(57)【要約】【課題】周囲温度の変化による影響を受けず、高精度に光を検知でき、走査タイミングのズレが防止され、高品質な画像形成を遂行することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、制御部１６と、レーザ光を被走査面である感光体ドラム４１表面に照射し、露光する光源３２と、走査タイミングを計るためのＰＤセンサ７０と、装置内部の雰囲気温度を検出するサーミスタ１５と、サーミスタ１５の電源装置１７とを備え、ＰＤセンサ７０が、フォトダイオード７１と、増幅器７２と、比較器７３と、第１外部端子７４と、を有するとともに、この第１外部端子７４にサーミスタ１５を接続している。これにより、増幅器７２に対する入力電圧を低下させて、ＰＤセンサ７０の、周囲温度上昇に起因する応答速度低下の傾向を解消することが可能である。したがって、ＰＤセンサ７０は、周囲温度の変化に対応して、高精度に光を検知できる。【選択図】図４
2011013252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置全体の動作制御を行う制御部と、
光ビームを被走査面上に照射し、露光する光源と、
前記被走査面の有効露光領域外における光ビームを受光、検知して、走査タイミングを計るためのフォトＩＣと、
装置内部の雰囲気温度を検出するサーミスタと、
サーミスタに電力を供給する電源装置と、を備え、
前記フォトＩＣが、
光ビームを受光するフォトダイオードと、
フォトダイオードで発生した光電流信号を増幅する増幅器と、
増幅器で増幅された信号電圧を基準電圧と比較する比較器と、
フォトダイオードと増幅器とを結ぶ電線に接続された第１外部端子と、を有するとともに、第１外部端子に前記サーミスタを接続したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電源装置と、前記サーミスタとの間に、前記制御部によって制御され、サーミスタへの電力供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチを備えること特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記増幅器が、差動増幅器であるとともに、前記フォトダイオード及び前記第１外部端子と、差動増幅器との間に、フォトダイオードで光電流が発生する前の、前記フォトＩＣの内部電圧を保持する差動部を備えること特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記フォトＩＣに設けられ、フォトＩＣの前記基準電圧が入力可能な第２外部端子と、この第２外部端子に接続され、前記制御部によって制御されるＤ／Ａ変換器と、を備えること特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記サーミスタは、抵抗とサーミスタとの直列回路で配置され、前記電源装置、抵抗、サーミスタ、グランドの順で配列されるとともに、これら抵抗とサーミスタとの間の電圧が前記第１外部端子に入力されること特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体表面（被走査面）を光ビーム（例えばレーザ光）で露光走査するための光走査装置が搭載された、複写機やプリンタ、ファクシミリに代表される画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ、ファクシミリといった画像形成装置に搭載される光走査装置は、一般的に、感光体ドラムに代表される像担持体の表面、すなわち被走査面上を走査しながら露光し、感光体ドラム表面に所定の静電潜像を形成するものである。光走査装置は、ハウジングと、このハウジング内に、光源や光偏向器、レンズ、反射ミラーなどの光ビームを被走査面上に照射する光学機器とを備えている。そして、光走査装置において、光源から照射される、例えばレーザ光のような光ビームは、光偏向器によって主走査方向に偏向され、反射ミラーによって被走査面に向けて出射される。
【０００３】
詳細には、光走査装置は、レーザダイオードなどといった光源を備え、光源から照射されたレーザ光が、光偏向器の回転多面鏡であるポリゴンミラーに入射する。ポリゴンミラーは、その反射面でレーザ光を反射し、主走査方向に偏向する。主走査方向に偏向された各レーザ光は、続いてｆθレンズによって感光体ドラムの軸線方向に平行に等速度偏向され、反射ミラーを介して、感光体ドラム表面に向かって出射され、結像される。なお、カラー印刷に対応した光走査装置では、複数の光源から同時に、ポリゴンミラーの同一反射面にレーザ光が照射されることがある。
【０００４】
また、光走査装置には、レーザ光による走査のタイミングを計るため、被走査面の有効露光領域外におけるレーザ光を受光、検知する光センサであるＰＤセンサ（ＢＤセンサ）を備えているものがある。このようなセンサを備えた画像形成装置の一例を、特許文献１に見ることができる。特許文献１に記載された画像形成装置は、上記ＰＤセンサ（ＢＤセンサ）として水平同期受光部７を搭載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−９６７７８号公報（第３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＤセンサとして使用されるフォトＩＣは、フォトＩＣが搭載された周囲温度の変化の影響を受けることがある。すなわち、フォトＩＣは、周囲温度の上昇とともに応答速度が遅くなり、出力信号のＨｉｇｈからＬｏｗへの下降時間、あるいはその逆の上昇時間が長くなる傾向にある。その結果、ＰＤセンサによる光検知が遅れ、走査タイミングのズレ（ジッタ）が大きくなる恐れがある。これにより、出力画像に歪みが生じたり、光走査装置が異常であると判断して画像形成動作を停止したりする可能性がある。また、カラー印刷タイプの画像形成装置においては、複数色各々に対応したレーザ光の走査タイミングがずれてしまい、カラー画像に色ズレが発生して画像品質が低下するといった問題が発生する恐れがある。
【０００７】
なお、このようなフォトＩＣの温度特性は、フォトＩＣに内蔵された増幅器に対する入力電圧を下げることにより解消できる場合がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、光ビームを被走査面上に照射して露光するにあたって、フォトＩＣが、周囲温度の変化による影響を受けることなく高精度に光を検知することができ、走査タイミングのズレが防止され、高品質な画像形成を遂行することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、画像形成装置において、装置全体の動作制御を行う制御部と、光ビームを被走査面上に照射し、露光する光源と、前記被走査面の有効露光領域外における光ビームを受光、検知して、走査タイミングを計るためのフォトＩＣと、装置内部の雰囲気温度を検出するサーミスタと、サーミスタに電力を供給する電源装置と、を備え、前記フォトＩＣが、光ビームを受光するフォトダイオードと、フォトダイオードで発生した光電流信号を増幅する増幅器と、増幅器で増幅された信号電圧を基準電圧と比較する比較器と、フォトダイオードと増幅器とを結ぶ電線に接続された第１外部端子と、を有するとともに、第１外部端子に前記サーミスタを接続することとした。
【００１０】
この構成によれば、温度とともに電気抵抗が変化するサーミスタを利用して、増幅器に対する入力電圧を低下させることができ、フォトＩＣの、周囲温度上昇に起因する応答速度低下の傾向を解消することが可能である。したがって、フォトＩＣは、周囲温度の変化に対応して、高精度に光を検知することができる。また、サーミスタとしては、画像形成装置内部の雰囲気温度を検出するために用意された一般的なサーミスタを利用することができる。フォトＩＣの温度補償のためにのみ別途サーミスタを用意するわけではないので、装置の高コスト化、大型化が抑制された簡便な構成にすることが可能である。
【００１１】
また、上記構成の画像形成装置において、前記電源装置と、前記サーミスタとの間に、前記制御部によって制御され、サーミスタへの電力供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチを備えることとした。
【００１２】
この構成によれば、画像形成装置内部の雰囲気温度を検出するとき、サーミスタへの電力供給をＯＮに、フォトＩＣの温度補償を実施するとき、サーミスタへの電力供給をＯＦＦにすることができる。したがって、さらに好適にサーミスタを活用して、フォトＩＣを周囲温度の変化に対応させることができ、一層高精度に光を検知することが可能である。
【００１３】
また、上記構成の画像形成装置において、前記増幅器が、差動増幅器であるとともに、前記フォトダイオード及び前記第１外部端子と、差動増幅器との間に、フォトダイオードで光電流が発生する前の、前記フォトＩＣの内部電圧を保持する差動部を備えることとした。
【００１４】
この構成によれば、差動増幅器が、常時入力信号を受けている場合であっても、フォトダイオードで光電流が発生したときの信号電圧の変化を検知することができる。したがって、フォトＩＣは、周囲温度の変化に対応して、さらに高精度に光を検知することが可能である。
【００１５】
また、上記構成の画像形成装置において、前記フォトＩＣに設けられ、フォトＩＣの前記基準電圧が入力可能な第２外部端子と、この第２外部端子に接続され、前記制御部によって制御されるＤ／Ａ変換器と、を備えることとした。
【００１６】
この構成によれば、周囲温度の影響で、増幅器に対する入力電圧が全体的に高くなったり、低くなったりしても、フォトＩＣの基準電圧を任意に変更することができる。したがって、フォトＩＣを、さらに好適に周囲温度の変化に対応させることができ、一層高精度に光を検知することが可能である。
【００１７】
また、上記構成の画像形成装置において、前記サーミスタは、抵抗とサーミスタとの直列回路で配置され、前記電源装置、抵抗、サーミスタ、グランドの順で配列されるとともに、これら抵抗とサーミスタとの間の電圧が前記第１外部端子に入力されることとした。
【００１８】
この構成によれば、温度上昇とともに抵抗値が低下するサーミスタを利用して、増幅器に対する入力電圧を低下させることができ、フォトＩＣの、周囲温度上昇に起因する応答速度低下の傾向を解消することが可能である。したがって、フォトＩＣは、周囲温度の変化に対応して、高精度に光を検知することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の構成によれば、光ビームを被走査面上に照射して露光するにあたって、フォトＩＣが、周囲温度の変化による影響を受けることなく高精度に光を検知することができ、走査タイミングのズレが防止され、高品質な画像形成を遂行することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の光走査装置周辺の垂直断面正面図である。
【図３】図２に示す光走査装置の上面図である。
【図４】図２に示す画像形成装置の雰囲気温度検出用サーミスタ及び図３に示す光走査装置のＰＤセンサの回路図である。
【図５】ＰＤセンサによる光検知に係るブロック図である。
【図６】ＰＤセンサによる光検知に係るタイミングチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の雰囲気温度検出用サーミスタ及び光走査装置のＰＤセンサの回路図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の雰囲気温度検出用サーミスタ及び光走査装置のＰＤセンサの回路図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置の雰囲気温度検出用サーミスタ及び光走査装置のＰＤセンサの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図１〜図９に基づき説明する。
【００２２】
最初に、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。この画像形成装置は、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。
【００２３】
図１に示すように、画像形成装置１の本体２の内部下方には、給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３は、その内部に、印刷前のカットペーパーなどの用紙Ｐを積載して収容している。そして、この用紙Ｐは、図１において給紙カセット３の左上方に向けて、１枚ずつ分離されて送り出される。給紙カセット３は、本体２の前面側から水平に引き出すことが可能である。
【００２４】
本体２の内部であって、給紙カセット３の左方には、第１用紙搬送部４が備えられている。第１用紙搬送部４は、本体２の左側面に沿って略垂直に形設されている。そして、第１用紙搬送部４は、給紙カセット３から送り出された用紙Ｐを受け取り、本体２の左側面に沿って垂直上方に二次転写部９まで搬送する。
【００２５】
給紙カセット３の上方であって、第１用紙搬送部４が形設された本体２の左側面とは反対側の側面である右側面の箇所には、手差し給紙部５が備えられている。手差し給紙部５には、給紙カセット３に入っていないサイズの用紙や、厚紙、ＯＨＰシートのように１枚ずつ手で送り込みたいものが載置される。
【００２６】
手差し給紙部５の左方には、第２用紙搬送部６が備えられている。第２用紙搬送部６は、給紙カセット３のすぐ上方にあって、手差し給紙部５から第１用紙搬送部４まで略水平に延び、第１用紙搬送部４に合流している。そして、第２用紙搬送部６は、手差し給紙部５から送り出された用紙などを受け取り、略水平に第１用紙搬送部４まで搬送する。
【００２７】
一方、画像形成装置１は、外部コンピュータ（図示せず）から原稿画像データを受信する。この画像データの情報は、第２用紙搬送部６の上方に配置された露光手段である光走査装置３０に送られる。光走査装置３０により、画像データに基づいて制御されたレーザ光Ｌが、画像形成部４０に向かって照射される。
【００２８】
光走査装置３０の上方には計４台の画像形成部４０が、さらにそれら各画像形成部４０の上方には中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト７が備えられている。中間転写ベルト７は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動装置により図１において時計方向に回転する。
【００２９】
４台の画像形成部４０は、図１に示すように、中間転写ベルト７の回転方向に沿って、回転方向上流側から下流側に向けて一列にして配置された所謂タンデム方式である。４台の画像形成部４０とは、上流側から順に、イエロー用の画像形成部４０Ｙ、マゼンタ用の画像形成部４０Ｍ、シアン用の画像形成部４０Ｃ、及びブラック用の画像形成部４０Ｂである。これらの画像形成部４０には、各色に対応する現像剤供給容器及び搬送手段（図示せず）により、現像剤（トナー）が補給される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｙ」「Ｍ」「Ｃ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。
【００３０】
各画像形成部４０では、光走査装置３０によって照射されたレーザ光Ｌにより原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。トナー像は、各画像形成部４０の上方に備えられた一次転写部８で、中間転写ベルト７表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト７の回転とともに、所定のタイミングで各画像形成部４０のトナー像が中間転写ベルト７に転写されることにより、中間転写ベルト７表面にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
【００３１】
中間転写ベルト７が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写部９が配置されている。中間転写ベルト７表面のカラートナー像は、第１用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、二次転写部９に形成される二次転写ニップ部で転写される。
【００３２】
二次転写後、中間転写ベルト７表面に残留するトナーなどの付着物は、中間転写ベルト７に対してイエロー用の画像形成部４０Ｙの回転方向上流側に設けられた中間転写ベルト７用のクリーニング装置１０によってクリーニング、回収される。
【００３３】
二次転写部９の上方には、定着装置１１が備えられている。二次転写部９にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着装置１１へと送られ、熱ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。
【００３４】
定着装置１１の上方には、分岐部１２が備えられている。定着装置１１から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合、分岐部１２から画像形成装置１の上部に設けられた用紙排出部１３に排出される。
【００３５】
分岐部１２から用紙排出部１３に向かって用紙Ｐが排出されるその排出口部分は、スイッチバック部１４としての機能を果たす。両面印刷を行う場合には、このスイッチバック部１４において、定着装置１１から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、分岐部１２、定着装置１１の左方、及び二次転写部９の左方を通って下方に送られ、再度第１用紙搬送部４を経て二次転写部９へと送られる。
【００３６】
続いて、画像形成装置１の光走査装置３０周辺について、図２及び図３を用いてその構造の概略を説明する。図２は光走査装置周辺の垂直断面正面図、図３は光走査装置の上面図である。
【００３７】
前述のように、この光走査装置３０は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色各々に対応した４個の感光体ドラムが備えられたタンデム型の画像形成装置１に搭載するべく設計されたものである。
【００３８】
光走査装置３０は、図２及び図３に示すように、ハウジング３１の内側に、光源３２、光偏向器５０、光学部材群６０、及びフォトＩＣであるＰＤセンサ７０で構成される光学機器を備えている。
【００３９】
ハウジング３１は、上面が開放部として形成された箱形状をなしている。ハウジング３１の、この上面の箇所には図示しない薄板形状の蓋部材が装着され、開放部をカバーして塞ぐようになっている。これらハウジング３１及び蓋部材は、ともに合成樹脂で構成されている。
【００４０】
光源３２は、ハウジング３１の一方の端部側、すなわち図３において右方の端部側に備えられている。光走査装置３０は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応したものであって、光源３２も独立した４個が設けられている。光源３２は、可視領域の光ビーム、例えば６７０ｎｍ程度のレーザ光を照射する仕様のレーザダイオードで構成されている。光走査装置３０は、この光源３２のレーザ光を、被走査面である感光体ドラム４１表面に照射し、露光する。
【００４１】
光偏向器５０は、光源３２の近傍であって、ハウジング３１の一方の端部側、すなわち図３において右方の端部側に備えられている。光偏向器５０は、回転多面鏡であるポリゴンミラー５１と、モータ５２とを備えている。モータ５２は、図２において垂直方向の軸線中心に、正多角形の平面形状をなすポリゴンミラー５１を回転駆動するものである。その軸線中心に回転するポリゴンミラー５１の周囲には、光を反射する反射面が複数設けられている。
【００４２】
４個の光源３２から照射されたレーザ光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢは、各々、副走査方向（図２の上下方向）に微小角度ずつずれた状態でポリゴンミラー５１周囲の反射面に入射する。ポリゴンミラー５１は、回転しながら、その反射面で各レーザ光を反射し、主走査方向（図３の上下方向）に偏向しつつ、ハウジング３１内の他端、すなわち図２及び図３における左方に向けて導く。
【００４３】
光学部材群６０は、ハウジング３１内の、光偏向器５０にて反射されたレーザ光が進む先の領域に備えられている。光学部材群６０は、第１ｆθレンズ６１、第２ｆθレンズ６２、及び反射ミラー６３を備えている。
【００４４】
第１ｆθレンズ６１は、光偏向器５０にて反射されたレーザ光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢが進む、そのすぐ先の箇所に配置されている。第１ｆθレンズ６１は、レーザ光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢに対して共用のものであって、１個備えられている。この第１ｆθレンズ６１では、各レーザ光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢが主走査方向において等速度に偏向される。さらに第１ｆθレンズ６１は、ポリゴンミラー５１へのレーザ光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢの入射角や、ポリゴンミラー５１の面倒れといった走査上の悪影響を補正しながら、各レーザ光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢの副走査方向の角度を若干広げる。
【００４５】
第１ｆθレンズ６１を通過したイエロー用のレーザ光ＬＹは、ハウジング３１の内底面近傍の反射ミラー６３Ｙａで反射し、第１ｆθレンズ６１の方向に折り返される。その後、レーザ光ＬＹは、第２ｆθレンズ６２Ｙを通過し、ハウジング３１の上端近傍の反射ミラー６３Ｙｂにて反射され、被走査面であるイエロー用の感光体ドラム４１Ｙ表面に到達、結像される。
【００４６】
第１ｆθレンズ６１を通過したマゼンタ用のレーザ光ＬＭも、イエロー用のレーザ光ＬＹと同様に、ハウジング３１の内底面近傍の反射ミラー６３Ｍａで反射し、第１ｆθレンズ６１の方向に折り返される。その後、レーザ光ＬＭは、第２ｆθレンズ６２Ｍを通過し、ハウジング３１の上端近傍の反射ミラー６３Ｍｂにて反射され、被走査面であるマゼンタ用の感光体ドラム４１Ｍ表面に到達、結像される。
【００４７】
第１ｆθレンズ６１を通過したシアン用のレーザ光ＬＣは、ハウジング３１の内底面近傍の反射ミラー６３Ｃａで略垂直上方に向かって反射され、続いてハウジング３１の上端近傍の反射ミラー６３Ｃｂで略水平方向に、第１ｆθレンズ６１の方向に折り返される。その後、レーザ光ＬＣは、第２ｆθレンズ６２Ｃを通過し、反射ミラー６３Ｃｃにて反射され、被走査面であるシアン用の感光体ドラム４１Ｃ表面に到達、結像される。
【００４８】
第１ｆθレンズ６１を通過したブラック用のレーザ光ＬＢは、反射ミラーを介すことなく直接、第２ｆθレンズ６２Ｂを通過する。その後、レーザ光ＬＢは、反射ミラー６３Ｂにて反射され、被走査面であるブラック用の感光体ドラム４１Ｂ表面に到達、結像される。
【００４９】
ＰＤセンサ７０は、図３に示すように、反射ミラー６３Ｙａ及び第２ｆθレンズ６２Ｍの近傍であって、主走査方向の外側寄りの箇所に配置されている。ＰＤセンサ７０は、光偏向器５０のポリゴンミラー５１にて反射されたレーザ光のうち、被走査面の有効露光領域外のものを受光する。ＰＤセンサ７０が受光するレーザ光は、第２ｆθレンズ６２Ｂの近傍に備えられた反射ミラー３３で、ＰＤセンサ７０に向かって反射される。フォトＩＣであるＰＤセンサ７０は、４色各々に対応したレーザ光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢの走査タイミングを計るための同期検知センサであって、ＢＤ（Ｂｅａｍ  Ｄｅｔｅｃｔ）センサとも呼ばれる。
【００５０】
一方、図２に示すように、光走査装置３０及び感光体ドラム４１の近傍には、サーミスタ１５が備えられている。サーミスタ１５は、画像品質に影響を与える画像形成装置１内部の雰囲気温度を検出する。サーミスタ１５が検出した温度情報は、画像形成装置１の制御部１６に送信され、処理される。
【００５１】
続いて、ＰＤセンサ７０の構成及びその動作について、図２及び図３に加えて、図４〜図６を用いて詳細に説明する。図４は画像形成装置の雰囲気温度検出用サーミスタ及び光走査装置のＰＤセンサの回路図、図５はＰＤセンサによる光検知に係るブロック図、図６はＰＤセンサによる光検知に係るタイミングチャートである。
【００５２】
ＰＤセンサ７０は、光センサとして一般的に利用されているフォトＩＣであって、図４に示す回路図のように構成されている。ＰＤセンサ７０は、主たる構成要素として、フォトダイオード７１、増幅器７２、比較器７３、及び第１外部端子７４を備えている。
【００５３】
ＰＤセンサ７０は、フォトダイオード７１の箇所にレーザ光が垂直に入射するよう、光走査装置３０のハウジング３１に保持されている。フォトダイオード７１にレーザ光が入射すると、光電流が発生する。この光電流信号は、増幅器７２で増幅される。増幅器７２で増幅された信号電圧は、比較器７３に入力され、内部基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。ＰＤセンサ７０は、例えば比較器７３に入力された内部信号がＶｒｅｆより小さいとき出力信号ＶｏｕｔとしてＨｉｇｈを、Ｖｒｅｆより大きいとき出力信号ＶｏｕｔとしてＬｏｗを出力する。すなわち、ＰＤセンサ７０は、フォトダイオード７１にレーザ光が入射していないときＨｉｇｈを、レーザ光が入射しているときＬｏｗを出力する（図６参照）。
【００５４】
なお、増幅器７２の例としてはオペアンプ、トランジスタが、比較器７３の例としてはヒステリシス回路が挙げられる。
【００５５】
一方、ＰＤセンサ７０は、フォトダイオード７１と増幅器７２とを結ぶ電線に接続された第１外部端子７４を備えている。この第１外部端子７４には、図４に示すように、雰囲気温度検出用のサーミスタ１５が接続されている。
【００５６】
サーミスタ１５は、温度によって電気抵抗が変化することを利用して、温度を測定するために広く一般的に用いられている温度センサである。サーミスタ１５は、抵抗Ｒとサーミスタ１５との直列回路で配置されている。そして、サーミスタ１５に対して電力を供給する電源装置１７、抵抗Ｒ、サーミスタ１５、グランド（ＧＮＤ）の順で配列されている。ＰＤセンサ７０の第１外部端子７４には、正確に言えば、抵抗Ｒとサーミスタ１５との間の電圧が入力される。
【００５７】
また、サーミスタ１５は、温度上昇とともに抵抗値が低下するタイプのものである。このようにサーミスタ１５の抵抗値が温度上昇とともに変化するので、抵抗Ｒとサーミスタ１５との間の電圧も温度上昇とともに変化する。抵抗Ｒとサーミスタ１５との間の電圧信号は、温度情報として制御部１６に送信される。
【００５８】
続いて、図４に加えて、図５及び図６を用いて、光走査装置３０における走査タイミングの検知について説明する。
【００５９】
画像形成装置１は、装置全体の動作制御のため、その本体２内に、ＣＰＵ１８やその他の図示しない電子部品で構成された、前述の制御部１６を備えている。制御部１６は、ＣＰＵ１８を中央演算処理装置として利用し、記憶部１９に記憶、入力されたプログラム、データに基づき、用紙搬送、画像形成、定着などといった一連の動作を制御する。
【００６０】
記憶部１９に入力されるデータのひとつに、画像形成装置１内部の雰囲気温度がある。この雰囲気温度は、光走査装置３０及び感光体ドラム４１の近傍に配置されたサーミスタ１５（図２参照）によって検出される。記憶部１９には予め、図４に示すように直列配置された抵抗Ｒ−サーミスタ１５間の電圧と、サーミスタ１５の検出温度との関係がテーブル化され、格納されている。制御部１６は、このテーブルに基づき、サーミスタ１５の検出温度を認識することができる。
【００６１】
光走査装置３０における光走査のタイミングは、ＰＤセンサ７０によるレーザ光の検知に基づき計られる。このとき、ＰＤセンサ７０として使用するフォトＩＣは、フォトＩＣが搭載された周囲温度の変化の影響を受けることがある。
【００６２】
ＰＤセンサ７０への入射光強度に対する出力信号Ｖｏｕｔのタイミングチャートが、図６に描かれている。通常の画像形成動作時における周囲温度の場合、ＰＤセンサ７０の出力信号Ｖｏｕｔは、図６の実線で示すとおりに推移する。しかしながら、周囲温度の上昇とともに、出力信号Ｖｏｕｔは、図６の点線で示すとおり、ＨｉｇｈからＬｏｗへの下降時間、またその逆の上昇時間が長くなる傾向にある。
【００６３】
ＰＤセンサ７０は、第１外部端子７４にサーミスタ１５を接続することで、温度とともに電気抵抗が変化する、すなわち温度上昇とともに抵抗値が低下するサーミスタ１５を利用して、増幅器７２に対する入力電圧を低下させることができる。これにより、ＰＤセンサ７０の、上記のような周囲温度上昇に起因する応答速度低下の傾向を解消することが可能である。したがって、ＰＤセンサ７０は、周囲温度の変化に対応して、高精度に光を検知することができる。
【００６４】
また、サーミスタ１５としては、画像形成装置１内部の雰囲気温度を検出するために用意された一般的なサーミスタを利用することができる。ＰＤセンサ７０の温度補償のためにのみ別途サーミスタを用意するわけではないので、画像形成装置１の高コスト化、大型化が抑制された簡便な構成にすることが可能である。
【００６５】
上記実施形態の構成によれば、レーザ光を被走査面上に照射して露光するにあたって、ＰＤセンサ７０が、周囲温度の変化による影響を受けることなく高精度に光を検知することができるので、４色各々に対応したレーザ光の走査タイミングを好適に計ることができ、色ズレのない高品質なカラー画像の形成を遂行することが可能な画像形成装置１を提供することができる。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の詳細な構成について、図７を用いて説明する。図７は、画像形成装置の雰囲気温度検出用サーミスタ及び光走査装置のＰＤセンサの回路図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図６を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成について、図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００６７】
第２の実施形態に係る画像形成装置は、図７に示すように、サーミスタ１５に電力を供給する電源装置１７と、そのサーミスタ１５との間に、スイッチ２０が備えられている。スイッチ２０は、サーミスタへ１５の電力供給をＯＮ／ＯＦＦするものであって、制御部１６によって制御されている。
【００６８】
これにより、画像形成装置１内部の雰囲気温度を検出するとき、サーミスタ１５への電力供給をＯＮに、ＰＤセンサ７０の温度補償を実施するとき、サーミスタ１５への電力供給をＯＦＦにすることができる。したがって、さらに好適にサーミスタ１５を活用して、ＰＤセンサ７０を周囲温度の変化に対応させることができ、一層高精度に光を検知することが可能である。
【００６９】
次に、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の詳細な構成について、図８を用いて説明する。図８は、画像形成装置の雰囲気温度検出用サーミスタ及び光走査装置のＰＤセンサの回路図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図６を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成について、図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００７０】
第３の実施形態に係る画像形成装置は、図８に示すように、ＰＤセンサ７０において、増幅器として差動増幅器７５を用いているとともに、フォトダイオード７１及び第１外部端子７４と、差動増幅器７５との間に、差動部７６を備えている。この差動部７６では、フォトダイオード７１で光電流が発生する前の、ＰＤセンサ７０の内部電圧を保持している。
【００７１】
これにより、差動増幅器７５が、常時入力信号を受けている場合であっても、フォトダイオード７１で光電流が発生したときの信号電圧の変化を検知することができる。したがって、ＰＤセンサ７０は、周囲温度の変化に対応して、さらに高精度に光を検知することが可能である。
【００７２】
次に、本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置の詳細な構成について、図９を用いて説明する。図９は、画像形成装置の雰囲気温度検出用サーミスタ及び光走査装置のＰＤセンサの回路図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図６を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成について、図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００７３】
第４の実施形態に係る画像形成装置は、図９に示すように、Ｄ／Ａ変換器２１を備えるとともに、ＰＤセンサ７０が、第２外部端子７７を備えている。Ｄ／Ａ変換器２１は、制御部１６によって制御されている。第２外部端子７７は、比較器７３において、増幅器７２で増幅された信号電圧と比較するための基準電圧が入力可能である。
【００７４】
これにより、周囲温度の影響で、増幅器７２に対する入力電圧が全体的に高くなったり、低くなったりしても、ＰＤセンサ７０の基準電圧を任意に変更することができる。したがって、ＰＤセンサ７０を、さらに好適に周囲温度の変化に対応させることができ、一層高精度に光を検知することが可能である。
【００７５】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００７６】
例えば、本発明の実施形態では、４個の感光体ドラムが備えられたタンデム型のカラー印刷用画像形成装置を例に掲げて説明したが、発明の適用対象となる画像形成装置はこの形態に限定されるわけではなく、他のタイプのカラー印刷用画像形成装置や、モノクロ印刷用の画像形成装置などであっても構わない。
【００７７】
また、サーミスタ１５は、その電源装置１７、サーミスタ、抵抗Ｒ、グランドの順で配列することとしても構わない。この場合、サーミスタ１５は、温度上昇とともに抵抗値が上昇するタイプのものが望ましく、それによりＰＤセンサ７０の増幅器７２に対する入力電圧を低下させることができる。したがって、上記実施形態同様、ＰＤセンサ７０の、周囲温度上昇に起因する応答速度低下の傾向を解消することが可能であり、周囲温度の変化に対応して、高精度に光を検知することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、光ビームを受光して走査タイミングを計るための光センサを備えた画像形成装置において利用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１    画像形成装置
１５  サーミスタ
１６  制御部
１７  電源装置
２０  スイッチ
２１  Ｄ／Ａ変換器
３０  光走査装置
３１  ハウジング
３２  光源
４０  画像形成部
４１  感光体ドラム（被走査面）
７０  ＰＤセンサ（フォトＩＣ）
７１  フォトダイオード
７２  増幅器
７３  比較器
７４  第１外部端子
７５  差動増幅器
７６  差動部
７７  第２外部端子
Ｒ    抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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