(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
回転駆動される感光体と、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームが前記感光体の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、前記光ビームによって走査されることによって前記感光体の上に形成される静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、前記感光体の上に現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を備え、画像を形成する記録媒体の種類に応じて、前記記録媒体の搬送速度、前記感光体の回転速度および前記光ビームの走査速度を含む画像形成速度を制御する画像形成手段と、
前記記録媒体に転写されたトナー像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、
前記光ビームの第一走査速度に対応し、前記光ビームの光量を前記光ビームの走査方向において異なる複数の位置それぞれに対応する光量に補正するための光量補正データを記憶する記憶手段と、
前記光ビームが前記第一の走査速度で前記感光体の上の画像形成領域を走査中に前記走査方向における前記光ビームの露光位置に応じて前記記憶手段に記憶された複数の前記光量補正データの中から当該露光位置に対応する光量補正データを設定し、前記記憶手段に記憶された複数の前記光量補正データに基づいて前記走査方向における前記複数の位置の間の位置に対応する光量補正データを演算し、前記記憶手段に記憶された光量補正データおよび演算された光量補正データを前記光ビームが前記第一の走査速度より遅い第二走査速度で前記感光体の上の画像形成領域を走査中に前記走査方向における前記光ビームの露光位置に応じて設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された光量補正データに基づいて前記光ビームの光量を制御する光量制御手段と、を備え、
前記設定手段は、前記走査速度に関わらず前記光ビームが前記感光体の上の画像形成領域を走査中における前記光量補正データの切り換え周期を一定とし、当該切り替え周期で前記光ビームの露光位置に応じて前記光量補正データを切り換えて設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成手段は、
前記光ビームの走査周期を示す周期信号を生成する周期信号生成手段と、
前記周期信号よりも高周波のクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
前記周期信号を基準に前記クロック信号をカウントするカウンタと、を備え、
前記設定手段は、前記カウンタのカウント値に応じて前記光量補正データを切り換え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】
前記周期信号生成手段は、前記偏向手段によって偏向された光ビームを受光する受光素子を含み、前記受光素子が前記光ビームを受光することによって前記周期信号を生成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４】
前記光量制御手段は、
前記設定手段によって設定されるパルス幅のＰＷＭ信号を出力する出力手段と、
前記ＰＷＭ信号を平滑化する平滑回路と、
前記光源から出射される光ビームの光量を検出する検出手段と、を備え、
前記光量制御手段は、前記検出手段によって検出される光ビームの光量が目標光量になるように光量制御電圧を制御し、前記光量制御電圧と前記平滑回路の出力電圧とに基づいて前記光源に供給する電流値を制御する請求項１乃至３いずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
回転駆動される感光体と、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームが前記感光体の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、前記光ビームによって走査されることによって前記感光体の上に形成される静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、前記感光体の上に現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写されたトナー像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、を備え、画像を形成する記録媒体の種類に応じて、前記記録媒体の搬送速度、前記感光体の回転速度および前記光ビームの走査速度を含む画像形成速度を制御する画像形成手段と、
前記記録媒体に転写されたトナー像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、
前記光ビームの光量を前記光ビームの走査方向において異なる複数の位置それぞれに対応する光量に補正するための光量補正データであって、前記光ビームが前記感光体の上の画像形成領域を走査中に前記走査方向における前記光ビームの露光位置に応じて複数の前記光量補正データの中から当該露光位置に対応する光量補正データを設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された光量補正データに基づいて前記光ビームの光量を制御する光量制御手段と、を備え、
前記設定手段は、前記光量補正データの設定を切り換える切り換え周期を前記画像形成手段によって制御される前記光ビームの走査速度に応じて制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成手段は、
前記光ビームの走査周期を示す周期信号を生成する周期信号生成手段と、
前記周期信号よりも高周波のクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
前記周期信号を基準に前記クロック信号をカウントするカウンタと、を備え、
前記設定手段は、前記カウンタのカウント値に応じて前記光量補正データを切り換えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記周期信号生成手段は、前記偏向手段によって偏向された光ビームを受光する受光素子を含み、前記受光素子が前記光ビームを受光することによって前記周期信号を生成する請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記光量制御手段は、
前記設定手段によって設定されるパルス幅のＰＷＭ信号を出力する出力手段と、
前記ＰＷＭ信号を平滑化する平滑回路と、
前記光源から出射される光ビームの光量を検出する検出手段と、を備え、
前記光量制御手段は、前記検出手段によって検出される光ビームの光量が目標光量になるように光量制御電圧を制御し、前記光量制御電圧と前記平滑回路の出力電圧とに基づいて前記光源に供給する電流値を制御する請求項５乃至７いずれか１項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、感光体上を走査する光ビームの光量を制御する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、レーザビームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、高画質かつ高精度に画像を形成することが求められている。一般的に、このような画像形成装置は、光源から出射される光ビームが感光体上を走査するように光ビームを偏向する回転多面鏡やガルバノミラーなどの偏向装置を有する光走査装置を備える。光走査装置は、回転多面鏡を回転させるモータあるいはガルバノミラーを往復動作させるモータ、及びｆθレンズや反射鏡等の光学部品を備える。光走査装置に備えられた光学部品は、偏向装置によって偏向された光ビームを感光体上に導く。レンズの透過率や反射鏡の反射率などの光学特性は光ビームが感光体上を走査する方向である主走査方向において必ずしも均一ではないので、感光体上の各露光位置における光ビームの光量が不均一になる。そのため、光源から出射する光ビームの光量を一定にすると画像に濃度ムラが発生するという問題がある。
【０００３】
そこで、従来から、画像の濃度ムラの発生を抑制するために光ビームの光量を感光体の露光位置に応じて制御することによって、光走査装置の光学部材の光学特性に起因する濃度ムラの発生を抑制する補正（以下、シェーディング補正という。）を行っている。特許文献１は、シェーディング補正を実行するために光ビームの露光位置に応じて光源に流れる電流を制御する回路を開示している。
【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】
昨今の画像形成装置は紙種に応じて画像形成速度を制御する。ユーザが用いる多様な紙種に対して良好な画像形成を行うために、画像形成速度を多様化する必要がある。そのため、同一の画像形成装置で使用される画像形成速度の最大値と最小値との差が広がりつつある。紙種に応じて画像形成のプロセススピードおよび紙の搬送速度を異ならせることで紙種に応じた熱をトナーに与えることができる。多様な画像形成速度への対応に伴い、画像形成装置は、複数の画像形成速度それぞれに対応した走査速度で光ビームを走査させる必要がある。そのため、画像形成装置は、回転多面鏡の回転速度あるいはガルバノミラーの往復動作の速度を画像形成速度にあわせて制御する必要がある。
【０００６】
図２０（ａ）は、光ビームの１走査周期中におけるシェーディングデータによる補正タイミング及びシェーディングデータに基づいて光源から出射される光ビームの光量分布（シェーディング補正の分布）を示している。図２０（ａ）に示すように、光ビームが主走査方向へ所定の走査速度で走査される場合、シェーディングデータを周期Ｔｄで設定するシェーディング補正を行う。しかし、光ビームの走査速度が所定の走査速度から別の走査速度へ切り替えられた場合、同じ周期Ｔｄでシェーディングデータに基づくシェーディング補正を実行すると、補正周期と光ビームの露光位置とが一致しない。そのため、シェーディング補正が適切に実行されないという問題がある。図２０（ｂ）は、光ビームが所定の走査速度より遅い別の走査速度で走査される場合の光ビームの１走査周期中のシェーディングデータによる補正タイミングと補正分布を示す図である。図２０（ｂ）に示すように、光ビームの主走査方向への一走査の途中でシェーディング補正が終了するため、１走査周期の後半はシェーディング補正が行われないことがわかる。
【０００７】
このように、複数の走査速度で動作可能な画像形成装置において、第一走査速度のシェーディング条件を第二走査速度におけるシェーディング補正に適用すると、第二走査速度におけるシェーディング補正の精度が低下し、出力画像に濃度ムラが発生する。それぞれの走査速度毎にシェーディング条件を異ならせることによって各走査速度のシェーディング補正の精度の低下を抑制することができる。しかし、走査速度毎にシェーディングデータを異ならせると、それぞれの走査速度毎にシェーディングデータを保存するメモリを大容量化しなければならなくなり、画像形成装置の高コスト化を招く。
【０００８】
そこで、本発明は、第一走査速度に対応する光量補正データを利用して第二走査速度において光ビームの走査方向における光量補正を行うことができる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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一実施例の記録媒体に画像を形成する画像形成装置は、
回転駆動される感光体と、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームが前記感光体の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、前記光ビームによって走査されることによって前記感光体の上に形成される静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、前記感光体の上に現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を備え、画像を形成する記録媒体の種類に応じて、前記記録媒体の搬送速度、前記感光体の回転速度および前記光ビームの走査速度を含む画像形成速度を制御する画像形成手段と、
前記記録媒体に転写されたトナー像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、
前記光ビームの第一走査速度に対応し、前記光ビームの光量を前記光ビームの走査方向において異なる複数の位置それぞれに対応する光量に補正するための光量補正データを記憶する記憶手段と、
前記光ビームが前記第一の走査速度で前記感光体の上の画像形成領域を走査中に前記走査方向における前記光ビームの露光位置に応じて前記記憶手段に記憶された複数の前記光量補正データの中から当該露光位置に対応する光量補正データを設定し、前記記憶手段に記憶された複数の前記光量補正データに基づいて前記走査方向における前記複数の位置の間の位置に対応する光量補正データを演算し、前記記憶手段に記憶された光量補正データおよび演算された光量補正データを前記光ビームが前記第一の走査速度より遅い第二走査速度で前記感光体の上の画像形成領域を走査中に前記走査方向における前記光ビームの露光位置に応じて設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された光量補正データに基づいて前記光ビームの光量を制御する光量制御手段と、を備え、
前記設定手段は、前記走査速度に関わらず前記光ビームが前記感光体の上の画像形成領域を走査中における前記光量補正データの切り換え周期を一定とし、当該切り替え周期で前記光ビームの露光位置に応じて前記光量補正データを切り換えて設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第一走査速度に対応する光量補正データを利用して第二走査速度において光ビームの走査方向における光量補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態による画像形成装置を示す図。
【図２】第１の実施形態による光走査装置を示す図。
【図３】第１の実施形態による光源駆動回路を示す図。
【図４】第１の実施形態におけるシェーディング補正制御の動作を示すタイミング図。
【図５】第１の実施形態によるシェーディングデータ計算を示す流れ図。
【図６】第１の実施形態におけるシェーディングデータ計算の説明図。
【図７】第１の実施形態におけるシェーディングデータと補正分布を示す図。
【図８】第２の実施形態における露光位置に対するシェーディングデータを示す図。
【図９】第２の実施形態によるシェーディングデータ計算を示す流れ図。
【図１０】第２の実施形態におけるシェーディングデータと補正分布を示す図。
【図１１】第３の実施形態による光源駆動回路を示す図。
【図１２】第３の実施形態による切り換えタイミング計算を示す流れ図。
【図１３】第３の実施形態におけるシェーディングデータと補正分布を示す図。
【図１４】シェーディング電圧の変化時間と感光ドラム上の表面上の光量の変化量の距離との関係の説明図。
【図１５】平滑回路へ入力されるＰＷＭ信号の周波数と出力信号との関係を示す図。
【図１６】第４の実施形態による光源駆動回路を示す図。
【図１７】第４の実施形態による定数切替制御動作を示す図。
【図１８】第４の実施形態におけるＰＷＭ信号の周波数と出力信号との関係を示す図。
【図１９】第４の実施形態におけるシェーディングデータと補正分布を示す図。
【図２０】従来のシェーディングデータと補正分布を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。本実施形態による画像形成装置１２０は、ＰＷＭ信号（パルス幅変調信号、駆動信号）を平滑化することによってシェーディング補正を行い、電子写真方式で記録媒体に画像を形成する。
【実施例１】
【００１３】
（画像形成装置）
本実施形態による電子写真方式の画像形成装置１２０を説明する。図１は、第１の実施形態による画像形成装置１２０を示す図である。画像形成装置１２０は、画像読取部１００、光走査装置１０１、感光ドラム１０２、画像形成部１０３、定着部１０４、搬送部１０５及びこれらを制御するプリンタ制御部（不図示）から構成される。画像読取部１００は、原稿台に置かれた原稿へ照明光を照射し、原稿からの反射光を電気信号へ変換して画像データを生成する。光走査装置１０１は、画像データに従って変調されたレーザ光などの光線（以下、光ビームという。）を等角速度で回転する回転多面鏡（偏向装置）へ入射させ、回転多面鏡により偏向された光ビームを感光ドラム１０２へ出射する。
【００１４】
画像形成手段としての画像形成部１０３は、感光ドラム１０２、帯電器１１１、現像器１１２、転写部材１１３およびクリーニング部材を有する。感光体としての感光ドラム１０２は、回転軸を中心に回転（回転駆動）される。帯電器１１１は、感光ドラム１０２の表面（被走査面）を均一に帯電する。光走査装置１０１は、均一に帯電された感光ドラム１０２の表面上に光ビームを走査方向（以下、主走査方向という。）に走査して静電潜像を形成する。走査方向は、感光ドラム１０２の回転軸に平行な方向である。現像手段としての現像器１１２は、静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する。一方、搬送部１０５は、プリンタ制御部からの指示に従って、給送カセット１０７、シートデッキ１０８又は手差しトレイ１０９に積載された記録媒体（以下、シートという。）を一枚ずつ分離して、画像形成部１０３へ搬送する。転写手段としての転写部材１１３は、トナー像をシート上へ転写する。クリーニング部材は、転写後に感光ドラム１０２上に残ったトナーを回収する。本実施形態において、画像形成部１０３は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナーを使用する。各色のトナー像を形成するために、画像形成部１０３は、一列に並べられた４つの画像形成ステーションが設けられている。
【００１５】
画像形成部１０３は、シアントナー像の形成開始から所定の時間の経過毎にマゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像の形成動作を順次実行する。各色のトナー像は、順次にシート上に転写されシート上で重ね合わされる。トナー像が転写されたシートは、定着部１０４へ搬送される。定着部１０４は、ローラやベルトの組み合わせによって構成され、ハロゲンヒータ等の熱源を内蔵している。定着部１０４は、ローラ対によって形成される定着ニップ部を通過するシートを加熱および加圧してトナー像を溶融し、シートにトナー像を定着させる。これによって、フルカラー画像がシート上に形成される。画像が形成されたシートは、排出部１１０により画像形成装置１２０の外部へ排出される。また、シートの両面に画像を形成する場合、搬送部１０５は、定着部１０４を通過したシートを反転搬送路へ搬送し、再び画像形成部１０３へ搬送する。
【００１６】
画像形成装置１２０は、複数の画像形成速度で動作可能である。画像形成装置１２０は、シートの種類（紙質、厚さ、坪量、表面性状）や画質に従って、画像形成速度を複数の画像形成速度の間で切り替えることができる。例えば、定着ニップ部において厚紙はそれよりも厚さ、坪量が小さい普通紙よりも吸収する熱量が大きい。記録媒体による吸熱量が大きいとトナーを溶融させる熱エネルギーが減少してしまい、トナー像の定着不良を招く。そこで、本実施例の画像形成装置は、紙種が厚紙の場合、画像形成速度を普通紙や薄紙の画像形成速度よりも低速へ切り替え、厚紙が定着ニップ部を通過する時間を普通紙よりも増加させる。このような画像形成速度の切り換えによって記録媒体に対するトナー像の定着不良を低減することができる。画像形成速度の切り換えは、定着ニップ部を通過させる記録媒体の搬送速度だけでない。本実施例の画像形成装置は、定着ニップ部における記録媒体の搬送速度に対応するように感光ドラムの回転速度を切り換える。また、本実施例の画像形成装置は、感光ドラムの回転速度に応じて光ビームの走査速度も切り換える。画像形成速度の切替は、画像形成装置１２０の本体に設けられた画像処理部から出力される画像形成ジョブに含まれるページごとの画像形成速度情報に従って行われる。
【００１７】
（光走査装置）
以下、光走査装置１０１を説明する。本実施形態において、光走査装置１０１は、４つの画像形成ステーションのそれぞれに設けられている。しかし、光走査装置１０１は、４つの画像形成ステーションに共通の一つの光走査装置であってもよい。図２は、第１の実施形態による光走査装置１０１を示す図である。図２（ａ）は、光走査装置１０１の光学要素と感光ドラム１０２を示す図である。図２（ｂ）は、光ビームを出射する半導体レーザ（以下、光源という。）２０１と受光部としてのフォトダイオード（以下、ＰＤという。）３０２を示す図である。
【００１８】
光走査装置１０１は、光源２０１、コリメータレンズ２０２、絞り２０３および円柱レンズ２０４を含む入射光学系を有する。光走査装置１０１は、光ビームＬＢが矢印Ｘで示す主走査方向に感光ドラム１０２の表面上を走査するように光ビームを偏向する偏向手段としての回転多面鏡２０５および回転多面鏡２０５を矢印Ａで示す方向に回転させるモータ２１０を有する。光走査装置１０１は、光ビームを感光ドラム１０２の表面上に結像させる結像光学系としてのｆθレンズ２０６（２０６ａ、２０６ｂ）を有する。光走査装置１０１は、光検出器（Beam detector、 以下、ＢＤという。）２０９と、ＢＤ反射鏡２０８とを有する。ＢＤ反射鏡２０８は、静電潜像が形成される感光ドラム１０２の画像形成領域の外側の非画像形成領域内で画像形成領域の近傍に配置されている。ＢＤ反射鏡２０８は、回転多面鏡２０５により偏向された光ビームをＢＤ２０９へ向けて反射する。受光素子としてのＢＤ２０９は、光ビームを受光して、主走査方向における静電潜像の書き出し位置を一定にするために光ビームの出射開始タイミングを決定するための同期信号（以下、ＢＤ信号という。）を出力する。この同期信号は、光ビームが感光体を走査する１走査周期に１回生成される信号である。従って、同期信号は光ビームの走査周期を示す周期信号である。ＢＤ２０９は、光ビームの走査周期を示す周期信号を生成する周期信号生成手段である。
【００１９】
図２（ｂ）に示すように、本実施形態の光源２０１は、半導体レーザチップの両端面に形成された半透鏡から、矢印５０１及び５０２で示す二方向にそれぞれ光ビームを出射する端面発光レーザである。矢印５０１で示す方向に出射される光ビームをフロント光、矢印５０２で示す方向に出射される光ビームをリア光という。フロント光は、感光ドラム１０２の表面へ導かれて、感光ドラム１０２の表面上に静電潜像を形成する。リア光は、フロント光の一定の割合の光量で出射され、ＰＤ３０２に入射する。光源２０１の自動光量制御（オートマチック・パワー・コントロール、以下、ＡＰＣという。）において、光量を検出する検出手段としてのＰＤ３０２の検出信号（検出結果）に基づいて光源２０１から出射される光ビームの光量が調整される。なお、本実施形態の光源２０１は、端面発光レーザに限定されるものではなく、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）、外部共振器型垂直面発光レーザ（ＶＥＣＳＥＬ）などの面発光レーザであってもよい。また、光源２０１は、単一の光ビームを出射するシングルビーム発生手段であってもよいし、複数の光ビームを出射するマルチビーム発生手段であってもよい。
【００２０】
図２（ａ）を参照して、光源２０１から出射された光ビーム（フロント光）５０１は、コリメ−タレンズ２０２により略平行光にされ、絞り２０３により所定の形状に整形される。光ビームは、さらに、円柱レンズ２０４により主走査方向に長い楕円像にされ、所定のビ−ム径で回転多面鏡２０５の反射面へ入射する。回転多面鏡２０５は、モータ２１０により、矢印Ａで示す方向に回転される。回転する回転多面鏡２０５の反射面により偏向された光ビームは、連続的に等角速度で角度を変えてｆθレンズ２０６へ入射する。光ビームは、ｆθレンズ２０６により集光され、感光ドラム１０２の表面上に光スポットとして結像される。ｆθレンズ２０６は、走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行うので、光スポットは、感光ドラム１０２の表面上に矢印Ｘで示す主走査方向に略等速で走査される。
【００２１】
（光源駆動回路）
次に、光源駆動回路３００を説明する。図３は、第１の実施形態による光源駆動回路３００を示す図である。光源２０１から出力される光ビームの光量を制御する光量制御手段としての光源駆動回路３００は、自動光量制御（以下、ＡＰＣという。）とシェーディング補正制御を実行する。光源駆動回路３００は、光ビームが非画像形成領域を走査中にＢＤ２０９から出力されるＢＤ信号に基づくタイミングでＡＰＣを実行する。また、光源駆動回路３００は、光ビームが画像形成領域を走査中に光ビームの走査位置（光ビームの走査方向における露光位置）に従ってシェーディング補正制御を実行する。光源駆動回路３００は、ＣＰＵ３０７、メモリ（記憶手段）３０８、比較器３０４、ＡＰＣ回路３０５、ＡＰＣシーケンスコントローラ３０６、サンプルホールド回路３２２、光源駆動部３１１およびシェーディング回路３２１を含む。シェーディング回路３２１は、シェーディングデータ計算部３１０、ＰＷＭ信号生成部３０９、電圧スイッチ３１４、平滑回路３１２および抵抗器３１７を含む。
【００２２】
（自動光量制御）
次に、光ビームが非画像形成領域を走査中にＡＰＣ回路３０５により実行されるＡＰＣの動作を説明する。ＰＤ３０２は、光源２０１から出射されるリア光を検出する。ＰＤ３０２により検出される光量が目標光量になるように、ＡＰＣ回路３０５は、ＰＤ３０２による光量検出結果に基づいて光源２０１に供給する駆動電流ＩＬＤの値を制御する。ＰＤ３０２は、リア光の光量に基づくモニタ電圧ＶＭＯを出力する。モニタ電圧ＶＭＯは、目標光量に対応する電圧であるＡＰＣ基準電圧Ｖｒｅｆ１と比較器３０４により比較される。ＡＰＣ回路３０５は、比較器３０４から出力される比較結果に従って光量制御電圧（以下、Ｖａｐｃという。）を出力する。Ｖａｐｃはシェーディング回路３２１へ入力されるする。ＡＰＣにおいて、ＡＰＣ回路３０５は、ＰＤ３０２から出力されるモニタ電圧ＶＭＯがＡＰＣ基準電圧Ｖｒｅｆ１と等しくなるようにＡＰＣ制御電圧Ｖａｐｃを調整する。ＡＰＣ制御電圧Ｖａｐｃは、サンプルホールド回路３２２に保持される。
【００２３】
ＡＰＣにより、ＰＤ３０２により検出される光ビームの光量が目標光量になるように、光源２０１への駆動電流ＩＬＤが自動調整される。ＡＰＣの動作タイミングは、ＡＰＣシーケンスコントローラ３０６により決定される。ＣＰＵ３０７は、ＡＰＣの動作タイミングを決定するためのカウント値をＡＰＣシーケンスコントローラ３０６に設定する。ＡＰＣシーケンスコントローラ３０６は、内部クロック３３１及びカウンタ３３２を有する。クロック信号生成手段としての内部クロック３３１は、ＢＤ２０９のＢＤ信号（周期信号）よりも高周波のクロック信号を生成する。カウンタ３３２は、ＢＤ２０９のＢＤ信号の入力タイミングを基準に内部クロック３３１のクロック信号をカウントするカウント動作を行う。ＡＰＣシーケンスコントローラ３０６は、ＣＰＵ３０７により設定されたカウント値に基づき、ＡＰＣの動作タイミングを決定する。ＡＰＣは、光ビームが非画像形成領域を走査中に行われるように、ＡＰＣの動作タイミングが決定される。以上の動作によって非画像形成領域中においてＡＰＣが実行され、光源２０１から出射される光ビームの光量は、ＡＰＣ基準電圧Ｖｒｅｆ１に対応する所定の目標値に調整される。
【００２４】
次に、光源２０１を駆動する駆動電流ＩＬＤを説明する。駆動電流ＩＬＤは、ＡＰＣ制御電圧Ｖａｐｃ、平滑回路３１２から出力されるシェーディング電圧（出力電圧）Ｖｓｈｄ、抵抗器３１７の抵抗値Ｒｓ、および抵抗器３２５の抵抗値Ｒｔ（Ｒｔ≪Ｒｓ）により決定される。
ＩＬＤ＝Ｖａｐｃ／（Ｒｓ＋Ｒｔ）−Ｖｓｈｄ／Ｒｔ
ＡＰＣは１走査周期中の非画像形成領域において実行される。当該１走査周期中の画像形成領域においてサンプルホールド回路３２２はサンプルした電圧Ｖａｐｃを出力する。従って、１走査周期中の画像形成領域においてサンプルホールド回路３２２が出力する電圧Ｖａｐｃは一定であり、電流値Ｖａｐｃ／（Ｒｓ＋Ｒｔ）は一定となる。
一方で、後述するシェーディング回路３２１は主走査方向における光ビームの露光位置に応じてＶｓｈｄを制御する。従って、１走査周期中の画像形成領域において主走査方向における光ビームの露光位置に応じて電流値Ｖｓｈｄ／Ｒｔが変化する。
画像形成領域において、電流値Ｖａｐｃ／（Ｒｓ＋Ｒｔ）が一定であり、主走査方向における光ビームの露光位置に応じて電流値Ｖｓｈｄ／Ｒｔが変化する。そのため、主走査方向における光ビームの露光位置によってＶｓｈｄを制御することによって、光源２０１に流れる駆動電流ＩＬＤを主走査方向における光ビームの露光位置に応じた電流値に制御することができる。
【００２５】
（シェーディング回路）
次に、光量制御手段としてのシェーディング回路３２１の動作を説明する。ＣＰＵ３０７は、メモリ３０８から、各露光位置に対応した光量の補正値（光量補正データ、以下、シェーディングデータという。）を読み出す。ＣＰＵ３０７は、シェーディングデータをシェーディングデータ計算部３１０へ入力する。補正値生成手段としてのシェーディングデータ計算部３１０は、計算されたシェーディングデータをＰＷＭ信号生成部３０９へ出力する。シェーディングデータの計算については後述する。出力手段としてのＰＷＭ信号生成部（パルス信号生成手段）３０９は、シェーディングデータに基づくパルス幅（デューティ比）のパルスを含むＰＷＭ信号を出力する。ここで、ＰＷＭ信号生成部３０９は、光ビームの走査中にシェーディングブロックごとにＰＷＭ信号を生成するために用いるシェーディングデータを切り替える。そして、ＰＷＭ信号生成部３０９は、シェーディングブロックに対応するパルス幅のＰＷＭ信号を出力する。メモリ３０８には、画像形成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（以下、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保存されている。ＰＷＭ信号生成部３０９は、一定周波数の基準クロック信号を生成する基準クロック信号生成部（以下、クロックという。）３３３と、基準クロック信号をカウントするカウンタ３３４を含む。クロック信号生成手段としてのクロック３３３は、ＢＤ２０９のＢＤ信号（周期信号）よりも高周波のクロック信号を生成する。ＰＷＭ信号生成部３０９は、ＢＤ信号を基準に内部のカウンタ３３４によって基準クロック信号をカウントし、シェーディングブロックの境界に対応するカウント値においてシェーディングデータの切り替えを行う。ＰＷＭ信号は、電圧スイッチ３１４をＯＮ／ＯＦＦする。シェーディングデータ計算部３１０及びＰＷＭ信号生成部３０９は、設定手段を構成する。設定手段は、記憶されたシェーディングデータおよび計算されたシェーディングデータを、光ビームが感光ドラム１０２の画像形成領域を走査中に主走査方向における光ビームの露光位置に応じて設定する。
【００２６】
図３に示すように、電圧スイッチ３１４と平滑回路３１２の間にはバイアス印加回路３１３が設けられている。バイアス印加回路３１３は、電圧スイッチ３１４の出力に一定の電圧であるバイアス電圧Ｖｂｉａｓを印加する。電圧スイッチ３１４がＯＮの場合、平滑回路３１２への入力はＶｒｅｆ２＋Ｖｂｉａｓとなる。バイアス電圧Ｖｂｉａｓの値はＶｒｅｆ２よりも非常に小さい値であり、０Ｖ以上で０Ｖに非常に近い値の微小の電圧である。電圧スイッチ３１４がＯＦＦの場合、平滑回路３１２への入力はＶｂｉａｓとなる。従って、ＰＷＭ信号によって電圧スイッチ３１４がＯＮ／ＯＦＦされることによって、平滑回路３１２への入力はＶｒｅｆ２＋ＶｂｉａｓとＶｂｉａｓとの間で振幅する。平滑回路３１２は、入力を平滑化してシェーディング電圧Ｖｓｈｄを出力する。ＰＷＭ信号生成部３０９は、シェーディングブロック毎にＰＷＭ信号のデューティ比を設定して、平滑回路３１２から出力されるシェーディング電圧Ｖｓｈｄを制御する。シェーディング電圧Ｖｓｈｄは、シェーディング基準電圧Ｖｒｅｆ２、バイアス電圧Ｖｂｉａｓ、およびＰＷＭ信号のデューティ比に基づく電圧である。これにより、駆動電流ＩＬＤが調整されてシェーディング補正が実行される。
【００２７】
（シェーディング補正制御）
以下、シェーディング補正制御の動作を説明する。図４は、第１の実施形態におけるシェーディング補正制御の動作を示すタイミング図である。図４に、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。本シーケンスでは、画像形成領域を複数ブロックに分割し、各ブロックにおけるシェーディングデータに基づいてＰＷＭ信号のデューティ比が設定される。前述したように駆動電流ＩＬＤは、シェーディング電圧Ｖｓｈｄにより制御される。例えば、ＰＷＭ信号のパルス幅が広ければ広いほど平滑回路３１２から出力されるシェーディング電圧Ｖｓｈｄが大きくなるので、駆動電流ＩＬＤが小さくなり、光ビームの光量が低くなる。例えば、図４に示すＢｌｏｃｋ１において、ＰＷＭ信号生成部３０９が出力するＰＷＭ信号のデューティ比は０％である。このときの光量を１００％とする。Ｂｌｏｃｋ２は、Ｂｌｏｃｋ１における光量の９５％に制御するため、ＰＷＭ信号生成部３０９が出力するＰＷＭ信号のデューティ比は５％となる。ＰＷＭ信号生成部３０９がデューティ比が５％のＰＷＭ信号を出力することによって、Ｂｌｏｃｋ２を走査する期間のＩＬＤが制御され、光ビームの光量は９５％に制御される。Ｂｌｏｃｋ３から６においても同様に、ＰＷＭ信号生成部３０９がそれぞれのブロックに応じたデューティ比のＰＷＭ信号を出力することによって、光ビームの光量をそれぞれのブロックに応じた光量に制御することができる。なお、図４において各ブロックにおけるＰＷＭ信号を１パルスで示しているが、実際にはそれぞれのブロックにおいてＰＷＭ信号生成部３０９は複数のパルスを生成し、平滑回路３１２は複数のパルスを平滑化処理する。
【００２８】
平滑回路３１２は、入力を平滑化することによってシェーディング電圧Ｖｓｈｄを出力し、前述したシーケンスの中で、シェーディングブロック間の光量を滑らかに変化させる。平滑回路３１２は、コンデンサとチョークコイルまたは抵抗器を含み、オペアンプを使用したアクティブ・フィルタを有するフィルタ回路である。アクティブ・フィルタの遮断周波数は、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をパスするように設定される。ＰＷＭ信号のパルス幅の切り換えタイミング（シェーディングブロックの切り換わりタイミング）において平滑回路３１２の動作によってＶｓｈｄは段差が生じずに曲線的に変化する。即ち、平滑回路３１２を用いることによって、ＰＷＭ信号のパルス幅の切り換えタイミングで光量が極端に変化するのを抑制することで、画像上でスジ、ムラが発生することを防ぐことができる。
【００２９】
（シェーディングデータ演算）
次に、走査速度に応じたシェーディングデータの計算方法を説明する。走査速度は、感光ドラム１０２の表面上を光ビームが主走査方向に走査する速度である。走査速度は、画像形成装置１２０の画像形成速度に従って設定される。画像形成装置１２０は、複数の画像形成速度で動作可能である。走査速度設定手段としてのＣＰＵ３０７は、プリント指令を受けると、使用者により操作部から入力された紙種や画質などの画像形成条件に基づいて決定されたページ毎の画像形成速度をメモリ３０８に保存する。ＣＰＵ３０７は、メモリ３０８に保存されたページ毎の画像形成速度に従って、画像形成装置１２０の画像形成速度を複数の画像形成速度の間で切り替える速度切替手段として機能する。紙種や画質などの画像形成条件の変更に伴い画像形成速度が変更されると、画像形成速度の変更に従って走査速度が変更される。以下、シェーディングデータ計算部３１０による第１の走査速度に対するシェーディングデータから第２の走査速度に対するシェーディングデータを演算する方法を説明する。なお、画像形成装置１２０が三つ以上の走査速度のなかから１つの走査速度を選択的に設定して画像形成する装置であっても良い。その場合、シェーディングデータ計算部３１０は、第１の走査速度に対するシェーディングデータから第２の走査速度に対するシェーディングデータおよび第３の走査速度に対するシェーディングデータを演算する。
【００３０】
図５は、第１の実施形態によるシェーディングデータ計算を示す流れ図である。ＣＰＵ３０７は、メモリ３０８に保存されたプログラムに基づいてシェーディングデータ計算を実行する。本実施形態において、画像形成装置１２０は、第一走査速度（第一走査速度モード）と第二走査速度（第二走査速度モード）で動作する。第一走査速度は、普通紙用モードにおいて設定される。第二走査速度は、厚紙用モードにおいて設定される。第二走査速度は、第一走査速度より低速である。メモリ３０８には、第一走査速度のシェーディングデータ（保存値）Ｄ１〜Ｄ１０、シェーディングブロック数Ｎ、走査時間Ｔｓなどのシェーディング条件が予め保存されている。シェーディングデータは、シェーディング補正のための感光ドラム１０２の主走査方向における露光位置に対応する光ビームの光量の補正値である。ＣＰＵ３０７は、プリント指令を受けるとシェーディングデータ計算を開始する。シェーディングデータ計算は、ページごとに画像形成の開始前に実行される。なお、プリントジョブの全てのページの走査速度が同じである場合、プリントジョブの最初のページの画像形成前のみでシェーディングデータ計算を実行してもよい。ＣＰＵ３０７は、メモリ３０８に保存されている第一走査速度のシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０を読み出し（Ｓ７０１）、シェーディングデータ計算部３１０へ入力する。速度決定手段としてのＣＰＵ３０７は、プリント指令に含まれる情報に基づいてそのページの走査速度を決定する（Ｓ７０２）。ＣＰＵ３０７は、決定した走査速度をシェーディングデータ計算部３１０へ入力する。
【００３１】
ＣＰＵ３０７は、決定した走査速度が第一走査速度であるか否かをシェーディングデータ計算部３１０に判断させる（Ｓ７０３）。決定した走査速度が第一走査速度である場合（Ｓ７０３でＹＥＳ）、シェーディングデータ計算部３１０は、メモリ３０８に予め保存されていた第一走査速度のシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０をＰＷＭ信号生成部３０９に設定する（Ｓ７０４）。ＣＰＵ３０７は、シェーディングデータ計算を終了する。図６は、第１の実施形態におけるシェーディングデータ計算の説明図である。図６（ａ）は、第一走査速度の場合にＰＷＭ信号生成部３０９に設定されるシェーディングブロックとシェーディングデータの関係を示す説明図である。本実施形態において、一例として、第一走査速度の場合、シェーディングブロック数Ｎ１が１０、シェーディング補正領域の主走査方向における一走査時間Ｔｓ１が３００μｓであるとする。メモリ３０８には、第一走査速度の１０個のシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０が保存されている。シェーディングブロック１〜１０のそれぞれに対応してシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０がＰＷＭ信号生成部３０９に設定される。第一走査速度においてシェーディングブロック数Ｎ１が１０となるように平滑回路３１２の遮断周波数が設定されている。平滑回路３１２の遮断周波数に基づいて、平滑回路３１２へ入力されるＰＷＭ信号の周期Ｔｄは、予め設定され、メモリ３０８に保存されている。周期Ｔｄは、シェーディングデータを切り換えるための一定の切り換え周期である。
【００３２】
図７は、第１の実施形態におけるシェーディングデータと補正分布を示す図である。図７は、主走査方向への光ビームの一走査におけるシェーディングデータの読み出しタイミングを示している。図７（ａ）は、第一走査速度におけるシェーディングデータの読み出しと補正分布を示す。シェーディングデータの切り換えタイミングは、走査速度間で同一の周波数のクロック信号ＣＬＫのパルスをカウントすることにより規定される。シェーディングイネーブル信号を受信すると、ＰＷＭ信号生成部３０９は、クロック信号ＣＬＫに基づいてシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０を読み出してＰＷＭ信号を生成する。シェーディングデータＤ１〜Ｄ１０は、ＰＷＭ信号の周期Ｔｄに対応するクロック信号ＣＬＫのパルス数毎に読み出される。本実施形態においては、１００００パルスごとにシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０を読み出して、ＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号は、シェーディングデータＤ１〜Ｄ１０に基づいてデューティ比が設定される。補正分布は、生成されたＰＷＭ信号が入力された平滑回路３１２から出力されるシェーディング電圧Ｖｓｈｄの分布を示している。図７（ａ）に示すように、シェーディング電圧Ｖｓｈｄの分布（補正分布）は、スムーズに平滑化される。
【００３３】
一方、図５へ戻り、決定した走査速度が第一走査速度でない場合（Ｓ７０３でＮＯ）、ＣＰＵ３０７は、シェーディングデータ計算部３１０により、以下のようにシェーディングデータ計算を実行する。画像形成装置１２０は、第一走査速度と第二走査速度で動作するので、決定した走査速度が第一走査速度でない場合（Ｓ７０３でＮＯ）、決定した走査速度は、第二走査速度である。本実施形態において、第二走査速度は、第一走査速度の二分の一の速度（半速）であるとする。図６（ｂ）は、第二走査速度の場合にＰＷＭ信号生成部３０９に設定されるシェーディングブロックとシェーディングデータの関係を示す説明図である。本実施形態の第二走査速度の場合、一例として、シェーディング補正領域の主走査方向における一走査時間Ｔｓ２は、６００μｓである。ＣＰＵは、以下の式により、第二走査速度のシェーディングブロック数Ｎ２を計算する（Ｓ７０５）。
Ｎ２＝Ｎ１×（Ｔｓ２÷Ｔｓ１）＝１０×（６００÷３００）＝２０
【００３４】
シェーディングブロック数Ｎ２が計算されると、第一走査速度のシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０に基づいて第二走査速度のシェーディングブロック数Ｎ２に適するシェーディングデータを計算する（Ｓ７０６）。図６（ｂ）は、第二走査速度の場合にＰＷＭ信号生成部３０９に設定されるシェーディングブロックとシェーディングデータの関係を示す説明図である。本実施形態では、メモリ３０８に保存された第一走査速度のシェーディングデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９及びＤ１０を、シェーディングブロック１、３、５、７、９、１１、１３、１５、１７及び１９へそれぞれ振り当てる。シェーディングブロック２のシェーディングデータＰ２は、シェーディングブロック１と３のシェーディングデータＤ１とＤ２の線形補間により計算される。シェーディングブロック４のシェーディングデータＰ４は、シェーディングブロック３と５のシェーディングデータＤ２とＤ３の線形補間により計算される。以下、同様にして、シェーディングブロック６、８、１０、１２、１４、１６及び１８のシェーディングデータＰ６、Ｐ８、Ｐ１０、Ｐ１２、Ｐ１４、Ｐ１６及びＰ１８が計算される。シェーディングデータＤ１０の外側にあるシェーディングブロック２０のシェーディングデータＰ２０は、シェーディングブロック１８及び１９のシェーディングデータＰ１８とＤ１０から求められる傾きを用いて線形近似（外挿）により計算される。このようにして、シェーディングブロック１〜２０のシェーディングデータＤ１、Ｐ２、Ｄ２、Ｐ４、Ｄ３、Ｐ６、Ｄ４、Ｐ８、Ｄ５、Ｐ１０、Ｄ６、Ｐ１２、Ｄ７、Ｐ１４、Ｄ８、Ｐ１６、Ｄ９、Ｐ１８、Ｄ１０及びＰ２０が計算される。シェーディングデータは、一部のシェーディングブロックについて補間により計算されるが、全てのシェーディングブロックについて補間により計算されてもよい。シェーディングデータ計算部３１０は、計算した第二走査速度のシェーディングデータをＰＷＭ信号生成部３０９に設定する（Ｓ７０４）。ＣＰＵ３０７は、シェーディングデータ計算を終了する。
【００３５】
図７（ｂ）は、第二走査速度におけるシェーディングデータの読み出しと補正分布を示す。主走査方向への光ビームの一走査周期におけるシェーディングデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・、Ｄ１０に関しては、クロック信号ＣＬＫの１００００×αパルス毎にシェーディングデータを切り換える。ここで、αは、第二走査速度Ｖ２に対する第一走査速度Ｖ１の速度比である（α＝Ｖ１／Ｖ２）。本実施形態において、速度比αは、２である。従って、ＰＷＭ信号生成部３０９は、メモリ３０８から読み出されたシェーディングデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・、Ｄ１０を周期２×Ｔｄで読み出してＰＷＭ信号を生成する。計算された補間シェーディングデータＰ２、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ８、Ｐ１０、Ｐ１２、Ｐ１４、Ｐ１６、Ｐ１８及びＰ２０は、シェーディングデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・、Ｄ１０の間に設定される。シェーディングブロック１のシェーディングデータＤ１からシェーディングブロック２のシェーディングデータＰ２への切り換えタイミングは、走査速度間で異なってもよい。シェーディングブロック２のシェーディングデータＰ２への切り換えタイミングは、シェーディングデータＤ１とシェーディングデータＤ２の間となる。第一走査速度において、切り換えタイミングは、周期Ｔｄであったが、第二走査速度においては、周期Ｔｄ１である。シェーディングデータＤ２から補完シェーディングデータＰ４への切り換えタイミングは、周期Ｔｄ３である。同様にして、シェーディングデータＤ３、Ｄ４、・・・、Ｄ１０から補完シェーディングデータＰ６、Ｐ８、・・・、Ｐ２０への切り換えタイミングは、周期Ｔｄ５、Ｔｄ７、・・・、Ｔｄ１９である。周期Ｔｄ１、Ｔｄ３、・・・、Ｔｄ１９は、メモリ３０８に予め保存されている。本実施形態において、周期Ｔｄ１、Ｔｄ３、・・・、Ｔｄ１９は、異なっているが、同一であってもよい。本実施形態においては、それぞれのシェーディンブブロックで設定されたクロック信号ＣＬＫのパルス数が経過するごとにシェーディングデータを読み出して、ＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号生成部３０９は、シェーディングデータを読み出すタイミングを切り換える読み出しタイミング切り換え手段として機能する。図７（ｂ）に示すように、シェーディング電圧Ｖｓｈｄの分布（補正分布）は、スムーズに平滑化される。
【００３６】
なお、本実施形態において、シェーディングブロックのクロック信号ＣＬＫのパルス数は、シェーディングブロックごとに異なってもよく、また、シェーディングブロックごとに補間シェーディングデータが必ずしも計算される必要がない。本実施形態によれば、第二走査速度のシェーディングデータを予めメモリ３０８に保存しておく必要がないので、メモリ３０８の容量を低減することができる。また、シェーディングデータ計算部３１０における計算負荷を低減することができる。
【００３７】
ここで、シェーディングデータ計算部３１０が補間シェーディングデータＰ１からＰ２０を生成する理由を説明する。平滑回路３１２へ入力されるＰＷＭ信号の周期Ｔｄすなわちパルス幅が変化すると、平滑回路３１２から出力されるシェーディング電圧Ｖｓｈｄが変化する。図１４は、シェーディング電圧Ｖｓｈｄの変化時間ΔＴと感光ドラム１０２上の表面上の光量の変化量ΔＬの距離Ｄｓとの関係の説明図である。図１４（ａ）は、シェーディング電圧Ｖｓｈｄの変化時間ΔＴと変化量ΔＶｓｈｄを示す。シェーディングブロックが切り換えられて平滑回路３１２へ入力されるＰＷＭ信号のデューティ比が変化すると、平滑回路３１２のフィルタ定数に従う変化時間ΔＴの間にシェーディング電圧Ｖｓｈｄが変化量ΔＶｓｈｄだけ変化する。図１４（ｂ）は、第一走査速度Ｖ１（普通紙用モード）における感光ドラム１０２上の表面上の光量の変化量ΔＬと距離Ｄｓ１を示す。シェーディング電圧Ｖｓｈｄが変化量ΔＶｓｈｄだけ変化すると、感光ドラム１０２上の表面上の光量が変化量ΔＬだけ変化する。光量が変化量ΔＬだけ変化する変化時間ΔＴに光ビームが進む距離Ｄｓ１は、第一走査速度Ｖ１×変化時間ΔＴである。図１４（ｃ）は、第二走査速度Ｖ１／α（厚紙用モード）における感光ドラム１０２上の表面上の光量の変化量ΔＬと距離Ｄｓ２を示す。第二走査速度Ｖ１／αにおける変化時間ΔＴ当たりの光量の変化量ΔＬは、第一走査速度Ｖ１における変化時間ΔＴ当たりの光量の変化量ΔＬと同じである。光量が変化量ΔＬだけ変化する変化時間ΔＴに光ビームが進む距離Ｄｓ２は、第二走査速度Ｖ１／α×変化時間ΔＴである。ここで、αは、第二走査速度に対する第一走査速度Ｖ１の速度比である。第二走査速度Ｖ１／αは、第一走査速度Ｖ１より低速である。
【００３８】
第二走査速度Ｖ１／αが第一走査速度Ｖ１より低速であるので、変化時間ΔＴの間に光ビームが進む距離Ｄｓ２は、距離Ｄｓ１より短い。そのため、第二走査速度Ｖ１／αにおける単位距離当たりの光量の変化量は、第一走査速度Ｖ１における単位距離当たりの光量の変化量より大きくなる。単位距離当たりの光量の変化量が変化すると、シェーディング補正が適切に行えず、段差のような画像不良を生じる。そこで、第１の実施形態及び後述する第２の実施形態では、走査速度の変更に伴いシェーディングブロック数Ｎを変更し補間シェーディングデータを生成する。補間シェーディングデータを生成することによって、第二走査速度における単位距離当たりの光量変化量ΔＬ／（Ｖ１／α×ΔＴ）の値を小さくすることができる。
【００３９】
（別のシェーディングデータ計算の例）
本実施形態において、第二走査速度の全てのシェーディングデータをシェーディングデータ計算により求めてもよい。図６（ｃ）は、第二走査速度の場合にＰＷＭ信号生成部３０９に設定されるシェーディングブロックとシェーディングデータの関係を示す説明図である。前述と同様に、第二走査速度の場合、シェーディング補正領域の主走査方向における一走査時間Ｔｓ２が６００μｓであるとすると、第二走査速度のシェーディングブロック数Ｎ２は、２０である（Ｓ７０５）。
【００４０】
シェーディングブロック数Ｎ２が計算されると、第二走査速度とＰＷＭ信号の周期Ｔｄの関係から各シェーディングブロックと主走査方向における露光位置の関係が明らかになる。次に、第一走査速度のシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０に基づいて第二走査速度のシェーディングブロック数Ｎ２に適するシェーディングデータを計算する（Ｓ７０６）。本実施形態では、メモリ３０８に保存された第一走査速度のシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０に対して線形補間を行うことにより第二走査速度のシェーディングブロック２〜１９のそれぞれのシェーディングデータＰ２〜Ｐ１９を計算する。図６（ｃ）に示すように、第二走査速度のシェーディングブロック１と２０に対応するシェーディングデータＰ１とＰ２０は、メモリ３０８に保存されたシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０の外側のデータとなる。従って、シェーディングブロック２と３のシェーディングデータＰ２とＰ３から求められる傾きを用いて線形近似（外挿）で、シェーディングブロック１のシェーディングデータＰ１を求める。また、シェーディングブロック１８と１９のシェーディングデータＰ１８とＰ１９から求められる傾きを用いて線形近似（外挿）で、シェーディングブロック２０のシェーディングデータＰ２０を求める。なお、第二走査速度のシェーディングデータの計算方法は、これに限定されるものではない。例えば、最小二乗法などにより、メモリ３０８に保存されたシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０の近似関数を求めた上で、第二走査速度のシェーディングデータ計算を実行してもよい。シェーディングデータ計算部３１０は、計算した第二走査速度のシェーディングデータＰ１〜Ｐ２０をＰＷＭ信号生成部３０９に設定する（Ｓ７０４）。
【００４１】
図７（ｃ）は、第二走査速度におけるシェーディングデータの読み出しと補正分布を示す。主走査方向への光ビームの一走査周期におけるシェーディングデータＰ１〜Ｐ２０に関しては、周期Ｔｄに相当するクロック信号ＣＬＫの１００００パルス毎にシェーディングデータを切り換える。ＰＷＭ信号生成部３０９は、計算されたシェーディングデータＰ１〜Ｐ２０を周期Ｔｄで読み出してＰＷＭ信号を生成する。補正分布は、生成されたＰＷＭ信号が入力された平滑回路３１２から出力されるシェーディング電圧Ｖｓｈｄの分布を示している。図７（ｃ）に示すように、シェーディング電圧Ｖｓｈｄの分布（補正分布）は、スムーズに平滑化される。
【００４２】
本実施形態では、第二走査速度が第一走査速度より低速の場合を想定して説明した。しかし、第二走査速度が第一走査速度より高速の場合においても、本実施形態で説明した図５の流れ図に沿って同様にシェーディングデータ計算を実行可能である。なお、メモリ３８０が最も低い走査速度のシェーディングデータを保存している場合、他の走査速度のシェーディングデータ計算において、メモリ３０８に保存されたシェーディングデータより外側のシェーディングデータを計算する必要がない。よって、他の走査速度の全てのシェーディングデータを線形補間により求めることができる。
【００４３】
本実施形態によれば、第一走査速度に対するシェーディングデータに基づいて、第二走査速度に対するシェーディンブデータを計算で求めることができる。よって、第一走査速度に対するシェーディングデータに基づいて、第二走査速度におけるシェーディング補正を実行することができる。また、第二走査速度に対するシェーディンブデータを計算で求めるとともに、第二走査速度に対するシェーディンブデータの切り換えタイミングを第一走査速度に対するシェーディングデータの切り換えタイミングと異ならせることができる。よって、シェーディング補正をより良好に実行することができる。
【実施例２】
【００４４】
次に、図８乃至図１０を参照して、第２の実施形態を説明する。第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の構造には同様の参照符号を付して説明を省略する。第２の実施形態の画像形成装置１２０、光走査装置１０１及び光源駆動回路３００は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。第２の実施形態は、シェーディングデータ計算において、シェーディングデータを露光位置ｘの関数として表す点で第１の実施形態と異なる。関数は、シェーディングデータを近似した近似式である。メモリ３０８には、シェーディングデータの近似式の係数が保存されている。第２の実施形態による画像形成装置１２０は、シェーディングデータの近似式から各走査速度のシェーディングデータを計算する。これにより、異なる走査速度間のシェーディングデータの線形近似や最小二乗法による誤差を低減するとともに、メモリ３０８の使用量も低減可能である。
【００４５】
図８は、第２の実施形態における露光位置ｘに対するシェーディングデータｆ（ｘ）を示す図である。図８に示すように、予め測定された多点データに対して四次の近似式を求める。シェーディングデータｆ（ｘ）の四次の近似式は、以下の通りである。
【数１】
0006684145.tif 000002
シェーディングデータｆ（ｘ）の近似式の係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅは、メモリ３０８に保存されている。
【００４６】
図９は、第２の実施形態によるシェーディングデータ計算を示す流れ図である。ＣＰＵ３０７は、メモリ３０８に保存されたプログラムに基づいてシェーディングデータ計算を実行する。本実施形態において、画像形成装置１２０は、複数の走査速度で動作する。ＣＰＵ３０７は、プリント指令を受けるとシェーディングデータ計算を開始する。シェーディングデータ計算は、ページごとに画像形成の開始前に実行される。なお、プリントジョブの全てのページの走査速度が同じである場合、プリントジョブの最初のページの画像形成前のみでシェーディングデータ計算を実行してもよい。ＣＰＵ３０７は、メモリ３０８に保存されているシェーディングデータｆ（ｘ）の近似式の係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅを読み出す（Ｓ８０１）。ＣＰＵ３０７は、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅをシェーディングデータ計算部３１０へ入力する。ＣＰＵ３０７は、プリント指令に含まれる情報に基づいてそのページの走査速度をシェーディングデータ計算部３１０に決定させる（Ｓ８０２）。
【００４７】
シェーディングデータ計算部３１０は、決定された走査速度におけるシェーディング補正領域の主走査方向の一走査時間Ｔｓを決定する。メモリ３０８は、走査速度に対応するシェーディング補正領域の主走査方向の一走査時間Ｔｓを保存していてもよい。シェーディングデータ計算部３１０は、決定された走査速度におけるシェーディングブロック数Ｎを、一走査時間Ｔｓと、平滑回路３１２へ入力されるＰＷＭ信号の周期Ｔｄとを用いて、以下の式により計算する（Ｓ８０３）。
Ｎｎ＝Ｔｓｎ／Ｔｄｎ
ここで、ｎは、第ｎ走査速度を表す。
【００４８】
シェーディングデータ計算部３１０は、決定された走査速度Ｖｎ、ＰＷＭ信号の周期Ｔｄｎ、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅを用いて、以下の近似式により露光位置ｘに対応するシェーディングデータを計算する（Ｓ８０４）。
【数２】
0006684145.tif 000003
【数３】
0006684145.tif 000004
ここで、主走査方向における露光位置ｘは、走査時間ｔｍにより表される。ｍは、シェーディングデータブロックの番号を表している。例えば、第一走査速度Ｖ１のシェーディングブロック数Ｎ１を１０とすると、シェーディングデータブロックの番号ｍは、１以上１０以下（１≦ｍ≦１０）の整数である。シェーディングイネーブル信号の立ち上がりにおいて、走査時間ｔｍは、０（零）である（ｔｍ＝０）。走査時間ｔｍは、各走査速度Ｖｎにおけるシェーディングイネーブル信号の立ち上がりから各シェーディングブロックｍの開始までの時間を表している。シェーディングデータｆ（ｔｍ）は、各走査速度Ｖｎにおける各シェーディングブロックｍに対する補正量を表す。ＣＰＵ３０７は、前記近似式から計算されたシェーディングデータｆ（ｔｍ）（ｍは、１〜Ｎの整数。Ｎは、シェーディングブロック数）をＰＷＭ信号生成部３０９に設定する（Ｓ８０５）。ＣＰＵ３０７は、シェーディングデータ計算を終了する。
【００４９】
図１０は、第２の実施形態におけるシェーディングデータと補正分布を示すである。図１０（ａ）は、第一走査速度Ｖ１の場合を示す。第一走査速度Ｖ１におけるシェーディングブロック数Ｎ１は、１０とする（Ｎ１＝１０）。ＰＷＭ信号生成部３０９には、シェーディングブロック１〜１０に対応してシェーディングデータｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔ１０）がそれぞれ設定されている。シェーディングブロック１〜１０は、主走査方向の露光位置ｘに対応している。図１０（ａ）に示すように、シェーディングデータｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔ１０）は、ＰＷＭ信号の周期Ｔｄに対応するクロック信号ＣＬＫのパルス数毎に（例えば、１００００パルス毎に）ＰＷＭ信号生成部３０９により読み出される。ＰＷＭ信号生成部３０９は、シェーディングデータｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔ１０）に基づいて設定されたデューティ比のＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号は、平滑回路３１２へ入力される。補正分布は、生成されたＰＷＭ信号が入力された平滑回路３１２から出力されるシェーディング電圧Ｖｓｈｄの分布を示している。図１０（ａ）に示すように、シェーディング電圧Ｖｓｈｄの分布（補正分布）は、スムーズに平滑化される。
【００５０】
図１０（ｂ）は、第二走査速度Ｖ２の場合を示す。第二走査速度Ｖ２におけるシェーディングブロック数Ｎ２は、２０とする（Ｎ２＝２０）。ＰＷＭ信号生成部３０９には、シェーディングブロック１〜２０に対応してシェーディングデータｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔ２０）がそれぞれ設定されている。シェーディングブロック１〜２０は、主走査方向の露光位置ｘに対応している。図１０（ｂ）に示すように、シェーディングデータｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔ２０）は、ＰＷＭ信号の周期Ｔｄに対応するクロック信号ＣＬＫのパルス数毎に（例えば、１００００パルス毎に）ＰＷＭ信号生成部３０９により読み出される。ＰＷＭ信号生成部３０９は、シェーディングデータｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔ２０）に基づいて設定されたデューティ比のＰＷＭ信号を生成する。図１０（ｂ）に示すように、シェーディング電圧Ｖｓｈｄの分布（補正分布）は、スムーズに平滑化される。
【００５１】
本実施形態によれば、露光位置ｘの関数であるシェーディングデータｆ（ｘ）の近似式の係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅがメモリ３０８に保存されている。露光位置ｘは、走査速度Ｖｎ及びＰＷＭ信号の周期Ｔｄｎに基づいて走査時間ｔｍに変換される。本実施形態において、ＰＷＭ信号の周期Ｔｄｎは、走査速度Ｖｎにかかわらず平滑回路３１２の固有定数に基づいて設定された一定値である。しかし、ＰＷＭ信号の周期Ｔｄｎは、走査速度Ｖｎに従って変更されてもよい。また、露光位置ｘの関数であるシェーディングデータｆ（ｘ）の近似式の係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅの代わりに、所定の走査速度における走査時間ｔの関数であるシェーディングデータｆ（ｔ）の近似式の係数がメモリ３０８に保存されていてもよい。シェーディングデータの近似式は、これらに限定されるものではなく、他の近似式であってもよい。本実施形態によるシェーディングデータｆ（ｘ）の近似式は、四次方程式であるが、補正すべき分布に応じて次数は変更されるべきであり、必ずしも四次近似である必要性は無い。また、本実施形態において近似式によるシェーディングデータ計算の原点をシェーディング補正の先頭位置に設定したが、原点の取り方はこれに限定されない。また、走査時間ｔｍは、ＰＷＭ信号の周期Ｔｄを用いて計算したが、所定のトリガを基準としてシェーディングブロックの切り換えを行ってもよい。例えば、ＢＤ信号を基準として、ＢＤ信号から所定のクロック数毎にシェーディングブロックを切り換えてもよい。
【００５２】
第２の実施形態によれば、メモリ３０８に保存されたシェーディングデータｆ（ｘ）の近似式の係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅに基づいて各走査速度Ｖｎにおけるシェーディングデータｆ（ｔｍ）を計算することができる。これにより、メモリ３０８の使用領域を低減させることができ、また、第１の実施形態のような走査速度毎の線形近似による誤差を低減させることができる。よって、安価な光学系および回路構成を用いて異なる走査速度においても、平滑回路３１２が所望の平滑化効果を損なわないシェーディング補正をおこない、濃度ムラを抑えることができる。
【実施例３】
【００５３】
次に、図１１乃至図１３を参照して、第３の実施形態を説明する。第３の実施形態において、第１の実施形態と同様の構造には同様の参照符号を付して説明を省略する。第３の実施形態の画像形成装置１２０及び光走査装置１０１は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。第１の実施形態および第２の実施形態においては、走査速度Ｖｎの変更に従ってシェーディングブロック数Ｎｎを変更した。第３の実施形態においては、走査速度Ｖｎの変更にかかわらずにシェーディングブロック数Ｎを一定にする。走査速度Ｖｎの変更に従って、シェーディングブロックの切り換えタイミングを変更する。
【００５４】
（光源駆動回路）
図１１は、第３の実施形態による光源駆動回路４００を示す図である。第１の実施形態の光源駆動回路３００と同様に、第３の実施形態による光量制御手段としての光源駆動回路４００は、ＡＰＣとシェーディング補正制御を実行する。第３の実施形態による光源駆動回路４００は、シェーディングデータ計算部３１０が省略されている点で第１の実施形態の光源駆動回路３００と異なる。ＣＰＵ３０７は、ＰＷＭ信号生成部３０９に電気的に接続されている。ＣＰＵ３０７は、プリント指令を受けると、使用者により操作部から入力された紙種や画質などの画像形成条件に基づいて決定されたページ毎の画像形成速度をメモリ３０８に保存する。また、メモリ３８０には、基準速度としての第一走査速度Ｖ１におけるシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０および基準タイミングとしての周期Ｔｄが予め保存されている。本実施形態において、第一走査速度Ｖ１におけるシェーディングブロック数Ｎ１は、１０とする。
【００５５】
（切り換えタイミング計算）
図１２は、第３の実施形態による切り換えタイミング計算を示す流れ図である。ＣＰＵ３０７は、メモリ３０８に保存されたプログラムに基づいて切り換えタイミング計算を実行する。ＣＰＵ３０７は、プリント指令を受けると切り換えタイミング計算を開始する。切り換えタイミング計算は、ページごとに画像形成の開始前に実行される。なお、プリントジョブの全てのページの走査速度が同じである場合、プリントジョブの最初のページの画像形成前のみで切り換えタイミング計算を実行してもよい。ＣＰＵ３０７は、メモリ３０８に保存されている基準速度としての第一走査速度Ｖ１のシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０を読み出し（Ｓ９０１）、ＰＷＭ信号生成部３０９に設定する。ＣＰＵ３０７は、プリント指令に含まれる情報に基づいてそのページの走査速度Ｖｎを決定する（Ｓ９０２）。
【００５６】
ＣＰＵ３０７は、決定した走査速度Ｖｎが第一走査速度Ｖ１であるか否かを判断する（Ｓ９０３）。決定した走査速度Ｖｎが第一走査速度Ｖ１である場合（Ｓ９０３でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０７は、第一走査速度Ｖ１の周期Ｔｄを切り換えタイミングＴｄとしてＰＷＭ信号生成部３０９に設定する（Ｓ９０４）。ＣＰＵ３０７は、シェーディングデータ計算を終了する。
【００５７】
図１３は、第３の実施形態におけるシェーディングデータと補正分布を示す図である。図１３（ａ）は、第一走査速度の場合にＰＷＭ信号生成部３０９に設定されるシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０と切り換えタイミングＴｄの関係を示す。シェーディングデータの切り換えタイミングは、走査速度間で同一の周波数のクロック信号ＣＬＫのパルスをカウントすることにより規定される。シェーディングイネーブル信号を受信すると、ＰＷＭ信号生成部３０９は、クロック信号ＣＬＫに基づいてシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０を読み出してＰＷＭ信号を生成する。シェーディングデータＤ１〜Ｄ１０は、ＰＷＭ信号の周期Ｔｄ（切り換え周期）に対応するクロック信号ＣＬＫのパルス数毎に読み出される。本実施形態においては、１００００パルスごとにシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０を読み出して、ＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号は、シェーディングデータＤ１〜Ｄ１０に基づいてデューティ比が設定される。補正分布は、生成されたＰＷＭ信号が入力された平滑回路３１２から出力されるシェーディング電圧Ｖｓｈｄの分布を示している。
【００５８】
一方、図１２へ戻り、決定した走査速度Ｖｎが第一走査速度Ｖ１でない場合（Ｓ９０３でＮＯ）、ＣＰＵ３０７は、決定した走査速度Ｖｎに対する第一走査速度Ｖ１の速度比α（＝Ｖ１／Ｖｎ）を計算する（Ｓ９０５）。ＣＰＵ３０７は、決定した走査速度Ｖｎの切り換えタイミングＴｄｎを以下の式により計算する（Ｓ９０６）。
Ｔｄｎ＝Ｔｄ×α
ＣＰＵ３０７は、決定した走査速度Ｖｎの切り換えタイミングＴｄｎをＰＷＭ信号生成部３０９に設定する（Ｓ９０４）。ＣＰＵ３０７は、シェーディングデータ計算を終了する。
【００５９】
図１３（ｂ）は、決定した走査速度Ｖｎの場合にＰＷＭ信号生成部３０９に設定されるシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０と切り換えタイミングＴｄｎの関係を示す。ここで、決定した走査速度Ｖｎは、第一走査速度Ｖ１より低速である。切り換えタイミングＴｄｎは、周期Ｔｄ×α（切り換え周期）で表されている。周期Ｔｄを１００００パルスとすると、周期Ｔｄ×αは、１００００×αパルスである。ＰＷＭ信号生成部３０９は、クロック信号ＣＬＫに基づいて１００００×αパルス毎にシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０を読み出してＰＷＭ信号を生成する。
【００６０】
本実施形態においては、走査速度が変更されたときにシェーディングデータの計算を行わずに、主走査方向への光ビームの一走査周期におけるシェーディングデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・、Ｄ１０の切り換えタイミングＴｄｎを変更する。走査速度Ｖｎの変更に従って切り換えタイミングＴｄｎを変更することにより、感光ドラム１０２上のシェーディングデータの切り換え位置は、走査速度Ｖｎにかかわらず略同じになる。本実施形態によれば、基準速度としての第一走査速度Ｖ１のシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０を、変更後の別の走査速度にも適用することができる。よって、ＣＰＵ３０７によるシェーディングデータの計算負荷を低減することができる。なお、本実施形態において、決定した走査速度Ｖｎは、基準速度としての第一走査速度Ｖ１より低速であるとして説明したが、決定した走査速度Ｖｎが第一走査速度Ｖ１より高速であても同様の効果を奏することができる。
【実施例４】
【００６１】
次に、第４の実施形態を説明する。第４の実施形態においては、シェーディングデータ計算を行わずに、メモリ３０８に保存された所定の速度のシェーディングデータを用いて複数の走査速度でシェーディング補正を行う。第４の実施形態においては、走査速度に従ってフィルタ回路としての平滑回路３１２のフィルタ定数とＰＷＭ信号の周期Ｔｄとを変更することにより、シェーディングデータ計算を行うことなくシェーディング補正を行う。
【００６２】
第二走査速度Ｖ１／αが第一走査速度Ｖ１より低速であるので、変化時間ΔＴの間に光ビームが進む距離Ｄｓ２は、距離Ｄｓ１より短い。そのため、第二走査速度Ｖ１／αにおける単位距離当たりの光量の変化量は、第一走査速度Ｖ１における単位距離当たりの光量の変化量より大きくなる。単位距離当たりの光量の変化量が変化すると、シェーディング補正が適切に行えず、段差のような画像不良を生じる。そこで、第１の実施形態及び第２の実施形態では、走査速度の変更に伴いシェーディングブロック数Ｎを変更し補間シェーディングデータを生成した。
【００６３】
上述したように、走査速度の変更に伴いシェーディングブロック数Ｎを変更せずに、シェーディングデータの切り換えタイミングのみの変更によりシェーディング補正をする場合にも、上記と同様に段差のような画像不良を生じる。図１５（ａ）に示すように、平滑回路３１２へ適切な周波数のＰＷＭ信号が入力されると、相対的に平滑化された出力信号が生成される。しかし、図１５（ｂ）に示すように、平滑回路へ不適切な周波数のＰＷＭ信号が入力されると、パルス成分が残る出力信号が生成される。よって、例えば、図１３（ｂ）に示すように、シェーディング補正に用いるＰＷＭ信号の周波数を変更した場合、補正分布にパルス成分が残ることがある。
【００６４】
そこで、本実施形態においては、ＰＷＭ信号の周波数（パルス間隔）を変更した場合に補正分布にパルス成分が残ること防止するために、走査速度に従って平滑回路３１２のフィルタ定数を変更する。以下、図１６乃至図１８を参照して、第４の実施形態を説明する。第４の実施形態において、第１の実施形態と同様の構造には同様の参照符号を付して説明を省略する。第４の実施形態の画像形成装置１２０及び光走査装置１０１は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６５】
（光源駆動回路）
図１６は、第４の実施形態による光源駆動回路５００を示す図である。第１の実施形態の光源駆動回路３００と同様に、第４の実施形態による光量制御手段としての光源駆動回路５００は、ＡＰＣとシェーディング補正制御を実行する。第４の実施形態による光源駆動回路５００は、シェーディングデータ計算部３１０が省略されている点および定数切替部３１６が設けられている点で第１の実施形態の光源駆動回路３００と異なる。光源駆動回路５００は、ＣＰＵ３０７、メモリ３０８、比較器３０４、ＡＰＣ回路３０５、ＡＰＣシーケンスコントローラ３０６、サンプルホールド回路３２２、光源駆動部３１１およびシェーディング回路３２１を含む。シェーディング回路３２１は、定数切替部３１６、ＰＷＭ信号生成部３０９、電圧スイッチ３１４、平滑回路３１８および抵抗器３１７を含む。ＣＰＵ３０７は、定数切替部３１６およびＰＷＭ信号生成部３０９へ電気的に接続されている。平滑回路３１８は、定数切替回路３１５および定数切替回路３１５へ電気的に接続された複数のコンデンサ３１９、３２０を含む。複数のコンデンサ３１９、３２０は、それぞれ異なる静電容量を有する。定数変更手段としての定数切替部３１６は、定数切替回路３１５へ電気的に接続されている。
【００６６】
ＣＰＵ３０７は、プリント指令を受けると、使用者により操作部から入力された紙種や画質などの画像形成条件に基づいて決定されたページ毎の画像形成速度をメモリ３０８に保存する。また、メモリ３８０には、基準速度としての第一走査速度Ｖ１における露光位置に対応するシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０が予め保存されている。本実施形態において、シェーディングブロック数Ｎは、１０とする。
【００６７】
図１７は、第４の実施形態による定数切替制御動作を示す流れ図である。ＣＰＵ３０７は、メモリ３０８に保存されたプログラムに基づいて定数切替制御動作を実行する。ＣＰＵ３０７は、プリント指令を受けると定数切替制御動作を開始する。定数切替制御動作は、ページごとに画像形成の開始前に実行される。なお、プリントジョブの全てのページの走査速度が同じである場合、プリントジョブの最初のページの画像形成前のみで定数切替制御動作を実行してもよい。ＣＰＵ３０７は、プリント指令に含まれる情報に基づいてそのページの走査速度Ｖｎを決定する（Ｓ６０１）。ＣＰＵ３０７は、決定した走査速度Ｖｎを定数切替部３１６へ出力する。ＣＰＵ３０７は、決定した走査速度Ｖｎに従って定数切替部３１６に定数切替信号を生成させ、定数切替信号を平滑回路３１８の定数切替回路３１５へ出力させる（Ｓ６０２）。定数切替回路３１５は、定数切替信号に従ってコンデンサ３１９と３２０を切り換えてフィルタ定数を切り替える（Ｓ６０３）。本実施形態において、定数切替回路３１５は、スイッチで構成されており、接続されている２つのコンデンサ３１９と３２０を定数切替信号に従って選択する。ＣＰＵ３０７は、メモリ３０８に保存されているシェーディングデータＤ１〜Ｄ１０を読み出す（Ｓ６０４）。ＣＰＵ３０７は、シェーディングデータＤ１〜Ｄ１０をＰＷＭ信号生成部３０９に設定する（Ｓ６０５）。
【００６８】
ＣＰＵ３０７は、決定した走査速度Ｖｎに従ってＰＷＭ信号生成部３０９から出力されるＰＷＭ信号の周期Ｔｄｎ、すなわち、シェーディングブロックの切り換えタイミングＴｄｎを以下の式により計算する（Ｓ６０６）。
Ｔｄｎ＝Ｔｓｎ／Ｎ
上式の符号の添え字ｎは、第ｎの走査速度Ｖｎに対応する値であることを示す。Ｔｓｎは、第ｎの走査速度Ｖｎにおけるシェーディング補正領域の走査時間を表す。Ｎは、シェーディングブロック数を表す。シェーディングブロック数Ｎは、メモリ３０８に保存されている数１０を用いるので、走査速度に依存しない。周波数設定手段としてのＣＰＵ３０７は、計算したＰＷＭ信号の周期Ｔｄｎ（周波数）をＰＷＭ信号生成部３０９に設定する（Ｓ６０７）。ＣＰＵ３０７は、定数切替制御動作を終了する。
【００６９】
図１８は、第４の実施形態におけるＰＷＭ信号の周波数と出力信号との関係を示す図である。図１８は、フィルタ定数の切替とＰＷＭ信号の周期の切替とを行った場合と行わなかった場合とを示す。図１８（ａ）は、第一走査速度Ｖ１に適するＰＷＭ信号の周期と平滑回路３１８のフィルタ定数（コンデンサ３１９）が設定されている場合を示す。この場合、入力信号に対して平滑化効果が高い。図１８（ｂ）は、第二走査速度Ｖ２に適するＰＷＭ信号の周期と第一走査速度に適する平滑回路３１８のフィルタ定数（コンデンサ３１９）が設定されている場合を示す。本実施形態において、第二走査速度Ｖ２は、第一走査速度Ｖ１より低速であることを想定している。このため、第二走査速度Ｖ２に適するＰＷＭ信号の周期は、長くなる。第二走査速度Ｖ２に適するＰＷＭ信号の周波数は、平滑回路３１８のコンデンサ３１９により定まる遮断周波数から外れてしまい、入力信号のパルス成分が出力信号に残る波形が得られる。図１８（ｃ）は、第一走査速度Ｖ１に適するＰＷＭ信号の周期と第二走査速度Ｖ２に適する平滑回路３１８のフィルタ定数（コンデンサ３２０）が設定されている場合を示す。図１８（ｃ）に示す場合、ＰＷＭ信号の周期に対して平滑回路３１８のフィルタ定数（コンデンサ３２０）が強すぎるため、応答性が低くなり平滑化が不十分である。図１８（ｄ）は、第二走査速度Ｖ２に適するＰＷＭ信号の周期と平滑回路３１８のフィルタ定数（コンデンサ３２０）が設定されている場合を示す。この場合、入力信号に対して平滑化効果が高い。このように、ＰＷＭ信号生成部３０９から出力されるＰＷＭ信号の周期Ｔｄｎを切り替える場合、切り替えられた周期Ｔｄｎに適するフィルタ定数を設定することにより平滑回路３１８から出力されるシェーディング電圧Ｖｓｈｄの適切な平滑化が可能となる。
【００７０】
図１９は、第４の実施形態におけるシェーディングデータと補正分布を示す図である。図１９（ａ）は、第一走査速度Ｖ１におけるシェーディング補正を示す。第一走査速度Ｖ１におけるシェーディング補正領域の走査時間Ｔｓ１を２１０μｓとする。図１９（ｂ）は、第二走査速度Ｖ２におけるシェーディング補正を示す。第二走査速度Ｖ２におけるシェーディング補正領域の走査時間Ｔｓ２を４２０μｓとする。第二走査速度Ｖ２に対する第一走査速度Ｖ１の速度比αは、２とする。シェーディングブロック数Ｎは、１０である。式Ｔｄｎ＝Ｔｓｎ／Ｎにより、第一走査速度Ｖ１におけるＰＷＭ信号の周期Ｔｄ１は、２１μｓであり、第二走査速度Ｖ２におけるＰＷＭ信号の周期Ｔｄ２（＝Ｔｄ１×α＝Ｔｄ１×２）は、４２μｓである。第一走査速度Ｖ１におけるシェーディング補正は、図１９（ａ）に示すようにＰＷＭ信号の周期Ｔｄ１（＝２１μｓ）でシェーディング補正が行われる。第一走査速度Ｖ１の二分の一の走査速度（半速）である第二走査速度Ｖ２のシェーディング補正は、図１９（ｂ）に示すようにＰＷＭ信号の周期Ｔｄ１の２倍周期であるＴｄ２（＝４２μｓ）でシェーディング補正が行われる。図１３（ｂ）に示す場合と異なり、平滑回路３１８のフィルタ定数がＰＷＭ信号の周期Ｔｄ２に従って選択されているので、図１８（ｄ）で説明したように、補正分布は、図１９（ｂ）に示すＰＷＭ信号のパルス成分を残さずに平滑化された光量出力が得られる。
【００７１】
本実施形態において、定数切替回路３１５は、二つのコンデンサ３１９、３２０を選択するように構成されている。しかし、定数切替回路３１５は、３つ以上のコンデンサを選択するように構成されていてもよい。また、平滑回路３１８の遮断周波数を切り替えるために、平滑回路３１８のコンデンサの静電容量を変更する構成を説明したが、求める条件によって他のコンデンサの静電容量や抵抗器の抵抗値を変更してもよい。
【００７２】
第４の実施形態によれば、走査速度Ｖｎに応じて平滑回路３１８のフィルタ定数の変更と入力されるＰＷＭ信号の周期の変更が行われる。これにより、所定の走査速度に対するシェーディングデータを用いて、別の複数の走査速度に対しても平滑回路３１８が所望の平滑化効果を損ずシェーディング補正をすることが可能である。よって、画像の濃度ムラを抑えることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０２・・・感光体
１０３・・・画像形成部（画像形成手段）
１０４・・・定着部（定着手段）
１１２・・・現像器（現像手段）
１１３・・・転写部材（転写手段）
１２０・・・画像形成装置
２０１・・・光源
２０５・・・回転多面鏡（偏向手段）
３０２・・・ＰＤ（検出手段）
３０８・・・メモリ（記憶手段）
３０９・・・ＰＷＭ信号生成部（設定手段）
３１０・・・シェーディングデータ計算部（設定手段）
３２１・・・シェーディング回路（光量制御手段）
【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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【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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