特許 6048057 光書込装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6048057

(24)【登録日】2016年12月2日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】光書込装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/47 20060101AFI20161212BHJP

   G02B 26/12 20060101ALI20161212BHJP

   H04N 1/113 20060101ALI20161212BHJP

   G03G 15/04 20060101ALI20161212BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20161212BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/47 101M

   G02B26/12

   H04N1/04 104A

   G03G15/04

   G03G15/00 303

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-228084(P2012-228084)

(22)【出願日】2012年10月15日

(65)【公開番号】特開2014-79922(P2014-79922A)

(43)【公開日】2014年5月8日

【審査請求日】2015年9月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100084250

【弁理士】

【氏名又は名称】丸山 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】成田 進

【審査官】 大浜 登世子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０２５５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１９８８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２６２５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６２３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５８７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３４１２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１２１７７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／４７

Ｇ０２Ｂ ２６／１２

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ １５／０４

Ｈ０４Ｎ １／１１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の光源と、
前記光源からの光を偏向させて被走査面を走査するための走査光とする回転多面鏡と、
前記被走査面の主走査ラインを複数領域に分割し、各領域に対応した光量補正データに基づく第１のシェーディング補正値により前記光源の出力光量を調整し、主走査方向のシェーディング特性値を補正するシェーディング特性補正手段と、を有し、
前記走査光は前記回転多面鏡を挟んで複数存在し、
前記シェーディング特性補正手段は、隣接する補正の分割領域へ移行する際の光量調整信号の平滑化による影響を補正するための、第２のシェーディング補正値を複数設け、回転多面鏡を挟んで一方の走査光と他方の走査光では、回転多面鏡による走査方向に対応した第２のシェーディング補正値が同じであることを特徴とする光書込装置。

【請求項2】

前記シェーディング特性補正手段は、前記回転多面鏡の回転速度に応じて補正値を決定することを特徴とする請求項１に記載の光書込装置。

【請求項3】

前記シェーディング特性補正手段は、各分割領域の隣接する領域との補正値の差が最も大きい領域に対し、前記第２のシェーディング補正値を設定することを特徴とする請求項１又は２に光書込装置。

【請求項4】

前記主走査ラインの各分割領域のうち、最も端の領域と有効画像領域側の隣の領域に対し、前記第２のシェーディング補正値を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光書込装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の光書込装置を、電子写真方式の露光手段として用い、感光体上に前記被走査面を設けたことを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光書込装置及び画像形成装置に関し、特に、像高によるビーム強度の強弱を平滑化（なまらせる）技術に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置には、光束を被走査面に照射するとともに、被走査面を光束で走査することにより画像を形成する構成の装置がある。例えば、このような構成の装置として、ポリゴンミラーなどの走査手段によりレーザ光を感光体などの被走査面で主走査方向に走査するとともに、被走査面を副走査方向に移動させて有効画像領域（画像書込領域）に１ライン分ずつ画像を書き込むビーム走査型画像形成装置がある。

【0003】

電子写真方式の画像形成装置に用いられるビーム走査型光書込装置（以下、「書込Ｍｄで」と呼ぶ場合がある）では、レーザ光は、ポリゴンミラーなどにより等角速度で偏向されるとともに、ｆθレンズやｆθミラーにより被走査面における走査速度の一定化が図られる。ｆθレンズやｆθミラーを透過したレーザ光は、被走査面での走査速度はほぼ一定になるが、レーザ光強度については像高によって強弱が生じる。これは、レーザ光がレーザダイオードなどの光源から出射されて感光体などの被走査面に到達するまでの間に通過する、ガラス、レンズ、ミラーなどの光学素子の光利用効率（具体的には反射率や透過率など）がレーザ光の入射角によって異なることや、ｆθレンズなどの厚みが像高によって異なることなどによるものである。

【0004】

このような像高によるビーム強度の強弱を、シェーディング特性と呼ぶ。シェーディング特性は、光学系によって異なるものの通常は１０（％）程度であり、形成画像の濃度に影響を与えることから、ビーム走査型画像形成装置ではシェーディング特性を補正することが要求される。

【0005】

シェーディング特性を補正する方法（以下、「シェーディング補正方法」という。）として、画像の濃度ムラの原因となる感度ムラなどのデータ、すなわちシェーディングデータを装置内に備えた記憶装置に記憶しておき、その結果を書き込み制御においてＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調回路や平滑化回路などを用いて、半導体レーザ発光パワーの基準信号を変化させることで、シェーディング補正を行うという方法が既に知られており、その中で、半導体レーザ発光パワーの基準信号の変化タイミングについては、有効画像領域を所定数に分割し、各分割領域に対応し予め設定しておいたシェーディング補正データに基づいて変化させる方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示されているような今までのシェーディング補正方法では、シェーディング補正を行う各分割領域の隣接する領域（エリア）にて、領域とその隣の領域の補正値に差がある場合、その段差をなまらせる平滑化の影響が、対向走査方式の対向ステーションにて逆になってしまうという問題があった。

【0007】

特許文献１には、書込Ｍｄのシェーディングをより良く補正する目的で、光量補正データを基に領域ごとのパルス変調信号のデューティ値を変化させ、変化させたデューティ値に従って光量調整用のパルス変調信号を出力する出力手段と、前記出力手段により出力した前記光量調整用のパルス変調信号を基に前記出力光量を調整するときに、前記主走査ラインにおける各領域の分割位置を変更する変更手段を用いることでより細かく補正を行う技術について開示されている。

【0008】

しかしながら、シェーディング補正方法では、シェーディング補正を行う各分割領域の隣接する領域（エリア）にて、次の領域に移行する際に、補正量に差があると画像上で濃度差となってしまうため、光量調整信号をなまらせるが、対向走査方式の対向ステーションにてその影響が逆になってしまい、補正後のシェーディングに残差が残ってしまうと言う問題は解消できていない。

【0009】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、光書込装置において、シェーディング補正後のシェーディング特性が主走査方向でより良くすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために本発明の光書込装置は、複数の光源と、前記光源からの光を偏向させて被走査面を走査するための走査光とする回転多面鏡と、前記被走査面の主走査ラインを複数領域に分割し、各領域に対応した光量補正データに基づく第１のシェーディング補正値により前記光源の出力光量を調整し、主走査方向のシェーディング特性値を補正するシェーディング特性補正手段と、を有し、前記走査光は前記回転多面鏡を挟んで複数存在し、前記シェーディング特性補正手段は、隣接する補正の分割領域へ移行する際の光量調整信号の平滑化による影響を補正するための、第２のシェーディング補正値を複数設け、回転多面鏡を挟んで一方の走査光と他方の走査光では、回転多面鏡による走査方向に対応した第２のシェーディング補正値が同じであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、光書込装置において、シェーディング補正後のシェーディング特性が主走査方向でより良くすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェアの概略構成を示す図である。

【図2】本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェアの概略構成を示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係る光学装置及びその周辺の装置の構成を示す図である。

【図4】本発明の実施形態に係る書き込み制御用ＡＳＩＣの構成例を示す図である。

【図5】本発明の実施形態に係る出力データコントロール部の構成例を示す図である。

【図6】本発明の実施形態に係るＰＷＭ信号を平滑化する回路の一例を示す図である。

【図7】光書込装置のシェーディング補正の仕組みについて説明するための図（その１）である。

【図8】光書込装置のシェーディング補正の仕組みについて説明するための図（その２）である。

【図9】具体的な光書込装置のシェーディング補正の仕組みについて説明するための図である。

【図10】フルカラー機の光書込装置における、ポリゴンミラーを中心とした対向走査方式の場合、対向ステーションにより、この平滑化による影響が反対に働いてしまうことを説明するための図（その１）である。

【図11】フルカラー機の光書込装置における、ポリゴンミラーを中心とした対向走査方式の場合、対向ステーションにより、この平滑化による影響が反対に働いてしまうことを説明するための図（その２）である。

【図12】光量調整信号による平滑化において、ポリゴンミラーの回転速度を変えると、それに順じてその平滑（なまり）具合が変わることを説明するための図である。

【図13】本発明による実施形態における左側から右側に走査する場合のシェーディング特性補正方法を説明するための図である。

【図14】本発明による実施形態における右側から左側に走査する場合のシェーディング特性補正方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態を説明するが、本実施形態は、シェーディング補正値に際して、要するに、書込Ｍｄの対向走査方式にて、光学素子のシェーディング特性から決定した各分割領域の補正値に対し、領域とその隣の領域の補正値に差がある場合、その段差をなまらせる平滑化の影響を無くす方向に、各分割エリアに対して追加補正を行う際、対向ステーションにて各分割エリアの追加補正値を、主走査中央に対して対称としてシェーディング補正値を設定することが特徴になっている。
上記記載の本発明の特徴について、図面を用いて詳細に解説する。

【0014】

＜画像形成装置及び光書込装置＞
図１〜６は、本発明が提供される対象となる画像形成装置の全体と、光書込装置の書込制御について説明するための図である。

【0015】

図１に示す画像形成装置１００は、まず帯電器１０１によってドラム状の感光体１０７の表面を帯電させる。帯電した感光体１０７の表面には、光学装置１０２によって画像データに応じたレーザビームが照射され、潜像形成される。形成された潜像は、現像器１０３によってトナー像が形成され（現像され）、形成されたトナー像は、転写装置１０５によって給紙ローラ１０４から搬送された印刷用紙に転写される。

【0016】

その後、印刷用紙は、定着部（非図示）へ搬送され、トナー像が加圧と熱によって印刷用紙上に定着され、排紙ローラ１０６によって排紙される。最後に、クリーニング装置１０８が、感光体１０７の表面をクリーニングし、表面に余分に付着しているトナーを除去する。フルカラー画像を形成する場合には、カラー構成色ごと（例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｂｋ）などの色ごと）に潜像形成し、各構成色のトナー像を印刷用紙に重畳させて転写する。

【0017】

次に、上記画像形成動作を制御するハードウェア構成について説明する。図２は、画像形成装置１００のハードウェア構成例を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置１００は、原稿画像を読み取る画像読み取り装置１０９と、帯電した感光体１０７の表面に画像データを基にした潜像を形成する光学装置１０２と、当該装置全体の制御を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１６と、制御プログラムが格納されているＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１７と、制御プログラムの実行時に一時的に読み出されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１８と、画像読み取り装置１０９によって読み取った画像データを記憶する画像メモリ１９と、外部装置（非図示）とのデータ通信を行う各種インタフェース（以下、「Ｉ／Ｆ」と言う。）を備えたコントローラ２０と、ユーザからの動作指示や動作条件設定などを受け付ける操作パネル１１０と、を備え、これらのハードウェアは、内部システムバス１によって接続され所定のデータを双方向で送受信可能となっている。また、上記画像読み取り装置１０９と光学装置１０２とは、各ハードウェアを内部システムバス１に接続するためのＩ／ＦであるローカルＩ／Ｆ２を備えている。

【0018】

上記画像読み取り装置１０９は、読み取った信号をＡ（Ａｎａｌｏｇ）／Ｄ（Ｄｉｇｉｔａｌ）変換して黒オフセット補正や、シェーディング補正及び画素位置補正などを行うＶＰＵ（Ｖｉｓｕａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１と、所定の画像処理を行うＩＰＵ（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２とを備えており、光学装置１０２は、レーザビームによる書き込み制御を行う書き込み制御用ＡＳＩＣ１３と、レーザダイオードの制御を行うＬＤ制御部１４と、感光体１０７の表面に静電潜像データの結像を行うレーザダイオード（ＬＤ）１５とを備えている。

【0019】

最後に、コントローラ２０は、例えばＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．３及び８０２．１１の標準規格に準拠したＬｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＩＥＥＥ１３９４（ＦｉｒｅＷｉｒｅ（登録商標）又はｉ．ＬＩＮＫ（登録商標））、ＩＥＥＥ１２８４（プリンタポート規格）などの各種データ通信規格で送受信された画像データに対して、画像回転、画像合成、画像変倍などの所定の画像処理を行ったり、ＰＤＬパーサ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ Ｐａｒｓｅｒ）などにより、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）から受信した印刷データ（ＰＤＬデータ）を解釈し、光学装置１０２によって解釈可能なデータへの変換などを行ったりする。

【0020】

次に、上記光学装置１０２によって行う静電潜像動作について説明する。図３は、光学装置１０２とその周辺部材との構成例を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置１００は、上記に説明を行ったように光学装置１０２とともに、レーザダイオード１５から出射された発散光を平行光にするコリメートレンズ２１と、複数の反射鏡（多面鏡）を有し、モータ（非図示）により駆動され、反射鏡に入射したレーザビームを回転しながら反射し偏向するポリゴンミラー２２と、ポリゴンミラー２２から反射され、感光体１０７の表面を軸方向（主走査方向）に走査されるレーザビームの走査速度を一定に補正するｆθレンズ２３と、ｆθレンズ２３を通過し、感光体１０７の表面を主走査方向に一定速度で走査されるレーザビームを検知する光検知器２４とを備えている。

【0021】

このように、画像形成装置１００では、レーザダイオード１５より出射されたレーザビームが、コリメートレンズ２１によってコリメートされた後にポリゴンミラー２２で偏向されて、ｆθレンズ２３により感光体１０７の表面（一様に帯電された被走査面）に結像される。その結果、結像スポットがポリゴンミラー２２の回転で感光体１０７の主走査方向に反復して移動するのと同時に感光体１０７が回転される。このとき、光検知器２４は、感光体１０７の主走査方向における潜像可能な領域（以下、「有効画像領域」と言う。）の外に設けられ、ポリゴンミラー２２で偏向されたレーザビームを検知して同期検知信号を発生する。

【0022】

書き込み制御用ＡＳＩＣ１３は、画像読み取り装置１０９からのＤＡＴＡ信号（情報信号）をＬＤ制御部１４の駆動部２８に供給するが、そのタイミングを光検知器２４からの同期検知信号により制御する。駆動部２８は、書き込み制御用ＡＳＩＣ１３からの情報信号により、レーザダイオード１５の発光部２５に発光指示し、その結果、発光部２５により発光されたレーザビームが帯電された感光体１０７の表面に照射されることで、静電潜像が形成させる。

【0023】

なお、ポリゴンミラー２２は、走査手段の一例であり、走査手段としては回転多面鏡の態様でなければならないことはない。走査手段は、感光体１０７の被走査面上を主走査方向及びその逆に、光ビームが往復走査するように光ビームを偏向させるものであればよく、他の態様としては、例えば、板状の鏡が揺動軸を中心に揺動するような走査手段がある。

【0024】

また、レーザダイオード１５の発光部２５から出射されるレーザビームは、受光部２６に入射し、受光部２６からの出力信号がＬＤ制御部１４のＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御部（光量調整制御部）２７に供給される。ＡＰＣ制御部２７は、受光部２６の出力信号と、書き込み制御用ＡＳＩＣ１３からのＡＰＣ信号及び光量調整信号とに応じてＬＤ制御部１４の駆動部２８を制御し、レーザダイオード１５の出力光量を一定に制御する（これを「ＡＰＣ動作」と称す）。具体的には、レーザダイオード１５の発光部２５の出力光量が一定になるように調整し保持する（ライン周期間隔）。

【0025】

上記ＤＡＴＡ信号、ＡＰＣ信号、光量調整信号などの各種制御信号をＬＤ制御部１４へ供給し、感光体１０７の表面に照射されるレーザビームの出力を制御する書き込み制御用ＡＳＩＣ１３は、図４に示す構成となっている。図４は、書き込み制御用ＡＳＩＣ１３の構成例を示す図である。

【0026】

書き込み制御用ＡＳＩＣ１３は、メモリブロック３１と、画像処理部３２と、出力データコントロール部３３とから構成され、画像読み取り装置１０９のＩＰＵ１２やコントローラ２０からの入力データである画像データに対して、メモリブロック３１によって速度変換やフォーマット変換などを行い、変換後のデータが、画像処理部３２によって所定の画像処理が施される。その結果、画像処理後のデータは、画像処理部３２から出力データコントローラ部３３へ渡され、ＬＤ制御部１４にＤＡＴＡ信号として供給される。

【0027】

また、上記出力データコントロール部３３は、画素クロックをカウントし、同期検知信号を基準に主走査位置を管理する主走査カウンタ３３ａと、副走査方向（感光体１０７の駆動方向）のライン数をカウントする副走査カウンタ３３ｂと、光検知器２４から供給される同期検知信号に基づき、ライン周期の間隔を検知する周期検知部３３ｃとの各機能を有しており、その中で、主走査カウンタ３３ａは、周期検知部３３ｃによる検知結果を基にカウントリセットされる（主走査方向１ラインごとにオンされる同期検知信号に同期してカウントリセットされる）。

【0028】

更に、上記出力データコントロール部３３は、図５に示す構成となっている。図５は、本発明の第１の実施形態に係る出力データコントロール部３３の構成例を示す図である。出力データコントロール部３３は、Ｐパターンブロック４１と、γ変換ブロック４２と、ＡＰＣブロック４３と、ＬＤオン／オフブロック４４と、ゲート信号生成部４５と、ＰＷＭ信号生成部４６とから構成される。

【0029】

出力データコントロール部３３は、Ｐパターンブロック４１によって、プロセス条件を決定するデータ取得のために、感光体１０７の表面に形成するＰセンサパターン（所定濃度のトナー像）のデータが、画像処理部３２から入力されたデータに付与され、付与されたデータがγ変換ブロック４２へ渡される。γ変換ブロック４２では、データの重みを変化させることでγ変換が行われ、γ変換後のデータがＡＰＣブロック４３へ渡され、ＡＰＣブロック４３によって、レーザダイオード１５からの出力光量を一定に保つために、ＡＰＣ動作のタイミングに同期してγ変換後のデータがＡＰＣブロック４３からＬＤオン／オフブロック４４に渡される。最後に、ＬＤオン／オフブロック４４が、γ変換後のデータを基に同期検知用の発光データをＬＤ制御部１４へ供給する。

【0030】

また、ゲート信号生成部４５では、上記主走査カウンタ３３ａに従った主走査方向のゲート信号が生成され、ＰＷＭ信号生成部４６では、ゲート信号生成部４５から有効画像領域を所定数に分割した分割エリア情報を受け取り、受け取った分割エリア情報に基づき、各分割エリアに対応する出力光量を一定に保つために調整を行う光量調整用のＰＷＭ信号が生成される。このとき生成されるＰＷＭ信号は、ＰＷＭ信号生成部４６から出力された後に、例えば図６に示すローパスフィルタＬＰＦを介して平滑化され、最終的に出力データコントロール３３からＬＤ制御部１４へ渡る。図６は、本発明の第１の実施形態に係るＰＷＭ信号を平滑化する回路の一例を示す図である。

【0031】

図６に示す回路は、ローパスフィルタＬＰＦを構成するローパスフィルタ回路であって、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、コンデンサＣ１と、オペアンプＩＣ１とから構成され、ＰＷＭ信号生成部４６から供給されたＰＷＭ信号を、抵抗ＲとコンデンサＣとで平滑化してＤＣ電圧に変換し、オペアンプＩＣでインピーダンス整合が行われる（ＰＷＭ信号の高周波成分を除去して平滑化する）。また、ローパスフィルタ回路において、電圧Ｖ１ならびに抵抗Ｒ１〜Ｒ３の各値は、ＬＤ制御部１４のＬＤ光量制御アナログ電圧の仕様に合わせて設定される。

【0032】

＜シェーディング補正＞
図７、８は、光書込装置のシェーディング補正の仕組みについて説明するための図である。図７に感光体１０７の表面における、光書込装置の一般的なシェーディング特性を示す。ポリゴンミラー２２により偏向された走査光は、ｆθレンズ２３、（またはｆθミラー）によって感光体１０７上で、等角速度運動から等速度運動に変換されるが、ｆθレンズの透過位置や、感光体まで光を導く反射ミラー（図なし）への入射角度により、反射率、透過率が異なるため、ポリゴンミラーによる走査方向（主走査方向と呼ぶ）から見たシェーディング特性は、一定でなく変化する傾向にある。

【0033】

選択する光学系や、レーザダイオード１５の偏光角にもよるが、例えばアンダーフィルド光学系でレーザダイオード１５の偏向角が一定の場合、主走査方向中央に対し端部のほうでシェーディングとして低くなる傾向にある。

【0034】

このような、光学素子によるシェーディング特性に対し、逆となるようなシェーディング補正データを作成する。有効画像領域を所定数に分割した各分割エリアに対し、シェーディング特性をキャンセルするように補正量を決定する。図８に図７のシェーディング特性を補正する、シェーディング補正データを示す。シェーディング特性で見て、最も光量の高い主走査位置を１００％とし、各分割領域に対し、補正後が１００％に近づくように補正量を決定する。

【0035】

図９は、具体的な光書込装置のシェーディング補正の仕組みについて説明するための図である。シェーディング補正時に、分割領域どうしの境界にて画像上の濃度ムラが発生することについて説明する。通常、図８に示したように、シェーディング補正値を分割領域ごとに固定値として設定するが、分割領域が切り替わる時に、その互いの領域における補正値に差が大きいと、その分光量調整信号のレベルに大きな段差が生じ、画像形成後の出力画像の分割領域の境目の位置に濃度ムラ（濃度差）が発生する。

【0036】

これを回避するには、分割領域を細かくし、領域ごとの補正値の差を小さくする方法が考えられるが、細かくするとエレキ回路が複雑になり、回路として大幅なコストＵＰに繋がってしまう。また、分割領域を細かくすると、制御上のクロックが高くなってしまい、電波による影響も発生することとなる。そこで、光量調整信号（ＰＷＭ信号）をローパスフィルタなどのフィルタにより平滑化することで、信号がなまり、隣接する分割領域の境目でも、光量が急に変化することなく、徐々に変化していくため、画像上で濃度ムラを抑えることができる。

【0037】

しかし、フィルタによる平滑化を行うと、この平滑化（なまり）の分だけ、補正が過多、または不足の方向に働いてしまう。ポリゴンミラー２２の回転による光の走査方向と、現在の分割領域から次の分割領域の補正値が高いか低いかによって、平滑化により補正が過多になるか不足になるかが決まる。

【0038】

このため、フルカラー機の光書込装置における、ポリゴンミラーを中心とした対向走査方式の場合、対向ステーションにより、この平滑化による影響が反対に働いてしまう（図１０，図１１参照）。

【0039】

この光量調整信号の平滑化は、主にローパスフィルタ回路の設計仕様により決まってくるが、平滑化を少なくすると、補正過多や不足は減るが、境目での濃度ムラが目立ちやすくなり、平滑化を大きくすると、補正過多や不足が大きくなり、狙いの補正値から離れてしまう欠点がある。

【0040】

また、この平滑化による影響は、ポリゴンミラーの回転速度を変えると、それに順じてその平滑（なまり）具合が変わることが分かっている。ポリゴンミラーの回転速度を上げると、感光体上での光の走査速度が上がり、光量調整信号のなまりが大きくなる。逆にポリゴンミラーの回転速度を下げると、なまりが小さくなる。画像形成装置は、一つの機種で複数のＣＰＭを持つことが多く、線速すなわちポリゴン回転速度も複数存在することが多い。その場合、ポリゴン回転速度に応じたなまり具合の変化を見て、狙いのなまり具合を決めることとなるが、ポリゴン回転速度が最も遅い時や最も速い時は、そのなまり具合が最も極端となるので、狙いの補正から遠ざかってしまい、感光体上での適正な露光量を提供できない（図１２参照）。

【0041】

そこで本願は、その光量調整信号の平滑化による、補正過多、補正不足を補うため、その分だけ別に補正値を設け、対向ステーションにてその補正値を主走査方向中央から見て対称となるように補正値を設定することを考案した。

【0042】

図１３に示すように、左側から右側に走査する場合、左側の領域にて補正過多、右側の領域にて補正不足が発生するため、追加の補正として、左側の領域の補正値を下げ、右側の領域の補正値を上げることで、シェーディングとして変化を少なくできる。図１４に走査方向の逆の場合、先ほどの追加の補正値を主走査方向中央に対して対称に設定することで、同様に補正後のシェーディングを小さくできる（理想は１００％にフラット）。

【0043】

追加の補正値は、光学系のシェーディング特性と、補正値、ローパスフィルタによる平滑化を加味して、補正後のシェーディングが基準値により近づくように設定する。また、ポリゴン回転速度に応じて、平滑化の影響度合いが異なることから、この追加補正値をポリゴン回転速度（線速）ごとに別途設けることで、更なるシェーディングの改善となる。

【0044】

シェーディング補正値は、所定の記憶領域、例えば画像形成装置１００が備える不揮発性の記憶装置などに保持されるが、光学素子からのシェーディング特性を補正する、シェーディング補正データと、平滑化を補正する追加補正データを別に保持し、ＰＷＭ信号生成部４６から供給されるＰＷＭ信号の電圧レベルを、不揮発性の記憶から読み出したそれぞれの分割領域に対応するシェーディング補正値にて変化させ、さらに今回の追加補正値にて補正することで、レーザダイオード１５の出力光量を調整し、最適なシェーディング補正を行う。線速ごとに追加補正値を設ける場合は、線速情報に基づき追加補正値を読み出すことで、更に最適なシェーディング補正を実施することが可能となる。

【0045】

また、記憶装置の容量の問題で、補正値を設ける余裕が少ない場合、平滑化による影響が出やすい、隣接する分割領域との補正値の差が最も大きい領域に限定して、追加補正値を設けることで、効率よくシェーディング補正を改善することができる。

【0046】

＜作用・効果＞
上記実施形態は、対向走査方式にて、光学素子のシェーディング特性から決定した各分割エリアの補正値に対し、領域とその隣の領域の補正値に差がある場合、その段差をなまらせる平滑化の影響を無くす方向に、各分割エリアに対して追加補正を行う際、対向ステーションにて各分割エリアの追加補正値を、主走査中央に対して対称としてシェーディング補正値（第２のシェーディング補正値）を設定するため、シェーディング特性をより良くすることを可能としている。

【0047】

また、上記実施形態の光書込装置においては、走査手段は、回転多面鏡であり、第２のシェーディング補正値は、複数個あり、シェーディング特性補正手段は、回転多面鏡の回転速度に応じて補正値を決定する。回転多面鏡の回転速度によって、フィルタによる平滑具合が変わってくるため、回転多面鏡の回転速度に合わせて、第２のシェーディング補正値を用意し、それぞれの回転速度に応じて補正値を決定することで更に最適なシェーディング補正を実現することが可能となる。

【0048】

また、上記実施形態の光書込装置においては、シェーディング特性補正手段は、各分割領域の隣接する領域との補正値の差が最も大きい領域に対し、第２のシェーディング補正値を設定する。隣接する領域の補正値の差が大きいほど、フィルタによる平滑影響が出るので、差が最も大きい領域に対して第２の補正値を設けることで、効果的に追加補正を行うことができる。

【0049】

また、上記実施形態の光書込装置においては、主走査ラインの各分割領域のうち、最も端の領域と有効画像領域側の隣の領域に対し、第２のシェーディング補正値を設定する。シェーディング特性は主に端の方の領域が低くなりやすく変動が大きいため、補正値は端のほうを高く設定する傾向にあることから、端の領域とその隣の領域に対して、第２の補正値を設けることで、より効果的に追加補正を行うことが可能となる。

【0050】

また、上記実施形態の画像形成装置においては、上記光書込装置を電子写真方式の露光手段として用い、感光体上に前記被走査面を設けている。そのため、光書込装置における最適なシェーディング補正を行うことができ、より安価で画像品質の高い画像形成装置を供給することが可能となる。

【符号の説明】

【0051】

１００ 画像形成装置
１０２ 光学装置（光書込装置）
１０７ 感光体
１３ 書き込み制御用ＡＳＩＣ
１４ ＬＤ制御部
１５ ＬＤ
３３ 出力データコントロール部

【先行技術文献】

【特許文献】

【0052】

【特許文献1】特開２００９−２６２３４４号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】