【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真感光体や静電記録誘電体等の被帯電体（像担持体）を帯電処理する工程を含む作像プロセスを適用して、目的の画像情報に対応した静電潜像を形成させ、その静電潜像を現像剤により顕画化（トナー画像化）し、そのトナー画像を転写材に転写させ、更に画像定着させて画像形成物（コピー、プリント）として出力させ、感光体は繰り返して画像形成に使用する、電子写真装置（複写機、光プリンタなど）・静電記録装置等の画像形成装置は公知である。
【０００３】
このような画像形成装置において、帯電手段としてはコロナ放電装置や接触式の帯電装置（帯電ローラ、ブレード、磁気ブラシ等）が好ましく用いられている。また像坦持体としては低コスト、低公害性等の観点から有機感光体（ＯＰＣ）が好ましく用いられている。
【０００４】
ところで、ＯＰＣ感光体を像坦持体として用いた場合、画像形成を重ねるにつれ、感光層が削れることにより、膜厚が減少することとなる。このように感光体の膜厚が減少すると、帯電能が変化したり、ドラム感度が変化することで出力濃度の変化を生じることがある。また感光体の膜厚に応じて孤立ドットの再現性（ドットゲイン）が大きく変化する特徴を有する。これは感光層の厚みが変化することで、帯電処理後の感光体に光を照射した際に電荷発生層で発生した電荷が感光体の表面に達するまでに、感光層の膜厚が厚い場合には電荷が拡散し、潜像がボケ気味になり、薄い場合には電荷が拡散しづらいため、潜像がきれよくシャープになるためである。この要因も加わることでより感光層の厚みに応じて出力濃度が変化することとなる。
【０００５】
このため、例えば電位センサや膜厚検知手段の値に応じて、帯電バイアス、現像バイアス、露光量を制御したり、特開平９−１７９４４８号公報のように膜厚検手段の値に応じて、画像形成装置の出力特性を補正するγ変換テーブル（γ−ＬＵＴ）を変更、制御することで、出力濃度の安定化を実現してきた。
【０００６】
また、階調再現性を重視する画像形成モード、例えば写真モードと呼ばれる画像形成モードにおいては、解像力を重視する画像形成モード、例えば文字強調と呼ばれるモードにくらべ画素密度を低下させるのが一般的である。図２に６００線のＰＷＭ、２５６階調と２００線のＰＷＭの２５６階調の時の画像データを横軸に、反射濃度を縦軸にプロットしたものを示す。（感光体膜厚２７μｍ時、感光体膜厚に関しては後述する）これより線数の低いほうが画像データに対する濃度の変化率が安定に緩やかであることがわかる。
【０００７】
ここで６００線のＰＷＭ、２５６階調とは、主走査の画素密度が１ｉｎｃｈあたり、６００画素（ライン）の下書き込み密度（解像度）で、一画素あたり２５６階調を再現（一画素の中で，２５６レベルのパルス幅変調を有する）するものである。
【０００８】
この濃度の変化率の差は、例えば読み取り画像データに対する濃度のふれや、環境条件のふれ、あるいは画像形成装置間のふれに対して、線数が低い画像形成手段を用いたほうが濃度安定性が高い、すなわち階調安定性に勝るということを示している。これは、線数を低下させ、ドットを集中させることで個々のドット再現性に多少ばらつきがあっても、濃度を再現する面積が広がり、濃度再現性（面積階調性）が安定するためである。この傾向は感光体の膜厚が厚い場合により顕著であることが筆者らの検討により明らかとなっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術の手法を用いて出力濃度を安定させても、感光体の膜厚に応じてドットの再現性（ドットゲイン）が異なるため、特に中間調濃度域での粒状感が異なってくる。例えば膜厚が厚い場合と薄い場合ではドット径、及び再現性が異なってくる。これは図３に示すように、膜厚が厚いとき（感光体膜厚２７μｍ）は静電潜像が浅くて広い、即ち、ドット再現性が安定しない、膜厚が薄い場合（感光体膜厚１４μｍ）には静電潜像が深くて狭い、即ち、ドット再現性が安定するためである。つまり出力濃度を安定させたとしても、感光体の膜厚が薄くなるにつれ、ドットの再現性が向上することで、粒状感が増し、画像品位を低下させる要因のひとつとなっていた。特に中間調の階調性を重視する写真モードにおいては、階調性は保持できても粒状感が増すことで、画像品位を低下させるという問題があった。
【００１０】
（本発明の目的）
よって、本発明は上記等に代表される事態に対処すべくなされたものであって、前述のような画像形成装置において、さまざまな条件においても、良好な画像を、詳しくは出力濃度が安定し、粒状感を低減する画像を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）回転する像坦持体上の帯電処理を行う帯電手段と、前記帯電手段に電圧を印加する電源と、前記像担持体に画像情報を記録する露光手段と、前記像坦持体の膜厚に応じた値を検出する膜厚検出手段とを有する画像形成装置において、前記膜厚検出手段の値に応じて、前記露光手段に転送される画像情報の画素密度（解像度）を変化させる解像度変更手段を有し、前記画素密度の変更が特定の画像形成モードのみ実行されることを特徴とする画像形成装置。
【００１２】
（２）前記画素密度の変更が階調性を優先するモードで実行されることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１３】
（３）前記像坦持体が有機感光体（ＯＰＣ）であることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１４】
（４）前記膜厚検知手段は、前記像坦持体に電圧を重畳したときに流れる電流を測定することによって、該像坦持体の膜厚に応じた値を検出することを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１５】
（５）前記膜厚検知手段は、前記像坦持体の画像形成枚数、及び回転数を測定することによって、該像坦持体の膜厚に応じた値を検出することを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１６】
（６）前記解像度変更手段が、パルス幅変調（ＰＷＭ）の線数の変更であることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１７】
（７）前記解像度変更手段が、画像書き込み用の動作クロックの変更であることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１８】
（８）前記解像度変更手段が、スクリーン処理の線数変更であることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１９】
【発明の実施の形態】
〈実施例１〉
（１）画像形成装置例の概略構成
図１は本実施例の画像形成装置の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用、接触帯電方式、反転現像方式のレーザービームプリンタである。
【００２０】
［感光体］１は被帯電体（像担持体）としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光体と略記する）である。
【００２１】
本例の感光体１は、アルミニウム等の導電性ドラム基体１ｂと、その外周面に形成した感光層（光導電層）１ａで構成した、直径３０ｍｍ、長さ３５０ｍｍの、負帯電極性のＯＰＣ感光体（ネガ感光体）であり、矢印の時計方法ａに１５０ｍｍ／ｓｅｃ のプロセススピード（周速度）をもって回転駆動されている。又、感光層１ａの初期の厚みが３０μｍのものを使用した。
【００２２】
［帯電］２は接触帯電部材（一次帯電装置）としての帯電ローラである。この帯電ローラ２は中心の芯金２ａと、その外周に同心一体にローラ状に形成した弾性導電層２ｂと、更にその外周面に形成した抵抗層２ｃの複合層構造のローラである。
【００２３】
弾性導電層２ｂは、例えば、１０４Ωｃｍ以下の導電性ゴム（ＥＰＤＭ等）などの単層あるいは複合層である。
【００２４】
抵抗層２ｃは１０７〜１０１１Ωｃｍ、厚さ１００μｍ程度以下のヒドリンゴムやトレジン（商品名、ナイロン樹脂、カーボン分散）等の単層あるいは複合層である。抵抗層２ｃは感光体へのリーク防止や弾性導電層２ｂ中の可塑剤のブリード防止等の役目をする。
【００２５】
帯電ローラ２はその芯金２ａの両端部を不図示の軸受け部材に回転自由に軸受けさせて、ドラム型の感光体１に並行に配置して不図示の押圧手段で感光体１に対して所定の押圧力をもって圧接させてあり、本例の場合は感光体１の回転駆動に伴い矢印の反時計方向に従動回転する。感光体１と帯電ローラ２の圧接ニップ部ｎが帯電部位（帯電領域）である。
【００２６】
３は帯電バイアス印加電源（帯電部材用電源）であり、この電源３から帯電ローラ２の芯金、２ａに所定のバイアス電圧が印加されることにより回転感光体１の外周面が接触帯電方式で所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
【００２７】
本実施例は交流電圧に直流電圧を重畳したバイアス電圧（ＡＣ＋ＤＣ）を帯電ローラ２に印加するＡＣ印加方式である。
【００２８】
ＡＣ電流成分は、感光体１、及び帯電ローラ２が初期の状態で帯電均一性を確保出来る様に設定されている。本実施例においては、感光体１の表面を均一帯電処理するに当たり、
直流電圧成分：−７５０Ｖの定電圧
交流電流成分：周波数１８００Ｈｚ、１５００μＡ、の定電流制御
を帯電ローラ２に印加することで、感光体１の表面電位（帯電電位、暗電位）として−７３０Ｖを得ることができた。
【００２９】
［露光］この回転感光体１の帯電処理面に対して、露光手段５により目的画像情報の露光４がなされることで、その画像情報の静電潜像が形成される。露光手段５は本実施例では、複数面、本実施例では６面のポリゴンミラーを回転させて、レーザービームを走査する、レーザービーム走査露光手段である。
【００３０】
［現像］次いでその回転感光体１の静電潜像形成面に現像装置６により現像剤が適用されて静電潜像がトナー画像として現像される。本実施例の場合は静電潜像の露光明部にマイナストナー（ネガトナー）が付着することで静電潜像が反転現像される。
【００３１】
本実施例における現像装置６は一成分磁性トナーを用いたジャンピング現像方式の装置である。６ａは非磁性現像スリーブであり、感光体１に０．３ｍｍのギャップを介して対向配設させてあり、矢印の反時計方向に回転駆動される。６ｂはこの現像スリーブ６ａないに挿入配置した非回転のマグネットローラである。
【００３２】
現像スリーブ６ａの回転に伴いその外周面に現像装置内に収容させたトナー（不図示）が薄層として塗布され、マグネットローラ６ｂの磁力で保持されて、感光体１と現像スリーブ６ａとの対向部である現像部位６ｃに搬送される。また現像スリーブ６ａには現像バイアス印加電源８（現像部材用電源）から、本実施例においては
ＤＣ成分：−５００Ｖ
ＡＣ成分：周波数１８００Ｈｚ、ＶＰＰ１４００Ｖ
の重畳電圧が現像バイアス電圧として印加される。
【００３３】
これにより、現像部位６ｃにおいてトナーが飛翔して回転感光体１面の静電潜像がジャンピング現像される。
【００３４】
［転写］７は転写手段としての転写ローラである。この転写ローラ７は、中心の芯金７ａと、その外周に同心一体にローラ状に形成した中抵抗の弾性層７ｂとからなる。本実施例における該転写ローラ７は、抵抗が５×１０８Ω、直径１６ｍｍの導電性ゴムローラである。
【００３５】
そして該転写ローラ７はその芯金２ａの両端部を不図示の軸受け部材に回転自由に軸受けさせて、ドラム型の感光体１に並行に配置して不図示の押圧手段で感光体１に対して所定の押圧力をもって圧接させてあり、本例の場合は感光体１の回転駆動に伴い矢印の反時計方向に従動回転する。感光体１と転写ローラ７の圧接ニップ部７ｃが転写部位である。
【００３６】
転写材Ｐは不図示の給紙部から給紙され、同期取り手段５０よって所定のタイミング合わせされて、感光体１と転写ローラ７の圧接ニップ部である転写部位７ｃに給送される。即ち、回転感光体１の面に形成されたトナー画像の先端部が転写部位７ｃに到達したとき、転写材Ｐの先端部も丁度転写部位７ｃに到達するタイミングにて転写材Ｐが転写部位７ｃに給送される。
【００３７】
転写部位７ｃに給送された転写材Ｐはその表面が回転感光体１に密着して転写部位を挟持搬送されていく。また、転写部位７ｃに転写材Ｐの先端部が到達してから後端部が転写部位７ｃを抜け出るまでの間、転写ローラ７の芯金７ａには転写バイアス印加電源（転写部材用電源）からトナーと逆極性の所定の直流バイアスが転写バイアスとして印加される。本実施例では＋３５００ＶのＤＣ電圧を印加した。
【００３８】
そして、転写材Ｐが転写部位７ｃを挟持搬送されていく過程において、回転感光体１側のトナー画像が転写材Ｐ側に、転写ローラ７によって形成される転写電界の作用と転写部位７ｃにおける押圧力にて順次に転写されていく。
【００３９】
［定着］転写部位７ｃを通過し、回転感光体１面から分離された転写材Ｐは不図示の定着装置へ搬送されてトナー画像が定着され、その後装置本体外部に排出されるか、または例えば、裏面にも像形成するものであれば、転写部位への再搬送手段へ搬送される。
【００４０】
［クリーニング］転写材分離後の回転感光体１面は転写材Ｐに転写されずに感光体１面に残ったトナー（転写残りトナー）や紙粉等の残留付着汚染物の除去をクリーニング装置９のクリーニングブレード９ａで受けて清浄面化され、更に除電器（除電ランプ）１１によって全面露光（前露光）されて電気的メモリの消去を受けて初期化され、繰り返して画像形成に使用される。
【００４１】
本実施例において、帯電ローラ２および転写ローラ７は感光体１に従動回転させたが、それぞれギア等をとりつけ、モータ等の駆動手段により強制駆動してもよい。
【００４２】
（２）画像データの制御
図４に本実施例に用いた画像形成装置の画像データの流れの概略を示す。
【００４３】
すなわち、画像読み取り部で読み取られた画像データ（６００ｄｐｉ、２５６階調）が所定の変換テーブル（輝度濃度変換テーブルや目標濃度変換テーブル、以後ＬＵＴと称する）で所望のデータに加工された後、画像形成装置の特性を補正するγ変換テーブル（γ−ＬＵＴ）で変換され、多値画像形成が可能な画像形成装置であれば、ＰＷＭ等の手法を用いて画像処理され、二値の画像形成装置においては、所定の誤差拡散やスクリーン処理等を施された後、画像露光装置（半導体レーザ）の制御回路へ画像データが転送される。
【００４４】
本実施例においては、多値画像形成が可能な画像形成装置について実施の形態を説明する。
【００４５】
多値画像の形成方法としてはパルス幅変調方式（ＰＷＭ）を用いており、文字強調モードにおいては、高解像力を実現するために、６００線のＰＷＭを画像処理法として用いた。
【００４６】
ところで、本実施例においては接触帯電部材である帯電ローラを帯電部材として用いている。帯電ローラを帯電部材として用いた場合、所定のバイアスを印加した際に生じる直流電流成分と感光体の膜厚（容量）には一対一の相関関係があることが知られている。
【００４７】
例えば、直流電流値（絶対値）が２７．１μＡの時は残膜厚が３０μｍ、３４．９μＡの時は残膜厚が２３μｍ、４７．７μＡの時は残膜厚が１６μｍである。
【００４８】
また本実施例の感光体は初期膜厚は３０μｍであるが残膜厚が１０μｍ以下になると均一帯電が困難になり、以後の画像形成に支障をきたすこととなる。
【００４９】
図５に本実施例における直流電流値と感光体の膜厚の関係を示す。これより、感光体に流れ込む直流電流を検知することで、感光体の膜厚を知ることができる。そこで本実施例においては膜厚が２３μｍ以上（直流電流値の絶対値が３４．９μＡ以下）の時は２００線のＰＷＭ、１６μｍ以上、２３μｍ未満の（直流電流値の絶対値が３４．９μＡ〜４７．７μＡの間）時は４００線のＰＷＭ、膜厚が１６μｍ未満（直流電流値の４７．７μＡ超）の時には６００線のＰＷＭ方式を階調再現性を重視する画像形成モード、例えば写真モードが選択された時の画像処理手段として用いた。また、各々の膜厚、画像処理法に応じたγ−ＬＵＴを選択する構成とした。
【００５０】
ここで本実施例の、例えば４００線のＰＷＭとは、主走査の画素密度が１ｉｎｃｈあたり、４００画素（ライン）で一画素あたり２５６階調を再現するものである。階調数は線数によらず、２５６階調とした。また副走査方向（転写材進行方向）は膜厚にかかわらず、１ｉｎｃｈあたり６００画素の画素密度とした（ポリゴンの回転数は一定）。図６に本実施例の画像データの流れを示す。このような構成において画像形成を行ったところ感光体の寿命を通じて出力画像濃度が安定し、かつ粒状感の少ない良好な画像を得ることができた。
【００５１】
ところで、例えば感光体初期から６００線のＰＷＭを画像形成モードして用いた場合は、粒状感は寿命を通じて低減することができたが、図７に示すように、感光体の膜厚初期、例えば膜厚２７μｍ時には、画像データに対する反射濃度の変化率が急な部分が存在する、特に反射濃度０．３〜１．０の中間調の濃度領域において急峻である。このため、画像読み取り系での画像データのふれや、環境のふれ、画像形成装置自体の各種設定のふれに応じて、大きく画像濃度が変動することとなる。このため、写真モードで安定して良好な階調再現性を実現することは困難であった。
【００５２】
また、図８に感光体の各膜厚２７μｍ（２３〜３０μｍ時代表）、２０μｍ（１６〜２３μｍ時代表）、１４μｍ（１６μｍ未満時代表）と各線数２７μｍ／２００線、２０μｍ／４００線、１４μｍ／６００線と画像データに対する反射濃度の関係を示す。これより感光体の膜厚が薄くなるにつれ、ドット再現性が向上するため、線数をあげても画像データに対する反射濃度の変化率が一定で緩やかになることがわかる。表１に画像処理法と画像の膜厚、及び粒状感、階調安定性の関係を示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
〈実施例２〉
実施例１においては、多値画像（ＰＷＭ）による画像形成法について説明したが、近年ネットワーク上でのデータのやりとりをスムーズに行うという観点からもより画像データのハンドリングが容易な二値データでのやりとりが好ましく用いられている。そこで本実施例では図４に示す誤差拡散を画像処理法として用いることで画像データを二値化し、画像形成を行った。
【００５５】
本実施例においては、写真モードが選択された時に、感光体の膜厚が２３μｍ以上の時は３００ｄｐｉの画素密度（解像度）、１６μｍ以上、２３μｍ未満のときは４００ｄｐｉの解像度、膜厚が１６μｍ未満の時には６００ｄｐｉの解像度として画像形成を実行したところ、実施例１と同様に粒状感を低下させながら階調再現性を安定して実現することができた。また、各々の膜厚、画像処理法に応じたγ−ＬＵＴを選択する構成とした。図９に本実施例のフローチャートを示す。ここで、本実施例における画素密度の変更は、例えば基本解像度６００ｄｐｉで二値の解像度変換を行っても良いし、あるいは画像動作クロックを３００ｄｐｉ時は１／２、４００ｄｐｉ時は２／３としてクロック動作時間を変更しても良い。
【００５６】
図１０に各感光体膜厚２７μｍ（２３〜３０μｍ時代表）、２０μｍ（１６〜２３μｍ時代表）、１４μｍ（１６μｍ未満時代表）と各画素密度２７μｍ／３００ｄｐｉ、２０μｍ／４００ｄｐｉ、１４μｍ／６００ｄｐｉの画像データと反射濃度の関係を示す。これより、膜厚の状態に関わらず、安定した階調再現性を提供できることが分かる。また、各々の粒状感も低減することができた。
【００５７】
〈実施例３〉
実施例２において、写真モードの選択時に二値の誤差拡散手法を画像形成モードとして用いたが、誤差拡散法においては特定の濃度領域においてテクスチャーと呼ばれるしみのような画像となることがあり、粒状感が低く、階調再現性が安定していても画像の品位を低下させることがあった。このためしばしば二値の画像形成装置においてはスクリーン処理手法が階調安定性を向上させ、かつテクスチャーを低減させるために好ましく用いられている。そこで本実施例では感光体の膜厚が２３μｍ以上の時は１０６線４５度、１６μｍ以上、２３μｍ未満のときは１４１線４５度、膜厚が１６μｍ未満の時には２１２線４５度のスクリーン処理を写真モードの画像形成手段として用いたところ、実施例１、２と同じく粒状感を低減させ、かつ階調再現性を安定して形成することができた。
【００５８】
図１１に本実施例のフローチャートを示す。図１２に各々の線数のスクリーン処理のマトリックスを、図１３に各感光体膜厚時２７μｍ（２３〜３０μｍ時代表）、２０μｍ（１６〜２３μｍ時代表）、１４μｍ（１６μｍ未満時代表）と各スクリーン線数２７μｍ／１０６線４５度、２０μｍ／１４１線４５度、１４μｍ／２１２線４５度の画像データと反射濃度の関係を示す。
【００５９】
〈その他の実施形態例〉
実施形態例の画像形成装置において、感光体の膜厚検知手段としては、感光体に流れ込む電流を検知し、膜厚に換算したが、例えば感光体の回転数、あるいは画像形成枚数をカウントし、膜厚の削れ量を予測しても可能である。
【００６０】
帯電部材としては、他の接触帯電部材、磁気ブラシや導電ブレード、あるいはコロナ帯電方式を用いても可能である。
【００６１】
実施例１〜２の形態では副走査（紙の進行方向）方向には解像度（線数）の変換を実施しなかったが、例えばポリゴンミラーの回転数を変更する、あるいは処理速度を変更する等の制御手段を用いて副走査方向の解像度（線数）を独立、あるいは併用して変更してもよい。
【００６２】
実施例１〜３の形態では、階調性を優先する、例えば写真モードの画像形成時のみ実行しているが、階調性と解像力を両立させる、例えば文字／写真混載モードの画像形成時にも実行しても良い。
【００６３】
実施例１〜３の形態は本発明では各々独立で用いたが、それぞれを適宜併用して実行しても構わない。
【００６４】
実施例１〜３の形態で解像度（線数）の変更は膜厚の値に応じて３段階に変更、制御したが、２段階、あるいはより多段階、無段階に解像度（線数）を変更、制御しても構わない。
【００６５】
実施例１〜３の形態で使用した、感光体の膜厚、及び解像度（線数）の値はこれに限定されるものではなく、適宜、画像形成装置の形態、特性に応じて最適値が異なるのは勿論である。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の構成を用いれば、階調性を優先する画像形成モード、例えば写真モードにおいて、感光体の寿命を通じて階調安定性が高く、かつ粒状感の低い、画像品位の高い良好な画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の画像形成装置の概略構成図
【図２】感光体膜厚２７μｍ時の６００線ＰＷＭ時と２００線ＰＷＭ時の画像データに対する反射濃度の関係を
示す図
【図３】感光体膜厚２７μｍ時と１４μｍ時の静電潜像の形状（孤立ドット）
【図４】実施例１〜３における画像データの流れの概略を示す図
【図５】感光体に流れ込む直流電流値と感光体膜厚の関係を示す図
【図６】実施例１における画像データの詳細なフローを示す図
【図７】感光体膜厚２７μｍ、６００線ＰＷＭ時の画像データに対する反射濃度の関係を示す図
【図８】実施例１における各感光体膜厚、各画像処理法における画像データに対する反射濃度の関
係を示す図
【図９】実施例２における画像データの詳細なフローを示す図
【図１０】実施例２における各感光体膜厚、各画像処理法における画像データに対する反射濃度の関係を示す図
【図１１】実施例３における画像データの詳細なフローを示す図
【図１２】実施例３における各スクリーン処理用のマトリックスを示す図
【図１３】実施例３における各感光体膜厚、各画像処理法における画像データに対する反射濃度の関係を示す図
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電ローラ
５ レーザ光（露光装置）
７ 転写ローラ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
An electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed by applying an image forming process including a step of charging an object to be charged (image carrier) such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric, The electrostatic latent image is visualized with a developer (toner image formation), the toner image is transferred to a transfer material, and the image is fixed and output as an image formed product (copy, print). 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as electrophotographic apparatuses (copiers, optical printers, etc.), electrostatic recording apparatuses, and the like, which are used for image formation, are known.
[0003]
In such an image forming apparatus, a corona discharge device or a contact-type charging device (a charging roller, a blade, a magnetic brush, or the like) is preferably used as a charging unit. As the image carrier, an organic photoreceptor (OPC) is preferably used from the viewpoint of low cost and low pollution.
[0004]
By the way, when the OPC photoreceptor is used as an image carrier, as the image formation is repeated, the thickness of the photosensitive layer is reduced due to abrasion of the photosensitive layer. When the film thickness of the photoreceptor is reduced in this manner, a change in charging capability or a change in drum sensitivity may cause a change in output density. In addition, the reproducibility (dot gain) of isolated dots greatly varies depending on the thickness of the photoconductor. This is because the thickness of the photosensitive layer changes, so that the charge generated in the charge generation layer when the photoreceptor after the charging process is irradiated with light reaches the surface of the photoreceptor. This is because the electric charge is diffused, and the latent image tends to be blurred. When the electric charge is thin, the electric charge is hardly diffused, so that the latent image is sharp and sharp. When this factor is added, the output density changes in accordance with the thickness of the photosensitive layer.
[0005]
For this reason, for example, the charging bias, the developing bias, and the exposure amount are controlled in accordance with the values of the potential sensor and the film thickness detecting means, and in accordance with the values of the film thickness detecting means as disclosed in JP-A-9-179448. By changing and controlling the γ conversion table (γ-LUT) for correcting the output characteristics of the image forming apparatus, the output density has been stabilized.
[0006]
Further, in an image forming mode that emphasizes tone reproducibility, for example, an image forming mode called a photo mode, it is general to reduce the pixel density compared to an image forming mode that emphasizes the resolution, for example, a mode called character emphasis. is there. FIG. 2 shows the image data at the time of the 256 gradations of the PWM of 600 lines and 256 gradations and the PWM of the 200 lines and plotting the reflection density on the vertical axis. (When the photoconductor thickness is 27 μm, the photoconductor thickness will be described later.) It can be seen that the lower the number of lines, the more stable the rate of change in density with respect to image data.
[0007]
Here, the PWM of 256 lines and the 256 gradations means that the pixel density of main scanning is lower writing density (resolution) of 600 pixels (lines) per 1 inch, and 256 gradations are reproduced per pixel (in one pixel). , 256 levels of pulse width modulation).
[0008]
The difference in the rate of change of the density is, for example, with respect to the fluctuation of the density with respect to the read image data, the fluctuation of the environmental conditions, or the fluctuation between the image forming apparatuses, the use of the image forming means having a lower number of lines leads to a higher density stability. High, that is, superior to gradation stability. This is because the area for reproducing the density is widened and the density reproducibility (area gradation) is stable even if the dot reproducibility is slightly varied by reducing the number of lines and concentrating the dots. is there. The present inventors have found that this tendency is more remarkable when the thickness of the photoconductor is large.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the output density is stabilized by using the conventional technique, the dot reproducibility (dot gain) differs depending on the film thickness of the photoconductor, so that the granularity particularly in the halftone density range differs. . For example, the dot diameter and the reproducibility differ between when the film thickness is large and when it is small. This is because, as shown in FIG. 3, when the film thickness is large (photosensitive member thickness 27 μm), the electrostatic latent image is shallow and wide, that is, dot reproducibility is not stable, and when the film thickness is small (photosensitive member thickness (14 μm) because the electrostatic latent image is deep and narrow, that is, the dot reproducibility is stable. That is, even if the output density is stabilized, the reproducibility of dots is improved as the film thickness of the photoreceptor becomes thinner, which increases graininess and lowers image quality. In particular, in a photograph mode in which halftone gradation is emphasized, there is a problem that image quality is degraded by increasing graininess even though gradation can be maintained.
[0010]
(Object of the present invention)
Therefore, the present invention has been made to cope with situations represented by the above and the like. In the above-described image forming apparatus, even under various conditions, a good image, specifically, the output density is stable. It is an object of the present invention to provide an image that reduces the graininess.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
(1) charging means for performing a charging process on the rotating image carrier, a power supply for applying a voltage to the charging means, exposure means for recording image information on the image carrier, and In an image forming apparatus having a film thickness detecting means for detecting a value corresponding to a film thickness, a pixel density (resolution) of image information transferred to the exposure means is changed according to a value of the film thickness detecting means. An image forming apparatus, comprising: a resolution changing unit, wherein the pixel density is changed only in a specific image forming mode.
[0012]
(2) The image forming apparatus according to (1), wherein the change of the pixel density is performed in a mode in which priority is given to gradation.
[0013]
(3) The image forming apparatus according to (1), wherein the image carrier is an organic photoconductor (OPC).
[0014]
(4) The film thickness detecting means detects a value corresponding to the film thickness of the image carrier by measuring a current flowing when a voltage is superimposed on the image carrier. The image forming apparatus according to (1).
[0015]
(5) The film thickness detecting means detects a value corresponding to the film thickness of the image carrier by measuring the number of image formations and the number of rotations of the image carrier. The image forming apparatus according to 1).
[0016]
(6) The image forming apparatus according to (1), wherein the resolution changing unit changes the number of lines of pulse width modulation (PWM).
[0017]
(7) The image forming apparatus according to (1), wherein the resolution change unit changes an operation clock for writing an image.
[0018]
(8) The image forming apparatus according to (1), wherein the resolution changing unit changes the number of lines in screen processing.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<Example 1>
(1) Schematic Configuration of Image Forming Apparatus Example FIG. 1 is a schematic configuration model diagram of an image forming apparatus of the present embodiment. The image forming apparatus of this embodiment is a laser beam printer using a transfer type electrophotographic process, a contact charging type, and a reversal developing type.
[0020]
[Photoconductor] 1 is a rotating drum type electrophotographic photoconductor (hereinafter abbreviated as photoconductor) as a member to be charged (image carrier).
[0021]
The photoreceptor 1 of the present example is composed of a conductive drum substrate 1b made of aluminum or the like and a photosensitive layer (photoconductive layer) 1a formed on the outer peripheral surface thereof. A body (negative photoconductor), which is rotationally driven at a process speed (peripheral speed) of 150 mm / sec in a clockwise direction a shown by an arrow. The photosensitive layer 1a used had an initial thickness of 30 μm.
[0022]
[Charging] 2 is a charging roller as a contact charging member (primary charging device). This charging roller 2 is a roller having a composite layer structure of a central core 2a, an elastic conductive layer 2b concentrically formed in a roller shape on the outer periphery thereof, and a resistance layer 2c further formed on the outer peripheral surface thereof.
[0023]
The elastic conductive layer 2b is, for example, a single layer or a composite layer of a conductive rubber (EPDM or the like) of 10 4 Ωcm or less.
[0024]
The resistance layer 2c is a single layer or a composite layer of hydrin rubber or resin (trade name, nylon resin, carbon dispersion) having a thickness of 10 7 to 10 11 Ωcm and a thickness of about 100 μm or less. The resistance layer 2c serves to prevent leakage to the photoconductor and prevent bleeding of the plasticizer in the elastic conductive layer 2b.
[0025]
The charging roller 2 has both ends of the metal core 2a rotatably supported by a bearing member (not shown), and is disposed in parallel with the drum-type photoconductor 1, and is fixed to the photoconductor 1 by pressing means (not shown). In this case, the photosensitive member 1 is driven to rotate in a counterclockwise direction as indicated by an arrow in FIG. The pressure nip n between the photosensitive member 1 and the charging roller 2 is a charging portion (charging area).
[0026]
Reference numeral 3 denotes a charging bias application power supply (power supply for a charging member). When a predetermined bias voltage is applied from the power supply 3 to the metal core of the charging roller 2 and 2a, the outer peripheral surface of the rotary photoconductor 1 is contact-charged. It is uniformly charged to a predetermined polarity and potential.
[0027]
This embodiment is an AC application method in which a bias voltage (AC + DC) obtained by superimposing a DC voltage on an AC voltage is applied to the charging roller 2.
[0028]
The AC current component is set so that the photoreceptor 1 and the charging roller 2 can secure uniform charging in an initial state. In this embodiment, when the surface of the photoconductor 1 is uniformly charged,
DC voltage component: constant voltage of -750 V AC current component: constant current control of frequency 1800 Hz, 1500 μA is applied to the charging roller 2 to obtain −730 V as the surface potential (charging potential, dark potential) of the photoconductor 1. I was able to.
[0029]
[Exposure] Exposure 4 of the target image information is performed on the charged surface of the rotating photoreceptor 1 by the exposure unit 5 to form an electrostatic latent image of the image information. The exposure means 5 is a laser beam scanning exposure means for rotating a polygon mirror having a plurality of surfaces in this embodiment, and in this embodiment, rotating the polygon mirror to scan a laser beam.
[0030]
[Development] Next, the developing device 6 applies a developer to the electrostatic latent image forming surface of the rotating photoconductor 1 to develop the electrostatic latent image as a toner image. In the case of this embodiment, the negative latent toner (negative toner) adheres to the exposed light portion of the electrostatic latent image, so that the electrostatic latent image is reversely developed.
[0031]
The developing device 6 in the present embodiment is a device of a jumping development system using one-component magnetic toner. Reference numeral 6a denotes a non-magnetic developing sleeve, which is disposed opposite to the photosensitive member 1 with a gap of 0.3 mm therebetween, and is driven to rotate in the counterclockwise direction indicated by an arrow. Reference numeral 6b denotes a non-rotating magnet roller inserted and arranged without the developing sleeve 6a.
[0032]
With the rotation of the developing sleeve 6a, a toner (not shown) accommodated in the developing device is applied as a thin layer on the outer peripheral surface thereof, and is held by the magnetic force of the magnet roller 6b, so that the photosensitive member 1 faces the developing sleeve 6a. It is conveyed to the developing part 6c which is a part. Further, the developing sleeve 6a is supplied with a developing bias applying power supply 8 (power supply for developing member), and in this embodiment, a DC component:
AC component: frequency 1800 Hz, VPP 1400 V
Is applied as a developing bias voltage.
[0033]
As a result, the toner flies at the developing site 6c, and the electrostatic latent image on the surface of the rotating photoconductor 1 is subjected to jumping development.
[0034]
[Transfer] 7 is a transfer roller as a transfer unit. The transfer roller 7 includes a central core 7a and a medium-resistance elastic layer 7b concentrically and integrally formed on the outer periphery of the core 7a. The transfer roller 7 in this embodiment is a conductive rubber roller having a resistance of 5 × 10 8 Ω and a diameter of 16 mm.
[0035]
The transfer roller 7 has both ends of the cored bar 2a rotatably supported by a bearing member (not shown), and is arranged in parallel with the drum type photoreceptor 1, and is pressed against the photoreceptor 1 by pressing means (not shown). In this case, the photosensitive member 1 is driven to rotate in a counterclockwise direction as indicated by the arrow in FIG. The pressure nip 7c between the photoconductor 1 and the transfer roller 7 is a transfer portion.
[0036]
The transfer material P is fed from a paper feeding unit (not shown), and is fed to a transfer portion 7c, which is a press-contact nip portion between the photoreceptor 1 and the transfer roller 7, at a predetermined timing adjusted by the synchronization means 50. That is, when the leading end of the toner image formed on the surface of the rotary photoreceptor 1 reaches the transfer portion 7c, the transfer material P is transferred to the transfer portion 7c at the timing when the leading end of the transfer material P also reaches the transfer portion 7c. Is sent to
[0037]
The surface of the transfer material P fed to the transfer portion 7c is brought into close contact with the rotating photoreceptor 1, and the transfer material P is nipped and conveyed. Further, from the time when the leading end portion of the transfer material P reaches the transfer portion 7c to the time when the rear end portion exits the transfer portion 7c, the core 7a of the transfer roller 7 is supplied with a transfer bias applying power source (power source for the transfer member). A predetermined DC bias having a polarity opposite to that of the toner is applied as a transfer bias. In this embodiment, a DC voltage of +3500 V was applied.
[0038]
In the process of transferring the transfer material P while nipping and transferring the transfer portion 7c, the toner image on the rotating photosensitive member 1 is transferred to the transfer material P by the action of the transfer electric field formed by the transfer roller 7 and the pressing at the transfer portion 7c. It is sequentially transferred by pressure.
[0039]
[Fixing] The transfer material P that has passed through the transfer portion 7c and has been separated from the surface of the rotating photoreceptor 1 is conveyed to a fixing device (not shown) to fix the toner image, and then discharged to the outside of the device main body. If the image is also formed on the back surface, the image is conveyed to the re-conveying means to the transfer site.
[0040]
[Cleaning] The cleaning device 9 removes residual contaminants such as toner (transfer residual toner) and paper dust remaining on the photoreceptor 1 surface without being transferred onto the transfer material P after transfer material separation. The cleaning surface is cleaned by the cleaning blade 9a, and the entire surface is exposed (pre-exposure) by a static eliminator (static lamp) 11, and is initialized by erasing an electrical memory, and is repeatedly used for image formation.
[0041]
In this embodiment, the charging roller 2 and the transfer roller 7 are driven and rotated by the photoconductor 1. However, a gear or the like may be attached to each of them, and the driving may be forcibly driven by a motor or the like.
[0042]
(2) Control of Image Data FIG. 4 schematically shows the flow of image data of the image forming apparatus used in the present embodiment.
[0043]
That is, after image data (600 dpi, 256 gradations) read by the image reading unit is processed into desired data by a predetermined conversion table (brightness density conversion table or target density conversion table, hereinafter referred to as LUT), If the image forming apparatus is converted by a γ conversion table (γ-LUT) for correcting characteristics of the forming apparatus and is capable of forming a multi-valued image, image processing is performed using a technique such as PWM, and a binary image forming apparatus In, image data is transferred to a control circuit of an image exposure apparatus (semiconductor laser) after performing predetermined error diffusion, screen processing, and the like.
[0044]
In this embodiment, an embodiment of an image forming apparatus capable of forming a multi-value image will be described.
[0045]
A pulse width modulation method (PWM) is used as a method of forming a multi-valued image. In the character emphasis mode, PWM of 600 lines is used as an image processing method in order to realize high resolution.
[0046]
By the way, in this embodiment, a charging roller as a contact charging member is used as a charging member. When a charging roller is used as a charging member, it is known that there is a one-to-one correlation between a DC current component generated when a predetermined bias is applied and a film thickness (capacity) of a photoconductor.
[0047]
For example, when the DC current value (absolute value) is 27.1 μA, the remaining film thickness is 30 μm, when it is 34.9 μA, the remaining film thickness is 23 μm, and when it is 47.7 μA, the remaining film thickness is 16 μm.
[0048]
The photosensitive member of this embodiment has an initial film thickness of 30 μm, but if the remaining film thickness is 10 μm or less, it becomes difficult to uniformly charge the film, which hinders the subsequent image formation.
[0049]
FIG. 5 shows the relationship between the DC current value and the thickness of the photoconductor in this embodiment. Thus, the film thickness of the photoconductor can be determined by detecting the DC current flowing into the photoconductor. Therefore, in this embodiment, when the film thickness is 23 μm or more (the absolute value of the DC current value is 34.9 μA or less), the PWM of 200 lines, 16 μm or more and less than 23 μm (the absolute value of the DC current value is 34.9 μA or less) When the film thickness is less than 16 μm (more than 47.7 μA of the direct current value), the PWM method of 400 lines is used for an image forming mode in which tone reproducibility is important, for example, a photograph mode Was used as image processing means when was selected. Further, the configuration is such that a γ-LUT is selected according to each film thickness and image processing method.
[0050]
Here, the PWM of, for example, 400 lines in the present embodiment means that the pixel density of main scanning is 400 pixels (lines) per inch, and 256 gradations are reproduced per pixel. The number of gradations was 256, regardless of the number of lines. In the sub-scanning direction (transfer material advancing direction), the pixel density was set to 600 pixels per inch regardless of the film thickness (the number of rotations of the polygon was constant). FIG. 6 shows the flow of image data according to the present embodiment. When an image was formed in such a configuration, the output image density was stable throughout the life of the photoreceptor, and a good image with less graininess could be obtained.
[0051]
By the way, for example, when the PWM of 600 lines was used in the image forming mode from the initial stage of the photoconductor, the granularity could be reduced throughout the life, but as shown in FIG. When the film thickness is 27 μm, there is a portion where the rate of change of the reflection density with respect to the image data is sharp, especially in a halftone density region with a reflection density of 0.3 to 1.0. For this reason, the image density greatly fluctuates according to the fluctuation of the image data in the image reading system, the fluctuation of the environment, and the fluctuation of various settings of the image forming apparatus itself. For this reason, it has been difficult to stably achieve good gradation reproducibility in the photograph mode.
[0052]
FIG. 8 shows the film thickness of the photoconductor of 27 μm (typical at 23 to 30 μm), 20 μm (typical at 16 to 23 μm), 14 μm (typical at less than 16 μm) and the number of lines of 27 μm / 200, 20 μm / 400, and 14 μm. The relationship between the / 600 line and the reflection density for the image data is shown. From this, it can be seen that the dot reproducibility is improved as the film thickness of the photoreceptor is reduced, so that the change rate of the reflection density with respect to the image data becomes constant and gentle even when the number of lines is increased. Table 1 shows the relationship between the image processing method, the film thickness of the image, the granularity, and the gradation stability.
[0053]
[Table 1]
[0054]
<Example 2>
In the first embodiment, an image forming method using a multi-valued image (PWM) has been described. However, in recent years, from the viewpoint of smoothly exchanging data on a network, binary data that is easier to handle image data is used. Interaction is preferably used. Therefore, in this embodiment, the image data is binarized by using the error diffusion shown in FIG. 4 as an image processing method to form an image.
[0055]
In this embodiment, when the photo mode is selected, the pixel density (resolution) of 300 dpi when the film thickness of the photoreceptor is 23 μm or more, the resolution of 400 dpi when the film thickness is 16 μm or more and less than 23 μm, and the film thickness is less than 16 μm In this case, when image formation was performed at a resolution of 600 dpi, gradation reproducibility could be stably realized while reducing the graininess as in the first embodiment. Further, the configuration is such that a γ-LUT is selected according to each film thickness and image processing method. FIG. 9 shows a flowchart of this embodiment. Here, the pixel density may be changed in this embodiment by, for example, performing binary resolution conversion at a basic resolution of 600 dpi, or by setting the image operation clock to 1/2 at 300 dpi and 2/3 at 400 dpi. The operation time may be changed.
[0056]
FIG. 10 shows images of the photoconductor thicknesses of 27 μm (typical at 23 to 30 μm), 20 μm (typical at 16 to 23 μm), 14 μm (typical at less than 16 μm), and pixel densities of 27 μm / 300 dpi, 20 μm / 400 dpi, and 14 μm / 600 dpi. The relationship between data and reflection density is shown. This indicates that stable gradation reproducibility can be provided regardless of the state of the film thickness. In addition, each graininess was also reduced.
[0057]
<Example 3>
In the second embodiment, the binary error diffusion method is used as the image forming mode when the photo mode is selected. However, in the error diffusion method, an image such as a texture called a texture may be generated in a specific density region, and the image may be granular. Even if the feeling is low and the gradation reproducibility is stable, the image quality may be degraded. For this reason, a screen processing method is often preferably used in a binary image forming apparatus in order to improve gradation stability and reduce texture. Therefore, in the present embodiment, when the film thickness of the photoconductor is 23 μm or more, the screen processing is performed at 106 lines 45 degrees, when the film thickness is 16 μm or more, and less than 23 μm, 141 lines 45 degrees, and when the film thickness is less than 16 μm, 212 lines 45 degrees. When used as an image forming means in the mode, the graininess was reduced and the gradation reproducibility was stably formed as in Examples 1 and 2.
[0058]
FIG. 11 shows a flowchart of this embodiment. FIG. 12 shows the matrix of the screen processing of each line number, and FIG. 13 shows the photoconductor film thicknesses of 27 μm (23 to 30 μm typical), 20 μm (16 to 23 μm typical), and 14 μm (typical for less than 16 μm). The relationship between image data at a screen ruling of 27 μm / 106 lines 45 degrees, 20 μm / 141 lines 45 degrees, and 14 μm / 212 lines 45 degrees and the reflection density is shown.
[0059]
<Other embodiments>
In the image forming apparatus of the embodiment, as the film thickness detecting means of the photoreceptor, a current flowing into the photoreceptor is detected and converted into a film thickness.For example, the number of rotations of the photoreceptor, or the number of image formation is counted, It is also possible to predict the shaving amount of the film thickness.
[0060]
As the charging member, another contact charging member, a magnetic brush or a conductive blade, or a corona charging method may be used.
[0061]
In the first and second embodiments, the resolution (line number) is not converted in the sub-scanning (paper traveling direction) direction. However, for example, the rotation speed of the polygon mirror is changed, or the processing speed is changed. The resolution (the number of lines) in the sub-scanning direction may be changed independently or in combination using the control means.
[0062]
In the embodiments of the first to third embodiments, the gradation is prioritized, for example, only when the image is formed in the photo mode. However, when the gradation and the resolution are compatible, for example, when the image is formed in the mixed character / photo mode. You may do it.
[0063]
Although the embodiments 1 to 3 are used independently in the present invention, they may be used in combination as appropriate.
[0064]
In the embodiments 1 to 3, the resolution (the number of lines) was changed and controlled in three steps according to the value of the film thickness. However, the resolution (the number of lines) was changed in two steps, more steps, or steplessly. , May be controlled.
[0065]
The thickness of the photosensitive member and the value of the resolution (number of lines) used in the embodiments 1 to 3 are not limited to those described above, and the optimum values are appropriately determined according to the form and characteristics of the image forming apparatus. Of course, they are different.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, by using the configuration of the present invention, in the image forming mode in which the gradation is prioritized, for example, in the photo mode, the gradation stability is high throughout the life of the photoconductor, the granularity is low, and the image quality is high. A good image can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a reflection density and image data at 600-line PWM and 200-line PWM when a photoconductor thickness is 27 μm. Shape of the electrostatic latent image at the photoconductor thickness of 27 μm and 14 μm (isolated dot)
FIG. 4 is a diagram schematically showing the flow of image data in Examples 1 to 3. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the DC current value flowing into the photoconductor and the photoconductor film thickness. FIG. FIG. 7 is a diagram showing a detailed flow of the process. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the reflection density and the image data at the time of 600-line PWM when the photoconductor thickness is 27 μm. FIG. 8 Each photoconductor thickness and each image processing method in Example 1. 9 is a diagram showing a detailed flow of image data in Example 2; FIG. 10 is a diagram showing a detailed flow of image data in Example 2; FIG. 11 is a diagram showing a relationship between reflection densities. FIG. 11 is a diagram showing a detailed flow of image data in the third embodiment. FIG. 12 is a diagram showing a matrix for each screen processing in the third embodiment. HikaritaimakuAtsu, Figure [EXPLANATION OF SYMBOLS] showing the relationship between the reflection density with respect to the image data in each image processing method
Reference Signs List 1 photoconductor 2 charging roller 5 laser beam (exposure device)
7 Transfer roller
