(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに応じて光ビームを出射する光ビーム出射手段と、
偏向面が正弦揺動可能に設けられ、かつ、被走査面上において前記光ビーム出射手段によって出射された光ビームが主走査方向に往復走査するように前記光ビームを偏向させる光偏向手段と、
往路方向に前記光ビームが走査するように前記光偏向手段によって前記光ビームを偏向させるときに、前記光偏向手段を正弦揺動させるためのハイレベルの偏向制御信号を前記光偏向手段に出力し、復路方向に前記光ビームが走査するように前記光偏向手段によって前記光ビームを偏向させるときに、ローレベルの前記偏向制御信号を出力する偏向制御手段と、
前記光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、往路方向の主走査の開始位置を示す第１の基準位置信号を出力する第１の基準位置信号出力手段と、
前記光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、復路方向の主走査の開始位置を示す第２の基準位置信号を出力する第２の基準位置信号出力手段と、
前記偏向制御信号に基づいて、前記偏向制御信号がハイレベルになったことを検知して、所定のパルス幅を有する第１のゲート信号を生成する第１のゲート信号生成回路、及び前記偏向制御信号に基づいて、前記偏向制御信号がローレベルになったことを検知して、所定のパルス幅を有する第２のゲート信号を生成する第２のゲート信号生成回路を備え、前記第１のゲート信号と前記第１の基準位置信号との論理積出力を示す信号を、前記光ビームの往路方向の主走査の開始基準となる第１の走査基準信号として生成し、前記第２のゲート信号と前記第２の基準位置信号との論理積出力を示す信号を、前記光ビームの復路方向の主走査の開始基準となる第２の走査基準信号として生成する走査基準信号生成手段と、
を含む光走査装置。
【請求項２】
画像データに応じて光ビームを出射する光ビーム出射手段と、
偏向面が正弦揺動可能に設けられ、かつ、被走査面上において前記光ビーム出射手段によって出射された光ビームが主走査方向に走査するように前記光ビームを偏向させる光偏向手段と、
前記光ビームが走査するように前記光偏向手段によって前記光ビームを偏向させるときに、前記光偏向手段を正弦揺動させるためのハイレベルの偏向制御信号を前記光偏向手段に出力する偏向制御手段と、
前記光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、主走査の開始位置を示す第１の基準位置信号を出力する第１の基準位置信号出力手段と、
前記光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、主走査の終了位置を示す第２の基準位置信号を出力する第２の基準位置信号出力手段と、
前記偏向制御信号に基づいて、前記偏向制御信号がハイレベルになったことを検知して、前記偏向制御信号がハイレベルとなる時間と略同一のパルス幅を有するゲート信号を生成するゲート信号生成回路を備え、前記ゲート信号と前記第１の基準位置信号との論理積出力を示す信号を、前記光ビームの主走査の開始基準となる第１の走査基準信号として生成し、前記ゲート信号と前記第２の基準位置信号との論理積出力を示す信号を、前記光ビームの主走査の終了基準となる第２の走査基準信号として生成する走査基準信号生成手段と、
を含む光走査装置。
【請求項３】
前記走査基準信号生成手段によって生成された前記第１の走査基準信号及び前記第２の走査基準信号に基づいて、前記光ビーム出射手段に前記光ビームを出射させる光ビーム制御手段を更に含む請求項２記載の光走査装置。
【請求項４】
画像データに応じて光ビームを出射する光ビーム出射手段と、
偏向面が正弦揺動可能に設けられ、かつ、被走査面上において前記光ビーム出射手段によって出射された光ビームが主走査方向に往復走査するように前記光ビームを偏向させる光偏向手段と、
往路方向に前記光ビームが走査するように前記光偏向手段によって前記光ビームを偏向させるときに、前記光偏向手段を正弦揺動させるためのハイレベルの偏向制御信号を前記光偏向手段に出力し、復路方向に前記光ビームが走査するように前記光偏向手段によって前記光ビームを偏向させるときに、ローレベルの前記偏向制御信号を出力する偏向制御手段と、
前記光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、主走査の開始位置を示す第１の基準位置信号を出力する第１の基準位置信号出力手段と、
前記光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、主走査の終了位置を示す第２の基準位置信号を出力する第２の基準位置信号出力手段と、
前記偏向制御信号に基づいて、前記偏向制御信号がハイレベルになったことを検知して、前記偏向制御信号がハイレベルとなる時間と略同一のパルス幅を有する第１のゲート信号を生成する第１のゲート信号生成回路、及び前記偏向制御信号に基づいて、前記偏向制御信号がローレベルになったことを検知して、前記パルス幅を有する第２のゲート信号を生成する第２のゲート信号生成回路を備え、前記第１のゲート信号と前記第１の基準位置信号との論理積出力を示す信号を、前記光ビームの主走査の開始基準となる第１の走査基準信号として生成し、前記第１のゲート信号と前記第２の基準位置信号との論理積出力を示す信号を、前記光ビームの往路方向の主走査の終了基準となる第３の走査基準信号として生成し、前記第２のゲート信号と前記第１の基準位置信号との論理積出力を示す信号を、前記光ビームの復路方向の主走査の終了基準となる第２の走査基準信号として生成し、前記第２のゲート信号と前記第２の基準位置信号との論理積出力を示す信号を、前記光ビームの復路方向の主走査の開始基準となる第４の走査基準信号として生成する走査基準信号生成手段と、
を含む光走査装置。
【請求項５】
前記走査基準信号生成手段によって生成された前記第１の走査基準信号乃至前記第４の走査基準信号に基づいて、前記光ビーム出射手段に前記光ビームを出射させる光ビーム制御手段を更に含む請求項４記載の光走査装置。
【請求項６】
前記請求項１〜請求項５の何れか１項記載の光走査装置と、
前記光走査装置によって偏向走査された前記光ビームが前記被走査面上で結像される像担持体と、
を含む画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、特に、正弦揺動する光偏向素子により走査される光ビームを受光したときに出力される信号を主走査の基準信号として用いる光走査装置及び該光走査装置を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリゴンミラー等を使用してレーザビームを高速で走査するレーザビーム走査装置が、外径測定器やレーザプリンタ等に広く利用されている。図１４に示すように、ポリゴンミラー１５１を利用した代表的な光ビーム走査装置の基本構成では、ポリゴンミラー１５１は、モータ１５２によって一定速度で回転し、半導体レーザ１５３から出射された光ビームは、コリメータレンズ１５４により平行ビームとされ、ポリゴンミラー１５１の面に入射され、ポリゴンミラー１５１の回転により光ビームは走査面上を繰り返し移動し走査される。
【０００３】
ポリゴンミラーの各面は高い平面度になるように制作されており、各面毎の走査は高精度に行われる。しかし、ポリゴンミラーの各面には隣接する面との間で分割誤差があるため、各面毎に走査範囲及び走査開始点が異ってしまい、各面毎に走査開始点が異なると、走査途中でのビームの位置が特定できず、レーザプリンタであれば縦線が直線にならないという問題が生じる。
【０００４】
このような問題が生じない程分割精度を向上させるのは不可能であり、図１４に示すように走査の開始側に同期検出器１５５を設け、レーザビームがこの同期検出器１５５を通過したときに同期検知信号を発生させ、これを基準として計時することにより、走査位置を決定している。上記のようにポリゴンミラー１５１の各面の平面度は高精度に制作されているため各面毎の走査は高精度であり、同期検出器１５５により走査毎の開始点を検出して基準とすることにより、全体としても高精度の走査が可能になる。
【０００５】
また、図１５（Ａ）に示すように、レーザビーム走査基準信号生成装置の同期検出器１５５の受光面をレーザビーム６００が通過し、同期検出器１５５から図１５（Ｂ）に示すような出力が得られる。そこで図示の閾値を基準レベルとして同期検出器１５５の出力を比較器(コンパレータ)に入力し、図１５（Ｃ）のような２値化出力を得て、２値化出力の立ち上がりまたは立ち下がりを光ビーム通過時点として計時することにより、正確に走査位置を特定することができる。
【０００６】
また、ポリゴンミラーを利用した光ビーム走査装置ではなく、ミラーを設けた揺動可能な偏向面によって、レーザビームを偏向させる光走査装置が知られている（特許文献１）。このような光走査装置においても、従来のポリゴンミラーを用いたレーザビーム走査装置と同様に、ビーム検出器によってレーザビームを検出し、走査開始位置及び走査終了位置を特定している（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００１−９１８９０
【特許文献２】特開平０９−２３０２７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の光走査装置では、装置の電源ノイズなどによって、光ビームの検出信号を伝送する信号線にノイズがのると、光ビームを検出したと誤って認識してしまい、走査開始位置又は走査終了位置を誤って特定しまう、という問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、偏向面が正弦揺動して光ビームを往復走査する光走査装置において、走査の基準となる信号を高精度に得ることができる光走査装置及び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】
上記の目的を達成するために本発明に係る光走査装置は、画像データに応じて光ビームを出射する光ビーム出射手段と、偏向面が正弦揺動可能に設けられ、かつ、被走査面上において前記光ビーム出射手段によって出射された光ビームが主走査方向に走査するように前記光ビームを偏向させる光偏向手段と、前記光偏向手段を正弦揺動させるための偏向制御信号を前記光偏向手段に出力する偏向制御手段と、前記光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、基準位置信号を出力する基準位置信号出力手段と、前記偏向制御信号及び前記基準位置信号に基づいて、前記光ビームの主走査の基準となる走査基準信号を生成する走査基準信号生成手段とを含んで構成されている。
【００１０】
本発明に係る光走査装置によれば、光ビーム出射手段によって、画像データに応じて光ビームを出射し、偏向制御手段によって、光偏向手段を正弦揺動させるための偏向制御信号を光偏向手段に出力し、光偏向手段によって、被走査面上において光ビーム出射手段によって出射された光ビームが主走査方向に走査するように光ビームを偏向させる。
【００１１】
そして、基準位置信号出力手段によって、偏向された光ビームを受光することにより、基準位置信号を出力し、走査基準信号生成手段によって、偏向制御信号及び基準位置信号に基づいて、光ビームの主走査の基準となる走査基準信号を生成する。
【００１２】
従って、光偏向手段を制御するための偏向制御信号及び光ビームを受光することにより出力される基準位置信号に基づいて、光ビームの主走査の基準となる走査基準信号を生成するため、偏向制御信号によって基準位置信号が出力される位置を予測できるため、偏向面が正弦揺動して光ビームを走査する光走査装置において、走査の基準となる信号を高精度に得ることができる。
【００１９】
また、本発明に係る光偏向手段は、光ビームが往復走査するように光ビームを偏向させ、基準位置信号出力手段は、光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、往路方向の主走査の開始位置を示す第１の基準位置信号を出力する第１の基準位置信号出力手段、及び光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、復路方向の主走査の開始位置を示す第２の基準位置信号を出力する第２の基準位置信号出力手段から構成され、走査基準信号生成手段は、偏向制御信号及び第１の基準位置信号に基づいて、光ビームの往路方向の主走査の開始基準となる第１の走査基準信号を生成し、偏向制御信号及び第２の基準位置信号に基づいて、光ビームの復路方向の主走査の開始基準となる第２の走査基準信号を生成することができる。
【００２０】
この構成によれば、光偏向手段によって、光ビームが往復走査するように光ビームを偏向させ、基準位置信号出力手段において、第１の基準位置信号出力手段によって、偏向された光ビームを受光することにより、往路方向の主走査の開始位置を示す第１の基準位置信号を出力し、第２の基準位置信号出力手段によって、偏向された光ビームを受光することにより、復路方向の主走査の開始位置を示す第２の基準位置信号を出力する。
【００２１】
そして、走査基準信号生成手段によって、偏向制御信号及び第１の基準位置信号に基づいて、光ビームの往路方向の主走査の開始基準となる第１の走査基準信号を生成し、偏向制御信号及び第２の基準位置信号に基づいて、光ビームの復路方向の主走査の開始基準となる第２の走査基準信号を生成する。
【００２２】
従って、第１の走査基準信号に基づいて、光ビームの往路方向の走査を開始し、第２の走査基準信号に基づいて、光ビームの復路方向の走査を開始するように、光ビームを出射することにより、高精度に光ビームを主走査することができる。
【００２３】
また、この発明に係る偏向制御手段は、往路方向に前記光ビームが走査するように光偏向手段によって光ビームを偏向させるときに、ハイレベルの偏向制御信号を出力し、復路方向に光ビームが走査するように光偏向手段によって光ビームを偏向させるときに、ローレベルの偏向制御信号を出力し、走査基準信号生成手段は、偏向制御信号に基づいて、偏向制御信号がハイレベルになったことを検知して、所定のパルス幅を有する第１のゲート信号を生成する第１のゲート信号生成回路、及び偏向制御信号に基づいて、偏向制御信号がローレベルになったことを検知して、所定のパルス幅を有する第２のゲート信号を生成する第２のゲート信号生成回路を備え、第１のゲート信号と第１の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第１の走査基準信号として生成し、第２のゲート信号と第２の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第２の走査基準信号として生成することができる。
【００２４】
この構成によれば、偏向制御手段は、往路方向に光ビームが走査するように光偏向手段によって光ビームを偏向させるときに、ハイレベルの偏向制御信号を出力し、復路方向に光ビームが走査するように光偏向手段によって光ビームを偏向させるときに、ローレベルの偏向制御信号を出力し、光偏向手段によって、光ビームが往復走査するように光ビームを偏向させる。
【００２５】
そして、第１のゲート信号生成回路によって、偏向制御信号に基づいて、偏向制御信号がハイレベルになったことを検知して、所定のパルス幅を有する第１のゲート信号を生成し、第２のゲート信号生成回路によって、偏向制御信号に基づいて、偏向制御信号がローレベルになったことを検知して、所定のパルス幅を有する第２のゲート信号を生成する。
【００２６】
また、走査基準信号生成手段によって、第１のゲート信号と第１の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第１の走査基準信号として生成し、第２のゲート信号と第２の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第２の走査基準信号として生成する。
【００２７】
これにより、光ビームが往復走査する場合に、ゲート信号及び論理積出力を示す信号を生成する簡単な回路構成によって、往路及び復路において出力される第１の基準位置信号から、往路において出力される第１の基準位置信号だけ分離して、第１の走査基準信号を生成し、また、往路及び復路において出力される第２の基準位置信号から、復路において出力される第２の基準位置信号だけ分離して、第２の走査基準信号を生成することができる。
【００２８】
また、本発明に係る基準位置信号出力手段は、光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、主走査の開始位置を示す第１の基準位置信号を出力する第１の基準位置信号出力手段、及び光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、主走査の終了位置を示す第２の基準位置信号を出力する第２の基準位置信号出力手段から構成され、走査基準信号生成手段は、偏向制御信号及び第１の基準位置信号に基づいて、光ビームの主走査の開始基準となる第１の走査基準信号を生成し、偏向制御信号及び第２の基準位置信号に基づいて、光ビームの主走査の終了基準となる第２の走査基準信号を生成することができる。
【００２９】
この構成によれば、基準位置信号出力手段において、第１の基準位置信号出力手段によって、偏向された光ビームを受光することにより、主走査の開始位置を示す第１の基準位置信号を出力し、第２の基準位置信号出力手段によって、偏向された光ビームを受光することにより、主走査の終了位置を示す第２の基準位置信号を出力する。
【００３０】
そして、走査基準信号生成手段によって、偏向制御信号及び第１の基準位置信号に基づいて、光ビームの主走査の開始基準となる第１の走査基準信号を生成し、偏向制御信号及び第２の基準位置信号に基づいて、光ビームの主走査の終了基準となる第２の走査基準信号を生成する。
【００３１】
従って、第１の走査基準信号に基づいて、光ビームの走査を開始し、第２の走査基準信号に基づいて、光ビームの走査を終了するように、光ビームを出射することにより、高精度に光ビームを主走査することができる。
【００３２】
また、この発明に係る偏向制御手段は、光ビームが走査するように光偏向手段によって光ビームを偏向させるときに、ハイレベルの偏向制御信号を出力し、走査基準信号生成手段は、偏向制御信号に基づいて、偏向制御信号がハイレベルになったことを検知して、偏向制御信号がハイレベルとなる時間と略同一のパルス幅を有するゲート信号を生成するゲート信号生成回路を備え、ゲート信号と第１の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第１の走査基準信号として生成し、ゲート信号と第２の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第２の走査基準信号として生成することができる。
【００３３】
この構成によれば、偏向制御手段は、光ビームが走査するように光偏向手段によって光ビームを偏向させるときに、ハイレベルの偏向制御信号を出力し、光偏向手段によって、光ビームが走査するように光ビームを偏向させる。
【００３４】
そして、ゲート信号生成回路によって、偏向制御信号に基づいて、偏向制御信号がハイレベルになったことを検知して、偏向制御信号がハイレベルとなる時間と略同一のパルス幅を有するゲート信号を生成する。
【００３５】
また、走査基準信号生成手段によって、ゲート信号と第１の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第１の走査基準信号として生成し、ゲート信号と第２の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第２の走査基準信号として生成する。
【００３６】
これにより、光ビームが往復走査する場合に、ゲート信号及び論理積出力を示す信号を生成する簡単な回路構成によって、出力される第１の基準位置信号から、出力されることが予想される第１の基準位置信号だけ分離して、第１の走査基準信号を生成し、また、出力される第２の基準位置信号から、出力されることが予想される第２の基準位置信号だけ分離して、第２の走査基準信号を生成することができる。
【００３７】
また、本発明に係る光走査装置は、走査基準信号生成手段によって生成された第１の走査基準信号及び第２の走査基準信号に基づいて、光ビーム出射手段に光ビームを出射させる光ビーム制御手段を更に含むことができる。
【００３８】
また、本発明に係る光偏向手段は、光ビームが往復走査するように光ビームを偏向させ、基準位置信号出力手段は、光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、主走査の開始位置を示す第１の基準位置信号を出力する第１の基準位置信号出力手段、及び光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、主走査の終了位置を示す第２の基準位置信号を出力する第２の基準位置信号出力手段から構成され、走査基準信号生成手段は、偏向制御信号及び第１の基準位置信号に基づいて、光ビームの往路方向の主走査の開始基準となる第１の走査基準信号及び光ビームの復路方向の主走査の終了基準となる第２の走査基準信号を生成し、偏向制御信号及び第２の基準位置信号に基づいて、光ビームの往路方向の主走査の終了基準となる第３の走査基準信号及び光ビームの復路方向の主走査の開始基準となる第４の走査基準信号を生成することができる。
【００３９】
この構成によれば、光偏向手段によって、光ビームが往復走査するように光ビームを偏向させ、基準位置信号出力手段において、第１の基準位置信号出力手段によって、偏向された光ビームを受光することにより、主走査の開始位置を示す第１の基準位置信号を出力し、第２の基準位置信号出力手段によって、偏向された光ビームを受光することにより、主走査の終了位置を示す第２の基準位置信号を出力する。
【００４０】
そして、走査基準信号生成手段によって、偏向制御信号及び第１の基準位置信号に基づいて、光ビームの往路方向の主走査の開始基準となる第１の走査基準信号及び光ビームの復路方向の主走査の終了基準となる第２の走査基準信号を生成し、偏向制御信号及び第２の基準位置信号に基づいて、光ビームの往路方向の主走査の終了基準となる第３の走査基準信号及び光ビームの復路方向の主走査の開始基準となる第４の走査基準信号を生成する。
【００４１】
従って、第１の走査基準信号に基づいて、光ビームの往路方向の走査を開始し、第３の走査基準信号に基づいて、光ビームの往路方向の走査を終了し、第４の走査基準信号に基づいて、光ビームの復路方向の走査を開始し、第２の走査基準信号に基づいて、光ビームの復路方向の走査を終了するように、光ビームを出射することにより、高精度に光ビームを主走査することができる。
【００４２】
また、本発明に係る光偏向手段は、光ビームが往復走査するように光ビームを偏向させ、偏向制御手段は、往路方向に光ビームが走査するように光偏向手段によって光ビームを偏向させるときに、ハイレベルの前記偏向制御信号を出力し、復路方向に光ビームが走査するように光偏向手段によって光ビームを偏向させるときに、ローレベルの偏向制御信号を出力し、基準位置信号出力手段は、光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、主走査の開始位置を示す第１の基準位置信号を出力する第１の基準位置信号出力手段、及び光偏向手段によって偏向された光ビームを受光することにより、主走査の終了位置を示す第２の基準位置信号を出力する第２の基準位置信号出力手段から構成され、走査基準信号生成手段は、偏向制御信号に基づいて、偏向制御信号がハイレベルになったことを検知して、偏向制御信号がハイレベルとなる時間と略同一のパルス幅を有する第１のゲート信号を生成する第１のゲート信号生成回路、及び偏向制御信号に基づいて、偏向制御信号がローレベルになったことを検知して、パルス幅を有する第２のゲート信号を生成する第２のゲート信号生成回路を備え、第１のゲート信号と第１の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第１の走査基準信号として生成し、第１のゲート信号と第２の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第３の走査基準信号として生成し、第２のゲート信号と第１の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第２の走査基準信号として生成し、第２のゲート信号と第２の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第４の走査基準信号として生成することができる。
【００４３】
この構成によれば、往路方向に光ビームが走査するように光偏向手段によって光ビームを偏向させるときに、偏向制御手段によって、ハイレベルの偏向制御信号を出力し、復路方向に光ビームが走査するように光偏向手段によって光ビームを偏向させるときに、偏向制御手段によって、ローレベルの偏向制御信号を出力し、光偏向手段によって、光ビームが往復走査するように光ビームを偏向させる。
【００４４】
そして、基準位置信号出力手段において、第１の基準位置信号出力手段によって、偏向された光ビームを受光することにより、主走査の開始位置を示す第１の基準位置信号を出力し、第２の基準位置信号出力手段によって、偏向された光ビームを受光することにより、主走査の終了位置を示す第２の基準位置信号を出力する。
【００４５】
また、第１のゲート信号生成回路によって、偏向制御信号に基づいて、偏向制御信号がハイレベルになったことを検知して、偏向制御信号がハイレベルとなる時間と略同一のパルス幅を有する第１のゲート信号を生成し、第２のゲート信号生成回路によって、偏向制御信号に基づいて、偏向制御信号がローレベルになったことを検知して、上記のパルス幅を有する第２のゲート信号を生成し、走査基準信号生成手段によって、第１のゲート信号と第１の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第１の走査基準信号として生成し、第１のゲート信号と第２の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第３の走査基準信号として生成し、第２のゲート信号と第１の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第２の走査基準信号として生成し、第２のゲート信号と第２の基準位置信号との論理積出力を示す信号を第４の走査基準信号として生成する。
【００４６】
従って、光ビームが往復走査する場合に、ゲート信号及び論理積出力を示す信号を生成する簡単な回路構成によって、往路及び復路において出力される第１の基準位置信号から、往路において出力される第１の基準位置信号と復路において出力される第１の基準位置信号とに分離して、往路方向の主走査の開始基準となる第１の走査基準信号と復路方向の主走査の終了基準となる第２の走査基準信号を生成することができ、また、往路及び復路において出力される第２の基準位置信号から、往路において出力される第２の基準位置信号と復路において出力される第２の基準位置信号とに分離して、往路方向の主走査の終了基準となる第３の走査基準信号と復路方向の主走査の開始基準となる第４の走査基準信号を生成することができる。
【００４７】
また、本発明係る光走査装置は、走査基準信号生成手段によって生成された第１の走査基準信号乃至第４の走査基準信号に基づいて、光ビーム出射手段に光ビームを出射させる光ビーム制御手段を更に含むことができる。
【００４８】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の光走査装置と、光走査装置によって偏向走査された前記光ビームが前記被走査面上で結像される像担持体とを含んで構成されている。
【００４９】
本発明に係る画像形成装置によれば、光走査装置によって、光ビームを偏向走査し、像担持体の被走査面上で光ビームが結像される。
【００５０】
従って、偏向面が正弦揺動してビームを走査する光走査装置において、走査の基準となる信号を高精度に得ることができ、また、光ビームを高精度に像担持体の被走査面上に走査することによって、高精度に画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００５１】
以上説明したように、本発明の光走査装置及び画像形成装置によれば、光ビームの主走査の基準となる走査基準信号を生成するため、偏向制御信号によって基準位置信号が出力される位置を予測できるため、偏向面が正弦揺動して光ビームを走査する光走査装置において、走査の基準となる信号を高精度に得ることができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本実施の形態では、画像形成装置に本発明を適用した場合を例に説明する。
【００５３】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置１０は、図１の矢印Ｑ方向へ定速回転する像担持体である感光体ドラム１２と、形成すべき画像データに基づいて感光体ドラム１２表面にレーザビームを照射する光走査装置１４とを備えている。
【００５４】
光走査装置１４から出射されるレーザビームは、反射ミラー１５を介して感光体ドラム１２上の所定の照射位置Ａに照射されるようになっている。
【００５５】
感光体ドラム１２の外周部近傍において、上記照射位置Ａよりも感光体ドラム１２の回転方向（図１の矢印Ｑ方向）上流側には、感光体ドラム１２の表面を所定の帯電電圧で帯電させる帯電ユニット１６が配設されている。また、光走査装置１４の照射位置Ａを挟んで感光体ドラム１２の回転方向下流側には、感光体ドラム１２表面に照射されたレーザビームによって形成される静電潜像に応じたトナー画像を形成する現像ユニット１８と、当該トナー画像を記録用紙Ｐに転写する転写ロール２０と、記録用紙Ｐと感光体ドラム１２との剥離を容易にするべく記録用紙Ｐに剥離電圧を放電する剥離板２２と、感光体ドラム１２表面の残留トナー等を除去するクリーナ３８とが順に配置されている。
【００５６】
また、画像形成装置１０内の最下部には記録用紙Ｐが積層されており、これらの記録用紙Ｐは、半月ロール２４によって上から１枚ずつ引き出され、搬送ロール２６、２８等によって所定の搬送路Ｔに沿って搬送されるようになっている。なお、記録用紙Ｐの搬送路Ｔは、感光体ドラム１２と転写ロール２０とのニップ部Ｎ、及び加熱ロール３２と加圧ロール３４とを含んで構成された定着ユニット３０を順に通過するよう設定されている。
【００５７】
従って、この画像形成装置１０では、帯電ユニット１６により帯電された感光体ドラム１２表面に対して、形成すべき画像データに基づいて照射制御されたレーザビームによる走査がなされることで、感光体ドラム１２表面には、形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。ここで形成された静電潜像は、感光体ドラム１２の回転により現像ユニット１８に到達し、現像ユニット１８内の例えばマイナス帯電されたトナーによってトナー画像が形成される。さらに、このトナー画像は、感光体ドラム１２とプラスの高電圧を印加された転写ロール２０とのニップ部Ｎに到達し、感光体ドラム１２のトナー画像が転写ロール２０に十分ひきつけられることにより、同じくニップ部Ｎに搬送されてきた記録用紙Ｐにトナー画像が転写される。トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、剥離板２２による剥離放電によって感光体ドラム１２から剥離され、定着ユニット３０へ搬送される。定着ユニット３０では、トナー画像が加熱ロール３２及び加圧ロール３４により記録用紙Ｐに定着される。トナー画像の定着処理が完了した記録用紙Ｐは、用紙剥離用フィンガー３６によって加熱ロール３２及び加圧ロール３４から剥離され、搬送ロール２８等によって画像形成装置１０の外部へ排出される。なお、感光体ドラム１２表面は、記録用紙Ｐへのトナー画像の転写完了後にクリーナ３８によってクリーニングされ、残存したトナー等が除去される。
【００５８】
また、画像形成装置１０には、画像形成装置１０の各部を制御するための制御部８０が設けられている。
【００５９】
光走査装置１４は、図２に示すように、画像データに基づいて点滅してレーザビームを出射する半導体レーザ４２と、このレーザビームを平行ビームにするコリメータレンズ４４と、平行ビームにされたレーザビームをさらにビーム整形して出射するシリンドリカルレンズ４６と、正弦揺動する光偏向素子４０とを備えて構成されている。なお、半導体レーザ４２が出射するレーザビームの点滅は、制御部８０によって制御される。
【００６０】
光偏向素子４０は、図４に示すように、片面が反射鏡であって、矩形状をなしており、その長手方向の両縁中央部に、光偏向素子４０をねじり方向に振動させるための弾性部材として金属または半導体材料からなる一対のバネ部５０が配置され、また、光偏向素子４０の背面にコイルパターン５２(以下、駆動コイルと称する)が形成されている。この駆動コイル５２によって、光偏向素子４０の幅方向の側縁と平行である駆動コイル５２の配線部５４に対して直交する方向の成分を有する磁界が発生するようになっている。
【００６１】
駆動コイル５２に周波数ｆの交流電流が流れると、この電流方向に直交する永久磁石５６の磁界により、光偏向素子４０の面と垂直な向きに、フレミング左手の法則に従った力が発生し、バネ部５０により、光偏向素子４０が周波数ｆでねじれ方向に振動するようになっている。このように、光偏向素子４０が正弦的に揺動し、反射鏡によって反射されるレーザビームは正弦的に往復偏向作用を受ける。
【００６２】
また、光走査装置１４は、レーザビームを感光体ドラム１２上に結像されるべく収束作用させるＦアークサインθレンズ６０を備えており、このＦアークサインθレンズ６０により、光偏向素子４０により偏向されたレーザビームが、感光体ドラム１２上を等速度に走査されるような光路屈折作用を受けるようになっている。
【００６３】
また、光走査装置１４には、画像走査範囲外のレーザビームの一部を反射させる反射ミラー６２と、反射ミラー６２によって導かれたレーザビームを受光して検知する基準位置信号出力手段としての同期検知装置６４が設けられており、光偏向素子４０によって偏向走査されたレーザビームのうち、画像走査範囲内であれば感光体ドラム１２上を走査され、画像走査範囲外のレーザビームの一部は反射ミラー６２によって同期検知装置６４に導かれる。
【００６４】
ここで、光走査装置１４の電源を入れたとき、即ち初期状態においては、光偏向素子４０の反射鏡は、レーザビームが出射されているとすれば、該レーザビームが全偏向角の最も往路側よりの位置から往路進行方向に進むようにレーザビームを偏向し、レーザビームが反射ミラー６２に至る。このとき、レーザビームは同期検知装置６４に導かれ、同期検知装置６４がレーザビームを受光すると、同期検知装置６４から基準位置信号としての同期検知信号が出力されるようになっている。その後、光偏向素子４０の反射鏡が正弦揺動するにつれて、レーザビームが出射されているとすれば、光偏向素子４０の反射鏡によって、該レーザビームが感光体ドラム１２を照射する角度に達するようにレーザビームを偏向する。さらに光偏向素子４０の反射鏡が正弦揺動すると、光偏向素子４０の反射鏡によって、往路進行方向から復路進行方向に切り替わるようにレーザビームを偏向し、レーザビームが同期検知装置６４上を走査すると、同期検知信号が図３のように出力され、往路及び復路の各々において同期検知信号が出力される。
【００６５】
次に、本実施の形態に係る光偏向素子４０を駆動するための駆動回路７０について図５を用いて説明する。
【００６６】
駆動回路７０には、電源Ｖｃｃ、抵抗Ｒ１、Ｒ２、及びトランジスタＴｒが設けられ、電磁駆動型の光偏向素子４０の振れ角に対応する電圧値Ｖｉｎが光偏向素子４０に入力されるように、電源Ｖｃｃ、及び抵抗Ｒ１、Ｒ２が設定され、電源ＶｃｃからトランジスタＴｒ及び後述するＨ型ブリッジ回路７４を介して、光偏向素子４０の駆動コイル５２に所定の電流値が供給されるようになっている。
【００６７】
また、駆動回路７０には、互いに相補の関係を有する一定周波数(例えば光偏向素子４０の共振周波数)の一対の制御信号Ｓ１及び後述する反転制御信号Ｓ２を発生する制御信号発生部７２と、制御信号発生部７２からの一対の制御信号Ｓ１及び反転制御信号Ｓ２に基づいて、駆動コイル５２に供給する直流電流を交流電流に変換するＨ型ブリッジ回路７４とが設けられている。
【００６８】
制御信号発生部７２は、一定周波数の偏向制御信号としての制御信号Ｓ１を発生する偏向制御手段としての信号発生回路７６と、信号発生回路７６の制御信号Ｓ１を反転し、１８０°位相のずれた反転制御信号Ｓ２を発生するインバータ７８とから構成されている。
【００６９】
また、信号発生回路７６からの制御信号Ｓ１とインバータ７８からの反転制御信号Ｓ２とを互いに相補の関係を有する一対の信号としてＨ型ブリッジ回路７４へ出力するようになっている。このように、信号発生回路７６の制御信号Ｓ１をインバータ７８で反転して１８０°位相のずれた反転制御信号Ｓ２を生成する構成となっているため、２つの信号発生回路を設けて互いに相補の一対の制御信号Ｓ１、反転制御信号Ｓ２を別々に生成する必要がないという利点がある。
【００７０】
Ｈ型ブリッジ回路７４は、４つの電解効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４から構成されており、トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ３の直列回路とトランジスタＦＥＴ２、ＦＥＴ４の直列回路を互いに並列接続し、この並列回路をトランジスタＴｒとＧＮＤとの間に直列接続してある。そして、トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ４の各ゲートに制御信号Ｓ１を印加し、トランジスタＦＥＴ２、ＦＥＴ３の各ゲートに反転制御信号Ｓ２を印加し、トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ３の中間点とトランジスタＦＥＴ２、ＦＥＴ４の中間点とを、光偏向素子４０の電極端子（図示省略）を介して駆動コイル５２に接続している。Ｈ型ブリッジ回路７４を用いれば、電源ラインが正／ＧＮＤ／負の３つが必要な例えばプッシュプル回路等に比べて、正／負またはGNDの２つの電源ラインだけでよく、電流を変換するための回路を低コストに実現でき、単電源化により回路構成も簡素化できる利点がある。
【００７１】
Ｈ型ブリッジ回路７４では、制御信号発生部７２から互いに相補の関係を有する一対の制御信号Ｓ１及び反転制御信号Ｓ２が各トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ４に印加されるようになっており、制御信号Ｓ１がハイレベルで反転制御信号Ｓ２がローレベルの時は、トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ４がオンとなり、トランジスタＦＥＴ２、ＦＥＴ３がオフとなる。このとき、直流電流はトランジスタＦＥＴ１→光偏向素子４０(駆動コイル５２)→トランジスタＦＥＴ４の経路で流れる（図５の実線矢印参照）。逆に制御信号Ｓ１がローレベルで反転制御信号Ｓ２がハイレベルの時は、トランジスタＦＥＴ２、ＦＥＴ３がオンとなり、トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ４がオフとなる。このとき、直流電流はトランジスタＦＥＴ２→光偏向素子４０(駆動コイル５２)→トランジスタＦＥＴ３の経路で流れる（図５の点線矢印参照）。従って、光偏向素子４０の駆動コイル５２には制御信号Ｓ１及び反転制御信号Ｓ２と同じ周波数の交流電流Ｉが流れ、この交流電流Ｉによって、光偏向素子４０は設定された振れ角で揺動動作することになる。
【００７２】
また、光走査装置１４は、図６に示す走査基準信号生成手段としての走査開始信号生成部８２を備えており、走査開始信号生成部８２は、光偏向素子４０を駆動制御するための制御信号Ｓ１の立ち上がりの立ち上がりエッジを検知して、ある一定のパルス幅のゲート信号を出力するゲート信号生成回路８４と、アンド回路８６とから構成されており、アンド回路８６には、ゲート信号生成回路８４の出力したゲート信号と、同期検知装置６４から出力される光ビーム走査開始を検知するための同期検知信号とが入力され、これらの信号の論理積出力が走査基準信号としての走査開始信号として出力される。
【００７３】
なお、画像形成装置１０は、従来公知のプリンタや複合機の一般的な構成や機能を備えていればよく、画像形成装置１０の他の構成や一般的な機能について、詳細な説明を省略する。
【００７４】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置１０の作用について説明する。まず、ユーザがクライアントＰＣ（図示省略）を操作することによって、ネットワーク（図示省略）を介して、画像データの印刷指示を画像形成装置１０に入力すると、制御部８０によって、画像データに基づいて半導体レーザ４２からのレーザビームの出射が制御されると共に、光偏向素子４０の駆動を制御するために、制御信号発生部７２を制御して、信号発生回路７６から制御信号Ｓ１をハイレベルとローレベルとに所定の周波数で切り替えながら出力させる。
【００７５】
ここで、図７に示すように、走査開始信号生成部８２では、制御信号Ｓ１が所定の周波数でハイレベルとローレベルとに切り替わり、制御信号Ｓ１の切り替わりによって、光偏向素子４０が正弦揺動して半導体レーザ４２からのレーザビームを偏向し、レーザビームが感光体ドラム１２上を走査すると共に、レーザビームが反射ミラー６２を介して同期検知装置６４によって検知されて、同期検知信号が出力される。このとき、正弦揺動する光偏向素子４０では、レーザビームを往復走査させるため、往路及び復路の各々で同期検知信号が出力される。
【００７６】
また、制御信号Ｓ１がローレベルからハイレベルに立ち上がると、ゲート信号生成回路８４によって、パルス幅が所定時間であるゲート信号が出力され、ゲート信号がハイレベルであって、かつ、同期検知信号がハイレベルとなっているときに、走査開始信号がハイレベルとなって出力される。このように、光偏向素子４０の走査方向を制御する制御信号Ｓ１を基準にゲート信号を出力させて、同期検知信号とゲート信号との論理積出力を走査開始信号として出力させることによって、簡易的な回路構成で、２つ出力される同期検知信号を分離している。
【００７７】
そして、光ビーム制御手段としての制御部８０は、出力された走査開始信号に基づいて、往路方向の走査開始位置を特定し、画像データに基づいて、半導体レーザ４２からレーザビームを出力するように制御して、感光体ドラム１２上にレーザビームを走査させる。
【００７８】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る画像形成装置によれば、信号発生回路から出力される制御信号及び同期検知信号に基づいて、レーザビームの主走査の開始基準となる走査開始信号を生成するため、制御信号によって同期検知信号が出力される位置を予測できるため、偏向面が正弦揺動してビームを走査する光走査装置において、走査の開始基準となる信号を高精度に得ることができる。
【００７９】
また、レーザビームが往復走査する場合に、往路及び復路において出力される同期検知信号から、往路において出力される同期検知信号だけ分離して、走査開始信号を生成することができる。
【００８０】
また、走査基準信号に基づいて、レーザビームの往路方向の主走査を開始することにより、高精度にレーザビームを主走査することができる。
【００８１】
また、偏向面が正弦揺動してビームを走査する光走査装置において、走査の開始基準となる信号を高精度に得ることができるため、レーザビームを高精度に感光体上に走査することによって、高精度に画像を形成することができる。
【００８２】
また、同期検知信号とゲート信号との論理積出力を走査開始信号として出力させることによって、ゲート信号及び論理積出力を示す信号を生成する簡単な回路構成で、往路及び復路の各々で出力される同期検知信号を分離することができる。
【００８３】
なお、上記の実施の形態では、往路だけでなく復路においてもレーザビームを出射する場合を例に説明したが、復路方向にはレーザビームを主走査しないようにしてもよい。
【００８４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００８５】
第２の実施の形態では、往路及び復路の双方において、走査開始信号を出力するようにした点が第１の実施の形態と異なっている。
【００８６】
図８に示すように、第２の実施の形態に係る光走査装置１１４には、画像走査範囲外のレーザビームの一部を反射させる反射ミラー６２、１６２が設けられており、画像走査範囲外の両端に配置されている。また、反射ミラー６２によって導かれたレーザビームを受光して検知する同期検知装置６４及び反射ミラー１６２によって導かれたレーザビームを受光して検知する同期検知装置１６４が設けられており、光偏向素子４０によって偏向走査されたレーザビームのうち、画像走査範囲内であれば感光体ドラム１２上を走査され、画像走査範囲外のレーザビームの一部は反射ミラー６２によって同期検知装置６４に導かれ、また、反射ミラー１６２によって同期検知装置１６４に導かれる。
【００８７】
ここで、光走査装置１１４の電源を入れたとき、即ち初期状態においては、光偏向素子４０の反射鏡は、レーザビームが出射されているとすれば、該レーザビームが全偏向角の最も往路側よりの位置から往路進行方向に進むようにレーザビームを偏向し、レーザビームが反射ミラー６２に至る。このとき、レーザビームは同期検知装置６４に導かれ、同期検知装置６４がレーザビームを受光すると、同期検知装置６４からは往路同期検知信号が出力されるようになっている。その後、光偏向素子４０の反射鏡が正弦揺動するにつれて、レーザビームが出射されているとすれば、光偏向素子４０の反射鏡によって、該レーザビームが感光体ドラム１２を照射する角度に達するようにレーザビームを偏向する。さらに光偏向素子４０の反射鏡が正弦揺動すると、往路進行方向にさらに進むようにレーザビームを偏向し、レーザビームが反射ミラー１６２に至る。このとき、レーザビームは同期検知装置１６４に導かれ、同期検知装置１６４がレーザビームを受光すると、同期検知装置１６４からは復路同期検知信号が出力されるようになっている。
【００８８】
また、光偏向素子４０の反射鏡によって、往路進行方向から復路進行方向に切り替わると、該レーザビームが全偏向角の最も復路側よりの位置から復路進行方向に進むようにレーザビームを偏向し、レーザビームが再び反射ミラー１６２に至る。このとき、レーザビームは同期検知装置１６４に導かれ、同期検知装置１６４がレーザビームを受光すると、同期検知装置１６４からは復路同期検知信号が出力されるようになっている。
【００８９】
さらに光偏向素子４０の反射鏡が正弦揺動すると、復路進行方向にさらに進むようにレーザビームを偏向し、レーザビームが反射ミラー６２に至り、レーザビームが同期検知装置６４に導かれ、同期検知装置６４がレーザビームを受光すると、同期検知装置６４からは往路同期検知信号が出力されるようになっている。
【００９０】
このように光偏向素子４０の反射鏡によって、レーザビームを偏向し、レーザビームが同期検知装置６４、１６４上を走査すると、往路同期検知信号及び復路同期検知信号が図９のように出力され、往路及び復路の各々において往路同期検知信号及び復路同期検知信号が出力される。
【００９１】
また、図１０に示すように、光走査装置１１４は、走査開始信号生成部１８２Ａ、１８２Ｂを備えており、走査開始信号生成部１８２Ａは、光偏向素子４０を駆動制御するための制御信号Ｓ１の立ち上がりの立ち上がりエッジを検知して、ある一定のパルス幅のゲート信号Ｇ１を出力するゲート信号生成回路１８４Ａと、アンド回路１８６Ａとから構成されており、アンド回路１８６Ａには、ゲート信号生成回路１８４Ａの出力したゲート信号Ｇ１と、同期検知装置６４から出力される光ビーム走査開始を検知するための往路同期検知信号とが入力され、これらの信号の論理積出力が往路走査開始信号として出力される。
【００９２】
また、走査開始信号生成部１８２Ｂは、反転制御信号Ｓ２の立ち上がりの立ち上がりエッジを検知して、ある一定のパルス幅のゲート信号Ｇ２を出力するゲート信号生成回路１８４Ｂと、アンド回路１８６Ｂとから構成されており、アンド回路１８６Ｂには、ゲート信号生成回路１８４Ｂの出力したゲート信号Ｇ２と、同期検知装置１６４から出力される光ビーム走査開始を検知するための復路同期検知信号とが入力され、これらの信号の論理積出力が復路走査開始信号として出力される。
【００９３】
次に、各信号の状態について、図１１を用いて説明する。走査開始信号生成部１８２Ａでは、制御信号Ｓ１が所定の周波数でハイレベルとローレベルとに切り替わり、制御信号Ｓ１の切り替わりによって、光偏向素子４０が正弦揺動して半導体レーザ４２からのレーザビームを偏向し、レーザビームが感光体ドラム１２上を走査すると共に、レーザビームが反射ミラー６２を介して同期検知装置６４によって検知されて、往路同期検知信号が出力される。このとき、正弦揺動する光偏向素子４０では、レーザビームを往復走査させるため、往路及び復路の各々で往路同期検知信号が出力される。また、同様に、レーザビームが反射ミラー１６２を介して同期検知装置１６４によって検知されて、復路同期検知信号が出力され、往路及び復路の各々で復路同期検知信号が出力される。
【００９４】
また、制御信号Ｓ１がローレベルからハイレベルに立ち上がると、ゲート信号生成回路１８４Ａによって、パルス幅が所定時間であるゲート信号Ｇ１が出力され、ゲート信号Ｇ１がハイレベルであって、かつ、往路同期検知信号がハイレベルとなっているときに、往路走査開始信号がハイレベルとなって出力される。
【００９５】
また、反転制御信号Ｓ２がローレベルからハイレベルに立ち上がると、ゲート信号生成回路１８４Ｂによって、パルス幅が所定時間であるゲート信号Ｇ２が出力され、ゲート信号Ｇ２がハイレベルであって、かつ、復路同期検知信号がハイレベルとなっているときに、復路走査開始信号がハイレベルとなって出力される。
【００９６】
このように、光偏向素子４０の走査方向を制御する制御信号Ｓ１を基準にゲート信号Ｇ１を出力させて、往路同期検知信号とゲート信号Ｇ１との論理積出力を往路走査開始信号として出力させ、また、反転制御信号Ｓ２を基準にゲート信号Ｇ２を出力させて、復路同期検知信号とゲート信号Ｇ２との論理積出力を復路走査開始信号として出力させることによって、簡易的な回路構成で、２つ出力される往路同期検知信号を分離し、また、２つ出力される復路同期検知信号を分離している。
【００９７】
そして、制御部８０は、出力された往路走査開始信号及び復路走査開始信号に基づいて、往路の走査開始位置及び復路の走査開始位置を特定し、画像データに基づいて、半導体レーザ４２からレーザビームを出力するように制御して、感光体ドラム１２上にレーザビームを走査させる。
【００９８】
以上説明したように、第２の実施の形態に係る画像形成装置によれば、レーザビームが往復走査する場合に、ゲート信号及び論理積出力を示す信号を生成する簡単な回路構成で、往路及び復路において出力される往路同期検知信号から、往路において出力される往路同期検知信号だけ分離して、往路走査開始信号を生成し、また、往路及び復路において出力される復路同期検知信号から、復路において出力される復路同期検知信号だけ分離して、復路走査開始信号を生成することができる。
【００９９】
また、往路走査開始信号に基づいて、レーザビームの往路方向の走査を開始し、復路走査開始信号に基づいて、レーザビームの復路方向の走査を開始するように、レーザビームを出射することにより、高精度にレーザビームを主走査することができる。
【０１００】
なお、上記の実施の形態では、走査開始信号生成部が２つ設けられている場合を例に説明したが、１つの走査開始信号生成部としてまとめて実現してもよい。
【０１０１】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
【０１０２】
第３の実施の形態では、往路及び復路の双方において、走査開始信号だけでなく、走査終了信号を出力するようにした点が第２の実施の形態と異なっている。
【０１０３】
第３の実施の形態に係る光走査装置は、図１２に示すように、走査開始終了信号生成部２８２を備えており、走査開始終了信号生成部２８２は、制御信号Ｓ１の立ち上がりの立ち上がりエッジを検知して、ある一定のパルス幅のゲート信号Ｇ１を出力するゲート信号生成回路１８４Ａと、反転制御信号Ｓ２の立ち上がりの立ち上がりエッジを検知して、ある一定のパルス幅のゲート信号Ｇ２を出力するゲート信号生成回路１８４Ｂと、アンド回路２８６Ａ、２８６Ｂ、２８８Ａ、２８８Ｂとから構成されている。
【０１０４】
アンド回路２８６Ａには、ゲート信号生成回路１８４Ａの出力したゲート信号Ｇ１と、同期検知装置６４から出力される光ビーム走査開始を検知するための往路同期検知信号とが入力され、これらの信号の論理積出力が往路走査開始信号として出力され、アンド回路２８６Ｂには、ゲート信号生成回路１８４Ｂの出力したゲート信号Ｇ２と、同期検知装置１６４から出力される光ビーム走査開始を検知するための復路同期検知信号とが入力され、これらの信号の論理積出力が復路走査開始信号として出力される。
【０１０５】
また、アンド回路２８８Ａには、ゲート信号生成回路１８４Ａの出力したゲート信号Ｇ１と、同期検知装置１６４から出力される光ビーム走査開始を検知するための復路同期検知信号とが入力され、これらの信号の論理積出力が往路走査終了信号として出力され、アンド回路２８８Ｂには、ゲート信号生成回路１８４Ｂの出力したゲート信号Ｇ２と、同期検知装置６４から出力される光ビーム走査開始を検知するための往路同期検知信号とが入力され、これらの信号の論理積出力が復路走査終了信号として出力される。
【０１０６】
次に、各信号の状態について、図１３を用いて説明する。光偏向素子４０が正弦揺動して半導体レーザ４２からのレーザビームを偏向し、レーザビームが感光体ドラム１２上を走査すると共に、レーザビームが反射ミラー６２を介して同期検知装置６４によって検知されて、往路及び復路の各々で往路同期検知信号が出力される。また、同様に、レーザビームが反射ミラー１６２を介して同期検知装置１６４によって検知されて、往路及び復路の各々で復路同期検知信号が出力される。
【０１０７】
また、制御信号Ｓ１がローレベルからハイレベルに立ち上がると、ゲート信号生成回路１８４Ａによって、パルス幅が所定時間であるゲート信号Ｇ１が出力され、ゲート信号Ｇ１がハイレベルであって、かつ、往路同期検知信号がハイレベルとなっているときに、往路走査開始信号がハイレベルとなって出力される。なお、ゲート信号Ｇ１は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態よりも長いパルス幅の信号となっており、パルス幅は、制御信号Ｓ１がハイレベルとなる時間と略同一（又は、画像走査範囲を走査する時間と略同一）となっている。
【０１０８】
そして、ゲート信号生成回路１８４Ａから出力されるゲート信号Ｇ１がハイレベルであって、かつ、復路同期検知信号がハイレベルとなったときに、往路走査終了信号がハイレベルとなって出力される。
【０１０９】
また、反転制御信号Ｓ２がローレベルからハイレベルに立ち上がると、ゲート信号生成回路１８４Ｂによって、ゲート信号Ｇ１と同じパルス幅であるゲート信号Ｇ２が出力され、ゲート信号Ｇ２がハイレベルであって、かつ、復路同期検知信号がハイレベルとなったときに、復路走査開始信号がハイレベルとなって出力される。
【０１１０】
そして、ゲート信号生成回路１８４Ｂから出力されるゲート信号Ｇ２がハイレベルであって、往路同期検知信号がハイレベルとなったときに、復路走査終了信号がハイレベルとなって出力される。
【０１１１】
このように、光偏向素子４０の走査方向を制御する制御信号Ｓ１を基準にゲート信号Ｇ１を出力させて、往路同期検知信号とゲート信号Ｇ１との論理積出力を往路走査開始信号として出力させ、復路同期検知信号とゲート信号Ｇ１との論理積出力を復路走査開始信号として出力させる。また、反転制御信号Ｓ２を基準にゲート信号Ｇ２を出力させて、復路同期検知信号とゲート信号Ｇ２との論理積出力を復路走査開始信号として出力させ、往路同期検知信号とゲート信号Ｇ２との論理積出力を復路走査終了信号として出力させる。これによって、簡易的な回路構成で、２つ出力される往路同期検知信号を往路走査開始信号と復路走査終了信号とに分離し、また、２つ出力される復路同期検知信号を復路走査開始信号と往路走査終了信号とに分離している。
【０１１２】
そして、制御部８０は、出力された往路走査開始信号及び往路走査終了信号に基づいて、往路の走査開始位置及び走査終了位置を特定し、また、復路走査開始信号及び復路走査終了信号に基づいて、復路の走査開始位置及び走査終了位置を特定して、画像データに基づいて、半導体レーザ４２からレーザビームを出射するように制御して、感光体ドラム１２上にレーザビームを走査させる。このときに、一定間隔における走査時間を計測し、正弦揺動する光偏向素子の走査ばらつきを検知して、補正することができる。
【０１１３】
以上説明したように、第３の実施の形態に係る画像形成装置によれば、レーザビームが往復走査する場合に、ゲート信号及び論理積出力を示す信号を生成する簡単な回路構成で、往路及び復路において出力される往路同期検知信号から、往路において出力される往路同期検知信号と復路において出力される往路同期検知信号とに分離して、往路方向の主走査の開始基準となる往路走査開始信号と復路方向の主走査の終了基準となる復路走査終了信号を生成することができ、また、往路及び復路において出力される復路同期検知信号から、往路において出力される復路同期検知信号と復路において出力される復路同期検知信号とに分離して、往路方向の主走査の終了基準となる往路走査終了信号と復路方向の主走査の開始基準となる復路走査開始信号を生成することができる。
【０１１４】
また、往路走査開始信号に基づいて、往路方向の光ビームの走査を開始し、往路走査終了信号に基づいて、往路方向の光ビームの走査を終了し、復路走査開始信号に基づいて、復路方向の光ビームの走査を開始し、復路走査終了信号に基づいて、復路方向の光ビームの走査を終了し、高精度に光ビームを主走査することができ、また、走査時間を計測することにより、正弦揺動する光偏向素子の走査ばらつきを検知して、画像データに基づくレーザビームの出射を補正することができる。
【０１１５】
なお、上記の実施の形態では、往路だけでなく復路においてもレーザビームを出射する場合を例に説明したが、復路方向にはレーザビームを主走査しないようにしてもよい。この場合には、往路走査開始信号に基づいて、レーザビームの走査を開始し、往路走査終了信号に基づいて、レーザビームの走査を終了するように、レーザビームを出射することにより、高精度に光ビームを主走査することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光走査装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る同期検知装置によって出力される同期検知信号の様子を示すタイムチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る光偏向素子の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る駆動回路の構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る走査開始信号生成部の構成を示す回路図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る制御信号、反転制御信号、同期検知信号、ゲート信号、及び走査開始信号の様子を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る光走査装置の構成を示す概略図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る同期検知装置によって出力される往路同期検知信号及び復路同期検知信号の様子を示すタイムチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る走査開始信号生成部の構成を示す回路図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る制御信号、反転制御信号、往路同期検知信号、復路同期検知信号、ゲート信号、往路走査開始信号、及び復路走査開始信号の様子を示すタイムチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る走査開始終了信号生成部の構成を示す回路図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る制御信号、反転制御信号、往路同期検知信号、復路同期検知信号、ゲート信号、往路走査開始信号、往路走査終了信号、復路走査開始信号、及び復路走査終了信号の様子を示すタイムチャートである。
【図１４】従来の光ビーム走査装置の基本構成を示す斜視図である。
【図１５】光ビームが通過したときに走査基準信号を発生する従来例を示すイメージ図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０  画像形成装置
１２  感光体ドラム
１４、１１４  光走査装置
４０  光偏向素子
４２  半導体レーザ
５０  バネ部
５２  駆動コイル
６２、１６２  反射ミラー
６４、１６４  同期検知装置
７０  駆動回路
７２  制御信号発生部
７４  Ｈ型ブリッジ回路
７６  信号発生回路
７８  インバータ
８０  制御部
８２、１８２Ａ、１８２Ｂ  走査開始信号生成部
８４、１８４Ａ、１８４Ｂ  ゲート信号生成回路
８６、１８６Ａ、１８６Ｂ、２８６Ａ、２８６Ｂ、２８８Ａ、２８８Ｂ      アンド回路
１６４  同期検知装置
２８２  走査開始終了信号生成部
Ｇ１、Ｇ２  ゲート信号
Ｓ１  制御信号
Ｓ２  反転制御信号
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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