(57)【要約】【課題】サーマルクロストーク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。【解決手段】光ビーム走査ユニット１は、近接して配置された発光素子４１Ａ〜４１Ｄの発光を制御して光ビームを出射する光源部３２と、光源部３２が出射した光ビームを、感光体１０１Ａ〜１０１Ｄの被走査面に対して主走査方向に走査する走査部３１と、走査部３１が光ビームを１ライン長走査するときの複数の発光素子の各々の発光時間を、その１ライン長の走査中に求める演算部９０と、走査部３１が光量偏差を補正するためのシェーディングパターンと、複数の発光素子の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、を記憶する記憶部９２と、補正値を記憶部９２から読み出して補正した光量で光ビームを出射するように、発光素子を１ライン長毎に制御する光源制御部９４と、を備えている。【選択図】図６
2013163327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接して配置され発光制御自在な複数の発光素子を備え、感光体の被走査面に形成する画像に応じて前記複数の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、前記複数の発光素子の各々の発光時間を、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、発光素子毎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、周囲の複数の発光素子の各々における１ライン長毎の発光時間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、を前記複数の発光素子の各々について記憶する記憶部と、
前記演算部が求めた前記複数の発光素子の発光時間に対応する補正値を前記記憶部から読み出し、読み出した各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、前記複数の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２】
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１に記載の光ビーム走査ユニット。
【請求項３】
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１または２に記載の光ビーム走査ユニット。
【請求項４】
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３に記載の光ビーム走査ユニット。
【請求項５】
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パターンの補正値に応じて、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４に記載の光ビーム走査ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至５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。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載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であって、
前記複数の発光素子を発光させたときに、他の発光素子における発光時の発熱の影響による光量変動特性であるサーマルクロストーク特性を、各発光素子について発光時間を変えて順次測定するサーマルクロストーク特性測定工程と、
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と、前記サーマルクロストーク特性測定工程において測定したサーマルクロストーク特性と、に基づいて、近似曲線から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補正値生成工程と、
前記シェーディングパターンの補正値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８】
前記複数の発光素子を発光させたときに、自己の発光時の発熱の影響により光量が変化するドループ特性を、各発光素子について発光時間を変えて順次測定するドループ特性測定工程を、前記サーマルクロストーク特性測定工程以前に備え、
前記シェーディングパターンの生成工程は、さらに、前記ドループ特性に基づいて、近似曲線から前記シェーディングパターンの補正値を生成する、請求項７に記載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。
【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、光ビーム走査ユニットにより、図１（Ａ）に示すように、光ビームとして例えばレーザビームを感光体ドラムの被走査面に対して走査して画像（静電潜像）を形成する。光ビーム走査ユニットでは、複数の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、出射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】
この問題を解消するために、光ビーム走査ユニットは、通常、像高にかかわらず光量が一定になるように、図１（Ｃ）に示すようなシェーディングパターンにより、光量偏差（シェーディング特性）の補正、すなわちシェーディング補正を行っている。
【０００４】
シェーディング補正機能を備えた装置では、通常、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。
【０００５】
そこで、特許文献１には、温度センサ及び温度検出部で検出した周囲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てレーザ素子を制御することで、レーザビームの光量を再補正する画像形成装置が提案されている。
【０００６】
近時、画像形成を高速化するために、同時に複数のレーザビームを照射するマルチビーム型の半導体レーザを備えた画像形成装置が開発されている。
【０００７】
マルチビーム型の半導体レーザは、レーザビームの出射時間に応じて各レーザ素子が発熱するが、各レーザ素子が近接して配置されているため、レーザ素子間に熱的干渉が生じてレーザビームの光量が低下する。このような他の発光素子の発熱による光量変動特性をサーマルクロストーク特性という。
【０００８】
サーマルクロストーク特性は、半導体レーザ毎、またレーザ素子毎に異なっており、半導体レーザによってはサーマルクロストーク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、サーマルクロストーク特性が悪い半導体レーザが使用された場合、図２（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２（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、光量偏差は感光体の始端よりも終端の方が小さくなる。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２（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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【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】
【００１０】
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補正を行うことができない。また、特許文献１に記載の画像形成装置は、マルチビーム型の半導体レーザの使用を想定していない。
【００１１】
そのため、この画像形成装置では、サーマルクロストーク特性が悪いマルチビーム型の半導体レーザを使用すると、シェーディング補正を適正に行うことができない。
【００１２】
そこで、本発明は、サーマルクロストーク特性が悪いマルチビーム型の半導体レーザを使用しても、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】
【００１３】
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、近接して配置され発光制御自在な複数の発光素子を備え、感光体の被走査面に形成する画像に応じて複数の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各々の発光時間を、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、発光素子毎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、周囲の複数の発光素子の各々における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、を複数の発光素子の各々について記憶する。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、読み出した各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、複数の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。
【００１４】
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。
【００１５】
光ビーム走査ユニットでは、複数の発光素子が光ビームを出射する時間に応じた発熱により、発光素子間に熱的干渉が生じて光ビームの光量が低下するサーマルクロストーク特性を有している。サーマルクロストーク特性が悪い場合、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、複数の発光素子の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それぞれ求めて、これら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、サーマルクロストーク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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、光ビームの光量の制御が容易であり、光ビームの光量を正確に制御できる。
【００２０】
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。
【００２１】
光ビーム走査ユニットでは、発光素子の発光時間が変化した場合と、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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る。
【００２４】
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。
【００２５】
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たときに発生する光量偏差を適正に補正するので、濃度ムラのない画像を記録材に形成できる。
【００２６】
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、サーマルクロストーク特性測定工程と、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補正値生成工程と、シェーディングパターンの記憶工程と、を備えている。サーマルクロストーク特性測定工程では、複数の発光素子を発光させたときに、他の発光素子における発光時の発熱の影響による光量変動特性であるサーマルクロストーク特性を、各発光素子について発光時間を変えて順次測定する。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。シェーディングパターンの補正値生成工程では、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と、サーマルクロストーク特性測定工程において測定したサーマルクロストーク特性と、に基づいて、近似曲線から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補正値生成工程で生成した補正値を記憶部に記憶させる。
【００２７】
この発明では、発光素子のサーマルクロストーク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や周囲の発光素子の発光時の発熱の影響によりシェーディングパターンが変化しても、シェーディング補正を適正に行うことができる。
【００２８】
上記発明において、さらにドループ特性測定工程を、サーマルクロストーク特性測定工程以前に備えている。ドループ特性測定工程は、複数の発光素子を発光させたときに、自己の発光時の発熱の影響により光量が変化するドループ特性を、各発光素子について発光時間を変えて順次測定する。シェーディングパターンの生成工程は、さらに、ドループ特性に基づいて、近似曲線からシェーディングパターンの補正値を生成する。
【００２９】
この構成では、ドループ特性を測定することで、さらに、発光素子自身の発光時の発熱の影響によりシェーディングパターンが変化しても、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】
【００３０】
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、サーマルクロストーク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】
【００３１】
【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】（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、サーマルクロストーク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３】画像形成装置の内部構成を示す正面透視図である。
【図４】半導体レーザのレーザ素子の配置を示す図である。
【図５】半導体レーザのシェーディングパターンを示す図である。（Ａ）は、サーマルクロストーク特性の良い半導体レーザを使用する場合を示す。（Ｂ）は、サーマルクロストーク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、サーマルクロストーク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６】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７】図６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８】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９】ドループ特性及びサーマルクロストーク特性の補正方法を説明するための図である。（Ａ）は、シェーディングパターンの補正値の一例を示す表である。（Ｂ）は、演算部からメモリに出力される信号（メモリアドレス）の一例である。
【図１０】光ビーム走査ユニットの半導体レーザにおけるドループ特性の測定方法を示す図である。
【図１１】光ビーム走査ユニットのＬＤ１におけるサーマルクロストーク特性の測定方法を示す図である。
【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】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】
【００３２】
以下、本発明の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３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。
【００３３】
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画像を用紙に形成する。
【００３４】
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り、同様に動作する。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。なお、以下の説明では、同様の構成についての説明を省略する。
【００３５】
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。
【００３６】
光ビーム走査ユニット１は、不図示のレーザユニット４０Ａ〜４０Ｄ、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をレーザユニット４０Ａ〜４０Ｄから感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄにそれぞれ照射して、各色相の画像データによる静電潜像を形成する。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を備えている。
【００３７】
現像ユニット１０２Ａ〜１０２Ｄは、それぞれ、前記４色の色相のうち１色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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
プリンタ１００では、高速書き込みに対応させるために、各半導体レーザ４１Ａ〜４１Ｄとして、複数のレーザビームを出射するマルチビームレーザダイオードを使用している。図４には、４ビームレーザダイオードを用いた例を示している。図４に示すように、レーザユニット４０Ａの半導体レーザ４１Ａは、近接して配置され発光制御自在な発光素子である４つのレーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４を備えている。感光体ドラム１０１Ａの被走査面に対して、各レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４から４つのレーザビームを所定の間隔で同時に照射することで、周知のように、静電潜像を高速に形成することができる。
【００４４】
［第１実施形態］
次に、本発明の実施例について説明する。
【００４５】
光ビーム走査ユニット１において、サーマルクロストーク特性の良い半導体レーザを使用したときには、半導体レーザの各レーザ素子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５（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。
【００４６】
一方、光ビーム走査ユニット１において、サーマルクロストーク特性の悪い半導体レーザを使用したときには、各レーザ素子において、周囲の複数のレーザ素子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、各レーザ素子を連続点灯して感光体ドラムの主走査方向にレーザビームを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５（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。
【００４７】
また、光ビーム走査ユニット１において、サーマルクロストーク特性の悪い半導体レーザを使用していても、レーザ素子をほとんど点灯させずに感光体ドラムの主走査方向にレーザビームを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５（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。
【００４８】
このように、光ビーム走査ユニット１では、半導体レーザのサーマルクロストーク特性が悪いと、半導体レーザの光量が低下するため、例えば図５（Ａ）に示すシェーディングパターンを図５（Ｂ）に示すシェーディングパターンに補正する必要がある。また、その補正量は、各レーザ素子において、その周囲の各レーザ素子の発光時間に応じて異なる。
【００４９】
そこで、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各レーザ素子における累積発光時間を、その１ライン長の走査中に求める。そして、レーザ素子毎に周囲のレーザ素子の各累積発光時間に基づいてシェーディングパターンを補正（変更）する。これにより、サーマルクロストーク特性の悪い半導体レーザ（レーザ素子）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。
【００５０】
上記の処理を実現するために、本発明では、プリンタ１００及び光ビーム走査ユニット１を図６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。
【００５１】
図６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７４、読取り部７５、通信部７６、及び温度センサ７７を備えている。
【００５２】
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。
【００５３】
シェーディング補正回路２は、演算部９０、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
ＣＰＵ７１は、操作部７４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７５に読み取らせる。ＣＰＵ７１は、操作部７４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。
【００５７】
ＣＰＵ７１は、通信部７６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。
【００５８】
また、ＣＰＵ７１は、温度センサ７７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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、画像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。
【００６１】
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。
【００６２】
Ｆｌａｓｈ  ＲＯＭ７２は、操作部７４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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
演算部９０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９０は、求めた累積発光時間に対応する信号をメモリ９２に出力する。
【００６７】
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９０から入力された累積発光時間に対応する信号と、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を補正するシェーディングパターンを、半導体レーザの各レーザ素子の発光時間に応じて補正したものである。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
図６に示したシェーディング補正回路２の詳細を図７に示す。図７には、半導体レーザ４１Ａのレーザ素子ＬＤ１用の回路を示している。以下の説明では、レーザ素子ＬＤ１について、サーマルクロストーク特性に応じてシェーディングパターンを補正する例を説明する。なお、半導体レーザ４１Ａのレーザ素子ＬＤ２〜４用の回路も同様の構成であり、レーザ素子ＬＤ１と同様にシェーディングパターンを補正する。
【００７３】
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、クリア端子にＢＤセンサ１０が接続されている。
【００７４】
演算部９０は、アンドゲート８２〜８５と、カウンタ８６〜８９を備えている。
【００７５】
ＡＳＩＣ５１は、アンドゲート８２〜８５にそれぞれ２種類の信号を出力する。すなわち、ＡＳＩＣ５１は、アンドゲート８２〜８５にそれぞれ画像クロック信号を出力する。また、ＡＳＩＣ５１は、アンドゲート８２にＬＤ１用の画像信号を、アンドゲート８３にＬＤ２用の画像信号を、アンドゲート８４にＬＤ３用の画像信号を、アンドゲート８５にＬＤ４用の画像信号を、それぞれ出力する。
【００７６】
アンドゲート８２は、画像クロック信号とＬＤ１用の画像信号の論理積を出力する。同様に、アンドゲート８３〜８５は、ＡＳＩＣ５１から入力される２種類の信号の論理積を出力する。
【００７７】
カウンタ８６〜８９は、２ビットのデジタルカウンタである。カウンタ８６は、アンドゲート８２が出力した信号をカウントして、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のレーザ素子ＬＤ１の発光時間に応じた信号を出力する。同様に、カウンタ８７はアンドゲート８３が出力した信号をカウントし、レーザ素子ＬＤ２の発光時間に応じた信号を出力する。カウンタ８８はアンドゲート８４が出力した信号をカウントし、レーザ素子ＬＤ３の発光時間に応じた信号を出力する。カウンタ８９はアンドゲート８５が出力した信号をカウントし、レーザ素子ＬＤ４の発光時間に応じた信号を出力する。
【００７８】
また、カウンタ８６〜８９は、図示していないが、ＢＤセンサ１０からＢＤ信号が入力されると、リセットされる。
【００７９】
メモリ９２は、１６ビットのパラレルＥＥＰＲＯＭである。メモリ９２のＡ０端子〜Ａ７端子は、カウンタ９１に接続されている。また、Ａ８端子とＡ９端子はカウンタ８６に、Ａ１０端子とＡ１１端子はカウンタ８７に、Ａ１２端子とＡ１３端子はカウンタ８８に、Ａ１４端子とＡ１５端子はカウンタ８９に、それぞれ接続されている。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
Ｄ／Ａコンバータ５５２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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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、温度センサ７７で測定した周囲温度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。
【００９２】
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。
【００９３】
次に、本発明では、製造時に、半導体レーザの各レーザ素子のドループ特性及びサーマルクロストーク特性を求める。また、光ビーム走査ユニット毎のシェーディング特性を測定する。そして、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。ドループ特性を求めるのは、後述の式２に示すように、サーマルクロストーク特性を求めるのに、ドループ特性が必要だからである。また、半導体レーザのドループ特性及びサーマルクロストーク特性が、レーザ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。なお、ドループ特性とは、マルチビーム型の半導体レーザにおいて、各レーザ素子がレーザビーム出射時に自己の発熱によりレーザビームの光量が低下する特性のことである。
【００９４】
具体的には、図８に示すフローチャートに基づいて、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。
【００９５】
まず、半導体レーザの各レーザ素子について、発光時間を変えてドループ特性を順次求めるドループ特性測定工程を実行する（Ｓ１）。このドループ特性測定工程では、各レーザ素子を個別に所定時間連続点灯させたときの自己発熱による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、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。そして、図９（Ａ）に示すように、レーザ素子の発光時間が４０００ドット、８０００ドット、及び１２０００ドットのときの自己発熱による光量の低下度合いであるドループ特性を測定する。なお、ドループ特性は、以下の式１により求める。
【００９６】
半導体レーザのドループ特性は、一般的に、図１０に示すように、画像データに基づいて半導体レーザのレーザ素子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、により式１のように表される。
ドループ特性＝（（ａ−ｂ）／ａ）×１００（％）………（式１）
また、半導体レーザの発光時間を変えてサーマルクロストーク特性を順次求めるサーマルクロストーク特性測定工程を実行する（Ｓ２）。このサーマルクロストーク特性測定工程では、各レーザ素子の少なくとも２つを同時に所定時間連続点灯させたときの周囲のレーザ素子の発熱による光量の変化を測定し、測定結果に基づいてサーマルクロストーク特性を算出する。半導体レーザを連続点灯させる時間としては、例えば、ステップＳ１と同様の時間に設定する。そして、図９（Ａ）に示すように、レーザ素子の発光時間が４０００ドット、８０００ドット、及び１２０００ドットのときの、周囲の発熱による光量の低下度合いであるサーマルクロストーク特性を測定する。なお、サーマルクロストーク特性は、以下の式２により求める。
【００９７】
例えば、半導体レーザが４つのレーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４を備えている場合、ＬＤ１のサーマルクロストーク特性は、図１１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素子ＬＤ１のみのレーザビームの光量（Ａ）と、発光停止直前の全レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４のレーザビームの光量の合計（Ｂ）と、発光停止直前のレーザ素子ＬＤ２〜ＬＤ４のレーザビームの光量の合計（Ｃ）と、ＬＤ１のドループ特性と、により式２のように表される。
【００９８】
ＬＤ１のサーマルクロストーク特性
＝（１−（Ｂ−Ｃ）／Ａ）×１００−（ＬＤ１のドループ特性）（％）………（式２）
なお、ＬＤ２〜ＬＤ４のサーマルクロストーク特性も同様に表される。
【００９９】
続いて、光ビーム走査ユニット１の組み立て工程（Ｓ３）と、光ビーム走査ユニット１の動作確認工程（Ｓ４）を行う。
【０１００】
また、シェーディング特性の測定工程（Ｓ５）を行う。すなわち、ステップＳ５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。
【０１０１】
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。但し、光量調整を行うＡＰＣモードで強制点灯させる場合、連続点灯させてもよい。
【０１０２】
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、一例として、３点に光量計を配置してシェーディング特性を測定する。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、４０００ドット、８０００ドット、及び１２０００ドットのときのシェーディング特性（光量偏差）を測定する。
【０１０３】
続いて、シェーディングパターンの補正値生成工程では、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と、ステップＳ２で測定したサーマルクロストーク特性と、に基づいて、近似曲線からシェーディングパターンの補正値を生成する。すなわち、ステップＳ５で測定されたシェーディングパターンに対して、ステップＳ２で測定したサーマルクロストーク特性の影響を補正できるように、図９（Ａ）に示すようなシェーディングパターンの補正値を生成する（Ｓ６）。
【０１０４】
なお、後述するように、さらにドループ特性についてもシェーディングパターンの補正を行う場合には、シェーディングパターンの補正値生成工程では、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と、ステップＳ１で測定したドループ特性と、ステップＳ２で測定したサーマルクロストーク特性と、に基づいて、近似曲線からシェーディングパターンの補正値を生成する。
【０１０５】
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Ｓ６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（Ｓ７）。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９（Ａ）に示すような値が書き込まれる。
【０１０６】
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（Ｓ８）。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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
次に、画像形成時には、サーマルクロストーク特性について、以下のようにしてシェーディングパターンを補正する。光ビーム走査ユニット１では、シェーディングパターンの補正を行うときに、不図示のスイッチにより設定を切り換えることで、サーマルクロストーク特性だけについて補正を行うか、サーマルクロストーク特性とドループ特性について補正を行うか、を選択できる。まず、サーマルクロストーク特性だけについて補正を行う場合について説明する。
【０１１０】
図１２に示すように、プリンタ１００では、画像形成時には、ＢＤセンサ１０からＢＤ信号が入力されると、演算部９０の各カウンタ８６〜８９がリセットされる（Ｓ１０）。そして、ＩＣＵ７３からＡＳＩＣ５１を介して演算部９０に画像情報が入力される（Ｓ１１）。このとき、演算部９０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における各レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４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、すなわち各レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４用の画像信号が入力されると、これらの画像信号と、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８２〜８５により出力して、カウンタ８６〜８９により各レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４の累積発光時間をカウントする。
【０１１１】
演算部９０の各カウンタ８６〜８９には、複数の閾値が設定されており、各カウンタ８６〜８９のいずれかの累積発光時間が閾値と等しくなる毎に異なる信号を出力する（Ｓ１３）。例えば、カウンタ８６は、レーザ素子ＬＤ１の累積発光時間が（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。カウンタ８６は、累積発光時間が（Ｂ）閾値である４０００ドットになった地点で、（Ａ８端子，Ａ９端子）＝（１，０）の信号を出力し、８０００ドット未満の間はこの信号を出力する。カウンタ８６は、累積発光時間が（Ｃ）閾値である８０００ドットになった地点で、（Ａ８端子，Ａ９端子）＝（０，１）の信号を出力し、１２０００ドット未満の間はこの信号を出力する。カウンタ８６は、累積発光時間が（Ｄ）閾値である１２０００ドットになった地点で、（Ａ８端子，Ａ９端子）＝（１，１）の信号を出力し、１６０００ドット以下の間はこの信号を出力する。
【０１１２】
カウンタ８７〜８９は、それぞれ、カウンタ８６と同様に、レーザ素子ＬＤ２〜４の累積発光時間に応じた信号を出力する。
【０１１３】
なお、前記のようにサーマルクロストーク特性だけについて補正を行うように設定されているときには、カウンタ８６は、レーザ素子ＬＤ１の累積発光時間のカウント値を出力しない。
【０１１４】
メモリ９２は、各カウンタ８７〜８９が出力する信号が変化する毎に対応する補正値を読み出して、光源制御部９４に出力する（Ｓ１４）。
【０１１５】
具体的には、メモリ９２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８７〜８９からの出力信号がＡ１０〜Ａ１５端子に入力されると、信号に応じたシェーディングパターンの補正値を読み出す。
【０１１６】
メモリ９２は、カウンタ８７〜８９からの出力信号がＡ１０〜Ａ１５端子に入力されると、信号に応じたシェーディングパターンの補正値が読み出されるように設定する。
【０１１７】
例えば、レーザ素子ＬＤ２の累積発光時間が８０００ドットになったときに、レーザ素子ＬＤ３の累積発光時間が４０００ドット未満、レーザ素子ＬＤ４の累積発光時間が４０００ドット以上８０００ドット未満であるとする。このときには、図９（Ｂ）に示すように、メモリ９２のＡ１０〜Ａ１５端子には、（Ａ１０、Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ１５）＝（０、１、０、０、１、０）が入力される。
【０１１８】
メモリ９２には、上記信号が入力されたときには、シェーディングパターンの補正値として２．１％を出力するように設定されている。
【０１１９】
すなわち、図９（Ａ）に示すように、レーザ素子ＬＤ１の周囲のレーザ素子の発熱の影響による光量低下（サーマルクロストーク特性）は以下のとおりである。レーザ素子ＬＤ２の８０００ドット分以上の発光による光量低下量（サーマルクロストーク特性）は１．４％である。ＬＤ４の４０００ドット分以上の発光による光量低下量（サーマルクロストーク特性）は０．７％である。なお、ＬＤ３は点灯していない。また、レーザ素子ＬＤ１のドループ特性は考慮しない。したがって、半導体レーザ４１Ａのレーザ素子ＬＤ１について、シェーディングパターンのサーマルクロストーク特性についての補正量は、１．４％＋０．７％＝２．１％であり、シェーディングパターンと（１００／（１００−２．１））の積を求めればよい。
【０１２０】
光ビーム走査ユニット１では、半導体レーザ４１Ａのレーザ素子ＬＤ２〜ＬＤ４についても同様にシェーディングパターンの補正を行う。また、他の半導体レーザ４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄについても、同様に各レーザ素子についてシェーディングパターンの補正を行う。また、  なお、サーマルクロストーク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。
【０１２１】
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（Ｓ１５）。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。
【０１２２】
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（Ｓ１６：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（Ｓ１６：Ｙ）、処理を終了する。
【０１２３】
次に、光ビーム走査ユニット１では、シェーディングパターンの補正を行うときに、不図示のスイッチにより、サーマルクロストーク特性とドループ特性について補正を行うように設定されているときは、図１２に示すフローチャートにおいて、一部上記の説明とは異なる処理を行う。
【０１２４】
サーマルクロストーク特性とドループ特性について補正を行うように設定されているときには、ステップＳ１３において、カウンタ８６は、レーザ素子ＬＤ１の累積発光時間のカウント値を出力する。すなわち、演算部９０の各カウンタ８６〜８９は、いずれかの累積発光時間が閾値と等しくなる毎に異なる信号を出力する。
【０１２５】
ステップＳ１４において、メモリ９２は、各カウンタ８６〜８９が出力する信号が変化する毎に対応する補正値を読み出して、光源制御部９４に出力する。
【０１２６】
例えば、レーザ素子ＬＤ１の累積発光時間が１２０００ドットになったときに、レーザ素子ＬＤ２の累積発光時間が８０００ドット以上１２０００未満、レーザ素子ＬＤ３の累積発光時間が４０００ドット未満、レーザ素子ＬＤ４の累積発光時間が４０００ドット以上８０００ドット未満であるとする。このときには、図９（Ｃ）に示すように、メモリ９２のＡ８〜Ａ１５端子には、（Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ１５）＝（１、１、０、１、０、０、１、０）が入力される。
【０１２７】
図９に示した例では、サーマルクロストーク特性とドループ特性についてシェーディングパターンを補正する場合には、メモリ９２には、上記信号が入力されたときには、３．３％分補正したシェーディングパターンを出力するように設定されている。すなわち、図９（Ａ）に示すように、レーザ素子ＬＤ１の１２０００ドット分以上の発光による光量低下量（ドループ特性）は１．２％である。また、周囲のレーザ素子ＬＤ２〜ＬＤ４による光量低下量（サーマルクロストーク特性）は、上記のとおりである。したがって、半導体レーザ４１Ａのレーザ素子ＬＤ１については、シェーディングパターンの補正量は、１．２％＋１．４％＋０．７％＝３．３％であり、シェーディングパターンと（１００／（１００−３．３））の積を求めればよい。サーマルクロストーク特性についてのみシェーディングパターンを補正するだけでも、シェーディング特性を適正に補正できるが、ドループ特性についてもシェーディングパターンを補正することで、シェーディング特性をさらに適正に補正できる。
【０１２８】
［第２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８に示したステップＳ１〜Ｓ４の工程を行う。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。但し、光量調整を行うＡＰＣモードにより、強制点灯させて測定した場合を除く。
【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、３点に光量計を配置して、４０００ドット、８０００ドット、及び１２０００ドットのときのシェーディング特性を測定する。累積非発光時間が大きくなるにつれて、測定されたシェーディング特性との差異が大きくなる。そこで、
（Ａ）累積非発光時間４０００ドットのシェーディング特性として、累積発光時間４０００ドットのシェーディング特性に光量低下しなかった分だけ補正を加える。
【０１３１】
（Ｂ）累積非発光時間８０００ドットのシェーディング特性として、累積発光時間８０００ドットのシェーディング特性に光量低下しなかった分だけ補正を加える。
【０１３２】
（Ｃ）累積非発光時間１２０００ドットのシェーディング特性として、累積発光時間１２０００ドットのシェーディング特性に光量低下しなかった分だけ補正を加える。
【０１３３】
続いて、第１実施形態と同様に、ステップＳ５〜Ｓ８を行う。
【０１３４】
さらに、画像形成時には、図１３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１３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９０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における各レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４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、すなわち、各レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４用の画像信号が入力されると、この画像信号を反転させた信号と、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８２〜８５により出力して、カウンタ８６〜８９により各レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４の累積非発光時間をカウントする。
【０１３６】
そして、演算部９０の各カウンタ８６〜８９には、複数の閾値が設定されており、各カウンタ８６〜８９のいずれかの累積非発光時間が閾値と等しくなる毎に異なる信号を出力する（Ｓ１３’）。
【０１３７】
カウンタ８６〜８９が出力する信号は、第１実施形態と同様である。例えば、カウンタ８６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。また、カウンタ８６は、累積非発光時間が（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。カウンタ８６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。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。
【０１３８】
そして、第１実施形態と同様に、ステップＳ１４〜Ｓ１６の工程を行う。
【０１３９】
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。
【０１４０】
以上のように、本発明では、レーザビームの発光時間に応じてシェーディングパターンを補正するので、サーマルクロストーク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。
【０１４１】
なお、シェーディングパターンの補正値を、累積発光時間または累積非発光時間について閾値を３つ設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サーマルクロストーク特性に応じて設定すればよい。すなわち、サーマルクロストーク特性が悪い半導体レーザを使用する場合には、閾値をさらに増やしてもよい。また、サーマルクロストーク特性のよい半導体レーザを使用する場合には、閾値を減らしてもよい。
【符号の説明】
【０１４２】
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  ７４…操作部  ７７…温度センサ  ９０…演算部  ８６〜８９、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１】
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【図２】
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