(57)【要約】【課題】  Ｖａｐｃの変化に追従させてＶｓｈｄを変化させないと精度の高いシェーディング補正を行うことができない。【解決手段】  光量制御電圧に基づいてパルス信号出力手段が出力するパルス信号のパルス幅を変調する制御手段と、パルス信号出力手段から出力されたパルス信号を平滑化することによって補正信号を生成し、光量制御電圧と補正信号の電圧との電位差に基づいて駆動電流を補正する補正手段と、補正手段によって補正された駆動電流を光源に供給することによって光源から前記光ビームを出射させる駆動手段と、を備える画像形成装置。【選択図】  図３
2014012355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体を露光する光ビームを出射する光源と、
前記光ビームが前記感光体上を走査するように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前記光ビームを前記感光体上に導くレンズと、
前記光源から出射された前記光ビームを検出し、検出結果に基づいて前記光ビームの光量を目標光量に制御するための光量制御電圧を設定する設定手段と、
前記光量制御電圧に基づいて前記光源に供給する駆動電流を生成する電流生成手段と、
前記光ビームが前記感光体上を走査する方向における前記光ビームの複数の露光位置に対応するパルス幅のパルス信号を出力するパルス信号出力手段と、
前記光量制御電圧に基づいて前記パルス信号出力手段が出力する前記パルス信号のパルス幅を変調する制御手段と、
前記パルス信号出力手段から出力された前記パルス信号を平滑化することによって補正信号を生成し、前記光量制御電圧と前記補正信号の電圧との電位差に基づいて前記駆動電流を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された前記駆動電流を前記光源に供給することによって前記光源から前記光ビームを出射させる駆動手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光量制御電圧と前記補正信号との対応関係を示すデータを記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記データに基づいて前記パルス信号のパルス幅を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記パルス信号が入力される入力端子と前記入力端子から入力された前記パルス信号を平滑化した前記補正信号を出力する出力端子とを備える平滑化回路と、前記設定手段が備える光量制御電圧が設定される出力端子と前記平滑化回路が備える出力端子との間に接続された一定の抵抗値を有する抵抗と、を備え、
前記補正手段は、前記電流生成手段によって生成された前記駆動電流から、前記光量制御電圧と前記補正信号の電圧との電位差によって前記抵抗に流れる補正電流を差し引くことによって、前記電流生成手段によって生成された前記駆動電流を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
平滑化手段は、ローパスフィルタであることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記憶手段には、前記光量制御電圧と前記補正信号との対応関係を示すルックアップテーブルが記憶されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記憶手段には、前記光量制御電圧と前記補正信号との対応関係を示す演算式が記憶されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置における光ビームの走査方向における光ビームの光量制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、感光体の感度ムラによって生じる出力画像の濃度ムラを補正する、所謂シェーディング補正を行うために、感光体の露光位置に応じて光ビームの光量を制御する画像形成装置が知られている。
【０００３】
特許文献１では、主走査方向に基づいてパルス幅を変調させたＰＷＭ信号を平滑化回路によって平滑化し、半導体レーザーに供給する駆動電流を決定するための設定電圧Ｖａｐｃと平滑化回路からの出力信号Ｖｓｈｄとの電位差と、ＡＰＣ回路と平滑化回路との間に設置された抵抗の抵抗値とに基づいて決定される電流ＩＬＤをＶａｐｃによって決定される駆動電流から差し引き、その駆動電流を半導体レーザーに供給することによってシェーディング補正を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のシェーディング方法は次のような課題があった。従来の画像形成装置における感光体の感度（電位特性）は、感光体の使用が進むにつれて徐々に低下する。感光体の感度が低下すると出力画像の濃度の低下するため、静電潜像パターンを形成し、静電潜像パターンの電位の検出結果に基づいて基準電圧を変更したり、トナーパターンを形成し、トナーパターンの濃度の検出結果に基づいて基準電圧を変更している。基準電圧を変更することによって特許文献１におけるＶａｐｃが変化する。
【０００６】
特許文献１の画像形成装置は、Ｖａｐｃのみを変化させ、Ｖｓｈｄの電位を制御していないため、Ｖａｐｃの変化に追従した精度の高いシェーディング補正を行うことができないという課題がある。即ち、特許文献１のシェーディング補正では、Ｖａｐｃに対するＶｓｈｄの値が変化するため、Ｖａｐｃによって決定される電流から差し引くＶａｐｃとＶｓｈｄとの電位差によって決定される電流の値がＶａｐｃによって決定される電流の値に対する割合が変化してしまい精度の高いシェーディング補正を行うことができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に対して、本発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体を露光する光ビームを出射する光源と、前記光ビームが前記感光体上を走査するように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前記光ビームを前記感光体上に導くレンズと、前記光源から出射された前記光ビームを検出し、検出結果に基づいて前記光ビームの光量を目標光量に制御するための光量制御電圧を設定する設定手段と、前記光量制御電圧に基づいて前記光源に供給する駆動電流を生成する電流生成手段と、前記光ビームが前記感光体上を走査する方向における前記光ビームの複数の露光位置に対応するパルス幅のパルス信号を出力するパルス信号出力手段と、前記光量制御電圧に基づいて前記パルス信号出力手段が出力する前記パルス信号のパルス幅を変調する制御手段と、前記パルス信号出力手段から出力された前記パルス信号を平滑化することによって補正信号を生成し、前記光量制御電圧と前記補正信号の電圧との電位差に基づいて前記駆動電流を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された前記駆動電流を前記光源に供給することによって前記光源から前記光ビームを出射させる駆動手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
精度の高いシェーディング補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の概略図
【図２】光走査装置の概略図
【図３】本実施例に係る画像形成装置の制御ブロック図
【図４】半導体レーザーの発光特性
【図５】タイミングチャート
【図６】補正テーブル（ルックアップテーブル）
【図７】ＣＰＵが実行する制御フロー
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例１）
（画像形成装置）
図１は、複数色のトナーを用いて画像形成するデジタルフルカラープリンター（カラー画像形成装置）の概略断面図である。なお、実施例をカラー画像形成装置を例に説明するが、実施の形態はカラー画像形成装置に限られるものではなく単色のトナー（例えば、ブラック）のみで画像形成する画像形成装置であっても良い。
【００１１】
まず、図１を用いて本実施例の画像形成装置１００について説明する。画像形成装置１００には色別に画像を形成する４つの画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋが備えられている。ここでのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを表している。画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いて画像形成を行う。
【００１２】
画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋには感光体であるところの感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋが備えられている。感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの周りには、帯電装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｂｋ、光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋ、現像装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｂｋがそれぞれ設けられている。また、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの周りには、ドラムクリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｂｋが配置されている。
【００１３】
感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの下方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とに張架され、画像形成中は図中の矢印Ｂ方向に回転する。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、１０２Ｂｋに対向する位置には一次転写装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｂｋが設けられている。
【００１４】
また、本実施形態の画像形成装置１００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、記録媒体Ｓ上のトナー像を定着するための定着装置１１３を備える。
【００１５】
ここでかかる構成を有する画像形成装置１００の帯電工程から現像工程までの画像形成プロセスを説明する。各画像形成部における当該画像形成プロセスは同一であるため、画像形成プロセスを画像形成部１０１Ｙを例にして説明し、画像形成部１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋにおける画像形成プロセスについては説明を省略する。
【００１６】
まず画像形成部１０１Ｙの帯電装置により回転駆動される感光ドラム１０２Ｙを帯電する。帯電された感光ドラム１０２Ｙ（像担持体上）は、光走査装置１０４Ｙから出射されるレーザー光によって露光される。これによって、回転する感光体上に静電潜像が形成される。その後、該静電潜像は現像装置１０５Ｙによってイエローのトナー像として現像される。
【００１７】
以下、転写工程以降の画像形成プロセスについて画像形成部を例にして説明をする。一次転写装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｂｋが転写ベルトに転写バイアスを印加することによって各画像形成部の感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋ上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はそれぞれ中間転写ベルト１０７に転写される。これによって中間転写ベルト１０７上で各色のトナー像が重ね合わされる。
【００１８】
中間転写ベルト１０７に４色のトナー像が転写されると、中間転写ベルト１０７上に転写された４色トナー像は２次転写装置１１２にて、手差し給送カセット１１４または給紙カセット１１５から２次転写部Ｔ２に搬送されてきた記録媒体Ｓ上に再び転写（２次転写）される。そして、記録媒体Ｓ上のトナー像は定着装置１１３で加熱定着され、排紙部１１６に排紙され、記録媒体Ｓ上にフルカラー画像が得られる。
【００１９】
なお、転写が終了したそれぞれの感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋは、ドラムクリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｂｋによって残留トナーを除去され、その後、上記の画像形成プロセスが引き続き行われる。
【００２０】
（光走査装置）
次に、図２を用いて露光手段であるところの光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋの構成を説明する。なお、各光走査装置の構成は同一であるので、以下の説明では色を示す添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略する。
【００２１】
図２は光走査装置１０４の一実施例である。光走査装置１０４は、レーザー光（光ビーム）を発生する光源２０１と、レーザー光を平行光に整形するコリメータレンズ２０２と、コリメータレンズ２０２を通過したレーザー光を副走査方向（感光体の回転方向に対応する方向）へ集光するシリンドリカルレンズ２０３と、ポリゴンミラー（回転多面鏡）２０４を備える。また、光走査装置１０４は、ポリゴンミラー２０４によって偏向されたレーザー光（走査光）が入射するｆθレンズＡ２０５（走査レンズＡ）と、ｆθレンズＢ２０６（走査レンズＢ）を備える。さらに、ポリゴンミラー２０４によって偏向されたレーザー光を検知し、レーザー光を検知したことに応じて水平同期信号を出力する信号生成手段であるところのＢｅａｍ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ２０７（以下、ＢＤ２０７）を備える。ＢＤ２０７には、ｆθレンズＡ２０５及びｆθレンズＢ２０６を通過したレーザー光が入射する。
【００２２】
（レーザー駆動回路）
図３はレーザー光量制御（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、ＡＰＣとする）及びシェーディング補正を行うレーザー駆動回路３００の構成を示す図である。レーザー駆動回路３００は、ＢＤ２０７の出力タイミングを基準として、レーザー光が図２に示す画像形成領域を走査するタイミング以外のタイミングでＡＰＣを実行する。
【００２３】
ＡＰＣは、光源２０１（半導体レーザ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ））から出射されたレーザー光（光ビーム）を検出手段または受光手段であるところのＰＤ（フォトダイオード）３０２で検出し、この検出光量が所定の光量（目標光量値）となるように光源２０１に供給する駆動電流の値をコントロールする制御である。ＰＤ３０２は、光源２０１の光量に応じてモニタ電流を発生する。このモニタ電流は、電流電圧変換回路３０３によって電圧値（モニタ電圧）に変換される。
【００２４】
モニタ電圧は、予め設定された基準電圧と比較器３０４で比較される。ＡＰＣ回路３０５（電圧設定手段、電流生成手段）は、この比較結果に応じて光量制御電圧であるＶａｐｃを制御する。ＬＤ駆動部３１１は、光源２０１の駆動電流を発生させる。
【００２５】
図４は、光源２０１に供給される駆動電流と発光光量との対応関係を示す発光特性である。ＩＬＤは、バイアス電流Ｉｂとスイッチング電流Ｉｓｗの和である。バイアス電流Ｉｂは、光源２０１の発光応答性を確保するために、光源が感光体を露光する光量のレーザー光を出射するか否かに拘わらず、画像形成動作中に光源２０１に供給される待機電流である。一方、感光体の表面電位を変化させるレベルの光量のレーザー光を光源２０１から出射させる際には、光源２０１には、バイアス電流Ｉｂとスイッチング電流Ｉｓｗが供給される。
【００２６】
ここで、図４を用いてＡＰＣについて詳しく説明する。ＡＰＣのシーケンスにおいて、光源２０１を第１の光量Ｐ１で発光させた時の電流Ｉ１と、第１の光量よりも低い第２の光量Ｐ２（例えば１／２の光量）を目標値として発光させた時の電流Ｉ２を測定する。
【００２７】
そして、光量Ｐ１と電流Ｉ１とによって定義される点と光量Ｐ２と電流Ｉ２とによって定義される点とを結ぶ直線を演算し、その直線と光量が０となる線分との交点を算出し、その交点に対応する電流値をしきい値電流Ｉｔｈとする。バイアス電流Ｉｂは、しきい値電流Ｉｔｈに所定の係数を乗算して求められる。
【００２８】
一方、スイッチング電流Ｉｓｗは、電流Ｉ２からバイアス電流Ｉｂを減算した値に設定される。本実施例では、スイッチング電流Ｉｓｗの値をＡＰＣ回路３０５がＡＰＣ回路３０５に備えられた出力端子に印加する電圧Ｖａｐｃによって決定される。
【００２９】
レーザー駆動電流Ｉｓｗは、抵抗３１７（抵抗値をＲとする）を流れる電流によって決まる。ＡＰＣ動作時のレーザー駆動電流Ｉｓｗは数式（１）で表される。また、シェーディング動作時のレーザー駆動電流Ｉｓｗ は数式（２）で表される。
Ｉｓｗ＝（Ｖａｐｃ−Ｖｂｉａｓ）÷Ｒ    …  （１）
Ｉｓｗ＝  （Ｖａｐｃ−Ｖｓｈｄ）÷Ｒ
Ｖｓｈｄ＝ＰＷＭ  Ｄｕｔｙ×（Ｖａｐｃ−Ｖｂｉａｓ）＋Ｖｂｉａｓ    …  （２）
ここで、Ｖｓｈｄは、シェーディング回路によって制御されるシェーディング電圧であり、レーザー駆動電流の補正量に相当する。
【００３０】
シェーディング回路は、ＰＷＭ信号生成部３０９（パルス信号出力手段）、電圧スイッチ３１４、バイアス印加回路３１３および平滑化回路３１２（補正手段、例えばローパスフィルタ）から主に構成される。シェーディング電圧Ｖｓｈｄは、ＡＰＣ動作中、バイアス印加回路３１３（電圧印加手段）で印加されるバイアス電圧Ｖｂｉａｓに固定される。前述したように、ＡＰＣ動作では、発光光量が目標値となるように制御されるので、レーザー駆動電流Ｉｓｗは、バイアス電圧Ｖｂｉａｓのレベルによらず決定される。つまり、バイアス電圧Ｖｂｉａｓのレベルの増減により、光量制御電圧Ｖａｐｃも同じ量だけ増減する。そして、一定の抵抗値を有する抵抗３１７の端子間電圧はＡＰＣ動作により一定に保たれる。
【００３１】
このＡＰＣ動作によって、光源２０１の発光光量が所定の値となるように、光源２０１の駆動電流Ｉｓｗが自動調整される。ＡＰＣ動作タイミングは、ＡＰＣシーケンスコントローラ３０６によって制御される。ＣＰＵ３０７は、ＡＰＣシーケンスコントローラ３０６に対し、ＡＰＣ制御のタイミングを設定する。
【００３２】
ＡＰＣシーケンスコントローラ３０６は、ＢＤ信号の入力タイミングを基準に内部クロックのカウント動作を行い、ＣＰＵ３０７によって設定されたカウント値に基づき、ＡＰＣのタイミングを制御する。ＡＰＣ動作が非画像領域中に行われるように、ＡＰＣ動作タイミングの設定が行われる。
【００３３】
このような動作によって、非画像領域中においてレーザー光を検知し、レーザー光が画像領域を走査する前にＡＰＣが実行され、レーザー発光光量は前述した基準電圧に応じた光量に制御される。
【００３４】
つぎに、レーザー駆動電流Ｉｓｗについて説明する。前述したように、ＡＰＣ動作において、レーザー駆動回路３００は、シェーディング回路の出力をバイアス電圧Ｖｂｉａｓに固定し、ＡＰＣ回路３０５により光量制御電圧Ｖａｐｃを制御し、レーザー駆動電流Ｉｓｗを制御する。
【００３５】
一方、画像領域中におけるシェーディング動作において、レーザー駆動回路３００は、平滑化回路の出力電圧Ｖｓｈｄ（平滑化回路から出力される補正信号の電圧）を露光位置に応じて設定し、各露光位置においてレーザー駆動電流ＩｓｗからＶａｐｃとＶｓｈｄとの電位差、及び抵抗３１７によって決定される補正電流を差し引く。それによって、シェーディング動作時のレーザー発光光量が制御される。つまり、感光体ドラムの回転軸方向（主走査方向とする）の各位置によってＶｓｈｄを変更することによってレーザー駆動電流Ｉｓｗを制御する。
【００３６】
（シェーディング回路の動作）
シェーディング回路の動作について説明する。ＣＰＵ３０７は、メモリ３０８から各露光位置（照射位置）に対応した光量データ（シェーディングデータ、シェーディング補正光量）を読み出し、ＰＷＭ信号生成部３０９（信号出力手段）が出力するＰＷＭ信号（補正信号）のデューティ比（Ｄｕｔｙ）の設定を行う。ここで、シェーディングデータは走査中に切り替えられ、回転軸方向における各照射位置に対応するデューティ比（Ｄｕｔｙ）が設定される。
【００３７】
メモリ３０８には、画像領域を予め決められた数に分割し、分割された各ブロック（以降、シェーディングブロックという）に対応したシェーディングデータが記録されている。例えば、図６に示すように、メモリ３０８には、主走査方向に分割された各ブロック毎にシェーディングデータであるところのＰＷＭ信号のパルス幅を補正するための補正データを対応させた補正テーブル（ルックアップテーブル）が記憶されている。また、本実施例におけるメモリ３０８には、複数のＶａｐｃの値に対して補正テーブルが記憶されている。なお、メモリ３０８には、シェーディングデータを演算式で記憶されていても良い。
【００３８】
ＣＰＵ３０７は、ＡＰＣ回路３０５を通してＶａｐｃの値を検出し、Ｖａｐｃの値に応じたシェーディングデータをメモリ３０８から読み出し、読みだしたシェーディングデータをＰＷＭ信号生成部３０９に出力する。ＰＷＭ信号生成部３０９は、ＣＰＵ３０７から出力されたシェーディングデータに基づいてパルス幅変調したＰＷＭ信号を出力する。なお、ＰＷＭ信号生成部３０９は、ＢＤセンサ３１６の出力信号を基準に、内部の基準クロックをカウントし、所定のカウント値において各シェーディングブロックの切り替えを行う。
【００３９】
ＰＷＭ信号は、電圧スイッチ３１４をＯＮ／ＯＦＦに切り替える。電圧スイッチ３１４のＯＮ／ＯＦＦによって変化する電圧信号は平滑化回路３１２で平滑化される。
【００４０】
このような動作により、シェーディングブロック毎にＰＷＭ信号のＤｕｔｙの設定を行い、平滑化回路３１２の出力電圧Ｖｓｈｄを制御することで、レーザー光量が制御される。
【００４１】
図５は一走査中におけるシェーディング動作シーケンスを示すタイミングチャートである。このシーケンスでは、図２に示す画像形成領域を主走査方向に複数に分割された各ブロック（Ｂｌｏｃｋ１、Ｂｌｏｃｋ２、……）における光量補正量（シェーディングデータ）に対応するＰＷＭ信号のデューティ比（Ｄｕｔｙ）が設定される。
【００４２】
前述したように、レーザー駆動電流Ｉｓｗは、数式（１）、（２）に示すように制御される。例えばＰＷＭ信号のＤｕｔｙが大きい場合、平滑化回路３１２のシェーディング電圧Ｖｓｈｄは大きくなり、レーザー駆動回路３００は、レーザー発光光量が少なくなるように動作する。
【００４３】
平滑化回路３１２は、ＰＷＭ信号を平滑化し、前述したシーケンスの中で、ブロック間の光量を滑らかに変化させる。すなわち、平滑化回路３１２は、ＰＷＭ信号によって電圧スイッチ３１４がＯＮ／ＯＦＦすることで平滑化回路３１２の入力端子に入力される入力電圧を平滑化し、Ｖｓｈｄとして出力端子から出力する。
【００４４】
本実施形態では、平滑化回路３１２は、オペアンプを使用したアクティブフィルタ回路で構成され、このアクティブフィルタ回路によりＰＷＭ信号から周波数成分を除去し、ＰＷＭ信号を平滑化処理する。アクティブフィルタのカットオフ周波数（遮断周波数）は、ＰＷＭ信号の周波数をカットし、シェーディングブロックの周期となる空間周波数をパスするように設定される。平滑化回路３１２は、この動作によって、ＰＷＭ信号のＯＮあるいはＯＦＦタイミングで光量が極端に変化することを抑制し、画像上で筋（スジ）やムラが発生することを防ぐ。
【００４５】
ここで、平滑化回路３１２は、所定の電圧範囲に入った信号に対し、平滑化動作を行う。即ち、平滑化可能な電圧未満、あるいは平滑化可能な電圧以上の電圧に対しては平滑化動作を行うことができない。平滑化回路３１２のような、オペアンプを使用したアクティブフィルタ回路では、オペアンプの電源電圧と入力電圧範囲によって、動作可能な電圧レベルが規定される。
【００４６】
そこで、本実施形態では、レーザー駆動回路３００は、平滑化回路の入力電圧に対してバイアス電圧を印加し、アクティブフィルタが安定的に動作する範囲（動作可能範囲）に入力電圧が含まれるように（平滑化可能な電圧以上に含まれるように）、ＰＷＭ信号の電圧レベル変換を行う。
【００４７】
（バイアス印加回路）
つぎに、バイアス印加回路３１３の設定方法を示す。図５は有効入力電圧範囲に対する平滑化回路３１２への入力信号を示すタイミングチャートである。
【００４８】
本実施形態のシェーディング回路は、ＰＷＭ信号のレベル変換を行い、レベル変換された信号を平滑化し、シェーディング補正の補正量を制御する。
【００４９】
平滑化回路３１２の入力電圧は、電圧スイッチ３１４がＯＮした時に光量制御電圧Ｖａｐｃとなり、電圧スイッチ３１４がＯＦＦした時にバイアス電圧Ｖｂｉａｓとなる。
【００５０】
本実施形態のバイアス印加回路３１３は、抵抗の分圧によって電圧レベルＶｂｉａｓを設定する。バイアス電圧Ｖｂｉａｓは、アクティブフィルタの動作可能な電圧範囲（有効入力電圧範囲）に入るような電圧レベルに設定される。
【００５１】
一方、レーザー駆動電流Ｉｓｗが大きい場合、抵抗３１７に流れる電流が多くなり、抵抗３１７の端子間電圧が大きくなってしまう。本実施形態では、ＡＰＣ動作、シェーディング動作において、オペアンプの出力電圧がそれぞれ数式（１）、（２）の関係を満たす必要がある。ここで、電圧レベルＶｂｉａｓは、レーザー駆動電流Ｉｓｗが最大となった場合に発生する抵抗３１７の端子間電圧よりも、高い電圧となるように設定される。
【００５２】
（ＰＷＭのＤｕｔｙ補正方法）
レーザー駆動電流Ｉｓｗは、前述したように、レベル変換が行われた電圧値と、ＰＷＭ信号のデューティ比（Ｄｕｔｙ）とによって制御される。
【００５３】
一方、本方式によるシェーディング補正では、光量制御量につぎのような誤差が生じてしまう。その要因の１つとして、レーザー駆動電流に対する発光光量には、レーザー素子毎にばらつきがある。また、レベル変換動作や平滑化回路３１２の動作では、回路素子のばらつきが積み重なると、最終的なシェーディング電圧Ｖｓｈｄのレベルに誤差が生じてしまう。これらの要因によって、シェーディング補正光量に誤差が生じる。
【００５４】
そこで、本実施形態のシェーディング回路は、バイアス電圧Ｖｂｉａｓの電圧レベルに応じてＰＷＭ信号のＤｕｔｙ補正を行い、シェーディング補正光量を制御する。
【００５５】
具体的に、シェーディング回路は、ＰＷＭ信号のＤｕｔｙ変化量に対する光量変化量を測定し、この測定された光量変化量からＤｕｔｙに対する光量の補正係数（シェーディング補正係数Ｋ）を算出し、この補正係数をもとにＤｕｔｙ補正を行う。
【００５６】
ここで、Ｄｕｔｙに対する光量の測定と光量変化率（シェーディング補正係数Ｋ）の算出は、予め工場で行われ、メモリ３０８に記録されて出荷される。また、光量変化率は、画像形成時にメモリ３０８からＣＰＵ３０７によって読み出され、ＰＷＭ信号生成部３０９に設定される。シェーディング補正係数Ｋは、数式（３）で表わされる。
シェーディング補正係数Ｋ  ＝  ΔＤｕｔｙ  ÷  Δ光量
＝（Ｄｕｔｙ１−Ｄｕｔｙ２）÷（Ｐ１−Ｐ２）    …  （３）
ここで、Ｐ１は、ＰＷＭ信号のＤｕｔｙをＤｕｔｙ１に設定した場合のレーザー光量である。同様に、Ｐ２は、ＰＷＭ信号のＤｕｔｙをＤｕｔｙ２に設定した場合のレーザー光量である。
【００５７】
続いて、ＣＰＵ３０７が実行する制御フローについて説明する。上記制御は、画像形成装置に画像データが入力されたことに応じて開始される。ＣＰＵ３０７は、まずポリゴンミラー２０４を回転駆動させ（ステップＳ７０１）、ポリゴンミラー２０４の回転速度が所定速度であるか否かを判定する（ステップＳ７０２）。ステップＳ７０２において、ポリゴンミラー２０４の回転速度が所定速度でないと判定された場合、ＣＰＵ３０７は、ポリゴンミラー２０４の回転速度を加速させる（ステップＳ７０３）。一方、ステップＳ７０２において、ポリゴンミラー２０４の回転速度が所定速度であると判定された場合、ＣＰＵ３０７は、ＡＰＣを実行する（ステップＳ７０４）。ＡＰＣ実行後、ＣＰＵ３０７は、ＢＤ信号を生成するように光源２０１を制御し、ＢＤ信号が生成された場合、制御をステップＳ７０６に進める。
【００５８】
ＣＰＵ３０７は、ＢＤ信号が生成されたことに応じてＣＰＵ３０７が有する内部カウンタをリセットし、ＣＬＫ信号（クロック信号）のカウントを開始する（ステップＳ７０６）。そして、ＣＰＵ３０７は、Ｖａｐｃ及びカウント値に応じてパルス幅制御信号を出力する（ステップＳ７０７）。その後、画像形成が終了したか否かを判定（ステップＳ７０８）し、画像形成が終了していなければ、制御をステップＳ７０２に戻し、画像形成が終了していれば、本制御を終了させる。
【００５９】
以上説明したように、本実施例の画像形成装置は、Ｖａｐｃに応じてシェーデイング補正を行うためのＰＷＭ信号のパルス幅を変更するため、Ｖａｐｃが変動しても精度の高いシェーディング補正を実行することができる。
【符号の説明】
【００６０】
２０１  光源（ＬＤ）
３０５  ＡＰＣ回路
３０７  ＣＰＵ
３０８  メモリ
３０９  ＰＷＭ信号生成部
３１１  ＬＤ駆動部
３１２  平滑化回路
３１７  抵抗
【図１】
2014012355.tif 000003
【図２】
2014012355.tif 000004
【図３】
2014012355.tif 000005
【図４】
2014012355.tif 000006
【図５】
2014012355.tif 000007
【図６】
2014012355.tif 000008
【図７】
2014012355.tif 000009