JP4823922B2

JP4823922B2 - 光走査システム

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Publication number: JP4823922B2
Application number: JP2007003523A
Authority: JP
Inventors: 陽島田
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2027-01-11
Also published as: JP2008170708A

Description

本発明は、画像形成装置の技術分野に属し、特に、感光体ドラムの表面に光を照射して露光を行う光照射技術に関するものである。

従来、電子写真方式の画像形成装置において、レーザ照射部から照射されるレーザ光線を、回転多面鏡の各反射面でそれぞれ反射させて感光体ドラムの表面を露光し、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する光走査装置が広く知られている。また、この種の走査装置において、レーザ光線を所定位置で受光するＢＤセンサが設置され、このＢＤセンサの出力信号を用いて光線走査の開始タイミング（開始位置）を設定する技術が例えば下記特許文献１に開示されている。
特開平８−７２３０９号公報

前記光走査装置のうち、複数のレーザ光線が照射可能に構成されるとともに、異なるモータで回転駆動される複数のポリゴンミラーが備えられ、各レーザ光線の照射位置が主走査方向及び副走査方向にそれぞれ異なるように、各レーザ光線が感光体ドラムの表面上で走査されるものがある。

このような構成を有する光走査装置において特に各レーザ光線の照射位置が接近した設計とされている場合には、前記ポリゴンモータやポリゴンミラーの動作に生じる誤差の関係上、ＢＤセンサの受光面を通過する光線の順番が変化することがあり、このようにＢＤ信号の順番が変化すると、副走査方向の或る位置に、画像形成されないラインが生じる所謂ライン抜けが生じる。

例えば光走査装置が２本のレーザ光線を出力するものとし、ＢＤセンサの受光面に先に入射すべき側のレーザ光線によるＢＤ信号を、画像形成のための光線走査を開始するタイミングを決定するための基準信号として設定されている場合において、ＢＤセンサの受光面に後に入射すべきレーザ光線が先に入射すると、このレーザ光線によるＢＤ信号は認識されないこととなる。ＢＤ信号が認識されないと、そのライン上での画像形成用の光線走査が実行されず、副走査方向の或る位置に前述のライン抜けが発生する。

また、光走査装置においては、前述の光線走査を副走査方向に向けて実行していく場合に、該実行の開始を指示する副走査基準信号が生成される。ここで、ＢＤセンサの受光面を通過する光線の順番が適切であっても、一部のレーザ光線がＢＤセンサの受光面を通過した後で残りのレーザ光線がＢＤセンサの受光面を通過する前に前記副走査基準信号が出力された場合、その既に通過したレーザ光線のＢＤ信号は認識されないこととなり、この場合にも前述のライン抜けが発生する。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、前記のようなＢＤ信号の未認識に起因するライン抜けの発生を防止することのできる光走査システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、第１の光線を出力する第１の光源と、第２の光線を出力する第２の光源と、前記第１の光線を感光体に向けて反射する反射面を複数備え、回転動作を行うことで前記第１の光線を感光体の表面上で主走査方向に繰り返し走査する第１の回転多面鏡と、前記第２の光線を感光体に向けて反射する反射面を複数備え、前記第１の回転多面鏡と異なる駆動源による回転駆動を受けて、前記第２の光線を感光体の表面上で、前記主走査方向に第１の光線より予め定められた目標距離だけ離間するように繰り返し走査する第２の回転多面鏡と、前記第１、第２の回転多面鏡により走査される光線を予め定められた位置で受光して光電変換動作を行い、ＢＤ信号を出力するＢＤセンサと、前記光線走査を副走査方向における位置を異ならせて実行していく場合に該実行の開始を指示する副走査基準信号と、その副走査基準信号の出力後に前記ＢＤセンサから出力される第１，第２のＢＤ信号とに基づいて、前記光源の動作を制御する光源制御部と、前記第１，第２のＢＤ信号に基づいて、前記感光体上での光線走査の開始タイミングを調整するための新たな副走査基準信号を生成し、前記光源制御部に前記副走査基準信号に代えて使用させる新副走査基準信号生成部を備える光走査タイミング調整装置とを備え、前記新副走査基準信号生成部は、前記ＢＤセンサから時間的に隣り合って出力される第１のＢＤ信号と第２のＢＤ信号とについて、第１のＢＤ信号が出力されてから第２のＢＤ信号が出力されるまでの第１の時間と、第２のＢＤ信号が出力されてから第１のＢＤ信号が出力されるまでの第２の時間とのうち短い方の時間を介して連続的に出力されるべき一対の第１、第２のＢＤ信号を１組とするとき、前記副走査基準信号を受信すると、その副走査基準信号の出力タイミング直後に出力されたＢＤ信号の組の次の組のＢＤ信号が出力されるまでに、又は、前記出力タイミングで一方のＢＤ信号が既に出力されている組の次の組のＢＤ信号が出力されるまでに前記新たな副走査基準信号を生成するものである。

この発明によれば、第１の光源から出力される第１の光線が第１の回転多面鏡により感光体上で主走査方向に走査され、また、第２の光源から出力される第２の光線が第２の回転多面鏡により感光体上で主走査方向に前記第１の光線に対して予め定められた目標距離だけ離間するように走査される。そして、通常、前記第１の光線による第１のＢＤ信号と、前記第２の光線による第２のＢＤ信号とがＢＤセンサから時間的に連続して（前記第１、第２のＢＤ信号が前記目標距離と走査速度とにより決定する微小時間差を介して）出力される。また、１ラインの主走査方向の走査が終了すると、次ラインの主走査方向の走査が行われ、この走査によって、再びＢＤセンサから前記第１、第２のＢＤ信号が連続的に出力される。

このような構成において、第１のＢＤ信号が出力されてから第２のＢＤ信号が出力されるまでの第１の時間と、第２のＢＤ信号が出力されてから第１のＢＤ信号が出力されるまでの第２の時間とのうち短い方の時間を介して連続的に出力されるべき一対の第１、第２のＢＤ信号を１組とするとき、前記副走査基準信号を受信すると、その副走査基準信号の出力タイミング直後に出力されたＢＤ信号の組の次の組のＢＤ信号が出力されるまでに、又は、前記出力タイミングで一方のＢＤ信号が既に出力されている組の次の組のＢＤ信号が出力されるまでに前記新たな副走査基準信号を生成するようにしたので、前記副走査基準信号の受信直後にＢＤセンサの受光面を通過する光線の順番が変化したり、一方の光線がＢＤセンサの受光面を通過した後で他方の光線がＢＤセンサの受光面を通過する前に副走査基準信号が出力されたりした場合、順番が変化した第１、第２の光線により得られる第１、第２ＢＤ信号や、一方の光線が副走査基準信号の出力タイミングの前にＢＤセンサの受光面を通過し他方の光線が前記出力タイミングの後にＢＤセンサの受光面を通過して得られる第１、第２ＢＤ信号は無視され、それらのＢＤ信号の次の組のＢＤ信号が光源制御部に認識される。

したがって、時間的に連続して出力される第１、第２のＢＤ信号をいずれか一方が欠けることなく前記光源制御部に認識させることが可能となり、光源制御部により、この第１、第２のＢＤ信号に基づいて前記光源の動作が制御される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光走査システムにおいて、前記光走査タイミング調整装置は、前記第１の時間と第２の時間との大小を比較する比較部を備え、前記新副走査基準信号生成部は、前記副走査基準信号を受けると、前記比較部により前記第１の時間が前記第２の時間より大きいと判断されたときには前記第１の時間を選択し、前記第１の時間の半分の時間を前記新副走査基準信号生成タイミング設定用時間として算出するとともに、前記副走査基準信号を受信した後に始めて出力された第１のＢＤ信号の出力タイミングから前記新副走査基準信号生成タイミング設定用時間だけ経過したタイミングで新たな副走査基準信号を生成し、前記比較部により前記第２の時間が前記第１の時間より大きいと判断されたときには前記第２の時間を選択し、前記第２の時間の半分の時間を前記新副走査基準信号生成タイミング設定用時間として算出するとともに、前記副走査基準信号を受信した後に始めて出力された第２のＢＤ信号の出力タイミングから前記新副走査基準信号生成タイミング設定用時間だけ経過したタイミングで新たな副走査基準信号を生成するものである。

この発明によれば、前記比較部により前記第１の時間が前記第２の時間より大きいと判断されたときには前記第１の時間が選択され、前記第１の時間の半分の時間が前記新副走査基準信号生成タイミング設定用時間として算出され、前記副走査基準信号を受けた後に始めて出力された第１のＢＤ信号の出力タイミングから前記新副走査基準信号生成タイミング設定用時間だけ経過したタイミングで新副走査基準信号が生成される。また、前記比較部により前記第２の時間が前記第１の時間より大きいと判断されたときには前記第２の時間が選択され、前記第２の時間の半分の時間が前記新副走査基準信号生成タイミング設定用時間として算出され、前記副走査基準信号を受けた後に始めて出力された第２のＢＤ信号の出力タイミングから前記新副走査基準信号生成タイミング設定用時間だけ経過したタイミングで新副走査基準信号が生成される。

本発明によれば、順番が変化した第１、第２の光線により得られた第１、第２ＢＤ信号や、一方の光線が副走査基準信号の出力タイミングの前にＢＤセンサの受光面を通過し他方の光線が前記出力タイミングの後にＢＤセンサの受光面を通過して得られた第１、第２ＢＤ信号は無視され、それらのＢＤ信号の次の組の第１、第２のＢＤ信号をいずれか一方が欠けることなく前記光源制御部に認識させることが可能となるから、ライン抜けが発生するのを防止することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複合機の内部構成を概略的に示す側面図である。複合機１は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能等の機能を兼ね備えたものである。この複合機１は、本体部２と、本体部２の左方に配設されたスタックトレイ３と、本体部２の上部に配設された原稿読取部５と、原稿読取部５の上方に配設された原稿給送部６とを有している。

また、複合機１のフロント部には、操作部４７が設けられている。この操作部４７には、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー４７１と、印刷部数等を入力するためのテンキー４７２と、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部４７３と、表示部４７３で設定された設定内容等をリセットするリセットキー４７４と、実行中の印刷（画像形成）動作を停止させるためのストップキー４７５と、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能を切り換えるための機能切換キー４７６が備えられている。

原稿読取部５は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ及び露光ランプ等からなるスキャナ部５１と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台５２及び原稿読取スリット５３とを備える。スキャナ部５１は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台５２に載置された原稿を読み取るときは、原稿台５２に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを図略の画像処理部へ出力する。また、原稿給送部６により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット５３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット５３を介して原稿給送部６による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを上記画像処理部へ出力する。

原稿給送部６は、原稿を載置するための原稿載置部６１と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部６２と、原稿載置部６１に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット５３に対向する位置へ搬送し、原稿排出部６２へ排出するための給紙ローラ（図略）、搬送ローラ（図略）等からなる原稿搬送機構６３を備える。原稿搬送機構６３は、さらに原稿を表裏反転させて原稿読取スリット５３と対向する位置へ再搬送する用紙反転機構（図略）を備え、原稿の両面の画像を原稿読取スリット５３を介してスキャナ部５１から読取可能にしている。

また、原稿給送部６は、その前面側が上方に移動可能となるように本体部２に対して回動自在に設けられている。原稿給送部６の前面側を上方に移動させて原稿台５２上面を開放することにより、原稿台５２の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等を操作者が載置できるようになっている。

本体部２は、複数の給紙カセット４６１と、給紙カセット４６１から記録紙を１枚ずつ繰り出して記録部４０へ搬送する給紙ローラ４６２と、給紙カセット４６１から搬送されてきた記録紙に画像を形成する記録部４０とを備える。

記録部４０は、スキャナ部５１等で取得された画像データに基づきレーザ等を出力して感光体ドラム４３を露光する光走査装置４９と、感光体ドラム４３上にトナー像を形成する現像部４４と、感光体ドラム４３上のトナー像を記録紙に転写する転写部４１と、トナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる定着部４５と、記録部４０内の用紙搬送路中に設けられ、記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ４８まで搬送する搬送ローラ４６３，４６４等とを備える。

また、記録紙の両面に画像を形成する場合は、記録部４０で記録紙の一方の面に画像を形成した後、この記録紙を排出トレイ４８側の搬送ローラ４６３にニップされた状態とする。この状態で搬送ローラ４６３を反転させて記録紙をスイッチバックさせ、記録紙を用紙搬送路Ｌに送って記録部４０の上流域に再度搬送し、記録部４０により他方の面に画像を形成した後、記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ４８に排出する。

図２は、光走査装置４９の構成図である。図２に示すように、本発明に係る光走査装置４９は、レーザ照射部４９１、コリメータレンズ４９２、プリズム４９３、ポリゴンミラー（回転多面鏡）４９４、ｆ−θレンズ４９５、ポリゴンモータ４９６及びビームディテク卜センサ（以下、ＢＤセンサという）４９７を備えている。

レーザ照射部４９１は、レーザ光源（ＬＤ）を備える。レーザ光源から出力されるレーザ光は、コリメータレンズ４９２及びプリズム４９３等により平行光に変換される。この平行光は、図略の反射ミラーによってポリゴンミラー４９４に向けて反射され、ポリゴンモータ４９６の駆動により回転しているポリゴンミラー４９４に入射する。

ポリゴンミラー４９４は、レーザ照射部４９１から出力されるレーザ光を感光体ドラム４３に向けて反射させる反射面を複数有し、レーザ照射部４９１から照射されるレーザ光がポリゴンミラー４９４の異なる反射面により感光体ドラム４３に向けて反射される。ポリゴンミラー４９４により感光体ドラム４３に向けて反射されたレーザ光は、ｆ−θレンズ４９５によって感光体ドラム４３の表面上に、所定の径を有するスポット状に結像される。ポリゴンミラー４９４は、例えば図２の矢印方向にポリゴンモータ４９６により一定速度で回転駆動されることで、レーザ光を各反射面で反射させるとともに感光体ドラム４３の回転軸方向（主走査方向）に走査させ、感光体ドラム４３表面上の電荷を除去させる。

本実施形態の光走査装置４９は、前記各部材４９１〜４９６を２組備えており、これらを第１ＬＳＵ７０、第２ＬＳＵ７１というものとすると、第１、第２ＬＳＵ７０，７１は、例えば、ポリゴンミラー４９４の回転軸方向（図２の紙面に直交する方向）に並べて設置されている。なお、第１、第２ＬＳＵ７０，７１の設置形態は、前述のものに限られるものではない。図３は、第１、第２ＬＳＵ７０，７１の走査態様を、感光体ドラム４３の表面を展開して概略的に描いた図であり、第１、第２ＬＳＵ７０，７１は、主走査方向（矢印Ｄで示す方向）に光線走査を繰り返し行う。また、感光体ドラム４３の回転により、第１、第２ＬＳＵ７０，７１の光線の走査が副走査方向における位置を異ならせて実行される。

ＢＤ（Beam Detect）センサ４９７は、フォトダイオードを用いて構成されており、感光体ドラム４３に対して画像を形成するための光線走査（以下、画像の書き出し動作という）を行うタイミングを調整するために用いられるものである。図２に示す矢印方向に回転するポリゴンミラー４９４によって反射されたレーザが、ｆ−θレンズ４９５を透過してＢＤセンサ４９７に入射すると、ＢＤセンサ４９７から検出信号（本実施形態では、Ｌ（ロー）信号とする）が出力される。このＢＤセンサ４９７の検出信号（ＢＤ信号）は、ＢＤ信号変換部１０２に入力された後に画像書き出しタイミング調整部１０４に入力されて、感光体ドラム４３表面上で走査されるレーザ光の画像書き出しタイミングの調整に用いられる。

前記第１ＬＳＵ７０から出力される光線と前記第２ＬＳＵ７１から出力される光線とは、感光体ドラム４３の表面上やＢＤセンサ４９７の受光面上で、主走査方向及び副走査方向にそれぞれ異なる位置に結像され、これらの光線が主走査方向に走査されると、該光線によるスポット光の位置は、ＢＤセンサ４９７の受光面に対して図４（ａ）〜（ｄ）に示すように相対変化する。図４（ａ）は、前記第１、第２ＬＳＵ７０，７１から出力される光線がＢＤセンサ４９７の受光面上を通過する前の状態を示し、図４（ｂ）は、前記第１ＬＳＵ７０から出力される光線のみがＢＤセンサ４９７の受光面上を通過している状態を示し、図４（ｃ）は、前記第１ＬＳＵ７０から出力される光線がＢＤセンサ４９７の受光面上を通過した直後であって、前記第２ＬＳＵ７１から出力される光線がＢＤセンサ４９７の受光面上を通過する直前の状態を示し、図４（ｄ）は、前記第２ＬＳＵ７１から出力される光線のみがＢＤセンサ４９７の受光面上を通過している状態を示す。

このように、前記第１ＬＳＵ７０から出力される光線と第２ＬＳＵ７１から出力される光線とは、ＢＤセンサ４９７の受光面上を所定の微小時間差を介してそれぞれ通過するため、図６に示すように、前記第１ＬＳＵ７０から出力される光線によって前記ＢＤセンサ４９７から出力されるＢＤ信号（以下、第１ＢＤ信号という）と、前記第２ＬＳＵ７１から出力される光線によって前記ＢＤセンサ４９７から出力されるＢＤ信号（以下、第２ＢＤ信号という）とは、前記所定の時間（位相）Ｔ１だけずれた状態で出力される。この時間Ｔ１を第１時間Ｔ１というものとする。図６に示すタイムチャートにおいて、Ｌ（ロー）の期間は、当該ＢＤ信号を生成した光線がＢＤセンサ４９７の受光面上を通過している期間であり、Ｈ（ハイ）の期間は、主に感光体ドラム４３の表面上を通過している期間である。

なお、本実施形態では、前記両スポット光の主走査方向における離間距離がＢＤセンサ４９７の受光面の主走査方向における幅Ｗ（図４（ａ）参照）と略同一とされているため、前記第１時間Ｔ１は、ＢＤセンサ４９７の受光面における主走査方向における幅Ｗと、主走査方向における光線の走査速度とにより決定し、第１ＢＤ信号がＬ（ロー）からＨ（ハイ）に切り替わるタイミングと第２ＢＤ信号がＨ（ハイ）からＬ（ロー）に切り替わるタイミングとが同時であるが、前記両スポット光の主走査方向における離間距離がＢＤセンサ４９７の受光面における主走査方向における幅Ｗと略同一とされていていなくてもよく、この場合、前記両スポット光の主走査方向における離間距離と主走査方向における光線の走査速度とにより前記第１時間Ｔ１が決定し、第１ＢＤ信号がＬ（ロー）からＨ（ハイ）に切り替わるタイミングと第２ＢＤ信号がＨ（ハイ）からＬ（ロー）に切り替わるタイミングとがずれる。

図２に戻り、光走査装置４９は、基準発振器８と、画像書き出しタイミング調整部１０４を有する制御部１０とを備えている。基準発振器８は、基準クロック信号を出力し、制御部１０は、この基準クロック信号によって動作タイミングをとる。制御部１０は、その動作タイミングで、画像書き出しタイミング調整を行い、画像メモリ９から出力される書込対象画像の画像信号に基づいてレーザ照射部４９１を駆動制御する。

制御部１０は、ＬＤ駆動部１０１と、ＢＤ信号変換部１０２と、描画部１０３と、画像書き出しタイミング調整部１０４とを備える。描画部１０３は、画像メモリ９から出力される書込対象画像の画像信号に基づきＬＤ駆動部１０１の駆動を開始させるものである。ＬＤ駆動部１０１は、描画部１０３からの指示に基づいて、レーザ照射部４９１を駆動制御するものである。ＢＤ信号変換部１０２は、ＢＤセンサ４９７から出力されるＢＤ信号を画像書き出しタイミング調整部１０４に出力するものである。

画像書き出しタイミング調整部１０４は、ＢＤ信号変換部１０２から入力されたＢＤ信号に基づいて、感光体ドラム４３の表面上を走査させる画像書き出しタイミングを調整し、描画部１０３に出力するものである。

ところで、従来では、画像形成用の光線走査を副走査方向における位置を異ならせて実行していく場合に、該実行の開始を指示する副走査基準信号が生成され、副走査方向における画像の書き出し動作は、この副走査基準信号を受けた上で該信号の受信直後に出力されたＢＤ信号に基づいて開始されていた。

また、そのＢＤ信号について、第１ＢＤ信号と第２ＢＤ信号とのどちらを基準として画像の書き出し動作を開始するかが予め決められていた。例えば、第１ＢＤ信号を画像の書き出し動作を開始させる基準信号として設定した場合には、前記副走査基準信号の出力後始めて第１ＬＳＵ７０から出力される第１ＢＤ信号を基準として画像の書き出し動作が開始され、第２ＢＤ信号を画像の書き出し動作を開始させる基準信号として設定した場合には、前記副走査基準信号の出力後始めて第２ＬＳＵ７１から出力される第２ＢＤ信号を基準として、画像の書き出し動作が開始される。なお、図１５は、第１ＢＤ信号の方が第２ＢＤ信号より先にＢＤセンサ４９７の受光面上を通過する場合を示し、この場合、第１ＢＤ信号が前記基準信号として設定される。

第１、第２ＢＤ信号の出力タイミングの時間差（位相差）に着目すると、図１５（ａ）に示すように、第１ＢＤ信号が出力されたタイミングから第２ＢＤ信号が出力されたタイミングまでの時間（第１時間）Ｔ１と、第２ＢＤ信号が出力されたタイミングから第１ＢＤ信号が出力されたタイミングまでの時間（第２時間）Ｔ２とがある。

そして、例えば図１５（ａ）に示すように、第１ＢＤ信号が前記基準信号として設定された場合において、前記第１、第２時間Ｔ１，Ｔ２のうち長い方の時間（ここでは第２時間Ｔ２）に相当する期間の間に前記副走査基準信号が出力され、且つ、第１、第２ＬＳＵ７０，７１の光線が設計通りの位置関係でＢＤセンサ４９７の受光面に到達するときには、副走査基準信号の出力後に始めて出力された第１ＢＤ信号を契機として順番に画像の書き出し動作が実行される。つまり、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、第１ＢＤ信号「ＢＤ１」を契機として画像の書き出し動作（１）が開始され、次に、第２ＢＤ信号「ＢＤ２」に基づいて画像の書き出し動作（２）が実行され、次に、第１ＢＤ信号「ＢＤ３」に基づいて画像の書き出し動作（３）が実行され、次に、第２ＢＤ信号「ＢＤ４」に基づいて画像の書き出し動作（４）が実行される。なお、図１５（ａ）における「（１）」〜「（４）」と図１５（ｂ）における「（１）」〜「（４）」とはそれぞれ対応するものであり、図１５（ｂ）の各矢印は、感光体ドラム４３の表面に対し主走査方向に画像の書き出し動作を行ったことを示すものである。

しかしながら、第１、第２ＬＳＵ７０，７１の光線が設計通りの位置関係でＢＤセンサ４９７の受光面に到達せず、各光線によるＢＤセンサ４９７の受光面上でのスポット光の位置関係が変化して、図１６（ａ）の矢印Ｚ１で示すように、第１ＢＤ信号と第２ＢＤ信号との出力順が変化すると、副走査基準信号の出力タイミングから第１ＢＤ信号が出力されるまでの間に出力された第２ＢＤ信号ＢＤ２’は、第１ＢＤ信号が前記基準信号として設定されているため、画像の書き出し動作を実行するための信号として認識されない。その結果、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、このＢＤ信号に基づいて行うべき画像の書き出し動作（２）が行われない、ひいては形成すべき画像が形成されないこととなり、副走査方向の或る位置にライン抜けが発生する。

さらに、画像の書き出し動作を開始させる基準のＢＤ信号を予め定めておく（基準信号を第１ＢＤ信号及び第２ＢＤ信号のどちらにするかを予め定めておく）のではなく、先に出力されたＢＤ信号を、画像の書き出し動作を開始する基準信号とする設定とした場合であっても、図１７の矢印Ｚ２に示すように、前記第１、第２時間Ｔ１，Ｔ２のうち短い方向の時間（図１７では第１時間Ｔ１）に相当する期間の間に前記副走査基準信号が出力されたときには、該副走査基準信号の出力直前に出力された第１ＢＤ信号は画像の書き出し動作を実行するための信号として認識されない。その結果、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、このＢＤ信号に基づいて行うべき画像の書き出し動作が行われない、ひいては形成すべき画像が形成されないこととなり、前述と同様、副走査方向の或る位置にライン抜けが発生する。

本実施形態は、このような不具合を解消するため、画像書き出しタイミング調整部１０４の構成を図５に示すような構成としている。図５は、画像書き出しタイミング調整部１０４の電気的な構成を示す図である。図５に示すように、画像書き出しタイミング調整部１０４は、第１カウンタ１０４１と、第２カウンタ１０４２と、比較部１０４３と、副走査基準信号生成部１０４４と、新副走査基準信号生成部１０４５とを備える。

第１カウンタ１０４１は、出力タイミングが時間的に連続する第１、第２ＢＤ信号、すなわち第１、第２時間Ｔ１，Ｔ２のうち短い方の時間の差で隣り合う第１、第２ＢＤ信号（以下、この第１、第２ＢＤ信号を１組と表現する）について、第１ＢＤ信号の出力タイミングから第２ＢＤ信号の出力タイミングまでの第１時間Ｔ１を計測するものである。第２カウンタ１０４２は、出力タイミングが時間的に隣り合う第１、第２ＢＤ信号について、第２ＢＤ信号の出力タイミングから第１ＢＤ信号の出力タイミングまでの第２時間Ｔ２を予め計測するものである。

比較部１０４３は、第１、第２カウンタ１０４１，１０４２で予め計測された第１、第２時間Ｔ１，Ｔ２の大小を比較し、画像の書き出し動作を開始するための基準信号を、第１ＢＤ信号にするか第２ＢＤ信号にするかを決定するものである。すなわち、比較部１０４３は、第２時間Ｔ２の方が第１時間Ｔ１よりも大きい場合には、第２ＢＤ信号を前記基準信号に設定する一方、第１時間Ｔ１の方が第２時間Ｔ２よりも大きい場合には、第１ＢＤ信号を前記基準信号に設定する。比較部１０４３は、その設定内容を示す信号を新副走査基準信号生成部１０４５に出力する。

副走査基準信号生成部１０４４は、画像形成用の光線走査を副走査方向における位置を異ならせて実行していく場合に、該実行の開始を指示する副走査基準信号を生成し、該副走査基準信号を新副走査基準信号生成部１０４５に出力する。

新副走査基準信号生成部１０４５は、前記副走査基準信号生成部１０４４から副走査基準信号が出力されると、前記比較部１０４３による設定内容に応じて新たな副走査基準信号（以下、新副走査基準信号という）を生成するものである。

すなわち、新副走査基準信号生成部１０４５は、前記比較部１０４３により前記第１ＢＤ信号が画像の書き出し動作を開始するための基準信号として設定された場合、換言すると、図６に示すように、第２時間Ｔ２の方が第１時間Ｔ１よりも大きい場合には、図７に示すように、前記副走査基準信号生成部１０４４から副走査基準信号が出力されると、該副走査基準信号の出力後に始めて出力された第２ＢＤ信号の出力タイミングから前記第２時間Ｔ２の半分の時間Ｔ２／２が経過したタイミング（矢印Ｑ１で示すタイミング）で新副走査基準信号を生成する。

このように、前記タイミングで新副走査基準信号を新副走査基準信号生成部１０４５が生成し描画部１０３に出力することで、第１ＬＳＵ７０から出力される第１ＢＤ信号が第２ＬＳＵ７１から出力される第２ＢＤ信号より先に出力されるべきであるにも拘らず、図８の矢印Ｘ１で示すように、第１ＬＳＵ７０から出力される第１ＢＤ信号が第２ＬＳＵ７１から出力される第２ＢＤ信号の後に出力され、その第２ＢＤ信号の前に副走査基準信号が副走査基準信号生成部１０４４から出力された場合であっても、ライン抜けが発生することがない。

すなわち、図８に示すように、副走査基準信号が副走査基準信号生成部１０４４から出力された後に、時間的に連続して出力される第２ＢＤ信号及び第１ＢＤ信号がこの順で出力された場合、この副走査基準信号の出力直後の図８の矢印Ｘ１で示す１対の第１、第２ＢＤ信号（出力順が入れ替わった第１、第２ＢＤ信号の組）は無視され、その次の組の第１、第２ＢＤ信号（図８の矢印Ｙ１で示す第１，第２ＢＤ信号）が描画部１０３によって認識されることとなる。

また、これとは別に、図９に示すように、副走査基準信号が、第１ＬＳＵ７０による第１ＢＤ信号の出力タイミングと第２ＬＳＵ７１による第２ＢＤ信号の出力タイミングとの間に生成された場合（或る組のＢＤ信号の出力期間中に副走査基準信号が生成された場合）にも、副走査基準信号の出力後に始めて出力された第２ＢＤ信号の出力タイミングから前記第２時間Ｔ２の半分の時間Ｔ２／２が経過したタイミングで新副走査基準信号が生成される。よって、副走査基準信号の生成タイミングと出力タイミングが重なる組の第１，第２ＢＤ信号（図９の矢印Ｘ２で示す第１、第２ＢＤ信号）は無視され、その次の組の図９の矢印Ｙ２で示す第１、第２ＢＤ信号が描画部１０３によって認識されることとなり、時間的に連続して出力される第１、第２ＢＤ信号の両方が描画部１０３によって認識されることとなる。

一方、新副走査基準信号生成部１０４５は、前記比較部１０４３により前記第２ＢＤ信号が画像の書き出し動作を開始するための基準信号として設定された場合、換言すると、図１０に示すように、第１時間Ｔ１の方が第２時間Ｔ２よりも大きい場合には、図１１に示すように、前記副走査基準信号生成部１０４４から副走査基準信号が出力されると、該副走査基準信号の出力後に始めて出力された前記第１ＢＤ信号の出力タイミングから前記第１時間Ｔ１の半分の時間Ｔ１／２が経過したタイミング（矢印Ｑ２で示すタイミング）で新副走査基準信号を生成する。

このように、前記タイミングで新副走査基準信号を新副走査基準信号生成部１０４５が生成し描画部１０３に出力することで、前記第２ＢＤ信号の後に前記第１ＢＤ信号が出力されるべきであるにも拘らず、図１２の矢印Ｘ３で示すように、前記第１ＢＤ信号の後に前記第２ＢＤ信号が出力され、その第１ＢＤ信号の前に副走査基準信号が副走査基準信号生成部１０４４から出力された場合であっても、ライン抜け（画像形成されないラインが生じること）が発生することがない。

すなわち、図１２に示すように、副走査基準信号が副走査基準信号生成部１０４４から出力された後に、時間的に連続して出力される第１ＢＤ信号及び第２ＢＤ信号がこの順で出力された場合、この副走査基準信号の出力直後の図１２の矢印Ｘ３で示す１対の第１、第２ＢＤ信号（出力順が入れ替わった第１、第２ＢＤ信号の組）は無視され、その次の組の第１、第２ＢＤ信号（図１２の矢印Ｙ３で示す次の第１、第２ＬＳＵ７０，７１のＢＤ信号）が描画部１０３によって認識されることとなる。

また、これとは別に、図１３に示すように、副走査基準信号が、第２ＬＳＵ７１による第２ＢＤ信号の出力タイミングと第１ＬＳＵ７０による第１ＢＤ信号の出力タイミングとの間に生成された場合（或る組のＢＤ信号の出力期間中に副走査基準信号が生成された場合）にも、副走査基準信号の出力後に始めて出力された第１ＢＤ信号の出力タイミングから前記第１時間Ｔ１の半分の時間Ｔ１／２が経過したタイミングで新副走査基準信号が生成される。よって、副走査基準信号の生成タイミングと出力タイミングが重なる組の第１，第２ＢＤ信号（図１３の矢印Ｘ４で示す第１、第２ＢＤ信号）は無視され、その次の組の図１３の矢印Ｙ４で示す第１、第２ＢＤ信号が描画部１０３によって認識されることとなる。

これらの処理によれば、画像形成用の光線走査が開始されるタイミングが１ライン分又は２ライン分だけ遅延し、ひいては記録紙上の画像の形成位置が１ライン又は２ラインずれることとなるが、各光線によるＢＤセンサ４９７の受光面上でのスポット光の位置関係が変化した場合や、前記第１、第２時間Ｔ１，Ｔ２のうち短い方向の時間に相当する期間の間に前記副走査基準信号が出力された場合であっても、時間的に連続する第１、第２ＢＤ信号が、一方が欠けることなく一対で描画部１０３に認識されることとなり、副走査方向の途中にライン抜けが発生するのを防止することができる。なお、画像の形成位置の位置ずれ量は微小なものであるため、大きな問題となることはほとんどない。

図２、図５に示す描画部１０３は、前記副走査基準信号更新部１０４５により生成された新たな副走査基準信号と、該新たな副走査基準信号の出力後に出力される第１、第２ＢＤ信号とに基づき、画像メモリ９から出力される書込対象画像の画像信号に基づきＬＤ駆動部１０１の駆動を開始させる。

図１４は、制御部１０による画像書き出しタイミング調整処理を示すフローチャートである。

図１４に示すように、制御部１０は、出力タイミングが時間的に連続する第１、第２ＢＤ信号について、第１ＢＤ信号の出力タイミングから第２ＢＤ信号の出力タイミングまでの第１時間Ｔ１と、第２ＢＤ信号の出力タイミングから第１ＢＤ信号の出力タイミングまでの第２時間Ｔ２との大小を比較し（ステップ♯１）、第１時間Ｔ１が第２時間Ｔ２以上であるときには（ステップ♯１でＹＥＳ；図１０に示す態様の場合）、副走査基準信号及び第１ＢＤ信号が出力されると（ステップ♯２，♯３でＹＥＳ）、その第１ＢＤ信号の出力タイミングから第１時間Ｔ１の半分の時間Ｔ１／２経過後に新副走査基準信号を生成し（ステップ♯４）、この新副走査基準信号に基づいてレーザ照射部４９１の動作を制御する（ステップ♯５）。

一方、制御部１０は、第１時間Ｔ１が第２時間Ｔ２より小さいときには（ステップ♯１でＮＯ；図６に示す態様の場合）、副走査基準信号及び第２ＢＤ信号が出力されると（ステップ♯６，♯７でＹＥＳ）、その第２ＢＤ信号の出力タイミングから第２時間Ｔ２の半分の時間Ｔ２／２経過後に新副走査基準信号を生成し（ステップ♯８）、この新副走査基準信号に基づいてレーザ照射部４９１の動作を制御する（ステップ♯５）。

以上のように、出力タイミングが時間的に連続する第１、第２ＢＤ信号について、第１ＢＤ信号の出力タイミングから第２ＢＤ信号の出力タイミングまでの第１時間Ｔ１と、第２ＢＤ信号の出力タイミングから第１ＢＤ信号の出力タイミングまでの第２時間Ｔ２との大小を比較し、第１時間Ｔ１が第２時間Ｔ２以上であるときには、副走査基準信号及び第１ＢＤ信号が出力されると、その第１ＢＤ信号の出力タイミングから第１時間Ｔ１の半分の時間Ｔ１／２経過後に新副走査基準信号を生成し、第１時間Ｔ１が第２時間Ｔ２より小さいときには、副走査基準信号及び第２ＢＤ信号が出力されると、その第２ＢＤ信号の出力タイミングから第２時間Ｔ２の半分の時間Ｔ２／２経過後に新副走査基準信号を生成するようにしたので、各光線によるＢＤセンサ４９７の受光面上でのスポット光の位置関係が変化した場合や、前記第１、第２時間Ｔ１，Ｔ２のうち短い方向の時間に相当する期間の間に前記副走査基準信号が出力された場合であっても、時間的に連続する第１、第２ＢＤ信号を一方が欠けることなく描画部１０３に認識させることができ、副走査方向にライン抜けが発生するのを防止することができる。

なお、本件は、前記実施形態に代えて、又は前記実施形態に加えて、次の様な形態も含むものである。

（１）前記実施形態では、新副走査基準信号の生成タイミングを、第１ＢＤ信号又は第２ＢＤ信号の出力タイミングから第１時間Ｔ１又は第２時間Ｔ２の半分の時間が経過したタイミングとしたが、この形態に限られるものではなく、例えば、新副走査基準信号の生成タイミングを、第１ＢＤ信号又は第２ＢＤ信号の出力タイミングから第１時間Ｔ１又は第２時間Ｔ２の２／３の時間が経過したタイミングとか、３／４の時間が経過したタイミングとかに設定してもよく、前記新副走査基準信号の生成タイミングは、光線の走査速度や感光体ドラム４３の回転軸方向における長さ等のパラメータに応じて決定するとよい。

（２）ＬＤ駆動制御部１０１、画像書き出しタイミング調整部１０４の各部（第１、第２カウンタ１０４１，１０４２、比較部１０４３、新副走査基準信号生成部１０４５及び描画部１０３）を、前記副走査基準信号生成部１０４４とは別に、ＡＳＩＣ（Application Specific IC）として構成してもよい。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複合機の内部構成を概略的に示す側面図である。光走査装置の構成図である。第１、第２ＬＳＵの走査態様を、感光体ドラムの表面を展開して描いた図である。第１、第２ＬＳＵから出力される各光線によるスポット光の位置とＢＤセンサの受光面の位置との関係及びその変化を示す図である。画像書き出しタイミング調整部の電気的な構成を示す図である。第１、第２ＬＳＵから出力される光線によってＢＤセンサから出力されるＢＤ信号の信号波形の一例を示す図である。副走査基準信号、新副走査基準信号及びＢＤ信号の出力波形を示す図である。副走査基準信号、新副走査基準信号及びＢＤ信号の出力波形を示す図であり、特に第１、第２ＢＤ信号の出力順が変化した場合のＢＤ信号の出力波形を示す図である。副走査基準信号、新副走査基準信号及びＢＤ信号の出力波形を示す図であり、特に、副走査基準信号が第１ＢＤ信号の出力タイミングと第２ＢＤ信号の出力タイミングとの間に生成された場合のＢＤ信号の出力波形を示す図である。第１、第２ＬＳＵから出力される光線によってＢＤセンサから出力されるＢＤ信号の信号波形の一例を示す図である。副走査基準信号、新副走査基準信号及びＢＤ信号の出力波形を示す図である。副走査基準信号、新副走査基準信号及びＢＤ信号の出力波形を示す図であり、特に第１、第２ＢＤ信号の出力順が変化した場合のＢＤ信号の出力波形を示す図である。副走査基準信号、新副走査基準信号及びＢＤ信号の出力波形を示す図であり、特に、副走査基準信号が第２ＢＤ信号の出力タイミングと第１ＢＤ信号の出力タイミングとの間に生成された場合のＢＤ信号の出力波形を示す図である。画像書き出しタイミング調整処理を示すフローチャートである。正常な場合におけるＢＤ信号の信号波形の一例を示す図である。問題点を説明するための図である。問題点を説明するための図である。

１０制御部
４９光走査装置
７０，７１第１、第２ＬＳＵ
１０１ＬＤ駆動部
１０２ＢＤ信号変換部
１０３描画部
１０４画像書き出しタイミング調整部
４９１レーザ照射部
４９６ポリゴンモータ
４９７ＢＤセンサ
１０４１，１０４２第１、第２カウンタ
１０４３比較部
１０４４副走査基準信号生成部
１０４５新副走査基準信号生成部

Claims

第１の光線を出力する第１の光源と、
第２の光線を出力する第２の光源と、
前記第１の光線を感光体に向けて反射する反射面を複数備え、回転動作を行うことで前記第１の光線を感光体の表面上で主走査方向に繰り返し走査する第１の回転多面鏡と、
前記第２の光線を感光体に向けて反射する反射面を複数備え、前記第１の回転多面鏡と異なる駆動源による回転駆動を受けて、前記第２の光線を感光体の表面上で、前記主走査方向に第１の光線より予め定められた目標距離だけ離間するように繰り返し走査する第２の回転多面鏡と、
前記第１、第２の回転多面鏡により走査される光線を予め定められた位置で受光して光電変換動作を行い、ＢＤ信号を出力するＢＤセンサと、
前記光線走査を副走査方向における位置を異ならせて実行していく場合に該実行の開始を指示する副走査基準信号と、その副走査基準信号の出力後に前記ＢＤセンサから出力される第１，第２のＢＤ信号とに基づいて、前記光源の動作を制御する光源制御部と、
前記第１，第２のＢＤ信号に基づいて、前記感光体上での光線走査の開始タイミングを調整するための新たな副走査基準信号を生成し、前記光源制御部に前記副走査基準信号に代えて使用させる新副走査基準信号生成部を備える光走査タイミング調整装置とを備え、
前記新副走査基準信号生成部は、
前記ＢＤセンサから時間的に隣り合って出力される第１のＢＤ信号と第２のＢＤ信号とについて、第１のＢＤ信号が出力されてから第２のＢＤ信号が出力されるまでの第１の時間と、第２のＢＤ信号が出力されてから第１のＢＤ信号が出力されるまでの第２の時間とのうち短い方の時間を介して連続的に出力されるべき一対の第１、第２のＢＤ信号を１組とするとき、前記副走査基準信号を受信すると、その副走査基準信号の出力タイミング直後に出力されたＢＤ信号の組の次の組のＢＤ信号が出力されるまでに、又は、前記出力タイミングで一方のＢＤ信号が既に出力されている組の次の組のＢＤ信号が出力されるまでに前記新たな副走査基準信号を生成するものであることを特徴とする光走査システム。
前記光走査タイミング調整装置は、前記第１の時間と第２の時間との大小を比較する比較部を備え、
前記新副走査基準信号生成部は、
前記副走査基準信号を受けると、前記比較部により前記第１の時間が前記第２の時間より大きいと判断されたときには前記第１の時間を選択し、前記第１の時間の半分の時間を前記新副走査基準信号生成タイミング設定用時間として算出するとともに、前記副走査基準信号を受信した後に始めて出力された第１のＢＤ信号の出力タイミングから前記新副走査基準信号生成タイミング設定用時間だけ経過したタイミングで新たな副走査基準信号を生成し、
前記比較部により前記第２の時間が前記第１の時間より大きいと判断されたときには前記第２の時間を選択し、前記第２の時間の半分の時間を前記新副走査基準信号生成タイミング設定用時間として算出するとともに、前記副走査基準信号を受信した後に始めて出力された第２のＢＤ信号の出力タイミングから前記新副走査基準信号生成タイミング設定用時間だけ経過したタイミングで新たな副走査基準信号を生成するものである請求項１に記載の光走査システム。