画像形成装置
【課題】スクリーン線数が変化しても高品位な画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【解決手段】光走査装置は、画像データに基づく制御部の制御によって、感光体ドラム４に静電潜像を形成する。現像ローラ７８は、トナーを含む現像剤を担持し、かつ、該トナーを感光体ドラム４に付与して静電潜像を現像する。電圧印加部３２は、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを現像ローラ７８に印加する。制御部は、画像データに基づいてスクリーン線数を選択すると共に、交流電圧の周波数を選択する。制御部は、スクリーン線数として１９０ｌｐｉを選択した場合には周波数として９ｋＨｚを選択し、スクリーン線数として２１０ｌｐｉを選択した場合には周波数として５ｋＨｚを選択する。
【解決手段】光走査装置は、画像データに基づく制御部の制御によって、感光体ドラム４に静電潜像を形成する。現像ローラ７８は、トナーを含む現像剤を担持し、かつ、該トナーを感光体ドラム４に付与して静電潜像を現像する。電圧印加部３２は、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを現像ローラ７８に印加する。制御部は、画像データに基づいてスクリーン線数を選択すると共に、交流電圧の周波数を選択する。制御部は、スクリーン線数として１９０ｌｐｉを選択した場合には周波数として９ｋＨｚを選択し、スクリーン線数として２１０ｌｐｉを選択した場合には周波数として５ｋＨｚを選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、より特定的には、トナーにより静電潜像を現像する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、磁性キャリア及び非磁性トナーからなる現像剤を現像ローラが担持する。そして、現像ローラは、静電潜像が形成された感光体ドラムに対して非磁性トナーを付与して静電潜像を現像する。このような、画像形成装置では、現像ローラから感光体ドラムへとトナーが移動するための電界が発生するように、現像ローラには現像バイアスが印加されている。
【０００３】
また、現像バイアスとして直流電圧が印加されるＤＣ印加方式と、現像バイアスとして直流電圧及び交流電圧が重畳された電圧が印加されるＡＣ印加方式との２種類の方式が存在する。そして、ＡＣ印加方式では、ＤＣ印加方式に比べて、感光体ドラム表面の静電潜像がより忠実にトナーにより現像されるので、むらがなく滑らかな（すなわち、粒状性が良い）トナー画像が得られる。
【０００４】
図５は、ＡＣ印加方式における現像バイアスの交流電圧の周波数と粒状性との関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は粒状性を示している。粒状性とは、トナー画像のむらを意味する。粒状性が高くなると、トナー画像にむらが生じる。図５では、２１０ｌｐｉのスクリーン線数のハーフトーンパッチを用いた。スクリーン線数とは、網点の細かさ（１インチに網点が何個入るか）を意味し、単位はｌｐｉ（ｌｉｎｅ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）である。
【０００５】
図５に示すように、現像バイアスの交流電圧の周波数が高くなると、粒状性は低くなり、トナー画像の画質が向上する。よって、粒状性の観点からは、現像バイアスの交流電圧の周波数は高い方が好ましい。具体的には、現像バイアスの交流電圧の周波数は、５ｋＨｚ以上であれば、むらが視認されることが抑制される。
【０００６】
図６は、現像バイアスの交流電圧の周波数と端部エッジの濃さとの関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は端部エッジ濃さを示している。端部エッジの濃さとは、トナー画像の副走査方向の端部におけるトナー濃度を意味する。端部エッジ濃さが大きくなると、トナー画像の副走査方向の端部のトナー濃度とトナー画像の副査方向の中央部のトナー濃度との差（以下、濃度段差と称す）が大きくなり、トナー画像の画質が悪くなる。図６では、２１０ｌｐｉのスクリーン線数のハーフトーンパッチを用いた。
【０００７】
図６に示すように、現像バイアスの交流電圧の周波数が低くなると、端部エッジの濃さが小さくなり、濃度段差が小さくなるので、トナー画像の画質が向上する。よって、濃度段差の観点からは、現像バイアスの交流電圧の周波数は低い方が好ましい。具体的には、現像バイアスの交流電圧の周波数は、５ｋＨｚ以下であれば、濃度段差が視認されることが抑制される。
【０００８】
以上より、現像バイアスの交流電圧の周波数は、粒状性及び濃度段差の観点から、５ｋＨｚであることが好ましいことが分かる。
【０００９】
ところで、従来の画像形成装置は、文字や写真等の画像の種類に応じてスクリーン線数を切り換えている。具体的には、画像が文字である場合には、シャープな文字エッジの再現を重視する必要があるので、高いスクリーン線数が用いられる。一方、画像が写真である場合には、スムーズな階調表現を重視する必要があるので、低いスクリーン線数が用いられる。このようにスクリーン線数が切り換えられると、従来の画像形成装置では、以下に説明するように、粒状性の抑制と濃度段差の抑制とを両立させることが困難である。
【００１０】
図７は、現像バイアスの交流電圧の周波数と粒状性との関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は粒状性を示している。図８は、現像バイアスの交流電圧の周波数と端部エッジの濃さとの関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は端部エッジ濃さを示している。図７及び図８では、１９０ｌｐｉのスクリーン線数のハーフトーンパッチ及び２１０ｌｐｉのスクリーン線数のハーフトーンパッチを用いた。
【００１１】
図７に示すように、スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚであると、粒状性が高くなってトナー画像にむらが視認されてしまう。そのため、現像バイアスの交流電圧の周波数を８ｋＨｚ以上にしなければならない。
【００１２】
しかしながら、図８に示すように、スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が８ｋＨｚであると、トナー画像に濃度段差が視認されてしまう。
【００１３】
以上のように、従来の画像形成装置では、粒状性の抑制と濃度段差の抑制とを両立させることが困難である。
【００１４】
なお、従来の画像形成装置としては、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置が知られている。該画像形成装置は、環境変化や使用履歴による影響を少なくして安定した画像再現を実現するために、現像ＡＣ周波数を画像密度とスクリーン線数により切り換えている。しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、スクリーン線数が高い場合には、現像ＡＣ周波数を高くし、スクリーン線数が低い場合には、現像ＡＣ周波数を低くしているので、粒状性の抑制と濃度段差の抑制とを両立させることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平７−３２５４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
そこで、本発明の目的は、スクリーン線数が変化しても高品位な画像を得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】
【００１７】
本発明の一形態に係る画像形成装置は、潜像担持体と、画像データに基づいて前記潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、トナーを含む現像剤を担持し、かつ、該トナーを前記潜像担持体に付与して前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを前記現像剤担持体に印加する電圧印加手段と、前記画像データに基づいてスクリーン線数を選択する第１の選択手段と、前記交流電圧の周波数を選択する第２の選択手段と、を備えており、前記第２の選択手段は、前記第１の選択手段が第１のスクリーン線数を選択した場合には第１の周波数を選択し、該第１の選択手段が該第１のスクリーン線数よりも高い第２のスクリーン線数を選択した場合には該第１の周波数よりも低い第２の周波数を選択すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、スクリーン線数が変化しても高品位な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】現像装置を上方から透視した図である。
【図３】画像形成装置がトナー画像を形成する際に制御部が行う動作を示したフローチャートである。
【図４】変形例に係る画像形成装置がトナー画像を形成する際に制御部が行う動作を示したフローチャートである。
【図５】現像バイアスの交流電圧の周波数と粒状性との関係を示したグラフである。
【図６】現像バイアスの交流電圧の周波数と端部エッジの濃さとの関係を示したグラフである。
【図７】現像バイアスの交流電圧の周波数と粒状性との関係を示したグラフである。
【図８】現像バイアスの交流電圧の周波数と端部エッジの濃さとの関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【００２１】
（画像形成装置の構成）
以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、画像形成装置１の全体構成を示した図である。
【００２２】
画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。該画像形成装置１は、スキャナにより読み取った画像データに基づいて、トナー画像を用紙（印刷媒体）Ｐに形成する機能を有し、図１に示すように、印刷部２、給紙部１５、タイミングローラ対１９、定着装置２０、排紙ローラ対２１、排紙トレイ２３、制御部３０及び電圧印加部３２を備えている。
【００２３】
制御部３０は、画像形成装置１の全体を制御し、例えば、ＣＰＵにより構成されている。また、制御部３０は、入力してくる画像データの画像の種類に応じてスクリーン線数を選択する第１の選択手段として機能する。具体的には、画像が文字である場合には、制御部３０は、高いスクリーン線数（例えば、２１０ｌｐｉ）を選択する。一方、画像が写真である場合には、制御部３０は、低いスクリーン線数（例えば、１９０ｌｐｉ）を選択する。制御部３０は、例えば、スキャナで読み取った画像を解析することによって画像の種類の識別を行ってもよいし、ユーザが選択した印字モードから推測して画像の種類の識別を行ってもよい。
【００２４】
給紙部１５は、用紙Ｐを１枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ１６及び給紙ローラ１７を含んでいる。用紙トレイ１６には、印刷前の状態の用紙Ｐが複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１７は、用紙トレイ１６に載置された用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。タイミングローラ対１９は、印刷部２においてトナー画像が用紙Ｐに２次転写されるように、タイミングを調整しながら用紙Ｐを搬送する。
【００２５】
印刷部２は、給紙部１５から供給されてくる用紙Ｐにトナー画像を形成し、光走査装置６、転写部８（８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ）、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、２次転写ローラ１４、クリーニング装置１８、作像部２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）及びトナーボトル２４（２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ）を含んでいる。また、作像部２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）、帯電器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）、現像装置７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）、クリーナー９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）及びイレーサ１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）を含んでいる。
【００２６】
感光体ドラム４は、円筒状をなしており、図１に示すように、時計回りに回転している。感光体ドラム４は、静電潜像を周面において担持する静電潜像担持体として機能する。帯電器５は、感光体ドラム４の周面を負に帯電させる。光走査装置６は、制御部３０の制御により、感光体ドラム４の周面に対してビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫを走査する。この際、制御部３０は、選択したスクリーン線数に基づいて、光走査装置６の動作を制御する。ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射された部分の電位は、０Ｖに近づく。これにより、感光体ドラム４の周面には静電潜像が形成される。よって、光走査装置６は、制御部３０と共に、画像データに基づいて感光体ドラム４に静電潜像を形成する静電潜像形成手段として機能する。
【００２７】
現像装置７は、非磁性トナー及び磁性キャリアからなる２成分現像剤を用いて感光体ドラム４に静電潜像に従ったトナー画像を形成する。以下に、現像装置７について図面を参照しながら説明する。図２は、現像装置７を上方から透視した図である。以下では、図２の上下方向を単に左右方向と呼び、図２の左右方向を単に前後方向と呼び、図２の紙面垂直方向を上下方向と呼ぶ。
【００２８】
現像装置７は、図２に示すように、本体７２、撹拌スクリュー７４、供給スクリュー７６、現像ローラ７８、センサ７９及びモータ８０を備えている。
【００２９】
本体７２は、現像剤、撹拌スクリュー７４、供給スクリュー７６及び現像ローラ７８を収容している筐体である。本体７２は、前後方向に延在しており、左右方向に隣り合う撹拌空間Ｓｐ１及び供給空間Ｓｐ２を有している。撹拌空間Ｓｐ１は、本体７２において供給空間Ｓｐ２よりも左側に設けられている。撹拌空間Ｓｐ１と供給空間Ｓｐ２とは、前後方向の両端において繋がっている。
【００３０】
撹拌スクリュー７４は、撹拌空間Ｓｐ１内に設けられ、前後方向に延在している。撹拌スクリュー７４は、回転させられることにより、現像剤を撹拌しながら後ろ側から前側へと搬送する。これにより、トナーが負に帯電し、キャリアが正に帯電する。撹拌スクリュー７４により搬送された現像剤は、撹拌空間Ｓｐ１の前側の端部から供給空間Ｓｐ２に流入する。
【００３１】
供給スクリュー７６は、供給空間Ｓｐ２内に設けられ、前後方向に延在している。供給スクリュー７６は、回転させられることにより、現像剤を前側から後ろ側へと搬送する。そして、供給スクリュー７６により搬送された現像剤は、供給空間Ｓｐ２の後ろ側の端部から撹拌空間Ｓｐ１に流入する。よって、現像剤は、撹拌空間Ｓｐ１と供給空間Ｓｐ２との間を循環している。
【００３２】
現像ローラ７８は、供給空間Ｓｐ２内に設けられ、前後方向に延在している。これにより、現像ローラ７８は、供給スクリュー７６と対向している。更に、現像ローラ７８は、本体７２から露出しており、感光体ドラム４と対向している。現像ローラ７８は、磁石を内蔵しており、磁力により磁性キャリアを非磁性トナーと共に吸着して、供給スクリュー７６により搬送されてきた現像剤を担持する。
【００３３】
センサ７９は、本体７２に取り付けられており、現像剤の透磁率を検出することで非磁性トナーと磁性トナーとの比率であるトナー濃度を検出する磁気センサである。制御部３０は、センサ７９が検出したトナー濃度が所定値よりも低い場合には、トナーボトル２４から本体７２にトナーを補給する。
【００３４】
また、現像ローラ７８は、トナーを感光体ドラム４に付与して静電潜像を現像する。具体的には、電圧印加部３２は、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを現像ローラ７８に印加している。これにより、現像ローラ７８の周面の電位は、感光体ドラム４の周面のビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射された部分の電位（略０Ｖ）よりも低く、かつ、感光体ドラム４の周面のビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射されていない部分の電位よりも高くなる。現像ローラ７８が担持している現像剤の内の非磁性トナーは、負に帯電しているので、感光体ドラム４の周面のビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射された部分に付着する。これにより、感光体ドラム４の周面には負に帯電したトナー画像が形成される。
【００３５】
モータ８０は、撹拌スクリュー７４、供給スクリュー７６及び現像ローラ７８を回転させる。
【００３６】
中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張り渡されており、感光体ドラム４に現像されたトナー画像が１次転写される。
【００３７】
転写部８は、中間転写ベルト１１の内周面に対向するように配置されており、１次転写電圧を印加されることにより、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１１に１次転写する。このように、転写部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ及び作像部２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、中間転写ベルト１１に複数色のトナー画像を形成するトナー画像形成手段として機能する。クリーナー９は、１次転写後に感光体ドラム４の周面に残存しているトナーを回収する役割を果たす。イレーサ１０は、感光体ドラム４の周面の電荷を除去する。駆動ローラ１２は、中間転写ベルト駆動部（図１には記載せず）により回転させられることにより、中間転写ベルト１１を矢印αの方向に駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。
【００３８】
２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１に接触し、ドラム形状をなしている。以下では、中間転写ベルト１１と２次転写ローラ１４との間の領域をニップ部Ｎと称す。２次転写ローラ１４には、正のバイアス電圧が印加される。これにより、２次転写ローラ１４は、ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐに対して、中間転写ベルト１１が担持しているトナー画像を２次転写する。より詳細には、駆動ローラ１２は接地電位に保たれている。また、中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２に接触しているので、接地電位に近い正の電位に保たれている。そして、２次転写ローラ１４には、２次転写ローラ１４の電位が駆動ローラ１２及び中間転写ベルト１１の電位よりも高くなるように、正のバイアス電圧が印加されている。トナー画像は、負に帯電しているので、駆動ローラ１２と２次転写ローラ１４との間に発生している電界によって、中間転写ベルト１１から用紙Ｐに対して転写される。
【００３９】
クリーニング装置１８は、中間転写ベルト１１に接触しているブレードを有しており、用紙Ｐへのトナー画像の２次転写後に、中間転写ベルト１１に残存しているトナーを除去する。
【００４０】
トナー画像が２次転写された用紙Ｐは、定着装置２０に搬送される。定着装置２０は、用紙Ｐに対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙Ｐに定着させる。排紙ローラ対２１は、用紙Ｐを排紙トレイ２３に出力する。排紙トレイ２３には、印刷済みの用紙Ｐが載置される。
【００４１】
以上のように構成された画像形成装置１では、制御部３０は、現像バイアスの交流電圧の周波数を選択する第２の選択手段として機能することができる。より詳細には、スクリーン線数が高くなれば、再現可能な階調段数が少なくなり、解像度が高くなる。そのため、画像が文字である場合には、制御部３０は、解像度に優れた高いスクリーン線数（例えば、２１０ｌｐｉ）を選択する。一方、画像が写真である場合には、制御部３０は、階調段数が多い低いスクリーン線数（例えば、１９０ｌｐｉ）を選択する。
【００４２】
ただし、スクリーン線数が変更されると、以下に説明するように、粒状性と濃度段差とを両立させることが困難である。表１は、現像バイアスの交流電圧の周波数とスクリーン線数と粒状性との関係を図７のグラフに基づいて作成した表である。表２は、現像バイアスの交流電圧の周波数とスクリーン線数と濃度段差との関係を図８のグラフに基づいて作成した表である。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
表１に示すように、スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、トナー画像にむらが視認されず、粒状性が抑制されていることが分かる。一方、スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜７ｋＨｚにおいて、むらが視認され、粒状性が抑制されていないことが分かる。したがって、粒状性の抑制のためには、スクリーン線数が相対的に低い場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が相対的に高い方が好ましいことが分かる。
【００４６】
また、表２に示すように、スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、濃度段差が視認されていないことが分かる。一方、スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が７ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、濃度段差が視認されていることが分かる。したがって、濃度段差の抑制のためには、スクリーン線数が相対的に高い場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が相対的に低い方が好ましいことが分かる。
【００４７】
以上より、画像形成装置１では、制御部３０は、相対的に低いスクリーン線数（１９０ｌｐｉ）を選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として相対的に高い周波数（９ｋＨｚ）を選択し、相対的に高いスクリーン線数（２１０ｌｐｉ）を選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として相対的に低い周波数（５ｋＨｚ）を選択する。これにより、画像形成装置１は、粒状性の抑制と濃度段差の抑制との両立を実現している。
【００４８】
（画像形成装置の動作）
次に、画像形成装置１の動作について説明する。図３は、画像形成装置１がトナー画像を形成する際に制御部３０が行う動作を示したフローチャートである。
【００４９】
まず、本処理は、制御部３０が画像データを取得することにより開始される。画像データは、スキャナから出力されてきてもよいし、図示しない記憶部から取得してもよい。
【００５０】
制御部３０は、取得した画像データに基づいて、スクリーン線数を選択する（ステップＳ１）。本実施形態では、制御部３０は、画像が文字である場合には、スクリーン線数として２１０ｌｐｉを選択する。一方、画像が写真である場合には、スクリーン線数として１９０ｌｐｉを選択する。
【００５１】
次に、制御部３０は、選択したスクリーン線数が２００ｌｐｉ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、制御部３０は、選択したスクリーン線数が相対的に高いスクリーン線数（２１０ｌｐｉ）であるのか相対的に低いスクリーン線数（１９０ｌｐｉ）であるのかを判定している。スクリーン線数が２００ｌｐｉ以上である場合には、本処理はステップＳ３に進む。スクリーン線数が１９０ｌｐｉ以上でない場合には、本処理はステップＳ４に進む。
【００５２】
スクリーン線数が２００ｌｐｉ以上である場合、制御部３０は、スクリーン線数が２１０ｌｐｉであると判定し、現像バイアスの交流電圧の周波数として５ｋＨｚを選択する（ステップＳ３）。この後、本処理はステップＳ５に進む。
【００５３】
スクリーン線数が２００ｌｐｉ以上でない場合、制御部３０は、スクリーン線数が１９０ｌｐｉであると判定し、現像バイアスの交流電圧の周波数として９ｋＨｚを選択する（ステップＳ４）。この後、本処理はステップＳ５に進む。
【００５４】
前記ステップＳ５において、制御部３０は、印刷部２にトナー画像の形成を行わせる（ステップＳ５）。なお、トナー画像の形成については、一般的な動作であるので、説明を省略する。
【００５５】
トナー画像の形成が終了した場合、制御部３０は、電圧印加部３２に現像バイアスの出力を停止させる（ステップＳ６）。以上の動作により、トナー画像の形成が完了する。
【００５６】
（効果）
以上のように構成された画像形成装置１では、スクリーン線数が変化しても高品位な画像を得ることができる。より詳細には、表１に示すように、粒状性の抑制のためには、スクリーン線数が相対的に低い場合（すなわち、１９０ｌｐｉである場合）には、現像バイアスの交流電圧の周波数が相対的に高い方が好ましいことが分かる。一方、表２に示すように、濃度段差の抑制のためには、スクリーン線数が相対的に高い場合（すなわち、２１０ｌｐｉである場合）には、現像バイアスの交流電圧の周波数が相対的に低い方が好ましいことが分かる。
【００５７】
そこで、制御部３０は、相対的に低いスクリーン線数（１９０ｌｐｉ）を選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として相対的に高い周波数（９ｋＨｚ）を選択し、相対的に高いスクリーン線数（２１０ｌｐｉ）を選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として相対的に低い周波数（５ｋＨｚ）を選択する。これにより、画像形成装置１は、粒状性の抑制と濃度段差の抑制との両立を実現している。その結果、画像形成装置１では、スクリーン線数が変化しても高品位な画像を得ることができる。
【００５８】
ところで、本実施形態に係る画像形成装置１では、制御部３０は、２種類のスクリーン線数から画像に適したスクリーン線数を選択している。しかしながら、制御部３０は、３種類以上のスクリーン線数から画像に適したスクリーン線数を選択してもよい。この場合、制御部３０が選択したスクリーン線数が高くなるにしたがって、制御部３０が選択する現像バイアスの交流電圧の周波数が低くなる。以下に、変形例に係る画像形成装置１について説明する。
【００５９】
（変形例）
変形例に係る画像形成装置１では、制御部３０は、２１０ｌｐｉ、２００ｌｐｉ及び１９０ｌｐｉの３種類のスクリーン線数のいずれかを選択する。表３は、現像バイアスの交流電圧の周波数とスクリーン線数と粒状性との関係を示した表である。表４は、現像バイアスの交流電圧の周波数とスクリーン線数と濃度段差との関係を示した表である。
【００６０】
【表３】
【００６１】
【表４】
【００６２】
表３に示すように、スクリーン線数が２００ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が７ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、トナー画像にむらが視認されず、粒状性が抑制されていることが分かる。また、表４に示すように、スクリーン線数が２００ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜７ｋＨｚにおいて、濃度段差が視認されていないことが分かる。
【００６３】
以上より、制御部３０は、スクリーン線数として１９０ｌｐｉを選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として９ｋＨｚを選択し、スクリーン線数として２００ｌｐｉを選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として７Ｈｚを選択し、スクリーン線数として２１０ｌｐｉを選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として５ｋＨｚを選択する。
【００６４】
次に、変形例に係る画像形成装置１の動作について説明する。図４は、変形例に係る画像形成装置１がトナー画像を形成する際に制御部３０が行う動作を示したフローチャートである。
【００６５】
まず、本処理は、制御部３０が画像データを取得することにより開始される。画像データは、スキャナから出力されてきてもよいし、図示しない記憶部から取得してもよい。
【００６６】
制御部３０は、取得した画像データに基づいて、２１０ｌｐｉ、２００ｌｐｉ又は１９０ｌｐｉのいずれかのスクリーン線数を選択する（ステップＳ１１）。
【００６７】
次に、制御部３０は、選択したスクリーン線数が２０５ｌｐｉ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。スクリーン線数が２０５ｌｐｉ以上である場合には、本処理はステップＳ１３に進む。スクリーン線数が２０５ｌｐｉ以上でない場合には、本処理はステップＳ１４に進む。
【００６８】
スクリーン線数が２０５ｌｐｉ以上である場合、制御部３０は、スクリーン線数が２１０ｌｐｉであると判定し、現像バイアスの交流電圧の周波数として５ｋＨｚを選択する（ステップＳ１３）。この後、本処理はステップＳ１７に進む。
【００６９】
スクリーン線数が２０５ｌｐｉ以上でない場合、制御部３０は、選択したスクリーン線数が１９５ｌｐｉ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。スクリーン線数が１９５ｌｐｉ以上である場合には、本処理はステップＳ１５に進む。スクリーン線数が１９５ｌｐｉ以上でない場合には、本処理はステップＳ１６に進む。
【００７０】
スクリーン線数が１９５ｌｐｉ以上である場合、制御部３０は、スクリーン線数が２００ｌｐｉであると判定し、現像バイアスの交流電圧の周波数として７ｋＨｚを選択する（ステップＳ１５）。この後、本処理はステップＳ１７に進む。
【００７１】
スクリーン線数が１９５ｌｐｉ以上でない場合、制御部３０は、スクリーン線数が１９０ｌｐｉであると判定し、現像バイアスの交流電圧の周波数として９ｋＨｚを選択する（ステップＳ１６）。この後、本処理はステップＳ１７に進む。
【００７２】
前記ステップＳ１７において、制御部３０は、印刷部２にトナー画像の形成を行わせる（ステップＳ１７）。なお、トナー画像の形成については、一般的な動作であるので、説明を省略する。
【００７３】
トナー画像の形成が終了した場合、制御部３０は、電圧印加部３２に現像バイアスの出力を停止させる（ステップＳ１８）。以上の動作により、トナー画像の形成が完了する。
【００７４】
以上のように構成された変形例に係る画像形成装置１でも、前記実施形態に係る画像形成装置１と同様に、スクリーン線数が変化しても高品位な画像を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、スクリーン線数が変化しても高品位な画像を得ることができる点において優れている。
【符号の説明】
【００７６】
１ 画像形成装置
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 感光体ドラム
６ 光走査装置
３０ 制御部
３２ 電圧印加部
７８ 現像ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、より特定的には、トナーにより静電潜像を現像する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、磁性キャリア及び非磁性トナーからなる現像剤を現像ローラが担持する。そして、現像ローラは、静電潜像が形成された感光体ドラムに対して非磁性トナーを付与して静電潜像を現像する。このような、画像形成装置では、現像ローラから感光体ドラムへとトナーが移動するための電界が発生するように、現像ローラには現像バイアスが印加されている。
【０００３】
また、現像バイアスとして直流電圧が印加されるＤＣ印加方式と、現像バイアスとして直流電圧及び交流電圧が重畳された電圧が印加されるＡＣ印加方式との２種類の方式が存在する。そして、ＡＣ印加方式では、ＤＣ印加方式に比べて、感光体ドラム表面の静電潜像がより忠実にトナーにより現像されるので、むらがなく滑らかな（すなわち、粒状性が良い）トナー画像が得られる。
【０００４】
図５は、ＡＣ印加方式における現像バイアスの交流電圧の周波数と粒状性との関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は粒状性を示している。粒状性とは、トナー画像のむらを意味する。粒状性が高くなると、トナー画像にむらが生じる。図５では、２１０ｌｐｉのスクリーン線数のハーフトーンパッチを用いた。スクリーン線数とは、網点の細かさ（１インチに網点が何個入るか）を意味し、単位はｌｐｉ（ｌｉｎｅ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）である。
【０００５】
図５に示すように、現像バイアスの交流電圧の周波数が高くなると、粒状性は低くなり、トナー画像の画質が向上する。よって、粒状性の観点からは、現像バイアスの交流電圧の周波数は高い方が好ましい。具体的には、現像バイアスの交流電圧の周波数は、５ｋＨｚ以上であれば、むらが視認されることが抑制される。
【０００６】
図６は、現像バイアスの交流電圧の周波数と端部エッジの濃さとの関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は端部エッジ濃さを示している。端部エッジの濃さとは、トナー画像の副走査方向の端部におけるトナー濃度を意味する。端部エッジ濃さが大きくなると、トナー画像の副走査方向の端部のトナー濃度とトナー画像の副査方向の中央部のトナー濃度との差（以下、濃度段差と称す）が大きくなり、トナー画像の画質が悪くなる。図６では、２１０ｌｐｉのスクリーン線数のハーフトーンパッチを用いた。
【０００７】
図６に示すように、現像バイアスの交流電圧の周波数が低くなると、端部エッジの濃さが小さくなり、濃度段差が小さくなるので、トナー画像の画質が向上する。よって、濃度段差の観点からは、現像バイアスの交流電圧の周波数は低い方が好ましい。具体的には、現像バイアスの交流電圧の周波数は、５ｋＨｚ以下であれば、濃度段差が視認されることが抑制される。
【０００８】
以上より、現像バイアスの交流電圧の周波数は、粒状性及び濃度段差の観点から、５ｋＨｚであることが好ましいことが分かる。
【０００９】
ところで、従来の画像形成装置は、文字や写真等の画像の種類に応じてスクリーン線数を切り換えている。具体的には、画像が文字である場合には、シャープな文字エッジの再現を重視する必要があるので、高いスクリーン線数が用いられる。一方、画像が写真である場合には、スムーズな階調表現を重視する必要があるので、低いスクリーン線数が用いられる。このようにスクリーン線数が切り換えられると、従来の画像形成装置では、以下に説明するように、粒状性の抑制と濃度段差の抑制とを両立させることが困難である。
【００１０】
図７は、現像バイアスの交流電圧の周波数と粒状性との関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は粒状性を示している。図８は、現像バイアスの交流電圧の周波数と端部エッジの濃さとの関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は端部エッジ濃さを示している。図７及び図８では、１９０ｌｐｉのスクリーン線数のハーフトーンパッチ及び２１０ｌｐｉのスクリーン線数のハーフトーンパッチを用いた。
【００１１】
図７に示すように、スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚであると、粒状性が高くなってトナー画像にむらが視認されてしまう。そのため、現像バイアスの交流電圧の周波数を８ｋＨｚ以上にしなければならない。
【００１２】
しかしながら、図８に示すように、スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が８ｋＨｚであると、トナー画像に濃度段差が視認されてしまう。
【００１３】
以上のように、従来の画像形成装置では、粒状性の抑制と濃度段差の抑制とを両立させることが困難である。
【００１４】
なお、従来の画像形成装置としては、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置が知られている。該画像形成装置は、環境変化や使用履歴による影響を少なくして安定した画像再現を実現するために、現像ＡＣ周波数を画像密度とスクリーン線数により切り換えている。しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、スクリーン線数が高い場合には、現像ＡＣ周波数を高くし、スクリーン線数が低い場合には、現像ＡＣ周波数を低くしているので、粒状性の抑制と濃度段差の抑制とを両立させることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平７−３２５４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
そこで、本発明の目的は、スクリーン線数が変化しても高品位な画像を得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】
【００１７】
本発明の一形態に係る画像形成装置は、潜像担持体と、画像データに基づいて前記潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、トナーを含む現像剤を担持し、かつ、該トナーを前記潜像担持体に付与して前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを前記現像剤担持体に印加する電圧印加手段と、前記画像データに基づいてスクリーン線数を選択する第１の選択手段と、前記交流電圧の周波数を選択する第２の選択手段と、を備えており、前記第２の選択手段は、前記第１の選択手段が第１のスクリーン線数を選択した場合には第１の周波数を選択し、該第１の選択手段が該第１のスクリーン線数よりも高い第２のスクリーン線数を選択した場合には該第１の周波数よりも低い第２の周波数を選択すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、スクリーン線数が変化しても高品位な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】現像装置を上方から透視した図である。
【図３】画像形成装置がトナー画像を形成する際に制御部が行う動作を示したフローチャートである。
【図４】変形例に係る画像形成装置がトナー画像を形成する際に制御部が行う動作を示したフローチャートである。
【図５】現像バイアスの交流電圧の周波数と粒状性との関係を示したグラフである。
【図６】現像バイアスの交流電圧の周波数と端部エッジの濃さとの関係を示したグラフである。
【図７】現像バイアスの交流電圧の周波数と粒状性との関係を示したグラフである。
【図８】現像バイアスの交流電圧の周波数と端部エッジの濃さとの関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【００２１】
（画像形成装置の構成）
以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、画像形成装置１の全体構成を示した図である。
【００２２】
画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。該画像形成装置１は、スキャナにより読み取った画像データに基づいて、トナー画像を用紙（印刷媒体）Ｐに形成する機能を有し、図１に示すように、印刷部２、給紙部１５、タイミングローラ対１９、定着装置２０、排紙ローラ対２１、排紙トレイ２３、制御部３０及び電圧印加部３２を備えている。
【００２３】
制御部３０は、画像形成装置１の全体を制御し、例えば、ＣＰＵにより構成されている。また、制御部３０は、入力してくる画像データの画像の種類に応じてスクリーン線数を選択する第１の選択手段として機能する。具体的には、画像が文字である場合には、制御部３０は、高いスクリーン線数（例えば、２１０ｌｐｉ）を選択する。一方、画像が写真である場合には、制御部３０は、低いスクリーン線数（例えば、１９０ｌｐｉ）を選択する。制御部３０は、例えば、スキャナで読み取った画像を解析することによって画像の種類の識別を行ってもよいし、ユーザが選択した印字モードから推測して画像の種類の識別を行ってもよい。
【００２４】
給紙部１５は、用紙Ｐを１枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ１６及び給紙ローラ１７を含んでいる。用紙トレイ１６には、印刷前の状態の用紙Ｐが複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１７は、用紙トレイ１６に載置された用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。タイミングローラ対１９は、印刷部２においてトナー画像が用紙Ｐに２次転写されるように、タイミングを調整しながら用紙Ｐを搬送する。
【００２５】
印刷部２は、給紙部１５から供給されてくる用紙Ｐにトナー画像を形成し、光走査装置６、転写部８（８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ）、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、２次転写ローラ１４、クリーニング装置１８、作像部２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）及びトナーボトル２４（２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ）を含んでいる。また、作像部２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）、帯電器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）、現像装置７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）、クリーナー９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）及びイレーサ１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）を含んでいる。
【００２６】
感光体ドラム４は、円筒状をなしており、図１に示すように、時計回りに回転している。感光体ドラム４は、静電潜像を周面において担持する静電潜像担持体として機能する。帯電器５は、感光体ドラム４の周面を負に帯電させる。光走査装置６は、制御部３０の制御により、感光体ドラム４の周面に対してビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫを走査する。この際、制御部３０は、選択したスクリーン線数に基づいて、光走査装置６の動作を制御する。ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射された部分の電位は、０Ｖに近づく。これにより、感光体ドラム４の周面には静電潜像が形成される。よって、光走査装置６は、制御部３０と共に、画像データに基づいて感光体ドラム４に静電潜像を形成する静電潜像形成手段として機能する。
【００２７】
現像装置７は、非磁性トナー及び磁性キャリアからなる２成分現像剤を用いて感光体ドラム４に静電潜像に従ったトナー画像を形成する。以下に、現像装置７について図面を参照しながら説明する。図２は、現像装置７を上方から透視した図である。以下では、図２の上下方向を単に左右方向と呼び、図２の左右方向を単に前後方向と呼び、図２の紙面垂直方向を上下方向と呼ぶ。
【００２８】
現像装置７は、図２に示すように、本体７２、撹拌スクリュー７４、供給スクリュー７６、現像ローラ７８、センサ７９及びモータ８０を備えている。
【００２９】
本体７２は、現像剤、撹拌スクリュー７４、供給スクリュー７６及び現像ローラ７８を収容している筐体である。本体７２は、前後方向に延在しており、左右方向に隣り合う撹拌空間Ｓｐ１及び供給空間Ｓｐ２を有している。撹拌空間Ｓｐ１は、本体７２において供給空間Ｓｐ２よりも左側に設けられている。撹拌空間Ｓｐ１と供給空間Ｓｐ２とは、前後方向の両端において繋がっている。
【００３０】
撹拌スクリュー７４は、撹拌空間Ｓｐ１内に設けられ、前後方向に延在している。撹拌スクリュー７４は、回転させられることにより、現像剤を撹拌しながら後ろ側から前側へと搬送する。これにより、トナーが負に帯電し、キャリアが正に帯電する。撹拌スクリュー７４により搬送された現像剤は、撹拌空間Ｓｐ１の前側の端部から供給空間Ｓｐ２に流入する。
【００３１】
供給スクリュー７６は、供給空間Ｓｐ２内に設けられ、前後方向に延在している。供給スクリュー７６は、回転させられることにより、現像剤を前側から後ろ側へと搬送する。そして、供給スクリュー７６により搬送された現像剤は、供給空間Ｓｐ２の後ろ側の端部から撹拌空間Ｓｐ１に流入する。よって、現像剤は、撹拌空間Ｓｐ１と供給空間Ｓｐ２との間を循環している。
【００３２】
現像ローラ７８は、供給空間Ｓｐ２内に設けられ、前後方向に延在している。これにより、現像ローラ７８は、供給スクリュー７６と対向している。更に、現像ローラ７８は、本体７２から露出しており、感光体ドラム４と対向している。現像ローラ７８は、磁石を内蔵しており、磁力により磁性キャリアを非磁性トナーと共に吸着して、供給スクリュー７６により搬送されてきた現像剤を担持する。
【００３３】
センサ７９は、本体７２に取り付けられており、現像剤の透磁率を検出することで非磁性トナーと磁性トナーとの比率であるトナー濃度を検出する磁気センサである。制御部３０は、センサ７９が検出したトナー濃度が所定値よりも低い場合には、トナーボトル２４から本体７２にトナーを補給する。
【００３４】
また、現像ローラ７８は、トナーを感光体ドラム４に付与して静電潜像を現像する。具体的には、電圧印加部３２は、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを現像ローラ７８に印加している。これにより、現像ローラ７８の周面の電位は、感光体ドラム４の周面のビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射された部分の電位（略０Ｖ）よりも低く、かつ、感光体ドラム４の周面のビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射されていない部分の電位よりも高くなる。現像ローラ７８が担持している現像剤の内の非磁性トナーは、負に帯電しているので、感光体ドラム４の周面のビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射された部分に付着する。これにより、感光体ドラム４の周面には負に帯電したトナー画像が形成される。
【００３５】
モータ８０は、撹拌スクリュー７４、供給スクリュー７６及び現像ローラ７８を回転させる。
【００３６】
中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張り渡されており、感光体ドラム４に現像されたトナー画像が１次転写される。
【００３７】
転写部８は、中間転写ベルト１１の内周面に対向するように配置されており、１次転写電圧を印加されることにより、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１１に１次転写する。このように、転写部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ及び作像部２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、中間転写ベルト１１に複数色のトナー画像を形成するトナー画像形成手段として機能する。クリーナー９は、１次転写後に感光体ドラム４の周面に残存しているトナーを回収する役割を果たす。イレーサ１０は、感光体ドラム４の周面の電荷を除去する。駆動ローラ１２は、中間転写ベルト駆動部（図１には記載せず）により回転させられることにより、中間転写ベルト１１を矢印αの方向に駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。
【００３８】
２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１に接触し、ドラム形状をなしている。以下では、中間転写ベルト１１と２次転写ローラ１４との間の領域をニップ部Ｎと称す。２次転写ローラ１４には、正のバイアス電圧が印加される。これにより、２次転写ローラ１４は、ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐに対して、中間転写ベルト１１が担持しているトナー画像を２次転写する。より詳細には、駆動ローラ１２は接地電位に保たれている。また、中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２に接触しているので、接地電位に近い正の電位に保たれている。そして、２次転写ローラ１４には、２次転写ローラ１４の電位が駆動ローラ１２及び中間転写ベルト１１の電位よりも高くなるように、正のバイアス電圧が印加されている。トナー画像は、負に帯電しているので、駆動ローラ１２と２次転写ローラ１４との間に発生している電界によって、中間転写ベルト１１から用紙Ｐに対して転写される。
【００３９】
クリーニング装置１８は、中間転写ベルト１１に接触しているブレードを有しており、用紙Ｐへのトナー画像の２次転写後に、中間転写ベルト１１に残存しているトナーを除去する。
【００４０】
トナー画像が２次転写された用紙Ｐは、定着装置２０に搬送される。定着装置２０は、用紙Ｐに対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙Ｐに定着させる。排紙ローラ対２１は、用紙Ｐを排紙トレイ２３に出力する。排紙トレイ２３には、印刷済みの用紙Ｐが載置される。
【００４１】
以上のように構成された画像形成装置１では、制御部３０は、現像バイアスの交流電圧の周波数を選択する第２の選択手段として機能することができる。より詳細には、スクリーン線数が高くなれば、再現可能な階調段数が少なくなり、解像度が高くなる。そのため、画像が文字である場合には、制御部３０は、解像度に優れた高いスクリーン線数（例えば、２１０ｌｐｉ）を選択する。一方、画像が写真である場合には、制御部３０は、階調段数が多い低いスクリーン線数（例えば、１９０ｌｐｉ）を選択する。
【００４２】
ただし、スクリーン線数が変更されると、以下に説明するように、粒状性と濃度段差とを両立させることが困難である。表１は、現像バイアスの交流電圧の周波数とスクリーン線数と粒状性との関係を図７のグラフに基づいて作成した表である。表２は、現像バイアスの交流電圧の周波数とスクリーン線数と濃度段差との関係を図８のグラフに基づいて作成した表である。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
表１に示すように、スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、トナー画像にむらが視認されず、粒状性が抑制されていることが分かる。一方、スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜７ｋＨｚにおいて、むらが視認され、粒状性が抑制されていないことが分かる。したがって、粒状性の抑制のためには、スクリーン線数が相対的に低い場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が相対的に高い方が好ましいことが分かる。
【００４６】
また、表２に示すように、スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、濃度段差が視認されていないことが分かる。一方、スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が７ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、濃度段差が視認されていることが分かる。したがって、濃度段差の抑制のためには、スクリーン線数が相対的に高い場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が相対的に低い方が好ましいことが分かる。
【００４７】
以上より、画像形成装置１では、制御部３０は、相対的に低いスクリーン線数（１９０ｌｐｉ）を選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として相対的に高い周波数（９ｋＨｚ）を選択し、相対的に高いスクリーン線数（２１０ｌｐｉ）を選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として相対的に低い周波数（５ｋＨｚ）を選択する。これにより、画像形成装置１は、粒状性の抑制と濃度段差の抑制との両立を実現している。
【００４８】
（画像形成装置の動作）
次に、画像形成装置１の動作について説明する。図３は、画像形成装置１がトナー画像を形成する際に制御部３０が行う動作を示したフローチャートである。
【００４９】
まず、本処理は、制御部３０が画像データを取得することにより開始される。画像データは、スキャナから出力されてきてもよいし、図示しない記憶部から取得してもよい。
【００５０】
制御部３０は、取得した画像データに基づいて、スクリーン線数を選択する（ステップＳ１）。本実施形態では、制御部３０は、画像が文字である場合には、スクリーン線数として２１０ｌｐｉを選択する。一方、画像が写真である場合には、スクリーン線数として１９０ｌｐｉを選択する。
【００５１】
次に、制御部３０は、選択したスクリーン線数が２００ｌｐｉ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、制御部３０は、選択したスクリーン線数が相対的に高いスクリーン線数（２１０ｌｐｉ）であるのか相対的に低いスクリーン線数（１９０ｌｐｉ）であるのかを判定している。スクリーン線数が２００ｌｐｉ以上である場合には、本処理はステップＳ３に進む。スクリーン線数が１９０ｌｐｉ以上でない場合には、本処理はステップＳ４に進む。
【００５２】
スクリーン線数が２００ｌｐｉ以上である場合、制御部３０は、スクリーン線数が２１０ｌｐｉであると判定し、現像バイアスの交流電圧の周波数として５ｋＨｚを選択する（ステップＳ３）。この後、本処理はステップＳ５に進む。
【００５３】
スクリーン線数が２００ｌｐｉ以上でない場合、制御部３０は、スクリーン線数が１９０ｌｐｉであると判定し、現像バイアスの交流電圧の周波数として９ｋＨｚを選択する（ステップＳ４）。この後、本処理はステップＳ５に進む。
【００５４】
前記ステップＳ５において、制御部３０は、印刷部２にトナー画像の形成を行わせる（ステップＳ５）。なお、トナー画像の形成については、一般的な動作であるので、説明を省略する。
【００５５】
トナー画像の形成が終了した場合、制御部３０は、電圧印加部３２に現像バイアスの出力を停止させる（ステップＳ６）。以上の動作により、トナー画像の形成が完了する。
【００５６】
（効果）
以上のように構成された画像形成装置１では、スクリーン線数が変化しても高品位な画像を得ることができる。より詳細には、表１に示すように、粒状性の抑制のためには、スクリーン線数が相対的に低い場合（すなわち、１９０ｌｐｉである場合）には、現像バイアスの交流電圧の周波数が相対的に高い方が好ましいことが分かる。一方、表２に示すように、濃度段差の抑制のためには、スクリーン線数が相対的に高い場合（すなわち、２１０ｌｐｉである場合）には、現像バイアスの交流電圧の周波数が相対的に低い方が好ましいことが分かる。
【００５７】
そこで、制御部３０は、相対的に低いスクリーン線数（１９０ｌｐｉ）を選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として相対的に高い周波数（９ｋＨｚ）を選択し、相対的に高いスクリーン線数（２１０ｌｐｉ）を選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として相対的に低い周波数（５ｋＨｚ）を選択する。これにより、画像形成装置１は、粒状性の抑制と濃度段差の抑制との両立を実現している。その結果、画像形成装置１では、スクリーン線数が変化しても高品位な画像を得ることができる。
【００５８】
ところで、本実施形態に係る画像形成装置１では、制御部３０は、２種類のスクリーン線数から画像に適したスクリーン線数を選択している。しかしながら、制御部３０は、３種類以上のスクリーン線数から画像に適したスクリーン線数を選択してもよい。この場合、制御部３０が選択したスクリーン線数が高くなるにしたがって、制御部３０が選択する現像バイアスの交流電圧の周波数が低くなる。以下に、変形例に係る画像形成装置１について説明する。
【００５９】
（変形例）
変形例に係る画像形成装置１では、制御部３０は、２１０ｌｐｉ、２００ｌｐｉ及び１９０ｌｐｉの３種類のスクリーン線数のいずれかを選択する。表３は、現像バイアスの交流電圧の周波数とスクリーン線数と粒状性との関係を示した表である。表４は、現像バイアスの交流電圧の周波数とスクリーン線数と濃度段差との関係を示した表である。
【００６０】
【表３】
【００６１】
【表４】
【００６２】
表３に示すように、スクリーン線数が２００ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が７ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、トナー画像にむらが視認されず、粒状性が抑制されていることが分かる。また、表４に示すように、スクリーン線数が２００ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜７ｋＨｚにおいて、濃度段差が視認されていないことが分かる。
【００６３】
以上より、制御部３０は、スクリーン線数として１９０ｌｐｉを選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として９ｋＨｚを選択し、スクリーン線数として２００ｌｐｉを選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として７Ｈｚを選択し、スクリーン線数として２１０ｌｐｉを選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として５ｋＨｚを選択する。
【００６４】
次に、変形例に係る画像形成装置１の動作について説明する。図４は、変形例に係る画像形成装置１がトナー画像を形成する際に制御部３０が行う動作を示したフローチャートである。
【００６５】
まず、本処理は、制御部３０が画像データを取得することにより開始される。画像データは、スキャナから出力されてきてもよいし、図示しない記憶部から取得してもよい。
【００６６】
制御部３０は、取得した画像データに基づいて、２１０ｌｐｉ、２００ｌｐｉ又は１９０ｌｐｉのいずれかのスクリーン線数を選択する（ステップＳ１１）。
【００６７】
次に、制御部３０は、選択したスクリーン線数が２０５ｌｐｉ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。スクリーン線数が２０５ｌｐｉ以上である場合には、本処理はステップＳ１３に進む。スクリーン線数が２０５ｌｐｉ以上でない場合には、本処理はステップＳ１４に進む。
【００６８】
スクリーン線数が２０５ｌｐｉ以上である場合、制御部３０は、スクリーン線数が２１０ｌｐｉであると判定し、現像バイアスの交流電圧の周波数として５ｋＨｚを選択する（ステップＳ１３）。この後、本処理はステップＳ１７に進む。
【００６９】
スクリーン線数が２０５ｌｐｉ以上でない場合、制御部３０は、選択したスクリーン線数が１９５ｌｐｉ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。スクリーン線数が１９５ｌｐｉ以上である場合には、本処理はステップＳ１５に進む。スクリーン線数が１９５ｌｐｉ以上でない場合には、本処理はステップＳ１６に進む。
【００７０】
スクリーン線数が１９５ｌｐｉ以上である場合、制御部３０は、スクリーン線数が２００ｌｐｉであると判定し、現像バイアスの交流電圧の周波数として７ｋＨｚを選択する（ステップＳ１５）。この後、本処理はステップＳ１７に進む。
【００７１】
スクリーン線数が１９５ｌｐｉ以上でない場合、制御部３０は、スクリーン線数が１９０ｌｐｉであると判定し、現像バイアスの交流電圧の周波数として９ｋＨｚを選択する（ステップＳ１６）。この後、本処理はステップＳ１７に進む。
【００７２】
前記ステップＳ１７において、制御部３０は、印刷部２にトナー画像の形成を行わせる（ステップＳ１７）。なお、トナー画像の形成については、一般的な動作であるので、説明を省略する。
【００７３】
トナー画像の形成が終了した場合、制御部３０は、電圧印加部３２に現像バイアスの出力を停止させる（ステップＳ１８）。以上の動作により、トナー画像の形成が完了する。
【００７４】
以上のように構成された変形例に係る画像形成装置１でも、前記実施形態に係る画像形成装置１と同様に、スクリーン線数が変化しても高品位な画像を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、スクリーン線数が変化しても高品位な画像を得ることができる点において優れている。
【符号の説明】
【００７６】
１ 画像形成装置
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 感光体ドラム
６ 光走査装置
３０ 制御部
３２ 電圧印加部
７８ 現像ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、
画像データに基づいて前記潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤を担持し、かつ、該トナーを前記潜像担持体に付与して前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、
直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを前記現像剤担持体に印加する電圧印加手段と、
前記画像データに基づいてスクリーン線数を選択する第１の選択手段と、
前記交流電圧の周波数を選択する第２の選択手段と、
を備えており、
前記第２の選択手段は、前記第１の選択手段が第１のスクリーン線数を選択した場合には第１の周波数を選択し、該第１の選択手段が該第１のスクリーン線数よりも高い第２のスクリーン線数を選択した場合には該第１の周波数よりも低い第２の周波数を選択すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の選択手段が選択したスクリーン線数が高くなるにしたがって、前記第２の選択手段が選択する前記周波数が低くなること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１】
潜像担持体と、
画像データに基づいて前記潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤を担持し、かつ、該トナーを前記潜像担持体に付与して前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、
直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを前記現像剤担持体に印加する電圧印加手段と、
前記画像データに基づいてスクリーン線数を選択する第１の選択手段と、
前記交流電圧の周波数を選択する第２の選択手段と、
を備えており、
前記第２の選択手段は、前記第１の選択手段が第１のスクリーン線数を選択した場合には第１の周波数を選択し、該第１の選択手段が該第１のスクリーン線数よりも高い第２のスクリーン線数を選択した場合には該第１の周波数よりも低い第２の周波数を選択すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の選択手段が選択したスクリーン線数が高くなるにしたがって、前記第２の選択手段が選択する前記周波数が低くなること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−３７０６０（Ｐ２０１３−３７０６０Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７０８７９（Ｐ２０１１−１７０８７９）
【出願日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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