(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを出力する複数の発光点を備える光源と、
前記複数の発光点から出力された前記レーザビームのそれぞれをモニタビームおよび走査ビームに分離する分離手段と、
前記モニタビームの光量を測定する光量測定手段と、
規定された光量で前記光源が前記レーザビームを出力する駆動電流が、前記複数の発光点のそれぞれについて予め記憶された記憶手段と、
前記光源を前記記憶手段に記憶される前記駆動電流で駆動して前記複数の発光点から前記レーザビームを出力させる光源制御手段と、
前記光量測定手段で測定された前記光量に基づいて前記光源が正常に作動しているか否かの判定を行う判定手段と
を有し、
前記複数の発光点は、直線状に配列され、
前記判定手段は、
前記直線状に配列された前記複数の発光点のうち何れか一方の端に配置された発光点から出力された前記レーザビームが分離された前記モニタビームについて前記光量測定手段で測定した光量が所定光量以下の場合に、前記モニタビームと該光量測定手段とで光軸ズレが存在すると判定し、
前記直線状に配列された前記複数の発光点のうち両端に配置された発光点から出力された前記レーザビームが分離された前記モニタビームについて前記光量測定手段で測定した光量がそれぞれ所定光量範囲外の場合に、前記光源が劣化または故障していると判定する
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
レーザビームを出力する複数の発光点を備える光源と、
前記複数の発光点から出力された前記レーザビームのそれぞれをモニタビームおよび走査ビームに分離する分離手段と、
前記モニタビームの光量を測定する光量測定手段と、
規定された光量で前記光源が前記レーザビームを出力する駆動電流が、前記複数の発光点のそれぞれについて予め記憶された記憶手段と、
前記光源を前記記憶手段に記憶される前記駆動電流で駆動して前記複数の発光点から前記レーザビームを出力させる光源制御手段と、
前記光量測定手段で測定された前記光量に基づいて前記光源が正常に作動しているか否かの判定を行う判定手段と
を有し、
前記複数の発光点は、平行四辺形状に配列され、
前記判定手段は、
前記平行四辺形状に配列された前記複数の発光点のうち１の頂点または同一の対角線上に無い２の頂点に配置された発光点から出力された前記レーザビームが分離された前記モニタビームについて前記光量測定手段で測定した光量が所定光量以下の場合に、前記モニタビームと該光量測定手段とで光軸ズレが存在すると判定し、
前記平行四辺形状に配列された前記複数の発光点のうち少なくとも同一の対角線上の２の頂点に配置された発光点から出力された前記レーザビームが分離された前記モニタビームについて前記光量測定手段で測定した光量がそれぞれ所定光量範囲外の場合に、前記光源が劣化または故障していると判定する
ことを特徴とする光学装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、さらに、
前記光量測定手段を用いて予め測定した、前記光源を前記駆動電流で駆動して前記複数の発光点それぞれから出力された前記レーザビームが前記分離手段で分離された前記モニタビームの光量がそれぞれ記憶され、
前記判定手段は、
前記光量測定手段で測定した光量が、前記記憶手段に記憶される光量に対して所定範囲内にある場合に、前記光源が正常に作動していると判定する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記規定された光量で前記光源が前記レーザビームを出力した際の、該光源の近傍の温度が予め記憶された温度記憶手段と、
前記光源の近傍の温度を測定する温度測定手段と
をさらに有し、
前記光源制御手段は、
前記記憶手段に記憶される前記駆動電流を、前記温度測定手段により測定された温度と前記温度記憶手段に記憶された温度との差分に従い補正し、補正された該駆動電流で前記光源を駆動する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項５】
前記規定された光量で前記光源が前記レーザビームを出力した際の、該光源の近傍の温度が予め記憶された温度記憶手段と、
前記光源の近傍の温度を測定する温度測定手段と
をさらに有し、
前記判定手段は、
前記記憶手段に記憶される前記モニタビームの光量を、前記温度測定手段により測定された温度と前記温度記憶手段に記憶された温度との差分に従い補正して補正光量を求め、前記光量測定手段で測定した光量が、前記補正光量に対して所定範囲内にある場合に、前記光源が正常に作動していると判定する
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
分離手段が、光源が備える複数の発光点から出力されたレーザビームのそれぞれをモニタビームおよび走査ビームに分離する分離ステップと、
光量測定手段が、前記モニタビームの光量を測定する光量測定ステップと、
光源制御手段が、規定された光量で前記光源が前記レーザビームを出力する駆動電流が前記複数の発光点のそれぞれについて予め記憶された記憶手段に記憶される該駆動電流で前記光源を駆動して、前記複数の発光点から前記レーザビームを出力させる光源制御ステップと、
判定手段が、前記光量測定ステップで測定された前記光量に基づいて前記光源が正常に作動しているか否かの判定を行う判定ステップと
を有し、
前記判定ステップは、
直線状に配列された前記複数の発光点のうち何れか一方の端に配置された発光点から出力された前記レーザビームが分離された前記モニタビームについて前記光量測定ステップで測定した光量が所定光量以下の場合に、前記モニタビームと該光量測定ステップとで光軸ズレが存在すると判定し、
前記直線状に配列された前記複数の発光点のうち両端に配置された発光点から出力された前記レーザビームが分離された前記モニタビームについて前記光量測定ステップで測定した光量がそれぞれ所定光量範囲外の場合に、前記光源が劣化または故障していると判定する
ことを特徴とする光学装置の制御方法。
【請求項７】
分離手段が、光源が備える複数の発光点から出力されたレーザビームのそれぞれをモニタビームおよび走査ビームに分離する分離ステップと、
光量測定手段が、前記モニタビームの光量を測定する光量測定ステップと、
光源制御手段が、規定された光量で前記光源が前記レーザビームを出力する駆動電流が前記複数の発光点のそれぞれについて予め記憶された記憶手段に記憶される該駆動電流で前記光源を駆動して、前記複数の発光点から前記レーザビームを出力させる光源制御ステップと、
判定手段が、前記光量測定ステップで測定された前記光量に基づいて前記光源が正常に作動しているか否かの判定を行う判定ステップと
を有し、
前記判定ステップは、
平行四辺形状に配列された前記複数の発光点のうち１の頂点または同一の対角線上に無い２の頂点に配置された発光点から出力された前記レーザビームが分離された前記モニタビームについて前記光量測定ステップで測定した光量が所定光量以下の場合に、前記モニタビームと該光量測定ステップとで光軸ズレが存在すると判定し、
前記平行四辺形状に配列された前記複数の発光点のうち少なくとも同一の対角線上の２の頂点に配置された発光点から出力された前記レーザビームが分離された前記モニタビームについて前記光量測定ステップで測定した光量がそれぞれ所定光量範囲外の場合に、前記光源が劣化または故障していると判定する
ことを特徴とする光学装置の制御方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光学装置と、
前記分離手段で分離された前記走査ビームを用いて画像を形成する画像形成手段と、
前記光量測定手段で測定された前記モニタビームの光量に基づき前記光源制御手段に対して前記駆動電流のフィードバック制御を行う光量制御手段と
を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチビームを用いて画像形成を行う画像形成装置に用いて好適な光学装置および光学装置の制御方法、ならびに、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、光書き込み装置により、感光体ドラム上に形成された静電荷をレーザビーム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。従来から、レーザビームの光源として、１つの素子から１本あるいは複数本のレーザビームを射出する、レーザダイオード（ＬＤ）といった半導体レーザ素子が知られている。複数本のレーザビームを射出するＬＤは、ＬＤアレイと呼ばれ、画像形成装置に対しては、４本乃至８本のレーザビームを射出するＬＤアレイが一般的に用いられる。
【０００３】
また、近年では、１つの素子から数１０本（例えば４０本程度）のレーザビームを射出することができる、ＶＣＳＥＬ(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)と呼ばれる面発光レーザが実用化されている。これに伴い、ＶＣＳＥＬをレーザ光源として使用して、高精細且つ高速な画像形成の可能な画像形成装置が提案されている。
【０００４】
ところで、レーザビームを用いて画像形成を行なうためには、感光体ドラムに照射するレーザビームの光量を一定に保つ必要がある。レーザダイオードでは、正規の方向、すなわち照射対象に向けて出射されるレーザビームに対して逆方向に、当該レーザビームの光量と比例した光量でバックビームが出射される。従来から、正規の方向に出射されるレーザビームの光量を、このバックビームを用いたＡＰＣ(Auto Power Control)により制御することが行われている。
【０００５】
ＡＰＣの具体的な例として、レーザダイオード部と同じパッケージ内に、受光素子としてフォトダイオード（ＰＤ）を配置し、このＰＤによりバックビームを受光する。ＰＤは、受光したバックビームを光電変換により電流に変換し、抵抗などを用いてその電流を電圧に変換し、その電圧を測定する。バックビームの光量は、正規の方向に出射するレーザビームの光量に比例しているので、測定された電圧値が一定になるように電圧値をフィードバックしながら、レーザビームに印加する電流値を制御する。これにより、正規の方向に出射されるレーザビームの光量を一定に保つことができる。
【０００６】
ここで、上述した、１つの素子で複数本のレーザビームを射出する場合について考える。例えば、上述したＬＤアレイでは、複数本のレーザビームそれぞれに対応する複数のバックビームを、ＬＤアレイ内に配置された１つのＰＤに入射させる必要があるため、レーザビームの本数が増えるに連れ、ＡＰＣが困難となる。また例えば、ＶＣＳＥＬにおいては、バックビームが存在しないため、バックビームを利用したＡＰＣを適用できなかった。
【０００７】
そこで、複数のレーザビームに対してＡＰＣを行う場合、レーザビームの一部を複数の光学部品により反射させてモニタビームとし、このモニタビームの光量を測定してその光量を電圧に変換し、駆動電流量にフィードバックする方法が用いられる。以下、このモニタビームを用いたＡＰＣ方式を、フロントモニタ方式と呼ぶ。
【０００８】
ところで、フロントモニタ方式において、レーザビームの一部を反射させる光学部品や、この光学部品で反射されたモニタビームを受光するＰＤは、ＬＤアレイやＶＣＳＥＬに対して比較的長い距離を隔てて配置される。そのため、これらの光学系を含む装置に強い衝撃が加わった場合など、光学部品やＰＤの配置が変化し、モニタビームとＰＤとの光軸がずれて、ＰＤにモニタビームが入射されなくなる可能性がある。ＰＤにモニタビームが入射されない状態でＡＰＣが行なわれると、ＰＤによるモニタビームの検出光量が略０となってしまい、過大な駆動電流でレーザビームを射出させることなり、光源であるＬＤアレイやＶＣＳＥＬの劣化や故障を招くおそれがある。
【０００９】
したがって、フロントモニタ方式においてレーザダイオードに対してＡＰＣを行う場合には、レーザビームとＰＤとの光軸ズレを検知する手段を設ける必要がある。
【００１０】
このような、レーザビームとＰＤとの光軸ズレの検知に適用可能な技術が、従来から様々に提案および実用化されている。例えば、特許文献１には、ＡＰＣ中の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とを比較し、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記載されている。また、特許文献２には、ＡＰＣ中にレーザビームの駆動電流が駆動量制御範囲の上限を超えた時に異常と判定するようにした技術が記載されている。さらに、特許文献３には、レーザダイオードのＡＰＣを行なう前に、ＰＤの出力電圧のフィードバック系を停止させてレーザビームを規定の駆動電流で発光させ、そのときのＰＤの出力電圧を確認し、電圧値が規定値内にある時のみ、ＡＰＣを行なう技術が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した特許文献１は、バックビームをモニタして光源の劣化を判定する方法であるが、この特許文献１は、フロントモニタ方式におけるレーザビームとＰＤとの光軸ズレの検知に採用することが可能である。しかしながら、この特許文献１によれば、ＡＰＣの最中に、駆動電流と相関する電圧値の異常を検知するため、モニタビームとＰＤとの光軸がずれている状態でもＡＰＣが実行されてしまう。そのため、予め設定された電圧値を超えた電圧値に基づく駆動電流で光源を駆動することになるので、正常なＬＤアレイやＶＣＳＥＬを劣化や故障させてしまう可能性があるという問題点があった。
【００１２】
特許文献１において予め設定される電圧値は、各光書き込み装置のバラツキを含めて決められる値であり、どの光書き込み装置でも誤って異常と判断しないように、当該電圧値に対して大きめの許容値が設定されるのが一般的である。そのため、たとえ駆動電流をこの許容値内に制限する場合であっても、過剰な電流量をＬＤアレイやＶＣＳＥＬに供給する可能性が高く、ＬＤアレイやＶＣＳＥＬの劣化や故障を招くおそれが大きい。
【００１３】
上述した特許文献２においても、特許文献１と同様に、レーザビームとＰＤとの光軸がずれていた場合であっても、１回はＡＰＣを実行してしまう。この場合、所定範囲を外れた駆動電流でＬＤアレイやＶＣＳＥＬを駆動することになるので、正常なＬＤアレイやＶＣＳＥＬの劣化や故障を招く可能性がある。
【００１４】
一方、上述の特許文献３によれば、レーザダイオードに対するＡＰＣを行う前に、ＰＤの出力電圧のフィードバック系を停止してＰＤの出力電圧を確認し、この電圧値が規定範囲内の場合にＡＰＣを行うため、特許文献１のような、ＡＰＣによるＬＤアレイやＶＣＳＥＬの劣化や故障を抑制することが可能となる。
【００１５】
しかしながら、一般的に、ＬＤアレイやＶＣＳＥＬといったレーザ光源は、各個体毎の駆動電流量に対する発光量のバラツキが大きいため、規定の駆動電流にて発光させた場合、発光量が装置毎に広範囲の値を取り、ＡＰＣ前に判定するＰＤの電圧規定範囲も大きく取る必要がある。したがって、この特許文献３の方法をモニタビームとＰＤとの光軸ズレの検出に適用した場合、高い精度が期待できないという問題点があった。
【００１６】
また、ＰＤの出力電圧低下は、モニタビームとＰＤとの光軸ズレ以外にも、光源としてのＬＤアレイやＶＣＳＥＬの劣化によりレーザビームの光量が極端に落ちた場合や、ＬＤアレイやＶＣＳＥＬの故障のためレーザビームが出射されない場合にも発生し得る。特許文献３の方法では、ＰＤの出力電圧の低下が確認された場合に、この出力電圧の低下が、モニタビームとＰＤとの光軸ズレに起因するものか否かが判別ができない。そのため、ＰＤの出力電圧低下が確認された場合は、ＰＤと光源の両方を交換しなくてはならなかった。
【００１７】
ＬＤアレイやＶＣＳＥＬは、通常の半導体レーザに比べ非常に高価であり、正常な光源を、光軸ズレが存在する状態でのＡＰＣにより故障させてしまうことは、修理やメンテナンスコストが高まってしまう弊害も生じる。故に、フロントモニタ方式のＡＰＣを採用するには、レーザビームとＰＤとの光軸ズレをより精度良く検出できる方法が必要とされていた。
【００１８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、１つの素子から出射される複数のレーザビームのＡＰＣをフロントモニタ方式で行う場合の受光素子の光軸ズレを精度よく検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の発明は、レーザビームを出力する複数の発光点を備える光源と、複数の発光点から出力されたレーザビームのそれぞれをモニタビームおよび走査ビームに分離する分離手段と、モニタビームの光量を測定する光量測定手段と、規定された光量で光源がレーザビームを出力する駆動電流が、複数の発光点のそれぞれについて予め記憶された記憶手段と、光源を記憶手段に記憶される駆動電流で駆動して複数の発光点からレーザビームを出力させる光源制御手段と、光量測定手段で測定された光量に基づいて光源が正常に作動しているか否かの判定を行う判定手段とを有し、複数の発光点は、直線状に配列され、判定手段は、直線状に配列された複数の発光点のうち何れか一方の端に配置された発光点から出力されたレーザビームが分離されたモニタビームについて光量測定手段で測定した光量が所定光量以下の場合に、モニタビームと光量測定手段とで光軸ズレが存在すると判定し、直線状に配列された複数の発光点のうち両端に配置された発光点から出力されたレーザビームが分離されたモニタビームについて光量測定手段で測定した光量がそれぞれ所定光量範囲外の場合に、光源が劣化または故障していると判定することを特徴とする。
また、第２の発明は、レーザビームを出力する複数の発光点を備える光源と、複数の発光点から出力されたレーザビームのそれぞれをモニタビームおよび走査ビームに分離する分離手段と、モニタビームの光量を測定する光量測定手段と、規定された光量で光源がレーザビームを出力する駆動電流が、複数の発光点のそれぞれについて予め記憶された記憶手段と、光源を記憶手段に記憶される駆動電流で駆動して複数の発光点からレーザビームを出力させる光源制御手段と、光量測定手段で測定された光量に基づいて光源が正常に作動しているか否かの判定を行う判定手段とを有し、複数の発光点は、平行四辺形状に配列され、判定手段は、平行四辺形状に配列された複数の発光点のうち１の頂点または同一の対角線上に無い２の頂点に配置された発光点から出力されたレーザビームが分離されたモニタビームについて光量測定手段で測定した光量が所定光量以下の場合に、モニタビームと光量測定手段とで光軸ズレが存在すると判定し、平行四辺形状に配列された複数の発光点のうち少なくとも同一の対角線上の２の頂点に配置された発光点から出力されたレーザビームが分離されたモニタビームについて光量測定手段で測定した光量がそれぞれ所定光量範囲外の場合に、光源が劣化または故障していると判定することを特徴とする。
【００２０】
また、第３の発明は、分離手段が、光源が備える複数の発光点から出力されたレーザビームのそれぞれをモニタビームおよび走査ビームに分離する分離ステップと、光量測定手段が、モニタビームの光量を測定する光量測定ステップと、光源制御手段が、規定された光量で光源がレーザビームを出力する駆動電流が複数の発光点のそれぞれについて予め記憶された記憶手段に記憶される駆動電流で光源を駆動して、複数の発光点からレーザビームを出力させる光源制御ステップと、判定手段が、光量測定ステップで測定された光量に基づいて光源が正常に作動しているか否かの判定を行う判定ステップとを有し、判定ステップは、直線状に配列された複数の発光点のうち何れか一方の端に配置された発光点から出力されたレーザビームが分離されたモニタビームについて光量測定ステップで測定した光量が所定光量以下の場合に、モニタビームと光量測定ステップとで光軸ズレが存在すると判定し、直線状に配列された複数の発光点のうち両端に配置された発光点から出力されたレーザビームが分離されたモニタビームについて光量測定ステップで測定した光量がそれぞれ所定光量範囲外の場合に、光源が劣化または故障していると判定することを特徴とする。
また、第４の発明は、分離手段が、光源が備える複数の発光点から出力されたレーザビームのそれぞれをモニタビームおよび走査ビームに分離する分離ステップと、光量測定手段が、モニタビームの光量を測定する光量測定ステップと、光源制御手段が、規定された光量で光源がレーザビームを出力する駆動電流が複数の発光点のそれぞれについて予め記憶された記憶手段に記憶される駆動電流で光源を駆動して、複数の発光点からレーザビームを出力させる光源制御ステップと、判定手段が、光量測定ステップで測定された光量に基づいて光源が正常に作動しているか否かの判定を行う判定ステップとを有し、判定ステップは、平行四辺形状に配列された複数の発光点のうち１の頂点または同一の対角線上に無い２の頂点に配置された発光点から出力されたレーザビームが分離されたモニタビームについて光量測定ステップで測定した光量が所定光量以下の場合に、モニタビームと光量測定ステップとで光軸ズレが存在すると判定し、平行四辺形状に配列された複数の発光点のうち少なくとも同一の対角線上の２の頂点に配置された発光点から出力されたレーザビームが分離されたモニタビームについて光量測定ステップで測定した光量がそれぞれ所定光量範囲外の場合に、光源が劣化または故障していると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、１つの素子から出射される複数のレーザビームのＡＰＣをフロントモニタ方式で行う場合の受光素子の光軸ズレを精度よく検出できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の各実施形態による光学装置に共通して適用可能な画像形成装置の一例の構成を概略的に示す略線図である。
【図２】図２は、画像形成装置の露光器に含まれる光学装置の一例の構成を概略的に示す略線図である。
【図３】図３は、レーザビーム光源としてのＬＤアレイの発光点の一例の配列を示す略線図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態に適用可能な、光学装置における光源部および受光部の一例の構成をより詳細に示すブロック図である。
【図５】図５は、ＬＤにおける駆動電流Ｉと発光量Ｌとの一例の関係を示す略線図である。
【図６】図６は、規定光量Ｌ0で発光時の、駆動電流Ｉ0および調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍの対応関係を示す一例のＩＬテーブルを示す略線図である。
【図７】図７は、モニタビームのビームスポットと受光素子の受光面との位置関係の例を示す略線図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施形態による光軸ズレ確認を行う一例の処理を示すフローチャートである。
【図９】図９は、周囲温度が温度Ｔ1および温度Ｔ2（温度Ｔ1＞温度Ｔ2）の場合のＬＤの駆動電流Ｉおよび発光量Ｌとの関係の例を示す略線図である。
【図１０】図１０は、ＶＣＳＥＬによるレーザビーム光源における発光点の一例の配列を示す略線図である。
【図１１】図１１は、モニタビームのビームスポットと受光素子の受光面との位置関係の例を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る光学装置の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の各実施形態による光学装置１００に共通して適用可能な画像形成装置２０の一例の構成を概略的に示す。この画像形成装置２０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色を用いてカラー画像の形成を行うことができる、タンデムタイプのカラー画像形成装置である。
【００２４】
画像形成装置２０は、ＹＭＣＫ各色の画像を形成する画像形成部Ａが、転写紙１を搬送する搬送ベルト２に沿って一列に配置されている。搬送ベルト２は、その一方が駆動回転する駆動ローラと他方が従動回転する従動ローラである搬送ローラ３、４によって架設されており、搬送ローラ３、４の回転により図示の矢印方向に回転駆動される。  
【００２５】
搬送ベルト２の下部には、転写紙１が収納された給紙トレイ５が備えられている。給紙トレイ５に収納された転写紙１のうち最上位置にある転写紙は、画像形成時には給紙され、途中レジストセンサ１４により画像の書込みを行う光学ユニットの動作とのタイミングが取られ、静電吸着によって搬送ベルト２上に吸着される。
【００２６】
吸着された転写紙１は、イエローの画像を形成するための第１の画像形成部に搬送され、ここでイエローの画像形成が行われる。第１の画像形成部は、感光体ドラム６Ｙとこの感光体ドラムの周囲に配置された帯電器７Ｙ、露光器８、現像器９Ｙ、感光体クリーナ１０Ｙなどを構成要素として有する。感光体ドラム６Ｙの表面は、帯電器７Ｙで一様に帯電された後、露光器８によりイエローの画像に対応したレーザ光１１Ｙで露光され、静電潜像が形成される。
【００２７】
なお、静電潜像は、主・副走査方式の光ビーム書き込みで形成され、露光器８からのビーム走査を主走査、主走査に直交する感光体ドラムの回転を副走査とすることでドラム感光面へ２次元像の光ビーム書込みが行われる。
【００２８】
感光体ドラム６Ｙの表面に形成された静電潜像は、現像器９Ｙで現像され、感光体ドラム６Ｙ上にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム６Ｙと搬送ベルト２上の転写紙１と接する位置（転写位置）で転写器１２Ｙによって転写され、転写紙上にイエロー単色の画像を形成する。転写が終わった感光体ドラム６Ｙは、ドラム表面に残った不要なトナーを感光体クリーナ１０Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備える。
【００２９】
このように、第１の画像形成部でイエロー単色を転写された転写紙１は、搬送ベルト２によってマゼンタの画像形成を行うための第２の画像形成部に搬送される。ここでも、上述の第１の画像形成部と同様にマゼンタのトナー像が感光体ドラム６Ｍ上に形成され、転写紙１上に既に形成されているイエローの画像に対して重ねて転写される。転写紙１は、さらにシアンの画像形成を行うための第３の画像形成部、続いてブラックの画像形成を行うための第４の画像形成部に搬送され、上述のイエロー、マゼンタの場合と同様に形成されたシアン、ブラックのトナー像が、直前に形成された画像に対して重ねて転写される。ＹＭＣＫ各色の転写が完了すると、カラー画像が形成されることになる。
【００３０】
第４の画像形成部を通過してカラー画像が形成された転写紙１は、搬送ベルト２から剥離され、定着器１３にて定着された後、排紙される。  
【００３１】
図２は、図１に例示した画像形成装置２０の露光器８に含まれる光学装置１００の一例の構成を概略的に示す。光学装置１００は、レーザビームを出射する光源部と、光源部から出射されたレーザビームの光量を測定するために当該レーザビームを受光する受光部と、光源部から出射されたレーザビームを感光体ドラム１０４上に導くための光学系とを有する。なお、感光体ドラム１０４は、図１の感光体ドラム６Ｋ、６Ｃ、６Ｍおよび６Ｙを代表している。
【００３２】
光学装置１００において、光源部は、複数本のレーザビームを出射可能なレーザビーム光源２０８を有すると共に、レーザビーム光源２０８の駆動制御に関わる光源コントローラ２００、駆動電流制御部２０４およびドライバ２０６を有する。光源コントローラ２００は、例えばＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)として構成される。また、光源部は、レーザビーム光源２０８近傍の温度を測定するための温度センサ２２２をさらに有する。
【００３３】
光学系は、カップリング光学素子２１０、光分離素子２１２、全反射ミラー２１４、集光レンズ２１６、ポリゴンミラー１０３およびｆθレンズ１０５を有する。レーザビーム光源２０８から出射されたレーザビームは、カップリング光学素子２１０により平行光とされた後、光分離素子２１２によりモニタビームと走査ビームとに分離される。なお、光分離素子２１２は、レーザビームの一部を通過させ残りを反射させるような素子であって、例えばハーフミラーが用いられる。光分離素子２１２により反射されたビームがモニタビームであり、光分離素子２１２を通過したビームが走査ビームである。
【００３４】
光分離素子２１２から出射された走査ビームは、所定速度で回転するポリゴンミラー１０３により偏向され、ｆθレンズ１０５を通過して感光体ドラム１０４に照射される。走査ビームは、ポリゴンミラー１０３の回転に応じて感光体ドラム１０４を主走査方向に走査する。なお、感光体ドラム１０４の走査開始位置には、同期検出部２２０が配される。同期検出部２２０は、受光素子として例えばフォトダイオード（ＰＤ）を備え、光量補正を含む各種制御に対するタイミングを与える同期信号を出力する。同期検出部２２０の出力は、図示されないＣＰＵに供給される。
【００３５】
光分離素子２１２から出射されたモニタビームは、全反射ミラー２１４により全反射され集光レンズ２１６を通過して、受光素子２１８および電圧変換部２０２を有する受光部に入射され、受光素子２１８に受光される。受光素子２１８は、例えばフォトダイオード（ＰＤ）であって、受光面で受光した光を、光電変換により受光光量に応じた電流に変換して出力する。電圧変換部２０２は、受光素子２１８から出力された電流を抵抗素子などにより電圧に変換し、光量モニタ電圧Ｖｐｄとして駆動電流制御部２０４に供給する。
【００３６】
駆動電流制御部２０４は、レーザビーム光源２０８を駆動するための駆動電流値を生成し、光源コントローラ２００に供給する。また、駆動電流制御部２０４は、受光部の電圧変換部２０２から供給された光量モニタ電圧Ｖｐｄに基づき駆動電流値を更新し、更新した駆動電流値を光源コントローラ２００に対して出力する。
【００３７】
光源コントローラ２００は、画像形成装置２０における画像形成を制御するメインＣＰＵ（図示しない）からの制御信号を受信し、受信した制御信号に基づき、レーザビーム光源２０８の駆動制御を行う。このとき、光源コントローラ２００は、駆動電流制御部２０４から供給される駆動電流値をドライバ２０６に指示する駆動信号を生成する。駆動信号は、レーザビーム光源２０８の各チャネルそれぞれに対して独立して生成される。
【００３８】
また、光源コントローラ２００に対して図示されない画像処理部から画像データが供給された場合、光源コントローラ２００は、この画像データと、メインＣＰＵから受信した制御信号とに基づき、レーザビーム光源２０８を駆動するための駆動信号を生成する。
【００３９】
さらに、光源コントローラ２００は、メインＣＰＵからの命令に応答して、レーザビーム光源２０８に対するラインＡＰＣ(Auto Power Control)を実行する。ラインＡＰＣとは、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をいう。さらにまた、光源コントローラ２００は、温度センサ２２２による温度測定結果が入力され、この温度測定結果に基づきレーザビーム光源２０８の発光量の補正を行う。
【００４０】
ドライバ２０６は、光源コントローラ２００から供給される、レーザビーム光源２０８の各チャネルそれぞれの駆動信号に基づき、レーザビーム光源２０８を各チャネル毎に駆動するための駆動電流をそれぞれ生成する。レーザビーム光源２０８は、ドライバ２０６から供給される各チャネルの駆動電流に従い点灯されて発光し、各チャネルのレーザビームを出射する。
【００４１】
＜第１の実施形態＞
次に、本発明の第１の実施形態について説明する。本第１の実施形態では、レーザビーム光源２０８として、複数の発光点が直線上に配列されるレーザダイオードアレイ（以下、ＬＤアレイと呼ぶ）を用いる。例えば、レーザビーム光源２０８として、８チャネルにそれぞれ対応する８本のレーザビームを出射可能とされたＬＤアレイを用いる。図３は、レーザビーム光源２０８としてのＬＤアレイの発光点の一例の配列を示す。レーザビーム光源２０８において、チャネルｃｈ１〜ｃｈ８にそれぞれ対応する８個の発光点が、直線上に等間隔で並ぶように配列される。なお、レーザビーム光源２０８が出射可能なレーザビーム本数は、８本に限定されない。
【００４２】
図４は、本第１の実施形態に適用可能な、光学装置１００における光源部および受光部の一例の構成をより詳細に示す。なお、図４において、図２と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４３】
ＣＰＵ４００は、光学装置１００を含む画像形成装置２０における画像形成を制御するためのメインＣＰＵである。光源コントローラ２００は、ＣＰＵ４００からの制御信号を受信し、レーザビーム光源２０８の初期設定や、レーザビーム光源２０８に対するＡＰＣ処理を開始する。ＡＰＣ制御部４０２は、駆動電流制御部２０４およびＡ／Ｄ変換部４３０を有し、電圧変換部２０２からアナログ信号として供給された光量モニタ電圧ＶｐｄをＡ／Ｄ変換部４３０でディジタル値に変換して駆動電流制御部２０４に供給する。
【００４４】
マイクロコントローラ４０１は、演算部４１１と、ＲＡＭ(Random Access Memory)領域４１２ａおよびＲＯＭ(Read Only Memory)領域４１２ｂを含むメモリとを有する。ＲＯＭ領域４１２ｂは、マイクロコントローラ４０１が動作するためのプログラムが格納されると共に、駆動電流制御部２０４が用いる各種制御値の初期値や、工場出荷時の各種調整値などが予め格納される。また、ＲＡＭ領域４１２ａは、例えば演算部４１１により利用されるレジストメモリとして用いられる。
【００４５】
メモリのＲＯＭ領域４１２ｂに格納される、工場調整時の各種調整値について、より具体的に説明する。ＲＯＭ領域４１２ｂに対して、工場調整時に測定した、感光体ドラム１０４に対するレーザビームの照射光量と、光量モニタ電圧Ｖｐｄ（Ａ／Ｄ変換部４３０の出力値）との関係を示す情報が格納される。
【００４６】
また、ＲＯＭ領域４１２ｂに対して、レーザビーム光源２０８の各チャネルについて工場調整時に測定した、規定光量で発光しているときの駆動電流と光量モニタ電圧Ｖｐｄとが関連付けられて格納される。規定光量は、レーザビーム光源２０８の最大定格発光量近傍の発光量であり、例えば、最大定格発光量の９０％の光量である。
【００４７】
図５は、ＬＤにおける駆動電流Ｉと発光量Ｌとの一例の関係を示す。ＬＤは、駆動電流Ｉが閾値Ｉthを超えると、レーザ発振を開始しレーザビームを射出する。閾値Ｉthからさらに駆動電流Ｉを増加させていくと、駆動電流Ｉが当該ＬＤの絶対最大定格の電流に達するまで、レーザビームの発光量Ｌが駆動電流Ｉに対して略比例して増加する。この絶対最大定格の駆動電流Ｉで発光させたときのＬＤの発光量を最大定格発光量とし、規定光量Ｌ0でＬＤを発光させるための駆動電流を駆動電流Ｉ0とする。ＬＤの発光量Ｌは、光量モニタ電圧Ｖｐｄと略比例するため、発光量Ｌを光量モニタ電圧Ｖｐｄで表すことができる。
【００４８】
レーザビーム光源２０８の規定光量で発光時の駆動電流値の測定は、例えば次のようにして行う。工場の冶具などにて光源コントローラ２００を操作し、駆動電流制御部２０４に対し、レーザビーム光源２０８の複数チャネルの発光部のうち測定対象となる発光部（発光チャネルと呼ぶ）を駆動する駆動電流値を０から少しずつ増やすように設定する。駆動電流値を増加させつつ、レーザビーム光源２０８の発光チャネルから射出されるレーザビームの発光量をパワーメータにより測定する。また、受光素子２１８にはモニタビームが入射されており、Ａ／Ｄ変換部４３０は、光量モニタ電圧Ｖｐｄを出力する。
【００４９】
パワーメータにより測定された発光量が規定光量Ｌ0に達したら、駆動電流値の増加を停止させ、この時点での駆動電流（駆動電流Ｉ0）と光量モニタ電圧Ｖｐｄとを関連付けて、マイクロコントローラ４０１のＲＯＭ領域４１２ｂに対して書き込む。この処理を、レーザビーム光源２０８のチャネル数分行う。以下、ＲＯＭ領域４１２ｂに格納された、規定光量Ｌ０に対応する光量モニタ電圧Ｖｐｄを、調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍと呼ぶ。
【００５０】
図６は、ＲＯＭ領域４１２ｂに格納される、レーザビーム光源２０８の各チャネルが規定光量Ｌ0で発光している場合の、駆動電流Ｉ0および調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍの対応関係を示す一例のＩＬテーブルを示す。ＩＬテーブルは、レーザビーム光源２０８の各チャネル（この例ではチャネルｃｈ１〜ｃｈ８）について、駆動電流Ｉ0および調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍがそれぞれ関連付けられて格納される。
【００５１】
＜第１の実施形態による光軸ズレ判定＞
次に、本第１の実施形態による光軸ズレの判定方法について説明する。図７は、受光素子２１８の受光面２１８ａとモニタビームのビームスポットとの位置関係の例を示す。図７（ａ）は、モニタビームと受光素子２１８とで光軸ズレが無い場合の例を示す。このように、モニタビームおよび受光素子２１８は、受光素子２１８の受光面２１８ａに対し、レーザビーム光源２０８の全チャネルのモニタビームによるビームスポットが欠落無しに照射されるように構成される。この場合、全チャネルのモニタビームによる光量モニタ電圧Ｖｐｄは、それぞれ対応するチャネルの調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍと略等しくなる。
【００５２】
一方、モニタビームと受光素子２１８とで光軸ズレが存在する場合、図７（ｂ）および図７（ｃ）に例示されるように、レーザビーム光源２０８の両端のチャネルｃｈ１およびｃｈ８によるモニタビームのビームスポット５０１1および５０１8のうち何れか一方が、受光面２１８ａから外れることになる。受光面２１８ａから外れたビームスポットによる光量モニタ電圧Ｖｐｄは、対応するチャネルの調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍよりも低くなる。したがって、これらチャネルｃｈ１およびｃｈ８をそれぞれ単独で発光させて光量モニタ電圧Ｖｐｄを取得することで、モニタビームと受光素子２１８とで光軸ズレが存在するか否かを判定することができる。
【００５３】
例えば図７（ｂ）では、チャネルｃｈ１に対応するスポット５０１1の一部が受光面２１８ａから外れている。この場合、チャネルｃｈ１のモニタビームによるビームスポットは、一部が欠落した状態で受光面２１８ａに対して照射されることになり、当該ビームスポットが欠落無しで受光面２１８ａに照射される場合に比べて受光される光量が小さくなる。そのため、チャネルｃｈ１のモニタビームによる光量モニタ電圧Ｖｐｄは、対応する調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍよりも低くなり、モニタビームと受光素子２１８とで光軸ズレが存在すると判定できる。
【００５４】
このように、本第１の実施形態では、レーザビーム光源２０８のチャネル配列における両端、すなわち、当該チャネル配列の線上において一方に隣接するチャネルが存在しない２つのチャネルのそれぞれを単独で発光させて光量モニタ電圧Ｖｐｄを取得する。チャネル配列の両端のチャネルは、さらに換言すれば、当該チャネル配列におけるチャネルのうち最も距離の離れている２つのチャネルであるといえる。そして、取得された光量モニタ電圧Ｖｐｄをそれぞれ対応するチャネルの調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍと比較して、レーザビームと受光素子２１８との間に光軸ズレが存在するか否かを判定する。
【００５５】
また、レーザビーム光源２０８のチャネル配列における両端のチャネルの両方で、光量モニタ電圧Ｖｐｄが対応するチャネルの調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍよりも所定以上低いまたは所定以上高い場合には、レーザビーム光源２０８自体が劣化または故障していると考えることができる。
【００５６】
図８は、本第１の実施形態による光軸ズレ確認を行う一例の処理を示すフローチャートである。ここでは、レーザビーム光源２０８は、図３に例示したように、チャネルｃｈ１〜ｃｈ８の８チャネルを有するものとする。光源コントローラ２００は、例えば画像形成装置２０の電源ＯＮなどをトリガとしてＣＰＵ４００から送信された光軸ズレ確認命令を受信すると（ステップＳ１０、ステップＳ１１）、処理をステップＳ１２に移行させる。
【００５７】
光源コントローラ２００は、ステップＳ１２で、マイクロコントローラ４０１に対して、レーザビーム光源２０８の各チャネルｃｈ１〜ｃｈ８が規定光量で発光するための電流値を要求する。この要求に応じて、マイクロコントローラ４０１は、ＲＯＭ領域４１２ｂに格納されるＩＬテーブルを参照し、各チャネルｃｈ１〜ｃｈ８に対応する駆動電流Ｉ0それぞれを取得し、光源コントローラ２００に渡す。このとき、光軸ズレ確認のためにモニタビームの光量を検出する対象チャネルがチャネルｃｈ１およびｃｈ８のみとされているので、これらチャネルｃｈ１およびｃｈ８に対応する駆動電流Ｉ0をそれぞれ取得するようにしてもよい。そして、次のステップＳ１３で、光源コントローラ２００は、レーザビーム光源２０８の一端のチャネルｃｈ１を発光対象のチャネルとして設定する。以下、レーザビーム光源２０８において発光対象として設定されたチャネルを、発光チャネルと呼ぶ。
【００５８】
次のステップＳ１４において、光源コントローラ２００は、上述のステップＳ１２で取得された駆動電流Ｉ0のうち、発光チャネルに対応する駆動電流Ｉ0を当該発光チャネルに設定し、当該発光チャネルを点灯し発光させる（ステップＳ１５）。次のステップＳ１６で、光源コントローラ２００は、発光チャネルの発光量に応じた光量モニタ電圧Ｖｐｄを取得する。
【００５９】
すなわち、発光チャネルが発光して出射されたレーザビームは、光分離素子２１２で一部が分離され、全反射ミラー２１４で反射され、集光レンズ２１６を介してモニタビームとして受光素子２１８に受光される。受光素子２１８は、受光したモニタビームの強度に応じた電流を出力する。受光素子２１８の出力電流は、電圧変換部２０２で電圧に変換され、さらにＡ／Ｄ変換部４３０でディジタル値に変換され、光量モニタ電圧Ｖｐｄとして光源コントローラ２００に渡される。
【００６０】
次のステップＳ１７で、光源コントローラ２００は、マイクロコントローラ４０１に対して、発光チャネルの調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍを要求する。この要求に応じて、マイクロコントローラ４０１は、ＲＯＭ領域４１２ｂに格納されるＩＬテーブルを参照し、発光チャネルに対応する調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍを読み出し、光源コントローラ２００に渡す。
【００６１】
光源コントローラ２００は、発光チャネルに対応する調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍを取得すると、次のステップＳ１８で、ステップＳ１６で取得した光量モニタ電圧Ｖｐｄが、調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍに対して所定の許容範囲内（例えば調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍの±１０％以内）に収まっているか否かを判定する。
【００６２】
なお、調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍに対する許容範囲は、レーザビーム光源２０８の近傍における工場調整時の温度と実稼働時の温度との差分による発光量の変動分を見込んだ値に設定するのが好ましい。実稼働時におけるレーザビーム光源２０８近傍の温度を測定できる場合には、調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍをこの温度差分に応じて補正することで、光量モニタ電圧Ｖｐｄの調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍに対する許容範囲を狭くすることができ、より精度の高い判定を行うことが可能となる。この工場調整時と実稼働時との温度差分に応じた調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍの補正については、後述する。
【００６３】
光源コントローラ２００は、若し、ステップＳ１８で、光量モニタ電圧Ｖｐｄが調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍに対する許容範囲内に収まっていると判定したら、処理を後述するステップＳ２０に移行させる。一方、ステップＳ１８で、光量モニタ電圧Ｖｐｄが調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍに対する許容範囲内に収まっていないと判定されたら、処理をステップＳ１９に移行させる。ステップＳ１９で、光源コントローラ２００は、現在発光チャネルとして設定されているチャネルに異常が発生した旨を、エラー内容として一時的に保持する。ここでは、光源コントローラ２００は、エラー内容の一時保持場所として、ＲＡＭ領域４１２ａを利用することができる。そして、処理はステップＳ２０に移行される。
【００６４】
ステップＳ２０で、光源コントローラ２００は、現在の発光チャネルがレーザビーム光源２０８の他端のチャネル（この例ではチャネルｃｈ８）であるか否かを判定する。若し、現在の発光チャネルがレーザビーム光源２０８における他端のチャネルではないと判定したら、処理をステップＳ２１に移行させ、レーザビーム光源２０８の他端のチャネル（チャネルｃｈ８）を発光チャネルに設定して処理をステップＳ１４に戻す。
【００６５】
一方、ステップＳ２０で、現在の発光チャネルがレーザビーム光源２０８における他端のチャネルであると判定したら、処理をステップＳ２２に移行させる。ステップＳ２２で、光源コントローラ２００は、エラー内容の一時保持場所を参照し、レーザビーム光源２０８における一端および他端のチャネルのうち何れか一方のみのチャネルでエラーが発生したか否かを判定する。
【００６６】
若し、レーザビーム光源２０８における一端および他端のチャネルのうち何れか一方のみでエラーが発生したと判定したら、処理をステップＳ２３に移行させる。図７（ａ）〜図７（ｃ）を用いて説明したように、レーザビーム光源２０８のモニタビームと受光素子２１８の受光面２１８ａとで光軸ズレが存在する場合には、レーザビーム光源２０８における一端および他端のうち何れか一方のモニタビームが受光面２１８ａから外れることになる。したがって、ステップＳ２３で、光源コントローラ２００は、モニタビームと受光素子２１８とで光軸ズレが存在すると判断する。そして、光軸ズレが存在する旨を示すエラー情報を上位システムなどに通知したり、図示されない表示手段に表示させる。そして、図８のフローチャートによる一連の処理を終了させる。
【００６７】
一方、光源コントローラ２００は、ステップＳ２２で、レーザビーム光源２０８における一端および他端のチャネル全てでエラーが発生している、または、当該一端および他端のチャネル全てでエラーが発生していないと判定したら、処理をステップＳ２４に移行させる。光源コントローラ２００は、ステップＳ２４で、レーザビーム光源２０８における一端および他端のチャネル全てでエラーが発生しているか否かを判定する。
【００６８】
若し、レーザビーム光源２０８における一端および他端のチャネル全てでエラーが発生していると判定したら、処理をステップＳ２５に移行させる。図７（ａ）〜図７（ｃ）を用いて説明したように、レーザビーム光源２０８の両端のチャネルそれぞれのモニタビームによる光量モニタ電圧Ｖｐｄが共に所定以下である場合には、レーザビーム光源２０８自体が劣化している可能性がある。そのため、ステップＳ２５で、光源コントローラ２００は、レーザビーム光源２０８が劣化していると判断し、その旨示すエラー情報を上位のシステムなどに通知したり、図示されない表示手段に表示させる。そして、図８のフローチャートによる一連の処理を終了させる。
【００６９】
一方、ステップＳ２４で、レーザビーム光源２０８における一端および他端のチャネル全てでエラーが発生していないと判定されたら、レーザビーム光源２０８の各チャネルのモニタビームと受光素子２１８とで光軸ズレが存在せず、且つ、レーザビーム光源２０８自体が劣化していないと判断できる。この場合、このまま図８のフローチャートによる一連の処理を終了させる。
【００７０】
図８のフローチャートにおいて、レーザビーム光源２０８の各チャネルのモニタビームと受光素子２１８とで光軸ズレが存在しないとされて一連の処理が終了した場合、例えば印刷開始時にＣＰＵ４００から光源コントローラ２００に対し、同期検知部２２０から出力された同期信号に同期したＡＰＣを開始する制御信号と、ＡＰＣの対象となる、感光体ドラムへの照射光量値とが送信される。光源コントローラ２００は、同期信号に同期して取得する各チャネルの光量モニタ電圧Ｖｐｄと、マイクロコントローラ４０１のＲＯＭ領域４１２ｂに予め格納されている各チャネルの感光体ドラムに対する照射光量と光量モニタ電圧Ｖｐｄとの関係に基づき、レーザビーム光源２０８の各チャネルに対する駆動電流値を計算し駆動電流制御部２０４に設定するフィードバック制御を行う。
【００７１】
以上説明したように、本第１の実施形態によれば、レーザビーム光源２０８によるレーザビームの発光量に対してフロントモニタ方式でＡＰＣを行う場合において、ＡＰＣを行う前に、工場調整時に測定された規定光量Ｌ0での発光時の駆動電流Ｉ0でレーザビームを発光させ、受光素子２１８の出力に基づく光量モニタ電圧Ｖｐｄの確認を行うようにしている。
【００７２】
そのため、従来技術のように共通の固定駆動電流の点灯によるＰＤ出力の確認と比較して、より精度よく光量モニタ電圧Ｖｐｄの判定を行うことができ、光軸のズレを容易に検出することが可能となる。このとき、レーザビーム光源２０８の端のチャネル（発光点）にて光量モニタ電圧Ｖｐｄの確認を行うため、光軸のレーザビーム列に対するズレの方向に関わらず、光軸ズレを検出できる。さらに、レーザビーム光源２０８の両端のチャネル全てで光量モニタ電圧Ｖｐｄの異常を検知した場合は、光軸のズレではなく、光源の劣化が発生したことを判定できる。
【００７３】
＜温度変化に対する補正について＞
ここで、レーザビーム光源２０８における各チャネルの発光量の温度変化に対する補正について説明する。ＬＤは、周囲温度により発光特性が異なる。図９は、周囲温度が温度Ｔ1および温度Ｔ2（温度Ｔ1＞温度Ｔ2）それぞれの場合について、ＬＤの駆動電流Ｉおよび発光量Ｌとの関係の例を示す。このように、ＬＤの周囲温度が温度Ｔ2の場合、周囲温度が温度Ｔ1と同じ駆動電流Ｉでより強く発光する。
【００７４】
画像形成装置２０において、工場調整時と実稼働時では、ＬＤ（レーザビーム光源２０８）の周囲温度が異なることが考えられる。例えば、レーザビーム光源２０８の周囲温度が、工場調整時には温度Ｔ1、画像形成装置２０の実稼働時には温度Ｔ2であり、工場調整時において、レーザビーム光源２０８のあるチャネルに関し、規定光量Ｌ0が駆動電流Ｉ0で得られたものとする。
【００７５】
この場合、画像形成装置２０の実稼働時に、工場調整時に規定光量Ｌ0が得られた駆動電流Ｉ0でレーザビーム光源２０８の当該チャネルを駆動すると、発光量Ｌ1が規定光量Ｌ0よりも高くなってしまうことになる。そこで、温度Ｔ1に対する温度Ｔ2の温度変化分に基づき駆動電流Ｉ0を補正した駆動電流Ｉ0’でレーザビーム光源２０８の当該チャネルを駆動することにより、当該チャネルを、温度Ｔ2の下で規定光量Ｌ0により発光させることができる。
【００７６】
駆動電流Ｉ0の温度補正分に基づく補正は、例えば次のようにして行う。上述したようにして工場調整時に規定光量Ｌ0で発光する駆動電流Ｉ0を測定する際に、レーザビーム光源２０８の周囲温度の測定も行い、測定結果をＲＯＭ領域４１２ｂに書き込んでおく。この工場調整時におけるレーザビーム光源２０８の周囲温度を、温度Ｔ0とする。レーザビーム光源２０８の発光量の温度変化率をＫ1[％／℃]とすると、補正後の駆動電流Ｉ0’は、下記の式（１）で求められる。
Ｉ0’＝Ｉ0×{１＋Ｋ1×(Ｔ2−Ｔ1)}    …（１）
【００７７】
光源コントローラ２００は、上述した図８のフローチャートにおけるステップＳ１２で取得した駆動電流Ｉ0に対して式（１）の温度による補正を行い、得られた駆動電流Ｉ0’を、ステップＳ１４で発光チャネルに設定する。
【００７８】
なお、画像形成装置２０の実稼働時におけるレーザビーム光源２０８の周辺温度は、画像形成装置２０内のレーザビーム光源２０８近傍に設けた温度センサ２２２により測定する。
【００７９】
受光素子２１８の出力電圧である光量モニタ電圧Ｖｐｄにも温度特性がある場合には、同様にして温度Ｔ1と温度Ｔ2とにより補正を行なうことで、モニタビームと受光素子２１８との光軸ズレをより精度良く検出することができる。この場合、上述の駆動電流Ｉ0の場合と同様に、工場調整時に規定光量Ｌ0で発光する駆動電流Ｉ0および調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍを測定する際に、レーザビーム光源２０８の周囲温度Ｔ0の測定も行い、測定結果をＲＯＭ領域４１２ｂに書き込んでおく。
【００８０】
受光素子２１８の出力の温度変化率がＫ2[％／℃]であった場合、補正後の調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍ’は、下記の式（２）で求められる。
Ｖｒｏｍ’＝Ｖｒｏｍ／{１＋Ｋ2×(Ｔ2−Ｔ1)}    …（２）
【００８１】
光源コントローラ２００は、上述した図８のフローチャートにおけるステップＳ１７で取得した調整時モニタ光量Ｖｒｏｍに対して式（２）の温度による補正を行い、得られた調整時モニタ光量Ｖｒｏｍ’を用いて、ステップＳ１８による判定を行う。
【００８２】
これらの処理により、ステップＳ１８で説明した、光量モニタ電圧Ｖｐｄの調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍに対する許容範囲を、上述の±１０％以内から例えば±２％以内など、より狭くすることが可能となり、より精度良く、モニタビームと受光素子２１８との光軸ズレを検出することができる。
【００８３】
さらに、温度Ｔ1と温度Ｔ2との差が大きい場合には、温度変化分に基づく補正を行わない状態の駆動電流Ｉ0でレーザビーム光源２０８を発光させると、レーザビーム光源２０８の最大定格発光量を超えてしまい、レーザビーム光源２０８の劣化や故障を招くおそれがある。温度Ｔ1と温度Ｔ2との差分に基づく補正を行った駆動電流Ｉ0’でレーザビーム光源２０８を駆動することにより、過大な駆動電流によるレーザビーム光源２０８の劣化や故障を防止することができる。
【００８４】
＜第１の実施形態の変形例＞
次に、本発明の第１の実施形態の変形例について説明する。本変形例では、図８のフローチャートにおけるステップＳ１８の判定で用いる調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍの値を、レーザビーム光源２０８の各チャネルに対して纏めて１つのみ、設定する。この各チャネルに対して纏めて１つが設定された調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍを、固定電圧Ｖｒｅｆと呼ぶ。
【００８５】
固定電圧Ｖｒｅｆの値としては、レーザビーム光源２０８の各チャネル、モニタビームを形成する光学部品の透過率、ならびに、受光素子２１８の受光感度の各個体差間のバラツキを考慮して決定する。例えば、レーザビーム光源２０８の各チャネルを規定光量で発光させた場合に、全ての組合せにおいて最も光量モニタ電圧Ｖｐｄが小さくなる値を固定電圧Ｖｒｅｆとして設定する。
【００８６】
これによれば、レーザビーム光源２０８の各チャネルについて調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍを記憶する方法に比べ、光軸ズレ検出の精度が劣る一方で、ＩＬテーブルが格納されるＲＯＭ領域４１２ｂの容量を節約することができる。
【００８７】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本第２の実施形態では、レーザビーム光源２０８として、複数の発光点が面状に、２次元的に配列されたＶＣＳＥＬ(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)を用いる。図１０は、ＶＣＳＥＬによるレーザビーム光源２０８における発光点の一例の配列を示す。図１０の例では、１つのＶＣＳＥＬが４０個の発光点を有し、これら４０個の発光点が、平行四辺形からなる格子状に等間隔で配列されている。図１０の例では、さらに、発光点が配列される格子が垂線に対して所定の角度を持たせて配置されている。この場合、垂線は、例えばレーザビームの走査方向に対して直角をなす線である。
【００８８】
なお、本第２の実施形態において、図４を用いて説明した、光学装置１００における光源部および受光部の構成をそのまま適用できる。同様に、ＶＣＳＥＬでも、駆動電流に対する発光量の特性は、ＬＤアレイについて図５を用いて説明した特性に準ずる。したがって、レーザビーム光源２０８の駆動制御は、上述した第１の実施形態と同様に行うことができるため、レーザビーム光源２０８の駆動制御に関する詳細な説明は、省略する。
【００８９】
＜第２の実施形態による光軸ズレ判定＞
次に、本第２の実施形態による光軸ズレの判定方法について説明する。なお、本第２の実施形態においても、上述した第１の実施形態と同様に、光軸ズレ判定を行う前に、予め、レーザビーム光源２０８の各チャネルｃｈ１〜ｃｈ４０が規定光量Ｌ0で発光している場合の、駆動電流Ｉ0および調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍを各チャネルについてそれぞれ測定し、ＩＬテーブルに格納しておく。
【００９０】
図１１は、モニタビームのビームスポットと受光素子２１８の受光面２１８ａとの位置関係の例を示す。なお、図１１では、レーザビーム光源２０８のチャネル配列における各頂点のチャネルｃｈ１、ｃｈ８、ｃｈ３３およびｃｈ４０のモニタビームによるビームスポットのみを示している。
【００９１】
図１１（ａ）は、モニタビームと受光素子２１８とで光軸ズレが無い場合の例を示す。図７（ａ）を用いて説明した第１の実施形態の場合と同様に、モニタビームおよび受光素子２１８は、受光素子２１８の受光面２１８ａに対し、レーザビーム光源２０８の全チャネルのモニタビームによるビームスポットが欠落無しに照射されるように構成される。この場合、全チャネルのモニタビームによる光量モニタ電圧Ｖｐｄは、それぞれ対応するチャネルの調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍと略等しくなる。
【００９２】
一方、モニタビームと受光素子２１８との間で光軸ズレが存在する場合、図１１（ｂ）〜図１１（ｅ）に例示されるように、レーザビーム光源２０８のチャネル配列における各頂点のチャネルｃｈ１、ｃｈ８、ｃｈ３３およびｃｈ４０によるモニタビームのビームスポット６０１1、６０１8、６０１33および６０１40のうち、少なくとも何れか１つが受光面２１８ａから外れることになる。受光面２１８ａから外れたビームスポットによる光量モニタ電圧Ｖｐｄは、対応するチャネルの調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍよりも低くなる。したがって、これらチャネルｃｈ１、ｃｈ８、ｃｈ３３およびｃｈ４０をそれぞれ単独で発光させて光量モニタ電圧Ｖｐｄを取得することで、モニタビームと受光素子２１８とで光軸ズレが存在するか否かを判定することができる。
【００９３】
例えば、図１１（ｂ）では、チャネルｃｈ１に対応するビームスポット６０１1が受光面２１８ａから外れている。これに限らず、チャネルｃｈ１、ｃｈ８、ｃｈ３３およびｃｈ４０のうち、同じ対角線上に無い２つのチャネルによるモニタビームのビームスポットが受光面２１８ａから外れていることも考えられる。これらの場合、受光面２１８ａから外れたビームスポット（例えばチャネルｃｈ１に対応するビームスポット）は、一部が欠落した状態で受光面に対して照射されることになり、当該ビームスポットが欠落無しで受光面２１８ａに照射される場合に比べて受光される光量が小さくなる。そのため、例えばチャネルｃｈ１のモニタビームによる光量モニタ電圧Ｖｐｄは、対応する調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍよりも低くなり、モニタビームと受光素子２１８とで光軸ズレが存在すると判定できる。
【００９４】
このように、本第２の実施形態では、上述の第１の実施形態と同様に、レーザビーム光源２０８のチャネル配列の線上において一方に隣接するチャネルが存在しないチャネルのそれぞれを単独で発光させて光量モニタ電圧Ｖｐｄを取得する。より具体的には、レーザビーム光源２０８のチャネル配列における各頂点のチャネルのそれぞれを単独で発光させて光量モニタ電圧Ｖｐｄを取得する。そして、取得された光量モニタ電圧Ｖｐｄをそれぞれ対応するチャネルの調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍと比較して、レーザビームと受光素子２１８とで光軸ズレが存在するか否かを判定する。
【００９５】
また、レーザビーム光源２０８の各チャネルが面状に配列されている場合、少なくとも同じ対角線上の両端にある２つのチャネルで、光量モニタ電圧Ｖｐｄが対応するチャネルの調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍよりも所定以上低いまたは所定以上高い場合には、レーザビーム光源２０８自体が劣化または故障していると考えることができる。
【００９６】
本第２の実施形態による光軸ズレ確認を行う処理は、図８のフローチャートを用いて説明した処理と略同一となる。この場合、図８のフローチャートにおけるステップＳ１４〜ステップＳ２１の一連の処理を、レーザビーム光源２０８における四隅のチャネルｃｈ１、ｃｈ８、ｃｈ３３およびｃｈ４０に対して順次行う。そして、ステップＳ１８において光量モニタ電圧Ｖｐｄが調整時モニタ電圧Ｖｒｏｍに対して許容範囲外であると判定されたチャネルの情報を、ステップＳ１９で一時的に保持する。
【００９７】
そして、チャネルｃｈ１、ｃｈ８、ｃｈ３３およびｃｈ４０に対するステップＳ１４〜ステップＳ２１の処理が全て終了したら、光源コントローラ２００は、ステップＳ２２で、チャネルｃｈ１、ｃｈ８、ｃｈ３３およびｃｈ４０のうち何れか１つのチャネルでエラーが発生したか否かを判定する。チャネルｃｈ１、ｃｈ８、ｃｈ３３およびｃｈ４０のうち同じ対角線上に無い２つのチャネルでエラーが発生したか否かをさらに判定してもよい。若し、エラー発生したと判定したら、モニタビームと受光素子２１８とで光軸ズレが存在するとして、ステップＳ２３でその旨示す通知や表示などを行う。
【００９８】
一方、光源コントローラ２００は、レーザビーム光源２０８における四隅のチャネルｃｈ１、ｃｈ８、ｃｈ３３およびｃｈ４０全てでエラーが発生している、または、当該チャネルｃｈ１、ｃｈ８、ｃｈ３３およびｃｈ４０全てでエラーが発生していないと判定したら、処理をステップＳ２４に移行させる。そして、当該チャネルｃｈ１、ｃｈ８、ｃｈ３３およびｃｈ４０全てのチャネルでエラーが発生していると判定した場合、レーザビーム光源２０８自体が劣化していると判断し、その旨示す通知や表示などを行う。
【００９９】
ステップＳ２４での判定は、上述に限らず、例えば、当該チャネルｃｈ１、ｃｈ８、ｃｈ３３およびｃｈ４０のうち、チャネルｃｈ１およびｃｈ４０などのように、同じ対角線上にある２のチャネルでエラーが発生していると判定した場合に、レーザビーム光源２０８自体が劣化していると判定することもできる。
【０１００】
このように、レーザビーム光源２０８がＶＣＳＥＬのような面発光を行う光源であっても、レーザビーム光源２０８によるレーザビームの発光量に対してフロントモニタ方式でＡＰＣを行う場合において、モニタビームと受光素子２１８との光軸ズレおよび光源自体の劣化を容易に検出できる。
【符号の説明】
【０１０１】
２０  画像形成装置
１００  光学装置
２００  光源コントローラ
２０２  電圧変換部
２０４  駆動電流制御部
２０６  ドライバ
２０８  レーザビーム光源
２１８  受光素子
２１８ａ  受光面
２２２  温度センサ
４００  ＣＰＵ
４０１  マイクロコントローラ
４０２  ＡＰＣ制御部
４１１  演算部
４１２ｂ  ＲＯＭ領域
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０２】
【特許文献１】特開２００２−１４１６０５号公報
【特許文献２】特開２００３−１８２１４０号公報
【特許文献３】特開２００８−７４０９８号公報
【図１】
0005678495.tif 000002
【図２】
0005678495.tif 000003
【図３】
0005678495.tif 000004
【図４】
0005678495.tif 000005
【図５】
0005678495.tif 000006
【図６】
0005678495.tif 000007
【図７】
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【図８】
0005678495.tif 000009
【図９】
0005678495.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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