(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査光学装置であって、
レーザ光束を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光束の光量を制御するレーザ制御手段と、
前記レーザ光束を電気信号に変換する光検出器と、
閾値に基づく検知信号として前記光検出器の出力波形を用いて信号幅を検出する信号幅検出手段と、
前記レーザ光源が第１の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第１の信号幅と、前記レーザ光源が前記第１の光量より大きな第２の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第２の信号幅と、を前記信号幅検出手段に検知させる制御手段と、
を備え、
前記第１の信号幅と前記第２の信号幅との差の変化に関する値が所定の値以上で、画像形成に用いる光量が前記第２の光量以上である場合は、
前記制御手段は、前記第２の光量よりも少ない光量のレーザ光束が出射された場合に検出される信号幅を基準にして、画像形成に用いる光量に対応する修正信号幅を取得することを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記修正信号幅の中央位置を基準にして同期信号を生成することを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記制御手段は、画像形成時以外の時に、前記第１の信号幅と前記第２の信号幅との差の変化に関する値が所定の値以上か否かを判断し、画像形成時に前記修正信号幅を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の走査光学装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記信号幅検出手段により検出された信号幅を記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の走査光学装置。
【請求項５】
前記検知信号は、方形波であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の走査光学装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記信号幅検出手段で検出された前記信号幅と、画像形成に用いる光量が前記第２の光量以上である場合の前記修正信号幅と、を比較し、
前記検知信号の信号幅が前記修正信号幅以上である場合は、前記修正信号幅を基準にして同期信号を生成し、
前記検知信号の信号幅が前記修正信号幅よりも小さい場合は、前記検知信号の信号幅を基準にして同期信号を生成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載の走査光学装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記修正信号幅の中央位置を基準にして同期信号を生成し、または、前記検知信号の信号幅の中央位置を基準にして同期信号を生成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の走査光学装置。
【請求項８】
前記レーザ光束を反射させ像担持体表面を走査する複数の面を持つ回転多面鏡をさらに備え、
前記制御手段は、
前記レーザ光源に、前記レーザ制御手段により制御される複数の段階の光量で前記レーザ光束を出射させ、
前記光量と前記検知信号の信号幅に関する情報から、前記光量の増加に応じて増加する信号幅の増加率を取得し、
少なくとも１つの前記回転多面鏡の反射面の信号幅の増加率が、予め設定された増加率以上となる増加率での光量を、迷光の影響のある光量と判断し、
画像形成に用いる光量が迷光の影響のある光量以上である場合は、前記制御手段は、迷光の影響のある光量よりも少ない光量の領域で取得された前記検知信号の信号幅の増加率から画像形成に用いる光量に対応する修正信号幅を取得することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの項に記載の走査光学装置。
【請求項９】
前記制御手段は、画像形成時以外の時に迷光の影響のある光量であると判断し、画像形成時に前記修正信号幅を取得することを特徴とする請求項８に記載の走査光学装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、
前記信号幅検出手段によって検出された信号幅と、画像形成に用いる光量が迷光の影響のある光量以上である場合の修正信号幅と、を比較し、
前記検知信号の信号幅が前記修正信号幅以上である場合は、前記修正信号幅を基準にして同期信号を生成し、
前記検知信号の信号幅が前記修正信号幅より小さい場合は、前記検知信号の信号幅を基準にして同期信号を生成することを特徴とする請求項８または９に記載の走査光学装置。
【請求項１１】
走査光学装置であって、
レーザ光束を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光束の光量を制御するレーザ制御手段と、
前記レーザ光束を電気信号に変換する光検出器と、
第１の閾値に基づく検知信号として前記光検出器の出力波形を用いて信号幅を検出する信号幅検出手段と、
前記レーザ光源が第１の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第１の信号幅と、前記レーザ光源が前記第１の光量よりも大きな第２の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第２の信号幅と、を前記信号幅検出手段に検出させる制御手段と、
を備え、
前記第１の信号幅と前記第２の信号幅との差の変化に関する値が所定の値以上で、画像形成に用いる光量が前記第２の光量以上である場合に、
前記制御手段は、前記第１の閾値より大きな第２の閾値を基準にして、前記信号幅検出
手段に前記検知信号の信号幅を検出させることを特徴とする走査光学装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記検知信号の信号幅の中央位置を基準にして同期信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載の走査光学装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、画像形成時以外の時に、前記第１の信号幅と前記第２の信号幅との差の変化に関する値が所定の値以上か否かを判断し、画像形成時に前記検知信号の信号幅を取得することを特徴とする請求項１１または１２に記載の走査光学装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記信号幅検出手段に検出された信号幅を記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかの項に記載の走査光学装置。
【請求項１５】
前記検知信号は方形波であることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれかの項に記載の走査光学装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、画像形成に用いる光量が前記第２の光量より大きい第３の光量の場合に検出された第３の信号幅を、前記第３の光量より小さい光量で検出された信号幅の変化に関する値を用いて修正信号幅に修正し、
前記信号幅検出手段によって検出された信号幅と、前記修正信号幅とを比較し、
前記検知信号の信号幅が前記修正信号幅以上の場合は、前記修正信号幅を基準にして同期信号を生成し、
前記検知信号の信号幅が前記修正信号幅より小さい場合は、前記検知信号の信号幅を基準にして同期信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載の走査光学装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、前記修正信号幅の中央位置を基準にして同期信号を生成する、もしくは、前記検知信号の信号幅の中央位置を基準にして同期信号を生成することを特徴とする請求項１６に記載の走査光学装置。
【請求項１８】
前記レーザ光束を反射させ像担持体表面を走査する複数の面を持つ回転多面鏡をさらに備え、
前記制御手段は、
前記レーザ光源に、前記レーザ制御手段により制御される複数の段階の光量で前記レーザ光束を出射させ、
前記光量と前記検知信号の信号幅に関する情報から、前記光量の増加に応じて増加する信号幅の増加率を取得し、
少なくとも１つの前記回転多面鏡の反射面の信号幅の増加率が、予め設定された増加率以上となる増加率での光量を、迷光の影響のある光量と判断し、
画像形成に用いる光量が迷光の影響のある光量以上である場合は、前記制御手段は、前記信号幅検出手段に、前記第１の閾値よりも大きな第２の閾値を基準にして前記検知信号の信号幅を検出させることを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれかの項に記載の走査光学装置。
【請求項１９】
前記制御手段は、画像形成時以外の時に迷光の影響のある光量であると判断することを特徴とする請求項１８に記載の走査光学装置。
【請求項２０】
前記制御手段は、
画像形成に用いる光量が迷光に影響のある光量の最大値以上の場合は、迷光の影響のある光量値より小さい光量値の領域で取得された検知信号の信号幅の増加率から画像形成に用いる光量に対応する修正信号幅を取得し、
前記信号幅検出手段により検出された信号幅と、前記修正信号幅と、を比較し、
前記検知信号の信号幅が前記修正信号幅以上である場合は、前記修正信号幅を基準にして同期信号を生成し、
前記検知信号の信号幅が前記修正信号幅より小さい場合は、前記検知信号の信号幅を基準にして同期信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載の走査光学装置。
【請求項２１】
前記レーザ光束は、光学部品を介さずに、前記光検出器に直接入射することを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項に記載の走査光学装置。
【請求項２２】
前記光検出器は、ビーム走査領域であって、受光部に対して、前記レーザ光束の走査方向の上流側と下流側のいずれか一方にワイヤーボンディング及び端子が設けられていることと特徴とする請求項２１に記載の走査光学装置。
【請求項２３】
画像形成装置であって、
レーザ光束を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光束の光量を制御するレーザ制御手段と、
前記レーザ光束を電気信号に変換する光検出器と、
閾値に基づく検知信号として前記光検出器の出力波形を用いて信号幅を検出する信号幅検出手段と、
前記レーザ光源が第１の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第１の信号幅と、前記レーザ光源が前記第１の光量より大きな第２の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第２の信号幅と、を前記信号幅検出手段に検出させる制御手段と、
を有する走査光学装置
を備え、
前記第１の信号幅と前記第２の信号幅との差の変化に関する値が所定の値以上で、画像形成に用いる光量が前記第２の光量以上である場合は、
前記制御手段は、前記第２の光量より少ない光量のレーザ光束が出射された場合に検出される信号幅を基準にして、画像形成に用いる光量に対応する修正信号幅を取得し、
前記走査光学装置は、潜像を形成するために像担持体表面を前記レーザ光束で走査し、
前記画像形成装置は、
前記像担持体にトナーを付着させて、潜像を現像する現像手段と、
現像されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、
転写されたトナー像を定着する定着手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２４】
画像形成装置であって、
レーザ光束を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光束の光量を制御するレーザ制御手段と、
前記レーザ光束を電気信号に変換する光検出器と、
第１の閾値に基づく検知信号として前記光検出器の出力波形を用いて信号幅を検出する信号幅検出手段と、
前記レーザ光源が第１の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第１の信号幅と、前記レーザ光源が前記第１の光量よりも大きな第２の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第２の信号幅と、を前記信号幅検出手段に検出させる制御手段と、
を有する走査光学装置
を備え、
前記第１の信号幅と前記第２の信号幅との差の変化に関する値が所定の値以上で、画像形成に用いる光量が前記第２の光量以上である場合は、
前記制御手段は、前記第１の閾値より大きな第２の閾値を基準にして、前記信号幅検出手段に前記検知信号の信号幅を検出させ、
前記走査光学装置は、潜像を形成するために像担持体表面を前記レーザ光束で走査し、
前記画像形成装置は、
前記像担持体にトナーを付着させて、潜像を現像する現像手段と、
現像されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、
転写されたトナー像を定着する定着手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光束で像担持体を走査して画像を形成する画像形成装置の走査光学装置に関し、特に、像担持体の上流側でレーザ光束を検出して同期信号を生成する光検出器を備えた走査光学装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の画像形成装置に用いられる走査光学装置としては、たとえば、特許文献１に記載のようなものが知られている。
すなわち、すなわち、半導体レーザからのレーザ光束を一定角度反復偏向させて像担持体である感光体表面を感光体の回転軸と平行方向に露光走査する回転多面鏡と、回転多面鏡を回転駆動するスキャナモータと、を備えている。
また、感光体上の画像書き込み開始位置よりも上流側の領域にレーザ光束を検出する光検出器が設けられ、この光検出器の出力波形から、画像書き込み開始タイミングを同期させる同期信号が生成されている。
【０００３】
同期信号の生成は、光検出器の出力波形を所定の閾値で方形波として、その立ち下がり、立ち上がり両方のタイミングから信号幅の中央位置を検出し、立下りの位置から１／２の位置のタイミングで同期信号を出力するようになっていた。このように信号幅の中心を基準とすることにより、レーザ光束の光量によって信号幅が相違していても、同一のタイミングで同期信号を出力することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８７２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光検出器の低コスト化を実現するため、光検出器のチップサイズは最小限にする必要がある。一方で、回転多面鏡により偏向されたレーザ光束が光学部品を介さずに直接光検出器へ入射させる構成においては、レーザ光束のスポット径が大きい。そのため、レーザ光束が、受光部周辺のワイヤーボンディングや端子に反射し、迷光となって受光部に入射し、光検出器の出力波形が歪み、信号幅の中心がずれて、ジッタを悪化させ画像不良となるおそれがあった。
【０００６】
本発明の目的は、レーザ光束の反射による迷光が光検出器の出力に影響がある構成においても、安定した同期信号を生成でき、ジッタを悪化させることなく安定した画像を得ることができる走査光学装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、
走査光学装置であって、
レーザ光束を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光束の光量を制御するレーザ制御手段と、
前記レーザ光束を電気信号に変換する光検出器と、
閾値に基づく検知信号として前記光検出器の出力波形を用いて信号幅を検出する信号幅検出手段と、
前記レーザ光源が第１の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第１の信号幅と、前記レーザ光源が前記第１の光量より大きな第２の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第２の信号幅と、を前記信号幅検出手段に検知させる制御手段と、
を備え、
前記第１の信号幅と前記第２の信号幅との差の変化に関する値が所定の値以上で、画像形成に用いる光量が前記第２の光量以上である場合は、
前記制御手段は、前記第２の光量よりも少ない光量のレーザ光束が出射された場合に検出される信号幅に基づいて、画像形成に用いる光量に対応する修正信号幅を取得することを特徴とする。
【０００８】
また、他の発明は、
走査光学装置であって、
レーザ光束を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光束の光量を制御するレーザ制御手段と、
前記レーザ光束を電気信号に変換する光検出器と、
第１の閾値に基づく検知信号として前記光検出器の出力波形を用いて信号幅を検出する信号幅検出手段と、
前記レーザ光源が第１の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第１の信号幅と、前記レーザ光源が前記第１の光量よりも大きな第２の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第２の信号幅と、を前記信号幅検出手段に検出させる制御手段と、
を備え、
前記第１の信号幅と前記第２の信号幅との差の変化に関する値が所定の値以上で、画像形成に用いる光量が前記第２の光量以上である場合に、
前記制御手段は、前記第１の閾値より大きな第２の閾値を基準にして、前記信号幅検出手段に前記検知信号の信号幅を検出させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置は、
画像形成装置であって、
レーザ光束を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光束の光量を制御するレーザ制御手段と、
前記レーザ光束を電気信号に変換する光検出器と、
閾値に基づく検知信号として前記光検出器の出力波形を用いて信号幅を検出する信号幅検出手段と、
前記レーザ光源が第１の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第１の信号幅と、前記レーザ光源が前記第１の光量より大きな第２の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第２の信号幅と、を前記信号幅検出手段に検出させる制御手段と、
を有する走査光学装置
を備え、
前記第１の信号幅と前記第２の信号幅との差の変化に関する値が所定の値以上で、画像形成に用いる光量が前記第２の光量以上である場合は、
前記制御手段は、前記第２の光量より少ない光量のレーザ光束が出射された場合に検出される信号幅を基準にして、画像形成に用いる光量に対応する修正信号幅を取得し、
前記走査光学装置は、潜像を形成するために像担持体表面を前記レーザ光束で走査し、
前記画像形成装置は、
前記像担持体にトナーを付着させて、潜像を現像する現像手段と、
現像されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、
転写されたトナー像を定着する定着手段と
を備えることを特徴とする。
さらに、本発明の画像形成装置は、
画像形成装置であって、
レーザ光束を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光束の光量を制御するレーザ制御手段と、
前記レーザ光束を電気信号に変換する光検出器と、
第１の閾値に基づく検知信号として前記光検出器の出力波形を用いて信号幅を検出する信号幅検出手段と、
前記レーザ光源が第１の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第１の信号幅と、前記レーザ光源が前記第１の光量よりも大きな第２の光量で前記レーザ光束を出射する場合の第２の信号幅と、を前記信号幅検出手段に検出させる制御手段と、
を有する走査光学装置
を備え、
前記第１の信号幅と前記第２の信号幅との差の変化に関する値が所定の値以上で、画像形成に用いる光量が前記第２の光量以上である場合は、
前記制御手段は、前記第１の閾値より大きな第２の閾値を基準にして、前記信号幅検出手段に前記検知信号の信号幅を検出させ、
前記走査光学装置は、潜像を形成するために像担持体表面を前記レーザ光束で走査し、
前記画像形成装置は、
前記像担持体にトナーを付着させて、潜像を現像する現像手段と、
現像されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、
転写されたトナー像を定着する定着手段と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、レーザ光束の反射による迷光が光検出器の出力に影響がある構成においても、ジッタを悪化させることなく安定した制御が行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用される光走査装置及び画像形成装置の一例を示す断面図。
【図２】図１の光走査装置の概略構成図。
【図３】図１の光走査装置の制御ブロック図。
【図４】実施の形態１におけるイニシャル動作時の制御フローチャート。
【図５】実施の形態１におけるレーザ光量とＢＤ信号の関係図。
【図６】実施の形態１における画像形成時のフローチャート。
【図７】実施の形態２におけるレーザ光量とＢＤ信号の説明図。
【図８】実施の形態２におけるイニシャル動作時の制御フローチャート。
【図９】実施の形態２におけるレーザ光量とＢＤ信号の説明図。
【図１０】実施の形態２における画像形成時のフローチャート。
【図１１】理想的なＢＤセンサでのレーザ光量に対応したＢＤ信号幅の説明図。
【図１２】（Ａ）〜（Ｃ）はＢＤセンサの概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１
［画像形成装置］
まず、図１を参照して、本発明が適用される画像形成装置の全体構成について説明する。
図において、１０１は画像形成装置を示すもので、後述する走査光学装置１００が、画像形成装置１０１の筐体の一部である光学台１０３に設置されている。画像形成装置１０１には、画像形成手段である、プロセスカートリッジ１０８、その他に転写材Ｐを載置する給紙部１０４、給紙ローラ１０５、転写ローラ（転写手段）１０６、定着器（定着手段）１０７が設けられている。プロセスカートリッジ１０８には像担持体である感光ドラム（感光体）８、帯電ローラ１０８ａ、現像ローラ１０８ｂが備わっている。転写ローラ１０６と感光ドラム８は接触して転写ニップを形成している。
【００１３】
感光ドラム８は回転軸周りに回転しながら帯電ローラ１０８ａにより表面（像担持体表面）を帯電された後、走査光学装置１００がレーザ光束を出射してその表面を走査して潜像を形成する。その後、現像ローラ１０８ｂにより表面にトナーを付着させられて、潜像がトナーによって現像されたトナー像となる。
一方、転写材Ｐは給紙部１０４から給紙ローラ１０５によって給送され、転写ローラ１０６により感光ドラム８上に形成されたトナー像が転写される。その後定着器１０７において転写材Ｐ上のトナー像は熱と圧力によって転写材Ｐに定着する。トナーが定着した転写材Ｐは排紙ローラ１１０によって画像形成装置１０１の外に出力される。
［走査光学装置］
次に走査光学装置１００について説明する。
【００１４】
図２は走査光学装置１００の概略斜視図である。半導体レーザユニット１はレーザ光束Ｌを出射する光源としての不図示の半導体レーザ１ａ及びその駆動回路１ｂをユニット化したものである。半導体レーザ１ａから出射されたレーザ光束Ｌは、コリメータレンズ機能とシリンドリカルレンズ機能を有するレンズ２、開口絞り３を通過して、光偏向器５の回転多面鏡（回転多面鏡）４に形成された複数の反射面１２のうちの１つに入射する。
回転多面鏡４は光偏向器５が備えるモータによって矢印の方向に回転駆動され、レーザ光束Ｌを偏向する。反射面１２でレーザ光束Ｌが反射される方向は、回転多面鏡４の回転によって変化する。回転多面鏡４がある回転位相の時、反射面１２で反射したレーザ光束Ｌはレンズ等を通過することなく光検出器であるＢＤセンサ６の受光部へ入射する。また回転多面鏡４が別の回転位相の時、レーザ光束Ｌは、ｆθレンズ（走査レンズ）７に入射し、感光ドラム８の表面である感光面（被走査面）へ入射する。上述した光学部材（半導体レーザユニット１、レンズ２、開口絞り３、光偏向器５、ＢＤセンサ６、ｆθレンズ７）が光学箱９に位置決め支持され、固定される。
【００１５】
［レーザ光束による感光ドラムの走査］
次に走査光学装置１００による、レーザ光束で感光ドラム８を走査する方法について説明する。半導体レーザユニット１の半導体レーザ１ａから出射したレーザ光束Ｌは、レンズ２によって主走査方向では略平行光または収束光とされ、副走査方向では収束光とされ
る。次にレーザ光束Ｌは、開口絞り３を通って光束幅が制限されて、回転多面鏡４の反射面１２上において主走査方向に長く伸びた焦線状に結像する。
そして、回転多面鏡４の回転によって反射面１２でのレーザ光束Ｌの反射方向が連続的に変化し、レーザ光束Ｌを偏向する。回転多面鏡４が所定の回転位相にあるとき、反射されたレーザ光束Ｌは、レンズ等を透過することなくＢＤ信号を出力する光検知器としてのＢＤセンサ６の受光部６１に入射し、電気信号に変換される。
【００１６】
回転多面鏡４の回転に伴って、レーザ光束Ｌのスポット像は受光部６１上を通過する。このとき、ＢＤセンサ６は受光部での受光量に基づいてＢＤ信号を出力し、このＢＤ信号が出力されたタイミングを基準に画像データに基づく光源の発光開始（画像の書き出し）のタイミングが決まる。
回転多面鏡４が更に所定量回転すると、反射されたレーザ光束Ｌはｆθレンズ７を透過して感光ドラム８の表面に入射する。ｆθレンズ７は、レーザ光束Ｌを集光させて、感光ドラム８の表面にスポット像として結像させる。レーザ光束Ｌがｆθレンズ７へ入射を開始してから回転多面鏡４が更に所定量回転する間は、レーザ光束Ｌはｆθレンズ７を透過して感光ドラム８の表面に入射し続け、レーザ光束Ｌのスポット像は回転多面鏡４の回転方向に対応する走査方向へ移動する。
走査方向は感光ドラム８の回転軸方向と平行である。ｆθレンズ７は、レーザ光束Ｌのスポット像が感光ドラム８の表面上で等速に走査方向に移動するようにレーザ光束Ｌの結像位置が設計されている。
レーザ光束Ｌのスポット像が感光ドラム８の表面上を走査方向に移動する間に、半導体レーザユニット１の光源には、形成する画像データに対応するレーザ駆動信号（ＶＩＤＥＯ信号）に基づいて駆動電流が供給され、光源が点灯する。これにより、走査方向に画像データに対応した潜像をレーザ光束Ｌで走査（主走査）して形成する。
【００１７】
上述したポリゴンモータ４１の回転に加え、感光ドラム８が回転軸まわりに回転することによって、レーザ光束Ｌのスポット像が感光ドラム８に対して、走査方向に直交する方向に相対的に移動（副走査）する。このような、回転多面鏡４の回転及び感光ドラム８の回転により、感光ドラム８の表面上に画像データに対応した２次元の潜像をレーザ光束Ｌで走査して形成する。
上述した、ＢＤ信号の出力工程と、その後の感光ドラム８上でのレーザ光束Ｌによる走査工程は、回転多面鏡４の回転に伴い反射面１２毎に行われる。
【００１８】
次に、上記走査光学装置の制御構成について説明する。
まず、図１１を参照して、本発明の前提となるレーザ光束量に対する入射光波形及びＢＤ信号の信号幅について説明する。
図１１は、理想的なＢＤセンサ６で受光する入射光波形Ｗについて、光量小、光量中、光量大の３種類の光波形を重ねて記載している。この理想的な入射光波形Ｗは左右対称の山形状で、光量小、光量中、光量大と、順に幅が広くなっている。この入射光波形Ｗを、予め設定された閾値Ｔｈレベルを基準にして、閾値以上はＨ、閾値以下ではＬとする方形の検知信号とし、立下りと、立ち上がりの間の信号幅をＢＤ信号幅とする。
【００１９】
光量小の入射光波形の場合、ＢＤ信号幅がｔ１で、生成ＢＤ信号は、予め定められたＢＤ信号幅の最大値Ｔｍから、実際のＢＤ信号幅ｔ１の中央位置であるｔ１／２の差をとり、ＢＤ信号の立ち上がりから、Ｔｍ−（ｔ１／２）のタイミングで出力する。
理想的なＢＤセンサ６で受光する光波形は左右対称であり、光量中、光量大とした際に、ＢＤ信号幅はｔ２、ｔ３と増加するものの、ＢＤ信号の中央位置は一定である。その為、レーザ光束量を光量中、光量大と可変してもＢＤ信号の中央位置を基準として、Ｔｍ−（ｔ２／２）、Ｔｍ−（ｔ３／２）の一定タイミングでＢＤ信号を生成することができる。この生成されるＢＤ信号を、生成ＢＤ信号と呼ぶこととし、生成ＢＤ信号の周期で同期
をとって画像形成をすることが可能になる。
図１２には、ＢＤセンサを示している。
ＢＤセンサ６は、四角形状の受光部６１と、受光部６１の片側に離間して配置された電気接続用の端子６２と、受光部６１と端子６２間を接続するワイヤーボンディング６３を備えている。回転多面鏡により偏向されたレーザ光束Ｌは、光学部品を介さずにＢＤセンサ６へ直接入射する構成となっており、レーザ光束Ｌのスポット径が大きくなる為、ＢＤセンサ６内で受光部６１が大半の面積を占める構成となっている。
ＢＤセンサ６を最小限の大きさにするために、ＢＤセンサ６内の受光部６１、ワイヤーボンディング６３と、端子６２の配置は限定され、レーザ光束Ｌのビーム走査方向の上流側から下流側に向けて、端子６２、ワイヤーボンディング６３、受光部６１の順に直線上に配置されている。ビーム走査領域にワイヤーボンディング６３及び端子６２があると、レーザ光束Ｌがワイヤーボンディング６３及び端子６２に反射し、迷光となってＢＤセンサ６の出力に影響が出る。
【００２０】
図７には、迷光が入った入射光波形及びＢＤ信号幅の関係を示す。
図７に示すように、レーザ光束Ｌの光量が大の場合、迷光での入射光波形が閾値Ｔｈレベル以上となってしまう。入射光波形は迷光の影響で左右対称にならず、光量小、光量中と比較して、ＢＤ信号の中央位置がずれる。ずれる方向は立下り側である。そのため、光量大のＢＤ信号幅ｔ３によって生成された生成ＢＤ信号は、光量小、光量中での生成ＢＤ信号と比較してΔｔだけずれてしまう。
さらに、レーザ光束Ｌのスポット径がＢＤセンサ６へ走査する位置においても影響を受ける。図１２（Ｃ）は、レーザ光束のスポット径Ｓ１，Ｓ２が、ＢＤセンサ６へ走査する様子を示している。レーザ光束のスポット径のＢＤセンサへの走査位置は、回転多面鏡４の面倒れの影響を受ける。複数の面を持つ回転多面鏡４において、各面でレーザ光束Ｌのスポット径はＳ１、Ｓ２のようにＢＤセンサ６に対して走査する位置が一定でないため、迷光の影響にもバラつきが生じる。回転多面鏡４の各面ごとに迷光の影響に差がある条件下においては、ＢＤ信号の中央位置が各回転多面鏡４で大きく変化する為、ＢＤ信号のジッタが大きくなり画像不良の問題がある。
本発明は、ＢＤセンサ６の配置はそのままで、出力される信号の処理によって迷光の影響を除去するようにしたものである。
【００２１】
図３は、本発明の走査光学装置の制御構成をブロック図として示している。すなわち、レーザ光源である半導体レーザユニット１を点灯させるレーザ制御部１１２、ＢＤセンサ６の出力であるＢＤ信号の幅を検知するＢＤ信号幅検出部１１３、ＢＤ信号幅とレーザ光束量設定値を記憶する記憶部１１４及び各レーザ光束量設定値からＢＤ信号幅の増加率を演算する演算制御部１１５と、を備えている。
１１１は制御手段としての１チップマイクロコンピュータ（以後ＣＰＵ１１１と記す）で、上記したレーザ制御部１１２、ＢＤ信号幅検出部１１３、記憶部１１４及び演算制御部１１５の機能を実現する。
【００２２】
次に、図４を参照して、本実施の形態の走査光学装置及び画像形成装置の制御フローについて、図５のＢＤ信号幅とレーザ光束量の関係を適宜参照して説明する。
まず、画像形成時以外の時に、本実施の形態では画像形成装置のイニシャル回転時にスキャナモータを駆動し（Ｓ２０１）、レーザを点灯させ、スキャナモータを目標回転数に立ち上げて一定回転数に制御する（Ｓ２０２）。
スキャナモータの制御は、ＢＤセンサ６で検知した入射光波形Ｗから変換したＢＤ信号の立ち上りエッジの周期を元に、一定の回転数に保持するように制御する。スキャナモータが一定回転の状態において、レーザ制御手段１１２からレーザ光束の光量をＸからＸｎまで段階的に変化させる（Ｓ２０３）。
各光量設定値かつ回転多面鏡４各面に対応したＢＤ信号幅をＢＤ信号幅検出部１１３に
おいて、ＢＤ信号の立下りエッジからカウンタをスタートさせＢＤ信号の立ち上りエッジまで測定し、その際のＢＤ信号幅を記憶部１１４に記憶する（Ｓ２０４）。Ｓ２０４では、例えばレーザ光束の光量設定値Ｘの際に、４面回転多面鏡の各ポリゴン面のＢＤ信号幅をＴＸ＿ａ，ＴＸ＿ｂ，ＴＸ＿ｃ，ＴＸ＿ｄとして記憶部１１４に記憶する。また、光量設定値Ｘｎまで可変させると、ＢＤ信号幅はＴＸｎ＿ａ，ＴＸｎ＿ｂ，ＴＸｎ＿ｃ，ＴＸｎ＿ｄとなる。
【００２３】
演算制御部１１５で記憶部１１４に記憶した各レーザ光量設定値に対応したＢＤ信号幅からレーザ光量設定値を増加させた際のＢＤ信号幅の増加率を演算する（Ｓ２０５）。Ｓ２０５での増加率の演算方法は、レーザ光量設定値Ｘｎ−１とレーザ光量設定値Ｘｎの際のＢＤ信号幅の増加率とし、回転多面鏡４の反射面ごとにＢＤ信号幅増加率αｎ＝Ｔｘｎ／Ｔｘｎ−１を算出する。
レーザ光量設定値の増加に対応して、図５に示すように、ＢＤ信号幅は増加していく。
そして、迷光の影響を受けた場合には、ＢＤ信号幅が急激に増加するため、少なくとも１つの回転多面鏡４の反射面のＢＤ信号幅の増加率αｎが閾値以上（β以上）であれば、迷光の影響があるレーザ光量領域であると判断する（Ｓ２０６）。
迷光の影響があるレーザ光量領域を判断し、その際の光量を迷光の影響のある光量値Ｘｍとして記憶部に記憶させる（Ｓ２０７）。
まとめると、レーザ制御部１１２により複数段階の光量設定値でレーザ光束Ｌを出射し（Ｓ２０１〜Ｓ２０３）、それぞれのレーザ光束ＬのＢＤセンサ６の出力波形（入射光波形）からＢＤ信号幅検出部１１３によってＢＤ信号幅ｔｎを検出して記憶部１１４に記憶する（Ｓ２０４）。
次いで、演算部としての演算制御部１１５によって記憶部１１４に記憶された各光量設定値Ｘｎと信号幅ｔｎの情報から光量設定値の増加に対応して増加する信号幅の増加率αｎを取得する。そして、少なくとも１つの回転多面鏡４の反射面の信号幅の増加率αｎが、予め設定された増加率の閾値β以上に増加した光量設定値を迷光の影響のある光量値Ｘｍとして記憶部１１４に記憶する（Ｓ２０５〜Ｓ２０７）。閾値βより小さい場合は、終了する。
以上のように、画像形成時以外の時、たとえばイニシャル動作等でＳ２０１からＳ２０７の初期設定手順を実行し、レーザ光量に対応したＢＤ信号幅のプロファイルを取得し、迷光の影響を検知する。
【００２４】
次に、図６を参照して画像形成時の制御フローについて説明する。迷光時の入射光波形及びＢＤ信号の関係を図７に示す。
画像形成時に使用するレーザ光量設定値が迷光の影響を受ける設定値Ｘｍ以上であるかを判断する（Ｓ３０１）。レーザ光量設定値が迷光の影響のある光量値以上（Ｘｍ以上）であるＸｍ＋１の場合、迷光の影響が無いレーザ光量領域で取得した、ＢＤ信号幅から画像形成で使用するレーザ光束量のＢＤ信号幅Ｔｗ＝αｍ−１・Ｘｍ＋１を演算制御部１１５で演算し、修正信号幅とする（Ｓ３０２）。
そして、画像形成時に検知したＢＤ信号幅ｔｎが演算制御部１１５で演算したＢＤ修正信号幅Ｔｗと比較する（Ｓ３０３）。ＢＤ修正信号幅Ｔｗより大きい場合はＢＤ修正信号幅Ｔｗを使用し、同期信号である生成ＢＤ信号をつくる（Ｓ３０４）。
本実施例では、図１２のようにレーザ走査方向に対して、ＢＤセンサ６の受光部６１の上流側にワイヤーボンディング６３及び端子６２を形成する構成である。図７のように、迷光の影響はＢＤ信号の立下り側に発生する。そのまま、生成ＢＤ信号を作ると書き出し位置が速い側になってしまう。そのため、画像形成時に検知したＢＤ信号幅が演算制御部１１５で演算したＢＤ修正信号幅Ｔｗより大きい場合は、ＢＤ信号の立ち上がりエッジからＴｍ−（Ｔｗ／２）で生成ＢＤ信号を出力して、画像形成のレーザ制御を行う（Ｓ３０４）。
Ｓ３０１で、画像形成時のレーザ光束量設定値が迷光の影響を受ける設定値Ｘｍ以下の
場合は、従来通りＢＤ信号の立ち上り、立ち下がりからＢＤ信号の中央位置を演算して生成ＢＤ信号を出力して、生成ＢＤ信号周期で画像形成を行う（Ｓ３０５）。  
また、Ｓ３０３でＢＤ信号幅ｔｎが迷光の影響のある光量値Ｔｗ以下の場合は、従来通りＢＤ信号の立ち上り、立ち下がりからＢＤ信号の中央位置を演算して生成ＢＤ信号を出力して、生成ＢＤ信号周期で画像形成を行う（Ｓ３０５）。
【００２５】
まとめると、画像形成時において、画像形成に用いる光量設定値が前記迷光の影響のある光量値以上（Ｘｍ以上）の場合（Ｓ３０１）、迷光の影響のある光量値Ｘｍより小さい領域で取得した検知信号であるＢＤ信号の信号幅ｔｎの増加率αｎから画像形成で用いる光量設定値に対応する修正信号幅Ｔｗ＝（αｍ−１）・（Ｘｍ＋１）を求める（Ｓ３０２）。
そして、信号幅検出部１１２によって検出した信号幅ｔｎとＢＤ修正信号幅Ｔｗを比較し、検知したＢＤ信号幅ｔｎが修正信号幅以上（Ｔｗ以上）の場合は、ＢＤ修正信号幅Ｔｗの中央位置を基準にして同期信号を生成する（Ｓ３０４）。
検知信号としてのＢＤ信号の信号幅ｔｎが修正信号幅Ｔｗより小さい場合は、ＢＤ信号の信号幅ｔｎの中央位置を基準にして同期信号を生成する（Ｓ３０５）。
以上のような制御を行うことで、安価なＢＤセンサ６を用いて回転多面鏡４の各面ごとに迷光の影響に差がある条件下においても、ジッタを悪化させることなく安定したスキャナ制御を可能にする走査光学装置及び画像形成装置を提供することができる。
ＢＤセンサ６の構成をレーザ走査方向に対して、受光部６１の下流側にワイヤーボンディング６３及び端子６２を形成する構成においては、迷光の営業が立ち上がり側に生じる。そのため、スキャナモータ制御をＢＤセンサ６で検知した入射光波形から変換したＢＤ信号の立下がりエッジの周期を元に、一定の回転数に保持するように制御する。そして、ＢＤ信号の立下がりエッジに対してＴｍ＋（Ｔｗ／２）で生成ＢＤ信号を作ることで、同様の効果が得られる。
【００２６】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係る画像形成装置を説明する。以下の説明では、上記実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。
図８に本実施例に関わる、制御フローを示す。
本実施の形態２では、実施の形態１と同様、Ｓ４０１からＳ４０７で画像形成時以外の時に、レーザ制御部１１２からレーザ光量をＸからＸｎまで段階的に変化させてレーザ光束を走査する。そして、ＢＤセンサの信号波形を閾値で方形派に変換し、各レーザ光量設定値かつ回転多面鏡４の各面に対応したＢＤ信号幅を信号幅検出部１１３で検知し、その際のＢＤ信号幅を記憶部１１４に記憶する。そして、演算制御部１１５で記憶部１１４に記憶した各レーザ光量設定値に対応したＢＤ信号幅からレーザ光量設定値を増加させた際のＢＤ信号幅の増加率αｎを演算する。
ＢＤ信号幅の増加率αｎが閾値β以上であれば、迷光の影響があるレーザ光束量領域であると判断し、β以上になる光量設定値Ｘｌを記憶部１１４に記憶する。ここまでの手順は、第一の実施例と同様である。
【００２７】
迷光の影響がある光量設定値Ｘｌを判断した際に、ＢＤセンサ６での入射光波形Ｗに対する閾値を第二の閾値Ｔｈ２に変更し（Ｓ４０８）、ＸｌからＸｎまで光量設定を変化させてレーザ光束を走査する（Ｓ４０９）。そして、ＢＤセンサ６の入射光波形Ｗを、第二の閾値Ｔｈ２を用いて、再度、ＢＤ信号幅を検知して記憶部１１４に記憶し（Ｓ４１０）、この第二の閾値Ｔｈ２を用いて取得した第２のＢＤ信号幅からＢＤ信号幅の増加率αｎを演算する（Ｓ４１１）。第二の閾値Ｔｈ２において、少なくとも１つの回転多面鏡の反射面のＢＤ信号幅の増加率αｎが閾値β以上であれば、迷光の影響があるレーザ光束量領域であると判断する（Ｓ４１２）。ＢＤ信号幅増加率αｎがβ以上になる光量設定値を第二の光量設定として記憶部１１４に記憶する（Ｓ４１３）。
【００２８】
図９に迷光時の入射光波形及びＢＤ信号の関係を示す。
図９のように、光量小、光量中であれば第一の閾値レベルＴｈ１において、迷光の影響を受けずに生成ＢＤ信号を生成可能である。しかし、光量大の場合、第一の閾値Ｔｈ１レベルでは迷光の影響を受ける為、生成ＢＤ信号が光量小、光量中と比較して、Δｔだけずれが生じる。光量大において、第二の閾値Ｔｈ２レベルに切り替えることで迷光の影響を受けずに生成ＢＤ信号を生成可能になる。
【００２９】
図１０に画像形成時の制御フローを示す。
画像形成時において、使用する光量設定値が迷光の影響がある光量値Ｘｌ以上であるかを判断する（Ｓ５０１）。
光量設定値がＸｌ以上の場合、第２の光量設定値がＸｍ以下であるかを判断する（Ｓ５０２）。
光量設定が第二の閾値Ｔｈ２で迷光の影響がない設定値であれば（Ｘｍ以下）、ＢＤセンサ６での入射光波形を生成前のＢＤ信号に変化させる閾値を第二の閾値Ｔｈ２に設定する（Ｓ５０３）。
第二の閾値Ｔｈ２にすることで迷光の影響を受けない為、従来通りＢＤ信号の立ち上り、立ち下がりからＢＤ信号の中央位置を演算して生成ＢＤ信号を出力して、生成ＢＤ信号周期で画像形成を行う（Ｓ５０４）。
【００３０】
第二の閾値Ｔｈ２でも迷光の影響を受ける場合は、Ｓ５０５からＳ５０７の制御フローになり、実施の形態１と同様の制御を行うことで同様の効果を得られる。
すなわち、画像形成時に使用するレーザ光量設定値が迷光の影響を受ける設定値Ｘｍ以上であるＸｍ＋１の場合、迷光の影響が無いレーザ光量領域で取得した、ＢＤ信号幅から画像形成で使用するレーザ光束量のＢＤ信号幅Ｔｗ＝αｍ−１・Ｘｍ＋１を演算制御部１１５で演算する（Ｓ５０５）。
そして、画像形成時に検知したＢＤ信号幅ｔｎが演算制御部１１５で演算したＢＤ信号幅Ｔｗと比較する（５０６）。ＢＤ信号幅Ｔｗより大きい場合はＢＤ信号幅Ｔｗを使用し、生成ＢＤ信号をつくる（Ｓ５０７）。
以上のような制御を行うことで、安価なＢＤセンサを用いて迷光の影響においてもジッタを悪化させることなく安定したスキャナ制御を可能にする画像形成装置を提供することができる。
【００３１】
なお、上記実施の形態２では、ＢＤセンサでの入射光波形を生成前の検知信号であるＢＤ信号に変換する閾値を二段階で説明したが、閾値をさらに設けてもよい。
要するに、画像形成時以外の初期設定時（イニシャル動作時）に、レーザ制御部１１２により複数段階の光量設定値でレーザ光束Ｌを出射し、それぞれのレーザ光束のＢＤセンサ６の出力波形からＢＤ信号幅検出部１１３によって信号幅を検出して記憶部１１４に記憶する。演算部１１５によって記憶部１１４に記憶された各光量設定値と信号幅の情報から光量設定値の増加に対応して増加する信号幅の増加率αｎを取得する。そして、少なくとも１つの回転多面鏡４の反射面の信号幅の増加率α２が、予め設定された増加率の閾値β以上に増加した光量設定値を迷光の影響のある光量値として記憶部１１４に記憶する（上記したＳ４０１〜Ｓ４０５）。
この一連の制御手順を、ＢＤセンサ６の出力波形を複数段階の閾値で形成した複数種類の検知信号に対して順次実行する。その場合、第１段階の閾値の場合を除き、一の段階の閾値の検知信号に対する制御実行時には、前の段階の閾値で取得した迷光の影響のある光量値から、光量が大きくなる方向に設定した複数段階の光量設定値について迷光の影響ある光量を順次記憶する。
そして、画像形成時において、画像形成に用いる光量設定値とＸ、複数段階の閾値に対してそれぞれ得られた複数段階の迷光の影響のある光量値Ｘｎと小さい方から順次比較す
る。比較の結果、画像形成に用いる光量設定値より大きい迷光の影響のある光量値に対応する閾値の検知信号を選択し、検知信号の信号幅の中央位置を基準にして同期信号を生成すればよい。
また、画像形成に用いる光量設定値が、複数段階の閾値Ｔｈ１・・に対してそれぞれ得られた迷光の影響のある光量値の最大値以上の場合（実施の形態２ではＸｍ）には、
前記迷光の影響のある光量値の最大値Ｘｍとなる閾値の検知信号を用いる。迷光の影響のある光量値Ｘｍより小さい領域で取得した検知信号の信号幅の増加率αｎから画像形成で用いる光量設定値に対応するＢＤ修正信号幅Ｔｗを求める。信号幅検出部１１３によって検出した信号幅ｔｎとＢＤ修正信号幅Ｔｗを比較し、検出した検知信号の信号幅ｔｎがＢＤ修正信号幅以上（Ｔｗ以上）の場合は、修正信号幅Ｔｗの中央位置を基準にして同期信号を生成する。検出した検知信号の信号幅ｔｎが修正信号幅Ｔｗより小さい場合は、検知信号の信号幅ｔｎの中央位置を基準にして同期信号を生成すればよい。
【符号の説明】
【００３２】
１    半導体レーザユニット（レーザ光源）
４    回転多面鏡
６    ＢＤセンサ（光検知器）
６１  受光部  ６２  端子  ６３  ワイヤーボンディング
８    感光ドラム（像担持体）
１００  走査光学装置
１０１  画像形成装置
１０６  転写ローラ(転写手段)、１０７  定着器（定着手段）
１０８  プロセスカートリッジ、１０８ａ  帯電ローラ（帯電手段）
１０８ｂ  現像ローラ（現像手段）
１１１    ＣＰＵ（制御手段）
１１２    レーザ制御部(レーザ制御手段)
１１３  ＢＤ信号幅検出部（信号幅検出手段）
１１４    記憶部
１１５  演算制御部(演算部)
Ｌ    レーザ光束
Ｐ    転写材
Ｔｈ  閾値
Ｔｈ２  第二の閾値
Ｔｍ    最大値
Ｔｗ    光量値
Ｔｗ    修正信号幅
Ｗ      入射光波形
Ｘｍ    迷光の影響のある光量値
Ｘｎ      レーザ光量設定値（光量設定値）
ｔｎ    信号幅
ｔｎ    ＢＤ信号幅
αｎ      ＢＤ信号幅増加率（増加率）
β        増加率の閾値
【図１】
0006516501.tif 000002
【図２】
0006516501.tif 000003
【図３】
0006516501.tif 000004
【図４】
0006516501.tif 000005
【図５】
0006516501.tif 000006
【図６】
0006516501.tif 000007
【図７】
0006516501.tif 000008
【図８】
0006516501.tif 000009
【図９】
0006516501.tif 000010
【図１０】
0006516501.tif 000011
【図１１】
0006516501.tif 000012
【図１２】
0006516501.tif 000013