JP2023095409A - 走査タイミング検出装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの受光素子を使用し、光ビームの光強度やビーム径が変化した場合でも、感光体ドラムの表面に静電潜像の形成を開始するタイミングが変化しないようにすることを課題とする。【解決手段】光ビームを受光する１つの受光素子と、受光した光ビームの受光強度に対応した光検出信号を生成する検出信号生成部とからなる光検出部と、光検出信号と所定の比較電圧とを比較して、被走査体に走査する光ビームの走査開始位置に光ビームを照射するタイミングを決定するための同期信号を生成する同期信号生成部とを備える。光検出信号は、光ビームの受光強度に対応して変化する検出信号の交流成分である検出AC信号からなり、光検出信号に変化がないときの検出AC信号の電圧レベルに対してオフセットされた比較電圧と、光ビームが検出されて光検出信号が変化した直後の検出AC信号の電圧レベルとを比較して、同期信号を生成することを特徴とする。【選択図】図３

Description

この発明は、走査タイミング検出装置に関し、特に、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成するときに、感光体ドラムに照射する光ビームの走査の開始タイミングを決定するための走査タイミング検出装置と、この走査タイミング検出装置を備えた画像形成装置に関する。

従来から、画像形成装置では、光ビームを感光体ドラムに照射する露光装置が備えられており、所定の電位に帯電された感光体ドラムの表面に光ビームを走査して、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成している。
また、光ビームの走査を開始するタイミングを決定するために、光ビーム検出装置が備えられ、感光体ドラムの近傍に、受光素子であるフォトダイオードからなるBDセンサ（ビームディテクトセンサ）が設けられている。

光ビームの走査によって、BDセンサに光ビームが照射されると、フォトダイオードから、光ビームの光量に対応した大きさの検出信号が出力される。
この検出信号の大きさのピークの位置に基づいて、感光体ドラムの表面に静電潜像の形成を開始するタイミング（書き出しタイミング）が設定される。
従来の画像形成装置では、1つのフォトダイオードを使用して書き出しタイミングを設定するものや、２つのフォトダイオードを使用して書き出しタイミングを設定するものが利用されている。

たとえば、特許文献１では、1つのBDセンサを使用し、BDセンサから出力される検出信号の電圧値と、所定のしきい値電圧とを比較し、検出信号がしきい値を超えたときに所定の同期信号を出力させ、同期信号の信号レベルの変化に基づいて、書き出しタイミングを設定することが行われている。

また、特許文献２では、２つのフォトダイオードを使用し、２つのフォトダイオードの受光面に走査された光ビームが順に照射されるように、２つのフォトダイオードを所定の間隔をあけて配置し、２つのフォトダイオードから出力されるそれぞれの検出信号の電圧値を比較する。
各検出信号の電圧値は、受光した光ビームの光量に応じて変化するので、２つの検出信号の電圧値がクロスする点で変化する同期信号を出力するようにし、同期信号の信号レベルの変化に基づいて、２つの検出信号の電圧値がクロスするタイミングを、書き出しタイミングに設定することが行われている。

特開２０１３－１３４３８１号公報 特開２００５－１２３８７２号公報

しかし、画像形成装置の周辺の温度変化や経年変化等によって、光ビームの光強度やビーム径が変化することが知られており、光強度やビーム径を常に一定に保つことは難しい。
光ビームの光強度が変化すると、検出信号の大きさが変化し、検出信号のピークに至る信号波形の傾きも変化するので、書き出しタイミングにずれが生じる。
また、光ビームのビーム径が変化すると、検出信号のピークに至る信号波形の傾きが変化するので、書き出しタイミングにずれが生じる。

従来の１つのフォトダイオードを使用した光ビーム検出装置では、２つのフォトダイオードを使用したものに比べて装置のコストを抑えられるが、光ビームの光強度やビーム径が変化した場合には、上記のように、検出信号の信号波形の傾きが変化するので、書き出しタイミングを正確に調整することが困難であった。
また、従来の２つのフォトダイオードを使用した光ビーム検出装置では、１つのフォトダイオードを使用したものに比べて、書き出しタイミングの精度を高めることができるが、２つのフォトダイオードを所定の位置に正確に配置されたデバイスが必要であり、２つのフォトダイオードを使用したことによるコストアップが問題となっていた。

そこで、この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、１つのフォトダイオードを使用して書き出しタイミングを設定する走査タイミング検出装置において、光ビームの光強度やビーム径が変化した場合でも、感光体ドラムの表面に静電潜像の形成を開始するタイミング（書き出しタイミング）を変化しないようにした低価格の走査タイミング検出装置と、走査タイミング検出装置を備えた画像形成装置を提供することを課題とする。

この発明は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームの照射方向を変更する光走査部とからなる光走査ユニットと、前記光源から出射された光ビームを受光する１つの受光素子と、前記受光した光ビームの受光強度に対応した光検出信号を生成する検出信号生成部とからなる光検出部と、前記生成された光検出信号と、所定の比較電圧とを比較して、被走査体に走査する光ビームの走査開始位置に光ビームを照射するタイミングを決定するための同期信号を生成する同期信号生成部とを備え、前記光検出信号は、前記光ビームの受光強度に対応して変化する検出信号の交流成分である検出AC信号からなり、前記同期信号生成部は、光ビームが検出されていないときに生成される光検出信号に変化がないときの前記検出AC信号の電圧レベルに対してオフセットされた比較電圧と、光ビームが検出されたときに生成される光検出信号が変化した直後の前記検出AC信号の電圧レベルとを比較して、前記同期信号を生成することを特徴とする走査タイミング検出装置を提供するものである。

また、前記検出AC信号には、所定の一定電圧値を持つ基準電圧が重畳され、前記比較電圧は、前記基準電圧に所定のゼロでないオフセット電圧が印加された電圧であり、前記同期信号は、前記基準電圧が重畳された検出AC信号と、前記比較電圧との比較によって生成された信号であることを特徴とする。

また、前記同期信号生成部は、コンパレータを備え、前記基準電圧が重畳された検出AC信号と、前記比較電圧とが前記コンパレータに入力され、前記コンパレータから、前記基準電圧が重畳された検出AC信号と前記比較電圧との比較結果が、前記同期信号として出力されることを特徴とする。

また、前記比較電圧は、前記受光素子に受光される光ビームの光量に対応させて変更されることを特徴とする。
また、前記受光素子に受光される光ビームの光量に対応した基準光量設定値と、前記比較電圧の電圧レベルに対応する基準電圧設定値とを対応付けた光量対応基準電圧情報を予め記憶し、前記比較電圧は、前記光量対応基準電圧情報を利用して、前記光源から出射される光ビームの光量に対応した基準光量設定値に対応付けられた基準電圧設定値に相当する電圧レベルに設定されることを特徴とする。

また、前記比較電圧は、前記光走査ユニットの近傍の温度の変化に対応させて変更されることを特徴とする。
また、前記光走査ユニットの近傍に温度センサを備え、前記光走査ユニットの近傍の温度に対応した温度設定値と、前記比較電圧の電圧レベルに対応する基準電圧設定値とを対応付けた温度対応基準電圧情報を予め記憶し、前記比較電圧は、前記温度対応基準電圧情報を利用して、前記温度センサによって測定された温度に対応した温度設定値に対応付けられた基準電圧設定値に相当する電圧レベルに設定されることを特徴とする。

また、前記同期信号生成部によって生成された同期信号を利用して、光ビームの出射タイミングを制御する走査制御部をさらに備え、前記走査制御部は、前記同期信号に含まれるスパイク状のノイズを検知しないようにするノイズマスク部を備え、前記ノイズマスク部は、前記同期信号生成部によって生成された隣接する２つの同期信号の出力タイミングの間のノイズマスク期間において、前記同期信号の検出を無効化することを特徴とする。

また、前記走査制御部は、前記同期信号に含まれるスパイク状のノイズを検出するノイズ検出部をさらに備え、前記ノイズ検出部は、前記同期信号生成部によって生成された隣接する２つの同期信号の出力タイミングの間のノイズマスク期間において、前記同期信号に発生したスパイク状のノイズの位置を検出するノイズ検出信号を生成することを特徴とする。

また、前記受光素子が、フォトダイオードであり、前記検出AC信号は、前記フォトダイオードのアノードに接続されたコンデンサから出力され、前記コンパレータに与えられることを特徴とする。
また、前記受光素子が、フォトダイオードであり、前記検出AC信号は、前記フォトダイオードのカソードに接続されたコンデンサから出力され、前記コンパレータに与えられることを特徴とする。

また、この発明は、上記したいずれかの走査タイミング検出装置と、光ビームを走査する被走査体である感光体ドラムを備え、前記光検出部が、前記感光体ドラムの近傍に配置され、前記同期信号生成部によって生成された前記同期信号に対応させて、光ビームを前記感光体ドラムに向かって走査し、前記感光体ドラムの表面に静電潜像を形成させることを特徴とする画像形成装置を提供するものである。

また、この発明は、光源と１つの受光素子を備えた走査タイミング検出装置の走査タイミング検出方法であって、前記受光素子によって、前記光源から出射された光ビームを受光する受光ステップと、前記受光した光ビームの受光強度に対応して変化する検出信号の交流成分である検出AC信号からなる光検出信号を生成する光検出ステップと、前記光ビームが検出されていないときに生成される光検出信号に変化がないときの前記検出AC信号の電圧レベルに対してオフセットされた比較電圧を生成する比較電圧生成ステップと、前記比較電圧と、前記光ビームが検出されたときに生成される光検出信号が変化した直後の前記検出AC信号の電圧レベルとを比較して、被走査体に走査する光ビームの走査開始位置に光ビームを照射するタイミングを決定するための同期信号を出力する同期信号出力ステップとを含むことを特徴とする走査タイミング検出方法を提供するものである。

この発明によれば、光源から出射された光ビームを受光する１つの受光素子を備え、光ビームの受光強度に対応して変化する検出信号の交流成分である検出AC信号からなる光検出信号を生成し、光ビームが検出されていないときに生成される光検出信号に変化がないときの検出AC信号の電圧レベルに対してオフセットされた比較電圧と、光ビームが検出されたときに生成される光検出信号が変化した直後の検出AC信号の電圧レベルとを比較して、被走査体に走査する光ビームの走査開始位置に光ビームを照射するタイミングを決定するための同期信号を生成するので、光ビームの光強度やビーム径が変化した場合でも、光ビームの走査開始位置に光ビームを照射するタイミングを正確に検出でき、走査タイミング検出装置の価格を抑制することができる。
たとえば、走査タイミング検出装置を備えた画像形成装置において、感光体ドラムに照射する光ビームの光強度やビーム径が変化した場合でも、感光体ドラムの表面に静電潜像の形成を開始するタイミングである書き出しタイミングを変化しないようにした低価格の画像形成装置を提供することができる。

この発明の画像形成装置の走査タイミング検出装置に関する概略構成の一実施例の説明図である。 この発明の走査タイミング検出装置の一実施例の概略構成ブロック図である。 この発明の走査タイミング検出装置の光ビーム検出回路の第１実施例の説明図である。 この発明の光ビーム検出回路の第１実施例における検出信号等のタイミングチャートである。 この発明の走査タイミング検出装置の光ビーム検出回路の第２実施例の説明図である。 この発明の光ビーム検出回路の第２実施例における検出信号等のタイミングチャートである。 この発明の走査タイミング検出装置の光ビーム検出回路の第３実施例の説図である。 この発明の光ビーム検出回路の第３実施例における検出信号等のタイミングチャートである。 この発明の光ビーム検出回路の第３実施例における検出信号等のタイミングチャートである。 基準光量に対応付けた基準電圧設定値を予め設定した光量対応基準電圧情報の一実施例の説明図である。 温度に対応付けた基準電圧設定値を予め設定した温度対応基準電圧情報の一実施例の説明図である。 この発明の同期信号の起点検出信号を利用して、同期信号のノイズを非検知化する処理に関するタイミングチャートである。 この発明の同期信号におけるノイズを検知する処理に関するタイミングチャートである。

以下、図面を使用して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の実施例の記載によって、この発明が限定されるものではない。

＜走査タイミング検出装置の構成＞
以下の実施形態では、画像形成装置に備えられた走査タイミング検出装置について説明する。
画像形成装置は、光ビームを走査する被走査体である感光体ドラムを備え、後述するように走査タイミング検出装置によって生成された同期信号に対応させて、光ビームを感光体ドラムに向かって走査し、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成させる。

ただし、この発明の走査タイミング検出装置は、画像形成装置に利用するだけでなく、光ビームを走査して所定の対象物（被走査体）に照射するときに、照射する光ビームの走査開始位置と、その走査開始位置に光ビームを照射するタイミングを設定する必要がある場合に利用することができる。
たとえば、この発明の走査タイミング検出装置は、レーザ加工装置、プロジェクタなどに利用することができる。

図１に、この発明の画像形成装置の走査タイミング検出装置に関する概略構成の一実施例の説明図を示す。
この発明の走査タイミング検出装置は、感光体ドラム５０の表面に静電潜像を形成するために照射する光ビームLの走査タイミングを検出する装置である。
走査タイミング検出装置は、主として、光検出部１０、光走査ユニット６０、走査制御部４０から構成される。
走査制御部４０は、光ビームLの出射タイミング、光ビームLの出力強度、走査タイミングと照射方向を制御するための照射要求信号を光走査ユニット６０に与える部分である。

光走査ユニット６０は、走査制御部４０から送られる照射要求信号に基づいて、光ビームLを、感光体ドラム５０が存在する方向に向かって照射する装置であり、主に、光ビームLを出射する光源６２と、光ビームLを照射する方向を変更する光走査部６１とからなる。
光ビームLは、たとえば、光走査ユニット６０から、図１の走査範囲Rの内部で、感光体ドラム５０と光検出部１０が存在する方向に照射され、光検出部１０の左側から、感光体ドラム５０の右側に向かって走査される。

光検出部１０は、光ビームLを受光して、受光した光ビームの光強度（受光強度とも呼ぶ）に対応した電気信号を出力する部分である。
また、光検出部１０は、後述する図２に示すように、光源６２から出射された光ビームLを受光する受光素子（光検出素子とも呼ぶ）と、検出信号生成部１２とからなり、BDセンサ（ビームディテクトセンサ）に相当する。
受光素子としては、たとえば、フォトダイオード（PD）１１が用いられ、この発明では、光検出部１０は、１つのフォトダイオード（PD）１１を備える。

フォトダイオードPDは、感光体ドラム５０の近傍に配置され、主として、感光体ドラム５０の回転軸を延長した方向に、固定配置される。
また、図１のように、光ビームLの走査方向を、感光体ドラム５０の左側から右側とした場合、フォトダイオードPDは、受光面を光源の方向に向けて、感光体ドラム５０の左側に、感光体ドラム５０の左端と所定の距離（たとえば、１０mm程度の距離）をあけて、配置される。

検出信号生成部１２は、フォトダイオードPDから得た電気信号から、受光した光ビームの受光強度に対応した光検出信号Kを生成する部分である。
光検出信号Kは、受光強度に対応した電圧値を持つ信号であり、後述するように、検出AC信号（V_AC）からなる。
検出AC信号は、光ビームの受光強度に対応して変化する検出信号の交流成分である。
また、検出AC信号（V_AC）には、所定の一定電圧値を持つ基準電圧が重畳される。
この重畳される基準電圧は、たとえば、後述する図３では、Vcc/2である。

光検出部１０は、後述する図２に示す同期信号生成部３０に接続され、光ビームの受光強度に対応した検出信号の交流成分である検出AC信号（V_AC）が、同期信号生成部３０に出力され、画像形成装置では、同期信号生成部３０によって、光ビームを、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する開始位置に照射するタイミング（書き出しタイミング）を決めるための同期信号Dが生成される。
この同期信号Dは、基準電圧が重畳された検出AC信号（V_AC）と、後述する比較電圧との比較によって生成された信号である。

図２に、この発明の走査タイミング検出装置の一実施例の概略構成ブロック図を示す。
図２において、走査タイミング検出装置は、図１に示した光検出部１０、光走査ユニット６０、および走査制御部４０と、比較電圧出力部２０と、同期信号生成部３０とから構成される。

比較電圧出力部２０は、光検出信号Kと比較するための比較電圧Hを出力する部分である。比較電圧Hは、同期信号生成部３０に与えられる。
比較電圧Hは、後述するように、一定電圧値を持つ電圧であり、上記した検出AC信号（V_AC）に重畳される基準電圧に所定のゼロでないオフセット電圧が印加された電圧である。
比較電圧Hを、以下、V_REFとも呼ぶ。
たとえば、後述する図３に示すように、比較電圧Hは、電源電圧Vccを、異なる抵抗値を持つ抵抗R３と抵抗R4で分圧した一定値の電圧（V_REF）である。

同期信号生成部３０は、生成された光検出信号Kと、所定の比較電圧Hとを比較することにより、被走査体に走査する光ビームの走査開始位置に光ビームを照射するタイミングを決定するための同期信号D（V_OUT）を生成する部分である。
特に、この発明では、同期信号生成部３０は、光ビームが検出されていないときに生成される光検出信号に変化がないときの検出AC信号の電圧レベルに対してオフセットされた比較電圧と、光ビームが検出されたときに生成される光検出信号が変化した直後の検出AC信号の電圧レベルとを比較して、同期信号Dを生成する。

また、後述するように、同期信号生成部３０は、比較器（コンパレータ）を備え、基準電圧が重畳された検出AC信号（V_AC）と比較電圧とが、比較器（コンパレータ）に入力され、比較器（コンパレータ）から、基準電圧が重畳された検出AC信号（V_AC）と比較電圧との比較結果が、同期信号Dとして出力される。

光ビームが走査されてフォトダイオードPDに照射されるとき、光ビームの受光強度は、徐々に増加し、一定のピーク値に達した後、徐々に減少するが、この受光強度の変化に対応して、受光強度に対応する電気信号（検出信号）の電圧値も、同様に一定のピークを持って変化する。
たとえば、この受光強度に対応する電気信号（検出信号）の電圧値に変化が生じるタイミングに合わせて、パルス的に変化する同期信号Dが生成される。

すなわち、同期信号Dが生成されたタイミングが、検出信号の電圧値に変化が生じた位置であり、この同期信号Dが生成されたタイミングを利用して、書き出しタイミングが決められる。
走査制御部４０が、同期信号生成部３０によって生成された同期信号Dを利用して、光ビームの出射タイミングの制御や走査制御などを行う。

この発明では、光ビームの受光強度が変化したり、光ビームのビーム径が変化したりした場合に、受光強度に対応する電気信号の電圧値の大きさ等が変化して検出信号の電圧値に変化が生じても、本来検出されるべきタイミングに極力ずれが生じないよう、同期信号Dが生成されるようにすることを特徴とする。

このように、光ビームの受光強度の変化や、光ビームのビーム径の変化の影響を受けること無く、書き出しタイミングを決める同期信号Dを生成する走査タイミング検出装置の電気回路（光ビーム検出回路）の構成について、いくつかの実施例をあげて、以下に説明する。

＜走査タイミング検出装置の光ビーム検出回路の実施例＞
（光ビーム検出回路：第１実施例）
図３に、走査タイミング検出装置の光ビーム検出回路の第１実施例の説明図を示す。
図４に、光ビーム検出回路の第１実施例における検出信号等のタイミングチャートを示す。
図３の走査タイミング検出装置の光ビーム検出回路において、光ビームLがフォトダイオードPDに入射されると、抵抗（R1～R5）、コンデンサC、比較器（コンパレータ：CP1）の組み合わせによって、所定の同期信号（V_OUT）が出力される。
光ビーム検出回路に与えられる直流の電源電圧を、Vccとする。
この直流電源電圧Vccから、検出AC信号に重畳される基準電圧が生成される。

この第１実施例では、以下に示すように、同期信号生成部３０が、検出AC信号（V_AC）と比較電圧（V_REF）との差動電圧である信号電圧を出力するが、この出力される信号電圧が、同期信号V_OUTである。

図３において、光検出部１０は、主として、フォトダイオードPD、抵抗R1、コンデンサCから構成される。
比較電圧出力部２０は、抵抗R3とR4の組合せにより構成され、比較電圧（V_REF）が、比較器（コンパレータ：CP1）に与えられる。
抵抗R3とR4は直列接続され、抵抗R3とR4の間の接続点P1から、比較電圧V_REFが、比較器（コンパレータ：CP1）の一方の入力端子（＋端子）に与えられる。
同期信号生成部３０は、抵抗R5、比較器（コンパレータ：CP1）の組み合わせにより構成され、同期信号V_OUTが出力される。

図３の光検出部１０において、フォトダイオードPDと抵抗R1が直列に接続され、電源電圧Vccが印加されて、フォトダイオードPDと抵抗R1の接続点Paから、検出信号V_PDが出力される。
図３では、フォトダイオードPDのカソードに、電源電圧Vccが印加され、フォトダイオードPDのアノードが、接続点Paに接続される。
検出信号V_PDは、たとえば、図４に示すような電圧変化を持つ信号であり、徐々に増加し一定のピーク値に達した後徐々に減少する光ビームの受光強度の変化に対応して、検出信号V_PDも、同様に一定のピークを持って変化する信号である。

フォトダイオードPDと抵抗R1の接続点Paは、コンデンサCの一端に接続される。
コンデンサCの他端は、コンパレータCP1の一方の入力端子（－端子）に接続される。
すなわち、検出AC信号V_ACが、フォトダイオードPDのアノードに接続されたコンデンサCから出力され、コンパレータCP1に与えられる。

また、２つの抵抗R2が直列に接続され、一方の抵抗R2の一端が直流電源に接続され、直流電源の電源電圧Vccが印加されて、２つの抵抗R2の間の接続点P2が、コンデンサCの他端に接続され、コンパレータCP1の入力端子（－端子）に接続される。
この接続点P2で、検出AC信号V_ACと、所定の一定電圧値を持つ基準電圧（Vcc/2）とが重畳され、この重畳された入力信号が、コンパレータCP1の入力端子（－端子）に入力される。

すなわち、コンデンサCによって、検出信号V_PDの直流成分は遮断され、検出信号V_PDの交流成分である検出AC信号V_ACに基準電圧（Vcc/2）が重畳された電圧が、コンパレータCP1の入力端子（－端子）に入力される。
検出AC信号V_ACは、たとえば、図４に示すような電圧変化を持つ信号であり、検出信号V_PDの変化に対応して、正弦波的に変化する信号である。

フォトダイオードPDによって、光ビームLが検出されていない状態では、検出信号V_PDは変化がなく、一定値であり、検出AC信号V_ACも同様に、変化がなく、一定電圧値（Vcc/2）である。
フォトダイオードPDによって、光ビームLが検出されると、検出信号V_PDは、急峻に変化し（立ち上がり）、検出信号V_PDが立ち上がるタイミングとほぼ同時に、検出AC信号V_ACも、急峻に変化する（立ち上がる）。

検出される光ビームLの光量が増加すると、検出信号V_PDが上昇し、光量が増加から減少に変化するところで、検出信号V_PDはピークを示す。
検出信号V_PDがピークを示す位置で、検出AC信号V_ACもピークを示し、その後、検出信号V_PDが減少すると、検出AC信号V_ACも減少し、基準電圧（Vcc/2）に対する正負の符号が変化する。

一方、比較電圧出力部２０において、２つの抵抗R3とR4が直列に接続され、電源電圧Vccが抵抗R3の一端に印加されて、２つの抵抗R3とR4の間の接続点P1が、コンパレータCP1の他方の入力端子（＋端子）に接続される。
２つの抵抗R3とR4の抵抗値は異なるものとする。

抵抗R3とR4の抵抗値が異なるので、所定の一定電圧値を持つ基準電圧（Vcc/2）にオフセットされた電圧値の比較電圧V_REFが、コンパレータCP1の入力端子（＋端子）に入力される。
オフセット値をΔVとすると、比較電圧V_REFは、Vcc/2＋ΔVとなる。
この場合、比較電圧V_REFは、Vcc/2よりも大きく、検出信号V_PDに変化がないときの検出AC信号V_ACの電圧レベルよりも大きい。
すなわち、比較電圧V_REFは、光ビームが検出されていないときに生成される光検出信号（V_PD）に変化がないときの検出AC信号V_ACの電圧レベル（Vcc/2）に対してオフセットされた電圧である。
オフセット値ΔVの設定値は、後述する設定基準に示すように、できるだけ、小さいほうが好ましい。

また、コンパレータCP1は、２つの入力端子に入力される信号（V_AC、V_REF）を比較し、その比較した結果の出力信号（V_OUT）を、コンパレータCP1の出力端子から出力する。この出力信号（V_OUT）が同期信号となる。
図４に示した検出AC信号（V_AC）と、比較電圧（V_REF）が、コンパレータCP1に入力されると、図４に示すように変化する出力信号（V_OUT）が、コンパレータCP1の出力端子から出力される。
すなわち、検出AC信号（V_AC）と、比較電圧（V_REF）との比較により、出力信号（V_OUT）のレベルが、図４に示すように変化する。

図４において、検出AC信号（V_AC）が、比較電圧（V_REF）よりも低い場合は、「H」レベルの出力信号（V_OUT）が出力されている。
しかし、検出AC信号（V_AC）が変化し、検出AC信号の電圧レベルが、比較電圧（V_REF）の電圧レベルと一致し、その後、比較電圧（V_REF）の電圧レベルよりも高くなった場合には、「L」レベルの出力信号（V_OUT）が出力される。
すなわち、検出AC信号（V_AC）が立ち上がり傾向にある場合、検出AC信号（V_AC）が上昇し比較電圧（V_REF）に一致した時点（図４の時点T1）で、出力信号（V_OUT）は、「H」レベルから、「L」レベルに変化する。

その後、さらに、検出AC信号（V_AC）の電圧レベルが上昇し、検出AC信号のピークの時点でも、出力信号（V_OUT）は、「L」レベルのままとなる。
また、検出AC信号（V_AC）の電圧レベルがピークを過ぎ、下降し始めた場合、検出AC信号（V_AC）の電圧レベルが、まだ、比較電圧（V_REF）よりも高い状態では、出力信号（V_OUT）は、「L」レベルのままである。

しかし、検出AC信号（V_AC）の電圧レベルが、比較電圧（V_REF）の電圧レベルと一致し、その後、比較電圧（V_REF）の電圧レベルよりも低くなった場合には、「H」レベルの出力信号（V_OUT）が出力される。
すなわち、検出AC信号（V_AC）が立ち下がり傾向にある場合、検出AC信号（V_AC）が下降し比較電圧（V_REF）に一致した時点（図４の時点T2）で、出力信号（V_OUT）は、「L」レベルから、「H」レベルに変化する。

図４に示すように、同期信号である出力信号（V_OUT）は、図４の時点T1から時点T2の間の期間において、「L」レベルとなるが、この期間の中には、検出信号V_PDのピークの位置が必ず含まれる。

（オフセット値ΔVの設定基準）
上記したオフセット値ΔVの大きさは、抵抗R3とR4の抵抗値によって決定される。
また、オフセット値ΔVの大きさによって、同期信号である出力信号（V_OUT）のレベルが変化するタイミングが異なる。
したがって、オフセット値ΔVは、書き出しタイミングを決定にも影響を及ぼすので、適切に設定する必要がある。

たとえば、検出AC信号（V_AC）の立ち上がりの傾きが急な部分で、検出AC信号（V_AC）と比較電圧（V_REF）を比較した方が、信号に含まれるノイズの影響を受けにくくなるので、ジッター性能が良くなる。この観点からは、オフセット値ΔVは、小さい方が好ましい。
検出AC信号（V_AC）が、一定電圧値（Vcc/2）から立ち上がるとき、最初は立ち上がりの傾きが急峻であり、その後ピークに行くに従って傾きが緩やかになるが、検出AC信号（V_AC）の立ち上がりの傾きが急な部分とは、光ビームが検出されたときに生成される光検出信号が変化した直後である。

一方、オフセット値ΔVを小さくしすぎると、ノイズ等の影響が無視できなくなるので、オフセット値ΔVが適切な範囲内となるように、抵抗R3とR4の抵抗値を選定する必要がある。
オフセット値ΔVを小さくした場合は、図３の回路構成に含まれる抵抗R2、R3、R4の抵抗値のばらつき、比較器（コンパレータ：CP1）の入力オフセット電圧、検出AC信号や比較電圧に含まれるノイズなどの影響が無視できなくなる場合がある。

そこで、たとえば、オフセット値ΔVが、次のような電圧値の範囲となるように、抵抗R3とR4の抵抗値を選定してもよい。
５０ｍｖ ＜ ΔV ＜ (V_AC_MAX － Vcc/2)/2
ここで、V_AC_MAXは、受光素子の感度、光ビームの光強度やビーム径から求められる検出AC信号の最大値である。

以上のように、同期信号V_OUTが「H」レベルから「L」レベルに変化する位置が、書き出しタイミングを検出するための開始位置を示しており、この同期信号V_OUTのタイミングに基づいて、書き出しタイミングを決定することができる。

光ビームの光強度やビーム径が変化すると、検出信号V_PDのピークに至る信号波形の傾きやピークの大きさが変化するために、検出信号V_PDのピークの位置が、想定される理想的な書き出しタイミングの位置からずれる場合がある。
しかし、図３に示した走査タイミング検出装置の光ビーム検出回路では、光ビームの光強度やビーム径が変化しても、コンパレータ（CP1）から出力される同期信号V_OUTが「H」レベルから「L」レベルに変化するタイミングはほぼ一定であるので、ある程度正確な書き出しタイミングを設定することができる。

したがって、光ビームの光強度やビーム径が変化しても、書き出しタイミングが大きく変化することがなく、２つのフォトダイオードを使用する光ビーム検出回路と同等の書き出しタイミングを得ることができ、ジッターについても、同等の性能を得ることができる。
また、図３に示すように、光ビーム検出回路の回路構成は、部品点数が少なく、単純な構成であるので、光ビーム検出回路の基板パターンに存在する浮遊容量やコンパレータ内部のインピーダンスの影響を受けにくく、低価格な走査タイミング検出装置を実現できる。

（光ビーム検出回路：第２実施例）
図５に、この発明の走査タイミング検出装置の光ビーム検出回路の第２実施例の説明図を示す。
図６に、この発明の光ビーム検出回路の第２実施例における検出信号等のタイミングチャートを示す。
図５の光ビーム検出回路では、光検出部１０に属するフォトダイオードPDと抵抗R1の配置と、比較器（コンパレータ：CP2）に与えられる検出AC信号（V_AC）と比較電圧（V_REF）の入力位置が、上記した図３の光ビーム検出回路と異なる。
また、図６のタイミングチャートは、検出信号V_PDと検出AC信号（V_AC）の信号波形の変化が、図４のタイミングチャートとは逆になる点が異なる。

図５では、フォトダイオードPDのアノードが接地され、抵抗R1の一端に電源電圧Vccが印加され、抵抗R1の他端とフォトダイオードPDのカソードとが、接続点Paに接続される。
接続点Paから、光ビームの受光強度に対応した検出信号V_PDが出力される。

フォトダイオードPDと抵抗R1の接続点Paは、コンデンサCの一端に接続される。
図３と異なり、コンデンサCの他端は、コンパレータCP2の一方の入力端子（＋端子）に接続される。
すなわち、検出AC信号V_ACが、フォトダイオードPDのカソードに接続されたコンデンサCから出力され、コンパレータCP2に与えられる。

また、２つの抵抗R2が直列に接続され、一方の抵抗R2の一端が直流電源に接続され、直流電源の電源電圧Vccが印加されて、２つの抵抗R2の間の接続点P2が、コンデンサCの他端に接続され、コンパレータCP2の入力端子（＋端子）に接続される。
この接続点P2で、検出AC信号V_ACと、所定の一定電圧値を持つ基準電圧（Vcc/2）とが重畳され、この重畳された入力信号が、コンパレータCP2の入力端子（＋端子）に入力される。

図５では、接続点PaにおけるフォトダイオードPDと抵抗R1の配置が図３と異なるので、接続点Paから出力される検出信号V_PDと、検出AC信号V_ACの波形の変化が、図３とは異なる。

フォトダイオードPDによって、光ビームLが検出されていない状態では、図４と同様に、検出信号V_PDは変化がなく、一定値であり、検出AC信号V_ACも同様に、変化がなく、一定電圧値（Vcc/2）である。
しかし、フォトダイオードPDによって、光ビームLが検出されると、検出信号V_PDは、急峻に変化し（立ち下がり）、検出信号V_PDが立ち下がるタイミングとほぼ同時に、検出AC信号V_ACも、急峻に変化する（立ち下がる）。

検出される光ビームLの光量が増加すると、検出信号V_PDが下降し、光量が増加から減少に変化するところで、検出信号V_PDは下向きのピークを示す。
検出信号V_PDが下向きのピークを示す位置で、検出AC信号V_ACも下向きのピークを示し、その後、検出信号V_PDが増加すると、検出AC信号V_ACも増加し、基準電圧（Vcc/2）に対する正負の符号が変化する。

一方、比較電圧出力部２０において、２つの抵抗R3とR4が直列に接続され、電源電圧Vccが抵抗R3の一端に印加される点は、図３と同じであるが、２つの抵抗R3とR4の間の接続点P1が、コンパレータCP2の他方の入力端子（－端子）に接続される点が、図３と異なる。

抵抗R3とR4の抵抗値が異なるので、所定の一定電圧値を持つ基準電圧（Vcc/2）にオフセットされた電圧値の比較電圧V_REFが、コンパレータCP2の入力端子（－端子）に入力される。
図５の場合は、オフセット値をΔVとすると、比較電圧V_REFは、Vcc/2－ΔVとなる。
この場合、比較電圧V_REFは、Vcc/2よりも小さく、検出信号V_PDに変化がないときの検出AC信号V_ACの電圧レベルよりも小さい。

また、コンパレータCP2は、２つの入力端子に入力される信号（V_AC、V_REF）を比較し、その比較した結果の出力信号（V_OUT）を、コンパレータCP2の出力端子から出力する点は、図３と同様である。
図６に示した検出AC信号（V_AC）と、比較電圧（V_REF）が、コンパレータCP2に入力されると、図６に示すように変化する出力信号（V_OUT）が、コンパレータCP2の出力端子から出力されるが、出力信号（V_OUT）のレベルが変化するタイミングは、図４と同様である。

図６において、検出AC信号（V_AC）が立ち下がり傾向にある場合、検出AC信号（V_AC）が下降し比較電圧（V_REF）に一致した時点（図６の時点T1）で、出力信号（V_OUT）は、「H」レベルから、「L」レベルに変化する。
一方、検出AC信号（V_AC）が立ち上がり傾向にある場合、検出AC信号（V_AC）が上昇し比較電圧（V_REF）に一致した時点（図６の時点T2）で、出力信号（V_OUT）は、「L」レベルから、「H」レベルに変化する。

図６に示すタイミングでも、図４と同様に、同期信号である出力信号（V_OUT）は、図６の時点T1から時点T2の間の期間において、「L」レベルとなるが、この期間の中には、検出信号V_PDのピークの位置が必ず含まれる。

以上のように、同期信号V_OUTが「H」レベルから「L」レベルに変化する位置が、書き出しタイミングを検出するための開始位置を示しており、この同期信号V_OUTのタイミングに基づいて、書き出しタイミングを決定することができる。

さらに、図５の光ビーム検出回路でも、光ビームの光強度やビーム径が変化しても、書き出しタイミングが大きく変化することがなく、２つのフォトダイオードを使用する光ビーム検出回路と同等の書き出しタイミングを得ることができ、ジッターについても、同等の性能を得ることができる。

（光ビーム検出回路：第３実施例）
ここでは、比較電圧Hを、受光素子１１に受光される光ビームの光量に対応させて変更する実施例と、光走査ユニット６０の近傍の温度の変化に対応させて変更する実施例について説明する。

図７に、この発明の走査タイミング検出装置の光ビーム検出回路の第３実施例の説明図を示す。
図８と図９に、この発明の光ビーム検出回路の第３実施例における検出信号等のタイミングチャートを示す。
図８のタイミングチャートは、フォトダイオードで検出される光ビームの光量が所定の基準光量の場合であり、図９のタイミングチャートは、フォトダイオードで検出される光ビームの光量が基準光量の２倍に相当する２倍光量である場合を示している。

図７の光ビーム検出回路においては、抵抗等の構成部品の配置は、図３の光ビーム検出回路と同一である。
ただし、比較電圧V_REFを生成する抵抗R3の一端に印加する電源電圧が固定値（Vcc）ではなく、副走査側の基準光量に対応した電圧値に設定する点が、図３と異なる。
この電源電圧を可変にすることで、比較電圧V_REFを変化させる。

図７では、抵抗R3の一端に印加する電源電圧を、Vccではなく、V_DACとしている。
この電源電圧V_DACは、たとえば、デジタル値を、アナログ電圧値に変換するDAコンバータの出力電圧を意味する。
デジタル値を所定の数値に設定することで、抵抗R3の一端に印加する電源電圧V_DACが決まり、デジタル値を変更することで、電源電圧V_DACを変化させることができる。
このデジタル値を、基準電圧設定値と呼ぶ。

副走査側の基準光量とは、感光体ドラム回転方向の基準光量であることを意味し、副走査側の基準光量は、走査制御部によって予め設定される。
副走査側の基準光量が、光ビームの受光強度に影響する構成である場合、この基準光量を変更すると、フォトダイオードに照射される光ビームの光量が変化し、書き出しタイミングも変動する。
検出AC信号（V_AC）と比較する比較電圧V_REFの電圧値は、抵抗R3の一端に印加する電源電圧を変更することで、変化させることができる。

そこで、副走査側の基準光量に対応させて、抵抗R3の一端に印加する電源電圧を決める基準電圧設定値を予め設定しておき、副走査側の基準光量に対応した電源電圧を、抵抗R3の一端に印加することで、光ビームの光量の変化の影響を相殺し、書き出しタイミングが変動しないようにする。

図７において、抵抗R3の一端に印加する電源電圧をV_DACとすると、比較電圧V_REFは、R4/(R3+R4)×V_DACとなる。
この抵抗R3と抵抗R4の抵抗値と、V_DACの基準電圧設定値を適切に設定することによって、図８に示すように、比較電圧V_REFを、基準電圧Vcc/2よりもわずかに大きい電圧値に設定することができ、上記した実施例１のように、適切な同期信号V_OUTを生成することができる。

図８のR4/(R3+R4)×V_DACに相当する比較電圧V_REFと、基準電圧Vcc/2との電位差が、オフセット電圧ΔVに相当する。
図８のタイミングチャートに示す検出信号の波形と同期信号V_OUTとのタイミング関係は、図４に示したものと同じなので、説明を省略する。
また、図９のタイミングチャートは、光ビームの光量が２倍光量になる点だけが、図８と異なるが、検出信号の波形と同期信号V_OUTとのタイミング関係は、図４や図８に示したものと同じである。

なお、図８に示すように、光ビームの光量が基準光量の場合は、図９の２倍光量の場合に比べて、検出信号の波形の立ち上がりの傾きがやや緩やかであり、同期信号Dが生成されるタイミングが相対的に遅くなるので、電源電圧V_DACは、２倍光量の場合に比べて低めの数値とした方がよい。
逆に、図９の２倍光量の場合は、検出信号の波形の立ち上がりの傾きがやや急峻となり、同期信号Dが生成されるタイミングが相対的に早くなるので、電源電圧V_DACは、基準光量の場合に比べて高めの数値とした方がよい。

上記したように、副走査側の基準光量に対応させて、抵抗R3の一端に印加する電源電圧を決める基準電圧設定値を予め設定しておくが、この対応関係を示した次のような光量対応基準電圧情報を、予め、画像形成装置に備えられたＲＯＭやハードディスクなどの記憶媒体に記憶しておく。

（基準光量に対応づけた基準電圧設定値を予め設定した光量対応基準電圧情報）
ここでは、光量対応基準電圧情報を利用して、比較電圧V_REFを、受光素子に受光される光ビームの光量に対応させて変更させる。
受光素子に受光される光ビームの光量に対応した基準光量設定値と、比較電圧の電圧レベルに対応する基準電圧設定値とを対応付けた光量対応基準電圧情報を予め記憶し、比較電圧V_REFを、光量対応基準電圧情報を利用して、光源から出射される光ビームの光量に対応した基準光量設定値に対応付けられた基準電圧設定値に相当する電圧レベルに設定する。

図１０に、基準光量に対応付けた基準電圧設定値を予め設定した光量対応基準電圧情報の一実施例の説明図を示す。
図１０の光量対応基準電圧情報では、基準光量設定値と、基準電圧設定値とを対応付けた情報を示している。
基準光量設定値は、副走査側の基準光量を決めるための数値情報であり、基準電圧設定値は、上記したように抵抗R3の一端に印加する電源電圧V_DACを決めるための数値情報である。

図１０において、たとえば、基準光量設定値がゼロの場合は、基準電圧設定値は１１２であり、基準光量設定値がゼロに対応する基準光量の光ビームが照射される場合は、この数値「１１２」に対応する電源電圧V_DACが、抵抗R3の一端に印加されることを意味する。
また、基準光量設定値が９６の場合は、基準電圧設定値は１２４であり、基準光量設定値が９６に対応する基準光量の光ビームが照射される場合は、この数値「１２４」に対応する電源電圧V_DACが、抵抗R3の一端に印加されることを意味する。
電源電圧V_DACが決まれば、R4/(R3+R4)×V_DACに相当する比較電圧V_REFが、コンパレータに入力される。

この光量対応基準電圧情報のように、副走査側の基準光量に対応させて、抵抗R3の一端に印加する電源電圧を決める基準電圧設定値を予め設定しておき、光量対応基準電圧情報を利用して、副走査側の基準光量に対応した電源電圧を、抵抗R3の一端に印加するようにすることで、光ビームの光量の変化の影響を相殺し、書き出しタイミングが変動しないようにすることができる。

（温度に対応づけた基準電圧設定値を予め設定した温度対応基準電圧情報）
図１１に、温度に対応付けた基準電圧設定値を予め設定した温度対応基準電圧情報の一実施例の説明図を示す。
上記したように、副走査側の基準光量を変更した場合、フォトダイオードに照射される光ビームの光量が変化し、書き出しタイミングもわずかに変動することを示したが、同様に、走査タイミング検出装置を構成する光検出部１０や光走査ユニット６０に含まれる部品（たとえば、レンズ）が変形した場合も、光ビームが照射される位置が変化し、書き出しタイミングも変動する場合がある。

部品の変形は、主に、温度変化によって生じるので、温度変化に対応付けた基準電圧設定値を予め設定することが好ましい。
すなわち、比較電圧V_REFを、光走査ユニットなどの近傍の温度の変化に対応させて変更させる。
たとえば、光走査ユニットの近傍に温度センサを備え、光走査ユニットの近傍の温度に対応した温度設定値と、比較電圧の電圧レベルに対応する基準電圧設定値とを対応付けた温度対応基準電圧情報を予め記憶し、比較電圧V_REFを、温度対応基準電圧情報を利用して、温度センサによって測定された温度に対応した温度設定値に対応付けられた基準電圧設定値に相当する電圧レベルに設定する。

部品の変形に影響する温度変化は、ポリゴンモータや除湿ヒータなどの付近の温度の変化であるので、たとえば、温度センサを、光走査ユニットの近傍であって、ポリゴンモータ付近の位置や、光走査ユニットを収納した筐体に、取り付ければよい。
あるいは、除湿ヒータの影響を受けやすい場合は、温度センサを、除湿ヒータ付近などに取り付けてもよい。
温度センサによって測定された温度に対応させて、抵抗R3の一端に印加する電源電圧を決める基準電圧設定値を予め設定しておき、温度に対応した電源電圧を、抵抗R3の一端に印加することで、光ビームの光量の変化の影響を相殺し、書き出しタイミングが変動しないようにする。

図１１の温度対応基準電圧情報では、温度設定値と、基準電圧設定値とを対応付けた情報を示している。
温度設定値は、測定された温度の数値情報であり、基準電圧設定値は、上記したように抵抗R3の一端に印加する電源電圧V_DACを決めるための数値情報である。

図１１において、たとえば、測定された温度（温度設定値）が１０℃の場合は、基準電圧設定値は１２４であり、この数値「１２４」に対応する電源電圧V_DACが、抵抗R3の一端に印加されることを意味する。
また、測定された温度（温度設定値）が４０℃の場合は、基準電圧設定値は１３２であり、この数値「１３２」に対応する電源電圧V_DACが、抵抗R3の一端に印加されることを意味する。

この温度対応基準電圧情報のように、光走査ユニット付近の温度に対応させて、抵抗R3の一端に印加する電源電圧を決める基準電圧設定値を予め設定しておき、温度対応基準電圧情報を利用して、実際に測定された光走査ユニット付近の温度に対応した電源電圧を、抵抗R3の一端に印加するようにすることで、温度の変化の影響を相殺し、書き出しタイミングが変動しないようにすることができる。

＜同期信号のノイズ対策の実施例＞
（同期信号に発生するノイズの無効化の実施例）
ここでは、同期信号の起点検出信号を利用して、同期信号に発生するノイズを非検知化する処理について説明する。
図１２に、同期信号の起点検出信号を利用して、同期信号のノイズを非検知化する処理に関するタイミングチャートを示す。

上記したように、同期信号V_OUTは、検出AC信号（V_AC）と比較電圧（V_REF）との比較により、２値（H、L）レベルが変化する信号であり、たとえば、図４では、検出AC信号（V_AC）の立ち上がり時に比較電圧（V_REF）に一致したタイミングから、検出AC信号（V_AC）の立ち下がり時に比較電圧（V_REF）に一致したタイミングまで、Lレベルを示す信号である。

理想的には、このような同期信号V_OUTのみが周期的に出力されて、正確な書き出しタイミングが生成されるが、同期信号V_OUTには、高圧のリークノイズによるスパイク状のノイズが、発生する場合がある。
スパイク状のノイズは、インピーダンスの高いラインに伝搬しやすい。特に、検出AC信号（V_AC）を生成する抵抗R1とコンデンサCからなる回路は、微分回路なので、スパイク状のノイズが発生しやすい。

たとえば、図１２に示す同期信号V_OUTのように、周期的に出力されるLレベルの信号間に、スパイク状のノイズ（ｎ１、ｎ２、ｎ３）が発生する。
このようなスパイク状のノイズは、一般的には、同期信号V_OUTのLレベルの時間幅に比べて十分に小さいが、スパイク状のノイズが発生することにより、Lレベル変化時と同じエッジが検出されるので、スパイク状のノイズの影響を受けて、書き出しタイミングが大幅にずれる場合がある。

そこで、スパイク状のノイズの影響を受けないようにするために、同期信号V_OUTのLレベル変化時のエッジが検出されてから、隣接する正規のLレベル変化時のエッジが検出されるまでの期間において、同期信号V_OUTを無効化する期間（ノイズマスク期間）を設けるようにする。
たとえば、同期信号V_OUTが入力される走査制御部４０（ASIC）に、同期信号V_OUTに含まれるスパイク状のノイズを検知しないようにするノイズマスク部を備える。
このノイズマスク部は、同期信号生成部３０によって生成された隣接する２つの同期信号の出力タイミングの間のノイズマスク期間において、同期信号の検出を無効化する。

同期信号の検出を無効化するために、たとえば、同期信号V_OUTがHレベルからLレベルに変化するタイミングを検出する。
すなわち、図１２に示すように、同期信号V_OUTがHレベルからLレベルに変化するタイミングを示す信号（起点検出信号と呼ぶ）を生成する。
起点検出信号は、図１２に示すように、同期信号V_OUTがHレベルからLレベルに変化するタイミングで、所定の時間間隔（たとえば、３００μsec）で生成される信号（K1、K2）である。
この隣接する２つの起点検出信号（K1、K2）の時間間隔が、同期信号V_OUTを無効化する期間（ノイズマスク期間）に相当する。
走査制御部４０は、このノイズマスク期間中では、同期信号V_OUTを検出しないようにし、ノイズマスク期間中にレベルの変化があっても、無視するようにする。

ノイズマスク期間は、たとえば、走査速度に応じて、予め設定しておく。
このように、同期信号V_OUTがHレベルからLレベルに変化するタイミングを示す信号（起点検出信号）を利用して、ノイズマスク期間を設定することにより、同期信号に発生するスパイク状のノイズを非検知化することができ、書き出しタイミングが、同期信号のノイズの影響を受けないようにすることができる。

（同期信号に発生するノイズの検出）
ここでは、上記したノイズマスク期間に同期信号V_OUTに発生するスパイク状のノイズを検出する処理について説明する。
図１３に、同期信号に発生するノイズを検出する処理に関するタイミングチャートを示す。

上記したように、同期信号V_OUTに発生する高圧のリークノイズの発生を放置していると、リークノイズのレベルがしだいに大きくなり、形成される画像にスジが入るようになるおそれがあり、さらに基板間の通信エラーが発生する場合がある。
そこで、高圧のリークノイズのレベルがあまり大きくならないうちに、リークノイズの発生を抑制する対策をすることが好ましい。

たとえば、ノイズマスク期間中に、同期信号V_OUTに、比較的時間幅の短い信号が検出された場合、スパイク状のノイズが発生しているので、高圧のリークノイズが発生している可能性が高い。
このような場合、帯電装置のような高圧部分の部材（たとえば、感光体の帯電位置のバネ接点部材）を交換することで、高圧のリークノイズの発生を抑制することができる。

そこで、走査制御部４０に、上記したノイズマスク部に加え、同期信号に含まれるスパイク状のノイズを検出するノイズ検出部を備える。
このノイズ検出部は、同期信号生成部３０によって生成された隣接する２つの同期信号の出力タイミングの間のノイズマスク期間において、同期信号に発生したスパイク状のノイズの位置を検出するノイズ検出信号を生成する。

図１３において、図１２と同様に、同期信号V_OUTにスパイク状のノイズ（ｎ１、ｎ２、ｎ３）が発生し、同期信号V_OUTがHレベルからLレベルに変化するタイミングを示す信号（起点検出信号：K1、K2）が生成されるものとし、隣接する２つの起点検出信号（K1、K2）の間隔がノイズマスク期間である。
図１３に示すように、２つの起点検出信号（K1、K2）の間に、スパイク状のノイズｎ１が発生していたとすると、このノイズｎ１の発生時点Kn1を検出する信号が、ノイズ検出信号である。

図１３のノイズ検出信号は、ノイズマスク期間中に発生したスパイク状のノイズを検出する信号であり、たとえば、ノイズマスク期間中において、ノイズｎ１が発生し、同期信号V_OUTが瞬間的にHレベルからLレベルに変化した場合に、信号レベルが、LからHに変化する信号である。
このノイズ検出信号は、走査制御部４０が、同期信号V_OUTを常に監視することによって生成することができる。

走査制御部４０によって生成されたノイズ検出信号は、たとえば、画像形成装置の全体動作を制御する制御ユニットに与えられる。
制御ユニットが、ノイズマスク期間中に、ノイズ検出信号の信号レベルがLからHに変化したことを検出した場合、本来の書き出しの同期タイミングと異なるタイミングでノイズが検出されたことを記憶してもよい。
また、不当なスパイク状のノイズが検出されたことを、画像形成装置の管理担当者や修理担当者に通知するために、画像形成装置の表示装置に、ノイズが検出されたことや、バネ接点部材等のノイズの発生原因となる可能性のある部品の交換を要求する警告表示をしてもよい。
さらに、この警告表示の内容を、音声で通知してもよく、管理担当者等が所持する携帯端末等に送信してもよい。

このような警告表示等を行うことで、ノイズの発生原因となる部品を交換することが可能となるので、画像形成装置で形成される画像の画質が低下することを未然に防止することができる。

１０ 光検出部、
１１ フォトダイオード、
１２ 検出信号生成部、
２０ 比較電圧出力部、
３０ 同期信号生成部、
４０ 走査制御部、
５０ 感光体ドラム、
６０ 光走査ユニット、
６１ 光走査部、
６２ 光源

Claims (13)

1. 光ビームを出射する光源と、前記光ビームの照射方向を変更する光走査部とからなる光走査ユニットと、
   前記光源から出射された光ビームを受光する１つの受光素子と、前記受光した光ビームの受光強度に対応した光検出信号を生成する検出信号生成部とからなる光検出部と、
   前記生成された光検出信号と、所定の比較電圧とを比較して、被走査体に走査する光ビームの走査開始位置に光ビームを照射するタイミングを決定するための同期信号を生成する同期信号生成部とを備え、
   前記光検出信号は、前記光ビームの受光強度に対応して変化する検出信号の交流成分である検出AC信号からなり、
   前記同期信号生成部は、光ビームが検出されていないときに生成される光検出信号に変化がないときの前記検出AC信号の電圧レベルに対してオフセットされた比較電圧と、光ビームが検出されたときに生成される光検出信号が変化した直後の前記検出AC信号の電圧レベルとを比較して、前記同期信号を生成することを特徴とする走査タイミング検出装置。
2. 前記検出AC信号には、所定の一定電圧値を持つ基準電圧が重畳され、
   前記比較電圧は、前記基準電圧に所定のゼロでないオフセット電圧が印加された電圧であり、
   前記同期信号は、前記基準電圧が重畳された検出AC信号と、前記比較電圧との比較によって生成された信号であることを特徴とする請求項１に記載した走査タイミング検出装置。
3. 前記同期信号生成部は、コンパレータを備え、
   前記基準電圧が重畳された検出AC信号と、前記比較電圧とが前記コンパレータに入力され、
   前記コンパレータから、前記基準電圧が重畳された検出AC信号と前記比較電圧との比較結果が、前記同期信号として出力されることを特徴とする請求項２に記載した走査タイミング検出装置。
4. 前記比較電圧は、前記受光素子に受光される光ビームの光量に対応させて変更されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載した走査タイミング検出装置。
5. 前記受光素子に受光される光ビームの光量に対応した基準光量設定値と、前記比較電圧の電圧レベルに対応する基準電圧設定値とを対応付けた光量対応基準電圧情報を予め記憶し、
   前記比較電圧は、前記光量対応基準電圧情報を利用して、前記光源から出射される光ビームの光量に対応した基準光量設定値に対応付けられた基準電圧設定値に相当する電圧レベルに設定されることを特徴とする請求項４に記載した走査タイミング検出装置。
6. 前記比較電圧は、前記光走査ユニットの近傍の温度の変化に対応させて変更されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載した走査タイミング検出装置。
7. 前記光走査ユニットの近傍に温度センサを備え、
   前記光走査ユニットの近傍の温度に対応した温度設定値と、前記比較電圧の電圧レベルに対応する基準電圧設定値とを対応付けた温度対応基準電圧情報を予め記憶し、
   前記比較電圧は、前記温度対応基準電圧情報を利用して、前記温度センサによって測定された温度に対応した温度設定値に対応付けられた基準電圧設定値に相当する電圧レベルに設定されることを特徴とする請求項６に記載した走査タイミング検出装置。
8. 前記同期信号生成部によって生成された同期信号を利用して、光ビームの出射タイミングを制御する走査制御部をさらに備え、
   前記走査制御部は、前記同期信号に含まれるスパイク状のノイズを検知しないようにするノイズマスク部を備え、
   前記ノイズマスク部は、前記同期信号生成部によって生成された隣接する２つの同期信号の出力タイミングの間のノイズマスク期間において、前記同期信号の検出を無効化することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載した走査タイミング検出装置。
9. 前記走査制御部は、前記同期信号に含まれるスパイク状のノイズを検出するノイズ検出部をさらに備え、
   前記ノイズ検出部は、前記同期信号生成部によって生成された隣接する２つの同期信号の出力タイミングの間のノイズマスク期間において、前記同期信号に発生したスパイク状のノイズの位置を検出するノイズ検出信号を生成することを特徴とする請求項８に記載した走査タイミング検出装置。
10. 前記受光素子が、フォトダイオードであり、
    前記検出AC信号は、前記フォトダイオードのアノードに接続されたコンデンサから出力され、前記コンパレータに与えられることを特徴とする請求項３に記載した走査タイミング検出装置。
11. 前記受光素子が、フォトダイオードであり、
    前記検出AC信号は、前記フォトダイオードのカソードに接続されたコンデンサから出力され、前記コンパレータに与えられることを特徴とする請求項３に記載した走査タイミング検出装置。
12. 前記請求項１から１１のいずれかに記載された走査タイミング検出装置と、
    光ビームを走査する被走査体である感光体ドラムを備え、
    前記光検出部が、前記感光体ドラムの近傍に配置され、
    前記同期信号生成部によって生成された前記同期信号に対応させて、光ビームを前記感光体ドラムに向かって走査し、前記感光体ドラムの表面に静電潜像を形成させることを特徴とする画像形成装置。
13. 光源と１つの受光素子を備えた走査タイミング検出装置の走査タイミング検出方法であって、
    前記受光素子によって、前記光源から出射された光ビームを受光する受光ステップと、
    前記受光した光ビームの受光強度に対応して変化する検出信号の交流成分である検出AC信号からなる光検出信号を生成する光検出ステップと、
    前記光ビームが検出されていないときに生成される光検出信号に変化がないときの前記検出AC信号の電圧レベルに対してオフセットされた比較電圧を生成する比較電圧生成ステップと、
    前記比較電圧と、前記光ビームが検出されたときに生成される光検出信号が変化した直後の前記検出AC信号の電圧レベルとを比較して、被走査体に走査する光ビームの走査開始位置に光ビームを照射するタイミングを決定するための同期信号を出力する同期信号出力ステップとを含むことを特徴とする走査タイミング検出方法。

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