画像形成装置
【課題】高いスイッチング周波数でレーザ光源を駆動する場合において、レーザ光源の立ち上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】ビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を点灯させる際には、スイッチング素子１０６がオン動作し、電流制御回路１０３は、電圧源１０１から出力された電圧Ｖ１に応じて生じた電流を、駆動電流Ｉｄとして発光部１０７に供給する。そして、電流制御回路１０３は、応答制御信号Ｓ８に基づいて、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。
【解決手段】ビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を点灯させる際には、スイッチング素子１０６がオン動作し、電流制御回路１０３は、電圧源１０１から出力された電圧Ｖ１に応じて生じた電流を、駆動電流Ｉｄとして発光部１０７に供給する。そして、電流制御回路１０３は、応答制御信号Ｓ８に基づいて、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。
【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、レーザ光源により感光ドラムを露光走査する露光装置を備え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、上記レーザ光源として、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に対して、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、駆動電流が供給されたタイミングに対して、面発光型半導体レーザ素子から出射されるレーザ光の光量の立ち上がりタイミングおよび立ち下がりタイミング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。
【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】
よって、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のスイッチング周波数を高周波化する場合、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。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。
【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の駆動は、解像度の向上を図るために当該レーザ素子のスイッチング周波数を従来よりも高い周波数にしている。そのため、面発光型半導体レーザ素子の駆動方法は、ｎ（ナノ）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】
また、光量の立ち上がり、立ち下がりの速度はレーザ素子の温度によって変化する。即ち、点灯状態が長く続いた後、一瞬消灯し、再び点灯するときの光量の立ち上がり速度と、消灯状態が長い間続いた後に点灯するときの光量の立ち上がり速度は異なる。また、点灯から消灯までの時間が異なると、光量の立ち下がり速度が変わる。
【００１１】
本発明の目的は、高いスイッチング周波数でレーザ光源を駆動する場合において、レーザ光源の立ち上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】
【００１２】
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対応するスイッチング周波数で前記レーザ光源を駆動すべく、前記レーザ光源への駆動電流の供給および遮断を行う駆動手段とを備え、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決定された時定数を有し、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時定数で前記目標電流に収束する電流を、前記駆動電流として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】
【００１３】
本発明によれば、高いスイッチング周波数でレーザ光源を駆動する場合において、レーザ光源の立ち上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】
【００１４】
【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】目標電流信号Ｓ４が示す目標電流と電圧設定信号Ｓ５が設定する電圧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が出力する電圧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】本発明の第３の実施の形態におけるビデオ信号Ｖｏの波形、電流制御回路１０３，３０３がそれぞれ出力する電流のオーバーシュート部の波形、駆動電流Ｉｄの波形、光出力の波形をそれぞれ示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
（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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、当該変調されたレーザ光で、対応する画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋの感光ドラム２２を露光走査する。
【００２０】
各画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋは、感光ドラム（像坦持体）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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
レーザ光源２００は、副走査方向に所定の間隔をおいて配列されている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。
【００２７】
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、それぞれ、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。
【００２８】
ポリゴンミラー２０２に入射した各レーザ光は、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。各レーザ光は、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。この複数本のレーザ光の走査（即ちスキャン動作）により、感光ドラム２２の表面には、複数の主走査方向ラインの潜像が同時に形成される。
【００２９】
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。
【００３０】
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、その検出結果（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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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ための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。
【００３４】
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、電圧源１０１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示す電圧設定信号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。
【００３５】
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を生成してスキャナモータ２０３に出力する。
【００３６】
レーザドライバ２０９は、ビデオ信号Ｖｏに応答してレーザ光源２００の各発光部を駆動すべく、各発光部に駆動電流Ｉｄを供給する。
【００３７】
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。
【００３８】
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。各駆動回路２０９ｉは、それぞれ、ビデオ信号Ｖｏに応答して対応するスイッチング周波数（例えば数百ＭＨｚなどの高い周波数）で対応する発光部１０７を駆動すべく、発光部１０７への駆動電流Ｉｄの供給および遮断を行う。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露光走査するように、設けられているものである。ここでは、１つの発光部１０７に対する１つの駆動回路２０９ｉのみが図示されている。
【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を出力する可変電圧源であり、電圧Ｖ１は、後述するように、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Ｖ１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。詳細には、電流制御回路１０３は、まず、上記応答制御信号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として出力する。この最大の電流は、目標電流に対してオーバーシュートした電流である。その後、電流制御回路１０３は、上記応答制御信号Ｓ８に基づいて、上記駆動電流Ｉｄを、時定数回路１０５により決定された時定数で、目標電流に収束させる。
【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、上記差分を示す信号が、応答制御信号Ｓ８として電流制御回路１０３に出力される。ここで、上記差分は、電流検出信号Ｓ９が示す電流が、時定数回路１０５により決定された時定数が規定する時間で、次第に、目標電流信号Ｓ４が示す目標電流に向けて収束するように、変化する。
【００４４】
時定数回路１０５は、コンデンサから構成され、ビデオ信号Ｖｏに応答する駆動回路の動作の時定数として、電流制御回路１０３が駆動電流Ｉｄを目標電流に収束させる際の時定数を決定する。ここで、上記時定数は、発光部１０７の出力特性（使用環境に応じた立ち上がり特性など）に応じた立ち上りの遅れ時間（遅れ量）と同じになるように決定されたものである。そして、上記コンデンサの容量は、上記時定数が得られるように選択された値である。
【００４５】
上記コンデンサには、スイッチング素子１０６がオフ動作中に、電荷が蓄積される。そして、上記コンデンサに蓄積された電荷は、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放電され、当該放電は、上記時定数が規定する時間で完了する。
【００４６】
発光部１０７（レーザ光源２００の各発光部１０７）を立ち上げる際の時定数回路１０５により決定された時定数の作用の詳細については、後述する。
【００４７】
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（即ち、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に対して駆動電流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。
【００４８】
次に、発光部１０７（面発光型半導体レーザ素子）の特徴について図４を参照しながら簡単に説明する。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、発光部の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。
【００４９】
発光部１０７には、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、駆動電流Ｉｄの立ち上がりに対して、立ち上がり（光出力の目標光量に達するまでの立ち上がり）が遅れるという特性を有する。また、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。
【００５０】
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）。
【００５１】
このようなレーザ光源の立ち上がりの遅れは、上述したように、画素の潜像形成に影響を与える。例えば、立ち上がり時間が長くなると、潜像の細りが生じるなど、画質の劣化を招くことになる。
【００５２】
本実施の形態においては、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、まず、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１に応じて生じた最大の電流が駆動電流Ｉｄとして発光部１０７に供給される。この最大の電流は、目標電流に対してオーバーシュートした電流である。これにより、従来に比して、より短い時間（速い速度）で、光出力が目標光量に達するように、発光部１０７を立ち上げることができる。即ち、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る。
【００５３】
ここで、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に供給され続けると、発光部１０７の光出力が目標光量を超えた状態になり、潜像の太りが生じるなど、画素の潜像形成に影響を与える。この潜像の太りを回避するために、適正な時間で、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とが必要である。
【００５４】
そのため、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駆動電流Ｉｄを、上記時定数（応答制御信号Ｓ８）で目標電流に収束させる制御が行われる。この時定数は、上述したように、発光部１０７の出力特性に応じた立ち上りの遅れ時間と同じになるように決定されたものである。これにより、発光部１０７の光出力の立ち上がり波形を、遅れ量が小さい安定した波形（略矩形の波形）とすることができる。
【００５５】
具体的には、上記駆動回路２０９ｉにおいて、電圧源１０１は、電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を出力している。ここで、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。
【００５６】
スイッチング素子１０６がオフ動作している場合、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に応じた最大の電流を駆動電流Ｉｄとして出力させる信号となる。
【００５７】
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を、駆動電流Ｉｄとして供給する。このような動作により、光出力が目標光量に即座に達するように発光部１０７を立ち上げることができる。
【００５８】
このとき、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に供給される電流を検出し、電流検出信号Ｓ９をエラーアンプ１０４に出力する。電流検出回路１０２が検出した電流は、目標電流に対してオーバーシュートした電流であり、時定数回路１０５のコンデンサの放電により、エラーアンプ１０４の入力には、その出力から時定数回路１０５を介して負帰還が掛る。そして、時定数回路１０５が決定した時定数が規定する時間の経過に伴い、電流検出回路１０２が検出した電流と目標電流の差分（応答制御信号Ｓ８が示す値）は、次第に小さくなる。よって、上記応答制御信号Ｓ８に基づいて、電流制御回路１０３は、上記時定数で、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄを目標電流に向けて収束させる。
【００５９】
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。即ち、この電圧設定信号Ｓ５により、発光部１０７の立ち上がり時に、当該発光部１０７に対して電流制御回路１０３が供給する最大の電流を制御することが可能になる。よって、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、発光部１０７の立ち上がり時においては、遅れ量が小さい安定した波形（略矩形の波形）の光出力を得ることができる。
【００６０】
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。
【００６１】
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（目標電流に対する行き過ぎ量が大きくなる）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時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。
【００６２】
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、小さくされる。即ち、図４（ｂ）に示すように、高温時には、低温時に比して、駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形が低くなる（目標電流に対する行き過ぎ量が小さくなる）ように、低い電圧Ｖ１が設定される。
【００６３】
次に、目標電流信号Ｓ４が示す目標電流と電圧設定信号Ｓ５が設定する電圧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は目標電流信号Ｓ４が示す目標電流と電圧設定信号Ｓ５が設定する電圧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。
【００６４】
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Ｓ１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）。
【００６５】
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）。
【００６６】
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）。
【００６７】
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が出力する電圧Ｖ１として算出し（ステップＳ５０６）、本処理を終了する。
【００６８】
このようにして目標電流および電圧源１０１が出力する電圧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。
【００６９】
【表１】
【００７０】
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ＶＡとすると、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１は、（１＋α／１００）ＶＡ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が出力する電圧Ｖ１は、１．１６ＶＡとなる。
【００７１】
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が出力する電圧Ｖ１を変更する。
【００７２】
この電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１が出力する電圧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が出力する電圧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。
【００７３】
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状態にある。
【００７４】
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。そして、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が駆動電流Ｉｄとして、発光部１０７に供給される。また、電流検出回路１０２が検出した電流（電流検出信号Ｓ９）は、目標電流信号Ｓ４が示す目標電流より大きくなる。
【００７５】
エラーアンプ１０４は、電流検出信号Ｓ９が示す電流と目標電流信号Ｓ４が示す目標電流の差分を示す応答制御信号Ｓ８を出力する。この応答制御信号Ｓ８が示す差分は、時定数回路１０５により決定された時定数が規定する時間で、次第に小さくなるように変化する。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、時定数回路１０５により決定された時定数が規定する時間で、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への印加電圧Ｖｄは、電圧Ｖ１から次第に低下する。
【００７６】
タイミングＴ２において、ビデオ信号Ｖ０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。これにより、電流検出回路１０２が検出した電流は目標電流（目標電流信号Ｓ４）より小さくなる。よって、エラーアンプ１０４の応答制御信号Ｓ８が示す差分が次第に大きくなり、電流制御回路１０３は、駆動電流Ｉｄを増大させる電流制御状態になる。
【００７７】
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。
【００７８】
スイッチング素子１０６がオン動作すると、応答制御信号Ｓ８が示す差分は、次第に小さくなる。これに対し、スイッチング素子１０６がオフ動作すると、応答制御信号Ｓ８が示す差分は、次第に大きくなる。このように、スイッチング素子１０６のオン、オフ動作に合わせて、応答制御信号Ｓ８が示す差分は、増減を繰り返す。
【００７９】
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。
【００８０】
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が出力する電圧Ｖ１を変更する必要はなく、当該電圧Ｖ１は、そのままの値に 保持される。
【００８１】
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。これにより、エラーアンプ１０４からの応答制御信号Ｓ８により、電流制御回路１０３は、駆動電流Ｉｄを増大させる電流制御状態になる。
【００８２】
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に十分に飽和する時間を与える期間であり、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。
【００８３】
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が示す差分は、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の立ち上がりの波形（オーバーシュート）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。
【００８４】
よって、高温時における発光部１０７の立ち上がりの遅れ量は小さくなるので、駆動電流Ｉｄの立ち上がりの波形（オーバーシュート）が低くなっても、小さくなるように、補正されることになる。即ち、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１が出力する電圧を変更することなく、発光部１０７の出力波形として、遅れ量が小さい安定した波形を得ることができる。
【００８５】
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を大きくし、この大きくした電圧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より大きい電圧Ｖ１を出力する。
【００８６】
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の立ち上がりの波形（オーバーシュート）は、タイミングＴ１時の駆動電流Ｉｄの立ち上がりの波形（オーバーシュート）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され、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。
【００８７】
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として設定される。
【００８８】
以上、本実施の形態によれば、高いスイッチング周波数で発光部１０７（レーザ光源２００）を駆動する場合において、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る。その結果、発光部１０７（レーザ光源２００）の立ち上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。
【００８９】
(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。
【００９０】
本実施の形態のレーザドライバ２０９には、図７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。そして、各駆動回路２０９ｉは、対応する発光部１０７を駆動するための駆動電流Ｉｄを対応する発光部１０７に供給する。
【００９１】
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。また、駆動回路２０９ｉには、光量制御回路１１４（目標電流決定手段）が設けられている。
【００９２】
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信号が示す光量と目標光量信号Ｓ１０が示す目標光量との差分を示す差分信号を、出力する。
【００９３】
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保持し、出力する。サンプルホールド回路１１２から出力された差分信号は、エラーアンプ１０４に入力される。
【００９４】
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および目標光量を示す目標光量信号Ｓ１０が出力され、発光部１０７が発光するレーザ光の光量と目標光量が一致するように、駆動電流Ｉｄが制御される。そして、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と、そのときの駆動電流Ｉｄが目標電流として決定されて、サンプル／ホールド回路１１２に保持される。
【００９５】
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電流）が、目標電流信号Ｓ４として、エラーアンプ１０４に出力される。
【００９６】
ここで、ビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を点灯させる際には、第１の実施の形態と同様に、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。そして、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄは、時定数回路１０５が決定した時定数で、目標電流に収束する。
【００９７】
このようにして、上記第１の実施の形態と同様に、発光部１０７（レーザ光源２００）の立ち上がりの遅れ量を小さくすることができる。
【００９８】
(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は本発明の第３の実施の形態におけるビデオ信号Ｖｏの波形、電流制御回路１０３，３０３がそれぞれ出力する電流の波形、駆動電流Ｉｄの波形、光出力の波形をそれぞれ示す図である。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。
【００９９】
本実施の形態のレーザドライバ２０９には、図８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。そして、各駆動回路２０９ｉは、それぞれ対応する発光部１０７を駆動するための駆動電流Ｉｄを対応する発光部１０７に供給する。
【０１００】
駆動回路２０９ｉには、２つの駆動電流供給系、インバータ１１３およびスイッチング素子１０６を有する。一方の駆動電流供給系は、電圧源１０１（第１の電圧源）、電流検出回路１０２、電流制御回路１０３（第１の電流制御回路）、エラーアンプ１０４および時定数回路１０５（第１の時定数回路）を有する。ここで、電圧源１０１は、コントローラ２１０からの電圧設定信号Ｓ１５により設定された電圧Ｖ１（第１の電圧）を出力する。時定数回路１０５は、電流制御回路１０３が出力する電流（第１の電流）を収束させる際の時定数Ａを決定する。
【０１０１】
一方の駆動電流供給系を構成する電圧源１０１、電流検出回路１０２、電流制御回路１０３、エラーアンプ１０４および時定数回路１０５は、それぞれ、第１の実施の形態と同様の動作を行うものであり、ここでは、その説明を省略する。
【０１０２】
同様に、他方の駆動電流供給系は、電圧源３０１（第２の電圧源）、電流検出回路３０２、電流制御回路３０３（第２の電流制御回路）、エラーアンプ３０４および時定数回路３０５（第２の時定数回路）を有する。
【０１０３】
他方の駆動電流供給系において、電圧源３０１は、コントローラ２１０からの電圧設定信号Ｓ３５により設定された電圧Ｖ２（第２の電圧）を出力する。電流検出回路３０２は、電圧源３０１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Ｓ３９を出力する。
【０１０４】
時定数回路３０５は、コンデンサから構成され、電流制御回路３０３が出力する電流（第２の電流）を収束させる際の時定数Ｂ（第１の時定数）を決定する。ここでは、時定数回路３０５が決定する時定数Ｂは、時定数回路１０５が決定する時定数Ａより短くなるようにされている。上記時定数ＡおよびＢは、各電流制御回路１０３，３０３が出力する電流を重畳した際に発光部１０７の光出力の立ち上がり波形が所望の矩形波形になるように決定されたものである。但し、時定数Ａ，Ｂの間の関係は、Ａ＞Ｂの関係に限定されることはなく、例えば逆の関係でもよい。
【０１０５】
エラーアンプ３０４は、電流検出回路３０２からの電流検出信号Ｓ３９と目標電流信号Ｓ３４の差分を検出する。上記電流検出信号Ｓ３９と目標電流信号Ｓ４の差分を示す信号が、応答制御信号Ｓ３８として電流制御回路１０３に出力される。
【０１０６】
電流制御回路３０３は、エラーアンプ３０４からの応答制御信号Ｓ３８に基づいて、目標電流に対してオーバーシュートした電流を、時定数回路３０５により決定された時定数Ｂで目標電流に収束させるように制御する。
【０１０７】
本実施の形態においては、ビデオ信号Ｖｏの入力に応答してスイッチング素子１０６がオン動作すると、電流制御回路１０３，３０３のそれぞれが目標電流に対してオーバーシュートした後に時定数Ａ，Ｂで収束する電流を出力する。そして、電流制御回路１０３，３０３のそれぞれから出力された電流は重畳され、駆動電流Ｉｄとして発光部１０７に供給される。
【０１０８】
ここで、電流制御回路１０３，３０３のそれぞれが出力した電流の立ち上がり（オーバーシュート）の高さは、電圧源１０１，３０１が出力する電圧Ｖ１，Ｖ２により決定される。
【０１０９】
また、本実施の形態は、レーザ光源２００の周囲温度に応じて、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１を変更するが、電圧源３０１が出力する電圧Ｖ２は変更しないように構成されている。これに代えて、レーザ光源２００の周囲温度に応じて、電圧源３０１が出力する電圧Ｖ２を変更してもよいし、各電圧源１０１，３０１がそれぞれ出力する電圧Ｖ１，Ｖ２を変更するようにしてもよい。
【０１１０】
ここで、図９に示すように、電流制御回路１０３が出力する電流のオーバーシュートｗ１は、時定数Ａで、目標電流に収束するような波形になる。電流制御回路３０３が出力する電流のオーバーシュートｗ２は、時定数Ｂで、目標電流に収束するような波形になる。
【０１１１】
オーバーシュートｗ１とオーバーシュートｗ２は重畳され、当該重畳された電流は、目標電流に対してオーバーシュートした後に、時定数Ａ，Ｂを合成した時定数で、目標電流に収束する駆動電流Ｉｄとなる。これにより、光出力の立ち上がりの遅れ量を小さくすることができ、より遅れがない安定した光出力を得ることができる。
【０１１２】
また、レーザ光源２００の周囲温度の変化に伴い、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１が低い電圧に変更されると、電流制御回路１０３が出力する電流のオーバーシュートｗ１は、図中の点線で示すような波形になる。
【０１１３】
上記第１〜３の実施の形態は、レーザ光源２００の周囲温度を検出する温度センサ２０７の検出結果に基づいて、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１を算出するようにしている。これに代えて、レーザ光源２００の内部温度を検出する温度センサを設け、当該温度センサの検出結果に基づいて、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１を算出するようにしてもよい。
【０１１４】
このように、本実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様に、発光部１０７（レーザ光源２００）の立ち上がりの遅れ量を小さくすることができる。
【符号の説明】
【０１１５】
２２ 感光ドラム
１０１，３０１ 電圧源
１０３，３０３ 電流制御回路
１０５，３０５ 時定数回路
１０６ 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
２００ レーザ光源
２０６ 濃度センサ
２０７ 温度センサ
２１０ コントローラユニット
【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、レーザ光源により感光ドラムを露光走査する露光装置を備え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、上記レーザ光源として、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に対して、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、駆動電流が供給されたタイミングに対して、面発光型半導体レーザ素子から出射されるレーザ光の光量の立ち上がりタイミングおよび立ち下がりタイミング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。
【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】
よって、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のスイッチング周波数を高周波化する場合、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。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。
【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の駆動は、解像度の向上を図るために当該レーザ素子のスイッチング周波数を従来よりも高い周波数にしている。そのため、面発光型半導体レーザ素子の駆動方法は、ｎ（ナノ）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】
また、光量の立ち上がり、立ち下がりの速度はレーザ素子の温度によって変化する。即ち、点灯状態が長く続いた後、一瞬消灯し、再び点灯するときの光量の立ち上がり速度と、消灯状態が長い間続いた後に点灯するときの光量の立ち上がり速度は異なる。また、点灯から消灯までの時間が異なると、光量の立ち下がり速度が変わる。
【００１１】
本発明の目的は、高いスイッチング周波数でレーザ光源を駆動する場合において、レーザ光源の立ち上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】
【００１２】
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対応するスイッチング周波数で前記レーザ光源を駆動すべく、前記レーザ光源への駆動電流の供給および遮断を行う駆動手段とを備え、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決定された時定数を有し、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時定数で前記目標電流に収束する電流を、前記駆動電流として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】
【００１３】
本発明によれば、高いスイッチング周波数でレーザ光源を駆動する場合において、レーザ光源の立ち上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】
【００１４】
【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】目標電流信号Ｓ４が示す目標電流と電圧設定信号Ｓ５が設定する電圧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が出力する電圧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】本発明の第３の実施の形態におけるビデオ信号Ｖｏの波形、電流制御回路１０３，３０３がそれぞれ出力する電流のオーバーシュート部の波形、駆動電流Ｉｄの波形、光出力の波形をそれぞれ示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
（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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、当該変調されたレーザ光で、対応する画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋの感光ドラム２２を露光走査する。
【００２０】
各画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋは、感光ドラム（像坦持体）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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
レーザ光源２００は、副走査方向に所定の間隔をおいて配列されている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。
【００２７】
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、それぞれ、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。
【００２８】
ポリゴンミラー２０２に入射した各レーザ光は、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。各レーザ光は、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。この複数本のレーザ光の走査（即ちスキャン動作）により、感光ドラム２２の表面には、複数の主走査方向ラインの潜像が同時に形成される。
【００２９】
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。
【００３０】
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、その検出結果（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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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ための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。
【００３４】
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、電圧源１０１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示す電圧設定信号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。
【００３５】
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を生成してスキャナモータ２０３に出力する。
【００３６】
レーザドライバ２０９は、ビデオ信号Ｖｏに応答してレーザ光源２００の各発光部を駆動すべく、各発光部に駆動電流Ｉｄを供給する。
【００３７】
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。
【００３８】
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。各駆動回路２０９ｉは、それぞれ、ビデオ信号Ｖｏに応答して対応するスイッチング周波数（例えば数百ＭＨｚなどの高い周波数）で対応する発光部１０７を駆動すべく、発光部１０７への駆動電流Ｉｄの供給および遮断を行う。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露光走査するように、設けられているものである。ここでは、１つの発光部１０７に対する１つの駆動回路２０９ｉのみが図示されている。
【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を出力する可変電圧源であり、電圧Ｖ１は、後述するように、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Ｖ１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。詳細には、電流制御回路１０３は、まず、上記応答制御信号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として出力する。この最大の電流は、目標電流に対してオーバーシュートした電流である。その後、電流制御回路１０３は、上記応答制御信号Ｓ８に基づいて、上記駆動電流Ｉｄを、時定数回路１０５により決定された時定数で、目標電流に収束させる。
【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、上記差分を示す信号が、応答制御信号Ｓ８として電流制御回路１０３に出力される。ここで、上記差分は、電流検出信号Ｓ９が示す電流が、時定数回路１０５により決定された時定数が規定する時間で、次第に、目標電流信号Ｓ４が示す目標電流に向けて収束するように、変化する。
【００４４】
時定数回路１０５は、コンデンサから構成され、ビデオ信号Ｖｏに応答する駆動回路の動作の時定数として、電流制御回路１０３が駆動電流Ｉｄを目標電流に収束させる際の時定数を決定する。ここで、上記時定数は、発光部１０７の出力特性（使用環境に応じた立ち上がり特性など）に応じた立ち上りの遅れ時間（遅れ量）と同じになるように決定されたものである。そして、上記コンデンサの容量は、上記時定数が得られるように選択された値である。
【００４５】
上記コンデンサには、スイッチング素子１０６がオフ動作中に、電荷が蓄積される。そして、上記コンデンサに蓄積された電荷は、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放電され、当該放電は、上記時定数が規定する時間で完了する。
【００４６】
発光部１０７（レーザ光源２００の各発光部１０７）を立ち上げる際の時定数回路１０５により決定された時定数の作用の詳細については、後述する。
【００４７】
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（即ち、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に対して駆動電流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。
【００４８】
次に、発光部１０７（面発光型半導体レーザ素子）の特徴について図４を参照しながら簡単に説明する。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、発光部の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。
【００４９】
発光部１０７には、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、駆動電流Ｉｄの立ち上がりに対して、立ち上がり（光出力の目標光量に達するまでの立ち上がり）が遅れるという特性を有する。また、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。
【００５０】
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）。
【００５１】
このようなレーザ光源の立ち上がりの遅れは、上述したように、画素の潜像形成に影響を与える。例えば、立ち上がり時間が長くなると、潜像の細りが生じるなど、画質の劣化を招くことになる。
【００５２】
本実施の形態においては、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、まず、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１に応じて生じた最大の電流が駆動電流Ｉｄとして発光部１０７に供給される。この最大の電流は、目標電流に対してオーバーシュートした電流である。これにより、従来に比して、より短い時間（速い速度）で、光出力が目標光量に達するように、発光部１０７を立ち上げることができる。即ち、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る。
【００５３】
ここで、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に供給され続けると、発光部１０７の光出力が目標光量を超えた状態になり、潜像の太りが生じるなど、画素の潜像形成に影響を与える。この潜像の太りを回避するために、適正な時間で、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とが必要である。
【００５４】
そのため、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駆動電流Ｉｄを、上記時定数（応答制御信号Ｓ８）で目標電流に収束させる制御が行われる。この時定数は、上述したように、発光部１０７の出力特性に応じた立ち上りの遅れ時間と同じになるように決定されたものである。これにより、発光部１０７の光出力の立ち上がり波形を、遅れ量が小さい安定した波形（略矩形の波形）とすることができる。
【００５５】
具体的には、上記駆動回路２０９ｉにおいて、電圧源１０１は、電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を出力している。ここで、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。
【００５６】
スイッチング素子１０６がオフ動作している場合、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に応じた最大の電流を駆動電流Ｉｄとして出力させる信号となる。
【００５７】
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を、駆動電流Ｉｄとして供給する。このような動作により、光出力が目標光量に即座に達するように発光部１０７を立ち上げることができる。
【００５８】
このとき、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に供給される電流を検出し、電流検出信号Ｓ９をエラーアンプ１０４に出力する。電流検出回路１０２が検出した電流は、目標電流に対してオーバーシュートした電流であり、時定数回路１０５のコンデンサの放電により、エラーアンプ１０４の入力には、その出力から時定数回路１０５を介して負帰還が掛る。そして、時定数回路１０５が決定した時定数が規定する時間の経過に伴い、電流検出回路１０２が検出した電流と目標電流の差分（応答制御信号Ｓ８が示す値）は、次第に小さくなる。よって、上記応答制御信号Ｓ８に基づいて、電流制御回路１０３は、上記時定数で、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄを目標電流に向けて収束させる。
【００５９】
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。即ち、この電圧設定信号Ｓ５により、発光部１０７の立ち上がり時に、当該発光部１０７に対して電流制御回路１０３が供給する最大の電流を制御することが可能になる。よって、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、発光部１０７の立ち上がり時においては、遅れ量が小さい安定した波形（略矩形の波形）の光出力を得ることができる。
【００６０】
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。
【００６１】
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（目標電流に対する行き過ぎ量が大きくなる）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時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。
【００６２】
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、小さくされる。即ち、図４（ｂ）に示すように、高温時には、低温時に比して、駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形が低くなる（目標電流に対する行き過ぎ量が小さくなる）ように、低い電圧Ｖ１が設定される。
【００６３】
次に、目標電流信号Ｓ４が示す目標電流と電圧設定信号Ｓ５が設定する電圧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は目標電流信号Ｓ４が示す目標電流と電圧設定信号Ｓ５が設定する電圧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。
【００６４】
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Ｓ１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）。
【００６５】
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）。
【００６６】
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）。
【００６７】
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が出力する電圧Ｖ１として算出し（ステップＳ５０６）、本処理を終了する。
【００６８】
このようにして目標電流および電圧源１０１が出力する電圧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。
【００６９】
【表１】
【００７０】
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ＶＡとすると、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１は、（１＋α／１００）ＶＡ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が出力する電圧Ｖ１は、１．１６ＶＡとなる。
【００７１】
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が出力する電圧Ｖ１を変更する。
【００７２】
この電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１が出力する電圧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が出力する電圧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。
【００７３】
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状態にある。
【００７４】
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。そして、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が駆動電流Ｉｄとして、発光部１０７に供給される。また、電流検出回路１０２が検出した電流（電流検出信号Ｓ９）は、目標電流信号Ｓ４が示す目標電流より大きくなる。
【００７５】
エラーアンプ１０４は、電流検出信号Ｓ９が示す電流と目標電流信号Ｓ４が示す目標電流の差分を示す応答制御信号Ｓ８を出力する。この応答制御信号Ｓ８が示す差分は、時定数回路１０５により決定された時定数が規定する時間で、次第に小さくなるように変化する。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、時定数回路１０５により決定された時定数が規定する時間で、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への印加電圧Ｖｄは、電圧Ｖ１から次第に低下する。
【００７６】
タイミングＴ２において、ビデオ信号Ｖ０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。これにより、電流検出回路１０２が検出した電流は目標電流（目標電流信号Ｓ４）より小さくなる。よって、エラーアンプ１０４の応答制御信号Ｓ８が示す差分が次第に大きくなり、電流制御回路１０３は、駆動電流Ｉｄを増大させる電流制御状態になる。
【００７７】
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。
【００７８】
スイッチング素子１０６がオン動作すると、応答制御信号Ｓ８が示す差分は、次第に小さくなる。これに対し、スイッチング素子１０６がオフ動作すると、応答制御信号Ｓ８が示す差分は、次第に大きくなる。このように、スイッチング素子１０６のオン、オフ動作に合わせて、応答制御信号Ｓ８が示す差分は、増減を繰り返す。
【００７９】
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。
【００８０】
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が出力する電圧Ｖ１を変更する必要はなく、当該電圧Ｖ１は、そのままの値に 保持される。
【００８１】
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。これにより、エラーアンプ１０４からの応答制御信号Ｓ８により、電流制御回路１０３は、駆動電流Ｉｄを増大させる電流制御状態になる。
【００８２】
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に十分に飽和する時間を与える期間であり、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。
【００８３】
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が示す差分は、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の立ち上がりの波形（オーバーシュート）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。
【００８４】
よって、高温時における発光部１０７の立ち上がりの遅れ量は小さくなるので、駆動電流Ｉｄの立ち上がりの波形（オーバーシュート）が低くなっても、小さくなるように、補正されることになる。即ち、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１が出力する電圧を変更することなく、発光部１０７の出力波形として、遅れ量が小さい安定した波形を得ることができる。
【００８５】
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を大きくし、この大きくした電圧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より大きい電圧Ｖ１を出力する。
【００８６】
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の立ち上がりの波形（オーバーシュート）は、タイミングＴ１時の駆動電流Ｉｄの立ち上がりの波形（オーバーシュート）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され、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。
【００８７】
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として設定される。
【００８８】
以上、本実施の形態によれば、高いスイッチング周波数で発光部１０７（レーザ光源２００）を駆動する場合において、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る。その結果、発光部１０７（レーザ光源２００）の立ち上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。
【００８９】
(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。
【００９０】
本実施の形態のレーザドライバ２０９には、図７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。そして、各駆動回路２０９ｉは、対応する発光部１０７を駆動するための駆動電流Ｉｄを対応する発光部１０７に供給する。
【００９１】
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。また、駆動回路２０９ｉには、光量制御回路１１４（目標電流決定手段）が設けられている。
【００９２】
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信号が示す光量と目標光量信号Ｓ１０が示す目標光量との差分を示す差分信号を、出力する。
【００９３】
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保持し、出力する。サンプルホールド回路１１２から出力された差分信号は、エラーアンプ１０４に入力される。
【００９４】
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および目標光量を示す目標光量信号Ｓ１０が出力され、発光部１０７が発光するレーザ光の光量と目標光量が一致するように、駆動電流Ｉｄが制御される。そして、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と、そのときの駆動電流Ｉｄが目標電流として決定されて、サンプル／ホールド回路１１２に保持される。
【００９５】
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電流）が、目標電流信号Ｓ４として、エラーアンプ１０４に出力される。
【００９６】
ここで、ビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を点灯させる際には、第１の実施の形態と同様に、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。そして、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄは、時定数回路１０５が決定した時定数で、目標電流に収束する。
【００９７】
このようにして、上記第１の実施の形態と同様に、発光部１０７（レーザ光源２００）の立ち上がりの遅れ量を小さくすることができる。
【００９８】
(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は本発明の第３の実施の形態におけるビデオ信号Ｖｏの波形、電流制御回路１０３，３０３がそれぞれ出力する電流の波形、駆動電流Ｉｄの波形、光出力の波形をそれぞれ示す図である。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。
【００９９】
本実施の形態のレーザドライバ２０９には、図８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。そして、各駆動回路２０９ｉは、それぞれ対応する発光部１０７を駆動するための駆動電流Ｉｄを対応する発光部１０７に供給する。
【０１００】
駆動回路２０９ｉには、２つの駆動電流供給系、インバータ１１３およびスイッチング素子１０６を有する。一方の駆動電流供給系は、電圧源１０１（第１の電圧源）、電流検出回路１０２、電流制御回路１０３（第１の電流制御回路）、エラーアンプ１０４および時定数回路１０５（第１の時定数回路）を有する。ここで、電圧源１０１は、コントローラ２１０からの電圧設定信号Ｓ１５により設定された電圧Ｖ１（第１の電圧）を出力する。時定数回路１０５は、電流制御回路１０３が出力する電流（第１の電流）を収束させる際の時定数Ａを決定する。
【０１０１】
一方の駆動電流供給系を構成する電圧源１０１、電流検出回路１０２、電流制御回路１０３、エラーアンプ１０４および時定数回路１０５は、それぞれ、第１の実施の形態と同様の動作を行うものであり、ここでは、その説明を省略する。
【０１０２】
同様に、他方の駆動電流供給系は、電圧源３０１（第２の電圧源）、電流検出回路３０２、電流制御回路３０３（第２の電流制御回路）、エラーアンプ３０４および時定数回路３０５（第２の時定数回路）を有する。
【０１０３】
他方の駆動電流供給系において、電圧源３０１は、コントローラ２１０からの電圧設定信号Ｓ３５により設定された電圧Ｖ２（第２の電圧）を出力する。電流検出回路３０２は、電圧源３０１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Ｓ３９を出力する。
【０１０４】
時定数回路３０５は、コンデンサから構成され、電流制御回路３０３が出力する電流（第２の電流）を収束させる際の時定数Ｂ（第１の時定数）を決定する。ここでは、時定数回路３０５が決定する時定数Ｂは、時定数回路１０５が決定する時定数Ａより短くなるようにされている。上記時定数ＡおよびＢは、各電流制御回路１０３，３０３が出力する電流を重畳した際に発光部１０７の光出力の立ち上がり波形が所望の矩形波形になるように決定されたものである。但し、時定数Ａ，Ｂの間の関係は、Ａ＞Ｂの関係に限定されることはなく、例えば逆の関係でもよい。
【０１０５】
エラーアンプ３０４は、電流検出回路３０２からの電流検出信号Ｓ３９と目標電流信号Ｓ３４の差分を検出する。上記電流検出信号Ｓ３９と目標電流信号Ｓ４の差分を示す信号が、応答制御信号Ｓ３８として電流制御回路１０３に出力される。
【０１０６】
電流制御回路３０３は、エラーアンプ３０４からの応答制御信号Ｓ３８に基づいて、目標電流に対してオーバーシュートした電流を、時定数回路３０５により決定された時定数Ｂで目標電流に収束させるように制御する。
【０１０７】
本実施の形態においては、ビデオ信号Ｖｏの入力に応答してスイッチング素子１０６がオン動作すると、電流制御回路１０３，３０３のそれぞれが目標電流に対してオーバーシュートした後に時定数Ａ，Ｂで収束する電流を出力する。そして、電流制御回路１０３，３０３のそれぞれから出力された電流は重畳され、駆動電流Ｉｄとして発光部１０７に供給される。
【０１０８】
ここで、電流制御回路１０３，３０３のそれぞれが出力した電流の立ち上がり（オーバーシュート）の高さは、電圧源１０１，３０１が出力する電圧Ｖ１，Ｖ２により決定される。
【０１０９】
また、本実施の形態は、レーザ光源２００の周囲温度に応じて、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１を変更するが、電圧源３０１が出力する電圧Ｖ２は変更しないように構成されている。これに代えて、レーザ光源２００の周囲温度に応じて、電圧源３０１が出力する電圧Ｖ２を変更してもよいし、各電圧源１０１，３０１がそれぞれ出力する電圧Ｖ１，Ｖ２を変更するようにしてもよい。
【０１１０】
ここで、図９に示すように、電流制御回路１０３が出力する電流のオーバーシュートｗ１は、時定数Ａで、目標電流に収束するような波形になる。電流制御回路３０３が出力する電流のオーバーシュートｗ２は、時定数Ｂで、目標電流に収束するような波形になる。
【０１１１】
オーバーシュートｗ１とオーバーシュートｗ２は重畳され、当該重畳された電流は、目標電流に対してオーバーシュートした後に、時定数Ａ，Ｂを合成した時定数で、目標電流に収束する駆動電流Ｉｄとなる。これにより、光出力の立ち上がりの遅れ量を小さくすることができ、より遅れがない安定した光出力を得ることができる。
【０１１２】
また、レーザ光源２００の周囲温度の変化に伴い、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１が低い電圧に変更されると、電流制御回路１０３が出力する電流のオーバーシュートｗ１は、図中の点線で示すような波形になる。
【０１１３】
上記第１〜３の実施の形態は、レーザ光源２００の周囲温度を検出する温度センサ２０７の検出結果に基づいて、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１を算出するようにしている。これに代えて、レーザ光源２００の内部温度を検出する温度センサを設け、当該温度センサの検出結果に基づいて、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１を算出するようにしてもよい。
【０１１４】
このように、本実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様に、発光部１０７（レーザ光源２００）の立ち上がりの遅れ量を小さくすることができる。
【符号の説明】
【０１１５】
２２ 感光ドラム
１０１，３０１ 電圧源
１０３，３０３ 電流制御回路
１０５，３０５ 時定数回路
１０６ 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
２００ レーザ光源
２０６ 濃度センサ
２０７ 温度センサ
２１０ コントローラユニット
【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対応するスイッチング周波数で前記レーザ光源を駆動すべく、前記レーザ光源への駆動電流の供給および遮断を行う駆動手段とを備え、
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決定された時定数を有し、
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時定数で前記目標電流に収束する電流を、前記駆動電流として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、前記時定数を決定するための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３】
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、前記電圧源から出力され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、該目標電流に対してオーバーシュートした電流を前記時定数で前記目標電流に収束させる電流制御手段とを備えることを特徴とする請求項１または２に画像形成装置。
【請求項４】
前記レーザ光源の内部温度および該レーザ光源の周囲温度のいずれか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３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記レーザ光源が発光するレーザ光による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４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
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４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、第１の時定数を決定する第１の時定数回路および第２の時定数を決定する第２の時定数回路を有し、
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、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第１の電流と、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２の時定数で前記目標電流に収束する第２の電流とを重畳し、該重畳した電流を前記駆動電流として前記レーザ光源に供給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８】
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第１の電圧を出力する第１の電圧源と、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第２の電圧を出力する第２の電圧源と、前記第１の電圧源から出力された前記第１の電圧に応じて生じた電流を出力した後に該電流を前記第１の時定数で前記目標電流に収束させる第１の電流制御手段と、前記第２の電圧源から出力された前記第２の電圧に応じて生じた電流を出力した後に該電流を前記第２の時定数で前記目標電流に収束させる第２の電流制御手段とを有し、
前記第１の電流制御手段から出力された電流は、前記第１の電流であり、前記第２の電流制御手段から出力された電流は、前記第２の電流であることを特徴とする請求項７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対応するスイッチング周波数で前記レーザ光源を駆動すべく、前記レーザ光源への駆動電流の供給および遮断を行う駆動手段とを備え、
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決定された時定数を有し、
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時定数で前記目標電流に収束する電流を、前記駆動電流として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、前記時定数を決定するための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３】
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、前記電圧源から出力され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、該目標電流に対してオーバーシュートした電流を前記時定数で前記目標電流に収束させる電流制御手段とを備えることを特徴とする請求項１または２に画像形成装置。
【請求項４】
前記レーザ光源の内部温度および該レーザ光源の周囲温度のいずれか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３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記レーザ光源が発光するレーザ光による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４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
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４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、第１の時定数を決定する第１の時定数回路および第２の時定数を決定する第２の時定数回路を有し、
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、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第１の電流と、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２の時定数で前記目標電流に収束する第２の電流とを重畳し、該重畳した電流を前記駆動電流として前記レーザ光源に供給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８】
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第１の電圧を出力する第１の電圧源と、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第２の電圧を出力する第２の電圧源と、前記第１の電圧源から出力された前記第１の電圧に応じて生じた電流を出力した後に該電流を前記第１の時定数で前記目標電流に収束させる第１の電流制御手段と、前記第２の電圧源から出力された前記第２の電圧に応じて生じた電流を出力した後に該電流を前記第２の時定数で前記目標電流に収束させる第２の電流制御手段とを有し、
前記第１の電流制御手段から出力された電流は、前記第１の電流であり、前記第２の電流制御手段から出力された電流は、前記第２の電流であることを特徴とする請求項７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２０１２−１５０３３８（Ｐ２０１２−１５０３３８Ａ）
【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２０１１−９６９９（Ｐ２０１１−９６９９）
【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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