【手続補正書】
【提出日】平成30年2月16日(2018.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
レーザ光を主走査方向の複数の区間に対して一定でない走査速度で走査することで、前記感光体に潜像を形成する光照射手段と、
前記主走査方向のいずれの区間に対応するレーザ光であるかに応じて、レーザ光の発光間隔を補正する間隔補正手段と、前記主走査方向のいずれの区間に対応するレーザ光であるかに応じて、レーザ光の発光輝度を変更する輝度変更手段と、
前記感光体上における画像部に対して第一の発光を行わせ、前記感光体上における非画像部に対して前記第一の発光より露光量の少ない第二の発光を行わせるように制御する制御手段と、を備え、
前記輝度変更手段は、前記非画像部に対する前記第二の発光のうち、第一の走査速度で走査するレーザ光の輝度より、前記第一の走査速度より速度が遅い第二の走査速度で走査するレーザ光の輝度の方が小さくなるように輝度を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記輝度変更手段は、前記画像部に対する前記第一の発光のうち、第三の走査速度で走査するレーザ光の輝度より、前記第三の走査速度より速度が遅い第四の走査速度で走査するレーザ光の輝度の方が小さくなるように輝度を変更す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３】
記憶手段を備え、
前記記憶手段は、走査速度の特性に関する情報として前記感光体の表面におけるレーザ光の走査位置と前記走査位置に対応する前記走査速度に関する値とを格納し、
前記輝度変更手段は、前記記憶手段に格納された前記走査速度の特性に関する情報に基づいて、輝度を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記輝度変更手段は、前記走査速度が遅いほど前記光照射手段へ供給する電流値を小さくすることで輝度を変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
感光体と、
レーザ光を主走査方向の複数の区間に対して一定でない走査速度で走査することで、前記感光体に潜像を形成する光照射手段と、
前記主走査方向のいずれの区間に対応するレーザ光であるかに応じて、レーザ光の発光間隔を補正する間隔補正手段と、
前記感光体上における画像部に対して、第一の点灯比率でレーザ光を発光させる第一の発光を行わせ、前記感光体上における非画像部に対して、前記第一の点灯比率より露光量の少ない第二の点灯比率でレーザ光を発光させる第二の発光を行わせるように制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記非画像部に対する前記第二の発光のうち、第三の走査速度で走査するレーザ光の点灯比率に応じた露光量より、前記第三の走査速度より速度が遅い第四の走査速度で走査するレーザ光の点灯比率に応じた露光量が少なくなるように点灯比率を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、階調毎に対応して設けられた複数の画素の集合体としてのスクリーンに基づいて前記光照射手段を発光させ、前記走査速度が遅いほど露光量が少なくなるよう前記スクリーンの前記階調を変更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】
前記主走査方向のいずれの区間に対応するレーザ光であるかに応じて、レーザ光の発光輝度を変更する輝度変更手段を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記輝度変更手段は、前記走査速度が遅いほど前記光照射手段へ供給する電流値を小さくすることで輝度を変更す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】
前記間隔補正手段は、前記主走査方向に関する長さが画像データの１画素未満の画素片を挿入又は抜粋することで、前記レーザ光の発光間隔を補正することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記間隔補正手段は、前記レーザ光を発光させるためのクロックの周波数を変更することで、前記レーザ光の発光間隔を補正することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
そこで本発明は、感光体と、レーザ光を主走査方向の複数の区間に対して一定でない走査速度で走査することで、前記感光体に潜像を形成する光照射手段と、前記主走査方向のいずれの区間に対応するレーザ光であるかに応じて、レーザ光の発光間隔を補正する間隔補正手段と、前記主走査方向のいずれの区間に対応するレーザ光であるかに応じて、レーザ光の発光輝度を変更する輝度変更手段と、前記感光体上における画像部に対して第一の発光を行わせ、前記感光体上における非画像部に対して前記第一の発光より露光量の少ない第二の発光を行わせるように制御する制御手段と、を備え、前記輝度変更手段は、前記非画像部に対する前記第二の発光のうち、第一の走査速度で走査するレーザ光の輝度より、前記第一の走査速度より速度が遅い第二の走査速度で走査するレーザ光の輝度の方が小さくなるように輝度を変更することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また本発明は、感光体と、レーザ光を主走査方向の複数の区間に対して一定でない走査速度で走査することで、前記感光体に潜像を形成する光照射手段と、前記主走査方向のいずれの区間に対応するレーザ光であるかに応じて、レーザ光の発光間隔を補正する間隔補正手段と、前記感光体上における画像部に対して、第一の点灯比率でレーザ光を発光させる第一の発光を行わせ、前記感光体上における非画像部に対して、前記第一の点灯比率より露光量の少ない第二の点灯比率でレーザ光を発光させる第二の発光を行わせるように制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記非画像部に対する前記第二の発光のうち、第三の走査速度で走査するレーザ光の点灯比率に応じた露光量より、前記第三の走査速度より速度が遅い第四の走査速度で走査するレーザ光の点灯比率に応じた露光量が少なくなるように点灯比率を制御することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
（実施例１）
＜画像形成装置＞
図１（ａ）は画像形成装置３０の概略断面を示す図である。図１（ｂ）は光走査装置４００の制御構成を示すブロック図である。画像形成装置３０は、第１〜第４（ｙ、ｍ、ｃ、ｋ）の画像形成ステーションより構成され、第１はイエロー（以下、ｙと称する）、第２はマゼンタ（以下、ｍと称する）、第３はシアン（以下、ｃと称する）、第４はブラック（以下、ｋと称する）である。各ステーションｙ、ｍ、ｃ、ｋは感光ドラムの寿命に係る情報として感光ドラム４の積算回転数を記憶する記憶部材（メモリタグ）を備えている。また、各画像形成ステーションはカートリッジＣＲを備える。第１〜第４のカートリッジＣＲ（ＣＲｙ、ＣＲｍ、ＣＲｃ、ＣＲｋ）として画像形成装置３０の本体部に対して着脱することで交換可能である。なお、各カートリッジＣＲは対応する感光ドラム４、帯電手段３３、現像手段３４を一体化したカートリッジＣＲで説明するが、カートリッジＣＲとしては、少なくとも感光ドラム４を備えていれば良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
各画像形成ステーションは同様の構成で、同様の動作を実行して画像形成を行う。従って、以下においてはイエローの感光ドラム４ｙを備える第１の画像形成ステーションを代表としてその動作を中心に記録媒体Ｐへの画像形成の動作を説明する。画像形成ステーションは、感光体として感光ドラム４ｙを備え、この感光ドラム４ｙは矢印の方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム４ｙはこの回転過程で、帯電ローラ３３ｙにより所定の極性の帯電電位に一様に帯電される。次いで外部から供給される画像データに基づく光走査装置４００ｙの走査光２０８ｙの走査によって、画像部に相当する感光ドラム４ｙ表面を露光して電荷を除電し、感光ドラム４ｙ表面に露光電位Ｖｌを形成する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
中間転写ベルト３５上の４色のトナー像は、中間転写ベルト３５と２次転写ローラ３６との当接部（以下、２次転写ニップと称す）を通過する。この２次転写ニップ通過の過程で、不図示の２次転写手段に供給された２次転写電圧によって、給送手段８により給紙された記録媒体Ｐの表面に一括転写される。その後、４色のトナー像を担持した記録媒体Ｐは定着器６に搬送され、そこで加熱および加圧されることで４色のトナーが溶融混色して記録媒体Ｐに定着される。以上の動作により、フルカラーのトナー画像が記録媒体上に形成される。その後、記録媒体Ｐは排紙ローラ７により機外に排出される。また、中間転写ベルト３５の表面に残留した２次転写残トナーは、不図示の中間転写ベルトクリーニング手段により清掃・除去される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
一方、帯電電圧Ｖｃｄｃを略一定に制御する為、帯電電圧ＶｃｄｃをＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）で降圧させた負電圧を、基準電圧Ｖｒｇｖにより正極性の電圧にオフセットさせモニタ電圧Ｖｒｅｆとし、それが一定値になるようフィードバック制御を行っている。具体的には、エンジン制御部（ＣＰＵ）で予め設定されたコントロール電圧Ｖｃをオペアンプ５４の正端子に入力し、他方、モニタ電圧Ｖｒｅｆを負端子に入力する。エンジン制御部は、その都度の状況により、適宜コントロール電圧Ｖｃを変更する。そして、モニタ電圧Ｖｒｅｆがコントロール電圧Ｖｃと等しくなるようオペアンプ５４の出力値がトランス５５の制御・駆動系をフィードバック制御する。これによりトランス５５から出力される帯電電圧Ｖｃｄｃが目標値になるように制御される。尚、トランス５５の出力制御について、オペアンプ５４の出力をＣＰＵへ入力し、ＣＰＵによる演算結果をトランス５５の制御・駆動系に反映するようにしても良い。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
微少露光を行う理由について説明する。感光ドラム４の使用が進むと、感光ドラム４の表面は帯電手段３３の放電や不図示のクリーニング手段の摺擦で削れ、その膜厚が薄くなる。感光ドラム４の膜厚が薄くなると、帯電手段３３と感光ドラム４との間に隙間が生じ、放電等が発生するので、帯電後の帯電電位Ｖｄの絶対値が大きくなる。そして、本実施例では各カートリッジＣＲのそれぞれは、画像形成装置３０の本体に対して個別に着脱して交換可能である。このため、カートリッジＣＲの交換によって使用状況（例えば累積回転数）の異なる感光ドラムが混在する場合には、各感光ドラム４の膜厚がばらつく。この状態で、帯電・現像高圧電源９０により、複数の感光ドラムに一定の帯電電圧Ｖｃｄｃを印加すると、各感光ドラム４間で帯電電位Ｖｄがばらつく。具体的には、積算回転数の少ない膜厚が厚い感光ドラム４は帯電電位Ｖｄの絶対値が小さく、積算回転数の多い膜厚の薄い感光ドラム４は帯電電位Ｖｄの絶対値が大きくなる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
なお、発明者の鋭意検討によれば、画角が５２°以上の光学構成の場合、走査速度の変化率が３５％以上となることがわかっている。画角が５２°以上となる条件としては以下に示す通りである。例えば、主走査方向に関してＡ４シートの短辺の幅の潜像を形成する光学構成の場合、走査幅Ｗ＝２１４ｍｍ、走査画角が０°の時の偏向面４０５ａから被走査面４０７までの光路長Ｄ２（図２参照）＝１２５ｍｍ以下である。主走査方向に関してＡ３シートの短辺の幅の潜像を形成する光学構成の場合、走査幅Ｗ＝３００ｍｍ、走査画角が０°の時の偏向面４０５ａから被走査面４０７までの光路長Ｄ２（図２参照）＝２４７ｍｍ以下である。このような光学構成を有する画像形成装置３０では、以下に説明する本実施例の構成を用いることで、ｆθ特性を有していない結像レンズを使用しても、良好が画質を得ることが可能となる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
＜露光制御構成＞
図５は、画像形成装置３０における露光制御構成を示す電気ブロック図である。画像信号生成部１００は、不図示のホストコンピュータより印字情報を受け取り、画像データ（画像信号）に対応するＶＤＯ信号１１０を生成する。レーザ駆動部３００は、各光学走査装置４００に設けられている。レーザ駆動部３００は、感光ドラム４にトナーを付着させる画像部に対して光源４０１を第一の発光輝度で発光させることで、感光ドラム４の画像部に所望の濃度でトナーが付着するように露光する。更に、レーザ駆動部３００は、感光ドラム４のトナーを付着させない非画像部に対して光源４０１を第二の発光輝度で発光させることで、感光ドラム４の非画像部をトナーが付着しない電位に減衰するように露光する。なお、第二の発光輝度は第一の発光輝度よりも低い輝度である。このように非画像部を露光することで、非画像部の電位を適正化して非画像部へかぶり現象等によりトナーが付着して画像不良となることを抑制することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
輝度補正は、印字動作前にメモリ３０４の部分倍率特性情報３１７と、画像部および非画像部の補正電流情報を各々読み出す。部分倍率特性情報３１７は、感光ドラム４の表面におけるレーザ光の走査位置と走査位置に対応する走査速度に関する情報であり、走査位置が変わることによる走査速度の変化である走査速度の特性を示す情報（走査速度特性情報）である。補正電流情報は走査速度に対応した補正電流の値に関する情報である。そして、ＩＣ３の中のＣＰＵコア２が部分倍率特性情報３１７と補正電流情報とに基づいて輝度補正値３１５を生成するとともに、一走査分の輝度補正値３１５をＩＣ３の中にある不図示レジスタに保管しておく。また、画像部の補正電流情報に基づいてレギュレータ２２の出力電圧２３を決定しＤＡコンバータ２１に基準電圧として入力する。そして、ＢＤ信号１１１に同期して、不図示のレジスタに保管してある輝度補正値３１５を読みだす。これにより、ＤＡコンバータ２１の出力ポートから画像輝度補正アナログ電圧３１２を、後段のＶＩ変換回路３０６に送り、ＶＩ変換出力電流値Ｉｄ３１３に変換する。ＶＩ変換出力電流値Ｉｄ３１３は、レーザドライバＩＣ９に入力され、電流Ｉａから差し引かれる。同様に、非画像部の補正電流情報に基づいてレギュレータ２５の出力電圧２６を決定しＤＡコンバータ２４に基準電圧として入力する。そして、ＢＤ信号１１１に同期して、不図示のレジスタに保管してある輝度補正値３１５を読みだす。これにより、ＤＡコンバータ２４の出力ポートから非画像輝度補正アナログ電圧３２２を、後段のＶＩ変換回路３２６に送り、ＶＩ変換出力電流値Ｉｅ３２３に変換する。ＶＩ変換出力電流値Ｉｅ３２３は、レーザドライバＩＣ９に入力され、電流Ｉｂから差し引かれる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
ＣＰＵコア２により部分倍率特性情報３１７および補正電流情報に基づいて生成される輝度補正値３１５は、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、電流値Ｉｄおよび電流値Ｉｅが小さくなるように設定される。このため、図１３に示すように、電流ＩＬは像高Ｙの絶対値が大きくなる程大きくなる。換言すれば、一回走査する間に電流値Ｉｄ及びＩｅが変化し、画像中央部にかけて（像高Ｙの絶対値が小さくなる程）電流ＩＬが小さくなる。その結果、発光部１１が出力するレーザ光２０８は、同図の通り、最軸外像高の画像部輝度はＰａｐｃ１で発光し、軸上像高の画像部輝度はＰａｐｃ１の０．７４倍の輝度で発光するよう補正される。また、最軸外像高の非画像部輝度はＰａｐｃ２で発光し、軸上像高の非画像部輝度はＰａｐｃ２の０．７４倍の輝度で発光するよう補正される。言い換えると、減衰率２６％で減衰させることになる。つまり、最軸外像高の輝度は軸上像高の輝度の１．３５倍となる。なお、減衰率Ｒ％は走査速度の変化率Ｃを用いると次のように表せる。
Ｒ＝（Ｃ／（１００＋Ｃ））＊１００
＝３５［％］／（１００［％］＋３５［％］）＊１００
＝２６［％］
また、ＤＡコンバータ２１の入力と輝度の低下率は比例関係にあり、例えばＣＰＵコア２内のＤＡコンバータ２１の入力がＦＦｈで光量が２６％ダウンするように設定した場合は、８０ｈで１３％ダウンすることになる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
また、図１７は、部分倍率補正および濃度補正を説明するタイミングチャートである。なお、部分倍率補正部分については、先に述べた図１３と同様であるため、説明を省略する。また、本実施例では輝度を一定に制御する構成のため、実施例１とは異なり、１走査における濃度１００％時のレーザ光２０８は図１７の（ｅ）に示されるように一定に制御されている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
次に、図１７の（ｆ）階調補正後の光量制御値は、主走査方向に一定で、濃度０％が００ｈ、濃度５０％が７Ｆｈ、濃度１００％がＦＦｈである。図１５（ｂ）のグラフ６２で濃度補正処理を行うと、図１７の（ｇ）に示されるように、光量制御値は濃度０％が１９ｈ、濃度５０％が７Ｆｈ、濃度１００％がＦＦｈに変換される。なお、主走査方向の濃度は一定である。このように、図１５（ｂ）のグラフ６２の濃度補正処理によって、微少露光を実現することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
これより、図１５（ｂ）のグラフ６２による濃度補正処理後に、図１５（ｃ）のグラフ６３による濃度補正処理を行った場合について図１７を用いて説明する。図１７の（ｇ）は非画像部微少露光補正後の光量制御値である。これにｆθ補正を適用すると、図１７の（ｈ）に示されるように濃度０％、濃度５０％、濃度１００％画像はそれぞれｆθ補正されて、最軸外像高の濃度が最も大きく、しだいに濃度が減って行き、中央像高の濃度が最も小さいデータに変換される。このように、非画像部は、走査速度の速い最軸外像高よりも走査速度の遅い中央像高の方が濃度が低く、点灯比率が低いため、露光量が小さくなる。画像部についても同様である。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
したがって、図１７の（ｅ）の輝度と、図１７の（ｇ）の濃度によって決まる感光ドラム４の単位面積当たりの総露光量は図１７の（ｉ）のようになる。総露光量は最軸外像高の濃度が最も大きく、しだいに濃度が減って行き、中央像高において、最外軸像高の７４％となる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
続いて、図２４は上記で説明した濃度補正、輝度補正、および部分倍率補正を説明するタイミングチャートである。なお、部分倍率補正部分については、先述した図１３と同様であるため、説明を省略する。図２４の（ｆ）は一般的な濃度補正である階調補正のみを行った場合の主走査方向の画像濃度分布を示している。あるいは、グラフ６５が行う濃度補正のうち、階調補正（＝グラフ６１）のみを適応した場合の走査方向の画像濃度分布を示している。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
次に、図２４の（ｇ）は濃度補正処理部１２１にてグラフ６５による濃度補正を行った場合の主走査方向の画像濃度分布を示している。濃度０％において光量制御値は１９ｈを示している。なお、１９ｈは光量制御値の最大値ＦＦｈの１０％である。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
＜レーザ光量制御＞
濃度補正による非画像部の微少露光制御と、前記輝度補正によるｆθ補正を実行した結果、１走査におけるレーザ光２０８は図２４の（ｈ）に示すように制御される。画像部は最軸外像高において輝度Ｐａｐｃ１で発光し、軸上像高では輝度Ｐａｐｃ１の０．７４倍の輝度で発光する。また、非画像部は最軸外像高において輝度Ｐｂで発光し、軸上像高では輝度Ｐｂの０．７４倍の輝度で発光する。なお、本実施例において、ＰｂはＰａｐｃ１の０．１倍で設計されている。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３４】
そして、図２４の（ｈ）に示したレーザ光２０８が偏向器４０５と結像レンズ４０６を通過した後の被走査面４０７（＝感光ドラム４の表面）における総露光量は図２４の（ｊ）に示すように全ての像高で一定となる。また、印字される画像の種類に応じて濃度補正方法を切り換えても良い。例えば、通常の画像の場合は実施例４のように濃度補正処理部１２１で非画像部の微少露光化を行い、細線を多用する画像の場合にはハーフトーン処理部１２２で非画像部の微少露光化を行っても良い。