(57)【要約】【課題】光量減のない精度の高い光量制御を行うと共に、面発光半導体レーザ内の発光素子の異常によって光量変動が生じた場合でも、容易に且つ迅速に光量補正を行うようにした光量制御装置を提供する。【解決手段】面発光半導体レーザを用いた電子写真プロセスにおいて、光学系により光線を分光せず露光量を空間的、時間的に制御する。即ち、面発光半導体レーザからポリゴンユニットに光束が照射され、光学系を通じて折り返しミラーに到達する際、折り返しミラーの両端部付近の光束が感光体の方向に光路変更しないように光学系を構成する。そして、光路変更しない光束は感光体上における画像保障領域外の光束とし、その光束上に光量制御用の２つの光検出器を配設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を走査する走査手段と、前記光束を被走査面に結像させる光学系とを備えた光走査装置において、
前記走査手段は、前記被走査面上における画像形成保障領域外まで前記光束を走査する構成にし、
前記光学系は、前記画像形成保障領域外まで走査された光束を、前記光源からの光束の光量制御に用いる光検出手段に導光する構成にしたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記光学系は、前記走査手段による光束の光路を前記被走査面側へ変更する光路変更手段を有し、
前記画像形成保障領域外まで走査された光束は、前記光路変更手段によって光路変更されない光束であることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記光検出手段は、前記光路変更手段の両端部側にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の光走査装置によって走査される光束の光量を前記光検出手段の検出信号に基づいて制御する光量制御装置であって、
前記光束の光源は、複数の発光素子から成る発光素子群で構成され、
前記発光素子群を複数のエリアに分割した際の、少なくとも１つ以上のエリアから成る異なる複数の発光パターンで前記光源を発光させる発光制御手段と、
前記光源から前記発光パターンで光束が発光された後の前記光検出手段の検出信号に基づいて当該発光パターンの光量を計測し、その光量変動を検出する光量変動検出手段と、
前記検出された光量変動を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする光量制御装置。
【請求項５】
前記発光制御手段は、光束の１走査中に複数の発光パターンで前記光源を発光させることを特徴とする請求項４に記載の光量制御装置。
【請求項６】
前記光量変動検出手段は、前記発光パターンの基本発光量に基づいて、前記光量変動を検出することを特徴とする請求項４または５に記載の光量制御装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記複数の発光パターン毎の電流−光量特性から得られる補正式により光量変動を補正することを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載の光量制御装置。
【請求項８】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の光走査装置と、請求項４乃至７の何れか一項に記載の光量制御装置とを備え、前記光走査装置によって走査された光束が被走査面である像担持体の表面に結像されて静電潜像を形成する構成であって、前記像担持体の表面に形成された静電潜像にトナーを与えてトナー画像を形成する現像装置と、前記像担持体の表面上の前記トナー画像を転写媒体に転写する転写装置とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の光走査装置によって走査される光束の光量を前記光検出手段の検出信号に基づいて制御する光量制御装置の光量制御方法であって、
発光制御手段が、複数の発光素子から成る発光素子群で構成された光源の前記発光素子群を複数のエリアに分割した際の少なくとも１つ以上のエリアから成る異なる複数の発光パターンで前記光源を発光させる工程と、
光量変動検出手段が、前記光源から前記発光パターンで光束が発光された後の前記光検出手段の検出信号に基づいて当該発光パターンの光量を計測しその光量変動を検出する工程と、
補正手段が、前記検出された光量変動を補正する工程とを有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、電子写真方式等の画像形成装置、該画像形成装置が備える光走査装置及び光量制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置が備える光走査装置は、入力された画像データに応じて半導体レーザを駆動し、その画像データに応じた静電潜像を感光体上に形成している。より一層の高速化および高解像度化を図るためには、半導体レーザから出射されたレーザビームを感光体上に走査するポリゴンミラーをより高速で回転させる必要がある。または、レーザビームを出射する半導体レーザの発光点をさらに増加させて感光体上を同時に走査するレーザビームの数を増加させる必要がある。
【０００３】
しかし、ポリゴンミラーをより高速で回転させるには、発熱や騒音、およびミラーそのものの強度を考慮した場合、限界がある。
【０００４】
そこで、従来用いられてきた端面発光型レーザダイオードから、近年、より多くのレーザビームを出射可能な光源として面発光レーザアレイ（ＶＣＳＥＬ）を用いる構成が製品化されてきている。なお、ＶＣＳＥＬは、Vertical Cavity-Surface Emitting Laserの略語である。
【０００５】
ところで、半導体レーザの光出力特性は周囲の温度の変化に敏感なため、一定電流で駆動していても周囲の温度変化又は自己発熱等により、光出力は大きく変動してしまう。この光出力の温度依存性に対応するために、端面発光型レーザダイオードの場合、一般に半導体レーザのパッケージ内にモニタダイオードと呼ばれるフォトダイオードが組み込まれている。これにより半導体レーザのバック光の光出力をモニタして駆動電流を制御し、光出力を一定に保つことができるようにしている。このようなフィードバック機構を持つ半導体レーザのレーザ光量制御を行う駆動回路をＡＰＣ（Auto Power Control）回路（自動光出力制御回路）と呼んでいる。
【０００６】
一方、ＶＣＳＥＬはその構造上一方向にしか発光しないため、端面発光型レーザダオードのようにバック光の光出力をモニタしてＡＰＣを行うことができない。
【０００７】
光源として面発光半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）を使用した露光装置において、同期用の光検出器の設置構成や光量制御に関する技術としては、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４などに記載されている。これら従来技術の光量制御は、光源とポリゴンミラーとを結ぶ光路の間に配置されたハーフミラーを用いて、光源から感光体に向かうレーザビームの一部を分離する。そして、分離したレーザビームをフォトダイオード（以下、「ＰＤ」という）に導いて光量を検知する構成が提案されている。
【特許文献１】特開平５−０３５０５８号公報
【特許文献２】特開平５−００５８４５号公報
【特許文献３】特開２０００−２８９２５１号公報
【特許文献４】特開２００６−９１５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記説明したような画像形成装置の構成では、バック光ではなく、光源から感光体に向かうレーザビームの光量を計測してレーザ光量制御を行う場合に、以下の問題があった。
【０００９】
すなわち、ＶＣＳＥＬから出射されたレーザビームをハーフミラーで分離して光量検知を行う構成では、感光体を走査する光量が分離によって半減してしまう。このためＶＣＳＥＬは構造的にレーザ共振器長が短く最大出力も小さいという弱点があるため、感光体を走査するための十分な光量が得られない可能性がある。
【００１０】
また、面発光半導体レーザは、複数の発光素子から成り、そのレーザ光を単一ユニットとして露光としている。そのため、一部の発光素子の未発光等による発光ムラの問題が生じた場合の光量補正の制御が難しいという問題があった。
【００１１】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、次のような目的の、光走査装置、光量制御装置、画像形成装置、及び光量制御方法を提供する。即ち、（１）光量減のない精度の高い光量制御を行うようにする。（２）面発光半導体レーザ内の発光素子の異常によって光量変動が生じた場合でも、容易に且つ迅速に光量補正を行うようにする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するため、光源からの光束を走査する走査手段と、前記光束を被走査面に結像させる光学系とを備えた光走査装置において、前記走査手段は、前記被走査面上における画像形成保障領域外まで前記光束を走査する構成にし、前記光学系は、前記画像形成保障領域外まで走査された光束を、前記光源からの光束の光量制御に用いる光検出手段に導光する構成にしたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記光走査装置によって走査される光束の光量を前記光検出手段の検出信号に基づいて制御する光量制御装置であって、前記光束の光源は、複数の発光素子から成る発光素子群で構成され、前記発光素子群を複数のエリアに分割した際の、少なくとも１つ以上のエリアから成る異なる複数の発光パターンで前記光源を発光させる発光制御手段と、前記光源から前記発光パターンで光束が発光された後の前記光検出手段の検出信号に基づいて当該発光パターンの光量を計測し、その光量変動を検出する光量変動検出手段と、前記検出された光量変動を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記光走査装置と、請求項４乃至７の何れか一項に記載の光量制御装置とを備え、前記光走査装置によって走査された光束が被走査面である像担持体の表面に結像されて静電潜像を形成する構成であって、前記像担持体の表面に形成された静電潜像にトナーを与えてトナー画像を形成する現像装置と、前記像担持体の表面上の前記トナー画像を転写媒体に転写する転写装置とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記光走査装置によって走査される光束の光量を前記光検出手段の検出信号に基づいて制御する光量制御装置の光量制御方法であって、発光制御手段が、複数の発光素子から成る発光素子群で構成された光源の前記発光素子群を複数のエリアに分割した際の少なくとも１つ以上のエリアから成る異なる複数の発光パターンで前記光源を発光させる工程と、光量変動検出手段が、前記光源から前記発光パターンで光束が発光された後の前記光検出手段の検出信号に基づいて当該発光パターンの光量を計測しその光量変動を検出する工程と、補正手段が、前記検出された光量変動を補正する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光量減のない精度の高い光量制御を行うことが可能になる。また、光源内の発光素子の異常によって光量変動が生じた場合でも、容易に且つ迅速に光量補正を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
＜光走査装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る光走査装置の要部の構成を示す概略図である。
【００１９】
この光走査装置の前段部は、レーザ発光部１００から射出された光線が導光部１０１を通ってポリゴンユニット１０２に達する構成を成している。レーザ発光部１００は、例えば１６個の発光素子の配列からなる面発光半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）で構成され、これら複数素子からなるレーザ光を単一ユニットした露光用の光源である。
【００２０】
導光部１０１は光束補正用レンズ群であり、アパーチャ、コリメータレンズ、シリンドリカルレンズなどに相当し、レーザ発光部１００Ｌから射出されたレーザ光を並行光束とし通過光束径における副走査方向にのみ所定の屈折力を有している。ポリゴンユニット１０２は、軸を中心に駆動モータ（不図示）により一定速度で回転して光束を偏光し、光束を主走査方向に走査するためのユニットである。
【００２１】
この光走査装置の後段部は、ポリゴンユニット１０２から射出されたレーザ光が、ｆθ特性を有するｆθレンズ１０３を通過する。そして、その通過光が、面倒れ補正用レンズ１０４と折り返しミラー１０５を介して被走査面としての感光体ドラム（像担持体）１０６の表面上に結像させる構成である。折り返しミラー１０５は、レーザ光を感光体ドラム１０６の方向へ光路変更するためのミラーである。
【００２２】
ここで、本実施の形態における光走査装置の特徴は、ポリゴンユニット１０２から射出された光束が感光体ドラム１０６における静電潜像形成保障領域外まで走査可能であり、該領域外の光束が折り返しミラー１０５に射出されない構成となっている点である。
【００２３】
即ち、レーザ光が折り返しミラー１０５に到達した際に、前記静電潜像形成保障領域外の光束は、折り返しミラー１０５に照射されず、その端部の外側を直進するようになっている。したがって、前記静電潜像形成保障領域外の光束は、感光体ドラム１０６側（被走査面側）へ光路変更しないことになり、該光束の延長線上に配設された２つの光検出器Ｐ１，Ｐ２に到達するような機構となっている。この光検出器Ｐ１，Ｐ２は、光束の光量及びパターン分布を検出するものである。
【００２４】
＜光検出器の構成＞
図２（ａ），（ｂ）は、本実施の形態に係る光検出器Ｐ１，Ｐ２の周辺機構を示す概略断面図であり、同図（ａ）はその第１の例を示し、同図（ｂ）は第２の例を示している。
【００２５】
図２（ａ）に示す第１の例では、折り返しミラー１０５の両端部外後方に光検出器Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ配置する構成である。即ち、前記静電潜像形成保障領域外の光束を直接受光する位置に光検出器Ｐ１，Ｐ２を配置する。
【００２６】
図２（ａ）に示す第２の例では、折り返しミラー１０５の背後に光検出器Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ配置する構成である。即ち、前記静電潜像形成保障領域外の光束をミラー１０８ａ，１０８ｂを介して光検出器Ｐ１，Ｐ２でそれぞれ受光する。
【００２７】
図３（ａ），（ｂ）は、光検出器Ｐ１，Ｐ２の構成を示す概略図であり、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）は１セル内の断面図である。
【００２８】
光束の光量及びパターン分布を検出する光検出器Ｐ１，Ｐ２について、光量に関しては高感度のフォトダイオードや、光電子増倍管など一般に使用されている光量光検出器により検出可能である。パターン分布は、後述する発光パターン（図５参照）に対応したパターンの分布であり、このパターン分布に関しては、光源に使用する面発光半導体レーザの素子数と同じ素子数で構成した光検出器を使用して検出する。
【００２９】
即ち、本実施の形態における光検出器Ｐ１，Ｐ２は、図３（ａ）に示すように、例えば高感度のフォトダイオードから成る発光素子Ｐａを、レーザ発光部１００における面発光半導体レーザの素子数と同数配列した構成である。その１セル内は、図３（ｂ）に示すように小型のパラボラを模した形状であり、予め設定した各エリア（後述の図５参照）における光量を検出できる構成となっている。図３（ｂ）において、Ｐｂはパラボラ形の反射板であり、Ｐｃは発光素子Ｐａのケーブルである。
【００３０】
＜光量制御装置の構成＞
次に、上記構成の光走査装置によって走査される光束の光量を制御する光量制御装置について説明する。
【００３１】
図４は、本実施の形態に係る光量制御装置の構成を示すブロック図である。
【００３２】
この光量制御装置は、例えば後述する画像形成装置内に搭載されるものであり（図１２参照）、その画像信号処理部１４０には、制御部１５０、画像信号入力部１６１、画像処理部１６２、及びＰＷＭ発生部１６３が設けられている。
【００３３】
制御部１５０（発光制御手段、光量変動検出手段）は、ＣＰＵ１５１、ＲＯＭ１５２及びＲＡＭ１５３等から構成され、本実施の形態に係る光量制御装置の動作全体を制御する。ＲＯＭ１５２には、後述する光量制御処理（図７参照）を実行するための制御プログラムや必要なデータが格納され、ＣＰＵ１５１がその制御プログラムを実行する。ＲＡＭ１５３はＣＰＵ１５１のワークエリアとして使用される。また、制御部１５０には、本実施の形態における光量制御処理を実行するために前述した光検出器Ｐ１，Ｐ２の検出信号が入力されるようになっている。
【００３４】
画像信号入力部１６１には画像データが入力され、その画像データは画像処理部１６２へ送られる。画像処理部１６２では、画像形成装置本体の性能に対し、トナー画像（静電潜像）を最適化するための画像処理が行われ、その処理後の画像データが画像処理部４２内のメモリに保持される。
【００３５】
そして、制御部１５０から指示された出力すべき画像データがＰＷＭ発生器１６３へ送られる。ＰＷＭ発生器１６３では、送られてきた画像データに基づき、１画素におけるレーザの発光時間を制御するパルス幅を設定し、レーザドライバ１７０へとパルス信号を送信する。
【００３６】
レーザドライバ１７０には、制御部１５０の指示（例えば後述する図５のパターン発光の指示）に従って面発光半導体レーザ１００内の各発光素子のオン／オフを切り替える回路が存在している。さらに、制御部１５０の指示（後述する光量制御処理（図７参照）の指示）に従って前記各発光素子に流れる電流を調整する回路も存在している。
【００３７】
制御部１５０は、例えば図５（ａ）〜（ｄ）の４種類の発光パターンで面発光半導体レーザ１００のレーザ光の発光状態を制御する。図５（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態に係るレーザ光の発光パターンを示す模式図である。
【００３８】
図５（ａ）に示す発光パターン＜１＞は通常作像時の発光パターンであり、１６素子全てを発光する。図５（ｂ）に示す発光パターン＜２＞は中心部４素子のみを発光するパターンであり、図５（ｃ）に示す発光パターン＜３＞は斜め＋４５°の１０素子を発光するパターンである。パターン＜４＞は斜め−４５°の１０素子を発光するパターンである。
【００３９】
＜本実施の形態に係る光量制御＞
上記構成の光量制御装置による光量制御処理は、上記４種類の発光パターンでレーザ光を走査中に、前記静電潜像形成保障領域外の光束を光検出器Ｐ１，Ｐ２でそれぞれ受光し、その光量変動を例えば図６に示すように予め設定したエリア毎に解析し補正を行う。
【００４０】
図６は、面発光半導体レーザ１００内の発光素子群のエリア分類を示す模式図である。
【００４１】
本実施の形態では、面発光半導体レーザ１００内の発光素子群を３つのエリア１〜３に分類し、光量変動が生じた場合のエリア解析の参考としている。即ち、本実施の形態に係る光量制御処理は、エリア１〜３のうち、光量変動が生じたエリアのみその光量の補正を行うものである。
【００４２】
ここで、上述した発光パターン＜１＞は全エリア１〜３から成り、発光パターン＜２＞はエリア３から成り、発光パターン＜３＞はエリア２と３から成り、発光パターン＜４＞はエリア１と２から成る。
【００４３】
以下、本実施の形態に係る光量制御処理の詳細について、図７〜図１１を参照にして説明する。
【００４４】
図７は、本実施の形態に係る光量制御処理を示すフローチャートである。また、図８は、初期設定動作時の初期取得データの取得方法を説明した説明図であり、図９（ａ）〜（ｄ）は、初期設定動作時の初期取得データを示す特性図である。また、図１０は、繰り返し発光パターン制御の一例を説明する説明図であり、図１１（ａ），（ｂ）は、本実施の形態における補正制御を説明する説明図である。
【００４５】
まず制御部１５０は、例えば電源オン時に、制御前の初期設定動作を行う（図７のステップＳ１１）。この初期設定動作では、図８に示すように、発光パターン＜１＞〜＜４＞毎に、Ｆ０〜４０［ＨＥＸ］まで１０［ＨＥＸ］づつ面発光半導体レーザ１００を発光し、その光量（基本発光量）を２つの光検出器Ｐ１，Ｐ２で計測する。また、計測した光量を基に、発光パターン＜１＞〜＜４＞毎の、２つの光検出器Ｐ１，Ｐ２の誤差分を算出する。これらの結果により、図９に示すように、発光パターン＜１＞〜＜４＞毎の、各光検出器Ｐ１，Ｐ２の電流−光量特性及び誤差特性を初期設定動作時の初期取得データとしてＲＡＭ１５３などのメモリに記憶する。
【００４６】
次に制御部１５０は、画像作像時において１走査毎に、後述する繰り返し発光パターン制御により、空間的に隔てて配置された光検出器Ｐ１と光検出器Ｐ２を用いて連続的に光量を検出し、その変動（空間的光量変動）を検出する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。本実施の形態の繰り返し発光パターン制御においては、図１０に示すように例えば４種類の制御パターンが作成されている。即ち、制御パターンＮｏ．がＩ〜ＩＶまで設定され、その内容は次の通りである。
【００４７】
Ｎｏ．Ｉでは、光検出器Ｐ１は発光パターン＜１＞、光検出器Ｐ２は発光パターン＜２＞を検出する。
【００４８】
Ｎｏ．ＩＩでは、光検出器Ｐ１は発光パターン＜３＞、光検出器Ｐ２は発光パターン＜４＞を検出する。
【００４９】
Ｎｏ．ＩＩＩでは、光検出器Ｐ１は発光パターン＜２＞、光検出器Ｐ２は発光パターン＜１＞を検出する。
【００５０】
Ｎｏ．ＩＶでは、光検出器Ｐ１は発光パターン＜４＞、光検出器Ｐ２は発光パターン＜３＞を検出する。
【００５１】
なお、上記制御パターン及びその組み合わせに関して本例に限定しなくてもよい。
【００５２】
繰り返し発光パターン制御において、制御パターンＮｏ．は次のようにして設定する（ステップＳ１２）。即ち、前回終了時の制御パターンＮｏ．をＸとする（Ｎｏ．＝Ｘ）。もし、Ｘ≠ＩＶであれば、次の制御パターンＮｏ．は、Ｘ＋１となる。もし、Ｘ＝ＩＶであれば、Ｘ＝１に戻る。
【００５３】
また、時間的光量変動に関しては、１走査毎に、各光検出器Ｐ１，Ｐ２それぞれにおいて、使用する発光パターンの計測値と前記初期設定動作時に取得した初期値との比較を行い、１走査中における変動を監視する。その比較の対象と変動の求め方については、本実施の形態では、次のようになる。
・初期値＜１＞−計測値＜１＞
・初期値＜２＞−計測値＜２＞
・初期値＜３＞−計測値＜３＞
・初期値＜４＞−計測値＜４＞
・初期値＜１＞−初期値＜３＞−計測値＜４＞−計測値＜２＞
・初期値＜１＞−初期値＜４＞−計測値＜３＞−計測値＜２＞
・初期値＜１＞−初期値＜４＞−初期値＜３＞−計測値＜２＞
・初期値＜１＞＋初期値＜２＞−計測値＜１＞＋計測値＜２＞
・初期値＜１＞＋初期値＜３＞−計測値＜１＞＋計測値＜３＞
・初期値＜１＞＋初期値＜４＞−計測値＜１＞＋計測値＜４＞
・初期値＜２＞＋初期値＜３＞−計測値＜２＞＋計測値＜３＞
・初期値＜２＞＋初期値＜４＞−計測値＜２＞＋計測値＜４＞
・初期値＜３＞＋初期値＜４＞−計測値＜３＞＋計測値＜４＞
但し、初期値＜１＞〜＜４＞はそれぞれ発光パターン＜１＞〜＜４＞の初期値であり、計測値＜１＞〜＜４＞はそれぞれ発光パターン＜１＞〜＜４＞の計測値である。
【００５４】
このような、繰り返し発光パターン制御による光量変動の検出処理において、処理の途中で光量の変動を検出しても補正制御は行わず、全発光パターンの制御が終了するのを待つ。
【００５５】
全発光パターンの制御が終了したら、制御部１５０は、上記のように全ての発光パターンにおける計測値を初期値と比較する。そして、１走査に必要とする時間と光検出器Ｐ１，Ｐ２における検出能を考慮した上で、前記比較の結果値が規定誤差範囲内か否かの判別を行う（ステップＳ１４）。
【００５６】
そして、制御部１５０は、規定誤差範囲内ならば、補正を要する光量変動が無かったと判断して、繰り返し発光パターン制御による光量変動の検出処理を継続する。規定誤差範囲外の場合には、制御部１５０は、補正を要する光量変動が有ったと判断して、ステップＳ１５において、当該光量変動を検出した光検出器を確認する。
【００５７】
当該光量変動を検出した光検出器が光検出器Ｐ１，Ｐ２の何れか一方である場合は、ステップＳ１６へ進んで、検出された当該光量変動が、該当する光検出器の検出器誤差分（ステップＳ１１の初期設定動作で取得）内か否かを判定する。前記検出器誤差分内であれば、当該光量変動の補正制御を行わずステップＳ１３へ戻り、前記検出器誤差分外であれば、ステップＳ１７へ進んで、当該光量変動の補正制御を行う。また、当該光量変動を検出した光検出器が光検出器Ｐ１，Ｐ２の両方である場合にも、ステップＳ１７へ進む。
【００５８】
制御部１５０がステップＳ１７で行う補正制御では、まず、光量変動が生じたエリアが前記エリア１〜３の何れであるかを、前記繰り返し発光パターン制御で取得された全発光パターンにおける光量値データによって判断し、そのエリアに対してのみ補正制御を行う。
【００５９】
本実施の形態における補正制御は、上記初期設定動作で設定した各発光パターン毎の電流−光量特性（図９参照）から現状の光量値に相当する電流値を探索する。そして、その電流値と初期使用電流値との差分を、次の走査においてそのエリアのみ加算或いは減算して必要電流値を補正する。即ち、本実施の形態における補正制御は、前記電流−光量特性から得られる補正式により光量変動を補正するものである。その一例を図１１（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
【００６０】
例えば、初期設定動作においてＡ０［ＨＥＸ］にて画像形成を行うよう設定したレーザ光に対して、強制的にあるエリアにおける素子の光量を減じ光量変動を発生させたとする。これによって、例えば、発光パターン＜３＞において、図１１（ａ）に示すようにレーザ光量がＢからＤへと減じ、この光量変動が光検出器Ｐ２で検出されたものとする。この場合の必要電流値の補正量は、図１１（ａ）の電流−光量特性に示すように、必要電流値γからδを差し引いた値となる。具体的には、図１１（ｂ）に示す補正式により算出することができる。図１１（ａ）のＥ点は補正後の擬似検出量を示している。
【００６１】
＜本実施の形態に係る利点＞
（１）面発光半導体レーザ１００からポリゴンユニット１０２に光束が照射され、光学系１０３，１０４を通じて折り返しミラー１０５に到達する際、折り返しミラー１０５の両端部付近の光束が感光体ドラム１０６の方向に光路変更しないように光学系を構成する。そして、光路変更しない光束は感光体ドラム１０６の被走査面上における画像形成保障領域外の光束とし、その光束上に光量制御用の２つの光検出器Ｐ１，Ｐ２を配設する。つまり、光検出器Ｐ１，Ｐ２は、折り返しミラー１０５の両端部側にそれぞれ配設される。このような構成により、本実施の形態では、光量制御を行うために、面発光半導体レーザ１００から発光された光束を分光することなく、光検出器Ｐ１，Ｐ２は感光体ドラム１０６に最も近い位置で光束を検出することができる。これにより、光量減のない精度の高い光量制御を行うことが可能になる。
【００６２】
（２）面発光半導体レーザ１００内の発光素子群を複数のエリアに分割し、光量変動をエリア単位で補正するようにしたので、エリア内の一部の発光素子の異常によって走査中に光量変動が生じた場合でも、容易に光量補正を行うことができる。即ち、走査時における光量を２つの光検出器Ｐ１，Ｐ２で検出し、その光量変動を、少なくとも一つ以上のエリアから成る異なる発光パターンによる光量値データから発光パターン内エリアにおける発光状態を判別し補正する。このように、２つの光検出器Ｐ１，Ｐ２を使用した光量制御により、空間的にも時間的にも光量の変化を追従することが可能になり、容易に且つ迅速に光量補正を行うことができる。
【００６３】
＜本実施の形態に係る画像形成装置＞
次に、上記構成の光量制御装置を適用した画像形成装置について、図１２を参照して説明する。
【００６４】
図１２は、本実施の形態に係る画像形成装置の一例である複写装置の概略内部構造を示す断面図である。
【００６５】
図１２に示すように、この複写装置は、イメージスキャナ部２０１、プリンタ部２００、及び操作部３００を備えている。イメージスキャナ部２０１は、原稿を読み取り、デジタル信号処理を行う部分である。プリンタ部２００は、イメージスキャナ部２０１に読み取られた原稿画像に対応した画像を用紙等のシート上にプリント出力する部分である。操作部３００は、使用者が当該複写装置に関する操作を行う部分である。
【００６６】
イメージスキャナ部２０１において、２０２は原稿圧板であり、原稿台ガラス２０３上の原稿２０４は、ハロゲンランプ２０５の光で照射される。原稿からの反射光はミラー２０６、２０７に導かれ、レンズ２０８によりＣＣＤセンサ２１０上に像を結ぶ。
【００６７】
ＣＣＤセンサ２１０は原稿からの光情報を読み取り、画像信号処理部１４０に送る。ハロゲンランプ２０５及びミラー２０６を搭載している第１ミラー台と第２ミラー台は、ＣＣＤセンサ２１０の電気的走査方向（主走査方向）に対して垂直方向（副走査方向）に機械的に移動することにより、原稿全面を走査する。このとき、第１ミラー台は速度ｖにより、ミラー２０７を搭載している第２ミラー台は速度１／２ｖにより、移動するようになっている。
【００６８】
また、イメージスキャナ部２０１は、ホームポジションセンサ２３０、及び標準白色板２１１を備えている。ホームポジションセンサ２３０は、第１ミラー台に取り付けられた突起部２２９がホームポジションの間に入るのを検知して第１ミラー台の位置検出を行う。標準白色板２１１は、ＣＣＤセンサ２１０の読み取りデータの補正データを発生させるためのものである。この標準白色板２１１は可視光に対してほぼ均一の反射特性を示し、可視では白色の色を有している。
【００６９】
画像信号処理部１４０は、ＣＣＤセンサ２１０により読み取られた画像信号を電気的に処理し、プリンタ部２００に送る。
【００７０】
プリンタ部２００は、レーザドライバ１７０及び面発光半導体レーザ１００のほか、図１に示した光走査装置、感光体ドラム１０６、現像器２１９〜２２２、転写ドラム２２３、用紙カセット２２４、２２５、及び定着器２２６を備えている。
【００７１】
イメージスキャナ部２０１から送られてくる画像信号は、レーザドライバ１７０に送られる。レーザドライバ１７０は、画像信号に応じて面発光半導体レーザ１００を変調駆動する。面発光半導体レーザ１００から出射したレーザ光は、図１の光走査装置における、ポリゴンユニット１０２、ｆθレンズ１０３、面倒れ補正用レンズ１０４、及び折り返しミラー１０５を介して、感光体ドラム１０６上を露光・走査する。
【００７２】
感光体ドラム１０６の表面は、帯電装置２２０によって一様に帯電されており、前記光走査装置の露光・走査により、予め帯電された感光体ドラム１０６上に静電潜像が形成される。そして、現像器２２１は、感光体ドラム１０６上に形成された静電潜像をトナーで現像する。
【００７３】
転写ドラム２２３は、用紙カセット２２４または２２５から給紙された用紙（転写媒体）を巻き付け、感光体ドラム１０６上に現像されたトナー像を用紙上に転写する。このようにして、トナー像が転写された後に、用紙は定着器２２６を通過して加熱定着され、装置外部に排紙される。
【００７４】
なお、本発明の目的は、以下の処理を実行することによっても達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。
【００７５】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７６】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００７７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００７８】
更に、前述した実施形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施の形態に係る光走査装置の要部の構成を示す概略図である。
【図２】実施の形態に係る光検出器の周辺機構を示す概略断面図である。
【図３】光検出器の構成を示す概略図である。
【図４】実施の形態に係る光量制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態に係るレーザ光の発光パターンを示す模式図である。
【図６】面発光半導体レーザ内の発光素子群のエリア分類を示す模式図である。
【図７】実施の形態に係る光量制御処理を示すフローチャートである。
【図８】初期設定動作時の初期取得データの取得方法を説明した説明図である。
【図９】初期設定動作時の初期取得データを示す特性図である。
【図１０】繰り返し発光パターン制御の一例を説明する説明図である。
【図１１】実施の形態における補正制御の一例を説明する説明図である。
【図１２】実施の形態に係る画像形成装置の構成例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１００  レーザ発光部
１０１  導光部
１０２  ポリゴンユニット
１０３  ｆθレンズ
１０４  面倒れ補正用レンズ
１０５  折り返しミラー
１０６  感光体ドラム
１５０  制御部
１５１  ＣＰＵ
１５２  ＲＯＭ
１５３  ＲＡＭ
１６２  画像処理部
１６３  ＰＷＭ発生部
１７０  レーザドライバ
Ｐ１，Ｐ２  光検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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