(57)【要約】【課題】本発明によれば、プロセススピードを実質的に変動させることなく走査線のピッチ間隔を一定に制御することが可能となる。【解決手段】画像形成装置は、光束を射出する光源と、往復運動することにより、光源から射出された光束を像担持体の主走査方向に偏向走査する光偏向素子とを備える。とりわけ、上記課題を解決するために、画像形成装置は、駆動周波数補正手段と調整手段とを備える。駆動周波数補正手段は、像担持体の回転むらに起因して発生する走査線の間隔のずれを補正するために、光偏向素子を往復運動させるための駆動周波数を回転むらに応じて補正する。さらに、調整手段は、駆動周波数が補正されたとしても光束の走査幅の変動量が所定範囲内に収まるよう光偏向素子に通電される駆動電流の値を調整する。【選択図】図７
2009034902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を射出する光源と、
往復運動することにより、前記光源から射出された光束を像担持体の主走査方向に偏向走査する光偏向素子と、
前記像担持体の回転むらに起因して発生する走査線の間隔のずれを補正するために、前記光偏向素子を往復運動させるための駆動周波数を前記回転むらに応じて補正する駆動周波数補正手段と、
前記駆動周波数が補正されたとしても前記光束の主走査方向における走査幅の変動量が所定範囲内に収まるよう前記光偏向素子に通電される駆動電流の値を調整する調整手段と
を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動周波数補正手段は、
前記像担持体の回転周期における各位相での該像担持体の回転速度に応じて前記駆動周波数を決定する決定手段
を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記決定手段は、
前記回転周期における位相ごとの回転速度から前記駆動周波数を算出する算出手段と、
算出された各位相ごとの前記駆動周波数を記憶する記憶手段と、
画像形成時に、現在の位相に対応する駆動周波数を前記記憶手段から読み出す手段と
を含むことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記決定手段は、
前記像担持体とともに回転する等間隔のスリットから射出された光を検出するごとに信号を出力する信号出力手段と、
前記信号出力手段から出力された信号の間隔を計測する計測手段と、
計測された前記間隔内で形成される走査線の数を所定数とするための駆動周波数を算出する算出手段と
を含むことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記調整手段は、
前記走査幅が一定となるよう、前記駆動周波数補正手段により補正された駆動周波数に応じて前記駆動電流の値を変更する変更手段
を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記調整手段は、
前記走査幅を検出する走査幅検出手段と、
検出された前記走査幅に応じて前記駆動電流の値を変更する変更手段と
を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
主走査方向における画像の書き出しタイミングを決定するために前記光束を検出する光検出手段を前記走査幅検出手段として兼用することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記光源に対して画像データを入力する基準となる画像クロックを前記駆動周波数に応じて調節する画像クロック調節手段をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
光束を射出する光源と、往復運動することにより、前記光源から射出された光束を像担持体の主走査方向に偏向走査する光偏向素子とを含む走査光学装置の制御方法であって、
前記像担持体の回転むらに起因して発生する走査線の間隔のずれを補正するために、前記光偏向素子を往復運動させるための駆動周波数を前記回転むらに応じて補正する駆動周波数補正工程と、
前記駆動周波数が補正されたとしても前記光束の主走査方向における走査幅の変動量が所定範囲内に収まるよう前記光偏向素子に通電される駆動電流の値を調整する調整工程と
を含むことを特徴とする走査光学装置の制御方法。
【請求項１０】
光束を射出する光源と、
往復運動することにより、前記光源から射出された光束を像担持体の主走査方向に偏向走査する光偏向素子と、
前記像担持体の回転むらに起因して発生する走査線の間隔のずれを補正するために、前記光偏向素子を往復運動させるための駆動周波数を前記回転むらに応じて補正する駆動周波数補正手段と、
前記駆動周波数が補正されたとしても前記光束の主走査方向における走査幅の変動量が所定範囲内に収まるよう前記光偏向素子に通電される駆動電流の値を調整する調整手段と
を含むことを特徴とする走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、画像形成装置、走査光学装置及びその制御方法に係り、とりわけ、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、光源から射出された光束を偏向走査することで感光体上に静電潜像を形成することは良く知られている。この光束を偏向走査する光偏向器としては、従来、回転多面鏡を採用するものと、ミラーを共振振動させるものとが存在する。とりわけ、後者は、共振型光偏向器と呼ばれる（特許文献１）。共振型光偏向器は、回転多面鏡を採用した光偏向器と比較し、そのサイズを大幅に小型化でき、消費電力も少ない。さらに、共振型光偏向器は、回転軸に対する鏡面ごとの傾斜が不一致となる、いわゆる面倒れが理論的に存在しない利点もある。さらに、半導体プロセスによって製造されるＳｉ単結晶からなる共振型光偏向器は、理論上、金属疲労がなく、耐久性にも優れている。
【０００３】
一方で、共振型偏向器には、特有の課題が存在する。すなわち、原理的に単位時間あたりのミラーの走査角が正弦的に変化するため、角速度が一定とならない。この課題を解決するための発明が、従来、提案されている（特許文献２乃至７）。
【０００４】
特許文献２乃至５によれば、結像光学系（結像レンズ）としてａｒｃｓｉｎレンズを採用することで、被走査面上で走査速度を等速化する発明が提案されている。特許文献６によれば、２枚の偏向反射面をお互いに異なる振動周期の正弦振動信号で駆動することで、角速度を略等速化する発明が提案されている。特許文献７よれば、基本周波数とその３倍の周波数による２つの振動モードを有する共振型偏向器を採用することが提案されている。
【０００５】
これらの提案によれば、１走査時間（１周期）は、共振型光偏向素子の光偏向角度や基準周波数で決まり略一定の時間となる。しかし、感光体の回転速度にむらがあると、走査線のピッチ間隔がばらついてしまうという課題があった。この課題を解決すべく、特許文献８によれば、ミラー振動子で発生する逆起電力を帰還することにより自励発振する自励発振回路の発振周波数を基準として、感光ドラムモータを駆動する発明が提案されている。
【特許文献１】特開昭５７−８５２０号公報
【特許文献２】特開平９−２３０２７６号公報
【特許文献３】特開平９−２３０２７７号公報
【特許文献４】特開平９−２３０２７８号公報
【特許文献５】特開平９−２３０２７９号公報
【特許文献６】特開２００３−２７９８７９号公報
【特許文献７】米国特許第４，８５９，８４６号明細書
【特許文献８】特許第２６０４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献８に係る発明では、画像形成装置ごとのプロセススピードが変わってしまうおそれがある。なぜなら、製造ばらつきによってミラー振動子の共振周波数が個体ごとに異なってしまうからである。プロセススピードが製品個体ごとに変動してしまうと画像形成シーケンスに悪影響が及ぶ。そのため、ミラー振動子の製造ばらつきによってプロセススピードが変化することは好ましくない。
【０００７】
そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。例えば、プロセススピードを実質的に変動させることなく走査線のピッチ間隔を略一定に制御することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
画像形成装置は、光束を射出する光源と、往復運動することにより、光源から射出された光束を像担持体の主走査方向に偏向走査する光偏向素子とを備える。とりわけ、上記課題を解決するために、画像形成装置は、例えば、駆動周波数補正手段と調整手段とを備える。駆動周波数補正手段は、像担持体の回転むらに起因して発生する走査線の間隔のずれを補正するために、光偏向素子を往復運動させるための駆動周波数を回転むらに応じて補正する。調整手段は、駆動周波数が補正されたとしても光束の主走査方向における走査幅の変動量が所定範囲内に収まるよう光偏向素子に通電される駆動電流の値を調整する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プロセススピードを実質的に変動させることなく走査線のピッチ間隔を略一定に制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００１１】
図１は、実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。画像形成装置は、例えば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリなどとして実現できる。ここでは、一例として、デジタル複写機について説明する。
【００１２】
原稿給紙装置１に積載された原稿は、１枚づつ原稿台ガラス２へ搬送される。原稿が搬送されてくると、スキャナユニット４に搭載された原稿照明用のランプ３が点灯する。原稿からの反射光は、スキャナユニット４に搭載されたミラー５によって、ミラー６へ偏向される。さらに、反射光は、ミラー６、ミラー７を介してレンズ８を通過し、イメージセンサ部９に入射する。イメージセンサ部９は、反射光を画像信号に変換し、露光制御部１０へ出力する。露光制御部は、露光装置、走査光学装置又は光走査装置と呼ばれることもある。
【００１３】
露光制御部１０は、画像信号に応じた光束を射出する。この光束は主走査方向に偏向走査される。これにより、感光体１１上に静電潜像が作像される。感光体１１は、像担持体の一例である。現像器１３は、感光体１１上の潜像を現像し、現像剤（例：トナー）像が形成される。
【００１４】
転写部１６で、転写部材積載部１４又は１５より搬送されてきた記録媒体上に、トナー像が転写される。記録媒体は、例えば、記録材、用紙、シート、転写材、転写紙と呼ばれることもある。また、記録媒体の素材も、紙、繊維、フィルム又は樹脂などであってもよい。転写されたトナー像は定着部１７により記録媒体上に定着された後、排紙用の搬送路２１を通り、排紙部１８から外部に排出される。
【００１５】
図２は、実施形態に係る露光制御部１０の構成を示す図である。光偏向素子２０１は、共振型振動子を用いた素子である。発光部２０２は、レーザビームを発光する半導体レーザチップ２０３を備えている。半導体レーザチップ２０３は、光束を射出する光源の一例である。
【００１６】
発光部２０２から出力されたレーザビームは、コリメータレンズ２０４及び絞り２０５により略平行光に変換され、所定のビーム径で光偏向素子２０１に入射する。レーザビームは、光ビームや光束と呼ばれたり、単に光と呼ばれたりすることもある。光偏向素子２０１は、矢印で示す左右の方向に往復運動（往復振動）する。光偏向素子２０１は、往復運動の往路（光偏向素子２０１が半時計方向への振動する際）に入射したレーザビームを連続的に角度を変える偏向ビームとして反射する。偏向ビーム（走査光）は、ｆａｒｃｓｉｎθレンズ２０６により集光作用を受ける。ｆａｒｃｓｉｎθレンズ２０６は、正弦振動する走査光を略等速運動に変換する。走査光は、感光体１１上に図の矢印の方向に等速で走査される。
【００１７】
ＢＤセンサ２０７、２０８は、光偏向素子２０１からの走査光を検出する受光素子である。なお、ＢＤは、ビームディテクトの略である。ＢＤセンサ２０７、２０８から出力される検出信号は、光偏向素子２０１による走査と画像データの書き込みとを同期させるための同期信号として用いられる。このように、ＢＤセンサ２０７、２０８は、主走査方向における画像の書き出しタイミングを決定するために光束を検出する光検出手段の一例である。
【００１８】
図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃは、実施形態に係る光偏向素子２０１の構造を示す図である。とりわけ、図３Ａは、光偏向素子を上面から（ミラー面側から）見た平面図である。図３Ｂは、図３Ａに示した破断線ａ−ａ’により光偏向素子を切断したときの断面図である。図３３Ｃは、光偏向素子を斜め上から見た斜視図である。
【００１９】
図が示すように、裏面に磁石３０４が取り付けられたミラー３０１が、トーションバー３０２によって枠体３０５に支えられている。そして、磁石３０４と対向した位置に取り付けられたコイル３０３に電流を流すことにより磁場を発生させ、その磁場と、磁石３０４からの磁場とによって、ミラー３０１が偏向する。
【００２０】
図４は、回転むらに起因する走査線の書き込み位置のずれを示す図である。感光ドラムなどの感光体１１には回転むらが存在する。そのため、実際の走査線の書き込み位置は理想的な位置からずれる。これによって、副走査方向において隣り合った２つの走査線間の間隔（ピッチ間隔）が、感光体１１の１回転周期内で増加したり減少したりする。
【００２１】
図４に示したずれ量は、一例として、プロセススピードを６５ｍｍ／ｓｅｃとして、２ライン３スペースの画像について潜像を形成したときに得られたずれ量である。感光体１１の回転数が一定で、かつ、１画素のサイズが４２．３３３μｍであれば、５ラインの長さは２１１．６６５μｍ（一定）となるはずである。しかし、図４が示すように最大で約−１５μｍのずれが約２３．５ｍｓｅｃの周期で発生する。この周期を周波数に換算すると４２．５６Ｈｚとなる。光偏向素子２０１を駆動周波数がモード１（２ｋＨｚ）、モード２（４ｋＨｚ）であることを考慮すれば、ずれの周期が相対的に長周期であることを理解できよう。
【００２２】
なお、光偏向素子２０１がＡ４Ｒの幅２１０ｍｍ又はＡ３の幅２９７ｍｍを走査しなければいけない。よって、最大で約−１５μｍである副走査方向のピッチ間隔のずれは、かなり微小な変動であることがわかる。このようにマクロ的に見ると微小な変動であるが、１画素が４２．３３３μｍであることを考慮すれば、このずれ量は、ほぼ３／４画素のずれに相当する。３／４画素のずれが発生すれば、形成された画像にむらが生じるため、好ましくない。
【００２３】
図５は、ずれ量に対する補正量の一例を示す図である。図５が示すように、補正量Ａは、ずれ量Ｂの符号を反転したもの（Ａ＝−Ｂ）となる。このような補正を実現するには、理想的なピッチ間隔よりも実際のピッチ間隔が広ければ光偏向素子２０１の駆動周波数をより高くし、理想的なピッチ間隔よりも実際のピッチ間隔が狭くなっていれば駆動周波数をより低く変更すればよい。もちろん、駆動周波数を変更すれば、走査線の書き込みタイミングが変更されるため、ピッチ間隔も変更される。以下では、１回転周期における各位相での回転速度を計測することで、各位相における回転むらを測定する。そして、回転むらを打ち消すように、駆動周波数を補正する。
【００２４】
図６は、実施形態に係る回転速度を検出するためのエンコーダの一例を示す図である。エンコーダ６００は、等間隔で複数のスリット６０２が設けられた円筒部６０１、発光素子６０３及び受光素子６０４を備えている。円筒部６０１は、感光体１１とともに回転するよう、感光体１１の側面に取り付けられている。発光素子６０３から出力された光（図中の矢印）は、スリット６０２を通過して、受光素子６０４により受光される。受光素子６０４は、光を受光した時間間隔と受光量に応じた信号を出力する。隣接した２つのスリット間に設けられた遮蔽部６０５によって光の通過が遮蔽される。スリットの間隔が等間隔であるため、回転むらが無ければ、受光素子６０４から出力される信号の間隔も等間隔となる。もし、回転むらが発生すれば、回転むら（回転速度の変動）に応じて、受光素子６０４から出力される信号の間隔も変動する。このように、受光素子６０４から出力される信号の間隔を計測すれば、感光体１１の回転速度や回転むらを計測できる。
【００２５】
なお、感光体１１の回転周期における絶対的な位相を検出するためにホームポジションセンサ６１０が設けられている。ホームポジションセンサ６１０は、感光体１１のホームポジションに設けられた基準マークを検出するごとに検出信号を出力する。すなわち、感光体１１が１回転するごとに信号が出力される。信号が出力されたときの絶対位相をここではゼロとする。
【００２６】
図７は、実施形態に係る制御部の一例を示す図である。制御部は、ハードウエア（例：ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣその他の論理回路など）のみにより実現されてもよいし、ソフトウエアのみにより実現されてもよい。また、制御部は、ハードウエアとソフトウエアとにより実現されてもよい。
【００２７】
駆動周波数補正部７００は、像担持体の回転むらに起因して発生する走査線の間隔のずれを補正するために、光偏向素子を往復運動させるための駆動周波数を回転むらに応じて補正する。例えば、駆動周波数補正部７００は、像担持体の回転周期における各位相での像担持体の回転速度に応じて駆動周波数を決定する。駆動周波数補正部７００は、例えば、間隔計測部７０１、駆動周波数算出部７０２、読み書き制御部７０３及び記憶部７０４を備えている。各部の詳細については、図面を参照しながら説明する。駆動電流供給部７３０は、決定された駆動周波数の駆動信号を発生して、光偏向素子２０１へ供給する。
【００２８】
調整部７１０は、駆動周波数が補正されたとしても光束の主走査方向における走査幅の変動量が所定範囲内に収まるよう、光偏向素子に通電される駆動電流の値を調整する。好適には、駆動周波数が補正されたとしても走査幅が略一定に維持される。振幅変更部７１１は、走査幅が一定となるよう、駆動周波数補正部７００により補正された駆動周波数に応じて駆動電流の値を変更する。画像クロック調節部７４０は、駆動周波数が変更されたとしても形成される画像の幅が所定幅となるよう、読み出された駆動周波数に応じて画像クロックを調節する。
【００２９】
図８は、回転むらの測定処理と駆動周波数の決定処理とを説明するための図である。図８が示すように、エンコーダ６００の受光素子６０４は、光を検出するごとに信号を出力する。間隔計測部７０１は、エンコーダ６００から信号が出力されてから次の信号が出力されるまでの間隔を計測する。間隔計測部７０１は、タイマ回路やカウンタ回路により実現できる。なお、計測された間隔が回転速度に対応していることはいうまでもない。図８によれば、間隔計測部７０１が、あるエンコーダ出力信号とつぎのエンコーダ出力信号との間にいくつのカウンタＣＬＫが入力されたかを計測することで、間隔（回転速度）を計測することが示されている。
【００３０】
上述したようにエンコーダ６００のスリット６０２の間隔は一定である。よって、感光体１１が等速回転すれば、出力される信号の間隔も一定となる。しかし、回転むらが存在すれば、出力される信号の間隔も回転速度の変動に応じて広がったり狭くなったりする。なお、信号の間隔は、例えば、前回転時に測定される。
【００３１】
一方で、ホームポジションセンサ６１０は、感光体１１の基準マーク６１１を検出するたびに信号を出力する。この信号が出力されたタイミングは、感光体１１の回転開始位置を表すものであり、回転周期における位相の原点に相当する。カウンタ７２０は、ホームポジションセンサ６１０から信号が入力されるたびにリセットされる。すなわち、カウンタ７２０は、現在の絶対位相をカウントすることになる。
【００３２】
上述したように、エンコーダ６００の隣接したスリット間の間隔は等しい。よって、所定の解像度を実現するためには、隣接した２つのスリット間に記録されるラインの数が一定となればよい。これは、エンコーダ６００から出力される隣接した２つの信号間の間隔が変動したとしても、２つの信号間で記録されるラインの数を一定すればよいことを意味する。
【００３３】
そこで、駆動周波数算出部７０２は、位相ごとに計測された間隔（すなわち回転速度）から駆動周波数を算出する。すなわち、駆動周波数算出部７０２は、エンコーダからの隣接した出力信号間に記録されるラインの本数が常に一定数になるように、各絶対位相での駆動周波数を算出する。読み書き制御部７０３は、カウンタ７２０から入力された現在の絶対位相の値θｉと対応付けて、算出された駆動周波数の値ｆｉを記憶部７０４に書き込む（ｉは１以上の自然数）。図８によれば、位相θ１とθ２との間に適用される駆動周波数がｆ１となっている。
【００３４】
このようにして、像担持体の回転周期における各位相での像担持体の回転速度に応じて、駆動周波数が決定され、記憶部に保持されることになる。なお、複数の画像形成モードが存在し、モードごとに回転むらが異なる場合もある。このような場合は、モードごとに、回転むらの測定と駆動周波数の決定とが実行されることが望ましい。記憶部には、モードごとの駆動周波数が位相と対応付けて記憶されることになる。そして、画像形成時には、現在のモード及び位相に対応する駆動周波数が読み書き制御部により読み出されて使用される。
【００３５】
図９は、実施形態における画像形成時に実行される駆動周波数の補正処理を示す図である。上述したように、記憶部７０４には、各絶対位相に対応した駆動周波数が記憶されている。よって、エンコーダ６００からの出力をトリガにして、読み書き制御部７０３が、駆動周波数を順に読み出す。駆動電流供給部７３０は、読み出された駆動周波数の駆動信号を光偏向素子２０１のコイルに供給する。また、画像クロック調節部７４０は、読み出された駆動周波数に応じて画像クロックを調節する。
【００３６】
共振型の光偏向素子２０１は、一般的に、ポリゴンミラーに比べて質量が軽いため、駆動周波数を変更しても安定動作するまでにほとんど時間を要さない。よって、エンコーダ６００から信号が出力された次の非画像領域において、駆動電流供給部７３０は、駆動周波数を変更すればよい。非画像領域は、１走査周期のうち、画像が形成されない領域を意味する。例えば、走査光がＢＤセンサ２０７や２０８を露光している時間は、非画像領域の一部である。すなわち、１走査周期は、画像領域と非画像領域とに区分されている。
【００３７】
ところで、駆動周波数を変更すると、主走査方向における記録速度が変化してしまう。そこで、一走査期間内に記録される画素数および領域を一定にするために画像クロックを変更することが望ましい。例えば、駆動周波数が低くなれば、主走査方向の記録速度が遅くなり、その結果、一走査期間が長くなる。この場合、画像クロック調節部７４０は、画像クロックを駆動周波数に合わせて遅くする。一方で、駆動周波数が高くなれば、主走査方向の記録速度が速くなり、結果として、一走査期間が短くなる。この場合、画像クロック調節部７４０は、画像クロックを駆動周波数に合わせて速く（高く）する。図９によれば、ＢＤセンサ２０７が走査光を検出したタイミングと、ＢＤセンサ２０８が走査光を検出したタイミングとの時間間隔が変化しても、画像クロックのクロック数が一定に維持されていることを理解できよう。
【００３８】
図１０Ａは、実施形態に係る光偏向素子における駆動周波数と往復運動の振幅との関係を示す図である。図１０Ｂは、実施形態に係る光偏向素子における駆動電流と往復運動の振幅との関係を示す図である。光偏向素子２０１の駆動周波数は、共振周波数の近傍で制御される。光偏向素子２０１は、図１０Ａが示すよう駆動周波数−振幅特性と、駆動電流−振幅特性とを有している。図からわかるように、駆動周波数や駆動電流の大きさが変化すると、往復振動の振幅が増減する。
【００３９】
ところで、光偏向素子２０１を画像形成装置の走査光学系に採用する場合、往復振動の振幅が略一定であることが望ましい。これは、主走査方向における画像の幅（倍率）を略一定にするためである。図７に示した調整部７１０は、図１０Ａに示したような駆動周波数−振幅特性をテーブルとして記憶しており、現在の駆動周波数に対応する振幅をこのテーブルに基づいて決定する。さらに、調整部７１０は、駆動電流−振幅特性をテーブルとして記憶しており、現在の振幅に対応する駆動電流をこのテーブルに基づいて決定する。さらに、主走査方向における画像の幅（倍率）を略一定にするための理想的な振幅に対応する理想的な駆動電流を調整部７１０は、予めテーブルから取得してメモリなどに記憶しておく。最終的に調整部は、７１１は、理想的な駆動電流と現在の振幅に対応する駆動電流との差分に応じて、駆動電流を増減させるよう駆動電流供給部７３０を制御する。
【００４０】
図１１は、実施形態に係る主走査方向における画像の幅（倍率）を略一定にする他の方法を説明するための図である。図１２は、実施形態に係る制御部の他の例を示す図である。
【００４１】
図１１が示すように光偏向素子２０１からの走査光の走査範囲は、ＢＤセンサ２０７と２０８との配置間隔よりも長い。走査範囲は、光偏向素子２０１の往復運動の振幅に対応している。ＢＤセンサ２０７、２０８は、走査光が横切るたびにＢＤ信号を出力する。すなわち、往路と復路で各１回づつＢＤ信号が出力される。よって、駆動周波数が変更されたとしても、２つのＢＤ信号が出力され、かつ、これら２つのＢＤ信号の出力間隔が一定となれば、往復運動の振幅も所定値となる。もちろん、ＢＤセンサ２０７から出力された信号と、ＢＤセンサ２０８から出力された信号との間隔が一定となってもよい。これによって、主走査方向における画像の幅（倍率）が一定に維持される。
【００４２】
図１２が示すように、走査幅検出部１２０１は、ＢＤセンサ２０７から出力される２つのＢＤ信号の出力間隔を検出する。振幅変更部１２０２は、出力間隔が所定の間隔となるように、駆動電流の大きさを増減する。所定の間隔は、主走査方向における画像の幅（倍率）に対応して予め決定されているものとする。なお、検出された出力間隔と所定の間隔との差分と、駆動電流の変更量との関係を表すテーブルが予め記憶部７０４などに記憶されていてもよい。
【００４３】
なお、走査幅検出部１２０１は、ＢＤセンサ２０７から出力される一方のパルス信号と、ＢＤセンサ２０８から出力される一方のパルス信号との時間間隔を計測してもよい。そして、振幅変更部１２０２は、計測された時間間隔が常に略一定となるように、駆動電流の大きさを決定してもよい。
【００４４】
上述した実施形態では、往復運動の振幅（走査範囲）を検出するための振幅検知センサと、ＢＤセンサ２０７とを兼用するものとしてい説明した。しかし、往復運動の振幅（走査範囲）を検出するためのセンサを、別途、設けてもよい。すなわち、振幅検知センサを、ＢＤセンサ２０７、２０８それぞれの外側に配置することで、振幅を計測することができる。
【００４５】
本実施形態によれば、光偏向素子を往復運動させるための駆動周波数を回転むらに応じて補正することで、像担持体の回転むらに起因して発生する走査線の間隔のずれが補正される。よって、プロセススピードを実質的に変動させることなく走査線のピッチ間隔を一定に制御することが可能となる。
【００４６】
例えば、像担持体の回転周期における各位相での像担持体の回転速度に応じて駆動周波数が決定されるため、回転速度の変動によって生じうる走査線の間隔のずれが補正される。例えば、感光体１１の前回転時に、回転周期における位相ごとの回転速度から駆動周波数を算出し、各位相ごとの動周波数を記憶部７０４に記憶しておけば、画像形成時における演算の負荷を軽減できる。なぜなら、画像形成時には、記憶部７０４から、現在の位相に対応する駆動周波数を読み出すだけで済むからである。
【００４７】
また、回転速度を検出するには、例えば、像担持体とともに回転する等間隔のスリットから射出された光を検出するごとに信号を出力する信号出力手段の一例であるエンコーダ６００が採用されてもよい。この場合、信号出力手段から出力された信号の間隔を計測する計測手段の一例として、タイマやカウンタなどの間隔計測部７０１も採用されよう。駆動周波数算出部７０２は、計測された間隔内で形成される走査線の数を所定数とするための駆動周波数を算出する算出手段の一例である。上述したように、スリットが等間隔であれば、エンコーダ６００から出力される信号の間隔は、回転速度を表すことになる。よって、間隔の変動を監視すれば、回転むらを測定できることになる。
【００４８】
また、駆動周波数が補正されたとしても光束の走査幅の変動量が所定範囲内に収まるよう光偏向素子に通電される駆動電流の値が調整される。よって、駆動周波数が補正されたときに生じうる主走査方向における画像の幅（倍率）の変動が抑制される。例えば、調整部７１０は、光束の走査幅が一定となるよう、駆動周波数補正手段により補正された駆動周波数に応じて駆動電流の振幅を変更してもよい。また、調整部７１０は、光束の走査幅を検出し、検出された走査幅に応じて駆動電流の値を変更してもよい。
【００４９】
なお、本実施形態のように、主走査方向における画像の書き出しタイミングを決定するために光束を検出する光検出手段を走査幅検出手段として兼用すれば、部品点数を減らせる利点がある。
【００５０】
光源に対して画像データを入力する基準となる画像クロックを駆動周波数に応じて調節する画像クロック調節部７４０を採用すれば、駆動周波数が変動したとしても、１画素の主走査方向における幅を一定に維持できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】実施形態に係る露光制御部１０の構成を示す図である。
【図３Ａ】、
【図３Ｂ】、
【図３Ｃ】実施形態に係る光偏向素子２０１の構造を示す図である。
【図４】回転むらに起因する走査線の書き込み位置のずれを示す図である。
【図５】ずれ量に対する補正量の一例を示す図である。
【図６】実施形態に係る回転速度を検出するためのエンコーダの一例を示す図である。
【図７】実施形態に係る制御部の一例を示す図である。
【図８】回転むらの測定処理と駆動周波数の決定処理とを説明するための図である。
【図９】実施形態における画像形成時に実行される駆動周波数の補正処理を示す図である。
【図１０Ａ】実施形態に係る光偏向素子における駆動周波数と往復運動の振幅との関係を示す図である。
【図１０Ｂ】実施形態に係る光偏向素子における駆動電流と往復運動の振幅との関係を示す図である。
【図１１】実施形態に係る主走査方向における画像の幅（倍率）を一定にする他の方法を説明するための図である。
【図１２】実施形態に係る制御部の他の例を示す図である。
【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３Ｃ】
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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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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