JP5333047B2 - 光書込装置および光書込方法 - 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の光書込装置および光書込方法に関する。

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。

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。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に置代えただけで充分な特性の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管理することが、高精度の潜像を安定して形成するために必要とされる。

一方、半導体レーザやＶＣＳＥＬなどの光源は、静電気や長期の使用の影響で劣化などの現象が起きる。劣化の症状としては、同じ電流量を印加しても、初期の時よりも点灯光量が小さくなる症状や、印加する電流の増加分に対し、発光量がその増加分に対して比例して増加しないという症状が発生しうる。

また、現状のレーザビームを狙いの光量に制御する技術は、制御対象の半導体レーザやＶＣＳＥＬなどの光源が劣化していないことを前提にしている。このため、劣化している光源を光量制御した場合、制御側は狙いの光量で点灯させているつもりでも、実際の光源の発光量は、劣化の影響を受けて、狙いの光量になっていないことがある。したがって、たとえレーザビームの数を増やしたり、より高精度の光量制御を行っても、光源が劣化した場合には、正確な光量制御が行えなくなる。これにより、高精細の画像を提供できなくなり、最悪の場合、不具合画像を出力することになる。

このような理由から、光源の劣化を検出するための種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１では、現在光源に印加している駆動電流と相関する電圧値を測定する装置を備え、現在の電圧値と予め設定された電圧値を比較し、現在の電圧値が予め設定された電圧値を超えた場合、光源の劣化と判断する技術が提案されている。

特許文献１では、製造される画像形成装置全てで共通の電圧値を用いて光源の劣化を判断している。しかし、通常、個々の半導体レーザの発光量が同じであっても、そのときの駆動電流は各半導体レーザ間で異なる。このため、画像形成装置間で検出される光源の劣化レベルは異なる。この結果、ある半導体レーザの劣化レベルが印刷画質に影響を与えない場合であっても、劣化と判断され、印刷を中断する可能性がある。

また、特許文献２では、光源が所定の光量で点灯している時の初期の電流量を記録媒体に記憶し、その後所定光量で点灯させた時の電流量と記録媒体の初期の電流量と比較し、その後の電流量が初期の電流量に対し規定した比率分増加した場合、光源が劣化したと判定する技術が提案されている。この方法では、画像形成装置ごとに個別に初期の駆動電流を測定し、個別に保持することができるので、光源のバラツキの影響を受けることなく光源の劣化を判定できる。

しかしながら、通常、半導体レーザやＶＣＳＥＬなどの光源は、劣化していない状態であっても温度特性を有する。このため、例えば、光源の周囲温度が上がれば、同じ電流量で制御していると、その光量が下がる場合がある。そこで、光源の光量を制御する手段は、光量を目標光量まで上げるために電流量を増加させる。特許文献２の方法では、このようにして増加した電流量の増加分であっても、光源が劣化したことによる増加分と認識する。このため、実際には光源は劣化していない場合であっても、劣化したと判定する可能性がある。

また、上記特許文献１および２の方法では、光源の駆動電流を検出する装置が必要となるが、ＶＣＳＥＬなどの数十ビームを持つ光源の場合は、駆動電流を検出する装置もそのビーム数分必要となるため、回路規模が例えば数十倍に増大するという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回路規模の拡大を最小限に抑制しつつ、光源の温度変化の影響等による誤判定を回避し、多数のレーザビームの劣化等の状態を効率的に管理することができる光書込装置および光書込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、本発明は、複数のレーザビームを射出する光源と、複数の前記レーザビームのそれぞれを、光量を測定するためのモニタビームと、感光体を走査して画像データを作像するための走査ビームとに分離する分離手段と、前記モニタビームの光量を測定して前記モニタビームの光量に応じたモニタ電圧を出力する光電変換手段と、前記光源から前記レーザビームを射出するために複数の前記レーザビームに対して共通に設定される共通電流を補正する補正値の初期値として、複数の前記レーザビームそれぞれに対して予め定められた複数の初期補正値を記憶する記憶手段と、前記モニタ電圧に基づいて前記共通電流を更新し、更新した前記共通電流を前記初期補正値で補正した基準電流を算出する算出手段と、前記モニタ電圧に基づいて前記初期補正値を更新した前記補正値を算出し、算出した前記補正値で前記共通電流を補正した補正電流を求め、前記補正電流に基づいて前記レーザビームの光量を制御する制御手段と、前記補正電流の前記基準電流に対する割合を求め、前記割合が予め定められた閾値より大きいか否かを判定し、前記割合が前記閾値より大きい場合に、前記光源が劣化したと判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、上記光書込装置で実行される光書込方法である。

本発明によれば、回路規模の拡大を最小限に抑制しつつ、光源の温度変化の影響等による誤判定を回避し、多数のレーザビームの劣化等の状態を効率的に管理することができるという効果を奏する。

図１は、第１の実施形態の画像形成装置の概略図である。 図２は、第１の実施形態について、光書込装置の平面構成を示す概略図である。 図３は、紙間ＡＰＣのタイミングの具体例を示す図である。 図４は、レーザビームの進行方向より見た場合の光反射部材を用いたアパーチャミラーを示す図である。 図５は、（ａ）アパーチャミラー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）アパーチャミラーを通過しないビーム断面の例を示す図である。 図６は、ＶＣＳＥＬの駆動回路の詳細なブロック図である。 図７は、ドライバの詳細を示すブロック図である。 図８は、第１の実施形態におけるレーザビームの出力特性示す図である。 図９は、初期化直後の共通電流および補正値の状態の例を示す図である。 図１０は、マイクロコントローラのＲＯＭ領域に格納されるＶＣＳＥＬの制御値の例を示す図である。 図１１は、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図である。 図１２は、第１の実施形態におけるＡＰＣ制御手順を示すフローチャートである。 図１３は、第１の実施形態におけ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。 図１４は、第１の実施形態におけるＶＣＳＥＬの初期化処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１５は、第１の実施形態におけるラインＡＰＣの処理手順を示すフローチャートである。 図１６は、第１の実施形態における劣化判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１７は、第１の実施形態におけるラインＡＰＣおよび劣化判定処理のタイミングチャートである。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光書込装置および光書込方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。以下、本発明を、第１または第２の実施形態に沿って説明するが、これらの各実施形態に限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１に、本実施形態における画像形成装置１００の構成を示す。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書込装置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。光書込装置１０２は、半導体レーザ素子ＬＤ（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１０２ｂ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発生されていて、ｆθレンズ１０２ｂを通過した後、反射ミラー１０２ａで反射される。

ＷＴＬレンズ１０２ｄは、光ビームを整形した後、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、光ビームＬを照射するタイミングの同期が取られている。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、多くの画像形成装置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、現像剤像が形成される。

感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａ上に担持された現像剤は、搬送ローラ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃにより矢線Ｂの方向に移動する中間転写ベルト１１４上に転写される。中間転写ベルト１１４は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの現像剤を担持した状態で２次転写部へと搬送される。２次転写部は、２次転写ベルト１１８と、搬送ローラ１１８ａ、１１８ｂとを含んで構成される。２次転写ベルト１１８は、搬送ローラ１１８ａ、１１８ｂにより矢線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現像剤像を、２次転写ベルト１１８上に吸着保持された受像材１２４に転写する。受像材１２４は、２次転写ベルト１１８の搬送と共に定着装置１２０へと供給される。定着装置１２０は、シリコーンゴム、フッソゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材１３０を含んで構成されていて、受像材１２４と多色現像剤像とを加圧加熱し、印刷物１３２として画像形成装置１００の外部へと出力する。多色現像剤像を転写した後の中間転写ベルト１１４は、クリーニングブレードを含むクリーニング部１１６により転写残現像剤が除去された後、次の像形成プロセスへと供給されている。

なお、各感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａの主走査方向の終点付近には、副走査ずれ検出装置（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の光書込装置１０２を矢線Ａの方向から見た場合の平面構成を示す。光書込装置１０２は、ＶＣＳＥＬの駆動を制御するための制御手段として機能するＶＣＳＥＬコントローラ（以下、ＧＡＶＤと呼ぶ。）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ＣＰＵ３００からの制御信号を受領して、ＶＣＳＥＬ２０８の駆動制御を行うための指示信号をドライバ２０６に出力する。また、ＧＡＶＤ２００は、メインＣＰＵからの制御信号に応答してＶＣＳＥＬ２０８に対する工場調整信号、初期化信号、ラインＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）信号、および紙間ＡＰＣ信号などの制御信号をドライバ２０６に出力する。ＡＰＣとは、光源を所定の発光量で点灯させるため、その駆動電流を制御することである。また、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制御である。また、紙間ＡＰＣ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制御のことである。

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１０４ａ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１０４ａを走査するまでの間であるＩＮＴで示した間隔において、ＧＡＶＤ２００が出力するレーザビームの光量補正を行う制御のことである。

さらに、光書込装置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から出力されたラインＡＰＣ信号等の各種の制御信号を受領して、ＶＣＳＥＬ２０８の各チャネルに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た後、光を分離する分離手段としてのアパーチャミラー２１２によりモニタビームと走査ビームとに分離される。アパーチャミラー２１２は、特許文献３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。なお、以下の説明において、単にレーザビームと記載した場合は、上述したアパーチャミラー２１２によりモニタビームと走査ビームとに分離される前の状態のものを指すものとする。

図４に、光反射部材を用いたアパーチャミラー２１２を、レーザビームの進行方向より見た図を示す。このアパーチャミラー２１２の形状は、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）が略円形の断面のビームとすると、図５（ｂ）は整形後のビーム断面を、図５（ｃ）はアパーチャミラー２１２を通過しないビーム断面を示している。通常のアパーチャでは捨ててしまう図５（ｃ）のビームを、このアパーチャミラー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方式と呼ぶ）。

なお、感光体ドラム１０４ａの走査開始位置には、それぞれフォトダイオード（ＰＤ）を含む同期検出装置２２０ａが配置されている。同期検出装置２２０ａは、走査ビームを検出し、ラインＡＰＣ（第１光量補正）を含む各種制御についてのタイミングを与える同期信号を発行する。

アパーチャミラー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、モニタビームの光量に対応したモニタ電圧Ｖｐｄの値から計算された、例えば８ビットのＶＣＳＥＬ制御値をＧＡＶＤ２００に出力する。ＧＡＶＤ２００は、ドライバ２０６による駆動電流の制御のために生成されたＶＣＳＥＬ制御値を、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る。また、電圧変換部２０２および駆動電流制御部２０４が一体として構成され、後述する各種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。

図６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、初期化動作、および同期検出装置２２０の動作時制御を開始する。一方、図６では、図２に示す電圧変換部２０２は、Ａ／Ｄ変換部３０４として構成され、また、図２に示す駆動電流制御部２０４は、演算部３０６として構成されている。これらの電圧変換部２０２および駆動電流制御部２０４は、演算部３０６（駆動電流制御部２０４）が使用する各種制御値などを格納するメモリ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、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域とを含んで構成される。ＲＯＭ領域は、画像形成装置１００を工場から出荷する際に設定された、走査ビームやモニタビームの光量を制御するための各種のデータである工場設定データなどを格納する。ＲＡＭ領域は、走査ビームやモニタビームの光量の制御を行う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。

図６に戻り、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、モニタビームの光量とを使用して初期化動作を実行し、その値を、ＲＡＭ領域の一部に格納する。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、動作時制御のための値を計算する。またマイクロコントローラ３０２は、メモリ３０８のＲＡＭ領域に格納されたＶＣＳＥＬ２０８を制御するための各種のデータを更新して、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。ＶＣＳＥＬ制御値には、共通電流を表すデジタル値ＳＷ＿Ｄと、チャネル共通のバイアス電流を表すデジタル値ＢＩ＿Ｄと、チャネルごとに設定された補正値を表すデジタル値ＤＥＶ＿Ｄ＿ｃｈ（ｃｈはチャネル番号）とが含まれる。そして、ＧＡＶＤ２００は、ＶＣＳＥＬ制御値を、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（図６ではｃｈ点灯信号）と共にドライバ２０６に出力する。ドライバ２０６は、入力されたＶＣＳＥＬ制御値に含まれる各デジタル値から算出される電流値をＰＷＭ変換して駆動電流を設定し、ｃｈ点灯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いる。ドライバ２０６は、当該チャネルごとに、バイアス電流Ｉｂｉ、共通電流Ｉｓｗ、および補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ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、本実施形態ではｃｈ＝１〜４０の値を取るものとする。

図７はこのドライバ２０６の詳細を示すブロック図である。図７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、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が供給される。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。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７では、１ｃｈから４０ｃｈまで各符号に添え字を付けて、チャネルごとの補正値設定部２０６ａ、およびＬＤ電流供給部２０６ｃを区別している。

共通電流供給部２０６ｄは、ＧＡＶＤ２００から入力された共通電流を表すデジタル値ＳＷ＿Ｄに応じた共通電流Ｉｓｗを供給する。共通電流供給部２０６ｄは、例えば、８ビットで指定されるデジタル値ＳＷ＿Ｄ［７：０］に対応して、０〜５ｍＡの間の共通電流Ｉｓｗを出力するデジタルアナログ変換器により構成できる。

補正値設定部２０６ａは、ＧＡＶＤ２００から入力されたチャネルごとに設定された補正値を表すデジタル値ＤＥＶ＿Ｄ＿ｃｈに応じて、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値であるＤｅｖ＿ｃｈを設定する。補正値設定部２０６ａは、例えば、８ビットで指定されるデジタル値ＤＥＶ＿Ｄ＿ｃｈ［７：０］に対応して、共通電流Ｉｓｗを補正する補正値として、６８％〜１３２％の間の補正値Ｄｅｖ＿ｃｈを出力するＤＡＣにより構成できる。また、補正値設定部２０６ａは、共通電流Ｉｓｗに補正値Ｄｅｖ＿ｃｈを乗じて補正した補正電流（Ｉｓｗ×Ｄｅｖ＿ｃｈ）を出力する。なお、以下では共通電流を補正値で補正した補正電流を駆動電流ともいう。

バイアス電流設定部２０６ｂは、各チャネル共通のバイアス電流Ｉｂｉを設定する。バイアス電流設定部２０６ｂは、例えば、８ビットで指定されるデジタル値ＢＩ＿Ｄ［７：０］に対応して、０〜５ｍＡの間のバイアス電流Ｉｂｉを出力するＤＡＣにより構成できる。

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、Ｉｓｗ×Ｄｅｖ＿ｃｈ＋Ｉｂｉの駆動電流が供給できる。

図８は、本実施形態でのレーザビームの出力特性（以下、Ｉ−Ｌ特性と呼ぶ。）４００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、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、初期設定時であっても値ΔＩで示される分だけ相違することになる。また、図８の縦軸を、感光体上の走査ビームの光量とすると、ＶＣＳＥＬ２０８は、各ｃｈ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。

本実施形態では、その差異を吸収するために、上記図７に示したドライバ２０６により対応する。感光体上の走査ビームを同じにするために、各チャネルに適応した異なる電流値を設定するには、図９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を掛けた電流をチャネルごとに流すことにより、その差異を吸収する。

図１０は、マイクロコントローラ３０２の構成の一部であるメモリ３０８のＲＯＭ領域に格納される、ＶＣＳＥＬ２０８の制御値の例を示す図である。図１０に示すように、ＶＣＳＥＬ２０８の制御値は、半導体レーザ素子ＬＤに割り当てられたチャネルごとに登録された各種制御値を表している。メモリ３０８のＲＯＭ領域には、設定光量発光時のモニタ電圧Ｖｐｄと、初期化共通電流Ｉｓｗ（Ｉｓｗ（０））と、補正値の初期値Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）（以下、初期補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）という。）と、が制御値として記憶される。

設定光量発光時のモニタ電圧Ｖｐｄとは、工場出荷時に測定された、ＶＣＳＥＬ２００の各チャネルが設定光量で発光した時の光電変換素子２１８のモニタ電圧をＡ／Ｄ変換部３０４でデジタル値に変換したものである。初期化共通電流Ｉｓｗ（０）および初期補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）は、それぞれ各半導体レーザ素子ＬＤに設定光量を与えるための工場設定時に得られた電流値および電流値を補正するための補正値である。これらの値から、初期化光量制御時のモニタビームの光量を与えるための電流が算出される。なお、「（０）」は、工場出荷時に設定された値であることを表すための記号である。

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＿ｃｈ（ｎ）（Ｄｅｖ＿１（ｎ）〜Ｄｅｖ＿４０（ｎ））、および共通電流Ｉｓｗ（ｎ）が登録される。

なお、「（ｎ）」は、工場出荷後、画像形成動作を実行時に算出された値であることを表すための記号である。すなわち、ｎは、１以上の整数であり、ラインＡＰＣ、および紙間ＡＰＣにより与えられる補正値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１１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１１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を表すデジタル値ＤＥＶ＿Ｄ＿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。

また、図１１に示す共通電流を補正値により補正した値である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）の補正範囲を超えることがある。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（ｎ）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（ｎ）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（ｎ）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（ＡＰＣ）と光源劣化検知法について説明する。
（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。このときの測定では、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、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のモニタ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のモニタ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のモニタ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の出力電圧であるモニタ電圧Ｖｐｄ＿１（０）をメモリ３０８のＲＯＭ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。

また、この時点で、先ほどＲＯＭ領域に書込んだモニタ電圧Ｖｐｄ＿１（０）〜Ｖｐｄ＿４０（０）を元にＡＰＣを１回実行する。図１２は、ＡＰＣ制御手順の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１００１では、マイクロコントローラ３０２は、ＡＰＣを実行するＶＣＳＥＬ２０８のチャネル番号（例えば、ｃｈ１）と、工場設定として初期設定されているメモリ３０８内のＲＯＭ領域に記録されたＩｓｗ（０）を、ＧＡＶＤ２００を介して、ドライバ２０６に送信する。

次いで、ＧＡＶＤ２００は、ステップＳ１００２で同期検出装置２２０からの同期検知信号（以下、ＤＥＴＰ信号と呼ぶ。）に同期してｃｈ１を、工場設定のために予め定められた共通の駆動電流Ｉｓｗ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によりモニタ電圧Ｖｐｄ＿１（１）を取得する。その後、ステップＳ１００３で、マイクロコントローラ３０２は、取得したモニタ電圧Ｖｐｄ＿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光電変換素子２１８の出力値Ｖｐｄ＿１（０）とから、ｃｈ１の補正値であるＤｅｖ＿１（１）＝Ｖｐｄ＿１（０）／Ｖｐｄ＿１を計算する。

ステップＳ１００４では、マイクロコントローラ３０２は、すべてのチャネルについて処理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（ステップＳ１００４：Ｎｏ）、ＤＥＴＰ信号に同期して、未処理のチャネル（ｃｈ２、ｃｈ３、・・・、ｃｈ４０）について処理を繰り返す（ステップＳ１００１）。

すべてのチャネルについて処理が終了した場合（ステップＳ１００４：Ｙｅｓ）、マイクロコントローラ３０２は、ステップＳ１００５で、共通電流Ｉｓｗを再計算する（ステップＳ１００５）。具体的には、マイクロコントローラ３０２は、すべてのチャネルに対して、共通電流Ｉｓｗと計算した補正値Ｄｅｖ＿ｃｈとの積である駆動電流Ｉｓｗ×Ｄｅｖ＿ｃｈを計算する。そして、マイクロコントローラ３０２は、駆動電流Ｉｓｗ×Ｄｅｖ＿ｃｈの平均値、または、駆動電流Ｉｓｗ×Ｄｅｖ＿ｃｈの最大値と最小値との平均値を算出し、算出した値で共通電流Ｉｓｗを更新する。

次に、マイクロコントローラ３０２は、ステップＳ１００１からステップＳ１００３と同様の手順で、補正値Ｄｅｖ＿ｃｈを求める（ステップＳ１００６〜ステップＳ１００９）。そして、工場調整時には、再計算した共通電流Ｉｓｗおよび算出した補正値Ｄｅｖ＿ｃｈを、Ｉｓｗ（０）、Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）として、メモリ３０８のＲＯＭ領域に書き込む（ステップＳ１０１０）。このように、共通電流および初期補正値を、チャネルごとにメモリ３０８のＲＯＭ領域に記録させることによって、画像形成装置１００の工場出荷時における設定が完了する。

（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、予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Ｓ１１０１でＶＣＳＥＬ２０８の初期化が実行され、初期化処理終了後、ステップＳ１１０２で劣化判定の基準とする基準電流（以下、劣化基準電流という）の設定が実行され、ステップＳ１１０３でラインＡＰＣが実行され、ステップＳ１１０４で劣化の判定が行われる。次に、紙間であるか否かが判定され（ステップＳ１１０５）、紙間でない場合は（ステップＳ１１０５：Ｎｏ）、次のラインＡＰＣが繰り返し実行される（ステップＳ１１０３）。紙間の場合は（ステップＳ１１０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０６で紙間ＡＰＣが実行される。その後、ステップＳ１１０７で、作像が終了したか否かが判定される。作像が終了していない場合（ステップＳ１１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１１０３に戻り、ラインＡＰＣ、劣化の判定、および紙間ＡＰＣが繰り返し実行される。作像が終了した場合（ステップＳ１１０７：Ｙｅｓ）、画像形成処理が終了する。

（２−１）ＶＣＳＥＬの初期化動作
続いて、図１３に示したステップＳ１１０１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、ＶＣＳＥＬ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。図１４の初期化処理のフローチャートは、工場出荷時のＡＰＣ制御手順を示す図１２とほぼ同様であり、ステップＳ１２０２およびステップＳ１２１０が図１２のステップＳ１００２およびステップＳ１０１０と異なる。

ステップＳ１２０２では、工場調整時にメモリ３０８のＲＯＭ領域に書込んだＩｓｗ（０）を用いる点がステップＳ１００２と異なる。また、ステップＳ１２１０では、再計算した共通電流Ｉｓｗおよび算出した補正値Ｄｅｖ＿ｃｈを、Ｉｓｗ（１）、Ｄｅｖ＿ｃｈ（１）として、メモリ３０８のＲＡＭ領域に書き込む点が、ステップＳ１０１０と異なる。

なお、初期化処理が終了すると、ポリゴンミラー１０２ｃを回転させ、同期検知装置２２０の数ｍｍ手前でＶＣＳＥＬ２０８の所定のチャネルを点灯させることにより、画像の書出し位置を決める同期信号がＧＡＶＤ２００に入力される。

（２−２）ＶＣＳＥＬ劣化基準電流の設定
続いて、図１３に示したステップＳ１１０２で行われる劣化基準電流の設定手順について説明する。劣化基準電流は、チャネルごとに設定される。マイクロコントローラ３０２は、メモリ３０８のＲＯＭ領域に記録されている初期補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）と、初期化時に求めた共通電流Ｉｓｗ（１）との積であるＩｓｗ（１）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）により劣化基準電流を算出する（算出手段）。マイクロコントローラ３０２は、計算した劣化基準電流をメモリ３０８のＲＡＭ領域に記録する（記憶制御手段）。

上述の特許文献２の方法は、工場調整時のＩｓｗ（０）を用いてＩｓｗ（０）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）によりＶＣＳＥＬ劣化検知の基準電流を計算することに相当する。これに対し、本実施形態では、装置立上げ時の共通電流Ｉｓｗ（１）を使用する。ＶＣＳＥＬ２０８やその他半導体レーザは、発光量と駆動電流との関係に温度特性を有し、光源の周囲温度が変われば、劣化でなくとも同じ光量で制御している時の電流量は異なってくるためである。

すなわち、例えば工場調整時の周囲温度が２０℃であり、その時所定の光量になるようＡＰＣ制御した時の電流量と、出荷先の温度が３０℃であり、電源立上げ時の所定の光量になるようＡＰＣ制御した時の電流量とでは、温度差による温度特性の分、値が異なることになる。したがって、特許文献２のように、工場調整時の電流値を記憶し、その値を出荷先での光源劣化の基準量とする方法では、工場と出荷先との温度差による電流量の差を、光源劣化と誤検知する可能性がある。

それに対し、本実施形態では、出荷先での電源立上げ時の電流量を基準とする。このため、工場出荷時と出荷先での装置立上げ時の温度特性による電流変動分は吸収され、その後の光源劣化による駆動電流の増加分を正しく検知することができる。

（２−３）ラインＡＰＣ
画像形成装置１００は、初期化動作によって決定された補正値Ｄｅｖ＿ｃｈを用いて、画像形成動作を開始する。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Ｄｅｖ＿ｃｈの計算、およびレーザビーム光量制御を、以下、ラインＡＰＣと呼ぶ。

図１５は、ラインＡＰＣの全体の流れを示すフローチャートである。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。ＧＡＶＤ２００は、同期検知装置２２０からＤＥＴＰ信号を受け取ると、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、指定したチャネルの補正値Ｄｅｖ＿ｃｈを更新する。

補正値Ｄｅｖ＿ｃｈの更新方法は、基本的に初期化処理時とほぼ同じである。すなわち、マイクロコントローラ３０２は、まずステップＳ１３０１で、ラインＡＰＣを行うＶＣＳＥＬ２０８のチャネル番号（例えば、ｃｈ１）をＧＡＶＤ２００に送信する。

次いで、ＧＡＶＤ２００が、ステップＳ１３０２で、ｃｈ１を共通の駆動電流Ｉｓｗ（ｎ）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によりモニタ電圧Ｖｐｄ＿１（ｎ）を取得する。その後、ステップＳ１３０３で、マイクロコントローラ３０２は、取得したモニタ電圧Ｖｐｄ＿１（ｎ）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光電変換素子２１８の出力値Ｖｐｄ＿１（０）とから、ｃｈ１の補正値であるＤｅｖ＿１（ｎ）をＶｐｄ＿１（０）／Ｖｐｄ＿１（ｎ）により計算し、ｃｈ１の補正値Ｄｅｖ＿ｃｈを更新する。

この１回の同期信号（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Ｓ１３０４で、マイクロコントローラ３０２が、紙間のタイミングであるか否かを判断する。紙間でなければ（ステップＳ１３０４：Ｎｏ）、つぎのチャネルのラインＡＰＣを行う（ステップＳ１３０１〜ステップＳ１３０３）。紙間であれば（ステップＳ１３０４：Ｙｅｓ）、紙間ＡＰＣの処理を行う（ステップＳ１３０５）。紙間ＡＰＣについては後述する。

（２−４）光源の劣化判定
次に、図１３に示したステップＳ１１０４の劣化判定処理について、図１６を用いて具体的に説明する。劣化判定処理では、ステップＳ１１０２で設定された劣化基準電流とステップＳ１１０３のラインＡＰＣの結果とから、光源の劣化を判定する。

まず、ステップＳ１４０１で、マイクロコントローラ３０２が、ラインＡＰＣを行ったチャネルの駆動電流Ｉｓｗ（ｎ）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）を求める。つぎにステップＳ１４０２で、マイクロコントローラ３０２が、初期化動作後に求めた劣化基準電流Ｉｓｗ（１）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）に予め定められた劣化係数ηを掛けたη×Ｉｓｗ（１）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）の値を算出する。劣化係数ηは、一般的には１．２程度の値を設定する。そして、ステップＳ１４０３にて、マイクロコントローラ３０２が、駆動電流の劣化基準電流に対する割合を算出し、割合が閾値（劣化係数）より大きいか否かを判定することにより、光源が劣化したか否かを判定する（判定手段）。具体的には、マイクロコントローラ３０２は、駆動電流Ｉｓｗ（ｎ）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）が、劣化基準電流と劣化係数との積であるη×Ｉｓｗ（１）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）より大きいか否かを判断する。そして、駆動電流が劣化基準電流と劣化係数との積より大きい場合（ステップＳ１４０３：Ｙｅｓ）、マイクロコントローラ３０２は、光源が劣化したと判断し、劣化検出時処理が実行される（ステップＳ１４０４）。劣化検出時処理は、マイクロコントローラ３０２が、ＧＡＶＤ２００に劣化検知信号を送信することにより開始される。そして、メインＣＰＵ３００が、ＧＡＶＤ２００に劣化検知信号が入力されたことを検知し、装置の強制停止、走査画面に印刷中断を表示するなどの劣化検出時処理を実行する。なお、同図および図１３には示していないが、劣化検出時処理の後は、画像形成処理は終了する。

劣化が検知されなかった場合、すなわち、駆動電流が劣化基準電流と劣化係数との積以下である場合は（ステップＳ１４０３：Ｎｏ）、ラインＡＰＣおよび紙間ＡＰＣが続行される（図１３のステップＳ１１０３、ステップＳ１１０６）。

図１７は、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および劣化判定処理のタイミングチャートである。なお、図１７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、前回のラインＡＰＣのチャネル４０測定終了時点から開始している。図１７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ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａへ書込むためのゲートｌｇａｔｅを設定する。その後、ＧＡＶＤ２００は、ｌｇａｔｅをネゲートした画像データ領域外でＰＷＭＯＮ信号を発行し、図示した実施形態では、チャネル１の半導体レーザ素子ＬＤをＩｓｗ（ｎ）で駆動させ、モニタビームを発生させる。

マイクロコントローラ３０２は、Ｖｐｄ＿１（ｎ）を取得し、Ｄｅｖ＿１（ｎ）を計算する。Ｄｅｖ＿１（ｎ）の計算が終了すると、シリアル通信を使用してＧＡＶＤ２００に対し、Ｄｅｖ＿１（ｎ）を送信し、その値をドライバ２０６に確定する。また、上記した光源劣化判定により、劣化が検知された場合は、レーザ素子がエラーであることを通知する信号ＬＤＥＲＲをマイクロコントローラ３０２が発行する。

そして、ＧＡＶＤ２００は、つぎにｃｈ２を指定して、Ｄｅｖ＿２（ｎ）を算出する。以後、印刷動作が終了するまで、ｃｈ３、ｃｈ４、・・・、ｃｈ４０、ｃｈ１の順で処理を繰り返す。

（２−５）紙間ＡＰＣ
次に、図１３に示したステップＳ１１０６の紙間ＡＰＣについて説明する。ラインＡＰＣを実行している間、光源の劣化の度合いやＶＣＳＥＬ初期化後の温度変動により、Ｄｅｖの可変範囲ではレーザビーム光量が補正できない場合も想定される。この場合、Ｉｓｗの値を修正することにより対応せざるを得ないことになる。しかし、画像形成中にレーザビーム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、紙間タイミングとなったことに対応して、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。

更新する共通電流Ｉｓｗ（ｎ）の値は、現在の共通電流Ｉｓｗ（ｎ−１）と、現在の補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ−１）の最大値および最小値とを使用して計算される。共通電流Ｉｓｗ（ｎ）の計算は、工場出荷時やＶＣＳＥＬ初期化時と同じように、すべてのチャネル（４０ｃｈ）の駆動電流Ｉｓｗ×Ｄｅｖ＿ｃｈの平均値、または、すべてのチャネルの駆動電流Ｉｓｗ×Ｄｅｖ＿ｃｈの最大値および最小値の平均値で算出する。共通電流Ｉｓｗを、（１）すべてのチャネルの駆動電流の平均値で求めるか、（２）最大値と最小値の平均値で求めるかでは、以下のような違いがある。

（１）の方法では、例えば４０ｃｈの内、１チャネルだけ劣化した場合、算出される平均値はそれほど変化しない。その代わり、劣化したチャネルの補正値Ｄｅｖ＿ｃｈが大きく変化することになるので、光源の劣化検知は、そのチャネルを劣化判定している時に発生することになる。

（２）の方法では、同じく４０ｃｈの内、１チャネルだけ劣化し、そのチャネルの駆動電流が全チャネル中の最大値になった場合、算出される平均値が大きく変化する。このため、更新する共通電流Ｉｓｗは大きく変化することになる。そうなると、全体的に各チャネルの補正値Ｄｅｖ＿ｃｈが大きく変化することになるので、光源の劣化検知は、実際に劣化したチャネル以外を劣化判定している時に発生することになる。

使用するＶＣＳＥＬの特性や、画像形成装置１００の仕様により、上記（１）または（２）のうちいずれか最適な方法を選べばよい。

以上が通常の画像印刷中に共通電流を更新する動作である。一方、ＶＣＳＥＬ初期化後にも印刷が連続して続いた場合や、長い時間待機状態になった場合は、劣化基準電流を設定した時から光源の近傍の温度が変化する場合がある。この場合、温度変化分の駆動電流の変化が生じ、その変化分が劣化量として換算されるおそれがある。

そこで、ＶＣＳＥＬ初期化後より、所定印刷枚数、または所定時間に到達したら、現在の共通電流Ｉｓｗ（ｎ）を用いて、新しい劣化基準電流Ｉｓｗ（ｎ）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）を算出するように構成してもよい。これにより、ＶＣＳＥＬ初期化後の温度変化分による電流変化分を吸収し、劣化による電流変化分を正確に判定することができる。

また、光書込装置１０２内に配置された温度センサ２２４により、ＶＣＳＥＬ初期化後から、ある一定以上の温度変化量が確認されたときに劣化基準電流を現在の共通電流Ｉｓｗ（ｎ）を用いて更新するように構成してもよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＶＣＳＥＬの初期化処理の後、所定の印刷枚数の画像形成、所定時間の経過、または所定量の温度変化があった場合に、劣化基準電流を現在の共通電流Ｉｓｗ（ｎ）を用いて更新していた。この方法では、劣化基準更新されるまでの時間間隔が大きくなるため、温度変化による駆動電流変化分が、ＶＣＳＥＬ２０８の劣化として検出される可能性がある。

そこで、第２の実施形態では、劣化基準電流の更新タイミングを紙間ＡＰＣ時とする。すなわち、紙間ＡＰＣ時に共通電流Ｉｓｗ（ｎ）を更新したら、同時に劣化基準電流を更新した共通電流Ｉｓｗ（ｎ）を用いて更新する。これにより、ＶＣＳＥＬ初期化処理後、１枚の紙媒体（出力媒体）の印刷処理が実行されるごとに、劣化基準電流を更新できる。このように、ほぼリアルタイム（１枚印刷毎）で温度変化による駆動電流の変化分を吸収することにより、第１の実施形態と比較して、より正確にＶＣＳＥＬの劣化判定を行うことができる。

なお、第１の実施形態では、ＶＣＳＥＬの初期化処理（図１３のステップＳ１１０１）の後に、劣化基準電流Ｉｓｗ（１）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）を設定し（ステップＳ１１０２）、以降の作像動作（ステップＳ１１０３〜ステップＳ１１０７）では、ステップＳ１１０２で設定した劣化基準電流を用いて劣化を判定していた。すなわち、第１の実施形態では、劣化基準電流と劣化係数との積であるη×Ｉｓｗ（１）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）と、現在の駆動電流Ｉｓｗ（ｎ）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）との大小関係により劣化を判定していた。

一方、第２の実施形態では、紙間ＡＰＣ（図１３ではステップＳ１１０６）を実行するごとに劣化基準電流をＩｓｗ（ｎ）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）に更新する。すなわち、第２の実施形態では、劣化基準電流はＩｓｗ（ｎ）×Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）であり、共通電流Ｉｓｗ（ｎ）の部分が、劣化基準電流と現在の駆動電流とで共通となる。したがって、第２の実施形態では、駆動電流の補正値のみを用いて劣化を判定してもよい。すなわち、劣化基準補正値η×Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）と、現在の補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）とで劣化を判定してもよい。

例えば、マイクロコントローラ３０２は、駆動電流の現在の補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（ｎ）が、初期補正値Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）と劣化係数との積であるη×Ｄｅｖ＿ｃｈ（０）より大きいか否かを判断する。そして、現在の補正値が初期補正値と劣化係数との積より大きい場合、マイクロコントローラ３０２は、光源が劣化したと判断する。

以上説明したように、第１または第２の実施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。また、劣化判定の基準に用いる値として、各画像形成装置に共通の固定値ではなく、装置起動後に動的に算出した値を用いることができる。すなわち、回路規模の拡大を最小限に抑制しつつ、温度変化の影響等による誤判定を回避し、多数のレーザビームの劣化等の状態を効率的に管理することが可能となる。

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、これらの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 光書込装置
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 電圧変換部
２０４ 駆動電流制御部
２０６ ドライバ
２０８ ＶＣＳＥＬ
２１０ カップリング光学素子
２１２ アパーチャミラー
２１４ 全反射ミラー
２１６ 第２集光レンズ
２１８ 光電変換素子
２２６ 光束分割プリズム
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
３０６ 演算部
３０８ メモリ
４００ 出力特性（Ｉ−Ｌ特性）

特開２００２−１４１６０５号公報 特開平１０−０８３１０２号公報 特開２００７−２９８５６３号公報

Claims (11)

1. 複数のレーザビームを射出する光源と、
   複数の前記レーザビームのそれぞれを、光量を測定するためのモニタビームと、感光体を走査して画像データを作像するための走査ビームとに分離する分離手段と、
   前記モニタビームの光量を測定して前記モニタビームの光量に応じたモニタ電圧を出力する光電変換手段と、
   前記光源から前記レーザビームを射出するために複数の前記レーザビームに対して共通に設定される共通電流を補正する補正値の初期値として、複数の前記レーザビームそれぞれに対して予め定められた複数の初期補正値を記憶する記憶手段と、
   前記モニタ電圧に基づいて前記共通電流を更新し、更新した前記共通電流を前記初期補正値で補正した基準電流を算出する算出手段と、
   前記モニタ電圧に基づいて前記初期補正値を更新した前記補正値を算出し、算出した前記補正値で前記共通電流を補正した補正電流を求め、前記補正電流に基づいて前記レーザビームの光量を制御する制御手段と、
   前記補正電流の前記基準電流に対する割合を求め、前記割合が予め定められた閾値より大きいか否かを判定し、前記割合が前記閾値より大きい場合に、前記光源が劣化したと判定する判定手段と、
   を備えることを特徴とする光書込装置。
2. 前記算出手段は、作像開始前に出力された前記モニタ電圧に基づいて前記共通電流を更新し、更新した前記共通電流を前記初期補正値で補正した前記基準電流を算出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光書込装置。
3. 前記制御手段は、さらに、複数の前記レーザビームそれぞれに対して求められた前記補正電流の平均値で前記共通電流を更新する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光書込装置。
4. 前記制御手段は、さらに、複数の前記レーザビームそれぞれに対して求められた前記補正電流の最大値および最小値を求め、前記最大値と前記最小値との平均値で前記共通電流を更新する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光書込装置。
5. 前記算出手段は、さらに、前記画像データを作像した件数が予め定められた規定件数に達するごとに、更新された前記共通電流を前記初期補正値で補正した前記基準電流を算出する、
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の光書込装置。
6. 前記算出手段は、さらに、前記基準電流を算出してからの経過時間が予め定められた規定期間に達するごとに、更新された前記共通電流を前記初期補正値で補正した前記基準電流を算出する、
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の光書込装置。
7. 前記光源近傍の温度を測定するセンサをさらに備え、
   前記算出手段は、さらに、前記基準電流を算出したときの前記温度に対する前記温度の変化量が予め定められた規定温度に達するごとに、更新された前記共通電流を前記初期補正値で補正した前記基準電流を算出する、
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の光書込装置。
8. 前記算出手段は、さらに、前記走査ビームが出力媒体のための前記感光体への走査を終了し、次の出力媒体のための前記感光体への走査を開始するまでの間に、更新された前記共通電流を前記初期補正値で補正した前記基準電流を算出する、
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の光書込装置。
9. 前記判定手段は、前記制御手段により更新された前記補正値の前記初期補正値に対する割合を、前記補正電流の前記基準電流に対する割合として求め、求めた前記割合が前記閾値より大きい場合に、前記光源が劣化したと判定する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の光書込装置。
10. 複数のレーザビームを射出する光源を備える光書込装置で実行される光書込方法であって、
    分離手段が、複数の前記レーザビームのそれぞれを、光量を測定するためのモニタビームと、感光体を走査して画像データを作像するための走査ビームとに分離する分離ステップと、
    光電変換手段が、前記モニタビームの光量を測定して前記モニタビームの光量に応じたモニタ電圧を出力する光電変換ステップと、
    記憶制御手段が、前記光源から前記レーザビームを射出するために複数の前記レーザビームに対して共通に設定される共通電流を補正する補正値の初期値として、複数の前記レーザビームそれぞれに対して予め定められた複数の初期補正値を記憶手段に記憶する記憶ステップと、
    算出手段が、前記モニタ電圧に基づいて前記共通電流を更新し、更新した前記共通電流を前記初期補正値で補正した基準電流を算出する算出ステップと、
    制御手段が、前記モニタ電圧に基づいて前記初期補正値を更新した前記補正値を算出し、算出した前記補正値で前記共通電流を補正した補正電流を求め、前記補正電流に基づいて前記レーザビームの光量を制御する制御ステップと、
    判定手段が、前記補正電流の前記基準電流に対する割合を求め、前記割合が予め定められた閾値より大きいか否かを判定し、前記割合が前記閾値より大きい場合に、前記光源が劣化したと判定する判定ステップと、
    を含むことを特徴とする光書込方法。
11. 前記算出ステップは、作像開始前に出力された前記モニタ電圧に基づいて前記共通電流を更新し、更新した前記共通電流を前記初期補正値で補正した前記基準電流を算出する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の光書込方法。

Images