(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されるデータに応じた光ビームを、走査しながら感光材料へ照射する光走査装置において、
２つ以上の光ビームを出力可能なレーザダイオードと、
解像度の切り換えに応じて、前記レーザダイオードの光ビームの数を切り換えるビーム数切換手段と、
切り換えられた解像度に応じて、前記レーザダイオードの光量可変範囲を切り換える光量切換手段と、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
入力されるデータに応じた光ビームを、走査しながら感光材料へ照射する光走査装置において、
２つ以上の光ビームを出力可能なレーザダイオードと、
回転駆動することによって、前記レーザダイオードからの光ビームを前記感光材料に向けて偏向させる光ビーム偏向手段と、
解像度の切り換えに応じて、前記光ビーム偏向手段の回転数を切り換える回転数切換手段と、
解像度の切り換えに応じて、前記レーザダイオードの光ビームの数を切り換えるビーム数切換手段と、
切り換えられた解像度に応じて、前記レーザダイオードの光量可変範囲を切り換える光量切換手段と、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
前記光量切換手段が、前記レーザダイオードの発光光量を調整する光量調整手段を含み、該光量調整手段の検出感度を、解像度に応じたビーム数に対応させて切り換えることにより、光量可変範囲を変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記光量切換手段が、前記レーザダイオードの光路上に挿入されて前記レーザダイオードの透過光量を調整する光量調整フィルタを含み、該光量調整フィルタは、解像度に応じて切り換えられたビーム数に対応する光ビームの透過量となるように透過率を調整することにより、光量可変範囲を変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光走査装置。
【請求項５】
解像度の切り換えに応じて、前記光ビームの走査開始を検知する同期検知センサの増幅率を切り換える同期検知センサ増幅切換手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記同期検知センサの作動時では、前記同期検知センサによって検知可能な光ビームの数を増やすことを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
解像度の切り換えに応じて、前記レーザダイオードからの光ビームのビーム径を切り換えるビーム径切換手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記ビーム径切換手段が、前記レーザダイオードの光路上に挿入されて前記レーザダイオードの透過光量を調整すると共に、解像度に応じて切り換えられたビーム数に対応する光ビームの透過量となるように透過率を調整する光量調整フィルタと、一体化されていることを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記レーザダイオードのビーム数切換手段の切り換えと連動して、前記光量調整手段の検知感度の切り換え、前記光量調整フィルタの切り換え、前記同期検知センサの増幅率切り換え、又は前記光ビームのビーム径の切り換えを行うことを特徴とする請求項３、４、５又は７に記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光走査装置に関し、特に、入力されるデータに応じた光ビームを、走査しながら感光材料へ照射する光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、１光源のレーザ光（以下Ｓｉｎｇｌｅ  Ｂｅａｍ  と略す）による光走査装置では、一般に、レーザ光を、例えば、スキャナモータのような駆動手段の回転駆動により高速回転するポリゴンミラーによって偏向させて、走査しながら感光材料へ照射している。このような光走査装置では、解像度に応じてスキャナモータの回転数を切り換えることによって、処理能力を低下させずに、解像度の切り換えを行ってきた。このようなＳｉｎｇｌｅ  Ｂｅａｍ  を出力するレーザダイオード（以下、ＬＤと略す）を  Ｓｉｎｇｌｅ  ＢｅａｍＬＤという。
【０００３】
一方、近年の高速化、高解像度化の要求は、スキャナモータの増速では対応できないところまできている。このため、１走査期間に同時に複数のレーザ光を照射する方法が提案されている。この同時に複数のレーザ光を出力可能なＬＤには複数のＬＤチップが備えられており、複数のＬＤチップを点灯することによって複数のレーザ光（以下、Ｍｕｌｔｉ  Ｂｅａｍと略す）  を出力することができる。このような複数のＬＤチップを点灯可能なＬＤをＭｕｌｔｉ  ＢｅａｍＬＤという。しかし、Ｍｕｌｔｉ  ＢｅａｍＬＤを使用して解像度の切り換えを行う場合には、ＬＤチップの配置間隔が一定であるため、スキャナモータの回転数を変えただけでは希望の解像度を得ることができない。これを解消するために、照射するレーザ光の本数を複数／単数（Ｍｕｌｔｉ  ／Ｓｉｎｇｌｅ）に切り換える必要が生じた。
【０００４】
Ｍｕｌｔｉ  ＢｅａｍＬＤに関した解像度切り換え特許としては特開平１−２９９０４２号がある。この特許に係る画像形成装置では、走査密度を切り換えるときに、使用するレーザ発光源の数を切り換えるようになっている。これにより、走査密度に応じて複数のレーザ発光源を切り換えて、ポリゴンミラーの回転数を１万回転以下に抑えることができる。従って、ポリゴンミラー及びスキャナモータのコストアップを防止して、小型化が可能となる。
【０００５】
ところで、一般に単位時間あたりの感光材料の必要光量は、プロセススピードとスキャン長との積で決まる。スキャン長は、同一の感光材料ならば大きく変更されないため、従来の  Ｓｉｎｇｌｅ  ＢａｒｍＬＤでは、解像度が変化してもプロセススピードが変わらなければ光量を大きく変化させる必要がない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Ｎ個のＬＤを有するＭｕｌｔｉ  ＢｅａｍＬＤを使用し、解像度の切り換えをＭｕｌｔｉ／Ｓｉｎｇｌｅ点灯の切り換えによって行う場合には、Ｓｉｎｇｌｅ点灯はＭｕｌｔｉ  点灯のＮ倍の光量が必要となる。一般のＬＤ電流駆動素子（以下、ＬＤ  ＤＲＩＶＥＲ  ；ＬＤＤと略す）では光量可変範囲は決まっており、Ｍｕｌｔｉ／Ｓｉｎｇｌｅ点灯の両方に対応できる光量可変範囲は有していない。光量が対応する量でない場合には、必要な光量になるまで照射時間を調整する必要があり、処理の高速化を図ることできない。
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、光量可変範囲の変更を容易に行うことができる光走査装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、入力されるデータに応じた光ビームを、走査しながら感光材料へ照射する光走査装置において、２つ以上の光ビームを出力可能なＬＤと、解像度の切り換えに応じて、前記ＬＤの光ビームの数を切り換えるビーム数切換手段と、切り換えられた解像度に応じて、前記ＬＤの光量可変範囲を切り換える光量切換手段と、を有することを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、解像度の切り換えに応じて、ＬＤの光ビームの数を切り換え、切り換えられた解像度に応じて、光量切換手段によってＬＤの光量可変範囲を切り換えることができるので、解像度に応じた光ビームの数に基づいて、容易に光量可変範囲を変更することができる。
【００１０】
従って、解像度の切り換えをビーム数の切り換えによって行う画像形成装置であっても、容易に光量可変範囲を変更させることができ、これにより、高速、高解像度化に対応することができる。
【００１１】
なお、光量可変範囲の変更には、通常、光学部材の劣化等に応じて行われる光量調整範囲以外の光量の変更をいい、光量調整範囲を越えた光量に変更する場合や、光量調整範囲と異なる範囲を設定する場合が含まれる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、入力されるデータに応じた光ビームを、走査しながら感光材料へ照射する光走査装置において、２つ以上の光ビームを出力可能なＬＤと、回転駆動することによって、前記ＬＤからの光ビームを前記感光材料に向けて偏向させる光ビーム偏向手段と、解像度の切り換えに応じて、前記光ビーム偏向手段の回転数を切り換える回転数切換手段と、解像度の切り換えに応じて、前記ＬＤの光ビームの数を切り換えるビーム数切換手段と、切り換えられた解像度に応じて、前記ＬＤの光量可変範囲を切り換える光量切換手段と、を有することを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、解像度の切り換えに応じて、ビーム数及び光ビーム偏向手段の回転数が併用して切り換えられ、光量切換手段が切り換えられた解像度に応じてＬＤの光量可変範囲を切り換えることできるので、解像度を多数の段階で切換可能にすることができると共に、解像度に応じた光ビームの数及び光ビーム偏向手段の回転数に基づいて容易に光量可変範囲を変更することができる。
【００１４】
従って、解像度の切り換えをビーム数の切り換えと光ビーム偏向手段の回転数の切り換えによって行う画像形成装置であっても、容易に光量可変範囲を変更することができる。また、解像度の切り換えを、ビーム数と光ビーム偏向手段の回転数とを併用して切り換えることにより、解像度の切り換えを細かく行うことができる。
【００１５】
また、光ビーム偏向手段の回転数を変更するだけでなく、ビーム数を切り換えて解像度を切り換えるので、光ビーム偏向手段の回転数を速くすることなく、高速、高解像度化に対応することができ、騒音、温昇を防止して高い信頼性の光走査装置を実現することができる。
【００１６】
従って、駆動手段の駆動による光ビーム偏向手段の回転数だけに頼らず、複数のビームを切り換えて解像度を変化させる画像形成装置の光量可変範囲を変更することができる。
【００１７】
請求項３に係る発明は、前記光量切換手段が、前記ＬＤの発光光量を調整する光量調整手段を含み、該光量調整手段の検出感度を、解像度に応じたビーム数に対応させて切り換えることにより、光量可変範囲を変化させることを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、ビーム数に応じて光量調整手段の検出感度を切り換えることにより光量可変範囲の変更を行うので、例えばビーム数が変更されると、これに応じて容易にＬＤの光量可変範囲が変更される。ここで、光量調整手段は、ＬＤから出力された光ビームの光量を一定値に維持させるために調整することができるため、光量調整手段の検出感度を切り換えることにより、切り換えられる前の光量と同一の光量となるようにＬＤの出力が制御され、この結果、容易に光量を正確にＮ倍変更することができる。これにより、特別な装置を設けることなく簡単に且つ確実に光ビームの光量可変範囲を変更することができる。なお、光量可変範囲の変更に伴って、光量を一定値に調整するための光量調整範囲を変更することもできる。
【００１９】
このとき、請求項９に記載の発明のように、光量調整手段の検出感度の切り換えをビーム数切換手段と連動させることもできる。これによって、ビーム数切換手段によってビーム数が変更されて光量可変範囲が変更された場合には、光量調整手段の検出感度が連動して切り換えられて、このビーム数に応じた出力感度に簡単にすることができる。
【００２０】
請求項４に係る発明は、前記光量切換手段が、前記ＬＤの光路上に挿入されて前記ＬＤの透過光量を調整する光量調整フィルタを含み、該光量調整フィルタは、解像度に応じて切り換えられたビーム数に対応する光ビームの透過量となるように透過率を調整することにより、光量可変範囲を変化させることを特徴としている。
【００２１】
この発明によれば、光量調整フィルタが、ビーム数の応じた光ビームの透過量となるように透過率を切り換えるので、解像度に応じてビーム数が変更されると、これに伴って光量調整フィルタの透過率が切り換えられる。これにより、解像度に応じた調整後の光量の光ビームにすることができる。従って複雑な制御を用いることなく容易に光量可変範囲を調整することができる。
【００２２】
請求項５に係る発明は、解像度の切り換えに応じて、前記光ビームの走査開始を検知する同期検知センサの増幅率を切り換える同期検知センサ増幅切換手段を有することを特徴としている。
【００２３】
この発明によれば、同期検知センサの増幅率が解像度に応じて切り換えられるので、例えば、解像度に応じて高速に走査される光ビームであっても、増幅率を上げることによって、確実に光ビームが検知可能にすることができる。
【００２４】
このとき、請求項９に記載の発明のように、同期検知センサ増幅手段をビーム数切換手段と連動させることもできる。これによって、ビーム数切換手段によってビーム数が変更されて光量可変範囲が変更された場合には、連動して適切な動作範囲の同期検知センサとなって、このビーム数に応じた光量の光ビームを確実に検知することができる。
【００２５】
また、請求項６に係る発明のように、前記同期検知センサの作動時では、前記同期検知センサによって検知可能な光ビームの数を増やすこともできる。
【００２６】
これによれば、例えば、同期検知センサに入射する光量が少なくなる光ビーム偏向手段の高速回転時に、同期検知期間のみ光ビーム数を多くして、同期検知センサに入射する光量を多くすることができる。この結果、光ビーム偏向手段が高速回転していても、確実に同期検知センサが光ビームを検知することができる。
【００２７】
請求項７に係る発明は、解像度の切り換えに応じて、前記ＬＤからの光ビームのビーム径を切り換えるビーム径切換手段を有することを特徴としている。
【００２８】
これによれば、光ビームのビーム径が解像度に応じて変更されるので、解像度が変更されて光量が変更された場合には、これに伴ってビーム径の最適化が行われる。この結果、このような光走査装置を用いて画像を形成する場合であっても、適切な光量及びビーム径の光ビームによって、仕上がり品質のよい画像を形成することができる。
【００２９】
このとき、請求項９に記載の発明のように、ビーム径切換手段を、ビーム数切換手段と連動させることができる。これによって、ビーム数切換手段によってビーム数が変更されて光量が変更された場合には、連動して適切なビーム径に調整された光ビームを出力することができる。
【００３０】
また、このビーム径切換手段は、請求項８に係る発明のように、前述したような光量調整フィルタと一体化させることができる。例えば、光量調整フィルタの形状をスリット型とした場合には、光ビームが光量調整フィルタを透過する際にビーム数に応じた透過率によって好適な光量の調整されると共にスリットによってこれに対応した最適なビーム径にすることができる。これにより、部品数を少なくして装置の小型化を図ることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１には、本実施の形態に係る光走査装置１００が示されている。
【００３２】
光走査装置１００には、異なる２つのＬＤチップ１１２Ａ、１１２Ｂ（図２参照）を備えたデュアルＬＤ（以下、ＤＬＤという）１１２が備えられている。ＤＬＤ１１２は、２つのＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂから、副走査方向に射出角度の異なる２つの光ビームを出力可能である。なお、図１において２つの光ビームは紙面手前奥方向に配置されているため重なり合って図示されている。また、ＤＬＤ１１２には、ＤＬＤ受光素子（以下、ＰＤと略す）１１４が備えられており、ＤＬＤ１１２から出力される光ビームの光量を検出する。
【００３３】
このＤＬＤ１１２の射出側近傍であって、ＤＬＤ１１２からの２つの光ビームの各光軸上には、光ビーム偏向手段としてのポリゴンミラー１０２が配置されており、ＤＬＤ１１２からの２本のレーザ光が、ポリゴンミラー１０２の側面の反射面に各々到達する。ポリゴンミラー１０２は、その側面に所定数（一例として６つ）の反射面を有する。また、ポリゴンミラー１０２には、スキャナモータ１０４（図２参照）が接続されている。スキャナモータ１０４は、ポリゴンミラー１０２をその軸１０２Ａを中心に矢印Ｒ方向に所定の速度で回転させ、各反射面への光ビームの入射角を連続的に変化させる。これにより、ＤＬＤ１１２からの光ビームは、ポリゴンミラー１０２によって偏向される。
【００３４】
ポリゴンミラー１０２で偏向された光ビームの光路上には、一対の結像レンズ１０６Ａ、１０６Ｂからなる光学系１０６を挟んで、円筒状に成形された感光ドラム１０８が回転可能に配置されている。感光ドラム１０８には図示しない駆動手段が接続され、駆動手段の駆動力によって、感光ドラム１０８が一方向に回転する。
【００３５】
図２に示されるように、ＤＬＤ１１２は、コントローラ１１６を介して、画像処理装置１５０に接続されている。画像処理装置１５０は、コントローラ１１６に画像データを出力する。
【００３６】
コントローラ１１６には、光量制御部１１８と、スキャナ回転数制御部１３４、ＳＯＳゲイン制御部１２６及びビーム径切換制御部１３６が備えられている。
【００３７】
光量制御部１１８には、光量制御回路１２０が備えられている。光量制御回路１２０は、ＬＤ電流駆動素子（（以下、ＬＤＤと略す）１２２Ａ、１２２Ｂを介して、ＤＬＤ１１２に接続されている。光量制御回路１２０は、画像処理装置１５０から入力された画像データを、２走査線分ごとに一時記憶することができる。
【００３８】
また、ＬＤＤ１２２Ａ、１２２Ｂは、画像データに基づいてオン／オフすると共に、光量制御回路１２０によって制御された光量のビーム光を出力する。
【００３９】
光量制御部１１８には、ＰＤ光量制御回路１２４が備えられており、光量制御回路１２０とＤＬＤ１１２との間に接続されている。ＰＤ光量制御回路１２４は、ＤＬＤ１１２からのＬＤ光量を検出すると共に、電流電圧変換すると共に増幅して、光量制御回路１２０に出力する。
【００４０】
光量制御回路１２０では、ＰＤ光量制御回路１２４からの出力値を基準値と比較して、規定光量になるように光量制御を行う。
【００４１】
スキャナ回転数制御部１３４は、スキャナモータ１０４に接続されており、スポリゴンミラー１０２の回転速度を制御する。
【００４２】
ＳＯＳゲイン制御部１２６は、同期検出センサ１２８（以下、ＳＯＳセンサ１２８という）（図１参照）に接続されている。
【００４３】
ＳＯＳセンサ１２８は、ポリゴンミラー１０２によって反射偏向された光ビームが走査される主走査面において、当該ラインの走査開始位置（Ｓｔａｒｔ  Ｏｆ  Ｓｃａｎ；ＳＯＳ）に収束する光ビームの光路上に配置されている。ＳＯＳセンサ１２８は光量制御回路１２０に接続しており、ＳＯＳセンサ１２８によってＳＯＳビームが検出されると画像書き出しタイミング信号がＳＯＳセンサ１２８から光量制御回路１２０に入力する。光量制御回路１２０では、ＳＯＳセンサ１２８から書き出しタイミング信号が入力すると、所定時間経過後に当該ラインにおける画像信号の変調を開始する。
【００４４】
ＳＯＳゲイン制御部１２６には、図５に示されるように、増幅器１３０が備えられており、増幅器１３０の一方の入力端子側には、ＳＯＳセンサ１２８が接続されている。他方の入力端子側と、出力端子側との間には、抵抗Ｒｆ、Ｒｇが並列に接続されており、抵抗Ｒｆ側にゲイン切換スイッチ１３２が接続されている。ゲイン切換スイッチ１３２は、コントローラ１１６のスキャナ回転数制御部１３４からの速度切換信号に応じてオン・オフする。このため、ゲイン切換スイッチ１３２がオン・オフに切り換わることにより、抵抗値が変更される。
【００４５】
ビーム径切換制御部１３６は、ＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂのビーム径切換ドライバ１３８に接続されている。ビーム径切換ドライバ１３８では、ビーム径切換制御部１３６からの信号に応じて駆動し、ＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂの出力ビームのビーム径を変更する。
【００４６】
ところで、コントローラ１１６には、解像度切換スイッチ１４０が接続されている。解像度切換スイッチ１４０は、所定の操作によって解像度の切り換えを実行させる解像度切換信号をコントローラ１１６に出力する。ここでは、一例として６００ｄｐｉと３００ｄｐｉとで解像度の切り換えを行う。
【００４７】
コントローラ１１６では、解像度切換信号に応じて、ＤＬＤ１１２からの出力ビームの本数を変更する。即ち、解像度３００ｄｐｉの場合には出力ビームを１本とし、解像度６００ｄｐｉの場合には出力ビームを２本とする。これに応じて、駆動するＬＤＤ１２２Ａ、１２２Ｂが選択される。
【００４８】
また、図３に示されるように、コントローラ１１６には、解像度切換信号に応じて、出力されるビームの光量を切り換える光量切換回路１４２が設けられている。光量切換回路１４２は、ＰＤ光量制御部１１８及び光量制御回路１２０によって構成されている。なお、光量切換回路１４２は、ＬＤＤ１２２Ａ、１２２Ｂに各々設けられているが、このうちの一方を例に説明する。
【００４９】
光量切換回路１４２では、光量制御回路１２０側に、コンパレータ１４４が備えられている。このコンパレータ１４４の入力端子に、基準電圧ＶｒｅｆとＰＤ１１４からのＰＤ光量モニタ電圧Ｖｒとが入力する。
【００５０】
コンパレータ１４４のＰＤ光量モニタ電圧Ｖｒ入力側には、発光出力検出手段としてのモニタ電流検出抵抗Ｒａ、Ｒｂの一端が各々接続されている。モニタ電流検出抵抗Ｒａの他端側はアースされている。モニタ電流検出抵抗Ｒａの他端側は、抵抗値切換スイッチ１４６を介して、モニタ電流検出抵抗Ｒｂの他端側に接続され、モニタ電流検出抵抗Ｒｂと同様にアースされている。
【００５１】
モニタ電流検出抵抗Ｒａ、Ｒｂは、連動型可変抵抗であり、常に同一の抵抗値となるように調整されている。モニタ電流検出抵抗Ｒａ、Ｒｂは、モニタ電流Ｉｓを一定の値に補正する。これにより、ＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂの閾値電流や微分効率、光学部品の透過率の違いによってモニタ電流Ｉｓが異なる値になることを防止する。
【００５２】
抵抗値切換スイッチ１４６は、ＤＬＤ１１２の出力ビームの本数、即ち、Ｓｉｎｇｌｅ（１本）又はＤｕａｌ（２本）を切り換える解像度切換信号に応じてオン・オフする。ここで、Ｓｉｎｇｌｅの場合にはオンとなり、Ｄｕａｌの場合にはオフとなる。
【００５３】
コンパレータ１４４の出力端は、ＬＤＤ１２２Ａ又はＬＤＤ１２２Ｂに接続され、光量モニタ電圧Ｖｒと基準電圧Ｖｒｅｆとの比較の結果となる光量制御信号がＬＤＤ１２２Ａ又はＬＤＤ１２２Ｂに出力される。ＬＤＤ１２２Ａ及びＬＤＤ１２２Ｂは、入力された光量制御信号に応じた光ビームを出力する。
【００５４】
なお、ＬＤＤ１２２Ａ、１２２Ｂには、ＥＮＢ信号が入力するようになっており、ＥＮＢ信号によって光量制御されるＬＤＤ１２２Ａ、１２２Ｂが選択される。例えば、解像度を２ビーム時の半分とする場合に、データをＡチャネル及びＢチャネルに分割せずに行い、２ビームの場合の２倍の光量に制御される。
【００５５】
また、基準電圧Ｖｒｅｆは、感光ドラム１０８の感度劣化等による光量低下の要因に応じて変更可能であり、これにより、光走査装置１００上に設定された光量を所定の範囲で変更することができる。
【００５６】
コントローラ１１６に入力された解像度切換信号は、ＳＯＳゲイン制御部１２６、スキャナ回転数制御部１３４及びビーム径切換制御部１３６に入力する。ＳＯＳゲイン制御部１２６、スキャナ回転数制御部１３４及びビーム径切換制御部１３６では、各々ＳＯＳセンサ１２８のゲイン、スキャナモータ１０４の回転数及びビーム径を、解像度に応じた値に調整するように制御する。
【００５７】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
まず、光走査装置１００の概略について説明する。
【００５８】
光走査装置１００では、画像処理装置１５０から入力された２走査線分のデータ「Ａ＋Ｂ」を光量制御回路１２０において一時記憶させた後に、Ａチャネル、Ｂチャネルに分ける。ＳＯＳセンサ１２８から画像書き出しタイミング信号が入力されると、それぞれデータを「Ａ」「Ｂ」に分けてＬＤＤ１２２Ａ、１２２Ｂに出力する。ＬＤＤ１２２Ａ、１２２Ｂでは、光量制御回路１２０から指示された光量制御信号に応じて、ＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂを点灯させる。これにより、ＤＬＤ１１２から２本の出力ビームが射出される。このとき、ＰＤ１１４によってＤＬＤ１１２からの出力ビームの光量が検出され、後述するように、光量切換回路１４２によって出力ビームの光量が適切な値に調整される。
【００５９】
ＤＬＤ１１２からの出力ビームは、設定された回転数で所定方向（図１における矢印Ｒ方向）に回転駆動するポリゴンミラー１０２の側面を照射して、偏向される。偏向された出力ビームは、光学系１０６を通過して、感光ドラム１０８の感光面を照射する。出力ビームは、ポリゴンミラー１０２の回転駆動によって、感光ドラム１０８の感光面上を所定方向に走査露光する。
【００６０】
一方、感光ドラム１０８が、図示しない回転駆動手段によって回転駆動しているため、出力ビームによる主走査とは異なる方向に副走査が行われる。
【００６１】
これにより、主走査及び副走査が行われて、感光ドラム１０８の感光面に画像データに応じた画像が形成される。
【００６２】
次に、解像度の切り換えに伴う制御について説明する。
光走査装置１００には、解像度切換スイッチ１４０が設けられており、所定のキー走査によって解像度切換信号が出力される。解像度切換信号が出力される、出力ビームを１本とするＳｉｎｇｌｅモードと、出力ビームを２本とするＤｕａｌモードとが選択されて、モードの切り換えが行われる。
【００６３】
解像度切換スイッチ１４０によって解像度を切り換えると、設定された出力ビームの本数に応じて、スキャナモータ１０４の回転数が変更される。ここで、ビーム数の変更がない場合では、高解像度に切り換えられると高速となり、低解像度に切り換えられると低速となる。ビーム数が変更された場合には、使用されるビーム数に応じて速度を決定する。
【００６４】
例えば、２ビーム点灯の３／４の解像度にする場合、ＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂのうちの一方を点灯させて１本の出力ビームとすると共に、スキャナ回転数制御回路１３４により、ポリゴンミラー１０２の回転数を１．５倍にする。このとき、画像データはＡチャネル、Ｂチャネルに分割せず、ＥＮＢ信号によって選択されたＬＤＤ１２２Ａ、１２２Ｂのいずれかで光量制御され、光量は２ビームの場合の２倍になるよう光量制御される。
【００６５】
これにより、解像度の切り換えと共に、ポリゴンミラー１０２の回転数を設定し、適切なスキャン速度で感光ドラム１０８上に画像を形成することができる。
【００６６】
また、解像度切換スイッチ１４０からの解像度切換信号に応じてスキャナ回転数が変更されると、これに伴って、ＳＯＳゲイン制御部１２６がＳＯＳセンサ１２８のゲインを調整する。
【００６７】
図５に示されるように、ＳＯＳゲイン制御部１２６において、スキャナ回転数が高速／低速で切り換えられると、これに応じてゲイン切換スイッチ１３２が切り換えられる。即ち、低速（ｓｌｏｗ）の場合にはオンとなり、高速（ｆａｓｔ）の場合にはオフとなる。この結果、低速時の出力電圧Ｖｏｕｔｓは、Ｖｏｕｔｓ＝（１＋ＲｆＲｇ／（Ｒｆ＋Ｒｇ））ＲｈＶｉｎとなり、一方、高速時の出力電圧Ｖｏｕｔｆは、Ｖｏｕｔｆ＝（１＋Ｒｇ／Ｒｈ）Ｖｉｎとなる。このとき、高速時の出力電圧Ｖｏｕｔｆは低速時の出力電圧Ｖｏｕｔｓよりも大きくなる。
【００６８】
この結果、スキャン速度が速いときにはＳＯＳゲインが上がり、遅いときにはＳＯＳゲインが下がる。これにより、スキャン速度に対応して容易にＳＯＳゲインを調整することができる。
【００６９】
従って、スキャン速度が高速になってＳＯＳセンサ１２８の受光面の入射光量が小さくなっても、ＳＯＳセンサ１２８の増幅率が大きくなり、ＳＯＳセンサ１２８で光ビームの１走査を確実に検知することができる。
【００７０】
なお、スキャナ速度が最も速くなるＳｉｎｇｌｅモードのときに高解像度に設定した場合には、ＳＯＳゲインを上げる代わりに書込みに使用していないＬＤＤ１１２Ａ、１１２ＢのうちのいずれかをＳＯＳ期間だけ点灯させてもよい。これにより、一層確実にＳＯＳセンサ１２８で出力ビームを検知することができる。
【００７１】
次に、解像度切り換えに伴う光量可変範囲の変更について説明する。
画像データが送られたＬＤＤ１２２Ａ、１２２Ｂでは、光量制御回路１２０から指示される光量制御信号に応じ、ＬＤ１２２Ａ、１２２Ｂを点灯させる。そのときのＬＤ光量を、ＤＬＤ１１２に設けられたＰＤ１１４が検知する。ＰＤ１１４で検知されると、ＰＤ１１４は発光光量に比例したモニタ電流Ｉｓを出力する。
【００７２】
ここで、解像度切換信号によって、６００ｄｐｉ又は３００ｄｐｉに解像度が切り換えられると、光量切換回路１４２は、ＤＬＤ１１２から出力される出力ビームの光量を、検出感度に相当するモニタ電流検出抵抗値を変更することにより調整する。
【００７３】
解像度切換信号によって６００ｄｐｉに解像度が切り換えられると、光量切換回路１４２の解像度切換スイッチ１４０がオフとなる。
【００７４】
解像度切換スイッチ１４０がオフとなると、モニタ電流Ｉｓはモニタ電流検出抵抗Ｒａに流れない。このとき、コンパレータ１４４の入力電圧が高インピーダンスであるため、ＰＤ１１４のモニタ電流Ｉｓはモニタ電流検出抵抗Ｒｂを流れる。これにより、ＰＤ１１４の光量モニタ電圧Ｖｒｏｆｆの値は、Ｖｒｏｆｆ＝Ｒｂ×Ｉｓによって求めることができる。この結果、光量は、得られたＶｒｏｆｆを基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することによって調整される。
【００７５】
一方、解像度３００ｄｐｉの場合、解像度切換信号によって、解像度切換スイッチ１４０がオンとなる。
【００７６】
解像度切換スイッチ１４０がオンとなると、モニタ電流Ｉｓは、モニタ電流検出抵抗Ｒａ、Ｒｂの合成抵抗に印加する。このため、光量モニタ電圧Ｖｒｏｎは、Ｖｒｏｎ＝（Ｒａ×Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ））×Ｉｓによって求めることができる。この結果、光量は、得られたＶｒｏｎを基準電圧Ｖｒｅｆと比較することによって調整される。
【００７７】
ここで、制御電圧Ｖｒｏｎ＝Ｖｒｏｆｆとなるように基準電圧Ｖｒｅｆで調整するため、合成抵抗が小さくなる解像度切換スイッチ１４０がオフのときでは、Ｖｒｏｆｆ＝Ｖｒｏｎとなるまでモニタ電流Ｉｓが増大される。この結果、ＬＤＤ１１２Ａ、１２２Ｂの光量が増大する。従って、６００ｄｐｉの場合に、モニタ電流検出抵抗Ｒａ、Ｒｂが同一の抵抗値ならばＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂの光量は３００ｄｐｉの２倍の光量となる。
【００７８】
図４には、光量と制御電圧との関係を示したグラフである。ここでＸ軸方向は光量を変える制御電圧（Ｖｒｏｎ、Ｖｒｏｆｆ）、Ｙ軸方向は光量を示している。グラフに示されるように、ＳｉｎｇｌｅモードとＤｕａｌモードとでは、異なる光量可変範囲を有し、同じ制御電圧を印加した場合、Ｓｉｎｇｌｅモード時の光量はＤｕａｌモード時の倍になる。また、Ｓｉｎｇｌｅモード時の光量可変範囲（矢印Ｓ参照）と、Ｄｕａｌモード時の光量可変範囲（矢印Ｄ参照）とを切り換えることにより、光走査装置１００では、より広い光量可変範囲（矢印Ｅ参照）を有することになる。
【００７９】
これにより、解像度に合わせた出力ビーム数に応じて、ＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂの光量可変範囲を容易に変更することができる。この結果、ＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂは、感光ドラム１０８の感度の劣化、光学部品の汚れ、ＬＤＤ１１２Ａ、１１２の劣化による光量低下等の要因に応じて光走査装置上の設定光量を変更するための所定の光量可変範囲だけでなく、この解像度切り換えに伴って更に光量可変範囲を変えることができる。このため、光量可変範囲の小さいＬＤＤ１２２Ａ、１１２Ｂでも、大きな光量可変範囲にすることができる。
【００８０】
従って、解像度切換信号に応じてモニタ電流検出抵抗値を連動させて切り換えることによって、簡単にＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂの光量可変範囲を変更することができる。
【００８１】
本実施の形態では２ビームの場合を例に説明したが、３ビーム以上の場合も連動型抵抗Ｒの数を増やすことによって、同様に解像度切換信号に応じて、光量を変更することができる。Ｎ本のビームに対してＮ個連動の連動型抵抗を使用すれば、Ｎ倍の光量可変範囲にすることができる。
【００８２】
本実施の形態では、連動型可変抵抗であるモニタ電流検出抵抗Ｒａ、Ｒｂを使用し、解像度切換信号によってＤＬＤ１１２から出力される出力ビームの光量を切り換えたが、これに限定されない。
【００８３】
図６には、他の光量切換回路１６０が示されている。
光量切換回路１６０は、ＰＤ光量制御回路１６２と光量制御回路１２０から構成されている。ＰＤ光量制御回路１６２には、電子ボリューム（以下ＥＶＲと略す）１６４が備えられている。ＥＶＲ１６４の一端は、ＰＤ１１４に接続されており、これにより、モニタ電流ＩｓがＥＶＲ１６４に印加する。ＥＶＲ１６４の他端は、光量制御回路１２０のコンパレータ１４４に接続されており、これにより、コンパレータ１４４に光量モニタ電圧Ｖｒが入力する。このＥＶＲ１６４は、外部より印加される電圧に応じて抵抗値を変更する。
【００８４】
また、ＥＶＲ１６４には、ビーム切換スイッチ１６６が接続されている。ビーム切換スイッチ１６６は、解像度切換信号に応じてオンとなる端子を切り換えることによって、Ｓｉｎｇｌｅモード／Ｄｕａｌモードを切り換える。以下、Ｓｉｎｇｌｅモードでオンとなる側をＳｉｎｇｌｅ側、Ｄｕａｌモードでオンとなる側をＤｕａｌ側という。
【００８５】
ビーム切換スイッチ１６６には、モニタ電流検出抵抗Ｒｃ、Ｒｄが接続されている。モニタ電流検出抵抗Ｒｃは、ビーム切換スイッチ１６６のＤｕａｌ側及びＳｉｎｇｌｅ側に各々接続されている。一方、モニタ電流検出抵抗Ｒｄは、一端側でＳｉｎｇｌｅ側に接続され、他端側でアースされている。モニタ電流検出抵抗Ｒｃ、Ｒｄは、同一の抵抗値となっている。
【００８６】
ビーム切換スイッチ１６６のＤｕａｌ側には、抵抗Ｒｅが接続されており、ビーム切換スイッチ１６６をＤｕａｌモードに切り換えた場合に、抵抗Ｒｅの値を調整することによって、ＥＶＲ１６４の印加電圧が設定可能となる。
【００８７】
このような光量切換回路１６０を用いた場合、ビーム切換スイッチ１６６がＤｕａｌモードとなると、モニタ電流検出抵抗Ｒｃ、Ｒｄの両方に電圧が印加される。
【００８８】
一方、Ｓｉｎｇｌｅモードとなると、モニタ電流検出抵抗Ｒｃ、Ｒｄによって分割されるためＤｕａｌモードの場合の半分の電圧となる。この電圧がＥＶＲ１６４に印加すると、ＥＶＲ１６４の抵抗値が半分になるため、モニタ電流Ｉｓが２倍になるまで光量が増大される。この結果、光量が２倍の値となる。３ビーム以上の場合も同様にモニタ電流検出抵抗Ｒ及び解像度切換スイッチ１４０の端子の数を増やし、解像度切換信号に応じて、光量を変更することができる。
【００８９】
これによって、前記同様に、容易に光量及び光量可変範囲を変更することができ、解像度を切り換えても適切な光量の光ビームを出力することができる。
【００９０】
本実施の形態では、光量切換回路１４２、１６０によってＤＬＤ１１２から出力される光ビームの光量を調整したが、感光ドラム１０８を走査露光する光ビームの光量を調整する方法は、これらの限定されない。
【００９１】
図７及び図８には、他の実施の形態に係る光走査装置１７０が示されている。なお、前述した光走査装置１００と同一の作用効果を奏する構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００９２】
光走査装置１７０には、ＤＬＤ１１２とポリゴンミラー１０２との間に、ＤＬＤ１１２から出力された光ビームの光路上に挿入可能又は光路上から離脱可能に配置されている。また、光量調整光量調整フィルタ１７２は、光ビームの光路近傍であって光が集光している箇所に配置されている。光量調整フィルタ１７２は、ＤＬＤ１１２から出力された光ビームに対して５０％の透過率を有している。
【００９３】
図８に示されるように、光走査装置１７０のコントローラ１７６には、ＰＤ１１４によって検出された光量を所定の値に維持するように光量制御を行うＰＤ光量制御部１８０が設けられている。
【００９４】
また、コントローラ１７６には、フィルタ挿入制御部１７８が設けられており、フィルタ挿入制御部１７８は、ドライバ１７４を介して、光量調整フィルタ１７２に接続されている。フィルタ挿入制御部１７８は、解像度切換信号に応じてフィルタ挿入信号をドライバ１７４に出力する。また、ドライバ１７４は、フィルタ挿入制御部１７８からの信号に応じて駆動し、光量調整フィルタ１７２を移動させる。
【００９５】
次に、この光走査装置１７０における光量調整処理について説明する。
コントローラ１７６に解像度切換信号が入力すると、解像度切換信号に応じて、Ｓｉｎｇｌｅモード又はＤｕａｌモードが選択される。
【００９６】
ここで、Ｄｕａｌモードでの光量はＳｉｎｇｌｅモードでの光量と比べて、ＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂの１個当たりの光量は半分の光量となる。即ち、２つのＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂのうちの一方を用いる場合に比べて両方使用すれば、１個当たり、１／２の光量となる。
【００９７】
このため、光量をＳｉｎｇｌｅモードで設定して、ＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂを共に駆動させると共に、光量調整フィルタ１７２を光路上に挿入させて、光ビームの光量を５０％にする。
【００９８】
従って、Ｓｉｎｇｌｅモードの光量に調整してＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂを駆動させることによって、ＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂの１個あたりの光量変動を大きく切り換える必要がなく、また、光量調整フィルタ１７２を光ビームの光路上に挿入・離脱させるだけで容易に光量を調節することができる。
【００９９】
なお、光量調整フィルタ１７２を用いて光量調整を行う場合には、光量可変範囲の幅及び光量調整範囲を、光量調整フィルタ１７２によって調整された光量に応じて変更することもできる。
【０１００】
図９には、光量調整フィルタ１７２の他の例が示されている。
光量調整フィルタ１７２は、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、複数の異なるフィルタ１８０によって１組の光量調整フィルタ１８２、１８４を構成させてもよい。このようなフィルタ１８０の枚数は、光源の数に応じて適宜決定することができる。また、このような１組の光量調整フィルタ１８２、１８４の形態に応じて、光ビームの光路上への挿入・離脱形態を適宜変更することができる。なお、図９（Ａ）に示される光量調整フィルタ１８２では、軸１８１周りに矢印Ｍ方向に回転することによって、各フィルタ１８０が出力ビームの光路上に挿入される。また、図９（Ｂ）に示される光量調整フィルタ１８４では、軸１８５周りに矢印Ｌ方向に回転することによって、各フィルタ１８０が出力ビームの光路上に挿入される。
【０１０１】
また図８（Ｃ）に示されるように、フィルタ１８０とスリット１８８とを併用させた光量調整フィルタ１８６であってもよい。これによって、フィルタ１８０を用いて光量を調整すると共に、スリット１８８を用いてビーム径を解像度に応じて容易に変更することができる。この光量調整フィルタ１８６では、矢印Ｋ方向に移動することによって、出力ビームの光路上に各フィルタ１８０が挿入される。
なお、光走査装置１７０では、光量調整フィルタ１７２の配置位置をＤＬＤ１１２とポリゴンミラー１０２との間としたが、これに限定されない。挿入場所はＬＤ近傍の光が集光しているところがフィルターを小さくでき経済的であるが、ＤＬＤ１１２と感光ドラム１０８との間であれば配置することができる。また、このようなフィルタによる透過率の変更は、光ビームの光路上へフィルタをメカ的に挿入するようにしても、液晶等を使用して電気的に変更してもよい。
【０１０２】
本実施の形態におけるコントローラ１１６には、例えばページごとのように一区切りとなる画像の形成中において解像度の変更を禁止する解像度切換禁止手段を設けることができる。
【０１０３】
解像度切り換え中は、スキャナモータの回転速度が不定のため、ＳＯＳ周期も不定となる。このような状態では正確に同期させることができず、また、正常に作動しているにも拘わらず、回転異常検知が作動したり、同一用紙上に２つの画像を出力してしまう。この解像度切換禁止手段は、同一ページ内で解像度切り換えを行うと、異なった解像度の画像が同一用紙上に存在してしまうことを禁止することができる。また、設けることもできる。
【０１０４】
また、本実施の形態におけるコントローラ１１６、１７６には、解像度切り換え中においてＤＬＤ１１２による光ビームの出力を禁止するビーム出力禁止手段と解像度切換中のときにＳＯＳ検知を禁止するＳＯＳ検知禁止手段とを、各々又はこれら両方を備えることができる。
【０１０５】
解像度切り換えはスキャナモータ回転数の変更を伴うことが多く、変更に時間を要する。このため、ビーム出力禁止手段及びＳＯＳ検知禁止手段は、このような無効な時間での光ビームの出力及びＳＯＳ検知を各々禁止して、この期間にＬＤ発光を行うことによる感光ドラム１０８の疲労、トナーの浪費を防止することができる。
【０１０６】
なお、上記解像度切換禁止手段及びＳＯＳ検知禁止手段に応じて、解像度変更要求があった場合には、ＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂを消灯させ、解像度変更工程が終了した後にＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂを点灯させることができる。
【０１０７】
本実施の形態では、２つのＬＤＤ１１２Ａ、１１２Ｂを備えたＤＬＤ１１２の場合を例に説明したが、３個以上のビームを有するＭｕｌｔｉ  ＢｅａｍＬＤであっても同様に行うことができる。
【０１０８】
本実施の形態では、解像度の切り換えを、ＤＬＤ１１２から出力される光ビーム数及びスキャナモータ１０４の回転数を併用して行っているが、光ビーム数のみで解像度を切換可能な場合であっても、前記同様の効果を得ることができる。
【０１０９】
また、本実施の形態では解像度切換信号に応じてビーム数が切り換えられ、これに応じた光量の切換処理等を連動して行ったが、これに限定されない。例えば、ビーム数の切り換えと解像度の切り換えとを別個に行い、ビーム数の切り換えのみに応じて光量の切換処理等を行ってもよい。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明によれば、ビーム数を切り換えることによって解像度を変化させる光走査装置であっても、容易に光量可変範囲を変更させることができるので、光ビーム偏向手段の回転数を速くすることなく、高速、高解像度化に対応することができ、光ビーム偏向手段の回転数上昇に伴う騒音、温度上昇を防止することができる。また、光ビーム偏向手段の回転数とビーム数とを併用して解像度を切換可能な光走査装置であっても、容易に光量可変範囲を変更させることができ、細かい解像度の切換段階に応じて適切な光量可変範囲に容易に変更することができる。
【０１１１】
また、同期検知センサの増幅率を解像度に応じて切り換えることによって、同期検知センサが確実に光ビームを検知できるようにすることができ、また、光量可変範囲を変更させることにより生じる同期検知センサの誤動作を防止できる。
【０１１２】
さらに、ビーム径切換手段を有することによって、出力ビームのビーム径を解像度に応じて変更することができ、光量に応じた適切なビーム径の光ビームを出力させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る光走査装置の概略図である。
【図２】本実施の形態に係る光走査装置のブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る光量切換回路の回路図である。
【図４】本実施の形態に係る光走査装置における制御電圧と光量との関係の例を示すグラフである。
【図５】本実施の形態に係る光走査装置のＳＯＳゲイン制御部の回路図である。
【図６】本実施の形態に係る他の光量切換回路の回路図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る他の光走査装置の概略図である。
【図８】本実施の形態に係る他の光走査装置のブロック図である。
【図９】（Ａ）は、本実施の形態に係る光量調整フィルタの概略斜視図、（Ｂ）は本実施の形態に係る他の光量調整フィルタの概略平面図、（Ｃ）は本実施の形態の係る他の光量調整フィルタの概略平面図である。
【符号の説明】
１００    光走査装置
１０２    ポリゴンミラー（光ビーム偏向手段）
１０４    スキャナモータ（駆動手段）
１０８    感光ドラム（感光材料）
１１２    ＤＬＤ（レーザダイオード）
１１４    ＰＤ（発光出力検出手段）
１１６    コントローラ
１１８    光量制御部
１２０    光量制御回路（ビーム数切換手段）
１２２    ＬＤＤ
１２４    ＰＤ光量制御回路
１２６    ＳＯＳゲイン制御部
１２８    ＳＯＳセンサ（同期検知センサ）
１３４    スキャナ回転数制御部
１３６    ビーム径切換制御部
１４２    光量切換回路（光量切換手段）
１６０    光量切換回路（光量切換手段）
１６２    ＰＤ光量制御回路
１７２    光量調整フィルタ（光量切換手段）
１７８    フィルタ挿入制御部
【図１】
0003560114.tif 000002
【図２】
0003560114.tif 000003
【図３】
0003560114.tif 000004
【図４】
0003560114.tif 000005
【図５】
0003560114.tif 000006
【図６】
0003560114.tif 000007
【図７】
0003560114.tif 000008
【図８】
0003560114.tif 000009
【図９】
0003560114.tif 000010