JP2011088277A - Image forming device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently perform automatic light quantity control at high speed without useless lighting of a surface-emitting type semiconductor laser light source. <P>SOLUTION: A plurality of laser beams output from the light source are separated into first laser beams for measuring light quantity and second laser beams for scanning a photoreceptor. In an APC control unit 402, voltage corresponding to the measured light quantity of the first laser beams is output, and a correction value by laser beam is calculated so that the voltage becomes a control target value with respect to each laser beam. A drive electric current value common in the respective laser beams is calculated, and a threshold value electric current value is calculated so as to achieve α times as large as a target value with respect to each laser beam when driving is performed by a drive electric current which is α times (α is a positive number) as large as the calculated drive electric current value. Based on the respective calculated values, the light quantity of each laser beam is controlled, and during the control, each stabilization is determined. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、マルチビームを使用して画像を形成する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image using a multi-beam.

電子写真法を使用して画像を形成する画像形成装置では、感光体ドラム上に形成された静電荷を、半導体レーザ光(レーザビーム)により露光して静電潜像を形成し、現像剤により現像して画像形成を行っている。
このような画像形成装置では、半導体レーザ光源の1つの半導体素子から1〜4本、多くて8本程度のレーザビームを照射している。
また、近年では、面発光型半導体レーザ光源(ビクセル:VCSEL)が実用化されており、この面発光型半導体レーザ光源を使用して、高精細で高速な画像形成を行える画像形成装置が提案されている。
In an image forming apparatus that forms an image using electrophotography, an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum is exposed by a semiconductor laser beam (laser beam) to form an electrostatic latent image, and a developer is used. Development is performed to form an image.
In such an image forming apparatus, one to four, and at most about eight laser beams are emitted from one semiconductor element of the semiconductor laser light source.
In recent years, a surface-emitting type semiconductor laser light source (Biccel: VCSEL) has been put into practical use, and an image forming apparatus capable of forming a high-definition and high-speed image using this surface-emitting type semiconductor laser light source has been proposed. ing.

例えば、一般的な画像形成装置において、格子状に複数の半導体レーザ光源が配置された光源ユニット(半導体レーザアレイ)、または、同一チップ上に複数の面発光型半導体レーザ光源が格子状に配置された光源ユニットを備える場合、図21に示すように、光源ユニット1001は、その複数の光源の配列方向がポリゴンミラーのような偏向器の回転軸に対してある角度θを有するように調節して配置されている。
同図の(a)では、光源ユニット1001を、原稿又は光源ユニットの搬送方向である副走査方向を示す縦軸に対して、光源a1,b1,c1と、光源a2,b2,c2と、光源a3,b3,c3と、光源a4,b4,c4との各配列方向が、縦軸と角度θを有するように傾けて配置している状態を示しており、図中の横軸は主走査方向を示す。
For example, in a general image forming apparatus, a light source unit (semiconductor laser array) in which a plurality of semiconductor laser light sources are arranged in a lattice shape, or a plurality of surface emitting semiconductor laser light sources are arranged in a lattice shape on the same chip. When the light source unit is provided, as shown in FIG. 21, the light source unit 1001 is adjusted so that the arrangement direction of the plurality of light sources has an angle θ with respect to the rotation axis of a deflector such as a polygon mirror. Has been placed.
In (a) of the figure, the light source unit 1001 is arranged such that the light source a 1, b 1, c 1, light source a 2, b 2, c 2, The arrangement directions of a3, b3, and c3 and light sources a4, b4, and c4 are shown tilted so as to have an angle θ with the vertical axis, and the horizontal axis in the figure represents the main scanning direction. Indicates.

この光源ユニット1001は、偏向器の回転軸に対して角度θをもって配置されていることにより、同図の(b)に示すように、各光源a1〜c4は、主走査方向についてそれぞれ異なる主走査位置を露光することになる。
ここで、各光源の内、2光源により1つの画素(1画素)を構成する場合、すなわち、光源a1とa2、光源a3とa4、光源b1とb2、光源b3とb4、光源c1とc2、光源c3とc4をそれぞれ1画素で実現した場合、同図の(c)に示すように、2光源により構成される画素d1〜d6が形成される。
そして、図中の縦方向である副走査方向について、2光源により構成される画素の中心間距離が600dpi相当である場合、1画素を構成する2光源の中心間隔は1200dpi相当となり、画素密度に対して光源密度が2倍となる。
Since the light source unit 1001 is arranged at an angle θ with respect to the rotation axis of the deflector, each of the light sources a1 to c4 has different main scanning in the main scanning direction as shown in FIG. The position will be exposed.
Here, of each light source, when one pixel (one pixel) is constituted by two light sources, that is, light sources a1 and a2, light sources a3 and a4, light sources b1 and b2, light sources b3 and b4, light sources c1 and c2, When the light sources c3 and c4 are each realized by one pixel, pixels d1 to d6 constituted by two light sources are formed as shown in FIG.
Then, in the sub-scanning direction which is the vertical direction in the figure, when the distance between the centers of the pixels constituted by the two light sources is equivalent to 600 dpi, the center distance between the two light sources constituting one pixel is equivalent to 1200 dpi, and the pixel density On the other hand, the light source density is doubled.

よって、1画素を構成する光源の光量比を変えることにより、画素の重心位置を副走査方向にずらすことが可能になり、高精度な画素形成が実現できる。
面発光型半導体レーザ光源は、1つのチップから40本程度のレーザビームを射出することができる。
したがって、画像形成装置の潜像形成に面発光型半導体レーザ光源を使用することにより、高精細且つ高速な画像形成が可能になる。
ところで、面発光型半導体レーザ光源を潜像形成に用いる際、単に半導体レーザ光源を面発光型半導体レーザ光源に置き換えただけでは、高精細な潜像を高速に形成できるわけではない。
Therefore, by changing the light quantity ratio of the light source that constitutes one pixel, the center of gravity of the pixel can be shifted in the sub-scanning direction, and high-precision pixel formation can be realized.
A surface-emitting type semiconductor laser light source can emit about 40 laser beams from one chip.
Therefore, high-definition and high-speed image formation is possible by using a surface emitting semiconductor laser light source for forming a latent image of the image forming apparatus.
By the way, when a surface emitting semiconductor laser light source is used for latent image formation, a high-definition latent image cannot be formed at high speed simply by replacing the semiconductor laser light source with a surface emitting semiconductor laser light source.

例えば、潜像形成に使用するレーザビームを発生させるレーザ装置は、射出するレーザビームの光量を、目標の光量になるように制御する必要があり、当然ながら、面発光型半導体レーザ光源の場合も、多数のレーザビームを発生させる発光領域において、レーザビームの光量を管理する必要がある。
ゆえに、レーザビームの数が増えると、レーザビームが少ない半導体レーザ光源を使用したのと同一の光量制御を行う場合、光量制御のために時間が長くかかることは明らかであり、面発光型半導体レーザ光源を適用したことに伴う高速な画像形成の利点を十分に発揮することができないことになる。
また、このためにレーザビームの光量制御を間引くなどの制御を加えると、逆に高精細な画像形成を達成することが困難になる。
For example, a laser device that generates a laser beam used for forming a latent image needs to control the amount of emitted laser beam so that it becomes a target amount of light. Therefore, it is necessary to manage the light amount of the laser beam in a light emitting region where a large number of laser beams are generated.
Therefore, when the number of laser beams increases, it is clear that it takes a long time to control the amount of light when performing the same amount of light control as that using a semiconductor laser light source with a small number of laser beams. The advantage of high-speed image formation associated with the application of the light source cannot be fully exhibited.
For this reason, if control such as thinning out the light amount control of the laser beam is added, it becomes difficult to achieve high-definition image formation.

上述のような理由から、種々の技術が提案されている。
従来、複数の光源の各レーザビーム毎に設定される電流補正値と、上記各光源を共通して駆動するための、予め定められた共通の駆動電流とに基づいて、上記レーザビームの光量を、現在の光量値をフィードバックして制御する自動光量制御手段(オートパワーコントロール、Auto Power Control:APC)とを備え、かつ上記電流補正値と上記共通電流は、デジタル演算により算出され、デジタルアナログ変換回路(デジタルアナログコンバータ、Digital Analog Converter:DAC)により電流量に変換する画像形成装置(例えば、特許文献1参照)があった。
Various techniques have been proposed for the reasons described above.
Conventionally, the light amount of the laser beam is determined based on a current correction value set for each laser beam of a plurality of light sources and a predetermined common drive current for driving the light sources in common. And an automatic light amount control means (auto power control, auto power control: APC) that feeds back and controls the current light amount value, and the current correction value and the common current are calculated by digital calculation, and converted to digital analog There has been an image forming apparatus (see, for example, Patent Document 1) that converts current into an amount of current using a circuit (digital analog converter: Digital Analog Converter: DAC).

このような画像形成装置では、複数の光源のレーザビーム光量を独立に制御するのではなく、1チップの面発光型半導体レーザ光源内では各光源の光量と駆動電流の関係がほぼ同じ特性を持つ点に着目し、全chに共通の電流源で発光させた光量を、各光源個別の電流補正値で制御することによって、自動光量制御をより効率的に行うことができ、またデジタル演算を用いることにより、従来のコンデンサを用いたサンプルホールド方式(アナログ方式)よりも高速な自動光量制御が可能である。   In such an image forming apparatus, the laser beam light amounts of a plurality of light sources are not controlled independently, but the relationship between the light amount of each light source and the drive current has substantially the same characteristics in a one-chip surface-emitting type semiconductor laser light source. Focusing on this point, the amount of light emitted from a current source common to all channels is controlled by the current correction value of each light source, so that automatic light amount control can be performed more efficiently and digital calculation is used. Thus, it is possible to perform automatic light quantity control at a higher speed than the sample hold method (analog method) using a conventional capacitor.

しかしながら、上述した従来の画像形成装置では、自動光量制御を実行する期間について、制御開始から途中までにおいて、電流補正値及び共通電流が整定しても、制御期間が終了するまでは自動光量制御を実行し続けているため、制御期間の後半では、本来必要ないのに、自動光量制御の光量値フィードバックのために面発光型半導体レーザ光源を無駄に点灯させてしまっていた。
また、自動光量制御が必要になるのは、面発光型半導体レーザ光源の周辺温度の変化が大きい時である。その周辺温度が大きくなるのは、画像形成装置の印刷開始から数枚の印刷までの間である。そして、複数枚印刷した後の面発光型半導体レーザ光源の周辺温度はほぼ一定になるので、本来、複数枚印刷する時の後半では、自動光量制御を実行する必要はほとんどないか、数回行えば十分である。
However, in the conventional image forming apparatus described above, the automatic light amount control is performed until the control period ends even if the current correction value and the common current are settled during the period from the start to the middle of the control. In the latter half of the control period, the surface-emitting type semiconductor laser light source was turned on unnecessarily for the light amount value feedback of the automatic light amount control because it was continuously executed.
Further, the automatic light quantity control is necessary when the change in the ambient temperature of the surface emitting semiconductor laser light source is large. The ambient temperature increases from the start of printing of the image forming apparatus to the printing of several sheets. Since the ambient temperature of the surface-emitting type semiconductor laser light source after printing a plurality of sheets is substantially constant, it is not necessary to perform automatic light quantity control in the second half of printing a plurality of sheets. That's enough.

しかし、従来の画像形成装置の自動光量制御では、印刷枚数に関係なく、制御期間の最初から最後まで自動光量制御を行い、そのための点灯も行っていた。
このように、従来の画像形成装置では、自動光量制御の際に面発光型半導体レーザ光源を無駄に点灯させていたので、面発光型半導体レーザ光源の劣化を早め、画像形成装置の使用寿命を短くしてしまっていたという問題があった。
特に、面発光型半導体レーザ光源は、従来の半導体レーザ光源に比べて寿命が短いため、上述のような面発光型半導体レーザ光源の無駄な点灯は重大な問題点であった。
また、面発光型半導体レーザ光源を搭載する画像形成装置は、多くの枚数を印刷することが求められるので、面発光型半導体レーザ光源を無駄に点灯しないようにすることは切実な問題である。
However, in the conventional automatic light amount control of the image forming apparatus, the automatic light amount control is performed from the beginning to the end of the control period regardless of the number of printed sheets, and lighting for that purpose is also performed.
As described above, in the conventional image forming apparatus, the surface emitting semiconductor laser light source is turned on unnecessarily during the automatic light quantity control, so that the deterioration of the surface emitting semiconductor laser light source is accelerated and the service life of the image forming apparatus is increased. There was a problem that it had been shortened.
In particular, the surface-emitting type semiconductor laser light source has a short lifetime compared to the conventional semiconductor laser light source, and thus the above-described useless lighting of the surface-emitting type semiconductor laser light source has been a serious problem.
Further, since an image forming apparatus equipped with a surface emitting semiconductor laser light source is required to print a large number of sheets, it is an urgent problem to prevent the surface emitting semiconductor laser light source from being turned on unnecessarily.

上述したように、これまでの多光源のレーザビーム光量を制御する装置では、自動光量制御の高速化に重点を置いていたため、面発光型半導体レーザ光源の点灯回数への配慮は十分であるとは言えなかった。
また、面発光型半導体レーザ光源の寿命は従来の半導体レーザ光源よりも短いため、従来のように自動光量制御の点灯を繰り返していては、画像形成装置の寿命を短くしてしまう恐れがあった。
そこで、面発光型半導体レーザ光源を使用する画像形成装置においては、複数光源の各レーザビーム光量の自動光量制御を高速に行い、かつ自動光量制御を必要最低限の回数に抑える技術が必要とされている。
As mentioned above, the conventional devices that control the laser beam light quantity of multiple light sources have focused on speeding up automatic light quantity control, so that it is sufficient to consider the number of times the surface emitting semiconductor laser light source is turned on. I could not say.
In addition, since the life of the surface emitting semiconductor laser light source is shorter than that of the conventional semiconductor laser light source, there is a possibility that the life of the image forming apparatus may be shortened if the automatic light quantity control is repeatedly turned on as in the past. .
Therefore, in an image forming apparatus using a surface emitting semiconductor laser light source, there is a need for a technique for performing automatic light quantity control of each laser beam quantity of a plurality of light sources at high speed and suppressing the automatic light quantity control to the minimum number of times necessary. ing.

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、面発光型半導体レーザ光源を無駄に点灯させることなく、自動光量制御を高速で且つ効率よく行えるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to enable automatic light quantity control to be performed at high speed and efficiently without wastefully turning on a surface emitting semiconductor laser light source.

この発明は上記の目的を達成するため、複数のレーザ光を出力する光源と、上記光源から出力された上記各レーザ光のそれぞれを、光量測定のための第1のレーザ光と、感光体を走査するための第2のレーザ光とに分離する分離手段と、上記第1のレーザ光の測定された光量に応じた電圧を出力する光電変換手段と、光電変換手段によって出力された上記各レーザ光のレーザ光毎の上記電圧が、上記各レーザ光毎の制御目標値になるように、上記各レーザ光毎に光量を制御するレーザ光別補正値を算出する第1算出手段と、上記各レーザ光毎の上記レーザ光別補正値に基づいて、上記各レーザ光に共通する駆動電流値を算出する第2算出手段と、上記第1算出手段及び上記第2算出手段でそれぞれ算出した駆動電流値のα(αは正の数)倍の駆動電流で駆動したときに、光電変換出力が上記第1算出手段のレーザ光毎の目標値の上記α倍になるように、閾値電流値を算出する第3算出手段と、上記第1算出手段と上記第2算出手段と上記第3算出手段でそれぞれ算出した値に基づいて、上記各レーザ光の光量を制御する制御手段と、上記制御手段によって上記各レーザ光の光量を制御する時、上記第1算出手段と上記第2算出手段と上記第3算出手段の各々の整定を判定する整定判定手段を備えた画像形成装置を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a light source that outputs a plurality of laser beams, each of the laser beams output from the light source, a first laser beam for measuring the amount of light, and a photoconductor. Separating means for separating the second laser light for scanning, photoelectric conversion means for outputting a voltage corresponding to the measured light quantity of the first laser light, and each of the lasers output by the photoelectric conversion means First calculation means for calculating a correction value for each laser beam for controlling the amount of light for each laser beam such that the voltage for each laser beam becomes a control target value for each laser beam; Based on the correction value for each laser beam for each laser beam, a second calculation unit that calculates a drive current value common to each laser beam, and the drive current calculated by the first calculation unit and the second calculation unit, respectively. Value α (α is a positive number) times Third driving means for calculating a threshold current value so that a photoelectric conversion output is α times the target value for each laser beam of the first calculating means when driven by a dynamic current; and the first calculating means. And the control means for controlling the light quantity of each laser beam based on the values respectively calculated by the second calculation means and the third calculation means, and when the light quantity of each laser light is controlled by the control means, An image forming apparatus including a settling determination unit that determines the settling of each of the first calculation unit, the second calculation unit, and the third calculation unit is provided.

また、上記整定判定手段を、上記第1算出手段と上記第2算出手段と上記第3算出手段の現算出値と前算出値の差が、予め設定された範囲内の場合を整定と判定し、予め設定された範囲外の場合を整定ではないと判定する手段にするとよい。
さらに、上記整定判定手段に、上記第1算出手段と上記第2算出手段と上記第3算出手段の現算出値と前算出値の差が、予め設定された範囲内であると判断した回数をカウントする手段を有するようにするとよい。
また、上記整定判定手段に、上記カウントした値が、予め設定された値に達したか否かを判断する手段を有するようにするとよい。
さらに、上記画像形成装置の全体の制御を司る制御手段から、上記予め設定された範囲、又は上記予め設定された値を設定するようにするとよい。
Further, the settling determination unit determines that the difference between the current calculation value and the previous calculation value of the first calculation unit, the second calculation unit, and the third calculation unit is within a preset range as settling. It is preferable to use a means for determining that the case outside the preset range is not settling.
Further, the settling determination means determines the number of times that the difference between the current calculation value and the previous calculation value of the first calculation means, the second calculation means, and the third calculation means is within a preset range. It is preferable to have a means for counting.
The settling determination means may have means for determining whether or not the counted value has reached a preset value.
Further, the preset range or the preset value may be set from a control unit that controls the entire image forming apparatus.

この発明による画像形成装置は、面発光型半導体レーザ光源を無駄に点灯させることなく、自動光量制御を高速で且つ効率よくすることができる。   The image forming apparatus according to the present invention can perform automatic light quantity control at high speed and efficiently without uselessly turning on the surface emitting semiconductor laser light source.

この発明の一実施例である画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a functional configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示す画像形成装置の光学装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical apparatus of the image forming apparatus shown in FIG. 紙間APCの説明図である。It is explanatory drawing of paper interval APC. 図2に示すVCSELを駆動させる部分の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the part which drives VCSEL shown in FIG. 図2に示すVCSELが出力するレーザ光の出力特性を示すグラフの図である。FIG. 3 is a graph showing output characteristics of laser light output by the VCSEL shown in FIG. 2.

図4に示すマイクロコントローラのROM領域においてVCSELを制御する初期値を格納するテーブル構造を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a table structure for storing initial values for controlling the VCSEL in the ROM area of the microcontroller shown in FIG. 4. 図4に示す駆動電流演算部が備えるDEV演算部の内部構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an internal configuration of a DEV calculation unit included in the drive current calculation unit illustrated in FIG. 4. 図4に示す駆動電流演算部が備えるTH演算部の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the TH calculating part with which the drive current calculating part shown in FIG. 4 is provided. 図4に示す駆動電流演算部が備えるSW演算部の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of SW calculating part with which the drive current calculating part shown in FIG. 4 is provided. 図4に示すドライバの詳細な内部構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a detailed internal configuration of the driver shown in FIG. 4.

図7に示すAPCモード制御部の入出力信号を説明する図である。It is a figure explaining the input-output signal of the APC mode control part shown in FIG. 図7及び図11に示すAPCモード制御部のモードの遷移を示す図である。It is a figure which shows the mode transition of the APC mode control part shown in FIG.7 and FIG.11. APC_MODEがmode0の場合に生成される信号のタイミングチャートを示した図である。It is the figure which showed the timing chart of the signal produced | generated when APC_MODE is mode0. APC_MODEがmode1又はmode2の場合に生成される信号のタイミングチャートを示した図である。It is the figure which showed the timing chart of the signal produced | generated when APC_MODE is mode1 or mode2.

SW,DEV,及びTHの各イネーブル信号生成部に対する設定の説明に供するブロック図である。It is a block diagram with which it uses for description with respect to the setting with respect to each enable signal production | generation part of SW, DEV, and TH. 同じくSW,DEV,及びTHの各イネーブル信号生成部に対する設定の説明に供するブロック図である。It is a block diagram with which it uses for description of the setting with respect to each enable signal production | generation part of SW, DEV, and TH similarly. また同じくSW,DEV,及びTHの各イネーブル信号生成部に対する設定の説明に供するブロック図である。It is also a block diagram for explaining the setting for each enable signal generation unit of SW, DEV, and TH. タイミング生成部に対する設定の説明に供するブロック図である。It is a block diagram with which it uses for description of the setting with respect to a timing generation part.

制御対象SW,DEV,及びTHの整定の判別と整定後のLDON信号の制御を行う構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which discriminate | determines settling of control object SW, DEV, and TH, and controls the LDON signal after settling. 図19に示す整定判別部による整定判別処理を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the setting discrimination | determination process by the settling discrimination | determination part shown in FIG. 複数の面発光型半導体レーザ光源が格子状に配置された光源ユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the light source unit by which the several surface emitting semiconductor laser light source is arrange | positioned at the grid | lattice form.

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
なお、この発明は、後述する実施例に限定されるものではない。
〔実施例〕
図1は、この発明の一実施例である画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。
なお、同図中の矢示Aは図2における視線方向を示すものである。
この画像形成装置100は、例えば、複写機,複合機を含む画像処理装置であり、半導体レーザ,ポリゴンミラーなどの光学要素を含む光学装置102と、感光体ドラム104a,106a,108a,110a、帯電器(帯電装置)104b,106b,108b,110b、現像器(現像装置)104c,106c,108c,110cなどを含む像形成部112と、中間転写ベルト114などを含む転写部122を含んで構成される。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
In addition, this invention is not limited to the Example mentioned later.
〔Example〕
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
In addition, arrow A in the same figure shows the gaze direction in FIG.
The image forming apparatus 100 is an image processing apparatus including, for example, a copying machine and a multifunction peripheral, and includes an optical apparatus 102 including optical elements such as a semiconductor laser and a polygon mirror, photosensitive drums 104a, 106a, 108a, 110a, charging Image forming unit 112 including charging units 104b, 106b, 108b, and 110b, developing units (developing units) 104c, 106c, 108c, and 110c, and a transfer unit 122 including an intermediate transfer belt 114 and the like. The

光学装置102は、面発光型半導体レーザ光源(光源に相当する)から放出された光ビーム(レーザビーム)Lを、ポリゴンミラー102cにより偏向させ、fθレンズ102bに入射させている。
光ビームLは、シアン(以下「C」と記す),マゼンタ(以下「M」と記す),イエロー(以下「Y」と記す),ブラック(以下「K」と記す)の各色に対応した数発生されていて、fθレンズ102bを通過した後、反射ミラー102aで反射される。
WTLレンズ102dは、光ビームLを整形した後、反射ミラー102eへと光ビームLを偏向させ、さらに反射ミラー102fに反射させ、露光のために使用される光ビームLとして感光体ドラム104a,106a,108a,110aへと像状照射する。
The optical device 102 deflects a light beam (laser beam) L emitted from a surface-emitting type semiconductor laser light source (corresponding to a light source) by a polygon mirror 102c and makes it incident on an fθ lens 102b.
The number of light beams L corresponding to each color of cyan (hereinafter referred to as “C”), magenta (hereinafter referred to as “M”), yellow (hereinafter referred to as “Y”), and black (hereinafter referred to as “K”). After being generated and passing through the fθ lens 102b, it is reflected by the reflection mirror 102a.
The WTL lens 102d shapes the light beam L, then deflects the light beam L toward the reflection mirror 102e, reflects the light beam L to the reflection mirror 102f, and forms the light beam L used for exposure as the photosensitive drums 104a and 106a. , 108a, 110a.

感光体ドラム104a,106a,108a,110aへの光ビームLの照射は、上述したように複数の光学要素を使用して行われるため、主走査方向及び副走査方向に関して、タイミング同期が行われている。
なお、この画像形成装置100では、以下、主走査方向を、光ビームLの走査方向として定義し、副走査方向を、主走査方向に対して直交する方向、感光体ドラム104a,106a,108a,110aの回転する方向として定義する。
感光体ドラム104は、アルミニウムなどの導電性ドラム上に、少なくとも電荷発生層と、電荷輸送層とを含む光導電層を備えている。
光導電層は、それぞれ感光体ドラム104a,106a,108a,110aに対応して配設され、コロトロン,スコロトロン,又は帯電ローラなどを含んで構成される帯電器104b,106b,108b,110bにより表面電荷が付与される。
The irradiation of the light beam L onto the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, and 110a is performed using a plurality of optical elements as described above. Therefore, timing synchronization is performed in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Yes.
In the image forming apparatus 100, hereinafter, the main scanning direction is defined as the scanning direction of the light beam L, the sub-scanning direction is a direction orthogonal to the main scanning direction, and the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, It is defined as the rotating direction of 110a.
The photosensitive drum 104 includes a photoconductive layer including at least a charge generation layer and a charge transport layer on a conductive drum such as aluminum.
The photoconductive layer is disposed corresponding to each of the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, and 110a, and is charged with a surface charge by chargers 104b, 106b, 108b, and 110b including a corotron, a scorotron, or a charging roller. Is granted.

各帯電器104b,106b,108b,110bにより、感光体ドラム104a,106a,108a,110a上に付与された静電荷は、光ビームLにより像状露光され、静電潜像が形成される。
感光体ドラム104a,106a,108a,110a上に形成された静電潜像は、現像スリーブ,現像剤供給ローラ,規制ブレードなどを含む現像器104c,106c,108c,110cにより現像され、現像剤像が形成される。
感光体ドラム104a,106a,108a,110a上に担持された現像剤は、搬送ローラ114a,114b,114cにより矢線Bの方向に移動する中間転写ベルト114上に転写される。
中間転写ベルト114は、C,M,Y,Kの現像剤を担持した状態で2次転写部へと搬送される。
The electrostatic charges imparted on the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, 110a by the respective chargers 104b, 106b, 108b, 110b are imagewise exposed by the light beam L to form an electrostatic latent image.
The electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, and 110a are developed by developing units 104c, 106c, 108c, and 110c including a developing sleeve, a developer supply roller, a regulating blade, and the like. Is formed.
The developer carried on the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, and 110a is transferred onto the intermediate transfer belt 114 that moves in the direction of arrow B by the conveying rollers 114a, 114b, and 114c.
The intermediate transfer belt 114 is conveyed to the secondary transfer unit while carrying C, M, Y, and K developers.

2次転写部は、2次転写ベルト118と、搬送ローラ118a,118bとを含んで構成される。
2次転写ベルト118は、搬送ローラ118a,118bにより、図中矢線Cの方向に搬送される。
2次転写部には、給紙カセットなどの受像材収容部128から上質紙(用紙),プラスチックシートなどの受像材(記録媒体)124が搬送ローラ126により供給される。
2次転写部は、2次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト114上に担持された多色現像剤像を、2次転写ベルト118上に吸着保持された受像材124に転写する。
受像材124は、2次転写ベルト118の搬送と共に定着装置120へと供給される。
The secondary transfer unit includes a secondary transfer belt 118 and conveying rollers 118a and 118b.
The secondary transfer belt 118 is transported in the direction of arrow C in the figure by transport rollers 118a and 118b.
An image receiving material (recording medium) 124 such as high-quality paper (paper) or a plastic sheet is supplied to the secondary transfer portion from an image receiving material accommodating portion 128 such as a paper feeding cassette by a conveying roller 126.
The secondary transfer unit applies a secondary transfer bias to transfer the multicolor developer image carried on the intermediate transfer belt 114 onto the image receiving material 124 held by suction on the secondary transfer belt 118.
The image receiving material 124 is supplied to the fixing device 120 along with the conveyance of the secondary transfer belt 118.

定着装置120は、シリコーンゴム,フッソゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材130を含んで構成されていて、受像材124と多色現像剤像とを加圧加熱し、印刷物132として画像形成装置100の外部へと出力する。
多色現像剤像を転写した後の中間転写ベルト114は、クリーニングブレードを含むクリーニング部116により転写残現像剤が除去された後、次の像形成プロセスへと供給されている。
なお、各感光体ドラム104a,106a,108a,110aの主走査方向の終点付近には、副走査ずれ検出装置(公知なので図示を省略)が配設されていて、副走査方向のずれを検出している。
The fixing device 120 includes a fixing member 130 such as a fixing roller including silicone rubber, fluorine rubber, and the like, pressurizes and heats the image receiving material 124 and the multicolor developer image, and forms the printed material 132 as the image forming apparatus 100. To the outside.
The intermediate transfer belt 114 after transferring the multicolor developer image is supplied to the next image forming process after the transfer residual developer is removed by the cleaning unit 116 including a cleaning blade.
A sub-scanning deviation detecting device (not shown because it is well known) is provided near the end point in the main scanning direction of each of the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, 110a, and detects a deviation in the sub-scanning direction. ing.

図2は、図1に示す画像形成装置100の光学装置102を、図1の矢示Aの視線方向から参照した平面構成を示す図である。
なお、図2には、図1の矢示Aの視線方向から参照できない、静電潜像が形成される感光体ドラム104aも、レーザ光Lによる走査を明確にするために記載した。
図2に示すように、光学装置102は、ドライバ206と、VCSELコントローラ(以下、「GAVD」と称す)200と、駆動電流演算部(駆動電流制御部)204と、A/D変換部202と、カップリング光学素子210と、光分離手段212と、全反射ミラー214と、第2集光レンズ216と、光電変換素子218とを備えている。
VCSELコントローラ200は、特定用途集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)であり、画像形成装置100の画像形成を制御するCPU(図示を省略)からの制御信号を受信して、VCSEL208の駆動制御を指令する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a planar configuration in which the optical device 102 of the image forming apparatus 100 illustrated in FIG. 1 is referred to from the line-of-sight direction indicated by arrow A in FIG.
In FIG. 2, the photosensitive drum 104a on which an electrostatic latent image is formed, which cannot be referred to from the line of sight indicated by arrow A in FIG.
As shown in FIG. 2, the optical device 102 includes a driver 206, a VCSEL controller (hereinafter referred to as “GAVD”) 200, a drive current calculation unit (drive current control unit) 204, and an A / D conversion unit 202. , A coupling optical element 210, a light separation means 212, a total reflection mirror 214, a second condenser lens 216, and a photoelectric conversion element 218.
The VCSEL controller 200 is an application specific integrated circuit (ASIC), receives a control signal from a CPU (not shown) that controls image formation of the image forming apparatus 100, and performs drive control of the VCSEL 208. Command.

また、GAVD200は、CPUからの指令に応答してVCSEL208に対する工場調整信号,初期化信号,ラインAPCのためのラインAPC(Auto Power Control)信号,紙間APCのための紙間APC信号などを発行する。
さらに、ラインAPCは、画像形成装置100が動作中に、印刷物(記録紙)に対して印刷中に、レーザ光が主走査方向に走査される毎のタイミングでレーザ光の光量補正を行う制御である。
紙間APCは、複数の枚数を連続印刷中の印刷物と印刷物の間(紙間)において、ラインAPCとは異なる手法にてレーザ光の光量補正を行う制御である。
In addition, the GAVD 200 issues a factory adjustment signal, an initialization signal, a line APC (Auto Power Control) signal for the line APC, an inter-paper APC signal for the inter-paper APC, etc. in response to a command from the CPU. To do.
Further, the line APC is a control for correcting the light amount of the laser beam at every timing when the laser beam is scanned in the main scanning direction while the image forming apparatus 100 is operating and printing on the printed matter (recording paper). is there.
Inter-paper APC is a control for correcting the light amount of laser light by a method different from that for line APC between a plurality of printed sheets that are being continuously printed (printed between sheets).

具体的には、紙間APCとは、図3に示すように、例えば、中間転写ベルトが搬送方向Bに移動する場合において、用紙Pのためのトナー像を形成するためにレーザ光Lが感光体ドラムKを走査し、その後、次の用紙P′に対する照射がされた場合に、光ビームLが感光体ドラムKを走査するまでの間であるINTで示した間隔において、レーザ光Lの光量補正を行う制御のことである。
また、プロコンAPCとは、画像形成装置100の作像能力を調整するためのプロセス制御中に行う光量調整のことであり、走査APCとは、画像形成装置100の機内温度がある一定以上の温度変化を示した時や、ある一定以上の連続枚数印刷を行った後に実行する光量調整のことである。
Specifically, the inter-paper APC is, as shown in FIG. 3, for example, when the intermediate transfer belt moves in the transport direction B, the laser light L is exposed to form a toner image for the paper P. When the body drum K is scanned and then irradiated onto the next sheet P ′, the light quantity of the laser beam L is shown at an interval indicated by INT until the light beam L scans the photosensitive drum K. This is a control for performing correction.
Further, the process control APC is a light amount adjustment performed during process control for adjusting the image forming capability of the image forming apparatus 100, and the scanning APC is a temperature above a certain level within the apparatus of the image forming apparatus 100. This is a light amount adjustment that is executed when a change is indicated or after continuous printing of a certain number or more.

ドライバ206は、VCSEL208に対して駆動電流を供給する。
具体的には、ドライバ206はGAVD200による制御信号を受信し、制御信号に対応する駆動電流をVCSEL208に供給することで、VCSEL208を駆動させる。
そして、駆動したVCSEL208はレーザ光Lを発生させる。
この実施例では、VCSEL208からのレーザ光Lは40チャネルに対応する40本射出される例とするが、射出されるレーザ光Lの数は特に限定はしない。
レーザ光Lは、カップリング光学素子210により平行光とされた後、ハーフミラー212に入射する。
ハーフミラー212は、誘電体多層膜コーティングなどにより形成される。
The driver 206 supplies a drive current to the VCSEL 208.
Specifically, the driver 206 receives the control signal from the GAVD 200 and supplies the drive current corresponding to the control signal to the VCSEL 208 to drive the VCSEL 208.
Then, the driven VCSEL 208 generates laser light L.
In this embodiment, 40 laser beams L from the VCSEL 208 are emitted corresponding to 40 channels, but the number of emitted laser beams L is not particularly limited.
The laser light L is collimated by the coupling optical element 210 and then enters the half mirror 212.
The half mirror 212 is formed by dielectric multilayer coating or the like.

そして、ハーフミラー212は、分離手段の機能を果たし、入射されたレーザ光Lを、光量測定のためのモニタ光(モニタービーム、第1のレーザ光)と、感光体を走査するための走査光(走査ビーム、第2のレーザ光)とに分離する。
走査ビームは、ポリゴンミラー102cにより偏向されてfθレンズ102bを通過して感光体ドラム104aへと照射される。
なお、感光体ドラム104aの走査開始位置付近には、フォトダイオード(PD)を含む同期検知装置220が配置されている。
同期検知装置220は、走査ビームを検出し、同期信号を発行する。
同期信号は、第1光量補正を含む各種制御についてタイミングを与える信号とする。
モニタービームは、全反射ミラー214により第2集光レンズ216へと反射され、第2集光レンズ216を経て、フォトダイオードなど光電変換素子218に反射される。
The half mirror 212 functions as a separating unit. The incident laser light L is converted into monitor light (monitor beam, first laser light) for measuring the light amount and scanning light for scanning the photosensitive member. (Scanning beam, second laser beam).
The scanning beam is deflected by the polygon mirror 102c, passes through the fθ lens 102b, and is irradiated onto the photosensitive drum 104a.
Note that a synchronization detection device 220 including a photodiode (PD) is disposed in the vicinity of the scanning start position of the photosensitive drum 104a.
The synchronization detection device 220 detects the scanning beam and issues a synchronization signal.
The synchronization signal is a signal that gives timing for various controls including the first light quantity correction.
The monitor beam is reflected by the total reflection mirror 214 to the second condenser lens 216, passes through the second condenser lens 216, and is reflected by the photoelectric conversion element 218 such as a photodiode.

光電変換素子218は、光電変換手段の機能を果たし、モニタービームの光量に対応したモニター電圧Vpdを出力し、A/D変換部202は、上記モニタ電圧Vpdに対応するモニタ信号に変換する。
そして、モニタ信号は、駆動電流演算部204に送信される。
駆動電流演算部204は、入力されたモニタ信号が指し示すレーザ光の光量値に基づいて、例えばVCSEL制御データを生成する。
その生成されたVCSEL制御データは、ドライバ206による駆動電流の制御に用いられる。
そのため、駆動電流演算部204は、生成したVCSEL制御データを、ドライバ206に出力する。
The photoelectric conversion element 218 functions as a photoelectric conversion unit and outputs a monitor voltage Vpd corresponding to the light amount of the monitor beam, and the A / D conversion unit 202 converts the monitor signal into a monitor signal corresponding to the monitor voltage Vpd.
Then, the monitor signal is transmitted to the drive current calculation unit 204.
The drive current calculation unit 204 generates, for example, VCSEL control data based on the light amount value of the laser beam indicated by the input monitor signal.
The generated VCSEL control data is used for driving current control by the driver 206.
Therefore, the drive current calculation unit 204 outputs the generated VCSEL control data to the driver 206.

なお、A/D変換部202および駆動電流演算部204は、別モジュールとして構成してもよいし、また一体にして構成してもよい。
また、一体として構成する場合には、例えば、処理のために使用する各種制御値を格納するROM,RAMなどを備えるマイクロコントローラとするなどが考えられる。
The A / D conversion unit 202 and the drive current calculation unit 204 may be configured as separate modules or may be configured integrally.
In the case of an integrated configuration, for example, a microcontroller including a ROM, a RAM, and the like that store various control values used for processing can be considered.

図4は、VCSEL208を駆動させる構成を示したブロック図である。
図4に示すように、VCSEL208を駆動させるために、画像形成装置100は、CPU400と、同期検知装置220と、GAVD200と、ドライバ206と、VCSEL208と、マイクロコントローラ401と、APC制御部402と、光電変換素子218とを備えている。
GAVD200は、CPU400からの制御信号を受信し、VCSEL208の、工場設定調整,初期化設定を開始する。
それと平行して、同期検知装置220が、レーザ光の検出を開始する。
APC制御部402は、A/D変換部202,駆動電流演算部204,及びIF(インタフェース)制御部403から構成される。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration for driving the VCSEL 208.
As shown in FIG. 4, in order to drive the VCSEL 208, the image forming apparatus 100 includes a CPU 400, a synchronization detection device 220, a GAVD 200, a driver 206, a VCSEL 208, a microcontroller 401, an APC control unit 402, And a photoelectric conversion element 218.
The GAVD 200 receives a control signal from the CPU 400, and starts factory setting adjustment and initialization setting of the VCSEL 208.
In parallel with this, the synchronization detection device 220 starts detecting the laser beam.
The APC control unit 402 includes an A / D conversion unit 202, a drive current calculation unit 204, and an IF (interface) control unit 403.

また、マイクロコントローラ401は、演算部411と、ROM領域及びRAM領域を含むメモリ412とで構成される。
そのメモリ412は、駆動電流演算部204が使用する各種制御値の初期値などを格納する。
さらに、メモリ412のROM領域は、工場設定データなどを格納し、RAM領域は、領域のために必要な値を格納するレジスタメモリなどとして利用される。
マイクロコントローラ401は、GAVD200からの指令を、APC制御部402のIF制御部403を介して受信する。
そして、演算部411が、受信した指令に対応して、メモリ412に格納された工場設定データと、レーザ光の光量とを使用して初期値設定を演算する。
The microcontroller 401 includes a calculation unit 411 and a memory 412 including a ROM area and a RAM area.
The memory 412 stores initial values of various control values used by the drive current calculation unit 204.
Further, the ROM area of the memory 412 stores factory setting data and the like, and the RAM area is used as a register memory for storing values necessary for the area.
The microcontroller 401 receives a command from the GAVD 200 via the IF control unit 403 of the APC control unit 402.
Then, the calculation unit 411 calculates the initial value setting using the factory setting data stored in the memory 412 and the light amount of the laser beam in response to the received command.

マイクロコントローラ401は、IF制御部403を介して、駆動電流演算部204内に含まれるレジスタメモリ421に設定する。
駆動電流演算部402は、レジスタメモリ421と、DEV演算部422と、SW演算部423と、TH演算部424とを備えている。
レジスタメモリ421は、後述するch1目標値レジスタ701_1〜ch40目標値レジスタ701_40と、ch1DEVレジスタ705_1〜ch40DEVレジスタ705_40と、SWレジスタ805と、ch1THレジスタ1100_1〜ch1THレジスタ1100_40とを含む。
すなわち、初期起動時にch1目標値レジスタ701_1〜ch40目標値レジスタ701_40と、ch1DEVレジスタ705_1〜ch40DEVレジスタ705_40と、SWレジスタ805と、ch1THレジスタ1100_1〜ch1THレジスタ1100_40とに対して、マイクロコントローラ401による初期設定値が設定される。
The microcontroller 401 sets the register memory 421 included in the drive current calculation unit 204 via the IF control unit 403.
The drive current calculation unit 402 includes a register memory 421, a DEV calculation unit 422, a SW calculation unit 423, and a TH calculation unit 424.
The register memory 421 includes a ch1 target value register 701_1 to ch40 target value register 701_40, a ch1DEV register 705_1 to ch40DEV register 705_40, an SW register 805, and a ch1TH register 1100_1 to a ch1TH register 1100_40, which will be described later.
That is, at the time of initial startup, the initial setting by the microcontroller 401 for the ch1 target value register 701_1 to ch40 target value register 701_40, the ch1DEV register 705_1 to ch40DEV register 705_40, the SW register 805, and the ch1TH register 1100_1 to ch1TH register 1100_40. Value is set.

DEV演算部422は、第1算出手段の機能を果たし、A/D変換部202により出力されたモニタ信号等に基づいて、レーザ光(i)毎に、ビーム(レーザ光)別電流補正値DEV(i)を算出する。
ビーム別電流補正値DEV(i)は、レーザ光毎に光量を制御する電流を補正する補正値を示す。
SW演算部423は、第2算出手段の機能を果たし、レーザ光毎のビーム別電流補正値DEV(i)等に基づいて、全てのレーザ光に共通して供給される電流である共通供給電流値(全レーザ光に共通する駆動電流値)Iswを算出する。
TH演算部423は、第3算出手段の機能を果たし、A/D変換部202により出力されたモニタ信号等に基づいて、レーザ光(i)毎に、ビーム別の閾値電流値として供給される電流値Ith(i)を算出する。
The DEV calculation unit 422 functions as a first calculation unit, and for each laser beam (i), a current correction value DEV for each beam (laser beam) based on the monitor signal output from the A / D conversion unit 202. (I) is calculated.
The beam-specific current correction value DEV (i) indicates a correction value for correcting the current for controlling the amount of light for each laser beam.
The SW calculation unit 423 functions as a second calculation unit, and a common supply current that is a current supplied to all the laser beams based on the beam-specific current correction value DEV (i) for each laser beam. The value (drive current value common to all laser beams) Isw is calculated.
The TH calculation unit 423 functions as a third calculation unit, and is supplied as a threshold current value for each beam for each laser beam (i) based on the monitor signal or the like output from the A / D conversion unit 202. A current value Ith (i) is calculated.

なお、VCSEL制御データには、ビーム別電流補正値DEV(i)と、共通供給電流値SWと、共通協電流補正値SHDと、ビーム別閾値電流値TH(i)とが含まれている。
また、上記算出されたビーム別電流補正値DEV(i)と、共通供給電流値SWと、ビーム別閾値電流値TH(i)はレジスタメモリ421に更新して格納される。
そして、レジスタメモリ421に格納されたVCSEL制御データは、VCSELの連続動作および画像形成装置100の環境動作によるVCSEL208の光量制御に用いられる。
なお、DEV演算部422,SW演算部423,およびTH演算部424による演算手法およびSHDの切り替え手法については後述する。
Note that the VCSEL control data includes a beam-specific current correction value DEV (i), a common supply current value SW, a common cooperative current correction value SHD, and a beam-specific threshold current value TH (i).
The calculated beam current correction value DEV (i), common supply current value SW, and beam threshold current value TH (i) are updated and stored in the register memory 421.
The VCSEL control data stored in the register memory 421 is used for light intensity control of the VCSEL 208 by the continuous operation of the VCSEL and the environmental operation of the image forming apparatus 100.
The calculation method and the SHD switching method by the DEV calculation unit 422, the SW calculation unit 423, and the TH calculation unit 424 will be described later.

そして、APC制御部402で算出されたVCSEL制御データは、GAVD200に送られる。
最初のVCSEL制御データは、マイクロコントローラ401により設定された初期設定電流値が各チャネルの点灯信号と共にドライバ206に入力される。
ドライバ206は、入力された初期設定電流値をPWM変換して駆動電流を設定し、チャネル点灯信号により指定されるチャネルに対して、設定した駆動電流レベルの電流を供給する。
The VCSEL control data calculated by the APC control unit 402 is sent to the GAVD 200.
As the first VCSEL control data, the initial setting current value set by the microcontroller 401 is input to the driver 206 together with the lighting signal of each channel.
The driver 206 performs PWM conversion on the input initial set current value to set a drive current, and supplies a current at the set drive current level to the channel specified by the channel lighting signal.

その供給された電流により駆動したVCSEL208は、レーザ光を発生させる。
上記発生した各チャネルのレーザ光は、光電変換素子218を介して、当該レーザ光の光量の制御のためにフィードバックする。
上記フィードバックされたモニタ信号に基づいて、駆動電流演算部204は、適切な共通供給電流値Isw,ビーム別電流補正値DEV(i),およびビーム別閾値電流値Ith(i)を算出する。
The VCSEL 208 driven by the supplied current generates laser light.
The generated laser light of each channel is fed back via the photoelectric conversion element 218 in order to control the light amount of the laser light.
Based on the fed back monitor signal, the drive current calculation unit 204 calculates an appropriate common supply current value Isw, beam-specific current correction value DEV (i), and beam-specific threshold current value Ith (i).

図5は、この実施例の画像形成装置100におけるVCSEL208が出力するレーザ光の出力特性(以下、I−L特性として参照する。)を示したグラフである。
この実施例では、VCSEL208は、40chの半導体レーザ素子から構成されている。
図5に示すグラフは、各半導体レーザ素子に供給される電流に応じて出力される光量を示している。
半導体レーザ素子は、それぞれ、レーザ発振を開始する閾値電流Ith(i)が存在する。
また、半導体レーザ素子は、それぞれの素子特性に対応して、駆動電流レベルIに対応する出力Lのレベルが相違する。
FIG. 5 is a graph showing output characteristics (hereinafter referred to as IL characteristics) of laser light output from the VCSEL 208 in the image forming apparatus 100 of this embodiment.
In this embodiment, the VCSEL 208 is composed of a 40ch semiconductor laser element.
The graph shown in FIG. 5 shows the amount of light output according to the current supplied to each semiconductor laser element.
Each semiconductor laser element has a threshold current Ith (i) at which laser oscillation starts.
The semiconductor laser elements have different levels of output L corresponding to the drive current level I corresponding to the respective element characteristics.

このため、各半導体レーザ素子が同一のレーザビーム光量を出力するための駆動電流Iηは、初期設定時でも値ΔIで示される分だけ相違する。
なお、初期駆動電流値Isw(i)は、出荷前に工場の測定に基づいて、メモリ412のROM領域に登録されるチャネルiについてのプローブ電流値を示している。
そして、初期駆動電流値Isw(i)は、半導体レーザ素子の初期設定を行う場合に用いられる。
この実施例におけるiはVCSEL208のレーザ光の各チャネル(ch)を表しており、この実施例ではi=1〜40の値を取る。
For this reason, the drive current Iη for each semiconductor laser element to output the same laser beam light amount is different by the value ΔI even at the initial setting.
The initial drive current value Isw (i) indicates the probe current value for the channel i registered in the ROM area of the memory 412 based on the factory measurement before shipment.
The initial drive current value Isw (i) is used when initializing the semiconductor laser element.
In this embodiment, i represents each channel (ch) of the laser light of the VCSEL 208, and takes a value of i = 1 to 40 in this embodiment.

図6は、マイクロコントローラ401のROM領域において、VCSEL200を制御する初期値を格納するテーブル構造を示す図である。
ROM領域には、ch番号502と、規定光量発光時のモニタ電圧(「初期モニタ電圧」ともいう)Vpd504と、初期化電流Isw_A506とが対応付けて記憶されている。
また、VCSEL200の各種制御値の初期値は、半導体レーザ素子に割り当てられたチャネル502毎に登録されている。
FIG. 6 is a diagram showing a table structure for storing initial values for controlling the VCSEL 200 in the ROM area of the microcontroller 401.
In the ROM area, a channel number 502, a monitor voltage (also referred to as “initial monitor voltage”) Vpd 504 at the time of light emission with a prescribed light amount, and an initialization current Isw_A 506 are stored in association with each other.
In addition, initial values of various control values of the VCSEL 200 are registered for each channel 502 assigned to the semiconductor laser element.

初期モニタ電圧Vpdi504は、工場出荷時に設定された、光電変換素子218のモニタ電圧とする。
初期化電流Isw_A506は、半導体素子それぞれに対して設定された初期駆動電流値Isw(i)の平均値とする。
そして、初期化電流Isw_A506は、光量制御時のモニタ光量を与えるための電流とする。
これらのROM領域に格納された各種制御値の初期値は、APC制御部402内の駆動電流演算部204の演算に用いられる。
The initial monitor voltage Vpdi 504 is a monitor voltage of the photoelectric conversion element 218 set at the time of factory shipment.
The initialization current Isw_A 506 is an average value of the initial drive current values Isw (i) set for the respective semiconductor elements.
The initialization current Isw_A 506 is assumed to be a current for giving a monitor light quantity at the time of light quantity control.
The initial values of various control values stored in these ROM areas are used for calculation by the drive current calculation unit 204 in the APC control unit 402.

図7は、図4に示す駆動電流演算部204が備えるDEV演算部422の内部構成を示した図である。
図4に示したDEV演算部422は、図7に示すように、ch1目標値レジスタ701_1〜ch40目標値レジスタ701_40と、セレクタ702と、減算器703と、加算器704と、ch1DEVレジスタ705_1〜ch40DEVレジスタ705_40と、セレクタ706と、イネーブル信号生成部707と、APCモード制御部708と、タイミング生成部709と、乗算器710とを備えている。
上記ch1目標値レジスタ701_1〜ch40目標値レジスタ701_40と、ch1DEVレジスタ705_1〜ch40DEVレジスタ705_40は、それぞれレジスタメモリ部421内にあるが、説明の便宜上、図7に記載するようにした。
FIG. 7 is a diagram showing an internal configuration of the DEV calculation unit 422 included in the drive current calculation unit 204 shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the DEV operation unit 422 shown in FIG. 4 includes ch1 target value registers 701_1 to ch40 target value registers 701_40, a selector 702, a subtractor 703, an adder 704, and ch1 DEV registers 705_1 to ch40DEV. A register 705_40, a selector 706, an enable signal generation unit 707, an APC mode control unit 708, a timing generation unit 709, and a multiplier 710 are provided.
The ch1 target value register 701_1 to ch40 target value register 701_40 and the ch1 DEV register 705_1 to ch40DEV register 705_40 are in the register memory unit 421, respectively, but are illustrated in FIG.

ch1目標値レジスタ701_1〜ch40目標値レジスタ701_40は、予め定められた各チャネルのAPCの目標値を保持する。
この実施例の画像形成装置100では、チャネルが、VCSEL208の半導体レーザ素子毎に割り当てられている。
これは、像面上で同じパワーを得るときのA/D変換部202から出力されるモニタ信号は、光学系などの特性により、同一の像面光量を得たときのモニタ信号の値がVCSEL各チャネルにより異なることがあるためである。
ch1目標値レジスタ701_1〜ch40目標値レジスタ701_40に設定する値はマイクロコントローラ401内のROM412に記憶した値により、マイクロコントローラ401で算出し、設定される。
The ch1 target value registers 701_1 to ch40 target value registers 701_40 hold predetermined APC target values for each channel.
In the image forming apparatus 100 of this embodiment, a channel is assigned to each semiconductor laser element of the VCSEL 208.
This is because the monitor signal output from the A / D converter 202 when obtaining the same power on the image plane has a value of the monitor signal when the same image plane light quantity is obtained due to the characteristics of the optical system or the like. This is because each channel may be different.
The values set in the ch1 target value registers 701_1 to ch40 target value registers 701_40 are calculated and set by the microcontroller 401 based on the values stored in the ROM 412 in the microcontroller 401.

APCモード制御部708は、APC制御モードを制御する。
なお、APC制御モードについては後述する。
タイミング生成部709は、APCを行うVCSELチャネルを指定するチャネル指定信号(APC_CH)の生成、VCSEL208の点灯タイミング(LDON)の生成、A/D変換部202のサンプリングタイミング(AD_SMP)の生成、後述するch1DEVレジスタ705_1〜ch40DEVレジスタ705_40や、SWレジスタ、ch1THレジスタ〜ch40THレジスタの更新タイミング(CTL_EN)、制御対象をDEVおよびSWとするか、THとするかを示す信号APC_TGTの生成を行う。
セレクタ702は、タイミング生成部709で生成されるAPC_CHにしたがって、ch1目標値レジスタ701_1〜ch40目標値レジスタ701_40に保持された各チャネルのAPCの目標値の1つを選択して、減算器703に出力する。
The APC mode control unit 708 controls the APC control mode.
The APC control mode will be described later.
The timing generation unit 709 generates a channel designation signal (APC_CH) that specifies a VCSEL channel to perform APC, generates a lighting timing (LDON) of the VCSEL 208, generates a sampling timing (AD_SMP) of the A / D conversion unit 202, which will be described later. The ch1DEV register 705_1 to ch40DEV register 705_40, the update timing (CTL_EN) of the SW register and the ch1TH register to the ch40TH register, and the signal APC_TGT indicating whether the control target is DEV and SW or TH are generated.
The selector 702 selects one of the APC target values of each channel held in the ch1 target value register 701_1 to ch40 target value register 701_40 according to the APC_CH generated by the timing generation unit 709, and sends it to the subtractor 703. Output.

減算器703は、セレクタ702から入力される各チャネルのAPCの目標値から、A/D変換部202から入力される、各チャネルのモニタービームの光量に対応するモニタ信号を減算する。この減算した値を目標差分値とする。
乗算器710は、減算器703の出力値である目標差分値にゲインを乗算したデータを加算器704に出力する。
加算器704は乗算器710から出力されたデータとセレクタ706から出力されたデータを加算したデータをch1DEVレジスタ705_1〜ch40DEVレジスタ705_40に出力する。
The subtracter 703 subtracts the monitor signal corresponding to the light amount of the monitor beam of each channel, which is input from the A / D converter 202, from the APC target value of each channel input from the selector 702. This subtracted value is set as a target difference value.
Multiplier 710 outputs data obtained by multiplying the target difference value, which is the output value of subtractor 703, by a gain, to adder 704.
The adder 704 outputs data obtained by adding the data output from the multiplier 710 and the data output from the selector 706 to the ch1DEV register 705_1 to ch40DEV register 705_40.

イネーブル信号生成部707はAPCモード制御部708により生成されるAPCモード信号(APC_MODE)、タイミング生成部709により生成されるAPCの制御対象(APC_TGT),APCチャネル(APC_CH),及びレジスタ更新タイミング(CTL_EN)に従って、該当するch1DEVレジスタ705_1〜ch40DEVレジスタ705_40に対して、ライトイネーブル信号を出力する。
ch1DEVレジスタ705_1〜ch40DEVレジスタ705_40は、加算器704から出力された出力値を保持し、ビーム別電流補正値DEV(1)〜DEV(40)として出力する。
この出力値の更新は、イネーブル信号生成部707からライトイネーブル信号が入力されたタイミングで行われる。
The enable signal generation unit 707 includes an APC mode signal (APC_MODE) generated by the APC mode control unit 708, an APC control target (APC_TGT) generated by the timing generation unit 709, an APC channel (APC_CH), and a register update timing (CTL_EN). ), A write enable signal is output to the corresponding ch1DEV register 705_1 to ch40DEV register 705_40.
The ch1DEV registers 705_1 to ch40DEV registers 705_40 hold the output values output from the adder 704 and output them as beam-specific current correction values DEV (1) to DEV (40).
The output value is updated at the timing when the write enable signal is input from the enable signal generation unit 707.

セレクタ706はタイミング生成部709が生成するAPC_CHに従って、ch1DEVレジスタ705_1〜ch40DEVレジスタ705_40に格納されている出力値を加算器704に出力する。
DEV演算部422が上述した構成を備えることにより、VCSEL208の各チャネルのA/D変換部202から入力される(モニタビームの光量を示す)モニタ信号が、各チャネルの目標値よりも大きい場合には対応するチャネルのビーム別電流補正値DEVを小さくするようにフィードバック制御がかかり、小さい場合には対応するチャネルのビーム別電流補正値DEVデータが大きくなるようにフィードバック制御がかかる。
このため、VCSEL200の半導体レーザ毎に出力されるレーザ光の光量が、目標値となるように制御される。
The selector 706 outputs the output value stored in the ch1DEV register 705_1 to ch40DEV register 705_40 to the adder 704 in accordance with APC_CH generated by the timing generation unit 709.
When the DEV calculation unit 422 has the above-described configuration, when the monitor signal (indicating the light amount of the monitor beam) input from the A / D conversion unit 202 of each channel of the VCSEL 208 is larger than the target value of each channel. The feedback control is applied so as to decrease the beam-specific current correction value DEV of the corresponding channel, and when it is small, the feedback control is applied so that the beam-specific current correction value DEV data of the corresponding channel is increased.
For this reason, the light quantity of the laser beam output for each semiconductor laser of the VCSEL 200 is controlled to be a target value.

図8は、図4に示す駆動電流演算部204が備えるTH演算部424の内部構成を示した図である。
図4に示すTH演算部424は、図8に示すように、ch1目標値レジスタ701_1〜ch40目標値レジスタ701_40と、セレクタ1702と、減算器1703と、加算器1704と、ch1THレジスタ1705_1〜ch40THレジスタ1705_40と、セレクタ1706と、イネーブル信号生成部1707と、乗算器1710と、乗算器1711、シェーディングデータ切替信号生成部1713と、シェーディングレジスタ(SHDレジスタ)1714と、乗算器1712と、セレクタ1715を備える。
なお、ch1目標値レジスタ701_1〜ch40目標値レジスタ701_40と、ch1THレジスタ705_1〜ch40THレジスタ705_40、及びシェーディングレジスタ1714はレジスタメモリ部421内にあるが、説明のため、図8に表示するようにした。
FIG. 8 is a diagram showing an internal configuration of the TH calculation unit 424 included in the drive current calculation unit 204 shown in FIG.
As shown in FIG. 8, the TH calculation unit 424 shown in FIG. 4 includes a ch1 target value register 701_1 to ch40 target value register 701_40, a selector 1702, a subtracter 1703, an adder 1704, and a ch1TH register 1705_1 to ch40TH register. 1705_40, a selector 1706, an enable signal generator 1707, a multiplier 1710, a multiplier 1711, a shading data switching signal generator 1713, a shading register (SHD register) 1714, a multiplier 1712, and a selector 1715. .
Note that the ch1 target value register 701_1 to ch40 target value register 701_40, the ch1TH register 705_1 to ch40TH register 705_40, and the shading register 1714 are in the register memory unit 421, but are shown in FIG.

セレクタ1702は、タイミング生成部709で生成されるAPC_CHにしたがって、ch1目標値レジスタ701_1〜ch40目標値レジスタ701_40に保持された各チャネルのAPCの目標値の1つを選択して、乗算器1711に出力する。
乗算器1711は入力値に対し、通常APC動作時(SHD1)に対するTH制御を行う場合の補正値(SHD2)の割合(SHD2/SHD1)をかけて、減算器1703に出力する。
減算器1703は、セレクタ1702から入力される各チャネルのAPCの目標値から、A/D変換部202から入力される、各チャネルのモニタビームの光量に対応するモニタ信号を減算する。この減算した値を目標差分値とする。
乗算器1710は、減算器1703の出力値である目標差分値にゲインを乗算したデータを加算器1704に出力する。
The selector 1702 selects one of the APC target values of each channel held in the ch1 target value register 701_1 to ch40 target value register 701_40 according to the APC_CH generated by the timing generation unit 709, and supplies it to the multiplier 1711. Output.
The multiplier 1711 multiplies the input value by the ratio (SHD2 / SHD1) of the correction value (SHD2) when performing TH control for the normal APC operation (SHD1), and outputs the result to the subtracter 1703.
The subtracter 1703 subtracts the monitor signal corresponding to the light amount of the monitor beam of each channel, which is input from the A / D converter 202, from the APC target value of each channel input from the selector 1702. This subtracted value is set as a target difference value.
The multiplier 1710 outputs data obtained by multiplying the target difference value, which is the output value of the subtractor 1703, by a gain to the adder 1704.

加算器1704は乗算器1710からの出力と、セレクタ1706の出力を加算したデータをch1THレジスタ1705_1〜ch40THレジスタ1705_40に出力する。
イネーブル信号生成部1707はAPCモード制御部708により生成されるAPCモード信号(APC_MODE)、タイミング生成部709により生成されるAPCの制御対象(APC_TGT),APCチャネル(APC_CH)、およびレジスタ更新タイミング(CTL_EN)に従って、該当するch1THレジスタ1705_1〜ch40THレジスタ1705_40に対して、ライトイネーブル信号を出力する。
ch1THレジスタ1705_1〜ch40THレジスタ1705_40は、加算器1704から出力された出力値を保持し、ビーム別電流補正値TH(1)〜TH(40)として出力する。この出力値の更新は、イネーブル信号生成部1707からライトイネーブル信号が入力されたタイミングで行われる。
The adder 1704 outputs data obtained by adding the output from the multiplier 1710 and the output of the selector 1706 to the ch1TH register 1705_1 to the ch40TH register 1705_40.
The enable signal generation unit 1707 includes an APC mode signal (APC_MODE) generated by the APC mode control unit 708, an APC control target (APC_TGT) generated by the timing generation unit 709, an APC channel (APC_CH), and a register update timing (CTL_EN). ), The write enable signal is output to the corresponding ch1TH register 1705_1 to ch40TH register 1705_40.
The ch1TH registers 1705_1 to ch40TH registers 1705_40 hold the output values output from the adder 1704 and output them as beam-specific current correction values TH (1) to TH (40). The output value is updated at the timing when the write enable signal is input from the enable signal generation unit 1707.

セレクタ1706は、タイミング生成部709が生成するAPC_CHに従って、ch1THレジスタ1705_1〜ch40THレジスタ1705_40に格納されている出力地を加算器1704に出力する。
シェーディングデータ切替信号生成部1713は、入力信号としてタイミング生成部709から出力される信号APC_TGTを入力し、制御対象がTHとなるタイミングにおいてSHD_SELをハイ(High)レベルし、それ以外のときはロー(Low)レベルとして出力する。
SHDレジスタ1714は、レジスタメモリ421に配置され、通常APCを行うときの全体供給電流の補正データを保持しておくレジスタであり初期設定時に設定される。
乗算器1712は、入力データに対して通常APC動作時(SHD1)に対するTH制御を行う場合の補正値(SHD2)の割合(SHD2/SHD1)をかけて、セレクタ1715に出力する。
The selector 1706 outputs the output points stored in the ch1TH register 1705_1 to the ch40TH register 1705_40 to the adder 1704 according to APC_CH generated by the timing generation unit 709.
The shading data switching signal generation unit 1713 receives the signal APC_TGT output from the timing generation unit 709 as an input signal, sets SHD_SEL to a high (High) level at a timing when the control target becomes TH, and otherwise outputs a low ( (Low) level.
The SHD register 1714 is a register that is arranged in the register memory 421 and holds correction data for the total supply current when performing normal APC, and is set at the time of initial setting.
The multiplier 1712 multiplies the input data by the ratio (SHD2 / SHD1) of the correction value (SHD2) when performing TH control for the normal APC operation (SHD1), and outputs the result to the selector 1715.

この結果、セレクタ1715から出力されるSHDデータは通常APC制御(DEV,SWの制御)を行う場合にはSHDレジスタ1714に設定されたデータが出力され、THの制御を行う場合にはSHDレジスタ1714に設定されたデータの(SHD2/SHD1)されたデータが出力されることになる。
TH演算部424が上述した構成を備えることで、VCSEL208の各チャネルのA/D変換部202から入力される(モニタビームの光量を示す)モニタ信号が、各チャネルの目標値よりも大きい場合には対応するチャネルのビーム別電流補正値DEVを小さくするようにフィードバック制御がかかり、小さい場合には対応するチャネルのビーム別電流補正値DEVデータが大きくなるようにフィードバック制御がかかる。
このため、VCSEL200の半導体レーザ毎に出力されるレーザ光の光量が、目標値となるように制御される。
As a result, the SHD data output from the selector 1715 is the data set in the SHD register 1714 when normal APC control (DEV, SW control) is performed, and the SHD register 1714 when TH control is performed. The data set to (SHD2 / SHD1) is output.
When the TH calculation unit 424 has the above-described configuration, the monitor signal (indicating the amount of light of the monitor beam) input from the A / D conversion unit 202 of each channel of the VCSEL 208 is larger than the target value of each channel. The feedback control is applied so as to decrease the beam-specific current correction value DEV of the corresponding channel, and when it is small, the feedback control is applied so that the beam-specific current correction value DEV data of the corresponding channel is increased.
For this reason, the light quantity of the laser beam output for each semiconductor laser of the VCSEL 200 is controlled to be a target value.

図9は、駆動電流演算部204が備えるSW演算部423の構成を示した図である。
図4に示すSW演算部423は、図9に示すように、平均値演算部801と、目標値レジスタ802と、減算器803と、加算器804と、SWレジスタ805と、イネーブル信号生成部806と、乗算器807を備える。
SW演算部423は、紙間APCモードのときに、共通供給電流値Iswを補正する処理を行う。
すなわち、DEV演算部422によるビーム別電流補正値DEV(i)データで補正するのみでは、VCSEL208の全てのレーザ光で目標とする光量で出力できなくなる可能性がある。
そこで、共通供給電流Iswを補正処理して、全てのレーザ光がビーム別電流補正値DEV(i)データで補正可能な範囲になるようにする。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the SW calculation unit 423 included in the drive current calculation unit 204.
As shown in FIG. 9, the SW calculation unit 423 shown in FIG. 4 includes an average value calculation unit 801, a target value register 802, a subtracter 803, an adder 804, an SW register 805, and an enable signal generation unit 806. And a multiplier 807.
The SW calculation unit 423 performs a process of correcting the common supply current value Isw in the inter-paper APC mode.
That is, there is a possibility that all the laser beams of the VCSEL 208 cannot be output with a target light amount only by correcting with the beam-specific current correction value DEV (i) data by the DEV calculation unit 422.
Accordingly, the common supply current Isw is corrected so that all the laser beams fall within a range that can be corrected by the beam-specific current correction value DEV (i) data.

平均値演算部801は、DEV演算部422から入力されたDEV1〜DEV40の平均値を算出する。算出された平均値は、減算器803に出力される。
目標値レジスタ802は予め定められたDEV平均値の目標値を保持する。
SW演算部423ではDEV平均値が目標値レジスタ802で定められた値となるようにデータSWを出力して共通供給電流Iswの値の制御を行う。
減算器803は、平均値演算部801から入力された平均値から、目標値レジスタ802が保持する目標値を減算する。
なお、入力された平均値から目標値を減算した値を、平均差分値とする。
乗算器807は、減算器803から出力された平均差分値にゲインを乗算したデータを出力し、加算器804に出力する。
加算器804は乗算器807から入力されたデータとSWレジスタ805から出力されたデータを加算したデータをSWレジスタ805に入力する。
The average value calculation unit 801 calculates the average value of DEV1 to DEV40 input from the DEV calculation unit 422. The calculated average value is output to the subtracter 803.
A target value register 802 holds a target value of a predetermined DEV average value.
The SW calculation unit 423 controls the value of the common supply current Isw by outputting data SW so that the DEV average value becomes a value determined by the target value register 802.
The subtracter 803 subtracts the target value held by the target value register 802 from the average value input from the average value calculation unit 801.
A value obtained by subtracting the target value from the input average value is defined as an average difference value.
The multiplier 807 outputs data obtained by multiplying the average difference value output from the subtracter 803 by the gain, and outputs the data to the adder 804.
The adder 804 inputs data obtained by adding the data input from the multiplier 807 and the data output from the SW register 805 to the SW register 805.

イネーブル信号生成部806は、タイミング生成部709から出力された更新タイミング(CTL_EN)と、制御対象コントロール信号(APC_TGT)と、APCモード生成部708から出力されたAPC制御モード(APC_MODE)と、APCチャネル(APC_CH)に基づいてライトを許可するか否かを判定する。
そして、イネーブル信号生成部806は、ライトを許可すると判定した場合に、SWレジスタ805に対してライトイネーブル信号を出力する。
SWレジスタ805はイネーブル信号生成部806から出力されるライトイネーブル信号が有効となったタイミングで、加算器804が出力したデータを保持し、共通供給設定データSWとして出力する。
この構成によりDEV(i)の平均値が目標値より大きい場合には共通供給電流値Iswを大きくするように、目標値よりも小さい場合には共通供給電流値Iswが小さくなるように制御されることになる。
The enable signal generation unit 806 includes an update timing (CTL_EN) output from the timing generation unit 709, a control target control signal (APC_TGT), an APC control mode (APC_MODE) output from the APC mode generation unit 708, and an APC channel. It is determined whether to permit writing based on (APC_CH).
When the enable signal generation unit 806 determines to permit writing, the enable signal generation unit 806 outputs a write enable signal to the SW register 805.
The SW register 805 holds the data output from the adder 804 at the timing when the write enable signal output from the enable signal generation unit 806 becomes valid, and outputs it as common supply setting data SW.
With this configuration, the common supply current value Isw is increased when the average value of DEV (i) is larger than the target value, and the common supply current value Isw is decreased when the average value of DEV (i) is smaller than the target value. It will be.

この実施例の画像形成装置100では、ビーム別電流補正DEV(i)の平均値をフィードバックして、共通供給電流値Iswを算出するように構成している。
しかしながら、共通供給電流値Iswの演算として、ビーム別電流補正値DEV(i)の平均値の代わりに、ビーム別電流補正値DEV(i)の最大値と最小値の平均値を使用してもよい。
これにより、VCSELチャネルの中で1チャネルまたは数チャネルのみが異常チャネルがあるような場合においても、適切な制御が行われる確率が高まる。
図4に示したドライバ206は、レジスタメモリ421などに初期設定された閾値電流Ith(i)、共通供給電流値Isw、及びチャネル毎に異なるビーム別電流補正値DEV(i)に基づいた電流値でVCSELの各チャネルの駆動を行う。
The image forming apparatus 100 of this embodiment is configured to calculate the common supply current value Isw by feeding back the average value of the beam-specific current correction DEV (i).
However, the average value of the maximum and minimum values of the beam-specific current correction values DEV (i) may be used as the calculation of the common supply current value Isw instead of the average value of the beam-specific current correction values DEV (i). Good.
This increases the probability that appropriate control is performed even when only one channel or only a few of the VCSEL channels are abnormal.
The driver 206 shown in FIG. 4 has a current value based on a threshold current Ith (i) that is initially set in the register memory 421 and the like, a common supply current value Isw, and a beam-specific current correction value DEV (i) that is different for each channel. Then, each channel of the VCSEL is driven.

図10は、図4に示すドライバ206の詳細な内部構成を示すブロック図である。
図4に示したドライバ206は、制御手段の機能を果たし、図10に示すように、共通供給電流部206d、共通供給電流補正部206eを備えている。
なお、図10に示す例では1chから40chまで各符号に添え字を付けて区別している。
また、ドライバ206は、レーザ光を発光するVCSEL208の各ch毎(LDi,i=1,2,3,…,40で記載)に、補正値設定部206a1〜206a40,閾値電流生成部206b1〜206b40,及び電流加算部206c1〜206c40を備えている。
共通電流供給部206dは、入力された共通供給電流設定データSWに従って、共通供給電流Iswを生成する。
FIG. 10 is a block diagram showing a detailed internal configuration of the driver 206 shown in FIG.
The driver 206 illustrated in FIG. 4 functions as a control unit, and includes a common supply current unit 206d and a common supply current correction unit 206e as illustrated in FIG.
In the example shown in FIG. 10, each code is distinguished from 1ch to 40ch by adding a suffix.
The driver 206 also includes correction value setting units 206a1 to 206a40 and threshold current generation units 206b1 to 206b40 for each channel (LDi, i = 1, 2, 3,..., 40) of the VCSEL 208 that emits laser light. , And current adders 206c1 to 206c40.
The common current supply unit 206d generates a common supply current Isw according to the input common supply current setting data SW.

共通供給電流補正部206eは、共通供給電流Iswと共通供給電流補正データSHDにしたがって、共通供給電流Iswを補正した電流値(SHD*Isw)を出力する。
補正値設定部206a1〜206a40は、供給される共通供給補正電流(SHD*Isw)をビーム別電流補正値DEV(i)により補正した電流値(SHD*DEV(i)*Isw)を出力する。
補正値設定部206a1〜206a40は、補正された共通供給電流(SHD*Isw)に対して、電流値を68%〜132%の範囲内で補正可能とする。
つまり、補正された共通供給電流(SHD*Isw)を、ビーム別電流補正値DEViの平均値が100%となるように制御することにより、ビーム別電流補正値DEV(i)が補正範囲外になることを抑止することができる。
The common supply current correction unit 206e outputs a current value (SHD * Isw) obtained by correcting the common supply current Isw according to the common supply current Isw and the common supply current correction data SHD.
The correction value setting units 206a1 to 206a40 output a current value (SHD * DEV (i) * Isw) obtained by correcting the supplied common supply correction current (SHD * Isw) with the beam-specific current correction value DEV (i).
The correction value setting units 206a1 to 206a40 can correct the current value within the range of 68% to 132% with respect to the corrected common supply current (SHD * Isw).
That is, by controlling the corrected common supply current (SHD * Isw) so that the average value of the beam-specific current correction values DEVi becomes 100%, the beam-specific current correction value DEV (i) is out of the correction range. Can be deterred.

閾値電流生成部206b1〜206b40はVCSEL208の各チャネル毎にTH(i)にしたがって、閾値電流Ith(i)を生成する。
電流加算部206c1〜206c40は、各チャネル毎に補正された電流に対して、閾値電流生成部206b1〜206b40で生成された各チャネルに対応した閾値電流Ith(i)を加算して、VCSEL208の各チャネルを駆動する電流を出力し、VCSEL208の各チャネルに対して供給する。
この実施例では、ドライバ206が上述した構成を備えることで、各チャネルの半導体素子LDi(iは1〜40の整数)に対して、SHD*DEV(i)*Isw+Ith(i)の駆動電流が供給できる。
The threshold current generators 206b1 to 206b40 generate a threshold current Ith (i) according to TH (i) for each channel of the VCSEL 208.
The current adding units 206c1 to 206c40 add the threshold current Ith (i) corresponding to each channel generated by the threshold current generating units 206b1 to 206b40 to the current corrected for each channel, and each of the VCSELs 208 A current for driving the channel is output and supplied to each channel of the VCSEL 208.
In this embodiment, since the driver 206 has the above-described configuration, a drive current of SHD * DEV (i) * Isw + Ith (i) is applied to the semiconductor element LDi (i is an integer of 1 to 40) of each channel. Can supply.

図11は、図7に示すAPCモード制御部708の入出力信号を説明した図である。
APCモード制御部708は、入力信号としてリセット信号(reset_n)、APCイネーブル信号(apc_enable)、write_ready信号、及びapc_fgate信号が入力され、出力信号としてbd_en及びAPC_MODEを出力する。
また、APCモード制御部708は入力される信号に基づいて、APCモードの制御を行う。
リセット信号(reset_n)は、APCモード制御部708を初期化する信号として、CPU400から入力される信号である。
APCイネーブル信号(apc_enable)は、APCが実行可能か否かを示す信号として、CPU400から入力される信号である。
FIG. 11 is a diagram illustrating input / output signals of the APC mode control unit 708 shown in FIG.
The APC mode control unit 708 receives a reset signal (reset_n), an APC enable signal (apc_enable), a write_ready signal, and an apc_fgate signal as input signals, and outputs bd_en and APC_MODE as output signals.
The APC mode control unit 708 controls the APC mode based on the input signal.
The reset signal (reset_n) is a signal input from the CPU 400 as a signal for initializing the APC mode control unit 708.
The APC enable signal (apc_enable) is a signal input from the CPU 400 as a signal indicating whether or not APC can be executed.

write_ready信号は、書き込み準備が完了した(主走査の同期処理が終了した)か否かを示す信号として、GAVD200から入力される。
apc_fgate信号は、CPU400から紙間タイミングであるか否かを示す信号として入力される。
apc_fgate信号は、紙間タイミングの場合にロー(Low)レベルで入力され、そうでない場合にハイ(High)レベルとして入力される。
The write_ready signal is input from the GAVD 200 as a signal indicating whether writing preparation is completed (main scanning synchronization processing is completed).
The apc_fgate signal is input from the CPU 400 as a signal indicating whether or not it is the sheet interval timing.
The apc_fgate signal is input at a low level in the case of a paper interval timing, and is input as a high level in other cases.

図12は、図7及び図11に示すAPCモード制御部708のモードの遷移を示した図である。
APCモード制御部708は、どのモードであっても、入力されたリセット信号(reset_n)がローレベルである場合に、initモードに移行する。
また、APCモード制御部708は、apc_enable信号がローレベルとなった場合にもinitモードに移行する。
そして、APCモード制御部708のAPCモードがinitモードのときに、入力されるAPCイネーブル信号(apc_enable)がハイレベルになると、APCモードはmode0モードに移行する。
FIG. 12 is a diagram showing a mode transition of the APC mode control unit 708 shown in FIGS. 7 and 11.
In any mode, the APC mode control unit 708 transitions to the init mode when the input reset signal (reset_n) is at a low level.
The APC mode control unit 708 also shifts to the init mode when the apc_enable signal becomes low level.
When the APC mode signal of the APC mode control unit 708 is the init mode and the input APC enable signal (apc_enable) becomes high level, the APC mode shifts to the mode 0 mode.

次に、APCモード制御部708のAPCモードがmode0モードに移行した後、指定回数のAPC制御処理が完了した後にholdモードに移行する。
このAPC制御処理の指定回数は、マイクロコントローラ401により予め駆動電流演算部204内のレジスタメモリ421に設定される。
そして、APCモード制御部708のAPCモードがholdモードに移行した場合に、APCモード制御部708は、出力信号(bd_en)をハイレベルとしてGAVD200に通知する。
GAVD200でBD同期処理が終了した後、GAVD200は、write_ready信号をハイレベルで、APCモード制御部708に入力する。
そして、APCモード制御部708は、紙間APCを行うモードとする。
Next, after the APC mode of the APC mode control unit 708 shifts to the mode 0 mode, the APC mode control unit 708 shifts to the hold mode after the designated number of APC control processes are completed.
The designated number of times of this APC control processing is set in advance in the register memory 421 in the drive current calculation unit 204 by the microcontroller 401.
When the APC mode of the APC mode control unit 708 shifts to the hold mode, the APC mode control unit 708 notifies the GAVD 200 of the output signal (bd_en) as a high level.
After the BD synchronization processing is completed in the GAVD 200, the GAVD 200 inputs the write_ready signal to the APC mode control unit 708 at a high level.
Then, the APC mode control unit 708 is set to a mode for performing APC between sheets.

その後、APCモード制御部708のAPCモードがmode1モードの時、apc_fgate信号がハイレベルとして入力されるとmode2モードに移行する。
mode2モードは、ラインAPCを行うモードとする。
そして、APCモードがmode2モードの時、apc_fgate信号がローレベルとして入力されると、再びmode1モードに移行する。
このように、APCモード制御部708は、apc_fgate信号のハイレベルとローレベルとの切り替えに応じてmode1モード及びmode2モードが切り替わる。
そして、APCモード制御部708は、上述したAPCモードをAPC_MODE信号として、タイミング生成部709,SW演算部,TH演算部,DEV演算部にそれぞれ出力する。
Thereafter, when the APC mode of the APC mode control unit 708 is the mode1 mode, the mode shifts to the mode2 mode when the apc_fgate signal is input as a high level.
The mode 2 mode is a mode for performing line APC.
When the APC mode is the mode 2 mode and the apc_fgate signal is input as a low level, the mode 1 mode is again entered.
As described above, the APC mode control unit 708 switches between the mode 1 mode and the mode 2 mode in accordance with the switching between the high level and the low level of the apc_fgate signal.
Then, the APC mode control unit 708 outputs the above-described APC mode as an APC_MODE signal to the timing generation unit 709, the SW calculation unit, the TH calculation unit, and the DEV calculation unit, respectively.

図13は、APC_MODE信号がmode0モードの場合に、タイミング生成部709,イネーブル信号生成部707,イネーブル信号生成部1707,イネーブル信号生成部806,シェーディングデータ切り替え信号生成部1713により生成される信号のタイミングチャートを示した図である。
図13のAPC_CH信号は、ch1〜ch40の各チャネルの処理を行うためのタイミングを生成する信号である。
図中のハッチングをつけた矩形部分はTH制御を行うタイミングであり、この部分ではTHのチャネルを示している。
タイミング生成部709は、ch1〜ch40までを1周期としてマイクロコントローラにより指定された回数の周期分のAPC_CH信号の生成を行う。
FIG. 13 shows the timing of signals generated by the timing generator 709, enable signal generator 707, enable signal generator 1707, enable signal generator 806, and shading data switching signal generator 1713 when the APC_MODE signal is in mode 0 mode. It is the figure which showed the chart.
The APC_CH signal in FIG. 13 is a signal that generates timing for performing processing of each channel of ch1 to ch40.
The hatched rectangular portion in the figure is the timing for performing TH control, and this portion indicates the TH channel.
The timing generation unit 709 generates APC_CH signals for the number of cycles designated by the microcontroller, with ch1 to ch40 as one cycle.

これにより、指定された周期分の各チャネルのAPC制御が行われる。
そして、タイミング生成部709は、生成するAPC_CH信号に応じて、VCSEL200の各チャネルの点灯タイミング信号(LDON)を生成し、GAVD2100に出力する。
それと共に、タイミング生成部709は、生成するAPC_CH信号に応じて、サンプリングタイミング信号(AD_SMP)を生成し、A/D変換部202に出力する。
その後、タイミング生成部709は、出力された信号によって行われた処理の結果にしたがって、駆動電流演算部204がレジスタを更新するタイミング信号(CTL_EN)を生成し、イネーブル信号生成部707およびイネーブル信号806に出力する。
Thereby, APC control of each channel for the designated period is performed.
Then, the timing generation unit 709 generates a lighting timing signal (LDON) for each channel of the VCSEL 200 according to the APC_CH signal to be generated, and outputs it to the GAVD 2100.
At the same time, the timing generation unit 709 generates a sampling timing signal (AD_SMP) according to the generated APC_CH signal and outputs the sampling timing signal (AD_SMP) to the A / D conversion unit 202.
Thereafter, the timing generation unit 709 generates a timing signal (CTL_EN) for the drive current calculation unit 204 to update the register in accordance with the result of the processing performed by the output signal, and the enable signal generation unit 707 and the enable signal 806 are generated. Output to.

そして、イネーブル信号生成部707は、入力されるAPCモード制御信号(APC_MODE),レジスタ更新タイミング(CTL_EN)及びチャネル指定信号(APC_CH)、およびAPC制御対象信号(APC_TGT)にしたがって指定されたチャネルのレジスタ(ch1DEVレジスタ〜ch40DEVレジスタ)の更新を指示するライトイネーブル信号(REG_DEV_ch1_en〜REG_DEV_ch40_en)を生成することによりch1DEVレジスタ705_1〜ch40DEVレジスタ705_40の更新が行われる。   Then, the enable signal generation unit 707 registers the channel specified according to the input APC mode control signal (APC_MODE), register update timing (CTL_EN), channel designation signal (APC_CH), and APC control target signal (APC_TGT). The ch1DEV register 705_1 to the ch40DEV register 705_40 are updated by generating a write enable signal (REG_DEV_ch1_en to REG_DEV_ch40_en) that instructs to update (ch1DEV register to ch40DEV register).

同様に、イネーブル信号生成部1707は、入力されるAPCモード制御信号(APC_MODE),レジスタ更新タイミング信号(CTL_EN),チャネル指定信号(APC_CH)、及びAPC制御対象信号(APC_TGT)にしたがって指定されたチャネルのレジスタ(ch1THレジスタ〜ch40THVレジスタ)の更新を指示するライトイネーブル信号(REG_TH_ch1_en〜REG_TH_ch40_en)を生成することによりch1THレジスタ705_1〜ch40THレジスタ705_40の更新が行われる。   Similarly, the enable signal generation unit 1707 includes a channel designated according to the input APC mode control signal (APC_MODE), register update timing signal (CTL_EN), channel designation signal (APC_CH), and APC control target signal (APC_TGT). The write enable signals (REG_TH_ch1_en to REG_TH_ch40_en) for instructing the update of the registers (ch1TH register to ch40THV register) are generated to update the ch1TH registers 705_1 to ch40TH register 705_40.

イネーブル信号生成部806は、入力されるAPCモード(APC_MODE)、レジスタ更新タイミング(CTL_EN)及びチャネル指定信号(APC_CH)にしたがって、SWレジスタ805の更新を指示するライトイネーブル信号(REG_sw_en)を生成する。
具体的には、APC_MODE=mode0モードの場合においては、APC_CH=ch40の間にレジスタ更新タイミング信号(CTL_EN)がハイレベルとなったときにライトイネーブル信号(REG_sw_en)が有効となるように生成される。
これにより、ch1〜ch40までの全てのチャネルのDEVレジスタが更新された後に、共通供給電流値Iswを更新する制御が行われることになる。
シェーディングデータ切替信号生成部1713は、APC制御対象信号(APC_TGT)が、APC制御でTH制御を行う期間を示す場合で、ハイレベルを出力する。
The enable signal generation unit 806 generates a write enable signal (REG_sw_en) that instructs to update the SW register 805 in accordance with the input APC mode (APC_MODE), register update timing (CTL_EN), and channel designation signal (APC_CH).
Specifically, in the case of APC_MODE = mode 0 mode, the write enable signal (REG_sw_en) is generated to be valid when the register update timing signal (CTL_EN) becomes high level during APC_CH = ch40. .
As a result, control is performed to update the common supply current value Isw after the DEV registers of all channels ch1 to ch40 are updated.
The shading data switching signal generation unit 1713 outputs a high level when the APC control target signal (APC_TGT) indicates a period during which TH control is performed by APC control.

図14は、APC_MODE信号がmode1モード又はmode2モードの場合に、タイミング生成部709,イネーブル信号生成部707,及びイネーブル信号生成部806により生成される信号のタイミングチャートを示した図である。
図14に示す例では、VCSEL200による主走査の開始時に出力されるラインクリア信号(LCLR)の直前に画像領域以外で、VCSEL200を点灯させて、光量の補正制御を行っている。
また、主走査による1スキャンあたりに、2チャンネル分のAPC制御を行うタイミング信号を示している。
つまり、1スキャンあたりに、チャネル指定信号(APC_CH)で2チャンネル分の信号を生成する。
FIG. 14 is a diagram illustrating a timing chart of signals generated by the timing generation unit 709, the enable signal generation unit 707, and the enable signal generation unit 806 when the APC_MODE signal is in the mode 1 mode or the mode 2 mode.
In the example shown in FIG. 14, the light quantity correction control is performed by lighting the VCSEL 200 outside the image area immediately before the line clear signal (LCLR) output at the start of the main scanning by the VCSEL 200.
In addition, a timing signal for performing APC control for two channels per scan by main scanning is shown.
That is, signals for two channels are generated with a channel designation signal (APC_CH) per scan.

そして、チャネル指定信号(APC_CH)が発行された後からイネーブル信号の生成までの手順については、図14に示すmode0モードにおける手順と同様として説明を省略する。
なお、タイミングに余裕がある場合には1スキャンあたりで制御するAPCチャンネル数を増加させても良い。
また、SWが格納されたSWレジスタ805の更新は、VCSELの全てのチャンネルのレーザ光の光量に影響する。
このため、SWの変更を作像中に行うと、画像濃度が急激に変化する。
そこで、ラインAPCを行うmode2モードの場合には、Iswの制御を行わないように、イネーブル信号生成部806は、更新するための信号を生成しないようにもできる。
The procedure from when the channel designation signal (APC_CH) is issued to when the enable signal is generated is the same as the procedure in the mode 0 mode shown in FIG.
When there is a margin in timing, the number of APC channels controlled per scan may be increased.
In addition, the update of the SW register 805 in which the SW is stored affects the amount of laser light of all the channels of the VCSEL.
For this reason, if the SW is changed during image formation, the image density changes abruptly.
Therefore, in the mode 2 mode in which line APC is performed, the enable signal generation unit 806 can be configured not to generate a signal for updating so as not to control Isw.

この設定に関しては、後ほど説明する。
同様にして、THの値の変更は、DEV制御に対しては外乱となって現れるため、画像濃度が急激に変化する可能性がある。
そのため、THの制御もmode2モードの場合には行わないように、イネーブル信号生成部1707は、更新するための信号を生成しないようにもできる。
この設定に関しても、後ほど説明する。
上記設定では、イネーブル信号生成部806は、レジスタ更新タイミング信号(CTL_EN),APCモード信号(APC_MODE),APC制御対象信号(APC_TGT)及びチャネル指定信号(APC_CH)が入力される。
This setting will be described later.
Similarly, a change in the TH value appears as a disturbance to the DEV control, so that the image density may change abruptly.
Therefore, the enable signal generation unit 1707 may not generate a signal for updating so that TH control is not performed in the mode 2 mode.
This setting will be described later.
In the above setting, the enable signal generation unit 806 receives the register update timing signal (CTL_EN), the APC mode signal (APC_MODE), the APC control target signal (APC_TGT), and the channel designation signal (APC_CH).

そして、APCモード信号(APC_MODE)がmode1モード、APC制御対象信号(APC_TGT)がローレベル、チャネル指定信号(APC_CH)がch40の場合に、レジスタ更新タイミング信号(CTL_EN)がハイレベルであれば、イネーブル信号をハイレベルで出力する。
そして、イネーブル信号生成部806は、APCモード信号(APC_MODE)がmode2モードであれば、イネーブル信号を常にローレベルとして出力する。
同様にして、イネーブル信号生成部1707は、レジスタ更新タイミング信号(CTL_EN),APCモード信号(APC_MODE),APC制御対象信号(APC_TGT)及びチャネル指定信号(APC_CH)が入力される。
When the APC mode signal (APC_MODE) is in mode 1 mode, the APC control target signal (APC_TGT) is at low level, and the channel designation signal (APC_CH) is at ch40, the register update timing signal (CTL_EN) is enabled at high level. Output signal at high level.
If the APC mode signal (APC_MODE) is in the mode 2 mode, the enable signal generation unit 806 always outputs the enable signal as a low level.
Similarly, the enable signal generation unit 1707 receives a register update timing signal (CTL_EN), an APC mode signal (APC_MODE), an APC control target signal (APC_TGT), and a channel designation signal (APC_CH).

そして、APCモード信号(APC_MODE)がmode1モード、APC制御対象信号(APC_TGT)がハイレベル、レジスタ更新タイミング信号(CTL_EN)がハイレベルであれば、チャネル指定信号(APC_CH)が指示するチャネルのイネーブル信号をハイレベルで出力する。
そして、イネーブル信号生成部1707は、APCモード信号(APC_MODE)がmode2モードであれば、イネーブル信号を常にローレベルとして出力する。
If the APC mode signal (APC_MODE) is in the mode 1 mode, the APC control target signal (APC_TGT) is at the high level, and the register update timing signal (CTL_EN) is at the high level, the channel enable signal indicated by the channel designation signal (APC_CH) Is output at a high level.
If the APC mode signal (APC_MODE) is in the mode 2 mode, the enable signal generation unit 1707 always outputs the enable signal as a low level.

図15乃至図17は、SW,DEV,及びTHの各イネーブル信号生成部707と806と1707を、APC_MODE信号にしたがって、各モードでSW,DEV,及びTHのイネーブル信号を生成するか、しないかを設定する説明図である。
制御対象設定部1501は、各モードでSW,DEV,及びTHを制御対象とするか(イネーブル信号を生成するか)、制御対象としないか(イネーブル信号を生成しないか)の情報を持っており、各イネーブル信号生成部707と806と1707は、APC_MODE信号で現在のモードを確認した後、制御対象設定部1501を確認し、現在のモードで制御対象になっている場合は、更新のための信号を生成し、制御対象でない場合は、信号を生成しないようにする。
制御対象設定部1501の各モードの制御対象設定は、CPU400から設定、及び変更ができる。
FIGS. 15 to 17 show whether SW, DEV, and TH enable signal generators 707, 806, and 1707 generate SW, DEV, and TH enable signals in each mode according to the APC_MODE signal. It is explanatory drawing which sets.
The control target setting unit 1501 has information on whether SW, DEV, and TH are to be controlled in each mode (whether enable signals are generated) or not (whether enable signals are generated). Each of the enable signal generation units 707, 806, and 1707 confirms the current mode with the APC_MODE signal, and then confirms the control target setting unit 1501, and if the current mode is a control target, A signal is generated, and if it is not a control target, no signal is generated.
The control target setting of each mode of the control target setting unit 1501 can be set and changed from the CPU 400.

例えば、上記設定例のように、mode2モードではSWとTHは制御対象としない場合は、図15に示すように、CPU400より、制御対象設定部1501のmode2モードの欄を設定する。
また、制御対象設定部1501は、画像形成装置100のスペックに合わせて制御対象を変更すると良い。
例えば、印刷画像の濃度ムラを極限まで抑える必要がある画質重視の機種の場合は、画像形成中のmode2モードの制御対象を、図16に示すように、全て制御対象としないように設定することで、画像形成中はAPCがまったく行われないようになるので、VCSELは固定電流で点灯されることになり、光量も一定となり、印刷画像の濃度ムラは発生しないようになる。
For example, as in the above setting example, in the mode 2 mode, when SW and TH are not to be controlled, the CPU 400 sets the mode 2 mode column of the controlled object setting unit 1501 as shown in FIG.
The control target setting unit 1501 may change the control target in accordance with the specifications of the image forming apparatus 100.
For example, in the case of an image quality-oriented model that needs to suppress the density unevenness of the printed image to the utmost limit, the control target of the mode 2 mode during image formation is set not to be a control target as shown in FIG. Thus, since APC is not performed at all during image formation, the VCSEL is turned on with a fixed current, the amount of light is constant, and density unevenness of the printed image does not occur.

また、印刷スピードを重視する機種では、紙間時間が短くなるので、紙間中でSW,DEV,及びTHの全てのAPCを行っていては、APC時間が足らず光量がばらついてしまう可能性がある。
そこで、紙間中のmode1モードの制御対象を、図17に示すように、全て制御対象としないように設定することで、紙間中はDEVとTHのみAPCを行うようになり、短い紙間の時間でも十分光量を安定させることができるようになる。
In addition, since the time between papers is shortened in a model that emphasizes the printing speed, there is a possibility that the amount of light varies due to insufficient APC time if all APCs of SW, DEV, and TH are performed between papers. is there.
Therefore, by setting the control target of the mode 1 mode during the paper interval not to be all the control objects as shown in FIG. 17, only DEV and TH are performed during the paper interval. The amount of light can be sufficiently stabilized even during this time.

図18は、タイミング生成部709を、APC_MODE信号にしたがって、各モードでLDON信号をONするか、しないかを設定する説明に供するブロック図である。
タイミング生成部709は、APC_MODE信号で現在のモードを確認した後、制御対象設定部1501を確認し、現在のモードで制御対象になっている場合は、各タイミングでLDON信号をONし、VCSELを点灯させ、制御対象でない場合は、LDON信号をOFFのままとし、VCSELを点灯させないようにする。
例えば、図15に示した制御対象設定部1501のmode2モードの制御対象はDEVのみであるので、THを制御するための点灯、図14に示したタイミングチャートでは、TH制御を行うタイミングであるグレーの部分での点灯は行わないようにする。
また、図16に示した制御対象設定部1501のmode2モードの制御対象は無しであるので、全てのタイミングでLDON信号はオフのままとし、APC制御のためのVCSELの点灯は行わないようになる。
FIG. 18 is a block diagram for explaining that the timing generation unit 709 sets whether or not to turn on the LDON signal in each mode in accordance with the APC_MODE signal.
The timing generation unit 709 confirms the current mode with the APC_MODE signal, and then confirms the control target setting unit 1501. If the current mode is a control target, the timing generation unit 709 turns on the LDON signal at each timing and sets the VCSEL. If it is turned on and not controlled, the LDON signal remains OFF and the VCSEL is not turned on.
For example, since the control target in the mode 2 mode of the control target setting unit 1501 shown in FIG. 15 is only DEV, lighting for controlling TH is performed. In the timing chart shown in FIG. 14, gray is the timing for performing TH control. Do not turn on the part.
Also, since there is no control target in the mode 2 mode of the control target setting unit 1501 shown in FIG. 16, the LDON signal remains off at all timings, and the VCSEL for APC control is not turned on. .

図19は、各制御対象SW,DEV,及びTHの整定の判別と、整定後のLDON信号の制御を行うブロック図を示している。
図19に示す制御対象はDEVとしているが、SWとTHについても同じ整定を判別するブロックを設けている。
ブロックを整定判別部1901は、整定を判別する整定判定手段の機能を果たし、その整定判別部1901には、図7の乗算器710の出力が接続されており、整定判別部1901は、DEVレジスタ705に次の制御値として、現在のレジスタ値にいくつ加算されるかを見ることができる。
また、CPU400と接続されており、CPU400から整定したと判定するための、整定判定回数と整定レジスタ範囲(bit単位)が設定される。
FIG. 19 shows a block diagram for determining the settling of each control target SW, DEV, and TH and controlling the LDON signal after settling.
The control target shown in FIG. 19 is DEV, but a block for determining the same settling is provided for SW and TH.
The block settling determination unit 1901 functions as a settling determination unit for determining settling. The settling determination unit 1901 is connected to the output of the multiplier 710 in FIG. 7, and the settling determination unit 1901 is connected to the DEV register. In 705, as the next control value, it can be seen how many are added to the current register value.
In addition, it is connected to the CPU 400, and the number of settling determinations and a settling register range (in bit units) for determining that the CPU 400 has settled are set.

図19に示した例では、整定判定回数を10回、整定レジスタ範囲を±3bitにしている。
整定判別部1901による整定判別方法は、乗算器710の出力、整定判定回数、及び整定レジスタ範囲より行う。
次に、整定判別部1901による整定判別処理を説明する。
図20は、整定判別部1901による整定判別処理を示すフローチャート図である。
整定判別部1901は、まず、ステップ(図中「S」で示す)1で、連続整定回数を“0”にリセットし、ステップ2で、APC後、DEVレジスタ705に、次の制御値として、現在のレジスタ値にいくつ加算されるか、その加算値を確認する。
ステップ3で、その加算値が整定レジスタ範囲内か否かを判定する。
In the example shown in FIG. 19, the settling judgment number is 10 times and the settling register range is ± 3 bits.
The settling judgment method by the settling judgment unit 1901 is performed from the output of the multiplier 710, the number of settling judgments, and the settling register range.
Next, settling determination processing by the settling determination unit 1901 will be described.
FIG. 20 is a flowchart showing settling determination processing by the settling determination unit 1901.
First, the settling judgment unit 1901 resets the number of continuous settling to “0” in step (indicated by “S” in FIG. 1), and in step 2, after APC, the DEV register 705 is set as the next control value. Check the number of additions to the current register value.
In step 3, it is determined whether or not the added value is within the settling register range.

その確認の方法は、例えば、整定レジスタ範囲が±3bitであり、乗算器710の出力が2bitであった場合は、整定レジスタ範囲内であり整定と判定し、乗算器710の出力が−4bitだった場合は、整定レジスタ範囲外であり整定ではないと判定する。
ステップ3の判定で、整定レジスタ範囲内だった場合は、ステップ4で連続整定回数に“1”を加算してステップ5へ進み、整定レジスタ範囲外だった場合は、ステップ1に戻り連続整定回数を“0”にリセットする。
ステップ5では、連続整定回数が、CPU400より設定した整定判定回数(この実施例では10回)に達したか否かを判断する。
ステップ5で連続整定回数が整定判定回数に達してなかった場合、ステップ2に戻り、引き続きDEVレジスタの加算値の確認を行う。
For example, when the settling register range is ± 3 bits and the output of the multiplier 710 is 2 bits, it is determined that the settling register range is within the settling register range, and the output of the multiplier 710 is −4 bits. If it is, it is determined that it is out of the set register range and is not set.
If it is determined in step 3 that the value is within the settling register range, “1” is added to the number of continuous settling times in step 4 and the process proceeds to step 5; Is reset to “0”.
In step 5, it is determined whether or not the number of continuous settling has reached the number of settling determinations set by the CPU 400 (10 in this embodiment).
If the number of continuous settling times has not reached the number of settling judgments in step 5, the process returns to step 2 to continue checking the added value of the DEV register.

一方、ステップ5で連続整定回数が整定判定回数に達した場合、DEVレジスタが整定したと判定し、ステップ6で、整定判別部1901はタイミング生成部709に整定したことを知らせ、タイミング生成部709は、DEVを補正するためのAPC点灯をしないようにLDON信号をオフ(OFF)する。
さらに、ステップ7で、整定判別部1901は、イネーブル信号生成部707にも整定したことを知らせる信号を送り、イネーブル信号生成部707は、イネーブル信号の生成を中止し、レジスタ値を固定し、この処理を終了する。
DEVレジスタは40ch分あるが、整定判別部1901は各ch個別に整定回数を判定しており、制定と判定したchから順次DEV補正のためのAPC点灯を中止していく。
On the other hand, if the number of continuous settling times reaches the number of settling determinations in step 5, it is determined that the DEV register has been set, and in step 6, the settling determination unit 1901 informs the timing generation unit 709 that the settling has occurred, and the timing generation unit 709. Turns off the LDON signal so as not to turn on the APC for correcting the DEV.
Further, in step 7, the settling determination unit 1901 sends a signal notifying that the settling is also performed to the enable signal generation unit 707, and the enable signal generation unit 707 stops generating the enable signal, fixes the register value, The process ends.
The DEV register has 40 channels, but the settling determination unit 1901 determines the settling frequency for each channel, and sequentially stops the APC lighting for DEV correction from the channel determined to be established.

SWとTHについても、各乗算器807と1710をそれぞれ監視する整定判別部が用意されており、整定の判別とAPC点灯の中止が行われている。
ただし、SWに関しては、SWは40chのDEVの値より算出されるので、SWが整定したらSWのレジスタ値を固定し、DEVレジスタが整定していないchについては、DEV補正のためのAPC点灯を続ける。
Also for SW and TH, a settling determination unit for monitoring each multiplier 807 and 1710 is prepared, and settling determination and APC lighting stop are performed.
However, regarding SW, SW is calculated from the value of DEV of 40 ch. Therefore, when the SW is settled, the SW register value is fixed, and for the ch where the DEV register is not settled, APC lighting for DEV correction is performed. to continue.

この実施例では、APCで制御するVCSEL駆動電流の整定を判定し、整定後の不必要なAPCのための点灯は行わないようにしているので、VCSELの点灯回数を必要最低限に抑えることが可能となり、VCSELの劣化を最小限に抑えることが可能となる。   In this embodiment, since the setting of the VCSEL drive current controlled by the APC is determined and the lighting for the unnecessary APC after the setting is not performed, the number of times the VCSEL is turned on can be minimized. This makes it possible to minimize degradation of the VCSEL.

この発明による画像形成装置は、複写機,複合機において適用することができる。   The image forming apparatus according to the present invention can be applied to a copying machine and a multifunction machine.

100:画像形成装置 102:光学装置 102c:ポリゴンミラー 102b:fθレンズ 102a:反射ミラー 102d:WTLレンズ 102e:反射ミラー 102f:反射ミラー 104,104a,106a,108a,110a:感光体ドラム 104b,106b,108b,110b:帯電器(帯電装置) 104c,106c,108c,110c:現像器(現像装置) 112:像形成部 ベルト114:中間転写 114a,114b,114c:搬送ローラ 116:クリーニング部 118:2次転写ベルト 118a,118b:搬送ローラ 120:定着装置 122:転写部 124:受像材(記録媒体) 126:搬送ローラ 128:受像材収容部 130:定着部材 132:印刷物 200:VCSELコントローラ(GAVD) 202:A/D変換部 204:駆動電流演算部(駆動電流制御部) 206:ドライバ 208:VCSEL 210:カップリング光学素子 212:光分離手段 214:全反射ミラー 216:第2集光レンズ 218:光電変換素子 212:ハーフミラー 220:同期検知装置 206a1〜206a40:補正値設定部 206b1〜206b40:閾値電流生成部 206c1〜206c40:電流加算部 206d:共通電流供給部 206e:共通供給電流補正部 400:CPU 401:マイクロコントローラ 402:APC制御部 403:IF(インタフェース)制御部 411:演算部 412:メモリ 421:レジスタメモリ 422:DEV演算部 423:SW演算部 424:TH演算部 502:ch番号 504:規定光量発光時のモニタ電圧(初期モニタ電圧)Vpd 506:初期化電流Isw_A 701_1:ch1目標値レジスタ 701_40:ch40目標値レジスタ 702,706,1702,1706,1715:セレクタ 703,803,1703:減算器 704,804.1704:加算器 705_1:ch1DEVレジスタ 705_40:ch40DEVレジスタ 707:イネーブル信号生成部 708:APCモード制御部 709:タイミング生成部 710,807,1710,1711,1712:乗算器 801:平均値演算部 802:目標値レジスタ 805:SWレジスタ 806:イネーブル信号生成部 1001:光源ユニット 1100_40:ch1THレジスタ 1501:制御対象設定部 1705_1,1100_1:ch1THレジスタ 1705_40:ch40THレジスタ 1707:イネーブル信号生成部 1713:シェーディングデータ切替信号生成部 1714:シェーディングレジスタ(SHDレジスタ) a1〜c4:光源 L:光ビーム(レーザビーム) DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Image forming apparatus 102: Optical apparatus 102c: Polygon mirror 102b: f (theta) lens 102a: Reflection mirror 102d: WTL lens 102e: Reflection mirror 102f: Reflection mirror 104,104a, 106a, 108a, 110a: Photosensitive drum 104b, 106b, 108b, 110b: Charging device (charging device) 104c, 106c, 108c, 110c: Developing device (developing device) 112: Image forming unit Belt 114: Intermediate transfer 114a, 114b, 114c: Conveying roller 116: Cleaning unit 118: Secondary Transfer belt 118a, 118b: Conveying roller 120: Fixing device 122: Transfer unit 124: Image receiving material (recording medium) 126: Conveying roller 128: Image receiving material accommodating unit 130: Fixing member 132 : Printed product 200: VCSEL controller (GAVD) 202: A / D conversion unit 204: Drive current calculation unit (drive current control unit) 206: Driver 208: VCSEL 210: Coupling optical element 212: Light separation means 214: Total reflection mirror 216: Second condenser lens 218: Photoelectric conversion element 212: Half mirror 220: Synchronization detection device 206a1 to 206a40: Correction value setting unit 206b1 to 206b40: Threshold current generation unit 206c1 to 206c40: Current addition unit 206d: Common current supply unit 206e: Common supply current correction unit 400: CPU 401: Microcontroller 402: APC control unit 403: IF (interface) control unit 411: Calculation unit 412: Memory 421: Register memory 422: DEV calculation unit 423: SW calculation unit 424: TH calculation unit 502: ch number 504: monitor voltage (initial monitor voltage) Vpd 506 at the time of light emission of specified light quantity 506: initialization current Isw_A 701_1: ch1 target value register 701_40: ch40 Target value register 702, 706, 1702, 1706, 1715: Selector 703, 803, 1703: Subtractor 704, 804.1704: Adder 705_1: ch1DEV register 705_40: ch40DEV register 707: Enable signal generation unit 708: APC mode control unit 709: Timing generation unit 710, 807, 1710, 1711, 1712: Multiplier 801: Average value calculation unit 802: Target value register 805: SW register 8 6: Enable signal generation unit 1001: Light source unit 1100_40: ch1TH register 1501: Control target setting unit 1705_1, 1100_1: ch1TH register 1705_40: ch40TH register 1707: Enable signal generation unit 1713: Shading data switching signal generation unit 1714: Shading register (SHD) Registers) a1 to c4: Light source L: Light beam (laser beam)

特開2009−1006号公報JP 2009-1006 A

Claims (6)

複数のレーザ光を出力する光源と、
前記光源から出力された前記各レーザ光のそれぞれを、光量測定のための第1のレーザ光と、感光体を走査するための第2のレーザ光とに分離する分離手段と、
前記第1のレーザ光の測定された光量に応じた電圧を出力する光電変換手段と、
光電変換手段によって出力された前記各レーザ光のレーザ光毎の前記電圧が、前記各レーザ光毎の制御目標値になるように、前記各レーザ光毎に光量を制御するレーザ光別補正値を算出する第1算出手段と、
前記各レーザ光毎の前記レーザ光別補正値に基づいて、前記各レーザ光に共通する駆動電流値を算出する第2算出手段と、
前記第1算出手段及び前記第2算出手段でそれぞれ算出した駆動電流値のα(αは正の数)倍の駆動電流で駆動したときに、光電変換出力が前記第1算出手段のレーザ光毎の目標値の前記α倍になるように、閾値電流値を算出する第3算出手段と、
前記第1算出手段と前記第2算出手段と前記第3算出手段でそれぞれ算出した値に基づいて、前記各レーザ光の光量を制御する制御手段と、
前記制御手段によって前記各レーザ光の光量を制御する時、前記第1算出手段と前記第2算出手段と前記第3算出手段の各々の整定を判定する整定判定手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
A light source that outputs a plurality of laser beams;
Separating means for separating each of the laser beams output from the light source into a first laser beam for measuring the amount of light and a second laser beam for scanning the photosensitive member;
Photoelectric conversion means for outputting a voltage corresponding to the measured light quantity of the first laser beam;
A correction value for each laser beam that controls the amount of light for each laser beam so that the voltage for each laser beam output by the photoelectric conversion means becomes a control target value for each laser beam. First calculating means for calculating;
Second calculation means for calculating a drive current value common to each laser beam based on the correction value for each laser beam for each laser beam;
When driven by a drive current that is α (α is a positive number) times the drive current value calculated by the first calculation unit and the second calculation unit, a photoelectric conversion output is generated for each laser beam of the first calculation unit. Third calculation means for calculating a threshold current value so as to be α times the target value of
Control means for controlling the amount of each laser beam based on the values calculated by the first calculation means, the second calculation means, and the third calculation means,
When the light amount of each laser beam is controlled by the control means, a settling judgment means for judging the settling of each of the first calculation means, the second calculation means, and the third calculation means is provided. Image forming apparatus.
前記整定判定手段は、前記第1算出手段と前記第2算出手段と前記第3算出手段の現算出値と前算出値の差が、予め設定された範囲内の場合を整定と判定し、予め設定された範囲外の場合を整定ではないと判定する手段であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The settling determination unit determines that the difference between the current calculation value and the previous calculation value of the first calculation unit, the second calculation unit, and the third calculation unit is within a preset range as settling, The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is a unit that determines that the case outside the set range is not settling. 前記整定判定手段は、前記第1算出手段と前記第2算出手段と前記第3算出手段の現算出値と前算出値の差が、予め設定された範囲内であると判断した回数をカウントする手段を有することを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。   The settling determination unit counts the number of times that the difference between the current calculation value and the previous calculation value of the first calculation unit, the second calculation unit, and the third calculation unit is within a preset range. 3. The image forming apparatus according to claim 2, further comprising: means. 前記整定判定手段は、前記カウントした値が、予め設定された値に達したか否かを判断する手段を有することを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the settling determination means includes means for determining whether or not the counted value has reached a preset value. 前記画像形成装置の全体の制御を司る制御手段から、前記予め設定された範囲を設定するようにしたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the preset range is set from a control unit that controls the entire image forming apparatus. 前記画像形成装置の全体の制御を司る制御手段から、前記予め設定された値を設定するようにしたことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 4, wherein the preset value is set from a control unit that controls the entire image forming apparatus.
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