JP4894816B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。

従来、光ビームを偏向して感光体を露光する画像形成装置において、光ビームを受光するとＢＤ（Beam Detect）信号を出力する受光センサを感光体の近傍に設け、受光センサから出力されるＢＤ信号に基づいて露光の制御を開始するタイミングを決定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−３１４９００号公報

しかしながら、受光センサは周辺の回路から発生する電気的なノイズに反応して誤信号を出力する場合がある。このため従来の画像形成装置によると、受光センサから誤信号が出力されたとき露光の制御を開始するタイミングを誤って決定してしまい、形成される画像の画質が低下する可能性がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ＢＤ信号を出力する受光センサの周囲で発生する電気的なノイズによる露光タイミングのずれを低減する画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

第１の発明は、画像形成装置であって、光ビームを発光する光源と、前記光源から発光された光ビームを偏向する偏向手段と、感光体と、前記偏向手段で偏向された光ビームを受光可能な位置に配置された受光センサと、前記偏向手段による光ビームの偏向方向が前記受光センサ側に向けられているとき、前記光源を所定の点滅パターンで発光させる第１の制御手段と、前記受光センサでの受光パターンを監視し、当該受光パターンが前記点滅パターンに合致するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段にて合致するとの判定タイミングに基づき、前記感光体を露光するため前記光源を画像データに基づいて発光する制御を開始する第２の制御手段と、を備える。
この発明によると、受光パターンが点滅パターンに合致しない場合は光源を画像データに基づいて発光させる制御を開始しないので、ＢＤ信号を出力する受光センサの周囲で発生する電気的なノイズによる露光タイミングのずれを低減できる。

第２の発明は、第１の発明の画像形成装置であって、前記判定手段は、前記受光センサから一連のパルスとして出力される出力信号のパルス幅、パルス間隔及び／又はパルス周期の平均値を算出し、算出した平均値と前記点滅パターンから導き出される平均値とが合致する場合は前記受光パターンが前記点滅パターンに合致すると判定する。
受光センサから出力される出力信号に誤信号が含まれていると、パルス幅、パルス間隔及び／又はパルス周期の平均値と点滅パターンから導き出される平均値とは合致しなくなるので、受光パターンが点滅パターンに合致するか否かを判定することができる。

第３の発明は、第２の発明の画像形成装置であって、前記判定手段は、前記受光センサから一連のパルスとして出力される出力信号の連続する所定範囲についてパルス幅、パルス間隔及び／又はパルス周期の平均値を算出し、算出した平均値と前記点滅パターンから導き出される平均値とが合致する場合は前記受光パターンが前記点滅パターンに合致すると判定し、合致しない場合は算出対象とした範囲より後の範囲を含む連続する所定範囲について平均値を算出して前記点滅パターンに合致するか否かを判定する。
所定範囲についての平均値を用いて判定するようにすると、全ての出力信号が出力されるのを待たなくてよいので、短時間に判定することができる。

第４の発明は、第３の発明の画像形成装置であって、前記判定手段は、前記連続する所定範囲について平均値を算出し、算出した平均値と前記点滅パターンから導き出される平均値とが合致する場合は、算出対象とした範囲より後の範囲を含む連続する所定範囲について平均値を算出して前記点滅パターンに合致するか否かを判定し、合致した回数が所定回数以上になると前記受光パターンが前記点滅パターンに合致すると判定する。
受光パターンが点滅パターンに合致したか否かの判定を複数回行うと、受光パターンが点滅パターンに合致したか否かをより正確に判定できる。

第５の発明は、第２〜第４のいずれかの発明の画像形成装置であって、前記第１の制御手段は、前記点滅パターンにおいて点灯の継続時間と消灯の継続時間とを等しくし、前記判定手段は、前記一連のパルスのパルス幅とパルス間隔とを平均した平均値を算出する。
点灯の継続時間と消灯の継続時間とを等しくし、パルス幅とパルス間隔とを平均した平均値によって受光パターンを特定すると、パルス幅又はパルス間隔のいずれか一方のみにより受光パターンを特定する場合に比べ、受光パターンが点滅パターンと合致するか否かを判定するための情報を同一時間内により多く収集することができ、結果として短時間に判定することができる。

第６の発明は、第１〜第５のいずれかの発明の画像形成装置であって、前記偏向手段は、前記光ビームを周期的に偏向し、前記第１の制御手段は、次回の一周期中における前記光源の点滅期間を、今回の一周期中において所定時間未満の時間間隔で前記受光センサから出力信号が連続して出力された期間に相当する期間を少なくとも含む範囲で今回の点滅期間より短くする。
この発明によると、次回の一周期中における光源の点滅期間を、今回の一周期中において受光センサから出力信号が連続して出力された期間に相当する期間を少なくとも含む範囲で今回の点滅期間より短くするので、光源の無駄な点滅を低減できる。

第７の発明は、第６の発明の画像形成装置であって、前記第１の制御手段は、次回の一周期中における点滅期間の開始時を、今回の一周期中において前記光源に最初の制御信号の出力を開始した時から最初に出力された前記出力信号に対応する制御信号の出力を開始した時までの時間分だけ今回の点滅期間の開始時より遅らせる。
この発明によると、光源の無駄な点滅を低減できる。

第８の発明は、第７の発明の画像形成装置であって、前記第１の制御手段は、今回の一周期中において最初に出力した制御信号から最初に出力された前記出力信号に対応する制御信号までの制御信号の数をカウントし、次回の一周期中における点滅期間の開始時を、カウントした数に応じた時間分だけ今回の点滅期間の開始時より遅らせる。

第９の発明は、第６〜第８のいずれか発明の画像形成装置であって、前記制御手段の動作モードには、前記第１の制御手段による制御を実行する準備モード、並びに前記第１の制御手段による制御及び前記第２の制御手段による制御を実行する画像形成モードの少なくとも２つの動作モードがあり、前記準備モードにおいて前記点滅期間を決定し、前記画像形成モードにおける前記点滅期間を前記準備モードで決定された点滅期間とする。
この発明によると、第１の制御手段における点滅期間を準備モードにおいて決定するので、画像形成モードでは最初から適切な長さの点滅期間にすることができる。

第１０の発明は、光ビームを発光する光源と、前記光源から発光された光ビームを偏向する偏向手段と、感光体と、前記偏向手段で偏向された光ビームを受光可能な位置に配置された受光センサと、前記光源を制御する制御手段と、を備える画像形成装置を用いた画像形成方法であって、前記制御手段が、前記偏向手段による光ビームの偏向方向が前記受光センサ側に向けられているとき、前記光源を所定の点滅パターンで発光させる段階と、前記制御手段が、前記受光センサでの受光パターンを監視し、当該受光パターンが前記点滅パターンに合致するか否かを判定する段階と、前記制御手段が、前記判定段階にて合致するとの判定タイミングに基づき、前記感光体を露光するため前記光源を画像データに基づいて発光する制御を開始する段階と、を含む。
この発明によると、ＢＤ信号を出力する受光センサの周囲で発生する電気的なノイズによる露光タイミングのずれを低減できる。

本発明によれば、ＢＤ信号を出力する受光センサの周囲で発生する電気的なノイズによる露光タイミングのずれを低減できる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７によって説明する。
（１）レーザプリンタの構成
図１は、レーザプリンタ１（画像形成装置の一例）の要部側断面図である。レーザプリンタ１は、本体フレーム２内に、用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。

なお、「画像形成装置」には、単色、２色以上のカラープリンタも含まれる。また、レーザプリンタに限られず、例えば、ＬＥＤプリンタであってもよい。さらには、レーザプリンタなどの印刷装置だけでなく、例えば、ファクシミリ装置やプリンタ機能及び読み取り機能（スキャナ機能）等を備えた複合機であってもよい。

フィーダ部４は、給紙トレイ６、用紙押圧板７、給紙ローラ８、および一対のレジストレーションローラ１２とを備えている。用紙押圧板７は、その後端部を中心に回転可能とされており、用紙押圧板７上の最上位にある用紙３が給紙ローラ８に向かって押圧されている。そして、用紙３は、給紙ローラ８の回転によって１枚毎に給紙される。

給紙された用紙３は、レジストレーションローラ１２によってレジストされた後に転写位置Ｘに送られる。転写位置Ｘは、用紙３に感光体ドラム２７（感光体の一例）上のトナー像を転写する位置であって、感光体ドラム２７と転写ローラ３０との接触位置とされる。

画像形成部５は、例えば、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７および定着部１８を備えている。
スキャナ部１６は、レーザ発光部６３（図３参照）、ポリゴンミラー１９（偏向手段の一例）などを備えている。レーザ発光部６３から発光されたレーザ光（図中の一点鎖線）は、ポリゴンミラー１９によって偏向されつつ感光体ドラム２７の表面上に照射される。
また、プロセスカートリッジ１７は、現像ローラ３１、感光体ドラム２７、及びスコロトロン型の帯電器２９を備えている。

帯電器２９は、感光体ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させる。その後、感光体ドラム２７の表面は、スキャナ部１６からのレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ３１の表面上に担持されるトナーが、感光体ドラム２７上に形成された静電潜像に供給され現像される。
定着部１８は、用紙３上のトナーを、用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させる。熱定着後の用紙３は排紙パス４４を介して排紙トレイ４６上に排紙される。

（２）レーザプリンタの電気的構成
図２は、レーザプリンタ１の電気的構成を例示するブロック図である。
レーザプリンタ１は、ＣＰＵ５０（第２の制御手段の一例）、ＲＯＭ５１、ＲＡＭ５２、ＥＥＰＲＯＭ５３、フィーダ部４、画像形成部５、各種ランプや液晶パネルなどからなる表示部５４、入力パネルなどの操作部５５などを備えている。これら以外にも、外部機器と接続するための図示しないネットワークインタフェースなどが設けられ、電気系が構成されている。

（３）スキャナ部の構成
図３は、スキャナ部１６を図１とは別角度から示す模式図である。スキャナ部１６は、レーザ光（光ビームの一例）を発光する光源６１と光源６１を制御する制御回路６２（第１の制御手段、判定手段、及び第２の制御手段の一例）とを有するレーザ発光部６３、コリメータレンズやシリンドリカルレンズなどで構成される第１レンズ部６４、ポリゴンミラー１９、ｆθレンズやシリンドリカルレンズなどで構成される第２レンズ部６５、受光センサ６６などを備えている。

光源６１は、半導体レーザと、制御回路６２から出力される信号に応じた駆動電圧を半導体レーザに印加するレーザドライバとを有している。
光源６１から発光されたレーザ光は第１レンズ部６４を介してポリゴンミラー１９に照射される。ポリゴンミラー１９は駆動モータによって高速回転しており、照射されたレーザ光はポリゴンミラー１９によって偏向され、第２レンズ部６５を介して感光体ドラム２７に照射される。

ポリゴンミラー１９は６つのミラー面で構成されており、レーザ光を周期的に偏向する。本実施形態ではレーザ光がポリゴンミラー１９の１つのミラー面によって偏向される期間を１周期というものとする。したがって本実施形態では６周期でポリゴンミラー１９が１回転することになる。
受光センサ６６は、ポリゴンミラー１９で変更されたレーザ光が感光体ドラム２７を通過するより前に通過する位置に配置されている。受光センサ６６は光源６１を画像データに基づいて発光する制御を開始するタイミングを決定するためのものであって、光源６１から発光されたレーザ光を受光して制御回路６２にＢＤ（Beam Detect）信号を出力する。なお、受光センサ６６はレーザ光が感光体ドラム２７を通過した後に通過する位置に配置されてもよい。

（４）制御回路の構成と作動の概要
制御回路６２は光源６１を制御するＡＳＩＣであり、図３に示すようにＢＤ制御回路６２ａ、クロック発生回路６２ｂ、ＯＲゲート６２ｃなどを有している。
ＢＤ制御回路６２ａは、ＢＤ信号を得るために光源６１を強制的に点灯させるＢＤ強制点灯信号（制御信号の一例）を出力するととともに、受光センサ６６から出力されるＢＤ信号に基づいてＣＰＵ５０に同期信号を出力する回路である。

クロック発生回路６２ｂは、クロック信号を発生してＢＤ制御回路６２ａに出力する回路である。
ＯＲゲート６２ｃは、ＢＤ強制点灯信号と画像データ信号（以下「Ｖｉｄｅｏ信号」という）とのＯＲをとり、光源６１に出力する回路である。
なお、本実施形態では光源６１のレーザドライバと制御回路６２とは別構成であるが、制御回路６２内にレーザドライバを実装する構成であってもよい。

図４は、制御回路６２に入出力される信号のタイミングチャートである。以下、制御回路６２の作動の概略について図３及び図４を参照しつつ説明する。
ＢＤ制御回路６２ａは、クロック発生回路６２ｂから出力されるクロック信号をカウントし、一周期中においてレーザ光の偏向方向が受光センサ６６側に向けられている間、光源６１にＢＤ強制点灯信号を出力する。

レーザ光の偏向方向が受光センサ６６側に向けられているか否かは、例えばクロック信号をカウントするカウンタの値によって判断することができる。ＢＤ制御回路６２ａは、カウンタの値が特定の範囲（例えば１００〜２００）内にある間を、レーザ光の偏向方向が受光センサ６６側に向けられている間であるとして、ＢＤ強制点灯信号を出力する。
本実施形態では図４に示すようにＢＤ強制点灯信号として複数のパルスを連続して出力するが、その理由については後述する。

光源６１は、ＢＤ強制点灯信号が出力されると、ＢＤ強制点灯信号のＯＮ／ＯＦＦに応じて点灯（発光の一例）と消灯とを繰り返す。前述したようにＢＤ強制点灯信号はレーザ光の偏向方向が受光センサ６６側に向けられている間に出力されるので、光源６１から発光されたレーザ光は受光センサ６６によって受光される。

受光センサ６６は、レーザ光を受光するとＢＤ制御回路６２ａにＢＤ信号を出力する。
ＢＤ制御回路６２ａは、受光センサ６６からＢＤ信号が出力されると、ＢＤ信号に基づいてＣＰＵ５０に同期信号を出力するとともに、クロック信号をカウントするカウンタをリセットする。

同期信号が出力されたＣＰＵ５０は、同期信号に同期して１ライン分のＶｉｄｅｏ信号を制御回路６２に出力する。
ＣＰＵ５０から出力されたＶｉｄｅｏ信号は制御回路６２のＯＲゲート６２ｃを介して光源６１に出力される。
光源６１は、Ｖｉｄｅｏ信号のＯＮ／ＯＦＦに応じて点滅する。これにより感光体ドラム２７に１ライン分の静電潜像が形成される。

（５）受光パターンが点滅パターンに合致するか否かの判定
前述したように本実施形態ではＢＤ強制点灯信号として複数のパルスを連続して出力するが、その理由は、受光センサ６６が周囲の電気的なノイズに反応して誤信号を出力したときに、画像データに基づいて発光する制御を開始するタイミング、言い換えると、Ｖｉｄｅｏ信号を出力するタイミングを誤って決定してしまわないようにするためである。
例えば、レーザ光の偏向方向が受光センサ６６側に向けられていないときに受光センサ６６が誤信号を出力したとする。この場合、仮に誤信号に基づいて光源６１を発光させる制御を開始してしまうと露光タイミングが本来のタイミングから大きくずれ、画質が低下することになる。

ＢＤ強制点灯信号として複数のパルスを出力するようにすると、ＢＤ強制点灯信号の出力パターン（点滅パターンに相当）と、受光センサ６６から出力された出力信号の出力パターン（受光パターンに相当）とを比較することにより、受光センサ６６から出力された出力信号に誤信号が含まれているか否かを高い確率で判定することができる。
例えば上述したようにレーザ光の偏向方向が受光センサ６６側に向けられていないときに受光センサ６６が誤信号を出力したとする。この場合、ＢＤ強制点灯信号の出力パターン（点滅パターン）と受光センサ６６から出力される出力信号の出力パターン（受光パターン）とを比較するので、誤信号に基づいて光源６１を発光させる制御を開始してしまう可能性は極めて低いといえる。したがって、露光タイミングのずれを低減できる。

ここで出力パターンとは、少なくとも２つのパルスによって特定される属性のことをいう。例えば、パルス間隔やパルス周期は少なくとも２つのパルスによって特定されるものであるので、出力パターンに該当する。これに対し、パルス幅は一つのパルスのみで特定されるものであるので、出力パターンには該当しない。しかしながら、パルス幅の平均値は少なくとも２つのパルスによって特定されるものであるので、出力パターンに該当する。言い換えると、出力パターンとは、一つのパルスでは特定できない属性であるということができる。

また、本実施形態においてパルス幅とは、信号がＯＮである時間、言い換えると信号の立ち上がりから立ち下がりまでの時間のことをいう。また、パルス間隔とは、信号がＯＮからＯＦＦに変化した時から、ＯＦＦからＯＮに変化した時までの時間、言い換えると信号の立ち下がりから立ち上がりまでの時間のことをいう。

複数の誤信号がＢＤ強制点灯信号の出力パターンに合致して出力されることは極めて稀であるので、受光センサ６６から出力された出力信号の出力パターンがＢＤ強制点灯信号の出力パターンに合致している場合は、誤信号は含まれていないと判断することができる。一方、出力信号の出力パターンがＢＤ強制点灯信号の出力パターンに合致していない場合は、誤信号が含まれていると判断することができる。

したがって、ＢＤ強制点灯信号の出力パターンと、受光センサ６６から出力された出力信号の出力パターンとを比較し、誤信号が含まれていると判定した場合は、画像データに基づいて発光する制御を開始するタイミングを決定しないようにすると、ＢＤ強制点灯信号を一つしか出力しない場合に比べ、誤ってタイミングを決定してしまう可能性を低減できる。

図５は、受光パターンが点滅パターンに合致するか否かの判定を説明するための模式図である。図５において出力信号は受光センサ６６から出力された出力信号を示しており、Ｐ１が最初に出力された出力信号であり、以下、Ｐ（Ｎ）のＮが大きいほど後に出力された出力信号であるとする。そして、パルスＰ２は誤信号であり、それ以外のパルスは光源６１から発光されたレーザ光を受光して出力されたＢＤ信号であるとする。

また、ここではＢＤ強制点灯信号のパルス幅は５０μ秒（点灯の継続時間の一例）であり、パルス間隔についても同じく５０μ秒（消灯の継続時間の一例）であるとする。点灯の継続時間と消灯の継続時間とは等しいので、以下、単に継続時間という。
本実施形態では、受光センサ６６から出力された出力信号の連続する所定範囲についてパルス幅とパルス間隔との平均値を算出し、算出した平均値が継続時間（点滅パターンから導き出される平均値の一例）の例えば±（プラスマイナス）５％以内に収まっているか否かを判定する。

継続時間に対して±５％の誤差を許容しているのは、誤信号が含まれていない場合であっても製造公差などによってパルス幅やパルス間隔が継続時間と完全に一致しない場合もあり得るからである。なお、誤差の許容範囲を±５％としたのは一例であり、誤差の許容範囲は適宜選択可能な設計事項である。また、誤差の許容範囲は固定であってもよいし、可変であってもよい。

本実施形態では、先ずパルスＰ１のパルス幅、パルスＰ１とパルスＰ２とのパルス間隔、パルスＰ２のパルス幅、及びパルスＰ２とパルスＰ３とのパルス間隔について、パルス幅とパルス間隔とを区別することなく平均値を算出する。その平均値Ｔaverageは以下に示す式１により求められる。
Ｔaverage＝（５０＋３１＋１０＋１１）／４＝２５．５ ・・・ 式１
前述したようにパルスＰ２は誤信号であるので、平均値Ｔaverageは継続時間の±５％以内（４７．５〜５２．５）に収まらない。この場合、制御回路６２は受光パターンが点滅パターンに合致しないと判定する。

受光パターンが点滅パターンに合致しないと判定した場合、制御回路６２は算出対象とした範囲より後の範囲を含む連続する所定範囲について平均値を算出する。図示する例の場合は、最も古い値であるパルスＰ１のパルス幅を算出対象から除外し、パルスＰ３のパルス幅（１回目に算出対象とした範囲より後の範囲に相当）を算出対象に加えて平均値を算出する。

しかしながら、まだパルスＰ２が平均値に関与していることにより、算出した平均値と継続時間との誤差は±５％以内にはならない。制御回路６２は算出対象とする範囲を順にずらしながら、継続時間との誤差が±５％以内に収まるまで平均値Ｔaverageの算出を繰り返す。
図示する例ではパルスＰ３のパルス幅からパルスＰ４とパルスＰ５とのパルス間隔までが算出対象となったとき、式２に示すように平均値Ｔaverageが継続時間の±５％以内に収まる。
Ｔaverage＝（４９＋５１＋４８＋５０）／４＝４９．５ ・・・ 式２
平均値Ｔaverageが継続時間の±５％以内に収まると、制御回路６２は受光パターンが点滅パターンに合致すると判定する。

以上のように所定範囲についての平均値を用いて判定するようにすると、全ての出力信号が出力されるのを待たなくてよいので、短時間に判定することができる。

また、点灯の継続時間と消灯の継続時間とを等しくし、パルス幅とパルス間隔とを平均した平均値によって受光パターンを特定すると、パルス幅又はパルス間隔のいずれか一方のみにより受光パターンを特定する場合に比べ、受光パターンが点滅パターンと合致するか否かを判定するための情報を同一時間内により多く収集することができ、結果としてより短時間に判定することができる。

本実施形態では、受光パターンが点滅パターンに合致すると判定しても直ちにＣＰＵ５０に同期信号を出力するのではなく、算出対象とする範囲を順にずらしながら平均値を算出し、継続時間との比較を繰り返す。そして、合致した回数が所定数以上（例えば３回以上）になると、受光パターンが点滅パターンに合致すると判定し、合致すると判定したタイミングでＣＰＵ５０に同期信号を出力する。このように受光パターンが点滅パターンに合致したか否かの判定を複数回行うと、受光パターンが点滅パターンに合致したか否かをより正確に判定できる。

（６）ＢＤ強制点灯信号の出力期間の決定
本実施形態では、最初の一周期中におけるＢＤ強制点灯信号の出力期間（点滅期間に相当）を、レーザ光の偏向方向が受光センサ６６側に向けられている期間の前後の期間を含むように設定している。すなわち、ＢＤ強制点灯信号の出力期間を、レーザ光の偏向方向が受光センサ６６側に向けられている期間よりも長く設定している。このようにすると、レーザ光の偏向方向が受光センサ６６側に向けられている間は絶えず光源６１が点滅していることになり、ＢＤ信号を確実に出力させることができる。

ただし、出力期間が長すぎると電力の無駄が生じる上、出力期間の終了時点が遅くなることで感光体ドラム２７の近傍にレーザ光が照射され、感光体ドラム２７の端部が露光される所謂カブリという現象が起きることがある。
そこで、本実施形態では、次回の一周期中における出力期間を、今回の一周期中において所定時間未満の時間間隔で受光センサ６６から出力信号が連続して出力された期間に相当する期間を少なくとも含む範囲で今回の出力期間より短くする。以下、具体的に説明する。

図６は、２周期分のＢＤ強制点灯信号とそれに対応して受光センサ６６から出力された出力信号の一例を示す模式図である。ここでは最初の一周期を「今回の一周期」、最初の一周期以降の一周期を「次回の一周期」として説明する。
今回の一周期中の出力期間Ｈ１は、ＢＤ信号を確実に出力させるためにレーザ光の偏向方向が受光センサ６６側に向けられている期間よりも長く設定されているので、図示するようにＢＤ強制点灯信号を出力しているにもかかわらず出力信号が出力されていない無駄な出力期間Ｈ１'が生じている。

そこで、制御回路６２は次回の一周期中における出力期間Ｈ５を、今回の一周期中において所定時間未満の時間間隔で受光センサ６６から出力信号が連続して出力された期間Ｈ２に相当する期間Ｈ４を少なくとも含む範囲で今回の出力期間Ｈ１より短くする。ここで、上記所定時間を６０μ秒とすると、期間Ｈ２における出力信号のパルス間隔はいずれも６０μ秒未満であるとする。

期間Ｈ３は次回の一周期中において今回の一周期中の出力期間Ｈ１に相当する期間を示しており、期間Ｈ４は次回の一周期中において期間Ｈ２に相当する期間を示している。図示するように次回の一周期中における出力期間Ｈ５は、期間Ｈ４（期間Ｈ２に相当）を含む範囲で期間Ｈ３（出力期間Ｈ１に相当）より短く設定されている。

具体的には、制御回路６２は次のようにして出力期間Ｈ５を期間Ｈ３より短く設定する。
先ず、出力期間Ｈ５の開始時については、制御回路６２は今回の一周期中において光源６１に最初のＢＤ強制点灯信号の出力を開始した時（出力期間Ｈ１の開始時）から、受光センサ６６から最初に出力された出力信号に対応するＢＤ強制点灯信号の出力を開始した時（出力期間Ｈ２の開始時）までの時間をカウントする。そして、制御回路６２は次回の一周期中における出力期間Ｈ５の開始時を、カウントした時間分だけ今回の出力期間Ｈ１の開始時より遅らせる。

より具体的には、制御回路６２は、今回の一周期中において最初に出力したＢＤ強制点灯信号から、最初に受光センサ６６から出力された出力信号に対応するＢＤ強制点灯信号までの信号数をカウントし、次回の一周期中における出力期間Ｈ５の開始時を、カウントした信号数に応じた時間分だけ今回の点滅期間の開始時より遅らせる。例えば６個目のＢＤ強制点灯信号を出力したときにそのＢＤ強制点灯信号に対応して受光センサ６６から最初の出力信号（パルス）が出力されたとすると、「ＢＤ強制点灯信号のパルス周期×（６−１）」という時間分だけ遅らせる。

出力期間Ｈ５の終了時については、制御回路６２は期間Ｈ４を含む範囲で可能な限り早く終了するようにする。具体的には、制御回路６２は出力期間Ｈ５の終了時を期間Ｈ４の終了時に一致させる。可能な限り早く終了するようにすると、レーザ光と感光体ドラム２７との距離を可能な限り遠くすることができ、カブリをより確実に抑制することができる。

このように次回の出力期間Ｈ５を、期間Ｈ４を含む範囲で期間Ｈ３より短く設定すると、ＢＤ強制点灯信号を出力しているにもかかわらず出力信号が出力されていない無駄な点滅を低減できるので、電力の無駄を低減できる。
なお、出力期間Ｈ５は期間Ｈ４を含む範囲で期間Ｈ３より短ければよく、どの程度短くするかは適宜選択可能な設計事項である。

（７）レーザプリンタの処理
図７は、レーザプリンタ１の処理の概略を示すフローチャートである。本処理は、例えばネットワークインタフェースを介してクライアントコンピュータから印刷指示が入力されると開始される。
Ｓ１０５では、制御回路６２は準備モードに移行し、ポリゴンミラー１９を少なくとも２周期以上回転させて出力期間Ｈ５を決定する。準備モードは出力期間Ｈ５を決定するためのモードであり、Ｖｉｄｅｏ信号は出力されない。

Ｓ１１０では、制御回路６２は画像形成モードに移行し、感光体ドラム２７に静電潜像を形成する。画像形成モードは静電潜像を形成するためのモードであり、画像形成モード中はＢＤ強制点灯信号の出力期間の調整は行わず、常に準備モードで決定された出力期間を用いる。
制御回路６２は、準備モードで決定された出力期間Ｈ５の間、ＢＤ強制点灯信号を出力し、前述した手順で受光パターンが点滅パターンに合致するか否かを判定する。制御回路６２は合致すると判定すると、合致すると判定したタイミングでＣＰＵ５０に同期信号を出力する。これにより、合致するとの判定タイミングに基づき、感光体を露光するため光源を画像データに基づいて発光する制御が開始される。ＣＰＵ５０は同期信号に同期して１ライン分のＶｉｄｅｏ信号を出力し、出力されたＶｉｄｅｏ信号に応じて光源６１が発光することにより感光体ドラム２７が露光される。

制御回路６２は全ライン分のＶｉｄｅｏ信号の出力が終了するまでＳ１１０の処理を繰り返す。これにより画像データが表す画像が用紙３に形成される。

以上説明した本発明の実施形態１に係るレーザプリンタ１によると、受光パターンが点滅パターンに合致しない場合は光源６１を発光させる制御を開始しないので、ＢＤ信号を出力する受光センサ６６の周囲で発生する電気的なノイズによる露光タイミングのずれを低減できる。

例えば、レーザ光の偏向方向が受光センサ６６側に向けられていないときに受光センサ６６が誤信号を出力したとする。この場合、仮に誤信号に基づいて光源６１を発光させる制御を開始してしまうと露光タイミングが本来のタイミングから大きくずれ、画質が低下することになる。これに対し、レーザプリンタ１によると、ＢＤ強制点灯信号の出力パターン（点滅パターン）と受光センサ６６から出力される出力信号の出力パターン（受光パターン）とを比較するので、誤信号に基づいて光源６１を発光させる制御を開始してしまう可能性は極めて低いといえる。したがって、露光タイミングのずれを低減できる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図８によって説明する。
実施形態２では、所定範囲の幅を一定にして順にずらしながら出力信号のＯＮ時間の平均値とＯＦＦ時間の平均値とを交互に算出し、いずれかの平均値が継続時間の±５％以内に収まると、受光パターンが点滅パターンに合致すると判定する。

図８は、実施形態２に係る判定を説明するための模式図である。図８においてパルスＰ１２は誤信号であり、それ以外のパルスはＢＤ信号であるとする。
図示する例では、所定範囲の幅を「継続時間×３」とし、最初の所定範囲（図中の「１回目の算出範囲」に相当）についてＯＮ時間の平均値を算出する。１回目の算出範囲には本来は２つのパルスのみが含まれるはずであり、誤信号が含まれていなければＯＮ時間の合計値を本来のパルス数である２で除算した平均値は継続時間とほぼ一致するはずである。そこで、制御回路６２はＯＮ時間の平均値が継続時間とほぼ一致すれば、受光パターンが点滅パターンに合致すると判定する。ここでＯＮ時間の平均値はパルス幅の平均値に相当する。

ところで、仮に図８に示すように出力信号に誤信号が含まれていたとしても、誤信号の影響が小さければ、誤信号が含まれる出力信号に基づいて露光タイミングを決定しても大きな影響はない。そこで、制御回路６２は、平均値が継続時間の±５％以内に収まれば、出力信号に誤信号が含まれているか否かによらず、受光パターンが点滅パターンに合致すると判定する。

図示する例の場合、１回目の算出範囲についてのＯＮ時間の平均値は以下の式３によって算出される。
Ｔaverage＝（５０＋５＋４９）／２＝５２ ・・・ 式３
算出した平均値５２は継続時間の±５％以内であるので、誤信号Ｐ１２は含まれているものの、制御回路６２は受光パターンが点滅パターンに合致すると判定する。

制御回路６２は、ＯＮ時間の平均値が継続時間の±５％以内に収まらなかった場合は、所定範囲を継続時間分だけ後にずらし、次の所定範囲（図８の「２回目の算出範囲」に相当）について式４に示すようにＯＦＦ時間の平均値を算出する。ここでＯＦＦ時間の平均値はパルス間隔の平均値に相当する。
Ｔaverage＝（３１＋１４＋５１）／２＝４８ ・・・ 式４
算出した平均値４８は継続時間の±５％以内であるので、制御回路６２は受光パターンが点滅パターンに合致すると判定する。

以上のように、実施形態２では、出力信号に誤信号が含まれていても、誤信号の影響が小さくて露光タイミングに大きく影響するものでなければ、誤信号が含まれている出力信号に基づいて露光タイミングを決定する。このようにすると、より早い段階で露光タイミングを決定できる。

実施形態２によると、誤信号が含まれていても露光タイミングへの影響が小さければ露光タイミングを決定するので、より早い段階で露光タイミングを決定できる。

＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図９によって説明する。
実施形態３は、次回の一周期中におけるＢＤ強制点灯信号の出力期間を、実施形態１とは異なる手順で今回の出力期間より短くする。

図９は、ＢＤ強制点灯信号とそれに対応して出力される出力信号との一例を示す模式図である。図示する例では４つ目のＢＤ強制点灯信号が出力されたとき初めて受光センサ６６から出力信号が出力されている。すなわち、３つ目までのＢＤ強制点灯信号は無駄な出力であることになる。

そこで、制御回路６２は、最初のＢＤ強制点灯信号の出力を開始した時から、最初に出力された出力信号に対応するＢＤ強制点灯信号の出力を開始した時までにクロック発生回路６２ｂから出力されたクロック信号をカウントする。
そして、次回の一周期中においては、今回の一周期中において最初のＢＤ強制点灯信号の出力を開始した時よりもカウント数分だけ遅らせてＢＤ強制点灯信号の出力を開始する。カウント数分だけ遅らせてＢＤ強制点灯信号の出力を開始することにより、無駄なＢＤ強制点灯信号の出力を低減することができる。

以上のように、ＢＤ強制点灯信号をカウントするのではなくクロック信号をカウントして出力期間を調整してもよい。
実施形態３はその他の点において実施形態１と実質的に同一である。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態１では、受光パターンが点滅パターンに合致するか否かを判断するとき、連続する所定範囲についてパルス幅とパルス間隔とを区別することなく平均値を算出しているが、パルス幅のみの平均値を算出して継続時間と比較するようにしてもよいし、パルス間隔のみの平均値を算出して継続時間と比較するようにしてもよい。また、パルス周期の平均値を算出して継続時間と比較するようにしてもよい。

（２）上記実施形態１では、ＢＤ強制点灯信号がＯＦＦのときは光源６１が完全に消灯するものとするが、完全に消灯するのではなく、ＯＮのときに比べて相対的に輝度を落とすようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部側断面図。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置のブロック図。 本発明の一実施形態に係るスキャナ部の構成を示す模式図。 本発明の一実施形態に係る信号のタイミングチャート。 本発明の一実施形態に係る判定を説明するための模式図。 本発明の一実施形態に係るＢＤ強制点灯信号及び出力信号の模式図。 本発明の一実施形態に係るフローチャート。 本発明の一実施形態に係る判定を説明するための模式図。 本発明の一実施形態に係るＢＤ強制点灯信号及び出力信号の模式図。

１…レーザプリンタ（画像形成装置）
１９…ポリゴンミラー（偏向手段）
２７…感光体ドラム（感光体）
５０…ＣＰＵ（第２の制御手段）
６１…光源
６２…制御回路（第１の制御手段、判定手段、第２の制御手段）
６６…受光センサ

Claims (10)

1. 光ビームを発光する光源と、
   前記光源から発光された光ビームを偏向する偏向手段と、
   感光体と、
   前記偏向手段で偏向された光ビームを受光可能な位置に配置された受光センサと、
   前記偏向手段による光ビームの偏向方向が前記受光センサ側に向けられているとき、前記光源を所定の点滅パターンで発光させる第１の制御手段と、
   前記受光センサでの受光パターンを監視し、当該受光パターンが前記点滅パターンに合致するか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段にて合致するとの判定タイミングに基づき、前記感光体を露光するため前記光源を画像データに基づいて発光する制御を開始する第２の制御手段と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記判定手段は、前記受光センサから一連のパルスとして出力される出力信号のパルス幅、パルス間隔及び／又はパルス周期の平均値を算出し、算出した平均値と前記点滅パターンから導き出される平均値とが合致する場合は前記受光パターンが前記点滅パターンに合致すると判定する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記判定手段は、前記受光センサから一連のパルスとして出力される出力信号の連続する所定範囲についてパルス幅、パルス間隔及び／又はパルス周期の平均値を算出し、算出した平均値と前記点滅パターンから導き出される平均値とが合致する場合は前記受光パターンが前記点滅パターンに合致すると判定し、合致しない場合は算出対象とした範囲より後の範囲を含む連続する所定範囲について平均値を算出して前記点滅パターンに合致するか否かを判定する請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記判定手段は、前記連続する所定範囲について平均値を算出し、算出した平均値と前記点滅パターンから導き出される平均値とが合致する場合は、算出対象とした範囲より後の範囲を含む連続する所定範囲について平均値を算出して前記点滅パターンに合致するか否かを判定し、合致した回数が所定回数以上になると前記受光パターンが前記点滅パターンに合致すると判定する請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の制御手段は、前記点滅パターンにおいて点灯の継続時間と消灯の継続時間とを等しくし、
   前記判定手段は、前記一連のパルスのパルス幅とパルス間隔とを平均した平均値を算出する請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記偏向手段は、前記光ビームを周期的に偏向し、
   前記第１の制御手段は、次回の一周期中における前記光源の点滅期間を、今回の一周期中において所定時間未満の時間間隔で前記受光センサから出力信号が連続して出力された期間に相当する期間を少なくとも含む範囲で今回の点滅期間より短くする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１の制御手段は、次回の一周期中における点滅期間の開始時を、今回の一周期中において前記光源に最初の制御信号の出力を開始した時から最初に出力された前記出力信号に対応する制御信号の出力を開始した時までの時間分だけ今回の点滅期間の開始時より遅らせる請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第１の制御手段は、今回の一周期中において最初に出力した制御信号から最初に出力された前記出力信号に対応する制御信号までの制御信号の数をカウントし、次回の一周期中における点滅期間の開始時を、カウントした数に応じた時間分だけ今回の点滅期間の開始時より遅らせる請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段の動作モードには、前記第１の制御手段による制御を実行する準備モード、並びに前記第１の制御手段による制御及び前記第２の制御手段による制御を実行する画像形成モードの少なくとも２つの動作モードがあり、前記準備モードにおいて前記点滅期間を決定し、前記画像形成モードにおける前記点滅期間を前記準備モードで決定された点滅期間とする請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 光ビームを発光する光源と、
    前記光源から発光された光ビームを偏向する偏向手段と、
    感光体と、
    前記偏向手段で偏向された光ビームを受光可能な位置に配置された受光センサと、
    前記光源を制御する制御手段と、
    を備える画像形成装置を用いた画像形成方法であって、
    前記制御手段が、前記偏向手段による光ビームの偏向方向が前記受光センサ側に向けられているとき、前記光源を所定の点滅パターンで発光させる段階と、
    前記制御手段が、前記受光センサでの受光パターンを監視し、当該受光パターンが前記点滅パターンに合致するか否かを判定する段階と、
    前記制御手段が、前記判定段階にて合致するとの判定タイミングに基づき、前記感光体を露光するため前記光源を画像データに基づいて発光する制御を開始する段階と、
    を含む画像形成方法。
    

Images