(57)【要約】【課題】被走査面上の各走査位置における光ビームのビーム径及びビームプロファイルの変化を抑制しつつ、光源から出射される光ビームに必要な光量を抑制することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１０において、偏向部６４は、光源６１から出射される光ビームを反射ミラー６４Ｂの往復揺動により偏向して感光体ドラム３１に走査させ、走査レンズ６６は、偏向部６４によって偏向された光ビームを感光体ドラム３１において等速で走査させるアークサイン特性を有する。そして、画像形成装置１０において、光源制御部１１は、感光体ドラム３１における予め定められた単位領域ごとに対応する光源６１の発光制御期間において光源６１の光量を正弦波形又は２次以上の高次関数波形を用いて変調可能である。【選択図】図６
2017083516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射される光ビームを反射ミラーの往復揺動により偏向して被走査面上に走査させる偏向部と、
前記偏向部によって偏向された前記光ビームを前記被走査面において等速で走査させるアークサイン特性を有する走査レンズと、
前記被走査面における予め定められた単位領域ごとに対応する発光制御期間において前記光源の光量を正弦波形又は高次関数波形を用いて変調可能な光源制御部と、
を備える光走査装置。
【請求項２】
前記光源制御部は、前記単位領域ごとに対応する前記発光制御期間において前記発光制御期間の中間時点で前記光源の光量が最大となるように前記光源の光量を変調させる請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記光源制御部は、前記被走査面のうち予め定められた基準ビーム径の光ビームが照射される基準位置に対応する前記光源の光量のピーク値が最小となるように、前記被走査面における前記基準位置を除く領域に対応する前記光源の光量を変調する請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記光源制御部は、前記正弦波形のプラス側の半波を用いて前記光源の光量を変調させる請求項１〜３のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項５】
前記光源から出射される光ビームの光量を制御可能な光源駆動部を更に備え、
前記光源制御部は、前記単位領域ごとに対応する前記発光制御期間における前記光源の光量を示す信号であって前記正弦波形又は前記高次関数波形を用いて変調された光量補正信号を前記光源制御部に出力可能であり、
前記光源駆動部は、前記単位領域ごとに対応する前記発光制御期間における前記光源の光量を前記光量補正信号に基づいて変更可能である請求項１〜４のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項６】
前記偏向部は、前記反射ミラーを正弦揺動させる請求項１〜５のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の光走査装置と、
前記光走査装置によって前記被走査面に形成される静電潜像を現像して被転写シートに転写する画像形成部と、
を備える画像形成装置。
【請求項８】
前記単位領域は１画素に対応する画素領域である請求項７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、光ビームを走査させる光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置には、光源から照射される光ビームを感光体ドラムのような被走査面に走査させる光走査装置が搭載される。特に、光走査装置には、光ビームを反射ミラーの往復揺動によって偏向して走査させる共振型偏向器と、アークサイン特性を有する走査レンズとが設けられることがある。この種の光走査装置では、被走査面上の走査位置によって光ビームのビーム径に差が生じることがある。これに対し、基準ビーム径に対するビーム径の差が大きくなるほど光源の点灯時間を短くして光量を大きくする反比例制御を行うことによりビーム径を補正する技術が知られている（特許文献１参照）。なお、ビーム径とは、例えば被走査面に照射される光ビームの光強度のピーク値に対して光強度が１／ｅ２（＝１３．５％）となる点における光束の直径である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１５４３３７号公報
【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、前述の技術では、ビーム径の補正量が大きくなるほど必要な光量が増大するため、被走査面のサイズによって定格出力が大きい光源が必要になることがある。また、例えばビーム径の補正量の増加に伴う光源の点灯時間の短縮量を少なくして必要な光量を抑えることも考えられるが、この場合、被走査面上の各走査位置に照射される光ビームのビームプロファイル（光強度分布）の変化が大きくなることがある。
【０００５】
本発明の目的は、被走査面上の各走査位置における光ビームのビーム径及びビームプロファイルの変化を抑制しつつ、光源から出射される光ビームに必要な光量を抑制することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の局面に係る光走査装置は、光源と、偏向部と、走査レンズと、光源制御部とを備える。前記光源は、光ビームを出射する。前記偏向部は、前記光源から出射される光ビームを反射ミラーの往復揺動により偏向して被走査面上に走査させる。前記走査レンズは、前記偏向部によって偏向された前記光ビームを前記被走査面において等速で走査させるアークサイン特性を有する。前記光源制御部は、前記被走査面における予め定められた単位領域ごとに対応する前記発光制御期間において前記光源の光量を正弦波形又は高次関数波形を用いて変調可能である。
【０００７】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記光走査装置及び画像形成部を備える。前記画像形成部は、前記光走査装置によって前記被走査面に形成される静電潜像を現像して被転写シートに転写する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被走査面上の各走査位置における光ビームのビーム径及びビームプロファイルの変化を抑制しつつ、光源から出射される光ビームに必要な光量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る光走査装置の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御部によって実行される光源制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る光走査装置で使用される駆動信号の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る光走査装置で使用される光量補正信号の一例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る光走査装置におけるビームプロファイルの一例を示す図である。
【図８】図８は、比較例に係るビームプロファイルの一例を示す図である。
【図９】図９は、比較例に係る光量補正信号の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施例及び比較例に係るビーム径ごとの補正光量の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施例及び比較例に係るドラム位置ごとの補正光量の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施形態に係る光走査装置で使用される光量補正信号の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の他の実施形態に係る光走査装置におけるビームプロファイルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１１】
［第１実施形態］
図１に示されるように、画像形成装置１０は、制御部１、光走査装置２、画像形成部３、及び給紙部４などを備えるプリンターである。なお、ファクシミリー、コピー機、及び複合機なども本発明に係る画像形成装置の一例である。
【００１２】
制御部１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭなどを備え、前記ＲＯＭに記憶されている制御プログラムに従って前記ＣＰＵで各種の処理を実行することにより画像形成装置１０を制御する。特に、制御部１は、前記ＲＯＭ等に記憶されている制御プログラムに従った処理を前記ＣＰＵで実行することにより光源制御部１１（図３参照）として機能する。
【００１３】
光源制御部１１は、後述の光源制御処理(図４参照)を実行することにより、光走査装置２が有する後述の光源６１の光量などを制御することが可能である。光源制御部１１は、制御部１とは別に設けられた集積回路であってもよい。なお、本実施形態では、光走査装置２及び制御部１を含む一群の装置が本発明に係る光走査装置に該当するが、光源制御部１１が光走査装置２に設けられてもよい。
【００１４】
また、制御部１は、各種のデータ又は制御プログラムなどが記憶される記憶部１２を備えている。記憶部１２は、例えばＥＥＰＲＯＭ（登録商標）又はハードディスクなどの不揮発性の記憶媒体を備える。
【００１５】
画像形成部３は、感光体ドラム３１、帯電装置３２、現像装置３３、転写ローラー３４、クリーニング装置３５、及び定着装置３６を備える電子写真方式の画像形成部である。画像形成装置１０では、制御部１によって画像形成部３を用いた画像形成処理が実行されることにより、給紙部４から供給される紙などの被転写シートに画像が形成される。具体的に、画像形成部３では、帯電装置３２によって帯電された感光体ドラム３１（被走査面）に、光走査装置２による光ビームの走査によって画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像は、現像装置３３でトナーを用いて現像された後、転写ローラー３４によって被転写シートに転写される。
【００１６】
次に、図２及び図３を用いて、光走査装置２の構成について説明する。図２及び図３に示されるように、光走査装置２は、光源６１、光源駆動部６１Ａ、コリメータレンズ６２、シリンドリカルレンズ６３、偏向部６４、走査レンズ６６、反射ミラー６７、及び光検出部６８を備える。
【００１７】
光源６１は、レーザー光などの光ビームを出射する半導体レーザー素子である。光源６１から出射される光ビームは、コリメータレンズ６２及びシリンドリカルレンズ６３を経て偏向部６４に入射する。
【００１８】
光源駆動部６１Ａは、制御部１に接続されており、制御部１の光源制御部１１からの制御指示に従って光源６１の点灯有無及び光源６１から出射される光ビームの光量を制御可能である。具体的に、光源駆動部６１Ａは、光源制御部１１から入力される駆動信号Ｓ１及び光量補正信号Ｓ２に基づいて光源６１の点灯有無及び光量を制御する。駆動信号Ｓ１は、感光体ドラム３１の予め定められた単位領域ごとの光源６１の発光制御期間における点灯有無のタイミングを示す信号である。なお、前記発光制御期間の長さは、前記単位領域各々に対応する光源６１の発光可能時間として予め定められた時間である。本実施形態において、前記単位領域は、感光体ドラム３１に形成される画像の最小単位である１画素に対応する領域であり、以下では、前記単位領域を画素領域と称する。光量補正信号Ｓ２は、前記画素領域ごとに対応する光源６１の光量を示す信号である。
【００１９】
具体的に、光源制御部１１は、画像データから各画素に対応する階調値（濃度情報）を取得し、その階調値に応じた駆動信号Ｓ１を生成して光源駆動部６１Ａに出力する。例えば、駆動信号Ｓ１は、前記画素領域ごとの光源６１の発光制御期間の中間時点を中心とする点灯時間を示す信号である。そして、光源駆動部６１Ａは、入力される駆動信号Ｓ１に応じて、各画素領域に対応する光源６１の発光制御期間における光源６１の点灯有無のタイミングを制御する。
【００２０】
また、光源制御部１１は、感光体ドラム３１における前記画素領域ごとに対応する光量補正信号Ｓ２を光源駆動部６１Ａに出力する。具体的に、光源制御部１１は、正弦波形又は２次以上の高次関数波形などを用いて変調された光量補正信号Ｓ２を光源駆動部６１Ａに出力することが可能である。即ち、光源制御部１１は、感光体ドラム３１における予め定められた単位領域ごとに対応する発光制御期間において光源６１の光量を正弦波形又は高次関数波形などを用いて変調することが可能である。例えば、光量補正信号Ｓ２は、正弦波のプラス側の半波を用いて駆動信号Ｓ１を変調した信号である。なお、光量補正信号Ｓ２は、正弦波形又は高次関数波形を含む高調波を用いて変調されてもよい。そして、光源駆動部６１Ａは、入力される光量補正信号Ｓ２に応じて光源６１の駆動電圧を制御することにより、前記画素領域ごとに光源６１から出射される光ビームの光量を制御する。
【００２１】
偏向部６４は、所謂ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーであり、ＭＥＭＳ基板６４Ａ及び反射ミラー６４Ｂを備える共振型偏向器である。反射ミラー６４Ｂは、所定の揺動軸によって揺動可能に支持されている。ＭＥＭＳ基板６４Ａは、アクチュエータ又は電磁コイルなどの機械要素と電子回路とが半導体基板に集積されたデバイスである。ＭＥＭＳ基板６４Ａは、例えば制御部１によって所定周波数の正弦波電圧が前記電磁コイルに印加されることにより、前記電磁コイルの作用により反射ミラー６４Ｂが前記揺動軸の軸周りに所定の偏向角の範囲内で正弦揺動する。なお、偏向部６４は、ガルバノミラーのような他の共振型偏向器であってもよい。
【００２２】
そして、偏向部６４は、光源６１から出射される光ビームを、反射ミラー６４Ｂの往復揺動によって偏向して感光体ドラム３１に走査させる。以下、偏向部６４による光ビームの走査方向を主走査方向Ｄ３１（図２参照）という。なお、光走査装置２では、偏向部６４及び感光体ドラム３１の間に、一又は複数の走査レンズ６６及び反射ミラー６７が設けられている。
【００２３】
走査レンズ６６は、偏向部６４によって偏向された光ビームを感光体ドラム３１に結像（集光）させることが可能である。また、走査レンズ６６は、偏向部６４によって偏向された光ビームを感光体ドラム３１において等速で走査させることが可能なアークサイン特性を有する。そして、走査レンズ６６を通過した光ビームは、反射ミラー６７で反射して感光体ドラム３１に導かれる。
【００２４】
光検出部６８は、偏向部６４によって走査される光ビームの走査経路上において、その光ビームを受光可能な予め定められた位置に配置されている。なお、光検出部６８は、感光体ドラム３１における画像形成可能領域の範囲外の位置に照射される光ビームを受光する位置に配置される。
【００２５】
具体的に、光検出部６８は、フォトトランジスタなどのフォトＩＣと、そのフォトＩＣが実装された基板とを備える。そして、光検出部６８は、光ビームの入射を検知すると、１ラインごとの画像の書き出しタイミングの制御に用いられるビームディテクト信号（以下「ＢＤ信号」と略称する）を制御部１に入力する。これにより、制御部１の光源制御部１１は、各ラインの画像データに基づく光ビームの出射開始タイミング（画像の書き出しタイミング）を前記ＢＤ信号の入力に応じて制御することが可能である。
【００２６】
ところで、共振型偏向器である偏向部６４及びアークサイン特性を有する走査レンズ６６を備える光走査装置２では、感光体ドラム３１の走査位置（像高）によって光ビームのビーム径に差が生じることがある。これに対し、基準ビーム径に対するビーム径の差が大きくなるほど光源６１の点灯時間を短くして光量を大きくする反比例制御を行うことによりビーム径を補正する技術が知られている。しかしながら、このような技術では、ビーム径の補正量が大きくなるほど必要な光量が増大するため、感光体ドラム３１のサイズによって定格出力が大きい光源６１が必要になることがある。また、例えばビーム径の補正量の増加に伴う光源６１の点灯時間の短縮量を少なくして必要な光量を抑えることも考えられるが、この場合、感光体ドラム３１の各走査位置に照射される光ビームのビームプロファイル（光強度分布）の変化が大きくなることがある。これに対し、画像形成装置１０では、感光体ドラム３１の各走査位置における光ビームのビーム径及びビームプロファイルの変化を抑制しつつ、光源６１から出射される光ビームに必要な光量を抑制することが可能である。
【００２７】
以下、図４を参照しつつ、制御部１の光源制御部１１によって実行される光源制御処理の手順の一例について説明する。前記光源制御処理は、例えば外部のパーソナルコンピューター等の情報処理装置から印刷ジョブが入力された場合に制御部１によって実行される前記画像形成処理と並行して実行される。
【００２８】
＜ステップＳ１１〜Ｓ１２＞
ステップＳ１１において、光源制御部１１は、光走査装置２による走査開始要求が発生したかどうかを判定する。例えば、光源制御部１１は、画像形成装置１０に印刷ジョブが入力された場合に、前記走査開始要求が発生したと判定する。ここで、前記走査開始要求が発生したと判定されると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、光源制御部１１は、続くステップＳ１２において偏向部６４の駆動を開始する。なお、前記走査開始要求が発生していない場合は（Ｓ１１：Ｎｏ）、処理が前記ステップＳ１１で待機する。
【００２９】
＜ステップＳ１３＞
ステップＳ１３において、光源制御部１１は、画像データにおける１ライン分の各画素の階調値に応じた駆動信号Ｓ１を生成する。なお、駆動信号Ｓ１の生成は、複数ラインごとに行われてもよい。ここに、図５は、駆動信号Ｓ１の一例を示す図である。具体的に、図５には、画像の解像度が６００ｄｐｉである場合の１画素に対応する駆動信号Ｓ１が示されており、その１画素の駆動信号Ｓ１に対応する発光制御期間は例えば約４２．３ｎｓｅｃである。駆動信号Ｓ１には、前記発光制御期間における光源６１の点灯タイミング「１」及び消灯タイミング「０」を示す信号が含まれる。具体的に、図５に示される駆動信号Ｓ１では、前記発光制御期間の中間時点を０として±６．９４ｎｓｅｃが点灯タイミングとして定められている。この１画素ごとの駆動信号Ｓ１は、感光体ドラム３１における主走査方向Ｄ３１の位置に起因して変化せず、各画素の階調値によって変化する。
【００３０】
＜ステップＳ１４＞
ステップＳ１４において、光源制御部１１は、画像データにおける１ライン分の前記画素領域ごとに対応する光量補正信号Ｓ２を生成する。具体的に、制御部１の記憶部１２には、感光体ドラム３１における主走査方向Ｄ３１の１ライン分の前記画素領域ごとに対応する光量補正信号Ｓ２を生成するための演算式が記憶されている。そして、光源制御部１１は、感光体ドラム３１の１ラインの各画素領域に対応する光量補正信号Ｓ２を前記演算式に基づいて算出する。前記演算式は、前記画素領域に照射される光ビームのビーム径を予め設定された基準ビーム径に補正することが可能な信号として、予めシミュレーション結果又は実験結果などに基づいて設定される。なお、光量補正信号Ｓ２の生成手法はこれに限らず、電子回路を用いて光量補正信号Ｓ２を生成することも考えられる。
【００３１】
ところで、感光体ドラム３１の各走査位置に照射される光ビームのビーム径は、下記の（１）式で表される。ここに、Ｄ［ｙ］は、感光体ドラム３１の主走査方向Ｄ３１における位置ｙでのビーム径［μｍ］である。位置ｙは、感光体ドラム３１の画像形成可能領域の中央位置Ｐ１からの離間距離である。Ｄ０は、感光体ドラム３１の画像形成可能領域の中央位置Ｐ１でのビーム径［μｍ］である。θは、感光体ドラム３１の主走査方向Ｄ３１における位置ｙでの偏向部６４の偏向角であり、θ０は、偏向部６４の最大偏向角である。
【００３２】
【数１】
2017083516.tif 000003
【００３３】
ここに、図６は、ビーム径ごとに対応する光量補正信号Ｓ２の一例を示す図である。具体的に、図６には、画像の解像度が６００ｄｐｉである場合の１画素に対応する光量補正信号Ｓ２の一例が示されており、その１画素の光量補正信号Ｓ２に対応する発光制御期間は例えば約４２．３ｎｓｅｃである。光量補正信号Ｓ２には、前記発光制御期間のうち光源６１の点灯タイミングにおける光源６１の光量を示す信号が含まれる。この１画素ごとの光量補正信号Ｓ２は、感光体ドラム３１における主走査方向Ｄ３における前記画素領域各々の位置に応じて変化する。
【００３４】
ここでは、主走査方向Ｄ３１における感光体ドラム３１における画像形成可能領域の中央位置Ｐ１（基準位置の一例）に照射される光ビームのビーム径（基準ビーム径の一例）が７０μｍであるとする。また、前記画像形成可能領域の端部位置Ｐ２に照射される光ビームの補正前のビーム径が９０μｍであるとする。具体的に、前記画像形成可能領域の端部位置Ｐ２は、前記画像形成可能領域の中央位置Ｐ１から１１０ｍｍだけ離れた位置である。なお、前記画像形成可能領域の中央位置Ｐ１と端部位置Ｐ２との間に照射される光ビームのビーム径は７０μｍ〜９０μｍの範囲で変化する。具体的に、補正前の光ビームのビーム径は、前記画像形成可能領域において中央位置Ｐ１から端部位置Ｐ２に向かって徐々に大きくなる。
【００３５】
そして、図６に示されるように、感光体ドラム３１における中央位置Ｐ１のように基準ビーム径の光ビームが照射される位置を除く一部又は全部の領域における前記画素領域ごとに対応する光量補正信号Ｓ２は変調される。図６には、感光体ドラム３１のうち光ビームのビーム径が７０μｍ、７５μｍ、８０μｍ、８５μｍ、９０μｍとなる５種類の画素領域に対応する光量補正信号Ｓ２が示されているが、他の画素領域についても同様に光量補正信号Ｓ２が生成される。また、図６に示される例では、中央位置Ｐ１に対応する光量補正信号Ｓ２は矩形パルスであるが、中央位置Ｐ１に対応する光量補正信号Ｓ２についても同様に変調が行われてもよい。なお、感光体ドラム３１における各画素領域における光ビームの最大光量は各画素領域に対応する補正前のビーム径によって異なるが、各画素領域に対応する前記発光制御期間に光源６１から出射される光エネルギーは同じである。
【００３６】
ここで、各画素領域に対応する光量補正信号Ｓ２は、各画素領域に対応する発光制御期間の中間時点において最大値となっており、その中間時点から離間するに従って最大値から徐々に減少する円弧状又は直線状の傾斜を有するものであればよい。即ち、光源制御部１１は、前記画素領域ごとに対応する前記発光制御期間において前記発光制御期間の中間時点で光源６１の光量が最大となるように光源６１の光量を変調させる。また、光量補正信号Ｓ２は、感光体ドラム３１のうち中央位置Ｐ１に対応する光源６１の光量のピーク値（最大値）が最小となるように変調されている。
【００３７】
＜ステップＳ１５〜Ｓ１６＞
ステップＳ１５において、光源制御部１１は、光検出部６８から前記ＤＢ信号が入力されたか否かを判断する。ここで、前記ＤＢ信号が入力されたと判断されると（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、光源制御部１１は、続くステップＳ１６において、駆動信号Ｓ１及び光量補正信号Ｓ２の光源駆動部６１Ａへの出力を開始する。具体的に、制御部１には、正弦波の発振回路が搭載されており、光源制御部１１は、前記発振回路を用いて生成される正弦波の電圧のオフセット値を調整することにより光量補正信号Ｓ２を光源駆動部６１Ａに出力することが考えられる。
【００３８】
そして、光源駆動部６１Ａは、駆動信号Ｓ１及び光量補正信号Ｓ２に従って光源６１の駆動制御を実行する。より具体的に、光源駆動部６１Ａは、前記発光制御期間内に光源６１に印加される駆動電圧を駆動信号Ｓ１及び光量補正信号Ｓ２に基づいて変更することにより、前記発光制御期間における光源６１の光量を光量補正信号Ｓ２に基づいて変更することが可能である。例えば、光源駆動部６１Ａは、予め設定された光源６１の基準光量に対応する基準電圧を、駆動信号Ｓ１及び光量補正信号Ｓ２の積で変調して前記駆動電圧として光源６１に印加し、光源６１から出射される光ビームの光量を制御する。なお、光量制御部１１が光源駆動部６１Ａに駆動信号Ｓ１及び光量補正信号Ｓ２の積に対応する光量信号を光源駆動部６１Ａに出力することも考えられる。
【００３９】
＜ステップＳ１７＞
その後、ステップＳ１７において、次のラインの走査が必要であると判断された場合は（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、処理がステップＳ１３に戻される。一方、次のラインの走査が必要ないと判断された場合（Ｓ１７：Ｎｏ）、光源制御部１１は、偏向部６４などの駆動を停止させて当該光源制御処理を終了させる。
【００４０】
このように、画像形成装置１０では、前記画素領域ごとに対応する光量補正信号Ｓ２が前記画素領域に対応するビーム径に応じて正弦波形を用いて変調されている。そのため、例えば光量補正信号Ｓ２が矩形波である場合に比べて前記発光制御期間ごとにおける光源６１の点灯時間を長くして光源６１の光量を抑制しつつ、感光体ドラム３１の各走査位置における光ビームのビーム径及びビームプロファイルの変化を抑制することができる。
【００４１】
［実施例］
ここで、図６及び図７を参照しつつ、画像形成装置１０において前記光源制御処理が実行された場合に対応する実施例について説明する。ここに、図７は、画像形成装置１０において前記光源制御処理が実行された場合の光ビームのビームプロファイルのシミュレーション結果の実施例を示す図である。図７では、感光体ドラム３１における画像形成可能領域の中央位置Ｐ１（ビーム径７０μｍ）及び端部位置Ｐ２（ビーム径９０μｍ）に対応する光ビームのビームプロファイルが示されている。なお、前記ビームプロファイルは、偏向部６４が静止した状態で光源６１から出射される光ビームが感光体ドラム３１の中央位置Ｐ１及び端部位置Ｐ２に照射されたときのビームプロファイルである。
【００４２】
前述したように、前記光源制御処理が実行される画像形成装置１０では、光量補正信号Ｓ２が、光ビームのビームプロファイルの分布波形に近い正弦波形などを用いて変調される。そのため、図７に示されるように、感光体ドラム３１における画像形成可能領域の中央位置Ｐ１と端部位置Ｐ２とにおけるビーム径及びビームプロファイルの差が抑制される。また、図６に示されているように、光源６１の光量は、ビーム径の補正量が最大となる端部位置Ｐ２においても、中央位置Ｐ１における光源６１の光量の約３．４倍に抑制されている。
【００４３】
［比較例］
次に、図８及び図９を参照しつつ、画像形成装置１０において前記光源制御処理が実行されない場合に対応する比較例について説明する。ここに、図８には、画像形成装置１０において、前記光源制御処理が実行されず前記反比例制御が実行された場合の光ビームのビームプロファイルのシミュレーション結果が示されている。また、図９には、前記反比例制御が実行される場合の光量補正信号Ｓ２の一例を示す図である。
【００４４】
図８に示されるように、当該比較例においても、感光体ドラム３１における画像形成可能領域の中央位置Ｐ１と端部位置Ｐ２とにおけるビーム径及びビームプロファイルの差は抑制される。しかしながら、当該比較例では、ビーム径の補正量が最大となる端部位置Ｐ２における光源６１の点灯時間が極端に短くなる。そのため、図９に示されるように、光源６１の光量が、ビーム径の補正量が最大となる端部位置Ｐ２において、中央位置Ｐ１における光源６１の光量の約９倍となる。
【００４５】
ここに、図１０及び図１１は、前記実施例及び前記比較例について、ビーム径とそのビーム径を基準ビーム径に補正するために必要な補正光量との関係を示す図である。図１０及び図１１に示されるように、前記比較例では、感光体ドラム３１の端部位置Ｐ２に近くなりビーム径が８５μｍを超えたときに補正光量が急激に増大している。具体的に、端部位置Ｐ２に対応するビーム径が９０μｍである場合、そのビーム径を７０μｍに補正するためには、補正光量として、ビーム径が基準ビーム径の７０μｍである中央位置Ｐ１に対応する光量の約９倍の光量が必要である。これに対し、図１０及び図１１に示されるように、前記実施例では、端部位置Ｐ２に対応するビーム径が９０μｍである場合、そのビーム径を７０μｍに補正するためには、補正光量として、中央位置Ｐ１に対応する光量の約３．４倍の光量でよく、光源６１に要求される定格出力が抑制される。
【００４６】
［第２実施形態］
続いて、図１２及び図１３を用いて、本発明の他の実施形態について説明する。なお、前記第１実施形態と共通の構成及び処理などについては説明を省略する。当該第２実施形態に係る画像形成装置１０では、光源制御部１１による光量補正信号Ｓ２の変調手法が前記第１実施形態とは異なる。
【００４７】
まず、前記第１実施形態では、光量補正信号Ｓ２が、感光体ドラム３１の中央位置Ｐ１に対応する光ビームのビーム径を基準ビーム径として、感光体ドラム３１の端部位置Ｐ２に対応する光ビームのビーム径を補正するように変調されている場合について説明した。一方、当該第２実施形態では、光量補正信号Ｓ２が、感光体ドラム３１の端部位置Ｐ２に対応する光ビームのビーム径を基準ビーム径として、感光体ドラム３１の中央位置Ｐ１に対応する光ビームのビーム径を補正するように変調されている。
【００４８】
具体的に、本実施形態に係る光量補正信号Ｓ２は、図１２に示されるように、光源６１の感光体ドラム３１の端部位置Ｐ２に照射される光ビーム１０２の光量が、前記画素領域に対応する光源６１の発光制御期間における点灯タイミングの始点、終点、又はそれらの近傍において最大となるように変調されている。なお、当該変調には、正弦波形のマイナス側の半波が用いられる。また、当該変調には、正弦波形又は２次以上の高次関数波形を含む高調波が用いられてもよい。
【００４９】
これにより、本実施形態に係る画像形成装置１０においても、図１３に示されるように、感光体ドラム３１の各走査位置における光ビームのビーム径及びビームプロファイルの変化が抑制される。そして、本実施形態に係る画像形成装置１０でも、前記画素領域ごとに対応する光量補正信号Ｓ２が前記画素領域に対応するビーム径に応じて正弦波形を用いて変調されている。そのため、例えば光量補正信号Ｓ２が矩形波である場合に比べて前記発光制御期間ごとにおける光源６１の点灯時間を長くして光源６１の光量を抑制しつつ、感光体ドラム３１の各走査位置における光ビームのビーム径及びビームプロファイルの変化を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１：制御部
２：光走査装置
１０：画像形成装置
１１：光源制御部
３１：感光体ドラム
６１：光源
６４：偏向部
６６：走査レンズ
【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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