JP5948104B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関し、特に、感光体を走査するレーザー光の光量を調整する技術に関する。

従来から、画像形成装置に設けられた光走査装置において、光源から出射したレーザー光を回転多面鏡等によって感光体に向けて反射偏向させ、感光体の周面上を走査させることによって、感光体の周面上に潜像を形成する技術が知られている。このとき、感光体の周面に到達するまでに通過する集光レンズの端部と中央部の透過率の差等、光学素子の特性に起因して、レーザー光の露光量が感光体の周面上の走査位置によって異なることが知られている。

そこで、このような走査位置によるレーザー光の露光量を均一に補正するために、例えば下記特許文献１には、光束を発生する光源手段と、この光源手段からの光束を偏向走査する偏向手段と、この偏向手段からの光束を被走査面に光スポットとして集光し、被走査面を走査する走査結像光学手段を有するビーム走査型画像形成装置において、光スポットの走査位置を検出し、検出された走査位置に対応して予め与えられた光量補正データに基づいて、光スポットの走査位置に対応して光源の光量を制御する技術が記載されている。

また、上記光量補正データは、光スポットの全走査位置を所定の数に等分割した部分毎に記憶手段に記憶されており、当該光量補正データに対応する部分毎に、当該記憶手段に記憶されている光量補正データを用いて光量補正を行うことが記載されている。尚、光量補正データの値（光量補正値）は、主にレンズ端部での光量ダウンを回避するために、例えば、走査領域の両端では大きく、走査領域の中央付近では小さく定められている。

特開２０００−７１５１０号公報

しかしながら、上記従来技術を適用した場合、感光体の走査領域の両端では露光量の変化が大きいので、感光体の走査領域の両端付近での補正精度を確保するためには、領域を細かく分割する必要があり、レジスタ等の光量補正値の記憶部の数が増大するという不都合があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光量補正値の記憶部の数を低減することができる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る光走査装置は、レーザー光の走査によって潜像が形成される感光体と、前記レーザー光によって前記感光体を主走査方向に走査する光源部と、前記光源部から出力されたレーザー光を前記感光体の周面上に結像するｆ−θレンズと、前記感光体における前記レーザー光の走査位置が前記主走査方向に並ぶ複数の領域に分割されており、前記各領域に対応付けて予め定められた光量補正値をそれぞれ記憶する複数の補正値記憶部と、前記感光体を前記レーザー光によって走査させるときの光量を、当該レーザー光の走査位置に対応する前記各領域に対応付けて前記補正値記憶部に記憶された前記光量補正値を用いて補正する光量補正部と、前記光量補正部から入力された光量補正値に対応する信号レベルのアナログ信号を生成するＤＡコンバーターと、前記ＤＡコンバーターから入力されたアナログ信号の信号レベルに応じて、前記光源部に供給する駆動電流の大きさを調整するレーザー制御部と、を備え、前記複数の領域は、前記感光体の前記主走査方向の位置に応じて前記光量を補正すべき目標補正量であって、試験運転による実測値に基づいて走査位置に応じたアナログ信号の信号レベルを示す目標補正量に基づいて、前記主走査方向の単位長さ当りの前記目標補正量の変化量である補正値変化率が大きい領域ほど、領域の前記主走査方向の長さが短く、前記各光量補正値は、前記各光量補正値に対応する領域の位置に応じた前記目標補正量に基づいて定められたものであり、前記感光体は、潜像が形成される領域である画像形成領域と、前記画像形成領域の両側に設けられた描画禁止領域とが設定され、前記描画禁止領域の前記目標補正量として、前記感光体に潜像を形成しないときの前記アナログ信号の信号レベルが設定され、前記複数の領域は、前記画像形成領域の一端から他端に向けて前記目標補正量の変化量が規定値を超える度に、前記画像形成領域を分割することを繰り返すことで生成されたものであり、前記目標補正量は、ｆ−θレンズの光学特性に起因して、前記光源部から前記感光体までの前記レーザー光の光路の距離が異なることによって、前記感光体の周面を走査するときの前記レーザー光の露光量が前記走査位置に応じて異なることを補正するものであり、前記走査位置が前記感光体の前記主走査方向の中央部に近づくにつれて小さくなるように定められ、前記走査位置が前記感光体の前記主走査方向の前記中央部から前記両端部に近づくにつれて大きくなるように定められ、前記各領域に対応付けられた前記各光量補正値は、前記各領域に対応する前記目標補正量の平均値である。

この構成によれば、補正値変化率が大きい領域ほどその領域の主走査方向の長さは短くなる。したがって、補正値変化率が大きい領域付近を走査する場合には、異なる複数の領域を走査する可能性が高まる。このため、補正値変化率が大きい領域付近においては、複数の領域のそれぞれに対応付けられた光量補正値を適宜用いて補正することができ、補正精度を確保することができる。

また、上記従来技術のように、感光体におけるレーザー光の走査位置が所定の数に等分割されて生成された複数の領域の各領域に対応付けてそれぞれ光量補正値を記憶する場合、領域の主走査方向の長さは、補正値変化率の大きさに関係なく一定であった。このため、例えば、光量補正部による補正の分解能が低いときには、補正値変化率の小さい各領域に対して同じ値の光量補正値を対応付けることになり、同じ値の光量補正値を記憶する補正値記憶部を複数個重複して設けなければならなかった。

しかし、本発明に係る上記構成によれば、補正値変化率の小さい領域ほど、その領域の主走査方向の長さが長くなる。したがって、補正値変化率の小さい領域付近においては、光量補正値を記憶するために設けなければならない補正値記憶部の数を低減することができる。また、これら各領域の主走査方向の長さを長くしたとしても、各領域内での補正変化率は小さいので補正精度が低下する虞が低減される。

また、前記複数の領域は、前記感光体の略中央に近い領域ほど、前記主走査方向の長さが長いことが好ましい。

一般t的な感光体露光用の光走査装置においては、感光体の両端に近い領域ほど、レーザー光を出力する光源から感光体までの光路の距離が長くなって、レーザー光の露光量は減少し、且つ、感光体の両端に近い領域ほどレーザー光の露光量が減少するときの変化量が大きくなる。したがって、感光体の両端に近い領域を走査する場合には、レーザー光の光量を大きく補正する必要が生じる。反対に、感光体の略中央に近い領域ほどレーザー光の露光量は増大し、且つ、レーザー光の露光量が増大するときの変化量は小さくなる。したがって、感光体の略中央に近い領域を走査する場合には、レーザー光の光量を大きく補正する必要はない。

この構成によれば、感光体の略中央に近い領域ほど、主走査方向の長さが長い領域が生成されるため、感光体の中央部に近づくにつれて領域の数が少なくなる。したがって、レーザー光の光量を大きく補正する必要性の低い領域に対応付ける光量補正値の数を低減することができる。つまり、一般的な感光体露光用の光走査装置にこの構成を適用した場合に、上記のように感光体の走査位置に応じてレーザー光の露光量の変化量が変化するときの特性に応じて適切な数の領域を生成し、これによって、適切な数の光量補正値を記憶することができる。

また、前記各領域の範囲内における、前記各領域に対応する前記目標補正量の変化量が、前記各領域間で互いに略等しいことが好ましい。

この構成によれば、各領域の範囲内における、各領域に対応する目標補正量の変化量が、各領域間で互いに略等しくなるように、感光体におけるレーザー光の走査位置が複数の領域に分割されている。このため、ある領域の走査を開始してから所定の変化量だけ目標補正量が変化した時点で異なる領域を走査することになる。

したがって、補正変化率の大きい領域では短い距離走査した時点で所定の変化量だけ目標補正量が変化し、補正変化率の小さい領域では長い距離走査した時点で同じ所定の変化量だけ目標補正量が変化する。つまり、この構成によれば、補正変化率の大きい領域の主走査方向の長さが短く、補正変化率の小さい領域の主走査方向の長さが短くなるように、適切に感光体ドラムにおけるレーザー光の走査位置が分割されるようになる。また、各領域に対応する目標補正量の変化量（最大値と最小値の差）が互いに等しいので、各領域における光量の補正の精度が均一化される。

また、前記各領域に対応付けられた前記各光量補正値は、前記各領域に対応する前記目標補正量の平均値であることが好ましい。

この構成によれば、各領域を走査する場合、その領域に対応する目標補正量の平均値に対応する光量で走査することになる。このため、各領域を走査する場合に、その領域に対応する目標補正量の最大値や最小値に対応する光量で走査するときに比して、目標補正量と光量補正値との差異を小さくして、均一に光量の補正を行うことができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記光走査装置と、前記光走査装置の前記感光体に形成された前記潜像を用いて、前記潜像に対応する画像を前記用紙に形成する画像形成部と、を備える。

本発明によれば、光量補正値の記憶部の数を低減することができる光走査装置及び画像形成装置を提供することが可能になる。

本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の一例である複写機の概略構造図。 複写機の電気的構成の一例を示すブロック図。 光走査装置の構成の一例を説明するための説明図。 感光体ドラムの周面におけるレーザー光の走査位置を分割した各領域と各補正値記憶部に記憶されている各光量補正値との関係の一例を示す説明図。 感光体ドラムを走査するレーザー光の光量を補正する制御の一例を示すフローチャート。 従来技術における感光体ドラムの周面におけるレーザー光の走査位置を所定の数に等分割した各領域と、当該各領域に対応づけられた各記憶部にそれぞれ記憶されている各光量補正値との関係の一例を示す説明図。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の一例である複写機の概略構造図である。図２は、図１に示す複写機１の電気的構成の一例を示すブロック図である。

図１に示すように、複写機１は、本体部８と、本体部８の左方に配設されたスタックトレイ３と、本体部８の上部に配設された原稿読取部５と、原稿読取部５の上方に配設された原稿給送部６と、本体部８の内部に配設された制御部１０と、を備えている。

複写機１のフロント部には、操作パネル部４７が備えられている。操作パネル部４７は、表示部４７３と、操作キー部４７６とを備えている。表示部４７３は、例えばタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等によって構成されている。操作キー部４７６は、例えばユーザーが印刷実行指示を入力するためのスタートキーや、印刷部数等を入力するためのテンキー等の各種キースイッチを備えている。

原稿読取部５は、露光ランプ５１１及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）５１２等（図２）からなるスキャナー部５１と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台５２及び原稿読取スリット５３と、を備えている。

スキャナー部５１は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台５２に載置された原稿を読み取るときは、原稿台５２に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを制御部１０へ出力する。また、原稿給送部６により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット５３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット５３を介して原稿給送部６による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部１０へ出力する。

原稿給送部６は、原稿を載置するための原稿載置部６１と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部６２と、原稿載置部６１に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット５３に対向する位置へ搬送し、原稿排出部６２へ排出する原稿搬送機構６３と、を備えている。

本体部８は、複数の給紙カセット４６１と、給紙カセット４６１から用紙を１枚ずつ繰り出して画像形成部４０へ搬送する給紙ローラー４１２と、給紙カセット４６１から搬出されてきた用紙に画像を形成する画像形成部４０と、画像が形成された用紙が排出される排出トレイ４８と、装置全体の動作制御を司る制御部１０と、を備えている。

画像形成部４０は、用紙搬送部４１と、光走査装置４２と、感光体ドラム（感光体）４３と、現像部４４と、転写部４５と、定着部４６と、を備えている。

用紙搬送部４１は、画像形成部４０内の用紙搬送路中に設けられ、給紙ローラー４１２によって搬送されてきた用紙を感光体ドラム４３に供給する搬送ローラー４１３や、用紙をスタックトレイ３まで搬送する搬送ローラー４１４や、用紙を排出トレイ４８まで搬送する搬送ローラー４１５等を備えている。

光走査装置４２は、制御部１０による制御のもと、制御部１０に入力された画像データに基づいてレーザー光を出力し、このレーザー光によって感光体ドラム４３を走査することで、感光体ドラム４３上に静電潜像を形成する。

現像部４４は、感光体ドラム４３上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。転写部４５は、感光体ドラム４３上のトナー像を用紙に転写する。定着部４６は、トナー像が転写された用紙を加熱してトナー像を用紙に定着させる。

制御部１０は、例えば、所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、画像処理等の所定の処理を高速処理可能に構成された専用ハードウェアであるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）、及び、これらの周辺回路等を備えている。

図２に示すように、制御部１０には、原稿読取部５、画像形成部４０、及び操作パネル部４７が接続されている。制御部１０は、ＲＯＭ等に記憶された制御プログラムをＣＰＵによって実行することによって、装置内の各部の動作を制御し、原稿画像の複写を実行する。

具体的には、制御部１０は、原稿読取部５によって原稿から読み取られた画像データに応じたレーザー光の出力を光走査装置４２に行わせることによって、感光体ドラム４３上に潜像の形成を行わせた後、現像部４４、転写部４５、定着部４６、及び用紙搬送部４１を用いて用紙上に画像の形成を行わせる。

以下では、制御部１０によって行われる制御のうち、感光体ドラム４３を走査するレーザー光の光量を補正する制御について図３を用いて説明する。図３は、光走査装置４２の構成の一例を説明するための説明図である。

図３に示すように、光走査装置４２は、光源部２９と、ＤＡ（Digital to Analog）コンバーター２２と、レーザー制御部２３と、ＢＤ（Beam Detect）センサー２１と、を備えている。感光体ドラム４３を走査するレーザー光の光量を補正する制御に関連して、制御部１０は、画像信号出力部１１、複数補正値記憶部１２、及び光量補正部１３として機能する。

光源部２９は、レーザー光源９１と、コリメータレンズ９２と、プリズム９３と、ポリゴンミラー９４と、ｆ−θレンズ９５と、を備えている。光源部２９は、レーザー光によって感光体ドラム４３の周面を、感光体ドラム４３を回転可能に軸支する支持軸４３ａが延びる方向である主走査方向に略等速度で走査させる。

レーザー光源９１は、後述のレーザー制御部２３から供給される駆動電流に応じた光量のレーザー光を出力する。コリメータレンズ９２は、レーザー光源９１から出力されるレーザー光を集光する。プリズム９３は、コリメータレンズ９２を透過した光を平行光に変換し、ポリゴンミラー９４に向けて放出する。ポリゴンミラー９４は、入射光を感光体ドラム４３に向けて反射させる反射面を複数有し、図略の駆動モーターの駆動力によって例えば図３の矢印方向に一定速度で回転する。ｆ−θレンズ９５は、ポリゴンミラー９４により反射されたレーザー光を感光体ドラム４３の周面上に所定の径を有するスポット状に結像する。

ＤＡコンバーター２２は、後述する光量補正部１３から入力された光量補正値ＤＴＹに対応する信号レベルのアナログ信号ＣＶＡを生成し、生成したアナログ信号ＣＶＡをレーザー制御部２３に向けて出力する。

レーザー制御部２３は、ＤＡコンバーター２２から入力されたアナログ信号ＣＶＡの信号レベルに応じて、レーザー光源９１に供給する駆動電流の大きさを調整する。つまり、この駆動電流の大きさの調整によって、レーザー光源９１から出力されるレーザー光の光量が補正される。

また、レーザー制御部２３は、後述の画像信号出力部１１から入力される画像信号ＶＳＡに応じて、レーザー光源９１に駆動電流を供給するか否かを切り替える。ここで、単位時間当たりにレーザー光源９１に駆動電流が供給されている期間が長く、つまり、単位時間当たりに結像されるドットの大きさが大きい（ドットの数が多い）場合には、感光体ドラム４３の周面に形成される潜像の画像の濃度は濃くなる。一方、単位時間当たりにレーザー光源９１に駆動電流が供給されている期間が短く、つまり、単位時間当たりに結像されるドットの大きさが小さい（ドットの数が少ない）場合には、感光体ドラム４３に形成される潜像の画像の濃度は薄くなる。このようにして、感光体ドラム４３の周面に形成される潜像の画像の濃淡が調整される。

ＢＤセンサー２１は、レーザー光の走査領域内であって、感光体ドラム４３の端部から所定距離離間した、感光体ドラム４３付近に設けられている。ＢＤセンサー２１は、レーザー光を受光すると、レーザー光を受光したことを示す検出信号ＢＤを制御部１０に向けて出力する。

画像信号出力部１１は、ＢＤセンサー２１から検出信号ＢＤが入力された時点からの経過時間と所定のレーザー光の走査速度との乗算結果に基づいて、レーザー光の走査位置を把握する。画像信号出力部１１は、制御部１０に入力された画像データのうちの１ライン分の画像データに基づいて、把握した走査位置に形成する潜像の画像の濃淡を示すように、レーザー光源９１に駆動電流を供給するか否かを調整した画像信号ＶＳＡをレーザー制御部２３に向けて出力する。

複数補正値記憶部１２は、複数のレジスタ（補正値記憶部）を備えている。各レジスタは、感光体ドラム４３におけるレーザー光の走査位置が主走査方向に並ぶ複数の領域に分割されたときの各領域に対応付けられている。各レジスタには、そのレジスタに対応付けられた各領域を走査する場合における、レーザー光の光量を補正するときのアナログ信号ＣＶＡの信号レベルを示す光量補正値ＤＴＹがそれぞれ記憶されている。

光量補正部１３は、ＢＤセンサー２１から検出信号ＢＤが入力された時点からの経過時間と所定のレーザー光の走査速度との乗算結果に基づいて、レーザー光の走査位置を把握する。光量補正部１３は、複数補正値記憶部１２に備えられた複数のレジスタのうち、把握した走査位置を含む領域に対応付けられたレジスタから光量補正値ＤＴＹを読み出し、読み出した光量補正値ＤＴＹをＤＡコンバーター２２に向けて出力する。

以下、複数補正値記憶部１２の各レジスタに記憶される光量補正値ＤＴＹについて、図４を用いて具体的に説明する。図４は、感光体ドラム４３の周面における潜像が形成される領域である画像形成領域において、レーザー光の走査位置を分割した各領域Ａ１〜Ａ８と、各領域Ａ１〜Ａ８に対応付けられた各レジスタにそれぞれ記憶される各光量補正値Ｄ１〜Ｄ８との関係の一例を示す説明図である。

ｆ−θレンズ９５に対する入射角やｆ−θレンズ９５の厚み等の光学特性に起因して、レーザー光源９１から感光体ドラム４３までのレーザー光の光路の距離が異なることによって、感光体ドラム４３の周面を走査するときのレーザー光の露光量が、走査位置に応じて異なることが知られている。

例えば一般的な光走査装置において、レーザー光によって感光体ドラム４３の周面を走査する場合、走査位置が感光体ドラム４３の中央部に近づくにつれて、レーザー光源９１から感光体ドラム４３までのレーザー光の光路の距離が短くなって、レーザー光の露光量が強くなる。反対に、走査位置が感光体ドラム４３の中央部から両端部に近づくにつれて、レーザー光源９１から感光体ドラム４３までのレーザー光の光路の距離が長くなって、レーザー光の露光量が弱くなる。

そこで、一般的な光走査装置においては、走査位置が感光体ドラム４３の中央部に近づくにつれて、レーザー光源９１から出力するレーザー光の光量を弱くし、走査位置が感光体ドラム４３の中央部から両端部に近づくにつれて、レーザー光源９１から出力するレーザー光の光量を強くする補正を行っている。

本実施形態の構成では、当該補正を行うために、試験運転による実測値等に基づいて、例えば図４に示すように、走査位置に応じたアナログ信号ＣＶＡの信号レベルを示す目標補正量が予め定められている。図４の例においては、目標補正量は、走査位置が感光体ドラム４３の中央部に近づくにつれて小さくなるように定められ、走査位置が感光体ドラム４３の中央部から両端部に近づくにつれて大きくなるように定められている。

そして、この目標補正量に基づいて、主走査方向の単位長さ当りの目標補正量の変化量である補正値変化率が大きい領域ほど領域の主走査方向の長さが短く、主走査方向の単位長さ当りの目標補正量の変化量である補正値変化率が小さい領域ほど領域の主走査方向の長さが長くなるようにして、感光体ドラム４３におけるレーザー光の走査位置が主走査方向に並ぶ複数の領域に分割されている。尚、各領域の主走査方向の長さは、ＲＯＭ等に記憶されている。

例えば図４においては、画像形成領域におけるレーザー光の走査位置が符号Ａ１〜Ａ８で示す８個の領域に分割されている。例えば、感光体ドラム４３の両端に近い領域Ａ１、Ａ２、Ａ７及びＡ８に対応する走査位置では、主走査方向の単位長さ当りの目標補正量の変化量である補正値変化率が大きいため、各領域の主走査方向の長さが短くされている。一方、例えば、感光体ドラム４３の略中央に近い領域Ａ４及びＡ５に対応する走査位置では補正値変化率が小さいため、主走査方向の長さが長くされている。

また、レーザー光によって感光体ドラム４３の両端に近い領域を走査しようとすると、感光体ドラム４３の回転軸等でレーザー光が乱反射し、潜像の画質に影響を与える虞がある。このため、感光体ドラム４３の両端に近い符号Ａ０で示す領域が、レーザー光による走査を禁止する領域（描画禁止領域）として予め定められている。尚、符号Ｄ０で示すアナログ信号ＣＶＡの信号レベルは、感光体ドラム４３に潜像を形成しないときの、つまり、光量の補正を行わないときのレーザー光の光量の初期値を示すものとして予め定められ、ＲＯＭやレジスタ等に記憶されている。

図４においては、目標補正量の変化量がｄＤを超える度に、その走査位置を境界にして異なる２つの領域に分割することが繰り返され、領域Ａ１〜Ａ８が生成されている。例えば、目標補正量が初期状態の信号レベルＤ０よりも目標補正量がｄＤ分低くなる走査位置を境界にして、領域Ａ１と、領域Ａ２〜Ａ８からなる領域との２つの領域に分割されている。次に、目標補正量が更にｄＤ分低くなる走査位置を境界にして、領域Ａ２〜Ａ８からなる領域が、領域Ａ２と、領域Ａ３〜Ａ８からなる領域との２つの領域に分割されている。これを繰り返して、８個の領域Ａ１〜Ａ８が生成されている。つまり、各領域Ａ１〜Ａ８の範囲内において、各領域Ａ１〜Ａ８に対応する目標補正量の最大値と最小値との差が示す変化量をｄＤとし、各領域Ａ１〜Ａ８間で目標補正量の変化量が互いに等しくなるようにして画像形成領域が分割されている。

また、分割された各領域に対応する走査位置に応じた目標補正量に基づいて、各領域に対応する各光量補正値ＤＴＹがそれぞれ定められ、複数補正値記憶部１２に備えられた複数のレジスタのうちの各領域にそれぞれ対応づけられた各レジスタに、その定められた各光量補正値ＤＴＹが記憶されている。

例えば図４においては、領域Ａ１に対応する走査位置に応じた目標補正量の平均値Ｄ１が、領域Ａ１に対応する光量補正値ＤＴＹとして定められ、複数補正値記憶部１２の８個のレジスタのうちの領域Ａ１に対応づけられたレジスタに、光量補正値Ｄ１が記憶されている。これと同様にして、各領域Ａ２〜Ａ８に対応する走査位置に応じた目標補正量の平均値Ｄ２〜Ｄ８が、それぞれ各領域Ａ２〜Ａ８に対応する光量補正値ＤＴＹとして定められ、複数補正値記憶部１２の８個のレジスタのうちの各領域Ａ２〜Ａ８に対応づけられた各レジスタに、それぞれ記憶されている。

以下では、感光体ドラム４３を走査するレーザー光の光量を補正する制御について、図５を用いて詳述する。図５は、感光体ドラム４３を走査するレーザー光の光量を補正する制御の一例を示すフローチャートである。

ユーザーによる操作パネル部４７の操作等によって複写機能の実行指示が入力され、制御部１０によって、原稿読取部５から出力された画像データに従って画像形成部４０による画像の形成動作が開始されると（Ｓ１）、画像信号出力部１１は、レーザー光源９１に常時駆動電流を供給することを示す例えば常時ハイレベルの画像信号ＶＳＡをレーザー制御部２３に向けて出力する（Ｓ２）。

光量補正部１３は、レーザー光の光量の初期値としてＲＯＭやレジスタ等に予め記憶されている、アナログ信号ＣＶＡの信号レベルを示す値Ｄ０をＤＡコンバーター２２に入力する（Ｓ３）。そして、レーザー制御部２３は、ＤＡコンバーター２２から入力された、信号レベルＤ０のアナログ信号ＣＶＡを用いて、初期値に対応する光量（初期光量）のレーザー光をレーザー光源９１によって常時出力させる（Ｓ４）。

そして、ＢＤセンサー２１によってレーザー光を受光したことを示す検出信号ＢＤが出力され、制御部１０に検出信号ＢＤが入力されると（Ｓ５；ＹＥＳ）、光量補正部１３は、検出信号ＢＤの入力時点からの経過時間等により走査位置を把握し、複数補正値記憶部１２に備えられた、当該把握したレーザー光の走査位置を含む領域に対応付けられたレジスタから光量補正値ＤＴＹを読み出して、ＤＡコンバーター２２に向けて出力する（Ｓ６）。

また、画像信号出力部１１は、検出信号ＢＤの入力時点からの経過時間等により走査位置を把握し、制御部１０に入力された画像データのうちの１ライン分の画像データに基づいて、把握した走査位置に形成する潜像の画像の濃淡を示す画像信号ＶＳＡをレーザー制御部２３に向けて出力する（Ｓ７）。そして、レーザー制御部２３は、入力された画像信号ＶＳＡに応じてレーザー光源９１に駆動電流を供給するか否かを切り替えることによって、入力されたアナログ信号ＣＶＡに応じた光量のレーザー光をレーザー光源９１によって出力させるか否かを切り替える（Ｓ８）。

そして、光量補正部１３は、ステップＳ６において光量補正値ＤＴＹをＤＡコンバーター２２に向けて出力した時点から、ステップＳ６で読み出した光量補正値ＤＴＹに対応する領域の主走査方向の長さを走査するのに要する時間が経過することによって、当該領域の走査が終了したと判断すると（Ｓ１０；ＹＥＳ）、制御部１０は、検出信号ＢＤの入力時点からの経過時間によって、１ライン分の走査が終了したか否かを判定する（Ｓ１１）。

制御部１０は、１ライン分の走査が終了していないと判定した場合には（Ｓ１１；ＮＯ）、レーザー光によって主走査方向に並ぶ次の領域を走査させる。例えば、ステップＳ１０において領域Ａｎの走査が終了したと判断された場合、制御部１０は、レーザー光によって領域Ａｎ＋１の走査を開始させる（Ｓ１３）。そして、制御部１０は、再び光量補正部１３にステップＳ６を実行させる。

一方、制御部１０は、ステップＳ１１において、１ライン分の走査が終了したと判定した場合には（Ｓ１１；ＹＥＳ）、全ライン分の走査が終了したか否かを判定する（Ｓ１２）。

制御部１０は、全ライン分の走査が終了していないと判定した場合には（Ｓ１２；ＮＯ）、次のライン分の走査を行わせるべく、感光体ドラム４３を所定回転角度だけ回転駆動させて、ステップＳ２に移行する。

一方、制御部１０は、ステップＳ１２において、全ライン分の走査が終了したと判定した場合には（Ｓ１２；ＹＥＳ）、光源部２９によるレーザー光の走査を終了するとともに、レーザー光の光量の補正の制御を終了する。

このように、光走査装置４２、複数補正値記憶部１２、及び光量補正部１３を備えて、本発明に係る光走査装置の一例が構成されている。

上記実施形態の構成によれば、図４に示すように、例えば領域Ａ１及び領域Ａ２のように、補正値変化率が大きい領域ほどその領域の主走査方向の長さは短くなる。したがって、補正値変化率が大きい領域付近を走査する場合には、異なる複数の領域を走査する可能性が高まる。このため、補正値変化率が大きい領域付近においては、複数の領域のそれぞれに対応付けられた光量補正値ＤＴＹを適宜用いて補正することができ、補正精度を確保することができる。

これに対して、上記特許文献１等の従来技術における感光体ドラムの周面における画像形成領域において、レーザー光の走査位置を所定の数に等分割した各領域と、当該各領域に対応づけられた各記憶部にそれぞれ記憶されている各光量補正値との関係の一例を示す説明図を図６に示す。図６においては、画像形成領域が１６個の領域Ｂ１〜Ｂ１６に等分割されている。そして、各領域Ｂ１〜Ｂ１６にそれぞれ対応付けられた１６個の各記憶部には、各領域Ｂ１〜Ｂ１６に対応付けられた各光量補正値Ｅ１〜Ｅ１６がそれぞれ記憶されている。

このように、感光体ドラムにおけるレーザー光の走査位置が所定の数に等分割されて生成された複数の領域の各領域に対応付けてそれぞれ光量補正値を記憶部に記憶する場合、領域の主走査方向の長さは、補正値変化率の大きさに関係なく一定であった。このため、例えば、ＤＡコンバーター２２の分解能が低いときには、領域Ｂ６〜Ｂ１１等の補正値変化率の小さい各領域に対して同じ値の光量補正値（図６においてＥ６〜Ｅ１１）を対応付けることになり、同じ値の光量補正値を記憶する記憶部を複数個重複して設けなければならなかった。

しかし、図１に示す複写機１では、図４に示すように、例えば領域Ａ４及び領域Ａ５等の補正値変化率の小さい領域ほど、主走査方向の長さが長くなる。したがって、補正値変化率の小さい領域付近においては、光量補正値ＤＴＹを記憶するために設けなければならないレジスタの数を低減することができる。また、これら各領域の主走査方向の長さを長くしたとしても、各領域内での補正変化率は小さいので補正精度が低下する虞が低減される。

また、一般t的な感光体露光用の光走査装置においては、感光体ドラムの両端に近い領域ほど、レーザー光を出力する光源から感光体までの光路の距離が長くなって、レーザー光の露光量は減少し、且つ、感光体ドラムの両端に近い領域ほどレーザー光の露光量が減少するときの変化量が大きくなる。したがって、感光体ドラムの両端に近い領域を走査する場合には、レーザー光の光量を大きく補正する必要が生じる。反対に、感光体ドラムの略中央に近い領域ほどレーザー光の露光量は増大し、且つ、レーザー光の露光量が増大するときの変化量は小さくなる。したがって、感光体ドラムの略中央に近い領域を走査する場合には、レーザー光の光量を大きく補正する必要はない。

図１に示す複写機１では、感光体ドラム４３の略中央に近い領域ほど、主走査方向の長さが長い領域が生成されるため、感光体ドラム４３の中央部に近づくにつれて領域の数が少なくなる。反対に、感光体ドラム４３の両端に近い領域ほど、主走査方向の長さが短い領域が生成されるため、感光体ドラム４３の中央部から両端に近づくにつれて領域の数が少なくなる。したがって、レーザー光の光量を大きく補正する必要性の低い領域に対応付ける光量補正値ＤＴＹの数を低減することができ、反対に、レーザー光の光量を大きく補正する必要性が高い領域に対応付ける光量補正値ＤＴＹの数を増大することができる。

つまり、一般的な感光体露光用の光走査装置にこの構成を適用した場合に、上記のように感光体ドラムの走査位置に応じてレーザー光の露光量の変化量が変化するときの特性に応じて適切な数の領域を生成し、これによって、適切な数の光量補正値ＤＴＹを記憶することができる。

また、図１に示す複写機１では、図４に示すように、各領域Ａ１〜Ａ８の範囲内における、各領域Ａ１〜Ａ８に対応する目標補正量の変化量はｄＤであり、各領域Ａ１〜Ａ８間で互いに等しくなるように、感光体ドラム４３におけるレーザー光の走査位置が複数の領域に分割されている。このため、ある領域の走査を開始してから所定の変化量だけ目標補正量が変化した時点で異なる領域を走査することになる。

したがって、補正変化率の大きい領域では短い距離走査した時点で所定の変化量だけ目標補正量が変化し、補正変化率の小さい領域では長い距離走査した時点で同じ所定の変化量だけ目標補正量が変化する。つまり、図１に示す複写機１では、補正変化率の大きい領域の主走査方向の長さが短く、補正変化率の小さい領域の主走査方向の長さが短くなるように、適切に感光体ドラム４３におけるレーザー光の走査位置が分割されるようになる。また、各領域に対応する目標補正量の変化量が互いに等しいので、各領域における光量の補正の精度が均一化される。

また、図１に示す複写機１では、図４に示すように、各領域Ａ１〜Ａ８を走査する場合、その領域に対応する目標補正量の平均値Ｄ１〜Ｄ８に対応する光量で走査することになる。このため、各領域を走査する場合に、その領域に対応する目標補正量の最大値や最小値に対応する光量で走査するときに比して、目標補正量と光量補正値ＤＴＹとの差異を小さくして、均一に光量の補正を行うことができる。

尚、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置を複写機１に適用する例について説明したが、これに限らず、カラー画像形成用のカラープリンターや、ファクシミリ装置、プリンター装置及びコピー装置に適用してもよい。

また、上記実施形態において図１乃至図６に示した構成及び数値例は単なる一例に過ぎず、本発明を当該実施形態に限定する趣旨ではない。例えば、複数補正値記憶部１２を、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の不揮発性の記憶素子を用いて構成し、複数のレジスタに代えて当該記憶素子に所定の複数の記憶領域を割り当てるように構成してもよい。

また、感光体ドラム４３における画像形成領域において、レーザー光の走査位置を主走査方向に並ぶ複数の領域に分割する方法は、上記図４に示すように、各領域の範囲内における、各領域に対応する目標補正量の変化量が等しくなるようにする方法に限定する趣旨ではない。例えば、複数の異なる主走査方向の長さを予め定めておき、感光体ドラム４３の中央位置から感光体ドラム４３の両端に向けて、当該予め定めた複数の主走査方向の長さのうち、長いものから順番に、各領域の主走査方向の長さとなるように分割する方法であってもよい。

１ 複写機（画像形成装置）
１０ 制御部
１１ 画像信号出力部
１２ 複数補正値記憶部
１３ 光量補正部
２１ ＢＤセンサー
２２ ＤＡコンバーター
２３ レーザー制御部
２９ 光源部
４０ 画像形成部
４２ 光走査装置
４３ 感光体ドラム
４７ 操作パネル部
５ 原稿読取部
９１ レーザー光源
９２ コリメータレンズ
９３ プリズム
９４ ポリゴンミラー
９５ レンズ
Ａ０〜Ａ９ 領域
ＢＤ 検出信号
ＣＶＡ アナログ信号
Ｄ０〜Ｄ９ 光量補正値
ＤＴＹ 光量補正値
ＶＳＡ 画像信号

Claims (4)

1. レーザー光の走査によって潜像が形成される感光体と、
   前記レーザー光によって前記感光体を主走査方向に走査する光源部と、
   前記光源部から出力されたレーザー光を前記感光体の周面上に結像するｆ−θレンズと、
   前記感光体における前記レーザー光の走査位置が前記主走査方向に並ぶ複数の領域に分割されており、前記各領域に対応付けて予め定められた光量補正値をそれぞれ記憶する複数の補正値記憶部と、
   前記感光体を前記レーザー光によって走査させるときの光量を、当該レーザー光の走査位置に対応する前記各領域に対応付けて前記補正値記憶部に記憶された前記光量補正値を用いて補正する光量補正部と、
   前記光量補正部から入力された光量補正値に対応する信号レベルのアナログ信号を生成するＤＡコンバーターと、
   前記ＤＡコンバーターから入力されたアナログ信号の信号レベルに応じて、前記光源部に供給する駆動電流の大きさを調整するレーザー制御部と、
   を備え、
   前記複数の領域は、前記感光体の前記主走査方向の位置に応じて前記光量を補正すべき目標補正量であって、試験運転による実測値に基づいて走査位置に応じたアナログ信号の信号レベルを示す目標補正量に基づいて、前記主走査方向の単位長さ当りの前記目標補正量の変化量である補正値変化率が大きい領域ほど、領域の前記主走査方向の長さが短く、
   前記各光量補正値は、前記各光量補正値に対応する領域の位置に応じた前記目標補正量に基づいて定められたものであり、
   前記感光体は、潜像が形成される領域である画像形成領域と、前記画像形成領域の両側に設けられた描画禁止領域とが設定され、
   前記描画禁止領域の前記目標補正量として、前記感光体に潜像を形成しないときの前記アナログ信号の信号レベルが設定され、
   前記複数の領域は、前記画像形成領域の一端から他端に向けて前記目標補正量の変化量が規定値を超える度に、前記画像形成領域を分割することを繰り返すことで生成されたものであり、
   前記目標補正量は、ｆ−θレンズの光学特性に起因して、前記光源部から前記感光体までの前記レーザー光の光路の距離が異なることによって、前記感光体の周面を走査するときの前記レーザー光の露光量が前記走査位置に応じて異なることを補正するものであり、前記走査位置が前記感光体の前記主走査方向の中央部に近づくにつれて小さくなるように定められ、前記走査位置が前記感光体の前記主走査方向の前記中央部から前記両端部に近づくにつれて大きくなるように定められ、
   前記各領域に対応付けられた前記各光量補正値は、前記各領域に対応する前記目標補正量の平均値である光走査装置。
2. 前記複数の領域は、前記感光体の略中央に近い領域ほど、前記主走査方向の長さが長い請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記各領域の範囲内における、前記各領域に対応する前記目標補正量の変化量が、前記各領域間で互いに略等しい請求項１または２に記載の光走査装置。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の光走査装置と、
   前記光走査装置の前記感光体に形成された前記潜像を用いて、前記潜像に対応する画像を前記用紙に形成する画像形成部と、
   を備える画像形成装置。

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