特許 7588995 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-15

(45)【発行日】2024-11-25

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20241118BHJP

   H04N 1/113 20060101ALI20241118BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20241118BHJP

   G03G 15/08 20060101ALI20241118BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 555

H04N1/113

G03G15/00 303

G03G15/08 220

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020165945

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022057608

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-09-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 真吾

【審査官】藤井 達也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１９５９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０８６３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９７１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４８０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１３８９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１９５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００３３５５７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １３／２０

Ｇ０３Ｇ １３／３４

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ １５／３６

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ ２１／０２

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

Ｇ０３Ｇ ２１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

感光体表面に光を走査して画像データに応じた潜像を形成する走査手段と、
前記潜像に対してトナーを供給してトナー像として現像する現像手段と、
加熱ヒータを有し、前記トナー像が形成された記録材を前記加熱ヒータからの熱で加熱して、前記トナー像を前記記録材に定着させる定着手段と、
前記画像データに基づいて前記加熱ヒータの定着温度を決定し、決定した前記定着温度となるように前記加熱ヒータの発熱を制御する制御手段と、
を備え、
前記走査手段の走査速度は前記感光体を走査する位置により変化し、
前記制御手段は、所定の定着温度を補正して前記加熱ヒータを制御するための定着温度を決定するものであり、
前記制御手段は、前記走査手段が前記感光体表面で前記光を走査する主走査方向において前記画像データを複数の領域に分割し、前記領域ごとに、当該領域の画像データに基づいて前記補正のための補正量を算出し、前記複数の領域の前記補正量のうち補正後の定着温度が最も高くなる補正量を用いて前記加熱ヒータを制御するための前記定着温度を決定し、
前記制御手段は、前記領域ごとに、当該領域において所定の濃度以上のピクセルが連続する程度を示す連続性が連続性閾値を下回り、かつ、前記所定の濃度以上のピクセルで印字される程度を被覆率が被覆率閾値を下回る場合、当該領域の前記主走査方向における位置が前記主走査方向において端部に近いほど前記補正後の定着温度が低くなるように前記補正量を算出する
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、前記領域ごとに、連続性が前記連続性閾値を下回り、かつ、被覆率が前記被覆率閾値を下回る場合、当該領域の画像を第１のタイプと判別し、それ以外の場合、当該領域の画像を第２のタイプと判別し、当該領域の画像が前記第１のタイプである場合、前記第２のタイプである場合よりも前記補正後の定着温度が低くなるように前記補正量を算出する
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】

前記制御手段は、前記領域の画像が文字からなる画像の場合、前記第１のタイプと判別し、前記領域の画像がベタ画像である場合、前記第２のタイプと判別する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記制御手段は、前記領域における印字されるピクセル数が多いほど、前記補正後の定着温度が高くなるような前記補正量を算出する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記制御手段は、前記領域ごとに、当該領域の画像が前記第２のタイプである場合は、当該領域の前記主走査方向における位置にかかわらず前記補正量を算出する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記現像手段はジャンピング現像方式を採用する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記走査手段は、ｆθ特性を有するレンズを備えていない
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記制御手段は、前記走査手段の走査速度の変化による前記主走査方向における画素密度の変化を、クロック補正または画素片挿抜補正により補正する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記制御手段は、前記主走査方向における画素ごとの濃度を、輝度補正または画像データ補正により補正する
ことを特徴とする請求項８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、画像形成装置に関する。

【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光走査装置を有している。光走査装置は、画像データに基づいて光ビームを射出し、射出した光ビームを回転多面鏡で反射させ、ｆθ特性を有する走査レンズを透過させることで感光体を走査・露光する。ここで、走査レンズのｆθ特性とは、回転多面鏡を等角速度で回転させると、感光体の表面を光ビームによるスポットが等速に移動することになる光学的特性である。しかしながら、ｆθ特性を有する走査レンズは、サイズが大きく、画像形成装置が大型化する要因となる。そのため、走査レンズ自体を使用しない、あるいは、ｆθ特性を有さない走査レンズを使用することが考えられている。

【0003】

特許文献１は、光ビームのスポットが感光体の表面を等速で移動しない場合でも、感光体に形成される画素幅が一定となるよう、クロック周波数を変更する構成を開示している。
また、特許文献２は、走査速度が遅いほど感光体表面が受ける単位面積当たりの光量が大きくなることによって生じる濃度ムラを補正する技術を開示している。
また近年、環境保護の観点から画像形成装置の消費電力を削減する必要性が高まっており、プリントする画像の印字率に応じて定着温調を下げて、画像形成装置の消費電力をなるべく低減する技術が知られている（特許文献３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開昭５８－１２５０６４号公報

【文献】特開２０１６－０００５１１号公報

【文献】特開２０１６－００４２３１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、特許文献１、２のような補正を行っても走査方向中央部と端部でレーザスポット形状が変化するため、感光体上でドットを形成するトナーの積層状態も変化してしまう。その結果、紙上のトナーの積層状態も紙の中央部と端部で差異が生じ、中央部と端部で同じ画像を形成しているつもりでも定着に必要な温度が異なることがあった。現像条件によってはその差異は大きくなり、画像に対して最適な定着温調を決定できないことがあった。また、特許文献３のように画像の印字率から定着温調を決定する方法では、定着しやすいテキストのような画像と、定着しづらいベタパッチのような画像とを見分けることができず、また画像の存在する位置によって定着性が異なる場合にも対応できなかった。

【0006】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光ビームのスポットが感光体の表面を等速で移動しない構成の画像形成装置において、画像に応じた最適な定着温調を決定することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
感光体表面に光を走査して画像データに応じた潜像を形成する走査手段と、
前記潜像に対してトナーを供給してトナー像として現像する現像手段と、
加熱ヒータを有し、前記トナー像が形成された記録材を前記加熱ヒータからの熱で加熱して、前記トナー像を前記記録材に定着させる定着手段と、
前記画像データに基づいて前記加熱ヒータの定着温度を決定し、決定した前記定着温度となるように前記加熱ヒータの発熱を制御する制御手段と、
を備え、
前記走査手段の走査速度は前記感光体を走査する位置により変化し、
前記制御手段は、所定の定着温度を補正して前記加熱ヒータを制御するための定着温度を決定するものであり、
前記制御手段は、前記走査手段が前記感光体表面で前記光を走査する主走査方向において前記画像データを複数の領域に分割し、前記領域ごとに、当該領域の画像データに基づいて前記補正のための補正量を算出し、前記複数の領域の前記補正量のうち補正後の定着温度が最も高くなる補正量を用いて前記加熱ヒータを制御するための前記定着温度を決定し、
前記制御手段は、前記領域ごとに、当該領域において所定の濃度以上のピクセルが連続
する程度を示す連続性が連続性閾値を下回り、かつ、前記所定の濃度以上のピクセルで印字される程度を被覆率が被覆率閾値を下回る場合、当該領域の前記主走査方向における位置が前記主走査方向において端部に近いほど前記補正後の定着温度が低くなるように前記補正量を算出する
ことを特徴とする画像形成装置である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、光ビームのスポットが感光体の表面を等速で移動しない構成の画像形成装置において、画像に応じた最適な定着温調を決定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１の画像形成装置の構成を示す断面図

【図2】実施例１の光走査装置の構成図

【図3】実施例１の光走査装置の像高と部分倍率の関係を示すグラフ

【図4】実施例１の光走査装置の輝度補正制御の説明図

【図5】実施例１の光走査装置のスポット形状と潜像、紙上トナー積層状態の説明図

【図6】実施例１と変形例１の現像方式によるトナー積層状態の説明図

【図7】実施例１の定着装置の構成を示す断面図

【図8】実施例１の画像処理部の説明図

【図9】実施例１の定着必要温度の算出フロー

【図10】実施例１のステップＳ６０１の分割領域の説明図

【図11】実施例１のステップＳ６０３の連続ピクセルカウントの説明図

【図12】実施例１の画像タイプ判別例

【図13】実施例および比較例で定着性評価に使用した画像

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。

【0011】

［実施例１］
＜装置構成＞
図１は、本実施例による画像形成装置９の概略的な構成図である。本実施例の画像形成装置９は、Ａ４モノクロレーザビームプリンタとする。光走査装置４００（走査手段）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データに基づき、光ビーム２０８（光）を射出する。この光ビーム２０８は、帯電部２（例えば導電性のゴムローラ）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。現像部３（現像手段）は、この潜像をトナーで現像してトナー像を形成する。

【0012】

また、給紙ユニット８から給紙された記録媒体は、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。転写されずに感光体４上に残ったトナー（転写残トナー）が不図示のクリーニング部で清掃された感光体４は、次の画像形成に供される。一方、トナー像が転写された記録媒体は定着部６（定着手段）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。

【0013】

＜光走査装置＞
図２は、本実施例による光走査装置４００の構成図であり、図２（ａ）は、主走査方向の断面図を、図２（ｂ）は、副走査方向の断面図を示している。なお、主走査方向とは、感光体４の表面に平行でかつ感光体４の表面の移動方向に直交する方向である。また、副走査方向とは、感光体４の表面の移動方向である。本実施例での主走査方向は記録材の搬送方向に直交する方向であり、副走査方向は記録材の搬送方向である。

【0014】

図２（ａ）において、光源４０１が射出した光ビーム２０８は、開口絞り４０２によって楕円形状に整形されてカップリングレンズ４０３に入射する。カップリングレンズ４０３を通過した光ビーム２０８は、略平行光に変換されて、アナモフィックレンズ４０４に入射する。なお、略平行光とは、弱収束光及び弱発散光を含む。アナモフィックレンズ４０４は、主走査断面内において正の屈折力を有しており、入射する光束を主走査断面内においては収束光に変換する。また、アナモフィックレンズ４０４は、副走査断面内において偏向器（ポリゴンミラー）４０５の反射面４０５ａの近傍に光束を集光しており、主走査方向に長い線像を形成する。

【0015】

そして、アナモフィックレンズ４０４を通過した光束は、偏向器４０５の反射面４０５ａにて反射される。反射面４０５ａで反射した光ビーム２０８は、結像レンズ４０６を透過し、感光体４の表面で結像し、所定のスポット状の像（以降、スポットと記述する）を形成する。偏向器４０５を不図示の駆動部により矢印Ａｏ方向に一定の角速度で回転させることにより、感光体４の被走査面４０７上でスポットが主走査方向に移動し、被走査面４０７上に静電潜像を形成する。図２（ａ）には、主走査方向における光ビーム２０８の走査のうち３箇所を示している。

【0016】

ビームディテクトセンサ４０９（以下、ＢＤセンサ４０９）とビームディテクトレンズ４０８（以下、ＢＤレンズ４０８）は、被走査面４０７上に静電潜像を書き込むタイミングを決定する同期用光学系である。ＢＤレンズ４０８を通過した光ビーム２０８は、フォトダイオードを含むＢＤセンサ４０９に入射し検知される。ＢＤセンサ４０９により光ビーム２０８を検知したタイミングに基づいて、書き込みタイミングの制御が行われる。本実施形態の光源４０１は１つの発光部を有するものであるが、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るものであっても良い。

【0017】

図２に示すように、結像レンズ４０６は、入射面４０６ａ及び出射面４０６ｂの２つの光学面（レンズ面）を有する。結像レンズ４０６は、主走査断面内において、反射面４０５ａにて偏向された光束が被走査面４０７上を所望の走査特性で走査する構成となっている。また、結像レンズ４０６は、被走査面４０７上でのレーザ光２０８のスポットを所望の形状にする構成となっている。

【0018】

本実施例の結像レンズ４０６は、いわゆるｆθ特性を有していない。つまり、偏向器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していない。このように、ｆθ特性を有していない結像レンズ４０６を用いることにより、結像レンズ４０６を偏向器４０５に近接して（距離Ｄ１が小さい位置に）配置することが可能となる。また、ｆθ特性を有していない結像レンズ４０６はｆθ特性を有する結像レンズよりも、主走査方向（幅ＬＷ）及び光軸方向（厚みＬＴ）に関して小さくできる。このようなことから、光走査装置４００の筐体（不図示）の小型化を実現している。

【0019】

また、ｆθ特性を有するレンズの場合、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面
の形状に急峻な変化がある場合があり、そのような形状の制約がある場合、良好な結像性能を得られない可能性がある。これに対して、結像レンズ４０６はｆθ特性を有していないため、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化が少ないため、良好な結像性能を得ることができる。

【0020】

本実施例の結像レンズ４０６の走査特性は、以下の式（１）で表される。

【数1】

式（１）では、
偏向器４０５による走査角度（走査画角）をθ、
光束の被走査面４０７上での主走査方向の集光位置（像高）をＹ［ｍｍ］、
軸上像高における結像係数をＫ［ｍｍ］、
結像レンズ４０６の走査特性を決定する係数（走査特性係数）をＢ、としている。

【0021】

なお、本実施例において、軸上像高は、光軸上の像高（Ｙ＝０＝Ｙｍｉｎ）を指し、走査角度θ＝０に対応する。また、軸外像高は、中心光軸（走査角度θ＝０の時）よりも外側の像高（Ｙ≠０）を指し、走査角度θ≠０に対応している。さらに、最軸外像高とは、走査角度θが最大（最大走査画角）となる時の像高（Ｙ＝＋Ｙｍａｘ、－Ｙｍａｘ）を指す。
なお、被走査面４０７上の潜像を形成可能な所定の領域（走査領域）の主走査方向の幅である走査幅Ｗは、
Ｗ＝｜＋Ｙｍａｘ｜＋｜－Ｙｍａｘ｜
で表される。所定の領域の中央が軸上像高で端部が最軸外像高となる。

【0022】

ここで、結像係数Ｋは、結像レンズ４０６に平行光が入射する場合の走査特性（ｆθ特性）Ｙ＝ｆθにおけるｆに相当する係数である。すなわち、結像係数Ｋは、結像レンズ４０６に平行光以外の光束が入射する場合に、ｆθ特性と同様に集光位置Ｙと走査角度θとを比例関係にするための係数である。

【0023】

走査特性係数について補足すると、Ｂ＝０の時の式（１）は、Ｙ＝Ｋθとなるため、従来の光走査装置に用いられる結像レンズの走査特性Ｙ＝ｆθに相当する。また、Ｂ＝１の時の式（１）は、Ｙ＝Ｋｔａｎθとなるため、撮像装置（カメラ）などに用いられるレンズの射影特性Ｙ＝ｆｔａｎθに相当する。すなわち、式（１）において、走査特性係数Ｂを０≦Ｂ≦１の範囲で設定することで、射影特性Ｙ＝ｆｔａｎθとｆθ特性Ｙ＝ｆθとの間の走査特性を得ることができる。

【0024】

ここで、式（１）を走査角度θで微分すると、次式（２）に示すように走査角度θに対する被走査面４０７上での光束の走査速度が得られる。

【数2】

【0025】

さらに、式（２）を変形すると、次式（３）に示すようになる。

【数3】

式（３）は、軸上像高の走査速度に対する各軸外像高の走査速度のずれ量（部分倍率）を表現したものである。本実施例の光走査装置４００は、Ｂ＝０の場合以外においては、軸上像高と軸外像高とで光束の走査速度が異なっていることになる。

【0026】

図３は、本実施例の被走査面４０７上での走査位置をＹ＝Ｋθの特性でフィッティングした際の、像高と部分倍率との関係を示している。本実施例においては、式（１）に示した走査特性を結像レンズ４０６に与えたことで、図３に示したように、軸上像高から軸外像高に向かうにつれて徐々に走査速度が速くなるため部分倍率が大きくなっている。部分倍率３０％は、単位時間だけ光照射した場合、被照射面４０７での主走査方向の照射長が、１．３倍となることを意味している。図３の例では、軸上像高における走査速度が最も低く、像高の絶対値が大きくなる程、走査速度が速くなっている。従って、クロックの周期によって決めた一定の時間間隔で主走査方向の画素幅を決めてしまうと、軸上像高と軸外像高とで画素密度が異なってしまう。したがって、本実施形態では、部分倍率補正を行う。具体的には、像高にかかわらず画素幅が略一定となる様に像高に応じてクロック周波数を調整する、クロック補正を行う。

【0027】

本実施例では偏向器上のレーザが反射する点から被走査面までの距離Ｄ２＝１３０ｍｍ、Ｗ＝２１６ｍｍであり、最軸外像高における部分倍率（以下Ｄｍａｘと呼ぶ）Ｄｍａｘ＝３０％である。このときＢ＝０．７３４であった。走査角度θの最大値は４０°である。

【0028】

また、被走査面４０７上の像高が軸上像高付近のときに単位長さを走査するのにかかる時間よりも、像高が最軸外像高付近の時に単位長さを走査するのにかかる時間の方が短くなる。これは、図２における場合のように光源４０１の発光輝度が一定の場合、像高が軸上像高付近の時の単位長さ辺りの総露光量（Ｅｃ）よりも、像高が最軸外像高付近の時の単位長さ辺りの総露光量（Ｅｅ）の方が少なくなることを意味する。ＥｃとＥｅの比Ｅｒ＝Ｅｃ／Ｅｅ＝１３０％である。これは軸上像高付近の光量が最軸外像高付近の光量よりも３０％強いことを意味している。なお、部分倍率補正の方法はクロック補正に限られず、例えば既存の画素片挿抜補正を適用してもよい。

【0029】

＜輝度補正＞
次に、輝度補正について説明する。輝度補正を行う理由は、部分倍率補正により、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、１画素の長さが短くなるよう補正を行うため、光源４０１による１画素への総露光量（積分光量）が像高Ｙの絶対値が大きくなる程、低下するからである。輝度補正では、光源４０１の輝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。輝度補正を行うことにより、画素ごとの濃度を一定になるよう補正することができる。

【0030】

図４は、本実施例の画像形成装置９が備える制御部１（制御手段）が、画像信号生成部１００およびレーザ駆動部３００と関係して輝度補正制御を行う様子を示す。制御部１は、ＣＰＵコア２と８ビットＤＡコンバータ２１とレギュレータ２２を内蔵したＩＣ３を有しており、レーザ駆動部３００と合わせて輝度補正手段を構成する。レーザ駆動部３００は、メモリ３０４と、電圧を電流に変換するＶＩ変換回路３０６と、レーザドライバＩＣ９を有し、光源４０１のレーザダイオードである発光部１１へ駆動電流を供給する。メモ
リ３０４には、部分倍率特性情報が保存されているとともに、発光部１１に供給する補正電流の情報が保存されている。部分倍率特性情報は、主走査方向に対して複数の像高に対応する部分倍率情報である。なお、部分倍率情報に代えて、被走査面上での走査速度の特性情報であっても良い。

【0031】

次に、レーザ駆動部３００の動作を説明する。メモリ３０４に格納された発光部１１に対する補正電流の情報をもとに、ＩＣ３はレギュレータ２２から出力される電圧２３を調整し出力する。電圧２３はＤＡコンバータ２１の基準電圧となる。次に、ＩＣ３は、ＤＡコンバータ２１の入力データ２０を設定し、ＢＤ信号１１１に同期して、主走査内で増加減する輝度補正アナログ電圧３１２を出力する。そして後段のＶＩ変換回路３０６で、輝度補正アナログ電圧３１２を電流値Ｉｄ３１３に変換し、レーザドライバＩＣ９に出力する。なお、また、本実施例では、制御部１に実装されたＩＣ３が輝度補正アナログ電圧３１２を出力したが、レーザ駆動回路３００上にＤＡコンバータを実装し、レーザドライバＩＣ９近傍で輝度補正アナログ電圧３１２を生成しても良い。

【0032】

レーザドライバＩＣ９は、ＶＤＤ信号１１０に応じて、電流ＩＬを発光部１１に流すか、ダミー抵抗１０に流すかを切り換えることで、光源４０１の発光のＯＮ／ＯＦＦを制御する。発光部１１に供給するレーザ電流値ＩＬ（第３電流）は、定電流回路１５で設定した電流Ｉａ（第１電流）から、ＶＩ変換回路３０６から出力される電流Ｉｄ（第２電流）を差し引いた電流となる。定電流回路１５に流す電流Ｉａは、発光部１１の光量モニタ用に光源４０１に設けられたフォトディテクタ１２が検知する輝度が所望の輝度Ｐａｐｃ１となるようにレーザドライバＩＣ９内部の回路によりフィードバック制御することで自動調整される。この自動調整は所謂ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）である。発光部１１の輝度の自動調整は、レーザ発光量３１６の主走査毎の印字領域外でＢＤ信号を検知するために発光部１１を発光させている間に実施する。ＶＩ変換回路３０６が出力する電流Ｉｄの設定方法は後述する。可変抵抗１３は、工場組立て時に、発光部１１が所定輝度に発光している場合に、所望の電圧としてレーザドライバＩＣ９に入力されるよう値を調整しておく。

【0033】

以上説明したように、所望の輝度で発光させるために必要な電流Ｉａに対して、ＶＩ変換回路３０６が出力する電流Ｉｄを差し引いた電流をレーザ駆動電流ＩＬとして発光部１１に供給する構成となっている。この構成により、レーザ駆動電流ＩＬはＩａ以上に流れることが無いようなっている。なお、ＶＩ変換回路３０６は輝度補正手段の一部を構成している。

【0034】

輝度補正は、所望の輝度で発光させるよう自動調整された電流Ｉａから電流Ｉｄを差し引くことにより行う。上述したように、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、走査速度が速くなる。そして、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、１画素への総露光量（積分光量）が低下する。このため輝度補正では、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、輝度が大きくなるように補正を行う。具体的には、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、電流値Ｉｄが小さくなるように設定することで、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、電流ＩＬが大きくなるようにする。このようにして、適切に像高によらず１画素への総露光量を一定にすることができる。

【0035】

以上、本実施例で採用した電気的な回路による輝度補正により濃度を補正する方法を説明してきた。ただし、プリントする元画像に対して中央部の濃度を薄くする画像処理を施すような画像データ補正によって総露光量を一定にする方法も採用可能である。

【0036】

＜レーザスポット形状＞
以上、部分倍率補正と輝度補正の説明をしてきた。一方、レーザの１ｄｏｔ当たりのスポット形状は、像高に応じてレーザ光の走査速度が変動することによって、主走査方向に
対して変化する。図５は、主走査方向での位置と走査速度ごとの、光走査装置４００のスポット形状（スポット径）、潜像および紙上トナー積層状態の説明図である。図５に示すように、走査速度の大きい端部の像高最軸外位置では主走査方向にスポット径が大きく、走査速度の小さい中央部の像高中心では主走査方向にスポット径が小さい。

【0037】

＜感光体の層構成＞
本発明の画像形成装置に用いる感光体４は、下引き層を有する導電性支持体上に、電荷発生層、電荷輸送層を順に形成した積層型感光体である。

【0038】

＜感光体表面電位＞
本実施例ではトナーの帯電極性、感光ドラムの帯電極性共にネガ極性の反転現像法を使用している。帯電方式は導電性のゴムローラ（帯電ローラ）を感光体４に当接させ、感光体４に対して従動回転しながら直流電圧を印加することによって帯電する、ＤＣ帯電方式を使用した。作像中、帯電ローラには－９５０Ｖの直流電圧が印加されており、感光ドラム４の表面電位は帯電ローラにより均一に－４８０Ｖに帯電され、その後光学走査装置４００によってベタ露光部の電位を－１００Ｖ程度に下げて潜像を形成する。

【0039】

＜感光体上トナー積層状態＞
図５に本実施例における感光体４上のトナー積層状態を、小ドットの場合とベタ画像の場合に分けて示す。小ドットの場合、すなわち６００ｄｐｉで１ドットのパターンに対しては、主走査方向における位置に応じたスポット形状の差を受けて、潜像が変化する。すなわち像高最軸外位置ではスポット径が大きく単位面積当たりの光量が小さいため比較的浅い潜像となり、像高中心近くではスポット径が小さく単位面積当たりの光量が大きいため比較的深く潜像を形成することができる。その結果感光体４上のトナーの積層状態としては、像高最軸外位置では低くなり、像高中心付近では高く積層される。発明者が鋭意検討した結果では、３ドット以下の大きさのドットではこのようなスポット形状の差を受けて像高位置によってトナーの積層状態が変化する。

【0040】

一方、４ドット以上の大きさのベタ画像になると、スポット同士が重なる部分が多くなりスポット径の影響が小さくなる。その結果、像高位置に依らず潜像の形が同様になるのでトナーの積層状態も同様になる。

【0041】

このようなトナー積層状態は定着のしやすさに関係している。トナー高さが高いほどトナーを溶かすための熱量が多く必要になるため定着しづらく、高い定着温調が必要となる。一方、トナー高さが低ければトナーを溶かすための熱量も少なくすみ、低い定着温調でも定着が可能である。

【0042】

＜現像方式＞
本実施例の現像装置は、磁性１成分ジャンピング現像方式を採用した。感光体に対向して回転可能なトナー担持体としての現像スリーブが配置されており、現像スリーブが回転することによって金属ブレードによって規制された磁性トナーがコートされる。磁性トナーは現像スリーブ内の磁石によって現像スリーブ上に保持されている。感光体表面と現像スリーブとの間には３５０μｍのギャップが設けられており、現像バイアスにはＤＣバイアスに矩形ＡＣバイアスが重畳され、現像スリーブ上のトナーが感光体表面へとクラウド状に飛翔し、感光体上の潜像に従って現像する。現像スリーブ上のトナーコート量が少ないと磁力や静電気力によってトナーが現像スリーブ上に拘束され、現像ニップ中でトナーが飛翔せず、感光体上で十分な濃度のトナー像を形成することができない。従って現像スリーブ上のトナー層は感光体上の全ベタよりも厚くなる。ＡＣバイアスの１周期間のバイアス平均値を現像電位としており、本実施例では－３００Ｖである。

【0043】

磁性１成分ジャンピング現像方式は非磁性接触現像方式や２成分現像方式等他の方式よりも、低コストで小サイズの現像装置を作りやすいというメリットがある。一方、ジャンピング現像方式は現像スリーブ上に担持されたトナーが１００％現像されないので、感光体上全ベタ部の潜像が変動すると全ベタ部に積層されるトナー量も変動しやすい特性を持っている。一方接触現像方式は、全ベタ部に対して現像ローラ上トナーがほぼ１００％現像されるため、感光体上ベタ部に形成されるトナー量は現像ローラ上トナー量に現像ローラと感光体の周速比をかけ合わせた量以上になることはない。そのため接触現像方式では、感光体上潜像が変動したときの感光体上トナー量は変動しにくい傾向にある。

【0044】

図６にジャンピング現像方式と接触現像方式の現像スリーブ（ローラ）上と感光体上のトナー積層状態の比較を示す。接触現像方式でも小ドットのトナー積載量は端部と中央で差が生じるが、ジャンピング現像方式で小ドットのトナー積載量の端部中央差がより大きくなる。本実施例では、平均粒径８μｍの磁性トナーを使用した。

【0045】

＜定着装置＞
図７を用いて、本実施形態のフィルム加熱方式の加熱定着装置６について説明する。加熱定着装置６は加熱装置としてのフィルムユニット１０と加圧ローラ２０で構成される。フィルムユニット１０は、伝熱部材としての加熱用回転体である定着フィルム（耐熱性フィルム）１３と、加熱部材である加熱ヒータ１１と、ヒータ保持部材であるホルダー１２で構成される。定着フィルム１３の内部に加熱ヒータ１１が設けられている。また、加熱定着装置６には、フィルムユニット１０に対向した対向部材としての加圧ローラ２０（加圧用回転体）が設けられる。この様に構成された加熱定着装置６は、定着フィルム１３と加圧ローラ２０との間に形成された定着ニップ部（圧接ニップ部、ニップ部）において、トナー像ｔが形成された記録材Ｐを挟持搬送させる。これにより、定着フィルム１３と一緒に搬送されるトナー像ｔが、記録材Ｐに定着される。加熱定着装置６は、定着部の一例である。定着フィルム１３は、定着部材の一例である。加圧ローラ２０は、加圧部材の一例である。

【0046】

図７に示すように、加熱ヒータ１１における定着フィルム１３との摺動面の反対側の面には、温度検知部材としてのサーミスタ１４が当接配置されている。エンジン制御部３０２は、サーミスタ１４の検知温度に基づいて、加熱ヒータ１１の温度が所望の温度を維持するように加熱ヒータ１１の電流の制御を行っている。例えば、サーミスタ１４の信号に応じて、定着制御部３２０が加熱ヒータ１１に流す電流を制御することで、加熱ヒータ１１の温度を調整している。

【0047】

＜定着フィルム＞
定着フィルム１３は、ＳＵＳ等の薄い金属製素管の表面に直接又はプライマ層を介してＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性層をコーティング又はチューブ被覆した複合層フィルムである。金属製素管に代えて、ポリイミド等の耐熱樹脂とグラファイトなどの熱伝導フィラーを混練したものを筒状に成型した基層を用いてもよい。実施例１の定着フィルム１３は、基層ポリイミドにＰＦＡをコーティングしたフィルムを用いた。定着フィルム１３の総膜厚は８０μｍで、定着フィルム１３の外周長は５６ｍｍである。定着フィルム１３は内部の加熱ヒータ１１及びホルダー１２に摺擦しながら回転するため、加熱ヒータ１１及びホルダー１２と定着フィルム１３の間の摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。このため、加熱ヒータ１１及びホルダー１２の表面に耐熱性グリース等の潤滑剤を少量介在させてある。これにより、定着フィルム１３はスムーズに回転することが可能である。

【0048】

＜加圧ローラ＞
図７に示す加圧ローラ２０は、鉄等からなる芯金２１、弾性層２２及び離型層２３を有する。芯金２１の上に絶縁性のシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムを発泡すること
により弾性層２２が形成され、弾性層２２の上に接着層としてプライマ処理されて接着性をもつＲＴＶシリコーンゴムが塗布されている。ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等にカーボン等の導電剤を分散させたチューブを被覆又はコーティング塗工した離型層２３を、接着層を介して弾性層２２に形成している。実施例１では、加圧ローラ２０の外径は２０ｍｍ、加圧ローラ２０の硬度は４８°（Ａｓｋｅｒ－Ｃ ６００ｇ加重）である。加圧ローラ２０は不図示の加圧手段により、長手方向両端部から加熱定着に必要なニップ部を形成するべく１５ｋｇ・ｆで加圧されている。また、加圧ローラ２０は、長手方向端部から芯金２１を介して不図示の回転駆動により、図７の矢印Ｒ２の方向（反時計周り）に回転駆動される。これにより、定着フィルム１３はホルダー１２の外側を図７の矢印Ｒ３の方向（時計周り）に従動回転する。

【0049】

＜加熱ヒータ＞
図７に示すように、加熱ヒータ１１は定着フィルム１３の内部に具備されている。加熱ヒータ１１は、セラミックであるアルミナ又は窒化アルミから成る基板（絶縁基板）１１３と、基板１１３上に形成された抵抗発熱層（発熱体）１１２を有する。抵抗発熱層１１２の絶縁と耐摩耗性のために、抵抗発熱層１１２が薄肉のオーバーコートガラス１１１で覆われており、オーバーコートガラス１１１が定着フィルム１３の内周面に接触している。オーバーコートガラス１１１は耐電圧と耐摩耗性に優れており、定着フィルム１３に摺動する様に構成されている。実施例１のオーバーコートガラス１１１について、熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋであり、耐圧特性が２．５ｋＶ以上であり、膜厚が７０μｍである。実施例１の加熱ヒータ１１の基板１１３には、アルミナが用いられている。基板１１３の寸法については、幅６．０ｍｍ、長さ２６０．０ｍｍ、厚み１．００ｍｍであり、基板１１３の熱膨張率は７．６×１０－６／℃である。実施例１の抵抗発熱層１１２は、銀パラジウム合金で形成されており、抵抗発熱層１１２の総抵抗値は２０Ω、抵抗率の温度依存性は７００ｐｐｍ／℃である。加熱ヒータ１１は、定着部の一例である。

【0050】

＜ホルダー＞
ホルダー１２は、加熱ヒータ１１を保持すると共に、ニップ部の裏側への放熱を防ぐ断熱ステイホルダーであり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により形成されている。定着フィルム１３が余裕をもってホルダー１２に外嵌され、定着フィルム１３が回転自在に配置されている。本実施例では、ホルダー１２として２６０℃の耐熱性を有する液晶ポリマーにより形成されたものを使用した。

【0051】

＜画像処理部＞
図８に画像処理部５００の機能構成部を示す。
画像処理部５００は画像解析手段としての画像解析部５０１と、その他画像処理部５０２から構成されている。画像解析部５０１では後述するように、印字する画像に対して必要な温調温度、または、必要な温調温度に相関のある定着温度相関値を算出する。その他画像処理部５０２では文字コードの画像変換やハーフトーニング処理等を行い、画像をビットマップ化し、画像信号生成部１００にデータを渡す。画像処理部５００は、画像形成装置９に具備されるか、画像信号生成部１００と画像データを送受信可能に接続される。

【0052】

本件の画像形成装置９では６００ｄｐｉの解像度でその他画像処理部５０２による処理を行っている。また、本実施例の画像解析部５０１は、その他画像処理部５０２による処理が終了した後の画像データに対して計算処理を行っている。ただし画像処理順はこの限りではなく、適宜選択すればよい。

【0053】

印字する画像に対して必要な定着温度は、印字率によって異なる。基本的には印字率が高いほど定着ニップで溶融するトナー量が多くなるのでより高い温調が必要となる。また、同じ印字率であっても、ベタ画像のように連続しており、離散度が低い場合と、文字画
像のように小ドットや細線が離散的に存在しており、離散度が高い場合では必要な定着温度が異なり、一般的に文字画像の方が定着しやすい。これは、離散的に存在するトナー像の方が、その周辺部のトナー像のない領域から流入する熱により定着性が向上するためである。さらに、本実施例では図５で示したように、主走査方向端部の小ドットや細線よりも主走査方向中央の小ドットや細線の方でトナー積載量が多く、より高い温調を必要とする。

【0054】

本実施例では、所定の領域内で所定濃度以上のピクセルが連続する割合（連続性）と、所定の領域内が所定濃度以上のピクセルで占められる割合（被覆率）から、プリント画像中の各ピクセルを分類する。分類により、タイプ１（小ドットや細線＝定着しやすい）とタイプ２（ベタ＝定着しづらい）に分けられる。さらに主走査方向に対して分割した領域に対して、タイプ１とタイプ２の印字ピクセル数をカウントし、図５に示したような主走査方向に対するトナー積層状態の違いを考慮して温調を決定する。これにより、より正確な定着温度の算出が可能となり、必要な定着性を確保しつつ消費電力を低減することが出来る。

【0055】

図９から図１３を用いて画像解析部５０１での定着必要温度の算出方法を詳細に説明する。図９は本実施例における定着必要温度の算出方法を示したフローチャートである。

【0056】

＜画像タイプ判別フロー＞
ステップＳ６０１で、図１０に示すように、元画像（６００ｄｐｉ）を所定サイズの正方形の領域に分割する。ここでは所定サイズを、主走査方向（紙面で横方向）５１２ピクセル×副走査方向（紙面で縦方向）５１２ピクセルとする。本実施例では縦横５１２ピクセルの領域に分割したが、分割する大きさはこれに限られない。なお、分割する大きさは１０から２０００ピクセル程度が望ましい。これは、領域が小さすぎると、文字をベタと認識してしまう可能性があり、逆に領域が大きすぎると領域内に文字とベタが混在する場合に正しく認識できなくなる可能性があるからである。なお、本実施例では領域を正方形としているものの、長方形等の異なる形状の領域であっても良い。

【0057】

分割した各領域をＡ（ｍ，ｎ）と表し、ｍは領域Ａの縦方向（副走査方向）の番号、ｎは横方向（主走査方向）の番号である。ｍは記録材先端から数えた番号、ｎは記録材左端から数えた番号であり、いずれも１以上の正の整数である。本実施例はＡ４プリンタであり、レターサイズ（主走査方向８．５インチ＝５１００ピクセル）までの通紙が可能であるので、主走査方向は最大１０個の領域に分割する。紙右端と下端の領域はそれぞれの紙の右端と下端が領域の境界となるので他の領域よりも小さくなる。例えば最右端の領域Ａ（ｍ，１０）の主走査方向長さは５１２ピクセルではなく４９２ピクセルとなる。最下端の領域も紙サイズに応じてピクセル数が少なくなる。各領域内のすべてのピクセル数をＰａとする。本実施例では、通常の領域では、
Pa = 512×512 = 262144
となる。ｎ＝１の場合、主走査方向に分割された複数の領域が形成されることになる。

【0058】

ステップＳ６０２で、領域内のピクセルを０と１に二値化する。本実施例では、元の濃度データ値が０すなわち白のピクセルを０、それ以外のピクセルを１に二値化している。すなわちピクセルの所定の濃度を１として、所定の濃度より小さいピクセルを０、所定の濃度以上のピクセルを１とする。ただし、所定の濃度の閾値はこれに限られず、異なる閾値であっても良い。また、二値化ではなく複数の閾値を用いて三つ以上のランクに分けて画像解析しても良い。

【0059】

ステップＳ６０３で、図１１（ａ）に示すように、二値化した値が１となるピクセルが主走査方向に４ピクセル以上連続する回数（以下、連続回数）Ｎ（ｍ，ｎ）を各領域内で
カウントする。連続数は３から３０ピクセル程度が望ましい。小さすぎると文字をベタと誤判定するケースが増え、大きすぎると定着しにくい線幅の太い文字を文字と判別してしまうケースが増える。なお、連続回数のカウント方法は、図１１（ｂ）に示すようにあらかじめ主走査方向に区切られた範囲内で連続するか否かを判別するものであってもよく、処理の都合等により選択可能である。

【0060】

ステップＳ６０４で、ステップＳ６０３でカウントした連続回数Ｎ（ｍ，ｎ）×４を分子、領域内の二値化した値が１のピクセル数Ｐ（ｍ，ｎ）を分母として、式（４）により、連続性の程度を示す連続性Ｃ（ｍ，ｎ）を算出する。Ｐ（ｍ，ｎ）＝０の場合、Ｃ（ｍ，ｎ）＝０とする。連続性Ｃ（ｍ，ｎ）は０から１の値を取る。
C(m, n) = N(m, n) × 4 / P(m, n) …（４）

【0061】

ステップＳ６０５で、領域内の二値化した値が１のピクセル数Ｐ（ｍ，ｎ）を分子、領域内のすべてのピクセル数Ｐａを分母として、式（５）により、所定の濃度以上のピクセルで印字される程度を示す被覆率Ｒ（ｍ，ｎ）を算出する。被覆率Ｒ（ｍ，ｎ）は０から１の値を取る。
R(m, n) = P(m, n) / Pa …（5）
上記のようにここでは、画像データの解析結果として、連続性Ｃと被覆率Ｒを求める。

【0062】

ステップＳ６０６で、各領域について、連続性Ｃ（ｍ，ｎ）を連続性閾値Ｃｔｈと、被覆率Ｒ（ｍ，ｎ）を被覆率閾値Ｒｔｈとそれぞれ比較し、いずれも閾値を下回る場合に、その領域を画像タイプ１とする。少なくともいずれかが閾値以上となる場合には、画像タイプ２とする。本実施例では、Ｃｔｈ＝０．８、Ｒｔｈ＝０．２５としている。

【0063】

＜画像タイプ判別について＞
本実施例における、連続性と被覆率による画像タイプ判別について、図１２を用いて説明する。

【0064】

連続性および被覆率がともに低い画像タイプ１は、文字を多く含むような離散的かつ被覆率が低く定着しやすい画像に該当する可能性が高いと想定される。一方、画像タイプ２は、ベタのような連続的で定着しにくい画像に該当する可能性が高いと想定される。

【0065】

図１２に、様々な種類の画像１～画像４を示す。画像１はゴシック１０ポイントの文字であり、連続性Ｃと被覆率Ｒともに閾値を下回る（閾値判別：Ｎ）ため画像タイプ１と判別される。一方、画像２はゴシック７２ポイントの文字であり、被覆率Ｒは閾値を下回るが、連続性Ｃは閾値を上回る（閾値判別：Ｙ）ため画像タイプ２と判別される。文字であっても、ポイント数の大きな文字は線幅が太くなり、定着が困難になることが適切に判別されていることが分かる。

【0066】

画像３は領域内が全面ベタであり、連続性Ｃと被覆率Ｒともに１で閾値を上回るため画像タイプ２と判別される。画像４は、ドットごとの市松模様のパターンであり、連続性Ｃは０で閾値を下回る。一方で被覆率Ｒは０．５で閾値を上回り、画像タイプ２と判別される。このように離散的ではあるものの被覆率の高いパターンは文字のような画像に比べ定着しにくい画像であり、本実施例によればこのような画像に対しても適切に判別可能である。Ｃｔｈは大きく設定すると、より大きいフォントサイズの文字まで画像タイプ１に含めることができる。Ｒｔｈは大きく設定すると、より高密度の文字画像まで含めることができる。本実施例では定着容易な１２ポイント以下の文字からなるテキスト画像をなるべく画像タイプ１に含むようにＣｔｈとＲｔｈを設定した。

【0067】

＜温調決定フロー＞
ステップＳ６０７で、各領域について画像タイプ別の温調補正テーブルを参照しそれぞれの領域の仮温調補正量ｔ（ｍ，ｎ）を決定する。仮温調補正量ｔ（ｍ，ｎ）は全ベタの定着温調に対して何℃温調を下げられるかという、マイナス方向の補正量である。各領域の印字されるピクセル数Ｐ（ｍ，ｎ）が多いほどｔ（ｍ，ｎ）が小さくなり、温調としては高くなる。また先述のとおり、画像タイプ１の方が定着しやすい画像のため、同じＰ（ｍ，ｎ）でも仮温調補正量は大きい。仮温調補正テーブルは表１のとおりである。

【表1】

【0068】

次にステップＳ６０８で、主走査方向位置の補正を行い、各領域の補正温調Ｔ（ｍ，ｎ）を決定する。先述のとおり、特に画像タイプ１については、主走査方向端部と中央部で紙上トナーののり方が異なることを考慮した係数ｋ１を、仮補正温調ｔ（ｍ，ｎ）に掛ける。係数ｋ１は領域Ａ（ｘ，ｎ）に対して表２のような値を持つ（ｘは任意の副走査方向の番号）。端数は切り捨てて、補正温調Ｔ（ｍ，ｎ）は整数とする。また、画像タイプ２に対する補正係数ｋ２については、ベタ画像の紙上トナーののり方は主走査方向に対してほぼ均一であることから、ｋ２は主走査方向に対して一定の値とした。つまり画像タイプ２に対しては主走査方向で補正温調Ｔ（ｍ，ｎ）の重みづけを行わない。補正係数ｋテーブルは表２の通りである。

【表2】

【0069】

さらに、ステップＳ６０９で、全領域のＴ（ｍ，ｎ）で最も小さい補正量Ｔｍｉｎを選択し採用して定着温調を決定する。本実施例において補正量が最も小さいということは、定着温度が最も高くなることに相当する。例えば領域Ａ（５，３）の画像タイプが１であり、Ｐ（５，３）＝７０００、であるとする。このとき表３より、ｔ（５．３）＝８、となる。また表４より、補正係数ｋ＝０．８、となる。よって、「８×０．８＝６．４」の端数を切捨てて、Ｔ（５，３）＝６となる。仮にＴｍｉｎ＝６であれば、本実施例では全ベタの温調は２００℃であるので、定着温調温度は１９４℃である。

【0070】

＜定着性評価方法＞
実施例１の効果を確認するために、気温２５℃、湿度５０％の環境で、図１３に示す画像Ａ～画像Ｅを各１０枚連続で印字して、定着性と消費電力の評価を行った。図１３の画像Ａ～画像Ｄは全て印字率８％の画像であり、画像Ｅは印字率１００％のベタ黒画像である。画像Ａ，Ｂは図を見やすくするために文字を大きく描いているが、実際は１０ｐｔの文字のみから形成されている画像である。Ａ４サイズの紙（ＣＡＮＯＮ社製、Ｒｅｄ Ｌａｂｅｌ 80 ｇ／ｃｍ^２）を用いて、目視により定着性の評価を行った。

【0071】

定着性評価の目安は以下のとおりである。
○…定着不良に起因する画像不良が全く見られず、問題ない。
△…定着不良に起因する白抜けがわずかに見られるが、実用上問題ない。
×…定着不良に起因する白抜けが多くみられる。また、定着フィルム１３にトナーが一部付着し、画像後端の余白部分にトナー汚れが見られ、実用上ＮＧである。

【0072】

電力の測定は、加熱ヒータ１１に対して直列に電力計（横河計測株式会社製、ディジタルパワーメータＷＴ３１０）を繋ぎ、１０枚連続で印字した後の測定値を読み取ることで行った。定着性の評価及び電力値を公平に比較するため、前の検討が終わってから十分時間をとって、加熱定着装置６の温度が室温近くまで下がったことを確認してから次の検討を行った。また、以下に示す比較例１、２についても同様に比較検討を行った。

【0073】

［比較例１］
比較例１では、特許文献3のように、画像全体の印字率から目標温度Ｔを決定する方法
を採用している。装置構成は実施例１と同様である。表３は比較例１の温調テーブルであり、印字率と目標温度Ｔ（℃）の関係を示す。

【表3】

【0074】

［比較例２］
比較例２では、図９のステップＳ６０８の画像タイプ１に対する補正係数ｋ１を一律０．５として実施例１と同様の定着性評価を行った。

【0075】

＜検討結果＞
実施例１及び比較例１，２の評価結果を表４に示す。実施例１は各画像について定着性を満足しつつ温調をコントロールし、消費電力を下げることに成功している。一方比較例１では、印字率８％の画像Ａ～画像Ｄに対して同じ定着温調を設定したので、トナー像が一か所に固まっている画像Ｄについては定着不良を発生させている。

【0076】

また実施例１では、画像Ａに対して、主走査方向端部のトナー高さの低い文字画像を判別して適正に温調を下げている。一方、比較例１では、同じ画像Ａに対して過剰な定着温調を設定してしまい、消費電力を高くしてしまっている。
また、比較例２は、画像タイプ２に判別されるベタ画像（画像Ｃ～画像Ｄ）については実施例１と同じ振る舞いをしているが、主走査方向位置に応じた補正を行っていないため、画像Ａに対しては過剰な温調を設定し、消費電力を高くしてしまっている。
以上より、本実施例は比較例と比べて、定着性の向上および消費電力の低減の点で有利であると言える。

【表4】

【0077】

［変形例１］
本変形例では、現像方式に1成分非磁性接触現像を用いている。図6で説明したように、接触現像方式ではジャンピング現像方式よりもレーザスポット径によるトナーのり量の変化が小さい。以下、実施例１と異なる部分について説明する。

【0078】

本変形例の現像装置について説明する。現像装置には現像剤担持体としての現像ローラ、現像剤規制部材としての現像ブレード、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ等が設けられている。
現像ローラは、感光体との接触性を確保するために表面に導電弾性層を有する。現像ローラは、感光ドラムに当接して配置されており、当接部において感光ドラムと現像ローラとの移動方向が同方向となるように回転駆動される。

【0079】

現像ブレードは金属薄板としてのバネ弾性を有するリン青銅板に弾性部材がコートされており、現像ローラの表面に対して所定の線圧で当接されて現像ローラ上のトナーコート量を適正に維持している。
トナー供給ローラは、芯金上にスポンジ構造のウレタンフォームを設けた弾性ローラを用いた。トナー供給ローラは、現像ローラに当接して配置され、当接部において現像ローラとトナー供給ローラとの移動方向が逆方向（カウンター方向）となるように回転駆動される。

【0080】

本変形例において現像ブレードにより規制され現像ローラ上に担持されたトナーは、懸濁重合法で作成した非磁性一成分現像剤である。そのため、現像ローラ上でトナーを拘束する力としては、トナーが有する電荷による鏡映力と僅かなファンデルワールス力しか働かない。その結果、現像ローラ上のトナー層が厚くなると、トナー層の上層部にあるトナーに対する鏡映力が弱くなるため、現像ローラ上に担持できなくなりトナーが飛散してしまう。したがって、現像ローラ上のトナー層を薄く規制する必要があるが、その結果十分な画像濃度が得にくくなる場合がある。このような場合、現像ローラの周速度を感光ドラムの周速度よりも速く設定することで、十分な画像濃度を得ることが可能である。その周速度比としては、感光ドラムの周速度に対して、現像ローラの周速度が１．１～３倍となる範囲が好適である。本変形例では、この周速度比は１．３倍とする。

【0081】

現像バイアスは直流電圧－３００Ｖを印加している。先述のとおり、ベタに対しては現像ローラ上のトナーはほぼ１００％感光体表面へと現像される。

【0082】

本変形例の補正係数ｋ１、ｋ２を表５に示す。接触現像方式はジャンピング現像方式と比較してレーザスポット径による影響を受けづらいことから、主走査方向中央のトナードット高さは端部に対してわずかに高い程度であり、中央部と端部で画像タイプ１の定着性の差が比較的小さい。従って実施例１に対して主走査方向中央部の補正係数を高く設定している。

【表5】

【0083】

実施例1と同じ定着性評価を行った結果を表6に示す。実施例1に対して主走査方向中央
にテキストが配置された画像Bにおいて、補正量を大きくできるので消費電力をより小さ
くすることができた。

【表6】

【0084】

本変形例では非磁性トナーを使用したが、磁性トナーで接触現像方式を使用してもよい。
また、2成分現像方式等他の現像方式についても現像特性に合わせて補正係数kを調整して最適な定着温調を算出することが可能である。

【0085】

実施例ではドットの連続性と被覆率から小ドットとベタを判別していたが、文字のフォントやサイズ、写真などのオブジェクトタイプから画像タイプを振り分けてもよい。
実施例及び比較例ではモノクロプリンタを例に説明を行ったが、カラープリンタでも本発明は適用可能である。

【符号の説明】

【0086】

１：制御部、３：現像部、４：感光ドラム、６：定着部、９：画像形成装置、４００：光走査装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】