(57)【要約】【課題】光走査装置において、ＡＰＣを実行する際に、光源の点灯後に、当該光源の光量を短時間に目標光量に近づけることを可能にする技術を提供する。【解決手段】本発明の光走査装置は、供給される駆動電流に基づく光量の光ビームを出力する光源を備え、当該光源から出力した光ビームによって感光体の表面を走査する。光走査装置は、更に、光源から出力される光ビームの光量を検出する光学センサと、光源から光ビームを出力させるために用いられる電圧を保持するホールドコンデンサとを備える。光走査装置は、ホールドコンデンサを予め充電するとともに、充電後の電圧から、光学センサの検出結果に基づいてホールドコンデンサの電圧を制御し、かつ、制御されたホールドコンデンサの電圧に基づいて、光源へ供給する駆動電流の値を制御する。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームによって感光体の表面を走査する光走査装置であって、
供給される駆動電流に基づく光量の前記光ビームを出力する光源と、
前記光源から出力される前記光ビームの光量を検出する検出手段と、
前記光源から前記光ビームを出力させるために用いられる電圧を保持する電圧保持手段と、
前記電圧保持手段を充電する充電手段と、
前記充電手段によって前記電圧保持手段が充電された電圧から、前記検出手段の検出結果に基づいて当該電圧保持手段の電圧を制御し、制御された当該電圧保持手段の電圧に基づいて前記駆動電流の値を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記充電手段によって前記電圧保持手段が所定の電圧に充電された後に、前記充電手段によって前記電圧保持手段が充電された電圧から前記電圧保持手段の電圧を制御することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記光ビームの光量が目標光量に制御されるように、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記充電手段によって前記電圧保持手段が充電された電圧から前記電圧保持手段の電圧を制御することによって、前記駆動電流の値を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記検出手段によって検出された光量に対応する電圧と、前記目標光量に対応する基準電圧とを比較する比較手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記比較手段による比較結果に応じて、前記検出手段によって検出される光量に対応する電圧が前記基準電圧に近づくように、前記電圧保持手段の電圧を変化させる
ことを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記感光体を前記光ビームによって走査する前の前記光源の消灯状態において前記充電手段によって前記電圧保持手段が所定の電圧に充電された後に、前記光源への前記駆動電流の供給を開始し、
前記制御手段は、前記光源への駆動電流の供給が開始される際に、前記消灯状態において前記充電手段によって前記電圧保持手段に充電された、前記所定の電圧に応じて、前記光源に供給する駆動電流を決定する
ことを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記充電手段は、前記感光体を前記光ビームによって走査する前の前記光源の消灯状態において、前記電圧保持手段の充電を開始してから、前記電圧保持手段が所定の電荷量に対応する電圧に充電されるまでの期間、前記基準電圧を前記電圧保持手段に印加することを特徴とする請求項４または５に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記充電手段は、
前記電圧保持手段に対して、前記基準電圧と、前記検出された光量に対応する電圧との何れかに切り替えて電圧を印加するためのスイッチと、
前記スイッチと前記電圧保持手段との間に接続された抵抗素子と
を備え、
前記期間は、前記基準電圧と、前記充電手段によって前記電圧保持手段が充電された電圧に相当する所定の電圧と、前記電圧保持手段の静電容量及び前記抵抗素子の抵抗値により定まる時定数と、に依存して定まる期間である
ことを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記光走査装置には、前記光源、前記電圧保持手段、及び前記制御手段がそれぞれ複数設けられ、
複数の前記光源には、それぞれ異なる前記駆動電流が供給され、
複数の前記制御手段は、それぞれ異なる前記電圧保持手段の電圧を制御し、
前記光走査装置は、複数の前記光源から出力される複数の光ビームによって前記感光体の表面を走査する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記電圧保持手段は、コンデンサであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
感光体を備える画像形成装置であって、
前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、
画像情報に応じて変調した駆動電流を光源に供給することによって当該光源から出力される光ビームで前記感光体の表面を走査する光走査装置と、
前記光走査装置による前記光ビームの走査により前記感光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感光体の表面に形成する現像手段と、
前記光走査装置を制御する制御手段と、を備え、
前記光走査装置は、
供給される駆動電流に基づく光量の前記光ビームを出力する光源と、
前記光源から出力される前記光ビームの光量を検出する検出手段と、
前記光源から前記光ビームを出力させるために用いられる電圧を保持する電圧保持手段と、
前記電圧保持手段を充電する充電手段と、を備え、
前記制御手段は、前記充電手段によって前記電圧保持手段が充電された電圧から、前記検出手段の検出結果に基づいて当該電圧保持手段の電圧を制御し、制御された当該電圧保持手段の電圧に基づいて前記駆動電流の値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記充電手段によって前記電圧保持手段が所定の電圧に充電された後に、前記充電手段によって前記電圧保持手段が充電された電圧から前記電圧保持手段の電圧を制御することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記光ビームの光量が目標光量に制御されるように、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記充電手段によって前記電圧保持手段が充電された電圧から前記電圧保持手段の電圧を制御することによって、前記駆動電流の値を制御することを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記検出手段によって検出された光量に対応する電圧と、前記目標光量に対応する基準電圧とを比較する比較手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記比較手段による比較結果に応じて、前記検出手段によって検出される光量に対応する電圧が前記基準電圧に近づくように、前記電圧保持手段の電圧を変化させる
ことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記感光体を前記光ビームによって走査する前の前記光源の消灯状態において前記充電手段によって前記電圧保持手段が所定の電圧に充電された後に、前記光源への前記駆動電流の供給を開始し、
前記制御手段は、前記光源への駆動電流の供給が開始される際に、前記消灯状態において前記充電手段によって前記電圧保持手段に充電された、前記所定の電圧に応じて、前記光源に供給する駆動電流を決定する
ことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記充電手段は、前記感光体を前記光ビームによって走査する前の前記光源の消灯状態において、前記電圧保持手段の充電を開始してから、前記電圧保持手段が所定の電荷量に対応する電圧に充電されるまでの期間、前記基準電圧を前記電圧保持手段に印加することを特徴とする請求項１３または１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記充電手段は、
前記電圧保持手段に対して、前記基準電圧と、前記検出された光量に対応する電圧との何れかに切り替えて電圧を印加するためのスイッチと、
前記スイッチと前記電圧保持手段との間に接続された抵抗素子と
を備え、
前記期間は、前記基準電圧と、前記充電手段によって前記電圧保持手段が充電された電圧に相当する所定の電圧と、前記電圧保持手段の静電容量及び前記抵抗素子の抵抗値により定まる時定数と、に依存して定まる期間である
ことを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記光走査装置には、前記光源、前記電圧保持手段、及び前記制御手段がそれぞれ複数設けられ、
複数の前記光源には、それぞれ異なる前記駆動電流が供給され、
複数の前記制御手段は、それぞれ異なる前記電圧保持手段の電圧を制御し、
前記光走査装置は、複数の前記光源から出力される複数の光ビームによって前記感光体の表面を走査する
ことを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記電圧保持手段は、コンデンサであることを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれか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、光走査装置、及び当該光走査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は、感光体上に形成される静電潜像をトナーによって現像し、現像されたトナー像を記録媒体上に転写、定着することによって記録媒体上に画像を形成する。感光体上に静電潜像を形成するため上記画像形成装置には光走査装置が用いられる。光走査装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザ光が感光体上を所定の方向に走査するようにレーザ光を偏向する回転多面鏡などの偏向装置を備える。感光体上を走査するレーザ光の光量を目標光量に制御するために、上記画像形成装置は、自動光量制御（ＡＰＣ：Automatic Power Control）を実行する。
【０００３】
ＡＰＣは、レーザ光源から出射されたレーザ光の光量をフォトダイオードなどの光学センサを用いて検出し、で検出されるレーザ光の光量が目標光量に到達するように、レーザ光源に供給する駆動電流を徐々に調整する。
【０００４】
ＡＰＣには、画像形成の準備を行う初期動作として実行される初期ＡＰＣと画像形成中に実行する通常ＡＰＣがある。通常ＡＰＣは、例えば、感光体上を走査する期間にレーザ光の光量を制御するＡＰＣである。一方、初期ＡＰＣは、画像形成装置に画像データが入力された際の初期動作として、非点灯状態のレーザ光源に供給する駆動電流の値を決定する制御である。
【０００５】
特許文献１には、初期ＡＰＣに関して記載されている。レーザ光源は発光素子の温度やレーザ光源の経時変化によって供給される駆動電流に対する発光量が変化する。初期ＡＰＣ時に過剰な駆動電流が供給されることによってレーザ光源が故障しないように、特許文献１に記載は、レーザ光源に供給する駆動電流を０から段階的に増加させてＡＰＣを行うことによって、レーザ光を目標光量に制御する初期ＡＰＣを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１７１９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の初期ＡＰＣは、段階的に駆動電流を増加させるステップを実行するため、初期ＡＰＣを開始してから、レーザ光源の光量が目標光量の近傍で安定して、画像形成が開始可能になるまでには、ある程度の長い制御時間が必要となるという課題がある。
【０００８】
特に、複数のレーザ光源を使用するマルチ光方式の場合には、まず、画像の書き出し位置を規定するための同期信号（以下、ＢＤ信号）の生成に使用する特定のレーザ光源について初期ＡＰＣを行って、その光量を目標光量に近づけた後に、他のレーザ光源についてＡＰＣを開始する。当該他のレーザ光源については、ＡＰＣはポリゴンミラーによって偏向されたレーザ光が感光体上を露光しないタイミングで行う必要がある。そのようなタイミングを検出するためには、ＢＤ信号を生成するレーザ光の光量を、ＢＤ信号を生成可能な光量に調整する必要がある。つまり、特定のレーザ光源について初期ＡＰＣを行った後に、他のレーザ光源の初期ＡＰＣを行う。このため、特定のレーザ光源及び他のレーザ光源を含む全てのレーザ光源について、初期ＡＰＣによって光量を目標光量に近づけた後に、画像形成が開始可能になるまでの時間は、単一のレーザ光源を使用する場合と比較して、さらに長くなってしまう。従って、初期ＡＰＣを開始してから、レーザ光源の光量が目標光量に近づくまでの時間を短くする技術が必要となる。
【０００９】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものである。本発明は、光走査装置において、ＡＰＣを実行する際に、レーザ光源の点灯後に、当該レーザ光源の光量を短時間に目標光量に近づけることを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】
【００１０】
本発明は、例えば、光走査装置として実現できる。本発明の一態様に係る光走査装置は、  光ビームによって感光体の表面を走査する光走査装置であって、供給される駆動電流に基づく光量の前記光ビームを出力する光源と、前記光源から出力される前記光ビームの光量を検出する検出手段と、前記光源から前記光ビームを出力させるために用いられる電圧を保持する電圧保持手段と、前記電圧保持手段を充電する充電手段と、前記充電手段によって前記電圧保持手段が充電された電圧から、前記検出手段の検出結果に基づいて当該電圧保持手段の電圧を制御し、制御された当該電圧保持手段の電圧に基づいて前記駆動電流の値を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、例えば、画像形成装置としても実現できる。本発明の一態様に係る画像形成装置は、感光体を備える画像形成装置であって、前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、画像情報に応じて変調した駆動電流を光源に供給することによって当該光源から出力される光ビームで前記感光体の表面を走査する光走査装置と、前記光走査装置による前記光ビームの走査により前記感光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感光体の表面に形成する現像手段と、前記光走査装置を制御する制御手段と、を備え、前記光走査装置は、供給される駆動電流に基づく光量の前記光ビームを出力する光源と、前記光源から出力される前記光ビームの光量を検出する検出手段と、前記光源から前記光ビームを出力させるために用いられる電圧を保持する電圧保持手段と、前記電圧保持手段を充電する充電手段と、を備え、前記制御手段は、前記充電手段によって前記電圧保持手段が充電された電圧から、前記検出手段の検出結果に基づいて当該電圧保持手段の電圧を制御し、制御された当該電圧保持手段の電圧に基づいて前記駆動電流の値を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光走査装置において、ＡＰＣを実行する際に、光源の点灯後に、当該光源の光量を短時間に目標光量に近づけることを可能にする技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明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２】本発明の実施形態に係る露光制御部１０の構成と、露光制御部１０及びシーケンスコントローラ４７の接続関係とを示す図である。
【図３Ａ】本発明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】本発明の実施形態に係るＡＰＣ回路４０３の構成を示す図である。
【図４】本発明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５】本発明の実施形態に係るホールドコンデンサ５０５に対する入力電圧と出力電圧Ｖｓｈとの関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るレーザ駆動装置３１に対して実行されるＡＰＣ動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】レーザ駆動装置３１における発光シーケンスとして、比較例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
＜画像形成装置１００の構成＞
まず、図１を参照して、実施形態に係る光走査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。
【００１６】
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。
【００１７】
露光制御部１０は、入力された画像信号（画像情報）に基づいて感光体１１（例えば、感光ドラム）の表面を露光するためのレーザ光（光ビーム）を後述するレーザ光源から出射させる。感光体１１は、レーザ光源から出射されたレーザ光によって走査される。レーザ光によって走査されることによって、感光体１１の表面に静電潜像が形成される。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。現像器１３は、感光体１１の表面に形成された静電潜像をトナーによって現像する。現像器１３によって現像されたトナー像は転写部１６において記録材の表面に転写される。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
＜露光制御部１０の構成＞
図２は、本実施形態に係る露光制御部１０の概略的な構成と、露光制御部１０とシーケンスコントローラ４７の接続の様子とを示す図である。シーケンスコントローラ４７は、ＣＰＵ（図示せず）を備え、当該ＣＰＵによって露光制御部１０及び感光体１１を制御する。同図に示すように、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センサ３６を備える。レーザ駆動装置３１は、レーザ光を出射する複数の発光点を備える半導体レーザ（レーザダイオード（ＬＤ））４３を備え、かつ１個のフォトダイオード（ＰＤ）を備える。
【００２１】
次に、シーケンスコントローラ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に備えられるシーケンスコントローラ４７は、レーザ駆動装置３１に対して出力する制御信号Ｓ４７を用いて、レーザ駆動装置３１を制御する。シーケンスコントローラ４７は、画像形成が開始されると、制御信号Ｓ４７に基づいて半導体レーザ４３の各発光点を点灯状態または非点灯状態に制御する。半導体レーザ４３から出射した各レーザ光は、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、所定のスポット径でポリゴンミラー３３に入射する。
【００２２】
ポリゴンミラー３３は、複数の鏡面を備え、矢印２０１の方向に等角速度で回転している。ポリゴンミラー３３は、矢印２０１の方向への回転に伴って、入射した各レーザ光が連続的な角度で偏向されるように、各レーザ光を反射する。ポリゴンミラー３３によって偏向された各レーザ光は、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光に対して、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光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、当該複数のレーザ光は、感光体１１の表面を矢印２０２の方向に等速で走査する。
【００２３】
ここで、ＢＤ（Beam Detect）センサ３６は、ポリゴンミラー３３によって反射されたレーザ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光のうち、特定の発光点から出射されたレーザ光を検知する。即ち、シーケンスコントローラ４７は、特定の発光点から出射されるレーザ光がＢＤセンサ３６を走査するように特定の発光点を制御する。ＢＤセンサ３６は、レーザ光を検出すると、レーザ光を検出したことを示す同期信号（ＢＤ信号）Ｓ３６をシーケンスコントローラ４７へ出力する。シーケンスコントローラ４７は、ＢＤ信号Ｓ３６を基準として画像データに基づく各発光点の点灯タイミングを制御する。
【００２４】
シーケンスコントローラ４７は、ＢＤ信号Ｓ３６がＢＤセンサ３６から出力される周期を監視することによって、ＢＤセンサ３６によるレーザ光の検出周期を監視する。さらに、シーケンスコントローラ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、シーケンスコントローラ４７は、ポリゴンミラー３３を安定した回転状態にさせる。
【００２５】
＜レーザ駆動装置３１の構成＞
次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、レーザ駆動装置３１、及びレーザ駆動装置３１に含まれるＡＰＣ回路４０３（ＡＰＣ回路４０３−１〜ｎ）の構成について説明する。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。
【００２６】
レーザ駆動装置３１は、半導体レーザ４３を備え、半導体レーザ４３は、複数（ｎ個）の発光点（ＬＤ１〜ＬＤｎ）と１個のフォトダイオード（ＰＤ）とを備えている。また、レーザ駆動装置３１には、複数の発光点（ＬＤ１〜ＬＤｎ）のそれぞれに対応して、ＡＰＣ回路４０３−１〜ｎが複数設けられている。
【００２７】
半導体レーザ４３内のＰＤは、ＬＤ１〜ＬＤｎからのレーザ光を検知して、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。即ち、増幅器４０２は、ＬＤ１〜ＬＤｎからのレーザ光を検出したＰＤからの出力のゲインを調整する。増幅器４０２においてゲインが調整された電圧は、光量モニタ電圧Ｖｐｄとして、増幅器４０２からＡＰＣ回路４０３に供給される。なお、半導体レーザ４３内のＰＤ、電流／電圧変換器４０１、及び増幅器４０２は、各発光点からから出力されたレーザ光の光量を検出するために設けられている。
【００２８】
レーザ駆動装置３１は、上述のように、シーケンスコントローラ４７から出力される制御信号Ｓ４７に含まれる種々の制御信号に基づいて、シーケンスコントローラ４７によって制御される。この制御信号Ｓ４７には、例えば、論理素子４１２に供給されるフル点灯信号ＦＵＬＬと、スイッチ４０８−１〜ｎに供給される制御信号ＯＦＦ＿ＬＤと、ＡＰＣ回路４０３−１〜ｎに供給される制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊（ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊−１〜ｎ）及びサンプル・ホールド信号Ｓ／Ｈ＊（Ｓ／Ｈ＊−１〜ｎ）とが含まれる。また、制御信号Ｓ４７には、後述する電流制御部５０６に出力する光量制御信号が含まれる。
【００２９】
ＡＰＣ回路４０３−１〜ｎには、シーケンスコントローラ４７からの制御信号Ｓ４７（制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊、及びサンプル・ホールド信号Ｓ／Ｈ＊）が入力される。また、ＡＰＣ回路４０３−１〜ｎには、制御信号Ｓ４７とは別に、シーケンスコントローラ４７から基準電圧Ｖｒｅｆがデジタル・アナログ変換（Ｄ／Ａ）回路４１７−１〜ｎを介して入力される。Ｄ／Ａ回路４１７−１〜ｎは、それぞれ、シーケンスコントローラ４７から入力される、基準電圧Ｖｒｅｆを示すデジタル値をアナログ値に変換して、基準電圧ＶｒｅｆとしてＡＰＣ回路４０３−１〜ｎに入力する。シーケンスコントローラ４７による制御によって、ＡＰＣ回路４０３−１〜ｎは、複数のＬＤ（ＬＤ１〜ＬＤｎ）を一定の光量で発光させるために、それぞれ対応するＬＤ（ＬＤ１〜ＬＤｎ）の光量を調整する制御を行う。ＡＰＣ回路４０３−１〜ｎは、対応するＬＤの光量制御を、シーケンスコントローラ４７からの制御信号Ｓ４７に従って、基準電圧Ｖｒｅｆを基準として実行する。
【００３０】
変調部４１３は、ＬＤ１〜ＬＤｎに供給される駆動電流について、画像データ生成部（図示せず）等から入力される画像データ（画像情報）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、駆動電流に対してパルス幅変調（ＰＷＭ）を行う場合には、変調部４１３は、画像データに応じた幅のパルス信号を、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、シーケンスコントローラ４７から出力されるフル点灯信号ＦＵＬＬとの論理和を示す信号を、スイッチ４０９−１〜ｎに出力する。
【００３１】
図３Ａに示すように、レーザ駆動装置３１は、半導体レーザ４３内のＬＤ１〜ＬＤｎへそれぞれ駆動電流を供給する（通電させる）ための電流源４０４−１〜ｎ及び４０７−１〜ｎを備えている。レーザ駆動装置３１は、さらに、これらの電流源からＬＤ１〜ＬＤｎのそれぞれへの電流の供給状態を切り替えるスイッチ４０８−１〜ｎ及び４０９−１〜ｎを備えている。例えば、ＬＤ１に対する駆動電流は電流源４０４−１及び４０７−１から供給され、その供給状態はスイッチ４０８−１及び４０９−１によって切り替えられる。以下では、ＬＤ１〜ＬＤｎのうち、ＬＤ１に対応する電流源４０４−１及び４０７−１、並びに、スイッチ４０８−１及び４０９−１の動作を中心として説明するが、他のレーザ（ＬＤ２〜ＬＤｎ）についてもＬＤ１の場合と同様である。
【００３２】
ＬＤ１に対して駆動電流を供給するスイッチング電流源４０４−１及びバイアス電流源４０７−１は、電源とＬＤ１との間に並列に接続されている。
【００３３】
バイアス電流源４０７−１は、ＬＤ１に対してバイアス電流を供給する。バイアス電流は、感光体１１上の電位を変化させない光量のレーザ光をＬＤ１から出射させるためにＬＤ１に供給される電流である。スイッチ４０８−１がオンになることによって、ＬＤ１にはバイアス電流源４０７−１からバイアス電流が供給される。ＬＤ１にバイアス電流を供給することによって、ＬＤ１にバイアス電流を供給しなかった場合に比べて、ＬＤ１に下記のスイッチング電流を供給したときの目標光量に到達までの時間を短縮することができる。即ち、ＬＤ１にバイアス電流を供給することによって、スイッチング電流を供給したときのＬＤ１の発光応答性を向上させることができる。本実施例では、説明を簡易にするために一定値のバイアス電流をＬＤ１に供給するレーザ駆動装置を例示する。
【００３４】
スイッチング電流源４０４−１は、ＬＤ１に対してスイッチング電流を供給する。スイッチング電流は、感光体上の電位を変化させる光量のレーザ光をＬＤ１から出射させるためにＬＤ１に供給される電流であり、上述したバイアス電流に重畳してＬＤ１に供給される。
【００３５】
ＡＰＣ回路４０３−１は、スイッチング電流源４０４−１に出力する電流制御信号Ｉｓｗ−１によって、スイッチング電流源４０４−１がＬＤ１に供給する電流の値を制御する。スイッチング電流源４０４−１は、ＡＰＣ回路４０３−１から与えられた電流制御信号Ｉｓｗ−１に対応するスイッチング電流を、駆動電流としてＬＤ１に供給する。スイッチング電流源４０４−１とＬＤ１との間には、スイッチ４０９−１が接続されている。このため、スイッチング電流源４０４−１からＬＤ１への駆動電流の供給は、スイッチ４０９−１のＯＮ／ＯＦＦ状態に応じてＯＮ／ＯＦＦされる。
【００３６】
スイッチング電流源４０４−１及びバイアス電流源４０７−１からＬＤ１までの間には、スイッチ４０８−１が接続されている。シーケンスコントローラ４７は、スイッチ４０８−１に出力するＯＦＦ＿ＬＤ信号を用いて、スイッチ４０８−１のＯＮ及びＯＦＦを制御する。本実施形態では、シーケンスコントローラ４７が出力するＯＦＦ＿ＬＤ信号が、Ｈｉ状態（'Ｈ'）の場合にはスイッチ４０８−１がＯＦＦとなり、Ｌｏｗ状態（'Ｌ'）の場合にはスイッチ４０８−１がＯＮ状態となる。スイッチ４０８−１がＯＮ状態の場合、スイッチング電流源４０４−１及びバイアス電流源４０７−１からＬＤ１へ電流が供給される。一方で、スイッチ４０８−１がＯＦＦ状態の場合、スイッチング電流源４０４−１及びバイアス電流源４０７−１からＬＤ１への電流の供給が遮断される。
【００３７】
スイッチ４０８−１がＯＮ状態であり、かつ、スイッチ４０９−１がＯＦＦ状態である場合、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ず、バイアス電流源４０７−１からＬＤ１にバイアス電流が供給される。なお、スイッチ４０９−１は、変調部４１３から論理素子４１２を介して与えられる信号に基づいてＯＮ又はＯＦＦ状態となるように制御される。
【００３８】
スイッチ４０８−１がＯＮ状態であり、かつ、スイッチ４０９−１がＯＮ状態である場合、バイアス電流源４０７−１からのバイアス電流と、スイッチング電流源４０４−１からのスイッチング電流とが、駆動電流としてＬＤ１に供給される。この場合、ＬＤ１から感光体１１の表面に、当該表面に静電潜像を形成するために必要な光量のレーザ光が出力される。
【００３９】
＜ＡＰＣ回路４０３（４０３−１〜ｎ）の構成＞
次に、図３Ｂを参照して、レーザ駆動装置３１に含まれるＡＰＣ回路４０３−１〜ｎの構成について説明する。ＡＰＣ回路４０３−１〜ｎのそれぞれは、対応するＬＤ（ＬＤ１〜ＬＤｎ）に対するＡＰＣを行う。以下では、説明の簡略化のため、ＬＤ１に対するＡＰＣ回路４０３−１によるＡＰＣについてのみ説明するが、他のレーザ（ＬＤ２〜ＬＤｎ）についても、ＬＤ１の場合と同様の制御を行うことによってＡＰＣを実現できる。また、ＡＰＣ回路４０３−１〜ｎの構成は全て同一であるので、以下ではＡＰＣ回路４０３−１〜ｎをＡＰＣ回路４０３と表記する。
【００４０】
ＡＰＣ回路４０３には、上述のように、ＬＤ１の目標光量に対応する基準電圧Ｖｒｅｆと、増幅器４０２から出力される光量モニタ電圧Ｖｐｄとが入力される。さらに、ＡＰＣ回路４０３には、シーケンスコントローラ４７から出力される制御信号Ｓ４７のうち、制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊と、サンプル・ホールド信号Ｓ／Ｈ＊とが入力される。ＡＰＣ回路４０３において、基準電圧Ｖｒｅｆは、アナログスイッチ５０１及び電流制御部５０６に供給される。制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊は、アナログスイッチ５０１及び論理素子５０２に供給される。サンプル・ホールド信号Ｓ／Ｈ＊は、論理素子５０２に供給される。
【００４１】
アナログスイッチ５０１の入力側には、光量モニタ電圧Ｖｐｄと、基準電圧Ｖｒｅｆとが入力される。アナログスイッチ５０１の出力側からは、シーケンスコントローラ４７からの制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊に従って、光量モニタ電圧Ｖｐｄと基準電圧Ｖｒｅｆとの何れかが、出力電圧Ｖｐｄ２として出力される。具体的には、アナログスイッチ５０１は、制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊が'Ｈ'の場合には光量モニタ信号Ｖｐｄを、制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊が'Ｌ'の場合には基準電圧Ｖｒｅｆを、出力電圧Ｖｐｄ２として出力する。
【００４２】
論理素子５０２は、入力された制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊とサンプル・ホールド信号Ｓ／Ｈ＊との論理積を示す信号を得るとともに、得られた信号の論理を反転（Ｈ→Ｌ、又はＬ→Ｈ）させた信号を出力する素子であり、ＮＡＮＤ回路に相当する。論理素子５０２から出力された信号は、制御信号ＳＥＬとしてアナログスイッチ５０４に供給される。
【００４３】
アナログスイッチ５０４は、サンプル・ホールド回路として機能する。アナログスイッチ５０４の入力側には、アナログスイッチ５０１の出力電圧Ｖｐｄ２が抵抗素子５０３を介して印加される。アナログスイッチ５０４は、論理素子５０２から供給される制御信号ＳＥＬに従って、入力側から入力された電圧を出力側から出力するか否かを切り替えることによって、サンプル状態とホールド状態とを切り替える。
【００４４】
具体的には、アナログスイッチ５０４は、制御信号ＳＥＬが'Ｈ'の場合、アナログスイッチ５０１の出力側端子に対して接続された入力側端子と出力側端子とを内部で接続する。これにより、アナログスイッチ５０４は、アナログスイッチ５０１から抵抗素子５０３を介して入力側に印加された電圧を、出力側から出力する。一方で、アナログスイッチ５０４は、制御信号ＳＥＬが'Ｌ'の場合、入力側をオープン（未接続側の入力側端子を出力側端子と接続）にする。
【００４５】
制御信号ＳＥＬが'Ｈ'の場合には、アナログスイッチ５０１の出力電圧Ｖｐｄ２が、抵抗素子５０３を介してホールドコンデンサ５０５に印加される。電圧Ｖｐｄ２がホールドコンデンサ５０５に印加されることで、ホールドコンデンサ５０５は所定の時定数τで充電される。ホールドコンデンサ５０５は、充電によって蓄積された電荷量に応じて、その電圧が変化するとともに、ＬＤ１が点灯した点灯状態においては光量モニタ電圧Ｖｐｄに対応する電圧を出力する。一方で、制御信号ＳＥＬが'Ｌ'に切り替わると、アナログスイッチ５０４の入力側がオープンとなる結果、ホールドコンデンサ５０５に生じている電圧がホールドされる。
【００４６】
このように、アナログスイッチ５０４及びホールドコンデンサ５０５は、制御信号ＳＥＬが、'Ｈ'の場合にはサンプル状態であり、'Ｌ'の場合にはホールド状態である。充電されたホールドコンデンサ５０５の電圧Ｖｓｈは、電流制御部５０６に入力される。なお、ホールドコンデンサ５０５が充電される際の時定数τは、抵抗素子５０３の抵抗値Ｒとホールドコンデンサ５０５の静電容量Ｃとに依存して、τ＝ＲＣとして定まる。また、後述するように、ＡＰＣが実行される際に、サンプル状態にあるホールドコンデンサ５０５は、ＬＤ１が消灯した消灯状態において、予め定められた電圧Ｖｔに充電される一方で、ＬＤ１が点灯した点灯状態において、光量モニタ電圧Ｖｐｄに充電される。
【００４７】
ホールドコンデンサ５０５がサンプル状態の場合、アナログスイッチ５０１による切替に応じて、基準電圧Ｖｒｅｆと、半導体レーザ４３内のＰＤによって検出された光量に対応する光量モニタ電圧Ｖｐｄとの何れかが、ホールドコンデンサ５０５に印加される。即ち、本実施例において、アナログスイッチ５０１は、ホールドコンデンサ５０５に対して、基準電圧Ｖｒｅｆと光量モニタ電圧Ｖｐｄとの何れかに切り替えて電圧を印加するためのスイッチとして機能する。また、抵抗素子５０３は、当該スイッチとホールドコンデンサ５０５との間に接続された抵抗素子として機能する。さらに、本実施例において、アナログスイッチ５０１、抵抗素子５０３、及びアナログスイッチ５０４は、充電手段として機能する。
【００４８】
電流制御部５０６は、入力された基準電圧Ｖｒｅｆと、ホールドコンデンサ５０５の電圧Ｖｓｈとに基づいて、スイッチング電流Ｉｓｗの値を決定する。そして、電流制御部５０６は、決定したスイッチング電流Ｉｓｗの値に対応する電流制御信号Ｉｓｗをスイッチング電流源４０４（４０４−１〜ｎ）に出力する。具体的には、ＡＰＣ回路４０３は、ＬＤ１が消灯状態から点灯状態となり、ＬＤ１から出力されるレーザ光による感光体１１に対する光走査が開始されると、ホールドコンデンサ５０５の電圧を以下のように制御する。即ち、ＡＰＣ回路４０３は、消灯状態の間に充電された予め定められた電圧Ｖｔを初期値として、スイッチング電流源４０４−１からＬＤ１に供給される駆動電流を制御することで、ホールドコンデンサ５０５の電圧を制御する。電流制御部５０６は、決定したスイッチング電流値Ｉｓｗ（Ｉｓｗ−１）をスイッチング電流源４０４−１に出力することによって、スイッチング電流源４０４−１からＬＤ１に供給される駆動電流を指定する。
【００４９】
このように、ホールドコンデンサ５０５は、蓄積された電荷量に応じた光量のレーザ光を光源（ＬＤ）から出力させる電荷蓄積手段として機能する。即ち、ホールドコンデンサ５０５は、蓄積された電荷量に応じた電圧を出力する電圧保持手段として機能する。また、電流制御部５０６及びスイッチング電流源４０４−１は、感光体１１に対する光走査が開始されると、電荷蓄積手段（ホールドコンデンサ５０５）の電圧に応じた駆動電流を光源（ＬＤ）に供給する電流供給手段として機能する。さらに、電流制御部５０６は、電荷蓄積手段（ホールドコンデンサ５０５）の電圧を制御する制御手段としても機能する。
【００５０】
＜レーザ駆動装置３１におけるＡＰＣの比較例＞
次に、図７を参照して、本実施例に係るレーザ駆動装置３１おけるＡＰＣに対する比較例について説明する。以下では、説明の簡略化のため、ＬＤ１に対するＡＰＣ回路４０３（ＡＰＣ回路４０３−１）によるＡＰＣについてのみ説明するが、他のレーザ（ＬＤ２〜ＬＤｎ）についても、ＬＤ１の場合と同様の制御を行うことによってＡＰＣを実現できる。
【００５１】
レーザ駆動装置３１が備えるＬＤについてＡＰＣを実行する場合、上述したように、消灯した状態のＬＤを点灯させてその光量を制御すると、光量が目標光量に十分に近づくまでにかなりの時間を要するおそれがある。図７は、以下で説明する実施例に対する比較例として示す、レーザ駆動装置３１の発光シーケンスの一例を示している。同図では、画像形成装置１００において画像形成を開始する前に行うＡＰＣを含む動作モードを「初期ＡＰＣモード」と称し、画像形成の開始後に行うＡＰＣを含む動作モードを「通常ＡＰＣモード」と称している。また、図７では、レーザ駆動装置３１が備えるＬＤのうち、２つＬＤ（ＬＤ１及びＬＤ２）についての発光シーケンスを示している。ここでは、ＬＤ１は、ＢＤ信号の検出に使用するＬＤであり、複数のＬＤのうち、最初にＡＰＣが実行されるＬＤであることを想定している。
【００５２】
図７では、まず、シーケンスコントローラ４７は、初期ＡＰＣモードによるＡＰＣを開始するために、ＬＤ１のフル点灯信号ＦＵＬＬを'Ｌ'から'Ｈ'に切り替えて、ＬＤ１を点灯させる。さらに、シーケンスコントローラ４７は、ＬＤ１のサンプル／ホールド信号Ｓ／Ｈ＊（Ｓ／Ｈ＊−１）を'Ｌ'から'Ｈ'に切り替えて、ＰＤで検出されたＬＤ１の光量のサンプルを行う状態に移行する。この状態において、検出されるＬＤ１の光量が徐々に増加している。これは、検出されたＬＤ１の光量が目標光量に近づくように、シーケンスコントローラ４７が、ＬＤ１に供給する駆動電流を制御しているためである。
【００５３】
具体的には、半導体レーザ４３内のＰＤによって検出された、ＬＤ１の光量に対応する光量モニタ電圧Ｖｐｄが、ＡＰＣ回路４０３に入力される。ＡＰＣ回路４０３がサンプル状態である場合、ホールドコンデンサ５０５が光量モニタ電圧Ｖｐｄに充電される。電流制御部５０６は、ホールドコンデンサ５０５に充電された光量モニタ電圧Ｖｐｄと、目標光量に対応する基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する。さらに、電流制御部５０６は、当該比較結果に基づいて、光量モニタ電圧Ｖｐｄが、基準電圧Ｖｒｅｆに近づくように、スイッチング電流Ｉｓｗの電流値を決定する。スイッチング電流Ｉｓｗの値は、電流制御信号（Ｉｓｗ−１）として、ＡＰＣ回路４０３からスイッチング電流源４０４−１に出力される。スイッチング電流源４０４−１は、電流制御信号（Ｉｓｗ−１）に対応する値のスイッチング電流Ｉｓｗを、ＬＤ１に供給する。ＡＰＣ回路４０３は、サンプル状態である間に、光量モニタ電圧Ｖｐｄと基準電圧Ｖｒｅｆとに基づいて、スイッチング電流Ｉｓｗを継続的に制御する。このようにして、シーケンスコントローラ４７は、ＡＰＣ回路４０３を用いてＬＤ１の光量を目標光量に制御する。
【００５４】
ＬＤ１の光量が目標光量に十分に近づき、ＢＤ信号を安定して検出できるようになると、シーケンスコントローラ４７は、初期ＡＰＣモードを終了し、通常ＡＰＣモードに移行する。シーケンスコントローラ４７は、通常ＡＰＣモードによるＡＰＣを開始すると、ＢＤ信号が検出されるごとに（光の１走査ごとに）、一定期間（Ｔｓ）、ＬＤ１をフル点灯状態にして光量のサンプルを行う。これにより、シーケンスコントローラ４７は、ＬＤ１の光量が目標光量に近づくように、上述の初期ＡＰＣモードの場合と同様に、ＬＤ１への駆動電流の制御を行うことで、ＡＰＣを実行する。上述の初期ＡＰＣモードにおけるＡＰＣによって、ＬＤ１の光量は目標光量に十分に近づけられているために、初期ＡＰＣモードの後に実行されるこの通常ＡＰＣモードによるＡＰＣでは、ＢＤ信号の検出ごとに実行される数回のＡＰＣで、ＬＤ１の光量を目標光量に到達させる。
【００５５】
しかし、上述の初期ＡＰＣモードにおけるＡＰＣでは、例えば、ＬＤ１について、駆動電流を０から徐々に増加させることによって、ＬＤ１の光量を徐々に目標光量に近づける。このため、ＬＤ１の光量が目標光量に十分に近づき、ＢＤ信号が安定して検出できるようになるまでには、図７に示すように、ある程度の長い時間（Ｔ１）が必要となる。
【００５６】
さらに、ＬＤ２については、駆動電流を供給して点灯させて、その光量が目標光量に十分に近づくまでには、さらに長い時間が必要となる。図７に示すように、シーケンスコントローラ４７は、初期ＡＰＣモードから通常ＡＰＣモードに移行した後に、ＬＤ２についてのフル点灯信号ＦＵＬＬを'Ｌ'から'Ｈ'に切り替えて、ＬＤ２を点灯させる。さらに、サンプル／ホールド信号Ｓ／Ｈ＊を'Ｌ'から'Ｈ'に切り替えて、ＬＤ２の光量のサンプルを行うとともに、ＬＤ２の光量を目標光量に近づける制御を行うことで、ＬＤ２についてのＡＰＣを行う。その後、ＢＤ信号が検出される周期（Ｔｂ）ごとに、ＬＤ１についての光量制御に続いて、ＬＤ２の光量制御を繰り返し行う。
【００５７】
このように、ＬＤ１についての初期ＡＰＣモードによるＡＰＣが終了した後に、通常ＡＰＣモードにおいて、ＬＤ２について、消灯した状態から光量を徐々に目標光量に近づける制御を行うことでＡＰＣを行う。このため、ＬＤ２の光量が目標光量に達するまでの時間は、ＬＤ１よりも長くなる。従って、複数のＬＤから出射されるレーザ光によって感光体を露光するマルチビーム方式の画像形成装置の場合には、複数のＬＤの光量を、ＡＰＣ（初期ＡＰＣモード及び通常ＡＰＣモード）により目標光量に制御するまでの時間が、全体としてさらに長くなる問題がある。例えば、ＬＤ２の光量制御を開始してから、その光量が目標光量に達するまでに要する時間Ｔ２は、おおよそＴｂ×Ｔ１／Ｔｓとなる。一例として、Ｔ１＝１０［ｍｓ］、Ｔｓ＝１０［μｓ］、Ｔｂ＝５００［μｓ］と仮定すると、Ｔ２＝５００［ｍｓ］となる。また、マルチビーム方式の画像形成装置の場合、全てのＬＤの光量が目標光量に達するまでの時間は、ＬＤの数が増加すると、ＬＤの数に比例して長くなってしまうことになる。
【００５８】
そこで、本実施例に係る画像形成装置では、レーザ駆動装置３１について初期ＡＰＣモードによるＡＰＣを実行する際に、ＬＤの点灯後に、当該ＬＤの光量を短時間に目標光量に近づけるために、目標光量に近い光量から光量制御を開始できるようにする。具体的には、ＬＤからレーザ光を出力させるために用いられる電圧を保持するホールドコンデンサを、感光体１１に対する光走査の開始前のＬＤの消灯中に（点灯前に）、目標光量に対する基準電圧の近傍の予め定められた電圧に充電する。即ち、光走査の開始前のＬＤの消灯中に、目標光量に対する基準電圧の近傍の予め定められた電圧に対応する、所定の電荷量の電荷を、ホールドコンデンサに蓄積させる。ここで、ホールドコンデンサの電圧は、基準電圧との比較結果に基づいてＬＤに供給すべき駆動電流を決定するために使用される。本実施例では、ＬＤを点灯させてＬＤの光量制御を開始する際には、ホールドコンデンサが基準電圧に近い電圧まで予め充電されているために、初期ＡＰＣモードによるＡＰＣの開始時に目標光量に近い光量でＬＤを点灯させることができる。その結果、初期ＡＰＣモード及び通常ＡＰＣモードによるＡＰＣによって、ＬＤの光量を短時間に目標光量に到達させることが可能になる。
【００５９】
また、本実施形態では、マルチビーム方式の画像形成装置の場合を想定している。マルチビーム方式の画像形成装置の場合には、全てのＬＤについて、光走査の開始前の消灯中に、対応するホールドコンデンサに所定の電荷量の電荷を蓄積させることで、当該ホールドコンデンサを予め定められた電圧に充電させておく。これにより、全てのＬＤについて、点灯後に、ＡＰＣによって光量を短時間に目標光量に到達させることが可能になる。以下では、本実施形態において実行する。以下では、レーザ駆動装置３１に対して実行される具体的な処理について、より詳細に説明する。
【００６０】
＜レーザ駆動装置３１におけるＡＰＣ＞
次に、図４を参照して、本実施形態に係るレーザ駆動装置３１におけるＡＰＣについて説明する。以下では、説明の簡略化のため、ＬＤ１に対するＡＰＣ回路４０３（ＡＰＣ回路４０３−１）によるＡＰＣについてのみ説明するが、他のレーザ（ＬＤ２〜ＬＤｎ）についても、ＬＤ１の場合と同様の制御を行うことによってＡＰＣを実現できる。
【００６１】
画像形成装置１００において、ＬＤ１〜ＬＤｎのそれぞれの光量制御のために実行されるＡＰＣは、上述したように、初期ＡＰＣモードによるＡＰＣと通常ＡＰＣモードによるＡＰＣとに分けられる。初期ＡＰＣモードは、画像形成装置１００において画像形成を開始する前に準備動作として行うＡＰＣを含む動作モードである。初期ＡＰＣモードによるＡＰＣでは、各ＬＤが完全に消灯している状態から各ＬＤから出射されるレーザ光の光量を目標光量に近づけるように制御する。また、通常ＡＰＣモードは、画像形成の開始後に行うＡＰＣを含む動作モードである。通常ＡＰＣモードによるＡＰＣでは、各ＬＤから出射され、感光体１１を露光するレーザ光の光量を目標光量に制御する。
【００６２】
本実施形態の初期ＡＰＣモードは、各ＬＤへの駆動電流の供給が開始される前の、各ＬＤが消灯した消灯状態において、ホールドコンデンサ５０５を、予め定められた電圧Ｖｔに充電する、初期充電動作を含む。この初期充電動作は、例えば、画像形成装置１００の起動時、あるいは、記録材に転写すべき画像の形成を開始する前の準備動作時に実行されればよい。ここでは、画像形成装置１００の準備動作時に、初期充電動作が実行されるものとする。
【００６３】
また、本実施形態の初期ＡＰＣモードでは、初期充電動作の終了後に、各ＬＤへの駆動電流の供給が開始された後の、各ＬＤが点灯した点灯状態において、各ＬＤの光量を所定の目標光量近傍の光量に制御するＡＰＣを実行する。このＡＰＣでは、各ＬＤに駆動電流（スイッチング電流）の供給が開始されると、ホールドコンデンサ５０５の電圧は、電圧Ｖｔを起点として、ＰＤにより検出された光量に対応する光量モニタ電圧Ｖｐｄに充電される。さらに、ホールドコンデンサ５０５に充電された光量モニタ電圧Ｖｐｄと基準電圧Ｖｒｅｆとの比較結果に基づいて、スイッチング電流が制御される。このＡＰＣでは、後述するように、光量モニタ電圧Ｖｐｄが、電圧＝０からではなく、目標光量に対応する基準電圧Ｖｒｅｆの近傍の電圧Ｖｔから基準電圧Ｖｒｅｆに近づくように制御される。即ち、基準電圧Ｖｒｅｆ近傍の電圧Ｖｔから光量モニタ電圧Ｖｐｄ（各ＬＤの光量に対応）に基づく駆動電流（光量）の制御を開始することで、より短時間に、各ＬＤの光量が短時間に目標光量に制御されることになる。その後、本実施形態の画像形成装置１００は、画像形成を開始すると、初期ＡＰＣモードから通常ＡＰＣモードに移行して、所定のタイミングにおいて通常ＡＰＣモードによるＡＰＣを実行する。以下では、図４の発光シーケンスに沿って、初期ＡＰＣモードによる初期充電動作、並びに、初期ＡＰＣモード及び通常ＡＰＣモードによるＡＰＣについて、それぞれ詳細に説明する。
【００６４】
（初期ＡＰＣモードによる初期充電動作）
シーケンスコントローラ４７は、画像形成装置１００における画像形成の開始前（図４の時刻４２１以前）の初期状態において、ＯＦＦ＿ＬＤ信号として'Ｈ'を出力する。この状態では、スイッチ４０８−１はＯＦＦであり、ＬＤ１へのバイアス電流及びスイッチング電流は供給されない。従って、ＬＤ１は消灯状態にあるため、ＡＰＣ回路４０３に入力される光量モニタ電圧Ｖｐｄは０である。また、初期状態では、'Ｈ'のサンプル・ホールド信号Ｓ／Ｈ＊と、'Ｈ'の制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊とが、シーケンスコントローラ４７からＡＰＣ回路４０３に出力されている。
【００６５】
シーケンスコントローラ４７は、時刻４２１において、制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊を'Ｈ'から'Ｌ'にする。これにより、アナログスイッチ５０１は、光量モニタ電圧Ｖｐｄではなく基準電圧Ｖｒｅｆを、出力電圧Ｖｐｄ２として出力する。また、制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊が'Ｈ'、サンプル／ホールド信号Ｓ／Ｈ＊が'Ｌ'であるため、制御信号ＳＥＬは'Ｈ'となる。このため、アナログスイッチ５０４によってホールドコンデンサ５０５がサンプル状態となる。従って、時刻４２１において、基準電圧Ｖｒｅｆ（＝電圧Ｖｐｄ２）が、抵抗素子５０３を介してホールドコンデンサ５０５に印加され始める。
【００６６】
基準電圧Ｖｒｅｆは、予め定められた期間Ｔｃ（図４で時刻４２１から時刻４２２までの期間）、ホールドコンデンサ５０５に印加される。期間Ｔｃは、基準電圧Ｖｒｅｆによってホールドコンデンサ５０５の充電を開始してから、当該ホールドコンデンサ５０５が予め定められた電圧Ｖｔに充電されるまでの期間として定められる。時刻４２２になると、シーケンスコントローラ４７は、制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊を'Ｌ'から'Ｈ'にする。これにより、制御信号ＳＥＬが'Ｈ'から'Ｌ'に変化して、アナログスイッチ５０４によってホールドコンデンサ５０５がホールド状態に変化する。その結果、時刻４２２において、ホールドコンデンサ５０５は、予め定められた電圧Ｖｔに時定数τで充電されて、当該電圧でホールドされた状態となる。その後、時刻４２３において、初期充電動作を終了して、初期ＡＰＣモードによるＡＰＣの実行に切り替わる。
【００６７】
（期間Ｔｃの設定）
ここで、図５を参照しながら、期間Ｔｃについて説明する。同図において、波形５１１は、アナログスイッチ５０１の出力電圧Ｖｐｄ２を示しており、時刻４２１に対応する時間ｔ＝０において、電圧０から基準電圧Ｖｒｅｆに切り替わる、ステップ状の波形となっている。また、波形５１２は、基準電圧Ｖｒｅｆが抵抗素子５０３を介してホールドコンデンサ５０５に印加された際の、ホールドコンデンサ５０５の電圧Ｖｓｈを示している。ホールドコンデンサ５０５には、抵抗素子５０３を介した基準電圧Ｖｒｅｆの印加によって、電荷が蓄積される。その結果、ホールドコンデンサ５０５の電圧Ｖｓｈは、ホールドコンデンサ５０５の静電容量Ｃ及び抵抗素子５０３の抵抗値Ｒにより定まる時定数τ＝ＲＣで緩やかに増加している。
【００６８】
図５に示すホールドコンデンサ５０５の電圧Ｖｓｈ（波形５１２）は、波形５１１に対するステップ応答であり、一般に、
Ｖｓｈ＝Ｖｒｅｆ（１−ｅｘｐ（−ｔ／τ））      （１）
として表される。ここで、電圧Ｖｓｈが予め定められた電圧Ｖｔとなる時間ｔをＴｃとすると、Ｔｃは、基準電圧Ｖｒｅｆと、電圧Ｖｔと、時定数τとに依存して定まることがわかる。
【００６９】
また、電圧Ｖｔは、基準電圧Ｖｒｅｆに対する比率として予め指定されてもよい。即ち、目標光量を基準とした、電圧Ｖｔに対応する光量の比率ｘ（％）として、電圧Ｖｔが指定されてもよい。この場合、ホールドコンデンサ５０５を充電する期間Ｔｃは、比率ｘを用いて、式（１）から次式のように求められる。
Ｔｃ＝−τ×ｌｎ（１−ｘ／１００）      （２）
式（２）によって、比率ｘと、時定数τとを用いて、期間Ｔｃを算出することができる。なお、Ｔｃは、シーケンスコントローラ４７によって算出されればよい。シーケンスコントローラ４７は、算出した期間Ｔｃ、基準電圧Ｖｒｅｆをホールドコンデンサ５０５に印加するように、制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊の切り替えを行えばよい。
【００７０】
図５では、一例として、比率ｘとして、８０，９０，９５（％）とした場合について示している。式（２）を用いることによって、
ｘ＝８０（％），Ｔｃ（Ｔ８０）＝１．６１τ
ｘ＝９０（％），Ｔｃ（Ｔ９０）＝２．３０τ
ｘ＝９５（％），Ｔｃ（Ｔ９５）＝２．９７τ
と求められる。図５に示すように、比率ｘを増加させることによって、電圧Ｖｓｈが比率ｘに対応する電圧（０．８０Ｖｒｅｆ，０．９０Ｖｒｅｆ，０．９５Ｖｒｅｆ）になる間での期間Ｔｃが長くなることがわかる。従って、初期充電動作の後に実行されるＡＰＣによる光量制御において、目標光量に近い光量から制御を開始しようとすればするほど、初期充電動作におけるホールドコンデンサ５０５を充電するために必要な期間Ｔｃが長くなることになる。このため、初期充電動作への割り当てに許容される期間内で、期間Ｔｃを設定する必要がある。なお、目標光量を変更したとしても、比率ｘで期間Ｔｃを指定していれば、式（２）に示すように、目標光量に依存せずに期間Ｔｃは一定となる。
【００７１】
（初期ＡＰＣモード及び通常ＡＰＣモードによるＡＰＣ）
画像形成装置１００において、上述の初期充電動作が完了すると、時刻４２３において、初期ＡＰＣモードによるＡＰＣの実行に移行する。時刻４２３において、シーケンスコントローラ４７は、ＯＦＦ＿ＬＤ信号を'Ｈ'から'Ｌ'に切り替えて、各ＬＤへの駆動電流の供給を開始することによって、各ＬＤを点灯状態にする。その際、ＡＰＣ回路４０３内の電流制御部５０６は、各ＬＤの消灯状態において充電されたホールドコンデンサ５０５の電圧Ｖｓｈ（＝Ｖｔ）に応じて、各ＬＤに供給すべき駆動電流（スイッチング電流値Ｉｓｗ）を決定する。
【００７２】
ここで、ホールドコンデンサ５０５の電圧は、図４に示すように、初期ＡＰＣモードにおける初期充電動作によって、目標光量に対応する基準電圧Ｖｒｅｆ近傍の電圧Ｖｔまで充電されている。このため、決定される駆動電流は、目標光量に対応する駆動電流に近い電流値となる。その結果、その後に、ＢＤ信号の検出に応じて行われる数回のＡＰＣで、各ＬＤの光量を短時間に目標光量に制御されることになる。図４では、時刻４２３の後、シーケンスコントローラ４７は、各ＬＤをフル点灯状態にしてＢＤ信号の検出を行っている。また、シーケンスコントローラ４７は、ＢＤ信号を２回安定して検出した時点で、サンプル／ホールド信号Ｓ／Ｈ＊を切り替えて（Ｈ→Ｌ）、ホールドコンデンサ５０５をホールド状態からサンプル状態に切り替えている。これにより、期間４２４において初期ＡＰＣモードによる初回のＡＰＣが実行されて、ホールドコンデンサ５０５の電圧が、電圧Ｖｔ（初期値）から目標光量に対応する基準電圧Ｖｒｅｆに近づいている。
【００７３】
その後、期間４２４によるＡＰＣを完了して画像形成を開始すると、画像形成装置１００は、初期ＡＰＣモードから通常ＡＰＣモードに移行する。各ＬＤから出力されたレーザ光による感光体１１の１走査ごとに（ＢＤ信号が検出されるごとに）、一定の期間（期間４２５及び４２６）、ＡＰＣ動作を繰り返し行っている。図４では、期間４２５及び４２６において、ホールドコンデンサ５０５の電圧Ｖｓｈが基準電圧Ｖｒｅｆに十分に近い値となっている。即ち、各ＬＤの光量が目標光量に十分に近い光量に制御されており、目標光量に達しているとみなせる。
【００７４】
また、図４では、１つのＬＤの発光シーケンスについてのみ示しているが、本実施形態では、ｎ個のＬＤ（ＬＤ１〜ＬＤｎ）について同様の発光シーケンスを実行する。上述のように、ＡＰＣ回路４０３（４０３−１〜ｎ）は、ｎ個のＬＤに対してそれぞれ設けられているため、各ＬＤについて、図４に示した発光シーケンスをそれぞれ実行すればよい。
【００７５】
＜レーザ駆動装置３１におけるＡＰＣの流れ＞
次に、図４及び図５を参照して説明したレーザ駆動装置３１における一連のＡＰＣ動作（初期ＡＰＣモード及び通常ＡＰＣモード）の流れについて、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図６に示す各ステップの処理は、シーケンスコントローラ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、画像形成装置１００上で実現される。また、シーケンスコントローラ４７は、画像形成装置１００の電源投入（ＯＮ）時に図６の処理を開始して、電源がＯＦＦになった時点で、処理を終了するものとする。
【００７６】
Ｓ６０１で、シーケンスコントローラ４７のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」と称する。）は、画像形成が開始される前に、例えば、ユーザが画像形成装置１００の操作部（図示せず）を介して入力した指示に基づいて、期間Ｔｃを設定する。期間Ｔｃは、上述のように、式（１）又は式（２）に基づいて設定することができる。即ち、ＣＰＵは、ユーザが比率ｘ（％）を設定できるように操作部の制御を行えばよい。その後、ＣＰＵは、処理をＳ６０２へ進める。
【００７７】
Ｓ６０２で、ＣＰＵは、画像形成を開始するか否かを判定する。ここで、ＣＰＵは、画像形成コマンドの入力等に応じて、画像形成を開始するか否かを判定する。ＣＰＵは、Ｓ６０２において画像形成を開始しないと判定した場合、Ｓ６０２の判定を繰り返す一方で、Ｓ６０２において画像形成を開始すると判定した場合、Ｓ６０３へ処理を進める。
【００７８】
Ｓ６０３で、ＣＰＵは、上述の初期ＡＰＣモードを開始するとともに、まず、初期充電動作を開始する。即ち、レーザはまだ点灯させず、消灯状態のままで、ホールドコンデンサ５０５を比率ｘに基づく電圧Ｖｔに充電させる処理を開始する。具体的には、ＣＰＵは、ＡＰＣ回路４０３に出力する制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊を'Ｈ'から'Ｌ'に切り替えるとともに、時間ｔ＝０として計時を開始する。その後、Ｓ６０４で、ＣＰＵは、Ｓ６０３で制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊を切り替えてから、期間Ｔｃが経過した（ｔ≧Ｔｃが満たされた）か否かを判定する。ここで、ＣＰＵは、期間Ｔｃが経過したと判定すると、処理をＳ６０５に進め、制御信号ＯＦＦ＿ＡＰＣ＊を、'Ｌ'から'Ｈ'に戻す。これにより、ホールドコンデンサ５０５が、電圧０から電圧Ｖｔ（目標光量に対応する基準電圧Ｖｒｅｆのｘ％に相当する電圧）に充電された状態となる。
【００７９】
次に、Ｓ６０６で、ＣＰＵは、ポリゴンミラー３３の駆動を開始するとともに、各レーザ（ＬＤ１〜ＬＤ４）に対する駆動電流の供給を開始することで、各レーザを点灯させて、フル点灯状態とする。これにより、画像形成装置１００は、（初期ＡＰＣモードによる）ＡＰＣを開始する。ＣＰＵは、代表するレーザからのレーザ光がＢＤセンサ３６で受光されることで、ＢＤ信号が検出されると、Ｓ６０７で、各ＬＤのＡＰＣを開始する（図４の期間４２４）。
【００８０】
次に、Ｓ６０８で、ＣＰＵは、各レーザに対して画像情報に基づく駆動電流（スイッチング電流）の供給を開始することで、画像形成を開始する。これにより、画像形成装置１００は、初期ＡＰＣモードから通常ＡＰＣモードに移行する。画像形成の開始後、ＣＰＵは、レーザ光を用いたＢＤ信号の検出に応じて、（通常ＡＰＣモードによる）ＡＰＣを実行すればよい。その後、Ｓ６０９で、ＣＰＵは、画像形成コマンドで指定された処理が完了したか否かを判定することによって、画像形成を終了すべきか否かを判定する。ここで、ＣＰＵは、画像形成処理を終了すべきではないと判定する限り、Ｓ６０９の判定を繰り返す一方で、終了すべきと判定した段階で、Ｓ６１０へ処理を進める。Ｓ６１０で、ＣＰＵは、各レーザを消灯させて、処理をＳ６０２に戻す。これにより、画像形成装置１００は、再び画像形成を開始するまでの間、待機状態となる。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置は、ホールドコンデンサの電圧に基づいて制御される駆動電流に応じたレーザ光を出力するＬＤについて、ＡＰＣを行う際に、ＬＤの点灯時にホールドコンデンサに予め蓄積されている電荷量に応じた電圧を初期値として、その後にホールドコンデンサの電圧に充電される光量モニタ電圧が基準電圧に近づくように、ＬＤに供給する駆動電流を制御する。ホールドコンデンサは、感光体に対する光走査が開始される前の、ＬＤが消灯した状態において、予め電荷が蓄積される。ＬＤが点灯した状態になると、ホールドコンデンサは、ＬＤの点灯時に予め蓄積されている電荷量に応じた電圧を出力し、その後、ＬＤの光量に対応する電圧を出力する。これにより、光走査装置は、ＬＤの点灯前にホールドコンデンサに予め蓄積させた電荷量に応じた電圧を初期値として、ＬＤの光量に対応する電圧を基準電圧に近づけるように、ＬＤに供給する駆動電流（即ち、ホールドコンデンサの電圧）を制御する。本実施形態によれば、ホールドコンデンサに予め電荷を蓄積していない場合と比較して、より目標光量に対応する基準電圧に近い電圧から、ホールドコンデンサの電圧を当該基準電圧に近づけることが可能になる。即ち、ＡＰＣを実行する際に、ＬＤの点灯後に、当該ＬＤの光量をより短時間に目標光量に近づけることが可能になる。
【００８２】
より具体的には、光走査装置は、当該ＬＤを点灯させる前に、ホールドコンデンサを目標光量に対応する基準電圧に近い予め定められた電圧に充電させておけばよい。これにより、ＡＰＣを行う際に、当該予め定められた電圧を初期値として、ホールドコンデンサの電圧が基準電圧に近づくことになる。即ち、ＬＤの点灯後に、ＬＤの光量の制御を、目標光量に近いレベルから開始できるために、短時間に目標光量に制御することが可能になる。
【００８３】
なお、本実施例の画像形成装置において、目標光量はＢＤセンサ３６に入力されるレーザ光の光量である。ＢＤセンサ３６に入射させる光量は一定であることが望ましい。ＢＤセンサ３６から出力される信号の立ち上がり、立ち下がり速度は、ＢＤセンサ３６に入射するレーザ光の光量に依存する。即ち、ＢＤセンサ３６に入射させる光量を変化させると、ＢＤセンサ３６から出力される立ち上がり速度及び立ち下がり速度がレーザ光の光量に応じて変化してしまう。そのため、常に画像の書き出し位置を一致させるためには、ＢＤセンサ３６に入射させるレーザ子の光量を一定にすることが望ましい。
【００８４】
一方、感光体１１上に静電潜像を形成すべく感光体１１上を露光するレーザ光の光量は次のように制御する。本実施例の画像形成装置には、感光体１１上の表面で電荷を測定するための電位センサ３０が設けられている。シーケンスコントローラ４７は、所定のタイミングで帯電器２８によって帯電された感光体１１を複数のレーザ光で露光して、感光体１１上に複数の潜像パターンを形成する。複数の潜像パターンそれぞれは、電位センサ３０によって電位が検出される。シーケンスコントローラ４７は、複数の潜像パターンのうち所定の電位で形成された潜像パターンを選択し、その潜像パターンに対応するレーザ光の光量を、感光体１１上を露光するレーザ光の光量に設定する。なお、画像形成装置に濃度センサを取り付け、潜像パターンではなく、複数の濃度のトナーパターンから感光体１１上を露光するレーザ光の光量を設定しても良い。
【００８５】
制御信号Ｓ４７に含まれる光量制御信号は、感光体１１上を走査するレーザ光の光量を目標光量に対してどの程度に制御するかを示す信号（制御係数）である。シーケンスコントローラ４７は、光量制御信号をＡＰＣ回路４０３の電流制御部５０６に出力する。電流制御部５０６は、感光体１１上を走査するレーザ光の光量が、目標光量（Ｖｓｈに対応する光量）に対して制御係数を乗算した光量に制御されるようにスイッチング電流Ｉｓｗを制御する。
【００８６】
即ち、本実施例の画像形成装置は、ＢＤセンサ３６に入射させるレーザ光の光量を上記目標光量（第１の光量）に制御する。一方、本実施例の画像形成装置は、感光体１１上に潜像を形成すべく感光体１１上を走査するレーザ光の光量を目標光量と電位センサの検出結果に基づいて第２の光量に制御する。
【００８７】
また、本実施形態では、マルチビーム方式の画像形成装置における複数のＬＤのそれぞれについて、その点灯前に、対応するホールドコンデンサを予め定められた電圧に充電させておく。これにより、当該複数のＬＤの全てについて、光量の制御を、目標光量に近いレベルから開始できる。従って、本実施形態によれば、マルチビーム方式の画像形成装置において特に問題となる、ＡＰＣによって目標光量に到達するまでに要する時間を、短くすることが可能なる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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