(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
検出用素子、及び前記感光体を露光するための光ビームを出射する発光素子を有する光源と、
複数の反射面を備え、前記発光素子から出射された光ビームが前記感光体を走査するように前記複数の反射面に入射する光ビームを偏向する回転多面鏡と、
前記発光素子から出射される光ビームが前記回転多面鏡の反射面に垂直に入射するタイミングで前記検出用素子に所定の値の検出用電流を供給する駆動手段と、
前記駆動手段によって駆動された前記検出用素子の電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出される前記検出用素子の前記電圧に基づいて前記発光素子に供給する駆動電流の値を制御することによって前記発光素子が出射する光ビームの光量を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記回転多面鏡によって偏向された前記光ビームを検出して同期信号を生成する信号生成手段を備え、
前記駆動手段は、前記発光素子から出射される光ビームが前記回転多面鏡の反射面に垂直に入射するタイミングを前記同期信号を基準に特定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】
感光体と、検出用素子、及び前記感光体を露光するために画像データに基づいて光ビームを出射する発光素子を有する光源と、
前記発光素子から出射された光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段によって偏向された前記光ビームを検出して同期信号を生成する信号生成手段と、
前記検出用素子を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段によって駆動された前記検出用素子の動作状態を検出する検出手段と、
b前記検出手段によって検出される前記検出用素子の前記動作状態に基づいて前記発光素子が出射する光ビームの光量を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記画像データに基づいて、前記光ビームが前記感光体上の潜像形成領域を走査する期間において前記同期信号を基準として前記発光素子から前記光ビームを出射させないタイミングを特定し、当該タイミングに前記駆動手段に前記検出用素子を駆動させ、前記検出手段の検出結果に基づいて当該タイミングより後に前記感光体を露光するための光ビームの光量を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記動作状態を検出するために前記検出用素子に所定の値の検出用電流を供給し、
前記検出手段は、前記動作状態として前記駆動手段によって前記所定の値の検出用電流が供給された前記検出用素子の電圧を検出し、
前記制御手段は、前記検出手段によって検出される前記電圧に基づいて前記発光素子に供給する駆動電流の値を制御することによって前記発光素子が出射する光ビームの光量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】
前記検出用素子は光ビームを出射する発光素子であり、前記検出用素子は前記駆動手段によって駆動されることによって生成される前記光ビームが出射しないように出射口にマスク処理がなされていることを特徴とする請求項１乃至４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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、半導体レーザなどの光源から出射される光ビーム（レーザ光）を回転多面鏡によって偏向する光走査装置を備える。回転多面鏡によって偏向された光ビームによって感光体を露光することで感光体上に形成される静電潜像をトナーを用いて現像することで画像を形成する。
【０００３】
光ビームの光量は光源の温度に依存する。即ち、半導体レーザを例に挙げると、半導体レーザの温度が上昇するにつれて、同一の駆動電流に対する発光光量が低下（ドループ特性の低下）するという光量変動が生じる。
【０００４】
そこで、温度変動に伴い光源から出射される光ビームの光量変動を抑制する方法として特許文献１には、画像形成に使用しない発光素子を駆動してその動作状態（例えば、温度依存性のある駆動電流値の変動量）を検出し、当該動作状態に基づいて画像形成に使用する発光素子から出射される光ビームの光量を制御する光源の駆動方法が開示されている。特許文献１によれば、発光素子に温度を検出する手段を設けることなく温度変動に応じて変化する光ビームの光量の補正を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５０６０１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、画像形成に使用する発光素子が発光している間に画像形成に使用しない発光素子を駆動して動作状態を検出すると、検出される動作状態が発光している発光素子の発熱の影響を受けてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を鑑みてなされたもので、本発明の画像形成装置は、感光体と、検出用素子、及び前記感光体を露光するための光ビームを出射する発光素子を有する光源と、複数の反射面を備え、前記発光素子から出射された光ビームが前記感光体を走査するように前記複数の反射面に入射する光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記発光素子から出射される光ビームが前記回転多面鏡の反射面に垂直に入射するタイミングで前記検出用素子に所定の値の検出用電流を供給する駆動手段と、前記駆動手段によって駆動された前記検出用素子の電圧を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出される前記検出用素子の前記電圧に基づいて前記発光素子に供給する駆動電流の値を制御することによって前記発光素子が出射する光ビームの光量を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の画像形成装置は、感光体と、検出用素子、及び前記感光体を露光するために画像データに基づいて光ビームを出射する発光素子を有する光源と、前記発光素子から出射された光ビームが前記感光体を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向された前記光ビームを検出して同期信号を生成する信号生成手段と、前記検出用素子を駆動する駆動手段と、前記駆動手段によって駆動された前記検出用素子の動作状態を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出される前記検出用素子の前記動作状態に基づいて前記発光素子が出射する光ビームの光量を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記画像データに基づいて、前記光ビームが前記感光体上の潜像形成領域を走査する期間において前記同期信号を基準として前記発光素子から前記光ビームを出射させないタイミングを特定し、当該タイミングに前記駆動手段に前記検出用素子を駆動させ、前記検出手段の検出結果に基づいて当該タイミングより後に前記感光体を露光するための光ビームの光量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像形成装置によれば、発光素子が光ビームを出射していないタイミングで検出用素子の動作状態を検出するため、光ビームの光量制御を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】カラー画像形成装置の概略断面図
【図２】光走査装置の概略図
【図３】実施例１の画像形成装置の制御ブロック図
【図４】実施例１の電流制御回路のブロック図
【図５】半導体レーザの発光特性を示す図
【図６】駆動電流と光量波形との関係を示すタイミングチャート
【図７】検出用素子に供給される電流と電圧との関係、及び検出用素子に印加される電圧とレーザ光源の温度との関係を示す図
【図８】電流と光量波形との関係を示すタイミングチャート
【図９】実施例１に記載の画像形成装置のＣＰＵが実行する制御フロー
【図１０】各種信号の発生タイミングを示すタイミングチャート
【図１１】実施例２の画像形成装置の制御ブロック図
【図１２】実施例２の電流制御回路のブロック図
【図１３】実施例２に記載の画像形成装置のＣＰＵが実行する制御フロー
【図１４】各種信号の発生タイミングを示すタイミングチャート
【図１５】検出用素子の動作状態を検出するタイミングにおける光走査装置の状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施例１）
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、実施例をカラー画像形成装置及びそれに備えられる光走査装置を例に説明するが、実施の形態はカラー画像形成装置及びそれに備えられる光走査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及びそれに備えられる光走査装置であっても良い。
【００１２】
画像形成装置１００には色別に画像を形成する４つの画像形成部（画像形成手段）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画像形成を行う。
【００１３】
画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋには感光体であるところの感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋが備えられている。感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの周りには、帯電装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３ＢＫ、光走査装置（発光装置）１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋ、現像装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｂｋがそれぞれ設けられている。また、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの周りには、ドラムクリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｂｋが配置されている。
【００１４】
感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの下方には無端ベルト状の中間転写ベルト１０７が配置されている。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（中間転写体）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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、画像形成プロセスを画像形成部１０１Ｙを例にして説明し、画像形成部１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋにおける画像形成プロセスについては説明を省略する。
【００１７】
まず画像形成部１０１Ｙの帯電装置１０３Ｙ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、回転する感光体上に静電潜像が形成される。その後、該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。
【００１８】
以下、２次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が転写ベルト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それぞれ中間転写ベルト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。
【００１９】
中間転写ベルト１０７に４色のトナー像が転写されると、中間転写ベルト１０７上に転写された４色トナー像は２次転写装置１１２にて、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上に再び転写（２次転写）される。そして、記録媒体Ｓ上のトナー像は定着装置１１３で加熱定着され、排紙部１１６に排紙され、記録媒体Ｓ上にフルカラー画像が得られる。
【００２０】
なお、転写が終了したそれぞれの感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋは、ドラムクリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｂｋによって残留トナーを除去され、その後、上記の画像形成プロセスが引き続き行われる。
【００２１】
次に、図２を用いて光走査装置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。
【００２２】
光走査装置１０４は、レーザ光（光ビーム）を発生するレーザ光源２０１と、レーザ光を平行光に整形するコリメータレンズ２０２と、コリメータレンズ２０２を通過したレーザ光を副走査方向（感光体の回転方向に対応する方向）へ集光するシリンドリカルレンズ２０３と、ポリゴンミラー（回転多面鏡）２０４を備える。また、光走査装置１０４は、ポリゴンミラー２０４によって偏向されたレーザ光（走査光）が入射するｆθレンズＡ２０５と、ｆθレンズＢ２０６を備える。さらに、ポリゴンミラー２０４によって偏向されたレーザ光を検知し、レーザ光を検知したことに応じて水平同期信号を出力する信号生成手段であるところのビームディテクタ２０７（以下、ＢＤ２０７）を備える。
【００２３】
図３は、本実施例の画像形成装置の制御ブロック図である。レーザ光源２０１は、同一チップ（またはパッケージ、基板）上に複数の発光素子を有する。図３では、異なるレーザ駆動部（後述する）が発光素子３０１（第１の発光素子）及び発光素子３０２（第２の発光素子）をそれぞれ制御する構成を示しているが、それぞれのレーザ駆動部が複数の発光素子を制御する構成であっても良い。レーザ光源２０１は、発光素子３０１及び発光素子３０２から出射されたレーザ光を受光する受光手段であるところのフォトダイオード３０３（以下、ＰＤ３０３とする。）を内蔵している。ＰＤ３０３は、発光素子３０１及び発光素子３０２それぞれから出射されるレーザ光の光量を検出するために設けられている。本実施例のレーザ光源２０１は端面発光型の半導体レーザであり、チップの基板面と水平な２方向にレーザ光を出射する。レーザ光源２０１から一方側に出射されたレーザ光は感光ドラムに導かれ、他方側に出射されたレーザ光はＰＤ３０３に入射する。
【００２４】
なお、レーザ光源の実施の形態は端面発光型の半導体レーザに限られず、垂直共振器型半導体レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｂｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＬＡＳＥＲ：以下、ＶＣＳＥＬ）であっても良い。ＶＣＳＥＬは、端面発光型の半導体レーザと異なり１方向にしかレーザ光を出射しない。そのため、ＶＣＳＥＬを感光体の露光光源とする光走査装置は、１方向に出射されたレーザ光をビームスプリッターによって分離し、分離された一方のレーザ光を感光体に導き、他方のレーザ光をレーザ光源の外部に設置されたフォトダイオードに入射させる構成を採用する。
【００２５】
さらに、レーザ光源２０１は、後述する検出用素子３０４を備える。
【００２６】
ＣＰＵ３０５（制御部）は、第１の駆動手段であるところのレーザ駆動部３０６Ａ及び第２の駆動手段であるところのレーザ駆動部３０６Ｂを制御する。ＣＰＵ３０５にはＢＤ２０７から水平同期信号（ＢＤ信号）が入力され、ＣＰＵ３０５は水平同期信号に基づくタイミングでレーザ駆動部３０６Ａ及びレーザ駆動部３０６Ｂに後述する制御信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｇ、Ｓｈ、Ｓｉを出力する。レーザ駆動部３０６Ａ及びレーザ駆動部３０６ＢはＣＰＵ３０５に後述する完了信号を出力する。
【００２７】
レーザ駆動部３０６Ａは、電流源３０７Ａ、第１の検出手段としてのサンプル／ホールド回路３０８Ａ（以下、Ｓ／Ｈ回路３０８Ａとする。）、電流制御部３０９Ａ、スイッチ３１０Ａを備える。また、レーザ駆動部３０６Ｂは、電流源３０７Ｂ、第２の検出手段としてのサンプル／ホールド回路３０８Ｂ（以下、Ｓ／Ｈ回路３０８Ｂとする。）、電流制御部３０９Ｂ、スイッチ３１０Ｂを備える。本実施例におけるレーザ駆動部３０６Ａとレーザ駆動部３０６Ｂは同一の構成であるが、レーザ駆動部３０６Ｂは電流源３０７Ｂ及びスイッチ３１０Ｂを備えていない回路構成でも良い。
【００２８】
レーザ駆動部３０６Ａの電流制御部３０９Ａは、ＣＰＵ３０５から出力される制御信号Ｓａ（発光指示信号）の入力に応じて駆動電流ＩＡを発光素子３０１に供給する。
【００２９】
レーザ駆動部３０６Ａの電流源３０７Ａにはスイッチ３１０Ａが接続されている。ＣＰＵ３０５は制御信号Ｓｇを出力して、スイッチ３１０Ａをオン／オフ制御する。スイッチ３１０Ａがオンの状態で電流源３０７Ａから検出用素子３０４に検出用電流としての駆動電流Ｉｃが供給される。制御信号Ｓｇは、回転多面鏡２０４によって偏向されるレーザ光の露光位置が図２に示す画像形成領域（潜像形成領域）外の非画像領域である場合にＣＰＵ３０５から出力される。即ち、レーザ光の１走査周期内における画像領域を走査する期間以外のタイミングで制御信号ＳｇはＣＰＵ３０５から出力され、検出用素子３０４が駆動される。
【００３０】
レーザ駆動部３０６Ｂの電流制御部３０９Ｂは、ＣＰＵ３０５から出力される制御信号Ｓｄ（発光指示信号）の入力に応じて駆動電流ＩＢを発光素子３０２に供給する。ＣＰＵ３０５が電流制御部３０９Ｂに出力する制御信号Ｓｄは、制御信号Ｓａに対応する信号である。
【００３１】
レーザ駆動部３０６Ｂの電流源３０７Ｂにはスイッチ３１０Ｂが接続されている。しかしながら、スイッチ３１０Ｂには、ＣＰＵ３０５から制御信号が供給されることはなく、スイッチ３１０Ｂは常にオフの状態となっている。従って、電流源３０７Ｂから駆動電流は供給されない。
【００３２】
ＣＰＵ３０５は、回転多面鏡駆動モータ３１１に制御信号Ｓｉを出力することによって回転多面鏡駆動モータ３１１に回転多面鏡２０４を回転駆動させる。また、ＣＰＵ３０５は、画像処理部３１２に制御信号Ｓｉを出力することによって画像処理部３１２に画像データを出力させる。
【００３３】
次に、図４を用いて、図３の電流制御部３０９Ａ及び電流制御部３０９Ｂの構成について説明する。図４は、図３に示す電流制御部３０９Ａの詳細図である。
【００３４】
電流制御部３０９Ａは、バイアス電流源４０１Ａ、スイッチング電流源４０２Ａ、補正電流源４０３Ａ、ＡＮＤ回路４０４Ａ、スイッチ４０６Ａ、スイッチ４０７Ａ、ＡＰＣ回路４０８Ａを備える。
【００３５】
電流制御部３０９Ｂは、図示しないが、電流制御部３０９Ａと同様の構成であり、バイアス電流源４０１Ｂ、スイッチング電流源４０２Ｂ、補正電流源４０３Ｂ、ＡＮＤ回路４０４Ｂ、スイッチ４０６Ｂ、スイッチ４０７Ｂ、ＡＰＣ回路４０８Ｂを備える。
【００３６】
上記のように、本実施例における電流制御部３０９Ａ及び電流制御部３０９Ｂは同一構成であるため、以下では電流制御部３０９Ａについて説明し、電流制御部３０９Ｂの説明を省略する。
【００３７】
まず、バイアス電流源４０１Ａについて説明する。バイアス電流源４０１Ａは、画像形成中に発光素子３０１に待機電流であるバイアス電流Ｉｂｉを供給する。半導体レーザは、閾値電流Ｉｔｈ未満の値の電流を供給すると微小発光し、閾値電流Ｉｔｈ以上の値の駆動電流を供給すると大きな光量のレーザ光が出射されることが知られている。この特性を活かし、画像形成中、バイアス電流源４０１Ａから発光素子３０１に上記閾値電流Ｉｔｈに基づいて決定されたバイアス電流Ｉｂｉが供給される。つまり、バイアス電流Ｉｂｉの値が画像形成中に発光素子３０１に供給される駆動電流の起点となる。発光素子３０１にバイアス電流Ｉｂｉを供給することによって、後述するスイッチング電流Ｉｓｗを供給したときの発光応答性が良好になる。
【００３８】
続いて、スイッチング電流源４０２Ａについて説明する。スイッチング電流源４０２Ａは、スイッチング電流Ｉｓｗを発光素子３０１に供給する。スイッチング電流源４０２Ａの出力側のスイッチ４０６Ａには、ＡＮＤ回路４０４Ａが接続されている。ＡＮＤ回路４０４Ａには、制御信号Ｓａが入力される。従って、また、ＡＮＤ回路４０４Ａには、画像処理部３１２から画像データ（２値）が入力されている。ＡＮＤ回路４０４Ａは、制御信号Ｓａと画像データとの論理和をスイッチ４０６に出力する。例えば、ＡＮＤ回路４０４ＡにＣＰＵ３０５からＨｉｇｈレベルの制御信号Ｓａが出力され、画像処理部３１２からＨｉｇｈレベルの画像データが入力された場合、スイッチ４０６Ａがオンになり、スイッチング電流源４０２Ａから発光素子３０１にスイッチング電流Ｉｓｗが供給される。つまり、発光素子３０１にはバイアス電流源４０１Ａからバイアス電流Ｉｂｉが供給され、かつ、スイッチング電流源４０２Ａからスイッチング電流Ｉｓｗが供給され、発光素子３０１からはバイアス電流Ｉｂｉとスイッチング電流Ｉｓｗの和に応じた光量のレーザ光が出射される。一方、ＡＮＤ回路４０４ＡにＣＰＵ３０５からＨｉｇｈレベルの制御信号Ｓａが入力され、画像処理部３１２からＬｏｗレベルの画像データが入力されるとスイッチ４０６Ａがオフになる。この状態では、バイアス電流源４０１Ａから発光素子３０１にバイアス電流Ｉｂｉが供給される一方で、スイッチング電流源４０２Ａから発光素子３０１にはスイッチング電流Ｉｓｗが供給されない。さらに、ＡＮＤ回路４０４ＡにＣＰＵ３０５からＬｏｗレベルの制御信号Ｓａが入力されている場合、スイッチ４０６Ａがオフの状態となる。この状態では、発光素子３０１にはスイッチング電流Ｉｓｗは供給されない。
【００３９】
次に、レーザ駆動部３０６Ａに備えられるＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動光量制御）を実行するための構成について説明する。ＡＰＣは、バイアス電流Ｉｂｉの値、及びスイッチング電流Ｉｓｗの値を設定するための制御である。レーザ駆動部３０６ＡのＡＰＣ回路４０８ＡにはＣＰＵ３０５から制御信号Ｓｂ（図３参照）が入力される。制御信号Ｓｂは、ＣＰＵ３０５がレーザ駆動部３０６ＡのＡＰＣ回路４０８に発光素子３０１のＡＰＣを実行させるための信号である。本実施例では、電流制御部３０９Ａによって駆動される発光素子は１つである例を示しているが、実際には電流制御部３０９Ａは複数の発光素子を駆動するドライバである。そのため、制御信号Ｓｂは、複数の発光素子のうちいずれの発光素子のＡＰＣを実行するかを示す制御信号である。図３に示すＣＰＵ３０５から電流制御部３０９Ｂ（ＡＰＣ回路４０８Ｂ）に入力される制御信号Ｓｅも同様である。
【００４０】
ＡＰＣ回路４０８Ａは、ＣＰＵ３０５から制御信号Ｓｂが入力されたことに応じて１走査中の非画像領域期間において発光素子３０１のＡＰＣを実行する。ＡＰＣ回路４０８Ａには、図３に示すＰＤ３０３によって検出された光量信号Ｓｃが入力される。ＡＰＣ回路４０８Ａは、ＰＤ３０３によって検出される光量が目標光量（後述するＰ１、Ｐ２）となるように、発光素子３０１に供給する駆動電流ＩＡの値を制御する。
【００４１】
まず、バイアス電流Ｉｂｉの値の設定方法について説明する。図５は、発光素子（半導体レーザ）に供給される駆動電流とレーザ光の光量との関係（発光特性）を示す図である。発光素子に閾値電流Ｉｔｈより小さい値の駆動電流が供給されている場合、発光素子からは微小の光量の自然放出光が出射される。一方、発光素子に閾値電流Ｉｔｈ以上の値の駆動電流が供給されるとレーザ光が出射される。バイアス電流Ｉｂｉの値は、閾値電流Ｉｔｈに所定値を増減あるいは所定の係数を乗算することで閾値電流Ｉｔｈ近傍の値に設定される。
【００４２】
図５に示す発光特性は、レーザ光源の温度によって変動する。例えば、温度が上昇すると図５の一点鎖線のように発光特性が変動する。図５に示すように閾値電流Ｉｔｈの値もレーザ光源の温度によって変動（右にシフト）する。そのため、バイアス電流Ｉｂｉの値を一定にすると、レーザ光源の温度変動に伴い発光素子の発光応答性が低下する場合が生じる。
【００４３】
そこで、例えば、１走査周期毎に閾値電流Ｉｔｈを導出し、導出された閾値電流Ｉｔｈからバイアス電流Ｉｂｉの値を算出する。閾値電流Ｉｔｈは次のように導出される。ＣＰＵ３０５は、発光素子に供給する駆動電流を変化させて、ＰＤ３０３によって検出される光量（ＰＤの受光光量）がＰ１（図５参照）となる駆動電流Ｉ１をＡＰＣ回路４０８に測定させる。
【００４４】
次に、ＣＰＵ３０５は、発光素子に供給する駆動電流を変化させて、ＰＤ３０３によって検出される光量がＰ２（図５参照）となる駆動電流Ｉ２（Ｉ１＞Ｉ２）を測定する。
【００４５】
そして、ＣＰＵ３０５は、（Ｉ１，Ｐ１）と（Ｉ２，Ｐ２）とを結ぶ直線と光量０に相当する線分との交点を閾値電流Ｉｔｈに決定し、閾値電流Ｉｔｈに所定値を増減あるいは所定の係数を乗算することでバイアス電流Ｉｂｉの値を決定する。
【００４６】
次に、スイッチング電流Ｉｓｗの値の設定方法について説明する。本実施例では画像形成中に使用するレーザ光の目標光量をＰ１であるとする。上記の測定結果から発光素子に供給する駆動電流をＩ１に設定すればレーザ光の光量がＰ１になることがわかっているので、図５に示すように、ＣＰＵ３０５は、Ｉ１からバイアス電流Ｉｂｉを減算した値をスイッチング電流Ｉｓｗに設定する。従って、駆動電流ＩＡは、以上のようにして求めたバイアス電流Ｉｂｉとスイッチング電流Ｉｓｗの和となる。
【００４７】
続いて、補正電流源４０３Ａについて説明する。補正電流源４０３Ａは、スイッチング電流Ｉｓｗを発光素子３０１に供給する際にスイッチング電流Ｉｓｗの供給開始に同期して発光素子３０１に補正電流Ｉｃｏｒを供給する。補正電流Ｉｃｏｒは、駆動電流に対する発光素子３０１から出射されるレーザ光の発光遅延を補正するために発光素子３０１に供給する電流である。
【００４８】
ここで、図６を用いてＡＮＤ回路４０４Ａに入力される画像データに対するレーザ光の発光遅延を説明する。図６は、制御信号Ｓａ、画像データ、駆動電流ＩＡ及びレーザ光の光量の関係を示すタイミングチャートである。図６において（ａ）は、ＣＰＵ３０５から電流制御部３０９ＡのＡＮＤ回路４０４Ａに入力される制御信号Ｓａ、（ｂ）は、ＡＮＤ回路４０４Ａに入力される画像データを示している。（ｃ）は、発光素子３０１に供給される駆動電流ＩＡを示している。（ｄ）は、レーザ光源２０１の温度が２５℃の時のレーザ光の光量波形、（ｅ）は、レーザ光源２０１の温度が５０℃の時のレーザ光の光量波形を示している。
【００４９】
図６に示すように制御信号Ｓａと画像データがＡＮＤ回路４０４Ａに入力されると、スイッチ４０６Ａがオンになり、駆動電流ＩＡ（＝Ｉｂｉ＋Ｉｓｗ）が発光素子３０１に供給される。理想的には矩形の画像データと同様に駆動電流ＩＡ（＝Ｉｂｉ＋Ｉｓｗ）が供給されることによって発光素子３０１から出力されるレーザ光の光量波形も矩形になることが望ましい。しかしながら、図６の（ｄ）（ｅ）に示すようにレーザ光源の特性によって駆動電流ＩＡが供給されてもレーザ光の光量が直ぐに目標光量（Ｐ１）までに立ち上がるわけではなく、画像データの立ち上がりに対して遅れて目標光量Ｐ１に到達する。これを発光遅延と呼ぶ。このような発光遅延の発生によって、画像の端部の濃度が低下したり、文字画像であれば文字のエッジ部分の尖鋭性が低下したりする。この発光遅延時間を低減するために、レーザ駆動部３０６Ａの補正電流源４０３Ａは、発光素子３０１へのスイッチング電流Ｉｓｗの供給開始に同期して、スイッチング電流Ｉｓｗの供給開始から所定期間発光素子３０１に補正電流Ｉｃｏｒを供給する。また、レーザ駆動部３０６Ｂの補正電流源４０３Ｂは、発光素子３０２へのスイッチング電流Ｉｓｗの供給開始に同期して、スイッチング電流の供給開始から所定期間発光素子３０２に補正電流Ｉｃｏｒを供給する。補正電流Ｉｃｏｒを供給することによって、発光開始時に発光素子に供給される電流が駆動電流ＩＡに補正電流Ｉｃｏｒを加えたものとなり、これにより、レーザ光の光量波形の立ち上がり速度が速くなり、発光遅延時間を低減することができる。
【００５０】
ところで、図６（ｄ）（ｅ）に示すように、発光遅延時間はレーザ光源の温度に依存することが実験的にわかっている。そのため、補正電流Ｉｃｏｒを一定の電流値に設定すると、レーザ光源の温度が変動した場合に発光遅延を適切に補正することができない。そこで、本実施例の画像形成装置は、レーザ光源の温度に相関がある検出用素子３０４（図３参照）の電圧を検出し、その検出結果に基づいて補正電流Ｉｃｏｒの値を制御する。
【００５１】
まず、レーザ光源２０１に備えられる検出用素子３０４について説明をする。図３に示すように、検出用素子３０４は発光素子３０１及び発光素子３０２と同様に同一チップ上に作製された素子であり、駆動電流Ｉｃが供給されることによってレーザ光が生成される。レーザ駆動部３０６Ａの電流源３０７Ａにはスイッチ３１０Ａが接続されている。ＣＰＵ３０５は制御信号Ｓｇを出力して、スイッチ３１０Ａをオン／オフ制御する。スイッチ３１０Ａがオンの状態で電流源３０７Ａから検出用素子３０４に駆動電流Ｉｃが供給される。レーザ駆動部３０６Ｂの電流源３０７Ｂにはスイッチ３１０Ｂが接続されている。しかしながら、スイッチ３１０Ｂには、ＣＰＵ３０５から制御信号が入力されることはなく、スイッチ３１０Ｂは常にオフの状態となっている。従って、検出用素子３０４には電流制御部３０９Ｂから駆動電流が供給されることなく、電流制御部３０９Ａからは駆動電流Ｉｃが供給される。なお、検出用素子３０４が生成したレーザ光がレーザ光源２０１の外部に出射されないように検出用素子３０４の出射口にはマスク処理がなされている。
【００５２】
次に、検出用素子３０４の電圧とレーザ光源２０１の温度との相関性について説明する。図７（ａ）は、検出用素子３０４に供給する駆動電流Ｉと検出用素子３０４の電圧Ｖｆとの関係を温度毎（２５℃、４０℃、５０℃）に示している。図７（ａ）に示すように、検出用素子３０４に駆動電流Ｉｃ供給したとき、レーザ光源２０１の温度が高くなるに従って電圧値が低下することがわかる。図７（ｂ）は、検出用素子３０４に駆動電流Ｉｃを供給したときのレーザ光源の温度と検出用素子３０４の電圧Ｖｆとの関係を示している。図７（ｂ）に示すように、レーザ光源２０１の温度Ｔと検出用素子３０４の電圧Ｖｆは比例関係であることがわかる。従って、検出用素子３０４のＶｆを検出することによって、レーザ光源２０１にサーミスタなどの温度検出素子を取り付けることなく、温度に対応したレーザ光源２０１の状態（動作状態、作動状態。以下、動作状態とする。）を検出することができる。
【００５３】
上述したように、ＣＰＵ３０５は制御信号Ｓｇを出力して、スイッチ３１０Ａをオン／オフ制御する。スイッチ３１０Ａがオンの状態で電流源３０７Ａから検出用素子３０４に検出用電流としての駆動電流Ｉｃが供給される。駆動電流Ｉｃが検出用素子３０４に供給された状態で、ＣＰＵ３０５は、Ｓ／Ｈ回路３０８Ａ及びＳ／Ｈ回路３０８Ｂに制御信号Ｓｈを出力する。Ｓ／Ｈ回路３０８Ａ及びＳ／Ｈ回路３０８Ｂは、制御信号Ｓｈに応じて駆動電流Ｉｃが供給された状態の検出用素子３０４の電圧を検出する。Ｓ／Ｈ回路３０８Ａは検出結果Ｖｆを電流制御部３０９ＡのＡＰＣ回路４０８Ａに出力し、Ｓ／Ｈ回路３０８Ｂは検出結果Ｖｆを電流制御部３０９ＢのＡＰＣ回路４０８Ｂに出力する。
【００５４】
なお、本実施例では、レーザ駆動部３０６ＡにＳ／Ｈ回路３０８Ａが備えられ、レーザ駆動部３０６ＢにＳ／Ｈ回路３０８Ｂが備えられる構成を例に説明をしたが、実施の形態はこれに限られるものではない。例えば、検出用素子３０４の電圧を検出するための１つのＳ／Ｈ回路をレーザ駆動部３０６Ａ及び３０６Ｂの外部に設け、当該Ｓ／Ｈ回路が検出結果Ｖｆをレーザ駆動部３０６Ａ及び３０６Ｂそれぞれに出力する構成でも良い。
【００５５】
Ｓ／Ｈ回路３０８Ａは不図示のアース端子を備え、アース端子を介して接地されている。また、Ｓ／Ｈ回路３０８Ａは入力端子を備え、図３に示すようにＳ／Ｈ回路３０８Ａの入力端子は検出用素子３０４の駆動電流Ｉｃが入力される入力端子に接続されている。Ｓ／Ｈ回路３０８Ａは、後述する制御信号Ｓｈが入力されたことに応じて駆動電流Ｉｃが供給された状態でのＳ／Ｈ回路３０８Ａの入力端子とアース端子との電位差をＶｆとして電流制御部３０６Ａに出力する。また、レーザ駆動部３０６Ｂも同様に、Ｓ／Ｈ回路３０８Ｂは不図示のアース端子を備え、アース端子を介して接地されている。また、Ｓ／Ｈ回路３０８Ｂは入力端子を備え、図３に示すようにＳ／Ｈ回路３０８Ｂの入力端子は検出用素子３０４の駆動電流Ｉｃが入力される入力端子に接続されている。Ｓ／Ｈ回路３０８Ｂは、後述する制御信号Ｓｈが入力されたことに応じて駆動電流Ｉｃが供給された状態でのＳ／Ｈ回路３０８Ｂの入力端子とアース端子との電位差をＶｆとして電流制御部３０６Ｂに出力する。
【００５６】
ＡＰＣ回路４０８Ａ及びＡＰＣ回路４０８Ｂの内部メモリにはＶｆと比較するための参照電圧Ｖ１及びＶ２（＜Ｖ１）が記憶されている。Ｖ１及びＶ２とＶｆとの比較結果とレーザ光源２０１の温度との関係は以下の表のとおりである。
【００５７】
【表１】
0005968049.tif 000002
【００５８】
図４に示すように、補正電流源４０３Ａには、画像処理部３１２から供給される画像データに応じてオン・オフ制御されるスイッチ４０７Ａが接続されている。また、スイッチ４０７Ａには、図４に示すように構成されたコンデンサＣｘ、Ｃｙ、Ｃｚと、スイッチＳＷａおよびＳＷｂが備えられている。
【００５９】
画像処理部３１２から入力される画像データがＬｏｗレベルのときはスイッチ４０７Ａがオフになり、補正電流Ｉｃｏｒは発光素子３０１に供給されない。一方、画像処理部３１２から入力される画像データがＨｉｇｈレベルのときはスイッチ４０７Ａがオンになり、パルス状の電流がスイッチ４０７Ａを通過する。コンデンサＣｘ、Ｃｙ、Ｃｚと、スイッチＳＷａおよびＳＷｂは、スイッチ４０７Ａを通過したパルス状の電流の値を制御するとともに所定の時定数で収束させるための回路である。スイッチＳｗａおよびスイッチＳｗｂをオン・オフ制御することによって、発光素子３０１に供給される補正電流Ｉｃｏｒの値および収束時間を制御することができる。
【００６０】
ＡＰＣ回路４０８Ａは、Ｓ／Ｈ回路３０８Ａからの信号Ｖｆに基づいてスイッチＳＷａおよびスイッチＳＷｂのオン・オフ状態を設定する。Ｓ／Ｈ回路３０８ＡからＡＰＣ回路４０８Ａに入力される信号ＶｆがＶｆ≦Ｖ２の場合、ＡＰＣ回路４０８Ａは、スイッチＳＷａとスイッチＳＷｂをともにオフに制御する。この参照電圧Ｖ２は、組立工程にて測定される値であり、レーザ光源２０１の温度を４０℃に設定し、検出用素子３０４に駆動電流Ｉｃを供給したときに検出用素子３０４に印加される電圧である。ＡＰＣ回路４０８Ａは、Ｖ２を閾値としてレーザ光源２０１の温度が４０℃以上であるか４０℃未満であるかを推定する。即ち、本実施例のＡＰＣ回路４０８Ａは、Ｖｆ≦Ｖ２の場合、レーザ光源２０１の温度が４０℃以上の状態であると推定する。図６に示したように、レーザ光源２０１の温度が上昇するにつれて発光遅延時間が増大する。そのため、ＡＰＣ回路４０７Ａは、Ｖｆ≦Ｖ２の場合、補正電流Ｉｃｏｒの値が最も大きくなるようにスイッチＳＷａ及びスイッチＳＷｂをオフに制御する（表２参照）。
【００６１】
また、Ｓ／Ｈ回路３０８ＡからＡＰＣ回路４０８Ａに入力される信号ＶｆがＶ２＜Ｖｆ≦Ｖ１の場合、ＡＰＣ回路４０８Ａは、スイッチＳＷａをオフに制御し、スイッチＳＷｂをオンに制御する。この参照電圧Ｖ１は、組立工程にて測定される値であり、レーザ光源２０１の温度２５℃に設定し、検出用素子３０４に駆動電流Ｉｃを供給したときに検出用素子３０４に印加される電圧である。ＡＰＣ回路４０７Ａは、Ｖ１を閾値としてレーザ光源２０１の温度が２５℃以上であるか２５℃未満であるかを推定する。本実施例のＡＰＣ回路４０７Ａは、Ｖ２＜Ｖｆ≦Ｖ１の場合、レーザ光源２０１の温度が２５℃以上４０℃未満の状態であると推定する。レーザ光源２０１の温度が２５℃以上４０℃未満の状態は４０℃以上の状態より発光遅延の程度が小さい。この場合、ＡＰＣ回路４０７Ａは、Ｖ２＜Ｖｆ≦Ｖ１の場合、スイッチＳＷａをオフに、またスイッチＳＷｂをオンに制御する（表２参照）。スイッチＳＷａをオフにし、スイッチＳＷｂをオンにしたときの補正電流Ｉｃｏｒの値は、スイッチＳＷａとスイッチＳＷｂをともにオンにした状態における補正電流Ｉｃｏｒの値よりも大きく、スイッチＳＷａとスイッチＳＷｂをともにオフにした状態における補正電流Ｉｃｏｒよりも小さくなる。また、スイッチＳＷａをオフにし、スイッチＳＷｂをオンにしたときの補正電流Ｉｃｏｒの収束時間は、スイッチＳＷａとスイッチＳＷｂをともにオンにした状態における補正電流Ｉｃｏｒの収束時間よりも長く、スイッチＳＷａとスイッチＳＷｂをともにオフにした状態における補正電流Ｉｃｏｒの収束時間よりも短い（表２参照）。
【００６２】
さらに、Ｓ／Ｈ回路３０８ＡからＡＰＣ回路４０８Ａに入力される信号ＶｆがＶｆ＞Ｖ１の場合、ＡＰＣ回路４０７Ａは、レーザ光源２０１の温度が２５℃未満の状態であると推定し、スイッチＳＷａをオンに制御し、スイッチＳＷｂをオンに制御する。
【００６３】
【表２】
0005968049.tif 000003
【００６４】
なお、コンデンサ及びスイッチの数及び参照電圧の数を増やすことによって、補正電流Ｉｃｏｒの値及び収束時間を細分化することができるが、本実施例では説明を簡易にするために補正電流Ｉｃｏｒの値及び収束時間を３段階に制御できる構成を例に説明をした。
【００６５】
図８は、制御信号Ｓａ、画像データ、スイッチング電流Ｉｓｗ、補正電流Ｉｃｏｒ、駆動電流ＩＡ、及びレーザ光の光量の関係を示すタイミングチャートである。図７８において、（ａ）は、ＣＰＵ３０５から電流制御部３０９ＡのＡＮＤ回路４０４Ａに入力される制御信号Ｓａ、（ｂ）はＡＮＤ回路４０４Ａ及びスイッチ４０７Ａに入力される画像データを示している。
【００６６】
（ｃ）は、発光素子３０１に供給されるスイッチング電流Ｉｓｗを示しており、（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、発光素子３０１に供給されるＩｓｗにＩｃｏｒを重畳した駆動電流ＩＡを示している。（ｄ）は、検出用素子３０４の動作状態がＶｆ＞Ｖ１と検出されたときの駆動電流Ｉの電流波形であり、（ｅ）は、検出用素子３０４の動作状態がＶ２＜Ｖｆ≦Ｖ１と検出されたときの駆動電流ＩＡの電流波形であり、（ｆ）は、Ｖｆ≦Ｖ２の動作状態での駆動電流ＩＡの電流波形である。（ｄ）（ｅ）（ｆ）のＩｃｏｒ１、Ｉｃｏｒ２、Ｉｃｏｒ３は検出用素子３０４の各動作状態で供給される補正電流を示しており、Ｉｃｏｒ１＜Ｉｃｏｒ２＜Ｉｃｏｒ３となっている。
【００６７】
図８の（ｇ）は、各状態で駆動電流ＩＡが発光素子３０１に供給されたときのレーザ光の光量波形を示している。（ｇ）に示すように、発光素子３０１へのスイッチング電流Ｉｓｗの供給開始に同期して補正電流源４０３Ａから検出用素子３０４の動作状態に応じた補正電流Ｉｃｏｒを供給することによって、発光遅延を低減させることができる。
【００６８】
続いて、図９及び図１０を用いてＣＰＵ３０５が実行する制御フロー及び制御に応じた各種信号の発生タイミングを説明する。図９は、ＣＰＵ３０５が実行する制御フローであり、図１０は、各種信号の発生タイミングを示すタイミングチャートである。図９と図１０とを対応させて説明をする。
【００６９】
画像形成装置に画像データが入力されたことに応じて本制御が開始される。まず、ＣＰＵ３０５は、画像形成装置に画像データが入力されたことに応じて回転多面鏡の駆動モータ３１１に制御信号Ｓｉを出力して回転多面鏡２０４を回転させる（ステップＳ１）。その後、ＣＰＵ３０５は、回転多面鏡２０４の回転速度が所定の回転速度になったか否かを判定する（ステップＳ２）。ＣＰＵ３０５は、回転多面鏡２０４の回転速度が所定の回転速度に達していなければ回転多面鏡２０４の回転速度を加速させる（ステップＳ３）。
【００７０】
ステップＳ２において、回転多面鏡２０４の回転速度が所定の回転速度に達していると判定された場合、ＣＰＵ３０５は、水平同期信号を生成するためにレーザ駆動部３０６Ａに制御信号Ｓａを出力する（ステップＳ４）。制御信号Ｓａは上述した通りレーザ駆動部３０６ＡのＡＮＤ回路４０４に入力され、このタイミングでレーザ駆動部３０６ＡのＡＮＤ回路４０４にはＨｉｇｈレベルの画像データも入力されるので（図１０参照）、発光素子３０１が点灯する。続いて、ＣＰＵ３０５は、ＢＤ２０７がレーザ光を検出することによって水平同期信号が生成したか否かを判定し（ステップＳ５）、水平同期信号が生成されていれば、制御信号Ｓａの出力を停止し（ステップＳ６）、水平同期信号が生成されていなければ、ステップＳ４に戻り制御信号Ｓａの出力を続ける。
【００７１】
ステップＳ６の後、ＣＰＵ３０５は、水平同期信号の生成タイミングに基づいて発光素子３０１及び発光素子３０２のＡＰＣ実行タイミング、及び制御信号Ｓｇ出力タイミングを決定する（ステップＳ７）。本実施例では、図１０に示すように、ＣＰＵ３０５は、発光素子３０１及び発光素子３０２のＡＰＣをそれぞれ最初の水平同期信号が生成されてからＴ１（μｓｅｃ）、Ｔ２（μｓｅｃ）後に実行し、Ｔ３（μｓｅｃ）後に制御信号Ｓｇを出力する。
【００７２】
ＣＰＵ３０５は、水平同期信号が生成されてから所定時間経過後（Ｔ１）、レーザ駆動部３０６Ａに発光素子３０１のＡＰＣを実行させるために制御信号Ｓａ及び制御信号Ｓｂをレーザ駆動部３０６Ａに出力する（ステップＳ８）。レーザ駆動部３０６Ａは、制御信号Ｓａ及び制御信号Ｓｂに応じて駆動電流ＩＡを発光素子３０１に供給し、発光素子３０１からは駆動電流ＩＡの電流値に応じた光量のレーザ光が出力される。この駆動電流ＩＡが供給されることによって出射されるレーザ光を用いて前述するＡＰＣが実行される。
【００７３】
発光素子３０１のＡＰＣの終了後、レーザ駆動部３０６Ａは、ＡＰＣの結果を電流制御部３０９Ａの内部メモリに記憶し、記憶されたことに応じてＡＰＣ完了信号をＣＰＵ３０５に送信する。
【００７４】
ＣＰＵ３０５は、発光素子３０１のＡＰＣが完了したか否かを判定する（ステップＳ９）。即ち、ＣＰＵ３０５は、レーザ駆動部３０６ＡからＡＰＣ完了信号が送信されていれば、発光素子３０１のＡＰＣが完了したと判定し、レーザ駆動部３０６ＡからＡＰＣ完了信号が送信されていなければ、発光素子３０１のＡＰＣが完了していないと判定する。
【００７５】
ステップＳ９において、発光素子３０１のＡＰＣが完了したと判定された場合、水平同期信号が生成されてから所定時間経過後（Ｔ２）に、レーザ駆動部３０６Ｂに発光素子３０２のＡＰＣを実行させるために制御信号Ｓｄ及び制御信号Ｓｅをレーザ駆動部３０６Ｂに出力する（ステップＳ１０）。レーザ駆動部３０６Ｂは、制御信号Ｓｄ及び制御信号Ｓｅに応じて駆動電流ＩＢを発光素子３０２に供給し、発光素子３０２からは駆動電流ＩＢの電流値に応じた光量のレーザ光が出力される。この駆動電流ＩＢが供給されることによって出射されるレーザ光を用いて前述するＡＰＣが実行される。
【００７６】
発光素子３０２のＡＰＣ終了後、レーザ駆動部３０６Ｂは、ＡＰＣの結果を電流制御部３０９Ｂの内部メモリに記憶し、記憶されたことに応じてＡＰＣ完了信号をＣＰＵ３０５に送信する。
【００７７】
ＣＰＵ３０５は、発光素子３０２のＡＰＣが完了したか否かを判定する（ステップＳ１１）。即ち、ＣＰＵ３０５は、レーザ駆動部３０６ＢからＡＰＣ完了信号が送信されていれば、発光素子３０２のＡＰＣが完了したと判定し、レーザ駆動部３０６ＢからＡＰＣ完了信号が送信されていなければ、発光素子３０２のＡＰＣが完了していないと判定する。
【００７８】
発光素子３０２のＡＰＣが完了し、水平同期信号が生成されてからＴ３（μｓｅｃ）経過後、ＣＰＵ３０５は、レーザ駆動部３０６Ａに制御信号Ｓｇを出力する（ステップＳ１２）。この制御信号Ｓｇに応じて、レーザ駆動部３０６Ａのスイッチ３１０Ａがオンとなり、所定の値の駆動電流ＩＣが検出用素子３０４に供給される。その後、ＣＰＵ３０５は、Ｓ／Ｈ回路３０８Ａ及びＳ／Ｈ回路３０８ＢにＳ／Ｈ信号Ｓｈを出力する（ステップＳ１３）。このＳ／Ｈ信号Ｓｈに応じて、Ｓ／Ｈ回路３０８Ａ及びＳ／Ｈ回路３０８Ｂは、検出用素子３０４に印加された電圧Ｖｆを検出する。これによって、検出用素子３０４の動作状態を検出することができる。電流制御部３０９Ａ及び電流制御部３０９Ｂは、前述のように電圧Ｖｆに基づいてスイッチＳＷａ及びスイッチＳＷｂを制御することによってレーザ光源２０１の温度に応じた補正電流Ｉｃｏｒの値を設定する。電流制御部３０９Ａ及び電流制御部３０９Ｂは、スイッチＳＷａ及びスイッチＳＷｂの制御が完了したことに応じて、完了信号をＣＰＵ３０５に出力する。
【００７９】
ＣＰＵ３０５は、補正電流Ｉｃｏｒの設定が完了したか否かを判定する（ステップＳ１４）。即ち、ＣＰＵ３０５は、電流制御部３０９Ａ及び電流制御部３０９Ｂから完了信号が送信されていれば、補正電流Ｉｃｏｒの設定が完了したと判定し、一方、電流制御部３０９Ａ及び電流制御部３０９Ｂから完了信号が送信されていなければ、補正電流Ｉｃｏｒの設定が完了していないと判定する。
【００８０】
ステップＳ１４において補正電流Ｉｃｏｒの設定が完了したと判定された場合、ＣＰＵ３０５は、水平同期信号を生成するために制御信号Ｓａをレーザ駆動部３０６Ａに出力する（ステップＳ１５）。このとき、発光素子３０１を発光させるための画像データもレーザ駆動部３０６Ａに出力される。ステップＳ１５においてＣＰＵ３０５から制御信号Ｓａが出力されたことに応じてレーザ駆動部３０６Ａの電流制御部３０９Ａは、バイアス電流Ｉｂ、スイッチング電流Ｉｓｗ、補正電流Ｉｃｏｒを発光素子３０１に供給する。それに応じて、発光素子３０１からレーザ光が出射され、当該レーザ光はＢＤ２０７に入射する。続いて、水平同期信号の生成タイミング（Ｔ４、Ｔ５（μｓｅｃ）経過後）に基づいて、画像データに基づく感光ドラムのレーザ露光を行う（ステップＳ１６）。ステップＳ１６におけるレーザ露光を行う際に、内部メモリに記憶されているＡＰＣの結果の値が用いられる。その後、ＣＰＵ３０５は、画像形成が終了したか否かを判定し（ステップＳ１７）、画像形成が終了していれば本制御を終了させ、画像形成が終了していなければステップＳ８に制御を戻す。
【００８１】
ステップＳ８からステップＳ１５及びステップＳ１７が、レーザ光の１走査周期中において、レーザ光が非画像領域を走査する期間に実行され、ステップＳ１６が画像領域を走査する期間に実行されるステップである。
【００８２】
フローチャートには図示しなかったが、例えば、ステップＳ５において水平同期信号が生成されてからＴ２（μｓｅｃ）経過しても発光素子３０１のＡＰＣが完了していないと判定されるような場合、ＣＰＵ３０５は本制御を中止し、ユーザにエラーを報知するものとする。さらに、本実施例では、検出用素子３０４の動作状態の検出結果をスイッチング電流Ｉｓｗ供給開始時の補正に使用する例を示したが、スイッチング電流Ｉｓｗ供給開始から終了までに供給される駆動電流を検出用素子３０４の動作状態の検出結果に基づいて補正しても良い。
【００８３】
また、本実施例では、検出用素子３０４をレーザ駆動部３０９Ａによって駆動する例を示した。しかしながら、実施の形態はこれに限られることなく、検出用素子を駆動する専用の駆動部を備える構成でも良い。
【００８４】
図１５は、水平同期信号が生成されてからＴ３（μｓｅｃ）経過したときの光走査装置の上面図である。図１５中の点線は、水平同期信号が生成されてからＴ３（μｓｅｃ）経過したときに仮に光源２０１からレーザ光が出射された場合のレーザ光の光路を示している。図１５に示すように、水平同期信号が生成されてからＴ３（μｓｅｃ）経過したときに光源２０１からレーザ光を出射させると、レーザ光はポリゴンミラー２０４の反射面に垂直に入射する。すると、ポリゴンミラー２０４の反射面に垂直に入射したレーザ光が反射されてレーザ光源に再び入射する。ポリゴンミラー２０４によって反射された反射光がレーザ光源に入射するとレーザ光源を故障させてしまう可能性がある。そのため、本実施例の画像形成装置は、ポリゴンミラー２０４の反射面にレーザ光が垂直に入射するタイミング（本実施例では水平同期信号が生成されてからＴ３（μｓｅｃ）経過後）ではレーザ光が出射されないように構成されている。即ち、本実施例の画像形成装置では、ポリゴンミラー２０４の反射面にレーザ光が垂直に入射するタイミングに感光ドラム上に静電潜像を形成するためのレーザ光もＡＰＣを実行するためのレーザ光も出射しない。このタイミングは、レーザ光が出射されないタイミングであるので、ＣＰＵ３０５は、レーザ駆動部３０６Ａに制御信号Ｓｇを出力することによって、検出用素子３０４に駆動電流Ｉｃを供給して検出用素子３０４を駆動する。
【００８５】
なお、本実施例では、複数の発光素子のＡＰＣが終了したあとに検出用素子３０４に駆動電流Ｉｃを供給することによって検出用素子３０４の動作状態を検出する例について説明したが、実施の形態はこれに限られるものではない。即ち、ポリゴンミラー２０４の反射面にレーザ光が垂直に入射するタイミングは、光源２０１とポリゴンミラー２０４と感光ドラム１０２の相対位置関係に依存するため、非画像形成領域走査期間中に発光素子のＡＰＣを行わないタイミングは上記相対位置関係に依存する。そのため、検出用素子３０４に駆動電流Ｉｃを供給するタイミングは、光源２０１とポリゴンミラー２０４と感光ドラム１０２の相対位置関係によって決まる。
【００８６】
また、画像形成領域走査期間中であっても、入力画像データからすべての発光素子から感光ドラム１０２を露光するためのレーザ光を出射しないタイミングを特定することができる。そのため、ＣＰＵ３０５は、入力画像データに基づいて発光素子を点灯しないタイミングを特定し、そのタイミングで制御信号Ｓｇを出力しても良い。そして、ＣＰＵ３０５は、検出用素子３０４の検出結果に基づいてその後の発光素子から出射するレーザ光の光量を制御する。
【００８７】
このように、本実施例の画像形成装置は、複数の発光素子が点灯しないタイミングで検出用素子の動作状態を検出する構成であるため、発光素子からの熱の影響を受けることなく検出用素子の動作状態を検出することができる。
【００８８】
このように、本実施例の構成によれば、レーザ駆動部３０６Ａによって駆動された検出用素子３０４の動作状態（作動状態）に基づいて、発光素子３０１が出射するレーザ光の光量（スイッチング電流供給開始時の光量）及び発光素子３０２が出射するレーザ光の光量（スイッチング電流供給開始時の光量）を制御するため、発光素子３０１と発光素子３０２との間で光量差の発生を抑制することができる。また、レーザ駆動部３０６Ａが検出用素子３０４を駆動し、レーザ駆動部３０６Ｂは検出用素子３０４を駆動しないため、ＣＰＵ３０５が非画像領域に実行する制御プログラムを簡略化することができる。
【００８９】
（実施例２）
実施例１では、各発光素子のフォトダイオードを用いたＡＰＣの結果と検出用素子３０４の動作状態の検出結果とに基づいて各発光素子の光量を制御する例について説明した。それに対して、本実施例の画像形成装置は、レーザ光を検出するためのフォトダイオードを備えておらず、検出用素子３０４の動作状態の検出結果のみから発光素子３０１及び発光素子３０２の光量を制御する例である。本実施例の画像形成装置には、発光素子に補正電流Ｉｃｏｒを供給する補正電流源が不要となる。
【００９０】
図１１は、本実施例の画像形成装置の制御ブロック図である。図１１に示すように、本実施例のレーザ光源１１０１は、レーザ光を検出するためのフォトダイオード（ＰＤ）を備えていない。従って、本実施例の画像形成装置は、図３の構成とは異なりフォトダイオードから電流制御回路１１０２Ａ及び電流制御回路１１０２Ｂへの配線も備えていない。その他の図３と同一符号が付された構成は図３の構成と同様の機能を有するものであるので、説明を省略する。
【００９１】
図１２は、図１１に記載された電流制御部１１０２Ａの詳細図である。電流制御部１１０２Ａと電流制御部１１０２Ｂとは同一構成であるので、電流制御部１１０２Ａについて説明し、電流制御部１１０２Ｂの説明は省略する。また、図１２において、図４と同一符号が付された構成は図４の構成と同様の機能を有するものであるので、説明を省略する。
【００９２】
本実施例の電流制御部１１０２Ａは、ＡＰＣ回路１１０３Ａを備える。ＡＰＣ回路１１０３Ａには、Ｓ／Ｈ回路３０８Ａから検出信号（Ｖｆ）が入力されている。ＡＰＣ回路１１０３Ａは、内蔵されたメモリに記憶された基準電圧Ｖｒｅｆ’とＳ／Ｈ回路３０８Ａから出力される検出信号の電圧Ｖｆとを比較し、比較結果に基づいてレーザ駆動部１１０２Ａのスイッチング電流源４０２Ａから発光素子３０１に供給するスイッチング電流Ｉｓｗの値を制御する。例えば、Ｖｆ＜Ｖｒｅｆ’（Ｖｒｅｆ’はレーザ光源１１０１の温度が２５℃のときのＶｆに相当）の場合、レーザ光源１１０１の温度が２５℃よりも高い状態である。このとき、スイッチング電流Ｉｓｗの値を上げないと発光素子３０１の発光量が２５℃の時の発光量よりも小さくなる。そこで、レーザ駆動部１１０２ＡのＡＰＣ回路１１０３Ａは、発光素子３０１に供給するスイッチング電流ＩｓｗをＶｒｅｆ’に対応するスイッチング電流よりも大きくする。
【００９３】
一方、Ｖｆ＞Ｖｒｅｆ’の場合、レーザ光源１１０１の温度が２５℃よりも低い状態である。このとき、スイッチング電流Ｉｓｗの値を下げないと目標光量をオーバーしてしまう。そこで、レーザ駆動部１１０２ＡのＡＰＣ回路１１０３Ａは、発光素子３０１に供給するスイッチング電流ＩｓｗをＶｒｅｆに対応するスイッチング電流よりも小さくする。
【００９４】
Ｖｆ＝Ｖｒｅｆの場合、レーザ駆動部１１０２ＡのＡＰＣ回路１１０３Ａは、スイッチング電流Ｉｓｗをレーザ光源１１０１の温度が２５℃に対応する値に制御する。
【００９５】
図１３は、図１２に示すＣＰＵ３０５が実行する制御フローである。ステップＳ２１〜ステップＳ２６は図９に示すステップＳ１〜ステップＳ６と同一であるので説明を省略する。
【００９６】
ステップＳ２６の後、ＣＰＵ３０５は、制御信号Ｓｇ出力タイミングを決定する（ステップＳ２７）。本実施例では、ＣＰＵ３０５は、図１４に示すように水平同期信号が生成されてからＴ３（μｓｅｃ）後に制御信号Ｓｇ出力タイミングを出力する。ステップＳ２５において生成された同期信号からＴ３（μｓｅｃ）後、ＣＰＵ３０５は、制御信号Ｓｇを出力し（ステップＳ２８）し、ステップＳ２９においてＳ／Ｈ信号Ｓｈを出力する（ステップＳ２９）。制御信号Ｓｇによりスイッチ３１０Ａがオンとなり、所定の駆動電流Ｉｃが検出用素子３０４に供給される。そして、Ｓ／Ｈ回路３０８Ａ及びＳ／Ｈ回路３０８Ｂは、検出用素子３０４に印加された電圧Ｖｆを検出する。電流制御部１１０２Ａ及び電流制御部１１０２Ｂは、電圧Ｖｆに基づいてスイッチング電流Ｉｓｗの値を算出する。電流制御部１１０２Ａ及び電流制御部１１０２Ｂは、それぞれの内部メモリにＩｓｗの値を記憶する。以上により、レーザ光源１１０１の温度に応じたスイッチング電流Ｉｓｗの値が設定される。
【００９７】
ＣＰＵ３０５は、水平同期信号を生成するために制御信号Ｓａをレーザ駆動部１１０２Ａに出力する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０においてＣＰＵ３０５から出力される制御信号Ｓａに基づいて、レーザ駆動部１１０２Ａは、バイアス電流Ｉｂ、スイッチング電流Ｉｓｗを発光素子３０１に供給する。それに応じて、発光素子３０１からレーザ光が出射され、当該レーザ光はＢＤ２０７に入射する。続いて、水平同期信号の生成タイミング（Ｔ４、Ｔ５（μｓｅｃ）経過後）に基づいて、画像データに基づく感光ドラムのレーザ露光を行う（ステップＳ３１）。ステップＳ３１におけるレーザ露光を行う際に、内部メモリに記憶されているＡＰＣの結果であるスイッチング電流Ｉｓｗの値が用いられる。その後、ＣＰＵ３０５は、画像形成が終了したか否かを判定し（ステップＳ３２）、画像形成が終了していれば本制御を終了させ、画像形成が終了していなければステップＳ２８に制御を戻す。
【００９８】
本実施例では、ＰＤを用いずに検出用素子の動作状態のみからスイッチング電流の値を制御する例について説明をしたが、ＰＤの検出結果と検出用素子の動作状態とに基づいてスイッチング電流の値を制御するようにしても良い。
【００９９】
本実施例の構成によれば、検出用素子の動作状態に基づいて複数の電流制御部が各制御部が制御（駆動）する発光素子から出射されるレーザ光量を制御することができる。
【符号の説明】
【０１００】
２０１  レーザ光源
３０１  ３０２  発光素子
３０５  ＣＰＵ
３０４  検出用素子
３０６Ａ  ３０６Ｂ  レーザ駆動部
３０９Ａ  ３０９Ｂ  電流制御部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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