(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光束を、回転軸を中心に回転する複数のミラーにより偏向して、主走査方向の光走査を繰り返すポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーの各ミラー面に入射する光束の高さ位置を変更する位置調整部と、
前記位置調整部により前記光束の高さ位置を周期的に変更させて、当該光束の高さ位置を変更する周期を前記ポリゴンミラーの回転周期よりも長い周期とする制御部と、
を備え、
前記ポリゴンミラーには、前記回転軸と同心の環状に配置された複数のコイルと、当該複数のコイルと回転軸方向に対向配置されたマグネットと、を備えて、前記コイルと前記マグネット間の磁力によって前記ポリゴンミラーの各ミラーを回転軸方向に昇降させる調整機構が取り付けられ、
前記位置調整部は、前記調整機構のコイルに供給する駆動電流を切り替えて、前記ポリゴンミラーの各ミラーの回転軸方向の高さ位置を変更することにより、各ミラー面に入射する光束の高さ位置を変更することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記位置調整部により周期的に変更させる前記光束の高さ位置に、ホワイトノイズ成分を付加することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
光源から出射された光束を、回転軸を中心に回転する複数のミラーにより偏向して、主走査方向の光走査を繰り返すポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーの各ミラー面に入射する光束の高さ位置を変更する位置調整部と、
前記位置調整部により前記光束の高さ位置を非周期的に変更させる制御部と、
を備え、
前記ポリゴンミラーには、前記回転軸と同心の環状に配置された複数のコイルと、当該複数のコイルと回転軸方向に対向配置されたマグネットと、を備えて、前記コイルと前記マグネット間の磁力によって前記ポリゴンミラーの各ミラーを回転軸方向に昇降させる調整機構が取り付けられ、
前記位置調整部は、前記調整機構のコイルに供給する駆動電流を切り替えて、前記ポリゴンミラーの各ミラーの回転軸方向の高さ位置を変更することにより、各ミラー面に入射する光束の高さ位置を変更することを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
前記ポリゴンミラーは、アキシャルタイプ又はラジアルタイプであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
光源から出射された光束を、回転軸を中心に回転する複数のミラーにより偏向するポリゴンミラーを用いて、主走査方向の光走査を繰り返す光走査方法であって、
前記ポリゴンミラーには、前記回転軸と同心の環状に配置された複数のコイルと、当該複数のコイルと回転軸方向に対向配置されたマグネットと、を備えて、前記コイルと前記マグネット間の磁力によって前記ポリゴンミラーの各ミラーを回転軸方向に昇降させる調整機構が取り付けられ、
前記調整機構のコイルに供給する駆動電流を切り替えて、前記ポリゴンミラーの各ミラーの回転軸方向の高さ位置を変更することにより、前記ポリゴンミラーの各ミラー面に入射する光束の高さ位置を周期的に変更し、当該光束の高さ位置を変更する周期を前記ポリゴンミラーの回転周期よりも長い周期とすることを特徴とする光走査方法。
【請求項６】
光源から出射された光束を、回転軸を中心に回転する複数のミラーにより偏向するポリゴンミラーを用いて、主走査方向の走査を繰り返す光走査方法であって、
前記ポリゴンミラーには、前記回転軸と同心の環状に配置された複数のコイルと、当該複数のコイルと回転軸方向に対向配置されたマグネットと、を備えて、前記コイルと前記マグネット間の磁力によって前記ポリゴンミラーの各ミラーを回転軸方向に昇降させる調整機構が取り付けられ、
前記調整機構のコイルに供給する駆動電流を切り替えて、前記ポリゴンミラーの各ミラーの回転軸方向の高さ位置を変更することにより、前記ポリゴンミラーの各ミラー面に入射する光束の高さ位置を非周期的に変更することを特徴とする光走査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び光走査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、一般的に、原画像データに基づいて変調されたレーザー光をポリゴンミラーにより偏向し、回転する感光体上を主走査方向に繰り返し走査することにより、１ページの画像の潜像を形成している。潜像が形成された感光体上にトナー等の色材を供給して現像された画像を、中間転写ベルト等の像担持体を介して用紙上に転写することにより、用紙上に画像を形成することができる。
【０００３】
ポリゴンミラーは回転軸を中心に回転する複数のミラーを備え、各ミラー面上で光源から出射された光束を反射することにより、主走査方向に光束を偏向している。ミラー面に凹凸があると光束の主走査方向の走査位置がずれ、このずれがポリゴンミラーの１回転ごとに繰り返し生じて、濃度ムラとして観察されてしまうことがある。
【０００４】
このようなミラー特性によって生じる濃度ムラを減らすため、ポリゴンミラーの回転軸方向の高さ位置を、各ミラー面の凹凸が少なく、走査位置のずれが最も少ない高さ位置に調整する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−３１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の調整方法によっても濃度ムラを減らすことはできるが、すべてのミラー面が平滑であることはほとんどなく、高さ位置の調整だけで走査位置のずれを完全になくすことは難しい。いずれかのミラー面において走査位置のずれが生じると、ポリゴンミラーの回転周期と同じ周期の濃度ムラが少なからず生じてしまう。
【０００７】
本発明の課題は、ポリゴンミラーに起因する濃度ムラを効果的に減らすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、
光源から出射された光束を、回転軸を中心に回転する複数のミラーにより偏向して、主走査方向の光走査を繰り返すポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーの各ミラー面に入射する光束の高さ位置を変更する位置調整部と、
前記位置調整部により前記光束の高さ位置を周期的に変更させて、当該光束の高さ位置を変更する周期を前記ポリゴンミラーの回転周期よりも長い周期とする制御部と、
を備え、
前記ポリゴンミラーには、前記回転軸と同心の環状に配置された複数のコイルと、当該複数のコイルと回転軸方向に対向配置されたマグネットと、を備えて、前記コイルと前記マグネット間の磁力によって前記ポリゴンミラーの各ミラーを回転軸方向に昇降させる調整機構が取り付けられ、
前記位置調整部は、前記調整機構のコイルに供給する駆動電流を切り替えて、前記ポリゴンミラーの各ミラーの回転軸方向の高さ位置を変更することにより、各ミラー面に入射する光束の高さ位置を変更することを特徴とする光走査装置が提供される。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、
前記制御部は、前記位置調整部により周期的に変更させる前記光束の高さ位置に、ホワイトノイズ成分を付加することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置が提供される。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、
光源から出射された光束を、回転軸を中心に回転する複数のミラーにより偏向して、主走査方向の光走査を繰り返すポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーの各ミラー面に入射する光束の高さ位置を変更する位置調整部と、
前記位置調整部により前記光束の高さ位置を非周期的に変更させる制御部と、
を備え、
前記ポリゴンミラーには、前記回転軸と同心の環状に配置された複数のコイルと、当該複数のコイルと回転軸方向に対向配置されたマグネットと、を備えて、前記コイルと前記マグネット間の磁力によって前記ポリゴンミラーの各ミラーを回転軸方向に昇降させる調整機構が取り付けられ、
前記位置調整部は、前記調整機構のコイルに供給する駆動電流を切り替えて、前記ポリゴンミラーの各ミラーの回転軸方向の高さ位置を変更することにより、各ミラー面に入射する光束の高さ位置を変更することを特徴とする光走査装置が提供される。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、
前記ポリゴンミラーは、アキシャルタイプ又はラジアルタイプであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置が提供される。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、
光源から出射された光束を、回転軸を中心に回転する複数のミラーにより偏向するポリゴンミラーを用いて、主走査方向の光走査を繰り返す光走査方法であって、
前記ポリゴンミラーには、前記回転軸と同心の環状に配置された複数のコイルと、当該複数のコイルと回転軸方向に対向配置されたマグネットと、を備えて、前記コイルと前記マグネット間の磁力によって前記ポリゴンミラーの各ミラーを回転軸方向に昇降させる調整機構が取り付けられ、
前記調整機構のコイルに供給する駆動電流を切り替えて、前記ポリゴンミラーの各ミラーの回転軸方向の高さ位置を変更することにより、前記ポリゴンミラーの各ミラー面に入射する光束の高さ位置を周期的に変更し、当該光束の高さ位置を変更する周期を前記ポリゴンミラーの回転周期よりも長い周期とすることを特徴とする光走査方法が提供される。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、
光源から出射された光束を、回転軸を中心に回転する複数のミラーにより偏向するポリゴンミラーを用いて、主走査方向の走査を繰り返す光走査方法であって、
前記ポリゴンミラーには、前記回転軸と同心の環状に配置された複数のコイルと、当該複数のコイルと回転軸方向に対向配置されたマグネットと、を備えて、前記コイルと前記マグネット間の磁力によって前記ポリゴンミラーの各ミラーを回転軸方向に昇降させる調整機構が取り付けられ、
前記調整機構のコイルに供給する駆動電流を切り替えて、前記ポリゴンミラーの各ミラーの回転軸方向の高さ位置を変更することにより、前記ポリゴンミラーの各ミラー面に入射する光束の高さ位置を非周期的に変更することを特徴とする光走査方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ポリゴンミラーに起因する濃度ムラを効果的に減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態の画像形成装置の概要を示す正面図である。
【図２】図１の光走査装置の概要を示す斜視図である。
【図３Ａ】アキシャルタイプのポリゴンミラーの上面図である。
【図３Ｂ】図３Ａ中のＺ１−Ｚ１線における端面図である。
【図４Ａ】ラジアルタイプのポリゴンミラーの上面図である。
【図４Ｂ】図４Ａ中のＺ２−Ｚ２線における端面図である。
【図５】光走査装置の制御系の構成を機能ごとに示すブロック図である。
【図６】ミラー面の厚さ方向の位置によって異なる主走査方向の走査位置を示す図である。
【図７】ミラー面に光束が入射する高さ位置を周期的に変更する場合の変更パターンを示す図である。
【図８】ホワイトノイズ成分を付加した場合の変更パターンを示すグラフである。
【図９】ミラー面に光束が入射する高さ位置を非周期的に変更する場合の変更パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の光走査装置及び光走査方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態の光走査装置が用いられた画像形成装置１の概要を示している。
画像形成装置１は、図１に示すように画像形成部２を備え、原画像データに基づいて、画像形成部２により用紙上に画像を形成する。
また、画像形成装置１は、原稿面を読み取って原画像データを生成する画像読取部３、外部からの画像形成の指示に応じて原画像データを生成する画像生成部４、生成された原画像データに画像処理を施す画像処理部５、ユーザーインターフェイスとしての操作部６及び表示部７等を備えている。
【００１９】
画像形成部２は、画像処理部５により画像処理された原画像データに基づいて、複数の色からなる画像を用紙上に形成する。
画像形成部２は、図１に示すように、４つの書込みユニット２１、中間転写ベルト２２、２次転写ローラー２３、定着装置２４、給紙トレイ２５及び反転経路２６を備えている。
各書込みユニット２１は、中間転写ベルト２２のベルト面に沿って直列（タンデム）に配置されている。中間転写ベルト２２は、複数のローラーにより巻き回されて回転する像担持体である。複数のローラーのなかには、１次転写ローラー２ｆ及び２次転写ローラー２３が含まれる。２次転写ローラー２３及び定着装置２４は、給紙トレイ２５から搬送される用紙の搬送経路上に配置されている。
【００２０】
４つの書込みユニット２１は、それぞれＣ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色の画像を形成する。各書込みユニット２１の構成は同じであり、図１に示すように、光走査装置２ａ、感光体２ｂ、現像部２ｃ、帯電部２ｄ、クリーニング部２ｅ及び１次転写ローラー２ｆを備えている。
画像形成時、各書込みユニット２１において、帯電部２ｄにより感光体２ｂに電圧を印加して帯電させた後、光走査装置２ａにより原画像データに基づいて発光させた光束で感光体２ｂ上を走査して静電潜像を形成する。現像部２ｃによりトナー等の色材を供給して、感光体２ｂ上の静電潜像を現像すると、感光体２ｂ上に画像が形成される。
【００２１】
各書込みユニット２１の感光体２ｂ上に各色の画像を形成すると、それぞれの１次転写ローラー２ｆにより、中間転写ベルト２２上に順次重ねて転写（１次転写）し、複数の色からなる画像を形成する。１次転写後、各書込みユニット２１において、クリーニング部２ｅにより感光体２ｂ上に残留する色材を除去する。
次に、給紙トレイ２５により用紙を給紙し、２次転写ローラー２３によって中間転写ベルト２２上の画像を用紙上に転写する。転写後の用紙を定着装置２４により加熱及び加圧して、画像を用紙に定着させる。
１枚の用紙の両面に画像を形成する場合は、反転経路２６に用紙を搬送して用紙面を反転させた後、再度２次転写ローラー２３へ用紙を搬送する。
【００２２】
画像生成部４は、画像形成の指示内容がページ記述言語（ＰＤＬ；Page Description Language）で記述されたデータを、ネットワーク上のユーザー端末、サーバー等の外部装置から受信し、当該データのラスタライズ処理を実施することによって、ビットマップ形式の原画像データをＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの色ごとに生成する。
【００２３】
画像処理部５は、画像読取部３により生成されたＲ、Ｇ及びＢの各色の原画像データを色変換し、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の原画像データを出力する。
また、画像処理部５は、色変換後の原画像データ又は画像生成部４により生成された原画像データに階調補正処理、中間調処理等の画像処理を施す。階調補正処理は、原画像データの各画素の階調値を、用紙上に形成された画像の濃度が目標の濃度と一致するように補正された階調値に変換する処理である。中間調処理は、例えば誤差拡散処理、組織的ディザ法を用いたスクリーン処理等である。
【００２４】
図２は、光走査装置２ａの概略構成を示している。
図２に示すように、光走査装置２ａには、光源Ａ１とポリゴンミラーＡ４が配置されている。光源Ａ１は、レーザー発光して光束を出射する。ポリゴンミラーＡ４は、回転軸の周辺に複数のミラーを備えて、回転軸を中心に回転する各ミラー面上で光源Ａ１から出射された光束を反射することにより、感光体２ｂ上を主走査方向ｘに走査するように光束を偏向する。図２においては、６面のミラーが正六角形の辺を形成するように配置されたポリゴンミラーＡ４の例を示しているが、ミラーの面数は６面に限定されない。
【００２５】
光源Ａ１とポリゴンミラーＡ４の間には、レーザー光を平行光に変換するコリメーターレンズＡ２と、平行光を主走査方向ｘと感光体２ｂ上で直交する副走査方向ｙに収束して、ポリゴンミラーＡ４のミラー面上に結像するシリンドリカルレンズＡ３が配置されている。
ポリゴンミラーＡ４と感光体２ｂの間には、レンズ群Ａ５が配置されている。レンズ群Ａ５は、ポリゴンミラーＡ４により偏向された光束が感光体２ｂ上を等速走査するように、光束を収差補正するｆθレンズ、副走査方向ｙにパワー（屈折力）を有し、光束を感光体２ｂ上で結像するシリンドリカルレンズ等からなる。
また、主走査方向ｘの始端付近には、画像領域よりも始端側を走査する光束を検出するセンサーＡ７と、センサーＡ７に光束を導くミラーＡ６が配置されている。
【００２６】
ポリゴンミラーＡ４の回転により、光源Ａ１からの光束を反射して偏向するミラーが切り替わると、光束の走査位置が始端に戻るので、感光体２ｂを回転させて走査位置を副走査方向ｙにずらすことにより、感光体２ｂ上に各走査線の静電潜像を形成することができる。
【００２７】
上記ポリゴンミラーＡ４としては、アキシャルタイプ及びラジアルタイプがあるが、いずれのタイプも用いることができる。
図３Ａは、アキシャルタイプのポリゴンミラーＡ４の構成を示す上面図であり、図３Ｂは、図３Ａに示すＺ１−Ｚ１線における端面図である。
アキシャルタイプのポリゴンミラーＡ４では、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、回転軸Ａ４１がローターＡ４２の中央に設けられたエアーベアリングＡ４２１によって回転自在に支持され、ローターＡ４２上にはミラー部Ａ４３が設けられている。ミラー部Ａ４３は、断面形状が正六角形の柱体であり、側面に６面のミラーＡ４３１が配置されている。回転軸Ａ４１のハウジングＡ４７上には基板Ａ４５が設けられ、基板Ａ４５上には複数のコイルＡ４６が回転軸Ａ４１と同心の環状に配置されている。一方、ローターＡ４２の下面には、空隙を介して複数のコイルＡ４６とアキシャル方向（回転軸方向）において対向するように、環形状のマグネットＡ４４が回転軸Ａ４１と同心となるように配置されている。
【００２８】
図４Ａは、ラジアルタイプのポリゴンミラーＡ４の構成を示す上面図であり、図４Ｂは、図４Ａに示すＺ２−Ｚ２線における端面図である。
ラジアルタイプは、アキシャルタイプと回転駆動力を生じさせるコイルＡ４６とマグネットＡ４４の配置位置が異なるのみで基本的な構成は同じあるので、図４Ａ及び図４Ｂにおいて、図３Ａ及び図３Ｂに示したアキシャルタイプと同じ構成部分については、同じ符号を付している。
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ラジアルタイプでは、凹カップ状に形成されたローターＡ４２の内側にマグネットＡ４４が固着され、複数のコイルＡ４６はマグネットＡ４４とラジアル方向において対向するように配置されている。
【００２９】
アキシャルタイプ及びラジアルタイプのいずれにおいても、コイルＡ４６に駆動電流を供給することにより発生した磁界とマグネットＡ４４の磁界の作用によって、回転軸Ａ４１を中心としてミラー部Ａ４３を回転駆動することができる。
【００３０】
また、図３Ｂ及び４Ｂに示すように、アキシャルタイプ及びラジアルタイプのいずれにおいても、ミラー部Ａ４３の回転軸方向の高さ位置の調整機構Ｂが設けられている。この調整機構Ｂは、ミラー部Ａ４３の上部において回転軸Ａ４１に固定された基板Ｂ１と、当該基板Ｂ１上に回転軸Ａ４１と同心の環状に配置された複数のコイルＢ２と、各コイルＢ２と回転軸方向に対向するようにミラー部Ａ４３上に設けられた環形状のマグネットＢ３と、を備えて構成することができる。
調整機構Ｂの各コイルＢ２に供給する駆動電流を切り替えることにより、各コイルＢ２とマグネットＢ３間に反発又は吸引する磁力を生じさせ、ミラー部Ａ４３を回転軸方向に昇降させることができる。
【００３１】
図５は、光走査装置２ａの制御系を機能ごとに示すブロック図である。
図５に示すように、光走査装置２ａは、制御部１１、記憶部１２、位置調整部１３、光源Ａ１の駆動部１４、ポリゴンミラーＡ４の駆動部１５及び感光体２ｂの駆動部１６を備えている。
【００３２】
制御部１１は、光源Ａ１の発光駆動、ポリゴンミラーＡ４及び感光体２ｂの回転駆動を制御して、各走査線の主走査方向の走査開始位置及び副走査方向の走査開始位置を同期させる。
例えば、制御部１１は、センサーＡ７から出力された各走査線の始端直前の光束の検出信号を、各走査線の主走査方向の走査開始タイミングを示す水平同期信号として駆動部１４に出力し、光源Ａ１の発光駆動を制御する。
また、制御部１１は、駆動部１５及び１６に回転駆動用のクロック信号を出力して、ポリゴンミラーＡ４及び感光体２ｂの回転速度を制御する。
【００３３】
また、制御部１１は、濃度ムラを効果的に減らすため、位置調整部１３により各ミラー面に入射する光束の高さ位置を周期的に変更させ、当該高さ位置を変更する周期を、ポリゴンミラーＡ４の回転周期よりも長い周期に決定する。
【００３４】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成することができ、上述した制御を、記憶部１２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって実現することができる。
記憶部１２は、制御部１１により実行されるプログラム等を記憶している。例えば、記憶部１２は、光束の高さ位置の変更パターン等を記憶している。
【００３５】
位置調整部１３は、制御部１１により決定された周期で、ポリゴンミラーＡ４の各ミラー面に光束が入射する高さ位置を変更する。位置調整部１３は、ポリゴンミラーＡ４に取り付けられた調整機構Ｂの各コイルＢ２に供給する駆動電流量を切り替えることにより、高さ位置を調整することができる。
【００３６】
光源Ａ１の駆動部１４は、制御部１１から出力されるクロック信号に同期して、画像処理部５から出力された原画像データをパルス幅変調し、駆動信号を生成する。駆動部１４は、生成した駆動信号を光源Ａ１に出力することにより、光源Ａ１をパルス駆動して光束を出射させる。
【００３７】
ポリゴンミラーＡ４の駆動部１５は、制御部１１から出力されたポリゴンミラーＡ４の回転駆動用のクロック信号に基づいて、ポリゴンミラーＡ４のコイルＡ４６に印加する駆動電圧を制御することにより、ポリゴンミラーＡ４を所定の回転速度で回転駆動する。
同様にして、感光体２ｂの駆動部１６は、制御部１１から出力された感光体２ｂの回転駆動用のクロック信号に基づいて、感光体２ｂを所定の回転速度で回転駆動する。
【００３８】
上述したポリゴンミラーＡ４において、ミラー面に凹凸があると光束の偏向角度が変動するため、光束の主走査方向の走査位置がばらついてしまう。
図６は、ミラー面上のある地点における厚さ方向の位置を０．０ｍｍとして、厚さ方向の位置を−１．０〜１．０ｍｍの範囲内で０．２ｍｍ単位で異ならせたときの光束の主走査方向の走査位置の検出結果を示している。光束の走査位置は、主走査方向に設けた５つの基準位置Ｘ０〜Ｘ４に配置されたセンサーにより、検出した。
図６に示すように、光束が入射するミラー面の厚さ方向の位置によって、光束の主走査方向の走査位置の基準位置からのずれ方が異なることが分かる。
【００３９】
ミラー面に入射する光束の回転軸方向における高さ位置が固定されている場合、同じミラーにより偏向された光束の走査線には常に同じずれが生じるため、各ミラーに特有の走査位置のずれがポリゴンミラーＡ４の回転周期と同じ周期で繰り返し生じ、濃度ムラとして観察されやすくなる。
光走査装置２ａでは、このような濃度ムラを減らすため、位置調整部１３によりポリゴンミラーＡ４の各ミラー面に入射する光束の高さ位置を周期的に変更し、制御部１１によりポリゴンミラーＡ４の回転周期よりも長い周期となるように、高さ位置を変更する周期を決定する。
【００４０】
図７は、光束の高さ位置を周期的に変更する場合の変更パターンの一例を示している。
図７に示す変更パターンは、ポリゴンミラーＡ４の回転周期の２４周期を１周期として、−１．０〜１．０ｍｍの範囲内で、高さ位置を連続的に昇降させるパターンである。
具体的には、入射光の高さ位置を、ポリゴンミラーＡ４が１〜６回転する間に０．０ｍｍから１．０ｍｍまで連続的に上昇させ、７〜１２回転する間に１．０ｍｍから０．０ｍｍまで連続的に下降させる。さらに、入射光の高さ位置を、ポリゴンミラーＡ４が１３〜１８回転する間に０．０ｍｍから−１．０ｍｍまで連続的に下降させ、１９〜２４回転する間に−１．０ｍｍから０．０ｍｍまで連続的に上昇させる。
【００４１】
制御部１１は、このような高さ位置の変更パターンに基づいて、光束を偏向するミラーＡ４３１の番号とポリゴンミラーＡ４の回転数に応じた高さ位置を決定する。変更パターンは、記憶部１２に記憶されたものを読み出して用いることができる。
位置調整部１３は、制御部１１により決定された高さ位置と現在の高さ位置の差に応じて、調整機構ＢのコイルＢ２に供給する駆動電流を切り替える。これにより、ポリゴンミラーＡ４の各ミラーＡ４３１の回転軸方向における高さ位置が変更され、ミラー面に入射する光束の高さ位置が、制御部１１により決定された高さ位置に変更される。
【００４２】
このように、各ミラー面に光束が入射する高さ位置を固定せず、常に変動させることによって、走査位置のずれのパターンを増やすことができ、同じパターンのずれの繰り返しによる濃度ムラを減らすことができる。高さ位置の変更が周期的な変更である以上、同じミラーＡ４３１の同じ高さ位置に光束が入射して同じずれのパターンも周期的に生じる。しかしながら、変更周期をポリゴンミラーＡ４の回転周期より長い周期とすることにより、同じパターンのずれが生じる周期も長い周期とすることができ、長周期であればあるほど、濃度ムラが減少する。
ミラー面を完全に平滑化することは難しく、特性に起因する走査位置のずれは少なからず生じるが、ずれが生じても上述の光束の高さ位置の変更制御を行うことにより、濃度ムラを効果的に減らすことができる。
【００４３】
各ミラーＡ４３１に特有の走査位置のずれの繰り返しをさらに減らすため、制御部１１は、位置調整部１３により周期的に変更させる高さ位置に、ホワイトノイズ成分を付加することもできる。ホワイトノイズとは、全周波数帯域において同程度の強度を示すノイズをいう。
【００４４】
具体的には、制御部１１が、周期的な変更パターンから取得した、ミラーの番号及び回転数に対応する高さ位置に、ホワイトノイズのパターンから取得した高さ位置を加算して、得られた高さ位置を光束が入射する高さ位置として決定する。ホワイトノイズのパターンは、記憶部１２に記憶されたものを読み出して用いればよい。
位置調整部１３が、制御部１１により決定された高さ位置と現在の高さ位置の差に応じて調整機構ＢのコイルＢ２に供給する駆動電流を切り替えて、ポリゴンミラーＡ４の各ミラーＡ４３１の回転軸方向における高さ位置を調整する。
【００４５】
図８は、ホワイトノイズを付加した場合の光束の高さ位置の変更パターンの例を示している。
図８に示す変更パターンでは、図７に示す変更パターンと同様に、ポリゴンミラーＡ４の回転周期の２４周期を１周期として、−１．０〜１．０ｍｍの範囲内で、高さ位置が周期的に変動しているが、ホワイトノイズ成分の付加により、高さ位置は１周期のなかでもさらに細かく変動している。
このような高さ位置の揺らぎにより、走査位置のずれのパターンがさらに増え、同じずれのパターンが生じる間隔も非周期的となるため、濃度ムラをより効果的に減らすことが可能になる。
【００４６】
以上のように、本実施の形態の光走査装置２ａは、光源Ａ１から出射された光束を、回転軸Ａ４１を中心に回転する複数のミラーＡ４３１により偏向して、主走査方向ｘの光走査を繰り返すポリゴンミラーＡ４と、ポリゴンミラーＡ４の各ミラー面に入射する光束の高さ位置を変更する位置調整部１３と、位置調整部１３により光束の高さ位置を周期的に変更させて、当該高さ位置を変更する周期をポリゴンミラーＡ４の回転周期よりも長い周期とする制御部１１と、を備える。
【００４７】
光束の高さ位置を変更することにより、走査位置のずれのパターンを増やして同じずれの繰り返しによる濃度ムラを減らすことができる。また、光束の高さ位置を変更する周期をポリゴンミラーＡ４の回転周期よりも長い周期とすることにより、同じずれのパターンが周期的に現れる間隔を濃度ムラとして観察されにくい間隔に延ばすことができる。これにより、ポリゴンミラーＡ４に起因する濃度ムラを効果的に減らすことができる。
【００４８】
〔他の実施の形態〕
濃度ムラは、光束の走査位置のずれの周期的な繰り返しによって生じることから、上記実施の形態の光走査装置２ａにおいて、各ミラー面に入射する光束の高さ位置を非周期的に変更することによっても、各ミラーＡ４３１に特有の走査位置のずれの繰り返しを減らすことができる。
【００４９】
図９は、光束の高さ位置を非周期的に変更する場合の変更パターンの一例を示している。
図９に示す変更パターンは、−１．０〜１．０ｍｍの範囲内で、ポリゴンミラーＡ４のミラーの番号及び回転数に依存しない高さ位置に変更させるパターンである。
なお、高さ位置を非周期的に変更できるのであれば、図９に示す高さ位置の変更パターンに限らない。急激な高さ位置の変動によるポリゴンミラーＡ４の動作の不安定化を避けるため、正弦波に乱数発生器からの乱数をノイズとして付加する等して、非周期的な高さ位置の変更パターンを決定することが好ましい。
【００５０】
制御部１１は、図９に示すような変更パターンに基づいて、光束を偏向するミラーの番号とポリゴンミラーＡ４の回転数に応じた高さ位置を決定し、光束の高さ位置が決定した高さ位置になるように、位置調整部１３によりポリゴンミラーＡ４の各ミラーＡ４３１の回転軸方向における高さ位置を調整させる。
光束の高さ位置を非周期的に変更することにより、各ミラーＡ４３１に特有の走査位置のずれが周期的に繰り返し発生することを防ぐことができ、ずれの繰り返しによる濃度ムラの発生を防止することができる。
【００５１】
以上のように、他の実施の形態の光走査装置２ａは、光源Ａ１から出射された光束を、回転軸Ａ４１を中心に回転する複数のミラーＡ４３１により偏向して、主走査方向ｘの光走査を繰り返すポリゴンミラーＡ４と、ポリゴンミラーＡ４の各ミラー面に入射する光束の高さ位置を変更する位置調整部１３と、位置調整部１３により光束の高さ位置を非周期的に変更させる制御部１１と、を備える。
【００５２】
これにより、ポリゴンミラーＡ４の各ミラーＡ４３１に特有の走査位置のずれが周期的に繰り返し発生することを防いで、ずれの繰り返しによる濃度ムラの発生を防止することができる。
【００５３】
上述した実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
上記実施の形態では、コイルとマグネットの磁力を利用した上記調整機構Ｂを用いたが、この調整機構Ｂを用いずに高さ位置を変更することもできる。例えば、位置調整部１３としてポリゴンミラーＡ１の下に昇降機を設置し、この昇降機によってポリゴンミラーＡ４を回転軸方向に昇降させることにより、ポリゴンミラーＡ４の各ミラー面に入射する光束の高さ位置を変更することとしてもよい。
【００５４】
また、ポリゴンミラーＡ４のミラー面に入射する光束の高さ位置を変更できるのであれば、ポリゴンミラーＡ４ではなく、光源Ａ１をポリゴンミラーＡ４の回転軸方向に昇降して光源Ａ１の高さ位置を調整してもよい。
【００５５】
また、プログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、プログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
【符号の説明】
【００５６】
１    画像形成装置
２    画像形成部
２ａ    光走査装置
Ａ１    光源
Ａ４    ポリゴンミラー
Ｂ    調整機構
１１    制御部
１３    位置調整部
２ｂ    感光体
５    画像処理部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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