(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザ光源を備え、当該複数のレーザ光源が駆動電流に応じて出力する複数のレーザビームで像担持体の表面を露光する露光装置であって、
前記複数のレーザ光源から出力されたレーザビームの光量を検出する検出手段と、
前記複数のレーザ光源のうちの１つのレーザ光源に供給する駆動電流を制御して、前記検出手段によって検出される光量を目標光量に制御する光量制御を行うことで、当該１つのレーザ光源に供給する電流を増加させた際に当該１つのレーザ光源がレーザ発振を開始する閾値に相当する閾値電流と、前記目標光量に対応する駆動電流及び当該閾値電流の差分に相当するスイッチング電流と、を決定する決定手段であって、当該１つのレーザ光源以外の他のレーザ光源に前記閾値電流に満たないバイアス電流を供給している状態で前記光量制御を行う、前記決定手段と、
前記１つのレーザ光源のみを発光させた場合の、前記１つのレーザ光源に供給される駆動電流と前記検出手段によって検出される光量との関係を示す発光特性から求まる第１の閾値電流値と、前記他のレーザ光源に前記バイアス電流を供給している状態で前記１つのレーザ光源を発光させた場合の、前記１つのレーザ光源に供給される駆動電流と前記検出手段によって検出される光量との関係を示す発光特性から求まる第２の閾値電流値との差分を補正値として用いて、前記決定手段によって決定された閾値電流を、前記補正値に対応する量だけ増加させることによって当該閾値電流を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された閾値電流と前記スイッチング電流とに応じた駆動電流を、前記１つのレーザ光源に供給する電流供給手段と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記補正手段は、さらに、
前記決定手段によって決定されたスイッチング電流を、前記補正値に対応する量だけ減少させることによって、当該スイッチング電流を補正し、
前記電流供給手段は、
前記補正手段によって補正された閾値電流及びスイッチング電流に応じた駆動電流を、前記１つのレーザ光源に供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記電流供給手段は、
前記１つのレーザ光源に接続され、前記決定手段によって決定された閾値電流を前記１つのレーザ光源に供給するための第１の電流源と、
前記第１の電流源と並列に前記１つのレーザ光源に接続され、前記決定手段によって決定されたスイッチング電流を前記１つのレーザ光源に供給するための第２の電流源と、
前記第１の電流源と並列に前記１つのレーザ光源に接続され、かつ、前記１つのレーザ光源と前記第２の電流源との間に接続されたスイッチであって、前記第２の電流源から前記１つのレーザ光源への電流の供給状態及び非供給状態をスイッチングさせる前記スイッチと、
前記第２の電流源と前記１つのレーザ光源との間に接続され、前記第２の電流源から出力された電流のうち、前記補正値に対応する一部の電流を、前記スイッチを介さずに前記１つのレーザ光源にバイパスさせる第３の電流源と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記第３の電流源を動作させない状態で前記光量制御を行うことで、前記閾値電流を決定し、
前記補正手段は、前記第３の電流源を動作させることによって、前記決定手段によって決定された閾値電流及びスイッチング電流を補正する
ことを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記複数のレーザ光源の温度を検知する温度検知手段をさらに備え、
前記補正手段は、
前記補正値で前記閾値電流を補正する前に、前記複数のレーザ光源の温度の変化に起因した前記差分の変化を補償するように、前記温度検知手段によって検知された温度に応じて前記補正値を調整する調整手段を備える
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
レーザ光源の温度と、前記補正値を調整するための係数とを対応付けたテーブルが格納された記憶手段をさらに備え、
前記調整手段は、
前記記憶手段に格納された前記テーブルに含まれる、前記温度検知手段によって検知された温度に対応する係数を前記補正値に乗算することで、前記補正値を調整する
ことを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源を含む複数のレーザ光源を備え、当該複数のレーザ光源が駆動電流に応じて出力する複数のレーザビームで像担持体の表面を露光する露光装置であって、
前記複数のレーザ光源から出力されたレーザビームの光量を検出する検出手段と、
前記第１のレーザ光源に供給する駆動電流を制御して、前記検出手段によって検出される光量を目標光量に制御する光量制御を行うことで、前記第１のレーザ光源に供給する電流を増加させた際に前記第１のレーザ光源がレーザ発振を開始する閾値に相当する閾値電流と、前記目標光量に対応する駆動電流及び当該閾値電流の差分に相当するスイッチング電流と、を決定する決定手段であって、前記第２のレーザ光源に前記閾値電流に満たないバイアス電流を供給している状態で前記光量制御を行う、前記決定手段と、
前記第１のレーザ光源のみを発光させた場合の、前記第１のレーザ光源に供給される駆動電流と前記検出手段によって検出される光量との関係を示す発光特性から求まる第１の閾値電流値と、前記第２のレーザ光源に前記バイアス電流を供給している状態で前記第１のレーザ光源を発光させた場合の、前記第１のレーザ光源に供給される駆動電流と前記検出手段によって検出される光量との関係を示す発光特性から求まる第２の閾値電流値との差分を補正値として用いて、前記決定手段によって決定された閾値電流を、前記補正値に対応する量だけ増加させることによって当該閾値電流を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された閾値電流と前記スイッチング電流とに応じた駆動電流を、前記第１のレーザ光源に供給する電流供給手段と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項８】
前記像担持体を備える画像形成装置であって、
前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
複数のレーザ光源を備え、画像情報に応じてスイッチングさせたスイッチング電流を前記複数のレーザ光源に供給することにより、当該画像情報に応じた複数のレーザビームで前記像担持体の表面を露光する、請求項１乃至７の何れか１項に記載の露光装置と、
前記露光装置による複数のレーザビームの露光により前記像担持体の表面に形成された静電潜像を現像して、記録材に転写すべき画像を当該像担持体の表面に形成する現像手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記電流供給手段は、さらに、
前記像担持体の表面における主走査方向の感度のむらに起因した、前記像担持体の表面電位のむらを低減するように、当該感度の測定値に応じた電流を、前記複数のレーザ光源に供給することを特徴とする請求項８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、露光装置、及び当該露光装置を使用する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、一般に、レーザ光源が発光するレーザビームで感光体等の像担持体の表面を露光及び走査することによって、画像情報に基づく静電潜像を当該像担持体の表面に形成する。画像形成装置で用いる露光方式としては、例えば、帯電した感光体の表面において、画像情報に基づいて画像を形成しない部分（非画像領域）を露光して、画像を形成する部分（画像領域）を露光しないバックグラウンド露光方式（ＢＡＥ）が知られている。
【０００３】
ＢＡＥ方式の画像形成装置において、静電潜像を現像剤（トナー等）により現像して得られる画像に濃度むらを発生させずに、画質を維持するためには、感光体の静電潜像の表面電位（暗部電位及び明部電位）を均一にすることが必要となる。感光体の表面電位を均一にするための技術としては、特許文献１の技術が提案されている。特許文献１では、感光体の表面における感度の補正値に応じて、光源に通電されるバイアス電流及びスイッチング電流を制御することによって、光源から発光するレーザビームの光量を制御する技術が提案されている。特許文献１の光量制御では、所定の目標光量及びその１／４の光量でレーザをそれぞれ発光させるための駆動電流を、自動光量制御（ＡＰＣ）により決定し、決定した駆動電流に基づいて発光開始電流（閾値電流）値を算出する。さらに、算出した発光開始電流値に、感度補正値に応じた電流値を加えることで、バイアス電流を制御している。
【０００４】
特許文献１に記載の技術においては、レーザの発光開始電流を正確に算出できれば、感光体の表面の電位むらが解消されるように、レーザビームの光量制御を行うことが可能であろう。しかしながら、感光体を露光及び走査するための光源として、マルチビームレーザを用いた場合には、以下で説明するように、感光体の表面電位むらを十分に低減できなくなる可能性がある。
【０００５】
ここで、図６Ａは、レーザチップ内に光源として配置された単一のレーザを発光させた場合の駆動電流Ｉと、当該レーザチップ内に配置されたフォトダイオード（ＰＤ）で検出される光量Ｌとの関係を表す、レーザ発光特性の一例を示す図である。同図に示すように、当該レーザは、駆動電流Ｉが０から閾値電流Ｉｔｈ未満の領域においてはレーザ発振せずに微小に発光する一方で、駆動電流Ｉが閾値電流Ｉｔｈ以上の領域においてはレーザ発振によりレーザ発光してレーザビームを出力する。この閾値電流Ｉｔｈは、光量Ｐｏ及びその１／４の光量を目標光量としてＡＰＣを行って得られる駆動電流ＩＨ及びＩＬとから、レーザ発光領域の特性が同図に示すように直線の特性であることを利用して算出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２７５９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方で、レーザチップ内に光源として複数のレーザを配置したマルチビームレーザについてＡＰＣを行う場合には、当該複数のレーザのそれぞれについてＡＰＣを行う必要がある。図６Ｂは、マルチビームレーザにおいて、レーザチップ内に配置された複数のレーザのうち、何れか１つのレーザを対象としてＡＰＣを行うことによって得られる発光特性の一例（６０５）を示す図である。なお、６０１は、ＡＰＣの対象となっているレーザの実際の発光特性の例、６０２〜６０４は、ＡＰＣの対象となっているレーザ以外の３つのレーザの各々がレーザ発振せずに発光している場合の発光特性の例を示している。
【０００８】
マルチビームレーザにおいて、対象とするレーザについてＡＰＣを適切に行うことができた場合には、６０１に示す発光特性を得ることができるであろう。しかし、一般に、マルチビームレーザにおいては、複数のレーザのうちの何れか１つを対象としてＡＰＣを実行している間も、それ以外の他のレーザには、閾値電流に満たないバイアス電流が供給されている。このバイアス電流は、レーザの発光応答性を高めるために供給される電流である。この場合、ＡＰＣの対象となるレーザ以外の他のレーザは、そのバイアス電流によって、レーザ発振はしないものの微小に発光している状態（バイアス発光状態）にある。このような状態で、対象とする１つのレーザについて、例えば、光量Ｐｏの１／４を目標光量としてＡＰＣを行うと、ＰＤでは、対象とするレーザの光量に、他のレーザの光量が重畳された光量が検出される。このため、ＰＤの検出結果に基づき得られる駆動電流は、図６Ｂに示すように、本来のＩＬからＩＬ'に変化し得る。その結果、算出される閾値電流が、本来のＩｔｈよりもΔだけ少ないＩｔｈ'（＜Ｉｔｈ）となり、誤差が生じてしまう。
【０００９】
このように、算出された閾値電流に誤差が生じた場合、特許文献１に記載の技術を用いて駆動電流を補正して、感光体の電位むらを解消しようとしても、電位むらを十分に低減できなくなる問題が起こり得る。ここで、図６Ｃは、感光体の感度補正値に基づく駆動電流に対する補正の様子を一例として示しており、６１１は感光体の電位むらを解消するために補正すべき駆動電流の量を示している。この場合に、同図に示すように、算出された閾値電流が本来の値ＩｔｈよりもΔだけ小さいＩｔｈ'であると、６１２に示す量しか駆動電流が補正されず、６１３に示す駆動電流の量に対応する電位むらが感光体に残留してしまう。従って、マルチビームレーザについてＡＰＣにより求めた閾値電流に誤差が生じると、感光体を露光して画像を形成する際に感光体の電位むらを十分に低減することが困難となる。
【００１０】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、マルチビーム方式のレーザについて、ＡＰＣにより得られる閾値電流の誤差を適切に補正して当該レーザを駆動する技術を提供することを目的としている。さらに、レーザに供給する閾値電流の誤差を適切に補正することによって、像担持体の表面をレーザビームで走査して静電潜像を形成する場合に、当該像担持体の表面の電位むらを低減可能にする技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、例えば、露光装置として実現できる。露光装置は、複数のレーザ光源を備え、当該複数のレーザ光源が駆動電流に応じて出力する複数のレーザビームで像担持体の表面を露光する露光装置であって、前記複数のレーザ光源から出力されたレーザビームの光量を検出する検出手段と、前記複数のレーザ光源のうちの１つのレーザ光源に供給する駆動電流を制御して、前記検出手段によって検出される光量を目標光量に制御する光量制御を行うことで、当該１つのレーザ光源に供給する電流を増加させた際に当該１つのレーザ光源がレーザ発振を開始する閾値に相当する閾値電流と、前記目標光量に対応する駆動電流及び当該閾値電流の差分に相当するスイッチング電流と、を決定する決定手段であって、当該１つのレーザ光源以外の他のレーザ光源に前記閾値電流に満たないバイアス電流を供給している状態で前記光量制御を行う、前記決定手段と、前記１つのレーザ光源のみを発光させた場合の、前記１つのレーザ光源に供給される駆動電流と前記検出手段によって検出される光量との関係を示す発光特性から求まる第１の閾値電流値と、前記他のレーザ光源に前記バイアス電流を供給している状態で前記１つのレーザ光源を発光させた場合の、前記１つのレーザ光源に供給される駆動電流と前記検出手段によって検出される光量との関係を示す発光特性から求まる第２の閾値電流値との差分を補正値として用いて、前記決定手段によって決定された閾値電流を、前記補正値に対応する量だけ増加させることによって当該閾値電流を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された閾値電流と前記スイッチング電流とに応じた駆動電流を、前記１つのレーザ光源に供給する電流供給手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、例えば、露光装置として実現できる。露光装置は、第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源を含む複数のレーザ光源を備え、当該複数のレーザ光源が駆動電流に応じて出力する複数のレーザビームで像担持体の表面を露光する露光装置であって、前記複数のレーザ光源から出力されたレーザビームの光量を検出する検出手段と、前記第１のレーザ光源に供給する駆動電流を制御して、前記検出手段によって検出される光量を目標光量に制御する光量制御を行うことで、前記第１のレーザ光源に供給する電流を増加させた際に前記第１のレーザ光源がレーザ発振を開始する閾値に相当する閾値電流と、前記目標光量に対応する駆動電流及び当該閾値電流の差分に相当するスイッチング電流と、を決定する決定手段であって、前記第２のレーザ光源に前記閾値電流に満たないバイアス電流を供給している状態で前記光量制御を行う、前記決定手段と、前記第１のレーザ光源のみを発光させた場合の、前記第１のレーザ光源に供給される駆動電流と前記検出手段によって検出される光量との関係を示す発光特性から求まる第１の閾値電流値と、前記第２のレーザ光源に前記バイアス電流を供給している状態で前記第１のレーザ光源を発光させた場合の、前記第１のレーザ光源に供給される駆動電流と前記検出手段によって検出される光量との関係を示す発光特性から求まる第２の閾値電流値との差分を補正値として用いて、前記決定手段によって決定された閾値電流を、前記補正値に対応する量だけ増加させることによって当該閾値電流を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された閾値電流と前記スイッチング電流とに応じた駆動電流を、前記第１のレーザ光源に供給する電流供給手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、例えば、マルチビーム方式のレーザについて、ＡＰＣにより得られる閾値電流の誤差を適切に補正して当該レーザを駆動する技術を提供できる。さらに、当該閾値電流の誤差を適切に補正することによって、像担持体の表面をレーザビームで走査して静電潜像を形成する場合に当該像担持体の表面に残留する電位むらを低減可能にする技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置１００の概略的な断面図である。
【図２Ａ】第１の実施形態に係る露光制御部１０の構成を示す図である。
【図２Ｂ】第１の実施形態に係る露光制御部１０及び光量制御部４７の接続関係を示すブロック図である。
【図３Ａ】第１の実施形態に係るレーザ駆動装置３１の構成を示す図である。
【図３Ｂ】第１の実施形態に係るＡＰＣ回路４０３の構成を示す図である。
【図３Ｃ】第１の実施形態に係るレーザ駆動装置３１における発光シーケンスを示す図である。
【図３Ｄ】第１の実施形態に係るレーザ駆動装置３１に設けられたレーザチップ４３の発光特性を示す図である。
【図４Ａ】感光体１１の表面に生じる電位むらを概念的に示す図である。
【図４Ｂ】感光体１１の表面に生じる電位むらの補正する際の、レーザ駆動電流について示す図である。
【図５Ａ】マルチビームレーザの温度の上昇に伴う発光特性の変化の様子を示す図である。
【図５Ｂ】第２の実施形態に係る露光制御部１０及び光量制御部４７の接続関係を示すブロック図である。
【図５Ｃ】第２の実施形態に係る、マルチビームレーザの温度と、閾値電流の補正値を調整するための係数αとの関係を示す図である。
【図６Ａ】単一のレーザ光源を使用した場合の、ＡＰＣによって得られる発光特性を示す図である。
【図６Ｂ】複数のレーザ光源を使用した場合の、ＡＰＣによって得られる発光特性を示す図である。
【図６Ｃ】複数のレーザ光源を使用した場合に、ＡＰＣによって得られた閾値電流に生じる誤差の影響について示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る、画像形成装置１００における画像形成動作の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１６】
［第１の実施形態］
＜画像形成装置１００の構成＞
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る露光装置及び画像形成装置の基本的な動作について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の概略的な断面図である。
【００１７】
画像形成装置１００において、原稿給紙装置１に積載された原稿は、１枚ずつ順に原稿台ガラス２の表面に搬送される。原稿が原稿台ガラス２の表面に搬送されると、読取りユニット４のランプ部３が点灯し、かつ、読取りユニット４が矢印１１０の方向に移動しながら原稿に光を照射する。原稿からの反射光は、ミラー５，６，７を介してレンズ８を通過した後、イメージセンサ部９に入力されて、画像信号に変換される。イメージセンサ部９から出力される画像信号は、画像メモリ（図示せず）に一時的に格納される。その後、画像信号は、画像メモリから読み出されて、露光制御部１０に入力される。
【００１８】
露光制御部１０は、入力された画像信号（画像情報）に応じて感光体１１の表面にレーザビームを照射して、当該レーザビームで感光体１１の表面を走査することによって、当該レーザビームで感光体１１の表面を露光する。これにより、感光体１１の表面に静電潜像が形成される。ここで、感光体１１は像担持体の一例である。また、電位センサ３０は、感光体１１の表面電位を検知するととともに、当該表面電位が所望の値になっているか監視する。感光体１１の表面に形成された静電潜像が現像器１３によって現像されることで、記録材に転写すべき画像（トナー像）が感光体１１の表面に形成される。感光体１１の表面にトナー像は、感光体１１の回転に伴って転写部１６まで移動して、そこで記録材の表面に転写される。
【００１９】
転写部１６においてトナー像が転写される記録材は、当該トナー像が転写部１６に到達するタイミングに合わせて、記録材積載部１４又は１５から給紙及び搬送される。転写部１６においてトナー像が転写された記録材は、定着部１７に搬送される。定着部１７は、トナー像を記録材の表面に定着させる。定着部１７による定着処理の後、記録材は排紙部１８から画像形成装置１００の外部に排紙される。
【００２０】
転写部１６における転写が行われた後、クリーナ２５は、感光体１１の表面に残留するトナーを回収することによって、感光体１１の表面を清掃する。次に、補助帯電器２６が感光体１１の表面を除電することによって、次の画像形成の際に、１次帯電器２８による帯電により、感光体１１が良好な帯電特性を得られるようにする。さらに、感光体１１の表面の残留電荷を前露光ランプ２７が消去した後、１次帯電器２８が感光体１１の表面を帯電させる。画像形成装置１００は、以上の処理を繰り返すことによって、複数枚の記録材に対する画像形成を実行する。
【００２１】
＜露光制御部１０の構成＞
図２Ａ及び図２Ｂを参照して、本実施形態に係る露光制御部１０、及び露光制御部１０を制御する光量制御部４７について説明する。なお、本実施形態において、露光制御部１０及び光量制御部４７は、複数のレーザ光源を備え、当該複数のレーザ光源が駆動電流に応じて出力する複数のレーザビームで像担持体の表面を露光する露光装置の一例である。図２Ａに示すように、露光制御部１０は、レーザ駆動装置３１、コリメータレンズ３５、絞り３２、ポリゴンミラー３３、ｆ−θレンズ３４、及びＢＤ（Beam Detect）センサ３６を備える。レーザ駆動装置３１は、複数のレーザ光源に相当する複数の半導体レーザ（レーザダイオード（ＬＤ））と、１個のフォトダイオード（ＰＤ）とを備える。また、光量制御部４７は、ＣＰＵを備え、当該ＣＰＵによって露光制御部１０を制御する。
【００２２】
光量制御部４７の制御に基づく露光制御部１０の動作について説明する。画像形成装置１００において画像形成が開始されると、光量制御部４７は、レーザ駆動装置３１に対して制御信号Ｓ４７を出力する。光量制御部４７は、レーザチップ４３内の複数のＬＤ（複数のレーザ光源）が後述する発光シーケンスに従って所望の光量で各光ビーム（レーザビーム）を発光するように、制御信号Ｓ４７によってレーザ駆動装置３１を制御する。レーザチップ４３から出射した各レーザビームは、コリメータレンズ３５及び絞り３２を通過することによってほぼ平行光となった後に、所定のビーム径でポリゴンミラー３３に入射する。
【００２３】
ポリゴンミラー３３は、矢印２０１の方向に等角速度で回転しており、当該回転に伴って、入射した各レーザビームを連続的な角度で反射する。これにより、ポリゴンミラー３３は、入射した各レーザビームを偏向する。ポリゴンミラー３３によって偏向された各レーザビームは、ｆ−θレンズ３４に入射する。ｆ−θレンズ３４は、入射した複数のレーザビームに対して、集光作用を与えるとともに、感光体１１の表面を当該複数のレーザビームが走査する際の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行う。これにより、当該複数のレーザビームは、感光体１１の表面で結合して、当該表面を矢印２０２の方向に等速で走査する。
【００２４】
ここで、ＢＤセンサ３６は、ポリゴンミラー３３からの反射光を検出するためのセンサである。ＢＤセンサ３６は、ポリゴンミラー３３の各鏡面によって反射されるレーザビームのうち、走査開始側におけるレーザビームを検知する位置に配置されている。ＢＤセンサ３６は、レーザビームを検出したことに応じて、検出信号（ＢＤ信号）Ｓ３６を光量制御部４７へ出力する。光量制御部４７は、入力されたＢＤ信号Ｓ３６を、ポリゴンミラー３３の回転と、レーザ駆動装置３１における画像信号の書き込み開始タイミングとの同期処理のための同期信号として用いる。
【００２５】
光量制御部４７は、ＢＤ信号Ｓ３６が示すレーザビームの検出周期を監視する。さらに、光量制御部４７は、当該監視結果に基づいて、ポリゴンミラー３３の１回転周期が常に一定となるように、ポリゴンミラー３３を駆動するポリゴンモータドライバ（図示せず）を、加速又は減速させる制御を行う。かかる制御によって、光量制御部４７は、ポリゴンミラー３３を安定した回転状態にさせる。
【００２６】
＜レーザ駆動装置３１の構成＞
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃを参照して、レーザ駆動装置３１の動作について説明する。まず、図３Ａを参照して、レーザ駆動装置３１の構成について説明する。
【００２７】
レーザチップ４３は、複数のレーザダイオード（ＬＤ１〜ＬＤｎ）と１個のフォトダイオード（ＰＤ）とを備える。レーザチップ４３内のＰＤは、検出手段として機能し、検知した光量に応じた電流Ｉｍを、電流／電圧変換器４０１に出力する。電流／電圧変換器４０１は、入力された電流Ｉｍを電圧に変換して出力する。増幅器４０２は、電流／電圧変換器４０１から出力された電圧のゲインを調整するための増幅器である。増幅器４０２においてゲインが調整された電圧Ｖｐｄは、ＡＰＣ回路４０３に与えられる。
【００２８】
ＡＰＣ回路４０３には、光量制御部４７からの制御信号Ｓ４７が入力される。光量制御部４７による制御によって、ＡＰＣ回路４０３は、複数の（ｎ個の）ＬＤ１〜ＬＤｎを一定の光量で発光させるために、ＬＤ１〜ＬＤｎの光量を調整する光量制御を行う。変調部４１３は、ＬＤ１〜ＬＤｎに供給される駆動電流について、不図示のメモリ等から入力される画像データを用いて変調するための画像変調信号を、論理素子４１２に出力する。例えば、駆動電流に対してＰＷＭを行う場合には、変調部４１３は、画像データに応じた幅にパルス信号を、画像変調信号として論理素子４１２に出力する。論理素子４１２は、変調部４１３から出力される画像変調信号と、光量制御部４７から出力されるフル点灯信号Ｆｕｌｌとの論理和を、インバータ４１１とスイッチ４０９−１とに出力する。
【００２９】
インバータ４１１は、論理素子４１２からの出力信号の論理値を反転させて出力する。即ち、インバータ４１１は、入力された信号がハイレベル（Ｈｉ）の信号である場合、ローレベル（Ｌｏ）の信号を出力し、入力された信号がローレベル（Ｌｏ）の信号である場合、ハイレベル（Ｈｉ）の信号を出力する。インバータ４１１の出力信号は、スイッチ４１０−１に供給される。
【００３０】
レーザ駆動装置３１内には、レーザチップ４３内のＬＤ１へ電流を供給する（通電させる）ための電流源４０４−１〜４０７−１と、これらの電流源からＬＤ１への電流の供給状態を切り替えるスイッチ４０８−１〜４１０−１が設けられている。以下では、ＬＤ１に対応するこれらの電流源４０４−１〜４０７−１及びスイッチ４０８−１〜４１０−１について説明する。ただし、図３Ａに示すように、ＬＤ２〜ＬＤｎに対しても、それぞれ、ＬＤ１と同様の電流源及びスイッチ（４０４−２〜４１０−２、・・・、４０４−ｎ〜４１０−ｎ）が設けられている。
【００３１】
以下の説明において、閾値電流とは、レーザ光源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）に供給する電流を増加させた際に当該レーザ光源がレーザ発振を開始する閾値（図６ＡにおいてＩｔｈ）に相当する。また、スイッチング電流とは、目標光量に対応する電流から当該閾値電流を減算した電流（図６ＡにおいてＩＨ−Ｉｔｈ）であり、目標光量に対応する電流と当該閾値電流との差分に相当する。また、ＬＤ１へ電流を供給するための電流源４０４−１〜４０７−１は、閾値電流とスイッチング電流とに応じた駆動電流をＬＤ１へ供給する電流供給手段として機能する。また、他のＬＤ（ＬＤ２〜ＬＤｎ）へ電流を供給する電流源についても同様であり、例えば、ＬＤｎへ電流を供給するための電流源４０４−ｎ〜４０７−ｎは、閾値電流とスイッチング電流とに応じた駆動電流をＬＤｎへ供給する電流供給手段として機能する。
【００３２】
閾値電流源４０７−１は、電源とＬＤ１との間に接続されている。閾値電流源４０７−１からＬＤ１へ供給される電流は、ＡＰＣ回路４０３によって可変制御される。閾値電流源４０７−１は、ＡＰＣ回路４０３によって決定された閾値電流ＩｔｈをＬＤ１に供給するための電流源であり、本実施形態では第１の電流源として機能する。
【００３３】
スイッチング電流源４０４−１は、電源とＬＤ１間との間に接続されており、閾値電流源４０７−１と並列にＬＤ１に接続されている。スイッチング電流源４０４−１から供給される電流は、ＡＰＣ回路４０３によって可変制御される。スイッチング電流源４０４−１は、ＡＰＣ回路４０３によって決定されたスイッチング電流ＩｓｗをＬＤ１に供給するための電流源であり、本実施形態では第２の電流源として機能する。
【００３４】
スイッチング電流源４０４−１とＬＤ１との間には、スイッチ４０９−１が設けられている。図３Ａに示すように、スイッチ４０９−１は、閾値電流源４０７−１と並列にＬＤ１に接続され、かつ、ＬＤ１とスイッチング電流源４０４−１との間に接続されている。スイッチ４０９−１のＯＮ／ＯＦＦに応じて、スイッチング電流源４０４−１からＬＤ１への電流の供給がＯＮ／ＯＦＦされる。即ち、スイッチ４０９−１は、スイッチング電流源４０４−１からＬＤ１への電流の供給状態及び非供給状態をスイッチングさせる。これにより、スイッチング電流源４０４−１から出力される電流が、画像データ（画像情報）に応じてスイッチングさせたスイッチング電流Ｉｓｗとして、ＬＤ１に供給される。
【００３５】
電位むら補正電流源４０５−１は、電源とＬＤ１との間に接続されている。電位むら補正電流源４０５−１とＬＤ１との間に設けられたスイッチ４１０−１のＯＮ／ＯＦＦに応じて、電位むら補正電流源４０５−１からＬＤ１への電流の供給がＯＮ／ＯＦＦされる。また、電位むら補正電流源４０５−１から供給される電流は、光量制御部４７から与えられる電位むら補正値に応じて可変制御される。
【００３６】
閾値補正電流源４０６−１は、スイッチング電流源４０４−１とＬＤ１との間に接続され、スイッチング電流源４０４−１に対してスイッチ４０９−１と並列に接続されている。また、閾値補正電流源４０６−１は、スイッチ４０８−１を介してＬＤ１に対して接続されている。閾値補正電流源４０６−１は、スイッチング電流源４０４−１からの電流の一部を、スイッチ４０９−１を介さずにＬＤ１へ供給する（バイパスさせる）電流源であり、本実施形態では第３の電流源として機能する。なお、スイッチング電流源４０４−１からの電流のうち、閾値補正電流源４０６−１によってＬＤ１へバイパスされる電流は、後述するように、閾値電流を補正するための補正値に対応する一部の電流である。
【００３７】
光量制御部４７からの指示によるスイッチ４０８−１のＯＮ／ＯＦＦに応じて、閾値補正電流源４０６−１を介したスイッチング電流源４０４−１からのＬＤ１への電流の供給が、ＯＮ／ＯＦＦされる。
【００３８】
（ＡＰＣ動作）
次に、図３Ａ〜図３Ｄを参照して、ＡＰＣ動作について説明する。なお、説明の簡略化のため、ＬＤ１を第１のレーザ光源、ＬＤ２〜ＬＤｎのそれぞれを第２のレーザ光源として、ＬＤ１に対するＡＰＣ動作についてのみ説明する。しかし、他のレーザ（ＬＤ２〜ＬＤｎ）についても、ＬＤ１と同様の制御を行うことによって、ＬＤ１〜ＬＤｎのそれぞれについてＡＰＣ実現できる。
【００３９】
まず、閾値補正電流源４０６−１からＬＤ１に電流を供給しない状態（スイッチ４０８−１をＯＦＦ）におけるＡＰＣ動作について説明する。光量制御部４７は、ＬＤ１を発光させるために、閾値電流源４０７−１からＬＤ１に供給される閾値電流がＩｔｈ１となるように、閾値電流源４０７−１を制御する。また、光量制御部４７は、スイッチング電流源４０４−１からＬＤ１に供給されるスイッチング電流がＩｓｗ１となるように、スイッチング電流源４０４−１を制御する。なお、Ｉｔｈ１及びＩｓｗ１には、予め定められた電流値が一時的に設定されてもよいし、前回のＡＰＣで決定した閾値電流及びスイッチング電流が設定されてもよい。
【００４０】
図３Ｃの区間１（最初のＡＰＣ動作区間）において、光量制御部４７は、閾値電流源４０７−１及びスイッチング電流源４０４−１の電流値を、それぞれＩｔｈ１及びＩｓｗ１とした後、フル点灯信号Ｆｕｌｌ（波形３０１）をＬｏからＨｉにする。これにより、論理素子４１２からＨｉが出力される。その結果、スイッチ４０９−１がＯＮに切り替わり、スイッチング電流源４０４−１からスイッチング電流Ｉｓｗ１がＬＤ１に流れ始める。また、論理素子４１２からインバータ４１１に入力された信号は、インバータ４１１によって論理が反転した状態（Ｈｉ→Ｌｏ）で、スイッチ４１０−１に出力される。これにより、スイッチ４１０−１はＯＦＦとなり、電位むら補正電流源４０５−１からＬＤ１に電流が流れなくなる。従って、フル点灯信号ＦｕｌｌがＨｉである間は、ＬＤ１には閾値電流Ｉｔｈ１とスイッチング電流Ｉｓｗ１とを加算した加算電流が流れることになる。
【００４１】
ＰＤは、閾値電流Ｉｔｈ１とスイッチング電流Ｉｓｗ１とを加算した電流の通電によりＬＤ１から発光したレーザビームの光量を測定し、光量に応じた電流を電流／電圧変換器４０１に出力する。電流／電圧変換器４０１に入力された電流は電圧に変換され、変換後の電圧は増幅器４０２で増幅される。増幅された電圧Ｖｐｄは、ＡＰＣ回路４０３に入力される。
【００４２】
図３Ｂに示すように、ＡＰＣ回路４０３に入力された電圧Ｖｐｄは、抵抗５０１を介してアナログスイッチ５０２に入力される。アナログスイッチ５０２は、光量制御部４７からのサンプル／ホールド信号Ｈ＿Ｓ／Ｈ＊（波形３０５）に応じて、抵抗５０１及びコンデンサ５０３によって定まる時定数でコンデンサ５０３を充電する。具体的には、アナログスイッチ５０２は、サンプル／ホールド信号Ｈ＿Ｓ／Ｈ＊がＨｉの場合に、サンプル状態となり、コンデンサ５０３を充電する。また、アナログスイッチ５０２は、サンプル／ホールド信号Ｈ＿Ｓ／Ｈ＊がＨｉからＬｏに切り替わると、ホールド状態となる。これにより、コンデンサ５０３は、その電圧ＶｓｈＨ（波形３０７）をホールドする。
【００４３】
次に、光量制御部４７は、フル点灯信号ＦｕｌｌをＨｉからＬｏに切り替えるとともに、閾値電流についてはＩｔｈ１から変更せずに、スイッチング電流をＩｓｗ２（≒(１／４)Ｉｓｗ１）に変更する。その後、光量制御部４７は、フル点灯信号をＬｏからＨｉに切り替えて、スイッチング電流Ｉｓｗ２と閾値電流Ｉｔｈ１とを加算した電流を、ＬＤ１に通電させることによって、ＬＤ１を発光させる。これにより、ＬＤ１から発光したレーザビームの光量がＰＤによって測定されて、上述と同様、測定された光量に応じた電圧ＶｐｄがＡＰＣ回路４０３に入力される。
【００４４】
ＡＰＣ回路４０３に入力された電圧Ｖｐｄは、抵抗５０５を介してアナログスイッチ５０６に入力される。アナログスイッチ５０６は、光量制御部４７からのサンプル／ホールド信号Ｌ＿Ｓ／Ｈ＊（波形３０６）に応じて、抵抗５０５及びコンデンサ５０７によって定まる時定数でコンデンサ５０７を充電する。具体的には、アナログスイッチ５０６は、サンプル／ホールド信号Ｌ＿Ｓ／Ｈ＊がＨｉの場合に、サンプル状態となり、コンデンサ５０７を充電する。また、アナログスイッチ５０６は、サンプル／ホールド信号Ｌ＿Ｓ／Ｈ＊がＨｉからＬｏに切り替わると、ホールド状態となる。これにより、コンデンサ５０７は、その電圧ＶｓｈＬ（波形３０８）をホールドする。その後、光量制御部４７は、フル点灯信号ＦｕｌｌをＨｉからＬｏに切り替える。
【００４５】
Ｉｓｗ１のスイッチング電流をＬＤ１に通電させた場合のホールド電圧ＶｓｈＨは、比較器５０４に入力される。比較器５０４は、入力されたホールド電圧ＶｓｈＨと、目標光量に対応する基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、それらの差分を表す差分信号ＶａｐｃＨを出力する。同様に、Ｉｓｗ２のスイッチング電流をＬＤ１に通電させた場合のホールド電圧ＶｓｈＬは、比較器５０８に入力される。比較器５０８は、入力されたホールド電圧ＶｓｈＬと、目標光量に対応する基準電圧に対して１／４の電圧（Ｖｒｅｆ／４）とを比較して、それらの差分を表す差分信号ＶａｐｃＬを出力する。
【００４６】
比較器５０４、５０８からそれぞれ出力された差分信号ＶａｐｃＨ、ＶａｐｃＬは、ホールド電圧ＶｓｈＨ、ＶｓｈＬとともに、演算部５０９に入力される。演算部５０９は、ＬＤ１に通電される電流が（Ｉｔｈ１＋Ｉｓｗ１）である場合のホールド電圧ＶｓｈＨと、ＬＤ１に通電される電流が（Ｉｔｈ１＋Ｉｓｗ２）である場合のホールド電圧ＶｓｈＬとから、次式により閾値電流Ｉｔｈ２を算出する。
Ｉｔｈ２＝｛ＶｓｈＨ（Ｉｔｈ１＋Ｉｓｗ２）−ＶｓｈＬ（Ｉｔｈ１＋Ｉｓｗ１）｝
／（ＶｓｈＨ−ＶｓｈＬ）
【００４７】
また、差分信号ＶａｐｃＨ、ＶａｐｃＬに対応する電流をＩａｐｃＨ、ＩａｐｃＬとすると、次のＡＰＣ動作で使用すべきスイッチング電流Ｉｓｗ１'，Ｉｓｗ２'は、次式により算出される。
Ｉｓｗ１'＝Ｉｔｈ１＋Ｉｓｗ１＋ＩａｐｃＨ−Ｉｔｈ２
Ｉｓｗ２'＝Ｉｔｈ１＋Ｉｓｗ２＋ＩａｐｃＬ−Ｉｔｈ２
以上のように算出されたＩｔｈ２，Ｉｓｗ１'，及びＩｓｗ２'は、次のＡＰＣ動作（図３Ｃの区間２において実行されるＡＰＣ動作）において用いられる。
【００４８】
次に、ＡＰＣ回路４０３では、区間１のＡＰＣ動作の次のＡＰＣ動作として、図３Ｃの区間２において上述のＡＰＣ動作と同様の処理が実行される。区間２におけるＡＰＣ動作によって得られたホールド電圧をＶｓｈＨ'，ＶｓｈＬ'とすると、次のＡＰＣ動作で使用すべき閾値電流Ｉｔｈ３と、スイッチング電流Ｉｓｗ１''，Ｉｓｗ２''は、次式によって算出される。
Ｉｔｈ３＝｛ＶｓｈＨ'（Ｉｔｈ２＋Ｉｓｗ２'）−ＶｓｈＬ'（Ｉｔｈ２＋Ｉｓｗ１'）｝
／（ＶｓｈＨ'−ＶｓｈＬ'）
Ｉｓｗ１''＝Ｉｔｈ２＋Ｉｓｗ１'＋ＩａｐｃＨ'−Ｉｔｈ３
Ｉｓｗ２''＝Ｉｔｈ２＋Ｉｓｗ２'＋ＩａｐｃＬ'−Ｉｔｈ３
【００４９】
上述したＡＰＣ動作を繰り返すことによって、差分信号ＶａｐｃＨ，ＶａｐｃＬが徐々に０に近づいていき、閾値電流及びスイッチング電流ともに安定するとともに、ＬＤ１の光量も安定する。以下では、図３Ｃに示す区間１及び区間２において上述のように実行された２回のＡＰＣによって、閾値電流ＩｔｈがＩｔｈ３で、スイッチング電流ＩｓｗがＩｓｗ１''，Ｉｓｗ２''で、それぞれ安定したものとする。なお、ＡＰＣによって得られるスイッチング電流Ｉｓｗのうち、Ｉｓｗ１''は、目標光量に対応するスイッチング電流、Ｉｓｗ２''は、当該目標光量の１／４の光量に対応するスイッチング電流である。このように、光量制御部４７及びＡＰＣ回路４０３は、複数のレーザ光源のそれぞれに対して供給すべき閾値電流とスイッチング電流とを決定する決定手段の一例として機能する。
【００５０】
ところが、図６Ａ〜図６Ｃを用いて説明したように、マルチビーム方式のレーザチップにおける各レーザについてＡＰＣを行った場合に得られる各レーザの発光特性の閾値電流は、実際の閾値電流よりも低い値となってしまう。これは、１つのレーザのＡＰＣの実行中に、当該１つのレーザ以外の他のレーザも、閾値電流に満たないバイアス電流により微小に発光（バイアス発光）しており、上述のように、ＰＤを用いて検出される光量に誤差が生じ得るためである。
【００５１】
図３Ｄは、マルチビーム方式のレーザチップに含まれる１つのレーザについてのＡＰＣによって得られる発光特性３１２，３１３と、実際の発光特性３１１との一例を示している。ここでは、上述したように、目標光量に対応する基準電圧Ｖｒｅｆと、目標光量の１／４（以下、１／４光量）に対応する電圧（Ｖｒｅｆ／４）とを基準として、ＡＰＣを行った場合を示している。図３Ｄの発光特性３１２は、区間１において実行される１回目のＡＰＣによって得られた閾値電流Ｉｔｈ２及びスイッチング電流Ｉｓｗ１'に基づく発光特性である。また、図３Ｄの発光特性３１３は、区間２において実行される２回目のＡＰＣによって得られた閾値電流Ｉｔｈ３及びスイッチング電流Ｉｓｗ１''に基づく発光特性である。図３Ｄに示すように、ＡＰＣによって安定した閾値電流Ｉｔｈ３は、実際の発光特性３１１の閾値電流Ｉｔｈ＿ｒｅａｌに対してΔＩｔｈだけ低い値となっている。これは、上述のように、１／４光量についてのＡＰＣ動作において検出される電流値に誤差が生じるためである。
【００５２】
本実施形態では、各レーザについて、ＡＰＣ動作によって得られた閾値電流を補正するための電流を当該レーザに供給するために、閾値補正電流源４０６−１〜４０６−ｎを使用する。閾値補正電流源４０６−１〜４０６−ｎのうち、ＬＤ１に対して電流を供給する閾値補正電流源４０６−１は、以下のように動作する。
【００５３】
閾値補正電流源４０６−１は、対応するレーザ光源（ＬＤ１）についてのＡＰＣにより得られた、上述の誤差の影響を受けている閾値電流Ｉｔｈ３と、当該誤差の影響を受けていない閾値電流Ｉｔｈ＿ｒｅａｌとの差分（ΔＩｔｈ）に相当する補正値を使用する。ここで、閾値電流Ｉｔｈ＿ｒｅａｌは、対応するレーザ光源（ＬＤ１）のみを動作させ、当該レーザ光源以外の他のレーザ光源（ＬＤ２〜ＬＤｎ）をＯＦＦにした状態で、ＡＰＣにより得られた閾値電流である。当該補正値は、レーザ光源（ＬＤ１）を発光させた場合の発光特性から求まる閾値電流Ｉｔｈ３と、他のレーザ光源（ＬＤ２〜ＬＤｎ）をレーザ発振させずに（ＬＤ２〜ＬＤｎにバイアス電流を供給している状態で）レーザ光源（ＬＤ１）を発光させた場合の発光特性から求まる閾値電流との差分（差分値ΔＩｔｈ）に相当する。閾値補正電流源４０６−１は、画像形成のためにレーザＬＤ１〜ＬＤｎからのレーザビームで感光体を走査（露光）する際には、当該差分値ΔＩｔｈを閾値電流に対する補正値として使用して、当該補正値に相当する量の電流をＬＤ１に供給する。
【００５４】
差分値ΔＩｔｈについては、例えば、画像形成装置１００の工場調整時にＩｔｈ３及びＩｔｈ＿ｒｅａｌをそれぞれ測定し、それらの差分値として事前に算出しておけばよい。なお、本実施形態において、Ｉｔｈ３とＩｔｈ＿ｒｅａｌは、第１の閾値電流値と第２の閾値電流値にそれぞれ相当する。このように、差分値ΔＩｔｈは、予め定められた補正値として用意され、不図示のメモリ等に予め格納されていればよい。さらに、閾値補正電流源４０６−１が、算出された差分値の電流ΔＩｔｈをレーザＬＤ１に対して供給するように、各電流源に含まれる可変抵抗や電子ボリウム等を調整すればよい。なお、電子ボリウムで調整する場合には、必要な調整値を不図示のメモリ等に予め記憶させておけばよい。
【００５５】
閾値補正電流源４０６−１が差分値ΔＩｔｈの電流を供給可能な状態で、当該電流源に接続されたスイッチ４０８−１を光量制御部４７がＯＮにすることによって、当該電流源からＬＤ１に供給（通電）される。これにより、閾値電流源４０７―１からの閾値電流Ｉｔｈ３を、ΔＩｔｈに対応する量だけ増加させた電流が、補正後の閾値電流としてＬＤ１に供給されることになる。
【００５６】
また、スイッチング電流源４０４−１からは、画像変調信号（画像情報）に基づくスイッチ４０９−１のＯＮ／ＯＦＦに応じて、画像情報に応じてスイッチングされたスイッチング電流がＬＤ１に供給される。スイッチ４０９−１がＯＮになると、スイッチング電流源４０４−１からはＩｓｗ１''−ΔＩｔｈのスイッチング電流がＬＤ１に供給される。一方で、スイッチ４０９−１がＯＦＦになると、スイッチング電流源４０４−１からＬＤ１にスイッチング電流は供給されなくなる。
【００５７】
このように、スイッチ４０９−１がＯＮである場合には、ＡＰＣによって得られたスイッチング電流Ｉｓｗ１''をΔＩｔｈに対応する量だけを減少させた電流が、スイッチング電流源４０４−１からＬＤ１に供給される。これにより、閾値電流源４０７―１からの閾値電流Ｉｔｈ３が補正値（ΔＩｔｈ）で補正される一方で、スイッチング電流源４０４−１からのスイッチング電流Ｉｓｗ''が同一の補正値（ΔＩｔｈ）で補正される。これは、ΔＩｔｈを用いた閾値電流の補正前及び補正後で、スイッチング電流を通電した場合のＬＤ１の光量が、目標光量から変化することを防ぐためである。即ち、光量制御部４７は、スイッチ４０８−１をＯＮにして、回路内で閾値補正電流源４０６−１を動作させた状態にすることによって、閾値電流及びスイッチング電流の双方を補正値（ΔＩｔｈ）で補正する。なお、本実施形態で光量制御部４７は補正手段として機能する。
【００５８】
さらに、ＬＤ２〜ＬＤｎについても、ＬＤ１と同様に、差分値ΔＩｔｈを事前に算出しておき、当該差分値に相当する電流を、閾値補正電流源４０６−２〜４０６−ｎがそれぞれＬＤ２〜ＬＤｎに供給する。また、スイッチング電流源４０４−２〜ｎ及びスイッチ４０９−２〜４０９−ｎの動作についても、スイッチング電流源４０４−１及びスイッチ４０９−１と同様である。
【００５９】
本実施形態では、光量制御部４７とレーザ駆動装置３１とがこのように動作することによって、各レーザについて、本来の閾値電流よりも低い閾値電流がＡＰＣにより得られた場合にも、閾値電流を本来の閾値電流に補正して画像形成を行うことが可能である。即ち、マルチビーム方式のレーザチップにおいても、各レーザに対して適切な閾値電流を通電させることが可能になる。さらに、ＡＰＣによって得られた閾値電流に補正値（差分値）ΔＩｔｈの電流を上述のように加算するだけでなく、ΔＩｔｈだけ減算したスイッチング電流を、スイッチング電流源４０４−１〜ｎからＬＤ１〜ＬＤｎにそれぞれ供給する。これにより、ΔＩｔｈによる閾値電流の補正前及び補正後における、スイッチング電流と閾値電流との総和を一定に維持することが可能になり、目標光量を変化させることなく、ＬＤ１〜ＬＤｎを発光させることが可能になる。
【００６０】
＜画像形成時の補正動作＞
次に、図４Ａ、図４Ｂを参照しながら、感光体１１の表面における主走査方向の感度のむらに起因して生じる、感光体１１の表面電位のむらを低減するための、画像形成装置１００において実行される画像形成動作について説明する。ここで、図７は、画像形成装置１００における画像形成動作の手順を示すフローチャートである。図７に示す各ステップの処理は、光量制御部４７のＣＰＵ（図示せず）が、メモリ等に予め格納された制御プログラムをＲＡＭ（図示せず）に読み出して実行することによって実行される。当該画像形成動作には、上述したＡＰＣ動作による補正動作も含まれる。なお、説明の簡略化のため、以下では主としてＬＤ１についての動作のみ説明するが、他のレーザ（ＬＤ２〜ＬＤｎ）についてもＬＤ１と同様である。
【００６１】
まず、光量制御部４７のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」と称する。）は、画像形成コマンドの入力等に応じて、画像形成動作を開始して、Ｓ１０１〜Ｓ１０５の処理を開始する。ＣＰＵは、１０１〜Ｓ１０５の処理を、感光体１１の表面における１主走査ラインごとに実行する。ＣＰＵは、各ラインの画像領域における画像形成（Ｓ１０５）の前に、Ｓ１０１で、非画像領域において上述のＡＰＣ動作を開始する。このとき、ＣＰＵは、スイッチ４０８−１、４１０−１をＯＦＦにすることで、電位むら補正電流源４０５−１及び閾値補正電流源４０６−１をＯＦＦにした状態で、ＡＰＣ動作を実行する。このＬＤ１についてのＡＰＣ動作は、上述のように、レーザの発光応答性を高めるためのバイアス電流を、閾値電流源４０７−２〜４０７−ｎからＬＤ２〜ＬＤｎに対してそれぞれ供給している状態で行われる。
【００６２】
ＡＰＣ動作の開始後、Ｓ１０２で、ＣＰＵは、当該ＡＰＣ動作により、ＬＤ１に供給すべき駆動電流として、閾値電流Ｉｔｈ３とスイッチング電流Ｉｓｗ１''とを決定する。次に、上述のように、マルチビーム方式においてＡＰＣによって閾値電流Ｉｔｈ３に生じる誤差を補正するための補正値ΔＩｔｈで、閾値電流Ｉｔｈ３を補正する。具体的には、ＡＰＣ動作が完了して画像形成動作に移行する前に、Ｓ１０３で、光量制御部４７は、閾値補正電流ΔＩｔｈを閾値補正電流源４０６−１からＬＤ１に供給させるために、スイッチ４０８−１をＯＮにして、閾値補正電流源４０６−１をＯＦＦからＯＮに切り替える。これにより、閾値電流源４０７−１からの閾値電流Ｉｔｈ３が、Ｉｔｈ３＋ΔＩｔｈに補正されて、ＬＤ１に供給され始める。
【００６３】
次に、Ｓ１０４で、ＣＰＵは、感光体１１の表面における主走査方向の感度のむらに起因して生じる、感光体１１の表面電位のむらを低減するために、当該電位むらの補正動作を開始する。具体的には、ＣＰＵは、後述するように、入力される画像データに基づいてスイッチ４１０−１のＯＮ又はＯＦＦにすることによって、当該画像データに基づいて電位むら補正電流源４０５−１からＬＤ１への電流の供給状態をＯＮ又はＯＦＦにする制御を開始する。
【００６４】
ここで、ＢＡＥ方式の画像形成装置１００では、感光体１１の表面を均一な電位となるように帯電させようとしても、感光体１１の感度のむらに起因して、当該表面の位置に応じて異なる電位となる電位むらが発生し得る。図４Ａは、感光体１１の主走査方向に発生した電位むらの様子を示したものである。同図に示すように、感光体の表面電位４２１とその理想電位４２２との間には、主走査方向の位置に応じて異なる誤差が生じていることがわかる。これは、感光体１１の表面が位置に応じて異なる感度を有するためである。このような電位むらを低減するために、画像形成装置１００は、画像変調信号がＬｏであって、スイッチング電流をＬＤ１に通電させない場合のＬＤ１の光量を、感光体１１の主走査方向における走査位置ごとの補正値に応じて増減させる制御を行う。
【００６５】
レーザ駆動装置３１において、入力される画像データに基づく画像変調信号（図４Ｂのパルス信号４３１）がＨｉである場合には、スイッチ４０９−１がＯＮとなるため、スイッチング電流源４０４−１からＬＤ１に電流が供給される。一方で、インバータ４１１に入力されたパルス信号４３１は、極性が反転（Ｈｉ→Ｌｏ）した状態でスイッチ４１０−１に与えられる。このため、スイッチ４１０−１はＯＦＦとなり、電位むら補正電流源４０５−１からＬＤ１に電流は供給されない。このように、パルス信号４３１がＨｉである場合、閾値電流源４０７−１からの電流Ｉｔｈ３と、閾値補正電流源４０６−１からの電流ΔＩｔｈと、スイッチング電流源４０４−１からの電流（Ｉｓｗ１''−ΔＩｔｈ）との和が、ＬＤ１に供給される。即ち、ＬＤ１には、（Ｉｔｈ３＋Ｉｓｗ１''）の大きさの駆動電流４３２が供給される。
【００６６】
また、レーザ駆動装置３１において、入力される画像データに基づく画像変調信号（パルス信号４３１）がＬｏである場合には、スイッチ４０９−１がＯＦＦとなるため、スイッチング電流源４０４−１からＬＤ１に電流は供給されない。一方で、インバータ４１１に入力されたパルス信号４３１は、極性が反転（Ｌｏ→Ｈｉ）した状態でスイッチ４１０−１に与えられる。このため、スイッチ４１０−１がＯＮとなり、電位むら補正電流源４０５−１からＬＤ１に電流が供給される。このように、パルス信号４３１がＬｏである場合、閾値電流源４０７−１からの電流Ｉｔｈ３と、閾値補正電流源４０６−１からの電流ΔＩｔｈと、電位むら補正電流源４０５−１からの電流Ｉｔとの和が、駆動電流４３２としてＬＤ１に供給される。
【００６７】
光量制御部４７のＣＰＵは、Ｓ１０４で、感光体１１の表面電位のむらの補正動作を開始した後、Ｓ１０５で、画像領域における画像データに基づく画像形成を実行する。ＣＰＵは、Ｓ１０５における画像形成の際に、電位むらを補正するための補正電流Ｉｔを、電位むら補正電流源４０５−１からＬＤ１に供給するように、レーザ駆動回路３１を制御する。具体的には、光量制御部４７のＣＰＵは、ＢＤ信号に同期して、主走査方向における走査位置ごとに予め定められた補正値に対応する大きさの補正電流Ｉｔを、電位むら補正電流源４０５−１からＬＤ１に供給させる制御を行う。なお、ＢＤ信号は、上述のＢＤセンサ３６から出力される信号であり、主走査同期信号に相当する。補正電流Ｉｔは、図４Ｂに示すように、閾値電流Ｉｔｈ＿ｒｅａｌの近傍で、感光体１１の主走査方向における走査位置（主走査位置）ごとに変化する。
【００６８】
光量制御部４７のＣＰＵは、感光体１１の主走査方向における走査位置に応じた補正値を、その内部のメモリに記憶しており、ＢＤ信号に同期して当該補正値を読み出して使用する。光量制御部４７は、電位むら補正電流源４０５−１に出力する制御信号によって、メモリから読み出した補正値に応じて、電位むら補正電流源４０５−１からＬＤ１に供給される補正電流Ｉｔの大きさを変化させる。即ち、補正電流Ｉｔは、感光体１１の測定値に応じて変化する電流となる。
【００６９】
この補正値は、例えば、工場調整時に、感光体１１の表面における各主走査位置の感度を測定して得られた測定値から作成され、光量制御部４７内のメモリに格納される。感光体１１の感度は、例えば、１次帯電器２８によって帯電した感光体１１の表面に、主走査位置によらず一定の光量のレーザビームを照射した場合の、表面電位の測定値として得られる。補正値は、測定された表面電位の主走査方向における変化が一定となる光量でＬＤ１を発光させるために、電位むら補正電流源４０５−１からＬＤ１に供給させる補正電流Ｉｔに対応する値とすればよい。
【００７０】
画像変調信号がＬｏである場合には、ＬＤ１から感光体１１に照射されるレーザビームの光量が、上述の補正値に応じて感光体１１の主走査位置ごとに増減することで、当該レーザビームの照射後における感光体１１の表面電位が主走査位置によらず均一となる。
【００７１】
その後、１ラインの画像形成が完了すると、Ｓ１０６で、ＣＰＵは、入力された画像データについて、画像形成を実行すべき次のラインが残っているか否かを判定することによって、画像形成を終了するか否かを判定する。ここで、ＣＰＵは、画像形成を終了しないと判定した場合、処理をＳ１０１に戻す一方で、画像形成を終了すると判定した場合には、図７に示す一連の画像形成動作を終了する。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態では、複数のレーザ光源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）のそれぞれから照射するレーザビームの光量を目標光量に制御するＡＰＣを行って、当該複数のレーザ光源のそれぞれに供給すべき閾値電流とスイッチング電流とを決定する。さらに、複数のレーザ光源のそれぞれについて、当該レーザ光源のみを発光させた場合の発光特性から求まる閾値電流と、当該レーザ光源以外の他のレーザ光源をレーザ発振させずに複数のレーザ光源を発光させた場合の発光特性から求まる閾値電流との差分を示す、予め定められた補正値で、決定した閾値電流を補正する。このようにして得られた補正後の閾値電流と、スイッチング電流とを複数のレーザ光源に供給することで、感光体１１に複数のレーザビームを照射するとともに、照射した当該複数のレーザビームで感光体１１の表面を走査する。
【００７３】
本実施形態によれば、ＡＰＣにより決定された閾値電流が、マルチビーム方式に起因して、本来の電流値よりも減少してしまった場合にも、本来の電流値に補正することができる。その結果、感光体１１の感度の測定値に応じた電流をレーザ光源に供給することで、感光体１１の表面の電位むらに対処する場合に、マルチビーム方式においても当該電位むらを低減することが可能となる。
【００７４】
なお、本実施形態では、ＢＡＥ方式の画像形成装置に本発明を適用した形態について説明してきたが、本発明は、ＢＡＥ方式の画像形成装置に限らず、イメージ露光方式の画像形成装置に対しても同様に適用可能である。本発明をイメージ露光方式の画像形成装置に対して適用した場合にも、適切に補正した閾値電流でレーザ光源を駆動させることが可能である。かかる画像形成装置において画像形成を行った場合、レーザ光源の光の立ち上がりがよりシャープになるため、形成される画像をより高画質にすることが可能になる。
【００７５】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、マルチビームレーザに対する閾値電流を補正するために、本来の閾値電流Ｉｔｈ＿ｒｅａｌと、ＡＰＣにより得られる閾値電流Ｉｔｈ３との差分値に相当する補正電流を、閾値電流Ｉｔｈ３とともに各レーザに供給している。また、工場調整時に、閾値電流Ｉｔｈ＿ｒｅａｌと閾値電流Ｉｔｈ３とを測定するとともに、それらの差分値を閾値補正電流源４０６−２〜４０６−ｎに対して固定的に与えている。
【００７６】
ここで、マルチビームレーザの各レーザの発光特性は、温度に依存して変化する可能性があり、その場合には閾値電流も変化する。例えば、赤外レーザ等のレーザは、温度に依存して発光特性がほとんど変化しないのに対して、赤色レーザ等のレーザは、温度に依存して発光特性が大きく変化して、閾値電流も変化することが知られている。
【００７７】
図５Ａは、マルチビームレーザの各レーザにおける、温度の上昇に伴う発光特性の変化の様子を示す図である。同図において、温度上昇前のレーザの発光特性５２１は、第１の実施形態で示した発光特性（図３Ｄ及び図４Ｂ）と同一である。従って、発光特性５２１についてのＡＰＣによって得られる閾値電流、及び当該閾値電流を補正するための補正電流は、第１の実施形態と同様、それぞれＩｔｈ３及びΔＩｔｈである。同図において、レーザの温度が上昇すると、その発光特性が５２１から５２２に変化して、閾値電流も上昇している。即ち、ＡＰＣによって得られる閾値電流は、Ｉｔｈ３からＩｔｈ３'に変化している。この場合に、閾値電流Ｉｔｈ３'に対して補正電流がΔＩｔｈで固定されていると、変化後の発光特性５２２における本来の閾値電流５２３に対して、５２４に示す量だけ電流が不足してしまう。
【００７８】
このように温度の変化に起因して閾値電流が変化する場合、第１の実施形態のように閾値電流を補正するための補正電流を固定的に設定していると、温度に依存して変化した閾値電流を適切に補正できなくなるおそれがある。これにより、各レーザに供給される閾値電流が本来の閾値電流からずれてしまい、結果的に感光体１１の表面電位の電位むらを低減できなくなるおそれがある。
【００７９】
第２の実施形態では、閾値電流に対する補正電流を、第１の実施形態のように固定するのではなく、レーザの温度を検知するとともに、検知した温度の変化に応じて変化させる実施形態について説明する。なお、以下では、説明の簡略化のために、第１の実施形態と共通する部分については可能な限りその説明を省略する。
【００８０】
図５Ｂは、本実施形態に係る露光制御部１０及び光量制御部４７の接続関係を示すブロック図である。同図では、第１の実施形態における図２Ｂと比較して、露光制御部１０内のサーミスタ５００と、光量制御部４７に接続されたメモリ５１０とが追加されている。露光制御部１０内においてレーザ駆動装置３１の近傍に配置されたサーミスタ５００は、レーザ近傍の温度を検知すると、検知した温度を示す検知信号Ｓ５００を光量制御部４７に伝送する。光量制御部４７は、サーミスタ５００によって検知された温度に基づいて、閾値補正電流源４０６−１〜４０６−ｎからＬＤ１〜ＬＤｎへ供給される電流を調整する。このように、サーミスタ５００は、温度検知手段の一例である。
【００８１】
ここで、閾値補正電流源４０６−１〜４０６−ｎは、第１の実施形態と同様、電子ボリウムで調整可能である。メモリ５１０には、工場調整時に、各レーザについて所定の温度（図５Ｃでは２０℃）で測定されたΔＩｔｈに対応する補正電流値が格納されている。光量制御部４７は、メモリ５１０に格納された当該補正電流値に対して、サーミスタ５００によって検出された温度に応じて決定した係数αを乗じて得た電流値を、閾値補正電流源４０６−１〜４０６−ｎにそれぞれ設定する。このようにして、複数のレーザ光源（ＬＤ１〜ＬＤｎ）のそれぞれにおける温度の変化に起因したΔＩｔｈの変化を補償するように、検知されたレーザ光源の温度に応じて、閾値補正電流源４０６−１〜４０６−ｎについての補正電流値が調整される。この係数αについては、例えば、当該係数αとレーザ光源の温度とを対応付けたテーブルとして、メモリ５１０に格納されていればよい。この場合、メモリ５１０に格納された当該テーブルに含まれる、サーミスタ５００によって検知された温度に対応する係数αを、同じくメモリ５１０に格納された、２０℃に対応する補正電流値に乗算して得られた値を、調整後の補正電流値とすればよい。
【００８２】
レーザの温度とレーザの閾値電流との関係を示す、レーザの温度特性は、１次関数で近似することが可能である。図５Ｃは、レーザの温度特性に基づいて決定したものであり、サーミスタ５００によって検出された温度と、検出された温度に対応して使用すべき係数αとの関係を示している。本実施形態において、光量制御部４７は、サーミスタ５００によって検出された温度と、図５Ｃに示す特性とから、検出された温度に対する係数αを決定する。光量制御部４７は、決定した係数αを、メモリ５１０に予め格納された閾値電流値に乗じることで、新たな閾値電流値を算出する。メモリ５１０にはα＝１に対応する、工場調整時に得られた閾値電流値が予め格納されている。
【００８３】
図５Ｃでは、温度２０℃に対するαを１としている。光量制御部４７は、メモリ５１０に格納された、２０℃に対応する補正電流値に、サーミスタ５００によって検出された温度に対応する係数αを乗じることで、閾値補正電流源４０６−１〜４０６−ｎに対して設定すべき補正電流値を決定する。さらに、光量制御部４７は、決定した閾値電流値を閾値補正電流源４０６−１〜４０６−ｎに対してそれぞれ設定する。これにより、閾値補正電流源４０６−１〜４０６−ｎは、設定された値の閾値電流を、ＬＤ１〜ＬＤｎに対してそれぞれ供給する。
【００８４】
本実施形態によれば、複数のレーザにおける温度の変化に起因して、当該複数のレーザの発光特性が変化した場合においても、ＡＰＣにより決定された閾値電流を適切に補正することができるとともに、感光体１１の表面電位のむらを低減することが可能となる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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