JP2022139801A

JP2022139801A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2022139801A
Application number: JP2021040340A
Authority: JP
Inventors: 雄一関; Yuichi Seki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-03-12
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2022-09-26

Abstract

【課題】光走査装置ごとの光量の補正精度の誤差を抑える。【解決手段】半導体レーザから出射されたレーザビームを被走査体に対して長手方向にわたって偏向走査する光走査装置と、半導体レーザに供給する電流を加減するための光量補正部と、光量補正部による加減量を決める補正値を記憶した記憶部と、半導体レーザに供給する電流を光量補正部により加減することで、半導体レーザから出射されたレーザビームが被走査体において所定の光量となるよう光走査装置の発光制御を行う制御部と、を備え、光走査装置ごとに被走査体の長手方向の複数の位置にレーザビームを照射して光量を測定し、最小光量で測定した光量の最小値と最小光量から光量差を減じた光量で測定した光量の最大値の２点から、光走査装置ごとの電流と発光量の比例関係を示す補正線を生成し、補正線を用いて算出した補正値を、前記補正部が記憶した補正値とし、制御部は、光量補正部による加減量を、補正値により決定する。【選択図】図３

Description

本発明は、半導体レーザからのレーザビームを回転多面鏡により被走査体に偏向走査する光走査装置を備えた画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタや複写機等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる光走査装置は、半導体レーザから出射されたレーザビームを、回転多面鏡により偏向走査させ、被走査体である感光ドラムに照射している。感光ドラムに照射したレーザビームは、回転多面鏡の回転による感光ドラムの軸方向への主走査と、感光ドラムの回転による副走査に伴って、感光ドラムに静電潜像を形成している。

このような光走査装置においては、半導体レーザから出射されるレーザビームの光量を一定に制御するために、ＡＰＣ（自動光量制御）方式が多く用いられている。この方式によって、半導体レーザを駆動する供給電流が安定的に制御され、画像ムラの発生を抑止することができる。

しかしながら、近年では、画質の更なる向上が要求されており、光走査装置における半導体レーザの光量の厳密な制御が、以前にも増して求められている。例えば、規定光量とその規定光量の固定比率の光量（固定値）で求めた電流と発光量の比例関係を用いて、濃度（照明）ムラのある画像からムラを除く処理（シェーディング補正）を行っている。

特許文献１では、規定光量とその規定光量の近傍の光量（固定値、規定光量の８５％光量）で求めた電流と発光量の比例関係が、従来方式の規定光量とその規定光量から離れた光量（固定値、規定光量の１／２光量）で求めた比例関係よりも、実際のデバイスの非線形な電流－発光量特性により近似したものとなる。従って、特許文献１に記載の形態では、この電流でシェーディング補正を行うことにより、従来方式よりも、正確なシェーディング補正を行うことが可能である。

特開２０１１－０３４００２号公報

しかしながら、光走査装置のシェーディング補正量は、光走査装置ごとにバラツキを持つ。そのため、上記従来の技術のように、規定光量とその規定光量の固定比率の光量（固定値）で求めた電流と発光量の比例関係を用いて、光量の補正を行う構成では、光走査装置ごとに光量の補正精度に大きな誤差が生じてしまうおそれがある。図２０（ｂ）において、点ｃ１が前記規定光量を指し、点ｃ２が前記規定光量の８５％光量（固定値）であり、前記規定光量の固定比率の光量を指す。

図２０（ａ）は、光走査装置から出射される光量の像高間バラツキを示すグラフ図である。ここで像高とは、光走査装置から出射されるレーザビームが走査される被走査体の主走査方向の位置のことである。図２０（ａ）中の●印で示す光走査装置＿Ｎｏ．１では最大補正光量Ｐｍａｘ＿１が１４．３％であるのに対し、○印で示す光走査装置＿Ｎｏ．２では最大補正光量Ｐｍａｘ＿２は６．５％である。これらの要因は、光走査装置を構成するＶＣＳＥＬ（半導体レーザ）やミラー等の光学部品のバラツキによるものである。

図２０（ｂ）は特許文献１に記載の装置によるシェーディング補正の動作を説明するグラフ図である。図２０（ｂ）に示す実線部は半導体レーザの電流－発光量特性である。図２０（ｂ）に示す破線部は規定光量及びその電流値と補正光量（固定値、規定光量の８５％光量）及びその電流値を結ぶ直線で、シェーディング補正値を求める補正線を示している。図２０（ｂ）に示すＰｍａｘ＿１は図２０（ａ）に示す光走査装置＿Ｎｏ．１の最大補正光量Ｐｍａｘ＿１である。図２０（ｂ）に示すＰｍａｘ＿２は図２０（ａ）に示す光走査装置＿Ｎｏ．２の最大補正光量Ｐｍａｘ＿２である。

図２０（ａ）に示す光走査装置＿Ｎｏ．１では、所望の光量が点ａ１で示す最大補正光量である場合、図２０（ｂ）に破線で示す補正線に則って補正電流２で半導体レーザを駆動する。これにより、所望の光量Ｐｍａｘ＿１（点ａ１）に近似した光量（点ａ２）となる。このため、補正精度は担保される。

一方、図２０（ａ）に示す光走査装置＿Ｎｏ．２では、所望の光量が点ｂ１で示す最大補正光量Ｐｍａｘ＿２である場合、図２０（ｂ）に破線で示す補正線に則って補正電流３で半導体レーザを駆動する。しかし、所望の光量Ｐｍａｘ＿２（点ｂ１）に対して補正誤差が大きい光量（点ｂ２）となる。このため、補正量不足となり、精度改善が望まれる。

本発明の目的は、光走査装置ごとの光量の補正精度の誤差を抑えて、光量の補正精度の改善が実現できる光走査装置及び画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、レーザビームを出射する半導体レーザと、前記半導体レーザから出射されたレーザビームを被走査体に対して長手方向にわたって偏向走査する回転多面鏡と、を有する光走査装置と、前記半導体レーザから出射されたレーザビームが前記被走査体において所定の光量となるよう前記半導体レーザに供給する電流を加減するための光量補正部と、前記光量補正部による加減量を決める補正値を記憶した記憶部と、前記半導体レーザに供給する電流を前記光量補正部により加減することで、前記半導体レーザから出射されたレーザビームが前記被走査体において所定の光量となるよう前記光走査装置の発光制御を行う制御部と、を備え、光走査装置ごとに被走査体の長手方向の複数の位置に対して、最小光量に設定した前記光走査装置からのレーザビームを照射して光量を測定し、前記最小光量で測定した光量の最小値と最大値の光量差を前記最小光量から減じた光量に設定した前記光走査装置からのレーザビームを照射して光量を測定し、前記最小光量に設定して測定した光量の最小値と前記最小光量から前記光量差を減じた光量に設定して測定した光量の最大値の２点から、光走査装置ごとの電流と発光量の比例関係を示す補正線を生成し、前記補正線を用いて算出した補正値を、前記記憶部に記憶した補正値とし、前記制御部は、前記光量補正部による加減量を、前記補正値により決定する、ことを特徴とする。

本発明によれば、光走査装置ごとの光量の補正精度の誤差を抑えて、光走査装置から照射されたレーザビームの被走査体における光量の補正精度の改善が実現できる。

画像形成装置を示すブロック図画像形成装置における光走査装置の構成図半導体レーザの発光制御に必要な構成を示す制御ブロック図閾値電圧の算出方法を記す半導体レーザの電圧－光量特性図像面照度測定装置の概略構成図（ａ）像高間光量特性を示すグラフ図、（ｂ）補正光量（比率）の像高間特性を示すグラフ図シェーディング電圧の算出方法を記す半導体レーザの電圧－光量特性図シェーディング補正回路の動作を説明するタイムチャート補正値算出方法を説明するフローチャート（ａ）第２実施例における光量比率の像高間を多項式近似で補間した特性グラフ図、（ｂ）第２実施例における多項式近似から算出した補正光量を示すグラフ図第２実施例における近似式を用いた補正値算出方法を説明するフローチャート第３実施例における半導体レーザの発光制御ブロック図（ａ）第３実施例におけるEEPROM書込みのフローチャート、（ｂ）第３実施例におけるEEPROM読出しのフローチャート第４実施例における半導体レーザの発光制御ブロック図（ａ）ゲイン電圧と半導体レーザの光量の関係を記すグラフ図、（ｂ）第４実施例における電圧－光量近似式の生成方法を説明するグラフ図第４実施例における補正値算出方法を説明するフローチャート第５実施例における補正値算出方法を説明するフローチャート第６実施例における半導体レーザの発光制御ブロック図（ａ）第６実施例におけるEEPROM書込みのフローチャート、（ｂ）第６実施例におけるEEPROM読出しのフローチャート（ａ）従来例における光量比率の近似値の像高間特性を示すグラフ図、（ｂ）従来例のシェーディング補正の動作を説明するグラフ図

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔第１実施例〕
＜画像形成装置の構成＞
本実施例における電子写真方式の画像形成装置１について簡単に説明する。図１に、画像形成装置１全体の構成を示す。本画像形成装置１は、光走査装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、画像制御部５、リーダースキャナ部５００、感光ドラム５１１を含む画像形成部５１０、定着部５０４、給紙／搬送部５０５から構成される。

リーダースキャナ部５００は、原稿台に置かれた原稿に対して、照明を当てて原稿画像を光学的に読み取り、その像を電気信号に変換して画像データを作成する工程である。光走査装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は、前記画像データに応じて発光し、感光ドラム５１１に照射される。画像制御部５は、光走査装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）の発光制御並びに画像データの生成を行う。画像形成部５１０は、感光ドラム５１１を回転駆動し、帯電器によって帯電させ、前記光走査装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）によって感光ドラム５１１上に潜像を形成する。感光ドラム５１１上に形成された潜像を現像ユニット５１２によって可視像（トナー像）に現像する。その後、感光ドラム５１１上に形成されたトナー像を一次転写部によって画像形成部５１０内に配備する中間転写体５１３上に転写する。転写されずに感光ドラム上に残った微小トナーをクリーニング器によって回収する。画像形成部５１０は、この一連の電子写真プロセスの画像形成ユニット（画像形成ステーション）を４つ有している。イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に並べられた４つの画像形成ユニットは、イエローの作像開始から所定時間経過後に、マゼンタ、シアン、ブラックの作像動作を順次実行していく。このタイミング制御によって、中間転写体５１３上に色ずれのないフルカラートナー像が転写される。中間転写体５１３上に形成されたトナー像は、二次転写部によってシート上に転写される。定着部５０４は、ローラやベルトの組み合わせによって構成され、ハロゲンヒータ等の熱源を内蔵し、シート上に転写されたトナー像を熱と圧力によってシートに定着させる。

＜光走査装置の構成＞
図２は本実施例における光走査装置２の概略構成図である。上記画像形成装置１が有する４つの光走査装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は、同様の構成である。光走査装置２は、レーザ駆動回路１１、半導体レーザ（以下ＬＤと略す。）１２、コリメータレンズ１３、光量検出ユニット１４、シリンドリカルレンズ１５、ポリゴンミラー１６ａを含むスキャナモータユニット１６を有する。

ＬＤ１２は、複数の発光点（例えば３２個の発光点）を有し、各発光点からレーザビームを同時に出射可能な構成としている。ＬＤ１２から出射したレーザビームは、コリメータレンズ１３、光量検出ユニット１４及びシリンドリカルレンズ１５を経て、ポリゴンミラー１６ａに到達する。

光量検出ユニット（以下ＰＤユニットと略す。）１４は、内部に反射ミラー１４ａとビーム出力面にフォトディテクター（以下ＰＤと略す。）１４ｂを配備する。反射ミラー１４ａは、ＬＤ１２から出射した後、コリメータレンズ１３を透過したビームの光強度の一部を反射する特性を有する。ＰＤ１４ｂは、反射ミラー１４ａから出射されるＬＤ１２のビームを受光し、光量検出信号（以下ＰＤ信号と略す。）１４ｃを出力する。レーザ駆動回路１１は、光走査装置２内に配備され、ＰＤ信号１４ｃに基づいて、ＬＤ１２が所定光量となる駆動電流を出力する。

非画像領域において、ＬＤ１２の内、任意の発光点から出射したレーザビームＬ１は、コリメータレンズ１３、ＰＤユニット１４及びシリンドリカルレンズ１５を経て、ポリゴンミラー１６ａに到達する。ポリゴンミラー１６ａは回転多面鏡であり、スキャナモータを含むスキャナモータユニット１６によって等角速度で回転している。ポリゴンミラー１６ａに到達したレーザビームはポリゴンミラー１６ａによって偏向され、ｆ－θレンズ１７によって感光ドラム５１１の回転方向と直交する軸線方向（長手方向）に等速走査となるように変換され、ビーム検出（以下ＢＤと略す。）センサ２０に受光させる。ＢＤセンサ２０は画像領域の基準位置を決定するビーム検出信号（以下ＢＤ信号と略す。）２１を出力する。

画像領域おいて、ＬＤ１２の内、前記発光点から出射したレーザビームＬ２は、ｆ－θレンズ１７を出射した後、反射ミラー１８を経由して被走査体としての感光ドラム５１１上を照射することにより潜像形成を行う。なお、感光ドラム５１１に照射したレーザビームＬ２は、ポリゴンミラー１６ａの回転による感光ドラム５１１の軸線方向への主走査と、感光ドラム５１１の回転による副走査に伴って、感光ドラム５１１に潜像形成を行う。

＜ＬＤの発光制御に必要な構成＞
次に、本実施例におけるＬＤ１２の発光制御に必要な構成について、図３のブロック図を用いて説明する。レーザ駆動回路１１はＬＤ１２の発光点と同数を配備するが、構成が同一なので、図３では１発光点のみを記載している。

画像制御部５は、光走査装置２の発光制御を行う制御部である。画像制御部５は、レーザ制御部１００とデータ生成部２００から構成される。レーザ制御部１００はレーザ駆動回路１１を制御してＬＤ１２を発光させる。データ生成部２００は、感光ドラム５１１に照射する画像データを生成する。

＜定光量制御＞
レーザ駆動回路１１は、ＬＤ１２の駆動電流を制御することにより、ＬＤ１２を所定光量にて発光させる。所定光量とは、例えば、画像領域において感光ドラム５１１に潜像形成するのに必要な露光量である。

ＰＤ信号１４ｃは、ＬＤ１２のレーザビームの発光強度に応じた電流であり、可変抵抗器３１にてＰＤ電圧信号に変換される。

出力切替スイッチ３２は、レーザ制御部１００から送信される出力切替信号２３にてＰＤ信号の出力先の切替を行う。出力切替スイッチ３２を（ａ）側にするＰＤ信号を比較器３３に出力し、（ｂ）側にすると比較器３７に出力する。レーザ制御部１００は、出力切替スイッチ３２を（ａ）側にして、ＰＤ電圧信号と基準電圧発生回路（基準電圧ａ）３４で生成される基準電圧ａを共に比較器３３に入力する。

比較器３３の出力端は、レーザ制御部１００から送信されるサンプルホールド制御信号（以下Ｓ／Ｈ＿Ｈと略す。）２４ａがサンプル要求としてサンプルホールド切替スイッチ３５を閉鎖すると、サンプルホールドコンデンサ３６（以下Ｃｓｈ－Ｈ）に接続される。比較器３３は、ＰＤ電圧信号と基準電圧ａを比較して、比較結果に応じてＣｓｈ－Ｈ３６に電荷を充放電する。

Ｃｓｈ－Ｈ３６の出力電圧（以下Ｖｃｓｈ＿Ｈと略す。）は、減算器４１にて閾値算出回路５１から出力される閾値電圧（以下Ｖｔｈと略す。）を減算した後、入力切替スイッチ４３に入力される。閾値算出回路５１は、Ｖｃｓｈ＿ＨとＣｓｈ－Ｌ４０の出力電圧（Ｖｃｓｈ＿Ｌ）によりＬＤ１２の発光開始時の駆動電圧である閾値電圧Ｖｔｈを算出する。閾値電圧Ｖｔｈの算出方法については後述する。

入力切替スイッチ４３は、電圧電流変換回路（以下Ｖ－Ｉ変換と略す。）４４に入力する信号の切替を行う。入力切替スイッチ４３を（ａ）側にするとＶｃｓｈ＿ＨからＶｔｈを減じた電圧を、（ｂ）側にするとスイッチング電圧Ｖｓｗを、各々Ｖ－Ｉ変換４４に入力する。スイッチング電圧Ｖｓｗについての説明は後述する。

入力切替スイッチ４３は、レーザ制御部１００から送信される入力切替信号２７にて（ａ）側を選択して、Ｖ－Ｉ変換４４に入力する。Ｖ－Ｉ変換４４は、Ｖｃｓｈ＿Ｈの電圧値に所定の増幅率を以て電流に変換する。

トランジスタ５０は、差動信号レシーバ５３（以下ＬＶＤＳと略す。）の出力信号にてスイッチング駆動する。ＬＶＤＳ５３は、サンプル要求時は、レーザ制御部１００から送信されるデータ出力制御信号２６にて強制的にトランジスタ５０を活性（ＯＮ）状態として、スイッチング信号を出力する。

加算器４９は、トランジスタ５０の出力と電圧電流変換回路（以下Ｖ－Ｉ変換と略す。）４８の出力と加算する。

一方、入力切替スイッチ４６は、制御切替スイッチ４７を介してＶ－Ｉ変換４８に入力する信号の切替を行う。入力切替スイッチ４６を（ａ）側にするとＶｔｈを、（ｂ）側にするとＶｃｓｈ＿Ｌを、各々Ｖ－Ｉ変換４８に入力する。また、制御切替スイッチ４７は、定光量制御時は（ａ）側を選択し、後述する定電流制御時は（ｂ）側を選択する。

入力切替スイッチ４６は、レーザ制御部１００から送信される入力切替信号２８にて（ａ）側を選択し、かつ制御切替スイッチ４７は、レーザ制御部１００から送信される制御切替信号２９にて（ａ）側を選択する。これによりＶ－Ｉ変換４８には閾値算出回路５１の出力が接続される。結果、加算器４９は、Ｖｃｓｈ＿ＨからＶｔｈを減じた電圧をＶ－Ｉ変換４４にて変換された電流とＶｔｈをＶ－Ｉ変換４８にて変換された電流を加算した値を以て、ＬＤ１２を駆動することになる。

次に、レーザ駆動回路１１は、非画像領域においてＬＤ１２の駆動電流を制御することにより、ＬＤ１２を差分光量Ｐ_ＯＬ（強度）にて発光させる。例えば、差分光量Ｐ_ＯＬは、閾値電圧Ｖｔｈを算出するのに最適な値に設定される。以下に差分光量Ｐ_ＯＬが、例えば、所定光量Ｐ_ＯＨの１／４とした場合について説明する。

次に、レーザ駆動回路１１は、ＬＤ１２の駆動電流を制御することにより、ＬＤ１２を前述した所定光量とは異なる光量で発光させる。その光量は、ＬＤ１２の発光開始電流Ｉｔｈを求めるために最適な値に設定する。以下は、例として、異なる光量を所定光量の１／４とした場合について説明する。

ＰＤ信号１４ｃは、ＬＤ１２の発光ビームの強度に応じた電流であり、可変抵抗器３１にてＰＤ電圧信号に変換される。

レーザ制御部１００は、出力切替スイッチ３２を（ｂ）側にして、ＰＤ電圧信号と基準電圧発生回路（基準電圧ｂ）３８で生成される基準電圧ｂを共に比較器３７に入力する。基準電圧ｂは、差分光量Ｐ_ＯＬを所定光量Ｐ_ＯＨの１／４とするため、基準電圧ａの１／４に設定しておく。

比較器３７の出力端は、レーザ制御部１００から送信されるサンプルホールド制御信号（以下Ｓ／Ｈ＿Ｌと略す。）２４ｂがサンプル要求としてサンプルホールド切替スイッチ３９を閉鎖すると、サンプルホールドコンデンサ４０（以下Ｃｓｈ－Ｌ）に接続される。比較器３７は、ＰＤ電圧信号と基準電圧ｂを比較して、比較結果に応じてＣｓｈ－Ｌ４０に電荷を充放電する。

レーザ制御部１００は、サンプル要求時に入力切替スイッチ４６に送信する入力切替信号２８にて（ｂ）側を選択し、かつ制御切替スイッチ４７に送信する制御切替信号２９にて（ａ）側を選択する。これにより、Ｃｓｈ－Ｌ４０の出力電圧（以下Ｖｃｓｈ＿Ｌと略す。）は、Ｖ－Ｉ変換４８に入力されることになる。Ｖ－Ｉ変換４８は、Ｖｃｓｈ＿Ｌの電圧値に所定の増幅率を以て電流に変換される。

トランジスタ５０は、ＬＶＤＳ５３がレーザ制御部１００から送信されるデータ出力制御信号２６により、強制的にトランジスタ５０を遮断（ＯＦＦ）状態とする。結果、加算器４９は、Ｖｃｓｈ＿ＬをＶ－Ｉ変換４８にて変換された電流を以て、ＬＤ１２を駆動することになる。

電流モニタ５４は、Ｖｃｓｈ＿ＨまたはＶｃｓｈ＿Ｌの何れかを、レーザ制御部１００から送信されるモニタ切替信号５５にて切り替えて、モニタ出力信号５６としてレーザ制御部１００に出力する。

＜閾値電圧Ｖｔｈの算出方法＞
図４は、閾値電圧Ｖｔｈの算出方法を記す半導体レーザ１２の電圧－光量特性図である。図４における電圧Ｖｏｐは、前述した図３におけるＶ－Ｉ変換４５並びにＶ－Ｉ変換４８にて電流に変換されて、ＬＤ１２を駆動する。

閾値算出回路５１における閾値電圧Ｖｔｈの算出方法について、図４のグラフ図を以て説明する。図４において、実線部がＬＤ１２の電圧Ｖｏｐと光量Ｐｏの特性値で、破線部は以下に記す電圧と光量の関係から算出した直線である。

電圧Ｖ_ＯＨはＬＤ１２を所定光量Ｐ_ＯＨで発光させるのに必要な駆動電圧で、電圧Ｖ_ＯＬはＬＤ１２を異なる光量Ｐ_ＯＬで発光させるのに必要な駆動電圧である。光量Ｐ_ＯＬは、前述したように光量Ｐ_ＯＨの１／４に設定している。これらの２点を結ぶ直線は、式１に示す関係で表すことができる。更に、上記関係から式２及び式３を導出して、式４から閾値電圧Ｖｔｈを得ることができる。

一方、バイアス電圧Ｖｂは、バイアス設定回路５２にて式５に示すＶｔｈに予め設定した係数α（α≦１）を乗じて得る。また、閾値電圧Ｖｔｈからバイアス電圧Ｖｂを差し引いたオフセット電圧Ｖｏｆｆを生成する（式６参照）。

スイッチング電圧Ｖｓｗは、Ｖ－Ｉ変換４５にて電流変換された後、ＬＶＤＳ５３から出力される信号に応じてトランジスタ５０によりＯＮ／ＯＦＦ駆動する。

Ｖｏｐ＝ａ×Ｐｏ＋Ｖｔｈ …（１）
ａ：変換係数［Ｗ／Ａ］

Ｖ_ＯＨ＝ａ×Ｐ_ＯＨ＋Ｖｔｈ …（２）

Ｖ_ＯＬ＝ａ×Ｐ_ＯＬ＋Ｖｔｈ …（３）

Ｖｔｈ＝Ｖ_ＯＬ－（１／４）×Ｖ_ＯＨ …（４）
∵Ｐ_ＯＬ＝（１／４）×Ｐ_ＯＨ

Ｖｂ＝αＶｔｈ …（５）
（α≦１）

Ｖｏｆｆ＝Ｖｔｈ－Ｖｂ＝Ｖｔｈ－αＶｔｈ＝（１－α）×Ｖｔｈ …（６）

Ｖｓｗ＝Ｖ_ＯＨ－Ｖｂ＝Ｖ_ＯＨ－Ｖｔｈ＋Ｖｏｆｆ …（７）

＜定電流制御＞
レーザ駆動回路１１は、画像領域において、前述した光量制御で得られる駆動電流を以て、ＬＤ１２を定電流駆動する。

サンプルホールド切替スイッチ３５は、レーザ制御部１００より送信されるホールド要求としてＳ／Ｈ＿Ｈ２４ａにより開放され、Ｃｓｈ－Ｈ３６はＶｃｓｈ＿Ｈの保持電圧を出力する。入力切替スイッチ４３は、レーザ制御部１００より送信される入力切替信号２７にて（ｂ）側を選択する。入力切替スイッチ４３の（ｂ）側には、シェーディング補正回路６０の出力値をＶｓｈとすると、式８で示される電圧が入力される。

Ｖｉｎ＝（Ｖｃｓｈ＿Ｈ－Ｖｔｈ）＋Ｖｏｆｆ－Ｖｓｈ＝Ｖｓｗ－Ｖｓｈ …（８）

入力切替スイッチ４３に入力された電圧はＶ－Ｉ変換４４に出力され、Ｖ－Ｉ変換４４にて所定の増幅率を以て電流に変換される。なお、シェーディング補正回路６０の動作については後述する。

一方、サンプルホールド切替スイッチ３９は、レーザ制御部１００より送信されるホールド要求としてＳ／Ｈ＿Ｌ２４ｂにより開放され、Ｃｓｈ－Ｌ４０はＶｃｓｈ＿Ｌの保持電圧を出力する。

また、レーザ制御部１００は、ホールド要求としてＳ／Ｈ＿Ｌ２４ｂがサンプルホールド切替スイッチ３９を開放し、制御切替スイッチ４７が制御切替信号２９にて（ｂ）側を選択する。よって、制御切替スイッチ４７はバイアス電圧Ｖｂを出力する。バイアス電圧Ｖｂは、Ｖ－Ｉ変換４８にて所定の増幅率を以て電流に変換される。

ＬＶＤＳ５３は、データ生成部２００から入力される差動データ信号２５ａ、２５ｂを受信して、レーザ制御部１００から送信されるデータ出力制御信号２６にて差動データ信号２５ａ、２５ｂに応じたスイッチング信号をトランジスタ５０に出力する。

トランジスタ５０は、スイッチング信号により、ＯＮ時はスイッチング電圧Ｖｓｗにバイアス電圧Ｖｂを加えた電圧をＶ－Ｉ変換４８にて変換された電流を以て、ＬＤ１２を駆動する。一方、トランジスタ５０は、スイッチング信号により、ＯＦＦ時はバイアス電圧ＶｂをＶ－Ｉ変換４８にて変換された電流を以て、ＬＤ１２を駆動する。

＜シェーディング補正／補正値算出方法＞
図５は像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６の概略構成図である。像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６は、光走査装置２の製造工程にて光量特性の測定を行うものである。像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６以外が、被測定対象である光走査装置２の製品構成となる。

像面照度測定装置３００は、光走査装置２から感光ドラムの照射位置相当の位置に照射されるレーザビームの照度（光量）を測定するものである。像面照度測定装置３００は、測定台３０１、光学ユニット３０２、測定用フォトダイオード３０３及び光学駆動部３０４で概略構成される。測定用フォトダイオード３０３は、例えばアバランシェ・フォトダイオード（以下ＡＰＤと略す。）を用いる。測定用フォトダイオード３０３は、被走査体であり、光学ユニット３０２上、感光ドラム５１１の照射位置相当に配備する。光学駆動部３０４は光学ユニット３０２を主走査方向に移動させるものである。光学駆動部３０４による光学ユニット３０２の移動方向である主走査方向は、矢印方向に回転されるポリゴンミラー１６ａにより偏向されたレーザビームの走査方向であり、感光ドラム５１１の回転方向と直交する方向（長手方向、軸線方向）である。像面照度測定に使用する光走査装置２の半導体レーザ１２から出射したレーザビームＬ２は走査光或いは静止光の何れでもよい。

照度測定用制御ユニット３０６は、ＡＰＤ制御部３０７、アナログ－デジタル変換器（以下ＡＤＣと略す）３０９及び測定制御部３１１で構成される。ＡＰＤ制御部３０７はＡＰＤ３０３と接続されており、測定用フォトダイオード制御信号３０５によってＡＰＤ３０３を制御し、ＡＰＤ３０３への電源供給及びＡＰＤ３０３から出力される電流を電圧信号に変換する。ＡＤＣ３０９はＡＰＤ電圧信号３０８を所定のサンプリングレート及び分解能により量子化をする。測定制御部３１１は、ＬＤ１２を所定の光量となるようレーザ駆動回路１１に対してレーザ制御信号３１２によって制御する。制御方法は画像形成装置１におけるそれと同一のため説明は省略する。更に、ＡＤＣ３０９から入力される測定値３１０を演算処理して補正値を生成する。

なお、本実施例では、ここで生成した補正値を、不図示のメモリ（記憶部）に記憶している。この補正値は、後述するシェーディング補正回路（光量補正部）６０より出力する電流の加減量を決めるものである。この補正値を算出する補正式は、前述した組立工具側（図５に示す像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６）にあり、測定値から補正式により補正値を算出する。なお、ここでは補正値を不図示のメモリに記憶する構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、不図示のメモリに補正式を記憶させ、画像形成装置にて補正値を算出するように構成しても良い。

図６（ａ）は、像面照度測定装置３００の光学駆動部３０４にてＡＰＤ３０３を所定像高に移動させて光走査装置２から出射されるレーザビームの光量を測定した値を測定像高毎にプロットしたグラフ図である。図６（ａ）中のＰ１～Ｐ１１は各像高での測定値を記している。

ここで、図６（ａ）中のＰ１～Ｐ１１は、被走査体である測定用フォトダイオード３０３を主走査方向に移動させた各位置（各像高）であり、被走査体である感光ドラム５１１の長手方向における照射位置に相当する。

光走査装置２から出射される光量は、ＬＤ１２の光量Ｐｏが一定であっても、光走査装置２を構成するミラー等の光学部品のバラツキ等により像高間での差が発生する。図６（ａ）において、Ｐ６が像高間光量の最小値Ｐｍｉｎであり、Ｐ１１が像高間光量の最大値Ｐｍａｘである。図６（ｂ）は、図６（ａ）の測定値から検出した最小光量Ｐｍｉｎと最大光量Ｐｍａｘから得る最大補正光量を記すグラフ図であり、最大補正光量（比率）は式９から求められる。図６（ｂ）では、最大補正光量（比率）は、おおよそ８５％程度となる。

最大補正光量（比率）＝｛１－（Ｐｍａｘ－Ｐｍｉｎ）／Ｐｍｉｎ｝×１００［％］ …（９）

図７は、シェーディング電圧Ｖｓｈの算出方法を説明するＬＤ１２の電圧－光量特性図である。実線部がＬＤ１２の特性図であり、破線部が後述する補正線である。

図６（ｂ）における最小光量Ｐｍｉｎ時のＬＤ１２の光量をＰ_ＯＨ、その時の駆動電圧をＶ_ＯＨとし、最大光量Ｐｍａｘ時のＬＤ１２の光量がＰ_ＯＨ′、その時の駆動電圧をＶ_ＯＨ′とする。最大補正光量を補正するには、光量をＰ_ＯＨからＰ_ＯＨ′に減じる必要があり、そのためには電圧をＶ_ＯＨ－Ｖ_ＯＨ′に減じる。

補正線は、●印の２点（Ｖ_ＯＨ，Ｐ_ＯＨ）、（Ｖ_ＯＨ′，Ｐ_ＯＨ′）を結ぶ直線にて生成する。この補正線及び補正線を生成する前記２点については、後述する、シェーディング補正における補正値の算出方法（図９）において説明する。

そして、この補正線に基づいて、最大光量Ｐｍａｘ時のＬＤ１２の光量を目標にして、この最大光量Ｐｍａｘ時のＬＤ１２の光量の位置（図６（ｂ）に示すＰ１１の位置）以外の位置の光量を補正する。すなわち、図６（ｂ）における最大光量Ｐｍａｘ以外では補正線に基づき光量Ｐ_ＯＨに補正光量（比率）を乗じた値から補正電圧であるシェーディング電圧Ｖｓｈを算出できる。式１０にシェーディング電圧Ｖｓｈの算出方法を記載する。

Ｖｓｈ＝（１／（Ｐ_ＯＨ－Ｐ_ＯＨ′））×｛（Ｖ_ＯＨ－Ｖ_ＯＨ′）×Ｐｎ＋（Ｖ_ＯＨ′×Ｐ_ＯＨ－Ｖ_ＯＨ×Ｐ_ＯＨ′）｝ …（１０）
※Ｖ_ＯＨ，Ｐ_ＯＨ、Ｖ_ＯＨ′，Ｐ_ＯＨ′：測定値
※Ｐｎ：演算値（ここでは、Ｐ_ＯＨ×補正光量（比率））

ここで、補正線を生成する２点のうちの一方の位置の光量を目標（起点）としたのは、１走査線上の最大光量の位置と、最小光量の位置だからである。前記２点のうちの一方の位置の光量を目標にして、この光量の位置（図６（ｂ）に示すＰ１１の位置）以外の位置における光量を補正することで、シェーディング補正回路を簡素化できる。具体的には、補正線を生成する２点以外の位置の光量を目標（起点）にした場合、その位置（例えばＰ３の位置）より最大光量側は加算し、最小光量側は減算しなければならない。これに比べて、補正線を生成する２点のうちの一方の位置の光量を目標（起点）にして、それ以外の位置の光量を補正することで、前述した定電流制御にてシェーディング補正回路から出力される出力値の補正電流方向を一律（減算または加算）にできる。

図８はシェーディング補正回路６０の動作を説明するタイムチャートであり、シェーディング電圧Ｖｓｈの出力状態を記すグラフ図を併記している。

シェーディング補正回路６０は、ＬＤ１２から出射されたレーザビームが被走査体において所定の光量となるよう、ＬＤ１２に供給する電流を加減するための光量補正部である。シェーディング補正回路６０は、前述した組立工具側（図５に示す像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６）で測定した測定値を用いて補正式で補正した補正値に応じて、出力する電力が加減される。

シェーディング補正回路６０に入力するシェーディング制御信号６１は、補正クロック６１ａと補正データ６１ｂから構成する。補正クロック６１ａは、そのパルス数が像面照度測定装置３００での測定像高の間隔のｎ倍となるよう、周期を設定する。ｎ数は、補正クロック６１ａは測定像高間で離散であるため、これらの補間数とする。図８では、例として、補間数を『１６』としている。

シェーディング補正回路６０は、補正クロック６１ａの立上りタイミングで補正データ６１ｂのＰ１補正データをサンプリングしてシェーディング電圧Ｖｓｈ１を出力する。次に補正データ６１ｂのＰ２補正データをサンプリングすると、Ｐ１補正データとを補間する電圧を演算して出力する。これを順次行い、補正データ６１ｂの最終データであるＰ１１補正データからシェーディング電圧Ｖｓｈ１１を出力する。シェーディング電圧Ｖｓｈ１１は、補正クロック６１ａ及び補正データ６１ｂが出力される間を保持する。

次に、本実施例のシェーディング補正における補正値の算出方法について、図９のフローチャートを用いて説明する。補正値は、光走査装置ごとに被走査体の長手方向の複数の位置に対して、光走査装置からレーザビームを照射して光量を測定し、その測定値から光走査装置ごとの電流と発光量の比例関係を示す補正線を生成し、生成した補正線を用いて算出する。

まず、可変抵抗器３１を可変して最小光量Ｐｍｉｎとなるよう設定する（Ｓ１０１）。次に測定制御部３１１がＬＤ１２を発光させて、像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６を用いて像高間光量１（Ｓ１０２）と、電圧Ｖｃｓｈ＿Ｈ１（Ｓ１０３）を測定する。ＬＤ１２の全ビームの測定が終了しない場合（Ｓ１０４のＮＯ）、別ビームの像高間光量１（Ｓ１０２）と電圧Ｖｃｓｈ＿Ｈ１（Ｓ１０３）の測定を行う。

ここで、ＬＤ１２の全ビームとは、ＬＤ１２が有する発光点から出射されるレーザビームの全てのことを指す。例えば、ＬＤ１２が有する発光点の数が３２である場合、全ビームの数は３２である。そして、発光点ごとに１走査の複数の位置（図６（ａ）及び図６（ｂ）ではＰ１～Ｐ１１の位置）の像高間光量１とその電圧Ｖｃｓｈ＿Ｈ１を測定する。

ＬＤ１２の全ビームの測定が終了した場合（Ｓ１０４のＹＥＳ）、Ｓ１０２の測定結果から、像高間最大光量Ｐｍａｘを検出した後（Ｓ１０５）、像高間最小光量Ｐｒｅｆを検出する（Ｓ１０６）。そして、像高間最大光量Ｐｍａｘと像高間最小光量Ｐｒｅｆから補正光量（比率）を算出する（Ｓ１０７）。

ここでは、ＬＤ１２が有する発光点ごとに、像高間最大光量Ｐｍａｘと像高間最小光量Ｐｒｅｆを検出する。そして、式９により、各発光点ごとの像高間最大光量Ｐｍａｘと像高間最小光量Ｐｒｅｆから、各発光点ごとの最大補正光量（比率）を算出する。

前記補正光量（比率）を算出した後（Ｓ１０７）、可変抵抗器３１を可変して前記最大光量Ｐｍａｘとなるよう設定する（Ｓ１０８）。ここで、最大光量Ｐｍａｘは、前記最小光量Ｐｍｉｎで測定した像高間照度分布（各ビームごとの測定値）の最大光量となる像高の光量から決定する。すなわち、Ｓ１０１の最小光量Ｐｍｉｎで測定した光量の最小値と最大値の光量差である前記算出した最大補正光量（比率）を前記最小光量Ｐｍｉｎから減じた光量を、Ｓ１０８にて前記最大光量Ｐｍａｘとする。

次に測定制御部３１１がＬＤ１２を発光させて、像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６を用いて像高間光量２（Ｓ１０９）と、電圧Ｖｃｓｈ＿Ｈ２（Ｓ１１０）を測定する。ＬＤ１２の全ビームの測定が終了しない場合（Ｓ１１０のＮＯ）、別ビームの像高間光量２（Ｓ１０９）と電圧Ｖｃｓｈ＿Ｈ２（Ｓ１１０）の測定を行う。

ここで、ＬＤ１２の全ビームとは、前述したように、ＬＤ１２が有する発光点から出射されるレーザビームの全てのことを指す。例えば、ＬＤ１２が有する発光点の数が３２である場合、全ビームの数は３２である。そして、発光点ごとに１走査の複数の位置（図６（ａ）及び図６（ｂ）ではＰ１～Ｐ１１の位置）の像高間光量２とその電圧Ｖｃｓｈ＿Ｈ２を測定する。

ＬＤ１２の全ビームの測定が終了した場合（Ｓ１１１のＹＥＳ）、Ｓ１０２、Ｓ１０３及びＳ１０９、Ｓ１１０の測定結果から図７に点線で示す補正線が生成される（Ｓ１１２）。この補正線は、ＬＤ１２の発光点ごとに生成される。また補正線は、Ｓ１０２にて測定した像高間光量１のうちの最小値とその電圧、Ｓ１０９にて測定した像高間光量２のうちの最大値とその電圧の２点から生成される。Ｓ１１２にて生成される補正線は、前記２点を結ぶ直線であり、電圧と発光量の比例関係を示すものである。

Ｓ１１２にて得られた補正線にＳ１０２の測定結果（測定した光量とその電圧）を代入することにより補正値を算出して（Ｓ１１３）、図９のフローチャートにおける補正値の算出処理は終了する。

この補正値は、前述したように不図示のメモリに記憶されている。そして、画像制御部５は、シェーディング補正回路６０から出力する電流（図３では電圧）の加減量を、前記補正値により決定する。これにより、ＬＤ１２に供給する電流がシェーディング補正回路６０により加減され、ＬＤ１２から出射されたレーザビームが被走査体において所定の光量となるよう制御される。

以上により、最大補正光量を光走査装置ごとに測定してシェーディング補正値を決定するので、光走査装置ごとの光量の補正精度の誤差を抑えて、光走査装置から照射されたレーザビームの被走査体における光量の補正精度の改善が実現できる。

ＬＤ１２としては、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER（垂直共振器面発光レーザ）の略称）がある。ＶＣＳＥＬは、その他の半導体レーザに比べて、Ｉ－Ｌ特性がより大きな非線形であるため、本発明が特に有効である。

なお、上述した本実施例においては、ＬＤ１２の発光点ごとに補正線を作成し使用したが、全発光点で同じ補正線を使用しても構わない。具体的には、ＬＤ１２の各発光点ごとに補正線を作成するのではなく、代表的な１つの補正線を作成し、その補正線を他の発光点でも流用する。各発光点毎に補正線を作成してシェーディング補正を行う方法に比べれば補正の精度は低下するが、像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６を用いた各発光点での測定の工数を削減できる。これにより１台の光走査装置の調整に要する時間を削減することができ、コストの削減につながる。また、代表的な補正線１つを使用すればよいため、制御が簡易になるとともに、メモリの容量も削減することができる。

〔第２実施例〕
図１０（ａ）は光量比率の像高間を多項式近似で補間した特性グラフ図である。●印は光量測定値から算出した光量比率であり、破線部が測定像高における光量比率の関係から生成した多項式近似式（ｎ次近似式（ｎ≧２））をグラフ化している。多項式近似は、ＬＤ１２の特性並びに光走査装置２内のｆ－θレンズ１７、反射ミラー１８といった、光学特性により決定される。ここでは、例として４次近似で光量比率を近似している。

ここでは、近似式生成において光学特性に準拠したが、補正対象が感光ドラム５１１の感度ムラであれば、その特性に順応してもよい。

図１０（ｂ）は多項式近似から算出した補正光量（比率）を示すグラフ図である。多項式近似により、測定像高を含むそれ以外の補正光量を算出することができる。

次に、本実施例のシェーディング補正における近似式を用いた補正値の算出方法について、図１１のフローチャートを用いて説明する。

まず、可変抵抗器３１を可変して最小光量Ｐｍｉｎとなるよう設定する（Ｓ２０１）。次に測定制御部３１１がＬＤ１２を発光させて、像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６を用いて像高間光量１（Ｓ２０２）と、電圧Ｖｃｓｈ＿Ｈ１（Ｓ２０３）を測定する。ＬＤ１２の全ビームの測定が終了しない場合（Ｓ２０４のＮＯ）、別ビームの像高間光量（Ｓ２０２）を行う。

ＬＤ１２の全ビームの測定が終了した場合（Ｓ２０４のＹＥＳ）、Ｓ２０２の測定結果から像高間最大光量Ｐｍａｘを検出した後（Ｓ２０５）、像高間最小光量Ｐｒｅｆを検出する（Ｓ２０６）。

最大光量Ｐｍａｘと像高間最小光量Ｐｒｅｆから補正光量（比率）を算出した後（Ｓ２０７）、可変抵抗器３１を可変して最大光量Ｐｍａｘとなるよう設定した後、測定制御部３１１がＬＤ１２を発光させる（Ｓ２０８）。

像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６を用いて像高間光量２（Ｓ２０９）と、電圧Ｖｃｓｈ＿Ｈ２（Ｓ２１０）を測定する。ＬＤ１２の全ビームの測定が終了しない場合（Ｓ２１１のＮＯ）、別ビームの像高間光量２（Ｓ２０９）を行う。

ＬＤ１２の全ビームの測定が終了した場合（Ｓ２１１のＹＥＳ）、Ｓ２０２、Ｓ２０３及びＳ２０９、Ｓ２１０の測定結果から補正線を算出する（Ｓ２１２）。次にＳ２０２の像高間光量１の測定結果から像高間近似値を求めるための像高間近似式を生成する（Ｓ２１３）。

Ｓ２１２の補正線の結果を代入した後にＳ２１３の像高間近似式（ｎ次近似式（ｎ≧２））から補正値を算出して（Ｓ２１４）、図１１のフローチャートにおける補正値算出処理は終了する。

以上により、光走査装置２毎に測定してシェーディング補正値を像高間近似により決定するので、光走査装置２の補正値の更なる精度改善が実現できる。

〔第３実施例〕
本実施例におけるＬＤ１２の発光制御に必要な構成について、図１２のブロック図を用いて説明する。レーザ駆動回路１１はＬＤ１２の発光点と同数を配備するが、構成が同一なので、１発光点のみを記載している。

画像制御部５は、レーザ制御部１００とデータ生成部２００から構成される。レーザ制御部１００はレーザ駆動回路１１を制御してＬＤ１２を発光させる。データ生成部２００は、感光ドラム５１１に照射する画像データを生成する。レーザ制御部１００は、ＬＤ１２を所定の光量となるようレーザ駆動回路１１を制御するが、制御方法は第１実施例に係る画像形成装置１におけるそれと同一のため説明は省略する。

レーザ駆動回路１１は、格納部としての不揮発性メモリ（以下ＥＥＰＲＯＭと略す。）７０を有する。ＥＥＰＲＯＭ７０は、シリアル通信信号（以下ＳＩＯと略す。）７１を介してレーザ制御部１００と接続されている。ＳＩＯ７１のハードウエア構成、プロトコルについてはＳＰＩ、Ｉ２Ｃ等何れもよい。本実施例では前記補正値はＥＥＰＲＯＭ７０に格納されている。レーザ制御部１００が所定のタイミングでＳＩＯ７１によりＥＥＰＲＯＭ７０から補正値を読み出す。

図１３（ａ）はＥＥＰＲＯＭ７０の書込みのフローチャートである。図１３（ａ）におけるフローチャートは、例えば、図６に示した像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６にて光走査装置２の組み立て工程にて実施する。照度測定用制御ユニット３０６は、補正値の算出（Ｓ３０１）を行った後、補正値を読み出し（Ｓ３０２）、補正値を含めたＥＥＰＲＯＭ７０の書込みデータのチェックサムを算出する（Ｓ３０３）。その後、補正値を含めたデータをＥＥＰＲＯＭ７０に書き込む（Ｓ３０４）。

図１３（ｂ）はＥＥＰＲＯＭ７０の読出しのフローチャートである。光走査装置２が画像形成装置１に配備され、電源が投入されると（Ｓ４０１）、レーザ制御部１００がＥＥＰＲＯＭ７０内に書き込まれたデータを読出し（Ｓ４０２）、チェックサムの照合を行う（Ｓ４０３）。一致した場合は（Ｓ４０３のＹＥＳ）、補正値を読出し（Ｓ４０４）、レーザ制御部１００内部に配備する不図示のメモリに格納する（Ｓ４０５）。一致しなかった場合は（Ｓ４０３のＮＯ）、チェックサムエラーを報知して光走査装置２を停止してエラー処理を行って（Ｓ４０６）、フローチャートを終了する。

以上により、シェーディング補正値をＥＥＰＲＯＭ７０に格納して、光走査装置２にて補正値を生成するので、光走査装置２のシェーディング補正が容易に実現できる。

〔第４実施例〕
本実施例におけるＬＤ１２の発光制御に必要な構成について、図１４のブロック図を用いて説明する。レーザ駆動回路１１はＬＤ１２の発光点と同数を配備するが、構成が同一なので、１発光点のみを記載している。

レーザ駆動回路１１は、光量ゲイン制御回路８０を有する。光量ゲイン制御回路８０は、レーザ制御部１００から送信されるゲイン設定信号８１にてＬＤ１２の駆動電圧を制御するゲイン電圧Ｖｇを出力する。図１５（ａ）はゲイン電圧ＶｇとＬＤ１２の光量の関係を記すグラフ図である。実線部はＬＤ１２の電圧Ｖｏｐ－光量Ｐｏの特性線であり、破線部は前述の閾値電圧Ｖｔｈの算出方法にて説明したＶｔｈを算出するための計測によって得る特性線である。

ゲイン電圧Ｖｇは、基準光量を１００％とするＰ１００％を電圧（Ｖｃｓｈ＿Ｈ－Ｖｔｈ）の１００％を基点として、ゲイン設定信号８１にて可変制御される電圧で、（Ｖｃｓｈ＿Ｈ－Ｖｔｈ）の５０％で発光する光量をＰ５０％とする。Ｐ５０％は、実線に示す特性線とにずれが生じているが、感光ドラム５１１に必要な光量は画像形成装置１内の環境センサ（不図示）等で調整される。

シェーディング補正回路６０は、補正データ６１ｂで設定される補正値にゲイン設定信号８１を乗じたシェーディング電圧Ｖｓｈ′を出力する。ゲイン電圧Ｖｇとシェーディング電圧Ｖｓｈ′は、加算器６２にて加算した後、減算器４２にてスイッチング電圧Ｖｓｗに入力される。

＜電圧－光量の近似式の生成＞
図１５（ｂ）は、ＬＤ１２の駆動電圧Ｖｏｐ－光量Ｐｏの近似式の生成方法を説明するグラフ図である。図１５（ｂ）中の実線はＬＤ１２の特性値であり、●印は測定値で、目標光量をＰ１００％とした時にＣｓｈ－Ｈ３６に蓄積される電圧をＶｓｃｈ＿Ｈ１００％とする。ゲイン設定信号８１にてゲインを７５％とした時のＣｓｈ－Ｈ３６に蓄積される電圧をＶｓｃｈ＿Ｈ７５％、その時の光量測定値をＰ７５％としている。同様にゲイン設定信号８１にてゲインを３７．５％とした時のＣｓｈ－Ｈ３６に蓄積される電圧をＶｓｃｈ＿Ｈ３７．５％、その時の光量測定値をＰ３７．５％としている。

破線部は●印の測定値から演算した多項式近似式（ｎ次近似式（ｎ≧２））であり、例として２次近似式としている。これは、ＬＤ１２の特性値により決定している。上記の２次近似式をＬＤ１２の発光点数すべてに対して算出するのが望ましいが、ＬＤ１２の電圧－光量特性の類似性や測定工数の効率性を鑑みて算出数を削減してもよい。

次に、本実施例のシェーディング補正における補正値の算出方法について、図１６のフローチャートを用いて説明する。

まず、可変抵抗器３１を可変して最小光量Ｐｍｉｎとなるよう設定する（Ｓ５０１）。次に測定制御部３１１がＬＤ１２を発光させて、像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６を用いて像高間光量１（Ｓ５０２）と、電圧Ｖｃｓｈ＿Ｈ１（Ｓ５０３）を測定する。ＬＤ１２の全ビームの測定が終了しない場合（Ｓ５０４のＮＯ）、別ビームの像高間光量（Ｓ５０２）を行う。

ＬＤ１２の全ビームの測定が終了した場合（Ｓ５０４のＹＥＳ）、Ｓ５０２の測定結果から像高間最大光量Ｐｍａｘを検出した後（Ｓ５０５）、像高間最小光量Ｐｒｅｆを検出する（Ｓ５０６）。

最大光量Ｐｍａｘと像高間最小光量Ｐｒｅｆから補正光量（比率）を算出する（Ｓ５０７）。電圧－光量の近似式の生成にて説明した工程を行う（Ｓ５０８）。レーザ制御部１００によりゲイン設定をした後（Ｓ５０９）、Ｓ５０７、Ｓ５０８及びＳ５０９から補正値を算出して（Ｓ５１０）、図１６のフローチャートにおける補正値算出処理は終了する。

以上により、ＬＤ１２の特性を測定して多項式近似してシェーディング補正値を決定するので、光走査装置２の補正値の更なる精度改善が実現できる。

〔第５実施例〕
本実施例のシェーディング補正における補正値算出方法について、図１７のフローチャートを用いて説明する。

まず、可変抵抗器３１を可変して最小光量Ｐｍｉｎとなるよう設定する（Ｓ６０１）。次に測定制御部３１１がＬＤ１２を発光させて、像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６を用いて像高間光量１（Ｓ６０２）と、電圧Ｖｃｓｈ＿Ｈ１（Ｓ６０３）を測定する。ＬＤ１２の全ビームの測定が終了しない場合（Ｓ６０４のＮＯ）、別ビームの像高間光量（Ｓ６０２）を行う。

ＬＤ１２の全ビームの測定が終了した場合（Ｓ６０４のＹＥＳ）、Ｓ６０２の測定結果から像高間最大光量Ｐｍａｘを検出した後（Ｓ６０５）、像高間最小光量Ｐｒｅｆを検出する（Ｓ６０６）。

最大光量Ｐｍａｘと像高間最小光量Ｐｒｅｆから補正光量（比率）を算出する（Ｓ６０７）。Ｓ６０２の像高間光量１の測定結果から像高間近似値を求めるための式を生成する（Ｓ６０８）。像高間近似値の生成方法については、前述した方法を同一なので、説明は省略する。次に、電圧－光量の近似式の生成にて説明した工程を行う（Ｓ６０９）。レーザ制御部１００によりゲイン設定をした後（Ｓ６１０）、Ｓ６０７、Ｓ６０８、Ｓ６０９及びＳ６１０から補正値を算出して（Ｓ６１１）、図１７のフローチャートにおける補正値算出処理は終了する。

〔第６実施例〕
本実施例におけるＬＤ１２の発光制御に必要な構成について、図１８のブロック図を用いて説明する。レーザ駆動回路１１はＬＤ１２の発光点と同数を配備するが、構成が同一なので、１発光点のみを記載している。

レーザ駆動回路１１は、格納部としての不揮発性メモリ（以下ＥＥＰＲＯＭと略す。）７０を有する。ＥＥＰＲＯＭ７０は、シリアル通信信号（以下ＳＩＯと略す。）７１を介してレーザ制御部１００と接続されている。ＳＩＯ７１のハードウエア構成、プロトコルについてはＳＰＩ、Ｉ２Ｃ等何れもよい。ＥＥＰＲＯＭ７０には補正値が格納されている。レーザ制御部１００が所定のタイミングでＳＩＯ７１によりＥＥＰＲＯＭ７０から補正値を読み出す。

図１９（ａ）はＥＥＰＲＯＭ７０の書込みのフローチャートである。図１９（ａ）におけるフローチャートは、例えば、図６に示した像面照度測定装置３００及び照度測定用制御ユニット３０６にて光走査装置２の組み立て工程にて実施する。照度測定用制御ユニット３０６は、補正値の算出（Ｓ７０１）を行った後、補正値を読出し（Ｓ７０２）、電圧－光量近似式の係数を読出す（Ｓ７０３）。補正値及び係数を含めたＥＥＰＲＯＭ７０の書込みデータのチェックサムを算出する（Ｓ７０４）。その後、補正値を含めたデータをＥＥＰＲＯＭ７０に書込む（Ｓ７０５）。

図２０（ｂ）はＥＥＰＲＯＭ７０の読出しのフローチャートである。光走査装置２が画像形成装置１に配備され、電源が投入されると（Ｓ８０１）、レーザ制御部１００がＥＥＰＲＯＭ７０内に書込まれたデータを読出し（Ｓ８０２）、チェックサムの照合を行う（Ｓ８０３）。

チェックサムが一致した場合は（Ｓ８０３のＹＥＳ）、補正値を読出し（Ｓ８０４）、かつ電圧－光量近似式の係数を読出し（Ｓ８０５）、レーザ制御部１００内部に配備する不図示のメモリに格納する（Ｓ８０６）。レーザ制御部１００は、ゲイン設定がある場合に（Ｓ８０７のＹＥＳ）、補正値を再計算する（Ｓ８０８）。レーザ制御部１００は、ゲイン設定がない場合は（Ｓ８０７のＮＯ）、フローチャートを終了する。

また、チェックサムが一致しなかった場合は（Ｓ８０３のＮＯ）、チェックサムエラーを報知して光走査装置２を停止してエラー処理を行って（Ｓ８０９）、フローチャートを終了する。

１ …画像形成装置
２ …光走査装置
５ …画像制御部
１１ …レーザ駆動回路
１２ …半導体レーザ（ＬＤ）
１３ …コリメータレンズ
１４ …ＰＤユニット
１５ …シリンドリカルレンズ
１６ …スキャナモータユニット
１６ａ …ポリゴンミラー
１７ …レンズ
１８ …反射ミラー
６０ …シェーディング補正回路
６１ …シェーディング制御信号
６１ａ …補正クロック
６１ｂ …補正データ
８０ …光量ゲイン制御回路
８１ …ゲイン設定信号
１００ …レーザ制御部
２００ …データ生成部
３００ …像面照度測定装置
３０２ …光学ユニット
３０３ …測定用フォトダイオード（ＡＰＤ）
３０４ …光学駆動部
３０６ …照度測定用制御ユニット
３０７ …ＡＰＤ制御部
３０９ …アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）
３１１ …測定制御部

Claims

レーザビームを出射する半導体レーザと、前記半導体レーザから出射されたレーザビームを被走査体に対して長手方向にわたって偏向走査する回転多面鏡と、を有する光走査装置と、
前記半導体レーザから出射されたレーザビームが前記被走査体において所定の光量となるよう前記半導体レーザに供給する電流を加減するための光量補正部と、
前記光量補正部による加減量を決める補正値を記憶した記憶部と、
前記半導体レーザに供給する電流を前記光量補正部により加減することで、前記半導体レーザから出射されたレーザビームが前記被走査体において所定の光量となるよう前記光走査装置の発光制御を行う制御部と、
を備え、
光走査装置ごとに被走査体の長手方向の複数の位置に対して、最小光量に設定した前記光走査装置からのレーザビームを照射して光量を測定し、前記最小光量で測定した光量の最小値と最大値の光量差を前記最小光量から減じた光量に設定した前記光走査装置からのレーザビームを照射して光量を測定し、前記最小光量に設定して測定した光量の最小値と前記最小光量から前記光量差を減じた光量に設定して測定した光量の最大値の２点から、光走査装置ごとの電流と発光量の比例関係を示す補正線を生成し、前記補正線を用いて算出した補正値を、前記記憶部が記憶した補正値とし、
前記制御部は、前記光量補正部による加減量を、前記補正値により決定する、
ことを特徴とする画像形成装置。
前記補正線を用いてｎ次近似式（ｎ≧２）から補正値を算出し、前記算出した補正値を前記記憶部が記憶した補正値とし、
前記光量補正部から出力する電流の加減量は、前記補正値により決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記補正値を格納するための格納部を設け、前記補正値を前記格納部に格納した、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。