JP5703243B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関し、特に、感光体に形成される潜像の画像の濃度変化を抑制する技術に関する。

従来から、画像形成装置に設けられた光走査装置において、光源から出射したレーザー光を回転多面鏡等によって感光体に向けて反射偏向させて、感光体の周面上を走査させることによって、感光体の周面上に潜像を形成する技術が知られている。このとき、感光体の周面に到達するまでに通過する集光レンズの端部と中央部の透過率の差等、光学素子の特性に起因して、レーザー光の光量が変動することが知られている。

そこで、例えば下記特許文献１等には、以下に示すように、レーザー光の光量を調整する技術が記載されている。まず、レーザーダイオード（光源）の発光を禁止する発光禁止状態となって、潜像の画像を表す画像信号や、レーザーダイオードを発光させる強制発光信号や、画像信号の入力許可信号等の各種入力を待つ状態となる。

次に、レーザーダイオードを強制発光する強制発光状態となって、レーザーダイオードから出射されるレーザー光の光量を光検出器によってモニターし、その光量が所望の光量になるように、ＤＡコンバーターに入力するデータの適正値を見つける調整が行われる。このＤＡコンバーターは、ＤＡ（デジタルアナログ）変換した電圧を電流源回路に入力して、レーザーダイオードの駆動電流の制御を行うものである。

強制発光状態となってＤＡコンバーターの入力の適正値を見つけだした後は、反射偏向されたレーザー光が感光体から離間した位置で乱反射することによってその反射光が感光体に入射することを回避する等のため、再び発光禁止状態となり、レーザー光がドラム（感光体）の近くに反射偏向されるようになるのを待つ状態となる。

そして、再び強制発光状態となり、レーザー光が感光体近傍に設けられた光検出器（ＢＤセンサー）の位置に到達すると、光検出器から受光を示す検出信号が出力される。この検出信号の出力時期に基づいて、感光体の周面の所定領域にレーザー光があたるように、画像信号の入力許可のタイミングが決定される。つまり、光検出器から検出信号が出力されると、再び発光禁止状態となり、画像信号の入力許可のタイミングになるまで発光を禁止する状態となる。

そして、画像信号の入力許可のタイミングになり、レーザー光が感光体の所定の走査領域に達するようになると、画像信号に応じてレーザー光のオン・オフが制御される。このようにしてレーザー光によって画像１行分の走査を終了すると、再び発光禁止状態となり、レーザー光がドラム（感光体）の近くに反射偏向されるようになるのを待つ状態となる。この繰り返しによって、感光体の周面に１行分ずつ潜像が形成される。

また、上記ＤＡコンバーターを実現する技術としては、例えば下記特許文献２に、周波数を一定として、オン、オフのデューティー比を変化させるパルス幅変調（ＰＷＭ）やパルスの発生回数を変化させるパルス密度変調（ＰＤＭ）等のパルス変調された信号をローパスフィルターに通し、アナログ信号として出力する技術が記載されている。

特開２０００−７１５１４号公報 国際公開第２００６／０８７８７０号

しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の技術を適用した場合、レーザー光がＢＤセンサーの位置に到達して受光を示す検出信号が出力された時点から、レーザー光によって感光体の周面の走査を開始する時点までの短い期間、発光禁止状態となる。このため、レーザー光によって感光体の周面の走査を開始する時点で、ＤＡコンバーターに備えられたローパスフィルターの時定数の大きさによっては、アナログ信号が安定して出力されていない虞がある。この場合、レーザー光の光量を適正な光量に遷移させている途中で走査を開始することとなり、これによって画像の描き出し位置で濃度変化を生じさせる虞があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、画像の描き出し位置で濃度変化を生じさせる虞を低減することができる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る光走査装置は、感光体の表面をレーザー光によって繰り返し走査する光源部と、入力された光量設定値を示すようにパルス変調された変調信号を出力する変調信号出力部と、前記変調信号の高周波成分をカットしたアナログ信号を出力するローパスフィルターと、を備えたＤＡコンバーターと、前記レーザー光の走査領域内で前記レーザー光を前記感光体から予め定められた距離だけ離間した位置で受光し、その受光したことを示す検出信号を出力する光検出部と、前記検出信号が出力されたタイミングに基づいて、前記潜像に対応する画像データに応じて前記光源部に前記レーザー光を走査させるとともに、その走査時の前記レーザー光の光量を前記アナログ信号に応じて調節するレーザー制御部と、前記感光体の表面における前記画像データの１ライン分の前記レーザー光の走査領域を予め定められた複数の領域に分割し、その分割した各領域にそれぞれ対応付けて、前記レーザー光の走査位置が当該各領域に含まれるときに前記変調信号出力部に入力される前記光量設定値を記憶する光量設定値記憶部と、前記画像データの１ライン分の前記レーザー光の走査の終了後であって、次に前記検出信号が出力される前における、前記光源部に前記レーザー光の発光を禁止させる発光禁止状態になっている期間内の何れかの時点で、基準信号を出力する基準信号出力部と、前記基準信号が出力された時点から、前記レーザー制御部によって前記画像データの次の１ライン分の前記レーザー光の走査が開始されるまでの間、前記画像データの１ライン分の前記レーザー光の走査が開始される領域に対応付けて前記光量設定値記憶部に記憶されている前記光量設定値と同じ値に設定された強制発光値を前記光量設定値として前記変調信号出力部に入力する光量調整部と、を備える。

この構成によれば、光量調整部は、基準信号出力部から基準信号が出力された時点から、レーザー制御部によって次の１ライン分のレーザー光の走査が開始されるまでの間、変調信号出力部によって、強制発光値を示すようにパルス変調された変調信号をローパスフィルターに向けて出力させる。つまり、次の１ライン分のレーザー光の走査時に光検知部によって検出信号が出力される時点よりも前の時点から、強制発光値を示すようにパルス変調された変調信号がローパスフィルターに入力される。

このため、レーザー制御部によって次の１ライン分のレーザー光の走査が開始される時点では、ローパスフィルターから出力されるアナログ信号が安定するまでに必要な、ローパスフィルターの時定数の大きさに応じた時間が既に経過している可能性が高く、ローパスフィルターから出力されるアナログ信号は、強制発光値に対応するレベルで既に安定している可能性が高くなる。したがって、レーザー光の走査が開始される位置で、レーザー光の光量が安定している可能性が高まり、画像の描き出し位置で濃度変化を生じさせる虞が低減されるようになる。

また、１ライン分のレーザー光の走査の終了後、レーザー光の発光が禁止されている期間内に、強制発光値を示すようにパルス変調された変調信号をローパスフィルターに入力することができ、レーザー制御部によって次の１ライン分のレーザー光の走査が開始される時点までに、ローパスフィルターからの出力を安定させることができる可能性が高まる。したがって、次の１ライン分のレーザー光の走査が開始される位置で、レーザー光の光量が安定している可能性が高まり、画像の描き出し位置で濃度変化を生じさせる虞が低減されるようになる。

また、前記パルス変調はパルス密度変調であることが好ましい。

この構成によれば、光走査装置においてパルス密度変調方式のＤＡコンバーターを用いる場合に好適である。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記光走査装置と、前記光走査装置の前記感光体に形成された前記潜像を用いて、前記潜像に対応する画像を前記用紙に形成する画像形成部を備える。

本発明によれば、画像の描き出し位置で濃度変化を生じさせる虞を低減することができる光走査装置及び画像形成装置を提供することが可能になる。

本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の一例である複写機の概略構造図。 複写機の電気的構成の一例を示すブロック図。 光走査装置の構成の一例を説明するための説明図。 感光体ドラムの周面におけるレーザー光の走査位置を分割した各領域と光量設定値記憶部に記憶されている光量設定値との関係の一例を示す説明図。 感光体ドラムを走査するレーザー光の光量を調整する制御の一例を示すタイムチャート。

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、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の一例である複写機の概略構造図である。図２は、図１に示す複写機１の電気的構成の一例を示すブロック図である。

図１に示すように、複写機１は、本体部８と、本体部８の左方に配設されたスタックトレイ３と、本体部８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、本体部８の内部に配設された制御部１０と、を備えている。

複写機１のフロント部には、操作パネル部４７が備えられている。操作パネル部４７は、表示部４７３と、操作キー部４７６とを備えている。表示部４７３は、例えばタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等によって構成されている。操作キー部４７６は、例えばユーザーが印刷実行指示を入力するためのスタートキーや、印刷部数等を入力するためのテンキー等の各種キースイッチを備えている。

原稿読取部５は、露光ランプ５１１及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）５１２等（図２）からなるスキャナー部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、を備えている。

スキャナー部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制御部１０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、その画像データを制御部１０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へ排出する原稿搬送機構６３と、を備えている。

本体部８は、複数の給紙カセット４６１と、給紙カセット４６１から用紙を１枚ずつ繰り出して画像形成部４０へ搬送する給紙ローラー４１２と、給紙カセット４６１から搬出されてきた用紙に画像を形成する画像形成部４０と、画像が形成された用紙が排出される排出トレイ４８と、装置全体の動作制御を司る制御部１０と、を備えている。

画像形成部４０は、用紙搬送部４１と、光走査装置４２と、感光体ドラム（感光体）４３と、現像部４４と、転写部４５と、定着部４６と、を備えている。

用紙搬送部４１は、画像形成部４０内の用紙搬送路中に設けられ、給紙ローラー４１２によって搬送されてきた用紙を感光体ドラム４３に供給する搬送ローラー４１３や、用紙をスタックトレイ３まで搬送する搬送ローラー４１４や、用紙を排出トレイ４８まで搬送する搬送ローラー４１５等を備えている。

光走査装置４２は、制御部１０による制御のもと、制御部１０に入力された画像データに基づいてレーザー光を出力し、このレーザー光によって感光体ドラム４３を走査することで、感光体ドラム４３上に静電潜像を形成する。

現像部４４は、感光体ドラム４３上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。転写部４５は、感光体ドラム４３上のトナー像を用紙に転写する。定着部４６は、トナー像が転写された用紙を加熱してトナー像を用紙に定着させる。

制御部１０は、例えば、所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、画像処理等の所定の処理を高速処理可能に構成された専用ハードウェアであるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）、及び、これらの周辺回路等を備えている。

図２に示すように、制御部１０には、原稿読取部５、画像形成部４０、及び操作パネル部４７が接続されている。制御部１０は、ＲＯＭ等に記憶された制御プログラムをＣＰＵによって実行することによって、装置内の各部の動作を制御し、原稿画像の複写を実行する。

具体的には、制御部１０は、原稿読取部５によって原稿から読み取られた画像データに応じたレーザー光の出力を光走査装置４２に行わせることによって、感光体ドラム４３上に潜像の形成を行わせた後、現像部４４、転写部４５、定着部４６、及び用紙搬送部４１を用いて用紙上に画像の形成を行わせる。

以下では、制御部１０によって行われる制御のうち、感光体ドラム４３を走査するレーザー光の光量を調整する制御について図３を用いて説明する。図３は、光走査装置４２の構成の一例を説明するための説明図である。

図３に示すように、光走査装置４２は、光源部２９と、ＢＤ（Beam Detect）センサー（光検出部）２１と、ＤＡ（Digital to Analog）コンバーター２２と、レーザー制御部２３と、を備えている。また、感光体ドラム４３を走査するレーザー光の光量を調整する制御に関連して、制御部１０は、特に、画像信号出力部１１、光量設定値記憶部１２、基準信号出力部１３、及び光量調整部１４として機能する。

光源部２９は、レーザー光源９１と、コリメータレンズ９２と、プリズム９３と、ポリゴンミラー９４と、ｆ−θレンズ９５と、を備えている。

レーザー光源９１は、後述のレーザー制御部２３から供給される駆動電流に応じた光量のレーザー光を出力する。コリメータレンズ９２は、レーザー光源９１から出力されるレーザー光を集光する。プリズム９３は、コリメータレンズ９２を透過した光を平行光に変換し、ポリゴンミラー９４に向けて放出する。ポリゴンミラー９４は、入射光を感光体ドラム４３に向けて反射させる反射面を複数有し、図略の駆動モーターの駆動力によって例えば図３の矢印方向に一定速度で回転する。ｆ−θレンズ９５は、ポリゴンミラー９４により反射されたレーザー光を感光体ドラム４３の周面上に所定の径を有するスポット状に結像し、感光体ドラム４３の周面を、感光体ドラム４３を回転可能に軸支する支持軸４３ａが延びる方向である主走査方向に等速度で走査させる。

ＢＤセンサー２１は、レーザー光の走査領域内であって、走査開始側の感光体ドラム４３の端部から予め定められた距離だけ離間した位置、つまり、感光体ドラム４３付近に設けられている。ＢＤセンサー２１は、レーザー光を受光すると、レーザー光を受光したことを示す検出信号ＢＤを制御部１０に向けて出力する。

ＤＡコンバーター２２は、変調信号出力部２４とローパスフィルター２５とを備え、レーザー光の光量を調整するためのアナログ信号ＣＶＡをレーザー制御部２３に向けて出力する。

変調信号出力部２４は、例えば、予め定められた一定の周期内に、後述の光量調整部１４から入力された光量設定値ＤＴＹに対応する数のパルスを含むように変調された、所謂パルス密度変調（ＰＤＭ）された変調信号ＰＬＳを出力する。

ローパスフィルター２５は、変調信号出力部２４から出力された変調信号ＰＬＳの高周波成分をカットすることによってアナログ信号ＣＶＡを生成し、当該生成したアナログ信号ＣＶＡをレーザー制御部２３に向けて出力する。

レーザー制御部２３は、ＤＡコンバーター２２から入力されたアナログ信号ＣＶＡの信号レベルに応じて、レーザー光源９１に供給する駆動電流の大きさを調整する。つまり、この駆動電流の大きさの調整によって、レーザー光源９１から出力されるレーザー光の光量が調整される。

また、レーザー制御部２３は、後述の画像信号出力部１１から入力される画像信号ＶＳＡに応じて、レーザー光源９１に駆動電流を供給するか否かを切り替える。ここで、単位時間当たりにレーザー光源９１に駆動電流が供給される期間が長い場合には、感光体ドラム４３の周面に形成される潜像の画像の濃度は濃くなり、単位時間当たりにレーザー光源９１に駆動電流が供給される期間が短い場合には、感光体ドラム４３に形成される潜像の画像の濃度は薄くなる。このようにして、感光体ドラム４３の周面に形成される潜像の画像の濃淡が調整される。

画像信号出力部１１は、ＢＤセンサー２１から検出信号ＢＤが入力されると、制御部１０に入力された画像データのうちの１ライン分の画像データに基づいて、感光体ドラム４３の周面におけるレーザー光の走査位置に応じて、その走査位置に形成する潜像の画像の濃淡を示すように、レーザー光源９１に駆動電流を供給するか否かを調整した画像信号ＶＳＡをレーザー制御部２３に向けて出力する。

光量設定値記憶部１２は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の不揮発性の記憶素子を用いて構成されている。感光体ドラム４３の周面上を走査するときのレーザー光の光量は、ｆ−θレンズ９５に対する入射角やｆ−θレンズ９５の厚み等の光学特性に起因して、走査位置に応じて異なる光量となることが知られている。

図４は、感光体ドラム４３の周面におけるレーザー光の走査位置を分割した各領域Ａ１〜Ａ９と、光量設定値記憶部１２に記憶されている光量設定値ＤＴＹとの関係の一例を示す説明図である。例えば、図４に示すように、光量設定値記憶部１２には、感光体ドラム４３の周面におけるレーザー光の走査位置を、主走査方向に並ぶ予め定められた数（図４では、９）の領域Ａ１〜Ａ９に分割しておき、その分割した各領域Ａ１〜Ａ９に対応付けて、レーザー光の光量を調整するための光量設定値ＤＴＹの値Ｄ１〜Ｄ９がそれぞれ記憶されている。尚、各領域Ａ１〜Ａ９に対応する光量設定値ＤＴＹの各値Ｄ１〜Ｄ９は、例えば複写機１の製品出荷前の試験運転等による、ｆ−θレンズ９５の光学特性の実測値に基づいて決定される。

基準信号出力部１３は、ＢＤセンサー２１から検出信号ＢＤが出力された時点から、レーザー制御部２３によって、画像データの１ライン分のレーザー光の走査が終了する時点までの経過時間よりも長い基準時間ｄＴが、検出信号ＢＤが出力された時点から経過した時点で、基準信号ＢＳを出力する。

光量調整部１４は、基準信号ＢＳが出力された時点から、レーザー制御部２３によって次の１ライン分のレーザー光の走査が開始されるまでの間、予め定められた強制発光値Ｄ０を光量設定値ＤＴＹとして変調信号出力部２４に入力して、その入力した光量設定値ＤＴＹを示すようにパルス変調された変調信号ＰＬＳをローパスフィルター２５に向けて出力させる。

以下では、感光体ドラム４３を走査するレーザー光の光量を調整する制御について、図５を用いて詳述する。図５は、感光体ドラム４３を走査するレーザー光の光量を調整する制御の一例を示すタイムチャートである。

時刻ｔ０において、制御部１０によって光走査装置４２を用いた感光体ドラム４３の周面への潜像の形成動作が開始されると、基準信号出力部１３は、初期化処理として、パルス信号である基準信号ＢＳを出力する。

これに合わせて、光量調整部１４は、基準信号ＢＳが出力された時刻ｔ０から、レーザー制御部２３によって次の１ライン分のレーザー光の走査が開始される後述の時刻ｔ２までの間、強制発光値Ｄ０を光量設定値ＤＴＹとして変調信号出力部２４に入力して、その入力した光量設定値ＤＴＹを示すようにパルス変調された変調信号ＰＬＳをローパスフィルター２５に向けて出力させる。尚、強制発光値Ｄ０は、例えば図４に示すように、感光体ドラム４３の周面においてレーザー光の走査を開始する領域Ａ１に対応付けられた光量設定値ＤＴＹの値Ｄ１と同じ値に設定され、光量設定値記憶部１２に記憶されている。これによって、ローパスフィルター２５から出力されるアナログ信号ＣＶＡは、時刻ｔ０以降、ローパスフィルター２５の時定数に応じて次第に信号レベルが増加する。

また、画像信号出力部１１は、時刻ｔ０から、レーザー光源９１に駆動電流を供給することを示すハイレベルの画像信号ＶＳＡの出力を開始する。これによって、光走査装置４２は、レーザー制御部２３が画像信号出力部１１から入力される画像信号ＶＳＡに応じてレーザー光源９１に駆動電流を供給し続ける状態である、強制発光状態となる。尚、このとき、レーザー光源９１から出力されるレーザー光の光量は、アナログ信号ＣＶＡの変化に応じて、強制発光値Ｄ０に対応する光量まで次第に増加する。

そして、時刻ｔ１において、ＢＤセンサー２１によってレーザー光を受光したことを示す検出信号ＢＤが出力されると、画像信号出力部１１は、レーザー光が感光体ドラム４３の周面における所定の走査開始位置まで到達するまでの間、乱反射した光が感光体ドラム４３に入射することを回避するために、画像信号ＶＳＡの信号レベルをレーザー光源９１に駆動電流を供給しないことを示すローレベルに切り替える。これによって、時刻ｔ１から、光走査装置４２は、レーザー制御部２３が画像信号出力部１１から入力される画像信号ＶＳＡに応じてレーザー光源９１に駆動電流を供給しない状態である、発光禁止状態となる。尚、ローパスフィルター２５からのアナログ信号ＣＶＡの出力は継続して行われる。

そして、時刻ｔ２において、画像信号出力部１１は、検出信号ＢＤが入力された時刻ｔ１から時刻ｔ２までの所定時間（第一経過時間）Ｔｗ１が経過することによって、レーザー光が感光体ドラム４３の周面における所定の走査開始位置にまで到達したと判断すると、１ライン目の画像データに対応する画像信号ＶＳＡの出力を開始する。尚、所定時間Ｔｗ１は、試験運転等の実験値に基づいて、ＢＤセンサー２１の配置位置から、感光体ドラム４３の周面における潜像の形成開始位置まで、レーザー光を走査させるのに必要な時間に予め定められている。

また、これに合わせて、光量調整部１４は、時刻ｔ２から、レーザー光の走査位置が光量設定値記憶部１２に記憶されている感光体ドラム４３の周面の各走査領域Ａ１〜Ａ９の何れに含まれているかに応じて、その各走査領域Ａ１〜Ａ９に対応付けられた光量設定値ＤＴＹの値Ｄ１〜Ｄ９を変調信号出力部２４に入力する。これによって、変調信号出力部２４は、入力された光量設定値ＤＴＹを示すようにパルス変調した変調信号ＰＬＳをローパスフィルター２５に向けて出力する。

そして、時刻ｔ２から所定時間（第二経過時間）Ｔｗ２が経過した時刻ｔ３において、画像信号出力部１１は、１ライン目の画像データに対応する画像信号ＶＳＡの出力を終了すると、再び画像信号ＶＳＡの信号レベルをローレベルに切り替える。これによって、光走査装置４２は、再び発光禁止状態となる。尚、所定時間Ｔｗ２は、試験運転等の実験値に基づいて、感光体ドラム４３の周面において１ライン分の潜像が形成される所定領域の走査方向の長さだけ、レーザー光を走査させるのに必要な時間に予め定められている。

これに合わせて、光量調整部１４は、光量設定値ＤＴＹの値をゼロ（０）にして変調信号出力部２４に入力し、常時ローレベルを示す変調信号ＰＬＳをローパスフィルター２５に向けて出力させる。これによって、ローパスフィルター２５から出力されるアナログ信号ＣＶＡは、ローパスフィルター２５の時定数に応じて次第に信号レベルが減少する。

そして、ＢＤセンサー２１から検出信号ＢＤが出力された時点である時刻ｔ１から、レーザー制御部２３によって１ライン分のレーザー光の走査が終了する時点である時刻ｔ３までの経過時間よりも長い基準時間ｄＴが経過し、時刻ｔ４になると、基準信号出力部１３は基準信号ＢＳを出力する。

これに合わせて、光量調整部１４は、時刻ｔ０と同様に、基準信号ＢＳが出力された時刻ｔ４から、レーザー制御部２３によって次の１ライン分のレーザー光の走査が開始される後述の時刻ｔ８までの間、強制発光値Ｄ０を光量設定値ＤＴＹとして変調信号出力部２４に入力して、その入力した光量設定値ＤＴＹを示すようにパルス変調された変調信号ＰＬＳをローパスフィルター２５に向けて出力させる。これによって、ローパスフィルター２５から出力されるアナログ信号ＣＶＡは、時刻ｔ４以降、ローパスフィルター２５の時定数に応じて次第に信号レベルが増加する。そして、時刻ｔ４から時間Ｔｗｃが経過した時刻ｔ５において信号レベルが安定するようになる。

そして、レーザー光がＢＤセンサー２１の配置位置で受光されるタイミングの直前の時刻ｔ６になると、画像信号出力部１１は、時刻ｔ０と同様に、ハイレベルの画像信号ＶＳＡの出力を開始する。これによって、光走査装置４２は再び強制発光状態となる。尚、このとき、レーザー光源９１から出力されるレーザー光の光量は、時刻ｔ５で既に強制発光値Ｄ０に対応する光量に安定している可能性が高い。

そして、時刻ｔ７において、ＢＤセンサー２１によってレーザー光を受光したことを示す検出信号ＢＤが出力されると、画像信号出力部１１は、時刻ｔ１と同様に、レーザー光が感光体ドラム４３の周面における所定の走査開始位置まで到達するまでの間、画像信号ＶＳＡの信号レベルをローレベルに切り替える。これによって、光走査装置４２は再び発光禁止状態となる。尚、ローパスフィルター２５からのアナログ信号ＣＶＡの出力は継続して行われる。

そして、時刻ｔ８において、画像信号出力部１１は、検出信号ＢＤが入力された時刻ｔ７から時刻ｔ８までの所定時間Ｔｗ１が経過することによって、レーザー光が感光体ドラム４３の周面における所定の走査開始位置にまで到達したと判断すると、時刻ｔ２と同様に、２ライン目の画像データに対応する画像信号ＶＳＡの出力を開始する。

また、これに合わせて、光量調整部１４は、時刻ｔ８から、時刻ｔ２と同様に、レーザー光の走査位置が光量設定値記憶部１２に記憶されている感光体ドラム４３の周面の各走査領域Ａ１〜Ａ９の何れに含まれているかに応じて、その各走査領域Ａ１〜Ａ９に対応付けられた光量設定値ＤＴＹの値Ｄ１〜Ｄ９を変調信号出力部２４に入力する。これによって、変調信号出力部２４は、入力された光量設定値ＤＴＹを示すようにパルス変調した変調信号ＰＬＳをローパスフィルター２５に向けて出力する。

そして、時刻ｔ８から所定時間Ｔｗ２が経過した時刻ｔ９において、画像信号出力部１１は、２ライン目の画像データに対応する画像信号ＶＳＡの出力を終了すると、再び画像信号ＶＳＡの信号レベルをローレベルに切り替える。これによって、光走査装置４２は、再び発光禁止状態となる。

これに合わせて、光量調整部１４は、光量設定値ＤＴＹの値をゼロ（０）にして変調信号出力部２４に入力し、常時ローレベルを示す変調信号ＰＬＳをローパスフィルター２５に向けて出力させる。これによって、ローパスフィルター２５から出力されるアナログ信号ＣＶＡは、ローパスフィルター２５の時定数に応じて次第に信号レベルが減少する。

そして、ＢＤセンサー２１から検出信号ＢＤが出力された時点である時刻ｔ７から、基準時間ｄＴが経過した時点である時刻ｔ１０になると、基準信号出力部１３は、時刻ｔ４と同様に、再び基準信号ＢＳを出力する。

これに合わせて、光量調整部１４は、基準信号ＢＳが出力された時刻ｔ１０から、時刻ｔ４と同様に、レーザー制御部２３によって次の３ライン目の画像データに対応するレーザー光の走査が開始される時刻ｔ１４までの間、強制発光値Ｄ０を光量設定値ＤＴＹとして変調信号出力部２４に入力して、その入力した光量設定値ＤＴＹを示すようにパルス変調された変調信号ＰＬＳをローパスフィルター２５に向けて出力させる。これによって、ローパスフィルター２５から出力されるアナログ信号ＣＶＡは、時刻ｔ１０以降、ローパスフィルター２５の時定数に応じて次第に信号レベルが増加する。そして、時刻ｔ１０から時間Ｔｗｃが経過した時刻ｔ１１において信号レベルが安定するようになる。

そして、レーザー光がＢＤセンサー２１の配置位置で受光されるタイミングの直前の時刻ｔ１２になると、これ以降、画像データ全ライン分の走査が完了するまでの間、画像データの１ライン分のレーザー光の走査を行う度に、時刻ｔ６から時刻ｔ１１までと同様の処理が、繰り返し行われる。

このように、光走査装置４２、画像信号出力部１１、光量設定値記憶部１２、基準信号出力部１３、及び光量調整部１４によって、本発明に係る光走査装置の一例が構成されている。

この構成によれば、光量調整部１４は、基準信号出力部１３から基準信号ＢＳが出力された時点（時刻ｔ４（ｔ１０））から、レーザー制御部２３によって次の１ライン分のレーザー光の走査が開始される（時刻ｔ８（ｔ１４））までの間、変調信号出力部２４によって、強制発光値Ｄ０を示すようにパルス変調された変調信号ＰＬＳをローパスフィルター２５に向けて出力させる。つまり、次の１ライン分のレーザー光の走査時にＢＤセンサー２１によって検出信号ＢＤが出力される時点（時刻ｔ７（ｔ１３））よりも前の時点から、強制発光値Ｄ０を示すようにパルス変調された変調信号ＰＬＳがローパスフィルター２５に入力される。

このため、レーザー制御部２３によって次の１ライン分のレーザー光の走査が開始される時点（時刻ｔ７（ｔ１３））では、ローパスフィルター２５から出力されるアナログ信号ＣＶＡが安定するまでに必要な、ローパスフィルター２５の時定数の大きさに応じた時間が既に経過している可能性が高く、ローパスフィルター２５から出力されるアナログ信号ＣＶＡは、強制発光値Ｄ０に対応するレベルで既に安定している可能性が高くなる。したがって、レーザー光の走査が開始される位置で、レーザー光の光量が安定している可能性が高まり、画像の描き出し位置で濃度変化を生じさせる虞が低減されるようになる。

また、例えば、上記特許文献１に記載の技術のように、ＢＤセンサー２１で検出信号ＢＤが出力された時点（時刻ｔ７（ｔ１３））から、光走査装置４２を強制発光状態にした場合には、アナログ信号ＣＶＡの信号レベルが安定するまでの間に、次の１ライン分のレーザー光の走査が開始される時点（時刻ｔ８（ｔ１４））になる虞があり、これによって、画像の描き出し位置で濃度変化を生じさせる虞があった。

しかし、上記実施形態の構成によれば、基準時間ｄＴが、基準信号ＢＳが出力された時点（時刻ｔ１（ｔ７））から、１ライン分のレーザー光の走査の終了後であって次の１ライン分のレーザー光の走査が開始される前における発光禁止状態になっている期間（時刻ｔ３〜ｔ６（ｔ９〜ｔ１２））内の何れかの時点（時刻ｔ４（ｔ１０））までの経過時間に定められているため、発光禁止状態になっている期間内に、基準信号出力部１３から基準信号ＢＳが出力される。

このため、１ライン分のレーザー光の走査の終了後、レーザー光の発光が禁止されている期間内に、強制発光値Ｄ０を示すようにパルス変調された変調信号ＰＬＳをローパスフィルター２５に入力することができ、レーザー制御部２３によって次の１ライン分のレーザー光の走査が開始される時点（時刻ｔ８（ｔ１４））までに、ローパスフィルター２５からの出力を安定させることができる可能性が高まる。したがって、次の１ライン分のレーザー光の走査が開始される位置で、レーザー光の光量が安定している可能性が高まり、画像の描き出し位置で濃度変化を生じさせる虞が低減されるようになる。

尚、上記時刻ｔ１から時刻ｔ７及び時刻ｔ７から時刻ｔ１３の時間間隔、つまり、ＢＤセンサー２１から検出信号ＢＤが出力される時間間隔Ｔｃｙｃは、画像データ１ライン分の走査周期（ライン周期）として、試験運転等の実験値に基づいて予め定めることができる。また、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの経過時間の最大値及び時刻ｔ１０から時刻ｔ１１までの経過時間の最大値（最大遅延時間）Ｔｗｃは、ローパスフィルター２５から出力されるアナログ信号ＣＶＡが、０のレベルから強制発光値Ｄ０に対応する信号レベルで安定するまでに要する遅延時間として、試験運転等の実験値に基づいて予め定めることができる。

そこで、このようにして予め定めたライン周期Ｔｃｙｃと最大遅延時間Ｔｗｃと、ＢＤセンサー２１の配置位置から、感光体ドラム４３の周面における潜像の形成開始位置まで、レーザー光を走査させるのに必要な時間として予め定められた上記の所定時間Ｔｗ１と、感光体ドラム４３の周面において１ライン分の潜像が形成される所定領域の走査方向の長さだけ、レーザー光を走査させるのに必要な時間に予め定められた上記の所定時間Ｔｗ２とを用いて、次式を満たすように基準時間ｄＴを定めてもよい。
（Ｔｗ１＋Ｔｗ２）＜ ｄＴ ＜ （Ｔｃｙｃ ＋ Ｔｗ１ − Ｔｗｃ）

このように基準時間ｄＴを定めることによって、検出信号ＢＤが出力された時点から、所定時間Ｔｗ１と所定時間Ｔｗ２とを加算した時間よりも長い時間が経過した時点、つまり、画像データの１ライン分の走査が終了した時点以降に、基準信号出力部１３から基準信号ＢＳが出力される。且つ、ライン周期Ｔｃｙｃと所定時間Ｔｗ１とを加算した時間から最大遅延時間Ｔｗｃを減算した時間よりも短い時間が検出信号ＢＤが出力された時点から経過した時点、つまり、次の１ライン分の走査が開始される時点よりも最大遅延時間Ｔｗｃ以上前の時点で、基準信号出力部１３から基準信号ＢＳが出力される。

このため、レーザー制御部２３によって次の１ライン分のレーザー光の走査が開始される時点で、ローパスフィルター２５から出力されるアナログ信号ＣＶＡを確実に安定させることができる。つまり、次の１ライン分のレーザー光の走査が開始される位置で、レーザー光の光量を確実に安定させて、画像の描き出し位置で濃度変化を生じさせる虞を回避することができる。

尚、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置を複写機１に適用する例について説明したが、これに限らず、カラー画像形成用のカラープリンターや、スキャナー装置、ファクシミリ装置、プリンター装置及びコピー装置に適用してもよい。

また、上記実施形態において図１乃至図５に示した構成及び数値例は単なる一例に過ぎず、本発明を当該実施形態に限定する趣旨ではない。例えば、変調信号出力部２４は、パルス密度変調（ＰＤＭ）された変調信号ＰＬＳを出力する構成に限らず、予め定められた一定の周波数で、光量調整部１４から入力された光量設定値ＤＴＹの大きさに応じてパルス信号のハイレベル、ローレベル（オン、オフ）のデューティー比を変化させるように変調した、所謂パルス幅変調（ＰＷＭ）した変調信号を出力するように構成してもよい。

１ 複写機（画像形成装置）
１０ 制御部
１１ 画像信号出力部
１２ 光量設定値記憶部
１３ 基準信号出力部
１４ 光量調整部
２１ ＢＤセンサー
２２ ＤＡコンバーター
２３ レーザー制御部
２４ 変調信号出力部
２５ ローパスフィルター
２９ 光源部
４０ 画像形成部
４２ 光走査装置
４３ 感光体ドラム
４７ 操作パネル部
５ 原稿読取部
９１ レーザー光源
９２ コリメータレンズ
９３ プリズム
９４ ポリゴンミラー
９５ ｆ−θレンズ
Ｄ０ 強制発光値
ＢＤ 検出信号
ＢＳ 基準信号
ＣＶＡ アナログ信号
ＤＴＹ 光量設定値
ＰＬＳ 変調信号
Ｔｃｙｃ ライン周期
Ｔｗ１ 第一経過時間
Ｔｗ２ 第二経過時間
Ｔｗｃ 最大遅延時間
ＶＳＡ 画像信号

Claims (3)

1. 感光体の表面をレーザー光によって繰り返し走査する光源部と、
   入力された光量設定値を示すようにパルス変調された変調信号を出力する変調信号出力部と、前記変調信号の高周波成分をカットしたアナログ信号を出力するローパスフィルターと、を備えたＤＡコンバーターと、
   前記レーザー光の走査領域内で前記レーザー光を前記感光体から予め定められた距離だけ離間した位置で受光し、その受光したことを示す検出信号を出力する光検出部と、
   前記検出信号が出力されたタイミングに基づいて、前記潜像に対応する画像データに応じて前記光源部に前記レーザー光を走査させるとともに、その走査時の前記レーザー光の光量を前記アナログ信号に応じて調節するレーザー制御部と、
   前記感光体の表面における前記画像データの１ライン分の前記レーザー光の走査領域を予め定められた複数の領域に分割し、その分割した各領域にそれぞれ対応付けて、前記レーザー光の走査位置が当該各領域に含まれるときに前記変調信号出力部に入力される前記光量設定値を記憶する光量設定値記憶部と、
   前記画像データの１ライン分の前記レーザー光の走査の終了後であって、次に前記検出信号が出力される前における、前記光源部に前記レーザー光の発光を禁止させる発光禁止状態になっている期間内の何れかの時点で、基準信号を出力する基準信号出力部と、
   前記基準信号が出力された時点から、前記レーザー制御部によって前記画像データの次の１ライン分の前記レーザー光の走査が開始されるまでの間、前記画像データの１ライン分の前記レーザー光の走査が開始される領域に対応付けて前記光量設定値記憶部に記憶されている前記光量設定値と同じ値に設定された強制発光値を前記光量設定値として前記変調信号出力部に入力する光量調整部と、
   を備える光走査装置。
2. 前記パルス変調はパルス密度変調である請求項１に記載の光走査装置。
3. 請求項１又は２に記載の前記光走査装置と、
   前記光走査装置の前記感光体に形成された前記潜像を用いて、前記潜像に対応する画像を前記用紙に形成する画像形成部を備える画像形成装置。

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