(57)【要約】【課題】偏向ミラー面によって主走査方向に光ビームを潜像担持体の有効画像領域上に往復走査させて往復書込を行う画像形成装置において、最小限のセンサにより往復書込を行いながらも良好な画像を形成する。【解決手段】往路書込と復路書込とを制御するため、エンジンコントローラは検知信号Ｈsyncに基づきメインコントローラへのビデオリクエスト信号Ｖreqの出力タイミングを調整するとともに、該ビデオリクエスト信号Ｖreqとともに第２待機時間Ｔw2をメインコントローラに出力して往復書込位置を制御している。このように単一のセンサにより往復書込を行いながら往復書込位置を制御しているため、潜像を良好に形成することができ、その結果、画像を良好に形成することができる。【選択図】図６
2007136816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に基づき光ビームを変調しながら偏向ミラー面により該変調光ビームを主走査方向に往復走査し、前記主走査方向とほぼ直交する副走査方向に移動する潜像担持体の有効画像領域に対して、前記主走査方向の一方側である往路側から他方側である復路側に往路走査される往路光ビームにより往路書込を行う一方、前記復路側から前記往路側に復路走査される復路光ビームにより復路書込を行って２次元潜像を形成する画像形成装置において、
前記主走査方向の往路側で、かつ前記潜像担持体の有効画像領域に対応する走査範囲を外れた位置で、前記往路光ビームを検知して検知信号を出力するセンサと、
前記検知信号の出力から第１待機時間の経過後に、前記往路書込のための書込要求信号と、前記往路書込が開始されてから前記復路書込を開始するまでの時間間隔を示す第２待機時間とを出力して往復書込の書込開始位置を制御するエンジンコントローラと、
前記画像信号として、前記書込要求信号の入力に応じて前記往路書込に対応する往路書込用画像信号を出力し、さらに該往路書込用画像信号の出力から前記第２待機時間の経過後に前記復路書込に対応する復路書込用画像信号を出力するメインコントローラと
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記エンジンコントローラは、前記書込要求信号の出力前に前記第１および第２待機時間を調整することにより前記主走査方向における潜像の書込位置を補正する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
互いに異なる複数色の各々について、前記潜像担持体と、前記往復書込を行う露光ユニットと、前記潜像担持体上に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像ユニットとを備え、各潜像担持体に形成されるトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する請求項２記載の画像形成装置であって、
前記エンジンコントローラは、前記複数色の間での前記主走査方向におけるトナー像の位置ずれ量を主走査レジスト量として記憶する記憶部をさらに備え、前記主走査レジスト量に基づき前記第１および第２待機時間を調整する画像形成装置。
【請求項４】
前記複数色のうちの特定色を基準色とする請求項３記載の画像形成装置であって、
前記記憶部は該基準色のトナー像に対する該基準色以外の色のトナー像の位置ずれ量を前記主走査レジスト量として記憶する画像形成装置。
【請求項５】
画像信号に基づき光ビームを変調しながら偏向ミラー面により該変調光ビームを主走査方向に往復走査し、前記主走査方向とほぼ直交する副走査方向に移動する潜像担持体の有効画像領域に対して、前記主走査方向の一方側である往路側から他方側である復路側に往路走査される往路光ビームにより往路書込を行う一方、前記復路側から前記往路側に復路走査される復路光ビームにより復路書込を行って２次元潜像を形成する画像形成方法において、
前記主走査方向の一方側である往路側で、かつ前記潜像担持体の有効画像領域に対応する走査範囲を外れた位置で、前記往路側から前記主走査方向の他方側である復路側に走査される往路光ビームをセンサにより検知して検知信号を出力する検知工程と、
前記検知信号の出力から第１待機時間の経過後に、前記往路書込のための書込要求信号と、前記往路書込が開始されてから前記復路書込を開始するまでの時間間隔を示す第２待機時間とを出力する信号出力工程と、
前記書込要求信号の入力に応じて前記往路書込に対応する往路書込用画像信号を出力して前記往路書込を行う往路書込工程と、
前記往路書込用画像信号の出力から前記第２待機時間の経過後に前記復路書込に対応する復路書込用画像信号を出力して前記復路書込を行う復路書込工程と
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、偏向ミラー面によって光ビームを潜像担持体の有効画像領域上に往復走査させて該有効画像領域に潜像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、感光体ドラムなどの潜像担持体の表面に形成すべきトナー像に関連する画像データに対して階調再現処理などの画像処理を加えて画像信号が形成される。また、この画像形成装置では、露光ユニットが設けられて画像データに対応する潜像を潜像担持体上に形成する。例えば特許文献１に記載の画像形成装置に装備される露光ユニットでは、光源としてレーザダイオードが用いられ、上記画像信号に基づき光源からの光ビームが変調されるとともに、該変調光ビームが光偏向素子の偏向ミラー面により偏向された後、感光体ドラムに導かれて該感光体ドラム上を主走査方向の一方側である往路側から他方側である復路側に往路走査させる。このように往路光ビームを主走査方向に走査させることによって画像信号に対応した往路ライン潜像が潜像担持体上に形成される。また、復路側についても、往路側と同様にして復路ライン潜像が形成される。
【０００３】
また、受光ダイオードなどの受光素子からなるセンサが２個設けられるとともに、感光体ドラムの両端側に導光ミラーが隣接して配置されている。このため、これらの導光ミラーによって、往路側を走査している光ビームが一方のセンサに導光されて検知され、復路側を走査している光ビームが他方のセンサに導光されて検知される。そして、一方のセンサの出力に基づいて往路光ビームによる往路ライン潜像の書込タイミングを制御するとともに、他方のセンサ出力に基づき復路光ビームによる復路ライン潜像の書込タイミングを制御している。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２３０２７６号公報（図１、図５および図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように従来装置では、往復書込のために２つのセンサが必要であり、このことが装置のコストアップ要因のひとつとなっていた。また、１つのセンサにより往復書込を行うように構成することも従来より提案されているが、次のような問題があった。すなわち、提案例においては、１つのセンサにより往復書込を行うために往路書込位置と復路書込位置がずれて画質低下を招くおそれがある。
【０００６】
また、この種の画像形成装置では、種々の画像形成条件に応じて潜像書込位置を主走査方向にシフトしたいという要望がある。例えば、色ごとに潜像担持体を設けるとともに、各潜像担持体に対して帯電ユニット、露光ユニットおよび現像ユニットを配置した画像形成装置がある。この画像形成装置では、各潜像担持体にトナー像を形成し、それら複数のトナー像を重ね合わせることでカラー画像が形成される。そのため、各色間でのトナー像の相対的な位置ずれが発生すると、画像品質が低下する。例えば主走査方向においてトナー像が相対的にずれることによって色ずれが発生してしまう。ここで、各色のトナー像を適切に主走査方向にシフトさせることができれば、各色間での位置ずれを補正することができ、その結果、色ずれを効果的に抑制することができる。したがって、振動ミラーを用いて光ビームを往復走査する露光ユニットを備えた画像形成装置において、主走査方向における潜像書込位置を簡易に、しかも正確に調整する技術が非常に有用となる。しかしながら、上記従来装置では、センサから検知信号が出力されると、画一的にライン潜像の書込を行うのみである。そのため、種々の画像形成条件に応じて潜像書込位置を主走査方向にシフトすることができず、主走査方向における潜像書込位置を簡易に、しかも正確に調整することができなかった。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、偏向ミラー面によって主走査方向に光ビームを潜像担持体の有効画像領域上に往復走査させて往復書込を行う画像形成装置において、最小限のセンサにより往復書込を行いながらも良好な画像を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、画像信号に基づき光ビームを変調しながら偏向ミラー面により該変調光ビームを主走査方向に往復走査し、主走査方向とほぼ直交する副走査方向に移動する潜像担持体の有効画像領域に対して、主走査方向の一方側である往路側から他方側である復路側に往路走査される往路光ビームにより往路書込を行う一方、復路側から往路側に復路走査される復路光ビームにより復路書込を行って２次元潜像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関するものであり、上記目的を達成するため、次のように構成している。すなわち、この発明にかかる画像形成装置は、主走査方向の往路側で、かつ潜像担持体の有効画像領域に対応する走査範囲を外れた位置で、往路光ビームを検知して検知信号を出力するセンサと、検知信号の出力から第１待機時間の経過後に、往路書込のための書込要求信号と、往路書込が開始されてから復路書込を開始するまでの時間間隔を示す第２待機時間とを出力して往復書込の書込開始位置を制御するエンジンコントローラと、画像信号として、書込要求信号の入力に応じて往路書込に対応する往路書込用画像信号を出力し、さらに該往路書込用画像信号の出力から第２待機時間の経過後に復路書込に対応する復路書込用画像信号を出力するメインコントローラとを備えたことを特徴としている。また、この発明にかかる画像形成方法は、主走査方向の一方側である往路側で、かつ潜像担持体の有効画像領域に対応する走査範囲を外れた位置で、往路側から主走査方向の他方側である復路側に走査される往路光ビームをセンサにより検知して検知信号を出力する検知工程と、検知信号の出力から第１待機時間の経過後に、往路書込のための書込要求信号と、往路書込が開始されてから復路書込を開始するまでの時間間隔を示す第２待機時間とを出力する信号出力工程と、書込要求信号の入力に応じて往路書込に対応する往路書込用画像信号を出力して往路書込を行う往路書込工程と、往路書込用画像信号の出力から第２待機時間の経過後に復路書込に対応する復路書込用画像信号を出力して復路書込を行う復路書込工程とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
このように構成された発明（画像形成装置および方法）では、センサから出力される検知信号に応じて往路書込のための書込要求信号と、往路書込が開始されてから復路書込を開始するまでの時間間隔を示す第２待機時間とがエンジンコントローラからメインコントローラに出力される。そして、書込要求信号の入力に応じて往路書込に対応する往路書込用画像信号が出力されて往路書込を行われ、さらに該往路書込用画像信号の出力から第２待機時間の経過後に復路書込に対応する復路書込用画像信号が出力されて復路書込が行われる。このように単一のセンサにより往復書込が行われる。しかも、書込要求信号と第２待機時間に基づき往復書込の書込開始位置が制御されるため、往路書込位置と復路書込位置のずれを抑制して画像品質を高めることができる。
【００１０】
ここで、エンジンコントローラにより、書込要求信号の出力前に第１および第２待機時間を調整することにより主走査方向における潜像の書込位置を補正するように構成してもよい。このように第１および第２待機時間の調整によって潜像書込位置が補正されて主走査方向における潜像書込位置を簡易に、しかも正確に調整することができる。
【００１１】
ここで、画像形成装置として、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が従来より公知である。この画像形成装置では、互いに異なる複数色の各々について、潜像担持体と、往復書込を行う露光ユニットと、潜像担持体上に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像ユニットとが装備されており、各潜像担持体に形成されるトナー像を重ね合わせることでカラー画像が形成される。このような画像形成装置においては、各色間でのトナー像の位置ずれが色ずれとして現れて画像品質の低下を招く。そこで、複数色の間での主走査方向におけるトナー像の位置ずれ量を主走査レジスト量としてエンジンコントローラの記憶部に記憶させておき、主走査レジスト量に基づき第１および第２待機時間を調整するように構成してもよい。このように構成された装置では、主走査レジスト量に対応して各色の潜像書込位置が主走査方向に補正されて各色のトナー像の位置ずれが抑制される。その結果、カラー画像の画質を高めることができる。なお、これら複数色のうちの特定色を基準色としたとき、該基準色のトナー像に対する該基準色以外の色のトナー像の位置ずれ量を主走査レジスト量として記憶部に記憶するように構成してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
図１はこの発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、いわゆるタンデム方式のカラープリンタであり、潜像担持体としてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを装置本体５内に並設している。そして、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。すなわち、この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がＣＰＵやメモリなどを有するメインコントローラ１１に与えられると、この画像形成指令に対応する画像信号や制御信号などがメインコントローラ１１からエンジンコントローラ１０やエンジン部ＥＧに与えられる。そして、エンジンコントローラ１０のＣＰＵがエンジン部ＥＧの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートＳに画像形成指令に対応する画像を形成する。
【００１３】
このエンジン部ＥＧでは、４つの感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのそれぞれに対応して帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部が設けられている。このように、各トナー色ごとに、感光体、帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部を備えて該トナー色のトナー像を形成する画像形成手段が設けられている。なお、これらの画像形成手段（感光体、帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部）の構成はいずれの色成分についても同一であるため、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。
【００１４】
感光体２Ｙは図１の矢印方向（副走査方向）に回転自在に設けられている。また、感光体２Ｙの周りにその回転方向に沿って、帯電ユニット３Ｙ、現像ユニット４Ｙおよびクリーニング部（図示省略）がそれぞれ配置されている。帯電ユニット３Ｙは例えばスコロトロン帯電器で構成されており、帯電バイアス印加によって感光体２Ｙの外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。そして、この帯電ユニット３Ｙによって帯電された感光体２Ｙの外周面に向けて露光ユニット６Ｙから走査光ビームＬyが照射される。これによって画像形成指令に含まれるイエロー画像データに対応する静電潜像が感光体２Ｙ上に形成される。なお、露光ユニット６（６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）の構成および動作については後で詳述する。
【００１５】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４Ｙによってトナー現像される。この現像ユニット４Ｙはイエロートナーを内蔵している。そして、現像バイアスが現像ローラ４１Ｙに印加されると、現像ローラ４１Ｙ上に担持されたトナーが感光体２Ｙの表面各部にその表面電位に応じて部分的に付着する。その結果、感光体２Ｙ上の静電潜像がイエローのトナー像として顕像化される。
【００１６】
現像ユニット４Ｙで現像されたイエロートナー像は、一次転写領域ＴＲy1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。また、イエロー以外の色成分についても、イエローと全く同様に構成されており、感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上にマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像がそれぞれ形成されるとともに、一次転写領域ＴＲm1、ＴＲc1、ＴＲk1でそれぞれ中間転写ベルト７１上に一次転写される。
【００１７】
この転写ユニット７は、２つのローラ７２、７３に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７２を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｒ2に回転させるベルト駆動部（図示省略）とを備えている。また、中間転写ベルト７１を挟んでローラ７３と対向する位置には、該ベルト７１表面に対して不図示の電磁クラッチにより当接・離間移動可能に構成された二次転写ローラ７４が設けられている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、一次転写タイミングを制御することで各トナー像を重ね合わせてカラー画像を中間転写ベルト７１上に形成するとともに、カセット８から取り出されて中間転写ベルト７１と二次転写ローラ７４との間の二次転写領域ＴＲ2に搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。一方、モノクロ画像をシートＳに転写する場合には、ブラックトナー像のみを感光体２Ｋに形成するとともに、二次転写領域ＴＲ2に搬送されてくるシートＳ上にモノクロ画像を二次転写する。また、こうして画像の２次転写を受けたシートＳは定着ユニット９を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に向けて搬送される。
【００１８】
なお、中間転写ベルト７１へトナー像を一次転写した後の各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、不図示の除電手段によりその表面電位がリセットされ、さらに、その表面に残留したトナーがクリーニング部により除去された後、帯電ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにより次の帯電を受ける。
【００１９】
また、ローラ７２の近傍には、転写ベルトクリーナ７５および濃度センサが配置されている。これらのうち、クリーナ７５は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７２に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７２側に移動した状態でクリーナ７５のブレードがローラ７２に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。
【００２０】
図３は図１の画像形成装置に装備された露光ユニットの構成を示す主走査断面図であり、図４は図３の露光ユニットにおける光ビームの走査範囲を示す図であり、図５は図１の画像形成装置の露光ユニットおよび露光ユニットを制御するための露光制御ユニットを示す図である。以下、これらの図面を参照しつつ、露光ユニット６、露光制御ユニット１２の構成および動作について詳述する。なお、露光ユニット６および露光制御ユニット１２の構成はいずれの色成分についても同一であるため、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。
【００２１】
図３に示すように、露光ユニット６Ｙは露光筐体６１を有している。そして、露光筐体６１に単一のレーザー光源６２が固着されており、レーザー光源６２から光ビームを射出可能となっている。このレーザー光源６２はメインコントローラ１１からの画像信号Ｓvに基づきＯＮ／ＯＦＦ制御されて該画像信号Ｓvに対応して変調された光ビームがレーザー光源６２から前方に射出される。すなわち、この実施形態では、メインコントローラ１１にビデオクロック発生部１１１が設けられており、基準周波数、例えば６８ＭＨｚのビデオクロック信号ＶＣを出力している。そして、このビデオクロック信号ＶＣを基準として画像出力部１１２がメインコントローラ１１に与えられた画像形成指令に含まれるイエロー画像データに対応する画像信号Ｓvを作成する。この画像信号Ｓvは露光ユニット６Ｙのレーザー光源６２に出力され、該画像信号Ｓvに応じて光ビームは変調され、該変調された光ビームがレーザー光源６２から前方に射出される。
【００２２】
また、この露光筐体６１の内部には、レーザー光源６２からの光ビームを感光体２の表面（図示省略）に走査露光するために、コリメータレンズ６３１、シリンドリカルレンズ６３２、ミラー６４、偏向器６５、走査レンズ６６およびミラー６８が設けられている。すなわち、レーザー光源６２からの光ビームは、コリメータレンズ６３１により適当な大きさのコリメート光にビーム整形された後、副走査方向Ｙにのみパワーを有するシリンドリカルレンズ６３２に入射される。そして、シリンドリカルレンズ６３２を調整することでコリメート光は副走査方向Ｙにおいて偏向器６５の偏向ミラー面６５１付近で結像される。このように、この実施形態では、コリメータレンズ６３１およびシリンドリカルレンズ６３２がレーザー光源６２からの光ビームを整形するビーム整形系６３として機能している。なお、この実施形態では、ビーム整形系６３と偏向器６５の偏向ミラー面６５１との間にミラー６４を設け、いわゆる斜め入射構造を構成している。すなわち、レーザー光源６２からの光ビームは、ビーム整形系６３によりビーム整形された後、ミラー６４により折り返されて偏向器６５の偏向ミラー面６５１の揺動軸（図３紙面に対して垂直な軸）と直交する基準面（紙面と平行な面）に対して鋭角をなすように偏向ミラー面６５１に入射される。
【００２３】
この偏向器６５は半導体製造技術を応用して微小機械を半導体基板上に一体形成するマイクロマシニング技術を用いて形成されるものであり、共振振動する振動ミラーで構成されている。すなわち、偏向器６５では、共振振動する偏向ミラー面６５１により光ビームを主走査方向Ｘに偏向可能となっている。より具体的には、偏向ミラー面６５１は主走査方向Ｘとほぼ直交する揺動軸（ねじりバネ）周りに揺動自在に軸支されるとともに、作動部６５２から与えられる外力に応じて揺動軸周りに揺動する。この作動部６５２はイエロー用の露光制御ユニット１２Ｙのミラー駆動部１２１からのミラー駆動信号に基づき偏向ミラー面６５１に対して静電気的、電磁気的あるいは機械的な外力を作用させて偏向ミラー面６５１をミラー駆動信号の周波数で揺動させる。なお、作動部６５２による駆動方式は静電吸着、電磁気力あるいは機械力などのいずれの方式を採用してもよく、それらの駆動方式は周知であるため、ここでは説明を省略する。
【００２４】
この実施形態では、偏向器６５の振動動作をＯＮ／ＯＦＦ制御するために、エンジンコントローラ１０にミラー駆動制御部１０１が設けられており、エンジンコントローラ１０のＣＰＵがミラー駆動制御部１０１の機能を担っている。すなわち、このミラー駆動制御部１０１は適当なタイミングで偏向器６５の動作周波数と一致する駆動周波数（例えば５ＫＨｚ）を有する駆動信号Ｓdをミラー駆動部１２１に与えて偏向器６５を振動させる。
【００２５】
また、このようにして駆動される偏向器６５には、例えば特開平９−１９７３３４号公報に記載されたような共振周波数調整部６５３が設けられており、偏向器６５の共振周波数を変化させることが可能となっている。すなわち、この共振周波数調整部６５３では偏向器６５のねじりバネ（図示省略）に電気抵抗素子が形成されるとともに、該電気抵抗素子が露光制御ユニット１２Ｙの周波数制御部１２２と電気的に接続されている。そして、周波数制御部１２２による電気抵抗素子への通電制御によりねじりバネの温度が変化する。これによって、ねじりバネのバネ定数が変化し、偏向器６５の共振周波数を変更させることができる。そこで、この実施形態では、後述するように共振周波数がミラー駆動信号（駆動信号Ｓd）の周波数、つまり駆動周波数と不一致である場合には、共振周波数調整部６５３により偏向器６５の共振周波数を変動させて駆動周波数とほぼ一致させている（共振周波数制御）。なお、偏向器６５の共振周波数を変化させる具体的な構成はこれに限定されるものではなく、従来より周知の構成を採用することができる。
【００２６】
また、ミラー駆動部１２１はミラー駆動信号の電圧や電流などの駆動条件を変更設定することができるように構成されている。したがって、必要に応じてミラー駆動信号の電圧を変更設定することが可能となっており、電圧変更によって偏向器６５の振幅値を調整することも可能となっている。
【００２７】
そして、偏向器６５の偏向ミラー面６５１で偏向された光ビームは走査レンズ６６に向けて偏向される。この実施形態では、走査レンズ６６は、感光体２の表面上の有効画像領域ＥＩＲの全域においてＦ値が略同一となるように構成されている。したがって、走査レンズ６６に向けて偏向された光ビームは、走査レンズ６６を介して感光体２Ｙの表面の有効画像領域ＥＩＲに略同一のスポット径で結像される。これにより、光ビームが主走査方向Ｘと平行に走査して主走査方向Ｘに伸びるライン状の潜像が感光体２の表面上に形成される。なお、この実施形態では、偏向器６５により走査可能な走査範囲ＳＲ2は、図３に示すように、有効画像領域ＥＩＲ上で光ビームを走査させるための第１走査範囲（本発明の「走査範囲」）ＳＲ1よりも広く設定されている。また、第１走査範囲ＳＲ1が第２走査範囲ＳＲ2の略中央部に位置しており、光軸に対してほぼ対称となっている。さらに、同図中の符号θirは有効画像領域ＥＩＲの端部に対応する偏向ミラー面６５１の振幅角を示し、符号θsは次に説明する光検知センサに対応する偏向ミラー面６５１の振幅角を示している。
【００２８】
また、この実施形態では、図３および図４に示すように、走査光ビームの走査経路の一方端を折り返しミラー６９ａにより光検知センサ６０に導いている。この折り返しミラー６９ａは第２走査範囲ＳＲ2の一方端部に配置され、主走査方向Ｘの一方側（＋Ｘ）で第１走査範囲ＳＲ1を外れた位置を移動する走査光ビームを光検知センサ６０に導光する。そして、光検知センサ６０により該走査光ビームが受光されてセンサ位置（Ｈsync相当角θs）を通過するタイミングで信号が光検知センサ６０から出力される。このように、この実施形態では、光検知センサ６０によって主走査方向Ｘに走査される光ビームを主走査方向Ｘの一方側（＋Ｘ）で第１走査範囲ＳＲ1から外れた領域で検知することが可能となっており、この光検知センサ６０が本発明の「センサ」に相当している。
【００２９】
なお明細書では、主走査方向Ｘの一方側（＋Ｘ）を「往路側」とする一方、他方側（−Ｘ）を「復路側」とする。また、往路側（＋Ｘ）から復路側（−Ｘ）に走査される光ビームを「往路光ビーム」と称し、該往路光ビームの走査により感光体２にライン潜像を書き込む動作および位置を「往路書込」と称する。逆に、復路側（−Ｘ）から往路側（＋Ｘ）に走査される光ビームを「復路光ビーム」と称し、該復路光ビームの走査により感光体２にライン潜像を書き込む動作および位置を「復路書込」と称する。
【００３０】
また、この実施形態では、光検知センサ６０が第２走査範囲ＳＲ2の往路側端部に配置されているため、往路光ビームの走査初期段階で該光ビームが光検知センサ６０を通過して検知信号Ｈsyncが出力され、また復路光ビームの走査終了段階で該光ビームが光検知センサ６０を通過して検知信号Ｈsyncが出力される。このように光ビームの往復走査ごとに２回の検知信号Ｈsyncが出力される。そこで、これらの信号を区別するため、この明細書では、往路光ビームの検知に対応する検知信号Ｈsyncを「第１検知信号Ｈsync1」とし、この信号Ｈsync1が本発明の「検知信号」に相当している。逆に復路光ビームの検知に対応する検知信号Ｈsyncを「第２検知信号Ｈsync2」とする。また、これらを区別しないで説明する際には、単に「検知信号Ｈsync」と称する。
【００３１】
このようにして検知される信号Ｈsyncはエンジンコントローラ１０の書込タイミング調整部１０２に与えられる。この書込タイミング調整部１０２には、エンジンコントローラ１０のカウントクロック発生部１０３から計時用クロック信号が与えられており、この計時用クロック信号に基づき書込タイミング調整部１０２は検知信号Ｈsync1からの経過時間を計測し、後述するように第１待機時間Ｔw1が経過した時点で画像出力部１１２にビデオリクエスト（書込要求）信号Ｖreqを出力するとともに、第２待機時間Ｔw2を出力する。そして、ビデオリクエスト信号Ｖreqを受けた画像出力部１１２がビデオクロック信号ＶＣを基準として往路書込用の画像信号Ｓvを出力する。さらに、該往路書込用画像信号Ｓvの出力から第２待機時間Ｔw2の経過後に画像出力部１１２がビデオクロック信号ＶＣを基準として復路書込用の画像信号Ｓvを出力する。このように書込タイミング調整部１０２がビデオリクエスト信号Ｖreqの出力タイミングを調整することによって主走査方向Ｘにおける潜像書込位置が調整される。なお、この実施形態では、計時用クロック信号の周波数をビデオクロック信号ＶＣのそれよりも大きな値、例えばビデオクロック信号ＶＣの周波数の４倍に設定している。これによって、ビデオリクエスト信号Ｖreqを高分解能で制御して潜像の書込開始位置を正確に制御することができる。また、図５中の符号１０４は記憶部であり、種々のデータ、例えば後述する駆動制御量や主走査レジスト量などを記憶する。
【００３２】
また、光検知センサ６０による走査光ビームの検知信号Ｈsyncは露光制御ユニット１２Ｙの計測部１２３にも伝達され、該計測部１２３において第１走査範囲ＳＲ1を光ビームが走査する走査時間や駆動周期などに関連する駆動情報が算出される。そして、この計測部１２３において算出された実測情報が周波数制御部１２２に伝達され、周波数制御部１２２は偏向器６５の共振周波数の調整を行う。
【００３３】
図６は図１の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。上記のように構成された装置では、偏向器６５が振動停止している状態で画像形成指令が与えられると、画像形成開始前にエンジンコントローラ１０が起動処理（ステップＳＥ１）を実行する。そして、エンジンコントローラ１０が後述するタイミングでビデオリクエスト信号Ｖreqをメインコントローラ１１に出力する一方、各ビデオリクエスト信号Ｖreqを受けたメインコントローラ１１が画像信号Ｓvをエンジン部ＥＧに出力する。これによって、各色ごとに感光体への潜像形成が行われる。
【００３４】
図７は図１の画像形成装置で実行される起動処理を示すフローチャートである。また、図８は起動処理の動作を示す図である。この起動処理（ステップＳＥ１）が開始されると、ステップＳＥ１１で偏向器６５を作動させるための駆動制御量を予め記憶部１０４に記憶されている初期値に設定する。より具体的には、ミラー駆動信号および共振周波数調整部６５３に与える信号の電気特性値（周波数、電圧や電流）を記憶部１０４から読み出し、設定している。また、検知信号Ｈsyncの出力数を示すカウント値Ｎをゼロにリセットする（ステップＳＥ１２）。
【００３５】
こうして、初期設定が完了すると、上記した初期値でミラー駆動が開始される（ステップＳＥ１３）。このとき、偏向器６５の振幅は図８に示すようにゼロから徐々に増大していく。そして、振幅がセンサ位置（Ｈsync相当角θs）に達する、つまり走査光ビームが光検知センサ６０を通過するタイミングで検知信号Ｈsyncが光検知センサ６０から出力される。これにより、レーザー光源６２からの光ビームの射出が確認されるとともに、光検知センサ６０からの検知信号Ｈsyncに基づく書込処理が可能となる。
【００３６】
そこで、この実施形態では、光ビームの振幅がほぼ一定となり、振動動作が安定化したことを確認するため、検知信号Ｈsyncが４回以上出力されるのを待って（ステップＳＥ１４〜ＳＥ１６）、起動処理を終了して書込タイミング補正処理に移行する。なお、検知信号Ｈsyncの個数、つまりカウント値Ｎは「４」に限定されるものではなく、「１」以上の値を設定することができる。また、検知信号Ｈsyncの数ではなく、安定化に必要な時間を予め求めておき、ミラー駆動開始から当該時間が経過するのを待って起動処理を終了するように構成してもよい。
【００３７】
上記起動処理（ステップＳＥ１）に続いて往復書込動作が実行される。以下、図６と図９を参照しつつ往復書込動作について説明する。この往復書込動作を実行するため、エンジンコントローラ１０がステップＳＥ２〜ＳＥ７を実行する一方、メインコントローラ１１がステップＳＭ１〜ＳＭ７を実行する。すなわち、図６に示すように、ステップＳＥ２で第１検知信号Ｈsync1が出力されると、第１検知信号Ｈsync1の出力からの経過時間の計測が開始される（ステップＳＥ３）。そして、経過時間が本発明の「第１待機時間」に相当する往路側待機時間Ｔw1に達する（ステップＳＥ４）と、書込タイミング調整部１０２から画像出力部１１２に往路書込用のビデオリクエスト信号Ｖreqが出力される（ステップＳＥ５）。また、第２待機時間Ｔw2がメインコントローラ１１に出力される（ステップＳＥ６）。この第２待機時間Ｔw2は図９に示すように往路書込の開始時点ＴＭ1から復路書込の開始時点ＴＭ2までの時間間隔に相当する時間である。なお、このようなエンジンコントローラ１０での一連の処理（ステップＳＥ３〜ＳＥ６）はステップＳＥ７で書込終了と判定されるまで繰り返して実行される。
【００３８】
一方、メインコントローラ１１では、予め画像データに対して種々の画像処理を施して一往復分のデータ（往路ラインデータおよび復路ラインデータ）が作成されてラインバッファなどのメモリに記憶される（ステップＳＭ１）。こうしてラインデータをメモリに記憶させた状態でビデオリクエスト信号Ｖreqおよび第２待機時間Ｔw2の入力を待つ（ステップＳＭ２）。そして、書込タイミング調整部１０２からのビデオリクエスト信号Ｖreqおよび第２待機時間Ｔw2を受け取ると、画像出力部１１２がビデオクロック信号ＶＣを基準として往路ラインデータに対応する往路書込用画像信号Ｓvを出力して往路書込を実行する（ステップＳＭ３）。また、往路書込用画像信号Ｓvの出力からの経過時間の計測が開始される（ステップＳＭ４）。そして、その経過時間がステップＳＭ７で受信した第２待機時間Ｔw2に達する（ステップＳＭ５）と、画像出力部１１２がビデオクロック信号ＶＣを基準として復路ラインデータに対応する復路書込用画像信号Ｓvを出力して往路書込を実行する（ステップＳＭ６）。このようなメインコントローラ１１での一連の処理（ステップＳＭ１〜ＳＭ６）はステップＳＭ７で書込終了と判定されるまで繰り返して実行されて感光体２への２次元潜像の書込（書込工程）が実行される。なお、この実施形態では、ステップＳＭ１で一往復分のデータを作成しているが、複数往復分のデータを作成してもよい。また、往路ラインデータに対応する画像信号Ｓvを出力した（ステップＳＭ３）後に次の往路ラインデータを直ちに作成してメモリに記憶させるように構成してもよい。この点については復路ラインデータについても全く同様である。さらに、往路ラインデータおよび復路ラインデータの作成タイミングについては、後で実施形態においても全く同様である。
【００３９】
以上のように、この実施形態によれば、エンジンコントローラ１０からメインコントローラ１１にビデオリクエスト信号（書込要求信号）Ｖreqが出力され、該信号Ｖreqを受けてメインコントローラ１１は露光ユニット６に画像信号Ｓvを出力して潜像書込を開始している。また、往路書込と復路書込とを制御するため、エンジンコントローラ１０は検知信号Ｈsyncに基づきメインコントローラ１１へのビデオリクエスト信号Ｖreqの出力タイミングを調整するとともに、該ビデオリクエスト信号Ｖreqとともに第２待機時間Ｔw2をメインコントローラ１１に出力して往復書込位置を制御している。このように単一のセンサ６０により往復書込を行いながら往復書込位置を制御しているため、潜像を良好に形成することができ、その結果、画像を良好に形成することができる。
【００４０】
また、この実施形態では、ビデオリクエスト信号Ｖreqの出力タイミングと第２待機時間Ｔw2を調整することで往復書込位置（潜像形成位置）を補正することが可能となっている。したがって、第１および第２待機時間Ｔw1，Ｔw2を適宜調整することによって潜像書込位置を補正することができる。このように、この実施形態によれば、主走査方向Ｘにおける潜像書込位置を簡易に、しかも正確に調整することができる。
【００４１】
＜第２実施形態＞
ところで、いわゆるタンデム方式の画像形成装置では、上記したように各色ごとにトナー像が形成されるが、これらの色間で主走査方向Ｘにトナー像の位置ずれが生じることがある。例えば上記第１実施形態では、図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、いずれの色についても予め設定しておいた待機時間Ｔw1，Ｔw2に基づき往復書込を行うと、イエローの潜像書込位置（同図（ｂ））が基準色であるブラックの潜像書込位置（同図（ａ））に対して往路側（＋Ｘ）にずれることがある。この位置ずれ量ΔＫy（＝Ｋ(k)−Ｋ(y)）が色ずれの原因となる。そこで、この位置ずれ量ΔＫyをイエローの主走査レジスト量Ｔryとして設定し、この主走査レジスト量Ｔryを考慮してイエローの書込開始タイミングを補正することができる。これによって、同図（ｃ）に示すように、レジスト補正後のイエローの潜像書込位置は基準色の潜像書込位置と一致する。なお、この実施形態では、待機時間Ｔw1は第１検知信号Ｈsyncを基準として計時されるため、往路側待機時間Ｔw1(y)については、
Ｔw1(y)＝Ｔw1＋Ｔry
により調整するのに対し、待機時間Ｔw2は往路書込用画像信号Ｓvの出力を基準として計時されるため、復路側待機時間Ｔw2(y)については、
Ｔw2(y)＝Ｔw2−２Ｔry
により調整することができる。もちろん、シアンおよびマゼンタについても、位置ずれが発生する場合には、イエローと同様にして待機時間Ｔw1、Ｔw2を調整することで、主走査方向Ｘにおける潜像書込位置を簡易に、しかも正確に調整することができる。
【００４２】
そこで、この第２実施形態では、ブラック色を基準色とし、この基準色のトナー像に対するシアン、マゼンタおよびイエローのトナー像の位置ずれ量をそれぞれ主走査レジスト量Ｔrc、Ｔrm、Ｔryとして記憶部１０４に記憶している。そして、往復書込動作前にレジスト補正処理を実行することで待機時間Ｔw1，Ｔw2を調整している。以下、図１０ないし図１２を参照しつつ本発明の第２実施形態について説明する。
【００４３】
図１１は第２実施形態にかかる画像形成装置の動作を示すフローチャートである。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、往復書込動作に先立ってレジスト補正処理（ステップＳＥ８）を実行している点である。
【００４４】
図１２は第２実施形態にかかる画像形成装置で実行されるレジスト補正処理を示すフローチャートである。また、図１３は記憶部に記憶されている主走査レジスト量の内容を示す図である。このレジスト補正処理では、各色ごとに、当該色の主走査レジスト量Ｔrを記憶部１０４から読み出した（ステップＳＥ８１）後、次式
Ｔw1＝Ｔw1＋Ｔr
Ｔw2＝Ｔw2−２Ｔr
に基づき待機時間Ｔw1およびＴw2を調整する（ステップＳＥ８２、ＳＥ８３）。なお、主走査レジスト量Ｔrc、Ｔrm、Ｔryを求める方法については、既に周知であるため、ここではその一例について簡単に説明する。このレジスト量の検出工程では、所定形状のレジストパターンを使用して各色の位置ずれを検出することが行われている。このレジストパターンとしては、例えば主走査方向に伸びる主走査方向横線と、その横線に対して４５度の角度をなす斜線とを組み合わせた略「フ」状のパターンを用いることができる。そして、横線と斜線とをレジストセンサにより検知し、各位検知時間差から主走査レジスト量が演算される。
【００４５】
こうして、レジスト補正処理（ステップＳＥ８）が完了すると、第１実施形態と同様にしてエンジンコントローラ１０がステップＳＥ２〜ＳＥ７を実行する一方、メインコントローラ１１がステップＳＭ１〜ＳＭ７を実行して往復書込が繰り返される。
【００４６】
以上のように、この第２実施形態においても第１実施形態と同様に、エンジンコントローラ１０は検知信号Ｈsyncに基づきメインコントローラ１１へのビデオリクエスト信号Ｖreqの出力タイミングを調整するとともに、該ビデオリクエスト信号Ｖreqとともに第２待機時間Ｔw2をメインコントローラ１１に出力して往復書込位置を制御している。このように単一のセンサ６０により往復書込を行いながら往復書込位置を制御しているため、潜像を良好に形成することができ、その結果、画像を良好に形成することができる。
【００４７】
また、ビデオリクエスト信号Ｖreqおよび第２待機時間Ｔw2を調整することで往復書込位置（潜像形成位置）を補正することが可能となっている。このように、第１および第２待機時間Ｔw1，Ｔw2の調整によって潜像書込位置を補正しているため、主走査方向Ｘにおける潜像書込位置を簡易に、しかも正確に調整することができる。
【００４８】
また、この実施形態では、潜像書込前にレジスト補正処理（ステップＳＥ８）を行い、主走査レジスト量Ｔrc、Ｔrm、Ｔryに基づき第１および第２待機時間Ｔw1，Ｔw2が調整される。このため、ビデオリクエスト信号Ｖreqの出力タイミングも主走査レジスト量Ｔrc、Ｔrm、Ｔryに応じて調整され、各色ごとに往路側および復路側での潜像書込位置が補正され、その結果、色ずれが抑制されて高品質なカラー画像を形成することができる。
【００４９】
＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記第１実施形態で示された発明の適用対象はタンデム方式の画像形成装置に限定されるものではなく、エンジンコントローラからの書込要求信号に基づきメインコントローラから出力される画像信号に基づき光ビームを変調しながら偏向ミラー面により該変調光ビームを主走査方向に往復走査することによって往復書込動作を実行する装置全般に適用することができる。例えば単色画像を形成するモノクロ画像形成装置においてもトナー像の位置を主走査方向に移動補正したい場合があるが、その移動量に応じて第１および第２待機時間Ｔw1，Ｔw2を調整することでトナー像を主走査方向に補正することができる。
【００５０】
また、上記第２実施形態では、ブラック色を基準色としているが、基準色はこれに限定されるものではなく、複数色のうちの特定色を基準色とすることができる。また、第２実施形態では主走査レジスト量Ｔrに応じて第１および第２待機時間Ｔw1，Ｔw2を調整しているが、他のパラメータに応じて第１および第２待機時間Ｔw1，Ｔw2を調整して潜像書込位置を補正するように構成してもよい。
【００５１】
さらに、上記第１および第２実施形態では、振動ミラーとしてマイクロマシニング技術を用いて形成された偏向器６５を採用しているが、共振振動する振動ミラーを用いて光ビームを偏向して潜像担持体上に光ビームを走査させる画像形成装置全般に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】図１の画像形成装置の露光ユニットの構成を示す主走査断面図。
【図４】図３の露光ユニットにおける光ビームの走査範囲を示す図。
【図５】図１の画像形成装置の露光ユニットおよび露光制御ユニットを示す図。
【図６】図１の画像形成装置の動作を示すフローチャート。
【図７】図１の画像形成装置で実行される起動処理を示すフローチャート。
【図８】起動処理の動作を示す図。
【図９】偏向器の振幅状態を示す図。
【図１０】往復書込動作および潜像書込位置の補正動作を示す模式図。
【図１１】第２実施形態にかかる画像形成装置の動作を示すフローチャート。
【図１２】第２実施形態で実行されるレジスト補正処理を示すフローチャート。
【図１３】記憶部に記憶されている主走査レジスト量の内容を示す図。
【符号の説明】
【００５３】
２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ…感光体（潜像担持体）、  １０…エンジンコントローラ、  １１…メインコントローラ、  ６０…光検知センサ、  １０４…記憶部、  ６５１…偏向ミラー面、  ＥＧ…エンジン部、  ＥＩＲ…有効画像領域、  Ｈsync…検知信号、  Ｈsync1…第１検知信号、  Ｔw1…往路側待機時間（第１待機時間）、  Ｔw2…..復路側待機時間（第２待機時間）、  Ｖreq…ビデオリクエスト信号（書込要求信号）、  Ｘ…主走査方向、  （＋Ｘ）…（主走査方向の）往路側、  （−Ｘ）…（主走査方向の）復路側、  Ｙ…副走査方向
【図１】
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【図２】
2007136816.tif 000004
【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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