JP4730354B2 - 画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、往復回転振動する振動ミラーを用いて像担持体に静電潜像を形成し、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置に関する。なお、本明細書では、ガルバノミラー等のような往復回転による振動を、直線的な往復振動と区別するため往復回転振動という。

近年、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置では、一定速度で回転するポリゴンミラーを用いて光ビームを偏向して像担持体を走査する方式に代わり、ガルバノメータ等の正弦波振動素子によって往復回転振動されるガルバノミラー等の振動ミラーを用いて走査を行うことが提案されている。このような振動ミラーを用いた画像形成装置では、振動振幅を大きくするために、振動ミラーの共振周波数で駆動する共振振動ミラーが使われることが多いが、温度変化等によって振動ミラーの共振周波数が変化し、振動ミラーの振幅が基準値からずれる場合がある。そこで、レーザ光の走査状態を固定ミラー及びフォトセンサを介してモニタし、そのフォトセンサによるレーザ光の検出間隔に応じて半導体ガルバノミラーの駆動電流を制御することによってその振幅を制御することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２２８４３４号公報

ところが、このような制御が印刷中になされると、画像が歪むなどの不具合が発生する可能性があった。例えば、副走査方向に罫線を有する画像を形成している最中に上記のような制御がなされると、その罫線が走査方向にうねってしまう可能性があった。そこで、本発明は、形成される画像の歪を抑制しつつ振動ミラーの振幅を正確に制御して、正確な画像を形成することのできる画像形成装置の提供を目的としてなされた。

上記目的を達するためになされた本発明の画像形成装置は、光ビームを出射する光源と、往復回転振動しながら上記光源から出射された光ビームを反射する振動ミラーと、上記振動ミラーによって反射された光ビームが照射されることにより静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体に形成された静電潜像を、現像剤を付着させることによって現像する現像手段と、該現像手段により付着された現像剤を被記録媒体に転写する転写手段と、印刷データの空白行に対応するタイミングを検出するタイミング検出手段と、上記振動ミラーによる上記光ビームの振幅を、上記タイミング検出手段が検出したタイミングで調整する振幅調整手段と、を備えたことを特徴としている。

このように構成された本発明の画像形成装置では、光源から出射された光ビームは、往復回転振動する振動ミラーによって反射され、像担持体に照射される。この光ビームの照射によって像担持体には静電潜像が形成され、その静電潜像は現像手段によって現像剤を付着されて現像され、更に、転写手段によってその現像剤が被記録媒体に転写されて画像が形成される。

また、本発明では、タイミング検出手段が、印刷データの空白行に対応するタイミングを検出し、そのタイミングで、振幅調整手段が上記振動ミラーによる上記光ビームの振幅を調整する。このため、本発明では、像担持体に静電潜像が形成されないタイミングで振動ミラーの振幅が調整されるので、振幅調整によって画像に歪が生じるのを抑制しつつ、振幅を正確に制御することにより正確な画像を形成することができる。

しかも、印刷データの空白行に対応するタイミングでは像担持体に静電潜像が形成されないので、上記振幅の調整により画像の歪が発生するのを良好に抑制することができる。

また、本発明の画像形成装置は、光ビームを出射する光源と、往復回転振動しながら上記光源から出射された光ビームを反射する振動ミラーと、上記振動ミラーに反射された光ビームが照射されることにより静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体に形成された静電潜像を、現像剤を付着させることによって現像する現像手段と、該現像手段により付着された現像剤を被記録媒体に転写する転写手段と、上記像担持体に、上記振動ミラーの振動の中心に対応する位置にのみ静電潜像が形成されるタイミングを検出するタイミング検出手段と、上記振動ミラーによる上記光ビームの振幅を、上記タイミング検出手段が検出したタイミングで調整する振幅調整手段と、を備えたことを特徴とするものであってもよい。

このように構成された本発明の画像形成装置でも、光源から出射された光ビームは、往復回転振動する振動ミラーによって反射され、像担持体に照射される。この光ビームの照射によって像担持体には静電潜像が形成され、その静電潜像は現像手段によって現像剤を付着されて現像され、更に、転写手段によってその現像剤が被記録媒体に転写されて画像が形成される。

また、本発明では、タイミング検出手段が、上記像担持体に、上記振動ミラーの振動の中心に対応する位置にのみ静電潜像が形成されるタイミングを検出し、そのタイミングで、振幅調整手段が上記振動ミラーによる上記光ビームの振幅を調整する。振動ミラーの振動の中心は振幅に関わらず一定である。本発明では、振動の中心に対応する位置にしか静電潜像が形成されないタイミングで振動ミラーの振幅が調整されるので、振幅調整によって画像に歪が生じるのを抑制しつつ、振幅を正確に制御することにより正確な画像を形成することができる。なお、本発明でいう振動の中心とは、必要とされる解像度等に応じてある程度の幅を有していてもよい。

また、上記各画像形成装置において、更に、印刷データに基づき、上記光ビームの変調を制御する変調制御手段と、上記振動ミラーと上記像担持体との間に配設され、上記振動ミラーによる上記光ビームの振幅が基準値であるとき、上記振動ミラーによって反射された光ビームが上記像担持体上を等速で走査されるように調整された光学系と、上記光ビームの走査範囲内の少なくとも１点で、上記光ビームを検出する光ビーム検出手段と、該光ビーム検出手段による連続した２回の上記光ビームの検出時刻と、上記振幅が基準値である場合の当該検出時刻とに基づき、上記変調制御手段による上記変調タイミングを補正するタイミング補正手段と、を備えてもよい。

この場合、振動ミラーと像担持体の形成位置との間に配設された光学系は、上記振動ミラーによる上記光ビームの振幅が基準値であるとき、上記振動ミラーによって反射された光ビームが上記像担持体上を等速で走査されるように調整されている。このため、上記光ビームの振幅が基準値であるとき像担持体上に一定幅で設定された各画素に対応する光ビームの出射時間は一定時間となる。更に、光ビーム検出手段は、上記光ビームの走査範囲内の少なくとも１点で、上記光ビームを検出し、変調制御手段は、印刷データに基づき、上記光ビームの変調を制御する。

そして、本発明では上記検出手段による連続した２回の上記光ビームの検出時刻と、上記振幅が基準値である場合の当該検出時刻とに基づき、タイミング補正手段が、上記変調制御手段による上記変調タイミングを補正する。このように、本発明では、実際に検出された上記２回の光ビーム検出時刻と、上記振幅が基準値である場合の当該検出時刻とに基づいて変調タイミングを補正している。すなわち、本発明では、上記光学系の存在を前提として実際の光ビームの検出間隔に基づいて光ビームの変調タイミングを補正しているので、一層正確な画像を形成することができる。

そして、この場合更に、上記振幅調整手段は、上記振動ミラーの振幅を上記基準値を中心とする特定範囲に調整し、上記タイミング補正手段は、上記変調タイミングを補正することにより、上記像担持体に上記光ビームが照射される位置の更に詳細な調整を行ってもよい。

この場合、振幅調整手段による振動ミラーの振幅制御により荒い調整を行い、タイミング補正手段による変調タイミングの補正により更に詳細な調整を行うことができるので、正確な画像を形成するための調整を一層効率的に行うことができる。

また、本発明のプログラムは、コンピュータを、上記いずれかに記載の上記タイミング検出手段及び上記振幅調整手段として動作させることを特徴としている。このため、上記光源，振動ミラー，像担持体，現像手段，転写手段を備えた画像形成装置を制御するコンピュータに本発明のプログラムを実行させれば、上記いずれかに記載の画像形成装置を容易に構成することができる。

［レーザプリンタ１の全体構成］
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は、本発明が適用された画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の構成を概略的に表す説明図である。図１に示すように、レーザプリンタ１は、図示省略した給紙トレイから１枚ずつ供給される被記録媒体の一例としての用紙Ｐを搬送する一対の搬送ローラ２を備えている。この搬送ローラ２によって搬送された用紙Ｐは、像担持体の一例としての感光体ドラム３と転写手段の一例としての転写ローラ４との間を通過し、更に、加熱ローラ５と加圧ローラ６との間を通過して、レーザプリンタ１の上面に設けられた排紙トレイ（図示省略）に排紙される。

感光体ドラム３は、ドラム本体が接地されると共に、その表面に有機系感光体材料、例えば、ポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層が形成されており、レーザプリンタ１に、図１における時計方向に回転可能に支持されている。

また、感光体ドラム３の外周には、転写ローラ４の他に、回転方向上流側から、帯電器９，レーザスキャナユニット１０，及び，現像手段の一例としての現像ユニット２０が配設されている。帯電器９は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型帯電器であり、感光体ドラム３の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。レーザスキャナユニット１０は、感光体ドラム３を後述の機構によりレーザ光Ｌで走査露光するものである。また、現像ユニット２０は、感光体ドラム３の表面へ、現像ローラ２１を介して正帯電されたトナー（図示省略）を供給する。なお、本実施の形態では、トナーとして、正帯電性の非磁性１成分重合トナーを使用している。

このため、感光体ドラム３の表面は、その感光体ドラム３の回転に伴って、先ず、帯電器９により一様に正帯電された後、レーザスキャナユニット１０からのレーザ光Ｌの高速走査により露光され、印刷データに応じた静電潜像が形成される。次いで、現像ユニット２０より、正帯電されているトナーが感光体ドラム３に供給されると、そのトナーは、感光体ドラム３の表面上に形成された静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光体ドラム３の表面のうち、レーザ光Ｌによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に付着されることによって可視像化され、これによってトナー像が形成される。

転写ローラ４は、レーザプリンタ１に図１において反時計方向に回転可能に支持されている。この転写ローラ４は、金属製のローラ軸に、イオン導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、転写時には、図示しない転写バイアス印加電源から転写バイアス（転写順バイアス）が印加されるように構成されている。そのため、感光体ドラム３の表面上に付着された上記トナーは、用紙Ｐが感光体ドラム３と転写ローラ４との間を通る間に、用紙Ｐに転写される。上記トナー転写後の用紙Ｐは、加熱ローラ５と加圧ローラ６とで挟まれることにより、上記トナーが熱定着された後、上記排紙トレイに排紙される。

［レーザスキャナユニット１０の構成］
次に、図２は、レーザスキャナユニット１０の内部構成を表す斜視図である。図２に示すように、レーザスキャナユニット１０は、周知の振動素子（図示省略）によって往復回転振動する振動ミラー１１と、その振動ミラー１１に向けてレーザ光Ｌを出射する光源の一例としてのレーザダイオード１２とを備えている。

このため、振動ミラー１１に反射されたレーザ光Ｌは、所定の振幅（以下、走査振幅ともいう）で走査される。そして、この振動ミラー１１に反射されたレーザ光Ｌは、光学系の一例としてのＦアークサインθレンズ１３を通過し、反射鏡１４にて反射された後、感光体ドラム３に達する。Ｆアークサインθレンズ１３は、入射角θと結像位置ｒとがｒ＝ｆ・ａｒｃｓｉｎθ（ｆはレンズの焦点距離）なる関係を有するレンズであり、上記走査振幅が基準値であるとき、レーザ光Ｌが、走査線上に配設された感光体ドラム３を主走査方向（感光体ドラム３の軸方向）に等速で走査されるように調整されている。なお、前述の振動ミラー１１は、鉛直軸を中心として往復回転振動するものであってもよいが、感光体ドラム３に形成される走査線の方向が往路，復路で平行になるように、２軸を中心として振動するものであってもよい。

また、上記走査振幅の内側で、かつ、反射鏡１４により感光体ドラム３へ向けて反射される範囲（以下、印字幅ともいう）よりも外側の領域には、レーザ光Ｌを反射するＢＤミラー１７が配設されている。更に、レーザスキャナユニット１０は、そのＢＤミラー１７に反射されたレーザ光Ｌを検出する光ビーム検出手段の一例としてのＢＤセンサ１８を備えている。このため、ＢＤセンサ１８がレーザ光Ｌを検出したタイミングに基づいて、レーザダイオード１２の変調タイミングを調整することが可能となる。

［レーザプリンタ１の制御系の構成及び制御］
図３は、レーザプリンタ１の制御部３０の構成を、レーザスキャナユニット１０に関連する部分を中心に表すブロック図である。図３に示すように、この制御部３０は、図示しないＬＡＮと接続するためのＬＡＮインタフェース（ＬＡＮＩ／Ｆ）３１と、各種演算を実行するＣＰＵ３２と、メモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）３３とをバス３４を介して接続したマイクロコンピュータとして構成されている。更に、バス３４には、上記ＬＡＮインタフェース３１を介して入力された印刷データが２次元の画像として展開される画像メモリ３５、振動ミラー１１を駆動する振動ミラー駆動回路３６、ＢＤセンサ（ＢＤ）１８の出力信号を読み込んで所定のしきい値と比較するＢＤ検出回路３７、及び、レーザダイオード（ＬＤ）１２を駆動するＬＤ駆動回路３８にレーザダイオード１２の発光タイミングを指示する変調制御手段の一例としてのタイミング制御回路３９が接続されている。また、振動ミラー駆動回路３６，ＢＤ検出回路３７，タイミング制御回路３９には、共通の基準クロック４０が入力され、各部はこのクロックに基づいて、振動ミラー１１の駆動，ＢＤセンサ１８の出力信号のサンプリング，または上記発光タイミングの制御を実行する。

次に、この制御部３０により実行される処理を、図４のフローチャートを用いて説明する。図４に示すように、この処理では、先ず、Ｓ１（Ｓはステップを表す：以下同様）にて、ＬＡＮインタフェース３１を介して印刷命令が入力されたか否かが判断される。印刷命令が入力されていない場合は（Ｓ１：Ｎ）、処理はそのままＳ１にて待機し、印刷命令が入力されると（Ｓ１：Ｙ）、処理はＳ２へ移行する。Ｓ２では、振動ミラー駆動回路３６を介して振動ミラー１１が起動される。なお、この処理では、振動ミラー１１の起動後、振幅がある程度安定するまで所定時間待機し、その所定時間が経過すると、続くＳ３にて、ＢＤ検出回路３７により、次のようなＢＤ検出間隔であるＢＤ間隔（ＩBD）が検出される。

すなわち、Ｆアークサインθレンズ１３がないと仮定すると、振動ミラー１１によってレーザ光Ｌは走査線上を正弦波状に走査される。このため、走査位置の移動は、図５に例示するように、走査線ＳＳへの円運動の正射影として考えることができる。また、前述のように、ＢＤミラー１７は走査振幅の内側でかつ印字幅よりも外側の領域に配設されているので、上記走査位置はＢＤセンサ１８に検出される位置（以下、ＢＤ位置ともいう）を周期Ｔの間に２回通る。そこで、Ｓ３では、連続した２回の上記ＢＤ位置の通過時刻（以下、ＢＤ通過時刻ともいう）ｔｄ1 ，ｔｄ2 の差をＢＤ間隔（ＩBD）として検出するのである。但し、ｔｄ1 ＜ｔｄ2 かつｔｄ2 −ｔｄ1 ＜Ｔ／２で、ＩBD＝ｔｄ2 −ｔｄ1 となる。

続くＳ４では、上記ＩBDが、印刷可能なＢＤ間隔の最小値ＩMIN よりも大きく、印刷可能なＢＤ間隔の最大値ＩMAX よりも小さいか否かが判断される。ＩBD≦ＩMIN の場合、すなわち、振動ミラー１１の振幅が印刷開始可能範囲よりも小さい場合や、ＩMAX ≦ＩBDの場合、すなわち、振動ミラー１１の振幅が印刷開始可能範囲よりも大きい場合は（Ｓ４：Ｎ）、処理はＳ５へ移行する。Ｓ５では、振動ミラー駆動回路３６による印加電圧を変更することにより、振動ミラー１１の振幅がＩMIN，ＩMAXの間に設定された基準値に向けて調整される。続くＳ６では、Ｓ５による最後の振幅調整からの経過時間ｔｐが、振幅が安定するのに十分な時間ｔｐ０以上となるまで待機し（Ｓ６：Ｎ）、経過時間ｔｐが上記時間ｔｐ０以上となると（Ｓ６：Ｙ）、処理は前述のＳ３へ移行する。こうして、Ｓ３〜Ｓ６の処理が繰り返し実行される間に、ＩMIN＜ＩBD＜ＩMAXとなると（Ｓ４：Ｙ）、処理はＳ７へ移行する。

Ｓ７では、各種ローラ等が駆動されることにより印刷が開始される。続く請求項１記載のタイミング検出手段の一例としてのＳ８では、これから振動ミラー１１によって走査がなされる数行の領域が、図６（Ａ）に例示するような空白域であるか否かが判断される。これから走査がなされる数行の領域が空白域でない場合は（Ｓ８：Ｎ）、続く請求項２記載のタイミング検出手段の一例としてのＳ９にて、これから走査がなされる数行の領域が、中央のみに印刷がなされる中央印刷領域であるか否かが判断される。なお、中央印刷領域とは、中央の１点のみに印刷がなされる領域に限定されるものではなく、必要とされる解像度等に応じてある程度の幅を有していてもよい。ここでは、図６（Ｂ）に例示するように、用紙幅の１０％以内の領域にのみ印刷領域が存在する範囲を中央印刷領域とする。

これから走査がなされる数行の領域が中央印刷領域でもない場合は（Ｓ９：Ｎ）、処理はＳ１１へ移行し、前述のＢＤ通過時刻ｔｄ1 ，ｔｄ2 が検出される。そして、更に続くタイミング補正手段の一例としてのＳ１２では、次のようにしてレーザダイオード１２の発光タイミングが算出される。

すなわち、レーザ光Ｌの変移角をφ（ｔ），振動ミラー１１の振動周期をＴ，最大振角をθc ，振動ミラー１１の振動の遅延時間をＤc ，時刻をｔとすると、φ（ｔ）は次の（１）の式によって一般的に表すことができる。

ここで、上記ＢＤ位置に対応する振角をφとすると、ＢＤ通過時刻がｔｄ1 ，ｔｄ2 であることから次の連立方程式を立てることができ、これを解くことにより（２）の解を得ることができる。

すると、この（２）の解を前述の（１）式に代入することにより、φ（ｔ）は次の（３）式により表すことができる。

次に、Ｆアークサインθレンズ１３は、上記振幅が上記基準値であるとき、すなわち、最大振角θc が基準値θ0 であるときに、レーザ光Ｌが、走査線上に配設された感光体ドラム３の走査方向（ドラムの軸方向）に等速で走査されるように調整されている。このように上記振幅が基準値であるときのＢＤ通過時刻ｔｄ1 ，ｔｄ2 がｔｄ01，ｔｄ02（ｔｄ01＜ｔｄ02）であったとすると、次の（４）式が成り立つ。なお、φ0（ｔ） は、上記振幅が基準値であるときの変移角である。

ところが、一般的には、実際の上記振幅は基準値と一致していない場合があり、この場合は、ＢＤ通過時刻もｔｄ01，ｔｄ02と異なり、走査線上を等速で走査することができない。そこで、本実施の形態では、次のようにしてφ（ｔc ）＝φ0（ｔ） を満たすｔc を求めている。すなわち、

と置いてこの等式をｔc について解くことにより、次のような解が得られる。

この式により時刻ｔをｔc に変換し、変換後の時刻ｔc に応じたタイミングでレーザダイオード１２を発光させれば、Ｆアークサインθレンズ１３があたかもその時点の上記振幅に合わせて調整されているかのような走査が実行できる。より具体的には、例えば、等間隔に刻まれた時刻ｔを上記式によりｔc に変換したタイミングでレーザダイオード１２を発光させれば、感光体ドラム３に等間隔で静電潜像を形成することができる。Ｓ１２では、このようなｔc の変換式が算出されるのである。

なお、この変換式は、ｔｄ1 ，ｔｄ2 の値に対してテーブルを作成しておき、Ｓ１２にて対応するテーブル値を読み出すことによって算出されてもよく、その場合、演算を一層迅速化することができる。

このテーブルの具体的な形態としては、例えば、次のような形態が考えられる。上記ＢＤ通過時刻ｔｄ1 ，ｔｄ2 を、基準クロック４０を分周することにより１振動周期Ｔに対して１回立ち上がるように設定された駆動用クロックを基準に計時されたものだとしても、ｔｄ1 ，ｔｄ2 の組み合わせは膨大なものとなる。そこで、（ｔｄ1 −ｔｄ2 ），（ｔｄ1 ＋ｔｄ2 ）の２つのパラメータに対して上記数７の式を整理すると、

となる。よって、ｆ（ｔｄ1 −ｔｄ2 ）の項のみをテーブルから取得し、（ｔｄ1 ＋ｔｄ2 ）／２の項は随時演算するようにすれば、テーブルを小さくすることができる。なお、上記ｆ（ｔｄ1 −ｔｄ2 ）は、感光体ドラム３上に形成される各ドットに対応してそれぞれ値が設定された数列として与えられる。

また、この数列も、振動周期Ｔ全体に対して求める必要はなく、４分の１周期分の数列Ａが求まれば、次の４分の１周期はＴ／２−Ａで、その次の４分の１周期はＴ／２＋Ａで、その次の４分の１周期はＴ−Ａで、それぞれ表される。また、上記テーブルは、１ドット単位でデータを持つ必要はなく、数ドット置きのデータのみをテーブルで持ち、その間のドットは直線近似等により補完することで更にテーブルを小さくすることができる。

例えば、感光体ドラム３上に片道で４９６０ドット（往復、すなわち１振動周期Ｔ当り９９２０ドット）で画像を形成する場合、１６ドット置きにテーブルからデータを取得するとすれば、次の表１に例示するようなテーブルを使用すればよい。

すなわち、表１のテーブルには、前述のように４分の１周期分の０〜２４８０番目のドットに対するｆ（ｔｄ1 −ｔｄ2 ）の値が１６ドット間隔で設定され、このテーブルから求めた所望のドットに対する値に対して前述の（ｔｄ1 ＋ｔｄ2 ）／２を加えることにより、そのドットを形成するための時刻ｔc が算出可能となる（次のＳ１３参照）。

続くＳ１３では、Ｓ１２にて算出された上記ｔc の変換式またはテーブル値がタイミング制御回路３９に入力されると共にそのタイミング制御回路３９に画像メモリ３５の読み出しが指示されることにより、画像メモリ３５に展開された印刷データと上記ｔc とに応じたタイミングでレーザダイオード１２が発光される。このように、Ｓ１１〜Ｓ１３の処理では、上記ｔc の変換式を用いてレーザダイオード１２の発光タイミングを補正することにより、用紙Ｐには画素の位置を正確に揃えて歪のない良好な画像を形成することができる。続くＳ１４では、１ページ分の印刷が終了したか否かが判断され、終了していない場合は（Ｓ１４：Ｎ）、処理は前述のＳ８へ移行する。

一方、Ｓ８〜Ｓ１４の処理の実行中に、これから走査がなされる数行の領域が空白域であると判断された場合は（Ｓ８：Ｙ）、処理はＳ１５へ移行する。Ｓ１５では、次のような振動ミラー振幅調整処理により、振動ミラー駆動回路３６による印加電圧を変更することによって、振動ミラー１１の振幅が上記基準値に向けて調整された後、処理は前述のＳ１４へ移行する。また、Ｓ８〜Ｓ１４の処理の実行中に、これから走査がなされる数行の領域が中央印刷領域であると判断された場合も（Ｓ９：Ｙ）、処理は同様にＳ１５へ移行し、振動ミラー１１の振幅が上記基準値に向けて調整された後、処理は前述のＳ１４へ移行する。

図７は、Ｓ１５の振動ミラー振幅調整処理を詳細に表すフローチャートである。図７に示すように、この処理では、先ず、Ｓ１５１にて、前述のＳ６と同様に、最後の振幅調整からの経過時間ｔｐが、振幅が安定するのに十分な時間ｔｐ０と比較され、経過時間ｔｐが上記時間ｔｐ０未満の場合は（Ｓ１５１：Ｎ）、処理はそのままＳ１４へ移行する。一方、経過時間ｔｐが上記時間ｔｐ０以上の場合は（Ｓ１５１：Ｙ）、Ｓ１５２にて、前述のＳ３と同様にＢＤ間隔（ＩBD）が検出され、続くＳ１５３にて、前述のＳ５と同様に振幅が調整されて、処理はＳ１４へ移行する。すなわち、Ｓ８から移行したＳ１５の処理が請求項１記載の振幅調整手段に、Ｓ９から移行したＳ１５の処理が請求項２記載の振幅調整手段に、それぞれ相当する。なお、Ｓ８における数行の空白域、及び、Ｓ９における数行の中央印刷領域とは、正確には、振幅を調整してから振幅が安定するのに十分な時間（ｔｐ０）の間に行われる走査回数以上の空白域、或いは中央印刷領域がある場合を指す。

このため、Ｓ８〜Ｓ１５の処理では、空白域または中央印刷域がある毎に（Ｓ８：ＹまたはＳ９：Ｙ）、Ｓ１５にて前述の最大振角θc を基準値θ0 に近づける処理が実行され、更に、前述のＳ１１〜Ｓ１３の処理により、θc，θ0のずれに応じてレーザダイオード１２の発光タイミングが随時補正される。従って、感光体ドラム３に形成される画素の位置を正確に揃えて、用紙Ｐには歪のない良好な画像を形成することができる。

そして、１ページ分の印刷が終了すると（Ｓ１４：Ｙ）、Ｓ２１にて、印刷命令がなされた全ページの印刷が終了したか否かが判断される。全ページの印刷が終了していない場合は（Ｓ２１：Ｎ）、Ｓ２２にて、図７に示したＳ１５と同様の振動ミラー振幅調整処理によって振幅が調整された後、処理はＳ８へ移行する。すると、次ページの印刷が開始される。

このように、本実施の形態では、ページの切り換えに対応するタイミングでも上記振幅の調整がなされるので、用紙Ｐには一層良好な画像を形成することができる。そして、全ページの印刷が終了すると（Ｓ２１：Ｙ）、Ｓ２３にて振動ミラー１１が停止された後、処理は前述のＳ１へ移行し、次の印刷命令まで待機がなされる。

［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態では、振動ミラー１１の振幅を基準値に向けて調整する制御を随時実行しながら（Ｓ１５，Ｓ２２）、その調整後の振幅と上記基準値とのずれに応じてレーザダイオード１２の発光タイミングを補正している（Ｓ１１〜Ｓ１３）。このため、感光体ドラム３に形成される画素の位置を正確に揃えて、用紙Ｐには歪のない良好な画像を形成することができる。

しかも、上記振幅の調整は、感光体ドラム３に静電潜像が形成されない空白域（Ｓ８：Ｙ）またはページの切り換え（Ｓ２１：Ｎ）に対応するタイミング、若しくは、振動の中心に対応する位置にしか静電潜像が形成されない中央印刷域（Ｓ９：Ｙ）に対応するタイミングで実行される。このため、振幅調整によって画像に歪が生じるのを抑制しつつ、上記振幅を正確に制御することによって温度変化等に関わらず正確な画像を形成することができる。特に、Ｓ１１〜Ｓ１３の処理によって上記発光タイミングを補正すれば、上記振幅が変化しても中央のドット位置は殆ど変化しないので、中央印刷域で振幅調整を行った場合の画像の歪を一層良好に抑制することができる。

また、本実施の形態では、前述のように振幅を調整した上で、上記ｔc の変換式を用いてレーザダイオード１２の発光タイミングを補正することにより、用紙Ｐには画素の位置を一層正確に揃えて歪のない良好な画像を形成することができる。

しかも、本実施の形態では、振動ミラー駆動回路３６，ＢＤ検出回路３７，タイミング制御回路３９には共通の基準クロック４０を入力しており、これによって、振動ミラー１１の駆動タイミング，ＢＤセンサ１８の出力信号のサンプリングタイミング，レーザダイオード１２の発光タイミングを同期させている。従って、誤差の蓄積による変調タイミングのずれを抑制して、一層正確な画像を形成することができる。更に、本実施の形態では、印刷中に繰り返しｔｄ1 ，ｔｄ2 を検出して上記補正を行っているので（Ｓ１３参照）、例えば１ページの印刷中に温度変化等によって生じる上記振幅の変動にも対応して更に一層正確な画像を形成することができる。また、本実施の形態のレーザプリンタ１は、振動ミラー１１を利用したことにより、ポリゴンミラーを使用した場合に比べて小型化が容易である。

なお、本発明は上記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、上記実施の形態では、タイミング制御回路３９によってＬＤ駆動回路３８を制御することにより変調を行っているが、レーザダイオードを常時発光させ、そのレーザダイオードの前に設けたシャッタによって変調を行ってもよい。また、上記実施の形態では、モノクロのレーザプリンタ１を例にとって説明したが、本発明の画像形成装置はカラープリンタにも適用することができ、この場合、前述のように画素の位置を揃える効果が一層顕著に表れる。

更に、レーザスキャナユニット１０を断熱材で覆うなどして、振動ミラー１１近傍の温度変化を抑制すれば、上記振幅の変化自体を抑制することができ、一層正確な画像を形成することができる。また更に、本発明は、印字幅の両側に一対のＢＤミラー１７，ＢＤセンサ１８を設けたレーザスキャナユニットに対しても適用することができる。この場合、一対のＢＤセンサ１８がレーザ光Ｌを順次検出したタイミングに基づいて上記と同様のタイミング補正を行うことも可能であるが、その場合の計算式は適宜変更する必要がある。このような計算式の変更は周知であるのでここでは説明を省略する。

本発明が適用されたレーザプリンタの構成を概略的に表す説明図である。 そのプリンタのレーザスキャナユニットの内部構成を表す斜視図である。 そのプリンタの制御系の構成を表すブロック図である。 その制御系で実行される処理を表すフローチャートである。 その処理における発光タイミング制御の考え方を模式的に表す説明図である。 その処理における振幅調整のタイミングを表す説明図である。 その処理における振動ミラー振幅調整処理の詳細を表すフローチャートである。

符号の説明

１…レーザプリンタ ３…感光体ドラム ４…転写ローラ
５…加熱ローラ ６…加圧ローラ ９…帯電器
１０…レーザスキャナユニット １１…振動ミラー １２…レーザダイオード
１３…Ｆアークサインθレンズ １４…反射鏡 １７…ＢＤミラー
１８…ＢＤセンサ ２０…現像ユニット ３０…制御部
３１…ＬＡＮインタフェース ３２…ＣＰＵ ３３…メモリ
３５…画像メモリ ３６…振動ミラー駆動回路 ３７…ＢＤ検出回路
３８…ＬＤ駆動回路 ３９…タイミング制御回路 ４０…基準クロック
Ｌ…レーザ光 Ｐ…用紙

Claims (5)

1. 光ビームを出射する光源と、
   往復回転振動しながら上記光源から出射された光ビームを反射する振動ミラーと、
   上記振動ミラーによって反射された光ビームが照射されることにより静電潜像が形成される像担持体と、
   該像担持体に形成された静電潜像を、現像剤を付着させることによって現像する現像手段と、
   該現像手段により付着された現像剤を被記録媒体に転写する転写手段と、
   印刷データの空白行に対応するタイミングを検出するタイミング検出手段と、
   上記振動ミラーによる上記光ビームの振幅を、上記タイミング検出手段が検出したタイミングで調整する振幅調整手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 光ビームを出射する光源と、
   往復回転振動しながら上記光源から出射された光ビームを反射する振動ミラーと、
   上記振動ミラーに反射された光ビームが照射されることにより静電潜像が形成される像担持体と、
   該像担持体に形成された静電潜像を、現像剤を付着させることによって現像する現像手段と、
   該現像手段により付着された現像剤を被記録媒体に転写する転写手段と、
   上記像担持体に、上記振動ミラーの振動の中心に対応する位置にのみ静電潜像が形成されるタイミングを検出するタイミング検出手段と、
   上記振動ミラーによる上記光ビームの振幅を、上記タイミング検出手段が検出したタイミングで調整する振幅調整手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. 印刷データに基づき、上記光ビームの変調を制御する変調制御手段と、
   上記振動ミラーと上記像担持体との間に配設され、上記振動ミラーによる上記光ビームの振幅が基準値であるとき、上記振動ミラーによって反射された光ビームが上記像担持体上を等速で走査されるように調整された光学系と、
   上記光ビームの走査範囲内の少なくとも１点で、上記光ビームを検出する光ビーム検出手段と、
   該光ビーム検出手段による連続した２回の上記光ビームの検出時刻と、上記振幅が基準値である場合の当該検出時刻とに基づき、上記変調制御手段による上記変調タイミングを補正するタイミング補正手段と、
   を更に備えたことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の画像形成装置。
4. 上記振幅調整手段は、上記振動ミラーの振幅を上記基準値を中心とする特定範囲に調整し、
   上記タイミング補正手段は、上記変調タイミングを補正することにより、上記像担持体に上記光ビームが照射される位置の更に詳細な調整を行うことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. コンピュータを、請求項１〜４のいずれかに記載の上記タイミング検出手段及び上記振幅調整手段として動作させることを特徴とするプログラム。