(57)【要約】【課題】共振振動時における空気抵抗による乱流に起因して共振振動にぶれが生じ、周期的ではないジッタが発生する。このジッタは、振動ミラーの角速度のジッタ、ならびに主走査方向の画像形成位置のジッタとして顕在化し、結果として転写媒体上の中央や端部での副走査方向の直線の揺れとなり、画質の劣化を生ずる。【解決手段】揺動体の振動と目標振動波形とのずれが少なくなるような制御を行い（駆動制御）、更に、走査毎の非周期的なジッタを時間差情報から予測し、予測に応じた光ビーム変調を行う（画像処理）。これら（駆動制御、画像処理）を組み合わせてジッタ補正を行う。【選択図】図７
2009018457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の主走査方向に光ビームを走査して画像形成を行う画像形成装置であって、
前記感光体を露光するための光ビームを出力する光ビーム出力手段と、
前記光ビーム出力手段からの光ビームを偏向して、前記感光体を主走査方向に走査するための偏向手段と、
前記偏向手段により偏向された光ビームを検出する受光手段と、
前記受光手段により前記光ビームが検出されたタイミングに基づく検出時間の情報を利用して差分情報を算出する差分演算手段と、
前記偏向手段の動作を制御するためのパラメータを前記差分情報に基づき設定し、前記偏向手段を駆動する駆動制御手段と、
前記差分情報に基づき、次走査での前記主走査方向における走査幅の補正量を予測する補正量予測手段と、
画像データと前記補正量とに基づいて、前記光ビーム出力手段を駆動するための光ビーム駆動信号を生成する光ビーム変調手段と、
前記光ビーム駆動信号に基づき前記光ビーム出力手段を駆動する駆動手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記パラメータには、前記偏向手段を駆動するための制御ゲインが含まれ、
前記駆動制御手段は、
複数の制御ゲイン候補をそれぞれ適用して前記偏向手段を駆動した場合に算出された複数の前記差分情報に基づき、前記複数の制御ゲイン候補のいずれかを選択する制御ゲイン調整手段を含み、
選択された前記制御ゲイン候補を前記制御ゲインとして用いて前記偏向手段を駆動する
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】
前記制御ゲイン調整手段は、前記差分情報を変数とする評価関数の算出値に基づき、前記複数の制御ゲイン候補のいずれかを選択する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】
前記複数の制御ゲイン候補をそれぞれ適用して前記偏向手段を駆動した場合に算出された複数の前記差分情報のいずれかが、予め定められた範囲から外れる場合に、該差分情報に対応する前記制御ゲイン候補は、前記制御ゲイン調整手段による前記選択の対象から除外されることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記偏向手段は、振動運動を行う振動系を含み、
前記パラメータには、前記振動運動の振幅及び位相の少なくともいずれかの操作量が更に含まれ、
前記駆動制御手段は、
前記差分情報に基づき、前記操作量を算出する演算手段を更に含み、
算出された前記操作量と、前記制御ゲインとを用いて、前記偏向手段を駆動する
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記受光手段は、第１の受光手段と第２の受光手段とを含み、
前記検出時間の情報は、
前記第１の受光手段で前記光ビームが検出された第１のタイミングと、
第１のタイミングの後に前記第１の受光手段で前記光ビームが次に検出された第２のタイミングと、
前記第２のタイミングの後に前記第２の受光手段で前記光ビームが検出された第３のタイミングと、
前記第３のタイミングの後に前記第２の受光手段で前記光ビームが次に検出された第４のタイミングと
を含み、
前記差分情報は、前記第１のタイミング、第２のタイミング、第３のタイミング、及び、第４のタイミングのそれぞれについての目標時間の情報を更に利用して算出される
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記補正量予測手段は、前記走査幅の拡大縮小倍率を前記補正量として予測することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記補正量予測手段は、前記補正量を走査毎に予測する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】
感光体を露光するための光ビームを出力する光ビーム出力手段と、
前記光ビーム出力手段からの光ビームを偏向して、前記感光体を主走査方向に走査するための偏向手段と、
前記偏向手段により偏向された光ビームを検出する受光手段と、
を備える、感光体の主走査方向に光ビームを走査して画像形成を行う画像形成装置の制御方法であって、
前記受光手段により前記光ビームが検出されたタイミングに基づく検出時間の情報を利用して差分情報を算出する差分演算工程と、
前記偏向手段の動作を制御するためのパラメータを前記差分情報に基づき設定し、前記偏向手段を駆動する駆動制御工程と、
前記差分情報に基づき、次走査での前記主走査方向における走査幅の補正量を予測する補正量予測工程と、
画像データと前記補正量とに基づいて、前記光ビーム出力手段を駆動するための光ビーム駆動信号を生成する光ビーム変調工程と、
前記光ビーム駆動信号に基づき前記光ビーム出力手段を駆動する駆動工程と
を備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
前記パラメータには、前記偏向手段を駆動するための制御ゲインが含まれ、
前記駆動制御工程は、
複数の制御ゲイン候補をそれぞれ適用して前記偏向手段を駆動した場合に算出された複数の前記差分情報に基づき、前記複数の制御ゲイン候補のいずれかを選択する制御ゲイン調整工程を含み、
選択された前記制御ゲイン候補を前記制御ゲインとして用いて前記偏向手段を駆動する
ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１１】
前記制御ゲイン調整工程では、前記差分情報を変数とする評価関数の算出値に基づき、前記複数の制御ゲイン候補のいずれかが選択されることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１２】
前記複数の制御ゲイン候補をそれぞれ適用して前記偏向手段を駆動した場合に算出された複数の前記差分情報のいずれかが、予め定められた範囲から外れる場合に、該差分情報に対応する前記制御ゲイン候補は、前記制御ゲイン調整工程における前記選択の対象から除外されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１３】
前記偏向手段は、振動運動を行う振動系を含み、
前記パラメータには、前記振動運動の振幅及び位相の少なくともいずれかの操作量が更に含まれ、
前記駆動制御工程は、
前記差分情報に基づき、前記操作量を算出する演算工程を更に含み、
算出された前記操作量と、前記制御ゲインとを用いて、前記偏向手段を駆動する
ことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１４】
前記受光手段は、第１の受光手段と第２の受光手段とを含み、
前記検出時間の情報は、
前記第１の受光手段で前記光ビームが検出された第１のタイミングと、
第１のタイミングの後に前記第１の受光手段で前記光ビームが次に検出された第２のタイミングと、
前記第２のタイミングの後に前記第２の受光手段で前記光ビームが検出された第３のタイミングと、
前記第３のタイミングの後に前記第２の受光手段で前記光ビームが次に検出された第４のタイミングと
を含み、
前記差分情報は、前記第１のタイミング、第２のタイミング、第３のタイミング、及び、第４のタイミングのそれぞれについての目標時間の情報を更に利用して算出される
ことを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１５】
前記補正量予測工程では、前記走査幅の拡大縮小倍率が前記補正量として予測されることを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１６】
前記補正量予測工程では、前記補正量が走査毎に予測されることを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１７】
感光体を露光するための光ビームを出力する光ビーム出力手段と、
前記光ビーム出力手段からの光ビームを偏向して、前記感光体を主走査方向に走査するための偏向手段と、
前記偏向手段により偏向された光ビームを検出する受光手段と
を備える、感光体の主走査方向に光ビームを走査して画像形成を行う画像形成装置を、
前記受光手段により前記光ビームが検出されたタイミングに基づく検出時間の情報を利用して差分情報を算出する差分演算手段、
前記偏向手段の動作を制御するためのパラメータを前記差分情報に基づき設定し、前記偏向手段を駆動する駆動制御手段、
前記差分情報に基づき、次走査での前記主走査方向における走査幅の補正量を予測する補正量予測手段、
画像データと前記補正量とに基づいて、前記光ビーム出力手段を駆動するための光ビーム駆動信号を生成する光ビーム変調手段、
前記光ビーム駆動信号に基づき前記光ビーム出力手段を駆動する駆動手段
として機能させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びその制御方法、コンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ミラーが共振振動される揺動体である光偏向器が色々と提案されている。
【０００３】
共振型揺動体は、ポリゴンミラー等の回転多面鏡を使用した光走査光学系に比べて、大幅に小型化することが可能であること、消費電力が少ないこと、面倒れが理論的に存在しないこと等の特徴がある。特に半導体プロセスによって製造されるSi単結晶からなる揺動体は、理論上金属疲労が無く、耐久性にも優れているという特徴がある（特許文献１参照）。
【０００４】
また、電子写真技術を用いた画像形成装置の分野において、小型化・低コスト化が要求されている。その実現のため、従来から用いられているポリゴンミラーの代わりに、半導体プロセスによって製造される共振型揺動体であるガルバノミラーを用いる方法が提案されている（特許文献２を参照）。この方法では、ガルバノミラーの機械寸法に基づく固有の共振周波数でミラーを共振振動させることにより、光ビームを主走査方向に走査して画像を形成する。このガルバノミラーは半導体プロセスを用いることでミラーの小型化が実現でき、一度に多数のミラーを作ることができるためコストの低下が期待できる。
【０００５】
また、入れ子型ミラー（特許文献３を参照）では、利用する走査域を略等速速度とみなすことができるという性質、および走査角を大きくとることができるという性質がある。よって補正光学系を小型で簡素な構成とすることができ、小型・低コストな画像形成装置における走査装置として好適である。
【特許文献１】特開昭５７−８５２０号公報
【特許文献２】特開平７−１７５００５号公報
【特許文献３】特開２００５−２０８５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような技術を用いて振動ミラーを共振振動させて光ビームの偏向を行う場合、共振振動動作時の空気抵抗による乱流などに起因して共振振動にぶれが生じ、周期的ではないジッタが発生する場合がある。
【０００７】
このジッタは、図１（ａ）に示すような、振動ミラーの角速度のジッタ、ならびに主走査方向の画素形成位置のジッタとして顕在化し、主走査方向の幅の違いをもたらす。そして、結果として転写媒体上の中央や端部での副走査方向の直線の揺れとなり、画質の劣化が生じてしまう。
【０００８】
そこで本発明は、ライン毎に発生する主走査方向の低周波成分のジッタをより低減し、転写媒体上の中央や端部での副走査方向の画像形成位置をより良好に保つことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明は、感光体の主走査方向に光ビームを走査して画像形成を行う画像形成装置であって、
前記感光体を露光するための光ビームを出力する光ビーム出力手段と、
前記光ビーム出力手段からの光ビームを偏向して、前記感光体を主走査方向に走査するための偏向手段と、
前記偏向手段により偏向された光ビームを検出する受光手段と、
前記受光手段により前記光ビームが検出されたタイミングに基づく検出時間の情報を利用して差分情報を算出する差分演算手段と、
前記偏向手段の動作を制御するためのパラメータを前記差分情報に基づき設定し、前記偏向手段を駆動する駆動制御手段と、
前記差分情報に基づき、次走査での前記主走査方向における走査幅の補正量を予測する補正量予測手段と、
画像データと前記補正量とに基づいて、前記光ビーム出力手段を駆動するための光ビーム駆動信号を生成する光ビーム変調手段と、
前記光ビーム駆動信号に基づき前記光ビーム出力手段を駆動する駆動手段と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ライン毎に発生する主走査方向の低周波成分のジッタをより低減し、転写媒体上の中央や端部での副走査方向の画像形成位置をより良好に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付する図面を参照して、発明の実施形態を説明する。
【００１２】
発明の実施形態に対応する光ビーム偏向機構の構成の一例を図２を参照して説明する。
【００１３】
図２において、振動系２０１は、揺動体２０２及び２０３を含み、揺動体２０２及び２０３を直接に連結するねじりバネ２０４及び揺動体２０３と支持部２０６を連結するねじりバネ２０５が設けられている。
【００１４】
駆動制御部２０７は、揺動体２０３に、電磁・静電・圧電などにより振動系２０１の複数の固有振動モードを同時に励振する駆動力を加える。本実施形態では駆動制御部２０７はコイル２０８に適当な電流を流すように制御する信号を送るものとする。コイル２０８に流れる電流により、揺動体２０３に取り付けられた永久磁石２０９にトルクが作用し、振動系２０１を駆動する。駆動制御部２０７における制御ゲインは、制御ゲイン調整器２１５により調整される。本実施形態では、駆動制御部２０７及び制御ゲイン調整器２１５を主に構成される機構を駆動制御機構２１６と呼ぶ。
【００１５】
揺動体２０２は表面にミラーを有し、光ビーム出力部である光源２１０からの光ビーム２１１を走査する。走査光２１２は、各周期の往復走査において、第１および第２の受光素子２１３、２１４をそれぞれ２回通過する。駆動制御部２０７は、走査光２１２が第１及び第２の受光素子２１３、２１４をそそれぞれ２回通過する時間に基づいて、コイル２０８へ適当な電流を流す信号を生成する。
【００１６】
次に、図３を参照して本実施形態の光ビーム偏向機構における偏向角（走査角）について説明する。なお、図３に示す要素のうち、図２に示した構成要素に対応するものについては共通の参照番号を付している。
【００１７】
揺動体２０２は表面に反射ミラーを有し、光ビーム出力部である光源２１０からの光ビーム２１１を走査する。光ビーム偏向機構は２つの受光素子を有し、第１及び第２の受光素子２１３及び２１４はそれぞれ光ビーム偏向機構の最大偏向角より小さい偏向角の位置（θBD１とθBD２の位置）に配置される。図３では光ビーム偏向機構の直接の走査光路に第１及び第２の受光素子２１３及び２１４を配置したが、上述したように、別の反射ミラー（反射部材）等によって更に偏向された走査光の光路に第１及び第２の受光素子２１３及び２１４を配置してもよい。
【００１８】
本実施形態の光ビーム偏向機構の偏向角θ（ここでは図３に示す如く走査中心３０７の位置を基準として測っている）は、以下の様に表現できる。ここでは、第１の振動運動の振幅、角周波数、位相をそれぞれＡ１、ω１、φ１、第２の振動運動の振幅、角周波数、位相をそれぞれＡ２、ω２、φ２、適当な時間を原点または基準時間としたときの時間をtとしている。
【００１９】
θ（t）＝Ａ１sin（ω１t＋φ１）＋Ａ２sin（ω２t＋φ２）          式１
また、光ビーム偏向機構の偏向角θは、次式の様に表現できる。ここで、第１の振動運動の振幅、角周波数をそれぞれＡ１、ω１としている。また、第２の振動運動の振幅、角周波数をそれぞれＡ２、ω２、２つの周波数の相対位相をφ、適当な時間を基準時間としたときの時間をtとしている。
θ（t）＝Ａ１sin（ω１t）＋Ａ２sin（ω２t＋φ）          式２
もしくは
θ（t）＝Ａ１sin（ω１t＋φ）＋Ａ２sin（ω２t）          式３
式３は、制御時に基本波ω１側の位相を制御する可能性がある場合に、対応するものである。式１乃至式３は、基準または原点の時間の取り方で表現の形が異なっているのみで、４つの未知の値を含む式である点（例えば、式２並びに式３中のφはφ１−φ２若しくはφ２−φ１と表せる）において、本質的に同じものである。
【００２０】
ここで、走査光が照射される所望の位置に第１及び第２の受光素子２１３及び２１４を配置する。該第１の駆動運動の１周期内において、所望の互いに異なる４つの時間に走査光が第１及び第２の受光素子２１３及び２１４上を通過するように、第１及び第２の振動運動の振幅、位相を調整する。こうして４つの未知の値を決定する。このことで、所望する任意の光ビーム偏向機構の偏向角θを得ることができる。この際、該４つの時間は、第１及び第２の受光素子２１３及び２１４の位置に相当する偏向角をそれぞれθBD１、θBD２（図３参照）とした場合、次の様になる。
【００２１】
ある時間t１及びt２において
θ（t１）＝θ（t２）＝θBD１          式４
或る時間t３及びt４において
θ（t３）＝θ（t４）＝θBD２          式５
駆動制御部２０７は、４つの時間ｔ１（第１のタイミング）、ｔ２（第２のタイミング）、ｔ３（第３のタイミング）、ｔ４（第４のタイミング）がそれぞれ所望する任意の時間ｔ１０、ｔ２０、ｔ３０、ｔ４０となるように制御する。これにより、第１及び第２の振動運動の振幅と位相を一意に決定できる。より具体的には、駆動制御部２０７は４つの時間をそれぞれ任意の時間にするために、コイル２０８に適当な電流が流れるように制御することで、第１及び第２の振動運動のそれぞれの振幅、位相または相対位相を制御する。
【００２２】
光ビーム偏向機構の偏向角θが式１の何れか一項のみで表現される場合には、所望する少なくとも２つの時間に走査光が第１または第２の受光素子２１３及び２１４上を通過する様に第１または第２の振動運動の振幅、位相を調整すればよい。
【００２３】
ここで、光ビーム偏向機構において、該第１及び第２の振動運動の振幅と、第１の振動運動と第２の振動運動との相対位相を制御すればよい場合には、４つの時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の相対時間を考えればよい。具体的には、例えば第１及び第２の受光素子２１３及び２１４を走査光２１２が通過する目標時間ｔ１０、ｔ２０、ｔ３０、ｔ４０の内のｔ１０を基準の時間とする。
【００２４】
第１及び第２の受光素子２１３及び２１４を走査光２１２が通過する３つの検出相対時間ｔ２−ｔ１、ｔ３−ｔ１、ｔ４−ｔ１が目標相対時間ｔ２０−ｔ１０、ｔ３０−ｔ１０、ｔ４０−ｔ１０になる様に駆動制御部２０７により駆動信号を制御する。こうすることで、該第１及び第２の振動運動の振幅と、第１の振動運動と第２の振動運動との相対位相を制御することができる。
【００２５】
該検出相対時間と該目標相対時間との差分情報である時間差をΔt２、Δt３、Δt４、とすると、時間差Δt２、Δt３、Δt４は以下のように表される。
【００２６】
Δｔi = ｔi - ｔi０ = （ｔi - ｔ１）-（ｔi０ - ｔ１０）,（i=２,３,４）          式６
本実施形態の制御方法を詳述する。光ビーム偏向機構のＡ１、Ａ２、φのいずれかを含む制御パラメータＸが目標値から微小に変化した場合の第１及び第２の受光素子２１３及び２１４を走査光２１２が通過する検出相対時間ｔ２−ｔ１、ｔ３−ｔ１、ｔ４−ｔ１の変化を表す係数、及び行列Ｍを予め求めておく。これらは次のように表される。
2009018457.tif 000003
2009018457.tif 000004
したがって、ミラーの振幅と位相の操作量ΔＡ１、ΔＡ２、Δφは、検出相対時間ｔ２−ｔ１、ｔ３−ｔ１、ｔ４−ｔ１と目標相対時間ｔ２０−ｔ１０、ｔ３０−ｔ１０、ｔ４０−ｔ１０との時間差Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４によって、次の式で求まる。
2009018457.tif 000005
上記関係式により、時間差Δｔ２、 Δｔ３、Δｔ４から操作量ΔＡ１、ΔＡ２、Δφが算出される。そして、その値に基づき駆動制御部２０７の出力を変更する。以上の制御を繰り返すことで、該検出相対時間ｔ２−ｔ１、ｔ３−ｔ１、ｔ４−ｔ１が該目標相対時間ｔ２０−ｔ１０、ｔ３０−ｔ１０、ｔ４０−ｔ１０に収束し、所望の偏向角θを得ることができる。
【００２７】
上記工程を図４のブロック図を参照して説明する。なお、図４に示す要素のうち、図２に示した構成要素に対応するものについては共通の参照番号を付している。
【００２８】
光源２１０からの光を振動系２０１により偏向することで、走査光２１２は第１及び第２の受光素子２１３及び２１４を通過する。時間計測カウンタ４０６では、第１及び第２の受光素子２１３及び２１４で検出された検出信号４５１から検出時間４５２を算出する。駆動制御部２０７では、該検出時間４５２と目標時間４５３とを利用して差分演算し、差分情報としての時間差４５４を算出する。
【００２９】
図４の４５２、４５３、４５４の矢印は、数個（ここでは３個）の時間情報を伝達していることを示す。さらに、式９に示すように時間差４５４から演算器４０７により行列演算することで操作量４５５を算出し、制御器４０８、４０９と加算器４１１と増幅器４１２によって振動系２０１の駆動（コイル）に入力する信号を生成する。この場合、ｔ１０を基準時間としているので、図４に示す制御器４０８への操作量４５５が２つではなく、１つになるか、若しくは制御器４０９の操作量４５５が２つではなく、１つになる。つまり、２つの周波数のそれぞれの位相の差φは、制御器４０８と制御器４０９のどちらによってでも調整できる。
【００３０】
以上の構成に加えて本実施形態では、時間差Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４を制御ゲイン調整器２１５に入力する。制御ゲイン調整器２１５においては、時間差Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４に基づいて、制御器４０８、４０９の制御ゲインを調整する信号を出力し、制御ゲインを調整している。
【００３１】
本実施形態の光ビーム偏向機構は、変位角を検出するための機構として２つの受光素子２１３及び２１４を有している。２つの受光素子は、振動系２０１で反射された走査光２１２が、異なる２つの走査角に位置することを検出するために設けられている。しかしながら、２つの受光素子を用いなくてもよい。例えば、図３における第２の受光素子２１４の位置に反射板を設置し、反射板により走査光３０４が偏向され、その偏向光が直接、または少なくとも１つの反射部材を経て第１の受光素子２１３を通過する構成としてもよい。この場合、１つの受光素子を用いて、振動運動の１周期に互いに異なる４つのタイミング（時間）を検出することができる。この４つのタイミング（時間）をそれぞれｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４とすることで、受光素子を１つのみ有する光ビーム偏向機構に対しても本実施形態を適用することができる。
【００３２】
次に、図５を参照して、本発明実施形態における画像形成装置を構成する光ビーム駆動部の実施形態を説明する。図５は、発明の実施形態に対応する光ビーム駆動部の構成の一例を示す図である。なお、図５に示す要素のうち、他の図に示した構成要素に対応するものについては共通の参照番号を付している。
【００３３】
図５において、光ビーム出力部である光源２１０からの光を振動系２０１により偏向することで、走査光２１２は第１及び第２の受光素子２１３及び２１４を通過する。時間計測カウンタ５０６では、第１及び第２の受光素子２１３及び２１４で検出された検出信号４５１から検出時間５５２を算出する。画像処理部５１０では、該検出時間５５２と目標時間５５３とを利用して差分演算し、時間差５５４を算出する。図５の５５２、５５３、５５４の矢印は、数個（ここでは３個）の時間情報を伝達していることを示す。
【００３４】
上記の検出相対時間ｔ２−ｔ１、ｔ３−ｔ１、ｔ４−ｔ１と目標相対時間ｔ２０−ｔ１０、ｔ３０−ｔ１０、ｔ４０−ｔ１０との時間差Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４を用いて、補正量予測部５０７が次走査における光ビーム変調補正量５５５を予測する。予測の際、時間差Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４を基にして予測してもよいし、式９によって操作量ΔＡ１、ΔＡ２、Δφを算出し、それを基にして予測しても構わない。
【００３５】
よって、図５では補正量予測部５０７の入力が時間差４５４になっているが、入力が図４における操作量４５５である構成でも構わない。また、１走査前の時間差情報履歴を用いて予測してもよいし、１走査以上前の複数の時間差情報履歴を用いて予測しても構わない。
【００３６】
該補正量予測部５０７が算出した光ビーム変調補正量５５５に基づいて、光ビーム変調部５０８は、画像データ５５６の全体倍率または部分倍率の補正を行うような光ビーム駆動信号５５７を生成し、レーザドライバ５０９を制御する。なお、倍率補正の方法としては、光ビームのパルス幅を間欠的に引き伸ばしたり縮めたりして、全体倍率及び部分倍率を補正する方法でもよいし、一様な分布で引き伸ばしたり縮めたりして、全体倍率及び部分倍率を補正する方法でも構わない。また、レーザドライバ５０９は、入力された光ビーム駆動信号５５７に基づいて光源２１０からの光ビームの出力を制御する。
【００３７】
次に、図６を参照して、本実施形態に対応する画像形成装置における感光体ドラムの露光がなされる様子を説明する。図６は、感光体ドラムの露光がなされる様子を説明するための図である。なお、図６に示す要素のうち、他の図に示した構成要素に対応するものについては共通の参照番号を付している。
【００３８】
図６において、光ビーム出力部である光源２１０から出射した光は、コリメータレンズ６０２で整形された後、揺動体２０２によって１次元に偏向される。走査光は結合レンズ６０４を経て感光体ドラム６０７上に結像する。感光体ドラム６０７の有効領域を画成する範囲以外にある揺動体２０２の偏向角の所に、２つの受光素子２１３及び２１４が配置される。そして、揺動体２０２の偏向角の角速度を所定の領域（該略等角速度領域）で略等角速度になる様に制御する。その結果、結合レンズ６０４に所謂fθ機能を持たせることで感光体ドラム６０７の有効領域上で略等速度に光走査できる様になる。本実施形態により、正弦波で駆動した場合に比べ角速度の変化が少ないため、良好な印字が可能となる。
【００３９】
図６では、２つの受光素子２１３及び２１４を配置しているが、上述のとおり、２つの受光素子を用いなくても構わない。少なくとも１つの受光素子を有していれば、検出したい偏向角の位置に反射板を設置し、反射板により走査光が偏向され、その偏向光が直接、または少なくとも１つの反射部材を経て該受光素子を通過する構成としてもよい。
【００４０】
以上の図２乃至図６をまとめて構成される画像形成装置について、図７を参照して説明する。
【００４１】
図７において、画像形成装置７００は、プリンタエンジン７０１とプリンタコントローラ７０２との大きく２つの構成要素からなる。このうち、プリンタエンジン７０１は、図２乃至図４及び図６に示した機構と、レーザドライバ５０９、目標値記憶部７１５で構成される。また、プリンタコントローラ７０２は、図５に示した時間計測カウンタ５０６と画像処理部５１０と、目標値記憶部７１５及び画像生成部７２０で構成される。この構成により、駆動制御機構２１６による駆動制御と、画像処理部５１０における画像処理（ジッタ補正）とを並行して行うことができる。
【００４２】
図７において、プリンタコントローラ７０２は不図示のＣＰＵにより、画像形成装置７００全体の制御を行う。また、画像形成装置７００の外部のホストＰＣ７０３から受信する印刷データ７５７から、プリンタエンジン７０１で出力可能な光ビーム駆動信号５５７の生成を行う。プリンタコントローラ７０２内の画像生成部５１０は、プリンタコントローラ７０２が外部から受信した印刷データ７５７を解析し、画像処理等を行い、画像データ５５６を生成する。生成した画像データ５５６は、プリンタエンジン７０１から出力される垂直同期信号の要求タイミングに従い、画像生成部５１０からレーザドライバ５０９に出力される。
【００４３】
図７では、プリンタエンジン７０１が、プリンタコントローラ７０２に検出信号４５１を送信し、プリンタコントローラ７０２から光ビーム駆動信号５５７を受信する構成としている。しかし、画像形成装置の構成はこれに限定されるものではない。
【００４４】
例えば、図８に示すように、プリンタエンジン７０１が、プリンタコントローラ７０２に時間計測カウンタ４０６により計測された検出時間４５２を送信し、プリンタコントローラ７０２から光ビーム駆動信号５５７を受信する構成としてもよい。
【００４５】
また、図９に示すように、プリンタエンジン７０１がプリンタコントローラ７０２に操作量４５５を送信し、プリンタコントローラ７０２から光ビーム駆動信号５５７を受信する構成としてもよい。この場合、操作量４５５を入力として補正量予測部５０７が光ビーム変調補正量５５５を算出する。
【００４６】
また、図１０に示すように、補正量予測部５０７をプリンタエンジン７０１が有して、プリンタコントローラ７０２に光ビーム変調補正量５５５を送信し、プリンタコントローラ７０２から光ビーム駆動信号５５７を受信する構成としてもよい。この場合、時間差４５４を入力として補正量予測部５０７が光ビーム変調補正量５５５を算出する。
【００４７】
また、図１１に示すように、補正量予測部５０７をプリンタエンジン７０１が有して、プリンタコントローラ７０２に光ビーム変調補正量５５５を送信し、プリンタコントローラ７０２から光ビーム駆動信号５５７を受信する構成としてもよい。この場合、操作量４５５を入力として補正量予測部５０７が光ビーム変調補正量５５５を算出する。
【００４８】
また、図１２に示すように、画像処理部５１０をプリンタエンジン７０１が有して、プリンタコントローラ７０２にジッタ予測のためのパラメータを送信せず、プリンタコントローラ７０２から画像データ５５６を受信する構成としてもよい。この場合、時間差４５４を入力として補正量予測部５０７が光ビーム変調補正量５５５を算出する。
【００４９】
更に、図１３に示すように、画像処理部５１０をプリンタエンジン７０１が有して、プリンタコントローラ７０２にジッタ予測のためのパラメータを送信せず、プリンタコントローラ７０２から画像データ５５６を受信する構成としてもよい。この場合、操作量４５５を入力として補正量予測部５０７が光ビーム変調補正量５５５を算出する。
【００５０】
［光ビーム偏向機構の動作］
次に、以上の構成を有する画像形成装置７００における光ビーム偏向機構の動作を説明する。
【００５１】
本実施形態における光ビーム偏向機構の構成は、図２及び図４に示されるものと同様であり、また偏向角（走査角）θについては図３に示されるものと同じである。
【００５２】
本実施形態では、揺動体２０２、２０３及びねじりバネ２０４、２０５を含む振動系２０１は２つの振動モ−ドを有するが、それらの周波数の一方が他方の略２倍になる様に調整が施されている。例として、揺動体２０２及び２０３の慣性モ−メントをＩ１、Ｉ２とし、ねじりバネ２０４及び２０５のバネ定数をｋ１／２、ｋ２／２とすると、２つの固有角振動数は、ω１＝２π×２０００[Hz]、ω２＝２π×４０００[Hz]となる。
【００５３】
光ビーム偏向機構の偏向角θは、式１の様に表現される。ここで、Ａ１＝１、Ａ２＝０.２、φ１＝０、φ２＝０、ω１＝２π×２０００、ω２＝２π×４０００とすると、光ビーム偏向機構の偏向角θの時間変化は図１４に示す様になる。図１４の実線で示す偏向角θは、正弦波（破線で示す）に比べ鋸波に近くなり、ある領域において略等角速度で運動することができる。本実施形態ではＡ１＝１、Ａ２＝０.２、φ１＝０、φ２＝０、ω１＝２π×２０００、ω２＝２π×４０００とするが、偏向角の角速度の変化量が正弦波に比べ略等角速度領域において少なくなる如何なるＡ１、Ａ２、φ１、φ２、ω１、ω２としてもよい。
【００５４】
この際、第１及び第２の受光素子２１３及び２１４をＡ１の８割、つまり偏向角θが０.８となる光ビーム偏向機構の走査中心３０７から対称の位置にそれぞれ配置すると、次のようになる。すなわち、第１及び第２の受光素子２１３及び２１４を走査光２１２が通過する目標時間ｔ１０、ｔ２０、ｔ３０、ｔ４０（図１４参照）は、それぞれ０.０５２msec、０.１５４msec、０.３４６msec、０.４４８msecとなる。本実施形態では、第１及び第２の受光素子２１３及び２１４を走査光２１２が通過する検出時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４が上記所望値になるように、制御器４０８、４０９により駆動信号を制御する。これにより、図１４の実線で示す光ビーム偏向機構の偏向角θを得ることができる。本実施形態では、偏向角θが０.８となる光ビーム偏向機構の走査中心３０７から対称の位置に第１及び第２の受光素子２１３、２１４を配置したが、任意の偏向角θの所でもよい。
【００５５】
本実施形態における、より具体的な偏向角の制御方法を以下に説明する。
【００５６】
時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４について、ｔ１を基準とした相対時間を考える。ミラーの振幅と位相の操作量ΔＡ１、ΔＡ２、Δφは、３つの検出相対時間ｔ２−ｔ１、ｔ３−ｔ１、ｔ４−ｔ１と３つの目標相対時間ｔ２０−ｔ１０、ｔ３０−ｔ１０、ｔ４０−ｔ１０との時間差Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４によって、式９で求まる。式９と時間差Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４の値により振幅Ａ１、Ａ２、相対位相φの操作量ΔＡ１、ΔＡ２、Δφを算出することができる。
【００５７】
操作量ΔＡ１を制御器４０８に、ΔＡ２、Δφを制御器４０９に入力し、加算器４１１、増幅器４１２によって振動系２０１の駆動機構（コイル）２０８に入力する信号を生成し、振動系２０１を駆動する。
【００５８】
更にこの時間差Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４を、制御ゲイン調整器２１５に送る。制御ゲイン調整器２１５では、このΔｔ２、Δｔ３、Δｔ４に基づいて、Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４を変数に持つ評価関数が最適値となるよう、パラメータとしての制御ゲインを変更する信号を制御器４０８、４０９に送る。
【００５９】
本実施形態では、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ１０、ｔ２０、ｔ３０、ｔ４０を固定値として説明したが、一定の範囲を持った値としてもよい。ｔ２０−ｔ１０、ｔ３０−ｔ１０、ｔ４０−ｔ１０も固定値として説明したが、或る範囲を持った値としてもよい。また、本実施形態ではｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ１０、ｔ２０、ｔ３０、ｔ４０を時刻として取り扱ったが、クロックを基準とするカウンタ値でもよい。これらのことは、以降の実施形態でも同様である。
【００６０】
Ｎを測定回数、ｎを該時間差の個数、ｍを自然数、Ｗｉを重みを表す０以上の任意の実数としたとき、この時間差Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４を変数とする評価関数Ｊを、次のように表すことにする。
2009018457.tif 000006
ここで、本実施形態ではＮ=１、ｍ=２、Ｗｉ=１とする。また、ｎ=３であり、評価関数は以下のように表される。
【００６１】
Ｊ = （Δｔ２）2 + （Δｔ３）2 + （Δｔ４）2          式１１
この評価関数Ｊを最小にするような制御ゲインを決定する。制御器４０８、４０９がＡ１、Ａ２、φのそれぞれに対してＰＩ制御器を構成している時、制御器４０８への入力をΔＡ１、制御器４０９への入力をΔＡ２、Δφとし、Ａ１def、Ａ２def、Ａφdefを固定値とすると、各出力は以下の式で表される。
Ｋ１(１+Ｋ１'/s)ΔＡ１＋Ａ１def          式１２
Ｋ２(１+Ｋ２'/s)ΔＡ２＋Ａ２def          式１３
Ｋ３(１+Ｋ３'/s)Δφ＋φdef              式１４
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ１'、Ｋ２'、Ｋ３'はそれぞれ制御ゲインであり、Ｋ１'、Ｋ２'、Ｋ３'はPI制御器の積分時間の逆数を意味する。本実施形態ではＫ１'、Ｋ２'、Ｋ３'の調整は行わず、評価関数を用いてＫ１、Ｋ２、Ｋ３のみを調整する構成を示す。
【００６２】
予め定めたｘ個の制御ゲイン候補Ｋ１p（pは１からxまでの自然数）、y個の制御ゲイン候補Ｋ２q（qは１からyまでの自然数）、z個の制御ゲイン候補Ｋ１r（rは１からzまでの自然数）を制御器４０８、４０９の制御ゲインとして設定する操作を行う。この組み合わせはｘ×ｙ×ｚ通りとなる。
【００６３】
ここで、図１５のフローチャートを参照して、本実施形態に対応する処理を説明する。
【００６４】
図１５において、ステップＳ１５０１では、制御ゲインを制御ゲイン候補の１組（例えば、ｐ=ｑ=ｒ=１）とする。次に、ステップＳ１５０２では、制御ゲインＫ１の値をＫ１=Ｋ１ｐ、制御ゲインＫ２の値をＫ２=Ｋ２ｑ、制御ゲインＫ３の値をＫ３=Ｋ３ｒとする。
【００６５】
続くステップＳ１５０３では、時間計測カウンタ４０６で計測した時間と目標時間との差分により、時間差Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４を算出して演算器４０７に入力する。続くステップＳ１５０４では、演算器４０７が、入力された時間差情報に基づいて操作量４５５を算出する。更に、ステップＳ１５０５では制御器４０８、４０９、加算器４１１、増幅器４１２によって振動系２０１の駆動機構（コイル）２０８に入力する信号を生成し、振動系２０１を駆動する。
【００６６】
制御ゲインの変更後、振動系２０１の振動運動を制御し、ステップＳ１５０６では所定時間が経過するのを待機する。続くステップＳ１５０７では、時間差Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４をＮ回分測定した値を用いて、式１１に基づく評価関数Ｊを計算する。本実施形態ではＮ=１の場合を説明するので、１回測定した値を用いる。ステップＳ１５０８では、評価関数Ｊを計算した値と、その時の制御ゲインＫ１、Ｋ２、Ｋ３の値の組を、制御ゲイン調整器２１５が記憶する。
【００６７】
次に、ステップＳ１５０９では、制御ゲイン調整器２１５が制御器４０８、４０９にの制御ゲインを設定し直すためにｒ = r + 1に更新する。例えば、ｒ＝１と設定されていればｒ＝２に更新される。次に、ステップＳ１５１０では、ステップＳ１５０９における更新後のｒと、制御ゲイン候補Ｋ１rの候補数ｚとを比較して、ｚより大きくなったか否かを判定する。もし、ｒ＞ｚの場合には（ステップＳ１５１０において「ＹＥＳ」）、ステップＳ１５１１に移行する。
【００６８】
一方、ｒがｚ以下の場合にはステップＳ１５０２に戻って、上記の処理を継続する。この場合、ステップＳ１５０２では、制御ゲイン調整器２１５が制御器４０８、４０９に設定更新のための信号を送信し、制御器４０８、４０９の制御ゲインを設定し直す。仮にｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝２であれば制御ゲインは、Ｋ１=Ｋ１１、Ｋ２=Ｋ２１、Ｋ３=Ｋ３２となる。
【００６９】
ステップＳ１５１１では、ｒを１に設定し直して、次にステップＳ１５１２においてｑをｑ＋１に更新する。更にステップＳ１５１３では、ステップＳ１５１２における更新後のｑと、制御ゲイン候補Ｋ２ｑの候補数ｙとを比較して、ｙより大きくなったか否かを判定する。もし、ｑ＞ｙの場合には（ステップＳ１５１３において「ＹＥＳ」）、ステップＳ１５１４に移行する。
【００７０】
一方、ｑがｙ以下の場合にはステップＳ１５０２に戻って、上記の処理を継続する。この場合、ステップＳ１５０２では、制御ゲイン調整器２１５が制御器４０８、４０９に設定更新のための信号を送信し、制御器４０８、４０９の制御ゲインを設定し直す。仮にｐ＝１、ｑ＝２、ｒ＝１であれば制御ゲインは、Ｋ１=Ｋ１１、Ｋ２=Ｋ２２、Ｋ３=Ｋ３１となる。
【００７１】
次に、ステップＳ１５１４では、ｑを１に設定し直して、次にステップＳ１５１５においてｐをｐ＋１に更新する。更にステップＳ１５１６では、ステップＳ１５１５における更新後のｑと、制御ゲイン候補Ｋ１ｐの候補数ｘとを比較して、ｘより大きくなったか否かを判定する。もし、ｐ＞ｘの場合には（ステップＳ１５１６において「ＹＥＳ」）、ステップＳ１５１７に移行する。
【００７２】
一方、ｐがｘ以下の場合にはステップＳ１５０２に戻って、上記の処理を継続する。この場合、ステップＳ１５０２では、制御ゲイン調整器２１５が制御器４０８、４０９に設定更新のための信号を送信し、制御器４０８、４０９の制御ゲインを設定し直す。仮にｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１であれば制御ゲインは、Ｋ１=Ｋ１２、Ｋ２=Ｋ２１、Ｋ３=Ｋ３１となる。
【００７３】
このようにして（ｐ、ｑ、ｒ）＝（１、１、１）から（ｘ、ｙ、ｚ）までの全通りの制御ゲイン候補を制御ゲインとして設定でき、制御ゲイン候補のセットと評価関数Ｊの算出値とが、それぞれ対応づけて制御ゲイン調整器２１５に記憶される。そこで、ステップＳ１５１７では、制御ゲイン調整器２１５が記憶されている評価関数Ｊの全算出値を比較する。続くステップＳ１５１８では、算出値が最小となる制御ゲイン候補を、実際の制御ゲインＫ１、Ｋ２、Ｋ３に設定して、本処理を終了する。なお、このようにして設定された制御ゲインを用いて、光偏向が行われる。
【００７４】
［変形例１］
上記では、制御ゲイン候補Ｋ１ｐ、Ｋ２ｑ、Ｋ３ｒと評価関数Ｊの組を制御ゲイン調整器２１５に全て記憶し、評価関数Ｊを最小にする制御ゲインの組み合わせを選択する場合を説明した。しかしながら、制御ゲイン調整器２１５では、評価関数Ｊとそのときの制御ゲイン候補の組を１組のみ記憶するようにして、以下のような操作を行ってもよい。
【００７５】
即ち、制御ゲイン候補Ｋ１ｐ、Ｋ２ｑ、Ｋ３ｒを変更し、対応する評価関数Ｊの値が、記憶されている評価関数Ｊよりも小さいときにのみ、その評価関数Ｊと制御ゲイン候補の組を以前の値に上書きして記憶するという操作を行う。このときも同様に、評価関数Ｊを最小とする制御ゲイン候補Ｋ１ｐ、Ｋ２ｑ、Ｋ３ｒを得ることができる。
【００７６】
［変形例２］
また、本実施形態では制御器４０８、４０９をＰＩ制御器とし、その最適な制御ゲインの組を１つ決定した。ここで、制御器４０８、４０９はＰ制御器であっても良く、その場合は、Ｋ１'、 Ｋ２'、 Ｋ３'を０に設定することで、本実施形態と同様の構成で実現することができる。
【００７７】
［変形例３］
本実施形態では制御ゲインＫ１'、Ｋ２'、Ｋ３'の調整は行わず、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３のみを調整する構成を示した。Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３に加えてＫ１'、Ｋ２'、Ｋ３'の全ての制御ゲインを変更する場合においても、制御ゲインの組み合わせが増えるのみで、基本的な構成は変えずに本実施形態の構成を適用することができる。
【００７８】
例えば、制御ゲインＫ１'、Ｋ２'、Ｋ３'の候補の個数をそれぞれx'個、y'個、ｚ'個とすれば、x×y×z×x'×y'×z'通りの組み合わせを考えればよい。
【００７９】
［変形例４］
本実施形態では、時間差をΔｔi=ｔi-ｔi０＝（ｔi-ｔ１）-（ｔi０-ｔ１０）,（i=２,３,４）と定義し、評価関数を式１０のように定義している。しかし、時間差をΔｔi=ｔi-ｔi０,（i=２,３,４）と定義して、式１０の評価関数を用いてもよい。
【００８０】
また、時間差Δｔi,（i=２,３,４）を、図１６に示すようにΔｔ２=ｔ２-ｔ１、Δｔ３=ｔ３-ｔ２、Δｔ４=ｔ４-ｔ３、というように設定しても、同様に評価関数を用いて制御ゲインを調整することができる。式１０の評価関数Ｊにおいて、Ｗｉを用いて重み付けを行っているため、Δｔiの定義が本実施形態と異なる場合にも、本発明を適用することができる。Δｔiの定義を変更する場合は、式８及び９に示した行列演算も変更する必要がある。
【００８１】
［変形例５］
本実施形態では、該評価関数Ｊを最適な値にする制御ゲインを設定している。但し、評価関数が最適であったとしても、少なくとも１つ以上の或る時間差（例えばΔｔ２）の値が設定した範囲から外れる場合に、所望とする光走査が実現されなくなる可能性がある。この場合の評価関数が最適（最小）であったとしても、所望の光走査が実現できなくなるため、制御ゲインの値としては不適当である。
【００８２】
そこで、該時間差Δｔiについて、それぞれもしくは或る時間差が設定された範囲から外れた場合には、その時の評価関数が如何なる値であっても、そのときの制御ゲインの値は該制御器に再設定しないという操作を行ってもよい。
【００８３】
この場合、該時間差と設定範囲とを比較する比較工程を有し、設定された範囲から該時間差が外れた場合、その時の評価関数の値と制御ゲインの値の組をステップＳ１５０８で記憶する対象から除外すればよい。或いは、或いは、記憶してもステップＳ１５１７での比較対象から除外すればよい。他の変形例でも同様である。
【００８４】
［変形例６］
本実施形態では、３つの制御ゲインをそれぞれ変更して、最適な制御ゲインの組合せを探索している。変更すべき制御ゲインの数を限定せずに該評価関数Ｊを最適化する方法として、本実施形態で行った方法以外に、以下のような方法が挙げられる。
【００８５】
実験計画法、品質工学の手法、応答曲面法、感度解析、ニュートン法、準ニュートン法、最急降下法、共役勾配法、ニューラルネットの手法、焼きなまし法、タブー探索法、遺伝的アルゴリズムの手法などである。つまり、本発明における光ビーム偏向機構はその手法を限定されないものである。多数の制御ゲインを変更する場合に、解の収束性や計算時間を考慮して、最適化する手法を選択すればよい。このことは、他の実施形態においても同様である。
【００８６】
評価関数Ｊを最適化する上記の手法等を用いることで、ゲインを変更する回数を少なくすることができる。その結果、ゲイン調整に要する時間を短縮することができ、最適なゲインに速く到達することができる。
【００８７】
［変形例７］
なお、本実施形態では、光ビーム偏向機構において式９により、時間差Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４から操作量ΔＡ１、ΔＡ２、Δφが算出されていた。これに対して、操作量Δφのみを用いて駆動制御を行ってもよい。この場合、ΔＡ１、ΔＡ２は、式９による計算結果に関わらずゼロとする。或いは、操作量ΔＡ１、ΔＡ２のみを用いて駆動制御を行う。この場合、Δφは、式９による計算結果に関わらずゼロとする。
【００８８】
［光ビーム駆動機構の動作］
次に、本発明の実施形態における画像形成装置７００を構成する光ビーム駆動機構における動作を説明する。
【００８９】
本実施形態の光ビーム駆動部の構成は図５に示した通りである。３つの検出相対時間ｔ２−ｔ１、ｔ３−ｔ１、ｔ４−ｔ１と３つの目標相対時間ｔ２０−ｔ１０、ｔ３０−ｔ１０、ｔ４０−ｔ１０との時間差Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４を用いて、補正量予測部５０７が次走査における光ビーム変調補正量５５５を予測する。nライン目の走査域のジッタ量E(n)は、nライン目のｔ２及びｔ３を用いると以下の式で表される。
E(n) = (ｔ３０ - ｔ２０) - (ｔ３(n) - ｔ２(n))           式１５
本実施形態では、ｎ+１ライン目のジッタ量とｎライン目のジッタ量が等価であると想定する。よって、予測値として１ライン前のジッタ量をそのまま用いる。つまり、補正量予測部５０７は各ラインについて式１５の演算を行い、その演算値を次ラインの光ビーム変調補正量５５５として光ビーム変調部５０８へ送出する。
【００９０】
光ビーム変調部５０８はライン毎に与えられる光ビーム変調補正量５５５に基づいて、ジッタ込みの走査幅が目標の走査幅に対して大きいと予測される場合（光ビーム変調補正量５５５がマイナスの場合）は、画像データ５５６の主走査幅を縮小する。逆に、ジッタ込みの走査幅が目標の走査幅に対して小さいと予測される場合（光ビーム変調補正量５５５がプラスの場合）、画像データ５５６の主走査幅を拡大する。
【００９１】
以上より、(ｎ+１)ライン目の拡大縮小倍率M(ｎ+１)は以下の式で表される。
M(n+１) = (ｔ３０ - ｔ２０) / ( (ｔ３０ - ｔ２０) - E(n) )   式１６
拡大縮小補正を行うための主走査方向の全体倍率補正方法としては、公知技術を用いれば十分である。即ち、特開平１１−３２７２４９号公報に記載される、光ビームのパルス幅を間欠的に引き伸ばしたり縮めたりする手法を採用しても良い。また、特開２００４−２６８５６９号公報や特開昭６２−２４３４６７号公報に記載される、画素クロックを供給するPLLの周波数を調整する手法を用いても良い。
【００９２】
以上のように、光ビーム偏向機構の駆動制御と、光ビーム駆動部の画像処理をライン毎に同時に行うことで、ライン毎に発生する主走査方向の低周波成分のジッタを低減する。駆動制御のみでは精緻には揃えにくい転写媒体上の端部での副走査方向の画像形成位置をより良好に保ち、画像処理のみでは揃えにくい転写媒体上の中央での副走査方向の画像形成位置をより良好に保つことができる。
【００９３】
以上の本発明によれば、駆動制御に置いて、揺動体の振動と目標振動波形とのずれが少なくなるような制御を行うことができる。更に、画像処理において、走査毎の非周期的なジッタを時間差情報から予測し、予測に応じた光ビーム変調を行うことができる。これらの組み合わせにより、駆動制御のみや画像処理のみを行う場合と比較して、図１（ｂ）に示すようにライン毎に発生する主走査方向の低周波成分のジッタをより低減し、転写媒体上の中央や端部での副走査方向の画像形成位置をより良好に保つことができる。
【００９４】
［その他の実施形態］
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００９５】
また、本発明の目的は、前述した機能を実現するコンピュータプログラムのコードを記録した記憶媒体を、システムに供給し、そのシステムがコンピュータプログラムのコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたコンピュータプログラムのコード自体が前述した実施形態の機能を実現し、そのコンピュータプログラムのコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。また、そのプログラムのコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した機能が実現される場合も含まれる。
【００９６】
さらに、以下の形態で実現しても構わない。すなわち、記憶媒体から読み出されたコンピュータプログラムコードを、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込む。そして、そのコンピュータプログラムのコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行って、前述した機能が実現される場合も含まれる。
【００９７】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するコンピュータプログラムのコードが格納されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】振動ミラーのジッタによる画質劣化と、本発明による効果を対比した図である。
【図２】発明の実施形態に対応する光ビーム偏向機構の構成の一例を示す図である。
【図３】発明の実施形態に対応する光ビーム偏向機構における偏向角（走査角）について説明するための図である。
【図４】発明の実施形態に対応する光ビーム偏向機構の動作を説明するための図である。
【図５】発明の実施形態に対応する光ビーム駆動機構の構成の一例を示す図である。
【図６】発明の実施形態に対応する画像形成装置において露光の様子を説明するための図である。
【図７】発明の実施形態に対応する画像形成装置の構成の一例を示す図である。
【図８】発明の実施形態に対応する画像形成装置の構成の他の一例を示す図である。
【図９】発明の実施形態に対応する画像形成装置の構成の更に他の一例を示す図である。
【図１０】発明の実施形態に対応する画像形成装置の構成の更に他の一例を示す図である。
【図１１】発明の実施形態に対応する画像形成装置の構成の更に他の一例を示す図である。
【図１２】発明の実施形態に対応する画像形成装置の構成の更に他の一例を示す図である。
【図１３】発明の実施形態に対応する画像形成装置の構成の更に他の一例を示す図である。
【図１４】発明の実施形態に対応する光ビーム偏向機構における偏向角の時間変化の一例を示す図である。
【図１５】発明の実施形態に対応する光ビーム偏向機構における制御ゲイン調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】発明の実施形態に対応する光ビーム偏向機構における偏向角の時間変化の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
２０１  振動系
２０２/２０３  揺動体
２０４/２０５  ねじりバネ
２０６  支持部
２０７  駆動制御部
２０８  コイル
２０９  永久磁石
２１０  光源
２１１  光ビーム
２１２  走査光
２１３  第１の受光素子
２１４  第２の受光素子
２１５  制御ゲイン調整器
２１６  駆動制御機構
５０６  時間計測カウンタ
５０７  補正量予測部
５０８  光ビーム変調部
５０９  レーザドライバ
５１０  画像処理部
７００  画像形成装置
７０１  プリンタエンジン
７０２  プリンタコントローラ
７０３  ホストＰＣ
７１５  目標値記憶部
７２０  画像生成部
【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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【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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【図１６】
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