(57)【要約】      （修正有）【課題】受光手段の受光結果に基づくピーク値から時間経過に応じて減衰する補正電流を半導体レーザに供給し、半導体レーザの発光遅延特性を補正する画像形成装置を提供する。【解決手段】レーザ光を出射する半導体レーザ２０１と、半導体レーザから出射されたレーザ光によって露光されることで静電潜像が形成される感光体と、画像信号に基づいて半導体レーザに駆動電流Ｉｍを供給する駆動電流供給手段３１５と、時間経過に応じて減衰する補正電流を半導体レーザに供給する補正電流供給手段３１４と、半導体レーザから出射されたレーザ光を受光する受光手段２０５とを備え、駆動電流供給手段は、受光手段の受光結果に基づく値の駆動電流Ｉｍを半導体レーザに供給し、補正電流供給手段は、受光手段の受光結果に基づくピーク値から時間経過に応じて減衰する補正電流を半導体レーザに供給する画像形成装置を提供する。【選択図】図３
2014111354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動電流が供給されることによってレーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された前記レーザ光によって露光されることで静電潜像が形成される感光体と、
画像信号に基づいて前記半導体レーザに前記駆動電流を供給する駆動電流供給手段と、
時間経過に応じて減衰する補正電流を前記半導体レーザに供給する補正電流供給手段と、
前記半導体レーザから出射されたレーザ光を受光する受光手段と、を備え、
前記駆動電流供給手段は、前記受光手段の受光結果に基づく値の前記駆動電流を前記半導体レーザに供給し、前記補正電流供給手段は、前記受光手段の受光結果に基づくピーク値から時間経過に応じて減衰する前記補正電流を前記半導体レーザに供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記補正電流供給手段は、前記半導体レーザへの前記駆動電流の供給開始に同期して、前記補正電流を前記半導体レーザ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３】
前記受光手段の受光結果に基づいて前記駆動電流の値と前記補正電流の前記ピーク値とを制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記静電潜像の電位を検出する電位検出手段を備え、
前記制御手段は、前記感光体上を露光する前記レーザ光の光量が目標光量になるように、前記受光手段の受光結果に加えて前記電位検出手段の検出結果に基づいて前記駆動電流の値および前記補正電流の前記ピーク値を制御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】
前記制御手段は、前記受光手段の受光結果に基づいて駆動電圧を設定し、前記電位検出手段の検出結果に基づいて前記駆動電圧を補正し、
前記駆動電流供給手段は、補正された前記駆動電圧に基づく値の駆動電流を前記半導体レーザに供給することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置が形成した画像の濃度を検出する濃度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記感光体上を露光する前記レーザ光の光量が目標光量になるように、前記受光手段の受光結果に加えて前記濃度検出手段の検出結果に基づいて前記駆動電流の値および前記補正電流の値を制御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７】
前記制御手段は、前記受光手段の受光結果に基づいて駆動電圧を設定し、前記濃度検出手段の検出結果に基づいて前記駆動電圧を補正し、
前記駆動電流供給手段は、補正された前記駆動電圧に基づく値の駆動電流を前記半導体レーザに供給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】
補正電流供給手段は、時間経過に応じて減衰する第１の補正電流を生成する第１の補正電流生成手段と前記第１の補正電流と異なる速度で減衰する第２の補正電流を生成する第２の補正電流生成手段とを有することを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の補正電流生成手段は、前記受光手段の受光結果に基づいて前記第１の補正電流のピーク値を制御し、前記第２の補正電流生成手段は、前記受光手段の受光結果に基づいて前記第２の補正電流のピーク値を制御することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記補正電流供給手段は、時間経過に応じて減衰する第１の補正電流を生成する第１の補正電流生成手段と前記第１の補正電流と異なる速度で減衰する第２の補正電流を生成する第２の補正電流生成手段とを有し、
前記第１の補正電流生成手段は、前記受光手段の受光結果と前記電位検出手段の検出結果とに基づいて前記第１の補正電流のピーク値を制御し、前記第２の補正電流生成手段は、前記受光手段の受光結果と前記電位検出手段の検出結果とに基づいて前記第２の補正電流のピーク値を制御することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記補正電流供給手段は、時間経過に応じて減衰する第１の補正電流を生成する第１の補正電流生成手段と前記第１の補正電流と異なる速度で減衰する第２の補正電流を生成する第２の補正電流生成手段とを有し、
前記第１の補正電流生成手段は、前記受光手段の受光結果と前記濃度検出手段の検出結果とに基づいて前記第１の補正電流のピーク値を制御し、前記第２の補正電流生成手段は、前記受光手段の受光結果と前記濃度検出手段の検出結果とに基づいて前記第２の補正電流のピーク値を制御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１２】
前記半導体レーザは、複数の発光点を備え、前記複数の発光点それぞれに対して個別に前記補正電流供給手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１いずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記半導体レーザは、垂直共振器型面発光レーザであることを特徴とする請求項１乃至１２いずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に備えられる半導体レーザに供給する電流の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、半導体レーザから出射されるレーザ光によって感光体を露光することで感光体上に静電潜像を形成する。そして、感光体上に形成された静電潜像をトナーによって現像し、現像されたトナー像を記録媒体に転写し、記録媒体上に転写されたトナー像を定着することによって記録媒体上に画像を形成する。
【０００３】
半導体レーザは、駆動電流が供給されることによってレーザ光を出射する。従来から、半導体レーザには発光遅延特性が存在することが知られている。図８に示すように、半導体レーザには画像信号（図８（Ａ））に基づいて駆動電流（図８（Ｂ））が供給される。発光遅延とは、図８（Ｃ）に示すように駆動電流の供給開始タイミングに対してレーザ光の光量波形の立ち上がりが遅れる特性である。このように半導体レーザに駆動電流が供給されてから目標光量のレーザ光が出射されるまでに時間差がある。そのため、感光体を露光する光源として半導体レーザを用いた電子写真方式の画像形成装置では、半導体レーザの発光遅延特性に起因して感光体を露光する光量が不足し、それによって所望の濃度よりも低い濃度の画像が出力されるという課題が生じていた。
【０００４】
このような課題に対して、特開平５−３２８０７１号公報は、微分回路によってピーク値から所定の時定数で減衰する補正電流を生成し、半導体レーザへの駆動電流の供給開始時に補正電流を重畳することによって、光量立ち上がり時の光量不足による出力画像の濃度の低下を抑制する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３２８０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているように補正電流のピーク値が一定に設定された画像形成装置において、画像形成装置の状態に応じて感光体を露光するレーザ光の光量を制御すると、光量補正を十分に行うことができないという課題が生じる。例えば、感光体を露光するレーザ光の光量を第１の光量に制御する場合に半導体レーザに供給する駆動電流を第１の電流値に制御し、第１の光量よりも低い第２の光量に制御する場合に半導体レーザに供給する駆動電流を第１の電流値よりも低い第２の電流値に制御する場合を考える。この場合、第１の電流値に対する補正電流のピーク値の割合と第２の電流値に対する補正電流のピーク値の割合とが異なることになり、第１の電流値および第２の電流値のいずれか一方を基準に補正電流のピーク値を設定すると、半導体レーザに供給する駆動電流の値が基準としなかった電流値に設定された場合、光量の立ち上がり補正が十分になされないことになる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、駆動電流が供給されることによってレーザ光を出射する半導体レーザと、前記半導体レーザから出射された前記レーザ光によって露光されることで静電潜像が形成される感光体と、画像信号に基づいて前記半導体レーザに前記駆動電流を供給する駆動電流供給手段と、時間経過に応じて減衰する補正電流を前記半導体レーザに供給する補正電流供給手段と、前記半導体レーザから出射されたレーザ光を受光する受光手段と、を備え、前記駆動電流供給手段は、前記受光手段の受光結果に基づく値の前記駆動電流を前記半導体レーザに供給し、前記補正電流供給手段は、前記受光手段の受光結果に基づくピーク値から時間経過に応じて減衰する前記補正電流を前記半導体レーザに供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、受光手段の受光結果に基づくピーク値から時間経過に応じて減衰する補正電流を半導体レーザに供給することによって、半導体レーザの発光遅延特性を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】カラー画像形成装置の概略断面図
【図２】光走査装置の概略構成図
【図３】レーザドライバの概略構成図
【図４】補正電流生成部の内部構成
【図５】半導体レーザの発光遅延特性、主電流及び補正電流の供給タイミングの説明図
【図６】ＣＰＵが実行する制御フロー
【図７】本実施例の画像形成装置の動作を示すタイミングチャート
【図８】従来の半導体レーザの発光遅延特性の補正の説明図
【図９】従来の半導体レーザの発光遅延特性の補正方法の課題を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例）
図１は、複数色のトナーを用いて画像形成するデジタルフルカラープリンター（カラー画像形成装置）の概略断面図である。なお、カラー画像形成装置を例に実施例を説明するが、実施の形態はカラー画像形成装置に限られるものではなく単色のトナー（例えば、ブラック）のみで画像形成する画像形成装置であっても良い。
【００１１】
まず、図１を用いて本実施例の画像形成装置１００について説明する。画像形成装置１００には異なる色のトナー像（画像）を形成する４つの画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋが備えられている。ここでのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを表している。画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いてトナー像を形成する。
【００１２】
画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋそれぞれは、感光体であるところの感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋを備える。また、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋそれぞれは、帯電装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｂｋ、光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋ、現像装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｂｋを備える。さらに、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋそれぞれは、クリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｂｋが配置されている。
【００１３】
本実施例の画像形成装置１００は、無端ベルト状の中間転写ベルト１０７（中間転写体）を備える。中間転写ベルト１０７は、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの下方に配置されている。中間転写ベルト１０７は、駆動ローラ１０８と従動ローラ１０９及び１１０とに張架され、画像形成中は図中の矢印Ｂ方向に回転する。また、中間転写ベルト１０７を介して、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋに対向する位置には一次転写装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｂｋが設けられている。
【００１４】
また、本実施例の画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０７上のトナー像を記録媒体Ｓに転写するための２次転写装置１１２、記録媒体Ｓ上のトナー像を定着するための定着装置１１３を備える。
【００１５】
ここでかかる構成を有する画像形成装置１００の帯電工程から現像工程までの画像形成プロセスを説明する。各画像形成部における当該画像形成プロセスは同一であるため、画像形成部１０１Ｙを例にして画像形成プロセスを説明し、画像形成部１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋにおける画像形成プロセスの説明を省略する。
【００１６】
まず画像形成部１０１Ｙの帯電装置により回転駆動される感光ドラム１０２Ｙを帯電する。帯電された感光ドラム１０２Ｙ（像担持体上）は、光走査装置１０４Ｙから出射されるレーザ光によって露光される。これによって、回転する感光ドラム１０２Ｙ上に静電潜像が形成される。その後、感光ドラム１０２Ｙ上に形成された静電潜像は現像装置１０５Ｙによってイエローのトナー像として現像される。
【００１７】
以下、転写工程以降の画像形成プロセスについて画像形成部を例にして説明をする。一次転写装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｂｋが中間転写ベルト１０７に転写バイアスを印加することによって各画像形成部の感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋ上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像は中間転写ベルト１０７に転写される。これによって中間転写ベルト１０７上で各色のトナー像が重ね合わされる。
【００１８】
中間転写ベルト１０７に転写された４色のトナー像は、従動ローラ１１０と２次転写装置とによって形成される２次転写部Ｔ２まで搬送される。２次転写部Ｔ２において、中間転写ベルト１０７上の４色トナー像は、手差し給送カセット１１４または給紙カセット１１５から２次転写部Ｔ２に搬送されてきた記録媒体Ｓ上に転写される。そして、記録媒体Ｓに転写されたトナー像は定着装置１１３で加熱定着される。定着装置１１３を通過した記録媒体Ｓは、排紙部１１６に排紙される。光学センサ１１７は、各画像形成部によって形成され、中間転写ベルト１０７上に転写された濃度検出用トナー像（トナーパターン）に光を照射し、その反射光を検出する。光学センサ１１７の検出結果は後述するＣＰＵに入力される。
【００１９】
なお、中間転写ベルト１０７上に転写されずに感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋ上に残留したトナーは、クリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｂｋによって各感光ドラム上から除去される。
【００２０】
次に、図２、図３を用いて露光手段であるところの光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋの構成を説明する。なお、各光走査装置の構成は同一であるので、以下の説明では色を示す添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略する。
【００２１】
図２は、図１に示す光走査装置１０４及び感光ドラム１０２を示す概略図である。光走査装置１０４は、半導体レーザ２０１、コリメータレンズ２０２、絞り２０３、ビームスプリッター２０４、フォトダイオード２０５、シリンドリカルレンズ２０６を備える。また、光走査装置１０４は、回転多面鏡２０７、ｆθレンズ２０８、反射ミラー２０９、ビームディテクター２１０（以下、ＢＤ２１０）を備える。
【００２２】
半導体レーザ２０１（レーザ光源）はレーザ光（光ビーム）を出射する。本実施例の光走査装置は、半導体レーザ２０１として垂直共振器型面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＬＡＳＥＲ：ＶＣＳＥＬ）を備えているが、実施の形態は、端面発光型半導体レーザでも良い。
【００２３】
半導体レーザ２０１は、レーザドライバ２１２（レーザ制御装置）によって駆動される。レーザドライバ２１２は、ＣＰＵ２１１及び画像処理部２１３に接続されている。ＣＰＵ２１１は、図示しない読取装置またはＰＣ等の外部情報端末から画像形成装置１００に画像形成ジョブが入力されることによって発光許可信号をレーザドライバ２１２に出力する。
【００２４】
画像処理部２１３は、読取装置またはＰＣ等の外部情報端末から画像形成装置１００に入力される画像形成ジョブに含まれる画像データを処理し、処理済みの画像データを画像信号としてレーザドライバ２１２に出力する。レーザドライバ２１２は、画像処理部２１３から出力された画像信号（駆動信号）に基づいて駆動電流Ｉｄを半導体レーザ２０１に供給する。半導体レーザ２０１は、レーザドライバ２１２から駆動電流Ｉｄが供給されることによってレーザ光を出射する。
【００２５】
半導体レーザ２０１が出射したレーザ光は、コリメータレンズ２０２によって略平行光束のレーザ光となる。レンズ２０２を通過したレーザ光は、絞り２０３によってレーザ光のスポット形状が整形される。絞り２０３を通過したレーザ光はビーム分離手段であるところのビームスプリッター２０４に入射する。ビームスプリッター２０４に入射したレーザ光は、ビームスプリッター２０４によって反射する第１のレーザ光（反射レーザ光）とビームスプリッター２０４を透過する第２のレーザ光（透過レーザ光）とに分離される。
【００２６】
第１のレーザ光は、受光手段であるところのフォトダイオード２０５に入射する。一方、第２のレーザ光はシリンドリカルレンズ２０６を通過して偏向手段であるところの回転多面鏡２０７（ポリゴンミラー）の反射面に入射する。
【００２７】
回転多面鏡２０７は、図示しないモータによって矢印Ａ方向に回転駆動される。シリンドリカルレンズ２０６を通過した第２のレーザ光は、図２に示す感光ドラム１０２上を矢印Ｂ方向に走査するように、回転駆動される回転多面鏡２０７の反射面によって偏向される。回転多面鏡２０７によって偏向された第２のレーザ光は、ｆθレンズ２０８を通過し、反射ミラー２０９によって反射されることで感光ドラム１０２上に導かれる。
【００２８】
回転多面鏡２０７によって偏向された第２のレーザ光は、ＢＤ２１０に入射する。ＢＤ２１０は、第２のレーザ光を受光したことに応じて同期信号Ｓｓｙｎを生成する。ＢＤ２１０によって生成された同期信号Ｓｓｙｎは、図２に示すＣＰＵ２１１に送信される。ＣＰＵ２１１は、同期信号Ｓｓｙｎに基づいて各種制御の実行タイミングを管理する。
【００２９】
半導体レーザ２０１は、駆動手段であるところのレーザドライバ２１２から画像信号に基づいて駆動電流Ｉｄが供給されることによってレーザ光を出射する。感光ドラム１０２の周囲には電位センサ２１４（電位検出手段）が設けられている。電位センサ２１４は、レーザ光の照射位置と現像装置１０５との間に、感光ドラム１０２の表面電位を検出できるように感光だラム１０２の表面に対向して配置されている。電位センサ２１４は、感光ドラム１０２の表面電位を検出するためのセンサである。電位センサ２１４の検出結果はＣＰＵ２１１に入力される。ＣＰＵ２１１は、電位センサ２１４および光学センサ１１７の検出結果、あるいは電位センサ２１４および光学センサ１１７のいずれか一方の検出結果に基づいてレーザドライバに後述するゲイン調整信号を出力する。ゲイン調整信号は、画像形成装置の状態に対応する信号である。
【００３０】
図３を用いて、レーザドライバ２１２をさらに詳しく説明する。レーザドライバ２１２は、電流／電圧変換回路３０１（Ｉ／Ｖ変換回路３０１）、サンプル・ホールド回路３０２（以下、Ｓ／Ｈ回路３０２）、ＡＰＣ回路３０３（電圧設定部）を備える。また、レーザドライバ２１２は、電圧／電流変換回路３０４（Ｖ／Ｉ変換回路３０４）、スイッチ３０５（第１のスイッチ）、ＡＮＤ回路３０６を備える。さらに、レーザドライバ２１２は、電圧調整回路３０７（充電手段）、補正電流生成部３０８、スイッチ３０９（第２のスイッチ）、電圧調整回路３１０（充電手段）、補正電流生成部３１１、スイッチ３１２（第３のスイッチ）、スイッチ３１３（第４のスイッチ）を備える。
【００３１】
ここで、Ｉ／Ｖ変換回路３０１、Ｓ／Ｈ回路３０２、ＡＰＣ回路３０３、Ｖ／Ｉ変換回路３０４、スイッチ３０５は、駆動電流供給部３１５を構成する。駆動電流供給部３１５は、後述する駆動電流であるところの主電流Ｉｍ（第１の電流）を半導体レーザ２０１に供給する。また、電圧調整回路３０７、補正電流生成部３０８、スイッチ３０９、電圧調整回路３１０、補正電流生成部３１１、スイッチ３１２、スイッチ３１３は、補正電流供給部３１４を構成する。補正電流供給部３１４は、後述する第１の補正電流Ｉａ及び第２の補正電流Ｉｂを半導体レーザ２０１に供給する。
【００３２】
以下において、駆動電流供給部３１５について説明する。
図２で説明したように、半導体レーザ２０１から出射されたレーザ光は、ビームスプリッター２０４によって分離され、分離された第１のレーザ光がフォトダイオード２０５に入射する。フォトダイオード２０５は、受光した第１のレーザ光の光量に応じた値の検知電流Ｉｐを生成する光電変換素子である。
【００３３】
フォトダイオード２０５は、Ｉ／Ｖ変換回路３０１に接続されており、フォトダイオード２０５によって生成された検知電流Ｉｐ（受光量）は、Ｉ／Ｖ変換回路３０１に入力される。Ｉ／Ｖ変換回路３０１は、検知電流Ｉｐを検知電圧Ｖｐに変換する。Ｓ／Ｈ回路３０２は、ＣＰＵ２１１から送信されるサンプル／ホールド信号（Ｓ／Ｈ信号）に応じて、Ｖｐをサンプル／ホールドし、サンプル／ホールドした結果であるサンプル・ホールド電圧ＶＳ／ＨをＡＰＣ回路３０３の入力端子３０３ａに出力する。
【００３４】
ＡＰＣ回路３０３の入力端子３０３ｂには、ＣＰＵ２１１からレーザ光の目標光量に対応する値の参照電圧Ｖｒｅｆが入力されている。ＡＰＣ回路３０３は、サンプル・ホールド電圧ＶＳ／Ｈと参照電圧Ｖｒｅｆとを比較し、比較結果に基づいて出力端子３０３ｃに光量制御電圧Ｖａｐｃ（駆動電圧／光量制御電圧）を設定する。
【００３５】
即ち、ＡＰＣ回路３０３によってＶＳ／Ｈ＞Ｖｒｅｆと判定された場合、フォトダイオード２０５に入射したレーザ光の光量が目標光量よりも大きいことになる。そこで、ＡＰＣ回路３０３は、フォトダイオード２０５に入射するレーザ光の光量を目標光量に近づけるために、ＶＳ／ＨとＶｒｅｆとの電位差に基づいてそれまで出力端子３０３ｃに設定されていた光量制御電圧Ｖａｐｃの値を下げる。
【００３６】
一方、ＡＰＣ回路３０３によってＶＳ／Ｈ＜Ｖｒｅｆと判定された場合、フォトダイオード２０５に入射したレーザ光の光量が目標光量よりも小さいことになる。そこで、ＡＰＣ回路３０３は、フォトダイオード２０５に入射するレーザ光の光量を目標光量に近づけるために、ＶＳ／ＨとＶｒｅｆとの電位差に基づいてそれまで出力端子３０３ｃに設定されていた光量制御電圧Ｖａｐｃの電圧値を上げる。
【００３７】
ＡＰＣ回路３０３によってＶＳ／Ｈ＝Ｖｒｅｆと判定された場合、フォトダイオード２０５に入射したレーザ光の光量は目標光量となっている。そこで、ＡＰＣ回路３０３は、それまで出力端子３０３ｃに設定されていた光量制御電圧Ｖａｐｃの値を維持する。
【００３８】
なお、ＡＰＣ回路３０３は、接地（不図示）されており、光量制御電圧Ｖａｐｃは接地電圧（０Ｖ）との電位差であるものとする。
【００３９】
ＡＰＣ回路３０３の出力端子３０３ｃは、Ｖ／Ｉ変換回路３０４の入力端子３０４ａに接続されている。また、Ｖ／Ｉ変換回路３０４には、ＣＰＵ２１１からゲイン調整信号（第１のゲイン調整信号）が入力されている。Ｖ／Ｉ変換回路３０４は、ゲイン調整信号に基づいて入力端子３０４ａを補正し、補正した電圧に基づく値の主電流Ｉｍを出力端子３０４ｂから出力する。即ち、ＡＰＣ回路３０３の出力端子３０３ｃに設定される光量制御電圧Ｖａｐｃは、Ｖ／Ｉ変換回路３０４の入力端子３０４ａの電圧と等しくなるため、Ｖ／Ｉ変換回路３０４は、ＡＰＣ回路３０３の出力端子３０３ｃに設定される光量制御電圧Ｖａｐｃに基づく値の主電流Ｉｍを出力する。なお、Ｖ／Ｉ変換回路３０４は、ゲインに基づく電圧調整を行うことなく、Ｖａｐｃを主電流Ｉｍに変換しても良い。
【００４０】
このように主電流Ｉｍの値を制御することによって半導体レーザ２０１から出射されるレーザ光を目標光量に制御することを自動光量制御（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＰＣ）と呼ぶ。
【００４１】
ＡＮＤ回路３０６には、ＣＰＵ２１１から出力される発光許可信号と画像処理部２１３から出力される画像信号（ビデオ信号）が入力されている。ＣＰＵ２１１は、画像形成装置１００に画像データが入力されたことに応じてＡＮＤ回路３０６に発光許可信号を出力する。ＡＮＤ回路３０６に入力される発光許可信号及び画像信号は、２値の信号である。本実施例では、発光許可信号及び画像信号はＨｉｇｈアクティブの信号であるとする。
【００４２】
ＡＮＤ回路３０６は、発光許可信号及び画像信号に応じて後述するスイッチをオン／オフ制御するスイッチ制御信号Ｓｓｗを出力する。即ち、ＡＮＤ回路３０６は、発光許可信号及び画像信号がともにＨｉｇｈレベルの信号である場合、Ｈｉｇｈレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗを出力し、発光許可信号及び画像信号の少なくとも一方がＬｏｗレベルの信号である場合、Ｌｏｗレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗを出力する。
【００４３】
Ｖ／Ｉ変換回路３０４から出力された主電流Ｉｍは、スイッチ３０５の入力端子３０５ａに入力される。スイッチ３０５は、ＡＮＤ回路３０６からのスイッチ制御信号Ｓｓｗによって制御される。スイッチ３０５はＡＮＤ回路３０６からＨｉｇｈレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗが出力されるとオンとなり、入力端子３０５ａから出力端子３０５ｂに主電流Ｉｍが流れる。スイッチ３０５はＡＮＤ回路３０６からＬｏｗレベルの信号が出力されるとオフとなり、それによって入力端子３０５ａと出力端子３０５ｂとの接続が解除され、入力端子３０５ａから出力端子３０５ｂに主電流Ｉｍが流れない。このように、本実施例の画像形成装置１００は、ＡＮＤ回路３０６によってスイッチ３０５をオン／オフ制御することで、画像信号に基づいて主電流Ｉｍを半導体レーザ２０１に供給する。なお、ＣＰＵ２１１、画像処理部２１３、及びＡＮＤ回路３０６がスイッチ制御信号Ｓｓｗを生成するスイッチ制御手段に相当する。
【００４４】
ここで、半導体レーザの立ち上がり特性について説明する。図８を用いて説明したように、半導体レーザには発光遅延特性が存在する。特に、ＶＣＳＥＬは、従来の電子写真方式の画像形成装置に用いられてきた端面発光型半導体レーザと比較して浮遊容量が大きいので、駆動電流開始直後の光量の立ち上がりが遅れる。このような課題に対して、駆動電流供給開始に同期して、時間経過に応じて（所定の時定数で）減衰する補正電流を供給することによって発光遅延に起因する出力画像の濃度低下を抑制していた。
【００４５】
しかしながら、半導体レーザの発光特性に複数の発光遅延成分が含まれる半導体レーザに対して、従来の半導体レーザの制御方法では発光遅延に起因する出力画像の濃度低下を十分に補正することができなかった。
【００４６】
このような複数の発光遅延成分を含む発光遅延を補正するために、本実施例のレーザドライバ２１２は、図３に示すように補正電流供給部３１４を備える。補正電流供給部３１４は、上述した電圧調整回路３０７、補正電流生成部３０８、スイッチ３０９、電圧調整回路３１０、補正電流生成部３１１、スイッチ３１２、スイッチ３１３を備えている。本実施例の画像形成装置１００では、電圧調整回路３０７及び補正電流生成部３０８によって第１の補正電流生成部を構成し、電圧調整回路３１０及び補正電流生成部３１１によって第２の補正電流生成部を構成している。なお、本実施例では、発光遅延成分が２つの遅延成分に分解され、その２つの遅延成分を分解するべく２つの補正電流生成部を備える画像形成装置を例に説明する。しかしながら、実施の形態は本実施例に限られるものでなく、発光遅延成分が３つ以上の遅延成分に分解される半導体レーザを備える画像形成装置には、遅延成分の数に応じた複数の補正電流生成部を備えさせるようにしても良い。
【００４７】
スイッチ３１３の入力端子３１３ａは、ＡＰＣ回路３０３の出力端子３０３ｃに接続されている。また、スイッチ３１３の出力端子３１３ｂは、電圧調整回路３０７の入力端子３０７ａ及び電圧調整回路３１０の入力端子３１０ａに接続されている。
【００４８】
スイッチ３１３は、上記のスイッチ制御信号Ｓｓｗによって制御される。スイッチ３１３は、スイッチ制御信号ＳｓｗがＬｏｗレベルのとき、光量制御電圧Ｖａｐｃが設定された入力端子３１３ａ（第１の端子）と出力端子３１３ｃ（第３の端子）とを接続し、スイッチ制御信号ＳｓｗがＨｉｇｈレベルのとき、接地された入力端子３１３ｂ（第２の端子）と出力端子３１３ｃとを接続する。つまり、スイッチ制御信号ＳｓｗがＬｏｗレベルの場合、出力端子３１３ｃの電圧が光量制御電圧Ｖａｐｃとなり、スイッチ制御信号ＳｓｗがＨｉｇｈレベルの場合、出力端子３１３ｃの電圧は接地電圧（０Ｖ）となる。
【００４９】
このようにスイッチ３１３が入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとを接続した状態においてコンデンサ４０１及びコンデンサ４１１は充電され、スイッチ３１３が入力端子３１３ｂと出力端子３１３ｃとを接続した状態においてコンデンサ４０１及びコンデンサ４１１は放電する。なお、スイッチ３１３が入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとを接続した状態または入力端子３１３ｂと出力端子３１３ｃとを接続した状態に制御する理由は、後述するコンデンサ４０１及び４１１の充電と放電とが同時に行われないようにするためである。
【００５０】
電圧調整回路３０７には、ＣＰＵ２１１からゲイン調整信号（第２のゲイン調整信号）が入力されている。電圧調整回路３０７は、入力端子３０７ａに設定された電圧を調整信号に基づくゲインによって調整した電圧Ｖａを出力端子３０７ｂに設定する。即ち、スイッチ３１３において入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとが接続されている場合、入力端子３０７ａの電圧が光量制御電圧Ｖａｐｃになるため、出力端子３０７ｂには、ゲイン調整信号に基づくゲインによって光量制御電圧Ｖａｐｃを電圧調整した電圧Ｖａが設定される。一方、スイッチ３１３において入力端子３１３ｂと出力端子３１３ｃとが接続されている場合、入力端子３０７ａの電圧は０Ｖになるため、出力端子３０７ｂの電圧は０Ｖが設定される。この構成によって、補正電流Ｉａのピーク値は、Ｖａｐｃと電位センサ２１４の検出結果と光学センサ１１７の検出結果、あるいは、電位センサ２１４および光学センサ１１７のいずれか一方の検出結果とＶａｐｃに応じた値に制御される。なお、ゲインは、予め定められた値であっても良いし、主電流Ｉｍの値に対する補正電流Ｉａの値に基づいて設定されても良い。また、電圧調整回路３０７は、ゲインに基づく電圧調整を行うことなく、入力端子３０７ａに設定された値を出力端子３０７ｂに設定しても良い。
【００５１】
同様に、電圧調整回路３１０には、ＣＰＵ２１１からゲイン調整信号（第３のゲイン調整信号）が入力されている。電圧調整回路３１０は、入力端子３１０ａに設定された電圧をゲイン調整信号に基づくゲインによって調整した電圧Ｖｂを出力端子３１０ｂに設定する。即ち、スイッチ３１３において入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとが接続されている場合、入力端子３１０ａの電圧が光量制御電圧Ｖａｐｃになるため、出力端子３１０ｂには、ゲイン調整信号に基づくゲインによって光量制御電圧Ｖａｐｃを調整した電圧Ｖｂが設定される。一方、スイッチ３１３において入力端子３１３ｂと出力端子３１３ｃとが接続されている場合、入力端子３１０ａの電圧は０Ｖになるため、出力端子３１０ｂの電圧Ｖａは０Ｖとなる。この構成によって補正電流Ｉｂのピーク値は、Ｖａｐｃと電位センサ２１４の検出結果と光学センサ１１７の検出結果、あるいは、電位センサ２１４および光学センサ１１７のいずれか一方の検出結果とＶａｐｃに応じた値に制御される。なお、ゲインは、予め定められた値であっても良いし、主電流Ｉｍの値に対する補正電流Ｉｂの値に基づいて設定されても良い。また、電圧調整回路３１０は、ゲインに基づく電圧調整を行うことなく、入力端子３１０ａに設定された値を出力端子３１０ｂに設定しても良い。
【００５２】
補正電流生成部３０８の入力端子３０８ａは、電圧調整回路３０７の出力端子３０７ｂに接続されている。また、補正電流生成部３１１の入力端子３１１ａは、電圧調整回路３１０の出力端子３０７ｂに接続されている。
【００５３】
図４（ａ）は補正電流生成部３０８の回路構成をしており、図４（ｂ）は補正電流生成部３１１の回路構成を示している。補正電流生成部３０８は、コンデンサ４０１（第１のコンデンサ）、可変抵抗４０２（第１の抵抗）を備えている。補正電流生成部３１１は、コンデンサ４１１（第２のコンデンサ）、可変抵抗４１２（第２の抵抗）を備えている。
【００５４】
図４（ａ）に示すように、コンデンサ４０１及び可変抵抗４０２は、入力端子３０８ａ及び出力端子３０８ｂに対して直列に接続されている。また、図４（ｂ）に示すように、コンデンサ４１１及び可変抵抗４１２は、入力端子３１１ａ及び出力端子３１１ｂに対して直列に接続されている。
【００５５】
コンデンサ４０１及びコンデンサ４１１の静電容量は、半導体レーザ２０１の発光遅延特性に基づいて設定される。本実施例の画像形成装置では、補正電流生成部３０８として、例えば、静電容量１２ｐＦ（第１の静電容量）のコンデンサ４０１を使用し、補正電流生成部３１１にコンデンサ４０１の静電容量よりも大きい静電容量のコンデンサ４１１を使用する。本実施例では、コンデンサ４１１の静電容量を８２ｐＦ（第２の静電容量）としている。
【００５６】
コンデンサ４０１及びコンデンサ４１１の静電容量と同様に、可変抵抗４０２及び可変抵抗４１２の抵抗値は、半導体レーザの発光遅延特性の１つである発光遅延時間に基づいて設定される。本実施例の画像形成装置では、補正電流生成部３０８において使用する可変抵抗４０２の抵抗値を、例えば０．１ＫΩ（第１の抵抗値）に設定し、補正電流生成部３１１において使用する可変抵抗４１２の抵抗値を、例えば０，１ＫΩよりも大きい１．３３ＫΩ（第２の抵抗値）に設定している。可変抵抗４０２及び可変抵抗４１２の抵抗値は、工場において測定される半導体レーザ２０１の発光遅延時間に基づいて工場での調整時に設定される。
【００５７】
スイッチ３０９の入力端子３０９ａは、補正電流生成部３０８の出力端子３０８ｂに接続されている。スイッチ３０９は、上述のスイッチ制御信号Ｓｓｗによってオン／オフ制御される。スイッチ３０９は、スイッチ３０５と同様に、スイッチ制御信号ＳｓｗがＨｉｇｈレベルの場合、オンに制御され、スイッチ制御信号ＳｓｗがＬｏｗレベルの場合、オフに制御される。スイッチ３０９がオンになると、入力端子３０９ａから出力端子３０９ｂに補正電流Ｉａが流れ、スイッチ３０９がオフになると、入力端子３０９ａから出力端子３０９ｂに補正電流Ｉａが流れない。
【００５８】
スイッチ３０９がオンになると、補正電流生成部３０８は、出力端子３０８ｂから時間経過に応じてピーク値から０（Ａ）に向かって減衰する補正電流Ｉａを出力する。出力端子３０８ｂから出力される補正電流Ｉａの時定数は、コンデンサ４０１の静電容量及び抵抗４０２の抵抗値によって規定される。
【００５９】
スイッチ３１２の入力端子３１２ａは、補正電流生成部３１１の出力端子３１１ｂに接続されている。スイッチ３１２は、上述のスイッチ制御信号Ｓｓｗによってオン／オフ制御される。スイッチ３１２は、スイッチ３０９と同様に、スイッチ制御信号ＳｓｗがＨｉｇｈレベルの場合、オンに制御され、スイッチ制御信号ＳｓｗがＬｏｗレベルの場合、オフに制御される。スイッチ３１２がオンになると、入力端子３１２ａから出力端子３１２ｂに補正電流Ｉｂが流れ、スイッチ３１２がオフになると、入力端子３１２ａから出力端子３１２ｂに補正電流Ｉｂが流れない。
【００６０】
スイッチ３１２がオンになると、補正電流生成部３１１は、出力端子３１１ｂから時間経過に応じてピーク値から０（Ａ）に向かって減衰する補正電流Ｉｂを出力する。補正電流生成部３０８から出力される補正電流Ｉｂの時定数は、コンデンサ４１１の静電容量及び抵抗４１２の抵抗値によって規定される。
【００６１】
スイッチ３０９の出力端子３０９ｂは、半導体レーザ２０１に接続されている。スイッチ３１２の出力端子３１２ｂは、半導体レーザ２０１に接続されている。半導体レーザ２０１には、主電流Ｉｍ、補正電流Ｉａ、及び補正電流Ｉｂの和である駆動電流Ｉｄが供給される。
【００６２】
ここで、図５のタイミングチャートを用いて発光遅延特性の補正について詳しく説明する。（Ａ）は、ＡＮＤ回路３０６に入力される画像信号を示している。（Ｂ）は、Ｖ／Ｉ変換回路３０４から半導体レーザ２０１供給される主電流Ｉｍ、（Ｃ）は、補正電流生成部３０８から半導体レーザ２０１に供給される補正電流Ｉａ、（Ｄ）は、補正電流生成部３１１から半導体レーザ２０１に供給される補正電流Ｉｂを示している。（Ｅ）は、主電流Ｉｍと補正電流Ｉａと補正電流Ｉｂの和である駆動電流Ｉｄを示しており、（Ｆ）は、駆動電流Ｉｄが供給されたときの半導体レーザ２０１から出射されるレーザ光の光量波形を示している。
【００６３】
まず、（Ｃ）に示す補正電流Ｉａについて説明する。コンデンサ４０１には電荷Ｑａが蓄積される。コンデンサ４０１に蓄積される電荷量は、コンデンサ４０１に印加される電圧とコンデンサ４０１の静電容量によって決まる。
【００６４】
図３において、コンデンサ４０１は、スイッチ３１３が入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとを接続した状態において充電される。ＡＮＤ回路３０６からのスイッチ制御信号ＳｓｗがＬｏｗレベルの信号となり、スイッチ３１３が入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとを接続すると、電圧調整回路３０７の出力端子３０７ｂに設定される電圧は光量制御電圧Ｖａｐｃが電圧調整された値となるため、コンデンサ４０１に電荷が充電される。図３において、スイッチ３１３が入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとを接続した状態ではスイッチ３０９はオフになるため、コンデンサ４０１に蓄積した電荷は放電されない。
【００６５】
コンデンサ４０１に蓄積された電荷Ｑａは、ＡＮＤ回路３０６からのスイッチ制御信号ＳｓｗがＨｉｇｈレベルの信号となり、スイッチ３０９がオンになるとコンデンサ４０１から放電される。コンデンサ４０１から放電される電荷Ｑａが図５（Ｃ）に示す補正電流Ｉａとなる。なお、スイッチ３０９がオンになった状態ではスイッチ３１３が入力端子３１３ｂと出力端子３１３ｃとを接続した状態になる。この状態では、電圧調整回路３０７の出力端子３０７ｂの電圧は０Ｖとなるため、コンデンサ４０１に新たな電荷が充電されることはない。
【００６６】
図５（Ｃ）に示すように、補正電流Ｉａは、スイッチ３０９がオンになった直後に最大値（ピーク値Ｉａｍａｘ）になり、時間経過とともにＩａｍａｘから減衰する。図５（Ｃ）に示すＩａの積分値は、光量制御電圧Ｖａｐｃとコンデンサ４０１の静電容量によって決まる。即ち、コンデンサ４０１に蓄積される電荷Ｑａは、コンデンサ４０１に印加される電圧とコンデンサ４０１の静電容量によって決まる。Ｑａ＝Ｖａｐｃ×Ｃ１（Ｃ１＝１２ｐＦ）であるため、光量制御電圧Ｖａｐｃの値が大きくなると電荷Ｑａの値も大きくなり、補正電流Ｉａの積分値も大きくなる。
【００６７】
次に、図５（Ｄ）に示す補正電流Ｉｂについて説明する。コンデンサ４１１には電荷Ｑｂが蓄積される。コンデンサ４１１に蓄積される電荷量は、コンデンサ４１１に印加される電圧とコンデンサ４１１の静電容量によって決まる。
【００６８】
図３において、コンデンサ４１１は、コンデンサ４０１と同様にスイッチ３１３が入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとを接続した状態で充電される。スイッチ３１３が入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとが接続されると、電圧調整回路３１０の出力端子３１０ｂに設定される電圧は光量制御電圧Ｖａｐｃが調整された値となるため、コンデンサ４１１に電荷が充電される。図３において、スイッチ３１３が入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとを接続した状態ではスイッチ３１２はオフになるため、コンデンサ４１１に蓄積した電荷は放電されない。
【００６９】
コンデンサ４１１に蓄積された電荷Ｑｂは、スイッチ制御信号ＳｓｗがＨｉｇｈレベルになると、スイッチ３１２がオンになることによってコンデンサ４１１から放電される。コンデンサ４１１から放電される電荷Ｑｂが図５（Ｄ）に示す補正電流Ｉｂとなる。なお、スイッチ３１２がオンになった状態ではスイッチ３１３が入力端子３１３ｂと出力端子３１３ｃとを接続した状態になる。この状態では、電圧調整回路３１０の出力端子３１０ｂの電圧は０Ｖとなるため、コンデンサ４１１に新たな電荷が充電されることはない。
【００７０】
図５（Ｄ）に示すように、補正電流Ｉｂは、スイッチ３１２がオンになった直後に最大値（ピーク値Ｉｂｍａｘ）になり、時間経過とともにＩｂｍａｘから減衰する（所定の時定数で減衰する）。図５（Ｄ）に示すＩｂの積分値は、光量制御電圧Ｖａｐｃとコンデンサ４１１の静電容量によって決まる。即ち、コンデンサ４１１に蓄積される電荷Ｑｂは、コンデンサ４１１に印加される電圧とコンデンサ４１１の静電容量によって決まる。Ｑｂ＝Ｖａｐｃ×Ｃ２（Ｃ２＝８２ｐＦ）であるため、光量制御電圧Ｖａｐｃの値が大きくなると電荷Ｑｂの値も大きくなり、補正電流Ｉｂの積分値も大きくなる。
【００７１】
本実施例の画像形成装置では、補正電流Ｉａの最大値Ｉａｍａｘが補正電流Ｉｂの最大値Ｉｂｍａｘよりも大きくなるように、かつコンデンサ４０１の放電速度がコンデンサ４１１の放電速度よりも速くなるように、補正電流生成部３０８及び補正電流生成部３１１を構成している。
【００７２】
Ｉａｍａｘの値及びコンデンサ４０１の放電速度は、コンデンサ４０１の静電容量と可変抵抗４０２の抵抗値によって決まる。即ち、静電容量Ｃ１によってコンデンサ４０１に蓄積される電荷Ｑａの値が決まり、コンデンサ４０１に印加される電圧が大きくなるにつれてコンデンサ４０１に蓄積される電荷Ｑａの値が大きくなる。電荷Ｑａの値が大きくなると、放電に時間を要するようになる。また、可変抵抗４０２の値をＲ１に設定した場合とＲ２（＜Ｒ１）に設定した場合を比較すると、スイッチ３０９をオンにした直後、可変抵抗４０２の値がＲ１の場合の方がＲ２の場合よりも電流が流れやすい。そのため、可変抵抗４０２の値をＲ１に設定した場合の方がＲ２に設定した場合よりも補正電流の最大値が大きくなる。
【００７３】
また、可変抵抗４０２の値をＲ１に設定した場合の方がＲ２に設定した場合よりも電流が流れやすいため、図５（Ｃ）（Ｄ）に示すように、可変抵抗４０２の値をＲ１の場合の放電時間（Ｔａ）の方がＲ２の放電時間（Ｔｂ）よりも短くなる。即ち、可変抵抗４０２の値をＲ１に設定した場合の放電速度の方がＲ２に設定した場合の放電速度よりも速くなる。
【００７４】
従って、可変抵抗４０２の抵抗値（０．１ＫΩ）を可変抵抗４１２の抵抗値（１．３３ＫΩ）よりも小さくすることによって、補正電流Ｉａの最大値Ｉａｍａｘを補正電流Ｉｂの最大値Ｉｂｍａｘよりも大きくし、かつコンデンサ４０１の放電速度をコンデンサ４１１の放電速度よりも速くなるようにしている。このように補正電流生成部３０８及び補正電流生成部３１１を構成することによって、図５に示すような時間経過に応じて異なる速度で電流値がＩａｍａｘ及びＩｂｍａｘから０（Ａ）に向かって減衰する補正電流Ｉａ、Ｉｂを生成することができる。
【００７５】
図３に示すレーザドライバ２１２によれば、図５（Ｅ）に示すように、半導体レーザ２０１への駆動電流Ｉｄの供給開始時に、レーザ光の目標光量に対応する値の主電流Ｉｍと、補正電流Ｉａ、及び補正電流Ｉｂを加算した電流が供給される。つまり、駆動電流Ｉｄの供給開始時には、レーザ光の目標光量に対応する値の電流値（＝主電流Ｉｍ）よりも大きな値の電流が半導体レーザ２０１に供給される。そして、駆動電流Ｉｄの供給開始から時間経過ともに補正電流Ｉａ及び補正電流Ｉｂが０（Ａ）に向かって減衰するため、駆動電流Ｉｄは、レーザ光の目標光量に対応する値の電流値（＝主電流Ｉｍ）よりも大きな値からレーザ光の目標光量に対応する値の電流値（＝主電流Ｉｍ）に向かって減衰する。
【００７６】
このように、主電流Ｉｍ（駆動電流）の供給開始に同期して上記の補正電流Ｉａ及び補正電流Ｉｂを供給することによって、図５（Ｆ）に示すように光量立ち上がり時の光量の不足が抑制される。即ち、主電流Ｉｍの供給開始に同期して、複数の補正電流Ｉａ、Ｉｂを半導体レーザに供給することによって、主電流Ｉｍの供給開始時における発光遅延成分が複数の発光遅延成分に分解される発光特性の半導体レーザを感光ドラムの露光光源として用いたとしても、精度の高い光量補正を行うことができ、光量立ち上がり時における光量不足を抑制して出力画像の濃度の低下を抑制することができる。
【００７７】
半導体レーザには個体差があるため、半導体レーザの発光遅延成分は半導体レーザの個体によってそれぞれ微小に異なる。そこで、可変抵抗４０２及び可変抵抗４１２の抵抗値は、工場での調整時に画像形成装置に取り付けられる半導体レーザ毎に異なる値に設定される。また、図示はしないが、半導体レーザの固体差に合わせた補正電流を生成するためにコンデンサに可変コンデンサを使用しても良い。
【００７８】
なお、本実施例では、２つの補正電流生成部を備える画像形成装置について説明をしたが、発光特性の発光遅延成分が３つ以上に分類されるような半導体レーザに対しては補正電流生成部を３つ以上設けても良い。また、本実施例では、１つの発光点の装置を例に説明をしたが、複数の発光点を備える半導体レーザの場合、発光点ごとに補正電流生成部を設ける。
【００７９】
図６は、本実施例の画像形成装置に備えられるＣＰＵ２１１が実行する制御フローである。また、図７は、ＣＰＵ２１１が図６に示す制御フローを実行することに伴う画像形成装置の動作を示すタイミングチャートである。図６、図７を用いて、画像形成装置の画像形成動作を説明する。
【００８０】
図７に示す（ａ）〜（ｍ）は、（ａ）発光許可信号、（ｂ）画像信号、（ｃ）ＳＳ／Ｈ信号（サンプル・ホールド信号）、（ｄ）Ｖａｐｃ（光量制御電圧）、（ｅ）スイッチ制御信号Ｓｓｗ、（ｆ）スイッチ３０５、３０９、及びスイッチ３１２の状態、（ｇ）主電流Ｉｍ、（ｈ）補正電流Ｉａ、（ｉ）補正電流Ｉｂ、（ｊ）スイッチ３１３の状態、（ｋ）コンデンサ４０１の電荷蓄積状態、（ｌ）コンデンサ４１１の電荷蓄積状態、（ｍ）半導体レーザ２０１の発光状態（光量波形）を示している。なお、（ｊ）スイッチ３１３の状態において、「ａ−ｃ」は、スイッチ３１３が入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとを接続した状態を示しており、「ｂ−ｃ」は、スイッチ３１３が入力端子３１３ｂと出力端子３１３ｃとを接続した状態を示している。
【００８１】
図６に示すように、ＣＰＵ２１１は、読取装置またはＰＣなどの外部情報端末から画像形成ジョブが入力されることによって発光許可信号をＡＮＤ回路３０６に出力する（ステップＳ６０１、及び図７のＴ１）。ＣＰＵ２１１は、画像形成ジョブに基づく画像形成が終了するまで発光許可信号を出力し続ける。
【００８２】
ＣＰＵ２１１は、発光許可信号を出力した後、ＡＰＣ回路３０３に出力端子３０３ｃに初期Ｖａｐｃを設定するように指示する（ステップＳ６０２）。図７に示すように、ＡＰＣ回路３０３は、ＣＰＵ２１１からの指示に基づいて出力端子３０３ｃに初期Ｖａｐｃを設定する（Ｔ２）。画像形成ジョブが入力された後に最初に行うＡＰＣ動作のために半導体レーザ２０１からレーザ光を出射させる。初期Ｖａｐｃは、最初に行うＡＰＣの際に過度な主電流Ｉｍが半導体レーザ２０１に供給されないように設計時に規定される電圧である。ＡＰＣ回路３０３の出力端子が初期Ｖａｐｃに設定されると、スイッチ３１３が入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとを接続した状態であるため（Ｔ３）、コンデンサ４０１及びコンデンサ４０２への電荷の蓄積が開始される（Ｔ４）。
【００８３】
図６に示すように、ステップＳ６０２の後、ＣＰＵ２１１は、ＡＰＣを行うために画像処理部２１３にＡＰＣ用パルス出力を指示する（ステップＳ６０３）。図７に示すように、画像処理部２１３は、ＣＰＵ２１１からのＡＰＣ用パルス出力指示に応じて、Ｈｉｇｈレベルの画像信号であるＡＰＣ用パルスを出力する（Ｔ５）。ＡＰＣ用パルスが出力されることによって、ＡＮＤ回路３０６からＨｉｇｈレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗが出力され、このＨｉｇｈレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗによってスイッチ３０５、スイッチ３０９、及びスイッチ３１２がオンになる。スイッチ３０５がオンになることによって、Ｖ／Ｉ変換回路３０４から光量制御電圧Ｖａｐｃに基づく値の主電流Ｉｍが半導体レーザ２０１に供給される。また、スイッチ３０９及びスイッチ３１２がオンになることによって、半導体レーザ２０１に補正電流Ｉａ及び補正電流Ｉｂが供給される。つまり、主電流Ｉｍの供給開始に同期して補正電流Ｉａ及び補正電流Ｉｂが半導体レーザ２０１に供給される。図７におけるＴ５において、図７の（ｋ）（ｌ）に示すようにコンデンサ４０１及びコンデンサ４１１は放電を開始する。
【００８４】
ステップＳ６０３の後、ＣＰＵ２１１は、図７のＴ６に示すサンプル・ホールド回路３０２にサンプル・ホールド信号ＳＳ／Ｈを出力する（ステップＳ６０４）。サンプル／ホールド回路３０２は、ＣＰＵ２１１から送信されたサンプル・ホールド信号ＳＳ／Ｈに応じてＩ／Ｖ変換回路３０１からの出力電圧Ｖｐをサンプル・ホールドし、サンプル・ホールドした結果をサンプル・ホールド電圧ＶＳ／ＨとしてＡＰＣ回路３０３に出力する。ＡＰＣ回路３０３は、上述したようにサンプル・ホールド電圧ＶＳ／Ｈと参照電圧Ｖｒｅｆとに基づいて出力端子３０３ｂに光量制御電圧Ｖａｐｃを設定する。なお、図７（ｃ）では、説明を簡易にするために光量制御電圧Ｖａｐｃの値を初期Ｖａｐｃの値から変化をさせていないが、実際には光量制御電圧Ｖａｐｃの値はサンプル・ホールド電圧ＶＳ／Ｈの値に応じて初期Ｖａｐｃから変化する。
【００８５】
図７に示すようにＡＰＣ用パルスの供給時間は、Ｔ５に示すＡＰＣ用パルスの出力開始の時点から所定時間経過後に立下るように設定されている（Ｔ７）。ＡＰＣパルスが立下がる（即ち、画像信号がＬｏｗレベルになる）と、ＡＮＤ回路３０６からＬｏｗレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗが出力される。ＡＮＤ回路３０６からＬｏｗレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗが出力されると、スイッチ３０５、３０９、３１２がオフになり、スイッチ３１３において入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとが接続される。スイッチ３０５がオフになることによって半導体レーザ２０１には主電流Ｉｍが供給されない状態になる。また、スイッチ３０９、３１２がオフになることによって半導体レーザ２０１には補正電流Ｉａ及び補正電流Ｉｂが供給されない状態になる。また、スイッチ３１３において入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとが接続されることによって、図７の（ｋ）（ｌ）に示すようにコンデンサ４０１及びコンデンサ４１１に電荷の充電が開始される。
【００８６】
図６に示すように、ステップＳ６０４の後、ＣＰＵ２１１は、ＢＤ信号を生成するために画像処理部２１３にＢＤ検出用パルスの出力を指示する（ステップＳ６０５）。図７に示すように、画像処理部２１３は、ＣＰＵ２１１からのＢＤ検出用パルスの出力指示に応じて、Ｈｉｇｈレベルの画像信号であるＢＤ検出用パルスを出力する（Ｔ８）。ＢＤ検出用パルスが出力されることによって、ＡＮＤ回路３０６からＨｉｇｈレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗが出力され、Ｈｉｇｈレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗが出力されることによってスイッチ３０５、スイッチ３０９、及びスイッチ３１２がオンになる。スイッチ３０５がオンになることによって、Ｖ／Ｉ変換回路３０４から光量制御電圧Ｖａｐｃに基づく値の主電流Ｉｍが半導体レーザ２０１に供給される。また、スイッチ３０９及びスイッチ３１２がオンになることによって、コンデンサ４０１及びコンデンサ４１１に充電された電荷が半導体レーザ２０１に補正電流Ｉａ及び補正電流Ｉｂとして供給される。主電流Ｉｍ、補正電流Ｉａ、及び補正電流Ｉｂが駆動電流Ｉｄとして半導体レーザ２０１に供給されることによって半導体レーザ２０１からレーザ光が出射される。図７におけるＴ８において、図７の（ｋ）（ｌ）に示すようにコンデンサ４０１及びコンデンサ４１１は放電を開始する。このとき半導体レーザ２０１から出射されたレーザ光はＢＤ２１０に入射する。ＢＤ２１０は、レーザ光を受光したことに応じて同期信号Ｓｓｙｎを生成する。
【００８７】
図７に示すようにＡＰＣ用パルスの供給時間は、Ｔ８に示すＢＤ検出用パルスの出力開始の時点から所定時間経過後に立下るように設定されている（Ｔ９）。ＡＰＣパルスが立下がる（即ち、画像信号がＬｏｗレベルになる）と、ＡＮＤ回路３０６からＬｏｗレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗが出力される。ＡＮＤ回路３０６からＬｏｗレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗが出力されると、スイッチ３０５、３０９、３１２がオフになり、スイッチ３１３において入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとが接続される。スイッチ３０５がオフになることによって半導体レーザ２０１には主電流Ｉｍが供給されない状態になる。また、スイッチ３０９、３１２がオフになることによって半導体レーザ２０１には補正電流Ｉａ及び補正電流Ｉｂが供給されない状態になる。また、スイッチ３１３において入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとが接続されることによって、図７の（ｋ）（ｌ）に示すように再びコンデンサ４０１及びコンデンサ４１１に電荷の充電が開始される。
【００８８】
図６に示すように、ステップＳ６０５において生成された同期信号のタイミングを基準として、ＣＰＵ２１１は、画像処理部２１３に感光ドラム露光用パルスの出力を指示する（ステップＳ６０６）。
画像処理部２１３は、ＣＰＵ２１１からの感光ドラム露光用パルスの出力指示に応じて、Ｈｉｇｈレベルの画像信号である感光ドラム露光用パルスを出力する。本実施例では、感光ドラム露光用パルスは、図７に示すＴ１０のタイミングで立ち上がり、Ｔ１１のタイミングで立ち上がり、Ｔ１２のタイミングで再び立ち上がり、Ｔ１３のタイミングで立下がる。
【００８９】
図７のＴ１１及びＴ１３に示すように感光ドラム露光用パルスがＨｉｇｈレベルになることによって、ＡＮＤ回路３０６からＨｉｇｈレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗが出力され、Ｈｉｇｈレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗが出力されることによってスイッチ３０５、スイッチ３０９、及びスイッチ３１２がオンになる。スイッチ３０５がオンになることによって、Ｖ／Ｉ変換回路３０４から光量制御電圧Ｖａｐｃに基づく値の主電流Ｉｍが半導体レーザ２０１に供給される。また、スイッチ３０９及びスイッチ３１２がオンになることによって、コンデンサ４０１及びコンデンサ４１１に充電された電荷が半導体レーザ２０１に補正電流Ｉａ及び補正電流Ｉｂとして供給される。主電流Ｉｍ、補正電流Ｉａ、及び補正電流Ｉｂが駆動電流Ｉｄとして半導体レーザ２０１に供給されることによって半導体レーザ２０１からレーザ光が出射される。このとき半導体レーザ２０１から出射されたレーザ光は、感光ドラム上に導かれる。感光ドラム上に導かれたレーザ光によって感光ドラム上に静電潜像が形成される。半導体レーザ２０１に主電流Ｉｍの供給開始に同期して補正電流Ｉａ及びＩｂを供給することによって、図７の（ｍ）に示すように発光遅延が複数の発光遅延成分に分類される発光特性の半導体レーザ２０１の光量波形の立ち上がりの遅延が抑制される。また、図７におけるＴ１０、Ｔ１２のタイミングにおいて、図７の（ｋ）（ｌ）に示すようにコンデンサ４０１及びコンデンサ４１１は放電を開始する。
【００９０】
図７に示すＴ１１及びＴ１３において感光ドラム露光用パルスが立下がる（即ち、画像信号がＬｏｗレベルになる）と、ＡＮＤ回路３０６からＬｏｗレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗが出力される。ＡＮＤ回路３０６からＬｏｗレベルのスイッチ制御信号Ｓｓｗが出力されると、スイッチ３０５、３０９、３１２がオフになり、スイッチ３１３において入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとが接続される。スイッチ３０５がオフになることによって半導体レーザ２０１には主電流Ｉｍが供給されない状態になる。また、スイッチ３０９、３１２がオフになることによって半導体レーザ２０１には補正電流Ｉａ及び補正電流Ｉｂが供給されない状態になる。また、スイッチ３１３において入力端子３１３ａと出力端子３１３ｃとが接続されることによって、図７の（ｋ）（ｌ）に示すように再びコンデンサ４０１及びコンデンサ４１１に電荷の充電が開始される。
【００９１】
ステップＳ６０６の後、ＣＰＵ２１１は、１走査周期の感光ドラムの露光が終了したか否かを判定する（ステップＳ６０７）。ステップＳ６０７において１走査周期の感光ドラムの露光が終了していないと判定された場合、ＣＰＵ２１１は、制御をステップＳ６０６に戻す。ステップＳ６０７において１走査周期の感光ドラムの露光が終了したと判定された場合、ＣＰＵ２１１は、入力画像データに基づく感光ドラムの露光が終了したか否かを判定する（ステップＳ６０８）。ステップＳ６０８において入力画像データに基づく感光ドラムの露光が終了していないと判定された場合、ＣＰＵ２１１は、制御をステップＳ６０３に戻す。一方、ステップＳ６０８において入力画像データに基づく感光ドラムの露光が終了したと判定された場合、ＣＰＵ２１１は、Ｖａｐｃを０Ｖに設定するようにＡＰＣ回路３０３に指示し（ステップＳ６０９）、発光許可信号をＯＦＦにする（ステップＳ６１０）。
【００９２】
以上、説明したように、本実施例の画像形成装置は、駆動電流の値と駆動電流（主電流）の供給開始に同期して供給する補正電流の値とをフォトダイオードの受光結果に基づいて補正するため、駆動電流の値に応じた補正電流の値を設定することができる。また、本実施例の画像形成装置は、複数の補正電流を生成する補正電流生成部を備えるため、駆動電流（主電流）の供給開始時の発光遅延成分が複数の発光遅延成分に分解される発光特性の半導体レーザを感光ドラムの露光光源として用いたとしても、精度の高い光量補正を行うことができ、光量立ち上がり時における光量不足を抑制して出力画像の濃度の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００９３】
２０１  半導体レーザ
２１２  レーザドライバ
３０８  補正電流生成部
３１３  補正電流生成部
３１４  補正電流供給部
３１５  駆動電流供給部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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