JP5791282B2

JP5791282B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP5791282B2
Application number: JP2011009697A
Authority: JP
Inventors: 笠原　繁; 繁笠原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2031-01-20
Also published as: JP2012148508A

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.

近年、レーザ走査光学装置を露光装置として用い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、露光装置のレーザ光源として、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。 In recent years, for an image forming apparatus using a laser scanning optical apparatus as an exposure apparatus, a surface emitting semiconductor laser element has been used as a laser light source of the exposure apparatus in order to improve productivity or resolution. It is being considered. This surface-emitting type semiconductor laser element emits laser light from the surface of a wafer.

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と比して、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。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と比較して、立ち上がりおよび立ち下がりが遅れるという特性を有する。 The surface emitting semiconductor laser element can arrange the light emitting points two-dimensionally and can easily increase the number of beams as compared with the edge emitting semiconductor laser element that emits laser light from the end face of the wafer. There is an advantage that it can cope. Due to this advantage, the surface emitting semiconductor laser element is regarded as promising as a laser light source of an exposure apparatus. On the other hand, the surface emitting semiconductor laser element has a characteristic that the rise and fall are delayed as compared with the edge emitting semiconductor laser element.

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。 In addition, since the switching frequency per pixel of the laser light source is proportional to the process speed and the square of the resolution, the switching frequency of the laser light source should be further increased in order to improve productivity or resolution. is necessary. For example, under the situation where the switching frequency of a conventional edge-emitting semiconductor laser device is several tens of MHz, a high frequency such as several hundred MHz is assumed as the switching frequency of the surface-emitting semiconductor laser device.

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。また、この立ち上がり時間および立ち下がり時間は、レーザ光源が発光するレーザ光の光量、レーザ光源の周囲温度などにより、大きく変わる。 Here, the rise and fall delays during switching of the laser light source affect the formation of the latent image of the pixel. For example, when the rise time is long, the latent image is thinned, and when the fall time is long, the latent image is thickened. If the thin and thick latent images are developed as they are, the image quality is deteriorated, for example, the image quality is deteriorated. The rise time and fall time vary greatly depending on the amount of laser light emitted by the laser light source, the ambient temperature of the laser light source, and the like.

レーザ光源の立ち上がり時間および立ち下がり時間は、レーザ光源のスイッチング周波数の高周波化に対して、より重要な要素になる。即ち、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、レーザ光源に対しては、高速な応答特性が求められ、立ち上がり時間および立ち下がり時間の短縮化が必要である。 The rise time and fall time of the laser light source become a more important factor for increasing the switching frequency of the laser light source. That is, in order to cope with higher resolution and higher speed in an electrophotographic image forming apparatus, a high-speed response characteristic is required for the laser light source, and it is necessary to shorten the rise time and the fall time. is there.

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。 Accordingly, the following driving method has been proposed as a driving method for shortening the rise time and the fall time of the surface emitting semiconductor laser element (see Patent Document 1). In this driving method, when the surface emitting semiconductor laser element is started up, the semiconductor laser element is driven by voltage driving, and is switched to current driving according to time to correct the rising time.

特許４１２３７９１号Japanese Patent No. 41233791

しかしながら、上述した面発光型半導体レーザ素子に対する駆動方法は、ｎ秒オーダの非常に早い速度での電圧駆動と電流駆動の切り替えを必要とする。よって、特に、画素毎のＰＷＭ制御において、上記駆動方法を実現することは、非常に難しい。 However, the above-described driving method for the surface emitting semiconductor laser element requires switching between voltage driving and current driving at a very high speed on the order of n seconds. Therefore, in particular, in the PWM control for each pixel, it is very difficult to realize the driving method.

本発明の目的は、レーザ光源の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れに起因する画質の劣化を未然に防止することができる画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing deterioration in image quality due to delays in rising and falling of a laser light source.

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、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、ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を駆動すべく、前記レーザ光源に電流を供給する駆動手段とを備え、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として、前記レーザ光源の出力特性に応じて前記レーザ光源の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れ量が小さくなるように決定された第１の時定数および第２の時定数を有し、かつ、前記ビデオ信号に応答して、目標電流および消灯電流のうちの一方を出力する電流出力手段と、前記電流出力手段から出力された電流を補正し、該補正された電流を前記レーザ光源に供給する補正手段とを有し、前記駆動手段は、前記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第１の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し、前記ビデオ信号に応答して前記レーザ光源を消灯させる際には、前記消灯電流に対してアンダーシュートした後に前記第２の時定数で前記消灯電流に収束する電流を、前記レーザ光源に供給し、前記補正手段は、前記レーザ光源に電流を供給するための電流路と、コンデンサと、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記電流路に放電させる放電回路と、前記電流路から電荷を引き抜いて前記コンデンサに蓄積させる充電回路とを有し、前記放電回路を介した放電は、前記ビデオ信号に応答して開始され、前記電流出力手段から出力された前記目標電流を補正するための補正電流を生成し、前記充電回路を介した充電は、前記ビデオ信号に応答して開始され、前記電流出力手段から出力された前記消灯電流を補正するための補正電流を生成し、前記補正手段は、前記電流出力手段が前記ビデオ信号に応答して前記目標電流を出力した際には、前記電流出力手段から出力された前記目標電流を、前記目標電流に対してオーバーシュートした後に前記第１の時定数で前記目標電流に収束する電流に補正し、前記電流出力手段が前記ビデオ信号に応答して前記消灯電流を出力した際には、前記電流出力手段から出力された前記消灯電流を、前記消灯電流に対してアンダーシュートした後に前記第２の時定数で前記消灯電流に収束する電流に補正することを特徴とする。 To achieve the above SL is provided an image forming apparatus according to claim 1 wherein is an electrophotographic image forming apparatus, a laser light source for emitting a laser beam for exposing and scanning the image carrier, video Driving means for supplying a current to the laser light source in order to drive the laser light source in response to a signal, the driving means being an output characteristic of the laser light source as a time constant of an operation in response to the video signal And a first time constant and a second time constant determined so as to reduce a delay amount of rise and fall of the laser light source, and in response to the video signal, a target current and and current output means for outputting one of the off current, by correcting the current output from the current output unit, and a correcting means for supplying the corrected current to the laser light source, said driving means Wherein when in response to a video signal is turned the laser light source, a current to converge to the target current in the first time constant after overshooting the target current is supplied to the laser light source, in response to said video signal when turning off the laser light source, the current converges to the oFF current in said second time constant after the undershoot to the off current is supplied to the laser light source, The correction means includes a current path for supplying a current to the laser light source, a capacitor, a discharge circuit for discharging the charge accumulated in the capacitor to the current path, and extracting the charge from the current path to the capacitor. A discharge circuit that stores the target, and the discharge through the discharge circuit is started in response to the video signal and is output from the current output means. A correction current for correcting a current is generated, and charging through the charging circuit is started in response to the video signal, and a correction current for correcting the extinguishing current output from the current output means is generated. And when the current output means outputs the target current in response to the video signal, the correction means exceeds the target current output from the current output means with respect to the target current. When the current output means outputs the extinguishing current in response to the video signal, it is output from the current output means when the current output means corrects the current to converge to the target current with the first time constant after shooting. The extinguishing current is corrected to a current that converges on the extinguishing current with the second time constant after undershooting the extinguishing current .

本発明によれば、レーザ光源の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れに起因する画質の劣化を未然に防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent deterioration in image quality due to delays in rising and falling of the laser light source.

本発明の第１の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。1 is a longitudinal sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. 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。It is a schematic diagram which shows the principal part structure of the exposure units 26m-26k of FIG. 図２のレーザドライバ２０９の構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a laser driver 209 in FIG. 2. （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２０９ｉにより発光部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。(A) is a figure which shows each rise waveform of the drive current Id 'at the time of driving the light emission part 107 by the conventional constant current control, and the optical output of a light emission part. FIG. 4B is a diagram illustrating rising waveforms of the drive current Id and the light output of the light emitting unit when the light emitting unit 107 is driven by the drive circuit 209i of FIG. 目標電流と電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を算出する処理の手順を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a procedure of processing for calculating a target current and a voltage V1 set in the voltage source 101. 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。A video signal Vo, a drive current Id, a target current signal S4, an output voltage V1 of the voltage source 101, an applied voltage Vd to the light emitting unit 107, and response control when changing the voltage V1 set to the voltage source 101 by the voltage setting signal S5. It is a figure which shows each waveform of signal S8 and an optical output. 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されているレーザドライバの構成を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a laser driver mounted on an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されているレーザドライバの構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the laser driver mounted in the image forming apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図８の補正回路１２４で生成される補正電流Ｉｃ、補正前の駆動電流Ｉｒ、補正電流Ｉｃにより補正された駆動電流Ｉｄ、補正前および補正後の光出力のそれぞれの波形を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating waveforms of a correction current Ic generated by the correction circuit 124 of FIG. 8, a drive current Ir before correction, a drive current Id corrected by the correction current Ic, and light outputs before and after correction.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の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。 (First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. Here, an image forming apparatus that provides at least a color copy function will be described.

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。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes a reader 10 capable of reading a color image and a printer 20 capable of forming a color image. The reader 10 includes an automatic document feeder 11 that feeds documents one by one, and a scanner 12 that can read an image on a document fed by the automatic document feeder 11 in full color. The scanner 12 outputs image data (R, G, B color image data) read from a document to an image processing unit (not shown). The image processing unit performs predetermined image processing on the image data output from the scanner 12, and the image processed image data is converted into M (magenta), C (cyan), Y (yellow), and K (black). Are output to the printer 20.

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。 The printer 20 forms a color image or a monochrome image on a sheet based on image data of each color (M, C, Y, K) output from the image processing unit by electrophotography. Specifically, the printer 20 includes a plurality of exposure units 26m, 26c, 26y, and 26k and a plurality of image forming units 21m, 21c, 21y, and 21k.

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、このレーザ光により、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）が、露光走査される。 Each of the exposure units 26m to 26k modulates laser light based on the corresponding color (M, C, Y, K) image data, and the photosensitive drum 22 (in the corresponding image forming units 21m to 21k) by this laser light. The image carrier is exposed and scanned.

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。 Each of the image forming units 21m to 21k includes a photosensitive drum 22, a charger 23, a developing device 24, and a cleaner 25. Since the configurations of the image forming units 21m to 21k are the same, only the components of the image forming unit 21m are denoted by reference numerals, and the symbols for the components of the other image forming units 21c to 21k are omitted.

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。 The surface of the photosensitive drum 22 is charged to a predetermined potential by the charger 23 and then exposed and scanned by the laser beams of the corresponding exposure units 26m, 26c, 26y, and 26. As a result, an electrostatic latent image of a color corresponding to the image data is formed on the surface of the photosensitive drum 22. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 22 is developed into a toner image by the developing device 24, and the toner image is carried on the photosensitive drum 22. The cleaner 25 scrapes off and collects the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 22 after the primary transfer.

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。 The toner images of the respective colors carried on the photosensitive drums 22 of the image forming units 21m to 21k are superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 29 by the corresponding primary transfer devices 28m to 28k (primary transfer). As a result, a full-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 29.

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。 The toner image transferred to the intermediate transfer belt 29 is transferred from the paper feed cassette 30 or the hand tray 31 to the paper fed to the secondary transfer position T via the registration roller 32 (secondary transfer). The paper on which the toner image is transferred is guided to the fixing device 33, and the fixing device 33 fixes the toner image on the paper to the paper. The sheet on which the toner image is fixed is discharged onto the discharge tray 34.

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。 Next, each of the exposure units 26m to 26k will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing a main part configuration of the exposure units 26m to 26k in FIG. Here, since the configuration of each of the exposure units 26m to 26k is the same, the configuration of the exposure unit 26m will be described.

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。 As shown in FIG. 2, the exposure unit 26m includes a laser light source 200, a collimator lens 201, a polygon mirror 202, an f-θ lens 204, a beam detect sensor (hereinafter referred to as BD sensor) 205, a density sensor 206, and a laser driver 209. Have

レーザ光源２００は、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。 The laser light source 200 is composed of a surface emitting semiconductor laser element having a plurality of light emitting portions. The laser light source 200 is driven at a high switching frequency such as several hundred MHz in a situation where the switching frequency of a conventional edge-emitting semiconductor laser element is several tens of MHz, for example.

レーザ光源２００が発光した複数本のレーザ光（各発光部がそれぞれ発光した複数本のレーザ光）は、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。 A plurality of laser beams emitted from the laser light source 200 (a plurality of laser beams emitted from the respective light emitting sections) are converted into parallel laser beams via the collimator lens 201 and then applied to the rotating polygon mirror 202. Incident. Here, the polygon mirror 202 is rotationally driven by the scanner motor 203 at a predetermined equiangular speed.

ポリゴンミラー２０２に入射したレーザ光は、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。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、潜像が形成される。 The laser light incident on the polygon mirror 202 is reflected by the polygon mirror 202 and reaches the f-θ lens 204. The laser light passes through the f-θ lens 204 and is combined and scanned on the photosensitive drum 22 at a constant speed in the main scanning direction. A latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 22 by the scanning of the laser light (that is, the scanning operation).

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。 The BD sensor 205 outputs a beam detect signal (hereinafter referred to as a BD signal) S1 to the controller 210 when detecting the laser beam reflected and input by the polygon mirror 202 during the forced lighting period in which the laser light source 200 is forcibly turned on. . The BD signal S1 is a signal that serves as a reference signal for image formation writing timing for each main scan.

濃度センサ（濃度検出手段）２０６は、感光ドラム２２の表面に形成された濃度検出用パターン画像の濃度を検出し、当該検出結果（検出した濃度）を示す濃度信号Ｓ２をコントローラ２１０に出力する。 The density sensor (density detection means) 206 detects the density of the density detection pattern image formed on the surface of the photosensitive drum 22, and outputs a density signal S2 indicating the detection result (detected density) to the controller 210.

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。 The controller 210 includes a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface (not shown), and the like. The controller 210 controls the entire apparatus and executes various processes including processes to be described later.

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。 The controller 210 executes a write sequence based on the BD signal S1. As the writing sequence is executed, the video signal Vo is input to the laser driver 209.

また、コントローラ２１０は、濃度センサ２０６からの濃度信号Ｓ２（濃度検出用パターン画像の濃度）に基づいて目標光量を算出する目標光量算出処理と、上記算出された目標光量を得るための目標電流を算出する目標電流算出処理を行う。そして、コントローラ２１０は、上記算出された目標電流を示す目標電流信号Ｓ４をレーザドライバ２０９に出力する。 The controller 210 also calculates a target light amount calculation process for calculating a target light amount based on the density signal S2 (density of the density detection pattern image) from the density sensor 206, and a target current for obtaining the calculated target light amount. A target current calculation process is performed. Then, the controller 210 outputs a target current signal S4 indicating the calculated target current to the laser driver 209.

また、コントローラ２１０は、温度センサ（温度検出手段）２０７から出力される温度信号Ｓ６に基づいて、レーザドライバ２０９の各電圧源１０１（図３）に設定する電圧を算出する電圧算出処理を行う。そして、コントローラ２１０は、上記算出された電圧を電圧源１０１に設定するための電圧設定信号Ｓ５をレーザドライバ２０９に出力する。ここで、温度センサ２０７は、レーザ光源２００の周囲温度を検出するように配置されており、温度信号Ｓ６は、検出結果（検出したレーザ光源２００の周囲温度）を示す信号である。 Further, the controller 210 performs a voltage calculation process for calculating a voltage to be set for each voltage source 101 (FIG. 3) of the laser driver 209 based on the temperature signal S6 output from the temperature sensor (temperature detection means) 207. Then, the controller 210 outputs a voltage setting signal S5 for setting the calculated voltage to the voltage source 101 to the laser driver 209. Here, the temperature sensor 207 is arranged to detect the ambient temperature of the laser light source 200, and the temperature signal S6 is a signal indicating the detection result (the detected ambient temperature of the laser light source 200).

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を生成して出力する。 The controller 210 also generates and outputs a drive control signal S7 for driving the scanner motor 203.

レーザドライバ２０９は、後述するように、上記目標電流信号Ｓ４および電圧設定信号Ｓ５に基づいて、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。 As will be described later, the laser driver 209 generates and supplies a drive current Id for each light emitting unit of the laser light source 200 based on the target current signal S4 and the voltage setting signal S5.

次に、レーザドライバ２０９の構成について図３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。 Next, the configuration of the laser driver 209 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the laser driver 209 of FIG.

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２０９ｉ（ｉ＝１〜ｎ）が設けられている。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同時に露光走査するように、副走査方向に間隔を置いて配列されている。 As shown in FIG. 3, the laser driver 209 is provided with a drive circuit 209 i (i = 1 to n) for each light emitting unit 107 of the laser light source 200. The light emitting units 107 of the laser light source 200 are arranged at intervals in the sub-scanning direction so that the corresponding main scanning direction lines are simultaneously exposed and scanned.

各駆動回路２０９ｉは、それぞれ、入力されたビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を駆動すべく、発光部１０７に対応する駆動電流Ｉｄを供給する。ここで、各駆動回路２０９ｉの構成は同じであるので、図３には、１つの発光部１０７に対する１つの駆動回路２０９ｉが図示されている。 Each drive circuit 209i supplies a drive current Id corresponding to the light emitting unit 107 in order to drive the light emitting unit 107 in response to the input video signal Vo. Here, since the configuration of each drive circuit 209 i is the same, FIG. 3 shows one drive circuit 209 i for one light emitting unit 107.

駆動回路２０９ｉ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。 The drive circuit 209i includes a voltage source 101, a current detection circuit 102, a current control circuit 103, an error amplifier 104, a time constant circuit 105, a switching element 106, and an inverter 113.

電圧源１０１は、上記電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を電流制御回路１０３に出力する可変電圧源である。電圧Ｖ１は、電流制御回路１０３において、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電圧である。 The voltage source 101 is a variable voltage source that outputs the voltage V1 set by the voltage setting signal S5 to the current control circuit 103. The voltage V <b> 1 is a voltage that generates a current that overshoots the target current in the current control circuit 103.

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に至る電流路に流れる電流を検出し、当該検出した電流を示す電流検出信号Ｓ９を出力する。 The current detection circuit 102 detects a current flowing in a current path from the voltage source 101 to the light emitting unit 107 via the switching element 106, and outputs a current detection signal S9 indicating the detected current.

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に応じて生じた電流（目標電流に対してオーバーシュートした電流）を制御する。例えば、電流制御回路１０３は、電圧源１０１から出力された電圧に応じて生じた電流を目標電流信号Ｓ４が示す目標電流に向けて収束させるように制御する。この応答制御信号Ｓ８に基づく電流制御回路１０３の制御の詳細については、後述する。 The current control circuit 103 controls a current (current overshooted with respect to the target current) generated according to the voltage output from the voltage source 101 based on a response control signal S8 from an error amplifier 104 described later. For example, the current control circuit 103 controls the current generated according to the voltage output from the voltage source 101 to converge toward the target current indicated by the target current signal S4. Details of the control of the current control circuit 103 based on the response control signal S8 will be described later.

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、この差分を示す信号が、電流制御回路１０３を制御するための応答制御信号Ｓ８として電流制御回路１０３に出力される。 The error amplifier 104 detects the difference between the current detection signal S9 from the current detection circuit 102 and the target current signal S4. Then, a signal indicating the difference is output to the current control circuit 103 as a response control signal S8 for controlling the current control circuit 103.

時定数回路１０５は、ビデオ信号Ｖｏに応答する駆動回路２０９ｉの動作の時定数として、時定数Ａ（第１の時定数）および時定数Ｂ（第２の時定数）を決定するための回路である。時定数Ａおよび時定数Ｂは、それぞれ、発光部１０７（レーザ光源２００）の出力特性に応じて、ビデオ信号Ｖｏに対応する所望の波形（光出力の波形）が得られるように、決定されたものである。即ち、上記時定数Ａおよび時定数Ｂは、発光部１０７（レーザ光源２００）の出力特性に応じて、ビデオ信号Ｖｏに対するレーザ光源２００の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れ量が小さくなるように、決定されたものである。ここで、発光部１０７（レーザ光源２００）の出力特性とは、使用環境に応じた立ち上がり、立ち下がり特性などである。 The time constant circuit 105 is a circuit for determining a time constant A (first time constant) and a time constant B (second time constant) as time constants for the operation of the drive circuit 209i in response to the video signal Vo. is there. The time constant A and the time constant B are respectively determined so as to obtain a desired waveform (waveform of optical output) corresponding to the video signal Vo according to the output characteristics of the light emitting unit 107 (laser light source 200). Is. That is, the time constant A and the time constant B are determined according to the output characteristics of the light emitting unit 107 (laser light source 200) so that the delay amount of the rise and fall of the laser light source 200 with respect to the video signal Vo becomes small. It is a thing. Here, the output characteristics of the light emitting unit 107 (laser light source 200) include rising and falling characteristics according to the use environment.

詳細には、時定数回路１０５は、コンデンサＣと、ダイオードＤ１および抵抗Ｒ１からなる充電回路と、抵抗Ｒ２およびダイオードＤ２からなる放電回路を有する。ここで、コンデンサＣの容量と抵抗Ｒ２の抵抗値は、それぞれ、時定数Ａが得られるように設定された値である。また、コンデンサＣの容量と抵抗Ｒ１の抵抗値は、それぞれ、時定数Ｂが得られるように設定された値である。 Specifically, the time constant circuit 105 includes a capacitor C, a charging circuit including a diode D1 and a resistor R1, and a discharging circuit including a resistor R2 and a diode D2. Here, the capacitance of the capacitor C and the resistance value of the resistor R2 are values set so that the time constant A can be obtained. Further, the capacitance of the capacitor C and the resistance value of the resistor R1 are values set so that the time constant B can be obtained.

上記充電回路は、エラーアンプ１０４の出力から電荷を引き抜いてコンデンサＣに蓄積させる、即ちコンデンサＣの充電を行う回路である。この充電回路を介した充電は、発光部１０７の消灯開始に応答して即ちスイッチング素子１０６のオフ動作に応答して開始され、時定数Ｂが規定する時間で完了する。上記放電回路は、コンデンサＣに蓄積された電荷をエラーアンプ１０４の出力に放電させる回路である。この放電回路を介した放電は、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開始され、上記時定数Ａが規定する時間で完了する。 The charging circuit is a circuit that extracts charges from the output of the error amplifier 104 and accumulates them in the capacitor C, that is, charges the capacitor C. Charging via the charging circuit is started in response to the start of turning off of the light emitting unit 107, that is, in response to the OFF operation of the switching element 106, and is completed in a time defined by the time constant B. The discharge circuit is a circuit that discharges the electric charge accumulated in the capacitor C to the output of the error amplifier 104. The discharge through the discharge circuit is started in response to the lighting start of the light emitting unit 107, that is, in response to the ON operation of the switching element 106, and is completed in a time defined by the time constant A.

発光部１０７（レーザ光源２００の各発光部１０７）を立ち上げる際および立ち下げる際の時定数回路１０５の作用の詳細については、後述する。 Details of the operation of the time constant circuit 105 when starting up and shutting down the light emitting unit 107 (each light emitting unit 107 of the laser light source 200) will be described later.

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（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への駆動電流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。 The switching element 106 performs a switching operation (on / off operation) based on the output of the inverter 113 to which the video signal Vo is input. By this switching operation, the drive current Id is supplied to and cut off from the light emitting unit 107. The video signal Vo input to the inverter 113 is a video signal in the main scanning direction line corresponding to the light emitting unit 107.

次に、発光部１０７（面発光型半導体レーザ素子）の駆動について図４を参照しながら説明する。図４（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４（ｂ）は図３の駆動回路２０９ｉ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。 Next, driving of the light emitting unit 107 (surface emitting semiconductor laser element) will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a diagram showing rising waveforms of the drive current Id ′ and the light output of the light emitting unit 107 when the light emitting unit 107 is driven by the conventional constant current control. FIG. 4B is a diagram showing rising waveforms of the drive current Id and the light output of the light emitting unit 107 when the light emitting unit 107 is driven by the drive circuit 209i of FIG.

発光部１０７に対しては、駆動電流Ｉｄ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、立ち上がり時（点灯時）において、発光部１０７の光出力が目標光量に達するまでに遅れが生じ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、周囲温度（または発光部１０７の温度）などにより大きく変動する。 The light emitting unit 107 is required to raise the light output to the target light amount in a short time in response to the drive current Id. However, the light emitting unit 107 has a characteristic that a delay occurs until the light output of the light emitting unit 107 reaches the target light amount at the time of start-up (lighting). The delay amount (delay time) varies greatly depending on the light amount of the light emitting unit 107, the ambient temperature (or the temperature of the light emitting unit 107), and the like.

従来、例えば図４（ａ）に示すように、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’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）。 Conventionally, for example, as shown in FIG. 4A, the supply of the drive current Id 'is started with respect to the input of the video signal Vo. With the start of supply of the drive current Id ′, the light output of the light emitting unit 107 (laser beam waveform) immediately rises up to a certain amount of light, but the current control circuit has a period until it reaches the target amount of light thereafter. It rises gradually with a time constant. Here, the delay in the rise of the optical output with respect to the rise of the drive current Id ′ is affected by the temperature (the temperature of the light emitting unit 107 or its ambient temperature), and the delay amount is large at the low temperature (solid line), and the high temperature. At time, the amount of delay is small (dotted line).

また、発光部１０７を消灯させる際には、駆動電流Ｉｄ’の供給が遮断されるが、発光部１０７の光出力（レーザ光の波形）の立ち下がりに遅れが生じ、発光部１０７は、即座には消灯しない。 Further, when the light emitting unit 107 is turned off, the supply of the drive current Id ′ is interrupted. However, a delay occurs in the fall of the light output (laser light waveform) of the light emitting unit 107, and the light emitting unit 107 immediately Does not turn off.

このようなレーザ光源における光出力の立ち上がりおよび立ち下がりの遅れは、上述したように、画素の潜像形成に影響を与える。例えば、光出力の立ち上がり時間が長くなると、潜像の細りが生じ、光出力の立ち下がり時間が長くなると、潜像の太りが発生するなど、画質の劣化を招くことになる。 As described above, the delay in the rise and fall of the light output in the laser light source affects the formation of the latent image of the pixel. For example, if the rise time of the light output is long, the latent image is thinned. If the fall time of the light output is long, the latent image is fattened.

そこで、本実施の形態は、図４（ｂ）に示すように、ビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を点灯させる際には、目標電流に対してオーバーシュートした後に時定数Ａで目標電流に収束する駆動電流Ｉｄを発光部１０７に供給する。ビデオ信号Ｖｏに応答して発光部１０７を消灯させる際には、消灯電流（＝零電流）に対してアンダーシュートした後に時定数Ｂで消灯電流に収束する駆動電流Ｉｄが発光部１０７に供給される。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4B, when the light emitting unit 107 is turned on in response to the video signal Vo, the target current is set with the time constant A after overshooting the target current. Is supplied to the light emitting unit 107. When the light emitting unit 107 is turned off in response to the video signal Vo, the drive current Id that converges to the light-off current with a time constant B after being undershooted with respect to the light-off current (= zero current) is supplied to the light emitting unit 107. The

これにより、発光部１０７の立ち上がりが加速されて立ち上がりの遅れ量が小さくなるように補正され、発光部１０７の光出力は、目標光量に即座に達する。また、発光部１０７の立ち下がりが加速されて立ち下がりの遅れ量が小さくなるように補正され、発光部１０７の光出力が即座に零に達する。よって、矩形波形のビデオ信号Ｖｏに対して、略矩形の波形を有する光出力が得られ、立ち上がりおよび立ち下がりの遅れに起因する潜像の細りおよび太りの発生を未然に防止することができる。 As a result, the rise of the light emitting unit 107 is accelerated and corrected so that the delay amount of the rise is reduced, and the light output of the light emitting unit 107 immediately reaches the target light amount. Further, the fall of the light emitting unit 107 is accelerated so that the delay amount of the fall is reduced, and the light output of the light emitting unit 107 immediately reaches zero. Therefore, an optical output having a substantially rectangular waveform is obtained for the video signal Vo having a rectangular waveform, and it is possible to prevent the occurrence of thinning and thickening of the latent image due to the rise and fall delays.

具体的には、上記駆動回路２０９ｉ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。 Specifically, when an L (Low) level video signal Vo is input to the inverter 113 in the driving circuit 209i, the inverter 113 outputs an H (High) level signal. The switching element 106 is turned off by an H level signal from the inverter 113.

電圧源１０１は電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を出力するが、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に応じて生じた最大の電流（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。また、スイッチング素子１０６のオフ動作状態においては、時定数回路１０５のコンデンサＣは、電荷が蓄積されている状態（充電状態）にある。 The voltage source 101 outputs the voltage V1 set by the voltage setting signal S5. However, since the switching element 106 is turned off, the current detection circuit 102 does not detect a current. As a result, the response control signal S8 output from the error amplifier 104 gives the current control circuit 103 the maximum current generated according to the voltage V1 of the voltage source 101 (current overshooted with respect to the target current). This signal is output as the drive current Id. In addition, when the switching element 106 is in the OFF operation state, the capacitor C of the time constant circuit 105 is in a state where charge is accumulated (charged state).

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、即ち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に供給された駆動電流Ｉｄを検出し、電流検出信号Ｓ９をエラーアンプ１０４に出力する。このとき、電流検出回路１０２が検出した駆動電流Ｉｄ（電流検出信号Ｓ９）は、目標電流（目標電流信号Ｓ４）を超えたものとなる。即ち、電流検出回路１０２が検出した駆動電流Ｉｄの立ち上がりは、目標電流を超えた状態になる。 Next, when an H level video signal Vo is input to the inverter 113, an L level signal is output from the inverter 113, and the switching element 106 is turned on. As a result, the current control circuit 103 supplies, as the drive current Id, the maximum current corresponding to the voltage V1 output from the voltage source 101, that is, the current overshooting the target current, to the light emitting unit 107. . The current detection circuit 102 detects the drive current Id supplied from the voltage source 101 via the switching element 106 to the light emitting unit 107 and outputs a current detection signal S9 to the error amplifier 104. At this time, the drive current Id (current detection signal S9) detected by the current detection circuit 102 exceeds the target current (target current signal S4). That is, the rise of the drive current Id detected by the current detection circuit 102 exceeds the target current.

ここで、スイッチング素子１０６がオン動作すると、時定数回路１０５のコンデンサＣに蓄積されている電荷の放電が上記放電回路（ダイオードＤ２および抵抗Ｒ２）を介して開始される。これにより、エラーアンプ１０４が出力する応答制御信号Ｓ８には、コンデンサＣから放電された電荷が重畳され、当該応答制御信号Ｓ８が示す値（電流検出回路１０２が検出した電流と目標電流の差分）は、大きくなる。そして、コンデンサＣからの放電は、上記時定数Ａが規定する時間で完了し、応答制御信号Ｓ８が示す値は、次第に小さくなる。 Here, when the switching element 106 is turned on, the discharge of the charge accumulated in the capacitor C of the time constant circuit 105 is started via the discharge circuit (diode D2 and resistor R2). As a result, the charge discharged from the capacitor C is superimposed on the response control signal S8 output from the error amplifier 104, and the value indicated by the response control signal S8 (the difference between the current detected by the current detection circuit 102 and the target current). Will grow. Then, the discharge from the capacitor C is completed at the time specified by the time constant A, and the value indicated by the response control signal S8 gradually decreases.

即ち、時定数回路１０５により決定された時定数Ａが規定する時間の経過に伴い、電流検出回路１０２が検出した駆動電流Ｉｄ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。その結果、電流制御回路１０３から出力された駆動電流Ｉｄは、目標電流に対してオーバーシュートした電流から次第に目標電流に向けて収束する。 That is, the difference between the drive current Id detected by the current detection circuit 102 and the target current (the response control signal S8 output from the error amplifier 104 indicates that the time constant A determined by the time constant circuit 105 has elapsed. Value) becomes gradually smaller. As a result, the drive current Id output from the current control circuit 103 gradually converges toward the target current from the current overshooted with respect to the target current.

このような動作により、発光部１０７を点灯させる際には、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に供給されるので、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（点灯させる）ことができる。この後、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄは、目標電流に向けて収束し、発光部１０７の光出力は目標光量に収束する。 With such an operation, when the light emitting unit 107 is turned on, the drive current Id overshooting the target current is supplied to the light emitting unit 107, so that the light emitting unit immediately reaches the target light amount. 107 can be activated (lighted). Thereafter, the drive current Id that overshoots the target current converges toward the target current, and the light output of the light emitting unit 107 converges to the target light amount.

また、電圧設定信号Ｓ５が設定する電圧即ち電圧源１０１が出力する電圧Ｖ１は、発光部１０７（レーザ光源２００）の周囲温度（温度センサ２０７の温度信号Ｓ６）および目標光量に基づいて決定された電圧である。よって、この電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１により、発光部１０７の立ち上げ時においては、発光部１０７（レーザ光源２００）の周囲温度に影響されることなく、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。 The voltage set by the voltage setting signal S5, that is, the voltage V1 output from the voltage source 101 is determined based on the ambient temperature of the light emitting unit 107 (laser light source 200) (temperature signal S6 of the temperature sensor 207) and the target light amount. Voltage. Therefore, a stable waveform with a small delay amount is not affected by the ambient temperature of the light emitting unit 107 (laser light source 200) when the light emitting unit 107 is started up by the voltage V1 set by the voltage setting signal S5. The light output can be obtained.

ここで、例えばレーザ光源２００の周囲温度（温度センサ２０７の温度信号Ｓ６）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。 Here, for example, the case where the ambient temperature of the laser light source 200 (the temperature signal S6 of the temperature sensor 207) is the first temperature (low temperature) and the second temperature higher than the first temperature (high temperature). Suppose.

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４（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における、高温時の遅れ量（図４（ａ）の実線）より大きい低温時の遅れ量（図４（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。 In the case of the first temperature, the voltage V1 output from the voltage source 101 is increased by the voltage setting signal S5 as compared to the case of the second temperature. Thereby, the maximum current supplied by the current control circuit 103 in the case of the first temperature is larger than that in the case of the second temperature. That is, as shown in FIG. 4B, the high voltage V1 is set so that the rising waveform of the drive current Id is higher at low temperatures than at high temperatures. This makes it possible to reduce the delay amount at the low temperature (dotted line in FIG. 4A) larger than the delay amount at the high temperature (solid line in FIG. 4A) in the rise of the optical output. Therefore, it is possible to obtain a light output having a stable waveform with a very small delay amount at the time of rising at a low temperature.

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が出力する電圧Ｖ１は、小さく設定される。即ち、図４（ｂ）に示すように、高温時には、低温時の場合の駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形に比して、駆動電流Ｉｄの立ち上がり波形が低くなるように、低い電圧Ｖ１が設定される。 On the other hand, in the case of the second temperature, the voltage V1 output from the voltage source 101 by the voltage setting signal S5 is set smaller than in the case of the first temperature. That is, as shown in FIG. 4B, at a high temperature, the low voltage V1 is set so that the rising waveform of the driving current Id is lower than the rising waveform of the driving current Id at a low temperature. .

次にビデオ信号ＶｏがＬレベルになると、インバータ１１３からは、Ｈレベルの信号が出力され、スイッチング素子１０６は、オフ動作する。これにより、発光部１０７に対して、駆動電流Ｉｄの供給が遮断される。このスイッチング素子１０６のオフ動作に応答して、時定数回路１０５の上記充電回路を介して、空のコンデンサＣの充電が開始される。即ち、エラーアンプ１０４の出力から電荷が引き抜かれてコンデンサＣに蓄積される。そして、コンデンサＣへの充電は、時定数Ｂが規定する時間で、完了する。 Next, when the video signal Vo becomes L level, the inverter 113 outputs an H level signal, and the switching element 106 is turned off. As a result, the supply of the drive current Id to the light emitting unit 107 is interrupted. In response to the OFF operation of the switching element 106, charging of the empty capacitor C is started via the charging circuit of the time constant circuit 105. That is, electric charges are extracted from the output of the error amplifier 104 and accumulated in the capacitor C. The charging of the capacitor C is completed in a time defined by the time constant B.

このコンデンサＣへの充電により、電流制御回路１０３は、零電流（消灯電流）に対してアンダーシュートした駆動電流Ｉｄを出力した後に、当該駆動電流Ｉｄを上記時定数Ｂが規定する時間で、零電流に収束させる。即ち、スイッチング素子１０６のオフ動作後、見掛け上、発光部１０７には、目標電流に対してアンダーシュートした後に上記時定数Ｂで零電流に収束する駆動電流Ｉｄが供給されることになる。これにより、ビデオ信号Ｖｏに応答して、上記時定数Ｂが規定する時間で、発光部１０７を消灯させることができる。 By charging the capacitor C, the current control circuit 103 outputs the driving current Id undershooting with respect to the zero current (light-off current), and then the driving current Id is zero for the time specified by the time constant B. Converge to current. That is, after the switching element 106 is turned off, the light emitting unit 107 is apparently supplied with the driving current Id that converges to zero current with the time constant B after undershooting the target current. Thereby, in response to the video signal Vo, the light emitting unit 107 can be turned off for the time defined by the time constant B.

ここで、上述したように、上記時定数Ａおよび時定数Ｂは、発光部１０７（レーザ光源２００）の出力特性に応じて、ビデオ信号Ｖｏに対応する所望の波形（光出力の波形）が得られるように、決定されたものである。 Here, as described above, the time constant A and the time constant B obtain a desired waveform (waveform of optical output) corresponding to the video signal Vo according to the output characteristics of the light emitting unit 107 (laser light source 200). As determined.

また、時定数Ｂに関しては、それが長い時間を規定する時定数に決定された場合、発光部１０７が消灯するまでの時間が長くなり、上述したような潜像の太りが発生する。これに対し、発光部１０７の消灯に要する時間を短時間にすること（消灯を速くすること）による弊害は生じないので、時定数Ｂは、短い時間を規定するように決定される。 Further, when the time constant B is determined to be a time constant that defines a long time, the time until the light emitting unit 107 is turned off becomes long, and the latent image is thickened as described above. On the other hand, since there is no adverse effect caused by shortening the time required for turning off the light emitting unit 107 (fastening the turning off), the time constant B is determined so as to define a short time.

また、時定数Ｂは、時定数Ａとは関係なく決定することが可能である。即ち、時定数Ｂは、時定数Ａに対し、Ｂ＜Ａの関係式を満足するように、または、Ｂ≧Ａの関係式を満足するように決定される場合もある。例えば、Ａ＞Ｂの関係式を満足するように時定数Ａと時定数Ｂが決定される場合、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値は、Ｒ１＜Ｒ２の関係式を満足するように選択される。 The time constant B can be determined regardless of the time constant A. That is, the time constant B may be determined so as to satisfy the relational expression of B <A with respect to the time constant A or to satisfy the relational expression of B ≧ A. For example, when the time constant A and the time constant B are determined so as to satisfy the relational expression of A> B, the resistance values of the resistors R1 and R2 are selected so as to satisfy the relational expression of R1 <R2.

次に、目標電流と電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を算出する処理について図５を参照しながら説明する。図５は目標電流と電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を算出する処理の手順を示すフローチャートである。図５のフローチャートに示す手順は、例えば電源投入時などの予め決められたタイミングにおいて、コントローラ２１０により実行されるものである。 Next, a process for calculating the target current and the voltage V1 set in the voltage source 101 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure for calculating the target current and the voltage V <b> 1 set in the voltage source 101. The procedure shown in the flowchart of FIG. 5 is executed by the controller 210 at a predetermined timing such as when the power is turned on.

コントローラ２１０は、図５に示すように、まず、予め決められている濃度検出用パターン画像（トナー像）を、感光ドラム２２上に形成する（ステップＳ５００）。そして、コントローラ２１０は、濃度センサ２０６からの濃度信号Ｓ２に基づいて、感光ドラム２２に形成された濃度検出用パターン画像の濃度を検出する（ステップＳ５０１）。 As shown in FIG. 5, the controller 210 first forms a predetermined density detection pattern image (toner image) on the photosensitive drum 22 (step S500). Then, based on the density signal S2 from the density sensor 206, the controller 210 detects the density of the density detection pattern image formed on the photosensitive drum 22 (step S501).

次いで、コントローラ２１０は、検出した濃度に基づいて、目標光量を算出する（ステップＳ５０２）。そして、コントローラ２１０は、上記算出した目標光量を得るための目標電流および目標電圧を算出する（ステップＳ５０３）。 Next, the controller 210 calculates a target light amount based on the detected density (step S502). Then, the controller 210 calculates a target current and a target voltage for obtaining the calculated target light amount (step S503).

次いで、コントローラ２１０は、温度センサ２０７からの温度信号Ｓ６に基づいて、レーザ光源２００（発光部１０７）の周囲温度を検出する（ステップＳ５０４）。そして、コントローラ２１０は、表１に示すテーブルを参照し、上記算出した目標光量（光出力）と上記検出した周囲温度に基づいて、上記目標電圧を補正するための補正係数を算出する（ステップＳ５０５）。 Next, the controller 210 detects the ambient temperature of the laser light source 200 (light emitting unit 107) based on the temperature signal S6 from the temperature sensor 207 (step S504). Then, the controller 210 refers to the table shown in Table 1 and calculates a correction coefficient for correcting the target voltage based on the calculated target light amount (light output) and the detected ambient temperature (step S505). ).

次いで、コントローラ２１０は、上記算出した補正係数を用いて上記目標電圧を補正し、当該補正した電圧を、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１として算出し（ステップＳ５０６）、本処理を終了する。 Next, the controller 210 corrects the target voltage using the calculated correction coefficient, calculates the corrected voltage as the voltage V1 set in the voltage source 101 (step S506), and ends the process.

このようにして目標電流および電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１が算出されると、上記目標電流を示す目標電流信号Ｓ４が電流制御回路１０３に、上記電圧Ｖ１を設定するための電圧設定信号Ｓ５が電圧源１０１にそれぞれ出力される。 When the target current and the voltage V1 set for the voltage source 101 are calculated in this way, the target current signal S4 indicating the target current is supplied to the current control circuit 103, and the voltage setting signal S5 for setting the voltage V1 is supplied. Each is output to the voltage source 101.

ここで、表１に示すテーブルは、目標電圧を補正するめの補正係数α（％）を示すものである。目標電圧をＶｒｅｆとすると、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１は、（１＋α／１００）Ｖｒｅｆとなる。例えば光出力が０．２（ｍＷ）の場合において、補正係数αは、１６（％）であるので、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１は、１．１６Ｖｒｅｆとなる。

Here, the table shown in Table 1 shows a correction coefficient α (%) for correcting the target voltage. When the target voltage is Vref, the voltage V1 set to the voltage source 101 is (1 + α / 100) Vref. For example, when the light output is 0.2 (mW), the correction coefficient α is 16 (%), so the voltage V1 set to the voltage source 101 is 1.16 Vref.

発光部１０７は点灯、消灯を繰り返すことにより、発光部１０７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。 As the light emitting unit 107 is repeatedly turned on and off, the ambient temperature of the light emitting unit 107 varies. Along with this, the rising delay amount of the light emitting unit 107 changes. Therefore, in the present embodiment, the voltage V1 set in the voltage source 101 is changed by the voltage setting signal S5 in order to cope with the change in the rising delay amount of the light emitting unit 107 due to the change in the ambient temperature of the light emitting unit 107.

この電圧設定信号Ｓ５により電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する場合について図６を参照しながら説明する。図６は電圧設定信号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。 A case where the voltage V1 set to the voltage source 101 is changed by the voltage setting signal S5 will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a video signal Vo, a drive current Id, a target current signal S4, an output voltage V1 of the voltage source 101, and an applied voltage Vd to the light emitting unit 107 when changing the voltage V1 set to the voltage source 101 by the voltage setting signal S5. FIG. 6 is a diagram illustrating respective waveforms of a response control signal S8 and an optical output.

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。また、時定数回路１０５のコンデンサＣは、満充電された状態にある。 As shown in FIG. 6, in the initial state in which the switching element 106 is turned off, the drive current Id does not flow through the light emitting unit 107, and the current detection circuit 102 does not detect a current. At this time, the voltage source 101 outputs the voltage V1 set by the voltage setting signal S5, and the current control circuit 103 enters an operation state in which the maximum current is supplied by the response control signal S8 from the error amplifier 104. is there. Further, the capacitor C of the time constant circuit 105 is in a fully charged state.

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。このスイッチング素子１０６のオン動作に応答して、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（目標電流を超えた電流）が駆動電流Ｉｄとして、発光部１０７に供給される。また、同時に、時定数回路１０５のコンデンサＣに蓄積された電荷の放電が開始される。この放電は、時定数Ａが規定する時間で、完了する。上記放電開始後、応答制御信号Ｓ８が示す差分（電流検出信号Ｓ９と目標電流信号Ｓ４の差分）は次第に小さくなるように変化する。この応答制御信号Ｓ８により、電流制御回路１０３は、時定数Ａが規定する時間で、目標電流に対してオーバーシュートした駆動電流Ｉｄを、目標電流に収束させる。これに合わせて、発光部１０７に印加される電圧Ｖｄが、次第に低下する。 Here, when the H-level video signal Vo is input to the inverter 113 at the timing T1, the switching element 106 is turned on. In response to the ON operation of the switching element 106, the current control circuit 103 outputs the maximum current (current exceeding the target current) corresponding to the voltage V1 output from the voltage source 101 as the drive current Id, and the light emitting unit 107. To be supplied. At the same time, the discharge of the charge accumulated in the capacitor C of the time constant circuit 105 is started. This discharge is completed in a time defined by the time constant A. After the start of the discharge, the difference indicated by the response control signal S8 (the difference between the current detection signal S9 and the target current signal S4) changes so as to become gradually smaller. In response to the response control signal S8, the current control circuit 103 converges the drive current Id that has overshooted the target current to the target current for the time defined by the time constant A. In accordance with this, the voltage Vd applied to the light emitting unit 107 gradually decreases.

タイミングＴ２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。このスイッチング素子１０６のオフ動作により、電流制御回路１０３から上記電流路を介して発光部１０７に供給される駆動電流Ｉｄが遮断される。また、同時に、上記電流路から電荷が引き抜かれて上記充電回路を介して時定数回路１０５のコンデンサＣの充電が開始され、この充電は、時定数Ｂが規定する時間で完了する。この充電により、見掛け上、発光部１０７には、消灯電流（零電流）に対してアンダーシュートした後に時定数Ｂが規定する時間で、消灯電流（零電流）に収束する駆動電流Ｉｄが供給されることになる。よって、発光部１０７の光出力は、遅れ量が非常に小さい状態で、立ち下がることになる。 When the video signal Vo becomes L level at timing T2, the switching element 106 is turned off. By the turning-off operation of the switching element 106, the drive current Id supplied from the current control circuit 103 to the light emitting unit 107 via the current path is cut off. At the same time, charge is extracted from the current path, and charging of the capacitor C of the time constant circuit 105 is started via the charging circuit. This charging is completed at a time defined by the time constant B. As a result of this charging, the light emitting unit 107 is apparently supplied with the drive current Id that converges to the turn-off current (zero current) in the time defined by the time constant B after undershooting the turn-off current (zero current). Will be. Therefore, the light output of the light emitting unit 107 falls with a very small amount of delay.

なお、図６において、各波形を簡素化して図示するために、駆動電流Ｉｄのアンダーシュート部分およびこれに応じて補正される光出力の立ち下がりの波形は、単純化（省略）している。実際には、駆動電流Ｉｄ、光出力などに関しては、図４（ｂ）に示すような立ち下がりの波形が得られることになる。 In FIG. 6, in order to simplify and illustrate each waveform, the undershoot portion of the drive current Id and the waveform of the fall of the optical output corrected in accordance therewith are simplified (omitted). Actually, with respect to the drive current Id, the optical output, etc., a falling waveform as shown in FIG. 4B is obtained.

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。そして、スイッチング素子１０６のオン、オフ動作に合わせて、時定数回路１０５のコンデンサＣからの放電および充電が行われる。 When the video signal Vo having a duty lower than that of the video signal Vo in the period between the timings T1 and T2 is input to the inverter 113 in the period between the timings T3 and T4, the switching element 106 based on the video signal Vo Operates on and off. A period between the timings T2 and T3 is a period in which the time constant circuit 105 is sufficiently saturated, and the voltage V1 is output from the voltage source 101 as in the timing T1. Then, the capacitor C of the time constant circuit 105 is discharged and charged in accordance with the on / off operation of the switching element 106.

また、発光部１０７（レーザ光源２００）の温度またはその周囲温度は、発光部１０７の点灯、消灯の繰り返しに応じて、上昇、低下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。 In addition, the temperature of the light emitting unit 107 (laser light source 200) or the ambient temperature thereof changes so as to repeatedly increase and decrease in accordance with repetition of turning on and off of the light emitting unit 107. Thereby, the rising delay amount of the light emitting unit 107 varies.

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の温度またはその周囲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。 Here, since the lighting time of the light emitting unit 107 is shorter than the extinguishing time, the change in the temperature of the light emitting unit 107 or its ambient temperature is small, and the variation in the rising delay amount of the light emitting unit 107 is small. Therefore, it is not necessary to change the voltage V1 set to the voltage source 101 by the voltage setting signal S5, and the voltage V1 set by the voltage setting signal S5 is held as it is.

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。このスイッチング素子１０６のオフ動作に応答して、上記電流路から電荷が引き抜かれて上記コンデンサＣに蓄積される。これにより、発光部１０７には、見掛け上、アンダーシュートが生じた電流が駆動電流Ｉｄとして供給されることになる。 When the video signal Vo becomes L level at timing T4, the switching element 106 is turned off. In response to the turning-off operation of the switching element 106, charges are extracted from the current path and accumulated in the capacitor C. As a result, an apparently undershooted current is supplied to the light emitting unit 107 as the drive current Id.

タイミングＴ５〜Ｔ６の間の期間において、ビデオ信号Ｖｏとして、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のコンデンサＣ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。 When the video signal Vo having a high duty is input as the video signal Vo in the period between the timings T5 and T6, the switching element 106 is turned on and off based on the video signal Vo. The period between the timings T4 and T5 is a period in which the capacitor C of the time constant circuit 105 is sufficiently saturated, and the voltage V1 is output from the voltage source 101 as in the timing T1.

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。 Here, in the period between the timings T5 and T6, since the lighting time of the light emitting unit 107 is longer than the extinguishing time, the response control signal S8 repeatedly increases and decreases slightly according to the on / off operation of the switching element 106. However, it gradually decreases. Thereby, the rising waveform of the drive current Id becomes lower than the next rising waveform, and the rising delay amount of the light emitting unit 107 cannot be reduced. Further, the temperature of the light emitting unit 107 or its ambient temperature rises, and the rising delay amount of the light emitting unit 107 varies in a decreasing direction.

よって、駆動電流Ｉｄの立ち上がり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、小さくなるように、補正されたことになる。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。 Therefore, even when the rising waveform of the drive current Id becomes low, the rising delay amount of the light emitting unit 107 at a high temperature is small, so that the correction is made so that it becomes substantially small. That is, the output waveform of the light emitting unit 107 can be a stable waveform with a small delay amount without changing the voltage V1 set to the voltage source 101 by the voltage setting signal S5.

タイミングＴ７において、例えば温度センサ２０７により検出された発光部１０７の周囲温度（温度信号Ｓ６）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。これは、コントローラ２１０により、温度信号Ｓ６に基づいて判断される。この場合、コントローラ２１０は、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を高くし、この電圧Ｖ１を設定するための電圧設定信号Ｓ５を電圧源１０１に出力する。これにより、電圧源１０１は、タイミングＴ７以前の電圧Ｖ１より高い電圧Ｖ１を出力する。 At timing T7, for example, it is assumed that the rise delay amount of the light emitting unit 107 is increased due to a decrease in the ambient temperature (temperature signal S6) of the light emitting unit 107 detected by the temperature sensor 207, for example. This is determined by the controller 210 based on the temperature signal S6. In this case, the controller 210 increases the voltage V1 set to the voltage source 101 and outputs a voltage setting signal S5 for setting the voltage V1 to the voltage source 101. As a result, the voltage source 101 outputs a voltage V1 higher than the voltage V1 before the timing T7.

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の立ち上がりは、タイミングＴ１時の駆動電流Ｉｄの立ち上がりより高くなる。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なり、発光部１０７の立ち上がり時において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。 When an H level video signal Vo is input in a period between timings T8 and T9, a drive current Id is supplied from the current control circuit 103 to the light emitting unit 107. The rise of the drive current Id is higher than the rise of the drive current Id at the timing T1. Thereby, the delay amount of the rise of the light emitting unit 107 that has become larger due to the decrease in the ambient temperature of the light emitting unit 107 is reduced, and it is possible to obtain a light output that immediately reaches the target light amount when the light emitting unit 107 rises. .

ここで、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１を変更する場合、表１に示すテーブルが参照され、現在の光出力と周囲温度に基づいて補正係数が決定される。そして、現在設定されている電圧Ｖ１に対して補正係数分の電圧が加算されたものが、電圧源１０１に設定する電圧Ｖ１として決定される。 Here, when the voltage V1 set to the voltage source 101 is changed, the table shown in Table 1 is referred to, and the correction coefficient is determined based on the current light output and the ambient temperature. Then, the voltage V1 to be set in the voltage source 101 is determined by adding the voltage corresponding to the correction coefficient to the currently set voltage V1.

(第２の実施の形態)
次に、本発明の第２の実施の形態について図７を参照しながら説明する。図７は本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されているレーザドライバの構成を示す回路図である。ここで、上記第１の実施の形態と同じ要素または部材には同じ符号し、同じ要素または部材の説明は省略または簡略化する。 (Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a laser driver mounted on the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention. Here, the same elements or members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description of the same elements or members is omitted or simplified.

本実施の形態は、図７に示すように、レーザ光源２００の発光部１０７毎に設けられている駆動回路２０９ｉ（ｉ＝１〜ｎ）が光量制御回路１１４（目標電流決定手段）を有する点で、上記第１の実施の形態と異なる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the drive circuit 209i (i = 1 to n) provided for each light emitting unit 107 of the laser light source 200 has a light amount control circuit 114 (target current determining means). Thus, it is different from the first embodiment.

光量制御回路１１４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光量検出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から出力された光量検出信号は、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には、コントローラ２１０から出力された目標光量信号Ｓ１０が入力される。ここで、目標光量信号Ｓ１０は、目標光量を示す信号である。エラーアンプ１１１は、ＦＤ１０８からアンプ１０９を介して入力された光量検出信号（検出した光量）と目標光量信号Ｓ１０（目標光量）との差分を示す差分信号を、出力する。 The light amount control circuit 114 includes a photodiode (light amount detection means; hereinafter referred to as FD) 108 that detects the light amount of the laser light emitted from the light emitting unit 107 and outputs a light amount detection signal indicating the detected light amount. The light amount detection signal output from the FD 108 is amplified by the amplifier 109 and then input to the error amplifier 111. Further, the target light amount signal S10 output from the controller 210 is input to the error amplifier 111. Here, the target light amount signal S10 is a signal indicating the target light amount. The error amplifier 111 outputs a difference signal indicating a difference between the light amount detection signal (detected light amount) input from the FD 108 via the amplifier 109 and the target light amount signal S10 (target light amount).

エラーアンプ１１１から出力された差分信号は、サンプルホールド回路１１２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Ｓ１１に基づいて、エラーアンプ１１１から出力された差分信号を抽出し、保持される。サンプルホールド回路１１２に保持されている差分信号は、エラーアンプ１０４に入力される。 The differential signal output from the error amplifier 111 is input to the sample hold circuit 112. The sample / hold circuit 112 extracts the differential signal output from the error amplifier 111 based on the sample / hold signal S11 from the controller 210 and holds it. The difference signal held in the sample hold circuit 112 is input to the error amplifier 104.

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Ｓ１１および目標光量信号Ｓ１０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に一致させるための光量制御が行われる。即ち、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ように、駆動電流Ｉｄが制御される。 At the time of APC (automatic light amount control), the controller 210 outputs a sample / hold signal S11 and a target light amount signal S10, and performs light amount control so that the light amount of the laser light emitted from the light emitting unit 107 matches the target light amount. That is, the drive current Id is controlled so that the amount of laser light emitted from the light emitting unit 107 matches the target amount of light.

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Ｓ１１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。 At the time of image formation, the controller 210 outputs a sample / hold signal S11 to the sample / hold circuit 112. A target current obtained by APC (driving current Id when the amount of laser light emitted from the light emitting unit 107 matches the target amount of light) held in the sample / hold circuit 112 is the target current signal S4. Is output to the error amplifier 104.

これにより、第１の実施の形態と同様に、発光部１０７を点灯させる（立ち上げる）際には、目標電流に対してオーバーシュートした後に時定数Ａで収束する駆動電流Ｉｄが、発光部１０７に供給される。また、発光部１０７を消灯させる（立ち下げる）際には、消灯電流に対してアンダーシュートした後に時定数Ｂで消灯電流（零電流）に収束する駆動電流Ｉｄが、発光部１０７に供給される。 Thus, as in the first embodiment, when the light emitting unit 107 is turned on (started up), the driving current Id that converges with the time constant A after overshooting the target current is the light emitting unit 107. To be supplied. In addition, when the light emitting unit 107 is turned off (falls), a driving current Id that converges to a light-off current (zero current) with a time constant B after undershooting the light-off current is supplied to the light-emitting unit 107. .

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について図８および図９を参照しながら説明する。図８は本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されているレーザドライバの構成を示す回路図である。図９は図８の補正回路１２４で生成される補正電流Ｉｃ、補正前の駆動電流Ｉｒ、補正電流Ｉｃにより補正された駆動電流Ｉｄ、補正前および補正後の光出力のそれぞれの波形を示す図である。ここで、上記第１の実施の形態と同じ要素または部材には同じ符号し、同じ要素または部材の説明は省略または簡略化する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a laser driver mounted on an image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing waveforms of the correction current Ic generated by the correction circuit 124 of FIG. 8, the drive current Ir before correction, the drive current Id corrected by the correction current Ic, and the optical output before and after correction. It is. Here, the same elements or members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description of the same elements or members is omitted or simplified.

本実施の形態の駆動回路２０９ｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、図８に示すように、定電流回路１２０、電圧源１２３、補正回路１２４、２つのスイッチング素子１０６，１２２および２つのインバータ１１３，１２１を有する。 As shown in FIG. 8, the drive circuit 209i (i = 1 to n) of the present embodiment includes a constant current circuit 120, a voltage source 123, a correction circuit 124, two switching elements 106 and 122, and two inverters 113, 121.

ここで、定電流回路１２０、電圧源１２３、スイッチング素子１０６よびインバータ１１３は、互いに共働して、ビデオ信号Ｖｏに応答して目標電流および消灯電流（零電流）の一方を出力する電流出力手段を構成する。補正回路１２４、スイッチング素子１２２およびインバータ１２１は、ビデオ信号Ｖｏに応答して、定電流回路１２０からスッチング素子１０６を介して出力された電流を補正する補正手段を構成する。 Here, the constant current circuit 120, the voltage source 123, the switching element 106 and the inverter 113 cooperate with each other to output one of a target current and a turn-off current (zero current) in response to the video signal Vo. Configure. The correction circuit 124, the switching element 122, and the inverter 121 constitute correction means for correcting the current output from the constant current circuit 120 via the switching element 106 in response to the video signal Vo.

定電流回路１２０は、定電圧源Ｖｃｃと接続され、目標電流信号Ｓ４が示す目標電流に一致する駆動電流Ｉｒを出力する。電圧源１２３は、電圧設定信号Ｓ５により設定された電圧Ｖ１を出力する。 The constant current circuit 120 is connected to the constant voltage source Vcc and outputs a drive current Ir that matches the target current indicated by the target current signal S4. The voltage source 123 outputs the voltage V1 set by the voltage setting signal S5.

スイッチング素子１０６は、インバータ１１３を介したビデオ信号Ｖｏの入力に基づいて、定電流回路１２０からの駆動電流Ｉｒを発光部１０７に供給し、またその供給を遮断するように、オン、オフ動作する。また、スイッチング素子１２２は、インバータ１２１を介したビデオ信号Ｖｏの入力に基づいて、電圧源１２３が出力する電圧Ｖ１を補正回路１２４に印加し、また遮断するように、オン、オフ動作する。各スイッチング素子１０６，１２２のオン、オフ動作は、ビデオ信号Ｖｏに同期して行われる。 Based on the input of the video signal Vo through the inverter 113, the switching element 106 supplies the drive current Ir from the constant current circuit 120 to the light emitting unit 107 and performs an on / off operation so as to cut off the supply. . Further, the switching element 122 performs an on / off operation so that the voltage V1 output from the voltage source 123 is applied to the correction circuit 124 based on the input of the video signal Vo via the inverter 121 and is cut off. The on / off operations of the switching elements 106 and 122 are performed in synchronization with the video signal Vo.

補正回路１２４は、コンデンサＣ２と、ダイオードＤ３および抵抗Ｒ３からなる充電回路と、抵抗Ｒ４およびダイオードＤ４からなる放電回路を有する。補正回路１２４は、スイッチング素子１２２のオン、オフ動作に応じて、定電流回路１２０からの駆動電流Ｉｒに補正電流Ｉｃを重畳するように、上記放電回路を介した放電、上記充電回路を介した充電を行う。 The correction circuit 124 includes a capacitor C2, a charging circuit including a diode D3 and a resistor R3, and a discharging circuit including a resistor R4 and a diode D4. The correction circuit 124 discharges via the discharge circuit and passes through the charging circuit so that the correction current Ic is superimposed on the drive current Ir from the constant current circuit 120 according to the on / off operation of the switching element 122. Charge the battery.

ここで、ビデオ信号Ｖｏに応答して各スイッチング素子１０６，１２２がオン動作する（同時にオン動作する）と、補正回路１２４の充電されたコンデンサＣ２から抵抗Ｒ４およびダイオードＤ４を介して放電が行われる。これにより、定電流回路１２０から出力されている駆動電流Ｉｒに対して補正電流Ｉｃが加算されることになる。そのときの補正電流Ｉｃは、図９に示すように、急激に目標電流を超えて立ち上がり（目標電流に対してオーバーシュートし）、その後、コンデンサＣ２の容量と抵抗Ｒ４の抵抗値により決まる時定数Ａで、収束する電流となる。 Here, when the switching elements 106 and 122 are turned on in response to the video signal Vo (turned on simultaneously), the charged capacitor C2 of the correction circuit 124 is discharged through the resistor R4 and the diode D4. . As a result, the correction current Ic is added to the drive current Ir output from the constant current circuit 120. As shown in FIG. 9, the correction current Ic at that time suddenly exceeds the target current and rises (overshoots with respect to the target current), and then the time constant determined by the capacitance of the capacitor C2 and the resistance value of the resistor R4. A is the convergent current.

また、ビデオ信号Ｖｏに応答して各スイッチング素子１０６，１２２がオフ動作する（同時にオフ動作する）と、補正回路１２４のコンデンサＣ２が、ダイオードＤ３および抵抗Ｒ３を介して、充電される。これにより、定電流回路１２０から発光部１０７に至る電流路には駆動電流Ｉｒが流れていなので、この状態から補正電流Ｉｃが減算されることになる。そのときの補正電流Ｉｃは、図９に示すように、急激に消灯電流（零電流）を超えて立ち下がり（消灯電流に対してアンダーシュートし）、その後、コンデンサＣ２の容量と抵抗Ｒ３の抵抗値により決まる時定数Ｂで、収束する電流になる。 Further, when the switching elements 106 and 122 are turned off in response to the video signal Vo (at the same time, they are turned off), the capacitor C2 of the correction circuit 124 is charged via the diode D3 and the resistor R3. Thereby, since the drive current Ir flows in the current path from the constant current circuit 120 to the light emitting unit 107, the correction current Ic is subtracted from this state. As shown in FIG. 9, the correction current Ic at that time suddenly falls beyond the extinguishing current (zero current) (undershoots with respect to the extinguishing current), and then the capacitance of the capacitor C2 and the resistance of the resistor R3 The current converges with a time constant B determined by the value.

このように、ビデオ信号Ｖｏに応答して各スイッチング素子１０６，１２２がオン、オフ動作すると、駆動電流Ｉｒは、補正電流Ｉｃにより補正され、駆動電流Ｉｒと補正電流Ｉｃを合成した電流が、駆動電流Ｉｄとして得られる。即ち、各スイッチング素子１０６，１２２のオン、オフ動作に合わせて、目標電流に対してオーバーシュートまたは消灯電流に対してアンダーシュートした駆動電流Ｉｄが、発光部１０７に供給される。その結果、図９に示すように、駆動電流Ｉｒで発光部１０７を駆動した場合の光出力（補正前）に対して、駆動電流Ｉｄで発光部１０７を駆動した場合、立ち上がりおよび立ち下がりの遅れが非常に小さい、安定した光出力（補正後）を得ることができる。 As described above, when the switching elements 106 and 122 are turned on and off in response to the video signal Vo, the drive current Ir is corrected by the correction current Ic, and a current obtained by combining the drive current Ir and the correction current Ic is driven. Obtained as current Id. That is, the drive current Id that overshoots the target current or undershoots the extinguishing current is supplied to the light emitting unit 107 in accordance with the on / off operations of the switching elements 106 and 122. As a result, as shown in FIG. 9, when the light emitting unit 107 is driven with the drive current Id with respect to the light output (before correction) when the light emitting unit 107 is driven with the drive current Ir, the rising and falling delays are caused. Can obtain a stable light output (after correction).

２２感光ドラム
１０１，１２３電圧源
１０２電流制御回路
１０５時定数回路
１０６，１２２スイッチング素子
１０７発光部
１０８フォトダイオード
１１４光量制御回路
１２０定電流回路
１２４補正回路
２００レーザ光源
２０６濃度センサ
２０７温度センサ
２１０コントローラ 22 Photosensitive drums 101 and 123 Voltage source 102 Current control circuit 105 Time constant circuit 106 and 122 Switching element 107 Light emitting unit 108 Photodiode 114 Light quantity control circuit 120 Constant current circuit 124 Correction circuit 200 Laser light source 206 Density sensor 207 Temperature sensor 210 Controller

Claims

An electrophotographic image forming apparatus,
A laser light source for emitting laser light for exposure scanning of the image carrier;
Driving means for supplying current to the laser light source to drive the laser light source in response to a video signal;
The driving means has a first time constant determined so that a delay amount of rising and falling of the laser light source is reduced according to an output characteristic of the laser light source as a time constant of an operation in response to the video signal. And a current output means for outputting one of a target current and a turn-off current in response to the video signal, and correcting the current output from the current output means, Correction means for supplying a corrected current to the laser light source,
It said drive means, when turning on the laser light source in response to the video signal, the current to converge to the target current in the first time constant after overshooting with respect to the target current, the laser was supplied to the light source, when turning off the laser light source in response to the video signal, the current converges to the oFF current in said second time constant after the undershoot to the off current, the laser To the light source ,
The correction means includes a current path for supplying a current to the laser light source, a capacitor, a discharge circuit for discharging the charge accumulated in the capacitor to the current path, and extracting the charge from the current path to the capacitor. Charging circuit to be stored in
Discharge through the discharge circuit is started in response to the video signal, generates a correction current for correcting the target current output from the current output means, and charging through the charging circuit is: Generating a correction current that is started in response to the video signal and corrects the extinguishing current output from the current output means;
When the current output means outputs the target current in response to the video signal, the correction means overshoots the target current output from the current output means with respect to the target current. When the current output means outputs the extinguishing current in response to the video signal, the extinction output from the current output means is corrected to the current that converges to the target current with the first time constant. The image forming apparatus , wherein the current is corrected to a current that converges on the extinguishing current with the second time constant after undershooting the extinguishing current .

The driving means outputs a voltage source that generates a voltage that causes an overshoot current relative to the target current, and a current control means that converges the current generated according to the voltage output from the voltage source to the target current; , In response to the video signal, switching means for performing an on operation for supplying the current output from the current control means to the laser light source and an off operation for interrupting the current,
When turning on the laser light source in response to the video signal, the switching means is turned on, and the current control means is responsive to the target current generated according to the voltage output by the voltage source. After outputting the overshooted current, the overshooted current with respect to the target current is converged to the target current with the first time constant,
When turning off the laser light source in response to the video signal, the switching means is turned off, and the current control means outputs a current undershooting the turn-off current, and then turns off the turn-off current. The image forming apparatus according to claim 1 , wherein a current undershooted with respect to is converged to the extinguishing current with the second time constant.

It said drive means, an image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it has a time constant circuit for determining said first time constant and the second time constant.

The time constant circuit discharges the electric charge accumulated in the capacitor so as to determine the first time constant when the capacitor and the current overshooted with respect to the target current are converged to the target current. A discharge circuit; and a charging circuit that accumulates electric charge in the capacitor so as to determine the second time constant when a current undershooted with respect to the extinguishing current is converged to the extinguishing current. The image forming apparatus according to claim 3.

Temperature detecting means for detecting at least one of a temperature of the laser light source and an ambient temperature of the laser light source;
Voltage calculating means for calculating a voltage output from the voltage source based on a detection result of the temperature detecting means;
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the voltage source outputs the calculated voltage.

Density detecting means for detecting the density of an image formed on the image carrier by exposure scanning of laser light emitted by the laser light source;
A target light amount calculating means for calculating a target light amount of the laser light emitted from the laser light source based on the detection result of the density detecting means;
The image according to any one of claims 1 to 5 , further comprising target current calculation means for calculating a current for obtaining the target light quantity calculated by the target light quantity calculation means as the target current. Forming equipment.

A light amount detecting means for detecting a light amount of laser light emitted from the laser light source;
A target light amount calculating means for calculating a target light amount of laser light emitted from the laser light source;
Target current determining means for determining, as the target current, a current when the light quantity of the laser light detected by the light quantity detecting means matches the target light quantity of the laser light calculated by the target light quantity calculating means. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.