JP2010000794A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】振動する偏向ミラー面を用いて光ビームを潜像担持体の有効画像領域上に走査させて潜像を形成する画像形成装置において、潜像形成動作を良好に行う。
【解決手段】有効画像領域から遠ざかる方向に走査される走査光ビームがセンサ位置を通過した際にセンサから出力される第１検出信号と、有効画像領域に向かう方向に走査される走査光ビームがセンサ位置を通過した際にセンサから出力される第２検出信号とに基づき、潜像担持体の有効画像領域に潜像を形成する潜像形成動作を制御する。
【選択図】図８

Description

この発明は、振動する偏向ミラー面によって光源からの光ビームを潜像担持体の有効画像領域上に走査させて前記有効画像領域に潜像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。

光源から射出される光ビームを偏向器によって偏向して感光体ドラムなどの潜像担持体上に走査させて潜像を形成する装置が従来より知られている。例えば特許文献１に記載の画像形成装置では、光源として半導体レーザーが用いられ、半導体レーザーからは画像信号に応じた光強度の光ビームが射出される。そして、このように光変調を受けた光ビームはポリゴンミラー等の偏向器により偏向された後、レンズなどの光学素子を介して潜像担持体に導かれて該潜像担持体上を主走査方向に走査する。これによって画像信号に対応した潜像が潜像担持体上に形成される。

また、この画像形成装置では、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、光検出センサによって走査経路の始点側を光ビームが走査したことを検出し、この検出結果に基づき光変調の開始タイミングを調整している。このように従来装置では光ビームの走査始点を検出して潜像形成動作を制御している。

特開昭６３−１０２５４５号公報（第５頁、第１図）

ところで、偏向器としてポリゴンミラー以外に振動ミラーを用いる画像形成装置がある。そして、該装置においても上記従来装置と同様に光ビームの走査始点を検出して潜像形成動作を制御するようにしてもよい。しかしながら、動作特性の相違を考慮した制御が望まれる。すなわち、ポリゴンミラーにより偏向された光ビームについては、ポリゴンミラーの回転方向に対応する方向にのみ光ビームを移動させることができ、逆方向への光走査は不可能である。これに対し、振動ミラーを用いた場合には、光ビームを主走査方向において往復移動させることができる。したがって、このような特性を利用した潜像形成動作の制御が望まれる。例えば、この種の画像形成装置では、潜像担持体には、予め有効画像領域、つまり潜像を形成する領域が設定されており、該有効画像領域に光ビームが移動してくるまでに光検出センサにより光ビームを検出し、その検出結果に基づき光変調タイミングの決定、偏向器の動作確認、エラー検出などの種々の制御を行う必要がある。したがって、このような潜像形成動作を良好に行うためには、光検出センサによる光ビーム検出から、有効画像領域への光ビームの到達までの時間を長く設定するのが望ましい。

ここで、ポリゴンミラーを用いた装置において、このような要望を満足させるためには、光検出センサと有効画像領域との距離を広げる必要がある。しかしながら、該距離を広げることはポリゴンミラーによる走査領域を広げなければならず、ポリゴンミラーや光学素子を含む光学部品の大型化、ならびに装置の大型化は避けられない。

また、ポリゴンミラーを偏向器として用いた場合に発生する種々の問題を解消するため、マイクロマシニング技術を利用して製造した振動ミラーが用いる装置が提案されている。この装置では、水晶、ガラス、シリコンなどの基板をフォトリソグラフィー技術とエッチング技術などを利用して、フレームに駆動コイル、偏向ミラー面およびリガメントを一体形成した光偏向子が加工されている。そして、この光偏向子を装備した振動ミラーでは、駆動コイルに電圧を印加することで偏向ミラー面が主走査方向に対してほぼ直交する揺動軸回りに揺動し、偏向ミラー面に入射する光ビームを偏向させる。また、この種の振動ミラーでは、走査領域を広げるために、駆動コイルに与える駆動信号の周波数を振動ミラーの共振周波数とほぼ一致させ、これによって偏向ミラー面を共振振動させている。このため、振動ミラーの使用環境、例えば温度の変化に伴い共振周波数が変動すると、共振周波数と駆動周波数との不一致が生じ、その結果、振動振幅が変動してしまう。したがって、共振振動する振動ミラーを用いた場合には、振動ミラーが確実に振動していることを確認したり、振動振幅の変動を確実に捕らえることが潜像形成動作を良好に行う上で特に重要となる。しかしながら、従来技術では、これらの点について十分な配慮がなされていなかった。

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を用いて光ビームを潜像担持体の有効画像領域上に走査させて該有効画像領域に潜像を形成する画像形成装置において、潜像形成動作を良好に行うことを目的とする。

この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、有効画像領域を有する潜像担持体と、振動する偏向ミラー面によって光源からの光ビームを有効画像領域に対応する第１走査領域よりも広い第２走査領域で走査可能に構成される潜像形成手段と、第２走査領域内で、かつ第１走査領域を外れた位置を走査された光ビームを検出する検出手段と、有効画像領域から遠ざかる方向に走査される第１光ビームが検出手段を通過した際に検出手段から出力される第１検出信号と、有効画像領域に向かう方向に走査される第２光ビームが検出手段を通過した際に検出手段から出力される第２検出信号とに基づき、潜像担持体の有効画像領域に潜像を形成する潜像形成動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。

このように構成された発明では、振動する偏向ミラー面によって光源からの光ビームは往復移動する。すなわち、走査光ビームは有効画像領域から遠ざかる方向に移動した後、偏向ミラー面の反転動作により走査光ビームの走査方向が逆転し、該走査光ビームは有効画像領域に向かって移動する。そして、有効画像領域から遠ざかる方向に走査される第１光ビームを検出手段で検出することで第１検出信号が出力される。このように第１検出信号を検出した後、反転動作する偏向ミラー面により走査される（第２）光ビームを利用して潜像形成動作を実行している。したがって、偏向ミラー面が良好に振動動作したことを確認するのが望まれる。そこで、制御手段が、第１検出信号と、有効画像領域に向かう方向に走査される第２光ビームが検出手段を通過した際に検出手段から出力される第２検出信号とに基づき潜像形成動作を制御するように構成している。このように第１および第２検出信号を利用することで偏向ミラー面の振動動作を確実に確認することができるとともに、潜像形成動作を良好に行うことができる。なお、偏向ミラー面の振動動作が確認されなかった場合には、潜像形成動作を中止してもよい。これによって、不適正な潜像形成動作が実行されるのを確実に防止することができる。

この種の画像形成装置では、画像信号に応じて光ビームを変調することによって画像信号に対応した潜像を有効画像領域に形成している。このため、光変調の開始タイミングを制御することが潜像形成動作の制御において重要となる。そこで、潜像形成動作が、画像信号に応じて光ビームを変調することによって画像信号に対応した潜像を有効画像領域に形成するものでは、制御手段が第２検出信号に基づき光変調の開始タイミングを制御するように構成してもよい。

また、第１検出信号に続いて第２検出信号を検出する装置において、第１検出信号を検出した後に光源を消灯させるとともに、第２光ビームが検出手段に達する前までの間、光源の消灯を継続させるようにしてもよい。このように第１および第２検出信号の検出に必要なタイミング以外において光源を消灯させることで、第１検出信号の検出と第２検出信号の検出との間で第１走査領域を外れた位置で迷光が発生するのが防止され、ゴースト発生を効果的に抑制することができる。その結果、有効画像領域でより良好な潜像を形成することができる。

さらに、この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するため、有効画像領域を有する潜像担持体と、振動する偏向ミラー面によって光源からの光ビームを有効画像領域に対応する第１走査領域よりも広い第２走査領域で走査可能に構成される潜像形成手段とを備え、有効画像領域から遠ざかる方向に走査移動している第１光ビームを検出する工程と、偏向ミラー面の反転動作により第１光ビームに続いて第２光ビームを有効画像領域に向かう方向に走査移動させる工程と、有効画像領域に向かう方向に走査移動している第２光ビームを検出する工程と、第１光ビームの検出結果と第２光ビームの検出結果とに基づき第２光ビームにより潜像担持体の有効画像領域に潜像を形成する潜像形成動作を制御する工程とを備えている。

このように構成された発明では、有効画像領域から遠ざかる方向に走査される第１光ビームを検出した後、偏向ミラー面の反転動作により第１光ビームに続いて第２光ビームが有効画像領域に向かう方向に走査される。そして、第１検出信号を検出した後、反転動作する偏向ミラー面により走査される第２光ビームにより潜像形成動作を実行している。したがって、偏向ミラー面が良好に振動動作したことを確認するのが望まれる。そこで、第１検出信号と、有効画像領域に向かう方向に走査される第２光ビームが検出手段を通過した際に検出手段から出力される第２検出信号とに基づき潜像形成動作を制御するようにしている。このように第１および第２検出信号を利用することで偏向ミラー面の振動動作を確実に確認することができるとともに、潜像形成動作を良好に行うことができる。

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の画像形成装置における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領域を示す図。 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。 ミラー駆動信号と偏向ミラー面の振幅との関係を示すグラフ。 図１の画像形成装置における走査光ビームのセンシング動作を示す図。 本発明の第２実施形態での潜像形成動作を示すフローチャート。 第２実施形態での走査光ビームのセンシング動作を示す図。 第２実施形態の変形例での走査光ビームのセンシング動作を示す図。 本発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を示す図。

＜第１実施形態＞
図１は本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は本発明の「潜像形成手段」に相当するものであり、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５）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３の露光ユニットにおける光ビームの走査領域を示す図、図５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６および露光制御部１０２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、図５に示すように、露光制御部１０２の光源駆動部１０２１と電気的に接続されている。そして、画像信号に対応する光源駆動信号が光源駆動部１０２１からレーザー光源６２に与えられる。これによって、該光源駆動信号に基づきレーザー光源６２がＯＮ／ＯＦＦ制御されてレーザー光源６２から画像データに対応して変調された光ビームが前方に射出される。また、後述するように水平同期信号Ｈsyncを取得するために走査領域の端部でレーザー光源６２はＯＮ／ＯＦＦ制御され、この際にもレーザー光源６２から光ビームが前方に射出される。

また、このレーザー光源６２は、前方への光ビームの射出と同時に、後方にも光量モニター用の光ビームを射出する。そして、該光ビームはレーザー光源６２のケース内に配設されたセンサ６２１により受光される。このセンサ６２１はフォトダイオードなどにより構成され、露光制御部１０２のＡＰＣ回路部１０２２と電気的に接続されている。このため、レーザー光源６２が点灯すると、露光用の光ビームが前方に射出されると同時に、後方射出光ビームがセンサ６２１に入射し、光ビームの光量に対応する信号がＡＰＣ回路部１０２２に与えられる。そして、ＡＰＣ回路部１０２２は予め設定された基準光量とセンサ６２１の検出光量とを比較してレーザー光源６２からの光ビームの光量が基準光量と一致するように光源駆動部１０２１を制御する。

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、共振振動する振動ミラーで構成されている。すなわち、偏向器６５では、共振振動する偏向ミラー面６５１により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（ねじりバネ）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１０２３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（図６）。ただし、図６に示すように、偏向ミラー面６５１はミラー駆動信号の入力から時間ΔＴdだけずれて振動する。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。

偏向器６５の偏向ミラー面６５１で偏向された光ビームは図４に示すように最大振幅角θmaxで走査レンズ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の有効画像領域ＩＲ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の表面の有効画像領域ＩＲ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の有効画像領域ＩＲ上に形成される。なお、この実施形態では、偏向器６５により走査可能な走査領域（本発明の「第２走査領域」）ＳＲ2は、図４に示すように、有効画像領域ＩＲ上で光ビームを走査させるための走査領域（本発明の「第１走査領域」）ＳＲ1よりも広く設定されている。また、第１走査領域ＳＲ1が第２走査領域ＳＲ2の略中央部に位置しており、光軸に対してほぼ対称となっている。さらに、同図中の符号θirは有効画像領域ＩＲの端部に対応する偏向ミラー面６５１の振幅角を示し、符号θsは次に説明する水平同期センサに対応する偏向ミラー面６５１の振幅角を示している。

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両端側を折り返しミラー６９ａ，６９ｂにより水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂに導いている。これらの折り返しミラー６９ａ，６９ｂは第２走査領域ＳＲ2の両端部の各々に配置され、第２走査領域ＳＲ2内で、かつ第１走査領域ＳＲ1を外れた位置を移動する走査光ビームを水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂに導光する。そして、水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂにより該走査光ビームが受光されてセンサ位置（振幅角θs）を通過するタイミングで信号が水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂから出力される。また、折り返しミラー６９ａ，６９ｂは、光ビームが有効画像領域ＩＲ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１０２４に伝達され、該計測部において有効画像領域ＩＲ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１０２４において算出された走査時間がミラー駆動部１０２３に伝達され、ミラー駆動部１０２３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、光ビームが有効画像領域ＩＲ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。以下、図面を参照しつつセンサ６０Ａ，６０Ｂによる走査光ビームのセンシング動作について詳述する。

図７は図１の画像形成装置における走査光ビームのセンシング動作を示す図である。同図（ａ）はセンサ近傍でのタイミングチャートであり、同図（ｂ）はセンサ近傍でのレーザーのＯＮ／ＯＦＦ状態を模式的に示す図である。ここでは、走査領域のセンサ６０Ａ側について説明するが、センサ６０Ｂ側についても全く同一である。

感光体２の有効画像領域ＩＲ上に光ビームを走査させて潜像を形成している間（時間Ｔ1）、上記したように画像信号に対応する光源駆動信号が光源駆動部１０２１からレーザー光源６２に与えられ、画像信号に応じてレーザー光源６２が点灯する。これによって、画像信号に対応した潜像が感光体２の有効画像領域ＩＲに形成される。そして、走査光ビームが有効画像領域ＩＲを通過すると、光源駆動信号はＬレベルに立下り、レーザー光源６２は消灯される。その後、偏向ミラー面６５１の振幅角がθsに達する手前まで消灯状態が維持される（時間Ｔ2）。

時間Ｔ2を過ぎると、光源駆動信号がＨレベルに立ち上がり、レーザー光源６２が点灯される。そして、レーザー光源６２からの光ビーム（第１光ビーム）は偏向ミラー面６５１により走査されてセンサ位置（振幅角θs）を通過するタイミングで水平同期信号Ｈsyncがセンサ６０Ａから出力される。また、このセンサ出力後に光源駆動信号はＬレベルに立下り、レーザー光源６２は消灯される（時間Ｔ3）。その後、偏向ミラー面６５１の振幅角が最大振幅角θmaxに達した時点で偏向ミラー面６５１が反転動作する（時間Ｔ4）。さらに、時間Ｔ5をかけて偏向ミラー面６５１の振幅角が振幅角θirに達する。これらの時間（Ｔ4＋Ｔ5）の間、レーザー光源６２は消灯状態に維持される。

そして、上記水平同期信号Ｈsyncに基づき次の潜像形成動作が開始される。すなわち、画像信号に対応する光源駆動信号が水平同期信号Ｈsyncに同期して光源駆動部１０２１からレーザー光源６２に与えられ、画像信号に応じてレーザー光源６２が点灯する（時間Ｔ6）。これによって、画像信号に対応した潜像が感光体２の有効画像領域ＩＲに形成される。

以上のように、この実施形態によれば、振動する偏向ミラー面６５１によってレーザー光源６２からの光ビームを主走査方向Ｘに往復走査させている。そして、走査光ビームの終点側で水平同期センサ６０Ａによる第１検出信号の取得を行っている。つまり、図７に示すように、有効画像領域ＩＲから遠ざかる方向に移動している走査光ビーム（第１光ビーム）がセンサ位置を通過することで水平同期信号Ｈsyncを第１検出信号として得ている。そして、偏向ミラー面６５１の反転動作により走査光ビームの走査方向が逆転し、該走査光ビーム（第２光ビーム）は有効画像領域ＩＲを走査することとなるが、その走査光ビームによる潜像形成動作を水平同期信号Ｈsyncに基づき制御している。したがって、水平同期信号Ｈsyncを取得してから該信号Ｈsyncに基づき潜像形成の開始までに比較的長い時間（Ｔ4＋Ｔ5）が存在する。その結果、水平同期信号Ｈsyncに基づく潜像形成動作の制御に十分な時間を得ることができ、時間Ｔ6での潜像形成動作を良好に行うことができる。

また、潜像形成動作（時間Ｔ1）と潜像形成動作（時間Ｔ6）との間でレーザー光源６２を連続的に点灯させて第１検出信号を検出するようにしてもよいが、第１実施形態では第１検出信号たる水平同期信号Ｈsyncを検出した後にレーザー光源６２を消灯させるとともに、光変調の開始前までの間（時間Ｔ4＋Ｔ5）、レーザー光源６２の消灯を継続させている。このようなレーザー光源６２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことで潜像をさらに良好に形成することができる。すなわち、第１走査領域ＳＲ1を外れた位置（振幅角θ：θir＜θ＜θmax）においては、水平同期信号Ｈsyncの検出に必要なタイミングでのみレーザー光源６２は点灯する一方、それ以外のタイミングではレーザー光源６２は消灯している。したがって、水平同期信号Ｈsyncの検出後に第１走査領域ＳＲ1を外れた位置で迷光が発生するのが防止され、ゴースト発生を効果的に抑制することができる。その結果、有効画像領域ＩＲでより良好な潜像を形成することができる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、走査光ビームの終点側でのみ水平同期センサによる走査光ビームの検出を行って第１検出信号を取得しているが、その後で有効画像領域ＩＲに向かって移動してくる走査光ビームの始点を同センサで検出して第２検出信号を得るようにしてもよい。そして、こうして得られた２つの検出信号に基づき潜像形成動作を制御するようにしてもよい。以下、図８を参照しつつ本発明にかかる画像形成装置の第２実施形態について詳述する。なお、装置の基本構成は同一であり、制御態様のみ相違するため、同一構成については同一符号を付して装置構成の説明を省略する。

図８は本発明にかかる画像形成装置の第２実施形態での潜像形成動作を示すフローチャートである。また、図９は第２実施形態での走査光ビームのセンシング動作を示す図である。この第２実施形態では、１ライン分の潜像形成動作が完了し（ステップＳ１）、走査光ビームが有効画像領域ＩＲを通過すると、光源駆動信号はＬレベルに立下り、レーザー光源６２は消灯される（ステップＳ２）。その後、時間Ｔ2が経過して（ステップＳ３）、偏向ミラー面６５１の振幅角がθsに達する手前まで消灯状態が維持される。

そして、時間Ｔ2を過ぎると、光源駆動信号がＨレベルに立ち上がり、レーザー光源６２は点灯される（ステップＳ４）。ここで、偏向ミラー面６５１が良好に振動している場合には、レーザー光源６２からの光ビーム（第１光ビーム）は偏向ミラー面６５１により走査されてセンサ位置（振幅角θs）を通過するタイミングで第１検出信号として水平同期信号Ｈsyncがセンサ６０Ａから出力される。このため、ステップＳ５で「ＹＥＳ」と判断され、ステップＳ６に進み、ＡＰＣ回路部１０２２によるＡＰＣ制御が開始される。すなわち、ＡＰＣ回路部１０２２は、レーザー光源６２のセンサ６２１からの検出信号と予め設定された基準光量とが一致するように光源駆動部１０２１を制御する。

また、この実施形態では、ＡＰＣ制御を継続させるために、レーザー光源６２の点灯を継続させている（時間Ｔ3）。このため、次のようにして第２検出信号の検出とＡＰＣ制御とが実行される。すなわち、走査光ビームはセンサ６０Ａを通過した後、最大振幅角θmaxで反転動作した偏向ミラー面６５１により走査方向が反転される。そして、走査光ビーム（第２光ビーム）が有効画像領域ＩＲに向かって移動し、センサ位置（振幅角θs）を通過するタイミングで第２検出信号として水平同期信号Ｈsyncがセンサ６０Ａから出力される。このため、ステップＳ７で「ＹＥＳ」と判断され、ステップＳ８に進み、ＡＰＣ制御を終了する。

そして、レーザー光源６２の点灯開始から時間（Ｔ3＋Ｔ4）を経過する（ステップＳ９）と、光源駆動信号はＬレベルに立下り、レーザー光源６２は消灯される（時間Ｔ5；ステップＳ１０）。その後、ステップＳ１に戻って、第１検出信号Ｈsyncに基づき次の潜像形成動作が開始される。すなわち、画像信号に対応する光源駆動信号が第１検出信号Ｈsyncに同期して光源駆動部１０２１からレーザー光源６２に与えられ、画像信号に応じてレーザー光源６２が点灯する（時間Ｔ6）。これによって、画像信号に対応した潜像が感光体２の有効画像領域ＩＲに形成される。

なお、偏向ミラー面６５１が良好に振動しなかった場合、ステップＳ５やステップＳ７で「ＮＯ」と判断される。例えば、使用環境の変化に伴い偏向器６５の共振周波数が変動して共振周波数と駆動周波数との不一致が生じ、その結果、振動振幅が大幅に減少してしまうことがある。また、偏向器６５の故障が発生する場合もある。このように偏向ミラー面６５１の振動動作が不良状態のまま潜像形成動作を実行すると、画像品質の劣化を招いてしまう。そこで、この実施形態では、第１検出信号と第２検出信号との両方を検出することで偏向ミラー面６５１が良好に振動していることを確認した上で、上記のようにして潜像形成動作を実行している。その一方、第１検出信号または第２検出信号が検出されなかった場合（ステップＳ５やＳ７で「ＮＯ」と判断）には、潜像形成動作を中止している（ステップＳ１１）。

以上のように、この第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１検出信号に基づき潜像形成動作を制御しているので、同様の作用効果が得られる。また、第１検出信号以外に第２検出信号を検出し、これら２つの検出信号に基づき偏向ミラー面６５１が良好に振動していることを確認した上で、次の潜像形成動作を実行している。したがって、潜像形成を常に偏向ミラー面６５１の振動が良好な状態で確実に行うことができる。さらに、これらの検出信号に基づき偏向器６５に不具合が発生したことを検出することができ、偏向ミラー面６５１の振動動作が確認されなかった場合には、潜像形成動作を中止している。このため、不適正な潜像形成動作が実行されるのを確実に防止することができる。

なお、この第２実施形態では、第１検出信号のみに基づき光変調の開始タイミングを制御しているが、第２検出信号のみに基づき光変調の開始タイミングを制御するようにしてもよい。また、第１および第２検出信号に基づき光変調の開始タイミングを制御するようにしてもよい。

また、図１０に示すように、第１検出信号たる水平同期信号Ｈsyncを検出した後にレーザー光源６２を消灯させるとともに、その後、時間（Ｔ4＋Ｔ5）が経過して偏向ミラー面６５１の振幅角がθsに達する手前までレーザー光源６２を点灯するようにしてもよい。すなわち、第１走査領域ＳＲ1を外れた位置（振幅角θ：θir＜θ＜θmax）において、偏向ミラー面６５１の振幅角θが
θs＜θ≦θmax
となる間、レーザー光源６２を消灯させてもよい。これにより、センサ６０Ａによる水平同期信号Ｈsyncの検出に必要なタイミングでのみレーザー光源６２は点灯する一方、それ以外のタイミングではレーザー光源６２は消灯するため、第１走査領域ＳＲ1を外れた位置で迷光が発生するのが抑制され、ゴースト発生を効果的に抑制することができる。その結果、有効画像領域ＩＲでより良好な潜像を形成することができる。

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、上記第１および第２実施形態では、第２走査領域ＳＲ2の両端部の各々に対応してセンサ６０Ａ，６０Ｂが配置されているが、センサの個数や配置などについてはこれに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、１個の水平同期センサ６０Ｃと折り返しミラー６９ｃ〜６９ｅで走査光ビームを検出するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、振動する偏向ミラー面６５１をマイクロマシニング技術を用いて形成しているが、偏向ミラー面の製造方法はこれに限定されるものではなく、振動する偏向ミラー面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。

２…感光体（潜像担持体）、 ６…露光ユニット（潜像形成手段）、 ６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ…水平同期センサ（検出手段）、 ６２…レーザー光源、 １０２…露光制御部、 ６５１…偏向ミラー面、 Ｈsync…水平同期信号（第１検出信号、第２検出信号）、 ＩＲ…有効画像領域、 Ｌ…光ビーム、 ＳＲ1…第１走査領域、 ＳＲ2…第１走査領域、 Ｘ…主走査方向

Claims (6)

1. 有効画像領域を有する潜像担持体と、
   振動する偏向ミラー面によって光源からの光ビームを前記有効画像領域に対応する第１走査領域よりも広い第２走査領域で走査可能に構成される潜像形成手段と、
   前記第２走査領域内で、かつ前記第１走査領域を外れた位置を走査された前記光ビームを検出する検出手段と、
   前記有効画像領域から遠ざかる方向に走査される第１光ビームが前記検出手段を通過した際に前記検出手段から出力される第１検出信号と、前記有効画像領域に向かう方向に走査される第２光ビームが前記検出手段を通過した際に前記検出手段から出力される第２検出信号とに基づき、前記潜像担持体の前記有効画像領域に潜像を形成する潜像形成動作を制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記第１検出信号が検出された後、第２検出信号が検出されなかった時に、前記潜像形成動作を中止する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記潜像形成動作は、画像信号に応じて光ビームを変調することによって前記画像信号に対応した潜像を前記有効画像領域に形成するものであって、
   前記制御手段は、前記第２検出信号に基づき前記光変調の開始タイミングを制御する請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記第１検出信号を検出した後に前記光源を消灯させるとともに、前記第２光ビームが前記検出手段に達するまで、前記光源の消灯を継続させる請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記偏向ミラー面は共振振動する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 有効画像領域を有する潜像担持体と、振動する偏向ミラー面によって光源からの光ビームを前記有効画像領域に対応する第１走査領域よりも広い第２走査領域で走査可能に構成される潜像形成手段とを備え、
   前記有効画像領域から遠ざかる方向に走査移動している第１光ビームを検出する工程と、
   前記偏向ミラー面の反転動作により前記第１光ビームに続いて第２光ビームを前記有効画像領域に向かう方向に走査移動させる工程と、
   前記有効画像領域に向かう方向に走査移動している前記第２光ビームを検出する工程と、
   前記第１光ビームの検出結果と前記第２光ビームの検出結果とに基づき前記第２光ビームにより前記潜像担持体の前記有効画像領域に潜像を形成する潜像形成動作を制御する工程と
   を備えたことを特徴とする画像形成方法。

Images