(57)【要約】【課題】光ビーム検出（ＢＤ）センサの検出信号を基準のタイミングとして同期信号を生成する際、ＢＤセンサに入射する反射散乱光の影響を受け難い方法でこの信号を生成する。【解決手段】タイミング検出制御期間の開始時、入射回数カウンタと入射時間記憶装置の値を初期化０にする [1]。最初の反射散乱光が入射すると、入射時間カウンタを０からカウントアップさせ［２］、ＢＤセンサを通過後、入射時間カウンタの値（ｔ２）と入射時間記憶装置の値（０）を比較し、値の大きい方を入射時間記憶装置とタイミングカウンタにセットする。このときからタイミングカウンタはクロックに従ってカウントアップさせる［３］。次に、レーザが入射すると、新たな連続入射なので、同じ動作を行う［４］。レーザの場合入射時間は最初の反射散乱光よりも長いので、レーザのカウント値が入射時間記憶装置とタイミングカウンタにセットされ［５］、後の反射散乱光に対しても入射時間の比較により、最終的にこの値が同期信号に用いられる。【選択図】図４
2010214794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオ信号によって光源を点灯制御し、発する光ビームによって感光体面を周期的にライン走査する走査露光手段と、走査経路の前記光ビームが通過する定位置で入射光を検出する光ビーム検出手段と、光ビーム検出手段の検出信号を基準のタイミングとして動作する同期カウンタを持つ同期信号生成手段と、同期信号生成手段によって生成される同期信号を用いて前記ビデオ信号の出力を制御する制御手段を有する画像形成装置であって、
前記同期信号生成手段は、前記光ビーム検出手段が光の入射により検出信号を出力し続ける間の時間をカウントする入射時間カウンタと、
ライン走査周期内の予め定められた光ビーム検出可能期間における前記光ビーム検出手段の検出信号中の最も長い連続入射時間を判断するために、前記入射時間カウンタがこれまでに得た最大カウント値と現在のカウント値を比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果から長い方の入射時間を保持する入射時間記憶手段と、
前記入射時間記憶手段が保持する最も長い入射時間における入射開始からの経過時間をカウントするタイミングカウンタと、
前記光ビーム検出可能期間の終了時に前記タイミングカウンタのカウント値を前記同期カウンタにセットする動作条件設定手段
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記同期信号生成手段は、さらに、前記同期カウンタのカウント値がライン走査の１周期分の時間に達したときに０にリセットし、経過時間をカウントする擬似同期カウンタと、
前記光ビーム検出可能期間の終了時に、許容値を加えた前記擬似同期カウンタのカウント値が前記タイミングカウンタのカウント値よりも小さいか否かを確認するタイミングずれ確認手段と、
前記擬似同期カウンタに加える許容値を設定する手段を備え、
前記動作条件設定手段は、設定された許容値を加えた擬似同期カウンタのカウント値がタイミングカウンタのカウント値よりも小さいことを前記タイミングずれ確認手段が確認したことを条件に、擬似同期カウンタのカウント値をタイミングカウンタのカウント値に代えて同期カウンタにセットすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された画像形成装置において、
前記光ビーム検出手段への正常な光ビームの入射を判定するための入射時間範囲を設定する入射時間設定手段と、
前記入射時間カウンタのカウント値が前記入射時間設定手段によって設定された範囲外となったときに、このカウント値を前記入射時間記憶手段及び前記タイミングカウンタにセットしないようにする手段
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載された画像形成装置において、
ユーザユーザインターフェースとしての操作手段と、
設定された許容値を加えた擬似同期カウンタのカウント値がタイミングカウンタのカウント値よりも小さいことを前記タイミングずれ確認手段が確認したとき、前記操作手段で異常の発生を報知する手段
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２又は４に記載された画像形成装置において、
前記動作条件設定手段は、前記光ビーム検出可能期間の終了時に前記タイミングカウンタが不作動であるとき、前記擬似同期カウンタのカウント値を前記同期カウンタにセットすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された画像形成装置において、
ユーザユーザインターフェースとしての操作手段と、
前記光ビーム検出可能期間に前記光ビーム検出手段が入射光を検出した回数をカウントする入射回数カウンタと、
前記光ビーム検出手段への異常光の入射を判定するための検出回数範囲を設定する入射回数設定手段と、
前記入射回数カウンタのカウント値が入射回数設定手段により設定された範囲に達したとき、前記操作手段で異常の発生を報知する手段
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載された画像形成装置において、
前記同期信号生成手段は、画像形成装置の初期化処理期間において、ライン走査周期の１周期分を前記光ビーム検出可能期間とし、この期間において最も入射時間の長い入射光のタイミングを最初の同期カウンタの基準タイミングとして同期信号を生成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載された画像形成装置において、
前記同期信号生成手段は、さらに前記同期カウンタのカウント値がライン走査の１周期分の時間に達したときに０にリセットし、経過時間をカウントする擬似同期カウンタと、
許容値を加えた前記擬似同期カウンタのカウント値が、最初の同期カウンタの基準タイミングとして同期信号を生成した後の１周期で得られる前記タイミングカウンタのカウント値よりも小さいか否かを確認するタイミングずれ確認手段と、
前記擬似同期カウンタに加える許容値を設定する手段を備え、
前記動作条件設定手段は、画像形成装置の初期化処理期間において、設定された許容値を加えた擬似同期カウンタのカウント値がタイミングカウンタのカウント値よりも大きいことを前記タイミングずれ確認手段が確認したことを条件に、タイミングカウンタのカウント値を同期カウンタにセットし、逆に設定された許容値を加えた擬似同期カウンタのカウント値がタイミングカウンタのカウント値よりも小さいことを前記タイミングずれ確認手段が確認したことを条件に、擬似同期カウンタのカウント値をタイミングカウンタのカウント値に代えて同期カウンタにセットするという動作を設定された回数だけ繰り返すことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載された画像形成装置において、
ユーザユーザインターフェースとしての操作手段と、
光ビーム検出可能期間に前記同期信号生成手段で検出条件に適う同期信号が得られなかった回数をカウントする検出失敗カウンタと、
検出失敗回数の限度を設定する失敗限度設定手段と、
前記検出失敗カウンタのカウント値が設定された検出失敗回数の限度を超えたときに前記操作手段で異常の発生を報知し、画像形成を中止する異常処理手段を備えた特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
ビデオ信号によって光源を点灯制御し、発する光ビームによって感光体面を周期的にライン走査する走査露光を行い、走査経路の定位置で入射する前記光ビームを検出する光ビーム検出手段の検出信号を基準のタイミングとして生成される同期信号を用いて前記ビデオ信号の出力を制御する画像形成装置における前記同期信号を生成する方法であって、
前記光ビーム検出手段が連続入射により検出信号を出力し続ける間の時間をカウントする入射時間カウント工程と、
ライン走査周期内の予め定められた光ビーム検出可能期間に、前記光ビーム検出手段によって検出された中の最も長い連続入射時間を判断するために、前記入射時間カウント工程で先に得た最大カウント値と現在得たカウント値を比較する比較工程と、
前記比較工程で比較結果として得た最も長い入射時間を記憶する入射時間記憶工程と、
前記入射時間記憶工程で記憶した最も長い入射時間における入射開始からの経過時間をカウントするタイミングカウント工程と、
前記光ビーム検出可能期間の終了時に前記タイミングカウント工程で得たカウント値を同期信号を発生するカウンタにセットする動作条件設定工程
を有することを特徴とする同期信号生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオ信号によって光源を点灯制御し、発する光ビームによって感光体面を周期的にライン走査する走査露光を行う画像形成装置に関し、より詳しくは、前記ビデオ信号の出力を制御する同期信号をＢＤ信号（走査経路の定位置に設けた光ビーム検出手段の検出信号）を基準のタイミングとして生成する手段を備えた画像形成装置及び同期信号生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタ、複写機などの電子写真方式の画像形成装置では、一様に帯電させた感光体上に光ビーム（通常、レーザー光であるから、以下「レーザー」という）を当てて電荷を飛ばすことで画像を形成している。垂直方向に移動する感光体上を水平方向に高速で走査するレーザーを明滅させる走査露光を行うことで、レーザーの入射により電荷が飛ばされてトナーが付着するようになる部分と、レーザーが入射せずトナーが付着しない部分ができる。
感光体上に意図した画像を形成するためには、レーザーの走査とレーザーを明滅させる（点灯制御する）ビデオ信号の同期をとる必要がある。同期をとる方法としては、感光体の隣にレーザーの入射を検出する光ビーム検出手段としてのＢＤ（Beam Detect）センサーを取り付け、このセンサー上をレーザーが通過したタイミングから一定クロック後にビデオ信号を送り出す方法がある。
【０００３】
この方法で適正に画像形成動作を行うためには、走査されるレーザーをＢＤセンサーが正確に検知する必要がある。ＢＤセンサーの検出に生じる異常には、走査周期ごとに検出されるはずのＢＤ信号が検出されない場合があり、このような異常に対し、擬似的な検出信号を挿入するという解決方法が提案されている（特許文献１、参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＢＤセンサーの検出信号に生じる他の異常には、走査露光系内での反射光や散乱光、外乱光など、意図しない光をＢＤセンサーが検出してしまい、この誤検出信号に合わせたタイミングで同期がとられてしまい、異常画像の原因となる。
こうした外乱光の検出信号をＢＤ信号として検出することによる同期信号に生じる異常の発生を防止するための有効な手段が、提案されていないのが現状である。
本発明は、光ビーム検出手段（ＢＤセンサー）が検出するＢＤ信号を基準のタイミングとして同期信号を生成する従来技術の上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、外乱としてＢＤセンサーに入射する反射光や散乱光の影響を受けにくい方法で同期信号を生成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ビデオ信号によって光源を点灯制御し、発する光ビームによって感光体面を周期的にライン走査する走査露光手段と、走査経路の前記光ビームが通過する定位置で入射光を検出する光ビーム検出手段と、光ビーム検出手段の検出信号を基準のタイミングとして動作する同期カウンタを持つ同期信号生成手段と、同期信号生成手段によって生成される同期信号を用いて前記ビデオ信号の出力を制御する制御手段を有する画像形成装置であって、前記同期信号生成手段は、前記光ビーム検出手段が光の入射により検出信号を出力し続ける間の時間をカウントする入射時間カウンタと、ライン走査周期内の予め定められた光ビーム検出可能期間における前記光ビーム検出手段の検出信号中の最も長い連続入射時間を判断するために、前記入射時間カウンタがこれまでに得た最大カウント値と現在のカウント値を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果から長い方の入射時間を保持する入射時間記憶手段と、前記入射時間記憶手段が保持する最も長い入射時間における入射開始からの経過時間をカウントするタイミングカウンタと、前記光ビーム検出可能期間の終了時に前記タイミングカウンタのカウント値を前記同期カウンタにセットする動作条件設定手段を備えたことを特徴とする。
本発明は、ビデオ信号によって光源を点灯制御し、発する光ビームによって感光体面を周期的にライン走査する走査露光を行い、走査経路の定位置で入射する前記光ビームを検出する光ビーム検出手段の検出信号を基準のタイミングとして生成される同期信号を用いて前記ビデオ信号の出力を制御する画像形成装置における前記同期信号を生成する方法であって、前記光ビーム検出手段が連続入射により検出信号を出力し続ける間の時間をカウントする入射時間カウント工程と、ライン走査周期内の予め定められた光ビーム検出可能期間に、前記光ビーム検出手段によって検出された中の最も長い連続入射時間を判断するために、前記入射時間カウント工程で先に得た最大カウント値と現在得たカウント値を比較する比較工程と、前記比較工程で比較結果として得た最も長い入射時間を記憶する入射時間記憶工程と、前記入射時間記憶工程で記憶した最も長い入射時間における入射開始からの経過時間をカウントするタイミングカウント工程と、前記光ビーム検出可能期間の終了時に前記タイミングカウント工程で得たカウント値を同期信号を発生するカウンタにセットする動作条件設定工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、同期検出が反射、散乱光として入射してくる外乱光の影響を受けにくくなるため、安定した同期信号を生成し、この同期信号を用いて形成される画像の品質を向上させることができ、また、走査露光系内での反射光や散乱光に対する対策（レンズ端の反射低減加工、マスクの取り付けなど）を組込む必要が無くなり、コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ＢＤセンサーに生じるレーザー光検出信号と異常信号の関係を説明する図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の実施形態の要部構成及び関連構成の概略を示す図である。
【図３】タイミング検出（同期信号生成）の基本制御動作の１例を示すフロー図である。
【図４】タイミング検出の制御動作の１例を示すタイミングチャートである。
【図５】疑似同期信号を出力する疑似同期カウンタの動作フローを示す図である。
【図６】初期化処理における同期信号生成動作の１例を示す制御フロー図である。
【図７】タイミング検出の制御動作の１例を示すタイミングチャートである。
【図８】画像形成（印刷）時における同期信号生成動作の１例を示す制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に本発明の実施形態について、添付した図面を参照して説明する。
本発明の実施形態を説明する前に、先ず、本発明の原理を説明する。
本発明は、上述のように、光ビーム検出手段（ＢＤセンサー）が検出するＢＤ信号を基準のタイミングとして同期信号を生成する際に、外乱としてＢＤセンサーに入射する反射光や散乱光（以下「反射散乱光」という）の影響を受けないようにすることが課題であるから、ＢＤ信号において検出するべき光ビーム（レーザー）と反射散乱光の信号を判別することが、先ず必要である。
【０００９】
図１は、ＢＤセンサーの検出に生じるレーザー光検出信号と異常信号の関係を説明する図である。同図において、横軸は時間、縦軸はＢＤセンサーの検出信号を示す。検出信号は、光の入射時を低レベルで示す
図１（Ａ）に示すように、反射散乱光は、検出するべきレーザーに比べて弱く、検出信号が出続ける時間も短くなることが多い（同図中に示す「反射散乱光の検出時間ｔ１，ｔ３＜レーザーの検出時間ｔ２」の状態）。そのため、予め定められたレーザー検出可能期間（ＢＤセンサーへの入射期間を含んだレーザーの強制点灯期間）中に検出されたレーザーの連続入射時間を比較し、最も入射時間の長い光（レーザー及び反射散乱光を含む、以下同様）の入射タイミングを用いて同期をとることで、検出するべきレーザーのタイミングを得ることができる。
【００１０】
ただ、最も入射時間の長い光の入射タイミングを用いる方法だけでは、図１（Ｂ）に示すように、反射散乱光が検出するべきレーザーの直前に入射し、検出信号が繋がってしまったときには、誤検出となってしまう。つまり、このときには、検出されるタイミングは、検出するべきタイミングよりも早くなるので、検出した信号は、採用できない。
そこで、前回の検出時に得られたタイミングから得られる計算上のタイミング（擬似検出タイミング）と検出されたタイミングとを比較し、検出されたタイミングが一定以上早い場合は擬似検出タイミングを用いて同期をとることで、検出するべきレーザーの直前に入射した反射散乱光の影響を取り除くことができる。なお、上記の方法は前回の検出時に得られたタイミングが正しくないと機能しないが、反射散乱光は、図１（Ｃ）に示すように、レーザー検出可能期間のたびに検出される場合と検出されない場合とに分かれることが多いため、画像形成開始前に予め上記タイミング検出動作を繰り返しておくことで、検出するべきレーザーの直前に入射した反射散乱光の影響を取り除くことができる（詳細は、後述する図６のフローのタイムチャートの設明、参照）。
【００１１】
図１の原理に基づいてレーザーの検出信号に基づいて同期信号を生成する同期信号生成機能を有する画像形成装置の実施形態を以下に説明する。
図２は、本発明に係る画像形成装置の実施形態の要部構成及び関連構成の概略を示す図である。
図２に示す画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置として、基本構成が既知のプリンタ、複写機等にこの実施形態に独自の同期信号生成機能を実現する手段を組込んだ構成を示すものである。従って、同図は、レーザーの駆動を制御するビデオ信号を所定のタイミングでレーザーに出力する制御装置に設ける同期信号生成機能を実現する手段の構成を主に、関係の深いレーザー露光走査系の概略構成を示し、既知の構成部分は省略している。
【００１２】
図２において、レーザー露光走査系の要素として、ビデオ信号に従って明滅し（点灯制御され）、光ビームを発するレーザーダイオード１と、回転しながらレーザーダイオード１からのレーザーを反射し、感光体３上を水平方向に（図２中の矢示Ｈ）走査させるポリゴンミラー２と、垂直方向に（図２中の矢示Ｖ）回転しながらレーザーを受け、静電潜像を形成する感光体３を有する。レーザー露光走査系は、帯電した感光体３面をレーザーによって露光走査し、露光部分に静電潜像を形成する。
また、制御装置５は、レーザーの走査と同期をとってレーザーダイオード１の駆動を制御するビデオ信号をレーザーダイオード１に出力する、つまり、走査周期内において一定のタイミングでビデオ信号をレーザーダイオード１に出力するための同期信号を生成する。このため、制御装置５は、走査経路（図２中における矢示Ｈの走査ライン）の前記レーザービームが通過する定位置で入射光を検出するＢＤセンサー４の検知信号を基準のタイミングとして取得する。
なお、同期信号生成機能を利用する際に発生する異常をユーザ等に知らせるために、ユーザユーザインターフェースとして機能する表示パネル６を制御装置５の管理下におく。
【００１３】
制御装置５は、ＢＤセンサー４の検知信号に基づいて同期信号を生成するために、次に示す要素を有する。
入射時間カウンタ５ａ：ＢＤセンサー４の検知信号の入力を受け、レーザー等の光がＢＤセンサー４に入射を開始してから通過するまでの入射時間をクロックのカウント値として計測するカウンタ。
入射時間確認装置５ｂ：入射時間カウンタ５ａによってカウントされたレーザー等の光入射時間が予め設定された検出入射時間範囲内であることを確認する装置。
入射時間比較器５ｃ：入射時間記憶装置５ｄ（後述）の値と入射時間カウンタ５ａによってカウントされたレーザー等の光の入射時間を比較する装置。
入射時間記憶装置５ｄ：レーザー検出可能期間開始後最も長かった入射時間を記憶する装置。
タイミングカウンタ５ｅ：レーザー検出可能期間開始後最も長かった入射光の入射からの時間を保持するタイミングカウンタ５ｅ。
同期カウンタ５ｆ：ビデオ信号とレーザーの走査の同期に使用する同期（クロック）信号を出力するカウンタ。
【００１４】
ビデオ信号制御装置５ｇ：レーザー検出可能期間内ではレーザーダイオード１を強制点灯させ、それ以外では同期カウンタ５ｆに従って同期をとり、レーザーダイオード１にビデオ信号を出力する制御装置。
入射回数カウンタ５ｈ：レーザー検出可能期間開始後にＢＤセンサー４に光が入射した回数をカウントするカウンタ。
入射回数比較器５ｉ：表示パネル６に警告を表示する予め設定された検出回数限度と入射回数カウンタ５ｈの値を比較する装置。
擬似同期カウンタ５ｊ：同期カウンタ５ｆのタイミングから１周期分遅れたタイミングを保持するカウンタ（図５、参照）。
検出失敗カウンタ５ｋ：タイミング検出（図３、参照）に失敗した回数をカウントするカウンタ。
検出失敗回数比較器５ｌ：表示パネル６に警告を表示する予め設定された検出失敗限度と検出失敗カウンタの値を比較する装置。
タイミングずれ確認装置５ｍ：タイミングカウンタ５ｅの値と擬似同期カウンタ５ｊの値に予め設定されたタイミングずれ限度を足した値とを比較し、タイミングカウンタ５ｅの値が小さければタイミングカウンタ５ｅの値を同期カウンタ５ｆにセットし、タイミングカウンタ５ｅの値が大きければ擬似同期カウンタ５ｊの値を同期カウンタにセットする装置。
【００１５】
制御装置５は、図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、プログラムを動作させるときのワークメモリとして使用するＲＡＭ（Random Access Memory）等を要素としてコンピュータを構成し、該ＣＰＵによってプログラムを駆動することによってこの制御装置を構成する。この制御装置５を構成するＲＯＭには、印刷制御に係るプログラムの一部に後述する図３、図５、図６及び図８の制御フロー図に示す同期信号生成機能等を実行するためのプログラムを記録しておくことで、制御装置５のＣＰＵが、この機能を実現する手段を構成する。なお、上記プログラムを記録する媒体としては、上記ＲＯＭに限らず、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ（Compact Disk）−ＲＯＭ、ＭＯ（Magnet Optical Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体を用いることができる。また、プログラムを、インターネット等のネットワーク（図示せず）に接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしても良い。
【００１６】
ここで、露光走査によって感光体３上に静電潜像を形成する動作のうち、制御装置５が持つ同期信号生成機能に関連する基本動作過程を説明する。
動作過程（１）  印刷指令を受け、ポリゴンミラー２、感光体３を安定して回転する状態に立ち上げる。
動作過程（２）  制御装置５は、新たに入力されるＢＤセンサー４の検知信号に対応するために各種カウンタ、記憶装置等を初期化し、レーザーダイオード１を強制点灯させてＢＤセンサー４でレーザー等の光を検出することで最初の同期タイミングを得る。
動作過程（３）  制御装置５は、ＢＤセンサー４がレーザーを検出したタイミングで同期をとり、ビデオ信号をレーザーダイオード１に出力する。
動作過程（４）  レーザーダイオード１がビデオ信号に従って点灯制御され、感光体４上に静電潜像が１ラインだけ形成される。
動作過程（５）  制御装置５は、レーザーがＢＤセンサー４上に来るタイミング（ＢＤセンサー４がレーザーを検出したタイミングから予測）の前後に所定の幅をもって予め定めた時間をレーザー検出可能期間として設定して、この期間にレーザーダイオード１を点灯させてＢＤセンサー４でレーザーを検出する。
動作過程（６）  上記動作過程（３）〜（５）を繰り返し、２ライン目、３ライン目、・・・と、ラインごとに検出されたＢＤ信号をもとに同期をとり、各走査周期内において一定のタイミングでビデオ信号をレーザーダイオード１に出力して静電潜像を形成してゆく。
【００１７】
次に上記した制御装置５の同期信号生成機能に係る動作を詳細に説明する。
制御装置５が有する同期信号生成機能は、第１に、上記で図１（Ａ）を参照して説明した原理に基づいて、レーザー検出可能期間にＢＤセンサーで検出された光の連続入射時間を比較し、最も入射時間の長い光（レーザー）の入射タイミングを用いて同期をとること、つまり反射散乱光（外乱）の影響を防いで正しいレーザーのタイミングを検出し、同期信号に反映させる機能である。この基本機能に必要な「タイミング検出」について以下に説明する。
【００１８】
「タイミング検出」
このタイミング検出動作は、制御装置５が初期化動作時、画像形成時共に走査周期ごとに行う基本的な制御動作である。
以下に、タイミング検出の基本制御動作のフローを示す図３を参照して、動作を詳細に説明する。なお、この制御フローは、タイミング検出に成功したか否かをこの制御フローを通すことによって判断し、判断結果に従い、レーザーの駆動を制御するビデオ信号を所定のタイミングでレーザーに出力するための同期信号を生成し、印刷制御の実行につなげる動作を担うものである。
【００１９】
図３のフローによると、制御装置５は、先ず、タイミング検出を開始するとき、ＢＤセンサー４に入射し続ける光（レーザー及び反射散乱光を含む、以下同様）の入射時間を記録する入射時間記憶装置５ｄを初期化し（ステップＳ１０１）、同時に入射回数カウンタ５ｈを初期化する（ステップＳ１０２）。
この後、ＢＤセンサー４に光が入射したか否かを確認し（ステップＳ１０３）、ＢＤセンサー４に光が入射することが確認できれば（ステップＳ１０３-YES）、まず入射回数カウンタ５ｈを１カウントアップする(ステップＳ１０４)。並行して、入射時間カウンタ５ａを一度初期化してからクロックに従ってカウントアップしてゆき、光がＢＤセンサー４を通過する（この場合、光はレーザーとみなせる）と、入射開始から、通過するまでの時間を計測する（ステップＳ１０７）。
【００２０】
通過直後に、計測した入射時間カウンタ５ａのカウント値が正常動作時のレーザーによって得られる値に基づいて予め定められた検出入射時間範囲内であることを入射時間確認装置５ｂで確認する（ステップＳ１０８）。
ここで、入射時間カウンタ５ａのカウント値が設定範囲外であった場合は（ステップＳ１０８-NO）、無視する。
他方、入射時間カウンタ５ａのカウント値が設定範囲内であった場合は（ステップＳ１０８-YES）、入射時間カウンタ５ａのカウント値を入射時間記憶装置５ｄに記憶されている値と入射時間比較器５ｃで比較し（ステップＳ１０９）、入射時間記憶装置５ｄが入射時間記憶装置５ｄに記憶されている値よりも大きければ（ステップＳ１０９-YES）、入射時間記憶装置５ｄとタイミングカウンタ５ｅにそれぞれ入射時間カウンタ５ａのカウント値をセットする（ステップＳ１１０、Ｓ１１１）。このとき、入射時間カウンタ５ａのカウント値がセットされたタイミングカウンタ５ｅは、クロックに従ってカウントアップさせてゆく。
【００２１】
次に、入射回数カウンタ５ｈのカウント値を入射回数比較器５ｉで予め設定された検出回数限度と比較し（ステップＳ１１２）、入射回数カウンタ５ｈのカウント値の方が大きいときは（ステップＳ１１２-NO）、表示パネル６に異常が発生したことを知らせる警告表示を行う（ステップＳ１１３）。
ステップＳ１１２で入射回数カウンタ５ｈのカウント値が検出回数限度内である場合（ステップＳ１１２-YES）或いはステップＳ１１３で警告表示を行った後、所定のタイミング検出時間が終了したか否かを確認する（ステップＳ１１４）。
ここで、所定のタイミング検出時間が終了していなければ（ステップＳ１１４-NO）タイミング検出時間が終了するまでステップＳ１０２〜Ｓ１１２を繰り返す。
【００２２】
他方、ステップＳ１１４で所定のタイミング検出時間が終了していれば（ステップＳ１１４-YES）、このタイミング検出の制御フローの動作結果として、タイミング検出制御時間の間にレーザーの入射が検出されていれば、ステップＳ１１１でタイミングカウンタ５ｅには、検出するべきレーザーが入射してからの経過時間が保持される。また、レーザー検出可能期間中にレーザーの入射が１回も検出されておらず（ステップＳ１０３-NO）、入射回数カウンタ５ｈに記憶されているカウント値が初期化時と同じままであった場合は検出失敗になる。
制御フローの手順では、タイミング検出時間の終了を確認した後、入射回数カウンタ５ｈに記憶されているカウント値が初期値と異なるか否かを確認し（ステップＳ１１５）、初期値と同じであれば（ステップＳ１１５-NO）タイミング検出は失敗であり、初期値と異なれば（ステップＳ１１５-YES）タイミング検出は成功となる。
【００２３】
上記したタイミング検出の制御動作を図４のタイミングチャートによって示す動作例により説明する。なお図４中の［１］〜［７］は、動作を下記の説明で参照するために付したもので、動作過程は番号順に進行する。
図４に示す例では、タイミング検出制御期間において、検出するべきレーザーがｔ４クロックの間入射し、その前後の２箇所において、反射散乱光がｔ２，ｔ６クロックの間で検出された場合の各カウンタの動作を示す。
まず、タイミング検出制御期間が始まるときに、入射回数カウンタ５ｈと入射時間記憶装置５ｄの値を初期化し、０にする（動作［１］）。
最初の反射散乱光がＢＤセンサー４に入射すると、入射時間カウンタ５ａを０からクロックに従ってカウントアップさせてゆく（動作［２］）。
最初の反射散乱光反射散乱光１がＢＤセンサー４を通り過ぎると、入射時間カウンタ５ａのカウント値（ｔ２）と入射時間記憶装置５ｄの値（０）を入射時間比較器５ｃで比較し、入射時間カウンタ５ａのカウント値のほうが大きいので、入射時間カウンタ５ａのカウント値を入射時間記憶装置５ｄとタイミングカウンタ５ｅにセットする。このときから、タイミングカウンタ５ｅは、クロックに従ってカウントアップさせてゆく（動作［３］）。
【００２４】
その後、レーザーが入射すると、新たな連続入射であるから、入射時間カウンタ５ａを０からクロックに従ってカウントアップさせてゆく（動作［４］）。
レーザーが通り過ぎたときに、入射時間カウンタ５ａのカウント値（ｔ４）と入射時間記憶装置５ｄの値（最初の反射散乱光の入射時間ｔ２）とを入射時間比較器５ｃで比較し、入射時間カウンタ５ａのカウント値の方が大きいので、入射時間カウンタ５ａのカウント値を入射時間記憶装置５ｄとタイミングカウンタ５ｅにセットし、タイミングカウンタ５ｅは、クロックに従ってカウントアップさせてゆく（動作［５］）。
続けて、後の反射散乱光が入射すると、新たな連続入射であるから、入射時間カウンタ５ａを０からクロックに従ってカウントアップさせてゆく（動作［６］）。
次いで、後の反射散乱光が通り過ぎたときに、入射時間カウンタ５ａのカウント値（ｔ６）と入射時間記憶装置５ｄの値（レーザーの入射時間ｔ４）とを比較する。今回は、入射時間カウンタ５ａのカウント値が入射時間記憶装置５ｄの値よりも小さいので、入射時間記憶装置５ｄやタイミングカウンタ５ｅへは、値をセットしない（動作［７］）。
上記の制御動作の結果、タイミング検出期間の終了時には、タイミングカウンタ５ｅにレーザーがＢＤセンサー４に入射を開始してからの時間が保持され、適正な同期信号として用いることができる。
【００２５】
「同期信号の生成」
上記「タイミング検出」動作で、タイミング検出に成功した場合には、タイミングカウンタ５ｅの出力を同期カウンタ５ｆにセットすることにより、目的の同期信号を生成することができる。
ただ、図１（Ｂ）の光入射状態、即ち、レーザーの直前に入射した反射散乱光の検出信号が繋がってしまったときには、上記「タイミング検出」動作では、反射散乱光が入射開始時となりこの時点を検出するので、誤ったタイミングを検出してしまうことになる。
そこで、前回の検出時に得られたタイミングから得られる計算上のタイミング（以下、「擬似検出タイミング」という）と実際に検出したタイミングとを比較し、比較結果として得られる時間差（以下、「タイミングずれ」という）が予め定めた限度（以下、「タイミングずれ限度」という）を超えて早まった場合は、擬似検出タイミングを用いて同期をとることで、検出するべきレーザーの直前に入射した反射散乱光の影響を取り除くようにする。
なお、上記した誤検出を防ぐ方法は、前回の検出時に得られたタイミングが正しい（誤検出していない）ことが前提条件になる。この前提条件を満たすようにするには、画像形成開始前に予め走査周期の複数回にわたってタイミング検出を繰返すことにより達成することができる（詳細は後述の図６のフローの説明、参照）。
【００２６】
ここで、誤検出によるタイミングずれを補償するための擬似検出タイミングを用いる同期信号の生成動作にっいて説明する。
先ず、擬似同期信号を出力する擬似同期カウンタ５ｊについて説明する。
図５は、擬似同期カウンタ５ｊの動作フローを示す図である。
同図によると、擬似同期カウンタ５ｊは、画像形成（印刷）指令や初期化動作の指令が発せられる時に起動され、その後、同期カウンタ５ｆの値が１周期分のカウント値Ｔになることを確認し（ステップＳ２０１）、このときにリセットされ（後述する図７に参照されるように、同期カウントの値Ｔにおける擬似同期カウントの値が０になる）、クロックに従ってカウントアップする動作を行う（ステップＳ２０２）。つまり、擬似同期カウンタ５ｊは、見かけ上、同期カウンタ５ｆの１周期分前のカウント値をとるように動作する。
擬似同期カウンタ５ｊの動作は、画像形成動作が稼働中に（ステップＳ２０３−NO）、継続され、画像形成動作が終了するときに（ステップＳ２０３−YES）、動作を終える。
【００２７】
図６は、初期化処理において行う、擬似検出タイミングを用いる同期信号の生成動作の１例を示す制御フロー図である。
図６のフローによると、制御装置５は、初期化処理の開始時に、先ず、タイミング検出（図３、参照）に失敗した回数をカウントする検出失敗カウンタ５ｋを初期化する（ステップＳ３０１）。同時に、ライン走査の１周期分の間、レーザー検出可能期間として、上述のタイミング検出制御（図３）を行う（ステップＳ３０２）。
ステップＳ３０２で行ったタイミング検出が成功したか否かを確認し（ステップＳ３０３）、タイミング検出に失敗した場合に（ステップＳ３０３−NO）、検出失敗カウンタ５ｋのカウント値を１カウントアップする（ステップＳ３１５）。
次いで、検出失敗カウンタ５ｋのカウント値を検出失敗回数比較器５ｌで予め設定された検出失敗回数限度と比較し（ステップＳ３１６）、検出失敗カウンタ５ｋのカウント値が検出失敗回数限度を超えた場合は（ステップＳ３１６−YES）、表示パネル６にエラーが発生したことを報知し、例えばエラーメッセージを表示して、画像形成を中止する（ステップＳ３１７）。
他方、検出失敗カウンタ５ｋのカウント値が検出失敗回数限度を超えていない場合は（ステップＳ３１６−NO）、ステップＳ３０２に戻し、再度上述のタイミング検出制御（図３）を行う。
【００２８】
ステップＳ３０３でタイミング検出に成功した場合に（ステップＳ３０３−YES）、タイミングカウンタ５ｅに光がＢＤセンサー４に入射を初めてからの経過時間が保持されているので、この値を同期カウンタ５ｆにセットし、クロックに従ってカウントアップする動作を行う（ステップＳ３０４）。
次に、再度検出失敗カウンタ５ｋを初期化し（ステップＳ３０５）、また、再度実行するタイミング検出制御に係るステップＳ３０７〜Ｓ３１３の繰返し処理を管理するための手順を行う（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０７〜Ｓ３１３で行うタイミング検出制御は、擬似同期カウンタ５ｊが適用可能な動作であり、この動作を行う場合に、誤検出を防ぐための上述の前提条件を確保するために、予め定めた回数にわたって繰返される。この繰返し処理よって、ＢＤセンサー４への光の入射開始が反射散乱光になっても、誤検出によるタイミングずれを補償し適切なタイミングを維持することができる。レーザーによって一度正しいタイミングを検出できれば、誤検出の原因となる反射散乱光の影響を無くすことができる。なお、上記繰返し処理は、偶発的なタイミング検出の失敗を補償することもできる。
【００２９】
次いで、予め定めた回数にわたってタイミング検出制御を行う（ステップＳ３０７）。このタイミング検出制御は、同期カウンタ５ｆに基づいて設定されたタイミングで上述のタイミング検出制御（図３）を実行する。このとき、ステップＳ３０３でタイミング検出に成功し、ステップＳ３０４で同期カウンタ５ｆには、光がＢＤセンサー４に入射を初めてからの経過時間がセットされるので、この値から１周期分のカウント値Ｔに達するまでがこのタイミング検出制御の期間となる。
この後、ステップＳ３０７で設定されたタイミング検出制御においてタイミング検出が成功したか否かを確認する（ステップＳ３０８）。
【００３０】
ここで、タイミング検出に成功した場合は（ステップＳ３０８−YES）、タイミングカウンタ５ｅのカウント値（このタイミング検出制御期問で光がＢＤセンサー４に入射を初めてからの経過時間）を擬似同期カウンタ５ｊのカウント値にタイミセグずれ限度を足した値と比較し、擬似同期カウンタ５ｊのカウント値にタイミングずれ限度を足した値よりもタイミングカウンタ５ｅのカウント値の方か小さいか否かを確認する（ステップＳ３０９）。この処理は、タイミングずれ確認装置５ｍによって、擬似検出タイミングと実際に検出したタイミングとのずれが許容限度内であるか否かを確認する処理である。
ステップＳ３０９でタイミングカウンタ５ｅのカウント値の方が小さい場合は（ステップＳ３０９−YES）、同期カウンタ５ｆにタイミングカウンタ５ｅのカウント値をセットし、クロックに従ってカウントアップする（ステップＳ３１０）。
【００３１】
他方、タイミング検出に失敗した場合（ステップＳ３０８−NO）やステップＳ３０９でタイミングカウンタ５ｅのカウント値が擬似同期カウンタ５ｊの値にずれ限度を足した値よりも大きい場合に（ステップＳ３０９−NO）、検出失敗カウンタ５ｋを１カウントアップし（ステップＳ３１１）、また、同期カウンタ５ｆには擬似同期カウンタ５ｊのカウント値をセットし（後述する図７の動作［６］、参照）、クロックに従ってカウントアップする（ステップＳ３１２）。
次いで、検出失敗カウンタ５ｋのカウント値が検出失敗限度を超えたか否かを確認し（ステップＳ３１３）、超えた場合は（ステップＳ３１３−YES）、表示パネル６にエラーが発生したことを報知し、例えばエラーメッセージを表示して、画像形成を中止する（ステップＳ３１４）。
他方、検出失敗カウンタ５ｋのカウント値が検出失敗限度を超えない場合は（ステップＳ３１３−NO）、ステップＳ３１８に移行する。
ステップＳ３１８は、ステップＳ３１０，Ｓ３１３の後段で、タイミング検出制御に係るステップＳ３０７〜Ｓ３１３の繰返し処理を管理するための手順を行う。ここで、予め定めた回数のタイミング検出制御を行っていなければ、ステップＳ３０７に戻し、再度タイミング検出制御に係るステツプＳ３０７〜Ｓ３１３を行う。
予め定めた回数のタイミング検出制御が完了すれば、この制御フローによる初期化処理を終え、次の印刷制御へ移行する（ステップＳ３１９）。
【００３２】
上記した同期信号の生成制御動作を図７のタイミングチャートによって示す動作例により説明する。なお図７中の［１］〜［６］は、動作を下記の説明で参照するために付したもので、動作過程は番号順に進行する。
図７に示す例において、始めのタイミング検出制御期間では、入射開始が反射散乱光になる（誤検出の原因を持つ），ｔ０クロックの間光Ａの入射があり、次のタイミング検出制御期間では、ｔ２クロックの間反射散乱光Ｂと入射開始がレーザーになる（誤検出しない）ｔ３クロックの間光（レーザーのみ）Ｃの入射があり、その次のタイミング検出制御期間では、入射開始が反射散乱光になる（誤検出の原因を持つ）ｔ５クロックの間光Ｄの入射がある場合の各カウンタの動作を示す。
まず、ライン走査の１周期分の時間（Ｔ）をタイミング検出制御期間としてタイミング検出を開始し（動作［１］）、この期間で最も長い連続入射した光の入射開始時からのカウント値を保持するタイミングカウンタ５ｅに得られた値を同期カウンタ５ｆにセットし、クロックに従ってカウントアップする（動作［２］）。この例では、レーザーの直前に反射散乱光が入射し、検出信号波形が一つながりになっている光Ａを検出するため、この時点では同期カウンタ５ｆの示すタイミングは、本来検出するべきタイミングよりも早いものになる。
【００３３】
次に、同期カウンタ５ｆの値がＴを示す時間の前後（どれくらいの間でタイミング検出を行うかは設定による）に設定したタイミング検出制御期間においてタイミング検出を行う（動作［３］）。この例では、反射散乱光Ｂが先に入射し、少し遅れてレーザーＣが入射しているが、タイミング検出制御期間における最も長い連続入射した光の入射開始時からのカウント値を保持する制御動作により、タイミングカウンタ５ｅからはレーザーＣが入射してからの経過時間（ｔ３＋ｔ４）が得られる（動作［４］）。また、ここでは、誤検出によるタイミングずれを補償する機能が働き、タイミングカウンタ５ｅのカウント値（ｔ３＋ｔ４）と擬似同期カウンタ５ｊのカウント値（ｔ７）にタイミングずれ限度（ｔ）を足した値とが比較される。この例では、擬似同期カウンタ５１のカウント値（ｔ７）にタイミングずれ限度（ｔ）を足した値（ｔ７＋ｔ）に比べ、タイミングカウンタ５ｅのカウント値（ｔ３＋ｔ４）の方が小さいので、タイミングカウンタ５ｅの値を同期カウンタ５ｆにセットし（この期間ではタイミングずれを補償する必要がない）、クロックに従ってカウントアップする（動作［５］）。
この時点で同期カウンタの示すタイミングは本来検出するべきタイミングになる。
【００３４】
また、次のタイミング検出制御期間に、レーザーの直前に反射散乱光が入射し、検出信号波形が一つながりになっている光Ｄが再度入射した場合、上記した最初の動作と同様にタイミングカウンタ５ｅには、カウント値（ｔ５＋ｔ６）が保持される。また、ここでは、誤検出によるタイミングずれを補償する機能が働き、タイミングカウンタ５ｅのカウント値（ｔ５＋ｔ６）と擬似同期カウンタ５ｊのカウント値（ｔ８）にタイミングずれ限度（ｔ）を足した値とが比較される。
この例では、擬似同期カウンタ５ｊのカウント値（ｔ８）にタイミングずれ限度（ｔ）を足した値（ｔ８＋ｔ）に比べ、タイミングカウンタ５ｅのカウント値（ｔ５＋ｔ６）の方が大きくなるので、タイミングずれが補償され、同期カウンタ５ｆには擬似同期カウンタ５ｊのカウント値（ｔ８）がセットされ、クロックに従ってカウントアップする（動作［６］）。
【００３５】
「同期信号の生成（画像形成時）」
ここでは、画像形成（印刷）時において、上記「タイミング検出」動作（最も入射時間の長い光の入射タイミングを検出する動作）を行い、かつ誤検出によるタイミングずれを擬似同期信号で補償する同期信号生成動作を行う形態の実施例を説明する。なお、ＢＤセンサー４の検知信号をもとにタイミング検出を行う動作は基本的に上記「タイミング検出」動作を適用し、また、擬似同期信号を生成する手段は、図５の動作を行う上記擬似同期カウンタ５ｊを適用するので、詳細は、先の説明を参照することとする。
【００３６】
図８は、画像形成（印刷）時に行う、擬似検出タイミングが適用可能な同期信号の生成動作の１例を示す制御フロー図である。
図８のフロー１によると、制御装置５は、印刷処理の開始時に、先ず、タイミング検出（図３、参照）に失敗した回数をカウントする検出失敗カウンタ５ｋを初期化する（ステップＳ４０１）。
この後、実行するタイミング検出制御に係るステップＳ４０３〜Ｓ４１１の処理を全ての行が印刷し終わるまで繰返し行う（通常走査ラインごとに行う）ので、この動作を管理するための手順を行う（ステップＳ４０２）。なお、以降のステップＳ４０３〜Ｓ４１１で行うタイミング検出制御は、擬似同期カウンタ５ｊが適用可能な動作であり、この動作を行う揚合に、誤検出を防ぐための上述の前提条件を確保するために、擬似同期カウンタ５ｊを適用した回数を含んだ形で検出失敗をカウントし、予め定めた限界を超えた場合に、警告表示等により異常を知らせる。
【００３７】
次いで、印刷が終了するまで繰返して行うタイミング検出制御を開始する（ステップＳ４０３）。このタイミング検出制御は、同期カウンタ５ｆに基づいて設定されたタイミングで上述のタイミング検出制御（図３）を実行する。このとき、同期カウンタ５ｆには、初期化処理でタイミング検出に成功したときに光がＢＤセンサー４に入射を初めてからの経過時間或いは擬似同期カウンタ５ｊのカウント値がセットされるので、この値から１周期分のカウント値Ｔに達するまでがこのタイミング検出制御の期間となる。
この後、ステップＳ３０７で設定されたタイミング検出制御においてタイミング検出が成功したか否かを確認する（ステップＳ４０４）。
【００３８】
ここで、タイミング検出に成功した場合は（ステップＳ４０４−YES）、タイミングカウンタ５ｅのカウント値（このタイミング検出制御期間で光がＢＤセンサー４に入射を初めてからの経過時間）を擬似同期カウンタ５ｊのカウント値にタイミングずれ限度を足した値と比較し、擬似同期カウンタ５ｊカウント値にタイミングずれ限度を足した値よりもタイミングカウンタ５ｅのカウント値の方か小さいか否かを確認する（ステップＳ４０５）。この処理は、タイミングずれ確認装置５ｍによって、擬似検出タイミングと実際に検出したタイミングとのずれが許容限度内であるか否かを確認する処理である。
ステップＳ４０５でタイミングカウンタ５ｅのカウント値の方が小さい場合は（ステップＳ４０５−YES）、同期カウンタ５ｆにタイミングカウンタ５ｅのカウント値をセットし、クロックに従ってカウントアップする（ステップＳ４０６）。
【００３９】
他方、タイミング検出に失敗した場合（ステップＳ４０４−NO）やステップＳ４０５でタイミングカウンタ５ｅのカウント値が擬似同期カウンタ５ｊの値にずれ限度を足した値よりも大きい場合に（ステップＳ４０５−NO）、検出失敗カウンタ５ｋを１カウントアップし（ステップＳ４０７）、また、同期カウンタ５ｆには擬似同期カウンタ５ｌのカウント値をセットし（上述した図７の動作［６］、参照）、クロックに従ってカウントアップする（ステップＳ４０８）。
次いで、検出失敗カウンタ５ｋのカウント値が検出失敗限度を超えたか否かを確認し（ステップＳ４０９）、超えた場合は（ステップＳ４０９−YES）、表示パネル６に異常が生じた可能性があることを警告し、例えばその旨のメッセージを表示し（ステップＳ４１０）、ステップＳ４１１に移行する。
【００４０】
他方、検出失敗カウンタ５ｋのカウント値が検出失敗限度を超えない場合は（ステップＳ４０９−NO）、直ちにステップＳ４１１に移行する。
ここまでのタイミング検出動作で、同期カウンタ５ｆのカウンタ値が更新されるので、この同期カウンタ５ｆが示すタイミングで生成された同期信号と同期をとってビデオ信号をレーザーダイオード１に送り、点灯制御の駆動に用いることで、感光体３上における形成開始位置を一定にして画像を作ることができる（ステップＳ４１１）。
ステップＳ４１２は、ステップＳ４１１の後段で、タイミング検出動作を含む印刷制御に係るステップＳ４０３〜Ｓ４１１の繰返し処理を管理するための手順を行う。ここで、印刷未処理の行があれば、ステップＳ４０２に戻し、再度タイミング検出動作を含む印刷制御に係るステップＳ４０３〜Ｓ４１１を行う。
ステップＳ４１２で全行の印刷が完了したことを確認して、この制御フローによる印刷処理を終える。
【符号の説明】
【００４１】
１・・レーザーダイオード、２・・ポリゴンミラー、３・・感光体、４・・ＢＤ（光ビーム検出）センサー、５・・制御装置、５ａ・・入射時間カウンタ、５ｅ・・タイミングカウンタ、５ｆ・・同期カウンタ、５ｇ・・ビデオ信号制御装置、５ｊ・・擬似同期カウンタ、６・・表示パネル。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】特開平９−１８５４号公報
【図１】
2010214794.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010214794.tif 000007
【図６】
2010214794.tif 000008
【図７】
2010214794.tif 000009
【図８】
2010214794.tif 000010