(57)【要約】      （修正有）【課題】温度変動による要因を含め、露光面に生じるシェーディングを補正するための手段を簡素で、かつ画像形成装置への組み込みに適した手段によって実現する。【解決手段】Ｉｔｈ検出部１７によって検出したＬＤ１ｅの点灯開始閾値電流値Ｉｔｈにもとづいて、シェーディング補正部３０ｐは、保管しておいたＩｔｈとシェーディングの補正データとを対応付けたデータベースから、検出したＩｔｈに適応する補正データを選択する。画像書込制御部３０は、書込むべき画像データによりＬＤ１ｅの点灯制御を行うとともに、シェーディング補正部３０ｐで選択されたシェーディングの補正データによってＬＤ１ｅの発光量を補正し、補正後のデータにもとづいて発光量を制御する制御条件をＬＤ制御部１５に指示する。ＬＤ制御部１５は、画像書込制御部３０からの上記指示を受けてレーザ駆動部を制御し、ＬＤ１ｅを発光させる。【選択図】図７
2011189613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光量が制御可能な発光素子と、
前記発光素子の発光量を設定に従って制御するとともに、入力される画像データにより点灯を制御する点灯制御手段と、
発光素子からの出力光をビームとし、周期的に感光体の露光面を該ビームによって走査する光走査手段を有する画像形成装置であって、
前記発光素子の点灯開始閾値電流値を検出する閾値電流検出手段と、
前記閾値電流検出手段によって検出された点灯開始閾値電流値をもとに、前記ビーム走査位置の露光面における光量を均一化する前記発光量の設定値を決定する設定値決定手段を備え、
前記点灯制御手段は、前記設定値決定手段によって決定された設定値に従って発光量を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記発光素子の点灯開始閾値電流値と、前記ビーム走査位置における光量を均一化する発光量の設定値とを当該画像形成装置に固有のデータとして対応付けたデータベースを備え、
前記設定値決定手段は、前記閾値電流検出手段によって検出された点灯開始閾値電流値に対応する点灯時の発光量の設定値を前記データベースから取得し、得られる値を設定値として決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載された画像形成装置において、
所定の低温時及び高温時それぞれにおいて、当該画像形成装置に固有のデータとして予め求めた前記ビーム走査位置における発光量の設定値を保存する設定値保存手段を備え、
前記設定値決定手段は、前記閾値電流検出手段によって検出された点灯開始閾値電流値に適応する発光量の設定値を、前記設定値保存手段に保存された所定の低温時及び高温時それぞれにおける発光量の設定値に基づいて算出し、算出した値を設定値として決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された画像形成装置において、
前記感光体が、前記光走査手段によるビームの走査により露光面に静電潜像を生成するものであり、
前記感光体の露光面に生成された静電潜像をトナーによって現像する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
入力される画像データによって、発光量が制御可能な発光素子の点灯を制御し、該発光素子からの出力光をビームとし、周期的に感光体の露光面を該ビームによって走査することにより画像を形成する画像形成方法であって、
前記発光素子の点灯開始閾値電流値を検出する閾値電流検出工程と、
前記閾値電流検出工程で検出された点灯開始閾値電流値をもとに、前記ビームの走査位置の露光面における光量を均一化する前記発光量の設定値を決定する設定値決定工程と、
前記設定値決定工程で決定された設定値に従って発光量を制御する点灯制御工程と
を有することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像データにより点灯が制御される発光素子からの光ビームによって感光体の露光面（像面）を走査する手段を有する画像形成装置（例えば、レーザプリンタ等）に関し、より詳しくは、露光面の光量を均一化するために発光素子の発光量を制御するようにした画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のプリンタや所謂デジタル複写機、複合機といわれる画像形成装置では、画像データによって点灯が制御される発光素子として、レーザ（ＬＤ:Laser Diode）が使用され、発光するレーザをビームとし、このビームによって周期的に感光体の露光面（像面）を走査し、感光体の露光面に静電潜像を生成する（この操作を「画像書込」もしくは単に「書込」ともいう）方法が従来から採用されている。
このようなレーザビームによる書込方式に用いられるＬＤ素子の発光量が変動すると、画像の濃度が変動してしまう。このため、主走査毎に画像領域外でＡＰＣ（Automatic Power Control）点灯を行い、ＬＤ内部のバックビームをモニタすることで、発光量を調整する技術が既に知られている。
【０００３】
ただ、ＬＤ内部のバックビームをモニタするＡＰＣでは、ＬＤの発散角特性が変動した場合、アパーチャ（後述の図１、参照）でのカップリング効率が変わるため、バックビームでは検知できない像面光量変動が発生する。また、ＬＤのモニタ電流自体が温度特性を持つと、ＡＰＣ光量そのものが変動してしまう。さらに、ＬＤの偏向角特性が変動するとシェーディング特性（像面における光量変動の性状）が変わってしまう。
こうしたＬＤ内部のバックビームをモニタする方法では解決できない、温度変動によるＬＤの発散角特性、モニタ電流特性、偏向角特性等の変動により生じるシェーディングの問題を回避することが可能な方法として、特許文献１，２に示す提案がなされている。
特許文献１は、走査されるレーザビームの同期検知と光量調整のための光量モニタをビーム走査路に設けた１個の受光センサを使用して行っている。また、特許文献２は、感光体を露光する光ビームの主走査方向の複数箇所でビームパワーを検知するセンサを設け、濃度不均一を補正するためのデータを得ている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１は、シェーディングを起こす光ビームの主走査方向の光量の変動を検知することができない。
また、特許文献２は、露光面（像面）の光量変動を検知できるが、センサを含めビームパワーを検知するための検知手段が複数個必要になり、しかもセンサの検知結果をもとに補正データを生成する処理をリアルタイムで行うための処理を担うには高性能の処理手段が必要になって、コストアップに繋がる、という問題が生じる。
本発明の目的は、温度変動によるＬＤの発散角特性、モニタ電流特性、偏向角特性等の変動により生じるシェーディングを発光素子の発光量を制御することにより補正をする上記従来技術の問題に鑑みなされたもので、温度変動による要因を含め、露光面に生じる光量の不均一を補正し、光量を均一化するための手段を簡素で、かつ画像形成装置への組み込みに適した手段によって実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、発光量が制御可能な発光素子と、前記発光素子の発光量を設定に従って制御するとともに、入力される画像データにより点灯を制御する点灯制御手段と、発光素子からの出力光をビームとし、周期的に感光体の露光面を該ビームによって走査する光走査手段を有する画像形成装置であって、前記発光素子の点灯開始閾値電流値を検出する閾値電流検出手段と、前記閾値電流検出手段によって検出された点灯開始閾値電流値をもとに、前記ビーム走査位置の露光面における光量を均一化する前記発光量の設定値を決定する設定値決定手段を備え、前記点灯制御手段は、前記設定値決定手段によって決定された設定値に従って発光量を制御することを特徴とする。
本発明は、入力される画像データによって、発光量が制御可能な発光素子の点灯を制御し、該発光素子からの出力光をビームとし、周期的に感光体の露光面を該ビームによって走査することにより画像を形成する画像形成方法であって、前記発光素子の点灯開始閾値電流値を検出する閾値電流検出工程と、前記閾値電流検出工程で検出された点灯開始閾値電流値をもとに、前記ビームの走査位置の露光面における光量を均一化する前記発光量の設定値を決定する設定値決定工程と、前記設定値決定工程で決定された設定値に従って発光量を制御する点灯制御工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、簡素な構成を有し、かつ画像形成装置への組み込みに適した手段によって、温度変動を要因として生じる露光面（像面）における光量の不均一を補正し、露光面における光量の均一化を図ることができ、延いてはコストアップの抑制も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の光書込光学系の概略構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光書込制御における処理系をデータ、信号の流れとともに示すブロック図である。
【図３】シェーディングの補正動作を説明する線図である。
【図４】温度によりシェーディング特性に変動が生じた場合の補正動作の状況を説明する線図である。
【図５】温度によって変動するＬＤの発光特性を点灯開始閾値電流（Ｉｔｈ）とともに示す線図である。
【図６】温度によって変動するシェーディングの補正動作を説明する線図である。
【図７】露光面の光量を均一にするシェーディングの補正機能を備えた画像書込制御系の要部構成を示す概略図である。
【図８】図７に示した画像書込制御系の光量補正動作の制御フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
以下に示す実施形態は、レーザプリンタ、レーザプリンタエンジンを搭載したデジタル複写機、複合機等の画像形成装置を本発明の実施例とする。これらの画像形成装置は、ＰＤＬ（ページ記述言語）データ或いはスキャナ読取を通して入力された画像データをもとにプリント出力用の画像データを作成し、この画像データによってレーザの点灯を制御し、レーザからの出力光をビームとし、周期的に感光体の露光面を該ビームによって走査する画像書込手段を有し、電子写真方式で画像を形成する装置である。
【０００９】
本発明は、露光面を走査するレーザビームの光量の不均一を補正（以下、「シェーディング補正」という）し、光量を均一化するための手段を特徴構成とし、この特徴構成について後記で詳細な説明をするが、その前に、前提とする画像書込部の概略を説明する。
なお、画像書込後に電子写真方式の画像形成装置において通常行われる、トナーによる現像、トナー像の記録用紙への転写、定着等の処理は、既存の技術を適用することにより実施できるので、説明は省略する。
【００１０】
［光書込光学系］
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の光書込光学系の概略構成を説明する図である。
図１に示す光書込光学系において、ＬＤ（レーザダイオード）１からの出力ビームの光路を示しているので、光路順に光書込光学系の構成要素とその作用を説明する。
ＬＤ１から出射されたビームは、アパーチャ２を通り、平行光となり、回転するポリゴンミラー３に入射する。ポリゴンミラー３により走査されるビームは、fθレンズ４にて主走査方向（図１の破線の矢印にて示す）の速度が一定になるように倍率補正される。
fθレンズ４を通ったビームは、３枚の折り返しミラー５，６，７にて反射された後、感光体９の露光面（像面）を照射する。
主走査方向に走査されるビームは、感光体９の外側の走査光路上に定置された同期検知センサ８を照射する。同期検知センサ８は、ビームの入射を検知し、同期検知信号を発生する。後述する画像書込制御部（図２、参照）は、この同期検知信号のタイミングをもとに、画像の書込みの開始を制御する。
【００１１】
［光書込制御系］
図２は、本発明の実施形態に係る光書込制御における処理系をデータ、信号の流れとともに示すブロック図である。
図２の画像書込制御部３０における処理系は、ＬＤ１の点灯を制御するための処理とポリゴンモータ３ｍの回転を制御するための処理を行う。
ＬＤ１の点灯を制御するための処理は、画像処理ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又は画像処理コントローラ１０からの画像データと画像領域信号の入力を受け、これらのデータをもとに生成されるＬＤ点灯信号及び図２には明示していないが、後述する光量補正を行うＬＤの発光量の制御信号等をレーザ駆動部４１に出力する処理である。
【００１２】
また、ポリゴンモータ３ｍの回転を制御するための処理、即ちポリゴンミラー３の回転を制御するための処理は、主制御部のＣＰＵ（Central Processing Unit）２０からのコマンドにもとづいて、ポリゴンモータドライバ４３に制御クロック等を出力する処理である。
なお、ＬＤ１の点灯動作とポリゴンミラー３の回転は所定のタイミングとなるように制御され、かつＬＤ１による画像書込みは、ポリゴンミラー３の回転により走査されるビームを検知する同期検知センサ８（図１、参照）の同期検知信号との関係で定まるので、これらの動作タイミングは、画像領域制御及び各種タイミング制御部３８によって、主制御部のＣＰＵ２０のコマンドに従い一元的に管理される。
【００１３】
以下、上記の処理を行う画像書込制御部３０の構成をより詳細に説明する。
画像書込制御部３０は、速度変換用ラインメモリ３１、各種パターン生成部３２、書込γ変換部３３、ＬＤ変調及び各種クロック生成部３４、連続点灯検出部３５、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）３６、バイアス及び点灯電流発生部３７、画像領域制御及び各種タイミング制御部３８、各種設定レジスタ及びポリゴンモータ制御部３９を備えている。
また、画像書込制御部３０は、画像データ入力Ｉ／Ｆ１１、コマンドＩ／Ｆ２１、ＬＤ変調Ｉ／Ｆ４２、同期検知Ｉ／Ｆ４６、ポリゴンモータＩ／Ｆ４４によって外部からのデータ或いは信号の入力、外部へのデータ或いは信号の出力を行う。
【００１４】
画像データ入力Ｉ／Ｆ１１は、画像処理ＡＳＩＣ又は画像処理コントローラ１０からの画像データと画像領域信号を画像書込制御部３０内に入力する。
ＬＤ変調Ｉ／Ｆ４２は、ＬＤ１を駆動するレーザ駆動部４１に制御信号として、画像書込制御部３０内で生成したＬＤ点灯信号、ＡＰＣ信号等を出力する。
同期検知Ｉ／Ｆ４６は、同期検知センサ８によって検知された同期検知信号を画像書込制御部３０内に入力する。
コマンドＩ／Ｆ２１は、主制御部のＣＰＵ２０からの同期シリアル等のコマンドを画像書込制御部３０内に入力する。
ポリゴンモータＩ／Ｆ４４は、ポリゴンモータ３ｍを駆動するポリゴンモータドライバ４３に制御信号として、画像書込制御部３０内で生成した制御クロック等を出力する。
【００１５】
このような構成要素からなる画像書込制御部３０は、画像データ入力Ｉ／Ｆ１１を通して入力される画像データを速度変換用ラインメモリ３１に格納し、連続点灯検出部３５を介して取得されたライン毎のＬＤ点灯時間をＬＵＴ３６に読み込ませる。バイアス及び点灯電流発生部３７は、ＬＵＴ３６に格納されたＬＤ点灯時間に対応するバイアス電流及び点灯電流を設定値として読み出し、得られる設定値に基づいて、ＬＤ点灯時間に対応したバイアス電流及び点灯電流を発生し、ＬＤ１を点灯させる。このときＬＵＴ３６から読み出される点灯電流の設定値は、さらに後述するシェーディング補正を行うために補正が掛けられる。
また、バイアス電流は、ＬＤ変調及び各種クロック生成部３４で、同期検知センサ８からの同期検知信号に基づいてバイアス電流をレーザ駆動部４１側に出力する。ＬＤ変調及び各種クロック生成部３４からの出力はＬＤ変調Ｉ／Ｆ４２を介してレーザ駆動部４１に入力される。
【００１６】
画像領域制御及び各種タイミング制御部３８は、画像処理ＡＳＩＣ又は画像処理コントローラ１０から出力される画像領域信号と、各種設定レジスタ及びポリゴンモータ制御部３９から入力される信号に基づいて画像領域制御信号及びタイミング制御信号を生成する。
各種設定レジスタ及びポリゴンモータ制御部３９は、主制御部のＣＰＵ２０から同期シリアル信号等が入力され、ポリゴンモータドライバ４３にポリゴンモータ３ｍへの駆動信号を出力する。ポリゴンモータ３ｍは、ポリゴンミラー３（図１、参照）を回転させ、ＬＤ１から出射される変調されたレーザビームを感光体の主走査方向、例えば、図１に示すドラム型の感光体９の表面を同図中に矢印にて示す主走査方向に露光走査する。これにより、感光体ドラム表面に静電潜像が形成される。
【００１７】
［シェーディングの補正］
シェーディングは、露光面（像面）を走査するレーザビームの光量の不均一により生じる濃度のむらを指す。シェーディングをなくすためには、露光面で光量が均一になるようにＬＤを発光させる。この動作をシェーディング補正という。
図３は、シェーディングの補正動作を説明する線図である。同図（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ横軸をビームの主走査方向にとっており、（Ａ）は像面におけるＬＤのビームパワーＰ１の変化、（Ｂ）は像面の各位置におけるシェーディングの補正データＣ１、（Ｃ）は補正後の像面の各位置における光量Ｌ１を示している。
【００１８】
像面におけるＬＤのビームパワーＰ１が、図３（Ａ）に示すように、主走査方向の位置によって変化する、即ち、通常、像面の中心部で大きく端部に向けて小さくなるので、この光量変化を打ち消す光量でＬＤを発光させる補正を掛けるようにすればよく、図３（Ｂ）のように逆の補正データＣ１の電流量でＬＤを駆動し、発光をさせる（なお、駆動電流と発光量は、後記図５に示すように、普通比例する）。
このようにすることで、図３（Ｃ）に示すように、補正後の像面の光量Ｌ１が主走査方向にわたり均一になり、シェーディングを補正することができる。
【００１９】
ただ、像面での主走査方向に生じる光量の不均一（シェーディング特性）は、ＬＤの偏向角特性の影響を受け、ＬＤの偏向角特性に温度依存性がある場合、環境温度の変化により、シェーディング特性が変化する。この場合は、補正データを変更しないと、像面光量に再び不均一が発生してしまう。
図４は、この状況におけるシェーディングの補正動作を説明する線図である。同図（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ横軸をビームの主走査方向にとっており、（Ａ）は像面におけるＬＤのビームパワーＰ２の変化、（Ｂ）は像面の各位置におけるシェーディングの補正データＣ２、（Ｃ）は補正後の像面の各位置における光量Ｌ２を示している。
【００２０】
図４に示す動作例では、像面におけるＬＤのビームパワーＰ２が、環境温度の変化による影響を受け、図３（Ａ）に示す状態から、図４（Ａ）に示すように変化する、即ち、像面の中心部から主走査方向に向かう側の端部に向けて小さくならずに、ほぼ一定のパワーとなっている。この状況で、図４（Ｂ）に示すように、シェーディングの補正を図３（Ｂ）に示したと同様に行っている。このようにした場合、図４（Ｃ）に示すように、補正後の像面の光量Ｌ２が像面の中心部から主走査方向に向かう側の端部に向けて均一にならずに、増加しており、シェーディングが補正されていない。
こうした状況でシェーディングを完全に補正するためには、環境温度の条件を加味した補正動作が必要になる。
【００２１】
［シェーディングの補正方法］
上記した環境温度による影響を受けるシェーディングの補正は、リアルタイムで像面の主走査方向の各点の光量を検知するセンサを用いてシェーディング補正を行う従来技術（特許文献２、参照）によって、実現が可能である。ただ、ビームパワーの検知センサが複数個必要になり、しかもセンサの検知結果をもとに補正データを生成する処理をリアルタイムで行うための処理を担うには高性能の処理手段が必要になる。
こうした問題意識のもとに、本発明は、上記［発明が解決しようとする課題］で述べたように、温度変動による要因を含め、露光面に生じる光量の不均一（シェーディング）を補正するための手段を簡素で、かつそれ程高度な処理性能を持たない画像形成装置への組み込みに適した手段によって実現することを課題としている。
【００２２】
この課題を解決する手段として、本実施形態では、想定される環境温度の条件を設定し、その条件下の実機において予め光量検知センサによって実際に検知した光量をもとに補正データを求め、求めた補正データと環境温度とを対応付けたデータベースを作成する。
作成したデータベースは、画像形成装置に保存しておき、画像形成時に、このデータベースからそのときの環境温度に適応する補正データを取得し、シェーディングの補正を行う。このような方法をとることによって、温度変動による要因を含め、露光面に生じるシェーディングを補正するための手段を簡素で、かつそれ程高度な処理性能を持たない画像形成装置にも搭載することができる。
【００２３】
〈環境温度（点灯開始閾値電流値Ｉｔｈ）の検出〉
上記の補正動作を実現するために必要な要素である、画像形成装置の環境温度を捉えるための手段について、説明する。
課題を解決するための要素となる画像形成装置の環境温度は、ＬＤのビーム露光による画像形成動作において、シェーディングが生じることなく高性能に画像を形成する、ということを目的として捉える温度であり、この実施形態においては、ＬＤにおける点灯開始閾値電流値に着目している。
図５は、温度によって変動するＬＤの発光特性を示す図である。同図は、駆動電流（横軸）に対して発光量（縦軸）をとり、低温時を特性線Ｌａとし、高温時を特性線Ｌｂとして示すように、それぞれの点灯開始閾値電流値Ｉｔｈが温度に対応して異なることを表している。
【００２４】
ＬＤは、図５の特性線に示すように、駆動電流を大きくしていくと、ある値を境に急激に発光し、その後は駆動電流値にほぼ比例して光量が増加していく。この急激に発光し始める閾値となる電流値を点灯開始閾値電流値Ｉｔｈという。点灯開始閾値電流値Ｉｔｈは、ＬＤの個体によってそれぞれ固有の値をとり、また、環境温度の変動によって変化する。
一般的に温度が高くなると点灯開始閾値電流値Ｉｔｈは高くなり、温度に対応して異なる値をとる。このような特性を利用することにより、画像形成装置においては、画像を形成する際、実行する画像形成動作で用いるＬＤの駆動電流制御の設定値を定めるために、事前に点灯開始閾値電流値Ｉｔｈを検出する動作を行う。
【００２５】
点灯開始閾値電流値Ｉｔｈの検出は、本実施形態では、主走査毎に画像領域外でＡＰＣ点灯を行うための手段を備えているので、ＡＰＣ点灯の動作を利用して、ＡＰＣ点灯を行う際に点灯を開始したときの駆動電流を測定する手段を付加することにより、実施することができる。
このようにして検出した点灯開始閾値電流値Ｉｔｈにより環境温度を知ることができるので、この環境温度に適応するシェーディングの補正データを上述のデータベースから取得し、得た補正データに従い、この主走査ラインの像面におけるＬＤの駆動電流を調節し、発光量を制御する（このシェーディングの補正手段については、後述の［書込制御に備わるシェーディング補正機能］、参照）。
【００２６】
図６は、温度によって変動するシェーディングの補正動作を説明する線図である。
同図（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ横軸をビームの主走査方向にとっており、（Ａ）は像面におけるＬＤのビームパワーＰａの変化、（Ｂ）は像面の各位置におけるシェーディングの補正データＣａ、（Ｃ）は補正後の像面の各位置における光量Ｌを示している。
また、同図（Ａ）の像面におけるＬＤのビームパワー及び同図（Ｂ）の補正データは、温度の変化に伴って、ＬＤのビームパワーはＰａ→Ｐｂの範囲で、又補正データはＣａ→Ｃｂの範囲でそれぞれの値が変動する。
【００２７】
なお、本実施形態では、上述のように、環境温度を表わす点灯開始閾値電流値Ｉｔｈをもとにデータベースからそのときの環境温度に適応する補正データを取得する方法をとる。
よって、図６（Ａ）は、データベースを作成する過程において、各々の環境温度（点灯開始閾値電流値Ｉｔｈに対応する）の設定で実機において予め光量検知センサによって実際に像面の各位置において検知したＬＤのビームパワー（光量）Ｐａ〜Ｐｂを示しており、図６（Ｂ）は、同図（Ａ）に示したＬＤの光量変化を打ち消す光量でＬＤを発光させ、シェーディングを補正するための補正データＣａ〜Ｃｂを示している。
つまり、作成されたデータベースには、点灯開始閾値電流値Ｉｔｈによって表される環境温度と、その温度に適応するシェーディングの補正データ（図６（Ｂ））が対応付けられている。従って、点灯開始閾値電流値Ｉｔｈからこの電流値に適応するシェーディングの補正データをデータベースから取得し、得た補正データに従い、ＬＤの発光量を制御することで、図６（Ｃ）に示すように、補正後の像面の光量Ｌが主走査方向にわたり均一になり、シェーディングを補正することができる。
【００２８】
［シェーディング補正機能を備えた画像書込制御系］
ＬＤの点灯開始閾値電流値ＩｔｈにもとづいてＬＤの発光量を制御し、シェーディングを補正する機能を備えた画像書込制御系の構成とその動作について説明する。
図７は、露光面の光量を均一にするシェーディングの補正機能を備えた画像書込制御系の要部構成を示す概略図である。
図７に示すように、シェーディングの補正機能を備えた画像書込制御系は、画像書込制御部３０（図２の画像書込制御部３０に相当する）と、ＬＤ１（図１及び２のＬＤ１に相当する）と、ＬＤ制御部１５（図２では画像書込制御部３０内部のＬＤ点灯信号，ＡＰＣ信号等を生成する制御部に相当する）と、Ｉｔｈ検出部１７を要素とする。
なお、ＬＤ１は、発光素子としてのＬＤ１ｅのほか、ＬＤ１ｅの駆動電流を検出するためにＩｔｈ検出部１７に繋がる分岐線上にダイオード１ｍを持つ。
また、ＬＤ制御部１５とＬＤ１ｅとの間には、ＬＤ制御部１５によって動作が制御されるレーザ駆動部（不図示）を有する。
【００２９】
また、画像書込制御部３０は、シェーディング補正部３０ｐを有する。シェーディング補正部３０ｐは、点灯開始閾値電流値Ｉｔｈと、その温度に適応するシェーディングの補正データとを対応付け、例えば、ＬＵＴ形式のデータベースとし、これを保管する。
なお、このシェーディングの補正に用いるデータベースは、図６（Ｂ）を参照して述べたように、予めこの画像形成装置に固有のデータとして、想定される環境温度（点灯開始閾値電流値Ｉｔｈに対応する）の設定で検知したデータをもとに求め用意され、画像形成時の点灯電流を設定するために用いられるものであり、この点では、走査ライン単位のＬＤ点灯時間に対応して点灯電流を設定するために用意された上述のＬＵＴ３６と同様に扱われる。
【００３０】
〈図７の制御系のシェーディング補正動作〉
図８は、図７に示した制御系のシェーディング補正動作の制御フローを示す図である。
図８の制御フローは、主走査毎に画像領域外で行うＡＰＣ点灯を利用できるようにするので、ＡＰＣ動作とタイミングを合わせて、この制御フローを起動する。
制御フローを起動し、先ず、点灯開始閾値電流値Ｉｔｈを検出する（ステップＳ１０１）。Ｉｔｈの検出は、ＬＤ１ｅを駆動し、点灯を開始したときの駆動電流をＩｔｈ検出部１７によって測定することによる。なお、点灯の開始は、例えば、ＡＰＣ動作に使用するバックライト検知信号から知ることができ、この時のＩｔｈ検出部１７の測定値を点灯開始閾値電流値Ｉｔｈとして検出し保持する。
【００３１】
次に、検出した点灯開始閾値電流値Ｉｔｈにもとづいて、シェーディングの補正データを選択する（ステップＳ１０２）。この動作は、予めシェーディング補正部３０ｐに保管しておいた、点灯開始閾値電流値Ｉｔｈとシェーディングの補正データとを対応付けたデータベースから、ステップＳ１０１でＩｔｈ検出部１７によって検出し保持された点灯開始閾値電流値Ｉｔｈに適応する補正データを選択する動作である。
つまり、シェーディング補正部３０ｐは、この後で実行する書込みに用いるＬＤ発光によって像面に生じる可能性があるシェーディングの補正に用いるために、現行のＬＤ１ｅにおける現時点の環境温度に適応する補正データを、予め用意したデータベース（例えば、ＬＵＴ）の中から選択する。
【００３２】
次に、シェーディング補正を実行する（ステップＳ１０３）。この動作は、シェーディング補正部３０ｐが選択したシェーディングの補正データにもとづいて、実際に感光体の露光面（像面）に画像データで変調されたレーザビームによって画像書込みを行う際のレーザの光量を補正する動作である。
つまり、画像書込制御部３０は、書込むべき画像データによりＬＤ１ｅの点灯制御を行うとともに、シェーディング補正部３０ｐで選択されたシェーディングの補正データによってＬＤ１ｅの発光量を補正し、補正後のデータにもとづいて発光量を制御する制御条件をＬＤ制御部１５に指示する。なお、この発光量の制御条件は、図６（Ｂ）のシェーディングの補正データに示すように、主走査方向のビーム位置に対応して設定される。ＬＤ制御部１５は、画像書込制御部３０からの上記指示を受けてレーザ駆動部（不図示）を制御し、ＬＤ１ｅを発光させる。
上記の制御を行うことによって、シェーディングを打ち消すように、ＬＤ１ｅの発光量が制御されるので、感光体の露光面（像面）にはシェーディングが生じることなく、高画質の画像を形成することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１・・ＬＤ、３・・ポリゴンミラー、８・・同期検知センサ、９・・感光体、１０・・画像処理ＡＳＩＣ又は画像処理コントローラ、１５・・ＬＤ制御部、１７・・Ｉｔｈ検出部、２０・・ＣＰＵ、３０・・画像書込制御部、３０ｐ・・シェーディング補正部、３４・・ＬＤ変調及び各種クロック生成部、３６・・ＬＵＴ、３７・・バイアス及び点灯電流発生部。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３４】
【特許文献１】特開平９−２３０２５９号公報
【特許文献２】特開２００５−２１９３８６号公報
【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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