JP6188395B2 - 画像形成位置の補正制御を行う画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、レーザ走査型の画像形成装置における画像形成位置の補正制御に関する。

一般に、画像形成装置では、高速で高画質の画像を形成するため、画像形成条件を補正する補正制御が行われている。例えば、画像形成装置の特性に起因する１枚の記録媒体内での画像の濃度の不均一性を補正するため、画像形成中にレーザ光の光量を制御（シェーディング制御）することが知られている。

例えば、感光体（感光ドラム）は、レーザ光が露光される領域ごとにレーザ光に対する感度特性が微小に異なる。この領域ごとのレーザ光に対する感度特性の不均一性により１枚の記録媒体に形成する画像の濃度が不均一になるという課題がある。従来、この課題に対して、１枚の記録媒体に画像を形成する際に、感光体上の位置に応じてレーザ光の光量を変更する制御を行うことで、画像濃度の不均一性の発生を抑制している。レーザ光の光量を補正する際、感光体上のレーザ光の露光位置は、主走査方向（レーザ光の走査方向）については偏向されたレーザ光を検出することによって生成される水平同期信号を基準とし、副走査方向（感光体の回転方向）については感光体に設けたホームポジションマークの検出結果を基準として特定される。このレーザ光の露光位置は、発振器から出力されるクロック信号に基づいて特定し、レーザ光を露光位置に応じた光量に補正する。レーザ光の光量制御データは、画像形成装置本体側に設けられたコントローラによって生成され、データ通信バスを通じて光走査装置に送信される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１５８７６１号公報

しかしながら、感光体を露光するレーザビームの数を増加させて高速かつ高解像度の画像形成を行う装置では、データ通信バスの数が増加してしまうという課題が生じる。レーザビームを出射する複数の光源（発光素子）は、それぞれ発光特性が異なる。そのため、複数の光源それぞれに対して光量設定データが生成されている。この光量設定データは、光走査装置に設けられた記憶媒体（例えば、不揮発性メモリ）に記憶されている。光量設定データを光走査装置の記録媒体から読み出し、画像形成装置本体側において、上記シェーディングデータとともに光量制御データとして光走査装置にデータを送信すると、データ通信バスの数を増やさなければならない。光量制御データをシリアルに通信する構成にすると、データ通信に時間がかかってしまう。

本発明の目的は、簡易な構成で感光体を露光するレーザビームの光量を補正する画像形成装置を提供する。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置は、画像形成装置であって、感光体と、画像データに基づいて供給される電流の値に対応し、前記感光体を露光するための光ビームを出射する複数の光源と、前記複数の光源が実装された基板と、前記複数の光源各々から出射された複数の前記光ビームが前記感光体上を走査するように複数の前記光ビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向された複数の前記光ビームを前記感光体上に導くレンズと、前記レンズによって前記感光体上に導かれた複数の前記光ビーム各々の前記感光体上における光量の差を抑制すべく、前記電流の値を補正するための第１の補正データを前記複数の光源の各々に対応させて格納する格納手段と、前記基板に実装され、前記複数の光源に供給する前記電流の値を補正するレーザドライバＩＣとを備え、前記画像形成装置本体に取り付けられる光走査装置と、複数の前記光ビームの光量を前記感光体上の領域に応じて制御するために前記複数の光源に共用される第２の補正データを前記光走査装置に出力する出力手段とを備え、前記レーザドライバＩＣは、前記格納手段からシリアル通信によって前記複数の光源の各々に対応する前記第１の補正データを受け取り、かつ前記出力手段から前記第２の補正データをシリアル通信によって受け取り、受け取った前記第１の補正データと前記第２の補正データとに基づいて前記複数の光源の各々に対応する光量補正データを生成し、生成した光量補正データに基づき前記複数の光源に供給する電流の値を補正することを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成で感光体を露光する光ビームの光量を補正することができる。

は、本発明の実施の形態による画像形成装置の概略図である。 は、図１に示す各光走査装置の斜視図である。 は、図１に示す各光走査装置の上面図である。 は、図３のＡ−Ａ線の断面図である。 は、図１に示す各光走査装置の主要な光学部品の配置を示す斜視図である。 は、図２に示す光学ユニットを分解して示す斜視図であり、（ａ）はレンズ鏡筒側からみた斜視図、（ｂ）は基板側からみた斜視図である。 は、図６に示す半導体レーザであるＶＣＳＥＬによる感光ドラム上のレーザスポットの配置を示す図である。 は、図１に示す画像形成装置でプリントされた画像の一例を説明するための図であり、（ａ）は、感光ドラム面上に導かれたレーザビームＡの主走査方向の光量変動を示す導光ムラに相当する第１のプロファイルの一例及び感光ドラム面上に導かれたレーザビームＢの主走査方向の光量変動を示す導光ムラに相当する第２のプロファイルの一例を示す図、（ｂ）は１つの感光ドラム表面の複数の領域間の電位特性の不均一性を示す第３のプロファイルの一例を示す図、（ｃ）は回転多面鏡（ポリゴンミラー）の面倒れによって生じる画像濃度の不均一性に相当する第４のプロファイルの一例を示す図、（ｄ）は第３及び第４のプロファイルを重畳した補正プロファイルの一例を示す図である。 は、図１に示す画像形成装置で用いられる制御系のブロック図である。 は、図９に示すＣＰＵによる画像形成制御処理のフローチャートである。 は、図９に示すＣＰＵから出力される周期信号を説明するための図であり、（ａ）はドラム副走査の周期信号であるドラムカウンタークロック信号を示す図、（ｂ）はドラム主走査の周期信号であるドラムカウンタークロック信号を示す図、（ｃ）はポリゴン回転の周期信号であるポリゴン面カウンタークロック信号を示す図である。 は、レーザビームの１走査周期中におけるシェーディングクロック信号の一例を示す図である。 は、レーザビームの１走査周期中における補正データと光量補正タイミングとの一例を示す図である。 は、図９に示すＣＰＵによるＢＤ割り込み処理のフローチャートである。 は、図９に示すＣＰＵによるＨＰ割り込み処理のフローチャートである。

図１は、本発明の実施の形態による画像形成装置の図である。

図示の画像形成装置は、複数色のトナーを用いて画像形成する所謂フルカラープリンターである。なお、以下の説明では、画像形成装置の一例としてフルカラープリンターを例に挙げて説明するが、他の画像形成装置、例えば、単色のトナー（例えば、ブラック）で画像形成するモノクロプリンターであってもよい。

図１において、画像形成装置は各色毎に画像を形成する画像形成部（画像形成手段）１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、及び１０１Ｂｋを有している。ここでは、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、及び１０１Ｂｋはそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｂｋ）のトナーを用いて画像形成を行う。

画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、及び１０１Ｂｋにはそれぞれ感光体である感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、及び１０２Ｂｋが備えられている。感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、及び１０２Ｂｋの周囲には、それぞれ帯電装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、及び１０３Ｂｋ、光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、及び１０４Ｂｋ、及び現像装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、及び１０５Ｂｋが配置されている。

さらに、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、及び１０２Ｂｋの周囲には、ドラムクリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、及び１０６Ｂｋが配置されている。

感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、及び１０２Ｂｋの下側には無端ベルト状の中間転写ベルト１０７が配置されている。中間転写ベルト１０７は、駆動ローラ１０８と従動ローラ１０９及び１１０とによって張架され、画像形成中において図中矢印Ｂの方向に回転駆動される。また、中間転写ベルト１０７（中間転写体）を介して、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、及び１０２Ｂｋに対向する位置には、それぞれ一次転写装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、及び１１１Ｂｋが配置されている。

また、画像形成装置１００には、中間転写ベルト１０７上のトナー像を記録媒体Ｓに転写するための２次転写装置１１２が備えられるとともに、記録媒体Ｓ上のトナー像を定着するための定着装置１１３が備えられている。

続いて、図示の画像形成装置１００における帯電工程から現像工程までの画像形成プロセスについて説明する。なお、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、及び１０１Ｂｋの各々における画像形成プロセスは同一であるので、ここでは、画像形成部１０１Ｙを例に挙げて説明し、画像形成部１０１Ｍ、１０１Ｃ、及び１０１Ｂｋにおける画像形成プロセスについては詳細な説明を省略する。

まず、帯電装置１０３Ｙによって、図中実線矢印で示す回転方向に回転駆動する感光ドラム１０２Ｙの表面が均一に帯電される。そして、帯電された感光ドラム１０２Ｙは、光走査装置１０４Ｙから出射されるレーザビーム（光ビーム）によって露光される。これによって、感光ドラム１０２Ｙ上に静電潜像が形成される。その後、当該静電潜像は現像装置１０５Ｙによって現像されてイエロートナー像とされる。

同様にして、感光ドラム１０２Ｍ、１０２Ｃ、及び１０２Ｂｋ上にはそれぞれマゼンタトナー像、シアントナー像、及びブラックトナー像が形成される。

その後、一次転写装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、及び１１１Ｂｋによって中間転写ベルト１０７に転写バイアスが印加される。これによって、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、及び１０２Ｂｋ上のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックトナー像が順次中間転写ベルト１０７に転写されて、中間転写ベルト１０７に各色のトナー像が重ね合わされる。この結果、中間転写ベルト１０７にはカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト１０７上のカラートナー像は２次転写装置１１２によって、手差し給送カセット１１４又は給紙カセット１１５から２次転写部Ｔ２に搬送された記録媒体Ｓに転写（２次転写）される。そして、記録媒体Ｓ上のカラートナー像は定着装置１１３で加熱定着されて、記録媒体Ｓは排紙部１１６に排紙される。

なお、１次転写が終了した後、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、及び１０２Ｂｋに残留する残留トナーはそれぞれドラムクリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、及び１０６Ｂｋによって除去される。その後、上記の画像形成プロセスが行われる。

図２は、図１に示す各光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、及び１０４Ｂｋの斜視図である。図３は図１に示す各光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、及び１０４Ｂｋの上面図である。また、図４は図３のＡ−Ａ線の断面図である。そして、図５は、図１に示す各光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、及び１０４Ｂｋの主要な光学部品の配置を示す斜視図である。

なお、光走査装置（レーザスキャナともいう）１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、及び１０４Ｂｋの構成は同一であるので、以下の説明では添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略する。

光走査装置１０４は光学箱２０１を備え、光学箱２０１内には光学部品が収納されている。図２に示すように、光学箱２０１には後述する光学ユニット２００が取り付けられている。光学箱２０１内には、回転多面鏡２０２を備えており、回転多面鏡２０２はレーザビームが感光ドラム１０２を所定の方向に走査するように光学ユニット２００から出射されたレーザビームを偏向する。この回転多面鏡２０２は図４に示すポリゴンモータ２０３によって回転駆動される。

回転多面鏡２０２によって偏向されたレーザビームは第１のｆθレンズ２０４（第１のレンズ）に入射する。第１のｆθレンズ２０４は、レーザビームが入射する入射面側に設けられた位置決め部２１９によって位置決めされている。第１のｆθレンズ２０４を通過したレーザビームは、反射ミラー２０５及び反射ミラー２０６（図４及び図５参照）によって反射され、第２のｆθレンズ２０７に入射する。

第２のｆθレンズ２０７を通過したレーザビームは反射ミラー２０８によって反射され、防塵ガラス２０９を通過して感光ドラム１０２に導かれる。回転多面鏡２０２によって等角速度で走査されるレーザビームが第１のｆθレンズ２０４と第２のｆθレンズ２０７（光学部材）とによって感光ドラム１０２に結像し、かつ感光ドラム１０２を等速度で走査する。

図示の光走査装置１０４は光ビーム分離手段であるビームスプリッター２１０を有する。ビームスプリッター２１０は、光学ユニット２００から出射され、回転多面鏡２０２に向かうレーザビームの光路上に配置されている。図示の例では、ビームスプリッター２１０は光学ユニット２００と回転多面鏡２０２との間に配置されている。ビームスプリッター２１０に入射したレーザビームは透過光である第１のレーザビーム（第１の光ビーム）と反射光である第２のレーザビーム（第２の光ビーム）とに分離される。

ビームスプリッター２１０は入射面及び出射面を有しており、入射面には一定の反射率（透過率）となるようコーティング（膜）が形成されている。出射面は、内面反射が発生しても内面反射されたレーザビームが入射面で反射された第２のレーザビームとは異なる方向に導かれるように入射面に対しわずかな角度差を有している。つまり、入射面と出射面とは平行ではない。

また、ビームスプリッター２１０の入射面で反射された第２のレーザビームは、ビームスプリッター２１０を透過し、回転多面鏡２０２で反射した第１のレーザビームが導かれる第１のｆθレンズ２０４とは反対側に導かれる。

第１のレーザビームは回転多面鏡２０２によって偏向され、上述したように、感光ドラム１０２に導かれる。第２のレーザビームは、図２に示す集光レンズ２１５（第２のレンズ）を通過した後、光学センサ（受光部）であるフォトダイオード（以下ＰＤという）２１１に入射する。

光学箱２０１の側壁には開口が設けられており、集光レンズ２１５は、ＰＤ２１１とビームスプリッター２１０とを結ぶ線分上に配置される。ＰＤ２１１は、この開口に光学箱２０１の外側から取り付けられている。集光レンズ２１５を通過した第２のレーザビームは開口に取り付けられたＰＤ２１１に入射する。

光走査装置１０４を小型化するとともにコストを抑制するため、第２のレーザビームの光路上には反射ミラーが配置されていない。ＰＤ２１１は、受光光量に応じた光量検知信号を出力し、この光量検知信号に基づいて後述する自動光量制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＰＣ）が行われる。なお、ＰＤ２１１を、光学箱２０１の内部に設けるようにしてもよい。

図示の光走査装置１０４は、感光ドラム１０２上における位置と関係づけて画像データに基づくレーザビームの出射タイミングを決定するための同期信号を生成するビーム検出器（受光手段；以下ＢＤという）２１２を備えている。図５に示すように、回転多面鏡２０２によって偏向されたレーザビーム（第１のレーザビーム）は、第１のｆθレンズ２０４を通過し、反射ミラー２０５及び反射ミラー２１４によって反射され、ＢＤ２１２に入射する。

図５に示すように、光学箱２０１は上下に開放する開放面を備える形状であるので、光学箱２０１は上フタ２１７と下フタ２１８が取り付けられて内部が密閉される。

図６は、図２に示す光学ユニット２００を分解して示す斜視図である。そして、図６（ａ）はレンズ鏡筒側からみた斜視図であり、図６（ｂ）は基板側からみた斜視図である。

光学ユニット２００は、レーザビームを出射する光源である半導体レーザ３０２（例えば、ＶＣＳＥＬ（垂直共振器型面発光レーザ）を備えている。電気基板（以下単に基板という）３０３は半導体レーザ３０２を駆動するためのものである。以下の説明では、半導体レーザ３０２がＶＣＳＥＬ３０２であるとして説明する。

図６（ａ）に示すように、ＶＣＳＥＬ３０２は基板３０３に実装されている。レーザホルダ３０１は鏡筒部３０４を備え、鏡筒部３０４の先端にはコリメータレンズ３０５が取り付けられている。コリメータレンズ３０５は、ＶＣＳＥＬ３０２から出射されるレーザビーム（発散光）を平行光に変換する。コリメータレンズ３０５のレーザホルダ３０１に対する取り付け位置は、光走査装置１０４の組み立ての際に、ＶＣＳＥＬ３０２から出射されるレーザビームの照射位置及びピントを検出しつつ、特定の治具で調整される。

コリメータレンズ３０５の取り付け位置が決定されると、コリメータレンズ３０５と鏡筒部３０４との間に塗布された紫外線硬化型の接着剤に紫外線を照射して、コリメータレンズ３０５がレーザホルダ３０１に接着固定される。ＶＣＳＥＬ３０２は基板３０３に電気的に接続されており、基板３０３から供給される駆動信号によってレーザビームを出射する。

次に、ＶＣＳＥＬ３０２が実装された基板３０３のレーザホルダ３０１への固定について説明する。

基板支持部材３０７によって基板３０３はレーザホルダ３０１に固定される。基板支持部材３０７は弾性を有する材質で形成されている。図６（ａ）に示すように、基板支持部材３０７には、ビス３０９に螺合する３箇所のビス穴（固定部）とビス３０８を通過させる３箇所の開口とが形成されている。ビス３０９は、基板３０３に設けられた穴を通過して、基板支持部材３０７に設けられたビス穴に螺合する。また、ビス３０８は、基板支持部材３０７の開口を通過してレーザホルダ３０１に設けられたビス穴に螺合する。

光学ユニットを組み立てる際には、まず、基板支持部材３０７をビス３０８でレーザホルダ３０１に固定する。次に、レーザホルダ３０１に設けられた３箇所の突き当て部３０１ａ（図６（ｂ）参照）に、基板３０３に実装されたＶＣＳＥＬ３０２を押しつける。基板支持部材３０７と基板３０３との間にはすき間が存在する。次に、ビス３０９を締結することによって、基板支持部材３０７がレーザホルダ３０１側を凸とする弓形に弾性変形する。その復元力によって基板３０３が突き当て部３０１ａに押し付けられて、ＶＣＳＥＬ３０２がレーザホルダ３０１に固定される。

図７は、図６に示す半導体レーザであるＶＣＳＥＬ３０２による感光ドラム１０２上のレーザスポットの配置を示す図である。

本実施例において例示するＶＣＳＥＬ３０２は４５度傾斜した２ビームレーザであって、レーザチップ表面上から感光ドラム１０２上に等倍率投影されるように設計される。ＶＣＳＥＬ３０２が備える発光素子数は３つ以上であってもよい。レーザビームＡ（半導体レーザ３０２Ａ）とレーザビームＢ（半導体レーザ３０２Ｂ）の副走査及び主走査間隔は６００ｄｐｉ（４２．３μｍ）であり、主走査及び副走査の両方でレーザ光Ａが先行するようにＶＣＳＥＬ３０２は基板３０３に取り付けられている。ＢＤ信号の取得は常時レーザ光Ａの走査光で行われる。

続いて、第１の実施例で取り扱う４つの画像濃度の不均一性について説明する。

図８は、図１に示す画像形成装置でプリントされた画像の一例を説明するための図である。そして、（ａ）は、感光ドラム１０２面上に導かれたレーザビームＡの主走査方向の光量変動を示す導光ムラに相当する第１のプロファイルの一例及び感光ドラム１０２面上に導かれたレーザビームＢの主走査方向の光量変動を示す導光ムラに相当する第２のプロファイルの一例を示す図であり、（ｂ）は１つの感光ドラム表面の複数の領域間の電位特性の不均一性を示す第３のプロファイルの一例を示す図である。また、（ｃ）は回転多面鏡２０２の面倒れによって生じる画像濃度の不均一性に相当する第４のプロファイルの一例を示す図であり、（ｄ）は第３及び第４のプロファイルを重畳した補正プロファイルの一例を示す図である。

図８（ａ）において、第１のプロファイル１２１Ａと第２のプロファイル１２１Ｂ（第１の補正データ：濃度ムラプロファイル）とが異なるのは、レーザビームＡ及びＢに出射光分布差（出射角）と光波長差とがあるからである。そして、主走査方向にパワーのあるレンズ群（２０４、２０７）における屈折率差とミラー群（２０２、２０５、２０６、２０８）によって導かれる光路差によって濃度差を生じる。その分布は主走査方向３００ｍｍに対して４０ｍｍ周期以下程度で１０パーセントの光量変動であって、緩やかに変動している。第１のプロファイル１２１Ａと第２のプロファイル１２１Ｂは、第１の補正データとして、複数の光ビームが感光ドラム１０２を走査する走査方向における光学部材の光学特性を補正するために用いられる。

図８（ｂ）において、画像内の濃度ムラは、感光ドラムの長手方向及び周方向に分布し、２０ｍｍ周期以下程度で１０パーセントの光量変動であって、緩やかに変動している。ここで、最終的な感光ドラム表面の露光感度は２レーザの波長差の影響が極小さくなるように構成されている。

図８（ｃ）において、面倒ムラは５面回転多面鏡２０２の１回転周期に依存した５面周期で、副走査線ピッチの疎密が濃度ムラとして顕現する。そして、第３及び第４のプロファイルを重畳すると、図８（ｄ）に示す補正プロファイルが得られる。

図１に示す画像形成装置では、上述の３種類で４つの画像濃度ムラについて、ムラ要因となる交換部品単位で付属の不揮発メモリを備えて、補正プロファイルデータを予め工場製造組み立て後に測定して補正データを作成して当該不揮発メモリに記録する。画像形成装置は、この補正データを使用して作像時に後述するように補正を行う。

図９は、図１に示す画像形成装置で用いられる制御系のブロック図である。なお、光走査装置（レーザスキャナともいう）１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、及び１０４Ｂｋの構成は同一であるので、以下の説明では添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略する。

ＣＰＵ９６１は図示のレーザスキャナ１０４に接続されており、レーザスキャナ１０４はプリンタ画像コントローラ（以下単にコントローラと呼ぶ）９０４及びレーザドライバＩＣ４００を有している。ＣＰＵ９６１は、基板３０３から離間した本体背面基板（図示せず）に実装され、前述のようにレーザスキャナ１０４と装置全体を統合制御する。そして、ＣＰＵ９６１は、コントローラ９０４と、画像エンジン制御をコマンド通信レベルにおいて協調同期して行うようにシリアル通信線４５７で接続されている。ＣＰＵ９６１は水晶発振器４８０から２０ＭＨｚの動作クロックの供給を受ける。

コントローラ９０４は、画像形成装置の外部から受けた画像データを４色分離する。そして、コントローラ９０４はスクリーン処理を行ってレーザスポット解像度のビットマップデータに変換し、ＢＤ信号に同期してＰＷＭＩＣ９０５を制御して、２ビームレーザを点滅するＰＷＭ発光信号をレーザドライバＩＣ４００に送出する。

レーザドライバＩＣ４００は、基板３０３上に実装され、半導体レーザ（光源）３０２Ａ及び３０２Ｂを駆動する。また、レーザドライバＩＣ４００はＰＤ２１１と接続されており、ＡＰＣを実行する。ＰＷＭ発光信号に応じて、レーザドライバＩＣ４００は、半導体レーザ３０２Ａ及び３０２Ｂを駆動して、ＡＰＣによって設定される光量を基準として感光ドラム面上の光量の制御と濃度ムラ補正とを行う。

前述の交換部品付属の不揮発メモリは、第１及び第２のムラ（導光）に関する導光ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０１であり、レーザドライバＩＣ４００に備えられて、シリアル通信線４５６によってＣＰＵ９６１に接続される。第４のムラについては、ポリゴンモータ２０３が固定された基板上の面ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０２に記録されている。そして、面ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０２はシリアル通信線４９２によってＣＰＵ９６１に接続される。

第３のムラ（第２の補正データ）については、感光ドラム１０２のユニットに固定された基板上のドラムＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０３に格納されている。そして、ドラムＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０３はシリアル通信線４９３によってＣＰＵ９６１に接続される。なお、第２の補正データは、感光体の表面の複数の領域の各々に対応して作成され、当該各領域の電位特性を補正するために用いられる。

ここで、図示の制御系では、補正プロファイルに係る基準位置信号を有しており、第１及び第２のムラ（導光）（第１及び第２のプロファイル；第１の補正データ）についてはＢＤ信号が基準位置信号として用いられる。また、第４のムラについては、ＢＤ信号を基準として生成されるポリゴン面特定信号が基準位置信号として用いられる。そして、第３のムラについては、主走査方向に関してはＢＤ信号が基準位置信号として用いられ、副走査方向に関しては感光ドラム１０２の１回転の回転位置（回転基準位置ともいう）を検知するドラムＨＰ（ホームポジション）センサ（検出手段）７３１からシリアル通信線４５５を介して入力されるドラムＨＰ信号が基準位置信号として用いられる。なお、ＣＰＵ９６１及びレーザドライバＩＣ４００の動作については後述する。

図１０は、図９に示すＣＰＵ９６１における画像形成制御処理のフローチャートである。

まず、コントローラ９０４に操作部（不図示）からプリント指示が入力されると、コントローラ９０４はＣＰＵ９６１に作像準備の指示を送る。これによって、ＣＰＵ９６１はＰＷＭ設定を行うとともに、導光ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０１、面ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０２、ドラムＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０３の読み出しを行う（ステップＳ２０１）。

そして、ＣＰＵ９６１は、ＤＣモータであるポリゴンモータ２０３を駆動して回転多面鏡２０２を回転駆動し、ポリゴンモータ２０３に内蔵されたモータドライバＩＣ（信号出力手段）２９０から複数反射面（ここでは５面）のうちの特定ミラー面を特定可能な回転状態検知信号（回転位置信号、以下ＦＧ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）信号という）をシリアル通信線４５８を介して受信する。ＣＰＵ９６１は、ＦＧ信号に応じて、モータドライバＩＣに回転指示信号をシリアル通信線４５９を介して出力する。モータドライバＩＣは、回転指示信号を受けると、ポリゴンモータ２０３をフィードバック制御して、回転多面鏡（偏向手段）２０２を所定の回転速度に制御する（ステップＳ２０２）。

また、ステップＳ２０２においては、ＣＰＵ９６１は感光ドラム１０２の回転動作を指示する。これに伴って、感光ドラム１０２の１回転につき１回のドラムＨＰ信号がドラムＨＰセンサ７３１からＣＰＵ９６１に入力される。ＣＰＵ９６１は、ドラムＨＰ信号を基準として計時を行うタイマー機能（ＶＣＬＫカウンタと呼ぶ）によって感光ドラム１０２の回転位置を特定する。なお、感光ドラム１０２の１回転に要する時間は、例えば、約８００ｍｓｅｃである。

次に、ＣＰＵ９６１はＡＰＣの準備を行う。ＣＰＵ９６１はＡＰＣの制御指示を、レジスタシリアル通信線４７０によってレーザドライバＩＣ４００に送る。レーザドライバＩＣ４００は当該制御指示を不図示の内蔵メモリに書き込む。

まず、ＣＰＵ９６１はレーザスキャナ１０４に、目標となる最大レーザ光量の調整量（ＡＰＣ光量）のレジスタ設定を行う。ＣＰＵ９６１はこのレジスタ設定値を導光ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０１から読み出す。なお、前述のように、このレジスタ設定値は、予めレーザスキャナ１０４のユニットを組み立てる際に、ＢＤ２１２の照射面位置における光量が所定の光量となるように工場で測定調整するときに導光ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０１に書き込まれる。そして、当該レジスタ設定値はレーザスキャナ１０４のユニットの調整量として導光ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０１に保持される。なお、補正のための事前設定は各レーザについて１レジスタ８ビットずつ行なわれる。

また、ＣＰＵ９６１はレーザ光量シェーディング（レーザ光量変調、以下ＳＨＤという）制御の準備を行なう。この準備の後、ＣＰＵ９６１はＡＰＣ及びＳＨＤについて、各基準位置信号の入力待ち状態となる（ステップＳ２０２）。

いま、ＦＧ信号によって回転多面鏡２０２が所定の回転速度になったことを検知すると、ＣＰＵ９６１はＡＰＣの開始をレーザドライバＩＣ４００に指示する。そして、半導体レーザ３０２ＡのＡＰＣのフィードバック制御が安定すると、ＢＤ信号の取得に十分な強度のレーザ発光可能状態となって、ＣＰＵ９６１はＢＤ信号を検知する。

その後、ＢＤ信号を基準として、ＣＰＵ９６１は主走査における感光ドラム領域以外で全部レーザのＡＰＣを行うシーケンス発光制御に移行する。これによって、半導体レーザ３０２Ｂのフィードバック制御が安定する。主走査における感光ドラム領域（以下ビデオ領域という）では、ＣＰＵ９６１はＰＷＭ発光信号に応じた発光制御を行うことになるが、起動初期（状態１）には画像データが転送されていないのでレーザ発光を行わない（ステップＳ２０３）。

続いて、ＣＰＵ９６１はＦＧ信号に応じたモータ制御から、ＢＤ信号に応じたモータ制御（状態５）に移行する（ステップＳ２０４）。そして、ＣＰＵ９６１は回転速度が安定したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。回転速度が安定していないと判定した場合（ステップＳ２０５において、ＮＯ）、ＣＰＵ９６１は待機する。

一方、回転速度が安定したと判定すると（ステップＳ２０５において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ９６１は描画開始準備として、現像高圧バイアスの印加許可を現像装置１０５に対して行う（ステップＳ２０６）。

次に、ＣＰＵ９６１はコントローラ９０４に対して描画開始を指示する（ステップＳ２０７）。これによって、コントローラ９０４は画像データに応じた描画を開始する。この際、ライン単位の画像データは、ＢＤ信号を基準としてＢＤ同期によってコントローラ９０４からＰＷＭＩＣ９０５に転送される。ＰＷＭＩＣ９０５では画素単位で画像データをレーザＰＷＭ変調して、２レーザの２値差動信号としてＡＰＣ発光ＤＡ部４０４Ａ及び４０４Ｂ）に送る。レーザドライバＩＣ４００は最大光量をＡＰＣ光量として、当該ＡＰＣ光量から、減光演算部４１０Ａ及び４１０Ｂでそれぞれ算出される減光量に対応する電流量を差し引いた電流量で半導体レーザ３０２Ａ及び３０２Ｂを駆動して発光させる。なお、レーザビームが感光ドラム１０２及びＢＤ２１２に至る経路は図５で説明したとおりである。

なお、ステップＳ２０７に続いて、ＣＰＵ９６１は、ＢＤ信号、ドラムＨＰ信号、及びＦＧ信号にそれぞれ基づく割り込みを許可するとともに、ＳＨＤの随時補正を開始する（ステップＳ２０８）。

続いて、ＣＰＵ９６１は１ページのプリントが終了したか否かを判定する（ステップＳ２０９）。１ページのプリントが終了しないと（ステップＳ２０９において、ＮＯ）、ＣＰＵ９６１は待機する。

一方、１ページのプリントが終了すると（ステップＳ２０９において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ９６１はモータ類を停止するとともにレーザを消灯する。さらに、ＣＰＵ９６１はＢＤ信号、ドラムＨＰ信号、及びＦＧ信号にそれぞれ基づく割り込みをマスクするとともに、現像高圧バイアスの解除を行って（ステップＳ２１０）、処理を終了する。

ここで、ＣＰＵ９６１及びレーザドライバＩＣ４００によるＳＨＤ動作について説明する。

全体的なＳＨＤ制御は、次の６つのステップで行われる。（１）第１にメモリへの補正データの準備（第１の準備動作）、（２）第２に基準位置信号の発生と入力、（３）第３に基準位置信号からの計時による走査位置（つまり、露光位置）の特定、（４）第４にレーザドライバＩＣ４００外部における演算と転送、（５）第５にレーザドライバＩＣ４００での補正位置におけるデータの演算、（６）第６にレーザドライバＩＣ４００におけるＰＷＭ発光中のレーザ電流変調。

第１の準備動作は、ステップＳ２０２において行われる。ＣＰＵ９６１及びレーザドライバＩＣ４００は、レジスタ通信インターフェイスで接続され、ＣＰＵ９６１からレーザドライバＩＣ４００にレーザ光量補正タイミング信号（シェーディングクロック信号、以下ＳＨＤＣＬＫという）が通信線４７４で与えられる。ＣＰＵ９６１は第１及び第２のムラ補正（以下導光ＳＨＤという）の設定値を導光ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０１から読み出す。この設定値は、予めレーザスキャナ１０４のユニット組み立ての際に各像高に対応する照射面位置での光量が所定の値となるように工場で測定調整されたされたときに導光ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０１に書き込まれる。

導光ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０１から読み出された導光ＳＨＤの設定値は、レジスタシリアル通信線４７０によってレーザドライバＩＣ４００のメモリ４２１Ａ及び４２１Ｂに書き込まれる。この設定値は１点が８ビット２５６階調で、各半導体レーザ３０２Ａ、３０２Ｂの主走査方向の２０ｍｍ間隔で１７データ用意され、導光ＳＨＤは、全部で３４レジスタに対して行われる。

ＣＰＵ９６１は第３のムラ補正（以下ドラムＳＨＤという）の設定値をドラムＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０３から読み出す。この設定値（調整量）は、予め感光ドラム１０２のユニット組み立ての際に各像高及びドラムＨＰ信号のシリアル通信線４５５からの入力時点から計時される時間で規定されるドラム表面の照射面位置に対応する光量が所定の光量となるように工場で測定調整されたされたときにドラムＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０３に書き込まれる。

ドラムＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０３から読み出されたドラムＳＨＤの設定値は、ＣＰＵ９６１の不図示のドラムＳＨＤメモリに書き込まれる。この設定値は主走査方向に３３点、副走査方向に３２点の１０ｍｍ間隔で、２次元格子状に用意され、ドラムＳＨＤは、１データ８ビット２５６階調にて全部で１０５６レジスタにおいて８ビットずつ行われる。

ＣＰＵ９６１は第４のムラ補正（以下面ＳＨＤという）の設定値（第３の補正データ）を面ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０２（別の格納手段）から読み出す。この設定値は、予めレーザスキャナユニット組み立ての際にＦＧ信号のシリアル通信線４５８を介した入力時点から計時される時間で規定される回転多面鏡２０２の各隣接面間の濃淡ムラが所定のムラに軽減されるように工場で測定調整されたされたときに面ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０２に書き込まれる。

面ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０２から読み出された面ＳＨＤの設定値は、ＣＰＵ９６１の付図示の面ＳＨＤメモリに書き込まれる。この設定値は回転多面鏡２０２１回転の副走査ライン数分用意され、１点が８ビット２５６階調で２レーザの５面であるので、面ＳＨＤは、全部で１０レジスタで８ビットずつ行われる。

ＣＰＵ９６１は、ドラムＨＰセンサ７３１からのＨＰ信号に応じて、ドラムモータ制御を行って、感光ドラム１０２を一定速回転制御する。つまり、ＣＰＵ９６１はＨＰ信号の周期が一定に安定するようにフィードバック制御を行う。また、ＡＰＣの安定に伴って、ＣＰＵ９６１はポリゴンモータ２０３を一定速回転制御する。つまり、ＣＰＵ９６１はＢＤ２１２からのＢＤ信号がほぼ一定周期となるようにフィードバック制御を行う。

ＣＰＵ９６１はドラムＨＰ信号及びＢＤ信号を割込信号として、さらにＦＧ信号をポリゴン面特定信号として、感光ドラム１０２の主走査及び副走査制御用の周期信号ならびにポリゴン回転制御用の周期信号を出力する。

図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、図９に示すＣＰＵ９６１から出力される周期信号を説明するための図である。そして、図１１（ａ）は感光ドラム１０２の副走査（以下ドラム副走査と称する）制御用の周期信号であるドラムカウンタークロック信号を示す図であり、図１１（ｂ）は感光ドラム１０２の主走査（以下ドラム主走査と称する）制御用の周期信号であるドラムカウンタークロック信号を示す図である。また、図１１（ｃ）はポリゴン回転の周期信号であるポリゴン面カウンタークロック信号を示す図である。

ＣＰＵ９６１は図１１（ａ）に示す感光ドラム１０２の副走査制御用の周期信号であるドラムカウンタークロック信号（所定の周波数の第１のクロック信号、以下ＶＣＬＫという）を発生する。ＣＰＵ９６１はドラムＨＰ信号の立下りを基準としてＶＣＬＫカウンタ（第１のカウンタ）をリセットする。そして、ＣＰＵ９６１は１走査中において所定の第１時間から所定の第２時間まで、不図示の水晶発振クロックである２０ＭＨｚクロックの計時に基づいて、約１．６ｍｓｅｃ周期のＶＣＬＫパルスを生成する。

ＣＰＵ９６１はＶＣＬＫ（第１のクロック信号）を感光ドラム１０２の１回転にほぼ対応した５１２パルス分等間隔に発生している。このＶＣＬＫの各パルス数はドラムＨＰ信号に対して、感光ドラム表面各位置に対応したタイミングを示している。

ＶＣＬＫの各パルスは、例えば、感光ドラム１０２の１回転８００ｍｓｅｃで３２ブロックデータの１６分割線形補間する場合の１ステップ位置単位に対応しており、感光ドラム１０２の１回転１６００００００カウントで、１ブロック５０００００カウント、１ＶＣＬＫは３１２５０カウントである。このＶＣＬＫの副走査クロックカウントは感光ドラム１０２の１回転で０〜５１１にカウントアップされ、感光ドラム１０２の１回転ごとに循環する。また、ＣＰＵ９６１はＢＤ信号に応じてカウント値をラッチするので、１主走査線中に副走査のブロックは進行しないように構成されている。ラッチされた副走査クロックカウントは、２次元ドラムムラメモリ（図示せず）の読出アドレスの上位ビットとなる。

ＣＰＵ９６１は、図１１（ｂ）に示す感光ドラム１０２の主走査制御用の周期信号であるドラムカウンタークロック信号（所定の周波数の第２のクロック信号、以下ＨＣＬＫという）を発生する。ＣＰＵ９６１はＶＣＬＫからドラム表面の副走査位置を最初に特定してその走査線中は１つの副走査位置に保持する。そして、ＣＰＵ９６１はＢＤ信号の立下りを基準として主走査位置カウンタ（第２のカウンタ）をリセットして、１走査中のドラム表面上のドラムＳＨＤデータを演算する。なお、主走査位置カウンタは、レーザビームの１走査周期内で０から３１にカウントアップされ、カウント値は１走査周期毎に循環する。

ＣＰＵ９６１は、図１１（ｃ）に示すポリゴン回転制御用の周期信号である回転多面鏡面カウンタークロック信号（所定の周波数の第３のクロック信号、以下ＰＣＬＫという）を生成する。ＦＧ信号の立下りと、ＢＤ信号の立下りタイミングに対応するＰＣＬＫとに応じて、ＣＰＵ９６１は回転多面鏡２０２の反射面のうちいずれの反射面にレーザビームが入射するかを特定する。ＣＰＵ９６１回転多面鏡面カウンタークロックをカウントし、そのカウント値は回転多面鏡２０２１回転中に０〜４にカウントアップされ、カウント値は回転多面鏡２０２の１回転ごとに循環する。そして、ＣＰＵ９６１は１走査線中においてレーザ毎に１つの面情報を保持する。

このようにして、ＣＰＵ９６１はＳＨＤシーケンスによってレーザドライバＩＣ４００外部における画像形成装置の副走査補正位置を特定する。

図１２は、マルチレーザの１走査中におけるシェーディングクロック信号の一例を示す図である。

主走査の周期信号として、ＳＨＤＣＬＫが用いられる。ＣＰＵ９６１は、ＢＤ信号の立下りを基準として不図示のカウンタをリセットする。そして、ＣＰＵ９６１は１走査中の所定の第１時間から所定の第２時間まで、水晶発振クロックの計時に基づいて、例えば、０．４μｓｅｃ周期程度のＳＨＤＣＬＫパルスを生成する。ＣＰＵ９６１はＳＨＤＣＬＫの開始タイミングに対応する位置及び終了タイミングに対応する位置に応じて、ビデオ領域にほぼ対応した５１２パルスを発生し、調整用の１２パルスとの合計５２４発を等間隔に発生する。ＢＤ信号に対して、その各ＳＨＤＣＬＫパルス数は、レーザドライバＩＣ４００が、ＳＨＤ補正位置とＳＨＤ補正を演算し、ＡＰＣ発光ＤＡ部４０４Ａ及び４０４Ｂを動作させる各タイミングを示している。

具体的には、予め基準となるＢＤ周期である４００μｓｅｃと、基準となるビデオ領域の開始位置及び終了位置にそれぞれ対応するＢＤ信号パルス発生からの経過時間である１０μｓｅｃ及び２１４．８μｓｅｃとが設定されている。この基準ＢＤ周期とビデオ領域を規定するＢＤ信号パルス発生からの経過時間とは、光走査装置１０４及び感光ドラム１０２が工場で生産された際に予め測定工具にて計測された光学ムラ位置とドラムムラ位置とを再現する条件となる値であって、各メモリのデータに対応する周期と対応して規定されている。

このようにして、レーザドライバＩＣ４００によるＳＨＤ補正においては主走査方向の各補正位置を特定する。

次に、ＣＰＵ９６１はドラムＳＨＤデータと面ＳＨＤデータとをレーザドライバＩＣ４００外部で準備されたＳＨＤ補正データ（第２の補正データ）として、１走査１列のＳＨＤ補正データを１走査単位でレーザドライバＩＣ４００のＦＩＦＯメモリ４２２及び４２３に転送する。

図１３は、マルチレーザの１走査中における補正データと光量補正タイミングとの一例を示す図である。

図１３では、ムラ補正データシリアル通信バス４７３の信号と、パラレル変換部４７２の出力である、ＦＩＦＯメモリ４２３、４２２、メモリ４２１Ａ、４２１Ｂのデータの入出力、及びＢＤ信号発生のタイミングが示されており、１走査単位のドラムＳＨＤデータＺ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ、及び、１走査単位の面ＳＨＤデータＷ，Ｌ，Ｍ，Ｐ，Ｑが交互にメモリに保持される様子が示されている。また、第１の準備動作により、メモリ４２１Ａ及び４２１Ｂには、あらかじめ１走査分の導光ＳＨＤデータａ，ｂが保持されている。

図１４は、図９に示すＣＰＵ９６１におけるＢＤ割り込み処理のフローチャートである。

ＦＩＦＯメモリ４２２及び４２３はＦＩＦＯメモリであり、データは、予めＦＩＦＯメモリ４２２及び４２３に溜められて次の走査線における補正に用いられる。よって、副走査位置及びポリゴン特定面は、１走査前のデータでレーザドライバＩＣ４００は機能する。また、事前の１走査内に１走査線分の転送が終了すればよいので、データ転送はＣＰＵ９６１の逐次演算のタイミングで行われるように構成される。

まず、ＣＰＵ９６１はＢＤ信号を受けると、つまり、ＢＤ割り込みが発生すると（ステップＳ３０１）、２重メモリ（バッファ）切り替え指示をレーザドライバＩＣ４００に出力するとともに、ＳＨＤＣＬＫパルスを発生する。そして、ＣＰＵ９６１は不図示のＨＣＬＫカウンタをクリアしてＨＣＬＫパルスを発生する（ステップＳ３０２）。

続いて、ＣＰＵ９６１は、ドラムＳＨＤの副走査位置をラッチして、内蔵カウンタ（第３のカウンタ）によるＰＣＬＫのカウントアップとＦＧ信号で設定された基準のクリアとを行う（ステップＳ３０３）。前述のように、ＣＰＵ９６１はＶＣＬＫからドラム表面の副走査位置を最初に特定してその走査線中は１つの位置に保持する。そして、ＣＰＵ９６１はＢＤ信号の立下りを基準として主走査位置カウンタをリセットして、１走査中のドラム表面上のドラムＳＨＤデータを演算する。

この際、ＣＰＵ９６１はＶＣＬＫとＨＣＬＫとによって特定されたドラム表面位置周辺の４点のドラムＳＨＤ補正データに基づいて線形補間を行って、１つのドラムＳＨＤ補正データを求める（ステップＳ３０４）。これと並列行して、ＣＰＵ９６１はＰＣＬＫで特定された回転多面鏡２０２の１つのポリゴン面に対応する各８ビットで合計１６ビットの２レーザそれぞれの面ＳＨＤ補正データ、直列してシリアル通信でレーザドライバＩＣ４００に転送する。

ムラ補正の通信で用いられるムラ補正データシリアル通信バス４７３は、２重バッファレジスタであるＦＩＦＯメモリ４２２，４２３へのトグル信号の線、クロックの線、及び２つのデータ線（以下それぞれＭＳ、ＷＣＬＫ，ＷＤ１、及びＷＤ２という）の４本の信号線で構成されている。ＷＣＬＫ，ＷＤ１、及びＷＤ２でそれぞれ伝送されるクロック及び２種類のデータの伝送タイミングは、図１３に示されている。ＷＤ１では、ＢＤ信号の１走査のビデオ領域に対応した８ビット３３データの合計２６４ビットのドラムＳＨＤ補正データが、レーザドライバＩＣ４００に転送される。

ＷＤ２では、前述のＰＣＬＫで特定された回転多面鏡２０２の１つののポリゴン面に対応する各８ビットで合計１６ビットの２レーザそれぞれの面ＳＨＤ補正データが、レーザドライバＩＣ４００に転送される。ＭＳ及びＷＣＬＫではＷＤ１及びＷＤ２に共通の通信制御信号であるトグル信号とクロックが転送される。

図１３において、ＷＣＬＫは、シリアルデータ転送に必要なＨＣＬＫの８倍の周波数（８ＭＨｚ）を有するクロックパルスの発生のタイミングを表している。ＭＳで伝送されるトグル信号はＢＤ信号に同期して発生しており、トグル信号パルスの立下りに応じて、２重バッファレジスタ（ＦＩＦＯメモリ４２２，４２３）の状態が反転する。

このようにして、ＣＰＵ９６１はシリアル転送によって８ビットデータをＷＤ１及びＷＤ２で、クロックをＷＣＬＫで転送する（ステップＳ３０５）。例えば、図１３のように、ＷＤ１で転送された各１走査分で連続する４走査に対応するドラムＳＨＤデータ群 Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌは、バッファされる。同様にＷＤ２で転送された各１走査（２レーザ）分で連続する４走査に対応する面ＳＨＤデータ群 Ｎ，Ｍ，Ｐ，Ｑは、バッファされる。続いて、ＣＰＵ９６１は前述の１データ群の３３データを転送したか否かを判定する（ステップＳ３０６）。３３データの転送が終了しないと（ステップＳ３０６において、ＮＯ）、ＣＰＵ９６１は転送を継続する。一方、３３データの転送が終了すると（ステップＳ３０６において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ９６１はＢＤ割り込み処理を終了する（ステップＳ３０７）。なお、面ＳＨＤデータ群は３３データよりデータ量が少ないため、３３データの転送が終了が双方の転送終了となる。

上述のように、ＣＰＵ９６１は、ＳＨＤ補正データの転送を異なる３３のＨＣＬＫの各々に同期して行う。ＣＰＵ９６１はおよそ１μｓｅｃ周期で演算処理を行って、シリアル通信でレーザドライバＩＣ４００にデータ転送を行う。パラレル変換部４７２は８ビットシリアルデータをパラレル変換して、ＦＩＦＯメモリ４２３及び４２２に書き込む。

図１５は、図９に示すＣＰＵ９６１で行われるＨＰ割り込み処理のフローチャートである。

ドラムＨＰ信号を受けると、つまり、ＨＰ割り込みがあると（ステップＳ４０１）、ＣＰＵ９６１はＶＣＬＫカウンタをクリアして、ＶＣＬＫパルスを発生する（ステップＳ４０２）。そして、ＣＰＵ９６１はＨＰ割り込み処理を終了する（ステップＳ４０３）。

続いて、レーザドライバＩＣ４００における補正位置でのデータ演算について説明する。

レーザドライバＩＣ４００では、ＳＨＤＣＬＫのタイミングに応じて、半導体レーザ３０２Ａに関して、ＦＩＦＯメモリ４２３から第１データが読み出されるとともに、ＦＩＦＯメモリ４２２及びメモリ４２１Ａからデータが読み出される。読みだされたデータは、その後演算においては、全て８ビット２５６階調データとして取り扱われる。例えば、図１３のように、ＷＤ１で転送された１走査分の各ドラムＳＨＤデータ群 Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌは、ＦＩＦＯメモリ４２２から、１走査遅延して読み出される。同様にＷＤ２で転送された各１走査の２レーザ分の面ＳＨＤデータ群 Ｎ，Ｍ，Ｐ，Ｑは、ＦＩＦＯメモリ４２３から、１走査遅延して読み出される。

ＦＩＦＯメモリ４２２のデータ及びメモリ４２１Ａのデータはそれぞれ線形補間部４２６及び４２５Ａにおいて線形補間される。線形補間部４２６は、まず、３２ブロック３３データから現在の位置を挟む２つのデータを選択的にＦＩＦＯメモリ４２２から読み出す。１ブロックには１６ＳＨＤＣＬＫパルスが対応しており、線形補間部４２６は読み出された２つのデータとの距離関係に基づいて１６分割線形補間を行って補間後のデータを求める。例えば、１走査分のデータＩに基づいて求められたドラムＳＨＤ線形補間処理後データをｇ（Ｉ）と表記する。

一方、線形補間部４２５Ａは、１６ブロックを規定する１７データから現在の位置を挟む２つのデータをメモリ４２１Ａから選択的に読み出す。１ブロックには３２ＳＨＤＣＬＫパルスが対応しており、線形補間部４２５Ａは読み出された２つの元データとの距離関係に基づいて１６分割線形補間を行って補間後のデータを求める。例えば、１レーザ１走査分のデータａに基づいて求められた導光ＳＨＤ線形補間処理後データを、関数ｆ（ａ）と表記する。

線形補間部４２６の出力及び線形補間部４２５Ａの出力は乗算部４２４Ａに与えられ、ここで乗算される。ＦＩＦＯメモリ４２３の面ＳＨＤデータは、レーザ毎の要素で構成されている。例えば１ポリゴン面毎の面ＳＨＤデータ群Ｎの要素は、半導体レーザ３０２Ａ，３０２Ｂそれぞれとの対応を示す添字ａ，ｂを添えて、Ｎａ，Ｎｂと表記する。乗算部４２４Ａの出力及びＦＩＦＯメモリ４２３の出力（データ）は乗算部４２７Ａに与えられて、ここで乗算される。そして、乗算部４２７Ａから１つの補正データが出力される。そして、減光演算部４１０Ａは補正データに応じて減光量を求める。

この演算は５１２の補正位置に対応するタイミングである５１２のＳＨＤＣＬＫパルスについて行われる。メモリ４２１Ａ、４２２及び４２３からの読み出し及び線形補間部４２５Ａ及び４２６の演算処理は、ＳＨＤＣＬＫ６パルスの時間でパイプライン処理され、減光演算部４１０Ａに送られる。

ここでは、最初のＳＨＤＣＬＫパルスの発生に応じて補正プロファイルから最初のデータを取り出して演算した後、当該最初のＳＨＤＣＬＫパルスから数えて６番目のＳＨＤＣＬＫパルス後の発生に応じてにＡＰＣ発光ＤＡ部４０４Ａの設定値を変更して半導体レーザ３０２Ａの光量を補正するので、主走査における所定のＳＨＤ位置よりも６パルス前のＳＨＤＣＬＫパルスの発生に応じて当該所定のＳＨＤ位置用の補正処理を開始する。

半導体レーザ３０２Ｂについては、ＦＩＦＯメモリ４２３の第２データとＦＩＦＯメモリ４２２及びメモリ４２１Ｂのデータとが用いられる。そして、線形補間部４２６及び４２５Ｂ、乗算部４２４Ｂ、４２７Ｂと減光演算部４１０Ｂにおいて、半導体レーザ３０２Ａの場合と同様に処理される。

図７に関連して説明したように、半導体レーザ３０２Ｂからのレーザビームは、４２．３μｍ遅れて半導体レーザ３０２Ａからのレーザビームの走査ラインに隣接した走査面上の走査ラインを走査するので補正タイミングはその分遅延させる。この遅延量は６ＳＨＤＣＬＫパルス相当であるので、ＡＰＣ発光ＤＡ部４０４Ｂは、ビデオ領域の開始から６クロック遅れて動作を開始する。

半導体レーザ３０２Ｂによるレーザビームも、半導体レーザ３０２Ａによるレーザビームと同等にビデオ領域でＳＨＤ補正するので、最後端にも６クロックが追加されて、調整後のＳＨＤＣＬＫのパルス数は、所定のレーザ走査光量補正タイミングより前後に６クロックずつ増加する。

なお、ＰＷＭＩＣ９０５により変調されたレーザ電流は、ＡＰＣ発光ＤＡ部４０４Ａ及び４０４Ｂにおいて並列処理されて補正動作が行われる。例えば、図１３のように、ＷＤ１で転送された１走査分のドラムＳＨＤデータ群 Ｉと、ＷＤ２で転送された１走査の２レーザ分の面ＳＨＤデータ群 Ｎは、それぞれ対応するＦＩＦＯメモリ（バッファ）４２２及び４２３によって、１走査遅延して読み出され、下記の式で表現されるレーザ電流変調基準のアナログデータとなる。

ＡＰＣ発光ＤＡ部４０４Ａの補正ＤＡ値Ａ＝｛ｆ（ａ）×ｇ（Ｉ）×Ｎａ｝
ＡＰＣ発光ＤＡ部４０４Ｂの補正ＤＡ値＝｛ｆ（ｂ）×ｇ（Ｉ）×Ｎｂ｝
図１３の補正ＤＡ（４０４Ａ、４０４Ｂ）の波形は、縦軸がアナログ値を表す補正ＤＡ値の模式的な表現である。

各走査での半導体レーザ３０２Ａの補正ＤＡ（４０４Ａ）のアナログ値の立ち上がりと立下りはＳＨＤ補正の開始６ＳＨＤＣＬＫパルス後から、ＳＨＤ補正終了の６ＳＨＤＣＬＫパルス前のタイミングに相当する。

各走査での半導体レーザ３０２Ｂの補正ＤＡ（４０４Ｂ）のアナログ値の立ち上がりと立下りはＳＨＤ補正の開始１２ＣＬＫ後から、ＳＨＤ補正終了タイミングに相当する。

このようにして、本発明の実施の形態では、ビデオ領域においてＡＰＣ光量を基準としてＳＨＤ補正がＳＨＤＣＬＫの位置で有効となり、かつ予め準備設定されたＳＨＤ補正データを転送して算出されたレーザ光量補正データがＳＨＤＣＬＫの位置で有効となる。この結果、全ての濃度ムラ補正がなされた適正光量で画像露光域を露光することができる。

以上のように、本発明の実施の形態によれば、各ムラ補正対象毎に補正プロファイルを適正にしているので、メモリの容量を少なくしてデータ転送量を低減することができる。そして、第１及び第２の導光ムラ補正プロファイルは、光走査装置１０４の個別のユニットに固有のプロファイルであり、複数の走査中に変化しない。従って、光学走査装置の不揮発メモリである導光ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０１から読み出したデータを、レジスタシリアル通信によって予め光学走査装置１０４のメモリ４２１Ａ及び４２１Ｂに保存すれば、レーザ数に応じたＳＨＤデータの転送が不要となって、ムラ補正データシリアル通信バス４７３を簡略化することができる。

また、第３のドラムムラ補正プロファイルは、感光ドラム１０２の個別のユニットに固有のプロファイルであり、光学走査装置１０４外部のドラムＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０３に保存する。そして、光学走査装置１０４において、２次元ドラムＳＨＤ補正を全てのレーザに対して行う場合であっても、マルチレーザ数に応じた転送を行う必要をなくし、また、導光ムラ補正階調が２次元ドラムＳＨＤ補正階調より高いために多くの補正データ量が要求される場合であっても、導光ムラ補正階調に応じた転送を行う必要をなくしたので、光学走査装置１０４に対して大量のデータの転送を行う必要がなく、これによっても、ムラ補正データシリアル通信バス４７３を簡略化することができる。さらに、光学走査装置には大容量のメモリを備える必要がないので、メモリ構成を簡略化することができる。

加えて、第４の面倒れムラ補正プロファイルは、回転多面鏡２０２の面数に固有のプロファイルであり、レーザドライバＩＣ４００外部の面ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０２に保持される。そして、レーザドライバＩＣ４００において重畳演算するようにしたので、レーザドライバＩＣ４００に対する回転多面鏡データの面数分のデータ保持が不要となってレーザドライバＩＣ４００の内部メモリ構成を簡略化することができる。

このようにして、シェーディング補正における線形補間及び重畳を行う演算部をレーザドライバＩＣ４００の内部又は近辺に設けることによって、演算回路の基板一体化又はＩＣ一体化を行うことができ、高精度でかつ低コストでレーザ光量補正を実現することができる。

なお、上述の実施の形態では、ドラムＳＨＤを３２ブロックに対して、導光ムラの補正を１６ブロックに対して行うとしたが、最終的な補正制御位置分解能を考えた場合には、補正分解能は整数比である方が演算し易い。

上述の実施の形態では、２レーザＶＣＳＥＬを例として説明したが、ＶＣＳＥＬ以外の端部発光レーザであってもよい。また、３レーザ以上であっても適用可能である。レーザ数は多い方が、コストダウン効果が大きい。

上述の実施の形態では、導光ムラ、ドラムムラ、及び面倒れムラの３種類の補正プロファイルを重畳する例について説明したが、中間転写ベルトムラ、画像駆動部の振動ムラ、及び現像高圧周期ムラなど４つ以上の複数のムラの次元ムラプロファイルを組み合わせても、本発明を適用することができる。さらには、ドラムシェーディング及びマルチレーザの組み合わせでも本発明を適用することができる。特に、マルチレーザビーム数分のプロファイル転送が簡略化される場合はその効果が大きく、低コストでレーザ光量補正を行うことができる。

上述の実施の形態では、ドラムＳＨＤ周期を１０ｍｍ、導光ムラ周期を２０ｍｍとしたが、これらに限られるものではなく、それ以外のムラ周期であってもよく、補間演算及び重畳演算によって光量段差の少ない滑らかなレーザ光量補正を行うことができる。

上述の実施の形態では、導光ムラプロファイルの格納に用いる導光ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０１をレーザドライバＩＣ４００内部に備えるとしたが、光走査装置の組み立て単位、メンテナンス交換部品を単位として、同一の部品ユニット又は基板ユニットに並列して実装される形態であれば、レーザドライバＩＣ４００の外部に備えるようにしてもよい。

上述の実施の形態では、面倒れムラプロファイルの格納に用いられる面ＳＨＤ ＥＥＰＲＯＭ４０２をポリゴンモータ２０３内部に備えるとしたが、光走査装置部分の組み立て単位、メンテナンス交換部品を単位として、同一の部品ユニットや光学走査装置ユニットに並列して実装される形態であれば、モータ外部に備えるようにしてもよい。また、導光ムラプロファイルと面倒れムラプロファイルに係るＥＥＰＲＯＭを共用するようにしてもよい。

上述の実施の形態では、カラー画像形成装置及び当該画像形成装置に備えられる光走査装置を例に挙げて説明したが、カラー画像形成装置に限られるものではなく、モノクロで画像形成する画像形成装置及び当該画像形成装置に備えられる光走査装置であってもよい。

上述の説明から明らかなように、図９に示す例においては、ＣＰＵ９６１が出力手段及び演算手段として機能し、レーザドライバＩＣ４００が制御手段として機能する。また、ドラムＨＰセンサ７３１、ＢＤ２１２、及びＣＰＵ９６１が特定手段として機能する。さらに、水晶発振器４８０及びＣＰＵ９６１は信号生成手段として機能する。

例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を光走査装置及び光走査装置の外部に配置された制御部に実行させるようにしてもよい。

１００ 画像形成装置
１０１ 画像形成部
１０２ 感光ドラム
１０４ 光学走査装置
１０６ ドラムクリーニング装置
１０７ 中間転写ベルト
１０８ 駆動ローラ
１０９，１１０ 従動ローラ
１１１ 一次転写装置
１１２ ２次転写装置
１１３ 定着装置

Claims (8)

1. 画像形成装置であって、
   感光体と、
   画像データに基づいて供給される電流の値に対応し、前記感光体を露光するための光ビームを出射する複数の光源と、前記複数の光源が実装された基板と、前記複数の光源各々から出射された複数の前記光ビームが前記感光体上を走査するように複数の前記光ビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向された複数の前記光ビームを前記感光体上に導くレンズと、前記レンズによって前記感光体上に導かれた複数の前記光ビーム各々の前記感光体上における光量の差を抑制すべく、前記電流の値を補正するための第１の補正データを前記複数の光源の各々に対応させて格納する格納手段と、前記基板に実装され、前記複数の光源に供給する前記電流の値を補正するレーザドライバＩＣとを備え、前記画像形成装置本体に取り付けられる光走査装置と、
   複数の前記光ビームの光量を前記感光体上の領域に応じて制御するために前記複数の光源に共用される第２の補正データを前記光走査装置に出力する出力手段とを備え、
   前記レーザドライバＩＣは、前記格納手段からシリアル通信によって前記複数の光源の各々に対応する前記第１の補正データを受け取り、かつ前記出力手段から前記第２の補正データをシリアル通信によって受け取り、受け取った前記第１の補正データと前記第２の補正データとに基づいて前記複数の光源の各々に対応する光量補正データを生成し、生成した光量補正データに基づき前記複数の光源に供給する電流の値を補正することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の補正データは、前記レンズの光学特性に応じて複数の前記光ビームが前記感光体上を走査する走査方向において複数の前記光ビームの光量を補正するための補正データを含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第２の補正データは、前記感光体の表面の複数の領域の各々の電位特性の不均一性に対応する補正データを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記光走査装置は、前記偏向手段の複数の反射面の各々ごとに複数の前記光ビームの光量を補正する補正データを記憶する他の格納手段を備え、
   前記出力手段は、前記他の格納手段から前記偏向手段の複数の反射面の各々ごとに複数の前記光ビームの光量を補正する補正データを読み出し、
   前記第２の補正データは、前記偏向手段の複数の反射面の各々ごとに複数の前記光ビームの光量を補正する前記補正データを含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記複数の光源から出射された複数の前記光ビームによる前記感光体上の露光位置を特定する特定手段を備え、
   前記出力手段は、前記特定手段によって特定された前記露光位置に基づいて前記露光位置に対応する前記第２の補正データを前記光走査装置に出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 所定の周波数のクロック信号を生成する信号生成手段を備え、
   前記特定手段は、前記感光体に設定された回転基準位置を検出する検出手段と、前記回転基準位置が検出されたことに応じて前記クロック信号のカウントを開始するカウンタと、を備え、前記カウンタのカウント値に基づいて前記複数の光源から出射された複数の前記光ビームの前記感光体の回転方向における露光位置を特定することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 所定の周波数のクロック信号を生成する信号生成手段と、
   前記偏向手段によって偏向された複数の前記光ビームを受光する受光手段とを備え、
   前記特定手段は、前記受光手段の受光に応じて前記クロック信号のカウントを開始するカウンタを備え、前記カウンタのカウント値に基づいて前記複数の光源から出射された複数の前記光ビームの前記走査方向における露光位置を特定することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
8. 所定の周波数のクロック信号を生成する信号生成手段と、
   前記偏向手段の回転位置に応じた回転位置信号を出力する信号出力手段と、
   前記信号出力手段が前記回転位置信号を出力したことに応じて、前記クロック信号のカウントを開始するカウンタを有し、前記カウンタのカウント値に基づいて前記複数の反射面のうち複数の前記光ビームが入射する反射面を特定する特定手段とを備え、
   前記他の格納手段は、前記偏向手段の複数の反射面の各々ごとに複数の前記光ビームの光量を補正する前記補正データのうち前記特定手段によって特定される反射面に応じた補正データを出力する請求項４記載の画像形成装置。

Images