(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを発生する光ビーム発生手段と、
前記光ビームを入射させ偏向ミラーにより前記光ビームを偏向・出射させる光ビーム偏向手段と、
前記光ビーム偏向手段により偏向された光ビームが往復走査しながら特定の光走査範囲で光ビームをＯＮ／ＯＦＦするよう前記光ビーム発生手段を制御する光ビームＯＮ／ＯＦＦ制御手段と、を備えた光走査装置において、
光ビーム走査全領域の中心部から離れた端部側任意の位置に基準点を設け、前記往復走査で前記光ビームが前記基準点を通過する時間または時間間隔を測定する光ビーム走査時間測定手段を有し、
前記光ビームＯＮ／ＯＦＦ制御手段は、前記光ビーム走査時間測定手段によって測定された値に応じて光ビームのＯＮ／ＯＦＦ動作タイミングを制御するとともに、前記ＯＮ／ＯＦＦ動作タイミングの制御によって生じる各画素間の濃度ムラを低減するよう、前記光ビームのＯＮ／ＯＦＦのＯＮ時間およびＯＮレベルの少なくとも一方を調整することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、
光ビーム走査全領域の中心部から離れた端部側任意の位置に基準点を設け、往路方向走査での前記基準点を光ビームが通過した時点から往路方向終端部で光ビームが折り返し、さらに復路方向走査で前記基準点を光ビームが通過するまでの時間Ｔａを測定する光ビーム走査時間測定手段を有し、
測定された前記光ビーム走査時間Ｔａに応じて、前記端部側任意の基準点から前記光ビームを任意時間内にＯＮ／ＯＦＦ開始を可能としたことを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項２記載の光走査装置において、
前記任意時間内のＯＮ／ＯＦＦの繰り返しを任意の時間周期で行えるようにしたことを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の光走査装置において、
前記光ビームＯＮ／ＯＦＦ制御手段は、前記光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングを、前記端部側任意の基準点からの経過時間を調整して、任意に決定することができることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の光走査装置において、
前記任意時間内のＯＮ／ＯＦＦを周期的に繰り返しする際、その光ビームのＯＮ／ＯＦＦ動作タイミングは、前記特定の光走査範囲ＬをＮ均等分割した場合、光ビームが（Ｌ／Ｎ）距離間走査毎の通過タイミングと同一にすることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１記載の光走査装置において、
光ビーム走査全領域の中心部から離れた両端部側任意の位置に基準点１と基準点２を設け、前記往復走査において、往路方向走査での前記基準点１を光ビームが通過した時点から往路方向終端部で光ビームが折り返しさらに復路方向走査で前記基準点１を光ビームが通過するまでの時間Ｔａを測定する光ビーム走査時間測定手段を有し、測定された前記光ビーム走査時間Ｔａに応じて、前記端部側任意の基準点１から前記光ビームを任意時間内にＯＮ／ＯＦＦ可能とし、その任意時間内ＯＮ／ＯＦＦの繰り返しを周期的に行えるようにしたことを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項６記載の光走査装置において、
前記復路方向走査での前記基準点２を光ビームが通過した時点から復路方向終端部で光ビームが折り返しさらに往路方向走査で前記基準点２を光ビームが通過するまでの時間Ｔｄを測定する光ビーム走査時間測定手段を有し、測定された前記光ビーム走査時間Ｔｄに応じて、前記端部側任意の基準点２から前記光ビームを任意時間内にＯＮ／ＯＦＦ可能とし、その任意時間内のＯＮ／ＯＦＦの繰り返しを周期的に行えるようにしたことを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項６または７記載の光走査装置において、
前記光ビームＯＮ／ＯＦＦ制御手段は、前記光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングを、前記端部側任意の基準点１からの経過時間を調整して、任意に決定することができ、かつ、前記端部側任意の基準点２からの経過時間を調整して、任意に決定することができることを可能としたことを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の光走査装置において、
前記任意時間内のＯＮ／ＯＦＦを周期的に繰り返しする際、その光ビームのＯＮ／ＯＦＦ動作タイミングは、前記特定の光走査範囲ＬをＮ均等分割した場合、光ビームが（Ｌ／Ｎ）距離間走査毎の通過タイミングと同一にすることを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
光走査装置により光ビームを走査して像担持体上に潜像を形成し、該像担持体上の潜像を現像して可視像化し、画像形成を行う画像形成装置において、
前記光走査装置として、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザープリンター、デジタル複写機、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置や、バーコードリーダー、ディスプレー等の光学機器に用いられる光走査装置に係り、特に、マイクロミラーをトーションバー軸の周りに揺動させ、ミラーに反射した光ビームを走査する偏向ミラーを用いた光偏向器を有し、前記偏向ミラーの振幅検知に特徴を有する光走査装置と、その光走査装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光走査装置においては、光ビームを走査する光偏向器としてポリゴンミラーが多く用いられている。ポリゴンミラーは高速に回転して光ビームを走査するが、ポリゴンミラーを用いた画像形成では、より高い解像度の画像及び高速の画像形成を達成するには、ポリゴンミラーをさらに高速に回転させる必要がある。しかし、ポリゴンミラーの高速回転を達成するには、軸受けの耐久性を向上し、発熱、騒音の対策を行う必要があるという課題を解決しなければ成らない、したがって、ミラーが形成された回転体を使用した高速走査には限界がある。
【０００３】
一方、近年光ビームを走査する光走査装置は、シリコンマイクロマシニング技術を利用した微小ミラーを揺動させる構成の物が提案されている。この様なマイクロミラーディバイスはその駆動方式から大別して、電磁駆動方式、静電駆動方式が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開２００２−７８３６８号公報）では磁界発生手段を用いた方法が提案されている。特許文献２（特開平８−２１１３２０号公報）では静電誘導発生手段を用いた方法が提案されている。
前記の従来の提案ではマイクロミラー可動部の駆動方式として、磁界発生手段を用いた駆動方式あるいは静電誘導発生手段を用いた駆動方式では駆動電圧を正弦波交流信号として定常的に印加して駆動する方式となっている。
また、静電誘導発生手段を用いた代表的な例としては、特許文献３（特許第３０１１１４４号公報）に開示された静電引力によってミラーを揺動させる光走査装置を示すことができる。
【０００５】
ここで、従来の揺動型ミラーの構成、動作について、図１４を参照して説明する。
図１４は揺動型ミラーの平面図及び断面図を示している。図１４において、支持基板１０１に設けられた凹部にミラー１０２が配置され、前記ミラー１０２は一体的に設けられたトーションバー１０３を介して前記支持基板１０１に支持されている。前記ミラー１０２はトーションバー１０３の捩じり作用により、その両側がミラーの平面に対して垂直方向に揺動可能となっている。トーションバー１０３は導電性部材で構成され、その両端は前記支持基板１０１に設けられたパッド１０４に電気接続されている。さらに、前記支持基板１０１の凹部の両側には絶縁体１０６を介して固定電極１０７が支持されている。この固定電極１０７は、前記ミラー１０２の両側部に設けたミラー電極との位置関係を、固定電極が前記ミラー電極部の初期位置よりも揺動方向に沿って高い位置に配置する構成であり、ミラー電極部の初期位置においてミラー電極部と固定電極部とは高低差を持って配置した構成になっている。
【０００６】
この揺動型ミラーを用いた光走査装置は、固定電極１０７のパッド１０８とトーションバー１０３が接続されたパッド１０４との間に高電圧を印加し、固定電極１０７とミラー１０２との間に静電力を発生させ、その静電引力によってミラー１０２の一方の側面を固定電極１０７側に吸引し、この吸引動作によってトーションバー１０３を捩じり変形させながらミラー１０２をミラーの平面に対して垂直方向に揺動させる。この揺動動作の直後に固定電極１０７への電圧印加を解除すると、トーションバー１０３の捩じり復元力によってミラーは逆方向に揺動される。この電圧印加と停止を繰り返すことにより、ミラー１０２を揺動させることができ、図示していない光源からの光をミラー１０２で反射させることで、光を偏向、走査することが可能となる。
【０００７】
ところで、静電駆動方式には現在２つの方式が用いられている。一つは駆動電極が平行平板電極構成であり、他は櫛歯型電極構成とした方式である。櫛歯型電極方式は、一般的に変動量、駆動力とも、平行平板電極方式より大きく優れていると言われている。櫛歯型電極を用いた方式は、例えば特許文献４（特許第３００６１７８号公報）、特許文献５（特開平５−２２４７５１号公報）、特許文献６（特開２００３−２４１１２０号公報）等である。
【０００８】
さて、光ビームを走査する光偏向器を用いて光走査し、画像形成する場合、走査速度の変動、一般的には、任意の距離間を走査する走査時間の変動（ジター）を０．０２％以下にする必要がある。前記マイクロミラーは使用環境の変動により揺動振幅が変動することが知られている。前記マイクロミラー揺動振幅の変動は、光ビーム走査のジターの変動として生じ、画質を低下する要因になっている。この問題を解決するために多く提案がなされている。その代表的な方式としては、前記ジターを計測し、ジターの変動量から、マイクロミラー揺動振幅の変動を推定し、その変動分を補正するよう、マイクロミラーの印加エネルギーを調整していた。
【０００９】
特許文献７（特開２００５−２０８４６０号公報）においては、偏向ミラーの共振周波数の変動による画質悪化の対策として、偏向ミラーの駆動周波数、あるいは揺動振幅を調整する方法を用いて対応していた。すなわち偏向ミラーを直接制御して画質維持をしている。
また、特許文献８（特許第３５８４５９５号公報）、特許文献９（特許第３５４３４７３号公報）においては、偏向周波数の変化による画質悪化改善の方法として、周波数測定手段と時間調整手段を設け、光ビーム出射時間を調整することにより、実現している、即ちこの場合は、偏向ミラーの揺動周波数が変動しても、偏向ミラーの駆動手段を直接調整すること無く、画質改善の方法を提案している。
【００１０】
前記のいずれの場合も、画質悪化の原因として、偏向ミラーの揺動周波数変動について述べられているが、本発明者らが開発している偏向ミラーを用いた光走査装置の特性を評価すると、揺動周波数の変動、すなわち周波数ジターは０．００３％以下であり、それより、振幅変動が大きい結果になっている。測定値によると振幅変動に拠る光ビームのジターは０．２％のレベルであり、１２００ｄｐｉ（ドット／インチ）の画素密度で４画素分の画素ずれになる。
よって、本発明者らが開発している偏向ミラーを用いた光走査装置の画質悪化の原因は揺動変動に拠る割合が多いと判断した。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−７８３６８号公報
【特許文献２】特開平８−２１１３２０号公報
【特許文献３】特許第３０１１１４４号公報
【特許文献４】特許第３００６１７８号公報
【特許文献５】特開平５−２２４７５１号公報
【特許文献６】特開２００３−２４１１２０号公報
【特許文献７】特開２００５−２０８４６０号公報
【特許文献８】特許第３５８４５９５号公報
【特許文献９】特許第３５４３４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述のような背景技術の課題に対して、従来、前述したように、偏向ミラーの変動には直接偏向ミラーの揺動振幅を調整する手段が用いられるが、本発明者らが開発している偏向ミラーの応答特性としての時定数が大きいため、高速な偏向ミラーの調整が困難であり、揺動振幅調整に拠る画質悪化防止には限界を感じている。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、前記従来技術に対して新たな提案をするものであり、詳しくは、偏向ミラーを用いた光走査装置において、揺動変動が生じても、光ビームのＯＮ／ＯＦＦを適時調整することにより、画質悪化を生じさせない方法を提案するものである。
すなわち本発明は、偏向ミラーの揺動変動が生じても、その揺動変動に対応した、像担持体への画像形成制御を行うことにより画質悪化を軽減することができる光走査装置を提供することを目的とする。そして、本発明は、その光走査装置を備え、良好な画像形成を行うことができる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】
【００１４】
上記の目的を達成するため、本発明では以下のような手段を採っている。
本発明の第１の手段は、光ビームを発生する光ビーム発生手段と、前記光ビームを入射させ偏向ミラーにより前記光ビームを偏向・出射させる光ビーム偏向手段と、前記光ビーム偏向手段により偏向された光ビームが往復走査しながら特定の光走査範囲で光ビームをＯＮ／ＯＦＦするよう前記光ビーム発生手段を制御する光ビームＯＮ／ＯＦＦ制御手段と、を備えた光走査装置において、光ビーム走査全領域の中心部から離れた端部側任意の位置に基準点を設け、前記往復走査で前記光ビームが前記基準点を通過する時間または時間間隔を測定する光ビーム走査時間測定手段を有し、前記光ビームＯＮ／ＯＦＦ制御手段は、前記光ビーム走査時間測定手段によって測定された値に応じて光ビームのＯＮ／ＯＦＦ動作タイミングを制御するとともに、前記ＯＮ／ＯＦＦ動作タイミングの制御によって生じる各画素間の濃度ムラを低減するよう、前記光ビームのＯＮ／ＯＦＦのＯＮ時間およびＯＮレベルの少なくとも一方を調整することを特徴とする。
【００１５】
本発明の第２の手段は、第１の手段の光走査装置において、光ビーム走査全領域の中心部から離れた端部側任意の位置に基準点を設け、往路方向走査での前記基準点を光ビームが通過した時点から往路方向終端部で光ビームが折り返し、さらに復路方向走査で前記基準点を光ビームが通過するまでの時間Ｔａを測定する光ビーム走査時間測定手段を有し、
測定された前記光ビーム走査時間Ｔａに応じて、前記端部側任意の基準点から前記光ビームを任意時間内にＯＮ／ＯＦＦ開始を可能としたことを特徴とする。
また、本発明の第３の手段は、第２の手段の光走査装置において、前記任意時間内のＯＮ／ＯＦＦの繰り返しを任意の時間周期で行えるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の第４の手段は、第２または第３の手段の光走査装置において、前記光ビームＯＮ／ＯＦＦ制御手段は、前記光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングを、前記端部側任意の基準点からの経過時間を調整して、任意に決定することができることを特徴とする。
また、本発明の第５の手段は、第３または第４の手段の光走査装置において、前記任意時間内のＯＮ／ＯＦＦを周期的に繰り返しする際、その光ビームのＯＮ／ＯＦＦ動作タイミングは、前記特定の光走査範囲ＬをＮ均等分割した場合、光ビームが（Ｌ／Ｎ）距離間走査毎の通過タイミングと同一にすることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第６の手段は、第１の手段の光走査装置において、光ビーム走査全領域の中心部から離れた両端部側任意の位置に基準点１と基準点２を設け、前記往復走査において、往路方向走査での前記基準点１を光ビームが通過した時点から往路方向終端部で光ビームが折り返しさらに復路方向走査で前記基準点１を光ビームが通過するまでの時間Ｔａを測定する光ビーム走査時間測定手段を有し、測定された前記光ビーム走査時間Ｔａに応じて、前記端部側任意の基準点１から前記光ビームを任意時間内にＯＮ／ＯＦＦ可能とし、その任意時間内ＯＮ／ＯＦＦの繰り返しを周期的に行えるようにしたことを特徴とする。
また、本発明の第７の手段は、第６の手段の光走査装置において、前記復路方向走査での前記基準点２を光ビームが通過した時点から復路方向終端部で光ビームが折り返しさらに往路方向走査で前記基準点２を光ビームが通過するまでの時間Ｔｄを測定する光ビーム走査時間測定手段を有し、測定された前記光ビーム走査時間Ｔｄに応じて、前記端部側任意の基準点２から前記光ビームを任意時間内にＯＮ／ＯＦＦ可能とし、その任意時間内のＯＮ／ＯＦＦの繰り返しを周期的に行えるようにしたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の第８の手段は、第６または第７の手段の光走査装置において、前記光ビームＯＮ／ＯＦＦ制御手段は、前記光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングを、前記端部側任意の基準点１からの経過時間を調整して、任意に決定することができ、かつ、前記端部側任意の基準点２からの経過時間を調整して、任意に決定することができることを可能としたことを特徴とする。
また、本発明の第９の手段は、第６〜第８のいずれか１つの手段の光走査装置において、前記任意時間内のＯＮ／ＯＦＦを周期的に繰り返しする際、その光ビームのＯＮ／ＯＦＦ動作タイミングは、前記特定の光走査範囲ＬをＮ均等分割した場合、光ビームが（Ｌ／Ｎ）距離間走査毎の通過タイミングと同一にすることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１０の手段は、光走査装置により光ビームを走査して像担持体上に潜像を形成し、該像担持体上の潜像を現像して可視像化し、画像形成を行う画像形成装置において、前記光走査装置として、第１〜第９のいずれか１つの手段の光走査装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の手段では、光ビームを発生する光ビーム発生手段と、前記光ビームを入射させ偏向ミラーにより前記光ビームを偏向・出射させる光ビーム偏向手段と、前記光ビーム偏向手段により偏向された光ビームが往復走査しながら特定の光走査範囲で光ビームをＯＮ／ＯＦＦするよう前記光ビーム発生手段を制御する光ビームＯＮ／ＯＦＦ制御手段と、を備えた光走査装置において、光ビーム走査全領域の中心部から離れた端部側任意の位置に基準点を設け、前記往復走査で前記光ビームが前記基準点を通過する時間または時間間隔を測定する光ビーム走査時間測定手段を有し、前記光ビームＯＮ／ＯＦＦ制御手段は、前記光ビーム走査時間測定手段によって測定された値に応じて光ビームのＯＮ／ＯＦＦ動作タイミングを制御するとともに、前記ＯＮ／ＯＦＦ動作タイミングの制御によって生じる各画素間の濃度ムラを低減するよう、前記光ビームのＯＮ／ＯＦＦのＯＮ時間およびＯＮレベルの少なくとも一方を調整することにより、偏向ミラーの揺動変動が生じても、その揺動変動に対応した、像担持体への画像形成制御を行うことができ、画質悪化を軽減することができる。
そして、像担持体に画素形成時、走査時間Ｔａに応じて、像担持体に照射される画素形成の光ビーム照射エネルギーを調整して、画素濃度が均一になるようにすることができる。
【００２１】
より詳しくは、第２、第３の手段の光走査装置においては、第１の手段の構成に加え、光ビーム走査全領域の中心部から離れた端部側任意の位置に基準点を設け、往路方向走査での前記基準点を光ビームが通過した時点から往路方向終端部で光ビームが折り返しさらに復路方向走査で前記基準点を光ビームが通過するまでの時間Ｔａを測定する光ビーム走査時間測定手段を有し、測定された前記光ビーム走査時間Ｔａに応じて、前記端部側任意の基準点から前記光ビームを任意時間内にＯＮ／ＯＦＦ開始を可能とし、また、その任意時間内ＯＮ／ＯＦＦの繰り返しを任意の時間周期で行えるようにすることにより、偏向ミラーの揺動変動が生じても、その揺動変動に対応した、像担持体への画像形成制御を行うことができ、画質悪化を軽減することができる。
【００２２】
第４の手段の光走査装置においては、第２、第３の手段の構成に加えて、前記光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングを、前記端部側任意の基準点からの経過時間を調整して、任意に決定することができるようにすることにより、像担持体への画像形成において第一画素の形成位置の副走査方向の位置ずれを軽減することができ、画質悪化を防止することが可能となる。
【００２３】
第５の手段の光走査装置においては、第３または第４の手段の構成に加え、前記任意時間内ＯＮ／ＯＦＦを周期的に繰り返しする際、その光ビームのＯＮ／ＯＦＦ動作タイミングは、前記特定の光走査範囲ＬをＮ均等分割した場合、光ビームが（Ｌ／Ｎ）距離間走査毎の通過タイミングと同一にすることより、像担持体への画像形成において、偏向ミラーの揺動変動に係わらず、主走査方向に一定の間隔で画素を形成することができ、主走査方向での画質悪化を軽減することができる。
【００２５】
第６、第７の手段の光走査装置においては、第１の手段の構成に加え、光ビーム走査全領域の中心部から離れた両端部側任意の位置に基準点１、基準点２を設け、往復走査において、往路方向走査での前記基準点１を光ビームが通過した時点から往路方向終端部で光ビームが折り返しさらに復路方向走査で前記基準点１を光ビームが通過するまでの時間Ｔａを測定する光ビーム走査時間測定手段を有し、測定された前記光ビーム走査時間Ｔａに応じて、前記端部側任意の基準点１から前記光ビームを任意時間内にＯＮ／ＯＦＦ可能とし、その任意時間内ＯＮ／ＯＦＦの繰り返しを周期的に行える様にしたことと、復路方向走査での前記基準点２を光ビームが通過した時点から復路方向終端部で光ビームが折り返しさらに往路方向走査で前記基準点２を光ビームが通過するまでの時間Ｔｄを測定する光ビーム走査時間測定手段を有し、測定された前記光ビーム走査時間Ｔｄに応じて、前記端部側任意の基準点２から前記光ビームを任意時間内にＯＮ／ＯＦＦ可能とし、その任意時間内ＯＮ／ＯＦＦの繰り返しを周期的に行えるようにしたことにより、両方向画像形成時において、偏向ミラーの揺動変動が生じても、その揺動変動に対応した、像担持体への画像形成制御を行うことができ、画質悪化を軽減することができる。
【００２６】
第８の手段の光走査装置においては、第６または第７の手段の構成に加え、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングを、前記端部側任意の基準点１からの経過時間を調整して、任意に決定することができ、かつ、前記端部側任意の基準点２からの経過時間を調整して、任意に決定することができることを可能ととすることにより、像担持体への両方向、画像形成において、第一画素の形成位置の副走査方向の位置ずれ軽減により画質悪化の防止が可能となる。
【００２７】
第９の手段の光走査装置においては、第６〜第８のいずれか１つの手段の構成に加え、前記任意時間内ＯＮ／ＯＦＦを周期的に繰り返しする際、その光ビームのＯＮ／ＯＦＦ動作タイミングは、前記特定の光走査範囲ＬをＮ均等分割した場合、光ビームが（Ｌ／Ｎ）距離間走査毎の通過タイミングと同一にすることにより、像担持体への両方向画像形成において、偏向ミラーの揺動変動に係わらず、主走査方向に一定の間隔で画素を形成することができ、主走査方向での画質悪化を軽減することができる。
【００２９】
第１０の手段の画像形成装置では、第１〜第９のいずれか１つの手段の光走査装置を備えたことにより、偏向ミラーの揺動変動が生じても、その揺動変動に対応した、像担持体への画像形成制御を行うことにより画質悪化を軽減することができ、良好な画像形成を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の光走査装置を備えた画像形成装置の一例を図１５に基づいて説明する。
図１５は本発明の一実施形態における画像形成装置の概略構成図であり、タンデム方式のカラーレーザプリンタの構成例を示している。
このカラーレーザプリンタは、並置された４つの像担持体としての感光体ドラム５０４Ｙ、５０４Ｍ、５０４Ｃ、５０４Ｂｋと、中間転写ベルト５０１を有している。感光体ドラム５０４Ｙ、５０４Ｍ、５０４Ｃ、５０４Ｂｋは中間転写ベルト５０１の移動方向に沿って均等間隔で配置されている。
感光体ドラム５０４に付された符号Ｙはイエローを、Ｍはマゼンタを、Ｃはシアンを、Ｂｋはブラックをそれぞれ示している。
中間転写ベルト５０１は、３つの支持ローラ５１６、５１７、５１８間に掛け回されて支持されており、これらの支持ローラのうち１つを駆動ローラ、他の２つを従動ローラとして回転駆動される。中間転写ベルト５０１の矢印で示す移動方向に沿って均等間隔で各感光体ドラム５０４Ｙ、５０４Ｍ、５０４Ｃ、５０４Ｂｋが配置されている。
【００３１】
各感光体ドラム５０４Ｙ、５０４Ｍ、５０４Ｃ、５０４Ｂｋの周囲の構成を、イエロー画像対応の感光体ドラム５０４Ｙについて代表して説明する。感光体ドラム５０４Ｙの周囲には、その回転方向（反時計回り方向）に沿って順に、感光体ドラム５０４Ｙの表面を一様に帯電する帯電装置５０２Ｙ、帯電した感光体ドラム５０４Ｙの表面に画像情報に基づいて静電潜像を形成する光走査装置５００Ｙ、静電潜像をトナー像として可視化する現像手段としての現像装置５０３Ｙ、トナー像が転写される中間転写ベルト５０１、中間転写ベルト５０１へのトナー像の転写後感光体ドラム５０４Ｙ上に残留したトナーをブレードで掻き取って収容するクリーニング装置５０８Ｙ等が配置されている。光走査装置５００Ｙは、光ビームの射出方向が下向きとなるように配備されている。
現像装置５０３Ｙは、感光体ドラム５０４Ｙにトナーを供給する現像ローラ５０３Ｙ−１と、現像剤攪拌部材５０３Ｙ−２等を有している。
他の感光体ドラム５０４Ｍ、５０４Ｃ、５０４Ｂｋについては構成が同様であるので、色別の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
各色画像は、中間転写ベルト５０１端に形成されたレジストマークを検出するセンサ５０５の信号をトリガとして副走査方向の書出しタイミングをずらして各光走査装置５００Ｙ、５００Ｍ、５００Ｃ、５００Ｂｋによって静電潜像が形成される。各色画像は各現像装置５０３Ｙ、５０３Ｍ、５０３Ｃ、５０３Ｂｋによってトナー像として可視像化され、これらのトナー像は中間転写ベルト５０１上に順次転写されて重ねられる。
記録媒体としての用紙Ｓが給紙トレイ５０７から給紙コロ５０６により１枚ずつ分離されて給紙される。給紙された用紙Ｓは、４色目（Ｂｋ）の画像形成にタイミングを合わせてレジストローラ対５１０により送り出され、転写手段５１１により中間転写ベルト５０１から４色重ね合わせ画像を一括転写される。
トナー像を転写された用紙Ｓは、搬送ベルト５１５により定着装置５１２へ送られ、定着ローラ５１２ａと加圧ローラ５１２ｂにより挟持搬送されながら熱と圧力によりトナー像を定着され、排紙ローラ５１３で排紙トレイ５１４に排出される。
【００３３】
各光走査装置５００Ｙ、５００Ｍ、５００Ｃ、５００Ｂｋは、光ビームを発生する光ビーム発生手段としての光源３０と、光源３０から射出された光ビームを入射させ偏向ミラーにより光ビームを偏向・出射させる光ビーム偏向手段としての光偏向器２０と、光偏向器２０で偏向走査される光ビームを感光体上に結像する走査結像光学系（ｆθレンズ等の走査レンズや収差補正用レンズ等）とを備えた構成を有している。以下、本発明に係る光走査装置について説明する。
【００３４】
図１は本発明の光走査装置に用いられる光偏向器の一例を示している。
図１に示すように、この光偏向器は偏向ミラー４０を用いて構成されており、偏向ミラー４０は、シリコンからなる支持基板１と、該支持基板１に両端の中央部をそれぞれ捻り軸としての弾性支持部材２を介して揺動自在に支持された可動板７を有している。可動板７の表面は反射面（ミラー面）５と成っており、その両端部には可動電極４が設けられている。また、支持基板１の、可動電極４に対向する位置には固定電極３が設けられている。可動電極４とその可動電極４に対向する固定電極３の間には例えば５μｍのギャップが設けられていて、この電極間に電圧を印加することにより電極間に静電引力が働き、可動板７の端面が固定電極３に引き寄せられる。
【００３５】
図１に示す様に構成される偏向ミラー４０を用いた光偏向器の動作を図３を参照して説明する。
図３において、可動板７に付設された可動電極４は、シリコンからなる支持基板１に引き出された図示されないリード線とパッドを介して接地される。図３において、固定電極３と可動電極４の位置関係が同図（ａ）の状態において、固定電極３に、例えば３０Ｖの電圧を印加すると、固定電極３と可動電極４の間に働く静電力と、弾性支持部材２からなる梁の捻り剛性により、可動板７は図中時計回りに振れる。そして同図（ｂ）に示す様に、可動板７が水平位置に達した時点で固定電極３への電圧印加をＯＦＦにすると、可動板７は慣性モーメントにより時計回り方向に更に振れる。最終として、同図（ｃ）に示す様に、慣性モーメントと梁の捻り剛性とが釣り合う位置まで振れる。そして最大振れ角まで到達すると一時停止し、その後、振れてきた方向と逆向きに振れを開始する。図３では、（ｃ）の状態から反時計回りに振れ始める。反時計方向に振れ始めた後、適時固定電極３に再度電圧を印加すると、固定電極３と可動電極４の間に働く静電力と梁の捻り剛性により、可動板７は図中反時計回りに振れる。再び可動板７が水平位置に達した時点で固定電極３への電圧印加をＯＦＦにすると、可動板７は慣性モーメントにより反時計回り方向に更に振れる。最終として、図３（ａ）に示す様に、慣性モーメントと梁の捻り剛性とが釣り合う位置まで振れる。
この様な固定電極３への電圧印加周波数を可動板７の共振周波数に合わせることに拠り変位の大きい振れ角で可動板７を揺動させることができる。
【００３６】
この様な駆動手段における、電圧印加タイミングと可動板７の揺動軌跡の一例を図６に示す。図６では３つのミラー揺動波形と、駆動信号の一例を図示してあり、図６に示すように、振れ角が最大と成る時間から電圧印加タイミングの位相αとして、振れ角最大点前から振れ角０に向かい振れる方向の任意の時間ｔの間電圧を印加すると良く、電圧印加時間に応じてミラーの振幅が変動する。
【００３７】
次に図２は本発明の光走査装置に用いられる光偏向器の別の例を示しており、図２（ａ）に示すように、この光偏向器は図１と同様に偏向ミラー４０を用いて構成されているが、この偏向ミラーは、可動電極４及び固定電極３が櫛歯構造を有している。
すなわち、図２に示す構成例では、可動板７の支持基板１の梁に支持されていない端部は図２（ｂ）に示すように、櫛歯形状をなしており、当該部分に同図（ａ）に示すように、櫛歯状の可動電極４が設けられている。そして、同一部位の支持基板１の内フレームに設けられた同じく櫛歯形状の駆動用の固定電極３に微小ギャップを隔てて噛み合う形で対向している。この櫛歯形状が駆動用電極として作用する。このように電極３，４を櫛歯形状にすることにより、電極面積が大きくでき、従って駆動トルクをより大きくすることができ、可動板７の振れ角をより大きくすることができる。
このように揺動する可動板７の反射面（ミラー面）５に光ビームを照射すると、可動板７の揺動により入射光を可動板７の反射面５により偏向することができる。
【００３８】
図４は、図２に示す偏向ミラー４０の一部を示している。図４において、弾性支持部材２は捩り梁構造になっている。この支持部材２に支持された可動板７は支持部材２を軸にして回転揺動を可能とする。そして可動板７の揺動周波数ｆｙは以下の式で近似される。
【００３９】
ｆｙ＝１／２π√(Ｋｙ／Ｉｙ)
ｆｙ：可動板７の共振周波数
Ｉｙ：慣性モーメント
Ｋｙ：バネ定数
バネ定数Ｋｙは、梁幅をａ，梁高さをｂ，梁長さをＬｙとすると、次式で与えられる。
Ｋｙ＝（Ｊp×Ｇ）／Ｌｙ
Ｊp＝０．１４１×ａ×ｂ^3
Ｇ＝Ｅｙ／（２（１＋ι））
Ｅｙ：ヤング率
ι：ポアソン比
慣性モーメントＩｙは、可動板７の横幅をｄ，長さをｅ，厚さをｃとすると、次式で与えられる。
Ｉｙ＝Ｍｙ×(ｅ^2＋ｃ^2)／１２
Ｍｙ＝ρ（ｄ×ｅ×ｃ）
上記の式から、共振周波数ｆｙは上記の支持部材２と可動板７の形状によって決定される。
【００４０】
次に、図５（ａ），（ｂ）は、上記の偏向ミラー４０を光偏向器として用いた光走査装置の概略構成を示す図である。
図５（ａ）に示す光走査装置は、光偏向器である偏向ミラー４０、光ビーム発生手段４４、走査結像用レンズ６３、信号検知部４５、より構成される。光ビーム発生手段４４は例えば半導体レーザ（ＬＤ）等の光源３０とその光源駆動回路（ＬＤドライバ）４３からなり、光ビーム発生手段４４の光源３０からの光ビームは、図示しないカップリング光学系（カップリングレンズ、アパーチャ、シリンドリカルレンズ等）を介して偏向ミラー４０に入射される。そして光ビーム発生手段４４よりの光ビーム６２は偏向ミラー４０により偏向走査され、走査レンズ６３等の光学系を介して被走査面である像担持体６０（図１５の感光体ドラム５０４に相当する）の面上や、信号検知部４５の面上を往復走査する。光ビームの位置検知手段である信号検知部４５は、フォトダイオードやラインセンサ等の光検知器からなり、所定の基準点に配置されて光ビームの通過を検知し、信号を出力する。そして、この信号検知部（位置検知手段）４５の出力信号から、光ビーム走査時間測定部４６により、光ビームが所定の基準点を通過する時間または時間間隔が測定され、その検知信号が、光ビーム発生手段４４を制御する光ビームＯＮ／ＯＦＦ制御手段を有する制御部４２に送られて、光ビーム発生手段４４の光源駆動回路４３の制御が行われる。また、偏向ミラー４０の遥動の制御は、制御部４２でミラー駆動回路４１を制御することにより行われる。
なお、図５（ｂ）に示す光走査装置は、同図（ａ）の構成に加えて、信号検知部４５を像担持体体６０の両側の所定の基準点（基準点１、基準点２）に配置したものである。
【００４１】
図５に示すような構成の偏向ミラー４０による光ビーム走査を行う光走査装置においては、従来の回転型ポリゴンミラーと異なり、偏向ミラー４０で往復走査を行うので、光走査方向の変換点が存在する。
光ビームが像担持体６０を走査中に所定の間隔で光ビームを点滅（ＯＮ／ＯＦＦ）することにより、像担持体６０に像を形成可能となるが、形成画像の画質を左右する要因として、前記像担持体６０に光ビームを走査させて形成される画素の位置精度が重要であることが知られている。一般的に隣合う画素の変動は１／２画素以内と言われている。
【００４２】
光偏向器として偏向ミラー４０を用いた光走査装置においては、前述の特許文献７に記載されている様に、偏向ミラーの共振周波数の変動による画質悪化の対策として、偏向ミラーの駆動周波数、あるいは揺動振幅を調整する方法を用いて、偏向ミラーを直接制御して画質維持をしている。
本発明者らが開発している光走査装置においては、像担持体６０での画素位置の変動の原因は、主に偏向ミラー４０の揺動振幅の変動であるという知見を得た。従って、偏向ミラー４０の揺動振幅の変動を少なくすることが必要である。
【００４３】
このような課題に対して、従来提案されている解決方法は、特許文献７に記載されているような、有効走査領域を走査する走査時間を計測し、計測結果から振幅を調節する方法が一般的である。
しかしながら、本発明者らの実験では、前記振幅を調整する方法を用いてもジターの改善は、ジター値として０．０４％程度であり、２画素分程の位置ずれが生じ、画質改善には至らなかった。特に、図１５に示したような画像形成装置では、各色の画像形成部での画素の位置ずれは、中間転写ベルト上に重ねられた画像の色ずれとなって現れ、画質が悪化する原因となっている。
【００４４】
そこで本発明者らは、さらに画質改善を目指して以下の提案をする。
図６は偏向ミラー４０の揺動軌跡を、横軸の時間に対して縦軸を振幅として図示したものである。図６中、揺動波形１と揺動波形２揺動波形３との様に、揺動周波数が同一で、揺動振幅が異なる場合、各々の光ビーム走査方向変更点を含む任意の点での時間を計測することにより、その変動幅を間接的に知ることができる。
【００４５】
図６において、揺動波形１は揺動振幅θＬ３とθＨ３揺動時のθＨ１を基準として、往路θＨ３復路θＨ３間の走査時間はＴａ１と計測される、揺動波形１に対して揺動増加変動θΔＨ３＿４が生じた場合、θＨ１での走査時間はＴａ２と計測される。すなわち、θＨ１を基準点としてその位置での走査時間を計測することにより揺動変動を知ることができる。このように、走査時間を計測し、それから揺動変動の値を求め、偏向ミラー４０の揺動振幅を調整する。このようにすることにより、希望する揺動振幅を一定にするように調整することができ、画質の悪化を防止できるが、本発明では、新たな画質悪化防止方法を追加するものである。以下、本発明の具体的な実施例を説明する。
【実施例】
【００４６】
［実施例１］
図７は、偏向ミラー４０を用いて、像担持体６０上を光ビームをＯＮ／ＯＦＦして走査し、像を形成する概略図と、偏向ミラーの揺動波形と、本発明に係わる諸手段等の概略を図示している。
本実施例では、光ビームを発生する光ビーム発生手段４４よりの光ビームを偏向ミラー４０に入射させ、偏向ミラー４０により前記光ビームを偏向・出射させ、光ビームを往復走査しながら特定の光走査範囲Ｌ（図では揺動波形の略直線部分（おおむね速度一定の部分）であるが、略直線部分のみに限定されるものではない）で、光ビームをＯＮ／ＯＦＦするように前記光ビーム発生手段４４を制御する光ビームＯＮ／ＯＦＦ制御手段（図５の制御部４２）を備えている。
【００４７】
また、本実施例では、光ビーム走査全領域の中心部から離れた端部側任意の位置に基準点を設け、往路方向走査での前記基準点を光ビームが通過した時点から往路方向終端部で光ビームが折り返し、さらに復路方向走査で前記基準点を光ビームが通過するまでの時間Ｔａを測定する光ビーム走査時間測定手段（図５（ａ）の検知部（位置検知手段）４５と走査時間測定部４６）を有している。
そして、測定された前記光ビーム走査時間Ｔａに応じて、前記端部側任意の基準点から前記光ビームを任意時間内にＯＮ／ＯＦＦすることを可能とし、その任意時間内のＯＮ／ＯＦＦの繰り返しを周期的に行えるようにしている。
【００４８】
偏向ミラー４０に拠る光ビームのＯＮ／ＯＦＦ制御による像担持体６０への像形成は、ＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングを基準点からの走査時間により調整する。特定光走査範囲ＬでのＯＮ／ＯＦＦの回数は、特定光走査範囲Ｌに形成する画素密度より算出される、例えば画素密度Ｍ［ｄｐｉ（ドット／インチ）］とすると全画素数はＬ×Ｍ個である。隣合う画素間距離は１／Ｍ（インチ）である。画質悪化を防止するためには、この画素間距離の変動を（１／２）画素以下に抑えなければならない。前記画間距離の変動抑制には光ビームのＯＮ／ＯＦＦタイミングの変動を少なくすることが必要である。
【００４９】
前述したように、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始位置の変動、あるいは光ビームＯＮ／ＯＦＦのタイミング変動は、偏向ミラー４０の揺動振幅変動に起因する割合が大きい。しかし、揺動振幅変動の変動値を計測管理することにより、その変動に対応して前記光ビームのＯＮ／ＯＦＦタイミングと、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングを調整可能とすることにより、画質悪化を軽減することができる。
【００５０】
［実施例２］
図８は、偏向ミラーの揺動振幅変動により、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングの変動のメカニズムを図示したものであり、以下において本発明に係る光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングの調整方法を述べる。
図８の揺動波形１について、基準点における位置検知手段４５による光ビームの往復走査の計測時間がＴａ１のとき、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始位置で光ビームＯＮ／ＯＦＦを開始するタイミングはＴｃ１である。このとき、Ｔｃ１はＴａ１から導きだされ、ｔ＝Ｔａ１にて前記Ｔｃ１は一義的に決定される。
【００５１】
次に揺動波形１の状態から揺動波形２に変化した場合について述べる。
図８の揺動波形２について、基準点における位置検知手段４５による光ビームの往復走査の計測時間がＴａ２のとき、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始位置で光ビームＯＮ／ＯＦＦを開始するタイミングはＴｃ２である。このとき、Ｔｃ２はＴａ２から導き出され、ｔ＝Ｔａ２にて前記Ｔｃ２は一義的に決定される。
なお、揺動波形１の状態から揺動波形３に変化した場合についても同様にして、Ｔｃ３が一義的に決定される。
【００５２】
このように、偏向ミラーの揺動振幅が変動したとしても、基準点における往復走査の走査時間を計測し、その走査時間から、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングを決定することにより、第１画素の位置ずれが無くなり画像品質の悪化を軽減することができる。
【００５３】
［実施例３］
ここでは、本発明に係る光ビームＯＮ／ＯＦＦタイミングの別の調整方法を述べる。
図８の揺動波形１について、基準点における位置検知手段４５による光ビームの往復走査の計測時間がＴａ１のとき、特定光走査範囲Ｌで、画素密度Ｍ（ｄｐｉ）の全画素数Ｍ×Ｌの光ビームＯＮ／ＯＦＦ周期の全体時間はＴｂ１である。この時、隣り合う画素間周期ＴＧ１は、
ＴＧ１＝Ｔｂ１／（Ｍ×Ｌ）［sec］
である。
前記周期で生成する画素に対応して光ビームをＯＮ／ＯＦＦすると、画素間距離が一定の画像が得られる。このとき、Ｔｂ１、ＴＧ１はＴａ１から導き出され、ｔ＝Ｔａ１にて前記Ｔｂ１，ＴＧ１は一義的に決定される。
【００５４】
次に揺動波形１の状態から揺動波形２に変化した場合について述べる。
図８の揺動波形２について、基準点における位置検知手段４５による光ビームの往復走査の計測時間がＴａ２のとき、特定光走査範囲Ｌで、画素密度Ｍ（ｄｐｉ）の全画素数Ｍ×Ｌの光ビームＯＮ／ＯＦＦ周期の全体時間はＴｂ２である。この時、隣り合う画素間周期ＴＧ２は、
ＴＧ２＝Ｔｂ２／（Ｍ×Ｌ）［sec］
である。
前記周期で生成する画素に対応して光ビームをＯＮ／ＯＦＦすると、画素間距離が一定の画像が得られる。このとき、Ｔｂ２、ＴＧ２はＴａ２から導き出され、ｔ＝Ｔａ２にて前記Ｔｂ２，ＴＧ２は一義的に決定される。
なお、揺動波形１の状態から揺動波形３に変化した場合についても同様にして、Ｔｂ３、ＴＧ３が一義的に決定される。
【００５５】
このように、偏向ミラーの揺動振幅が変動したとしても、走査時間を計測し、その走査時間から、光ビームＯＮ／ＯＦＦタイミングを決定することにより、隣り合う画素間位置ずれが無くなり、画像品質の悪化を軽減することができる。
【００５６】
［実施例４］
実施例３に関する記述で、偏向ミラーの揺動変動が生じても特定光走査範囲Ｌでは隣り合う画素間距離が一定になるように光ビームＯＮ／ＯＦＦ周期のタイミングを調整する方法を述べたが、さらに、画質悪化を軽減する方法を以下に述べる。
【００５７】
図１０（ａ）において、揺動波形１〜３の基準点における位置検知手段４５による光ビームの往復走査の計測時間（走査時間）Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３に対応して、光ビームＯＮ／ＯＦＦの周期ＴＧ１，ＴＧ２，ＴＧ３を調整可能としたが、その際、１周期での光ビームのＯＮ時間が一定であると、像担持体に画素形成時、光ビーム照射エネルギーが変化する。図１０（ｂ）は、走査時間により、光ビームＯＮ時間が異なることを示しているが、これは各画素間の濃度ムラが生じ画質悪化の一因になる。
【００５８】
そこで本実施例では、図９に示すように、像担持体に画素形成時、走査時間Ｔａに応じて、像担持体に照射される画素形成の光ビーム照射エネルギーを調整して、画素濃度が均一になるようにする。光ビーム照射エネルギーの調整の手段としては、図９（ｂ）の光ビームＯＮ／ＯＦＦａ〜ｃのように、光ビームＯＮ／ＯＦＦのＯＮ時間を調整する方法がある。また、光ビームＯＮ／ＯＦＦｄ〜ｆのように、光ビームＯＮ／ＯＦＦのＯＮレベルを調整する方法がある。また、この他、前記両手段を組み合わせる方法も効果的である。
【００５９】
［実施例５］
図１１及び図１３において、本実施例では、光ビーム走査全領域の中心部から離れた両端部側任意の位置に基準点１、基準点２を設け、往復走査において、往路方向走査での前記基準点１を光ビームが通過した時点から往路方向終端部で光ビームが折り返しさらに復路方向走査で前記基準点１を光ビームが通過するまでの時間Ｔａを測定する光ビーム走査時間測定手段（図５（ｂ）の一方の検知部（位置検知手段）４５と走査時間測定部４６）を有している。
そして本実施例では、測定された前記光ビーム走査時間Ｔａに応じて、前述の制御部４２により、前記端部側任意の基準点１から前記光ビームを任意時間内にＯＮ／ＯＦＦ制御可能とし、その任意時間内のＯＮ／ＯＦＦの繰り返しを周期的に行えるようにしている。
また、偏向ミラー４０に拠る光ビームのＯＮ／ＯＦＦ制御による像担持体６０への像形成時には、ＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングを基準点１からの走査時間により調整する。
【００６０】
さらに本実施例では、復路方向走査での前記基準点２を光ビームが通過した時点から復路方向終端部で光ビームが折り返しさらに往路方向走査で前記基準点２を光ビームが通過するまでの時間Ｔｄを測定する光ビーム走査時間測定手段（図５（ｂ）の他方の検知部（位置検知手段）４５と走査時間測定部４６）を有している。
そして本実施例では、測定された前記光ビーム走査時間Ｔｄに応じて、前記端部側任意の基準点２から前記光ビームを任意時間内にＯＮ／ＯＦＦ可能とし、その任意時間内のＯＮ／ＯＦＦの繰り返しを周期的に行えるようにしている。
また、偏向ミラーに拠る光ビームのＯＮ／ＯＦＦ制御による像担持体６０への像形成時には、ＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングは基準点２からの走査時間により調整する。
【００６１】
このように、光ビームの往復時に像担持体６０に画像を形成するする際、以下のように、特定光走査範囲ＬでのＯＮ／ＯＦＦの回数は、特定走査範囲Ｌに形成する画素密度より算出される。例えば画素密度Ｍ［ｄｐｉ（ドット／インチ）］とすると、全画素数はＬ×Ｍ個である。隣合う画素間距離は１／Ｍ（インチ）である。画像悪化を防止するためには、この画素間距離の変動を（１／２）画素以下に抑えなければならない。前記画間距離の変動抑制には、光ビームのＯＮ／ＯＦＦタイミングの変動を少なくすることが必要である。
【００６２】
前述したように、光ビームのＯＮ／ＯＦＦ開始位置の変動、あるいは光ビームＯＮ／ＯＦＦのタイミング変動は、偏向ミラーの揺動振幅変動に起因する割合が大きい。しかし、揺動振幅変動の変動値を計測管理することにより、その変動に対応して前記光ビームＯＮ／ＯＦＦタイミングと、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングを調整可能とすることにより、往復画像形成時においても画質悪化を軽減することができる。
【００６３】
［実施例６］
図１２は偏光ミラーの揺動振幅変動により、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングが変動するメカニズムを図示したものである。以下、本実施例の光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングの調整方法を述べる。
図１２の揺動波形１について、基準点１における位置検知手段４５による光ビームの往復走査の計測時間がＴａ１のとき、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始位置で光ビームＯＮ／ＯＦＦを開始するタイミングはＴｃ１である。このとき、Ｔｃ１はＴａ１から導き出され、ｔ＝Ｔａ１にて前記Ｔｃ１は一義的に決定される。
【００６４】
次に揺動波形１の状態から揺動波形２に変化した場合について述べる。
図１２の揺動波形２について、基準点１における位置検知手段４５による光ビームの往復走査の計測時間がＴａ２のとき、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始位置で光ビームＯＮ／ＯＦＦを開始するタイミングはＴｃ２である。このとき、Ｔｃ２はＴａ２から導き出され、ｔ＝Ｔａ２にて前記Ｔｃ２は一義的に決定される。
なお、揺動波形１の状態から揺動波形３に変化した場合についても同様にして、Ｔｃ３が一義的に決定される。
【００６５】
次に図１２の揺動波形１について、基準点２における位置検知手段４５による光ビームの往復走査の計測時間がＴｄ１のとき、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始位置で、光ビームＯＮ／ＯＦＦを開始するタイミングはＴｅ１である。このとき、Ｔｅ１はＴｄ１から導き出され、ｔ＝Ｔｄ１にて前記Ｔｅ１は一義的に決定される。
【００６６】
次に揺動波形１の状態から揺動波形２に変化した場合について述べる。
図１２の揺動波形２について、基準点２における位置検知手段４５による光ビームの往復走査の計測時間がＴｄ２のとき、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始位置で、光ビームＯＮ／ＯＦＦを開始するタイミングはＴｅ２である。このとき、Ｔｅ２はＴｄ２から導き出され、ｔ＝Ｔｄ２にて前記Ｔｃ２は一義的に決定される。
なお、揺動波形１の状態から揺動波形３に変化した場合についても同様にして、Ｔｃ３が一義的に決定される。
【００６７】
このように、偏向ミラーの揺動振幅が変動したとしても、往復走査で基準点１、基準点２を通過する走査時間を計測し、その走査時間から、光ビームＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングを決定することにより、両方向からの第１画素の位置ずれが無くなり画像品質の悪化を軽減することができる。
【００６８】
［実施例７］
ここでは、本発明に係る光ビームＯＮ／ＯＦＦタイミングの別の調整方法を述べる。
図１２の揺動波形１について、基準点１における位置検知手段４５による光ビームの往復走査の計測時間がＴａ１のとき、特定光走査範囲Ｌで、画素密度Ｍ［ｄｐｉ］の全画素数Ｍ×Ｌの光ビームＯＮ／ＯＦＦ周期の全体時間はＴｂ１である。この時、隣り合う画素間周期ＴＧＲ１は、
ＴＧＲ１＝Ｔｂ１／（Ｍ×Ｌ）［sec］
である。
前記周期で生成する画素に対応して光ビームをＯＮ／ＯＦＦすると、画素間距離が一定の画像が得られる。このとき、Ｔｂ１、ＴＧＲ１はＴｂ１の関係式、
Ｔｂ１＝Ｔｘ（ｔ）ＴＧＲ１＝Ｔｘ（ｔ）
で定義され、ｔ＝Ｔａ１にて前記Ｔｂ１，ＴＧＲ１は一義的に決定される。
【００６９】
次に揺動波形１の状態から揺動波形２に変化した場合について述べる。
図１２の揺動波形２について、基準点１における位置検知手段４５による光ビームの往復走査の計測時間がＴａ２のとき、特定光走査範囲Ｌで、画素密度Ｍ［ｄｐｉ］の全画素数Ｍ×Ｌの光ビームＯＮ／ＯＦＦ周期の全体時間はＴｂ２である。この時、隣り合う画素間周期ＴＧＲ２は、
ＴＧＲ２＝Ｔｂ２／（Ｍ×Ｌ）［sec］
である。
前記周期で生成する画素に対応して光ビームをＯＮ／ＯＦＦすると、画素間距離が一定の画像が得られる。ここのとき、Ｔｂ２、ＴＧＲ２はＴａ２の関係式、
Ｔｂ２＝Ｔｘ（ｔ），ＴＧＲ２＝Ｔｘ（ｔ）
で定義され、ｔ＝Ｔａ２にて前記Ｔｂ２，ＴＧＲ２は一義的に決定される。
なお、揺動波形１の状態から揺動波形３に変化した場合についても同様にして、Ｔｂ３，ＴＧＲ３が一義的に決定される。
【００７０】
次に、図１２の揺動波形１について、基準点２における位置検知手段４５による光ビームの往復走査の計測時間がＴｄ１のとき、特定光走査範囲Ｌで、画素密度Ｍ［ｄｐｉ］の全画素数Ｍ×Ｌの光ビームＯＮ／ＯＦＦ周期の全体時間はＴｆ１である。この時、隣り合う画素間周期ＴＧＬ１は、
ＴＧＬ１＝Ｔｆ１／（Ｍ×Ｌ）［sec］
である。
前記周期で生成する画素に対応して光ビームをＯＮ／ＯＦＦすると、画素間距離が一定の画像が得られる。このとき、Ｔｆ１、ＴＧＬ１はＴｄ１から導き出され、ｔ＝Ｔｄ１にて前記Ｔｆ１，ＴＧＬ１は一義的に決定される。
【００７１】
次に揺動波形１の状態から揺動波形２に変化した場合について述べる。
図１２の揺動波形２について、基準点２における位置検知手段４５による光ビームの往復走査の計測時間がＴｄ２のとき、特性光走査範囲Ｌで、画素密度Ｍ［ｄｐｉ］の全画素数Ｍ×Ｌの光ビームＯＮ／ＯＦＦ周期の全体時間はＴｆ２である。この時、隣り合う画素間周期ＴＧＬ２は、
ＴＧＬ２＝Ｔｆ２／（Ｍ×Ｌ）［sec］
である。
前記周期で生成する画素に対応して光ビームをＯＮ／ＯＦＦすると、画素間距離が一定の画像が得られる。ここのとき、Ｔｆ２、ＴＧＬ２はＴｄ２から導き出され、ｔ＝Ｔｄ２にて前記Ｔｆ２，ＴＧＬ２は一義的に決定される。
なお、揺動波形１の状態から揺動波形３に変化した場合についても同様にして、Ｔｆ３，ＴＧＬ３が一義的に決定される。
【００７２】
このように、偏向ミラーの揺動振幅が変動したとしても、往復走査で基準点１、基準点２を通過する走査時間を計測し、その走査時間から、光ビームＯＮ／ＯＦＦタイミングを決定することにより、両方向走査時の画像形成において、隣り合う画素間位置ずれが無くなり画像品質の悪化を軽減することができる。
【００７３】
［実施例８］
実施例７に関する記述で、偏向ミラー揺動変動が生じても特定光走査範囲Ｌでは隣り合う画素間距離が一定になるように光ビームＯＮ／ＯＦＦ周期のタイミングを調整する方法を提案をしたが、さらに、画質悪化を軽減する方法を以下に述べる。
図１２で走査時間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３に対応して、光ビームＯＮ／ＯＦＦの周期ＴＧＲ１，ＴＧＲ２，ＴＧＲ３を調整可能とし、走査時間Ｔｄ１，Ｔｄ２，Ｔｄ３に対応して、光ビームＯＮ／ＯＦＦの周期ＴＧＬ１，ＴＧＬ２，ＴＧＬ３を調整可能としたが、その際、１周期での光ビームのＯＮ時間が一定であると、像担持体に画素形成時、光ビーム照射エネルギーが変化する。ここえ、図１０は走査時間により、光ビームＯＮ時間が異なることを示している。これは各画素間の濃度ムラが生じ画質悪化の一因になる。
【００７４】
そこで本実施例では、図９に示すように、像担持体に画素形成時、走査時間Ｔａに応じて、像担持体に照射される画素形成の光ビーム照射エネルギーを調整して、画素濃度が均一になるようにする。光ビーム照射エネルギーの調整の手段としては、図９（ｂ）の光ビームＯＮ／ＯＦＦａ〜ｃのように、光ビームＯＮ／ＯＦＦのＯＮ時間を調整する方法がある。また、光ビームＯＮ／ＯＦＦｄ〜ｆのように、光ビームＯＮ／ＯＦＦのＯＮレベルを調整する方法がある。また、この他、前記両手段を組み合わせる方法も効果的である。
【００７５】
以上、実施例に基づいて説明したように、本発明では、偏向ミラーの揺動変動が生じても、その揺動変動に対応した、像担持体への画像形成制御を行うことにより画質悪化を軽減することができる光走査装置を実現することができる。そして、本発明では、その光走査装置を備えることにより、良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を実現することができる。特に、本発明の光走査装置を図１５に示したようなカラー画像形成装置に用いることにより、良好なカラー画像を形成することができる。
【００７６】
なお、図示の実施形態では、本発明における光走査装置を、画像形成装置の潜像書込み装置として用いた例を示したが、この他、本発明の光走査装置は、バーコードリーダー、ディスプレー（走査式画像表示装置）等の光学機器に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の光走査装置に用いられる光偏向器（偏向ミラー）の一例を示す図である。
【図２】本発明の光走査装置に用いられる光偏向器（偏向ミラー）の別の例を示す図である。
【図３】本発明に係る光偏向器（偏向ミラー）の可動板の揺動状態を示す概略図である。
【図４】図２に示す光偏向器の偏向ミラーの一部を拡大して示す図である。
【図５】本発明の実施形態を示す図であって、（ａ），（ｂ）は、偏向ミラーを光偏向器として用いた光走査装置の概略構成を示す図である。
【図６】本発明に係る光走査装置で画像形成する時の、偏向ミラーの揺動波形（揺動軌跡）と、駆動信号の一例を示す図である。
【図７】本発明に係る光走査装置で画像形成する時の、偏向ミラーによる像担持体への画素形成の概略と、揺動波形の例を示す図である。
【図８】本発明に係る光走査装置で画像形成する時の、偏向ミラーの揺動振幅の変化によるＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングと時間の例を示した図である。
【図９】本発明に係る光走査装置の偏向ミラーの揺動波形（揺動軌跡）と、光ビームのＯＮ時間、ＯＮレベルの例を示す図である。
【図１０】本発明に係る光走査装置の偏向ミラーの揺動波形（揺動軌跡）と、光ビームのＯＮ／ＯＦＦ周期を可変とした例を示す図である。
【図１１】本発明に係る光走査装置により両方向で画像形成する時の偏向ミラーにるる像担持体への画素形成の概略と、揺動波形の例を示す図である。
【図１２】本発明に係る光走査装置により両方向で画像形成する時の、偏向ミラーの揺動振幅の変化によるＯＮ／ＯＦＦ開始タイミングと時間の例を示した図である。
【図１３】本発明に係る光走査装置により両方向で画像形成する時の、偏向ミラーの揺動波形（揺動軌跡）と、駆動信号の一例を示す図である。
【図１４】従来技術の一例を示す揺動型ミラーの平面図及び断面図である。
【図１５】本発明の一実施形態における画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７８】
１：支持基板（シリコン基板）
２：弾性支持部材（梁）
３：固定電極
４：可動電極
５：反射面（ミラー面）
７：可動板
２０：光偏向器
３０：光源
４０：偏向ミラー
４１：ミラー駆動回路
４２：制御部（光ビームＯＮ／ＯＦＦ制御手段、ミラー駆動制御手段）
４３：光源駆動回路
４４：光ビーム発生手段
４５：信号検知部（位置検知手段）
４６：光ビーム走査時間測定部
６０：像担持体
６２：光ビーム
６３：走査レンズ
５００Ｙ、５００Ｍ、５００Ｃ、５００Ｂｋ：光走査装置
５０１：中間転写ベルト
５０２Ｙ、５０２Ｍ、５０２Ｃ、５０２Ｂｋ：帯電装置
５０３Ｙ、５０３Ｍ、５０３Ｃ、５０３Ｂｋ：現像装置
５０４Ｙ、５０４Ｍ、５０４Ｃ、５０４Ｂｋ：感光体ドラム（像担持体）
５０６：給紙コロ
５０７：給紙トレイ
５０８Ｙ、５０８Ｍ、５０８Ｃ、５０８Ｂｋ：クリーニング装置
５１０：レジストローラ対
５１１：転写手段
５１２：定着装置
５１３：排紙ローラ
５１４：排紙トレイ
５１５：搬送ベルト
５１６、５１７、５１８：支持ローラ
Ｓ：用紙（記録媒体）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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