(57)【要約】【課題】  駆動手段による前記光ビームの発光制御開始時に制御電圧が不定だと過大電流がレーザに流れてレーザーの寿命を短くする。このため、従来サンプルホールドコンデンサにリセットスイッチを設けて制御電圧をリセットしていた。ところが、サンプルホールドコンデンサに制御電圧を充電するためのスイッチに加えてリセットのためのスイッチも設けるとリーク源が増えてサンプルホールド回路の保持性が悪化する。【解決手段】  サンプルホールドコンデンサ７４のリセットをサンプルホールドを経由して行うようにしたので、リセットスイッチを新たに増やすことなくリセットが可能になった。これにより制御電圧を保持するサンプルホールド回路の保持性を悪化させることなく、制御電圧をリセットした光量制御開始時のレーザ駆動電流の過電流を防止することが可能になった。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて光源から発光する光ビームを走査し、像担持体上に静電潜像を形成した後に現像し、記録媒体上に画像を転写することで画像を形成する画像形成装置に用いられ、前記光源から発光する光ビームの発光を制御する光ビーム発光制御装置であって、
前記光ビームの発光量を制御する制御電圧を保持するサンプルホールドコンデンサと、前記サンプルホールドコンデンサへの充電を制御するスイッチを有し、
前記サンプルホールドコンデンサに保持された制御電圧に基づいて、前記光源から光ビームを発光するように電圧駆動時の電圧、或いは電流駆動時の電流を設定する駆動手段と、
前記駆動手段による前記光ビームの発光制御時期以外において、前記スイッチを介し前記制御電圧を前記光源が消灯する方向の電圧にリセットする制御電圧リセット手段と、
を有する光ビーム発光制御装置。
【請求項２】
前記制御電圧リセット手段が、予め設定されたリセット時の電圧とするためのリセット電圧を発生するリセット電圧源と、リセット時に前記サンプルホールドコンデンサへ前記リセット電圧源の電圧を前記スイッチを介し保持させるように切り替える切替手段と、で構成されていることを特徴とする請求項１記載の光ビーム発光制御装置。
【請求項３】
前記制御電圧リセット手段が、検出光量を増大させる方向に検出信号にダミー信号を重畳し、比較器出力を低下させてサンプルホールドコンデンサに保持する制御電圧を低下させるダミー信号重畳手段有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光ビーム発光制御装置。
【請求項４】
前記制御電圧リセット手段が、前記基準値を、前記光源が消灯する方向のリセット基準値に変更する基準値変更手段であることを特徴とする請求項１記載の光ビーム発光制御装置。
【請求項５】
前記制御電圧リセット手段が、前記基準値を、前記光源が消灯する方向のリセット基準値に変更する基準値変更手段と、検出光量を増大させる方向に電流を重畳する手段と、を有することを特徴とする請求項１記載の光ビーム発光制御装置。
【請求項６】
前記リセット基準値が０又はマイナス値であることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の光ビーム発光制御装置。
【請求項７】
複数同時に発光する光ビームの数に応じた複数の前記駆動手段、サンプルホールドコンデンサ、サンプルホールドを制御する複数のスイッチを有し、前記制御電圧リセット手段が、前記複数の駆動手段、スイッチ手段、サンプルホールドコンデンサに対して共通、かつ単一構成とされていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の光ビーム発光制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データに基づいて光源から発光する光ビームを走査し、像担持体上に静電潜像を形成した後に現像し、記録媒体上に画像を転写することで画像を形成する画像形成装置に用いられ、前記光源から発光する光ビームの発光を制御する光ビーム発光制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置では、光源としてレーザーから発光する光ビームを画像データに基づいて照射し、これをポリゴンミラー等の走査手段で走査（主走査）し、ｆθレンズ等の光学系を介して、予め帯電露光された像担持体（感光体ドラム等）へ静電潜像を記録すると共に、トナーを供給して顕像化する現像処理を実行した後、トナー像を所定の記録媒体（記録用紙）に転写することで画像を得るようになっている。
【０００３】
ところで、近年、ＶＣＳＥＬと称される面発光レーザーが、上記画像形成装置の光源として適用されている。この面発光レーザーでは、同時期に複数本（例えば３２本）の光ビームを同一面から照射することが可能となっている。すなわち、複数本の主走査が同時に実行されるため、画像形成の処理速度を飛躍的に向上することができる。
【０００４】
面発光レーザーは、一般のレーザーに比べて、内部抵抗が高いため、従来端面発光レーザー同様に光量安定性に優れた電流駆動では変調速度が上がらない。そこで、立ち上がり時、立ち下がり時のみ電圧を印加しその後電流駆動とすることで変調速度と光量安定性を両立させている（特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、レーザーから発光する光ビームは、その発光光量をフィードバック制御することがなされているが（ＡＰＣ制御）、前記面発光レーザーにおいては、それぞれの光ビームの光量を個別に検出し、全ての光ビームに対して統一の基準値と比較して補正することで、各光ビーム間の光量差を是正している。
【０００６】
ＡＰＣ制御では、光ビームの発光光量を光検出器で検出し、例えば電圧（電流）に変換した後、基準値と比較する。比較手段としては差動増幅器が一般に適用され、この差動増幅器での比較の結果、検出値と基準値と差分に基づいて、光ビームを所定の光量で発光させるための制御電圧が決まり、この制御電圧は、サンプルホールドスイッチを通りサンプルホールドコンデンサに保持される。
【０００７】
光ビーム発光駆動回路では、前記サンプルホールドコンデンサに保持された制御電圧に基づいて、光ビームを発光させる。実際の画像形成装置ではポリゴンミラーで走査する毎にその前後でＡＰＣを行ってサンプルホールドコンデンサに制御電圧を設定し、ＡＰＣ後にサンプルホールドスイッチをOFFとしてサンプルホールドコンデンサを保持状態にしてレーザを感光体上で走査し再びＡＰＣを行うことでレーザの温度変動などでレーザの電気工学的特性が変化してもその変動を１走査期間中に抑えるようにしている。このように実際の画像形成装置ではＡＰＣは間欠動作となっているがここではＡＰＣ時期とはこの繰り返しＡＰＣを行っている間欠動作の期間のこととし以下ＡＰＣ後に保持された制御電圧でレーザを走査している期間はＡＰＣ時期と称する。
【０００８】
ここで、電源投入直後のように制御電圧が不安定の場合、ＡＰＣ制御開始時にレーザーに過電流が流れ、レーザーを破壊する可能性がある。このため、上記ＡＰＣ制御開始時に過電流が流れないように、サンプルホールドコンデンサに保持されている制御電圧を強制放電するための強制放電用スイッチを設け、上記ＡＰＣ制御では、サンプルホールドコンデンサに保持する制御電圧を０にすることが提案されている（特許文献２参照）。
【０００９】
これにより、ＡＰＣ制御開始時にレーザーに過電流が流れることを防止することができる。
【特許文献１】特開２００３−３４７６６３公報
【特許文献２】特開平５−１３１６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、強制放電用スイッチをサンプルホールドコンデンサ端子に追加すると、スイッチを構成するトランジスタのドレイン、ソースとサブストレート或いはドレイン、ソス官のリークがサンプルホールドスイッチだけの場合と比較し、増大するためサンプルホールドコンデンサに保持された制御電圧のリークによる変動が大きくなり、画像形成時の発光光量が不安定となって、画質に多大な影響を及ぼすことになる。
【００１１】
本発明は上記事実を考慮し、駆動手段による前記光ビームの発光制御時期以外の時期に、サンプルホールドコンデンサに保持される制御電圧を新たなリーク源となるスイッチを追加することなくリセットすることで、光量制御開始時に光源へ過電流が流れることを防止することができると共に、併せて、駆動手段による前記光ビームの発光制御時期に制御電圧のリークを抑えることができる光ビーム発光制御装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、画像データに基づいて光源から発光する光ビームを走査し、像担持体上に静電潜像を形成した後に現像し、記録媒体上に画像を転写することで画像を形成する画像形成装置に用いられ、前記光源から発光する光ビームの発光を制御する光ビーム発光制御装置であって、前記光ビームの発光量を制御する制御電圧を保持するサンプルホールドコンデンサと、前記サンプルホールドコンデンサへの充電を制御するスイッチを有し、前記サンプルホールドコンデンサに保持された制御電圧に基づいて、前記光源から光ビームを発光するように電圧駆動時の電圧、或いは電流駆動時の電流を設定する駆動手段と、前記駆動手段による前記光ビームの発光制御時期以外において、前記スイッチを介し前記制御電圧を前記光源が消灯する方向の電圧にリセットする制御電圧リセット手段と、を有している。
【００１３】
本発明の請求項１によれば、図１（Ａ）に示すように駆動手段による光ビームの発光制御が行われていない時期に、スイッチを経由した制御電圧リセット手段により、サンプルホールドコンデンサに保持されている制御電圧を、光源が消灯する方向の電圧にリセットする。
【００１４】
これは、サンプルホールドコンデンサに保持されている電圧をスイッチを経由しリセットする方式であるため、強制放電するためのスイッチ等の新たなデバイス等が不要であり、サンプルホールドコンデンサに保持された電圧のリークによる変動を抑えることができる。
【００１５】
従来の方式同様に制御電圧リセット手段により、光源が消灯する方向に制御されるため、ＡＰＣ開始時に初期電圧が不定となっていることによって光源に過電流が流れることを防止する効果を有する。
【００１６】
また、本発明請求項２において、図１（Ｂ）に示すように前記制御電圧リセット手段が、比較手段からの出力と予め設定されたリセットレベルと出力とを切り替えてサンプルホールドスイッチを経由しサンプルホールドコンデンサを充電するための切替手段１と、で構成されていることを特徴としている。
【００１７】
これにより最も単純な構成をとりつつサンプルホールドスイッチを経由したリセットが実現できる。
【００１８】
さらに、本発明請求項３において、図２（Ａ）に示すように前記制御電圧リセット手段が、検出光量を増大させる方向に検出信号にダミー信号を重畳し、比較器出力を低下させてサンプルホールドコンデンサに保持する制御電圧を低下させるダミー信号重畳手段有することを特徴としている。
【００１９】
サンプルホールドコンデンサは、比較手段により光ビームの発光光量を検出して基準値と比較する。この発光光量が前記ダミー信号重畳手段により見かけ上増えれば、制御電圧は光源を消灯する方向の電圧へ移行することになる。そこで、実際にはレーザが劣化しないように消灯させつつ、サンプルホールドコンデンサの制御電圧を光源が消灯する方向の電圧とすることができる。
【００２０】
また、本発明請求項４において、図２（Ｂ）に示すように前記制御電圧リセット手段が、前記基準値を、前記光源が消灯する方向のリセット基準値に変更する基準値変更手段であることを特徴としている。比較器の基準値が小さくなれば差動増幅器出力は光量を下げるように低下しサンプルホールドコンデンサの制御電圧も消灯する方向の電圧となるためリセットと同等の効果を得ることができる。
【００２１】
さらに、本発明請求項５において、図２（Ｃ）に示すように、前記制御電圧リセット手段が、前記基準値を、前記光源が消灯する方向のリセット基準値に変更する基準値変更手段と、検出光量を増大させる方向に電流を重畳する手段と、を有している。
【００２２】
この請求項５において、図２（Ｃ）に示す比較手段にオフセットがあったとしてもオフセットに相当するだけのダミー信号を検出信号に重畳すれば良いので実際の回路で問題となるオフセットの影響を受けない。
【００２３】
ここで、ダミー信号だけでリセットしようとした場合にはダミー信号が過大となった時に比較手段の電位が負帰還がかかった状態の電位から大きくずれて飽和し再度負帰還可能になるまで主に位相補償コンデンサの充放電時間で決まる時間だけまたなければならないが、オフセット分だけのダミー電流であれば差動増幅器内部の電位も負帰還がかかった状態から大きくずれないため再び負帰還状態に戻る時間を短縮することができる。このことで、例えば、画像記録装置で記録用紙の１枚目と２枚目の間でＡＰＣが行われない期間があったとしても２枚目のＡＰＣを短時間に収束させることができる。
【００２４】
また、図２（Ｃ）に示される如く、前記検出光量は、電流値又は電圧値として比較手段に入力される。この方式によれば比較器の入力には電流、電圧いずれも対応することができる。電流で入力した場合は入力インピーダンスを低く抑えていれば入力電圧の変化が小さく負帰還の高速化に貢献する。また電圧入力は従来から一般的に行われている方式のため回路がシンプルとなり実現が容易である。
【００２５】
さらに、本発明請求項６では前記リセット基準値が０又はマイナス値であることを特徴とする。この方式によれば差動増幅器にオフセットがあっても光量検出端子の光量ゼロとなる電位よりも少なくともオフセットに相当するマイナス電位を基準値として与えることで光量検出信号にダミー信号を重畳することなくリセットが可能である。
【００２６】
ここで、画像記録装置でＡＰＣ動作期間から次のＡＰＣ動作期間までの間隔がサンプルホールドコンデンサにホールドされた制御電圧の変動が画像を劣化させないレベル、具体的には光量で１０％程度の変動に制御電圧の変動が収まっていればリセットしないで次のＡＰＣを開始する。この方式によればＡＰＣとＡＰＣの間にリセットが入らないので次のＡＰＣの収束を早めることができ、例えばわずかな時間であればＡＰＣを停止してもリセットが行われないため次のＡＰＣですぐにレーザを規定光量で発光できるレーザの累積点灯時間を減らして寿命を長くすることができる。
【００２７】
また、制御電圧の変動を検知する代わりにＡＰＣ終了から次のＡＰＣ開始まで一定時間経過したことを検知してリセットを行うかどうかを判断するようにしてもよい。この方式によれば制御電圧の変動を調べるための基準電圧を保持する別のサンプルホールドコンデンサが不要になりコストダウンとなる、あるいは基準光量に対しずれているかどうかレーザを点灯して調べる必要が無いためレーザの累積点灯時間を抑え寿命を延ばすことができる。
【００２８】
前記一定時間は、温度に依存させるようにしてもよく、さらに温度への依存性はリーク電流が温度の指数関数で表されるため温度の指数関数に依存させれば温度が低い場合から高い場合まで温度に応じてリセットするかどうかのＡＰＣからＡＰＣまでの時間を変更するようにしてもよい。この方式によれば通常画像出力装置が稼動している室温ならばＡＰＣ開始が頻繁に行われる場合であってもリセット回数を最小にできるためレーザの累積点灯時間の増大を抑制しレーザの寿命を延ばせる。さらに点灯時間が短くなれば消費電力も小さくなるため環境に配慮することが可能になる。
【００２９】
また、本発明請求項７において、前記光ビームが複数同時に発光制御するべく、同時発光する光ビームの数に応じた複数の前記駆動手段、サンプルホールドスイッチ及びサンプルホールドコンデンサを有し、前記制御電圧リセット手段が、前記サンプルホールドスイッチを介して、少なくとも二つ以上のサンプルホールドコンデンサを同時にリセットすることを特徴としている。
【００３０】
この方式によれば二つ以上のサンプルホールドコンデンサを同時にリセットするので一つずつリセットした場合に比較しリセットにかかる時間が短縮されＡＰＣを開始してからＡＰＣによって制御電圧が収束し感光体上をレーザが走査を開始するまでの期間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明した如く本発明では、駆動手段による前記光ビームの発光制御時期以外の発光制御開始前に、サンプルホールドコンデンサに保持される制御電圧をリセットすることで、発光制御開始時に光源へ過電流が流れることを防止することができると共に、併せて、サンプルホールドコンデンサに保持された制御電圧で感光体上にレーザビームを走査する際にそのビーム光量の安定性をサンプルホールドコンデンサからのリークを抑制することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（第１の実施の形態）
図３には、本発明の光ビーム発光制御装置が適用された画像形成装置１０の走査光学系ユニット１２の概略構成が示されている。
【００３３】
走査光学系ユニット１２は、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）１４を備えており、同時期に複数本（本実施の形態では３２本）の光ビームを発光可能となっている。
【００３４】
面発光レーザー１４から照射される光ビームの光軸方向下流側には、集光レンズ１６が配設され、この集光レンズ１６を通過した光ビームは、走査光学系としてのポリゴンミラー１８へ入力するようになっている。ポリゴンミラー１８は、図示しないポリゴンモータの駆動力で高速に一定速度で図１の矢印Ａ方向へ回転するようになっている。
【００３５】
このため、ポリゴンミラー１８の複数の反射面（図３では、８面）１８Ａに順次入射し、その反射光は、露光面上の走査速度を補正するｆθレンズ２０や走査方向にレンズパワーを持つ面倒れ補正用のシリンドリカルレンズ２２等により構成された光学系を通過して、感光体ドラム２４上で走査されるようになっている。
【００３６】
感光体ドラム２４は、前記主走査と直交する方向へ回転（副走査）しており、この感光体ドラム２４を回転させながら、主走査を繰り返すことで、感光体ドラム２４上に所定領域の静電潜像を形成することができる。
【００３７】
なお、感光体ドラム２４は、その周囲に帯電部、現像部、転写部（図示省略）が位置しており、帯電部によって一様に帯電された状態で、画像データに応じて発光制御される前記光ビームが照射されることで露光され、現像部によって現像処理されることでトナー像が形成され、転写部において記録媒体（記録用紙）に記録される。
【００３８】
前記走査光学系ユニット１２の面発光レーザー１４は、例えば図４あるいは図５によって駆動制御されるようになっている。
【００３９】
図４は、図１（Ｂ）を基本とし、複数レーザに適用した場合で、ＡＰＣ制御を主体とした光ビーム発光制御回路の構成を示す。なお、図４では、２個の発光素子１４Ａの駆動制御系のみを示すが、これが３２個配列されても同様の構成が増えるのみである。
【００４０】
駆動回路２６の駆動部２６Ａは、スイッチ５０がオンすることで、電圧駆動又は電流駆動によって発光素子１４Ａを発光させる。
【００４１】
発光素子１４Ａの近傍には、光検出器５２が設けられている。光検出器５２は、発光素子１４Ａから発光する光ビームの光量を検出し、電圧に変換する光電変換素子を備えている。このため、光検出器５２の出力は、発光光量に応じた電流値となる。
【００４２】
光検出器５２の出力信号線５４は、抵抗５６の一端に接続され、抵抗５６の他端は接地されている。これにより、抵抗５６の両端には、光検出器５２から出力される電流値と相関関係のある電圧（以下、検出電圧という）が発生する。
【００４３】
ここで、抵抗５６の一端側の出力信号線５４には、分岐線５４Ａの一端が接続され、この分岐線５４Ａの他端は、差動増幅器６０のマイナス側入力端に接続されている。
【００４４】
また、差動増幅器６０のプラス側入力端には、基準値メモリ６２から基準値（基準電圧）が入力されている。
【００４５】
差動増幅器６０では、入力される基準電圧と検出電圧とが入力され、両者の差分が０になるような出力電圧が出力されるようになっている。
【００４６】
この出力電圧が、前記駆動部２６Ａにおける発光素子１４Ａを発光するための制御電圧となる。例えば、発光素子１４Ａの発光光量が少ない場合は、差動増幅器６０に入力する検出電圧が低く、基準電圧の方が高い電圧（｜ΔＶ｜）となる。差動増幅器６０の出力は、このΔＶに相当する電圧値が増幅された電圧が出力され、これが発光素子１４Ａの発光時の制御電圧となり、発光素子１４Ａは光量が増加する。
【００４７】
逆に、発光素子１４Ａの発光光量が多い場合は、差動増幅器６０に入力する検出電圧が高く、基準電圧の方が低い電圧（｜ΔＶ｜）となる。差動増幅器６０の出力は、このーΔＶに相当する電圧値が増幅された電圧が出力され、これが発光素子１４Ａの発光時の制御電圧となり、発光素子１４Ａは光量が減少する。
【００４８】
差動増幅器６０の出力端に接続された信号線６４は、リセット用切替スイッチ６６及び発光素子選択スイッチ６８を介して、駆動回路２６の駆動部２６Ａに接続されている。
【００４９】
リセット用切替スイッチ６６は、その第１接点６６Ａが前記差動増幅器６０の出力端に接続され、第２接点６６Ｂがリセット電圧源７０に接続されている。リセット電圧源７０で発生している電圧は、前記基準電圧に比べて極めて低い電圧であり、制御電圧をリセットする場合に適用される。
【００５０】
リセット用切替スイッチ６６のコモン端子６６Ｃは、前記発光素子選択スイッチ６８のコモン端子６８Ａに接続されている。
【００５１】
この発光素子選択スイッチ６８は、ＡＰＣ制御回路を複数の発光素子１４Ａに対して共通利用するべく、ＡＰＣ制御を実行する駆動回路２６（発光素子１４Ａ）が選択する役目を有している。すなわち、複数の駆動回路２６（発光素子１４Ａ）に対して、ＡＰＣ制御回路系統は単一であり、時系列でそれぞれの発光素子１４Ａの光量補正制御が実行されるようになっている。
【００５２】
発光素子選択スイッチ６８は実際の回路では二つのスイッチを用いて構成されており、コモン端子が何れにも接続されない状態にして、後述するサンプルホールドコンデンサ７４をホールド状態にすることもできるし、あるいは何れも接続しながらリセット用切り替えスイッチ６６がリセット電圧源側に切り替わると同時にサンプルホールドコンデンサ７４を共にリセットすることが可能となる。
【００５３】
また、発光素子選択スイッチ６８と駆動回路２６との間の信号線７２には、サンプルホールドコンデンサ７４の一端が接続されている。このサンプルホールドコンデンサ７４の他端は接地されており、前記制御電圧は、サンプルホールドコンデンサ７４の蓄積され、保持されるようになっている。
【００５４】
上記構成において、ＡＰＣ制御を開始する前に制御電圧７２が不定であるとＡＰＣ開始時に非常に高い駆動電流から制御が開始される可能性があり場合によって過電流でレーザの寿命を著しく低下させかねない。
【００５５】
このため、上記駆動回路２６が画像形成やＡＰＣ制御のために駆動している時期以外の時期は、サンプルホールドコンデンサ７４が保持している制御電圧を低く（或いは０）しておく必要があるが、単純に放電用スイッチを別に設けて放電させる構造では、切り替えスイッチ６８に加え当該放電スイッチによるリークが加わり、駆動回路２６が画像形成やＡＰＣ制御のために駆動している時期に保持性が低下する可能性がある。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、前述のリセット電圧源で発生している電圧を制御電圧として適用する。すなわち、駆動回路２６が画像形成やＡＰＣ制御のために駆動している時期以外の時期にサンプルホールドコンデンサ７４をリセットする際には、通常は第１接点６６Ａに切り替わっているリセット用切替スイッチ６６の接点を第２接点６６Ｂに切り替えスイッチ６８を介してサンプルホールドコンデンサ７４をリセットする。そしてリセットした電圧をホールドするのであればスイッチ６８を何れにも接続せずにＯＦＦとする。
【００５７】
これにより、サンプルホールドコンデンサ７４は、新たなリーク源を増やすことなくリセットすることができる。
【００５８】
以下に第１の実施の形態の作用を説明する。
【００５９】
（画像形成プロセス）
まず、感光体ドラム２４は所定の回転速度で回転駆動される。
【００６０】
そして、感光体ドラム２４の表面は、帯電部の所定の帯電レベルの現像バイアス電圧を印加することによって、所定レベルに一様に帯電される。なお、現像バイアスは、直流電圧のみならず、交流成分を直流成分に重畳するように構成されている。
【００６１】
次に、一様な表面電位とされた各感光体ドラム２４の表面に、走査光学系ユニット１２の面発光レーザー１４（発光素子１４Ａ）によって光ビームが照射され、画像データに応じた静電潜像が形成される。
【００６２】
すなわち、発光素子１４Ａから照射された光ビームは、ポリゴンミラー１８によって偏向され、この走査光をｆθレンズ２０等を介して感光体ドラム２４で主走査される。感光体ドラム２４の光ビームによる露光部位の表面電位は所定レベルにまで除電される。
【００６３】
そして、各感光体ドラム２４の表面に形成された静電潜像は対応する現像部によって現像され、各感光体ドラム２４上の静電潜像は、トナー像として可視化される。
【００６４】
次に、各感光体ドラム２４上に形成された各色のトナー像は、転写部によって記録媒体に転写される。なお、記録媒体は加熱定着されることでトナーが定着し、画像形成プロセスが終了する。
【００６５】
（ＡＰＣ制御）
ここで、上記画像形成における主走査のインタバル（画像書込前）には、発光素子１４Ａの光量が、目標光量となるように負帰還制御され、そのときの電圧がサンプルホールドコンデンサ７４に保持される。、このＡＰＣ制御は、複数の発光素子１４Ａに対して順次、すなわち時系列で実行される。
【００６６】
ＡＰＣ制御時は、図４に示される如く、リセット用切替スイッチ６６が第１接点６６Ａに切り替わっており、発光素子選択スイッチ６８によって、制御対象となる発光素子１４Ａの駆動回路２６が選択される（図４では、上段に図示した駆動回路２６が選択されている。）。
【００６７】
この状態で、駆動回路２６によって発光素子１４Ａを発光させる。駆動回路２６では、サンプルホールドコンデンサ７４に保持されている制御電圧を取り込み、この制御電圧に基づいて発光素子１４Ａを電圧駆動及び電流駆動によって発光させる。
【００６８】
発光素子１４Ａの発光状態で、光検出器５２によって発光光量を検出する。
【００６９】
検出された光量は、光電変換され、光量に応じた電流が信号線５４を介して、抵抗５６を流れ、この抵抗５６の両端に電圧が発生する。
【００７０】
抵抗５６の両端電圧は、差動増幅器６０のマイナス側入力端に入力入力され、プラス側入力端に入力されている基準値（基準電圧）と比較される。
【００７１】
差動増幅器６０での比較の結果、その差分が増幅され差動増幅器６０から出力される。
【００７２】
発光素子１４Ａの発光光量が少ない場合は、差動増幅器６０に入力する検出電圧が基準電圧よりも低いため、差動増幅器６０の出力は、電圧値が増加されて出力され、これが発光素子１４Ａの発光時の制御電圧となり、発光素子１４Ａは光量が増加する。
【００７３】
一方、発光素子１４Ａの発光光量が多い場合は、差動増幅器６０に入力する検出電圧が基準電圧よりも高いため、差動増幅器６０の出力は、電圧値が減少されて出力され、これが発光素子１４Ａの発光時の制御電圧となり、発光素子１４Ａは光量が減少する。
【００７４】
これを繰り返すことで、制御電圧は、基準電圧で発光するべき発光光量を制御する電圧に収束し、光ビームは安定した発光光量で発光する。
【００７５】
１つの発光素子１４ＡのＡＰＣ制御が終了すると、発光素子選択スイッチ６８により選択で、次々と時系列で選択され、全ての発光素子１４ＡのＡＰＣ制御が終了した時点でスイッチ６８は何れの端子からもＯＦＦされてすべてのコンデンサがホールド状態となり画像形成処理が開始される。
【００７６】
ところで、上記画像形成処理、或いはＡＰＣ制御等、駆動回路２６が発光素子１４Ａを発光制御している時期以外の時期には、サンプルホールドコンデンサ７４には、さまざまなリークによって制御電圧が不定となっており、この制御電圧のままＡＰＣを開始すると、ＡＰＣ制御開始時に発光素子１４Ａに必要以上の電流が流れ、これが許容値を過ぎると発光素子１４Ａの破壊につながる。
【００７７】
そこで、従来は、上記のような画像形成処理、或いはＡＰＣ制御等、駆動回路２６が発光素子１４Ａを発光制御している時期以外の時期には、サンプルホールドコンデンサ７４が保持している制御電圧を強制的に放電させるための放電用スイッチを設けていた。しかし、放電用スイッチとして起用されるスイッチングデバイス（ＣＭＯＳ等）は、例えばＮＭＯＳの場合、ソース又はドレイン層と基板間でＰＮ接合の逆バイアスリークが流れるが、この結果、放電用スイッチがオフ状態のとき（すなわち、画像形成時や次のＡＰＣ開始まで）、サンプルホールドコンデンサ７４に保持された制御電圧が徐々に低下し、発光光量が変化して、画質に多大な影響を及ぼすことがあった。一方ＰＭＯＳの場合には基板が電源に接続されておりリークによって制御電圧は徐々に増大する。多くの場合制御電圧のダイナミックレンジを考えてスイッチをＰＭＯＳとＮＭＯＳからなるＣＭＯＳで構成するためＰＭＯＳとＮＭＯＳのソースドレインと基板との接合面積比や温度、接合の状態によりリークして収束する制御電圧は一定ではない。このためもし制御電圧がレーザへの駆動電流が大きくなる方向にリークして増大していた場合には次にＡＰＣを開始する際に過大な電流がレーザに印加されレーザの寿命を短くする恐れがある。
【００７８】
そこで、第１の実施の形態では、上記従来のような放電用スイッチを設けず、サンプルホールドコンデンサ７４へリセット用の電圧を保持させる構成とした。
【００７９】
すなわち、画像形成処理、或いはＡＰＣ制御等、駆動回路２６が発光素子１４Ａを発光制御している時期以外の時期になると、リセット用切替スイッチ６６を第２接点６６Ｂに切り替える。
【００８０】
これにより、サンプルホールドコンデンサ７４は、ＡＰＣ制御回路系統から完全に切り離し、リセット電圧源７０に発生しているリセット電圧が保持される。このリセット電圧は、基準電圧に比べて極めて低い電圧であるため、サンプルホールドコンデンサ７４に保持される制御電圧としては、０に等しい電圧となる。これにより、リセット用切替スイッチ６６が再度第１接点６６Ａに切り替わり、ＡＰＣ制御が開始されるとき、駆動回路２６は、この低い制御電圧での発光素子１４Ａの発光制御となるため、発光素子１４Ａに過電流が流れることがない。
【００８１】
以上説明した如く第１の実施の形態では、サンプルホールドコンデンサ７４に保持される制御電圧を、別に設けた放電用スイッチ等で放電して低下させるのではなく、スイッチ６８を経由してリセットするようにしたためリーク源となるスイッチを増やすことなくリセットができリークの増大を抑えることができる。
【００８２】
なお、光検出器５２で検出した光量を最終的に電圧値に変換したが、光量と相関関係があるパラメータであれば、電流値等であってもよい。
【００８３】
（第２の実施の形態）
以下に本発明の図２（Ａ）を基本とする第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同一の構成部分については同一の符号で説明する。
【００８４】
この第２の実施の形態の特徴は、サンプルホールドコンデンサ７４にリセット電圧を保持させるために、ＡＰＣ制御回路を利用した点にある。
【００８５】
図５に、第２の実施の形態に係る、ＡＰＣ制御を主体とした光ビーム発光制御回路の構成を示す。なお、図５では、２個の発光素子１４Ａの駆動制御系のみを示すが、これが３２個配列されても同様の構成が増えるのみである。
【００８６】
駆動回路２６の駆動部２６Ａは、スイッチ５０がオンすることで、電圧駆動又は電流駆動によって発光素子１４Ａを発光させる。
【００８７】
発光素子１４Ａの近傍には、光検出器５２が設けられている。光検出器５２は、発光素子１４Ａから発光する光ビームの光量を検出し、電圧に変換する光電変換素子を備えている。このため、光検出器５２の出力は、発光光量に応じた電流値となる。
【００８８】
光検出器５２の出力信号線５４は、抵抗５６の一端に接続され、抵抗５６の他端は接地されている。これにより、抵抗５６の両端には、光検出器５２から出力される電流値と相関関係のある電圧（以下、検出電圧という）が発生する。
【００８９】
また、この出力信号線５４には、電流重畳用スイッチ７６を介して定電流源７８が接続されている。このため、電流重畳用スイッチ７６がオンされると、検出電流に上記定電流源７８で発生する電流が重畳されるようになっている。
【００９０】
ここで、抵抗５６の一端側の出力信号線５４には、分岐線５４Ａの一端が接続され、この分岐線５４Ａの他端は、差動増幅器６０のマイナス側入力端に接続されている。
【００９１】
また、差動増幅器６０のプラス側入力端には、基準値メモリ６２から基準値（基準電圧）が入力されている。
【００９２】
差動増幅器６０では、入力される基準電圧と検出電圧とが入力され、両者の差分が０になるような出力電圧が出力されるようになっている。
【００９３】
この出力電圧が、前記駆動部２６Ａにおける発光素子１４Ａを発光するための制御電圧となる。例えば、発光素子１４Ａの発光光量が少ない場合は、差動増幅器６０に入力する検出電圧が低く、基準電圧の方が高い電圧（｜ΔＶ｜）となる。差動増幅器６０の出力は、このΔＶに相当する電圧値が増幅された電圧が出力され、これが発光素子１４Ａの発光時の制御電圧となり、発光素子１４Ａは光量が増加する。
【００９４】
逆に、発光素子１４Ａの発光光量が多い場合は、差動増幅器６０に入力する検出電圧が高く、基準電圧の方が低い電圧（｜ΔＶ｜）となる。差動増幅器６０の出力は、このΔＶに相当する電圧値が増幅された電圧が出力され、これが発光素子１４Ａの発光時の制御電圧となり、発光素子１４Ａは光量が減少する。
【００９５】
差動増幅器６０の出力端に接続された信号線６４は、発光素子選択スイッチ６８のコモン接点６８Ａに接続され、この発光素子選択スイッチ６８を介して、駆動回路２６の駆動部２６Ａに接続されている。
【００９６】
この発光素子選択スイッチ６８は、ＡＰＣ制御回路を複数の発光素子１４Ａに対して共通利用するべく、ＡＰＣ制御を実行する駆動回路２６（発光素子１４Ａ）が選択する役目を有している。すなわち、複数の駆動回路２６（発光素子１４Ａ）に対して、ＡＰＣ制御回路系統は単一であり、時系列でそれぞれの発光素子１４Ａの光量補正制御が実行されるようになっている。
【００９７】
発光素子選択スイッチ６８は実際の回路では二つのスイッチを用いて構成されており、コモン端子が何れにも接続されない状態にしてサンプルホールドコンデンサ７４をホールド状態にすることができる。
【００９８】
また、発光素子選択スイッチ６８と駆動回路２６との間の信号線７２には、サンプルホールドコンデンサ７４の一端が接続されている。このサンプルホールドコンデンサ７４の他端は接地されており、前記制御電圧は、サンプルホールドコンデンサ７４の蓄積され、保持されるようになっている。
【００９９】
上記構成において、ＡＰＣ制御を開始する前に制御電圧７２が不定であるとＡＰＣ開始時に非常に高い駆動電流から制御が開始される可能性があり場合によって過電流でレーザの寿命を著しく低下させかねない。
【０１００】
このため、上記駆動回路２６が画像形成やＡＰＣ制御のために駆動している時期以外の時期は、サンプルホールドコンデンサ７４が保持している制御電圧を低く（或いは０）しておく必要があるが、単純に放電用スイッチを別に設けて放電させる構造では、切り替えスイッチ６８に加え当該放電スイッチによるリークが加わり、駆動回路２６が画像形成やＡＰＣ制御のために駆動している時期に保持性が低下する可能性がある。
【０１０１】
そこで、本実施の形態では、駆動回路２６が画像形成やＡＰＣ制御のために駆動している時期以外にサンプルホールドコンデンサ７４をリセットする際には、サンプルホールドコンデンサ７４に保持する制御電圧を低くするべく、電流重畳用スイッチ７６をオンにする。
【０１０２】
これにより、光検出器５２から出力信号線５４を介して流れる検出電流に定電流源の電流が重畳され、電流値は光検出器５２で検出した電流値よりも大きくなる。
【０１０３】
言い換えれば、発光素子１４Ａが本来発光している発光光量よりも発光光量が多いのに相当する電流値が流れる。
【０１０４】
このため、抵抗５６の両端電圧値も高くなり、差動増幅器６０の出力は、制御電圧を下げる補正がなされた電圧が出力され、サンプルホールドコンデンサ７４に蓄積される。
【０１０５】
以下、第２の実施の形態の作用を説明する。
【０１０６】
（ＡＰＣ制御）
画像形成における主走査のインタバル（画像書込前）には、発光素子１４Ａの光量が、目標光量となるように負帰還制御され、そのときの電圧がサンプルホールドコンデンサ７４に保持される。このＡＰＣ制御は、複数の発光素子１４Ａに対して順次、すなわち時系列で実行される。
【０１０７】
ＡＰＣ制御時は、発光素子選択スイッチ６８によって、制御対象となる発光素子１４Ａの駆動回路２６が選択される（図５では、上段に図示した駆動回路２６が選択されている。）。
【０１０８】
この状態で、駆動回路２６によって発光素子１４Ａを発光させる。駆動回路２６では、サンプルホールドコンデンサ７４に保持されている制御電圧を取り込み、この制御電圧に基づいて発光素子１４Ａを電圧駆動及び電流駆動によって発光させる。
【０１０９】
発光素子１４Ａの発光状態で、光検出器５２によって発光光量を検出する。
【０１１０】
検出された光量は、光電変換され、光量に応じた電流が信号線５４を介して、抵抗５６を流れ、この抵抗５６の両端に電圧が発生する。
【０１１１】
抵抗５６の両端電圧は、差動増幅器６０のマイナス側入力端に入力入力され、プラス側入力端に入力されている基準値（基準電圧）と比較される。
【０１１２】
差動増幅器６０での比較の結果、その差分が増幅され差動増幅器６０から出力される。
【０１１３】
発光素子１４Ａの発光光量が少ない場合は、差動増幅器６０に入力する検出電圧が基準電圧よりも低いため、差動増幅器６０の出力は、電圧値が増加されて出力され、これが発光素子１４Ａの発光時の制御電圧となり、発光素子１４Ａは光量が増加する。
【０１１４】
一方、発光素子１４Ａの発光光量が多い場合は、差動増幅器６０に入力する検出電圧が基準電圧よりも高いため、差動増幅器６０の出力は、電圧値が減少されて出力され、これが発光素子１４Ａの発光時の制御電圧となり、発光素子１４Ａは光量が減少する。
【０１１５】
これを繰り返すことで、制御電圧は、基準電圧で発光するべき発光光量を制御する電圧に収束し、光ビームは安定した発光光量で発光する。
【０１１６】
１つの発光素子１４ＡのＡＰＣ制御が終了すると、発光素子選択スイッチ６８により選択で、次々と時系列で選択され、全ての発光素子１４ＡのＡＰＣ制御が終了した時点でスイッチ６８は何れの端子からもＯＦＦされてすべてのコンデンサがホールド状態となり画像形成処理が開始される。
【０１１７】
ところで、上記画像形成処理、或いはＡＰＣ制御等、駆動回路２６が発光素子１４Ａを発光制御している時期以外の時期には、サンプルホールドコンデンサ７４には、さまざまなリークによって制御電圧が不定となっており、この制御電圧のままＡＰＣを開始すると、ＡＰＣ制御開始時に発光素子１４Ａに必要以上の電流が流れ、これが許容値を過ぎると発光素子１４Ａの破壊につながる。
【０１１８】
そこで、従来は、上記のような画像形成処理、或いはＡＰＣ制御等、駆動回路２６が発光素子１４Ａを発光制御している時期以外の時期には、サンプルホールドコンデンサ７４が保持している制御電圧を強制的に放電させるための放電用スイッチを設けていた。しかし、放電用スイッチとして起用されるスイッチングデバイス（ＣＭＯＳ等）は、例えばＮＭＯＳの場合、ソース又はドレイン層と基板間でＰＮ接合の逆バイアスリークが流れるが、この結果、放電用スイッチがオフ状態のとき（すなわち、画像形成時やＡＰＣ制御時）、サンプルホールドコンデンサ７４に保持された制御電圧が徐々に低下し、発光光量が変化して、画質に多大な影響を及ぼすことがあった。一方ＰＭＯＳの場合には基板が電源に接続されておりリークによって制御電圧は徐々に増大する。多くの場合制御電圧のダイナミックレンジを考えてスイッチをＰＭＯＳとＮＭＯＳからなるＣＭＯＳで構成するためＰＭＯＳとＮＭＯＳのソースドレインと基板との接合面積比や温度、接合の状態によりリークして収束する制御電圧は一定ではない。このためもし制御電圧がレーザへの駆動電流が大きくなる方向にリークして増大していた場合には次にＡＰＣを開始する際に過大な電流がレーザに印加されレーザの寿命を短くする恐れがある。
【０１１９】
そこで、第２の実施の形態では、上記従来のような放電用スイッチを設けず、サンプルホールドコンデンサ７４へリセット用の電圧を保持させる構成とした。
【０１２０】
すなわち、画像形成処理、或いはＡＰＣ制御等、駆動回路２６が発光素子１４Ａを発光制御している時期以外の時期になると、電流重畳用スイッチ７６をオンにして、ＡＰＣ制御を実行する。
【０１２１】
これにより、発光素子１４Ａの発光光量に基づいて変換された電流値に対して、定電流源７８の電流が重畳され、実際の発光光量に基づく電流値よりも大きい電流値が、抵抗５６を流れる。この結果、抵抗５６の両端電圧も高くなり、この高くなった電圧が差動増幅器６０のマイナス側入力端に入力される。
【０１２２】
差動増幅器６０では、通常のＡＰＣ制御と同様に、疑似検出電圧（光量に基づく電流に定電流源７８の電流が重畳された場合の電圧）と基準値（基準電圧）とが比較されるため、差動増幅器６０の出力は制御電圧を下げる補正がなされた電圧となる。この電圧がサンプルホールドコンデンサ７４に保持される制御電圧に収束する。これにより、サンプルホールドコンデンサ７４に保持される電圧は低く（或いは０に近く）なり、誤って発光素子１４Ａに過電流が流れることがない。
【０１２３】
本来のＡＰＣ制御が開始されるときは、電流重畳用スイッチ７６をオフとすることで、駆動回路２６は、この低い制御電圧からＡＰＣを開始するため、発光素子１４Ａに過電流が流れることがない。
【０１２４】
また、サンプルホールドコンデンサ７４に保持されている制御電圧を強制的に放電する構造（スイッチング素子等のデバイス）を持たないため、リークの心配もなく、差動増幅器６０で比較し補正した制御電圧を確実に保持することができ、画質の低下を招くことがない。
【０１２５】
なお、第２の実施の形態では、定電流源７８を用いて、電流値を重畳したが、抵抗５６を可変抵抗としたり、複数の抵抗の組合せで構成し、抵抗値を変化させることで、電圧を変更するようにしてもよい。
【０１２６】
（第３の実施の形態）
以下に本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、この第３の実施の形態において、上記第２の実施の形態と同一構成部分については、同一の符号を付してその構成の説明を省略する。
【０１２７】
この第３の実施の形態の特徴は、サンプルホールドコンデンサ７４にリセット電圧を保持させるために、ＡＰＣ制御回路を利用した点にあり、これは第２の実施の形態と同様であるが、さらに第３の実施の形態では、基準値を変更する点を特徴としている。
【０１２８】
図６に示される如く、基準値メモリ６２と差動増幅器６０とを接続する信号線８０には、基準電圧変更切替スイッチ８２が介在されている。
【０１２９】
この基準電圧変更切替スイッチ８２の第１接点８２Ａは、基準値メモリ６２が接続され、第２接点８２Ｂは接地されている。基準電圧変更切替スイッチ８２のコモン接点８２Ｃは、前記差動増幅器６０のプラス側入力端に接続されている。
【０１３０】
また、光検出器５２と抵抗５６とを接続する出力信号線５４には、電流重畳用スイッチ７６を介して定電流源７８が接続されている。このため、電流重畳用スイッチ７６がオンされると、検出電流に上記定電流源７８で発生する電流が重畳されるようになっている。
【０１３１】
ここで、通常のＡＰＣ制御時は、前記基準電圧変更切替スイッチ８２は、第１接点８２Ａに切り替えられており、リセット電流発生用スイッチ７６がオフ状態となっているため、光検出器５２で検出した発光光量に忠実な電圧値が差動増幅器６０のマイナス側入力端に入力され、基準値メモリ６２の基準電圧が差動増幅器６０のプラス側入力端に入力される。この結果、差動増幅器６０は、光ビームの発光光量が基準電圧で発光するべき発光光量を制御する電圧に収束し、光ビームは安定した発光光量で発光する。
【０１３２】
ここで、画像形成処理、或いはＡＰＣ制御等、駆動回路２６が発光素子１４Ａを発光制御している時期以外の時期となると、前記基準電圧変更切替スイッチ８２は、第２接点８２Ｂに切り替えられ、リセット電流発生用スイッチ７６がオン状態となる。
【０１３３】
この状態で、ＡＰＣ制御を実行すると、検出電圧は、実施の発光光量に相当する電圧よりも高く、基準電圧はほとんど０に近い電圧であるため、差動増幅器６０から出力される電圧もほとんど０となる。この結果、サンプルホールドコンデンサ７４に保持される制御電圧もほとんど０とすることができる。
【０１３４】
第３の実施の形態では、基準電圧を下げることが主構成である。しかし、差動増幅器６０の特性として、オフセットを考えると、基準電圧を０にしてもレーザー光量がゼロになって、出力電圧が光量を増やす方向に所望の電圧よりも高くなる可能性がある。そこで、副次的に定電流源７８によって、光検出器５２から出力信号線５４を流れる検出電流に所定の電流を重畳させ、抵抗５６の両端電圧（検出電圧）を高くすることで、オフセット分を相殺することができる。
【０１３５】
なお、この定電流源７８による電流重畳に代えて、基準電圧をマイナスとするようにしてもよい。
【０１３６】
また、第３の実施の形態では、定電流源７８を用いて、電流値を重畳したが、抵抗５６を可変抵抗としたり、複数の抵抗の組合せで構成し、抵抗値を変化させることで、電圧を変更するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明のサンプルホールドコンデンサの保持電圧をリセットする手段を機能的に示す制御ブロック図である。
【図２】（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明のサンプルホールドコンデンサの保持電圧をリセットする手段を機能的に示す制御ブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図４】第１の実施の形態に係る光ビーム発光制御装置のＡＰＣ制御を主体とした回路図である。
【図５】第２の実施の形態に係る光ビーム発光制御装置のＡＰＣ制御を主体とした回路図である。
【図６】第３の実施の形態に係る光ビーム発光制御装置のＡＰＣ制御を主体とした回路図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１０  画像形成装置
１２    走査光学系ユニット
１４    面発光レーザー
１４Ａ    発光素子
１６    集光レンズ
１８    ポリゴンミラー
１８Ａ    反射面
２０    ｆθレンズ
２２    シリンドリカルレンズ
２４    感光体ドラム
２６    駆動回路（駆動手段）
５２    光検出器
５６    抵抗
６０    差動増幅器
６２    基準値メモリ
６６    リセット用切替スイッチ（制御電圧リセット手段、切替手段）
６８    発光素子選択スイッチ
７０    リセット電圧源
７４    サンプルホールドコンデンサ
７６    電流重畳用スイッチ（ダミー信号重畳手段）
７８    定電流源（検出値重畳手段）
８２    基準電圧変更切替スイッチ（基準値変更手段）
【図１】
2005262479.tif 000003
【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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