画像形成装置
【課題】レーザ光源の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れに起因する画質の劣化を未然に防止することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】スイッチング素子１０６がオン動作すると、時定数回路１０５の放電回路を介した放電により、発光部１０７には、目標電流に対してオーバーシュートした後に時定数Ａで目標電流に収束する駆動電流Ｉｄが供給される。スイッチング素子１０６がオフ動作すると、時定数回路１０５の充電回路を介した充電により、発光部１０７には、消灯電流（零電流）に対してアンダーシュートした後に時定数Ｂで消灯電流（零電流）に収束する駆動電流Ｉｄが供給される。
【解決手段】スイッチング素子１０６がオン動作すると、時定数回路１０５の放電回路を介した放電により、発光部１０７には、目標電流に対してオーバーシュートした後に時定数Ａで目標電流に収束する駆動電流Ｉｄが供給される。スイッチング素子１０６がオフ動作すると、時定数回路１０５の充電回路を介した充電により、発光部１０７には、消灯電流（零電流）に対してアンダーシュートした後に時定数Ｂで消灯電流（零電流）に収束する駆動電流Ｉｄが供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ走査光学装置を露光装置として用いる画像形成装置に対しては、生産性の向上または解像度の向上を図るために、露光装置のレーザ光源として、面発光型半導体レーザ素子を使用することが検討されている。この面発光型半導体レーザ素子は、ウエハの表面からレーザ光を出射するものである。
【０００３】
面発光型半導体レーザ素子は、ウエハの端面からレーザ光を出射する端面発光型半導体レーザ素子と比して、２次元的に発光点を配置することが可能であり、ビーム数の増加に容易に対応することができるという利点がある。この利点により、面発光型半導体レーザ素子は、露光装置のレーザ光源として有望視されている。反面、面発光型半導体レーザ素子は、端面発光型半導体レーザ素子と比較して、立ち上がりおよび立ち下がりが遅れるという特性を有する。
【０００４】
また、レーザ光源の１画素当たりのスイッチング周波数が、プロセススピード、および解像度の二乗に比例するので、生産性の向上または解像度の向上を図るためには、レーザ光源のスイッチング周波数をさらに高周波化することが必要である。例えば、従来の端面発光型半導体レーザ素子のスイッチング周波数が数十ＭＨｚである状況下において、面発光型半導体レーザ素子のスイッチング周波数として、数百ＭＨｚなどの高い周波数が想定される。
【０００５】
ここで、レーザ光源のスイッチング時の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れは、画素の潜像形成に影響を与える。例えば、立ち上がり時間が長くなると、潜像の細りが生じ、立ち下がり時間が長くなると、潜像の太りが発生する。この潜像の細りおよび太りがそのまま現像されると、画質が損なわれるなど、画質の劣化を招くことになる。また、この立ち上がり時間および立ち下がり時間は、レーザ光源が発光するレーザ光の光量、レーザ光源の周囲温度などにより、大きく変わる。
【０００６】
レーザ光源の立ち上がり時間および立ち下がり時間は、レーザ光源のスイッチング周波数の高周波化に対して、より重要な要素になる。即ち、電子写真方式の画像形成装置において、高解像度化、高速化に対応するために、レーザ光源に対しては、高速な応答特性が求められ、立ち上がり時間および立ち下がり時間の短縮化が必要である。
【０００７】
そこで、面発光型半導体レーザ素子の立ち上がり時間および立ち下がり時間を短縮化するための駆動方法として、以下のような駆動方法が提案されている（特許文献１参照）。この駆動方法は、面発光型半導体レーザ素子の立ち上がり時に当該半導体レーザ素子の駆動を電圧駆動により行い、時間により電流駆動に切り替えて立ち上がり時間の補正を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許４１２３７９１号
【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、上述した面発光型半導体レーザ素子に対する駆動方法は、ｎ秒オーダの非常に早い速度での電圧駆動と電流駆動の切り替えを必要とする。よって、特に、画素毎のＰＷＭ制御において、上記駆動方法を実現することは、非常に難しい。
【００１０】
本発明の目的は、レーザ光源の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れに起因する画質の劣化を未然に防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するため、電子写真方式の画像形成装置であって、像坦持体を露光走査するためのレーザ光を発光するレーザ光源と、ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を駆動すべく、前記レーザ光源に電流を供給する駆動手段とを備え、前記駆動手段は、前記ビデオ信号に応答する動作の時定数として、前記レーザ光源の出力特性に応じて前記レーザ光源の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れ量が小さくなるように決定された第１の時定数および第２の時定数を有し、前記駆動手段は、前記ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を点灯させる際には、目標電流に対してオーバーシュートした後に前記第１の時定数で前記目標電流に収束する電流を、前記レーザ光源に供給し、前記ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を消灯させる際には、消灯電流に対してアンダーシュートした後に前記第２の時定数で前記消灯電流に収束する電流を、前記レーザ光源に供給することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、レーザ光源の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れに起因する画質の劣化を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の露光ユニット２６ｍ〜２６ｋの主要部構成を示す模式図である。
【図３】図２のレーザドライバ２０９の構成を示す回路図である。
【図４】（ａ）は従来の定電流制御で発光部１０７を駆動した場合の駆動電流Ｉｄ’、発光部の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。（ｂ）は図３の駆動回路２０９ｉにより発光部１０７を駆動した場合の駆動電流Ｉｄ、発光部の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。
【図５】目標電流と電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を算出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する際のビデオ信号Ｖｏ、駆動電流Ｉｄ、目標電流信号Ｓ４、電圧源１０１の出力電圧Ｖ１、発光部１０７への印加電圧Ｖｄ、応答制御信号Ｓ８、光出力のそれぞれの波形を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されているレーザドライバの構成を示す回路図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されているレーザドライバの構成を示す回路図である。
【図９】図８の補正回路１２４で生成される補正電流Ｉｃ、補正前の駆動電流Ｉｒ、補正電流Ｉｃにより補正された駆動電流Ｉｄ、補正前および補正後の光出力のそれぞれの波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断面図である。ここでは、少なくともカラーコピー機能を提供する画像形成装置を説明する。
【００１６】
画像形成装置は、図１に示すように、カラー画像を読み取り可能なリーダ１０およびカラー画像形成可能なプリンタ２０を備える。リーダ１０は、原稿を１枚ずつ給送する自動原稿給送装置１１および自動原稿給送装置１１により給送された原稿上の画像をフルカラーで読み取ることが可能なスキャナ１２を有する。スキャナ１２は、原稿から読み取った画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の画像データ）を、画像処理部（図示せず）に出力する。上記画像処理部は、スキャナ１２から出力された画像データに対して所定の画像処理を施し、画像処理された画像データをＭ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の各色の画像データに変換してプリンタ２０に出力する。
【００１７】
プリンタ２０は、電子写真方式により、上記画像処理部から出力された各色（Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ）の画像データに基づいて、カラー画像または白黒画像を用紙上に形成する。プリンタ２０は、詳細には、複数の露光ユニット２６ｍ，２６ｃ，２６ｙ，２６ｋおよび複数の画像形成ユニット２１ｍ，２１ｃ，２１ｙ，２１ｋを有する。
【００１８】
各露光ユニット２６ｍ〜２６ｋは、対応する色（Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ）の画像データに基づいてレーザ光を変調し、このレーザ光により、対応する画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋの感光ドラム２２（像坦持体）が、露光走査される。
【００１９】
各画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋは、感光ドラム２２、帯電器２３、現像器２４およびクリーナ２５を有する。各画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋの構成は同じであるので、ここでは、画像形成ユニット２１ｍの構成要素のみに符号を付し、他の画像形成ユニット２１ｃ〜２１ｋの構成要素に対する符号を、省略する。
【００２０】
感光ドラム２２の表面は、帯電器２３により、所定の電位に帯電させられた後に、対応する露光ユニット２６ｍ，２６ｃ，２６ｙ，２６のレーザ光により露光走査される。これにより、感光ドラム２２の表面には、画像データに対応する色の静電潜像が形成される。感光ドラム２２上に形成された静電潜像は、現像器２４により、トナー像に現像され、当該トナー像は感光ドラム２２に坦持される。クリーナ２５は、一次転写後の感光ドラム２２の表面に残留するトナーを掻き落とし、回収する。
【００２１】
各画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋの感光ドラム２２にそれぞれ坦持された各色のトナー像は、対応する一次転写器２８ｍ〜２８ｋにより、中間転写ベルト２９上に重ね合わされて転写される（一次転写）。これにより、中間転写ベルト２９上には、フルカラーのトナー像が形成される。
【００２２】
中間転写ベルト２９に転写されたトナー像は、給紙カセット３０または手指しトレイ３１からレジストレーションローラ３２を経て二次転写位置Ｔに給紙された用紙に転写される（二次転写）。トナー像が転写された用紙は、定着器３３に導かれ、定着器３３は、用紙上のトナー像を用紙に定着させる。トナー像が定着された用紙は、排紙トレイ３４上に排紙される。
【００２３】
次に、各露光ユニット２６ｍ〜２６ｋについて図２を参照しながら詳細に説明する。図２は図１の露光ユニット２６ｍ〜２６ｋの主要部構成を示す模式図である。ここでは、各露光ユニット２６ｍ〜２６ｋの構成は同じあるので、露光ユニット２６ｍの構成を説明する。
【００２４】
露光ユニット２６ｍは、図２に示すように、レーザ光源２００、コリメータレンズ２０１、ポリゴンミラー２０２、ｆ−θレンズ２０４、ビームデテクトセンサ（以下、ＢＤセンサという）２０５、濃度センサ２０６およびレーザドライバ２０９を有する。
【００２５】
レーザ光源２００は、複数の発光部を有する面発光型半導体レーザ素子からなる。このレーザ光源２００は、例えば、従来の端面発光型半導体レーザ素子のスイッチング周波数が数十ＭＨｚである状況下において、数百ＭＨｚなどの高いスイッチング周波数で駆動される。
【００２６】
レーザ光源２００が発光した複数本のレーザ光（各発光部がそれぞれ発光した複数本のレーザ光）は、コリメータレンズ２０１を介して平行なレーザ光に変換された後に、回転中のポリゴンミラー２０２に入射する。ここで、ポリゴンミラー２０２は、スキャナモータ２０３により、所定の等角速度で、回転駆動される。
【００２７】
ポリゴンミラー２０２に入射したレーザ光は、ポリゴンミラー２０２により反射されて、ｆ−θレンズ２０４へ至る。レーザ光は、ｆ−θレンズ２０４を通過して、感光ドラム２２上において主走査方向に等速で結合走査される。このレーザ光の走査（即ちスキャン動作）により、感光ドラム２２の表面には、潜像が形成される。
【００２８】
ＢＤセンサ２０５は、レーザ光源２００を強制的に点灯する強制点灯期間にポリゴンミラー２０２により反射されて入力されたレーザ光を検出すると、ビームデテクト信号（以下、ＢＤ信号という）Ｓ１をコントローラ２１０に出力する。このＢＤ信号Ｓ１は、主走査毎の画像形成書き出しタイミングの基準信号となる信号である。
【００２９】
濃度センサ（濃度検出手段）２０６は、感光ドラム２２の表面に形成された濃度検出用パターン画像の濃度を検出し、当該検出結果（検出した濃度）を示す濃度信号Ｓ２をコントローラ２１０に出力する。
【００３０】
コントローラ２１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース（図示せず）などから構成され、装置全体の制御を行うとともに、後述する処理を含む各種処理を実行する。
【００３１】
コントローラ２１０は、ＢＤ信号Ｓ１に基づいて、書き出しシーケンスを実行する。この書き出しシーケンスの実行に伴い、ビデオ信号Ｖｏがレーザドライバ２０９に入力される。
【００３２】
また、コントローラ２１０は、濃度センサ２０６からの濃度信号Ｓ２（濃度検出用パターン画像の濃度）に基づいて目標光量を算出する目標光量算出処理と、上記算出された目標光量を得るための目標電流を算出する目標電流算出処理を行う。そして、コントローラ２１０は、上記算出された目標電流を示す目標電流信号Ｓ４をレーザドライバ２０９に出力する。
【００３３】
また、コントローラ２１０は、温度センサ（温度検出手段）２０７から出力される温度信号Ｓ６に基づいて、レーザドライバ２０９の各電圧源１０１（図３）に設定する電圧を算出する電圧算出処理を行う。そして、コントローラ２１０は、上記算出された電圧を電圧源１０１に設定するための電圧設定信号Ｓ５をレーザドライバ２０９に出力する。ここで、温度センサ２０７は、レーザ光源２００の周囲温度を検出するように配置されており、温度信号Ｓ６は、検出結果（検出したレーザ光源２００の周囲温度）を示す信号である。
【００３４】
また、コントローラ２１０は、スキャナモータ２０３を駆動するための駆動制御信号Ｓ７を生成して出力する。
【００３５】
レーザドライバ２０９は、後述するように、上記目標電流信号Ｓ４および電圧設定信号Ｓ５に基づいて、レーザ光源２００の発光部毎に駆動電流Ｉｄを生成して供給する。
【００３６】
次に、レーザドライバ２０９の構成について図３を参照しながら説明する。図３は図２のレーザドライバ２０９の構成を示す回路図である。
【００３７】
レーザドライバ２０９には、図３に示すように、レーザ光源２００の発光部１０７毎に駆動回路２０９ｉ（ｉ＝１〜ｎ）が設けられている。レーザ光源２００の各発光部１０７は、それぞれ対応する主走査方向ラインを同時に露光走査するように、副走査方向に間隔を置いて配列されている。
【００３８】
各駆動回路２０９ｉは、それぞれ、入力されたビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を駆動すべく、発光部１０７に対応する駆動電流Ｉｄを供給する。ここで、各駆動回路２０９ｉの構成は同じであるので、図３には、１つの発光部１０７に対する１つの駆動回路２０９ｉが図示されている。
【００３９】
駆動回路２０９ｉは、電圧源１０１、電流検出回路１０２、電流制御回路１０３、エラーアンプ１０４、時定数回路１０５、スイッチング素子１０６およびインバータ１１３を有する。
【００４０】
電圧源１０１は、上記電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を電流制御回路１０３に出力する可変電圧源である。電圧Ｖ１は、電流制御回路１０３において、目標電流に対してオーバーシュートした電流を生じさせる電圧である。
【００４１】
電流検出回路１０２は、電圧源１０１からスイッチング素子１０６を介して発光部１０７に至る電流路に流れる電流を検出し、当該検出した電流を示す電流検出信号Ｓ９を出力する。
【００４２】
電流制御回路１０３は、後述するエラーアンプ１０４からの応答制御信号Ｓ８に基づいて、電圧源１０１から出力された電圧に応じて生じた電流（目標電流に対してオーバーシュートした電流）を制御する。例えば、電流制御回路１０３は、電圧源１０１から出力された電圧に応じて生じた電流を目標電流信号Ｓ４が示す目標電流に向けて収束させるように制御する。この応答制御信号Ｓ８に基づく電流制御回路１０３の制御の詳細については、後述する。
【００４３】
エラーアンプ１０４は、電流検出回路１０２からの電流検出信号Ｓ９と目標電流信号Ｓ４の差分を検出する。そして、この差分を示す信号が、電流制御回路１０３を制御するための応答制御信号Ｓ８として電流制御回路１０３に出力される。
【００４４】
時定数回路１０５は、ビデオ信号Ｖｏに応答する駆動回路２０９ｉの動作の時定数として、時定数Ａ（第１の時定数）および時定数Ｂ（第２の時定数）を決定するための回路である。時定数Ａおよび時定数Ｂは、それぞれ、発光部１０７（レーザ光源２００）の出力特性に応じて、ビデオ信号Ｖｏに対応する所望の波形（光出力の波形）が得られるように、決定されたものである。即ち、上記時定数Ａおよび時定数Ｂは、発光部１０７（レーザ光源２００）の出力特性に応じて、ビデオ信号Ｖｏに対するレーザ光源２００の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れ量が小さくなるように、決定されたものである。ここで、発光部１０７（レーザ光源２００）の出力特性とは、使用環境に応じた立ち上がり、立ち下がり特性などである。
【００４５】
詳細には、時定数回路１０５は、コンデンサＣと、ダイオードＤ１および抵抗Ｒ１からなる充電回路と、抵抗Ｒ２およびダイオードＤ２からなる放電回路を有する。ここで、コンデンサＣの容量と抵抗Ｒ２の抵抗値は、それぞれ、時定数Ａが得られるように設定された値である。また、コンデンサＣの容量と抵抗Ｒ１の抵抗値は、それぞれ、時定数Ｂが得られるように設定された値である。
【００４６】
上記充電回路は、エラーアンプ１０４の出力から電荷を引き抜いてコンデンサＣに蓄積させる、即ちコンデンサＣの充電を行う回路である。この充電回路を介した充電は、発光部１０７の消灯開始に応答して即ちスイッチング素子１０６のオフ動作に応答して開始され、時定数Ｂが規定する時間で完了する。上記放電回路は、コンデンサＣに蓄積された電荷をエラーアンプ１０４の出力に放電させる回路である。この放電回路を介した放電は、発光部１０７の点灯開始に応答して即ちスイッチング素子１０６のオン動作に応答して開始され、上記時定数Ａが規定する時間で完了する。
【００４７】
発光部１０７（レーザ光源２００の各発光部１０７）を立ち上げる際および立ち下げる際の時定数回路１０５の作用の詳細については、後述する。
【００４８】
スイッチング素子１０６は、ビデオ信号Ｖｏが入力されたインバータ１１３の出力に基づいて、スイッチング動作（オン、オフ動作）を行う。このスイッチング動作により、発光部１０７への駆動電流Ｉｄの供給および遮断が行われる。インバータ１１３に入力されるビデオ信号Ｖｏは、発光部１０７に対応する主走査方向ラインのビデオ信号である。
【００４９】
次に、発光部１０７（面発光型半導体レーザ素子）の駆動について図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は従来の定電流制御で発光部１０７を駆動した場合の駆動電流Ｉｄ’、発光部１０７の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。図４（ｂ）は図３の駆動回路２０９ｉにより発光部１０７を駆動した場合の駆動電流Ｉｄ、発光部１０７の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。
【００５０】
発光部１０７に対しては、駆動電流Ｉｄに応答して短時間に、光出力を目標光量まで立ち上げることが要求される。しかし、発光部１０７は、立ち上がり時（点灯時）において、発光部１０７の光出力が目標光量に達するまでに遅れが生じるという特性を有する。そして、その遅れ量（遅れ時間）は、発光部１０７の光量、周囲温度（または発光部１０７の温度）などにより大きく変動する。
【００５１】
従来、例えば図４（ａ）に示すように、ビデオ信号Ｖｏの入力に対して、駆動電流Ｉｄ’の供給が開始される。この駆動電流Ｉｄ’の供給開始により、発光部１０７の光出力（レーザ光の波形）は、ある光量までは即座に立ち上がるが、その後から目標光量に達するまでの期間に関しては、電流制御回路が有する時定数で、徐々に立ち上がる。ここで、駆動電流Ｉｄ’の立ち上がりに対する光出力の立ち上がりの遅れは、温度（発光部１０７の温度またはその周囲温度）により影響されるものであり、低温時は遅れ量が大きく（実線）、高温時は遅れ量が小さくなる（点線）。
【００５２】
また、発光部１０７を消灯させる際には、駆動電流Ｉｄ’の供給が遮断されるが、発光部１０７の光出力（レーザ光の波形）の立ち下がりに遅れが生じ、発光部１０７は、即座には消灯しない。
【００５３】
このようなレーザ光源における光出力の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れは、上述したように、画素の潜像形成に影響を与える。例えば、光出力の立ち上がり時間が長くなると、潜像の細りが生じ、光出力の立ち下がり時間が長くなると、潜像の太りが発生するなど、画質の劣化を招くことになる。
【００５４】
そこで、本実施の形態は、図４（ｂ）に示すように、ビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を点灯させる際には、目標電流に対してオーバーシュートした後に時定数Ａで目標電流に収束する駆動電流Ｉｄを発光部１０７に供給する。ビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を消灯させる際には、消灯電流（＝零電流）に対してアンダーシュートした後に時定数Ｂで消灯電流に収束する駆動電流Ｉｄが発光部１０７に供給される。
【００５５】
これにより、発光部１０７の立ち上がりが加速されて立ち上がりの遅れ量が小さくなるように補正され、発光部１０７の光出力は、目標光量に即座に達する。また、発光部１０７の立ち下がりが加速されて立ち下がりの遅れ量が小さくなるように補正され、発光部１０７の光出力が即座に零に達する。よって、矩形波形のビデオ信号Ｖｏに対して、略矩形の波形を有する光出力が得られ、立ち上がりおよび立ち下がりの遅れに起因する潜像の細りおよび太りの発生を未然に防止することができる。
【００５６】
具体的には、上記駆動回路２０９ｉにおいて、Ｌ（Ｌｏｗ）レベルのビデオ信号Ｖｏがインバータ１１３に入力されると、インバータ１１３は、Ｈ（Ｈｉｇｈ）レベルの信号を出力する。このインバータ１１３からのＨレベルの信号により、スイッチング素子１０６は、オフ動作する。
【００５７】
電圧源１０１は電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を出力するが、スイッチング素子１０６はオフ動作しているので、電流検出回路１０２は、電流を検出しない。これにより、エラーアンプ１０４から出力される応答制御信号Ｓ８は、電流制御回路１０３に対して、電圧源１０１の電圧Ｖ１に応じて生じた最大の電流（目標電流に対してオーバーシュートした電流）を駆動電流Ｉｄとして出力させる信号となる。また、スイッチング素子１０６のオフ動作状態においては、時定数回路１０５のコンデンサＣは、電荷が蓄積されている状態（充電状態）にある。
【００５８】
次にＨレベルのビデオ信号Ｖｏがインバータ１１３に入力されると、インバータ１１３からは、Ｌレベルの信号が出力され、スイッチング素子１０６は、オン動作する。これにより、電流制御回路１０３は、発光部１０７に対して、電圧源１０１から出力された電圧Ｖ１に応じた最大の電流、即ち目標電流に対してオーバーシュートした電流を、駆動電流Ｉｄとして供給する。電流検出回路１０２は、電圧源１０１からスイッチング素子１０６を経て発光部１０７に供給された駆動電流Ｉｄを検出し、電流検出信号Ｓ９をエラーアンプ１０４に出力する。このとき、電流検出回路１０２が検出した駆動電流Ｉｄ（電流検出信号Ｓ９）は、目標電流（目標電流信号Ｓ４）を超えたものとなる。即ち、電流検出回路１０２が検出した駆動電流Ｉｄの立ち上がりは、目標電流を超えた状態になる。
【００５９】
ここで、スイッチング素子１０６がオン動作すると、時定数回路１０５のコンデンサＣに蓄積されている電荷の放電が上記放電回路（ダイオードＤ２および抵抗Ｒ２）を介して開始される。これにより、エラーアンプ１０４が出力する応答制御信号Ｓ８には、コンデンサＣから放電された電荷が重畳され、当該応答制御信号Ｓ８が示す値（電流検出回路１０２が検出した電流と目標電流の差分）は、大きくなる。そして、コンデンサＣからの放電は、上記時定数Ａが規定する時間で完了し、応答制御信号Ｓ８が示す値は、次第に小さくなる。
【００６０】
即ち、時定数回路１０５により決定された時定数Ａが規定する時間の経過に伴い、電流検出回路１０２が検出した駆動電流Ｉｄと目標電流の差分（エラーアンプ１０４が出力する応答制御信号Ｓ８が示す値）は、次第に小さくなる。その結果、電流制御回路１０３から出力された駆動電流Ｉｄは、目標電流に対してオーバーシュートした電流から次第に目標電流に向けて収束する。
【００６１】
このような動作により、発光部１０７を点灯させる際には、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄが発光部１０７に供給されるので、光出力が目標光量に即座に達するように発光部１０７を立ち上げる（点灯させる）ことができる。この後、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄは、目標電流に向けて収束し、発光部１０７の光出力は目標光量に収束する。
【００６２】
また、電圧設定信号Ｓ５が設定する電圧即ち電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１は、発光部１０７（レーザ光源２００）の周囲温度（温度センサ２０７の温度信号Ｓ６）および目標光量に基づいて決定された電圧である。よって、この電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１により、発光部１０７の立ち上げ時においては、発光部１０７（レーザ光源２００）の周囲温度に影響されることなく、遅れ量が小さい安定した波形の光出力を得ることができる。
【００６３】
ここで、例えばレーザ光源２００の周囲温度（温度センサ２０７の温度信号Ｓ６）が第１の温度（低温時）の場合と、当該第１の温度より高い第２の温度（高温時）の場合を想定する。
【００６４】
第１の温度の場合、第２の温度の場合に比して、電圧設定信号Ｓ５により、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１は、大きくされる。これにより、第１の温度の場合に電流制御回路１０３が供給する最大の電流は、第２の温度の場合に比して、大きくなる。即ち、図４（ｂ）に示すように、低温時には、高温時に比して、駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形が高くなるように、高い電圧Ｖ１が設定される。これにより、光出力の立ち上がりにおける、高温時の遅れ量（図４（ａ）の実線）より大きい低温時の遅れ量（図４（ａ）の点線）を小さくすることができる。よって、低温時の立ち上がり時において、遅れ量が非常に小さい安定した波形の光出力を得ることができる。
【００６５】
これに対し、第２の温度の場合、第１の温度の場合に比して、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１は、小さく設定される。即ち、図４（ｂ）に示すように、高温時には、低温時の場合の駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形に比して、駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形が低くなるように、低い電圧Ｖ１が設定される。
【００６６】
次にビデオ信号ＶｏがＬレベルになると、インバータ１１３からは、Ｈレベルの信号が出力され、スイッチング素子１０６は、オフ動作する。これにより、発光部１０７に対して、駆動電流Ｉｄの供給が遮断される。このスイッチング素子１０６のオフ動作に応答して、時定数回路１０５の上記充電回路を介して、空のコンデンサＣの充電が開始される。即ち、エラーアンプ１０４の出力から電荷が引き抜かれてコンデンサＣに蓄積される。そして、コンデンサＣへの充電は、時定数Ｂが規定する時間で、完了する。
【００６７】
このコンデンサＣへの充電により、電流制御回路１０３は、零電流（消灯電流）に対してアンダーシュートした駆動電流Ｉｄを出力した後に、当該駆動電流Ｉｄを上記時定数Ｂが規定する時間で、零電流に収束させる。即ち、スイッチング素子１０６のオフ動作後、見掛け上、発光部１０７には、目標電流に対してアンダーシュートした後に上記時定数Ｂで零電流に収束する駆動電流Ｉｄが供給されることになる。これにより、ビデオ信号Ｖｏに応答して、上記時定数Ｂが規定する時間で、発光部１０７を消灯させることができる。
【００６８】
ここで、上述したように、上記時定数Ａおよび時定数Ｂは、発光部１０７（レーザ光源２００）の出力特性に応じて、ビデオ信号Ｖｏに対応する所望の波形（光出力の波形）が得られるように、決定されたものである。
【００６９】
また、時定数Ｂに関しては、それが長い時間を規定する時定数に決定された場合、発光部１０７が消灯するまでの時間が長くなり、上述したような潜像の太りが発生する。これに対し、発光部１０７の消灯に要する時間を短時間にすること（消灯を速くすること）による弊害は生じないので、時定数Ｂは、短い時間を規定するように決定される。
【００７０】
また、時定数Ｂは、時定数Ａとは関係なく決定することが可能である。即ち、時定数Ｂは、時定数Ａに対し、Ｂ＜Ａの関係式を満足するように、または、Ｂ≧Ａの関係式を満足するように決定される場合もある。例えば、Ａ＞Ｂの関係式を満足するように時定数Ａと時定数Ｂが決定される場合、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値は、Ｒ１＜Ｒ２の関係式を満足するように選択される。
【００７１】
次に、目標電流と電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を算出する処理について図５を参照しながら説明する。図５は目標電流と電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を算出する処理の手順を示すフローチャートである。図５のフローチャートに示す手順は、例えば電源投入時などの予め決められたタイミングにおいて、コントローラ２１０により実行されるものである。
【００７２】
コントローラ２１０は、図５に示すように、まず、予め決められている濃度検出用パターン画像（トナー像）を、感光ドラム２２上に形成する（ステップＳ５００）。そして、コントローラ２１０は、濃度センサ２０６からの濃度信号Ｓ２に基づいて、感光ドラム２２に形成された濃度検出用パターン画像の濃度を検出する（ステップＳ５０１）。
【００７３】
次いで、コントローラ２１０は、検出した濃度に基づいて、目標光量を算出する（ステップＳ５０２）。そして、コントローラ２１０は、上記算出した目標光量を得るための目標電流および目標電圧を算出する（ステップＳ５０３）。
【００７４】
次いで、コントローラ２１０は、温度センサ２０７からの温度信号Ｓ６に基づいて、レーザ光源２００（発光部１０７）の周囲温度を検出する（ステップＳ５０４）。そして、コントローラ２１０は、表１に示すテーブルを参照し、上記算出した目標光量（光出力）と上記検出した周囲温度に基づいて、上記目標電圧を補正するための補正係数を算出する（ステップＳ５０５）。
【００７５】
次いで、コントローラ２１０は、上記算出した補正係数を用いて上記目標電圧を補正し、当該補正した電圧を、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１として算出し（ステップＳ５０６）、本処理を終了する。
【００７６】
このようにして目標電流および電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１が算出されると、上記目標電流を示す目標電流信号Ｓ４が電流制御回路１０３に、上記電圧Ｖ１を設定するための電圧設定信号Ｓ５が電圧源１０１にそれぞれ出力される。
【００７７】
【表１】
ここで、表１に示すテーブルは、目標電圧を補正するめの補正係数α（％）を示すものである。目標電圧をＶｒｅｆとすると、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１は、（１＋α／１００）Ｖｒｅｆとなる。例えば光出力が０．２（ｍＷ）の場合において、補正係数αは、１６（％）であるので、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１は、１．１６Ｖｒｅｆとなる。
【００７８】
発光部１０７は点灯、消灯を繰り返すことにより、発光部１０７の周囲温度は、変動する。これに伴い、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量が変化する。よって、本実施の形態は、発光部１０７の周囲温度の変動による発光部１０７の立ち上がりの遅れ量の変化に対応するために、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する。
【００７９】
この電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する場合について図６を参照しながら説明する。図６は電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する際のビデオ信号Ｖｏ、駆動電流Ｉｄ、目標電流信号Ｓ４、電圧源１０１の出力電圧Ｖ１、発光部１０７への印加電圧Ｖｄ、応答制御信号Ｓ８、光出力のそれぞれの波形を示す図である。
【００８０】
図６に示すように、スイッチング素子１０６がオフ動作している初期状態においては、発光部１０７には駆動電流Ｉｄが流れておらず、また、電流検出回路１０２は、電流を検出していない。このとき、電圧源１０１は、電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を出力しており、電流制御回路１０３は、エラーアンプ１０４からの応答制御信号Ｓ８により、最大の電流を供給する動作状態にある。また、時定数回路１０５のコンデンサＣは、満充電された状態にある。
【００８１】
ここで、タイミングＴ１において、インバータ１１３にＨレベルのビデオ信号Ｖｏが入力されると、スイッチング素子１０６は、オン動作する。このスイッチング素子１０６のオン動作に応答して、電流制御回路１０３からは、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１に応じた最大の電流（目標電流を超えた電流）が駆動電流Ｉｄとして、発光部１０７に供給される。また、同時に、時定数回路１０５のコンデンサＣに蓄積された電荷の放電が開始される。この放電は、時定数Ａが規定する時間で、完了する。上記放電開始後、応答制御信号Ｓ８が示す差分（電流検出信号Ｓ９と目標電流信号Ｓ４の差分）は次第に小さくなるように変化する。この応答制御信号Ｓ８により、電流制御回路１０３は、時定数Ａが規定する時間で、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄを、目標電流に収束させる。これに合わせて、発光部１０７に印加される電圧Ｖｄが、次第に低下する。
【００８２】
タイミングＴ２において、ビデオ信号ＶｏがＬレベルになると、スイッチング素子１０６は、オフ動作する。このスイッチング素子１０６のオフ動作により、電流制御回路１０３から上記電流路を介して発光部１０７に供給される駆動電流Ｉｄが遮断される。また、同時に、上記電流路から電荷が引き抜かれて上記充電回路を介して時定数回路１０５のコンデンサＣの充電が開始され、この充電は、時定数Ｂが規定する時間で完了する。この充電により、見掛け上、発光部１０７には、消灯電流（零電流）に対してアンダーシュートした後に時定数Ｂが規定する時間で、消灯電流（零電流）に収束する駆動電流Ｉｄが供給されることになる。よって、発光部１０７の光出力は、遅れ量が非常に小さい状態で、立ち下がることになる。
【００８３】
なお、図６において、各波形を簡素化して図示するために、駆動電流Ｉｄのアンダーシュート部分およびこれに応じて補正される光出力の立ち下がりの波形は、単純化（省略）している。実際には、駆動電流Ｉｄ、光出力などに関しては、図４（ｂ）に示すような立ち下がりの波形が得られることになる。
【００８４】
タイミングＴ３〜Ｔ４の間の期間において、インバータ１１３にタイミングＴ１〜Ｔ２の間の期間のビデオ信号Ｖｏよりデューティが低いビデオ信号Ｖｏが入力されると、当該ビデオ信号Ｖｏに基づいてスイッチング素子１０６は、オン、オフ動作する。タイミングＴ２〜Ｔ３の間の期間は、時定数回路１０５が十分に飽和する期間であり、タイミングＴ１と同様に、電圧源１０１からは電圧Ｖ１が出力される。そして、スイッチング素子１０６のオン、オフ動作に合わせて、時定数回路１０５のコンデンサＣからの放電および充電が行われる。
【００８５】
また、発光部１０７（レーザ光源２００）の温度またはその周囲温度は、発光部１０７の点灯、消灯の繰り返しに応じて、上昇、低下を繰り返すように変化する。これにより、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量は、変動する。
【００８６】
ここでは、発光部１０７の点灯時間が消灯時間より短いので、発光部１０７の温度またはその周囲温度の変化は小さく、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量の変動は小さい。よって、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する必要はなく、電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１は、そのまま保持される。
【００８７】
タイミングＴ４において、ビデオ信号ＶｏがＬレベルになると、スイッチング素子１０６はオフ動作する。このスイッチング素子１０６のオフ動作に応答して、上記電流路から電荷が引き抜かれて上記コンデンサＣに蓄積される。これにより、発光部１０７には、見掛け上、アンダーシュートが生じた電流が駆動電流Ｉｄとして供給されることになる。
【００８８】
タイミングＴ５〜Ｔ６の間の期間において、ビデオ信号Ｖｏとして、デューティが高いビデオ信号Ｖｏが入力されると、当該ビデオ信号Ｖｏに基づいてスイッチング素子１０６は、オン、オフ動作する。タイミングＴ４〜Ｔ５の間の期間は、時定数回路１０５のコンデンサＣが十分に飽和する期間であり、タイミングＴ１と同様に、電圧源１０１からは電圧Ｖ１が出力される。
【００８９】
ここで、タイミングＴ５〜Ｔ６の間の期間においては、発光部１０７の点灯時間が消灯時間より長いので、応答制御信号Ｓ８は、スイッチング素子１０６のオン、オフ動作に合わせて、僅かな増減を繰り返しながら次第に減少する。これにより、駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形は、次の立ち上がりの波形に対して、低くなり、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量を小さくすることができない。また、発光部１０７の温度またはその周囲温度は上昇し、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量は、小さくなる方向に変動する。
【００９０】
よって、駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形が低くなっても、高温時における発光部１０７の立ち上がりの遅れ量は小さいので、実質的に、小さくなるように、補正されたことになる。即ち、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更することなく、発光部１０７の出力波形を、遅れ量が小さい安定した波形とすることができる。
【００９１】
タイミングＴ７において、例えば温度センサ２０７により検出された発光部１０７の周囲温度（温度信号Ｓ６）の低下により、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量が大きくなったとする。これは、コントローラ２１０により、温度信号Ｓ６に基づいて判断される。この場合、コントローラ２１０は、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を高くし、この電圧Ｖ１を設定するための電圧設定信号Ｓ５を電圧源１０１に出力する。これにより、電圧源１０１は、タイミングＴ７以前の電圧Ｖ１より高い電圧Ｖ１を出力する。
【００９２】
タイミングＴ８〜Ｔ９の間の期間において、Ｈレベルのビデオ信号Ｖｏが入力されると、電流制御回路１０３から発光部１０７に、駆動電流Ｉｄが供給される。この駆動電流Ｉｄの立ち上がりは、タイミングＴ１時の駆動電流Ｉｄの立ち上がりより高くなる。これにより、発光部１０７の周囲温度の低下により大きくなった発光部１０７の立ち上がりの遅れ量が小さくなり、発光部１０７の立ち上がり時において目標光量に即座に到達するような光出力を得ることができる。
【００９３】
ここで、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する場合、表１に示すテーブルが参照され、現在の光出力と周囲温度に基づいて補正係数が決定される。そして、現在設定されている電圧Ｖ１に対して補正係数分の電圧が加算されたものが、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１として決定される。
【００９４】
(第２の実施の形態)
次に、本発明の第２の実施の形態について図７を参照しながら説明する。図７は本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されているレーザドライバの構成を示す回路図である。ここで、上記第１の実施の形態と同じ要素または部材には同じ符号し、同じ要素または部材の説明は省略または簡略化する。
【００９５】
本実施の形態は、図７に示すように、レーザ光源２００の発光部１０７毎に設けられている駆動回路２０９ｉ（ｉ＝１〜ｎ）が光量制御回路１１４（目標電流決定手段）を有する点で、上記第１の実施の形態と異なる。
【００９６】
光量制御回路１１４は、発光部１０７が発光したレーザ光の光量を検出し、当該検出した光量を示す光量検出信号を出力するフォトダイオード（光量検出手段；以下、ＦＤという）１０８を有する。ＦＤ１０８から出力された光量検出信号は、アンプ１０９で増幅された後、エラーアンプ１１１に入力される。また、エラーアンプ１１１には、コントローラ２１０から出力された目標光量信号Ｓ１０が入力される。ここで、目標光量信号Ｓ１０は、目標光量を示す信号である。エラーアンプ１１１は、ＦＤ１０８からアンプ１０９を介して入力された光量検出信号（検出した光量）と目標光量信号Ｓ１０（目標光量）との差分を示す差分信号を、出力する。
【００９７】
エラーアンプ１１１から出力された差分信号は、サンプルホールド回路１１２に入力される。サンプル／ホールド回路１１２は、コントローラ２１０からのサンプル／ホールド信号Ｓ１１に基づいて、エラーアンプ１１１から出力された差分信号を抽出し、保持される。サンプルホールド回路１１２に保持されている差分信号は、エラーアンプ１０４に入力される。
【００９８】
ＡＰＣ（自動光量制御）時には、コントローラ２１０から、サンプル／ホールド信号Ｓ１１および目標光量信号Ｓ１０が出力され、発光部１０７が発光するレーザ光の光量が目標光量に一致させるための光量制御が行われる。即ち、発光部１０７が発光するレーザ光の光量と目標光量が一致するように、駆動電流Ｉｄが制御される。
【００９９】
画像形成時には、コントローラ２１０から、サンプル／ホールド信号Ｓ１１がサンプル／ホールド回路１１２に出力される。そして、サンプル／ホールド回路１１２に保持されている、ＡＰＣにより得られた目標電流（発光部１０７が発光するレーザ光の光量と目標光量が一致した際の駆動電流Ｉｄ）が、目標電流信号Ｓ４として、エラーアンプ１０４に出力される。
【０１００】
これにより、第１の実施の形態と同様に、発光部１０７を点灯させる（立ち上げる）際には、目標電流に対してオーバーシュートした後に時定数Ａで収束する駆動電流Ｉｄが、発光部１０７に供給される。また、発光部１０７を消灯させる（立ち下げる）際には、消灯電流に対してアンダーシュートした後に時定数Ｂで消灯電流（零電流）に収束する駆動電流Ｉｄが、発光部１０７に供給される。
【０１０１】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について図８および図９を参照しながら説明する。図８は本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されているレーザドライバの構成を示す回路図である。図９は図８の補正回路１２４で生成される補正電流Ｉｃ、補正前の駆動電流Ｉｒ、補正電流Ｉｃにより補正された駆動電流Ｉｄ、補正前および補正後の光出力のそれぞれの波形を示す図である。ここで、上記第１の実施の形態と同じ要素または部材には同じ符号し、同じ要素または部材の説明は省略または簡略化する。
【０１０２】
本実施の形態の駆動回路２０９ｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、図８に示すように、定電流回路１２０、電圧源１２３、補正回路１２４、２つのスイッチング素子１０６，１２２および２つのインバータ１１３，１２１を有する。
【０１０３】
ここで、定電流回路１２０、電圧源１２３、スイッチング素子１０６よびインバータ１１３は、互いに共働して、ビデオ信号Ｖｏに応答して目標電流および消灯電流（零電流）の一方を出力する電流出力手段を構成する。補正回路１２４、スイッチング素子１２２およびインバータ１２１は、ビデオ信号Ｖｏに応答して、定電流回路１２０からスッチング素子１０６を介して出力された電流を補正する補正手段を構成する。
【０１０４】
定電流回路１２０は、定電圧源Ｖｃｃと接続され、目標電流信号Ｓ４が示す目標電流に一致する駆動電流Ｉｒを出力する。電圧源１２３は、電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を出力する。
【０１０５】
スイッチング素子１０６は、インバータ１１３を介したビデオ信号Ｖｏの入力に基づいて、定電流回路１２０からの駆動電流Ｉｒを発光部１０７に供給し、またその供給を遮断するように、オン、オフ動作する。また、スイッチング素子１２２は、インバータ１２１を介したビデオ信号Ｖｏの入力に基づいて、電圧源１２３が出力する電圧Ｖ１を補正回路１２４に印加し、また遮断するように、オン、オフ動作する。各スイッチング素子１０６，１２２のオン、オフ動作は、ビデオ信号Ｖｏに同期して行われる。
【０１０６】
補正回路１２４は、コンデンサＣ２と、ダイオードＤ３および抵抗Ｒ３からなる充電回路と、抵抗Ｒ４およびダイオードＤ４からなる放電回路を有する。補正回路１２４は、スイッチング素子１２２のオン、オフ動作に応じて、定電流回路１２０からの駆動電流Ｉｒに補正電流Ｉｃを重畳するように、上記放電回路を介した放電、上記充電回路を介した充電を行う。
【０１０７】
ここで、ビデオ信号Ｖｏに応答して各スイッチング素子１０６，１２２がオン動作する（同時にオン動作する）と、補正回路１２４の充電されたコンデンサＣ２から抵抗Ｒ４およびダイオードＤ４を介して放電が行われる。これにより、定電流回路１２０から出力されている駆動電流Ｉｒに対して補正電流Ｉｃが加算されることになる。そのときの補正電流Ｉｃは、図９に示すように、急激に目標電流を超えて立ち上がり（目標電流に対してオーバーシュートし）、その後、コンデンサＣ２の容量と抵抗Ｒ４の抵抗値により決まる時定数Ａで、収束する電流となる。
【０１０８】
また、ビデオ信号Ｖｏに応答して各スイッチング素子１０６，１２２がオフ動作する（同時にオフ動作する）と、補正回路１２４のコンデンサＣ２が、ダイオードＤ３および抵抗Ｒ３を介して、充電される。これにより、定電流回路１２０から発光部１０７に至る電流路には駆動電流Ｉｒが流れていなので、この状態から補正電流Ｉｃが減算されることになる。そのときの補正電流Ｉｃは、図９に示すように、急激に消灯電流（零電流）を超えて立ち下がり（消灯電流に対してアンダーシュートし）、その後、コンデンサＣ２の容量と抵抗Ｒ３の抵抗値により決まる時定数Ｂで、収束する電流になる。
【０１０９】
このように、ビデオ信号Ｖｏに応答して各スイッチング素子１０６，１２２がオン、オフ動作すると、駆動電流Ｉｒは、補正電流Ｉｃにより補正され、駆動電流Ｉｒと補正電流Ｉｃを合成した電流が、駆動電流Ｉｄとして得られる。即ち、各スイッチング素子１０６，１２２のオン、オフ動作に合わせて、目標電流に対してオーバーシュートまたは消灯電流に対してアンダーシュートした駆動電流Ｉｄが、発光部１０７に供給される。その結果、図９に示すように、駆動電流Ｉｒで発光部１０７を駆動した場合の光出力（補正前）に対して、駆動電流Ｉｄで発光部１０７を駆動した場合、立ち上がりおよび立ち下がりの遅れが非常に小さい、安定した光出力（補正後）を得ることができる。
【符号の説明】
【０１１０】
２２ 感光ドラム
１０１，１２３ 電圧源
１０２ 電流制御回路
１０５ 時定数回路
１０６，１２２ スイッチング素子
１０７ 発光部
１０８ フォトダイオード
１１４ 光量制御回路
１２０ 定電流回路
１２４ 補正回路
２００ レーザ光源
２０６ 濃度センサ
２０７ 温度センサ
２１０ コントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ走査光学装置を露光装置として用いる画像形成装置に対しては、生産性の向上または解像度の向上を図るために、露光装置のレーザ光源として、面発光型半導体レーザ素子を使用することが検討されている。この面発光型半導体レーザ素子は、ウエハの表面からレーザ光を出射するものである。
【０００３】
面発光型半導体レーザ素子は、ウエハの端面からレーザ光を出射する端面発光型半導体レーザ素子と比して、２次元的に発光点を配置することが可能であり、ビーム数の増加に容易に対応することができるという利点がある。この利点により、面発光型半導体レーザ素子は、露光装置のレーザ光源として有望視されている。反面、面発光型半導体レーザ素子は、端面発光型半導体レーザ素子と比較して、立ち上がりおよび立ち下がりが遅れるという特性を有する。
【０００４】
また、レーザ光源の１画素当たりのスイッチング周波数が、プロセススピード、および解像度の二乗に比例するので、生産性の向上または解像度の向上を図るためには、レーザ光源のスイッチング周波数をさらに高周波化することが必要である。例えば、従来の端面発光型半導体レーザ素子のスイッチング周波数が数十ＭＨｚである状況下において、面発光型半導体レーザ素子のスイッチング周波数として、数百ＭＨｚなどの高い周波数が想定される。
【０００５】
ここで、レーザ光源のスイッチング時の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れは、画素の潜像形成に影響を与える。例えば、立ち上がり時間が長くなると、潜像の細りが生じ、立ち下がり時間が長くなると、潜像の太りが発生する。この潜像の細りおよび太りがそのまま現像されると、画質が損なわれるなど、画質の劣化を招くことになる。また、この立ち上がり時間および立ち下がり時間は、レーザ光源が発光するレーザ光の光量、レーザ光源の周囲温度などにより、大きく変わる。
【０００６】
レーザ光源の立ち上がり時間および立ち下がり時間は、レーザ光源のスイッチング周波数の高周波化に対して、より重要な要素になる。即ち、電子写真方式の画像形成装置において、高解像度化、高速化に対応するために、レーザ光源に対しては、高速な応答特性が求められ、立ち上がり時間および立ち下がり時間の短縮化が必要である。
【０００７】
そこで、面発光型半導体レーザ素子の立ち上がり時間および立ち下がり時間を短縮化するための駆動方法として、以下のような駆動方法が提案されている（特許文献１参照）。この駆動方法は、面発光型半導体レーザ素子の立ち上がり時に当該半導体レーザ素子の駆動を電圧駆動により行い、時間により電流駆動に切り替えて立ち上がり時間の補正を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許４１２３７９１号
【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、上述した面発光型半導体レーザ素子に対する駆動方法は、ｎ秒オーダの非常に早い速度での電圧駆動と電流駆動の切り替えを必要とする。よって、特に、画素毎のＰＷＭ制御において、上記駆動方法を実現することは、非常に難しい。
【００１０】
本発明の目的は、レーザ光源の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れに起因する画質の劣化を未然に防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するため、電子写真方式の画像形成装置であって、像坦持体を露光走査するためのレーザ光を発光するレーザ光源と、ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を駆動すべく、前記レーザ光源に電流を供給する駆動手段とを備え、前記駆動手段は、前記ビデオ信号に応答する動作の時定数として、前記レーザ光源の出力特性に応じて前記レーザ光源の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れ量が小さくなるように決定された第１の時定数および第２の時定数を有し、前記駆動手段は、前記ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を点灯させる際には、目標電流に対してオーバーシュートした後に前記第１の時定数で前記目標電流に収束する電流を、前記レーザ光源に供給し、前記ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を消灯させる際には、消灯電流に対してアンダーシュートした後に前記第２の時定数で前記消灯電流に収束する電流を、前記レーザ光源に供給することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、レーザ光源の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れに起因する画質の劣化を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の露光ユニット２６ｍ〜２６ｋの主要部構成を示す模式図である。
【図３】図２のレーザドライバ２０９の構成を示す回路図である。
【図４】（ａ）は従来の定電流制御で発光部１０７を駆動した場合の駆動電流Ｉｄ’、発光部の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。（ｂ）は図３の駆動回路２０９ｉにより発光部１０７を駆動した場合の駆動電流Ｉｄ、発光部の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。
【図５】目標電流と電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を算出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する際のビデオ信号Ｖｏ、駆動電流Ｉｄ、目標電流信号Ｓ４、電圧源１０１の出力電圧Ｖ１、発光部１０７への印加電圧Ｖｄ、応答制御信号Ｓ８、光出力のそれぞれの波形を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されているレーザドライバの構成を示す回路図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されているレーザドライバの構成を示す回路図である。
【図９】図８の補正回路１２４で生成される補正電流Ｉｃ、補正前の駆動電流Ｉｒ、補正電流Ｉｃにより補正された駆動電流Ｉｄ、補正前および補正後の光出力のそれぞれの波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断面図である。ここでは、少なくともカラーコピー機能を提供する画像形成装置を説明する。
【００１６】
画像形成装置は、図１に示すように、カラー画像を読み取り可能なリーダ１０およびカラー画像形成可能なプリンタ２０を備える。リーダ１０は、原稿を１枚ずつ給送する自動原稿給送装置１１および自動原稿給送装置１１により給送された原稿上の画像をフルカラーで読み取ることが可能なスキャナ１２を有する。スキャナ１２は、原稿から読み取った画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の画像データ）を、画像処理部（図示せず）に出力する。上記画像処理部は、スキャナ１２から出力された画像データに対して所定の画像処理を施し、画像処理された画像データをＭ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の各色の画像データに変換してプリンタ２０に出力する。
【００１７】
プリンタ２０は、電子写真方式により、上記画像処理部から出力された各色（Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ）の画像データに基づいて、カラー画像または白黒画像を用紙上に形成する。プリンタ２０は、詳細には、複数の露光ユニット２６ｍ，２６ｃ，２６ｙ，２６ｋおよび複数の画像形成ユニット２１ｍ，２１ｃ，２１ｙ，２１ｋを有する。
【００１８】
各露光ユニット２６ｍ〜２６ｋは、対応する色（Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ）の画像データに基づいてレーザ光を変調し、このレーザ光により、対応する画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋの感光ドラム２２（像坦持体）が、露光走査される。
【００１９】
各画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋは、感光ドラム２２、帯電器２３、現像器２４およびクリーナ２５を有する。各画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋの構成は同じであるので、ここでは、画像形成ユニット２１ｍの構成要素のみに符号を付し、他の画像形成ユニット２１ｃ〜２１ｋの構成要素に対する符号を、省略する。
【００２０】
感光ドラム２２の表面は、帯電器２３により、所定の電位に帯電させられた後に、対応する露光ユニット２６ｍ，２６ｃ，２６ｙ，２６のレーザ光により露光走査される。これにより、感光ドラム２２の表面には、画像データに対応する色の静電潜像が形成される。感光ドラム２２上に形成された静電潜像は、現像器２４により、トナー像に現像され、当該トナー像は感光ドラム２２に坦持される。クリーナ２５は、一次転写後の感光ドラム２２の表面に残留するトナーを掻き落とし、回収する。
【００２１】
各画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋの感光ドラム２２にそれぞれ坦持された各色のトナー像は、対応する一次転写器２８ｍ〜２８ｋにより、中間転写ベルト２９上に重ね合わされて転写される（一次転写）。これにより、中間転写ベルト２９上には、フルカラーのトナー像が形成される。
【００２２】
中間転写ベルト２９に転写されたトナー像は、給紙カセット３０または手指しトレイ３１からレジストレーションローラ３２を経て二次転写位置Ｔに給紙された用紙に転写される（二次転写）。トナー像が転写された用紙は、定着器３３に導かれ、定着器３３は、用紙上のトナー像を用紙に定着させる。トナー像が定着された用紙は、排紙トレイ３４上に排紙される。
【００２３】
次に、各露光ユニット２６ｍ〜２６ｋについて図２を参照しながら詳細に説明する。図２は図１の露光ユニット２６ｍ〜２６ｋの主要部構成を示す模式図である。ここでは、各露光ユニット２６ｍ〜２６ｋの構成は同じあるので、露光ユニット２６ｍの構成を説明する。
【００２４】
露光ユニット２６ｍは、図２に示すように、レーザ光源２００、コリメータレンズ２０１、ポリゴンミラー２０２、ｆ−θレンズ２０４、ビームデテクトセンサ（以下、ＢＤセンサという）２０５、濃度センサ２０６およびレーザドライバ２０９を有する。
【００２５】
レーザ光源２００は、複数の発光部を有する面発光型半導体レーザ素子からなる。このレーザ光源２００は、例えば、従来の端面発光型半導体レーザ素子のスイッチング周波数が数十ＭＨｚである状況下において、数百ＭＨｚなどの高いスイッチング周波数で駆動される。
【００２６】
レーザ光源２００が発光した複数本のレーザ光（各発光部がそれぞれ発光した複数本のレーザ光）は、コリメータレンズ２０１を介して平行なレーザ光に変換された後に、回転中のポリゴンミラー２０２に入射する。ここで、ポリゴンミラー２０２は、スキャナモータ２０３により、所定の等角速度で、回転駆動される。
【００２７】
ポリゴンミラー２０２に入射したレーザ光は、ポリゴンミラー２０２により反射されて、ｆ−θレンズ２０４へ至る。レーザ光は、ｆ−θレンズ２０４を通過して、感光ドラム２２上において主走査方向に等速で結合走査される。このレーザ光の走査（即ちスキャン動作）により、感光ドラム２２の表面には、潜像が形成される。
【００２８】
ＢＤセンサ２０５は、レーザ光源２００を強制的に点灯する強制点灯期間にポリゴンミラー２０２により反射されて入力されたレーザ光を検出すると、ビームデテクト信号（以下、ＢＤ信号という）Ｓ１をコントローラ２１０に出力する。このＢＤ信号Ｓ１は、主走査毎の画像形成書き出しタイミングの基準信号となる信号である。
【００２９】
濃度センサ（濃度検出手段）２０６は、感光ドラム２２の表面に形成された濃度検出用パターン画像の濃度を検出し、当該検出結果（検出した濃度）を示す濃度信号Ｓ２をコントローラ２１０に出力する。
【００３０】
コントローラ２１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース（図示せず）などから構成され、装置全体の制御を行うとともに、後述する処理を含む各種処理を実行する。
【００３１】
コントローラ２１０は、ＢＤ信号Ｓ１に基づいて、書き出しシーケンスを実行する。この書き出しシーケンスの実行に伴い、ビデオ信号Ｖｏがレーザドライバ２０９に入力される。
【００３２】
また、コントローラ２１０は、濃度センサ２０６からの濃度信号Ｓ２（濃度検出用パターン画像の濃度）に基づいて目標光量を算出する目標光量算出処理と、上記算出された目標光量を得るための目標電流を算出する目標電流算出処理を行う。そして、コントローラ２１０は、上記算出された目標電流を示す目標電流信号Ｓ４をレーザドライバ２０９に出力する。
【００３３】
また、コントローラ２１０は、温度センサ（温度検出手段）２０７から出力される温度信号Ｓ６に基づいて、レーザドライバ２０９の各電圧源１０１（図３）に設定する電圧を算出する電圧算出処理を行う。そして、コントローラ２１０は、上記算出された電圧を電圧源１０１に設定するための電圧設定信号Ｓ５をレーザドライバ２０９に出力する。ここで、温度センサ２０７は、レーザ光源２００の周囲温度を検出するように配置されており、温度信号Ｓ６は、検出結果（検出したレーザ光源２００の周囲温度）を示す信号である。
【００３４】
また、コントローラ２１０は、スキャナモータ２０３を駆動するための駆動制御信号Ｓ７を生成して出力する。
【００３５】
レーザドライバ２０９は、後述するように、上記目標電流信号Ｓ４および電圧設定信号Ｓ５に基づいて、レーザ光源２００の発光部毎に駆動電流Ｉｄを生成して供給する。
【００３６】
次に、レーザドライバ２０９の構成について図３を参照しながら説明する。図３は図２のレーザドライバ２０９の構成を示す回路図である。
【００３７】
レーザドライバ２０９には、図３に示すように、レーザ光源２００の発光部１０７毎に駆動回路２０９ｉ（ｉ＝１〜ｎ）が設けられている。レーザ光源２００の各発光部１０７は、それぞれ対応する主走査方向ラインを同時に露光走査するように、副走査方向に間隔を置いて配列されている。
【００３８】
各駆動回路２０９ｉは、それぞれ、入力されたビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を駆動すべく、発光部１０７に対応する駆動電流Ｉｄを供給する。ここで、各駆動回路２０９ｉの構成は同じであるので、図３には、１つの発光部１０７に対する１つの駆動回路２０９ｉが図示されている。
【００３９】
駆動回路２０９ｉは、電圧源１０１、電流検出回路１０２、電流制御回路１０３、エラーアンプ１０４、時定数回路１０５、スイッチング素子１０６およびインバータ１１３を有する。
【００４０】
電圧源１０１は、上記電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を電流制御回路１０３に出力する可変電圧源である。電圧Ｖ１は、電流制御回路１０３において、目標電流に対してオーバーシュートした電流を生じさせる電圧である。
【００４１】
電流検出回路１０２は、電圧源１０１からスイッチング素子１０６を介して発光部１０７に至る電流路に流れる電流を検出し、当該検出した電流を示す電流検出信号Ｓ９を出力する。
【００４２】
電流制御回路１０３は、後述するエラーアンプ１０４からの応答制御信号Ｓ８に基づいて、電圧源１０１から出力された電圧に応じて生じた電流（目標電流に対してオーバーシュートした電流）を制御する。例えば、電流制御回路１０３は、電圧源１０１から出力された電圧に応じて生じた電流を目標電流信号Ｓ４が示す目標電流に向けて収束させるように制御する。この応答制御信号Ｓ８に基づく電流制御回路１０３の制御の詳細については、後述する。
【００４３】
エラーアンプ１０４は、電流検出回路１０２からの電流検出信号Ｓ９と目標電流信号Ｓ４の差分を検出する。そして、この差分を示す信号が、電流制御回路１０３を制御するための応答制御信号Ｓ８として電流制御回路１０３に出力される。
【００４４】
時定数回路１０５は、ビデオ信号Ｖｏに応答する駆動回路２０９ｉの動作の時定数として、時定数Ａ（第１の時定数）および時定数Ｂ（第２の時定数）を決定するための回路である。時定数Ａおよび時定数Ｂは、それぞれ、発光部１０７（レーザ光源２００）の出力特性に応じて、ビデオ信号Ｖｏに対応する所望の波形（光出力の波形）が得られるように、決定されたものである。即ち、上記時定数Ａおよび時定数Ｂは、発光部１０７（レーザ光源２００）の出力特性に応じて、ビデオ信号Ｖｏに対するレーザ光源２００の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れ量が小さくなるように、決定されたものである。ここで、発光部１０７（レーザ光源２００）の出力特性とは、使用環境に応じた立ち上がり、立ち下がり特性などである。
【００４５】
詳細には、時定数回路１０５は、コンデンサＣと、ダイオードＤ１および抵抗Ｒ１からなる充電回路と、抵抗Ｒ２およびダイオードＤ２からなる放電回路を有する。ここで、コンデンサＣの容量と抵抗Ｒ２の抵抗値は、それぞれ、時定数Ａが得られるように設定された値である。また、コンデンサＣの容量と抵抗Ｒ１の抵抗値は、それぞれ、時定数Ｂが得られるように設定された値である。
【００４６】
上記充電回路は、エラーアンプ１０４の出力から電荷を引き抜いてコンデンサＣに蓄積させる、即ちコンデンサＣの充電を行う回路である。この充電回路を介した充電は、発光部１０７の消灯開始に応答して即ちスイッチング素子１０６のオフ動作に応答して開始され、時定数Ｂが規定する時間で完了する。上記放電回路は、コンデンサＣに蓄積された電荷をエラーアンプ１０４の出力に放電させる回路である。この放電回路を介した放電は、発光部１０７の点灯開始に応答して即ちスイッチング素子１０６のオン動作に応答して開始され、上記時定数Ａが規定する時間で完了する。
【００４７】
発光部１０７（レーザ光源２００の各発光部１０７）を立ち上げる際および立ち下げる際の時定数回路１０５の作用の詳細については、後述する。
【００４８】
スイッチング素子１０６は、ビデオ信号Ｖｏが入力されたインバータ１１３の出力に基づいて、スイッチング動作（オン、オフ動作）を行う。このスイッチング動作により、発光部１０７への駆動電流Ｉｄの供給および遮断が行われる。インバータ１１３に入力されるビデオ信号Ｖｏは、発光部１０７に対応する主走査方向ラインのビデオ信号である。
【００４９】
次に、発光部１０７（面発光型半導体レーザ素子）の駆動について図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は従来の定電流制御で発光部１０７を駆動した場合の駆動電流Ｉｄ’、発光部１０７の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。図４（ｂ）は図３の駆動回路２０９ｉにより発光部１０７を駆動した場合の駆動電流Ｉｄ、発光部１０７の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。
【００５０】
発光部１０７に対しては、駆動電流Ｉｄに応答して短時間に、光出力を目標光量まで立ち上げることが要求される。しかし、発光部１０７は、立ち上がり時（点灯時）において、発光部１０７の光出力が目標光量に達するまでに遅れが生じるという特性を有する。そして、その遅れ量（遅れ時間）は、発光部１０７の光量、周囲温度（または発光部１０７の温度）などにより大きく変動する。
【００５１】
従来、例えば図４（ａ）に示すように、ビデオ信号Ｖｏの入力に対して、駆動電流Ｉｄ’の供給が開始される。この駆動電流Ｉｄ’の供給開始により、発光部１０７の光出力（レーザ光の波形）は、ある光量までは即座に立ち上がるが、その後から目標光量に達するまでの期間に関しては、電流制御回路が有する時定数で、徐々に立ち上がる。ここで、駆動電流Ｉｄ’の立ち上がりに対する光出力の立ち上がりの遅れは、温度（発光部１０７の温度またはその周囲温度）により影響されるものであり、低温時は遅れ量が大きく（実線）、高温時は遅れ量が小さくなる（点線）。
【００５２】
また、発光部１０７を消灯させる際には、駆動電流Ｉｄ’の供給が遮断されるが、発光部１０７の光出力（レーザ光の波形）の立ち下がりに遅れが生じ、発光部１０７は、即座には消灯しない。
【００５３】
このようなレーザ光源における光出力の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れは、上述したように、画素の潜像形成に影響を与える。例えば、光出力の立ち上がり時間が長くなると、潜像の細りが生じ、光出力の立ち下がり時間が長くなると、潜像の太りが発生するなど、画質の劣化を招くことになる。
【００５４】
そこで、本実施の形態は、図４（ｂ）に示すように、ビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を点灯させる際には、目標電流に対してオーバーシュートした後に時定数Ａで目標電流に収束する駆動電流Ｉｄを発光部１０７に供給する。ビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を消灯させる際には、消灯電流（＝零電流）に対してアンダーシュートした後に時定数Ｂで消灯電流に収束する駆動電流Ｉｄが発光部１０７に供給される。
【００５５】
これにより、発光部１０７の立ち上がりが加速されて立ち上がりの遅れ量が小さくなるように補正され、発光部１０７の光出力は、目標光量に即座に達する。また、発光部１０７の立ち下がりが加速されて立ち下がりの遅れ量が小さくなるように補正され、発光部１０７の光出力が即座に零に達する。よって、矩形波形のビデオ信号Ｖｏに対して、略矩形の波形を有する光出力が得られ、立ち上がりおよび立ち下がりの遅れに起因する潜像の細りおよび太りの発生を未然に防止することができる。
【００５６】
具体的には、上記駆動回路２０９ｉにおいて、Ｌ（Ｌｏｗ）レベルのビデオ信号Ｖｏがインバータ１１３に入力されると、インバータ１１３は、Ｈ（Ｈｉｇｈ）レベルの信号を出力する。このインバータ１１３からのＨレベルの信号により、スイッチング素子１０６は、オフ動作する。
【００５７】
電圧源１０１は電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を出力するが、スイッチング素子１０６はオフ動作しているので、電流検出回路１０２は、電流を検出しない。これにより、エラーアンプ１０４から出力される応答制御信号Ｓ８は、電流制御回路１０３に対して、電圧源１０１の電圧Ｖ１に応じて生じた最大の電流（目標電流に対してオーバーシュートした電流）を駆動電流Ｉｄとして出力させる信号となる。また、スイッチング素子１０６のオフ動作状態においては、時定数回路１０５のコンデンサＣは、電荷が蓄積されている状態（充電状態）にある。
【００５８】
次にＨレベルのビデオ信号Ｖｏがインバータ１１３に入力されると、インバータ１１３からは、Ｌレベルの信号が出力され、スイッチング素子１０６は、オン動作する。これにより、電流制御回路１０３は、発光部１０７に対して、電圧源１０１から出力された電圧Ｖ１に応じた最大の電流、即ち目標電流に対してオーバーシュートした電流を、駆動電流Ｉｄとして供給する。電流検出回路１０２は、電圧源１０１からスイッチング素子１０６を経て発光部１０７に供給された駆動電流Ｉｄを検出し、電流検出信号Ｓ９をエラーアンプ１０４に出力する。このとき、電流検出回路１０２が検出した駆動電流Ｉｄ（電流検出信号Ｓ９）は、目標電流（目標電流信号Ｓ４）を超えたものとなる。即ち、電流検出回路１０２が検出した駆動電流Ｉｄの立ち上がりは、目標電流を超えた状態になる。
【００５９】
ここで、スイッチング素子１０６がオン動作すると、時定数回路１０５のコンデンサＣに蓄積されている電荷の放電が上記放電回路（ダイオードＤ２および抵抗Ｒ２）を介して開始される。これにより、エラーアンプ１０４が出力する応答制御信号Ｓ８には、コンデンサＣから放電された電荷が重畳され、当該応答制御信号Ｓ８が示す値（電流検出回路１０２が検出した電流と目標電流の差分）は、大きくなる。そして、コンデンサＣからの放電は、上記時定数Ａが規定する時間で完了し、応答制御信号Ｓ８が示す値は、次第に小さくなる。
【００６０】
即ち、時定数回路１０５により決定された時定数Ａが規定する時間の経過に伴い、電流検出回路１０２が検出した駆動電流Ｉｄと目標電流の差分（エラーアンプ１０４が出力する応答制御信号Ｓ８が示す値）は、次第に小さくなる。その結果、電流制御回路１０３から出力された駆動電流Ｉｄは、目標電流に対してオーバーシュートした電流から次第に目標電流に向けて収束する。
【００６１】
このような動作により、発光部１０７を点灯させる際には、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄが発光部１０７に供給されるので、光出力が目標光量に即座に達するように発光部１０７を立ち上げる（点灯させる）ことができる。この後、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄは、目標電流に向けて収束し、発光部１０７の光出力は目標光量に収束する。
【００６２】
また、電圧設定信号Ｓ５が設定する電圧即ち電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１は、発光部１０７（レーザ光源２００）の周囲温度（温度センサ２０７の温度信号Ｓ６）および目標光量に基づいて決定された電圧である。よって、この電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１により、発光部１０７の立ち上げ時においては、発光部１０７（レーザ光源２００）の周囲温度に影響されることなく、遅れ量が小さい安定した波形の光出力を得ることができる。
【００６３】
ここで、例えばレーザ光源２００の周囲温度（温度センサ２０７の温度信号Ｓ６）が第１の温度（低温時）の場合と、当該第１の温度より高い第２の温度（高温時）の場合を想定する。
【００６４】
第１の温度の場合、第２の温度の場合に比して、電圧設定信号Ｓ５により、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１は、大きくされる。これにより、第１の温度の場合に電流制御回路１０３が供給する最大の電流は、第２の温度の場合に比して、大きくなる。即ち、図４（ｂ）に示すように、低温時には、高温時に比して、駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形が高くなるように、高い電圧Ｖ１が設定される。これにより、光出力の立ち上がりにおける、高温時の遅れ量（図４（ａ）の実線）より大きい低温時の遅れ量（図４（ａ）の点線）を小さくすることができる。よって、低温時の立ち上がり時において、遅れ量が非常に小さい安定した波形の光出力を得ることができる。
【００６５】
これに対し、第２の温度の場合、第１の温度の場合に比して、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１は、小さく設定される。即ち、図４（ｂ）に示すように、高温時には、低温時の場合の駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形に比して、駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形が低くなるように、低い電圧Ｖ１が設定される。
【００６６】
次にビデオ信号ＶｏがＬレベルになると、インバータ１１３からは、Ｈレベルの信号が出力され、スイッチング素子１０６は、オフ動作する。これにより、発光部１０７に対して、駆動電流Ｉｄの供給が遮断される。このスイッチング素子１０６のオフ動作に応答して、時定数回路１０５の上記充電回路を介して、空のコンデンサＣの充電が開始される。即ち、エラーアンプ１０４の出力から電荷が引き抜かれてコンデンサＣに蓄積される。そして、コンデンサＣへの充電は、時定数Ｂが規定する時間で、完了する。
【００６７】
このコンデンサＣへの充電により、電流制御回路１０３は、零電流（消灯電流）に対してアンダーシュートした駆動電流Ｉｄを出力した後に、当該駆動電流Ｉｄを上記時定数Ｂが規定する時間で、零電流に収束させる。即ち、スイッチング素子１０６のオフ動作後、見掛け上、発光部１０７には、目標電流に対してアンダーシュートした後に上記時定数Ｂで零電流に収束する駆動電流Ｉｄが供給されることになる。これにより、ビデオ信号Ｖｏに応答して、上記時定数Ｂが規定する時間で、発光部１０７を消灯させることができる。
【００６８】
ここで、上述したように、上記時定数Ａおよび時定数Ｂは、発光部１０７（レーザ光源２００）の出力特性に応じて、ビデオ信号Ｖｏに対応する所望の波形（光出力の波形）が得られるように、決定されたものである。
【００６９】
また、時定数Ｂに関しては、それが長い時間を規定する時定数に決定された場合、発光部１０７が消灯するまでの時間が長くなり、上述したような潜像の太りが発生する。これに対し、発光部１０７の消灯に要する時間を短時間にすること（消灯を速くすること）による弊害は生じないので、時定数Ｂは、短い時間を規定するように決定される。
【００７０】
また、時定数Ｂは、時定数Ａとは関係なく決定することが可能である。即ち、時定数Ｂは、時定数Ａに対し、Ｂ＜Ａの関係式を満足するように、または、Ｂ≧Ａの関係式を満足するように決定される場合もある。例えば、Ａ＞Ｂの関係式を満足するように時定数Ａと時定数Ｂが決定される場合、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値は、Ｒ１＜Ｒ２の関係式を満足するように選択される。
【００７１】
次に、目標電流と電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を算出する処理について図５を参照しながら説明する。図５は目標電流と電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を算出する処理の手順を示すフローチャートである。図５のフローチャートに示す手順は、例えば電源投入時などの予め決められたタイミングにおいて、コントローラ２１０により実行されるものである。
【００７２】
コントローラ２１０は、図５に示すように、まず、予め決められている濃度検出用パターン画像（トナー像）を、感光ドラム２２上に形成する（ステップＳ５００）。そして、コントローラ２１０は、濃度センサ２０６からの濃度信号Ｓ２に基づいて、感光ドラム２２に形成された濃度検出用パターン画像の濃度を検出する（ステップＳ５０１）。
【００７３】
次いで、コントローラ２１０は、検出した濃度に基づいて、目標光量を算出する（ステップＳ５０２）。そして、コントローラ２１０は、上記算出した目標光量を得るための目標電流および目標電圧を算出する（ステップＳ５０３）。
【００７４】
次いで、コントローラ２１０は、温度センサ２０７からの温度信号Ｓ６に基づいて、レーザ光源２００（発光部１０７）の周囲温度を検出する（ステップＳ５０４）。そして、コントローラ２１０は、表１に示すテーブルを参照し、上記算出した目標光量（光出力）と上記検出した周囲温度に基づいて、上記目標電圧を補正するための補正係数を算出する（ステップＳ５０５）。
【００７５】
次いで、コントローラ２１０は、上記算出した補正係数を用いて上記目標電圧を補正し、当該補正した電圧を、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１として算出し（ステップＳ５０６）、本処理を終了する。
【００７６】
このようにして目標電流および電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１が算出されると、上記目標電流を示す目標電流信号Ｓ４が電流制御回路１０３に、上記電圧Ｖ１を設定するための電圧設定信号Ｓ５が電圧源１０１にそれぞれ出力される。
【００７７】
【表１】
ここで、表１に示すテーブルは、目標電圧を補正するめの補正係数α（％）を示すものである。目標電圧をＶｒｅｆとすると、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１は、（１＋α／１００）Ｖｒｅｆとなる。例えば光出力が０．２（ｍＷ）の場合において、補正係数αは、１６（％）であるので、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１は、１．１６Ｖｒｅｆとなる。
【００７８】
発光部１０７は点灯、消灯を繰り返すことにより、発光部１０７の周囲温度は、変動する。これに伴い、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量が変化する。よって、本実施の形態は、発光部１０７の周囲温度の変動による発光部１０７の立ち上がりの遅れ量の変化に対応するために、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する。
【００７９】
この電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する場合について図６を参照しながら説明する。図６は電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する際のビデオ信号Ｖｏ、駆動電流Ｉｄ、目標電流信号Ｓ４、電圧源１０１の出力電圧Ｖ１、発光部１０７への印加電圧Ｖｄ、応答制御信号Ｓ８、光出力のそれぞれの波形を示す図である。
【００８０】
図６に示すように、スイッチング素子１０６がオフ動作している初期状態においては、発光部１０７には駆動電流Ｉｄが流れておらず、また、電流検出回路１０２は、電流を検出していない。このとき、電圧源１０１は、電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を出力しており、電流制御回路１０３は、エラーアンプ１０４からの応答制御信号Ｓ８により、最大の電流を供給する動作状態にある。また、時定数回路１０５のコンデンサＣは、満充電された状態にある。
【００８１】
ここで、タイミングＴ１において、インバータ１１３にＨレベルのビデオ信号Ｖｏが入力されると、スイッチング素子１０６は、オン動作する。このスイッチング素子１０６のオン動作に応答して、電流制御回路１０３からは、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１に応じた最大の電流（目標電流を超えた電流）が駆動電流Ｉｄとして、発光部１０７に供給される。また、同時に、時定数回路１０５のコンデンサＣに蓄積された電荷の放電が開始される。この放電は、時定数Ａが規定する時間で、完了する。上記放電開始後、応答制御信号Ｓ８が示す差分（電流検出信号Ｓ９と目標電流信号Ｓ４の差分）は次第に小さくなるように変化する。この応答制御信号Ｓ８により、電流制御回路１０３は、時定数Ａが規定する時間で、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄを、目標電流に収束させる。これに合わせて、発光部１０７に印加される電圧Ｖｄが、次第に低下する。
【００８２】
タイミングＴ２において、ビデオ信号ＶｏがＬレベルになると、スイッチング素子１０６は、オフ動作する。このスイッチング素子１０６のオフ動作により、電流制御回路１０３から上記電流路を介して発光部１０７に供給される駆動電流Ｉｄが遮断される。また、同時に、上記電流路から電荷が引き抜かれて上記充電回路を介して時定数回路１０５のコンデンサＣの充電が開始され、この充電は、時定数Ｂが規定する時間で完了する。この充電により、見掛け上、発光部１０７には、消灯電流（零電流）に対してアンダーシュートした後に時定数Ｂが規定する時間で、消灯電流（零電流）に収束する駆動電流Ｉｄが供給されることになる。よって、発光部１０７の光出力は、遅れ量が非常に小さい状態で、立ち下がることになる。
【００８３】
なお、図６において、各波形を簡素化して図示するために、駆動電流Ｉｄのアンダーシュート部分およびこれに応じて補正される光出力の立ち下がりの波形は、単純化（省略）している。実際には、駆動電流Ｉｄ、光出力などに関しては、図４（ｂ）に示すような立ち下がりの波形が得られることになる。
【００８４】
タイミングＴ３〜Ｔ４の間の期間において、インバータ１１３にタイミングＴ１〜Ｔ２の間の期間のビデオ信号Ｖｏよりデューティが低いビデオ信号Ｖｏが入力されると、当該ビデオ信号Ｖｏに基づいてスイッチング素子１０６は、オン、オフ動作する。タイミングＴ２〜Ｔ３の間の期間は、時定数回路１０５が十分に飽和する期間であり、タイミングＴ１と同様に、電圧源１０１からは電圧Ｖ１が出力される。そして、スイッチング素子１０６のオン、オフ動作に合わせて、時定数回路１０５のコンデンサＣからの放電および充電が行われる。
【００８５】
また、発光部１０７（レーザ光源２００）の温度またはその周囲温度は、発光部１０７の点灯、消灯の繰り返しに応じて、上昇、低下を繰り返すように変化する。これにより、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量は、変動する。
【００８６】
ここでは、発光部１０７の点灯時間が消灯時間より短いので、発光部１０７の温度またはその周囲温度の変化は小さく、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量の変動は小さい。よって、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する必要はなく、電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１は、そのまま保持される。
【００８７】
タイミングＴ４において、ビデオ信号ＶｏがＬレベルになると、スイッチング素子１０６はオフ動作する。このスイッチング素子１０６のオフ動作に応答して、上記電流路から電荷が引き抜かれて上記コンデンサＣに蓄積される。これにより、発光部１０７には、見掛け上、アンダーシュートが生じた電流が駆動電流Ｉｄとして供給されることになる。
【００８８】
タイミングＴ５〜Ｔ６の間の期間において、ビデオ信号Ｖｏとして、デューティが高いビデオ信号Ｖｏが入力されると、当該ビデオ信号Ｖｏに基づいてスイッチング素子１０６は、オン、オフ動作する。タイミングＴ４〜Ｔ５の間の期間は、時定数回路１０５のコンデンサＣが十分に飽和する期間であり、タイミングＴ１と同様に、電圧源１０１からは電圧Ｖ１が出力される。
【００８９】
ここで、タイミングＴ５〜Ｔ６の間の期間においては、発光部１０７の点灯時間が消灯時間より長いので、応答制御信号Ｓ８は、スイッチング素子１０６のオン、オフ動作に合わせて、僅かな増減を繰り返しながら次第に減少する。これにより、駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形は、次の立ち上がりの波形に対して、低くなり、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量を小さくすることができない。また、発光部１０７の温度またはその周囲温度は上昇し、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量は、小さくなる方向に変動する。
【００９０】
よって、駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形が低くなっても、高温時における発光部１０７の立ち上がりの遅れ量は小さいので、実質的に、小さくなるように、補正されたことになる。即ち、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更することなく、発光部１０７の出力波形を、遅れ量が小さい安定した波形とすることができる。
【００９１】
タイミングＴ７において、例えば温度センサ２０７により検出された発光部１０７の周囲温度（温度信号Ｓ６）の低下により、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量が大きくなったとする。これは、コントローラ２１０により、温度信号Ｓ６に基づいて判断される。この場合、コントローラ２１０は、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を高くし、この電圧Ｖ１を設定するための電圧設定信号Ｓ５を電圧源１０１に出力する。これにより、電圧源１０１は、タイミングＴ７以前の電圧Ｖ１より高い電圧Ｖ１を出力する。
【００９２】
タイミングＴ８〜Ｔ９の間の期間において、Ｈレベルのビデオ信号Ｖｏが入力されると、電流制御回路１０３から発光部１０７に、駆動電流Ｉｄが供給される。この駆動電流Ｉｄの立ち上がりは、タイミングＴ１時の駆動電流Ｉｄの立ち上がりより高くなる。これにより、発光部１０７の周囲温度の低下により大きくなった発光部１０７の立ち上がりの遅れ量が小さくなり、発光部１０７の立ち上がり時において目標光量に即座に到達するような光出力を得ることができる。
【００９３】
ここで、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する場合、表１に示すテーブルが参照され、現在の光出力と周囲温度に基づいて補正係数が決定される。そして、現在設定されている電圧Ｖ１に対して補正係数分の電圧が加算されたものが、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１として決定される。
【００９４】
(第２の実施の形態)
次に、本発明の第２の実施の形態について図７を参照しながら説明する。図７は本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されているレーザドライバの構成を示す回路図である。ここで、上記第１の実施の形態と同じ要素または部材には同じ符号し、同じ要素または部材の説明は省略または簡略化する。
【００９５】
本実施の形態は、図７に示すように、レーザ光源２００の発光部１０７毎に設けられている駆動回路２０９ｉ（ｉ＝１〜ｎ）が光量制御回路１１４（目標電流決定手段）を有する点で、上記第１の実施の形態と異なる。
【００９６】
光量制御回路１１４は、発光部１０７が発光したレーザ光の光量を検出し、当該検出した光量を示す光量検出信号を出力するフォトダイオード（光量検出手段；以下、ＦＤという）１０８を有する。ＦＤ１０８から出力された光量検出信号は、アンプ１０９で増幅された後、エラーアンプ１１１に入力される。また、エラーアンプ１１１には、コントローラ２１０から出力された目標光量信号Ｓ１０が入力される。ここで、目標光量信号Ｓ１０は、目標光量を示す信号である。エラーアンプ１１１は、ＦＤ１０８からアンプ１０９を介して入力された光量検出信号（検出した光量）と目標光量信号Ｓ１０（目標光量）との差分を示す差分信号を、出力する。
【００９７】
エラーアンプ１１１から出力された差分信号は、サンプルホールド回路１１２に入力される。サンプル／ホールド回路１１２は、コントローラ２１０からのサンプル／ホールド信号Ｓ１１に基づいて、エラーアンプ１１１から出力された差分信号を抽出し、保持される。サンプルホールド回路１１２に保持されている差分信号は、エラーアンプ１０４に入力される。
【００９８】
ＡＰＣ（自動光量制御）時には、コントローラ２１０から、サンプル／ホールド信号Ｓ１１および目標光量信号Ｓ１０が出力され、発光部１０７が発光するレーザ光の光量が目標光量に一致させるための光量制御が行われる。即ち、発光部１０７が発光するレーザ光の光量と目標光量が一致するように、駆動電流Ｉｄが制御される。
【００９９】
画像形成時には、コントローラ２１０から、サンプル／ホールド信号Ｓ１１がサンプル／ホールド回路１１２に出力される。そして、サンプル／ホールド回路１１２に保持されている、ＡＰＣにより得られた目標電流（発光部１０７が発光するレーザ光の光量と目標光量が一致した際の駆動電流Ｉｄ）が、目標電流信号Ｓ４として、エラーアンプ１０４に出力される。
【０１００】
これにより、第１の実施の形態と同様に、発光部１０７を点灯させる（立ち上げる）際には、目標電流に対してオーバーシュートした後に時定数Ａで収束する駆動電流Ｉｄが、発光部１０７に供給される。また、発光部１０７を消灯させる（立ち下げる）際には、消灯電流に対してアンダーシュートした後に時定数Ｂで消灯電流（零電流）に収束する駆動電流Ｉｄが、発光部１０７に供給される。
【０１０１】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について図８および図９を参照しながら説明する。図８は本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されているレーザドライバの構成を示す回路図である。図９は図８の補正回路１２４で生成される補正電流Ｉｃ、補正前の駆動電流Ｉｒ、補正電流Ｉｃにより補正された駆動電流Ｉｄ、補正前および補正後の光出力のそれぞれの波形を示す図である。ここで、上記第１の実施の形態と同じ要素または部材には同じ符号し、同じ要素または部材の説明は省略または簡略化する。
【０１０２】
本実施の形態の駆動回路２０９ｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、図８に示すように、定電流回路１２０、電圧源１２３、補正回路１２４、２つのスイッチング素子１０６，１２２および２つのインバータ１１３，１２１を有する。
【０１０３】
ここで、定電流回路１２０、電圧源１２３、スイッチング素子１０６よびインバータ１１３は、互いに共働して、ビデオ信号Ｖｏに応答して目標電流および消灯電流（零電流）の一方を出力する電流出力手段を構成する。補正回路１２４、スイッチング素子１２２およびインバータ１２１は、ビデオ信号Ｖｏに応答して、定電流回路１２０からスッチング素子１０６を介して出力された電流を補正する補正手段を構成する。
【０１０４】
定電流回路１２０は、定電圧源Ｖｃｃと接続され、目標電流信号Ｓ４が示す目標電流に一致する駆動電流Ｉｒを出力する。電圧源１２３は、電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を出力する。
【０１０５】
スイッチング素子１０６は、インバータ１１３を介したビデオ信号Ｖｏの入力に基づいて、定電流回路１２０からの駆動電流Ｉｒを発光部１０７に供給し、またその供給を遮断するように、オン、オフ動作する。また、スイッチング素子１２２は、インバータ１２１を介したビデオ信号Ｖｏの入力に基づいて、電圧源１２３が出力する電圧Ｖ１を補正回路１２４に印加し、また遮断するように、オン、オフ動作する。各スイッチング素子１０６，１２２のオン、オフ動作は、ビデオ信号Ｖｏに同期して行われる。
【０１０６】
補正回路１２４は、コンデンサＣ２と、ダイオードＤ３および抵抗Ｒ３からなる充電回路と、抵抗Ｒ４およびダイオードＤ４からなる放電回路を有する。補正回路１２４は、スイッチング素子１２２のオン、オフ動作に応じて、定電流回路１２０からの駆動電流Ｉｒに補正電流Ｉｃを重畳するように、上記放電回路を介した放電、上記充電回路を介した充電を行う。
【０１０７】
ここで、ビデオ信号Ｖｏに応答して各スイッチング素子１０６，１２２がオン動作する（同時にオン動作する）と、補正回路１２４の充電されたコンデンサＣ２から抵抗Ｒ４およびダイオードＤ４を介して放電が行われる。これにより、定電流回路１２０から出力されている駆動電流Ｉｒに対して補正電流Ｉｃが加算されることになる。そのときの補正電流Ｉｃは、図９に示すように、急激に目標電流を超えて立ち上がり（目標電流に対してオーバーシュートし）、その後、コンデンサＣ２の容量と抵抗Ｒ４の抵抗値により決まる時定数Ａで、収束する電流となる。
【０１０８】
また、ビデオ信号Ｖｏに応答して各スイッチング素子１０６，１２２がオフ動作する（同時にオフ動作する）と、補正回路１２４のコンデンサＣ２が、ダイオードＤ３および抵抗Ｒ３を介して、充電される。これにより、定電流回路１２０から発光部１０７に至る電流路には駆動電流Ｉｒが流れていなので、この状態から補正電流Ｉｃが減算されることになる。そのときの補正電流Ｉｃは、図９に示すように、急激に消灯電流（零電流）を超えて立ち下がり（消灯電流に対してアンダーシュートし）、その後、コンデンサＣ２の容量と抵抗Ｒ３の抵抗値により決まる時定数Ｂで、収束する電流になる。
【０１０９】
このように、ビデオ信号Ｖｏに応答して各スイッチング素子１０６，１２２がオン、オフ動作すると、駆動電流Ｉｒは、補正電流Ｉｃにより補正され、駆動電流Ｉｒと補正電流Ｉｃを合成した電流が、駆動電流Ｉｄとして得られる。即ち、各スイッチング素子１０６，１２２のオン、オフ動作に合わせて、目標電流に対してオーバーシュートまたは消灯電流に対してアンダーシュートした駆動電流Ｉｄが、発光部１０７に供給される。その結果、図９に示すように、駆動電流Ｉｒで発光部１０７を駆動した場合の光出力（補正前）に対して、駆動電流Ｉｄで発光部１０７を駆動した場合、立ち上がりおよび立ち下がりの遅れが非常に小さい、安定した光出力（補正後）を得ることができる。
【符号の説明】
【０１１０】
２２ 感光ドラム
１０１，１２３ 電圧源
１０２ 電流制御回路
１０５ 時定数回路
１０６，１２２ スイッチング素子
１０７ 発光部
１０８ フォトダイオード
１１４ 光量制御回路
１２０ 定電流回路
１２４ 補正回路
２００ レーザ光源
２０６ 濃度センサ
２０７ 温度センサ
２１０ コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置であって、
像坦持体を露光走査するためのレーザ光を発光するレーザ光源と、
ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を駆動すべく、前記レーザ光源に電流を供給する駆動手段とを備え、
前記駆動手段は、前記ビデオ信号に応答する動作の時定数として、前記レーザ光源の出力特性に応じて前記レーザ光源の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れ量が小さくなるように決定された第１の時定数および第２の時定数を有し、
前記駆動手段は、前記ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を点灯させる際には、目標電流に対してオーバーシュートした後に前記第１の時定数で前記目標電流に収束する電流を、前記レーザ光源に供給し、
前記ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を消灯させる際には、消灯電流に対してアンダーシュートした後に前記第２の時定数で前記消灯電流に収束する電流を、前記レーザ光源に供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記目標電流に対してオーバーシュートした電流を生じさせる電圧を出力する電圧源と、前記電圧源が出力する電圧に応じて生じた電流を前記目標電流に収束させる電流制御手段と、前記ビデオ信号に応答して、前記電流制御手段から出力された電流を前記レーザ光源へ供給するオン動作および該電流を遮断するオフ動作をするスイッチング手段とを有し、
前記ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を点灯させる際には、前記スッチング手段がオン動作をし、前記電流制御手段は、前記電圧源が出力した電圧に応じて生じた前記目標電流に対してオーバーシュートした電流を出力した後に、前記目標電流に対してオーバーシュートした電流を前記第１の時定数で前記目標電流に収束させ、
前記ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を消灯させる際には、前記スッチング手段がオフ動作をし、前記電流制御手段は、前記消灯電流に対してアンダーシュートした電流を出力した後に、前記消灯電流に対してアンダーシュートした電流を前記第２の時定数で前記消灯電流に収束させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、前記第１の時定数および前記第２の時定数を決定する時定数回路を有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４】
前記時定数回路は、コンデンサと、前記目標電流に対してオーバーシュートした電流を前記目標電流に収束させる際の前記第１の時定数を決定するように、前記コンデンサに蓄積された電荷を放電させる放電回路と、前記消灯電流に対してアンダーシュートした電流を前記消灯電流に収束させる際の前記第２の時定数を決定するように、電荷を前記コンデンサに蓄積させる充電回路とを有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記レーザ光源の温度および該レーザ光源の周囲温度の少なくとも一方を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記電圧源が出力する電圧を算出する電圧算出手段とを備え、
前記電圧源は、前記算出された電圧を出力することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記駆動手段は、前記ビデオ信号に応答して、前記目標電流および前記消灯電流のうちの一方を出力する電流出力手段と、前記電流出力手段から出力された電流を補正し、該補正された電流を前記レーザ光源に供給する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記電流出力手段が前記ビデオ信号に応答して前記目標電流を出力した際には、前記電流出力手段から出力された前記目標電流を、前記目標電流に対してオーバーシュートした後に前記第１の時定数で前記目標電流に収束する電流に補正し、
前記電流出力手段が前記ビデオ信号に応答して前記消灯電流を出力した際には、前記電流出力手段から出力された前記消灯電流を、前記消灯電流に対してアンダーシュートした後に前記第２の時定数で前記消灯電流に収束する電流に補正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７】
前記補正手段は、前記レーザ光源に電流を供給するための電流路と、コンデンサと、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記電流路に放電させる放電回路と、前記電流路から電荷を引き抜いて前記コンデンサに蓄積させる充電回路とを有し、
前記放電回路を介した放電は、前記ビデオ信号に応答して開始され、前記電流出力手段から出力された前記目標電流を補正するための補正電流を生成し、
前記充電回路を介した充電は、前記ビデオ信号に応答して開始され、前記電流出力手段から出力された前記消灯電流を補正するための補正電流を生成することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記レーザ光源が発光するレーザ光の露光走査により前記像坦持体上に形成された画像の濃度を検出する濃度検出手段と、
前記濃度検出手段の検出結果に基づいて、前記レーザ光源が発光するレーザ光の目標光量を算出する目標光量算出手段と、
前記目標光量算出手段により算出された目標光量を得るための電流を、前記目標電流として算出する目標電流算出手段と
を備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記レーザ光源が発光するレーザ光の光量を検出する光量検出手段と、
前記レーザ光源が発光するレーザ光の目標光量を算出する目標光量算出手段と、
前記光量検出手段により検出された前記レーザ光の光量が前記目標光量算出手段により算出された前記レーザ光の目標光量に一致したときの電流を、前記目標電流として決定する目標電流決定手段と
を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置であって、
像坦持体を露光走査するためのレーザ光を発光するレーザ光源と、
ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を駆動すべく、前記レーザ光源に電流を供給する駆動手段とを備え、
前記駆動手段は、前記ビデオ信号に応答する動作の時定数として、前記レーザ光源の出力特性に応じて前記レーザ光源の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れ量が小さくなるように決定された第１の時定数および第２の時定数を有し、
前記駆動手段は、前記ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を点灯させる際には、目標電流に対してオーバーシュートした後に前記第１の時定数で前記目標電流に収束する電流を、前記レーザ光源に供給し、
前記ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を消灯させる際には、消灯電流に対してアンダーシュートした後に前記第２の時定数で前記消灯電流に収束する電流を、前記レーザ光源に供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記目標電流に対してオーバーシュートした電流を生じさせる電圧を出力する電圧源と、前記電圧源が出力する電圧に応じて生じた電流を前記目標電流に収束させる電流制御手段と、前記ビデオ信号に応答して、前記電流制御手段から出力された電流を前記レーザ光源へ供給するオン動作および該電流を遮断するオフ動作をするスイッチング手段とを有し、
前記ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を点灯させる際には、前記スッチング手段がオン動作をし、前記電流制御手段は、前記電圧源が出力した電圧に応じて生じた前記目標電流に対してオーバーシュートした電流を出力した後に、前記目標電流に対してオーバーシュートした電流を前記第１の時定数で前記目標電流に収束させ、
前記ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を消灯させる際には、前記スッチング手段がオフ動作をし、前記電流制御手段は、前記消灯電流に対してアンダーシュートした電流を出力した後に、前記消灯電流に対してアンダーシュートした電流を前記第２の時定数で前記消灯電流に収束させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、前記第１の時定数および前記第２の時定数を決定する時定数回路を有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４】
前記時定数回路は、コンデンサと、前記目標電流に対してオーバーシュートした電流を前記目標電流に収束させる際の前記第１の時定数を決定するように、前記コンデンサに蓄積された電荷を放電させる放電回路と、前記消灯電流に対してアンダーシュートした電流を前記消灯電流に収束させる際の前記第２の時定数を決定するように、電荷を前記コンデンサに蓄積させる充電回路とを有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記レーザ光源の温度および該レーザ光源の周囲温度の少なくとも一方を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記電圧源が出力する電圧を算出する電圧算出手段とを備え、
前記電圧源は、前記算出された電圧を出力することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記駆動手段は、前記ビデオ信号に応答して、前記目標電流および前記消灯電流のうちの一方を出力する電流出力手段と、前記電流出力手段から出力された電流を補正し、該補正された電流を前記レーザ光源に供給する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記電流出力手段が前記ビデオ信号に応答して前記目標電流を出力した際には、前記電流出力手段から出力された前記目標電流を、前記目標電流に対してオーバーシュートした後に前記第１の時定数で前記目標電流に収束する電流に補正し、
前記電流出力手段が前記ビデオ信号に応答して前記消灯電流を出力した際には、前記電流出力手段から出力された前記消灯電流を、前記消灯電流に対してアンダーシュートした後に前記第２の時定数で前記消灯電流に収束する電流に補正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７】
前記補正手段は、前記レーザ光源に電流を供給するための電流路と、コンデンサと、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記電流路に放電させる放電回路と、前記電流路から電荷を引き抜いて前記コンデンサに蓄積させる充電回路とを有し、
前記放電回路を介した放電は、前記ビデオ信号に応答して開始され、前記電流出力手段から出力された前記目標電流を補正するための補正電流を生成し、
前記充電回路を介した充電は、前記ビデオ信号に応答して開始され、前記電流出力手段から出力された前記消灯電流を補正するための補正電流を生成することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記レーザ光源が発光するレーザ光の露光走査により前記像坦持体上に形成された画像の濃度を検出する濃度検出手段と、
前記濃度検出手段の検出結果に基づいて、前記レーザ光源が発光するレーザ光の目標光量を算出する目標光量算出手段と、
前記目標光量算出手段により算出された目標光量を得るための電流を、前記目標電流として算出する目標電流算出手段と
を備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記レーザ光源が発光するレーザ光の光量を検出する光量検出手段と、
前記レーザ光源が発光するレーザ光の目標光量を算出する目標光量算出手段と、
前記光量検出手段により検出された前記レーザ光の光量が前記目標光量算出手段により算出された前記レーザ光の目標光量に一致したときの電流を、前記目標電流として決定する目標電流決定手段と
を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１４８５０８（Ｐ２０１２−１４８５０８Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９６９７（Ｐ２０１１−９６９７）
【出願日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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