(57)【要約】【課題】主走査方向の往動時と復動時とにおける両走査ラインを副走査方向に対して等間隔とする。【解決手段】光走査ユニット２０は、レーザビームを出射するＬＤ２１と感光体ドラム１１との間に配置され、光反射面を主走査方向及び副走査方向に偏向するＭＥＭＳミラー２２と、ＭＥＭＳミラー２２の光反射面を主走査方向及び前記副走査方向に偏向させる偏向信号をＭＥＭＳミラー２２に周期的に出力する偏向制御部２０１とを備える。偏向制御部２０１は、往動時の主走査によるレーザビームの感光体ドラム１１の表面上の走査ラインと復動時の主走査によるレーザビームの感光体ドラム１１の表面上の走査ラインとを副走査方向に等間隔にする副走査偏向信号を生成する。【選択図】図２
2018124554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
副走査方向に定速移動中の感光体の表面に、レーザ光源からのレーザビームを主走査方向に往復走査させる光走査装置において、
前記レーザ光源と前記感光体との間に配置され、光反射面を前記主走査方向及び前記副走査方向に偏向する光偏向部と、
前記光偏向部の光反射面を前記主走査方向及び前記副走査方向に同期して偏向させる偏向信号を前記光偏向部に周期的に出力する偏向制御部とを備え、
前記偏向制御部は、往動時の主走査による前記感光体の表面上の走査ラインと復動時の主走査による前記感光体の表面上の走査ラインとを前記副走査方向に等間隔にする副走査偏向信号を生成する副走査偏向信号生成部を備えたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記副走査偏向信号は、前記感光体の副走査方向への移動速度と一致させて前記レーザビームを副走査方向に変位させる信号である請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記副走査偏向信号は、前記レーザビームを前記感光体の移動方向に膨らむ山なり状に走査させる信号である請求項１に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記副走査偏向信号は、前記往動時の主走査と前記復動時の主走査とで同一の信号であることを特徴とする請求項２又は３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記副走査偏向信号は、前記レーザビームの前記往復走査開始時における前記副走査方向に対する速度を低加速度で加速させる信号である請求項２又は３に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記副走査偏向信号は、前記レーザビームの前記往復走査開始及び終了の少なくとも一方の期間における前記副走査方向に対する速度の加速、減速を設定する加速度と、前記往復走査の両端部である無効領域での前記レーザビームの反転時における反転前後の前記レーザビームの前記副走査方向に対する速度の減速、加速を設定する加速度とを一致させる信号である請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記副走査偏向信号は、前記レーザビームの前記往復走査の中間期間における前記副走査方向に対する速度と、前記往復走査の両端部である無効領域での前記レーザビームの反転中における前記レーザビームの前記副走査方向に対する速度とを一致させる信号である請求項５に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記レーザ光源は、複数個配置され、
前記光偏向部は、前記複数のレーザ光源からのレーザビームを前記光反射面で反射して前記副走査方向に等間隔な複数の走査ラインとして前記感光体の表面に同期して導くものであり、
前記副走査偏向信号生成部は、前記往動時の主走査による前記感光体の表面上の最後行の走査ラインと次の復動時の主走査による前記感光体の表面上の最上行の走査ラインとの間隔が、各走査ライン間の間隔と一致するタイミングで前記副走査偏向信号を出力するものである請求項１〜７のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項９】
前記副走査偏向信号は、前記感光体の主走査方向における露光範囲をレーザビームが走査する間に、前記レーザビームの副走査方向への変位が少なくとも走査ライン１本分を越える寸法に設定されていることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記レーザ光源がｎ個の場合、前記少なくとも走査ライン１本分を越える寸法として、走査ライン（ｎ−１）本分が設定されているものであることを特徴とする請求項９に記載の光走査装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の光走査装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームを２次元方向に偏向する光走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置は、レーザ発光器から出射されたレーザビームを、回転するポリゴンミラーで反射させて感光体ドラム上で一方から他方へ繰り返し走査させる光走査ユニットを備えている。一方、近年では、走査速度の高速化等のために、ポリゴンミラーに代えてＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて製造された静電駆動方式等の光変更器（ＭＥＭＳミラー）が用いた光ビーム走査装置が提案されている（特許文献１）。ＭＥＭＳミラーは、マイクロミラーを回動可能に支持するトーションバー（回動軸）を有し、このトーションバーを静電力等で軸周りに往復回動させて、レーザビームを主走査方向で往復走査可能にしたものである。
【０００３】
ところで、ＭＥＭＳミラーで反射したレーザビームを、回転中の感光体ドラム上を走査すると感光体ドラム面でのレーザビームの走査軌跡（走査ライン）が副走査方向の上流側にずれてしまうという欠点がある。そこで、特許文献１には、１走査ラインの幅内で、レーザビームを例えば２本出射し、主走査方向の往動時、復動時における感光体ドラム面に導くレーザビームを、それぞれ前半期間では下位側を用い、後半期間では上位側を用いるように時分割切換を行うことで、連続する往動時と復動時との走査ラインのピッチ間隔を概ね均一化させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３８５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の光ビーム走査装置では、走査ラインが常に副走査方向上流側にずれてしまうため、往動時と復動時の走査ラインは平行にならず、ピッチ間隔を均一にすることはできない。しかも、主走査方向の前半部、後半部の中でも場所によってピッチ間隔は常に異なっており、かつ走査ラインは時分割切換位置で不連続となっている。また、レーザビームを複数本用いているにも拘わらず、時分割切換とすることで走査効率を向上させるものでもない。
【０００６】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、主走査方向の往動時と復動時との走査ラインを平行にする光走査装置及びこれを用いた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】
【０００７】
本発明に係る光走査装置は、副走査方向に定速移動中の感光体の表面に、レーザ光源からのレーザビームを主走査方向に往復走査させる光走査装置であり、光偏向部と偏向制御部とを備えている。光偏向部は、前記レーザ光源と前記感光体との間に配置され、光反射面を前記主走査方向及び前記副走査方向に偏向する。偏向制御部は、前記光偏向部の光反射面を前記主走査方向及び前記副走査方向に同期して偏向させる偏向信号を前記光偏向部に周期的に出力する。さらに、偏向制御部は、往動時の主走査による前記感光体の表面上の走査ラインと復動時の主走査による前記感光体の表面上の走査ラインとを前記副走査方向に等間隔にする副走査偏向信号を生成する副走査偏向信号生成部を備えている。本発明によれば、主走査方向の往動時と復動時との走査ラインが平行等の副走査方向に等間隔になるため、主走査方向全域に亘って画質の均一化が図れる。
【０００８】
また、前記副走査偏向信号は、前記感光体の副走査方向への移動速度と一致させて前記レーザビームを副走査方向に変位させる信号であってもよい。この構成によれば、レーザビームは感光体の表面上を感光体の移動方向と直交する方向に走査されることになる。
【０００９】
また、前記副走査偏向信号は、前記レーザビームを前記感光体の移動方向に膨らむ山なり状に走査させる信号であってもよい。この構成によれば、レーザビームを副走査方向へ移動させる速度の変化がより緩和される分、光偏向部の駆動の操作性、安定性が高められる。
【００１０】
また、前記副走査偏向信号は、前記往動時の主走査と前記復動時の主走査とで同一の信号であってもよい。この構成によれば、主走査方向の往復動を同一の副走査偏向信号で制御することが可能となる。
【００１１】
また、前記副走査偏向信号は、前記レーザビームの前記往復走査開始時における前記副走査方向に対する速度を低加速度で加速させる信号であってもよい。この構成によれば、レーザビームは走査範囲の端部で反転後に減速され、その直後から低加速度で加速されることで、速度変化がより緩和され、その分、光偏向部の駆動の操作性、安定性が高められる。
【００１２】
また、前記副走査偏向信号は、前記レーザビームの前記往復走査開始及び終了の少なくとも一方の期間における前記副走査方向に対する速度の加速、減速を設定する加速度と、前記往復走査の両端部である無効領域での前記レーザビームの反転時における反転前後の前記レーザビームの前記副走査方向に対する速度の減速、加速を設定する加速度とを一致させる信号であってもよい。この構成によれば、光偏向部の駆動の操作性、安定性がさらに高められる。
【００１３】
また、前記副走査偏向信号は、前記レーザビームの前記往復走査の中間期間における前記副走査方向に対する速度と、前記往復走査の両端部である無効領域での前記レーザビームの反転中における前記レーザビームの前記副走査方向に対する速度とを一致させる信号であってもよい。この構成によれば、光偏向部の駆動の操作性、安定性がさらに高められる。
【００１４】
また、前記レーザ光源は、複数個配置され、前記光偏向部は、前記複数のレーザ光源からのレーザビームを前記光反射面で反射して前記副走査方向に等間隔な複数の走査ラインとして前記感光体の表面に同期して導くものであり、前記副走査偏向信号生成部は、前記往動時の主走査による前記感光体の表面上の最後行の走査ラインと次の復動時の主走査による前記感光体の表面上の最上行の走査ラインとの間隔が、各走査ライン間の間隔と一致するタイミングで前記副走査偏向信号を出力するものである。この構成によれば、感光体の表面は互いに平行かつ等間隔の走査ラインで露光されることになる。また、往動時と復動時の走査ラインであって、互いに隣接する走査ライン間のピッチも他の走査ライン間のピッチと同一となり、画質の均一化が図れる。
【００１５】
また、本発明は、前記副走査偏向信号は、前記感光体の主走査方向における露光範囲をレーザビームが走査する間に、前記レーザビームの副走査方向への変位が少なくとも走査ライン１本分を越える寸法に設定されていることを特徴とする。また、前記レーザ光源がｎ個の場合に、前記少なくとも走査ライン１本分を越える寸法として、走査ライン（ｎ−１）本分が設定されているものであることを特徴とする。これらの構成によれば、感光体の移動方向への待機時間を短縮させて印刷の高速化が可能となり、特に、走査ライン（ｎ−１）本分の待機時間を設定することで、可及的に拘束な印刷動作が可能となる。
【００１６】
また、前記光走査装置を備えることで、レーザ光源からのレーザビームを主走査方向に往復走査させる２次元式の光走査装置を用いて、往復動時の走査ラインを互いに平行にする画像形成装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、主走査方向の往動時と復動時との走査ラインを副走査方向に等間隔にして、主走査方向全域に亘って画質の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る光走査装置が適用される画像形成装置の主要部を示す概略図である。
【図２】光走査ユニットの一例を示すブロック図である。
【図３】ＭＥＭＳミラーの２次元方向の動きを説明する図で、（ａ）はＸ軸（主走査）方向の偏向を説明する図、（ｂ）はＹ軸（副走査）方向の偏向を説明する図である。
【図４】本発明に適用される２次元式のＭＥＭＳミラーの往復偏向による、静止系（感光体ドラム回転停止状態乃至は用紙搬送停止状態）での、着目した１本のレーザビームに対する走査軌道とその検出動作を説明する第１実施形態に係る動作図である。
【図５】図４のＭＥＭＳミラーの往復偏向によるレーザビームの走査軌道を説明する図で、（ａ）は静止系でのレーザビームの走査軌道を示す図、（ｂ）は動作系（感光体ドラム回転中乃至は用紙搬送中）での４本のレーザビームの走査軌道を示す図である。
【図６】ＭＥＭＳ制御部によって実行される、Ｘ，Ｙ軸のＭＥＭＳミラーの制御フローチャートである。
【図７】本発明に適用される２次元式のＭＥＭＳミラーの往復偏向による静止系（感光体ドラム回転停止状態乃至は用紙搬送停止状態）での、着目した１本のレーザビームに対する走査軌道とその検出動作を説明する第２実施形態に係る動作図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るレーザビームの走査軌道を説明する図で、（ａ）は静止系でのレーザビームの走査軌道を示す図、（ｂ）は動作系（感光体ドラム回転中乃至は用紙搬送中）での４本のレーザビームの走査軌道を示す図である。
【図９】図５及び図８に示す各レーザビームの副走査方向に対する（上下）速度の変化状態を説明する図で、（ａ）は図５の場合、（ｂ）は図８の場合、（ｃ）は図８において更に上下速度の変化を緩和した状態を示す図である。
【図１０】図５の比較例であり、１次元式のＭＥＭＳミラーの往復偏向によるレーザビームの走査軌道を説明する図で、（ａ）は静止系でレーザビームの走査軌道を示す図、（ｂ）は動作系（感光体ドラム回転中乃至は用紙搬送中）での４本のレーザビームの走査軌道を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
画像形成装置１は、図１の概略図に示すように、主要部として像形成ユニット１０、光走査ユニット２０を備え、さらに公知の構成として、選択されたサイズの用紙の給紙を行う給紙部、像形成ユニット１０で形成されたトナー画像を用紙に溶着する定着部などを備えている。また、画像形成装置１は、図２に示すように、印刷用の画像データを含むＬＤデータをレーザ光源（ＬＤ：LaserDiode）２１に読み出すＬＤ制御部３００を備えている。
【００２０】
像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１及び感光体ドラム１１を定速回転させる駆動源であるモータ１１ｍを備えると共に、感光体ドラム１１の給紙部側及び定着部側には用紙Ｐａを搬送する搬送ローラ対１２が所要数だけ配置されて搬送路が形成されている。感光体ドラム１１の周囲には、回転方向上流側から、感光体ドラム１１の表面を均一帯電する帯電部、画像データで変調されたレーザビームＬによる感光体ドラム１１表面への露光によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像部、及びトナー像を用紙Ｐａに転写する転写部が少なくとも配置されている。感光体ドラム１１と搬送ローラ対１２とは同一の周速で駆動されて用紙Ｐａの搬送及びトナー像の転写を行っている。なお、感光体ドラム１１から直接用紙Ｐａに転写する態様に限らず、感光体ドラム１１から中間転写ベルトを経由して２次転写を行う態様でもよい。
【００２１】
光走査ユニット２０は、図１、図２に示すように、ＬＤ２１と、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラー２２と、必要に応じて採用される１対のミラー２３Ｌ，２３Ｒと、１対のＢＤセンサ部２４Ｌ，２４Ｒとを備えている。ＬＤ２１は、１個又はそれ以上の所定数、本実施形態では４個備えて構成されており、４本のレーザビームＬを出射する。ＬＤ２１は、各レーザビームＬを均一間隔かつ平行に出射する。各レーザビームＬは、ＭＥＭＳミラー２２で反射された後、感光体ドラム１１の副走査方向に整列された状態で像形成ユニット１０に導かれる。
【００２２】
ＭＥＭＳミラー２２は、内部にマイクロミラーを備えている。マイクロミラー２２１は、例えばジンバル型の互いに直交するトーションバーによって２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）方向に回動可能（図３参照）に支持されている。ＭＥＭＳミラー２２は、図２に示すＭＥＭＳ制御部２００の偏向制御部２０１からの偏向信号の入力を受けて、対応する軸側のトーションバーが信号レベル（例えばデューティ比）等に応じた圧電式や静電式のミラーモータからの回動力を作用されてマイクロミラーの向きが２次元方向に変更調整される。
【００２３】
偏向制御部２０１は、主走査に対応するＸ軸偏向信号を生成してレーザビームＬを主走査方向に走査させる。また、偏向制御部２０１は、Ｘ軸偏向信号に同期して、副走査に対応するＹ軸偏向信号を生成してレーザビームＬを副走査方向に変位させる。ここに、Ｘ軸偏向信号、Ｘ軸偏向信号は、例えば予め基準となる信号が記憶部に保管などされており、必要に応じて基準の信号を調整するなどして適用される。なお、感光体ドラム１１の主走査方向の線分Ｌexは、レーザビームＬの主走査方向の走査によって感光体ドラム１１表面が露光された位置を示している。なお、線分Ｌexは、レーザビームＬの走査軌道に応じた、回転中の感光体ドラム１１上の露光位置の軌跡を示しており、以下、走査ラインという。
【００２４】
図３は、ＭＥＭＳミラー２２のマイクロミラー２２１の偏向を示す図である。偏向制御部２０１は、Ｘ軸方向に往復動作を行わせる共振信号を出力して、マイクロミラー２２１を共振の前半で往動させ、後半で復動させる。図３（ａ）に示す往動時においては、主走査方向の左１画素目（「Ｔ１左」時点に対応）から、主走査方向の中間画素（「Ｔ１中」時点に対応）を経て、主走査方向の右１画素目（「Ｔ１右」時点に対応）に亘ってレーザビームＬの照射を行う。なお、復動時には、その逆となる。
【００２５】
また、偏向制御部２０１は、往動時及び復動時のＸ軸偏向信号に同期して、Ｙ軸方向に偏向させる非共振信号を出力する。Ｙ軸偏向信号は、主走査動作に同期してマイクロミラー２２１を感光体ドラム１１の回転方向上流側から下流側に、図３（ｂ）では下向きから上向きにリニアに偏向させる信号である。Ｙ軸偏向信号は、さらに、次のＸ軸偏向信号が出力されるまでの間に、マイクロミラー２２１を上向きから下向きに戻す信号を含む。図３（ｂ）に示すように、レーザビームＬは、「Ｔ１左」時点で、センター（Ｙ軸方向の偏向の基準の向き）から所定ライン分、ここでは後述するように（感光体ドラム１１の表面で）１．５ライン分の下向きから、「Ｔ１中」時点でセンター方向の向きを経て、「Ｔ１右」時点で１．５ライン分の上向きへとリニアに変更する。なお、復動時も同様の信号となる。
【００２６】
偏向制御部２０１は、レーザビームＬを感光体ドラム１１の軸方向の両外側に至るまで走査させる。ＢＤ（Beam Detector）センサ部２４Ｌ，２４Ｒは、感光体ドラム１１の軸方向の左右両外側となる適所に配置され、レーザビームＬの通過タイミング（例えば外方側から内方側への通過時）を検出し、検出時点に同期して、すなわち検出時点から所定時間をタイマ等で計測した後にＬＤ２１への画像データの読出動作を、ＬＤ制御部３００に指示する。ＬＤ制御部３００は、左側のＢＤセンサ部２４ＬがレーザビームＬを検出した時は、４個のＬＤ２１に割り当てられた副走査方向の４行分の所定画素数の画素データを順方向から読み出し、続いて右側のＢＤセンサ部２４ＲがレーザビームＬを検出した時は、４個のＬＤ２１に副走査方向の次の４行分を割り当てて、各所定画素数の画素データを逆方向から読み出す。このように、読み出し方向を交互に切替えることで、全ての行（走査ライン）で左右方向に整理された画像が形成される。
【００２７】
また、ＢＤセンサ部２４Ｌ，２４Ｒは、センサ素子が副走査方向に連続して複数個配置されて、レーザビームＬが内方側から外方側へ通過する際、及び外方側から内方側へ通過する際の副走査方向位置をそれぞれ検出する。偏向制御部２０１は、レーザビームＬの通過を検出したセンサ素子の配置位置の情報から、レーザビームＬが所定の走査軌道（例えば図３（ｂ））を通過するように、Ｙ軸偏向信号を調整、例えばデューティ比を調整する。この調整によって、後述するように、往動時の４本の走査ラインと復動時の４本の走査ラインとの間隔を、各走査ライン間のピッチと一致させることが可能となる。
【００２８】
次に、図４、図５に示す２次元式のＭＥＭＳミラー２２による偏向制御を説明する前に、比較例である図１０について説明する。
【００２９】
図１０は、Ｘ軸方向（主走査方向）のみの偏向が可能な１次元型のＭＥＭＳミラー２２２を採用した場合の、課題を説明する比較図である。図１０において、ＭＥＭＳミラー２２２は副走査方向に４本のレーザビームＬ１〜Ｌ４を出射している。なお、図１０（ａ）では、説明の便宜上、レーザビームＬが往動時と復動時とで上下に分けて描画されている（Ｌｆ，Ｌｒ）が、実際には０ライン幅で往復走査される。
【００３０】
図１０（ｂ）に示すように、往動時の４本のレーザビームＬ１ｆ〜Ｌ４ｆは各走査ライン幅内に収まるものの、感光体ドラム１１面での走査軌道は、往動時間（０．５ライン分の時間Ｔ１に相当）中に感光体ドラム１１が回転する寸法分だけ上流側にずれていく（図中、右側が下方に傾斜）。次いで、無効領域Ｚoutで、感光体ドラム１１が回転してレーザビームＬ４ｆに対応する走査ラインが通過する（３．５ライン分の時間Ｔ２０）のを待機して、復動が開始される。復動時には、４本のレーザビームＬ１ｒ〜Ｌ４ｒは各走査ライン幅内に収まるものの、感光体ドラム１１面での走査軌道は、復動時間（０．５ライン分の時間Ｔ３に相当）中に感光体ドラム１１が回転する寸法分だけ上流側にずれていく（図中、左側が下方に傾斜）。以下、同様に往動と復動が交互に繰り返される。
【００３１】
この場合、往動時のレーザビームＬ４ｆによる最下行（走査ライン）と、復動時のレーザビームＬ１ｒによる最上行（走査ライン）とのピッチ寸法は、右端が他のレーザビームによる走査ライン間のピッチに比して幅が狭くなり、一方、左端は広くなり、かつ全体としても不均一となって画質が低下することになる。また、４個のレーザ光源を使用しながら、３．５ライン分の副走査時間を待機状態として無駄にするため、走査効率乃至は高速化を損なうものとなっている。
【００３２】
図４は、本発明に適用される２次元式のＭＥＭＳミラー２２の偏向による静止系（感光体ドラム１１回転停止状態乃至は用紙Ｐａ搬送停止状態）での、着目した１本のレーザビームに対する走査軌道とその検出動作を説明する第１実施形態に係る動作図である。レーザビームＬｆは、往動時に、露光領域Ｚexの左端（用紙Ｐａの左端）に達して（「Ｔ１左」時点）、偏向制御部２０１からのＹ軸偏向信号によって、センターに対して１．５ライン分下方位置から感光体ドラム１１面を所定の傾斜で（副走査方向の上流側に変位しながら）進んで、センターを通過（「Ｔ１中」時点）した後、センターに対して１．５ライン分上方位置で露光領域Ｚexの右端（用紙Ｐａの右端）に達する（「Ｔ１右」時点）。
【００３３】
この後、偏向制御部２０１は、ＢＤセンサ部２４Ｒの検出結果を参照しつつ、レーザビームＬが無効領域Ｚoutに存在する（方向変換（反転）する）間に、レーザビームＬの向きをセンターに対して１．５ライン分下方位置に向ける（戻す）ように制御する。続いて、往動を開始して、レーザビームＬｒを右側から左側に走査し、同様にして左側の無効領域ＺoutでレーザビームＬを下方位置に戻す。以上の動作を繰り返すことで、露光走査が継続される。上記において、往動時、復動時における用紙Ｐａの幅でのレーザビームＬｆ，Ｌｒによる走査軌道のずれを、感光体ドラム１１が回転する寸法と一致する（本実施例では、１．５ライン分下方位置から１．５ライン分上方位置までの計３ライン分）ようにして、各走査ラインを感光体ドラム１１の軸と平行となるようにしたので、副走査方向へのずれをなくしている。
【００３４】
図５は、図４の動作説明をより具体的に説明する図である。図５（ｂ）に示すように、ＭＥＭＳミラー２２は副走査方向に４本のレーザビームＬ１〜Ｌ４を出射している。なお、図５（ａ）では、Ｘ軸、Ｙ軸偏向信号は、図４で説明したように、感光体ドラム１１が３ラインの幅分だけ移動する時間にレーザビームＬｆ，Ｌｒが用紙Ｐａ幅をそれぞれ往動（又は復動）を行うように形成されている。なお、図中、白丸及び黒丸のマークは、レーザビームＬの副走査方向に対する減速域及び加速域である速度変化域を示している（後述する図８も同様）。レーザビームＬの副走査方向に対する速度変化は、後述するように、急激ではなく、低加速で加速減速されることがＭＥＭＳミラー２２（及び駆動用のモータ）の駆動の制御、動作安定性から望ましい。また、図５（ｂ）では、作図上、回転中にある感光体ドラム１１の露光領域Ｚex以外の領域の走査ラインの軌道を、便宜的に露光領域Ｚex内の走査ラインと直線的に繋いだものとして示している。
【００３５】
図５（ｂ）に示すように、往動時の４本のレーザビームＬ１ｆ〜Ｌ４ｆは、センターに対して１．５ライン分下方位置に初期セットされて、往動時間（３ライン分の時間Ｔ１に相当）中に３ライン分回転方向下流側（図中、上方）に向かうように走査される。この期間で、感光体ドラム１１も同一寸法だけ回転移動しているため、走査軌道は、感光体ドラム１１の軸と平行となる。
【００３６】
次いで、無効領域Ｚoutで、Ｙ軸偏向信号が初期セット位置に戻され、感光体ドラム１１が回転して最下行であるレーザビームＬ４ｆに対応する走査ラインが通過する（１ライン分の時間Ｔ２）まで待機して、復動が開始される。すなわち、この例では、往動時間中にレーザビームＬ１ｆ〜Ｌ４ｆを副走査方向に３ライン分先行するように走査したため、復動開始まで、１ライン分の回転時間だけ待機すれば済む。そして、復動時には、４本のレーザビームＬ１ｒ〜Ｌ４ｒは、それぞれ復動時間（３ライン分の時間Ｔ３に相当）中に３ライン分回転方向下流側（図中、上方）に向かうように走査される。この期間で、感光体ドラム１１も同一寸法だけ回転移動しているため、走査軌道は、感光体ドラム１１の軸と平行となる。そして、１ライン分の時間Ｔ２だけ待機して、次の往動が開始される。以下、同様に、Ｙ軸偏向信号によってレーザビームＬをセンターに対して１．５ライン分下方位置に初期セットしながら、往動と復動とを交互に繰り返し行わせる。
【００３７】
この場合、往動時の各レーザビームＬ１ｆ〜Ｌ４ｆ、及び復動時の各レーザビームＬ１ｒ〜Ｌ４ｒに対応する走査軌道すなわち走査ラインは、ピッチ寸法は主走査方向全域において一定となる。また、待機時間を調整することで、往動時の最下行のレーザビームＬ４ｆに対応する走査ラインと、復動時の最上行のレーザビームＬ１ｒに対応する走査ラインとのピッチ寸法を他の走査ライン同士のピッチ幅に一致、すなわち全ての走査ラインを副走査方向に対して等間隔にすることができる。また、連続する主走査の間の待機時間を１ライン分で済ませたので、高い走査効率及び印刷の高速化が図れる。
【００３８】
図６は、ＭＥＭＳ制御部２００によって実行される制御フローチャートである。本フローチャートは、例えば、ユーザからの印刷指示を受け付けて開始される。まず、ＬＤ２１が点灯され、かつＸ軸方向のＭＥＭＳミラー２２の偏向駆動が開始される（ステップＳ１）。すなわち、予め設定されたＸ軸偏向信号が、ＭＥＭＳミラー２２に出力されて、ＭＥＭＳミラー２２の往動、復動によるレーザビームＬ走査がＢＤセンサ部２４Ｌ，２４Ｒで検出される。
【００３９】
ＭＥＭＳ制御部２００は、ＢＤセンサ部２４Ｌ，２４Ｒからの検出信号の、例えば一方側の信号を利用して、ＭＥＭＳミラー２２の主走査の周期を計測し、記憶部に保存する。そして、複数回の計測結果の周期と目的周期の差を求めるなどし、一致していなければ、共振周期を調整したり、Ｘ軸偏向信号のデューティ比を調整したりして周期を調整する。また、複数回の計測結果から周期が安定していなければ、周期が安定するようデューティ比等の調整が継続される。そして、周期が安定に達すると（ステップＳ３）、ステップＳ５に進む。なお、Ｘ軸偏向信号の調整は、ＢＤセンサ部２４Ｌ，２４Ｒからの検出信号の両方を用いて、往動時と復動時との両方に対して周期調整を行う態様でもよい。
【００４０】
ステップＳ５では、続いてＹ軸方向のＭＥＭＳミラー２２の偏向駆動が開始される。すなわち、ＭＥＭＳミラー２２の往動、復動に同期して、予め設定されたＹ軸偏向信号がＭＥＭＳミラー２２に出力され、そのときのレーザビームＬの副走査方向の通過位置が、ライン状のＢＤセンサ部２４Ｌ，２４Ｒで検出される。
【００４１】
ＭＥＭＳ制御部２００は、ＢＤセンサ部２４Ｌ，２４ＲからのＹ軸方向の位置信号、及び検出タイミングの周期情報を計測し、記憶部に保存する。そして、通過位置が目的の位置に一致するか否かの判断を行い、不一致であれば、デューティ比の調整を行って一致させる。また複数回の計測周期が安定するか否か判断を行い、安定しなければ、デューティ比の調整を行うなどして周期を調整して一致させる（ステップＳ７）。そして、通過位置が目標位置に一致し、かつ周期が安定すると、印刷動作が可能な状態とされる。
【００４２】
図７は、静止系におけるレーザビームＬの軌跡とその検出動作を説明する第２実施形態に係る動作図である。第２実施形態では、ＢＤセンサ部２４は、レーザビームＬの通過タイミングを検出するＢＤセンサ２４１Ｌ，２４１Ｒと、レーザビームＬの副走査方向における通過位置を検出するＣＣＤ（ChargeCoupled Device）やＣＩＳ（密着イメージセンサ）から構成されるラインセンサ２４２Ｌ，２４２Ｒを用いたものである。これによれば、ＢＤセンサ２４１Ｌ，２４１Ｒで両方の機能を兼用する場合の配置位置が確保しがたい場合、各センサを適宜の位置に配設できるため、配置の自由度が増し、スペースの有効利用が可能となる。
【００４３】
次に、図９（ａ）について説明する。図９（ａ）は、図５で説明した、レーザビームＬの副走査方向（上下方向）に対する走査速度の変化の詳細を示している。図９（ａ）の下半部に示すタイムチャート図において、[１]は、往動時のレーザビームＬの露光領域Ｚexにおける（上方向への）速度を示し、[２]は、往動時のレーザビームＬの無効領域Ｚoutでの反転前における（下方向への）速度変化を示し、[３]は、復動時のレーザビームＬの無効領域Ｚoutでの反転後における（下方向への）速度変化を示し、[４]は、復動時のレーザビームＬの露光領域Ｚexにおける（上方向への）速度を示している。
【００４４】
[１]の期間では、レーザビームＬは、副走査方向に一定の速度で走査され、その終端付近で急激に減速している。続いて[２]の期間では、反転のために急加速し、所定の速度で反転した後、[３]の期間で急減速している。続いて、[４]の期間で、所定の走査速度まで急加速し、その後、定速で走査している。従って、露光領域Ｚexにおける走査の終端付近から無効領域Ｚoutでの反転走査を経て、露光領域Ｚexでの走査の開始後までの期間の一部域で、レーザビームＬの副走査方向における速度が急激に増減変化しており、前記したように動作制御及び安定性等の点から、速度変化をより緩和することがより好ましい。
【００４５】
図８は、本発明の他の実施形態に係るレーザビームの走査軌道を説明する図で、副走査方向に対する、往動時の各レーザビームＬ１ｆ〜Ｌ４ｆ、及び復動時の各レーザビームＬ１ｒ〜Ｌ４ｒの移動速度の急激な変化を緩和したものである。
【００４６】
偏向制御部２０１は、レーザビームＬ１ｆ〜Ｌ４ｆ、レーザビームＬ１ｒ〜Ｌ４ｒの走査軌道、すなわち副走査方向における走査速度の変化が緩和された走査速度を設定するＹ軸偏向信号を生成し、ＭＥＭＳミラー２２に出力する。この実施形態では、レーザビームＬ１ｆ〜Ｌ４ｆ及びレーザビームＬ１ｒ〜Ｌ４ｒは、副走査方向に対してそれぞれ等間隔となるようにＹ軸偏向信号が生成され、出力される。また、Ｙ軸偏向信号は、レーザビームＬ１ｆ〜Ｌ４ｆ及びレーザビームＬ１ｒ〜Ｌ４ｒの走査軌道が、図５の実施形態の場合と異なり、ＭＥＭＳミラー２２の反射面の向きをより緩やかに偏向させて、用紙の搬送方向（図８（ａ）、（ｂ）参照）に膨張した山なり状にする偏向信号である。
【００４７】
図９（ｂ）は、図８に示す各レーザビームＬのＹ軸方向に対する走査速度の変化の詳細を示している。図９（ｂ）の下半部に示すタイムチャート図において、[１]の期間では、露光領域Ｚexが終了する手前付近からレーザビームＬが漸次減速される。この減速によって、走査軌道を用紙の搬送方向とは反対側に戻すようにして、走査軌道が１走査ラインの幅内に収まるように制御している。この減速によって、走査軌道は全体としてＹ軸方向に対して、例えば図８（ｂ）の各レーザビームＬ１ｆ〜Ｌ４ｆ及びレーザビームＬ１ｒ〜Ｌ４ｒの軌道に示すように、露光領域Ｚex内で、１走査ライン幅内で膨張した山なり状となる。
【００４８】
続いて[２]の期間では、反転のために（下方向へ）急加速され、加速後の速度で反転される。すなわち、[１]の終了付近（山なり状の下り域）で漸次減速されているから、そのまま下方向への急加速に移っても、[１]から[２]への速度変化は、図９（ａ）に比べて緩和されたものとなる。
【００４９】
次いで、[３]の期間で（下方向へ速度が）急減速され、続いて[４]の期間で、所定の走査速度まで漸次加速され、その後、所定速度で走査が継続される。すなわち、[３]の終了付近で下方向への速度が急減速されても、そのまま上方向へ漸次加速に移るから、[３]から[４]への速度変化は、図９（ａ）に比べて緩和されたものとなる。
【００５０】
従って、レーザビームＬの副走査方向に対する速度の増減変化がより緩やかになるため、前記した動作制御及び安定性等が増大する。
【００５１】
また、この実施形態では、露光領域Ｚexにおける走査軌道は、上方向に膨張した山なり状となる。山なり状の走査軌道を、１ライン分の幅内で変移させ、しかも互いに隣接するレーザビームＬを等間隔かつ同一形状とすることで、印字品質への影響はない。なお、山なり部分が１ライン幅を部分的に越えるような走査軌道が採用されてもよい。
【００５２】
次に、図９（ｃ）は、図９（ｂ）に比べて、さらに速度変化を緩和した態様を示すものである。図９（ｃ）の下半部に示すタイムチャート図において、[１]の期間では、速度ｖ１が、露光領域Ｚexが終了する付近で所定の加速度で漸次減速されている。続いて[２]の期間では、反転のために（下方向へ）所定の加速度で加速されて、反転されつつ一旦所定の速度ｖ１で走査される。次いで、[３]の期間で（下方向へ速度が）所定の加速度で漸次減速され、続いて、[４]の期間で、所定の加速度で漸次加速され、その後、所定の速度ｖ１で走査する。
【００５３】
すなわち、[１]の終了付近で漸次減速され、そのまま下方向への漸次加速に移るため、[１]から[２]への速度変化は、図９（ｂ）に比べてさらに緩和されたものとなる。また、[３]の終了付近で下方向への速度が漸次減速され、そのまま上方向へ漸次加速に移るから、[３]から[４]への速度変化も図９（ｂ）に比べて緩和されたものとなる。
【００５４】
さらに、[２]における加速度を[４]における加速度に一致させ、[３]における加速度（減速）を[１]における加速度に一致させることで、ＭＥＭＳミラー２２の駆動に対する操作性、安定性が高まる。しかも、露光領域Ｚexを往復走査する間の速度及び無効領域Ｚoutを反転する間の速度を共通のｖ１に設定することで、ＭＥＭＳミラー２２の駆動に対する操作性、安定性が高まる。
【００５５】
なお、図８及び図９（ｂ）、（ｃ）では、レーザビームＬのＹ軸方向に対する走査速度が台形状に変化しているが、走査速度の変化はかかる台形状の他、連続的に変化する山なり状の曲線であってもよい。
【００５６】
また、本実施形態では、往復動の両方においてＹ軸方向の偏向制御を行って、レーザビームＬによる走査ラインを感光体ドラム１１の軸に平行（副走査方向に直交）としたが、これに限らず、第３実施形態として、往復動の一方期間おいてＹ軸偏向制御して、往動時と復動時とのレーザビームＬｆ、Ｌｒを少なくとも互いに平行にするようにしたものでもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、４行分の走査ラインに対して、３本の走査ライン幅だけＹ軸偏向するようにし、無効領域Ｚoutで１ライン分待機するようにしたが、これに限らず、４行分の走査ラインに対して、例えば２行〜３．５行分の走査ラインのうちの適宜なライン数だけＹ軸偏向するようにし、残りの時間を待機時間とする態様でもよい。待機時間を可及的に減らすことで、走査効率を高めることができ、さらに印刷の高速化が図れる。また、本実施形態では、レーザ光源を４個用いたものとしたが、これに限定されず、１本〜予め設定された複数本（マルチビーム）で実施可能である。なお、上記において、Ｙ軸偏向信号による副走査方向への走査ラインの変位寸法が用紙Ｐａのサイズ（幅方向）に拘わらず一定となるように、Ｙ軸偏向信号は偏向制御部２０１によって調整されるようになっている。
【００５８】
また、２次元偏向型ミラーは、ＭＥＭＳミラーに限らず、２次元方向に光反射面の向きが変更可能なものであれば種々の形態が採用可能である。
【００５９】
また、本実施形態では、像担持体として感光体ドラム１１を採用したが、ドラム形状に限定されず、無端の周回型感光体でもよい。この場合、周回構造の平面部を露光域として採用され、従って、感光体の副走査方向の動きは、副走査方向への移動として表現することができる。
【００６０】
また、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６１】
１  画像形成装置
１０  像形成ユニット
１１  感光体ドラム
２０  光走査ユニット（光走査装置）
２１  ＬＤ（レーザ光源）
２２  ＭＥＭＳミラー（光偏向部）
２０１  偏向制御部（副走査偏向信号生成部）
【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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