(57)【要約】【課題】光源へバイアス電流を可変的に供給する。【解決手段】光走査装置２は、光ビームを出射する光源１２と、前記光ビームの光量を検出する光量検出部１４ｂと、前記光量検出部の検出結果に基づいて前記光ビームの前記光量を制御する光量制御部３０、１３０と、を備え、前記光量制御部は、前記光源が前記光ビームの出射を開始する閾値電流Ｉｔｈ以下のバイアス電流Ｉｂを予め前記光源へ供給するとともに、画像信号に従って前記光源の発光を制御するために変調されたスイッチング電流を前記バイアス電流に重畳して前記光源へ供給し、前記光量制御部は、前記光源へ供給される前記バイアス電流を変更するバイアス電流変更手段５０、１５０を有する。【選択図】図２
2017219714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光走査装置であって、
光ビームを出射する光源と、
前記光ビームの光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部の検出結果に基づいて前記光ビームの前記光量を制御する光量制御部と、
を備え、
前記光量制御部は、前記光源が前記光ビームの出射を開始する閾値電流以下のバイアス電流を予め前記光源へ供給するとともに、画像信号に従って前記光源の発光を制御するために変調されたスイッチング電流を前記バイアス電流に重畳して前記光源へ供給し、
前記光量制御部は、前記光源へ供給される前記バイアス電流を変更するバイアス電流変更手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
光走査装置であって、
複数の光ビームを出射するために複数の発光点を有する光源と、
前記複数の光ビームのそれぞれの光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部のそれぞれの検出結果に基づいて前記複数の光ビームのそれぞれの前記光量を制御するために前記複数の発光点に対応して設けられた複数の光量制御部と、
を備え、
前記複数の光量制御部のそれぞれは、前記複数の発光点のうちの対応する発光点が光ビームの出射を開始する閾値電流以下のバイアス電流を予め前記対応する発光点へ供給するとともに、画像信号に従って前記対応する発光点の発光を制御するために変調されたスイッチング電流を前記バイアス電流に重畳して前記対応する発光点へ供給し、
前記光走査装置は、前記複数の発光点へ供給されるそれぞれのバイアス電流を設定するバイアス電流設定手段を更に備え、
前記複数の光量制御部のそれぞれは、前記バイアス電流設定手段からのバイアス設定信号に従って前記対応する発光点へ供給される前記バイアス電流を変更するバイアス電流変更手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電手段と、
複数の光ビームを出射して前記感光体の表面上に静電潜像を形成する光走査装置と、
前記静電潜像を現像して記録媒体に転写すべきトナー像を前記感光体の前記表面上に形成する現像手段と、
前記光走査装置を制御する画像制御部と、
を備え、
前記光走査装置は、
複数の光ビームを出射するために複数の発光点を有する光源と、
前記複数の光ビームのそれぞれの光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部のそれぞれの検出結果に基づいて前記複数の光ビームのそれぞれの前記光量を制御するために前記複数の発光点に対応して設けられた複数の光量制御部と、
を備え、
前記複数の光量制御部のそれぞれは、前記複数の発光点のうちの対応する発光点が光ビームの出射を開始する閾値電流以下のバイアス電流を予め前記対応する発光点へ供給するとともに、画像信号に従って前記対応する発光点の発光を制御するために変調されたスイッチング電流を前記バイアス電流に重畳して前記対応する発光点へ供給し、
前記光走査装置は、前記画像制御部からの制御信号に基づいて前記複数の発光点へ供給されるそれぞれのバイアス電流を設定するバイアス設定信号を出力するバイアス電流設定手段を更に備え、
前記複数の光量制御部のそれぞれは、前記バイアス電流設定手段からの前記バイアス設定信号に従って前記対応する発光点へ供給される前記バイアス電流を変更するバイアス電流変更手段を有し、
前記画像制御部は、前記複数の光量制御部のそれぞれを、前記対応する発光点に第１の光量の光ビームを出射させるために前記対応する発光点へ供給される駆動電流を調整する第１のモードと、前記対応する発光点に前記第１の光量よりも小さい第２の光量の光ビームを出射させるために前記対応する発光点へ供給される駆動電流を調整する第２のモードとで動作させるために、前記複数の光量制御部を制御し、
前記バイアス電流変更手段は、前記複数の光量制御部が前記画像制御部により前記第１のモード及び前記第２のモードで制御されているときであっても、前記バイアス電流設定手段からの前記バイアス設定信号に従って前記対応する発光点へ供給される前記バイアス電流を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記バイアス電流変更手段は、一の記録媒体に転写すべきトナー像の静電潜像の形成と次の記録媒体に転写すべきトナー像の静電潜像の形成との間で、前記バイアス電流設定手段からの前記バイアス設定信号に従って前記対応する発光点へ供給される前記バイアス電流を変更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】
前記光走査装置は、前記画像制御部からの前記制御信号を記憶する記憶部を有し、
前記バイアス電流設定手段は、前記記憶部に記憶された前記制御信号に基づいて前記バイアス設定信号を出力することを特徴とする請求項３又は４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、光ビームの光量を制御する光量制御部を有する光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から画像形成装置に配備する光走査装置として、光源から出射される光ビームを回転多面鏡により偏向してf-θレンズを介して感光ドラムへ照射する方式が知られている。近年、画像形成装置においては、高速かつ高画質で画像を形成することが求められ、光源として複数の発光点から同時に複数の光ビームを出射するマルチビーム光源が用いられている。
【０００３】
一方、光走査装置は、印字速度の変更（変速）、画像解像度の変更または記録媒体の厚さに応じた感光ドラムの回転速度の変更に従って、回転多面鏡の回転速度と光源の発光点の数を切り替える。特許文献１は、感光ドラムの表面上の画像形成領域については画像データに応じて光源の発光点の数を減少させて発光し、非画像形成領域については全発光点を異なるタイミングで発光させて光量制御を実行することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６２９９７５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、光ビームの出力応答性を向上するために複数の発光点へバイアス電流を供給する制御を行うレーザ駆動基板を異なる種類の光走査装置の間で流用して光ビームの数の切り替を行う場合、使用していない発光点へもバイアス電流が供給される。そのため、光走査装置の消費電力の低減が困難である。特に、ＶＣＳＥＬ等の光ビームの数が多い光源を使用する場合、使用していない発光点へ供給されるバイアス電流による電力消費が大きいという問題を生じる。そこで、使用していない発光点へ供給されるバイアス電流を下げたいことがある。一方、本来印字しない白部（未露光部）においてトナーがわずかに現像され地汚れのように現れる画像不良（かぶり）を防止するために、バイアス電流を発光点の閾値電流（発光開始電流）のぎりぎりまで上げたいことがある。また、高速画像形成の場合に光ビームの出力応答性を向上するために、バイアス電流を発光点の閾値電流のぎりぎりまで上げたいこともある。
【０００６】
そこで、本発明は、光源へバイアス電流を可変的に供給することができる光走査装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施例による光走査装置は、
光ビームを出射する光源と、
前記光ビームの光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部の検出結果に基づいて前記光ビームの前記光量を制御する光量制御部と、
を備え、
前記光量制御部は、前記光源が前記光ビームの出射を開始する閾値電流以下のバイアス電流を予め前記光源へ供給するとともに、画像信号に従って前記光源の発光を制御するために変調されたスイッチング電流を前記バイアス電流に重畳して前記光源へ供給し、
前記光量制御部は、前記光源へ供給される前記バイアス電流を変更するバイアス電流変更手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光源へバイアス電流を可変的に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施例の光走査装置の説明図。
【図２】第１実施例の光量制御部のブロック図。
【図３】第１実施例のバイアス電流変更手段のブロック図。
【図４】コンデンサの電圧と光ビームの光量との関係を示す図。
【図５】第1実施例の変形例の光量制御部のブロック図。
【図６】第１実施例の変形例のバイアス電流変更手段のブロック図。
【図７】第２実施例のレーザ駆動部のブロック図。
【図８】第２実施例のバイアス設定信号と駆動電流の関係を示すタイミングチャート。
【図９】第３実施例のレーザ駆動部のブロック図。
【図１０】第１実施例の画像形成装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００１１】
（画像形成装置）
本実施例による電子写真方式の画像形成装置１を説明する。図１０は、第１実施例の画像形成装置１の断面図である。画像形成装置１は、光走査装置２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）、画像制御部５０１、画像読取部５００、感光ドラム（感光体）２５を含む画像形成部５０３、定着部５０４及び給紙／搬送部５０５から構成される。画像読取部５００は、原稿台に置かれた原稿に対して、照明を当てて原稿の画像を光学的に読み取り、読み取った画像を画像データ（電気信号）へ変換する。画像制御部５０１は、画像読取部５００から画像データを受け取り、受け取った画像データを画像信号へ変換する。画像制御部５０１は、画像信号を光走査装置２へ送信し、また、光走査装置２の発光を制御する。
【００１２】
画像形成部５０３は、４つの画像形成ステーションＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＫ）を有する。４つの画像形成ステーションＦは、無端の中間転写ベルト（以下、中間転写体という。）５１１の回転方向Ｒ２に沿ってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の順に並べられている。画像形成ステーションＦのそれぞれは、矢印Ｒ１で示す方向に回転する像担持体としての感光ドラム（感光体）２５（２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ）を有する。感光ドラム２５の回りには、矢印Ｒ１で示す回転方向に沿って、帯電器（帯電手段）３、光走査装置２、現像装置（現像手段）４、一次転写部材６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）及びクリーニング装置７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）が配置されている。
【００１３】
帯電器３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）は、回転する感光ドラム２５（２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ）の表面を均一に帯電する。光走査装置２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）は、画像信号に従って変調された光ビームを出射して、感光ドラム２５（２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ）の表面上に静電潜像を形成する。現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）は、感光ドラム２５（２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ）上に形成された静電潜像をそれぞれの色のトナー（現像剤）によってトナー像に現像する。一次転写部材６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）は、感光ドラム２５（２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ）上のトナー像を中間転写体５１１上に順次に一次転写し、重ね合わせる。クリーニング装置７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）は、一次転写後に感光ドラム２５（２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ）上に残ったトナーを回収する。
【００１４】
光走査装置２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）は、イエロー画像の光ビームの出射開始タイミングからマゼンタ、シアン及びブラック画像の光ビームの出射を順次に開始していく。副走査方向における光走査装置２の出射開始タイミングを制御することにより、中間転写体５１１上に色ずれなく重ね合わされた４色のトナー像が転写される。記録媒体（以下、シートという。）Ｓは、給紙／搬送部５０５の給紙カセット５０８又は手差しトレイ５０９から二次転写ローラ５１０へ搬送される。二次転写ローラ５１０は、中間転写体５１１上のトナー像を一括してシートＳへ二次転写する。トナー像が転写されたシートＳは、定着部５０４へ搬送される。定着部５０４は、シートＳを加熱および加圧してトナーを溶融し、シートＳにトナー像を定着させる。これによって、シートＳにフルカラー画像が形成される。画像が形成されたシートＳは、排出トレイ５１２へ排出される。
【００１５】
（光走査装置）
図１は、第１実施例の光走査装置２の説明図である。光走査装置２は、レーザ駆動部１１及び光源としての半導体レーザ（以下、ＬＤという。）１２を有する。レーザ駆動部１１及びＬＤ１２は、レーザ駆動基板１０に設けられている。レーザ駆動部１１は、ＬＤ１２を発光させるための駆動電流Ｉｄｒを出力する。光走査装置２は、コリメートレンズ１３、光量検出ユニット１４、円柱レンズ１６、モータ１７、ｆθレンズ１８、反射ミラー１９及びビーム検出器（以下、ＢＤという。）２０を有する。モータ１７のロータは、回転多面鏡１７ａと一体に回転する。非画像領域において、ＬＤ１２から出射されたレーザ光（以下、光ビームという。）Ｌ１は、コリメートレンズ１３及び円柱レンズ１６を経て、回転多面鏡１７ａへ到達する。光ビームＬ１は、回転多面鏡１７ａにより偏向される。回転多面鏡１７ａにより偏向された光ビームＬ１は、ｆθレンズ１８を経てＢＤ２０へ入射する。ＢＤ２０は、光ビームＬ１を受光すると、主走査方向Ｘの画像の書き出し位置を一定にするためのビーム検出信号（以下、ＢＤ信号という。）２１を出力する。画像信号に従って変調された光ビームＬ２は、ＢＤ信号２１に基づいてＬＤ１２から出射される。光ビームＬ２は、画像領域において、ｆθレンズ１８及び反射ミラー１９を経由して感光ドラム２５上を主走査方向Ｘに走査して静電潜像を形成する。なお、ＬＤ１２は、複数の光ビームを出射してもよい。回転多面鏡１７ａとモータ１７は、ＬＤ１２から出射された光ビームＬ２が感光ドラム２５の表面上を主走査方向に走査するように光ビームＬ２を偏向する偏向装置を構成する。
【００１６】
（光量制御部）
図２は、第１実施例の光量制御部３０のブロック図である。光量制御部３０は、ＬＤ１２から所定光量の光ビームを出射させるためにＬＤ１２へ供給する駆動電流Ｉｄｒの値を決定する。駆動電流Ｉｄｒの値は、スイッチング電流Ｉｓｗの値と待機電流（以下、バイアス電流という。）Ｉｂの値の合算値である。表１は、光量制御部３０の複数の動作モードにおける内部回路の状態を示す。
【００１７】
【表１】
2017219714.tif 000003
【００１８】
光量制御部３０は、複数の動作モードで動作可能である。複数の動作モードは、上側光量制御モード（ＡＰＣ−Ｈ）、下側光量制御モード（ＡＰＣ−Ｌ）、定電流制御モードおよび初期化モードを含む。光量制御部３０の複数の動作モードは、画像制御部５０１から出力される複数の制御信号により選択される。複数の制御信号は、上側光量制御信号６２、下側光量制御信号６３、放電信号６４およびバイアス設定信号７３を含む。表１は、上側光量制御モード（ＡＰＣ−Ｈ）、下側光量制御モード（ＡＰＣ−Ｌ）、定電流制御モード及び初期化モードにおける光量制御部３０の内部回路の状態を示す。
【００１９】
光量制御部３０は、レーザ駆動部１１に設けられている。光量制御部３０は、ＬＤ１２の光量に基づいてバイアス電流Ｉｂを算出するオートバイアス方式の光量制御を行う。ＬＤ１２は、発光遅延現象を有する。発光遅延現象は、ＬＤ１２の光ビームの出力応答性を低下させる。そこで、光量制御部３０は、光ビームの出力応答性を向上するために、ＬＤ１２へ予めバイアス電流Ｉｂを供給している。バイアス電流Ｉｂの値は、ＬＤ１２がレーザ発振を開始する発光開始電流（以下、閾値電流という。）Ｉｔｈの値より小さく設定される。ＬＤ１２へバイアス電流Ｉｂを供給しても、ＬＤ１２は、光ビーム（レーザ光）を出射しないけれども、ＬＥＤと同じように広い波長範囲の微小な光（ＬＥＤ光）を放出する。なお、本実施例においては、閾値電流以下のバイアス電流ＩｂがＬＤ１２へ供給されるが、画像形成条件などに従って閾値電流Ｉｔｈより大きい値のバイアス電流ＩｂがＬＤ１２へ供給されるようにすることもできる。
【００２０】
バイアス電流Ｉｂを算出するために、光量制御部３０は、上側光量制御モードと下側光量制御モードで動作する。上側光量制御モードにおいて、光量制御部３０は、ＬＤ１２に第１の光量Ｐ１の光ビームを出射させて高レベル電圧ＶｃｈＨを求める。下側光量制御モードにおいて、光量制御部３０は、ＬＤ１２に第１の光量Ｐ１より小さい第２の光量Ｐ２の光ビームを出射させて低レベル電圧ＶｃｈＬを求める。光量制御部３０は、高レベル電圧ＶｃｈＨ及び低レベル電圧ＶｃｈＬに基づいて、閾値電圧Ｖｔｈを求める。光量制御部３０は、閾値電圧Ｖｔｈ以下のバイアス電圧Ｖｂを求め、バイアス電圧Ｖｂに基づいてバイアス電流Ｉｂを生成する。以下、上側光量制御モード、下側光量制御モード、バイアス電圧Ｖｂの算出方法およびバイアス電流Ｉｂの生成方法を説明する。
【００２１】
（上側光量制御モード）
以下、第１のモードとしての上側光量制御（ＡＰＣ−Ｈ）を説明する。上側光量制御モードにおいて、光量制御部３０は、ＬＤ１２が第１の光量Ｐ１の光ビームを出射するように、ＬＤ１２へ供給される駆動電流Ｉｄｒの値を調整する。ＬＤ１２から出射された光ビームの光量（光強度）は、光量検出部（受光素子）としてのフォトダイオード（以下、ＰＤという。）１４ｂにより検出される。ＰＤ１４ｂは、電源Ｖｃｃから電圧を印加されている。ＰＤ１４ｂは、図１に示す光量検出ユニット１４に設けられている。ＬＤ１２から出射された光ビームの一部は、光量検出ユニット１４に設けられた半透鏡１４ａにより反射され、ＰＤ１４ｂへ入射する。ＰＤ１４ｂは、光ビームを受光すると、光ビームの光量の検出結果として光ビームの光量に応じたＰＤ電流１５を出力する。
【００２２】
ＰＤ電流１５は、可変抵抗器３４により電圧Ｖへ変換される。ＰＤ電流１５の電圧Ｖは、比較器３３へ入力される。比較器３３は、ＰＤ電流１５の電圧Ｖを分圧器３２の出力電圧５６と比較する。分圧器３２は、基準電圧生成部３１により生成される基準電圧Ｖｒｅｆを所定比率ｎで分圧する。上側光量制御モードにおいて、分圧器３２は、比率ｎを１（ｎ＝１）として、基準電圧Ｖｒｅｆの１／１となる出力電圧（Ｖｒｅｆ×１／１）５６を出力する。
【００２３】
比較器３３の出力は、上側サンプル回路３５及び下側サンプル回路４０へ入力される。上側サンプル回路３５と第１のコンデンサ３６は、高レベル電圧（蓄積電圧）ＶｃｈＨをサンプルし保持する高レベル電圧サンプルホールド回路を構成する。下側サンプル回路４０及び第２のコンデンサ４１は、低レベル電圧（蓄積電圧）ＶｃｈＬをサンプルし保持する低レベル電圧サンプルホールド回路を構成する。上側サンプル回路３５は、画像制御部５０１から出力される上側光量制御信号６２により制御される。下側サンプル回路４０は、画像制御部５０１から出力される下側光量制御信号６３により制御される。表１に示すように、上側光量制御モードにおいて、上側サンプル回路３５は、上側光量制御信号６２によりＯＮ状態にされ、下側サンプル回路４０は、下側光量制御信号６３によりＯＦＦ状態にされている。従って、上側光量制御モードにおいて、上側サンプル回路３５は、比較器３３の出力に従って第１のコンデンサ３６へ電荷を充放電する。
【００２４】
具体的には、ＰＤ電流１５の電圧Ｖが分圧器３２の出力電圧５６より小さい場合（電圧Ｖ＜基準電圧Ｖｒｅｆ）、ＬＤ１２の光ビームの光量が第１の光量Ｐ１より小さいので、上側サンプル回路３５は、第１のコンデンサ３６を充電する。ＰＤ電流１５の電圧Ｖが分圧器３２の出力電圧５６より大きい場合（電圧Ｖ＞基準電圧Ｖｒｅｆ）、ＬＤ１２の光ビームの光量が第１の光量Ｐ１より大きいので、上側サンプル回路３５は、第１のコンデンサ３６を放電させる。このようにして、第１のコンデンサ３６は、高レベル電圧ＶｃｈＨをサンプルする。
【００２５】
第１のコンデンサ３６は、切替開閉器（１極双投開閉器）３８の上側端子に接続されている。切替開閉器３８の下側端子は、第２のコンデンサ４１に接続されている。切替開閉器３８の共通端子は、バイアス電圧生成回路４３及びスイッチング電流生成回路３９に接続されている。表１に示すように、上側光量制御モードにおいて、切替開閉器３８の共通端子は、下側光量制御信号６３により上側端子へ接続されている。従って、第１のコンデンサ３６の高レベル電圧ＶｃｈＨは、切替開閉器３８を介してスイッチング電流生成回路３９へ印加される。スイッチング電流生成回路３９は、電圧電流変換回路（Ｖ−Ｉ）を有する。スイッチング電流生成回路３９は、第１のコンデンサ３６の高レベル電圧ＶｃｈＨを出力電流５５へ変換する。
【００２６】
上側光量制御モードにおいて、バイアス電圧生成回路４３は、開閉器（１極単投開閉器）４４を介してバイアス電流生成回路４５に接続されている。バイアス電流生成回路４５は、電圧電流変換回路（Ｖ−Ｉ）を有する。バイアス電流生成回路４５は、バイアス電圧生成回路４３により算出されたバイアス電圧Ｖｂに基づいてバイアス電流Ｉｂを生成する。バイアス電流Ｉｂは、減算器５１および加算器５３へ入力される。減算器５１は、スイッチング電流生成回路３９の出力電流５５からバイアス電流Ｉｂを減じて、スイッチング電流Ｉｓｗを生成する。
【００２７】
表１に示すように、上側光量制御モードにおいて、ＶＤＯ（ビデオ）制御回路４６は、上側光量制御信号６２及び下側光量制御信号６３によりＯＮ状態にされているので、ＶＤＯ制御回路４６は、ビデオ信号４７を出力する。上側光量制御モードにおけるビデオ信号４７は、画像制御部５０１から差動信号で伝送される画像信号２２（ポジティブ信号２２＿ｐ及びネガティブ信号２２＿ｎ）に基づく信号ではない。上側光量制御モードにおけるビデオ信号４７は、上側光量制御信号６２に基づいてトランジスタ５２をＯＮ状態に維持する信号である。加算器５３は、スイッチング電流Ｉｓｗにバイアス電流Ｉｂを加算して、ＬＤ１２を駆動する駆動電流Ｉｄｒを生成する。
【００２８】
このようにして、光量制御部３０は、上側光量制御モードにおいて、ＬＤ１２の光ビームの光量が第１の光量Ｐ１となるように第１のコンデンサ３６に高レベル電圧ＶｃｈＨをサンプルする。
【００２９】
（下側光量制御モード）
以下、第２のモードとしての下側光量制御モード（ＡＰＣ−Ｌ）を説明する。下側光量制御モードにおいて、光量制御部３０は、ＬＤ１２が第１の光量Ｐ１より小さい第２の光量Ｐ２の光ビームを出射するように、ＬＤ１２へ供給される駆動電流Ｉｄｒの値を調整する。ＰＤ１４ｂは、ＬＤ１２から出射される光ビームの一部を半透鏡１４ａを介して受光すると、光ビームの光量に応じたＰＤ電流１５を出力する。
【００３０】
ＰＤ電流１５は、可変抵抗器３４により電圧Ｖへ変換される。ＰＤ電流１５の電圧Ｖは、比較器３３へ入力される。比較器３３は、ＰＤ電流１５の電圧Ｖを分圧器３２の出力電圧５６と比較する。分圧器３２は、基準電圧生成部３１により生成される基準電圧Ｖｒｅｆを比率ｎで分圧する。下側光量制御モードにおいて、分圧器３２は、比率ｎを４（ｎ＝４）として、基準電圧Ｖｒｅｆの１／４となる出力電圧（Ｖｒｅｆ×１／４）５６を出力する。
【００３１】
比較器３３の出力は、上側サンプル回路３５及び下側サンプル回路４０へ入力される。表１に示すように、下側光量制御モードにおいて、上側サンプル回路３５は、上側光量制御信号６２によりＯＦＦ状態にされ、下側サンプル回路４０は、下側光量制御信号６３によりＯＮ状態にされている。従って、下側光量制御モードにおいて、下側サンプル回路４０は、比較器３３の出力に従って第２のコンデンサ４１へ電荷を充放電する。
【００３２】
具体的には、ＰＤ電流１５の電圧Ｖが分圧器３２の出力電圧５６より小さい場合（電圧Ｖ＜Ｖｒｅｆ×１／４）、ＬＤ１２の光ビームの光量が第２の光量Ｐ２より小さいので、下側サンプル回路４０は、第２のコンデンサ４１を充電する。ＰＤ電流１５の電圧Ｖが分圧器３２の出力電圧５６より大きい場合（電圧Ｖ＞Ｖｒｅｆ×１／４）、ＬＤ１２の光ビームの光量が第２の光量Ｐ２より大きいので、下側サンプル回路４０は、第２のコンデンサ４１を放電させる。このようにして、第２のコンデンサ４１は、低レベル電圧ＶｃｈＬをサンプルする。
【００３３】
第２のコンデンサ４１は、切替開閉器３８の下側端子およびバイアス電圧生成回路４３に接続されている。バイアス電圧生成回路４３は、切替開閉器３８の共通端子および開閉器４４にも接続されている。表１に示すように、下側光量制御モードにおいて、切替開閉器３８の共通端子は、下側光量制御信号６３により下側端子へ接続される。従って、第２のコンデンサ４１の低レベル電圧ＶｃｈＬは、切替開閉器３８を介して、スイッチング電流生成回路３９へ印加される。スイッチング電流生成回路３９は、第２のコンデンサ４１の低レベル電圧ＶｃｈＬを出力電流５５へ変換する。
【００３４】
表１に示すように、下側光量制御モードにおいて、開閉器４４は、下側光量制御信号６３によりＯＦＦ状態にされているので、バイアス電流生成回路４５は、バイアス電流Ｉｂを生成しない。従って、バイアス電流Ｉｂが減算器５１および加算器５３へ供給されないので、下側光量制御モードにおいて、減算器５１及び加算器５３は、スイッチング電流生成回路３９の出力電流５５に対してバイアス電流Ｉｂの加算および減算を行わない。
【００３５】
表１に示すように、下側光量制御モードにおいて、ＶＤＯ制御回路４６は、上側光量制御信号６２および下側光量制御信号６３によりＯＮ状態にされているので、ＶＤＯ制御回路４６は、ビデオ信号４７を出力する。下側光量制御モードにおけるビデオ信号４７は、画像制御部５０１から差動信号で伝送される画像信号２２（ポジティブ信号２２＿ｐ及びネガティブ信号２２＿ｎ）に基づく信号ではない。下側光量制御モードにおけるビデオ信号４７は、下側光量制御信号６３に基づいてトランジスタ５２をＯＮ状態に維持する信号である。減算器５１及び加算器５３は、スイッチング電流生成回路３９の出力電流５５に対してバイアス電流Ｉｂの加算および減算を行わないので、スイッチング電流生成回路３９の出力電流５５が駆動電流ＩｄｒとしてＬＤ１２へ供給される。
【００３６】
このようにして、光量制御部３０は、下側光量制御モードにおいて、ＬＤ１２の光ビームの光量が第２の光量Ｐ２となるように第２のコンデンサ４１に低レベル電圧ＶｃｈＬをサンプルする。
【００３７】
（バイアス電流の変更方法）
以下、図３及び図４を参照して、バイアス電流Ｉｂの変更方法を説明する。図３は、第１実施例のバイアス電流変更手段５０のブロック図である。図４は、コンデンサの電圧と光ビームの光量との関係を示す図である。バイアス電流変更手段５０は、バイアス電圧算出手段としてのバイアス電圧生成回路４３とバイアス電流生成回路４５を有する。バイアス電圧生成回路４３は、閾値電圧算出手段としての閾値電圧生成回路８０とバイアス電圧変更手段としての乗算器（電圧増幅器）８１を有する。閾値電圧生成回路８０は、切替開閉器３８を介して第１のコンデンサ３６に電気的に接続され、第１のコンデンサ３６から高レベル電圧ＶｃｈＨが印加される。また、閾値電圧生成回路８０は、第２のコンデンサ４１に電気的に接続され、第２のコンデンサ４１から低レベル電圧ＶｃｈＬが印加される。
【００３８】
図４に示す目標光量Ｐ０は、画像形成時に感光ドラム２５の表面を露光するための光量である。目標光量Ｐ０は、上側光量制御モードにおいてＬＤ１２が出射する光ビームの第１の光量Ｐ１に相当する。上側光量制御モードにおいて第１のコンデンサ３６に高レベル電圧ＶｃｈＨが充電されている場合、光ビームの光量が第１の光量Ｐ１すなわち目標光量Ｐ０になる。目標光量Ｐ０×（１／４）は、下側光量制御モードにおいてＬＤ１２が出射する光ビームの第２の光量Ｐ２に相当する。下側光量制御モードにおいて第２のコンデンサ４１に低レベル電圧ＶｃｈＬが充電されている場合、光ビームの光量が第２の光量Ｐ２すなわち目標光量Ｐ０×（１／４）になる。
【００３９】
本実施例において、第２の光量Ｐ２は、第１の光量Ｐ１の４分の１に設定されている。しかし、本実施例は、これに限定されるものではない。第２の光量Ｐ２は、第１の光量Ｐ１の３分の１、５分の１などの任意の値に設定されてもよい。第２の光量Ｐ２は、閾値電圧Ｖｔｈに対応する光量より大きい値に設定されているとよい。
【００４０】
ＬＤ１２がレーザ発振を開始する閾値電圧（発光開始電圧）Ｖｔｈは、後述する定電流制御モードにおける画像形成時に算出される。閾値電圧生成回路８０は、以下の式（１）により第１のコンデンサ３６により保持されている高レベル電圧ＶｃｈＨと第２のコンデンサ４１により保持されている低レベル電圧ＶｃｈＬから閾値電圧Ｖｔｈを生成する。
（ＶｃｈＨ−Ｖｔｈ）：（ＶｃｈＬ−Ｖｔｈ）＝Ｐｏ：（１／４）Ｐｏ
∴  Ｖｔｈ＝（４ＶｃｈＬ−ＶｃｈＨ）／３          ・・・式（１）
【００４１】
電圧増幅器としての乗算器８１は、バイアス設定信号７３に従う任意の係数α又はβに基づいて以下の式（２）又は（３）によりバイアス電圧Ｖｂ（Ｖｂ‐ａ、Ｖｂ‐ｂ）を生成する。
Ｖｂ‐ａ＝α×Ｖｔｈ（α≦１）                    ・・・式（２）
Ｖｂ‐ｂ＝β×Ｖｔｈ（０≦β＜１、０≦β＜＜α）  ・・・式（３）
【００４２】
例えば、かぶりを防止する場合や高速画像形成のために出力応答性を向上する場合、係数αを１（α＝１）に設定してバイアス電圧Ｖｂ‐ａを生成してもよい。また、ＬＤ１２を使用しない場合、係数βを０（β＝０）に設定してバイアス電圧Ｖｂ‐ｂを生成してもよい。係数α又はβは、画像制御部５０１から出力されるバイアス設定信号７３により設定される。画像制御部５０１は、ＬＤ１２を使用するか否か、画像形成装置１の温度および湿度などの環境条件に基づいて、係数α又はβを設定し、バイアス設定信号７３を生成する。
【００４３】
バイアス電圧生成回路４３は、開閉器４４を介してバイアス電圧Ｖｂ（Ｖｂ‐ａ、Ｖｂ‐ｂ）をバイアス電流生成回路４５へ入力する。電圧電流変換回路を有するバイアス電流生成回路４５は、バイアス電圧Ｖｂをバイアス電流Ｉｂへ変換する。バイアス電流生成回路４５は、バイアス電流ＩｂをＬＤ１２へ供給する。本実施例によれば、画像形成条件に従ってＬＤ１２へバイアス電流Ｉｂを可変的に供給することができる。
【００４４】
（定電流制御モード）
以下、感光ドラム２５の表面上に光ビームを走査して潜像を形成する光書き込みモードとしての定電流制御モードを説明する。画像形成時に画像制御部５０１から差動信号で伝送される画像信号２２（ポジティブ信号２２＿ｐ、ネガティブ信号２２＿ｎ）に従ってＬＤ１２を駆動するために、光量制御部３０は、定電流制御モードで動作する。表１に示すように、定電流制御モードにおいて、上側サンプル回路３５は、上側光量制御信号６２によりＯＦＦ状態にされる。これによって、第１のコンデンサ３６は、高レベル電圧ＶｃｈＨを保持する。下側サンプル回路４０は、下側光量制御信号６３によりＯＦＦ状態にされる。これによって、第２のコンデンサ４１は、低レベル電圧ＶｃｈＬを保持する。
【００４５】
切替開閉器３８は、第１のコンデンサ３６をバイアス電圧生成回路４３及びスイッチング電流生成回路３９へ接続する。第１のコンデンサ３６の高レベル電圧ＶｃｈＨは、バイアス電圧生成回路４３へ印加される。バイアス電圧生成回路４３は、第１のコンデンサ３６の高レベル電圧ＶｃｈＨと第２のコンデンサ４１の低レベル電圧ＶｃｈＬに基づいてバイアス電圧Ｖｂを生成する。バイアス電圧Ｖｂは、開閉器４４を介してバイアス電流生成回路４５へ入力される。バイアス電流生成回路４５は、バイアス電圧Ｖｂをバイアス電流Ｉｂへ変換する。バイアス電流Ｉｂは、減算器５１および加算器５３へ供給される。
【００４６】
また、第１のコンデンサ３６の高レベル電圧ＶｃｈＨは、切替開閉器３８を介してスイッチング電流生成回路３９へ印加される。スイッチング電流生成回路３９は、高レベル電圧ＶｃｈＨを出力電流５５へ変換する。出力電流５５は、減算器５１へ入力される。減算器５１は、出力電流５５からバイアス電流Ｉｂを減算して、スイッチング電流Ｉｓｗを生成する。スイッチング電流Ｉｓｗは、トランジスタ５２へ入力される。
【００４７】
画像制御部５０１から差動信号で伝送される画像信号２２（ポジティブ信号２２＿ｐ、ネガティブ信号２２＿ｎ）は、ＶＤＯ制御回路４６へ入力される。ＶＤＯ制御回路４６は、上側光量制御信号６２及び下側光量制御信号６３によりビデオ信号４７を生成する。ビデオ信号４７は、トランジスタ５２へ入力される。定電流制御モードにおいて、ビデオ信号４７は、画像信号２２に従ってトランジスタ５２をＯＮ／ＯＦＦする変調信号である。トランジスタ５２は、ビデオ信号４７に従ってスイッチング電流Ｉｓｗを変調する。加算器５３は、変調されたスイッチング電流Ｉｓｗにバイアス電流Ｉｂを加算して、駆動電流Ｉｄｒを生成する。駆動電流Ｉｄｒは、ＬＤ１２へ供給される。駆動電流Ｉｄｒは、変調されたスイッチング電流Ｉｓｗにバイアス電流Ｉｂが重畳された電流である。従って、画像形成時に、バイアス電流Ｉｂは、ＬＤ１２へ供給される。画像信号２２に従って変調されたスイッチング電流Ｉｓｗは、感光ドラム２５へ目標光量の光ビームを出射するためにＬＤ１２へ供給される。画像形成時にＬＤ１２へバイアス電流Ｉｂを供給することよって、バイアス電流Ｉｂを供給しない場合に比べてスイッチング電流Ｉｓｗを供給した際のＬＤ１２の発光応答性を高めることができる。
【００４８】
（初期化モード）
以下、初期化モードを説明する。光量制御部３０は、画像形成装置１の電源投入直後または光走査装置２の停止時に、初期化モードで動作する。画像制御部５０１は、上側光量制御信号６２及び下側光量制御信号６３により上側サンプル回路３５及び下側サンプル回路４０をＯＦＦ状態にし、放電信号６４により放電回路３７及び４２をＯＮ状態にする。放電回路３７及び４２は、第１のコンデンサ３６及び第２のコンデンサ４１の電荷を強制的に放電する。これにより、スイッチング電流生成回路３９及びバイアス電流生成回路４５へ印加される電圧が０（ゼロ）になるので、駆動電流Ｉｄｒは、ＬＤ１２へ供給されない。
【００４９】
本実施例によれば、バイアス電流変更手段５０は、画像制御部５０１からのバイアス設定信号７３により設定される係数α又はβに従って、バイアス電流Ｉｂを変更することができる。よって、バイアス電流変更手段５０は、ＬＤ１２の発光条件や環境条件などの画像形成条件に従ってＬＤ１２へバイアス電流Ｉｂを可変的に供給することができる。
【００５０】
［第１実施例の変形例］
次に、第１実施例の変形例を説明する。図５は、第１実施例の変形例の光量制御部１３０のブロック図である。光量制御部１３０は、デジタル回路で構成されている。図５に示す光量制御部１３０において、図２に示す光量制御部３０と同様の構造には、同様の参照符号を付して説明を省略する。
【００５１】
表２は、図２に示す光量制御部３０の構造と図５に示す光量制御部１３０の構造の対応関係を示す。
【表２】
2017219714.tif 000004
【００５２】
（上側光量制御モード）
上側光量制御モードにおいて、光量制御部１３０は、ＬＤ１２が第１の光量Ｐ１の光ビームを出射するように、ＬＤ１２へ供給される駆動電流Ｉｄｒの値を調整する。ＬＤ１２から出射された光ビームの光量は、ＰＤ１４ｂにより検出される。ＰＤ１４ｂは、光ビームを受光すると、光ビームの光量に応じたＰＤ電流１５を出力する。ＰＤ電流１５は、可変抵抗器３４により電圧Ｖへ変換される。電圧Ｖは、アナログ−デジタル変換器１０１によりデジタル値ＡＤＣ−ＰＤへ変換される。デジタル値ＡＤＣ−ＰＤは、デジタルコンパレータ（ＤＣＯＭＰ）１０３へ入力される。
【００５３】
分圧器３２は、基準電圧生成部３１により生成される基準電圧Ｖｒｅｆを比率ｎで分圧する。上側光量制御モードにおいて、分圧器３２は、比率ｎを１（ｎ＝１）として、基準電圧Ｖｒｅｆの１／１となる出力電圧（Ｖｒｅｆ×１／１）５６を出力する。分圧器３２の出力電圧５６は、アナログ−デジタル変換器１０２によりデジタル値ＡＤＣ−Ｒｅｆへ変換される。デジタル値ＡＤＣ−Ｒｅｆは、デジタルコンパレータ１０３へ入力される。
【００５４】
デジタルコンパレータ（ＤＣＯＭＰ）１０３は、アナログ−デジタル変換器１０１のデジタル値ＡＤＣ−ＰＤとアナログ−デジタル変換器１０２のデジタル値ＡＤＣ−Ｒｅｆを比較して、アップ信号またはダウン信号を生成する。具体的には、デジタル値ＡＤＣ−ＰＤがデジタル値ＡＤＣ−Ｒｅｆより小さい場合（ＡＤＣ−ＰＤ＜ＡＤＣ−Ｒｅｆ）、ＬＤ１２の光ビームの光量が第１の光量Ｐ１より小さいので、デジタルコンパレータ１０３は、アップ信号を出力する。第１のアップダウンカウンタ（以下、第１のカウンタという。）１０５は、アップ信号が入力されると、カウント値をカウントアップする。これは、図２の光量制御部３０の第１のコンデンサ３６を充電することに相当する。デジタル値ＡＤＣ−ＰＤがデジタル値ＡＤＣ−Ｒｅｆより大きい場合（ＡＤＣ−ＰＤ＞ＡＤＣ−Ｒｅｆ）、ＬＤ１２の光ビームの光量が第１の光量Ｐ１より大きいので、デジタルコンパレータ１０３は、ダウン信号を出力する。第１のカウンタ１０５は、ダウン信号が入力されると、カウント値をカウントダウンする。これは、図２の光量制御部３０の第１のコンデンサ３６を放電することに相当する。このようにして、第１のカウンタ１０５は、高レベルカウント値ＤＡＰＣＨをサンプルする。
【００５５】
（下側光量制御モード）
下側光量制御モードにおいて、光量制御部１３０は、ＬＤ１２が第１の光量Ｐ１より小さい第２の光量Ｐ２の光ビームを出射するように、ＬＤ１２へ供給される駆動電流Ｉｄｒの値を調整する。ＰＤ１４ｂは、光ビームを受光すると、光ビームの光量に応じたＰＤ電流１５を出力する。ＰＤ電流１５は、可変抵抗器３４により電圧Ｖへ変換される。電圧Ｖは、アナログ−デジタル変換器１０１によりデジタル値ＡＤＣ−ＰＤへ変換される。デジタル値ＡＤＣ−ＰＤは、デジタルコンパレータ１０３へ入力される。
【００５６】
分圧器３２は、比率ｎを４（ｎ＝４）として、基準電圧Ｖｒｅｆの１／４となる出力電圧（Ｖｒｅｆ×１／４）５６を出力する。分圧器３２の出力電圧５６は、アナログ−デジタル変換器１０２によりデジタル値ＡＤＣ−Ｒｅｆへ変換される。デジタル値ＡＤＣ−Ｒｅｆは、デジタルコンパレータ１０３へ入力される。
【００５７】
デジタルコンパレータ１０３は、アナログ−デジタル変換器１０１のデジタル値ＡＤＣ−ＰＤとアナログ−デジタル変換器１０２のデジタル値ＡＤＣ−Ｒｅｆを比較して、アップ信号またはダウン信号を生成する。アップ信号またはダウン信号は、第２のアップダウンカウンタ（以下、第２のカウンタという。）１０９へ入力される。上側光量制御モードと同様にして、第２のカウンタ１０９は、低レベルカウント値ＤＡＰＣＬをサンプルする。
【００５８】
第１のラッチ１０６は、上側光量制御信号６２に応じて第１のカウンタ１０５の高レベルカウント値ＤＡＰＣＨをラッチする。高レベルカウント値ＤＡＰＣＨは、切替開閉器１０７を介して第１のデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ−Ｈ）１０８及びバイアスデータ生成回路(Ｄｂｉａｓ)１１１へ入力される。第２のラッチ１１０は、下側光量制御信号６３に応じて第２のカウンタ１０９の低レベルカウント値ＤＡＰＣＬをラッチする。低レベルカウント値ＤＡＰＣＬは、バイアスデータ生成回路１１１へ入力される。
【００５９】
（バイアス電流の変更方法）
以下、図６を参照して、バイアス電流Ｉｂの変更方法を説明する。図６は、第１実施例の変形例のバイアス電流変更手段１５０のブロック図である。バイアス電流変更手段１５０は、バイアス電圧算出手段としてのバイアスデータ生成回路１１１とバイアス電流生成回路４５を有する。バイアスデータ生成回路１１１は、閾値電圧算出手段としての閾値データ生成回路１２０とバイアス電圧変更手段としての乗算器１２１を有する。閾値データ生成回路１２０は、切替開閉器１０７を介して第１のラッチ１０６に電気的に接続され、第１のラッチ１０６から高レベルカウント値ＤＡＰＣＨが入力される。また、閾値データ生成回路１２０は、第２のラッチ１１０に電気的に接続され、第２のラッチ１１０から低レベルカウント値ＤＡＰＣＬが入力される。
【００６０】
バイアスデータ生成回路１１１は、以下の式（４）により第１のラッチ１０６の高レベルカウント値ＤＡＰＣＨと第２のラッチ１１０の低レベルカウント値ＤＡＰＣＬから閾値データＤｔｈを算出する。
（ＤＡＰＣＨ−Ｄｔｈ）：（ＤＡＰＣＬ−Ｄｔｈ）＝Ｐｏ：（１／４）Ｐｏ
∴  Ｄｔｈ＝（４ＤＡＰＣＬ−ＤＡＰＣＨ）／３    ・・・式（４）
【００６１】
乗算器１２１は、バイアス設定信号７３に従う任意の係数α又はβに基づいて以下の式（５）又は（６）によりバイアスデータＤｂ（Ｄｂ‐ａ、Ｄｂ‐ｂ）を生成する。
Ｄｂ‐ａ＝α×Ｄｔｈ（α≦１）                  ・・・式（５）
Ｄｂ‐ｂ＝β×Ｄｔｈ（０≦β＜1、０≦β＜＜α） ・・・式（６）
【００６２】
なお、第１のラッチ１０６の高レベルカウント値ＤＡＰＣＨは、高レベル電圧ＶｃｈＨに相当し、第２のラッチ１１０の低レベルカウント値ＤＡＰＣＬは、低レベル電圧ＶｃｈＬに相当する。閾値データＤｔｈは、閾値電圧Ｖｔｈに相当し、バイアスデータＤｂは、バイアス電圧Ｖｂに相当する。光量とカウント値の関係は、図４に示す光量と電圧の関係と同様である。
【００６３】
例えば、かぶりを防止する場合や高速画像形成のために出力応答性を向上する場合、係数αを１（α＝１）に設定してバイアスデータＤｂ‐ａを生成してもよい。また、ＬＤ１２を使用しない場合、係数βを０（β＝０）に設定してバイアスデータＤｂ‐ｂを生成してもよい。係数α又はβは、画像制御部５０１から出力されるバイアス設定信号７３により設定される。画像制御部５０１は、ＬＤ１２を使用するか否か、画像形成装置１の温度および湿度などの環境条件に基づいて、係数α又はβを設定し、バイアス設定信号７３を生成する。
【００６４】
バイアスデータ生成回路１１１は、バイアスデータＤｂ（Ｄｂ‐ａ又はＤｂ‐ｂ）をバイアスラッチ（ＬＡＴＣＨ−ＢＩＡＳ）１１２を介して第２のデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ−Ｌ）１１３へ出力する。第２のデジタル−アナログ変換器１１３は、バイアスデータＤｂをバイアス電圧Ｖｂへ変換する。第２のデジタル−アナログ変換器１１３は、バイアス電圧Ｖｂをバイアス電流生成回路４５へ入力する。電圧電流変換回路を有するバイアス電流生成回路４５は、バイアス電圧Ｖｂをバイアス電流Ｉｂへ変換する。バイアス電流生成回路４５は、バイアス電流ＩｂをＬＤ１２へ供給する。本実施例によれば、画像形成条件に従ってＬＤ１２へバイアス電流Ｉｂを可変的に供給することができる。
【００６５】
（定電流制御モード）
定電流制御モードにおける光量制御部１３０の動作は、図２に示す光量制御部３０の動作とほぼ同様である。切替開閉器１０７は、第１のラッチ１０６をバイアスデータ生成回路１１１及び第１のデジタル−アナログ変換器１０８へ接続する。第１のデジタル−アナログ変換器１０８は、第１のラッチ１０６の高レベルカウント値ＤＡＰＣＨをアナログ電圧へ変換する。第１のデジタル−アナログ変換器１０８のアナログ電圧は、電流停止回路５４を介してスイッチング電流生成回路３９へ印加される。バイアス電流生成回路４５のバイアス電圧Ｖｂは、電流停止回路５４を介してバイアス電流生成回路４５へ入力される。以降の動作は、光量制御部３０の動作とほぼ同様であるので説明を省略する。
【００６６】
（初期化モード）
また、図２の放電回路３７及び放電回路４２は、第１のカウンタ１０５のクリア機能（ＣＬＲ）及び第２のカウンタ１０９のクリア機能（ＣＬＲ）にそれぞれ相当する。第１のカウンタ１０５は、放電信号６４に応じて第１のカウンタ１０５のカウント値を０（ゼロ）へクリアする。第２のカウンタ１０９は、放電信号６４に応じて第２のカウンタ１０９のカウント値を０（ゼロ）へクリアする。これにより、スイッチング電流生成回路３９及びバイアス電流生成回路４５へ印加される電圧が０（ゼロ）になるので、駆動電流Ｉｄｒは、ＬＤ１２へ供給されない。
【００６７】
本変形例によれば、バイアス電流変更手段１５０は、画像制御部５０１からのバイアス設定信号７３により設定される係数α又はβに従って、バイアス電流Ｉｂを変更することができる。よって、バイアス電流変更手段１５０は、ＬＤ１２の発光条件や環境条件などの画像形成条件に従ってＬＤ１２へバイアス電流Ｉｂを可変的に供給することができる。
【実施例２】
【００６８】
次に、第２実施例を説明する。第２実施例において、第１実施例と同様の構造には同様の参照符号を付して説明を省略する。第２実施例の画像形成装置１及び光走査装置２は、第１実施例と同様であるので、説明を省略する。第２実施例のレーザ駆動部２１１は、第１実施例のレーザ駆動部１１と異なる。以下、第２実施例のレーザ駆動部２１１について主に説明する。
【００６９】
（レーザ駆動部）
図７は、第２実施例のレーザ駆動部２１１のブロック図である。レーザ駆動部２１１は、光走査装置２のレーザ駆動基板１０に設けられている。レーザ駆動部２１１は、複数の光量制御部３０、モード制御回路６１、ＰＤ切替回路６６及びバイアス設定回路７２を有する。本実施例において、ＬＤ１２は、８本の光ビームを出射する。ＬＤ１２は、８つの発光点１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈを有する。しかし、ＬＤ１２は、９本以上または７本以下の光ビームを出射するように複数の発光点を有するように構成されていてもよい。ＬＤ１２は、例えば、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）であるとよい。
【００７０】
レーザ駆動部２１１は、ＬＤ１２の発光点１２ａ〜１２ｈの数と同じ数の光量制御部３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ、３０ｈ）を有する。すなわち、８つの発光点１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈに８つの光量制御部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ、３０ｈがそれぞれ接続されている。光量制御部３０（３０ａ〜３０ｈ）は、図２に示す第１実施例の光量制御部３０と同様であるので、説明を省略する。なお、光量制御部３０（３０ａ〜３０ｈ）は、第１実施例の変形例の光量制御部１３０であってもよい。
【００７１】
モード制御回路６１は、画像制御部５０１から入力されるレーザ制御信号２３に基づいて、上側光量制御信号６２（６２ａ〜６２ｈ）、下側光量制御信号６３（６３ａ〜６３ｈ）及び放電信号６４を生成する。上側光量制御信号６２（６２ａ〜６２ｈ）、下側光量制御信号６３（６３ａ〜６３ｈ）及び放電信号６４は、バスを介して対応する光量制御部３０（３０ａ〜３０ｈ）へ入力される。モード制御回路６１は、また、ＰＤ切替信号６５をＰＤ切替回路６６へ出力する。ＰＤ切替回路６６は、発光点１２ａ〜１２ｈのそれぞれから出力された光ビームを受光したＰＤ１４ｂからのＰＤ電流１５を、ＰＤ切替信号６５に基づいて、対応する光量制御部３０（３０ａ〜３０ｈ）へバス６７を介して選択的に出力する。
【００７２】
バイアス電流設定手段としてのバイアス設定回路７２は、画像制御部５０１から入力されるバイアス制御信号７１に基づいて、バイアス設定信号７３（７３ａ〜７３ｈ）を生成する。バイアス制御信号７１は、画像制御部５０１から出力されるシリアル信号である。しかし、バイアス制御信号７１は、画像制御部５０１から出力されるパラレル信号であってもよい。バイアス設定回路７２は、バイアス制御信号７１に基づいて、光量制御部３０（３０ａ〜３０ｈ）の各々のバイアス電圧Ｖｂの係数α又はβを決定し、バイアス設定信号７３（７３ａ〜７３ｈ）を生成する。光量制御部３０（３０ａ〜３０ｈ）は、バイアス設定信号７３（７３ａ〜７３ｈ）に基づいて、ＬＤ１２の発光点１２ａ〜１２ｈのそれぞれへ供給される駆動電流Ｉｄｒ（Ｉｄｒａ〜Ｉｄｒｈ）のバイアス電流Ｉｂ（Ｉｂａ〜Ｉｂｈ）を可変制御する。
【００７３】
本実施例によれば、バイアス電流設定手段としてのバイアス設定回路７２は、画像制御部５０１からのバイアス制御信号７１に基づいて、複数の発光点１２ａ〜１２ｈのそれぞれの係数α又はβを決定して、バイアス設定信号７３（７３ａ〜７３ｈ）を生成する。複数の光量制御部３０（３０ａ〜３０ｈ）は、バイアス設定信号７３（７３ａ〜７３ｈ）に基づいてそれぞれのバイアス電流Ｉｂを変更することができる。よって、バイアス設定回路７２は、複数の発光点１２ａ〜１２ｈの発光条件や環境条件などの画像形成条件に従って複数の発光点１２ａ〜１２ｈへそれぞれ独立してバイアス電流Ｉｂを可変的に供給することができる。
【００７４】
例えば、シートＳを普通紙から厚紙へ変更した場合、厚紙へトナー像を定着させるためにより多くの熱量が必要であるので、プロセス速度を低くする。この場合、プロセス速度の低下に従って、ＬＤ１２から出力される光ビームの数を減らす。例えば、ＬＤ１２から出力される光ビームの数を、プロセス速度の低下に従って８から６へ減らす場合、画像制御部５０１は、光ビームの数を８から６へ減らす指示を表すバイアス制御信号７１をバイアス設定回路７２へ入力する。また、画像の解像度を変更する場合にも、画像制御部５０１は、ＬＤ１２から出力される光ビームの数を変更する指示を表すバイアス制御信号７１をバイアス設定回路７２へ入力する。
【００７５】
バイアス設定回路７２は、バイアス制御信号７１に基づいて、発光が許容される発光点のバイアス電圧Ｖｂの係数αを１又は１より小さい値に設定し、発光が禁止される発光点のバイアス電圧Ｖｂの係数βを０又は０より大きい値に設定する。バイアス設定回路７２は、それぞれの光量制御部３０毎に設定した係数αまたはβに基づいてバイアス設定信号７３（７３ａ〜７３ｈ）を生成し、光量制御部３０へ出力する。係数βは、係数αよりもずっと小さい値に設定される。これによって、発光が禁止される発光点へ供給されるバイアス電流Ｉｂを０（ゼロ）又は０（ゼロ）に近い小さな値にすることができるので、光量制御部３０の消費電力を低減することができる。
【００７６】
図８は、第２実施例のバイアス設定信号７３（７３ａ〜７３ｈ）と駆動電流Ｉｄｒ（Ｉｄｒａ〜Ｉｄｒｈ）の関係を示すタイミングチャートである。図８に示すタイミングチャートにおいて、図７に示すＬＤ１２の全ての発光点１２（１２ａ〜１２ｈ）の光量制御部３０（３０ａ〜３０ｈ）は、上側光量制御モード（ＡＰＣ−Ｈ）、下側光量制御モード（ＡＰＣ−Ｌ）及び定電流制御モード（ＶＤＯ）を実行する。バイアス設定信号７３（７３ａ〜７３ｈ）の切り替えは、画像形成を行わない紙間で行われる。図８に示すタイミングチャートにおいて、ＬＤ１２は、初めに、８つの発光点１２ａ〜１２ｈから８つの光ビームを出射して画像形成を行う。次に、ＬＤ１２は、８つの発光点１２ａ〜１２ｈから４つの発光点１２ａ〜１２ｄへ切り替えられ、４つの光ビームを出射して画像形成を行う。最後に、ＬＤ１２は、４つの発光点１２ａ〜１２ｄから６つの発光点１２ａ〜１２ｆへ切り替えられる。
【００７７】
４つの光ビームを出射して画像形成を行うときに、発光点選択手段としてのバイアス設定回路７２は、使用しない発光点１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ及び１２ｈの係数βを略０（ゼロ）に設定するバイアス設定信号７３ｅ、７３ｆ、７３ｇ及び７３ｈを出力する。これによって、発光点１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ及び１２ｈの駆動電流Ｉｄｒｅ、Ｉｄｒｆ、Ｉｄｒｇ及びＩｄｒｈのバイアス電流Ｉｂが低減する。
【００７８】
６つの光ビームを出射して画像形成を行うときに、発光点選択手段としてのバイアス設定回路７２は、使用しない発光点１２ｇ及び１２ｈの係数βを略０（ゼロ）に設定するバイアス設定信号７３ｇ及び７３ｈを出力する。これによって、発光点１２ｇ及び１２ｈの駆動電流Ｉｄｒｇ及びＩｄｒｈのバイアス電流Ｉｂが低減する。
【００７９】
このように、発光点選択手段としてのバイアス設定回路７２は、使用しない発光点のバイアス電流Ｉｂを低減することができるので、ＬＤ１２の動作モードを変更せずにＬＤ１２の光ビームの数の切り替えが可能となる。また、使用しない発光点のバイアス電流Ｉｂを低減することができるので、光量制御部３０の消費電力を低減することができる。
【００８０】
本実施形態によれば、複数の光ビームを出射するＬＤ１２の光ビームの数の切り替えにおいて、使用しない発光点へのバイアス電流Ｉｂを低減することにより、消費電力を低減することができる。
【実施例３】
【００８１】
次に、第３実施例を説明する。第３実施例において、第１実施例又は第２実施例と同様の構造には同様の参照符号を付して説明を省略する。第３実施例の画像形成装置１及び光走査装置２は、第１実施例と同様であるので、説明を省略する。第３実施例のレーザ駆動部３１１は、第２実施例のレーザ駆動部２１１と異なる。以下、第３実施例のレーザ駆動部３１１について主に説明する。
【００８２】
図９は、第３実施例のレーザ駆動部３１１のブロック図である。レーザ駆動部３１１は、光走査装置２のレーザ駆動基板１０に設けられている。本実施例において、ＬＤ１２は、８本の光ビームを出射する。ＬＤ１２は、８つの発光点１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈを有する。しかし、ＬＤ１２は、９本以上または７本以下の光ビームを出射するように複数の発光点を有するように構成されていてもよい。
【００８３】
ＬＤ１２の複数の発光点１２ａ〜１２ｈに接続される複数の光量制御部３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ、３０ｈ）は、図２に示す第１実施例の光量制御部３０と同様であるので、説明を省略する。なお、光量制御部３０（３０ａ〜３０ｈ）は、第１実施例の変形例の光量制御部１３０であってもよい。
【００８４】
第３実施例のレーザ駆動部３１１が第２実施例のレーザ駆動部２１１と異なる点は、第３実施例のレーザ駆動部３１１がシリアル−パラレル（Ｓ−Ｐ）変換器６８及びレジスタ（記憶部）７０を有する点である。シリアル−パラレル（Ｓ−Ｐ）変換器６８は、画像制御部５０１から入力されるシリアル信号２４により送信される値（制御信号）６９をレジスタ７０に記憶する。シリアル信号２４により送信される値６９は、ＬＤ１２の発光点１２ａ〜１２ｈのそれぞれのバイアス電流Ｉｂを設定するための係数α又はβを含む。
【００８５】
レジスタ７０は、値６９に基づいてバイアス制御信号７１を生成する。バイアス制御信号７１は、バイアス設定回路７２へ入力される。バイアス設定回路７２は、レジスタ７０に保存された値６９に基づいて、バイアス設定信号７３（７３ａ〜７３ｈ）を生成する。バイアス設定回路７２は、光量制御部３０（３０ａ〜３０ｈ）へバイアス設定信号７３（７３ａ〜７３ｈ）をそれぞれ出力する。複数の光量制御部３０（３０ａ〜３０ｈ）は、バイアス設定信号７３（７３ａ〜７３ｈ）に基づいてそれぞれのバイアス電流Ｉｂを変更することができる。よって、バイアス設定回路７２は、複数の発光点１２ａ〜１２ｈの発光条件や環境条件などの画像形成条件に従って複数の発光点１２ａ〜１２ｈへそれぞれ独立してバイアス電流Ｉｂを可変的に供給することができる。
【００８６】
本実施例によれば、画像制御部５０１がシリアル信号２４によりレジスタ７０にＬＤ１２のバイアス電流Ｉｂを変更する発光点の情報を書き込むことができる。よって、レーザ駆動部３１１の外部からＬＤ１２の複数の発光点のそれぞれのバイアス電流Ｉｂを変更することができる。
【００８７】
本実施例によれば、ＬＤ１２の複数の発光点へそれぞれバイアス電流を独立して可変的に供給することができる。
【符号の説明】
【００８８】
２・・・光走査装置
１２・・・半導体レーザ（光源）
１４ｂ・・・フォトダイオード（光量検出部）
２２・・・画像信号
３０、１３０・・・光量制御部
５０、１５０・・・バイアス電流変更手段
Ｉｔｈ・・・閾値電流
Ｉｂ・・・バイアス電流
Ｉｓｗ・・・スイッチング電流
【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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