JP2013010265A - 露光装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 感光体ドラム等の走査対象面の経時的な変化に対応して光源の出射光量を補正する。
【解決手段】 画像形成装置に使用される露光装置において、制御信号生成部は、走査方向における互いに異なる複数の光量補正値分布を示す複数の補正特性データ６１〜６４を記憶する記憶装置５２と、記憶装置５２に記憶されている複数の補正特性データ６１〜６４から１つの補正特性データを選択する第１補正部５３と、第１補正部５３により選択された補正特性データに基づく光量補正の光量設定値を有する制御信号をドライバー回路４４に供給する光量制御部５５とを有する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、露光装置および画像形成装置に関するものである。

あるレーザー走査装置は、走査光学系で、半導体レーザーから出射したレーザー光を走査対象面上に走査する。走査対象面へ入射するレーザー光の光量は、光学系の特性に起因して走査位置に応じて変化する。そのため、走査対象面へ入射するレーザー光の光量を走査方向において一定にするために、例えば半導体レーザーの出射光量が走査位置に応じた補正係数で補正される（例えば特許文献１参照）。補正係数は、テーブルとして格納されている。

特開平１１−２９１５４８号公報

上述のように補正係数をテーブルとして記憶装置に格納しておき、その補正係数で、走査方向における半導体レーザーの出射光量を補正することができる。

上述のような装置は、例えば、レーザープリンターなどの画像形成装置に内蔵され、感光体ドラム上に静電潜像を形成するために使用される。感光体ドラムの表面特性は使用により経時的に変化するので、感光体ドラム等の走査対象面へ入射するレーザー光の光量を走査方向において一定にするために要求される光量も経時的に変化する。このため、単一の補正係数のテーブルを使用して光源の出射光量を補正する場合、感光体ドラムの経時的な変化に起因して、走査対象面への入射光量の分布が劣化していってしまう。ひいては、画像形成装置による印刷画像の濃度分布も経時的に変化してしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、感光体ドラム等の走査対象面の経時的な変化に対応して光源の出射光量を補正する露光装置および画像形成装置を得ることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。

本発明に係る露光装置は、光源と、光源による光線を走査する走査装置と、光源を駆動するドライバー回路と、ドライバー回路に制御信号を供給して光源を制御する制御信号生成部とを備える。そして、制御信号生成部は、走査方向における互いに異なる複数の光量補正値分布を示す複数の補正特性データを記憶する記憶装置と、記憶装置に記憶されている複数の補正特性データから１つの補正特性データを選択する第１補正部と、第１補正部により選択された補正特性データに基づく光量補正の光量設定値を有する制御信号をドライバー回路に供給する光量制御部とを有する。

これにより、感光体ドラム等の走査対象面の特性変化の、直接または間接的な判定に基づいて補正特性データを切り替えることで、感光体ドラム等の走査対象面の経時的な変化に対応して光源の出射光量を補正することができる。

また、本発明に係る露光装置は、上記の露光装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、露光装置は、光量補正値分布の基準光量設定値を指定する第２補正部をさらに備える。そして、光量制御部は、第１補正部により選択された補正特性データと第２補正部により指定された基準光量設定値とに基づく光量補正の光量設定値を有する制御信号をドライバー回路に供給する。

これにより、補正特性データによる光量補正値分布と基準光量設定値とを組み合わせて光量補正の光量設定値を決定するため、補正特性データの数が少なくて済む。したがって、補正特性データの記憶領域のサイズが小さくて済む。

また、本発明に係る露光装置は、上記の露光装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、第２補正部は、印字枚数カウンターによる印字枚数のカウント値に応じて光量補正値分布の基準光量設定値を指定し、第１補正部は、第２補正部により指定された基準光量設定値に応じて複数の補正特性データから１つの補正特性データを選択する。

これにより、印字枚数のカウント値による感光体ドラム等の走査対象面の特性変化の間接的な判定に基づいて基準光量設定値を切り替えることで、感光体ドラム等の走査対象面の経時的な変化に対応して光源の出射光量を補正することができる。

また、本発明に係る露光装置は、上記の露光装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、第１補正部は、印字枚数カウンターによる印字枚数のカウント値に応じて複数の補正特性データから１つの補正特性データを選択する。

これにより、印字枚数のカウント値による感光体ドラム等の走査対象面の特性変化の間接的な判定に基づいて補正特性データを切り替えることで、感光体ドラム等の走査対象面の経時的な変化に対応して光源の出射光量を補正することができる。

また、本発明に係る露光装置は、上記の露光装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、露光装置は、印字枚数カウンターによる印字枚数のカウント値に応じて光量補正値分布の基準光量設定値を指定する第２補正部をさらに備える。そして、光量制御部は、第１補正部により選択された補正特性データと第２補正部により指定された基準光量設定値とに基づく光量補正の光量設定値を有する制御信号をドライバー回路に供給する。

これにより、印字枚数のカウント値による感光体ドラム等の走査対象面の特性変化の間接的な判定に基づいて基準光量設定値を切り替えることで、感光体ドラム等の走査対象面の経時的な変化に対応して光源の出射光量を補正することができる。

本発明に係る露光装置は、複数の光源と、複数の光源による光線をそれぞれ走査する複数の走査装置と、複数の光源をそれぞれ駆動する複数のドライバー回路と、複数のドライバー回路にそれぞれ制御信号を供給して複数の光源を制御する制御信号生成部とを備える。そして、制御信号生成部は、走査方向における互いに異なる複数の光量補正値分布を示す複数の補正特性データを記憶する記憶装置と、記憶装置に記憶されている複数の補正特性データから１つの補正特性データを選択する第１補正部と、複数のドライバー回路に対して光量補正値分布の基準光量設定値をそれぞれ指定する複数の第２補正部と、第１補正部により選択された補正特性データと第２補正部によりそれぞれ指定された基準光量設定値とに基づく光量補正の光量設定値を有する制御信号を複数のドライバー回路にそれぞれ供給する複数の光量制御部とを有する。

これにより、感光体ドラム等の走査対象面の特性変化の、直接または間接的な判定に基づいて補正特性データを切り替えることで、感光体ドラム等の走査対象面の経時的な変化に対応して光源の出射光量を補正することができる。さらに、複数のドライバー回路について共通に補正特性データが使用されるとともに、その補正特性データによる光量補正値分布と、各ドライバー回路についての基準光量設定値とを組み合わせて、そのドライバー回路についての光量補正の光量設定値を決定するため、補正特性データの数が少なくて済む。したがって、補正特性データの記憶領域のサイズが小さくて済む。

また、本発明に係る露光装置は、上記の露光装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、複数の光源、複数の走査装置、および複数のドライバー回路は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナーにそれぞれ対応し、複数の補正特性データは、シアン、マゼンタおよびイエローの３色について最適化されたものである。

これにより、感光体ドラム等の走査対象面の特性変化の影響が、モノクロ印刷画像（つまりブラック）に比べ画質に現れやすいカラー印刷画像に使用されるシアン、マゼンタおよびイエローについて各補正特性データを、最適な画質が得られるものに設定することで、良好なカラー印刷画像が得られる。

本発明に係る画像形成装置は、上記の露光装置のいずれかで、感光体上に光線を照射して静電潜像を形成する。

本発明によれば、露光装置において、感光体ドラム等の走査対象面の経時的な変化に対応して光源の出射光量を補正することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る露光装置を有する画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。 図２は、図１における露光装置の構成例を示す図である。 図３は、図２におけるコントローラーの構成例を示す回路図である。 図４は、実施の形態１における制御信号生成部の構成を示すブロック図である。 図５は、図４における補正特性データによる光量補正値分布の例を示す図である。 図６は、図４における補正特性データと第２補正部による基準光量設定値とに基づく主走査方向における光量設定値分布の例を示す図である。 図７は、実施の形態２における制御信号生成部の構成を示すブロック図である。 図８は、本発明の実施の形態３に係る画像形成装置における露光装置を示すブロック図である。 図９は、実施の形態３における制御信号生成部の構成を示すブロック図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

実施の形態１．

図１は、本発明の実施の形態に係る露光装置を有する画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。

この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび現像ユニット３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を照射して静電潜像を形成する装置である。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、そのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を有する。

さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の残留トナーを除去し、除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄを除電する。

現像ユニット３ａ〜３ｄには、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーが充填されているトナーカートリッジがそれぞれ装着され、トナーカートリッジからトナーが供給され、キャリアとともに現像剤を構成する。現像ユニット３ａ〜３ｄは、そのトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。

感光体ドラム１ａ、露光装置２ａ、および現像ユニット３ａにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂ、および現像ユニット３ｂにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃ、および現像ユニット３ｃにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄ、および現像ユニット３ｄにより、ブラックの現像が行われる。

中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー画像を１次転写される環状の像担持体である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。

転写ローラー６は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。

ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。

センサー８は、トナー濃度調整に使用されるセンサーであって、中間転写ベルト４に光線を照射し、その反射光を検出する。トナー濃度調整の際、センサー８は、中間転写ベルト４の所定の領域に光線を照射し光線の反射光（測定光）を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。

図２は、図１における露光装置２ａ〜２ｄの構成例を示す図である。なお、図２に示す露光装置は、感光体ドラム１ａ用の露光装置２ａであり、感光体ドラム１ｂ〜１ｄ用の露光装置２ｂ〜２ｄも同様の構成を有する。

図２において、レーザーダイオード２１は、レーザー光を出射する光源である。

また、光学系２２は、レーザーダイオード２１からポリゴンミラー２３までの間、および／またはポリゴンミラー２３から感光体ドラム１ａおよびＰＤセンサー２４までの間に配置された各種レンズ群である。光学系２２には、ｆθレンズなどが使用される。

また、ポリゴンミラー２３は、感光体ドラム１ａの軸に対して垂直な軸を有し、その軸に垂直な断面が多角形であり、その側面がミラーとなっている素子である。ポリゴンミラー２３は、その軸を中心に回転し、レーザーダイオード２１から出射した光を感光体ドラム１ａの軸方向（主走査方向）に沿って走査する。

また、ＰＤセンサー２４は、主走査同期信号を生成するためにポリゴンミラー２３により走査された光を受光するセンサーである。ＰＤセンサー２４は、光が入射すると、光量に応じた出力電圧を誘起する。ＰＤセンサー２４は、光が走査される線上の所定の位置に配置され、光のスポットがその位置を通過するタイミングを検出するために使用される。

なお、光学系２２、ポリゴンミラー２３およびＰＤセンサー２４により、レーザーダイオード２１からのレーザー光を走査する走査装置が構成される。

また、コントローラー３１は、検出回路３２からの同期信号に基づいて、レーザーダイオード２１の光量を制御する。コントローラー３１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、コンピューターなどで構成される。検出回路３２は、ＰＤセンサー２４の出力に基づいて同期信号を生成する回路である。

図３は、図２におけるコントローラー３１の構成例を示す回路図である。

コントローラー３１は、制御信号生成部４１、Ｄ／Ａコンバーター４２，４５、ローパスフィルター４３、ドライバー回路４４、およびＡＰＣ回路４６を有する。なお、図３中のレーザーダイオードＬＤは、図２におけるレーザーダイオード２１である。

制御信号生成部４１は、ドライバー回路４４に制御信号を供給してレーザーダイオードＬＤの出射光量を制御する。この実施の形態では、制御信号生成部４１は、画像制御信号および光量制御信号を生成するデジタル回路である。画像制御信号は、印刷すべき画像に対応する静電潜像を感光体ドラム１ａ上に形成するための制御信号である。光量制御信号は、主走査方向における各位置（つまり、各走査における各タイミング）に応じて光量補正を行うための制御信号であって、光量補正の光量設定値にレーザーダイオードＬＤの光量を設定するための信号である。制御信号生成部４１の詳細な構成は後述する。

Ｄ／Ａコンバーター４２は、制御信号生成部４１からの光量制御信号をアナログ信号に変換する回路である。Ｄ／Ａコンバーター４２の次段には、レーザーダイオードＬＤの電流制御に使用するローパスフィルター４３が設けられている。ローパスフィルター４３は、コンデンサーＣと抵抗Ｒとからなり、時定数τ（＝Ｒ×Ｃ）を有する。

ドライバー回路４４は、レーザーダイオードＬＤを駆動する回路である。ドライバー回路４４は、画像制御信号およびローパスフィルター４３を介して供給される光量制御信号に対応する光量になるようにレーザーダイオードＬＤの光量を制御する。

また、ドライバー回路４４は、Ｄ／Ａコンバーター４５の出力電圧（つまり、画像制御信号）に従ってレーザーダイオードＬＤを点灯／消灯させる。このレーザーダイオードＬＤの点灯／消灯により、感光体ドラム１ａ上に、画像制御信号に基づく形状の静電潜像が形成される。

なお、各走査において、ＰＤセンサー２４上をレーザー光のスポットが追加する期間は、レーザーダイオードＬＤが常に点灯するように制御される。

また、ＡＰＣ回路４６は、基準電圧Ｖｒｅｆに応じた電力でレーザーダイオードＬＤを駆動する。ＡＰＣ回路４６は、モニター用フォトデテクターＰＤｍに導通する電流Ｉｍを、検出抵抗Ｒの両端電圧Ｖｍとして検出し、その電圧Ｖｍが基準電圧Ｖｒｅｆに等しくなるように、レーザーダイオードＬＤの電力を制御する。

ここで、実施の形態１における制御信号生成部４１の詳細な構成を説明する。図４は、実施の形態１における制御信号生成部４１の構成を示すブロック図である。制御信号生成部４１は、印字枚数カウンター５１と、記憶装置５２と、第１補正部５３と、第２補正部５４と、光量制御部５５とを有する。

印字枚数カウンター５１は、印字枚数をカウントする。印字枚数カウンター５１は、感光体ドラム１ａの交換時に印字枚数カウント値をリセットする。

記憶装置５２は、走査方向における互いに異なる複数の光量補正値分布を示す複数の補正特性データ６１〜６４を記憶する。記憶装置５２としては、不揮発性メモリーなどが使用される。この実施の形態１では、４パターンの補正特性データ６１〜６４が記憶装置５２に記憶されている。

図５は、図４における補正特性データ６１〜６４による光量補正値分布の例を示す図である。光量補正値分布１０１〜１０４は、それぞれ、主走査方向における複数の位置での第１補正値を有する。第１補正値は、感光体ドラム１ａ中央の位置に対する各位置での補正比率を示す。光量補正値分布１０１〜１０４では、感光体ドラム１ａ中央での第１補正値が１００パーセントとされ、感光体ドラム１ａの端部に近づくにつれて、第１補正値が増加していく。

この第１補正値は、光量制御部５５において光量補正の設定値の決定に使用される。光量補正値分布１０１は、補正特性データ６１によるものであり、光量補正値分布１０２は、補正特性データ６２によるものであり、光量補正値分布１０３は、補正特性データ６３によるものであり、光量補正値分布１０４は、補正特性データ６４によるものである。

露光装置２ａ〜２ｄからのレーザー光の光量と、そのレーザー光の照射による感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に誘起する電位との関係は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面の膜厚によって変化する。このため、印刷枚数の増加とともに感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面が研磨されていくと膜厚が薄くなっていき、レーザー光の光量と誘起電位との関係が変化する。このため、予め設定されている光量補正値分布１０１〜１０４などで、このレーザー光の光量と誘起電位との関係の変化分を補償して、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上での誘起電位の経時的な変化を減らし、印刷画質に対する、感光体ドラム１ａ〜１ｄの経時的な変化の影響を低減する。

第１補正部５３は、記憶装置５２に記憶されている複数の補正特性データ６１〜６４から１つの補正特性データを選択する。この実施の形態１では、第１補正部５３は、印字枚数カウンター５１による印字枚数のカウント値に応じて複数の補正特性データ６１〜６４から１つの補正特性データを選択する。具体的には、第１補正部５３は、複数の補正特性データ６１〜６４に対応する複数の印字枚数の範囲を示すデータを有しており、印字枚数カウンター５１による印字枚数のカウント値の属する範囲に対応する補正特性データを選択する。走査対象面を有する消耗部品である感光体ドラム１ａ交換後の印字枚数カウント値に応じて補正特性データが選択される。ここでは、感光体ドラム１ａ交換後の印字枚数カウント値が大きくなるほど、感光体ドラム１ａ端部での補正比率が高くなる補正特性データが選択される。

第２補正部５４は、光量補正値分布の基準光量設定値を指定する。基準光量設定値は、感光体ドラム１ａ中央での光量設定値である。この実施の形態１では、第２補正部５４は、印字枚数カウンター５１による印字枚数のカウント値に応じて光量補正値分布の基準光量設定値を指定する。走査対象面を有する消耗部品である感光体ドラム１ａ交換後の印字枚数カウント値に応じて基準光量設定値が指定される。ここでは、感光体ドラム１ａ交換後の印字枚数カウント値が大きくなるほど、大きい基準光量設定値が指定される。

光量制御部５５は、第１補正部５３により選択された補正特性データに基づく光量補正の光量設定値を有する制御信号を、Ｄ／Ａコンバーター４２およびローパスフィルター４３を介して、ドライバー回路４４に供給する。この実施の形態１では、光量制御部５５は、第１補正部５３により選択された補正特性データと第２補正部５４により指定された基準光量設定値とに基づく光量補正の光量設定値を有する制御信号をドライバー回路４４に供給する。

図６は、図４における補正特性データ６１〜６４と第２補正部５４による基準光量設定値とに基づく主走査方向における光量設定値分布の例を示す図である。

例えば、印字枚数カウント値が０から５０００の間である場合には、補正特性データ６１（光量補正値分布１０１）が選択され、基準光量設定値が７０に設定され、ドライバー回路４４へ供給される光量設定値は、光量設定値分布１２１のようになる。印字枚数カウント値が５００１から１００００の間である場合には、補正特性データ６２（光量補正値分布１０２）が選択され、基準光量設定値が９０に設定され、ドライバー回路４４へ供給される光量設定値は、光量設定値分布１２２のようになる。印字枚数カウント値が１０００１から１５０００の間である場合には、補正特性データ６３（光量補正値分布１０３）が選択され、ドライバー回路４４へ供給される光量設定値は、光量設定値分布１２３のようになる。基準光量設定値が１１０に設定され、印字枚数カウント値が１５００１以上である場合には、補正特性データ６４（光量補正値分布１０４）が選択され、基準光量設定値が１３０に設定され、ドライバー回路４４へ供給される光量設定値は、光量設定値分布１２４のようになる。

なお、基準光量設定値についての印字枚数カウント値の範囲を、補正特性データについての印字枚数カウント値の範囲とは別に設定してもよい。その場合、基準光量設定値についての印字枚数カウント値の範囲をより細かく設定してもよい。

また、光量補正の光量設定値は、補正特性データ６１〜６４に第１補正値が含まれているある位置から主走査方向における次の位置までについては一定としてもよい。つまり、光量制御部５５は、各走査において、補正特性データ６１〜６４に第１補正値が含まれている位置ごとに、光量補正の光量設定値を更新していくようにしてもよい。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。

露光装置２ａ〜２ｄの制御信号生成部４１では、例えば印刷ジョブの実行開始時に、第１補正部５３は、印字枚数のカウント値に応じて補正特性データを選択し、所定の各位置での第１補正値を光量制御部５５に出力し、第２補正部５４は、印字枚数のカウント値に応じて基準光量設定値を指定して光量制御部５５に出力し、光量制御部５５は、その第１補正値および基準光量設定値の積を所定の各位置での光量補正の光量設定値として予め計算しておく。

そして、印刷ジョブの実行時に、露光装置２ａ〜２ｄは、ポリゴンミラー２３で１ラインごとに主走査方向にレーザー光を走査する。ポリゴンミラー２３のあるミラー面による１回の走査で、主走査方向における走査位置は、走査開始位置から移動していき、ＰＤセンサー２４および感光体ドラム１ａ（１ｂ，１ｃ，１ｄ）の上を通過する。そして、ポリゴンミラー２３の次のミラー面による１回の走査で、主走査方向における走査位置は、再度、走査開始位置から移動していき、ＰＤセンサー２４および感光体ドラム１ａ（１ｂ，１ｃ，１ｄ）の上を通過する。

各走査において、露光装置２ａ〜２ｄでは、制御信号生成部４１の光量制御部５５は、ＰＤセンサー２４の同期信号の検出タイミングから起算して、主走査方向における各位置に対応するタイミングでの光量設定値にレーザーダイオードＬＤの光量を調整するための光量制御信号を出力する。光量制御信号は、Ｄ／Ａコンバーター４２およびローパスフィルター４３を介してアナログ信号としてドライバー回路４４に印加され、ドライバー回路４４は、その光量制御信号の電圧に対応する光量でレーザー光を出射させる。

このようにして、主走査方向における光量補正が行われる。

以上のように、上記実施の形態１によれば、露光装置２ａ〜２ｄにおいて、制御信号生成部４１は、走査方向における互いに異なる複数の光量補正値分布を示す複数の補正特性データ６１〜６４を記憶する記憶装置５２と、記憶装置５２に記憶されている複数の補正特性データ６１〜６４から１つの補正特性データを選択する第１補正部５３と、第１補正部５３により選択された補正特性データに基づく光量補正の光量設定値を有する制御信号をドライバー回路４４に供給する光量制御部５５とを有する。

これにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の走査対象面の特性変化の、直接または間接的な判定に基づいて補正特性データを切り替えることで、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の走査対象面の経時的な変化に対応してレーザーダイオードＬＤの出射光量を補正することができる。

また、上記実施の形態１によれば、第２補正部５４は、選択された補正特性データによる光量補正値分布の基準光量設定値を指定する。そして、光量制御部５５は、第１補正部５３により選択された補正特性データと第２補正部５４により指定された基準光量設定値とに基づく光量補正の光量設定値を有する制御信号をドライバー回路４４に供給する。

これにより、補正特性データによる光量補正値分布と基準光量設定値とを組み合わせて光量補正の光量設定値を決定するため、補正特性データ６１〜６４の数が少なくて済む。したがって、補正特性データ６１〜６４の記憶領域のサイズが小さくて済む。

また、上記実施の形態１によれば、第１補正部５３は、印字枚数カウンター５１による印字枚数のカウント値に応じて複数の補正特性データ６１〜６４から１つの補正特性データを選択する。

これにより、印字枚数のカウント値による感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の走査対象面の特性変化の間接的な判定に基づいて補正特性データを切り替えることで、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の走査対象面の経時的な変化に対応してレーザーダイオードＬＤの出射光量を補正することができる。

また、上記実施の形態１によれば、第２補正部５４は、印字枚数カウンター５１による印字枚数のカウント値に応じて光量補正値分布の基準光量設定値を指定する。

これにより、印字枚数のカウント値による感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の走査対象面の特性変化の間接的な判定に基づいて基準光量設定値を切り替えることで、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の走査対象面の経時的な変化に対応してレーザーダイオードＬＤの出射光量を補正することができる。

実施の形態２．

本発明の実施の形態２に係る画像形成装置は、実施の形態１とは異なる制御信号生成部４１を有する。

図７は、実施の形態２における制御信号生成部４１の構成を示すブロック図である。図７に示す制御信号生成部４１において、第１補正部５３ａは、第２補正部５４により指定された基準光量設定値に応じて複数の補正特性データから１つの補正特性データを選択する。具体的には、第１補正部５３ａは、複数の補正特性データ６１〜６４に対応する複数の基準光量設定値の範囲を示すデータを有しており、第２補正部５４による基準光量設定値の属する範囲に対応する補正特性データを選択する。

なお、実施の形態２に係る画像形成装置のその他の構成は、実施の形態１に係る画像形成装置のものと同様であるので、その説明を省略する。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。

第１補正部５３ａは、記憶装置５２に記憶されている複数の補正特性データ６１〜６４から１つの補正特性データを選択する。この実施の形態２では、第１補正部５３ａは、複数の補正特性データ６１〜６４に対応する基準光量設定値（またはその範囲）を示すデータを有しており、第２補正部５４から出力される基準光量設定値に対応する補正特性データを選択する。

実施の形態１と同様に、基準光量設定値は、走査対象面を有する消耗部品である感光体ドラム１ａ交換後の印字枚数カウント値に応じて指定される。ここでは、感光体ドラム１ａ交換後の印字枚数カウント値が大きくなるほど、大きい基準光量設定値が指定される。そして、その基準光量設定値が大きくなるほど、感光体ドラム１ａ端部での補正量が大きくなる補正特性データが選択される。

露光装置２ａ〜２ｄの制御信号生成部４１では、例えば印刷ジョブの実行開始時に、第２補正部５４は、印字枚数のカウント値に応じて基準光量設定値を指定し、第１補正部５３ａは、その基準光量設定値に応じて補正特性データを選択して所定の各位置での第１補正値を光量制御部５５に出力し、光量制御部５５は、その第１補正値および基準光量設定値の積を所定の各位置での光量補正の光量設定値として予め計算しておく。

そして、印刷ジョブの実行時に、各走査において、制御信号生成部４１の光量制御部５５は、ＰＤセンサー２４の同期信号の検出タイミングから起算して、主走査方向における各位置に対応するタイミングでの光量設定値にレーザーダイオードＬＤの光量を調整するための光量制御信号を出力する。光量制御信号は、Ｄ／Ａコンバーター４２およびローパスフィルター４３を介してアナログ信号としてドライバー回路４４に印加され、ドライバー回路４４は、その光量制御信号の電圧に対応する光量でレーザー光を出射させる。

なお、実施の形態２に係る画像形成装置のその他の動作は、実施の形態１に係る画像形成装置のものと同様であるので、その説明を省略する。

以上のように、上記実施の形態２によれば、第２補正部５４は、印字枚数カウンター５１による印字枚数のカウント値に応じて光量補正値分布の基準光量設定値を指定し、第１補正部５３ａは、第２補正部５４により指定された基準光量設定値に応じて複数の補正特性データ６１〜６４から１つの補正特性データを選択する。

これにより、印字枚数のカウント値による感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の走査対象面の特性変化の間接的な判定に基づいて基準光量設定値を切り替えることで、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の走査対象面の経時的な変化に対応してレーザーダイオードＬＤ光源の出射光量を補正することができる。

実施の形態３．

本発明の実施の形態３に係る画像形成装置は、実施の形態１，２とは異なる露光装置を有する。

図８は、本発明の実施の形態３に係る画像形成装置における露光装置を示すブロック図である。実施の形態３の露光装置２０１は、実施の形態１，２の４つの露光装置２ａ〜２ｄの代わりに設けられる。

図８において、光走査装置２１１ａは、上述の露光装置２ａから上述の制御信号生成部４１を取り除いたものであり、光走査装置２１１ａにおけるコントローラー３１ａは、上述のコントローラー３１から上述の制御信号生成部４１を取り除いたものである。また、光走査装置２１１ｂは、上述の露光装置２ｂから上述の制御信号生成部４１を取り除いたものであり、光走査装置２１１ｂにおけるコントローラー３１ａは、上述のコントローラー３１から上述の制御信号生成部４１を取り除いたものである。また、光走査装置２１１ｃは、上述の露光装置２ｃから上述の制御信号生成部４１を取り除いたものであり、光走査装置２１１ｃにおけるコントローラー３１ａは、上述のコントローラー３１から上述の制御信号生成部４１を取り除いたものである。また、光走査装置２１１ｄは、上述の露光装置２ｄから上述の制御信号生成部４１を取り除いたものであり、光走査装置２１１ｄにおけるコントローラー３１ａは、上述のコントローラー３１から上述の制御信号生成部４１を取り除いたものである。

そして、図８に示す露光装置２０１における制御信号生成部２１２は、４色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）分の画像制御信号および光量制御信号を生成し、コントローラー３１ａにおけるドライバー回路４４にそれぞれ、画像制御信号および光量制御信号を供給して複数のレーザーダイオード２１の光量を制御する。

図９は、実施の形態３における制御信号生成部２１２の構成を示すブロック図である。制御信号生成部２１２は、記憶装置５２ａと、第１補正部５３ｂと、複数（ここでは４つ）の第２補正部５４ａ〜５４ｄと、複数（ここでは４つ）の光量制御部５５ａ〜５５ｄとを有する。

記憶装置５２ａは、走査方向における互いに異なる複数の光量補正値分布を示す複数の補正特性データ６１ａ〜６４ａを記憶する。記憶装置５２ａとしては、不揮発性メモリーなどが使用される。この実施の形態１では、４パターンの補正特性データ６１ａ〜６４ａが記憶装置５２ａに記憶されている。

補正特性データ６１ａ〜６４ａは、補正特性データ６１〜６４と同様のデータであるが、４色の感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して共通に使用されるため、補正特性データ６１ａ〜６４ａには、４色の感光体ドラム１ａ〜１ｄのすべてに対して最適な補正特性となるように、第１補正値（つまり、光量補正値分布）が設定されている。

第１補正部５３ｂは、記憶装置５２に記憶されている複数の補正特性データ６１ａ〜６４ａから１つの補正特性データを選択する。この実施の形態３では、第１補正部５３ｂは、トナー濃度調整時に測定される４つのトナーパターン画像の濃度に応じて、複数の補正特性データ６１ａ〜６４ａから１つの補正特性データを選択する。例えば、４つのトナーパターン画像の濃度の平均値、代表色のトナーパターン画像の濃度などに応じて、複数の補正特性データ６１ａ〜６４ａから１つの補正特性データが選択される。

第２補正部５４ａは、マゼンタについての基準光量設定値を指定する。この実施の形態３では、第２補正部５４ａは、トナー濃度調整時に測定されるマゼンタのトナーパターン画像の濃度に応じて、マゼンタについての基準光量設定値を指定する。 第２補正部５４ｂは、シアンについての基準光量設定値を指定する。この実施の形態３では、第２補正部５４ｂは、トナー濃度調整時に測定されるシアンのトナーパターン画像の濃度に応じて、シアンについての基準光量設定値を指定する。第２補正部５４ｃは、イエローについての基準光量設定値を指定する。この実施の形態３では、第２補正部５４ｃは、トナー濃度調整時に測定されるイエローのトナーパターン画像の濃度に応じて、イエローについての基準光量設定値を指定する。第２補正部５４ｄは、ブラックについての基準光量設定値を指定する。この実施の形態３では、第２補正部５４ｄは、トナー濃度調整時に測定されるブラックのトナーパターン画像の濃度に応じて、ブラックについての基準光量設定値を指定する。

光量制御部５５ａは、第１補正部５３ｂにより選択された補正特性データと第２補正部５４ａにより指定された基準光量設定値とに基づいて、例えば実施の形態１と同様にして、マゼンタ（つまり光走査装置２１１ａ）についての光量制御信号を生成し、光走査装置２１１ａのドライバー回路４４に供給する。光量制御部５５ｂは、第１補正部５３ｂにより選択された補正特性データと第２補正部５４ｂにより指定された基準光量設定値とに基づいて、例えば実施の形態１と同様にして、シアン（つまり光走査装置２１１ｂ）についての光量制御信号を生成し、光走査装置２１１ｂのドライバー回路４４に供給する。光量制御部５５ｃは、第１補正部５３ｂにより選択された補正特性データと第２補正部５４ｃにより指定された基準光量設定値とに基づいて、例えば実施の形態１と同様にして、イエロー（つまり光走査装置２１１ｃ）についての光量制御信号を生成し、光走査装置２１１ｃのドライバー回路４４に供給する。光量制御部５５ｄは、第１補正部５３ｂにより選択された補正特性データと第２補正部５４ｄにより指定された基準光量設定値とに基づいて、例えば実施の形態１と同様にして、ブラック（つまり光走査装置２１１ｄ）についての光量制御信号を生成し、光走査装置２１１ｄのドライバー回路４４に供給する。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。

露光装置２０１の制御信号生成部２１２では、例えばトナー濃度調整時に、第１補正部５３ｂは、トナー濃度調整の結果に基づいて補正特性データを選択し、所定の各位置での第１補正値を光量制御部５５ａ〜５５ｄに出力し、第２補正部５４ａ〜５４ｄは、各色についてのトナー濃度調整の結果に基づいて基準光量設定値を指定して光量制御部５５ａ〜５５ｄに出力し、光量制御部５５ａ〜５５ｄは、それぞれ、その第１補正値および基準光量設定値の積を所定の各位置での光量補正の光量設定値として予め計算しておく。

そして、印刷ジョブの実行時に、露光装置２０１の光走査装置２１１ａ〜２１１ｄは、ポリゴンミラー２３で１ラインごとに主走査方向にレーザー光を走査する。ポリゴンミラー２３のあるミラー面による１回の走査で、主走査方向における走査位置は、走査開始位置から移動していき、ＰＤセンサー２４および感光体ドラム１ａ〜１ｄの上を通過する。そして、ポリゴンミラー２３の次のミラー面による１回の走査で、主走査方向における走査位置は、再度、走査開始位置から移動していき、ＰＤセンサー２４および感光体ドラム１ａ〜１ｄの上を通過する。

各走査において、露光装置２０１では、制御信号生成部２１２の光量制御部５５ａ〜５５ｄは、ＰＤセンサー２４の同期信号の検出タイミングから起算して、主走査方向における各位置に対応するタイミングでの光量設定値にレーザーダイオード２１の光量を調整するための光量制御信号を出力する。光量制御信号は、Ｄ／Ａコンバーター４２およびローパスフィルター４３を介してアナログ信号としてドライバー回路４４に印加され、ドライバー回路４４は、その光量制御信号の電圧に対応する光量でレーザー光を出射させる。

このようにして、４色について、主走査方向における光量補正が行われる。

以上のように、上記実施の形態３によれば、制御信号生成部２１２は、走査方向における互いに異なる複数の光量補正値分布を示す複数の補正特性データ６１ａ〜６１ｄを記憶する記憶装置５２ａと、記憶装置５２ａに記憶されている複数の補正特性データ６１ａ〜６１ｄから１つの補正特性データを選択する第１補正部５３ｂと、複数のドライバー回路４４に対して光量補正値分布の基準光量設定値をそれぞれ指定する複数の第２補正部５４ａ〜５４ｄと、第１補正部５３ｂにより選択された補正特性データおよび第２補正部５４ａ〜５４ｄによりそれぞれ指定された基準光量設定値に基づく光量補正の光量設定値を有する光量制御信号を複数のドライバー回路４４にそれぞれ供給する複数の光量制御部５５ａ〜５５ｄとを有する。

これにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の走査対象面の特性変化の、直接または間接的な判定に基づいて補正特性データを切り替えることで、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の走査対象面の経時的な変化に対応してレーザーダイオード２１の出射光量を補正することができる。さらに、複数のドライバー回路４４について共通に補正特性データが使用されるとともに、その補正特性データによる光量補正値分布と、各ドライバー回路４４についての基準光量設定値とを組み合わせて、そのドライバー回路４４についての光量補正の光量設定値を決定するため、補正特性データの数が少なくて済む。したがって、補正特性データの記憶領域のサイズが小さくて済む。

実施の形態４．

本発明の実施の形態４に係る画像形成装置は、実施の形態３に係る画像形成装置と同様の構成を有する。ただし、複数の補正特性データ６１ａ〜６１ｄは、それぞれ、シアン、マゼンタおよびイエローの３色について最適化されたものである。つまり、これらの３色について主走査方向における補正後の光量分布が最適になるように補正特性データ６１ａ〜６１ｄが設定されている。

以上のように、上記実施の形態４によれば、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の走査対象面の特性変化の影響が、モノクロ印刷画像（つまりブラック）に比べ画質に現れやすいカラー印刷画像に使用されるシアン、マゼンタおよびイエローについて各補正特性データを、最適な画質が得られるものに設定することで、良好なカラー印刷画像が得られる。

なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

例えば、上記実施の形態１，２において、上述の第１補正値と基準光量設定値との積を補正特性データの値とし、第１補正部５３，５３ａにより補正特性データのみを切り替えていくようにしてもよい。

また、上記実施の形態１〜４において、補正特性データによる第１補正値を基準の光量設定値分布とし、その第１補正値と基準光量設定値との和を、光量補正の光量設定値としてもよい。

また、上記実施の形態１，２において、第１補正部５３は、トナー濃度調整時に測定される所定濃度のトナーパターン画像の濃度に応じて補正特性データを選択し、第２補正部５４は、トナー濃度調整時に測定される所定濃度のトナーパターン画像の濃度に応じて基準光量設定値を指定するようにしてもよい。

また、上記実施の形態３，４において、第１補正部５３ｂは、印字枚数カウンターによる印字枚数カウント値に応じて補正特性データを選択するようにしてもよい。

また、上記実施の形態１，２に係る画像形成装置はカラー画像形成装置であるが、モノクロ画像形成装置に、上記実施の形態１，２と同様の露光装置を使用してもよい。

また、上記実施の形態１〜４に係る画像形成装置は間接転写方式の装置であるが、直接転写方式の画像形成装置に本発明を適用してもよい。

本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。

１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（感光体の一例）
２ａ〜２ｄ，２０１ 露光装置
２１ レーザーダイオード（光源の一例）
２２ 光学系（走査装置の一例の一部）
２３ ポリゴン（走査装置の一例の一部）
２４ ＰＤセンサー（走査装置の一例の一部）
４４ ドライバー回路
４１，２１２ 制御信号生成部
５１ 印字枚数カウンター
５２，５２ａ 記憶装置
５３，５３ａ，５３ｂ 第１補正部
５４，５４ａ〜５４ｄ 第２補正部
５５，５５ａ〜５５ｄ 光量制御部
６１〜６４，６１ａ〜６４ａ 補正特性データ
２１１ａ〜２１１ｄ 光走査装置（走査装置の一例）

Claims (8)

1. 光源と、
   前記光源による光線を走査する走査装置と、
   前記光源を駆動するドライバー回路と、
   前記ドライバー回路に制御信号を供給して前記光源を制御する制御信号生成部とを備え、
   前記制御信号生成部は、
   走査方向における互いに異なる複数の光量補正値分布を示す複数の補正特性データを記憶する記憶装置と、
   前記記憶装置に記憶されている前記複数の補正特性データから１つの補正特性データを選択する第１補正部と、
   前記第１補正部により選択された前記補正特性データに基づく光量補正の光量設定値を有する制御信号を前記ドライバー回路に供給する光量制御部とを有すること、
   を特徴とする露光装置。
2. 前記光量補正値分布の基準光量設定値を指定する第２補正部をさらに備え、
   前記光量制御部は、前記第１補正部により選択された前記補正特性データと前記第２補正部により指定された前記基準光量設定値とに基づく光量補正の光量設定値を有する制御信号を前記ドライバー回路に供給すること、
   を特徴とする請求項１記載の露光装置。
3. 前記第２補正部は、印字枚数カウンターによる印字枚数のカウント値に応じて前記光量補正値分布の基準光量設定値を指定し、
   前記第１補正部は、前記第２補正部により指定された前記基準光量設定値に応じて前記複数の補正特性データから１つの補正特性データを選択すること、
   を特徴とする請求項２記載の露光装置。
4. 前記第１補正部は、印字枚数カウンターによる印字枚数のカウント値に応じて前記複数の補正特性データから１つの補正特性データを選択すること、
   を特徴とする請求項１記載の露光装置。
5. 前記印字枚数カウンターによる印字枚数のカウント値に応じて前記光量補正値分布の基準光量設定値を指定する第２補正部をさらに備え、
   前記光量制御部は、前記第１補正部により選択された前記補正特性データと前記第２補正部により指定された前記基準光量設定値とに基づく光量補正の光量設定値を有する制御信号を前記ドライバー回路に供給すること、
   を特徴とする請求項４記載の露光装置。
6. 複数の光源と、
   前記複数の光源による光線をそれぞれ走査する複数の走査装置と、
   前記複数の光源をそれぞれ駆動する複数のドライバー回路と、
   前記複数のドライバー回路にそれぞれ制御信号を供給して前記複数の光源を制御する制御信号生成部とを備え、
   前記制御信号生成部は、
   走査方向における互いに異なる複数の光量補正値分布を示す複数の補正特性データを記憶する記憶装置と、
   前記記憶装置に記憶されている前記複数の補正特性データから１つの補正特性データを選択する第１補正部と、
   前記複数のドライバー回路に対して前記光量補正値分布の基準光量設定値をそれぞれ指定する複数の第２補正部と、
   前記第１補正部により選択された前記補正特性データと前記第２補正部によりそれぞれ指定された前記基準光量設定値とに基づく光量補正の光量設定値を有する制御信号を前記複数のドライバー回路にそれぞれ供給する複数の光量制御部とを有すること、
   を特徴とする露光装置。
7. 前記複数の光源、前記複数の走査装置、および前記複数のドライバー回路は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナーにそれぞれ対応し、
   前記複数の補正特性データは、シアン、マゼンタおよびイエローの３色について最適化されたものであること、
   を特徴とする請求項６記載の露光装置。
8. 請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の露光装置で、感光体上に前記光線を照射して静電潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。
   
   

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