(57)【要約】【課題】ガルバノミラーを用いたレーザ光の走査装置において、ガルバノミラーの走査角速度を安定化させることを課題とする。【解決手段】感光体に情報を書き込むためのレーザ光を出射するレーザ出射部と、前記レーザ出射部から出力されたレーザ光を反射するガルバノミラーと、ガルバノミラーを所定の振れ角の範囲内で回動させ、前記レーザ光を一定方向に走査して所定の印字期間に感光体上に印字画像を結像させるミラー駆動部と、前記ガルバノミラーを回動させるタイミングと方向とを規定する駆動信号を生成する駆動信号制御部とを備え、前記駆動信号制御部は、前記駆動信号が前記印字期間の間だけ前記ミラー駆動部に出力され、ガルバノミラーの回動速度が最大となる振れ角の位置で一定電圧レベルの駆動信号が出力されるように制御することを特徴とする。【選択図】図６
2009288410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に情報を書き込むためのレーザ光を出射するレーザ出射部と、
前記レーザ出射部から出力されたレーザ光を反射するガルバノミラーと、
ガルバノミラーを所定の振れ角の範囲内で回動させ、前記レーザ光を一定方向に走査して所定の印字期間に感光体上に印字画像を結像させるミラー駆動部と、
前記ガルバノミラーを回動させるタイミングと方向とを規定する駆動信号を生成する駆動信号制御部とを備え、
前記駆動信号制御部は、前記駆動信号が前記印字期間の間だけ前記ミラー駆動部に出力され、ガルバノミラーの回動速度が最大となる振れ角の位置で一定電圧レベルの駆動信号が出力されるように制御することを特徴とする画像形成装置の走査装置。
【請求項２】
前記ミラー駆動部が、前記駆動信号制御部から与えられる駆動信号に基づいて駆動電流を出力する駆動回路部と、
前記駆動電流によって、前記ガルバノミラーを回動させる磁界を発生するコイルとからなり、
前記駆動回路部が出力する駆動電流は、前記駆動信号の電圧変化に対応した大きさとタイミングでコイルに流れることを特徴とする請求項１の画像形成装置の走査装置。
【請求項３】
前記駆動信号は、前記印字期間において、台形形状に変化する電圧波形として出力されることを特徴とする請求項２の画像形成装置の走査装置。
【請求項４】
前記ガルバノミラーを回動させる振れ角の範囲を規定するための２つのレーザ光検出手段を備え、
レーザ光検出手段は、それぞれ前記ガルバノミラーの振れ角が所定の角度となったときにガルバノミラーによって反射されたレーザ光を検出する位置に設けられ、前記検出位置で規定される振れ角の範囲内において走査されるレーザ光によって前記所定の印字期間の結像領域が決定されることを特徴とする請求項１，２または３の画像形成装置の走査装置。
【請求項５】
前記駆動信号制御部は、前記印字期間の間にガルバノミラーを回動させるための駆動信号の電圧変化と出力タイミングを制御することを特徴とする請求項４の画像形成装置の走査装置。
【請求項６】
前記駆動信号制御部は、前記ガルバノミラーの回動によって走査されたレーザ光が前記レーザ光検出手段に検出される第１の検知タイミングと、前記第１の検知タイミングの直後に同じレーザ光検出手段によってレーザ光が検出される第２の検知タイミングとの時間差に基づいて、印字画像の結像を開始すべき前記印字期間の開始位置を調整することを特徴とする請求項４の画像形成装置の走査装置。
【請求項７】
前記駆動信号の電圧波形の台形形状は、電圧の印加を開始する位置から印加を終了する位置までの時間に相当する底辺と、前記一定電圧レベルの駆動信号を出力する時間に相当する上辺とを備え、前記台形形状の底辺に相当する時間が前記印字期間よりも短く、前記台形形状の上辺に相当する時間が、前記印字期間の１／５倍以上、１／２倍以下の範囲内に設定されることを特徴とする請求項３の画像形成装置の走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スキャナやプリンタなどの画像形成装置に用いられるレーザ光の走査装置に関し、特に、ガルバノミラーを用いてレーザ光を走査するタイプの画像形成装置の走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来電子写真方式の光走査装置では、きわめて高い精度の走査特性が要求されることから多面体ミラーを高速で回転させるポリゴンミラーが使われてきた。しかしながら印字速度の高速化、装置全体の小型化に伴い騒音や消費電力の低減をはかることが大きな課題となっている。
ポリゴンミラー方式ではミラーの回転動作に多くの電力が消費されることから、ポリゴンミラーのモーター方式にかわる走査装置としてガルバノミラーが提案されている。たとえば特許文献１ではガルバノミラーの共振周波数を検知して、検出された共振周波数で駆動させる方式が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２７７８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ガルバノミラーを駆動する方式としては特許文献１で開示されているように、共振周波数の正弦波を印加することが一般的であるが、この場合駆動周波数が固定されてしまう。また正弦波の生成には正負両極性の電源が必要となり、精度の高い正弦波を生成するためには複雑な回路構成が必要であった。
一方矩形波を用いて駆動するパルス駆動の場合、駆動周波数は容易に変更できるが、画像形成装置の露光装置として用いたときガルバノミラーの角速度を安定化させるのが困難であった。
また、画像形成装置の露光装置として用いる場合には、主走査方向の露光位置を各走査ごとに微調整が行えるような駆動方法が求められていた。
【０００４】
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、コイルに通電する期間を調整することにより、ガルバノミラーの角速度を安定化させることのできる画像形成装置の走査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、感光体に情報を書き込むためのレーザ光を出射するレーザ出射部と、前記レーザ出射部から出力されたレーザ光を反射するガルバノミラーと、ガルバノミラーを所定の振れ角の範囲内で回動させ、前記レーザ光を一定方向に走査して所定の印字期間に感光体上に印字画像を結像させるミラー駆動部と、前記ガルバノミラーを回動させるタイミングと方向とを規定する駆動信号を生成する駆動信号制御部とを備え、前記駆動信号制御部は、前記駆動信号が前記印字期間の間だけ前記ミラー駆動部に出力され、ガルバノミラーの回動速度が最大となる振れ角の位置で一定電圧レベルの駆動信号が出力されるように制御することを特徴とする画像形成装置の走査装置を提供するものである。
これにより、ガルバノミラーの走査角速度を安定化させることができる。
【０００６】
また、前記ミラー駆動部が、前記駆動信号制御部から与えられる駆動信号に基づいて駆動電流を出力する駆動回路部と、前記駆動電流によって、前記ガルバノミラーを回動させる磁界を発生するコイルとからなり、前記駆動回路部が出力する駆動電流は、前記駆動信号の電圧変化に対応した大きさとタイミングでコイルに流れることを特徴とする。
さらに、前記駆動信号は、前記印字期間において、台形形状に変化する電圧波形として出力されることを特徴とする。
【０００７】
また、前記ガルバノミラーを回動させる振れ角の範囲を規定するための２つのレーザ光検出手段を備え、レーザ光検出手段は、それぞれ前記ガルバノミラーの振れ角が所定の角度となったときにガルバノミラーによって反射されたレーザ光を検出する位置に設けられ、前記検出位置で規定される振れ角の範囲内において走査されるレーザ光によって前記所定の印字期間の結像領域が決定されることを特徴とする。
これにより、ガルバノミラーが回動させられる振れ角の範囲が規定され、印字期間内のガルバノミラーの走査角速度の安定性が保証される。
また、前記駆動信号制御部は、前記印字期間の間にガルバノミラーを回動させるための駆動信号の電圧変化と出力タイミングを制御することを特徴とする。
【０００８】
レーザ光検出手段は、レーザ光を受光すると、レーザ光に対応する電気信号を出力する素子を備えた部材であり、たとえば後述するＢＤセンサ（１，２）を用いることができる。
また、２つのレーザ光検出手段は、２つともＢＤセンサを用いてもよい。あるいは、一方のレーザ光検出手段として１つのＢＤセンサ１を用い、もう一つのレーザ光検出手段としてはミラーを用い、本来ＢＤセンサ２を配置すべき位置にこのミラーを配置し、ミラーに照射されたレーザ光をＢＤセンサ１の方向へ反射してＢＤセンサ１でレーザ光を検出するようにしてもよい。
【０００９】
前記駆動信号制御部は、前記ガルバノミラーの回動によって走査されたレーザ光が前記レーザ光検出手段に検出される第１の検知タイミングと、前記第１の検知タイミングの直後に同じレーザ光検出手段によってレーザ光が検出される第２の検知タイミングとの時間差に基づいて、印字画像の結像を開始すべき前記印字期間の開始位置を調整することを特徴とする。
【００１０】
また、前記駆動信号の電圧波形の台形形状は、電圧の印加を開始する位置から印加を終了する位置までの時間に相当する底辺と、前記一定電圧レベルの駆動信号を出力する時間に相当する上辺とを備え、前記台形形状の底辺に相当する時間が、前記印字期間よりも短く、前記台形形状の上辺に相当する時間が、前記印字期間の１／５倍以上、１／２倍以下の範囲内に設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、ガルバノミラーを駆動するための駆動信号を、印字期間において、ガルバノミラーの回動速度が最大となる振れ角の位置で一定電圧レベルとなるように制御しているので、ガルバノミラーの走査角速度を安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図に示す実施例に基づいて本発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定されるものではない。
＜この発明の走査装置の説明＞
図1に、この発明の画像形成装置の走査装置の一実施例の構成概略図を示す。
ここでは、主として走査に関係する部分の概略斜視図を示している。
【００１３】
この発明の走査装置は、主として、走査されるレーザ光の両端の位置を検出する２つのレーザ光検出センサ（ＢＤセンサ１，２）と、レーザ光を反射して走査するガルバノミラーユニット３と、アークサインレンズ４と、折り返しミラー５とから構成される。
図示しないレーザダイオードから出射され、ガルバノミラーユニット３によって反射されたレーザ光１１は、アークサインレンズ４で等速に変換され、折り返しミラー５に照射されて感光体６の方向へ反射され、感光体６の所望の位置に印字画像を結像させる。
ここで、レーザ光検出センサ（１，２）は、ガルバノミラーを回動させる振れ角の範囲を規定するためのものであり、振れ角が所定の最大値となったときに、ガルバノミラーによって反射されたレーザ光を検出する両端の位置に、配置される。
【００１４】
レーザ光１１は、２つのＢＤセンサ（１，２）の間の空間だけを進行し、ガルバノミラーの一定の走査角の範囲内の回動に従って、一定時間間隔で、レーザ光が一方のＢＤセンサから他方のＢＤセンサの方向に走査される。
感光体に情報を書き込むためのレーザ光を出射するレーザダイオード（レーザ出射部）は、図２に示す。
【００１５】
このような一方向のレーザ光の走査によって、感光体６上に示す矢印の方向にレーザ光が照射され、レーザ光の走査方向と垂直な方向に同時に感光体６を回転させることにより、感光体６上に２次元画像が形成される。
図１の感光体上の矢印で示す距離の中の部分が、印字画像を形成する単位期間に相当し、これを印字期間１２とも呼ぶ。上記したレーザ光を検出する両端の位置で規定される振れ角の範囲内で走査されるレーザ光によって、この印字期間１２の間に形成される印字画像の結像領域が決定される。
【００１６】
ガルバノミラーユニット３は、主として、後述する図３に示すように、回転することによりレーザ光を走査するガルバノミラー３１と、ガルバノミラー３１を、その回動軸３３を中心として回転させるためのコイル３５とからなる。
ガルバノミラー３１には、コイル３５に電流を流したときに発生する磁界の影響を受ける磁石３４がその表面と裏面に取り付けられ、レーザ光を受光する側の表面に、レーザ光を反射させる反射面３２が設けられる。
【００１７】
図２に、この発明の走査装置のレーザ光の進行方向の概要を示した説明図を示す。
ここでは、図１に示さなかったレーザダイオード７と光学部品８を示している。
レーザ光１１は、レーザダイオード７から出射され、光学部品８によってレーザ光がほぼ平行光となるように、ビームの照射形状が整形される。光学部品８は、主として、コリメータレンズ，開口板，シリンドリカルレンズから構成される。
光学部品８を通過したレーザ光はガルバノミラーユニット３に照射され、ガルバノミラー３１によって反射され、その後、アークサインレンズ４に入射され、折り返しミラー５で、感光体６の方向へ進行させられる。
【００１８】
ここで、ガルバノミラー３１は、レーザ光１１が図１に示した印字期間１２の範囲内に走査されるように一定幅の振れ角で回動させられる。このとき、ガルバノミラーの角速度は一定ではなく、印字期間１２のほぼ中央の位置で最大となり、印字期間１２の両端で最小の角速度となる。
印字期間１２のほぼ中央の位置を、ガルバノミラーの振れ角をゼロ度の位置とする。
【００１９】
したがって、ガルバノミラー３１で反射されたレーザ光の進行速度は一定でないので、走査の全期間においてレーザ光を等速とするために、アークサインレンズ４を用いる。アークサインレンズ４は、以下に示す数式（１）で表される特性を有したレンズであり、ガルバノミラー３１で反射したレーザ光が入射されると、ミラーの振れ角に応じた歪曲収差を生じさせることで、等速に変換される。
【数１】
2009288410.tif 000003
ただし、ｙは走査方向の位置、φ0はガルバノミラーの振幅、ｆは焦点距離、θはガルバノミラーの偏向角である。
【００２０】
図３に、ガルバノミラーユニットの一実施例の概略図を示す。
図３（ａ）において、ガルバノミラーユニット３は、ガルバノミラー３１と、コイル３５とから構成される。ガルバノミラー３１は、コイルが巻かれた磁心の２つの先端部の近傍に配置される。
コイル３５に駆動電流を流したときこの先端部にはそれぞれＮ極およびＳ極の磁極が形成される。駆動電流を流す方向により、形成される磁極が異なる。
ガルバノミラー３１は、一般的に細長い長方形状の板状部材であり、その中央部に回動軸３３を有し、回動軸の近傍であって、表面と裏面に、一対のＮ極およびＳ極を持つ磁石３４を備えている。ガルバノミラー３１の長方形状の裏面が、コイル３５に対向する面とする。
また、コイル３５に対して反対側となる表面には、レーザ光を反射する反射面３２が設けられている。
コイル３５は、後述する駆動回路部から与えられる駆動電流によって、ガルバノミラーを回動させるための磁界を発生する部分である。
【００２１】
図３（ａ）は、ガルバノミラー３１の振れ角がゼロ度（０°）の場合を示している。この状態でコイル３５に駆動電流を流すと、コイルの磁心の先端部にＮ極およびＳ極が形成されるので、この影響で先端部の間の空間に磁力線が発生し、ガルバノミラー３１の磁石３４が作用し、ガルバノミラー３１がどちらかの方向に回転させられる。
【００２２】
コイルに流す駆動電流の方向を変えることによって磁力線の方向が反転するので、ガルバノミラーの回転する方向も反転させられる。たとえば、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、ガルバノミラー３１が回転させられる。
図１に示すように、レーザ光を走査する範囲は、２つのＢＤセンサ（１，２）の位置によって制限されるが、これに対応するようにガルバノミラーを回動させる範囲も限定される。コイルに流す駆動電流を適切に制御することにより、たとえば、図３（ｂ）と図３（ｃ）の状態が最大振れ角となるように、ガルバノミラー３１を回動させることができる。
【００２３】
この発明では、コイル３５に流す駆動電流の通電期間と、流す電流値の大きさを変化させる方法に特徴がある。特に、ガルバノミラー３１の振れ角がゼロ度となる図３（ａ）の状態のとき、すなわちガルバノミラー３１の走査角速度が最大となる位置で、コイル３５に一定電流値の電流を流す。これにより、ガルバノミラーの走査角速度を安定化させることができる。
【００２４】
＜制御回路モジュールの説明＞
図４に、この発明のコイルに電流を流す制御回路モジュールの構成ブロック図を示す。
図４において、制御回路モジュールは、主として、２つのレーザ光検出センサ（ＢＤセンサ１，２），駆動信号制御部４１，駆動回路部４２，ガルバノミラーコイル３５（以下、単にコイルと呼ぶ）とから構成される。
ここで、駆動回路部４２とコイル３５とが、ガルバノミラーを所定の振れ角の範囲内で回動させるミラー駆動部に相当する。
【００２５】
ＢＤセンサ（１，２）は、たとえば、ＰＩＮフォトダイオードと波形成形回路からなるセンサーである。ＢＤセンサによってレーザ光が検知されると、パルス状の電気信号が制御部４１へ出力される。
駆動信号制御部４１は、このセンサから取得された電気信号を基準にして、駆動回路部４２へ出力する駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）を生成する部分である。
この駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）は、ガルバノミラーを回動させるタイミングと方向とを規定する信号であり、図６に後述するような波形変化を持たせた信号である。また、ガルバノミラーユニット３のコイル３５に駆動電流を流す駆動回路部４２に与えられる信号である。この制御部４１は、上記した印字期間１２の間に、ガルバノミラーを回動させるための駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）の電圧変化と出力タイミングを制御する。
【００２６】
駆動回路部４２は、制御部４１から与えられた２つの駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）の電圧レベルの変化と、その与えるタイミングによって、コイル３５に流す駆動電流の大きさと方向を変化させる部分である。この駆動電流は、後述するように、駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）の電圧変化に対応した大きさとタイミングでコイル３５に与えられる。
コイル３５に流す電流値の変化によって、コイル３５の磁心の２つ先端部に発生する磁極と、磁力線の大きさと方向が決定される。
【００２７】
図５に、この発明の駆動回路部の一実施例の回路図を示す。
ここで、駆動回路部４２は、主として多数のトランジスタ（Ｔｒ１〜Ｔｒ６）、抵抗（Ｒ１〜Ｒ１０）、２つの比較器（ＣＰ１，ＣＰ２）から構成される。
制御部４１からの駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）が入力として与えられ、入力された駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）に対応してトランジスタ（Ｔｒ３，Ｔｒ４）に流れる電流値（ｉ１，ｉ２）を変化させ、その結果ガルバノミラーユニットのコイル３５の両端にかかる電位（Ｃ，Ｄ）を変化させることにより、コイル３５に流れる電流の電流値と方向を制御する。
【００２８】
図５の駆動回路部４２において、入力される駆動信号Ｐ１とＰ２の入力電圧を交互に変化させ、コイル３５へ流れる電流の方向が交互に切り替わるようにする。このために、制御部４１は、駆動信号Ｐ１，Ｐ２の出力波形とタイミングを制御する。
たとえば、図６に示すように、駆動信号の電圧波形が台形形状の変化となるように制御する。駆動信号Ｐ１を変化させる場合は、駆動信号Ｐ２はゼロボルトとし、駆動信号Ｐ２を変化させる場合は、駆動信号Ｐ１はゼロボルトとする。すなわち、駆動信号Ｐ１を出力するタイミングと、駆動信号Ｐ２を出力するタイミングは同時期に重ならないように、交互にする。
駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）が出力されている状態では、コイル３５に電流が通電され、駆動信号の出力電圧レベルの変化に対応して、コイルに流れる電流値の大きさと方向も変化する。
【００２９】
図５において、駆動信号Ｐ１の電圧値を上昇させる場合を考える。
駆動信号Ｐ１の電圧値が上昇すると、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３がＯＮになり、比較器ＣＰ１の入力におけるＲ１の電圧値（−入力端子）と駆動信号Ｐ１の電圧値（＋入力端子）が等しくなるように、Ｔｒ３の電流量が制御される。このとき、駆動信号Ｐ１と比例するよう電流値ｉ１が制御され、ガルバノミラーコイル３５に通電される。このとき電流はＤからＣに向かって流れる。
【００３０】
逆に、駆動信号Ｐ２の電圧値が上昇すると、Ｔｒ１、Ｔｒ４がＯＮになり、駆動信号２の電圧値に応じて電流値ｉ２が制御されガルバノミラーコイル３５に通電される。このとき電流はＣからＤに向かって流れる。
また、コイル３５に流れる電流値は、ミラー３１の振れ角が0度となる位置を中心に一定期間定電流となるように制御する。この定電流を流す期間は、後述する図６の駆動信号Ｐ１の時間Ｔ２からＴ３までの期間と、駆動信号Ｐ２の時間Ｔ６からＴ７までの期間に相当する。
言いかえれば、ミラー３１の振れ角が０度となりミラーの走査角速度が最大となる位置を含む所定の期間内は、一定値の電流を流す。ミラーの振れ角が０度となる位置は、定電流を流す期間のほぼ中央が好ましい。
【００３１】
＜駆動信号の電圧波形の説明＞
図６に、ＢＤセンサからの出力電気信号と、駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）の一実施例のタイミングチャートを示す。タイミングチャートの左から右へ時間方向を示し、上下方向は、各信号の電圧値を示している。この発明では、印字期間内において、駆動信号の電圧波形を台形形状に変化させることを特徴とする。
ガルバノミラー３１が回動し、図３（ｂ）の位置になったときに、レーザ光がＢＤセンサ１に当たり、ＢＤセンサ１から図６のような電気信号Ｓ１が出力されるとする。
その後、ガルバノミラー３１が逆方向に回動し、図３（ｃ）の位置になったときにレーザ光がＢＤセンサ２に当たり、ＢＤセンサ２から図６のようなタイミングで電気信号Ｓ２が出力されるとする。
【００３２】
たとえば、電気信号Ｓ１が出力されてから、電気信号Ｓ２が出力されるまでの時間Ｔ0は、約0.250ｍｓｅｃである。
この期間Ｔ0は、レーザ光を一方のＢＤセンサのある端部位置から他方のＢＤセンサのある端部位置まで走査させるレーザの単位走査期間であり、この単位走査期間Ｔ0の中に、図1に示したような感光体６に、実際に結像させる印字期間１２が含まれる。
【００３３】
２つの駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）は、印字期間１２に相当する期間中に、図６のように生成させる。すなわち、印字期間１２は、駆動信号Ｐ１の時間Ｔ１からＴ４までの間、信号波形で言えば、台形状にＬ１，Ｌ２およびＬ３のように変化する間に相当する。
また、駆動信号Ｐ２の時間Ｔ５からＴ８までの間、信号波形で言えば、台形状にＬ４，Ｌ５およびＬ６のように変化する間が、印字期間１２に相当する。
言いかえれば、駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）を出力する期間は、印字期間１２にほぼ対応する。
【００３４】
ここで、図６に示した駆動信号Ｐ１の波形変化の時間は、たとえば、Ｔ１＝0.020ｍｓｅｃ，Ｔ２＝0.040ｍｓｅｃ，Ｔ３＝0.080ｍｓｅｃ，Ｔ４＝0.100ｍｓｅｃである。
同様に、駆動信号Ｐ２の波形変化の時間は、たとえば、Ｔ５＝0.020ｍｓｅｃ，Ｔ６＝0.040ｍｓｅｃ，Ｔ７＝0.080ｍｓｅｃ，Ｔ８＝0.100ｍｓｅｃである。
【００３５】
駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）は、どちらもＢＤセンサによるビーム検知タイミングを起点として、一定時間Ｔ１（またはＴ５）が経過した後、波形Ｌ１（またはＬ４）のようにその電圧値を上昇させる。駆動信号の波形Ｌ１に対応するように、コイルに流れる駆動電流の電流値も上昇する。
その後、時間Ｔ２（またはＴ６）から時間Ｔ３（またはＴ７）までの間は、波形Ｌ２（またはＬ５）のように一定電圧レベルの駆動信号を出力する。この波形Ｌ２の期間中は、一定電流値の電流がコイル３５に流れる。この波形Ｌ２（またはＬ５）のほぼ中央に、ガルバノミラー３１の振れ角ゼロ度の位置が含まれる。
すなわち、ガルバノミラー３１の振れ角がゼロ度となりミラーの走査角速度が最大となる位置のときには、必ず一定値の電流をコイル３５に流すようにする。
【００３６】
その後、時間Ｔ３（またはＴ７）から時間Ｔ４（またはＴ８）までの期間において、波形Ｌ３（またはＬ６）のように、電圧値を下降させる。このとき、駆動信号の波形Ｌ３の変化に対応するように、コイルに流れる駆動電流の電流値も下降する。
このように、駆動信号の電圧変化に対応するように、コイル３５に流れる電流値の大きさも変化する。また、駆動信号を出力するタイミングによってコイル３５に流す電流のタイミング、すなわち通電期間が規定され、２つの駆動信号のうちどちらの駆動信号を出力するかによって、コイル３５に流れる駆動電流の方向が規定され、その結果ガルバノミラーを回動させるタイミングと方向とが規定される。
【００３７】
以上のように、駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）の波形を台形状に変化させ、ミラーの振れ角がゼロ度となりミラーの角速度が最大となる位置で一定値の電流を流すようにすれば、ミラーの揺動に対して一定の磁気的な駆動力が作用するので、ガルバノミラーの走査角速度を安定化させることができる。また、走査角速度が安定化すれば、アークサインレンズで等速直線運動に変換されるので、常に安定した画像を感光体に形成できる。
【００３８】
図７に、ガルバノミラー３１の振れ角と、コイル３５に流れる電流値との関係の一実施例のグラフを示す。ここで、コイル３５に流れるコイル電流（駆動電流）は、印字期間１２に対応する期間内で、駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）の波形と同様に台形状に変化する。駆動信号Ｐ１が出力されている印字期間１２に、プラス方向のコイル電流が流れたとすると、次の印字期間１２ではマイナス方向のコイル電流が流れる。
また、ガルバノミラーの振れ角は、この印字期間１２のほぼ中央でゼロ度となり、その位置を中心にガルバノミラーは所定の振れ幅で回動していることがわかる。
【００３９】
以上のように、２つの駆動信号の波形を台形状に変化させるが、この台形状的な波形の変化は、図６に図示した波形に限られることはない。駆動信号を出力しない状態から一定期間の間に上昇する期間（Ｌ１）と、一定電圧を示す期間（Ｌ２）と、一定期間の間に下降する期間（Ｌ３）があればよい。
また、一定電圧を示す期間（Ｌ２）の中に、ミラーの振れ角がゼロ度となって回動角速度が最大となる位置が含まれていればよく、この位置が上記期間（Ｌ２）のちょうど中央にある必要はない。
【００４０】
＜印字期間の開始位置を調整する実施例＞
図８に、この発明の走査装置において、ミラーの振れ角とＢＤセンサ（１，２）の検知タイミングとの関係を説明するグラフを示す。
ガルバノミラーが一方の方向に回動させられ、ある時刻ｔａでレーザ光が一方のＢＤセンサ（たとえばＢＤ１）に照射され検出されても、すぐに逆方向にガルバノミラーが回動させられるのではなく、一定時間上記一方の方向と同じ方向にミラーは回動させられ、レーザ光のスポットは、わずかにＢＤセンサの位置を通り過ぎてしまう。
【００４１】
その後、上記時刻ｔａでレーザ光が検出されたことにより、ミラーの回動制御が行われ、逆方向にミラーが回動させられる。そしてこの逆方向へのミラーの回動により、次のある時刻ｔｂで、レーザ光が同じＢＤセンサ（ＢＤ１）に照射され検出される。すなわち、時刻ｔａからｔｂまでの間は、レーザ光のスポットはＢＤセンサの位置を行きすぎ、その後そのＢＤセンサの位置にまた戻ってくるので、ミラーの振れ角が最大となる位置を検出するために、１つのＢＤセンサで、２回レーザ光が検出されることになる。
【００４２】
１回目のレーザ光の検知タイミングが時刻ｔａであり、２回目のレーザ光の検知タイミングが時刻ｔｂである。
ＢＤセンサによってレーザ光が検出される時刻ｔａのときを第１の検知タイミングと呼び、時刻ｔａ（第１の検知タイミング）の直後に、同じＢＤセンサによってレーザ光が検出される時刻ｔｂのときを第２の検知タイミングと呼ぶ。
【００４３】
この第１および第２の検知タイミングの時間差（ｔｂ−ｔａ）に基づいて、感光体に印字画像の結像を開始すべき印字期間の開始位置（先頭位置）を調整するようにする。これによれば、より正確な印字が可能となる。
図８において、２つの検知タイミングの時刻の時間差（ｔｂ−ｔａ）を、通過時間ｔとする。この２つの検知タイミングの時間差（ｔ＝ｔｂ−ｔａ）を、常に監視することにより、所定の印字領域に相当する時間内に、ちょうど画像を形成するようにレーザ光の走査タイミングを調整することができる。
【００４４】
ＢＤセンサによるレーザ光の２つの検知タイミングの時間差ｔの理想的な時間、すなわち、設計時において予め設定される基準時間をｔ0とする。
また、２回目の検知タイミングから、次の印字領域の開始位置にレーザ光が照射されるまでの時間をΔｔとする。
この開始位置は、印字領域の先頭の位置であって、印字すべき画像の最初のラインを形成しはじめる位置である。理想的には、毎回測定される２つの検知タイミングの時間差ｔは、つねに基準時間ｔ0と同一であることが望ましいが、ミラーの物理的な回動誤差が発生するため、測定された時間差ｔと基準時間ｔ0との間には、ずれがある。そのため、時間差ｔと基準時間ｔ0との差分（ｔ0−ｔ）を算出し、この差分（ｔ0−ｔ）を用いて、上記開始位置までの時間Δｔを調整する。
【００４５】
たとえば、測定された時間差ｔが基準時間ｔ0よりも短いとき、（ｔ＜ｔ0）、現在のミラーの移動速度は、予め設計された基準速度よりも速いことを意味する。この場合、２回目の検知タイミングから印字領域の開始位置までの時間Δｔを調整せずに設計値をそのまま使用した場合、ミラーの移動速度が速いので、本来の開始位置を光ビームが通り過ぎた後に、印字画像の形成がスタートすることになる。
したがって、時間Δｔを、差分（ｔ0−ｔ）に基づいてわずかに小さい値に調整してやることにより、印字画像の書き始めの位置を、印字領域の開始位置に合わせる。
【００４６】
上記時間Δｔの調整量は、差分（ｔ0−ｔ）の値によって予め一意的に決めることができるので、Δｔの調整量と差分（ｔ0−ｔ）とを関係づけたテーブルや、Δｔの調整量を差分から演算する数式を予め記憶しておき、このテーブル等を利用して測定された差分（ｔ0−ｔ）からΔｔの調整量を求めるようにすればよい。
【００４７】
＜駆動信号の台形形状の実施例＞
図６に示した駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）の台形的な波形形状は、コイルに流す駆動電流の変化に対応し、ミラーの回動制御に大きく関係し、この波形形状と印字領域に対応する時間とによって、ミラーの走査角速度とジッタの大きさが変化する。言いかえれば、駆動信号の出力電圧である台形形状の波形変化を適切なものに設定することにより、ガルバノミラーの走査角速度をより安定化させることができる。
【００４８】
図９に、駆動信号の出力波形の台形形状のうち、底辺および上辺部分の時間と、印字領域に対応する期間との関係を変化させた場合について、ミラーの走査角速度の安定度とジッタの良否の評価結果を示す。
図９（ａ）は、駆動信号の出力波形の台形形状の底辺に相当する時間を変化させた場合を示している。ここで印字領域とは、印字すべき画像の書込み走査を実際に行っている期間を意味し、上記した印字期間１２に相当する。
【００４９】
また、図６に示した駆動信号の電圧波形の台形形状は、実際にコイルに流す駆動電流の電流値の変化に対応している。すなわちコイルに流す駆動電流も、駆動信号の変化に伴って、図６に示すように台形形状に変化する。
台形形状の波形の底辺とは、図６に示した時間（Ｔ４−Ｔ１）および時間（Ｔ８−Ｔ５）に相当する部分であり、駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）の電圧の印加を開始する位置から、印加を終了する位置までの時間に相当する。
すなわち、図６の期間Ｌ１の立ち上がり時から、期間Ｌ３の立ち下がり時までの時間である。
【００５０】
印字領域に相当する時間を１２０μｓｅｃとし、ガルバノマイクロミラーの振動周波数を２ｋＨｚとして、台形形状の底辺に相当する時間を変化させて、走査角速度とジッタを測定した。
ここで、図９（ａ）に示すように、底辺に相当する時間を、印字領域に相当する時間（１２０μsec）の１．２倍から０．４倍までの６通りについて測定した。
【００５１】
図９（ａ）の走査角速度の評価は、測定されたミラーの平均角速度（Vave）が、設計時に予め定められた基準角速度に対して、±２６％未満のとき「◎」、±２６％のとき「○」、±２６％を超えたときを「△」（不良）とし、±２６％以下の場合を良好と判定する。
ジッタとは、印字領域内でのミラーの速度変動を意味し、印字領域内でのミラーの角速度の最大値（Vmax）または最小値（Vmin）と、平均角速度（Vave）との比（Vmax／Vave、またはVmin／Vave）が、ジッタの所定の基準値と比べてどれだけ異なるかで評価をした。
【００５２】
ここで、ジッタの基準値を−８ｄＢとし、上記角速度の比（Vmin／Vave）が−１０ｄＢ以下の場合を「△」（不良）、−１０ｄＢのとき「○」（良好）、−１０ｄＢ〜−８ｄＢの場合を「◎」（良好）と評価した。
この結果、図９（ａ）に示すように、走査角速度およびジッタとも、印字領域に対する底辺に相当する時間が、１倍から０．４倍の時間（120〜48μsec）のとき良好であることがわかった。
すなわち、駆動信号の台形形状の出力波形のうち、台形形状の底辺に相当する時間を、少なくとも印字領域に相当する時間よりも短くした場合、走査角速度およびジッタを安定化させることができる。
【００５３】
図９（ｂ）は、図６に示した駆動信号の出力波形の台形形状の上辺部分に相当する時間を変化させた場合を示している。
ここで、台形形状の波形の上辺部分とは、図６の波形Ｌ２の部分を意味し、図６に示した時間（Ｔ３−Ｔ２）および時間（Ｔ７−Ｔ６）に相当する部分であり、一定電圧レベルの駆動信号（Ｐ１，Ｐ２）を出力する時間に相当する。
測定条件は、図９（ａ）と同様に、ミラーの振動周波数を２ｋＨｚ、印字領域に相当する時間を１２０μｓｅｃとした。
【００５４】
図９（ｂ）は、台形形状の上辺に相当する時間を、印字領域に相当する時間の１／６倍から１／１．５倍にまで変化させたときの走査角速度とジッタの評価結果を示している。
図９（ｂ）によれば、印字領域に対して台形形状の上辺に相当する時間が、１／５倍以上、１／２倍以下の範囲内の時間（２４〜６０μｓｅｃ）のときに、走査角速度およびジッタとも良好となることがわかった。
【００５５】
したがって、印字領域に相当する時間との関係で、駆動信号の出力波形の台形形状の上辺および底辺に相当する時間を適切に設定することにより、ガルバノミラーの走査角速度をより安定化できる。
なお、ミラーの振動周波数と印字領域に相当する時間とは反比例の関係にあり、たとえば、振動周波数をＸ倍すると、印字領域に相当する時間は１／Ｘとなる。
したがって、ミラーの振動周波数と印字領域に相当する時間として設定した上記の数値は一実施例であって、上記反比例関係を考慮してこの２つのパラメータとして他の数値を設定したとしても、同様に、走査角速度およびジッタを良好なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の走査装置の一実施例の主要な構成ブロック図である。
【図２】この発明の走査装置のレーザ光の進行方向の概要を示した説明図である。
【図３】この発明のガルバノミラーユニットの一実施例の概略図である。
【図４】この発明のコイルに電流を流す制御回路モジュールの一実施例の構成ブロック図である。
【図５】この発明のこの駆動回路部の一実施例の回路図である。
【図６】この発明のＢＤセンサと駆動信号の一実施例のタイミングチャートである。
【図７】この発明のガルバノミラーの振れ角とコイルに流れる電流値との関係を示す一実施例のグラフである。
【図８】この発明のガルバノミラーの振れ角とＢＤセンサの検知タイミングとの関係を説明するグラフである。
【図９】この発明の駆動信号の出力波形の台形形状を変化させたときの走査角速度とジッタの評価を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  ＢＤセンサ
２  ＢＤセンサ
３  ガルバノミラーユニット
４  アークサインレンズ
５  折り返しミラー
６  感光体
７  レーザダイオード
８  光学部品
１１  レーザ光
１２  印字期間
３１  ガルバノミラー
３２  反射面
３３  回動軸
３４  磁石
３５  コイル
４１  駆動信号制御部
４２  駆動回路部
【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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