(57)【要約】【課題】振動ミラーの振動特性の変動によらず、より安定した起動制御ができ、起動処理の際の不要な光ビームの発光を抑えた光偏向制御ができる画像形成装置とその制御方法を提供する。【解決手段】半導体レーザ１２の光ビームの発生を制御するレーザ発光制御部５４、光ビームを検出し同期信号を出力するＢＤセンサ１３、同期信号を受信し同期信号情報を取得するＢＤ周期計測部５６、同調振動ミラー１１の駆動を制御する振動ミラー駆動制御部５５を備え、同期信号情報が有効条件を満たさない場合、レーザ発光制御部５４は光ビームの常時発光を行い、振動ミラー駆動制御部５５は同調振動ミラー１１の駆動を制御し、有効条件を満たした場合、レーザ発光制御部５４は光ビームの間欠発光を行い、振動ミラー駆動制御部５５はＢＤ周期計測部５６の同期信号の受信間隔が画像形成の際の受信間隔となるように同調振動ミラー１１の駆動を制御する画像形成装置。【選択図】図１
2008273083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振振動する振動ミラーにより光源からの光ビームを偏向させて、像担持体を露光走査して画像形成を行う画像形成装置であって、
前記光源からの光ビームの発生を制御する光ビーム発生制御手段と、
前記光ビームを検出して、同期信号を出力する光ビーム検出手段と、
前記同期信号を受信し、同期信号情報を取得する信号情報取得手段と、
前記振動ミラーの駆動を制御する光ビーム偏向制御手段と、を備え、
前記信号情報取得手段の取得した同期信号情報が所定の有効条件を満たさない場合、前記光ビーム発生制御手段は第一の光ビーム発生タイミング制御を行い、前記光ビーム偏向制御手段は前記同期信号情報が所定の有効条件を満たすように前記振動ミラーの駆動を制御し、
前記同期信号情報が所定の有効条件を満たした場合、前記光ビーム発生制御手段は第二の光ビーム発生タイミング制御を行い、前記光ビーム偏向制御手段は前記信号情報取得手段の同期信号の受信間隔が画像形成の際の受信間隔となるように前記振動ミラーの駆動を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記信号情報取得手段は、前記同期信号の受信間隔を計測する受信間隔計測手段であり、
前記有効条件は、前記信号情報取得手段の受信した同期信号の受信間隔が所定の時間範囲内にあることであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記信号情報取得手段は、前記同期信号の受信間隔を計測する受信間隔計測手段、及び前記同期信号のパルス幅を計測するパルス幅計測手段であり、
前記有効条件は、前記信号情報取得手段の受信した同期信号のパルス幅が所定の時間範囲内にあることであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記信号情報取得手段は、前記同期信号の受信間隔を計測する受信間隔計測手段、及び前記同期信号の受信回数を計測する受信回数計測手段であり、
前記有効条件とは、所定の単位時間に前記信号情報取得手段が受信した同期信号の受信回数が所定回数に達することであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記第一の光ビーム発生タイミング制御は、前記光ビームを連続発生させる制御であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記光ビーム発生制御手段は、前記第一の光ビーム発生タイミング制御において、前記光ビーム偏向制御手段による前記振動ミラーの駆動制御後、光ビームの発生を停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記第二の光ビーム発生タイミング制御は、所定の走査領域で光ビームを発生させる制御であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記光ビーム発生制御手段は、前記信号情報取得手段が取得した同期信号情報から光ビームの走査位置を判別し、その結果に基づいて前記所定の走査領域を判別することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記光ビーム発生制御手段は、前記信号情報取得手段が取得した同期信号情報と前記振動ミラーの駆動制御信号とから光ビームの走査位置を判別し、その結果に基づいて前記所定の走査領域を判別することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記所定の走査領域が、前記光ビームによって前記像担持体が露光されない走査領域であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０に記載の画像形成装置において、
前記光源からの光ビームは、自動光量補正モードで発光された光ビームであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
共振振動する振動ミラーにより光源からの光ビームを偏向させて、像担持体を露光走査して画像形成を行う画像形成装置の制御方法であって、
前記光ビームを検出して、同期信号を出力する光ビーム検出工程と、
前記光ビーム検出工程において出力された前記同期信号から同期信号情報を取得する信号情報取得工程と、
前記信号情報取得工程において取得された同期信号情報が所定の有効条件を満たさない場合に、第一の光ビーム発生タイミング制御を行う工程と、
前記同期信号情報が所定の有効条件を満たすように前記振動ミラーの駆動を制御する工程と、
前記同期信号情報が所定の有効条件を満たした場合に、第二の光ビーム発生タイミング制御を行う工程と、
前記光ビーム検出工程において出力される同期信号の間隔が画像形成の際の間隔となるように前記振動ミラーの駆動を制御する工程とを含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置及びその制御方法に関するものである。特に、揺動振動を行う振動ミラーにより光ビームの走査を行う光偏向装置を有する画像形成装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置は、光偏向装置を有している。当該光偏向装置には、ポリゴンミラー等の回転多面鏡を使用した回転型光偏向装置と振動ミラーが共振振動する共振型光偏向装置がある。
【０００３】
回転型光偏向装置は、光ビームの感光ドラム上での等速走査性が高いことや、起動の際におけるレーザの発光制御が容易なことからよく用いられている。
【０００４】
一方、共振型光偏向装置は、回転型光偏向装置に比べて、大幅に小型化することが可能であり、消費電力が少ない。また、理論上面倒れが存在せず、特に半導体プロセスによって製造されるＳｉ単結晶からなる共振型光偏向装置の場合には、理論上金属疲労がなく耐久性に優れている等の特徴を有する。そのため、昨今の画像形成装置に対する小型化、低価格化への要求を満足する技術として期待されている。
【０００５】
ところで、画像形成装置における光ビームの発光制御は、光ビームの走査位置と走査周期を検出し、前記走査位置を基準に行われている。一般的には、光ビームの走査経路上に配置されたビーム検出センサ（以下ＢＤセンサと記す）で前記光ビームの走査位置及び走査周期を検出している。これは、ＢＤセンサが光ビームを受光して送信した主走査同期信号（以下、ＢＤ信号と記す）を基準に感光ドラムに所望の画像形成を行うためである。
【０００６】
前述のＢＤ信号を基準として照射された光ビーム（ビデオデータ）は、感光ドラム上に静電潜像を形成する。そして、感光ドラムに当接された現像器によりトナーが供給され、静電潜像に対応したトナー現像が行われる。以上の処理を経て、画像形成装置は、所望の画像形成を行っている。
【０００７】
ところで、光偏向装置の起動時には、画像形成を行う際に必要となる振動ミラーの振動周期安定化のための光ビーム走査位置及び走査周期を確実に検出するため、ある一定時間光ビームを点灯させる必要がある。そのため、光偏向装置の起動時においても前述の静電潜像形成が感光ドラム上に行われ意図しない画像形成が行われてしまう問題がある。このような意図しない画像形成を回避する方法としては、現像バイアスを遮断する方法や、現像器を感光ドラムから離間する方法等がある。しかしながら、これらの方法は画像形成装置の画像形成処理効率を低下させる問題がある。また、前述の方法で意図しない画像形成を回避したとしても、感光ドラムへの潜像形成は行われるため、少なからず感光ドラムの劣化を早める要因となる。
【０００８】
この問題に対して、回転型光偏向装置ではポリゴンミラーに、例えばホール素子等の位置検出手段を配置した構成を実現することができる。前記構成の場合、位置検出手段でポリゴンミラーの回転速度を検出することができるため、回転型光偏向装置の起動の際にＢＤ信号の送信を目的とした光ビームの発光を行う必要がない。そのため、意図しない画像形成を回避することができる。
【０００９】
しかしながら、共振型光偏向装置では、光偏向装置が小型であるため、振動ミラーの近傍に前述の位置検出手段を配置することは難しい。また、振動ミラーの振動振幅は微小であるため、振動ミラーの駆動自体による高精度な位置検出は難しい。故に、設置場所に自由度のある、ＢＤセンサを用いた光ビームの走査位置及び走査周期の検出が必要となる。
【００１０】
共振型光偏向装置の起動の際におけるＢＤ信号を用いた制御としては、初期駆動条件に基づいて振動ミラーを駆動し、所定時間経過後にレーザを点灯する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該従来例は、この方法を用いることで、電源投入の際や画像形成開始前等に行われる起動処理の際に、感光ドラムへの光ビームの照射が最小限になるように制御している。
【特許文献１】特開２００５−３０５７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来例では予め記憶された初期駆動条件に基づいて振動ミラーの初期駆動を行うため、振動ミラーの個体バラツキ、あるいは環境変化、時間経過等による振動ミラーの振動特性の変動を考慮することができない。したがって、安定した起動制御ができず、感光ドラムへの不要な光ビームの照射が増えるといった問題があった。
【００１２】
本発明は、係る状況下でなされたものであり、振動ミラーの振動特性の変動によらず、より安定した起動制御ができ、且つ起動処理の際の不要な光ビームの発光を抑えた光偏向制御ができる画像形成装置及びその制御方法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】
【００１３】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、以下の構成を備える。
【００１４】
（１）共振振動する振動ミラーにより光源からの光ビームを偏向させて、像担持体を露光走査して画像形成を行う画像形成装置であって、前記光源からの光ビームの発生を制御する光ビーム発生制御手段と、前記光ビームを検出して、同期信号を出力する光ビーム検出手段と、前記同期信号を受信し、同期信号情報を取得する信号情報取得手段と、前記振動ミラーの駆動を制御する光ビーム偏向制御手段と、を備え、前記信号情報取得手段の取得した同期信号情報が所定の有効条件を満たさない場合、前記光ビーム発生制御手段は第一の光ビーム発生タイミング制御を行い、前記光ビーム偏向制御手段は前記同期信号情報が所定の有効条件を満たすように前記振動ミラーの駆動を制御し、前記同期信号情報が所定の有効条件を満たした場合、前記光ビーム発生制御手段は第二の光ビーム発生タイミング制御を行い、前記光ビーム偏向制御手段は前記信号情報取得手段の同期信号の受信間隔が画像形成の際の受信間隔となるように前記振動ミラーの駆動を制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
（２）共振振動する振動ミラーにより光源からの光ビームを偏向させて、像担持体を露光走査して画像形成を行う画像形成装置の制御方法であって、前記光ビームを検出して、同期信号を出力する光ビーム検出工程と、前記光ビーム検出工程において出力された前記同期信号から同期信号情報を取得する信号情報取得工程と、前記信号情報取得工程において取得された同期信号情報が所定の有効条件を満たさない場合に、第一の光ビーム発生タイミング制御を行う工程と、前記同期信号情報が所定の有効条件を満たすように前記振動ミラーの駆動を制御する工程と、前記同期信号情報が所定の有効条件を満たした場合に、第二の光ビーム発生タイミング制御を行う工程と、前記光ビーム検出工程において出力される同期信号の間隔が画像形成の際の間隔となるように前記振動ミラーの駆動を制御する工程とを含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、振動ミラーの振動特性の変動によらず、より安定した起動制御ができ、且つ起動処理の際の不要な光ビームの発光を抑えた光偏向制御ができる画像形成装置及びその制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例で説明する。
【００１８】
ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１９】
以下、図面を用いて、本実施例に係る画像形成装置について説明する。
【００２０】
図２は本実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【００２１】
図２において、１０１は静電潜像が形成される感光ドラム（像担持体）、１０４は感光ドラム１０１を駆動するモータである。１１０は、画像信号に応じて露光走査を行ない感光ドラム１０１に静電潜像を形成するレーザスキャナユニット、１１１はトナー（現像剤）を格納する現像器、１０３は現像器１１１に格納されたトナーを感光ドラム１０１に排出する現像ローラである。以上の構成から画像形成部が形成される。また、図示していないが、複数色のトナーについて、各色のトナー毎に画像形成部が配設される構成であってもよい。
【００２２】
１０６は、記録紙（記録媒体）を各色トナーの画像形成部に順次搬送する無端状の搬送ベルト、１１５はモータとギア等でなる駆動部と接続され搬送ベルト１０６を駆動する駆動ローラ、１１６は駆動ローラ１１５を駆動するモータである。また、１１７は記録紙に転写されたトナーを記録紙に溶融及び固着させる定着器、１１２は記録紙カセットから記録紙を搬送するピックアップローラ、１１３、１１４は記録紙を搬送ベルト１０６に導く搬送ローラである。
【００２３】
続いて、レーザスキャナユニット１１０について説明する。図３は、半導体レーザを用いたレーザ光源をもつレーザスキャナユニット１１０の平面図である。
【００２４】
図３において、１２は半導体レーザ（光源）、１１は共振振動して半導体レーザ１２より発光された光ビーム２０を偏向させる同調振動ミラー（振動ミラー）である。１３ａ、１３ｂは、光ビームの走査経路上に配置され、同調振動ミラー１１により偏向された光ビームの照射を検出するＢＤセンサ（光ビーム検出手段）である。１５、１６は、同調振動ミラー１１により偏向された光ビームを感光ドラム１０１に集光させ、且つ走査速度を一定速に補正するｆθレンズ、１７は速度補正された光ビームを感光ドラム１０１へ反射させる折り返しミラーである。
【００２５】
また、１８ａ、１８ｂは同調振動ミラー１１が最大偏向角に位置するときの光ビームの走査方向を、１８ｃは同調振動ミラー１１の走査中心を示している。ＢＤセンサ１３ａ、１３ｂは、同調振動ミラー１１の走査中心１８ｃから、それぞれ異なる走査角度上に配置されている。すなわち、θ１≠θ２である。
【００２６】
図４は、画像形成システムブロック図である。
【００２７】
５３は、半導体レーザ１２の発光制御を行うレーザドライバ、５１は同調振動ミラー１１の駆動制御を行うスキャナドライバである。６０は、ＢＤセンサ１３ａ、１３ｂが出力する、受光した半導体レーザ１２からの光ビームの受光タイミングを報知するＢＤ信号（同期信号）である。５６は、ＢＤ信号を受信し、ＢＤ信号６０の受信間隔を計測する（同期信号情報を取得する）ＢＤ周期計測部（信号情報取得手段、受信間隔計測手段）である。５４は半導体レーザ１２の発光タイミング指示信号及び画像データの出力タイミング信号を出力するレーザ発光制御部（光ビーム発生制御手段）である。５５は、同調振動ミラー１１の起動指示及び駆動力調整を制御する振動ミラー駆動制御部（光ビーム偏向制御手段）、５２は画像データをレーザドライバ５３に送信するビデオコントローラである。
【００２８】
スキャナ制御部５０は、画像形成装置全体を制御する不図示のプリント制御部からプリント動作開始の指示を受けると、同調振動ミラー１１の起動と半導体レーザ１２の発光制御を開始する。スキャナ制御部５０は、ＢＤセンサ１３ａ、１３ｂから送られるＢＤ信号６０の情報を基に、プリント可能状態となるように同調振動ミラー１１及び半導体レーザ１２の発光を制御する。
【００２９】
プリント可能状態となると、記録紙カセットから記録紙が供給されて搬送ベルト１０６に到達し、搬送ベルト１０６により記録紙が各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベルト１０６による記録紙搬送とタイミングを合せて、画像信号がレーザスキャナユニット１１０に送られ、感光ドラム１０１に静電潜像が形成される。そして、感光ドラム１０１に当接された現像器１１１及び現像ローラ１０３により、静電潜像がトナーで現像され、不図示の転写部でトナー像が記録紙に転写される。その後、記録紙は搬送ベルト１０６から分離され、定着器１１７で熱によってトナー像が記録紙に定着され、外部へ排出される。前記工程を経て、外部機器等から指示された画像情報は記録紙に画像形成される。
【００３０】
次に、レーザスキャナユニット１１０の起動処理において行われる光ビームの発光制御について、図１、図４、図５を用いて説明する。本実施例においては、ＢＤ信号６０の受信周期に応じて光ビームの発光を切り替える制御を行う。
【００３１】
図５は、光ビームの発光制御のタイミングチャートである。
【００３２】
図５において、６０ａ、６０ｂはそれぞれＢＤセンサ１３ａ、１３ｂが送信したＢＤ信号、６１は同調振動ミラー１１の同調周期を示す。７０は、光ビーム間欠発光の際の発光タイミングを示す信号である。なお、前述の間欠発光とは、同調振動ミラー１１の一周期振動間に光ビームの点灯状態と消灯状態の２状態を持つ発光モードである。ここで、本実施例における光ビームは、自動光量補正モードにおける発光（以下、ＡＰＣ発光と記す）による光ビームである。７１は、光ビームの発光制御を行うための基準位置、７２は光ビームが感光ドラム１０１を走査する画像領域、Ｔ１〜Ｔ４は各ＢＤ信号６０ａ、６０ｂの受信間隔、Ｔ５，Ｔ６は基準位置７１から光ビームの再点灯までの経過時間を示している。
【００３３】
図１は、本実施例におけるレーザスキャナユニット１１０の起動制御を説明するフローチャートである。
【００３４】
プリント制御部よりレーザスキャナユニット１１０の起動指示を受けると、振動ミラー駆動制御部５５はスキャナドライバ５１に所望の駆動力で同調振動ミラー１１を駆動するよう指示する（ステップＳ１００１）。次に、レーザ発光制御部５４はレーザドライバ５３に半導体レーザ１２のＡＰＣ発光を指示する（ステップＳ１００２）。このときの半導体レーザ１２による光ビームの発光は、常時発光（連続発生、第一の光ビーム発生タイミング制御）である。所定時間経過後（ステップＳ１００３）、ＢＤ周期計測部５６にて測定した特定のＢＤ信号６０ａの受信間隔（図５におけるＴ１）が、規定時間範囲内となったか（有効条件）どうかを判別する（ステップＳ１００４）。ここで、前記の所定時間とは、同調振動ミラー１１の振動が過渡振動状態から同調振動状態に移行するまでの時間である。ここで前述の過渡振動状態とは、ある駆動力を与えられた同調振動ミラー１１が安定した振動に達するまでの振動状態である。また、前記の規定時間範囲とは、レーザスキャナユニット１１０の起動後、同調振動ミラー１１の振動が安定した状態（同調振動状態）で得られる受信間隔の時間範囲である。
【００３５】
ＢＤ信号６０ａの受信間隔が規定時間範囲外の場合、振動ミラー駆動制御部５５はスキャナドライバ５１に同調振動ミラー１１への駆動力増加を指示する（ステップＳ１００５）。そして、所定時間経過後（ステップＳ１００３）、再びＢＤ信号の受信間隔の判別を行い（ステップＳ１００５）、受信間隔が規定時間範囲内となるまで同様の手順を繰り返す。ＢＤ信号の受信間隔が規定時間範囲内の場合、レーザ発光制御部５４はＢＤ信号６０ａ、６０ｂの受信タイミング及び受信間隔から光ビームの走査位置を判別し、判別結果から光ビーム制御のための基準位置７１を設定する（ステップＳ１００６）。
【００３６】
さらに、レーザ発光制御部５４は半導体レーザ１２の発光タイミングを、規定した基準位置７１からの経過時間として算出し、所定のタイミングでレーザドライバ５３に半導体レーザ１２の点灯／消灯を指示する（ステップＳ１００７）。これにより光ビームの間欠発光（第二の光ビーム発生タイミング制御）を行う。このとき、経過時間Ｔ５は検出されたＢＤ信号受信間隔Ｔ１、Ｔ２データから画像領域７２にかからないタイミングに設定され、経過時間Ｔ６は検出されたＢＤ信号受信間隔Ｔ１〜Ｔ４データから画像領域７２にかからないタイミングに設定される。
【００３７】
そして、さらにＢＤ周期計測部５６によりＢＤ信号６０ａの受信間隔（図５におけるＴ１）を測定する（ステップＳ１００８）。レーザ発光制御部５４は、ＢＤ信号６０ａの受信間隔が予め決められた画像形成の際のＢＤ信号６０ａの受信間隔（目標時間）に等しくなっているかを判別する（ステップＳ１００９）。
【００３８】
ＢＤ信号６０ａの受信間隔が目標時間に等しくない場合、振動ミラー駆動制御部５５はＢＤ信号６０ａの受信間隔が目標時間に等しく、あるいは略等しくなるように、駆動力の補正をスキャナドライバ５１に指示する（ステップＳ１０１０）。そして、ＢＤ信号６０ａ、の受信間隔が目標時間に等しくなった時点で、プリント制御部にプリント可能状態であることを報知し（ステップＳ１０１１）、レーザスキャナユニット１１０の起動処理を終了する。
【００３９】
以上、本実施例では、ＢＤ信号の受信間隔が規定時間範囲内となったかどうかを判別し、半導体レーザの点灯状態を常時点灯状態から間欠点灯状態にスムーズに移行させている。これにより、同調振動ミラーの振動特性の変動によらず、より安定した起動制御ができる。また、同調振動ミラーが画像形成の際の振動状態に達する前に光ビームの間欠発光制御に移行できるため、感光ドラムへの不要な光ビームの照射をより低減することができる。
【００４０】
なお、本実施例では、半導体レーザの点灯方式の切り替えを受信間隔Ｔ１の時間から判別したが、受信間隔Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の何れかで判別するようにしてもよい。また、受信間隔Ｔ１〜Ｔ４の複数の時間が同時に各々設けられた規定時間に対して範囲内であるかどうかを判別するようにしてもよい。
【００４１】
また、本実施例では、基準位置を受信間隔Ｔ１の開始タイミングとしたが、特にこれに限定されず、受信間隔Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の何れかの開始タイミングとしてもよい。さらに、基準位置を複数設けて、基準位置から光ビームの再点灯までの経過時間Ｔ５、Ｔ６を別々の基準位置から算出してもよい。半導体レーザの間欠点灯制御の際の半導体レーザの消灯タイミングは、所望のＢＤ信号を検出完了したときとしても、基準位置から決められた時間経過後としてもよい。
【００４２】
また、本実施例では、レーザスキャナユニット起動の際の半導体レーザ点灯後、ＢＤ周期計測部でＢＤ信号の受信間隔を測定するまでに待ち時間を設けているが、同調振動ミラーの同調振動に至るまでの遷移時間が短い場合は、待ち時間を０としてもよい。
【実施例２】
【００４３】
以下、本実施例に係る画像形成装置について説明する。
【００４４】
本実施例に係る画像形成装置の構成は実施例１と同様であるため、同一の構成については同一の図面を用いるとともに同一の符号を付し、説明は省略する。
【００４５】
本実施例の画像形成装置は、ＢＤセンサの配置構成、光ビームの発光制御の切り替え判別を受信するＢＤ信号のパルス幅で行う点、半導体レーザ間欠点灯制御の際の点灯タイミングが実施例１と異なる。
【００４６】
本実施例におけるレーザスキャナユニット１１０の起動処理において行われる光ビームの発光制御について、図６、図７、図８、図９を用いて説明する。
【００４７】
図６は、半導体レーザを用いたレーザ光源をもつレーザスキャナユニット１１０の平面図である。本実施例では、ＢＤセンサ１３を光ビームの走査領域内に１つ配置している。
【００４８】
図７は、本実施例に係る画像形成装置の画像形成システムブロック図である。図７において、５７はＢＤ信号６０のパルス幅を計測するパルス幅計測部（信号情報取得手段、パルス幅計測手段）である。
【００４９】
図８は、本実施例における光ビームの発光制御のタイミングチャートである。図８において、Ｔ２０、Ｔ２１はＢＤセンサ１３が送信したＢＤ信号６０の受信パルス幅、Ｔ７、Ｔ８は各ＢＤ信号６０の受信間隔、Ｔ９、Ｔ１０は基準位置７１から光ビームの再点灯までの経過時間を示している。
【００５０】
図９は、本実施例におけるレーザスキャナユニット１１０の起動制御を説明するフローチャートである。
【００５１】
プリント制御部よりレーザスキャナユニット１１０の起動指示を受けると、振動ミラー駆動制御部５５はスキャナドライバ５１に所望の駆動力で同調振動ミラー１１を駆動するよう指示する（ステップＳ２００１）。所定時間経過後（ステップＳ２００２）、レーザ発光制御部５４はレーザドライバ５３に半導体レーザ１２の発光を指示する（ステップＳ２００３）。このときの半導体レーザ１２による光ビームの発光は、常時発光である。その後、ＢＤパルス幅計測部５７にて測定した特定のＢＤ信号６０の受信パルス幅（図８におけるＴ２０）が、規定時間範囲内となったか（有効条件）どうかを判別する（ステップＳ２００４）。ここで、前記の規定時間範囲とは、レーザスキャナユニット１１０の起動後、同調振動ミラー１１の振動が安定した状態（同調振動状態）で得られる受信パルス幅の時間範囲である。
【００５２】
ＢＤ信号６０のパルス幅が規定時間範囲外の場合、振動ミラー駆動制御部５５はスキャナドライバ５１に同調振動ミラー１１への駆動力増加を指示する（ステップＳ２００５）。そして、同調振動ミラー１１の駆動制御後、レーザ発光制御部５４はレーザドライバ５３に半導体レーザ１２の消灯（停止）を指示する（ステップＳ２００６）。そして、所定時間経過後（ステップＳ２００２）、再び半導体レーザ１２の点灯を指示し（ステップＳ２００３）、特定のＢＤ信号６０の受信パルス幅が規定時間範囲内となったかどうかを判別する（ステップＳ２００４）。この動作をパルス幅が規定時間範囲内になるまで繰り返し行う。ＢＤ信号６０のパルス幅が規定時間範囲内に達した場合、レーザ発光制御部５４はＢＤ信号６０の受信タイミング及び受信間隔から光ビームの走査位置を判別し、判別結果から光ビーム制御のための基準位置７１を設定する（ステップＳ２００７）。
【００５３】
さらに、レーザ発光制御部５４は半導体レーザ１２の発光タイミングを、規定した基準位置７１からの経過時間として算出し、所定のタイミングでレーザドライバ５３に半導体レーザ１２の点灯／消灯を指示する（ステップＳ２００８）。これにより光ビームの間欠発光を行う。本実施例では、光ビームの間欠発光の際に、ＢＤセンサ１３よりも外側の走査領域（走査端領域）において、半導体レーザ１２を消灯させるように制御する。そして、ＢＤ周期計測部５６（信号情報取得手段、受信間隔計測手段）はＢＤ信号６０の受信間隔（図８におけるＴ８）を測定する（ステップＳ２００９）。レーザ発光制御部５４は、ＢＤ信号６０の受信間隔が予め決められた画像形成の際のＢＤ信号６０の受信間隔（目標時間）に等しくなっているかを判別する（ステップＳ２０１０）。
【００５４】
ＢＤ信号６０の受信間隔が目標示間に等しくない場合、振動ミラー駆動制御部５５はＢＤ信号６０の受信間隔が目標時間に等しくなるように、駆動力の補正をスキャナドライバ５１に指示する（ステップＳ２０１１）。そして、ＢＤ信号６０の受信間隔が目標時間に等しくなった時点で、プリント制御部にプリント可能状態であることを報知し（ステップＳ２０１２）、レーザスキャナユニット１１０の起動処理を終了する。
【００５５】
以上、本実施例では、ＢＤ信号の受信パルス幅が規定時間範囲内となったかどうかを判別し、半導体レーザの点灯状態を常時点灯状態から間欠点灯状態にスムーズに移行させている。これにより、同調振動ミラーの振動特性の変動によらず、より安定した起動制御ができる。また、同調振動ミラーが画像形成の際の振動状態に達する前に光ビームの間欠発光制御に移行できるため、感光ドラムへの不要な光ビームの照射をより低減することができる。
【００５６】
また、本実施例では、ＢＤ信号のパルス幅を規定時間範囲内となるように同調振動ミラーの駆動力を増加させた後、半導体レーザを消灯させている。また同調振動ミラーの走査端領域において半導体レーザを消灯させている。これにより、半導体レーザの劣化を抑制し、また迷光の発生を防止することができる。
【００５７】
なお、本実施例では、半導体レーザの点灯方式の切り替えを受信パルス幅Ｔ２０の時間から判別したが、受信パルス幅Ｔ２１で判別するようにしてもよい。また、受信パルス幅Ｔ２０、Ｔ２１が同時に各々設けられた規定時間に対して範囲内であるかどうかを判別するようにしてもよい。
【００５８】
また、本実施例では、基準位置を受信間隔Ｔ７の開始タイミングとしたが、受信間隔Ｔ８の開始タイミングとしてもよい。さらに、基準位置を複数設けて、基準位置から光ビームの再点灯までの経過時間Ｔ９、Ｔ１０を別々の基準位置から算出してもよい。半導体レーザの間欠点灯制御の際の半導体レーザの消灯タイミングは、所望のＢＤ信号を検出完了したときとしても、基準位置から決められた時間経過後としてもよい。
【００５９】
また、本実施例では、同調振動ミラーの駆動開始から半導体レーザ点灯開始までに待ち時間を設けているが、同調振動ミラーの同調振動に至るまでの遷移時間が短い場合は、待ち時間を０としてもよい。
【実施例３】
【００６０】
以下、本実施例に係る画像形成装置について説明する。
【００６１】
本実施例に係る画像形成装置の構成は実施例１と同様であるため、同一の構成については同一の図面を用いるとともに同一の符号を付し、説明は省略する。
【００６２】
本実施例の画像形成装置は、ＢＤセンサの配置構成、光ビームの発光制御の切り替え判別を同調振動ミラーの同調周期で受信するＢＤ信号の受信回数で行う点が実施例１と異なる。
【００６３】
本実施例におけるレーザスキャナユニット１１０の起動処理において行われる光ビームの発光制御について、図１０、図１１、図１２、図１３を用いて説明する。
【００６４】
図１０は、半導体レーザを用いたレーザ光源をもつレーザスキャナユニット１１０の平面図である。図１０において、１４は半導体レーザ１２から照射される光ビーム２０がＢＤセンサ１３へ到達するように配置される反射ミラーである。本実施例では、光ビームの走査領域内に、ＢＤセンサ１３と反射ミラー１４を各１つずつ配置している。ＢＤセンサ１３と反射ミラー１４は、同調振動ミラー１１の走査中心１８ｃからそれぞれ異なる走査角度上に配置されている。すなわちθ１≠θ２である。
【００６５】
図１１は、本実施例に係る画像形成装置の画像形成システムブロック図である。図１１において、５８はＢＤ信号６０の受信回数を計測するＢＤ信号受信回数計測部（信号情報取得手段、受信回数計測手段）である。
【００６６】
図１２は、本実施例における光ビームの発光制御のタイミングチャートである。図１２において、Ｔ１１〜Ｔ１４は各ＢＤ信号６０の受信間隔、Ｔ１５、Ｔ１６は基準位置７１から光ビームの再点灯までの経過時間を示している。
【００６７】
図１３は、本実施例におけるレーザスキャナユニット１１０の起動制御を説明するフローチャートである。
【００６８】
プリント制御部よりレーザスキャナユニット１１０の起動指示を受けると、振動ミラー駆動制御部５５はスキャナドライバ５１に所望の駆動力で同調振動ミラー１１を駆動するよう指示する（ステップＳ３００１）。所定時間経過後（ステップＳ３００２）、レーザ発光制御部５４はレーザドライバ５３に半導体レーザ１２の発光を指示する（ステップＳ３００３）。このときの半導体レーザ１２による光ビームの発光は、常時発光である。
【００６９】
次に、同調振動ミラー１１の同調周期６１（単位時間）の範囲内で受信回数計測部５８にてカウントされたＢＤ信号６０の受信回数が所定回数となったか（有効条件）どうかを判別する（ステップＳ３００４）。ＢＤ信号６０の受信回数については、光ビームの走査領域内に配置されたＢＤセンサと反射ミラーの合計数をＮ個とすると、受信回数は２×Ｎ回である。本実施例では、ＢＤセンサ１３と反射ミラー１４を各１つずつ配置しているため、受信回数は２×２＝４回となる。なお、反射ミラーの代わりにＢＤセンサを設ける構成としてもよい。
【００７０】
ＢＤ信号６０の受信回数が４未満の場合、振動ミラー駆動制御部５５はスキャナドライバ５１に同調振動ミラー１１への駆動力増加を指示する（ステップＳ３００５）。そして、所定時間経過後（ステップＳ３００６）、再び同調振動ミラー１１の同調周期６１においてＢＤ信号６０の受信回数が４となったかどうかを判別する（ステップＳ３００４）。この動作を受信回数が４に達するまで繰り返し行う。ＢＤ信号６０の受信回数が４に達した場合、レーザ発光制御部５４はＢＤ信号６０の受信タイミング及び受信間隔（Ｔ１１〜Ｔ１４）から光ビームの走査位置を判別し、判別結果から光ビーム制御のための基準位置７１を設定する（ステップＳ３００７）。
【００７１】
さらに、レーザ発光制御部５４は半導体レーザ１２の発光タイミングを、規定した基準位置７１からの経過時間として算出し、所定のタイミングでレーザドライバ５３に半導体レーザ１２の点灯／消灯を指示する（ステップＳ３００８）。これにより光ビームの間欠発光を行う。そして、ＢＤ周期計測部５６（信号情報取得手段、受信間隔計測手段）はＢＤ信号６０の受信間隔（図１２におけるＴ１２）を測定する（ステップＳ３００９）。レーザ発光制御部５４は、ＢＤ信号６０の受信間隔が予め決められた画像形成の際のＢＤ信号の受信間隔（目標時間）に等しくなっているかを判別する（ステップＳ３０１０）。
【００７２】
ＢＤ信号６０の受信間隔が目標時間に等しくない場合、振動ミラー駆動制御部５５はＢＤ信号６０の受信間隔が目標時間に等しくなるように、駆動力の補正をスキャナドライバ５１に指示する（ステップＳ３０１１）。そして、ＢＤ信号６０の受信間隔が目標時間に等しくなった時点で、プリント制御部にプリント可能状態であることを報知し（ステップＳ３０１２）、レーザスキャナユニット１１０の起動処理を終了する。
【００７３】
以上、本実施例では、同調振動ミラーの同調周期範囲内でカウントされたＢＤ信号の受信回数を判別し、半導体レーザの点灯状態を常時点灯状態から間欠点灯状態にスムーズに移行させている。これにより、同調振動ミラーの振動特性によらず、より安定した起動制御ができる。また、同調振動ミラーが画像形成の際の振動状態に達する前に光ビームの間欠発光制御に移行できるため、感光ドラムへの不要な光ビームの照射をより低減することができる。
【００７４】
また、本実施例では反射ミラーを使用することで、１つのＢＤセンサで光ビームの走査領域両端における受光タイミングでのＢＤ信号の送信を行っている。これにより、より安価に精度の高い光ビームの発光制御を行うことができる。
【００７５】
なお、本実施例では、基準位置を受信間隔Ｔ１１の開始タイミングとしたが、他のＢＤ信号の受信間隔の開始タイミングを基準位置としてもよい。また、基準位置を複数設けて、基準位置から光ビームの再点灯までの経過時間Ｔ１５、Ｔ１６を別々の基準位置から算出してもよい。半導体レーザの間欠点灯制御の際の半導体レーザの消灯タイミングは、所望のＢＤ信号を検出完了したときとしても、基準位置から決められた時間経過後としてもよい。
【００７６】
また、本実施例では、同調振動ミラーの駆動開始から半導体レーザ点灯開始指示までに待ち時間を設けているが、同調振動ミラーの同調振動に至るまでの遷移時間が短い場合は、待ち時間を０としてもよい。
【実施例４】
【００７７】
以下、本実施例に係る画像形成装置について説明する。
【００７８】
本発明の実施例に係る画像形成装置の構成、ＢＤセンサの配置構成、光ビームの発光制御の切り替え判別方法については、実施例３と同様であるため、同一の構成については同一の図面を用いるとともに同一の符号を付し、説明は省略する。
【００７９】
本実施例の画像形成装置は、光ビームの間欠発光制御の際における発光タイミングが実施例３と異なる。
【００８０】
図１４は、本実施例における光ビームの発光制御のタイミングチャートである。図１４において、Ｔ１２、Ｔ１４は光ビームの間欠発光制御の際に検出される各ＢＤ信号６０の受信間隔、Ｔ１５、Ｔ１６は基準位置７１から光ビームの再点灯までの経過時間を示している。本実施例では、光ビームの間欠発光の際に、ＢＤセンサ１３及び反射ミラー１４よりも外側の走査領域（走査端領域）において、半導体レーザ１２を消灯させるように制御している。そして、光ビームの間欠発光制御の際に検出するＢＤ信号を同調周期６１あたり４から２に削減している。
【００８１】
以上、本実施例によれば、僅かな点灯領域で同調振動ミラーを安定して制御するすることができる。
【００８２】
なお、本実施例では、基準位置を受信間隔Ｔ１２の開始タイミングとしたが、他のＢＤ信号の受信間隔の開始タイミングを基準位置としてもよい。また、基準位置を複数設けて、基準位置から光ビームの再点灯までの経過時間Ｔ１５、Ｔ１６を別々の基準位置から算出してもよい。半導体レーザの間欠点灯制御の際の半導体レーザの消灯タイミングは、所望のＢＤ信号を検出完了したときとしても、基準位置から決められた時間経過後としてもよい。
【００８３】
また、本実施例では、同調振動ミラーの駆動開始から半導体レーザ点灯開始指示までに待ち時間を設けているが、同調振動ミラーの同調振動に至るまでの遷移時間が短い場合は、待ち時間を０としてもよい。
【実施例５】
【００８４】
以下、本実施例に係る画像形成装置について説明する。
【００８５】
本発明の実施例に係る画像形成装置の構成、光ビームの発光制御の切り替え判別方法については、実施例３と同様であるため、同一の構成については同一の図面を用いるとともに同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８６】
本実施例では、光ビームの走査位置判別に同調信号ミラーの駆動制御信号を用いる点が実施例３と異なる。
【００８７】
図１５は、半導体レーザを用いたレーザ光源をもつレーザスキャナユニット１１０の平面図である。図１５において、１３は偏向された光ビームの照射を検出するＢＤセンサ、１４は半導体レーザ１２から照射される光ビーム２０がＢＤセンサ１３へ到達するように配置される反射ミラーである。１８ａ、１８ｂは、同調振動ミラー１１が最大偏向角に位置するときの光ビームの走査方向を、１８ｃは同調振動ミラー１１の走査中心を示している。本実施例においては、ＢＤセンサ１３と反射ミラー１４は、同調振動ミラー１１の走査中心１８ｃからそれぞれ等しい走査角度上に配置されている。すなわちθ１＝θ２である。
【００８８】
図１６は、本実施例における光ビームの発光制御のタイミングチャートである。図１６において、７３は同調振動ミラー１１を駆動する不図示のコイルに供給される駆動電流（駆動制御信号）を示している。Ｔ１７、Ｔ１８は各ＢＤ信号６０の受信間隔、Ｔ２２、Ｔ２３は基準位置７１から光ビームの再点灯までの経過時間を示している。
【００８９】
本実施例におけるレーザスキャナユニット１１０の起動制御は、図１３に示される実施例３に係るフローチャートに基づいて行われるが、以下の点が実施例３と異なる。
【００９０】
すなわち、ステップＳ３００７において、基準位置を設定する際に、レーザ発光制御部５４はＢＤ信号６０の受信タイミング、受信間隔から光ビームの走査位置を、同調振動ミラー１１を駆動する駆動電流７３の値から光ビームの走査方向をそれぞれ判別する。そして、その判別結果から光ビーム制御のための基準位置７１を設定する。
【００９１】
以上、本実施例によれば、ＢＤ信号の受信間隔が同調振動ミラーの往路走査と復路走査とで一致してしまうようなＢＤセンサの配置構成の場合でも、光ビームの走査位置と走査方向を正確に判別することができる。
【００９２】
なお、本実施例では、基準位置を受信間隔Ｔ１７の開始タイミングとしたが、他の受信間隔の開始タイミングを基準位置としてもよい。また、基準位置を複数設けて、基準位置から光ビームの再点灯までの経過時間Ｔ２２、Ｔ２３を別々の基準位置から算出してもよい。半導体レーザの間欠点灯制御の際の半導体レーザの消灯タイミングは、所望のＢＤ信号を検出完了したときとしても、基準位置から決められた時間経過後としてもよい。
【００９３】
また、本実施例では、同調振動ミラーの駆動開始から半導体レーザ点灯開始指示までに待ち時間を設けているが、同調振動ミラーの同調振動に至るまでの遷移時間が短い場合は、待ち時間を０としてもよい。さらに、光ビームの走査方向の判別に、同調振動ミラーを駆動する駆動電流を用いたが、駆動電圧や、あるいは駆動電流や駆動電圧を制御する駆動制御信号を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】実施例１に係るレーザスキャナユニットの起動制御を説明するフローチャート
【図２】画像形成装置の概略断面図
【図３】レーザスキャナユニットの平面図
【図４】画像形成システムブロック図
【図５】光ビームの発光制御のタイミングチャート
【図６】実施例２に係るレーザスキャナユニットの平面図
【図７】画像形成システムブロック図
【図８】光ビームの発光制御のタイミングチャート
【図９】レーザスキャナユニットの起動制御を説明するフローチャート
【図１０】実施例３に係るレーザスキャナユニットの平面図
【図１１】画像形成システムブロック図
【図１２】光ビームの発光制御のタイミングチャート
【図１３】レーザスキャナユニットの起動制御を説明するフローチャート
【図１４】実施例４に係る光ビームの発光制御のタイミングチャート
【図１５】実施例５に係るレーザスキャナユニットの平面図
【図１６】光ビームの発光制御のタイミングチャート
【符号の説明】
【００９５】
１１  同調振動ミラー（振動ミラーに対応）
１２  半導体レーザ（光源に対応）
１３、１３ａ、１３ｂ  ＢＤセンサ（光ビーム検出手段に対応）
１４  反射ミラー
５４  レーザ発光制御部（光ビーム発生制御手段に対応）
５５  振動ミラー駆動制御部（光ビーム偏向制御手段に対応）
５６  ＢＤ周期計測部（信号情報取得手段、受信間隔計測手段に対応）
５７  パルス幅計測部（信号情報取得手段、パルス幅計測手段に対応）
５８  ＢＤ信号受信回数計測部（信号情報取得手段、受信回数計測手段に対応）
７３  駆動電流（駆動制御信号に対応）
１０１  感光ドラム（像担持体に対応）
１１０  レーザスキャナユニット
【図１】
2008273083.tif 000003
【図２】
2008273083.tif 000004
【図３】
2008273083.tif 000005
【図４】
2008273083.tif 000006
【図５】
2008273083.tif 000007
【図６】
2008273083.tif 000008
【図７】
2008273083.tif 000009
【図８】
2008273083.tif 000010
【図９】
2008273083.tif 000011
【図１０】
2008273083.tif 000012
【図１１】
2008273083.tif 000013
【図１２】
2008273083.tif 000014
【図１３】
2008273083.tif 000015
【図１４】
2008273083.tif 000016
【図１５】
2008273083.tif 000017
【図１６】
2008273083.tif 000018