(57)【要約】【課題】  正弦揺動によって光ビームを偏向する偏向素子を用いるときに、被走査面上での光ビームの等速性偏差等が生じるのを防止する。【解決手段】  ＲＯＳでは、オンパルス９０Ａ〜９０Ｇを基本として、主走査方向に等間隔のドット１００Ａ〜１００Ｇを形成するときに、倍率補正を行うことにより、主走査開始側では点灯開始タイミングが早められ、主走査終了位置側では点灯開始タイミングが遅延されるオンパルス９４Ａ〜９４ＧでＬＤを駆動可能とし、ドット１００Ａ〜１００Ｇと一致するドット９６Ａ〜９６Ｇが形成可能とする。また、オンパルス９４Ａ〜９４Ｇのそれぞれに対して、主走査方向の両方向側となるほど長くなるように補正したオンパルス９７Ａ〜９８Ｇを用いることにより、ドット１００Ａ〜１００Ｇが形成可能となるようにしている。【選択図】        図７
2007086335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、
画像データに基づいて前記光源をオン・オフすることにより前記光ビームの出射を制御する光源駆動手段と、
前記光源から射出される前記光ビームを被照射面の走査範囲に結像可能とする走査光学系と、
前記走査光学系に設けられ、駆動手段によって駆動されることにより正弦揺動される反射面に前記発光源から出射された光ビームが照射されることにより該光ビームを偏向して前記被照射面上に走査する偏向手段と、
前記光ビームが照射される前記被照射面上の走査位置に応じて前記光源の駆動を補正する補正手段と、
を含むことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記補正手段が、１走査内で前記画像データの画素ごとに、前記光源の点灯開始タイミングを補正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】
前記点灯開始タイミングを走査開始位置側で早くし、走査終了位置側で遅延するように補正することを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記補正手段が、１走査内で前記画像データの画素ごとに前記光源の点灯時間を補正する点灯時間補正手段を含む、ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記点灯時間を、走査方向の両方向側で長くなるように補正することを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記補正手段が、１走査内で前記画像データの画素ごとに前記光源の点灯強度を補正する点灯強度補正手段を含む、ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記点灯強度、走査方向の両方向側で強くなるように補正することを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記光強度補正手段が、前記光源を点灯するときのオーバーシュート量を調整する調整手段を含むことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データに応じて光ビームを走査して、白黒画像やカラー画像を形成する画像形成装置に係り、詳細には、画像形成装置に設けられて、光ビームを偏向する偏向手段として正弦揺動する偏向素子を用いた光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを適用したデジタル複写機、レーザープリンタなどの画像形成装置には、光走査装置（Raster  Output  Scanner、以下ＲＯＳとする）が、画像書き込み装置として多用されている。ＲＯＳは、レーザーダイオードなどのレーザー光源から射出する光ビームを、結像光学系によって被走査面上にスポット状に照射するときに、偏向手段によって偏向することにより、被走査面上に光ビームが等速走査するようにしている。
【０００３】
光ビームを走査する偏向手段としては、等速回転する回転多面鏡（ポリゴンスキャナ）が広く用いられているが、回転多面鏡は、装置が大掛かりとなり、また、機械的に高速回転する必要があり、このために、装置内部の温度上昇、騒音、消費電力の上昇などと共に、振動等が起因するバンディングなどによる画質低下の発生などの問題がある。
【０００４】
近年、偏向手段として、マイクロマシン技術を用いた、共振構造の正弦波振動を行うマイクロミラーを用いた偏向素子が提案されている。この偏向素子を用いることにより、光走査装置（ＲＯＳ）の小型化が可能となると共に、温度上昇、騒音の発生、消費電力の上昇を防止することができると共に、振動等によるバンディングの発生おも防止することが可能となる。
【０００５】
ところで、マイクロミラーを用いた偏向素子は、共振構造であるが故に高速化が難しく、また、広い振幅、偏向面を大きくすることも技術的に難しく、このために、偏向素子の偏向角は少なく（小さく）、また、偏向面も狭くなっており、十分な走査幅と小スポット径が要求されるプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置の光走査装置に適用するには課題があった。
【０００６】
また、偏向素子は正弦揺動のため、リニアリティー(等速性)に偏差が生じ、これにより像高さ、主走査光束のスポット径に偏差が発生する問題がある。
【０００７】
ここから、正弦揺動する偏向素子の主走査方向の面幅を最大限に有効活用し、スポット径と偏向素子の面幅の条件式定義や、arc−sin特性を有するレンズを使用することにより、リニアリティー(等速性)偏差や像高さ主走査光束のスポット径偏差の改善提案がされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
また、arc−sinレンズもしくはｆθレンズ等の光学的な補正を行わずに、電気的な補正方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
この提案では、偏向素子の走査速度に応じて画像情報の消灯期間（レーザー光源の消灯期間）を追加する方法であり、偏向素子の走査速度が速い地点と遅い地点でも画素に対するレーザー光源の点灯期間と消灯期間比が同じになるように構成し、リニアリティー(等速性)偏差を補正するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−１８２１４７号公報
【特許文献２】特開２００３−３２９９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、偏向手段として正弦揺動する偏向素子を用いるときに、arc−sin特性を有するレンズは、走査中心に対して走査端部の主走査方向のＦno（Ｆナンバー）が変化してしまう特性があり、走査中心と端部の被走査面上でスポット径が不均一になってしまうという問題がある。
【００１１】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、正弦揺動する偏向素子を用いるときに、電気的な補正をすることで光ビームのリニアリティー(等速性)偏差や像高さ主走査光束のスポット径偏差を解消する光走査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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、光ビームを出射する光源と、画像データに基づいて前記光源をオン・オフすることにより前記光ビームの出射を制御する光源駆動手段と、前記光源から射出される前記光ビームを被照射面の走査範囲に結像可能とする走査光学系と、前記走査光学系に設けられ、駆動手段によって駆動されることにより正弦揺動される反射面に前記発光源から出射された光ビームが照射されることにより該光ビームを偏向して前記被照射面上に走査する偏向手段と、前記光ビームが照射される前記被照射面上の走査位置に応じて前記光源の駆動を補正する補正手段と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、画像データに応じた電気信号によって駆動される光源から射出された光ビームを、制限揺動によって偏向する偏向素子を用いて、被走査面上に走査する。このときに、補正手段は、光ビームの走査位置に応じて光源を駆動する電気信号を補正する。
【００１４】
これにより、正弦揺動によって光ビームを偏向する偏向素子を用いたときに、被走査面上での光ビームの等速性（リニアリティー）偏差や、像高さ主走査光束のスポット径偏差が、被走査面上に現れるのを防止する。
【００１５】
このような本発明においては、前記補正手段が、１走査内で前記画像データの画素ごとに、前記光源の点灯開始タイミングを補正することにより、リニアリティー偏差が現れるのを防止することができ、このときには、前記点灯開始タイミングを走査開始位置側で早くし、走査終了位置側で遅延するように補正するものであれば良い。
【００１６】
また、本発明においては、前記補正手段が、１走査内で前記画像データの画素ごとに前記光源の点灯時間を補正する点灯時間補正手段を含むことができ、このときには、前記点灯時間を、走査方向の両方向側で長くなるように補正するものであれば良い。
【００１７】
また、本発明においては、前記補正手段が、１走査内で前記画像データの画素ごとに前記光源の点灯強度を補正する点灯強度補正手段を含むことができ、このときには、前記点灯強度、走査方向の両方向側で強くなるように補正するものであれば良く、また、前記光強度補正手段が、前記光源を点灯するときのオーバーシュート量を調整する調整手段を含むものであっても良い。
【００１８】
これにより、像高さ主走査光束のスポット径偏差が、被走査面上に現れるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、正弦揺動する偏向素子を使用するときのリニアリティー（等速性）偏差や像高さ主走査光束のスポット径偏差を抑えることができ、これにより、高品質の画像形成が可能となるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１には、本実施の形態に適用した画像形成装置１０の概略構成を示している。この画像形成装置１０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）及びＫ（ブラック）の４色分の画像データに応じて、像担持体として設けている一つの感光体を露光して画像を形成する所謂４サイクル方式のカラーレーザープリンタとなっている。
【００２１】
画像形成装置１０には、本発明を適用した光走査装置とするＲＯＳ（Raster  Output  Scanner）１２が設けられている。また、画像形成装置１０には、ＲＯＳ１２に対向し、感光体ドラム１４が設けられており、画像形成装置１０では、感光体ドラム１４の周面を均一に帯電した後、ＲＯＳ１２から光ビームを走査しながら照射することにより潜像（静電潜像）を形成する。
【００２２】
また、画像形成装置１０には、感光体ドラム１４に対向して、現像器１６及び中間転写体とする無端の転写ベルト１８が設けられている。現像器１６には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ及び２０Ｋ（以下、トナーカートリッジ２０と総称する）が設けられており、トナーカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋが順に感光体ドラム１４に対向されるようになっている。
【００２３】
感光体ドラム１４は、対向されるトナーカートリッジ２０からトナー（着色されたトナー）が供給されることにより、静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００２４】
転写ベルト１８は、複数のローラ２２に巻きかけられており、感光ドラム１４の周面に接触しながら回転駆動される。これにより、感光体ドラム１４に形成されたトナー像は、感光体ドラム１４と転写ベルト１８との接触位置を通過するときに、転写ベルト１８に転写される。
【００２５】
画像形成装置１０では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像を順に感光体ドラム１４から転写ベルト１８に重畳しながら転写することにより、転写ベルト１８上にフルカラーのトナー像を形成する。
【００２６】
画像形成装置１０には、記録紙２４が積層されて装填される給紙部２６及び、画像が形成された記録紙２４が排出される排紙トレイ２８が設けられている。また、画像形成装置１０には、複数のローラ対３０によって記録紙２４を挟持しながら搬送する搬送路３２（図１で搬送経路を破線で示す）が形成されており、給紙部２６に装填された記録紙２４は、最上層から取り出されて、搬送路３２に沿って搬送される。
【００２７】
また、搬送路３２を搬送される記録紙２４は、転写ベルト１８とローラ３４との間の転写位置を通過するようになっており、記録紙２４は、この転写位置を通過するときに、転写ベルト１８と共にローラ２０とローラ３４に挟持される。
【００２８】
記録紙２４は、転写ベルト１８上のトナー像が転写されて送り出される。なお、画像形成装置１０には、定着器（図示省略）が設けられており、トナー像が転写された記録紙２４が、この定着器によって加圧されながら加熱されることによりトナー像が定着される。
【００２９】
これにより、画像形成装置１０では、画像データに応じたカラー画像が形成された記録紙２４を排紙トレイ２８上に排出する。
【００３０】
一方、図２には、感光体ドラム１４を走査露光するＲＯＳ１２の概略構成を示している。ＲＯＳ１２には、光ビームを発する光源（レーザー光源）とするＬＤ（半導体レーザー：Laser Diode）４０と、偏向手段とする偏向素子４２とを備えている。
【００３１】
ＬＤ４０は、光ビームの強度、位相及び振幅が変調された光ビームを発するようになっており、ＬＤ４０から発せられた光ビームは、ミラー４４によって反射されて、偏向素子４２の反射面に照射され、この反射面で反射される。この偏向素子４０は、光ビームの変調に同期されて正弦揺動されるようになっており、これにより、偏向素子４２で反射される光ビームが主走査方向へ偏向される。
【００３２】
偏向素子４２により反射された光ビームの光路上には、ｆθレンズ４６が設けられている。このｆθレンズ４６は、偏向素子４２によって反射された光ビームの結像位置を補正する。
【００３３】
また、ｆθレンズ４６を透過した光ビームの光路上には、反射ミラー４８、５０が設けられ、光ビームは、反射ミラー４８によって反射ミラー５０へ向けて反射される。
【００３４】
反射ミラー４８から反射ミラー５０に向かう光路途中には、ピックアップ用ミラー５２が配置されており、反射ミラー４８によってピックアップ用ミラー５２に向けられた光ビームが、ピックアップ用ミラー５２によってＳＯＳ（Start  Of  Scan）センサ５４へ向けて反射されるようになっている。なお、ＲＯＳ１２には、ＥＯＳ（End  Of  Scan）センサ５６（図２では図示省略、図３参照）が設けられており、反射ミラー４８から反射ミラー５０へ向かう光ビームの光路上には、光ビームをＥＯＳセンサ５６へ向けて反射するピックアップ用ミラー（図示省略）が設けられている。
【００３５】
反射ミラー４８から反射ミラー５０に照射された光ビームは、この反射ミラー０によって感光体ドラム１４の外周面上の照射位置（露光位置）へ向けて反射される。
【００３６】
感光体ドラム１４は、反射ミラー５０によって反射された光ビームが照射されることにより露光される。このとき、光ビームは、偏向素子４２によって偏向されることにより、感光体ドラム１４の軸方向（主走査方向）に走査され、これにより、感光体ドラム１４に静電潜像が形成される。
【００３７】
一方、図１に示されるように、画像形成装置１０には、制御部６０が設けられており、この制御部６０によって作動が制御される。図３には、この制御部６０において、ＬＤ４０及び偏向素子４２の駆動制御を実行する要部の概略構成を示している。なお、図３に示す制御部６０の構成は一例を示すものであり、この構成に限定するものではない。
【００３８】
本実施の形態に適用する偏向素子４２は、例えば、単結晶シリコンからなる基板をエッチング加工することにより、反射ミラー（マイクロミラー）４２Ａが設けられる偏向部と、反射ミラー４２Ａを支持するトーションバー（捻り軸）を一体に形成する。このとき、偏向部は、単結晶シリコンからなる部材に反射膜コートを施した反射ミラー４２Ａと、反射ミラー４２Ａを含む偏向部の撓みを防止する支持板と、が形成され、アルミニウムなどの非磁性体によって形成したブラケットに、トーションバーを介して揺動可能に支持される一般的構成となっている。
【００３９】
また、偏向素子４２には、支持板の反射ミラー４２Ａと反対側の面に駆動用マグネットが固定され、ブラケットに、この駆動用マグネットに対向して駆動コイルが固定されている。
【００４０】
これにより、偏向素子４２は、駆動コイルに電流が流されると駆動用マグネットとの間に磁気吸引力が発生し、偏向部がトーションバーを回転軸として回転運動を開始する。このとき、偏向部とトーションバーの慣性モーメントによって定まる周波数（共振周波数）と一致する周波数の電流が駆動コイルに供給されることにより反射ミラー４２Ａ（偏向素子４２）の振動が共振振動となり、大きな触れ角（図３の走査角θ）が得られる正弦揺動を生じさせることができる。
【００４１】
偏向素子４２に照射される光ビームは、この偏向素子４２（反射ミラー４２Ａ）の正弦揺動により、偏向素子４２の反射ミラー４２Ａで反射されるときに偏向される。なお、偏向素子４２の駆動方式としては、電磁方式に限らず、圧電方式、静電方式などの公知の駆動方式を適用することができる。
【００４２】
制御部６０には、書込み制御部６２、ＬＤ４０を駆動するＬＤ駆動部６４、ＬＤ４０を駆動するときの同期信号となるクロックパルスを生成するクロックパルス生成部６６、偏向素子４２を駆動する偏向素子駆動部６８、偏向素子４２を駆動する駆動パルスを発生する駆動パルス発生部７０及び位相同期部７２、倍率演算部７４、振幅演算部７６が設けられている。
【００４３】
画像記録装置１０では、画像データに基づいてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のラスタデータ（ビットマップデータ）を生成し、このラスタデータに基づいたトナー像を形成する。書込み制御部６２では、画像データに基づいて各色のラスタデータを生成して保持し、基準クロックに基づいたタイミングで各色のラスタデータを、例えば１主走査ラインずつ順に、ＬＤ駆動部６４へ出力する。
【００４４】
また、クロックパルス発生部６６は、基準クロックに基づいたクロックパルスをＬＤ駆動部６４へ出力する。
【００４５】
これにより、画像データとクロックパルスに基づいてＬＤ４０が駆動され、画像データに応じた光ビームが発せられる。
【００４６】
また、駆動パルス発生部７０は、基準パルスに基づいた駆動周波数の駆動パルスを偏向素子駆動部６８へ出力する。これにより、偏向素子４２が、駆動周波数で揺動されて、光ビームを偏向する。
【００４７】
ＳＯＳセンサ５４及びＥＯＳセンサ５６は、偏向素子４２で偏向された光ビームが入力されることにより、ＳＯＳ信号（同期検知信号）、ＥＯＳ信号（終端検知信号）を出力する。位相同期部７２は、ＳＯＳセンサ５４から出力されるＳＯＳ信号に同期させた基準クロックを、書込み制御部６２及びクロックパルス生成部６６へ出力する。これにより、ＳＯＳ信号に同期されてＬＤ４０が駆動される。
【００４８】
また、振幅演算部７６は、ＳＯＳセンサ５４が出力するＳＯＳ信号の間隔から、駆動周波数の補正信号を演算して出力する。これにより、偏向素子４２の振れ角（走査角θ）が一定範囲に保たれる。
【００４９】
倍率演算部７４は、ＳＯＳセンサ５４が出力するＳＯＳ信号と、ＥＯＳセンサ５６が出力するＥＯＳ信号の時間差を検出し、偏向素子４２の偏向速度変動、走査光学系のレンズなどの形状誤差等による画像記録幅の変化を抑える制御信号をクロックパルス発生部６６へ出力する。
【００５０】
ところで、駆動パルス発生部７０は、駆動パルス生成部７８及びＰＬＬ回路８０を備えている。駆動パルス生成部７８は、基準クロックが入力されることにより、この基準クロックをプログラマブル分周器で分周し、駆動周波数ｆｄの１／２周期で駆動パルスを出力する。
【００５１】
すなわち、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、駆動周波数ｆｄが周期Ｔ0（Ｔ0＝１／ｆｄ）であるときに、周期（１／２）・Ｔ0でパルス幅Ｔの駆動パルスを出力する。ＰＬＬ回路８０は、この駆動パルスに、所定の位相遅れδを生じさせる。
【００５２】
また、偏向素子４２（反射ミラー４２Ａ）の走査角θを、最大値がθ0で、θ0＜θ＜−θ0の範囲としているときに、駆動パルスは、最大振幅時（走査角θ＝θ0又は−θ0）から、反射ミラー４２Ａが水平（走査角θ＝０）となる範囲で出力されるようにパルス幅Ｔが制御される。すなわち、駆動パルスは、デューティ比が５０％以下（Ｔ＜Ｔ0／４）で出力される。
【００５３】
一方、図５に示されるように、ＲＯＳ１２は、偏向素子４２の走査角θの最大値である走査角θ0を起点として、走査角−θ0までの期間内（往路期間内）で、走査角θｓから走査角−θｓ（θ0＜θｓ＜０＜−θｓ＜−θ0）の期間で画像記録を行うようにし、走査角−θ0から走査角θ0の期間（走査角−θｓから走査角θｓの期間）では、画像記録を停止するようにしている。
【００５４】
すなわち、駆動周波数ｆｄを１走査周期として、光ビームの同一方向（ここでは、往路）の走査時に画像記録を行うようにしている。
【００５５】
ＲＯＳ１２では、画像形成装置１０の電源投入時や待機状態から起動するときに、プログラマブル分周器で連続的に分周比を変えることで、駆動パルス生成部７８から出力する駆動周波数ｆｄを、高周波数側から可変して、偏向素子４２を励振し、ＳＯＳセンサ５４で光ビームを検出するまで、走査角を拡大する。
【００５６】
また、ＲＯＳ１２では、ＳＯＳセンサ５４によって光ビームを検出することで、偏向素子４２の共振振動帯域に達したと判断する。これと共に、ＲＯＳ１２では、ＳＯＳセンサ５４が光ビームを検出することで出力する走査開始側のＳＯＳ信号（同期検知信号）と、ＥＯＳセンサ５６が光ビームを検出することで、ＳＯＳ信号とＥＯＳ信号の時間差から走査角を算出し、偏向素子４２の反射ミラー４２Ａの振れ角（振幅）が所定値となるように駆動周波数ｆｄを設定する。
【００５７】
一方、同期検知は、走査角θが走査角θ0となる近傍でなされ、この位置にＳＯＳセンサ５４が設けられている。図６（Ａ）に示されるように、ＳＯＳセンサ５４を通過した光ビームは、振幅が最大値に達すると折り返されて、再度、ＳＯＳセンサ５４を通過する。
【００５８】
このとき、図６（Ｂ）に示されるように、ＳＯＳセンサ５４は、走査角θ0に応じた信号間隔ｔｒで、ＳＯＳ信号を出力する。
【００５９】
ここから、図３に示される振幅演算部７６では、ＳＯＳ信号の信号間隔ｔｒを計測することで、光ビームの振幅を検出し、振幅の最大値を走査角θ0に合わせる。ＲＯＳ１２では、このような光ビームの振幅の合わせ込みを、起動時のみでなく、定期的ないし長時間の使用が連続したときなどの予め設定されたタイミングで行うことにより、光ビームの振れ角、すなわち、偏向素子４２の正弦揺動の安定化を図ることができる。
【００６０】
本実施の形態に適用しているＲＯＳ１２では、走査角θが、走査角−θ0となる光ビームの照射位置近傍にＥＯＳセンサ５６を設け、このＥＯＳセンサ５６によって走査終端側の光ビームを検出している。
【００６１】
ここから、ＳＯＳ信号とＥＯＳ信号の時間差を計測することで、偏向素子４２の走査速度変動や、走査光学系の走査レンズの形状誤差に伴う画像記録幅の変化を検出することができ、ＲＯＳ１２では、この検出結果に基づいて、画素クロックを変更することで、画像記録幅の補正を行うようにしている。
【００６２】
偏向素子４２は、駆動パルス生成部７０から出力される駆動パルスによって駆動されることにより、図５に示されるように、光ビームの走査角θを、sin波状に変化させる。
【００６３】
θ＝θ0・sin（２π・ｆｄ・ｔ）
ただし、（−１／４）・ｆｄ＜ｔ＜（１／４）・ｆｄ
一方、記録紙２４上で主走査方向に沿って均一間隔でドットを印字するためには、被走査面である感光体ドラム１４の周面上に、光ビームのスポットを一定間隔で結像させる必要がある。
【００６４】
走査光学系に設ける走査レンズは、結像特性が、単位走査角あたりの走査距離ｄＨ／ｄθがsin-1（θ／θ0）に比例するようにされる。すなわち、感光体ドラム１４の主走査範囲の中央（走査角θ＝０）を画像中央Ｃとすると、画像中央Ｃで遅く、周辺（走査角θ＝θ0又は、θ＝−θ0側）に行くにしたがって、加速度的に速くなるように光ビームの向きを補正しなければならないが、このためには、走査レンズの中央部から周辺部にかけて、結像点を遠ざけるようなパワー配分を行う必要があり、最大振幅時の走査角θ0（−θ0を含む）対して、有効走査領域とする走査角θsを広げるには限界がある。
【００６５】
ここから、ＲＯＳ１２では、各画素（ドット）に対する位相を、記録開始位置（走査開始位置）から記録終端位置（走査終了位置）へかけて、走査開始位置（走査角θ0側）では進んだ状態とし、そこから、段階的に遅れるようにし、画像中央Ｃ（図４及び図５参照）で位相のズレがなくなるように、さらに、画像中央Ｃから走査終了位置（走査角−θ0側）へ向けて段階的に進むようにすると共に、各画素（ドット）を形成する時のパルス幅（ＬＤ４０のオン時間）が、記録開始位置から画像中央Ｃへ向けて段階的に狭めるようにすると共に、画像中央Ｃから走査終了位置へ向けて段階的に広がるように、ＬＤ駆動部６４へ入力する画素クロックｆｋを補正するようにしている。
【００６６】
これにより、ＲＯＳ１２では、感光体ドラム１４の周面上での振幅による走査速度の変化に対して、画素位置にズレが生じるのを抑えるようにしている。
【００６７】
ここで、ＬＤ駆動部６４へ入力する画素クロックｆｋの補正（可変）を説明する。
【００６８】
図３に示されるように、クロックパルス発生部６６には、クロックパルス生成部８２と、ＰＬＬ回路８４が設けられている。
【００６９】
クロックパルス生成部８２は、基準クロックｆ0が入力されることにより、この基準クロックｆ0をプログラマブル分周器にによって、可変データに基づいて分周すると共に、分周クロックをカウントし、ｋクロック分の長さのパルスをＰＬＬ基準信号ｆａとして生成し、ＰＬＬ回路８４へ出力する。
【００７０】
ＰＬＬ回路８４では、可変データと基準クロックｆ0の位相に応じてＰＬＬ基準信号ｆａに基づいた画素クロックｆｋを出力する。クロックパルス発生部６６では、例えば、数十画素ごとに、可変データに基づいた画素クロックｆｋの生成を繰り返す。
【００７１】
位相同期部７２は、通常、基準クロックが入力されることにより、この基準クロックの１周期を１／ｎごとに遅延したクロックの中から、ＳＯＳセンサ５４が出力するＳＯＳ信号（同期検知信号）と位相が一致するクロックを選択して、選択したクロックを基準クロックｆ0として出力する位相同期処理を、主走査ごと、すなわち、主走査の開始タイミングとするＳＯＳ信号が入力されるごとに実行する。このときに、位相同期部７２では、位相の異なるクロックの選択が可能となっており、クロック可変を開始するタイミングを、偏向素子４２の反射ミラー４２Ａの水平な状態（光ビームの走査角θ＝０）が、画像中央Ｃの位置に確実に一致するように補正する。
【００７２】
また、クロックパルス生成部８２では、基準クロックｆ0の分周比を可変することで、主走査方向の画像幅を合わせるようにしている。すなわち、ＳＯＳセンサ５４が出力するＳＯＳ信号と、ＥＯＳセンサ５６が出力するＥＯＳ信号の時間差を、倍率演算部７４で計測し、計測した時間差が予め設定している値よりも短いときには、基準クロックｆ0を、周波数が高くなる方向へ補正し、時間差が予め設定している値よりも長いときには、基準クロックｆ0を、周波数が低くなる方向へ補正する。
【００７３】
ここで、図７を参照しながら、ＲＯＳ１２での光ビームの走査を説明する。
【００７４】
図７（Ａ）には、１主走査の範囲で、走査位置（走査角θ）に関わらず、一定の点灯タイミング及び点灯時間でＬＤ４０を点灯する時の点灯波形の概略を示している。なお、図７（Ａ）では、主走査開始側から順にＬＤ４０のオンパルス９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄ、９０Ｅ、９０Ｆ、９０Ｇとし、オンパルス９０Ｄが画像中央Ｃの位置であり、オンパルス９０Ｇが主走査終了側となっている。また、オンパルス９０Ａ〜９０Ｇは、等間隔で同じオン時間としている。
【００７５】
図７（Ｂ）には、図７（Ａ）の点灯波形でＬＤ４０を点灯して射出される光ビームを、偏向素子４２で偏向しながら、ＲＯＳ１２に設けている走査光学系によって被走査面である感光体ドラム１４の周面上に結像されたときの光量分布の概略を示している。なお、以下では、光量分布をパルス状のドットとして表しており、ドット９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃ、９２Ｄ、９２Ｅ、９２Ｆ、９２Ｇが、順にオンパルス９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄ、９０Ｅ、９０Ｆ、９０Ｇに対応した光ビームの照射位置及び、光量（ドット径）としている。
【００７６】
ここで、画像中央Ｃのオンパルス９０Ｄに対するドット９２Ｄは、画像中央Ｃに対応した位置で、ドット径もオンパルス９０Ｄのオン時間にあっている。
【００７７】
これに対して、主走査開始側及び主走査終了側のドット９０Ａ〜９０Ｃ、９０Ｅ〜９０Ｇでは、ドット位置（光ビームの照射位置）が画像中央Ｃ側に偏り、このために、ドット間隔が狭くなっている。
【００７８】
ドット位置の偏りは、主走査開始位置側及び主走査終了位置側へいくほど大きく、これにより、ドット間隔が主走査開始位置側及び主走査終了位置側へいくほど狭くなっている。
【００７９】
また、ドット９０Ａ〜９０Ｃ、９０Ｅ〜９０Ｇは、ドット径（光ビームのスポット径、光量）も小さくなっており、このときのドット径は、主走査開始位置側及び主走査終了位置側へいくほど小さくなる（狭くなる）。
【００８０】
ここで、ドット間隔は、画像上での倍率誤差となり、この倍率誤差が、主走査開始側及び主走査終了側で大きいことになる。
【００８１】
ここから、ＲＯＳ１２では、倍率演算部７４による倍率補正により、１主走査ライン内の各画素に対するＬＤ４０の点灯開始のタイミングを個別に設定するようにしている。このとき、主走査開始位置側でＬＤ４０の点灯開始タイミングを早くし、段階的に点灯タイミングを遅らせるようにすると共に、画像中央Ｃでは、点灯開始タイミングが一致（補正なし）するようにしている。
【００８２】
すなわち、図７（Ｃ）に示されるように、オンパルス９０Ａに対応するオンパルス９４Ａが最も早くなり、オンパルス９４Dがオンパルス９０Aに一致するように、主走査方向に沿うオンパルス９４Ｂ、９４Ｃが、オンパルス９０Ｂ、９０Ｃのそれぞれより早められる。また、オンパルス９４E、９４F、９４Ｇは、オンパルス９０Ｅ、９０Ｆ、９０Ｇより遅らせられ、その遅れ量がオンパルス９４Ｇで最も大きくなる。
【００８３】
このようなオンパルス９４Ａ〜９４ＧでＬＤ４０を点灯することにより、図７（Ｄ）に示されるように、感光体ドラム１４の周面に照射される光ビームによるドット９６Ａ〜９６Ｇは、主走査方向に沿った位置ズレが解消され、画像の倍率誤差が発生するのを防止できる。
【００８４】
一方、この状態（図７（Ｄ）のドット径状）では、主走査方向の側（画像の周辺側）に行くほど、光量分布の幅（ドット径）が小さくなる。
【００８５】
ＲＯＳ１２では、クロックパルス発生部６６で基準クロックｆ0に対して主端数補正を施した画像クロックｆｋを用い、１主走査ライン内で、画素ごとのＬＤ４０の点灯幅を制御する。このとき、主走査方向の両端側へいくほど点灯幅が長くなるように制御される。
【００８６】
これにより、図７（Ｅ）に示されるＬＤ４０の点灯波形が得られる。すなわち、画像中央Ｃのオンパルス９８Ｄのオン時間は、そのままとなるが、主走査方向の両側のオンパルス９８Ａ、９８Ｇのオン時間が最も長くなるように段階的に補正されたオンパルス９８Ａ〜９８Ｇが得られる。
【００８７】
ＲＯＳ１２では、オンパルス９０Ａ〜９０Ｇに対して、オンパルス９８Ａ〜９８Ｇを用いて、ＬＤ４０を点灯して、感光体ドラム１４の周面を走査露光する。
【００８８】
これにより、図７（Ｆ）に示される光量分布が得られる。すなわち、オンパルス９０Ａ〜９０Ｇに一致するドット１００Ａ〜１００Ｇを形成することができる。
【００８９】
このように、正弦揺動によって光ビームを偏向する偏向素子４２を用いたＲＯＳ１２では、ＬＤ４０を点灯するときの点灯波形である電気信号を補正することで、主走査方向に沿った光ビームのリニアリティー（等速性）偏差や像高さ主走査光束のスポット径偏差を解消している。
【００９０】
これにより、ＲＯＳ１２が設けられた画像形成装置１０では、高品質の画像を記録紙２４に形成することができる。すなわち、偏向素子２４を用いて光ビームを偏向するときに、光ビームのリニアリティー偏差、像高さ主走査拘束のスポット径偏差が生じるのを防止された画像を記録紙２４に形成することができる。
【００９１】
一方、走査光学系では、レンズ特性上の影響などにより、感光体ドラム１４の周面に照射された光ビームのスポットパワー（光強度）が、不均一となることがある。このときの光強度の変化が大きいと、図８（Ａ）の点灯波形でＬＤ４０を点灯したときに、図８（Ｂ）に示されるように、ドット高さが変化したドット１０２Ａ〜１０２Ｇが形成されることになる。
【００９２】
このような場合には、誤差倍率補正によりオンパルス９０Ａ〜９０Ｇのオンタイミング及びオン時間の補正を行ったオンパルス９８Ａ〜９８Ｇ（図８（Ｃ）参照）を用いても、図８（Ｄ）に示されるように、主走査方向に高さが変化したドット１０４Ａ〜１０４Ｇが形成されることになってしまう。
【００９３】
これを防止するときには、図９に示されるように、強度変調部８６を備えたＬＤ駆動部６４Ａを設ける。この強度変調部８６は、画像位置に応じてＬＤ４０の発光強度を補正する。このとき、主走査方向の両側で補正量を最も大きくすることにより、ＬＤ４０が出射する光ビームが強くなるようにする。
【００９４】
すなわち、図８（Ｅ）に示されるように、画像中央Ｃのオンパルス１０６Ｄよりも、主走査方向の両側のオンパルス１０６Ａ〜１０６Ｃ、１０６Ｅ〜１０６Ｇが高くなるように補正する。このとき、両端側のオンパルス１０６Ａ、１０６Ｇが最も高くなり、段階的に低くなるように補正する。
【００９５】
このような、ＬＤ４０の点灯波形を用いることにより、図８（Ｆ）に示されるように、光量分布が均一なドット１００Ａ〜１００Ｇを形成することができる。すなわち、主走査方向に沿った像高さ主走査光束のスポット径偏差の、より高精度の補正が可能となる。
【００９６】
一方、ＬＤ４０を点灯するときには、オーバーシュートが生じることがある。このＬＤ４０の点灯時のオーバーシュートは、光ビームを感光体ドラム１４上に照射したときの光量に影響を与えることから、ＬＤ駆動部６４に、ＬＤ４０のオーバーシュートを抑える調整部（図示省略）が設けられることがある。
【００９７】
ここから、調整部でオーバーシュート量を調整することにより、感光体ドラム１４上に照射される光ビームによる光量の補正を行うようにしても良い。
【００９８】
すなわち、図１０（Ｅ）に示されるように、画像中央Ｃのオンパルス１０８Ｄに対しては、オーバーシュートが生じないようにするが、主走査方向の両側のオンパルス１０８Ａ〜１０８Ｃ及び、オンパルス１０８Ｅ〜１０８Ｇに対しては、オンパルス９８Ａ〜９８Ｃ、９８Ｅ〜９８Ｇに、オーバーシュート１１０Ａ〜１１０Ｃ、１１０Ｅ〜１１０Ｇが生じるようにする。なお、図１０では、比較を容易とために、図８（Ａ）〜図８（Ｄ）を図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）として示している。
【００９９】
このときのオーバーシュート量は、主走査方向の両側のオーバーシュート１１０Ａ、１１０Ｇで最も大きく、画像中央Ｃに向けて段階的に小さくなるように調整する。
【０１００】
このように、主走査方向に沿った位置に応じた量のオーバーシュートを形成する点灯波形（オンパルス１０８Ａ〜１０８Ｇ）を用いて、ＬＤ４０を点灯することにより、図１０（Ｇ）に示されるように、光量分布が均一なドット１００Ａ〜１００Ｇを形成することができる。
【０１０１】
また、ＬＤ４０の点灯強度補正とオーバーシュート補正を合わせるようにしても良い。
【０１０２】
すなわち、図１０（Ｆ）に示されるように、画像中央Ｃのオンパルス１１２Ｄに対しては、点灯強度の補正を行わないようにすると共に、オーバーシュートが生じないようにするが、主走査方向の両側のオンパルス１０８Ａ〜１０８Ｃ及び、オンパルス１０８Ｅ〜１０８Ｇに対しては、主走査方向の両側へ向けて点灯強度が段階的に高くなるように補正すると共に、段階的に大きくなるオーバーシュート（オーバーシュート１１４Ａ〜１１４Ｃ、１１４Ｅ〜１１４Ｇ）を生じさせるようにしたオンパルス１１２Ａ〜１１２Ｃ、１１２Ｅ〜１１２Ｇを用いる。
【０１０３】
このときのオーバーシュート１１４Ａ〜１１４Ｃ、１１４Ｅ〜１１４Ｇは、前記したオーバーシュート１１０Ａ〜１１０Ｃ、１１０Ｅ〜１１０Ｇよりも、オーバーシュート量を小さくすることができ、この点灯波形（オンパルス１１２Ａ〜１１２Ｇ）を用いて、ＬＤ４０を点灯することにより、図１０（Ｇ）に示されるように、光量分布が均一なドット１００Ａ〜１００Ｇを形成することができ、主走査方向に沿った像高さ主走査光束のスポット径偏差の、より高精度の補正が可能となる。
【０１０４】
なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、光ビームの主走査方向に沿った倍率補正によって点灯開始タイミングを補正し、かつ、オン時間を補正することにより、所望の位置及び光量のドットが形成されるようにしたが、例えば、ドット位置のみの補正であれば、倍率補正による点灯開始タイミングを調整するのみでよく、また、倍率補正が不要で、オン時間の補正のみを行えば良い。
【０１０５】
さらに、光強度の補正のみを行うときには、光ビームの走査位置に応じた強度変調を行うか、オーバーシュート調整、強度変調とオーバーシュート調整の組み合わせを用いればよい。
【０１０６】
また、本実施の形態では、４サイクル方式の画像形成装置１０を例に説明したが、本発明はこれに限らず、４色のトナーのそれぞれに対応する４つの感光体ドラムなどの感光体を設け、それぞれの感光体を個別に走査露光する所謂タンデム方式の画像形成装置に適用したものであってもよく、このときには、感光体のそれぞれに対してＲＯＳ１２を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本実施の形態に適用した画像形成装置の概略構成図である。
【図２】画像形成装置に設けるＲＯＳの概略構成図である。
【図３】制御部の要部を示す機能ブロック図である。
【図４】（Ａ）は偏向素子の反射ミラーの正弦揺動を示す線図、（Ｂ）は偏向素子の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】１主走査分の偏向素子の正弦揺動を示す線図である。
【図６】（Ａ）はＳＯＳセンサへの光ビームの走査を示す概略図、（Ｂ）は（Ａ）の走査によって出力されるＳＯＳ信号を示す概略図である。
【図７】（Ａ）は等間隔で一定のドットを形成するときの基本となるＬＤの点灯波形を示す概略図、（Ｂ）は（Ａ）の点灯波形によって形成される感光体ドラムの周面の光量分布を示す概略図、（Ｃ）は（Ａ）の倍率補正によって得られるＬＤの点灯波形を示す概略図、（Ｄ）は（Ｃ）の点灯波形によって形成される感光体ドラムの周面の光量分布を示す概略図、（Ｅ）は（Ａ）の点灯時間補正によって得られるＬＤの点灯波形を示す概略図、（Ｆ）は（Ｅ）の点灯波形によって形成される感光体ドラムの周面の光量分布を示す概略図である。
【図８】（Ａ）は等間隔で一定のドットを形成するときの基本となるＬＤの点灯波形を示す概略図、（Ｂ）は光強度に変化が生じるときに（Ａ）の点灯波形によって形成される感光体ドラムの周面の光量分布を示す概略図、（Ｃ）は（Ａ）の倍率補正及びオン時間補正によって得られるＬＤの点灯波形を示す概略図、（Ｄ）は光強度に変化が生じるときに（Ｃ）の点灯波形によって形成される感光体ドラムの周面の光量分布を示す概略図、（Ｅ）は（Ｃ）の強度補正によって得られるＬＤの点灯波形を示す概略図、（Ｆ）は光強度に変化が生じるときに（Ｅ）の点灯波形によって形成される感光体ドラムの周面の光量分布を示す概略図である。
【図９】制御部の要部の他の一例を示す機能ブロック図である。
【図１０】（Ａ）は等間隔で一定のドットを形成するときの基本となるＬＤの点灯波形を示す概略図、（Ｂ）は光強度に変化が生じるときに（Ａ）の点灯波形によって形成される感光体ドラムの周面の光量分布を示す概略図、（Ｃ）は（Ａ）の倍率補正及びオン時間補正によって得られるＬＤの点灯波形を示す概略図、（Ｄ）は光強度に変化が生じるときに（Ｃ）の点灯波形によって形成される感光体ドラムの周面の光量分布を示す概略図、（Ｅ）は（Ｃ）のオーバーシュート補正によって得られるＬＤの点灯波形を示す概略図、（Ｆ）は（Ｃ）のオーバーシュート補正及び強度補正によって得られるＬＤの点灯波形を示す概略図、（Ｇ）は光強度に変化が生じるときに（Ｅ）又は（Ｆ）の点灯波形によって形成される感光体ドラムの周面の光量分布を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０    画像形成装置
１２    ＲＯＳ（光走査装置）
１４    感光体ドラム（像担持体）
２４    記録紙
４０    ＬＤ（光源）
４２    偏向素子
４２Ａ    反射ミラー
４６    ｆθレンズ（走査光学系）
５４    ＳＯＳセンサ
６０    制御部（補正手段）
６２    書込み制御部
６４、６４Ａ    ＬＤ駆動部（光源駆動手段）
６６    クロックパルス発生部（補正手段）
６８    偏向素子駆動部（偏向手段）
７０    駆動パルス発生部
７２    位相同期部（補正手段）
７４    倍率演算部（補正手段）
７６    振幅演算部（補正手段）
８６    強度変調部（補正手段）
【図１】
2007086335.tif 000003
【図２】
2007086335.tif 000004
【図３】
2007086335.tif 000005
【図４】
2007086335.tif 000006
【図５】
2007086335.tif 000007
【図６】
2007086335.tif 000008
【図７】
2007086335.tif 000009
【図８】
2007086335.tif 000010
【図９】
2007086335.tif 000011
【図１０】
2007086335.tif 000012