(57)【要約】【課題】多数のレーザビームを出力する光源であっても、光量の制御を高速に行うことができるとともに、シェーディング補正を精度よくかつ高速に行うことができる画像形成装置、及び光量制御方法を提供する。【解決手段】ＳＷ演算部４２３は、共通制御値を演算し、ＤＥＶ演算部４２２は、共通制御値に対する補正値をレーザビーム毎に演算し、ＴＨ演算部４２４は、レーザビームが発振を開始する電流値に対応する閾値をレーザビーム毎に演算する。ＤＥＶ演算部４２２は、共通制御値を補正値で補正して閾値を加えた制御値で制御されるレーザビームの光量が目標光量となるように補正値を演算し、ＴＨ演算部４２４は、共通制御値を補正値で補正して所定数倍した値に閾値を加えた制御値で制御されるレーザビームの光量が目標光量の所定数倍となるように閾値を演算する。【選択図】図３
2011031608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザビームを出力する光源と、
前記複数のレーザビームのそれぞれを、光量制御のための第１のレーザビームと感光体を走査するための第２のレーザビームとに分離する分離手段と、
前記第１のレーザビームそれぞれの光量を示す光量信号を出力する光量信号出力手段と、
前記光量信号に基づいて、前記複数のレーザビームそれぞれの光量を目標光量に制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記複数のレーザビームの光量制御に共通して用いられる共通制御値を演算する共通制御値演算手段と、
前記共通制御値に対する補正値を前記レーザビーム毎に演算する補正値演算手段と、
前記レーザビームが発振を開始する電流値に対応する閾値を前記レーザビーム毎に演算する閾値演算手段と、を備え、
前記補正値演算手段は、前記共通制御値を前記補正値で補正して前記閾値を加えた制御値で制御される前記レーザビームの光量が前記目標光量となるように前記補正値を演算し、
前記閾値演算手段は、前記共通制御値を前記補正値で補正して所定数倍した値に前記閾値を加えた制御値で制御される前記レーザビームの光量が前記目標光量の前記所定数倍となるように前記閾値を演算することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記共通制御値演算手段、前記補正値演算手段、前記閾値演算手段は、それぞれフィードバック系を用いて前記共通制御値、前記補正値、前記閾値を演算することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記共通制御値演算手段は、任意の記録紙に対して印刷した後であって次の記録紙に印刷する前までの場合に限り、前記共通制御値を演算することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記閾値演算手段は、任意の記録紙に対して印刷した後であって次の記録紙に印刷する前までの場合に限り、前記閾値を演算することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成装置で実行される光量制御方法であって、
前記画像形成装置は、
複数のレーザビームを出力する光源と、
前記複数のレーザビームのそれぞれを、光量制御のための第１のレーザビームと感光体を走査するための第２のレーザビームとに分離する分離手段と、
前記第１のレーザビームそれぞれの光量を示す光量信号を出力する光量信号出力手段と、を備え、
共通制御値演算手段が、前記複数のレーザビームの光量制御に共通して用いられる共通制御値を演算する共通制御値演算ステップと、
補正値演算手段が、前記光量信号に基づいて、前記共通制御値に対する補正値を前記レーザビーム毎に演算する補正値演算ステップと、
閾値演算手段が、前記光量信号に基づいて、前記レーザビームが発振を開始する電流値に対応する閾値を前記レーザビーム毎に演算する閾値演算ステップと、を有し、
前記補正値演算ステップでは、前記補正値演算手段は、前記共通制御値を前記補正値で補正して前記閾値を加えた制御値で制御される前記レーザビームの光量が前記目標光量となるように前記補正値を演算し、
前記閾値演算ステップでは、前記閾値演算手段が、前記共通制御値を前記補正値で補正して所定数倍した値に前記閾値を加えた制御値で制御される前記レーザビームの光量が前記目標光量の前記所定数倍となるように前記閾値を演算することを特徴とする光量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、及び光量制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、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している。
【０００３】
また、近年では、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）と称される垂直共振器面発光レーザが実用化されており、ＶＣＳＥＬを用いた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ので、画像形成装置の潜像形成に使用することにより、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。
【０００４】
ところで、ＶＣＳＥＬを潜像形成に用いる際、単に半導体レーザをＶＣＳＥＬに置き換えただけで、高精細な潜像を高速に形成できるわけではない。例えば、潜像形成に使用する半導体レーザは、射出するレーザビームの光量を目標の光量になるように制御する必要があり、当然ながら、ＶＣＳＥＬも、多数のレーザビームを発生させる発光領域において、レーザビームの光量を管理する必要がある。
【０００５】
従って、レーザビームの数が増加したＶＣＳＥＬに対して、レーザビームが少ない半導体レーザと同様の光量制御を行うと、光量制御のために時間が長くかかることになり、高速化が制限されるという問題が生じる。また、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。
【０００６】
このため、例えば特許文献１には、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レーザビームの光量を補正することにより、回路規模の拡大を最小限に抑制しつつ、効率的にレーザビームの光量を制御する技術が開示されている。
【０００７】
また、レーザビームを用いて画像形成を行う場合、シェーディングの問題が生じる。具体的に説明すると、レーザビームは、被走査面に到達するまでにレンズやミラーなどの光学系を通るため、被走査面上でのレーザビームの強度は像高によって強弱（シェーディング特性）が生じてしまい、これが形成画像の濃度に影響を与えてしまう。このため、レーザビームを用いて画像形成を行う場合には、シェーディング補正を行う必要がある。
【０００８】
例えば、特許文献２には、光量と発光電流は直線の比例関係にあると仮定し、ある像高位置の光量補正データが光量１０％ＵＰを示していた場合には、発光電流を１０％ＵＰすることで光量を１０％ＵＰさせる技術が開示されている。また例えば、特許文献３には、複数の光束を発生する光源手段に対してシェーディング補正を行う技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、シェーディング補正を正確に行うために必要となる閾値電流の制御が行われていないため、シェーディング補正を精度よく行うことが困難である。
【００１０】
また、特許文献２に開示された技術のように、光量と発光電流が比例関係にあるとは限らない。従って、特許文献２に開示された技術を特許文献３に開示された技術に適用したとしても各レーザビームが狙いの光量に補正されない場合もある。各レーザビームが狙いの光量に補正されない場合には、各レーザビーム間で大きな光量差が生じてしまい、結果として、形成画像に周期的な濃度ムラ（バンディング）が発生してしまう。従って、特許文献２に開示された技術を特許文献３に開示された技術に適用したとしてもシェーディング補正を精度よく行うことが困難である。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、多数のレーザビームを出力する光源であっても、光量の制御を高速に行うことができるとともに、シェーディング補正を精度よくかつ高速に行うことができる画像形成装置、及び光量制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様にかかる画像形成装置は、複数のレーザビームを出力する光源と、前記複数のレーザビームのそれぞれを、光量制御のための第１のレーザビームと感光体を走査するための第２のレーザビームとに分離する分離手段と、前記第１のレーザビームそれぞれの光量を示す光量信号を出力する光量信号出力手段と、前記光量信号に基づいて、前記複数のレーザビームそれぞれの光量を目標光量に制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記複数のレーザビームの光量制御に共通して用いられる共通制御値を演算する共通制御値演算手段と、前記共通制御値に対する補正値を前記レーザビーム毎に演算する補正値演算手段と、前記レーザビームが発振を開始する電流値に対応する閾値を前記レーザビーム毎に演算する閾値演算手段と、を備え、前記補正値演算手段は、前記共通制御値を前記補正値で補正して前記閾値を加えた制御値で制御される前記レーザビームの光量が前記目標光量となるように前記補正値を演算し、前記閾値演算手段は、前記共通制御値を前記補正値で補正して所定数倍した値に前記閾値を加えた制御値で制御される前記レーザビームの光量が前記目標光量の前記所定数倍となるように前記閾値を演算することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の別の態様にかかる光量制御方法は、画像形成装置で実行される光量制御方法であって、前記画像形成装置は、複数のレーザビームを出力する光源と、前記複数のレーザビームのそれぞれを、光量制御のための第１のレーザビームと感光体を走査するための第２のレーザビームとに分離する分離手段と、前記第１のレーザビームそれぞれの光量を示す光量信号を出力する光量信号出力手段と、を備え、共通制御値演算手段が、前記複数のレーザビームの光量制御に共通して用いられる共通制御値を演算する共通制御値演算ステップと、補正値演算手段が、前記光量信号に基づいて、前記共通制御値に対する補正値を前記レーザビーム毎に演算する補正値演算ステップと、閾値演算手段が、前記光量信号に基づいて、前記レーザビームが発振を開始する電流値に対応する閾値を前記レーザビーム毎に演算する閾値演算ステップと、を有し、前記補正値演算ステップでは、前記補正値演算手段は、前記共通制御値を前記補正値で補正して前記閾値を加えた制御値で制御される前記レーザビームの光量が前記目標光量となるように前記補正値を演算し、前記閾値演算ステップでは、前記閾値演算手段が、前記共通制御値を前記補正値で補正して所定数倍した値に前記閾値を加えた制御値で制御される前記レーザビームの光量が前記目標光量の前記所定数倍となるように前記閾値を演算することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、多数のレーザビームを出力する光源であっても、光量の制御を高速に行うことができるとともに、シェーディング補正を精度よくかつ高速に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施形態の画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態の光学装置の光学系の例を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態の駆動制御部の機能構成例を示すブロック図である。
【図４】図４は、紙間ＡＰＣの例の説明図である。
【図５】図５は、本実施形態のＶＣＳＥＬが出力するレーザビームの出力特性例を示すグラフである。
【図６】図６は、工場設定データのテーブル構造例を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態のＤＥＶ演算部のハードウェア構成例を示す図である。
【図８】図８は、本実施形態のＳＷ演算部のハードウェア構成例を示す図である。
【図９】図９は、本実施形態のＴＨ演算部のハードウェア構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態のドライバのハードウェア構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態のＡＰＣモード制御部の入出力信号例を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施形態のＡＰＣモード制御部によるモードの遷移例を示す図である。
【図１３】図１３は、ＡＰＣ＿ＭＯＤＥがｍｏｄｅ０の場合のタイミングチャート例を示す図である。
【図１４】図１４は、ＡＰＣ＿ＭＯＤＥがｍｏｄｅ１又はｍｏｄｅ２の場合のタイミングチャート例を示す図である。
【図１５】図１５は、本実施形態のＶＣＳＥＬが出力するレーザビームのＩ−Ｌカーブ例を示すグラフである。
【図１６】図１６は、Ｉ−Ｌ特性が比例関係になく、本実施形態の制御が行われない場合におけるレーザビームのＩ−Ｌカーブ例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかる画像形成装置、及び光量制御方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
本実施の形態の画像形成装置は、多数のチャネルからレーザビームを射出するＶＣＳＥＬを駆動する場合に、共通供給電流補正値ＳＨＤ＊ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）＊共通供給電流Ｉｓｗ＋ビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）により算出された駆動電流Ｉ（ｉ）で、各チャネル（ｉ）を駆動する（１≦ｉ≦Ｎ）。
【００１８】
なお、共通供給電流補正値ＳＨＤは、シェーディング補正のために共通供給電流Ｉｓｗを補正するための補正値である。ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）は、レーザビーム毎に光量を制御する電流を、補正する補正値である。共通供給電流Ｉｓｗは、全てのレーザビームに共通して供給される電流である。ビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）は、チャネル毎にレーザ発振を開始する閾値電流である。
【００１９】
そして、本実施の形態の画像形成装置には、以下の第１〜第３の制御ループが配置されている。第１の制御ループは、共通供給電流補正値ＳＨＤ＝ＳＨＤ１の時に、チャネル（ｉ）のレーザビームの光量が目標光量となるようにビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）を制御する制御ループである。第２の制御ループは、共通供給電流補正値ＳＨＤ＝ＳＨＤ１の時に、ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）の最大値及び最小値が一定の範囲内となるように共通供給電流設定値ＳＷを制御する制御ループである。なお、共通供給電流設定値ＳＷは、共通供給電流Ｉｓｗを生成するための電流設定値である。第３の制御ループは、共通供給電流補正値ＳＨＤ＝ＳＨＤ２の時に、共通供給電流補正値ＳＨＤ２＊ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）＊共通供給電流Ｉｓｗ＋ビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）で制御された場合のレーザビームの光量が、共通供給電流補正値ＳＨＤ１＊ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）＊共通供給電流Ｉｓｗ＋ビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）で制御された場合のレーザビームの光量の（共通供給電流補正値ＳＨＤ２／共通供給電流補正値ＳＨＤ１）倍となるようにビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）を制御する制御ループである。
【００２０】
本実施の形態の画像形成装置には、上述した第１〜第３の制御ループが配置されているため、多数チャネルを持つＶＣＳＥＬであっても、精度よく光量の制御を行うことが可能で、シェーディング補正も精度よくかつ高速に行うことができる。
【００２１】
図１は、本実施の形態の画像形成装置１００の構成の一例を示す図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、半導体レーザ及び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、及び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とを含んで構成される。
【００２２】
光学装置１０２は、半導体レーザなどの光源（図示省略）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、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（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、ＷＴＬレンズ１０２ｄに入射する。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として像形成部１１２の感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａへと光ビームを像状照射する。
【００２３】
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。以下では、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行する方向、図１に示す例では、感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、及び１１０ａの回転する方向として定義する。
【００２４】
感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、及び１１０ａは、アルミニウムなどの導電性ドラム上に、電荷発生層と電荷輸送層とを少なくとも含む光導電層を備えている。光導電層は、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。
【００２５】
帯電器１０４ｂ、１０６ｂ、１０８ｂ、１１０ｂにより感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａ上にそれぞれ付与された正電荷は、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、及び規制ブレードなどを含む現像器１０４ｃ、１０６ｃ、１０８ｃ、１１０ｃによりそれぞれ現像され、トナー像が形成される。
【００２６】
感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａ上に担持されたトナー像は、転写部１２２の中間転写ベルト１１４上にそれぞれ転写される。中間転写ベルト１１４は、搬送ローラ１１４ａ、１１４ｂ、及び１１４ｃにより矢線Ｂの方向に移動され、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋトナー像が転写された状態で２次転写部へと搬送される。また、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、上質紙又は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。そして、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上に転写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。２次転写ベルト１１８は、搬送ローラ１１８ａ及び１１８ｂにより矢線Ｃの方向に搬送され、受像材１２４と共に定着装置１２０へと供給される。なお、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。
【００２７】
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、受像材１２４と多色トナー像とを加圧過熱し、印刷物１３２として画像形成装置１００の外部へ送出する。
【００２８】
なお、各感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、及び１１０ａの主走査方向の終点付近には、副走査ずれ検出装置（図示省略）が配設されていて、副走査方向のずれを検出している。
【００２９】
図２は、本実施の形態の光学装置１０２の光学系の一例を示す図である。図２に示すように光学装置１０２は、駆動制御部２００と、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）２０８と、カップリング光学素子２１０と、ハーフミラー２１２と、ポリゴンミラー１０２ｃと、ｆθレンズ１０２ｂと、全反射ミラー２１４と、第２集光レンズ２１６と、光電変換素子２１８とを備える。
【００３０】
駆動制御部２００は、ＶＣＳＥＬ２０８（光源の一例）の駆動制御を指令する。具体的には、駆動制御部２００は、ＶＣＳＥＬ２０８に対して駆動電流を供給することで、ＶＣＳＥＬ２０８を駆動させる。そして、駆動されたＶＣＳＥＬ２０８は、複数のレーザビームを発生する。本実施の形態では、ＶＣＳＥＬ２０８から発生されるレーザビームは、４０チャネルに対応する４０本射出されるものとするが、これに限定されるものではない。
【００３１】
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、ハーフミラー２１２に入射する。ハーフミラー２１２（分離手段の一例）は、誘電体多層膜コーティングなどにより形成され、入射されたレーザビームを、感光体を走査するための走査ビーム（第２のレーザビームの一例）と光量制御のためのモニタビーム（第１のレーザビームの一例）とに分離する。
【００３２】
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。感光体ドラム１０４ａの走査開始位置付近には、フォトダイオード（ＰＤ）を含む同期検知装置２２０が配置されている。同期検知装置２２０は、レーザビーム（走査ビーム）を検出し、同期信号を発行する。なお、同期信号は、各種制御についてタイミングを与える信号である。
【００３３】
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の光電変換素子２１８に入射される。光電変換素子２１８（光量信号出力手段の一例）は、モニタビームの光量に対応するモニタ電圧Ｖｐｄ（光量信号の一例）を駆動制御部２００に出力する。駆動制御部２００（制御手段の一例）は、出力されたモニタ電圧Ｖｐｄをモニタ信号に変換し、変換したモニタ信号が指し示すレーザビーム光量の値に基づいて、例えばＶＣＳＥＬ制御データを生成する。なお、生成されたＶＣＳＥＬ制御データは、駆動電流の制御に用いられる。
【００３４】
図３は、本実施の形態の駆動制御部２００の機能構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように駆動制御部２００は、ＶＣＳＥＬコントローラ４００と、ドライバ４０６と、マイクロコントローラ４０１と、ＡＰＣ制御部４０２とを備える。
【００３５】
ＶＣＳＥＬコントローラ（以下、ＧＡＶＤと称す）４００は、特定用途集積回路（ASIC：Application Specific Integrated Circuit）であり、画像形成装置１００の画像形成を制御するＣＰＵ４０８からの制御信号を受信して、ＶＣＳＥＬ２０８の駆動制御を指令する。また、ＧＡＶＤ４００は、ＣＰＵ４０８からの指令に応答してＶＣＳＥＬ２０８に対する工場調整信号、初期化信号、ラインＡＰＣ（Auto Power Control）信号、紙間ＡＰＣ信号などを発行し、それぞれ、工場調整設定、初期化設定、ラインＡＰＣ、紙間ＡＰＣを開始する。なお、ＧＡＶＤ４００による工場調整設定、初期化設定に並行して、同期検知装置２２０は、レーザビーム（走査ビーム）の検出を開始する。
【００３６】
ラインＡＰＣは、画像形成装置１００が動作中かつ記録紙に対して印刷中に、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は、複数の枚数を連続印刷中の印刷物間（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である。
【００３７】
図４は、紙間ＡＰＣの一例の説明図である。図４に示す紙間ＡＰＣは、中間転写ベルトが搬送方向Ｂに移動する場合において、任意の記録紙に転写されるトナー像Ｔを形成するための光ビームＬが感光体ドラムＫを走査してから、次の記録紙に転写されるトナー像Ｔ’を形成するための光ビームＬが感光体ドラムＫを走査するまでの間隔ＩＮＴで、レーザビームの光量補正を行う制御である。このように、紙間ＡＰＣは、任意の記録紙に対して印刷した後であって次の記録紙に対して印刷する前までの間に、レーザビームの光量を補正する。
【００３８】
図３に戻り、ドライバ４０６は、ＶＣＳＥＬ２０８に対して駆動電流を供給する。具体的には、ドライバ４０６は、ＧＡＶＤ４００による制御信号を受信し、制御信号に対応する駆動電流をＶＣＳＥＬ２０８に供給することで、ＶＣＳＥＬ２０８を駆動させる。そして、駆動したＶＣＳＥＬ２０８は、レーザビームを発生する。本実施の形態では、ＶＣＳＥＬ２０８からのレーザビームは、４０チャネル（１ｃｈ〜４０ｃｈ）に対応する４０本射出されるものとするが、これに限定されるものではない。
【００３９】
図５は、本実施の形態のＶＣＳＥＬ２０８が出力するレーザビームの出力特性（以下、Ｉ−Ｌ特性と称する）の一例を示すグラフであり、詳細には、ＶＣＳＥＬ２０８の各半導体レーザ素子に供給される電流に応じて出力される光量を示している。なお本実施の形態では、ＶＣＳＥＬ２０８は、４０チャネルの半導体レーザ素子から構成されているものとする。
【００４０】
図５に示すように、ＶＣＳＥＬ２０８に供給される電流には、半導体レーザ素子毎にレーザ発振を開始するビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）と、全てのレーザビームに共通する共通供給電流Ｉｓｗとが存在する。そして、ＶＣＳＥＬ２０８の半導体レーザ素子は、それぞれの素子特性に応じて、駆動電流レベルＩに対応する出力Ｌのレベルが相違する。このため、各半導体レーザ素子が同一のレーザビーム光量を出力するための駆動電流は、初期設定時でも相違する。
【００４１】
なお、共通供給電流Ｉｓｗの初期値は、出荷前に工場の測定に基づいて後述のマイクロコントローラ４０１に登録されるプローブ電流値となる。そして、共通供給電流Ｉｓｗの初期値は、半導体レーザ素子の初期設定を行う場合に用いられる。なお、ｉ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ｉは、１〜４０の値を取る。
【００４２】
図３に戻り、マイクロコントローラ４０１は、演算部４１１と、ＲＯＭ領域及びＲＡＭ領域を含むメモリ４１２とを備える。メモリ４１２のＲＯＭ領域には、工場設定データなどが記憶され、メモリ４１２のＲＡＭ領域は、処理のために必要な値を記憶するレジスタメモリなどとして利用される。
【００４３】
そして、マイクロコントローラ４０１が、ＡＰＣ制御部４０２を介してＧＡＶＤ４００からの指令を受信すると、演算部４１１は、メモリ４１２に記憶された工場設定データやレーザビームの光量を使用して後述のＡＰＣ制御部４０２が使用する各種制御値の初期設定値を演算する。そして、マイクロコントローラ４０１は、演算部４１１により演算された初期設定値をＡＰＣ制御部４０２に出力する。
【００４４】
図６は、工場設定データのテーブル構造の一例を示す図である。図６に示すように、ＲＯＭ領域は、ＶＣＳＥＬ２０８の半導体レーザ素子に割り当てられたチャネルを示すｃｈ番号ごとに、初期モニタ電圧Ｖｐｄと初期化電流値ＳＷ＿Ａとを対応付けて記憶する。初期モニタ電圧Ｖｐｄは、工場出荷時に設定された光電変換素子２１８のモニタ電圧である。初期化電流値ＳＷ＿Ａは、半導体レーザ素子それぞれに対して設定された初期化電流値ＳＷ（ｉ）の平均値であり、光量制御時のモニタ光量を与えるための電流値である。
【００４５】
図３に戻り、ＡＰＣ制御部４０２は、Ａ／Ｄ変換部４０３と、駆動電流演算部４０４とを備える。Ａ／Ｄ変換部４０３は、光電変換素子２１８により出力されたモニタ電圧Ｖｐｄをモニタ信号に変換する。駆動電流演算部４０４は、Ａ／Ｄ変換部４０３により変換されたモニタ信号が指し示すレーザビーム光量の値に基づいてＶＣＳＥＬ制御データを生成して、ＧＡＶＤ４００を介してドライバ４０６に出力する。なお、Ａ／Ｄ変換部４０３及び駆動電流演算部４０４は、別モジュールとして構成してもよいし、また一体として構成してもよい。そして、駆動電流演算部４０４は、レジスタメモリ４２１と、ＤＥＶ演算部４２２と、ＳＷ演算部４２３と、ＴＨ演算部４２４とを備える。
【００４６】
レジスタメモリ４２１には、後述するｃｈ１目標値レジスタ〜ｃｈ４０目標値レジスタと、ｃｈ１ＤＥＶレジスタ〜ｃｈ４０ＤＥＶレジスタと、ＳＷレジスタと、ｃｈ１ＴＨレジスタ〜ｃｈ１ＴＨレジスタとが含まれる。そして、駆動電流演算部４０４は、初期起動時には、ｃｈ１目標値レジスタ〜ｃｈ４０目標値レジスタ、ｃｈ１ＤＥＶレジスタ〜ｃｈ４０ＤＥＶレジスタ、ＳＷレジスタ、ｃｈ１ＴＨレジスタ〜ｃｈ１ＴＨレジスタそれぞれに対し、マイクロコントローラ４０１により出力された初期設定値を設定する。
【００４７】
ＤＥＶ演算部４２２（補正値演算手段の一例）は、Ａ／Ｄ変換部４０３に変換されたモニタ信号等に基づいて、レーザビーム毎にビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）（補正値の一例）を算出する。ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）は、レーザビーム毎に光量を制御する電流を補正する補正値を示す。ＳＷ演算部４２３（共通制御値演算手段の一例）は、ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）等に基づいて、全てのレーザビームに共通して供給される電流である共通供給電流Ｉｓｗを生成するための共通供給電流設定値ＳＷ（共通制御値の一例）を算出する。ＴＨ演算部４２４（閾値演算手段の一例）は、Ａ／Ｄ変換部４０３に変換されたモニタ信号等に基づいて、レーザビーム毎に閾値電流として供給されるビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）を生成するためのビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）（閾値の一例）を算出する。同様に、ＴＨ演算部４２４は、シェーディング補正のために共通供給電流Ｉｓｗを補正するための共通供給電流補正値ＳＨＤを算出する。なお、ＤＥＶ演算部４２２、ＳＷ演算部４２３、及びＴＨ演算部４２４による演算手法の詳細については、後述する。
【００４８】
ＶＣＳＥＬ制御データには、ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）と、共通供給電流設定値ＳＷと、共通供給電流補正値ＳＨＤと、ビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）とが含まれる。駆動電流演算部４０４は、算出されたビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）、共通供給電流設定値ＳＷ、及びビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）で、レジスタメモリ４２１を更新する。
【００４９】
そして、更新されたビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）等を含むＶＣＳＥＬ制御データは、ＡＰＣ制御部４０２によりＧＡＶＤ４００に送られ、ＶＣＳＥＬ２０８の連続動作および画像形成装置の環境動作によるＶＣＳＥＬ２０８の光量制御に用いられる。最初のＶＣＳＥＬ制御データは、マイクロコントローラ４０１により設定された初期設定電流値が各チャネルの点灯信号と共にドライバ４０６に入力される。ドライバ４０６は、入力された初期設定電流値をＰＷＭ変換して駆動電流を設定し、チャネル点灯信号により指定されるチャネルに対して、設定した駆動電流レベルの電流を供給する。供給された電流により駆動したＶＣＳＥＬ２０８は、レーザビームを発生させる。発生した各チャネルのレーザビームは、ハーフミラー２１２、全反射ミラー２１４、第２集光レンズ２１６、及び光電変換素子２１８などによるフィードバック系を介して、当該レーザビームの光量の制御のためにフィードバックされる。フィードバックされたモニタ信号に基づいて、駆動電流演算部４０４は、適切なビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）、共通供給電流設定値ＳＷ、及びビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）を算出する。
【００５０】
図７は、ＤＥＶ演算部４２２のハードウェア構成の一例を示す図である。図７に示すように、ＤＥＶ演算部４２２は、ＡＰＣモード制御部７０８と、タイミング生成部７０９と、セレクタ７０２と、減算器７０３と、乗算器７１０と、セレクタ７０６と、加算器７０４と、イネーブル信号生成部７０７とを備える。なお、ｃｈ１目標値レジスタ７０１＿１〜ｃｈ４０目標値レジスタ７０１＿４０、及びｃｈ１ＤＥＶレジスタ７０５＿１〜ｃｈ４０ＤＥＶレジスタ７０５＿４０は、前述したように、レジスタメモリ４２１に含まれている。
【００５１】
ｃｈ１目標値レジスタ７０１＿１〜ｃｈ４０目標値レジスタ７０１＿４０は、予め定められた各チャネルのＡＰＣの目標値を記憶する。なお本実施の形態では、チャネルが、ＶＣＳＥＬ２０８の半導体レーザ素子ごとに割り当てられている。これは、像面上で同じパワーを得るときのＡ／Ｄ変換部４０３から出力されるモニタ信号は、光学系などの特性により、同一の像面光量を得たときのモニタ信号の値がＶＣＳＥＬ各チャネルにより異なることがあるためである。ｃｈ１目標値レジスタ７０１＿１〜ｃｈ４０目標値レジスタ７０１＿４０に設定される値は、マイクロコントローラ４０１がＲＯＭ４１２に記憶された工場設定データなどから算出し、駆動電流演算部４０４により設定される。
【００５２】
ＡＰＣモード制御部７０８は、ＡＰＣ制御モードを制御する。なお、ＡＰＣ制御モードについては後述する。
【００５３】
タイミング生成部７０９は、ＡＰＣを行うＶＣＳＥＬチャネルを指定するチャネル指定信号（ＡＰＣ＿ＣＨ）の生成、ＶＣＳＥＬ２０８の点灯タイミング（ＬＤＯＮ）の生成、Ａ／Ｄ変換部４０３のサンプリングタイミング（ＡＤ＿ＳＭＰ）の生成、後述するｃｈ１ＤＥＶレジスタ７０５＿１〜ｃｈ４０ＤＥＶレジスタ７０５＿４０、ＳＷレジスタ、ｃｈ１ＴＨレジスタ〜ｃｈ１４０ＴＨレジスタの更新タイミング（ＣＴＬ＿ＥＮ）、及び制御対象をＤＥＶ及びＳＷとするか、ＴＨとするかを示す信号ＡＰＣ＿ＴＧＴを生成する。
【００５４】
セレクタ７０２は、タイミング生成部７０９で生成されるＡＰＣ＿ＣＨに従って、ｃｈ１目標値レジスタ７０１＿１〜ｃｈ４０目標値レジスタ７０１＿４０に記憶された各チャネルのＡＰＣの目標値の１つを選択して、減算器７０３に出力する。
【００５５】
減算器７０３は、セレクタ７０２から入力される各チャネルのＡＰＣの目標値から、Ａ／Ｄ変換部４０３から入力される各チャネルのモニタビームの光量に対応するモニタ信号を減算する。この減算した値を目標差分値とする。
【００５６】
乗算器７１０は、減算器７０３の出力値である目標差分値にゲインを乗算したデータを加算器７０４に出力する。
【００５７】
セレクタ７０６は、タイミング生成部７０９で生成されるＡＰＣ＿ＣＨに従って、ｃｈ１ＤＥＶレジスタ７０５＿１〜ｃｈ４０ＤＥＶレジスタ７０５＿４０に記憶されている出力値を加算器７０４に出力する。
【００５８】
加算器７０４は、乗算器７１０から出力されたデータとセレクタ７０６から出力されたデータとを加算したデータを、ｃｈ１ＤＥＶレジスタ７０５＿１〜ｃｈ４０ＤＥＶレジスタ７０５＿４０に出力する。
【００５９】
イネーブル信号生成部７０７は、ＡＰＣモード制御部７０８により生成されるＡＰＣモード信号（ＡＰＣ＿ＭＯＤＥ）、並びにタイミング生成部７０９により生成されるＡＰＣの制御対象（ＡＰＣ＿ＴＧＴ）、ＡＰＣチャネル（ＡＰＣ＿ＣＨ）、及びレジスタ更新タイミング（ＣＴＬ＿ＥＮ）に従って、該当するｃｈ１ＤＥＶレジスタ７０５＿１〜ｃｈ４０ＤＥＶレジスタ７０５＿４０に対して、ライトイネーブル信号を出力する。
【００６０】
ｃｈ１ＤＥＶレジスタ７０５＿１〜ｃｈ４０ＤＥＶレジスタ７０５＿４０は、加算器７０４から出力された出力値を更新（記憶）し、ビーム別電流補正値ＤＥＶ（１）〜ＤＥＶ（４０）として出力する。この出力値の更新は、イネーブル信号生成部７０７からライトイネーブル信号が入力されるタイミングで行われる。
【００６１】
ＤＥＶ演算部４２２が上述した構成を備えることで、Ａ／Ｄ変換部４０３から入力されるＶＣＳＥＬ２０８の各チャネルのモニタ信号が、各チャネルの目標値よりも大きい場合には対応するチャネルのビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）を小さくするようにフィードバック制御がかかり、小さい場合には対応するチャネルのビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）が大きくなるようにフィードバック制御がかかる。このため、ＶＣＳＥＬ２０８の半導体レーザごとに出力されるレーザビームの光量が、目標値となるようにドライバ４０６で制御される。
【００６２】
図８は、ＳＷ演算部４２３のハードウェア構成の一例を示す図である。図８に示すように、ＳＷ演算部４２３は、平均値演算部８０１と、減算器８０３と、乗算器８０７と、加算器８０４と、イネーブル信号生成部８０６とを備える。なお、目標値レジスタ８０２、及びＳＷレジスタ８０５は、前述したように、レジスタメモリ４２１に含まれている。
【００６３】
ＳＷ演算部４２３は、紙間ＡＰＣモードのときに、共通供給電流設定値ＳＷを補正する処理を行う。すなわち、ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）で共通供給電流設定値ＳＷを補正するのみでは、ＶＣＳＥＬ２０８の全てのレーザビームで目標とする光量で出力できなくなる可能性がある。そこで、共通供給電流設定値ＳＷを補正処理して、全てのレーザビームがビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）で補正可能な範囲になるようにする。
【００６４】
平均値演算部８０１は、ＤＥＶ演算部４２２から入力されるビーム別電流補正値ＤＥＶ（１）〜ＤＥＶ（４０）の平均値を算出する。算出された平均値は、減算器８０３に出力される。
【００６５】
目標値レジスタ８０２は、予め定められたビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）の平均値の目標値を記憶する。ＳＷ演算部４２３では、平均値演算部８０１により算出された平均値が目標値レジスタ８０２で定められた目標値となるように、共通供給電流設定値ＳＷを制御する。
【００６６】
減算器８０３は、平均値演算部８０１から入力された平均値から、目標値レジスタ８０２が記憶する目標値を減算する。なお、入力された平均値から目標値を減算した値を、平均差分値とする。
【００６７】
乗算器８０７は、減算器８０３から出力された平均差分値にゲインを乗算したデータを加算器８０４に出力する。
【００６８】
加算器８０４は、乗算器８０７から入力されたデータと後述するＳＷレジスタ８０５から出力されたデータとを加算したデータを、ＳＷレジスタ８０５に入力する。
【００６９】
イネーブル信号生成部８０６は、タイミング生成部７０９から出力された更新タイミング（ＣＴＬ＿ＥＮ）と、制御対象コントロール信号（ＡＰＣ＿ＴＧＴ）と、ＡＰＣモード制御部７０８から出力されたＡＰＣ制御モード（ＡＰＣ＿ＭＯＤＥ）と、ＡＰＣチャネル（ＡＰＣ＿ＣＨ）に基づいてライトを許可するか否かを判定する。そして、イネーブル信号生成部８０６は、ライトを許可すると判定した場合に、ＳＷレジスタ８０５に対してライトイネーブル信号を出力する。
【００７０】
ＳＷレジスタ８０５は、イネーブル信号生成部８０６から出力されるライトイネーブル信号が有効となったタイミングで、加算器８０４が出力したデータを記憶し、共通供給電流設定値ＳＷとして出力する。
【００７１】
この構成により、ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）の平均値が目標値より大きい場合には共通供給電流設定値ＳＷを大きくするように、ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）の平均値が目標値よりも小さい場合には共通供給電流設定値ＳＷが小さくなるように制御されることになる。
【００７２】
本実施の形態では、ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）の平均値をフィードバックして、共通供給電流設定値ＳＷを算出するように構成したが、ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）の平均値の変わりに、ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）の最大値と最小値の平均値を使用して共通供給電流設定値ＳＷを演算してもよい。これによりＶＣＳＥＬチャネルの中で１チャネルまたは数チャネルのみが異常チャネルがあるような場合においても、適切な制御が行われる確率が向上する。
【００７３】
図９は、ＴＨ演算部４２４のハードウェア構成の一例を示す図である。図９に示すように、ＴＨ演算部４２４は、セレクタ９０２と、乗算器９１１と、減算器９０３と、乗算器９１０と、イネーブル信号生成部９０７と、セレクタ９０６と、加算器９０４と、シェーディングデータ切り替え信号生成部９１３と、乗算器９１２と、セレクタ９１５とを備える。なお、ｃｈ１目標値レジスタ７０１＿１〜ｃｈ４０目標値レジスタ７０１＿４０、ｃｈ１ＴＨレジスタ９０５＿１〜ｃｈ４０ＴＨレジスタ９０５＿４０、及びＳＨＤレジスタ９１４は、前述したように、レジスタメモリ４２１に含まれている。
【００７４】
ＴＨ演算部４２４は、紙間ＡＰＣモードのときに、ビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）を補正する処理を行う。具体的には、ＴＨ演算部４２４は、ドライバ４０６により共通供給電流補正値ＳＨＤ２＊ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）＊共通供給電流Ｉｓｗ＋ビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）で制御された場合のレーザビームの光量が、共通供給電流補正値ＳＨＤ１＊ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）＊共通供給電流Ｉｓｗ＋ビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）で制御された場合のレーザビームの光量の（共通供給電流補正値ＳＨＤ２／共通供給電流補正値ＳＨＤ１）倍となるようにビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）を補正する。
【００７５】
セレクタ９０２は、タイミング生成部７０９で生成されるＡＰＣ＿ＣＨに従って、ｃｈ１目標値レジスタ７０１＿１〜ｃｈ４０目標値レジスタ７０１＿４０に記憶された各チャネルのＡＰＣの目標値の１つを選択して、乗算器９１１に出力する。
【００７６】
乗算器９１１は、セレクタ７０２から入力される各チャネルのＡＰＣの目標値に、通常ＡＰＣ動作時（ＳＨＤ１）に対するＴＨ制御を行う場合の補正値（ＳＨＤ２）の割合（ＳＨＤ２／ＳＨＤ１）を乗じて、減算器９０３に出力する。
【００７７】
減算器９０３は、乗算器９１１の出力値から、Ａ／Ｄ変換部４０３から入力される各チャネルのモニタビームの光量に対応するモニタ信号を減算する。この減算した値を目標差分値とする。
【００７８】
乗算器９１０は、減算器９０３の出力値である目標差分値にゲインを乗算したデータを加算器９０４に出力する。
【００７９】
イネーブル信号生成部９０７は、ＡＰＣモード制御部７０８により生成されるＡＰＣモード信号（ＡＰＣ＿ＭＯＤＥ）、タイミング生成部７０９により生成されるＡＰＣの制御対象（ＡＰＣ＿ＴＧＴ）、ＡＰＣチャネル（ＡＰＣ＿ＣＨ）、及びレジスタ更新タイミング（ＣＴＬ＿ＥＮ）に従って、該当するｃｈ１ＴＨレジスタ９０５＿１〜ｃｈ４０ＴＨレジスタ９０５＿４０に対して、ライトイネーブル信号を出力する。
【００８０】
セレクタ９０６はタイミング生成部７０９により生成されるＡＰＣ＿ＣＨに従って、ｃｈ１ＴＨレジスタ９０５＿１〜ｃｈ４０ＴＨレジスタ９０５＿４０に記憶されている出力値を加算器９０４に出力する。
【００８１】
加算器９０４は、乗算器９１０の出力値とセレクタ９０６の出力とを加算したデータを、ｃｈ１ＴＨレジスタ９０５＿１〜ｃｈ４０ＴＨレジスタ９０５＿４０に出力する。
【００８２】
ｃｈ１ＴＨレジスタ９０５＿１〜ｃｈ４０ＴＨレジスタ９０５＿４０は、加算器９０４から出力された出力値を更新（記憶）し、ビーム別閾値電流設定値ＴＨ（１）〜ＴＨ（４０）として出力する。この出力値の更新は、イネーブル信号生成部９０７からライトイネーブル信号が入力されたタイミングで行われる。
【００８３】
シェーディングデータ切り替え信号生成部９１３は、入力信号としてタイミング生成部７０９から出力される信号ＡＰＣ＿ＴＧＴを入力し、制御対象がＴＨとなるタイミングにおいてＳＨＤ＿ＳＥＬをＨｉｇｈレベルとし、それ以外のときはＬｏｗレベルとして出力する。
【００８４】
ＳＨＤレジスタ９１４は、通常ＡＰＣを行うときの共通供給電流設定値ＳＷの補正データを記憶しておくレジスタであり、初期設定時に設定される。
【００８５】
乗算器９１２は、ＳＨＤレジスタ９１４から入力される補正データに対し通常ＡＰＣ動作時（ＳＨＤ１）に対するＴＨ制御を行う場合の補正値（ＳＨＤ２）の割合（ＳＨＤ２／ＳＨＤ１）を乗じて、セレクタ９１５に出力する。
【００８６】
この結果、セレクタ９１５から出力されるＳＨＤデータは、通常ＡＰＣ制御（ＤＥＶ、ＳＷの制御）を行う場合にはＳＨＤレジスタ９１４に設定された補正データが出力され、ＴＨの制御を行う場合にはＳＨＤレジスタ９１４に設定された補正データに（ＳＨＤ２／ＳＨＤ１）を乗じたデータが出力されることになる。
【００８７】
ＴＨ演算部４２４が上述した構成を備えることで、Ａ／Ｄ変換部４０３から入力されるＶＣＳＥＬ２０８の各チャネルのモニタ信号が、各チャネルの目標値よりも大きい場合には対応するチャネルのビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）を小さくするようにフィードバック制御がかかり、小さい場合には対応するチャネルのビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）が大きくなるようにフィードバック制御がかかる。このため、ＶＣＳＥＬ２０８の半導体レーザごとに出力されるレーザビームの光量が、目標値となるように制御される。
【００８８】
図１０は、ドライバ４０６のハードウェア構成の一例を示す図である。図１０に示すように、ドライバ４０６は、共通供給電流部４０６ｄ及び共通供給電流補正部４０６ｅを備える。また、ドライバ４０６は、レーザビームを発行するＶＣＳＥＬ２０８のｃｈ毎に、補正値設定部４０６ａ１〜ａ４０、閾値電流生成部４０６ｂ１〜ｂ４０、及び電流加算部４０６ｃ１〜ｃ４０を備える。
【００８９】
共通供給電流部４０６ｄは、入力された共通供給電流設定値ＳＷに従って、共通供給電流Ｉｓｗを生成する。共通供給電流補正部４０６ｅは、共通供給電流Ｉｓｗと共通供給電流補正データＳＨＤに従って、共通供給電流Ｉｓｗを補正した共通供給補正電流（ＳＨＤ＊Ｉｓｗ）を出力する。
【００９０】
補正値設定部４０６ａ１〜ａ４０は、共通供給補正電流（ＳＨＤ＊Ｉｓｗ）をビーム別電流補正値ＤＥＶ（１）〜ＤＥＶ（４０）により補正した電流（ＳＨＤ＊ＤＥＶ（ｉ）＊Ｉｓｗ）を出力する。なお、補正値設定部４０６ａ１〜ａ４０は、共通供給補正電流（ＳＨＤ＊Ｉｓｗ）に対して、電流値を６８％〜１３２％の範囲内で補正可能とする。つまり、補正値設定部４０６ａ１〜ａ４０は、共通供給補正電流（ＳＨＤ＊Ｉｓｗ）を、ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）の平均値が１００％となるように制御することにより、ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）が補正範囲外になることを抑止することができる。
【００９１】
閾値電流生成部４０６ｂ１〜ｂ４０は、ＶＣＳＥＬ２０８のチャネルごとにビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）に従って、ビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）を生成する。
【００９２】
電流加算部４０６ｃ１〜ｃ４０は、チャネル毎に補正された電流に、閾値電流生成部４０６ｂ１〜ｂ４０で生成された各チャネルに対応したビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）を加算する。そして、電流加算部４０６ｃ１〜ｃ４０は、ＶＣＳＥＬの各チャネルを駆動する電流を出力し、ＶＣＳＥＬ２０８の各チャネルに対して供給する。
【００９３】
本実施の形態では、ドライバ４０６が上述した構成を備えることで、各チャネルの半導体素子ＬＤ（ｉ）に対して、ＳＨＤ＊ＤＥＶ（ｉ）＊Ｉｓｗ＋Ｉｔｈ（ｉ）の駆動電流を供給できる。
【００９４】
図１１は、ＡＰＣモード制御部７０８の入出力信号の一例を示す図である。図１１に示すように、ＡＰＣモード制御部７０８は、入力信号としてリセット信号（ｒｅｓｅｔ＿ｎ）、ＡＰＣイネーブル信号（ａｐｃ＿ｅｎａｂｌｅ）、ｗｒｉｔｅ＿ｒｅａｄｙ信号、及びａｐｃ＿ｆｇａｔｅ信号が入力され、出力信号としてｂｄ＿ｅｎ及びＡＰＣ＿ＭＯＤＥが出力される。また、ＡＰＣモード制御部７０８は入力される信号に基づいて、ＡＰＣモードの制御を行う。
【００９５】
リセット信号（ｒｅｓｅｔ＿ｎ）は、ＡＰＣモード制御部７０８を初期化する信号として、ＣＰＵ４００から入力される信号である。ＡＰＣイネーブル信号（ａｐｃ＿ｅｎａｂｌｅ）は、ＡＰＣが実行可能か否かを示す信号であり、ＣＰＵ４００から入力される信号である。ｗｒｉｔｅ＿ｒｅａｄｙ信号は、書き込み準備が完了したか（主走査の同期処理が終了したか）否かを示す信号であり、ＧＡＶＤ２００から入力される。ａｐｃ＿ｆｇａｔｅ信号は、ＣＰＵ４００から紙間タイミングであるか否かを示す信号として入力される。ａｐｃ＿ｆｇａｔｅは、紙間タイミングの場合にＬｏｗレベルで入力され、そうでない場合にＨｉｇｈレベルとして入力される。
【００９６】
図１２は、ＡＰＣモード制御部７０８のモードの遷移の一例を示す図である。ＡＰＣモード制御部７０８は、どのモードであっても、入力されたリセット信号（ｒｅｓｅｔ＿ｎ）がＬｏｗレベルである場合に“ｉｎｉｔ”１００１に移行する。また、ＡＰＣモード制御部７０８は、ａｐｃ＿ｅｎａｂｌｅ信号がＬｏｗレベルとなった場合にも“ｉｎｉｔ”１００１に移行する。そして、ＡＰＣモード制御部７０８のＡＰＣモードが“ｉｎｉｔ”１００１のときに入力されるＡＰＣイネーブル信号（ａｐｃ＿ｅｎａｂｌｅ）がＨｉｇｈレベルになると、ＡＰＣモードは“ｍｏｄｅ０”１００２に移行する。
【００９７】
また、ＡＰＣモードは、“ｍｏｄｅ０”１００２時に指定回数のＡＰＣ制御処理が完了した後に“ｈｏｌｄ”１００３に移行する。このＡＰＣ制御処理の指定回数は、マイクロコントローラ４０１により駆動電流演算部４０４内のレジスタメモリ４２１に予め設定される。
【００９８】
そして、ＡＰＣモード制御部７０８のＡＰＣモードが“ｈｏｌｄ”１００３に移行した場合に、ＡＰＣモード制御部７０８は、出力信号ｂｄ＿ｅｎをＨｉｇｈレベルとしてＧＡＶＤ４００に通知する。これにより、ＧＡＶＤ４００が、主走査の同期処理（以下ＢＤ同期処理）を開始する。ＧＡＶＤ４００でＢＤ同期処理が終了した後、ＧＡＶＤ４００は、ｗｒｉｔｅ＿ｒｅａｄｙ信号をＨｉｇｈレベルで、ＡＰＣモード制御部７０８に入力する。そして、ＡＰＣモード制御部７０８は、当該信号の入力をトリガーに“ｍｏｄｅ１”１００４に移行する。なお、“ｍｏｄｅ１”は、紙間ＡＰＣを行うモードとする。
【００９９】
その後、ＡＰＣモード制御部７０８のＡＰＣモードが“ｍｏｄｅ１”１００４の時、ａｐｃ＿ｆｇａｔｅがＨｉｇｈレベルとして入力されると“ｍｏｄｅ２”１００５に移行する。なお、“ｍｏｄｅ２”は、ラインＡＰＣを行うモードとする。
【０１００】
また、ＡＰＣモード制御部７０８のＡＰＣモードが“ｍｏｄｅ２”１００５の時、ａｐｃ＿ｆｇａｔｅがＬｏｗレベルとして入力されると、再び“ｍｏｄｅ１”１００４に移行する。このように、ＡＰＣモード制御部７０８は、ａｐｃ＿ｆｇａｔｅのＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとの切り替えに応じて“ｍｏｄｅ１”及び“ｍｏｄｅ２”を切り替える。
【０１０１】
そして、ＡＰＣモード制御部７０８は、上述したＡＰＣモードをＡＰＣ＿ＭＯＤＥとして、タイミング生成部７０９、ＳＷ演算部４２３、及びＴＨ演算部４２４に出力する。
【０１０２】
図１３は、ＡＰＣ＿ＭＯＤＥが“ｍｏｄｅ０”の場合のタイミングチャートの一例を示す図であり、詳細には、ＡＰＣ＿ＭＯＤＥが“ｍｏｄｅ０”の場合に、タイミング生成部７０９、イネーブル信号生成部７０７、イネーブル信号生成部８０６、イネーブル信号生成部９０７、及びシェーディングデータ切り替え信号生成部９１３により生成される信号のタイミングチャートを示す図である。
【０１０３】
図１３に示す例では、ＡＰＣ＿ＣＨは、ｃｈ１〜ｃｈ４０の各チャネルの処理を行うためのタイミングを生成する信号とする。タイミング生成部７０９は、ｃｈ１〜ｃｈ４０までを１周期としてマイクロコントローラ４０１により指定された回数の周期分のＡＰＣ＿ＣＨの生成を行う。これにより、指定された周期分の各チャネルのＡＰＣ制御が行われる。
【０１０４】
そして、タイミング生成部７０９は、生成するＡＰＣ＿ＣＨに応じて、ＶＣＳＥＬ２０８の各チャネルの点灯タイミング信号（ＬＤＯＮ）を生成し、ＧＡＶＤ４００に出力する。それと共に、タイミング生成部７０９は、生成するＡＰＣ＿ＣＨに応じて、サンプリングタイミング信号（ＡＤ＿ＳＭＰ）を生成し、Ａ／Ｄ変換部４０３に出力する。
【０１０５】
その後、タイミング生成部７０９は、出力された信号によって行われた処理の結果に従って、駆動電流演算部４０４がレジスタメモリ４２１を更新するタイミング信号（ＣＴＬ＿ＥＮ）を生成し、イネーブル信号生成部７０７及びイネーブル信号生成部８０６に出力する。
【０１０６】
そして、イネーブル信号生成部７０７は、入力されるＡＰＣモード制御信号（ＡＰＣ＿ＭＯＤＥ）、レジスタ更新タイミング（ＣＴＬ＿ＥＮ）、チャネル指定信号（ＡＰＣ＿ＣＨ）、及びＡＰＣ制御対象信号（ＡＰＣ＿ＴＧＴ）に従って指定されたチャネルのレジスタ（ｃｈ１ＤＥＶレジスタ７０５＿１〜ｃｈ４０ＤＥＶレジスタ７０５＿４０）の更新を指示するライトイネーブル信号ＲＥＧ＿ＤＥＶ＿ｃｈ１＿ｅｎ〜ＲＥＧ＿ＤＥＶ＿ｃｈ４０＿ｅｎを生成する。これにより、ｃｈ１ＤＥＶレジスタ７０５＿１〜ｃｈ４０ＤＥＶレジスタ７０５＿４０の更新が行われる。
【０１０７】
同様に、イネーブル信号生成部９０７は、入力されるＡＰＣモード制御信号（ＡＰＣ＿ＭＯＤＥ）、レジスタ更新タイミング（ＣＴＬ＿ＥＮ）、チャネル指定信号（ＡＰＣ＿ＣＨ）、及びＡＰＣ制御対象信号（ＡＰＣ＿ＴＧＴ）に従って指定されたチャネルのレジスタ（ｃｈ１ＴＨレジスタ９０５＿１〜ｃｈ４０ＴＨレジスタ９０５＿４０）の更新を指示するライトイネーブル信号ＲＥＧ＿ＴＨ＿ｃｈ１＿ｅｎ〜ＲＥＧ＿ＴＨ＿ｃｈ４０＿ｅｎを生成する。これにより、ｃｈ１ＴＨレジスタ９０５＿１〜ｃｈ４０ＴＨレジスタ９０５＿４０の更新が行われる。
【０１０８】
イネーブル信号生成部８０６は、入力されるＡＰＣモード（ＡＰＣ＿ＭＯＤＥ）、レジスタ更新タイミング（ＣＴＬ＿ＥＮ）、及びチャネル指定信号（ＡＰＣ＿ＣＨ）に従って、ＳＷレジスタ８０５の更新を指示するライトイネーブル信号ＲＥＧ＿ｓｗ＿ｅｎを生成する。具体的には、ＡＰＣ＿ＭＯＤＥ＝“ｍｏｄｅ０”の場合には、ＡＰＣ＿ＣＨ＝ｃｈ４０の間にレジスタ更新タイミング（ＣＴＬ＿ＥＮ）がＨｉｇｈレベルとなったときにＲＥＧ＿ｓｗ＿ｅｎが有効となるように生成される。これにより、ｃｈ１〜ｃｈ４０までの全てのチャネルのＤＥＶレジスタが更新された後に、共通供給電流Ｉｓｗを更新する制御が行われることになる。
【０１０９】
シェーディングデータ切り替え信号生成部９１３は、ＡＰＣ＿ＴＧＴがＡＰＣ制御でＴＨ制御を行う期間を示す場合で、Ｈｉｇｈレベルを出力する。
【０１１０】
図１４は、ＡＰＣ＿ＭＯＤＥが“ｍｏｄｅ１”又は“ｍｏｄｅ２”の場合のタイミングチャートの一例を示す図であり、詳細には、ＡＰＣ＿ＭＯＤＥが“ｍｏｄｅ１”又は“ｍｏｄｅ２”の場合に、タイミング生成部７０９、イネーブル信号生成部７０７、及びイネーブル信号生成部８０６により生成される信号のタイミングチャートを示す図である。なお、図１４に示す例では、ＶＣＳＥＬ２０８による主走査の開始時に出力されるラインクリア信号（ＬＣＬＲ）の直前に画像領域以外で、ＶＣＳＥＬ２０８を点灯させて、光量の補正制御を行っている。
【０１１１】
図１４に示す例では、主走査による１スキャンあたりに、２チャンネル分のＡＰＣ制御を行うタイミング信号を示している。つまり、１スキャンあたりに、ＡＰＣ＿ＣＨで２チャンネル分の信号を生成する。そして、ＡＰＣ＿ＣＨが発行された後からイネーブル信号の生成までの手順については、図１３に示す“ｍｏｄｅ０”における手順と同様として説明を省略する。なお、タイミングに余裕がある場合には１スキャンあたりで制御するＡＰＣチャンネル数を増加させても良い。
【０１１２】
また、共通供給電流設定値ＳＷが格納されたＳＷレジスタ８０５の更新は、ＶＣＳＥＬの全てのチャンネルのレーザビームの光量に影響する。このため、共通供給電流設定値ＳＷの変更を作像中に行うと、画像濃度が急激に変化する。そこで、ラインＡＰＣを行うモード“ｍｏｄｅ２”の場合には、共通供給電流設定値ＳＷの制御を行わないように、イネーブル信号生成部８０６は、更新するための信号を生成しない。
【０１１３】
同様に、ビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）の変更は、ＤＥＶ制御に対しては外乱となって現れるため、画像濃度が急激に変化する可能性がある。このためＴＨ制御も“ｍｏｄｅ２”の場合には行わないようにイネーブル信号生成部９０７は、更新するための信号を生成しない。
【０１１４】
つまり、イネーブル信号生成部８０６には、ＣＴＬ＿ＥＮ、ＡＰＣ＿ＭＯＤＥ、ＡＰＣ＿ＴＧＴ、及びＡＰＣ＿ＣＨが入力される。そして、ＡＰＣ＿ＭＯＤＥが“ｍｏｄｅ１”、ＡＰＣ＿ＴＧＴがＬｏｗレベル、ＡＰＣ＿ＣＨがｃｈ４０の場合に、ＣＴＬ＿ＥＮがＨｉｇｈレベルであれば、イネーブル信号をＨｉｇｈレベルで出力する。そして、イネーブル信号生成部８０６は、ＡＰＣ＿ＭＯＤＥが“ｍｏｄｅ２”であれば、イネーブル信号を常にＬｏｗレベルとして出力する。
【０１１５】
同様に、イネーブル信号生成部９０７には、ＣＴＬ＿ＥＮ、ＡＰＣ＿ＭＯＤＥ、ＡＰＣ＿ＴＧＴ、及びＡＰＣ＿ＣＨが入力される。そして、ＡＰＣ＿ＭＯＤＥが“ｍｏｄｅ１”、ＡＰＣ＿ＴＧＴがＨｉｇｈレベル、ＣＴＬ＿ＥＮがＨｉｇｈレベルであれば、ＡＰＣ＿ＣＨが指示するチャネルのイネーブル信号をＨｉｇｈレベルで出力する。そして、イネーブル信号生成部９０７は、ＡＰＣ＿ＭＯＤＥが“ｍｏｄｅ２”であれば、イネーブル信号を常にＬｏｗレベルとして出力する。
【０１１６】
上述したように、本実施の形態では、“ｍｏｄｅ１”のときにビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）と共通供給電流値ＳＷとビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）の制御をおこない、“ｍｏｄｅ２”の時にビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）のみの制御を行うこととした。しかしながら、このような制御に制限するものではなく、各種モード毎に、ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）、共通供給電流値ＳＷ、及びビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）のそれぞれに対して制御を行うか否かを設定可能に設計することで、状況に適した制御を行うことが可能となる。
【０１１７】
以上のように本実施の形態の画像形成装置は、素子全体の光量を制御する制御系（第２の制御ループ）と、各レーザビームの光量誤差を補正する制御系（第１の制御ループ）と、目標光量近傍で、駆動電流の変化量と光量の変化量の関係がＩ−Ｌカーブの傾きと一致する用に閾値電流を制御する制御系（第３の制御ループ）とを、有する。
【０１１８】
そして本実施の形態によれば、共通供給電流Ｉｓｗの制御だけでなくビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）の制御も行うため、多数チャネルを持つＶＣＳＥＬであっても、精度よく光量の制御を行うことが可能で、シェーディング補正も精度よくかつ高速に行うことができる。
【０１１９】
特に本実施の形態では、共通供給電流補正値ＳＨＤ２＊ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）＊共通供給電流Ｉｓｗ＋ビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）で制御された場合のレーザビームの光量が、共通供給電流補正値ＳＨＤ１＊ビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）＊共通供給電流Ｉｓｗ＋ビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）で制御された場合のレーザビームの光量の（共通供給電流補正値ＳＨＤ２／共通供給電流補正値ＳＨＤ１）倍となるようにビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）を制御する。従って本実施の形態によれば、Ｉ−Ｌ特性が比例関係にない場合であっても、各レーザビームの光量を一定の光量に補正でき、シェーディング補正を精度よく行うことができる。
【０１２０】
図１５は、本実施の形態のＶＣＳＥＬ２０８が出力するレーザビームのＩ−Ｌカーブの一例を示すグラフである。図１５に示す例では、駆動電流Ｉ（ｉ）の値がビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）＋共通供給電流Ｉｓｗである場合に、レーザビーム（ｉ）の光量が目標光量となるように共通供給電流Ｉｓｗがビーム別電流補正値ＤＥＶ（ｉ）で補正される。また、駆動電流Ｉ（ｉ）の値がビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）＋０．８＊共通供給電流Ｉｓｗである場合に、レーザビーム（ｉ）の光量が目標光量の０．８倍の光量となるようにビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）が制御される。同様に、駆動電流Ｉ（ｉ）の値がビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）＋１．２＊共通供給電流Ｉｓｗである場合に、レーザビーム（ｉ）の光量が目標光量の１．２倍の光量となるようにビーム別閾値電流設定値ＴＨ（ｉ）が制御される。これにより、Ｉ−Ｌ特性が比例関係にない場合であっても、目標光量近傍では、レーザビーム（ｉ）の光量と共通供給電流Ｉｓｗとが比例関係となるため、共通供給電流Ｉｓｗに、予め測定されたシェーディング補正値に従った係数を乗じた電流でＶＣＳＥＬを駆動することにより、精度良くシェーディング補正を行うことができる。なお、図１５に示す例では、係数が０．８、及び１．２である場合を例に取り説明したが、これに限定されるものではなく、シェーディング補正範囲に応じて決めることができる。
【０１２１】
また、比較例として、Ｉ−Ｌ特性が比例関係になく、本実施の形態の制御が行われない場合におけるレーザビームのＩ−Ｌカーブの一例を示すグラフを図１６に示す。図１６に示す例では、Ｉ−Ｌ特性が比例関係にないため、Ｉ−Ｌカーブの傾きが途中から変化している。この場合、駆動電流Ｉ（ｉ）の値を、ビーム別閾値電流Ｉｔｈ（ｉ）’＋係数（０．８〜１．２）＊共通供給電流Ｉｓｗ’として、係数倍のシェーディング補正を行っても、レーザビーム（ｉ）の光量が目標光量の係数倍の光量とならず、シェーディング補正値に誤差が生じてしまう。シェーディング補正値の誤差は、Ｉ−Ｌカーブの傾きの変化が少ない場合には無視できるが、ＶＣＳＥＬのような素子ではＩ−Ｌカーブの傾きの変化が大きくなることが多く、誤差を無視することが困難である。このため、図１６に示す例では、シェーディング補正を精度よく行うことが困難である。
【０１２２】
また本実施の形態では、光量の制御を高速に行うことが可能であるため、光源の全チャネルを高出力で点灯させたときなどのように光源の温度が急激に変化した場合であっても、制度よく追従することが可能である。
【符号の説明】
【０１２３】
１００  画像形成装置
１０２  光学装置
１０２ａ  反射ミラー
１０２ｂ  ｆθレンズ
１０２ｃ  ポリゴンミラー
１０２ｄ  ＷＴＬレンズ
１０２ｅ  反射ミラー
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
１１６  クリーニング部
１１８  ２次転写ベルト
１１８ａ、１１８ｂ  搬送ローラ
１２０  定着装置
１２２  転写部
１２４  受像材
１２６  搬送ローラ
１２８  受像材収容部
１３０  定着部材
１３２  印刷物
２００  駆動制御部
２０８  ＶＣＳＥＬ
２１０  カップリング光学素子
２１２  ハーフミラー
２１４  全反射ミラー
２１６  第２集光レンズ
２１８  光電変換素子
２２０  同期検知装置
４００  ＶＣＳＥＬコントローラ（ＧＡＶＤ）
４０１  マイクロコントローラ
４０２  ＡＰＣ制御部
４０３  Ａ／Ｄ変換部
４０４  駆動電流演算部
４０６  ドライバ
４０６ａ１〜ａ４０  補正値設定部
４０６ｂ１〜ｂ４０  閾値電流生成部
４０６ｃ１〜ｃ４０  電流加算部
４０６ｄ  共通供給電流部
４０６ｅ  共通供給電流補正部
４０８  ＣＰＵ
４１１  演算部
４１２  メモリ
４２１  レジスタメモリ
４２２  ＤＥＶ演算部
４２３  ＳＷ演算部
４２４  ＴＨ演算部
７０１＿１〜７０１＿４０  ｃｈ１目標値レジスタ〜ｃｈ４０目標値レジスタ
７０２  セレクタ
７０３  減算器
７０４  加算器
７０５＿１〜７０５＿４０  ｃｈ１ＤＥＶレジスタ〜ｃｈ４０ＤＥＶレジスタ
７０６  セレクタ
７０７  イネーブル信号生成部
７０８  ＡＰＣモード制御部
７０９  タイミング生成部
７１０  乗算器
８０１  平均値演算部
８０２  目標値レジスタ
８０３  減算器
８０４  加算器
８０５  ＳＷレジスタ
８０６  イネーブル信号生成部
８０７  乗算器
９０２  セレクタ
９０３  減算器
９０４  加算器
９０５＿１〜９０５＿４０  ｃｈ１ＴＨレジスタ〜ｃｈ４０ＴＨレジスタ
９０６  セレクタ
９０７  イネーブル信号生成部
９１０  乗算器
９１１  乗算器
９１２  乗算器
９１３  シェーディングデータ切り替え信号生成部
９１４  ＳＨＤレジスタ
９１５  セレクタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２４】
【特許文献１】特開２００９−１００６号公報
【特許文献２】特許第３４６６５９９号公報
【特許文献３】特開２００３−３２０７０３号公報
【図１】
2011031608.tif 000003
【図２】
2011031608.tif 000004
【図３】
2011031608.tif 000005
【図４】
2011031608.tif 000006
【図５】
2011031608.tif 000007
【図６】
2011031608.tif 000008
【図７】
2011031608.tif 000009
【図８】
2011031608.tif 000010
【図９】
2011031608.tif 000011
【図１０】
2011031608.tif 000012
【図１１】
2011031608.tif 000013
【図１２】
2011031608.tif 000014
【図１３】
2011031608.tif 000015
【図１４】
2011031608.tif 000016
【図１５】
2011031608.tif 000017
【図１６】
2011031608.tif 000018