JP2008009029A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動する偏向ミラー面により光ビーム走査を行なうタンデム型の画像形成装置において、偏向ミラー面の振動の影響を減少して、騒音や画像劣化という不具合の発生を抑制する。
【解決手段】画像形成ステーションを２Ｎ（Ｎは１以上の整数）個転写媒体の搬送方向に沿って配列し、各画像形成ステーションで形成されたトナー像を前記転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、２Ｎ個の偏向ミラー面は全ての揺動軸が互いに平行となるように配置され、２Ｎ個の画像形成ステーションのうちＮ個を第１ステーション群とし、残りのＮ個を第２ステーション群としたとき、第１ステーション群の偏向ミラー面は互いに同一位相で振動する一方、第２ステーション群の偏向ミラー面は互いに同一位相で、しかも第１ステーション群の偏向ミラー面の振動位相と逆の位相で振動する。
【選択図】図８

Description

この発明は、複数の潜像担持体の表面にトナー像を形成するとともに、これらのトナー像を転写媒体表面に重ね合わせてカラー画像を形成するタンデム型画像形成装置に関するものである。

この種の画像形成装置としては、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置が知られている。かかる画像形成装置は、いわゆるタンデム型の画像形成装置であり、互いに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ステーションを転写媒体の搬送方向に配列している。そして、複数の画像形成ステーション各々が形成したトナー像を、転写媒体表面に重ね合わせてカラー画像を形成している。

複数の画像形成ステーションの各々は、潜像担持体を有するとともに、該潜像担持体の表面にトナー像を形成する。つまり、潜像担持体の周りには、帯電手段、露光手段および現像手段が配設されている。そして、帯電手段により帯電された潜像担持体表面に対して、画像信号に基づいて変調された光ビームを主走査方向に走査することで、潜像担持体表面に潜像を形成する。そして、このように形成された潜像を現像手段により現像してトナー像を形成する。

また、光ビームを主走査方向に走査する技術として、振動する偏向ミラー面を用いる技術が提案されている（特許文献２）。つまり、かかる技術では、所定の揺動軸中心に偏向ミラー面を振動させるとともに、光源から射出される光ビームを偏向ミラー面で偏向して、光ビームを潜像担持体表面に主走査方向に走査している。

特開２００３−０１５３７８号公報 特開２００２−１８２１４７号公報

しかしながら、このような振動する偏向ミラー面を用いた光走査技術を、上述のタンデム型の画像形成装置に対して適用するにあたっては、次のような課題があった。つまり、偏向ミラー面の振動が画像形成装置の他の部分に伝わることで、騒音が発生する、または、画像が劣化する等の不具合が発生することがあった。

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、振動する偏向ミラー面により光ビーム走査を行なうタンデム型の画像形成装置において、偏向ミラー面の振動の影響を減少して、騒音や画像劣化という不具合の発生を抑制することを目的とする。

この発明にかかる画像形成装置は、画像信号に基づき変調された光ビームを光源から射出しながら所定の揺動軸を中心に振動する偏向ミラー面により変調光ビームを主走査方向に走査して該主走査方向に略直交する副走査方向に搬送される潜像担持体表面に潜像を形成するとともに該潜像をトナーにより現像して画像信号に対応するトナー像を形成する、画像形成ステーションを２Ｎ（Ｎは１以上の整数）個転写媒体の搬送方向に沿って配列し、各画像形成ステーションで形成されたトナー像を転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置であって、上記目的を達成するために、２Ｎ個の偏向ミラー面は全ての揺動軸が互いに平行となるように配置され、２Ｎ個の画像形成ステーションのうちＮ個を第１ステーション群とし、残りのＮ個を第２ステーション群としたとき、第１ステーション群の偏向ミラー面は互いに同一位相で振動する一方、第２ステーション群の偏向ミラー面は互いに同一位相で、しかも第１ステーション群の偏向ミラー面の振動位相と逆の位相で振動することを特徴としている。

このように構成された画像形成装置は、２Ｎ個の画像形成ステーションを備えるとともに、これら２Ｎ個の画像形成ステーションのそれぞれは、偏向ミラー面を所定の揺動軸を中心に振動させるとともに該偏向ミラー面により変調光ビームを偏向することで該変調光ビームを潜像担持体表面に主走査方向に走査している。このように振動する偏向ミラー面を用いる画像形成装置では、上述のような偏向ミラー面の振動に起因した不具合が発生する可能性がある。そこで、この発明にかかる画像形成装置では、２Ｎ個の画像形成ステーションを、それぞれが有する偏向ミラー面の揺動軸が互いに平行となるように配置した上で、画像形成ステーションが有する偏向ミラー面の位相が次に示す関係を満たすよう構成している。

つまり、この発明にかかる画像形成装置では、２Ｎ個の画像形成ステーションのうちＮ個を第１ステーション群とし、残りのＮ個を第２ステーション群としたとき、第１ステーション群の偏向ミラー面は互いに同一位相で振動する一方、第２ステーション群の偏向ミラー面は互いに同一位相で、しかも第１ステーション群の偏向ミラー面の振動位相と逆の位相で振動する。よって、第１ステーション群の偏向ミラー面の振動と第２ステーション群の偏向ミラー面の振動とが互いに弱め合うこととなる。よって、振動ミラー面の振動の画像形成装置への影響を減少して、騒音や画像劣化という不具合の発生を抑制することが可能となる。

ところで、上記画像形成装置では、潜像担持体の表面を副走査方向に搬送しながら、変調光ビームを主走査方向に走査する。よって、１回の走査を考えた場合、走査開始位置に対して走査終了位置は副走査方向にずれることとなる。言い換えれば、副走査方向を上方向と見た場合、変調光ビームは走査方向に進むに従って下がることとなる。その結果、変調光ビームを主走査方向に往復走査したような場合、主走査方向の順方向に走査される変調光ビームは順方向に進むにつれて下がるとともに、該順方向と逆の逆方向に走査される変調光ビームは逆方向に進むにつれて下がることとなる。

一方、かかる画像形成装置では、複数の潜像担持体表面のそれぞれに変調光ビームを走査して潜像を形成するとともに、該潜像を互いに異なる色のトナー像として現像する。そして、これらトナー像を重ね合わせることでカラー画像を形成する。したがって、下がり方が異なるトナー像が重ね合わされて、つまり、順方向に進む変調光ビームで形成されたトナー像と逆方向に進む変調光ビームで形成されたトナー像とが重ね合わされてカラー画像が形成される場合がある。

そこで、各画像形成ステーションにおいて偏向ミラー面により変調光ビームを主走査方向の順方向および逆方向のいずれにも走査可能となっている画像形成装置にあっては、次のように構成しても良い。つまり、各画像形成ステーションでは、光源から変調光ビームを射出するタイミングを調整して順方向にのみ変調光ビームを走査するように構成しても良い。なんとなれば、複数の潜像担持体表面に走査される変調光ビームは全て順方向に進むにつれて下がることとなり、下がり方が同じトナー像同士のみが転写媒体表面に相互に重ね合わされるため、良好なカラー画像形成が可能となるからである。

また、次のように構成しても良い。すなわち、第１ステーション群の偏向ミラー面はそれぞれの振動中心において所定の第１方向を向くとともに、第２ステーション群の偏向ミラー面はそれぞれの振動中心において第１方向と逆の第２方向を向くように構成しても良い。このように構成された画像形成装置では、下がり方が同じトナー像同士のみが転写媒体表面に相互に重ね合わされる。すなわち、順方向に進むに連れて下がる変調光ビームにより形成されたトナー像は、同じく順方向に進むに連れて下がる変調光ビームにより形成されたトナー像とのみ転写媒体表面で重ね合わされる一方、逆方向に進むに連れて下がる変調光ビームにより形成されたトナー像は、同じく逆方向に進むに連れて下がる変調光ビームにより形成されたトナー像とのみ転写媒体表面で重ね合わされる。よって、良好なカラー画像形成が可能となるからである。

＜第１実施形態＞
図１はこの発明にかかる画像形成装置の第１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、いわゆるタンデム方式のカラープリンタであり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを装置本体５内に並設している。そして、これら４個の画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ潜像担持体としての感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを有している。つまり、これら４個の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは中間転写ベルト７１（転写媒体）の搬送方向Ｄ71に並んで配設されるとともに、それぞれの表面は１次転写位置ＴＲy，ＴＲm，ＴＲc，ＴＲkで中間転写ベルト７１の表面に当接する。そして、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のトナー像を、中間転写ベルト７１の表面に重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。すなわち、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画像形成指令がＣＰＵやメモリなどを有するメインコントローラ１１に与えられると、この画像形成指令に対応する画像信号や制御信号などがメインコントローラ１１からエンジンコントローラ１０やエンジン部ＥＧに与えられる。そして、エンジンコントローラ１０のＣＰＵ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Ｓに画像形成指令に対応する画像を形成する。

このエンジン部ＥＧでは、４つの感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのそれぞれに対応して帯電ユニット、現像ユニット及びクリーニング部が設けられている。また、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋそれぞれに対応して露光ユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが配設されている。このように、各トナー色ごとに、感光体、帯電ユニット、露光ユニット、現像ユニット、およびクリーニング部を備えている。そして、これら帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニット、およびクリーニング部を用いて、各感光体の表面に対応する色のトナー像を形成する。なお、これらの機能部（感光体、帯電ユニット、露光ユニット、現像ユニット、およびクリーニング部）の構成はいずれの色成分についても同一である。よって、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。

感光体２Ｙは図１の矢印方向（副走査方向）に回転自在に設けられている。また、感光体２Ｙの周りにその回転方向に沿って、帯電ユニット３Ｙ、現像ユニット４Ｙ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３Ｙは例えばスコロトロン帯電器で構成されており、帯電バイアス印加によって感光体２Ｙの表面（外周面）を所定の表面電位に均一に帯電させる。そして、この帯電ユニット３Ｙによって帯電された感光体２Ｙの表面に向けて露光ユニット６Ｙから走査光ビームＬyが照射される。これによって画像形成指令に含まれるイエロー画像データに対応する静電潜像が感光体２Ｙの表面に形成される。こうして感光体２Ｙの表面に形成された静電潜像は、それぞれ現像ユニット４Ｙによってトナー現像される。

現像ユニット４Ｙはイエロートナーを内蔵している。そして、現像バイアスが現像ローラ４１Ｙに印加されると、現像ローラ４１Ｙ上に担持されたトナーが感光体２Ｙの表面各部にその表面電位に応じて部分的に付着する。その結果、感光体２Ｙ上の静電潜像がイエローのトナー像として顕像化される。

現像ユニット４Ｙで現像されたイエロートナー像は、一次転写領域ＴＲy1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。また、イエロー以外の色成分についても、イエローと同様に構成されており、感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上にマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像がそれぞれ形成されるとともに、一次転写領域ＴＲm1、ＴＲc1、ＴＲk1でそれぞれ中間転写ベルト７１（転写媒体）の表面に一次転写される。

この転写ユニット７は、２つのローラ７２、７３に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７２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Ｒ2に回転させるベルト駆動部（図示省略）とを備えている。つまり、かかる駆動部により中間転写ベルト７１の表面が搬送方向Ｄ71に搬送されることとなる。また、中間転写ベルト７１を挟んでローラ７３と対向する位置には、該ベルト７１表面に対して不図示の電磁クラッチにより当接・離間移動可能に構成された二次転写ローラ７４が設けられている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、一次転写タイミングを制御することで各トナー像を重ね合わせてカラー画像を中間転写ベルト７１上に形成するとともに、カセット８から取り出されて中間転写ベルト７１と二次転写ローラ７４との間の二次転写領域ＴＲ2に搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。一方、モノクロ画像をシートＳに転写する場合には、ブラックトナー像のみを感光体２Ｋに形成するとともに、二次転写領域ＴＲ2に搬送されてくるシートＳ上にモノクロ画像を二次転写する。また、こうして画像の２次転写を受けたシートＳは定着ユニット９を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に向けて搬送される。

なお、中間転写ベルト７１へトナー像を一次転写した後の各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、不図示の除電手段によりその表面電位がリセットされ、さらに、その表面に残留したトナーがクリーニング部により除去された後、帯電ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにより次の帯電を受ける。

また、ローラ７２の近傍には、転写ベルトクリーナ７５および濃度センサが配置されている。これらのうち、クリーナ７５は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７２に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７２側に移動した状態でクリーナ７５のブレードがローラ７２に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。

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であり、図４は図３の露光ユニットにおける光ビームの走査範囲を示す図であり、図５は図１の画像形成装置の露光ユニットおよび露光ユニットを制御するための露光制御ユニットを示す図である。なお、露光ユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは互いに同一の構成を有するために、ここでは露光ユニット６Ｙについて説明し、他の露光ユニットについては相当符号を付して説明を省略する。

図３に示すように、露光ユニット６Ｙは、露光筐体６１を有するとともに、該筐体の内部には偏向器６５が配設されている。さらに、偏向器６５は、その表面に偏向ミラー面６５１が形成された可動板６５６を有している。また、該可動板６５６は図３紙面に対して略垂直方向に伸びる揺動軸ＡＸを中心に振動可能に構成されている。そして、ミラー面６５１により同図紙面の上方向に光ビームが走査可能である。さらに、露光ユニット６Ｙは、このような光ビーム走査を実行すべく、次に示すような構造を備える。

露光筐体６１には、レーザー光源６２が固着されているとともに、該レーザー光源６２光ビームを射出可能となっている。レーザー光源６２が、メインコントローラ１１からの画像信号Ｓvに基づきＯＮ／ＯＦＦ制御されることで、画像信号に対応して変調された光ビームがレーザー光源６２から前方に射出される。すなわち、この実施形態では、メインコントローラ１１にビデオクロック発生部１１１が設けられており、基準周波数、例えば６８ＭＨｚのビデオクロック信号ＶＣを出力している。そして、このビデオクロック信号ＶＣを基準として画像出力部１１２がメインコントローラ１１に与えられた画像形成指令に含まれるイエロー画像データに対応する画像信号Ｓvを作成する。そして、画像信号がレーザー光源６２に向けて出力され、その結果、変調された光ビームがレーザー光源６２から射出される。

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２Ｙの表面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、ミラー６４、偏向器６５、走査レンズ６６およびミラー６８が設けられている。また、偏向器６５は、揺動軸ＡＸを中心として振動する可動板６５６を有するとともに、該可動板６５６の表面には偏向ミラー面６５１が形成されている。

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。そして、偏向ミラー面６５１付近で結像された光ビームはミラー６８に向けて反射されるとともに、該ミラー６８により図３の裏面から表面に向う方向に再び反射される。また、偏向ミラー面６５１とミラー６８との間には、結像機能を有する走査レンズ６６が配設されている。よって、偏向ミラー面６５１により偏向され光ビームは、感光体２Ｙの表面の主走査方向Ｘに所定幅の有効画像領域ＥＩＲにスポット状に結像される。

上述のとおり、可動板６５６は、揺動軸ＡＸを中心として振動可能に構成されている。よって、可動板６５６の表面に形成された偏向ミラー面６５１によって偏向される光ビームは、可動板６５６の振動に伴って主走査方向Ｘの順方向（＋Ｘ）及び該順方向に逆の逆方向（−Ｘ）のいずれの方向にも走査可能である。かかる光走査動作について図４を参照しつつ説明する。揺動軸ＡＸを中心に振動する偏向ミラー面６５１によりレーザー光源６２から射出された光ビームが偏向されるとともに、該偏向光ビームが走査レンズ６６により感光体２の表面の有効画像領域ＥＩＲにスポットとして結像される。そして、かかる偏向光ビームは、感光体２Ｙの表面の有効画像領域ＥＩＲに対応する走査範囲ＳＲより広い範囲で、主走査方向Ｘに走査可能である。そして、走査範囲ＳＲの外側には光センサ６０が配置されている。よって、該光センサ６０により、走査範囲ＳＲを外れた位置を移動する偏向光ビームを検知することが可能となっている。そして、かかる光ビームを検知した光センサ６０は、走査タイミング調整部１０２に検知信号Ｈsyncを出力する。

図６及び図７は、露光ユニットの一構成要素たる偏向器を示す図である。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、偏向ミラー面６５１で反射した光ビームを主走査方向Ｘに走査可能となっている。より具体的には、偏向器６５は次のように構成されている。偏向器６５は、図６，７の上下方向に互いに所定間隔だけ離間して配置された２つの基台６５２１，６５２２を有するベース部６５２を有している。基台６５２１は、その左端部に左側支持部６５２１Ａを有するとともに、その右端部に右側支持部６５２１Ｃを有する。基台６５２２は、その左端部に左側支持部６５２２Ｂを有すると共に、その右端部に右側支持部６５２２Ｄを有する。そして、左側支持部６５２１Ａ，６５２２Ｂに第１振動子６５３Ｃが取り付けられるとともに、右側支持部６５２１Ｃ，６５２２Ｄに第２振動子６５３Ｄが取り付けられている。すなわち、第１振動子６５３Ｃについては、その左側側端部が左側支持部６５２１Ａ，６５２２Ｂに固定され、その内側端部が自由端である２本の第１アーム部６５４ａ１，６５４ａ２となっている。また、第２振動子６５３Ｄについては、その右側側端部が右側支持部６５２１Ｃ，６５２２Ｄに固定され、その内側端部が自由端である２本の第２アーム部６５４ｂ１，６５４ｂ２となっている。

また、その重心位置６５５を通る揺動軸ＡＸが第１アーム部６５４ａ１，６５４ａ２と第２アーム部６５４ｂ１，６５４ｂ２との中間位置で各アーム部とほぼ平行となるように、矩形平板状の可動板６５６が配置されている。この可動板６５６では、重心位置の一方側（左側）部位が第１捩じりバネ部６５７ａ，６５７ａにより第１アーム部６５４ａ１，６５４ａ２と連結されるとともに、重心位置の他方側（右側）部位が第２捩じりバネ部６５７ｂ，６５７ｂにより第２アーム部６５４ｂ１，６５４ｂ２と連結されている。つまり、偏向器６５では、第１振動子６５３Ｃと第２振動子６５３Ｄとが互いに対向して外枠部を形成するとともに、第１および第２振動子６５３Ｃ，６５３Ｄは第１および第２捩じりバネ部６５７ａ，６５７ａ，６５７ｂ，６５７ｂを介して可動板６５６と一体に接続されている。そして、この可動板６５６の表裏両面には、アルミニューム膜などでミラー面が成膜されている。すなわち、可動板６５６の表面には偏向ミラー面６５１Ａが形成されているとともに、可動板６５６の裏面には偏向ミラー面６５１Ｂが形成されている。

そして、この実施形態では、上記可動板６５６を揺動軸ＡＸ回りに振動させるために、４個の積層圧電アクチュエータ部６５９ａ〜６５９ｄからなる振動駆動部６５８が設けられている。すなわち、振動駆動部６５８は、揺動軸ＡＸに対する一方側（左側）に配置された第１積層圧電アクチュエータ部６５９ａ，６５９ｂと、揺動軸ＡＸに対する他方側（右側）に配置された第２積層圧電アクチュエータ部６５９ｃ，６５９ｄとを備えている。この第１積層圧電アクチュエータ部６５９ａ，６５９ｂは、ベース部６５２の左側上下端部６５２ａ，６５２ｂと、第１振動子６５３Ｃの２本のアーム部６５４ａ１，６５４ａ２の自由端部との間に配置されており、その上下端面はベース部６５２と第１アーム部６５４ａ１，６５４ａ２にそれぞれ固定されている。また、第２積層圧電アクチュエータ部６５９ｂ１，６５９ｂ２は、ベース部６５２の右側上下端部６５２ｃ，６５２ｄと、第２振動子６５３Ｄの２本のアーム部６５４ｂ１，６５４ｂ２の自由端部との間に配置されており、その上下端面はベース部６５２と第２アーム部６５４ｂ１，６５４ｂ２にそれぞれ固定されている。そして、第１積層圧電アクチュエータ部６５９ａ，６５９ｂと、第２積層圧電アクチュエータ部６５９ｃ，６５９ｄとには互いに逆位相の電圧がミラー駆動部１２１から印加される。

各積層圧電アクチュエータ部６５９ａ〜６５９ｄは複数の圧電素子を所定方向Ｚに積層した圧電アクチュエーターであり、外部から与えられる信号に応じて積層方向Ｚに伸縮変動するものである。そのため、第１積層圧電アクチュエータ部６５９ａ，６５９ｂと、第２積層圧電アクチュエータ部６５９ｃ，６５９ｄに対して逆位相の電圧が印加されると、可動板６５６が重心位置６５５を通る揺動軸ＡＸを中心として揺動する。

また、この実施形態では、偏向器６５の振動動作をＯＮ／ＯＦＦ制御するために、エンジンコントローラ１０にミラー駆動制御部１０１が設けられており、エンジンコントローラ１０のＣＰＵがミラー駆動制御部１０１の機能を担っている。すなわち、このミラー駆動制御部１０１は適当なタイミングで偏向器６５の動作周波数と一致する駆動周波数（例えば２ＫＨｚ）を有する駆動信号Ｓdをミラー駆動部１２１に与えて偏向器６５を振動させる。このように、第１実施形態における偏向器６５では、可動板６５６を揺動軸ＡＸ周りに振動させることで、該可動板６５６の表裏両面に形成された偏向ミラー面６５１を振動させている。

図８は、第１実施形態での、各偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍ，６５１Ｃ，６５１Ｋの関係を示す図であり、図９は、第１実施形態での、各偏向ミラー面を駆動する信号を示す図である。図８に示すように、第１実施形態においては、偏向ミラー面６５１Ｙと偏向ミラー面６５１Ｍとが、また偏向ミラー面６５１Ｃと偏向ミラー面６５１Ｋとが、互いに同位相で駆動される関係にある。さらに、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍと偏向ミラー面６５１Ｃ，Ｋとは互いに逆位相で駆動される。

つまり、図８に示すように、偏向ミラー面６５１が駆動されておらず静止位置（振動中心）にあるときの該偏向ミラー面６５１に対して振動中の偏向ミラー面６５１が成す角を位相φと定義したとき、各色の位相φ_Ｙ，φ_Ｍ，φ_Ｃ，φ_Ｋが次式
φ_Ｙ＝φ_Ｍ＝−φ_Ｃ＝−φ_Ｋ
を満たすように偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍ，６５１Ｃ，６５６Ｋを振動させている。

そして、このような偏向ミラー面６５１の振動を実現するために、各偏向ミラー面６５1を駆動するアクチュエータに対して、図９に示す信号を与えている。まず、いずれの偏向ミラー面６５１においても、アクチュエータ６５９ａ，６５９ｂに与えられる信号と、アクチュエータ６５９ｃ，６５９ｄに与えられる信号とは逆位相の関係にある。これにより、各偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍ，６５１Ｃ，６５１Ｋがそれぞれの揺動中心で振動することとなる。

さらに、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍを駆動するするアクチュエータ６５９ａ，６５９ｂへの信号に対して偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋを駆動するアクチュエータ６５９ａ，６５９ｂへの信号が逆位相の関係にあるとともに、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍを駆動するするアクチュエータ６５９ｃ，６５９ｄへの信号に対して偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋを駆動するアクチュエータ６５９ｃ，６５９ｄへの信号が逆位相の関係にある。これにより、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍと偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋとが互いに逆位相で（つまり、φ_Ｙ＝φ_Ｍ＝−φ_Ｃ＝−φ_Ｋの関係を満たしながら）振動することとなる。

このように、第１実施形態では、画像形成ステーションＹ，Ｍが第１ステーション群に、画像形成ステーションＣ，Ｋが第２ステーション群に属する。そして、第１ステーション群の偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍは互いに同一位相で振動する一方、第２ステーション群の偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋは互いに同一位相で、しかも第１ステーション群の偏向ミラー面の振動位相と逆の位相で振動している。よって、第１ステーション群の偏向ミラー面の振動と第２ステーション群の偏向ミラー面の振動とが互いに弱め合うこととなる。よって、振動ミラー面の振動の画像形成装置への影響を減少して、騒音や画像劣化という不具合の発生を抑制することが可能となっている。

また、上述の画像形成装置では、互いに同一構成を有する４個の露光ユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを用いている。よって、これら露光ユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの振動特性は略同一である。その結果、効率的に偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍ，６５１Ｃ，６５１Ｋの振動を打ち消すことが可能となり好適である。

また、上述の画像形成装置では、互いに同一構成を有する４個の露光ユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを用いていることから、更に次のような利点をも有する。上述のように、光センサ６０により光ビームを検知する構成においては、偏向ミラー面６５１と光センサ６０との位置関係が重要となる。しかしながら、かかる位置関係は、露光ユニットの熱膨張等により変動する。これに対して、上記実施形態では、互いに同一構成を有する４個の露光ユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを用いているので、各露光ユニットでの偏向ミラー面６５１と光センサ６０との位置関係の変動は、略同一となる。よって、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面に形成される潜像の主走査方向位置は、互いに略一致する。したがって、これらの潜像をトナー現像するとともに該トナー像を中間転写ベルト７１に重ね合わせることで、高精度のカラー画像形成が実現され好適である。

＜第２実施形態＞
図１０は、第２実施形態における変調光ビームを射出するタイミングを示す図である。なお、図１０に示す以外の構成については、第１実施形態と同様であるので、以下には第２実施形態の特徴部分のみについて説明することとする。図４を用いて説明したとおり、光センサ６０により、走査範囲ＳＲを外れた位置を移動する偏向光ビームを検知することが可能となっている。そして、光センサ６０は、偏向光ビームを検知すると検知信号Ｈsyncを、走査タイミング調整部１０２に出力する（図５）。また、走査タイミング調整部には、エンジンコントローラ１０のカウントクロック発生部１０３から計時用クロック信号が与えられており、この計時用クロック信号に基づき走査タイミング調整部１０２は検知信号Ｈsyncからの経過時間を計測し、適当なタイミングで画像出力部１１２にビデオリクエスト（書込要求）信号Ｖreqを順次出力する。そして、ビデオリクエスト信号Ｖreqを受けた画像出力部１１２がビデオクロック信号ＶＣを基準として画像信号Ｓvを出力する。このように走査タイミング調整部１０２がビデオリクエスト信号Ｖreqの出力タイミングを調整することによって、レーザー光源６２から変調光ビームを射出させるタイミングを調整している。

そこで、第２実施形態では、図１０に示すタイミングで画像信号Ｓvを出力するよう構成している。ここで、同図の最上段の波形は、偏向ミラー面６５１（６５１Ｙ，６５１Ｍ，６５１Ｃ，６５１Ｋ）により主走査方向Ｘに往復走査される偏向光ビームを示す。図３，４等にも示すように、光センサ６０は走査範囲ＳＲの方向（+Ｘ）外側に配置されている。よって、走査範囲ＳＲの方向（＋Ｘ）の外側において偏向光ビームが検知されて、検知信号Ｈsyncが出力されることとなる。ここで、偏向ミラー面６５１の振動周期をＴcyとすると、周期Ｔcyの間に２回の検知信号Ｈsyncが出力される。つまり、方向（＋Ｘ）に向う偏向光ビームを検知して検知信号Ｈsync1が出力されるとともに、方向（−Ｘ）に向う偏向光ビームを検知して検知信号Ｈsync2が出力される。そして、第２実施形態では、検知信号Ｈsync2が出力されてから時間ΔＴsだけ待って、画像出力部１１２から画像信号Ｓvをレーザー光源６２に出力している。そして、再び検知信号Ｈsync2が検知されると、同様の動作を繰り返す。したがって、第２実施形態では、画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれにおいても、主走査方向Ｘの逆方向（−Ｘ）にのみ変調光ビームが走査されることとなる。そして、このような光ビーム走査は、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍ，６５１Ｃ，６５１Ｋが、図８に示すような位相関係を有する画像形成装置において得に好適である。

つまり、上述の画像形成装置では、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面に露光ユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを用いて潜像を形成する。そして、各感光体表面に形成された潜像を互いに異なる色のトナー像として現像するとともに、これらのトナー像を中間転写ベルト７１の表面で重ね合わせてカラー画像を形成する。しかしながら、これらの潜像形成動作は、各感光体表面を副走査方向Ｙに搬送しながら、変調光ビームを主走査方向Ｘに走査する。よって、１回の走査を考えた場合、走査開始位置に対して走査終了位置は副走査方向Ｙにずれることとなる。言い換えれば、副走査方向Ｙを上方向と見た場合、変調光ビームは走査方向に進むに従って下がることとなる。この様子を、図を用いて説明する次のようになる。

図１１は、第２実施形態での潜像形成動作を示す図である。つまり、同図「順方向及び逆方向走査」の欄に示すように、順方向（＋Ｘ）に走査される変調光ビームは順方向に進むにつれて下がる（図１１において右に下がる）とともに、逆方向（−Ｘ）に走査される変調光ビームは逆方向に進むにつれて下がる（図１１において左に下がる）こととなる。

ところで、上記実施形態では、感光体２Ｙ，２Ｍの表面には偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍにより変調光ビームを主走査方向Ｘに走査するとともに、感光体２Ｃ，２Ｋの表面には偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋにより変調光ビームを主走査方向Ｘに走査する。そして、図８に示すように、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍと偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋとは互いに逆位相で振動する。よって、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍが順方向（＋Ｘ）に変調光ビームを走査する間は、偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋは逆方向（−Ｘ）に変調光ビームを走査する一方、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍが逆方向（−Ｘ）に変調光ビームを走査する間は、偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋは順方向（＋Ｘ）に変調光ビームを走査する。よって、往復走査を実行した場合に、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍによる走査で形成される潜像、及び、偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋによる走査で形成される潜像は、図１１の「順方向及び逆方向走査」欄のようになる。

つまり、順方向（＋Ｘ）に走査される変調光ビームにより感光体２Ｙ，２Ｍの表面に右下がりの潜像が形成されると同時に、逆方向（−Ｘ）に走査される変調光ビームにより感光体２Ｃ，２Ｋの表面に左下がりの潜像が形成される。また、逆方向（−Ｘ）に走査される変調光ビームにより感光体２Ｙ，２Ｍの表面に左下がりの潜像が形成されると同時に、順方向（＋Ｘ）に走査される変調光ビームにより感光体２Ｃ，２Ｋの表面に右下がりの潜像が形成される。よって、往復走査により感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに形成された潜像を現像して中間転写ベルト７１表面で重ね合わせた場合、右下がり（左下がり）のトナー像と左下がり（右下がり）のトナー像とが重ね合わせられることとなる。

これに対して第２実施形態では、全ての画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいて逆方向（−Ｘ）にのみ変調光ビームを走査している。よって、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面に形成される潜像は全て左下がりである（図１１「逆方向のみ走査」の欄）。よって、全て同一方向に下がるトナー像同士が中間転写ベルト７１の表面に重ね合わせられることとなる。したがって、良好なカラー画像の形成が可能となり好適である。なお、第２実施形態では、変調光ビームを逆方向（−Ｘ）にのみ走査するように変調光ビームを照射するタイミングを制御しているが、例えば、変調光ビームを順方向（＋Ｘ）にのみ走査するように変調光ビームを照射するタイミングを制御しても、同様の効果が得られることは言うまでも無い。

＜第３実施形態＞
第２実施形態では、下がり方の同じトナー像を中間転写ベルト７１の表面で重ね合わせるために、全ての画像形成ステーションにおいて逆方向（−Ｘ）にのみ変調光ビームを走査するように構成している。つまり、第２実施形態では、下がり方の同じトナー像を中間転写ベルト７１の表面で重ね合わせるために、変調光ビームを片方向にのみ走査するよう構成している。これに対して、第３実施形態では、変調光ビームを往復走査しつつ、下がり方の同じトナー像を中間転写ベルト７１の表面で重ね合わせることを可能としている。以下に、具体的構成について説明する。

図１２は、第３実施形態での、各偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍ，６５１Ｃ，６５１Ｋの関係を示す図である。また、図１３は、第３実施形態での潜像形成動作を示す図である。図１２が示すように、第３実施形態では、第１ステーション群の偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍはそれぞれの静止位置（振動中心）において所定の第１方向を向くとともに、第２ステーション群の偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋはそれぞれの静止位置（振動中心）において第１方向と逆の第２方向を向くように構成している。なお、その他の構成は第１実施形態と同様である。すなわち、第３実施形態においても、各偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍ，６５１Ｃ，６５６Ｋの位相φ_Ｙ，φ_Ｍ，φ_Ｃ，φ_Ｋは、次式
φ_Ｙ＝φ_Ｍ＝−φ_Ｃ＝−φ_Ｋ
を満たしている。したがって、第１実施形態同様、第１ステーション群の偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍの振動と第２ステーション群の偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋの振動とが互いに弱め合うこととなる。よって、振動ミラー面の振動の画像形成装置への影響を減少して、騒音や画像劣化という不具合の発生を抑制することが可能となっている。さらに、第３実施形態では、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍ，６５１Ｃ，６５６Ｋの向きを上述のように構成しているため、良好なカラー画像形成が可能となっており好適である。

つまり、第３実施形態では、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍと偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋとが互いに逆位相で振動するように構成した上で、さらに、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍと偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋとが互いに逆方向を向くように構成している。その結果、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍが順方向（＋Ｘ）に変調光ビームを走査する間は、偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋも順方向（＋Ｘ）に変調光ビームを走査する一方、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍが逆方向（−Ｘ）に変調光ビームを走査する間は、偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋも逆方向（＋Ｘ）に変調光ビームを走査することとなる。

図１３を用いて説明すると、全ての偏向ミラー面が同一方向（第１方向）を向いている場合は、同図の上段の欄に示すように、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍと偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋとは互いに下がり方の異なる潜像を形成することとなる。これに対して、第３実施形態では、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍと偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋとが互いに逆方向を向くように構成しているため、同図の下段の欄に示すように、偏向ミラー面６５１Ｙ，６５１Ｍと偏向ミラー面６５１Ｃ，６５１Ｋとは互いに下がり方が同一の潜像を形成することとなる。よって、第３実施形態では、下がり方が同じトナー像同士のみが転写媒体表面に相互に重ね合わされる。すなわち、順方向に進むに連れて下がる変調光ビームにより形成されたトナー像は、同じく順方向に進むに連れて下がる変調光ビームにより形成されたトナー像とのみ転写媒体表面で重ね合わされる一方、逆方向に進むに連れて下がる変調光ビームにより形成されたトナー像は、同じく逆方向に進むに連れて下がる変調光ビームにより形成されたトナー像とのみ転写媒体表面で重ね合わされる。よって、良好なカラー画像形成が可能となっている。

＜その他＞
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、上記実施形態では、４個の画像形成ステーションを備える画像形成装置に対して本発明を適用しているが、本発明の適用範囲はこれに限られず、２Ｎ（Ｎは１以上の整数）個、つまり偶数個の画像形成ステーションを備えるタンデム型の画像形成装置全般に適用可能である。

また、上記実施形態では、画像形成ステーションＹ，Ｍを第１ステーション群と、画像形成ステーションＣ，Ｋを第２ステーション群としたが、第１・第２ステーション群の選び方はこれに限られない。つまり、偶数個の画像形成ステーションのうちの一方半分を第１ステーション群と、他方半分を第２ステーション群とすることで、本発明の効果を奏することが可能となる。

また、上記実施形態にかかる露光ユニットでは、マイクロマシニング技術により形成された偏向器６５により光ビームを偏向しているが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限られない。つまり、マイクロマシニング技術以外の方法により形成された偏向器を有する画像形成装置に対しても、本発明を適用可能である。要するに、偏向ミラー面を振動させて光ビームを走査する画像形成装置全般に対して、本発明を適用可能である。

また、上記実施形態において、光センサ６０は、走査範囲ＳＲに対して順方向（＋Ｘ）に外側に配置しているが、光センサ６０の配置位置はこれに限られない。つまり、走査範囲ＳＲに対して逆方向（−Ｘ）に外側に配置しても良い。

本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図。 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。 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３の露光ユニットにおける光ビームの走査範囲を示す図。 露光ユニットを制御するための露光制御ユニットを示す図。 露光ユニットの一構成要素たる偏向器を示す図。 露光ユニットの一構成要素たる偏向器を示す図。 第１実施形態での各偏向ミラー面の関係を示す図。 第１実施形態での各偏向ミラー面を駆動する信号を示す図。 第２実施形態における変調光ビームを射出するタイミングを示す図。 第２実施形態での潜像形成動作を示す図。 第３実施形態での各偏向ミラー面の関係を示す図。 第３実施形態での潜像形成動作を示す図。

符号の説明

２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ…感光体（潜像担持体）、４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ…現像ユニット、３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ…帯電ユニット、 ６Ｙ，６Ｍ、６Ｃ，６Ｋ…露光ユニット、 ６２…レーザー光源（光源）、 ６５…偏向器、 ６６…走査レンズ、 １２１…ミラー駆動部、 ６５１，６５１Ｙ，６５１Ｍ，６５１Ｃ，６５１Ｋ…偏向ミラー面、 ６５６…可動板、 ７１…中間転写ベルト（転写媒体）、 Ｄ71…（転写媒体の）搬送方向、 １０２…走査タイミング調整部、 ＡＸ…揺動軸（駆動軸）、 Ｘ…主走査方向、 Ｙ…副走査方向、 Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ…画像形成ステーション

Claims (3)

1. 画像信号に基づき変調された光ビームを光源から射出しながら所定の揺動軸を中心に振動する偏向ミラー面により前記変調光ビームを主走査方向に走査して前記主走査方向に略直交する副走査方向に搬送される潜像担持体表面に潜像を形成するとともに該潜像をトナーにより現像して前記画像信号に対応するトナー像を形成する、画像形成ステーションを２Ｎ（Ｎは１以上の整数）個転写媒体の搬送方向に沿って配列し、各画像形成ステーションで形成されたトナー像を前記転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、
   前記２Ｎ個の偏向ミラー面は全ての揺動軸が互いに平行となるように配置され、
   前記２Ｎ個の画像形成ステーションのうちＮ個を第１ステーション群とし、残りのＮ個を第２ステーション群としたとき、
   前記第１ステーション群の偏向ミラー面は互いに同一位相で振動する一方、
   前記第２ステーション群の偏向ミラー面は互いに同一位相で、しかも前記第１ステーション群の偏向ミラー面の振動位相と逆の位相で振動する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 各画像形成ステーションでは前記偏向ミラー面により前記変調光ビームを前記主走査方向の順方向および逆方向のいずれにも走査可能となっている請求項１記載の画像形成装置であって、
   各画像形成ステーションでは、前記光源から前記変調光ビームを射出するタイミングを調整して前記順方向にのみ前記変調光ビームを走査する画像形成装置。
3. 各画像形成ステーションでは前記偏向ミラー面により前記変調光ビームを前記主走査方向の順方向および逆方向のいずれにも走査可能となっている請求項１記載の画像形成装置であって、
   前記第１ステーション群の偏向ミラー面はそれぞれの振動中心において所定の第１方向を向くとともに、前記第２ステーション群の偏向ミラー面はそれぞれの振動中心において前記第１方向と逆の第２方向を向く画像形成装置。
   

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