(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電させた前記像担持体に対して、画像データに応じた光量で露光する露光手段と、露光により前記像担持体に形成される静電潜像をトナーにより現像する現像手段とを備える画像形成装置であって、
前記像担持体の表面を複数の領域に分割した分割領域において、帯電させた前記像担持体に対して前記露光手段により露光した状態の第１電位及び露光していない状態の第２電位を測定する測定手段と、
測定された前記第１電位に基づいて、形成する画像の画像データに従った露光位置の電位ムラを解消すべく、該露光位置に対する露光量を補正する第１補正手段と、
測定された前記第２電位に基づいて、前記画像データに従った非露光位置の電位ムラを解消すべく、該非露光位置に対する露光量を補正する第２補正手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
各分割領域において測定された測定データ間を線形補間するために、所定数の補間データを追加する補間手段をさらに備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】
各分割領域において測定された測定データに基づいて、前記第１補正手段及び前記第２補正手段によって補正された露光量のデータ間を線形補間するために、所定数の補間データを追加する補間手段をさらに備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４】
前記第１補正手段及び前記第２補正手段は、
前記露光手段に入力される前記画像データに従った駆動電流の電流量を補正することにより、前記露光量を補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記露光手段は、
レーザを射出する半導体レーザと、
前記半導体レーザの変調部を駆動するための変調駆動電流と、該半導体レーザのバイアス電流とに基づく前記駆動電流に従って該半導体レーザを駆動するレーザ駆動手段とを備え、
前記第１補正手段は、測定された前記第１電位に基づいて、前記変調駆動電流を補正し、
前記第２補正手段は、測定された前記第２電位に基づいて、前記バイアス電流を補正することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
測定された前記第１電位又は前記第２電位における電位ムラを解消するために、前記変調駆動電流又は前記バイアス電流を補正するための感度補正係数を演算する感度補正係数演算手段と、をさらに備え、
前記第１補正手段及び前記第２補正手段は、算出された前記感度補正係数を用いて前記変調駆動電流又は前記バイアス電流を補正す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】
前記第１補正手段及び前記第２補正手段は、
前記露光手段に入力される前記画像データに従った駆動パルスのパルス幅を補正することにより、前記露光量を補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記露光手段は、帯電させた前記像担持体に対して、前記画像データに従って露光することにより当該露光位置の帯電電位を低下させ、
前記第１補正手段は、各分割領域において測定された前記第１電位のうち最も高い電位に合わせるように、他の分割領域における露光量を減少させ、
前記第２補正手段は、各分割領域において測定された前記第２電位のうち最も低い電位に合わせるように、他の分割領域における露光量を増大させることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
予め測定された前記第１電位の値及び前記第２電位の値を保存する保存手段をさらに備え、
前記第１補正手段及び第２補正手段は、
前記測定手段によって測定された第１電位の値及び第２電位の値の代わりに、前記保存手段に保存されている前記第１電位の値及び前記第２電位の値を用いて、前記露光量を補正することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第１電位の値及び前記第２電位の値を入力する入力手段をさらに備え、
前記第１補正手段及び第２補正手段は、
前記測定手段によって測定された第１電位の値及び第２電位の値の代わりに、前記入力手段によって入力された前記第１電位の値及び前記第２電位の値を用いて、前記露光量を補正することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電させた前記像担持体に対して、画像データに応じた光量で露光する露光手段と、露光により前記像担持体に形成される静電潜像をトナーにより現像する現像手段とを備える画像形成装置の制御方法であって、
前記像担持体の表面を複数の領域に分割した分割領域において、帯電させた前記像担持体に対して前記露光手段により露光した状態の第１電位及び露光していない状態の第２電位を測定する測定ステップと、
測定された前記第１電位に基づいて、形成する画像の画像データに従った露光位置の電位ムラを解消すべく、該露光位置に対する露光量を補正する第１補正ステップと、
測定された前記第２電位に基づいて、前記画像データに従った非露光位置の電位ムラを解消すべく、該非露光位置に対する露光量を補正する第２補正ステップと
を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体をレーザビームで走査する機器に関し、特に電子写真方式の複写機や、レーザビームプリンタなどの画像形成装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、原稿画像を複写する機能、コンピュータで作成した電子画像を用紙上に可視画像として印刷する機能、ＦＡＸとして画像の送受信を行う機能等を有する画像入出力装置として家庭、オフィス、軽印刷分野で広く活用されている。このように画像出力を可能とする電子写真技術は、以下のような仕組みで用紙上に可視画像を形成している。まず、感光ドラムを均一に帯電させ、当該感光ドラムに対して画像に応じたレーザ光を照射する。続いて、例えばレーザ光照射された部分のみをトナーで現像するプロセスの場合、画像に応じたトナー画像が感光ドラム上に形成される。この感光ドラムのトナー画像を用紙上に転写して、定着器にて用紙上のトナーを、圧力と温度とを加えて用紙上に定着させることで永久可視画像を形成している。この一連の動作を高精度に制御することで、例えば、原稿画像と同等である高画質な複写画像を作成することが可能となる。
【０００３】
しかし、上述の仕組みで高画質な画像を作成するためには感光ドラムを均一に帯電する必要がある。なぜなら、感光ドラムが均一に帯電されず、感光ドラム面の部分によって帯電電位が異なると、例えば用紙全域にハーフトーン画像を印刷した場合に電位ムラによりハーフトーン画像濃度が一定した高画質画像とならないからである。つまり、高画質画像を作成するためには、感光ドラムにおける電位ムラの発生を抑制するか又は発生した電位ムラを補正する必要がある。
【０００４】
例えば、感光ドラムを−５００Ｖで均一に帯電し、感光ドラムの電位を測定すると、どの部分であっても−５００Ｖであることが必要となる。しかし、感光ドラムの特性として全面にわたり帯電特性を同等にするには、生産技術的に非常に困難であり、現状では電位ムラが発生してしまう。この問題を解決するために例えば、特許文献１では、感光ドラム全面の２次元的な電位を測定する仕組みが提案されている。また、特許文献２では、電位ムラの特性に応じて、帯電電位を変える仕組みが提案されている。さらに、特許文献３では、電位ムラの特性に応じて、画像に応じたレーザ発光時のレーザ光量を変える仕組みが提案されている。
【特許文献１】特開平０５−１６５２９５号公報
【特許文献２】特開２００２−２０７３５０号公報
【特許文献３】特開２００４−２２３７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術においては、以下に記載する問題がある。例えば、感光ドラムの２次元的な電位ムラや感度ムラを測定し、その測定結果に応じて帯電電位を変える方式の場合、感光ドラムを帯電させる際に必要となる高圧発生回路の応答性や帯電器又は感光ドラムの応答性により高速な帯電電位の補正が困難である。一方、レーザ素子及び駆動回路は高速な応答性を実現することが可能であり、画像に応じたレーザ発光時に、感光ドラムの電位ムラ測定結果に応じて光量を変えることで感光ドラムの電位ムラを補正することが可能である。しかし、画像データの無い部分の感光ドラムの電位ムラを補正することはできない。この画像データの無い部分の感光ドラムの電位ムラは、トナー現像時に現像しない部分ではあるが、装置のプロセス特性によっては、意図しない画像領域外の部分に微小なトナーが現像されてしまうカブリといった現象を発生させる。さらに、画像エッジ部分であるレーザ光で露光した部分と露光しない部分の電位差が領域ごとに異なることでトナーを現像した場合のエッジの先鋭さの違いにより、例えば文字エッジ部分のかすれといった現象が発生してしまう。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであり、感光ドラムを帯電した際に発生する電位ムラのうち、画像形成位置だけでなく、画像形成されない位置の電位ムラを高速に補正する画像形成装置及びその制御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】
【０００７】
本発明は、例えば、像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電させた像担持体に対して、画像データに応じた光量で露光する露光手段と、露光により像担持体に形成される静電潜像をトナーにより現像する現像手段とを備える画像形成装置として実現できる。画像形成装置は、像担持体の表面を複数の領域に分割した分割領域において、帯電させた像担持体に対して露光手段により露光した状態の第１電位及び露光していない状態の第２電位を測定する測定手段と、測定された第１電位に基づいて、形成する画像の画像データに従った露光位置の電位ムラを解消すべく、露光位置に対する露光量を補正する第１補正手段と、測定された第２電位に基づいて、画像データに従った非露光位置の電位ムラを解消すべく、非露光位置に対する露光量を補正する第２補正手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電させた像担持体に対して、画像データに応じた光量で露光する露光手段と、露光により像担持体に形成される静電潜像をトナーにより現像する現像手段とを備える画像形成装置の制御方法として実現できる。制御方法は、像担持体の表面を複数の領域に分割した分割領域において、帯電させた像担持体に対して露光手段により露光した状態の第１電位及び露光していない状態の第２電位を測定する測定ステップと、測定された第１電位に基づいて、形成する画像の画像データに従った露光位置の電位ムラを解消すべく、露光位置に対する露光量を補正する第１補正ステップと、測定された第２電位に基づいて、画像データに従った非露光位置の電位ムラを解消すべく、非露光位置に対する露光量を補正する第２補正ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、例えば、感光ドラムを帯電した際に発生する電位ムラのうち、画像形成位置だけでなく、画像形成されない位置の電位ムラを高速に補正する画像形成装置及びその制御方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念及び下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００１１】
＜第１の実施形態＞
＜画像形成装置の構成＞
以下では、図１乃至図７、及び図１８を参照して、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置における一部のハードウェア構成を示す図である。１０１は、像担持体である感光ドラムを示し、一次帯電器１０２により所定の例えば−７００Ｖの帯電電圧で帯電される。１０３はレーザ走査光を示す。レーザ走査光１０３は、図中の手前から奥に向かって感光ドラム１０１の軸方向に走査される。１０４は電位センサを示し、感光ドラム１０１の帯電電圧を測定する測定器である。
【００１２】
ここで、レーザ光を走査光に変換する仕組みについて説明をする。１０５は半導体レーザを示し、画像データに応じてレーザ光を生成する。１０６は、ポリゴンミラーを示し、半導体レーザ１０５からのレーザ光をドラム軸方向の走査光に変換する。１０７は、ｆθレンズを示し、感光ドラム１０１の画像領域ｄｇで、レーザスポットの焦点が合うように走査光を光学的に補正する。１０９、は、ＢＤセンサを示し、ポリゴンミラー１０６のレーザ照射面でのレーザ光走査光を検知して、主走査の基準信号であるＢＤ信号１１０を生成する。
【００１３】
画像形成の際には、まず、感光ドラム１０１を均一に帯電し、感光ドラム１０１に対して画像に応じてレーザ光を照射する。これにより、感光ドラム１０１上に静電潜像が形成される。この静電潜像をトナーによって現像することにより、画像に応じたトナー画像が感光ドラム１０１上に形成される。この形成されたトナー画像を用紙上に転写し、定着器にて用紙上のトナーを、圧力と温度とを加えて用紙上に定着させることで永久可視画像を作成している。
【００１４】
しかし、一次帯電器１０２によって感光ドラム１０１を均一に帯電した際に電位ムラが発生することにより、形成した画像品質が低下するという問題がある。また、この電位ムラは、感光ドラム１０１の全体で発生する。つまり、画像形成位置（トナーで現像する位置）だけでなく、画像形成が行われない位置（トナーで現像しない位置）でも電位ムラが発生してしまう。したがって、従来から行われているように、画像形成位置の電位ムラを改善したとしても、画像カブリや画像エッジ部分のかすれといった問題が発生してしまう。そこで、本実施形態に係る画像形成装置は、さらに画像品質を向上させるために、感光ドラム１０１上で発生する電位ムラを、画像形成位置だけでなく、画像形成が行われない位置についても低減させることにより、画像品質を向上させる。
【００１５】
感光ドラム１０１の電位ムラを測定する場合、まず、感光ドラム１０１を帯電が安定する所定回転数で回転させ、一次帯電器１０２によって例えば−７００Ｖとなるように帯電させる。電位センサ１０４は、主走査方向の任意位置に移動可能に配置されている。そこで、感光ドラム１０１の２次元面について、例えば主走査５ブロック、副走査１０ブロックの５０ブロックの電位を測定したい場合には、主走査のあるブロック位置に電位センサ１０４を移動させる。その後、当該ブロックを副走査１０ブロック分測定する。この動作を、主走査の各ブロックについて行えば２次元面の５０ブロック全ての感光ドラム１０１における帯電電位を測定することができる。このように、本実施形態に係る画像形成装置では、感光ドラムの表面を複数の領域に分割した分割領域において、当該表面電位を測定する。さらには、レーザ点灯時（露光位置）の電位ムラについては、感光ドラム１０１を一次帯電器１０２によって帯電させ、半導体レーザ１０５によって画像領域ｄｇについて所定の露光量で露光を行い、上述と同様の測定動作を実行することで測定できる。
【００１６】
＜電位ムラの測定方法＞
次に、図２Ａ及び図２Ｂを参照して、感光ドラム１０１の２次元面の測定方式について説明する。図２Ａは、第１の実施形態に係る感光ドラムの周辺の構成例を示す図である。
【００１７】
２０１はドラム駆動モータであり、感光ドラム１０１をダイレクトに駆動する。通常、モータから感光ドラム１０１の回転軸まではギヤやベルトを介して減速させ駆動を行うが、感光ドラム１０１の軸上でギヤピッチの回転ムラやベルト噛み合いピッチの回転ムラが発生する。これにより、画像においてもピッチムラによる濃度ムラが発生する場合もあるため、ダイレクト駆動にするほうが望ましい。
【００１８】
２０７はドラムＨＰ（ホームポジション）センサであり、感光ドラム１０１の画像領域外に設けられたＨＰマーク２０８を検知するための反射型のセンサである。このドラムＨＰセンサ２０７は感光ドラムの回転位相の原点を示す信号を生成する。よって、感光ドラム１０１は、ドラム駆動モータ２０１により所定の一定回転速度で駆動されているため、ドラムＨＰセンサ２０７からの信号の出力時間を測定することで、感光ドラム１０１の２次元面の副走査方向の位置を知ることができる。
【００１９】
２０２は電位センサ１０４を主走査方向に移動させるための駆動源であるステッピングモータである。ステッピングモータ２０２の駆動軸を反時計方向（ＣＣＷ）に回転させると電位センサ１０４は主走査方向１１１側に移動する。ステッピングモータ２０２の駆動軸を時計方向（ＣＷ）に回転させると電位センサ１０４は主走査方向のＣＷ方向に移動する。
【００２０】
２０５は電位センサのＨＰセンサであり、透過型のフォトインタラプタである。フォトインタラプタ２０５がＨＰフラグ２０６を検知すると、主走査方向の画像領域ｄｇ以外の所定基準位置で電位センサ１０４の移動が停止される。
【００２１】
感光ドラム１０１の電位ムラを測定する場合は、電位ムラを検知したい主走査位置にステッピングモータ２０２によって電位センサ１０４を移動させる。測定開始前には、確実に電位センサ１０４を基準位置に移動させるホームポジション動作が行われる。この動作は、ステッピングモータ２０２により電位センサ１０４を移動させ、ＣＣＷ回転時のフォトインタラプタ２０５がＨＰフラグ２０６を検知した状態でモータを停止することで確実に電位センサ１０４が基準位置で停止している状態にすることができる。
【００２２】
その基準位置から主走査方向に所定距離移動させるためには、ステッピングモータ２０２を距離に応じたパルス数分だけ駆動させることで実現できる。ステッピングモータ２０２の動作としては、１パルスの駆動パルスで例えば駆動軸が０．３６度回転する特性を有する。本実施形態による電位センサ１０４の移動機構では、モータ駆動軸に取り付けられたギヤの回転角度に応じて電位センサ１０４が移動するため、ステッピングモータ２０２の回転数、回転角度に応じて電位センサ１０４が移動する距離が確定する。よって、主走査方向のフォトインタラプタ２０５から複数の電位測定ポイントの距離を予め定め、距離に応じたステッピングモータ２０２の回転数、回転角度に応じた駆動パルス数を予め算出することで、主走査方向の任意位置の電位を測定することができる。
【００２３】
図２Ｂは、第１の実施形態に係る感光ドラムにおける１周分の電位ムラの測定方法を説明するための図である。感光ドラム１０１をダイレクトに駆動するドラム駆動モータ２０１はエンコーダが内蔵され、そのエンコーダからモータ駆動軸の回転速度、位相情報が出力される。ドラム駆動モータ２０１は、それらの速度、位相情報に応じてモータの駆動軸が一定回転になるように制御される。ダイレクトドライブモータであるためにモータ駆動軸と感光ドラム軸はダイレクトに接続されているので感光ドラム１０１は常に一定回転速度、一定位相になる。基準位置からのドラム面上の副走査方向の移動距離Ｄ（ｍｍ）は、基準位置であるＨＰマーク２０８をドラムＨＰセンサ２０７が検知してから所定のドラム回転速度Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）と基準位置信号からの時間ｔ（ｓｅｃ）を乗算することにより求められる。
【００２４】
Ｄ（ｍｍ）＝Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）×ｔ（ｓｅｃ）………（１）
よって、基準位置から副走査方向の任意位置での時間は、
ｔ（ｓｅｃ）＝Ｄ（ｍｍ）／Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）………（２）
となる。したがって、基準位置からの感光ドラム１０１の副走査方向の所定位置Ｄ（ｍｍ）の電位ムラは、基準信号から式（２）で求めたｔ（ｓｅｃ）後に電位センサ１０４にて感光ドラム１０１の電位をサンプリングすればよい。
【００２５】
２２１は感光ドラム１０１の基準位置を基準として２次元面に展開した様子を示す。２２４は主走査方向を示し、２２５は副走査方向を示す。２２０は基準位置を示す。ここでは、感光ドラム１０１の２次元面を主走査方向について１〜５のアドレスの５領域、副走査方向についてＡ〜Ｊのアドレスの１０領域に分割し、２次元面として１Ａ〜５Ｊまでの５０領域に分割している。
【００２６】
上述したように、ここでは、感光ドラム１０１における電位ムラの測定方法について示したが、電位ムラを測定する代わりに、予め測定した電位ムラ情報を予め記憶しておいてもよい。予め測定したドラム電位ムラ情報の取得方法の一例を図１８に示す。
【００２７】
図１８は、予め測定した電位ムラ情報の取得方法を示す図である。１８０１は、感光ドラム１０１に貼付されたバーコードを示す。バーコード１８０１は、感光ドラム１０１の識別情報を保持する。この識別情報を用いて電位ムラ情報がいずれの感光ドラムに対応する情報であるかを識別することができる。
【００２８】
具体的には、感光ドラム１０１における電位ムラのデータを測定すると、バーコードリーダ１８０２でドラム識別情報が読み込まれ、この識別情報と共に電位ムラ情報がデータサーバ１８０３に格納される。その後、画像形成装置１００にドラムを組み込む際にドラムに貼り付けられたバーコード１８０７をバーコードリーダ１８０８が読み込み、データサーバ１８０３からＬＡＮ１８０４を介して、対応する電位ムラ情報を取得し、画像形成装置１００に格納される。以上のような仕組みにより、予め測定した電位ムラ情報を取得し、容易に電位ムラ補正を実行することができる。
【００２９】
図３Ａ及び図３Ｂは、感光ドラムの２次元面の電位ムラを測定した結果を示す図である。図３Ａの３０１は、感光ドラム１０１を５５０Ｖに帯電させ、レーザ光を走査しない場合のドラム２次元面の副走査アドレスＤ、Ｈにおける主走査方向の電位ムラを示す。横軸３０２、３０６はドラム２次元面の主走査アドレスを示している。縦軸３０５は、測定したドラム電位（Ｖ）を示す。また、３０８はレーザ駆動電流量を示す。
【００３０】
半導体レーザ１０５の特性として、レーザ発光の基準電流Ｉｔｈを有しており、Ｉｔｈ３２０以下の電流ではＬＥＤ発光領域、Ｉｔｈ以上の電流ではレーザ発光領域という特性を示す。つまり、ドラム２次元面の主走査のアドレス全域にわたりレーザ駆動電流３０７がＩｔｈ３２０以下となっているため、半導体レーザ１０５はレーザ発光を行わない。したがって、図３Ａでは、感光ドラム１０１がレーザ光で露光されない状態での測定結果となる。
【００３１】
この状態で、感光ドラム１０１の帯電感度が２次元面全域にわたり同一であれば、５５０Ｖで帯電を行えばドラム２次元面の全領域で帯電電圧は５５０Ｖであり、電位センサの測定結果も５５０Ｖである。しかし、帯電感度ムラがあると、例えばドラム２次元面の副走査アドレスＤでの測定結果３０３では、主走査アドレス１で５２０Ｖ、主走査アドレス３で５５０Ｖといったように領域によって帯電特性が異なる。この特性は２次元面の領域ごとに異なり、例えば、ドラム２次元面の副走査アドレスＨでの測定結果３０４では、主走査アドレス１で５００Ｖ、主走査アドレス３で５２０Ｖといったように領域によって異なる。
【００３２】
図３Ｂの３０９は、感光ドラム１０１を５５０Ｖに帯電させ、レーザ光を走査させた場合のドラム２次元面の副走査アドレスＣ、Ｈにおける主走査方向の電位ムラを示す。横軸３１０、３１４はドラム２次元面の主走査アドレスを示す。縦軸３１３は、測定したドラム電位（Ｖ）を示す。また、縦軸３１６はレーザ駆動電流量を示す。
【００３３】
半導体レーザ１０５の特性として、レーザ発光の基準電流Ｉｔｈを有しており、Ｉｔｈ３２０以下の電流ではＬＥＤ発光領域、Ｉｔｈ以上の電流ではレーザ発光領域という特性を示す。つまり、ドラム２次元面の主走査のアドレス全域にわたりレーザ駆動電流３１５はＩｔｈ３２０以上となっているため、レーザ発光が行われ感光ドラム１０１がレーザ光で露光される。
【００３４】
この状態で、感光ドラム１０１の帯電感度が２次元面全域にわたり同一であれば、例えば２００Ｖ均一であり、電位センサの測定結果も２００Ｖである。しかし、帯電感度ムラがあると、例えばドラム２次元面の副走査アドレスＣでの測定結果３１１では、主走査アドレス１で１７０Ｖ、主走査アドレス３で２００Ｖといったように領域によって帯電特性が異なる。この特性は２次元面の領域ごとに異なり、例えば、ドラム２次元面の副走査アドレスＨでの測定結果３１２では、主走査アドレス１で１５０Ｖ、主走査アドレス３で１６５Ｖといったように領域によって異なる。
【００３５】
よって、感光ドラム１０１を所定電位で帯電させ、レーザ発光あり時のドラム２次元面の電位測定、レーザ発光無し時のドラム２次元面の電位測定を行うことで、レーザ発光を行わない場合の電位ムラ特性も測定することができる。
【００３６】
＜電位ムラの補正方法＞
図４Ａ及び図４Ｂは、第１の実施形態に係る感光ドラムのレーザ非露光部における電位ムラ補正を示す図である。図４Ａの４０１はドラム２次元面の副走査アドレスＤにおける画像データが無くレーザ非点灯部分（非露光位置）であるドラム電位（第２電位）ムラの補正方法を示す。横軸４０３、４０７は、ドラム２次元面での主走査アドレスを示す。縦軸４０２は測定したドラム電位（Ｖ）を示す。また、縦軸４０６はレーザ駆動電流を示す。ここで、４０４は、感光ドラム１０１を５５０Ｖで帯電させレーザ非点灯時の測定結果を示す。つまり、Ｉｔｈ以下であるレーザ駆動電流４０９の場合の測定結果である。
【００３７】
感光ドラム１０１の特性としては、当該感光ドラム１０１上をレーザ光で露光することで帯電電位が低下する特性であり、レーザ光量に応じて電位低下量が決定される。本実施形態によれば、レーザ非点灯時である感光ドラム１０１における２次元面の電位を全て測定した後、測定結果の最低電圧、ここでは５００Ｖに感光ドラム１０１の電位を合わせるようにレーザ駆動電流を増大させる。これにより、レーザ非点灯時の電位ムラを解消することができる。即ち、５００Ｖ以上の電位ムラを有している領域に微小なレーザ光を露光することにより電位を５００Ｖに補正する。
【００３８】
したがって、ドラム２次元面の電位ムラデータに応じてレーザを微小発光させるべく、画像データに従った非レーザ発光領域であっても、Ｉｔｈ以上の補正電流４０８でレーザをレーザ発光領域にて駆動する。これにより、電位ムラを含む測定結果４０４を、５００Ｖ均一の帯電電位４０５のように補正することができる。
【００３９】
図４Ｂの４１０はドラム２次元面の副走査アドレスＨにおける画像データが無くレーザ非点灯部分であるドラム電位ムラの補正方法を示す。横軸４１２、４１６はドラム２次元面での主走査アドレスを示す。縦軸４１１は測定したドラム電位を示す。また、縦軸４１５はレーザ駆動電流を示す。ここで、４１４は、感光ドラム１０１を５５０Ｖで帯電させレーザ非点灯時の測定結果を示す。つまり、Ｉｔｈ以下であるレーザ駆動電流４１８の場合の測定結果である。
【００４０】
図４Ａと同様に、レーザ非点灯時の感光ドラム１０１における２次元面の電位を全て測定した後、測定結果の最低電圧、ここでは５００Ｖに感光ドラム１０１の電位を合わせるようにレーザ駆動電流を補正する。即ち、レーザ駆動電流を増大させる。
【００４１】
したがって、ドラム２次元面の電位ムラデータに応じてレーザを微小発光させるべく、画像データに従った非レーザ発光領域であっても、Ｉｔｈ以上の補正電流４１７でレーザを駆動する。これにより、電位ムラを含む測定結果４１４を、５００Ｖ均一の帯電電位４１３のように補正することができる。このように、図４Ａ及び図４Ｂの電位ムラの補正方法は、第２補正手段における制御の一例である。
【００４２】
また、レーザ光による電位ムラの補正方法としては、予め測定した電位ムラを保存したメモリ等から、ドラム２次元面のレーザ非点灯時の電位ムラデータを読み出して、電位ムラを補正してもよい。この場合、例えば、レーザ光での露光量に応じて電位が低下するドラム特性であるため、最低電位を基準に、最低電位からの電位ムラ量に応じてレーザ発光光量を求めることが望ましい。また、２次元の各々の領域について、帯電電位を５００Ｖにするために、所定の１領域についてレーザ電流を段階的に増加させ、電位センサ１０４によって読み取られた電位が５００Ｖとなったレーザ電流を、当該領域についての補正量としてもよい。
【００４３】
図５Ａ及び図５Ｂは、第１の実施形態に係る感光ドラムのレーザ露光部における電位ムラ補正を示す図である。図５Ａの５０１はドラム２次元面の副走査アドレスＣにおける画像データが有りレーザ点灯部分（露光位置）であるドラム電位（第１電位）ムラの補正方法を示す。横軸５０３、５０７は、ドラム２次元面での主走査アドレスを示す。縦軸５０２は測定したドラム電位を示す。また、縦軸５０６はレーザ駆動電流を示す。ここで、５０４は、感光ドラム１０１を５５０Ｖで帯電させた後のレーザ点灯時の測定結果を示す。つまり、Ｉｔｈ以下であるレーザ駆動電流５０８の場合の測定結果である。
【００４４】
本実施形態によれば、レーザ点灯時である感光ドラム１０１における２次元面の電位を全て測定した後、測定結果の最高電圧、ここでは２００Ｖに感光ドラム１０１の電位を合わせるようにレーザ駆動電流を補正する。即ち、２００Ｖ以下の電位ムラを有している領域において、レーザ光量を減少させることにより全てのドラム面のレーザ点灯時の電位を２００Ｖに補正する。これにより、レーザ点灯時の電位ムラを解消することができる。
【００４５】
したがって、ドラム２次元面の電位ムラデータに応じてレーザの光量補正を行うべく、レーザ発光領域において補正電流５０９でレーザを駆動する。これにより、電位ムラを含む測定結果５０５を、２００Ｖ均一の帯電電位５０４のように補正することができる。
【００４６】
図５Ｂの５１０はドラム２次元面の副走査アドレスＨにおける画像データが有りレーザ点灯部分であるドラム電位ムラの補正方法を示す。横軸５１２、５１６はドラム２次元面での主走査アドレスを示す。縦軸５１１は測定したドラム電位を示す。また、縦軸５１５はレーザ駆動電流を示す。ここで、５１４は、感光ドラム１０１を５５０Ｖで帯電させレーザ非点灯時の測定結果を示す。つまり、Ｉｔｈ以下であるレーザ駆動電流５１７の場合の測定結果である。
【００４７】
図５Ａと同様に、レーザ点灯時の感光ドラム１０１における２次元面の電位を全て測定した後、測定結果の最高電圧、ここでは２００Ｖに感光ドラム１０１の電位を合わせるようにレーザ光量を下げる。即ち、レーザ駆動電流を減少させる。
【００４８】
したがって、ドラム２次元面の電位ムラデータに応じてレーザの光量補正を行うべく、レーザ発光領域において補正電流５１８でレーザを駆動する。これにより、電位ムラを含む測定結果５１４を、２００Ｖ均一の帯電電位５１３のように補正することができる。このように、図５Ａ及び図５Ｂの電位ムラの補正方法は、第１補正手段における制御の一例である。
【００４９】
また、レーザ光による電位ムラの補正方法としては、予め測定した電位ムラを保存したメモリ等から、ドラム２次元面のレーザ点灯時の電位ムラデータを読み出して、電位ムラを補正してもよい。この場合、例えば、レーザ光での露光量に応じて電位が低下するドラム特性であるため、最高電位を基準に、最高電位からの電位ムラ量に応じてレーザ発光光量を求めることが望ましい。また、２次元の各々の領域について、帯電電位を２００Ｖにするために、各領域でレーザ点灯時のレーザ電流量を求めても良い。具体的には、電位ムラの測定結果が、２００Ｖよりも低い領域についてレーザ電流を段階的に上げていき、電位センサ１０４によって読み取られた電位が２００Ｖとなったレーザ電流を、その領域についての補正量としてもよい。
【００５０】
＜レーザ駆動部＞
図６は、第１の実施形態に係るレーザ駆動部の構成例を示す図である。従来の画像形成装置に用いられてきたレーザ駆動部としては、半導体レーザへのＩｔｈ以下のバイアス電流制御部と、当該バイアス電流に加算した電流を制御し、レーザ発光量を制御する駆動電流制御部の構成であった。しかし、本実施形態に係るレーザ駆動部３は、２つの駆動電流制御部を備え、画像データに応じて何れの駆動電流制御部を用いるかを決定する。
【００５１】
図６の６０１は画像信号に応じたＬａｓｅｒ＿ＯＮ信号である。Ｌａｓｅｒ＿ＯＮ信号６０１が“Ｌ”であると、スイッチ６０８がＯＮされ、スイッチ６０９はＯＦＦとなる。したがって、電流設定電圧ＶＬ６０３に応じた電流量で定電流制御される定電流回路６０７に流れる電流ｉＬ（ｍＡ）とバイアス電流ｉｂ（ｍＡ）の加算された電流量であるｉｂ＋ｉＬ（ｍＡ）がカレントミラー回路６１０に流れる。この場合、半導体レーザ１０５に流れる電流ｉＰ（ｍＡ）は同電流に制御されるためｉＰ（ｍＡ）＝ｉｂ＋ｉＬ（ｍＡ）に制御される。
【００５２】
Ｌａｓｅｒ＿ＯＮ信号６０１が“Ｈ”であると、スイッチ６０９がＯＮされ、スイッチ６０８はＯＦＦとなる。したがって、電流設定電圧ＶＤ６０４に応じた電流量で定電流制御される定電流回路６１２に流れる電流ｉＤ（ｍＡ）とバイアス電流ｉｂ（ｍＡ）の加算された電流量であるｉｂ＋ｉＤ（ｍＡ）がカレントミラー回路６１０に流れる。この場合、半導体レーザ１０５に流れる電流ｉＰ（ｍＡ）は同電流に制御されるためｉＰ（ｍＡ）＝ｉｂ＋ｉＤ（ｍＡ）に制御される。
【００５３】
ここで、電流ｉＬを設定する電流設定電圧ＶＬ６０３は、上述したレーザＯＦＦ時のドラム電位ムラに応じた補正電流量に対する電圧が設定される。さらにその補正電圧は、上述のドラムＨＰからの回転位相に応じて、逐次そのドラムの位相でのレーザＯＦＦ時のドラム電位ムラ量に応じた電圧が設定される。よって、画像データに応じてレーザＯＦＦとなる領域においても、本実施形態では、レーザ駆動電流をドラムの電位ムラ特性に応じて制御することが可能となる。
【００５４】
また、電流ｉＤを設定する電流設定電圧ＶＤ６０４は、上述したレーザＯＮ時のドラム電位ムラに応じた補正電流量に対する電圧が設定される。さらにその補正電圧は、上述のドラムＨＰからの回転位相に応じて、逐次そのドラムの位相でのレーザＯＮ時のドラム電位ムラ量に応じた電圧が設定される。よって、画像データに応じてレーザＯＮとなる領域においても、レーザ駆動電流をドラムの電位ムラ特性に応じて制御することが可能となる。
【００５５】
図７は、第１の実施形態に係るレーザ駆動部のタイミングチャートである。縦軸７０１はレーザ駆動電流を示し、横軸７０２は主走査アドレスを示す。図７では、２次元ドラム面でのある副走査アドレス部での主走査アドレスに応じたドラム電位ムラを補正するためのレーサＯＦＦ時の電流量として７０４、レーザＯＮ時の電流量として７０３であることを示している。
【００５６】
補正したレーザ駆動電流７０４は、バイアス電流ｉｂとレーザＯＦＦ時の補正電流ｉＬを加算した電流ｉｂ＋ｉＬ（ｍＡ）であり、主走査アドレスに応じてレーザＯＦＦ時は、この電流量でレーザ駆動される。補正したレーザ駆動電流７０３は、バイアス電流ｉｂとレーザＯＮ時の補正電流ｉＤを加算した電流ｉｂ＋ｉＤ（ｍＡ）であり、主走査アドレスに応じてレーザＯＮ時は、この電流量でレーザ駆動される。
【００５７】
７０５はＶｉｄｅｏ＿ＣＬＫであり、主走査アドレスに対する基準信号である。７０６はＬａｓｅｒ＿ＯＮ信号であり、主走査アドレスに対して、画像に応じてレーザをＯＮ／ＯＦＦ制御し画像を形成するための露光制御を行う信号である。Ｖｂ７０７はバイアス電流を制御する基準電圧である。通常、半導体レーザ１０５は、長周期の温度特性によりＩｔｈ電流が変化するわけであるが、このＩｔｈ電流以下に設定されるバイアス電流が常にＩｔｈに対して所定値以下となるように制御される。本実施形態では、短周期である１ラインの走査を例と示しており、Ｉｔｈの変化がないためにバイアス電流も一定であるためＶｂ７０７も一定である。
【００５８】
７０８はレーザＯＦＦ時のドラム電位ムラを補正するためのレーザ光量に応じた定電流回路の基準電圧である。この基準電圧ＶＬ７０８をレーザＯＦＦ時のドラム電位ムラに応じた設定にすることで、レーザ駆動電流は、７０４のように補正される。７０９はレーザＯＮ時のドラム電位ムラを補正するためのレーザ光量に応じた定電流回路の基準電圧である。この基準電圧ＶＤ７０９をレーザＯＮ時のドラム電位ムラに応じた設定にすることで、レーザ駆動電流は、７０３のように補正される。
【００５９】
７１０はＬａｓｅｒ＿ＯＮ信号７０６に応じて、レーザ駆動電流の７０３、７０４が選択された後のレーザ駆動電流量を示している。Ｌａｓｅｒ＿ＯＮ信号７０６が“Ｌ”のときは、レーザ駆動電流７０４が選択され、Ｌａｓｅｒ＿ＯＮ信号７０６が“Ｈ”のときは、レーザ駆動電流７０３が選択される。この実現には、上述の図６のレーザ駆動部３の構成で初めて実現可能となり、従来のレーザ駆動部で実行することはできない。
【００６０】
７１１は、Ｌａｓｅｒ＿ＯＮ信号７０６に応じて、ドラム電位ムラ補正を行った後のレーザ光量を示している。従来では、Ｌａｓｅｒ＿ＯＮ信号７０６が“Ｌ”でＯＦＦであった７１２に示す領域であっても、本実施形態ではレーザを微小発光させてドラムの電位ムラを補正する。さらには、Ｌａｓｅｒ＿ＯＮ信号７０６が“Ｈ”でＯＮである７１３に示す領域においても、レーザ光量をドラム電位ムラに応じて変化させ電位ムラを補正する。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置は、帯電させた感光ドラムを露光した状態の電位ムラと、露光していない状態の電位ムラを解消するように、露光装置の露光量を補正する。また、露光した状態の電位ムラと、露光していない状態の電位ムラとを、感光ドラムの表面を複数の領域に分割した分割領域において測定する。これにより、本画像形成装置は、電位ムラの測定を高速に行うとともに、トナーにより現像されない位置（非露光位置）の電位ムラについても解消する。これにより、画像かぶりや文字等のエッジのかすれを低減させることができる。
【００６２】
＜第２の実施形態＞
次に、図８Ａ乃至図１１を参照して、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、画像データとして８Ｂｉｔの多値データとし、０（ｈ）〜ＦＦ（ｈ）の２５６パルス幅でレーザ点灯パルス幅を調整し、電位ムラを補正する。
【００６３】
図８Ａ及び図８Ｂは、感光ドラムの２次元面における電位ムラの測定結果を示す図である。図８Ａの８０１は、感光ドラム１０１を５５０Ｖに帯電させ、レーザ光を走査しない場合のドラム２次元面の副走査アドレスＤ、Ｈにおける主走査方向の電位ムラを示す。横軸８０２、８０６はドラム２次元面の主走査アドレスを示している。縦軸８０５は測定したドラム電位（Ｖ）を示す。また、縦軸３０８はレーザ点灯パルス幅を示す。
【００６４】
８０７に示すように、ドラム２次元面の主走査のアドレス全域にわたりレーザ点灯パルス幅は“０”となっているため、レーザ発光されずに感光ドラム１０１はレーザ光で露光されていない。この状態で、感光ドラム１０１の帯電感度が２次元面全域にわたり同一であれば、５５０Ｖで帯電を行えばドラム２次元面の全領域で帯電電圧は５５０Ｖであり、電位センサ１０４の測定結果も５５０Ｖとなる。しかし、帯電感度ムラがあると、例えばドラム２次元面の副走査アドレスＤの測定結果８０３では、主走査アドレス１で５２０Ｖ、主走査アドレス３で５５０Ｖといったように領域によって帯電特性が異なる。この特性は２次元面の領域ごとに異なり、例えば、ドラム２次元面の副走査アドレスＨの測定結果８０４では、主走査アドレス１で５００Ｖ、主走査アドレス３で５２０Ｖといったように領域によって異なる。
【００６５】
図８Ｂの８０９は、感光ドラム１０１を５５０Ｖに帯電させ、レーザ光を走査させた場合のドラム２次元面の副走査アドレスＣ、Ｈにおける主走査方向の電位ムラを示す。横軸８１０、８１４はドラム２次元面の主走査アドレスを示している。縦軸８１３は測定したドラム電位（Ｖ）を示す。また、縦軸８１６はレーザ点灯パルス幅を示す。
【００６６】
８１５に示すように、ドラム２次元面の主走査のアドレス全域にわたりレーザ点灯パルス幅は“ＦＦ”（レーザとしては、主走査アドレス全領域で常時点灯状態）となっているため、レーザ発光が行われ感光ドラム１０１はレーザ光で露光される。この状態で、感光ドラム１０１の帯電感度が２次元面全域にわたり同一であれば、例えば２００Ｖ均一であり、電位センサ１０４の測定結果も２００Ｖとなる。しかし、帯電感度ムラがあると、例えばドラム２次元面の副走査アドレスＣでの測定結果８１１では、主走査アドレス１で１７０Ｖ、主走査アドレス３で２００Ｖといったように領域によって帯電特性が異なる。この特性は２次元面の領域ごとにことなり、例えば、ドラム２次元面の副走査アドレスＨの測定結果８１２では、主走査アドレス１で１５０Ｖ、主走査アドレス３で１６５Ｖといったように領域によって異なる。
【００６７】
よって、感光ドラム１０１を所定電位で帯電させ、レーザ発光あり時のドラム２次元面の電位測定、レーザ発光無し時のドラム２次元面の電位測定を行うことで、レーザ発光を行わない場合の電位ムラ特性も測定することができる。
【００６８】
図９Ａ及び図９Ｂは、第２の実施形態に係る感光ドラムのレーザ非露光部の電位ムラ補正を示す図である。図９Ａの９０１はドラム２次元面の副走査アドレスＤにおける画像データが“０（ｈ）”でレーザ非点灯部分であるドラム電位ムラの補正を示す。横軸９０３、９０７は、ドラム２次元面での主走査アドレスを示す。縦軸９０２は測定したドラム電位を（Ｖ）示す。また、縦軸９０６はレーザ点灯パルス幅を示す。ここで、９０４は、感光ドラム１０１を５５０Ｖで帯電させたレーザ非点灯時の測定結果を示す。つまり、レーザ点灯パルス幅９０９が“０（ｈ）”の場合の測定結果である。
【００６９】
第１の実施形態と同様に、本実施形態では、ドラム２次元面の電位ムラデータに応じてレーザを微小発光させるべく、非レーザ発光領域である画像データが“０（ｈ）”の場合においても補正パルス幅９０８でレーザを駆動する。これにより、電位ムラを含む測定結果９０４を、５００Ｖ均一の帯電電位９０５のように補正することができる。
【００７０】
図９Ｂの９１０はドラム２次元面の副走査アドレスＨにおける画像データが“０（ｈ）”でレーザ非点灯部分であるドラム電位ムラの補正を示す。横軸９１２、９１６は、ドラム２次元面での主走査アドレスを示す。縦軸９１１は測定したドラム電位を（Ｖ）示す。また、縦軸９１５はレーザ点灯パルス幅を示す。ここで、９１４は、感光ドラム１０１を５５０Ｖで帯電させたレーザ非点灯時の測定結果を示す。つまり、レーザ点灯パルス幅９１８が“０（ｈ）”の場合の測定結果である。
【００７１】
第１の実施形態と同様に、本実施形態では、ドラム２次元面の電位ムラデータに応じてレーザを微小発光させるべく、非レーザ発光領域である画像データが“０（ｈ）”の場合においても補正パルス幅９１７でレーザを駆動する。これにより、電位ムラを含む測定結果９１４を、５００Ｖ均一の帯電電位９１３のように補正することができる。
【００７２】
また、レーザ光による電位ムラの補正方法としては、予め測定した電位ムラを保存したメモリ等から、ドラム２次元面のレーザ非点灯時の電位ムラデータを読み出して、電位ムラを補正してもよい。この場合、例えば、レーザ光での露光量に応じて電位が低下するドラム特性であるため、最低電位を基準に、最低電位からの電位ムラ量に応じてレーザ発光パルス幅を求めことが望ましい。また、２次元の各々の領域について、帯電電位を５００Ｖにするために、所定の１領域についてレーザ発光パルス幅を段階的に増加させ、電位センサ１０４によって読み取られた電位が５００Ｖとなったレーザ発光パルス幅を、当該領域についての補正量としてもよい。
【００７３】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、第２の実施形態に係る感光ドラムのレーザ露光部における電位ムラ補正を示す図である。図１０Ａの１００１はドラム２次元面の副走査アドレスＣにおける画像データが“ＦＦ（ｈ）”でのレーザ点灯部分であるドラム電位ムラの補正を示す。横軸１００３、１００７は、ドラム２次元面での主走査アドレスを示す。縦軸１００２は測定したドラム電位を（Ｖ）示す。また、縦軸１００６はレーザ点灯パルス幅を示す。ここで、１００５は、感光ドラム１０１を５５０Ｖで帯電させたレーザ点灯時の測定結果を示す。つまり、レーザ点灯パルス幅１００８が“ＦＦ（ｈ）”の場合の測定結果である。
【００７４】
したがって、本実施形態では、ドラム２次元面の電位ムラデータに応じてレーザの光量補正を行うべく、レーザ点灯パルス幅をパルス幅１００９に補正する。これにより、電位ムラを含む測定結果１００５を、２００Ｖ均一の帯電電位１００４のように補正することができる。
【００７５】
図１０Ｂの１０１０はドラム２次元面の副走査アドレスＨにおける画像データがＦＦ（ｈ）”でのレーザ点灯部分であるドラム電位ムラの補正を示す。横軸１０１２、１０１６は、ドラム２次元面での主走査アドレスを示す。縦軸１０１１は測定したドラム電位を（Ｖ）示す。また、縦軸１０１５はレーザ点灯パルス幅を示す。ここで、１０１４は、感光ドラム１０１を５５０Ｖで帯電させたレーザ点灯時の測定結果を示す。つまり、レーザ点灯パルス幅１０１７が“ＦＦ（ｈ）”の場合の測定結果である。
【００７６】
したがって、本実施形態では、ドラム２次元面の電位ムラデータに応じてレーザの光量補正を行うべく、レーザ点灯パルス幅をパルス幅１０１８に補正する。これにより、電位ムラを含む測定結果１０１４を、２００Ｖ均一の帯電電位１０１３のように補正することができる。
【００７７】
また、レーザ光による電位ムラの補正方法としては、予め測定した電位ムラを保存したメモリ等から、ドラム２次元面のレーザ点灯時の電位ムラデータを読み出して、電位ムラを補正してもよい。この場合、例えば、レーザ光での露光量に応じて電位が低下するドラム特性であるため、最高電位を基準に、最高電位からの電位ムラ量に応じてレーザ発光パルス幅を求めることが望ましい。また、２次元の各々の領域について、帯電電位を２００Ｖにするために、各領域で測定を実行しレーザ点灯時のレーザ発光パルス幅を求めてもよい。具体的には、電位ムラの測定結果が、２００Ｖよりも低い領域についてレーザ発光パルス幅を段階的に増加させ、電位センサ１０４によって読み取られた電位が２００Ｖとなるレーザ発光パルス幅を、当該領域についての補正量としてもよい。
【００７８】
図１１Ａ乃至図１１Ｃは、第２の実施形態に係るレーザ駆動部の構成例を示す図である。従来の画像形成装置に用いられてきたレーザ駆動部では、画像データに応じてレーザ光で感光ドラムを露光してトナーで現像した濃度が入力される画像データに対してリニアになるようにγ−ＬＵＴテーブルにてパルス幅を補正しレーザ点灯制御を行っていた。したがって、従来では、画像データ（８Ｂｉｔ）が“０（ｈ）”の場合は、１画素内のパルス幅は“０”であった。
【００７９】
図１１Ａに示すように、本実施形態に係るレーザ駆動部１１００は、γ−ＬＵＴ１１０１での階調補正後、電位ムラＬＵＴ１１０２を通すことで、画像データが“０（ｈ）”時のパルス幅をドラム２次元の領域ごとに補正する。さらにはＦＦ（ｈ）時のパルス幅も補正し、入力される０〜１００％のパルス幅領域をドラムの電位ムラ特性に応じて、００（ｈ）のパルス幅のオフセットパルス幅と、入力１００％のパルス幅に対する、出力最大パルス幅を設定可能とする。これにより、オフセットと、パルス幅特性の傾きを任意に可変することができる。
【００８０】
図１１Ｂは、横軸に画像データを示し、縦軸に補正前のパルス幅を示す。１１１６は、γＬＵＴ１１０１に定義された値となる。γ−ＬＵＴ１１０１では、画像データを８Ｂｉｔの多値データとしているため、入力画像データとしては０（ｈ）〜ＦＦ（ｈ）の２５６データとなる。
【００８１】
図１１Ｃは、横軸にγＬＵＴ出力パルス幅を示し、縦軸に補正後のパルス幅を示す。ここでは入力画像データに対するレーザ駆動パルス幅のγ特性を示している。このγ特性は、入力画像データに対してレーザ露光によるトナーの濃度特性がリニアになるようなパルス幅の特性に設定されている。１１１８は、電位ムラＬＵＴ１１０２で補正された補正パルス幅を示す。ここでは、レーザＯＦＦ時とレーザＦＦ点灯時の電位ムラデータから電位ムラを無くすように補正する補正データ特性を示している。
【００８２】
本実施形態では、ドラム電位ムラ特性に応じて、００（ｈ）のγ入力パルス幅が入力された場合は、１０（ｈ）のパルス幅に補正し、ＦＦ（ｈ）のγ入力パルス幅が入力された場合は、Ｅ０（ｈ）に補正する。したがって、００（ｈ）〜ＦＦ（ｈ）のγ入力パルス幅が１０（ｈ）〜Ｅ０（ｈ）となるように、オフセットと傾きが補正される。その後、レーザドライバ１１０３にパルス幅信号が出力され、レーザ１１０４が駆動される。
【００８３】
以上説明したように、画像データが“００（ｈ）”でレーザ非点灯となる領域であっても、レーザを微小パルス幅で発光させてドラムの電位ムラを補正することができる。さらには、画像データが００（ｈ）以外の領域でレーザを画像データに応じたパルス幅で点灯させる領域においても、レーザ光量をドラム電位ムラに応じて補正することができる。これにより、画像データが“００（ｈ）”の場合においても感光ドラム１０１の電位ムラを補正することができる。
【００８４】
＜第３の実施形態＞
次に、図１２乃至図１５を参照して、第３の実施形態について説明する。図１２は、第３の実施形態に係る補間の仕組みを説明する図である。１２０２は感光ドラム１０１の軸方向である主走査方向を示し、１２０３は感光ドラム１０１の回転方向である副走査方向を示す。１２０４は感光ドラム１０１の回転位置の基準信号を示しいる。この基準信号は感光ドラム１０１の１回転毎に発生する。感光ドラム１０１の半径はｒとする。１２０１はドラム２次元面の展開図である。この２次元面の主走査方向は、画像書き込みの最大幅を示しており、例えば本実施形態では、画像書き込み幅はｄｇとなる。Ｖｉｄｅｏクロックとしては７００クロックとしている。また、副走査方向の長さ１２０６は、感光ドラム１０１の半径をｒとすると２πｒとなる。ドラム１回転分の走査数としては、６００ライン相当となる。よって時間換算としては、主走査方向で７００×ＶＩＤＥＯ＿ＣＬＫ１周期時間となり、副走査方向で６００ライン×１ｈ走査時間となる。１ｈ走査時間とは、走査基準信号であるＢＤ信号の間隔を示す。
【００８５】
１２０８は感光ドラム１０１における２次元面１２０１のある１つの補正領域を示している。ここでは、主走査アドレス：１、副走査アドレス：Ｈの領域の中をさらに補間により細分化した例を示す。感光ドラム１０１の電位ムラを補正するためには、感光ドラム１０１の電位を測定する必要があるが、ドラム２次元面の測定領域が多いほど高精度な補正が可能となるが多大な測定時間が発生する。一方、測定領域が少ないほど補正精度は下がるが、測定時間を低減することができる。
【００８６】
しかし、製品としては、少ない測定時間で高精度な補正精度が必要という相反する技術課題を解決する必要がある。そこで、本実施形態では、測定領域として、ドラム主走査方向の電位ムラプロファイルを最低限再現化可能な複数のサンプル領域数と、副走査方向の電位ムラプロファイルを最低限再現可能な複数のサンプル領域数を測定する。例えば、１２０１に示すように主走査方向を５分割し、副走査方向を１０分割した５０領域において測定する。しかし、ドラム電位ムラについて主走査方向を５分割した測定である場合、例えば領域１と領域２との間で補正レベルが大きく変わってしまうため、電位ムラ補正を行ったとしてもこの領域の切り替わりで急激な濃度変化が起こってしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、高精度な電位ムラ補正を実現するために感光ドラム１０１の２次元面の測定領域間を線形補完し、所定数の補間データを追加する。
【００８７】
図１３は、第３の実施形態に係る補間方法を示す図である。縦軸は設定電位（Ｖ）を示し、横軸は副走査補間アドレスを示す。Ｖα、Ｖβは、各々副走査アドレスのα、βにて実際にドラム電位を測定した電圧を示している。また、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は、ＶαとＶβから各々補間した電圧を示している。このように、ＶαとＶβの２点を実測すればその間の電位ムラを予測し、補間データを作成し、滑らかに電位ムラを補正するためのデータを作成することができる。この補間の仕組みについて以下で詳細に説明する。測定領域間の補間データ数をｎとし、ｍ＝ｎ＋１とすると、
Ｖ（ｎ）＝Ｖα＋｛（Ｖβ−Ｖα）／ｍ｝×ｎ‥‥‥（３）
の式に当てはめて、線形補間できる。よって、図１３のＶ１は、ｎ＝３、ｍ＝４として
Ｖ１＝Ｖα＋｛（Ｖβ−Ｖα）／４｝×１    ‥‥‥（４）
Ｖ２は、ｎ＝３、ｍ＝４として
Ｖ２＝Ｖα＋｛（Ｖβ−Ｖα）／４｝×２    ‥‥‥（５）
Ｖ３は、ｎ＝３、ｍ＝４として
Ｖ３＝Ｖα＋｛（Ｖβ−Ｖα）／４｝×３    ‥‥‥（６）
として補間データを作成することができる。ここでは、ドラム電位の測定データ間の補間データ作成例を説明したが、ドラム電位測定データから、感光ドラム１０１の露光時の露光量補正データを作成し、その露光補正データに対して補間データを作成してもよい。
【００８８】
図１４は、第３の実施形態に係る補間データを作成する回路ブロック図である。１４０１は副走査アドレスカウンタである。Ｄｒｕｍ＿ＨＰ信号１４１０はドラムの基準位置信号であり、ドラム１回転で１回出力される。この基準位置信号入力後のＢＤ信号１４１１の入力を副走査アドレスカウンタ１４０１でカウントする。ＢＤ信号１４１１は上述のレーザスキャナーの１走査で１回出力される信号であり、１走査は通常１画素（６００ｄｐｉ＝約４２μｍ）である。したがって、Ｄｒｕｍ＿ＨＰ信号１４１０の入力後にＢＤ信号１４１１の入力回数をカウントすることにより、ドラム基準位置からの回転位置が把握可能となる。副走査アドレスカウンタ１４０１は、ドラム基準位置からの回転位置信号である副走査アドレス１４０７を出力する。
【００８９】
１４０２は主走査アドレスカウンタである。主走査イネーブル信号（ＥＮＢ）１４１４は画像書き込み開始を示す信号であり、半導体レーザ１０５にてレーザ走査する際の感光ドラム１０１の画像領域部の先頭信号である。この主走査イネーブル信号１４１４の入力後にＶｉｄｅｏ＿ＣＬＫ１４１３の入力を主走査アドレスカウンタ１４０２でカウントする。Ｖｉｄｅｏ＿ＣＬＫ１４１３は主走査の１画素（６００ｄｐｉ＝約４２μｍ）で１クロックの周期となる。したがって、主走査イネーブル信号１４１４の入力後にＶｉｄｅｏ＿ＣＬＫ１４１３の入力回数をカウントすることにより、感光ドラム１０１上における画像領域での主走査走査位置を把握することが可能となる。主走査アドレスカウンタ１４０２は、感光ドラム１０１上での走査位置信号である主走査アドレス１４０８を出力する。
【００９０】
補間部１４０３は、感光ドラム１０１の主走査アドレス１４０８及び副走査アドレス１４０７をもとに、主走査補間分割数１４１８と副走査補間分割数１４１７に応じてドラム電位ムラ測定データ１４０４のデータ間を補間する。補間されたデータは、レーザＯＦＦ部の電位ムラと電位ムラ補正レーザ電流量の関係を定義したハイライト部電位ムラＬＵＴ１４２１を通して、ＤＡコンバータ１４０５に入力され、レーザのＯＦＦ側定電流回路の基準電圧ＶＬ１４１９が生成される。
【００９１】
さらに、補間されたデータは、レーザＯＮ部の電位ムラと電位ムラ補正レーザ電流量の関係を定義したダーク部電位ムラＬＵＴ１４２２を通して、ＤＡコンバータ１４０６に入力され、レーザのＯＮ側定電流回路の基準電圧ＶＤ１４２０が生成される。このように、感光ドラム１０１の全領域について、電位ムラを測定した結果を補間することで測定データ以上の微小の領域で滑らかな電位ムラ補正を実行することができる。
【００９２】
図１５は、第３の実施形態に係る補間データ作成のタイミングチャートである。１５２１は、電位ムラの測定タイミングを示し、１５２２は、補正データの作成タイミングを示す。
【００９３】
１５０１はＤｒｕｍ＿ＨＰ信号であり、感光ドラム１０１が１回転するごとに１回出力される。１５０２、１５０８はＢＤ信号でレーザスキャナー１走査に１回出力される。ＢＤカウンタ１５０３、１５０９は、Ｄｒｕｍ＿ＨＰでリセットされ、Ｄｒｕｍ＿ＨＰ信号１５０１、１５０６からのＢＤ入力回数がカウントされる。１５０４は副走査方向についてのドラム電位ムラを測定したドラム１回転でのＢＤ数／測定数となるアドレス分割数を示す。１５０５、１５０７は、分割された副走査アドレスの領域を示す。副走査補間カウント値１５１０は、副走査補間カウンタによってカウントされた値を示す。１５１１は上述した式（３）のＶαを示し、１５１２はＶβを示し、１５１３はｍを示す。１５１４は、補間出力を示す。
【００９４】
１５２１に示すように、本実施形態の場合、ドラム１回転でＢＤ１０００発が入力される。アドレス分割数１５０４は、副走査方向についてのドラム電位ムラを測定したドラム１回転でのＢＤ数（＝１０００）／測定数（＝１０）が設定され、本実施形態の場合１００（Ｄ）が設定される。よって、副走査アドレス１５０５としては、電位ムラ測定領域のアドレスが出力されることになる。本実施形態の場合は、副走査の測定領域としてＡ〜Ｊの１０領域に分割しているために、副走査アドレスについては１〜１０の１０領域が出力される。
【００９５】
１５２２を参照して、副走査アドレスが１から２での補間のタイミングを説明する。副走査補間ＢＤカウンタは、副走査アドレスの切り替わりでリセットされ、ＢＤをカウントする。そして領域分割数ｍ１５１３に設定された値でカウントＵＰし、このカウントＵＰ信号を副走査補間カウンタでカウントした値が、副走査補間カウント値１５１０である。この副走査補間カウント値１５１０は上述した式（３）のｎに相当する。さらに、領域１でのドラム測定電位Ｖα１５１１、領域２でのドラム測定電位Ｖβ１５１２に基づいて、副走査補間カウント値１５１０に応じた補間出力１５１４が生成される。ここでは、副走査の測定データの補間タイミングを説明したが、主走査においても同様なタイミングで補間可能である。
【００９６】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置は、感光ドラムの表面を複数の領域に分割した分割領域において、露光した状態の電位及び露光していない状態の電位を測定し、各状態の電位ムラを半導体レーザの駆動電流を補正することにより解消する。さらに、本画像形成装置は、測定したデータ間を補間することにより、滑らかな補正を高速に実現することができる。また、測定したデータにより生成した補正データ間を補間してもよい。
【００９７】
＜第４の実施形態＞
次に、図１６乃至図１７を参照して、第４の実施形態について説明する。図１６は、第４の実施形態に係る補間データを作成する回路ブロック図である。ここでは、図１４と異なるブロックについてのみ説明する。したがって、図１４の回路ブロック図と同一のブロックは、同一の番号を付し説明を省略する。
【００９８】
補間されたレーザＯＦＦ時の電位ムラデータ１６０２は、レーザＯＦＦ部の電位ムラとγＬＵＴの画像データ００ｈの補正パルス幅の関係が定義されたハイライト部電位ムラＬＵＴ１４２１を通して、補正γＬＵＴ生成部１６０１に入力される。さらに、補間されたレーザＯＮ時の電位ムラデータ１６０３は、レーザＯＮ部の電位ムラとγＬＵＴの画像データＦＦｈの補正パルス幅の関係が定義されたダーク部電位ムラＬＵＴ１４２２を通して、補正γＬＵＴ生成部１６０１に入力される。
【００９９】
補正γＬＵＴ生成部１６０１では、００ｈとＦＦｈの補正データから新たなγＬＵＴテーブルを作成する。そして、画像データをγＬＵＴに通して変換したパルス幅で感光ドラム１０１に露光することで、感光ドラム１０１の電位ムラが測定データ以上の微小の領域で滑らかな電位ムラ補正を実行することができる。
【０１００】
図１７は、第４の実施形態に係る補間データ作成のタイミングチャートである。１７２１は、電位ムラの測定タイミングを示し、１７２２は、補正データの作成タイミングを示す。
【０１０１】
１７０１はＤｒｕｍ＿ＨＰ信号であり、感光ドラム１０１が１回転するごとに１回出力される。１７０２、１７０８はＢＤ信号でレーザスキャナー１走査に１回出力される。ＢＤカウンタ１７０３、１７０９は、Ｄｒｕｍ＿ＨＰでリセットされ、Ｄｒｕｍ＿ＨＰ信号１７０１、１７０６からのＢＤ入力回数がカウントされる。１７０４は副走査方向についてのドラム電位ムラを測定したドラム１回転でのＢＤ数／測定数となるアドレス分割数を示す。１７０５、１７０７は、分割された副走査アドレスの領域を示す。副走査補間カウント値１７１０は、副走査補間カウンタによってカウントされた値を示す。１７１１は上述した式（３）のＶαを示し、１７１２はＶβを示し、１７１３はｍを示す。１７１４は、補間出力を示す。
【０１０２】
１７２１に示すように、本実施形態の場合、ドラム１回転でＢＤ１０００発が入力される。アドレス分割数１７０４は、副走査方向についてのドラム電位ムラを測定したドラム１回転でのＢＤ数（＝１０００）／測定数（＝１０）が設定され、本実施形態の場合１００（Ｄ）が設定される。よって、副走査アドレス１７０５としては、電位ムラ測定領域のアドレスが出力されることになる。本実施形態の場合は、副走査の測定領域としてＡ〜Ｊの１０領域に分割しているために、副走査アドレスについては１〜１０の１０領域が出力される。
【０１０３】
１７２２を参照して、副走査アドレスが１から２での補間のタイミングを説明する。副走査補間ＢＤカウンタは、副走査アドレスの切り替わりでリセットされ、ＢＤをカウントする。そして領域分割数ｍ１７１３に設定された値でカウントＵＰし、このカウントＵＰ信号を副走査補間カウンタでカウントした値が、副走査補間カウント値１７１０である。この副走査補間カウント値１７１０は上述した式（３）のｎに相当する。さらに、領域１でのドラム測定電位Ｖα１７１１、領域２でのドラム測定電位Ｖβ１７１２に基づいて、副走査補間カウント値１７１０に応じたレーザＯＦＦ時の補間出力１７１４が生成される。同様に、レーザＯＮ時の補間出力１７１５も出力される。ここでは、副走査の測定データの補間タイミングを説明したが、主走査においても同様なタイミングで補間可能である。
【０１０４】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置は、感光ドラムの表面を複数の領域に分割した分割領域において、露光した状態の電位及び露光していない状態の電位を測定し、各状態の電位ムラを半導体レーザの駆動パルス幅を補正することにより解消する。さらに、本画像形成装置は、測定したデータ間を補間することにより、滑らかな補正を高速に実現することができる。また、測定したデータにより生成した補正データ間を補間してもよい。
【０１０５】
＜第５の実施形態＞
次に、図１９Ａ乃至図２４Ｂを参照して、第５の実施形態について説明する。本実施形態では、感光ドラム１０１上で発生する電位ムラを補正するためのより具体的な補正方法について説明する。本実施形態に係るハードウェア構成は、図１に示すハードウェア構成と同様であるため、説明を省略する。なお、ここでは、図１に示す半導体レーザ１０５を半導体レーザ４として記載している。
【０１０６】
＜画像形成装置の制御構成＞
まず、図１９Ａを参照して、本実施形態に係る画像形成装置の制御構成について説明する。図１９Ａは、第５の実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示す概略図である。ここでは、主に本発明に関する構成について説明する。したがって、本発明に係る画像形成装置は、他の構成を含んで実現されてもよい。
【０１０７】
画像形成装置１００は、制御構成として、主にエンジン制御部１７、画像制御部１８、レーザ駆動部３及びバックアップメモリ１６を備える。エンジン制御部１７は、画像制御部１８を制御して、レーザ駆動部３に含まれるＥＥＰＲＯＭ５から出力されるデータ信号３１をバックアップメモリ１６に格納する。さらに、エンジン制御部１７は、バックアップメモリ１６に格納された補正近似式を用いて、ＥＥＰＲＯＭ５から出力される光量補正データの補正近似値２５を演算する。さらに、エンジン制御部１７は、感光ドラム１０１に所定のレーザが照射されるようレーザ駆動電流を制御するために、画像形成装置１００に含まれる光量センサの入力結果に基づいて光量調整値２４を生成する。また、エンジン制御部１７は、感光ドラム１０１に備えられるＥＥＰＲＯＭ８に格納された感度データに基づいて、感度補正式２６を生成する。
【０１０８】
画像制御部１８は、エンジン制御部１７から画像制御信号２３を介して、ＥＥＰＲＯＭ５のデータ信号３１の読み出し及びレーザ駆動回路６の状態制御を行う。また、画像制御部１８は、スイッチング電流（Ｉｓｗ）補正データ２７及びバイアス電流（Ｉｂ）補正データ２８を生成する補正データ生成部１９を備える。ここで、スイッチング電流とは、半導体レーザ４の変調部を駆動するための変調駆動電流を示す。補正データ生成部１９に関する詳細は、図２０を用いて後述する。
【０１０９】
レーザ駆動部３は、半導体レーザ４から射出する光量を制御するために、レーザ駆動回路６、補正電流制御回路９及びＥＥＰＲＯＭ５を備える。レーザ駆動回路６は、半導体レーザ４の駆動電流を制御することにより、半導体レーザ４を所定光量（強度）で一定に発光させる。補正電流制御回路９については、図２０を用いて後述する。半導体レーザ４は、レーザダイオード（以下、ＬＤと称する。）４ａと、ＬＤ４ａから出力されるレーザ光をモニタするフォトダイオード（以下、ＰＤと称する。）４ｂとを備える。ＰＤ４ｂはモニタするレーザビームの光量に応じた電流を出力する。
【０１１０】
次に、図１９Ｂを参照して、図１９Ａに示すレーザ駆動回路６の詳細な構成例について説明する。図１９Ｂは、第５の実施形態に係るレーザ駆動部の構成例を示すブロック図である。
【０１１１】
７は、ＬＤ４ａが所定の光量で発光するように調整する光量調整可変抵抗である。ＰＤ４ｂから出力される、レーザビームの光量に応じたＰＤ電流（Ｉｍ）は光量調整可変抵抗７で電圧変換され、ＰＤ電圧信号７１として出力する。ＰＤ電圧信号７１は、基準電圧発生回路（Ｖｒｅｆ）７２で生成される基準電圧７３と共に光量制御回路（ＡＰＣ ＣＴＬ）７４に入力される。
【０１１２】
光量制御回路７４は、画像制御部１８から入力されるモード制御信号１０によりモード制御回路（ＭＯＤＥ ＣＴＬ）７８において光量調整モードが設定される場合には、ＰＤ電圧信号７１と基準電圧７３とを比較する。さらに、スイッチング電流（Ｉｓｗ）設定値１４を加減制御することにより半導体レーザ４を所定光量に調整する。同様に、例えば、所定光量の１／４設定時の駆動電流から半導体レーザ４の発光開始電流を求め、発光開始電流に対して所定電流を除算又は減算することによって得られる電流をバイアス電流（Ｉｂ）設定値２０とし出力する。また、光量制御回路７４は、モード制御信号１０によりモード制御回路７８において電流保持モードが設定される場合には、光量調整モード設定時に得られた結果に基づいたスイッチング電流（Ｉｓｗ）設定値１４を保持する。
【０１１３】
７５は、スイッチング電流（Ｉｓｗ）制御部であり、スイッチング電流（Ｉｓｗ）設定値１４及びスイッチング補正値１２に基づいて電流ドライバの駆動信号７７を出力する。７６は、バイアス電流（Ｉｂ）制御部であり、バイアス電流（Ｉｂ）設定値２０及びバイアス補正値１３に基づいてバイアス電流（Ｉｂ）を生成し、電流ドライバ８８出力信号と加算した駆動電流（Ｉｏｐ）８６によって半導体レーザ４を駆動する。
【０１１４】
モード制御信号１０によりモード制御回路（ＭＯＤＥ ＣＴＬ）７８においてデータ出力モードが設定される場合には、スイッチング電流（Ｉｓｗ）制御部７５に応じた電流ドライバの駆動信号７７が出力される。８１は、差動入力を有する差動レシーバ（ＬＶＤＳ）であり、画像制御部１８から入力される差動データ信号を受信する。出力選択回路（ＯＵＴＰＵＴ ＳＥＬＥＣＴ）８３は、モード制御信号１０によりモード制御回路７８においてサンプルモードが設定される場合には、スイッチング信号ａ８４をＯＮに設定し、スイッチング信号ｂ８５をＯＦＦに設定する。また、データ出力モード設定時には差動出力信号８２に応じたスイッチング信号ａ８４及びスイッチング信号ｂ８５を出力する。
【０１１５】
８８は、電流ドライバであり、トランジスタ８８ａ及びトランジスタ８８ｂのエミッタ端子を接続した差動増幅の構成となる。トランジスタ８８ａは、駆動信号７７とスイッチング信号ａ８４とに基づいて、ＬＤ４ａをスイッチング駆動する。同様に、トランジスタ８８ｂは、駆動信号７７とスイッチング信号ｂ８５とに基づいて、負荷抵抗８９をスイッチング駆動する。
【０１１６】
＜補正データ生成部及び補正電流制御回路の構成＞
図２０は、第５の実施形態に係る補正データ生成部及び補正電流制御回路の構成例を示すブロック図である。図２０に示すように、補正データ生成部１９は、感度補正係数演算部３２、光量補正値演算部３４、感度補正値演算部３６及び加算器３８を備える。感度補正係数演算部３２は、画像形成装置１００内に配備される光量センサの入力結果に基づいてエンジン制御部１７にて決定される光量調整値（Ｄ）２４と感度補正式２６により感度補正係数３３を生成する。光量補正値演算部３４は、エンジン制御部１７にて生成した補正近似値２５に基づいて、感度補正係数３３に応じた光量補正値３５を演算する。
【０１１７】
感度補正値演算部３６は、レーザ駆動回路６からのバイアス電流（Ｉｂ）設定値２０が入力され、感度補正式２６に基づいてバイアス電流（Ｉｂ）設定値２０により感度補正値を演算し、バイアス電流（Ｉｂ）補正データ２８を出力する。バイアス電流（Ｉｂ）補正データ２８は加算器３８と後述するバイアス電流（Ｉｂ）補正格納部４２に入力される。
【０１１８】
加算器３８はバイアス電流（Ｉｂ）補正データ２８と光量補正値３５を加算し、スイッチング電流（Ｉｓｗ）補正データ２７を後述する補正格納部４０に格納する。
【０１１９】
補正電流制御回路９は、スイッチング電流（Ｉｓｗ）補正格納部４０、バイアス電流（Ｉｂ）補正格納部４２、乗算器４４、スイッチング補正値生成部４６及びバイアス補正値生成部４７を備える。Ｉｓｗ補正格納部４０には、上述したように、スイッチング電流（Ｉｓｗ）補正データ２７が格納される。また、バイアス電流補正格納部４２には、感度補正値演算部３６からバイアス電流（Ｉｂ）補正データ２８が入力される。乗算器４４は、レーザ駆動回路６から出力されるスイッチング電流（Ｉｓｗ）設定値１４と光量調整値（Ｄ）２４を乗算し、スイッチング電流（Ｉｓｗ）調整値４５を出力する。スイッチング補正値生成部４６は、スイッチング電流（Ｉｓｗ）補正格納部４０に格納されたスイッチング電流（Ｉｓｗ）補正格納データ４１とスイッチング電流（Ｉｓｗ）調整値４５とを用いてスイッチング補正値１２を生成する。バイアス補正値生成部４７は、レーザ駆動回路６から出力されるバイアス電流（Ｉｂ）設定値２０とバイアス電流（Ｉｂ）補正格納部４２に格納されたバイアス電流（Ｉｂ）補正格納データ４３とを用いてバイアス補正値１３を生成する。
【０１２０】
＜補正方法＞
ここで、図２１Ａ及び図２１Ｂを参照して、本実施形態における補正方法について説明する。図２１Ａは、感光ドラムの像面分布特性及び近似式生成方法を示す図である。図２１Ｂは、第５の実施形態に係る補正データの生成方法を示す図である。図２１Ａにおいて、横軸は像高を示し、縦軸はドラム面光量を示す。また、２１０１は、１００％発光時の４次近似式を示す。２１０２は、８０％発光時の４次近似式を示す。２１０３は、６０％発光時の４次近似式を示す。２１０４は、４０％発光時の４次近似式を示す。２１０５は、２０％発光時の４次近似式を示す。図２１Ｂにおいて、横軸は像高を示し、縦軸は像面照度を示す。２１１１は、像面の照度を測定する際のブロックを示す。
【０１２１】
ここでは、補正データ生成の仕様を、
像高（画像領域内）：±１５０ｍｍ
像面照度測定／像高数：９（３７．５ｍｍ等間隔）
像面照度／近似次数：４
補正ブロック数：２５（１２．５ｍｍ等間隔）
照度測定数：５（１００％、８０％、６０％、４０％、２０％）
レーザ駆動電流（ＩＬＤ）分解能：１０ｂｉｔ
とする。
【０１２２】
まず、半導体レーザ４の光量を調整する。具体的には、画像領域内像高（±１５０ｍｍ）を３７．５ｍｍ等間隔で分割し、計９箇所での像面照度測定を行う。但し、像高の各位置の間隔は等間隔でなくともよい。９箇所の像高での照度を測定すると、最低照度となる像高を検出し、その像高での照度が所定値となるようレーザ駆動部３を光量調整モードにし、光量調整を行う。以上によって得られた光量を１００％光量と定義し、この時に設定されるレーザ駆動電流（ＩＬＤ）を１００％光量駆動電流とする。
【０１２３】
次に、像面照度を測定する。具体的には、１００％光量駆動電流を含め、１００％光量駆動電流に対して２０％、４０％、６０％、８０％光量駆動電流の各々の９箇所の像高における像面照度を測定する。
【０１２４】
次に、近似式を算出する。具体的には、像面照度測定で得られる９箇所の像高における像面照度の測定値から４次近似式を生成する。
【０１２５】
次に、補正値を算出する。具体的には、画像領域内像高（±１５０ｍｍ）を１２．５ｍｍ等間隔で計２５の補正ブロックで照度補正値の算出を行う。像高に対する補正ブロックの配置方法は像面照度測定時の像高と一致しなくともよい。４次近似式から、最低照度となる補正ブロックに対する他の２４ブロックの像面照度差（Ｘ（ｋ％）ｎ）を算出する。ここでは、図２１Ｂに示すように、補正ブロック２４の像面照度が最低照度となる。像面照度差（Ｘ（ｋ％）ｎ）を、レーザ駆動電流（ＩＬＤ）をフルスケールとして量子化し、補正データとする。レーザ駆動電流（ＩＬＤ）分解能を１０ｂｉｔとした場合、補正ビットΔＸは、１００％光量駆動電流／１０２４となる。
【０１２６】
最後に、算出した補正値を格納する。上述までの方法により、レーザ駆動電流の各光量駆動電流を１００％、８０％、６０％、４０％及び２０％に設定した時の像面照度に対して、補正カウント値を算出する。その結果得られた補正カウント値をメモリ制御信号３０を経由してＥＥＰＲＯＭ５に格納する。
【０１２７】
＜光量補正値生成方法＞
図２２は、第５の実施形態に係る光量補正値演算部における光量補正値の生成方法を説明するための図である。２２０１において、横軸は光量調整値Ｄを示し、縦軸は補正データＰとしたときの補正データ特性を示す。また、２２０２において、横軸は像高ｄを示し、縦軸は補正係数ε（ｄ）を示す。２２０１に示す曲線で表されたｎ次近似式はバックアップメモリ１６に格納されている。補正係数ε（ｄ）はバックアップメモリ１６に格納されている。また、補正仕様として以下を想定する。
補正仕様
１．ｎ次近似式Ｐ＝１５０Ｄ（２−Ｄ）、２次
２．光量調整値（Ｄ）＝７０％
３．感度係数ε（ｄ）ブロック数＝２４
さらに、以下では、像高ｄ＝−１２５ｍｍにおける光量補正値３５の算出方法について説明する。
【０１２８】
まず、ｎ次近似式による補正データを算出する。具体的には、光量調整値Ｄ＝７０％での補正データＰは、１５０×０．７×（２−０．７）＝１３６．５となる。続いて、感度係数による補正データを算出する。具体的には、像高ｄ＝−１２５ｍｍにおける感度係数ε（−１２５）＝０．８である場合、Ｐ’＝１５０×（０．７×０．８）×｛２−（０．７×０．８）｝＝１２１．０となる。
【０１２９】
図２３は、第５の実施形態に係る感光ドラムの電位補正方法を説明するための図である。２３０１において、横軸は、駆動電流Ｉｏｐを示し、縦軸はレーザ光量Ｐｏを示す。２３０２は、補正前の光量分布とドラムの表面電位を示す。２３０３は、ハイライト電位ＶＬを補正した後の光量分布とドラムの表面電位を示す。２３０４は、ハイライト電位ＶＬ及びダーク電位Ｖｄを補正した後の光量分布とドラムの表面電位を示す。
【０１３０】
補正前の感光ドラム１０１の光量分布に対し、光量補正値演算部３４によって生成される光量補正値３５により補正した結果、表面電位はハイライト電位ＶＬのみが均一となる。これに対して、感度補正値演算部３６にて生成されたバイアス電流（Ｉｂ）補正データ２８を光量補正値３５に加算した結果をスイッチング電流（Ｉｓｗ）補正データ２７とする。さらに、バイアス電流（Ｉｂ）補正データ２８に基づいて半導体レーザ４の駆動電流（Ｉｏｐ）を生成する。これにより、感光ドラム１０１の表面電位におけるダーク電位Ｖｄが補正される。
【０１３１】
次に、図２４Ａ及び図２４Ｂを参照して、補正データ及び電流補正値の生成における制御手順について説明する。図２４Ａは、第５の実施形態に係る補正データ生成部における補正データの生成手順を示すフローチャートである。
【０１３２】
まず、ステップＳ２４０１において、補正データ生成部１９は、感度補正係数演算部３２によりエンジン制御部１７から光量調整値２４を読み出す。さらに、ステップＳ２４０２において、補正データ生成部１９は、感度補正係数演算部３２によりエンジン制御部１７から感度補正式２６を読み出す。その後、ステップＳ２４０３において、補正データ生成部１９は、感度補正係数演算部３２により光量調整値２４及び感度補正式２６を用いて、感度補正係数３３を算出する。
【０１３３】
ステップＳ２４０４において、補正データ生成部１９は、光量補正値演算部３４によって感度補正係数３３と補正近似値２５とを用いて、光量補正値３５を算出する。
【０１３４】
ステップＳ２４０５において、補正データ生成部１９は、感度補正値演算部３６によってレーザ駆動回路６からバイアス電流（Ｉｂ）設定値２０を読み出す。続いて、ステップＳ２４０６において、補正データ生成部１９は、感度補正値演算部３６によってエンジン制御部１７から感度補正式２６を読み出し、バイアス電流（Ｉｂ）設定値２０と演算することにより感度補正値２８を生成する。以下では、感度補正値２８をバイアス電流（Ｉｂ）補正データ２８とも称する。
【０１３５】
ステップＳ２４０７において、補正データ生成部１９は、加算器３８によって光量補正値３５に感度補正値２８を加算し、スイッチング電流（Ｉｓｗ）補正データ２７を生成する。
【０１３６】
ステップＳ２４０８において、補正データ生成部１９は、スイッチング電流（Ｉｓｗ）補正データ２７をスイッチング電流（Ｉｓｗ）補正格納部４０に格納する。また、ステップＳ２４０９において、補正データ生成部１９は、バイアス電流（Ｉｂ）補正データ２８をバイアス電流（Ｉｂ）補正格納部４２に格納する。
【０１３７】
図２４Ｂは、第５の実施形態に係る補正電流制御回路における電流補正値の生成手順を示すフローチャートである。
【０１３８】
まず、ステップＳ２４１１において、補正電流制御回路９は、乗算器４４によって光量調整値２４とスイッチング電流（Ｉｓｗ）設定値を乗算し、スイッチング電流（Ｉｓｗ）調整値４５を生成する。
【０１３９】
ステップＳ２４１２において、補正電流制御回路９は、スイッチング補正値生成部４６によってスイッチング電流（Ｉｓｗ）補正格納データ４１をＩｓｗ補正格納部４０から読み出す。ステップＳ２４１３において、補正電流制御回路９は、スイッチング補正値生成部４６によってスイッチング電流（Ｉｓｗ）調整値４５からスイッチング電流（Ｉｓｗ）補正格納データ４１を減算することによりスイッチング補正値１２を生成する。
【０１４０】
ステップＳ２４１４において、補正電流制御回路９は、バイアス補正値生成部４７によってレーザ駆動回路６からバイアス電流（Ｉｂ）設定値２０を読み出す。続いて、ステップＳ２４１５において、補正電流制御回路９は、バイアス補正値生成部４７によってバイアス電流（Ｉｂ）補正格納データ４３を読み出す。さらに、ステップＳ２４１６において、補正電流制御回路９は、バイアス補正値生成部４７によってバイアス電流（Ｉｂ）設定値２０とバイアス電流（Ｉｂ）補正格納データ４３を加算することによりバイアス補正値１３を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置における一部のハードウェア構成を示す図である。
【図２Ａ】第１の実施形態に係る感光ドラムの周辺の構成例を示す図である。
【図２Ｂ】第１の実施形態に係る感光ドラムにおける１周分の電位ムラの測定方法を説明するための図である。
【図３Ａ】、
【図３Ｂ】感光ドラムの２次元面の電位ムラを測定した結果を示す図である。
【図４Ａ】、
【図４Ｂ】第１の実施形態に係る感光ドラムのレーザ非露光部における電位ムラ補正を示す図である。
【図５Ａ】、
【図５Ｂ】第１の実施形態に係る感光ドラムのレーザ露光部における電位ムラ補正を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係るレーザ駆動部の構成例を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係るレーザ駆動部のタイミングチャートである。
【図８Ａ】、
【図８Ｂ】感光ドラムの２次元面における電位ムラの測定結果を示す図である。
【図９Ａ】、
【図９Ｂ】第２の実施形態に係る感光ドラムのレーザ非露光部の電位ムラ補正を示す図である。
【図１０Ａ】、
【図１０Ｂ】第２の実施形態に係る感光ドラムのレーザ露光部における電位ムラ補正を示す図である。
【図１１Ａ】、
【図１１Ｂ】、
【図１１Ｃ】第２の実施形態に係るレーザ駆動部の構成例を示す図である。
【図１２】第３の実施形態に係る補間の仕組みを説明する図である。
【図１３】第３の実施形態に係る補間方法を示す図である。
【図１４】第３の実施形態に係る補間データを作成する回路ブロック図である。
【図１５】第３の実施形態に係る補間データ作成のタイミングチャートである。
【図１６】第４の実施形態に係る補間データを作成する回路ブロック図である。
【図１７】第４の実施形態に係る補間データ作成のタイミングチャートである。
【図１８】予め測定した電位ムラ情報の取得方法を示す図である。
【図１９Ａ】第５の実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示す概略図である。
【図１９Ｂ】第５の実施形態に係るレーザ駆動部の構成例を示すブロック図である。
【図２０】第５の実施形態に係る補正データ生成部及び補正電流制御回路の構成例を示すブロック図である。
【図２１Ａ】感光ドラムの像面分布特性及び近似式生成方法を示す図である。
【図２１Ｂ】第５の実施形態に係る補正データの生成方法を示す図である。
【図２２】第５の実施形態に係る光量補正値演算部における光量補正値の生成方法を説明するための図である。
【図２３】第５の実施形態に係る感光ドラムの電位補正方法を説明するための図である。
【図２４Ａ】第５の実施形態に係る補正データ生成部における補正データの生成手順を示すフローチャートである。
【図２４Ｂ】第５の実施形態に係る補正電流制御回路における電流補正値の生成手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４２】
１０１：感光ドラム
１０２：一次帯電器
１０３：レーザ走査光
１０４：電位センサ
１０５：半導体レーザ
１０６：ポリゴンミラー
１０７：ｆθレンズ
１０９：ＢＤセンサ
１１０：ＢＤ信号
【図１】
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【図２Ａ】
0005097021.tif 000003
【図２Ｂ】
0005097021.tif 000004
【図３Ａ】
0005097021.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
0005097021.tif 000007
【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
0005097021.tif 000009
【図５Ｂ】
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【図６】
0005097021.tif 000011
【図７】
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【図８Ａ】
0005097021.tif 000013
【図８Ｂ】
0005097021.tif 000014
【図９Ａ】
0005097021.tif 000015
【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
0005097021.tif 000017
【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
0005097021.tif 000019
【図１１Ｂ】
0005097021.tif 000020
【図１１Ｃ】
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【図１２】
0005097021.tif 000022
【図１３】
0005097021.tif 000023
【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１９Ａ】
0005097021.tif 000029
【図１９Ｂ】
0005097021.tif 000030
【図２０】
0005097021.tif 000031
【図２１Ａ】
0005097021.tif 000032
【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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