(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光制御自在な発光素子を備え、感光体の被走査面に形成する画像に応じて前記発光素子の発光を制御して光ビームを出射する光源部と、
前記光源部が出射した光ビームを、前記感光体の被走査面に対して主走査方向に走査する走査部と、
前記走査部が前記光ビームを前記感光体の被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査するときの前記発光素子の発光時間を含む発光パターンを、その１ライン長の走査中に求める演算部と、
前記走査部が前記光ビームを前記感光体の被走査面に対して主走査方向に走査したときに、前記感光体の像高に応じて生じる光量偏差を補正するためのシェーディングパターンと、前記発光素子の１ライン長毎の発光パターンに応じた発熱の影響による前記シェーディングパターンの変化を補正するための補正値と、を記憶し、前記発光素子の発光時間を複数回に分けて測定された前記シェーディング特性によって導かれるシェーディングパターンの補正値を記憶する記憶部と、
前記演算部が求めた前記発光素子の発光パターンに対応する補正値を前記記憶部から読み出し、読み出した補正値に基づいて前記シェーディングパターンを補正し、この補正したシェーディングパターンに応じた光量で光ビームを出射するように、前記発光素子の発光を制御する発光制御を１ライン長毎に行う光源制御部と、
を備えた光ビーム走査ユニットにおけるシェーディングパターンの補正値の記憶方法であって、
前記発光素子による発光を複数種類の発光時間毎に順次測定するドループ特性測定工程と、
前記走査部が光ビームを１ライン長走査するときに発生する光量偏差を、発光ポイント毎に部分点灯して測定するシェーディング特性の測定工程と、
前記シェーディング特性の測定工程において測定した前記発光ポイント毎の光量偏差に基づいて、前記シェーディングパターンの補正値を生成するシェーディングパターンの生成工程と、
前記シェーディングパターンの生成工程で生成した補正値を前記記憶部に記憶させるシェーディングパターンの記憶工程と、
を備えた光ビーム走査ユニットにおけるシェーディングパターンの補正値の記憶方法。
【請求項２】
請求項１に記載のシェーディングパターンの補正値の記憶方法において使用する光ビーム走査ユニットであって、
発光制御自在な発光素子を備え、感光体の被走査面に形成する画像に応じて前記発光素子の発光を制御して光ビームを出射する光源部と、
前記光源部が出射した光ビームを、前記感光体の被走査面に対して主走査方向に走査する走査部と、
前記走査部が前記光ビームを前記感光体の被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査するときの前記発光素子の発光時間を含む発光パターンを、その１ライン長の走査中に求める演算部と、
前記走査部が前記光ビームを前記感光体の被走査面に対して主走査方向に走査したときに、前記感光体の像高に応じて生じる光量偏差を補正するためのシェーディングパターンと、前記発光素子の１ライン長毎の発光パターンに応じた発熱の影響による前記シェーディングパターンの変化を補正するための補正値と、を記憶し、前記発光素子の発光時間を複数回に分けて測定された前記シェーディング特性によって導かれるシェーディングパターンの補正値を記憶する記憶部と、
前記演算部が求めた前記発光素子の発光パターンに対応する補正値を前記記憶部から読み出し、読み出した補正値に基づいて前記シェーディングパターンを補正し、この補正したシェーディングパターンに応じた光量で光ビームを出射するように、前記発光素子の発光を制御する発光制御を１ライン長毎に行う光源制御部と、
を備えた光ビーム走査ユニット。
【請求項３】
前記演算部は、前記走査部が前記光ビームを前記感光体の被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査するときの前記発光素子の発光開始タイミングを、その１ライン長の走査前に求め、
前記発光パターンは、前記発光素子の発光時間に加えて、前記演算部が求めた前記発光素子の発光開始タイミングを含む、請求項２に記載の光ビーム走査ユニット。
【請求項４】
前記光源部の発光素子は、光ビーム駆動用の制御電圧によって駆動され、
前記光源制御部は、前記光ビーム駆動用の制御電圧を、前記シェーディングパターンの補正値と、周囲温度に応じた値と、により補正する、請求項２または３に記載の光ビーム走査ユニット。
【請求項５】
前記光源部は、前記光ビーム駆動用の制御電圧に比例した光量の光ビームを出射する、請求項２乃至４のいずれかに記載の光ビーム走査ユニット。
【請求項６】
前記光源制御部は、
前記光ビーム駆動用の制御電圧を、前記周囲温度に応じた値により補正する第１の補正部と、
前記第１の補正部が補正した制御電圧をさらに前記シェーディングパターンの補正値により補正する第２の補正部と、
を備えた、請求項４または５に記載の光ビーム走査ユニット。
【請求項７】
前記第２の補正部は、
複数の分圧点を有し、前記第１の補正部が補正した制御電圧を分圧するラダー抵抗と、
前記記憶部から読み出したシェーディング補正値に応じて、前記ラダー抵抗の各分圧点の電圧をそれぞれ、前記第１の補正部が補正した制御電圧、またはグランド電圧に切り換えるスイッチ群と、
を備えた請求項６に記載の光ビーム走査ユニット。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれかに記載の光ビーム走査ユニットと、
前記光ビーム走査ユニットが光ビームを走査して前記感光体の被走査面に形成した静電潜像に、トナーを供給して顕像化し、この顕像化したトナー像を記録材に転写して定着させる画像形成部と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シェーディング補正を行う光ビーム走査ユニット、このユニットを備えた画像形成装置、及び光ビーム走査ユニットにおけるシェーディングパターンの補正値の記憶方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、画像形成時に光ビーム走査ユニットにより、図１（Ａ）に示すように、感光体ドラムの被走査面に対して主走査方向にレーザビームを走査して静電潜像を形成する。光ビーム走査ユニットは、ポリゴンミラーやｆθレンズなどの光学部品を備えており、各光学部品の透過率や反射率は、光ビームの入射角度により異なる。そのため、光量を一定にした光ビームを走査しても、図１（Ｂ）に示すように被走査面では像高（画像の中心からの距離）に応じて光量偏差が生じる。このような特性をシェーディング特性という。被走査面において光量偏差が生じると、形成すべき画像とは濃度の異なる画像が形成されてしまう。
【０００３】
一般的には、像高にかかわらず光量が一定になるように、図１（Ｃ）に示すシェーディングパターンにより光量偏差の補正、すなわちシェーディング補正を行っている。このシェーディング補正とは、レーザビーム走査時のシェーディング特性に応じて走査面の光量偏差をなくすための補正を行うこと、すなわち、走査位置毎にレーザビーム駆動用の制御電圧を補正することであるが、その処理には高速性が要請される。また、上記シェーディング補正機能を備えた装置では、周囲の温度が変化したときに、その変化に応じてレーザビームの光量の再補正が必要である。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１には、以下のような画像形成装置が提案されている。この装置は、温度センサ、温度検出部で検出した温度に応じてシェーディング補正テーブルから補正データを読み出し、シェーディング補正部により温度に因らず一定のシェーディング補正が行えるようにレーザ素子を制御する。これによりレーザビームの光量の再補正を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７６１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体レーザは、レーザビームの出射時間に応じて発熱し、この発熱によりレーザビームの光量が低下するドループ特性を有している。半導体レーザのドループ特性は、一般的に、図２に示すように、画像データに基づいて半導体レーザを発光させるときに、発光開始直後のレーザビームの光量（ａ）と、発光停止直前のレーザビームの光量（ｂ）と、により下記の式１のように表される。
【０００７】
ドループ特性＝（（ａ−ｂ）／ａ）×１００（％）………（式１）
ドループ特性は、半導体レーザ毎に異なっており、半導体レーザによってはドループ特性の悪いものがある。特許文献１に記載の画像形成装置では、ドループ特性が悪い半導体レーザが使用された場合、図３（Ａ）に示すように、レーザビームを連続点灯して主走査方向に走査すると、その間に光量が徐々に低下するので、感光体の終端付近ではかなり光量が低下する。その結果、例えば図３（Ｂ）に示すようなシェーディング特性となる。すなわち、像高−５０ｍｍで光量が最大となり、感光体の始端よりも終端の方が光量偏差が小さくなる。この場合、像高にかかわらず光量を一定にするためには、図３（Ｃ）に示すシェーディングパターンによりシェーディング補正を行う必要がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置は、周囲温度の変化に応じたシェーディング特性を補正する機能は備えているが、この機能では、半導体レーザの発熱による温度変化に応じたシェーディング特性を補正することができない。そのため、この画像形成装置では、ドループ特性が悪い半導体レーザが使用されると、図３（Ｃ）に示すようにシェーディング補正を適正に行うことができないという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、ドループ特性が悪い半導体レーザが使用されたとしても、シェーディング補正を適正に行うことができる光ビーム走査ユニット、画像形成装置、及び光ビーム走査ユニットにおけるシェーディングパターンの補正値の記憶方法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】
【００１０】
この発明の光ビーム走査ユニットは、光源部と、走査部と、演算部と、記憶部と、光源制御部を備えている。光源部は、発光制御自在な発光素子を備え、感光体の被走査面に形成する画像に応じて発光素子の発光を制御して光ビームを出射する。走査部は、光源部が出射した光ビームを、感光体の被走査面に対して主走査方向に走査する。演算部は、走査部が光ビームを感光体の被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査するときの発光素子の発光時間を含む発光パターンを、その１ライン長の走査中に求める。記憶部は、走査部が光ビームを感光体の被走査面に対して主走査方向に走査したときに、感光体の像高に応じて生じる光量偏差を補正するためのシェーディングパターンと、発光素子の１ライン長毎の発光時間に応じた発熱の影響によるシェーディングパターンの変化を補正するための補正値と、を記憶する。光源制御部は、演算部が求めた発光素子の発光時間に対応する補正値を記憶部から読み出し、読み出した補正値に基づいてシェーディングパターンを補正し、この補正したシェーディングパターンに応じた光量で光ビームを出射するように、発光素子の発光を制御する発光制御を１ライン長毎に行う。
【００１１】
発光素子の発光時間としては、累積発光時間と累積非発光時間のいずれかを用いるとよい。
【００１２】
光ビーム走査ユニットでは、発光素子が光ビームを出射する時間に応じた自己発熱により、光ビームの光量が低下するドループ特性を有しており、ドループ特性が悪い場合、光ビームの出射時間に応じてシェーディングパターンが変化する。この発明では、発光素子の１ライン長の走査中に累積発光時間または累積非発光時間を求めて、この時間に応じてシェーディングパターンを補正する。これにより、ドループ特性の悪い発光素子が使用されたとしても、シェーディングパターンを適正に補正することができる。
【００１３】
上記発明において、演算部は、走査部が光ビームを感光体の被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査するときの発光素子の発光開始タイミングを、その１ライン長の走査前に求める。また、発光素子の１ライン長毎の発光パターンは、発光素子の発光時間に加えて、演算部が求めた発光素子の発光開始タイミングを含む。
【００１４】
この発明では、光ビームを１ライン長走査するときの発光素子の発光時間と発光開始タイミングに応じて光ビームのシェーディングパターンを補正する。発光素子は、発光時間だけでなく、発光開始タイミングが変化しても、シェーディングパターンが異なるので、上記のように補正することで、シェーディング補正をより適正に行うことができる。
【００１５】
上記発明において、光源部の発光素子は、光ビーム駆動用の制御電圧によって駆動され、光源制御部は、光ビーム駆動用の制御電圧を、シェーディングパターンの補正値と、周囲温度に応じた値と、により補正される。
【００１６】
発光素子は、周囲温度によっても光量が変化するので、光ビーム走査ユニットでは、周囲温度に応じたシェーディングパターンの補正が必要である。この発明では、発光素子の発光時間や発光開始タイミングだけでなく、周囲温度に応じて発光素子の発光量を補正する。したがって、シェーディングパターンの補正をさらに適正に行うことができる。
【００１７】
上記発明において、光源部は、光ビーム駆動用の制御電圧に比例した光量の光ビームを出射する。
【００１８】
この構成では、光ビームの光量が光ビーム駆動用の制御電圧に比例するので、この制御電圧を変更することで、光ビームの光量を正確かつ容易に制御できる。
【００１９】
上記発明において、光源制御部は、第１の補正部と、第２の補正部を備えている。第１の補正部は、光ビーム駆動用の制御電圧を、周囲温度に応じた値により補正する。第２の補正部は、第１の補正部が補正した制御電圧をさらにシェーディングパターンの補正値により補正する。
【００２０】
光ビーム走査ユニットでは、発光素子の発光時間や発光開始タイミングが変化した場合と、発光素子の周囲温度が変化した場合と、ではシェーディングパターンの補正方法が異なる。この発明では、発光素子の発光時間や発光開始タイミングの変化に応じた補正と、発光素子の周囲温度の変化に応じた補正と、を別々に行うので、シェーディングパターンをより正確に補正できる。
【００２１】
上記発明において、第２の補正部は、ラダー抵抗と、スイッチ群と、を備えている。ラダー抵抗は、複数の分圧点を有し、第１の補正部が補正した制御電圧を分圧する。スイッチ群は、記憶部から読み出したシェーディングパターンの補正値に応じて、ラダー抵抗の各分圧点の電圧をそれぞれ、第１の補正部が補正した制御電圧、またはグランド電圧に切り換える。
【００２２】
この構成では、ラダー抵抗とスイッチ群により、Ｄ／Ａ変換器を構成でき、最大電圧を等分した任意の電圧を出力できる。これにより、シェーディングパターンの補正値をデジタルデータとして記憶部に記憶させることができる。また、光ビーム駆動用の制御電圧を、シェーディングパターンの補正値に応じた電圧に、容易に変換できる。また、スイッチ群として高速切り換えができるアナログスイッチを使用することで、光ビーム駆動用の制御電圧を高速に切り換えることができる。これにより、光ビームを高速に走査して画像を形成する場合でも、シェーディング補正を問題なく行うことができ、光量偏差の発生を防止できる。
【００２３】
この発明の画像形成装置は、上記の光ビーム走査ユニットと、画像形成部を備えている。画像形成部は、光ビーム走査ユニットが光ビームを走査して感光体の被走査面に形成した静電潜像に、トナーを供給して顕像化し、この顕像化したトナー像を記録材に転写して定着させる。
【００２４】
この構成では、感光体の被走査面に対して光ビームを走査しても光量偏差が生じないので、所望の画像を記録材に形成できる。
【００２５】
上記発明の光ビーム走査ユニットにおけるシェーディングパターンの補正値の記憶方法は、ドループ特性測定工程と、シェーディング特性の測定工程と、シェーディングパターンの生成工程と、シェーディングパターンの記憶工程と、を備えている。ドループ特性測定工程では、発光素子による発光を複数種類の発光時間毎に順次測定する。シェーディング特性の測定工程では、走査部が１ライン長走査するときに発生する光量偏差を、発光ポイント毎に部分点灯して測定する。シェーディングパターンの生成工程では、シェーディング特性の測定工程において測定した発光ポイント毎の光量偏差に基づいて、シェーディングパターンの補正値を生成する。シェーディングパターンの記憶工程では、シェーディングパターンの生成工程で生成した補正値を記憶部に記憶させる。
【００２６】
この発明では、発光素子のドループ特性の実測値に基づいて、シェーディングパターンの補正値を生成して記憶する。したがって、発光素子毎の発光量のばらつきにかかわらず、シェーディング補正を適正に行うことができる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、光ビームの出射時間に応じてシェーディング特性を補正するので、ドループ特性が悪い発光素子が使用されたとしても、シェーディング補正を適正に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（Ａ）は、感光体の被走査面を走査する光ビームの光路を示す図である。（Ｂ）は、被走査面に一定光量の光ビームを走査したときの像高と光量偏差の関係を示すグラフである。（Ｃ）は、（Ｂ）に示した光量偏差を補正するためのシェーディングパターンを示す図である。
【図２】光ビーム走査ユニットの各半導体レーザのドループ特性を示す図である。
【図３】（Ａ）は、感光体の被走査面を走査する光ビームの光路を示す図である。（Ｂ）は、ドループ特性の悪い半導体レーザにより被走査面に光ビームを走査したときの像高と光量偏差の関係を示すグラフである。（Ｃ）は、（Ｂ）に示した光量偏差を補正するためのシェーディングパターンを示す図である。
【図４】画像形成装置の内部構成を示す正面透視図である。
【図５】光ビーム走査ユニットの概略構成を示す上面図である。
【図６】光ビーム走査ユニットの概略構成を示す側面図である。
【図７】半導体レーザの発光時間に応じたシェーディングパターンの補正値を示す図である。（Ａ）は、ドループ特性の良い半導体レーザを使用する場合を示す。（Ｂ）は、ドループ特性の悪い半導体レーザを使用し、レーザビームを連続点灯して主走査方向に１ライン長走査する場合を示す。（Ｃ）は、ドループ特性の悪い半導体レーザを使用し、レーザビームをほとんど点灯せずに主走査方向に１ライン長走査する場合を示す。
【図８】光ビーム走査ユニットの制御系、及び光ビーム走査ユニットを制御する画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図９】図８に示したシェーディング補正回路の詳細な回路図である。
【図１０】光ビーム走査ユニットにおけるシェーディングパターンの補正値の記憶方法を説明するためのフローチャートである。
【図１１】ドループ特性の測定方法を説明するための図である。
【図１２】光ビーム走査ユニットのシェーディング補正方法を説明するためのフローチャートである。
【図１３】半導体レーザの点灯時間と点灯開始タイミングに応じたシェーディングパターンの補正値を選択するための表である。
【図１４】図１２とは異なる光ビーム走査ユニットのシェーディング補正方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の光ビーム検出回路及び光ビーム走査ユニットを備えた画像形成装置として、カラープリンタを例に挙げて説明する。図４に示すように、カラープリンタ（以下、単にプリンタと称する。）１００は、光ビーム走査ユニット１、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄ、現像ユニット１０２Ａ〜１０２Ｄ、帯電ローラ１０３Ａ〜１０３Ｄ、クリーニングユニット１０４Ａ〜１０４Ｄ、中間転写ベルト１１、一次転写ローラ１３Ａ〜１３Ｄ、二次転写ローラ１４、定着ユニット１５、給紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７、及び排紙トレイ１８等を備えている。プリンタ１００は、スキャナ（不図示）を備えた構成でもよい。
【００３０】
プリンタ１００は、スキャナで読み取った原稿の画像データや、他の装置がネットワークを介して送信した画像データを不図示の通信部で受信すると、この画像データに基づいて、以下に説明するように用紙に画像を形成する。
【００３１】
プリンタ１００は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の４色の各色相に対応した画像データを用いて画像形成ユニットＰＡ〜ＰＤにおいて画像形成を行う。画像形成ユニットＰＡ〜ＰＤは、それぞれ同様の構成である。例えば、ブラックの画像形成ユニットＰＡは、感光体ドラム１０１Ａ、現像ユニット１０２Ａ、帯電ローラ１０３Ａ、転写ローラ１３Ａ、及びクリーニングユニット１０４Ａを備えている。画像形成ユニットＰＡ〜ＰＤは、中間転写ベルト１１の移動方向に一列に配置されている。
【００３２】
図４には表示していないが、後述の図６に示すように、感光体ドラム１０１Ａ（ブラック）は、感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄに比較して大径のものを使用している。モノクロ（ブラック）画像形成は、使用頻度が高く、長寿命化が必要だからである。
【００３３】
帯電ローラ１０３Ａは、感光体ドラム１０１Ａの表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。帯電ローラ１０３Ｂ〜１０３Ｄのそれぞれは、帯電ローラ１０３Ａと同様に構成されている。
【００３４】
光ビーム走査ユニット１は、不図示の半導体レーザ、ポリゴンミラー６、第１ｆθレンズ７、第２ｆθレンズ８、光ビームであるレーザビームを反射する複数のミラーを備えている。光ビーム走査ユニット１は、各色相の画像データによって変調された各レーザビーム（光ビームに相当）を感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄにそれぞれ照射する。感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄは、それぞれ、各色相の画像データによる静電潜像が形成される。光ビーム走査ユニット１の詳細については後述する。
【００３５】
現像ユニット１０２Ａ〜１０２Ｄは、それぞれ、前記４色の各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像にトナーを供給して、トナー像に顕像化する。
【００３６】
感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄに形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
【００３７】
クリーニングユニット１０４Ａ〜１０４Ｄは、それぞれ、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄの表面に残留したトナーを除去・回収する。
【００３８】
中間転写ベルト１１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、二次転写ローラ１４との対向位置である二次転写位置に搬送される。
【００３９】
給紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙された用紙（記録材）が二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、中間転写ベルト１１の外周面から用紙の表面にトナー像が転写される。
【００４０】
トナー像が転写された用紙は、定着ユニット１５により加熱及び加圧されて、トナー像が、用紙の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ１８Ａによって排紙トレイ１８上に排出される。
【００４１】
なお、画像形成ユニットＰＡ〜ＰＤ、中間転写ベルト１１、二次転写ローラ１４、及び定着ユニット１５は、画像形成部に相当する。
【００４２】
図５と図６に示すように、光ビーム走査ユニット１は、レーザユニット４０Ａ〜４０Ｄ、ミラー３Ｂ〜３Ｄ、第１シリンドリカルレンズ４、ミラー５、ポリゴンミラー６、第１ｆθレンズ７、第２ｆθレンズ８、第２シリンドリカルレンズ９Ａ〜９Ｄ、ミラー２１，２２Ａ〜２２Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２４Ａ〜２４Ｃ、同期レンズ１０Ａ及びＢＤセンサ１０等の光学部品、並びに、これらの光学部品を支持、収納する筐体６０を備えている。また、光ビーム走査ユニット１は、シェーディング補正回路２、及び後述のレーザドライバを備えている。筐体６０の底面には、プリント基板が取り付けられている。このプリント基板には、シェーディング補正回路２などが設けられている。
【００４３】
レーザユニット４０Ａは、発光制御自在な発光素子である半導体レーザ４１Ａと、コリメータレンズ４２Ａを備えている。レーザユニット４０Ｂ〜４０Ｄは、同様に、それぞれ、半導体レーザ４１Ｂ〜４１Ｄと、コリメータレンズ４２Ｂ〜４２Ｄを備えている。
【００４４】
図５に示すように、感光体ドラム１０１Ａの回転軸に平行な方向で、かつレーザビームＬ１〜Ｌ４の走査方向である矢印Ｘ−Ｘ方向が、主走査方向である。
【００４５】
図５に示すように、光源である各半導体レーザ４１Ａ〜４１Ｄは、それぞれ、前記４色の色相の画像データに基づいて変調されたレーザビームＬ１〜Ｌ４を出射する。レーザビームＬ１〜Ｌ４は、それぞれ、コリメータレンズ４２Ａ〜４２Ｄによって広がり角を変更されて平行光となり、ミラー３Ｂ〜３Ｄ、第１シリンドリカルレンズ４及びミラー５を経てポリゴンミラー６の反射面６１に、互いに異なる入射角で入射する。
【００４６】
ポリゴンミラー６は、矢印Ａの方向に回転して各反射面６１においてレーザビームＬ１〜Ｌ４を矢印Ｂ方向に等角速度で偏向する。
【００４７】
第１ｆθレンズ７及び第２ｆθレンズ８は、ポリゴンミラー６によって等角速度で偏向されたレーザビームＬ１〜Ｌ４を、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれの表面に、主走査方向における矢印Ｃ方向に等速度で偏向する。これにより、感光体ドラム１０１Ａの表面が、半導体レーザ４１Ａから出射されたレーザビームＬ１により矢印Ｃ方向に走査される。また、同様に、感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄのそれぞれの表面が、半導体レーザ４１Ｂ〜４１Ｄから出射されたレーザビームＬ２〜Ｌ４のいずれかにより矢印Ｃ方向に走査される。
【００４８】
図６に示すミラー２１，２２Ａ〜２２Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２４Ａ〜２４Ｃは、各レーザビームＬ１〜Ｌ４を分離して反射し、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれの表面に各レーザビームＬ１〜Ｌ４を配光する。
【００４９】
図５に示すＢＤセンサ１０は、レーザビームＬ１〜Ｌ４のいずれかを、主走査方向における有効露光領域外で検出する。すなわち、ポリゴンミラー６の反射面６１で反射されたレーザビームＬ１〜Ｌ４のいずれかは、主走査方向における感光体ドラム１０１Ａの表面に達しない範囲で同期レンズ１０Ａを介してＢＤセンサ１０の受光面に結像する。ＢＤセンサ１０は、レーザビームＬ１〜Ｌ４のいずれかを受光した際に、半導体レーザ４１Ａ〜４１Ｄにおける各レーザビームＬ１〜Ｌ４の画像データによる変調開始タイミングを決定するための信号を出力する。
【００５０】
ポリゴンミラー６は、同一の反射面６１で全てのレーザビームＬ１〜Ｌ４がほぼ重なるようにレーザビームＬ１〜Ｌ４を反射させている。そのため、ＢＤセンサ１０で１つのレーザビームを受光するだけで全てのレーザビームＬ１〜Ｌ４の変調開始タイミングを制御することが可能になっている。そして、走査ラインの湾曲歪が最も小さいブラックの画像を形成するレーザビームＬ１を用いてＢＤセンサ１０により検出を行っているので、精度の高い検出ができる。
【００５１】
［第１実施形態］
次に、本発明の特徴について説明する。
【００５２】
光ビーム走査ユニット１において、ドループ特性の良い半導体レーザが使用されたときには、半導体レーザの発光時間にかかわらず、レーザビームの光量はほとんど低下しない。この場合には、図７（Ａ）に示すようなシェーディングパターン（レーザビームの光量偏差の補正パターン）に基づいて、レーザビームの光量を補正すればよい。
【００５３】
一方、光ビーム走査ユニット１において、ドループ特性の悪い半導体レーザが使用されたときには、半導体レーザの発光時間に応じた発熱の影響によりレーザビームの光量が低下する。例えば、レーザビームを連続点灯して感光体ドラムの主走査方向に１ライン長走査すると、感光体ドラムの終端付近ではかなり光量が低下する。この場合には、図７（Ｂ）に示すようなシェーディングパターンに基づいて、レーザビームの光量を補正する必要がある。
【００５４】
また、光ビーム走査ユニット１において、ドループ特性の悪い半導体レーザが使用されていても、レーザビームをほとんど点灯させずに感光体ドラムの主走査方向に１ライン長走査すると、感光体ドラムの終端付近でも光量はほとんど低下しない。この場合には、図７（Ｃ）に示すようなシェーディングパターンに基づいて、レーザビームの光量を補正する必要がある。
【００５５】
このように、光ビーム走査ユニット１では、半導体レーザのドループ特性が悪いと、半導体レーザの光量が低下し、また、半導体レーザの発光時間に応じて、レーザビームの光量の低下量が異なる。
【００５６】
そこで、本発明では、光ビーム走査ユニット１において、走査部がレーザビームを感光体ドラムの被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査するときの半導体レーザの累積発光時間を、その１ライン長の走査中に求める。そして、この発光時間に応じてシェーディングパターンを補正（変更）する。
【００５７】
上記の処理を実現するために、本発明では、プリンタ１００と光ビーム走査ユニット１を図８に示すように構成する。以下の説明では、画像形成ユニットＰＡを例に挙げる。
【００５８】
図８に示すように、本発明の実施形態に係るプリンタ１００は、光ビーム走査ユニット１、ＣＰＵ７１、フラッシュＲＯＭ７２、ＩＣＵ（Image Control Unit）７３、操作部８１、読取り部８２、通信部８３、及び温度センサ８４を備えている。
【００５９】
光ビーム走査ユニット１は、シェーディング補正回路２、ＢＤセンサ１０、走査部３１、及び光源部３２を備えている。また、光ビーム走査ユニット１は、光ビーム走査ユニット制御用ＡＳＩＣ（図にはＬＳＵ  ＡＳＩＣと記載、以下、単にＡＳＩＣと称する。）５１、このＡＳＩＣ５１にシステムクロック信号を供給するシステムクロック回路５２、及び画像形成用の画像クロック信号を供給する画像クロック発生回路５３を備えている。なお、ＡＳＩＣ５１、システムクロック回路５２、及び画像クロック発生回路５３は、光ビーム走査ユニット１に設けずに、ＣＰＵ７１などとともに、プリンタ１００の装置本体に設けてもよい。
【００６０】
シェーディング補正回路２は、演算部８６、カウンタ９１、記憶部であるメモリ９２、及び光源制御部９４を備えている。光源制御部９４は、第１の補正部９５と第２の補正部９６を備えている。
【００６１】
光源部３２は、レーザドライバ３２Ａ、及び半導体レーザ４１Ａを備えている。
【００６２】
光ビーム走査ユニット１は、プリンタ１００から取り外して交換できる構成である。
【００６３】
ＣＰＵ７１は、操作部８１においてユーザによるコピーの開始操作を受け付けたときには、その操作に従って、原稿画像を読取り部８２に読み取らせる。ＣＰＵ７１は、操作部８１で受け付けた印刷設定の情報と、原稿の画像データと、を含む印刷データをＩＣＵ７３に送信する。印刷設定の情報は、用紙に形成する画像の濃度の情報や、用紙サイズの情報、印刷倍率の情報など、プリンタ１００が印刷（画像形成）を行うのに必要な情報を含んでいる。
【００６４】
ＣＰＵ７１は、通信部８３により印刷データを受信したときには、この印刷データをＩＣＵ７３に送信する。印刷データは、印刷設定の情報と、用紙に印刷する画像データと、を含んでいる。
【００６５】
また、ＣＰＵ７１は、温度センサ８４により、光ビーム走査ユニット本体の周囲温度を測定している。
【００６６】
ＩＣＵ７３は、画像を処理するユニットであり、ＣＰＵ７１から送信された画像データについて、１つの原稿画像としてページ単位での階調補正、変倍処理などの各種の画像処理を行う。そして、ＩＣＵ７３は、処理した画像情報をＡＳＩＣ５１に出力する。
【００６７】
ＡＳＩＣ５１は、システムクロック回路５２が出力するクロック信号に基づいて動作している。ＡＳＩＣ５１は、画像クロック発生回路５３が出力する画像クロック信号に基づいて、走査部３１を制御する。ＡＳＩＣ５１は、シェーディングクロック信号をシェーディング補正回路２のカウンタ９１に出力している。ＢＤセンサ１０は、信号を検出すると、カウンタ９１にリセット信号を出力する。
【００６８】
光ビーム走査ユニット１では、レーザビームを走査して感光体の被走査面に静電潜像を形成するために、感光体ドラムの被走査面に対して予めアドレスを割り当てている。
【００６９】
Ｆｌａｓｈ  ＲＯＭ７２は、操作部８１で受け付けた画像濃度基準情報、及びＣＰＵ７１で測定された周囲温度情報などの外部要因に応じた制御電圧の補正値を不図示のテーブルにおいて記憶している。
【００７０】
ＡＳＩＣ５１は、ＩＣＵ７３から入力された画像情報と、周囲温度などの外部要因と、に応じた制御電圧の補正値を上記不図示のテーブルから読み出して第１の補正部９５に出力する。
【００７１】
第１の補正部９５は、ＡＳＩＣ５１から入力された制御電圧の補正値により制御電圧を補正する。この制御電圧の補正値は、周囲温度などの外部要因に応じた値である。第１の補正部９５は、補正した制御電圧を第２の補正部９６に出力する。
【００７２】
カウンタ９１は、画像クロック発生回路５３がＡＳＩＣ５１を介して出力したシェーディングクロック信号をカウントしており、カウント値をメモリ９２に出力する。カウンタ９１がカウントする値は、走査部３１が走査するレーザビームの走査位置（アドレス）に対応した値である。カウンタ９１は、ＢＤ信号が入力されると、カウントをリセットする。
【００７３】
演算部８６は、走査部３１がレーザビームを感光体ドラム１０１Ａの被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査するときの半導体レーザの累積発光時間を、その１ライン長の走査中に求める。そして、演算部８６は、求めた累積発光時間をメモリ９２に出力する。
【００７４】
メモリ９２は、カウンタ９１から入力されたカウント値と、演算部８６から入力された発光時間と、に応じたシェーディングパターンの補正値を第２の補正部９６に出力する。シェーディングパターンの補正値は、被走査面の像高に応じて生じる光量偏差（シェーディングパターン）を半導体レーザの発光時間に応じて補正したものである。
【００７５】
第２の補正部９６は、第１の補正部９５により入力された制御電圧に、メモリ９２が出力したシェーディングパターンの補正値を乗じた制御電圧を光源部３２のレーザドライバ３２Ａに出力する。
【００７６】
レーザドライバ３２Ａは、第２の補正部９６から入力された、レーザビーム駆動用の制御電圧に比例した光量のレーザビームを出射するように半導体レーザ４１Ａを制御する。レーザビームの光量が制御電圧に比例するので、制御電圧を変更することで光ビームの光量を正確かつ容易に制御できる。
【００７７】
半導体レーザ４１Ａは、レーザドライバ３２Ａにより制御された光量のレーザビームを出射する。
【００７８】
なお、ＡＳＩＣ５１は、画像データに対してシェーディング補正のずれが生じないように、第１の補正部９５に出力する制御電圧補正値の出力タイミングを、ＢＤセンサ１０の出力信号により調整している。
【００７９】
図８に示したシェーディング補正回路２は、図９に示すように構成するとよい。図９に示すように、カウンタ９１は、８ビットのデジタルカウンタである。カウンタ９１は、クロック端子にＡＳＩＣ５１を介して画像クロック発生回路５３が接続されている。また、クリア端子にＢＤセンサ１０が接続されている。
【００８０】
演算部８６は、カウンタ８７とアンドゲート８８を備えている。カウンタ８７は、２ビットのデジタルカウンタである。このアンドゲート８８には、画像クロック発生回路５３が出力するクロック信号と、ＩＣＵ７３がＡＳＩＣ５１を介して出力する半導体レーザ４１Ａ用の画像信号と、が入力される。アンドゲート８８の出力端子は、カウンタ８７に接続されている。
【００８１】
カウンタ８７は、レーザビームを１ライン長走査するときの半導体レーザ４１Ａの発光時間に応じた信号を出力する。詳細は後述する。また、カウンタ８７は、ＢＤセンサ１０からＢＤ信号が入力されると、リセットされる。
【００８２】
メモリ９２は、１０ビットのパラレルＥＥＰＲＯＭである。メモリ９２のＡ０端子〜Ａ７端子には、カウンタ９１が接続され、Ａ８端子とＡ９端子にはカウンタ８７が接続されている。また、後述の第２実施形態で説明するように演算器８９を用いる場合には、ＥＥＰＲＯＭとして１２ビットのものを使用し、Ａ１０端子とＡ１１端子に演算器８９を接続する。
【００８３】
メモリ９２は、カウンタ９１と第２の補正部９６を構成するアナログスイッチ９６に接続されている。また、メモリ９２は、調整治具９３に接続されている。
【００８４】
第１の補正部９５は、Ｄ／Ａコンバータ５５と、ボルテージフォロワ５６を備えている。Ｄ／Ａコンバータ５５は、ＡＳＩＣ５１のＤ／Ａインタフェースと、ボルテージフォロワ５６に接続されている。
【００８５】
第２の補正部９６は、８ビットのアナログスイッチ９６Ａと、Ｒ−２Ｒのラダー抵抗回路９６Ｂを備えている。アナログスイッチ９６Ａは、ボルテージフォロワ５６とメモリ９２とラダー抵抗回路９６に接続されている。ラダー抵抗回路９６Ｂは、レーザドライバ３２Ａに接続されている。
【００８６】
画像クロック発生回路５３は、ＢＤセンサの周期の１／１２８〜１／２５６程度のシェーディングクロック信号を発生させている。カウンタ９１は、このクロック信号をカウントして、カウント値を随時、メモリ９２のアドレス入力端子に出力する。アドレス値は、１つずつインクリメントされるように設定されている。カウンタ９１は、ＢＤセンサ１０からＢＤ信号が入力されると、リセットされる。
【００８７】
メモリ９２には、製造時などに予め調整治具９３により、アドレス値に応じたシェーディングパターンの補正値が書き込まれている。メモリ９２は、アドレス入力端子に入力された値に応じたシェーディングパターンの補正値を第２の補正部９６に出力する。
【００８８】
光源制御部９４の第１の補正部９５は、Ｄ／Ａコンバータ５５とボルテージフォロワ５６により構成される。
【００８９】
Ｄ／Ａコンバータ５５は、ＡＳＩＣ５１によって、出力するレーザビーム駆動用の制御電圧Ｖｒｅｆが補正される。
【００９０】
ボルテージフォロワ５６は、Ｄ／Ａコンバータ５５の後段の回路に流す電流を増加させる。
【００９１】
光源制御部９４の第２の補正部９６は、アナログスイッチ９６Ａと、ラダー抵抗回路９６Ｂを備えている。
【００９２】
アナログスイッチ９６Ａは、８個のアナログスイッチ群である。アナログスイッチ９６Ａには、メモリ９２の出力信号がゲート信号として入力される。アナログスイッチ９６Ａの入力端子に入力される信号がｈｉｇｈの場合、アナログスイッチはＮＣ側（制御電圧側）に接続される。これにより、対応するＣＯＭ端子、すなわちラダー抵抗回路９６Ｂの分圧点は制御電圧に切り換えられる。一方、アナログスイッチ９６Ａの入力端子に入力される信号がｌｏｗの場合、アナログスイッチはＮＯ側（グランド電圧側）に接続される。これにより、対応するＣＯＭ端子、すなわちラダー抵抗回路９６Ｂの分圧点はグランド電圧に切り換えられる。
【００９３】
ラダー抵抗回路９６Ｂは、Ｒ−２Ｒ形であり、複数の分圧点を有し、各分圧点は、２Ｒ抵抗を介してアナログスイッチ９６ＡのＣＯＭ端子（出力端子）に接続されている。ラダー抵抗回路９６Ｂは、第１の補正部９５が補正した制御電圧を分圧する。
【００９４】
上記のように、アナログスイッチ９６Ａが、メモリ９２から出力されたシェーディング補正値に応じて切り換えられる。また、アナログスイッチ９６Ａには、第１の補正部９５から、外部要因に応じて補正された制御電圧が入力される。したがって、半導体レーザ４１Ａは、外部要因に応じて補正され、さらにシェーディング補正が行われたレーザビームを出射する。
【００９５】
シェーディング補正回路２は、上記のようにアナログスイッチ９６Ａとラダー抵抗回路９６Ｂを備えているので、各アナログスイッチを高速に切り換えて、入力アドレスに応じたレーザビーム駆動用の制御電圧をレーザドライバ３２Ａに入力することができる。例えば、μ秒単位で切り換えが可能なアナログスイッチの使用が可能である。これにより、感光体ドラムに対してレーザビームを高速に走査しても、被走査面の照射位置（アドレス）に応じた光量でレーザビームを照射できる。
【００９６】
次に、本発明では、製造時に、半導体レーザ毎のドループ特性と光ビーム走査ユニット毎のシェーディング特性を測定し、測定結果に応じたシェーディングパターンの補正値をメモリ９２に記憶させる。これは、半導体レーザのドループ特性が、素子毎に異なっていることと、シェーディング特性が光ビーム走査ユニット毎に異なっていることによるものである。具体的には、図１０に示すように、光ビーム走査ユニットにおけるシェーディングパターンの補正値の記憶方法を行う。
【００９７】
まず、半導体レーザの発光時間毎のドループ特性を測定する（Ｓ１）。この工程では、半導体レーザを所定時間連続点灯させたときの光量の変化を測定し、測定結果に基づいてドループ特性を算出する。半導体レーザを連続点灯させる所定時間としては、例えば、後述のように、レーザビームを感光体ドラムの被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査して１６０００ドットの画像を形成するときの時間に設定する。
【００９８】
続いて、光ビーム走査ユニット１の組み立て工程（Ｓ２）と、光ビーム走査ユニット１の動作確認工程（Ｓ３）を行う。そして、シェーディング特性の測定工程（Ｓ４）を行う。すなわち、ステップＳ４において、走査部３１がレーザビームを感光体ドラムの被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査するときに発光する光量偏差を、発光ポイント毎に部分点灯して、シェーディング特性を測定する。
【００９９】
具体的には、感光体ドラムの被走査面に対して主走査方向に、所定の間隔で光量計を配置する。そして、半導体レーザ４１Ａを光量計の位置に応じて部分点灯させる。これは、感光体ドラムの被走査面での光量偏差を測定する場合、ドループ特性の影響を受けないようにする必要があるからである。
【０１００】
プリンタ１００が、感光体ドラムの被走査面に対して主走査方向に、最大で１６０００ドット分の画像を形成する仕様の場合には、図１１に示すように、発光時間を４段階に切り換えて、シェーディング特性を測定できるように光量計を配置する。すなわち、レーザビームを感光体ドラムの被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査して形成する画像が（１）４０００ドット未満、（２）４０００ドット以上８０００ドット未満、（３）８０００ドット以上１２０００ドット未満、（４）１２０００ドット以上１６０００ドット以下の４つの場合について、シェーディング特性（光量偏差）を測定する。
【０１０１】
続いて、シェーディングパターンの補正値の生成工程では、シェーディング特性の測定工程において測定した発光ポイント毎の光量偏差に基づいて、シェーディングパターンの補正値を生成する。生成されたシェーディングパターンの補正値に対し、半導体レーザのドループ特性の測定工程において測定した発光時間毎のドループ特性の影響を加味することによって、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示したようなシェーディングパターンの補正値を生成する（Ｓ５）。
【０１０２】
なお、シェーディング特性の測定工程と、シェーディングパターンの補正値の生成工程を、同時に行うようにしてもよい。
【０１０３】
次に、シェーディングパターンの補正値の記憶工程において、ステップＳ４において生成したシェーディングパターンの補正値を、記憶部であるメモリ（パラレルＥＥＰＲＯＭ）９２に記憶させる（Ｓ６）。メモリ９２には、調整治具９３により、アドレス値に応じたシェーディングパターンの補正値（データ）が書き込まれる。補正値としては、図１１に示すような値が書き込まれる。
【０１０４】
シェーディングパターンの補正値の書き込みが終了すると、光ビーム走査ユニットの最終検査を行う（Ｓ７）。この工程で良品判定されたものが、プリンタ１００に組み込まれる。
【０１０５】
本発明のプリンタ１００は、画像形成時には、上記のようにして製造した光ビーム走査ユニット１を制御して、感光体ドラムに静電潜像を形成する。
【０１０６】
なお、光ビーム走査ユニット１に上記のようにシェーディングパターンの補正値を記憶させる工程は、光ビーム走査ユニット１をプリンタ１００に組み込む前に治具を用いて行うようにしてもよいし、光ビーム走査ユニット１をプリンタ１００に組み込み後に行ってもよい。
【０１０７】
次に、画像形成時には、以下のようにしてシェーディングパターンを補正する。図１２に示すように、プリンタ１００では、画像形成時に、ＩＣＵ７３からＡＳＩＣ５１を介して演算部８６に画像情報が入力される（Ｓ１１）。このとき、演算部８６は、走査部３１がレーザビームを感光体ドラム１０１Ａの被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査するときの半導体レーザ４１Ａの累積発光時間を、その１ライン長の走査中に求める（Ｓ１２）。具体的には、ＡＳＩＣ５１は、画像情報として半導体レーザ４１Ａ用の画像信号が入力されると、この画像信号と、画像クロック発生回路５３が出力するクロック信号と、の論理積を、アンドゲートによりカウンタ８７に出力する。
【０１０８】
そして、演算部８６が求めた半導体レーザ４１Ａの累積発光時間に対応する補正値を記憶部から読み出す（Ｓ１３）。
【０１０９】
まず、ＥＥＰＲＯＭ９２の０〜２５５のアドレスにアクセスする。アクセスするアドレスは、順に１ずつ上がっていく。また、メモリ９２は、カウンタ８７からの出力信号がＡ８端子とＡ９端子に入力されると、信号に応じたシェーディング特性の補正値（補正パターン）が読み出されるように設定する。
【０１１０】
カウンタ８７は、累積発光時間が（Ａ）０ドット以上４０００ドット未満のときには、Ａ８端子とＡ９端子に対して、（Ａ８端子，Ａ９端子）＝（０，０）の信号を出力する。
【０１１１】
カウンタ８７は、累積発光時間が（Ｂ）４０００ドット以上になった地点で、（Ａ８端子，Ａ９端子）＝（１，０）の信号を出力する。これにより、アクセスするアドレスが＋２５６される。このとき、０〜２５５のアドレスのアドレスに入ったデータに比べて、ドループ特性分アップされたデータにアクセスされる。
【０１１２】
カウンタ８７は、累積発光時間が（Ｃ）８０００ドット以上になった地点で、（Ａ８端子，Ａ９端子）＝（０，１）の信号を出力する。これにより、アクセスするアドレスが＋２５６される。このとき、２５６〜５１１のアドレスのアドレスに入ったデータに比べて、ドループ特性分アップされたデータにアクセスされる。
【０１１３】
カウンタ８７は、累積発光時間が（Ｄ）１２０００ドット以上になった地点で、（Ａ８端子，Ａ９端子）＝（１，１）の信号を出力する。これにより、アクセスするアドレスが＋２５６される。このとき、５１２〜７６７のアドレスのアドレスに入ったデータに比べて、ドループ特性分ダウンされたデータにアクセスされる。
【０１１４】
メモリ９２は、カウンタ８７からの出力信号がＡ８端子とＡ９端子に入力されると、信号に応じたシェーディング特性の補正値（補正パターン）が読み出されるように設定する。
【０１１５】
例えば、あるタイミングにおいて、１ライン長における半導体レーザ４１Ａの累積発光時間が１２０００ドット以上１６０００ドット以下の場合、図１１に示すように、カウンタ８７はＡ８端子に１、Ａ９端子に１を出力する。このとき、シェーディングパターンの補正値として、メモリ９２から補正値Ｃが読み出されるように設定される。また、１ライン長における半導体レーザ４１Ａの累積発光時間が０ドット以上４０００ドット未満の場合、図１１に示すように、カウンタ８７はＡ８端子に０、Ａ９端子に０を出力する。このときには、シェーディングパターンの補正は不要であるため、シェーディングパターンの補正値は読み出されず、メモリ９２からはシェーディングパターンの基準値１が読み出されるように設定される。
【０１１６】
なお、ドループ特性の悪い半導体レーザの場合、半導体レーザ４１Ａの発光時間が０ドット以上４０００ドット未満の場合でも、シェーディングパターンの補正値読み出すように設定される場合もある。
【０１１７】
光源制御部９４は、読み出したシェーディングパターンの補正値に応じた光量で光ビームを出射するように、半導体レーザ４１Ａの発光（光量）を制御する（Ｓ１４）。すなわち、光源制御部９４では、第１の補正部９５が、外部要因（周囲温度）に応じて補正された制御電圧を第２の補正部９６に出力する。第２の補正部９６は、第１の補正部９５により入力された制御電圧に、メモリ９２が出力したシェーディングパターンの補正値を乗じた制御電圧を光源部３２のレーザドライバ３２Ａに出力する。
【０１１８】
プリンタ１００では、ＡＳＩＣ５１は、ＩＣＵ７３から画像情報が引き続き入力され、画像形成が終了でなければ（Ｓ１５：Ｎ）、ステップＳ１１以降の処理を繰り返し、１ライン長毎に半導体レーザの発光を制御する。プリンタ１００では、ＡＳＩＣ５１は、ＩＣＵ７３から画像情報が入力されるのが終了すれば（Ｓ１５：Ｙ）、処理を終了する。
【０１１９】
［第２実施形態］
次に、図９において、さらに、同図に点線で示す演算器８９を演算部８６に設けて、半導体レーザ４１Ａの発光開始タイミングを発光パターンとして求めるようにすることも可能である。
【０１２０】
演算器８９は、走査部がレーザビームを感光体ドラムの被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査するときの半導体レーザの発光時間を、その１ライン長の走査前に求めるためのものである。演算器８９には、画像クロック発生回路５３が出力するクロック信号と、ＩＣＵ７３がＡＳＩＣ５１を介して出力する半導体レーザ４１Ａ用の画像信号と、が入力される。
【０１２１】
図１１に示したように発光時間を４段階に分けた場合、図１３に示すように発光開始タイミングも４段階に分けることができる。すなわち、発光開始タイミングは、（１）０ドット以上４０００ドット未満、（２）４０００ドット以上８０００ドット未満、（３）８０００ドット以上１２０００ドット未満、及び（４）１２０００ドット以上１６０００ドット以下のとき、の４段階に分けられる。
【０１２２】
発光時間と発光開始タイミングをあわせて考えると、図１３に示すように、１０通りのパターンが考えられる。すなわち、発光時間が（Ａ）０ドット以上４０００ドット未満のときには、発光開始タイミングは上記の（１）〜（４）のいずれの場合も有り得る。発光時間が（Ｂ）４０００ドット以上８０００ドット未満のときには、発光開始タイミングは上記の（１）〜（３）の場合が有り得る。発光時間が（Ｃ）８０００ドット以上１２０００ドット未満のときには、発光開始タイミングは上記の（１）〜（２）の場合が有り得る。発光時間が（Ｄ）１２０００ドット以上１６０００ドット以下のときには、発光開始タイミングは上記の（１）の場合だけである。
【０１２３】
カウンタ８７は、図１０の場合と同様に、Ａ８端子とＡ９端子に対して信号を出力する。
【０１２４】
また、演算器８９は、画像クロック発生回路５３と、ＩＣＵ７３の半導体レーザ４１Ａ用の画像信号が入力される。演算器８９は、発光開始タイミングが、（１）０ドット以上４０００ドット未満のときには、Ａ１０端子とＡ１１端子に対して、（Ａ１０端子，Ａ１１端子）＝（０，０）の信号を出力する。発光開始タイミングが、（２）４０００ドット以上８０００ドット未満のときには、（Ａ１０端子，Ａ１１端子）＝（１，０）の信号を出力する。発光開始タイミングが、（３）８０００ドット以上１２０００ドット未満のときには、（Ａ１０端子，Ａ１１端子）＝（０，１）の信号を出力する。発光開始タイミングが、（４）１２０００ドット以上１６０００ドット以下のときには、（Ａ１０端子，Ａ１１端子）＝（１，１）の信号を出力する。
【０１２５】
したがって、例えば、発光時間が（Ｂ）４０００ドット以上８０００ドット未満で、発光開始タイミングが（２）４０００ドット以上８０００ドット未満のときには、Ａ８端子，Ａ９端子，Ａ１０端子，Ａ１１端子）＝（１，０，１，０）の信号を出力する。このときには、シェーディングパターンの補正値６が選択される。
【０１２６】
このように構成することで、さらに精度良くシェーディング補正を行うことができる。
【０１２７】
なお、発光時間と発光開始タイミングに応じたシェーディングパターンの補正値（図１３に示す補正値１〜補正値１０）は、図１０に基づいて説明したように、製造時に発光時間と発光開始タイミングを変更して測定し、メモリ９２に記憶させるとよい。
【０１２８】
［第３実施形態］
第１実施形態においては、半導体レーザの累積発光時間に応じてシェーディング補正を行う方式を説明したが、本実施形態では、半導体レーザの累積非発光時間に応じてシェーディング補正を行う。
【０１２９】
本実施形態では、まず、第１実施形態と同様に、図１０に示したステップＳ１〜Ｓ３の工程を行う。続いて、シェーディング特性の測定工程（Ｓ４）では、走査部３１がレーザビームを感光体ドラムの被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査するときに発光する光量偏差を、連続点灯させながらシェーディング特性を測定する。これは、感光体ドラムの被走査面での光量偏差を測定する場合、ドループ特性の影響を受けるようにする必要があるからである。
【０１３０】
プリンタ１００が、感光体ドラムの被走査面に対して主走査方向に、最大で１６０００ドット分の画像を形成する仕様の場合には、第１実施形態と同様に、発光時間を４段階に切り換えて、シェーディング特性を測定する。累積非発光時間は、感光体ドラムの被走査面に対して主走査方向に形成する画像の最大値（１６０００ドット）から累積発光時間を減じた値である。そこで、
（Ａ）累積非発光時間４０００ドット未満のシェーディング特性として、前記（４）累積発光時間１２０００ドット以上１６０００ドット以下のシェーディング特性を用いる。
【０１３１】
（Ｂ）累積非発光時間４０００ドット以上８０００ドット未満のシェーディング特性として、前記（３）累積発光時間８０００ドット以上１２０００ドット未満のシェーディング特性を用いる。
【０１３２】
（Ｃ）累積非発光時間８０００ドット以上１２０００ドット未満のシェーディング特性として、前記（２）累積発光時間４０００ドット以上８０００ドット未満のシェーディン  （Ｄ）累積非発光時間１２０００ドット以上１６０００ドット以下のシェーディング特性として、前記（１）累積発光時間が４０００ドット未満のシェーディング特性を用いる。
【０１３３】
続いて、第１実施形態と同様に、ステップＳ５〜Ｓ７を行う。
【０１３４】
さらに、画像形成時には、図１４に示すようにしてシェーディングパターンを補正する。なお、図１４に示すフローチャートは、図１２に示すフローチャートとはステップＳ１２’及びステップＳ１３'の処理が異なり、その他のステップは同様の処理を行う。
【０１３５】
まず、第１実施形態と同様にステップＳ１１を行う。このとき、演算部８６は、走査部３１がレーザビームを感光体ドラム１０１Ａの被走査面に対して主走査方向に１ライン長走査するときの半導体レーザ４１Ａの累積非発光時間を、その１ライン長の走査中に求める（Ｓ１２’）。具体的には、ＡＳＩＣ５１は、画像情報として半導体レーザ４１Ａ用の画像信号が入力されると、この画像信号と、画像クロック発生回路５３が出力するクロック信号と、の論理積を、アンドゲートによりカウンタ８７に出力する。
【０１３６】
そして、演算部８６が求めた半導体レーザ４１Ａの累積非発光時間に対応する補正値を記憶部から読み出す（Ｓ１３’）。
【０１３７】
まず、ＥＥＰＲＯＭ９２の０〜２５５のアドレスにアクセスする。アクセスするアドレスは、順に１ずつ上がっていく。また、メモリ９２は、カウンタ８７からの出力信号がＡ８端子とＡ９端子に入力されると、信号に応じたシェーディング特性の補正値（補正パターン）が読み出されるように設定する。
【０１３８】
カウンタ８７は、累積非発光時間が（Ａ）４０００ドット未満のときには、Ａ８端子とＡ９端子に対して、（Ａ８端子，Ａ９端子）＝（０，０）の信号を出力する。
【０１３９】
カウンタ８７は、累積発光時間が（Ｂ）４０００ドット以上になった地点で、（Ａ８端子，Ａ９端子）＝（１，０）の信号を出力する。これにより、アクセスするアドレスが＋２５６される。このとき、０〜２５５のアドレスのアドレスに入ったデータに比べて、ドループ特性分ダウンされたデータにアクセスされる。
【０１４０】
カウンタ８７は、累積非発光時間が（Ｃ）８０００ドット以上になった地点で、（Ａ８端子，Ａ９端子）＝（０，１）の信号を出力する。これにより、アクセスするアドレスが＋２５６される。このとき、２５６〜５１１のアドレスのアドレスに入ったデータに比べて、ドループ特性分ダウンされたデータにアクセスされる。
【０１４１】
カウンタ８７は、累積非発光時間が（Ｄ）１２０００ドット以上になった地点で、（Ａ８端子，Ａ９端子）＝（１，１）の信号を出力する。これにより、アクセスするアドレスが＋２５６される。このとき、５１２〜７６７のアドレスのアドレスに入ったデータに比べて、ドループ特性分ダウンされたデータにアクセスされる。
【０１４２】
そして、第１実施形態と同様に、ステップＳ１４とステップＳ１５の工程を行う。
【０１４３】
このように、累積非発光時間を用いても、シェーディング補正を適正に行うことができる。
【０１４４】
以上のように、本発明では、レーザビームの出射時間に応じてシェーディングパターンを補正するので、ドループ特性が悪い半導体レーザが使用されたとしても、シェーディング補正を適正に行うことができる。これにより、画像形成装置では、濃度差やムラの無い画像を形成できる。
【０１４５】
なお、発光時間と発光開始タイミングを４段階に分けた場合について説明したが、これに限るものではなく、光ビーム走査ユニットに使用される半導体レーザのドループ特性に応じて設定すればよい。すなわち、ドループ特性が悪い半導体レーザを使用する場合には、発光時間と発光開始タイミングの分割数をさらに増やしてもよい。また、ドループ特性のよい半導体レーザを使用する場合には、発光時間と発光開始タイミングの分割数を減らしてもよい。
【符号の説明】
【０１４６】
１…光ビーム走査ユニット  ２…シェーディング補正回路  ３１…走査部  ３２…光源部  ３２Ａ…レーザドライバ  ４０Ａ〜４０Ｄ…レーザユニット  ４１Ａ〜４１Ｄ…半導体レーザ  ５１…ＡＳＩＣ  ５３…画像クロック発生回路  ７１…ＣＰＵ  ７３…ＩＣＵ  ８１…操作部  ８４…温度センサ  ８６…演算部  ８７…カウンタ  ９１…カウンタ  ９２…メモリ（記憶部）  ９３…調整治具  ９４…光源制御部  ９５…第１の補正部  ９６…第２の補正部  ９６Ａ…アナログスイッチ  ９６Ｂ…ラダー  抵抗回路  １００…プリンタ  １０１Ａ〜１０１Ｄ…感光体ドラム
【図２】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１】
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【図３】
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