(57)【要約】【課題】簡単な構成で、レーザ光源の温度の変動に起因するレーザ光源の立ち上がりの遅れを小さくするように補正することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】ビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を点灯させる際には、電流制御回路１０３からスイッチング素子１０６を介して、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄが発光部１０７に供給される。ここで、上記目標電流に対してオーバーシュートして駆動電流Ｉｄは、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１に応じて生じた電流である。電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１は、演算器１１７により、発光部１０７のアノード側に設けられた電圧検出部により検出された発光部１０７の端子間電圧に基づいて算出された電圧である。【選択図】図３
2012151336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置であって、
像坦持体を露光走査するためのレーザ光を発光するレーザ光源と、
前記レーザ光源の端子間電圧を検出する電圧検出手段と、
出力する電圧を制御可能な電圧源を有し、ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を点灯させる際に、前記電圧源が出力する電圧に応じて生じた電流を前記レーザ光源に供給する駆動手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて前記レーザ光源の温度を算出し、前記算出された温度に基づいて、前記電圧源が出力する電圧が目標電流に対してオーバーシュートした電流を生じさせる電圧になるように前記電圧源を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記ビデオ信号に応答する動作の時定数を有し、
前記駆動手段は、前記目標電流に対してオーバーシュートした後に前記時定数で前記目標電流に収束する電流を、前記レーザ光源に供給することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、前記時定数を決定するためのコンデンサを含む時定数回路を有することを特徴とする請求項２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に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ光源により感光ドラムを露光走査する露光装置を備える画像形成装置に対しては、生産性の向上または解像度の向上を図るために、上記レーザ光源として、面発光型半導体レーザ素子を使用することが検討されている。この面発光型半導体レーザ素子は、ウエハの表面からレーザ光を出射するものである。
【０００３】
面発光型半導体レーザ素子は、ウエハの端面からレーザ光を出射する端面発光型半導体レーザ素子に対して、２次元的に発光点を配置することが可能であり、ビーム数の増加に容易に対応することができるという利点がある。この利点により、面発光型半導体レーザ素子は、露光装置のレーザ光源として有望視されている。
【０００４】
反面、面発光型半導体レーザ素子は、端面発光型半導体レーザ素子より、駆動電流の供給タイミングに対して、レーザ光源の立ち上がりタイミング（光量が目標光量に達するタイミング）が遅れるという特性を有する。また、面発光型半導体レーザ素子は、端面発光型半導体レーザ素子より、駆動電流の遮断タイミングに対して、レーザ光源の立ち下がりタイミング（光量が零に達するタイミング）が遅れるという特性を有する。
【０００５】
また、レーザ光源の１画素当たりのスイッチング周波数が、プロセススピードおよび解像度の二乗に比例するので、生産性の向上または解像度の向上を図るためには、レーザ光源のスイッチング周波数をさらに高周波化することが必要である。例えば、従来の端面発光型半導体レーザ素子のスイッチング周波数が数十ＭＨｚである状況下において、面発光型半導体レーザ素子のスイッチング周波数として、数百ＭＨｚなどの高い周波数が想定される。
【０００６】
ここで、レーザ光源のスイッチング時の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れは、画素の潜像形成に影響を与える。例えば、立ち上がり時間が長くなると、潜像の細りが生じ、立ち下がり時間が長くなると、潜像の太りが発生する。この潜像の細りおよび太りがそのまま現像されると、画質が損なわれるなど、画質の劣化を招くことになる。
【０００７】
このように、電子写真方式の画像形成装置において、高解像度化、高速化に対応するために、レーザ光源のスイッチング周波数を高周波化する場合は、レーザ光源の立ち上がり時間および立ち下がり時間を短縮化することが必要である。
【０００８】
そこで、面発光型半導体レーザ素子の立ち上がり時間および立ち下がり時間を短縮化するための駆動方法として、以下のような駆動方法が提案されている（特許文献１参照）。この駆動方法は、面発光型半導体レーザ素子の立ち上がり時に当該半導体レーザ素子の駆動を電圧駆動により行い、時間により電流駆動に切り替えて立ち上がり時間の補正を行うものである。
【０００９】
また、レーザ光源の立ち上がり時間は、レーザ光源が発光するレーザ光の光量、レーザ光源の温度（内部温度またはその周囲温度）により、大きく変わる。そこで、レーザ光源の温度を検出するための温度センサを設け、当該温度センサの検出結果に基づいて、レーザ光源の立ち上がり時間の変動を小さくすることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許４１２３７９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、レーザ光源の温度を検出するための温度センサを設けると、構成が複雑化する。
【００１２】
本発明の目的は、簡素な構成で、レーザ光源の温度の変動に起因するレーザ光源の立ち上がりの遅れを小さくするように補正することができる画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記目的を達成するため、電子写真方式の画像形成装置であって、像坦持体を露光走査するためのレーザ光を発光するレーザ光源と、前記レーザ光源の端子間電圧を検出する電圧検出手段と、出力する電圧を制御可能な電圧源を有し、ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を点灯させる際に、前記電圧源が出力する電圧に応じて生じた電流を前記レーザ光源に供給する駆動手段と、前記電圧検出手段の検出結果に基づいて前記レーザ光源の温度を算出し、前記算出された温度に基づいて、前記電圧源が出力する電圧が目標電流に対してオーバーシュートした電流を生じさせる電圧になるように前記電圧源を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡素な構成で、レーザ光源の温度の変動に起因するレーザ光源の立ち上がりの遅れを小さくするように補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の露光ユニット２６ｍ〜２６ｋの主要部構成を示す模式図である。
【図３】図２のレーザドライバ２０９の構成を示す回路図である。
【図４】発光部１０７の駆動電流Ｉｄに対する端子間電圧および光量と周囲温度を対応付けたＩ−Ｌ−Ｖ特性を示す図である。
【図５】（ａ）は従来の定電流制御で発光部１０７を駆動した場合の駆動電流Ｉｄ’、発光部の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。（ｂ）は図３の駆動回路により発光部１０７を駆動した場合の駆動電流Ｉｄ、発光部１０７の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。
【図６】電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１を変更する際のビデオ信号Ｖｏ、駆動電流Ｉｄ、目標電流信号Ｓ４、電圧源１０１の出力電圧Ｖ１、発光部１０７への印加電圧Ｖｄ、応答制御信号Ｓ８、光出力のそれぞれの波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断面図である。ここでは、少なくともカラーコピー機能を提供する画像形成装置を説明する。
【００１８】
画像形成装置は、図１に示すように、カラー画像を読み取り可能なリーダ１０およびカラー画像形成可能なプリンタ２０を備える。リーダ１０は、原稿を１枚ずつ給送する自動原稿給送装置１１および自動原稿給送装置１１により給送された原稿上の画像をフルカラーで読み取ることが可能なスキャナ１２を有する。スキャナ１２は、原稿から読み取った画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の画像データ）を、画像処理部（図示せず）に出力する。上記画像処理部は、スキャナ１２から出力された画像データに対して所定の画像処理を施し、画像処理された画像データをＭ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の各色の画像データに変換してプリンタ２０に出力する。
【００１９】
プリンタ２０は、電子写真方式により、上記画像処理部から出力された各色（Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ）の画像データに基づいて、カラー画像または白黒画像を用紙上に形成する。プリンタ２０は、詳細には、複数の露光ユニット２６ｍ，２６ｃ，２６ｙ，２６ｋおよび複数の画像形成ユニット２１ｍ，２１ｃ，２１ｙ，２１ｋを有する。
【００２０】
各露光ユニット２６ｍ〜２６ｋは、対応する色（Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ）の画像データに基づいてレーザ光を変調し、当該変調されたレーザ光は、対応する画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋの感光ドラム２２（像坦持体）を露光走査する。
【００２１】
各画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋは、感光ドラム２２、帯電器２３、現像器２４およびクリーナ２５を有する。各画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋの構成は同じであるので、ここでは、画像形成ユニット２１ｍの構成要素のみに符号を付し、他の画像形成ユニット２１ｃ〜２１ｋの構成要素に対する符号を、省略する。
【００２２】
感光ドラム２２の表面は、帯電器２３により、所定の電位に帯電させられた後に、対応する露光ユニット２６ｍ，２６ｃ，２６ｙ，２６のレーザ光により露光走査される。これにより、感光ドラム２２の表面には、画像データに対応する色の静電潜像が形成される。感光ドラム２２上に形成された静電潜像は、現像器２４により、トナー像に現像され、当該トナー像は感光ドラム２２に坦持される。クリーナ２５は、一次転写後の感光ドラム２２の表面に残留するトナーを掻き落とし、回収する。
【００２３】
各画像形成ユニット２１ｍ〜２１ｋの感光ドラム２２にそれぞれ坦持された各色のトナー像は、対応する一次転写器２８ｍ〜２８ｋにより、中間転写ベルト２９上に重ね合わされて転写される（一次転写）。これにより、中間転写ベルト２９上には、フルカラーのトナー像が形成される。
【００２４】
中間転写ベルト２９に転写されたトナー像は、給紙カセット３０または手指しトレイ３１からレジストレーションローラ３２を経て二次転写位置Ｔに給紙された用紙に転写される（二次転写）。トナー像が転写された用紙は、定着器３３に導かれ、定着器３３は、用紙上のトナー像を用紙に定着させる。トナー像が定着された用紙は、排紙トレイ３４上に排紙される。
【００２５】
次に、各露光ユニット２６ｍ〜２６ｋについて図２を参照しながら詳細に説明する。図２は図１の露光ユニット２６ｍ〜２６ｋの主要部構成を示す模式図である。ここでは、各露光ユニット２６ｍ〜２６ｋの構成は同じあるので、露光ユニット２６ｍの構成を説明する。
【００２６】
露光ユニット２６ｍは、図２に示すように、レーザ光源２００、コリメータレンズ２０１、ポリゴンミラー２０２、ｆ−θレンズ２０４、ビームデテクトセンサ（以下、ＢＤセンサという）２０５、濃度センサ２０６およびレーザドライバ２０９を有する。
【００２７】
レーザ光源２００は、副走査方向に所定の間隔をおいて配列されている複数の発光部を有する面発光型半導体レーザ素子からなる。このレーザ光源２００は、例えば、従来の端面発光型半導体レーザ素子のスイッチング周波数が数十ＭＨｚである状況下において、数百ＭＨｚなどの高いスイッチング周波数で駆動される。
【００２８】
レーザ光源２００の各発光部がそれぞれ発光したレーザ光は、それぞれ、コリメータレンズ２０１を介して平行なレーザ光に変換された後に、回転中のポリゴンミラー２０２に入射する。ここで、ポリゴンミラー２０２は、スキャナモータ２０３により、所定の等角速度で、回転駆動される。
【００２９】
ポリゴンミラー２０２に入射した各レーザ光は、ポリゴンミラー２０２により反射されて、ｆ−θレンズ２０４へ至る。各レーザ光は、ｆ−θレンズ２０４を通過して、感光ドラム２２上において主走査方向に等速で結合走査される。この複数本のレーザ光の走査（即ちスキャン動作）により、感光ドラム２２の表面には、複数の主走査方向ラインの潜像が同時に形成される。
【００３０】
ＢＤセンサ２０５は、レーザ光源２００を強制的に点灯する強制点灯期間にポリゴンミラー２０２により反射されて入力されたレーザ光を検出すると、ビームデテクト信号（以下、ＢＤ信号という）Ｓ１をコントローラ２１０に出力する。このＢＤ信号Ｓ１は、主走査毎の画像形成書き出しタイミングの基準信号となる信号である。
【００３１】
コントローラ２１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース（図示せず）などから構成され、装置全体の制御を行うとともに、後述する処理を含む各種処理を実行する。
【００３２】
コントローラ２１０は、ＢＤ信号Ｓ１に基づいて、書き出しシーケンスを実行する。この書き出しシーケンスの実行に伴い、ビデオ信号Ｖｏがレーザドライバ２０９に入力される。また、コントローラ２１０は、スキャナモータ２０３を駆動するための駆動制御信号Ｓ７を生成してスキャナモータ２０３に出力する。また、コントローラ２１０は、後述するように、レーザドライバ２０９のサンプル／ホールド回路１１２（図３）に対するサンプル／ホールド信号Ｓ３を出力する。
【００３３】
レーザドライバ２０９は、後述するように、レーザ光源２００の発光部毎に駆動電流Ｉｄを生成して供給する。
【００３４】
次に、レーザドライバ２０９の構成について図３および図４を参照しながら説明する。図３は図２のレーザドライバ２０９の構成を示す回路図である。図４は発光部１０７の駆動電流Ｉｄに対する端子間電圧および光量と周囲温度を対応付けたＩ−Ｌ−Ｖ特性を示す図である。ここで、図３には、１つの発光部１０７を駆動するための１つの駆動回路のみが図示されている。
【００３５】
レーザドライバ２０９には、図３に示すように、レーザ光源２００の発光部１０７毎に駆動回路が設けられている。各駆動回路は、対応するビデオ信号Ｖｏに応答して対応する発光部１０７を駆動するための駆動電流Ｉｄを発光部１０７に供給する。レーザ光源２００の各発光部１０７は、それぞれ対応する主走査方向ラインを露光走査するように、設けられているものである。
【００３６】
駆動回路は、電圧源１０１、電流検出回路１０２、電流制御回路１０３、エラーアンプ１０４、時定数回路１０５、スイッチング素子１０６およびインバータ１１３を有する。また、駆動回路は、光量制御回路１２０、アンプ１１４、エラーアンプ１１６および演算器１１７を有する。
【００３７】
電圧源１０１は、出力する電圧を制御可能な可変電圧源であって、後述する電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を出力する。電流検出回路１０２は、電圧源１０１からスイッチング素子１０６を介して発光部１０７へ供給される電流を検出し、当該検出した電流を示す電流検出信号Ｓ９を出力する。
【００３８】
電流制御回路１０３は、後述するエラーアンプ１０４からの応答制御信号Ｓ８に基づいて、電圧源１０１から出力された電圧Ｖ１に応じて生じた電流を制御する。詳細には、電流制御回路１０３は、まず、上記応答制御信号Ｓ８に基づいて、電圧源１０１から出力された電圧Ｖ１に応じて生じた最大の電流を駆動電流Ｉｄとして出力する。この最大の電流は、目標電流に対してオーバーシュートした電流である。その後、電流制御回路１０３は、上記応答制御信号Ｓ８に基づいて、上記駆動電流Ｉｄを、時定数回路１０５により決定された時定数で、目標電流に収束させる。
【００３９】
エラーアンプ１０４は、電流検出回路１０２からの電流検出信号Ｓ９と目標電流信号Ｓ４の差分を検出する。そして、上記差分を示す信号が、応答制御信号Ｓ８として電流制御回路１０３に出力される。ここで、上記差分は、電流検出信号Ｓ９が示す電流が、時定数回路１０５により決定された時定数が規定する時間で、次第に、目標電流信号Ｓ４が示す目標電流に向けて収束するように、変化する。
【００４０】
時定数回路１０５は、コンデンサから構成され、ビデオ信号Ｖｏに応答する駆動回路の動作の時定数として、電流制御回路１０３が駆動電流Ｉｄを目標電流に収束させる際の時定数を決定する。ここで、上記時定数は、発光部１０７（レーザ光源２００）の出力特性（使用環境に応じた立ちがり特性など）に応じて、前記レーザ光源の立ち上がりの遅れ量が小さくなるように決定された決定されたものである。そして、上記コンデンサの容量は、上記時定数が得られるように選択されたものでる。
【００４１】
上記コンデンサには、スイッチング素子１０６がオフ動作中に、電荷が蓄積される。そして、上記コンデンサに蓄積された電荷は、発光部１０７の点灯開始に応答して即ちスイッチング素子１０６のオン動作に応答して放電され、当該放電は、上記時定数が規定する時間で完了する。
【００４２】
発光部１０７（レーザ光源２００の各発光部１０７）を立ち上げる際の時定数回路１０５により決定された時定数の作用の詳細については、後述する。
【００４３】
スイッチング素子１０６は、ビデオ信号Ｖｏが入力されたインバータ１１３の出力に基づいて、スイッチング動作（即ち、オン、オフ動作）を行う。このスイッチング動作により、発光部１０７に対して駆動電流Ｉｄの供給および遮断が行われる。インバータ１１３に入力されるビデオ信号Ｖｏは、発光部１０７に対応する主走査方向ラインのビデオ信号である。
【００４４】
光量制御回路１２０は、発光部１０７が発光したレーザ光の光量を検出し、当該検出した光量を示す信号を出力するフォトダイオード（光量検出手段；以下、ＦＤという）１０８を有する。ＦＤ１０８から出力された信号は、アンプ１０９で増幅された後、エラーアンプ１１１に入力される。また、エラーアンプ１１１の入力には、目標光量に対応する基準電圧１１０が入力される。エラーアンプ１１１は、ＦＤ１０８からアンプ１０９を介して入力された信号（光量）と基準電圧１１０（目標光量）を比較し、その差分を示す差分信号Ｓ６を出力する。
【００４５】
エラーアンプ１１１から出力された差分信号Ｓ６は、サンプル／ホールド回路（Ｓ／Ｈ）１１２および演算器１１７に入力される。サンプル／ホールド回路１１２は、コントローラ２１０からのサンプル／ホールド信号Ｓ３に基づいて、エラーアンプ１１１から出力された差分信号Ｓ６をサンプリングし、保持する。サンプル／ホールド回路１１２に保持された差分信号Ｓ６は、目標電流信号Ｓ４として、エラーアンプ１０４に入力される。
【００４６】
ここで、ＡＰＣ（自動光量制御）時には、コントローラ２１０から、サンプル／ホールド信号３が出力され、発光部１０７が発光するレーザ光の光量が目標光量（基準電圧１１０）に一致するように、駆動電流Ｉｄが制御される。そして、発光部１０７が発光するレーザ光の光量と目標光量が一致すると、そのときの駆動電流Ｉｄが目標電流として決定されて、サンプル／ホールド回路１１２に保持される。
【００４７】
画像形成時には、コントローラ２１０から、サンプル／ホールド信号Ｓ３がサンプル／ホールド回路１１２に出力される。そして、サンプル／ホールド回路１１２に保持されている、ＡＰＣにより得られた目標電流（発光部１０７が発光するレーザ光の光量と目標光量が一致した際の駆動電流Ｉｄ）が、目標電流信号Ｓ４として、エラーアンプ１０４に出力される。
【００４８】
アンプ１１４は、発光部１０７のアノード側に設けられた電圧検出部により検出された発光部１０７の端子間電圧を示す信号に対して増幅およびインピーダンス変換を行う。ここで、発光部１０７の端子間電圧とは、発光部１０７のアノードとカソードの間にかかる電圧である。そして、アンプ１１４の出力は、発光部１０７の端子間電圧の検出結果としてエラーアンプ１１６に入力される。また、エラーアンプ１１６には、電圧源１０１に設定する目標電圧に対応する基準電圧１１５が入力される。エラーアンプ１１６は、アンプ１１４の出力と基準電圧１１５とを比較し、その差分を示す差分信号Ｓ７を出力する。
【００４９】
演算器１１７は、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１を制御する制御手段を構成する。具体的には、演算器１１７は、エラーアンプ１１１からの差分信号Ｓ６とエラーアンプ１１６からの差分信号Ｓ７に基づいて、発光部１０７に供給されている駆動電流Ｉｄと発光部１０７の端子間電圧を検出する。そして、演算器１１７は、予め保持されているテーブル（例えば図４に示すテーブル）を参照し、上記駆動電流Ｉｄと端子間電圧から、発光部１０７の温度（内部温度またはその周囲温度）を算出する。
【００５０】
ここで、図４に示すテーブルには、発光部１０７の駆動電流Ｉｄに対する端子間電圧および光量と発光部１０７の温度（内部温度またはその周囲温度）を対応付けたＩ−Ｌ−Ｖ特性が記載されている。本例は、発光部１０７の駆動電流Ｉｄに対する端子間電圧および光量を、２８３Ｋ、３０３Ｋ、３２３Ｋの各温度に対応付けたものである。図４から分かるように、同じ駆動電流Ｉｄで発光部１０７を駆動したとしても、発光部１０７の温度に応じて、光出力（光量）が変化すると同時に、発光部１０７の端子間電圧も変化する。
【００５１】
この発光部１０７の温度の算出は、高い精度で行われ、算出された発光部１０７の温度は、実際の発光部１０７の内部温度または周囲温度に非常に近いものとなる。そして、演算器１１７は、算出された発光部１０７の温度状況下において上記駆動電流Ｉｄで目標光量を得るための目標電圧ＶＡを算出する。この目標電圧ＶＡは、目標電流に対してオーバーシュートした電流を生じさせる電圧である。この算出された目標電圧ＶＡは、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定され、電圧源１０１は、目標電圧ＶＡに一致する電圧Ｖ１を出力する。
【００５２】
このように、駆動電流Ｉｄと発光部１０７の端子間電圧に基づいて、発光部１０７の温度が得られるので、外部に発光部１０７の温度を検出する温度センサを設ける必要がない。その結果、簡単な構成で、発光部１０７の温度変動に起因する発光部１０７の立ち上がりの遅れ量を小さくするように補正することができる。
【００５３】
次に、発光部１０７（面発光型半導体レーザ素子）の特徴について図５を参照しながら簡単に説明する。図５（ａ）は従来の定電流制御で発光部１０７を駆動した場合の駆動電流Ｉｄ’、発光部１０７の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。図５（ｂ）は図３の駆動回路により発光部１０７を駆動した場合の駆動電流Ｉｄ、発光部１０７の光出力のそれぞれの立ち上がり波形を示す図である。
【００５４】
発光部１０７には、ビデオ信号Ｖｏに応答して短時間に、光出力を目標光量まで立ち上げることが要求される。しかし、発光部１０７は、ビデオ信号Ｖｏの立ち上がりタイミングに対して、立ち上がりタイミング（光出力が目標光量に達するタイミング）が遅れるという特性を有する。そして、その遅れ量（遅れ時間）は、発光部１０７の光量、温度（発光部１０７の内部温度またはその周囲温度）などにより大きく変動する。
【００５５】
従来、例えば図５（ａ）に示すように、Ｈレベルのビデオ信号Ｖｏの入力に対して、駆動電流Ｉｄ’の供給が開始される。この駆動電流Ｉｄ’の供給開始により、発光部１０７の光出力（レーザ光の波形）は、ある光量までは即座に立ち上がるが、その後から目標光量に達するまでの期間に関しては、電流制御回路が有する時定数で、徐々に立ち上がる。ここで、駆動電流Ｉｄ’（ビデオ信号Ｖｏ）の立ち上がりに対する光出力の立ち上がりの遅れは、温度（発光部１０７の温度またはその周囲温度）により影響されるものであり、低温時は遅れ量が大きく（実線）、高温時は遅れ量が小さくなる（点線）。
【００５６】
このような発光部１０７の立ち上がりの遅れは、上述したように、画素の潜像形成に影響を与える。例えば、立ち上がり時間が長くなると、潜像の細りが生じるなど、画質の劣化を招くことになる。
【００５７】
そこで、本実施の形態においては、図５（ｂ）に示すように、目標電流に対してオーバーシュートした電流を生じさせる電圧Ｖ１（目標電圧ＶＡに一致する電圧）が電圧源１０１に設定され、電圧源１０１は、電圧Ｖ１を電流制御回路１０３に出力する。発光部１０７を点灯させる際には、電流制御回路１０３は、上記電圧Ｖ１に応じて生じた駆動電流Ｉｄ（目標電流に対してオーバーシュートした電流）を発光部１０７に供給する。そして、電流制御回路１０３は、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄを、時定数回路１０５により決定された時定数（応答制御信号Ｓ８）で目標電流（目標電流信号Ｓ４）に収束させる。
【００５８】
これにより、発光部１０７は、その光出力が目標光量に即座に達するように立ち上がる。即ち、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量が小さくなるように、補正される。
【００５９】
具体的には、上記駆動回路において、Ｌ（Ｌｏｗ）レベルのビデオ信号Ｖｏがインバータ１１３に入力されると、インバータ１１３は、Ｈ（Ｈｉｇｈ）レベルの信号を出力する。このインバータ１１３からのＨレベルの信号により、スイッチング素子１０６は、オフ動作する。
【００６０】
電圧源１０１は、電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を出力する。ここで、スイッチング素子１０６はオフ動作しているので、電流検出回路１０２は、電流を検出しない。これにより、エラーアンプ１０４から出力される応答制御信号Ｓ８は、電流制御回路１０３に対して、電圧源１０１の電圧Ｖ１に応じた最大の電流（目標電流に対してオーバーシュートした電流）を駆動電流Ｉｄとして出力させる信号となる。
【００６１】
次にＨレベルのビデオ信号Ｖｏがインバータ１１３に入力されると、インバータ１１３からは、Ｌレベルの信号が出力され、スイッチング素子１０６は、オン動作する。これにより、電流制御回路１０３は、発光部１０７に対して、電圧源１０１から出力された電圧Ｖ１に応じた最大の電流（目標電流に対してオーバーシュートした電流）を、駆動電流Ｉｄとして供給する。電流検出回路１０２は、電圧源１０１からスイッチング素子１０６を経て発光部１０７に供給される電流を検出し、電流検出信号Ｓ９をエラーアンプ１０４に出力する。電流検出回路１０２が検出した電流は、目標電流に対してオーバーシュートした電流であり、時定数回路１０５のコンデンサの放電により、エラーアンプ１０４の入力には、その出力から時定数回路１０５を介して負帰還が掛る。そして、時定数回路１０５が決定した時定数が規定する時間の経過に伴い、電流検出回路１０２が検出した電流と目標電流の差分（エラーアンプ１０４が出力する応答制御信号Ｓ８が示す値）は、次第に小さくなる。よって、電流制御回路１０３は、上記応答制御信号Ｓ８に基づいて、上記時定数で、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄを目標電流に向けて収束させる。
【００６２】
このような動作により、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄが発光部１０７に供給され、光出力が目標光量に即座に達するように発光部１０７を立ち上げることができる。この後に、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄは、上記時定数で目標電流に収束するように制御される。
【００６３】
また、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定される電圧即ち電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１は、発光部１０７の端子間電圧（発光部１０７の温度）に基づいて算出された電圧である。そして、この電圧設定信号Ｓ５により、発光部１０７の立ち上がり時に、電流制御回路１０３が発光部１０７に供給する最大の電流（目標電流に対してオーバーシュートした電流の行過ぎ量）を制御することが可能になる。よって、発光部１０７の温度（内部温度または周囲温度）に影響されることなく、発光部１０７の立ち上がり時においては、遅れ量が小さい安定した波形の光出力を得ることができる。
【００６４】
ここで、例えば発光部１０７の温度またはその周囲温度が第１の温度（低温時）の場合と、当該第１の温度より高い第２の温度（高温時）の場合を想定する。
【００６５】
第１の温度の場合、第２の温度の場合に比して、電圧設定信号Ｓ５により、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１は、大きくされる。これにより、第１の温度の場合に電流制御回路１０３が供給する最大の電流は、第２の温度の場合に比して、大きくなる。即ち、図５（ｂ）に示すように、低温時には、高温時に比して、駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形が高くなる（目標電流に対する行き過ぎ量が大きくなる）ように、高い電圧Ｖ１が設定される。これにより、光出力の立ち上がり時における高温時の遅れ量（図５（ａ）の実線）より大きい低温時の遅れ量（図５（ａ）の点線）を小さくすることができる。よって、低温時の立ち上がり時において、遅れ量が非常に小さい安定した波形の光出力を得ることができる。
【００６６】
これに対し、第２の温度の場合、第１の温度の場合に比して、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定された電圧Ｖ１は、小さくされる。即ち、図５（ｂ）に示すように、高温時には、低温時に比して、駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形が低くなる（目標電流に対する行き過ぎ量が小さくなる）ように、低い電圧Ｖ１が設定される。
【００６７】
発光部１０７は点灯、消灯を繰り返すことにより、発光部１０７の温度またはその周囲温度は、変動する。これに伴い、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量が変化する。よって、本実施の形態は、発光部１０７の周囲温度の変動による発光部１０７の立ち上がりの遅れ量の変化に対応するために、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する。
【００６８】
この電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１を変更する場合について図６を参照しながら説明する。図６は電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１を変更する際のビデオ信号Ｖｏ、駆動電流Ｉｄ、目標電流信号Ｓ４、電圧源１０１の出力電圧Ｖ１、発光部１０７への印加電圧Ｖｄ、応答制御信号Ｓ８、光出力のそれぞれの波形を示す図である。
【００６９】
図６に示すように、スイッチング素子１０６がオフ動作している初期状態においては、発光部１０７には駆動電流Ｉｄが流れておらず、また、電流検出回路１０２は、電流を検出していない。このとき、電圧源１０１は、電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を出力しており、電流制御回路１０３は、エラーアンプ１０４からの応答制御信号Ｓ８により、最大の電流を供給する動作状態にある。
【００７０】
ここで、タイミングＴ１において、インバータ１１３にＨレベルのビデオ信号Ｖｏが入力されると、スイッチング素子１０６は、オン動作する。そして、電流制御回路１０３からは、電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１に応じた最大の電流（目標電流に対してオーバーシュートした電流）が駆動電流Ｉｄとして、発光部１０７に供給される。また、電流検出回路１０２が検出した電流（電流検出信号Ｓ９）は、目標電流（目標電流信号Ｓ４）より大きくなる。
【００７１】
エラーアンプ１０４は、電流検出信号Ｓ９が示す電流と目標電流信号Ｓ４が示す目標電流の差分を示す応答制御信号Ｓ８を出力する。この応答制御信号Ｓ８が示す差分は、時定数回路１０５により決定された時定数が規定する時間で、次第に小さくなるように変化する。電流制御回路１０３は、エラーアンプ１０４からの応答制御信号Ｓ８により、時定数回路１０５により決定された時定数が規定する時間で、駆動電流Ｉｄを目標電流に収束させる。これに合わせて、発光部１０７への印加電圧Ｖｄは、電圧Ｖ１から次第に低下する。
【００７２】
タイミングＴ２において、ビデオ信号Ｖ０がＬレベルになると、スイッチング素子１０６は、オフ動作する。これにより、電流検出回路１０２が検出した電流は目標電流（目標電流信号Ｓ４）より小さくなる。よって、エラーアンプ１０４の応答制御信号Ｓ８が示す差分が次第に大きくなり、電流制御回路１０３は、駆動電流Ｉｄを増大させる動作状態になる。
【００７３】
タイミングＴ３〜Ｔ４の間の期間において、インバータ１１３にタイミングＴ１〜Ｔ２の間の期間のビデオ信号Ｖｏよりデューティが低いビデオ信号Ｖｏが入力されると、当該ビデオ信号Ｖｏに基づいてスイッチング素子１０６は、オン、オフ動作する。タイミングＴ２〜Ｔ３の間の期間は、時定数回路１０５（コンデンサ）が十分に飽和する期間であり、タイミングＴ１と同様に、電圧源１０１からは電圧Ｖ１が出力される。
【００７４】
スイッチング素子１０６がオン動作すると、応答制御信号Ｓ８が示す差分は、次第に小さくなる。これに対し、スイッチング素子１０６がオフ動作すると、応答制御信号Ｓ８が示す差分は、次第に大きくなる。このように、スイッチング素子１０６のオン、オフ動作に合わせて、応答制御信号Ｓ８が示す差分は、増減を繰り返す。
【００７５】
また、発光部１０７の温度は、発光部１０７の点灯、消灯の繰り返しに応じて、上昇、下降を繰り返すように変化する。これにより、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量は、変動する。
【００７６】
ここでは、発光部１０７の点灯時間が消灯時間より短いので、発光部１０７の温度の変化は小さく、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量の変動は小さい。よって、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する必要はなく、電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１は、そのまま保持される。
【００７７】
タイミングＴ４において、ビデオ信号ＶｏがＬレベルになると、スイッチング素子１０６はオフ動作する。これにより、エラーアンプ１０４からの応答制御信号Ｓ８により、電流制御回路１０３は、駆動電流Ｉｄを増大させる動作状態になる。
【００７８】
タイミングＴ５〜Ｔ６の間の期間において、デューティが高いビデオ信号Ｖｏが入力されると、当該ビデオ信号Ｖｏに基づいてスイッチング素子１０６は、オン、オフ動作する。タイミングＴ４〜Ｔ５の間の期間は、時定数回路１０５が十分に飽和する期間であり、タイミングＴ１と同様に、電圧源１０１からは電圧Ｖ１が出力される。
【００７９】
ここで、タイミングＴ５〜Ｔ６の間の期間においては、発光部１０７の点灯時間が消灯時間より長いので、応答制御信号Ｓ８が示す差分は、スイッチング素子１０６のオン、オフ動作に合わせて、僅かな増減を繰り返しながら次第に減少する。これにより、駆動電流Ｉｄの立ち上がりの波形は、次の立ち上がりの波形に対して、低くなり、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量を小さくすることができない。また、発光部１０７の温度またはその周囲温度は上昇し、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量は、小さくなる方向に変動する。
【００８０】
よって、駆動電流Ｉｄの立ち上がりの波形が低くなっても、高温時における発光部１０７の立ち上がりの遅れ量は小さいので、実質的には、小さくなるように、補正されることになる。即ち、電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更することなく、発光部１０７の出力波形を、遅れ量が小さい安定した波形とすることができる。
【００８１】
タイミングＴ７において、発光部１０７の温度またはその周囲温度の低下により、発光部１０７の立ち上がりの遅れ量が大きくなったとする。この場合、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１が大きくされ、この大きくした電圧Ｖ１を設定するための電圧設定信号Ｓ５が電圧源１０１に出力される。これにより、電圧源１０１は、タイミングＴ７以前の電圧Ｖ１より大きい電圧Ｖ１を出力する。
【００８２】
タイミングＴ８〜Ｔ９の間の期間において、Ｈレベルのビデオ信号Ｖｏが入力されると、電流制御回路１０３から発光部１０７に駆動電流Ｉｄが供給される。この駆動電流Ｉｄの立ち上がりの波形は、タイミングＴ１時の駆動電流Ｉｄの立ち上がりの波形より高くなる。これにより、発光部１０７の周囲温度の低下により大きくなった発光部１０７の立ち上がりの遅れ量が小さくされ、発光部１０７の立ち上がり時においては、目標光量に即座に到達するような光出力を得ることができる。
【００８３】
ここで、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する場合、上述したように、現在の発光部１０７の端子間電圧（発光部１０７の温度またはその周囲温度）と光出力に基づいて、目標電流に対してオーバーシュートした電流を生じさせるための電圧が算出される。そして、現在設定されている電圧Ｖ１に代えて、上記算出された電圧が電圧源１０１に設定される。
【符号の説明】
【００８４】
２２  感光ドラム
１０１  電圧源
１０２  電流制御回路
１０５  時定数回路
１０６  スイッチング素子
１０７  発光部
１０８  フォトダイオード
１１７  演算器
１２０  光量制御回路
２００  レーザ光源
【図１】
2012151336.tif 000003
【図２】
2012151336.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012151336.tif 000006
【図５】
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【図６】
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