JP2007033832A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ノイズの影響を受け難い安定したＳＯＳ信号の生成を行うことで、感光体での主走査方向への走査開始位置の制御の精度を向上させる。
【解決手段】 ＳＯＳ検知用の光センサ５０の受光面５０Ａを、副走査方向に対して主走査方向の一側へ傾斜させ、副走査方向に対して主走査方向の一側へ傾斜したＶＣＳＥＬの列と平行にする。受光面５０Ａと平行になったＶＣＳＥＬの列を同時に点灯させて、複数の光線を受光面５０Ａへ同時に入射させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光源から射出された複数の光線を偏向手段によって偏向して被走査面を走査する光走査装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、高解像度化、高速度化を目的として、半導体レーザ等の複数の発光素子が２次元に配置された光源から複数の光線を同時に射出して同一の偏向面で偏向し、複数の光線で同時に感光体を走査する光走査装置が広く用いられている。また、この光走査装置の光源としては、半導体レーザの配置の自由度が高く、低コストであることを理由として面発光型レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting diode Laser；所謂ＶＣＳＥＬ）が広く用いられている。

ところで、光走査装置では一般に、光検出器が主走査開始の際の光線が入射されるように配置されており、この光検出器が、走査光を検知したタイミングに応じて走査開始信号（以下、ＳＯＳ信号という）を生成し、光源の駆動回路が、光検出器によって生成されたＳＯＳ信号を基準に主走査の開始位置を制御している。

光検出器としては、図９に示すように、入射光量に応じた電流を流すフォトダイオードＰＤ、入力された電流を増幅してＩ（電流）／Ｖ（電圧）変換する増幅器ＯＰ、閾値を示す電圧を発生する閾値電源ＳＰ、及び増幅器ＯＰと閾値電源ＳＰの各出力電圧を比較する比較器ＣＰによって構成されたものが広く用いられている。この光検出器では、増幅器ＯＰの出力電圧が閾値以上になったときにＳＯＳ信号がハイレベルとなる。

ここで、光走査装置では一般的に、微小なビームスポットを得るためにシングルモード発振（単一波長での発振）が要求されるが、ＶＣＳＥＬでシングルモード発振を行うと、発光出力が小さくなる傾向がある。このため、ＶＣＳＥＬを１つのみ点灯させてフォトダイオードＰＤを走査する場合、フォトダイオードＰＤが受光する光エネルギー量が少なくなるので、フォトダイオードＰＤの増幅ゲインを大きくしたり、閾値電圧を低くしたりしなければならず、ノイズの影響を受け易くなってしまう。そこで、主走査方向の位置が近い複数のＶＣＳＥＬを同時に点灯させてフォトダイオードＰＤを走査することで、フォトダイオードＰＤが受光する光エネルギー量を増加させる方法が考案されている（例えば、特許文献１参照）。

この方法では、複数のＶＣＳＥＬの主走査方向の位置にズレが無い場合（Δ＝０μｍの場合）、複数のＶＣＳＥＬから同時に射出すれた複数の光線が同時にフォトダイオードＰＤに入射するので、図１０のグラフに示すように、立上りと立下りが各１回ずつで最大値が各ＶＣＳＥＬの発光エネルギー量より大きい受光エネルギープロファイルが形成される。このため、フォトダイオードＰＤの増幅ゲインを上げたり、閾値電圧を下げたりしなくても、受光エネルギープロファイルとＳＯＳ信号を生成する閾値に相当するエネルギーレベルとの交差点が２点のみとなるので、安定してＳＯＳ信号を生成できる。なお、図１０のグラフには、ビーム径が６０μｍのガウシアン分布を持った３個のＶＣＳＥＬを同時に点灯させてフォトダイオードＰＤを走査した場合の、フォトダイオードＰＤにおける主走査方向への受光エネルギープロファイルを示している。

しかしながら、複数のＶＣＳＥＬの主走査方向の位置にズレがある場合（例えば、Δ＝１００μｍ）、複数のＶＣＳＥＬから同時に射出すれた複数の光線がフォトダイオードＰＤに入射するタイミングにズレが生じるので、図１０のグラフに示すように、各光線毎に立上りと立下りが繰り返され最大値が各ＶＣＳＥＬの発光エネルギー量と同等の受光エネルギープロファイルが形成される。このため、受光エネルギープロファイルとＳＯＳ信号を生成する閾値に相当するエネルギーレベルとの交差点を２点のみにするためには、フォトダイオードＰＤの増幅ゲインを上げたり、閾値電圧を上げたりする必要があるので、結局ノイズの影響を受け易くなってしまう。
特開２００２−１３１６６２号公報

本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、ノイズの影響を受け難い安定したＳＯＳ信号の生成を行い、被走査面での主走査方向への走査開始の制御の精度を向上させる。

請求項１に記載の光走査装置は、直線状に配列された複数の発光素子を備える光源と、前記光源から射出された複数の光線を偏向して被走査面を走査する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向された複数の光線を受光する光センサと、前記光センサの受光エネルギー量が所定量に達した時に信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段によって信号が生成された時点から所定時間が経過した後に、各光線による被走査面の走査を開始する制御手段と、を備え、前記発光素子の列が副走査方向に対して前記受光面における走査方向の一側へ傾斜した光走査装置であって、前記光センサの受光面を副走査方向に対して前記受光面における走査方向の一側へ傾斜させたことを特徴とする。

請求項１に記載の光走査装置では、直線状に配列された複数の発光素子が光源に備えられており、この光源から射出された複数の光線が偏向手段によって偏向され、光センサに受光される。そして、光センサの受光エネルギー量が所定量に達した時に、信号生成手段によって信号が生成される。そして、信号生成手段によって信号が生成された時点から所定時間経過した後に、制御手段によって各光線による被走査面の走査が開始される。

ところで、発光素子の列は、副走査方向に対して光センサの受光面における走査方向の一側へ傾斜しているので、複数の発光素子が同時に発光すると、副走査方向に対して光センサの受光面における走査方向の一側へ傾斜した光線の列によって、光センサの受光面が走査される。

ここで、光センサの受光面は、副走査方向に対して光センサの受光面における走査方向の一側へ傾斜されており、光センサの受光面と発光素子の列とが、平行関係に近づけられている。このため、光センサの受光面が受光面における走査方向に対して直交している場合と比して、複数の発光素子から射出すれた複数の光線が光センサの受光面に入射するタイミングのズレが少なくなる。これによって、各光線毎の立上りと立下りのタイミングのズレが少なく、最大値が各発光素子の発光エネルギー量より大きい受光エネルギープロファイルが形成されるので、光センサの増幅ゲインを上げたり、閾値電圧を下げたりしなくても、受光エネルギープロファイルと信号を生成する閾値に相当するエネルギーレベルとの交差点を２点のみとすることが可能となる。従って、信号生成手段によって、ノイズの影響を受け難い安定した信号の生成が行われるので、被走査面での主走査方向への走査開始の制御の精度を向上できる。

請求項２に記載の光走査装置は、請求項１に記載の光走査装置であって、前記受光面を前記発光素子の列に対して平行にしたことを特徴とする。

請求項２に記載の光走査装置では、光センサの受光面の副走査方向に対する傾斜角度を、発光素子の列の副走査方向に対する傾斜角度と一致させ、光センサの受光面を発光素子の列に対して平行にしたことで、複数の発光素子から同時に射出された複数の光線が光センサの受光面に同時に入射する。これによって、立上りと立下りが各１回ずつで最大値が各発光素子の発光エネルギー量より大きい受光エネルギープロファイルが形成されるので、光センサの増幅ゲインを上げたり、閾値電圧を下げたりしなくても、受光エネルギープロファイルと信号を生成する閾値に相当するエネルギーレベルとの交差点を２点のみとすることが可能となる。従って、ノイズの影響を受け難い安定したＳＯＳ信号の生成を行うことができ、被走査面での主走査方向への走査開始の制御の精度を向上できる。

請求項３に記載の光走査装置は、請求項１又は２に記載の光走査装置であって、前記光センサを光軸回りに回転させて副走査方向に対する傾斜角度を調整するセンサ調整手段を有することを特徴とする。

請求項３に記載の光走査装置では、光センサが、センサ調整手段によって光軸回りに回転調整されることで、光センサの受光面の副走査方向に対する傾斜角度が調整可能となっている。これによって、偏向手段の偏向面の面倒れ等によって発生する光センサの受光面への光線の入射位置のズレを抑制できる。

請求項４に記載の光走査装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の光走査装置であって、副走査方向に正パワーを持ち、前記偏向手段の偏向面と前記受光面を共役関係にするレンズを有することを特徴とする。

請求項４に記載の光走査装置では、副走査方向に正パワーを持つレンズによって、偏向手段の偏向面と光センサの受光面が共役関係となっている。これによって、偏向手段の偏向面の面倒れが発生した場合でも、光センサの受光面への光線の入射位置が走査方向と直交する方向へずれることが無い。従って、光線の列と光センサの受光面を、平行関係もしくは平行に近い関係に維持できるので、被走査面での主走査方向への走査開始の制御の精度を維持でき、書出し位置が揺らぐ所謂縦線ゆらぎ（ジッタ）を抑制できる。

請求項５に記載の光走査装置は、直線状に配列された複数の発光素子を備える光源と、前記光源から射出された複数の光線を偏向して被走査面を走査する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向された複数の光線を受光する光センサと、前記光センサの受光エネルギー量が所定量に達した時に信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段によって信号が生成された時点から所定時間が経過した後に、各光線による被走査面の走査を開始する制御手段と、を備え、前記発光素子の列が副走査方向に対して前記受光面における走査方向の一側へ傾斜した光走査装置であって、前記偏向手段によって偏向された複数の光線を前記受光面における走査方向に収束させて前記光センサの受光面に入射させるアナモフィックレンズを有することを特徴とする。

請求項５に記載の光走査装置では、直線状に配列された複数の発光素子が光源に備えられており、この光源から射出された複数の光線が偏向手段によって偏向され、光センサに受光される。そして、光センサの受光エネルギー量が所定量に達した時に、信号生成手段によって信号が生成される。そして、信号生成手段によって信号が生成された時点から所定時間経過した後に、制御手段によって各光線による被走査面の走査が開始される。

ところで、発光素子の列は、副走査方向に対して光センサの受光面における走査方向の一側へ傾斜しているので、複数の発光素子が同時に発光すると、光線の列が、副走査方向に対して受光面における走査方向の一側へ傾斜した状態で、偏向手段の下流側へ進行する。

ここで、偏向手段によって偏向された複数の光線は、アナモフィックレンズによって光センサの受光面における走査方向に収束されて受光面に入射されるので、光センサの受光面に入射する光線の列と光センサの受光面との関係が、平行関係に近づく。このため、偏向手段によって偏向された複数の光線を、アナモフィックレンズに通過させずに光センサの受光面に入射させる場合と比して、複数の発光素子から同時に射出すれた複数の光線が光センサの受光面に入射するタイミングのズレが少なくなる。これによって、各光線毎の立上りと立下りのタイミングのズレが少なく、最大値が各発光素子の発光エネルギー量より大きい受光エネルギープロファイルが形成されるので、光センサの増幅ゲインを上げたり、閾値電圧を下げたりしなくても、受光エネルギープロファイルと信号を生成する閾値に相当するエネルギーレベルとの交差点を２点のみとすることが可能となる。従って、ノイズの影響を受け難い安定したＳＯＳ信号の生成を行うことができ、被走査面での主走査方向への走査開始位置の制御の精度を向上できる。

請求項６に記載の光走査装置は、請求項５に記載の光走査装置であって、前記アナモフィックレンズを光軸回りに回転させて光線の前記受光面への入射位置を調整するレンズ調整手段を有することを特徴とする。

請求項６に記載の光走査装置では、アナモフィックレンズがレンズ調整手段によって光軸回りに回転調整されることで、光センサの受光面に入射する光線の列の光センサの副走査方向に対する傾斜角度が調整可能となっている。これによって、偏向手段の偏向面の面倒れ等によって発生する光センサの受光面への光線の入射位置のズレを抑制できる。

本発明は上記構成にしたので、ノイズの影響を受け難い安定したＳＯＳ信号の生成を行うことができ、被走査面での主走査方向への走査開始の制御の精度を向上できる。

以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
[第１実施形態]
図１に示すように、第１実施形態の光走査装置１０は、複数のＶＣＳＥＬ１６Ａが２次元状に配置されたＶＣＳＥＬアレイ１６を備えており、ＶＣＳＥＬアレイ１６の光射出側には、コリメータレンズ３６、シリンドリカルレンズ３８、ポリゴンミラー４０が順に配置されており、更に、ポリゴンミラー４０の光偏向側には、ｆθレンズ４４、及び感光体４６が順に配置されている。

ＶＣＳＥＬアレイ１６から射出されたレーザ光は、コリメータレンズ３６によって略平行光とされ、シリンドリカルレンズ３８によって副走査方向に集束されてポリゴンミラー４０の反射面へ結像される。そして、ポリゴンミラー４０の回転によって偏向されて、ｆθレンズ４４を介して感光体４６上に結像される。なお、ポリゴンミラー４０の矢印Ａ方向への回転によって主走査が行われ、感光体４６の矢印Ｂ方向への回転によって副走査が行われる。

一方、感光体４６の近傍で、かつレーザ光による主走査開始位置には反射ミラー４８が設けられ、更に該反射ミラー４８の反射方向には副走査方向に正パワーを持つレンズ４９と、フォトダイオードによって構成された光センサ５０が設けられており、主走査開始の際のレーザ光がレンズ４９を通過して光センサ５０に入射されるようになっている。そして、レーザ光の光センサ５０への入射に応じて、後述するＳＯＳ信号検知用光検出器５２（図６参照）によりＳＯＳ信号が生成される構成である。

なお、本実施形態におけるＳＯＳ信号検知用光検出器５２は、図９に示した光検出器と同様の構成とされたものである。ここで、図９におけるフォトダイオードＰＤが本実施形態の光センサ５０に対応している。

また、レンズ４９によって、ポリゴンミラー４０の反射面と光センサ５０の受光面５０Ａとが共役関係になっており、ポリゴンミラー４０の反射面の面倒れが発生した場合でも、光センサ５０の受光面５０Ａへの光線の入射位置が副走査方向へずれないようになっている。

本実施形態の光走査装置１０では、図２に示すように、感光体４６上に形成されるビームスポットが直線状になる光線を射出するＶＣＳＥＬ群（以下、「ＳＯＳ検知グループ」という）を点灯させた状態で、光センサ５０を走査し、該走査に応じた光センサ５０からの出力に応じてＳＯＳ信号を生成する。

ところで、図１、図２に示すように、ＳＯＳ検知グループを構成する複数（例えば図示するように３個）のＶＣＳＥＬ１６Ａは、副走査方向に対して主走査方向下流側へ傾斜した直線上に配列されており、感光体４６は、副走査方向に対して主走査方向下流側へ傾斜した光線の列によって走査され、一方、光センサ５０の受光面５０Ａは、副走査方向に対して受光面５０Ａにおける走査方向上流側へ傾斜した光線の列によって走査される。なお、光線が反射ミラー４８によって反射されて光センサ５０の受光面５０Ａに入射するので、感光体４６と光センサ５０の受光面５０Ａとでは、走査方向が逆になり、走査される光線の列の副走査方向に対する傾斜方向が逆になっている。

ここで、図２に示すように、光センサ５０の受光面５０Ａは、矩形状で、副走査方向に対して受光面５０Ａにおける走査方向上流側へ傾斜した方向を長手としている。また、受光面５０Ａの長手方向とＶＣＳＥＬ１６Ａの列が平行になっている。即ち、受光面５０Ａの走査方向上流側のエッジがＶＣＳＥＬ１６Ａの列と平行になっている。このため、光センサ５０の受光面５０Ａの長手方向が副走査方向と平行である場合と比して、ＳＯＳ検知グループを構成する複数のＶＣＳＥＬ１６Ａから射出された複数の光線が光センサ５０の受光面５０Ａに入射するタイミングのズレが少なくなる。

これによって、ＳＯＳ検知グループを構成する複数のＶＣＳＥＬ１６Ａを全て点灯させた場合、図３のグラフに示すように、各光線毎の立上りと立下りのタイミングのズレが少なく、最大値が各ＶＣＳＥＬ１６Ａの発光エネルギー量より大きい受光エネルギープロファイルが光センサ５０の受光面５０Ａ上に形成されるので、フォトダイオードＰＤの増幅ゲインを上げたり、閾値電圧を下げたりしなくても、受光エネルギープロファイルとＳＯＳ信号を生成する閾値に相当するエネルギーレベルとの交差点を２点のみとすることが可能となる。

特に、受光面５０Ａの走査方向上流側のエッジとＶＣＳＥＬ１６Ａの列を平行にしたことによって、複数のＶＣＳＥＬ１６Ａから射出された複数の光線が光センサ５０の受光面５０Ａに同時に入射する。これによって、立上りと立下りが各１回ずつで最大値が各ＶＣＳＥＬの発光エネルギー量の複数倍（例えば図示するように３倍）の受光エネルギープロファイルが形成される。

従って、ＳＯＳ信号検知用光検出器５２によって、ノイズの影響を受け難い安定したＳＯＳ信号の生成を行うことができ、感光体４６での主走査方向への走査開始位置の制御の精度を向上できる。

また、図１に示すように、ポリゴンミラー４０と光センサ５０との間に配設され、副走査方向に正パワーを持つレンズ４９によって、ポリゴンミラー４０の反射面と光センサ５０の受光面５０Ａとが共役関係になっていることによって、ポリゴンミラー４０の反射面の面倒れが発生した場合でも、光センサ５０の受光面５０Ａへの光線の入射位置が副走査方向へずれることが無い。

また、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、光センサ５０は、センサ調整機構５８によって光軸回りに回転調整可能に光走査装置ハウジングの底面１０Ａに支持されている。センサ調整機構５８は、底面１０Ａから突出して光センサ５０の下面左側に対向する位置決め用突起７２と、底面１０Ａから突出して光センサ５０の下面右側に対向する調整ネジ７３と、光センサ５０の上面に当接して光センサ５０を位置決め用突起７２、調整ネジ７３に圧接する板バネ７４と、光センサ５０を光軸方向へ傾倒不能に支持する支持機構７５とで構成されている。

支持機構７５は、光センサ５０の表面下側中央部に対向する位置決め用突起７６Ａが形成された支持片７６と、光センサ５０の裏面下側中央部に当接して光センサ５０を位置決め用突起７６Ａに圧接する板バネ７７と、光センサ５０の裏面の右上側に対向する位置決め用突起７８Ａが形成された支持片７８と、光センサ５０の裏面の左上側に対向する位置決め用突起７９Ａが形成された支持片７９とで構成されている。

光センサ５０は下側中央部を位置決め用突起７６Ａと板バネ７７によって狭支される。また、光センサ５０は下側中央部を裏側から表側へ付勢されており、光センサ５０の上部に表側から裏側へ向かうモーメントが作用することによって、光センサ５０の裏面右上側、裏面左上側がそれぞれ位置決め用突起７８Ａ、７９Ａに当接する。これによって、光センサ５０が光軸方向へ傾倒不能となる。

また、光センサ５０は、上下面を位置決め用突起７２と調整ネジ７３と板バネ７４によって狭支されている。ここで、調整ネジ７３は、底面１０Ａからの突出量を調整可能となっており、調整ネジ７３の底面１０Ａからの突出量を調整することで、光センサ５０の受光面５０Ａを光軸回りに回転調整できるようになっている。これによって、ポリゴンミラー４０の反射面の面倒れ等によって発生する光センサ５０の受光面５０Ａへの光線の入射位置のズレを抑制できる。

ここで、感光体４６上や光センサ５０の受光面５０Ａにおけるビームスポットの位置ずれの要因として、ＶＣＳＥＬアレイ１６上の発光点間隔誤差と、光走査装置１０の光学部材の特性誤差及び取付位置誤差が考えられる。

しかしながら、ＶＣＳＥＬアレイ１６は半導体プロセスによって作成するため、ＶＣＳＥＬアレイ１６上の発光点間隔誤差は、問題とはならない。また、光走査装置１０の光学部材の特性誤差及び取付位置誤差についても、各光学部材の適正な設計及び製造を行ったうえで、取付位置を調整するための機構を設けていれば、ある程度の位置ずれはあるものの、ほぼ計算通りのビームスポット位置を得ることができる。

このため、図２に示すような１グループ（Ｇ１グループ）のみをＳＯＳ検知グループとしてＳＯＳ信号の生成を行う場合には、当該ＳＯＳ検知グループとは主走査方向にオフセットしている他のグループ（ここでは、Ｇ２グループ及びＧ３グループ）の光線の点灯タイミングを、生成したＳＯＳ信号を基準として導出したタイミングに対して設計上のビーム位置オフセットを補正するように、次の（１）式で求められるタイミング補正時間ＨＴを加算又は減算したタイミングとすることによって、本光走査装置１０を画像形成装置に適用した場合において、十分な品質の画像を得ることができる。

ＨＴ＝ＯＤ／ＳＳ ・・・（１）
但し、ＯＤは感光体４６上のビームスポットオフセット距離であり、ＳＳは感光体４６上のビームスポット走査速度である。

図５には、本第１実施形態の光走査装置１０における露光制御部９０の構成が示されている。なお、ここでは、ＶＣＳＥＬアレイ１６におけるＶＣＳＥＬの構成が、図２に示すビームスポットに対応する構成、すなわち、主走査方向に直交する副走査方向に沿った直線上に略等間隔で３つのＶＣＳＥＬが配置されて構成された３つのＶＣＳＥＬ群が、主走査方向に沿って、各ＶＣＳＥＬの副走査方向位置が互いにずれるように配置された構成とされると共に、各ＶＣＳＥＬ群をＧ１グループ、Ｇ２グループ、Ｇ３グループとし、Ｇ１グループのみのＶＣＳＥＬ群からの光線によってＳＯＳ信号を生成する場合について説明する。

図５に示すように、本第１実施形態の露光制御部９０は、ＳＯＳ信号検知用光検出器５２、ビデオ信号出力回路６０及びＶＣＳＥＬ駆動回路７０を含んで構成されている。

ＳＯＳ信号検知用光検出器５２は、前述のように、図９に示した光検出器と同様の構成とされたものである。

また、ビデオ信号出力回路６０は、発振器６２、クロック位相同期回路６４、カウンタ回路６６、タイミング回路６８、複数のビデオメモリＭＧ１−１〜ＭＧ３−３、及びＳＯＳ検知グループ点灯制御回路６９を含んで構成されている。なお、ビデオメモリＭＧ１−１〜ＭＧ１−３がＧ１グループに属する各ＶＣＳＥＬに対応するものであり、ビデオメモリＭＧ２−１〜ＭＧ２−３がＧ２グループに属する各ＶＣＳＥＬに対応するものであり、ビデオメモリＭＧ３−１〜ＭＧ３−３がＧ３グループに属する各ＶＣＳＥＬに対応するものである。

ＳＯＳ検知グループ点灯制御回路６９は、反射ミラー４８に光線が入射できる時間帯に渡って、ＶＣＳＥＬ駆動回路７０に対してＳＯＳ検知グループ（本実施形態ではＧ１グループ）に属する全てのＶＣＳＥＬを点灯させることができる信号を出力する。これによって、光センサ５０にＳＯＳ検知グループに属するＶＣＳＥＬから射出された複数の光線が入射され、該複数の光線の光量レベルに応じたＳＯＳ信号（図６参照）がＳＯＳ信号検知用光検出器５２によって生成される。

また、ビデオ信号出力回路６０では、ＳＯＳ信号検知用光検出器５２によって生成されたＳＯＳ信号と、発振器６２によって生成されたクロック信号がクロック位相同期回路６４に入力され、ＳＯＳ信号の立ち上りタイミングに同期したビデオクロック信号が出力される。

カウンタ回路６６にはＳＯＳ信号とビデオクロック信号が入力され、カウンタ回路６６ではＳＯＳ信号の立ち上りからの経過時間としてビデオクロックの数がカウントされ、カウント値を示すカウント信号がタイミング回路６８に出力される。

タイミング回路６８では、カウンタ回路６６から入力されているカウント信号に基づいて、図６に示す時間Ｔ０が経過した時点でハイレベルとなり、予め定められたビデオ信号読み出し許可時間の経過後にローレベルとなるＬＳ１信号を生成して出力する。

ビデオメモリＭＧ１−１〜ＭＧ３−３は各々ＦＩＦＯ（First-In First-Out）メモリで構成されており、画像データを基に、図示しないビデオ信号処理装置によって変換されたＶＣＳＥＬ各ビーム点灯用のビデオ信号を記憶しておく。

ＬＳ１信号がハイレベルになると、図２に示されるＧ１グループのＶＣＳＥＬに対応するビデオメモリＭＧ１−１〜ＭＧ１−３に読み出し許可信号として入力され、ビデオメモリＭＧ１−１〜ＭＧ１−３からビデオクロック信号に同期してＧ１グループに属するＶＣＳＥＬに対するビデオ信号ＳＧ１−１〜ＳＧ１−３が出力され、各ビデオ信号がオンのときは、ＶＣＳＥＬ駆動回路７０が対応するＶＣＳＥＬを点灯させる。

ここで、図２におけるＧ２グループ及びＧ３グループに属するＶＣＳＥＬの点灯タイミングは、Ｇ１グループに属するＶＣＳＥＬの点灯タイミングに対し、各々図２に示されるオフセットＯＦ１及びオフセットＯＦ２の分だけ遅延させる必要がある。

ここで、各々の遅延時間は、図６に示すように、次の（２）式及び（３）式で求められる。

Ｇ２グループの遅延時間Ｔ１＝ＯＦ１／走査速度 ・・・（２）
Ｇ３グループの遅延時間Ｔ２＝ＯＦ２／走査速度 ・・・（３）
よって、所定の位置にＧ２グループ及びＧ３グループの各グループに属するＶＣＳＥＬのビームによって露光を行うために、ＬＳ１信号を遅延時間Ｔ１だけ遅延させたＬＳ２信号と、ＬＳ１信号を遅延時間Ｔ２だけ遅延させたＬＳ３信号をタイミング回路６８から出力し、各信号を'Ｇ２グループのビデオメモリ読み出し許可信号'と、'Ｇ３グループのビデオメモリ読み出し許可信号'として適用する。

そして、Ｇ１グループに属するＶＣＳＥＬの点灯手順と同様に、各ビデオ信号に対応したＶＣＳＥＬを点灯させる。

ＶＣＳＥＬアレイ１６が本発明の光源に、ＶＣＳＥＬ１６Ａが本発明の発光素子に、光センサ５０が本発明の光センサに、ＳＯＳ信号検知用光検出器５２が本発明の生成手段に、ＳＯＳ検知グループ点灯制御回路６９が本発明の制御手段に、各々相当する。

なお、本実施形態では、ＳＯＳ検知グループを最も早いタイミングで光検出器を走査するグループとした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のグループとしても、タイミング回路６８の設定を適正化すれば問題はない。

また、本実施形態では、タイミング回路６８によるビデオメモリ読み出し許可信号の遅延をビデオクロック信号単位で行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アナログ素子やロジックゲートによる遅延を利用した微調整機構を備えることによって、より高精度にＧ２グループ及びＧ３グループに属するＶＣＳＥＬのビームスポット位置を制御することができる。

また、本実施形態では、Ｇ２グループ及びＧ３グループに対するＧ１グループとのビーム位置オフセットの補正を設計値に応じて行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、測定値に応じて行う形態とすることができることはいうまでもない。

〔第２実施形態〕
上記第１実施形態では、光センサ５０の受光面５０ＡをＳＯＳ検知グループを構成するＶＣＳＥＬ１６Ａの列と平行にするべく、光センサ５０を副走査方向に対して主走査方向下流側へ傾斜させたが、本実施形態では、ＳＯＳ検知グループを構成するＶＣＳＥＬ１６Ａから射出された光線の列を光軸回りに回転させて副走査方向に対する傾斜角度を減少させてから光センサ５０の受光面５０Ａに入射させる。

図７に示すように、本実施形態の光走査装置１００には、上述したレンズ４９に替えてアナモフィックレンズ８０が設けられている。図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、アナモフィックレンズ８０は、レンズ調整機構８１によって光軸回りに回転調整可能に光走査装置ハウジングの底面１０Ａに支持されている。レンズ調整機構８１は、底面１０Ａから突出してアナモフィックレンズ８０の下面左側に対向する位置決め用突起８２と、底面１０Ａから突出してアナモフィックレンズ８０の下面右側に対向する調整ネジ８３と、アナモフィックレンズ８０の上面に当接してアナモフィックレンズ８０を位置決め用突起８２、調整ネジ８３に圧接する板バネ８４と、アナモフィックレンズ８０を光軸方向へ傾倒不能に支持する支持機構８５とで構成されている。

支持機構８５は、アナモフィックレンズ８０の表面下側中央部に対向する位置決め用突起８６Ａが形成された支持片８６と、アナモフィックレンズ８０の裏面下側中央部に当接してアナモフィックレンズ８０を位置決め用突起８６Ａに圧接する板バネ８７と、アナモフィックレンズ８０の裏面の右上側に対向する位置決め用突起８８Ａが形成された支持片８８と、アナモフィックレンズ８０の裏面の左上側に対向する位置決め用突起８９Ａが形成された支持片８９とで構成されている。

アナモフィックレンズ８０は下側中央部を位置決め用突起８６Ａと板バネ８７によって狭支される。また、アナモフィックレンズ８０は下側中央部を裏側から表側へ付勢されており、アナモフィックレンズ８０の上部に表側から裏側へ向かうモーメントが作用することによって、アナモフィックレンズ８０の裏面右上側、裏面左上側がそれぞれ位置決め用突起８８Ａ、８９Ａに当接する。これによって、アナモフィックレンズ８０が光軸方向へ傾倒不能となる。

また、アナモフィックレンズ８０は、上下面を位置決め用突起８２と調整ネジ８３と板バネ８４によって狭支されている。ここで、調整ネジ８３は、底面１０Ａからの突出量を調整可能となっており、調整ネジ８３の底面１０Ａからの突出量を調整することで、アナモフィックレンズ８０を光軸回りに回転調整できるようになっている。

ここで、アナモフィックレンズ８０を回転調整することで、光センサ５０の受光面５０Ａ上における光線の結像位置が調整されるが、本実施形態では、ＳＯＳ検知グループを構成する複数のＶＣＳＥＬ１６Ａから射出された複数の光線がアナモフィックレンズ８０を通過した後、光線の列の副走査方向に対する傾斜角度が減少し、更に、光線の列が光センサ５０の受光面５０Ａの長手方向に対して平行になるように調整されている。

このため、ＳＯＳ検知グループを構成する複数のＶＣＳＥＬ１６Ａから射出された光線の列を副走査方向に対して傾斜させたまま、光センサ５０の受光面５０Ａに入射させる場合と比して、複数の光線が光センサ５０の受光面５０Ａに入射するタイミングのズレが少なくなる。なお、レンズ調整機構８１を構成する各部材は、光センサ５０又は感光体４６へ進行する光線を遮らないように配置されている。

これによって、ＳＯＳ検知グループを構成するＶＣＳＥＬ１６Ａを全て点灯させた場合、図３のグラフに示すように、各光線毎の立上りと立下りのタイミングのズレが少なく、最大値が各ＶＣＳＥＬ１６Ａの発光エネルギー量より大きい受光エネルギープロファイルが受光面５０Ａ上に形成されるので、フォトダイオードＰＤの増幅ゲインを上げたり、閾値電圧を下げたりしなくても、受光エネルギープロファイルとＳＯＳ信号を生成する閾値に相当するエネルギーレベルとの交差点を２点のみとすることが可能となる。

特に、受光面５０Ａの主走査方向上流側のエッジと受光面５０Ａを走査する光線の列を平行にしたことによって、複数のＶＣＳＥＬ１６Ａから射出された複数の光線が光センサ５０の受光面５０Ａに同時に入射する。これによって、立上りと立下りが各１回ずつで最大値が各ＶＣＳＥＬの発光エネルギー量の複数倍（例えば図示するように３倍）の受光エネルギープロファイルが形成される。

従って、ＳＯＳ信号検知用光検出器５２によって、ノイズの影響を受け難い安定したＳＯＳ信号の生成を行うことができ、感光体４６での主走査方向への走査開始位置の制御の精度を向上できる。

第１実施形態の光走査装置を示す斜視図である。 第１実施形態の光走査装置の動作を説明するための概略図である。 第１実施形態の光走査装置の光センサの受光面における受光エネルギー量プロファイルを示すグラフである。 第１実施形態の光走査装置の光センサのセンサ調整機構を示す（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図である。 第１実施形態の光走査装置の露光制御部の構成を示すブロック図である。 図６に示す露光制御部の要部信号の状態を示すタイミングチャートである。 第２実施形態の光走査装置を示す斜視図である。 第２実施形態の光走査装置の光センサのセンサ調整機構を示す（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図である。 光検出器の回路構成例を示す回路図である。 従来の光走査装置の光センサの受光面における受光エネルギー量プロファイルを示すグラフである。

符号の説明

１０ 光走査装置
１６ ＶＣＳＥＬアレイ（光源）
１６Ａ ＶＣＳＥＬ（発光素子）
４０ ポリゴンミラー（偏向手段）
４６ 感光体（被走査面）
４９ レンズ
５０ 光センサ
５０Ａ 受光面
５２ 光検出器（信号生成手段）
５８ センサ調整機構（センサ調整手段）
８０ アナモフィックレンズ
８１ レンズ調整機構
９０ 露光制御部（制御手段）
１００ 光走査装置

Claims (6)

1. 直線状に配列された複数の発光素子を備える光源と、
   前記光源から射出された複数の光線を偏向して被走査面を走査する偏向手段と、
   前記偏向手段によって偏向された複数の光線を受光する光センサと、
   前記光センサの受光エネルギー量が所定量に達した時に信号を生成する信号生成手段と、
   前記信号生成手段によって信号が生成された時点から所定時間が経過した後に、各光線による被走査面の走査を開始する制御手段と、
   を備え、前記発光素子の列が副走査方向に対して前記受光面における走査方向の一側へ傾斜した光走査装置であって、
   前記光センサの受光面を副走査方向に対して前記受光面における走査方向の一側へ傾斜させたことを特徴とする光走査装置。
2. 前記受光面を前記発光素子の列に対して平行にしたことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記光センサを光軸回りに回転させて副走査方向に対する傾斜角度を調整するセンサ調整手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
4. 副走査方向に正パワーを持ち、前記偏向手段の偏向面と前記受光面を共役関係にするレンズを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の光走査装置。
5. 直線状に配列された複数の発光素子を備える光源と、
   前記光源から射出された複数の光線を偏向して被走査面を走査する偏向手段と、
   前記偏向手段によって偏向された複数の光線を受光する光センサと、
   前記光センサの受光エネルギー量が所定量に達した時に信号を生成する信号生成手段と、
   前記信号生成手段によって信号が生成された時点から所定時間が経過した後に、各光線による被走査面の走査を開始する制御手段と、
   を備え、前記発光素子の列が副走査方向に対して前記受光面における走査方向の一側へ傾斜した光走査装置であって、
   前記偏向手段によって偏向された複数の光線を前記受光面における走査方向に収束させて前記光センサの受光面に入射させるアナモフィックレンズを有することを特徴とする光走査装置。
6. 前記アナモフィックレンズを光軸回りに回転させて光線の前記受光面への入射位置を調整するレンズ調整手段を有することを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。

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