JP6031228B2 - 光ビーム検出回路、光ビーム走査ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、被走査体を走査する光ビームの通過タイミングを検出する光ビーム検出回路、この回路を備えた光ビーム走査ユニット及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、図１に示すように、光ビームの走査領域の始端側にＢＤ（Beam Detect）センサを備えている。ＢＤセンサは、光センサであり、光ビーム走査ユニットが走査する光ビームの通過時に、光ビームの受光量に応じた大きさの検出信号を出力する。光ビーム走査ユニットは、ＢＤセンサの検出信号に基づいて、感光体ドラムに静電潜像を書き込むタイミングを制御する。

光ビーム走査ユニットは、例えば、図２（Ａ）に示すような光ビーム検出回路により、ＢＤセンサの検出信号を処理する。この光ビーム検出回路では、コンパレータの−入力端子に、電流−電圧変換されたＢＤセンサの検出信号（電圧Ｖ−）が入力される。また、コンパレータの＋入力端子に、スレッシュレベル（閾値）として予め設定した電圧Ｖ＋が入力される。図２（Ｂ）に示すように、コンパレータは、電圧Ｖ−が電圧Ｖ＋を超えると同期信号を出力する。制御部は、コンパレータの同期信号がＨレベルからＬレベルに切り換わったことを検出して、画像の書き出し位置を設定する。

従来の電子写真方式の画像形成装置には、装置の周囲温度または周囲湿度や、感光体ドラムの劣化状態などに応じて光ビームの光量を変更するものがある（特許文献１参照。）。このような画像形成装置では、光ビームの光量を変更すると、画像の書き出し位置がずれてしまうという問題があった。例えば、図２（Ｃ）に示すように、光ビームの受光量が２２０μＷのときと８０μＷのときでは、ＢＤセンサの検出信号（電圧）の大きさと傾きが異なるので、光ビームの検出タイミングが約６６０ｎＳずれる。このとき、光ビーム走査ユニットの光ビーム走査速度が１６１２１４９ｍｍ／ｓであると、約１．１ｍｍも画像の書き出し位置がずれてしまう。

そこで、従来、２つの光センサを隣接して配置し、２つの光センサの出力波形を比較することにより、光ビームの通過タイミングがずれることなく常に正確に検出できる光走査記録計が開示されている（特許文献２参照。）。

特開平５−３３０１２９号公報 特実昭６４−９２１４号公報

しかしながら、特許文献２に記載の光走査記録計では、光センサを２つ使用する必要があるため、装置のコストが上昇するという問題があった。

そこで、本発明は、光ビームの通過タイミングを正確に検出でき、かつ装置のコストを抑制できる光ビーム検出回路、この回路を備えた光ビーム出射ユニット、及び画像形成装置を提供することを目的とする。

この発明の光ビーム検出回路は、検出信号生成部と、基準信号出力部と、同期信号生成部と、を備えている。検出信号生成部は、被走査体を走査する光ビームを１つの光センサで受光し、受光量に応じた検出信号を生成する。基準信号出力部は、光ビームを出射する発光素子を制御するための光量制御信号を出力する。同期信号生成部は、光量制御信号が基準信号として入力されるものであって、検出信号生成部が生成した検出信号を、基準信号出力部が出力した基準信号と比較することにより、被走査体に対して光ビームの走査を開始する位置を決定するための同期信号を生成する。

この構成では、発光素子は光量制御信号に応じた光量の光ビームを出射し、光センサは光ビームの光量に応じた大きさの検出信号を出力する。発光素子の発光量と光センサの受光量は比例関係にあるので、上記のように構成することで、光ビームの光量に比例してスレッシュレベルである基準信号が変更される。これにより、光ビームの光量を変更しても、光ビームを常に同じタイミングで正確に検出できるので、画像の書き出し位置がずれるといった問題の発生を防止できる。また、使用する光センサは１つでよいので、コストを抑制できる。

上記発明において、基準信号としては、例えば、光ビームを出射する発光素子の光量制御信号をそのままを出力するように構成するとよい。この構成では、光量制御信号の加工する回路が不要なので、回路構成をシンプルにすることができる。これにより、コストアップを抑制できる。

この発明の光ビーム走査ユニットは、上記光ビーム検出回路と、制御信号生成部と、光源部と、走査部と、制御部と、を備えている。制御信号生成部は、光量制御信号を生成する。光源部は、光量制御信号に応じた光量の光ビームを前記発光素子から出射する。走査部は、光源部が出射した光ビームを被走査体に走査する。制御部は、同期信号生成部が生成した同期信号により、走査部が走査する光ビームの走査開始位置を決定する。

この構成では、光ビーム走査ユニットは、被走査体に対して光ビームを走査するときに、検出信号生成部が生成した検出信号を、基準信号出力部が出力した基準信号と比較して、被走査体に対して光ビームの走査開始位置を決定するための同期信号を生成する。そして、この同期信号により、走査部が走査する光ビームの走査開始位置を決定する。これにより、光ビームの光量を変更しても、光ビームの走査開始位置を常に同じ位置にすることができるので、画像の書き出し位置がずれを防止できる。また、使用する光センサは１つでよく、コストの上昇を防止できる。

上記発明において、光ビーム走査ユニットは、検出部を備えている。検出部は、ユニット本体の周囲温度または周囲湿度を検出する。制御信号生成部は、前記検出部が検出した周囲温度または周囲湿度に応じた光量制御信号を生成する。

この構成では、周囲温度または周囲湿度に応じて光量を変更する。これにより、周囲温度や周囲湿度にかかわらず、画像の濃度を一定に保つことができる。

上記発明において、光ビーム走査ユニットは、計測部を備えている。計測部は、走査部が光ビームを被走査体に走査した回数または時間を計測する。制御信号生成部は、計測部が計測した回数または時間に応じた光量制御信号を生成する。

この構成では、走査部が光ビームを被走査体に走査した回数または時間、すなわち、被走査体の劣化状態に応じて光量を変更する。これにより、被走査体の劣化状態にかかわらず、画像の濃度を一定に保つことができる。

この発明の画像形成装置は、上記構成の光ビーム走査ユニットと、画像形成部と、定着部と、を備えている。画像形成部は、光ビーム走査ユニットが光ビームを走査して前記被走査体である感光体の被走査面に形成した静電潜像に、トナーを供給して顕像化する。定着部は、画像形成部が顕像化したトナー像を記録材に転写して定着させる。

この構成では、画像形成装置は、検出信号生成部が生成した検出信号を、前記基準信号出力部が出力した基準信号と比較して、同期信号を生成する。そして、この同期信号により、走査部が走査する光ビームの走査開始位置を決定して画像を形成し、この画像を記録材に転写する。これにより、光ビームの光量を変更しても、光ビームの走査開始位置を常に同じ位置にすることができ、ずれのない画像を形成できる。また、使用する光センサは１つでよく、コストを抑制できる。

この発明によれば、光ビームの通過タイミングを正確に検出でき、かつ装置のコストを抑制できる。

感光体の被走査面を走査する光ビームの光路を示す図である。 （Ａ）は、従来の光ビーム検出回路の回路図である。（Ｂ）は、光ビームの検出方法と検出タイミングを説明するためのグラフである。（Ｃ）は、光ビームの光量が変更したときの光ビームの検出タイミングを説明するためのグラフである。 画像形成装置の内部構成を示す正面透視図である。 光ビーム走査ユニットの概略構成を示す上面図である。 光ビーム走査ユニットの概略構成を示す側面図である。 光ビーム走査ユニットの制御系、及び光ビーム走査ユニットを制御する画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 光センサの検出信号におけるジッタの状態を示すグラフである。 レーザドライバの制御電圧をスレッシュレベルとして用いる光ビーム検出回路の回路図である。 レーザドライバの制御電圧に比例するより高い電圧をスレッシュレベルとして用いる光ビーム検出回路の回路図である。 レーザドライバの制御電圧に比例するより低い電圧をスレッシュレベルとして用いる光ビーム検出回路の回路図である。

以下、本発明の光ビーム検出回路及び光ビーム走査ユニットを備えた画像形成装置として、カラープリンタを例に挙げて説明する。図３に示すように、カラープリンタ（以下、単にプリンタと称する。）１００は、光ビーム走査ユニット１、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄ、現像ユニット１０２Ａ〜１０２Ｄ、帯電ローラ１０３Ａ〜１０３Ｄ、クリーニングユニット１０４Ａ〜１０４Ｄ、中間転写ベルト１１、一次転写ローラ１３Ａ〜１３Ｄ、二次転写ローラ１４、定着ユニット１５、給紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７、及び排紙トレイ１８等を備えている。

プリンタ１００は、他の装置がネットワークを介して送信した画像データを不図示の通信部で受信すると、この画像データに基づいて用紙に画像を形成する。

プリンタ１００は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の４色の各色相に対応した画像データを用いて画像形成ユニットＰＡ〜ＰＤにおいて画像形成を行う。画像形成ユニットＰＡ〜ＰＤは、それぞれ同様の構成である。例えば、ブラックの画像形成ユニットＰＡは、感光体ドラム１０１Ａ、現像ユニット１０２Ａ、帯電ローラ１０３Ａ、転写ローラ１３Ａ、及びクリーニングユニット１０４Ａを備えている。画像形成ユニットＰＡ〜ＰＤは、中間転写ベルト１１の移動方向に一列に配置されている。

図３には表示していないが、後述の図５に示すように、感光体ドラム１０１Ａ（ブラック）は、感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄに比較して大径のものを使用している。モノクロ（ブラック）画像形成は、使用頻度が高く、長寿命化が必要だからである。

帯電ローラ１０３Ａは、感光体ドラム１０１Ａの表面を所定の電位に均一に帯電させる。帯電ローラ１０３Ｂ〜１０３Ｄも、帯電ローラ１０３Ａと同様の構成である。

光ビーム走査ユニット１は、不図示の半導体レーザ、ポリゴンミラー６、第１ｆθレンズ７、第２ｆθレンズ８、及び複数のミラーを備えている。光ビーム走査ユニット１は、各色相の画像データによって変調された各レーザビームを、被走査体である感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄにそれぞれ照射する。感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄには、それぞれ、各色相の画像データによる静電潜像が形成される。なお、光ビーム走査ユニット１の詳細は後述する。

現像ユニット１０２Ａ〜１０２Ｄは、それぞれ、前記４色の各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像にトナーを供給してトナー像に顕像化する。

感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄに形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写されて、中間転写ベルト１１の外周面にはフルカラーのトナー像が形成される。

クリーニングユニット１０４Ａ〜１０４Ｄは、それぞれ、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄの表面に残留したトナーを除去・回収する。

中間転写ベルト１１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、二次転写ローラ１４との対向位置である二次転写位置に搬送される。

給紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙された用紙（記録材）が二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、中間転写ベルト１１の外周面から用紙の表面にトナー像が転写される。

トナー像が転写された用紙は、定着部である定着ユニット１５により加熱及び加圧されて、トナー像が、用紙の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ１８Ａによって排紙トレイ１８上に排出される。

なお、画像形成ユニットＰＡ〜ＰＤ、中間転写ベルト１１、及び二次転写ローラ１４は、画像形成部に相当する。以下、画像形成部８２と称する。

図４と図５に示すように、光ビーム走査ユニット１は、レーザユニット４０Ａ〜４０Ｄ、ミラー３Ｂ〜３Ｄ、第１シリンドリカルレンズ４、ミラー５、ポリゴンミラー６、第１ｆθレンズ７、第２ｆθレンズ８、第２シリンドリカルレンズ９Ａ〜９Ｄ、ミラー２１，２２Ａ〜２２Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２４Ａ〜２４Ｃ、同期レンズ１０Ａ及びＢＤセンサ１０等の光学部品、並びに、これらの光学部品を支持、収納する筐体６０を備えている。また、光ビーム走査ユニット１は、光ビーム検出回路２、及び後述のレーザドライバ４３を備えている。

レーザユニット４０Ａは、発光制御自在な発光素子である半導体レーザ４１Ａと、コリメータレンズ４２Ａを備えている。レーザユニット４０Ｂ〜４０Ｄは、同様に、それぞれ、半導体レーザ４１Ｂ〜４１Ｄと、コリメータレンズ４２Ｂ〜４２Ｄを備えている。図４に示す矢印Ｘ−Ｘ方向が主走査方向である。

図４に示すように、光源である各半導体レーザ４１Ａ〜４１Ｄは、それぞれ前記４色の各色相の画像データに基づいて変調されたレーザビームＬ１〜Ｌ４を出射する。レーザビームＬ１〜Ｌ４は、それぞれ、コリメータレンズ４２Ａ〜４２Ｄによって広がり角を変更されて平行光となり、ミラー３Ｂ〜３Ｄ、第１シリンドリカルレンズ４及びミラー５を経てポリゴンミラー６の反射面６１に、互いに異なる入射角で入射する。

ポリゴンミラー６は、矢印Ａの方向に回転して各反射面６１においてレーザビームＬ１〜Ｌ４を矢印Ｂ方向に等角速度で偏向する。

第１ｆθレンズ７及び第２ｆθレンズ８は、ポリゴンミラー６によって等角速度で偏向されたレーザビームＬ１〜Ｌ４を、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれの表面に、主走査方向における矢印Ｃ方向に等速度で偏向する。これにより、感光体ドラム１０１Ａの表面が、半導体レーザ４１Ａから出射されたレーザビームＬ１により矢印Ｃ方向に走査される。また、同様に、感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄのそれぞれの表面が、半導体レーザ４１Ｂ〜４１Ｄから出射されたレーザビームＬ２〜Ｌ４のいずれかにより矢印Ｃ方向に走査される。

図５に示すミラー２１，２２Ａ〜２２Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２４Ａ〜２４Ｃは、各レーザビームＬ１〜Ｌ４を分離して反射し、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれの表面に各レーザビームＬ１〜Ｌ４を配光する。

図４に示すＢＤセンサ１０は、レーザビームＬ１〜Ｌ４のいずれかを、主走査方向における有効露光領域（照射領域）外で検出する。すなわち、ポリゴンミラー６の反射面６１で反射されたレーザビームＬ１〜Ｌ４のいずれかは、主走査方向における感光体ドラム１０１Ａの表面に達しない範囲で同期レンズ１０Ａを介してＢＤセンサ１０の受光面に結像する。ＢＤセンサ１０は、レーザビームＬ１〜Ｌ４のいずれかを受光した際に、半導体レーザ４１Ａ〜４１Ｄにおける各レーザビームＬ１〜Ｌ４の画像データによる変調開始タイミングを決定するための信号を出力する。

ポリゴンミラー６は、同一の反射面６１で全てのレーザビームＬ１〜Ｌ４がほぼ重なるようにレーザビームＬ１〜Ｌ４を反射させている。そのため、ＢＤセンサ１０で１つのレーザビームを受光するだけで全てのレーザビームＬ１〜Ｌ４の変調開始タイミングを制御することが可能になっている。そして、走査ラインの湾曲歪が最も小さいブラックの画像を形成するレーザビームＬ１を用いてＢＤセンサ１０により検出を行っているので、精度の高い検出ができる。

次に、プリンタ１００における光ビーム走査ユニット１の制御系について説明する。以下の説明では、画像形成ユニットＰＡを例に挙げる。

図６に示すように、プリンタ１００は、光ビーム走査ユニット１、ＩＣＵ（Image Control Unit）７３、画像形成部８２、定着部である定着ユニット１５、及び通信部８３を備えている。

光ビーム走査ユニット１は、走査部３１、光源部である半導体レーザ４１Ａ、及び制御信号生成部であるレーザドライバ４３を備えている。また、光ビーム走査ユニット１は、光ビーム検出回路２、制御部であるＬＳＵ＿ＡＳＩＣ（以下、ＡＳＩＣと称する。）５１、このＡＳＩＣ５１にシステムクロック信号を供給するシステムクロック回路５２、及び画像形成用の画像クロック信号を供給する画像クロック回路５３を備えている。さらに、光ビーム走査ユニット１は、ＣＰＵ７１、フラッシュＲＯＭ７２、及び検出部である温度センサ８４と湿度センサ８５を備えている。

光ビーム検出回路２は、検出信号生成部３４、同期信号生成部３５、及び基準信号出力部４４を備えている。

ＣＰＵ７１は、通信部８３により印刷データを受信したときには、この印刷データをＩＣＵ７３に送信する。印刷データは、印刷設定の情報と、用紙に印刷する画像データと、を含んでいる。

ＣＰＵ７１は、温度センサ８４と湿度センサ８５により、光ビーム走査ユニット本体の周囲温度と周囲湿度を測定している。

また、ＣＰＵ７１は、計測部に相当し、画像形成部における感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄの劣化状態を管理している。例えば、ＣＰＵ７１は、走査部３１が光ビームを感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれに対して走査した回数または時間を計測して、感光体ドラムの劣化状態を把握している。

ＣＰＵ７１は、測定した周囲温度または周囲湿度の情報や、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄの劣化状態に応じた光量のレーザビームが出射されるように、ＡＳＩＣ５１と基準信号出力部４４を介してレーザドライバ４３に光量制御信号を出力する。

ＩＣＵ７３は、画像を処理するユニットであり、ＣＰＵ７１から送信された画像データについて、１つの原稿画像としてページ単位での階調補正、変倍処理などの各種の画像処理を行う。そして、ＩＣＵ７３は、処理した画像情報をＡＳＩＣ５１に出力する。

ＡＳＩＣ５１は、システムクロック回路５２が出力するクロック信号に基づいて動作している。ＡＳＩＣ５１は、画像クロック回路５３が出力する画像クロック信号に基づいて、走査部３１を制御する。ＡＳＩＣ５１は、クロック信号を基準信号出力部４４に出力している。

光ビーム走査ユニット１では、レーザビームを走査して感光体ドラムの被走査面に静電潜像を形成するために、感光体ドラムの被走査面に対して予めアドレスを割り当てている。

また、フラッシュＲＯＭ７２は、上記光ビームの走査回数（走査時間）情報、周囲温度情報、周囲湿度情報などの要因に応じて、レーザビームの光量を変更するために、レーザドライバ４３に出力する制御電圧の補正値を不図示のテーブルにおいて記憶している。

ＡＳＩＣ５１は、上記制御電圧のデジタル値をＣＰＵ７１から読み出して基準信号出力部４４に出力する。

基準信号出力部４４は、上記制御電圧のデジタル値に応じた制御電圧を生成してレーザドライバ４３に出力する。なお、基準信号出力部４４は、一例としてＤ／Ａコンバータにより構成している。

レーザドライバ４３は、基準信号出力部４４から入力された制御電圧に比例した光量のレーザビームを出射するように半導体レーザ４１Ａを制御する。レーザビームの光量が制御電圧に比例するので、制御電圧を変更することで光ビームの光量を正確かつ容易に制御できる。

半導体レーザ４１Ａは、レーザドライバ４３により制御された光量のレーザビームを出射する。

次に、本発明の特徴的な構成について説明する。本発明では、光ビームの光量が変更されると、画像の書き出し位置がずれるという従来の問題を解消するために、ＢＤセンサのレーザビームの受光量に応じてスレッシュレベルを変更する。

図２（Ｃ）にはＢＤセンサ１０の受光量が最大２２０μＷのとき（検出信号が大きいとき）と、ＢＤセンサ１０の受光量が最大８０μＷのとき（検出信号が小さいとき）の実測値を示している。ＢＤセンサ１０の出力信号（検出信号）は、受光量に比例した大きさであり、レーザビームがＢＤセンサ１０に接近するとともに大きくなり、光ビームがＢＤセンサ１０の中央を通過するときに最大となる。そして、出力信号は、レーザビームがＢＤセンサ１０から離れるとともに小さくなる。そこで、本発明では、レーザビームの受光量に比例してスレッシュレベルを変更する。

次に、図７に示す実測値のように、光ビーム走査ユニット１では、ＢＤセンサ１０の出力信号の電圧が小さいとき（例えばピーク電圧の１／３以下）及びピークに近いとき（例えばピーク電圧の２／３以上）には、波形の傾きが小さく、ジッタが大きい。これらの値をスレッシュレベルに設定すると、毎回検出タイミングが異なるので画像の書き出し位置のずれが発生するため好ましくない。

一方、ＢＤセンサの出力信号の電圧が中間値（例えば、ピーク電圧の１／３〜２／３）のときには波形の傾きが大きく、ジッタが小さい。これらの値をスレッシュレベルに設定すると、毎回検出タイミングが同じであるので画像の書き出し位置のずれが発生しない。

そこで、本発明では、ＢＤセンサの出力信号波形の中間値（例えば、ピーク電圧の１／３〜２／３）をスレッシュレベルに設定する。

上記２つの処理により、光ビームの光量が変更されても、光ビームの検出タイミングが変わることがない。したがって、画像の書き出し位置がずれることがなく、常に同じ位置から画像を書き出すことができる。

次に、本発明では、図２（Ａ）に示した光ビーム検出回路により、光ビームを検出する。また、本発明では、発光素子である半導体レーザの光量制御信号、すなわち、レーザドライバに入力する制御電圧（Ｖcont）に比例する電圧をスレッシュレベルとして用いる。半導体レーザは光量制御信号に応じた光量のレーザビームを出射し、光センサ（ＢＤセンサ）はレーザビームの光量に応じた大きさの検出信号を出力する。つまり、半導体レーザの発光量と光センサの受光量は比例関係にあるので、上記のようにスレッシュレベルを設定することで、光ビームの光量に比例してスレッシュレベル（基準信号）が変更される。これにより、光ビームの光量を変更しても、光ビームを常に同じタイミングで正確に検出できるので、画像の書き出し位置がずれるといった問題の発生を防止できる。また、使用する光センサは１つでよいので、コストを抑制できる。

スレッシュレベルは、ＢＤセンサ１０の出力信号の大きさに応じて、以下の３通りの方法で設定することが可能である。

（１）制御電圧Ｖcontを用いる場合
スレッシュレベルとして、レーザドライバ４３に入力する制御電圧Ｖcontの電圧を変更することなく使用できるときには、図８に示すように、この制御電圧Ｖcontをスレッシュレベルとして入力する。

図８に示す例では、光ビーム検出回路２において、レーザドライバ４３に制御電圧Ｖcont（＝１．０Ｖ）が入力されると、半導体レーザ４１Ａはレーザビームを出射し、ＢＤセンサ１０がレーザビームを受光する。このとき、像面光量すなわちＢＤセンサ１０の受光量は１５０μＷであり、検出信号生成部３４の出力信号は最大２．０Ｖである。制御電圧contは検出信号生成部３４の最大出力信号の概ね１／２なので、制御電圧Ｖcontの電圧値の変更は不要である。このときには、発光素子である半導体レーザ４１Ａの光量制御信号に比例する基準信号として、制御電圧ＶcontをコンパレータＯＰ１の＋入力端子に入力するように構成する。

この構成では、半導体レーザ４１Ａのレーザビームの発光量及びＢＤセンサ１０の受光量にかかわらず、ＢＤセンサ１０の最大出力信号の１／２を超えたときに、コンパレータＯＰ１が同期信号をＡＳＩＣ５１に出力する。制御部であるＡＳＩＣ５１は、この同期信号により、光ビームの走査開始位置（照射開始位置）を決定する。

なお、図８において、レーザドライバ４３が制御信号生成部に相当する。ＢＤセンサ１０と抵抗Ｒ１が検出信号生成部３４に相当する。コンパレータＯＰ１が同期信号生成部３５に相当する。

（２）制御電圧（Ｖcont）に比例するより高い電圧を用いる場合
スレッシュレベルを検出信号生成部３４の出力信号のピークにより近い値に設定するときには、図９に示すように、制御電圧Ｖcontに比例するより高い電圧をスレッシュレベルとして入力する。

図９に示す例では、光ビーム検出回路２において、レーザドライバ４３に制御電圧Ｖcont（＝１．０Ｖ）が入力されると、半導体レーザ４１Ａはレーザビームを出射し、ＢＤセンサ１０がレーザビームを受光する。このとき、像面光量すなわちＢＤセンサ１０の受光量は１００μＷであり、検出信号生成部３４の出力信号は最大２．２５Ｖである。検出精度を上げるなどの理由で、スレッシュレベルを例えば検出信号生成部３４の最大出力信号の２／３の値に設定する場合には、コンパレータＯＰ１の＋入力端子の電圧をＶref＝１．５Ｖになるように回路を構成する。すなわち、図９に示すように、基準信号出力部４４が出力する電圧Ｖref を１ｋΩの抵抗Ｒ３と２ｋΩの抵抗Ｒ４により分圧して、制御電圧Ｖcontを１．０Ｖにする。

この構成では、半導体レーザ４１Ａのレーザビームの発光量及びＢＤセンサ１０の受光量にかかわらず、ＢＤセンサ１０の最大出力信号の２／３を超えたときに、コンパレータＯＰ１が同期信号をＡＳＩＣ５１に出力する。ＡＳＩＣ５１は、この同期信号により、光ビームの走査開始位置（照射開始位置）を決定する。

なお、図９において、レーザドライバ４３、抵抗Ｒ３、及び抵抗Ｒ４が制御信号生成部に相当する。ＢＤセンサ１０と抵抗Ｒ１が検出信号生成部３４に相当する。コンパレータＯＰ１が同期信号生成部３５に相当する。

（３）制御電圧（Ｖcont）比例するより低い電圧を用いる場合
スレッシュレベルを検出信号生成部３４の出力信号のピークからより遠い値に設定するときには、図１０に示すように、制御電圧Ｖcontに比例するより低い電圧をスレッシュレベルとして入力する。

図１０に示す例では、光ビーム検出回路２において、レーザドライバ４３に制御電圧Ｖcont（＝１．０Ｖ）が入力されると、半導体レーザ４１Ａはレーザビームを出射し、ＢＤセンサ１０がレーザビームを受光する。このとき、像面光量すなわちＢＤセンサ１０の受光量は２００μＷであり、検出信号生成部３４の出力信号は最大２．２５Ｖである。検出精度を上げるなどの理由で、スレッシュレベルを例えば検出信号生成部３４の最大出力信号の１／３に設定する場合には、コンパレータＯＰ１の＋入力端子の電圧値が０．７５Ｖになるように回路を構成する。すなわち、図１０に示すように、基準信号出力部４４が出力する制御電圧Ｖcont（＝１．０Ｖ）を、１ｋΩの抵抗Ｒ６と３ｋΩの抵抗Ｒ７により分圧して、コンパレータＯＰ１の＋入力端子の電圧を０．７５Ｖにする。

この構成では、半導体レーザ４１Ａのレーザビームの発光量及びＢＤセンサ１０の受光量にかかわらず、ＢＤセンサ１０の最大出力信号の１／３を超えたときに、コンパレータＯＰ１が同期信号をＡＳＩＣ５１に出力する。ＡＳＩＣ５１は、この同期信号により、光ビームの走査開始位置（照射開始位置）を決定する。

なお、図１０において、レーザドライバ４３が制御信号生成部に相当する。ＢＤセンサ１０と抵抗Ｒ１が検出信号生成部に相当する。コンパレータＯＰ１、抵抗Ｒ６、及び抵抗Ｒ７が同期信号生成部に相当する。

以上のように、１つのＢＤセンサの検出信号に比例してスレッシュレベルを変更するように構成することで、常に同じタイミング（同じ位置）で光ビームを検出できる。これにより、画像の書き出し位置を一定にすることができる。また、レーザビームの検出に用いる光センサ（ＢＤセンサ）は１つでよいので、装置のコストを抑制できる。

１…光ビーム走査ユニット ２…光ビーム検出回路 ３１…走査部 ３４…検出信号生成部 ３５…同期信号生成部 ４１Ａ〜４１Ｄ…半導体レーザ ４３…レーザドライバ ４４…基準信号出力部 ５１…ＬＳＵ＿ＡＳＩＣ ７１…ＣＰＵ ８４…温度センサ ８５…湿度センサ １００…カラープリンタ １０１Ａ〜１０１Ｄ…感光体ドラム

Claims (6)

1. 被走査体を走査する光ビームを１つの光センサで受光し、受光量に応じた検出信号を生成する検出信号生成部と、
   前記光ビームを出射する発光素子を制御するための光量制御信号を出力する基準信号出力部と、
   前記光量制御信号が基準信号として入力される同期信号生成部であって、前記検出信号生成部が生成した検出信号を、前記基準信号と比較することにより、前記被走査体に対して光ビームの走査を開始する位置を決定するための同期信号を生成する同期信号生成部と、
   を備えた光ビーム検出回路。
2. 前記基準信号出力部は、前記光量制御信号を基準信号として出力する、請求項１に記載の光ビーム検出回路。
3. 請求項１または２に記載の光ビーム検出回路と、
   前記光量制御信号を生成する制御信号生成部と、
   前記光量制御信号に応じた光量の光ビームを前記発光素子から出射する光源部と、
   前記光源部が出射した光ビームを前記被走査体に走査する走査部と、
   前記同期信号生成部が生成した同期信号により、前記走査部が走査する光ビームの走査開始位置を決定する制御部と、
   を備えた、光ビーム走査ユニット。
4. ユニット本体の周囲温度または周囲湿度を検出する検出部を備え、
   前記制御信号生成部は、前記検出部が検出した周囲温度または周囲湿度に応じた光量制御信号を生成する、請求項３に記載の光ビーム走査ユニット。
5. 前記走査部が光ビームを前記被走査体に走査した回数または時間を計測する計測部を備え、
   前記制御信号生成部は、前記計測部が計測した回数または時間に応じた光量制御信号を生成する、請求項３に記載の光ビーム走査ユニット。
6. 請求項３乃至５のいずれかに記載の光ビーム走査ユニットと、
   前記光ビーム走査ユニットが光ビームを走査して前記被走査体である感光体の被走査面に形成した静電潜像に、トナーを供給して顕像化する画像形成部と、
   前記画像形成部が顕像化したトナー像を記録材に転写して定着させる定着部と、
   を備えた画像形成装置。