JP2009169362A - 光ビーム走査装置およびディジタル書込装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ビーム走査方式の画像形成装置が備える画像書き込みを行うための光ビーム走査装置およびディジタル書込装置を提供すること。
【解決手段】 本発明の光ビーム走査装置は、光ビームを射出するレーザ光源（１４２，１７０）と、光ビームを偏向する偏向手段１４４と、レーザ光源に近接して配置され、偏向手段１４４によりレーザ光源に向けて偏向された光ビームの戻り光を受光する受光手段（１４２，１７２）と、受光手段の出力信号から、受光手段が戻り光を受光したタイミングを検知し、同期検知信号を発生させる信号発生手段１５６と、同期検知信号を基準として、レーザ光源（１４２，１７０）を点灯制御する光源駆動手段１５４とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ビーム走査装置に関し、より詳細には、光ビーム走査方式の画像形成装置が備える画像書き込みを行うための光ビーム走査装置およびディジタル書込装置に関する。

光ビーム走査方式の画像形成を行なうディジタル複合機やレーザプリンタなどの画像形成装置は、レーザダイオードを点灯制御し、レーザダイオードから放出される光ビームを、回転するポリゴンミラーを用いて偏向することにより主走査方向に走査して感光体ドラム上に主走査ライン毎に画像を書き込むための光ビーム走査装置を備えている。

上記光ビーム走査装置では、例えば特開２００３−２９１８１号公報（特許文献１）に開示されるように、各主走査ラインで感光体ドラム上の画像書込位置を一定とするために、一般に、画像書き込み開始側の画像書込領域外に光ビームを検出するセンサ（以下、同期検知センサとして参照する）を設置し、該センサにてポリゴンミラーによって走査された光ビームを検知し、発生する同期検知信号を基準としてレーザダイオードの点灯タイミングを規定している。

図９は、従来の光ビーム走査装置の概略構成を示す図である。図９に示す光ビーム走査装置２００は、レーザダイオード２０２と、所定方向に等角速度で回転し、レーザダイオード２０２から放出された光ビームを偏向するポリゴンミラー２０４と、ポリゴンミラー２０４により偏向された光ビームを被走査面上に等速に走査させるための走査レンズ（ｆθレンズ）２０６と、折り返しミラー群を構成する第１ミラー２１２と、光ビームを検知する同期検知センサ２１０と、被走査面への方向から外れた光ビームを反射して同期検知センサ２１０へ光ビームを向けるミラー２０８とを含んで構成される。

図９に示す光ビーム走査装置２００は、対向走査型の光ビーム走査装置として構成され、レーザダイオード２０２は、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色毎に備えられ、各色のビーム光の偏向には、ポリゴンミラー２０４の反射面を上下２段に分けて利用される。ブラックおよびイエローのレーザダイオード２０２Ｋ，Ｙは、ポリゴンミラー２０４の面下方に光ビームを入射し、シアンおよびマゼンダのレーザダイオード２０２Ｃ，Ｍは、面上方に光ビームを入射する。イエローおよびマゼンダのレーザダイオード２０２Ｙ，Ｍから放出された光ビームは、ポリゴンミラー２０４の反射面で反射され、走査レンズ２０６ｂを通過し、第１ミラー２１２ｂによって折り返され、ポリゴンミラー２０４の回転により対応する感光体ドラム上に走査される。また、光ビームは、周期的な走査中、主走査方向の書込開始側の端に備えられた同期検知センサ２１０ｂにも入射する。光ビームの入射を検知した同期検知センサ２１０ｂは、レーザダイオードの点灯制御の基準となる同期検知信号を出力する。ブラックおよびシアンのレーザダイオード２０２Ｋ，Ｃについても同様に、放出された光ビームは、走査レンズ２０６ａを通過し、第１ミラー２１２ａによって折り返され、対応する感光体ドラム上に走査され、光ビームの入射を検知した同期検知センサ２１０ａは、同期検知信号を出力する。
特開２００３−２９１８１号公報

しかしながら、上述した従来の構成では、レーザダイオードの点灯制御に同期検知センサを用いるため、同期検知センサを設置する空間や該センサへ光ビームを引き回すための空間が必要となり、また同期検知センサおよび光学要素のコストが発生し、近年の省スペース化およびコスト削減の要請に充分に対応できるものではなかった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、同期検知センサを別途用いることなく、走査ライン間で整合する位置に光ビームが照射されるような適切なタイミングによるレーザダイオードの点灯制御を可能とし、もって、省スペースおよび低コストな光ビーム走査装置およびディジタル書込装置を提供することを目的とする。

本発明では、上記課題を解決するために、レーザ光源に近接して配置され、偏向手段によりレーザ光源に向けて偏向された光ビームの戻り光を受光する受光手段を用いることによって、上記レーザ光源を点灯制御するための同期検知信号を発生させる。

レーザ光源に近接して配置された受光手段が用いられるため、別途、同期検知信号を発生させるための同期検知センサ、該同期検知センサに光ビームを引き回すための光学要素などを設置する必要性が回避され、もって、装置を簡素化することができ、省スペースおよび低コストな光ビーム走査装置およびディジタル書込装置を提供することが可能となる。

また本発明では、前記受光手段による戻り光を受光したタイミングを基準とし、偏向手段の偏向の速度に応じて、入力される画像信号に従った画像書き込みの開始タイミングを規定することができる。さらに本発明では、レーザ光源および光源駆動手段を複数組備え構成を採用し、上記受光手段を少なくとも１つの前記レーザ光源に近接して配置し、複数の光源駆動手段間で同期検知信号を共用させることができる。

さらにまた本発明では、上記レーザ光源および上記受光手段を同一のレーザユニットに内蔵し、上記偏向手段を、光ビームを反射する反射面を備えた所定角速度で回転するポリゴンミラーとして構成することができる。この場合に、受光手段は、レーザ光源の光射出軸に略一致してレーザユニット内に入射する戻り光の少なくとも一部を受光するよう構成し、偏向手段の反射面は、その法線に対し略０°で入射された光ビームを反射し、戻り光として受光手段へ導くことができる。また本発明では、上記光源駆動手段は、上記偏向手段が、光ビームをレーザ光源に向けて偏向しうる状態となったタイミングで、上記レーザ光源を点灯させる制御を行なうことができる。また本発明では、上記受光手段は、上記レーザ光源の光量補正用に用いられるものとすることができる。さらに上記偏向手段は、複数の反射面を備え、複数のレーザ光源からの光ビームを対向振分走査し、同走査方向のレーザ光源に対応する光源駆動手段が共通する同期検知信号を参照する構成とすることができる。

以下、本発明の実施形態をもって説明するが、本発明の実施形態は、以下の実施形態に限定されるものではない。なお以下の実施形態では、光ビーム走査装置の一例として、レーザプリンタが備える光書込装置を用いた例を説明する。

図１は、レーザプリンタの実施形態を示す。図１に示すレーザプリンタ１００は、給紙トレイ１０２、給紙ローラ１０４、分離ローラ１０６などを含む給紙部と、レーザダイオード、ポリゴンミラー、レンズなどの光学要素を含む光書込装置１３０と、感光体ドラム１１８、帯電装置１２０、現像装置１２２、転写装置１２４、除電装置１２６、感光体クリーナ（図示せず）などを含む像形成部１１６と、転写ベルト１１０、従動ローラ１１２、駆動ローラ１１４、定着装置１３２、クリーニングブレード１２８などを含む転写・定着部を含んで構成される。

図１に示すレーザプリンタ１００は、ブラック（Ｋ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の各色の像形成部１１６Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙが転写ベルト１１０にそって並んで配置される、所謂、タンデム方式の構成を採用している。光書込装置１３０では、各色用のレーザダイオードから射出された光ビームが、光ビームＬＫ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＹとして射出され、それぞれ、感光体ドラム１１８Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙの外周面上を露光走査し、静電潜像を形成する。ここで、光ビームの走査方向を主走査方向として定義し、主走査方向に対して直交する方向を副走査方向として定義する。

感光体ドラム１１８の外周面は、暗中にて帯電装置１２０により一様に帯電された後、光書込装置１３０から射出された光ビームにより像状露光される。形成された静電潜像は、各感光体ドラム１１８が回動するにつれて現像装置１２２へと搬送される。静電潜像は、現像剤により現像され、感光体ドラム１１８上に現像剤像が形成され、担持される。現像剤像は、感光体ドラム１１８の回動につれて、転写・定着部へと搬送され、転写装置１２４により、感光体ドラム１１８と転写ベルト１１０とが接する位置で転写ベルト１１０上に転写される。感光体ドラム１１８の現像剤像の転写が完了した部分は、外周面に残留した現像剤を感光体クリーナにより払拭された後、除電装置１２６により除電され、次の像形成プロセスへと供給される。

転写ベルト１１０は、回転駆動される駆動ローラ１１４と、従動ローラ１１２とに巻回され、ブラック（Ｋ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の順に、転写された現像剤像を各色の像形成部１１６Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙに搬送する。各色の現像剤像は、位置を合わせて重畳され、４色の像形成部１１６を通過することにより、転写ベルト１１０上に多色の画像の現像剤像が形成される。

給紙トレイ１０２に積載された上質紙やプラスチックシートなどの転写部材１０８は、給紙ローラ１０４および分離ローラ１０６により分離給紙され、転写ベルト１１０と転写部材１０８が接する位置で、多色現像剤像の転写を受ける。転写後、多色現像剤像が形成された転写部材１０８は、定着装置１３２に供給される。定着装置１３２は、シリコーンゴム、フッソゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材を含んで構成されていて、転写部材１０８と多色現像剤像とを加圧加熱し、形成された画像を転写部材１０８上に定着させる。定着後の印刷物は、所定の排紙ユニット（図示せず）により、所定の排紙トレイ（図示せず）上に排紙される。多色現像剤像を転写した後の転写ベルト１１０は、クリーニングブレード１２８により残留した現像剤が除去された後、次の像形成プロセスへと供給される。

図２は、レーザプリンタが備える本実施形態の光書込装置の概略図を示す。光書込装置１３０は、各種光学要素および制御部を含んで構成され、図２では、単一の色（例えばブラック）に関する構成のみが示されている。図２に示す光書込装置１３０は、レーザダイオード（Laser Diode；以下、ＬＤとして参照する）ユニット１４２と、所定方向に等角速度で回転し、ＬＤユニット１４２から放出された光ビームを偏向するポリゴンミラー１４４と、ポリゴンミラー１４４により偏向された光ビームを被走査面上に等速に走査するための走査レンズ（ｆθレンズ）１４６と、折り返しミラー群を構成する第１ミラー１４８とからなる光学ユニット１４０を含んで構成される。なお、図２では、光ビームの走査方向を矢印にて示す。

光書込装置１３０は、さらに、プリンタ制御部１５０と、プリンタ制御部１５０の制御下で動作する、ＬＤ駆動部１５４、同期検知信号発生部１５６、書込クロック発生部１５８、位相同期クロック発生部１６０および同期検知用点灯制御部１６２とを含んで構成され、ＬＤユニット１４２を点灯制御する。

本実施形態のＬＤユニット１４２は、光ビームを射出する発光素子を含むとともに、光量補正および同期検知を行うための受光素子を内部に含んで構成される。図３は、ＬＤユニットの概略構成を示す図である。図３に示すＬＤユニット１４２は、発光素子であるレーザチップ１７０と、該発光素子に近接して配置される受光素子であるフォトダイオード（Photo Diode；以下、ＰＤとして参照する。）１７２とを含んで構成される。

再び図２を参照すると、ＬＤ駆動部１５４は、ＬＤユニット１４２のレーザチップ１７０を流れる電流を制御して点灯制御し、画像信号に従った光パルス列を発生させる。ＬＤユニット１４２のＰＤ１７２は、レーザチップ１７０からの漏れ光を受光するとともに、ＬＤユニット１４２外部へ射出された光ビームが、ポリゴンミラー１４４により反射され、再びＬＤユニット１４２へ戻された戻り光を受光する。同期検知信号発生部１５６は、戻り光を受光するＰＤ１７２からの信号入力を受け、画像の書き込みの基準となる同期検知信号ＤＥＴＰを位相同期クロック発生部１６０および同期検知用点灯制御部１６２へ出力する。

書込クロック発生部１５８は、ＬＤユニット１４２の点灯制御を行うためのクロックＷＣＬＫを生成し、位相同期クロック発生部１６０へ出力する。位相同期クロック発生部１６０は、同期検知信号ＤＥＴＰおよびクロックＷＣＬＫの入力を受け、同期検知信号ＤＥＴＰのタイミングに同期したクロックＣＬＫをＬＤ駆動部１５４および同期検知用点灯制御部１６２へ出力する。同期検知用点灯制御部１６２は、初期の非同期状態では、同期検知信号ＤＥＴＰを検出させるために、ＬＤ強制点灯信号ＢＤをＯＮにし、ＬＤ駆動部１５４に対してＬＤユニット１４２を点灯させる。また同期検知用点灯制御部１６２は、同期検知信号ＤＥＴＰを一度検出した後は、ポリゴンミラー１４４の反射による戻り光が、ＬＤユニット１４２の受光素子に入光するタイミングで、ＬＤ強制点灯信号ＢＤを生成し、ＬＤ駆動部１５４に対してＬＤユニット１４２を点灯させる。

またＬＤユニット１４２は、ＬＤ駆動部１５４の制御の下、クロックＣＬＫに応じて点灯制御され、入力される画像信号に従った光パルス列を射出する。画像信号に従った書き込みを開始させるタイミングは、戻り光を検出したタイミングから、光学要素の配置等を勘案しクロック数単位で設定された時間経過後とすることができる。すなわち、同期検知信号ＤＥＴＰは、１主走査ライン分の画像書き込みを開始させるタイミングを規定するための基準として参照される。

光書込装置１３０は、さらにポリゴンモータ制御部１５２を含んで構成される。プリンタ制御部１５０は、例えば印刷条件等に応じてポリゴンモータの回転数を設定し、ポリゴンモータ制御部１５２は、プリンタ制御部１５０の設定に従い、ポリゴンミラー１４４を回転させるためのポリゴンモータを、所定回転数にて回転制御し、ポリゴンミラー１４４を一定の角速度で回転させる。光書込装置１３０から射出された光ビームは、ポリゴンミラー１４４により偏向され、走査レンズ１４６を通過して、感光体ドラム１１８上の調整された所定位置から画像の書き込み走査が行われることとなる。なお、ポリゴンミラー１４４の回転角速度が変化した場合にも、ＬＤ駆動部１５４は、戻り光を検出したタイミングから、回転角速度に応じた時間経過後に、画像信号従った書き込みを開始させる制御とすることもできる。

なお、多色対応の光書込装置では、各色毎に図２に示す各種光学要素および制御部を含んだ構成とすることができる。しかしながら、複数色間でポリゴンミラー１４４およびポリゴンモータなどを共用する構成とすることもできる。以下の実施形態の説明では、ポリゴンミラー１４４の反射面を上下二段にて利用し、該ポリゴンミラー１４４の反射面を、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の組およびマゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の組で共用する対向走査型を例として説明する。

図４は、光書込装置の光学ユニットの概略構成を示す図である。図４に示す光学ユニット１４０は、各色のＬＤユニット１４２Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙと、所定方向に等角速度で回転し、各ＬＤユニット１４２から放出された光ビームを偏向するポリゴンミラー１４４と、ポリゴンミラー１４４により偏向された光ビームを被走査面上に等速に走査させるための走査レンズ（ｆθレンズ）１４６ａ，ｂと、折り返しミラー群を構成する第１ミラー１４８ａ，ｂとを含んで構成される。ポリゴンミラー１４４は、図の例では、６つの反射面を備える正六角柱として構成され、反射面内の上下の領域に分けて利用される。なお、他の実施形態では、ポリゴンミラー１４４は、６角形以外の多面柱として構成することもできる。

ブラックおよびイエローのＬＤユニット１４２Ｋ，Ｙは、ポリゴンミラー１４４の面下方に光ビームを照射し、シアンおよびマゼンダのＬＤユニット１４２Ｃ，Ｍは、面上方に光ビームを照射する。イエローおよびマゼンダのＬＤユニット１４２Ｙ，Ｍから放出された光ビームは、ポリゴンミラー１４４の反射面で反射され、走査レンズ１４６ｂを通過し、第１ミラー１４８ｂによって折り返され、ポリゴンミラー１４４の回転により、対応する感光体ドラム上に走査される。また、光ビームは、それぞれ、周期的な走査中、ポリゴンミラー１４４の反射面に垂直入射するタイミングで、ＬＤユニット１４２Ｙ，Ｍ内部のＰＤ１７２に戻り光として入射する。

ブラックおよびシアンのＬＤユニット１４２Ｋ，Ｃも同様に、各ユニットから放出された光ビームは、走査レンズ１４６ａを通過し、第１ミラー１４８ａによって折り返され、対応する感光体ドラム上に走査される。また、光ビームは、それぞれ、周期的な走査中、ポリゴンミラー１４４の反射面に垂直入射するタイミングで、ＬＤユニット１４２Ｋ，ＣのＰＤ１７２に戻り光として入射する。このとき、ポリゴンミラー１４４を中心に対向振り分けにより、イエローおよびマゼンダの光ビームと、ブラックおよびシアンの光ビームとは、互いに逆の走査方向となって感光体ドラム１１８上に走査される。

図５は、ポリゴンミラーの回転にともなう光ビームの走査の様子を示す図である。図５には、ポリゴンミラー１４４が、紙面垂直な反射面を備え、紙面時計回り方向に回転し、ＬＤユニット１４２が、ポリゴンミラー１４４の回転軸に垂直な平面（紙面）に略平行な光ビームを、ポリゴンミラー１４４の第１の反射面に向けて射出している様子が示されている。ポリゴンミラー１４４とＬＤユニット１４２とは、特定のタイミングでＬＤユニット１４２から射出した光ビームが、ポリゴンミラー１４４の第１反射面に垂直入射して反射され、ＬＤユニット１４２に再び戻されるように、その配置および姿勢が調整されている。この戻り光は、ＬＤユニット１４２内部のＰＤ１７２により検出され、点灯タイミングの制御に用いられる。

ポリゴンミラー１４４を、図５に示すような、光ビームが第１反射面に略９０°の角度（略０°の入射角に対応する）で入射する状態から、さらに回転させると、第１反射面の反時計回り方向隣りの第２の反射面に光ビームが入射する状態となる。ポリゴンミラー１４４をさらに回転させてゆくと入射角が小さくなってゆき、光ビームが、回転とともに偏向され、走査レンズやミラーを経由して、感光体ドラム表面１１８ａを走査方向（図５に矢印にて示す）に走査されることとなる。なお、ここで入射角は、反射面の法線に対する角度として定義される。

本実施形態の光書込装置１３０は、ポリゴンミラー１４４が所定角度に回転した状態で、光ビームが第１反射面に略９０°の角度（略０°の入射角に対応する）で入射し、反射光がＬＤユニット１４２に再び戻されるように構成され、戻り光を受光するフォトダイオードからの信号出力を書込開始側の同期検知信号のために利用する。なお、他の実施形態の光書込装置１３０は、感光体ドラム１１８の被走査面への光ビームを遮らないように配置されたミラーであって、その反射面の法線が、ポリゴンミラー１４４が所定角度に回転した状態で反射された光ビームの光軸に、一致するよう調整されたミラーを別途配置し、該ミラ−からの反射光をＬＤユニット１４２に戻すように構成することもできる。また、この場合、書込終了側の同期検知信号としてもよい。

以下、画像書き込みの基準として用いる同期検知信号について説明する。図６は、フォトダイオード出力信号および同期検知信号のタイミングチャートである。なお、図６では、時間経過を矢印にて示す。ＰＤ出力信号は、レーザチップ１７０からの漏れ光による略一定レベルの信号に、戻り光による信号が重畳されたアナログ信号として出力される。同期検知信号発生部１５６は、ＰＤ１７２からのアナログ出力信号を受けて、所定のスレッシュホールド電圧で二値化し、ディジタル信号の同期検知信号ＤＥＴＰとして位相同期クロック発生部１６０および同期検知用点灯制御部１６２に出力する。なお、同期検知信号ＤＥＴＰの立ち上がりのタイミングは、ＰＤ出力信号が光量に対して正に応答する場合、スレッシュホールド電圧を正方向に横切るタイミングＴとすることができる。なお、戻り光に対応する信号波形の検出の方法は、特に限定されるものではない。

図７は、本実施形態の光書込装置１３０が実行する作像動作のフローチャートである。図７に示す処理は、例えば操作パネルを介したオペレータからのプリント指令を受領して、ステップＳ１００から開始される。ステップＳ１０１では、ポリゴンモータ制御部１５２がポリゴンモータを駆動し、ステップＳ１０２では、ポリゴンモータが一定の回転数となったか否かを判定し、ポリゴンモータの回転が定常状態となるまで（ＮＯの間）、処理をループさせる。

ステップＳ１０２で、ポリゴンモータの回転が定常状態となり、ポリゴンミラーが一定角速度で回転する状態となった場合（ＹＥＳ）には、処理をステップＳ１０３へ分岐させる。ステップＳ１０３では、同期検知用点灯制御部１６２は、ＬＤ強制点灯信号ＢＤをＯＮにし、ＬＤを点灯させる。ステップＳ１０４では、ＬＤユニット１４２のＰＤ１７２が戻り光を受光し、同期検知信号発生部１５６が同期検知信号ＤＥＴＰを発生する。続くステップＳ１０５では、位相同期クロック発生部１６０は、同期検知信号ＤＥＴＰに同期したクロックＣＬＫをＬＤ駆動部１５４に出力し、ＬＤ駆動部１５４は、該クロックＣＬＫおよび画像信号に応じてＬＤユニット１４２を点灯制御し、ＬＤユニット１４２から射出された１主走査ライン分の光パルス列の光ビームが、ポリゴンミラー１４４の回転により偏向され、順次、感光体ドラム１１８上の適切な位置に照射され、１主走査ライン分の領域が露光されることとなる。

ステップＳ１０６では、副走査方向の位置が書込領域の端に位置し、露光を完了した主走査ラインが最後の主走査ラインであったか否かを判定する。ステップＳ１０６で、最後ではなかったと判定された場合（ＮＯ）には、処理をステップＳ１０３へ分岐させ、感光体ドラム１１８を回転させて副走査方向に書込位置を進め、すべての主走査ラインの露光が完了するまでの間、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０６の処理を繰り返させる。一方、ステップＳ１０２で、副走査方向の位置が書込領域の端に位置し、最後の主走査ラインであったと判定された場合（ＹＥＳ）には、処理をステップＳ１０７へ分岐させ、作像処理を終了させる。

上述の実施形態では、光ビームの走査において、主走査方向の書き込みタイミングを規定するための同期検知信号を、ＬＤユニット１４２の内部に設けられた光量補正用のＰＤを利用して発生させることができるため、別途同期検知センサを設ける必要がなく、同期検知センサ、該センサに光りを引き回すための光学要素、およびこれらを設置するための空間の必要を回避し、もって装置構成が簡略化され、省スペースおよび低コストな光書込装置を提供することが可能となる。

また上述の実施形態は、各色毎に、ＬＤユニット１４２内部に備えられたＰＤ１７２を用いて、それぞれ、同期検出信号ＤＥＴＰを発生させ、クロックＣＬＫを発生させるものとして説明した。しかしながら、複数色間でポリゴンミラー１４４を共用する場合、同期検知信号ＤＥＴＰも共用することができる。以下、光書込装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、同一方向走査色であるブラック（Ｋ）およびシアン（Ｃ）のＬＤユニット間で、同期検知信号ＤＥＴＰを共用する場合について、一例として説明する。

図８は、光書込装置の第２実施形態を示す概略図である。図８には、同期検知信号ＤＥＴＰを共用するシアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の組に関する構成が示されており、マゼンダ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の組に関しても同様の構成を有するものとする。また光学ユニット１４０の構成は、図４に示したものと同様である。図８示す光書込装置１３０は、内部にＰＤ１７２を含むＬＤユニット１４２Ｋと、内部に受光素子を含まないＬＤユニット１４３Ｃとを含んで構成され、ＬＤユニット１４２ＫのＰＤからの出力信号から発生する同期検知信号ＤＥＴＰを、ＬＤユニット１４３Ｃの点灯制御にも利用する構成とされる。

光書込装置１３０は、プリンタ制御部１５０と、ブラック（Ｋ）およびシアン（Ｃ）各色につき、プリンタ制御部１５０の制御下で動作する、ＬＤ駆動部１５４Ｋ，Ｃ、書込クロック発生部１５８Ｋ，Ｃ、位相同期クロック発生部１６０Ｋ，Ｃとを含んで構成される。また光書込装置１３０は、ブラックのＬＤユニット１４２ＫのＰＤ信号出力を受ける同期検知信号発生部１５６と、同期検知用点灯制御部１６２とを備える。同期検知信号発生部１５６は、ＬＤユニット１４２Ｋ内部のＰＤからの出力信号に従って、同期検知用点灯制御部１６２および、ブラック（Ｋ）およびシアン（Ｃ）各色の位相同期クロック発生部１６０Ｋ，Ｃに対し、同期検知信号ＤＥＴＰを出力する。

ブラックのＬＤ駆動部１５４Ｋは、同期検知用点灯制御部１６２からのＬＤ強制点灯信号ＢＤの入力を受け、ＬＤユニット１４２Ｋに対し同期検知用の光パルスを射出させ、また、画像信号に応じた画像書き込み用の光パルス列を射出させる。一方、シアンのＬＤ駆動部１５４Ｃは、ＬＤユニット１４３Ｃに対してブラックのものと同一の同期検知信号を基準とした画像書き込み用の光パルス列を射出させる。なお、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）と対向して走査されるマゼンダ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のＬＤユニットについても、図８に示したものと同一構成とされる。シアン（Ｃ）またはブラック（Ｋ）のいずれのＬＤユニット内部に受光素子を設けるかについては、特に限定されるものではなく、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの如何なる組み合わせで同期検知信号を共用することができる。さらに、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのいずれか１色のＬＤユニットのみが受光素子を備え、同期検知信号を４色のＬＤユニットで共用する構成とすることもできる。

上述の第２実施形態では、第１実施形態の利点に加え、複数の色に対応するＬＤユニット間で同期検知信号が共用されるため、内部にＰＤを備えるＬＤユニットの数を低減することが可能となり、もって装置のさらにコストを削減することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、同期検知センサを別途用いることなく、走査ライン間で整合する位置に光ビームが照射されるような適切なタイミングによるレーザダイオードの点灯制御を可能とし、もって、省スペースおよび低コストな光ビーム走査装置およびディジタル書込装置を提供することが可能となる。

なお、上述の実施形態では、光書込装置１３０は、主要な制御部のみを含んで構成されるが、他の実施形態では、各色のＬＤユニット間での、ＬＤ光量変化による戻り光の光量変化に起因した書き込み位置の変動に対する補正処理など、各種補正を実施するための制御部を含む構成とすることもできる。また、上述の実施形態では、ＬＤ駆動部と同期検知信号発生部とを分離して構成しているが、同期検知信号発生部の機能をＬＤ駆動部１５４に含ませ、ＬＤユニットを全体制御する回路として構成しても良い。

さらに、上述の実施形態では、光ビーム走査装置として、レーザプリンタが備える光書込装置を一例として説明してきたが、光ビーム走査装置の用途は、特に限定されるものではない。他の実施形態では、ディジタル複合機など他の画像形成装置が備えるディジタル書込装置として構成することもでき、さらに他の実施形態では、バーコードリーダ、光走査型ディスプレイ装置、レーザ加工装置などにおける光ビーム走査装置として構成することもできる。

以上本発明の特定の実施形態について説明してきたが、本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

レーザプリンタの実施形態を示す図。 レーザプリンタが備える本実施形態の光書込装置の概略図を示す図。 ＬＤユニットの概略構成を示す図。 光書込装置の光学ユニットの概略構成を示す図。 ポリゴンミラーの回転にともなう光ビームの走査の様子を示す図。 フォトダイオード出力信号および同期検知信号のタイミングチャート。 本実施形態の光書込装置が実行する作像動作のフローチャート。 光書込装置の第２実施形態を示す概略図。 従来の光ビーム走査装置の概略構成を示す図。

符号の説明

１００…レーザプリンタ、１０２…給紙トレイ、１０４…給紙ローラ、１０６…分離ローラ、１０８…転写部材、１１０…転写ベルト、１１２…従動ローラ、１１４…駆動ローラ、１１６…像形成部、１１８…感光体ドラム、１２０…帯電装置、１２２…現像装置、１２４…転写装置、１２６…除電装置、１２８…クリーニングブレード、１３０…光書込装置、１３２…定着装置、１４０…光学ユニット、１４２…ＬＤユニット、１４３…ＬＤユニット、１４４…ポリゴンミラー、１４６…走査レンズ、１４８…第１ミラー、１５０…プリンタ制御部、１５２…ポリゴンモータ制御部、１５４…ＬＤ駆動部、１５６…同期検知信号発生部、１５８…書込クロック発生部、１６０…位相同期クロック発生部、１６２…同期検知用点灯制御部、１７０…レーザチップ、１７２…フォトダイオード

Claims (8)

1. 光ビームを射出するレーザ光源と、
   前記光ビームを偏向する偏向手段と、
   前記レーザ光源に近接して配置され、前記偏向手段により前記レーザ光源に向けて偏向された光ビームの戻り光を受光する受光手段と、
   前記受光手段の出力信号から、前記受光手段が戻り光を受光したタイミングを検知し、同期検知信号を発生させる信号発生手段と、
   同期検知信号を基準として、前記レーザ光源を点灯制御する光源駆動手段と
   を含む光ビーム走査装置。
2. 前記光源駆動手段は、前記受光手段による戻り光を受光したタイミングを基準とし、前記偏向手段の偏向の速度に応じて、入力される画像信号に従った画像書き込み開始のタイミングを規定する、請求項１に記載の光ビーム走査装置。
3. 前記レーザ光源および前記光源駆動手段を複数組備え、
   前記受光手段は、少なくとも１つの前記レーザ光源に近接して配置され、前記複数の光源駆動手段は、共通する同期検知信号を基準として、各々のレーザ光源を点灯制御する、請求項１または２に記載の光ビーム走査装置。
4. 前記レーザ光源および前記受光手段は、レーザユニットに内蔵され、前記偏向手段は、光ビームを反射する反射面を備えた所定角速度で回転するポリゴンミラーであり、前記反射面は、該反射面の法線に対し略０°で入射された光ビームを反射し、前記戻り光として前記受光手段へ導く、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ビーム走査装置。
5. 光ビームを射出するレーザ光源と、
   前記光ビームを偏向する偏向手段と、
   前記レーザ光源に近接して配置され、前記偏向手段により前記レーザ光源に向けて偏向された光ビームの戻り光を受光する受光手段と、
   前記受光手段の出力信号から、前記受光手段が戻り光を受光したタイミングを検知し、同期検知信号を発生させる信号発生手段と、
   同期検知信号を基準として、前記レーザ光源を点灯制御する光源駆動手段と
   を含むディジタル書込装置。
6. 前記光源駆動手段は、前記受光手段による戻り光を受光したタイミングを基準とし、前記偏向手段の偏向の速度に応じて、入力される画像信号に従った画像書き込み開始のタイミングを規定する、請求項５に記載のディジタル書込装置。
7. 前記レーザ光源および前記光源駆動手段を複数組備え、
   前記受光手段は、少なくとも１つの前記レーザ光源に近接して配置され、前記複数の光源駆動手段は、共通する同期検知信号を基準として、各々のレーザ光源を点灯制御する、請求項５または６に記載のディジタル書込装置。
8. 前記レーザ光源および前記受光手段は、レーザユニットに内蔵され、前記偏向手段は、光ビームを反射する反射面を備えた所定角速度で回転するポリゴンミラーであり、前記反射面は、該反射面の法線に対し略０°で入射された光ビームを反射し、前記戻り光として前記受光手段へ導く、請求項５〜７のいずれか１項に記載のディジタル書込装置。

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