JP5895547B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置に関する。

光走査装置には、複数の発光点から複数のビームを射出する、所謂、面発光レーザが光源として用いられているものがある。この面発光レーザを搭載した光走査装置では、面発光レーザから射出されるビームを折り返して感光体ドラムの被走査面に入射させるミラーの反射率がビームの偏光方向によって異なる場合、感光体ドラムの被走査面を主走査方向に走査する際の光量が各ビーム毎に異なってしまうという問題がある。このため、形成した画像の主走査方向に、濃度むらや横筋等の画像不良が発生してしまう。また、副走査方向においても、感光体ドラムの帯電むらや汚れなどにより濃度むらが発生することが知られている。

特許文献１には、走査光学系に起因する光量変動を補正するオープンループ制御に関する開示がある（請求項１）。
特許文献２には、感光体の感度が個々の製品で相違すると、レーザ発光出力を一定に制御しても各製品間で描画濃度にばらつきが生じるため、レーザ発光出力を切り替えるための構成を開示している（０００３段落）

特許第３８４０７９４号公報 特許第３２３１４３６号公報

本発明は、像担持体の被走査面の主走査方向の書き出し位置を検出する際と、被走査面の主走査方向への走査を開始する際に、光源のビーム光の光量をそれぞれの適切な値となるように、光源を駆動する駆動部を制御することができる光走査装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明の光走査装置は、複数の発光点を備えた光源と、前記光源から射出された複数のビーム光を、像担持体の被走査面の主走査方向へ偏向する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向されたビーム光を所定位置で受光し、前記被走査面の主走査方向の書き出しタイミングを設定する際の基準信号となる同期検知信号を出力する検出手段と、前記検出手段に入射するビーム光の光量が予め定められた第１光量となるように、また、前記被走査面の主走査方向への走査を開始する際のビーム光の光量が、前記被走査面の副走査方向の位置ごとに値の異なる光量である第２光量となるように、前記光源を駆動する駆動部を制御する制御手段とを備える。
上記光走査装置において、前記制御手段は、前記検出手段に前記光源からのビーム光を照射してから前記被走査面の走査を開始するまでの前記駆動部の駆動電流を変化させる周期を、前記被走査面の走査を開始した後の周期より短くする、ことを特徴とする。

また、かかる目的を達成するために本発明の光走査装置は、複数の発光点を備えた光源と、前記光源から射出された複数のビーム光を、像担持体の被走査面の主走査方向へ偏向する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向されたビーム光を所定位置で受光し、前記被走査面の主走査方向の書き出しタイミングを設定する際の基準信号となる同期検知信号を出力する検出手段と、前記光源を駆動する駆動部と、前記複数の発光点のビーム光の光量を補正する補正データを、前記被走査面の主走査方向と副走査方向とのそれぞれの方向ごとに記憶した記憶手段と、クロック信号のクロック数をカウントするカウンタと、前記カウンタのカウント値を入力し、入力したカウント値に応じて、前記駆動部に、発光点の発光光量を補正する補正指示信号を出力するデジタル−アナログ変換手段と、前記検出手段にビーム光を受光させて前記同期検知信号を出力させる際に、前記ビーム光の光量が第１光量となるように前記駆動部を制御し、前記同期検知信号を前記検出手段から入力してから所定時間を経過するまでの間に、前記被走査面の主走査方向への走査を開始する際のビーム光の光量が、前記被走査面の副走査方向の位置ごとに値の異なる光量である第２光量となるように前記駆動部を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記カウンタに出力するクロック信号として第１のクロック信号又は第２のクロック信号を選択し、前記検出手段から前記同期検知信号を入力してから前記被走査面の主走査方向への走査を開始するまでの間、前記カウンタに、前記第２のクロック信号よりも周波数の高い第１のクロック信号を出力し、前記被走査面の主走査方向への走査を開始すると、前記カウンタに、前記第２のクロック信号を出力し、前記記憶手段から前記主走査方向と前記副走査方向との補正データをそれぞれに読み出し、読み出した補正データに応じて、前記カウンタに、アップカウントを指示するアップ信号、又はダウンカウントを指示するダウン信号を出力し、前記カウンタは、前記制御手段から出力される第１のクロック信号又は第２のクロック信号を、前記アップ信号又は前記ダウン信号に従ってアップカウント又はダウンカウントすることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、像担持体の被走査面の主走査方向の書き出し位置を検出する際と、被走査面の主走査方向への走査を開始する際に、光源のビーム光の光量をそれぞれの適切な値となるように、光源を駆動する駆動部を制御することができる。

請求項２記載の発明によれば、光源の駆動部に発光点の発光光量を補正する補正指示信号を出力する手段としてデジタル−アナログ変換手段を用いている場合であっても、同期検知信号を検出手段に出力させる際には、発光点の光量を第１光量に制御し、被走査面の主走査方向への走査を開始する際には、発光点の光量を第２光量に制御することができる。

（Ａ）は、光走査装置の平面図であり、（Ｂ）は光走査装置のＸＸ断面図と、光走査装置からレーザ光Ｌの照射を受ける感光体ドラムとを示す図である。 ＶＣＳＥＬの備える複数の発光素子を説明するための図である。 ＶＣＳＥＬドライバの構成の一例を示す図である。 補正制御電圧生成部の構成の一例を示す図である。 （Ａ）は、感光体ドラムの被走査面の主走査方向と副走査方向とを示し、（Ｂ）は、（Ａ）に示すＡ−Ｂ間と、Ｃ−Ｄ間とでの光量の変化の一例を示す図である。 光走査装置が、副走査方向の位置が異なる各ラインごとに、副走査方向の光量補正データを備えている様子を示す図である。 制御部と、補正制御電圧生成部との動作を説明するための図である。 光走査装置の動作手順を説明するフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。まず、図１を参照しながら実施例の構成について説明する。なお、図１（Ａ）には、本発明を適用した光走査装置１０の平面図を示し、図１（Ｂ）には光走査装置１０のＸＸ断面図と、光走査装置１０からレーザ光Ｌの照射を受ける感光体ドラム６０とを示す。

光走査装置１０は、レーザ光源として、微小スポット径を形成する複数の発光素子（発光点）が平面内に二次元配列された面発光レーザ（以下、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）と表記する）１１を備えている。ＶＣＳＥＬ１１は、ハウジング２０内に走査光学系と共に配置されている。光走査装置１０は、走査光学系として、コリメータレンズ１２、シリンドリカルレンズ１３、正六角面体で形成された回転多面鏡（ポリゴンミラー）１４（本発明の偏向手段に相当する）、ｆθレンズ１５、シリンドリカルミラー１６、反射ミラー１７およびＳＯＳ（Start Of Scan）センサ（本発明の検出手段に該当する）１８を備えている。

ＶＣＳＥＬ１１から出射された発散性のレーザ光Ｌは、コリメータレンズ１２によって平行光に変換される。平行光に変換されたレーザ光Ｌは、副走査方向にのみ屈折力を持つシリンドリカルレンズ１３により、ポリゴンミラー１４の偏向反射面１４ａ近傍にて主走査方向に長い線像として結像される。そして、レーザ光Ｌは、高速で定速回転するポリゴンミラー１４の偏向反射面１４ａにより反射され、等角速度的に反時計回り（矢印Ｃ方向）に走査される。

レーザ光Ｌは、ｆθレンズ１５を通過した後、シリンドリカルミラー１６に入射する。シリンドリカルミラー１６は、副走査方向にのみ屈折力を有しており、ｆθレンズ１５を通過したレーザ光Ｌは、副走査方向の結像位置が感光体ドラム６０の外周面に一致するようにシリンドリカルミラー１６によって反射される。そして、ハウジング２０に形成された露光口１９から感光体ドラム６０の外周面上に照射され、感光体ドラム６０の表面を走査露光する。

ｆθレンズ１５は、レーザ光Ｌの光スポットの走査速度を等速化する機能を有している。また、上記した線像は、ポリゴンミラー１４の偏向反射面１４ａの近傍に結像し、ｆθレンズ１５は副走査方向に関して偏向反射面１４ａを物点として光スポットを感光体ドラム６０の表面上に結像させるので、この走査光学系は、偏向反射面１４ａの面倒れを補正する機能を有している。さらに、シリンドリカルミラー１６はポリゴンミラー１４と感光体ドラム６０の外周面を副走査方向において共役にする面倒れ補正機能も有している。

レーザ光Ｌは、感光体ドラム６０の表面上を走査露光するのに先立ち、反射ミラー１７を介してＳＯＳセンサ１８に入射する。すなわち、ＳＯＳセンサ１８には、レーザ光Ｌが感光体ドラム６０の表面を主走査する毎に、各走査ラインの最初のレーザ光Ｌが入射される。そして、ＳＯＳセンサ１８は、感光体ドラム６０の表面への走査ライン毎の照射タイミングを検知し、主走査方向への照射開始タイミングを示す信号（以下、ＳＯＳ信号という）を生成する。ＳＯＳセンサ１８は、生成したＳＯＳ信号を制御部５０に出力する。

また、ＶＣＳＥＬ１１には、ＶＣＳＥＬ１１の駆動を制御するＶＣＳＥＬドライバ３０が接続されている。ＶＣＳＥＬドライバ３０には、画像処理部４０の出力する書込用画像データや、制御部５０の出力する、光量の指示、光量制御の実行指示といった各種の制御信号が入力される。
ＶＣＳＥＬドライバ３０は、画像形成時には、制御部５０から入力した制御信号や画像処理部４０から入力した書込用画像データに従ってＶＣＳＥＬ１１へ駆動信号を出力し、各発光素子の点灯／消灯を制御する。

さらに、ＶＣＳＥＬドライバ３０は、ＶＣＳＥＬ１１の個々の発光素子の光量が一定となりばらつきがなくなるようにＶＣＳＥＬ１１の光量制御を行なう。この光量制御時には、制御部５０からＶＣＳＥＬドライバ３０に、ＶＣＳＥＬ１１のいずれかの発光素子の点灯を指示する信号と、光量制御の実行を指示する信号とが制御信号として出力される。ＶＣＳＥＬドライバ３０は、制御信号に従って該当する発光素子を点灯させた状態で、レーザ光の光量を図３に示す光検出器１０１により検出する。ＶＣＳＥＬドライバ３０は、光検出器１０１の出力する、レーザ光の光量に応じた電圧の信号と、レーザ光の光量を指示する基準電圧の信号とが略一致するように、該当する発光素子へ供給する駆動電流値を調整する。なお、基準電圧は、基準となる画像濃度に設定する際のレーザ光の光量を指示する電圧である。これをすべての発光素子に関して行なうことより、すべての発光素子の出力光量を制御することができる。ＶＣＳＥＬドライバ３０は、光量制御後は調整後の駆動電流値を保持し、点灯時には、調整された駆動電流値の電流を発光素子に供給する。

次に、図２を参照しながらＶＣＳＥＬ１１について説明する。
ＶＣＳＥＬ１１は、複数の発光素子（発光点）が平面内に二次元配列されており、複数のレーザ光を同時に出力することができる。なお、本実施例では、発光素子の数は３２個として説明するが、発光素子の数は３２個に限定されるものではない。光走査装置１０は、このようなＶＣＳＥＬ１１を光源として用いることで、複数のレーザ光Ｌを同時走査させることを可能としている。

次に、図３を参照しながらＶＣＳＥＬドライバ３０の概略構成を説明する。図３には、ＶＣＳＥＬドライバ３０の概略構成を示す。
ＶＣＳＥＬ１１の備える複数の発光素子ＬＤ１〜ＬＤ３２（以下、各発光素子を区別する必要がない場合には、簡単にＬＤと表記する）の近傍には、光検出器１０１が設けられている。光検出器１０１は、複数の発光素子ＬＤに対して１つ設けられている。光検出器１０１は、発光素子ＬＤが発する光ビームの光量を検出し、電気信号に変換する光電変換素子を備えている。このため、光検出器１０１の出力は、発光素子ＬＤの発光光量に応じた電圧値となる。

光検出器１０１の出力信号線１０２は、電流電圧変換回路（Ｉ／Ｖ）１０３を介して差動増幅器１０４の反転入力端子に接続されている。また、差動増幅器１０４の非反転入力端子には、基準値（基準電圧Ｖｒｅｆ）１０５が入力されている。差動増幅器１０４には基準電圧と検出電圧とが入力され、差動増幅器１０４は、両者の差分が０になるような電圧（以下、制御電圧）を出力するようになっている。差動増幅器１０４から出力された制御電圧は、駆動部７０に入力される。駆動部７０は、各発光素子ＬＤ１〜ＬＤ３２に対応して３２個設けられている。なお、各駆動部７０を区別するため、ＬＤ１に対応する駆動部７０を駆動部７０（１）と表記し、ＬＤ２に対応する駆動部７０を駆動部７０（２）と表記する。他の駆動部７０についても同様に、駆動部７０（３）、・・・、駆動部７０（３２）と表記する。また、各駆動部７０（１）〜（３２）は同一の構成を備えているため、以下の説明では代表して駆動部７０（１）について説明する。

駆動部７０（１）は、制御電圧重畳部７１（１）、サンプルホールドコンデンサ７２（１）、ドライバ７３（１）を備えている。差動増幅器１０４の出力端は、各駆動部７０（１）、７０（２）、・・・、７０（３２）に設けられた各制御電圧重畳部７１（１）、７１（２）、・・・、７１（３２）に接続される。前述の制御電圧は、制御電圧重畳部７１（１）を介して、保持手段であるサンプルホールドコンデンサ７２（１）に保持される。このサンプルホールドコンデンサ７２（１）に保持された制御電圧に基づいて、ドライバ７３（１）内の電圧源で発生した電圧及び電流源で発生した電流（駆動電流）に基づいて、発光素子ＬＤ（１）が発光する。

例えば、発光素子ＬＤの発光光量が少ない場合は、差動増幅器１０４に入力する検出電圧が低く、基準電圧の方が高い電圧となる。差動増幅器１０４の出力は、この電圧差に相当する電圧を増加させた電圧が出力され、これが発光素子ＬＤの発光時の制御電圧となり、発光素子ＬＤは光量が増加する。
逆に、発光素子ＬＤの発光光量が多い場合は、差動増幅器１０４に入力する検出電圧が高く、基準電圧の方が低い電圧となる。差動増幅器１０４の出力は、この電圧差に相当する電圧を減少させた電圧が出力され、これが発光素子ＬＤの発光時の制御電圧となり、発光素子ＬＤは光量が減少する。

また、駆動部７０の制御電圧重畳部７１（１）には、上述の制御電圧を補正するための補正制御電圧が入力されるようになっている。この補正制御電圧は、補正制御電圧生成部８０によって生成される。制御電圧重畳部７１（１）は、差動増幅器１０４から出力された制御電圧に、補正制御電圧生成部８０から出力された補正制御電圧を重畳する。制御電圧重畳部７１（１）で補正制御電圧が重畳された制御電圧が、サンプルホールドコンデンサ７２（１）に保持される。

補正制御電圧生成部８０も、各発光素子ＬＤ１〜ＬＤ３２や、駆動部７０（１）〜７０（３２）に対応して３２個設けられている。なお、補正制御電圧生成部８０も各補正制御電圧生成部８０を区別するため、補正制御電圧生成部８０（１）、８０（２）、・・・、８０（３２）と表記する。また、図３には、駆動部７０（１）〜７０（３２）に対応させて、補正制御電圧生成部８０を３２個設けた構成を示したが、補正制御電圧生成部８０を駆動部７０（１）〜７０（３２）に対して１つ設け、１つの補正制御電圧生成部８０で各駆動部７０（１）〜７０（３２）に補正制御電圧を出力する構成であってもよい。

次に、図４を参照しながら補正制御電圧生成部８０（１）と、この補正制御電圧生成部８０（１）を制御する制御部５０とについて説明する。なお、他の補正制御電圧生成部８０（２）〜８０（３２）も補正制御電圧生成部８０（１）と同様の構成を備え、制御部５０から補正制御電圧生成部８０（１）と同様の制御を受けるため、補正制御電圧生成部８０（１）の説明を他の補正制御電圧生成部８０（２）〜８０（３２）の説明に代える。
制御部５０は、制御回路５１と、記憶部５２とを備えている。制御回路５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）（共に不図示）等を備え、ＲＯＭに記録されたプログラムに従ってＣＰＵがデータ処理を行うことで、補正制御電圧生成部８０、駆動部７０の動作を制御する。記憶部５２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリや、ハードディスク装置によって構成される。

記憶部５２は、主走査方向に生じる濃度むらに基づいて求められた、主走査方向の濃度むらを補正する補正データと、副走査方向に生じる濃度むらに基づいて求められた、副走査方向の濃度むらを補正する補正データとを記憶している。補正データとは、濃度むらを補正するのに必要な光量データあるいは、光量出力を得るための制御電圧（電流）データである。
ここで、図５を参照しながら主走査方向の濃度むらについて説明する。なお、図５（Ａ）には、感光体ドラム６０の被走査面の主走査方向と副走査方向とを示し、図５（Ｂ）には、図５（Ａ）に示すＡ−Ｂ間と、Ｃ−Ｄ間とでの光量の変化の一例を示す。

主走査方向に生じる濃度むらは、主に光学系の特性に起因して生じるむらである。このため、図５（Ａ）に示す主走査方向に平行するＡ−Ｂ間に生じる主走査方向の濃度むらと、同じく主走査方向に平行するＣ−Ｄ間に生じる主走査方向の濃度むらは、図５（Ｂ）に示すようにほぼ同じとなる。したがって、主走査方向の濃度むらを補正する補正データは、主走査方向の各ライン（例えば、図５（Ａ）に示すＡ−Ｂ間のラインやＣ−Ｄ間のライン）ごとに異なる補正データを用意しておく必要はなく、主走査方向の各ラインで同一の補正データを使用することができる。
なお、主走査方向の濃度補正だけを行う場合、主走査方向の書き出し位置の発光素子ＬＤの光量は、常に同じ値に設定すればよい。通常は、初期ＡＰＣ（オートパワーコントロール）（ＡＰＣについては後述する）動作時の基準光量すなわち基準となる画像濃度に設定する際の光量（１００％光量と呼ぶ）に設定すればよい。前述のように光学系の特性に起因して生じる主走査方向の濃度むらは、主走査方向の各ラインで同一の濃度むらが生じるからである。

次に、副走査方向の濃度むらを補正する補正データについて説明する。副走査方向の濃度むらは、感光体ドラム６０の帯電むらや汚れ、現像剤を感光体ドラム６０上の現像位置に搬送する搬送部材に生じる現像剤のむら等に起因して生じる。このため、主走査方向の濃度むらのように主走査方向の各ラインで同一の濃度むらとなることはなく、主走査方向の濃度むらの補正に加えて副走査方向の濃度むらの補正を行うためには、図６に示すように副走査方向の各位置（各ライン）ごとに、補正データを備えておく必要がある。図６には、異なる副走査方向の位置ごとに、副走査方向の補正データ１〜１０が用意されている様子を示す。各副走査方向の補正データ１〜１０は、主走査方向の位置ごとに、発光素子ＬＤの光量を補正する補正データを有している。

図４に戻り、制御部５０及び補正制御電圧生成部８０（１）について引き続き説明する。
制御回路５１は、ＳＯＳセンサ１８から出力されるＳＯＳ信号と、例えば、光走査装置１０を搭載する、上位装置としての画像形成装置から供給される第１クロック信号（ＣＬＫ１とも表記する）と、第２クロック信号（ＣＬＫ２とも表記する）とを入力する。ＳＯＳ信号は、被走査面の主走査方向へのレーザ光Ｌの照射開始タイミングを示す信号であり、制御回路５１がＳＯＳ信号を入力してから所定時間Ｔの経過後に、主走査方向へのレーザ光Ｌの照射が開始される。

制御回路５１は、ＳＯＳ信号を入力してから所定時間Ｔ（図７参照）の間は、上位装置から入力する第１クロック信号（以下、ＣＬＫ１と表記する）を選択し、ＣＬＫ１を選択クロック（以下、選択ＣＬＫと表記する）としてアップ・ダウンカウンタ８１に出力する。また、制御回路５１は、ＳＯＳ信号を入力してから所定時間Ｔを経過すると、ＣＬＫ１に代えてＣＬＫ２を選択し、選択したＣＬＫ２を選択ＣＬＫとしてアップ・ダウンカウンタ８１に出力する。さらに、制御回路５１は、ＳＯＳ信号を入力してから所定時間Ｗ（図７参照）を経過すると、選択ＣＬＫのアップ・ダウンカウンタ８１への出力を停止する。そして、制御回路５１は、アップ・ダウンカウンタ８１に、アップ・ダウンカウンタ８１のカウンタをリセットするリセット信号を出力する。

また、制御回路５１は、記憶部５２から主走査方向の補正データと副走査方向の補正データとを読み出し、補正制御電圧が、記憶部５２から読み出した補正データに対応する電圧となるようにアップ・ダウンカウンタ８１にアップ信号又はダウン信号を出力する。主走査方向の画像の書き出し位置での発光素子ＬＤの光量は、副走査方向での濃度むらを考慮した光量に設定される。

補正制御電圧生成部８０（１）は、アップ・ダウンカウンタ８１、Ｄ／Ａ（デジタル−アナログ）変換器８２、フィルタ部８５を備えている。フィルタ部８５は、抵抗８６、スイッチ８７、コンデンサ８８を備えている。

アップ・ダウンカウンタ８１は、制御回路５１から出力される選択ＣＬＫと、リセット信号と、アップ信号又はダウン信号とを入力する。アップ・ダウンカウンタ８１は、カウンタを備え、制御回路５１から入力した信号がアップ信号である場合には、選択ＣＬＫに同期してカウンタをアップカウントする。また、アップ・ダウンカウンタ８１は、制御回路５１から入力した信号がダウン信号である場合には、選択ＣＬＫ信号に同期してカウンタをダウンカウントする。アップ・ダウンカウンタ８１は、カウンタのカウント値をＤ／Ａ変換器８２に出力する。

Ｄ／Ａ変換器８２は、アップ・ダウンカウンタ８１から出力される、デジタルのカウント値をアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器８２は、アナログ信号に変換したカウント値を後段のフィルタ部８５に出力する。

フィルタ部８５は、Ｄ／Ａ変換器８２の出力の切り替え時に発生する高周波ノイズを除去するためのフィルタである。高周波ノイズは、発光素子ＬＤの光量を補正する信号等に重畳されるため、濃度むらが発生する要因となる。
フィルタ部８５は、図４に示すように、抵抗８６とコンデンサ８８とを有するローパスフィルタを備えている。フィルタ部８５によってフィルタされた補正制御電圧が、各駆動部７０（１）〜７０（３２）に出力される。また、フィルタ部８５には、ＡＰＣ制御時（ＡＰＣ制御については後述する）に、ローパスフィルタのオン、オフを切り替えるスイッチ８７が設けられている。このスイッチ８７は、制御回路５１から出力される切替信号によりオン、オフされる。すなわち、ＡＰＣ制御時には、フィルタ部８５が無効になるようにスイッチ８７がオフに制御され、ＡＰＣ制御以外の場合にはフィルタ部８５が有効になるようにスイッチ８７がオンに制御される。なお、制御回路５１とスイッチ８７とをつなぐ信号線については図示を省略する。

図７を参照しながら制御回路５１による補正制御電圧生成部８０の制御についてより詳細に説明する。なお、以下の制御は、すべての補正制御電圧生成部８０（１）〜８０（３２）に適用される制御であるため、補正制御電圧生成部８０と表記する。
感光体ドラム６０の被走査面の主走査方向の書き出し位置の検出は、ＳＯＳセンサ１８から出力されるＳＯＳ信号に基づいて制御回路５１が判定している。例えば、ＳＯＳ信号を制御回路５１が入力してから１０μｓｅｃ後に主走査方向への画像データの書き込みが開始される。しかしながら、ＳＯＳセンサ１８は、ＳＯＳセンサ１８への入力光量が変わるとＳＯＳセンサ１８の感度や応答性も変わってしまう。ＳＯＳセンサ１８の出力するＳＯＳ信号は、アナログ信号であるため、ＳＯＳセンサ１８の感度や応答性に変化が生じると、ＳＯＳ信号の立ち上がりや立ち下がりが鈍ったり、ＳＯＳ信号の出力タイミングにズレが生じてしまう場合もある。したがって、被走査面の主走査方向の書き出し位置の検出のための発光素子ＬＤの光量を変更すると、制御回路５１に精度のよいＳＯＳ信号を供給できない場合がある。このため、被走査面の主走査方向の書き出し位置の検出の際には、発光素子ＬＤの光量は常に同じ光量、例えば、上述の１００％光量（本発明の第１光量）に設定する必要がある。

また、ＳＯＳ信号を制御回路５１が入力してから所定時間Ｔ（例えば、１０μｓｅｃ）後に被走査面の主走査方向への画像データの書き込みが開始されるため、ＳＯＳ信号が出力されてから所定時間Ｔの間に、発光素子ＬＤの光量を副走査方向の補正データに応じた補正光量（以下、第２光量と呼ぶ）に設定する必要がある。すなわち、主走査方向の濃度補正だけを行っている場合には、主走査方向の各ラインの書き出し位置では、発光素子ＬＤの光量を常に１００％光量に設定しておけばよかった。しかし、副走査方向の光量補正を行う場合、上述したように、発光素子ＬＤの光量を、主走査方向の各ラインの書き出し位置ごとに異なる第２光量に設定しなければならない。

発光素子ＬＤの駆動電流の電流値は、アップ・ダウンカウンタ８１のカウント値に基づいてＤ／Ａ変換器８２により上下させている。すなわち、制御回路５１が出力する選択ＣＬＫ、アップ信号、ダウン信号に基づいてＤ／Ａ変換器８２が補正制御電圧を変更している。Ｄ／Ａ変換器８２は、あまりに速いクロックで動作させてしまうと、グリッジと呼ばれるノイズが発生するため、１ＭＨｚ程度のクロックでＤ／Ａ変換器８２の出力が階段状に変化するように制御している。すなわち、感光体ドラム６０のイメージエリア（画像が書き込まれる領域）内で、発光素子の光量を補正する回路（補正制御電圧生成部８０（１）〜８０（３２））は、ノイズが乗らないようにゆっくりと動かすように設計されており、素早く動かすことを想定していない。にもかかわらず、副走査方向の光量補正を行う場合、ＳＯＳ信号を制御回路５１が入力してから所定時間Ｔの間に、発光素子ＬＤの光量を瞬時に大きく変更しなければならない場合もある。このため、画像の書き込みの際に使用するクロックを用いて、発光素子ＬＤの光量を、１００％光量（本発明の第１光量）から第２光量に設定していては、Ｄ／Ａ変換器８２の動作が到底間に合わない。すなわち、所定時間Ｔ（例えば、１０μｓｅｃ）の間に、発光素子ＬＤの光量が１００％光量から第２光量に切り替わらない場合がある。例えば、ＳＯＳ信号を制御回路５１が入力してから主走査方向の画像の書き出し開始までの期間を１０μｓｅｃ、クロックの周波数を１ＭＨｚとすると、１クロックで０．１５％、１０μｓｅｃでは１．５％しか発光素子ＬＤの光量を変更することができない。しかし、副走査方向の光量補正は、１０％、２０％といった単位で補正される場合がある。

そこで、制御回路５１は、ＳＯＳセンサ１８から出力されるＳＯＳ信号を入力すると（図７に示すタイミング（ａ））、ＳＯＳ信号を入力してから所定時間Ｔの間は、ＣＬＫ１を選択ＣＬＫとしてアップ・ダウンカウンタ８１に出力する。この所定時間Ｔは、ＳＯＳセンサ１８からＳＯＳ信号が出力されてから、感光体ドラム６０のイメージエリアに、画像データに基づく画像の書き込みが開始されるまでの時間である。なお、ＣＬＫ１の周波数は、本実施例では２０ＭＨｚに設定されている。ＳＯＳ信号を入力してから、主走査方向の画像の書き出しまでの間は、感光体ドラム６０のイメージエリアへの画像の書き込みは行われないので、２０ＭＨｚという高速のクロックでＤ／Ａ変換器８２を動作させても画像には影響を与えない。例えば、所定期間Ｔを１０μｓｅｃ、クロックの周波数を２０ＭＨｚとすると、１０μｓｅｃの間に発光素子ＬＤの光量を３０％変更することができる。
また、制御回路５１は、ＣＬＫ１を選択ＣＬＫとしてアップ・ダウンカウンタ８１に出力すると共に、主走査方向のラインの書き出し位置の光量に応じて、アップ信号又はダウン信号をアップ・ダウンカウンタ８１に出力する。すなわち、主走査方向のラインの書き出し位置の光量が１００％光量よりも低ければ、ダウン信号をアップ・ダウンカウンタ８１に出力し、１００％光量よりも高ければ、アップ信号をアップ・ダウンカウンタ８１に出力する。

制御回路５１は、ＳＯＳ信号を入力してから所定時間Ｔを経過すると（図７に示すタイミング（ｂ））、ＣＬＫ１に代えてＣＬＫ２を選択し、選択したＣＬＫ２を選択ＣＬＫとしてアップ・ダウンカウンタ８１に出力する。ＣＬＫ２は、感光体ドラム６０のイメージエリアに画像を書き込む際に使用されるクロックであり、周波数は、前述のグリッジノイズが生じないように１ＭＨｚに設定されている。さらに、制御回路５１は、ＳＯＳ信号を入力してから所定時間Ｗを経過すると（図７に示すタイミング（ｃ））、選択ＣＬＫのアップ・ダウンカウンタ８１への出力を停止する。そして、制御回路５１は、アップ・ダウンカウンタ８１に、アップ・ダウンカウンタ８１のカウンタをリセットするリセット信号を出力する（図７に示すタイミング（ｃ））。アップ・ダウンカウンタ８１のカウンタがリセットされることで、発光素子ＬＤの光量が１００％光量にリセットされる。

このように本実施例は、ＳＯＳセンサ１８に発光素子ＬＤのレーザ光を受光させてＳＯＳ信号を出力させる際には、発光素子ＬＤの光量を１００％光量とし、被走査面の主走査方向への走査を開始する際には、発光素子ＬＤの光量を、副走査方向の位置ごとに値の異なる光量とすることができる。従って、発光素子ＬＤの光量をそれぞれの適切な値となるように設定することができる。
また、駆動部７０に、発光素子ＬＤの光量を補正する補正制御信号を出力する手段としてＤ／Ａ変換器８２を用いている場合であっても、ＳＯＳ信号をＳＯＳセンサ１８に出力させる際には、発光素子ＬＤの光量を１００％光量に制御し、被走査面の主走査方向への走査を開始する際には、発光素子ＬＤの光量を、副走査方向の位置ごとに値の異なる光量に制御することができる。

ここで、ＡＰＣについて説明しておく。
光走査装置のＡＰＣには、画像形成前の所定の期間に実施される「初期ＡＰＣ」と、各走査毎に実施される「ラインＡＰＣ」とがある。「初期ＡＰＣ」を実施して各ビームの光量を必要光量に制御し、「ラインＡＰＣ」を実施してその光量を維持している。
初期ＡＰＣは、画像形成装置の立ち上げ時やプリント指示後などに実行するモードであり、ＬＤ１〜ＬＤ３２の各々が時系列で点灯され、レーザ光の光量を図３に示す光検出器１０１により検出する。ＶＣＳＥＬドライバ３０は、光検出器１０１の出力する、レーザ光の光量に応じた電圧の信号と、レーザ光の光量を指示する基準電圧の信号とが略一致するように、該当する発光素子へ供給する駆動電流値を調整する。これをすべての発光素子に関して行なうことより、すべての発光素子の出力光量を制御する。この初期ＡＰＣは、内部回路（駆動部７０（１）〜７０（３２））の制御電圧がリセットされているため、収束（光量調整が終了するまで）するのに時間がかかるために複数回のＡＰＣを実行する。ＶＣＳＥＬドライバ３０は、光量制御後は調整後の駆動電流値を保持し、点灯時には、調整された駆動電流値の電流を供給する。
また、ラインＡＰＣは、１主走査期間（ＳＯＳ信号のインターバル）内において、画像形成が行われるイメージエリア以外の領域（ＡＰＣ領域）で実行されるモードであり、保持されている制御電圧がリーク等により減り光量が変動してしまうなど環境や時間経過に伴う光量変動分を調整する。これらの変動は１ライン間では小さいため通常一回のＡＰＣ動作をおこなう。ラインＡＰＣの終了時に設定されたすべての発光素子に対応する駆動電流値が読み出され、その駆動電流値に基づいて発光素子が全部点灯され、すべての発光素子の出力光量が制御される。

次に、図８に示すフローチャートを参照しながら光走査装置１０の処理手順を説明する。
まず、光走査装置１０は、画像形成前の所定の期間に初期ＡＰＣを行う（ステップＳ１）。初期ＡＰＣが終了し、各ＬＤ１〜ＬＤ３２の光量が、予め設定された光量である基準光量に設定されると、制御回路５１は、ＳＯＳサーチを開始する（ステップＳ２）。制御回路５１は、ＳＯＳサーチの際には、画像を書き込む主走査方向のラインに対応する発光素子ＬＤを１００％光量で発光させる。制御回路５１は、ＳＯＳセンサ１８から出力されたＳＯＳ信号を入力すると、補正制御電圧生成部８０のアップ・ダウンカウンタ８１にＣＬＫ１を出力する。また、制御回路５１は、主走査方向の書き出し位置の光量に応じて、アップ信号又はダウン信号をアップ・ダウンカウンタ８１に出力して、発光素子ＬＤの光量を、画像を書き込むラインの書き出し位置の光量に設定する（ステップＳ３）。

制御回路５１は、所定時間Ｔを経過し、感光体ドラム６０のイメージエリアへの画像書き込みの際には、ＣＬＫ２を選択してアップ・ダウンカウンタ８１に出力する。また、制御回路５１は、アップ・ダウンカウンタ８１に出力する信号を、アップ信号又はダウン信号に切り替えることで発光素子ＬＤの発光光量を制御し、感光体ドラム６０のイメージエリアに画像を形成する（ステップＳ４）。主走査方向のラインへの画像の書き込みが終了すると、制御回路５１は、選択ＣＬＫのアップ・ダウンカウンタ８１への出力を停止し、アップ・ダウンカウンタ８１にリセット信号を出力する。これにより、アップ・ダウンカウンタ８１のカウント値が初期値にリセットされ、発光素子ＬＤの光量が１００％光量に設定される。

感光体ドラム６０へのラインの画像データの書き込みが終了すると（ステップＳ５／ＮＯ）、制御回路５１は、ラインＡＰＣを行って（ステップＳ６）、発光素子ＬＤ１〜ＬＤ３２の光量が、初期ＡＰＣで設定した基準光量となるように発光素子ＬＤ１〜ＬＤ３２の光量を制御する。ラインＡＰＣが終了すると、制御回路５１は、ステップＳ２に戻り、次のラインの画像書き込みを行うため、ＳＯＳサーチを行う（ステップＳ２）。また、感光体ドラム６０への画像データの書き込み及び印刷用紙への印刷が、すべての画像データで終了すると（ステップＳ５／ＹＥＳ）、この処理を終了する。

上述した実施例は、本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。

１０ 光走査装置
３０ ＶＣＳＥＬドライバ
４０ 画像処理部
５０ 制御部
６０ 感光体ドラム
７０ 駆動部
８０ 補正制御電圧生成部

Claims (3)

1. 複数の発光点を備えた光源と、
   前記光源から射出された複数のビーム光を、像担持体の被走査面の主走査方向へ偏向する偏向手段と、
   前記偏向手段によって偏向されたビーム光を所定位置で受光し、前記被走査面の主走査方向の書き出しタイミングを設定する際の基準信号となる同期検知信号を出力する検出手段と、
   前記検出手段に入射するビーム光の光量が予め定められた第１光量となるように、また、前記被走査面の主走査方向への走査を開始する際のビーム光の光量が、前記被走査面の副走査方向の位置ごとに値の異なる光量である第２光量となるように、前記光源を駆動する駆動部を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする光走査装置。
2. 前記制御手段は、前記検出手段に前記光源からのビーム光を照射してから前記被走査面の走査を開始するまでの前記駆動部の駆動電流を変化させる周期を、前記被走査面の走査を開始した後の周期より短くする、
   ことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
3. 複数の発光点を備えた光源と、
   前記光源から射出された複数のビーム光を、像担持体の被走査面の主走査方向へ偏向する偏向手段と、
   前記偏向手段によって偏向されたビーム光を所定位置で受光し、前記被走査面の主走査方向の書き出しタイミングを設定する際の基準信号となる同期検知信号を出力する検出手段と、
   前記光源を駆動する駆動部と、
   前記複数の発光点のビーム光の光量を補正する補正データを、前記被走査面の主走査方向と副走査方向とのそれぞれの方向ごとに記憶した記憶手段と、
   クロック信号のクロック数をカウントするカウンタと、
   前記カウンタのカウント値を入力し、入力したカウント値に応じて、前記駆動部に、発光点の発光光量を補正する補正指示信号を出力するデジタル−アナログ変換手段と、
   前記検出手段にビーム光を受光させて前記同期検知信号を出力させる際に、前記ビーム光の光量が第１光量となるように前記駆動部を制御し、前記同期検知信号を前記検出手段から入力してから所定時間を経過するまでの間に、前記被走査面の主走査方向への走査を開始する際のビーム光の光量が、前記被走査面の副走査方向の位置ごとに値の異なる光量である第２光量となるように前記駆動部を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記カウンタに出力するクロック信号として第１のクロック信号又は第２のクロック信号を選択し、前記検出手段から前記同期検知信号を入力してから前記被走査面の主走査方向への走査を開始するまでの間、前記カウンタに、前記第２のクロック信号よりも周波数の高い第１のクロック信号を出力し、前記被走査面の主走査方向への走査を開始すると、前記カウンタに、前記第２のクロック信号を出力し、前記記憶手段から前記主走査方向と前記副走査方向との補正データをそれぞれに読み出し、読み出した補正データに応じて、前記カウンタに、アップカウントを指示するアップ信号、又はダウンカウントを指示するダウン信号を出力し、
   前記カウンタは、前記制御手段から出力される第１のクロック信号又は第２のクロック信号を、前記アップ信号又は前記ダウン信号に従ってアップカウント又はダウンカウントすることを特徴とする光走査装置。

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