JP5439825B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、マルチビームを使用して画像形成する画像形成装置および画像形成方法に関する。

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。従来の半導体レーザは、１つの半導体素子から１本〜４本、多くて８本程度のレーザビームを照射する。近年では、ＶＣＳＥＬとして参照される面発光レーザが市販され、実用化されている。これに伴い、近年、ＶＣＳＥＬを使用して、高精細、高速画像形成などを行う画像形成装置が提案されている。

このようなＶＣＳＥＬを使用した画像形成装置として例えば特許文献１に記載されたような画像形成装置（書き込み光学系）では、光源ユニットが図４０に示すように、格子状に複数の光源（複数の半導体レーザ）が配置された半導体レーザアレイ、または、同一チップ上に複数光源（複数の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ，面発光型半導体レーザ）が格子状に配置された面発光レーザから構成され、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、光源ユニット１００１の配置と角度が調整される。

図４０では、光源の配列の行を上からａ〜ｃ、列を左から１〜４とし、各光源を配列の行番号と列番号の組み合わせで表している。例えば、図４０の左上の光源はａ１と表記する。光源ユニット１００１が角度θをもって配置されていることにより、光源ａ１と光源ａ２とは異なる走査位置を露光し、この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、図４０において、２光源で１画素を実現する場合を考える。例えば２光源ａ１，ａ２で１画素、２光源ａ３，ａ４で１画素を構成していくとすると、図中の光源によって図４０右端に示すような画素が形成される。図の縦方向を副走査方向としたとき、２光源により構成される画素の中心間距離が６００ｄｐｉ相当であるとする。このとき、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倍となっている。よって１画素を構成する光源の光量比を変えることで、画素の重心位置を副走査方向にずらすことが可能となり、高精度な画像形成が実現できる。

一方、ＶＣＳＥＬ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。このため、画像形成装置の潜像形成にＶＣＳＥＬを使用することで、高精細、高速画像形成などが可能になるものと考えられる。このことは、特許文献１に開示された技術からも明らかである。ＶＣＳＥＬを潜像形成のためのレーザ装置として使用する場合、単に半導体レーザをＶＣＳＥＬに置代えたえただけで充分に高精細な潜像を形成することができるわけではない。例えば、ＶＣＳＥＬは、所定の発光領域から面状に多数のレーザビームを発生させる。潜像形成に使用するレーザ装置は、射出するレーザビームの光量を狙いの光量に制御する必要がある。また、ＶＣＳＥＬの場合、発光領域内での集積度が高まり、レーザビームの光量を制御することが、高精度の潜像を安定して形成するために必要とされる。

したがって、レーザビームの数が増えると、レーザビームの射出本数が少ない半導体レーザを使用した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、ＶＣＳＥＬを適用してことに伴う高速化の利点を充分に提供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すると、逆に高精細化を達成することが困難となる。

この様な理由から、種々の技術が提案されている。例えば、特開２００７−０２１８２６号公報（特許文献２）では、複数の発光素子と当該発光素子から出射される光量を検出する光量検出素子を有する発光光源部を備える画像形成装置および光書込装置が開示されている。特許文献２で開示された光書込装置は、光ビームの光量制御を行うために、ビーム数分のボリューム抵抗と、サンプルホールドコンデンサを配置する。特許文献２に記載された方法によっても多数のレーザビームの光量制御は可能となる。しかしながら、ＶＣＳＥＬの制御回路自体の回路規模が大きくなる。また、光量調整のため、ボリューム抵抗の設定を、射出ビーム数分行わなくてはならず、作業効率が低下し、このためメンテナンスも増大してしまう。

また、特開２００５−１６１７９０号公報（特許文献３）では、光源から出力された各光ビームを第１の光ビームと第２の光ビームとに分離し、第１の光ビームの光量を測定するための第１の測定手段と、第１の測定手段による光量測定結果が光量指示信号で指示された光量となるように光量制御を行う光量制御手段とを設け、第２の光ビームの光量を測定し、その光量測定結果により、第２の光ビームの光量を複数の光ビーム間で略均一にするための各光ビームの光量補正値を求めて記憶しておき、光量制御を行う制御方法が開示されている。

特許文献３で開示された方法でもＶＣＳＥＬの光量制御を行うことは可能である。しかしながら、各レーザビームの光量補正を行いながら画像形成を行うことは、レーザビーム本数が少ない場合には充分なフィードバック速度を提供できることができるものの、ＶＣＳＥＬのように、はるかに多数のレーザビームが射出される場合には、ＶＣＳＥＬの環境変動を考慮する場合、画像形成中の走査期間だけでは充分な効率でレーザビーム光量の制御に対しフィードバックできないという不都合が発生する場合があった。また、ＶＣＳＥＬを構成する半導体レーザ素子が、初期設定された補正範囲では設定光量を提供できない場合、その時点で形成されている画像に重大な影響を与えることなく画像形成を完了させ、かつ光量補正を効率的に行うことを可能とするものではない。

上述したように、これまでＶＣＳＥＬを使用した静電潜像形成のためのレーザビーム光量制御を行う場合、レーザビームの本数が増えた分だけ制御動作を増加させなければならず、高精細化および高速化の利点を充分に達成できないという不都合が生じていた。また、上述した不都合があるにもかかわらず、装置コストやメンテナンスコストが高まるという別の弊害も生じていた。すなわちこれまで、ＶＣＳＥＬの特性を効果的に利用して光量制御を最適化することにより、高精細、高速な静電潜像形成を可能とする、画像形成装置および画像形成方法を提供することが必要とされていた。

また、画像形成装置は、周辺の環境温度や長時間の時間経過により、その作像条件を変化させてしまうため、作像条件の変化に合せて、ＶＣＳＥＬレーザビームの光量を調整しなければならない。しかし、前述したように調整するレーザビームの本数が増えるため、各レーザビーム間での光量調整誤差が発生し易くなり、結果、印刷画像に周期的な濃度ムラ（バンディング）という不具合を出してしまう。したがって、ＶＣＳＥＬの光量調整を行うときに、レーザビーム間での光量偏差を低減することを可能とする、画像形成装置および画像形成方法も同じく開発することが必要とされていた。

本発明は、上述した問題点が、ＶＣＳＥＬの画像形成装置への適用に際し、従来の半導体レーザに利用されていた光量制御技術を単に延長して適用することが原因となっていることに着目してなされたものである。すなわち、本発明は、従来の半導体レーザについての光量制御技術ではなく、ＶＣＳＥＬが多数のレーザビームを照射する特性を効果的に利用することで、回路規模拡大、ボリューム抵抗調整を行うことなく、多数のレーザビームの光量管理を効率的に行うことができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、レーザビームを出射する複数の光源と、前記複数の光源から出射された複数のレーザビームのそれぞれを、光量を測定するための第１のレーザビームと、感光体を走査して画像データを作像するための第２のレーザビームとに分離する分離手段と、前記第１のレーザビームの光量を測定して前記第１のレーザビームの光量に応じた第１の電圧を出力する第１の光電変換手段と、前記第２のレーザビームの光量を測定して前記第２のレーザビームの光量に応じた第２の電圧を出力する第２の光電変換手段と、前記複数のレーザビームのそれぞれごとに、前記複数のレーザビームに共通の共通電流と、前記第１の電圧と前記第２の電圧とに基づく前記レーザビームの光量を補正するための前記複数のレーザビームのそれぞれに対応した電流補正値と、前記複数のレーザビームのそれぞれに対応したバイアス電流と基づいて設定される駆動電流に基づいて、走査ラインの１走査ごとに前記第２のレーザビームの光量を補正する第１光量補正と、前記共通電流を補正することにより前記画像データを作像する能力を調整する第２光量補正とを実行する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる画像形成方法は、画像形成装置で実行される画像形成方法であって、前記画像形成装置は、レーザビームを出射する複数の光源と、前記複数の光源から出射された複数のレーザビームのそれぞれを、光量を測定するための第１のレーザビームと、感光体を走査して画像データを作像するための第２のレーザビームとに分離する分離手段とを、備え、前記第１のレーザビームの光量を測定して前記第１のレーザビームの光量に応じた第１の電圧を出力する第１の光電変換工程と、前記第２のレーザビームの光量を測定して前記第２のレーザビームの光量に応じた第２の電圧を出力する第２の光電変換工程と、前記複数のレーザビームのそれぞれごとに、前記複数のレーザビームに共通の共通電流と、前記第１の電圧と前記第２の電圧とに基づく前記レーザビームの光量を補正するための前記複数のレーザビームのそれぞれに対応した電流補正値と、前記複数のレーザビームのそれぞれに対応したバイアス電流と基づいて設定される駆動電流に基づいて、走査ラインの１走査ごとに前記第２のレーザビームの光量を補正する第１光量補正と、前記共通電流を補正することにより前記画像データを作像する能力を調整する第２光量補正とを実行する制御工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、主走査ラインの１走査ごとに同期信号に同期して実行される第１光量補正と、プロセス制御信号に対応して実行される第２光量補正と、紙間信号に対応して実行される第３光量補正と、キャリブレーション信号に対応して実行される第４光量補正とを含み、前記各補正に基づいて前記制御値を演算するので、回路規模削減、ボリューム抵抗調整を行うことなく、多数のレーザビームの光量管理を効率的に行うことができる。
すなわち、本発明によれば、多数のレーザビームを照射して画像を形成する場合であっても、回路規模を大きくすることなく、照射されるレーザビームの光量を効率的に制御することができるという効果を奏する。即ち、画像の作像条件およびレーザビームの出力特性に応じてチャネル毎の電流補正値を生成し、生成したチャネル毎の補正値を用いて各チャネル共通の駆動電流を補正することによって、回路規模の拡大を最小限に抑制しつつ、その駆動電流補正タイミングは、従来の画像形成装置にすでに組み込まれている信号をトリガにすることにより、効率的かつ印刷速度を低下させることなくレーザビームの光量を制御することができるという効果を奏する。

第１の実施形態の画像形成装置の概略図である。 本実施形態の画像形成装置に含まれる光学装置の平面構成を示す概略図である。 紙間ＡＰＣのタイミングの具体例を示す図である。 レーザビームの進行方向より見た場合のアパーチャミラーを用いた光分離手段を示す図である。 （ａ）光分離手段によって整形される前のビームの形状、（ｂ）整形後のビーム断面、（ｃ）光分離手段を通過しないビーム断面の例を示す図である。 （ａ）ビームの広がり角が大きい場合のアパーチャミラー光分離手段の開口部を通過するビーム面積と、光反射部で反射するビームを通るビーム面積の比率を示す図、（ｂ）ビームの広がり角が小さい場合のアパーチャミラー光分離手段の開口部を通過するビーム面積と、光反射部で反射するビームを通るビーム面積の比率を示す図である。 図２で説明したＶＣＳＥＬの駆動回路の詳細なブロック図である。 ドライバの詳細を示すブロック図である。 本実施形態でのレーザビームの出力特性を示したグラフである。 初期化直後のＩｓｗおよびＤＥＶの状態の例を示すグラフである。 マイクロコントローラのメモリのＲＯＭ領域に格納される、ＶＣＳＥＬの制御データを示した表である。 ラインＡＰＣ等の補正値がＩ−Ｌ（Ｉ−Ｌカーブ）特性的に与えられる場合の関係を示すグラフである。 第１の実施の形態の画像形成処理の手順を示すフローチャートである。 図１３に示したマイクロコントローラが行うＶＣＳＥＬの初期化処理のフローチャートである。 図１４に示したマイクロコントローラが行うバイアス電流の検出、およびバイアス電流設定処理のフローチャートである。 閾値電圧Ｖｐｄ＿Ａ、Ｖｐｄ＿Ｂの関係を示すグラフである。 マイクロコントローラが図１５に示したバイアス電流設定処理をする場合のタイミングチャートである。 図１4に示した補正値の計算および設定処理の手順を示すフローチャートである。 マイクロコントローラが図１８に示した補正値計算処理をする場合のタイミングチャートである。 図１４に示した共通電流更新処理の手順を示すフローチャートである。 マイクロコントローラが図２０に示した共通電流更新処理をする場合のタイミングチャートである。 図１４に示した校正値の計算処理の手順を示すフローチャートである。 マイクロコントローラが図２２に示した校正値計算処理をする場合のタイミングチャートである。 走査モニタＰＤの配置図の例を示す図である。 従来のＶＣＳＥＬの点灯タイミングを示すタイミングチャートである。 第１の実施の形態のＶＣＳＥＬの点灯タイミングを示すタイミングチャートである。 中間転写ベルト上にＬＤパワーを階段状に変化させて作像されたトナーパターンを示す図である。 Ｉ−ＬカーブのＩｓｗ部の傾きが歪んだ場合の関係を示すグラフである。 第１の実施の形態のプロコンＡＰＣで行われる各処理のタイミングチャートである。 第１の実施の形態のラインＡＰＣの手順を示すフローチャートである。 図３０に示したラインＡＰＣで行われる電流補正値Ｄｅｖの更新処理の手順を示すフローチャートである。 図３０に示したラインＡＰＣで行われるバイアス電流Ｉｂｉの更新処理の手順を示すフローチャートである。 Ｖｐｄ（５）、Ｖｐｄ（６）、Ｉｓｗ（１）、ΔＩｂｉ＿１の関係を示すグラフである。 ＧＡＶＤおよびマイクロコントローラが実行する第1の実施の形態のラインＡＰＣのタイミングチャートである。 第１の実施の形態の紙間ＡＰＣの手順を示すフローチャートである。 図３５に示したマイクロコントローラが実行する紙間ＡＰＣのタイミングチャートである。 ＧＡＶＤおよびマイクロコントローラが実行する第１の実施の形態の走査ＡＰＣのタイミングチャートである。 第２の実施の形態のラインＡＰＣの手順を示すフローチャートである。 第２の実施の形態の紙間ＡＰＣの手順を示すフローチャートである。 光源ユニットが半導体レーザアレイ、または面発光レーザから構成される場合の例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置および画像形成方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。ただし、本発明は、後述する実施の形態に限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係わる画像形成装置１００の概略図である。画像形成装置１００は、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、帯電装置、現像装置などを含む像形成部１１２と、中間転写ベルトなどを含む転写部１２２を含んで構成される。光学装置１０２は、半導体レーザ（図示せず）などの光源から放出された光ビームを、ポリゴンミラー１０２ｃにより偏向させ、ｆθレンズに入射させている。光ビームは、図示した実施形態ではシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した数出射されていて、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、光ビームを整形した後、反射ミラー１０２ｅへと光ビームを偏向させ、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、光ビームを像状照射する。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、主走査方向およ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、以下、主走査方向を、光ビーム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、画像形成装置１００では、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１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａ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、また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。

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、トナー像が形成される。

感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａ上に担持されたトナー像は、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トナー像を担持した状態で２次転写部へと搬送される。２次転写部は、２次転写ベルト１１８と、搬送ローラ１１８ａ、１１８ｂと含んで構成される。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、プラスチックシートなどの受像材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トナー像を、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。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と多色トナー像とを加圧加熱し、印刷物１３２として画像形成装置１００の外部へと出力する。多色トナー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により転写残トナーが除去され、次の像形成プロセスに備えている。

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（図示せず）が配設されていて、副走査方向のずれを検出している。

図２は、画像形成装置１００の光学装置１０２を矢線Ａの方向から見た場合の平面構成を示す。なお、図２には、静電潜像が形成される感光体ドラム１０４ａに対する走査上の配置を説明するため、感光体ドラム１０４ａについても併せて示す。光学装置１０２は、ＶＣＳＥＬの駆動を制御するためのＶＣＳＥＬコントローラ（以下、ＧＡＶＤとして参照する。）２００を含んで構成されている。ＧＡＶＤ２００は、特定用途集積回路（ASIC：Application Specific Integrated Circuit）として構成されていて、画像形成装置１００の画像形成を制御するメインＣＰＵ（図示せず）からの制御信号を受領して、ＶＣＳＥＬの駆動制御を指令する。また、ＧＡＶＤ２００は、メインＣＰＵからの指令に応答してＶＣＳＥＬに対する工場調整信号、初期化信号、ラインＡＰＣ信号、紙間ＡＰＣ信号、プロコンＡＰＣ信号および走査ＡＰＣ信号などの制御信号をドライバ２０６に出力する。なお、工場調整信号とは、画像形成装置１００を工場から出荷する時点の走査ビームの光量を調整するための制御信号である。また、ラインＡＰＣ信号とは、画像形成装置１００が動作中に、レーザビームが主走査方向に走査される毎のタイミングでレーザビームの光量補正を行う場合に、ＧＡＶＤ２００が出力する制御信号であり、紙間ＡＰＣ信号とは、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ビームの光量補正を行う場合に、ＧＡＶＤ２００が出力する制御信号のことである。

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光ビーム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、レーザビームの光量補正を行う制御のことである。

また、プロコンＡＰＣ信号とは、画像形成装置１００の作像能力を調整するプロセス制御処理中に光量調整を行う場合に、ＧＡＶＤ２００が出力する制御信号のことであり、走査ＡＰＣ信号とは、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補正を行う場合に、ＧＡＶＤ２００が出力する制御信号のことである。

尚、プロセス制御とは、具体的には画像形成装置１００周辺および内部での温湿度の変化や長時間の未使用放置、径時でのサプライの劣化によって狙いの画像濃度を得るために必要な作像プロセス条件が変化することを防止するための制御である。このプロセス制御は、後述する所定のタイミングで実行され、画像形成装置１００の現像能力を検出し、最適な作像プロセス条件を決定するものである。

さらに、光学装置１０２は、ＶＣＳＥＬ２０８およびＶＣＳＥＬ２０８に対して駆動電流を供給するドライバ２０６を含んで構成されている。ドライバ２０６は、ＧＡＶＤ２００による制御信号を受領して、対応する駆動電流でＶＣＳＥＬ２０８を駆動させ、レーザビームを発生させる。ＶＣＳＥＬ２０８からのレーザビームは、本実施形態では、４０チャネルに対応する４０本射出されるものとして以下説明を行うが、射出されるレーザビームの数は特に限定はない。

レーザビームは、カップリング光学素子２１０により平行光とされ、アパーチャ２１１により波面を整形された後、誘電体多層膜コーティングなどにより形成されたハーフミラーを用いた光分離手段２１２によりモニタビーム（第１のレーザビーム）と走査ビーム（第２のレーザビーム）とに分離される。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。

また、上記光分離手段２１２として、特開２００７−２９８５６３に示されるような一部のビームを通過させ、残りのビームを反射させる光反射部材を用いることができる。図４に、光反射部材を用いた光分離手段２１２を、レーザビームの進行方向に向かって見た図を示す。この光分離手段２１２の形状は、アパーチャ２１１を通過したビームを整形する役割も担っており、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、図５（ａ）が略円形の断面を持つビームとすると、図５（ｂ）は整形後のビーム断面を、図５（ｃ）は光分離手段２１２を通過しないビーム断面を示している。従来技術では捨ててしまう図５（ｃ）のビームを、この光分離手段２１２では、光反射部２１２ｂにより反射し、この反射されるビームをモニタビーム、開口部２１２ａを通過するビームを走査ビーム、とする(以後この光分離形態をアパーチャミラーと呼ぶ)。このアパーチャミラー方法では、モニタビームを作るために、前述したハーフミラー方式のように走査ビームの一部を分割する必要が無く、通常捨てられてしまう光を使用するので、その分ＶＣＳＥＬ２０８の発光量をハーフミラー方式より小さく抑えることが出来る。また、アパーチャミラー方式の場合、光学装置１０２よりアパーチャ２１１は取り除かれる。

ただし、光分離手段２１２の走査ビームとモニタビームの分離の比率の点において、ハーフミラー方式ではその比率は一定にできるが、アパーチャミラー方式では、その分離比率がＶＣＳＥＬのビーム広がり角という、レーザ光の発光点からの広がりを表す値により異なってしまう。これは、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、アパーチャミラー光分離手段２１１の開口部２１２ａを通過するビーム面積と、光反射部２１１ｂで反射するビームを通るビーム面積の比率が、例えば、広がり角が大きいビーム２０８ａでは５：５、ビーム広がり角が小さいビーム２０８ｂでは７：３といった値になるためである。同一のＶＣＳＥＬ内においても、チャネルごとにそのビーム広がり角は異なるため、その分離比率もチャネルごとに異なる。この問題点に関しての対策は、後述するモニタ電圧をメモリに記録する実施例にて説明する。なお、以後は、光分離手段２１２はアパーチャミラー２１２として説明する。

感光体ドラム１０４ａの走査開始位置には、フォトダイオード（ＰＤ）を含む同期検出装置２２０が配置されている。同期検出装置２２０は、分割された走査ビームを検出し、同期信号を発行する。ＧＡＶＤ２００は、同期検出装置２２０から同期信号を受け取ったタイミングでレーザビームの光量を補正する第１の光量補正を行う。また、同期検出装置２２０の主走査線上隣りには、走査ビームの光量を測定する走査モニタＰＤ２２２が配置されている。また、装置内には温度センサ２２４が設けられている。

光分離手段２１２で分離された他方のレーザビームは、モニタビームとして利用される。モニタビームは、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に照射される。光電変換素子２１８は、モニタビームの光量に対応したモニタ電圧Ｖｐｄを発生させる。発生したモニタ電圧Ｖｐｄは、電圧変換部２０２に入力され、演算処理を実行する駆動電流制御部２０４へと送られる。駆動電流制御部２０４は、ＧＡＶＤ２００へとレーザビーム光量の値から計算された、例えば８ビットのＶＣＳＥＬ制御値を、ドライバ２０６による駆動電流の制御のために生成し、ドライバ２０６へと送っている。なお、電圧変換部２０２および駆動電流制御部２０４は、別モジュールとして構成することもでき、また一体として構成され、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して構成してもよい。なお、以下の説明でＶＣＳＥＬ制御値という場合、メモリ３０８のＲＡＭ領域に記憶されるＶＣＳＥＬ２０８の光量を制御するための共通電流やバイアス電流等の各種のデータの総称をいうものとする。

図７は、図２で説明したＶＣＳＥＬ２０８の駆動回路の詳細なブロック図を示す。ＧＡＶＤ２００は、メインＣＰＵ３００からの制御信号を受領して、ＶＣＳＥＬ２０８の工場設定調整、初期化設定、および同期検出装置２２０の動作制御を開始する。一方、図７に示した実施形態では、電圧変換部２０２は、Ａ／Ｄ変換部３０４として構成され、また駆動電流制御部２０４は、演算部３０６として構成され、さらに演算部３０６が使用する各種制御値などを格納するＲＯＭ領域およびＲＡＭ領域を含むメモリ３０８を含むマイクロコントローラ３０２として実装される。メモリ３０８は、工場設定データなどを格納するＲＯＭと、処理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も利用されるＲＡＭを含んで構成されている。

マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００からの指令に対応して、工場設定データと、レーザビームの光量とを使用して初期化設定を実行し、初期化設定された値を、ＲＡＭの一部が割り当てられるレジスタメモリに格納する。その後、マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００からの指令に応答して、動作制御のための値を計算し、レジスタメモリに格納されＶＣＳＥＬ２０８の制御データを更新して、ＶＣＳＥＬ２０８から射出されたレーザビームの光量の制御や画像形成装置１００の発熱等に伴う環境変動が生じた場合に、ＶＣＳＥＬ２０８から射出されたレーザビームの光量の制御を実行する。

マイクロコントローラ３０２から送られたＶＣＳＥＬ制御値は、ＧＡＶＤ２００に送られる。そして、ＧＡＶＤ２００は、初期化動作を実行した際に出力される電流値、およびチャネルごとに設定された補正係数ＤＥＶを、上述した電流値に乗じた補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）（後述。ｃｈはチャネル番号を表す。）を、各チャネルに対応する光源を点灯させるための点灯信号（以下、チャネル指定信号と呼ぶ。）と共にドライバ２０６に出力する。ドライバ２０６は、入力された補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）をＰＷＭ変換して駆動電流を設定し、チャネル指定信号により指定されたチャネルへと当該駆動電流レベルの電流を供給し、ＶＣＳＥＬ２０８の該当するチャネルのレーザビームの光量にフィードバックする。

ドライバ２０６は、半導体レーザ素子ＬＤごとにチャネルが割り当てられており、さらに当該チャネルごとに、工場出荷時に測定され、メモリ３０８のＲＡＭ領域に格納された半導体レーザ素子ＬＤごとに異なった、バイアス電流Ｉｂｉ、初期化動作時に利用する共通電流Ｉｓｗ、および補正値Ｄｅｖを使用して、ＶＣＳＥＬ２０８に対してＰＷＭ制御を行う。

ｃｈはＶＣＳＥＬ２０８のレーザビームの各チャネルを表しており、本実施の形態ではｃｈ＝１〜４０の値を取るものとする。

図８はこのドライバ２０６の詳細を示すブロック図である。図８において、ドライバ２０６は、補正値設定部２０６ａ、バイアス電流設定部２０６ｂ、ＬＤ電流供給部２０６ｃ、および共通電流供給部２０６ｄから基本的に構成されている。補正値設定部２０６ａ、バイアス電流設定部２０６ｂ、およびＬＤ電流供給部２０６ｃは各半導体レーザ素子ＬＤにそれぞれ設けられている。各補正値設定部２０６ａには共通電流供給部２０６ｄから共通電流Ｉｓｗが供給され、ＬＤ電流供給部２０６ｃは補正値設定部２０６ａ、バイアス電流設定部２０６ｂでそれぞれ設定された電流値を加算して半導体レーザ素子ＬＤに供給する。

なお、前記補正値設定部２０６ａ、バイアス電流設定部２０６ｂ、およびＬＤ電流供給部２０６ｃは各半導体レーザ素子ＬＤにそれぞれ設けられ、前述のように半導体レーザ素子ＬＤは４０チャネル設けられていることから、図８は、１ｃｈから４０ｃｈまで各符号に添え字を付けて区別している。共通電流供給部２０６ｄは０〜５ｍＡの間を８ｂｉｔのデジタルアナログ変換器であるＤＡＣ（ＳＷ＿Ｄ［７：０］）によって設定可能である。

補正値設定部２０６ａは、供給される共通電流をチャネル毎に補正するための補正係数であるＤＥＶを設定する。補正値設定部２０６ａでは、共通電流供給部２０６ｄで設定された共通電流Ｉｓｗの電流値を６８％〜１３２％で補正可能であり、この共通電流Ｉｓｗに補正係数ＤＥＶを乗じた補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）はＤＡＣ（ＤＥＶ＿Ｄ＿＊［７：０］）で設定される。

バイアス電流設定部２０６ｂは、共通のバイアス電流Ｉｂｉに対してチャネル毎のバイアス電流を設定する。バイアス電流設定部２０６ｂは０〜５ｍＡの間で補正可能であり、この補正電流の値Ｉｂｉ＿ｃｈ（ｎ）は８ｂｉｔのＤＡＣ（Ｉｂｉ＿Ｄ＿＊［７：０］）によって設定される。

このような各部を備えたドライバ２０６では、例えば各チャネルの半導体レーザ素子ＬＤｃｈ（ｃｈは１〜４０の整数）では、ＬＤｃｈ電流（ｎ）＝Ｉｓｗ×Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）＋Ｉｂｉ＿ｃｈ（ｎ）の駆動電流が供給できる。

図９は、本実施形態でのＶＣＳＥＬ２０８のレーザビームの出力特性（以下、Ｉ−Ｌ特性と呼ぶ。）４００の相関関係を示す図である。また、ＶＣＳＥＬ２０８は、４０ｃｈの半導体レーザ素子ＬＤから構成されているものとして説明する。半導体レーザ素子ＬＤは、それぞれ、レーザ発振を開始する境界を示す電流である閾値電流Ｉｔｈが存在し、また素子特性に対応して、出力Ｌ−駆動電流レベルＩが相違する。このため、各半導体レーザ素子ＬＤに対して同一のレーザビーム光量を与えるため、駆動電流Ｉηは、初期化動作時であっても値ΔＩで示される分だけ相違することになる。また、図９の縦軸を、感光体上の走査ビームの光量とすると、ＶＣＳＥＬ２０８は、各チャネルでビーム広がり角の大きさが異るため、チャネル間でアパーチャミラー２１２のビーム透過率に大小が生じ、例えＶＣＳＥＬ２０８から射出された直後の走査ビームの光量は同じでも、感光体に届く光量は違ってくる。そのため、感光体上で各チャネルの半導体レーザ素子ＬＤから射出された光量を同じにするには、上記チャネル間の素子特性の差異と、感光体までの光の透過率の差異を調整する必要がある。

本実施の形態では、その差異を吸収するために、上記図８に示したドライバ２０６により対応する。まず各チャネルの閾値電流Ｉｔｈの違いに伴う光量の差異は、各チャネルに用意されたバイアス電流設定部２０６ｂ（Ｉｂｉ＿ｃｈ（ｎ））により個別に設定することによって、その差異を吸収する。また、感光体上の走査ビームの光量を同じにするために、各チャネルに適した電流値を設定するには、図１０に示すように、全チャネルの駆動電流ＩηのバラツキΔＩの中央に、全チャネル共通の電流である共通電流Ｉｓｗを設定し、この共通電流Ｉｓｗに対し、各チャネル個別の補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）を掛けた電流（すなわち駆動電流）をチャネル毎に流すことにより、その差異を吸収する。また、図１０のバイアス電流Ｉｂｉは、１つのチャネルに設定された電流値について例示している。

図１１は、マイクロコントローラ３０２のメモリ３０８のＲＯＭ領域に格納される、ＶＣＳＥＬ２０８の制御値５００の例を示す図である。図１１に示すように、ＶＣＳＥＬ２０８の制御値５００は、半導体レーザ素子ＬＤに割り当てられたチャネルごとに光量モニタ電圧Ｖｐｄ等の制御値を表すものである。制御値５００としては、図１１に示すように、工場出荷時に設定された、光電変換素子２１８の光量モニタ電圧であるＶｐｄ＿１（０）〜Ｖｐｄ＿４０（０）が記憶されている。また、Ｉｓｗ（０）は共通電流Ｉｓｗの初期値（以下、初期化共通電流と呼ぶ。）であり、この初期化共通電流は、Ｉｓｗ（０）が記憶されている。このＩｓｗ（０）は、各半導体レーザ素子ＬＤに対して設定光量を与えるための電流値である工場設定時に得られたチャネル毎の電流である個別共通電流Ｉｓｗ＿１（０）〜Ｉｓｗ＿４０（０）のＭａｘ値とＭｉｎ値の中央値として与えられる。これらの初期化共通電流Ｉｓｗ（０）は、工場出荷時に設定され、初期化動作時に射出するモニタビームの光量を与えるための電流である。

一方、メモリ３０８のＲＡＭ領域には、画像形成装置１００が画像形成動作を実行している時に得られる各チャネルの半導体レーザ素子ＬＤが設定光量を得るための補正値Ｄｅｖ＿１（ｎ）〜Ｄｅｖ＿４０（ｎ）と、後述するプロコンＡＰＣ（第２光量補正）を行う際に、ＧＡＶＤ２００が送信する、走査ビームの光量の変化率を表す光量調整値Ｐ（ｎ）と、後述する紙間ＡＰＣ（第３光量補正）を行う際に更新される共通電流Ｉｓｗ（ｎ）、バイアス電流Ｉｂｉ＿１（ｎ）〜Ｉｂｉ＿４０（ｎ）、および後述する走査ＡＰＣ（第４光量補正）を行う際に更新される校正値Ｃ＿１（ｎ）〜Ｃ＿４０（ｎ）が登録される。以下の説明では、特定のチャネル番号が必要となる箇所以外では、「１」「４０」等のチャネル番号をｃｈ（ｎ）またはｃｈとし、バイアス電流Ｉｂｉ＿ｃｈ（ｎ）またはＩｂｉ＿ｃｈ、補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）またはＤｅｖ＿ｃｈ、校正値Ｃ＿ｃｈ（ｎ）またはＣ＿ｃｈ等と記載することとする。

なお、ｎは、１以上の整数であり、ラインＡＰＣ（第１光量補正）、紙間ＡＰＣ、プロコンＡＰＣ、および走査ＡＰＣにより与えられる補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）等を計算する処理を説明するために用いるものであって、特定の回数を登録するために使用するものではない。

上述した関係は、補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）が、Ｉ−Ｌ特性的に、図１２で与えられる関係にある場合に適用されるものである。図１２で示すように、設定光量が出力されていれば、図２に示した光電変換素子２１８の光量モニタ電圧は、Ｖｐｄ＿ｃｈ（０）となる。ここで、ラインＡＰＣ制御時に光電変換素子２１８の光量モニタ電圧が、Ｖｐｄ＿ｃｈ（ｎ）であることが検出されると、レーザビームの光量が低下しているものと判断され、予め各素子特性で設定された、補正値であるＤｅｖ＿ｃｈ（ｎ）を計算し、ＧＡＶＤ２００に通知する。Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）の値を通知されたＧＡＶＤ２００は、チャネル番号とそのチャネル番号の補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）とをドライバ２０６に送付する。

ドライバ２０６は、ＧＡＶＤ２００から受領したチャネル番号およびチャネル番号毎の補正値Ｄｅｖ＿ｃｈの値を使用してＰＷＭ信号を生成させ、チャネル番号で指定される半導体レーザ素子ＬＤに駆動電流を供給する。なお、本実施形態では、ＧＡＶＤ２００より送信される補正値Ｄｅｖ＿ｃｈの値は、８ビットの分解能で設定されるデジタル値ＤＥＶ＿Ｄであり、共通電流Ｉｓｗを、例えば６８％〜１３２％の範囲で可変としている。

また、図１２に示すＩｂｉ＿ｃｈ（ｎ）は、ＶＣＳＥＬ２０８の周囲温度の変化や劣化により、その値を増減させるため、固定値のままでは、補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）の補正に誤差が生じてしまう。そこで、ＶＣＳＥＬ２０８の初期化動作時およびラインＡＰＣ時にバイアス電流Ｉｂｉ＿ｃｈ（ｎ）の値をマイクロコントローラ３０２が計算し、ＧＡＶＤ２００に通知する。バイアス電流Ｉｂｉ＿ｃｈ（ｎ）の値を通知されたＧＡＶＤ２００は、チャネル番号とバイアス電流Ｉｂｉ＿ｃｈ（ｎ）の値とをドライバ２０６に送付する。なお、本実施形態では、ＧＡＶＤ２００より送信されるバイアス電流Ｉｂｉ＿ｃｈ（ｎ）の値は、８ビットの分解能で設定されるデジタル値ＢＩ＿Ｄであり、バイアス電流Ｉｂｉを、例えば０〜５ｍＡの範囲で可変としている。

また、図１２に示す共通電流の補正値であるＩｓｗ（ｎ）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）も、ＶＣＳＥＬ２０８の周囲温度の変化や劣化により、その値を増減させるため、固定値のままでは、補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）の補正範囲を超えてしまうことがある。そこで、ＶＣＳＥＬ初期化動作時およびラインＡＰＣ実行時に補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）の値をマイクロコントローラ３０２が計算し、ＧＡＶＤ２００に通知する。その際、補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）が補正範囲を超える場合には、紙間ＡＰＣ実行時に、共通電流Ｉｓｗ（ｎ）の値をマイクロコントローラ３０２が変更し、ＧＡＶＤ２００に通知する。共通電流Ｉｓｗ（ｎ）の値を通知されたＧＡＶＤ２００は、共通電流Ｉｓｗの値をドライバ２０６に送付する。なお、本実施形態では、ＧＡＶＤ２００より送信される共通電流Ｉｓｗの値は、８ビットの分解能で設定されるデジタル値ＳＷ＿Ｄであり、共通電流Ｉｓｗを、例えば０〜５ｍＡの範囲で可変としている。

以下、本実施形態での光量制御について説明する。
（１）工場設定
工場出荷時において、ＶＣＳＥＬ２０８の各チャネルが、感光体ドラム面上に設定光量で走査ビームを照射している場合のモニタビームの光電変換素子２１８による光量モニタ電圧の値を、マイクロコントローラ３０２がメモリ３０８のＲＯＭ領域に記録する。このときの測定は、感光体ドラム面に相当する位置に光センサ（不図示）を配置し、光量モニタ電圧の値と感光体ドラム面上での走査ビーム光量との相関性を示すデータを取得する。光センサは、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと呼ぶ。）に接続されている。また、ＰＣは、ＧＡＶＤ２００を制御しており、ＰＣからＧＡＶＤ２００を介して演算部３０６に、工場調整信号が送られる。

マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００に対して、最初に工場調整を行うチャネル（ｃｈ１とする。）の動作イネーブル信号をＯＮさせるＯＮ信号を出力する。ＧＡＶＤ２００は、受け取ったＯＮ信号をドライバ２０６に出力し、ドライバ２０６は、ＯＮ信号を受け取ると、その後、共通電流Ｉｓｗを徐々に上げていく。光センサは、ｃｈ１の走査ビームの光量が設定光量に達したことを検出すると、ＰＣに通知する。当該通知を受領したＰＣは、ＧＡＶＤ２００に対してｃｈ１の走査ビームの光量が設定光量に達した旨を通知する。そして、ＧＡＶＤ２００は、マイクロコントローラ３０２に、ｃｈ１の走査ビームの光量が設定光量に達したことを通知する。マイクロコントローラ３０２は、当該通知を受け取ると、その時点における光電変換素子２１８の出力電圧である光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（０）をメモリ３０８のＲＯＭ領域に記録すると共に、このときの共通電流ＩｓｗをＩｓｗ＿１として記録する。さらに、マイクロコントローラ３０２は、走査ビームが設定光量に達した際に、図２に示した走査モニタＰＤ２２２が測定した走査ビームの光量から変換された出力電圧（以下、走査モニタ電圧と呼ぶ。）ＶｓｃをＶｓｃ＿１として、メモリ３０８のＲＡＭ領域に記録する。上述した処理を、４０ｃｈ記録するまで繰り返す。４０ｃｈの記録が終了したら、マイクロコントローラ３０２は、Ｉｓｗ＿１〜Ｉｓｗ＿４０の最大値と最小値の中央値を計算し、メモリ３０８のＲＯＭ領域にＩｓｗ（０）として書込む。また、走査モニタ電圧Ｖｓｃ＿１〜Ｖｓｃ＿４０の平均値を計算し、その値をＶｓｃ（０）としてメモリ３０８のＲＯＭ領域に書き込む。

（２）画像処理装置での光量制御
画像形成装置１００は、感光体ドラムが組み込まれ、ユーザにより使用される場合、画像形成装置１００の起動時または動作開始時にＶＣＳＥＬ２０８の光量制御が実行される。

図１３は、画像形成装置１００が実行する画像形成処理の処理手順を示すフローチャートである。画像形成装置１００は、通常、Ｂ５、Ａ４、Ｂ４、Ａ３などの規格とされたサイズの上質紙やプラスチックフィルムに画像形成を行う。以下に説明する手順では、あらかじめユーザにより画像形成装置１００の電源がＯＮされているか、またはオートモードでユーザからの画像形成指令を受け付けて画像形成が開始可能な状態になっているものとする。最初に、ステップＳ７０１でＶＣＳＥＬ２０８の初期化を行い、初期化処理終了後、ステップＳ７０２でラインＡＰＣを実行し、各紙間ではステップＳ７０３において紙間ＡＰＣを実行する。そして、ＶＣＳＥＬ２０８の周辺温度の変化が大きくなったとステップＳ７０４で判断された場合は、ステップＳ７０５にて、走査ＡＰＣを行う。その後は、ステップＳ７０６にて、作像終了が確認されるまでラインＡＰＣ、紙間ＡＰＣ、および走査ＡＰＣを繰り返し実行する。

（２−１）ＶＣＳＥＬの初期化動作
続いて、図１３に示したステップＳ７０１で行われるＶＣＳＥＬの初期化処理について、図１４を用いて具体的に説明する。以下に説明する手順では、メインＣＰＵ３００からＧＡＶＤ２００へと、初期化信号が送られ、さらに、ＧＡＶＤ２００からマイクロコントローラ３０２に初期化信号が通知され、ＶＣＳＥＬ２０８の初期化処理が開始可能な状態になっているものとする。ステップＳ８０１では、マイクロコントローラ３０２は、ＶＣＳＥＬ２０８の４０ｃｈ分のバイアス電流Ｉｂｉ＿ｃｈ（１）の検出を行う。つぎのステップＳ８０２では、４０ｃｈ分の補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（１）の計算を行う。そして、ステップＳ８０３では、共通電流の更新を行い、最後にステップＳ８０４で校正係数の計算をする。続いて、これらのステップＳ８０１〜Ｓ８０４で行う各処理の具体的な内容について説明する。

（２−１−１）バイアス電流の検出
図１５は、図14のステップＳ８０１に示したバイアス電流の検出手順を示すフローチャートである。以下の説明では、マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００から初期化信号を受信しているものとする。Ｓ９０１により、まず、マイクロコントローラ３０２がバイアス電流の検出を行うチャネル番号（例えば、ｃｈ１）を指定する。そして、ステップＳ９０２により、ドライバ２０６の共通電流Ｉｓｗの設定を０に設定する。

次に、ステップＳ９０３において、マイクロコントローラ３０２は、現在の共通電流Ｉｓｗの値に微小の変化量ΔＩｓｗを加算し、ドライバ２０６の共通電流Ｉｓｗに設定する。そして、ステップＳ９０４において、ステップＳ９０１で指定したチャネル番号（ｃｈ１）の半導体レーザ素子ＬＤを、ステップＳ９０３で設定した共通電流Ｉｓｗの電流量で点灯させ、その時の光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（０）を取得する。

ステップＳ９０５において、取得したＶｐｄ＿１（０）とチャネルごとの光量モニタ電圧を算出するための下限値である閾値電圧Ｖｐｄ＿Ａを比較して、Ｖｐｄ＿１（０）が閾値電圧Ｖｐｄ＿Ａより小さい時はステップＳ９０３に戻り、共通電流Ｉｓｗの値を加算する。また、大きい時は、ステップＳ９０６に移行し、その時の共通電流Ｉｓｗと光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（０）をメモリ３０８のＲＯＭ領域に記録する。そして、ステップＳ９０７に移行し、チャネルごとの光量モニタ電圧を算出するための上限値である閾値電圧Ｖｐｄ＿Ｂと比較し、Ｖｐｄ＿１（０）が閾値電圧Ｖｐｄ＿Ｂより小さければステップＳ９０３に戻り、大きければ光量モニタ電圧の取得を終了する。

図１６に、閾値電圧Ｖｐｄ＿Ａ、Ｖｐｄ＿Ｂの大きさを示す。Ｖｐｄ＿Ａは、閾値電流Ｉｔｈにおけるモニタ電圧の値Ｖｐｄ（Ｉｔｈ）より少し大きい値を設定する。また、Ｖｐｄ＿Ｂは、工場調整時にメモリ３０８のＲＯＭ領域に書込んだＶｐｄ＿１（０）〜Ｖｐｄ＿４０（０）より少し小さい値を設定する。また、ΔＩｓｗの値は、Ｖｐｄ＿ＡとＶｐｄ＿Ｂの間で、Ｖｐｄ＿１（０）が少なくとも２点は取れる大きさに設定する。

Ｖｐｄ＿１（０）の値が、閾値電圧Ｖｐｄ＿Ｂより大きくなるまで、共通電流Ｉｓｗに対するΔＩｓｗの加算し、チャネルごとの光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（０）のメモリ３０８のＲＯＭ領域への記録を行ったら、次にステップＳ９０８に移り、マイクロコントローラ３０２は、Ｉｂｉ＿１（１）の計算を行う。計算には、Ｖｐｄ＿Ａ〜Ｖｐｄ＿Ｂの間に入るメモリ３０８のＲＯＭ領域に記憶したＶｐｄ＿１（０）とＲＡＭ領域に記憶した共通電流Ｉｓｗの値を使用する。

いま、Ｖｐｄ＿Ａ〜Ｖｐｄ＿Ｂの間に入るメモリ３０８のＲＯＭ領域に記憶したＶｐｄ＿１（０）の数がｎ個だったとし、チャネル１の閾値電流をＩｔｈ＿１とすると、その計算式は下式（１）になる。

計算した閾値電流Ｉｔｈ＿１は、バイアス電流Ｉｂｉ＿１（１）としてメモリ３０８のＲＡＭ領域に格納する。そして、最後に、マイクロコントローラ３０２は、ステップＳ９０９において、全チャネルの閾値電流Ｉｂｉの検出と設定が終了したか確認し、完了していなければＳ９０１に戻り、全チャネル終了していれば、バイアス電流検出手順についての処理を終了する。

図１７には、バイアス電流検出動作でのマイクロコントローラ３０２の処理のタイミングチャートを示す。まず、バイアス電流の検出動作は、メインＣＰＵ３００が検出開始通知であるａｐｃｓｔｔｒｉｇ＿ｒ信号をアサート（本実施形態では、ａｐｃｓｔｔｒｉｇ＿ｒ＝ｈｉｇｈ）状態にし、ＧＡＶＤ２００が当該通知を受領して、ラインＡＰＣ制御信号であるＡＰＣＳＴＡＲＴ信号をアサートした時点で開始される。マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００が発行したＡＰＣＳＴＡＲＴ信号を受信して、半導体レーザ素子ＬＤのイネーブル信号をアサートする、Ｓｌｅｅｐ解除コマンドをＧＡＶＤ２００に送信する。Ｓｌｅｅｐ解除コマンドを受領したＧＡＶＤ２００は、ドライバ２０６に対して全チャネルのスリープの解除を指令する。ＧＡＶＤ２００によってスリープ解除の指令がなされると、バイアス電流の検出のための準備が完了する。

つぎに、マイクロコントローラ３０２は、バイアス電流を設定するチャネルを指定し（ｃｈ１）を指定し、共通電流Ｉｓｗの値を初期値として０を設定する。マイクロコントローラ３０２は、設定した共通電流Ｉｓｗの値をＧＡＶＤ２００に出力し、ＧＡＶＤ２００は、受け取った共通電流Ｉｓｗの値をドライバ２０６に出力する。その後、ＧＡＶＤ２００より、指定されたチャネルに対する共通電流Ｉｓｗの値を確定させるためのＳＷ＿ＳＴＢ信号がＯＮされ、ドライバ２０６に対して、確定した共通電流Ｉｓｗの値が出力される。そして、マイクロコントロー３０２は、共通電流Ｉｓｗに微小電流ΔＩｓｗを順番に加算した値をＧＡＶＤ２００に出力し、ＧＡＶＤ２００は、受け取ったその値をドライバ２０６に送信し、ＳＷ＿ＳＴＢ信号で確定した後、図１５に示すステップＳ９０４でＶｐｄ＿１を測定していく。

その後、Ｖｐｄ＿１の値が、前述した閾値電圧Ｖｐｄ＿Ｂの値を超えた場合、マイクロコントローラ３０２が、バイアス電流Ｉｂｉ＿１（１）の演算を行い、その値をＧＡＶＤ２００に送信する。そして、ＧＡＶＤ２００は、受け取ったバイアス電流Ｉｂｉ＿１（１）の値をドライバ２０６に送信するとともに、チャネルごとのバイアス電流の値が確定したことを示すＢＩ＿ＳＴＢ信号をＯＮさせることにより、バイアス電流Ｉｂｉ＿１（１）を確定させる。この動作を、最終チャネルであるｃｈ４０の処理までを継続し、ｃｈ４０が終了した時点で、マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００に、バイアス電流設定終了通知であるｉｂｉｅｎｄ＿ｒ信号をＯＮ状態にすることによって、全チャネルのバイアス電流の検出を完了する。また、マイクロコントローラ３０２は、半導体レーザ素子ＬＤのエラーが通知されると、半導体レーザ素子ＬＤのエラーを示すＬＤＥＲＲ信号を発行する。なお、ＬＤＥＲＲ信号については、より詳細に後述する。

（２−１−２）補正値の計算
図１８は、図１４に示した補正値の計算処理の手順を示すフローチャートである。以下の説明では、バイアス電流の検出が終了し、ＧＡＶＤ２００は、バイアス電流検出終了の信号を受信しているものとする。まず、ＧＡＶＤ２００は、ステップＳ１２０１において、補正値を算出するＶＣＳＥＬ２０８のチャネル番号（例えば、ｃｈ１）を指定する。次いで、ＧＡＶＤ２００は、同期検出装置２２０からの同期検知信号（以下、ＤＥＴＰ信号と呼ぶ。）に同期してｃｈ１の半導体レーザ素子ＬＤを、共通電流Ｉｓｗ（０）×Ｐ（０）の電流で一定時間点灯させる。Ｐ（０）とはプロセス制御により決まる走査ビームの光量を調整するための調整値（以下、光量調整値と呼ぶ。）を表しており、Ｐ（０）＝１である。プロセス制御については、後述するプロコンＡＰＣにて詳しく説明する。ステップＳ１２０２で、ｃｈ１の半導体レーザ素子ＬＤが一定時間点灯している期間内に、マイクロコントローラ３０２のＡ／Ｄ変換部３０４は、光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（１）を取得する。その後、ステップＳ１２０３で、マイクロコントローラ３０２は、取得した光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（１）と、ＲＯＭ領域に記録された初期設定の光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（０）を使って、ｃｈ１の補正値であるＤｅｖ＿１（１）を下記式（２）で計算し、ＲＡＭ領域に格納する。なお、下記式（２）中、チャネル１の光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（０）は、画像形成装置１００が工場から出荷される際に設定され、メモリ３０８のＲＯＭ領域に格納される。そして、ユーザが画像形成装置１００を使用する際に、メモリ３０８のＲＯＭ領域から読み出して上述したバイアス電流の演算等に利用する。

ステップＳ１２０４にて、全ｃｈの補正値を計算したか判断を行い、全ｃｈの補正値Ｄｅｖ＿１（１）〜Ｄｅｖ＿４０（４０）の計算終了が確認された場合（ｙｅｓ）、補正値の計算処理が終了する。Ｃ＿１（０）は校正値Ｃ＿１（ｎ）の初期値でありＣ＿１（０）＝１であるが、後述する走査ＡＰＣが実行されるごとにｎの数字は増え、Ｃ＿１（ｎ）の値も変化する。

図１９は、補正値の計算動作でのマイクロコントローラ３０２の処理のタイミングチャートである。補正値の計算動作は、マイクロコントローラ３０２によって、メインＣＰＵ３００が、バイアス電流設定終了通知であるｉｂｉｅｎｄ＿ｒ信号をＯＮ状態にした後に開始される。

その後、ＤＥＴＰ信号に同期してＧＡＶＤ２００より発行する、ＡＰＣイネーブルを指示するためのＡＰＣＥＮ信号をマイクロコントローラ３０２が受信すると、マイクロコントローラ３０２は、補正値を算出するチャネル（ｃｈ１）を指定する。

そして、ＧＡＶＤ２００は、つぎのＡＰＣＥＮ信号を出力する前に、ＰＷＭ制御を開始するためのＰＷＭＯＮ信号をドライバ２０６に送信し、ｃｈ１の半導体レーザ素子ＬＤをＩｓｗ（０）×Ｐ（０）の電流で一定期間点灯させる。その後、マイクロコントローラ３０２は、ＡＰＣＥＮを受信した後、走査モニタＰＤ２２２が検出したＶｐｄ＿１（１）を取得し、式（２）より補正値Ｄｅｖ＿１（１）の値を計算する。さらに、マイクロコントローラ３０２は、補正値の計算終了後、計算した補正値Ｄｅｖ＿１（１）をＧＡＶＤ２００に送信する。ＧＡＶＤ２００は、補正値を受け取ると、補正値を確定させるための信号であるＤＥＶ＿ＳＴＢ１信号を出力して、チャネル１の補正値を確定させる。

同様の処理は、４０ｃｈ目のＤｅｖ＿４０（１）が送信完了するまで繰り返される。４０ｃｈ目のＤｅｖ＿４０（１）が送信完了すると、マイクロコントローラ３０２は、補正値計算動作終了を通知する信号であるＤｅｖｅｎｄ＿ｒ信号をＧＡＶＤ２００に発行する。また、マイクロコントローラ３０２は、半導体レーザ素子ＬＤのエラーが通知されると、半導体レーザ素子ＬＤのエラーを示すＬＤＥＲＲ信号を発行する。なお、ＬＤＥＲＲ信号については、より詳細に後述する。

また、図１９において、ｃｈ１を点灯する時の電流値として「Ｉｓｗ（０）×Ｐ（０）でｃｈ１点灯」と記載しているが、実際にはバイアス電流Ｉｂｉ＿１（１）を加えたＩｓｗ（０）×Ｐ（０）＋Ｉｂｉ＿１（１）で点灯している。バイアス電流は、初期化動作時に設定されてから印刷動作が終了するまで常に流されているので、今後、図および文書の駆動電流には記載をしない。

（２−１−３）共通電流の更新
ＶＣＳＥＬ２０８を駆動するための共通電流は、その周囲環境やＶＣＳＥＬの径時劣化により変動するため、初期化動作時に、図１４に示すステップＳ８０３にて共通電流の更新を行う。図２０は、共通電流の更新処理の手順を示すフローチャートである。以下の説明では、上述した補正値が既に計算されているものとする。ＧＡＶＤ２００は、ステップＳ１４０１にて、共通電流を計算する。更新する共通電流の値Ｉｓｗ（１）は、メモリ３０８のＲＯＭ領域に格納されている初期化共通電流Ｉｓｗ（０）と、ＲＡＭ領域に格納されている補正値Ｄｅｖ＿ｃｈの最大値と最小値を使用して計算される。式は下式（３）になる。

ステップＳ１４０２にて、ＧＡＶＤ２００は、ＲＡＭ領域に格納されているＩｓｗ（ｎ）をステップＳ１４０１で計算した共通電流に更新する。その後、ステップ１４０３において、更新された後の共通電流Ｉｓｗに対する各チャネルの補正値Ｄｅｖ＿ｃｈを計算する。この補正値の計算処理は、前記図１８と同じになる。

図２１に、マイクロコントローラ３０２が実行する共通電流の更新処理のタイミングチャートを示す。マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００に補正値の計算が終了したことを示す信号であるＤｅｖｅｎｄ＿ｒ信号をＯＮ状態にすると、共通電流Ｉｓｗ（１）を式（３）より演算し、その演算値をＧＡＶＤ２００に出力する。ＧＡＶＤ２００は、マイクロコントローラ３０２から受け取った演算値をドライバ２０６に送信する。さらに、ＧＡＶＤ２００は、ＳＷ＿ＳＴＢ信号を出力し、ＤＥＴＰ信号が出力される周期でＩｓｗ（１）を交互にドライバ２０６に設定する。その後は、図１９の補正値の計算のタイミングチャートと同じように、ＤＥＴＰ信号に同期して、ＧＡＶＤ２００は、各ｃｈの補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（２）を計算し、計算したこれらの補正値をドライバ２０６に送信し、ＤＥＶ＿ＳＴＢ信号を出力することによって、補正値を確定させる。ただし、光量モニタ電圧Ｖｐｄを測定するために一定時間指定チャネルの半導体レーザ素子ＬＤを点灯する時に、補正係数を無効にする必要があるので、補正係数を初期値のDEV＿ｃｈ（０）＝１００％（補正なし）戻す。最終チャネルであるｃｈ４０の処理までを継続し、ｃｈ４０が終了した時点で、マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００に、共通電流の更新処理を完了させる指示を行い、ＧＡＶＤ２００は、共通電流更新終了を示す信号であるＩｓｗｅｎｄ＿ｒ信号をＯＮ状態して、共通電流の更新処理を完了させる。

（２−１−４）校正値の計算
つぎに、校正値の計算を行う。校正値の計算は、メモリ３０８のＲＯＭ領域に格納されている工場出荷時に設定された光量モニタ電圧を校正し、校正後の光量モニタ電圧で再度補正値Ｄｅｖの算出を行う。この理由は、工場調整において光量モニタ電圧をメモリに記録した時は、光学装置１０２の周辺温度は空調により一定温度、例えば２５度に保たれているが、光学装置１０２が画像形成装置１００に搭載され、ＶＣＳＥＬ２０８の初期化を行う時は、季節や時間、または画像形成装置１００の使用状況によって光学装置１０２の周辺温度は変化し、ＶＣＳＥＬ２０８の周辺温度も変化する。そして、ＶＣＳＥＬ２０８のビーム広がり角が温度によって変化する場合、図６で示したように、アパーチャミラー２１２の透過光と反射光の比率が変化してしまう。このため、工場で調整を行った感光体ドラム面上での走査ビームの光量と、走査ビームを照射している場合のモニタビームの光電変換素子２１８による光量モニタ電圧の値との関係が成立しなくなり、光量モニタ電圧を基準に共通電流ＩｓｗやＤｅｖの調整を行っても、感光体ドラム面上での走査ビーム光量は狙いの光量からずれたものになってしまうためである。

図２２は、図１４のステップＳ８０４に示す校正値の計算処理の手順を示すフローチャートである。上記共通電流の更新処理が完了すると、ＧＡＶＤ２００は、光量モニタ電圧の校正を開始する。まず、ステップＳ１６０１において、ＧＡＶＤ２００は、校正値を算出するＶＣＳＥＬ２０８のチャネル番号（例えば、ｃｈ１）を指定する。次いで、ステップＳ１６０２において、ＧＡＶＤ２００は、共通電流の更新処理で算出した共通電流Ｉｓｗ（１）に補正値Ｄｅｖ＿１（２）とプロセス制御により決まる光量調整値の初期値Ｐ（０）を掛けた電流値でｃｈ１の半導体レーザ素子ＬＤを一定時間点灯させる。ｃｈ１の半導体レーザ素子ＬＤの点灯タイミングは、ＤＥＴＰ信号に同期して、図２の走査ビームの走査線上に配置された走査モニタＰＤ２２２上を、走査ビームが通過する時とする。半導体レーザ素子ＬＤが、走査モニタＰＤ２２２上で一定時間点灯している期間内に、マイクロコントローラ３０２のＡ／Ｄ変換部３０４は、走査モニタ電圧Ｖｓｃ＿１（１）を取得する。

その後、ステップＳ１６０３で、マイクロコントローラ３０２のＡ／Ｄ変換部３０４は、取得した走査モニタ電圧Ｖｓｃ＿１（１）と、ＲＯＭ領域に記録され初期値として使用される設定光量出力時の走査モニタＰＤ２２２が出力した走査モニタ電圧Ｖｓｃ（０）とから、ｃｈ１の半導体レーザ素子ＬＤの光量の校正値であるＣ１（１）を計算する。Ｃ１（１）の計算式は、初期化動作時の走査モニタ電圧Ｖｓｃ（０）を使用して、下記式（４）で与えられる。なお、下記式（４）中の走査モニタ電圧Ｖｓｃ（０）は、工場出荷時に設定されたメモリ３０８のＲＯＭ領域に格納される値を読み出して計算に利用する。

ステップＳ１６０４では、ＧＡＶＤ２００は、すべてのチャネルについて校正値の計算が終了したか否かを判断し、すべてのチャネルについて終了していない場合（Ｎｏ）、処理をステップＳ１６０１に分岐させ、ＤＥＴＰ信号に同期して、ｃｈ２、ｃｈ３、…、ｃｈ４０について初期化を実行し、走査モニタ電圧Ｃ＿４０（１）を取得する。また、全チャネルについて校正値の計算が終了した場合（ｙｅｓ）、処理をステップＳ１６０５に進め、再度補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（３）の計算を行う。ステップS１６０５のフローチャートは、上記図１８に示した処理と同様の処理を行う。また、この時のＤｅｖ＿ｃｈ（３）の計算式は下式（５）になる。

ｃｈ４０の補正値が求まったら、ＧＡＶＤ２００は、校正値の計算処理を終了させる。校正値の計算が完了すると、図１３に示すＶＣＳＥＬの初期化処理の全ての処理が終了する。

ＶＣＳＥＬの初期化処理においては、マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００に対して、算出した補正値であるＤｅｖ＿１（３）、共通電流Ｉｓｗ（１）、およびバイアス電流Ｉｂｉ＿１（１）を送信し、ＧＡＶＤ２００は、これらの値を受け取ると、ドライバ２０６に送信する。ドライバ２０６は、Ｄｅｖ＿１（３）、Ｉｓｗ（１）、およびＩｂｉ＿１（１）を取得して、光量モニタ電圧や走査モニタ電圧等の制御電圧を設定し、ｃｈ１に供給する共通電流を、Ｉｓｗ（１）×Ｄｅｖ＿１（３）×Ｐ（０）＋Ｉｂｉ（１）として設定し、ｃｈ１が割り当てられた半導体レーザ素子ＬＤを、ＰＷＭ制御などにより工場出荷時の設定光量と同一の値に制御することが可能となる。

図２３は、校正値の計算処理を行う場合のマイクロコントローラ３０２の処理のタイミングチャートである。校正値の計算は、マイクロコントローラ３０２が共通電流の更新が終了したことを示す信号であるＩｓｗｅｎｄ＿ｒ信号をアサート（本実施形態では、Ｉｓｗｅｎｄ＿ｒ＝ｈｉｇｈ）状態にし、ＧＡＶＤ２００がその信号を受領した時点で開始される。ＧＡＶＤ２００は、同期検出装置２２０によるＤＥＴＰ信号を検出すると、ＡＰＣイネーブルを指令する信号であるＡＰＣＥＮ信号をマイクロコントローラ３０２に送信する。

マイクロコントローラ３０２は、ＡＰＣＥＮ信号を受信すると、設定された共通電流Ｉｓｗ（１）×Ｄｅｖ＿１（２）×Ｐ（０）で点灯中のｃｈ１の走査モニタ電圧Ｖｓｃ＿１（１）を読取り、式（４）より校正値Ｃ＿１（１）の値を計算する。そして、マイクロコントローラ３０２は、計算終了後、校正値Ｃ＿１（１）のデータをＧＡＶＤ２００に送信する。同様の処理は、４０ｃｈ目のＣ＿４０（１）が送信完了するまで繰り返される。４０ｃｈ目の校正値Ｃ＿４０（１）が送信完了すると、その後、図１８に示した補正値を計算する処理を行い、全チャネルの補正値を更新した時点で、校正値の計算が終了したことを示す信号であるｃｅｎｄ＿ｒ信号をＧＡＶＤ２００に出力する。また、この時点で初期化処理の全ての動作が終了となり、マイクロコントローラ３０２は、初期化終了のコマンド（不図示）により、ｓｈｏｋｉｅｎｄ＿ｒ信号をＯＮ状態にし、かつＡＰＣＳＴＡＲＴ信号をネゲートすることでＧＡＶＤ２００にＶＣＳＥＬの初期化が完了したとこと伝える。また、マイクロコントローラ３０２は、ａｐｃｓｔｔｒｉｇ＿ｒ信号をネゲートすることにより、メインＣＰＵ３００に初期化処理の完了を通知する。さらに、マイクロコントローラ３０２は、半導体レーザ素子ＬＤのエラーが通知されると、半導体レーザ素子ＬＤのエラーを示すＬＤＥＲＲ信号を発行する。なお、ＬＤＥＲＲ信号については、より詳細に後述する。

図２４に、走査モニタ電圧Ｖｓｃを検知する走査モニタＰＤ２２２の配置図の例を示す。走査モニタＰＤ２２２は、同期検出装置２２０のＰＤの主走査方向の先行側、数ｍｍの間隔をおいて配置する。また、走査モニタＰＤ２２２の主走査方向の幅も通常数ｍｍのものを使用する。また、別の構成として、走査モニタＰＤ２２２を同期検出装置２２０のＰＤの主走査方向の後行側に配置する構成も考えられる。

次に、走査モニタＰＤ２２２で走査電圧Ｖｓｃを検知するときの、ＶＣＳＥＬ２０８の点灯タイミングの構成を説明する。走査モニタＰＤ２２２において、走査ビーム電圧を取得するには、同期検出装置（ＰＤ）２２０のＢＤ点灯より前に、指定したチャネルを点灯させる必要がある。また、その後、同期検知装置２２０に影響を与えないよう、指定したチャネルを消灯しなくてはならない。このときレーザの走査速度からすると、この点灯、消灯タイミングは数μｓｅｃ単位となり、非常に高いタイミング精度が要求される。

今、ポリゴンミラー１０２ｃの面数が６面と仮定すると、通常考えられる方法としては、図２５のタイミングチャートに示すように、ポリゴンミラー１０２ｃの６面のある面のＤＥＴＰ信号（例えば同期信号＿１）から基本クロックｃｌｋ＿ｅをカウントして（すなわち、ポリゴンミラー１０２ｃの６面の各面を基準として基本クロックｃｌｋ＿ｅをカウントして）、走査モニタＰＤ２２２の少し手前の位置にくると計算されるカウント値に達したら、ＰＷＭＯＮ１信号をｈｉｇｈにして、指定のチャネルを点灯する。そして、走査モニタＰＤ２２２を通り過ぎ、同期検知装置２２０の手前と計算されるカウント値でＰＷＭＯＮ２信号をｌｏｗにして、指定のチャネルを消灯する。これを各面ごとに繰り返し、ＰＷＭＯＮ１〜６をＯＲ回路で合成し、ＰＷＭＯＮ信号とする。

しかしながら、ポリゴンミラー１０２ｃの各面には面角度誤差が存在し、一般的な数値として、各面のＤＥＴＰ信号から同じカウント値でＰＷＭＯＮ信号をｈｉｇｈ、ｌｏｗすると、最大で約１ｍｍ程度の誤差が生じる。したがって、ある面ではＰＷＭＯＮ信号がｈｉｇｈになるタイミングでＬＤを点灯すると、狙いの位置よりかなり前で点灯してしまい、走査モニタＰＤ２２２の位置では消灯し、また、ある面では、ＰＷＭＯＮ信号がｌｏｗのタイミングでＬＤを消灯したが、タイミングが遅く、同期検知装置２２０にビームが入り込み、次のＤＥＴＰ信号に不具合を起こしてしまうことがある。

そこで、図２６のＡＰＣのタイミングを示すタイミングチャートのように、ある面のＰＷＭＯＮ信号は、１回転前の同じ面のＤＥＴＰ信号からのカウント値で制御するようにする。すなわち、ポリゴンミラー１０２ｃの一回転を基準として基本クロックｃｌｋ＿ｅをカウントする。そして、各面のＰＷＭＯＮ信号（図ではＰＷＭＯＮ１〜ＰＷＭＯＮ６）の論理和の信号をＰＷＭＯＮとする。この方法により、ポリゴンミラー１０２ｃの各面に面角度誤差があっても、同じカウント値で、指定したチャネルを走査モニタＰＤ２２２の前で点灯し、走査モニタＰＤ２２２と同期検知装置２２０の間で消灯することができる。

また、ポリゴンミラー１０２ｃの各面には面角度誤差のほかに、反射率のバラツキもある。したがって、図４２に示すタイミングチャートで走査ＡＰＣを行った場合、ＶＣＳＥＬ２０８のチャネルごとに走査ＡＰＣを行う面が異なるため、同一条件での走査ＡＰＣが行えなくなる。

そこで、走査ＡＰＣを行うときは、図２６に示した同期信号＿１〜６のうち、固定した１つの面の同期信号によるＰＷＭＯＮ信号を使用することにより、走査ＡＰＣの実行条件を各チャネルで揃えることができる。

また、もう１つの手段として、ポリゴンミラー１回転分（ここでは６面分）での走査ＡＰＣは、同じチャネルの走査ビーム電圧Ｖｓｃを６回測定し、その平均値をそのチャネルの走査ビーム電圧値として使用する。このようにすることにより、走査ＡＰＣの実行条件を各チャネルで揃え、かつ各面の反射率のバラツキによる走査ＡＰＣ実行後の光量バラツキも最小に抑えることができる。

（２−２）プロコンＡＰＣ
ＶＣＳＥＬ２０８の初期化処理が完了すると、画像形成装置１００はプロセス制御を開始する。プロセス制御とは、画像形成装置周辺および内部での温湿度の変化や長時間の未使用放置、径時でのサプライの劣化によって狙いの画像濃度を得るために必要な作像プロセス条件が変化することを防止するため、レーザビームを照射してから作像を完了させるまでのある所定のタイミングで実行され、画像形成装置１００の現像能力を検出し、最適な作像プロセス条件を決定するものである。

プロセス制御の中で、画像形成装置１００は最適な走査ビームの光量を求める。その方法は、図２７に示すように、中間転写ベルト１１４上に射出された走査ビームの光量を階段状に変化させ、一定の間隔をあけてトナーパターン１５０を作像し、その濃度をトナー濃度センサ１４０にて読取り、最適なトナー濃度になる走査ビームの光量を選択する。

この階段状に走査ビームの光量を上げていく時に、ＶＣＳＥＬ２０８においては、複数のチャネルの半導体レーザ素子からレーザビームが射出されるため、各チャネルから射出されるレーザビームの光量に差が生じないように、全ｃｈのレーザビームの光量を同じ比率で上げる必要がある。例えば、トナーパターンを、走査ビームの光量を１０％ずつ上げて作像する場合、ＶＣＳＥＬ２０８の全ｃｈとも光量を１０％ずつ上げることになる。全ｃｈとも同じ比率で光量を上げる方法は、全チャネルの共通電流Ｉｓｗを変更することにより行う。例えば、全ｃｈの光量を１０％上げるには、共通電流Ｉｓｗを現状値より１０％増加させる。

しかしながら、共通電流Ｉｓｗを変更させただけでは、全ｃｈとも同じ比率で光量が変化しない可能性がある。その理由は、主に２つあり、１つは図９に示したＩ−Ｌカーブの共通電流Ｉｓｗ部の傾きが、図２８に示すように歪むことがあり、この歪み方がチャネルごとに異なる可能性が在るためである。この場合、上述した方法で共通電流Ｉｓｗを変更しても、チャネルごとの光量は均一にならない。また、もう１つの理由は、ＶＣＳＥＬ２０８の各チャネルの内部抵抗の違いにより、共通電流Ｉｓｗを変更した場合であっても、各チャネルに流れる電流の増加率が異なってしまうためである。

そのため、プロセス制御により共通電流Ｉｓｗを変更する場合、変更する共通電流Ｉｓｗにあわせて、各チャネルの補正値Ｄｅｖ＿ｃｈを再計算する。補正値Ｄｅｖ＿ｃｈの再計算は、初期化動作時に行った図１８に示す処理手順に従って行うことも可能であるが、プロセス制御中のＡＰＣ（以下、プロコンＡＰＣと呼ぶ。）の場合は、図２７に示すトナーパターン１５０の各パターン間隔で補正値の再計算を実行するため、実行する回数が複数回になり、従来のタイミングチャート図１９に示すように、ＤＥＴＰ信号１回につき１つのチャネルの補正値Ｄｅｖの算出・設定を行っていては、プロセス制御が完了するまでに非常に時間が掛かってしまう。

そこで、プロコンＡＰＣでは、他のＡＰＣのように、ＧＡＶＤ２００が受信するＤＥＴＰ信号１回につき１つのチャネルの補正値Ｄｅｖの算出・設定を行うのではなく、一度ＤＥＴＰ信号を受信した後、さらに次にＤＥＴＰ信号を受信するまでの間に複数のチャネルの補正値Ｄｅｖの算出・設定を行うことで、短時間で全チャネルの補正値Ｄｅｖの算出・設定を完了させ、プロセス制御に掛かる時間を最小限に抑えることが出来る。

以下では、プロセス制御中における補正値Ｄｅｖ＿ｃｈの算出・設定のタイミングについて説明する。図２９にプロコンＡＰＣのタイミングチャートを示す。まず、プロコンＡＰＣの動作は、メインＣＰＵ３００がプロコン開始を示す信号であるｐｃｏｎｓｔｔｒｉｇ＿ｒ信号をアサートし、ＧＡＶＤ２００がその信号を受信した後、プロコンＡＰＣ制御信号であるＰＣＯＮＳＴＡＲＴ信号をアサートした時点で開始される。つぎにＧＡＶＤ２００は、マイクロコントローラ３０２にプロセス制御で変更する走査ビームの光量調整値
Ｐ（１）＿１を送信する。そして、ＧＡＶＤ２００は、ＤＥＴＰ信号を受けて、Ｐ（１）＿１×Ｉｓｗ（１）の共通電流でｃｈ１の半導体レーザ素子ＬＤを点灯し、マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００からＡＰＣＥＮ信号を受信すると、光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（４）を取得し、後述するラインＡＰＣの式（６）より補正値Ｄｅｖ＿１ａ（４）を計算し、計算した補正値をＧＡＶＤ２００に送信する。ＧＡＶＤ２００は、補正値Ｄｅｖ＿１（４）をドライバに設定後、次の同期信号を受信する前に、ｃｈ２の半導体レーザ素子をＰ（１）＿１×Ｉｓｗ（１）の共通電流で点灯させる。その後、マイクロコントローラ３０２は、補正値Ｄｅｖ＿２（４）を計算する。このようにして、ＧＡＶＤ２００とマイクロコントローラ３０２は、次の同期がくるまで連続して複数のチャネルの補正値Ｄｅｖ＿ｃｈの算出と設定を行う。

ただし、図２７のトナーパターン１５０を描く主走査方向の領域で補正値Ｄｅｖ＿ｃｈの算出を行ってしまうと、ＶＣＳＥＬ２０８を点灯させてしまうので、濃度センサ１４０の通過する領域に余計な画像を作像してしまうことになり、濃度センサ１４０の誤検知を発生させてしまう。そこで、トナーパターン１５０を描く領域を避けて補正値Ｄｅｖ＿ｃｈを算出するためのトナーパターンｇａｔｅ（以下、ｐｐｔｇａｔｅ）信号を用いて、トナーパターンが描かれる領域、すなわちｐｐｔｇａｔｅ信号がアサートされている時は、補正値ＤＥＶ＿Ｄの算出を一旦中断する。本実施例では、ｃｈ２０で一旦ＤＥＶの算出を中断し、ｐｐｔｇａｔｅ信号がネゲートされてから、ｃｈ２１よりＤＥＶの算出を再開している。

光量調整値Ｐ（１）＿１に対する４０ｃｈ分の補正値Ｄｅｖの設定が完了したら、プロコンＡＰＣ終了コマンドにより、ｐｃｏｎｅｎｄ＿ｒ信号をＯＮ状態にし、かつＰＣＯＮＡＰＣ信号をネゲートすることでＧＡＶＤ２００にプロコンＡＰＣが完了したことを伝える。また、ＧＡＶＤ２００は、ｐｃｏｎｓｔｔｒｉｇ＿ｒ信号をネゲートすることにより、メインＣＰＵ３００にプロコン完了を伝える。ＧＡＶＤ２００は、ＰＣＯＮＡＰＣ信号がネゲートされたことを確認後、トナーパターン１５０のうちの１つを描く。そして、描き終わったら再びＰＣＯＮＡＰＣ信号をアサートし、次のパターンを描くための光量調整値Ｐ（１）＿２を設定し、プロコンＡＰＣを行う。

ここで、例えば、連続するトナーパターン１５０の１つのパターンを描く毎に、ＶＣＳＥＬ２０８の光量を１０％上げていくプロセス制御の時は、Ｐ（１）＿１＝１．１、Ｐ（ｎ）＿２＝１．２、…のように設定して各Ｄｅｖ＿ｃｈの計算を行う。

全てのトナーパターンの読み取りが完了し、メインＣＰＵ３００が最適な光量調整値Ｐ（１）＿ｍとを選択すると、メインＣＰＵは、再びｐｃｏｎｓｔｔｒｉｇ＿ｒ信号をアサートし、ＧＡＶＤ２００がその信号を受信して、ＰＣＯＮＳＴＡＲＴ信号をアサートする。そして、ＧＡＶＤ２００は、マイクロコントローラ３０２に対して、メインＣＰＵ３００が選択した光量調整値Ｐ（１）＿ｍを送信し、マイクロコントローラ３０２は４０ｃｈ分のＤｅｖ＿ｃｈを算出・設定する。その後、再びコマンドにより、ｐｃｏｎｅｎｄ＿ｒ信号をＯＮ状態にし、かつＰＣＯＮＡＰＣ信号をネゲートすることでＧＡＶＤ２００に共通電流Ｉｓｗの設定およびＤｅｖの設定が完了したことを伝える。また、ｐｃｏｎｓｔｔｒｉｇ＿ｒ信号をネゲートすることにより、メインＣＰＵ３００に共通電流Ｉｓｗの設定および補正値Ｄｅｖの設定完了を伝える。光量調整値Ｐ（１）の１の値は、今回はＶＣＳＥＬ２０８の初期化動作の後すぐのプロコンＡＰＣであったため１となっているが、その後のプロセス制御によりプロコンＡＰＣが実行されるごとに、１ずつ繰り上がり、同様のプロコンＡＰＣ制御が行われる。

（２−３）ラインＡＰＣ
画像形成装置１００は、初期化動作、およびプロコンＡＰＣによって決定された補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（４）を用いて、画像形成動作を開始する。画像形成動作は、感光体ドラム上に静電荷を付与し、半導体レーザによる露光によって静電潜像を形成し、トナーによる現像、転写、定着、印刷物排出を含む一般的な画像形成処理である。

また、画像形成装置１００は、コピー動作の期間中、ラインＡＰＣを使用して、環境変動に伴うレーザビーム光量を制御して画像形成を実行する。なお、初期化動作以降の補正値Ｄｅｖ＿ｃｈとバイアス電流Ｉｂｉ＿ｃｈの計算、および走査ビーム光量制御を、以下、ラインＡＰＣとして参照する。

ラインＡＰＣのフローチャートを図３０に示す。ラインＡＰＣは、初期化処理の終了後、主走査ラインの１走査ごとにＤＥＴＰ信号に同期して行われる。ステップＳ２１０１では、ＧＡＶＤ２００が同期検知装置２２０から同期検知信号を受け取ると、ＧＡＶＤ２００は、マイクロコントローラ３０２へラインＡＰＣ信号を送信する。マイクロコントローラ３０２は、ラインＡＰＣ信号を受信すると、ステップＳ２１０２において、指定したチャネルの補正値Ｄｅｖの更新を行う。

そして、ステップＳ２１０３にて、つぎのＤＥＴＰ信号を受け取ると、マイクロコントローラ３０２は、ステップＳ２１０４で、ステップＳ２１０２で更新した補正値に対応するチャネルのバイアス電流Ｉｂｉの更新を行う。この２回のＤＥＴＰ信号のサイクルで１チャネルのラインＡＰＣが完了する。その後、ステップＳ２１０５において、現在が紙間であるかマイクロコントローラ３０２が確認し、紙間でなければ、次のチャネルのラインＡＰＣを行い、紙間であれば紙間ＡＰＣの処理を行う。

図３１は、図３０のステップＳ２１０２に示す補正値Ｄｅｖの更新処理の手順を示すフローチャートである。ＧＡＶＤ２００からラインＡＰＣ信号を受けたマイクロコントローラ３０２は、まずステップＳ２２０１において、ラインＡＰＣを行うＶＣＳＥＬ２０８のチャネル番号（例えば、ｃｈ１）をＧＡＶＤ２００送信する。

次いで、ＧＡＶＤ２００が、ステップＳ２２０２において、ｃｈ１をｓｗ（１）×Ｐ（１）の共通電流で一定時間点灯させる。一定時間点灯している期間内に、マイクロコントローラ３０２は、Ａ／Ｄ変換部３０４により光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（５）を取得する。その後、ステップＳ２２０３で、マイクロコントローラ３０２は、取得した光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（５）と、メモリ３０８のＲＯＭ領域に記録され、光電変換素子２１８が初期動作時に出力する光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（０）とから、ｃｈ１の補正値であるＤｅｖ＿１（５）を計算し、メモリ３０８のＲＡＭ領域に格納する。補正値Ｄｅｖ＿１（５）の計算式は、初期動作時の光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（０）を使用して、下記式（６）で与えられる。なお、下記式（６）中、Ｖｐｄ＿１（０）は、チャネル１について、工場出荷時に設定され、メモリ３０８のＲＯＭ領域に格納されている値を読み出して計算に利用する。

ラインＡＰＣにおける補正値Ｄｅｖの更新は、上式のｎ＝５、ｍ＝１、ｋ＝５、ｔ＝１に相当するが、以後ラインＡＰＣが繰り返されるごとにｎの数字は増えていく。また、光量調整値Ｐ（ｔ）は、プロコンＡＰＣが実行されるごとにｔの数字は増え、光量調整値Ｐ（ｔ）の値も変化する。この同じく、校正値Ｃ＿ｃｈ（ｍ）のｍの数字は走査ＡＰＣが実行されるごとに増える。走査ＡＰＣについては後述する。

ステップＳ２２０４では、計算した補正値Ｄｅｖの値が制御範囲内か否かを判断し、制御範囲内でない場合（ｎｏ）、処理をステップＳ２２０５に分岐させ、紙間ＡＰＣで共通電流Ｉｓｗを更新することを示すＩｓｗ更新フラグを立てる。

続いてバイアス電流Ｉｂｉの更新処理の手順を以下に示す。図３２は、図３０のステップＳ２１０４に示すバイアス電流Ｉｂｉの更新処理の手順を示すフローチャートである。補正値Ｄｅｖを更新後、つぎの同期信号に同期して、ＧＡＶＤ２００は、共通電流に先ほど計算した補正値を掛けた共通電流Ｉｓｗ（１）×Ｄｅｖ＿１（５）×Ｐ（１）で指定チャネルの半導体レーザ素子ＬＤを一定時間点灯させる。ステップ２３０１において、半導体レーザ素子ＬＤが、一定時間点灯している期間内に、マイクロコントローラ３０２は、Ａ／Ｄ変換部３０４により光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（６）を取得する。その後、ステップＳ２３０２で、マイクロコントローラ３０２は、取得した光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（６）と前回取得した光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（５）と、メモリ３０８のＲＯＭ領域に記録され、光電変換素子２１８が初期動作時に出力した光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（０）とから、ｃｈ１のバイアス電流の補正値であるΔＩｂｉ＿１を計算し、Ｉｂｉ＿１（１）＋ΔＩｂｉ＿１をバイアス電流Ｉｂｉ＿１（２）としてメモリ３０８のＲＡＭ領域に格納する。

図３３に光量モニタ電圧Ｖｐｄ（５）、Ｖｐｄ（６）、共通電流Ｉｓｗ（１）、およびバイアス電流の補正値ΔＩｂｉ＿１の関係図を示す。バイアス電流Ｉｂｉ＿１（２）の計算式は、図３３より、初期動作時の光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（０）を使用して、下記式（７）で与えられる。なお、下記式（７）中、光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（０）は、チャネル１について、工場出荷時に設定され、メモリ３０８のＲＯＭ領域に格納されている値を読み出して計算に利用する。

上述したＩｂｉ更新処理は、上式にｎ＝２、ｍ＝５、ｋ＝１を代入した場合に相当するが、以後ラインＡＰＣが繰り返されるごとにｎの数字は増えていく。

図３４に、ＧＡＶＤ２００およびマイクロコントローラ３０２により実行されるラインＡＰＣのタイミングチャートを示す。なお、図３４のタイミングチャートは、連続的なラインＡＰＣの制御を説明するために、ラインＡＰＣのチャネル４０測定終了時点から開始している。図３４に示すように、ＧＡＶＤ２００が、同期検出装置２２０からの同期信号ＤＥＴＰ＿Ｎを受領すると、ＧＡＶＤ２００は、画像データを感光体へ書込みのためのゲートＬＧＡＴＥ信号を設定する。その後、ＧＡＶＤ２００は、ＬＧＡＴＥ信号をネゲー
トした画像データ領域外でＰＷＭＯＮ信号を発行し、図３４に示す例では、チャネル１の半導体レーザ素子ＬＤをＩｓｗ（Ｋ）×Ｐ（ｔ）で駆動させ、モニタビームを発生させる。そして、ＧＡＶＤ２００は、ＡＰＣＥＮ信号を出力し、マイクロコントローラ３０２にＡ／Ｄ変換の開始を指示する。

マイクロコントローラ３０２は、この間、光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（ｍ）を取得し、補正値Ｄｅｖ＿１（ｍ）を計算する。補正値Ｄｅｖ＿１（ｍ）の計算が終了すると、ＧＡＶＤ２００に対し、計算した補正値Ｄｅｖ＿１（ｍ）を送信し、ＧＡＶＤ２００は、補正値の計算が完了したことを示すＤＥＶ＿ＳＴＢ１信号を出力して補正値を確定させる。なお、光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（ｍ）が検出できない、ｃｈ１が割り当てられた半導体レーザ素子ＬＤがエラーであることを通知するＬＤＥＲＲ信号をマイクロコントローラ３０２が出力する。

さらに、つぎの同期信号ＤＥＴＰ＿Ｎを受領すると、ＧＡＶＤ２００はｃｈ１の半導体レーザ素子を、共通電流Ｄｅｖ＿１（ｍ）×Ｉｓｗ（ｋ）×Ｐ（ｔ）で点灯させ、マイクロコントローラ３０２は、光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（ｍ＋１）を読み取り、バイアス電流Ｉｂｉ（ｎ）を計算する。マイクロコントローラ３０２は、計算したバイアス電流Ｉｂｉ＿１（ｎ）をＧＡＶＤ２００に送信し、ＢＩ＿ＳＴＢ１を出力してバイアス電流を確定させる。なお、光量モニタ電圧Ｖｐｄ＿１（ｍ＋１）が検出できない場合も、ｃｈ１が割り当てられた半導体レーザ素子ＬＤがエラーであることを通知するＬＤＥＲＲ信号を発行する。

そして、ＧＡＶＤ２００は、次のチャネルであるｃｈ２を指定して、補正値Ｄｅｖ＿２（ｍ）、Ｉｂｉ＿２（ｎ）の順番で算出し、以後、印刷動作が終了するまで、ｃｈ３、ｃｈ４…、ｃｈ４０、ｃｈ１と繰り返していく。

（２−４）紙間ＡＰＣ
ラインＡＰＣを実行している間、何らかの理由により、補正値Ｄｅｖの補正可能範囲外では走査ビームの光量が補正できない場合も想定される。この場合、共通電流Ｉｓｗの値を修正することにより走査ビームの光量を補正することとなるが、画像形成中に走査ビームの光量の大きな修正を行うと、画像欠陥が発生してしまう。このため、画像形成装置１００は、ラインＡＰＣを使用して走査ビームの光量にフィードバックさせる処理の間に、補正値Ｄｅｖ＿ｃｈの補正可能範囲ではなくなったチャネルの半導体レーザ素子について補正可能範囲の上限値または下限値を強制的に設定して、次回の紙間タイミングが到来するまで、画像形成を継続させる。また、画像形成装置１００は、紙間タイミングとなったことに対応して、第２光量補正として、共通電流Ｉｓｗ（ｎ）の修正、および補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）の更新を実行する。また、補正値Ｄｅｖ＿ｃｈの補正可能範囲外のレーザ素子が出る前に、事前に共通電流Ｉｓｗ（ｎ）の修正、および補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）の更新を実行し、補正可能範囲の上限値または下限値を強制的に設定することを防止す
ることも出来る。

図３５は、紙間ＡＰＣの処理手順を示すフローチャートである。図３５に示すように、ステップＳ２６０１でラインＡＰＣにおいて、走査ビームの補正可能範囲を超えており、共通電流Ｉｓｗの更新が必要かどうか判断するＩｓｗ更新フラグが立ったかどうか判断する。ステップＳ２６０１の判断で、補正可能範囲外のものがないと判断された場合（ｎｏ）は、紙間ＡＰＣを終了する。

一方、ステップＳ２６０１の判断で、走査ビームの補正可能範囲を超えており、共通電流の更新が必要であると判断された場合（ｙｅｓ）、ステップＳ２６０２にて、共通電流を更新する。更新対象となる共通電流の値Ｉｓｗ（ｎ）は、前に設定された共通電流の値Ｉｓｗ（ｎ−１）と、更新対象となる共通電流の値Ｉｓｗ（ｎ）に対応する補正値Ｄｅｖ＿ｃｈの最大値と最小値を使用して計算される。式は下式（８）で与えられる。共通電流Ｉｓｗ変更の処理については、図２０に示した共通電流の更新フローチャートに示した各処理と同じである。ｎの値は、以後紙間ＡＰＣが繰り返されるごとに数字が増えていく。

また、共通電流Ｉｓｗは、メモリ３０８がリセットされるまで、紙間ＡＰＣ処理が実行されるごとに更新され共通電流がＩｓｗ（ｎ）となり、画像形成装置１００の画像形成特性に対応して適切なレーザビーム光量を出力する。なお、共通電流Ｉｓｗ（ｎ）は、画像形成装置１００の（１）リセット、（２）オートパワーオフ、（３）電源スイッチオフなどのイベントによりクリアされるまで保持される。また、共通電流の初期設定値は、次回の起動時またはパワーオン時に初期化動作時に再度設定される。

図３６は、マイクロコントローラ３０２が実行する紙間ＡＰＣ処理のタイミングチャートである。マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００から、紙間である紙間信号ＫＡＭＩＫＡＮがネゲートされるタイミングを検出し、紙間ＡＰＣ処理を開始する。ＫＡＭＩＫＡＮがネゲートされると、マイクロコントローラ３０２は、共通電流更新フラグがＯＮ状態となっているか否かを確認し、Ｉｓｗ更新フラグがＯＮ状態となっている場合には、図２４に示した共通電流の更新処理のタイミングチャートと同様にして、マイクロコントローラ３０２は、共通電流Ｉｓｗ（ｎ）を演算し、その値をＧＡＶＤ２００に送信する。さらに、ＧＡＶＤ２００は、補正値Ｄｅｖ＿１（ｍ）、Ｄｅｖ＿２（ｍ）、…、Ｄｅｖ＿４０（ｍ）と求める。補正値の算出が４０チャネル分終了した時点で、マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００に、紙間ＡＰＣ処理終了通知であるｋａｍｉｋａｎ＿ｒ信号を送信し、ＧＡＶＤ２００によるＶＣＳＥＬ２０８の制御を開始させる。

（２−５）走査ＡＰＣ
画像形成装置１００の電源ＯＮ時やＪＯＢ開始時のＶＣＳＥＬ初期化時に、光量モニタ電圧の校正値の計算が行われているが、印刷枚数が多く印刷動作が長く続く場合、ポリゴンモータ１０２ｃの発熱や、定着装置の発熱により、光学装置１０２より時間が経過すると、画像形成装置１００の内部の環境が変化する。その結果、ＶＣＳＥＬ２０８の周囲の温度も変動し、その温度によってＶＣＳＥＬ２０８のビームの広がり角が変化すると、各チャネルの走査ビームのビーム広がり角が変化してしまう。ビーム広がり角が変化すると、図６で示したように、アパーチャミラー２１２の透過光と反射光の比率が変化し、このため、工場で調整を行った感光体ドラム面上でのビーム光量と、光電変換素子２１８による光量モニタ電圧値との関係が成立しなくなり、ラインＡＰＣや紙間ＡＰＣを行っても、感光体ドラム面上でのビーム光量が狙いの光量からずれてしまう場合がある。

そこで、ＧＡＶＤ２００からマイクロコントローラ３０２にキャリブレーション信号が送信されると、第３光量補正として、校正値Ｃ＿ｃｈ（ｎ）と補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｍ）の更新を行う。Ｃ＿ｃｈ（ｎ）は上記初期化時の計算式と同様、下式により計算される。なお、キャリブレーション信号は、書込みユニット内に配置された温度センサ２２４により、ある一定以上の温度変化量が確認された時、および、ある一定の連続印刷枚数に達した時に実行される色ずれ補正処理の開始時に、ＧＡＶＤ２００が出力する信号である。

以後走査ＡＰＣが繰り返されるごとにｎの数字は増えていく。また、光量調整値Ｐ（ｔ）は、プロコンＡＰＣが実行されるごとにｔの数字は増え、光量調整値Ｐ（ｔ）の値も変化する。

走査ＡＰＣのフローチャートは、初期化動作時の校正値を計算する処理であるフローチャート（図２２）に示した各処理と同様である。ＧＡＶＤ２００からマイクロコントローラ３０２にキャリブレーション信号が送信されると走査ＡＰＣが開始される。

図３７に走査ＡＰＣのタイミングチャートを示す。走査ＡＰＣのタイミングチャートも、初期化動作時の校正値を計算するタイミングチャート図２３と同様となる。マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００がキャリブリーション信号ＣＡＬＩＢがネゲートするタイミングを検出し、走査ＡＰＣ処理を開始する。キャリブリーション信号ＣＡＬＩＢがネゲートされると、マイクロコントローラ３０２は、測定した走査モニタ電圧Ｖｓｃ＿１（ｎ）、Ｖｓｃ＿２（ｎ）、…、Ｖｓｃ＿４０（ｎ）より、校正値Ｃ＿１（ｎ）、Ｃ＿２（ｎ）、…、Ｃ＿４０（ｎ）を求め、そのあと、補正値Ｄｅｖ＿１（ｍ）、Ｄｅｖ＿２（ｍ）、Ｄｅｖ＿３（ｍ）、…、Ｄｅｖ＿４０（ｍ）を求める。ｃｈ４０の処理が終了した時点で、マイクロコントローラ３０２は、ＧＡＶＤ２００に、走査ＡＰＣ処理終了したことを示すｃａｌｉｂ＿ｒ信号を発行する。

（３）エラー処理
本実施形態のマイクロコントローラ３０２は、光電変換素子２１８の出力レベルが、半導体レーザ素子ＬＤの機能不全となる閾値を、メモリ３０８のＲＯＭ領域に格納しており、半導体レーザ素子ＬＤが機能不全であると判断した場合、半導体レーザ素子ＬＤの機能不全を通知するエラー信号であるＬＤＥＲＲ信号を送信し、ＧＡＶＤ２００に通知を行う。ＧＡＶＤ２００は、ＬＤＥＲＲ信号がアサートされるとメインＣＰＵ３００に通知を行い、サービスコールの表示などの処理を指令する。以下、ＬＤＥＲＲ信号発行処理について説明する。

マイクロコントローラ３０２は、光電変換素子２１８の出力レベルを判断し、エラーと判断した場合、ＬＤＥＲＲ信号をアサートし、そのエラーコードをＧＡＶＤ２００に送信する。ＧＡＶＤ２００は、メモリ３０８のＲＡＭ領域に、エラーの種類を示す値を設定し、メインＣＰＵ３００にエラーの種類を通知して、以後の対応について判断させる。

エラーの種類は以下の種類を例示することができる。
（１）エラーＮｏ．１：光電変換素子２１８の故障
検出方法…ＶＣＳＥＬ２０８の、全てのｃｈの光量モニタ電圧が０Ｖ、かつ同期検出装置２２０などの光量測定器の出力は０ｍＶではない場合。
（２）エラーＮｏ．２：ＶＣＳＥＬ２０８の故障
検出方法…ＶＣＳＥＬ２０８の、全てのｃｈの光量モニタ電圧が０Ｖ、かつ光量測定器の出力も０ｍＶの場合。
（３）エラーＮｏ．３：ＶＣＳＥＬ２０８の特定ｃｈの故障
検出方法…ＶＣＳＥＬ２０８の、特定のｃｈの光量モニタ電圧が０Ｖの場合。この場合、光量モニタ電圧の値が０Ｖとなっているチャネルを故障と判断し、故障と判断されたチャネル番号もＧＡＶＤ２００に送信し、ＧＡＶＤ２００のレジスタメモリに書込む。

なお、初期化動作時に検出されるエラーの種類は、上述した（１）〜（３）の他、例えば、以下に説明する機能不全を挙げることができる。
（４）エラーＮｏ．４：全ｃｈの光量モニタ電圧が得られない場合
検出方法…ＶＣＳＥＬ２０８の、全てのｃｈの光量モニタ電圧が０Ｖの場合。
（５）エラーＮｏ．５：特定ｃｈの光量モニタ電圧得られない場合
検出方法…ＶＣＳＥＬ２０８の、特定のｃｈの光量モニタ電圧が０Ｖの場合。
（６）エラーＮｏ．６：ＶＣＳＥＬ２０８の劣化した場合
検出方法…Ｄｅｖの調整範囲が±３２％を超えた場合。

さらに、ＬＤＥＲＲ信号は、ラインＡＰＣ時についても設定でき、ラインＡＰＣ時に検出される可能性の有るエラーの種類は、例えば以下として登録しておくことができる。
（７）エラーＮｏ．７：特定ｃｈの光量モニタ電圧得られない場合
検出方法…ＶＣＳＥＬ２０８の、特定のｃｈの光量モニタ電圧が０Ｖの場合。
（８）エラーＮｏ．８：ＶＣＳＥＬ２０８の劣化した場合
検出方法…Ｄｅｖの調整範囲が±３２％を超えた場合。

また、紙間ＡＰＣ時に検出されるエラーの種類は、例えば以下のように設定することができる。
（９）エラーＮｏ．９：ＶＣＳＥＬ２０８の劣化
検出方法…共通電流Ｉｓｗ変更後も、補正値Ｄｅｖの調整範囲が±３２％に収まらない場合。

上述したエラーのうち、エラーＮｏ．８については紙間ＡＰＣ処理で対応し、紙間ＡＰＣ処理で対応できない場合、最終的にエラーＮｏ．９として通知することができる。画像形成装置１００は、ＧＡＶＤ２００が取得したエラー情報をメインＣＰＵ３００に送信する。メインＣＰＵ３００は、受け取ったエラー情報の内容を判断し、サービスコールなどとして、画像形成装置１００のオペレーションパネルに表示させる。

（第２の実施の形態）
プロコン制御によりＶＣＳＥＬ２０８の光量を変えた場合、ＶＣＳＥＬ２０８の特性として、光量の大きさによりそのビーム広がり角が変化する事がある。走査ＡＰＣのところでも述べたように、ビーム広がり角が変化すると、工場で調整を行った感光体ドラム面上でのビーム光量と、光電変換素子２１８による光量モニタ電圧値との関係が成立しなくなるため、校正値Ｃ＿ｃｈを更新する必要がある。

そこで、上述した（２−５）プロコンＡＰＣ、（２−２）ラインＡＰＣ、および（２−３）紙間ＡＰＣで行う校正係数を複数回に分けて更新することによって、より正確にＶＣＳＥＬ２０８の光量を調整する場合について説明する。

校正するタイミングは、図２７のトナーパターン１５０を描く時、図２９のタイミングチャートの各トナーパターンを描く直前（４０ｃｈのＤｅｖを設定した直後）と、プロコンにより選択されたＬＤパワー設定後の３つのタイミングで行う。これにより、実施例１よりプロコン完了までの時間が増加してしまうが、より正確にＶＣＳＥＬの各ｃｈから射出されるレーザビームの光量を目標値に調整することができる。

次に、ラインＡＰＣと紙間ＡＰＣを例に、第２の実施の形態における校正値の更新処理について説明する。

上記した（２−２）のラインＡＰＣにおいては、マイクロコントローラ３０２が指定したチャネルの補正値Ｄｅｖとバイアス電流Ｉｂｉを求めるのに、ポリゴンミラー１０２Ｃが主走査方向に２ラインスキャンする時間が掛かった場合を考えると、仮に、チャネル１からチャネル４０まで順番にラインＡＰＣを行っていく場合、同じチャネルにラインＡＰＣが実行される間隔が１２０ラインになる。

画像形成装置１００の動作状態や周囲環境、およびＶＣＳＥＬ２０８自身の特性によっては、図９に示すＩ−Ｌカーブの温度変化が速くなり、上記した同一チャネルに対し１２０ライン周期のラインＡＰＣでは、光量制御が追いつかず、画像に不具合を出す可能性がある。

そこで、同一チャネルのラインＡＰＣ間隔を短くするために、ラインＡＰＣでは、補正値Ｄｅｖの計算・設定のみを行い、バイアス電流Ｉｂｉの検出・設定は（２−３）の紙間ＡＰＣにて行う。それにより、同一チャネルのラインＡＰＣ間隔は８０ラインとなり、半分の周期でラインＡＰＣが実行されることになる。

図３８に、第２の実施の形態におけるラインＡＰＣのフローチャートを示す。これは、第１の実施の形態におけるラインＡＰＣのフローチャート図３０から、バイアス電流Ｉｂｉの更新（ステップＳ２１０４）を取り除いたフローチャートになる。

図３９に、第２の実施の形態における紙間ＡＰＣのフローチャートを示す。これは、第１の実施の形態における紙間ＡＰＣのフローチャート図３５に、点線で示すフローチャートが挿入された形となる。点線で示すフローチャートは、第１の実施の形態におけるラインＡＰＣと同様に、マイクロコントローラ３０２で指定した補正値Ｄｅｖに続き、バイアス電流Ｉｂｉを算出し、ステップＳ３１０５にて全ｃｈのバイアス電流が更新された事を確認し、従来の紙間ＡＰＣ動作に移る。

以上説明したように、第１または第２の実施の形態における画像形成装置１００は、ＶＣＳＥＬ２０８の光量補正を、ＶＣＳＥＬ２０８による多数のレーザビームが射出されることを効果的に利用して行うことを可能とする。このため、本実施形態の画像形成装置１００は、回路規模およびメンテナンスコストを最小化しつつ、潜像形成に対して重大な影響を与えることなく、良好な画像形成が可能となる。

これまで本発明を、第１または第２の実施形態をもって説明してきたが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１００ 画像形成装置
１０２ 光学装置
１０２ａ １０２ｅ 反射ミラー
１０２ｂ ｆθレンズ
１０２ｃ ポリゴンミラー
１０４ａ １０６ａ １０８ａ １１０ａ 感光体ドラム
１０４ｂ １０６ｂ １０８ｂ １１０ｂ 帯電器
１０４ｃ １０６ｃ １０８ｃ １１０ｃ 現像器
１１２ 像形成部
１１４ 中間転写ベルト
１１４ａ １１４ｂ １１４ｃ 搬送ローラ
１１８ ２次転写ベルト
１２０ 定着装置
１２２ 転写部
１２４ 受像材
１３０ 定着部材
１３２ 印刷物
１４０ トナー濃度センサ
１５０ トナーパターン
２００ ＶＣＳＥＬコントローラ（ＧＡＶＤ）
２０２ 電圧変換器
２０４ 駆動電流制御部
２０６ ドライバ
２０８ ＶＣＳＥＬ
２１０ 集光レンズ
２１１ アパーチャ
２１２ 光分離手段
２１４ 全反射ミラー
２１６ 集光レンズ
２１８ 光電変換素子
２２０ 同期検出装置
３００ メインＣＰＵ
３０２ マイクロコントローラ
３０４ Ａ／Ｄ変換部変換部
３０６ 演算部
３０８ メモリ
４００ 出力特性（Ｉ−Ｌ特性）
５００ 制御値

特開２００７−２４９１７２号公報 特開２００７−０２１８２６号公報 特開２００５−１６１７９０号公報

Claims (17)

1. レーザビームを出射する複数の光源と、
   前記複数の光源から出射された複数のレーザビームのそれぞれを、光量を測定するための第１のレーザビームと、感光体を走査して画像データを作像するための第２のレーザビームとに分離する分離手段と、
   前記第１のレーザビームの光量を測定して前記第１のレーザビームの光量に応じた第１の電圧を出力する第１の光電変換手段と、
   前記第２のレーザビームの光量を測定して前記第２のレーザビームの光量に応じた第２の電圧を出力する第２の光電変換手段と、
   前記複数のレーザビームのそれぞれごとに、前記複数のレーザビームに共通の共通電流と、前記第１の電圧と前記第２の電圧とに基づく前記レーザビームの光量を補正するための前記複数のレーザビームのそれぞれに対応した電流補正値と、前記複数のレーザビームのそれぞれに対応したバイアス電流とに基づいて設定される駆動電流に基づいて、走査ラインの１走査ごとに前記第２のレーザビームの光量を補正する第１光量補正と、前記共通電流を補正することにより前記画像データを作像する能力を調整する第２光量補正とを実行する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、さらに、前記複数のレーザビームのそれぞれごとに、前記第２のレーザビームが前記感光体への走査を終了した後、次の前記感光体への走査を開始する間に、前記共通電流を補正することにより、前記駆動電流の流量を調整する第３光量補正を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、さらに、前記複数のレーザビームのそれぞれごとに、前記画像形成装置内部の温度の変化量および前記第２のレーザビームの光量が所定量に達した場合に、前記第２のレーザビームの光量に基づいて前記レーザビームの光量を調整する第４の光量補正を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、さらに、前記電流補正値の範囲と、前記電流補正値の範囲を修正するための修正補正値を記憶し、前記駆動電流の流量が前記電流補正値の範囲内である場合に前記第１光量補正と前記第２光量補正と前記第４光量補正とを実行し、前記駆動電流の流量が前記電流補正値の範囲を超えた範囲である補正外範囲である場合に前記第３光量補正を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記各レーザビームを前記駆動電流に基づいて駆動させた場合の前記第１の電圧を測定し、測定した前記第１の電圧と、前記第１の電圧の初期値である第１の設定電圧と、前記レーザビームの光量の変化量を示す光量変更値に基づいて、前記電流補正値を計算し、計算した前記電流補正値に従って補正された第１の補正駆動電流に基づいて、前記第１光量補正を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記光量変更値に従って変更された前記レーザビームの前記第１の電圧を測定し、測定した前記第１の電圧と、前記第１の設定電圧に前記光量変更値を乗算した値とに基づいて、前記電流補正値を計算し、計算した前記電流補正値に従って補正された第２の補正駆動電流に基づいて、前記第２光量補正を実行することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記駆動電流の流量が前記補正外範囲である場合に、前記駆動電流を補正するための２次電流補正値を計算し、計算した前記２次電流補正値に従って補正された第３の補正駆動電流に基づいて、前記第３光量補正を実行すること特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記第１の補正駆動電流または前記第２の補正駆動電流または前記第３の補正駆動電流に基づいて駆動させた場合の前記第２の電圧を測定し、測定した前記第２の電圧と、前記第２の電圧の初期値である第２の設定電圧と、前記光量変更値とに基づいて前記第１の電圧の補正値である第１電圧補正値を計算し、計算した第１電圧補正値によって前記第１の電圧を補正し、補正した前記第１の電圧と、前記第１の電圧の初期値である第１の設定電圧とに基づいて、前記電流補正値を計算し、計算した前記電流補正値に従って補正された第４の補正駆動電流に基づいて、前記第４光量補正を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
9. 前記光源は、面発光レーザであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記第１光量補正、および前記第２の光量補正を行う場合に前記電流補正値であるＤｅｖ＿ｃｈ（ｎ）は、前記光量変更値であるＰ（ｔ）と、前記駆動電流で前記レーザビームを射出した場合の前記第１の電圧の値であるＶｐｄ＿ｃｈ（ｋ）と、前記第１の設定電圧の値であるＶｐｄ＿ｃｈ（０）と、前記修正補正値であるＣ＿ｃｈ（ｍ）とに基づいて、数１式により求めることを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
    
11. 前記制御手段は、前記第３光量補正において、前記電流補正値による補正前の前記駆動電流の前記共通電流であるＩｓｗ（ｎ−１）と、前記電流補正値であるＤｅｖ＿ｃｈの最大値と最小値とに基づいて、前記電流補正値による補正後の前記駆動電流の前記共通電流であるＩｓｗ（ｎ）を数２式により求めることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
    
12. 前記制御手段は、前記第４光量補正において、前記第１の補正駆動電流または前記第２の補正駆動電流または前記第３の補正駆動電流に基づいて駆動させた場合の前記第２の電圧を測定し、測定した前記第２のＶｓｃ＿ｃｈ（ｎ）と、前記第２の電圧の初期値である第２の設定電圧であるＶｓｃ（０）とに基づいて、前記修正補正値である校正値Ｃ＿ｃｈ（ｎ）を数３式により求めることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
    
13. 前記制御手段は、前記第１光量補正において、前記電流補正値による補正後の前記駆動電流の前記共通電流であるＩｓｗ（ｋ）で前記レーザビームを射出した場合の前記光量モニタ電圧であるＶｐｄ＿ｃｈ（ｍ）と、現在の前記電流補正値に基づいて補正された前記駆動電流で前記レーザビームを射出した場合の前記光量モニタ電圧であるＶｐｄ＿ｃｈ（ｍ＋１）と、前記前記第１の設定電圧であるＶｐｄ＿ｃｈ（０）とに基づいて、前記駆動電流のバイアス電流Ｉｂｉ＿ｃｈ（ｎ）の変動量であるΔＩｂｉ＿ｃｈ（ｎ）を数４式により求め、求めた前記変動量に基づいて、前記レーザビームの変化量である前記光量変更値を決定することを特徴とする請求項５〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
    
14. 前記レーザビームを前記感光体に走査するポリゴンミラーをさらに備え、
    前記制御手段は、前記第４光量補正において、前記ポリゴンミラーの一回転と同期するタイミングで、前記第２のレーザビームを検知するために前記光源から前記レーザービームを出射させることを特徴とする請求項２〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記制御手段は、前記第４光量補正において、前記ポリゴンミラーの特定の面における一回転と同期するタイミングで、前記第２のレーザビームを検知するために前記光源から前記レーザービームを出射させることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記制御手段は、前記第４光量補正において、前記ポリゴンミラーの複数面の前記第２のレーザビームの電圧を測定し、測定した電圧の平均値を求めることを特徴とする請求項１４または１５に記載の画像形成装置。
17. 画像形成装置で実行される画像形成方法であって、
    前記画像形成装置は、レーザビームを出射する複数の光源と、前記複数の光源から出射された複数のレーザビームのそれぞれを、光量を測定するための第１のレーザビームと、感光体を走査して画像データを作像するための第２のレーザビームとに分離する分離手段とを、備え、
    前記第１のレーザビームの光量を測定して前記第１のレーザビームの光量に応じた第１の電圧を出力する第１の光電変換工程と、
    前記第２のレーザビームの光量を測定して前記第２のレーザビームの光量に応じた第２の電圧を出力する第２の光電変換工程と、
    前記複数のレーザビームのそれぞれごとに、前記複数のレーザビームに共通の共通電流と、前記第１の電圧と前記第２の電圧とに基づく前記レーザビームの光量を補正するための前記複数のレーザビームのそれぞれに対応した電流補正値と、前記複数のレーザビームのそれぞれに対応したバイアス電流とに基づいて設定される駆動電流に基づいて、走査ラインの１走査ごとに前記第２のレーザビームの光量を補正する第１光量補正と、前記共通電流を補正することにより前記画像データを作像する能力を調整する第２光量補正とを実行する制御工程と、
    を含むことを特徴とする画像形成方法。