(57)【要約】【課題】回路規模及び消費電力の増大を防止しつつ、高精度の光量制御を実現する光学走査装置を提供する。【解決手段】光学走査装置は、複数のレーザ光を出射可能な半導体レーザ１１、半導体レーザ１１から出射されるレーザ光を検出して、その光量に応じたモニタ電流値１５を出力するＰＤ１４ｂ、及び複数のレーザ光の光量を制御するレーザ制御部１２を有する。レーザ制御部１２は、複数のレーザ光を同じ電流値で駆動して出射させたときのモニタ電流値を比較することで、複数のレーザ光から基準レーザ光を特定する。レーザ制御部１２は、基準レーザ光を予め定めた光量で出射させるための第１駆動値を生成するとともに、第１駆動値に基づいて、基準レーザ光以外の他のレーザ光を駆動するための第２駆動値を生成する。【選択図】図７
2014115419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する複数の発光素子を備える半導体レーザと、前記複数の発光素子それぞれから出射される複数の前記レーザ光を検出して、検出した前記レーザ光の光量に対応する値のモニタ電流を出力するフォトディテクタと、複数のレーザ光の光量を制御するレーザ制御手段と、を有する光学走査装置であって、
前記レーザ制御手段は、
前記複数の発光素子の各々に同一の値の電流を供給することによって出射される各レーザ光の前記モニタ電流の値を比較することにより、前記複数のレーザ光のいずれかを基準レーザ光として特定する基準レーザ特定手段と、
前記基準レーザ光を予め定められた光量で出射させるための第１駆動値を生成するとともに、生成した第１駆動値を基準にして、前記基準レーザ光以外の他のレーザ光をそれぞれに定められた光量で出射させるための第２駆動値を前記他のレーザ光毎に生成する駆動値生成手段と、
前記第１駆動値に応じた第１駆動電流を前記基準レーザ光を出射する発光素子に供給して前記基準レーザ光を出射させ、前記第２駆動値に応じた第２駆動電流を前記他のレーザ光を出射する発光素子に供給して前記他のレーザ光を出射させる電流駆動手段と、を備えることを特徴とする、
光学走査装置。
【請求項２】
前記レーザ制御手段は、
前記フォトディテクタから出力される各レーザ光の前記モニタ電流の値が、予め定められた範囲内になるときの各レーザ光の駆動電流を検出する駆動電流検出手段を備えており、
前記基準レーザ特定手段は、前記駆動電流検出手段で検出された駆動電流の最小値により各レーザ光を出射させたときの各レーザ光の前記モニタ電流の値の大きさに応じて、前記基準レーザ光を特定することを特徴とする、
請求項１記載の光学走査装置。
【請求項３】
前記基準レーザ特定手段は、各レーザ光の前記モニタ電流の値から、最小の光量となる第１レーザ光を前記基準レーザ光として特定することを特徴とする、
請求項２記載の光学走査装置。
【請求項４】
前記基準レーザ特定手段は、前記第１レーザ光に加えて、最大の光量となる第２レーザ光をも前記基準レーザ光として特定し、
前記駆動値生成手段は、前記第１レーザ光及び第２レーザ光を前記予め定められた光量で出射させるための各々の前記第１駆動値を生成するとともに、生成した各第１駆動値を基準にして、前記第１レーザ光及び前記第２レーザ光以外の他のレーザ光をそれぞれに定められた光量で出射させるための前記第２駆動値を、前記第１レーザ光及び前記第２レーザ光以外の他のレーザ光毎に生成することを特徴とする、
請求項３記載の光学走査装置。
【請求項５】
レーザ光を出射する複数の発光素子を備える半導体レーザと、
前記複数の発光素子の各々から出射される複数の前記レーザ光を検出して、検出した前記レーザ光の光量に対応する値のモニタ電流を出力するフォトディテクタと、
複数の前記レーザ光の光量を制御するレーザ制御手段と、
複数の前記レーザ光により照射されることで、画像が形成される像担持体と、を備えた画像形成装置であって、
前記レーザ制御手段は、
前記複数の発光素子の各々に同一の値の電流を供給することによって出射される各レーザ光の前記モニタ電流の値を比較することにより、前記複数のレーザ光のいずれかを基準レーザ光として特定する基準レーザ特定手段と、
前記基準レーザ光を予め定められた光量で出射させるための第１駆動値を生成するとともに、生成した第１駆動値を基準にして、前記基準レーザ光以外の他のレーザ光をそれぞれに定められた光量で出射させるための第２駆動値を前記他のレーザ光毎に生成する駆動値生成手段と、
前記第１駆動値に応じた第１駆動電流を前記基準レーザ光を出射する発光素子に供給して前記基準レーザ光を出射させ、前記第２駆動値に応じた第２駆動電流を前記他のレーザ光を出射する発光素子に供給して前記他のレーザ光を出射させる電流駆動手段と、を備えることを特徴とする、
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体にレーザ光を照射することで像形成するプリンタやファクシミリ、複合機等の画像形成装置に関する。特に、画像形成装置に備えられ、複数のレーザ光の光量を制御する機能を有する光学走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光により像形成を行う画像形成装置は、半導体レーザから出射されるレーザ光の光量制御を自動で行うＡＰＣ（Auto Power Control）回路を有する光学走査装置を備える。ＡＰＣ回路には、アナログ的に半導体レーザの制御を行うものと、デジタル的に半導体レーザの制御を行うものとがある。
【０００３】
特許文献１は、デジタル的に半導体レーザの駆動制御を行うデジタルＡＰＣ回路を開示する。特許文献１では、半導体レーザから出射されたレーザ光の光量を検知して、検知した光量のデジタル値と目標とする光量のデジタル値とを比較する。この比較結果に応じて半導体レーザを駆動する駆動電流を決定する。このような構成により、アナログ的にレーザ光の光量制御を行う場合よりも、回路規模を小さくして、高精度な光量制御を実現している。
【０００４】
特許文献１では、検知した光量と目標とする光量の比較をデジタル値で行うが、駆動電流の制御時には、比較結果をデジタル値からアナログ値に変換して用いる。そのために、デジタル−アナログ変換器が必要である。
【０００５】
特許文献２には、デジタル制御データを単一のデジタル−アナログ変換器により変換する回路で使用されるサンプルホールド回路が開示される。このサンプルホールド回路は、デジタル−アナログ変換器の前段にデジタルデータを一時記憶する記憶回路が設けられ、後段に複数の出力アナログデータをサンプル周期間で保持する複数のサンプルホルダが設けられた構成である。デジタル−アナログ変換器は、記憶回路からデジタルデータを連続的に読み出してデジタル−アナログ変換を行う。サンプルホルダは、記憶回路からの読み出し周期に同期して、変換されたアナログデータを保持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３４８６４号公報
【特許文献２】特開昭６０−２０２５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体レーザから複数のレーザ光を出射して画像形成するマルチビームの画像形成装置では、光学走査装置が複数のレーザ光の駆動を行う。そのために、複数のレーザ光と同数のデジタル−アナログ変換器が必要になる。複数のデジタル−アナログ変換器は、回路規模を増大させ、消費電力を増大させる。
また、特許文献２のサンプルホールド回路では、アナログ信号をサンプルホールドする構成であるために、リーク電流が増大する。リーク電流の増大は、高精度の光量制御に影響する。そのために、リーク電流を減少させる様々な対策が必要である。この対策も回路規模及び消費電力の増大を招く。
更に、特許文献２のサンプルホールド回路は、映像信号のようにレンジが規格化されている信号が入力される場合には、十分に満足のいく特性を有する。しかし、半導体レーザを駆動する駆動電流は、複数の半導体レーザを用いる場合、各半導体レーザの特性のバラツキや使用環境により大きく影響される。この影響は、高精度の光量制御を困難にする。そのために、入力される信号に対する分解能の確保が望まれている。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑み、回路規模及び消費電力の増大を防止しつつ、高精度の光量制御を実現する光学走査装置を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決する本発明の光学走査装置は、レーザ光を出射する複数の発光素子を備える半導体レーザと、前記複数の発光素子それぞれから出射される複数の前記レーザ光を検出して、検出した前記レーザ光の光量に対応する値のモニタ電流を出力するフォトディテクタと、複数のレーザ光の光量を制御するレーザ制御手段と、を有する光学走査装置であって、前記レーザ制御手段は、前記複数の発光素子の各々に同一の値の電流を供給することによって出射される各レーザ光の前記モニタ電流の値を比較することにより、前記複数のレーザ光のいずれかを基準レーザ光として特定する基準レーザ特定手段と、前記基準レーザ光を予め定められた光量で出射させるための第１駆動値を生成するとともに、生成した第１駆動値を基準にして、前記基準レーザ光以外の他のレーザ光をそれぞれに定められた光量で出射させるための第２駆動値を前記他のレーザ光毎に生成する駆動値生成手段と、前記第１駆動値に応じた第１駆動電流を前記基準レーザ光を出射する発光素子に供給して前記基準レーザ光を出射させ、前記第２駆動値に応じた第２駆動電流を前記他のレーザ光を出射する発光素子に供給して前記他のレーザ光を出射させる電流駆動手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の画像形成装置は、以上のような光学走査装置を備える。また、前記複数のレーザ光により照射されることで、画像が形成される像担持体を備える。
【発明の効果】
【００１１】
以上のような本発明は、基準レーザ光を特定し、基準レーザ光に対する第１駆動値を基準にして第２駆動値を生成するために、すべてのレーザ光を光量制御を高精度に行いつつ、従来よりも回路規模を小さくして、消費電力を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の構成図。
【図２】光学走査部の構成図。
【図３】感光体を走査するレーザ光の位置を示す図。
【図４】（ａ）は、半導体レーザの発光素子の電流−光量特性グラフ、（ｂ）は、半導体レーザの発光素子の主特性の例示図。
【図５】画像形成時の画像制御部及び光学走査部の動作のフローチャート。
【図６ａ】レーザ制御部の動作モードの状態遷移図。
【図６ｂ】レーザ制御部の動作時のタイムチャート。
【図７】レーザ制御部の詳細な構成図。
【図８】レーザ制御部の各動作における状態図。
【図９ａ】レーザ制御部による光量制御のタイムチャート。
【図９ｂ】レーザ制御部による光量制御のタイムチャート。
【図１０ａ】レーザ制御部による光量制御のタイムチャート。
【図１０ｂ】レーザ制御部による光量制御のタイムチャート。
【図１０ｃ】レーザ制御部による光量制御のタイムチャート。
【図１１】マルチプレクサの構成図。
【図１２】他の実施形態におけるレーザ制御部の構成図。
【図１３】レーザ制御部の各動作における状態図。
【図１４ａ】レーザ制御部による光量制御のタイムチャート。
【図１４ｂ】レーザ制御部による光量制御のタイムチャート。
【図１５】可変マルチプレクサの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態の画像形成装置１の構成図である。
画像形成装置１には、画像読取装置１００が接続される。画像形成装置１は、画像読取装置１００から送信される画像情報２３０に基づいて、印刷用紙等の転写材Ｐに画像を形成する。そのために画像形成装置１は、像担持体としての感光体４、感光体４にレーザ光ＬＤ１を照射することで潜像を形成する光学走査部２、潜像を現像する現像ユニット６、中間転写ベルト７Ａ、定着器１０を有する。これらの構成要素により、画像形成装置１は、画像情報２３０に基づく画像形成、転写、定着の各工程を行う。
【００１５】
画像形成工程では、まず、感光体４の表面が、帯電ローラ５により印加される帯電バイアスにより一様に帯電される。
画像読取装置１００は、本体制御部２００からの画像読取制御信号２２０に応じて画像を読み取り、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像情報２３０を画像制御部３に入力する。画像制御部３は、各色の画像情報２３０を画像データ２３に変換して光学走査部２に送る。画像データ２３は、光学走査部２から感光体４に照射されるレーザ光ＬＤ１の出射タイミング等を決めるものである。光学走査部２は、画像データ２３に応じて、帯電された感光体４にレーザ光ＬＤ１を照射することで、画像情報２３０に応じた潜像を感光体４に形成する。
【００１６】
現像ユニット６は、トナーとキャリアを所定比率で混合した現像剤により潜像を現像して、感光体４にトナー像を形成する。現像ユニット６は、イエロー現像剤を収容する現像器６Ｙ、マゼンタ現像剤を収容する現像器６Ｍ、シアン現像剤を収容する現像器６Ｃ、ブラック現像剤を収容する現像器６Ｂｋを有する。現像時には、各現像器６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋが、順に、感光体４上の潜像を現像する。
【００１７】
トナー像の形成後に、転写工程が行われる。転写工程では、まず、感光体４のトナー像が中間転写ベルト７Ａに転写される。その後、中間転写ベルト７Ａ上のトナー像が、転写材Ｐに転写される。中間転写ベルト７Ａは、駆動ローラ７Ｃ、７Ｄ、７Ｅにより回転される。
例えば、現像器６Ｙによって感光体４上にイエローのトナー像が形成されると、一次転写ローラ７Ｂにより、イエローのトナー像が中間転写体ベルト７Ａに転写される。続いて、現像器６Ｍによって形成されたマゼンタのトナー像が、イエローのトナー像に重ねて転写される。これを続けて、中間転写体ベルト７Ａ上には、各現像器６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋによって形成された４色のトナー像が重ねられる。中間転写ベルト７Ａに転写された４色のトナー像は、二次転写ローラ８により転写材Ｐに転写される。
【００１８】
転写材Ｐへのトナー像の転写後に、定着工程が行われる。定着工程では、定着器１０が転写材Ｐ上に、例えば熱圧着によりトナー像を定着する。その後、転写材Ｐは、画像形成装置１の外部に排出される。
【００１９】
以上により、転写材Ｐに、画像情報２３０に応じた画像が形成される。各工程は、本体制御部２００により動作制御される。なお、転写後に感光体４上に残留するトナー等はクリーナ９Ａにより除去される。転写後に中間転写体ベルト７Ａ上に残留するトナー等はクリーナ９Ｂにより除去される。
【００２０】
図２は、光学走査部２の構成図である。
光学走査部２は、半導体レーザ１１、レーザ制御部１２、光量検出ユニット（以下、「ＰＤユニット」という。）１４、スキャナモータユニット１７、ｆ−θレンズ１８、反射ミラー１９、及びレーザ光検出（以下、「ＢＤ」という。）センサ２０を備える。
【００２１】
半導体レーザ１１は、レーザ光を出射する複数の発光素子を備える。本実施形態では、半導体レーザ１１の複数の発光素子が、レーザ光ＬＤ１〜ＬＤ４の４つのレーザ光を出射する。
ＰＤユニット１４は、反射ミラー１４ａ及びフォトディテクタ（以下、「ＰＤ」という。）１４ｂを備える。ＰＤ１４ｂは、レーザ光の出力面に設けられる。反射ミラー１４ａは、半導体レーザ１１から出射されてコリメートレンズ１３を透過したレーザ光の一部をＰＤ１４ｂ側に反射し、残部をシリンドリカルレンズ１６側に透過する。ＰＤ１４ｂは、反射ミラー１４ａで反射されたレーザ光を受光して、受光したレーザ光の光量に応じた値のモニタ電流信号（Ｉm）１５をレーザ制御部１２に送る。
レーザ制御部１２は、モニタ電流信号１５に基づいて、半導体レーザ１１から出射されるレーザ光が所定の光量となるように、半導体レーザ１１の駆動電流を調整する。
【００２２】
スキャナモータユニット１７は、ＰＤユニット１４及びシリンドリカルレンズ１６を介して入力されるレーザ光を偏向するポリゴンミラー１７ａを備えている。ポリゴンミラー１７ａは、画像制御部３から送られるモータ制御信号２４に応じて、図示しないスキャナモータにより等角速度で回転する。
画像形成時には、ポリゴンミラー１７ａにより偏向されたレーザ光が、ｆ−θレンズ１８及び反射ミラー１９を介して感光体４に導かれる。ポリゴンミラー１７ａの回転により、レーザ光が、感光体４の回転方向に対して直角の方向に走査する。これにより、感光体４に潜像が形成される。
【００２３】
画像を形成しないときに、ポリゴンミラー１７ａにより偏向されたレーザ光が、ｆ−θレンズ１８を介してＢＤセンサ２０に導かれる。ＢＤセンサ２０は、画像領域の基準位置を決定するためのレーザ光検出信号（以下、「ＢＤ信号」という。）２１を出力する。ＢＤ信号２１は、画像制御部３に送られる。
【００２４】
図３は、感光体４上を走査する複数のレーザ光ＬＤ１〜ＬＤ４の走査位置を示す図である。半導体レーザ１１の発光素子から出射されるレーザ光ＬＤ１〜ＬＤ４は、レーザ光ＬＤ１が、主走査方向及び副走査方向の先頭になるように配置される。
【００２５】
図４は、半導体レーザ１１の発光素子の特性を表す。図４（ａ）は、半導体レーザ１１の発光素子の電流−光量（Ｉ−Ｌ）特性グラフの例示図であり、図４（ｂ）は、半導体レーザ１１の発光素子の主特性の例示図である。複数のレーザ光ＬＤ１〜ＬＤ４を出射可能な構造では、図４（ｂ）に示すように、閾値電流Ｉth及び発光効率ηに、レーザ光ＬＤ１〜ＬＤ４間で偏差が生じる。そのために、動作電流Ｉopの差も大きい。なお、ＰＤ１４ｂから出力されるモニタ電流信号１５の偏差は、面内均一性により生じるものの、実施形態への影響が少ないために考慮しない。
【００２６】
図５は、画像形成時の画像制御部３及び光学走査部２の動作のフローチャートである。
画像制御部３は、本体制御部２００から画像形成開始を指示する画像制御信号２１０が入力されることにより（Ｓ１０１）、光学走査部２のスキャナモータユニット１７に、回転の開始を指示する。スキャナモータユニット１７は、この指示により、ポリゴンミラー１７ａの回転を開始する（Ｓ１０２）。
【００２７】
ポリゴンミラー１７ａの回転開始後、画像制御部３は、スキャナモータユニット１７からモータロック信号が入力されると（Ｓ１０３：YES）、レーザ制御部１２にレーザ制御信号２２を出力する。レーザ制御部１２は、レーザ制御信号２２に応じて半導体レーザ１１の発光制御を行い（Ｓ１０４）、ＢＤ信号検出モードに移行する（Ｓ１０５）。画像制御部３は、光学走査部２からＢＤ信号２１が所定回数入力されると（Ｓ１０５：YES）、画像データ２３をレーザ制御部１２に出力する。光学走査部２は、画像データ２３に応じて感光体４に潜像を形成する。そして上述の通り、転写、定着の各工程が行われる（Ｓ１０６、Ｓ１０７）。画像形成が完了した場合（Ｓ１０７：YES）、画像制御部３は、スキャナモータユニット１７の停止制御、レーザ制御部１２による半導体レーザ１１の消灯制御を行い光学走査部２を停止させる（Ｓ１０９）。
【００２８】
なお、画像制御部３は、モータロック信号が検知されない場合（１０３：NO）、或いはＢＤ信号が所定回数入力されない場合（Ｓ１０５：NO）に、光学走査部２の動作エラーと判断する。画像制御部３は、本体制御部２００に対して光学走査部２の動作エラーを通知して（Ｓ１０８）、光学走査部２を停止する（Ｓ１０９）。
【００２９】
図６ａは、レーザ制御部１２の動作モードの状態遷移図である。図６ｂは、レーザ制御部１２の動作時のタイムチャートである。
レーザ制御部１２は、レーザ制御信号２２により７通りの動作モードをシーケンシャルに遷移することにより、画像形成時に、以下のシーケンスを実行する。即ち、図６ｂに示す（１）停止、（２）初期光量制御（ＩＮＴ−ＡＰＣ）、（３）ＢＤ検知、（４）ライン間光量制御（ＬＩＮＥ−ＡＰＣ）、（５）画像出力、（６）初期状態（ＲＥＳＥＴ）の各シーケンスを実行する。レーザ制御信号２２は、６種類の信号群（/RESET、MODE_SEL0、MODE_SEL1、MODE_SEL2、CH_SEL1、CH_SEL0）と、後述するモニタ電流信号１５の増幅率を決定するゲイン設定信号とを含む。図６ａの各動作モード内の数字列は、レーザ制御信号２２の「MODE_SEL2・1・0」の制御信号を表す。
【００３０】
レーザ制御部１２の主要仕様は、以下の通りである。
電流容量：４０［ｍＡ］
出力レーザ光数：４
分解能：８ビット（レーザ制御部１２が有するマルチプレクサのみ）又は９ビット（レーザ制御部１２が有するマルチプレクサ以外の構成要素）
以下、この仕様に基づくレーザ制御部１２が、図４に示す特性を有する半導体レーザ１１を制御する場合を例に説明する。
【００３１】
図７は、レーザ制御部１２の詳細な構成図である。図８は、レーザ制御部１２の各動作におけるスイッチａ３６、スイッチｂ４２、スイッチｃ４４、スイッチｄ４８及び出力モード制御回路６６の出力による出力切替スイッチ６３（スイッチ６３ａ〜６３ｄ）の選択状態を示す状態図である。スイッチａ３６は、状態制御部３１からのスイッチａ制御信号３７により制御される。スイッチｂ４２は、状態制御部３１からのスイッチｂ制御信号４３により制御される。スイッチｃ４４は、状態制御部３１からのスイッチｃ制御信号４５により制御される。スイッチｄ４８は、状態制御部３１からのスイッチｄ制御信号４９により制御される。
レーザ制御部１２は、レーザ制御信号２２及び各色に対応する４対の画像データ２３ｐ、２３ｎが画像制御部３から入力されて、半導体レーザ１１の出力を制御する。また、レーザ制御部１２には、ＰＤ１４ｂからモニタ電流信号１５が入力される。状態制御部３１は、レーザ制御信号２２に基づいて、レーザ制御部１２を構成する各構成要素の設定を行う。
【００３２】
図９ａ、図９ｂは、レーザ制御部１２の初期光量制御（ＩＮＴ−ＡＰＣ）を含む光量制御のタイムチャートである。画像形成装置１は、電源が投入された直後に、レーザ制御部１２内部を初期化（「ＲＥＳＥＴ」モード）する。この状態では、レーザ制御部１２が、ＲＥＳＥＴ信号以外の入力信号を受け付けない。また、出力モード制御回路６６が出力切替スイッチ６３に接地（以下、「ＧＮＤ」という。）を選択させることで、電流駆動回路６４からの駆動電流が遮断され、半導体レーザ１１は消灯する。
【００３３】
［停止（ＤＩＳＡＢＬＥ）］
停止シーケンスは、画像形成装置１に電源が投入され、画像形成動作が始まるまでに行われる。レーザ制御部１２は、出力モード制御回路６６により出力切替スイッチ６３にＧＮＤを選択させる。これにより、電流駆動回路６４からの駆動電流が遮断されて、半導体レーザ１１が消灯する。光量制御（ＡＰＣ）移行への応答性を考慮して、スイッチａ３６、スイッチｂ４２、スイッチｃ４４、スイッチｄ４８の設定を、図８の「初期光量制御(1)」モード又は「初期光量制御(2)」モードと同じにする。半導体レーザ１１の各発光素子の駆動電流を導出するアップ／ダウンカウンタ（以下、「Ｕ／Ｄカウンタ」という。）４０は、「００ｈ」値に固定される。状態制御部３１は、停止シーケンスにおいて、レーザ制御信号２２に含まれるゲイン設定信号に応じて、ゲイン設定値６７を設定することが可能である。
【００３４】
［初期光量制御（ＩＮＴ−ＡＰＣ）］
レーザ制御部１２は、画像形成動作が開始されると初期光量制御（以下、「ＩＮＴ−ＡＰＣ」という。）を行う。状態制御部３１は、画像制御部３から入力されるレーザ制御信号２２に基づいて「ＩＮＴ−ＡＰＣ(1)」モードを選択し、図８に示す通りに各構成要素を設定する。
状態制御部３１は、出力モード制御回路６６に対してＩＮＴ−ＡＰＣを行うレーザ光を指定した後に、Ｕ／Ｄカウンタ４０にカウンタ制御信号４１を送る。状態制御部３１は、ビーム選択信号５３により、出力モード制御回路６６にＩＮＴ−ＡＰＣを行うレーザ光を指示する。出力モード制御回路６６は、指示されたレーザ光の発光素子に接続される出力切替スイッチ６３（スイッチ６３ａ〜６３ｄのいずれか１つ）をデジタル−アナログ変換器（以下、「ＤＡＣ」という。）５２側に接続する。それ以外の出力切替スイッチ６３（スイッチ６３ａ〜６３ｄの残りの３つ）は、ＧＮＤに接続する。図９ａでは、レーザ光を、ＬＤ４から、ＬＤ３、ＬＤ２、ＬＤ１の順に、一つずつ指示する。
カウンタ制御信号４１に応じて、Ｕ／Ｄカウンタ４０はカウントアップする。これにより、後段のＤＡＣ５２の設定値が増加して、電流駆動回路６４から半導体レーザ１１の各発光素子に設定値に応じた駆動電流が供給される。電流の供給により指示されたレーザ光が発光する。ＰＤ１４ｂは、半導体レーザ１１の発光を検知して、指示されたレーザ光に対するモニタ電流信号１５を出力する。
【００３５】
電流−電圧変換回路（以下、「Ｉ−Ｖ変換」という。）３２は、モニタ電流信号１５を、状態制御部３１から入力されるゲイン設定値６７に応じて増幅して、電圧信号に変換する。
比較器３８は、スイッチａ３６を経由して得るアナログ−デジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」という。）３４で量子化されるＩ−Ｖ変換３２から出力された電圧信号と、基準電圧３５からの出力値と、の比較を行う。比較器３８は、Ｕ／Ｄカウンタ４０がカウントアップを継続し、比較器３８の出力が所定範囲以内となった場合、状態制御部３１に対して一致信号３９を出力する。同様にモニタ電流信号１５が基準電圧３５からの出力値と比較して大きい場合、比較器３８は、Ｕ／Ｄカウンタ４０をカウントダウンさせ、比較器３８の出力が所定範囲以内となった場合に、状態制御部３１に対して一致信号３９を出力する。
ラッチ４６は、状態制御部３１から入力されるラッチ制御信号４７に応じてＵ／Ｄカウンタ４０の出力値を保持する。ラッチ制御信号４７は、一致信号３９に基づいて状態制御部３１により生成され、「ＩＮＴ−ＡＰＣ」シーケンスが終了するまでラッチ４６に保持される。
【００３６】
レーザ制御部１２は、このように各構成要素を制御することで、ラッチ制御信号４７の出力後に電流検出シーケンスを行う。
スイッチｄ４８は、状態制御部３１からのスイッチｄ制御信号４９により、ラッチ４６で保持されるＵ／Ｄカウンタ４０の出力値を駆動電流検出回路５５に入力する。駆動電流検出回路５５は、出力モード制御回路６６にて指定されたレーザ光のＵ／Ｄカウンタ４０の出力値を格納し、格納した値と前回の光量制御時の値とを比較して、小さい場合は更新して定電流生成回路５６へ出力する。駆動電流検出回路５５が格納した値が、前回の値以上の場合或いは前回の値が無い場合は、格納した値を更新値とする。つまり更新値は、すべてのレーザ光ＬＤ１〜ＬＤ４に上記のシーケンスを実行したときの、Ｕ／Ｄカウンタ４０の出力値の最小値である。
定電流生成回路５６は、駆動電流検出回路５５から入力される更新値に基づいて定電流値（Ｉconst）を生成して、Ｕ／Ｄカウンタ４０或いはラッチ４６に出力する。定電流値は、後述する調整制御（ＣＡＬ：CALibration）シーケンスの定電流制御（ＡＣＣ）におけるレーザ光検出時の設定電流となる。
レベル確定用のプルダウン抵抗５４は、スイッチｄ４８にて駆動電流検出回路５５が選択された場合に、ＤＡＣ５２へ入力されるデータを「００ｈ」に固定する。
【００３７】
［ＢＤ検知］
ＩＮＴ−ＡＰＣ完了後、状態制御部３１は、画像制御部３からのレーザ制御信号２２に基づいて「ＩＮＴ−ＡＰＣ(2)」モードを選択して、ＢＤ検知シーケンスを行う。ＢＤ検知シーケンスでは、光量安定後に画像出力時の基準となるレーザ光（本例では、「ＬＤ１」）をＢＤセンサ２０が受光した結果得られる信号を周期的に検出する。そのために、ＢＤセンサ２０の受光感度による出力遅延変動を鑑みると、定光量での検出が望ましい。
【００３８】
「ＩＮＴ−ＡＰＣ(2)」モードは、「ＩＮＴ−ＡＰＣ(1)」モード同様の制御を行うが、比較器３８の出力に応じたラッチ制御信号４７を出力せず、また、Ｕ／Ｄカウンタ４０の出力値を保持しない。更に、電流検出シーケンスも、ＩＮＴ−ＡＰＣシーケンスのＩＮＴ−ＡＰＣ(1)で既に実行しているため、ＢＤ検知シーケンスのＩＮＴ−ＡＰＣ(2)では実行しない。
【００３９】
各シーケンス間で実行されるＯＦＦモードは、状態制御部３１で設定する各構成要素の状態を保持したまま、出力モード制御回路６６により出力切替スイッチ６３を全てＧＮＤに接続し、半導体レーザ１１を消灯させる。
【００４０】
図１０ａ〜図１０ｃは、レーザ制御部１２のライン間光量制御（以下、「ＬＩＮＥ−ＡＰＣ」という。）を含む光量制御を示すタイムチャートである。画像制御部３は、ＢＤ検知シーケンスにてＢＤ信号２１が所定周期で検出されると、ＢＤ信号２１を基準としてレーザ制御信号２２を出力する。これによりレーザ制御部１２の制御シーケンスを形成する。
【００４１】
［調整制御（ＣＡＬ）］
調整制御（以下、「ＣＡＬ」という。）シーケンスは、定電流制御と基準レーザ光光量制御との２つの動作により行われる。
【００４２】
［定電流制御（ＡＣＣ）］
定電流制御では、マルチプレクサ（以下、「ＭＵＸ」という。）６０の基準値を生成するため、半導体レーザ１１から基準となるレーザ光を検出する。
状態制御部３１は、出力モード制御回路６６に対して定電流制御を行うレーザ光を指示した後、ラッチ４６、スイッチｄ４８、及びバッファ５０経由でＤＡＣ５２に出力される定電流生成回路５６に格納された定電流値を、指示したレーザ光の発光素子に供給する。バッファ５０は、状態制御部３１からの出力イネーブル信号５１により、定電流値をＤＡＣ５２に供給可能になる。定電流値に対応する駆動電流が供給されることで、半導体レーザ１１の各発光素子が発光を開始する。ＰＤ１４ｂは、レーザ光を検知してモニタ電流信号１５を出力する。定電流制御を行うレーザ光は、状態制御部３１にて自動的に順次選択されるため、レーザ制御信号２２による画像制御部３からの指定は不要である。図１０ａでは、レーザ光を、ＬＤ１から、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４の順に、一つずつ指示する。
【００４３】
Ｉ−Ｖ変換３２は、モニタ電流信号１５を状態制御部３１から入力されるゲイン設定値６７に応じて増幅して電圧信号に変換する。ＡＤＣ３４は、変換された電圧信号を量子化し、スイッチａ３６を経由してモニタ電流検出回路５７に入力する。状態制御部３１は、半導体レーザ１１の発光するレーザ光を順次指定して、得られたモニタ電流信号１５の量子化した値をモニタ電流検出回路５７に格納する。
モニタ電流検出回路５７は、半導体レーザ１１の各レーザ光ＬＤ１〜ＬＤ４の各発光素子を定電流値による同じ駆動電流により発光させたときのモニタ電流信号１５を格納する。その後モニタ電流検出回路５７は、最小値となるレーザ光を基準レーザ光としたビーム検出信号５８を状態制御部３１に出力する。図１０ａ〜図１０ｃでは、基準レーザ光が、最初のラインがＬＤ３、次のラインがＬＤ２であることを示している。
【００４４】
［基準レーザ光光量制御］
基準レーザ光光量制御では、定電流制御により決めた基準レーザ光に対して光量制御を行い、ＭＵＸ６０の基準値を生成する。動作内容は「ＩＮＴ−ＡＰＣ(1)」モードと同様のため省略する。状態制御部３１は、光量制御の結果、一致信号３９が出力されると、Ｕ／Ｄカウンタ４０の出力をラッチ４６にて保持した値を、ＤＡＣ５２にて変換してＭＵＸ６０の基準値となるよう設定する。基準レーザ光光量制御の収束時間は、Ｕ／Ｄカウンタ４０には定電流制御時に定電流値がプリセットされているため、ＩＮＴ−ＡＰＣシーケンスより省力できる。
【００４５】
［ライン間光量制御（ＬＩＮＥ−ＡＰＣ）］
画像形成動作時の画像濃度安定のために、ＬＩＮＥ−ＡＰＣは、画像出力の直前に行われる。状態制御部３１は、画像制御部３から出力されるレーザ制御信号２２に基づいて「ＬＩＮＥ−ＡＰＣ」モードが選択され、図８の通りに各構成要素を設定する。
【００４６】
状態制御部３１は、基準レーザ光光量制御シーケンスにより得られた基準値をＭＵＸ６０に設定し、且つＵ／Ｄカウンタ４０のカウント動作時の値であるカウンタ出力５９をＭＵＸ６０に出力するように設定にする。また、状態制御部３１は、出力モード制御回路６６に対してＬＩＮＥ−ＡＰＣを行うレーザ光を指示した後に、Ｕ／Ｄカウンタ４０にカウンタ制御信号４１を出力する。出力モード制御回路６６は、指示されたレーザ光に対応する出力切替スイッチ６３にＭＵＸ６０側を選択させ、それ以外のレーザ光に対応する出力切替スイッチ６３にＧＮＤを選択させる。出力切替スイッチ６３がＭＵＸ６０側を選択することで、マルチプレクサ出力信号６２ａ〜６２ｄ（駆動値）が電流駆動回路６４に入力される。Ｕ／Ｄカウンタ４０は、カウンタ制御信号４１に応じて徐々にカウントアップする。Ｕ／Ｄカウンタ４０の出力に応じて、ＭＵＸ６０は、半導体レーザ１１の対象レーザ光の発光素子に駆動電流を供給する。これにより半導体レーザ１１は発光を開始する。ＰＤ１４ｂは、レーザ光を検知してモニタ電流信号１５を出力する。図１０ｂでは、レーザ光を、ＬＤ１から、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４の順に、一つずつ指示する。
【００４７】
Ｉ−Ｖ変換３２は、モニタ電流信号１５を状態制御部３１から入力されるゲイン設定値６７に応じて増幅して電圧信号に変換する。比較器３８は、スイッチａ３６を経由してＡＤＣ３４で量子化されるＩ−Ｖ変換３２の出力と、基準電圧３５の出力値と、の比較を行う。Ｕ／Ｄカウンタ４０がカウントアップを継続し、比較器３８の出力が所定範囲以内となった場合、比較器３８は、状態制御部３１に対して一致信号３９を出力する。同様にモニタ電流信号１５が基準電圧３５の出力値と比較して大きい場合は、Ｕ／Ｄカウンタ４０をカウントダウンさせ、比較器３８の出力が所定範囲以内となった場合、状態制御部３１に対して一致信号３９を出力する。
【００４８】
状態制御部３１は、ＢＤセンサ２０で検知したレーザ光以外のレーザ光（本例のＬＤ２〜ＬＤ４）の一致信号３９を得ると、ＭＵＸ６０にＭＵＸ制御信号６１（６１ａ〜６１ｄ）を出力する。ＭＵＸ６０は、ＭＵＸ制御信号６１ａ〜６１ｄにより、Ｕ／Ｄカウンタ４０の値を保持する。状態制御部３１は、ＭＵＸ制御信号６１ｂ〜６１ｄを、後述する「画像出力」シーケンスが終了するまで保持する。ＢＤ検知したレーザ光がレーザ光ＬＤ１の場合、状態制御部３１は、一致信号３９を得た後、ＢＤ信号２１を検知して初めてＭＵＸ制御信号６１ａを出力し、ＭＵＸ６０がＵ／Ｄカウンタ４０の値を保持する。
本実施形態ではＬＩＮＥ−ＡＰＣを半導体レーザ１１の全てのレーザ光で実行するが、上述した基準レーザ光の光量制御を行っているので省略してもよい。
【００４９】
図１１は、ＭＵＸ６０の構成図である。
分割回路７４は、分解能を８ビット構成とする。基準値となるＤＡＣ５２の出力が、基準抵抗Ｒref1〜Rref255により２５６個の副基準値に分割される。ＭＵＸ６０は、Ｕ／Ｄカウンタ４０からの９ビットの出力に対して、最下位ビットをビットシフト回路７１で８ビットとし（８−２５５）、エンコーダ７２にて０〜２５５の２５６値に変換する。ラッチ７６ａ〜７６ｄは、ＭＵＸ制御信号６１ａ〜６１ｄにより、エンコーダ出力信号７３を保持する。（２５５−１）データセレクタ７７ａ〜７７ｄは、２５６個の副基準値（分割回路出力信号７５ａ〜７５ｄ）からラッチ７６ａ〜ラッチ７６ｄの出力により選択される値を出力する。
本実施形態では、Ｕ／Ｄカウンタ４０とＭＵＸ６０の分解能が異なる場合を説明したが、同一分解能でもよい。
【００５０】
［画像出力］
画像形成装置１は、ＬＩＮＥ−ＡＰＣ完了後に画像出力を行う。状態制御部３１は、画像制御部３から出力されるレーザ制御信号２２に基づいて、「ＶＤＯ発光」モードが選択され、図８の通りに各構成要素を設定する。
半導体レーザ１１の各発光素子に供給される電流は、基準レーザ光がＤＡＣ５２を経由して、基準レーザ光以外がＭＵＸ６０を経由して、電流駆動回路６４に供給される。更に、電流駆動回路６４は、画像制御部３から入力される画像データ２３ｐ、２３ｎにより、データドライバ６５を介して、電流駆動回路６４で変調駆動される。
【００５１】
以上のような構成では、従来、複数のレーザ光と同数用意する必要のあったＤＡＣを１つにすることができる。また、全レーザ光でＡＰＣを行うために、精度の高い光量制御が実現できる。
【００５２】
［レーザ制御部の他の実施形態］
図１２は、他の実施形態におけるレーザ制御部１２の構成図である。図１３は、レーザ制御部１２の各動作におけるスイッチａ３６、スイッチｂ４２、スイッチｃ４４、スイッチｄ４８及び出力モード制御回路６６の出力による出力切替スイッチ６３ａ〜６３ｄの選択状態を示す状態図である。このレーザ制御部１２の主要仕様は、以下のようなものである。
電流容量：４０［ｍＡ］
出力レーザ光数：４
分解能：７ビット（レーザ制御部１２が有する可変マルチプレクサのみ）又は９ビット（レーザ制御部１２が有する可変マルチプレクサ以外の構成要素）
以下、この仕様に基づくレーザ制御部１２が、図４に示す特性を有する半導体レーザ１１を制御する場合を例に説明する。
【００５３】
レーザ制御部１２は、レーザ制御信号２２及び各色に対応する４対の画像データ２３ｐ、２３ｎが画像制御部３から入力されて、半導体レーザ１１の出力を制御する。また、レーザ制御部１２には、ＰＤ１４ｂからモニタ電流信号１５が入力される。状態制御部３１は、レーザ制御信号２２に基づいて、レーザ制御部１２を構成する各構成要素の設定を行う。
【００５４】
スイッチｃ４４の出力には、ラッチＨｉ８１並びにラッチＬｏ８４が接続される。ラッチＨｉ８１の後段には、上位デジタル−アナログ変換器（以下、「Ｈｉ−ＤＡＣ」という。）８３が接続される。ラッチＬｏ８４の後段には、下位デジタル−アナログ変換器（以下、「Ｌｏ−ＤＡＣ」という。）８６が接続される。ラッチＨｉ８１は、状態制御部３１から出力されるラッチＨｉ制御信号８２により、ラッチ動作を行う。ラッチＬｏ８４は、状態制御部３１から出力されるラッチ制御信号Ｌｏ８５により、ラッチ動作を行う。これらラッチＨｉ８１、ラッチＬｏ８４、Ｈｉ−ＤＡＣ８３、及びＬｏＤＡＣ８６の構成と、可変マルチプレクサ（以下、「Ｖ＿ＭＵＸ」という。）８７の構成が、図７のレーザ制御部１２の構成と異なり、他の構成は、同じである。
【００５５】
図１４ａ、図１４ｂは、この実施形態におけるレーザ制御部１２のライン間光量制御（ＬＩＮＥ−ＡＰＣ）を含む光量制御のタイムチャートである。画像制御部３は、［ＢＤ検知］シーケンスにてＢＤ信号２１が所定周期で検出されると、ＢＤ信号２１を基準としてレーザ制御信号２２を出力する。これによりレーザ制御部１２の制御シーケンスを形成する。なお、初期光量制御（ＩＮＴ−ＡＰＣ）及びＢＤ検知の両シーケンスについては、図９ａ、図９ｂで説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００５６】
［調整制御（ＣＡＬ）］
ＣＡＬシーケンスは、定電流制御と基準レーザ光光量制御との２つの動作により行われる。
【００５７】
［定電流制御（ＡＣＣ）］
定電流制御では、Ｖ＿ＭＵＸ８７の上位及び下位基準値を生成するため、半導体レーザ１１から基準となるレーザ光を検出する。
状態制御部３１は、出力モード制御回路６６に対してＡＣＣを行うレーザ光を指示した後、ラッチＨｉ８１、スイッチｄ４８、及びバッファ５０経由でＨｉ−ＤＡＣ８３に出力される定電流生成回路５６に格納された定電流値を、指示したレーザ光の発光素子に供給する。バッファ５０は、状態制御部３１からの出力イネーブル信号５１により、定電流値をＨｉ−ＤＡＣ８３に供給可能になる。定電流値による駆動電流が供給されることで、半導体レーザ１１の発光素子が発光を開始する。ＰＤ１４ｂは、レーザ光を検知してモニタ電流信号１５を出力する。定電流制御を行うレーザ光は、状態制御部３１にて自動的に順次選択されるため、レーザ制御信号２２による画像制御部３の指定は不要である。図１４ａでは、レーザ光を、ＬＤ１から、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４の順に、一つずつ指示する。
【００５８】
Ｉ−Ｖ変換３２は、モニタ電流信号１５を状態制御部３１から入力されるゲイン設定値６７に応じて増幅して電圧信号に変換する。ＡＤＣ３４は、変換された電圧信号を量子化し、スイッチａ３６を経由してモニタ電流検出回路５７に入力する。状態制御部３１は、半導体レーザ１１の発光するレーザ光を順次指定して、得られたモニタ電流信号１５の量子化した値をモニタ電流検出回路５７に格納する。
モニタ電流検出回路５７は、半導体レーザ１１の各レーザ光のモニタ電流信号１５を格納した後、最小値となるレーザ光を第１基準レーザ光、最大値となるレーザ光を第２基準レーザ光としたビーム検出信号６７を状態制御部３１に出力する。図１４ａ、図１４ｂでは、第１基準レーザ光のラインがＬＤ３、第２基準レーザ光のラインがＬＤ１であることを示している。
【００５９】
［基準レーザ光光量制御］
基準レーザ光光量制御では、定電流制御により決められた第１基準レーザ光及び第２基準レーザ光に対して光量制御を行い、Ｖ＿ＭＵＸ８７の上位側と下位側の基準値を生成する。動作内容は「ＩＮＴ−ＡＰＣ(1)」モードと同様のため省略する。状態制御部３１は、光量制御の結果、一致信号３９が出力されると、Ｕ／Ｄカウンタ４０の出力をラッチＨｏ８１にて保持した値を、Ｈｉ−ＤＡＣ８３にて変換してＶ＿ＭＵＸ８７の上位基準値とする。
【００６０】
一方、Ｖ＿ＭＵＸ８７の下位基準値の設定方法は、以下の通りとなる。
状態制御部３１は、出力モード制御回路６６に対してＩＮＴ−ＡＰＣを行うレーザ光を指示した後に、Ｕ／Ｄカウンタ４０にカウンタ制御信号４１を出力する。出力モード制御回路６６は、指示されたレーザ光に対応する出力切替スイッチ６３にＨｉ−ＤＡＣ８３側を選択させ、それ以外のレーザ光に対応する出力切替スイッチ６３にＧＮＤを選択させる。Ｕ／Ｄカウンタ４０は、カウンタ制御信号４１に応じて徐々にカウントアップする。これにより、後段のＨｉ−ＤＡＣ８３の設定値が増加して、電流駆動回路６４から半導体レーザ１１の指定されたレーザ光の発光素子に駆動電流が供給される。これにより半導体レーザ１１指定されたレーザ光の発光素子が発光を開始する。ＰＤ１４ｂは、レーザ光を検知してモニタ電流信号１５を出力する。
【００６１】
Ｉ−Ｖ変換３２は、モニタ電流信号１５を状態制御部３１から入力されるゲイン設定値６７に応じて増幅して電圧信号に変換する。比較器３８は、スイッチａ３６を経由してＡＤＣ３４で量子化されるＩ−Ｖ変換３２出力と、基準電圧３５の出力値と、の比較を行う。比較器３８は、Ｕ／Ｄカウンタ４０がカウントアップを継続し、比較器３８の出力が所定範囲以内となった場合、状態制御部３１に対して一致信号３９を出力する。同様にモニタ電流信号１５が基準電圧３５の出力値と比較して大きい場合は、Ｕ／Ｄカウンタ４０をカウントダウンさせ、比較器３８の出力が所定範囲以内となった場合、比較器３８が状態制御部３１に対して一致信号３９を出力する。
ラッチＬｏ８４は、状態制御部３１から入力されるラッチＬｏ制御信号８５に応じてＵ／Ｄカウンタ４０の値を保持する。ラッチＬｏ制御信号８５は、一致信号３９に基づいて状態制御部３１にて生成される。ラッチＬｏ８４は、画像出力シーケンスが完了するまでラッチＬｏ制御信号８５を保持する。ラッチＬｏ８４の出力信号は、Ｌｏ−ＤＡＣ８６を経由してＶ＿ＭＵＸ８７の下位基準値入力となる。
【００６２】
Ｕ／Ｄカウンタ４０は、Ｖ＿ＭＵＸ８７の上位基準値及び下位基準値が決定した後、プリセットした値をクリアする。これは、Ｖ＿ＭＵＸ８７の下位基準値を設定することにより、基準レーザ光光量制御シーケンス以前の数値と相関性がなくなるためである。
【００６３】
［ライン間光量制御（ＬＩＮＥ−ＡＰＣ）］
画像形成動作時の画像濃度安定のために、ＬＩＮＥ−ＡＰＣは、画像出力の直前に行われる。状態制御部３１は、画像制御部３から出力されるレーザ制御信号２２に基づいて「ＬＩＮＥ−ＡＰＣ」モードが選択され、図１３の通りに各構成要素を設定する。
【００６４】
状態制御部３１は、基準レーザ光光量制御シーケンス同様に、ラッチＨｉ８１経由でＨｉ−ＤＡＣ８３に出力される定電流生成回路５６に格納された第１基準レーザ光の定電流値をＶ＿ＭＵＸ８７の上位基準値とする。また、状態制御部３１は、ラッチＬｏ８４が保持する値をＬｏ−ＤＡＣ８６でデジタル−アナログ変換してＶ＿ＭＵＸ８７の下位基準値とする。同時に、状態制御部３１は、Ｕ／Ｄカウンタ４０のカウンタ出力５９をＶ＿ＭＵＸ８７に出力するよう設定する。
状態制御部３１は、出力モード制御回路６６に対してＬＩＮＥ−ＡＰＣを行うレーザ光を指示した後に、Ｕ／Ｄカウンタ４０にカウンタ制御信号４１を出力する。出力モード制御回路６６は、指示されたレーザ光に対応する出力切替スイッチ６３にＶ＿ＭＵＸ８７側を選択させ、それ以外のレーザ光に対応する出力切替スイッチ６３にＧＮＤ側を選択させる。出力切替スイッチ６３がＶ＿ＭＵＸ８７側を選択することで、可変マルチプレクサ出力信号９８ａ〜９８ｄ（駆動値）が電流駆動回路６４に入力される。カウンタ制御信号４１に応じてＵ／Ｄカウンタ４０が徐々にカウントアップする。Ｕ／Ｄカウンタ４０の出力に応じて、Ｖ＿ＭＵＸ８７は、半導体レーザ１１の対象レーザ光の発光素子に駆動電流を供給する。これにより半導体レーザ１１は発光を開始する。ＰＤ１４ｂは、レーザ光を検知してモニタ電流信号１５を出力する。図１４ｂでは、レーザ光を、ＬＤ１から、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４の順に、一つずつ指示する。
【００６５】
Ｉ−Ｖ変換３２は、モニタ電流信号１５を状態制御部３１から入力されるゲイン設定値６７に応じて増幅して電圧信号に変換する。比較器３８は、スイッチａ３６を経由してＡＤＣ３４で量子化されるＩ−Ｖ変換３２の出力と、基準電圧３５の出力値と、の比較を行う。Ｕ／Ｄカウンタ４０がカウントアップを継続し、比較器３８の出力が所定範囲以内となった場合、比較器３８は、状態制御部３１に対して一致信号３９を出力する。同様にモニタ電流信号１５が基準電圧３５の出力値と比較して大きい場合は、Ｕ／Ｄカウンタ４０をカウントダウンさせ、比較器３８の出力が所定範囲以内となった場合、状態制御部３１に対して一致信号３９を出力する。
【００６６】
状態制御部３１は、ＢＤセンサ２０で検知したレーザ光以外のレーザ光（本例のＬＤ２〜ＬＤ４）の一致信号３９を得ると、Ｖ＿ＭＵＸ８７にＶ＿ＭＵＸ制御信号８８（８８ａ〜８８ｄ）を出力する。Ｖ＿ＭＵＸ８７は、Ｖ＿ＭＵＸ制御信号８８ａ〜８８ｄにより、Ｕ／Ｄカウンタ４０の値を保持する。Ｖ＿ＭＵＸ８７は、Ｖ＿ＭＵＸ制御信号８８ｂ〜８８ｄを、後述する「画像出力」シーケンスが終了するまで保持する。ＢＤ検知したレーザ光ＬＤ１の場合、状態制御部３１は一致信号３９を得た後、ＢＤ信号２１を検知して初めてＶ＿ＭＵＸ制御信号８８ａを出力し、Ｕ／Ｄカウンタ４０の値を保持する。
本実施形態ではＬＩＮＥ−ＡＰＣを半導体レーザ１１の全てのレーザ光で実行するが、上述した基準レーザ光の光量制御を行っているので省略してよい。
【００６７】
図１５はＶ＿ＭＵＸ８７の構成図である。
可変分割回路７４は、分解能を７ビット構成とする。Ｈｉ−ＤＡＣ８３の出力を上位基準値、Ｌｏ−ＤＡＣ８６の出力を下位基準値として、基準値が、基準抵抗Ｒref1〜Rref127により１２８個の副基準値に分割されている。Ｖ＿ＭＵＸ８７は、Ｕ／Ｄカウンタ４０からの９ビットの出力に対して、最下位ビットをビット圧縮回路９１で７ビットに変換する。
【００６８】
［ビット圧縮回路９１のビット数設定方法］
半導体レーザ１１のＩ−Ｌ特性は、図４（ｂ）に示す通りで、所定光量（１０［ｍＷ］）での駆動電流及びレーザ制御部１２の主要仕様に示す通り、分解能９ビット／４０［ｍＡ］容量のステップ数は以下の通りになる。
・ＬＤ１：１４．４［ｍＡ］／１８４
・ＬＤ２：１６．０［ｍＡ］／２０５
・ＬＤ３：２１．３［ｍＡ］／２７２
・ＬＤ４：１６．０［ｍＡ］／２０５
必要ステップ数８８＝２７２−１８４
Ｖ＿ＭＵＸ８７は、上記電流値の最大値／最小値から基準値を決定するために、必要ステップ数は８８以上となり、７ビットあれば条件を満足する。
【００６９】
（７−１２７）エンコーダ９２は、ビット圧縮回路９１の出力を０〜１２７の１２８値に変換する。ラッチ９６ａ〜ラッチ９６ｄは、Ｖ＿ＭＵＸ制御信号８８ａ〜８８ｄにより、エンコーダ出力信号９３を保持する。（１２７−１）データセレクタ９７ａ〜９７ｄは、１２８個の副基準値（分割回路出力信号９５ａ〜９５ｄ）からラッチ９６ａ〜ラッチ９６ｄの出力により選択される値を出力する。
【００７０】
［画像出力］
画像形成装置１は、ＬＩＮＥ−ＡＰＣ完了後に画像出力を行う。状態制御部３１は、画像制御部３から出力されるレーザ制御信号２２に基づいて、「ＶＩＤＥＯ発光」モードが選択され、図１３の通りに各構成要素を設定する。
半導体レーザ１１に供給される電流は、第１基準レーザ光がＨｉ−ＤＡＣ８３、第１基準レーザ光以外がＶ＿ＭＵＸ８７を経由して、電流駆動回路６４に出力される。更に、画像制御部３から入力される画像データ２３ｐ、２３ｎにより、データドライバ６５を介して、電流駆動回路６４で変調駆動される。なお、第２基準レーザ光の駆動電流が、Ｌｏ−ＤＡＣ８６から供給される構成であってもよい。
【００７１】
このような構成では、半導体レーザ１１の全ての駆動電流から、最大値及び最小値を検出してＶ＿ＭＵＸ８７の上位基準値、下位基準値とすることで、Ｖ＿ＭＵＸ８７のダイナミックレンジを可変することにより低ビットでも見かけの分解能が向上する。そのために、ＭＵＸ６０を用いるよりも、レーザ制御部１２を小さく構成することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１…画像形成装置、２…光学走査部、３…画像制御部、４…感光体、５…帯電ローラ、６…現像ユニット、６Ｙ…イエロー現像器、６Ｍ…マゼンタ現像器、６Ｃ…シアン現像器、６Ｂｋ…ブラック現像器。７Ａ…中間転写ベルト、７Ｂ…一次転写ローラ、７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ…駆動ローラ、８…二次転写ローラ、９Ａ，９Ｂ…クリーナ、１０…定着器、１００…画像読取装置、２００…本体制御部。１１…半導体レーザ、１２…レーザ制御部、１３…コリメートレンズ、１４…光量検出ユニット、１４a…反射ミラー、１４ｂ…フォトディテクタ、１６…シリンドリカルレンズ。１７…スキャナモータユニット、１７a…ポリゴンミラー、１８…f−θレンズ、１９…反射ミラー、２０…レーザ光検出センサ。１５…モニタ電流信号、２１…レーザ光検出信号、２２…レーザ制御信号、２３，２３ｐ，２３ｎ…画像データ、２４…モータ制御信号、２１０…画像制御信号、２２０…画像読取制御信号、２３０…画像情報。３１…状態制御部、３２…電流−電圧変換回路、３４…アナログ−デジタル変換器、３５…基準電圧、３６…スイッチａ、３８…比較器、４０…アップ／ダウンカウンタ、４２…スイッチｂ、４４…スイッチｃ、４６…ラッチ、４８…スイッチｄ。５０…バッファ、５２…デジタル−アナログ変換器、５４…プルダウン抵抗、５５…駆動電流検出回路、５６…定電流生成回路、５７…モニタ電流検出回路、６０…マルチプレクサ。６３…出力切替スイッチ、６３ａ〜６３ｄ…スイッチ、６４…電流駆動回路、６５…データドライバ、６６…出力モード制御回路。３７…スイッチａ切替信号、３９…一致信号、４１…カウンタ制御信号、４３…スイッチｂ切替信号、４５…スイッチｃ切替信号、４７…ラッチ制御信号、４９…スイッチｄ切替信号、５１…出力イネーブル信号、５３…ビーム選択信号。５８…ビーム検出信号、５９…カウンタ出力、６１…ＭＵＸ制御信号、６２ａ〜６２ｄ…マルチプレクサ出力信号。７１…ビットシフト回路、７２…（８−２５５）エンコーダ、７４…分割回路、７６ａ…ラッチａ、７６ｂ…ラッチｂ、７６ｃ…ラッチｃ、７６ｄ…ラッチｄ、７７ａ〜７７ｄ…データセレクタ。８１…ラッチＨｉ、８３…上位デジタル−アナログ変換器、８４…ラッチＬｏ、８６…下位デジタル−アナログ変換器、８７…可変マルチプレクサ、９１…ビット圧縮回路、９２…（７−１２７）エンコーダ、９４…可変分割回路。９６ａ…ラッチａ、９６ｂ…ラッチｂ、９６ｃ…ラッチｃ、９６ｄ…ラッチｄ、９７ａ〜９７ｄ…データセレクタ。７３，９３…エンコーダ出力信号、７５ａ〜７５ｄ…分割回路出力信号、８２…ラッチＨｉ制御信号、８５…ラッチＬｏ制御信号、８８ａ〜８８ｄ…Ｖ＿ＭＵＸ制御信号、９５ａ〜９５ｄ…可変分割回路出力信号、９８ａ〜９８ｄ…可変マルチプレクサ出力信号。
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５】
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