JP6520150B2

JP6520150B2 - 光走査装置、画像形成装置および光走査装置の制御方法

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Publication number: JP6520150B2
Application number: JP2015014374A
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Inventors: 宝浩島津
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2019-05-29
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Also published as: JP2016139037A

Description

本明細書に開示される技術は、光走査装置に関する。

第１および第２の発光部を有する光源部を備える光走査装置と、感光体とを備え、光源部の第１および第２の発光部それぞれから出射された光によって感光体を走査する画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。ここで、第１および第２の発光部それぞれの発光量の出力特性は、発光部ごとに互いに異なることがあり、また、各発光部の出力特性は、光源部の温度によって変化することがある。このため、従来の画像形成装置では、第１および第２の発光部の発光量が個別に調整される。

具体的には、従来の画像形成装置には、さらに、第１および第２の発光部それぞれから出射された光を受光するセンサが備えられている。そして、感光体を走査する前に、まず光源部の第１の発光部だけが発光され、そのときのセンサでの受光量が目標量になるように第１の発光部の発光量が調整される。その後、光源部の第２の発光部だけが発光され、そのときのセンサでの受光量が目標量になるように第２の発光部の発光量が調整される。

特開平７−１９９０９６号公報

上述したように、従来の画像形成装置では、共通のセンサを利用して第１および第２の発光部の発光量の調整のために光源部の第１および第２の発光部を発光させる。このため、従来の画像形成装置では、第１の発光部の発光量の調整と第２の発光部の発光量の調整とが時分割で行われる。このように、第１および第２の発光部の発光量の調整のために光源部の第１の発光部および第２の発光部を時分割で発光させることは、発光量の調整時間の短縮の妨げになるおそれがある。

本明細書では、上述した課題の少なくとも一部を解決することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、以下の形態として実現することが可能である。
本明細書に開示される光走査装置は、第１の発光部および第２の発光部を有する光源部と、前記第１の発光部から出射された光と前記第２の発光部から出射された光とを偏向する偏向部と、前記第１の発光部から出射された光を受光する第１のセンサと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記光源部に、前記第１の発光部から光を出射し前記第２の発光部から光を出射しない第１の発光動作を実行させ、前記光源部が前記第１の発光動作を実行しているときにおける前記第１のセンサでの受光量に基づき、前記第１の発光部の発光量を調整する第１の発光調整と前記第２の発光部の発光量を調整する第２の発光調整とを実行する。この光走査装置によれば、光源部の第１の発光部から光を出射させる一方で、第２の発光部から光を出射させることなく、第１の発光部の発光量だけでなく第２の発光部の発光量も調整することができる。

上記光走査装置において、前記制御部は、前記第２の発光調整において、前記第１の発光部と前記第２の発光部との出力特性に関する比率と、前記第１の発光調整を実行したときにおける前記第１の発光部の発光量に対応する第１の調整値とに基づき、前記第２の発光部の発光量を調整する構成としてもよい。この光走査装置によれば、比率に基づき、第２の発光部の発光量も調整することができる構成としてもよい。

上記光走査装置において、前記制御部は、前記第１のセンサでの受光量が目標量になるように前記第１の発光部の発光量を調整する第１の調整部と、前記第１の発光調整を実行したときにおける前記第１の発光部の発光量に対応する第１の調整値を記憶する第１の記憶部と、前記第１の記憶部に記憶された前記第１の調整値と、前記第１の発光部と前記第２の発光部との出力特性に関する比率とに基づき定められる第２の発光部の発光量に対応する第２の調整値を記憶する第２の記憶部と、を有する構成としてもよい。この光走査装置によれば、光源部の第１の発光部から光を出射させる一方で、第２の発光部から光を出射させることなく、第１の発光部の発光量だけでなく第２の発光部の発光量も調整することができる構成としてもよい。

上記光走査装置において、前記制御部は、前記比率に基づき、前記第１の調整値を前記第２の調整値に変換する変換部を有する構成としてもよい。

上記光走査装置において、前記第１のセンサは前記第２の受光部から出射された光を受光し、前記制御部は、前記光源部に、前記第１の発光動作を実行させないときに、前記第１の発光部から光を出射せずに前記第２の発光部から光を出射する第２の発光動作を実行させ、前記光源部が前記第２の発光動作を実行しているときにおける前記第１のセンサでの受光量に基づき、前記第２の発光部の発光量を調整する第３の発光調整を実行し、前記第１の調整値と、前記第２の発光調整を実行したときにおける前記第２の発光部の発光量に対応する第３の調整値とに基づき、前記比率を取得する構成としてもよい。この光走査装置によれば、前記第１の発光部と前記第２の発光部との出力特性の相対関係が変動する場合でも、実際の発光量の調整に基づき比率を取得することにより、第２の発光調整を精度良く行うことができる構成としてもよい。

上記光走査装置において、前記偏向部は、前記第１の発光部から出射された光と前記第２の発光部から出射された光とを周期的に偏向し、前記制御部は、前記光源部に前記第１の発光動作を実行させて前記第１の発光調整および前記第２の発光調整を実行する処理と、前記光源部に前記第１の発光部から光を出射せずに前記第２の発光部から光を出射する第２の発光動作を実行させたときにおける前記第１のセンサでの受光量に基づき、前記第２の発光部の発光量を調整する第３の発光調整と前記第１の発光部の発光量を調整する第４の発光調整とを実行する処理と、を前記偏向部の周期に応じて交互に実行する構成としてもよい。この光走査装置によれば、第１の発光動作および第２の発光動作のいずれか一方だけを実行する場合に比べて、第１の発光部と第２の発光部との発光時間差に起因する劣化度合いのバラツキを抑制することができる構成としてもよい。

上記光走査装置において、さらに、前記第１の発光部から出射され前記偏向部によって偏向された光と、前記第２の発光部から出射され前記偏向部によって偏向された光とを受光する第２のセンサを備え、前記第１のセンサは前記第２の受光部から出射された光を受光し、前記制御部は、前記光源部に、前記第１の発光動作を実行させないときに、前記第１の発光部から光を出射せずに前記第２の発光部から光を出射する第２の発光動作を実行させ、前記第２の発光動作により出射された光が前記第２のセンサに受光されたことに基づき、前記第１の発光部および前記第２の発光部が走査対象物を走査する書き出しタイミングを決定する構成としてもよい。この光走査装置によれば、発光量の調整に使用しない発光部から出射された光を利用して、第１の発光部および第２の発光部それぞれから出射された光による走査対象物への書き出しタイミングを決定することができる構成としてもよい。

上記光走査装置において、前記制御部は、前記第１の発光調整および前記第２の発光調整の実行後に、前記光源部に前記第２の発光動作を実行させて前記書き出しタイミングを決定する構成としてもよい。この光走査装置によれば、書き出しタイミングの決定を発光調整前に実行する場合に比べて、書き出しタイミングを精度よく決定することができる構成としてもよい。

本明細書によって開示される技術は、種々の形態で実現することが可能である。例えば、光走査装置や画像形成装置の制御方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することが可能である。

プリンタ１０の全体構成を示す概略図露光部５００の構成を示す概略図マルチビームレーザ５１０の構成を示す斜視図制御部５７０等の回路構成を示すブロック図露光制御処理を示すフローチャート起動処理を示すフローチャート印刷処理を示すフローチャート半導体レーザアレイ５８０の発光動作とモニタ素子５９０およびＢＤセンサ５６０の受光状態との関係を示すタイムチャート変形例の制御部５７０等の回路構成を示すブロック図

一実施形態のプリンタ１０について、図１から図８を参照しつつ説明する。図１は、プリンタ１０の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、プリンタ１０は、電子写真式の画像形成装置であり、筐体１００と、シート供給部２００と、画像形成部３００と、排出ローラ４００とを備える。筐体１００の上面には、排出口１１０と、排出トレイ１２０とが形成されている。なお、プリンタ１０は画像形成装置の一例である。

シート供給部２００は、筐体１００内に設けられており、トレイ２１０と、ピックアップローラ２２０と、搬送ローラ２３０と、レジストレーションローラ２４０とを有する。トレイ２１０に収容されたシートＷは、ピックアップローラ２２０により１枚ずつ取り出され、搬送ローラ２３０により搬送され、レジストレーションローラ２４０により姿勢が矯正されて、所定のタイミングで画像形成部３００に送られる。

画像形成部３００は、筐体１００内に設けられており、露光部５００と、プロセス部６００と、定着部７００とを備える。露光部５００は、第１のレーザ光Ｌ１および第２のレーザ光Ｌ２を出射可能なマルチビーム走査装置であり、第１のレーザ光Ｌ１および第２のレーザ光Ｌ２を後述する感光体６１０に照射することによって感光体６１０に２本のライン状の静電潜像（以下、走査ラインという）を同時に形成可能である。露光部５００の構成については後に詳述する。

プロセス部６００は、感光体６１０と、帯電部６２０と、現像部６３０と、転写ローラ６４０とを有する。帯電部６２０は、感光体６１０の表面を一様に帯電させる。帯電部６２０によって一様に帯電された感光体６１０の表面に上述した露光部５００からのレーザ光Ｌ１、Ｌ２が照射されると、感光体６１０の表面に静電潜像が形成される。現像部６３０は、現像剤を供給することによって、感光体６１０の表面に形成された静電潜像を現像する。これにより、感光体６１０の表面に現像剤像が形成される。転写ローラ６４０は、感光体６１０に対向するように配置されており、感光体６１０の表面に形成された現像剤像を、シート供給部２００によって搬送されるシートＷに転写する。

定着部７００は、感光体６１０よりもシートＷの搬送方向の下流側に配置されており、熱によって現像剤像をシートＷに定着させる。その後、シートＷは、排出ローラ４００により、排出口１１０を介して排出トレイ１２０へと排出される。

図２は、露光部５００の構成を示す概略図である。図２に示すように、露光部５００は、マルチビームレーザ５１０と、第１レンズ部５２０と、ポリゴンミラー５３０と、ポリゴンモータ５４０と、第２レンズ部５５０と、ＢＤ（ＢｅａｍＤｅｔｅｃｔ）センサ５６０と、制御部５７０とを備える。なお、露光部５００は光走査装置の一例であり、ポリゴンミラー５３０は偏向部の一例であり、ＢＤセンサ５６０は第２の光センサの一例である。

図３は、マルチビームレーザ５１０の構成を示す斜視図である。図３に示すように、マルチビームレーザ５１０は、半導体レーザアレイ５８０と、モニタ素子５９０と、ステム５９１と、ベース部５９２と、キャップ部５９３と、複数の接続端子５９４とを有する。なお、半導体レーザアレイ５８０は光源部の一例であり、モニタ素子５９０は第１のセンサの一例である。

ステム５９１は、平板状の形状を有し、ステム５９１の一方の面には、ベース部５９２とキャップ部５９３とモニタ素子５９０とが設けられている。ベース部５９２には半導体レーザアレイ５８０が設けられている。半導体レーザアレイ５８０は、第１の発光部５８１と第２の発光部５８２とが１つの半導体基板に設けられた構成である。第１の発光部５８１は、半導体基板の内、ステム５９１とは反対の端面（以下、前面という）から第１のレーザ光Ｌ１を出射し、ステム５９１に対向する端面（以下、背面という）から第１のバックレーザ光Ｌ１Ａを出射する。第２の発光部５８２は、半導体基板の前面から第２のレーザ光Ｌ２を出射し、背面から第２のバックレーザ光Ｌ２Ａを出射する。発光部５８１と発光部５８２とは、第１のレーザ光Ｌ１と第２のレーザ光Ｌ２とが、感光体６１０上において副走査方向、換言すれば、感光体６１０の回転方向に間隔を空けて照射されるように配置されている。

キャップ部５９３は、筒状の形状を有し、ベース部５９２を囲むように配置されている。キャップ部５９３の内、ステム５９１とは反対の面には、第１のレーザ光Ｌ１および第２のレーザ光Ｌ２を透過可能な窓部５９５が形成されている。モニタ素子５９０は、第１のバックレーザ光Ｌ１Ａおよび第２のバックレーザ光Ｌ２Ａを受光可能な位置に配置されている。なお、モニタ素子５９０は例えばフォトダイオードである。複数の接続端子は、ステム５９１の内、ベース部５９２等が設けられている面とは反対の面に設けられており、この接続端子が制御部５７０や電源ラインＶＣＣなどに接続される。

図２に示すように、第１レンズ部５２０は、例えばコリメートレンズで構成され、第１の発光部５８１からの第１のレーザ光Ｌ１と第２の発光部５８２からの第２のレーザ光Ｌ２とをそれぞれ、光束に変換してポリゴンミラー５３０に向けて照射する。ポリゴンミラー５３０は、正六角柱の側面を構成するように配置された６つの反射面５３１を有する回転多面鏡である。ポリゴンミラー５３０は、制御部５７０によって制御されるポリゴンモータ５４０によって回転駆動される。第２レンズ部５５０は、例えばｆθレンズで構成され、第１レンズ部５２０から照射され、ポリゴンミラー５３０の反射面５３１によって反射されたレーザ光Ｌ１、Ｌ２を、感光体６１０の表面に集光する。

ポリゴンモータ５４０の回転に伴ってポリゴンミラー５３０が回転すると、第１レンズ部５２０からのレーザ光Ｌ１，Ｌ２の照射方向に対する反射面５３１の角度が周期的に変わるため、レーザ光Ｌ１，Ｌ２は反射面５３１によって周期的に偏向される。これにより、感光体６１０の表面に第１のレーザ光Ｌ１と第２のレーザ光Ｌ２による２本の走査ラインが形成される。

ＢＤセンサ５６０は、レーザ光Ｌの照射方向に対する反射面５３１の角度が特定の角度である状態において、反射面５３１によって反射されたレーザ光Ｌ１，Ｌ２の少なくとも一方が入射する位置に配置されている。

図４は、第１の発光部５８１と第２の発光部５８２とモニタ素子５９０とＢＤセンサ５６０と制御部５７０との回路構成を示すブロック図である。制御部５７０は、第１の発光駆動部８１０と、第２の発光駆動部８２０と、受光駆動部８３０と、第１の調整部８４０と、第２の調整部８５０と、ＣＰＵ８６０と、メモリ８７０と、ＡＤ変換部８８０と、ＤＡ変換部８９０と、第１の記憶部９００と、第２の記憶部９１０とを備える。なお、制御部５７０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）によって構成されている。

第１の発光駆動部８１０は、第１の発光部５８１を発光状態と消灯状態とに切り替える構成を有する。具体的には、第１の発光部５８１の一端は、電源ラインＶＣＣに接続されており、第１の発光部５８１の他端は、第１の調整部８４０の後述するトランジスタ８４６および抵抗８４７を介して第１の発光駆動部８１０に接続されている。第１の発光駆動部８１０は、第１の調整部８４０の抵抗８４７とアース電極との間に接続されるスイッチ素子８１１を有する。スイッチ素子８１１は、ＣＰＵ８６０から送信されるオンオフ信号または印刷データに応じた変調信号に基づき開状態と閉状態とに切り替わる。スイッチ素子８１１が閉状態であるときに第１の発光部５８１は通電状態になり発光し、スイッチ素子８１１が開状態であるときに第１の発光部５８１は非通電状態になり消灯する。

第２の発光駆動部８２０は、第２の発光部５８２を発光状態と消灯状態とに切り替える構成を有する。具体的には、第２の発光部５８２の一端は、電源ラインＶＣＣに接続されており、第２の発光部５８２の他端は、第２の調整部８４０の後述するトランジスタ８５６および抵抗８５７を介して第２の発光駆動部８２０に接続されている。第２の発光駆動部８２０は、第２の調整部８５０の抵抗８５７とアース電極との間に接続されるスイッチ素子８２１を有する。スイッチ素子８２１は、ＣＰＵ８６０から送信されるオンオフ信号または印刷データに応じた変調信号に基づき開状態と閉状態とに切り替わる。スイッチ素子８２１が閉状態であるときに第２の発光部５８２は通電状態になり発光し、スイッチ素子８２１が開状態であるときに第２の発光部５８２は非通電状態になり消灯する。

受光駆動部８３０は、モニタ素子５９０での受光量に応じた受光電圧Ｖｐを、第１の調整部８４０と第２の調整部８５０とに選択的に与える構成を有する。具体的には、受光駆動部８３０は、抵抗８３１と、第１のバッファ８３２と、第２のバッファ８３３と、第１の切替スイッチ８３４と、第２の切替スイッチ８３５とを有する。モニタ素子５９０の一端は、電源ラインＶＣＣに接続されており、モニタ素子５９０の他端は、抵抗８３１を介してアース電極に接続されている。モニタ素子５９０が第１のレーザ光Ｌ１および第２のレーザ光Ｌ２の少なくとも一方を受光すると、モニタ素子５９０に電流が流れ、その電流が、抵抗８３１によってモニタ素子５９０での受光量に応じた受光電圧Ｖｐに変換される。

第１のバッファ８３２の入力端は、モニタ素子５９０と抵抗８３１との接続点に接続されており、第１のバッファ８３２は、受光電圧Ｖｐを出力する。第１の切替スイッチ８３４は、第１のバッファ８３２の出力端と第１の調整部８４０との間に接続されている。第１の切替スイッチ８３４は、ＣＰＵ８６０から送信されるオンオフ信号に基づき開状態と閉状態とに切り替わる。第１の切替スイッチ８３４が閉状態であるときには、第１のバッファ８３２により増幅された受光電圧Ｖｐが第１の調整部８４０に与えられ、第１の切替スイッチ８３４が開状態であるときには、第１のバッファ８３２により増幅された受光電圧Ｖｐは第１の調整部８４０に与えられない。

第２のバッファ８３３の入力端も、モニタ素子５９０と抵抗８３１との接続点に接続されており、第２のバッファ８３３は、受光電圧Ｖｐを増幅して出力する。第２の切替スイッチ８３５は、第２のバッファ８３３の出力端と第２の調整部８５０との間に接続されている。第２の切替スイッチ８３５は、ＣＰＵ８６０から送信されるオンオフ信号に基づき開状態と閉状態とに切り替わる。第２の切替スイッチ８３５が閉状態であるときには、第２のバッファ８３３により増幅された受光電圧Ｖｐが第２の調整部８５０に与えられ、第２の切替スイッチ８３５が開状態であるときには、第２のバッファ８３３により増幅された受光電圧Ｖｐは第２の調整部８５０に与えられない。

第１の調整部８４０は、モニタ素子５９０での受光量が第１の目標量になるように第１の発光部５８１の発光量を調整する構成を有する。具体的には、第１の調整部８４０は、入力抵抗８４１と、入力抵抗８４２と、可変抵抗８４３と、比較回路８４４と、出力抵抗８４５と、上述したトランジスタ８４６と、上述した抵抗８４７とを有する。比較回路８４４の一方の入力端子は、入力抵抗８４１を介して、受光駆動部８３０の第１の切替スイッチ８３４に接続されている。比較回路８４４の他方の入力端子は、入力抵抗８４２を介して電源ラインＶＣＣに接続されている。可変抵抗８４３は、比較回路８４４の他方の入力端子とアース電極との間に接続されている。例えばプリンタ１０の製造時やメンテナンス時に、可変抵抗８４３の抵抗値が調整されることにより、比較回路８４４の他方の入力端子に与えられる電圧が、上記第１の目標量に対応した第１の目標電圧Ｖｔ１に調整される。

比較回路８４４の出力端子は、出力抵抗８４５を介して、トランジスタ８４６のベースに接続されている。トランジスタ８４６のコレクタは、第１の発光部５８１に接続され、トランジスタ８４６のエミッタは抵抗８４７を介して第１の発光駆動部８１０に接続されている。第１のスイッチ素子８１１および第１の切替スイッチ８３４が閉状態であり、かつ、第２のスイッチ素子８２１および第２の切替スイッチ８３５が開状態であるとき、比較回路８４４は、受光電圧Ｖｐと第１の目標電圧Ｖｔ１とを比較し、受光電圧Ｖｐと第１の目標電圧Ｖｔ１とが一致するようにトランジスタ８４６のベース電圧を調整する。これにより、第１の発光部５８１に流れる駆動電流が調整されることにより、モニタ素子５９０での受光量が第１の目標量になるように第１の発光部５８１の発光量が調整される。

第２の調整部８５０は、モニタ素子５９０での受光量が第２の目標量になるように第２の発光部５８２の発光量を調整する構成を有する。なお、第２の目標量は、第１の目標量と同じでもよいし、第１のレーザ光Ｌ１と第２のレーザ光Ｌ２との光路長の差等に対応して異なっていてもよい。具体的には、第２の調整部８５０は、入力抵抗８５１と、入力抵抗８５２と、可変抵抗８５３と、比較回路８５４と、出力抵抗８５５と、上述したトランジスタ８５６と、上述した抵抗８５７とを有する。比較回路８５４の一方の入力端子は、入力抵抗８５１を介して、受光駆動部８３０の第２の切替スイッチ８３５に接続されている。比較回路８５４の他方の入力端子は、入力抵抗８５２を介して電源ラインＶＣＣに接続されている。可変抵抗８５３は、比較回路８５４の他方の入力端子とアース電極との間に接続されている。例えばプリンタ１０の製造時やメンテナンス時に、可変抵抗８５３の抵抗値が調整されることにより、比較回路８５４の他方の入力端子に与えられる電圧が、上記第２の目標量に対応した第２の目標電圧Ｖｔ２に調整される。

比較回路８５４の出力端子は、出力抵抗８５５を介して、トランジスタ８５６のベースに接続されている。トランジスタ８５６のコレクタは、第２の発光部５８２に接続され、トランジスタ８５６のエミッタは抵抗８５７を介して第２の発光駆動部８２０に接続されている。第１のスイッチ素子８１１および第１の切替スイッチ８３４が開状態であり、かつ、第２のスイッチ素子８２１および第２の切替スイッチ８３５が閉状態であるとき、比較回路８５４は、受光電圧Ｖｐと第２の目標電圧Ｖｔ２とを比較し、受光電圧Ｖｐと第２の目標電圧Ｖｔ２とが一致するようにトランジスタ８５６のベース電圧を調整する。これにより、第２の発光部５８２に流れる駆動電流が調整されることにより、モニタ素子５９０での受光量が第２の目標量になるように第２の発光部５８２の発光量が調整される。

第１の記憶部９００は、第１の調整部８４０のトランジスタ８４６のベースとアース電極との間に接続されている第１のキャパシタ９０１を有する。第１のキャパシタ９０１は、受光電圧Ｖｐと第１の目標電圧Ｖｔ１とが一致したときにおけるトランジスタ８４６のベース電圧に応じた第１の設定電圧Ｖｃ１を保持することができる。これによって、第１の記憶部９００は第１の設定電圧Ｖｃ１を記憶することができる。第２の記憶部９１０は、第２の調整部８５０のトランジスタ８５６のベースとアース電極との間に接続されている第２のキャパシタ９１１を有する。第２のキャパシタ９１１は、受光電圧Ｖｐと第２の目標電圧Ｖｔ２とが一致したときにおけるトランジスタ８５６のベース電圧に応じた第２の設定電圧Ｖｃ２を保持することができる。これによって、第２の記憶部９１０は第２の設定電圧Ｖｃ２を記憶することができる。

ＣＰＵ８６０は、上述したように、オンオフ信号を第１の切替スイッチ８３４と第２の切替スイッチ８３５とに与え、オンオフ信号または印刷データに応じた変調信号を第１の発光駆動部８１０と第２の発光駆動部８２０とに与える。さらに、ＣＰＵ８６０は、ＡＤ変換部８８０を介して、第１の調整部８４０のトランジスタ８４６のベースに接続されており、第１のキャパシタ９０１に記憶されている第１の設定電圧Ｖｃ１を取得することができる。また、ＣＰＵ８６０は、ＤＡ変換部８９０を介して第２のキャパシタ９１１に接続されており、第２のキャパシタ９１１に任意の電圧を付与することができる。メモリ８７０は、ＣＰＵ８６０に接続されており、露光部５００を制御するための制御プログラムや、各種設定、初期値等が記憶される。

図５は、制御部５７０のＣＰＵ８６０が実行する露光制御処理を示すフローチャートであり、図６は、ＣＰＵ８６０が実行する起動処理を示すフローチャートであり、図７は、ＣＰＵ８６０が実行する印刷処理を示すフローチャートである。図８は、第１の発光部５８１および第２の発光部５８２の発光動作と、モニタ素子５９０の受光状態と、ＢＤセンサ５６０の受光状態との関係を示すタイムチャートである。ＣＰＵ８６０は、図示しない操作部を介して印刷指令を受け付けると、図５に示す露光制御処理を実行する。

図５に示すように、ＣＰＵ８６０は、まず図６に示す起動処理を実行する（Ｓ１０）。起動処理では、ＣＰＵ８６０は、第１のスイッチ素子８１１および第１の切替スイッチ８３４を閉状態にし、第２のスイッチ素子８２１および第２の切替スイッチ８３５を開状態にした後、予め定められた第１待機時間（例えば３０μｓ）だけ待機する（Ｓ１１０）。これにより、図８に示すように、半導体レーザアレイ５８０は、第１の発光部５８１から第１のレーザ光Ｌ１を出射し、第２の発光部５８２から第２のレーザ光Ｌ２を出射しない第１の発光動作を実行し、モニタ素子５９０は第１の発光部５８１から第１のレーザ光Ｌ１を受光する。これに対応して、第１の調整部８４０は、モニタ素子５９０での受光量が第１の目標量になるように、トランジスタ８４６のベース電圧を調整することで、第１の発光部５８１の発光量を調整する。以下、第１の発光動作時におけるモニタ素子５９０での受光量に基づき第１の調整部８４０が実行する発光調整を、第１の発光調整という。そして、第１のキャパシタ９０１は、受光電圧Ｖｐと第１の目標電圧Ｖｔ１とが一致したときにおけるトランジスタ８４６のベース電圧に応じた第１の設定電圧Ｖｃ１を記憶する。

次に、ＣＰＵ８６０は、第１のスイッチ素子８１１および第１の切替スイッチ８３４を開状態に切り替え、第２のスイッチ素子８２１および第２の切替スイッチ８３５を閉状態に切り替えた後、予め定められた第２待機時間（例えば３０μｓ）だけ待機する（Ｓ１２０）。これにより、図８に示すように、半導体レーザアレイ５８０は、第１の発光部５８１から第１のレーザ光Ｌ１を出射せずに、第２の発光部５８２から第２のレーザ光Ｌ２を出射する第２の発光動作を実行し、モニタ素子５９０は第２の発光部５８２から第２のレーザ光Ｌ２を受光する。これに対応して、第２の調整部８５０は、モニタ素子５９０での受光量が第２の目標量になるように、トランジスタ８５６のベース電圧を調整することで、第２の発光部５８２の発光量を調整する。以下、第２の発光動作時におけるモニタ素子５９０での受光量に基づき第２の調整部８５０が実行する発光調整を、第３の発光調整という。そして、第２のキャパシタ９１１は、受光電圧Ｖｐと第２の目標電圧Ｖｔ２とが一致したときにおけるトランジスタ８５６のベース電圧に応じた第２の設定電圧Ｖｃ２を記憶する。なお、第２待機時間は、第１待機時間と同じでもよいし、第１のスイッチ素子８１１と第２のスイッチ素子８２１との出力特性の相違等に対応して異なっていてもよい。

ＣＰＵ８６０は、第１の発光調整および第３の発光調整の実行回数が所定回数（例えば５回）に達したか否かを判断し（Ｓ１３０）、実行回数が所定回数に達していないと判断した場合（Ｓ１３０：ＮＯ）、再びＳ１１０の処理とＳ１２０の処理とを繰り返す。一方、ＣＰＵ８６０は、実行回数が所定回数に達したと判断した場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、第１のキャパシタ９０１が記憶している第１の設定電圧Ｖｃ１と、第２のキャパシタ９１１が記憶している第２の設定電圧Ｖｃ２とを取得してメモリ８７０に記憶する（Ｓ１４０）。なお、Ｓ１４０でメモリ８７０に記憶された第１の設定電圧Ｖｃ１および第２の設定電圧Ｖｃ２は第１の調整値および第３の調整値の一例である。

ＣＰＵ８６０は、メモリ８７０に記憶されている第２の設定電圧Ｖｃ２を、メモリ８７０に記憶されている第１の設定電圧Ｖｃ１で除算した比率（＝Ｖｃ２／Ｖｃ１）を算出する（Ｓ１５０）。この比率は、第１の発光部５８１と第２の発光部５８２との出力特性の相対関係を示す。

ＣＰＵ８６０は、Ｓ１５０の処理を実行すると、起動処理を終了し、図７に示す印刷処理を実行する（図５のＳ２０）。印刷処理では、ＣＰＵ８６０は、上記Ｓ１１０と同様、第１のスイッチ素子８１１および第１の切替スイッチ８３４を閉状態にし、第２のスイッチ素子８２１および第２の切替スイッチ８３５を開状態にした後、第１待機時間だけ待機する（Ｓ２１０）。これにより、図８に示すように、半導体レーザアレイ５８０は第１の発光動作を実行し、モニタ素子５９０は第１の発光部５８１から第１のレーザ光Ｌ１を受光する。これに対応して、第１の調整部８４０は第１の発光調整を実行し、第１のキャパシタ９０１は第１の設定電圧Ｖｃ１を記憶する。次に、ＣＰＵ８６０は、第１のキャパシタ９０１が記憶している第１の設定電圧Ｖｃ１を取得する（Ｓ２２０）。以下、Ｓ２２０で取得した第１の設定電圧Ｖｃ１を、調整用の設定電圧Ｖｃ１ということがある。

ＣＰＵ８６０は、上記比率に基づき、調整用の設定電圧Ｖｃ１を、調整用の設定電圧Ｖｃ２に変換する（Ｓ２３０）。このとき、ＣＰＵ８６０およびメモリ８７０は変換部として機能する。調整用の設定電圧Ｖｃ２は、印刷処理時において、受光電圧Ｖｐと第２の目標電圧Ｖｔ２とが一致したときにおけるトランジスタ８５６のベース電圧に応じた第２の設定電圧Ｖｃ２であり、第２の調整値の一例である。上述したように、比率は、第１のスイッチ素子８１１と第２のスイッチ素子８２１との出力特性の相対関係を示すから、調整用の設定電圧Ｖｃ１に比率を乗算することにより、上述した第３の発光調整を実行することなく、換言すれば第２の発光部５８２を発光させることなく、調整用の設定電圧Ｖｃ２を算出することができる。

ＣＰＵ８６０は、算出した調整用の設定電圧Ｖｃ２を第２のキャパシタ９１１に付与する（Ｓ２４０）。これにより、上述した第３の発光調整を実行することなく、トランジスタ８５６のベース電圧を、受光電圧Ｖｐと第２の目標電圧Ｖｔ２とが一致したときのレベルに設定することができる。以下、ＣＰＵ８６０が、第１の発光動作時におけるモニタ素子５９０での受光量に基づき調整用の設定電圧Ｖｃ２を算出して第２のキャパシタ９１１に付与する処理を、第２の発光調整という。

ＣＰＵ８６０は、第２の発光調整の実行後に、第１のスイッチ素子８１１および第１の切替スイッチ８３４を開状態に切り替え、第２のスイッチ素子８２１および第２の切替スイッチ８３５を閉状態に切り替えた後、予め定められた第３の待機時間（第１の待機時間や第２の待機時間よりも長い時間）だけ待機する（Ｓ２５０）。これにより、図８に示すように、半導体レーザアレイ５８０は、第１の発光部５８１から第１のレーザ光Ｌ１を出射せずに、第２の発光部５８２から第２のレーザ光Ｌ２を出射するＢＤ発光動作を実行する。これにより、ＢＤセンサ５６０は、第２の発光部５８２から出射されポリゴンミラー５３０によって偏向された第２のレーザ光Ｌ２を受光する。

ＣＰＵ８６０は、ＢＤ発光動作中に、ＢＤセンサ５６０が受光したか否かを判断し（Ｓ２６０）、ＢＤセンサ５６０が受光していないと判断した場合（Ｓ２６０：ＮＯ）待機する。一方、ＣＰＵ８６０は、ＢＤセンサ５６０が受光したと判断した場合（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、ＢＤセンサ５６０が受光した時点から、予め定められた第１の基準時間Ｔ１の経過時を第１の書き出しタイミングとして決定し（図８参照）、この第１の書き出しタイミングの到来時に、印刷データの一ライン分の変調信号に基づき第１の発光部５８１に発光動作をさせて第１のレーザ光Ｌ１によるＮ番目の走査ラインを感光体６１０に形成する光走査を開始する（Ｓ２７０）。次に、ＣＰＵ８６０は、ＢＤセンサ５６０が受光した時点から、予め定められた第２の基準時間Ｔ２（＞第１の基準時間Ｔ１）の経過時を第２の書き出しタイミングとして決定し（図８参照）、この第２の書き出しタイミングの到来時に、一ライン分の変調信号に基づき第２の発光部５８２に発光動作をさせて第２のレーザ光Ｌ２によるＮ＋１番目の走査ラインを感光体６１０に形成する光走査を開始する（Ｓ２８０）。なお、図８では、モニタ素子５９０は、ＢＤ発光動作および走査ラインを形成する光走査のときにも光を受光するが、その受光結果は、発光調整および書き出しタイミングの決定に用いられない。このため、説明の都合上、ＢＤ発光動作および走査ラインを形成する光走査のときにおけるモニタ素子５９０の受光状態は省略されている。

ＣＰＵ８６０は、Ｓ２８０の処理の実行後に、全ラインの印刷データについて光走査が終了したか否かを判断し（Ｓ２９０）、全ラインの印刷データについて光走査が終了していないと判断した場合（Ｓ２９０：ＮＯ）Ｓ２１０に戻り、全ラインの印刷データについて光走査が終了したと判断した場合（Ｓ２９０：ＹＥＳ）、本露光制御処理を終了する。なお、ＣＰＵ８６０は、さらに、Ｓ２７０の処理の実行後にも、Ｓ２９０の判断処理を実行し、否定判断の場合にはＳ２８０の処理に進み、肯定判断の場合には本露光制御処理を終了してもよい。

半導体レーザアレイ５８０は、発光動作による発熱で発光効率（半導体レーザアレイ５８０に流れる電流に対する光出力）が低下するため、発光量の調整が必要である。本実施形態によれば、半導体レーザアレイ５８０の第１の発光部５８１からレーザ光Ｌ１を出射させる一方で、第２の発光部５８２からレーザ光Ｌ２を出射させることなく、第１の発光部５８１の発光量だけでなく第２の発光部５８２の発光量も調整することができる。これにより、第１および第２の発光部の発光量の調整のために光源部の第１の発光部および第２の発光部を時分割で発光させる従来の構成に比べて、発光量の調整時間の短縮化、プリンタ１０の省電力化、また、各発光部５８１，５８２の劣化抑制を図ることができる。特に、本実施形態では、第１の発光部５８１と第２の発光部５８２とが同一の半導体基板に設けられているため、温度がほぼ等しい状態にある。このため、第１の発光部５８１および第２の発光部５８２の一方の発光効率を他方に反映させることで、両発光部の発光調整を行うことができる。

また、ＣＰＵ８６０は、起動処理を実行することにより、第１の発光部５８１と第２の発光部５８２との出力特性の相対関係が変動する場合でも、実際の発光量の調整に基づき比率を取得することにより、第２の発光調整を精度良く行うことができる。

また、発光量の調整に使用しない第２の発光部５８２から出射されたレーザ光Ｌ２を利用して、第１の発光部５８１および第２の発光部５８２それぞれから出射されたレーザ光Ｌ１，Ｌ２による走査対象物への書き出しタイミングを決定することができる。しかも、書き出しタイミングの決定をレーザ光Ｌ２発光調整前に実行する場合に比べて、レーザ光Ｌ２の発光量のばらつきが小さくなるため、書き出しタイミングを精度よく決定することができる。

本明細書に開示された技術は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。

画像形成装置は、カラー画像を形成可能なプリンタでもよい。また、画像形成装置は、プリンタ単体に限らず、複写機、ファクシミリ装置や複合機でもよい。これらの複写機等にも本発明を適用することができる。

露光部５００は、第１の発光部５８１からのレーザ光Ｌ１と第２の発光部５８２からのレーザ光Ｌ２とを共通の感光体に照射する構成であったが、露光部５００は、光走査装置の一例に過ぎない。光走査装置は、第１の発光部からの光と第２の発光部からの光とを別々の感光体に照射する構成でもよい。例えば、複数色それぞれに対応した複数の感光体を有するカラー印刷可能な画像形成装置に備えられる光走査装置であって、第１の発光部からの光を一の感光体に照射し、第２の発光部からの光を他の感光体に照射する光走査装置でもよい。

光源部は、３つ以上の発光部を有する構成でもよい。この場合、一の発光部のみ発光させ、そのときの第１のセンサでの受光量に基づき、３つ以上の発光部の発光量が調整される構成でもよい。

第１のセンサは、発光部から出射され偏向部によって偏向された後の光を受光してもよい。要するに、上記実施形態において、ＢＤセンサ５６０を第１のセンサとしてもよい。

ＣＰＵ８６０は、起動処理において、Ｓ１５０の処理を実行せず、印刷処理のＳ２３０の処理において、Ｓ１５０の処理を実行してもよい。

起動処理において、ＣＰＵ８６０は、Ｓ１１０の処理およびＳ１２０の処理を複数回実行し、その実行する毎に第１の設定電圧Ｖｃ１および第２の設定電圧Ｖｃ２を取得し、複数回分の第１の設定電圧Ｖｃ１の平均値および第２の設定電圧Ｖｃ２の平均値をメモリ８７０に記憶してもよい。

露光制御処理において、ＣＰＵ８６０は、起動処理を実行せずに、予めメモリ８７０に記憶された比率を用いて印刷処理を実行してもよい。また、比率を用いることなく、第１の発光部５８１と第２の発光部５８２との出力特性に相対関係を示す対応テーブルが予めメモリ８７０に記憶されており、Ｓ２３０において、ＣＰＵ８６０は、対応テーブルに基づき、調整用の設定電圧Ｖｃ１を調整用の設定電圧Ｖｃ２に変換してもよい。

図９は、変形例の制御部５７０等の回路構成を示すブロック図である。この制御部５７０では、ＣＰＵ８６０は、ＡＤ変換部８８０Ａを介して、第２の調整部８５０のトランジスタ８５６のベースに接続されており、第２のキャパシタ９１１に記憶されている第２の設定電圧Ｖｃ２を取得することができる。これにより、ＣＰＵ８６０は、半導体レーザアレイ５８０に第２の発光動作を実行させ、上記第３の発光調整を行い、そのときに第２のキャパシタ９１１に記憶された第２の設定電圧Ｖｃ２と、上記比率の逆数とに基づき、設定用の設定電圧Ｖｃ１を算出することができる。以下、ＣＰＵ８６０が、第２の発光動作時におけるモニタ素子５９０での受光量に基づき調整用の設定電圧Ｖｃ１を算出して第１のキャパシタ９０１に付与する処理を、第４の発光調整という。

そして、ＣＰＵ８６０は、印刷処理において、第１の発光調整および第２の発光調整を実行する処理と、第３の発光調整および第４の発光調整を実行する処理とを、ポリゴンミラー５３０の偏向周期に応じて交互に実行してもよい。具体的には、図８において、Ｎ＋２番目のラインの光走査とＮ＋３番目のラインの光走査については、第３の発光調整および第４の発光調整を実行してもよい。このような構成によれば、第１の発光動作および第２の発光動作のいずれか一方だけを実行する場合に比べて、第１の発光部５８１と第２の発光部５８２との発光時間差に起因する劣化度合いのバラツキや、比率の誤差等に起因する発光量の調整精度の低下を抑制することができる。

ＣＰＵ８６０は、印刷処理において、半導体レーザアレイ５８０に、第１の発光動作の前に、ＢＤ発光動作を実行させてもよい。

上記実施形態では、ＣＰＵ８６０は、第１の発光調整を実行し、第１の発光調整を実行したときにおける第１の発光部５８１の発光量に対応する第１の調整値に基づき、第２の発光部５８２の発光量を調整する第２の発光調整を実行した。しかし、これに限らず、ＣＰＵ８６０は、第１の調整値を用いることなく、第１の発光動作におけるモニタ素子５９０での受光量に基づき、第２の発光部５８２の発光量を調整してもよい。より具体的には、ＣＰＵ８６０は、第１の発光動作におけるモニタ素子５９０での受光量を、上記比率により変換した変換後受光量に基づき、第２の発光部５８２の発光量を調整する構成でもよい。このような構成でも本発明の効果を得ることができる。

１０：プリンタ５００：露光部５１０：マルチビームレーザ５３０：ポリゴンミラー５６０：ＢＤセンサ５７０：制御部５８０：半導体レーザアレイ５８１：第１の発光部５８２：第２の発光部５９０：モニタ素子６１０：感光体８４０：第１の調整部８５０：第２の調整部９００：第１の記憶部９１０：第２の記憶部Ｌ１、Ｌ２：レーザ光

Claims

第１の発光部および第２の発光部を有する光源部と、
前記第１の発光部から出射された光と前記第２の発光部から出射された光とを偏向する偏向部と、
前記第１の発光部から出射された光と前記第２の発光部から出射された光とを受光する第１のセンサと、
前記第１の発光部から出射され前記偏向部によって偏向された光と、前記第２の発光部から出射され前記偏向部によって偏向された光と、を受光する第２のセンサと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記光源部に、前記第１の発光部から光を出射し前記第２の発光部から光を出射しない第１の発光動作を実行させ、
前記光源部が前記第１の発光動作を実行しているときにおける前記第１のセンサでの受光量に基づき、前記第１の発光部の発光量を調整する第１の発光調整と前記第２の発光部の発光量を調整する第２の発光調整とを実行し、
前記光源部に、前記第１の発光動作を実行させないときに、前記第１の発光部から光を出射せずに前記第２の発光部から光を出射する第２の発光動作を実行させ、
前記第２の発光動作により出射された光が前記第２のセンサに受光されたことに基づき、前記第１の発光部および前記第２の発光部が走査対象物を走査する書き出しタイミングを決定する、光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置であって、
前記制御部は、
前記第２の発光調整において、前記第１の発光部と前記第２の発光部との出力特性に関する比率と、前記第１の発光調整を実行したときにおける前記第１の発光部の発光量に対応する第１の調整値とに基づき、前記第２の発光部の発光量を調整する、光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置であって、
前記制御部は、
前記第１のセンサでの受光量が目標量になるように前記第１の発光部の発光量を調整する第１の調整部と、
前記第１の発光調整を実行したときにおける前記第１の発光部の発光量に対応する第１の調整値を記憶する第１の記憶部と、
前記第１の記憶部に記憶された前記第１の調整値と、前記第１の発光部と前記第２の発光部との出力特性に関する比率とに基づき定められる第２の発光部の発光量に対応する第２の調整値を記憶する第２の記憶部と、を有する、光走査装置。
請求項３に記載の光走査装置であって、
前記制御部は、
前記比率に基づき、前記第１の調整値を前記第２の調整値に変換する変換部を有する、光走査装置。
請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載の光走査装置であって、
前記第１のセンサは前記第２の発光部から出射された光を受光し、
前記制御部は、
前記光源部に、前記第１の発光動作を実行させないときに、前記第１の発光部から光を出射せずに前記第２の発光部から光を出射する第２の発光動作を実行させ、
前記光源部が前記第２の発光動作を実行しているときにおける前記第１のセンサでの受光量に基づき、前記第２の発光部の発光量を調整する第３の発光調整を実行し、
前記第１の調整値と、前記第２の発光調整を実行したときにおける前記第２の発光部の発光量に対応する第３の調整値とに基づき、前記比率を取得する、光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置であって、
前記偏向部は、前記第１の発光部から出射された光と前記第２の発光部から出射された光とを周期的に偏向し、
前記制御部は、
前記光源部に前記第１の発光動作を実行させて前記第１の発光調整および前記第２の発光調整を実行する処理と、
前記光源部に前記第１の発光部から光を出射せずに前記第２の発光部から光を出射する第２の発光動作を実行させたときにおける前記第１のセンサでの受光量に基づき、前記第２の発光部の発光量を調整する第３の発光調整と前記第１の発光部の発光量を調整する第４の発光調整とを実行する処理と、を前記偏向部の周期に応じて交互に実行する、光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置であって、
前記制御部は、
前記第１の発光調整および前記第２の発光調整の実行後に、前記光源部に前記第２の発光動作を実行させて前記書き出しタイミングを決定する、光走査装置。
感光体と、
第１の発光部および第２の発光部を有する光源部と、
前記第１の発光部から出射された光と前記第２の発光部から出射された光とを偏向して前記感光体に照射させる偏向部と、
前記第１の発光部から出射された光と前記第２の発光部から出射された光とを受光する第１のセンサと、
前記第１の発光部から出射され前記偏向部によって偏向された光と、前記第２の発光部から出射され前記偏向部によって偏向された光と、を受光する第２のセンサと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記光源部に、前記第１の発光部から光を出射し前記第２の発光部から光を出射しない第１の発光動作を実行させ、
前記光源部が前記第１の発光動作を実行しているときにおける前記第１のセンサでの受光量に基づき、前記第１の発光部の発光量を調整する第１の発光調整と前記第２の発光部の発光量を調整する第２の発光調整とを実行し、
前記光源部に、前記第１の発光動作を実行させないときに、前記第１の発光部から光を出射せずに前記第２の発光部から光を出射する第２の発光動作を実行させ、
前記第２の発光動作により出射された光が前記第２のセンサに受光されたことに基づき、前記第１の発光部および前記第２の発光部が走査対象物を走査する書き出しタイミングを決定する、画像形成装置。
第１の発光部および第２の発光部を有する光源部と、
前記第１の発光部から出射された光を偏向する偏向部と、
前記第１の発光部から出射された光と前記第２の発光部から出射された光とを受光する第１のセンサと、
前記第１の発光部から出射され前記偏向部によって偏向された光と、前記第２の発光部から出射され前記偏向部によって偏向された光と、を受光する第２のセンサと、
を備える光走査装置の制御方法であって、
前記光源部に、前記第１の発光部から光を出射し前記第２の発光部から光を出射しない第１の発光動作を実行させる工程と、
前記光源部が前記第１の発光動作を実行しているときにおける前記第１のセンサでの受光量に基づき、前記第１の発光部の発光量を調整する第１の発光調整と前記第２の発光部の発光量を調整する第２の発光調整とを実行する工程と、
前記光源部に、前記第１の発光動作を実行させないときに、前記第１の発光部から光を出射せずに前記第２の発光部から光を出射する第２の発光動作を実行させる工程と、
前記第２の発光動作により出射された光が前記第２のセンサに受光されたことに基づき、前記第１の発光部および前記第２の発光部が走査対象物を走査する書き出しタイミングを決定する工程と、を含む光走査装置の制御方法。