JP2005329707A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 潜像担持体にダメージを与えることなく、光検出センサを用いて光ビームの走査制御を良好に行うことができる画像形成装置および画像形成方法を提供する。
【解決手段】 レーザー光源の点灯に先立って振幅確保処理（ステップＳ１）を実行して偏向器の振幅値を最小振幅値以上に設定している。そして、その後でレーザー光源を点灯している。このため、レーザー光源の点灯時点で既に光ビームは少なくとも水平同期センサを通過するように走査される。したがって、感光体の一部に光ビームが集中するのを防止することができ、感光体の劣化を確実に防止することができる。また、走査光ビームが水平同期センサを通過して水平同期信号が確実に水平同期センサから出力される。したがって、該信号に基づき、光ビームの走査速度を良好に、高精度に調整することができる。
【選択図】 図５

Description

この発明は、偏向ミラー面を有する振動ミラーを共振振動させるとともに、該振動ミラーにより光源からの光ビームを偏向させることによって、潜像担持体上で該光ビームを走査させて画像形成を行う画像形成装置および画像形成方法に関するものである。

このように共振型の振動ミラーを偏向器として用いた画像形成装置としては、例えば特許文献１に記載された装置が知られている。この画像形成装置では、振動ミラーに対して駆動信号を与えて振動させているが、その駆動信号の周波数を振動ミラーの固有共振振動数と一致させている。これは、振動ミラーを共振振動させることで比較的大きな振幅を得るためである。

また、画像形成装置では、画像信号に応じて半導体レーザーなどの光源が変調され、該画像信号に応じた光ビームが共振振動している振動ミラーに向けて射出される。そして、光ビームは振動ミラーによって偏向され、さらにレンズ系を介して感光体などの潜像担持体に導かれる。これにより、画像信号に応じて変調された光ビームが該潜像担持体上を走査されて該画像信号に対応する静電潜像が潜像担持体上に形成される。

さらに、この装置では、良好な画像を形成するために光ビームの走査経路上にフォトセンサなどの光検出センサが配置されている。すなわち、光検出センサは走査光ビームを受光すると、該受光タイミングで電気信号を水平同期信号として出力する。そして、装置全体を制御する制御部が、この水平同期信号に基づき装置各部を制御して画像形成処理を行っている。

特開平１−３０２３１７号公報（第２頁、第３図）

ところで、この種の画像形成装置では、電源投入時や印字開始前などに起動処理を実行して光ビームが振動ミラー等の偏向器によって良好に走査されるように調整している。より具体的には、次のような起動処理を実行している。まず、光源から光ビームを点灯させた後、偏向器を駆動する。そして、光検出センサの出力に基づき光ビームが走査されているのを確認する。ここで、潜像担持体上での光ビームの走査速度が所定値からずれている場合には、偏向器の振幅を変更設定することで走査速度が所定値と一致させる。こうして、光ビームが安定的に所定速度で潜像担持体上を走査されると、印字開始を許可するReady信号が出力されて起動処理が終了される。その後、適当なタイミングで画像信号に基づく画像形成処理が実行される。

しかしながら、光源から光ビームを射出させた後に偏向器を作動させているため、光源点灯から偏向器の振動開始までの間、偏向器は停止している。このため、潜像担持体の一点に光ビームが照射され続けることとなり、潜像担持体の劣化を招くという問題があった。また、偏向器として共振型の振動ミラーを用いた場合には、その構成および動作上、次のような問題があった。

偏向器としてポリゴンミラーを用いる場合には、ポリゴンミラーの回転駆動源たるモータに給電することでポリゴンミラーが回転して光ビームを確実に所定の走査幅にわたって走査される。したがって、ポリゴンミラーが作動している限り、光ビームは走査幅全体にわたって走査して潜像担持体の一部に光ビームが集中するのを防止することができる。これに対し、共振型振動ミラーでは、振動ミラーの固有共振振動数と一致した周波数の駆動信号を振動ミラーに与えることによって共振振動させ、これによって所定の偏向角を稼いでいる。このため、使用環境等の外的要因や振動ミラーの個体差などに起因して共振周波数と駆動周波数との間に不一致が生じ、振動ミラーの揺動振幅値が減少してしまうことがあった。その結果、振動ミラーを作動させているにもかかわらず、光ビームが潜像担持体の一部分に集中的に照射されてしまい、潜像担持体の劣化を招いてしまう。

また、光ビームの走査幅が光検出センサに達しない程度にまで減少すると、光検出センサの出力に基づく振動ミラーの駆動制御自体を行うことができず、起動処理を完了させることができない。特に、特許文献１に記載されたようにマイクロマシニング技術を利用して製造した振動子を用いた偏向器では、共振周波数と駆動周波数とがわずかに相違するだけで振動ミラーの振幅は大幅に減少してしまう。したがって、このような振動ミラーを用いる画像形成装置では、上記問題はより深刻なものとなっている。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、潜像担持体にダメージを与えることなく、光検出センサを用いて光ビームの走査制御を良好に行うことができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。

この発明は、共振振動する振動ミラーの偏向ミラー面により光源からの光ビームを偏向させることで、回転移動する潜像担持体上で該光ビームを走査させて画像形成を行う画像形成装置および方法に関するものであり、上記目的を達成するため、以下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、振動ミラーを振動させるミラー駆動部と、光ビームの走査経路上に配置され、走査光ビームを検出して信号を出力する光検出センサとを備え、走査光ビームが光検出センサを通過するために必要となる最小振幅値以上に振動ミラーを共振振動させる振幅確保処理を行った後で、光源の点灯を許可する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、光ビームの走査経路上に配置された光検出センサが光ビームを検出するごとに出力する信号に基づき画像形成を行う画像形成工程と、画像形成工程前に、振動ミラーの共振振動を安定化させる起動工程とを備え、起動工程は、光源を消灯させた状態のまま、走査光ビームが光検出センサを通過するために必要となる最小振幅値以上に振動ミラーを共振振動させる振幅確保工程と、振幅確保工程後に、光源を点灯させるとともに、光検出センサからの出力信号に基づいて振動ミラーの駆動条件を調整する調整工程とを有していることを特徴としている。

このように構成された発明では、光源点灯に先立って振幅確保処理が実行されて振動ミラーの振幅値は最小振幅値以上となる。そして、その後で光源が点灯され、該光源からの光ビームは少なくとも光検出センサを通過するように走査される。このように、振動ミラーの共振振動を確保した後で光源を点灯させているので、潜像担持体の一部に光ビームが集中するのを防止することができ、潜像担持体の劣化を確実に防止することができる。また、走査光ビームが光検出センサを通過して光ビームの走査に応じた信号が確実に光検出センサから出力される。したがって、該信号に基づく光ビームの走査を良好に制御することができる。例えば、振幅確保処理後でかつ画像形成前に、光源を点灯させるとともに光検出センサからの出力信号に基づき振動ミラーの駆動条件（駆動周波数や振幅など）を制御してもよく、これによって光ビームの走査速度や走査周期などを調整することができる。

ここで、振幅確保処理を確実に実行するために、例えば振動ミラーの内部または近傍に配置されて偏向ミラー面の変位量を検出する変位検出センサをさらに設け、変位検出センサにより検出された偏向ミラー面の変位量に基づきミラー駆動部による振動ミラーの駆動条件を変更設定して最小振幅値以上の振幅を確保するようにしてもよい。このように変位検出センサによって振動ミラーの振動状態を検出しながら振幅調整することによって、振動ミラーの振幅値を確実に最小振幅値以上に設定することができる。

また、振動ミラーの共振周波数は使用環境等の外的要因や振動ミラーの個体差などに起因して変動する可能性がある。そこで、振動ミラーに応じた初期駆動条件を記憶手段に記憶させておき、振幅確保処理での振動ミラーの駆動条件を、振動ミラーの振動開始時点では初期駆動条件に設定する一方、振動開始後では偏向ミラー面の変位量に基づき変更設定するようにしてもよい。これによって、振動ミラーの振動開始時点より振動ミラーの振幅値が最小振幅値以上あるいは近傍値に達し、振幅確保処理を短時間で行うことができる。

また、画像形成装置では、振動ミラーの駆動条件調整後に、画像信号に基づき光源の点灯および消灯を制御して画像信号に対応する画像が形成される。このように画像信号に基づき光源を制御する構成を採用している。したがって、かかる構成をそのまま利用して振動ミラーの駆動条件調整のために光源を制御するには、駆動条件調整のための特別の画像信号（調整用画像信号）を作成する必要があり、この画像形成装置と接続される外部装置との間で行うべき通信制御が複雑化する。すなわち、この種の画像形成装置では、画像信号は外部装置から直接与えられたり、外部装置から与えられる印字指令などに基づき作成されるため、外部装置と通信しながら調整用画像信号を作成する必要が生じてしまう。これに対し、振動ミラーの駆動条件調整のために光源を制御する専用の光源駆動部をさらに設けると、このような問題を解消することができる。

さらに、光源点灯に先立って潜像担持体を回転移動させるように構成してもよい。これによって、光源が点灯された時点で、すでに潜像担持体が回転しているため、光ビームが潜像担持体に集中するのを効果的に防止することができ、潜像担持体の劣化防止効果をさらに高めることができる。

図１は本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４サイクル方式のカラープリンタである。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印字指令がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１からの印字指令に応じてエンジンコントローラ１０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に印字指令に対応する画像を形成する。

このエンジン部ＥＧでは、感光体２（本発明の「潜像担持体」に相当）が図１の矢印方向（副走査方向）に回転自在に設けられている。この感光体２は本発明の「担持体駆動部」に相当するモータＭＴ（図２）の回転軸と連結されており、モータ駆動制御部１０５から制御指令に応じてモータＭＴが作動すると、該モータＭＴの回転駆動力を受けて回転する。また、この感光体２の周りにその回転方向に沿って、帯電ユニット３、ロータリー現像ユニット４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３には帯電制御部１０３が電気的に接続されており、所定の帯電バイアスを印加している。このバイアス印加によって感光体２の外周面が所定の表面電位に均一に帯電される。また、これらの感光体２、帯電ユニット３およびクリーニング部は一体的に感光体カートリッジを構成しており、感光体カートリッジが一体として装置本体５に対し着脱自在となっている。

そして、この帯電ユニット３によって帯電された感光体２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は画像信号に応じて光ビームＬを感光体２の表面上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。なお、この露光ユニット６の具体的な構成および動作については後で詳述する。

こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット４は、軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、シアン用の現像器４Ｃ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。そして、エンジンコントローラ１０の現像器制御部１０４からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが選択的に感光体２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラから感光体２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。

上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1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。転写ユニット７は、複数のローラ７２、７３等に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。

また、ローラ７２の近傍には、転写ベルトクリーナ（図示省略）、濃度センサ７６（図２）および垂直同期センサ７７（図２）が配置されている。これらのうち、濃度センサ７６は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。また、垂直同期センサ７７は、中間転写ベルト７１の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト７１の副走査方向への回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Ｖsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色のトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Ｖsyncと後で説明する水平同期センサ（図３、図４）に基づいて制御される。

そして、カラー画像をシートに転写する場合には、感光体２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシート上にカラー画像を二次転写する。

このとき、中間転写ベルト７１上の画像をシート上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ2にシートを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。

また、こうしてカラー画像が形成されたシートは定着ユニット９および排出ローラ８２を経由して装置本体５の上面部に設けられた排出トレイ部５１に搬送される。また、シートの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像が形成されたシートを排出ローラ８２によりスイッチバック移動させる。これによってシートは反転搬送経路ＦＲに沿って搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートの両面に画像を形成することができる。

なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像データを記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。

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、図４は図１の画像形成装置の露光ユニットおよび露光制御部の構成を示す図である。以下、これらの図面を参照しつつ、露光ユニットの構成および動作について詳述する。

この露光ユニット６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、ＯＲ回路１０２ａを介して露光制御部１０２の光源駆動部１０２ｂおよびＣＰＵ１０１と電気的に接続されている。すなわち、ＣＰＵ１０１から画像信号ＳＧ1と、光源駆動部１０２ｂから後述する起動処理に適した光源駆動信号ＳＧ2とがＯＲ回路１０２ａの入力端に入力される一方、信号ＳＧ1，ＳＧ2の論理和がＯＲ回路１０２ａの出力端からレーザー光源６２に出力される。このため、光源駆動部１０２ｂから光源駆動信号ＳＧ2がレーザー光源６２に出力されると、それに基づきレーザー光源６２が点灯される。一方、印字処理を行う際には、画像信号ＳＧ1がレーザー光源６２に出力されると、それに基づきレーザー光源６２がＯＮ／ＯＦＦ制御してレーザー光源６２から画像信号ＳＧ1に対応して変調された光ビームが射出される。

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、偏向器６５、走査レンズ６６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。

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、共振振動する偏向ミラー面６５１で反射した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は露光制御部１０２のミラー駆動部１０２ｃ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。

このようにして駆動される偏向器６５には、特開平７−２１８８５７号公報に記載されたような変位検出センサ６５３が設けられており、偏向ミラー面６５１の変位量を検出可能となっている。そして、この変位検出センサ６５３は偏向ミラー面６５１の変位量に相当する信号をミラー駆動部１０２ｃに出力してミラー駆動部１０２ｃによる偏向ミラー面６５１のフィードバック制御が可能となっている。

このミラー駆動部１０２ｃはミラー駆動信号の周波数や電圧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、ミラー駆動信号の周波数を偏向器６５の固有共振周波数に一致させると、偏向ミラー面６５１は共振振動して大きな振幅が得られる。また、ミラー駆動信号の電圧を変更させることで振幅値を調整することも可能となっている。

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の表面上の有効走査領域の全域において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２の表面の有効走査領域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。

また、この実施形態では、図３に示すように、走査光ビームの走査経路の開始または終端を折り返しミラー６９ａ，６９ｂにより水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂ（本発明おける「光検出センサ」に相当）に導いている。これらの折り返しミラー６９ａ，６９ｂおよび水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂは、光ビームが有効走査領域を走査する際に掃引して形成される掃引面の外に配設されている。また、折り返しミラー６９ａ，６９ｂは、光ビームが有効走査領域の略中心を走査する際の光軸に対して略対称に配設されている。したがって、水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂは光軸に対して略対称に配設されているのと同等に考えることができる。

これら水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂによる走査光ビームの検出信号は露光制御部１０２の計測部１０２ｄに伝達され、該計測部において有効走査領域を光ビームが走査する走査時間が算出される。そして、この計測部１０２ｄにおいて算出された走査時間がミラー駆動部１０２ｃに伝達され、ミラー駆動部１０２ｃはこの伝達された走査時間に応じて偏向ミラー面６５１を駆動するミラー駆動信号の駆動条件を変更設定可能となっている。さらに、この実施形態では、水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂを、光ビームが有効走査領域を主走査方向Ｘに走査する際の同期信号、つまり水平同期信号Ｈsyncを得るための水平同期用読取センサとして機能させている。

次に上記のように構成された画像形成装置における起動処理作について図５ないし図７を参照しつつ説明する。画像形成装置では、電源投入時や印字開始前に起動処理が実行される。図５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６は起動処理および印字処理を示すタイミングチャートである。さらに、図７は振幅確保処理を示すフローチャートである。この起動処理では、レーザー光源の点灯に先立って、偏向器６５の偏向ミラー面６５１が振幅確保処理（ステップＳ１）が実行されて偏向ミラー面６５１を最小振幅値以上に共振振動させる。

この振幅確保処理では、図６および図７に示すように、ＲＯＭ１０６に記憶されている初期駆動条件に基づきミラー駆動部１０２ｃがミラー駆動信号の周波数や電圧などの駆動条件を初期設定する（ステップＳ１１）。そして、この初期駆動条件にしたがって偏向ミラー面６５１の振動が開始される。なお、ここではＲＯＭ１０６に偏向器６５の初期駆動条件を記憶させているが、ミラー駆動部１０２ｃにメモリを設け、該メモリに初期駆動条件を記憶させるように構成してもよい。

上記のようにして偏向ミラー面６５１の駆動開始後、変位検出センサ６５３により偏向ミラー面６５１の変位量を検出して偏向器６５の振幅値を求め（ステップＳ１２）、その検出値が所定値、つまり最小振幅値以上となっているか否かを判定する（ステップＳ１３）。この「最小振幅値」とは、偏向ミラー面６５１により偏向される光ビームが水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂを通過するのに必要な偏向ミラー面６５１の振幅値を意味している。したがって、このステップＳ１３で検出値が最小振幅値に達していないままレーザー光源６２を点灯させると、水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂによる光ビームの検出は不可能である。その結果、走査幅の狭い光ビームが感光体２の一部に集中的に照射されて感光体２を劣化させてしまうという問題や水平同期信号Ｈsyncに基づく制御が不能となるという問題が発生してしまう。

そこで、偏向器６５の振幅値が最小振幅値以上となるまで偏向ミラー面６５１の駆動条件を変更設定しながら（ステップＳ１４）、振幅値の検出（ステップＳ１２）および振幅判定（ステップＳ１３）を繰り返す。これにより、レーザー光源６２を消灯させたまま偏向器６５を最小振幅値以上に共振振動させることができる。なお、駆動条件を広範囲にわたって変更設定したとしても振幅値が最小振幅値に達しない場合には、偏向器６５の故障などが予測されるため、起動処理を中断してエラーメッセージを表示するようにしてもよい。これによって、装置の不具合を確実に検知することができる。

また、この実施形態では、初期駆動条件にしたがって偏向ミラー面６５１の振動を開始させているので、次のような作用効果が得られる。すなわち、偏向器６５の共振周波数は使用環境等の外的要因や偏向器の個体差などに起因して変動する可能性がある。しかしながら、この実施形態では偏向器６５に応じた初期駆動条件をＲＯＭ１０６やミラー駆動部１０２ｃのメモリなどの記憶手段に記憶させておき、振幅確保処理での偏向器６５の駆動条件を振動開始時点では初期駆動条件に設定している。したがって、振動開始時点より偏向ミラー面６５１を確実に共振振動させることができ、偏向器６５の振動開始時点より偏向器６５の振幅値が最小振幅値以上あるいは近傍値に達し、振幅確保処理（ステップＳ１）を短時間で行うことができる。

このようにして偏向器６５を最小振幅値以上に共振振動させると、図５および図６に示すように、所定時間ΔＴが経過するのを待って（ステップＳ２）、光源駆動部１０２ｂからの光源駆動信号ＳＧ2をレーザー光源６２に出力してレーザー光源６２を点灯する（ステップＳ３）。このとき、すでに偏向器６５は共振振動しているので、感光体２の表面を光ビームが走査することとなり、感光体２の一部に光ビームが集中的に照射されるのを防止することができる。また、光ビームの走査と同時に水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂから水平同期信号Ｈsyncが出力される。そこで、次のステップＳ４では、センサ出力に基づき偏向器６５の駆動条件を制御して走査光ビームの速度を調整する。これにより走査光ビームを安定して走査させることができる。

走査速度の安定化が完了すると、レーザー光源６２を消灯するとともに、ステップＳ５でReady信号をＣＰＵ１０１に出力して起動処理を完了させる。そして、このReady信号を受けたＣＰＵ１０１は印字指令に応じて印字処理を実行する。

以上のように、この実施形態によれば、レーザー光源６２の点灯に先立って振幅確保処理（ステップＳ１）を実行して偏向器６５の振幅値を最小振幅値以上に設定している。そして、その後でレーザー光源６２を点灯しているので、レーザー光源６２の点灯時点で既に光ビームは少なくとも水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂを通過するように走査される。したがって、感光体２の一部に光ビームが集中するのを防止することができ、感光体２の劣化を確実に防止することができる。また、走査光ビームが水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂを通過して水平同期信号Ｈsyncが確実に水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂから出力される。したがって、該信号Ｈsyncに基づき、光ビームの走査速度を良好に、高精度に調整することができる。

また、この実施形態では変位検出センサ６５３を設けているため、該センサ６５３からの出力信号に基づき光ビームの走査速度を調整するようにしてもよいが、水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂからの出力を利用することでセンサ６５３による調整よりも精度を高めることができる。

また、この実施形態では、起動処理を行うための専用の光源駆動部１０２ｂを設けているため、制御の簡素化を図ることができる。すなわち、ＣＰＵ１０１から起動処理に適した画像信号をレーザー光源６２に与えるようにしてもよく、この場合、光源駆動部１０２ｂの設置が不要となる。しかしながら、この種の画像形成装置では、画像信号は外部装置から直接与えられたり、外部装置から与えられる印字指令などに基づき作成されるため、外部装置と通信しながら調整用画像信号を作成する必要が生じてしまう。このように、駆動条件調整のための特別の画像信号（調整用画像信号）を作成する必要があり、この画像形成装置と接続される外部装置との間で行うべき通信制御が複雑化する。これに対し、偏向器６５の駆動条件調整のために光源を制御する専用の光源駆動部１０２ｂをさらに設けると、このような問題を解消することができる。

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、感光体２を停止させたままレーザー光源の点灯（ステップＳ３）および速度調整（ステップＳ４）を実行しているが、例えば図８および図９に示すようにレーザー光源６２の点灯前に感光体２を回転開始してもよい。これにより、レーザー光源６２を点灯した時点ですでに感光体２が回転移動しているため、感光体２への光ビームの集中をさらに効果的に防止することができ、感光体２の劣化防止効果をさらに高めることができる。

また、上記実施形態では、本発明の「光検出センサ」に相当する水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂを２個設けた装置に本発明を適用しているが、光検出センサの個数や配設位置などは特に限定されるものではない。例えば図１０に示すように１つのセンサ６０により走査光ビームを検出するように構成してもよい。すなわち、光ビームの走査経路上に配置され、走査光ビームを検出して信号を出力するセンサを少なくとも１つ以上設けた装置に対して、本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、レーザー光源６２からの光ビームを偏向器６５の偏向ミラー面６５１に平行入射し、該光ビームと同一平面内で偏向器６５により光ビームを偏向しているが、斜め入射構造を採用してもよい。例えば図１０に示すように、レーザ光源６２からの光ビームをビーム整形系６３によりビーム整形した後、ミラー６４により折り返して偏向器６５の偏向ミラー面６５１の揺動軸（同図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に入射してもよい。

また、上記実施形態では、レーザー光源６２の点灯に先立って振幅確保処理（ステップＳ１）を実行して偏向器６５の振幅値を最小振幅値以上に設定しているが、振幅の上限値については特に言及していない。しかしながら、次のような観点から振幅確保処理（ステップＳ１）においては、偏向器６５の振幅値が最小振幅値以上で、かつ最大振幅値以下に設定するのが望ましい。すなわち、この種の画像形成装置では、感光体２は図１０に示すように潜像担持体カートリッジＣＴなどの潜像担持体保持部材により長手方向（光ビームの走査方向Ｘ）から回転自在に保持されている。したがって、偏向器６５の振幅値が多少増大して走査光ビームが感光体２から外れたとしても、走査光ビームは潜像担持体カートリッジＣＴに照射されるのみである。つまり、同図中の符号ＬＢminで示すように、走査光ビームＬＢminが水平同期センサ６０を通過するために必要となる最小振幅値θminを超えて振動ミラー６５１を共振振動させたとしても、振幅値が最大振幅値θmax以下となっている間、走査光ビームは潜像担持体カートリッジＣＴに照射されることとなる。なお、この「最大振幅値θmax」は、走査光ビームが潜像担持体カートリッジＣＴの端部に照射されるときの偏向ミラー面６５１の回転角を示している。

これに対し、振幅値が最大振幅値θmaxを超えてしまうと、偏向ミラー面６５１により走査される光の一部は潜像担持体カートリッジＣＴからはずれて装置内部に照射されてしまう。そして、こうして装置内部に照射された光ビームは迷光となって画像品質の低下を招く主要因のひとつとなってしまう。

そこで、このような問題の発生を未然に防止するためには、上記したように振幅確保処理（ステップＳ１）における偏向器６５の振幅値θが、次の不等式、
θmin≦θ≦θmax
を満足するように構成するのが望ましい。

さらに、上記実施形態では、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。

本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。 図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。 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１の画像形成装置の露光ユニットおよび露光制御部の構成を示す図。 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。 起動処理および印字処理を示すタイミングチャート。 振幅確保処理を示すフローチャート。 他の実施形態での起動処理を示すフローチャート。 他の実施形態での起動処理および印字処理を示すタイミングチャート。 本発明にかかる画像形成装置の別の実施形態を示す図。

符号の説明

２…感光体（潜像担持体）、 ６０Ａ，６０Ｂ…水平同期センサ（光検出センサ）、 ６２…レーザー光源、 ６５…偏向器（振動ミラー）、 １０２ｂ…光源駆動部、 １０２ｃ…ミラー駆動部、 １０６…ＲＯＭ（記憶手段）、 ６５１…偏向ミラー面、 ６５３…変位検出センサ、 ＣＴ…潜像担持体カートリッジ（潜像担持体保持部材）、 Ｌ…光ビーム、 ＭＴ…モータ（担持体駆動部）

Claims (8)

1. 共振振動する振動ミラーの偏向ミラー面により光源からの光ビームを偏向させることで、回転移動する潜像担持体上で該光ビームを走査させて画像形成を行う画像形成装置において、
   前記振動ミラーを振動させるミラー駆動部と、
   前記光ビームの走査経路上に配置され、走査光ビームを検出して信号を出力する光検出センサとを備え、
   走査光ビームが前記光検出センサを通過するために必要となる最小振幅値以上に前記振動ミラーを共振振動させる振幅確保処理を行った後で、前記光源の点灯を許可することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記振動ミラーの内部または近傍に配置されて前記偏向ミラー面の変位量を検出する変位検出センサをさらに備え、
   前記変位検出センサにより検出された前記偏向ミラー面の変位量に基づき前記ミラー駆動部による前記振動ミラーの駆動条件を変更設定して前記最小振幅値以上の振幅を確保する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記振動ミラーに応じた初期駆動条件を記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記振幅確保処理での前記振動ミラーの駆動条件は、前記振動ミラーの振動開始時点では前記初期駆動条件に設定される一方、振動開始後では前記偏向ミラー面の変位量に基づき変更設定される請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記振幅確保処理後でかつ前記画像形成前に、前記光源を点灯させるとともに前記光検出センサからの出力信号に基づき前記振動ミラーの駆動条件を調整する請求項２または３記載の画像形成装置。
5. 前記振動ミラーの駆動条件調整後に、画像信号に基づき前記光源の点灯および消灯が制御されて前記画像信号に対応する画像が形成される請求項４記載の画像形成装置であって、
   前記振動ミラーの駆動条件調整のために前記光源の点灯および消灯を制御する専用の光源駆動部をさらに備える画像形成装置。
6. 前記潜像担持体を回転駆動する担持体駆動部をさらに備え、
   前記担持体駆動部は、光源点灯に先立って前記潜像担持体を回転移動させる請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記潜像担持体の両端部が光ビームの走査方向から潜像担持体保持部材により回転自在に支持された請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置であって、
   走査光ビームが前記潜像担持体保持部材に照射されるときの前記振動ミラーの振幅値を、最大振幅値とし、
   前記振幅確保処理では、前記最小振幅値以上で、かつ前記最大振幅値以下の範囲内で前記振動ミラーを共振振動させる画像形成装置。
8. 共振振動する振動ミラーの偏向ミラー面により光源からの光ビームを偏向させることで、潜像担持体上で該光ビームを走査させて画像形成を行う画像形成方法において、
   光ビームの走査経路上に配置された光検出センサが光ビームを検出するごとに出力する信号に基づき前記画像形成を行う画像形成工程と、
   前記画像形成工程前に、前記振動ミラーの共振振動を安定化させる起動工程とを備え、
   前記起動工程は、
   前記光源を消灯させた状態のまま、走査光ビームが前記光検出センサを通過するために必要となる最小振幅値以上に前記振動ミラーを共振振動させる振幅確保工程と、
   前記振幅確保工程後に、前記光源を点灯させるとともに、前記光検出センサからの出力信号に基づいて前記振動ミラーの駆動条件を調整する調整工程と
   を有していることを特徴とする画像形成方法。

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