(57)【要約】【課題】ビーム検知部の一方が故障しても、残りの検知部を利用して走査を継続することができるレーザー露光装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】レーザーを出射する出射部と、出射されたレーザーを反射させて被照射物の照射面上を往復走査させるべく往復揺動する可動ミラーと、往復走査する前記レーザーの照射位置が往路の走査開始基準にあることを検知し第１検知信号を出力する第１ビーム検知部と、復路の走査開始基準にあることを検知し第２検知信号を出力する第２ビーム検知部と、第１および第２検知信号に基づいて出射部からのレーザー出射を制御し前記照射面が所定のパターンで露光されるようにする出射制御部とを備え、前記出射制御部は、第１検知信号の異常が検出されかつ第２検知信号が正常な場合、復路の走査のみレーザーを出射させ往路の走査でレーザーを出射させないように制御することを特徴とする画像形成装置用レーザー露光装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーを出射する出射部と、
出射されたレーザーを反射させて被照射物の照射面上を往復走査させるべく往復揺動する可動ミラーと、
往復走査する前記レーザーの照射位置が往路の走査開始基準にあることを検知し第１検知信号を出力する第１ビーム検知部と、
復路の走査開始基準にあることを検知し第２検知信号を出力する第２ビーム検知部と、
第１および第２検知信号に基づいて出射部からのレーザー出射を制御し前記照射面が所定のパターンで露光されるようにする出射制御部とを備え、
前記出射制御部は、第１検知信号の異常が検出されかつ第２検知信号が正常な場合、復路の走査のみレーザーを出射させ往路の走査でレーザーを出射させないように制御することを特徴とする画像形成装置用レーザー露光装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザー露光装置と、
可動ミラーの揺動に伴ってレーザーが前記照射面を往復走査する方向（主走査方向）と略直交する方向（副走査方向）へ前記照射面を所定速度で移動させる駆動制御部とを備えてなり、
前記照射面は感光体の表面であり、
前記出射制御部は、主走査方向の走査速度、副走査方向の移動速度および形成すべき画像のパターンに応じてレーザーの出射を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記出射制御部は、第１検知信号の異常が検出されかつ第２検知信号が正常な場合、復路の走査におけるレーザーの出射制御を行い、かつ、往路の走査における出射を停止させるよう制御する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記出射制御部は、第１検知信号の異常が検出されかつ第２検知信号が正常な場合、復路の走査におけるレーザーの出射パワーを通常よりも強くするよう制御する請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記駆動制御部は、第１検知信号の異常が検出されかつ第２検知信号が正常な場合、通常の１／２の移動速度で照射面を移動させ、
前記出射制御部は、第１検知信号の異常が検出されかつ第２検知信号が正常な場合、復路の走査におけるレーザーの出射制御を、走査ライン単位で、
（１）通常の往路走査と先後を逆転させた出射制御
（２）通常の復路走査と先後が同じ出射制御
の（１）、（２）を交互に行うよう制御する請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、往復走査が可能な画像形成装置用のレーザー露光装置およびそれを備えてなる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザービームを偏向して被照射物上を走査するレーザー露光装置は、電子写真方式の画像形成をはじめとして、回路基板等に用いられる薄膜金属のパタ―ニング、半導体マスク等のパターニング、フラットパネルディスプレイのパターニング、バイオセンサー、医療デバイス、インクジェットノズルの加工等、広範な分野に用いられている。
【０００３】
画像形成装置用のレーザー露光装置において、レーザービームを偏向させる方法としては、可動ミラーに反射させるもの（光スキャナ）が一般的であるが、可動ミラーの構造として種々のものがある。近年は、微小電気機械システム（MEMS）技術を用いてミラーを構成したもの（MEMSミラー）を用いるものが注目され、知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、往復揺動する微小な可動ミラーを用いるものである。
【特許文献１】特開２００４−１１００３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
往復揺動する可動ミラーを用いるものは、回転多面体（ポリゴンミラー）の側面にレーザーを反射させるものとは異なり、揺動の往路と復路の両方で露光走査ができる点が特徴である。このため、特許文献１のものでは、書き込み開始位置の精度を向上させるよう往路と復路の両方にそれぞれの書き込み開始位置を検知するビーム検知部を備える。
しかし、このような構成をとった場合、いずれか一方のビーム検知部が故障した場合はレーザー露光装置全体の動作を停止するしかない。
【０００５】
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、ビーム検知部の一方が故障しても、残りの検知部を利用して走査を継続することができるレーザー露光装置および画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、レーザーを出射する出射部と、出射されたレーザーを反射させて被照射物の照射面上を往復走査させるべく往復揺動する可動ミラーと、往復走査する前記レーザーの照射位置が往路の走査開始基準にあることを検知し第１検知信号を出力する第１ビーム検知部と、復路の走査開始基準にあることを検知し第２検知信号を出力する第２ビーム検知部と、第１および第２検知信号に基づいて出射部からのレーザー出射を制御し前記照射面が所定のパターンで露光されるようにする出射制御部とを備え、前記出射制御部は、第１検知信号の異常が検出されかつ第２検知信号が正常な場合、復路の走査のみレーザーを出射させ往路の走査でレーザーを出射させないように制御することを特徴とする画像形成装置用レーザー露光装置を提供する。
また、この発明は、前記記載のレーザー露光装置と、可動ミラーの揺動に伴ってレーザーが前記照射面を往復走査する方向（主走査方向）と略直交する方向（副走査方向）へ前記照射面を所定速度で移動させる駆動制御部とを備えてなり、前記照射面は感光体の表面であり、前記出射制御部は、主走査方向の走査速度、副走査方向の移動速度および形成すべき画像のパターンに応じてレーザーの出射を制御することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明のレーザー露光装置は、前記出射制御部が、第１検知信号の異常が検出されかつ第２検知信号が正常な場合、復路の走査のみレーザーを出射させ往路の走査でレーザーを出射させないようにするので、ビーム検知部の一方が故障しても、残りの検知部を利用して走査を継続することができる。
また、この発明の画像形成装置は、前記レーザー露光装置を備えるので、検知信号の異常が解消されるまで、画像形成装置がまったく利用できないという最悪の事態を避けることができる。
【０００８】
この発明において、出射部は、レーザー光を出射するものである。その具体的な態様は、例えば、半導体レーザー素子である。ただし、これに限定されず、ガスレーザや他の固体レーザーなど、レーザー光を発するものであればよい。後述する実施形態において、出射部は、レーザーダイオード１０１に相当する。
【０００９】
この発明において、可動ミラーは、レーザー光を反射させて偏向するものである。その具体的な態様は、例えば、前述のMEMSミラーである。ただし、これに限定されず、レーザー光を反射させて往復揺動するものであればよい。後述する実施形態において、可動ミラーは、図２に示す共振走査ミラー１１１に相当する。
【００１０】
この発明において、第１および第２ビーム検知部は、レーザー光の走査開始タイミングを検知するものである。第１ビーム検知部は往路の走査開始タイミングを検知して第１検知信号を出力し、第２ビーム検知部は復路の走査開始タイミングを検知して第２検知信号を出力するものである。その具体的な態様は、例えば、フォトダイオード素子である。ただし、これに限定されず、レーザー光を検知できる光センサであればよい。後述する実施形態において、第１ビーム検知部は、図２に示すＢＤセンサ１２１ａに相当し、第２ビーム検知部は１２１ｂに相当することを前提に説明を行っている。対応関係が逆の場合の説明は省略しているが、本願発明は対応関係がいずれの場合にも適用可能である。
【００１１】
この発明において、出射制御部は、第１および第２ビーム検知部の検知結果に基づいてレーザーの出射および走査を制御するものである。その具体的な態様は、例えば、第１および第２ビーム検知部からの信号に基づいて出射部への点灯信号（制御信号）を生成するレーザー制御回路である。レーザー制御回路は、その機能を実現するための論理回路が組み合わされて集積回路として集積されてもよい。なお、前記集積回路は、可動ミラーの駆動を制御するミラー駆動制御回路を含んでいてもよい。さらに、照射面を所定速度で移動させるための感光体駆動制御回路を含んでいてもよい。しかし、それらの回路は出射制御部とは別の集積回路あるいはディスクリート回路で実現されてもよい。後述する実施形態において、出射制御部は、図３に示すレーザー制御回路１３１に相当する。
また、この実施形態において画像形成装置は電子写真方式のものを挙げているが、レーザー露光装置を用いるものであればこれに限定されない。
【００１２】
この発明において、被照射物としての感光体は、その表面が所定の速度で副走査方向へ移動するように駆動される。駆動制御部は、前記照射面の移動を制御する。その具体的な態様は、例えば、感光体は円筒の周面に感光層が形成された感光体ドラムであり、感光体ドラムは駆動用のモータをはじめとする駆動機構により周方向に回転し、駆動制御部は、前記モータの駆動を制御する制御回路である。この実施形態において、感光体は図１および図２に示す感光体ドラム１７に相当する。駆動用のモータは、図２に示す感光体駆動モータ１１７に相当する。駆動制御部は、図３に示す感光体駆動制御回路１５１に相当する。
【００１３】
以下、この発明の好ましい態様について説明する。
この発明の画像形成装置において、前記出射制御部は、第１検知信号の異常が検出されかつ第２検知信号が正常な場合、復路の走査におけるレーザーの出射制御を行い、かつ、往路の走査における出射を停止させるよう制御してもよい。このようにすれば、第１および第２検知信号の何れか一方が異常の場合にも、感光体の駆動速度を変えることなく、かつ、復路走査でのレーザー出射制御を変えることなく感光体の表面を露光することができる。従って、露光パターンに基づいて形成される画像の大きさと画像形成の速度が変わらないようにできる。
【００１４】
さらに、前記出射制御部は、第１検知信号の異常が検出されかつ第２検知信号が正常な場合、復路の走査におけるレーザーの出射パワーを通常よりも強くするよう制御してもよい。このようにすれば、往路の走査が間引かれたことによる露光強度の変化の影響を、出射パワーを変えない場合よりも軽減することができる。
【００１５】
あるいは、前記駆動制御部は、第１検知信号の異常が検出されかつ第２検知信号が正常な場合、通常の１／２の移動速度で照射面を移動させ、前記出射制御部は、第１検知信号の異常が検出されかつ第２検知信号が正常な場合、復路の走査におけるレーザーの出射制御を、走査ライン単位で、（１）通常の往路走査と先後を逆転させた出射制御、（２）通常の復路走査と先後が同じ出射制御の（１）、（２）を交互に行うよう制御してもよい。このようにすれば、第１および第２検知信号の何れか一方が異常の場合にも、副走査方向の走査線密度を変えることなく感光体の表面を露光することができる。従って、露光パターンに基づいて形成される画像の解像度と大きさが変わらないようにできる。
【００１６】
ここで示した種々の好ましい態様は、それら複数を組み合わせることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
【００１８】
レーザー露光装置および露光光学系の構成
まず、この発明のレーザー露光装置および露光に係るレーザー光学系の構成について説明する。図２は、この発明のレーザー露光装置および露光に係るレーザー光学系の構成例を示す説明図である。図２で、レーザーダイオード１０１から発射されたレーザービームは、その照射形状を整形して所定の太さの平行光にするためのコリメータレンズ１０３、開口板１０５、シリンドリカルレンズ１０７、折り曲げミラー（シリンドリカルミラー）１０９を経て、共振走査ミラー１１１の鏡面に反射し、往復走査する走査ビームとなった後にｆΘレンズ１１３ａ、１１３ｂ、シリンドリカルミラー１１５を経て感光体ドラム１７の周面（照射面）に到達する。そして、感光体駆動モータ１１７によって回転駆動される感光体ドラム１７の周面上を、感光体ドラム１７の回転軸と平行な方向（主走査方向）に走査する。
【００１９】
また、ビームの走査と画像信号の走査タイミングを同期させるために、往路および復路の走査開始端の走査ビームを折り曲げミラー１１９ａ、１１９ｂにそれぞれ反射させてフォトセンサ（ＢＤセンサあるいはBeam Detectionセンサ）１２１ａ、１２１ｂにそれぞれ導く。光センサ１２１ａおよび１２１ｂから出力される検知信号（BD信号あるいはBeam Detection信号）は、図３に示すレーザー制御回路１３１へ導かれる。この実施形態において、レーザー制御回路は、フォトセンサ１２１ａおよび１２１ｂからのＢＤ信号を往路および復路の走査タイミングの同期信号としてそれぞれ使用する。
【００２０】
レーザー点灯制御回路
次に、この発明のレーザー露光装置に係るレーザー点灯制御回路の構成について説明する。図３は、この発明に係るレーザー点灯制御回路の構成を示すブロック図である。なお、図３には、可動ミラーとしての共振走査ミラーの駆動を制御するミラー駆動制御回路、感光体ドラムの駆動を制御する感光体駆動制御回路のブロックも示している。
【００２１】
まず、レーザー点灯制御回路について説明する。
共振走査ミラー１１１はこの実施形態では、MEMSデバイスを用いた光スキャナである。共振走査ミラー１１１は、MEMSデバイスに組み込まれたアクチュエータを駆動することにより往復運動をする。アクチュエータは、1ラインごと、即ち、往路と復路とで画像出力順を反転させる必要がある。そのために主走査１ライン分のＦＩＦＯメモリ１４１およびＬＩＦＯメモリ１４２を設けている。画像処理部１３７からの出力信号を１ラインごとに前段の切換えスイッチ１３９で切り換え、往路用のデータをＦＩＦＯメモリ１４１に、復路用のデータをＬＩＦＯメモリ１４２に一時的に蓄える。そして、後段の切換えスイッチ１４３で1ラインの走査ごとに読み出しを切り換えることにより往路と復路の画像順を切換える。
【００２２】
ＦＩＦＯメモリ１４１は画像処理部１３７で生成され、１画素ごとにシリアル転送される８ビットの画像データを記憶し先入先出法にてＰＷＭ発生部１４５へ出力する。なお、各ビットのデータは並列転送される。
【００２３】
これに対してＬＩＦＯメモリ１４２は画像処理部１３７で生成され、１ライン単位でシリアル転送される画像データを記憶し後入先出法にてＰＷＭ発生部１４５へ出力する。なお、この実施形態において、１ラインを構成する各画素のデータ（画像データ）は、8ビットのデータである。即ち、１画素は256段階の階調で表現される。
【００２４】
同期制御部１３３は、画素クロック発振器１３５の発生する画素クロック信号とＢＤセンサ１２１ａ、１２１ｂの各出力に基づいて図３に示すＢＤ点灯信号、画像出力信号１，２、切換信号ＳＥＬを発生する。ＢＤ点灯信号は、各ラインの走査開始タイミングでレーザーダイオード１０１を所定期間点灯させ、ＢＤセンサ１２１ａまたは１２１ｂにそのラインのレーザービームを検知させるための信号である。
【００２５】
画像出力信号１は、ＦＩＦＯメモリ１４１からＰＷＭ発生部１４５へのデータ出力を指示する信号、即ち、往路用の1ライン分のデータ出力を指示する信号である。往路1ラインの先頭データの出力タイミングはＢＤセンサ１２１ａを基準に決定され、１ラインを構成する各画素データの出力タイミングは、画素クロック信号を基準に決定される。画像出力信号２は、ＬＩＦＯメモリ１４２からＰＷＭ発生部１４５へのデータ出力を指示する信号、即ち、復路用の1ライン分のデータ出力を指示する信号である。復路１ラインの先頭データの出力タイミングはＢＤセンサ１２１ｂを基準に決定され、１ラインを構成する各画素データの出力タイミングは、画素クロック信号を基準に決定される。
【００２６】
切換信号ＳＥＬは、1ラインごとに切換えスイッチ１３９および１４３を切り換えるための信号である。また、切換信号ＳＥＬは画像処理部１３７へ供給される。画像処理部１３７は、ＳＥＬ信号を基準に画像データの生成タイミングを決定する。これらの信号の具体的な波形の例については図４および図５の説明として後述する。
また、同期制御部１３３は、ＢＤセンサ１２１ａ、１２１ｂの何れかからの出力が検知されないときは、そのＢＤセンサが故障であると判断し、故障信号Ｗを出力する。
【００２７】
ＰＷＭ発生部１４５は、ＦＩＦＯメモリ１４１およびＬＩＦＯメモリ１４２から選択的に順次出力される8ビットの各画素のデータ（画像データ）に応じて各画素に対応する点灯時間（画素クロック信号の周期に対応する）をＰＷＭ変調した出力信号（点灯信号）を生成する。ＰＷＭ発生部１４５から出力される点灯信号は、出射部としてのレーザーダイオード１０１に入力され、レーザーダイオードを点灯させる。この点灯信号により変調されたレーザービームで感光体１７の表面を走査することにより、１画素が256段階の階調で露光される。従って、感光体上に形成される画像の主走査方向における解像度はレーザーの走査速度と１画素分の点灯時間（画素クロックの周期）に依存する。また、感光体上に形成される画像の副走査方向における解像度は感光体ドラム周面の移動速度とＦＩＦＯメモリ１４１またはＬＩＦＯメモリ１４２から１ライン分のデータを読み出す周期（1ラインごとの周期）とに依存する。通常、1ラインごとの周期は、共振走査ミラー１１１が往復揺動する周期の１／２の周期である。往路で１ライン、復路で１ラインの走査が行われるからである。
【００２８】
また、画像処理部１３７は形成すべき画像のパターンに基づいて画像データを作成する。形成すべき画像のパターンは、レーザー露光装置の外部から提供される。例えば、画像形成装置と通信線で接続されたコンピュータから提供される。あるいは、画像形成装置と一体にまたは別体として設けられる原稿読取装置から提供される。画像データの生成タイミングは、ＳＥＬ切換信号を基準に決定される。生成された画像データは、切換えスイッチ１３９を経てＦＩＦＯメモリ１４１およびＬＩＦＯメモリ１４２へ１ライン単位で選択的に供給される。いずれのメモリへ供給されるかは、切換えスイッチ１３９に供給される切換信号ＳＥＬにより決定される。
【００２９】
次に、ミラー駆動制御回路１４７およびミラー駆動回路１４９について説明する。ミラー駆動回路１４９は共振走査ミラー１１１のアクチュエータへの駆動電流を供給する回路である。可動ミラーはアクチュエータの駆動により往復振動する。アクチュエータの動作原理としては、例えば、電磁アクチュエータによる共振駆動を用いるものが知られている。ただし、それに限定されず、静電アクチュエータや、圧電アクチュエータを用いたものであってもよい。ミラー駆動制御回路１４７は、ミラー駆動回路１４９による共振走査ミラー１１１の駆動の起動および停止、揺動の周期を制御する回路である。
【００３０】
さらに、感光体駆動制御回路１５１および感光体駆動回路１５３について説明する。感光体駆動回路１５３は感光体駆動モータ１１７への駆動電流を供給する回路である。感光体駆動モータ１１７としては、例えば、ステッピングモータが使用できる。感光体駆動回路１５３は、そのドライバ回路である。また、感光体駆動制御回路１５１は、感光体駆動回路１５３へ駆動信号を出力する回路である。感光体駆動制御回路１５１によって感光体駆動モータ１１７の起動、停止および回転速度が制御される。
【００３１】
各信号の波形（通常動作時）
前述の各信号の波形の一例を説明する。図４は、この発明に係るレーザー点灯制御回路において、ＢＤセンサが正常なときの各信号の波形を示す波形図である。即ち、ＢＤセンサ１２１ａ、１２１ｂが共に正常動作している場合の各信号の波形の一例を示す波形図である。
【００３２】
図４に示すように、同期制御部１３３が生成するＢＤ点灯信号は、ＢＤセンサの出力に基づき所定クロック数の遅延後に所定クロック数分アサート（オン）されてＢＤ検知のためにレーザー出射部を点灯させる。図４でＢＤ信号の下に示す波形（ＢＤセンサ１およびＢＤセンサ２）は、それぞれＢＤセンサ１２１ａ、１２１ｂからの出力信号（ＢＤ信号）である。
画素クロックは、画素クロック発振器１３５から出力される画素クロックＣＬＫの波形である。
【００３３】
画像処理部１３７が生成する画像データは、画素クロックＣＬＫと後述する切換信号ＳＥＬとに同期して生成される８ビットのデータ（画素データ）のデータ列である。各画素データは画素クロックの１／２の周期で生成される。生成された各画素データは、１ライン単位でＦＩＦＯメモリ１４１またはＬＩＦＯメモリ１４２へ転送される。１ラインの先頭のタイミングは、同期制御部１３３が生成する切換信号ＳＥＬに基づいて画像処理部１３７が決定する。
【００３４】
図４の画像データの波形で、鎖線で示す画素データは無効画素、即ち、ＦＩＦＯメモリ１４１またはＬＩＦＯメモリ１４２へ転送されるが、ＰＷＭ発生部１４５へ出力されない画素を示す。実線で示す画素データは、有効画素、即ち、ＰＷＭ発生部１４５へ出力され画像形成に用いられる画素データである。画像処理部１３７は、形成すべき画像のパターンと共にその主走査方向の画素数を前述のコンピュータあるいは原稿読取装置から提供され、その情報に基づいて有効画素がＢＤ信号から何画素目から何画素目までかを予め知っている。
【００３５】
同期制御部１３３が生成する画像出力信号１は、ＢＤセンサ１がオンしてから所定のクロック数（Ａ）だけ遅延してアサートされ、１ライン分の所定画素(例えば7000画素)だけのクロックが出力された後にネゲートされる。画像出力信号１は、ＦＩＦＯメモリ１４１へ入力される。画像出力信号１のアサート（Ｌレベル)期間中、ＦＩＦＯメモリ１４１からＣＬＫに同期してデータが出力される。所定クロック数Ａを調整することにより往路の書き込み画像の先端位置を調整できる。
【００３６】
同期制御部１３３が生成する画像出力信号２は、ＢＤセンサ２がオンしてから所定のクロック数（Ｂ）だけ遅延してアサートされ、１ライン分の所定画素(例えば7000画素)だけのクロックが出力された後にネゲートされる。画像出力信号２は、ＬＩＦＯメモリ１４２へ入力される。画像出力信号１のアサート（Ｌレベル)期間中、ＬＩＦＯメモリ１４２からＣＬＫに同期してデータが出力される。所定クロック数Ｂは、Ａの関数として決定される。
【００３７】
同期制御部１３３が生成する切換信号ＳＥＬは、切換えスイッチ１３９、１４３を作動させてＦＩＦＯメモリ１４１，ＬＩＦＯメモリ１４２のデータ入出力を切換える。一方のメモリが出力している時間を利用して、他方のメモリに次のラインのデータを記憶させる。
【００３８】
画像処理部１３７は、切換信号ＳＥＬの立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジを1ラインのデータ転送開始のスタートタイミングとしてＣＬＫに同期してＦＩＦＯメモリ１４１またはＬＩＦＯメモリ１４２にデータを転送する。
【００３９】
図４で、切換信号ＳＥＬの立下りに同期して画像処理部１３７が生成する１ラインの画像データは、ＬＩＦＯメモリ１４２へ転送される。この間、ＦＩＦＯメモリ１４１からＰＷＭ発生部１４５へデータが出力される。また、切換信号ＳＥＬの立ち上がりに同期して画像処理部１３７が生成する１ラインの画像データは、ＦＩＦＯメモリ１４１へ転送される。この間、ＬＩＦＯメモリ１４２からＰＷＭ発生部１４５へデータが出力される。
【００４０】
各信号の波形（ＢＤ信号異常時）
次に、ＢＤ信号の一つに異常が発生した場合の各信号の波形について説明する。図５にセンサ異常時のタイミングチャートを示す。図５は、この発明に係るレーザー点灯制御回路において、ＢＤ信号の一つが異常な場合の各信号の波形を示す波形図である。即ち、図５は、ＢＤセンサ１２１ｂからのＢＤ信号（図５のＢＤセンサ２）が検知されない場合の例を示す波形図である。このＢＤ信号の異常は、ＢＤセンサ１２１ｂの故障、折り間部ミラー１１９ｂの破損、汚損もしくは歪み、信号配線の切断、その信号が入力される回路の故障等によって発生する。
【００４１】
この場合、同期制御部１３３は、ＢＤセンサ２が所定の期間が経過しても検知されないことを認識し、ＢＤセンサ２に異常が発生したと判断する。そして、ＢＤセンサ１２１ａのみを使用して露光を行うようにレーザー出射の制御を切換える。具体的には、同期制御部１３３は、まず、故障信号Ｗをアサートして画像処理部１３７にＢＤセンサ１２１ａまたは１２１ｂに異常が発生したことを通知する。ただし、この実施形態においては、故障信号Ｗがアサートされた場合でも画像処理部１３７は通常の場合と同様に画像データを生成する。
【００４２】
さらに、同期制御部１３３は、画像出力信号２のアサートを禁止する。これによって、ＬＩＦＯメモリ１４２からの出力が行われなくなり、ＦＩＦＯメモリ１４１からの画像データのみがＰＷＭ発生部１４５へ出力される。即ち、往路の画像データのみがＰＷＭ発生部１４５へ出力される。なお、ＰＷＢ発生部１４５は、ＬＩＦＯメモリ１４２からの出力が行われないときその１ライン（復路）の間はレーザーダイオード１０１を発光させないように制御する。即ち、復路の１ライン間、感光体ドラム１７はレーザーで照射されない。その結果、感光体ドラム１７は、往路方向のみに走査され、通常の場合に比べ副走査方向の走査が１ライン間隔で間引かれた状態で露光される。従って、副走査方向の解像度は、通常の場合の１／２になる。主走査方向の解像度は変わらない。
【００４３】
以上の説明は、ＢＤセンサ１２１ｂからの信号に異常が発生した場合を例にしたものである。これに対し、ＢＤセンサ１２１ａからの信号に異常が発生した場合、同期制御部１３３は、画像出力信号１のアサートを禁止する。これによって、ＦＩＦＯメモリ１４１からの出力が行われなくなり、ＬＩＦＯメモリ１４２からの画像データのみがＰＷＭ発生部１４５へ出力される。即ち、復路の画像データのみがＰＷＭ発生部１４５へ出力される。その結果、感光体ドラム１７は、復路方向のみに走査され、通常の場合に比べ副走査方向の走査が１ライン間隔で間引かれた状態で露光される。
【００４４】
このようにして副走査方向の解像度は１／２になるものの、画像形成動作の継続が可能である。
なお、変形例として、故障信号ＷをＰＷＭ発生部１４５にも与えるようにしてもよい。この場合、故障信号Ｗがアサートされると、ＰＷＭ発生部１４５はレーザーダイオード１０１の照射パワーを通常の場合よりも強くする。好ましくは、レーザーダイオード１０１の照射パワーを通常の場合の略２倍にする。これにより、１ラインが間引かれたことによる露光強度の変化、即ち画像濃度の低下を補償する。
【００４５】
ＢＤ信号異常時の異なる対応
前述の対応では、ＢＤ信号に異常が発生すると副走査方向の解像度が１／２になる。これに対し、ＢＤ信号の異常時にも副走査方向の解像度を維持する対応について説明する。この実施形態では、故障信号Ｗを感光体ドラム１７の駆動を制御する感光体駆動制御回路１５１に与える。ただし、図３には示していない。感光体駆動制御回路１５１は、故障信号Ｗがアサートされると、感光体の駆動速度（周面の移動速度）を通常の駆動速度の１／２に制御する。さらに、図示していないが、印字シートを搬送するシート搬送用の駆動モータも故障信号Ｗのアサートに応答して通常の駆動速度の１／２で駆動される。
【００４６】
さらに、画像処理部１３７は、故障信号Ｗがアサートされた場合ＦＩＦＯメモリ１４１とＬＩＦＯメモリ１４２とに同じデータを出力するように画像データの生成手順を変える。即ち、連続する２ラインに同じデータを生成する。従って、副走査方向のラインデータの変化の速さは時間軸上で１／２になる。前述のように、感光体の駆動速度も通常の場合の１／２になっているので、周面上の露光画像の大きさは通常の場合と変わらない。
このようにすれば、印字速度は通常の場合に比べて１／２になるものの、形成される画像の解像度を維持しつつ、画像形成動作を継続することが可能である。
【００４７】
往路と復路の方向
これまでの実施形態の説明で、往路は、ＢＤセンサ１２１ａが走査開始を検知する方向の走査、復路はＢＤセンサ１２１ｂが走査開始を検知する方向の走査として説明した。しかし、往路と復路の方向が逆であってもよい。即ち、往路は、ＢＤセンサ１２１ｂが走査開始を検知する方向の走査としてもよい。結局、本願発明は、ＢＤセンサ１２１ａ、１２１ｂいずれか一方からのＢＤ信号が異常の場合に適用可能である。
【００４８】
画像形成装置の構成例
最後に、この発明の画像形成装置の一例を示す。
【００４９】
図１は、この発明の画像形成装置の機構的な構成の一例を示す説明図である。図１において、画像形成装置１１は、外部から受け取った画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）にモノクロ画像を形成するものである。図１に示すように、画像形成装置１１は、露光ユニット１３、現像器１５、感光体ドラム１７、帯電器１９、クリーナユニット２１、定着ユニット２３と、給紙トレイ２５、給紙トレイ２５から上方に延びる給紙搬送路２７、給紙搬送路２７の終端からレジストローラ２９、転写ベルト４５および定着ユニット２３を経て排紙ローラ９５に至るまでの用紙搬送路３１、排紙トレイ３３等より構成されている。
【００５０】
帯電器１９は、感光体ドラム１７の表面を所定の電位に均一に帯電させるための、帯電手段である。帯電器１９によって均一に帯電された感光体ドラム１７を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム１７の表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。
【００５１】
露光ユニット１３は、この発明のレーザー露光装置に相当し、その詳細構造については図２で説明したとおりである。
現像器１５は感光体ドラム１７上に形成された静電潜像をトナーで顕像化するものである。クリーナユニット２１は、現像・画像転写後における感光体ドラム１７上の表面に残留したトナーを、除去・回収するものである。
【００５２】
前述のようにして感光体ドラム１７上で顕像化されたトナーは、用紙搬送路３１を搬送される用紙上に転写される。このための転写機構３９（本装置では転写ベルト４５ユニット）は、トナーが有する電荷の逆極性の電界を印加して、用紙上にトナーを転写するための機構である。例えば、静電像が（−）極性の電荷を有している時は、転写機構３９への印加極性は（＋）極性となる。
【００５３】
本装置の転写機構３９は、駆動ローラ４１、従動ローラ４３及び他のローラで架橋され、所定の抵抗値（１×１０9〜１×１０13Ω・cmの範囲）を有する転写ベルト４５を有する。前記感光体ドラム１７と転写ベルト４５の接触部４７には、前記駆動ローラ４１、従動ローラ４３と別のローラであって転写電界を印加し得る弾性導電性ローラ４９が配置されている。弾性導電性ローラ４９は弾性を有する。これによって、感光体ドラム１７と転写ベルト４５とは、線接触でなく、互いが所定の幅（転写ニップと呼ばれる。）を有して面接触する。これによって搬送される用紙への転写効率の向上が図られる。
【００５４】
更に、転写ベルト４５の転写領域の下流側には、接触部４７を通過する際に印加された電圧により帯電した用紙を除電し、次工程への搬送をスムーズに行う為の除電ローラ５１が配置されている。除電ローラ５１は、転写ベルト４５の背面に配置されている。
【００５５】
さらに転写機構３９には、転写ベルト４５のトナー汚れと転写ベルト４５の除電を行うクリーニングユニット５３、除電機構５５が配置されている。前記除電機構５５は装置を介して接地する手法、若しくは積極的に前記転写電界の極性とは逆極性を印加する手法がある。
転写機構３９で用紙上に転写されたトナーは、定着ユニット２３に搬送される。
【００５６】
定着ユニット２３は、加熱ローラ５７、加圧ローラ５９を備えており、加熱ローラ５７の外周部には用紙剥離爪６１、ローラ表面温度検出部材６３（サーミスター）、ローラ表面クリーニング部材６５が配置される。また、加熱ローラ５７の内周部には、ローラの表面を所定温度（定着設定温度：概ね１６０〜２００℃）に加熱するための熱源６７が配置されている。
【００５７】
他方、加圧ローラ５９の両端部に前記加熱ローラ５７に対し所定圧量で加圧ローラ５９が圧接する事が可能な加圧部材が配置され、さらに加圧ローラ５９の外周には加熱ローラ５７の外周と同様に用紙剥離爪６１、ローラ表面クリーニング部材６５が配置されている。
【００５８】
定着ユニット２３は、前記加熱ローラ５７と加圧ローラ５９の圧接部（定着ニップ部と呼ばれる）において、搬送される用紙上の未定着トナーを加熱ローラ５７表面の温度で過熱して溶融させ、かつ加圧ローラによる圧接力で用紙上の未定着トナーを投鋲作用で用紙上に定着させる。
【００５９】
給紙トレイ２５は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、本装置では、画像形成部の下側、および側壁面に設けられている。本装置は、高速印字処理を行う事を目的とする為、画像形成部の下方に配置される給紙トレイ２５として、定型サイズを各々のトレイに５００〜１５００枚収納可能な複数の給紙トレイ２５が配置されている。他方、装置の側面には複数の用紙種類を多量に収納可能な大容量給紙カセット７３、並びに主として不定型サイズの印字等に用いる手差しトレイ７５が配置されている。
【００６０】
排紙トレイ３３は、装置の手差しトレイ７５とは反対側の側面に配置されているが、排紙トレイ３３に変わって、排紙用紙の後処理装置（ステープル、パンチ処理等々）、複数段排紙トレイ３３をオプションとして配置する事も可能な構成となっている。
【００６１】
そして、画像形成装置１１は、図示しない制御部を備える。前記制御部は、画像形成装置１１の動作を制御するものであり、たとえば、マイクロコンピュータと前記マイクロコンピュータが実行する処理の手順である制御プログラムを格納するＲＯＭ、作業用のワークエリアを提供するＲＡＭ、制御に必要なデータをバックアップして保持する不揮発性メモリ、センサやスイッチからの入力信号が接続され、入力バッファやＡ／Ｄ変換回路を含む入力回路、モータやソレノイド、ランプなどの負荷を駆動するためのドライバを含む出力回路などから構成される。
【００６２】
次に、本画像形成装置１１の処理モードに対応する用紙搬送工程を詳細に記載する。前記制御部のマイクロコンピュータにより、印字要求に適合する用紙は、前記複数の給紙トレイ２５の中から選択され、搬送路中の搬送ローラ９３によってレジストローラ２９まで搬送される。前記マイクロコンピュータの制御によってレジストローラ２９に到達し一旦停止する。前記マイクロコンピュータは、前記用紙の先端と前記感光体ドラム１７上の画像情報を合致させるタイミングでレジストローラ２９を再回転させ、これによって前記用紙が転写機構３９に搬送される。
【００６３】
転写機構３９で、前記用紙上に画像情報に対応するトナーが転写され、その後、前記用紙は定着ユニット２３へ導かれて転写されたトナーが前記用紙上に固着される。さらにその後、前記用紙は排紙トレイ３３に排出される。前記マイクロコンピュータは、印字のモード（コピアモード、プリンタモードもしくはＦＡＸモードなど）、および印字処理手法（片面印字／両面印字など）に応じて、定着ユニット２３以降から排紙トレイ３３までの搬送方法を制御する。通常コピアモードでは、ユーザーが装置の近傍で操作を行う事から、印字面を上側にして排出するように用紙搬送制御することが多い。これは、「フェースアップ排出」と呼ばれる。一方、プリンタ、ＦＡＸの各モードでは、ユーザーが装置の近傍に居ない事から排出用紙のページ順を揃える「フェースダウン排出」手法が多く用いられている。
【００６４】
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の画像形成装置の機構的な構成の一例を示す説明図である。
【図２】この発明のレーザー露光装置および露光に係るレーザー光学系の構成例を示す説明図である。
【図３】この発明に係るレーザー点灯制御回路の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明に係るレーザー点灯制御回路において、ＢＤセンサが正常なときの各信号の波形を示す波形図である。
【図５】この発明に係るレーザー点灯制御回路において、ＢＤ信号の一つが異常な場合の各信号の波形を示す波形図である。
【符号の説明】
【００６６】
１１：画像形成装置
１３：露光ユニット
１５：現像器
１７：感光体ドラム
１９：帯電器
２１：クリーナユニット
２３：定着ユニット
２５：給紙トレイ
２７：給紙搬送路
２９：レジストローラ
３１：用紙搬送路
３９：転写機構
４１：駆動ローラ
４３：従動ローラ
４５：転写ベルト
４７：接触部
４９：弾性導電性ローラ
５１：除電ローラ
５３：クリーニングユニット
５５：除電機構
５７：加熱ローラ
５９：加圧ローラ
６１：用紙剥離爪
６３：ローラ表面温度検出部材、サーミスター
６５：ローラ表面クリーニング部材
６７：熱源
７３：大容量給紙カセット
７５：手差しトレイ
１０１：レーザーダイオード
１０３：コリメータレンズ
１０５：開口板
１０７：シリンドリカルレンズ
１０９：折り曲げミラー（シリンドリカルミラー）
１１１：共振走査ミラー
１１３ａ、１１３ｂ：ｆΘレンズ
１１５：シリンドリカルミラー
１１７：感光体駆動モータ
１１９ａ、１１９ｂ：折り曲げミラー
１２１ａ、１２１ｂ：光センサ、ＢＤセンサ
１３１：レーザー制御回路
１３３：同期制御部
１３５：画素クロック発振器
１３７：画像処理部
１３９、１４３：切換えスイッチ
１４１：ＦＩＦＯメモリ
１４２：ＬＩＦＯメモリ
１４５：ＰＷＭ発生部
１４７：ミラー駆動制御回路
１４９：ミラー駆動回路
１５１：感光体駆動制御回路
１５３：感光体駆動回路
【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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