JP2019123189A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態による画像形成装置9の概略的な構成図である。光走査装置400のレーザ駆動部300は、画像信号生成部100から出力される画像信号に基づき、光ビーム410を射出する。この光ビーム410は、図示しない帯電部により帯電された感光体4を走査・露光し、感光体4の表面に潜像を形成する。不図示の現像部は、この潜像をトナーで現像してトナー像を形成する。また、給紙ユニット8から給紙された記録媒体は、搬送ローラ5により感光体4と転写ローラ41とのニップ領域に搬送される。転写ローラ41は、感光体4に形成されたトナー像をこの記録媒体に転写する。記録媒体は、その後、定着部6に搬送される。定着部6は、記録媒体を加熱・加圧してトナー像を記録媒体に定着させる。トナー像が定着された記録媒体は、排紙ローラ7により画像形成装置9の外部に排出される。
次に部分倍率補正について説明する。その説明に先立って部分倍率補正が必要な理由と、補正原理について図5(B)を用いて説明する。画像信号生成部100は、BD信号111の立ち上がりエッジを受信したら、感光体4の左端から所望の距離だけ離れた位置に潜像を形成できるよう、所定タイミング後にVDO信号110を送信する。光走査装置400は、上述したように、被走査面407上の中央部(軸上像高)に比べて、端部(最軸外像高)の走査速度が速い光学構成である。したがって、潜像Aに示すように、軸上像高の潜像dot2に比べて、最軸外像高の潜像dot1は主走査方向に肥大する。潜像dot1及びdоt2は、軸上像高で600dpiの1ドット(主走査方向42.3μmの幅)に相当する時間だけ光源401を発光させた際に形成されるものである。そのため、本実施形態では部分倍率補正として、主走査方向の位置に応じてVDO信号110の周期と時間幅を補正する。即ち、部分倍率補正により、最軸外像高の発光時間間隔を軸上像高の発光時間間隔と比べて短くし、潜像Bに示すように最軸外像高の潜像dot3と軸上像高の潜像dot4とを同等のサイズにする。このような補正によって、主走査方向に関して、実質的に等間隔、そして等サイズで、各画素に対応する潜像ドットを形成できるようにする。
続いて、輝度補正について説明する。上述した部分倍率補正により、像高の絶対値が大きくなる程、1画素の露光時間を短くする補正を行う。したがって、1画素の総露光量(積分光量)は、像高の絶対値が大きくなる程、低下する。輝度補正は、この低下を補償するために行う。具体的には、光源401の輝度(発光強度)を補正することで、1画素への総露光量(積分光量)が各像高で一定となるように補正する。図4の制御部1は、CPU2と不図示のDAコンバータと不図示のレギュレータを有しており、レーザ駆動部300と合わせて輝度補正部を構成する。レーザ駆動部300は、電圧を電流に変換するVI変換回路306と、レーザドライバ307を有し、光源401の発光部11へ駆動電流を供給する。ROM3には、輝度補正情報も格納されている。輝度補正情報は、主走査方向の位置と、発光部11に供給する補正電流との関係を示す情報である。
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、輝度補正を行わない。したがって、APCで決定した基準電流を輝度補正アナログ電圧312で補正する必要はなく、露光制御構成を簡略化することができる。輝度補正を行わないため、第一実施形態で述べた様に、1画素への総露光量(積分光量)は、軸上像高を100%としたときに最軸外像高では74%となる。本実施形態では、総露光量の変化についても濃度補正処理で相殺させる。つまり、第一実施形態における輝度補正も、第一実施形態における濃度補正に組み込む。図24は、本実施形態における濃度補正を示している。なお、上述した様に、輝度補正を行わないため、光源輝度は、基準輝度で一定である。本実施形態では、領域(ア)と(カ)については階調値を変更しない。一方、他の領域については階調値を小さくし画像濃度を低下させる。図24では、領域(イ)と(カ)は240とし、領域(ウ)と(オ)は225とし、領域(エ)は210としている。領域(エ)の階調値は、領域(ア)の階調値の82%であり、輝度補正を行う場合の露光量の低下量である74%より大きくしている。これは、第一実施形態で説明した様に、スポット径の変化による主走査方向の端部における濃度の増加を考慮したものである。
続いて、第三実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、現像方式としてジャンピング現像方式を使用する。本実施形態の光走査装置400の結像レンズ406は、fθ特性を有している。つまり、偏向器405が等角速度で回転しているときに、スポットは被走査面407上で等速に移動する。このため、本実施形態では、部分倍率補正及び輝度補正は必要ではない。
続いて、第四実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。現像部208は、その方式に拘わらず。種々の要因により、主走査方向における現像特性が一定にならない場合がある。例えば、格納容器208の主走査方向の端部側ではトナーの流動性が中央部に比べて低くなり易く、主走査方向の端部の濃度が中央部に比べて低くなり得る。第一実施形態では、光走査装置400の構成(特性)及びそれを使用しての露光制御特性を補償するための部分倍率補正及び輝度補正に加えて、濃度補正を行っていた。本実施形態では、この濃度補正において、現像部の構成による濃度の不均一も補正する。この場合、主走査方向の端部で濃度が高くなる特性(第一実施形態)と、主走査方向の中央部で濃度が高くなる特性とが合わさって、複雑な特性になる。しかしながら、その特性に合わせて、濃度補正情報設定することができる。
続いて、第五実施形態について第三実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、現像部208の使用状況に応じて使用する濃度補正情報を切り替える。図19(A)に示す様に、現像部208は、結合部材210を中心として回動可能に構成され、不図示の付勢部材と、現像部208の自重により、現像スリーブ203は感光体4に向けて押される。したがって、現像部208の格納容器206に格納されているトナー量により自重は変化し、現像スリーブ203の中央部が感光体4の方に変形する量も変化する。このため、格納容器206に格納されているトナー量(以下、単にトナー残量と呼ぶ。)に応じて、主走査方向における現像特性も変化する。例えば、図19に示す構成においては、トナー残量が少なくなると、主走査方向の中央部における現像スリーブ203と感光体4との距離は短くなり、中央部における画像濃度が高くなる。
続いて、第六実施形態について、第五実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態において、現像部は、現像剤として非磁性一成分トナーを使用する接触現像方式を使用する構成である。接触現像方式においても、主走査方向において濃度差が生じる。これは、摩擦によるトナーの電荷が中央部よりも端部の方が高くなり易いからである。結果、主走査方向の中央部に比べて端部の画像濃度が低くなり易い。
続いて、第六実施形態について第七実施形態との相違点を中心に説明する。第六実施形態で説明した様に、接触現像方式の現像部では、トナーの摩擦による帯電電荷は中央部よりも端部の方が多くなり、よって、中央部に比べて端部の画像濃度が低くなり易い。これは、トナー容器206内において、現像スリーブ203の端部付近のトナーは、中央側に比べて流動速度が小さくならかである。ここで、トナーの流動性は、温度特性をもっている。具体的には、画像形成装置の使用雰囲気環境が高温環境下にある場合や、画像形成装置の使用が続いて機内の温度が高くなると、トナーの流動性は低下する。結果、中央部に比べて端部の画像濃度が低くなる。
本発明の種々の実施形態について、モノクロ画像形成装置を用いて説明した。しかしながら、中間転写方式やタンデム転写方式のカラー画像形成装置などに対しても本発明を適用できる。
Claims (16)
- 感光体と、
画像データに基づき前記感光体を光で走査して前記感光体に潜像を形成する走査手段と、
前記感光体に形成された前記潜像にトナーを付着させることにより前記感光体に画像を形成する現像手段と、
前記走査手段の構成及び前記現像手段の構成のいずれか、或いは、両方に起因する前記画像の主走査方向の濃度変化を低減させる様に前記感光体の露光量を補正する補正手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 画像データに対して中間調処理を行う中間調処理手段を備え、
前記補正手段は、画像データが示す階調値の補正を行い、
前記中間調処理手段は、前記補正手段による補正後の画像データに対して前記中間調処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記走査手段は、像高に応じて走査速度が変化する光で前記感光体を走査し、かつ、前記走査速度の変化による前記感光体の露光量の変化を低減させる様に前記光を射出する光源の発光強度を補正し、
前記補正手段は、前記光の前記感光体におけるスポット径の像高による変化に起因する前記主走査方向の濃度変化を低減させる様に前記画像データの階調値を補正することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記走査手段は、像高に応じて走査速度が変化する光で前記感光体を走査し、
前記補正手段は、前記走査速度の変化による前記感光体の露光量の変化に起因する前記主走査方向の濃度変化と、前記光の前記感光体におけるスポット径の像高による変化に起因する前記主走査方向の濃度変化との両方を低減させる様に前記画像データの階調値を補正することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記現像手段は、前記感光体の潜像に前記トナーを付着させる現像スリーブと、前記感光体とが接触しない構成であり、
前記補正手段は、前記現像スリーブと前記感光体との距離の前記主走査方向における不均一性に起因する前記主走査方向の濃度変化を低減させる様に前記画像データの階調値を補正することを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記現像手段は、前記トナーを格納する格納容器を有し、
前記補正手段は、前記格納容器に格納された前記トナーの流動性の前記主走査方向における不均一性に起因する前記主走査方向の濃度変化を低減させる様に前記画像データの階調値を補正することを特徴とする請求項2から5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記補正手段は、像高と前記階調値の補正量との関係を示す補正情報に基づき前記画像データが示す階調値の補正を行うことを特徴とする請求項2から6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記補正手段は、像高と前記階調値の補正量との関係を示す複数の補正情報を有し、
前記現像手段の使用状態に応じて前記複数の補正情報から選択した補正情報に基づき前記画像データが示す階調値の補正を行うことを特徴とする請求項2から6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記補正手段は、像高と前記階調値の補正量との関係を示す複数の補正情報を有し、
前記現像手段が有するトナー量に応じて前記複数の補正情報から選択した補正情報に基づき前記画像データが示す階調値の補正を行うことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記現像手段は、前記感光体の潜像に前記トナーを付着させる現像スリーブと、前記感光体とが接触する構成であり、
前記補正手段は、像高と前記階調値の補正量との関係を示す複数の補正情報を有し、前記現像スリーブの累積回転時間に応じて前記複数の補正情報から選択した補正情報に基づき前記画像データが示す階調値の補正を行うことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成装置の温度を検出する検出手段をさらに備えており、
前記補正手段は、前記複数の補正情報からの前記補正情報の選択に、前記検出手段が検出する温度も使用することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成装置の温度を検出する検出手段をさらに備えており、
前記現像手段は、前記感光体の潜像に前記トナーを付着させる現像スリーブと、前記感光体とが接触する構成であり、
前記補正手段は、像高と前記階調値の補正量との関係を示す複数の補正情報を有し、前記検出手段が検出する温度に応じて前記複数の補正情報から選択した補正情報に基づき前記画像データが示す階調値の補正を行うことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記現像手段は、前記トナーを格納する格納容器を有し、
前記複数の補正情報のそれぞれは、前記格納容器に格納された前記トナーの流動性の前記主走査方向における不均一性に起因する前記主走査方向の濃度変化を低減させるための前記画像データの階調値の補正量を示すことを特徴とする請求項10から12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記走査手段は、像高に応じて走査速度が変化する光で前記感光体を走査し、
前記補正手段は、前記走査速度の変化による前記感光体の露光量の変化に起因する前記主走査方向の濃度変化と、前記光の前記感光体におけるスポット径の像高による変化に起因する前記主走査方向の濃度変化との両方を低減させる様に前記光を射出する光源の発光強度を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記現像手段は、前記感光体の潜像に前記トナーを付着させる現像スリーブと、前記感光体とが接触しない構成であり、
前記補正手段は、前記現像スリーブと前記感光体との距離の前記主走査方向における不均一性に起因する前記主走査方向の濃度変化を低減させる様に前記光を射出する光源の発光強度を補正することを特徴とする請求項1又は14に記載の画像形成装置。 - 前記現像手段は、前記トナーを格納する格納容器を有し、
前記補正手段は、前記格納容器に格納された前記トナーの流動性の前記主走査方向における不均一性に起因する前記主走査方向の濃度変化を低減させる様に前記光を射出する光源の発光強度を補正することを特徴とすることを特徴とする請求項1、14及び15のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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