JP5194802B2 - 光源駆動装置、光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源駆動装置、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、複数の光源を駆動する光源駆動装置、該光源駆動装置を有する光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。

近年、レーザプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置では、印字速度の向上（高速化）及び書込密度の向上（高画質化）が望まれている。これらの要求を達成する方法として、複数の光束を射出できるマルチビーム光源を利用して、複数の光束により被走査面上を走査する方法が考えられた。

ところで、複数の発光部を有するマルチビーム光源では、走査線間隔を狭くするため、各発光部を、主走査方向に対応する方向に関して互いにずらして配置することが行われている。この場合には、複数の走査線における書き込み開始位置をそろえるために、各発光部の発光タイミングを制御することが必要となる。

例えば、特許文献１には、同期検出手段の検出信号に同期して生成された画像クロックに基づいて、光源手段の少なくとも１つの発光部の点灯タイミングを決定し、かつ他の発光部の点灯タイミングを画像クロックの計数値を変更することで決定して、光源手段の複数の発光部の点灯を制御する制御手段を備える画像形成装置が開示されている。

特開２００３−２７６２３４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている画像形成装置の制御手段では、主走査方向及び光学系の構成が限定されてしまい、主走査方向及び光学系の構成の少なくとも一方が異なっている他の画像形成装置に用いるためには、主走査方向及び光学系の構成に応じて回路を変更する必要があり、汎用性に乏しいという不都合があった。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、汎用性に優れた光源駆動装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、高コスト化を招くことなく、高密度の光走査を行うことができる光走査装置を提供することにある。

また、本発明の第３の目的は、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明は、第１の観点からすると、少なくとも走査線方向に対応する方向に関する位置が互いに異なって配列されている複数の発光部を有し、光学系を介した前記複数の発光部からの複数の光束により被走査面に形成された複数の光スポットを複数の走査線に沿って主走査方向に走査し、前記被走査面に画像情報を書き込む光走査装置に用いられる光源駆動装置であって、前記画像情報に応じて前記複数の発光部と同数の書込用信号を生成する書込用信号生成回路と；前記複数の発光部の配列と前記複数の光スポットの配列との関係及び前記被走査面と前記主走査方向との関係の少なくとも一方に基づいて、前記書込用信号生成回路の出力信号から前記複数の発光部に対応した複数の駆動信号を生成する駆動信号生成回路と；前記複数の駆動信号に基づいて前記複数の発光部を駆動する駆動回路と；を備え、前記駆動信号生成回路は、前記書込用信号と同数の信号遅延回路と；前記複数の発光部の配列と前記複数の光スポットの配列との関係及び前記被走査面と前記主走査方向との関係の少なくとも一方に基づいて、前記書込用信号と前記信号遅延回路との対応関係、及び前記信号遅延回路の出力信号と前記発光部との対応関係の少なくともいずれかを設定する制御装置と；を有し、前記制御装置は、前記複数の発光部の配列と前記複数の光スポットの配列との関係と前記被走査面と前記主走査方向との関係とに基づいて、前記書込用信号と前記信号遅延回路との対応関係を設定する第１切替回路と；前記被走査面と前記主走査方向との関係に基づいて、前記信号遅延回路の出力信号と前記発光部との対応関係を設定する第２切替回路と；を含む光源駆動装置である。

これによれば、汎用性を向上させることが可能となる。

本発明は、第２の観点からすると、複数の光束により被走査面を複数の走査線に沿って主走査方向に走査する光走査装置であって、少なくとも前記走査線の方向に対応する方向に関する位置が互いに異なって配列されている複数の発光部を有する光源と；前記光源を駆動する本発明の光源駆動装置と；前記光源からの複数の光束を前記被走査面上に集光するとともに、前記被走査面上の複数の光スポットを前記複数の走査線に沿って主走査方向に移動させる光学系と；を備える光走査装置である。

これによれば、本発明の光源駆動装置を備えているため、結果として、高コスト化を招くことなく、高密度の光走査を行うことが可能となる。

本発明は、第３の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報によって変調された光束を走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。

これによれば、本発明の光走査装置を備えているため、結果として、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図２１に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。

このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。

通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。

帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。

帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。

光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面に、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束を照射する。これにより、感光体ドラム１０３０の表面では、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム１０３０の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。

現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。

給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。

転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面上のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。

この定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。

除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。

クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。

次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。

この光走査装置１０１０は、図２に示されるように、偏向器側走査レンズ１１ａ、像面側走査レンズ１１ｂ、ポリゴンミラー１３、光源１４、カップリングレンズ１５、開口板１６、シリンドリカルレンズ１７、同期検知センサ１８、２つの同期検知用ミラー（１９ａ、１９ｂ）、及び走査制御装置２２（図２では図示省略、図４参照）などを備えている。また、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂの間の光路上、及び像面側走査レンズ１１ｂと感光体ドラム１０３０の間の光路上の少なくとも一方には、少なくとも１つの折り曲げミラー（図示省略）が配置されている。そして、これらは、ハウジング２１の中の所定位置に組み付けられている。

なお、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、感光体ドラム１０３０の長手方向に沿った方向をＹ軸方向、各走査レンズ（１１ａ、１１ｂ）の光軸に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

光源１４は、一例として図３に示されるように、１６個の発光部が２次元的に配列されて１つの基板上に形成された２次元アレイ１００を有している。

なお、図３におけるＭ方向は感光体ドラム１０３０の表面における走査線の延びる方向に対応する方向であり、Ｓ方向はＭ方向に直交する方向（ここでは、Ｚ軸方向と同じ）である。また、Ｔ方向はＭ方向からＳ方向に向かって傾斜角θ（０°＜θ＜９０°）をなす方向である。

この２次元アレイ１００は、Ｔ方向に沿って４個の発光部が等間隔に配置された発光部列を４列有している。そして、これら４列の発光部列は、すべての発光部をＳ方向に伸びる仮想線上に正射影したときに等間隔となるように、Ｓ方向に等間隔に配置されている。すなわち、１６個の発光部は、Ｔ方向とＳ方向とにそれぞれ沿って２次元的に配列されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいうものとする。従って、感光体ドラム１０３０の表面を、同時に１６本の光束で走査することが可能である。

ここでは、便宜上、図３における紙面の上から下に向かって、第１発光部列、第２発光部列、第３発光部列、第４発光部列ということとする。また、各発光部を特定するために、便宜上、図３における紙面左上から右下に向かって、第１発光部列を構成する４個の発光部をＶ１〜Ｖ４、第２発光部列を構成する４個の発光部をＶ５〜Ｖ８、第３発光部列を構成する４個の発光部をＶ９〜Ｖ１２、第４発光部列を構成する４個の発光部をＶ１３〜Ｖ１６とする。

また、各発光部は、発振波長が７８０ｎｍ帯の垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）である。すなわち、２次元アレイ１００は、いわゆる面発光レーザアレイである。

図２に戻り、カップリングレンズ１５は、光源１４から射出された光束を略平行光とする。

開口板１６は、開口部を有し、カップリングレンズ１５を介した光束のビーム径を規定する。

シリンドリカルレンズ１７は、開口板１６の開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍に副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関して結像する。

光源１４とポリゴンミラー１３との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリングレンズ１５と開口板１６とシリンドリカルレンズ１７とから構成されている。

ポリゴンミラー１３は、４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１３は、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に平行な軸の周りに等速回転し、シリンドリカルレンズ１７からの光束を偏向する。

偏向器側走査レンズ１１ａは、ポリゴンミラー１３で偏向された光束の光路上に配置されている。

像面側走査レンズ１１ｂは、偏向器側走査レンズ１１ａを介した光束の光路上に配置されている。

そして、偏向器側走査レンズ１１ａ、像面側走査レンズ１１ｂ及び不図示の折り曲げミラーを介した光束は、感光体ドラム１０３０の表面に集光され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１３の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。

ポリゴンミラー１３と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂと不図示の折り曲げミラーとから構成されている。

ポリゴンミラー１３で偏向され、走査光学系を介した光束のうち、画像情報の書き込み前の光束の一部は、同期検知用ミラー１９ａ及び同期検知用ミラー１９ｂを介して同期検知センサ１８に入射する。

同期検知センサ１８は、受光量に応じた光電変換信号を生成し、走査制御装置２２に出力する。

走査制御装置２２は、一例として図４に示されるように、ＣＰＵ２１０、フラッシュメモリ２１１、ＲＡＭ２１２、ＩＦ（インターフェース）２１４、画素クロック生成回路２１５、画像処理回路２１６、フレームメモリ２１７、ラインバッファ２１８_１〜２１８_１６、書込制御回路２１９、光源駆動回路２２１、及びディップスイッチ２２５などを有している。なお、図４における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。

ＩＦ（インターフェース）２１４は、プリンタ制御装置１０６０との双方向の通信を制御する通信インターフェースである。上位装置からの画像データは、ＩＦ（インターフェース）２１４を介して供給される。

画素クロック生成回路２１５は、画素クロック信号を生成する。

フレームメモリ２１７には、ＣＰＵ２１０によってラスター展開された画像データ（以下、便宜上「ラスターデータ」と略述する）が一時的に格納される。

画像処理回路２１６は、フレームメモリ２１７に格納されているラスターデータを読み出し、所定の中間調処理などを行った後、発光部毎のドットデータを作成し、ラインバッファ２１８_１〜２１８_１６へ出力する。なお、ここでは、感光体ドラム１０３０の表面に形成される複数の光スポットの配列が、２次元アレイ１００における複数の発光部の配列と同じであると仮定している（図１０参照）。すなわち、２次元アレイ１００における＋Ｓ方向が副走査方向に対応しているものとしている。従って、発光部Ｖ１用のドットデータがラインバッファ２１８_１に格納され、発光部Ｖ２用のドットデータがラインバッファ２１８_２に格納され、・・・・・・、発光部Ｖ１６用のドットデータがラインバッファ２１８_１６に格納される。

光源駆動回路２２１は、図５に示されるように、複数の発光部（Ｖ１〜Ｖ１６）に対応する複数の駆動部（Ｖ１駆動部〜Ｖ１６駆動部）を有している。そして、各駆動部には、書込制御回路２１９からの対応する駆動信号（Ｄｒ１〜Ｄｒ１６）が入力される。各駆動部の出力信号は、対応する発光部に供給される。すなわち、発光部Ｖ１は駆動信号Ｄｒ１に基づいてＶ１駆動部により駆動され、発光部Ｖ２は駆動信号Ｄｒ２に基づいてＶ２駆動部により駆動され、・・・・・・、発光部Ｖ１６は駆動信号Ｄｒ１６に基づいてＶ１６駆動部により駆動される。

書込制御回路２１９は、図５に示されるように、第１のデータ切替回路２１９ａ、遅延回路群２１９ｂ、位相同期回路２１９ｃ、及び第２のデータ切替回路２１９ｄを有している。

位相同期回路２１９ｃは、画素クロック生成回路２１５からの画素クロック信号を、同期検知センサ１８からの同期信号に同期させる。

遅延回路群２１９ｂは、遅延時間が互いに異なる４つの遅延回路（２１９ｂ_１、２１９ｂ_２、２１９ｂ_３、２１９ｂ_４）を有している。そして、各遅延回路は、入力信号に対応して複数の遅延部を有している（図６参照）。

ここでは、図７に示されるように、遅延回路２１９ｂ_１での遅延時間は１１Ｔ（Ｔは画素クロック信号の周期）であり、遅延回路２１９ｂ_２での遅延時間は８Ｔであり、遅延回路２１９ｂ_３での遅延時間は５Ｔであり、遅延回路２１９ｂ_４での遅延時間は２Ｔである。なお、遅延時間は、これらに限定されるものではない。

遅延回路２１９ｂ_１には、入力信号（Ｉｎ１〜Ｉｎ４）が入力され、１１Ｔ遅延された信号（Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ４）が出力される。

遅延回路２１９ｂ_２には、入力信号（Ｉｎ５〜Ｉｎ８）が入力され、８Ｔ遅延された信号（Ｏｕｔ５〜Ｏｕｔ８）が出力される。

遅延回路２１９ｂ_３には、入力信号（Ｉｎ９〜Ｉｎ１２）が入力され、５Ｔ遅延された信号（Ｏｕｔ９〜Ｏｕｔ１２）が出力される。

遅延回路２１９ｂ_４には、入力信号（Ｉｎ１３〜Ｉｎ１６）が入力され、２Ｔ遅延された信号（Ｏｕｔ１３〜Ｏｕｔ１６）が出力される。

図８には、遅延回路群２１９ｂの各出力信号（Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ１６）のタイミングチャートが示されている。

図５に戻り、第１のデータ切替回路２１９ａには、各ラインバッファからの信号（Ｓ２１８_１〜Ｓ２１８_１６とする）が入力される。この第１のデータ切替回路２１９ａは、ＣＰＵ２１０からの信号Ｓｓｗ１に基づいて、各ラインバッファからの信号と遅延回路群２１９ｂの入力信号（Ｉｎ１〜Ｉｎ１６）との対応関係を設定する。

第２のデータ切替回路２１９ｄには、遅延回路群２１９ｂの出力信号（Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ１６とする）が入力される。この第２のデータ切替回路２１９ｄは、ＣＰＵ２１０からの信号Ｓｓｗ２に基づいて、遅延回路群２１９ｂの出力信号と駆動信号（Ｄｒ１〜Ｄｒ１６）との対応関係を設定する。

ところで、２次元アレイ１００のすべての発光部を同時に点灯させたときに、感光体ドラム１０３０の表面に形成される複数の光スポットの配列としては、走査光学系の構成内容によって、２つの配列が考えられる。すなわち、２次元アレイ１００における複数の発光部の配列と同じ配列（以下では、便宜上「配列Ａ」ともいう）と、該配列を上下反転させた配列（以下では、便宜上「配列Ｂ」ともいう）である。従って、配列Ａでは、２次元アレイ１００における＋Ｓ方向が副走査方向に対応する。そして、配列Ｂでは、２次元アレイ１００における−Ｓ方向が副走査方向に対応する。

また、主走査方向についても、−Ｙ方向と＋Ｙ方向の２つが考えられる。

そこで、図９に示されるように、感光体ドラム１０３０への書き込みには、（１）主走査方向が−Ｙ方向で、複数の光スポットの配列が配列Ａの場合（以下では、便宜上「ＣＡＳＥ−１」ともいう。図１０参照）と、（２）主走査方向が−Ｙ方向で、複数の光スポットの配列が配列Ｂの場合（以下では、便宜上「ＣＡＳＥ−２」ともいう。図１１参照）と、（３）主走査方向が＋Ｙ方向で、複数の光スポットの配列が配列Ａの場合（以下では、便宜上「ＣＡＳＥ−３」ともいう。図１２参照）と、（４）主走査方向が＋Ｙ方向で、複数の光スポットの配列が配列Ｂの場合（以下では、便宜上「ＣＡＳＥ−４」ともいう。図１３参照）とが考えられる。

なお、図１０〜図１３における符号Ｓｐ１〜Ｓｐ１６は、発光部Ｖ１〜Ｖ１６に対応する光スポットである。

ここでは、図１４に示されるように、ＣＡＳＥ−１の場合に、Ｓｓｗ１＝「Ｌ」（ローレベル）、Ｓｓｗ２＝「Ｌ」に設定され、ＣＡＳＥ−２の場合に、Ｓｓｗ１＝「Ｈ」（ハイレベル）、Ｓｓｗ２＝「Ｌ」に設定され、ＣＡＳＥ−３の場合に、Ｓｓｗ１＝「Ｈ」、Ｓｓｗ２＝「Ｈ」に設定され、ＣＡＳＥ−４の場合に、Ｓｓｗ１＝「Ｌ」、Ｓｓｗ２＝「Ｈ」に設定されるものとする。

すなわち、第１のデータ切替回路２１９ａでは、複数の光スポットの配列と主走査方向とに基づいて、各ラインバッファからの信号と遅延回路群２１９ｂの入力信号との対応関係が設定される。また、第２のデータ切替回路２１９ｄでは、主走査方向に基づいて、遅延回路群２１９ｂの出力信号と駆動信号との対応関係が設定される。

光走査装置１０１０がＣＡＳＥ−１〜ＣＡＳＥ−４のいずれに対応するかは、例えば、作業者によって製造時、調整時あるいは出荷時に、一例として図１５に示されるように、ディップスイッチ２２５のｓｗ１及びｓｗ２でセットされる。

第１のデータ切替回路２１９ａでの設定結果が図１６に示されている。

そして、遅延回路群２１９ｂの出力信号と各ラインバッファからの信号との対応関係が図１７に示されている。

また、第２のデータ切替回路２１９ｄでの決定結果が図１８に示されている。

これにより、書込制御回路２１９は、主走査方向及び複数の光スポットの配列に対して適切な駆動信号（Ｄｒ１〜Ｄｒ１６）を出力することができる（図１９参照）。

図４に戻り、フラッシュメモリ２１１には、ＣＰＵ２１０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及び各種情報などが格納されている。

ＲＡＭ２１２は、作業用のメモリである。

ＣＰＵ２１０は、フラッシュメモリ２１１に格納されているプログラムに従って動作し、光走査装置１０１０の全体を制御する。

例えば、ＣＰＵ２１０は、初期設定動作時にディップスイッチ２２５の情報を取得し、ｓｗ１が「Ｈ」側にセットされているときは、信号Ｓｓｗ１を「Ｈ」とし、ｓｗ１が「Ｌ」側にセットされているときは、信号Ｓｓｗ１を「Ｌ」とする。また、ＣＰＵ２１０は、ｓｗ２が「Ｈ」側にセットされているときは、信号Ｓｓｗ２を「Ｈ」とし、ｓｗ２が「Ｌ」側にセットされているときは、信号Ｓｓｗ２を「Ｌ」とする。これにより、ＣＡＳＥ−１〜ＣＡＳＥ−４のいずれに対応するかが判別される。

図２０には、ＣＡＳＥ−１又はＣＡＳＥ−２に対応する場合の、複数の走査線における書き込み開始位置が示され、図２１には、ＣＡＳＥ−３又はＣＡＳＥ−４に対応する場合の、複数の走査線における書き込み開始位置が示されている。いずれの場合でも、複数の走査線における各書き込み開始位置を揃えることができる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光走査装置１０１０では、走査制御装置２２によって光源駆動装置が構成されている。

そして、画像処理回路２１６によって書込用信号生成回路が構成され、光源駆動回路２２１によって駆動回路が構成され、ＣＰＵ２１０と書込制御回路２１９によって駆動信号生成回路が構成されている。

さらに、遅延回路群２１９ｂによって複数の遅延回路が構成され、ＣＰＵ２１０と第１のデータ切替回路２１９ａと第２のデータ切替回路２１９ｄとによって制御装置が構成されている。

また、ＣＰＵ２１０によるプログラムに従う処理の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置１０１０によると、走査制御装置２２は、ＣＡＳＥ−１〜ＣＡＳＥ−４のいずれであっても、複数の走査線における各書き込み開始位置を揃えるとともに、感光体ドラム１０３０の表面に所望の潜像が形成されるように、複数の発光部を駆動することができる。このように、走査制御装置２２は、汎用性に優れているため、低コスト化を実現することができる。その結果、光走査装置１０１０は、高コスト化を招くことなく、高密度の光走査を行うことが可能となる。

また、本実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、高コスト化を招くことなく、高密度の光走査を行うことができる光走査装置１０１０を備えているため、結果として、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

なお、上記実施形態では、２次元アレイ１００が１６個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態において、前記書込制御回路２１９に代えて、図２２に示される書込制御回路２１９Ａを用いても良い。この書込制御回路２１９Ａは、前記書込制御回路２１９にＥＯＲ回路２１９ｅを追加したものである。この場合には、図２３（Ａ）に示されるように、複数の光スポットの配列が配列ＡのときにＳｓｗ１＝「Ｌ」、配列ＢのときにＳｓｗ１＝「Ｈ」とされる。また、図２３（Ｂ）に示されるように、主走査方向が−Ｙ方向のときにＳｓｗ２＝「Ｌ」、＋Ｙ方向のときにＳｓｗ２＝「Ｈ」とされる。

そして、ＥＯＲ回路２１９ｅには、Ｓｓｗ１とＳｓｗ２の両方が入力され、それらの排他的論理和の結果が、ＥＯＲ回路２１９ｅから第１のデータ切替回路２１９ａに出力される（図２４参照）。第１のデータ切替回路２１９ａでは、ＥＯＲ回路２１９ｅの出力信号に応じて前記設定が行われる。

この場合には、作業者は、ディップスイッチ２２５を設定する際に、複数の光スポットの配列に応じてｓｗ１を設定し、主走査方向に応じてｓｗ２を設定すれば良いので、ＣＡＳＥ１〜ＣＡＳＥ４のいずれかに応じて設定するのに比べて作業性を向上させることができる。

また、上記実施形態において、ＣＡＳＥ−１とＣＡＳＥ−２に対応すれば良い場合には、前記書込制御回路２１９に代えて、図２５に示される書込制御回路２１９Ｂを用いても良い。この書込制御回路２１９Ｂは、前記書込制御回路２１９において前記第２のデータ切替回路２１９ｄを省いたものである。

また、上記実施形態において、ＣＡＳＥ−１とＣＡＳＥ−４に対応すれば良い場合には、前記書込制御回路２１９に代えて、図２６に示される書込制御回路２１９Ｃを用いても良い。この書込制御回路２１９Ｃは、前記書込制御回路２１９において前記第１のデータ切替回路２１９ａを省いたものである。

なお、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置１０１０を備えた画像形成装置であれば、結果として、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。

また、一例として図２７に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００であっても良い。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用の「感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６」と、シアン用の「感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６」と、マゼンタ用の「感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６」と、イエロー用の「感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６」と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。

各感光体ドラムは、図２７中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿ってそれぞれ帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットが配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０により光が照射され、各感光体ドラムに静電潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。

光走査装置２０１０は、前記光源１４と同様な光源、前記同期検知センサ１８と同様な同期検知センサ、及び前記走査光学系と同様な走査光学系を、色毎に有している。

各光源からの光束は、共通の偏向器で偏向され、対応する走査光学系を介して、対応する感光体ドラムに照射される。また、各光源から射出され、対応する走査光学系を介した書き込み前の光束の一部は、対応する同期検知センサで受光される。

光走査装置２０１０は、走査制御装置を備えており、色毎に、上記実施形態と同様にして、主走査方向及び複数の光スポットの配列に対して適切な駆動信号で複数の発光部を駆動する。従って、光走査装置２０１０は、前記光走査装置１０１０と同様な効果を得ることができる。

そして、カラープリンタ２０００は、高コスト化を招くことなく、高品質のカラー画像を形成することが可能となる。

なお、このカラープリンタ２０００において、前記光走査装置２０１０に代えて、色毎に前記光走査装置１０１０を用いても良い。

以上説明したように、本発明の光源駆動装置によれば、優れた汎用性を実現するのに適している。また、本発明の光走査装置によれば、高コスト化を招くことなく、高密度の光走査を行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成するのに適している。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。 図１における光走査装置を示す概略図である。 図２における光源に含まれる面発光レーザアレイを説明するための図である。 走査制御装置の構成を説明するためのブロック図である。 図４における書込制御回路の構成を説明するための図である。 図５における遅延回路を説明するための図である。 図５における各遅延回路での遅延時間の一例を説明するための図である。 図７のときの各遅延回路の出力信号を説明するためのタイミングチャートである。 主走査方向及び複数の光スポットの配列の組み合わせを説明するための図である。 図９におけるＣＡＳＥ−１を説明するための図である。 図９におけるＣＡＳＥ−２を説明するための図である。 図９におけるＣＡＳＥ−３を説明するための図である。 図９におけるＣＡＳＥ−４を説明するための図である。 信号Ｓｓｗ１及び信号Ｓｓｗ２の設定を説明するための図である。 図４におけるディップスイッチを説明するための図である。 第１のデータ切替回路における設定結果を説明するための図である。 各遅延回路の出力信号と各ラインバッファからの信号との対応関係を説明するための図である。 第２のデータ切替回路における設定結果を説明するための図である。 光源駆動回路に入力される駆動信号を説明するための図である。 ＣＡＳＥ−１又はＣＡＳＥ−２のときの複数の走査線における各書き込み開始位置を説明するための図である。 ＣＡＳＥ−３又はＣＡＳＥ−４のときの複数の走査線における各書き込み開始位置を説明するための図である。 書込制御回路の変形例を説明するための図である。 図２３（Ａ）は、図２２の書込制御回路を用いたときの信号Ｓｓｗ１の設定を説明するための図であり、図２３（Ｂ）は、図２２の書込制御回路を用いたときの信号Ｓｓｗ２の設定を説明するための図である。 図２２におけるＥＯＲ回路の動作を説明するための図である。 ＣＡＳＥ−１とＣＡＳＥ−２にのみ対応した書込制御回路の構成を説明するための図である。 ＣＡＳＥ−１とＣＡＳＥ−４にのみ対応した書込制御回路の構成を説明するための図である。 カラープリンタの概略構成を示す図である。

符号の説明

１１ａ…偏向器側走査レンズ（光学系の一部）、１１ｂ…像面側走査レンズ（光学系の一部）、１３…ポリゴンミラー（光学系の一部）、１４…光源、１５…カップリングレンズ（光学系の一部）、１７…シリンドリカルレンズ（光学系の一部）、２２…走査制御装置（光源駆動装置）、１００…２次元アレイ（面発光レーザアレイ）、２１０…ＣＰＵ（駆動信号生成回路の一部、制御装置の一部）、２１６…画像処理回路（書込用信号生成回路）、２１９…書込制御回路（駆動信号生成回路の一部）、２１９Ａ…書込制御回路（駆動信号生成回路の一部）、２１９Ｂ…書込制御回路（駆動信号生成回路の一部）、２１９Ｃ…書込制御回路（駆動信号生成回路の一部）、２１９ａ…第１のデータ切替回路（制御装置の一部）、２１９ｂ…遅延回路群（複数の遅延回路）、２１９ｄ…第２のデータ切替回路（制御装置の一部）、２２１…光源駆動回路（駆動回路）、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）、Ｖ１〜Ｖ１６…発光部。

Claims (5)

1. 少なくとも走査線方向に対応する方向に関する位置が互いに異なって配列されている複数の発光部を有し、光学系を介した前記複数の発光部からの複数の光束により被走査面に形成された複数の光スポットを複数の走査線に沿って主走査方向に走査し、前記被走査面に画像情報を書き込む光走査装置に用いられる光源駆動装置であって、
   前記画像情報に応じて前記複数の発光部と同数の書込用信号を生成する書込用信号生成回路と；
   前記複数の発光部の配列と前記複数の光スポットの配列との関係及び前記被走査面と前記主走査方向との関係の少なくとも一方に基づいて、前記書込用信号生成回路の出力信号から前記複数の発光部に対応した複数の駆動信号を生成する駆動信号生成回路と；
   前記複数の駆動信号に基づいて前記複数の発光部を駆動する駆動回路と；を備え、
   前記駆動信号生成回路は、
   前記書込用信号と同数の信号遅延回路と；
   前記複数の発光部の配列と前記複数の光スポットの配列との関係及び前記被走査面と前記主走査方向との関係の少なくとも一方に基づいて、前記書込用信号と前記信号遅延回路との対応関係、及び前記信号遅延回路の出力信号と前記発光部との対応関係の少なくともいずれかを設定する制御装置と；を有し、
   前記制御装置は、
   前記複数の発光部の配列と前記複数の光スポットの配列との関係と前記被走査面と前記主走査方向との関係とに基づいて、前記書込用信号と前記信号遅延回路との対応関係を設定する第１切替回路と；
   前記被走査面と前記主走査方向との関係に基づいて、前記信号遅延回路の出力信号と前記発光部との対応関係を設定する第２切替回路と；を含む光源駆動装置。
2. 複数の光束により被走査面を複数の走査線に沿って主走査方向に走査する光走査装置であって、
   少なくとも前記走査線の方向に対応する方向に関する位置が互いに異なって配列されている複数の発光部を有する光源と；
   前記光源を駆動する請求項１に記載の光源駆動装置と；
   前記光源からの複数の光束を前記被走査面上に集光するとともに、前記被走査面上の複数の光スポットを前記複数の走査線に沿って主走査方向に移動させる光学系と；を備える光走査装置。
3. 前記光源は、面発光レーザアレイであることを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 少なくとも１つの像担持体と；
   前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報によって変調された光束を走査する少なくとも１つの請求項２又は３に記載の光走査装置と；を備える画像形成装置。
5. 前記画像情報は、多色の画像情報であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

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