(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体を帯電する帯電手段と、
前記帯電された感光体を露光するためのレーザ光を出射する複数の発光素子を備える半導体レーザと、
前記複数の発光素子から出射される複数のレーザ光が前記感光体上を周期的に走査するように前記複数のレーザ光を偏向する偏向手段と、
前記複数の発光素子から出射される複数のレーザ光を受光可能な位置に配置された受光素子と、
前記複数の発光素子に電流を供給する電流供給手段であって、画像データに基づく画像を形成する際に、前記画像データに関わらず前記複数の発光素子にバイアス電流を供給し、前記バイアス電流が供給された前記複数の発光素子に前記画像データに基づいて前記レーザ光を出射させるためのスイッチング電流を供給する電流供給手段と、前記感光体上の電位を検出する電位検出手段と、
制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記画像データに基づく画像を形成するより前に前記偏向手段によって偏向された複数のレーザ光によって前記感光体上に静電潜像パターンが形成されるように、前記電流供給手段に電流を前記複数の発光素子に対して供給させ、
前記画像データに基づく画像を形成する際に前記偏向手段によって偏向される前記複数のレーザ光の走査周期のうちの当該複数のレーザ光が前記感光体上を走査しない期間に、前記複数の発光素子にバイアス電流を供給した状態で前記複数の発光素子にそれぞれ異なるタイミングでさらなる電流が加えられるように、前記電流供給手段を制御し、
前記電位検出手段によって検出される前記感光体の帯電電位と、前記偏向手段によって偏向された複数のレーザ光によって形成された前記静電潜像パターンの前記電位検出手段による検出結果と、前記複数の発光素子にバイアス電流を供給した状態で前記複数の発光素子にそれぞれ異なるタイミングでさらなる電流が加えられることによって前記複数の発光素子それぞれから出射され、前記受光素子に入射したレーザ光を受光した前記受光素子の受光結果と、に基づいて、前記複数の発光素子それぞれに供給するバイアス電流の値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電流供給手段が第１の電流値の電流を前記複数の発光素子に供給することによって第１の静電潜像パターンが形成され、前記電流供給手段が前記第１の電流値と異なる第２の電流値の電流を前記複数の発光素子に供給することによって第２の静電潜像パターンが形成され、
前記制御手段は、前記第１の電流値と前記第１の静電潜像パターンの電位との対応関係、前記第２の電流値と前記第２の静電潜像パターンの電位との対応関係と、前記帯電手段による前記帯電電位と、前記複数の発光素子それぞれから出射されたレーザ光を受光した前記受光素子の受光結果と、に基づいて、前記電流供給手段が前記複数の発光素子に供給する前記バイアス電流の値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】
前記制御手段は、
前記電位検出手段によって検出される前記感光体の帯電電位と、前記偏向手段によって偏向された複数のレーザ光によって形成された前記静電潜像パターンの前記電位検出手段による検出結果と、に基づいて補正電流値を演算し、
前記複数の発光素子それぞれから出射されたレーザ光の前記受光素子による受光結果に基づいて前記複数の発光素子それぞれに対する基準電流値を設定し、当該基準電流値に前記補正電流値を加算した値を前記複数の発光素子それぞれに対するバイアス電流の値に設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。
【請求項４】
前記バイアス電流は、前記帯電手段による前記帯電電位を変化させない光量のレーザ光を出射させる電流であって、
前記制御手段は、
前記複数の発光素子それぞれから出射されたレーザ光の前記受光素子による受光結果に基づいて基準電流値を設定し、
前記帯電手段による前記帯電電位を変化させる光量のレーザ光を出射させる電流の最小値に近づくように、前記基準電流値を増加させた値を前記バイアス電流の値に設定す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】
前記制御手段は、
前記複数の発光素子に供給される電流値と感光体上の電位との関係を示す特性において、前記第１の電流値と前記第１の静電潜像パターンの電位との対応関係を示すプロットと前記第２の電流値と前記第２の静電潜像パターンの電位との対応関係を示すプロットとを結ぶ直線と、前記帯電手段による前記帯電電位を示す直線と、の交点における電流値を演算し、
前記画像データに基づく画像を形成する際に前記複数の発光素子それぞれから出射されたレーザ光の前記受光素子による受光結果に基づいて前記複数の発光素子それぞれに対する基準電流値を設定し、
前記交点における電流値と前記基準電流値の差分を補正電流値として設定し、
前記画像データに基づく画像を形成する際に前記基準電流値に前記補正電流値を加えた値を前記複数の発光素子それぞれに対するバイアス電流の値に設定す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】
画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体を帯電する帯電手段と、
前記帯電された感光体を露光するためのレーザ光を出射する複数の発光素子を備える半導体レーザと、
前記複数の発光素子から出射される複数のレーザ光が前記感光体上を周期的に走査するように前記複数のレーザ光を偏向する偏向手段と、
前記複数の発光素子から出射される複数のレーザ光を受光可能な位置に配置された受光素子と、
前記複数の発光素子に電流を供給する電流供給手段であって、画像データに基づく画像を形成する際に、前記画像データに関わらず前記複数の発光素子にバイアス電流を供給し、前記バイアス電流が供給された前記複数の発光素子に前記画像データに基づいて前記レーザ光を出射させるためのスイッチング電流を供給する電流供給手段と、
前記感光体上に形成される静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、
前記現像手段によって現像されるトナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、
制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記画像データに基づく画像を形成するより前に前記偏向手段によって偏向された複数のレーザ光によって濃度検出用トナー像が形成されるように、前記電流供給手段に電流を前記複数の発光素子に対して供給させ、
前記画像データに基づく画像を形成する際に前記偏向手段によって偏向される前記複数のレーザ光の走査周期のうちの当該複数のレーザ光が前記感光体上を走査しない期間に、前記複数の発光素子にバイアス電流を供給した状態で前記複数の発光素子にそれぞれ異なるタイミングでさらなる電流が加えられるように、
前記濃度検出手段によって検出される前記濃度検出用トナー像と、前記複数の発光素子にバイアス電流を供給した状態で前記複数の発光素子それぞれにさらなる電流が加えられることによって前記複数の発光素子それぞれから出射され、前記受光素子に入射したレーザ光を受光した前記受光素子の受光結果と、に基づいて、前記複数の発光素子それぞれに供給するバイアス電流の値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記電流供給手段が第１の電流値の電流を前記複数の発光素子に供給することによって第１の濃度検出用トナー像が形成され、前記電流供給手段が前記第１の電流値と異なる第２の電流値の電流を前記複数の発光素子に供給することによって第２の濃度検出用トナー像が形成され、
前記制御手段は、前記第１の電流値と前記第１の濃度検出用トナー像の濃度との対応関係、前記第２の電流値と前記第２の濃度検出用トナー像の濃度との対応関係、および前記複数の発光素子それぞれから出射されたレーザ光を受光した前記受光素子の受光結果に基づいて、前記電流供給手段が前記複数の発光素子それぞれに供給する前記バイアス電流の値を制御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体を帯電する帯電手段と、
前記帯電された感光体を露光するための第１のレーザ光と前記第１のレーザ光とともに前記第１のレーザ光とは異なる方向に向かう第２のレーザ光を出射する第１の発光素子と、前記帯電された感光体を露光するための第３のレーザ光と前記第３のレーザ光とともに前記第３のレーザ光とは異なる方向に向かう第４のレーザ光を出射する第２の発光素子と、を内蔵する半導体レーザと、
前記第１のレーザ光及び前記第３のレーザ光が前記感光体上を周期的に走査するように前記第１のレーザ光及び前記第３のレーザ光を偏向する偏向手段と、
前記半導体レーザに内蔵され、前記第２のレーザ光及び前記第４のレーザ光を受光可能な位置に配置された受光素子と、
前記第１の発光素子および前記第２の発光素子に電流を供給する電流供給手段であって、画像データに基づく画像を形成する際に、前記画像データに関わらず前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子にバイアス電流を供給し、前記バイアス電流が供給された前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子に前記画像データに基づいて前記第１のレーザ光及び前記第３のレーザ光を出射させるためのスイッチング電流を供給する電流供給手段と、
前記感光体上の電位を検出する電位検出手段と、
制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記画像データに基づく画像を形成するより前に前記第１のレーザ光及び前記第３のレーザ光の両方を用いて前記感光体上に静電潜像パターンが形成されるように、前記電流供給手段に電流を前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子に対して供給させ、
前記画像データに基づく画像を形成する際の前記第１のレーザ光及び前記第３のレーザ光の走査周期のうちの前記当該レーザ光が前記感光体上を走査しない期間に、前記複数の発光素子にバイアス電流を供給した状態で第１の発光素子および第２の発光素子にそれぞれ異なるタイミングでさらなる電流が加えられるように、前記電流供給手段を制御し、
前記電位検出手段によって検出される前記感光体の帯電電位と、前記第１のレーザ光及び前記第３のレーザ光によって形成された前記静電潜像パターンの前記電位検出手段による検出結果と、さらなる電流が供給された前記第１の発光素子が出射する前記第２のレーザ光の前記受光素子による受光結果と、に基づいて、前記第１の発光素子に供給するバイアス電流の値を制御し、
前記電位検出手段によって検出される前記感光体の帯電電位と、前記静電潜像パターンの前記電位検出手段による検出結果と、さらなる電流が供給された前記第２の発光素子が出射する前記第４のレーザ光の前記受光素子による受光結果と、に基づいて、前記第２の発光素子に供給するバイアス電流の値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記電流供給手段が第１の電流値の電流を前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子に供給することによって第１の静電潜像パターンが形成され、前記電流供給手段が前記第１の電流値と異なる第２の電流値の電流を前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子に供給することによって第２の静電潜像パターンが形成され、
前記制御手段は、
前記第１の電流値と前記第１の静電潜像パターンの電位との対応関係、前記第２の電流値と前記第２の静電潜像パターンの電位との対応関係と、前記帯電手段による前記帯電電位と、前記第２のレーザ光を受光した前記受光素子の受光結果と、に基づいて、前記第１の発光素子に供給するバイアス電流の値を制御し、
前記第１の電流値と前記第１の静電潜像パターンの電位との対応関係、前記第２の電流値と前記第２の静電潜像パターンの電位との対応関係と、前記帯電手段による前記帯電電位と、前記第４のレーザ光を受光した前記受光素子の受光結果と、に基づいて、前記第２の発光素子に供給するバイアス電流の値を制御することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、
前記電位検出手段によって検出される前記感光体の帯電電位と、前記偏向手段によって偏向された第１のレーザ光及び前記第３のレーザ光の両方を用いて形成された前記静電潜像パターンの前記電位検出手段による検出結果と、に基づいて補正電流値を演算し、
前記第２のレーザ光の前記受光素子による受光結果に基づいて前記第１の発光素子に対する基準電流値を設定し、前記第１の発光素子に対する前記基準電流値に前記補正電流値を加算した値を前記第１の発光素子に対するバイアス電流として設定し、
前記第４のレーザ光の前記受光素子による受光結果に基づいて前記第２の発光素子に対する基準電流値を設定し、前記第２の発光素子に対する前記基準電流値に前記補正電流値を加算した値を前記第２の発光素子に対するバイアス電流として設定することを特徴とする請求項８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、複数の発光素子から出射される光ビームを用いて感光体上に画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置における複数の発光素子それぞれのバイアス電流値の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザービームプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置は、半導体レーザーから出射されるレーザー光（光ビーム）によって感光ドラムなどの感光体上を走査することによって静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーによって現像することで画像を形成する。このような画像形成装置において、近年高解像度化、印刷高速化に対応するためには半導体レーザーのＯＮ、ＯＦＦの切り替えを高速にする必要がある。図１４に半導体レーザーを消灯状態から点灯状態にするときのレーザー光の強度を示す波形（光強度波形）を示す。図１４の横軸は時間を示しており、横軸の時間に対する図１４中の実線が発光素子に供給される駆動電流値の変化を示している。破線は横軸の時間に対する光強度（光量）の変化を示している。理想的には電流の波形と光強度波形との形状が一致或いは相似形になることが望ましい。しかしながら、図１４に示すように、電流が半導体レーザーに供給されても光強度波形はある一定の時間立ち上がらない。この現象を以下では半導体レーザーの発光応答性の低下と呼ぶ。
【０００３】
半導体レーザーは図１５（ａ）に示すような発光特性を示す。図１５（ａ）の横軸は半導体レーザーに供給される駆動電流値、縦軸は供給される駆動電流値に対するレーザー光の発光光量（強度）である。図１５（ａ）に示すように、発光素子に供給される駆動電流の値がしきい値電流Ｉｔｈよりも低い領域では電流値の増加量に対する発光光量の増加が緩やかであるのに対して、しきい値電流Ｉｔｈよりも高い領域では電流の増加量に対する発光光量の増加量が増大する。
【０００４】
上記の発光応答性の低下を抑制するために、半導体レーザーに駆動電流を供給しない状態（消灯状態）から駆動電流を供給して点灯させるのではなく、感光体表面の電位を変化させない光量のレーザー光が出射されるような値のバイアス電流Ｉｂを供給する。感光体表面の電位を変化させる際には、半導体レーザーにバイアス電流Ｉｂにスイッチング電流Ｉｓｗを重畳した駆動電流が供給される。それによって、感光体表面の電位を変化させる強度のレーザー光が半導体レーザから出射される。一方、発光待機状態では、半導体レーザーにはバイアス電流Ｉｂのみが供給される。バイアス電流Ｉｂを供給することによって半導体レーザーは弱発光状態となるが、バイアス電流Ｉｂのみによって半導体レーザーから出射されるレーザー光の強度は弱いため、感光体表面の電位は変化しない。このように、感光体に静電潜像を形成する期間において半導体レーザにバイアス電流Ｉｂを印加することによって、半導体レーザーにスイッチング電流Ｉｓｗを供給したときの発光応答性の低下（発光遅延）を抑制することができる。
【０００５】
発光応答性の低下を抑制するために、バイアス電流Ｉｂの値は感光体の電位を変化させる強度のレーザー光を出射させる駆動電流の値にできる限り近い値に設定することが望ましい。
従来のバイアス電流Ｉｂを精度良く設定する方法として次のような技術が開示されている（特許文献１参照）。レーザー光量を一定にするための駆動電流を決定する自動光量制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下ＡＰＣとする）において、まず、図１５（ａ）に示すように、第１の光量Ｐ１で発光させた時の駆動電流Ｉ１と、第１の光量よりも低い第２の光量Ｐ２（例えば１／４の光量）を目標値として発光させた時の駆動電流Ｉ２を測定する。レーザー光の光量はフォトダイオード（以下、ＰＤ）によって測定され、画像形成時に半導体レーザに供給される駆動電流の値はＰＤの検出結果に基づいて制御される。ＰＤは、発光素子の近傍に配置され、感光体に向かうレーザー光（フロント光）とは反対側に出射されるレーザー光（リア光）が入射する位置に配置される。半導体レーザーはフロント光を出射するとそれに対応するようにリア光を出射する。フロント光の強度とリア光の強度は所定の対応関係を有する（例えば、比例関係）。
【０００６】
そして、駆動電流と光量との対応関係（発光特性）を示すグラフ上において、光量Ｐ１と駆動電流Ｉ１とによって定義される点と光量Ｐ２と駆動電流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。実際のしきい値電流Ｉｔｈは、図１５（ａ）において発光特性の傾きが変化する点に対応する電流の値に相当するが、実際のしきい値電流Ｉｔｈの値を求めるためには発光特性を詳細に把握する処理が必要となる。しきい値電流Ｉｔｈを求めるためには、少なくとも３つ以上の光量で半導体レーザーを点灯させ、それらの光量とそれぞれの光量に対応する電流値を求めることによって発光特性を得て、発光特性からしきい値電流Ｉｔｈの値を設定することになる。しかしながら、この方法ではしきい値電流Ｉｔｈを求めるために多くの制御時間を要することになる。
【０００７】
そこで、特許文献１のレーザーダイオード駆動装置では、高い値の電流を半導体レーザーに供給したときの電流値の変化に対する発光光量の変化が線形であることを利用して、上記のような方法で求めた電流値をしきい値電流Ｉｔｈとしている。このしきい値電流Ｉｔｈに対して所定の係数α（０＜α≦１）を乗算する、あるいはしきい値電流Ｉｔｈから所定の補正値を減算することによってバイアス電流Ｉｂを算出する。このようにバイアス電流Ｉｂを設定することによって、バイアス電流Ｉｂのみを供給したときに半導体レーザーから感光体の電位を変動させる強度のレーザー光が出射されないようにしている。
【０００８】
このように第１の光量Ｐ１での発光と第２の光量Ｐ２での発光を１走査毎に行うことで、発光素子の温度変化によってしきい値電流Ｉｔｈの値が変動しても、変動に応じたバイアス電流Ｉｂを設定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２４５４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、画像形成速度の高速化を図るために複数の発光素子から出射される複数のレーザーによって感光体を露光する装置において、複数の発光素子から出射されるレーザー光（リア光）を一つのＰＤで検出し、検出結果に基づいてＡＰＣを行うと、バイアス電流Ｉｂの値を高精度に設定できないという課題が生じる。
ＡＰＣを行う際には制御対象である発光素子には第１の光量Ｐ１及び第２の光量Ｐ２で発光させるための駆動電流が供給され、上述の従来の方法によって制御対象に対応するバイアス電流Ｉｂを算出する。この制御は複数の発光素子それぞれに関して１走査中に順次実行される。
【００１１】
このとき制御対象以外の発光素子には発光素子の発光応答性を確保するためにバイアス電流Ｉｂが供給されている。このバイアス電流は、１走査前に設定されるバイアス電流である。複数の発光素子はＰＤの近傍に配置されているため、ＰＤはバイアス電流Ｉｂのみによって出射されるレーザー光を受光してしまう。そのため、ＰＤの検出結果には制御対象以外の発光素子の光量も含まれることになる。
【００１２】
このような装置において、従来の方法でバイアス電流Ｉｂの値を算出する過程において、第１の光量Ｐ１及び第２の光量Ｐ２それぞれに対応する駆動電流はＩ１’、駆動電流はＩ２’として算出される（図１５（ｂ）参照）。この算出結果からしきい値電流Ｉｔｈを算出すると、図１５（ｂ）に示すようにしきい値電流Ｉｔｈが本来の電流値であるＩｔｈよりも低い値のＩｔｈ’として算出され、結果としてバイアス電流Ｉｂが本来設定される光量よりも低い値に設定されてしまう。このように、複数の発光素子によって静電潜像を形成する画像形成装置ではバイアス電流Ｉｂの値がしきい値電流Ｉｔｈの値から大きく離れた低い値に設定されてしまうため、スイッチング電流Ｉｓｗを供給したときの半導体レーザーの応答性が低下する。
【００１３】
この問題に対して、算出したバイアス電流値Ｉｂに補正値を加算または１以上の係数を乗算することによって、バイアス電流値Ｉｂをしきい値電流Ｉｔｈの値に近づけるように補正する方法が考えられる。しかしながら、感光体周囲の温度や湿度の変動および感光体の感光層の経時変化に伴って感光体の感度（表面電位の変化のし易さ）は変動するため、バイアス電流値Ｉｂを固定的なパラメータ（補正値または係数）によって補正したのでは、補正されたバイアス電流値Ｉｂが供給された発光素子から出射されるレーザー光によって感光体に潜像が形成されてしまう場合がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記課題を鑑みてなされたもので、本発明の画像形成装置は、画像形成装置であって、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記帯電された感光体を露光するためのレーザ光を出射する複数の発光素子を備える半導体レーザと、前記複数の発光素子から出射される複数のレーザ光が前記感光体上を周期的に走査するように前記複数のレーザ光を偏向する偏向手段と、前記複数の発光素子から出射される複数のレーザ光を受光可能な位置に配置された受光素子と、前記複数の発光素子に電流を供給する電流供給手段であって、画像データに基づく画像を形成する際に、前記画像データに関わらず前記複数の発光素子にバイアス電流を供給し、前記バイアス電流が供給された前記複数の発光素子に前記画像データに基づいて前記レーザ光を出射させるためのスイッチング電流を供給する電流供給手段と、前記感光体上の電位を検出する電位検出手段と、制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記画像データに基づく画像を形成するより前に前記偏向手段によって偏向された複数のレーザ光によって前記感光体上に静電潜像パターンが形成されるように、前記電流供給手段に電流を前記複数の発光素子に対して供給させ、前記画像データに基づく画像を形成する際に前記偏向手段によって偏向される前記複数のレーザ光の走査周期のうちの当該複数のレーザ光が前記感光体上を走査しない期間に、前記複数の発光素子にバイアス電流を供給した状態で前記複数の発光素子にそれぞれ異なるタイミングでさらなる電流が加えられるように、前記電流供給手段を制御し、前記電位検出手段によって検出される前記感光体の帯電電位と、前記偏向手段によって偏向された複数のレーザ光によって形成された前記静電潜像パターンの前記電位検出手段による検出結果と、前記複数の発光素子にバイアス電流を供給した状態で前記複数の発光素子にそれぞれ異なるタイミングでさらなる電流が加えられることによって前記複数の発光素子それぞれから出射され、前記受光素子に入射したレーザ光を受光した前記受光素子の受光結果と、に基づいて、前記複数の発光素子それぞれに供給するバイアス電流の値を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、バイアス電流の値を高精度に制御することができるため、各発光素子の発光応答性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図。
【図２】光走査装置及び感光ドラムを模式的に示す概略図、及び半導体レーザーの概略図。
【図３】ＡＰＣのタイミングチャート。
【図４】駆動電流の値と感光ドラム上の電位との関係を示す図。
【図５】実施例１に係る画像形成装置の制御ブロック図。
【図６】補正値を算出する際にＣＰＵが実行する制御の制御フロー。
【図７】画像形成時に非画像領域においてＣＰＵが実行する制御の制御フロー。
【図８】補正値を算出する際にＣＰＵが実行するその他の例を示す制御フロー。
【図９】バイアス電流を供給せずスイッチング電流を供給したときの発光素子から出射される光量変化を示す図、及びバイアス電流を供給し、それに重畳させるようにスイッチング電流を供給したときの発光素子から出射される光量変化を示す図。
【図１０】実施例２に係る画像形成装置１００の全体構成を示す断面図。
【図１１】実施例２に係る画像形成装置の制御ブロック図。
【図１２】駆動電流の値と現像されるトナー像の濃度との関係を示す図。
【図１３】補正値を算出する際にＣＰＵが実行する制御の制御フロー。
【図１４】バイアス電流を供給し、それに重畳させるようにスイッチング電流を供給したときの発光素子から出射される光量変化を示す図。
【図１５】従来のバイアス電流の算出方法を説明するための図。
【図１６】補正値を算出する際にＣＰＵが実行するその他の例を示す制御フロー。
【図１７】第３の実施例における光走査装置及び感光ドラムを模式的に示す概略図、及び半導体レーザーの概略図。
【図１８】ＢＡＥ方式における感光体上の露光部と帯電部の電位を説明する図。
【図１９】シェーディング補正の概念図。
【図２０】感光ドラム表面を複数の領域に分けた図。
【図２１】実施例３に係る画像形成装置のＣＰＵが実行する制御の制御フロー。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施例１）
［画像形成装置の全体構成］
図１は本実施例に係る画像形成装置１００の全体構成を示す断面図であり、電子写真方式のフルカラープリンタの概略構成を示している。図１に示す画像形成装置１００において、各色に対応する感光体であるところの感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄは帯電装置１０２ａ〜１０２ｄによって所定の電位（帯電電位）に帯電される。帯電された各感光ドラム上には発光素子を光源（半導体レーザなど）とする各々の光走査装置２００ａ〜２００ｄから出射されるレーザー光（光ビーム）により静電潜像が形成される。この静電潜像は各々の現像器１０３ａ〜１０３ｄによりトナーを用いて現像される。そして、この感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄ上それぞれに現像された各色のトナー像は、転写ブレード１０４ａ〜１０４ｄに印加される転写バイアスによって中間転写ベルト１０５に転写される。中間転写ベルト１０５上に転写されたトナー像は、二次転写ローラ１０６で記録紙Ｓに４色が一括転写される。その後、トナー像を担持した記録紙Ｓは定着装置１０７を通過して定着処理が施される。定着処理が施された後、排紙ローラ１０８等によって装置外に排出される。
【００１８】
上記の記録紙Ｓは給紙カセット１０９もしくは手差しトレイ１１０などから給紙される。レジローラ１１１は、給紙された記録紙Ｓを二次転写ローラ１０６へ搬送するタイミングを調整するためのローラである。両面印刷時には、定着装置１０７を通った記録紙Ｓは両面反転パス１１２の方向に導かれて逆方向に反転搬送され、両面パス１１３へ搬送される。両面パス１１３を通った記録紙Ｓは再び縦パスローラ１１４を通り、１面目と同様に２面目の画像を作像、転写、定着されて排出される。
【００１９】
［スキャナ（光走査装置）の構成］
４つの光走査装置はそれぞれ同一のものであるので、光走査装置２００ａを例に説明する。図２（ａ）は、光走査装置２００ａと感光ドラム１０１ａを模式的に示す概略図である。光走査装置２００ａは、光源であるところの半導体レーザー２０１（ＬＤ：レーザーダイオード）、コリメータレンズ２０２、開口絞り２０３、シリンドリカルレンズ２０４、ポリゴンミラー２０５、ポリゴンミラー駆動部２０６、トーリックレンズ２０７、回折光学素子２０８を備える。
【００２０】
コリメータレンズ２０２は、半導体レーザー２０１から出射された光ビームを平行光束に変換している。開口絞り２０３は、通過する光ビームの光束を制限している。シリンドリカルレンズ２０４は、副走査方向にのみ所定の屈折力を有しており、開口絞り２０３を通過した光束をポリゴンミラー２０５の反射面に主走査方向に長い楕円像として結像させている。回転多面鏡であるところのポリゴンミラー２０５は、ポリゴンミラー駆動部２０６により図中矢印Ｃ方向に一定速度で回転しており、反射面上に結像したレーザー光を偏向（反射）する。トーリックレンズ２０７は、ｆθ特性を有する光学素子であり主走査方向と副走査方向とで互いに異なる屈折率を有する。トーリックレンズ２０７の主走査方向の表裏の両レンズ面は非球面形状より成っている。回折光学素子２０８は、ｆθ特性を有する光学素子であり主走査方向と副走査方向とで互いに異なる倍率を有する。レーザービーム検出手段であるところのＢｅａｍ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ２０９（以下ＢＤ２０９とする。）は、画像形成装置１００が備える感光ドラム１０１ａの画像形成領域外に相当する位置に設置され、反射ミラー２１０によって反射されたレーザー光を検出することで、走査タイミング信号（ＢＤ信号）を生成する。
【００２１】
感光ドラム１０１ａには、回転駆動されるポリゴンミラー２０５の反射面によって偏向されたレーザー光のスポットがドラム軸に平行に直線状に移動（走査）する。本実施例における光走査装置２００ａは、複数の発光素子を有する半導体レーザー２０１を備える。半導体レーザー２０１は複数ビームを発し、それによって１回の走査により複数本のライン状の静電潜像を形成することができる。感光ドラム１０１ａは駆動部２１１によって回転駆動され、これによって主走査を折り返すことで、副走査方向（感光ドラムの回転方向）に画像書き込みが行われる。
【００２２】
感光ドラム１０１ａは帯電装置１０２ａにより表面が帯電された後、レーザー光は帯電された感光ドラム１０１ａ表面を露光する。感光ドラム１０１ａ表面の電位は照射されたレーザー光の強度に応じて電位が変化する。本実施例の画像形成装置には、各感光ドラムに対して表面電位は測定するための電位検出手段であるところの電位センサ２１２が設けられている。電位センサ２１２は、感光ドラム１０１ａの回転方向においてレーザー光が感光ドラム１０１ａに照射される露光部よりも下流側で、且つ静電潜像がトナーによって現像される現像部よりも上流側に設けられる。
【００２３】
図２（ａ）において、感光ドラム１０１ａ上に示されるＥ１及びＥ２はそれぞれ第１の静電潜像（以下、第１の静電潜像パターン）及び第２の静電潜像（以下、第２の静電潜像パターン）である。これらの静電潜像パターンは、後述するバイアス電流Ｉｂの値を補正するために形成されるパターンである。静電潜像パターンの電位は感光ドラム上において帯電電位とは異なる電位となっている。静電潜像パターンＥ１及びＥ２は、後述する補正値を算出する際に電位センサ２１２の検知面に対向するように副走査方向（感光ドラムの回転方向）に並べて形成される。
【００２４】
図２（ｂ）は、図２（ａ）における半導体レーザー２０１を詳しく説明するための概略図である。本実施例の半導体レーザー２０１は少なくとも２つの発光素子（第１の発光素子及び第２の発光素子）を備える。図２（ｂ）中では発光素子２１３ａ〜２１３ｄの４つの発光素子が示されている。図２（ｂ）中の右方向に出射する光は感光ドラム１０１ａまで導かれるレーザー光（フロント光）であり、そのフロント光に対して図２（ｂ）中左方向にレーザー光（リア光）が出射される。複数の発光素子２１３ａ〜２１３ｄから出射されるリア光が入射する位置に複数の発光素子に対して受光手段であるところの共通のフォトダイオード２１４（以下、ＰＤ２１４とする）が配置されている。ＰＤ２１４からの出力（受光光量）に基づいて後述する自動光量制御が行われる。
【００２５】
次に、バイアス電流Ｉｂについて図１５（ａ）を用いて説明する。図１５（ａ）に示すように、各発光素子に供給される電流の値がしきい値電流Ｉｔｈよりも低い領域では電流の増加量に対する発光光量の増加が緩やかであるのに対して、しきい値電流Ｉｔｈよりも高い領域では電流の増加量に対する発光光量の増加量が増大する。
【００２６】
このような特性を活かし、電子写真方式の画像形成装置に備えられる半導体レーザーが備える発光素子には、静電潜像を形成する際に感光ドラムの帯電電位を変化させない場合であっても帯電電位を変化させない光量に対応するバイアス電流Ｉｂが供給される。感光ドラムの帯電電位を変化させる場合には、バイアス電流Ｉｂにスイッチング電流Ｉｓｗを重畳した駆動電流を発光素子に供給する。
【００２７】
バイアス電流Ｉｂの値をしきい値電流Ｉｔｈの値近傍に設定するために、従来の画像形成装置では図１５（ａ）に示した方法でしきい値電流Ｉｔｈの値を算出し、その値に対して所定の係数αを乗算してバイアス電流Ｉｂの値を算出する。本実施例の説明では所定の係数をα＝１とし、しきい値電流Ｉｔｈの値がバイアス電流Ｉｂの値として設定されるようにしている。以下の説明ではバイアス電流Ｉｂの値を設定する制御をＡＰＣとする。
【００２８】
半導体レーザーはレーザー光を出射すると半導体レーザー自身が昇温し、それに伴い発光特性が変動する。即ち、図１５（ａ）に示す発光特性の曲線部分の位置が上下、または左右にシフトしたり、発光特性の直線部分の傾きが変化したりする。発光応答性の低下を抑制するためには、頻繁にＡＰＣを行い、半導体レーザーの状態に適したバイアス電流Ｉｂを設定することが望ましい。そのため、電子写真方式の画像形成装置では、１走査毎にバイアス電流Ｉｂの値の制御を行っている。
【００２９】
図３はＡＰＣを説明するためのタイミングチャートである。上記の通りＡＰＣはレーザー光が１走査される毎に実行される。即ち、後述するＢＤ信号の１周期内において各発光素子に関して実行される。図３に示すように、ＡＰＣはポリゴンミラーが有する一つの反射面でレーザー光が走査される間（１走査の間）に含まれる、レーザー光が非画像領域を走査する期間に行われる。図３中の波形は、後述するＬＤ駆動部が半導体レーザーに対して供給する電流を示している。ここで、画像領域とは、レーザー光が走査される領域のうち入力画像データに基づく画像、濃度調整用トナーパターン、および色ずれ補正用のレジストレーションパターンを形成するためにレーザー光が走査される走査領域を指す。非画像領域は、レーザー光が走査される領域のうち上記画像領域以外の領域を指す。
【００３０】
図３において、画像データに基づく感光ドラムの露光が行われるビデオ領域が画像領域で、ＡＰＣが行われるＡＰＣ領域が非画像領域である。ＡＰＣはレーザー光が非画像領域を走査している期間に行われる。レーザー光が画像領域、非画像領域のいずれを走査しているかは、ＢＤがＢＤ信号を出力したことに応じてＣＰＵがクロック信号をカウントするカウント値によって判定される。
【００３１】
ＡＰＣを行う際、各発光素子に対してＬＤ駆動部から駆動電流が供給される。図３中では、一定の電流が供給されるような波形が示されているが、ＡＰＣ実行時には各発光素子から出射されるレーザー光の光量が光量Ｐ１及びＰ２になるように駆動電流値をサーチするため、実際には駆動電流の値は変動する。また、図３中ではビデオ領域において波形の立ち上がりがない状態が示されているが、この期間では画像データに応じて波形が立ち上がる。
【００３２】
ここでは４つの発光素子２１３ａ〜２１３ｄそれぞれに関してＡＰＣを行うときのシーケンスを例に示している。まず、発光素子２１３ａを第１の光量及び第２の光量で発光させるＡＰＣを行い、その後同様にして発光素子２１３ｂ、２１３ｃ、２１３ｄに関してＡＰＣを行う。ＡＰＣを行う際のそれぞれの発光素子の発光タイミングは、ＢＤ検出タイミングに基づいて後述するＣＰＵによって制御される。
【００３３】
なお、図３に示すように、ＢＤ信号は発光素子２１３ｄのＡＰＣを行う際に発光素子２１３ｄから出射したレーザー光を用いて生成される。即ち、発光素子２１３ｄのＡＰＣを行う際に、発光素子２１３ｄには光量Ｐ１および光量Ｐ２のレーザー光が出射されるように駆動電流が供給される。ＢＤ信号は光量Ｐ２で発光素子２１３ｄから出射されたレーザー光がＢＤに入射することによって生成される。
複数の発光素子を有する半導体レーザーを用いて画像を形成する装置において上記のような従来の方法によってバイアス電流Ｉｂの値を設定する際には以下のような課題が生じる。
【００３４】
ＡＰＣを行う際に、ＡＰＣの制御対象となる発光素子にはバイアス電流Ｉｂにスイッチング電流Ｉｓｗが重畳された駆動電流が供給され、それによって駆動電流に応じた光量のレーザー光が出射される。一方、制御対象以外の発光素子にはバイアス電流Ｉｂのみが供給され、それに応じて微弱な強度のレーザー光が出射される。図２（ｂ）に示すようにＰＤ２１４は発光素子近傍に配置されているため、制御対象の発光素子からのレーザー光を受光中にＰＤ２１４は制御対象の発光素子以外の発光素子からバイアス電流Ｉｂのみによって出射されるレーザー光も受光し、受光結果に応じた信号を出力する。そのため、ＰＤ２１４の出力結果に基づいて算出されるしきい値電流Ｉｔｈの値は、Ｉｔｈよりも低いＩｔｈ’の値になる（図１４（ｂ）参照）。
【００３５】
このように、複数の発光素子を有する半導体レーザーを用いて画像を形成する装置において図２（ｂ）の位置に配置されたＰＤ２１４の出力に基づいてＡＰＣを行うと、バイアス電流Ｉｂの値が所望の値よりも低く設定される。これによって、画像データに対する発光素子の発光応答性が低下（発光遅延量の増大）する。
【００３６】
そこで、本実施例の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、ＰＤ２１４の検出結果に基づいて算出される基準電流Ｉｂ’（補正前の仮のバイアス電流値）の値を補正するための補正値Ｉｃｏｒを求め、補正値Ｉｃｏｒによって補正された値をバイアス電流Ｉｂの値とするものである。
【００３７】
［制御構成］
以下、本実施例に係る画像形成装置の特徴について詳細に説明する。まず、従来の画像形成装置と同様の方法でＰＤ２１４の検出結果に基づいてバイアス電流Ｉｂを求めるための基準電流Ｉｂ’の値（仮のバイアス電流値）を算出する。そして、本実施例の画像形成装置は基準電流Ｉｂ’の値に以下に述べる補正値Ｉｃｏｒを加算し、その値をバイアス電流Ｉｂの値として設定する。
【００３８】
上記の補正値Ｉｃｏｒについて図４を用いて説明する。図４は駆動電流の値と感光ドラム上の電位との関係を示す図である。縦軸が感光ドラムの電位を示しており、横軸が駆動電流の値を示している。補正値Ｉｃｏｒは感光ドラム上に形成される静電潜像の電位と駆動電流との関係から求められる。図４中のＶｄは、帯電装置１０２ａ〜１０２ｄによって帯電されたときの各感光ドラム表面の帯電電位である。まず、第１の発光素子（例えば、発光素子２１３ａ）に第１の駆動電流Ｉ３及び第１の駆動電流Ｉ３よりも高い値の第２の駆動電流Ｉ４を供給し、感光ドラム上に静電潜像パターンＥ２を形成する。駆動電流Ｉ３及び駆動電流Ｉ４は、上記の基準電流Ｉｂ’にそれぞれ異なる値のスイッチング電流Ｉｓｗを重畳した電流である。
【００３９】
それぞれの駆動電流によって感光ドラム上に形成される静電潜像パターンＥ１及びＥ２の電位を電位センサ２１２によって検出する。図４は、駆動電流Ｉ３の値とそれによって形成される静電潜像パターンの電位との対応関係（図４中のＢ点）、及び駆動電流Ｉ４の値とそれによって形成される静電潜像パターンの電位との対応関係（図４中のＣ点）をグラフ上に示したものである。駆動電流Ｉ３によって出射されるレーザー光の強度よりも駆動電流Ｉ４によって出射されるレーザー光の強度の方が強いため、図４中では駆動電流Ｉ４によって形成される静電潜像の電位Ｖｌの方が駆動電流Ｉ３によって形成される静電潜像の電位Ｖｘよりも低くなる。
【００４０】
帯電した感光ドラム表面にレーザー光を照射したときの電位はほぼレーザー光の強度（光量）の変化に比例して変化する。また、レーザー光の強度は発光素子の駆動電流の変化に比例して変化する。そのため、感光ドラムの電位は発光素子の駆動電流の変化に比例して変化する。後述するＣＰＵは、Ｂ点とＣ点とを２点を結ぶ式を求める。ＣＰＵはＢ点及びＣ点の電位とそれらに対応する駆動電流の値とに基づいて下記の式を演算する。
【００４１】
【数１】
0005864863.tif 000002
【００４２】
続いて、ＣＰＵは式１で定義される直線とＹ＝Ｖｄで定義される直線との交点の電流値であるＸ＝Ｉｄの値（Ａ点）を求める。
【００４３】
【数２】
0005864863.tif 000003
【００４４】
上述したように図４中におけるＶｄは帯電電位である。理論的には感光ドラムが露光されなければ帯電電位は変化することはない。そのため、バイアス電流Ｉｂとして図４中のＡ点に対応する値まで電流を供給しても感光ドラムに静電潜像が形成されないことになる。Ｉｄは、感光ドラムの帯電電位を変化させる（静電潜像が形成する）ことができる強度のレーザー光を出射するために必要な量の駆動電流の最小値に相当する。
【００４５】
そこで、本実施例の画像形成装置は、上記の両プロット間を結ぶ直線とＶｄの値の交点に対応する電流値Ｉｄを算出し、電流値Ｉｄと基準電流Ｉｂ’との差分値に所定の係数β（０＜β≦１）を乗算した値を補正値Ｉｃｏｒとする（下記の式３）。その補正値Ｉｃｏｒを基準電流Ｉｂ’の値に加算し（下記の式４）、その電流値をバイアス電流Ｉｂの値として設定する。このようにバイアス電流Ｉｂの値を補正することによって、バイアス電流Ｉｂの値を感光ドラムの帯電電位を変化させることができる強度のレーザー光を出射するために必要な駆動電流の最小値以下で、且つ最小値に近づけることができる。
【００４６】
【数３】
0005864863.tif 000004
【００４７】
【数４】
0005864863.tif 000005
【００４８】
感光ドラムの感度が上昇した場合、補正値Ｉｃｏｒに補正係数を乗算せずにＩｂ’に加算してバイアス電流Ｉｂを設定すると、感光ドラムの感度が高い状態ではそのバイアス電流Ｉｂによって発光素子から出射されるレーザー光によって静電潜像が形成されるおそれもある。そこで、本実施例の画像形成装置においては、Ｉｄと基準電流Ｉｂ’との差分値に所定の係数β（０＜β≦１）を乗算する構成としている。
【００４９】
なお、しきい値電流Ｉｔｈの値はＰＤの検出結果に基づいて求められる。また、図１５（ａ）に示されるように、半導体レーザーの発光特性はしきい値電流Ｉｔｈ以上の値の駆動電流値に対して線形に変化する。そのため、ＰＤの検出結果から求められるしきい値電流Ｉｔｈの値が上記の最小値よりも大きくなることはない。
【００５０】
静電潜像パターンＥ１及びＥ２の形成は、１走査毎に行うことはできない。また、感光ドラムは経時や画像形成装置が置かれた環境（温度、湿度）の変動によって感度が変動する。そのため、電源がＯＮされた場合、待機状態から復帰する場合、記録紙Ｓへの累積画像形成枚数が所定枚数に達した場合、連続して所定の枚数に画像形成された場合、電源がＯＮされてから所定の枚数に画像形成された場合、など所定のタイミングで補正値の算出を行うことが望ましい。連続して所定の枚数に画像形成された場合、及び電源がＯＮされてから所定の枚数に画像形成された場合は、記録紙間に相当する部分に静電潜像パターンＥ１及びＥ２を形成する。上記のようなタイミングで補正値を求めることで感光ドラムの感度に応じた補正値を算出することができる。
【００５１】
ここで、補正値Ｉｃｏｒを算出するための制御を実行する画像形成装置の制御ブロック図を図５に示す。印刷する画像の入力画像データは、例えばＰＣ等の画像データ送信部５０１から画像データ生成部５０２に送られる。画像データ生成部５０２は、入力画像データに対して画像処理を施し、各発光素子からレーザー光を出射させるためのＰＷＭ信号（Ｐａｌｓ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ信号）を生成する。ＰＷＭ信号（駆動電流）は、バイアス電流Ｉｂに変調電流であるところのスイッチング電流を重畳した電流である。
【００５２】
光走査装置２００にはＢＤ２０９が備えられている。ＢＤ２０９によって同期信号が生成されてから所定のタイミングで電流供給手段であるところのＬＤ駆動部５０３はＰＷＭ信号を半導体レーザー２０１の各発光素子に出力する。各発光素子はＰＷＭ信号に基づいて点灯または消灯する。
【００５３】
ＬＤ駆動部５０３はＰＷＭ信号に基づいて各発光素子から出射されるレーザー光の光量（強度）が所定の光量となるように各発光素子に供給する電流値（バイアス電流Ｉｂ、スイッチング電流Ｉｓｗ）を制御する。
【００５４】
ポリゴンミラー２０５はポリゴンミラー駆動部２０６によって回転駆動される。ＢＤ２０９からの同期信号はポリゴンミラー回転制御部５０４に入力され、ＢＤ信号の周期が所定の周期になるようにポリゴンミラー駆動部２０６に加速信号、または減速信号を出力する。
【００５５】
感光ドラム近傍に設けられた電位センサ２１２は、上記の静電潜像パターンの電位を測定するために設けられている。帯電装置によって所定の電位に帯電された感光ドラムにレーザー光を照射することによって静電潜像が形成されると、感光ドラムの表面の帯電電位が変化する。図２及び図５に示される電位センサ２１２は感光ドラムの表面電位を測定し、測定データをＣＰＵ５０５に転送する。ＣＰＵ５０５は、測定データに基づいて補正値Ｉｃｏｒを算出し、その補正値Ｉｃｏｒを記憶手段であるところのメモリ５０６に格納する。
【００５６】
ＣＰＵ５０５は、非画像領域において各発光素子に関してＡＰＣを行う。そのときにＰＤ２１４からの受光結果に基づいて算出される基準電流Ｉｂ’の値に補正値Ｉｃｏｒを加算し、その値をバイアス電流Ｉｂとして設定する。当該非画像領域直後の画像領域では、そこで設定されたバイアス電流Ｉｂが各発光素子に供給される。
【００５７】
続いて、図６を用いて補正Ｉｃｏｒを算出する際にＣＰＵ５０５が実行する制御フローを説明する。本制御は、画像形成装置が待機状態にあるときに画像データが入力されたことに応じて開始される場合を例に説明する。
【００５８】
ＣＰＵ５０５は、まず各発光素子を駆動するための基準電流Ｉｂ’を設定する制御を実行する（以下のステップＳ６０１〜６０４）。その制御において、ＣＰＵ５０５は制御対象となる発光素子から出射されるレーザー光の光量が図１４に示すＰ１になるように制御対象である発光素子に供給する駆動電流を制御し、駆動電流Ｉ１の値を測定する（ステップＳ６０１）。なお、所定の駆動電流を供給したときに制御対象となる発光素子から出射されるレーザー光の光量Ｐを測定しても良い。続いて、ＣＰＵ５０５は制御対象である発光素子から出射されるレーザー光の光量が図１４に示すＰ２になるように制御対象である発光素子に供給する駆動電流を制御し、そのときの駆動電流Ｉ２の値を測定する（ステップＳ６０２）。
【００５９】
続いて、ＣＰＵ５０５は、光量Ｐ１と駆動電流Ｉ１及び光量Ｐ２と駆動電流Ｉ２とに基づいて補正値Ｉｃｏｒを算出するために制御対象である発光素子に供給する基準電流Ｉｂ’の値を設定する（ステップＳ６０３）。算出方法は上述した従来技術と同様である。その後、すべての発光素子について補正値Ｉｃｏｒを算出する際に用いる基準電流Ｉｂ’の値が設定されているか否かを判定し（ステップＳ６０４）、すべての発光素子に関して基準電流Ｉｂ’の値が設定されている場合には、ステップＳ６０５に進む。一方、すべての発光素子について基準電流Ｉｂ’の値が設定されていない場合、ＣＰＵ５０５はステップＳ６０１に戻り、基準電流Ｉｂ’の値が設定されていない発光素子について同様に基準電流Ｉｂ’を設定する制御を行う。
【００６０】
次に、ＣＰＵ５０５は各発光素子に対応する補正値Ｉｃｏｒを算出する制御に移行する（ステップＳ６０５〜６０９）。その制御において、ＣＰＵ５０５は、駆動電流Ｉ３が制御対象である発光素子（第１の発光素子）に供給されるようにＬＤ駆動部５０３を制御する。（ステップＳ６０５）。このとき、各発光素子にはステップＳ６０３で設定された値の基準電流Ｉｂ’（図５のグラフにおける原点の電流値）にスイッチング電流が重畳された駆動電流Ｉ３が供給され、それに伴い制御対象である発光素子から出射されるレーザー光によって感光ドラム上には第１の静電潜像パターンが形成される。制御対象以外の発光素子（第２の発光素子）には、ステップＳ６０３でそれぞれの発光素子に対して設定される基準電流Ｉｂ’が供給されている。
【００６１】
続いて、ＣＰＵ５０５は、駆動電流Ｉ４が制御対象である発光素子に供給されるようにＬＤ駆動部５０３を制御する。（ステップＳ６０６）。このとき、制御対象である発光素子にはステップＳ６０３で設定された値の基準電流Ｉｂ’にステップＳ６０５で重畳されたスイッチング電流よりも高い値のスイッチング電流が重畳された駆動電流Ｉ４が供給され、それに伴い発光素子から出射されるレーザー光によって感光ドラム上には第２の静電潜像パターンが形成される。そして、ＣＰＵ５０５は電位センサ２１２にそれぞれの静電潜像の電位を測定させ（ステップＳ６０７）、測定結果と駆動電流Ｉ３及び駆動電流Ｉ４との対応関係に基づいてＩｄを算出し、ＩｄとＩｂ’との差分に所定の係数βを乗算した結果である補正値Ｉｃｏｒを発光素子ごとにメモリ５０６に記憶する（ステップＳ６０８）。ステップＳ６０８の後、ＣＰＵ５０５はすべての発光素子について補正値Ｉｃｏｒが算出されたか否かを判定する（ステップＳ６０９）。すべての発光素子について補正値Ｉｃｏｒが算出された場合、ＣＰＵ５０５は画像形成シーケンスを実行する。一方、すべての発光素子について補正値Ｉｃｏｒが算出されていない場合、ＣＰＵ５０５はステップＳ６０５に戻り、補正値Ｉｃｏｒが算出されていない発光素子についての補正値Ｉｃｏｒを算出する。
【００６２】
続いて、ＣＰＵ５０５が実行する画像形成シーケンスについて説明する。画像形成シーケンスでは、図３で示すタイミングでＡＰＣが行われ、それによって発光素子毎に基準電流Ｉｂ’の値が算出される。その基準電流Ｉｂ’の値にステップＳ６０８においてメモリ５０６に記憶した補正値Ｉｃｏｒを加算した値をバイアス電流Ｉｂの値とし、その値のバイアス電流Ｉｂを後続するビデオ領域において各発光素子に供給する。
【００６３】
以下において、図７を用いてＣＰＵ５０５が実行する制御フローを説明する。このフローは非画像領域においてＣＰＵ５０５が実行する制御フローである。画像形成中、ＣＰＵ５０５は１走査毎に同じ制御を繰り返す。まず、ＣＰＵ５０５は、ＢＤ信号が生成されてからの基準クロックのカウント値が所定のカウント値になったか否かを判定する（ステップＳ７０１）。メモリ５０６には所定のカウント値として非画像領域に対応するカウント値が記憶されており、このカウント値になったことに応じて次のＢＤ信号が生成されるまでの間レーザー光は非画像領域を走査することになる。カウント値が所定のカウント値になったと判定された場合、ＣＰＵ５０５は制御対象である発光素子から出射されるレーザー光の光量が図１５に示すＰ１になるように制御対象である発光素子に電流を供給し、駆動電流Ｉ１の値を測定する（ステップＳ７０２）。続いて、ＣＰＵ５０５は制御対象である発光素子から出射されるレーザー光の光量が図１５に示すＰ２になるように制御対象である発光素子に電流を供給し、そのときの駆動電流Ｉ２の値を測定する（ステップＳ７０３）。ＣＰＵ５０５は、光量Ｐ１と駆動電流Ｉ１及び光量Ｐ２と駆動電流Ｉ２とに基づいて補正値Ｉｃｏｒを算出するために制御対象である発光素子に供給する基準電流Ｉｂ’の値を設定する（ステップＳ７０４）。
【００６４】
続いて、ＣＰＵ５０５は、その基準電流Ｉｂ’の値に対して図６中のステップＳ６０８おいて記憶した補正値Ｉｃｏｒを加算し、その値をバイアス電流Ｉｂとして設定する（ステップＳ７０５）。その後、すべての発光素子についてＡＰＣが終了しているか否かを判定し（ステップＳ７０６）、すべての発光素子についてＡＰＣが終了している場合には画像形成を実行する。即ち、ＣＰＵ５０５は画像領域をレーザー光によって走査する制御に移行する。一方、すべての発光素子についてバイアス電流の値が設定されていない場合、ＣＰＵはステップＳ７０２に戻り、バイアス電流Ｉｂの値が設定されていない発光素子についてＡＰＣを実行する。
以上のように、ＰＤ２１４の検出結果に基づいて算出される電流値に対して補正値Ｉｃｏｒを加算することによってバイアス電流Ｉｂを精度良く設定することができる。
【００６５】
なお、図６に示す制御フローは図８に示すようにしても良い。図６に示す制御は各発光素子を個別に点灯させることによって静電潜像パターンＥ１及びＥ２を形成する制御である。つまり、各発光素子に対してそれぞれ少なくとも２つの静電潜像パターンを形成することになる。
【００６６】
それに対して、図８に示す制御は少なくとも２つ以上の発光素子に所定の駆動電流Ｉ３を供給して静電潜像パターンＥ１を形成し、少なくとも２つ以上の発光素子に所定の駆動電流Ｉ４を供給して静電潜像パターンを形成する。以下では、すべての発光素子に駆動電流Ｉ３及びＩ４を供給する例について説明する。発光素子２１３ａ〜２１３ｄから出射されるレーザー光は、１走査中において感光体上の異なる位置を走査する。そのため、図６に示すように静電潜像パターンを形成すると、１つの発光素子から出射されるレーザー光のみによって静電潜像パターンが形成されることになるため、電位センサによって検出できる程度に感光ドラムの電位が低下しない。
【００６７】
そこで、図８の制御フローに示すように少なくとも複数の発光素子によって静電潜像パターンＥ１及びＥ２を形成し、点Ａに対応する駆動電流Ｉｄの値を求める。ステップＳ８０１〜８０４まではステップＳ６０１〜６０４と同一であるので説明を省略する。
【００６８】
ＣＰＵ５０５は、駆動電流Ｉ３が制御対象である各発光素子に供給されるようにＬＤ駆動部５０３を制御し（ステップＳ８０５）、静電潜像パターンＥ１を形成する。次に、ＣＰＵ５０５は、駆動電流Ｉ４が各発光素子に供給されるようにＬＤ駆動部５０３を制御し（ステップＳ８０６）、静電潜像パターンＥ２を形成する。そして、ＣＰＵ５０５は電位センサ２１２にそれぞれの静電潜像の電位を測定させ（ステップＳ８０７）、測定結果と駆動電流Ｉ３及び駆動電流Ｉ４との対応関係に基づいてＩｄを算出し、ＩｄとステップＳ８０１〜８０３において各発光素子それぞれに関して設定したＩｂ’との差分に所定の係数βを乗算した結果である補正値Ｉｃｏｒをメモリ５０６に記憶させ（ステップＳ８０８）、画像形成シーケンスに移行する。つまり、図８の制御フローは、各発光素子それぞれに対する補正値Ｉｃｏｒを算出する場合にＡ点に対応する駆動電流として共通の駆動電流を用いる点で図６の制御フローと異なる。
【００６９】
上述したように、半導体レーザーの発光特性は、半導体レーザー自身の温度変化によって変動し、それに伴いしきい値電流Ｉｔｈの値も変動する。例えば、１走査中に半導体レーザーからレーザー光を出射させると、その１走査前と後とでは発光特性が変動するため、それに伴いしきい値電流Ｉｔｈの値も変動する。しきい値電流Ｉｔｈの値が変動すると、その変動に追従して図４に示すＡ点も左右方向に追従する。即ち、しきい値電流Ｉｔｈの値が変動すると、その変動に追従して感光ドラムの電位変動をさせる強度のレーザー光を出射させるために必要な駆動電流の最小値も変動する。そのため、本実施例では、１走査毎に基準電流Ｉｂ’を算出し、基準電流Ｉｂ’に固定パラメータである補正値Ｉｃｏｒを加算する。
【００７０】
駆動電流Ｉｄの値は、感光ドラムの電位を変動をさせる強度のレーザー光を出射させるために必要な駆動電流の最小値であるため、発光応答性の低下を抑制するためのバイアス電流Ｉｂの値として駆動電流Ｉｄの値を採用することが望ましい。しかしながら、静電潜像パターンを形成し、その静電潜像パターンの電位を検出した結果に基づいてバイアス電流Ｉｂの値をフィードバック制御するためには時間が必要である。しかしながら、画像形成中は、レーザー光の走査が光速で行われるため、このフィードバック制御を行うための時間を十分確保できない。
【００７１】
そのため、本実施例の画像形成装置では、まず、非画像形成時に補正値Ｉｃｏｒを算出する。そして、画像形成時に従来のバイアス電流算出方法で算出した基準電流Ｉｂ’（仮のバイアス電流Ｉｂ’）に補正値Ｉｃｏｒを加算することによってバイアス電流Ｉｂの値とし、バイアス電流Ｉｂの値を感光ドラムの電位変動をさせる強度のレーザー光を出射させるために必要な駆動電流の最小値に近づけるようにしている。
【００７２】
このように本実施例の画像形成装置は、静電潜像パターンの検出結果（潜像ｐターンの電位）に基づいてバイアス電流を制御するため、複数の発光素子を有する光源における各発光素子のバイアス電流Ｉｂの値を高精度に制御することができる。それによって、各発光素子にスイッチング電流Ｉｓｗを供給する際の発光応答性の低下を抑制することができる。
【００７３】
また、本実施例のバイアス電流設定方法は、発光応答性の低下を抑制することができるとともに、レーザー光の光量のオーバーシュートの発生を抑制することができる。図９（ａ）はバイアス電流を供給せずスイッチング電流を供給したときの発光素子から出射される光量変化を示す図である。一方、図９（ｂ）はバイアス電流を供給し、それに重畳させるようにスイッチング電流を供給したときの発光素子から出射される光量変化を示す図である。両図中において、実線が発光素子にスイッチング電流が供給されたタイミングを示しており、破線が発光光量を示している。
【００７４】
発光素子にバイアス電流Ｉｂが供給されない場合、図９（ａ）に示すようにスイッチング電流Ｉｓｗの供給タイミングに対して発光タイミングの遅延（発光遅延）が生じる。遅延量は図９（ｂ）に示すバイアス電流が供給された場合の遅延量よりも大きい。また、発光素子にバイアス電流Ｉｂが供給されないと、図９（ａ）に示すように一時的に光量が所定の光量よりも増加する光量のオーバーシュートが生じる。オーバーシュート量は図９（ｂ）に示すバイアス電流Ｉｂが供給された場合のオーバーシュート量よりも大きい。オーバーシュートが生じると、帯電された感光ドラム上の電位が所定の電位変化よりも大きく変化してしまう。それによって、静電潜像を現像したときのトナーの載り量が多くなり、原稿画像の濃度と出力画像の濃度とが異なるという現象が生じる。
【００７５】
発光遅延量及びオーバーシュート量はバイアス電流Ｉｂをしきい値電流Ｉｔｈに近い値にするほど抑制される。そのため、上記の方法でバイアス電流の値を設定することによって、発光遅延及び発光量のオーバーシュートによる画像濃度の変動を抑制することができる。
【００７６】
（実施例２）
実施例１は、感光ドラム上に形成される静電潜像パターンの検出結果に基づいて算出される補正値Ｉｃｏｒを用いてバイアス電流を設定する方法を説明した。本実施例では、静電潜像パターンをトナーによって現像したトナー像の濃度に基づいて補正値Ｉｃｏｒを算出する方法について説明する。なお、以下の説明において実施例１と同一機能のものに関しては同一符号にて説明をする。
【００７７】
図１０は、本実施例に係る画像形成装置の断面図である。図１と異なる点はトナー像の濃度を検出するための濃度センサ１００１ａ〜１００１ｄまたは１００２が設けられている点である。濃度センサ１００１ａ〜１００１ｄは感光ドラム上に形成されるトナー像の濃度を検出する濃度センサである。濃度センサ１００１ａ〜１００１ｄはそれぞれ感光ドラムの回転方向において現像装置の下流側でかつ１次転写部（感光ドラム上のトナーが中間転写ベルトに転写される部分）よりも上流側に設けられている。濃度センサ１００２は中間転写体（像担持体）であるところの中間転写ベルト１０５に転写されるトナー像の濃度を検出する濃度検出手段であるところの濃度センサである。１次転写部よりも下流側で２次転写部（中間転写ベルト上のトナーが感光ドラムに転写される部分）よりも上流側の中間転写ベルト近傍に設けられている。濃度センサ１００１ａ〜１００１ｄと濃度センサ１００２は同一図面上に記載しているが、濃度センサ１００１ａ〜１００１ｄが設けられている場合は濃度センサ１００２を設けなくてもよく、濃度センサ１００２が設けられている場合は濃度センサ１００１ａ〜１００１ｄを設けなくてもよい。また、濃度センサを記録紙Ｓの搬送方向において定着装置１０７の下流側に設け、記録紙Ｓ上に定着されたトナー像の濃度を当該濃度センサで検出するようにしてもよい。
【００７８】
図１１は本実施例に係る画像形成装置の制御ブロック図を図５に示す。図５と同一機能のブロックに関しては説明を省略する。図１１において、図５に示すブロック図と異なる転は電位センサ２１２が濃度センサ１００１になっている点である。なお、本制御ブロック図では、濃度センサ１００２の説明を省略する。
【００７９】
図１２は、駆動電流の値と現像されるトナー像の濃度との関係を示す図である。縦軸がトナー像の濃度を示しており、横軸が駆動電流の値を示している。図１２中の点Ｄは、実施例１で説明した第１の静電潜像を現像した第１のトナー像の濃度と駆動電流Ｉ３の値とによって定義される点である。点Ｅは、実施例１で説明した第２の静電潜像を現像した第２のトナー像の濃度と駆動電流Ｉ４の値とによって定義される点である。
【００８０】
ＣＰＵ５０５は、図１２に示すグラフ上においてＤ点とＥ点とを２点を結ぶ線分と濃度が零の線分との交点に対応する駆動電流値Ｉｄを求める。なお、ＣＰＵ５０５は、Ｉｄと基準電流Ｉｂ’との差分値に所定の係数β（０＜β≦１）乗算した値を補正値Ｉｃｏｒとする。
【００８１】
以下、図１３を用いてＣＰＵ５０５が実行する制御フローについて説明する。ステップＳ１３０１〜１３０６までは図６中のステップＳ６０１〜６０６までと同一であるので説明を省略する。
【００８２】
ＣＰＵ５０５は濃度センサにそれぞれの静電潜像パターンを現像することによって形成されたトナー像の濃度を測定させ（ステップＳ１３０７）、測定結果と駆動電流Ｉ３及び駆動電流Ｉ４との対応関係に基づいてＩｄを算出し、ＩｄとＩｂ’との差分を補正値Ｉｃｏｒとして発光素子ごとにメモリ５０６に記憶する（ステップＳ１３０８）。ステップＳ１３０８の後、ＣＰＵ５０５はすべての発光素子について補正値Ｉｃｏｒが算出されたか否かを判定する（ステップＳ１３０９）。すべての発光素子について補正値Ｉｃｏｒが算出された場合、ＣＰＵ５０５は画像形成シーケンス（図７）を実行する。画像シーケンスは図７に示したとおりである。一方、すべての発光素子について補正値Ｉｃｏｒが算出されていない場合、ＣＰＵ５０５はステップＳ１３０５に戻り、補正値Ｉｃｏｒが算出されていない発光素子についての補正値Ｉｃｏｒを算出する。
【００８３】
以下では、図１６を用いて図１３に示す制御とは別の例の制御フローについて説明する。図１６の制御フローでは少なくとも複数の発光素子によって静電潜像パターンＥ１及びＥ２を形成し、点Ａに対応する駆動電流Ｉｄの値を求める。ステップＳ１３０１〜１３０４まではステップＳ１３０１〜１３０４と同一であるので説明を省略する。
【００８４】
ＣＰＵ５０５は、駆動電流Ｉ３が制御対象である各発光素子に供給されるようにＬＤ駆動部５０３を制御し（ステップＳ１３０５）、静電潜像パターンＥ１を形成する。次に、ＣＰＵ５０５は、駆動電流Ｉ４が各発光素子に供給されるようにＬＤ駆動部５０３を制御し（ステップＳ１３０６）、静電潜像パターンＥ２を形成する。そして、ＣＰＵ５０５は電位センサ２１２にそれぞれの静電潜像の電位を測定させ（ステップＳ１６０７）、測定結果と駆動電流Ｉ３及び駆動電流Ｉ４との対応関係に基づいてＩｄを算出し、ＩｄとステップＳ１６０１〜１６０３において各発光素子それぞれに関して設定したＩｂ’との差分に所定の係数βを乗算した結果である補正値Ｉｃｏｒをメモリ５０６に記憶させ（ステップＳ１６０８）、画像形成シーケンスに移行する。
【００８５】
以上で説明したように、濃度センサによって検出されるトナー像の濃度に基づいてバイアス電流Ｉｂの値を制御することによって、バイアス電流Ｉｂの値を高精度に制御することができる。
【００８６】
（実施例３）
感光体上に静電潜像を形成する方式としてＢＡＥ（Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  Ａｒｅａ  Ｅｘｐｏｓｕｒｉｎｇ）方式を用いる画像形成装置が知られている。ＢＡＥ方式を用いた画像形成装置は、感光ドラムをレーザー光によって露光されることによって帯電電位が変化した領域（露光電位部）にトナー像が形成されず、帯電電位が変化しなかった領域（帯電電位部）にトナー像が形成される。
【００８７】
感光ドラムの表面の電位特性は領域ごとに異なるため、感光ドラム表面を同一の帯電バイアスによって帯電したときの帯電電位が均一にならない。そのため、トナー像の濃度が均一にならないという問題があった。
【００８８】
そのような課題に対して、露光電位部を形成するためのレーザー光よりも弱い強度のレーザー光で帯電電位部を露光することによって帯電電位部の電位レベルを均一に補正する画像形成装置が知られている。この装置のメモリには感光ドラム表面の各領域に対応させた補正データが記憶されている。トナー像が形成される帯電電位部の電位レベルを補正するためにバイアス電流Ｉｂに補正データに基づいて生成されるスイッチング電流Ｉｓｗを重畳し、発光素子を駆動する。それによって、帯電電位の不均一性が抑制され、出力画像の濃度ムラを低減することができる。以下では、この補正をシェーディング補正とする。
【００８９】
ＢＡＥ方式の画像形成装置において、シェーディング補正を行うための補正データに基づいて生成されるスイッチング電流Ｉｓｗの値は露光電位部を形成するためのスイッチング電流Ｉｓｗの値に対して微小である。バイアス電流Ｉｂの値が本来設定されるべき値よりも低い値に設定されると、その補正データに基づいて生成されるスイッチング電流Ｉｓｗをバイアス電流Ｉｂに重畳した駆動電流を発光素子に供給しても、発光素子からは感光ドラム上の電位の変化させる強度のレーザー光がされない。そのような場合、シェーディング補正が十分に行われないことになる。
【００９０】
そこで本実施例では、実施例１及び実施例２をＢＡＥ方式、かつシェーディング補正機能を備える画像形成装置に適用した例について説明する。まず、以下においてシェーディング補正について説明する。
【００９１】
図１７は、本実施例における光走査装置及び感光ドラムを示す概略図である。図２（ａ）と同一符号のものは同一機能を示す。図２（ａ）と同一符号の要素については説明を省略する。図１７に示すように、感光ドラム１０１ａには回転基準位置を検出するための基準マーク１７０１が設けられており、その基準マーク１７０１を検出するための回転基準位置検出手段であるところのホームポジションセンサ１７０２が設けられている。ホームポジションセンサ１７０２は、感光ドラム１０１ａが回転しているときに基準マークが検出ポイントを通過するごとに回転基準信号を生成する。
【００９２】
ここで、図１８を用いて本実施例に係る画像形成装置の露光方式であるＢＡＥ（Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  Ａｒｅａ  Ｅｘｐｏｓｉｎｇ）方式について説明する。図１８は感光ドラム上における電位をレベルを示す図である。図１８中のＬＤ／ＯＮは、発光素子にバイアス電流Ｉｂにスイッチング電流Ｉｓｗが重畳された駆動電流が供給されて発光素子が点灯されている状態を示し、ＬＤ／ＯＦＦは発光素子がバイアス電流Ｉｂのみが供給されることによる微弱発光状態あるいは消灯状態を示している。
【００９３】
ＢＡＥ方式では、帯電装置で感光ドラムを電位Ｖｄ（＝５００Ｖ）に帯電させ、その後、Ｖｄに帯電された感光ドラムを画像データに応じて半導体レーザーから出射されるレーザー光によって露光し、露光部の電位を帯電電位からＶｌに変化させることによって感光ドラム上に潜像を形成する。このとき、感光ドラムの表面には表面電位がＶｌ（８０Ｖ）まで低下する部分（第２の電位部）と、電位レベルが帯電電位Ｖｄに維持される部分が生じる（第１の電位部）。
【００９４】
現像装置によってトナーにはＶｌよりもＶｂａｃｋ（＝１２０Ｖ）だけ高電位のバイアス電圧Ｖｂ（＝２００Ｖ）を印加される。それによって、トナーはＶｂよりも高電位の部分、即ち帯電電位Ｖｄが維持された領域に付着する一方で、露光部にはトナーが付着しない。トナーの付着量（トナー像の濃度）はＶｂとＶｄの差Ｖｃ（＝３００Ｖ）によって定まる。以上のような電位関係にすることによって、トナー像を記録媒体に転写したときに、記録媒体上にトナー像が形成される領域（第１の電位部）とトナー像が形成されない領域（第２の電位部）を形成することができる。
【００９５】
ＢＡＥ方式の画像形成装置において、バイアス電流Ｉｂの値が所望の値よりも低く設定されると次のような課題が生じる。図１９はシェーディング補正を説明するための概念図である。感光ドラムは帯電装置によって帯電される。感光ドラムの感度は領域毎に異なるため、図１９（ａ）に示すように感光ドラムの領域毎に帯電電位Ｖｄに電位差が生じる。ＢＡＥ方式の画像形成装置では、この電位差によって図１８に示す帯電電位部におけるトナーの付着量に差が生じるため、画像に濃度ムラが生じる。
【００９６】
帯電電位の電位差を補正するために、記録媒体上においてトナー像が形成される領域に対応する感光ドラム上の領域（第１の電位部）における帯電電位の電位レベルが均一になるように、感光ドラムを微弱な光量のレーザー光によって露光する補正制御（シェーディング補正）を行う（図１９（ｂ）参照）。シェーディング補正を行うために、図５に示すように、感光ドラム１０１ａ上は複数の領域に分割されており、後述するメモリには各領域に対応する補正データ（制御データ）が記憶されている。ＣＰＵ５０５は半導体レーザーから出射されたレーザー光が露光する位置を特定し、特定結果に基づいてメモリから補正データが読み出す。読み出された補正データに基づいてスイッチング電流Ｉｓｗが生成され、そのスイッチング電流Ｉｓｗがバイアス電流Ｉｂに重畳されて半導体レーザーに供給される。このようにトナーを付着させる領域を微弱な光量のレーザー光によって露光し、その光量を変化させることによって帯電電位の電位差の発生を抑制する。つまり、図１９（ｂ）に示すように、Ｖｄのように不均一であった帯電電位をＶｄ’のように均一化することができる。
【００９７】
なお、補正時のレーザー光の光量は、図１８に示す帯電電位（５００Ｖ）を数Ｖから数十Ｖ変化させる程度の光量であるので、シェーディング補正をするために発光素子から出射されるレーザー光の光量は記録媒体上にトナー像が形成されないような電位（第２の電位部）を感光ドラム上に形成するためのレーザー光の光量と比較して微弱にする必要がある。そのため、補正時にバイアス電流Ｉｂに重畳されるスイッチング電流Ｉｓｗは、記録媒体上においてトナー像が形成されないような電位を感光ドラム上に形成するときにバイアス電流Ｉｂに重畳されるスイッチング電流と比較して微弱である。
【００９８】
露光位置の特定は次のように行われる。基準マーク１７０１がホームポジションセンサ１７０２の検知ポイントを通過することに応じて、ホームポジションセンサ１７０２は回転基準信号を生成する。
【００９９】
感光ドラムに静電潜像を形成する際に感光ドラムの回転速度が安定した状態において、ホームポジションセンサ１７０２が回転基準信号を生成したことに応じて、ＣＰＵ５０５は内蔵する水晶発振器から出力される基準クロックのカウントを開始する。そのカウント値によって副走査方向（感光ドラムの回転方向）の露光位置を特定する。また、ＢＤ信号が生成されたことに応じて基準クロックを開始する。そのカウント値によって主走査方向（感光ドラムの回転軸方向）の露光位置を特定する。
【０１００】
本実例の画像形成装置に備えられるメモリ５０６には、感光ドラムの複数の領域それぞれに対応付けられた補正データが記憶されている点が実施例１及び２とは異なる。露光位置の特定結果に基づいて、図２０に示すように感光ドラムの複数の領域それぞれに対応付けられた補正データがメモリ５０６から読み出され、補正データに基づいてシェーディング補正が行われる。
【０１０１】
しかしながら、上記のようにバイアス電流Ｉｂが低い値に設定されると、シェーディング補正を行うためのスイッチング電流Ｉｓｗをバイアス電流Ｉｂに重畳しても、発光素子からは感光ドラムの電位を変動させる強度のレーザー光が出射されない。それによって、シェーディング補正が十分に行えず、出力画像に濃度ムラが生じることになる。
【０１０２】
そこで、本実施例の画像形成装置は、シェーディング補正が行えないような低い値にバイアス電流Ｉｂの値が設定されないように、バイアス電流Ｉｂの値を高精度に制御する。上記の課題を解決するために、ＰＤ２１４の検出結果に基づいて算出される基準電流値Ｉｂ’の値を補正するための補正値Ｉｃｏｒを求め、補正値Ｉｃｏｒによって補正された値をバイアス電流Ｉｂの値とするものである。バイアス電流の設定方法については実施例１と同様であるので説明を省略する。
【０１０３】
続いて、図５におけるＣＰＵ５０５が実行する画像形成シーケンス（１走査中に実行するシーケンス）について説明する。画像形成シーケンスでは、図３に示すタイミングでＡＰＣが行われ、それによって発光素子毎に基準電流Ｉｂ’の値が算出される。その基準電流Ｉｂ’の値に図６におけるステップＳ６０８においてメモリ５０６に記憶した補正値Ｉｃｏｒを加算した値をバイアス電流Ｉｂの値とし、その値のバイアス電流Ｉｂを後続するビデオ領域において各発光素子に供給する。
【０１０４】
以下において、図２１を用いてＣＰＵ５０５が画像形成時に実行する制御フローを説明する。ＣＰＵ５０５は、上記の方法で感光体上における非露光部の位置を特定し、非露光部に対応する補正データをメモリ５０６から読み出し、補正データをＬＤ駆動部５０３に送信する。ＬＤ駆動部５０３は入力される補正データに基づいてスイッチング電流Ｉｓｗを生成し、そのスイッチング電流Ｉｓｗをバイアス電流Ｉｂに重畳させて発光素子に出力する。なお、非露光部を特定せずに、補正データに基づいてバイアス電流Ｉｂをすべての領域で補正しても良い。
【０１０５】
実際にはトナー像が形成される部分にシェーディング補正を施すため、記録媒体上においてトナー像が形成される位置であっても微弱な光量で露光されるため露光位置に相当する。しかしながら、以下では説明を簡単にするために記録媒体上においてトナー像が形成される部分に対応する感光ドラム上の電位部分を非露光部（第１の電位部）、記録媒体上においてトナー像が形成されない部分に対応する感光ドラム上の電位部分を露光部（第２の電位部）として説明する。
【０１０６】
まず、ＣＰＵ５０５は、発光素子２１３ｄから出射されるレーザー光によってＢＤ信号が生成されてからの基準クロックのカウント値が所定のカウント値（第１のカウント値）になったか否かを判定する（ステップＳ２１０１）。メモリ５０６には所定のカウント値として非画像領域に対応するカウント値が記憶されており、このカウント値になったことに応じて次のＢＤ信号が生成されるまでの間レーザー光は非画像領域を走査することになる。カウント値が所定のカウント値になったと判定された場合、ＣＰＵ５０５は制御対象である発光素子から出射されるレーザー光の光量が図１５（ａ）に示すＰ１になるように制御対象である発光素子に電流を供給し、駆動電流Ｉ１の値を測定する（ステップＳ２１０２）。続いて、ＣＰＵ５０５は制御対象である発光素子から出射されるレーザー光の光量が図１５（ａ）に示すＰ２になるように制御対象である発光素子に電流を供給し、そのときの駆動電流Ｉ２の値を測定する（ステップＳ２１０３）。ＣＰＵ５０５は、光量Ｐ１と駆動電流Ｉ１及び光量Ｐ２と駆動電流Ｉ２とに基づいて補正値Ｉｃｏｒを算出するために制御対象である発光素子に供給する基準電流Ｉｂ’の値を設定する（ステップＳ２１０４）。
【０１０７】
続いて、ＣＰＵ５０５は、その基準電流Ｉｂ’の値に対して図６中のステップＳ６０８おいて記憶した補正値Ｉｃｏｒを加算し、その値をバイアス電流Ｉｂとして設定する（ステップＳ２１０５）。その後、すべての発光素子についてＡＰＣが終了しているか否かを判定し（ステップＳ２１０５）、すべての発光素子についてＡＰＣが終了している場合には画像形成を実行する。一方、すべての発光素子についてバイアス電流の値が設定されていない場合、ＣＰＵはステップＳ２１０２に戻り、バイアス電流Ｉｂの値が設定されていない発光素子についてＡＰＣを実行する。
【０１０８】
発光素子２１３ｄのＡＰＣを行う際にＢＤ信号が生成される。ＣＰＵ５０５は、ＢＤ信号が生成されてからの基準クロックのカウント値が第２のカウント値になったことに応じてＬＤ駆動部５０３に発光素子からのレーザー光の出射を許可するイネーブル信号を出力する（ステップＳ２１０７）。イネーブル信号が入力された以降が画像領域を走査する期間に相当する。画像領域において、ＣＰＵ５０５はホームポジションセンサ１７０２からの出力およびＢＤ信号の出力からそれぞれカウントされる複数のカウント値に応じて副走査方向，及び主走査方向におけるレーザー光の露光位置を特定する（ステップＳ２１０８）。ＣＰＵ５０５は、ステップＳ２１０８において特定される露光位置にトナー像を形成するか否かを判定し（ステップＳ２１０９）、特定される露光位置にトナー像を形成しない場合には、発光素子から帯電電位ＶｄがＶｌまで変化するような光量を出射されるようにＬＤ駆動部５０３から発光素子に供給される駆動電流を制御する（ステップＳ２１１０）。特定される露光位置にトナー像を形成する場合には、発光素子から帯電電位Ｖｄの電位差を補正するための補正データに基づくスイッチング電流Ｉｓｗが生成されるようにＬＤ駆動部５０３を制御する（ステップＳ２１１１）。ＬＤ駆動部５０３から発光素子には、ＬＤ駆動部５０３によって制御されたスイッチング電流Ｉｓｗがバイアス電流Ｉｂに重畳され、その電流が駆動電流として供給される。以上によって１走査が終了する。
【０１０９】
以上のように、バイアス電流Ｉｂの値を感光ドラムに静電潜像が形成される駆動電流の最小値以下で、且つ最小値に近づくように制御することができる。そのため、帯電電位部の電位補正（シェーディング補正）を行うためのレーザー光が出射されないという現象の発生を抑制することができる。なお、本実施例では、電位センサを用いて２１２を用いることによって補正値Ｉｃｏｒを算出する例を説明した。しかしながら、実施例２に示すように濃度センサ１００１ａ〜ｄを用いることによって補正値Ｉｃｏｒを算出しても良い。
【符号の説明】
【０１１０】
１０１ａ〜ｄ  感光ドラム
２１２  電位センサ
２１３ａ〜ｄ  発光素子
２１４  フォトダイオード
５０３  ＬＤ駆動部
５０５  ＣＰＵ
【図１】
0005864863.tif 000006
【図２】
0005864863.tif 000007
【図３】
0005864863.tif 000008
【図４】
0005864863.tif 000009
【図５】
0005864863.tif 000010
【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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【図１１】
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【図１２】
0005864863.tif 000017
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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