JP2007148008A - 光走査装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ビームが各光ビーム検出手段に到達するところでの光量が一定となるように光ビーム発光量を制御することにより正確に倍率補正を実施すること。
【解決手段】光源の出射光量を設定する光量設定信号を発生する発生回路と、光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、光ビームを同一走査線上の複数箇所で検出する複数の光ビーム検出手段と、光ビームが複数光ビーム検出手段間を通過する時間間隔をクロックのカウント数にて計測する計測手段と、を備えた光走査装置であって、光ビーム発光量を走査方向の複数領域で変化させる走査光量可変手段６６と、光ビーム出射点から各光ビーム検出手段の受光面までのビーム透過率を記憶する記憶手段７０と、を有し、ビーム透過率７１に応じて光量設定信号を制御６９することにより、各光ビーム検出手段に到達する箇所での光量が一定となるように光ビーム発光量を制御６０する。
【選択図】図６

Description

本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置における光走査装置に関する。

レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置は、ビーム光をポリゴンミラー等の走査手段により感光体等の被走査面上で主走査方向に走査するとともに、被走査面を副走査方向に移動させて感光体上に１ライン分ずつ画像を書き込む光走査装置を備える構成が用いられている。このような光走査装置は、被走査面でのビーム点灯の主走査位置を的確に制御するため、主走査書込みの開始タイミングと終了タイミングを管理し、被走査面での等倍性を保つ必要がある。

そこで、光ビームを主走査線上の複数箇所で光ビーム検出手段で検出し、光ビームがこれら光ビーム検出装置間を通過する時間間隔を所定のクロックのカウント数にて計測し、このカウント結果と予め設定された基準カウント値とから補正量を算出し、倍率補正を実行することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この特許文献１には、書込み開始側と終了側にビーム光検出手段を設け、２点間の通過時間を所定のクロックのカウント数により計測し、あらかじめ記憶された基準カウント数と一致するように画素クロック周波数を補正して等倍性を保つことが提案されている。

また、レーザ光源から出射されるレーザビームの同期検知を高精度に行う従来技術として、例えば特許文献２に示すように同期検知センサの位置調整を行うことが提案されている。この特許文献２によると、同期検知センサの出力するセンサ検出信号のローレベル時間を測定し、この測定結果に基づいて可動ステージを副走査方向に移動させて同期検知センサの位置制御を行い、同期検知信号を安定して高精度に検出することが開示されている。
特開平７−１３１６１６号公報 特開２００２−１３９６８６号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されているように、光ビーム検知手段としてはフォトセンサＩＣ等が用いられるが、これらのセンサ手段は入射光量により出力ディレイが異なる特性を持っている。このため、各光ビーム検知手段に入射するビーム光量にばらつきがある場合、補正を実施しても狙いの倍率からズレが生じてしまうという課題が生じる。また、上記特許文献２では、同期検知センサをハウジングに対して副走査方向に相対移動させて、同期検知用のレーザビームに対する位置調整を行うものであるので、機構要素を含むものである。

本発明の主たる目的は、光ビームが各光ビーム検出手段に到達するところでの光量が一定となるように光ビーム発光量を制御することにより、光ビーム検出手段の出力ディレイを考慮せずとも、正確に倍率補正を実施することが可能な光走査装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
光ビームを発生する光源手段と、前記光源手段の出射光量を設定する光量設定信号を発生する光量設定信号発生回路と、前記光源手段からの光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向される光ビームを同一走査線上の複数箇所で検出する複数の光ビーム検出手段と、前記光ビームが前記複数の光ビーム検出手段間を通過する時間間隔を計測する計測手段と、を備え、前記計測された計測値と予め設定された設定値に基づいて倍率補正を行う光走査装置であって、前記光ビームの発光量を走査方向の複数領域で変化させる走査光量可変手段と、前記光源手段の光ビーム出射点から各光ビーム検出手段の受光面までのビーム透過率を記憶する記憶手段と、を有し、前記記憶したビーム透過率に応じて前記光量設定信号を制御することにより、前記光ビームが各光ビーム検出手段に到達する箇所での光量が一定となるように、光ビーム発光量を制御する構成とする。

また、光ビームを発生する光源手段と、前記光源手段の出射光量を設定する光量設定信号を発生する光量設定信号発生回路と、前記光源手段からの光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向される光ビームを同一走査線上の複数箇所で検出する複数の光ビーム検出手段と、前記光ビームが前記複数の光ビーム検出手段間を通過する時間間隔を画素クロックのカウント数にて計測する計測手段と、を備え、前記計測された画素クロックのカウント値が予め設定された基準カウント値と一致するように、前記画素クロックの周波数を制御して倍率補正を行う光走査装置であって、前記光ビームの発光量を走査方向の複数領域で変化させる走査光量可変手段と、前記光源手段の光ビーム出射点から各光ビーム検出手段の受光面までのビーム透過率を記憶する記憶手段と、を有し、前記記憶したビーム透過率に応じて前記光量設定信号を制御することにより、前記光ビームが各光ビーム検出手段に到達する箇所での光量が一定となるように、光ビーム発光量を制御する構成とする。

また、複数の光ビームを発生する光源手段と、各光源手段の出射光量を設定する光量設定信号を発生する光量設定信号発生回路と、前記各光源手段からの光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向される光ビームを同一走査線上の複数箇所で検出する複数の光ビーム検出手段と、前記光ビームが前記複数の光ビーム検出手段間を通過する時間間隔を画素クロックのカウント数にて計測する計測手段と、を備え、前記計測された画素クロックのカウント値が予め設定された基準カウント値と一致するように、前記画素クロックの周波数を制御して倍率補正を行う光走査装置であって、前記複数の光ビームの発光量を走査方向の複数領域で前記光ビーム毎に変化させる走査光量可変手段と、前記複数の光源手段の光ビーム出射点から各光ビーム検出手段の受光面までのビーム透過率を前記光ビーム毎に記憶する記憶手段と、を有し、前記記憶した各ビーム透過率に応じて前記光量設定信号を前記光ビーム毎に制御することにより、前記光ビームが各光ビーム検出手段に到達する箇所での光量が一定となるように、各光ビーム発光量を制御する構成とする。

本発明によると、光ビーム検出手段の出力ディレイを考慮せずとも、理想的な倍率補正を可能とすることができる。さらに、複数の光源を有するフルカラー画像形成装置等の構成またはモノクロでもマルチビーム画像形成装置の構成においても、高精度な色合わせが可能となる。

また、複数の光ビーム検出手段の各走査位置にて光量可変となるため、簡単な構成で、光ビーム検出手段の出力ディレイを考慮せずとも、倍率補正を実施することができる。さらに、簡素な構成または低コストな構成で光量設定データを光量設定信号に変換することが可能であり、簡単な構成で、光ビーム検出手段の出力ディレイを考慮せずとも、正確な倍率補正を実施することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の光走査装置について、図１〜図９を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の光走査装置の基本的な構成および光ビームの光路を示す斜視図である。図２は本実施形態に関する単一光源の倍率補正の実施必要性を説明するためのタイミングチャートである。図３は本実施形態に関する光ビーム検出手段における入射レーザパワーとセンサ出力タイミングとの関係を示す図である。

また、図４は本実施形態に関する光ビーム検出手段における書込開始側センサと書込終了側センサを光ビームが通過した場合での各光ビーム検出信号の信号態様例を示すタイミングチャートである。図５は本実施形態に関する光ビーム検出手段における書込開始側センサと書込終了側センサのセンサ受光量を一定制御した場合での各光ビーム検出信号の信号態様例を示すタイミングチャートである。

また、図６は本実施形態に関する光量設定信号発生手段に、走査幅内の分割エリア毎に光量設定信号を設定する走査光量可変手段を設けて光ビーム検出手段への入射光量を一定制御する構成を示す図である。図７は本実施形態に関する書込開始側センサと書込終了側センサで光ビームを検出する際にセンサ受光面での入射光量を一定にした場合の光量制御する構成を示す図である。図８は本実施形態に関する光量設定信号発生回路にＤ／Ａコンバータを使用する構成例を示す図である。図９は本実施形態に関する光量設定信号発生回路にパルス幅変調回路とローパスフィルタ回路を使用する構成例を示す図である。

図１に示す本発明の実施形態に係る画像形成装置の光走査装置における基本的構成を以下に説明する。本実施形態に係る画像形成装置の光走査装置は、画像データ書込制御部１と、光源駆動手段２と、光源３と、光学系４，５，６と、ポリゴンミラー７と、光学系８，９と、防塵ガラス１０と、被走査面１１と、書込開示側光ビーム検出手段２０と、書込終了側光ビーム検出手段２１と、を備えている。図１において、書込制御部１より光源駆動手段２に点灯消灯制御信号２６および光量設定信号２７が入力されると、光源手段としてのレーザダイオード（ＬＤ）３等に駆動信号を供給し、ＬＤ３を点灯制御する。ＬＤ３から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ４とアパーチャー５を介して整形され、シリンダレンズ６を透過した後、回転偏向させるためのポリゴンミラー７によって入射したレーザ光が偏向走査される。

ポリゴンミラー７は、ポリゴンモータ（不図示）によって所定の回転数で回転駆動される。このポリゴンミラーによって反射されたレーザ光は、ｆθレンズ８を透過し、折り返しミラー９で反射され、さらに防塵ガラス１０を透過して被走査面１１に集光される。この被走査面１１上に配置された複数の光ビーム検出手段２０，２１に光ビームが入射すると、走査されたタイミングに応じた光ビーム検出信号２２，２３が出力される。

図１では書込開始側と書込終了側に光ビーム検出手段２０，２１を配置した構成例について図示しており、書込開始側光ビーム検出信号２２と書込終了側光ビーム検出信号２３が出力される。これら複数の光ビーム検出信号２２，２３の時間間隔を、画素クロックをカウントすることによって計測し、それらのカウント値と予め設定された基準カウント値とが一致するように書込み画素周波数の変更を行い、倍率の補正を行う。

次に、図２を参照しながら、単一光源の倍率補正実行について説明する。図２は単一光源の倍率補正の実行を説明するためのタイミングチャートである。書込開始側に取り付けられた光ビーム検出手段２０をビームが通過する際に書込開始側検出信号２２がアクティブとなり、書込終了側光ビーム検出手段２１をビームが通過する際に書込終了始側検出信号２３がアクティブとなる。このとき、対象光源の倍率が合っている状態にあり、各光ビーム検出手段２０，２１の間を周波数ｆ０の画素クロックによってカウントした際、カウント値がＮ０となったとする。
次に、光ビーム走査を繰り返している内に光学素子部の温度上昇、特に、ｆθレンズ８（図１参照）の温度上昇により倍率が変化してしまった際、周波数ｆ０の書込みクロックによってカウントした際のカウント値がＮ’となったとする。このときの倍率を補正するための書込みクロックの周波数ｆ’は、
ｆ’＝（Ｎ０／Ｎ’）×ｆ０
のようにして求められ、ｆ’を新たに書込みクロックとして設定し、画像形成すれば、倍率の合った画像が得られる。このように、光走査装置では同一被走査面上に複数の光ビーム検出手段を配置し、各光ビーム検出手段の間隔を計測し、画素クロック周波数を制御することにより、倍率補正を行っている。

光ビーム検出手段２０，２１としては一般的にフォトセンサＩＣ等が用いられるが、これらのフォトセンサ手段は入射光量により出力タイミングが異なる特性を有している。図３には入射レーザパワーとセンサ出力タイミングとの関係を表した一例を示す。図示した特性のセンサの場合、センサに入射されるビーム光量が０．４ｍＷの場合に対して、０．３ｍＷのときは約４０ｎｓ遅れてセンサ出力を行う（図３に示す曲線上の２つの黒丸の発生タイミングを参照）。このように、センサの特性により入射光量に対するセンサ出力タイミングが異なるため、複数の光ビーム検出手段（例えば、図１の例で符号２０と符号２１）に入射するビーム光量にばらつきがある場合、倍率にズレが生じてしまう。特に、フルカラー画像形成装置や、マルチビーム画像形成装置のように複数光源を有する構成の場合には、色ずれや画像ズレが生じてしまう。

光ビーム検出手段への入射光量のばらつきは、光源出射点での光ビーム光量を全て一定に合わせたとしても、光源手段（例えば、ＬＤ３）のビーム出射点から同期検知手段（図１の構成例で光ビーム検出手段２０，２１）の受光面までの光ビーム透過率にばらつきがあるため、センサ受光面の光量にはばらつきが生じてしまう。

図４には、書込開始側センサ２０と書込終了側センサ２１を通過した場合の、各光ビーム検出信号２２，２３のタイミングチャートの一例を示す。光源の出射点での光量はＰ１（＝Ｐ２）となっており、書込開始側センサ受光面までの透過率はＡとすると、書込開始側受光面での光量はＰ１×Ａとなる。一方、書込終了側の出射点での光量はＰ２（＝Ｐ１）となっており、書込終了側センサ受光面までの透過率をＢとすると、書込終了側受光面での光量はＰ２×Ｂとなる。

図４は書込開始側と終了側のセンサ受光面での光量が異なる場合（（Ｐ１×Ａ ）と（Ｐ２×Ｂ）とが等しくない場合）の例であり、このとき書込開始側と書込終了側の各々については、光ビーム検出手段に入射するビーム光量が異なるため、このまま倍率補正を実施してしまうと、理想の倍率に対してズレが生じてしまう。すなわち、Ｐ１×ＡとＰ２×Ｂとが等しくない場合、図３に示す特性から、センサ出力タイミングｔ１とｔ２にはずれが生じ、このタイミングずれに基づいて倍率補正を実施すると正確な倍率補正とならない。

図５には、書込開始側と書込終了側のセンサ受光量を一定制御した場合の、各光ビーム検出信号のタイミングチャートを示す。光源の出射点での光量はＰ１（＞Ｐ２）となっており、開始側センサ受光面までの透過率はＡとすると、開始側受光面での光量はＰ１×Ａとなる。一方、終了側の出射点での光量はＰ２（＜Ｐ１）となっており、センサ受光面までの透過率をＢとすると、受光面での光量はＰ２×Ｂとなる。図５は開始側と終了側のセンサ受光面での光量を一定制御した場合（Ｐ１×Ａ＝Ｐ２×Ｂとなる場合）の例であり、このとき、書込開始側と書込終了側の各々については光ビーム検出手段に入射するビーム光量も一定となるため、この状態にて倍率補正を実施した場合は、理想の倍率に補正することが可能となる。すなわち、Ｐ１×ＡとＰ２×Ｂとが等しい場合には、図３に示すセンサ特性からセンサ出力タイミングｔ１とｔ２にはずれがないのである。

図４と図５では、単光源の場合についてタイミングチャートを示したが、フルカラー画像形成装置や、マルチビーム画像形成装置のように複数光源を有する構成にて、倍率ズレが生じた場合、色ずれや画像ズレが生じてしまう。このため、単一光源、複数光源、いずれの構成においても、各センサ受光面での入射光量を一定制御することが望ましい。

次に、図６には、本実施形態に関する書込制御部内の光量設定信号発生手段の他の構成例を示す。因みに、図４と図５に示す構成例では、書込開始側と書込終了側とでＰ１とＰ２に対応する光量設定信号を発生させるものである。図６に示す書込制御部１は、大きくは、光量設定信号発生手段６０と、画素クロック生成部６１と、点灯消灯信号発生回路６２と、から構成され、この光量設定信号発生手段６０は、走査光量可変手段６６と、光量設定信号発生回路６８と、変倍回路１／α６９とからなる。また、画素クロック生成部６１は、書込開始側光ビーム検出信号２２と書込終了側光ビーム検出信号２３に基づいて画素クロック６４を倍率補正６３して画素クロックを生成している。また、書込制御部１と別に設けたビーム透過率記憶手段７０からの透過率データ７１によって変倍回路６９を制御して出射光量を可変できるようになっている。

図６に示すブロック構成のように、光量設定信号発生手段６０に、光ビームの走査幅内を所定の数に分割する分割エリア設定データ６５を入力し、各々の分割エリア（図７に示す分割エリアを参照）毎に光量設定信号２７を設定する走査光量可変手段６６を備えて、センサ走査位置での光量を可変とする構成とし（走査光量可変手段６６は分割エリア設定データを入力としてその出力である分割エリア設定信号６７によって光量設定信号発生回路６８を制御することによって、分割エリア毎の光量設定信号を光量設定信号発生回路６８から出力させる構成である）、ビーム透過率記憶手段７０からの透過率データ７１に応じて、出射光量を制御することにより、各光ビーム検出手段受光面での入射光量を一定制御することが可能となる。

ここで、ビーム透過率記憶手段７０には各光ビーム検出手段毎に透過率を記憶できる構成にしておいても良い。さらに、ビーム透過率記憶手段７０には各光ビーム毎に透過率を記憶できる構成にしておいても良い。また、複数の光源手段３のビーム出射点から光ビーム検知手段の受光面までのビーム透過率を記憶する記憶手段を有する画像形成装置においては、記憶手段７０は、光学素子を含む書込みユニットに配置しても良いし、書込制御部１や他の本体側に配置しても良い。

ビーム透過率は、書込みユニット内に具備される、ポリゴンミラー７、ｆθレンズ８、折り返しミラー９、防塵ガラス１０等の光学素子に大きく影響されるため、ビーム透過率を記憶する記憶手段７０も書込みユニットに配置することにより、保守等による書込みユニット交換の際には、記憶手段７０から書込みユニット固有の透過率データを読み出すだけでよいので、メンテナンスが容易となる。一方、書込みユニット外にビーム透過率を記憶する記憶手段７０も配置する場合には、保守等による書込みユニット交換の際には、書込みユニット固有の透過率データを記憶手段に設定し直す必要がある。

図７には、書込開始側と書込終了側の２点で光ビーム検出をする場合について、センサ受光面での入射光量を一定にした場合の一例を示す。図７は走査領域をエリア０からエリア１０までの１１分割としたときのチャートであるが、これらの分割領域のうち、書込開始側センサ手段を通過するタイミングに相当する「エリア０」と、書込終了側センサ手段を通過するタイミングに相当する「エリア１０」との光量の制御を行う。なお、光量制御を「エリア０」「エリア１０」に限らず、全エリアについて各々光量制御できる構成であっても良い。

このとき「エリア０」での光源の出射点での光量はＰ１であり、センサ受光面までの透過率はＡとすると、受光面での光量はＰ１×Ａとなる。一方、「エリア１０」での光源の出射点での光量はＰ２であり、センサ受光面までの透過率をＢとすると、受光面での光量はＰ２×Ｂとなる。ここで、図６に示すビーム透過率記憶手段７０に透過率ＡおよびＢを予め記憶しておくことにより、Ｐ１×Ａ＝Ｐ２×Ｂとなるように、Ｐ１およびＰ２を決定している。このとき、書込開始側、書込終了側の各々についてはセンサ手段（図１の例では、光ビーム検出信号２０と２１に相当するもの）に入射するビーム光量が等しくなるため、各センサの間隔を正確に計測することが可能となり、理想的な倍率補正が可能となる。

このように、光ビーム検出をするセンサ手段は入射光量により出力タイミングが異なる特性を持つが、光ビーム検出手段に入射する各ビーム光量を一定とすることにより、各センサの間隔を正確に計測することが可能となる。この構成では、理想的な倍率補正が可能となり、複数の光源を有するフルカラー画像形成装置等の構成では、高精度な色合わせが可能となる。また、モノクロでもマルチビーム画像形成装置の構成において高精度な位置合わせが可能となる。

また、図１と図６に示す光量設定信号２７をレーザ光量に対して比例関係となる電圧値とすることにより、光量制御について簡素な構成で、光量自動調整等の制御が容易となる。

図８は図６に示す光量設定信号発生回路６８にＤＡコンバータを使用した構成例を示す。デジタル信号の光量設定データ２５が入力されると、レーザ光量に対して比例関係となる電圧値を出力される構成とすることにより、光量制御について簡素な構成で、光量設定データ２５を光量設定信号に変換することが可能となり、センサ通過タイミングでのビーム光量制御が可能となる。

また、図９は図６に示す光量設定信号発生回路６８を、パルス幅変調回路９０とローパスフィルタ９１とからなる他の構成例を示す図である。パルス幅変調回路９０にデジタル信号の光量設定データ２５が入力されると、レーザ光量に対応したデューティーのＰＷＭ信号が生成される。ＰＷＭ信号はローパスフィルタ９１にて平滑化され、レーザ光量に比例関係となる電圧値を出力する構成となる。図９に示すように光量設定信号発生回路６８をパルス幅変調回路９０とローパスフィルタ９１にて構成したことにより、光量制御について簡素で低コストな構成で光量設定データ２５を光量設定信号に変換することが可能となり、センサ通過タイミングでのビーム光量制御が可能となる。なお、本構成例では、光量設定信号を電圧値としたものを示したが、電流値であっても良い。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る光走査装置は、次のような構成を有し、さらに機能ないし作用を奏することを特徴としている。すなわち、光ビームを発生する光源手段と、光源手段の光量を設定する光量設定信号を発生する発生回路と、光源手段からの光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、光源手段の点灯消灯を制御する点灯消灯制御信号を発生する発生回路と、偏向走査手段により偏向される光ビームを同一主走査線上の複数箇所で検出する複数の光ビーム検出手段と、光ビームがこれら光ビーム検出手段間を通過する時間間隔を所定のクロックのカウント数にて計測する手段と、を備え、カウント結果と予め設定された基準カウント値とから補正量を算出し、倍率の補正を実行する光走査装置において、光ビームの発光量を走査方向で変化させる走査光量可変手段と、光源手段のビーム出射点から光ビーム検出手段の受光面までのビーム透過率を記憶する記憶手段と、予め記憶したビームの透過率に応じて前記光量設定信号を制御する手段を有し、光ビームが各光ビーム検出手段に到達するところでの光量が一定となるように光ビーム発光量を制御することにより、光ビーム検出手段の出力ディレイを考慮せずとも、正確に倍率補正を実施することができるものである。

また、複数の光源手段を有する構成では、各光源手段から光ビーム検知手段に入射するビーム光量にばらつきがある場合、光源毎に倍率のズレが生じてしまう。特にフルカラー画像形成装置等の構成では、この倍率のズレに起因して色ずれが生じてしまう。そこで、本実施形態では、複数の光ビームを発生する光源手段と、各光源手段の光量を設定する光量設定信号を発生する発生回路と、各光源手段からの光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、各光源手段の点灯消灯を制御する点灯消灯制御信号を発生する発生回路と、偏向走査手段により偏向される各光ビームを同一主走査線上の複数箇所で検出する複数の光ビーム検出手段と、光ビームがこれら光ビーム検出手段間を通過する時間間隔を所定のクロックのカウント数にて計測する手段と、を備え、カウント結果と予め設定された基準カウント値とから補正量を算出し、倍率の補正を実行する光走査装置において、複数の光ビームの発光量を走査方向で各々変化させる走査光量可変手段と、各光源手段のビーム出射点から各光ビーム検出手段の受光面までのビーム透過率を記憶する記憶手段と、予め記憶したビームの透過率に応じて前記光量設定信号を制御する手段を有し、各光ビームが各光ビーム検出手段に到達するところでの光量が一定となるように光ビーム発光量を制御することにより、各色毎に光源手段を有するフルカラー画像形成装置、マルチビームモノクロ画像形成装置等の構成でも、光ビーム検出手段の出力ディレイを考慮せずとも、正確に被走査面での倍率補正を実施することが可能であり、光源毎の倍率ズレを解消することができるものである。

また、前記走査光量可変手段が、ビーム走査幅内を所定の数に分割し、各々の分割領域毎に光量設定信号を制御する制御手段とにより構成され、各々の分割領域毎に光量設定信号を切り替えることにより、複数の光ビーム検出手段の各走査位置にて光量可変となるため、簡単な構成で、光ビーム検出手段の出力ディレイを考慮せずとも、正確に倍率補正を実施することができるものである。

また、前記光量設定信号をレーザ光量に対して比例関係となる電流値とすることにより、光量制御について簡素な構成で光量調整等の制御を可能とし、簡単な構成で、光ビーム検出手段の出力ディレイを考慮せずとも、正確に倍率補正を実施することができるものである。さらに、前記光量設定信号をレーザ光量に対して比例関係となる電圧値とすることにより、光量制御について簡素な構成で光量調整等の制御を可能とし、簡単な構成で、光ビーム検出手段の出力ディレイを考慮せずとも、正確に倍率補正を実施することができるものである。

また、前記光量設定信号を電圧値とする構成として、前記光量設定信号に対応した電圧値を発生する手段をＤ／Ａコンバータとすることにより、簡素な構成で光量設定データを光量設定信号に変換することが可能であり、簡単な構成で、光ビーム検出手段の出力ディレイを考慮せずとも、正確に倍率補正を実施することができるものであり、さらに、前記光量設定信号を電圧値とする構成として、前記光量設定信号に対応した電圧値を発生する手段をパルス幅変調手段と、このパルス幅変調手段からの出力を平滑化させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）により構成とすることにより、低コストな構成で光量設定データを光量設定信号に変換することが可能であり、簡単な構成で、光ビーム検出手段の出力ディレイを考慮せずとも、正確に倍率補正を実施することができるものである。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の光走査装置の基本的な構成および光ビームの光路を示す斜視図である。 本実施形態に関する単一光源の倍率補正の実施必要性を説明するためのタイミングチャートである。 本実施形態に関する光ビーム検出手段における入射レーザパワーとセンサ出力タイミングとの関係を示す図である。 本実施形態に関する光ビーム検出手段における書込開始側センサと書込終了側センサを光ビームが通過した場合での各光ビーム検出信号の信号態様例を示すタイミングチャートである。 本実施形態に関する光ビーム検出手段における書込開始側センサと書込終了側センサのセンサ受光量を一定制御した場合での各光ビーム検出信号の信号態様例を示すタイミングチャートである。 本実施形態に関する光量設定信号発生手段に、走査幅内の分割エリア毎に光量設定信号を設定する走査光量可変手段を設けて光ビーム検出手段への入射光量を一定制御する構成を示す図である。 本実施形態に関する書込開始側センサと書込終了側センサで光ビームを検出する際にセンサ受光面での入射光量を一定にした場合の光量制御する構成を示す図である。 本実施形態に関する光量設定信号発生回路にＤ／Ａコンバータを使用する構成例を示す図である。 本実施形態に関する光量設定信号発生回路にパルス幅変調回路とローパスフィルタ回路を使用する構成例を示す図である。

符号の説明

１…書込制御部、２…光源駆動手段、３…レーザダイオード（光源手段）、４…コリメートレンズ、５…アパーチャー、６…シリンダレンズ、７…ポリゴンミラー、８…ｆθレンズ、９…折り返しミラー、１０…防塵ガラス、１１…被走査面、２０…書込開始側光ビーム検出手段、２１…書込終了側光ビーム検出手段、２２…書込開始側光ビーム検出信号、２３…書込終了側光ビーム検出信号、２４…画像データ、２５…光量設定データ、２６…点灯消灯制御信号、２７…光量設定信号、６０…光量設定信号発生手段、６１…画素クロック生成部、６２…点灯消灯信号発生回路、６３…倍率補正部、６４…画素クロック、６５…分割エリア設定データ、６６…走査光量可変手段、６７…分割エリア設定信号、６８…光量設定信号発生回路、６９…変倍回路、７０…ビーム透過率記憶手段、７１…透過率データ、８０…Ｄ／Ａコンバータ、９０…パルス幅変調回路、９１…ＬＰＦ回路

Claims (10)

1. 光ビームを発生する光源手段と、前記光源手段の出射光量を設定する光量設定信号を発生する光量設定信号発生回路と、前記光源手段からの光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向される光ビームを同一走査線上の複数箇所で検出する複数の光ビーム検出手段と、前記光ビームが前記複数の光ビーム検出手段間を通過する時間間隔を計測する計測手段と、を備え、前記計測された計測値と予め設定された設定値に基づいて倍率補正を行う光走査装置であって、
   前記光ビームの発光量を走査方向の複数領域で変化させる走査光量可変手段と、前記光源手段の光ビーム出射点から各光ビーム検出手段の受光面までのビーム透過率を記憶する記憶手段と、を有し、
   前記記憶したビーム透過率に応じて前記光量設定信号を制御することにより、前記光ビームが各光ビーム検出手段に到達する箇所での光量が一定となるように、光ビーム発光量を制御する
   ことを特徴とする光走査装置。
2. 光ビームを発生する光源手段と、前記光源手段の出射光量を設定する光量設定信号を発生する光量設定信号発生回路と、前記光源手段からの光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向される光ビームを同一走査線上の複数箇所で検出する複数の光ビーム検出手段と、前記光ビームが前記複数の光ビーム検出手段間を通過する時間間隔を画素クロックのカウント数にて計測する計測手段と、を備え、前記計測された画素クロックのカウント値が予め設定された基準カウント値と一致するように、前記画素クロックの周波数を制御して倍率補正を行う光走査装置であって、
   前記光ビームの発光量を走査方向の複数領域で変化させる走査光量可変手段と、前記光源手段の光ビーム出射点から各光ビーム検出手段の受光面までのビーム透過率を記憶する記憶手段と、を有し、
   前記記憶したビーム透過率に応じて前記光量設定信号を制御することにより、前記光ビームが各光ビーム検出手段に到達する箇所での光量が一定となるように、光ビーム発光量を制御する
   ことを特徴とする光走査装置。
3. 複数の光ビームを発生する光源手段と、各光源手段の出射光量を設定する光量設定信号を発生する光量設定信号発生回路と、前記各光源手段からの光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向される光ビームを同一走査線上の複数箇所で検出する複数の光ビーム検出手段と、前記光ビームが前記複数の光ビーム検出手段間を通過する時間間隔を画素クロックのカウント数にて計測する計測手段と、を備え、前記計測された画素クロックのカウント値が予め設定された基準カウント値と一致するように、前記画素クロックの周波数を制御して倍率補正を行う光走査装置であって、
   前記複数の光ビームの発光量を走査方向の複数領域で前記光ビーム毎に変化させる走査光量可変手段と、前記複数の光源手段の光ビーム出射点から各光ビーム検出手段の受光面までのビーム透過率を前記光ビーム毎に記憶する記憶手段と、を有し、
   前記記憶した各ビーム透過率に応じて前記光量設定信号を前記光ビーム毎に制御することにより、前記光ビームが各光ビーム検出手段に到達する箇所での光量が一定となるように、各光ビーム発光量を制御する
   ことを特徴とする光走査装置。
4. 請求項１、２または３において、
   前記記憶手段は、前記複数の光ビーム検出手段毎に透過率を記憶するものであることを特徴とする光走査装置。
5. 請求項１、２または３において、
   前記走査光量可変手段は、前記光ビームの走査幅内を所定の領域に分割する入力を基に、前記光量設定信号発生回路からの光量設定信号を前記分割した領域毎で可変とするように、前記光量設定信号発生回路を制御する
   ことを特徴とする光走査装置。
6. 請求項１、２または３において、
   前記光量設定信号は、前記光源手段としてのレーザのレーザ光量に比例関係となる電圧値とすることを特徴とする光走査装置。
7. 請求項１、２又は３において、
   前記光量設定信号は電流値とすることを特徴とする光走査装置。
8. 請求項６において、
   前記光量設定信号を電圧値として出力する光量設定信号発生回路は、デジタル信号の光量設定データを入力とし、前記電圧値を出力するＤ／Ａコンバータを用いることを特徴とする光走査装置。
9. 請求項６において、
   前記光量設定信号を電圧値として出力する光量設定信号発生回路は、デジタル信号の光量設定データを入力とし前記レーザ光量に対応するデューティのパルスを出力するパルス幅変調回路と、前記出力したパルスを平滑化するローパスフィルタ回路と、を用いることを特徴とする光走査装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか１つの請求項に記載された光走査装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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