JP5454334B2 - 光ビーム走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、光ビームを偏向走査する光ビーム走査装置、およびその光ビーム走査装置によって偏向走査される光ビームで像担持体の表面に画像書き込みを行って画像を形成するデジタル複写機，デジタル複合機（ＭＦＰ），ファクシミリ装置，プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

上記のような電子写真方式の画像形成装置では、次のように画像形成を行っている。つまり、像担持体である感光体の周囲に帯電，露光，現像，転写の各手段を設けた作像プロセス部を備え、回転する感光体の表面を均一に帯電し、その表面を露光部（「書込部」ともいう）から出射される画像データに応じて変調された光ビームの走査により露光して静電潜像を形成し、それをトナーで現像してトナー画像とし、転写材（記録媒体）である転写紙に直接転写するか、中間転写ベルト上に転写した後、転写紙に転写する。そのトナー画像が転写された転写紙を定着器を通して定着して排出する。

その露光部における光ビーム走査装置として、これまで一般にレーザダイオード（ＬＤ）等の光源（発光素子）を有する光源ユニットから出射される光ビームを、回転するポリゴンミラーによって一方向に走査（主走査）して感光体を露光する装置が多く使用されてきた。その場合、高い解像度と高速な画像形成を実現するには、ポリゴンミラーを高速で回転させる必要があるが、軸受の耐久性や発熱、騒音などの問題があるため、ポリゴンミラーによる高速走査には限界がある。

そこで近年は、例えば特許文献１に見られるように、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を利用したマイクロスキャナ（「マイクロミラー」又は「振動ミラー」ともいう）を揺動させて、光ビームを周期的に往復走査して感光体を露光するようにした光ビーム走査装置（ＭＥＭＳ走査光学系）が開発されている。
このような振動ミラーを用いたＭＥＭＳ走査光学系においては、振動ミラーの振幅を一定に制御するために、主走査の画像領域の前後に光検知センサを配置し、その光検知センサで光ビームを検知して同期検知信号を発生させ、その同期検知信号に同期して光源の点灯を制御するフィードバック制御が必要である。

また、停止状態から振動ミラーを起動させる際、過大な振幅にして振動ミラーを破損しないように振幅を徐々に増加させながら起動させる必要があるが、振動ミラーの振幅が小さい時は同期検知信号が得られないため、同期確保までの間、光源を強制的に点灯させる制御が既に知られている。
しかし、今までのポリゴンミラーによる走査光学系に比べて、ＭＥＭＳ走査光学系では同期確保までの連続点灯時間が長くなり、レーザダイオード等の光源や感光体の寿命が短くなるという問題があった。

そこで、その問題を解消するため、特許文献２に開示されている技術を利用することが考えられる。
特許文献２には、走査光ビームが光検知センサを通過するために必要となる最小振幅値以上に振動ミラーを共振振動させる振幅確保処理を行った後に、光源の点灯を許可することで感光体の一部に光ビームが集中するのを防止でき、感光体の劣化を防止する目的で、振動ミラーの駆動信号をモニタして、点灯を開始させる構成が開示されている。

しかしながら、特許文献２に記載のものでは、同期確保まで光源が連続点灯するという問題は解消できているものの、別途、振動ミラーの変位を検出する変位検出センサを設けており、その分だけコスト高になるという問題があった。
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、変位検出センサを使用せずに、光源や像担持体の寿命短縮を回避することを目的とする。

この発明は、上記の目的を達成するため、以下に示す光ビーム走査装置および画像形成装置を提供する。
この発明による光ビーム走査装置は、光源と、その点灯によって発生する光ビームを周期的に往復走査して像担持体を露光する光走査手段と、その駆動を制御する光走査駆動制御手段と、上記光走査手段による上記光ビームの走査領域中における画像を書き込むための画像領域外の所定位置で上記光ビームを検知する光検知センサと、その光検知センサの出力信号を用い、上記光走査手段による上記光ビームの走査領域中の上記画像領域において、上記光源の点灯を画像データに応じて制御する光源駆動制御手段とを有する光ビーム走査装置であって、上記光源駆動制御手段が、上記光走査手段の起動開始直後から上記光源を、上記光ビームが初めて前記光検知センサに入射されるときのビーム走査速度で該光検知センサの受光部幅内で少なくとも１回点灯する周期で点灯と消灯を繰り返すように不連続に点灯させるものである。

なお、上記光走査手段を、正弦揺動する振動ミラーとすればよい。
この場合、光走査駆動制御手段が、上記振動ミラーを停止位置から振幅を増加させながら起動させることが望ましい。
また、光走査駆動制御手段が、上記光ビーム検知手段の出力信号を用いて上記振動ミラーの振幅を制御するとよい。
さらに、上記光源駆動制御手段が、上記振動ミラーの起動開始直後から上記光源を上記不連続点灯させた後、上記光検知センサによって上記光ビームが最初に検知された時点から所定時間経過したタイミングで上記光源を連続点灯させ、その後上記光検知センサによって上記光ビームが検知されると、画像データによる上記光源の点灯制御を開始するとよい。

さらにまた、上記光源駆動制御手段が、上記光走査手段による上記光ビームの往走査中の画像領域と復走査中の画像領域においてそれぞれ、上記光源の点灯を画像データに応じて制御し、上記光検知センサとして、上記振動ミラーによる上記光ビームの往復走査領域中における上記画像領域外の一方の折り返し点側の所定位置で上記光ビームを検知する第１の光検知センサと、他方の折り返し点側の所定位置で上記光ビームを検知する第２の光検知センサとを設けるとよい。
この発明による画像形成装置は、画像書込装置として上記の光ビーム走査装置を搭載したものである。

この発明によれば、光ビーム走査装置の光源駆動制御手段が、光走査手段が起動を開始してから光源を不連続に点灯させることにより、変位検出センサを使用せずに、光源や像担持体の寿命短縮を回避することができる。

この発明による光ビーム走査装置の光学系の構成例を示す斜視図である。 図１に示した光ビーム走査装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 同じく光ビーム走査装置の主要部を構成する画像書込制御部と光学系の構成を簡略化して示すブロック構成図である。 図３のマイクロスキャナ２３が起動を開始した直後のレーザ駆動回路５３によるこの発明に関わるＬＤ点灯制御の第１実施例を示すタイミング図である。

同じくこの発明に関わるＬＤ点灯制御の第２実施例を示すタイミング図である。 図２の画像書込制御部５０によるこの発明に関わる制御の手順例を示すフロー図である。 この発明による画像形成装置の一実施例の要部の構成例を示す図である。 図３のマイクロスキャナ２３が起動を開始した直後のレーザ駆動回路５３による従来のＬＤ点灯制御の一例を示すタイミング図である。

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
以下の実施形態では、光ビーム走査装置（ＭＥＭＳ走査光学系）の同期確保処理に際して、以下の特徴を有する。つまり、振動ミラーの起動を開始してから同期を確保するまで光源を点灯する必要があるが、振動ミラーが低速で振動している間は、光検知センサである同期検知センサの検知面（同期検知ＩＣのセンサ面）に光ビームが入射されている時間が長くなるため、その検知面に光ビームが入射されていないとき、光源を不連続に（断続的に）点灯させることを特徴としている。

そこで、その特徴について詳細に説明する。
〔光ビーム走査装置の光学系の構成〕
まず、この発明による光ビーム走査装置の光学系の構成について、図１を参照して説明する。
図１は、その光ビーム走査装置の光学系の構成例を示す斜視図である。

この光ビーム走査装置２０は、２個の光源ユニット２１，２２からそれぞれ２本ずつ出射される４本の光ビームを、光走査手段である正弦揺動するマイクロスキャナ２３によって周期的に往復走査して、４個の感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの表面をそれぞれ矢示方向に主走査露光する光ビーム走査装置である。感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋはそれぞれイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），および黒（Ｋ）４色のトナー画像を形成するための像担持体であり、後述する画像形成装置であるカラープリンタの各色用の作像プロセス部に設けられている。

光源ユニット２１は、レーザダイオード等の発光素子とコリメータレンズ等からなる２個の光源２１ｙ，２１ｍを上下に並べて備えており、その各光源２１ｙ，２１ｍから出射される２本の光ビームをシリンダレンズ２４を通してマイクロスキャナ２３に入射させる。
光源ユニット２２も、レーザダイオード等の発光素子とコリメータレンズ等からなる２個の光源２２ｃ，２２ｋを上下に並べて備えており、その各光源２２ｃ，２２ｋから出射される２本の光ビームをミラー２５で偏向させた後、シリンダレンズ２４を通してマイクロスキャナ２３に入射させる。

マイクロスキャナ２３は、ＭＥＭＳ技術を利用した超小型の振動ミラーで、シリコンからなる支持基板２３ａにミラーとなる可動片２３ｂが弾性支持されており、可動片２３ｂの端面には可動電極が設けられ、支持基板２３ａの可動電極に対向する位置に固定電極が設けられている。その可動電極と固定電極との間に周期的に断続する電圧を印加することにより、その電極間に作用する静電吸引力と支持軸の捻り弾性とによって可動板２３ｂが正弦揺動する。その構造および動作については、例えば前述した特許文献１に詳述されているように公知であるから、詳細な説明は省略する。

このマイクロスキャナ２３に入射する４本の光ビームは上下方向に少しずつ位置がずれており、光源ユニット２１からの２本の光ビームと光源ユニット２２からの２本の光ビームとは入射角も若干異なっている。
マイクロスキャナ２３による反射光の走査範囲にはｆθレンズ２６と４本の折り返しミラー２７，２８，２９，３０が間隔を置いて平行に配置され、その下方に４本の透過窓３１，３２，３３，３４と３本の第２ミラー３５，３６，３７とが、各感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋに対応するように平行に配置されている。

マイクロスキャナ２３による反射光は全てｆθレンズ２６を透過し、光源ユニット２１の光源２１ｙからの光ビームは、折り返しミラー２７によって下方に折り返すように偏向されて感光体ドラム６Ｙに向けられ、透過窓３１を通して出射して感光体ドラム６Ｙを露光する。光源２１ｍからの光ビームは、折り返しミラー２８によって斜め下方に折り返すように偏向され、透過窓３２を通して出射し、第２ミラー３５によってさらに下方へ偏向されて感光体ドラム６Ｍを露光する。

光源ユニット２２の光源２２ｃからの光ビームは、折り返しミラー２９によって斜め下方に折り返すように偏向され、透過窓３３を通して出射し、第２ミラー３６によってさらに下方は偏向されて感光体ドラム６Ｃを露光する。光源２２ｋからの光ビームは、折り返しミラー３０によって斜め下方に折り返すように偏向され、透過窓３４を通して出射して、第２ミラー３７によってさらに下方へ偏向されて感光体ドラム６Ｋを露光する。

また、マイクロスキャナ２３によって偏向走査されてｆθレンズ２６を通った光ビームを、その走査領域中における画像を書き込むための画像領域外の一方の折り返し点側の所定位置（書き込み開始端より手前側の位置）で受ける第１の光検知センサである先端同期検知センサ（以下「先端同期センサ」ともいう）４１と、他方の折り返し点側の所定位置（書き込み終了端より後側の位置）で受ける第２の光検知センサである後端同期検知センサ（以下「後端同期センサ」ともいう）４２が配置されている。

この先端同期センサ４１と後端同期センサ４２は、いずれもフォトダイオード又はフォトトランジスタ等の光検知センサであり、光ビームを検知したときにその光量に応じた電気信号を出力し、その各出力信号を整形して先端同期検知信号と後端同期検知信号を得るが、以下の説明では説明を簡略化するため、先端同期センサ４１と後端同期センサ４２が、それぞれ光ビームを検知したときに先端同期検知信号と後端同期検知信号を出力するものとして説明する。

マイクロスキャナ２３によって偏向走査される４本の光ビームは上下方向に若干ずれているので、実際は主走査の開始端より手前側と終了端より後側の所定位置で、４本の光ビームをいずれも入射できるようにそれぞれシリンダミラーを配置し、その各シリンダレンズによって集光された光を先端同期センサ４１および後端同期センサ４２が検知して、先端同期検知信号と後端同期検知信号を出力するが、図示の都合でシリンダミラーを省略して示している。

また、光源ユニット２１からの光ビームと光源ユニット２２からの光ビームとは、マイクロスキャナ２３への入射角を変えており、その反射光が先端同期センサ４１および後端同期センサ４２に受光されるタイミングがずれる。そのため、先端同期センサ４１および後端同期センサ４２から出力する各同期検知信号が時系列的なパルス信号になるので、分離することができる。

〔制御系の構成〕
次に、図１に示した光ビーム走査装置を制御する制御系の構成について、図２を参照して説明する。
図２は、その光ビーム走査装置の制御系の構成例を示すブロック図である。なお、この制御系は、この光ビーム走査装置を備えた画像形成装置全体を制御するコントローラを兼用することもできる。

この制御系は、ＣＰＵ１００，ＲＯＭ１０１，ＲＡＭ１０２，およびＩ／Ｏポート１０３が、アドレスバス，データバス，およびコントロールバスからなるシステムバス１０４によって相互に接続されて、マイクロコンピュータを構成している。
そのＩ／Ｏポート１０３に画像書込制御部５０が接続され、この画像書込制御部５０に、前述した光源ユニット２１の光源２１ｙ，２１ｍの各発光素子であるレーザダイオードＬＤとその発光量を検出するモニタ用のフォトダイオードＰＤと、光源ユニット２２の光源２２ｃ，２２ｋの各発光素子であるレーザダイオードＬＤとその発光量を検出するモニタ用のフォトダイオードＰＤが接続されている。

さらに、その画像書込制御部５０に、前述したマイクロスキャナ２３および先端同期センサ４１と後端同期センサ４２も接続する。なお、マイクロスキャナ２３の往復揺動の一方でのみ画像書き込みを行う片側走査の場合には、先端同期センサ４１および後端同期センサ４２の一方は不要である。
また、画像データ処理装置６０でカラー処理されたＹＭＣの画像データが、書込Ｉ／Ｆ６１を介してＹＭＣＫの４色の画像データとなってI／Ｏポート１０３に入力される。

ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に書き込まれているプログラムを実行してI／Ｏポート１０３を介して画像書込制御部５０を制御する中央演算処理装置である。ＲＯＭ１０１は、ＣＰＵ１００が実行する各種の制御プログラムおよび各種の固定データが記憶されたリードオンリメモリである。ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１００がプログラムを実行する際の作業領域として使用されたり、画像データを一時的に記憶するため等に使用されるランダムアクセスメモリである。これらによって、この画像書込制御部５０を制御して、各色の画像データに応じた各光源のレーザダイオードＬＤの点灯制御（発光制御）、マイクロスキャナ２３を揺動させる主走査制御、および後述するこの発明に関わるマイクロスキャナ２３が起動を開始してから各光源のレーザダイオードＬＤを不連続に点灯させる制御を行う。

〔主要部の構成と動作〕
次に、図１に示した光ビーム走査装置の主要部の構成と動作について、図３を参照して説明する。
図３は、その主要部を構成する画像書込制御部と光学系の構成を簡略化して示すブロック構成図である。

図３において、図１，図２と対応する部分には同一の符号を付してある。但し、光源は図１における光源２１ｙ，２１ｍ，２２ｃ，２２ｋの何れでもよいが、代表して光源２１ｙとし、折り返しミラーは図１における折り返しミラー２７〜３０の何れでもよいが、代表して折り返しミラー２７とし、それに対応する感光体ドラム（図１における感光体ドラム６Ｙに相当する）を感光体ドラム６として示した。実際には各色ごとに、光源と折り返しミラーと感光体ドラムの組み合わせが変わることになる。

光走査駆動制御手段であるマイクロスキャナ駆動回路５１、書込クロック生成手段である書込ＣＬＫ生成回路５２、および光源駆動制御手段であるレーザ駆動回路５３は、図２に示した画像書込制御部５０に設けられている。なお、感光体ドラム６を主走査方向（矢示Ａ方向）に直交する副走査方向（矢示Ｂ方向）へ回転させる駆動モータとその駆動回路も別途設けられているが、図示は省略している。

この光ビーム走査装置において、マイクロスキャナ駆動回路５１が所定周期で断続する電圧信号を光走査手段であるマイクロスキャナ（振動ミラー）２３に印加してその可動片２３ｂ（図１）を正弦揺動させる。そして、レーザ駆動回路５３が光源２１ｙのレーザダイオードＬＤ（以下単に「ＬＤ」という）を連続点灯させたとすると、マイクロスキャナ２３によって走査される光ビームの主走査方向（図３における矢示Ａ方向）の位置と経過時間との関係は、例えば図５に示すように正弦波状に変化する。

一方、感光体ドラム６の走査領域外に配置された先端同期センサ４１および後端同期センサ４２がそれぞれ光ビームを検知し、レーザ駆動回路５３は、先端同期センサ４１と後端同期センサ４２によって得られた先端同期検知信号ＤＴＰ１と後端同期検知信号ＤＴＰ２を基準に、各種信号処理を行うタイミング生成回路を備えている。

往復走査の場合、マイクロスキャナ２３の正弦揺動による光ビームの往復移動における往動時と復動時のそれぞれ所定領域（画像領域）で「データ書込」を行う。そして、光ビームを一方の折り返し点の少し手前の所定位置（先端側の所定位置とする）で第１の光検知センサである先端同期センサ４１が検知して先端同期検知信号ＤＴＰ１を発生すると共に、それとは反対側の折り返し点の少し手前の所定位置（後端側の所定位置とする）で、その光ビームを第２の光検知センサである後端同期センサ４２が検知して後端同期検知信号ＤＴＰ２を発生する。

先端同期検知信号ＤＴＰ１は、図５に示す例ではパルス幅の狭い負のパルスであり、光ビームの先端側の折り返し位置付近では、ある時間間隔で続けて２個発生する。この時間間隔の間は光ビームが画像領域外を走査している。後端同期検知信号ＤＴＰ２もパルス幅の狭い負のパルスであり、折り返し点を挟んである時間間隔で続けて２個の後端同期検知信号ＤＴＰ２が発生する。

一方、図３の書込ＣＬＫ生成回路５２で書込クロック（図ではクロックを「ＣＬＫ」と記している）ＣＬＫを生成し、その書込クロックＣＬＫをレーザ駆動回路５３へ送る。
レーザ駆動回路５３は、図２に示した画像データ処理装置６０から書込Ｉ／Ｆ６１およびＩ／Ｏポート１０３を介して送られてくる画像データを、書込クロックＣＬＫに同期して取り込んで、その画像データに応じて光源２１ｙの点灯（発光）のＯＮ／ＯＦＦを制御して、感光体ドラム６への画像書き込みを行う。つまり、書込クロックＣＬＫに同期して光源２１ｙの点灯を画像データに応じて制御する。

レーザ駆動回路５３は、往動走査時には２個目の先端同期検知信号ＤＴＰ１が入力されてから所定のタイミングで、復動走査時には２個目の後端同期検知信号ＤＴＰ２が入力されてから所定のタイミングで、それぞれ書込クロックＣＬＫに同期して画像データを取り込んで、その画像データに応じて光源２１ｙの点灯のＯＮ／ＯＦＦを制御して、感光体ドラム６への画像書き込みを行う。
なお、この実施形態のように、画像形成を行うための光源を複数備えた光ビーム走査装置であっても、マイクロスキャナ２３の振幅制御のために点灯させる光源は１つでも構わない。

ここで、この光ビーム走査装置を用いた作像プロセスについて簡単に説明しておく。
光源２１ｙのＬＤから射出された光ビームがコリメートレンズによって平行光線となり、次いでマイクロスキャナ２３が往復振動することによって偏向走査された後、ｆθレンズ２６および折り返しミラー２７によって感光体ドラム６の予め帯電された表面に画像（静電潜像）を結像する。この光ビームは、レーザ駆動回路５３により画像データに基づいて変調されて点灯，消灯を繰り返し、主走査方向に反復して走査されると同時に、感光体ドラム６が回転して副走査を行うことにより、感光体ドラム６上に静電潜像を形成する。

感光体ドラム６上に形成された静電潜像は、図示しない現像器からの帯電されたトナーによって現像され、更に図示しない転写器でトナーとは反対の電荷を与えられた転写紙（「用紙」「記録紙」ともいう）等の転写材が感光体ドラム６に密着させられることで、トナー画像が転写材に転写される。そして、転写材が感光体ドラム６から分離した後、定着器で加熱および加圧されることでトナー画像が転写材上に融着して定着が行われる。

以下、マイクロスキャナ２３が起動を開始した直後のこの発明に関わるＬＤ点灯制御の各実施例について説明するが、その説明に入る前に、理解の便宜のため、従来のＬＤ点灯制御について、図８を参照して説明する。なお、その説明に図３を使用する。
〔マイクロスキャナ起動開始直後のＬＤ点灯制御の従来例〕
図８は、図３のマイクロスキャナ２３が起動を開始した直後のレーザ駆動回路５３による従来のＬＤ点灯制御の一例を示すタイミングチャートである。

従来は、特許文献２（特開２００５−３２９７０７号公報）に記載のものと異なり、マイクロスキャナ（振動ミラー）２３の変位量を検出する手段がないため、レーザ駆動回路５３が、図８に示すように、マイクロスキャナ２３が起動を開始した直後から光ビームが先端同期センサ４１又は後端同期センサ４２に入射されるまでＬＤを連続点灯（ＬＤ点灯信号＝ハイレベル“Ｈ”）させ、その入射によって先端同期センサ４１又は後端同期センサ４２から発生される同期検知信号を、マイクロスキャナ駆動回路５１がレーザ駆動回路５３経由で受け取り（直接受け取るようにしてもよい）、その同期検知信号を用いてマイクロスキャナ２３の振幅制御を行っている。しかし、この方法では、連続点灯によってＬＤの寿命が短くなることや、感光体ドラムに不要な光ビームが照射されることによる感光体ドラムの寿命短縮が懸念される。

そこで、その問題を解消するための各実施例を以下に示す。
〔マイクロスキャナ起動開始直後のＬＤ点灯制御の第１実施例〕
図４は、図３のマイクロスキャナ２３が起動を開始した直後のレーザ駆動回路５３によるこの発明に関わるＬＤ点灯制御の第１実施例を示すタイミングチャートである。
この第１実施例では、レーザ駆動回路５３が、図４に示すように、マイクロスキャナ２３が起動（往復振動）を開始した直後からＬＤを不連続点灯させる（ＬＤ点灯信号のハイレベル“Ｈ”とローレベル“Ｌ”を繰り返す）。

このように、マイクロスキャナ（振動ミラー）が起動を開始してから同期を確保するためのＬＤ（光源）の点灯を不連続（断続的）に行うことにより、マイクロスキャナの振幅動作が安定するまでのＬＤの点灯時間が少なくなるため、上記問題を低減できる。つまり、変位検出センサを使用しなくても、ＬＤや感光体ドラムの寿命短縮を回避することができる。

しかし、ＬＤが不連続点灯のままでは、走査される光ビームが、例えば先端同期センサ４１を完全に通過するところ（図４のＣ１）までマイクロスキャナ２３の振幅が増加すると、光ビームが先端同期センサ４１を通過する時間が短くなるため、先端同期センサ４１から発生する先端同期検知信号の出力期間が短く、信号波形が不安定になる。そこで、以下の第２実施例に示すような制御を行うとよい。なお、光ビームが先に後端同期センサ４２を完全に通過する場合もある。

〔マイクロスキャナ起動開始直後のＬＤ点灯制御の第２実施例〕
図５は、図３のマイクロスキャナ２３が起動を開始した直後のレーザ駆動回路５３によるこの発明に関わるＬＤ点灯制御の第２実施例を示すタイミングチャートである。
図６は、図２の画像書込制御部５０によるこの発明に関わる制御（レーザ駆動回路５３によるＬＤ点灯制御およびマイクロスキャナ駆動回路５１によるマイクロスキャナ駆動制御）の手順例を示すフローチャートである。

この第２実施例では、画像書込制御部５０が図２のＣＰＵ１００からの指示によって図６に示す制御を実施する。
すなわち、まず図６のステップＳ１において、マイクロスキャナ駆動回路５１がマイクロスキャナ（振動ミラー）２３の振動制御を開始する。
次に、ステップＳ２へ進み、レーザ駆動回路５３が光源のＬＤを不連続点灯させる。つまり、図５に示すように、マイクロスキャナ２３が往復振動を開始した直後から光源であるＬＤを不連続点灯させる。

その後、図６のステップＳ３へ進み、マイクロスキャナ駆動回路５１は、マイクロスキャナ２３の振幅を予め設定された値分だけ増加させた後、ステップＳ４へ進み、レーザ駆動回路５３で同期検知信号が得られたか否かをレーザ駆動回路５３経由で判断し、ＮｏであればステップＳ３へ戻り、マイクロスキャナ２３の振幅を更に予め設定された値分だけ増加させ、以後ステップＳ３，Ｓ４の処理を同期検知信号が得られるまで繰り返し行う。

そして、レーザ駆動回路５３で同期検知信号が得られた場合に、ステップＳ５へ進み、レーザ駆動回路５３がＬＤを一旦消灯させる。つまり、図５に示すように、先端同期センサ４１と後端同期センサ４２からの先端同期検知信号と後端同期検知信号が得られた場合に、レーザ駆動回路５３がＬＤを一旦消灯させる。なお、先端同期センサ４１および後端同期センサ４２の一方しか備えていない場合には、その備えている同期センサによって同期検知信号が得られた場合に、レーザ駆動回路５３がＬＤを一旦消灯させるとよい。

レーザ駆動回路５３は、ＬＤを一旦消灯させた後、図６のステップＳ６において、１つ前の同期検知信号が出力されてから予め設定された時間ｔを経過したか否かを判断する。
ここで、図６では図示を省略したが、図５に示すように、走査される光ビームが最初に先端同期センサ４１（後端同期センサ４２でもよい）に到達した時点、つまり先端同期センサ４１から先端同期検知信号（１つ前の同期検知信号）が出力された時点（Ａ２）からの経過時間をレーザ駆動回路５３が内部カウンタによってカウント（計測）している。

そして、カウントした経過時間が予め設定された時間ｔを経過したタイミングで図６のステップＳ７へ進み、レーザ駆動回路５３はＬＤを連続点灯させる。図５の例では、振幅期間ｔ１の手前（例えば「１μｓ」）に達したタイミングｔ２でＬＤを連続点灯させる。
次に、図６のステップＳ８へ進み、先端同期センサ４１からの先端同期検知信号（図５の例では振幅期間ｔ１に達したタイミングで得られた先端同期検知信号）が得られると、ステップＳ９で画像データによるＬＤの点灯制御を含む画像形成を開始させ、その画像形成が終了すると、ステップＳ１０でＬＤを消灯させる。

以上の制御により、図４に示したような同期検知信号の出力期間が短いという点も解消できる。
光源のＬＤを不連続点灯させた後、光ビームが初めて一方の同期検知センサに入射されるときのビーム走査速度を仮に０．４ｍｍ／μｓ、その同期検知センサの受光部幅を０．４ｍｍとすると、その受光部幅を走査する１μｓの間に少なくとも１回点灯する点灯周期であれば良いので、点灯比率が１０％の場合、１００ｎｓ以上の幅の同期検知信号が得られる。

〔補足説明〕
上述した各実施例とも、マイクロスキャナで１本の光ビームを往復走査して１個の感光体に画像書込みを行う場合、例えば単色画像を形成する場合でも有効である。しかし、図１および図２に示したように複数本（実施例では４本）の光ビームを往復走査してそれぞれ別の感光体に画像書込みを行う場合にも勿論有効である。

〔画像形成装置の実施例〕
次に、この発明による画像形成装置の実施例を図７によって説明する。
図７は、この発明による画像形成装置の一実施例の要部の構成例を示す図である。
この画像形成装置は、搬送ベルトに沿って画像形成部が並んだタンデム型といわれるカラー印刷が可能なファクシミリ装置，プリンタ，複写機，デジタル複合機（ＭＦＰ）等の画像形成装置である。

この画像形成装置は、図７で右側から左側へ、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する第１〜第４の作像プロセス部が、転写紙等の転写材を搬送する搬送ベルト２上に一列に配置されている。その第１〜第４の作像プロセス部の上方に画像書込装置（露光器）として、図１に示した光ビーム走査装置２０を備えており、それから出射される４本の各光ビーム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋによって、各作像プロセス部の、感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋをそれぞれ主走査して露光する。

搬送ベルト２は、駆動ローラ３と従動ローラ４からなる搬送ローラによって架設されており、その駆動ローラ３の回転によって矢示Ａ方向に回動される。
その搬送ベルト２の下部には、多数枚の転写材１が収納された給紙トレイ５が設けられ、そこに収納された転写材１のうち最上位置にあった転写材１が、画像形成時には、図中の矢示Ｂ方向に給紙され、静電吸着によって搬送ベルト２上に吸着される。
その転写材１が第１の作像プロセス部に搬送されると、そこでイエローのトナー像が転写される。

第１の作像プロセス部は、感光体ドラム６Ｙと、その感光体ドラム６Ｙの周囲に配置された帯電器７Ｙ，露光器８，現像器９Ｙ，感光体クリーナ１０Ｙと、搬送ベルト２を挟んで対向配置された転写器１２Ｙとから構成されている。第２〜第４の作像プロセス部も同様に構成されており、図７では、感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの周囲に配置された各部に、上述した第１の作像プロセス部の各部に符号と同じ数字に、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付した符号で示している。

第１の作像プロセス部では、感光体ドラム６Ｙの表面が帯電器７Ｙによって一様に帯電された後、光ビーム走査装置２０から出射されるイエローの画像に対応したレーザ光１１Ｙで露光され、イエロー部分の画像の静電潜像が形成される。
その感光体ドラム６Ｙの表面に形成された静電潜像は現像器９Ｙでイエローのトナーで現像され、イエローの画像のトナー像であるイエローのトナー画像となる。そのイエローのトナー画像は、感光体ドラム６Ｙと搬送ベルト２上の転写材１と接する位置（転写位置）で転写器１２Ｙによって転写され、転写材１上に単色のイエローのトナー画像を形成する。

イエローのトナー画像の転写が終わった感光体ドラム６Ｙは、ドラム表面に残った不要なトナーを感光体クリーナ１０Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることになる。
このように、第１の作像プロセス部で単色のイエローのトナー画像が転写された転写材１は、搬送ベルト２によってマゼンタ部分の画像を形成する第２の作像プロセス部に搬送される。ここでも、上述と同様にして感光体ドラム６Ｍ上に形成されたマゼンタ部分の画像のトナー像であるマゼンタのトナー画像が、転写材１上に重ねて転写される。

転写材１は、さらにシアン部分の画像を形成する第３の作像プロセス部と、ブラック部分の画像を形成する第４作像プロセス部に順次搬送され、それぞれ上述と同様に形成されたシアン部分とブラック部分の各画像のトナー像であるシアンのトナー画像とブラックのトナー画像が順次重ねて転写され、フルカラーのトナー画像が形成される。
その後、その転写材１は搬送ベルト２から剥離され、定着器１３を通過すると転写材１上のフルカラーのトナー画像が定着され、さらに矢示Ｃ方向に搬送されて図示を省略した排紙トレイ上へ排紙される。

また、搬送ベルト２に対して、そのベルト面上に形成される位置合わせ用パターンとプロセスコントロール用パターンを検出するための検出センサユニット１４が設けられている。そして、搬送ベルト２上に形成される位置合わせ用パターンとプロセスコントロール用パターンは、検出センサユニット１４による検出が終了した後、クリーニングユニット１５によって除去される。このクリーニングユニット１５は、画像形成時に搬送ベルト２上の残存トナーの除去もする。

この画像形成装置は、画像書込装置（露光器）として、前述したこの発明による光ビーム走査装置２０を搭載しており、マイクロスキャナ起動開始直後のＬＤ点灯制御の各実施例のいずれかを実施するので、変位検出センサを使用しなくても、ＬＤや感光体の寿命短縮を回避することができる。

この画像形成装置は、各作像プロセス部の感光体ドラムから転写材に直接各色のトナー像を転写する直接転写方式のカラー画像形成装置であるが、各作像プロセス部の感光体ドラムから各色のトナー像を中間転写べルト上に順次重ねて転写した後、そのフルカラーのトナー像を転写材に一括転写する間接転写方式の画像形成装置にも、その画像書込装置（露光器）として、この発明による光ビーム走査装置を搭載することにより、この発明による画像形成装置とすることができる。あるいは、モノクロ等の単色の画像形成装置や、２色又は３色等の色数の電子写真方式の画像形成装置を構成することもできる。

この発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ装置，デジタル複合機（ＭＦＰ）等の電子写真方式の単色からフルカラーまで各種の画像形成装置、特にレーザ光等の光ビームを走査して感光体を露光する光ビーム走査装置と、それを備えた画像形成装置に利用できる。

１：転写材 ２：搬送ベルト ３：駆動ローラ ４：従動ローラ
５：給紙トレイ ６Ｙ〜６Ｋ：感光体ドラム ７Ｙ〜７Ｋ：帯電器 ８：露光器
９Ｙ〜９Ｋ：現像器 １０Ｙ〜１０Ｋ：感光体クリーナ １１Ｙ〜１１Ｋ：レーザ光
１２Ｙ〜１２Ｋ：転写器 １３：定着器 １４：検出センサユニット
１５：クリーニングユニット ２０：光ビーム走査装置 ２１，２２：光源ユニット
２１ｙ，２１ｍ，２２ｃ，２２ｋ：光源 ２３：マイクロスキャナ（光走査手段）
２３ａ：支持基板 ２３ｂ：可動片 ２４：シリンダレンズ ２５：ミラー

２６：ｆθレンズ ２７，２８，２９，３０：折り返しミラー
３１，３２，３３，３４：透過窓 ３５，３６，３７：第２ミラー
４１：先端同期センサ（第１の光検知センサ）
４２：後端同期センサ（第２の光検知センサ） ５０：画像書込制御部
５１：マイクロスキャナ駆動回路（光走査駆動制御手段） ５２：書込ＣＬＫ生成回路
５３：レーザ駆動回路（光源駆動制御手段） ６０：画像データ処理装置
６１：書込Ｉ／Ｆ １００：ＣＰＵ １０１：ＲＯＭ １０２：ＲＡＭ
１０３：Ｉ／Ｏポート １０４：システムバス

特開２００９−１０４０８５号公報 特開２００５−３２９７０７号公報

Claims (7)

1. 光源と、該光源の点灯によって発生する光ビームを周期的に往復走査して像担持体を露光する光走査手段と、該光走査手段の駆動を制御する光走査駆動制御手段と、前記光走査手段による前記光ビームの走査領域中における画像を書き込むための画像領域外の所定位置で前記光ビームを検知する光検知センサと、該光検知センサの出力信号を用い、前記光走査手段による前記光ビームの走査領域中の前記画像領域において、前記光源の点灯を画像データに応じて制御する光源駆動制御手段とを有する光ビーム走査装置であって、
   前記光源駆動制御手段は、前記光走査手段の起動開始直後から前記光源を、前記光ビームが初めて前記光検知センサに入射されるときのビーム走査速度で該光検知センサの受光部幅内で少なくとも１回点灯する周期で点灯と消灯を繰り返すように不連続点灯させることを特徴とする光ビーム走査装置。
2. 前記光走査手段は、正弦揺動する振動ミラーであることを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査装置。
3. 前記光走査駆動制御手段は、前記振動ミラーを停止位置から振幅を増加させながら起動させることを特徴とする請求項２に記載の光ビーム走査装置。
4. 前記光走査駆動制御手段は、前記光ビーム検知手段の出力信号を用いて前記振動ミラーの振幅を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の光ビーム走査装置。
5. 前記光源駆動制御手段は、前記振動ミラーの起動開始直後から前記光源を前記不連続点灯させ、前記光検知センサによって前記光ビームが最初に検知された時点から所定時間経過したタイミングで前記光源を連続点灯させ、その後前記光検知センサによって前記光ビームが検知されると、画像データによる前記光源の点灯制御を開始することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の光ビーム走査装置。
6. 前記請求項２乃至５のいずれか一項に記載の光ビーム走査装置において、
   前記光源駆動制御手段は、前記光走査手段による前記光ビームの往走査中の画像領域と復走査中の画像領域においてそれぞれ、前記光源の点灯を画像データに応じて制御し、
   前記光検知センサとして、前記振動ミラーによる前記光ビームの往復走査領域中における前記画像領域外の一方の折り返し点側の所定位置で前記光ビームを検知する第１の光検知センサと、他方の折り返し点側の所定位置で前記光ビームを検知する第２の光検知センサとを設けたことを特徴とする光ビーム走査装置。
7. 画像書込装置として請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光ビーム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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