(57)【要約】      （修正有）【課題】バイアス電流値の設定精度の低下を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】バイアス回路１０２−１は、コンデンサＣ３−１およびコンデンサＣ２−１が電荷を保持していない状態から所定時間は補正係数としてα＝０．５を用いてバイアス電流の値を設定し、その後、補正係数をα＝０．５よりも値が大きいα＝０．９に切り換えて、α＝０．９を用いて得られたバイアス電流の値を設定し、定電流源ＣＣ１−１によって発光素子にα＝０．９を用いて得られたバイアス電流とバイアス電流にスイッチング電流が供給されることによって静電潜像を形成する。【選択図】図４
2015217589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
感光体に静電潜像を形成するための光ビームを出射する発光素子を備える光源と、
回転駆動され、前記光源から出射された光ビームが前記感光体上を走査するように当該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た光ビームを受光する受光素子と、
前記発光素子に電流を供給する電流供給手段であって、少なくとも前記光ビームが前記感光体上を走査する期間において、画像データに関わらず前記発光素子にバイアス電流を供給し、前記画像データに基づいて前記発光素子に前記バイアス電流に重畳させるスイッチング電流を供給する電流供給手段と、
前記電流供給手段から前記発光素子に前記スイッチング電流が供給されていない状態において前記受光素子から出力される暗電流成分を前記受光素子の受光結果から除去する除去手段と、
第１の目標光量に対応する第１の比較電圧と前記第１の目標光量によりも大きい第２の光量に対応する第２の比較電圧を出力する出力手段と、
第１のコンデンサと第２のコンデンサを備え、前記光ビームを受光した前記受光素子からの出力から前記暗電流成分を除去したことによって得られる電圧と前記第１の比較電圧との比較結果に基づいて前記第１のコンデンサを充電あるいは放電し、かつ前記光ビームを受光した前記受光素子からの出力から前記暗電流成分を除去したことによって得られる電圧と前記第２の比較電圧との比較結果に基づいて前記第２のコンデンサを充電あるいは放電する充放電手段と、
前記第１のコンデンサおよび前記第２のコンデンサの電圧の値に基づいて閾値電流の値を演算し、当該閾値電流の値に１以下の補正係数を乗算した値を前記バイアス電流の値として設定するバイアス電流制御手段と、を備え、
前記バイアス電流制御手段は、前記第１のコンデンサおよび前記第２のコンデンサが電荷を保持していない状態から所定時間は前記補正係数として第１の補正係数を用いて前記バイアス電流の値を設定し、その後、前記補正係数を前記第１の補正係数よりも値が大きい第２の補正係数に切り換えて、前記第２の補正係数を用いて得られたバイアス電流の値を設定し、
前記電流供給手段によって前記発光素子に前記第２の補正係数を用いて得られたバイアス電流と当該バイアス電流に前記スイッチング電流が供給されることによって前記静電潜像が形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記バイアス電流制御手段が前記第１の補正係数から前記第２の補正係数に切り換えるタイミングは、前記画像データに基づく画像形成動作前であ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】
前記バイアス電流制御手段が前記第１の補正係数から前記第２の補正係数に切り換えるタイミングは、前記回転多面鏡が目標回転数に達したタイミングであり、
前記回転多面鏡が前記目標回転数に達したタイミングの後に前記画像形成動作が開始されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記回転多面鏡により偏向された光ビームを検知する検知手段を備え、
前記手段は、前記検知手段の検知結果に基づき前記回転多面鏡が前記目標回転数に達したか否かを判断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】
電流が供給されることによって前記発光素子から出射された光ビームを受光した前記受光素子の受光結果に基づき前記電流供給手段が前記発光素子に供給する前記スイッチング電流の値を制御するスイッチング電流制御手段を備え、
前記出力手段は、前記第２の目標光量以上の第３の目標光量に対応する第３の比較電圧を出力し、
前記充放電手段は、第３のコンデンサを備え、前記光ビームを受光した前記受光素子からの出力から前記暗電流成分を除去したことによって得られる電圧と前記第３の比較電圧との比較結果に基づいて前記第３のコンデンサを充電あるいは放電し、
前記スイッチング電流制御手段は、前記第３のコンデンサの電圧に基づいて、前記スイッチング電流の値を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記発光素子から出射される光ビームの光量を補正するために前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値を補正する補正手段と、
少なくとも前記光ビームが前記感光体上を走査する期間の前記スイッチング電流が供給される際に前記補正手段によって前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値が補正され、前記バイアス電流の値を制御するべく前記受光素子に前記光ビームを入射させるために前記電流供給手段が前記発光素子から供給される電流の値が前記補正手段によって補正されないように、前記発光素子に供給する電流に対する前記補正手段の作用状態を切り換える切り換え手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記切り換え手段は、前記バイアス電流の値を制御するべく前記受光素子に前記光ビームを入射させる場合、前記補正手段を当該電流に作用させない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】
前記切り換え手段は、前記スイッチング電流の値を制御するべく前記受光素子に前記光ビームを入射させる場合、前記補正手段によって当該電流の値を補正することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記補正手段は、前記発光素子から出射される光ビームの光量波形の立ち上がりを補正するために前記発光素子に供給する電流に作用することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記光源から出射される光ビームの光路に関して前記光源と前記回転多面鏡との間に設けられ、前記光源から出射された光ビームを前記回転多面鏡に向かう光ビームと前記受光素子に向かう光ビームとに分離するビームスプリッタを備え、
前記受光素子は、前記ビームスプリッタにより分離された光ビームを受光することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記光源は、前記発光素子を複数備える面発光レーザであり、
前記電流供給手段、前記充放電手段、および前記バイアス電流制御手段は、前記複数の発光素子それぞれに対して個別に備えられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記光源は、前記発光素子を複数備える面発光レーザであり、
前記電流供給手段、前記補正手段、前記充放電手段、および前記バイアス電流制御手段は、前記複数の発光素子それぞれに対して個別に備えられていることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記感光体と、
前記感光体上に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、
前記現像手段により現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備え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、電子写真方式の画像形成装置のバイアス電流制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ走査光学系を露光装置として用いた画像形成装置の生産性や解像度を向上させるために、露光装置の光源として面発光レーザダイオード（以下、ＶＣＳＥＬとする）が用いられている。ＶＣＳＥＬは、リア光を取り出すことが困難であるため、一般的にフロント光を用いて光量制御が行われている。例えば、光量制御にはビームスプリッタが用いられ、この場合、ＶＣＳＥＬのフロント光の一部をビームスプリッタで反射させてフォトダイオードにより光量を検出する。ビームスプリッタを用いた光量制御を行う場合は、露光に用いる光量を十分に確保するために、ビームスプリッタの反射率を低くしてフォトダイオードによる検出用の光量を低くしている。フォトダイオードにより検出される光量が低い場合、フォトダイオードの暗電流の影響が無視できなくなり、暗電流の影響は検出信号に対する誤差となる。
【０００３】
このため、暗電流による誤差を除去するための暗電流キャンセル手段が必要となってくる。例えば、特許文献１には、位置検出素子に生じる暗電流に対応する電圧を、微分回路によって除去する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−１６７６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、暗電流キャンセル手段が、ＶＣＳＥＬのバイアス電流を設定する際に影響を及ぼす場合がある。レーザ光源には、レーザ光源のスイッチング速度を高速にするために、バイアス電流が印加されている。そして、バイアス電流を設定するための閾値電流値を求めるために、自動光量制御（ＡＰＣ）（以下、バイアスＡＰＣという）が実行されている。図１４（ａ）は、バイアスＡＰＣの動作を説明する図である。図１４（ａ）に示すように、自動光量制御を実行して得られた破線で示す直線と、Ｘ軸との交点が閾値電流値Ｉｔｈとして求められる。閾値電流値Ｉｔｈ近辺ではレーザの発振が始まっており、微量なレーザ光が出力される。通常はこの微小光量の影響はほとんどないが、暗電流キャンセル手段を用いている場合、微小光量が影響を及ぼす場合がある。例えば、図１３（ａ）に示すような暗電流キャンセル回路を用いている場合、図１４（ｂ）に示すように、微小光量の影響であるＰｏｆｆｓｅｔによって、閾値電流値Ｉｔｈが閾値電流値Ｉｔｈ’として求められてしまう。図１４（ｂ）の場合、求められた閾値電流値Ｉｔｈ’が実際の閾値電流値Ｉｔｈより大きくなるため、更に微小光量が大きくなってしまう。
【０００６】
また、画像形成前のＡＰＣシーケンス（以下、初期ＡＰＣシーケンスという）時において、コンデンサは０Ｖ（接地電圧：ＧＮＤ）の状態から充電される。そのため、初期ＡＰＣシーケンス当初は、コンデンサの電圧が安定し難く、閾値電流の値の精度を確保しにくい状態となる。このような状況において、閾値電流に乗算する補正係数αを画像形成時のαに設定すると、図１４（ｂ）に示すようにバイアス電流Ｉｔｈ’の値が真の閾値電流の値Ｉｔｈを上回ってしまい、バイアス電流の値を精度よく設定できなくなるという課題がある。
【０００７】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、バイアス電流値の設定精度の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【０００９】
（１）画像形成装置であって、感光体に静電潜像を形成するための光ビームを出射する発光素子を備える光源と、回転駆動され、前記光源から出射された光ビームが前記感光体上を走査するように当該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た光ビームを受光する受光素子と、前記発光素子に電流を供給する電流供給手段であって、少なくとも前記光ビームが前記感光体上を走査する期間において、画像データに関わらず前記発光素子にバイアス電流を供給し、前記画像データに基づいて前記発光素子に前記バイアス電流に重畳させるスイッチング電流を供給する電流供給手段と、前記電流供給手段から前記発光素子に前記スイッチング電流が供給されていない状態において前記受光素子から出力される暗電流成分を前記受光素子の受光結果から除去する除去手段と、第１の目標光量に対応する第１の比較電圧と前記第１の目標光量によりも大きい第２の光量に対応する第２の比較電圧を出力する出力手段と、第１のコンデンサと第２のコンデンサを備え、前記光ビームを受光した前記受光素子からの出力から前記暗電流成分を除去したことによって得られる電圧と前記第１の比較電圧との比較結果に基づいて前記第１のコンデンサを充電あるいは放電し、かつ前記光ビームを受光した前記受光素子からの出力から前記暗電流成分を除去したことによって得られる電圧と前記第２の比較電圧との比較結果に基づいて前記第２のコンデンサを充電あるいは放電する充放電手段と、前記第１のコンデンサおよび前記第２のコンデンサの電圧の値に基づいて閾値電流の値を演算し、当該閾値電流の値に１以下の補正係数を乗算した値を前記バイアス電流の値として設定するバイアス電流制御手段と、を備え、前記バイアス電流制御手段は、前記第１のコンデンサおよび前記第２のコンデンサが電荷を保持していない状態から所定時間は前記補正係数として第１の補正係数を用いて前記バイアス電流の値を設定し、その後、前記補正係数を前記第１の補正係数よりも値が大きい第２の補正係数に切り換えて、前記第２の補正係数を用いて得られたバイアス電流の値を設定し、前記電流供給手段によって前記発光素子に前記第２の補正係数を用いて得られたバイアス電流と当該バイアス電流に前記スイッチング電流が供給されることによって前記静電潜像が形成されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、バイアス電流値の設定精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の画像形成装置の構成を示す図
【図２】実施例の半導体レーザ走査光学系の構成を示す図
【図３】実施例の露光装置のシーケンスを示す図、バイアスＡＰＣを説明する図、補正動作を説明する図
【図４】実施例のレーザ駆動回路を説明する図
【図５】実施例のＬＤ１、ＬＤ２のレーザ駆動回路を説明する図
【図６】実施例の１走査周期内における各種モードを実行する際のタイミングチャート
【図７】実施例のＬ＿ＡＰＣモードを実行する際のレーザ駆動回路を示す図
【図８】実施例のＭ＿ＡＰＣモードを実行する際のレーザ駆動回路を示す図
【図９】実施例のＨ＿ＡＰＣモードを実行する際のレーザ駆動回路を示す図
【図１０】実施例のＯＦＦモードを実行する際のレーザ駆動回路を示す図
【図１１】実施例のＶＩＤＥＯモードを実行する際のレーザ駆動回路を示す図
【図１２】実施例の露光装置のプリントシーケンスを説明する図
【図１３】従来例のＰＤユニットの構成を示す図、暗電流キャンセル動作を説明する図
【図１４】従来例の閾値電流値の求め方を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。まず、後述する実施例との比較のために、暗電流キャンセル手段による電流値の制御が、バイアス電流値を設定するための自動光量制御（以下、バイアスＡＰＣ）を実行する際に及ぼす影響について、詳細に説明する。
【００１３】
［暗電流］
レーザ走査光学系を露光装置として用いた画像形成装置では、生産性や解像度を向上させる目的で、光源のレーザのマルチビーム化が進んでいる。例えば、
ＰＳ  ：レーザ光の走査方向と略垂直方向の感光体表面の移動速度（プロセススピード）
ＤＰＩ：解像度
ＲＭＳ：回転多面鏡の回転数
Ｎ    ：回転多面鏡の面数
Ｍ    ：光源のレーザのビーム数
とした場合、その関係は以下の式で表される。
ＰＳ＝（ＲＭＳ／６０）×（２５．４／ＤＰＩ）×（Ｎ×Ｍ）
【００１４】
この式から、生産性や解像度の向上は、回転多面鏡の回転数、面数、光源のレーザのビーム数を増やすことにより達成できることがわかる。しかし、近年では、回転多面鏡の回転数が４０，０００ＲＰＭ〜５０，０００ＲＰＭと限界に近くなってきたことや、昇温、騒音等の課題も顕著になってきたことから、回転多面鏡の回転数を増やすことが困難になってきた。また、一般に回転多面鏡は外径を一定にしてミラー面を増やした場合、光学特性が低下し、光ビームのスポット径が肥大して画質の低下を招く。このため、回転多面鏡の面数を増やすことは、解像度を向上させる目的とは相反してしまう。また、光ビームのスポット径を一定にして回転多面鏡のミラー面を増やした場合、ミラーの一辺の長さを一定にする必要性から回転多面鏡の外径の大型化を招き、更なる昇温、騒音等の課題を招く。
【００１５】
一方、画像形成装置の露光装置として、従来の端面発光型レーザダイオード（Ｅｄｇｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：ＥＥＬＤ）に代わって垂直共振器型面発光レーザダイオードが検討されてきている。なお、垂直共振器型面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  ＣａｖｉｔｙＳｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＬＡＳＥＲ）を、以下、ＶＣＳＥＬという。ＶＣＳＥＬはウエハの表面からレーザ光を出射するため、ウエハの端面からレーザ光を出射するＥＥＬＤに比べて二次元的に発光点を配置することが可能である。このため、ビーム数の増加に対して容易に対応できるというメリットがある。ここで、ＥＥＬＤはリア光をフォトダイオードにより検出し、フォトダイオードにより検出した光量に基づいてＥＥＬＤの駆動電流を制御することで、光量制御を行うことができる。一方、ＶＣＳＥＬは、リア光を取り出すことが難しい。このため、ＶＣＳＥＬではフロント光を用いて光量制御を行う。例えば、ビームスプリッタでＶＣＳＥＬのフロント光の一部を分岐し、フォトダイオードにより光量を検出して、光量制御を行う。
【００１６】
また、ＶＣＳＥＬは、ＥＥＬＤに比べて光量を多く取り出すことが難しい。このためビームスプリッタを用いた光量制御を行う場合は、露光に用いる光量を十分に確保するために、ビームスプリッタの反射率を低くしてフォトダイオードによる検出用の光量を低くする。ここで、フォトダイオードによる検出用の光量が低い場合の課題として暗電流の影響がある。暗電流は、フォトダイオードに光が入射されないときに流れる電流であり、フォトダイオードの検出信号に対するオフセット誤差となる。通常は、光量制御では暗電流の影響のない光量範囲を使用することにより、この課題を回避している。しかし、ＶＣＳＥＬの出力をビームスプリッタで反射させた場合には十分な光量を得ることができず、暗電流によるオフセット誤差の影響が無視できなくなる。このことから、暗電流成分によるオフセット誤差を除去する、言い換えれば暗電流を補正する暗電流キャンセル手段が必要となってくる。
【００１７】
［暗電流によるオフセット誤差の除去］
図１３（ａ）は、従来の暗電流キャンセル手段である暗電流キャンセル回路５００として、暗電流によるオフセット成分を減算回路で減算する構成を示している。電流電圧変換回路は、オペアンプＡＭＰ２００（以下、オペアンプをＡＭＰとする）と抵抗Ｒ２００から構成され、フォトダイオード１００２（以下、ＰＤ１００２）で生成された電流を電圧信号に変換する。ＡＭＰ２００の出力は、サンプルホールド回路に入力される。ここで、サンプルホールド回路は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等で構成されるスイッチＳＷ２００（以下、スイッチをＳＷとする）、コンデンサＣ２００、ＡＭＰ２０１、否定回路ＮＯＴ２００（以下、ＮＯＴ２００とする）で構成される。サンプルホールド回路は、入力されたＰＤ＿Ｃｏｎｔｒｏｌ信号により、サンプルモード又はホールドモードに切り替わる。なお、ＰＤ＿Ｃｏｎｔｒｏｌ信号は、後述するコントローラ１０２７から暗電流キャンセル回路５００に出力される信号である。コントローラ１０２７は、ハイレベルのＰＤ＿Ｃｏｎｔｒｏｌ信号を出力することでＮＯＴ２００を介してＳＷ２００をオフにし、これによりサンプルホールド回路はホールドモードになる。一方、コントローラ１０２７は、ローレベルのＰＤ＿Ｃｏｎｔｒｏｌ信号を出力することでＮＯＴ２００を介してＳＷ２００をオンにし、これによりサンプルホールド回路はサンプルモードになる。ＡＭＰ２０１の出力とＡＭＰ２００の出力は、差動増幅回路に入力される。ここで、差動増幅回路は、ＡＭＰ２０２、抵抗Ｒ２０１、Ｒ２０２、Ｒ２０３、Ｒ２０４で構成される。差動増幅回路は、レーザ光量の検出信号ＰＤ＿ｏｕｔを出力する。
【００１８】
このレーザ光量を検出する動作を、図１３（ｂ）を用いて説明する。図１３（ｂ）（ｉ）はＳＷ２００のオン（ＯＮ）又はオフ（ＯＦＦ）を示し、図１３（ｂ）（ｉｉ）はＰＤ１００２で生成された電流（出力電流）を示し、図１３（ｂ）（ｉｉｉ）はＡＭＰ２００の出力電圧を示す。図１３（ｂ）（ｉｖ）はＡＭＰ２０１の出力電圧を示し、図１３（ｂ）（ｖ）はＡＭＰ２０２の出力電圧を示す。破線はいずれもグランド（ＧＮＤ）を示し、横軸はいずれも時間を示す。まず、ＰＤ１００２にレーザ光が入力されない場合、図１３（ｂ）（ｉｉ）に示すように、ＰＤ１００２からは暗電流Ｉｄａｒｋが出力される。このため、電流電圧変換回路、即ちＡＭＰ２００から出力される電圧Ｖｏｆｆは、図１３（ｂ）（ｉｉｉ）に示すように、
Ｖｏｆｆ＝−Ｉｄａｒｋ×Ｒ２００
となる。サンプルホールド回路は、ＰＤ＿Ｃｏｎｔｒｏｌ信号によりサンプルモードに制御されることでＳＷ２００がオンし、コンデンサＣ２００に電圧Ｖｏｆｆが充電される。
【００１９】
コントローラ１０２７は、上述したＰＤ＿Ｃｏｎｔｒｏｌ信号によってサンプルホールド回路をサンプルモードからホールドモードに移行させた後、図２で後述するレーザ光源１００１からレーザ光を照射させる。次に、ＰＤ１００２にレーザ光が入力された場合、電流電圧変換回路のＡＭＰ２００からは、入力されたレーザ光により発生する電流Ｉｌｉｇｈｔと暗電流Ｉｄａｒｋとが出力される。このため、電流電圧変換回路から出力される電圧Ｖｏｎは、
Ｖｏｎ＝−（Ｉｌｉｇｈｔ＋Ｉｄａｒｋ）×Ｒ２００
となる。
【００２０】
サンプルホールド回路は、ＰＤ＿Ｃｏｎｔｒｏｌ信号によりホールドモードに制御されることによりＳＷ２００がオフする。コンデンサＣ２００には、暗電流Ｉｄａｒｋに対応した電圧Ｖｏｆｆが保持されており、ＡＭＰ２０１の出力は電圧Ｖｏｆｆとなる。よって、差動増幅回路のＡＭＰ２０２の負入力端子にはＡＭＰ２００の出力である電圧Ｖｏｎが入力され、差動増幅回路のＡＭＰ２０２の正入力端子にはＡＭＰ２０１の出力である電圧Ｖｏｆｆが入力される。このとき、抵抗Ｒ２０１、Ｒ２０２、Ｒ２０３、Ｒ２０４は、
Ｒ２０１＝Ｒ２０２＝Ｒ２０３＝Ｒ２０４
とあらかじめ設定することにより、差動増幅回路から出力される電圧Ｖｐｄは、
Ｖｐｄ＝Ｖｏｆｆ−Ｖｏｎ
となる。更に、
Ｖｐｄ＝−Ｉｄａｒｋ×Ｒ２００＋（Ｉｌｉｇｈｔ＋Ｉｄａｒｋ）×Ｒ２００
＝Ｉｌｉｇｈｔ×Ｒ２００
となる。
よって、差動増幅回路から出力される電圧（Ｖｐｄ＝ＰＤ＿ｏｕｔ）は、暗電流Ｉｄａｒｋの影響を受けないことがわかる。このように、差動増幅回路から出力される電圧Ｖｐｄ（＝ＰＤ＿ｏｕｔ）を用いて自動光量制御（オートパワーコントロール；以下、ＡＰＣとする）を行うことにより、暗電流の影響をキャンセルした精度のよい光量制御を行うことが可能となる。
【００２１】
一方、画像形成装置の露光装置の光源は、高速応答性が要求される。レーザ光源の１画素あたりのスイッチング周波数をＦとした場合、その関係は以下の式で表される。なお、スイッチング周波数とは、レーザ光源を点灯（オン）又は消灯（オフ）させる動作（スイッチング動作）の周波数である。
Ｆ＝４×π×Ｆθ×（ＤＰＩ／２５．４）２×ＰＳ／（Ｎ×Ｍ）  …式（Ｂ）
Ｆθ  ：Ｆθレンズの係数
ＰＳ  ：レーザ光の走査方向と略垂直方向の感光体表面の移動速度（プロセススピード）
ＤＰＩ：解像度
Ｎ    ：ポリゴンミラーの面数
Ｍ    ：ビーム数
式（Ｂ）からわかるように、レーザ光源のスイッチング周波数Ｆは、プロセススピードＰＳ及び解像度ＤＰＩの二乗に比例する。即ち、画像形成装置の生産性や解像度を向上することによって、レーザ光源のスイッチング周波数Ｆは、より高い周波数となる。
【００２２】
一方、レーザ光源のスイッチング時の立ち上がり、立ち下がりの時間は、静電潜像の形成に影響する。ここで、レーザ光源が点灯していない状態から所定の光量（例えば、目標光量の９０％等）となるまでを光量の立ち上がりといい、所定の光量から点灯していない状態となるまでを光量の立ち下がりという。画像データに基づく露光を行う場合には、レーザ光源のスイッチング時の立ち上がり時間が長くなると静電潜像の細りが生じ、立ち下がり時間が長くなると静電潜像の太りが発生する。この立ち上がり時間、立ち下がり時間は、レーザ光源のスイッチング周波数Ｆが高い周波数となることによって、画質への影響が大きくなる。そして、レーザ光源のスイッチング動作のスイッチング速度の高速化に対応するため、レーザ光源の消灯時に、閾値電流値以下のバイアス電流を印加している。
【００２３】
レーザ光源の閾値電流値は温度によって変動する。このため、最適なバイアス電流を印加するために閾値電流値を求めるためのバイアスオートパワーコントロール（以下、バイアスＡＰＣという）が実施されている。図１４（ａ）を用いてバイアスＡＰＣの動作を説明する。図１４（ａ）は、横軸がレーザダイオードに流れる電流を示し、縦軸がレーザダイオードから出射される光の光量を示す。即ち、図１４（ａ）は、レーザダイオードのＩ−Ｌ特性を示している。露光装置の１走査の動作シーケンスにはいくつかのモードがあり、その中で、Ｌ＿ＡＰＣモードとＭ＿ＡＰＣモードは、それぞれ異なる光量でＡＰＣを行い、そのときの電流値をサンプリングして閾値電流値を決定するモードである。ここで、Ｌ＿ＡＰＣモードのときの光量をＰｏ＿Ｌ、電流をＩｏｐ＿Ｌ、Ｍ＿ＡＰＣモードのときの光量をＰｏ＿Ｍ、電流をＩｏｐ＿Ｍとする。この場合、閾値電流値Ｉｔｈは、
（Ｐｏ＿Ｍ×Ｉｏｐ＿Ｌ−Ｐｏ＿Ｌ×Ｉｏｐ＿Ｍ）／（Ｐｏ＿Ｍ−Ｐｏ＿Ｌ）
で表される。図１４（ａ）に示すように、閾値電流値Ｉｔｈは、破線で示す直線とＸ軸との交点として求められる。
【００２４】
また、バイアス電流Ｉｂは、閾値電流値Ｉｔｈに１以下の補正係数であるバイアス係数αを乗算した値として設定され、
Ｉｂ＝Ｉｔｈ×α
α：バイアス係数（１以下（α＜１））
で決定される。ここで、バイアス係数αが１に近いほど、スイッチング速度は速くなる。即ち、スイッチング速度を高速化するためには、バイアス係数αを１に近い値にした方がよい。以上のように、バイアスＡＰＣを実行して閾値電流値Ｉｔｈを求め、バイアス電流Ｉｂを決定して、レーザダイオードに印加する電流の制御を行っている。
【００２５】
一方、閾値電流値Ｉｔｈ近辺ではレーザダイオードの発振が始まっており、微量なレーザ光が出力される。以下、この出力を微小発光といい、微小発光の光量を微小光量という。通常は、バイアスＡＰＣを実施する際に閾値電流値Ｉｔｈ近辺の微量なレーザ光による光量（以下、微小光量という）の影響はほとんどない。しかし、上述した暗電流キャンセル回路５００を用いている場合には、この微小光量が影響を及ぼすことがある。バイアスＡＰＣに及ぼす暗電流の影響を、図１３（ａ）に示す暗電流キャンセル回路５００を用いて説明する。
【００２６】
まず、暗電流Ｉｄａｒｋと微小なレーザ発光（即ち、微小光量）により生じる電流をＩｏｆｆｓｅｔとすると、電流電圧変換回路（即ち、オペアンプＡＭＰ２００）から出力される電圧Ｖｏｆｆは、
Ｖｏｆｆ＝−（Ｉｄａｒｋ＋Ｉｏｆｆｓｅｔ）×Ｒ２００
となる。
【００２７】
次に、通常のレーザ発光を行った場合に電流電圧変換回路から出力される電圧Ｖｏｎは、
Ｖｏｎ＝−（Ｉｌｉｇｈｔ＋Ｉｄａｒｋ）×Ｒ２００
となる。
また、差動増幅回路から出力される電圧Ｖｐｄは、
Ｖｐｄ＝Ｖｏｆｆ−Ｖｏｎ
となり、更に、
Ｖｐｄ＝−（Ｉｄａｒｋ＋Ｉｏｆｆｓｅｔ）×Ｒ２００
＋（Ｉｌｉｇｈｔ＋Ｉｄａｒｋ）×Ｒ２００
＝（Ｉｌｉｇｈｔ−Ｉｏｆｆｓｅｔ）×Ｒ２００
となる。
【００２８】
このように、差動増幅回路から出力される電圧Ｖｐｄ、即ち、暗電流キャンセル回路５００から出力される電圧ＰＤ＿ｏｕｔは、微小光量の影響がない場合に比べて、微小なレーザ発光の光量分、低い値となってしまう。そして、この状態でＡＰＣを行った場合、レーザダイオードの光量は、微小なレーザ発光の光量分高く制御されてしまい、画像形成時の光量を最適な状態にできなくなるおそれがある。また、この状態でバイアスＡＰＣを行うと、閾値電流値Ｉｔｈを求める際に誤差が生じてしまう。
【００２９】
［暗電流キャンセル回路による影響］
図１４（ｂ）を用いて、暗電流キャンセル回路５００に微小光量が与える影響を説明する。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）と同様に横軸が電流、縦軸が光量を示すグラフである。スイッチング速度を速くするためにバイアス係数αを１（α＝１）とした場合、バイアス電流Ｉｂ＝閾値電流値Ｉｔｈとなる。バイアス電流Ｉｂをレーザダイオードに印加したときの微小発光による光量をＰｏｆｆｓｅｔとすると、この光量Ｐｏｆｆｓｅｔが保持され、誤差となる。まずＰｏ＿Ｍの光量でバイアスＡＰＣを行ったとき、レーザダイオードから出射される実際の光量は、微小発光によるオフセット分の光量Ｐｏｆｆｓｅｔが影響し、
Ｐｏ＿Ｍ’＝Ｐｏ＿Ｍ＋Ｐｏｆｆｓｅｔ
となる。このため、このときの電流値Ｉｏｐ＿Ｍ’が保持されることなる。次にＰｏ＿Ｌの光量でバイアスＡＰＣを行ったとき、レーザダイオードから出射される実際の光量は、微小発光によるオフセット分の光量Ｐｏｆｆｓｅｔが影響し、
Ｐｏ＿Ｌ’＝Ｐｏ＿Ｌ＋Ｐｏｆｆｓｅｔ
となる。このため、このときの電流値Ｉｏｐ＿Ｌ’が保持されることなる。
【００３０】
これらの保持されたＩｏｐ＿Ｍ’、Ｉｏｐ＿Ｌ’より計算される閾値電流Ｉｔｈ’は、
（Ｐｏ＿Ｍ×Ｉｏｐ＿Ｌ’−Ｐｏ＿Ｌ×Ｉｏｐ＿Ｍ’）／（Ｐｏ＿Ｍ−Ｐｏ＿Ｌ）
となる。このとき、
Ｉｔｈ’＞Ｉｔｈ
となり、計算された閾値電流値Ｉｔｈ’が実際の閾値電流値Ｉｔｈより大きくなる。これにより、微小光量が更に大きくなる。
【００３１】
また、ＡＰＣシーケンス開始時は動作が不安定になる場合がある。例えば、Ｉｏｐ＿Ｍ、Ｉｏｐ＿Ｌの値を保持する回路に、コンデンサを用いたサンプルホールド回路を用いる場合は、一度ＡＰＣシーケンスが安定すれば誤差分だけコンデンサの充放電が行われる。しかし、ＡＰＣシーケンス開始時は、コンデンサを安定した電圧まで充電させる必要がある。コンデンサが安定した電圧まで十分に充電されなかった場合は、閾値電流値に対応する閾値電圧値の算出値は大きく異なってしまう場合がある。実際の閾値電圧値より大きく算出された場合は、バイアス電流による微小発光が無視できなくなり、暗電流キャンセル回路５００から出力される電圧の誤差となってＡＰＣの誤差が増幅し、最終的には光量が最大となってしまうおそれもある。このように、暗電流キャンセル回路５００の誤動作が発生する場合がある。
【実施例】
【００３２】
［画像形成装置］
図１は、本実施例のカラー画像を得る画像形成装置の構成を示す図である。図１を用いて画像形成の基本的な説明を行う。カラー画像形成装置は、２つのカセット給紙部１、２と、１つの手差し給紙部３を有している。記録媒体である転写紙Ｓは、カセット給紙部１、２、手差し給紙部３（以下、単に各給紙部１、２、３という）から、選択的に給紙される。転写紙Ｓは、各給紙部１、２、３のカセット４、５又はトレイ６上に積載されており、ピックアップローラ７によって最上位の転写紙から順に搬送路に向けて繰り出される。ピックアップローラ７によって繰り出された転写紙Ｓは、搬送手段としてのフィードローラ８Ａと、分離手段としてのリタードローラ８Ｂからなる分離ローラ対８によって、最上位の転写紙のみ分離される。その後、転写紙Ｓは、回転停止しているレジストローラ対１２へ送られる。この場合、レジストローラ対１２までの距離が長いカセット４、５から給送された転写紙Ｓは、複数の搬送ローラ対９、１０、１１に中継されてレジストローラ対１２へ送られる。レジストローラ対１２へ送られた転写紙Ｓは、転写紙先端がレジストローラ対１２のニップ部に突き当たって所定のループを形成すると、一旦移動が停止される。このループの形成により転写紙Ｓの斜行状態が矯正される。
【００３３】
レジストローラ対１２の、転写紙Ｓの搬送方向の下流側（以下、単に下流側という）には、中間転写体である長尺の中間転写ベルト１３が備えられている。中間転写ベルト１３は、駆動ローラ１３ａ、二次転写対向ローラ１３ｂ、及びテンションローラ１３ｃに張設され、断面視にて略三角形状に設定されている。中間転写ベルト１３は、図中時計回り方向に回転する。中間転写ベルト１３の水平部上面には、異なる色のカラートナー像を形成、担持する複数の感光体である感光ドラム１４、１５、１６、１７が、中間転写ベルト１３の回転方向に沿って順次配置されている。なお、中間転写ベルト１３の回転方向において最上流の感光ドラム１４は、マゼンタ色（Ｍ）のトナー像を担持する。次の感光ドラム１５は、シアン色（Ｃ）のトナー像を担持する。次の感光ドラム１６は、イエロー色（Ｙ）のトナー像を担持する。そして、中間転写ベルト１３の回転方向において最下流の感光ドラム１７は、ブラック色（Ｂ）のトナー像を担持する。
【００３４】
まず、中間転写ベルト１３の最上流の感光ドラム１４上（感光体上）にマゼンタ成分の画像に基づくレーザ光（光ビームでもある）ＬＭの露光が開始され、感光ドラム１４上に静電潜像を形成する。感光ドラム１４上に形成された静電潜像は、現像器２３から供給されるマゼンタ色のトナーによって可視化される。次に、感光ドラム１４上へのレーザ光ＬＭの露光開始から所定時間が経過した後、感光ドラム１５上にシアン成分の画像に基づくレーザ光ＬＣの露光が開始され、感光ドラム１５上に静電潜像を形成する。感光ドラム１５上に形成された静電潜像は、現像器２４から供給されるシアン色のトナーによって可視化される。次に、感光ドラム１５上へのレーザ光ＬＣの露光開始から所定時間が経過した後、感光ドラム１６上にイエロー成分の画像に基づくレーザ光ＬＹの露光が開始され、感光ドラム１６上に静電潜像を形成する。感光ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像器２５から供給されるイエロー色のトナーによって可視化される。次に、感光ドラム１６上へのレーザ光ＬＹの露光開始から所定時間が経過した後、感光ドラム１７上にブラック成分の画像に基づくレーザ光ＬＢの露光が開始され、感光ドラム１７上に静電潜像を形成する。感光ドラム１７上に形成された静電潜像は、現像器２６から供給されるブラック色のトナーによって可視化される。なお、各感光ドラム１４〜１７の周りには、各感光ドラム１４〜１７を均一に帯電させるための一次帯電器２７、２８、２９、３０が設置される。また、トナー像が転写された後の感光ドラム１４〜１７上に付着しているトナーを除去するためのクリーナ３１、３２、３３、３４なども設置されている。
【００３５】
中間転写ベルト１３が時計回り方向に回転する過程で、中間転写ベルト１３が感光ドラム１４と転写帯電器９０との間の転写部を通過することにより、中間転写ベルト１３上にマゼンタ色のトナー像が転写される。次に、中間転写ベルト１３が感光ドラム１５と転写帯電器９１との間の転写部を通過することにより、中間転写ベルト１３上にシアン色のトナー像が転写される。次に、中間転写ベルト１３が感光ドラム１６と転写帯電器９２との間の転写部を通過することにより、中間転写ベルト１３上にイエロー色のトナー像が転写される。最後に、中間転写ベルト１３が感光ドラム１７と転写帯電器９３との間の転写部を通過することにより、中間転写ベルト１３上にブラック色のトナー像が転写される。感光ドラム１４〜１７上から中間転写ベルト１３への各色のトナー像の転写はタイミングをとって行われ、中間転写ベルト１３上にマゼンタ色、シアン色、イエロー色、ブラック色のトナー像が重なって転写される。
【００３６】
一方、転写紙Ｓはレジストローラ対１２へ送られて斜行状態が矯正される。レジストローラ対１２は、中間転写ベルト１３上のトナー像と転写紙先端との位置を合わせるタイミングをとって回転を開始する。次に、転写紙Ｓは、レジストローラ対１２によって中間転写ベルト１３上の二次転写ローラ４０と二次転写対向ローラ１３ｂとの当接部である転写部Ｔ２に送られ、シート面上にトナー像が転写される。転写部Ｔ２を通過した転写紙Ｓは、定着手段である定着装置３５へ送られる。そして、転写紙Ｓが定着装置３５内の定着ローラ３５Ａと加圧ローラ３５Ｂとによって形成されるニップ部を通過する過程で、定着ローラ３５Ａにより加熱され、加圧ローラ３５Ｂにより加圧されてトナー像がシート面に定着される。定着装置３５を通過した定着処理済みの転写紙Ｓは、搬送ローラ対３６によって排出ローラ対３７へ送られ、更に機外の排出トレイ３８上へ排出される。なお、図１のカラー画像形成装置は一例であり、例えばモノクロの画像形成装置であってもよく、本実施例の構成には限定されない。
【００３７】
また、カラー画像形成装置は、感光ドラム１４〜１７にレーザ光を照射する光走査装置である露光装置２２（一点鎖線部）を、各感光ドラム１４〜１７に対応して備えている。露光装置２２では、近年のプリンタ、複写機の高速化、高画質化のためにレーザ光源に用いる半導体レーザのビーム数を複数にする構成となっている。これにより、回転多面鏡による一度の走査で複数のラインの露光を行うことができる。特に、端面発光レーザに代わって面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）が実用化されてきており、マルチビーム化は容易となってきている。
【００３８】
［露光装置］
マルチビームの半導体レーザを画像形成装置に用いた例を以下に説明する。図２は図１で４台用いられている露光装置２２中の１台（シアン色に相当）の構成を模式的に示す図である。電子写真方式の画像形成装置は、図２に示すように、入力された画像データに対応する潜像を感光ドラム１５上に形成するように、感光ドラム１５に対してレーザ光を照射する露光ユニットを備える。本実施例における露光ユニットは、レーザ光を出射する１６個の発光点（発光素子）ＬＤ１〜ＬＤ１６を備える、即ち発光点を複数備えるモノリシックなレーザ光源１００１を備える。レーザ光源１００１から出射された複数のレーザ光は、コリメータレンズ１０１３を介して平行レーザ光となり、ビームスプリッタ１０１０に入射する。ビームスプリッタ１０１０は、レーザ光源１００１から出射される光ビームの光路に関してレーザ光源１００１と回転多面鏡１０１２との間に設けられている。本実施例のビームスプリッタ１０１０は、ビームスプリッタ１０１０に入射するレーザ光の光量を１００％としたときに、その約１％の光量のレーザ光が反射し、約９９％のレーザ光が透過するものとする。ビームスプリッタ１０１０によって反射されたレーザ光は、受光素子（光電変換素子）であるＰＤユニット１０３１のフォトダイオード１００２（以下、ＰＤ１００２）に入射する。ＰＤ１００２は、受光結果である入射したレーザ光の光量に応じた値の検出電流を出力する。
【００３９】
ビームスプリッタ１０１０を透過した９９％のレーザ光Ｌ１は、スキャナモータ１００３によって回転駆動されている偏向手段である回転多面鏡１０１２の反射面に入射する。そして、回転多面鏡１０１２は、反射面に入射したレーザ光Ｌ１が感光ドラム１５上を走査するようにレーザ光Ｌ１を反射する。回転多面鏡１０１２により反射されたレーザ光Ｌ１は、Ｆθレンズ１０１４を通過し、感光ドラム１５上を主走査方向（図中、矢印方向）に等速で走査する。レーザ光Ｌ１によって走査されることによって、感光ドラム１５上に静電潜像１０１６が形成される。回転多面鏡１０１２によって反射されたレーザ光Ｌ１は、ビームディテクター１０１７（以下、ＢＤ１０１７）に入射する。ＢＤ１０１７は、レーザ光Ｌ１を受光したことに応じてＢＤ信号を出力する。
【００４０】
ＢＤ１０１７から出力されたＢＤ信号は、コントローラ１０２７に入力される。コントローラ１０２７は、ＢＤ１０１７から入力されたＢＤ信号に基づいて、ＰＷＭ信号生成回路１０３２に対して書き出し位置信号を送信する。ＰＷＭ信号生成回路１０３２には、多値の画像データ（濃度データ）が入力されている。ＰＷＭ信号生成回路１０３２は、多値の画像データをＬＤ１〜ＬＤ１６それぞれに対応する２値の画像データ（ビットデータ）に変換する。そして、ＰＷＭ信号生成回路１０３２は、クロック信号に同期してビットデータを出力することによってレーザドライバ１０２９に入力するＰＷＭ信号を出力する。ＰＷＭ信号生成回路１０３２は、ＢＤ信号を基準にクロック信号に同期した主走査方向１画素目のデータの出力タイミングを制御する。
【００４１】
コントローラ１０２７は、レーザドライバ１０２９に備えられる後述する各種スイッチをオン／オフ制御するための制御信号としてのスイッチ制御信号をレーザドライバ１０２９に出力する。
【００４２】
濃度センサ１０２１は、静電潜像を現像した後の感光ドラム１５の表面の画像の濃度を検知するためのセンサであり、検知結果を、コントローラ１０２７へ出力する。コントローラ１０２７は、濃度センサ１０２１から入力された画像の濃度に関する情報に基づいて、後述するレーザドライバ１０２９に備えられるＡＰＣ回路に対して制御信号としてのゲイン制御信号を出力する。コントローラ１０２７は、画像データに基づいて出射するレーザ光の光量が目標光量となるように制御するために、ゲイン制御信号を出力している。なお、実施形態における発光点の数は、１６個に限られるものではなく、Ｎ個（Ｎは自然数）の発光点であれば良い。
【００４３】
［露光装置の動作］
ここで、レーザドライバ１０２９の構成について説明する。なお、説明を平易にするために、ＬＤの数を減らし、ＬＤの数を２つとした構成を例に実施例の説明を進める。図３（ｉ）、図３（ｉｉ）は図２で示した露光装置２２の１走査の動作シーケンスを示す図である。ここで、図３（ｉ）はＢＤ１０１７から出力されるＢＤ信号の波形を、図３（ｉｉ）は露光装置２２の動作モードを示し、横軸はいずれも時間を示す。露光装置２２の動作モードには、ＡＰＣモード、ＯＦＦモード、ＶＩＤＥＯモードがある。そして、ＡＰＣモードは、第１の光量制御モードであるＬ＿ＡＰＣモードと第２の光量制御モードであるＭ＿ＡＰＣモード、第３の光量制御モードであるＨ＿ＡＰＣモードを含む。即ち、露光装置２２の動作モードは、ＯＦＦモード、ＶＩＤＥＯモード、そして、ＡＰＣモードとしてＬ＿ＡＰＣモード、Ｍ＿ＡＰＣモード、Ｈ＿ＡＰＣモードの５種類のモードがある。これらのモードのうち、Ｍ＿ＡＰＣモード、Ｌ＿ＡＰＣモードは、それぞれ異なる光量でＡＰＣを行い、それぞれの光量となっているときの電流値をサンプリングすることにより、閾値電流値を決定するモードである。即ち、Ｍ＿ＡＰＣモードとＬ＿ＡＰＣモードは、バイアス電流Ｉｂｉａｓの値を決定するためのバイアスＡＰＣを実行するモードである。また、Ｈ＿ＡＰＣモードは感光ドラム上を露光するための光量を目標光量に制御するためのＡＰＣモードである。ＯＦＦモードは、発光点を非点灯の状態にさせるとともに各ＡＰＣモードでサンプリングした電流値を保持するモードである。ＶＩＤＥＯモードは、レーザが入力されるＰＷＭ信号に基づいて感光ドラム１５の露光を行うモードである。
【００４４】
次に各モードの動作の説明を行う。図４は図２で示したレーザドライバ１０２９の回路を示した図で、発光点が１６個ある場合のレーザドライバ１０２９の回路を示した図である。また、図５は、発光点の数を２つとした構成の回路を示した図である。ＬＤ１の駆動部はドライバＤｒｉｖｅｒ１（以下、ドライバをＤｒｉｖｅｒとする）である。ＬＤ２の駆動部はＤｒｉｖｅｒ２である。本実施例において、Ｄｒｉｖｅｒ１およびＤｒｉｖｅｒ２は、１つのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を構成している。
【００４５】
コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２の制御モードを切り換える制御信号としてのＣＯＮＴＲＯＬ信号を、ＢＤ信号を基準とする各種タイミングでレーザドライバ１０２９のＯＲ回路１０１、ＯＲ回路１０２に出力する。例えば、図５に示すレーザドライバ１０２９の場合、コントローラ１０２７は、制御モードを切り換えるためにＣＯＮＴＲＯＬ信号として表１に示すＣＯＮＴＲＯＬ１、ＣＯＮＴＲＯＬ２をそれぞれＯＲ回路１０１、ＯＲ回路１０２に出力する。ＣＯＮＴＲＯＬ１、ＣＯＮＴＲＯＬ２は、表１に示すｄａｔａ０、ｄａｔａ１、ｄａｔａ２によって生成される。
【００４６】
【表１】
2015217589.tif 000003
【００４７】
表１に示すように、ＬＤ１のＡＰＣ＿Ｈモード、ＡＰＣ＿Ｍモード、ＡＰＣ＿Ｌモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＨｉｇｈのＣＯＮＴＲＯＬ１を出力し、ＬｏｗのＣＯＮＴＲＯＬ２を出力する。ＯＲ回路１０１、ＯＲ回路１０２にはＬｏｗのＰＷＭ信号が入力されている。そのため、後述するＳＷ１３−１がオンとなり、ＬＤ１に関してＡＰＣ＿Ｈモード、ＡＰＣ＿Ｍモード、ＡＰＣ＿Ｌモードが実行される状態となる。一方、ＬＤ２のＡＰＣ＿Ｈモード、ＡＰＣ＿Ｍモード、ＡＰＣ＿Ｌモードにおいてコントローラ１０２７は、ＬｏｗのＣＯＮＴＲＯＬ１を出力し、ＨｉｇｈのＣＯＮＴＲＯＬ２を出力する。ＯＲ回路１０１、ＯＲ回路１０２にはＬｏｗのＰＷＭ信号が入力されている。そのため、後述するＳＷ１３−２がオンとなり、ＬＤ２に関してＡＰＣ＿Ｈモード、ＡＰＣ＿Ｍモード、ＡＰＣ＿Ｌモードが実行される状態となる。
【００４８】
ＰＤユニット１０３１の構成は、図１３（ａ）に示す暗電流キャンセル回路５００を有する構成となっており、ＰＤユニット１０３１のＰＤ１００２は、入射された光量に応じた値の電流を出力する光電変換素子である。ＰＤ１００２は、暗電流キャンセル回路５００を介してＡＭＰ１０の負入力端子に接続されている。即ち、エラーアンプＡＭＰ１０（以下、エラーアンプをＡＭＰとする）の負入力端子には、ＰＤユニット１０３１の暗電流キャンセル回路５００から出力されたレーザ光量の検出信号ＰＤ＿ｏｕｔ（Ｖｐｄ）が入力される。
【００４９】
一方、ＡＭＰ１０の正入力端子には、ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３が接続され、ＳＷ１には基準電圧Ｖｒｅｆ１が、ＳＷ２には基準電圧Ｖｒｅｆ２が、ＳＷ３には基準電圧Ｖｒｅｆ３が、それぞれ接続されている。
【００５０】
コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２のいずれか一方を第３の光量制御モードに移行させる制御信号をレーザドライバ１０２９に送信する。Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２のいずれか一方の第３の光量制御モードにおいて、ＳＷ１はオンとなり、ＳＷ２およびＳＷ３はオフとなる。ＳＷ１がオンとなり、ＳＷ２およびＳＷ３がオフとなることによって、ＡＭＰ１０の正入力端子にはＶｒｅｆ１が印加される。ＡＭＰ１０は、負入力端子の電圧Ｖｐｄと正入力端子の電圧Ｖｒｅｆ１とを比較する。即ち、Ｖｒｅｆ１は、Ｄｒｉｖｅｒ１、Ｄｒｉｖｅｒ２のいずれか一方の第３の光量制御モードにおいてＡＭＰ１０がＶｐｄと比較するための基準電圧である。
【００５１】
コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２のいずれか一方を第２の光量制御モードに移行させる制御信号をレーザドライバ１０２９に送信する。Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２のいずれか一方の第２の光量制御モードにおいて、ＳＷ２はオンとなり、ＳＷ１およびＳＷ３はオフとなる。ＳＷ２がオンとなり、ＳＷ１およびＳＷ３がオフとなることによって、ＡＭＰ１０の正入力端子にはＶｒｅｆ２が印加される。ＡＭＰ１０は、負入力端子の電圧Ｖｐｄと正入力端子の電圧Ｖｒｅｆ２とを比較する。即ち、Ｖｒｅｆ２は、Ｄｒｉｖｅｒ１、Ｄｒｉｖｅｒ２のいずれか一方の第２の光量制御モードにおいてＡＭＰ１０がＶｐｄと比較するための基準電圧である。
【００５２】
コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２のいずれか一方を第１の光量制御モードに移行させる制御信号をレーザドライバ１０２９に送信する。Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２のいずれか一方の第１の光量制御モードにおいて、ＳＷ３はオンとなり、ＳＷ１およびＳＷ２はオフとなる。ＳＷ３がオンとなり、ＳＷ１およびＳＷ２がオフとなることによって、ＡＭＰ１０の正入力端子にはＶｒｅｆ３が印加される。ＡＭＰ１０は、負入力端子の電圧Ｖｐｄと正入力端子の電圧Ｖｒｅｆ３とを比較する。即ち、Ｖｒｅｆ３は、Ｄｒｉｖｅｒ１、Ｄｒｉｖｅｒ２のいずれか一方の第１の光量制御モードにおいてＡＭＰ１０がＶｐｄと比較するための基準電圧である。
【００５３】
Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２、およびＶｒｅｆ３は、それぞれ第３の光量制御モード、第２の光量制御モード、第１の光量制御モードにおいてＰＤ１００２に入射する光量の目標光量に対応する電圧である。設計時にビームスプリッタ１０１０が１％の光量を分離することが判っている。従って、ＰＤ１００２に入射するレーザビームの光量を目標光量に制御することは、レーザ光源１００１から出射するレーザビームの光量を目標光量に制御することに相当する。なお、基準電圧については、Ｖｒｅｆ１（第３の目標光量に対応する第３の比較電圧）＜Ｖｒｅｆ２（第２の目標光量に対応する第２の比較電圧）≦Ｖｒｅｆ３（第１の目標光量に対応する第１の比較電圧）という関係が成り立つ。ＡＭＰ１０の出力は、Ｄｒｉｖｅｒ１、およびＤｒｉｖｅｒ２に入力される。なお、第３の比較電圧Ｖｒｅｆ１に対応する第３の目標光量は、第２の比較電圧Ｖｒｅｆ２に対応する第２の目標光量以上である。ＡＭＰ１０の出力は、Ｄｒｉｖｅｒ１、およびＤｒｉｖｅｒ２に入力される。
【００５４】
次に、Ｄｒｉｖｅｒ１、およびＤｒｉｖｅｒ２の内部構成について説明する。Ｄｒｉｖｅｒ１、Ｄｒｉｖｅｒ２はそれぞれ同様の構成であるため、Ｄｒｉｖｅｒ１を代表して説明する。Ｄｒｉｖｅｒ１に入力されたＡＭＰ１０の出力は、ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１の一端に入力され、ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１の他端はコンデンサＣ１−１、Ｃ２−１、Ｃ３−１にそれぞれ接続されている。ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１及び第３のコンデンサであるコンデンサＣ１−１、第２のコンデンサであるＣ２−１、第１のコンデンサであるＣ３−１は、それぞれサンプルホールド回路を構成している。コンデンサＣ１−１、Ｃ２−１、Ｃ３−１は、コントローラ１０２７からの制御信号に基づいてそれぞれＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１がオンしたときにＡＭＰ１０の出力電圧をサンプリングする。そして、ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１がオフしたときはＡＭＰ１０の出力電圧を保持する動作を行う。
【００５５】
コンデンサＣ１−１、Ｃ２−１、Ｃ３−１によって保持された電圧は、それぞれＳＷ７−１、ＳＷ８−１、ＳＷ９−１を介してスイッチング電流制御手段であるＡＰＣ回路１００−１に出力される。ＡＰＣ回路１００−１は、感光ドラム１５を露光するレーザ光の光量を制御するべく、サンプルホールド回路から入力された電圧を基準に出力電圧を制御する。例えば、ＡＰＣ回路１００−１は、コントローラ１０２７から送信されるゲイン制御信号に基づいてコンデンサＣ１−１から入力される電圧をゲイン調整し、出力する。
【００５６】
ＡＰＣ回路１００−１の出力電圧は、ＳＷ１０−１及びアシスト回路１０１−１に入力される。補正手段であるアシスト回路１０１−１は、レーザ光源１００１の光量波形の立ち上がりの遅延を補正するための回路であり、アシスト回路１０１−１の出力電圧はＳＷ１１−１を介して電流供給手段である定電流源ＣＣ１−１に入力される。ＳＷ１０−１、ＳＷ１１−１は、アシスト回路１０１−１の作用状態を切り換える切り換え手段として機能する。
【００５７】
アシスト回路１０１−１は、例えば微分回路（不図示）を備える。アシスト回路１０１−１には、ＯＲ回路１０１からＰＷＭ信号に基づくＨｉｇｈまたはＬｏｗの信号が入力される。アシスト回路１０１−１にＨｉｇｈの信号が入力されることによって、微分回路が動作する。即ち、ＬＤ１に図３（ｃ）に示す電流波形の立ち上がり（Ｉｓｗの供給開始）に同期してＩｏｆｆｓｅｔが供給されるように、微分回路は、ＡＰＣ回路１００−１の出力電圧を補正する。この微分回路は時定数を有しており、ＡＰＣ回路１００−１から微分回路に入力された電圧は時定数に基づいて時間経過に応じて減衰する。時定数は、光量波形の立ち上がり方に応じて、予め設定されている。また、時定数は、光量波形の立ち上がり方に応じて、動的に変化させるようにしても良い。このように、アシスト回路１０１−１が作用することによってＩｓｗの供給開始に同期してＩｏｆｆｓｅｔをＩｓｗに重畳させることができる。
【００５８】
ＳＷ１０−１、ＳＷ１１−１は、ＡＰＣ回路１００−１又はアシスト回路１０１−１からの出力を選択し、いずれかの出力を定電流源ＣＣ１−１に入力する。なお、本実施例では、ＳＷ１０−１とＳＷ１１−１をそれぞれ独立して構成している。しかし、後述するように、ＳＷ１０−１とＳＷ１１−１は両方がオンとなることがない、言い換えれば一方がオン状態であれば他方はオフ状態となっている。このため、例えば、ＳＷ１０−１、ＳＷ１１−１を一つのスイッチ、即ち、定電流源ＣＣ１−１側の接点を共通接点としたスイッチとして構成してもよい。
【００５９】
定電流源ＣＣ１−１は入力された信号に応じた電流を生成し、生成された電流は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）で構成されたＳＷ１３−１を介してＬＤ１に供給される。ＳＷ１１−１がオンしてアシスト回路１０１−１が定電流源ＣＣ１−１に接続されている場合に、定電流源ＣＣ１−１から供給される電流は、Ｉｓｗ＋Ｉｏｆｆｓｅｔ（後述する図３（ｃ））となる。ここで、第一の電流値である電流値Ｉｓｗ（後述する図３（ｃ））はＡＰＣ回路１００−１によるものであり、電流値Ｉｏｆｆｓｅｔはアシスト回路１０１−１による補正のための電流値（アシスト電流値）である。また、コンデンサＣ２−１、Ｃ３−１で保持された電圧は、スイッチを介さずに直接バイアス回路１０２−１にも供給される。バイアス電流制御手段であるバイアス回路１０２−１の出力は、ＳＷ１２−１を介して定電流供給手段である定電流源ＣＣ２−１に入力される。定電流源ＣＣ２−１は入力された信号に応じた電流を生成し、生成された電流は、ＬＤ１に供給される。なお、定電流源ＣＣ２−１から供給される電流が第二の電流値であるバイアス電流Ｉｂｉａｓ（後述する図３（ｃ））である。定電流源ＣＣ１−１及びＣＣ２−１には、電源電圧Ｖｃｃが供給される。
【００６０】
上記、ＳＷ１〜ＳＷ３、ＳＷ４−１〜ＳＷ１２−１は、コントローラ１０２７によりオン／オフ制御される。ＳＷ１３−１は、論理和回路（ＯＲ回路１０１）からの出力によって制御される。ＯＲ回路１０１には、コントローラ１０２７から出力されたＣＯＮＴＲＯＬ１信号とＰＷＭ信号生成回路１０３２からのＰＷＭ信号が入力される。ＯＲ回路１０１の出力は、アシスト回路１０１−１とＳＷ１３−１に出力される。コントローラ１０２７は、Ｌ＿ＡＰＣモード、Ｍ＿ＡＰＣモード及びＨ＿ＡＰＣモードでは、ＣＯＮＴＲＯＬ１信号をハイレベルにしてＳＷ１３−１をオン状態にする。一方、コントローラ１０２７は、ＯＦＦモード、ＶＩＤＥＯモードではＣＯＮＴＲＯＬ１信号をローレベルにし、ＶＩＤＥＯモードではＰＷＭ信号に応じてＳＷ１３−１がオン又はオフされるようにする（表１参照）。なお、定電流源ＣＣ１−１、ＣＣ２−１、アシスト回路１０１−１、バイアス回路１０２−１、およびＳＷ１０−１、ＳＷ１１−１は、複数の発光素子それぞれに対して個別に備えられている。
【００６１】
（ＡＰＣモード）
続いて、１走査周期内における各種モードについて図６のタイミングチャートを用いて説明する。１走査周期において、ＬＤ１の第１の光量制御モードにおけるＬＤ１から出射されるレーザ光がＢＤ１０１７に入射することによってＢＤ信号が生成される。ＢＤ信号のパルスＢＤｎから次のパルスＢＤｎ＋１までを１走査周期とする。１走査周期において、レーザドライバ１０２９は図６に示す制御モードのように遷移する。図６の「ＯＮ」と記載された期間において、各スイッチはオンとなり、「ＯＮ」以外の期間において、各スイッチはオフとなる。
【００６２】
（Ｌ＿ＡＰＣモード）
図７に示すように、ＬＤ１のＬ＿ＡＰＣモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＳＷ３をオンに制御する。また、コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ１のＳＷ６−１、ＳＷ９−１、ＳＷ１０−１及びＳＷ１３−１をオンに制御し、ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ７−１およびＳＷ８−１をオフに制御する。ＳＷ４−１、ＳＷ５−１をオフに制御することによって、Ｄｒｉｖｅｒ１のコンデンサＣ１−１を含むサンプルホールド回路およびコンデンサＣ２−１を含むサンプルホールド回路はＡＭＰ１０からの出力をサンプルしない。
【００６３】
ＬＤ１のＬ＿ＡＰＣモードにおいて、コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ２のＳＷ４−２、ＳＷ５−２、ＳＷ６−２をオフに制御する。このようにＳＷ４−２、ＳＷ５−２、ＳＷ６−２がオフになるため、Ｄｒｉｖｅｒ２のサンプルホールド回路は、ＡＭＰ１０からの出力をサンプルしない。
【００６４】
ＳＷ３がオンとなっているため、ＡＭＰ１０は、負入力端子に入力された電圧Ｖｐｄと正入力端子に入力された基準電圧Ｖｒｅｆ３と比較する。ＡＭＰ１０は、比較結果に応じてコンデンサＣ３−１の電圧を制御する。ＳＷ９−１がオンとなりＳＷ７−１、ＳＷ８−１がオフとなっているため、ＡＰＣ回路１００−１には、コンデンサＣ３−１の電圧が入力される。なお、ＳＷ１２−１はオフとなっているため、バイアス回路１０２−１の出力は定電流源ＣＣ２−１には出力されない。即ち、Ｌ＿ＡＰＣモードでＬＤ１に流れる電流には、バイアス電流Ｉｂｉａｓは含まれない。
【００６５】
ＡＰＣ回路１００−１の出力は、ＳＷ１０−１とアシスト回路１０１−１に出力される。ＳＷ１０−１がオンとなっているため、ＡＰＣ回路１００−１の出力は定電流源ＣＣ１−１に出力される。なお、ＳＷ１１−１がオフとなっているため、アシスト回路１０１−１の出力は、定電流源ＣＣ１−１には出力されない。即ち、Ｌ＿ＡＰＣモードでＬＤ１に流れる電流には、立ち上がり補正のためのアシスト電流値は含まれない。そして、ＳＷ１３−１がオンとなっているため、定電流源ＣＣ１−１は入力に応じた電流を、ＳＷ１３−１を介してＬＤ１に供給し、ＬＤ１を駆動する。ＬＤ１から出射されたレーザ光は、図２のビームスプリッタ１０１０を介して、ＰＤ１００２で検出される。このとき、上述した動作は負帰還回路を構成しているため、ＬＤ１により出射されるレーザ光の光量は、基準電圧Ｖｒｅｆ３に対応する光量に制御される。
【００６６】
ＬＤ２のＬ＿ＡＰＣモードにおいて、Ｄｒｉｖｅｒ１とＤｒｉｖｅｒ２の動作は上記ＬＤ１のＬ＿ＡＰＣモードの動作と逆になる。ＬＤ２のＬ＿ＡＰＣモードにおけるＤｒｉｖｅｒ２の動作は、ＬＤ１のＬ＿ＡＰＣモードにおけるＤｒｉｖｅｒ１の動作と同様であるため説明を省略する。
【００６７】
（Ｍ＿ＡＰＣモード）
図８に示すように、ＬＤ１のＭ＿ＡＰＣモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＳＷ２をオンに制御する。また、コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ１のＳＷ５−１、ＳＷ８−１、ＳＷ１０−１及びＳＷ１３−１をオンに制御し、ＳＷ４−１、ＳＷ６−１、ＳＷ７−１およびＳＷ９−１をオフに制御する。ＳＷ４−１、ＳＷ６−１をオフに制御することによって、Ｄｒｉｖｅｒ１のコンデンサＣ１−１を含むサンプルホールド回路およびコンデンサＣ３−１を含むサンプルホールド回路はＡＭＰ１０からの出力をサンプルしない。
【００６８】
ＬＤ１のＭ＿ＡＰＣモードにおいて、コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ２のＳＷ４−２、ＳＷ５−２、ＳＷ６−２をオフに制御する。このようにＳＷ４−２、ＳＷ５−２、ＳＷ６−２がオフになるため、Ｄｒｉｖｅｒ２のサンプルホールド回路はＡＭＰ１０からの出力をサンプルしない。
【００６９】
ＳＷ２がオンとなっているため、ＡＭＰ１０は、負入力端子に入力された電圧Ｖｐｄと正入力端子に入力された基準電圧Ｖｒｅｆ２とを比較する。ＡＭＰ１０は、比較結果に応じてコンデンサＣ２−１の電圧を制御する。ＳＷ８−１がオンとなりＳＷ７−１、ＳＷ９−１がオフとなっているため、ＡＰＣ回路１００−１には、コンデンサＣ２−１の電圧が入力される。なお、ＳＷ１２−１はオフとなっているため、バイアス回路１０２−１の出力は定電流源ＣＣ２−１には出力されない。即ち、Ｍ＿ＡＰＣモードでＬＤ１に流れる電流には、バイアス電流Ｉｂｉａｓは含まれない。
【００７０】
ＡＰＣ回路１００−１の出力は、ＳＷ１０−１とアシスト回路１０１−１に出力される。ＳＷ１０−１がオンとなっているため、ＡＰＣ回路１００−１の出力は定電流源ＣＣ１−１に出力される。なお、ＳＷ１１−１がオフとなっているため、アシスト回路１０１−１の出力は、定電流源ＣＣ１−１には出力されない。即ち、Ｍ＿ＡＰＣモードでＬＤ１に流れる電流には、立ち上がり補正のためのアシスト電流値は含まれない。そして、ＳＷ１３−１がオンとなっているため、定電流源ＣＣ１−１は入力に応じた電流を、ＳＷ１３−１を介してＬＤ１に供給し、ＬＤ１を駆動する。ＬＤ１から出射されたレーザ光は、図２のビームスプリッタ１０１０を介して、ＰＤ１００２で検出される。このとき、上述した動作は負帰還回路を構成しているため、ＬＤ１により出射されたレーザ光の光量は、基準電圧Ｖｒｅｆ２で決定される光量に制御される。
【００７１】
ＬＤ２のＭ＿ＡＰＣモードにおいて、Ｄｒｉｖｅｒ１とＤｒｉｖｅｒ２の動作は上記ＬＤ１のＭ＿ＡＰＣモードの動作と逆になる。ＬＤ２のＭ＿ＡＰＣモードにおけるＤｒｉｖｅｒ２の動作は、ＬＤ１のＭ＿ＡＰＣモードにおけるＤｒｉｖｅｒ１の動作と同様であるため説明を省略する。
【００７２】
（Ｈ＿ＡＰＣモード）
図９に示すように、ＬＤ１のＨ＿ＡＰＣモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＳＷ１をオンに制御する。また、コントローラ１０２７は、ＳＷ４−１、ＳＷ７−１、ＳＷ１１−１、ＳＷ１２−１及びＳＷ１３−１をオンに制御し、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１、ＳＷ８−１およびＳＷ９−１をオフに制御する。
【００７３】
ＳＷ５−１、ＳＷ６−１をオフに制御することによって、Ｄｒｉｖｅｒ１のコンデンサＣ２−１を含むサンプルホールド回路およびコンデンサＣ３−１を含むサンプルホールド回路はＡＭＰ１０からの出力をサンプルしない。即ち、上記コンデンサＣ３−１は、Ｌ＿ＡＰＣモードにおけるＡＭＰ１０の出力をホールドしており、コンデンサＣ２−１は、Ｍ＿ＡＰＣモードにおけるＡＭＰ１０の出力をホールドしている。コンデンサＣ２−１、Ｃ３−１の電圧は、バイアス回路１０２−１に出力される。バイアス回路１０２−１は、コンデンサＣ２−１、Ｃ３−１から入力された電圧に基づいてバイアス電流Ｉｂｉａｓ（後述する図３（ｃ））に相当する電圧を出力する。
【００７４】
ここで、バイアス回路１０２−１がバイアス電流Ｉｂｉａｓを設定する動作を、図３（ｂ）を用いて説明する。図３（ｂ）は横軸がＬＤ１に流れる電流、縦軸がＬＤ１の光量を示すグラフであり、レーザ光源１００１のＩ−Ｌ特性を示している。Ｌ＿ＡＰＣモードのときのＬＤ１の光量を第一の光量であるＰｏ＿Ｌ、ＬＤ１に流れる電流を第三の電流値であるＩｏｐ＿Ｌとする。また、Ｍ＿ＡＰＣモードのときのＬＤ１の光量を第二の光量であるＰｏ＿Ｍ、ＬＤ１に流れる電流を第四の電流値であるＩｏｐ＿Ｍとする。このとき、閾値電流値Ｉｔｈは、
（Ｐｏ＿Ｍ×Ｉｏｐ＿Ｌ−Ｐｏ＿Ｌ×Ｉｏｐ＿Ｍ）／（Ｐｏ＿Ｍ−Ｐｏ＿Ｌ）
で表される。
【００７５】
一方、Ｍ＿ＡＰＣモードのときのＬＤ１の光量Ｐｏ＿Ｍは、基準電圧Ｖｒｅｆ２で決定され、Ｌ＿ＡＰＣモードのときのＬＤ１の光量Ｐｏ＿Ｌは基準電圧Ｖｒｅｆ３で決定される。また、コンデンサＣ２−１、Ｃ３−１の電圧によりＬＤ１に流れる電流（駆動電流でもある）Ｉｏｐ＿Ｍ、Ｉｏｐ＿Ｌは決定される。このため、閾値電流Ｉｔｈの式は、次のように表される。
（Ｖｒｅｆ２×Ｃ３−１−Ｖｒｅｆ３×Ｃ２−１）／（Ｖｒｅｆ２−Ｖｒｅｆ３）
以上の式を用いた演算により、バイアス回路１０２−１は閾値電流値Ｉｔｈを決定し、決定した閾値電流値Ｉｔｈに基づいて、定電流源ＣＣ２−１によりバイアス電流ＩｂｉａｓをＬＤ１に供給する。
【００７６】
一方、ＳＷ１がオンとなっているため、ＡＭＰ１０は、負入力端子に入力された電圧Ｖｐｄと、正入力端子に入力された基準電圧Ｖｒｅｆ１とを比較する。ＡＭＰ１０は、比較結果に応じてコンデンサＣ１−１の電圧を制御する。ＳＷ７−１がオンとなっているため、ＡＰＣ回路１００−１には、コンデンサＣ１−１の電圧が入力される。
【００７７】
ＡＰＣ回路１００−１の出力は、アシスト回路１０１−１に入力される。ＳＷ１１−１がオンとなっているため、アシスト回路１０１−１の出力は定電流源ＣＣ１−１に出力される。即ち、Ｈ＿ＡＰＣモードでＬＤ１に流れる電流には、バイアス電流Ｉｂｉａｓだけでなく、光量波形の立ち上がりの遅延時間を補正するための補正値であるアシスト電流値も含まれている。ＳＷ１３−１はオンとなっているため、定電流源ＣＣ１−１は入力に応じた電流を、ＳＷ１３−１を介してＬＤ１に供給し、ＬＤ１を駆動する。ＬＤ１から出射されたレーザ光は、図２のビームスプリッタ１０１０を介して、ＰＤ１００２で検出される。このとき、上述した動作は負帰還回路を構成しているため、ＬＤ１により出射されたレーザ光の光量は、基準電圧Ｖｒｅｆ１で決定される光量に制御される。なお、図３（ｂ）には、基準電圧Ｖｒｅｆ１で決定される光量をＰ１として図示している。
【００７８】
ＬＤ２のＨ＿ＡＰＣモードにおいて、Ｄｒｉｖｅｒ１とＤｒｉｖｅｒ２の動作は上記ＬＤ１のＨ＿ＡＰＣモードの動作と逆になる。ＬＤ２のＨ＿ＡＰＣモードにおけるＤｒｉｖｅｒ２の動作は、ＬＤ１のＨ＿ＡＰＣモードにおけるＤｒｉｖｅｒ１の動作と同様であるため説明を省略する。
【００７９】
（ＯＦＦモード）
図１０に示すように、ＯＦＦモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＳＷ１２−１をオンに制御し、他のスイッチをオフに制御する。ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１がオフであるため、コンデンサＣ１−１、Ｃ２−１、Ｃ３−１の電圧は保持される。また、ＳＷ１３−１がオフであるため、定電流源ＣＣ１−１の出力はＬＤ１に供給されない。ＳＷ１２−１がオンであるため、バイアス回路１０２−１で決定された閾値電流値Ｉｔｈに基づき定電流源ＣＣ２−１からバイアス電流ＩｂｉａｓがＬＤ１に供給される。このため、ＬＤ１にはバイアス電流Ｉｂｉａｓのみが供給され、ＬＤ１は微小発光した状態となる。なお、バイアス回路１０２−１には、コンデンサＣ２−１、Ｃ３−１が保持している電圧が供給されている。なお、ＯＦＦモードにおけるＤｒｉｖｅｒ２の動作は、Ｄｒｉｖｅｒ１と同様であるため、説明を省略する。
【００８０】
（ＶＩＤＥＯモード）
図１１に示すように、ＶＩＤＥＯモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＳＷ７−１、ＳＷ１１−１、ＳＷ１２−１をオンに制御する。一方、ＶＩＤＥＯモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１、ＳＷ８−１、ＳＷ９−１、ＳＷ１０−１をオフに制御する。
【００８１】
ＶＩＤＥＯモードにおいて、ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１がオフになることによって、サンプルホールド回路は、ＡＭＰ１０からの出力をサンプリングしない。即ち、コンデンサＣ３−１は、Ｌ＿ＡＰＣモードにおけるＡＭＰ１０の出力をホールドしている。コンデンサＣ２−１は、Ｍ＿ＡＰＣモードにおけるＡＭＰ１０の出力をホールドしている。コンデンサＣ１−１は、Ｈ＿ＡＰＣモードにおけるＡＭＰ１０の出力をホールドしている。そのため、ＶＩＤＥＯモードにおいて、コンデンサＣ１−１、コンデンサＣ２−１、コンデンサＣ３−１の電圧は、自然放電以外の要因で変動することはない。
【００８２】
ＳＷ７−１がオンになり、ＳＷ８−１およびＳＷ９−１がオフになることによって、ＡＰＣ回路１００−１には、コンデンサＣ１−１の電圧が入力される。これによってＡＰＣ回路１００−１は、コンデンサＣ１−１の電圧に応じて動作する。ＶＩＤＥＯモードにおいて、ＳＷ１１−１がオンであり、ＳＷ１０−１がオフであるため、ＡＰＣ回路１００−１の出力は、アシスト回路１０１−１を介して定電流源ＣＣ１−１に入力される。定電流源ＣＣ１−１は、アシスト回路１０１−１からの入力信号に応じた値のスイッチング電流Ｉｓｗを出力する。
【００８３】
ＳＷ１３−１はＯＲ回路１０１を介してＰＷＭ信号により制御される。ＶＩＤＥＯモードにおいて、ＬＤ１の光量波形の立ち上がり時間の遅延が補正される動作を、図３（ｃ）を用いて説明する。ここで、図３（ｃ）（ｉ）はＰＷＭ信号の波形を示し、図３（ｃ）（ｉｉ）はＬＤ１に供給される電流の波形（以下、電流波形という）を示す。また、図３（ｃ）（ｉｉｉ）はＬＤ１から出射される光の光量波形を示す。横軸はいずれも時間を示す。なお、ＰＷＭ信号がハイレベルのときにＳＷ１３−１はオンし、ＰＷＭ信号がローレベルのときにＳＷ１３−１はオフする。また、図３（ｂ）の「Ｉｏｆｆｓｅｔ」とは、アシスト回路１０１−１による光量波形の立ち上がり時間の遅延を補正したことによる電流で、微小露光によるオフセットとは異なるものである。
【００８４】
まず、入力されたＰＷＭ信号がローレベルでＳＷ１３−１がオフとなっている場合、ＯＦＦモードと同様に、ＳＷ１２−１はオンであるため、定電流源ＣＣ２−１の出力がＬＤ１に供給される。このため、図３（ｃ）（ｉｉ）に示すように、ＬＤ１には、バイアス電流Ｉｂｉａｓが供給される。
【００８５】
一方、ＰＷＭ信号がハイレベルとなってＳＷ１３−１がオンした場合には、次のような動作となる。ＳＷ７−１はオンとなっているため、コンデンサＣ１−１に保持された電圧がＡＰＣ回路１００−１に出力される。また、ＡＰＣ回路１００−１の出力はアシスト回路１０１−１に入力される。アシスト回路１０１−１には、ＯＲ回路１０１を介してＰＷＭ信号も入力される。このため、アシスト回路１０１−１は、コンデンサＣ１−１で決定される電流値より大きな電流値となるように、ＳＷ１１−１を介して定電流源ＣＣ１−１に制御信号を供給する。これにより、図３（ｃ）（ｉｉ）に示すように、ＬＤ１は、定電流源ＣＣ１−１からＳＷ１３−１を介して供給された大きな電流によって、電流波形の立ち上がりが大きくなる。そして、図３（ｃ）（ｉｉｉ）に示すように、ＬＤ１の光量波形の立ち上がり時間は、遅延が補正される。
【００８６】
光量波形が立ち上がった後は、ＬＤ１の光量が基準電圧Ｖｒｅｆ１で決定される光量となるように、アシスト回路１０１−１によって定電流源ＣＣ１−１の出力が制御される。このとき、アシスト回路１０１−１の出力にはアシスト回路１０１−１で付加されたオフセット電圧が重畳され、定電流源ＣＣ１−１の出力にもオフセット電流Ｉｏｆｆｓｅｔが重畳される。即ち、図３（ｃ）（ｉｉ）の電流波形の実線は、Ｉｂｉａｓ＋Ｉｓｗ＋Ｉｏｆｆｓｅｔとなっている。しかし、Ｈ＿ＡＰＣモード時もアシスト回路１０１−１の出力よりＡＰＣを行っていたため、このオフセット電流Ｉｏｆｆｓｅｔを含めて基準電圧Ｖｒｅｆ１で決定される光量（Ｐ１）となるように、コンデンサＣ１−１の電圧が保持されている。このため、ＬＤ１は、ＰＷＭ信号により基準電圧Ｖｒｅｆ１で決定される光量で駆動されることとなる。なお、ＶＩＤＥＯモードにおけるＤｒｉｖｅｒ２の動作は、Ｄｒｉｖｅｒ１と同様であるため、説明を省略する。
【００８７】
［プリントシーケンス］
次に、図１２を用いて本実施例のプリントシーケンスを説明する。コントローラ１０２７はジョブを受信すると、不図示のＲＯＭに記憶されたプログラムに従って、不図示のＲＡＭを一時的なデータの記憶領域として用いながら、以下の印字シーケンスを開始する。Ｓ４０２でコントローラ１０２７は、スキャナモータ１００３に制御信号を出力し、スキャナモータ１００３の回転を開始する。Ｓ４０３でコントローラ１０２７は、閾値電流値Ｉｔｈからバイアス電流値Ｉｂを求めるためのバイアス係数αに第一の係数であるα１＝０．５を設定する。このときのバイアス係数αは、バイアス回路１０２−１の供給できるバイアス電流の最大値Ｉｂｍａｘに対して閾値電流値Ｉｔｈより十分低くなる係数α１に決定する（Ｉｔｈ＞α１×Ｉｂｍａｘ）。このように、バイアス電流Ｉｂは最大でも閾値電流値より大きくならない値に設定する。
【００８８】
Ｓ４０４でコントローラ１０２７は、初期のＡＰＣ（以下、初期ＡＰＣとする）を実行する。ここで、初期ＡＰＣとは、スキャナモータ１００３が後述するＳ４０５で目標回転数に達するまでに行われるＡＰＣのことをいう。コントローラ１０２７は、Ｈ＿ＡＰＣモード、Ｍ＿ＡＰＣモード、Ｌ＿ＡＰＣモードの動作を行い、それぞれのコンデンサＣ１−１、Ｃ２−１、Ｃ３−１に初期電圧を充電させる。即ち、コンデンサＣ１−１、Ｃ２−１、Ｃ３−１が電荷を保持していない状態から充電を開始する。これらの動作時にバイアス係数αを十分低く設定することにより、バイアス電流Ｉｂを閾値電流値Ｉｔｈより十分低くし、微小発光による光量Ｐｏｆｆｓｅｔを十分小さくすることで、暗電流キャンセル回路５００の誤動作を防ぐ。即ち、初期ＡＰＣとは、バイアス係数αを十分低く設定して行うＡＰＣであるともいえる。
【００８９】
Ｓ４０５でコントローラ１０２７は、スキャナモータ１００３の位相制御が位相ロックしたか、即ちスキャナモータ１００３が目標回転数になったか否かを判断する。ここで、コントローラ１０２７は、例えばＢＤ信号の周期をカウントし、カウントした周期に基づいてスキャナモータ１００３の回転数を検知することにより、スキャナモータ１００３が目標回転数になったか否かを判断する。このように、コントローラ１０２７は、スキャナモータ１００３の回転数を検知する回転数検知手段としても機能する。
【００９０】
Ｓ４０５でコントローラ１０２７は、スキャナモータ１００３が位相ロックしていないと判断した場合にはＳ４０５の処理を繰り返し、位相ロックしたと判断した場合はＳ４０６の処理に進む。Ｓ４０６でコントローラ１０２７は、バイアス係数αに第二の係数であるα２＝０．９を設定し、Ｓ４０７で画像形成（プリント動作）を行う。なお、バイアス係数αを０．９に設定するまでは、バイアス係数αを０．５とした状態で初期ＡＰＣが継続して実行される。また、プリント動作中は、バイアス係数αを０．９として、図４の処理を実行する。Ｓ４０６のバイアス係数αは、閾値電流値Ｉｔｈでは微小のレーザ発光を行うため、レーザ発光を行わない最大の電流値となるような値に決定する。これにより、画像形成時に最適な潜像を形成することが可能となる。
【００９１】
このように、本実施例では、スキャナモータ１００３、言い換えれば回転多面鏡１０１２の回転数が目標回転数となるまでの画像形成動作前には、バイアス係数αを０．５とし、バイアス電流値を第一の所定値（＝０．５×Ｉｔｈ）とする。そして、その後、回転多面鏡１０１２の回転数が目標回転数に達した所定のタイミング以降の画像形成動作時には、バイアス係数αを０．９とし、バイアス電流値を第一の所定値よりも大きい第二の所定値（＝０．９×Ｉｔｈ）とする。これにより、本実施例では、暗電流キャンセル回路５００が閾値電流値Ｉｔｈを求める際に及ぼす影響を低減できる。
【００９２】
以上、本実施例によれば、バイアス電流値の設定精度の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００９３】
５００          暗電流除去回路
１００１        レーザ光源
１００２        フォトダイオード
１０２７        コントローラ
ＡＭＰ１０      エラーアンプ
ＣＣ１−１、ＣＣ２−１      定電流源
【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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