(57)【要約】【課題】ｆθ特性を有する走査レンズを用いない場合であっても、潜像ドットの太りを抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、感光体４と、露光装置４００と、画像データに基づいて露光装置を制御する制御手段１００、２００と、を有し、制御手段は、画像データに基づいて露光装置のレーザ光の照射、非照射を切り替える画像信号のパルス幅が、感光体の表層の厚さが第１の厚さの場合に第１パルス幅となり、表層の厚さが第１の厚さより大きい第２の厚さの場合に第１パルス幅より小さい第２パルス幅となるように制御を行う構成とする。【選択図】図５
2019105676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光層と前記感光層より上に積層された光透過性の表層とを備えた感光体と、
前記感光体の表面の移動方向と略直交する主走査方向にレーザ光を走査しながら前記感光体を露光し、前記感光体の表面の前記主走査方向における走査領域に潜像を形成する露光装置と、
画像データに基づいて前記露光装置を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、画像データに基づいて前記露光装置のレーザ光の照射、非照射を切り替える画像信号のパルス幅が、前記表層の厚さが第１の厚さの場合に第１パルス幅となり、前記表層の厚さが前記第１の厚さより大きい第２の厚さの場合に前記第１パルス幅より小さい第２パルス幅となるように制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記走査領域を一走査する間に、前記走査領域の第１領域を露光する際の前記パルス幅よりも、前記走査領域の前記第１領域よりも端部側の第２領域を露光する際の前記パルス幅を小さくすると共に、少なくとも前記第２領域を露光する際の前記パルス幅に関し、前記制御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。
【請求項３】
感光層と前記感光層より上に積層された光透過性の表層とを備えた感光体と、
前記感光体の表面の移動方向と略直交する主走査方向にレーザ光を走査しながら前記感光体を露光し、前記感光体の表面の前記主走査方向における走査領域に潜像を形成する露光装置と、
画像データに基づいて前記露光装置を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、画像データの主走査方向の画素数が、前記表層の厚さが第１の厚さの場合に第１の数となり、前記表層の厚さが前記第１の厚さより大きい第２の厚さの場合に前記第１の数より少ない第２の数となるように制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記走査領域を一走査する間に形成する画像に関し、前記走査領域の第１領域に形成する画像の画像データの主走査方向の画素数よりも、前記走査領域の前記第１領域よりも端部側の第２領域に形成する画像データの主走査方向の画素数を少なくすると共に、少なくとも前記第２領域に形成する画像に関し、前記制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記表層の厚さに関する情報を取得する取得手段を有し、前記制御手段は、前記取得手段の取得結果に基づいて前記制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記取得手段は、前記感光体の使用量と相関する情報に基づいて前記表層の厚さに関する情報を取得することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記感光体を含むユニットが当該画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、前記ユニットに前記表層の厚さに関する情報を記憶する記憶手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記記憶手段には、前記感光体の新品時の前記表層の厚さに関する情報が記憶されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
複数の前記感光体を有し、それぞれの前記感光体に形成された潜像に現像剤を供給して形成した現像剤像を重ね合わせることでカラー画像を形成することができることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
複数の前記感光体のそれぞれを含む複数のユニットが個別に当該画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、複数の前記ユニットのそれぞれに当該ユニットが備える前記感光体の前記表層の厚さに関する情報を記憶する記憶手段が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記記憶手段には、前記感光体の新品時の前記表層の厚さに関する情報が記憶されていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記走査領域は前記露光装置が照射するレーザ光の前記感光体の表面に対する入射角が７０度以下の領域を含み、かつ、前記走査領域における前記入射角は５８度以上であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記入射角度は、前記主走査方向において前記走査領域の中央から端部に向かうにつれて小さくなることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記表層は、電荷輸送層であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか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、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、感光体を露光するための露光装置を有する。露光装置は、画像データに基づいてレーザ光を出射し、そのレーザ光を回転多面鏡で反射し、走査レンズを透過させて感光体へ照射する。そして、露光装置は、回転多面鏡を回転させて感光体の表面に形成したレーザ光のスポットを移動させる走査を行うことで、感光体に潜像を形成する。走査レンズとしては、所謂ｆθ特性を有するレンズが用いられることが多い。ｆθ特性とは、回転多面鏡が等角速度で回転している時に感光体の表面のレーザ光のスポットが感光体の表面を等速で移動するようにレーザ光を感光体の表面に結像させる光学的特性である。
【０００３】
しかし、このようなｆθ特性を有する走査レンズは、ｆθ特性を有さない走査レンズと比較して、サイズが大きく、コストも高い。そのため、画像形成装置の小型化やコストダウンを目的として、ｆθ特性を有さない走査レンズを使用する、あるいは走査レンズ自体を使用しないことが考えられている。特許文献１では、感光体の表面のレーザ光のスポットが等速で移動しない場合でも、感光体の表面に形成する潜像ドットの中心の間隔が一定となるように、一走査する間に画像クロック周波数を変更するように電気的な補正を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−１２５０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような電気的な補正によって潜像ドットの中心の間隔を一定にしたとしても、潜像ドットの径は一定にはならないことがある。主走査方向（感光体の長手方向）の端部側の、レーザ光の感光体の表面に対する入射角度（ここでは、単に「入射角」ともいう。）が小さい領域で、潜像ドットが主走査方向に太る現象（ここでは、「潜像ドットの太り」ともいう。）が発生することがある。その結果、主走査方向に画像が伸びる現象（ここでは、「画像伸び」ともいう。）が発生し、主走査方向の端部側に形成される細線が太るなどの画像不良の原因となる。この潜像ドットの太り（画像伸び）は、感光体の表層の厚さ（ここでは、「膜厚」ともいう。）が厚いほど大きくなることがわかった。
【０００６】
潜像ドットの太りは、主走査方向におけるレーザ光の入射角が小さい領域で、レーザ光が感光層に直接照射されることに加え、表層内で反射して再度感光層に照射されるために発生する。ｆθ特性を有する走査レンズを用いる場合には、上記直接照射と反射照射との間の位置のずれは無視できるほど小さかった。一方、ｆθ特性を有する走査レンズを用いない場合には、ｆθ特性を有する走査レンズを用いる場合と比較して主走査方向の端部側でのレーザ光の入射角が小さくなるため、上記反射照射の影響が顕在化する。この反射照射の影響は、感光体の膜厚が相対的に厚い場合の方が、感光体の膜厚が相対的に薄い場合よりも、反射による光路が長くなるため大きくなる。そのため、潜像ドットの太りは、感光体の新品時（寿命期間の初期）において顕著になりやすい。感光体の新品時には、感光体の寿命期間の末期などと比較して感光体の膜厚が厚いからである。また、カラー画像形成装置において、各色用の感光体の膜厚が異なる場合には、潜像ドットの太りの程度が色ごとに異なることで、色ずれによる画像不良が発生することがある。
【０００７】
一方、感光体は、これを使用することによって表層が削れる消耗品であることから、新品時から表層の厚さが薄い感光体を使用して解決を図ることは困難である。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、ｆθ特性を有する走査レンズを用いない場合であっても、潜像ドットの太りを抑制することの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】
【０００９】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、感光層と前記感光層より上に積層された光透過性の表層とを備えた感光体と、前記感光体の表面の移動方向と略直交する主走査方向にレーザ光を走査しながら前記感光体を露光し、前記感光体の表面の前記主走査方向における走査領域に潜像を形成する露光装置と、画像データに基づいて前記露光装置を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、画像データに基づいて前記露光装置のレーザ光の照射、非照射を切り替える画像信号のパルス幅が、前記表層の厚さが第１の厚さの場合に第１パルス幅となり、前記表層の厚さが前記第１の厚さより大きい第２の厚さの場合に前記第１パルス幅より小さい第２パルス幅となるように制御を行うことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
本発明の他の態様によると、感光層と前記感光層より上に積層された光透過性の表層とを備えた感光体と、前記感光体の表面の移動方向と略直交する主走査方向にレーザ光を走査しながら前記感光体を露光し、前記感光体の表面の前記主走査方向における走査領域に潜像を形成する露光装置と、画像データに基づいて前記露光装置を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、画像データの主走査方向の画素数が、前記表層の厚さが第１の厚さの場合に第１の数となり、前記表層の厚さが前記第１の厚さより大きい第２の厚さの場合に前記第１の数より少ない第２の数となるように制御を行うことを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、ｆθ特性を有する走査レンズを用いない場合であっても、潜像ドットの太りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】露光装置の概略断面図である。
【図３】プロセスカートリッジの概略断面図である。
【図４】潜像ドットの太りを説明するための模式図である。
【図５】画像形成装置の要部の制御態様を示す機能ブロック図である。
【図６】補正制御の手順を説明するためのフローチャート図である。
【図７】補正制御における画像処理を説明するための模式図である。
【図８】画像形成装置の他の例の要部の制御態様を示す機能ブロック図である。
【図９】他の例の補正制御の手順を説明するためのフローチャート図である。
【図１０】他の例の補正制御における画像処理を説明するための模式図である。
【図１１】カラー画像形成装置の概略断面図である。
【図１２】色ずれを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１４】
［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１は、電子写真方式のレーザビームプリンタである。
【００１５】
画像形成装置１は、回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム４を有する。感光ドラム４は、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。回転する感光ドラム４の表面は、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ５によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム４の表面は、露光手段としての露光装置４００が発するレーザ光（走査光）４０８によって走査露光され、感光ドラム４上に潜像（静電潜像、静電像）が形成される。本実施例では、露光装置４００は、レーザ光（レーザビーム）を用いて感光ドラム４上に潜像を形成するレーザビームスキャナである。感光ドラム４上に形成された潜像は、現像手段としての現像装置６によって、現像剤としてのトナーＴが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム４上にトナー像（現像剤像）が形成される。
【００１６】
感光ドラム４に対向して、転写手段としてのローラ型の転写部材である転写ローラ８が配置されている。転写ローラ８は、感光ドラム４に所定の押圧力で当接させられ、感光ドラム４と転写ローラ８とが接触する転写部Ｎを形成する。感光ドラム４上に形成されたトナー像は、転写部Ｎにおいて、感光ドラム４と転写ローラ８とに挟持されて搬送される紙などの転写材（記録媒体、記録材、シート）Ｐ上に転写される。転写工程時に、転写ローラ８には、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性の転写バイアスが印加される。転写材Ｐは、感光ドラム４上のトナー像とタイミングが合わされて、給送ユニット７から転写部Ｎに供給される。また、トナー像が転写された転写材Ｐは、定着手段としての定着装置９へと搬送される。そして、この転写材Ｐは、定着装置９によって加熱及び加圧されることでトナー像の定着処理（溶融、固着）を受けた後に、画像形成装置１の装置本体（以下、単に「装置本体」ともいう。）１ａの外部に排出（出力）される。
【００１７】
２．露光装置
図２は、本実施例における露光装置４００の断面図であり、主走査断面を示している（図２には感光ドラム４も示されている。）。光源４０１から出射されたレーザ光（光束）４０８は、ポリゴンミラー（回転多面鏡、偏向器）４０５の反射面（偏向面）４０５ａにおいて反射される。反射面４０５ａにおいて反射された光束は、結像レンズ４０６を透過し、感光ドラム４の表面に入射する。結像レンズ４０６を透過した光束が入射する感光ドラム４の表面が、光束によって走査される被走査面４０７である。結像レンズ４０６によって被走査面４０７上で光束が結像し、所定のスポット状の像（スポット）を形成する。ポリゴンミラー４０５が駆動部（図示せず）により図中矢印Ａ方向に一定の角速度で回転させられることにより、被走査面４０７上でスポットが主走査方向（図中矢印Ｂ）に移動し、被走査面４０７上に潜像が形成される。
【００１８】
なお、主走査方向とは、感光ドラム４の長手方向（回転軸線方向）と略平行な方向であり、感光ドラム４の回転方向（表面の移動方向）に略直交する方向である。また、副走査方向とは、主走査方向と略直交する方向であり、感光ドラム４の回転方向（表面移の移動方向）と略平行な方向である。また、被走査面４０７上の、主走査方向における潜像を形成可能な幅Ｗの領域を「走査領域」ともいい、走査領域における位置について言及する場合は、簡単のため「主走査方向」における位置であることの明示は適宜省略する。
【００１９】
ビームディテクト（以下、「ＢＤ」ともいう。）センサ４０９は、被走査面４０７上に潜像を書き込むタイミングを決定するために用いられる。ＢＤセンサ４０９により光束が検知されたタイミングに基づいて、被走査面４０７に対する書き込みタイミングの制御が行われる。
【００２０】
本実施例では、光源４０１は、半導体レーザチップである。本実施例では、光源４０１は、１つの発光部（図示せず）を備えている。ただし、光源４０１として、独立して発光制御可能な複数の発光部を備えているものを用いてもよい。光源４０１が複数の発光部を備えている場合も、光源４０１が発生する複数の光束は、それぞれポリゴンミラー４０５、結像レンズ４０６を経由して、被走査面４０７へ到達する。そして、被走査面４０７上では、副走査方向にずれた位置に、各発光部からの光束に対応するスポットが形成される。
【００２１】
また、露光装置４００は、筐体（光学箱）４００ａを有し、上述した光源４０１、結像レンズ４０６、ポリゴンミラー４０５などの各種光学部材は、この筐体４００ａに収納されている。
【００２２】
本実施例では、結像レンズ４０６は、所謂ｆθ特性を有さない。つまり、結像レンズ４０６は、ポリゴンミラー４０５が等角速度で回転している時に、結像レンズ４０６を通過する光束のスポットを被走査面４０７上で等速に移動させるような走査特性を有さない。ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６を用いることにより、結像レンズ４０６をポリゴンミラー４０５に近接して（図２中の左右方向における結像レンズ４０６とポリゴンミラー４０５との間の距離が小さい位置に）配置することが可能となる。また、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６は、ｆθ特性を有する結像レンズよりも、主走査方向の幅や光軸方向の厚みを小さくすることができる。そのため、本実施例では、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６を用いることにより、露光装置４００の筐体４００ａの小型化が実現されている。
【００２３】
３．プロセスカートリッジ
図３は、画像形成装置１に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジ２の概略断面図である。本実施例では、感光ドラム４と、感光ドラム４に作用するプロセス手段としての帯電ローラ５及び現像装置６とが、枠体２ａによってまとめられて、一体的に装置本体１ａに対して着脱可能なプロセスカートリッジ２を構成している。また、本実施例では、プロセスカートリッジ２には、記憶手段としてのカートリッジメモリ（記憶部）３が設けられている。このカートリッジメモリ３は、プロセスカートリッジ２の枠体２ａの外部に取り付けられている。そして、プロセスカートリッジ２が装置本体１ａに装着されることで、装置本体１ａに設けられた制御部２００（図５）によるカートリッジメモリ３に対する情報の読み書きが可能となる。
【００２４】
本実施例では、感光ドラム４は、導電性基体としてのアルミシリンダ４ａの上に、抵抗層４ｂ、感光層４ｃ、電荷輸送層４ｄが順次積層されて構成されている。本実施例では、電荷輸送層４ｄが、感光ドラム４の表面を形成する表層（最外層）を構成する。本実施例では、帯電工程時に、帯電ローラ５には、高圧電源（図示せず）から−１０００ＶのＤＣバイアスが印加される。なお、アルミシリンダ４ａは、装置本体１ａを介して電気的に接地されている。これにより、感光ドラム４の電荷輸送層４ｄの表面は、放電開始電圧からの電位差である約−５５０Ｖに一様に帯電処理される。
【００２５】
帯電工程後に、感光ドラム４は、露光装置４００からのレーザ光４０８の露光を受ける。レーザ光４０８は、感光ドラム４の光透過性の表層である電荷輸送層４ｄを透過した後に、感光層４ｃに到達する。なお、感光体の表層が光透過性（透光性）であるとは、潜像の形成のために露光装置が感光体に照射するレーザ光など、画像形成装置の機能上必要な光を十分に透過して感光層に到達させられればよい。これによって、感光層４ｃにおいて光励起によって電子−正孔対が生成される。そして、予め帯電ローラ５による帯電処理により感光ドラム４の表面が−５５０Ｖに帯電していることで、正孔は電荷輸送層４ｄへ移動して帯電電荷と打ち消しあい、露光された部分の電位の絶対値が低下する。その結果、感光ドラム４の表面に、露光部と非露光部との電位差で潜像が形成される。
【００２６】
本実施例では、カートリッジメモリ３には、感光ドラム４の表層（本実施例では電荷輸送層４ｄ）の厚さである感光ドラム４の膜厚に関する情報（ここでは、「膜厚情報」ともいう。）が記憶される。感光ドラム４の最外層である電荷輸送層４ｄは、画像形成を繰り返すと、帯電ローラ５による帯電処理時の放電、あるいは現像装置６や転写材Ｐとの摺擦などによって徐々に削れる。そのため、感光ドラム４の膜厚は、感光ドラム４の使用量の増加に伴って変化し、通常は減少する。
【００２７】
感光ドラム４の膜厚は、感光ドラム４の使用量に関する情報に基づいて予測することができる。感光ドラム４の使用量に関する情報としては、感光ドラム４の回転回数、回転時間、帯電処理中の回転回数、帯電処理中の回転時間などの、感光ドラム４の使用量と相関する任意の指標（複数の指標の組み合わせでもよい。）を用いることができる。この場合、膜厚情報は、感光ドラム４の使用量に関する情報、この情報から求められた感光ドラム４の膜厚値などであってよい。また、感光ドラム４の膜厚は、渦電流式膜厚計測などによって直接的に検出することもできる。この場合、膜厚情報は、計測方法に応じた検出信号値、この検出信号値から求められた膜厚値などであってよい。本実施例では、画像形成装置１の小型化とコストダウンの点から、膜厚情報としての感光ドラム４の新品時からの積算の回転時間に基づいて感光ドラム４の膜厚を予測する方法を用いた。つまり、本実施例では、カートリッジメモリ３に新品時からの感光ドラム４の回転時間が逐次記憶される。そして、概略、予め求められた感光ドラム４の積算の回転時間と感光ドラム４の膜厚との関係に基づいて、現在の感光ドラム４の積算の回転時間から現在の感光ドラム４の膜厚が求められる。
【００２８】
また、同じ装置本体１ａに装着可能でプリント可能枚数が異なる複数種類のプロセスカートリッジ２がラインナップされる場合もある。このような場合に、各種類のプロセスカートリッジ２に、それぞれ新品時の膜厚が異なる感光ドラム４が用いられることがある。この場合、カートリッジメモリ３に、新品時の感光ドラム４の膜厚情報が記憶されていてもよい。つまり、プリント可能枚数が異なる複数種類のプロセスカートリッジ２のカートリッジメモリ３に、それぞれ異なる新品時の膜厚情報が記憶されていてもよい。新品時の膜厚情報は、プロセスカートリッジ２の製造時や工場出荷時などにカートリッジメモリ３に記憶させることができる。新品時の膜厚情報は、新品時の感光ドラム４の膜厚値の他、この膜厚値を指定する情報（装置本体側で膜厚値に変換することが可能な個体識別情報、型番情報などの情報）であってもよい。なお、この場合、現在の感光ドラム４の膜厚の予測は、例えば、新品時の感光ドラム４の膜厚値から、現在の感光ドラム４の使用量に関する情報から求められる感光ドラム４の膜厚の減少量を減じることで行うことができる。あるいは、使用可能量（使用可能回転時間など）が新品時の膜厚情報としてカートリッジメモリ３に記憶されており、この使用可能量から現在の使用量を減じることで、現在の感光ドラム４の膜厚を予測するようにしてもよい。また、新品時の膜厚情報を含む情報として、当該感光ドラム４について予め求められた感光ドラム４の積算の回転時間と感光ドラム４の膜厚との関係を示す情報がカートリッジメモリ３に記憶されていてもよい。
【００２９】
なお、感光ドラム４の表層は、電荷輸送層であることに限定されるものではなく、例えば感光体の表層として電荷輸送機能を有さない保護層が設けられていてもよい。この場合、表層の厚さは保護層の厚さ（保護層が無くなる前に寿命に達する場合など）、あるいは保護層及び電荷輸送層の厚さ（保護層が無くなった後に寿命に達する場合など）である。
【００３０】
また、本発明は、膜厚情報の取得方法を何ら制限するものではなく、利用可能な任意の方法を適宜用いることができる。
【００３１】
４．潜像ドットの太り
ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６を用いる場合には、主走査方向における被走査面４０７上の位置によって、走査速度が異なると共に、被走査面４０７に対するレーザ光４０８の入射角も異なる。特に、走査領域の端部では、レーザ光４０８の入射角が７０度以下まで小さくなることで、前述のような潜像ドットの太り（画像伸び）が発生しやすい。
【００３２】
図４（ａ）は、感光ドラム４の被走査面４０７の拡大断面図である。被走査面４０７に対して図中矢印Ｊ方向に入射角αで入射したレーザ光４０８は、電荷輸送層４ｄを透過した後に、感光層４ｃに到達し、感光層４ｃにおいて電子−正孔対を生成させて潜像を形成する。しかし、レーザ光４０８の一部は電荷輸送層４ｄの界面で図中矢印Ｋ、矢印Ｌ方向に反射した後に再度感光層４ｃに到達してしまう。その結果、レーザ光４０８のスポットの大きさより感光域が拡大し、潜像ドットの太りが発生する。なお、感光域は、上述のような直接照射が行われた領域と反射照射が行われた領域とを合わせた領域である。潜像ドットの太りは、レーザ光４０８の入射角が小さいほど、また電荷輸送層７ｄの厚さ（感光ドラム４の膜厚）が厚いほど大きくなる。そのため、潜像ドットの太りは、プロセスカートリッジ２（感光ドラム４）の新品時（寿命期間の初期）に、走査領域における端部に近い領域ほど発生しやすい。走査領域の端部では、中央と比較してレーザ光４０８の入射角が小さく、またプロセスカートリッジ２（感光ドラム４）の新品時には、寿命期間の末期などと比較して感光ドラム４の膜厚が厚いからである。また、プリント可能枚数が多く、感光ドラム４の膜厚が厚いプロセスカートリッジほど、潜像ドットの太りの程度が大きくなる。
【００３３】
本実施例では、露光装置４００は、走査領域の中央（ここでは、「中央位置」ともいう。）におけるレーザ光４０８のスポットの主走査方向の大きさは８０μｍである。また、走査領域の端部（ここでは、「端部位置」ともいう。）でのレーザ光４０８の入射角αは５８度である。なお、ここでは、走査領域の中央（０ｍｍ）から端部側に１００ｍｍ（あるいは−１００ｍｍ）の位置で端部位置を代表する。表１は、比較例として、この露光装置４００を用い、後述する本発明に従う補正制御を行わないない場合の、レーザ光の入射角（走査領域における位置）ごとの感光ドラム４の膜厚と感光域の主走査方向の大きさとの関係を示す。
【００３４】
【表１】
2019105676.tif 000003
【００３５】
例えば、膜厚が２０μｍの感光ドラム４を使用した場合には、端部位置での感光域の大きさは１１９μｍとなる。これは、端部位置では、レーザ光４０８の入射角αが小さくなることで、被走査面４０７上でのレーザ光４０８のスポットが拡がることに加え、上述のように電荷輸送層４ｄでのレーザ光４０８の反射が起こることによる。図４（ｂ）は、この比較例における、中央位置（０ｍｍ）と端部位置（−１００ｍｍ、１００ｍｍ）とにおける感光域の大きさを示す模式図である。
【００３６】
５．補正制御
５−１．概要
上述のように、特にｆθ特性を有する走査レンズを用いない構成では、走査領域の端部側のレーザ光の入射角が小さい領域で、電荷輸送層４ｄ内に入射した光が電荷輸送層４ｄ内で反射し、潜像ドットの太りが生じやすい。この潜像ドットの太りは、電荷輸送層４ｄの厚さ（感光ドラム４の膜厚）が厚いほど大きくなる。
【００３７】
そこで、本実施例では、少なくとも走査領域の中央より端部側の所定の領域に照射するレーザ光に関し、感光ドラム４の膜厚に連動して潜像ドットを１ドット形成するためのレーザ光の発光用のパルスの幅（ここでは、単に「パルス幅」ともいう。）を細くする。このとき、感光ドラム４の膜厚は、感光ドラム４の積算の回転時間にほぼ比例して薄くなっていくので、プロセスカートリッジ２（感光ドラム４）の新品時の方が、寿命期間の末期などよりもパルス幅が細くなるように制御する。これにより、走査領域の中央より端部側の所定の領域における潜像ドットの太りを抑制することができる。以下、更に詳しく説明する。
【００３８】
５−２．制御態様
図５は、本実施例における画像形成装置１の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。露光装置４００に設けられたレーザ駆動部３００は、画像信号生成部１００から出力される画像信号、及び制御部２００から出力される制御信号に基づき、レーザ光４０８を発する。画像信号生成部１００は、画像変調手段としての画像変調部１１０を有する。本実施例では、画像変調部１１０は、パルス幅調整手段としてのパルス幅調整部１０１、画素挿入手段としての画素挿入部１０２を有して構成される。画像信号生成部１００におけるこれらの機能は、画像信号生成部１００が備えたＣＰＵ（図示せず）が、画像信号生成部１００が備えたＲＯＭ（図示せず）に格納されたプログラムに従って画像変調部１１０を制御することで実現される。画像信号生成部１００は、画像形成装置１に接続されたホストコンピュータなどのホスト装置から画像データを受け取り、画像データに対応するＶＤＯ信号（画像信号）を生成する。このとき、画像信号生成部１００は、パルス幅調整部１０１において後述するパルス幅調整制御を行い、また画素挿入部１０２において後述する画素挿入制御を行う。
【００３９】
制御部２００は、本実施例では、画像形成装置１の全体の制御を司る。制御部２００は、膜厚情報取得手段としての膜厚情報取得部２０１、パルス幅決定手段としてのパルス幅決定部２０２、画素挿入決定手段としての画素挿入決定部２０３を有する。制御部２００におけるこれら機能は、制御部２００が備えたＣＰＵ（図示せず）が、制御部２００が備えたＲＯＭ（図示せず）に格納されたプログラムに従って制御部２００を制御することで実現される。また、制御部２００が備えたＲＯＭには、本実施例の補正制御において用いられる補正情報２０４として、後述するパルス幅調整情報及び画素挿入情報が予め記憶されている。後述するように、制御部２００は、膜厚情報取得部２０１が取得した膜厚情報に応じて、画像信号生成部１００がＶＤＯ信号（画像信号）を生成するのに必要な補正係数（補正値）を決定し、この補正係数（補正値）の情報を画像信号生成部１００に入力する。このとき、パルス幅決定部２０２が補正係数としての周波数増加係数を決定し、画素挿入決定部２０３が補正値としての画素の挿入量を決定する。また、膜厚情報取得部２０１は、感光ドラム４が駆動された際に感光ドラム４の回転時間をカウントして逐次カートリッジメモリ３に積算して記憶させる。また、膜厚情報取得部２０１は、カートリッジメモリ３に記憶されている現在の感光ドラム４の積算の回転時間を読み込み、現在の感光ドラム４の膜厚を求める。本実施例では、予め求められた感光ドラム４の積算の回転時間と感光ドラム４の膜厚との関係に関する情報が制御部２００のＲＯＭに記憶されている。そして、膜厚情報取得部２０１は、この情報に基づいて現在の感光ドラム４の積算の回転時間から現在の感光ドラム４の膜厚を求める。ただし、前述のように、カートリッジメモリ３に新品時の膜厚情報が予め記憶されており、感光ドラム４の回転時間から求められる感光ドラム４の膜厚の新品時からの減少量に基づいて、現在の感光ドラム４の膜厚を求めるようにしてもよい。
【００４０】
画像信号生成部１００は、画像形成のためのＶＤＯ信号（画像信号）の出力の準備が整った段階で、制御部２００に印字開始の指示を送る。この指示を受けて制御部２００は、印字準備が整ったら、転写材Ｐの先端の位置情報を通知するための副走査同期信号であるＴＯＰ信号と、転写材Ｐの左端の位置情報を通知するための主走査同期信号であるＢＤ信号とを画像信号生成部１００に出力する。上記２種類の同期信号を受け取った画像信号生成部１００は、所定タイミングでＶＤＯ信号を露光装置４００のレーザ駆動部３００に出力する。レーザ駆動部３００は、ＶＤＯ信号に基づいて電流を光源４０１に供給することにより、光源４０１を発光させる。本実施例では、画像信号生成部１００において、ＶＤＯ信号のクロック（ここでは、「画像クロック」ともいう。）を調整する処理を行なう。
【００４１】
本実施例では、画像信号生成部１００、制御部２００によって、画像データに基づいて露光装置４００を制御する制御手段が構成される。なお、上述の各機能ブロックの実装形態は、本実施例のものに限定されるものではない。例えば、上述の膜厚情報取得部２０１、パルス幅決定部２０２、画素挿入決定部２０３の機能の一部又は全てが画像信号生成部１００において実現されるなどしてもよい。
【００４２】
５−３．制御手順
次に、図６のフローチャート図をも参照して、本実施例における補正制御（潜像ドット太り抑制制御）について更に詳しく説明する。本実施例では、この補正制御は、ジョブ（一の開始指示による単一又は複数の転写材に対して画像を形成して出力する一連の動作）ごとに画像形成前に行われる。ただし、これに限定されるものではなく、一枚又は所定の複数枚の画像を形成するごとに行うなどしてもよい。なお、図６中の「Ｓ」は「ステップ」を意味する。
【００４３】
本実施例では、補正制御では、レーザ光の入射角（走査領域における位置）と、感光ドラム４の膜厚と、に応じて、露光装置４００による露光処理（レーザ光の照射）制御の補正を行う。より詳細には、補正制御では、レーザ光の入射角と感光ドラム４の膜厚とに応じて、レーザ光の発光タイミングを制御するクロック（画像クロック）の周波数（画像信号の転送周波数）を変化させる制御を行う。つまり、補正制御では、レーザ光の入射角と感光ドラム４の膜厚とに応じて、露光装置４００のレーザ光の照射、非照射を切り替えるための画像信号のパルス幅を変化させる制御（パルス幅調整制御）を行う。また、補正制御では、画像クロックの周波数の調整に応じて、画像データに画素を挿入する制御（画像処理、画素挿入制御）を行う。
【００４４】
まず、画像形成に際し、制御部２００は、膜厚情報取得部２０１において、カートリッジメモリ３に記憶されている膜厚情報としての現在の感光ドラム４の積算の回転時間を読み込み、現在の感光ドラム４の膜厚を求める（Ｓ１０１）。
【００４５】
次に、制御部２００は、パルス幅決定部２０２において、予め設定されて制御部２００のＲＯＭに記憶されているパルス幅調整情報に基づいて、現在の感光ドラム４の膜厚に応じた画像クロックの周波数の補正係数である周波数増加係数を決定する（Ｓ１０２）。パルス幅調整情報は、レーザ光の入射角（走査領域における位置）ごとの感光ドラム４の膜厚と周波数増加係数との関係を示す情報（補正テーブル）として予め設定されている。表２は、本実施例における補正テーブルを示す。本実施例では、走査領域を１１区間に区切って、各区間ごとに画像クロックの周波数を変化させるための周波数増加係数が設定されている。より詳細には、−１１０ｍｍ〜−９０ｍｍ（中心：−１００ｍｍ）、−９０ｍｍ〜−７０ｍｍ（中心：８０ｍｍ）、−７０ｍｍ〜−５０ｍｍ（中心：−６０ｍｍ）、−５０ｍｍ〜−３０ｍｍ（中心：−４０ｍｍ）、−３０ｍｍ〜−１０ｍｍ（中心：−２０ｍｍ）、−１０ｍｍ〜１０ｍｍ（中心：０ｍｍ）、１０ｍｍ〜３０ｍｍ（中心：２０ｍｍ）、３０ｍｍ〜５０ｍｍ（中心：４０ｍｍ）、５０ｍｍ〜７０ｍｍ（中心：６０ｍｍ）、７０ｍｍ〜９０ｍｍ（中心：８０ｍｍ）、９０ｍｍ〜１１０ｍｍ（中心：１００ｍｍ）の１１区間である。
【００４６】
ここで、周波数増加係数が１．００を超えると、画像クロックの周波数は大きくなるため、１画素に対応するレーザ発光時間は短くなる（パルス幅が小さくなる）。本実施例では、感光ドラム４の膜厚が同じ場合、走査領域における端部に近い領域（区間）ほど周波数増加係数は大きい（画像クロックの周波数は大きく、パルス幅は小さい）。換言すれば、感光ドラム４の膜厚が同じ場合、走査領域における第１領域の画像クロックの周波数は第１周波数（パルス幅は第１パルス幅）である。そして、第１領域よりも端部に近い第２領域の画像クロックの周波数は第１周波数より大きい第２周波数（パルス幅は第１パルス幅より小さい第２パルス幅）である。また、本実施例では、走査領域における領域（区間）が同じ場合、感光ドラム４の膜厚が大きいほど周波数増加係数は大きい（画像クロックの周波数は大きく、パルス幅小さい）。換言すれば、走査領域における領域（区間）が同じ場合、感光ドラム４の膜厚が第１の厚さである場合の画像クロックの周波数は第１周波数（パルス幅は第１パルス幅）である。そして、第１の厚さよりも大きい第２の厚さの場合の画像クロックの周波数は第１周波数より大きい第２周波数（パルス幅は第１パルス幅より小さい第２パルス幅）である。走査領域の各区間の周波数増加係数は、各区間において感光域が略同じ大きさ（十分に画像伸びを抑制できる大きさ）になるように予め設定される。
【００４７】
このようにして決定された走査領域の各区間の周波数増加係数の情報は、画像信号生成部１００に送られる。そして、画像信号生成部１００は、パルス幅調整部１０１において、走査領域の各区間に形成する画像のＶＤＯ信号を出力する際の画像クロックの周波数を、上記決定された周波数増加係数に従って調整する（パルス幅調整制御）。画像信号生成部１００の画像変調部１１０における、画像クロックの周波数を変化させる方法としては、利用可能な任意の方法を用いることができる。概略、発振器が発振する特定の周波数のクロックを分周器や逓倍器を用いて所望の周波数のクロックに変換する回路を用いることで実現することができる。その結果、感光ドラム４の膜厚によらず、被走査面４０７の全域に渡って感光域が略同じ大きさになり、画像伸びの発生を抑制することができる。
【００４８】
【表２】
2019105676.tif 000004
【００４９】
次に、制御部２００は、画素挿入決定部２０３において、予め設定されて制御部２００のＲＯＭに記憶されている画素挿入情報に基づいて、上述のように決定された周波数増加係数に応じた画素の挿入量を決定する（Ｓ１０３）。つまり、画像クロックの周波数を大きくすることで、走査領域の区間距離に対して画像信号数が足りず、画像が主走査方向に縮んで、主走査方向の書き出し位置の方に寄ってしまうことがある。そこで、本実施例では、この画像の縮み（偏り）を抑制するために、走査領域の各区間に対する周波数増加係数に応じて、各区間に形成する画像の画像データに画素を挿入する画像処理を行う。図７は、本実施例における画像処理の例を示す模式図である。図７（ａ）は、該画像処理を行う前の元の画像データを示す。図７（ｂ）は、周波数増加係数に応じた画像処理を行った後の画像データを示す。ここでは、感光ドラム４の膜厚が２０μｍの場合の、走査領域の中央から端部側に８０ｍｍ（あるいは−８０ｍｍ）の位置（周波数増加係数：１．５１）を含む区間に対する画像処理の例を示す。この場合、２画素の発光の後に１画素分のブランクを加える。画素挿入情報は、周波数増加係数と、画像データに対する画素の挿入量と、の関係を示す情報（補正テーブル）として予め設定されている。なお、画素の挿入量は、より詳細には、元の画像データの主走査方向における所定の数の画素当たりに挿入する画素の数（挿入割合）である。画素の挿入量の情報は、画素を挿入する位置を指定する情報を含んでいてよい。
【００５０】
ここで、周波数増加係数が１．００を超えると、画像クロックの周波数は大きくなるため、画素の挿入量を大きくすることが必要となる。本実施例では、感光ドラム４の膜厚が同じ場合、走査領域における端部に近い領域（区間）ほど画素の挿入量は大きい。換言すれば、感光ドラム４の膜厚が同じ場合、走査領域における第１領域の画素の挿入量は第１の量であり、第１領域よりも端部に近い第２領域の画素の挿入量は第１の量より大きい第２の量である。また、本実施例では、走査領域における領域（区間）が同じ場合、感光ドラム４の膜厚が大きいほど画素の挿入量は大きい。換言すれば、走査領域における領域（区間）が同じ場合、感光ドラム４の膜厚が第１の厚さである場合の画素の挿入量は第１の量である。そして、第１の厚さよりも大きい第２の厚さの場合の画素の挿入量は第１の量より大きい第２の量である。周波数増加係数に応じた画素の挿入量は、各周波数増加係数に対して十分に画像の縮み（偏り）を抑制できるように予め設定される。なお、周波数増加係数が１．００の区間など、画像の縮みが発生しないか又は許容できるほど小さい区間については、画素を挿入する必要はない。
【００５１】
このようにして決定された走査領域の各区間の画素の挿入量の情報は、画像信号生成部１００に送られる。そして、画像信号生成部１００は、画素挿入部１０２において、走査領域の各区間に形成する画像のＶＤＯ信号を出力する際に、上記決定された挿入量に従って元の画像データにブランク画素を挿入する（画素挿入制御）。その結果、画像クロックの周波数が増えた区間では、その周波数に応じたブランクデータが加えられることで、画像の縮み（偏り）の発生を抑制することができる。
【００５２】
次に、制御部２００は、画像信号生成部１００がＶＤＯ信号の出力の準備が整った段階で出力する印字開始の指示を受信し、印字準備が整ったらＴＯＰ信号とＢＤ信号とを画像信号生成部１００に出力して、画像形成を開始させる（Ｓ１０４）。その後、上記２種類の同期信号を受け取った画像信号生成部１００が所定タイミングでＶＤＯ信号を露光装置４００のレーザ駆動部３００に出力し、画像形成が開始される。
【００５３】
表３は、本実施例の補正制御を行った場合の、レーザ光の入射角（走査領域における位置）ごとの感光ドラム４の膜厚と感光域の主走査方向の大きさとの関係を示す。
【００５４】
【表３】
2019105676.tif 000005
【００５５】
表３からわかるように、本実施例によれば、感光ドラム４の膜厚や走査領域における位置によらず、ほぼ一定の感光域の大きさが得られた。これによって、画像伸びなどの画像不良の発生を抑制することができる。
【００５６】
なお、表２に示す補正テーブルは、ポリゴンミラー４０５から被走査面４０７までの距離、走査領域の幅、使用する感光ドラム４の膜厚などによって決定されるものであり、本実施例のものに限定されるものではない。また、電荷輸送層４ｄの屈折率を考慮して、周波数増加係数を調整してもよい。
【００５７】
また、走査領域の端部でのレーザ光の入射光は５８度以上であることが望ましい。これは、レーザ光の入射角が小さすぎると、電荷輸送層４ｄで反射されたレーザ光が照射される位置が直接照射による元の潜像の位置から離れてしまうためである。レーザ光の入射角を５８度以上にすることで、適度な感光ドラム４の膜厚の範囲において、電荷輸送層４ｄで反射されたレーザ光が照射される位置が直接照射による元の潜像の位置から離れてしまうことを抑制することができる。
【００５８】
また、本実施例では、走査領域を１１区間に区切って画像クロックの周波数を段階的に変化させた。しかし、これに限定されるものではなく、走査領域における複数の位置に対して設定された周波数増加係数を近似補間することによって、走査領域における位置に応じて連続的に画像クロックの周波数を変化させてもよい。この場合にも、画像が主走査方向に縮んで、主走査方向の書き出し位置の方に寄ってしまうことを抑制するために、周波数増加係数に応じて上記同様の画像処理を行うことができる。
【００５９】
また、本実施例では、感光ドラム４の膜厚を複数の範囲に区分して画像クロックの周波数を段階的に変化させた。しかし、これに限定されるものではなく、複数の感光ドラム４の膜厚に対して設定された周波数増加係数を近似補間することによって、膜厚情報に応じて連続的に画像クロックの周波数を変化させてもよい。
【００６０】
また、走査領域の端部で露光時間が短くなる（パルス幅が小さくなる）ことで露光量が不足する場合には、周波数増加係数に応じて露光量（単位面積において単位時間当たりに照射される光量）を変化させてもよい。この場合、レーザ駆動部３００が、制御部２００から入力された周波数増加係数の情報に基づいて、周波数増加係数に応じてレーザ光の光量を調整するようにすればよい。
【００６１】
このように、本実施例では、画像形成装置１は、電荷発生機能を有する感光層４ｃと感光層４ｃより上に積層された表層（電荷輸送層）４ｄとを備えた感光体４を有する。また、画像形成装置１は、感光体４の表面の移動方向と略直交する主走査方向にレーザ光を走査しながら感光体４を露光し、感光体４の表面の主走査方向における走査領域に潜像を形成する露光装置４００を有する。また、画像形成装置１は、画像データに基づいて露光装置４００を制御する制御手段（画像信号発生部、制御部）１００、２００を有する。そして、本実施例では、制御手段１００、２００は、画像データに基づいて露光装置４００のレーザ光の照射、非照射を切り替える画像信号のパルス幅が次のようになるように制御（補正制御）を行う。つまり、表層４ｄの厚さが第１の厚さの場合に第１パルス幅となり、表層４ｄの厚さが第１の厚さより大きい第２の厚さの場合に第１パルス幅より小さい第２パルス幅となるように制御を行う。
【００６２】
特に、本実施例では、制御手段１００、２００は、走査領域を一走査する間に、走査領域の第１領域を露光する際のパルス幅よりも、走査領域の第１領域よりも端部側の第２領域を露光する際のパルス幅を小さくする。そして、制御手段１００、２００は、少なくとも第２領域を露光する際のパルス幅に関し、上記制御（補正制御）を行う。また、本実施例では、画像形成装置１は、表層４ｄの厚さに関する情報を取得する取得手段（膜厚情報取得部２０１）を有し、制御手段１００、２００は、この取得手段２０１の取得結果に基づいて上記制御（補正制御）を行う。本実施例では、この取得手段２０１は、感光体４の使用量と相関する情報に基づいて表層４ｄの厚さに関する情報を取得する。また、本実施例では、感光体を含むユニット（プロセスカートリッジ）２が画像形成装置１の装置本体１ａに対して着脱可能であり、このユニット２に表層４ｄの厚さに関する情報を記憶する記憶手段（カートリッジメモリ）３が設けられている。なお、この記憶手段３には、感光体４の新品時の表層４ｄの厚さに関する情報が記憶されていてよい。ここで、本実施例では、走査領域は露光装置４００が照射するレーザ光の感光体４の表面に対する入射角が７０度以下の領域を含み、かつ、走査領域における上記入射角は５８度以上である。そして、本実施例では、この入射角度は、主走査方向において走査領域の中央から端部に向かうにつれて小さくなる。
【００６３】
以上説明したように、本実施例によれば、感光ドラム４の膜厚に応じて露光装置４００のレーザ光の発光用のパルスの幅を調整することで、ｆθ特性を有する走査レンズを用いない場合であっても、潜像ドットの太りを抑制することができる。これにより、画像伸びによる画像不良の発生を抑制することができる。
【００６４】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００６５】
実施例１では、画像クロックの周波数の調整と画像処理とによる補正制御について説明した。これに対し、本実施例では、画像処理のみによる補正制御について説明する。
【００６６】
図８は、本実施例における画像形成装置１の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。本実施例では、画像信号生成部１００の画像変調部１１０は、画像圧縮手段としての画像圧縮部１０３を有して構成される。画像信号生成部１００におけるこの機能は、画像信号生成部１００が備えたＣＰＵ（図示せず）が、画像信号生成部１００が備えたＲＯＭ（図示せず）に格納されたプログラムに従って画像変調部１１０を制御することで実現される。本実施例では、画像信号生成部１００は、受信した画像データに対応するＶＤＯ信号を生成する際に、画像圧縮部１０３において後述する画像圧縮制御を行う。また、本実施例では、制御部２００は、実施例１と同様の膜厚情報取得部２０１と、画像圧縮決定手段としての画像圧縮決定部２０５とを有する。制御部２００におけるこれら機能は、制御部２００が備えたＣＰＵ（図示せず）が、制御部２００が備えたＲＯＭ（図示せず）に格納されたプログラムに従って制御部２００を制御することで実現される。また、制御部２００が備えたＲＯＭには、本実施例の補正制御において用いられる補正情報２０４として、後述する画像圧縮情報が予め記憶されている。本実施例では、制御部２００は、膜厚情報取得部２０１が取得した膜厚情報に応じて、画像信号生成部１００がＶＤＯ信号を生成するのに必要な補正係数（補正値）を決定し、この補正係数（補正値）の情報を画像信号生成部１００に入力する。このとき、画像圧縮決定部２０５が補正係数としての画像圧縮係数を決定する。
【００６７】
次に、図９のフローチャート図をも参照して、本実施例における補正制御（潜像ドット太り抑制制御）について更に詳しく説明する。本実施例では、この補正制御は、ジョブごとに画像形成前に行われる。ただし、これに限定されるものではなく、一枚又は所定の複数枚の画像を形成するごとに行うなどしてもよい。なお、図９中の「Ｓ」は「ステップ」を意味する。
【００６８】
まず、画像形成に際し、制御部２００は、膜厚情報取得部２０１において、カートリッジメモリ３に記憶されている膜厚情報としての現在の感光ドラム４の積算の回転時間を読み込み、現在の感光ドラム４の膜厚を求める（Ｓ２０１）。
【００６９】
次に、制御部２００は、画像圧縮決定部２０５において、予め設定されて制御部２００のＲＯＭに記憶されている画像圧縮情報に基づいて、現在の感光ドラム４の膜厚に応じた補正係数である画像圧縮係数を決定する（Ｓ２０２）。画像圧縮情報は、レーザ光の入射角（走査領域における位置）ごとの感光ドラム４の膜厚と画像圧縮係数との関係を示す情報（補正テーブル）として予め設定されている。なお、画像圧縮係数は、画像データを主走査方向に圧縮する割合（圧縮率）である。本実施例では、画像圧縮係数は、画像データの主走査方向の画素数を減少させる割合（減少率）を示す情報であるが、画像データの主走査方向の画素数を減少させる数に関する情報であればよい。この画像データの主走査方向の画素を減少させる数に関する情報は、画素を除去する位置を指定する情報を含んでいてよい。表４は、本実施例における補正テーブルを示す。本実施例では、実施例１と同様に、走査領域を１１区間に区切って、各区間ごとに画像圧縮係数が設定されている。
【００７０】
ここで、画像圧縮係数が１．００より小さくなると、画素数の減少率は高くなる（画素数は少なくなる）。本実施例では、感光ドラム４の膜厚が同じ場合、走査領域における端部に近い領域（区間）ほど画像圧縮係数は小さい（画素数の減少率は高く、画素数は少ない）。換言すれば、感光ドラム４の膜厚が同じ場合、走査領域における第１領域の画像データの主走査方向の画素数は第１の数である。そして、第１領域よりも端部に近い第２領域の画像データの主走査方向の画素数は第１の数より少ない第２の数である。また、本実施例では、走査領域における領域（区間）が同じ場合、感光ドラム４の膜厚が大きいほど画像圧縮係数は小さい（画素数の減少率は高く、画素数は少ない）。換言すれば、走査領域における領域（区間）が同じ場合、感光ドラム４の膜厚が第１の厚さである場合の画像データの主走査方向の画素数は第１の数である。そして、第１の厚さよりも大きい第２の厚さの場合の画像データの主走査方向の画素数は第１の数より少ない第２の数である。走査領域の各区間の画像圧縮係数は、各区間において感光域が略同じ大きさ（十分に画像伸びを抑制できる大きさ）になるように予め設定される。
【００７１】
このようにして決定された走査領域の各区間の画像圧縮係数の情報は、画像信号生成部１００に送られる。そして、画像信号生成部１００は、画像圧縮部１０３において、走査領域の各区間に形成する画像のＶＤＯ信号を出力する際に、上記決定された画像圧縮係数に従って元の画像データの画素数を減少させる（画像圧縮制御）。その結果、感光ドラム４の膜厚によらず、被走査面４０７の全域に渡って感光域が略同じ大きさになり、画像伸びの発生を抑制することができる。
【００７２】
【表４】
2019105676.tif 000006
【００７３】
図１０は、本実施例における画像処理の例を示す模式図である。図１０（ａ）は、該画像処理を行う前の元の画像データを示す。図１０（ｂ）は、画像圧縮係数に応じた画像処理を行った後の画像データを示す。ここでは、感光ドラム４の膜厚が２０μｍの場合の、走査領域の中央から端部側に１００ｍｍ（あるいは−１００ｍｍ）の位置（画像圧縮係数：０．５８）を含む区間に対する画像処理の例を示す。この場合、図中矢印Ｒで示す主走査方向の画素を画像圧縮係数０．５８で補正した結果、主走査方向の画素の発光部分は約６０％に減少している。
【００７４】
次に、制御部２００は、画像信号生成部１００がＶＤＯ信号の出力の準備が整った段階で出力する印字開始の指示を受信し、印字準備が整ったらＴＯＰ信号とＢＤ信号とを画像信号生成部１００に出力して、画像形成を開始させる（Ｓ２０３）。その後、上記２種類の同期信号を受け取った画像信号生成部１００が所定タイミングでＶＤＯ信号を露光装置４００のレーザ駆動部３００に出力し、画像形成が開始される。
【００７５】
なお、本実施例では走査領域を１１区間に区切って画像の圧縮率を段階的に変化させた。しかし、これに限定されるものではなく、走査領域における複数の位置に対して設定された画像圧縮係数を近似補間することによって、走査領域における位置に応じて連続的に画像の圧縮率を変化させてもよい。
【００７６】
また、本実施例では、感光ドラム４の膜厚を複数の範囲に区分して画像の圧縮率を段階的に変化させた。しかし、これに限定されるものではなく、複数の感光ドラム４の膜厚に対して設定された画像圧縮係数を近似補間することによって、膜厚情報に応じて連続的に画像の圧縮率を変化させてもよい。
【００７７】
また、走査領域の端部で発光画素数が減少することで露光量が不足する場合には、画像圧縮係数に応じて露光量を変化させてもよい。この場合、レーザ駆動部３００が、制御部２００から入力された画像圧縮係数の情報に基づいて、画像圧縮係数に応じてレーザ光の光量を調整するようにすればよい。
【００７８】
このように、本実施例では、制御手段（画像信号発生部、制御部）１００、２００は、画像データの主走査方向の画素数が次のようになるように制御（補正制御）を行う。つまり、表層４ｄの厚さが第１の厚さの場合に第１の数となり、表層４ｄの厚さが第１の厚さより大きい第２の厚さの場合に第１の数より少ない第２の数となるように制御を行う。特に、本実施例では、制御手段は、走査領域を一走査する間に形成する画像に関し、走査領域の第１領域に形成する画像の画像データの主走査方向の画素数よりも、第１領域よりも端部側の第２領域に形成する画像データの主走査方向の画素数を少なくする。そして、制御手段１００、２００は、少なくとも第２領域に形成する画像に関し、上記制御（補正制御）を行う。
【００７９】
以上説明したように、本実施例によれば、感光ドラム４の膜厚に応じて画像データの主走査方向の画素数を調整することで、ｆθ特性を有する走査レンズを用いない場合であっても、潜像ドットの太りを抑制することができる。これにより、画像伸びによる画像不良の発生を抑制することができる。また、本実施例では、画像クロックの周波数を変更する回路を設けなくてもよいため、実施例１よりも簡易な構成で上記効果を得ることができる。
【００８０】
［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例では、本発明はカラー画像形成装置に適用される。
【００８１】
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１１は、本実施例の画像形成装置１の要部の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の形成が可能な、中間転写方式を採用したタンデム型のカラーレーザプリンタである。画像形成装置１は、複数の画像形成部（ステーション）として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを有する。本実施例の画像形成装置１において、実施例１の画像形成装置１のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。なお、符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の要素であることを表す。各色用に設けられた同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、この符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。
【００８２】
本実施例では、画像形成部１１は、それぞれ感光ドラム４、帯電ローラ５、露光装置４００、現像装置６及び一次転写ローラ８を有する。画像形成部１１において、感光ドラム４と、感光ドラム４に作用するプロセス手段としての帯電ローラ５及び現像装置６とは、実施例１と同様に、装置本体１ａに対して着脱可能なプロセスカートリッジ２を構成している。各プロセスカートリッジ２には、それぞれ実施例１と同様にカートリッジメモリ３が設けられている。
【００８３】
各画像形成部１１の各感光ドラム４と対向するように、中間転写体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルト１０が配置されている。４個のプロセスカートリッジ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、中間転写ベルト１０の表面（画像被転写面）の移動方向の上流側から下流側に一列に並んで配置されている。中間転写ベルト１０は、複数の張架ローラに張架されており、この複数の張架ローラのうち一つである駆動ローラが回転駆動されることで、図中Ｒ２方向に回転（周回移動）する。中間転写ベルト１０の内周面側において、各感光ドラム４に対向する位置に、一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である一次転写ローラ８が配置されている。一次転写ローラ８は、中間転写ベルト１０を介して感光ドラム４に向けて押圧され、感光ドラム４と中間転写ベルト１０とが接触する一次転写部Ｎ１を形成する。また、中間転写ベルト１０の外周面側において、上記複数の張架ローラのうちの一つである二次転写対向ローラに対向する位置に、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ１２が配置されている。二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１０を介して上記二次転写対向ローラに向けて押圧され、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ１２とが接触する二次転写部Ｎ２を形成する。
【００８４】
各画像形成部１１では、実施例１の画像形成装置１と同様にして、目的のカラー画像の各画像形成部１１に対応する色成分（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像情報に応じたトナー像が感光ドラム４上に形成される。各感光ドラム４上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像は、各一次転写部Ｎ１において、回転している中間転写ベルト１０上に重ね合わされるようにして順次一次転写される。一次転写工程時に、一次転写ローラ８には、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性の一次転写バイアスが印加される。また、中間転写ベルト１０上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ１２とに挟持されて搬送される転写材Ｐ上に二次転写される。二次転写工程時に、二次転写ローラ１２には、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性の二次転写バイアスが印加される。転写材Ｐは、中間転写ベルト１０上のトナー像とタイミングが合わされて、給送ユニット（図示せず）から二次転写部Ｎ２に供給される。
【００８５】
また、トナー像が転写された転写材Ｐは、実施例１の画像形成装置１と同様に定着装置（図示せず）によってトナー像の定着処理（溶融、混色、固着）を受けた後に、装置本体１ａの外部に排出（出力）される。
【００８６】
２．色ずれ
本実施例の画像形成装置１では、各色用のプロセスカートリッジ２は、それぞれの交換頻度の違いによって新旧混在した状況となる場合がある。そのため、例えば新品のプロセスカートリッジ２で実施例１で説明した潜像ドットの太り（画像伸び）が発生し、各色の画像を重ね合わせた際に色ずれによる画像不良が発生することがある。また、各色用のプロセスカートリッジ２で新品時の感光ドラム４の膜厚が異なるものが用いられる場合がある。これによっても上記同様の色ずれによる画像不良が発生することがある。
【００８７】
本実施例と比較例とで色ずれの発生程度の違いについて更に説明する。本実施例では、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色用のプロセスカートリッジ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｋとして、感光ドラム４の膜厚が１０μｍ（寿命期間の末期）のものを用いた。一方、シアン色用のプロセスカートリッジＣとして感光ドラム４の膜厚が２０μｍ（新品）のものを使用した。また、本実施例では、いずれの色用の画像形成部１１についても、露光装置４００は、実施例１と同様、走査領域の中央位置におけるレーザ光のスポットの大きさは８０μｍである。また、いずれの色用の画像形成部１１についても、実施例１と同様、走査領域の端部位置でのレーザ光の入射角αは５８度である。なお、ここでは、走査領域の中央から端部側に１００ｍｍ（あるいは−１００ｍｍ）の位置で端部位置を代表する。また、本実施例では、各画像形成部１１において、潜像ドットの太り（画像伸び）を抑制するための補正制御の方法として、実施例１と同じ方法を用いた。補正テーブルとしては前述の表２の補正テーブルを使用した。本実施例では、前述の表３に示すように、感光ドラム４の膜厚や走査領域における位置によらず、ほぼ一定の感光域の大きさが得られた。これによって、画像伸び、色ずれなどの画像不良の発生を抑制することができる。
【００８８】
一方、上記本実施例における補正制御を行わない比較例では、色ずれが発生した。なお、比較例の画像形成装置１の構成は、上記本実施例における補正制御を行わないことを除いて本実施例の画像形成装置１と実質的に同じである。図８は、比較例における色ずれを説明するための模式図である。図１０には、イエロー及びマゼンタの各色についての走査領域における−１００ｍｍ、０ｍｍ、１００ｍｍの位置での感光域の大きさと、中間転写ベルト１０上のイエロー色とマゼンタ色とが重ね合わせられた画像を模式的に示している。感光域の大きさは、走査領域における中央位置の０ｍｍから、走査領域の端部位置に近くなるほど大きくなる。また、感光ドラム４の膜厚が相対的に厚いシアン色では、感光ドラム４の膜厚が相対的に薄いイエロー色よりも感光域が大きくなる。その結果、各色の画像を中間転写ベルト１０上で重ね合わせた際に、感光域が相対的に小さいイエロー色に対する、感光域が相対的に大きいシアン色の色ずれが発生する。この色ずれは、主走査方向の端部側で発生するため、例えば副走査方向に長い縦線画像の重ね合わせなどでより顕著となる。
【００８９】
なお、潜像ドットの太りによる色ずれは、主走査方向で画像が途切れる部分で顕著となりやすい。そのため、１ドットの画像や、主走査方向に長い横線の端部など、画像パターンに応じて、補正制御を行う部分を選択して、補正制御を実行してもよい。例えば、主走査方向の端部側の所定の領域に、上述のような色ずれが目立ちやすい所定の画像パターンの画像を形成する際にのみ、補正制御を行うようにすることができる。この場合、例えば上述の例におけるシアン色のように、色ずれを起こす可能性がある（相対的に感光ドラム４の膜厚が厚い）画像形成部１１のみなど、任意の画像形成部１１において補正制御を実行することができる（全ての画像形成部１１で実行してもよい。）。
【００９０】
このように、本実施例では、画像形成装置１は、複数の感光体４を有し、それぞれの感光体４に形成された潜像に現像剤を供給して形成した現像剤像を重ね合わせることでカラー画像を形成することができる。また、本実施例では、複数の感光体４のそれぞれを含む複数のユニット（プロセスカートリッジ）２が個別に画像形成装置１の装置本体１ａに対して着脱可能である。そして、本実施例では、この複数のユニット２のそれぞれに当該ユニット２が備える感光体４の表層４ｄの厚さに関する情報を記憶する記憶手段（カートリッジメモリ）３が設けられている。なお、この記憶手段３には、感光体４の新品時の表層４ｄの厚さに関する情報が記憶されていてよい。
【００９１】
以上説明したように、本実施例によれば、各画像形成部１１ごとに潜像ドットの太りを抑制し、画像伸びを抑制することができる。そして、本実施例では、各色用のプロセスカートリッジ２の交換頻度が異なったり、各感光ドラム４の新品時の膜厚が異なったりする場合でも、色ずれによる画像不良を抑制することができる。
【００９２】
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【００９３】
上述の実施例では、膜厚情報はカートリッジメモリに記憶されたが、これに限定されるものではない。膜厚情報は、画像形成装置の装置本体に設けられた記憶手段に記憶されてもよい。この場合、プロセスカートリッジを指定する情報（装置本体側でプロセスカートリッジを識別可能な個体識別情報などの情報）と関係付けて膜厚情報を記憶させることができる。そして、装置本体側で識別したプロセスカートリッジに対応する膜厚情報を用いて補正制御を行うようにすればよい。
【００９４】
また、上述の実施例では、感光体はプロセスカートリッジとして画像形成装置の装置本体に対し着脱可能とされたが、感光体が実質的に単体で装置本体に対して着脱可能とされていてもよい。この場合も着脱可能な感光体に記憶手段を設けて、その記憶手段に膜厚情報を記憶させることができる。つまり、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な、感光体を含むユニットに、感光体の表層の厚さに関する情報を記憶する記憶手段が設けられていればよい。
【００９５】
また、補正制御は、記憶手段に逐次記憶（記録）された膜厚情報に基づいて行うことに限定されるものではなく、例えば前述のように直接的に感光体の膜厚を測定する構成の場合には、逐次測定された感光体の膜厚に応じて補正制御を行うことができる。
【００９６】
また、上述の実施例では、露光装置はｆθ特定を有さない結像レンズを有していたが、結像レンズ自体を有さない構成にも本発明を適用することはでき、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１          画像形成装置
２          プロセスカートリッジ
４          感光ドラム
１００      画像信号生成部
２００      制御部
３００      レーザ駆動部
４００      露光装置
４０８      レーザ光
【図１】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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