(57)【要約】【課題】ドット再現性を向上すると共にドットサイズのばらつきを低減することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像を表す画像データを線状に分解した走査信号Ｓ１を生成する走査信号生成部２２と、走査信号生成部２２により生成された走査信号に応じて、レーザダイオードＬＤを発光させる駆動電流Ｉｌｄを出力するトランジスタＴｒ１と、走査信号生成部２２により生成された走査信号Ｓ１における、駆動電流Ｉｌｄの立上りエッジにおいて、第１設定時間ｔ１の間、駆動電流Ｉｌｄを第１電流値Ｉ１に設定し、第１設定時間ｔ１の経過後、駆動電流Ｉｌｄを第１電流値Ｉ１より小さい第２電流値Ｉ２に設定する駆動電流制御部２５、加算器２６、アンプ２７、及びトランジスタＴｒ２とを備えた。【選択図】図２
2007261024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラム上へレーザ光を照射する発光部により静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナー現像して記録紙に転写、定着させることにより、当該記録紙に画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像を表す画像データを線状に分解した走査信号を生成する走査信号生成部と、
前記走査信号生成部により生成された走査信号に応じて、前記発光部を発光させる駆動電流を出力する駆動電流出力部と、
前記走査信号生成部により生成された走査信号における、前記駆動電流の出力開始を指示するエッジである第１エッジにおいて、予め設定された第１設定時間の間、前記駆動電流を予め設定された第１電流値に設定し、前記第１設定時間の経過後、前記駆動電流を前記第１電流値より小さい第２電流値に設定する駆動電流設定部と
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記第１設定時間の設定を受け付ける設定時間受付部をさらに備える請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１電流値の設定を受け付ける第１電流値受付部をさらに備える請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記走査信号生成部により生成された走査信号による前記駆動電流の出力指示の継続時間を検出する発光継続時間検出部をさらに備え、
前記駆動電流設定部は、前記発光継続時間検出部により検出された前記出力指示の継続時間が、予め設定された第２設定時間に満たない場合、当該出力指示を示す走査信号の第２エッジにおいて、前記第１設定時間の間、前記駆動電流を前記第１電流値に設定する請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記駆動電流の立上りにおいて、前記駆動電流出力部により、当該駆動電流を徐々に増加させるスルーレート制御部をさらに備える請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記駆動電流出力部による前記駆動電流の出力時間を、前記第１設定時間だけ延長させる信号引延部
をさらに備える請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記発光部は、レーザダイオードであり、
前記駆動電流出力部は、前記駆動電流をオンオフするべく前記レーザダイオードと直列に接続されたスイッチング素子であり、
前記信号引延部は、前記走査信号生成部により生成された走査信号における前記駆動電流の出力を指示する信号レベルである第１レベルを前記第１設定時間だけ引き延ばした信号を、前記スイッチング素子をオンさせる制御信号として出力するものであり、
前記駆動電流設定部は、
前記レーザダイオードと前記スイッチング素子との直列回路に直列に接続され、前記駆動電流の大きさを調節する電流調節部と、
前記電流調節部によって、前記第１エッジにおいて前記第１設定時間の間、前記駆動電流を前記第１電流値に調整させ、前記第１設定時間の経過後、前記駆動電流を前記第２電流値に調整させる駆動電流制御部と
を備える請求項６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、電子写真プロセスによる画像形成を行う画像形成装置に関し、特に、感光体ドラム上へレーザ光を照射することにより静電潜像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、あるいはファクシミリ等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置において、帯電させた感光体ドラムの表面をレーザ光で走査することにより静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーにより現像して形成したトナー像を記録紙上に転写し定着することにより画像を形成するレーザ方式の画像形成装置が知られている。
【０００３】
図９は、画像を形成するドットを示す説明図である。図９に示すように、画像を形成するドットは、１ドットの場合略円形にされ、主走査方向に２ドット連続する場合には、レーザ光の走査長さを伸ばすことにより２ドット分の長さの長円のドットが形成され、以降、主走査方向に連続するドット数の増加に伴い、レーザ光の走査長さが引き延ばされて、当該連続するドット数分の長さの長円の画像が形成されるようになっている。
【０００４】
図１０は、感光体ドラムに照射されるレーザ光と、形成される画像との関係を示す説明図である。図１０（ａ）はレーザ光の照射範囲を示し、図１０（ｂ）は（ａ）に示すレーザ光により感光体ドラムに照射される光エネルギーを示し、図１０（ｃ）は（ｂ）の光エネルギーにより形成されるトナー画像を示している。
【０００５】
図１０（ａ）に照射範囲１０１で示すように、１ドット分のレーザ光が主走査方向に掃引されると、図１０（ｂ）に示すように、照射範囲１０１の両端部では光エネルギーのレベルが低く、中央でエネルギーレベルが高くなる。この場合、帯電した感光体ドラム上に静電潜像を形成してトナー像を形成するためには感光体ドラムに照射される光エネルギーが閾値Ｅｔｈ以上となる必要があるため、実際に画像形成されるドットは、図１０（ｃ）に示すドット１０２のようにドットが細くなり、ドット再現性が損なわれてしまう。
【０００６】
一方、図１０（ａ）に照射範囲１０３，１０４で示すように、２ドット以上のドット分のレーザ光が主走査方向に掃引されると、１ドットの場合と同様に、照射範囲１０３，１０４の両端部では光エネルギーのレベルが低くなり、実際に画像形成されるドットは図１０（ｃ）に示すドット１０５，１０６のように、ドットが細くなるものの、ドットが細くなる量は１ドットのドット１０２と同じであるため、ドット１０２においてドットが細くなる比率よりもドット１０５，１０６においてドットが細くなる比率の方が相対的に小さい。従って、連続するドット数が減少してレーザ光の照射範囲が小さくなるほど、ドットが細くなる比率が増大し、ドット再現性が損なわれる。
【０００７】
このように、ドットが細くなることを防止するために、レーザ光を発するレーザダイオードの駆動電流の立上りにオーバーシュートを生じさせて感光体ドラムに照射される光エネルギーを増大させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
図１１は、このようにレーザダイオードの駆動電流の立上りにオーバーシュートを生じさせる背景技術に係る駆動回路を示す回路図である。図１１に示す駆動回路は、インダクタ１１０と、レーザダイオード１１１と、トランジスタ１１２と、スイッチング電流源１１３と、トランジスタ１１４と、抵抗１１６とが直列に接続され、この直列回路の両端に電源電圧が印加されている。そして、画像を表す画像データを線状に分解した走査信号がトランジスタ１１２のベースに供給されており、走査信号に応じてトランジスタ１１２がオンオフすることで、スイッチング電流源１１３によって、走査信号に応じてレーザダイオード１１１を発光させる駆動電流が流されるようになっている。また、アンプ１１５によって、サンプルホールドコンデンサ電圧Ｖｓｈに応じてトランジスタ１１４のベース電流が設定され、駆動電流の大きさが調整されるようになっている。
【０００９】
サンプルホールドコンデンサ電圧Ｖｓｈは、レーザダイオード１１１の出力レベルの検出レベルを示す電圧で、例えばレーザダイオード１１１と対向配置されたフォトダイオードの出力電圧をサンプリングして得られた制御電圧を、コンデンサで蓄えて保持することにより得られた電圧を用いることができる。そして、レーザダイオード１１１の発光量に応じて得られるフォトダイオードの出力電圧をサンプリングして得られたサンプルホールドコンデンサ電圧Ｖｓｈによって、トランジスタ１１４のコレクタ電流を制御し、レーザダイオードに流れる電流を決定している。つまり、発光量が所望の値になるように、レーザダイオードに流れる電流を制御している。
【００１０】
そして、走査信号が立ち上がってトランジスタ１１２がオンすると、図１２（ａ）に示すように、インダクタ１１０によってレーザダイオード１１１の駆動電流の立上りにオーバーシュート１０７が付加され、感光体ドラムに照射される光エネルギーが図１２（ｃ）の追加エネルギー１０８で示すように増大し、図１２（ｄ）に示すようにドット１０２，１０５，１０６の大きさが補正されるようになっている。
【００１１】
この場合、連続するドット数、すなわち照射範囲１０１，１０３，１０４の大きさにかかわらず、追加エネルギー１０８の大きさは等しいので、連続するドット数が少なく、従って照射範囲が小さいほど、ドットの大きさの補正効果が相対的に強くなる。
【特許文献１】特開２００１−９６７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、図１１に示す駆動回路では、例えばコイルやフェライトビーズにより構成されるインダクタ１１０の特性ばらつきにより、オーバーシュート１０７の大きさがばらつく結果、ドットサイズがばらつくという不都合があった。
【００１３】
本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、ドット再現性を向上すると共にドットサイズのばらつきを低減することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラム上へレーザ光を照射する発光部により静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナー現像して記録紙に転写、定着させることにより、当該記録紙に画像を形成する画像形成装置であって、前記画像を表す画像データを線状に分解した走査信号を生成する走査信号生成部と、前記走査信号生成部により生成された走査信号に応じて、前記発光部を発光させる駆動電流を出力する駆動電流出力部と、前記走査信号生成部により生成された走査信号における、前記駆動電流の出力開始を指示するエッジである第１エッジにおいて、予め設定された第１設定時間の間、前記駆動電流を予め設定された第１電流値に設定し、前記第１設定時間の経過後、前記駆動電流を前記第１電流値より小さい第２電流値に設定する駆動電流設定部とを備える。
【００１５】
この構成によれば、走査信号生成部により画像を表す画像データが線状に分解されて走査信号が生成され、駆動電流出力部により、当該走査信号に応じて、発光部を発光させる駆動電流が出力される。そして、駆動電流設定部によって、駆動電流出力部から出力される駆動電流の電流値が、前記走査信号における、駆動電流の出力開始を指示するエッジである第１エッジにおいて、予め設定された第１設定時間の間、駆動電流を予め設定された第１電流値に設定され、第１設定時間の経過後、駆動電流が第１電流値より小さい第２電流値に設定される。さらに、この駆動電流により発光部が発光して感光体ドラム上へレーザ光が照射されて静電潜像が形成され、当該静電潜像がトナー現像されて記録紙に転写、定着されることにより、当該記録紙に画像が形成される。これにより、第１エッジのタイミング、すなわち発光部の発光開始タイミングにおいて、第１設定時間の間、駆動電流が第２電流値より大きい第１電流値に設定されて発光部から照射される光エネルギーが増大されるので、発光部の発光開始タイミングにおいて、光エネルギーが増大されてドット再現性が向上されると共に、インダクタの特性バラツキの影響を受けることなく増大される光エネルギーの量を設定することができ、インダクタの特性バラツキによるドットサイズのばらつきを低減することができる。
【００１６】
また、前記第１設定時間の設定を受け付ける設定時間受付部をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、ユーザが、設定時間受付部を用いて発光部の駆動電流を増大させる時間幅を設定し、追加する光エネルギーの量を調節することができるので、発光部の特性ばらつきや感光体ドラムの感光特性のばらつき等、装置の特性に応じて追加する光エネルギーの量を増減することができ、装置の特性バラツキを補正することが容易となる。
【００１７】
また、前記第１電流値の設定を受け付ける第１電流値受付部をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、ユーザが、第１電流値受付部を用いて発光部の駆動電流を設定し、追加する光エネルギーの量を調節することができるので、発光部の特性ばらつきや感光体ドラムの感光特性のばらつき等、装置の特性に応じて追加する光エネルギーの量を増減することができ、装置の特性バラツキを補正することが容易となる。
【００１８】
また、前記走査信号生成部により生成された走査信号による前記駆動電流の出力指示の継続時間を検出する発光継続時間検出部をさらに備え、前記駆動電流設定部は、前記発光継続時間検出部により検出された前記出力指示の継続時間が、予め設定された第２設定時間に満たない場合、当該出力指示を示す走査信号の第２エッジにおいて、前記第１設定時間の間、前記駆動電流を前記第１電流値に設定することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、発光継続時間検出部によって、走査信号生成部により生成された走査信号による駆動電流の出力指示の継続時間が検出される。そして、駆動電流設定部によって、発光継続時間検出部で検出された出力指示の継続時間が、予め設定された第２設定時間に満たない場合、当該出力指示を示す走査信号の第２エッジにおいて、第１設定時間の間、駆動電流が第１電流値に設定されて増大される。これにより、出力指示の継続時間が第２設定時間に満たず、短いためにドット再現性の低下の程度が増大する場合に、当該出力指示を示す走査信号の第１及び第２エッジにおいて駆動電流を第１電流値に増大させることができるので、駆動電流の出力指示が短く、ドット再現性の低下の程度が増大する場合に発光部から出力される光エネルギーを増大させるように、光エネルギーの補正量が重み付けされる結果、ドット再現性を向上することができる。
【００２０】
また、前記駆動電流の立上りにおいて、前記駆動電流出力部により、当該駆動電流を徐々に増加させるスルーレート制御部をさらに備えることが好ましい。これにより、駆動電流にリンギングが生じて発光部の発光量が不安定になってドット再現性が損なわれたり、リンギングにより生じた過電流により発光部を劣化させたり、寿命を縮めたりするおそれが低減される。
【００２１】
また、前記駆動電流出力部による前記駆動電流の出力時間を、前記第１設定時間だけ延長させる信号引延部をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、信号引延部によって、駆動電流出力部による駆動電流の出力時間が第１設定時間だけ引き延ばされることにより、発光部の発光時間が第１設定時間だけ引き延ばされる。これにより、駆動電流の出力指示の長さにかかわらず、同じ第１設定時間だけ駆動電流の流れる時間が引き延ばされるので、駆動電流の出力指示が短いためにドット再現性の低下の程度が増大する場合に、出力部に駆動電流が流れる時間の増大比率が、駆動電流の出力指示が長くドット再現性の低下の程度が少ない場合に対して相対的に大きくされ、光エネルギーの補正量が重み付けされる結果、ドット再現性を向上することができる。
【００２２】
また、前記発光部は、レーザダイオードであり、前記駆動電流出力部は、前記駆動電流をオンオフするべく前記レーザダイオードと直列に接続されたスイッチング素子であり、前記信号引延部は、前記走査信号生成部により生成された走査信号における前記駆動電流の出力を指示する信号レベルである第１レベルを前記第１設定時間だけ引き延ばした信号を、前記スイッチング素子をオンさせる制御信号として出力するものであり、前記駆動電流設定部は、前記レーザダイオードと前記スイッチング素子との直列回路に直列に接続され、前記駆動電流の大きさを調節する電流調節部と、前記電流調節部によって、前記第１エッジにおいて前記第１設定時間の間、前記駆動電流を前記第１電流値に調整させ、前記第１設定時間の経過後、前記駆動電流を前記第２電流値に調整させる駆動電流制御部とを備えることが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、発光部は、レーザダイオードにより構成されているので、レーザダイオードを流れる駆動電流の電流値を調整することにより、出力されるレーザ光の強度を調節することが容易である。また、レーザダイオードと直列に接続されたスイッチング素子により、レーザダイオードの駆動電流がオンオフされるので、簡素な回路により駆動電流出力部を構成することができる。そして、信号引延部は、走査信号生成部により生成された走査信号における第１レベルを第１設定時間だけ引き延ばした信号を、スイッチング素子をオンさせる制御信号として出力するので、レーザダイオードの発光時間を第１設定時間だけ引き延ばすことが容易である。さらに、レーザダイオードとスイッチング素子との直列回路に直列に接続され、駆動電流の大きさを調節する電流調節部と、電流調節部によって、第１エッジにおいて第１設定時間の間、駆動電流を第１電流値に調整させ、第１設定時間の経過後、駆動電流を第２電流値に調整させる駆動電流制御部とを用いて駆動電流設定部が構成されているので、簡素な構成により駆動電流設定部を構成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
このような構成の画像形成装置は、走査信号生成部により画像を表す画像データが線状に分解されて走査信号が生成され、駆動電流出力部により、当該走査信号に応じて、発光部を発光させる駆動電流が出力される。そして、駆動電流設定部によって、駆動電流出力部から出力される駆動電流の電流値が、前記走査信号における、駆動電流の出力開始を指示するエッジである第１エッジにおいて、予め設定された第１設定時間の間、駆動電流を予め設定された第１電流値に設定され、第１設定時間の経過後、駆動電流が第１電流値より小さい第２電流値に設定される。さらに、この駆動電流により発光部が発光して感光体ドラム上へレーザ光が照射されて静電潜像が形成され、当該静電潜像がトナー現像されて記録紙に転写、定着されることにより、当該記録紙に画像が形成される。これにより、第１エッジのタイミング、すなわち発光部の発光開始タイミングにおいて、第１設定時間の間、駆動電流が第２電流値より大きい第１電流値に設定されて発光部から照射される光エネルギーが増大されるので、発光部の発光開始タイミングにおいて、光エネルギーが増大されてドット再現性が向上されると共に、インダクタの特性バラツキの影響を受けることなく増大される光エネルギーの量を設定することができ、インダクタの特性バラツキによるドットサイズのばらつきを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
【００２６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの構成の一例を示す断面図である。図１に示すプリンタ１は、露光部１１、現像部１２、帯電部１３、感光体ドラム１４、転写ローラ１５及び定着部１６を備えて構成される。
【００２７】
感光体ドラム１４は、円筒状の部材であり、図略のモータからの駆動力を受けて、図１における時計回りの方向に回転される。帯電部１３は、感光体ドラム１４の表面を略一様に帯電する。露光部１１は、レーザダイオード等の光源を備え、帯電部１３によって略一様に帯電された感光体ドラム１４の表面に対して、画像データに応じた光信号を照射して、画像データの静電潜像を形成する。なお、画像データは、プリンタ１に接続されたパーソナルコンピュータ等によって送信されたものを当該プリンタ１が受信したものである。また、露光部１１の詳細については図２を用いて後述する。
【００２８】
現像部１２は、トナーを収納するトナーコンテナを備え、静電潜像が形成された感光体ドラム１４の表面にトナーを供給してトナー像を形成する。感光体ドラム１４に形成されたトナー像が、転写ローラ１５によって、搬送路Ｐを搬送される記録紙又は転写ベルト（図示省略）に転写される。
【００２９】
感光体ドラム１４と対向する位置には、転写ローラ１５が配設されている。転写ローラ１５は、導電性を有するゴム材料等で構成され、感光体ドラム１４に形成されたトナー像を、搬送路Ｐを搬送される記録紙又は転写ベルトに転写する。
【００３０】
定着部１６は、ヒータ等を内蔵する定着ローラ１６１及び定着ローラ１６１と対向する位置に設けられた加圧ローラ１６２を備え、トナー像が形成された記録紙を加熱搬送することにより、記録紙に形成されたトナー像を定着させる。
【００３１】
次に、プリンタ１の画像形成動作について簡単に説明する。まず、帯電部１３により像担持体である感光体ドラム１４の表面が略均一に帯電される。そして、帯電された感光体ドラム１４の表面が、露光部１１により露光され、記録紙に形成する画像の静電潜像が感光体ドラム１４の表面に形成される。この静電潜像が、現像部１２により感光体ドラム１４の表面にトナーを付着させることにより顕画化され、転写ローラ１５により感光体ドラム１４の表面のトナー像が記録紙に転写される。この動作が行われた後、定着部１６により記録紙に転写されたトナー像が固着される。
【００３２】
図２は、露光部１１の構成の一例を示す回路図である。図２に示す露光部１１は、スイッチング電流源２１、走査信号生成部２２、走査信号遅延部２３、加算器２４，２６、駆動電流制御部２５、アンプ２７，２９、バイアス電流源２８、設定時間受付部３０、第１電流値受付部３１、レーザダイオードＬＤ（発光部）、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、及びキャパシタＣ１を備えている。そして、レーザダイオードＬＤのアノードが電源に接続され、レーザダイオードＬＤのカソードがトランジスタＴｒ１のコレクタに接続され、トランジスタＴｒ１のエミッタがスイッチング電流源２１を介してトランジスタＴｒ２のコレクタに接続され、トランジスタＴｒ２のエミッタが抵抗Ｒ２を介してグラウンドに接続されている。この場合、トランジスタＴｒ１がスイッチング素子の一例に相当し、走査信号遅延部２３と加算器２４とが信号引延部の一例に相当し、トランジスタＴｒ２とアンプ２７とが電流調節部の一例に相当している。
【００３３】
設定時間受付部３０は、例えば１又は複数のディップスイッチや多接点スイッチの一例であるロータリスイッチ等の設定スイッチであり、レーザダイオードＬＤの駆動電流Ｉｌｄを増大させ、第１電流値Ｉ１にさせる時間幅である第１設定時間ｔ１の設定を受け付けて、第１設定時間ｔ１を示す信号を走査信号遅延部２３と駆動電流制御部とへ出力する。
【００３４】
第１電流値受付部３１は、例えば１又は複数のディップスイッチや多接点スイッチの一例であるロータリスイッチ等の設定スイッチであり、第１電流値Ｉ１の設定を受け付けて、第１電流値Ｉ１を示す信号を駆動電流制御部２５へ出力する。
【００３５】
走査信号生成部２２は、例えばパーソナルコンピュータから送信された画像データを主走査方向に沿って線状に分解し、レーザダイオードＬＤの発光をオンオフさせるための制御信号である走査信号Ｓ１を生成する信号処理回路である。
【００３６】
走査信号遅延部２３は、走査信号Ｓ１を設定時間受付部３０で受け付けられた第１設定時間ｔ１だけ、もしくは第１設定時間ｔ１よりわずかに短い遅延時間ｔ１’だけ遅延させた遅延信号Ｓ２を加算器２４へ出力する。加算器２４は、走査信号Ｓ１と遅延信号Ｓ２とを論理和した信号Ｓ３をトランジスタＴｒ１のベースへ出力する。
【００３７】
また、キャパシタＣ１と抵抗Ｒ１とにより微分回路３２が構成されており、走査信号生成部２２から出力された走査信号Ｓ１が微分回路３２で微分され、微分信号Ｓ４として駆動電流制御部へ出力される。
【００３８】
駆動電流制御部２５は、走査信号Ｓ１における、駆動電流Ｉｌｄの出力開始を指示するエッジである立上りエッジ（第１エッジ）において、設定時間受付部３０で受け付けられた第１設定時間ｔ１の間、駆動電流Ｉｌｄを第１電流値受付部３１で受け付けられた第１電流値Ｉ１に設定する制御信号Ｓ５を加算器２６へ出力し、第１設定時間ｔ１の経過後、走査信号Ｓ１における駆動電流Ｉｌｄの出力停止を指示するエッジである立ち下がりエッジ（第２エッジ）までの期間において駆動電流Ｉｌｄを第１電流値Ｉ１より小さい第２電流値Ｉ２に設定する制御信号Ｓ５を加算器２６へ出力する。なお、走査信号Ｓ１は、ハイレベルでレーザダイオードＬＤを発光させ、ローレベルでレーザダイオードＬＤを消灯させる例を示したが、走査信号Ｓ１の論理レベルは異なっていてもよい。
【００３９】
加算器２６は、サンプルホールドコンデンサ電圧Ｖｓｈと制御信号Ｓ５とを加算し、電流制御信号Ｓ６としてアンプ２７へ出力する。そして、アンプ２７により、電流制御信号Ｓ６が増幅され、トランジスタＴｒ２のベースへ出力され、電流制御信号Ｓ６に応じてトランジスタＴｒ２を流れる電流が調節されることにより、駆動電流制御部２５から出力された制御信号Ｓ５に応じた駆動電流Ｉｌｄが、電源からレーザダイオードＬＤ、トランジスタＴｒ１、スイッチング電流源２１、トランジスタＴｒ２、及び抵抗Ｒ２を介してグラウンドへ流れるようになっている。
【００４０】
サンプルホールドコンデンサ電圧Ｖｓｈは、レーザダイオードＬＤの発光量を一定に保つための制御電圧である。サンプルホールドコンデンサ電圧Ｖｓｈとしては、例えばレーザダイオードＬＤと対向配置されたフォトダイオードでレーザダイオードＬＤの光量を電気量に変換して得られる電圧を用いることができる。そして、このようにして得られたサンプルホールドコンデンサ電圧Ｖｓｈを、アンプ２７、トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ２から成る電圧−電流変換回路で電流に変換することにより、レーザダイオードＬＤに流れる電流を制御する。また、レーザダイオードＬＤのレーザ光が感光体ドラム１４上を走査しない期間、強制的にレーザダイオードＬＤを発光させてサンプルホールドコンデンサ電圧Ｖｓｈを取得するようになっている。
【００４１】
また、レーザダイオードＬＤのカソードは、バイアス電流源２８と、ベースにアンプ２９が接続されたトランジスタＴｒ３と、抵抗Ｒ３とを介してグラウンドへ接続されており、レーザダイオードＬＤを安定発振させるためのバイアス電流がレーザダイオードＬＤを流れるようにされている。
【００４２】
次に、上述のように構成された露光部１１の動作について説明する。図３は、露光部１１の動作を説明するための信号波形図である。まず、走査信号生成部２２によって、画像データが主走査方向に沿って線状に分解され、走査信号Ｓ１が生成される。図３においては、走査信号Ｓ１が、１ドットを示すパルスＰ１、２ドットを示すパルスＰ２、及び３ドットを示すパルスＰ３を含んでいる。なお、走査信号Ｓ１のパルス幅は、必ずしも１ドット単位にされている必要はなく、例えば０．３ドット、０．５ドット、あるいは１．５ドット等のパルスであってもよい。
【００４３】
次に、走査信号遅延部２３によって、走査信号Ｓ１が遅延時間ｔ１’だけ遅延されて遅延信号Ｓ２として加算器２４へ出力される。そして、加算器２４によって、走査信号Ｓ１と遅延信号Ｓ２とが論理和されて信号Ｓ３としてトランジスタＴｒ１のベースへ出力され、トランジスタＴｒ１がオンする。これにより、レーザダイオードＬＤの発光時間が遅延時間ｔ１’だけ長くなり、一回のレーザ点灯に対して駆動電流Ｉｌｄ×遅延時間ｔ１’だけ、レーザダイオードＬＤの発光エネルギーが追加される。そうすると、点灯時間の短いパルス、例えばパルスＰ１に対しては、Ｉｌｄ×ｔ１’の影響は大きく、十分な光エネルギーが追加される。一方、点灯時間の長いパルス、例えばパルスＰ２，Ｐ３に対しては、Ｉｌｄ×ｔ１’の影響は小さく、一回のレーザ点灯における光エネルギーに対して追加される光エネルギーの比率は小さい。従って、ドットが細くなる比率が増大する点灯時間の短いパルスほど、追加される光エネルギーの比率が増大されて、ドット再現性が向上される。
【００４４】
また、走査信号生成部２２から出力された走査信号Ｓ１は、微分回路３２で微分されて微分信号Ｓ４にされる。そして、駆動電流制御部２５により、微分信号Ｓ４が例えば半波整流されて信号Ｓ４１が生成され、信号Ｓ４１が閾値電圧Ｖｔｈ以下であればローレベル、信号Ｓ４１が閾値電圧Ｖｔｈを超えればハイレベルとなる制御信号Ｓ５が生成される。制御信号Ｓ５のパルス幅は、設定時間受付部３０で受け付けられた第１設定時間ｔ１に設定されている。例えば、駆動電流制御部２５は、第１設定時間ｔ１の増減に応じて閾値電圧Ｖｔｈを減増させることにより、制御信号Ｓ５のパルス幅を第１設定時間ｔ１に設定するようにされている。さらに、駆動電流制御部２５によって、制御信号Ｓ５のパルス幅の波高値が、駆動電流Ｉｌｄを電流値受付部３１で受け付けられた第１電流値Ｉ１にさせるべく設定される。
【００４５】
次に、加算器２６によって、サンプルホールドコンデンサ電圧Ｖｓｈと制御信号Ｓ５とが加算され、電流制御信号Ｓ６としてアンプ２７へ出力される。そして、アンプ２７により、電流制御信号Ｓ６が増幅され、トランジスタＴｒ２のベースへ出力され、電流制御信号Ｓ６に応じてトランジスタＴｒ２を流れる電流が調節されることにより、駆動電流制御部２５から出力された制御信号Ｓ５に応じた駆動電流Ｉｌｄが、電源からレーザダイオードＬＤ、トランジスタＴｒ１、スイッチング電流源２１、トランジスタＴｒ２、及び抵抗Ｒ２を介してグラウンドへ流れる。
【００４６】
そして、第１設定時間ｔ１が経過し、制御信号Ｓ５が立ち下がると、アンプ２７により、サンプルホールドコンデンサ電圧Ｖｓｈに応じたベース電流がトランジスタＴｒ２に流され、駆動電流Ｉｌｄが第２電流値Ｉ２に設定される。以下、露光部１１は、走査信号Ｓ１のパルスＰ２，Ｐ３に対しても、同様に動作する。
【００４７】
これにより、走査信号Ｓ１の立上りエッジにおいて、設定時間受付部３０で設定された第１設定時間ｔ１の間駆動電流Ｉｌｄを電流値受付部３１で設定された第１電流値Ｉ１に設定して増大させ、第１設定時間ｔ１の経過後、走査信号Ｓ１が立ち下がるまで、駆動電流Ｉｌｄを第１電流値Ｉ１より小さい第２電流値Ｉ２に設定することができるので、レーザダイオードＬＤの発光開始時におけるレーザー光のエネルギー量を増大させて、感光体ドラム１４上に露光されるスポット縦横比、及びハーフトーンの再現性を改善し、ドット再現性の向上を図ることができる。
【００４８】
また、レーザダイオードＬＤの発光開始時における駆動電流Ｉｌｄを、電流値受付部３１で設定された第１電流値Ｉ１に設定することができるので、図１１に示す駆動回路のように、エネルギーの増大量がインダクタ１１０の特性ばらつきに影響されることがなく、ドットサイズのばらつきを低減することができる。さらに、図１１に示す駆動回路では、インダクタ１１０の特性ばらつきにより、オーバーシュートが過大になると、レーザダイオード１１１の駆動電流が過大となって、レーザダイオード１１１を劣化させたり、寿命を縮めたりするおそれがあった。しかし、図２に示す露光部１１では、レーザダイオードＬＤの発光開始時におけるエネルギーの増大量を、電流値受付部３１で設定された第１電流値Ｉ１に設定することができるので、駆動電流Ｉｌｄが過大となって、レーザダイオードＬＤを劣化させたり、レーザダイオードＬＤの寿命を縮めたりするおそれを低減することができる。
【００４９】
また、ユーザは、第１電流値Ｉ１及び第１電流値Ｉ１の継続時間である第１設定時間ｔ１を、電流値受付部３１及び設定時間受付部３０を用いて設定することができるので、例えばレーザダイオードＬＤの特性バラツキや感光体ドラム１４の感光特性のバラツキ等、装置の特性に応じて、第１電流値Ｉ１を増減したり、第１設定時間ｔ１を増減したりすることによって、レーザダイオードＬＤの発光開始時におけるレーザ光のエネルギー量を増減することができ、装置の特性バラツキを補正することが容易となる。
【００５０】
また、例えば、スイッチング電流源２１を、図４に示すように、複数のトランジスタと複数の電流源との直列回路を並列接続して構成し、電流源一つあたりの駆動電流量を例えば第２電流値Ｉ２を電流源の個数で除した値に設定し、信号Ｓ３の立上り時に当該トランジスタを、時間差を設けながら徐々にオンさせることで、駆動電流Ｉｌｄを徐々に増加させるスルーレート制御部として機能させてもよい。
【００５１】
図５は、図４に示すスイッチング電流源２１を用いた場合の駆動電流Ｉｌｄの波形を説明するための説明図である。図５においては、説明を簡単にするため、駆動電流制御部２５による駆動電流Ｉｌｄの立上り時の電流増加を行わない状態における駆動電流Ｉｌｄを示している。駆動電流Ｉｌｄを徐々に増加させることなく急峻に電流を増大させた場合には、図５に示す駆動電流Ｉｌｄｒのように、レーザダイオードＬＤを流れる電流にリンギングが生じてしまう。そのため、レーザダイオードＬＤの発光量が不安定になってドット再現性が損なわれたり、リンギングにより生じた過電流によりレーザダイオードＬＤを劣化させたり、寿命を縮めたりするおそれがある。
【００５２】
一方、図４に示すスイッチング電流源２１を用いて駆動電流Ｉｌｄを徐々に増加させた場合には、図５に示すように、リンギングの発生が低減され、レーザダイオードＬＤの発光量が不安定になってドット再現性が損なわれたり、リンギングにより生じた過電流によりレーザダイオードＬＤを劣化させたり、寿命を縮めたりするおそれを低減することができる。
【００５３】
また、例えば、図６に示すように、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３、スイッチング電流源２１、バイアス電流源２８、及びアンプ２７，２９が一つの集積回路に集積された集積回路３４を用いる場合には、集積回路３４におけるトランジスタＴｒ２のエミッタ出力端子を抵抗Ｒ２を介してグラウンドに接続し、集積回路３４と抵抗Ｒ２との接続点をトランジスタＴｒ４のコレクタに接続し、トランジスタＴｒ４のエミッタをグラウンドに接続し、駆動電流制御部２５から出力される制御信号Ｓ５をトランジスタＴｒ４のベースに供給するようにしてもよい。
【００５４】
この場合、汎用的に作製された集積回路３４を用いて、集積回路３４の外付け回路として、走査信号生成部２２、走査信号遅延部２３、加算器２４、駆動電流制御部２５、設定時間受付部３０、第１電流値受付部３１、レーザダイオードＬＤ、トランジスタＴｒ４、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、及びキャパシタＣ１を設けることにより、露光部１１ａを構成することができるので、集積回路３４を集積化することが容易となる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタ１ｂについて説明する。本発明の第２の実施形態に係るプリンタ１ｂは、第１の実施形態に係るプリンタ１とは、図７に示すように、露光部１１ｂにおいて駆動電流制御部２５ｂが、走査信号生成部２２により生成された走査信号Ｓ１におけるハイレベルの継続時間ｔ３を検出する発光継続時間検出部２５１をさらに備え、駆動電流制御部２５ｂは、継続時間ｔ３が予め設定された設定時間ｔ４に満たず、すなわち走査信号Ｓ１が短いパルスであった場合、走査信号Ｓ１の立下りエッジにおいて、さらに第１設定時間ｔ１の間、駆動電流Ｉｌｄを増大させて第１電流値Ｉ１に設定する点で異なる。発光継続時間検出部２５１は、例えばタイマ回路を用いて構成されている。
【００５６】
その他の構成は第１の実施形態に係るプリンタ１と同様であるのでその説明を省略し、以下本実施形態の動作について説明する。図８は、露光部１１ｂの動作を説明するための信号波形図である。まず、走査信号生成部２２によって、画像データが主走査方向に沿って線状に分解され、走査信号Ｓ１が生成される。次に、走査信号遅延部２３によって、走査信号Ｓ１が遅延時間ｔ１’だけ遅延されて遅延信号Ｓ２として加算器２４へ出力され、加算器２４によって、走査信号Ｓ１と遅延信号Ｓ２とが論理和されて信号Ｓ３としてトランジスタＴｒ１のベースへ出力され、トランジスタＴｒ１がオンする。
【００５７】
次に、走査信号生成部２２から出力された走査信号Ｓ１は、微分回路３２で微分されて微分信号Ｓ４にされる。そして、駆動電流制御部２５ｂにより、微分信号Ｓ４が、＋Ｖｔｈ≧Ｓ４≧−Ｖｔｈであればローレベル、＋Ｖｔｈ＜Ｓ４又は−Ｖｔｈ＞Ｓ４であればハイレベルとなる信号Ｓ５１が生成される。さらに、駆動電流制御部２５ｂによって、信号Ｓ５１のパルス幅の波高値が、駆動電流Ｉｌｄを第１電流値Ｉ１にさせるべく設定される。
【００５８】
次に、発光継続時間検出部２５１によって、走査信号Ｓ１におけるハイレベルのパルスの継続時間ｔ３が計時され、継続時間ｔ３が設定時間ｔ４に満たない場合、信号Ｓ５１がそのまま制御信号Ｓ５として加算器２６へ出力される一方、継続時間ｔ３が設定時間ｔ４以上であれば、制御信号Ｓ５がローレベルにされて加算器２６へ出力される。そして、図２に示す露光部１１と同様に、加算器２６、アンプ２７、及びトランジスタＴｒ２によって、制御信号Ｓ５に応じて駆動電流Ｉｌｄの電流値が調節される。
【００５９】
この場合、設定時間ｔ４を、パルスＰ１のパルス幅より大きく、パルスＰ２のパルス幅より小さく設定しておけば、走査信号Ｓ１が短いパルスＰ１であった場合、走査信号Ｓ１の立下りエッジにおいて、さらに第１設定時間ｔ１の間、駆動電流Ｉｌｄを増大させて第１電流値Ｉ１にし、走査信号Ｓ１が長いパルスＰ２，Ｐ３であった場合、走査信号Ｓ１の立下りエッジにおいて、駆動電流Ｉｌｄを増大させることなく第２電流値Ｉ２に設定することができる。そうすると、点灯時間の短いパルス、例えばパルスＰ１に対しては、パルスＰ１の立上り、立下りの両エッジに対して感光体ドラム１４に照射される光エネルギーを追加することができる一方、点灯時間の長いパルス、例えばパルスＰ２，３に対しては、パルスの立下りエッジには光エネルギーが追加されないので、ドットが細くなる比率が増大する点灯時間の短いパルスほど、追加される光エネルギーの比率が増大されて光エネルギーの補正量が重み付けされ、ドット再現性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの構成の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る露光部の構成の一例を示す回路図である。
【図３】図２に示す露光部の動作を説明するための信号波形図である。
【図４】図３に示すスイッチング電流源の構成の一例を示す回路図である。
【図５】図４に示すスイッチング電流源を用いた場合の駆動電流の波形を説明するための説明図である。
【図６】図２に示す露光部の変形例を示す回路図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る露光部の構成の一例を示す回路図である。
【図８】図７に示す露光部の動作を説明するための信号波形図である。
【図９】背景技術に係る画像を形成するドットを示す説明図である。
【図１０】背景技術に係る感光体ドラムに照射されるレーザ光と、形成される画像との関係を示す説明図である。
【図１１】背景技術に係る露光部の構成を示す回路図である。
【図１２】背景技術に係る露光部の動作を説明するための信号波形図である。
【符号の説明】
【００６１】
１，１ｂ  プリンタ
１１，１１ａ，１１ｂ  露光部
１２  現像部
１３  帯電部
１４  感光体ドラム
１５  転写ローラ
１６  定着部
２１  スイッチング電流源
２２  走査信号生成部
２３  走査信号遅延部
２４  加算器
２５，２５ｂ  駆動電流制御部
２６  加算器
２７，２９  アンプ
２８  バイアス電流源
３０  設定時間受付部
３１  電流値受付部
３２  微分回路
３４  集積回路
２５１  発光継続時間検出部
Ｃ１  キャパシタ
ＬＤ  レーザダイオード
Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４  トランジスタ
【図１】
2007261024.tif 000003
【図２】
2007261024.tif 000004
【図３】
2007261024.tif 000005
【図４】
2007261024.tif 000006
【図５】
2007261024.tif 000007
【図６】
2007261024.tif 000008
【図７】
2007261024.tif 000009
【図８】
2007261024.tif 000010
【図９】
2007261024.tif 000011
【図１０】
2007261024.tif 000012
【図１１】
2007261024.tif 000013
【図１２】
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