(57)【要約】【課題】反射率が部分的に異なったポリゴンミラーの製造や、別途フィルターを設けたり、ポリゴンミラーを大きくすることなく、被走査面での光スポットのビーム強度偏差を経時的に安定させた画像形成装置を提供する。【解決手段】光束を発生する光源手段と、光源手段からの光束を偏向走査する偏向手段と、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て光スポットで被走査面を走査させる走査結像光学手段と、光スポットの走査位置を検出する走査位置検出手段と、走査位置検出手段で検出された光スポットの全走査位置を所定の数に分割した区間ごとに、あらかじめ与えられた光源手段の光量補正データを記憶する記憶手段と、記憶手段で記憶された光量補正データに基づいて、分割した各区間に対応して光源手段の光量を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、あらかじめ与えられた光量補正データは、分割した区間毎に、シェーディング特性を補正する補正データに所定の光量偏差を合わせて設定されていることを特徴とする画像形成装置。【選択図】図４
2010069668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を発生する光源手段と、該光源手段からの光束を偏向走査する偏向手段と、該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て該光スポットで前記被走査面を走査させる走査結像光学手段と、前記光スポットの走査位置を検出する走査位置検出手段と、該走査位置検出手段で検出された前記光スポットの全走査位置を所定の数に分割した区間ごとに、あらかじめ与えられた前記光源手段の光量補正データを記憶する記憶手段と、該記憶手段で記憶された光量補正データに基づいて、前記分割した各区間に対応して前記光源手段の光量を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、
あらかじめ与えられた前記光量補正データは、前記分割した区間毎に、シェーディング特性を補正する補正データに所定の光量偏差を合わせてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記光量偏差は、各区間における当該画像形成装置の使用開始後所定の期間における前記光スポットの光量劣化量の略半分であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記分割された区間において、前記偏向手段の曇りの大きさが所定の値を超える区間おける前記光量偏差を他の区間よりも大きく設定していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記分割した区間が、前記偏向手段の曇りの位置と大きさに従って決定されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置等のビーム走査型画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビーム走査型画像形成装置では構成光学部品、例えばミラーやレンズなどを介して被走査面上にビームを走査すると、各光学部品の透過率・反射率がビームの入射角度により異なることから、被走査面で光量偏差が生じてしまう問題があった。
より詳しくは、レーザービームが通る、ポリゴンミラー２８、ポリゴンミラーシールドガラス、結像レンズ、反射ミラー、バレルトロイダルレンズ、透光性防塵部材（防塵ガラス）といった光学素子の反射率、透過率といった光利用率が光の光学素子への入射角によって異なるので、像高によってレーザービームの強度に強弱が生じてしまう。
図９は、かかる被走査面における光量偏差を示す図である。
画像形成装置の各光源に含まれるレーザーダイオードを全像高で同じ光量で光らせた場合の被走査面（感光体ドラム１００表面）で像高によるレーザービーム強度を表している。
なお、図９において、感光体ドラム１００の主走査方向中央を像高０とし、像高−１６０の位置に光検地装置１０１があり、像高−１５０から像高＋１５０までの範囲が有効書込領域となる。
かかる問題を解決するために、特許文献１には、光スポットの走査位置を検出する走査位置検出手段と、この走査位置検出手段で検出された光スポットの走査位置に対応してあらかじめ与えられた、光源の光量補正データを記憶する記憶手段と、この記憶手段で記憶さ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制御手段と、を備えた画像形成装置が記載されている。
【０００３】
図１０は、かかる画像形成装置における光量補正データを示す図である。
図１０に示す光量補正データに従って、光スポットの走査位置ごとに光源の光量を制御することで、被走査面の走査位置間の光量偏差を抑えることが可能となる。
しかしながら、ポリゴンミラーを長期間動作させると、ポリゴンミラー回転時の風圧の影響でポリゴンミラーのミラー面に部分的な曇りが生じ、曇りが生じた部分は反射率が低下したりする。この曇りは駆動時間と共に進行し、それに伴いポリゴンミラーのミラー面の反射率は低下していく。従来技術ではこのポリゴンミラーの曇りの影響を考慮していない為、ポリゴンミラーを長時間動作させるほど経時的に曇りが進行し、曇り部のポリゴンミラーミラー面の反射率が低下していく。この反射率の低下に伴い、ポリゴンミラーのミラー面の曇り位置に対応した被走査面での光スポットのビーム強度が低下し、被走査面での光スポットのビーム強度偏差が大きくなり、最終的には画像の濃淡として現れるという問題がある。
このポリゴンミラーの曇りよる画質の悪化を回避する手段として、次のような発明がある。
特許文献２には、ポリゴンミラーを回転駆動して光ビームを偏向走査する偏向走査装置において、ポリゴンミラーの各ミラー面の一部に光ビームを偏向走査するために使用しない不使用領域を設けたことを特徴とする偏向走査装置が記載されている。
また、特許文献３には、光ビームを反射するための反射面を具備し、静電潜像の書き込みに用いられる光ビームを反射するための書き込み領域と、静電潜像の書き込みに用いられない光ビームを反射するための非書き込み領域とを反射面に設けたポリゴンミラーにおいて、第１反射率を有する第１部分と、第１反射率より低い第２反射率を有する第２部分とを書き込み領域に設けたことを特徴とするポリゴンミラーが記載されている。
【特許文献１】特開２０００‐０７１５１０公報
【特許文献２】特開平０７‐１９９１０６号公報
【特許文献３】特開２００４‐２３３５５４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２、３に記載された発明のように、ポリゴンミラーの、曇りが発生する部分を非書き込み領域として設定する場合には、必要十分な書き込み領域を確保するために、反射面全体を大きくする、つまりポリゴンミラーが大型化してしまう。また、同一面で反射率が異なったポリゴンミラーの製造や、反射率を変化させるフィルターを設けたり、複数の発光手段を設けるにはコストがかかってしまう。
かかる事情を鑑みて、本発明は、反射率が部分的に異なったポリゴンミラーの製造や、別途フィルターを設けたり、ポリゴンミラーを大きくすることなく、被走査面での光スポットのビーム強度偏差を経時的に安定させた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は光束を発生する光源手段と、該光源手段からの光束を偏向走査する偏向手段と、該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て該光スポットで前記被走査面を走査させる走査結像光学手段と、前記光スポットの走査位置を検出する走査位置検出手段と、該走査位置検出手段で検出された前記光スポットの全走査位置を所定の数に分割した区間ごとに、あらかじめ与えられた前記光源手段の光量補正データを記憶する記憶手段と、該記憶手段で記憶された光量補正データに基づいて、前記分割した各区間に対応して前記光源手段の光量を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、あらかじめ与えられた前記光量補正データは、前記分割した区間毎に、さらに所定の光量偏差を持たせて設定されていることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記光量偏差は、各区間における当該画像形成装置の使用開始後所定の期間における前記光スポットの光量劣化量の略半分である画像形成装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記分割された区間において、前記偏向手段の曇りの大きさが所定の値を超える区間おける前記光量偏差を他の区間よりも大きく設定していることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記分割した区間が、前記偏向手段の曇りの位置と大きさに従って決定される画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ポリゴンミラーが大型化することなく、画像形成装置の保証期間中に起こる経時的な走査位置間の光量偏差変化を軽減し、走査位置毎に光量が異なることによる画像濃度の不均一を軽減することができ、画像品質を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の画像形成装置における印刷制御部の構成を示す図である。
印刷制御部は、図１に示すものだけではないが、本発明に関連する部分だけを図１に示す。
まず、クロック発生回路５０は水晶発振器やＰＬＬ周波数シンセサイザで構成されており、印刷画素クロックＬＤＣＬＫを発生する。
この印刷画素クロックＬＤＣＬＫは、クロック同期回路５１で、光検知器３５からの同期検知信号（同期検知パルス信号）ＸＤＥＴＰのタイミングに位相が同期されてレーザービーム用変調クロックＬＤＣＬＫ１となる。
光検知器３５からの同期検知パルス信号ＸＤＥＴＰは、クロック同期回路５０で、レーザービーム用変調クロックＬＤＣＬＫ１と同期化され、主走査開始信号ＬＣＬＲになる。
これらのレーザービーム用変調クロックＬＤＣＬＫ１及び主走査開始信号ＬＣＬＲは、図示しない画像入力部に出力され、画像入力部にて画像データを画像書き込みに同期させるためのクロック及び同期信号として使われる。
つまり、画像入力部は、印刷制御部への１ライン分の画像データの転送を主走査開始信号ＬＣＬＲにより開始し、印刷制御部への画像データの転送をレーザービーム用変調クロックＬＤＣＬＫ１に同期して行う。
さらに、クロック同期回路５０からの主走査開始信号ＬＣＬＲは、第１のカウンタ５２のリセット端子にも出力され、第１のカウンタ５２をリセットする。
【０００８】
第１のカウンタ５２は、いわゆる主走査カウンタで、クロック同期回路５１からの主走査開始信号ＬＣＬＲによりリセットされてクロック同期回路５１からのレーザービーム用変調クロックＬＤＣＬＫ１でインクリメントされるバイナリーカウンタであり、そのカウント値によりレーザービームの主走査位置が判る。
この第１のカウンタ５２は、１ラインの走査中にオーバーフローしないビット数を具備している。
このビット数は、主走査方向２９７ｍｍの印刷用紙に８００ｄｐｉで画像を印刷するならば１４ビットが必要である。
第１のカウンタ５２には２個のコンパレータ５３、５４が接続されており、第１のコンパレータ５３はレーザービームの同期検知のためにＬＤ５９の強制駆動信号ＢＤを発生する。
第１のコンパレータ５３には、これに数値Ｂを可変自在に設定する数値設定手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）５５がレジスタ５６を介して接続されている。
第１のコンパレータ５３は、第１のカウンタ５２のカウント値ＡとＣＰＵ５５で第１のコンパレータ５３に可変自在に予め設定された数値Ｂとを比較し、設定値Ｂをカウント値Ａが超過すると、出力信号ＢＤがアクティブになる。
この第１のコンパレータ５３の出力信号ＢＤはビーム検出信号として論理和ゲート５７で画像入力部からの画像データと論理和がとられ、ＬＤ変調部５８は論理和ゲート５７の出力信号によりＬＤ（Laser Diode）５９を駆動して発光させる。
従って、ＬＤ５９は、論理和ゲート５７からの強制点灯信号により強制的に駆動されて点灯する。
【０００９】
論理和ゲート５７からの強制駆動信号により強制的に点灯されたＬＤ５９からのレーザービームが後述する光検知器の受光部に入射すると、この光検知器から出力されるビーム検出信号（同期検知信号）ＸＤＥＴＰがアクティブになる。
このビーム検出信号ＸＤＥＴＰは、クロック同期回路５１によってレーザービーム用変調クロックＬＤＣＬＫ１と同期がとられ、主走査開始信号ＬＣＬＲとして出力されて第１のカウンタ５２がリセットされる。
ＬＤ５９の強制駆動信号ＢＤは第１のコンパレータ５３の出力信号であり、この第１のコンパレータ５３は第１のカウンタ５２のカウント値Ａと、ＣＰＵ５５で可変自在に予め設定された数値Ｂとを比較してカウント値Ａが設定値Ｂより大きいときに出力信号がアクティブとなるので、第１のカウンタ５２がリセットされると、強制駆動信号ＢＤがネゲートされてＬＤ５９が消灯する。
第１のカウンタ５２がリセットされると、第１のカウンタ５２がクロック同期回路５１からのレーザービーム用変調クロックＬＤＣＬＫ１のカウントを再開するので、第１のカウンタ５２のカウント動作はポリゴンミラーの面毎に繰り返されることになる。
この時、ＬＤ５９の強制的駆動タイミングは、ポリゴンミラーからの走査ビームが有効書込領域を通過してから、ポリゴンミラーの次の面で走査されたレーザービームが光検知器の受光部に到達する以前までとする必要があり、フレアを防止する必要もあるので、ポリゴンミラーの次の面で走査されたレーザービームが光検知器の受光部（ＰＩＮフォトダイオード）の直前に到達するタイミングとなるようにＣＰＵ５５で設定値Ｂを設定する。
【００１０】
第２のコンパレータ５４は有効書込領域信号ＬＧＡＴＥを生成するものであり、この有効書込領域信号ＬＧＡＴＥがハイレベルとなる期間は有効書込領域を示す。
第２のコンパレータ５４には、これに数値Ｃ、Ｄを可変自在に設定する数値設定手段であるＣＰＵ５５がレジスタ５６を介して接続されている。
第２のコンパレータ５４は、第１のカウンタ５２のカウント値ＡとＣＰＵ５５で第２のコンパレータ５４に可変自在に予め設定された数値Ｃ、Ｄとを比較し、カウント値Ａが設定値Ｃ以上で且つ設定値Ｄ以下である期間に出力信号ＬＧＡＴＥがアクティブになる。
ＣＰＵ５５は、あらかじめ数値Ｃ、Ｄとして、光検知器から有効書込領域の始まる位置までの距離、光検知器から有効書込領域の終る位置までの距離をそれぞれクロック数に換算してレジスタ５６に書き込んで第２のコンパレータ５４に与えているので、有効書込領域信号ＬＧＡＴＥはレーザービームの走査位置が有効書込領域にあることを示すことになる。
この第２のコンパレータ５４からの有効書込領域信号ＬＧＡＴＥは第２のカウンタ６０に加えられる。
【００１１】
また、第２のコンパレータ５４は、第１のカウンタ５２のカウント値Ａが設定値Ｃと一致した時には、レーザービームの走査位置が有効書込領域の開始位置にあることを示すパルス信号を発生し、このパルス信号は論理和ゲート６１で第３のコンパレータ６２の出力信号と論理和がとられる。
この論理和ゲート６１の出力信号は第２のカウンタ６０のリセット入力端子及び第３のカウンタ６３のカウントクロック入力端子に加えられる。
第２のカウンタ６０と第３のコンパレータ６２は全有効書込領域を像高により複数に等間隔に分割する手段を構成している。
まず、第２のカウンタ６０は、第２のコンパレータ５４からの有効書込領域信号ＬＧＡＴＥがイネーブル信号として入力され、有効書込領域信号ＬＧＡＴＥがネガティブの期間、すなわち、有効書込領域以外ではカウント動作をしない。
第２のカウンタ６０は、第２のコンパレータ５４からの有効書込領域信号ＬＧＡＴＥがアクティブになった時には論理和ゲート６１の出力信号によりリセットされると同時に、クロック同期回路５１からのレーザービーム用変調クロックＬＤＣＬＫ１のカウントを開始する。
第２のカウンタ６０のカウント値は第３のコンパレータ６２に出力され、第３のコンパレータ６２にはこれに数値Ｆを可変自在に設定する数値設定手段であるＣＰＵ５５がレジスタ５６を介して接続されている。
【００１２】
第３のコンパレータ６２は、第２のカウンタ６０のカウント値ＥとＣＰＵ５５で第３のコンパレータ６２に可変自在に予め設定された数値Ｆとを比較し、カウント値Ｅが設定値Ｆと一致した時には有効書込領域を分割するパルス信号ＷＩＤＴＨを発生する。
ＣＰＵ５５は、あらかじめ数値Ｆとして有効書込領域を等間隔に分割する幅をクロックＬＤＣＬＫ１の数に換算してレジスタ５６に書き込む。
第３のコンパレータ６２からのパルス信号ＷＩＤＴＨは論理和ゲート６１で第２のコンパレータ５４からのレーザービームの走査位置が有効書込領域の開始位置にあることを示すパルス信号と論理和がとられ、この論理和ゲート６１の出力信号は第２のカウンタ６０のリセット入力端子及び第３のカウンタ６３のカウントクロック入力端子に加えられる。
第２のカウンタ６０は、第３のコンパレータ６２から論理和ゲート６１を介して入力される、有効書込領域を複数に分割するパルス信号ＷＩＤＴＨでリセットされ、カウント動作を再開する。
このため、第２のカウンタ６０のカウント動作は、有効書込領域を等間隔に分割する幅毎に、第２のコンパレータ５４からの有効書込領域信号ＬＧＡＴＥがネガティブになるまで繰り返され、第３のコンパレータ６２が有効書込領域を等間隔に分割するパルス信号ＷＩＤＴＨを発生することになる。
第３のカウンタ６３は、第２のコンパレータ５４からの有効書込領域信号ＬＧＡＴＥがリセット入力端子に入力され、第２のコンパレータ５４からの有効書込領域信号ＬＧＡＴＥがネガティブとなる期間に、すなわち、有効書込領域以外で０を出力する。
第２のコンパレータ５４からの有効書込領域信号ＬＧＡＴＥがアクティブになった時は、第２のコンパレータ５４から論理和ゲート６１を介して第３のカウンタ６３のカウントクロック入力端子に、レーザービームの走査位置が有効書込領域の開始位置にあることを示すパルス信号が入力されて第３のカウンタ６３がインクリメントされ、第３のカウンタ６３が１を出力する。
【００１３】
次に、第３のコンパレータ６２は、有効書込領域を分割するパルス信号ＷＩＤＴＨを、有効書込領域を等間隔に分割する幅毎に、レーザービームが有効書込領域を走査する間に、出力する。
この第３のコンパレータ６２からのパルス信号ＷＩＤＴＨは論理和ゲート６１を介して第３のカウンタ６３のカウントクロック入力端子に入力され、レーザービームが有効書込領域を走査する間に、第３のカウンタ６３がパルス信号ＷＩＤＴＨによりインクリメントされる。
レーザービームの走査位置が有効書込領域を越えると、第２のコンパレータ５４からの有効書込領域信号ＬＧＡＴＥがネガティブとなり、第３のカウンタ６３のカウント値が０に戻る。
このように、第３のカウンタ６３のカウント値は、レーザービームで走査される、有効書込領域が等間隔に分割された走査位置を示し、第３のカウンタ６３のカウント動作はポリゴンミラー２８の面毎に繰り返されることになる。
第３のカウンタ６３のカウント値は記憶手段としてのＲＡＭ（Random Access Memory）６４にアドレス信号として入力され、ＲＡＭ６４のアドレスが第３のカウンタ６３のカウント値により指定される。
【００１４】
ＲＡＭ６４は、ＣＰＵ５５で可変自在に設定された数値がデータテーブルとして格納され、ＣＰＵ５５によりデータの読み書きが制御される。
ＣＰＵ５５は、あらかじめ有効書込領域を分割した各走査位置に対応する光量補正データとして、走査位置毎の光スポットのビーム強度が略一定になるような光量補正データをＲＡＭ６４の各アドレス（第３のカウンタ６３のカウント値により指定されたアドレス）に書き込んでおく。
なお、ここで、光量補正データとしては、各光学部品の透過率・反射率がビームの入射角度により異なることに起因するシェーディング特性を補正するデータに、走査位置ごとに所定の光量偏差（例えば、画像形成装置の使用開始後所定の期間における光スポットの光量劣化量の略半分の値）を加えたものとすればよい。
ＲＡＭ６４は、レーザービームで有効書込領域を走査する時には第３のカウンタ６３のカウント値により指定されたアドレスからレーザービームの各走査位置に対応する光量補正データを読み出す。
この光量補正データは、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）６５によりデジタル・アナログ変換されて光量補正データに対応したアナログ電圧となり、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６６を通して光量補正信号ＬＤＬＶＬとしてＬＤ変調部５８に入力される。
【００１５】
ＬＰＦ６６は、ＤＡＣ６５からのアナログ信号の高周波成分をカットして平滑化する。
これにより、有効書込領域の分割の切り換わりでレーザービームの強度が切り換わって画像濃度に段差が生じるのが防がれ、画像濃度の段差が滑らかになる。
ＬＤ変調部５８は、論理和ゲート６１からの変調データによりＬＤ５９を変調駆動する。
ＬＤ変調部５８のＬＤ変調駆動は、変調データに応じて１ドットのパルス幅を制御するパルス幅変調や、変調データに応じて１ドットの光量を制御するパワー変調と呼ばれるもの、あるいは本出願人の出願に係る特開平２‐２４３３６３号公報に示されているパルス幅変調とパワー変調とを組み合わせたものでよい。
ＬＤ変調部５８は、ＬＤユニットに内蔵されている、ＬＤ５９の光量をモニターするモニター用フォトダイオード６７の出力信号によりＬＤ５９の駆動電流を制御することでＬＤ５９の光量を制御する。
また、ＬＤ変調部５８は、ＬＰＦ６６からの光量補正信号ＬＤＬＶＬによりＬＤ５９の基準光量をレーザービームの走査位置に対応して制御する。
【００１６】
図２は、本発明の画像形成装置における光検知器の構成を示す図である。
光検知器３５は、図２に示すように、バレルトロイダルレンズ３７からのレーザービームを受光して光電変換する受光素子（受光部）としてのＰＩＮフォトダイオード３５ａと、このＰＩＮフォトダイオード３５ａの出力信号をオン／オフのデジタル信号に変換するデジタル信号化回路３５ｂとからなり、ＰＩＮフォトダイオード３５ａがバレルトロイダルレンズ３７からのレーザービームを受光するとローレベルとなる同期検知信号ＸＤＥＴＰを出力する。
なお、光検知器としては、受光素子３５ａと電気回路３５ｂとを１つのパッケージに納めたＩＣを用いてもよいし、受光素子３５ａと電気回路３５ｂとを分けてもよい。
また、光検知器３５はバレルトロイダルレンズ３７からのレーザービームを導く光ファイバーを用いてもよい。
光検知器３５からの同期検知信号ＸＤＥＴＰは図１に示す印刷制御部へ入力され、印刷制御部は図示しない画像入力部からの画像データと、同期検知信号を得るための強制点灯信号とを合わせてＬＤ５９の変調データとしてＬＤ制御部５８へ出力する。
【００１７】
図３は有効書込領域を等間隔に分割する際に有効書込領域を１５等分した場合の同期検知パルス信号ＸＤＥＴＰと光量補正信号ＬＤＬＶＬのタイムチャートである。
光量補正信号ＬＤＬＶＬは、有効書込領域を１５等分した複数の領域ではシェーディング特性に対して逆の特性になるような光量補正データ＃１〜＃１５となり、有効書込領域以外の領域では一定の光量補正データ＃０となる。
なお、光検知器３５が、精度の良いタイミングのビーム検出パルスＸＤＥＴＰを発生するには受光光量が適正な光量である必要がある。
受光光量によってビーム検出パルスＸＤＥＴＰのタイミングが異なることもあり、光検知器３５の最適な受光光量は、画像形成のために感光体ドラム（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）に照射するレーザービームの光量とは必ずしも一致しない。
そこで、ＣＰＵ５５は、ＲＡＭ６４のアドレス０に書き込むデータを感光体ドラム１５に照射するビームパワーに対応するデータとは独立に設定し、ＲＡＭ６４のアドレス０に書き込むデータを、光検知器３５に入射するレーザービームの光量が、光検知器３５がレーザービームを検出するのに十分な一定の光量になるように適正な値に設定する。
このため、有効書込領域以外の領域の光量補正データ＃０は光検知器３５に入射するレーザービームの光量が適正になるようなデータとなり、光検知器３５に入射するレーザービームの光量が適正になる。
【００１８】
電源投入時やＬＤ５９を一旦消灯して再度点灯する時などには、最初にビーム検出信号を得るまではレーザービームの走査位置がどこにあるかわからない。
そこで、ＣＰＵ５５は、電源投入時やＬＤ５９を一旦消灯して再度点灯する時などに、最初にビーム検出信号を得るまでレーザービームの走査位置がどこにあるかわからない場合は、最初にビーム検出信号を得るまでは、レーザービームの走査位置に拘らず、第１のカウンタ５２のカウント開始値を設定値Ｄより大きな値にしておく。
このため、論理和ゲート５７の出力信号がアクティブにならないので、光量補正信号ＬＤＬＶＬはＲＡＭ６４のアドレス０の光量補正データによるレベルになり、最初に光検知器３５に入射するレーザービームの光量は光検知器３５がレーザービームを検出するのに十分な一定の光量になる。
このように本発明によれば、光量補正データとして、光量補正データは、各光学部品の透過率・反射率がビームの入射角度により異なることに起因するシェーディング特性を補正するデータに、走査位置ごとに所定の光量偏差を足した光量補正データをＲＡＭ６４に書き込んでその光量補正データによりＬＤ５９の光量を補正することにより、径時による光スポットの強度に変化が生じたとしても被走査面での光スポットのビーム強度を一定にすることができる。
【００１９】
図４、５に従って、さらに詳しく本発明の実施形態を説明する。
本発明は、感光体ドラム６上の走査位置ごとに光学部品のシェーディングに起因するビーム光量補正量に、各区間ごとに画像形成装置の使用開始後、一定の期間中（例えば、製品の保証期間）におこるポリゴンミラー面の曇り等による径時的な光量変化量を加えて、補正量を設定する。
従来技術では、光スポットのビーム強度補正時に、被走査面での光スポットのビーム強度偏差が０となるように設定されているが、図４に示すように、画像形成装置の保証期間終了時には、被走査面での光スポットのビーム強度偏差が△Ｈｎ生じることになる。
なお、図４においては、図９と同様に、光検知器３５は感光体ドラム６の主走査方向中央を像高０として、像高−１６０の位置に光検知器３５があり、像高−１５０から像高＋１５０までの範囲が有効書込領域である。
【００２０】
そこで、図５に示すように、予めこの経時的なポリゴンミラーの反射率の経時的な光量変化△Ｈｎを見越し、補正する光量△Ｐｎに△Ｈｎ／２だけ余分に（△Ｐｎ＋△Ｈｎ／２）補正することで、ポリゴンミラーの経時的な反射率の低下が起こる前は被走査面での光スポットのビーム強度偏差は＋△Ｈｎ／２、画像形成装置の保証期間後の被走査面での光スポットのビーム強度偏差は−△Ｈｎ／２となり、画像形成装置の保証期間トータルのビーム強度偏差変化を半減することができる。この経時的に見た場合のビーム強度偏差は、△Ｈｎ／２上乗せしたときに最小となることは自明である。
これにより、経時的な走査位置間の光量偏差変化を軽減し、走査位置毎に光量が異なることによる画像濃度の不均一を軽減することで、画像形成装置の保証期間中に、安定した良好な画像品質を保つことができる。
このように、経時的なポリゴンミラーの反射率の減少に伴う被走査面の各区間における光スポットのビーム強度変化量△Ｈｎを見越してレーザービームの光量を多めに補正しておくことで、画像形成装置の保証期間終了時に光スポットのビーム強度偏差変化を軽減し、走査位置毎に光量が異なることによる画像濃度の不均一を軽減することで、画像形成装置の保証期間中に、安定した良好な画像品質を保つことができる。
【００２１】
さらに、感光体ドラム６上の走査位置端部（全走査位置を所定の数に分割した区間のうち、外側の区間）ほど光量補正を多めに行うようにしてもよい。
このようにすることで走査位置端部での光量が相対的に少ないラスタ光学系の光走査装置においても、経時的な走査位置間の光量偏差を軽減することができる。
さらに、ポリゴンミラーの曇り発生箇所に対応する区間の光量補正を多めに行うことで、経時的な走査位置間の光量偏差変化をさらに軽減し、走査位置毎に光量が異なることによる画像濃度の不均一を軽減することができ、画像品質を良好にすることができる。
また、感光体ドラム６上の走査区間をポリゴンミラー６の曇りの大きさ・位置から決定していることから、経時的な走査位置間の光量偏差変化を高精度に軽減し、走査位置毎に光量が異なることによる画像濃度の不均一を大幅に軽減することができ、画像品質を良好にすることができる。
なお、上記の実施例における光量補正データにおける分割した区間間の光量偏差△Ｈは径時によるポリゴンミラーの曇りによる光量の変化を見込んだものであるが、それに限らず、その他、光スポットの光量変化の要因と、それによる光量変化を見込んで光量偏差△Ｈを設定するようにしてもよい。
これにより、光学系による走査位置間の光量偏差変化を低減できるとともに、様々な要因による経時的な走査位置間の光量偏差変化を軽減し、走査位置毎に光量が異なることによる画像濃度の不均一を軽減することができ、画像品質を良好にすることができる。
【００２２】
図６は本発明の印刷制御部を備えた画像形成装置であるカラープリンタを概略的に示す縦断側面図、図７は図６における光書込装置の内部構造を示す平面図、図８は光書込装置を示す縦断側面図である。
図６に示すように、画像形成装置であるカラープリンタ１の本体ケース２内部の略中央部には、４つのプリンタエンジン３（３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ）、光ビームを出射して光ビームによる走査線を後述する感光体に照射させる光書込装置４、画像形成制御手段としての印刷制御部（制御手段）Ｃｔｒ、中間転写ベルト５等が配置されている。各プリンタエンジン３はそれぞれトナー画像を形成する部分であり、同じ構造に形成されている。そして、各プリンタエンジン３では異なる色のトナーが使用されることにより、異なる色のトナー画像が形成される。これらのプリンタエンジン３及びそのプリンタエンジン３の構成部品等に関する本明細書及び図面の記載において、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの添え字は、各々イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色を示しており、これらの添え字は必要に応じて割愛する。
４つのプリンタエンジン３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋの機械的構造は同じであり、各プリンタエンジン３は、矢印方向へ回転駆動される感光体ドラム６、感光体ドラム６の周囲に配置された帯電部７、現像部８、クリーニング部９等により構成されている。
【００２３】
感光体ドラム６は、円筒状に形成されて駆動モータ（図示せず）により回転駆動され、外周面には感光層が設けられている。光書込装置４から出射された光ビームが感光体ドラム６の外周面に照射されることにより、感光体ドラム６の外周面には画像データに応じた静電潜像が書き込まれる。
帯電部７は、ローラ状に形成された導電性ローラ部材であり、この帯電部７に帯電バイアス電圧が電源装置（図示せず）から供給されることにより感光体ドラム６の外周面が一様に帯電される。
現像部８は、感光体ドラム６へのトナー供給を行う。供給されたトナーが感光体ドラム６の外周面に書き込まれた静電潜像に付着することにより、感光体ドラム６上の静電潜像がトナー画像として顕像化される。
クリーニング部９は、感光体ドラム６上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト５に転写された後、感光体ドラム６の外周面に付着している残留トナーをクリーニングする。
【００２４】
中間転写ベルト５は、樹脂フィルム又はゴムを基体として形成されたループ状のベルトであり、感光体ドラム６上に形成されたトナー画像が転写される。この中間転写ベルト５は、ローラ１０、１１、１２により支持されて矢印方向へ回転駆動される。中間転写ベルト５の内周面側（ループの内側）には、各感光体ドラム６上のトナー画像を中間転写ベルト５上に転写させる４個の転写ローラ１３が配置されている。各感光体ドラム６上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト５上に順次転写されることにより、中間転写ベルト５上にはカラーのトナー画像が担持される。中間転写ベルト５の外周面側（ループの外側）には、中間転写ベルト５の外周面に付着した残留トナーや紙粉等をクリーニングするクリーニング部１４が配置されている。
本体ケース２内における４個のプリンタエンジン３及び光書込装置４の下方には、記録媒体Ｐが積層保持される給紙カセット１５が配置されている。給紙カセット１５内に積層保持されている記録媒体Ｐは、給紙ローラ１６により最上位のものから順に分離給紙される。
本体ケース２内には、給紙カセット１５内から分離給紙された記録媒体Ｐが搬送される搬送経路１７が形成されている。この搬送経路１７上には、レジストローラ１８、転写ローラ１９、定着部２０、排紙ローラ２１等が配置されている。
【００２５】
レジストローラ１８は、所定のタイミングで間欠的に回転駆動されるローラである。レジストローラ１８が間欠的に回転駆動されることにより、レジストローラ１８の位置まで搬送されて停止していた記録媒体Ｐが、中間転写ベルト５と転写ローラ１９とにより挟まれる転写位置へ送り込まれ、記録媒体Ｐがこの転写位置を通過する過程において中間転写ベルト５上のトナー画像が記録媒体Ｐに転写される。
定着部２０は、トナー画像が転写された記録媒体Ｐに対して熱と圧力とを加えてトナーを溶融し、トナー画像を記録媒体Ｐに定着させる部分である。定着部２０を通過することによりトナー画像を定着処理された記録媒体Ｐは、排紙ローラ２１により本体ケース２の上面部に形成されている排紙トレイ２２上に排紙される。
【００２６】
次に、図８に基づいて、光書込装置４について説明する。
光書込装置４は、光学ハウジング２３を有し、光学ハウジング２３内には、それぞれ異なる色（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）の画像データに応じた光ビーム（レーザー光）を出射する光源である光源部２４（２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｋ）と、光ビームによる走査線を感光体ドラム６に照射させるための各種の光学部材（走査結像光学系）とが収容されている。光学ハウジング２３内に収容されている光学部材としては、面倒れ補正用のアパーチャ２５、シリンダレンズ２６、ミラー２７、ポリゴンミラー（偏光手段）２８、結像レンズ２９、反射ミラー３０、３１（３０Ｙ、３１Ｙ、３０Ｃ、３１Ｃ、３０Ｍ、３１Ｍ、３０Ｋ、３１Ｋ）、同期検知用ミラー３２、結像レンズ３３、回路基板３４上に取り付けられた光電素子３５（走査位置検出手段）等が含まれる。光源部２４は、発散光を射出する半導体レーザ（レーザーダイオード）、半導体レーザから射出された発散光を略平行化するコリメートレンズ、半導体レーザ駆動回路基板等により構成されている。
ポリゴンミラー２８はポリゴンモータ３６に連結されて高速回転する。ポリゴンミラー２８の回転数は様々であるが、例えば、４０，０００ｒｐｍを超えるものもある。
【００２７】
このカラープリンタ１では、図示しない原稿読取装置（スキャナー）あるいは画像データ出力装置（パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、ファクシミリの受信部等）から入力された画像データが色分解され、色分解された各色の画像データが各光源ユニット２４を駆動する信号に変換され、その信号に従い各光源部２４から光ビームが出射される。各光源部２４から出射された光ビームは、面倒れ補正用のアパーチャ２５、シリンダレンズ２６を介してポリゴンミラー２８に至り、ポリゴンミラー２８で２つの光ビームずつ対称な２方向に偏向走査される。
ポリゴンミラー２８で対称な２方向に偏向走査された光ビームは、結像レンズ２９をそれぞれ通過し、２種の反射ミラー３０、３１で折り返され、各プリンタエンジン３の感光体ドラム６に向けて進行する。そして、感光体ドラム６に向けて進行した光ビームが走査線として感光体ドラム６の外周面に照射されることにより、感光体ドラム６の外周面に静電潜像の書込が行われる。
【００２８】
光学ハウジング２３の底面には、各プリンタエンジン３の感光体ドラム６に対向する位置に位置付けられ、感光体ドラム６の中心線方向に沿って細長く延出した形状の開口部Ｏｐが形成されている。これらの開口部Ｏｐには光ビームの透過を許容して光学ハウジング２３内への塵埃の侵入を防止する透光性防塵部材３８が取り付けられ、感光体ドラム６に向かう光ビームは透光性防塵部材３８を透過して進行する。透光性防塵部材３８としては、例えば、平板ガラスが用いられている。
結像レンズ２９を通過した光ビームのうち結像レンズ２９の先行走査側端部を通過した光ビームは同期検知用ミラー３２で折り返され、結像レンズ３３を通過して光電素子３５で受光される。この光電素子３５での受光により光電素子３５から走査開始の同期信号が出力される。ここで、同期検知の本来の意味は、走査のタイミングを取ることであるので、走査に先立って光ビームを受光する位置に光電素子３５が設置されていれば良いが、更に、１走査の速度（あるいは時間）の変動を検知するために、走査の後端側にも光電素子３５を設置しても良い。本実施の形態では、結像レンズ２９の先行走査側に同期検知用ミラー３２と光電素子３５とを配置し、走査の前で同期を取る構成を示している。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の画像形成装置における印刷制御部の構成を示す図。
【図２】本発明の画像形成装置における光検知器の構成を示す図。
【図３】有効書込領域を等間隔に分割する際に有効書込領域を１５等分した場合の同期検知パルス信号ＸＤＥＴＰと光量補正信号ＬＤＬＶＬのタイムチャート。
【図４】画像形成装置の使用開始後所定期間経過後の被走査面での光スポットのビーム強度偏差を示す図。
【図５】本発明に印刷制御にけるおけるビーム光量補正量を示す図。
【図６】本発明の印刷制御部を備えた画像形成装置であるカラープリンタを概略的に示す縦断側面図。
【図７】図６における光書込装置の内部構造を示す平面図。
【図８】光書込装置を示す縦断側面図。
【図９】従来の画像形成装置における被走査面における光量偏差を示す図。
【図１０】従来の画像形成装置における光量補正データを示す図。
【符号の説明】
【００３０】
１  カラープリンタ、２  本体ケース、３  プリンタエンジン、４  光書込装置、５  中間転写ベルト、６  感光体ドラム、７  帯電部、８  現像部、９  クリーニング部、１０  ローラ、１３  転写ローラ、１４  クリーニング部、１５  感光体ドラム、１５  給紙カセット、１６  給紙ローラ、１７  搬送経路、１８  レジストローラ、１９  転写ローラ、２０  定着部、２１  排紙ローラ、２２  排紙トレイ、２３  光学ハウジング、２４  光源部、２５  アパーチャ、２６  シリンダレンズ、２７  ミラー、２８  ポリゴンミラー、２８ａ  ポリゴンミラーシールドガラス、２９  結像レンズ、３０  反射ミラー、３２  同期検知用ミラー、３３  結像レンズ、３４  回路基板、３５  光検知器、３５ａ  ＰＩＮフォトダイオード、３５ｂ  デジタル信号化回路、３６  ポリゴンモータ、３７  バレルトロイダルレンズ、３８  透光性防塵部材、５０  クロック発生回路、５１  クロック同期回路、５２  カウンタ、５３  コンパレータ、５４  コンパレータ、５５  ＣＰＵ、５６  レジスタ、５７  論理和ゲート、５８  ＬＤ変調部、５９  ＬＤ、６０  カウンタ、６１  論理和ゲート、６２  コンパレータ、６３  カウンタ、６４  ＲＡＭ、６５  ＤＡＣ、６６  ＬＰＦ、６７  モニター用フォトダイオード、１００  感光体ドラム、１０１  光検地装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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