ここでは、像域の種別が線画領域のみである場合を、前述した写真部の割合が２０％未満である場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）に含むものとしている。しかし、これに限定されるものではない。例えば、前述した写真部の割合が２０％未満である場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）に、更に像域の種別が線画領域のみであるか否かを判定し、像域の種別が線画領域のみである場合に、前記目標電流値Ｉａｃ４よりも小さい目標電流値に設定するようにしてもよい。
【００９４】
次に、エージング制御部９５は、目標電流値までエージングを実施する（Ｓ１１３）。
【００９５】
そして、画像形成装置１００は、画像形成を開始する。
【００９６】
また、エージング制御部９５は、電流検出部１５により測定した交流電流値が目標電流値に到達した場合、又は、環境センサー９４で検出した温度もしくは湿度が図９の１１００の低温度の範囲外である場合、エージングの実施が不要であると判定する。そして、画像形成装置１００は、エージング制御部９５においてエージングの実施が不要であると判定した場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、画像形成を開始する。
【００９７】
このように、本実施の形態では、画像の種別に応じた条件により帯電ローラ２へ電圧を印加して帯電ローラ２の機能回復を行う。これにより、帯電ローラ２に所定の電圧を印加して感光ドラム１の帯電電位を安定させるエージング動作の条件を最適化することができる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２において、画像形成装置の全体構成は図１と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、画像処理部の構成は図３と同一構成であるので、その説明を省略する。
【００９８】
上記実施の形態１で説明したように、写真部の割合が少ないほどエージング動作における目標電流値は小さくてすむ。本実施の形態では、エージング動作の時間を長くすると一定の範囲で電流値が増加するので、画像の写真部の割合に応じてエージング動作を行う時間（以下、「エージング時間」と記載する）を変更する。
【００９９】
＜帯電制御部の構成＞
本発明の実施の形態２に係る帯電制御部Ｓ２の構成につき、図１０を用いて、詳細に説明する。
【０１００】
なお、図１０において、図２と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
【０１０１】
帯電制御部Ｓ２は、直流電圧と、周波数ｆの交流電圧と、を重畳した所定の振動電圧（帯電バイアス電圧Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）を芯金２ａを介して帯電ローラ２に印加して、回転中の感光ドラム１の表面を、帯電ローラ２を介して所定の極性及び電位に帯電させる。帯電制御部Ｓ２は、所定の条件を満たした場合にエージングを実施する。。
【０１０２】
電圧制御部２１は、所定のプログラムを実行することにより、電流検出部１５から入力した交流電流値に応じた信号に基づいて、帯電ローラ２に印加する交流電圧の適切なピーク間電圧値を演算して決定する。電圧制御部２１は、直流電圧電源１１及び交流電圧電源１２を制御して、決定したピーク間電圧の振動電圧を定電圧制御で帯電ローラ２に印加させる。電圧制御部２１は、エージング制御部２０１の制御によりエージングを実施する際に、電流検出部１５で検出する交流電流値が目標電流値に近づくように、直流電圧電源１１及び交流電圧電源１２をオン／オフ制御する。
【０１０３】
直流電圧制御部１３は、電流検出部１５から入力した交流電流値に応じた信号に基づいて、直流電圧電源１１をオン／オフ制御する。直流電圧制御部１３は、エージング制御部２０１の制御によりエージングを実施する際に、電流検出部１５で検出する交流電流値が目標電流値に近づくように、直流電圧電源１１をオン／オフ制御する。
【０１０４】
交流電圧制御部１４は、電流検出部１５から入力した交流電流値に応じた信号に基づいて、交流電圧電源１２をオン／オフ制御する。交流電圧制御部１４は、エージング制御部２０１の制御によりエージングを実施する際に、電流検出部１５で検出する交流電流値が目標電流値に近づくように、交流電圧電源１２をオン／オフ制御する。
【０１０５】
電流検出部１５は、交流電流値を測定し、測定した交流電流値に応じた信号を直流電圧制御部１３、交流電圧制御部１４及びエージング制御部２０１に出力する。
【０１０６】
環境センサー９４は、画像形成装置の内部の温度もしくは湿度を検出し、温度もしくは湿度の検出結果をエージング制御部２０１に出力する。
【０１０７】
エージング制御部２０１は、画像形成装置１００の電源投入時、省電力モードからの復帰時又は画像形成動作前に動作する。また、エージング制御部２０１は、所定のピーク間電圧値が帯電ローラ２に対して印加された場合において、交流電流値Ｉａｃが目標電流値に到達しないとき、つまり帯電ローラ２の抵抗値が所定値以上の場合に動作する。
【０１０８】
エージング制御部２０１は、動作後において、環境センサー９４から入力した検出結果の示す設置温度もしくは湿度が所定範囲の場合に、画像の種別に応じた条件として像域分離部１０７から入力した信号の示す画像の種別に応じたエージング時間を設定する。この際、エージング制御部２０１は、記録材に記載される画像における中間調を含む画像領域の割合が大きいほどエージング時間を長く設定する。エージング制御部２０１は、設定したエージング時間においてエージング動作を実施する。
【０１０９】
設置温度が所定温度以上（例えば設置温度が１０度以上）の場合には、出力可能な最大ピーク間電圧以下であっても、感光ドラム１の帯電電位を安定した目標電位に調整することができる。従って、この場合、エージング制御部２０１は、エージングを実施しない。
【０１１０】
＜画像形成装置の動作＞
本発明の実施の形態２に係る画像形成装置１００の動作につき、図１１を用いて、詳細に説明する。
【０１１１】
まず、画像形成装置１００は、スリープ状態である場合において、プリンタからプリント指示が出力され(Ｓ２０１)、スリープ復帰動作を実施する（Ｓ２０２）。
【０１１２】
なお、コピー時においては、ユーザーが画像形成装置１００に対してスリープ復帰動作を実施しコピー指示を入力する。
【０１１３】
次に、帯電制御部Ｓ２は、帯電ローラ２に交流電圧を印加する。
【０１１４】
次に、電流検出部１５は、交流電流値を測定する。
【０１１５】
次に、エージング制御部２０１は、電流検出部１５により測定した交流電流値が目標電流値未満であるためにエージングの実施が必要であるか否かを判定する。
【０１１６】
また、環境センサー９４は、設置温度及び湿度を検出する（Ｓ２０３）。
【０１１７】
エージング制御部２０１は、交流電流値が目標電流値未満である場合、図９に示す環境テーブルを参照する。図９の環境テーブルは、図示しない画像出力制御手段に備えられているＲＯＭに記憶されている。そして、エージング制御部２０１は、環境センサー９４により検出した設置温度もしくは湿度と、環境テーブルと、に基づいてエージングの実施が必要であるか否かを判定する（Ｓ２０４）。
【０１１８】
エージング制御部２０１は、環境センサー９４で検出した温度もしくは湿度が図９の１１００の低温度の範囲内である場合にエージングの実施が必要であると判定する。そして、エージング制御部２０１は、エージングの実施が必要であると判定した場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、画像データの像域の種別の判定結果を像域分離部１０７より取得する（Ｓ２０５）。
【０１１９】
次に、エージング制御部２０１は、像域の種別の判定結果より写真部の割合が８０％以上であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。
【０１２０】
エージング制御部２０１は、写真部の割合が８０％以上である場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、エージング時間Ｔ１を設定する（Ｓ２０７）。
【０１２１】
一方、エージング制御部２０１は、写真部の割合が８０％未満である場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）、写真部の割合が５０％以上であるか否かを判定する（Ｓ２０８）。
【０１２２】
エージング制御部２０１は、写真部の割合が５０％以上である場合（Ｓ２０８：Ｙｅｓ）、エージング時間Ｔ２を設定する（Ｓ２０９）。ここで、エージング時間Ｔ２は、エージング時間Ｔ１よりも短い時間である。
【０１２３】
一方、エージング制御部２０１は、写真部の割合が５０％未満である場合（Ｓ２０８：Ｎｏ）、写真部の割合が２０％以上であるか否かを判定する（Ｓ２１０）。
【０１２４】
エージング制御部２０１は、写真部の割合が２０％以上である場合（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）、エージング時間Ｔ３を設定する（Ｓ２１１）。ここで、エージング時間Ｔ３は、エージング時間Ｔ２よりも短い時間である。
【０１２５】
一方、エージング制御部２０１は、写真部の割合が２０％未満である場合（Ｓ２１０：Ｎｏ）、エージング時間Ｔ４を設定する（Ｓ２１２）。ここで、エージング時間Ｔ４は、エージング時間Ｔ３よりも短い時間である。
【０１２６】
なお、ここでは、像域の種別が線画領域のみである場合を、前述した写真部の割合が２０％未満である場合（Ｓ２１０：Ｎｏ）に含むものとしている。しかし、これに限定されるものではない。例えば、前述した写真部の割合が２０％未満である場合（Ｓ２１０：Ｎｏ）に、更に像域の種別が線画領域のみであるか否かを判定し、像域の種別が線画領域のみである場合に、前記エージング時間Ｔ４よりも短いエージング時間に設定するようにしてもよい。
【０１２７】
次に、エージング制御部２０１は、設定したエージング時間においてエージングを実施する（Ｓ２１３）。
【０１２８】
そして、画像形成装置１００は、画像形成を開始する。
【０１２９】
また、エージング制御部２０１は、電流検出部１５により測定した交流電流値が目標電流値に到達した場合、又は、環境センサー９４により検出した設置温度もしくは湿度が図９の１１００の低温度の範囲外である場合、エージングの実施が不要であると判定する。そして、画像形成装置１００は、エージング制御部２０１においてエージングの実施が不要と判定した場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、画像形成を開始する。
【０１３０】
このように、本実施の形態では、画像の種別に応じた条件により帯電ローラ２へ電圧を印加して帯電ローラ２の機能回復を行う。これにより、帯電ローラ２に所定の電圧を印加して感光ドラム１の帯電電位を安定させるエージング動作の条件を最適化することができる。
【０１３１】
なお、本実施の形態において、設置温度と湿度とを用いてエージングを実施するか否かを判定したが、設置温度及び湿度の何れか一方を用いてエージングを実施するか否かを判定するようにしてもよい。
【０１３２】
また、本実施の形態を上記実施の形態１に適用して、交流電流値と比較する目標電流値と、エージング時間と、を像域の種別に応じて変更するようにしてもよい。
【０１３３】
なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【０１３４】
具体的には、上記実施の形態１及び実施の形態２において、感光ドラム１としてＯＰＣドラムを採用したが、ＯＰＣドラム以外のドラムを採用してもよい。例えば、アルミニウム製シリンダの表面に正帯電性光導電体であるアモルファスシリコン層が蒸着された感光体を有する感光体ドラム、又はその他の種類の光導電性半導体ドラムを採用する構成でもよい。
【０１３５】
また、上記実施の形態１及び実施の形態２において、像域の種別の判定として、文字部、文字余白部及び写真部を判定したが、これに加えて、細線（罫線）部、図形、表、グラフ、又は背景等に更に細かく判定してもよい。このように細かく判定した場合には、その判定結果に応じて、目標電流値又はエージング時間を更に細かく設定するようにすることができる。
【０１３６】
また、上記実施の形態１及び実施の形態２において、帯電ローラ２は感光ドラム１に接触配置されているが、帯電ローラ２は感光ドラム１に近接して配置されている構成でもよい。
【０１３７】
また、上記実施の形態１及び実施の形態２において、振動電圧の交流電圧の波形は正弦波であるものについて説明したが、矩形波や、三角波、パルス波等でもよい。
【０１３８】
また、上記実施の形態１及び実施の形態２において、環境センサー９４で検出した温度もしくは湿度が所定の範囲内であるときにエージングを実施したが、環境センサー９４で検出した温度もしくは湿度に関わりなくエージングを実施してもよい。
【符号の説明】
【０１３９】
Ｓ１  帯電制御部
Ｓ２  帯電制御部
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
２ａ  芯金
３  露光装置
４  現像装置
４ａ  現像容器
４ｂ  現像スリーブ
４ｃ  マグネットローラ
４ｄ  規制ブレード
５  転写ローラ
６  クリーニング装置
６ａ  クリーニングブレード
６ｂ  クリーニング容器
７  定着器
７ａ  定着ローラ
７ｂ  加圧ローラ
１０  ホストコンピュータ
１１  直流電圧電源
１２  交流電圧電源
１３  直流電圧制御部
１４  交流電圧制御部
１５  電流検出部
２０  高圧発生回路
２１  電圧制御部
９４  環境センサー
９５  エージング制御部
１００  画像形成装置
１０２  濃度輝度変換部
１０３  輝度濃度変換部
１０４  スムージング回路
１０５  γテーブル
１０７  像域分離部
１０８  エッジ検出部
１０９  彩度判定部
１１０  太さ判別回路
１１１  ＬＵＴ
２１０  ＣＣＤ
２０１  エージング制御部
３１０  画像処理部
３３０  操作部
【図１】
2017151128.tif 000003
【図２】
2017151128.tif 000004
【図３】
2017151128.tif 000005
【図４】
2017151128.tif 000006
【図５】
2017151128.tif 000007
【図６】
2017151128.tif 000008
【図７】
2017151128.tif 000009
【図８】
2017151128.tif 000010
【図９】
2017151128.tif 000011
【図１０】
2017151128.tif 000012
【図１１】
2017151128.tif 000013