KR101620664B1

KR101620664B1 - 화상 형성 위치의 보정을 제어하는 화상 형성 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101620664B1
Application number: KR1020130046758A
Authority: KR
Inventors: 가츠유키 야마자키
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2016-05-12
Also published as: JP2013240996A; EP2657782A2; EP2657782B1; CN103376697A; CN103376697B; JP6188395B2; EP2657782A3; KR20130121756A; US20130286134A1; US9229352B2

Abstract

간단한 구조로 감광 부재를 노광하는 광 빔의 광량을 보정할 수 있는 화상 형성 장치. 화상 형성 장치는 감광 드럼, 및 감광 드럼을 노광하기 위한 광 빔을 출사하는 복수의 반도체 레이저와, 복수의 반도체 레이저 각각과 관련된 방식으로 각각의 광 빔의 광량을 보정하기 위한 제1 보정 데이터를 저장하는 메모리를 포함하는 광 주사 디바이스를 포함한다. CPU는 복수의 반도체 레이저로부터 출사된 광 빔의 광량을 보정하는데 공통으로 사용되는 제2 보정 데이터를 광 주사 디바이스에 출력한다. 광 주사 디바이스 내에 제공된 레이저 구동 IC는 제1 보정 데이터 및 제2 보정 데이터에 기초해서 각 반도체 레이저로부터 출사된 광 빔의 광량을 제어한다.

Description

화상 형성 위치의 보정을 제어하는 화상 형성 장치 및 그 제어 방법{IMAGE FORMING APPARATUS THAT CONTROLS CORRECTION OF IMAGE FORMING POSITIONS AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 화상 형성 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 화상 형성 위치를 보정하기 위한, 레이저 주사형의 화상 형성 장치에 의해 수행된 제어에 관한 것이다.

일반적으로, 고속으로 고화질의 화상을 형성하기 위해서, 화상 형성 장치는 화상 형성 조건을 보정하기 위한 제어를 수행한다. 예를 들면, 화상 형성 장치의 특성에 기인하는 1매의 기록 매체에서의 불균일한 화상 농도를 보정하기 위해서는, 화상 형성 중에 레이저 광의 광량을 제어(셰이딩 제어)하는 것이 알려져 있다.

예를 들면, 감광 부재(감광 드럼)는 레이저 광에 노광되는 각 영역에 따라 레이저 광에 대한 감도 특성이 약간 다르다. 각 영역마다의 레이저 광에 대한 감도 특성의 불균일성은 1매의 기록 매체에 형성된 화상의 농도가 불균일해지게 한다. 이러한 문제를 감안하여, 1매의 기록 매체에 화상을 형성할 때에, 감광 부재 위의 위치에 따라 레이저 광의 광량을 변경하기 위한 제어를 행함으로써, 화상 농도의 불균일성을 억제하는 것이 종래의 관행이다. 레이저 광의 광량을 보정할 때, 감광 부재 위의 레이저 광의 노광 위치는 주 주사 방향(레이저 광의 주사 방향)에 관해서는 편향된 레이저 광을 검출함으로써 생성되는 수평 동기 신호를 기준으로 해서, 그리고 부 주사 방향(감광 부재의 회전 방향)에 관해서는 감광 부재 위에 제공한 홈 위치 마크의 검출 결과를 기준으로 해서 식별된다. 레이저 광의 노광 위치는 발진기로부터 출력되는 클럭 신호에 기초해서 식별되고, 레이저 광은 식별된 노광 위치와 관련된 광량으로 보정된다. 레이저 광의 광량 제어 데이터는 화상 형성 장치 본체측에 제공된 제어기에 의해 생성되어, 데이터 통신 버스를 통해서 광 주사 디바이스에 송신된다 (일본 특허 공개 제 2011-158761호 공보 참조).

그러나, 감광 부재를 노광하는 레이저 빔의 수를 증가시켜서 고속 및 고해상도의 화상을 형성하는 화상 형성 장치는 데이터 통신 버스의 수가 증가해버리는 문제가 발생한다. 레이저 빔을 출사하는 복수의 광원(발광 소자)은 각각 발광 특성이 다르다. 그 때문에, 복수의 광원 각각에 대하여 광량 설정 데이터가 생성되어 있다. 이 광량 설정 데이터는 광 주사 디바이스에 제공된 저장 매체 (예를 들면, 비휘발성 메모리)에 저장되어 있다. 광량 설정 데이터를 광 주사 디바이스의 기록 매체로부터 판독하고, 화상 형성 장치로 하여금 상기 셰이딩 데이터와 함께 광량 설정 데이터를 광량 제어 데이터로서 광 주사 디바이스에 송신하게 하기 위해서는,데이터 통신 버스의 수가 증가할 수 있다. 화상 형성 장치가 광량 제어 데이터를 직렬에 송신하도록 구성되면，데이터 통신에는 시간이 많이 걸리게 된다.

본 발명은 상기 문제를 해결하는 화상 형성 장치, 그 제어 방법, 및 저장 매체를 제공한다.

본 발명의 제1 특징에 있어서는, 화상 형성 장치를 제공하며, 이 장치는, 감광 부재; 광 주사 디바이스 - 상기 광 주사 디바이스는, 상기 감광 부재를 노광하기 위한 광 빔을 출사하도록 구성된 복수의 광원과, 상기 복수의 광원과 각각 관련된 복수의 데이터 아이템을 포함하며 상기 광 빔의 광량을 보정하기 위한 제1 보정 데이터를, 저장하도록 구성된 저장 유닛을 포함 - ; 상기 광 빔의 광량을 보정하기 위한 제2 보정 데이터를 상기 광 주사 디바이스에 출력하도록 구성된 출력 유닛 - 상기 제2 보정 데이터는, 상기 복수의 광원의 각각으로부터 출사되는 상기 광 빔의 광량의 보정에 공통으로 사용되는 보정 데이터임 - ; 및 상기 광 주사 디바이스 내에 제공되며, 상기 저장 유닛에 각각 저장된 상기 복수의 광원과 관련된 복수의 데이터 아이템을 포함하는 상기 제1 보정 데이터와 상기 출력 유닛으로부터 출력된 상기 제2 보정 데이터에 기초하여 상기 복수의 광원의 각각으로부터 출사되는 상기 광 빔의 광량을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함한다.

본 발명의 제2 특징에 있어서는, 감광 부재와 광 주사 디바이스를 포함하고, 상기 광 주사 디바이스는, 상기 감광 부재를 노광하기 위한 광 빔을 출사하도록 구성된 복수의 광원과, 상기 복수의 광원과 각각 관련된 복수의 데이터 아이템을 포함하며 상기 광 빔의 광량을 보정하기 위한 제1 보정 데이터를, 저장하도록 구성된 저장 유닛을 포함하는 화상 형성 장치를 제어하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 상기 광 주사 디바이스의 외부에 제공된 제어 유닛에 의해 상기 광 빔의 광량을 보정하기 위한 보정 데이터를 출력하는 단계 - 상기 제2 보정 데이터는 상기 복수의 광원의 각각으로부터 출사되는 상기 광 빔의 광량의 보정에 공통으로 사용하기 위한 보정 데이터임 - ; 상기 저장 유닛으로부터 상기 광 주사 디바이스에 의해 상기 제1 보정 데이터를 판독하는 단계; 및 상기 복수의 데이터 아이템을 포함하는 상기 제1 보정 데이터와 상기 제어 유닛으로부터 입력되는 상기 제2 보정 데이터에 기초하여, 상기 복수의 광원의 각각으로부터 출사될 상기 광 빔의 광량을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 간단한 구성으로, 감광 부재를 노광하는 광 빔의 광량을 보정 할 수 있다.

본 발명의 추가 기능이 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시 형태의 다음 설명에서 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 화상 형성 장치의 개략도다.
도 2는 도 1에 나타내는 각 광 주사 디바이스의 사시도다.
도 3은 각 광 주사 디바이스의 상면도다.
도 4는 도 3의 A-A선을 따라 절취한 단면도다.
도 5는 도 1에 나타내는 각 광 주사 디바이스의 주요한 광학 부품의 배치를 나타내는 사시도다.
도 6a와 도 6b는 도 2에 나타내는 광학 유닛을 분해해서 각각 도시하는 사시도이고, 도 6a는 렌즈 배럴측에서 본 사시도이고, 도 6b는 회로 기판측에서 본 사시도다.
도 7은 도 6a 및 도 6b에 나타내는 반도체 레이저인 VCSEL에 의해 조사된, 감광 드럼 위의 레이저 스폿의 배치를 도시한 도면이다.
도 8a 내지 도 8d는 도 1에 나타내는 화상 형성 장치에 의해 인쇄된 화상의 일례를 설명하기 위한 도면이며, 도 8a는 주 주사 방향으로 감광 드럼 위에 유도된 레이저 빔 A의 광량의 변화에 상당하는 제1 프로파일의 일례, 및 주 주사 방향으로 감광 드럼 위에 유도된 레이저 빔 B의 광량의 불균일성을 나타내는 도광 불균일성에 상당하는 제2 프로파일의 일례를 도시하고, 도 8b는 1개의 감광 드럼면 위의 복수의 영역 간의 전위 특성의 불균일성을 나타내는 제3 프로파일의 일례를 도시하며, 도 8c는 회전 다면 미러의 광학 면 불일치(optical face tangle error)에 기인하는 화상 농도의 불균일성에 상당하는 제4 프로파일의 일례를 도시하고, 도 8d는 제3 및 제4 프로파일의 중첩에 의해 생성되는 보정 프로파일의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 도 1에 나타내는 화상 형성 장치에 이용되는 제어계의 블록도다.
도 10은 도 9에 나타내는 CPU에 의해 실행된 화상 형성 제어 처리의 플로우챠트다.
도 11a 내지 도 11c는 도 9에 나타내는 CPU로부터 출력되는 주기 신호를 설명하기 위한 도면이며, 도 11a는 감광 드럼 위의 부 주사의 주기 신호인 드럼 카운터 클럭 신호를 도시하고, 도 11b는 감광 드럼 위의 주 주사의 주기 신호인 드럼 카운터 클럭 신호를 도시하며, 도 11c는 다면 회전의 주기 신호인 다면 카운터 클럭 신호를 도시한다.
도 12는 레이저 빔의 1 주사 주기 내에 있어서의 셰이딩 클럭 신호의 일례를 도시한 도면이다.
도 13은 레이저 빔의 1 주사 주기 내에 있어서의 보정 데이터와 광량 보정 타이밍의 일례를 도시한 도면이다.
도 14는 도 9에 나타내는 CPU에 의해 실행된 BD 인터럽트 처리의 플로우챠트다.
도 15는 도 9에 나타내는 CPU에 의해 실행된 HP 인터럽트 처리의 플로우챠트다.

본 발명은 그 실시 형태를 보여주는 첨부 도면을 참조하여 아래에 자세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 화상 형성 장치의 개략도이다.

도시된 화상 형성 장치는 복수 색의 토너를 이용해서 화상 형성하는 소위, 풀-컬러 프린터다. 이하의 설명에서는 화상 형성 장치의 일례로서 풀-컬러 프린터를 설명하지만, 화상 형성 장치는 단색 토너(예를 들면, 블랙)를 이용해서 화상을 형성하는 흑백 프린터 등의 다른 형태일 수 있다.

도 1에 있어서, 화상 형성 장치는 각 색의 화상을 형성하는 화상 형성부(화상 형성 유닛)(101Y, 101M, 101C 및 101Bk)를 포함한다. 이 예에서, 화상 형성부(101Y, 101M, 101C 및 101Bk)은 각각 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(Bk)의 토너를 이용해서 화상 형성을 행한다.

화상 형성부(101Y, 101M, 101C 및 101Bk)에는 각각 감광 부재인 감광 드럼(102Y, 102M, 102C 및 102Bk)이 제공된다. 감광 드럼(102Y, 102M, 102C 및 102Bk)의 주위에는 각각 대전 장치(103Y, 103M, 103C 및 103Bk), 광 주사 디바이스(104Y, 104M, 104C 및 104Bk), 및 현상 디바이스(105Y, 105M, 105C 및 105Bk)가 배열되어 있다.

또한, 감광 드럼(102Y, 102M, 102C 및 102Bk)의 주위에는 드럼 클리닝 디바이스(106Y, 106M, 106C 및 106Bk)이 배열되어 있다.

감광 드럼(102Y, 102M, 102C 및 102Bk)의 하측에는 무단 벨트인 중간 전사 벨트(107)가 배열되어 있다. 중간 전사 벨트(107)는 구동 롤러(108)와 종동 롤러(109 및 110) 주위에 걸쳐져 있고, 화상 형성 중에는 도 1의 화살표 B로 표시된 방향으로 회전 구동된다. 또한， 중간 전사 벨트(107)(중간 전사 부재)를 통해 감광 드럼(102Y, 102M, 102C 및 102Bk)에 대향하는 각각의 위치에는 1차 전사 디바이스(111Y, 111M, 111C 및 111Bk)가 배열되어 있다.

참조 번호 100으로 표시된, 화상 형성 장치에는 중간 전사 벨트(107) 위의 토너 화상을 기록 매체 S에 전사하기 위한 2차 전사 디바이스(112), 및 기록 매체 S 위의 토너 화상을 정착하기 위한 정착 디바이스(113)가 더 제공된다.

계속해서, 도 1에 도시된 화상 형성 장치(100)에 의해 실행된, 대전 공정 단계로부터 현상 공정 단계까지의 화상 형성 공정에 대해서 설명한다. 화상 형성부(101Y, 101M, 101C 및 101Bk) 각각에 의해 실행된 화상 형성 공정은 동일하므로, 화상 형성부(101Y)에 의해 실행된 화상 형성 공정을 예로 들어서 설명하고, 다른 화상 형성부(101M, 101C 및 101Bk) 각각에 의해 실행된 화상 형성 공정에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

우선, 대전 장치(103Y)는, 도 1의 실선 화살표로 나타내는 방향으로 회전 구동하는 감광 드럼(102Y)의 표면을 균일하게 대전한다. 그 다음, 대전된 감광 드럼(102Y)은 광 주사 디바이스(104Y)로부터 출사되는 레이저 빔에 의해 노광된다. 그 결과, 감광 드럼(102Y) 위에 정전 잠상이 형성된다. 그 다음, 정전 잠상은 현상 디바이스(105Y)에 의해 현상되어, 옐로우 토너 화상을 형성한다.

마찬가지로, 감광 드럼(102M, 102C 및 102Bk) 위에는 마젠타 토너 화상, 시안 토너 화상 및 블랙 토너 화상이 각각 형성된다.

그 다음, 1차 전사 디바이스(111Y, 111M, 111C 및 111Bk)에 의해 중간 전사 벨트(107)에는 전사 바이어스가 각각 인가된다. 그 다음, 감광 드럼(102Y, 102M, 102C 및 102Bk) 위의 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 토너 화상들이 순차적으로 중간 전사 벨트(107)에 전사되고, 중간 전사 벨트(107) 위에는 각 색의 토너 화상들이 겹쳐진다. 그 결과, 중간 전사 벨트(107) 위에는 컬러 토너 화상이 형성된다.

중간 전사 벨트(107) 위의 컬러 토너 화상은 2차 전사 디바이스(112)에 의해, 수동 급송 카세트(114) 또는 급지 카세트(115)로부터 2차 전사부 T2에 이송된 기록 매체 S 위에 전사된다(2차 전사). 그 다음, 기록 매체 S 위의 컬러 토너 화상은 정착 디바이스(113)에 의해 가열 및 정착되고, 기록 매체 S는 종이 배출부(116) 위에 배출된다.

1차 전사가 종료 한 후, 감광 드럼(102Y, 102M, 102C 및 102Bk) 위에 잔류하는 토너는 각각 드럼 클리닝 디바이스(106Y, 106M, 106C 및 106Bk)에 의해 제거된다. 그 후, 상기 화상 형성 공정이 행해진다.

도 2는 도 1에 나타내는 광 주사 디바이스(104Y, 104M, 104C 및 104Bk) 각각의 사시도다. 도 3은 도 1에 나타내는 광 주사 디바이스(104Y, 104M, 104C 및 104Bk) 각각의 상면도다. 도 4는 도 3의 A-A선을 따라 절취한 단면도다. 그리고, 도 5는 도 1에 나타내는 광 주사 디바이스(104Y, 104M, 104C 및 104Bk) 각각의 주요한 광학 부품의 배치를 나타내는 사시도다.

광 주사 디바이스(레이저 스캐너라고도 함）(104Y, 104M, 104C 및 104Bk)의 구성은 동일하므로, 이하의 설명에서는 첨자 Y, M, C 및 Bk를 생략한다.

광 주사 디바이스(104)는 광학 부품을 수납하고 있는 광학 박스(201)를 포함한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 후술하는 광학 유닛(200)은 광학 박스(201) 위에 장착된다. 광학 박스(201)는 그 내부에 회전 다면 미러(202)를 포함하고 있는데, 이는 레이저 빔이 감광 드럼(102)을 소정의 방향으로 주사하도록 광학 유닛(200)으로부터 출사된 레이저 빔을 편향시킨다. 회전 다면 미러(202)는 도 4에 나타내는 폴리곤 모터(203)에 의해 회전 구동된다.

회전 다면 미러(202)에 의해 편향된 각각의 레이저 빔은 제1 ｆθ 렌즈(204)(제1 렌즈)에 입사한다. 제1 ｆθ 렌즈(204)는 레이저 빔이 입사하는 제1 fθ 렌즈(204)의 입사면측에 제공된 위치 결정부(219)에 의해 위치 결정되어 있다. 제1 ｆθ 렌즈(204)를 통과한 레이저 빔은 반사 미러(205) 및 반사 미러(206)에 의해 반사된 다음(도 4 및 도 5 참조), 제2 ｆθ 렌즈(207)에 입사한다.

제2 ｆθ 렌즈(207)를 통과한 레이저 빔은 반사 미러(208)에 의해 반사된 다음, 방진 유리(209)를 통과해서 감광 드럼(102)에 유도된다. 회전 다면 미러(202)에 의해 등각 속도로 주사되는 레이저 빔은 제1 ｆθ 렌즈(204)와 제2 ｆθ 렌즈(207)(광학 부재)에 의해 감광 드럼(102) 위에 화상을 형성하게 하고, 감광 드럼(102)을 등속도로 주사한다.

도시된 광 주사 디바이스(104)는 레이저 빔 분리 유닛인 빔 스플리터(210)를 포함한다. 빔 스플리터(210)는 광학 유닛(200)으로부터 출사되어 회전 다면 미러(202)를 향하는 레이저 빔의 광로 위에 배열되어 있다. 도시된 예에서는, 빔 스플리터(210)는 광학 유닛(200)과 회전 다면 미러(202) 사이에 배치되어 있다. 빔 스플리터(210)에 입사한 레이저 빔은 투과 광인 제1 레이저 빔 (제1 광 빔)과 반사 광인 제2 레이저 빔 (제2 광 빔)으로 분리된다.

빔 스플리터(210)는 입사면 및 출사면을 갖고 있고, 입사면은 일정한 반사율(투과율)을 갖도록 그 상부에 코팅(막)이 형성되어 있다. 출사면은, 내면 반사가 발생하는 경우에도 내면 반사된 레이저 빔이 입사면에 의해 반사된 제2 레이저 빔이 유도되는 방향과는 다른 방향으로 유도되도록, 입사면과는 각도에 있어서 약간 다르게 되어 있다. 즉, 입사면과 출사면은 평행하지 않다.

빔 스플리터(210)의 입사면에 의해 반사된 제2 레이저 빔은 빔 스플리터(210)를 투과하고 회전 다면 미러(202)에 의해 반사된 제1 레이저 빔이 유도되는 제1 ｆθ 렌즈(204)와는 반대측으로 유도된다.

제1 레이저 빔은 회전 다면 미러(202)에 의해 편향되어, 전술한 바와 같이, 감광 드럼(102)으로 유도된다. 제2 레이저 빔은 도 2에 나타내는 집광 렌즈(215)(제2 렌즈)를 통과한 후, 광학 센서(수광부)인 포토다이오드(이하, PD라고 한다)(211)에 입사한다.

광학 박스(201)의 측벽에는 개구가 형성되어 있고, 집광 렌즈(215)는 PD(211)와 빔 스플리터(210)를 연결하는 선분 위에 제공된다. PD(211)는 광학 박스(201)의 외측으로부터 이 개구 내에 설치된다. 집광 렌즈(215)를 통과한 제2 레이저 빔은 광학 박스(201)의 개구 내에 설치된 PD(211)에 입사한다.

광 주사 디바이스(104)를 소형화하고 비용을 절감하기 위해서, 제2 레이저 빔의 광로 위에 반사 미러가 배치되지 않는다. PD(211)는 수광 광량에 따른 광량 검출 신호를 출력하고, 이 광량 검출 신호에 기초해서 후술하는 자동 광량 제어(automatic power control :APC)가 행해진다. PD(211)는 광학 박스(201)의 내부에 제공될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

도시된 광 주사 디바이스(104)는 감광 드럼(102) 위의 위치와 관련하여, 화상 데이터에 기초로 하는 레이저 빔의 출사 타이밍을 결정하기 위한 동기 신호를 생성하는 빔 검출기(수광 유닛; 이하, BD라고 함)(212)를 포함하고 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 회전 다면 미러(202)에 의해 편향된 레이저 빔(제1 레이저 빔)은 제1 ｆθ 렌즈(204)를 통과하고, 반사 미러(205) 및 반사 미러(214)에 의해 반사되어, BD(212)에 입사한다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 광학 박스(201)는 상하측에서 수직으로 개방하는 형상을 가지므로, 상부 커버(217)와 하부 커버(218)가 광학 박스(201)에 부착되어, 광학 박스(201)의 내부를 밀폐한다.

도 6a 및 도 6b는 도 2에 나타내는 광학 유닛(200)을 분해해서 각각 나타내는 사시도이고, 도 6a는 렌즈 배럴측에서 본 사시도이며, 도 6b는 기판측에서 본 사시도다.

광학 유닛(200)은 레이저 빔(광 빔)을 출사하는 광원인 반도체 레이저(302)(예를 들면, VCSEL(수직 공진 표면 발광 레이저: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)를 포함하고 있다. 전기 회로 기판(이하, 단순히 회로 기판이라고 함)(303)은 반도체 레이저(302)를 구동하기 위한 것이다. 이하의 설명에서는, 반도체 레이저(302)가 VCSEL(302)이라고 가정한다.

도 6a에 나타낸 바와 같이, VCSEL(302)은 회로 기판(303) 위에 실장되어 있다. 레이저 홀더(301)는 렌즈 배럴(304)를 포함하고, 렌즈 배럴(304)의 선단에는 콜리메이터 렌즈(305)가 실장되어 있다. 콜리메이터 렌즈(305)는 VCSEL(302)로부터 출사되는 레이저 빔(발산 광)을 평행 광으로 변환한다. 레이저 홀더(301)에 대한 콜리메이터 렌즈(305)의 실장 위치는 광 주사 디바이스(104)의 조립 중에, 선정된 지그를 이용해서 조정되고, VCSEL(302)로부터 출사되는 레이저 빔의 조사 위치 및 초점을 검출한다.

콜리메이터 렌즈(305)의 실장 위치가 결정되면，콜리메이터 렌즈(305)와 렌즈 배럴(304) 사이에 도포된 자외선 경화형 접착제는 자외선으로 조사되어, 콜리메이터 렌즈(305)를 레이저 홀더(301)에 접착 고정한다. VCSEL(302)은 회로 기판(303)에 전기적으로 접속되고, 회로 기판(303)으로부터 공급되는 구동 신호에 따라 레이저 빔을 출사한다.

그 다음에, VCSEL(302)이 상부에 실장된 회로 기판(303)을 레이저 홀더(301)에 고정하는 방법에 대해서 설명한다.

회로 기판(303)은 회로 기판 지지 부재(307)에 의해 레이저 홀더(301)에 고정된다. 회로 기판 지지 부재(307)는 탄성을 갖는 재질로 형성되어 있다. 도 6a에 나타낸 바와 같이, 회로 기판 지지 부재(307)에는 나사(309)가 나사 결합하는 3개의 나사 구멍(고정부)과, 나사(308)가 삽입되는 3개의 개구가 형성되어 있다. 나사(309)는 회로 기판(303) 내에 형성된 구멍을 통해 삽입되고, 회로 기판 지지 부재(307) 내에 형성된 나사 구멍 내로 나사 결합한다. 또한，나사(308)는 회로 기판 지지 부재(307)의 개구를 통해 삽입되고, 레이저 홀더(301) 내에 형성된 나사 구멍 내로 나사 결합한다.

광학 유닛을 조립하기 위해서, 우선, 회로 기판 지지 부재(307)를 나사(308)로 레이저 홀더(301)에 고정한다. 그 다음, 레이저 홀더(301) 위에 제공된 3개의 접합부(301a)(도 6b 참조)에 대해, 회로 기판(303) 위에 실장된 VCSEL(302)을 압박한다. 회로 기판 지지 부재(307)와 회로 기판(303) 사이에는 공간이 존재한다. 그 다음, 나사(309)를 체결함으로써, 회로 기판 지지 부재(307)는 레이저 홀더(301)측으로 볼록한 아치형으로 탄성 변형된다. 회로 기판 지지 부재(307)의 복원력에 의해 회로 기판(303)이 접합부(301a)에 압박될 수 있어서, VCSEL(302)이 레이저 홀더(301)에 고정된다.

도 7은 도 6a 및 도 6b에 나타내는 반도체 레이저인 VCSEL(302)에 의해 조사된, 감광 드럼(102) 위에 형성된 레이저 스폿의 위치를 도시한 도면이다.

본 실시예에서 예시하는 VCSEL(302)은 45도 경사진 2-빔 레이저이며, 레이저 칩 표면으로부터 감광 드럼(102) 위로 광 빔을 동일 배율로 투영하도록 설계된다. VCSEL(302)은 3개 이상의 발광 소자를 포함할 수 있다. (반도체 레이저(302A)로부터의) 레이저 빔 A과 (반도체 레이저(302B)로부터의) 레이저 빔 B에 의해 조사된 레이저 스폿 간의 부 주사 및 주 주사의 각 간격은 600 dpi(42.3 μm)이며, 주 주사 및 부 주사의 양쪽에 대하여 레이저 빔 광 A으로부터의 출사가 레이저 빔 B로부터의 출사를 선행하도록 VCSEL(302)이 회로 기판(303) 위에 실장되어 있다. BD 신호는 빔 레이저 빔 A로부터의 주사 광에 기초하여 항상 취득된다.

다음, 제1 실시예에서 취급된 4 종류의 화상 농도의 불균일성에 대해서 설명한다.

도 8a 내지 도 8d는 도 1에 도시된 화상 형성 장치로 인쇄된 화상의 일례를 설명하기 위한 도면인데, 도 8a는 감광 드럼(102) 위로 유도된 레이저 빔 A의 주 주사 방향으로의 광량의 변화에 상당하는 제1 프로파일의 일례, 및 감광 드럼(102) 위로 유도된 레이저 빔 B의 주 주사 방향으로의 광량의 변화에 상당하는 제2 프로파일의 일례를 도시한 도면이고, 도 8b는 1개의 감광 드럼 위의 복수의 영역 간의 전위 특성의 불균일성을 나타내는 제3 프로파일의 일례를 도시한 도면이며， 도 8c는 회전 다면 미러(202) 위의 면 불일치에 의해 발생하는 화상 농도의 불균일성에 상당하는 제4 프로파일의 일례를 도시한 도면이고, 도 8d는 제3 및 제4 프로파일을 중첩함으로써 발생된 보정 프로파일의 일례를 도시한 도면이다.

도 8a에 있어서, 참조 번호 121A로 표시된 제1 프로파일과 참조 번호 121B로 표시된 제2 프로파일 (제1 보정 데이터: 농도 불균일성 프로파일)은 서로 다른데, 그 이유는 레이저 빔 A 및 B가 출사된 광 분포(출사 각도)와 광 파장이 다르기 때문이다. 주 주사 방향으로 파워를 갖는 렌즈 군(204 및 207)에 있어서의 굴절률 차와 미러 군(202, 205, 206 및 208)에 의해 각 빔이 유도되는 광로 차에 의해 농도 차가 발생한다. 농도 불균일성 분포는 주 주사 방향으로의 300 mm에 대하여 대략 40 mm 이하의 주기에서 10 퍼센트의 범위 내로 농도가 변동되게 되어 있는데, 이는 점진적인 불균일성을 나타낸다. 제1 프로파일(121A)과 제2 프로파일(121B)은 제1 보정 데이터로서, 복수의 광 빔이 감광 드럼(102)을 주사하는 주 주사 방향에 있어서의 광학 부재의 광학 특성을 보정하기 위해서 이용된다.

도 8b에 있어서, 화상 내의 농도 불균일성은 감광 드럼의 길이 방향 및 원주 방향으로 분포되고, 대략 20 mm 이하의 주기로 10 퍼센트의 범위 내로 농도가 변동하는데, 이는 점진적인 불균일성을 나타낸다. 이 예에서, 최종적인 감광 드럼의 노광 감도는 2개의 레이저 간의 파장 차가 끼치는 영향이 최소화되도록 구성되어 있다.

도 8c에 있어서, 면 불일치에 의해 발생한 농도 불균일성은 5개의 면을 갖는 회전 다면 미러(202)의 1 회전 주기에 따라 5개의 면의 주기로 나타나기 때문에, 부 주사선 간의 피치의 불균일성은 농도 불균일성으로 나타난다. 그 다음, 제3 및 제4 프로파일을 중첩함으로써，도 8d에 도시된 보정 프로파일이 얻어진다.

도 1에 도시된 화상 형성 장치에 있어서, 3 종류의 상기 4개의 화상 농도 불균일성을 보정하기 위해서, 화상 농도 불균일성을 야기할 수 있는 각 대체 부품에 대한 부속으로서 비휘발성 메모리가 제공되고, 공장 제조 조립 후에 보정 프로파일 데이터를 미리 측정함으로써 보정 데이터를 작성해서 비휘발성 메모리에 기록한다. 화상 형성 장치는 이 보정 데이터를 사용해서 화상 작성 시에 후술하는 바와 같이 보정을 행한다.

도 9는 도 1에 도시된 화상 형성 장치에 이용되는 제어계의 블록도다. 광 주사 디바이스(레이저 스캐너라고도 함)(104Y, 104M, 104C 및 104Bk)의 구성은 동일하므로, 이하의 설명에서는 첨자 Y, M, C 및 Bk를 생략한다.

CPU(961)는 도시된 레이저 스캐너(104)에 접속되어 있고, 레이저 스캐너(104)는 프린터 화상 제어기(이하, 단순히 제어기라고 함)(904) 및 레이저 구동 IC(400)를 포함한다. CPU(961)는 회로 기판(303)으로부터 이격된 본체 배면 기판(도시 생략) 위에 실장되어, 전술한 바와 같이, 레이저 스캐너(104)와 화상 형성 장치를 통합 제어한다. 또한, CPU(961)는 직렬 통신선(457)에 의해 제어기(904)에 접속되어, 커맨드 통신 레벨에서 서로 동기해서 협조적으로 화상 엔진 제어를 행한다. CPU(961)는 수정 발진기(480)로부터 20 MHz의 동작 클럭 신호를 공급받는다.

제어기(904)는 화상 형성 장치의 외부로부터 받은 화상 데이터를 4색으로 분리한다. 그 다음, 제어기(904)는 스크린 처리를 행해서 레이저 스폿 해상도를 갖는 비트맵 데이터로 변환하고, BD 신호와 동기해서 PWM IC(905)를 제어하여, 2-빔 레이저를 점멸하는 PWM 발광 신호를 레이저 구동 IC(400)에 송신한다.

레이저 구동 IC(400)는 회로 기판(303) 위에 실장되어, 반도체 레이저(광원)(302A 및 302B)를 구동한다. 또한，레이저 구동 IC(400)는 PD(211)에 접속되어, APC를 실행한다. 레이저 구동 IC(400)는 PWM 발광 신호에 따라 반도체 레이저(302A 및 302B)를 구동하여, APC에 의해 설정되는 광량을 기준으로 해서 감광 드럼면 위의 광량의 제어와 농도 불균일성의 보정을 행한다.

대체 부품에 부속된 상기 비휘발성 메모리는 제1 및 제2 불균일성(도광)과 관련하여 제공된 도광 SHD EEPROM(401)이고, 이는 레이저 구동 IC(400) 내에 포함되며, 직렬 통신선(456)에 의해 CPU(961)에 접속된다. 제4 불균일성은 폴리곤 모터(203)가 고정된 회로 기판 위에 표면 SHD EEPROM(402)에 기록되어 있다. 표면 SHD EEPROM(402)은 직렬 통신선(492)에 의해 CPU(961)에 접속된다.

제3 불균일성(제2 보정 데이터)은 감광 드럼(102)의 유닛에 고정된 회로 기판 위에 제공된 드럼 SHD EEPROM(403)에 저장되어 있다. 드럼 SHD EEPROM(403)은 직렬 통신선(493)에 의해 CPU(961)에 접속된다. 제2 보정 데이터는 감광 부재의 표면 위의 복수의 영역의 각각과 관련하여 작성되고, 각 영역의 전위 특성을 보정하기 위해서 이용된다는 점에 유의해야 한다.

도시된 제어계는 보정 프로파일과 관련된 기준 위치 신호를 갖고 있고, 도광 시의 제1 및 제2 불균일성(제1 및 제2 프로파일: 제1 보정 데이터)에 대해 BD 신호가 기준 위치 신호로서 이용된다. 또한，제4 불균일성에 대해서는, BD 신호를 기준으로 해서 생성되는 다면 식별 신호가 기준 위치 신호로서 이용된다. 그리고, 제3 불균일성에 대해서는, 주 주사 기준과 방향에 관해서는 BD 신호가 기준 위치 신호로서 이용되고, 부 주사 방향에 관해서는 감광 드럼(102)의 1 회전의 회전 위치(회전 기준 위치라고도 함)을 검출하는 드럼 HP(홈 위치) 센서(검출 유닛)(731)로부터의 직렬 통신선(455)을 통해 입력되는 드럼 HP 신호가 기준 위치 신호로서 이용된다. CPU(961) 및 레이저 구동 IC(400)의 동작에 관해서는 후술한다.

도 10은 도 9에 나타내는 CPU(961)에 의해 실행된 화상 형성 제어 처리의 플로우챠트다.

우선, 제어기(904)에 조작부(도시되지 않음)로부터 인쇄 지시가 입력되면，제어기(904)는 CPU(961)에 화상 형성 준비의 지시를 보낸다. 이러한 지시를 받으면, CPU(961)는 PWM 설정을 행하고, 도광 SHD EEPROM(401), 면 SHD EEPROM(402) 및 드럼 SHD EEPROM(403)을 판독한다(단계 S201).

그 다음, CPU(961)는 DC 모터인 폴리곤 모터(203)를 구동해서 회전 다면 미러(202)를 회전 구동하고, 폴리곤 모터(203)에 내장된 모터 드라이버 IC(신호 출력 유닛: 290)로부터 복수의 반사면(이 예에서는 5개의 면)의 특정 미러면을 식별할 수 있는 회전 상태 검출 신호(회전 위치 신호, 이하 FG(Frequency Generator) 신호라고 함)를 직렬 통신선(458)을 통해 수신한다. CPU(961)는 FG 신호에 따라 모터 드라이버 IC에 회전 지시 신호를 직렬 통신선(459)을 통해 출력한다. 회전 지시 신호(459)를 받으면，모터 드라이버 IC는 폴리곤 모터(203)를 피드백 제어하여, 회전 다면 미러(202)(편향 유닛)를 소정의 회전 속도로 회전하도록 제어한다(단계 S202).

또한，단계 S202에 있어서는, CPU(961)는 감광 드럼(102)의 회전 동작을 지시한다. 이 지시에 따라, 감광 드럼(102)의 1 회전에 대해서 1 회의 드럼 HP 신호가 드럼 HP 센서(731)로부터 CPU(961)에 입력된다. CPU(961)는 드럼 HP 신호를 기준으로 해서 계수 시간을 행하는 타이머 기능(VCLK 카운터라고 함)을 이용해서 감광 드럼(102)의 회전 위치를 식별한다. 감광 드럼(102)의 1 회전에 요하는 시간은 예를 들면, 약 800 msec이라는 점에 유의해야 한다.

그 다음에, CPU(961)는 APC의 실행을 준비한다. CPU(961)는 APC의 제어 지시를, 레지스터 직렬 통신선(471)을 통해 레이저 구동 IC(400)에 송신한다. 레이저 구동 IC(400)는 수신된 제어 지시를 도시되지 않은 내장 메모리에 기입한다.

우선, CPU(961)는 목표가 되는 최대 레이저 광량의 조정량(APC 광량)을 설정하기 위해 레이저 스캐너(104)에 레지스터 설정을 행한다. CPU(961)는 레지스터 설정치를 도광 SHD EEPROM(401)로부터 판독한다. 전술한 바와 같이, 레지스터 설정치는, 레이저 스캐너(104)의 유닛을 조립할 때에, BD(212)의 조사면 위치에 있어서의 광량이 소정의 광량이 되도록 공장에서 측정 및 조정할 때에 도광 SHD EEPROM(401)에 미리 기입된다. 그 다음, 당해 레지스터 설정치는 레이저 스캐너(104)의 유닛의 조정량으로서 도광 SHD EEPROM(401) 내에 유지된다. 보정을 위한 사전 설정은 각 레이저 빔에 대해서 각 레지스터마다 8 비트씩 행해진다는 점에 유의해야 한다.

또한，CPU(961)는 레이저 광량 셰이딩(레이저 광량 변조, 이하 SHD라고 함) 제어의 실행을 준비한다. 이 준비 후에, CPU(961)는 APC 및 SHD에 대해서, 기준 위치 신호의 입력을 대기한다(단계 S202).

이제, FG 신호로부터 회전 다면 미러(202)가 소정의 회전 속도에 도달된 것을 검출하면，CPU(961)는 APC의 개시를 레이저 구동 IC(400)에 지시한다. 그 다음, 반도체 레이저(302A)의 APC의 피드백 제어가 안정되면, 반도체 레이저(302A)는 BD 신호의 취득에 충분한 강도의 레이저 발광 가능 상태가 되고, CPU(961)는 BD 신호를 검출한다.

그 후, CPU(961)는 주 주사에 있어서의 감광 드럼 영역 이외의 영역에서 모든 레이저의 APC를 행하는 시퀸스 발광 제어로 이행한다. 이는 반도체 레이저(302B)의 피드백 제어를 안정화시킨다. 주 주사에 있어서의 감광 드럼 영역(이하, 비디오 영역이라고 함)에서는, CPU(961)가 PWM 발광 신호에 따른 발광 제어를 행하게 되지만, 초기 상태(상태 1)에서는 화상 데이터가 전송되지 않고 있으므로, CPU(961)는 레이저 발광을 행하지 않는다(단계 S203).

다음에, CPU(961)는 FG 신호에 기초한 모터 제어로부터, BD 신호에 기초한 모터 제어(상태 5)로 이행한다(단계 S204). 그 다음, CPU(961)는 회전 속도가 안정되었는지 여부를 판정한다(단계 S205). 회전 속도가 안정되지 않았다고 판정했을 경우(단계 S205에서, 아니오), CPU(961)는 회전 속도가 안정되기를 대기한다.

한편, 회전 속도가 안정되었다고 판정하면(단계 S205에서, 예), CPU(961)는 묘화 개시 준비로서, 현상 디바이스(105)로 하여금 현상 고압 바이어스를 인가하게 한다(단계 S206).

그 다음, CPU(961)는 제어기(904)에 대하여 묘화 개시를 지시한다(단계 S207). 이 지시를 수신하면, 제어기(904)는 화상 데이터에 따른 묘화를 개시한다. 이때, 화상 데이터는 라인 단위로 BD 신호를 기준으로 해서 BD 동기에 의해 제어기(904)로부터 PWM IC(905)에 전송된다. PWM IC(905)는 화소 단위로 화상 데이터를 레이저 PWM 변조에 의해 변조하고, 이 변조된 화상 데이터를 2개의 레이저의 2진 차동 신호로서 APC 발광 DA부(404A 및 404B)에 보낸다. 레이저 구동 IC(400)는 최대 광량을 APC 광량으로서 설정하고, APC 광량으로부터 감광 연산부(410A 및 410B)에 의해 각각 산출되는 감광량에 대응하는 전류량을 감산함으로써 얻어진 각 전류량으로 제어된 전류로 반도체 레이저(302A 및 302B)를 구동해서 레이저 빔을 발광시킨다. 레이저 빔이 감광 드럼(102) 및 BD(212)에 이르는 경로는 도 5를 참조하여 설명한 바와 같다는 점에 유의해야 한다.

단계 S207의 실행 후, CPU(961)는 BD 신호, 드럼 HP 신호 및 FG 신호에 기초해서 각 인터럽트를 허용하고, SHD 보정을 개시한다(단계 S208).

다음, CPU(961)는 1 페이지의 인쇄가 종료되었는지의 여부를 판정한다(단계 S209). 1 페이지의 인쇄가 종료하지 않으면(단계 S209에서, 아니오), CPU(961)는 대기한다.

한편, 1 페이지의 인쇄가 종료하면(단계 S209에서, 예), CPU(961)는 모터 등을 정지하고, 레이저를 소등한다. 또한, CPU(961)는 BD 신호, 드럼 HP 신호 및 FG 신호에 기초해서 인터럽트를 마스크하고, 현상 고압 바이어스의 인가를 해제해서(단계 S210), 현재의 처리를 종료한다.

이제, CPU(961) 및 레이저 구동 IC(400)에 의해 실행된 SHD 동작에 대해서 설명한다.

전체적인 SHD 제어는 다음 6개의 단계로 행해진다: (1) 제1 단계: 메모리 내에 보정 데이터의 준비 (제1 준비 동작); (2) 제2 단계: 기준 위치 신호의 발생 및 입력; (3) 제3 단계: 기준 위치 신호의 입력으로부터의 계수 시간에 의한 주사 위치(즉, 노광 위치)의 식별; (4) 제4 단계: 레이저 구동 IC(400) 외부의 데이터의 연산과 전송; (5) 제5 단계: 레이저 구동 IC(400)에 의한 보정 위치에 있어서의 데이터의 연산; 및 (6) 제6 단계: 레이저 구동 IC(400)에 의한 PWM 발광 중의 레이저 전류의 변조.

제1 준비 동작은 단계 S202에 있어서 행해진다. CPU(961) 및 레이저 구동 IC(400)는 레지스터 통신 인터페이스를 통해 서로 접속되고, CPU(961)로부터 레이저 구동 IC(400)에 레이저 광량 보정 타이밍 신호(셰이딩 클럭 신호, 이하 SHDCLK라고 함)가 통신선(474)을 통해 공급된다. CPU(961)는 제1 및 제2 불균일성 보정(이하, 도광 SHD라고 함)의 설정치를 도광 SHD EEPROM(401)로부터 판독한다. 이 설정치는, 레이저 스캐너(104)의 유닛의 조립 중에 각 화상 높이에 대응하는 조사면 위의 위치에서의 광량이 소정의 광량이 되도록 공장에서 측정 및 조정되었을 때에 도광 SHD EEPROM(401)에 미리 기입된다.

도광 SHD EEPROM(401)로부터 판독된 도광 SHD의 설정치는 레지스터 직렬 통신선(471)에 의해 레이저 구동 IC(400)의 메모리(421A 및 421B)에 기입된다. 설정치는 1 도트가 8 비트/256 계조의 데이터로 표시되도록, 주 주사 방향으로 20 mm 간격으로 각 반도체 레이저(302A 및 302B)에 대하여 준비되고, 도광 SHD는 준비된 설정치의 17 데이터 아이템을 이용하여 전체 34개의 레지스터에 대하여 행해진다.

CPU(961)는 제3 불균일성 보정(이하, 드럼 SHD라고 함)의 설정치를 드럼 SHD EEPROM(403)로부터 판독한다. 이 설정치(조정량)는, 감광 드럼(102)의 유닛의 조립 중에 각 화상 높이 및 직렬 통신선(455)을 통해 드럼 HP 신호의 입력 시점부터 계수된 시간에 의해 규정되는 조사면 위의 위치에서의 광량이 소정의 광량이 되도록 공장에서 측정 및 조정되었을 때에 드럼 SHD EEPROM(403)에 미리 기입된다.

드럼 SHD EEPROM(403)로부터 판독된 드럼 SHD의 설정치는 CPU(961)의 도시되지 않은 드럼 SHD 메모리에 기입된다. 설정치는 주 주사 방향으로 33 도트마다, 그리고 부 주사 방향으로는 32 도트마다 10 mm의 간격으로 2차원 격자 패턴으로 준비되고, 드럼 SHD는 8 비트/256 계조의 관련 데이터를 이용하여, 전체 1056개의 레지스터에 있어서 8 비트마다 행해진다.

CPU(961)는 제4 불균일성 보정(이하, 면 SHD라고 함)의 설정치(제3 보정 데이터)를 면 SHD EEPROM(402)(다른 저장 유닛)로부터 판독한다. 이 설정치는, 레이저 스캐너(104)의 유닛의 조립 중에 FG 신호의 직렬 통신선(458)을 통한 입력 시점부터 계수된 시간에 의해 각각 규정되는 다면 미러(202)의 인접 면 간의 농도 불균일성이 소정의 불균일성 레벨로 경감되도록 공장에서 측정 및 조정되었을 때에 면 SHD EEPROM(402)에 미리 기입된다.

면 SHD를 실행하기 위한 제어 지시는 CPU(961)의 도시되지 않은 면 SHD 메모리에 기입된다. 설정치는 다면 미러의 1 회전당 부 주사선의 수에 상당하는 수만큼 준비된다. 본 실시 형태에서, 다면 미러(202)가 5개의 면으로 되어 있고 2개의 레이저 빔이 사용되므로, 면 SHD는 전체 10개의 레지스터에 있어서 8 비트마다 행해진다.

CPU(961)는 드럼 HP 센서(731)로부터의 HP 신호에 따라 드럼 모터 제어를 행하여，감광 드럼(102)을 고정 회전 속도로 제어한다. 즉, CPU(961)는 HP 신호 발생의 반복 주기가 일정하게 안정되도록 피드백 제어를 행한다. 또한，APC가 안정되면, CPU(961)는 폴리곤 모터(203)를 고정 회전 속도로 제어한다. 즉, CPU(961)는 BD(212)에 의한 BD 신호 발생의 반복 주기가 거의 일정하게 되도록 피드백 제어를 행한다.

CPU(961)는 드럼 HP 신호 및 BD 신호를 인터럽트 신호로서 사용하고, 또한 FG 신호를 다면 식별 신호로서 사용하여, 감광 드럼(102) 위의 주 주사 및 부 주사에 있어서의 제어용의 주기 신호 및 다면 회전 제어용의 주기 신호를 출력한다.

도 11a 내지 도 11c는 도 9에 나타내는 CPU(961)로부터 출력되는 주기 신호를 설명하기 위한 도면인데, 도 11a는 감광 드럼(102) 위의 부 주사(이하, 드럼 부 주사라고 칭함)의 제어용의 주기 신호로서의 드럼 카운터 클럭 신호를 도시하고, 도 11b는 감광 드럼(102) 위의 주 주사(이하, 드럼 주 주사라고 칭함)의 제어용의 주기 신호로서의 드럼 카운터 클럭 신호를 도시하며，도 11c는 다면 회전의 제어용의 주기 신호로서의 다면 카운터 클럭 신호를 도시한다.

CPU(961)는 도 11a에 도시된, 드럼 카운터 클럭 신호(소정의 주파수의 제1 클럭 신호, 이하 VCLK라고 함)를 감광 드럼(102)의 부 주사의 제어용의 주기 신호로서 발생한다. CPU(961)는 드럼 HP 신호의 하강 에지를 기준으로 해서 VCLK 카운터(제1 카운터)를 리세트한다. 그 다음, CPU(961)는 각 주사 중에 있어서 소정의 제1 시간부터 소정의 제2 시간까지, 도시되지 않는 수정 발진 클럭인 20 MHz 클럭의 계수에 기초해서, 약 1.6 msec의 반복 주기로 VCLK 펄스를 발생한다.

CPU(961)는 VCLK(제1 클럭 신호)의 512개의 펄스를 등 간격으로 발생하는데, 이는 감광 드럼(102)의 1 회전에 거의 대응한다. VCLK의 각 펄스 수는 드럼 HP 신호에 대하여 감광 드럼면 위의 각 위치에 대응하는 타이밍을 나타낸다.

VCLK의 각 펄스는, 감광 드럼(102)이 800 msec당 1 회전 속도로 수행할 때, 1 회전에 상당하는 32개의 블록 데이터 아이템 형성 데이터 각각이 16개의 분할 부분으로 분할되고, 데이터의 선형-보간이 분할 부분의 각 인접 쌍 간에 수행되는 경우에 1 단계의 위치 단위에 대응한다. 감광 드럼(102)의 1 회전은 16000000 카운트에 상당하고, 1 블록은 500000 카운트에 상당하며, 1 VCLK 펄스는 31250 카운트에 상당한다. 이러한 VCLK의 부 주사 클럭 카운트는 감광 드럼(102)의 1 회전 동안 0부터 511까지 카운트 업되고, 감광 드럼(102)의 각 회전마다 순환적으로 카운트된다. 또한，CPU(961)는 BD 신호에 따라 카운트 값을 래치하므로, 1개의 주 주사 중에 부 주사의 블록은 진행되지 않는다. 래치된 부 주사 클럭 카운트는 2차원 드럼 메모리(도시 생략)로부터 판독된 어드레스의 상위 비트가 된다.

CPU(961)는 도 11b에 나타내는 드럼 카운터 클럭 신호(소정의 주파수의 제2 클럭 신호, 이하 HCLK라고 함)를 감광 드럼(102) 위의 주 주사 제어용의 주기 신호로서 발생한다. CPU(961)는 VCLK으로부터 드럼면 위의 부 주사 위치를 최초로 식별해서, 현재 주사선을 따르는 주사 중에 1개의 부 주사 위치를 유지한다. 그 다음, CPU(961)는 BD 신호의 하강 에지를 기준으로 해서 주 주사 위치 카운터(제2 카운터)를 리세트하고, 1 주사 중에 드럼면 위의 드럼 SHD 데이터를 연산한다. 주 주사 위치 카운터는 레이저 빔의 1 주사 주기 동안에 0부터 31까지 카운트 업되어, 카운트 값이 1 주사 주기마다 순환된다는 점에 유의해야 한다.

CPU(961)는 도 11c에 나타내는 다면 회전 제어용의 주기 신호로서 다면 미러면 카운터 클럭 신호(소정 주파수의 제3 클럭 신호, 이하 PCLK라고 함)를 생성한다. CPU(961)는 FG 신호의 하강 에지와, BD 신호의 하강 에지에 대응하는 PCLK에 따라 다면 미러의 반사면 중 어느 쪽의 반사면에 레이저 빔이 입사할지를 식별한다. CPU(961)는 다면 미러면 카운터 클럭 신호를 카운트하고, 그 카운트 값은 다면 미러(202)의 1 회전 동안에 0부터 4까지 카운트 업되어, 다면 미러(202)의 1 회전마다 순환된다. CPU(961)는 1 주사선을 따르는 주사 동안에 각 레이저마다 1개의 표면 정보 아이템을 유지한다.

따라서, CPU(961)는 SHD 시퀸스에 의해 레이저 구동 IC(400) 외부에 있어서의 화상 형성 장치의 부 주사의 각 보정 위치를 식별한다.

도 12는 다중 레이저의 1 주사 중에 있어서의 셰이딩 클럭 신호의 일례를 도시한 도면이다.

주 주사의 주기 신호로서, SHDCLK이 이용된다. CPU(961)는 BD 신호의 하강 에지를 기준으로 해서 도시되지 않는 카운터를 리세트한다. 그 다음, CPU(961)는 1 주사 동안에 소정의 제1 시간부터 소정의 제2 시간까지, 수정 발진 클럭에 의한 계수 시간에 기초해서 대략 0.4 μsec의 반복 주기로 SHDCLK 펄스를 생성한다. CPU(961)는 SHDCLK 개시 타이밍과 관련된 위치 및 SHDCLK 종료 타이밍과 관련된 위치에 따라 비디오 영역에 거의 대응하는 512개의 펄스를 발생하고, 총 524개의 펄스, 즉 512개의 펄스와 조정용으로 12개의 펄스를 등간격으로 발생한다. BD 신호에 대하여, SHDCLK의 각 펄스 수는 레이저 구동 IC(400)이 SHD 보정 위치의 연산과 SHD 보정을 위한 연산을 수행하고, APC 발광 DA부(404A 및 404B)를 동작시키기 위해서 필요한 각 타이밍을 나타낸다.

구체적으로는, 기준이 되는 BD 주기인 400 μsec와, BD 신호 펄스 발생 후에 경과되는 각각의 시간 주기이며 기준이 되는 비디오 영역의 개시 위치 및 종료 위치와 각각 관련된 10 μsec 및 214.8 μsec가 미리 설정되어 있다. 이 기준 BD 주기와 비디오 영역을 규정하는 BD 신호 펄스 발생 후의 경과 시간은 광 주사 디바이스(104) 및 감광 드럼(102)이 공장에서 생산되었을 때에 미리 측정 공구를 이용하여 계측된 광학 불균일성 위치와 드럼 불균일성 위치를 재현하는 조건이 되는 값이며, 각 메모리 내의 데이터와 관련된 주기와 관련하여 규정되어 있다.

따라서, 레이저 구동 IC(400)에 의해 수행된 SHD 보정에 있어서는, 주 주사 방향의 각 보정 위치가 식별된다.

그 다음에, CPU(961)는 1 주사에 대한 1 열의 SHD 보정 데이터가 1 주사 단위로 전송되도록, 드럼 SHD 데이터와 면 SHD 데이터를 레이저 구동 IC(400) 외부에 준비된 SHD 보정 데이터(제2 보정 데이터)로서 레이저 구동 IC(400)의 FIFO 메모리(422 및 423)에 전송한다.

도 13은 다중 레이저의 1 주사 중에 있어서의 보정 데이터와 광량 보정 타이밍의 일례를 도시한 도면이다.

도 13은 불균일성 보정 데이터 직렬 통신 버스(473)의 신호와, 병렬 변환부(472)로부터의 출력인, FIFO 메모리(423, 422) 및 메모리(421A, 421B)에 대한 데이터의 입출력 및 BD 신호 발생의 타이밍을 나타내고, 1 주사 단위의 드럼 SHD 데이터 Z, I, J, K 및 L과, 1 주사 단위의 면 SHD 데이터 W, L, M, P 및 Q가 교대로 관련 메모리 내에 유지되는 상태를 나타내고 있다. 또한，제1 준비 동작에 의해, 메모리(421A 및 421B)에는 미리 1 주사에 대한 도광 SHD 데이터 아이템 a 및 b가 유지되어 있다.

도 14는 도 9에 나타내는 CPU(961)에 의해 실행된 BD 인터럽트 처리의 플로우챠트다.

FIFO 메모리(422, 423)는 전 2중으로 교대로 사용되는 FIFO 메모리이며, 데이터는 미리 FIFO 메모리(422, 423) 내에 축적되고 다음 주사선에 있어서의 보정에 이용된다. 따라서, 레이저 구동 IC(400)는 1 주사 이전에 얻어진 데이터를 이용하여, 부 주사 위치 및 식별된 다면에 대해서 기능한다. 또한，사전의 1 주사 동안에 1 주사선에 대한 보정 데이터의 전송이 종료하는 것이 요구되므로, 데이터 전송은 CPU(961)에 의한 연속 연산의 타이밍에서 행해진다.

우선, BD 신호를 수신하면，즉, BD 인터럽트가 발생하면(단계 S301), CPU(961)는 2중 메모리(버퍼)를 스위칭하는 지시를 레이저 구동 IC(400)에 출력하고, SHDCLK 펄스를 발생한다. 그 다음, CPU(961)는 도시되지 않는 HCLK 카운터를 클리어해서 HCLK 펄스를 발생한다(단계 S302).

그 다음, CPU(961)는 드럼 SHD의 부 주사 위치를 래치하고, 내장 카운터(제3 카운터)를 이용하여 PCLK 펄스를 카운트 업하며, FG 신호에 의해 설정된 기준을 클리어한다(단계 S303). 전술한 바와 같이, CPU(961)는 VCLK로부터 드럼면 위의 부 주사 위치를 최초로 식별하고, 현재 주사선 위의 주사 동안에 1개의 부 주사 위치를 유지한다. 그 다음, CPU(961)는 BD 신호의 하강 에지를 기준으로 해서 주 주사 위치 카운터를 리세트하고, 1 주사 동안의 드럼면 위의 드럼 SHD 데이터를 연산한다.

이때, CPU(961)는 VCLK과 HCLK에 의해 식별된 드럼면 위치 주변의 4 점 위의 드럼 SHD 보정 데이터 아이템에 기초해서 선형 보간에 의한 1개의 드럼 SHD 보정 데이터를 연산한다(단계 S304). 이것과 병행하여, CPU(961)는 PCLK에 의해 식별된 다면 미러(202)의 1개의 다면과 관련되는, 각각 8 비트 및 합계 16 비트로 형성된 레이저 각각의 2개의 면 SHD 보정 데이터 아이템을 직렬 통신에 의해 직렬로 레이저 구동 IC(400)에 전송한다.

불균일성 보정의 통신에서 이용되는 불균일성 보정 데이터 직렬 통신 버스(473)는 4개의 신호선, 즉 2중 버퍼 레지스터인 FIFO 메모리(422 및 423)에 대한 토글 신호의 선, 클럭의 선, 및 2개의 데이터 선(이하, 각각 MS, WCLK, WD1 및 WD2이라고 함)에 의해 형성된다. WCLK, WD1 및 WD2를 통해 각각 전송되는 클럭 신호 및 2 종류의 데이터의 전송 타이밍은 도 13에 도시된다. WD1에서는 BD 신호에 따른 1 주사의 비디오 영역과 관련되는 8 비트 데이터의 33개의 아이템에 의해 형성된 합계 264 비트의 드럼 SHD 보정 데이터를 레이저 구동 IC(400)에 전송한다.

WD2에서는 PCLK에 의해 식별된 다면 미러(202)의 1개의 다면과 관련되는, 각각 8 비트 및 합계 16 비트로 형성된 레이저 각각의 상기 2개의 면 SHD 보정 데이터 아이템을 레이저 구동 IC(400)에 전송한다. MS 및 WCLK에서는 WD1 및 WD2에 공통인 통신 제어 신호인 토글 신호와 클럭 신호를 전송한다.

도 13에 있어서, WCLK에 의해 전송된 클럭 신호는 직렬 데이터 전송에 의한 데이터 전송에 필요한 HCLK의 8배인 주파수(8 MHz)를 갖는 클럭 펄스의 발생의 타이밍을 나타내고 있다. MS에 의해 전송된 토글 신호는 BD 신호와 동기하여 발생되고, 토글 신호의 펄스의 하강 에지에 따라, 2중 버퍼의 레지스터(FIFO 메모리(422 및 423)) 각각의 상태가 반전된다.

상술한 바와 같이, CPU(961)는 WD1 및 WD2에 의해 8 비트 데이터를, WCLK에 의해 클럭 신호를 직렬 전송한다(단계 S305). 예를 들면, 도 13에 도시한 바와 같이, WD1를 통해 전송된 1 주사에 각각 대응하며 4개의 연속 주사에 각각 관련된 드럼 SHD 데이터 군 I, J, K 및 L 각각은 버퍼된다. 마찬가지로, WD2 신호선을 통해 전송된, (2개의 레이저의) 1 주사에 각각 대응하며 4개의 연속 주사에 각각 관련된 면 SHD 데이터 군 N, M, P 및 Q 각각은 버퍼된다. 그 다음, CPU(961)는 상기 1개의 데이터 군의 33개의 데이터 아이템이 전송되었는 지를 판정한다(단계 S306). 반면에, 33개의 데이터 아이템의 전송이 종료되지 않으면(단계 S306에서, 아니오), CPU(961)는 데이터 전송을 계속한다. 한편, 33개의 데이터 아이템의 전송이 종료되면(단계 S306에서, 예), CPU(961)는 BD 인터럽트 처리를 종료한다(단계 S307). 각 면 SHD 데이터 군은 33개 데이터 아이템의 데이터량보다 적은 데이터량을 갖고, 이에 따라 33개 데이터 아이템의 데이터 전송의 종료가 이러한 2가지 종류의 데이터의 데이터 전송의 종료라는 점에 유의한다.

상술한 바와 같이, CPU(961)는 SHD 보정 데이터를 다른 33개의 HCLK 펄스 각각과 동기하여 전송한다. CPU(961)는 약 1 μsec의 반복 주기로 연산 처리를 행하여，직렬 통신에 의해 레이저 구동 IC(400)에 데이터를 전송한다. 병렬 변환부(472)는 8-비트 직렬 데이터를 병렬 데이터로 변환하고, 이 변환된 데이터를 FIFO 메모리(423 및 422) 내에 기입한다.

도 15는 도 9에 나타내는 CPU(961)에 의해 행해지는 HP 인터럽트 처리의 플로우챠트다.

드럼 HP 신호를 수신하면，즉, HP 인터럽트가 발생하면(단계 S401), CPU(961)는 VCLK 카운터를 클리어하고, VCLK 펄스를 발생한다(단계 S402). 그 다음, CPU(961)는 HP 인터럽트 처리를 종료한다(단계 S403).

다음, 레이저 구동 IC(400)에 의해 실행된, 각 보정 위치에서의 데이터 연산에 대해서 설명한다.

레이저 구동 IC(400)에서는, SHDCLK의 타이밍에 따라 반도체 레이저(302A)에 관해서, FIFO 메모리(423)로부터 제1 데이터가 판독되고, FIFO 메모리(422)와 메모리(421A)로부터 데이터 아이템이 판독된다. 모든 판독된 데이터 아이템은 연산 이후에 있어서는 8 비트/256 계조의 데이터로서 각각 취급된다. 예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, WD1를 통해 전송된, 1 주사에 각각 대응하는 각 드럼 SHD 데이터 군 I, J, K 및 L은 FIFO 메모리(422)로부터 1 주사 지연되어 판독된다. 마찬가지로, WD2를 통해 전송된, 1 주사에 각각 대응하는 2개의 레이저에 대한 면 SHD 데이터 군 N, M, P 및 Q 각각은 FIFO 메모리(423)로부터 1 주사 지연되어 판독된다.

FIFO 메모리(422)로부터 판독된 데이터 아이템 및 메모리(421A)로부터 판독된 데이터 아이템은 각각 선형 보간부(426 및 425A)에 의해 선형 보간된다. 선형 보간부(426)는 우선, 32개의 블록에 대한 33개의 데이터 아이템 중 현재 위치를 샌드위치하는 2개의 데이터 아이템을 선택적으로 FIFO 메모리(422)로부터 판독한다. 1개의 블록에는 16개의 SHDCLK 펄스가 대응하고 있고, 선형 보간부(426)는 판독된 2개의 데이터 아이템과의 거리 관계에 기초해서 16 분할 선형 보간(16-way linear interpolation)에 의해 선형-보간 데이터 아이템을 연산한다. 예를 들면, 1 주사에 대응하는 데이터 I에 기초해서 연산된 드럼 SHD 선형-보간된 데이터를 g(I)로 표기한다.

한편, 선형 보간부(425A)는 16개의 블록에 대한 17개의 데이터 아이템 중 현재의 위치를 샌드위치하는 2개의 데이터 아이템을 메모리(421A)로부터 선택적으로 판독한다. 1개의 블록에는 32개의 SHDCLK 펄스가 대응하고 있고, 선형 보간부(425A)는 판독된 2개의 데이터 아이템과의 거리 관계에 기초해서 16 분할 선형 보간에 의해 선형-보간된 데이터 아이템을 연산한다. 예를 들면, 1 주사에 대응하는 데이터 "a"에 기초해서 연산된 1개의 레이저에 대한 도광 SHD 선형-보간된 데이터가 함수 f(a)로 표기된다.

선형 보간부(426)로부터의 출력 및 선형 보간부(425A)로부터의 출력은 승산부(424A)에 공급되는데, 여기에서 출력들은 서로 승산된다. FIFO 메모리(423)로부터 판독된 면 SHD 데이터는 레이저마다 각 요소에 의해 형성된다. 예를 들면, 각 다면마다의 면 SHD 데이터 군 N의 요소는 반도체 레이저(302A 및 302B)와의 관련성을 나타내는 첨자 "a" 및 "b"를 더하여, Na 및 Nb를 표기한다. 승산부(424A)로부터의 출력(데이터) 및 FIFO 메모리(423)로부터의 출력은 승산부(427A)에 공급되는데, 여기에서 출력들은 서로 승산된다. 그 다음, 승산부(427A)로부터 1개의 보정 데이터 아이템이 출력된다. 그 다음, 감광 연산부(410A)는 출력된 보정 데이터에 따라 감광량을 연산한다.

이 연산은 512개의 보정 위치에 대응하는 타이밍을 나타내는 512개의 SHDCLK 펄스에 대해서 행해진다. 메모리(421A)와 FIFO 메모리(422, 423)로부터 데이터를 판독하는 처리, 및 선형 보간부(425A 및 426)에 의해 실행된 연산 처리는 6개의 SHDCLK 펄스에 대응하는 시간 내에 파이프라인 처리되고, 처리된 데이터는 감광 연산부(410A)에 보내진다.

이 처리에서, 최초의 SHDCLK 펄스의 발생에 따라, 제1 데이터 아이템은 보정 프로파일로부터 취출되어 연산된 다음, 최초의 SHDCLK 펄스로부터 연산된 6번째 SHDCLK 펄스의 발생에 따라 APC 발광 DA부(404A) 내에 설정된 값을 변경함으로써 반도체 레이저(302A)로부터의 발광량을 보정한다. 따라서, 주 주사에 있어서의 소정의 SHD 위치에 대응하는 SHDCLK 펄스의 발생 이전에 6개의 SHDCLK 펄스에 따라 소정의 SHD 위치에 대해 보정 처리를 개시한다.

반도체 레이저(302B)에 대해서는, FIFO 메모리(423)로부터 판독된 제2 데이터와, FIFO 메모리(422)와 메모리(421B)로부터 판독된 데이터 아이템이 이용된다. 그 다음, 선형 보간부(426 및 425B), 승산부(424B 및 427B) 및 감광 연산부(410B)는 반도체 레이저(302A)에 대해 행해진 것과 동일한 처리를 수행한다.

도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 반도체 레이저(302B)로부터의 레이저 빔은 42.3 μm 지연되어서 반도체 레이저(302A)로부터의 레이저 빔의 주사선에 인접한 주사선을 따르는 주사면 위를 주사하므로, 보정 타이밍은 42.3 μm에 대응하는 시간만큼 지연된다. 이 지연량은 6개의 SHDCLK 펄스에 상당하므로, APC 발광 DA부(404B)는 비디오 영역의 개시로부터 6개의 SHDCLK 펄스 이후에 동작을 개시한다.

반도체 레이저(302B)로부터의 레이저 빔 또한 반도체 레이저(302A)로부터의 레이저 빔과 유사하게 비디오 영역 내에서 SHD 보정되므로, 최후단에도 6개의 추가 SHDCLK 펄스가 제공됨으로써, 조정 후의 SHDCLK 펄스의 수는 소정의 레이저 주사 광량 보정 타이밍 전후에 6개의 SHDCLK 펄스만큼 증가한다.

PWM IC(905)에 의해 변조된 레이저 전류는 APC 발광 DA부(404A 및 404B)에 의해 병렬 처리됨으로써, 보정 동작이 행해진다는 점에 유의해야 한다. 예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, WD1을 통해 전송된 1 주사에 해당하는 드럼 SHD 데이터 군 I와, WD2를 통해 전송된 1 주사에 해당하는 2개의 레이저에 대한 면 SHD 데이터 군 N은 각각 관련된 FIFO 메모리(버퍼)(422 및 423)로부터, 1 주사 지연되어 판독되고, 하기의 식으로 표현되는 레이저 전류 변조 기준의 아날로그 데이터를 제공하도록 상기 처리가 행해진다:

APC 발광 DA부(404A)의 보정 DA 값 = {f(a)×g(I)×Na}

APC 발광 DA부의 보정 DA 값 = {f(b)×g(I)×Nb}

도 13의 보정 DA(404A 및 404B)의 파형은 종축이 아날로그 값을 나타내는 보정 DA 값의 모식적인 표현이다.

각 주사에서의 반도체 레이저(302A)의 보정 DA(404A)의 아날로그 값의 상승과 하강 에지는 SHD 보정의 개시 이후의 6개의 SHDCLK 펄스의 타이밍과, SHD 보정의 종료 이전의 6개의 SHDCLK 펄스의 타이밍에 상당한다.

각 주사에서의 반도체 레이저(302B)의 보정 DA(404B)의 아날로그 값의 상승과 하강 에지는 SHD 보정의 개시 및 SHD 보정의 종료 이후의 12개의 SHDCLK 펄스의 타이밍에 상당한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에서는, APC 광량을 기준으로 해서 SHDCLK에 대응하는 위치에서의 비디오 영역 내에서 SHD 보정이 가능하게 되고, 미리 준비되고 설정된 SHD 보정 데이터를 전송함으로써 산출된 레이저 광량 보정 데이터가 SHDCLK에 대응하는 위치에서 유효하게 된다. 그 결과, 모든 농도 불균일성이 보정된 적정한 광량으로 화상 노광 영역을 노광할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 각 불균일성 보정 대상마다 보정 프로파일을 적절하게 만드므로써, 메모리의 용량을 감소하고 데이터 전송량을 감소할 수 있다． 또한, 도광 불균일성에 대한 제1 및 제2 보정 프로파일은 광 주사 디바이스(104)의 개별 유닛에 고유한 프로파일이며, 복수의 주사 간에는 변하지 않는다. 따라서, 광 주사 디바이스(104)의 비휘발성 메모리인 도광 SHD EEPROM(401)로부터 판독된 데이터를, 레지스터 직렬 통신에 의해 미리 광 주사 디바이스(104)의 메모리(421A 및 421B) 내에 저장함으로써, 레이저에 대하여 수에 대응하는 SHD 데이터 아이템을 전송할 필요가 없게 되는데, 이는 불균일성 보정 데이터 직렬 통신 버스(473)를 간략화할 수 있게 한다.

또한，드럼과 관련된 불균일성에 대한 제3 보정 프로파일은 감광 드럼(102)의 개별 유닛에 고유한 프로파일이며, 광 주사 디바이스(104) 외부의 드럼 SHD EEPROM(403)에 저장된다. 광 주사 디바이스(104)에 대해서는, 모든 레이저에 대하여 2차원 드럼 SHD 보정이 수행되는 경우라도 다수의 레이저의 개수에 따른 데이터 전송을 수행할 필요가 없으며, 또한, 도광 불균일성 계조가 2차원 드럼 SHD 보정 계조보다 높기 때문에 대량의 보정 데이터가 요구되는 경우라도 도광 불균일성 계조에 따른 데이터 전송을 수행할 필요가 없다. 따라서, 광 주사 디바이스(104)에 대하여 대량의 데이터의 전송을 행하는 필요가 없게 되는데, 이는 또한 불균일성 보정 데이터 직렬 통신 버스(473)를 간략화할 수 있게 한다． 또한, 이는 광 주사 디바이스(104) 내에 대용량의 메모리를 제공할 필요성을 제거하므로, 메모리 구성을 간략화할 수 있게 한다.

또한, 면 불일치에 의해 야기된 불균일성에 대한 제4 보정 프로파일은 다면 미러(202)의 면 수에 고유한 프로파일이며, 레이저 구동 IC(400) 외부의 면 SHD EEPROM(402) 내에 유지된다. 또한, 레이저 구동 IC(400)에 의해 중첩 연산이 수행되므로, 수에 대응하는 다면 미러 데이터 아이템을 레이저 구동 IC(400) 내의 다면 미러의 면 수로 유지할 필요가 없게 되는데, 이는 레이저 구동 IC(400)의 메모리 구성을 간략화할 수 있게 한다.

상술한 바와 같이, 셰이딩 보정에 있어서의 선형 보간 및 중첩 연산을 행하는 연산부는 레이저 구동 IC(400)의 내부 또는 주변에 제공됨에 따라, 연산 회로를 회로 기판 또는 IC 내에 일체화할 수 있는데, 이는 고정밀도 및 저 비용으로 레이저 광량 보정을 실현할 수 있다.

상술한 실시 형태에서, 드럼 SHD가 32개의 블록에 대하여 행해지고, 도광 불균일성의 보정이 16개의 블록에 대하여 행해지더라도, 최종적인 보정 제어 위치의 분해능이 고려되는 경우에는 보정 분해능이 정수비일 때 연산하는 것이 쉽다.

상술한 실시 형태에서, 2개의 레이저 발광 디바이스를 갖는 VCSEL을 예로서 설명했으나, VCSEL 이외의 단부 발광 레이저가 사용될 수 있다. 또한，본 실시 형태는 3개 이상의 레이저 발광 디바이스를 갖는 레이저에도 적용가능하다. 비용 절감 효과는 레이저 발광 디바이스의 수가 많을수록 커진다.

상술한 실시 형태에서, 도광 불균일성, 드럼과 관련된 불균일성 및 면 불일치에 의해 야기된 불균일성에 대한 3 종류의 보정 프로파일이 중첩되는 예에 대해서 설명했으나, 본 발명은 중간 전사 벨트와 관련된 불균일성, 화상 구동부의 진동에 의해 야기된 불균일성, 및 현상에 대한 고압 주기에서의 불균일성 등 4개 이상의 불균일성에 대한 차원 불균일성 프로파일을 조합에도 적용될 수 있다. 또한, 드럼 셰이딩 및 다중 레이저에 대한 프로파일의 조합에도 본 발명을 적용할 수 있다．특히, 다중 레이저 빔으로부터의 빔의 수에 대해 수에 해당하는 프로파일의 전송이 간략화될 경우, 유리한 효과가 크게 얻어지고, 저 비용으로 레이저 광량을 보정할 수 있다.

상술한 실시 형태에서, 드럼 SHD의 반복 주기가 10 mm로 설정되고, 도광 불균일성의 반복 주기가 20 mm로 설정되지만, 이들에 한정되는 것은 아니고, 이들 이외의 불균일성 관련 반복 주기가 설정될 수 있으며, 보간 연산 및 중첩 연산은 광량 단차가 적은 원활한 레이저 광량 보정을 행할 수 있게 한다.

상술한 실시 형태에서, 도광 불균일성 프로파일의 저장에 이용하는 도광 SHD EEPROM(401)이 레이저 구동 IC(400) 내부에 제공된다고 했지만, 광 주사 디바이스(104)의 조립 단위 또는 유지 보수를 위한 대체 부품 단위로서 동일한 부품 유닛 또는 회로 기판 유닛 상에 레이저 구동 IC(400)와 병렬해서 도광 SHD EEPROM(401)이 실장되는 한, EEPROM이 레이저 구동 IC(400)의 외부에 제공될 수 있다.

상술한 실시 형태에서, 면 불일치에 의한 불균일성 프로파일의 저장에 이용되는 면 SHD EEPROM(402)이 폴리곤 모터(203) 내부에 포함된다고 했지만, 광 주사 디바이스(104)의 조립 단위 또는 유지 보수용의 대체 부품 단위로서 동일한 부품 유닛 또는 광 주사 디바이스 유닛 상에 폴리곤 모터(203)와 병렬해서 면 SHD EEPROM(402)이 실장되는 한, 면 SHD EEPROM(402)은 폴리곤 모터(203) 외부에 제공될 수 있다. 또한，1개의 EEPROM이 도광 불균일성 프로파일과 면 불일치에 의한 불균일성 프로파일과 관련된 EEPROM으로서 공유될 수 있다.

상술한 실시 형태에서, 컬러 화상 형성 장치 및 이 컬러 화상 형성 장치 내에 제공된 광 주사 디바이스를 예로 들어서 설명했으나, 화상 형성 장치는 컬러 화상 형성 장치에 한정되는 것은 아니고, 흑백으로 화상을 형성하는 모노크롬 화상 형성 장치 및 이 모노크롬 화상 형성 장치 내에 제공된 광 주사 디바이스일 수 있다.

상술한 설명으로부터 분명한 바와 같이, 도 9에 나타내는 예에 있어서는, CPU(961)는 출력 유닛 및 연산 유닛으로서 기능하고, 레이저 구동 IC(400)는 제어 유닛으로서 기능한다. 또한，드럼 HP 센서(731), BD(212) 및 CPU(961)는 식별 유닛으로서 기능한다. 또한, 수정 발진기(480) 및 CPU(961)는 신호 생성 유닛으로서 기능한다.

본 발명은 예시적인 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 이는 본 발명이 공개된 예시적 실시 형태에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다음의 청구 범위는 모든 수정, 동등한 구조와 기능을 포괄할 정도로 폭 넓은 해석이 부여되어야 한다.

예를 들면, 상기 실시 형태의 기능에 기초한 제어 방법은 광 주사 디바이스 및 광 주사 디바이스의 외부에 제공된 제어 유닛에 의해 실행될 수 있게 한다.

본 발명의 특징은 상기 실시 형태의 기능을 수행하기 위해 메모리 디바이스에 저장된 프로그램을 판독하고 실행하는 시스템 또는 장치(또는 CPU 또는 MPU와 같은 장치)의 컴퓨터, 그리고 예를 들어, 상기 실시 형태의 기능을 수행하기 위해 메모리 디바이스에 저장된 프로그램을 판독하고 실행함으로써 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 수행되는 단계들의 방법에 의해 실현될 수도 있다. 이러한 목적을 위해, 프로그램은 예를 들어, 네트워크를 통해 또는 메모리 디바이스 (예를 들면, 컴퓨터 판독가능 매체)의 역할을 하는 다양한 형태의 기록 매체로부터 컴퓨터에 제공된다.

이 출원은, 전체 참조용으로 여기에 원용된, 2012년 4월 27일 출원된 일본 특허 출원 번호 2012-102875인 우선권을 주장한다.

Claims

화상 형성 장치로서,
감광 부재,
광 주사 디바이스, 및
출력 유닛을 포함하고,
상기 광 주사 디바이스는,
상기 감광 부재를 노광하기 위한 광 빔을 출사하도록 구성된 복수의 광원,
복수의 상기 광 빔이 상기 감광 부재를 주사하도록 상기 복수의 광원으로부터 출사되는 상기 복수의 광 빔을 편향하도록 구성된 편향 유닛,
상기 편향 유닛에 의해 편향된 상기 복수의 광 빔을 상기 감광 부재로 유도하도록 구성된 광학 부재,
광 빔의 광량을 보정하고, 상기 광 빔이 상기 감광 부재를 주사하는 주사 방향에 있어서 상기 광학 부재의 광학 특성으로 인해 야기되는 상기 감광 부재 상의 상기 광 빔들의 각각의 광량의 불균일성을 보정하기 위한 제1 보정 데이터 - 상기 제1 보정 데이터는 상기 복수의 광원에 각각 대응하는 복수의 데이터 아이템을 포함함 - 를 저장하도록 구성된 저장 유닛,
제어 유닛; 및
상기 복수의 광원, 상기 편향 유닛, 상기 광학 부재, 상기 저장 유닛, 및 상기 제어 유닛이 부착되는 하우징을 포함하고,
상기 출력 유닛은, 상기 화상 형성 장치 내에 상기 광 주사 디바이스와는 별도로 배치되고, 통신 라인을 통해 상기 하우징의 외측으로부터 상기 제어 유닛에 연결되고, 상기 광 빔의 광량을 보정하기 위한 제2 보정 데이터를 상기 통신 라인을 통해 상기 광 주사 디바이스에 출력하도록 구성되고,
상기 제2 보정 데이터는, 상기 복수의 광원의 각각으로부터 출사되는 상기 광 빔의 광량의 보정에 공통으로 사용되며, 상기 감광 부재의 표면 상의 복수의 영역의 각각의 전위 특성의 불균일성에 관련된 보정 데이터이고,
상기 제어 유닛은, 상기 저장 유닛에 저장되어 있는 상기 제1 보정 데이터 및 상기 출력 유닛으로부터 출력된 상기 제2 보정 데이터에 기초하여 상기 복수의 광원의 각각으로부터 출사되는 상기 광 빔의 광량을 제어하도록 구성된, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 편향 유닛은 복수의 반사면을 갖는 회전 다면 미러를 포함하고,
상기 광 주사 디바이스는, 상기 복수의 반사면의 각각마다 상기 광 빔의 광량을 보정하기 위한 보정 데이터를 저장하도록 구성된 다른 저장 유닛을 포함하고,
상기 출력 유닛은 상기 복수의 반사면의 각각마다 상기 광 빔의 광량을 보정하기 위한 보정 데이터를 상기 다른 저장 유닛으로부터 판독하며,
상기 제2 보정 데이터는, 상기 복수의 반사면의 각각마다 상기 광 빔의 광량을 보정하기 위한 상기 보정 데이터를 포함하는, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 광원으로부터 출사되는 복수의 광 빔으로 노광될 상기 감광 부재 위의 노광 위치를 식별하도록 구성된 식별 유닛을 더 포함하고,
상기 출력 유닛은 상기 식별 유닛에 의해 식별된 상기 노광 위치에 기초하여 상기 노광 위치와 관련된 상기 제2 보정 데이터를 상기 광 주사 디바이스에 출력하는, 화상 형성 장치.
제3항에 있어서, 미리 정해진 주파수의 제1 클럭 신호를 생성하도록 구성된 신호 생성 유닛을 더 포함하고,
상기 식별 유닛은,
상기 감광 부재에 설정된 회전 기준 위치를 검출하도록 구성된 검출 유닛, 및
상기 회전 기준 위치의 검출에 따라 상기 제1 클럭 신호의 카운트를 개시하도록 구성된 카운터를 포함하며,
상기 식별 유닛은 상기 감광 부재의 회전 방향에 있어서 상기 복수의 광원으로부터 출사되는 광 빔으로 노광될 상기 노광 위치를 상기 카운터의 카운트 값에 기초하여 식별하는, 화상 형성 장치.
제3항에 있어서, 미리 정해진 주파수의 클럭 신호를 생성하도록 구성된 신호 생성 유닛, 및
상기 편향 유닛에 의해 편향된 광 빔을 수광하도록 구성된 수광 유닛을 더 포함하고,
상기 식별 유닛은, 상기 수광 유닛에 의한 상기 광 빔의 수광에 따라 상기 클럭 신호의 카운트를 개시하도록 구성된 카운터를 포함하고, 상기 주사 방향에 있어서 상기 복수의 광원으로부터 출사되는 광 빔으로 노광될 노광 위치를 상기 카운터의 카운트 값에 기초하여 식별하는, 화상 형성 장치.
제2항에 있어서, 미리 정해진 주파수의 클럭 신호를 생성하도록 구성된 신호 생성 유닛,
상기 회전 다면 미러의 회전 위치에 대응하는 회전 위치 신호를 출력하도록 구성된 신호 출력 유닛, 및
상기 신호 출력 유닛으로부터의 상기 회전 위치 신호의 출력에 따라 상기 클럭 신호의 카운트를 개시하도록 구성된 카운터를 포함하며, 상기 카운터의 카운트 값에 기초하여 상기 복수의 반사면 중 상기 복수의 광 빔이 입사하는 반사면을 식별하도록 구성된 식별 유닛을 더 포함하고,
상기 다른 저장 유닛은, 상기 복수의 반사면의 각각과 관련하여 상기 광 빔의 광량을 각각 보정하기 위한 보정 데이터 아이템들 중 상기 식별 유닛에 의해 식별된 반사면과 관련된 하나의 보정 데이터 아이템을 출력하는, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 광원의 각각은 수직 공진 표면 발광 레이저를 포함하는 발광 소자인, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 광 주사 디바이스는 회로 기판을 포함하고,
상기 복수의 광원의 각각은 반도체 레이저를 포함하는 발광 소자이고,
상기 반도체 레이저와 상기 제어 유닛의 각각은 상기 회로 기판 상에 실장되는, 화상 형성 장치.
제8항에 있어서, 상기 반도체 레이저는 수직 공진 표면 발광 레이저인, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 보정 데이터는 화상 형성이 개시되기 전에 상기 통신 라인을 통해 상기 저장 유닛에 입력되고,
상기 제2 보정 데이터는, 상기 화상 형성 동안 상기 광 빔의 주사 위치에 따라 상기 출력 유닛으로부터 직렬 송신부를 통해 상기 제어 유닛에 입력되는, 화상 형성 장치.