JP6233045B2 - 光走査装置、画像形成装置、及び制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置、画像形成装置、及び制御プログラムに関する。

特許文献１には、原画像を画像読取り装置で色分解して複数の色成分ごとに画像情報を読み、色成分画像情報を記録色ごとの記録画像情報に変換し、この記録画像情報に基づいて各色記録装置を記録付勢して転写紙上にカラー画像を再生するデジタル複写機における画像形成装置において、原画像を定速度で走査し、色分解して読み取る画像読取り手段と、読み取られた合成画像信号を色成分毎の記録情報に処理する画像処理手段と、画像処理手段が処理した記録情報に基づいて定速度で移動する像担持体にドットに分解された光を投射する露光手段と、露光によって形成された静電潜像を現像する現像手段と、現像された顕像を定速度で移動する転写材に転写する転写手段と、転写材上に転写された画像を定着する定着手段と、原画像を定速度で走査し、像担持体、転写材を定速度で移動するような速度切換え手段とを備えることを特徴とする画像形成装置が記載されている。

特許文献２には、画像信号に応じてレーザー発光素子を制御して感光体上に静電潜像を形成し、現像，転写および定着により転写紙上に画像形成を行なうカラー画像形成装置において、フルカラー画像形成および単色画像形成を含む画像形成モ−ドを指定する入力手段，該入力手段で指定されたモ−ドの画像形成プロセスを実行するプロセス制御手段、および、前記入力手段で指定されたモ−ドに対応して、単色画像形成モ−ドでフルカラー画像形成モ−ドよりも高い画像形成プロセス速度およびレーザー光の走査速度を設定する速度設定手段、を備えることを特徴とするカラー画像形成装置が記載されている。

特開平０２−０１６５８０号公報 特開平０５−３３０１３０号公報

本発明は、
異なる画像形成速度に応じて偏向器の回転速度及び光線の数のいずれか一方を制御する場合に比べて、異なる画像形成速度に応じて安定して駆動することができる、光走査装置、画像形成装置、及び制御プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の光走査装置は、複数の発光素子を含む光源及び前記複数の発光素子から発せられた光線を回転しながら偏向する複数の偏向面を含む偏向器を有し、前記偏向器により偏向された光線を、画像形成手段の像保持体表面に集光させて、前記像保持体表面に画像信号に応じた潜像を形成する潜像形成手段と、前記画像形成手段が前記像保持体表面に形成された潜像に基づいて画像を記録媒体上に形成する画像形成速度に応じて、前記偏向器の回転速度が予め定められた範囲内において潜像の画素密度が予め定められた値となるように、前記画像形成速度が遅くなる場合は、前記偏向器の面飛ばしの面数を増加させ、かつ前記複数の光源から発せられる光線の数を増加させる制御、または前記偏向器の面飛ばしの面数を変化させず、かつ前記複数の光源から発せられる光線の数を減少させる制御を行う制御手段と、を備える。

請求項２に記載の光走査装置は、請求項１に記載の光走査装置１２において、前記制御手段は、前記画像形成速度が速くなる場合は、前記偏向器の面飛ばしの面数を減少させ、かつ前記複数の光源から発せられる光線の数を減少させる制御、または前記偏向器の面飛ばしの面数を変化させず、かつ前記複数の光源から発せられる光線の数を増加させる制御を行う。

請求項３に記載の光走査装置は、複数の発光素子を含む光源及び前記複数の発光素子から発せられた光線を回転しながら偏向する複数の偏向面を含む偏向器を有し、前記偏向器により偏向された光線を、画像形成手段の像保持体表面に集光させて、前記像保持体表面に画像信号に応じた潜像を形成する潜像形成手段と、前記画像形成手段が前記像保持体表面に形成された潜像に基づいて画像を記録媒体上に形成する画像形成速度に応じて、前記偏向器の回転速度が予め定められた範囲内において潜像の画素密度が予め定められた値となるように、前記画像形成速度が速くなる場合は、前記偏向器の面飛ばしの面数を減少させ、かつ前記複数の光源から発せられる光線の数を減少させる制御、または前記偏向器の面飛ばしの面数を変化させず、かつ前記複数の光源から発せられる光線の数を増加させる制御を行う制御手段と、を備える。

請求項４に記載の光走査装置は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光走査装置において、前記画像形成速度と、前記複数の光源から発せられる光線の数、前記偏向器の回転速度、及び前記偏向器の面飛ばしの面数との対応関係を表す情報が記憶手段に記憶されており、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている前記対応関係に基づいて制御を行う。

請求項５に記載の画像形成装置は、像保持体を有し、前記像保持体表面に形成された潜像に基づいて画像を記録媒体上に形成する画像形成手段と、前記請求項１から前記請求項４のいずれか１項に記載の光走査装置と、を備える。

請求項６に記載の制御プログラムは、前記請求項１から前記請求項４のいずれか１項に記載の光走査装置の制御手段としてコンピュータを機能させるためのものである。

請求項１、請求項５、請求項３、及び請求項６に記載の発明によれば、異なる画像形成速度に応じて偏向器の回転速度及び光線の数のいずれか一方を制御する場合に比べて、異なる画像形成速度に応じて安定して駆動することができる。

請求項２に記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、画像形成速度が遅くなる場合に、偏向器を安定して駆動することができる。

請求項４に記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、構成を簡単にすることができる。

第１の実施の形態の画像形成装置の一例の概略構成を表す構成図である。 第１の実施の形態の光走査装置における光源から偏向器までの概略構成の一例を表す構成図である。 第１の実施の形態の光走査装置における偏向器から先の概略構成の一例を表す構成図である。 第１の実施の形態の光走査装置における光源６２の構成の一例を示す構成図である。 第１の実施の形態の光走査装置による静電潜像の形成の制御を行う機能を表したブロック図である。 第１の実施の形態の光走査装置によるプロセススピードの変化に応じた静電潜像の形成の制御処理の一例を表したフローチャートである。 第１の実施の形態の光走査装置におけるプロセススピードと、偏向器の面飛ばし、発光点の発光数、及び回転数との対応関係の一例を示した説明図である。 第１の実施の形態の光走査装置の発光制御部による発光点の発光数の制御を説明するための説明図である。 第２の実施の形態の光走査装置によるプロセススピードの変化に応じた静電潜像の形成の制御処理の一例を表したフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
まず、本発明の画像形成装置について説明する。図１は、本実施の形態の画像形成装置の一例の概略構成を示す構成図である。

画像形成装置１０は、Ｙ（イエロー）及びＭ（マゼンタ）に対応する光走査装置１２ＹＭ、Ｃ（シアン）及びＫ（ブラック）に対応する光走査装置１２ＣＫと、画像形成ユニット１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋとを備えている。また、本実施の形態の画像形成装置１０は、二次転写装置１７と、中間転写体１８と、収納容器２０と、定着装置２２と、を備えている。

画像形成ユニット１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋは、それぞれ、像保持体の一例としての感光体２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋを備えている。感光体２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋの周囲には、それぞれ、帯電装置２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋと、現像装置２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋと、一次転写装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋと、感光体クリーナー３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋと、が備えられている。なお、以下では、個々の色について区別して説明を行う必要が無い場合は、添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、ＹＭ、ＣＫを省略して表記する。

帯電装置２６は、感光体２４の表面を帯電する。光走査装置１２は、帯電された感光体２４の表面に静電潜像を形成すべく、制御部７０（図２参照、詳細後述）の制御に応じて露光走査する。現像装置２８は、感光体２４の表面に形成された静電潜像を現像剤に含まれるトナーにより現像してトナー像を形成する。一次転写装置１６は、例えば転写ロールからなり、トナー像を被転写体の一例としての中間転写体１８に一次転写する。感光体クリーナー３０は、転写後の感光体２４の表面に付着した残留トナーを除去する。

画像形成装置１０では、まず、画像形成ユニット１４Ｙにおいて、感光体２４Ｙは図１中の時計回りに回転し、帯電装置２６Ｙでその表面が帯電される。次いで、帯電された感光体２４Ｙの表面には、光走査装置１２ＹＭによって露光走査されることで第１色（Ｙ）の静電潜像が形成される。

この静電潜像は現像装置２８Ｙにより供給されるトナー（トナーを含む現像剤）によって現像され、可視化されたトナー像が形成される。トナー像は感光体２４Ｙの回転により一次転写部に到り、一次転写装置１６Ｙからトナー像に逆極性の電界を作用させることにより、トナー像が中間転写体１８に一次転写される。

同様にして第２色のトナー像（Ｍ）、第３色のトナー像（Ｃ）、及び第４色のトナー像（Ｋ）が画像形成ユニット１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋにより順次形成され中間転写体１８において重ね合わせられ、多重トナー像が形成される。

次に、中間転写体１８に転写された多重トナー像は中間転写体１８の回転で二次転写装置１７が設置された二次転写部に到る。この二次転写部では、二次転写装置１７と中間転写体１８を介して対向配置したバックアップロール１９との間にトナー像の極性と同極性のバイアス（転写電圧）を印加することで、当該トナー像を記録媒体の一例である用紙Ｐに静電反発させて転写する。

具体的には、用紙Ｐは、収納容器２０に収容された用紙束からピックアップローラ（図示省略）で一枚ずつ取り出され、フィードロール（図示省略）で二次転写部の中間転写体１８と二次転写装置１７との間に予め定められたタイミングで供給される。供給された用紙Ｐには、二次転写装置１７とバックアップロール１９を圧接させると共に転写電圧を付与することで、中間転写体１８に保持されたトナー像が転写される。

トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置２２に搬送され、加圧／加熱処理でトナー像を固定して永久画像とされる。

多重トナー像の用紙Ｐへの転写が終了した中間転写体１８は、二次転写部の下流に設けたベルトクリーナー（図示省略）で外周面に残留するトナーの除去が行われ、次の転写に備えることとなる。また、二次転写装置１７にもクリーニング部材（図示省略）が設けられており、転写で付着したトナー粒子や紙紛等の異物が除去される。

なお、単色画像の転写の場合は、一次転写されたトナー像を単色で二次転写して定着装置２２に搬送するが、複数色の重ね合わせによる多色画像の転写の場合は各色のトナー像が一次転写部で一致するように中間転写体１８と感光体２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋとの回転を同期させて各色のトナー像がずれないようにする。

このようにして、本実施形態に係る画像形成装置１０では、用紙Ｐに画像が形成される。

次に、本実施の形態の光走査装置１２の構成について図面を参照して説明する。図２は、本実施の形態の光走査装置１２における光源６２から偏向器４０までの概略構成の一例を表す構成図である。また、図３は、本実施の形態の光走査装置１２における偏向器４０から先の概略構成の一例を表す構成図である。

光走査装置１２ＹＭは、Ｙ及びＭに対応する２本の光線Ｌにより感光体２４Ｙ及び感光体２４Ｍをそれぞれ走査露光するものである。光走査装置１２ＣＫは、Ｃ及びＫに対応する光線Ｌにより感光体２４Ｃ及び感光体２４Ｋをそれぞれ走査露光するものである。なお、Ｋの感光体２４Ｋの径は、他の感光体２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃの径よりも大きくされており、頻度の高い白黒画像の出力によってＫの感光体２４Ｋのみが早期に劣化してしまうことを防止している。

２つの光走査装置１２ＹＭ、１２ＣＫは、共通の形状の筐体３２ＹＭ及び筐体３２ＣＫを使用しているが、感光体２４Ｍ，２４Ｋの径が互いに異なることにより、筐体３２ＹＭから感光体２４Ｍまでの距離と筐体３２ＣＫから感光体２４Ｋまでの距離が異なるため、Ｍ及びＫにそれぞれ対応する光学系は、光学的な特性を一部異なるものとしている。

なお、感光体２４Ｙと感光体２４Ｃの径は同一なので、Ｙ及びＣにそれぞれ対応する光学系の光学的な特性は基本的に同一のものになる。すなわち、筐体３２ＹＭ及び筐体３２ＣＫは、Ｙに対応する光学系とＣに対応する光学系が同一特性となるように、感光体２４Ｙと感光体２４Ｃに対して相対的に同一の位置関係となるようにそれぞれ配置されている。

先ず、図２を参照して本実施の形態の光走査装置１２における光源６２から偏向器４０までの概略構成について説明する。光走査装置１２ＹＭ、１２ＣＫはそれぞれ、各色に対応する光源６２、光源６２を駆動する光源駆動部７４、光源駆動部７４により光源６２の発光を制御する発光制御部７２、偏向器４０、偏向器駆動部７８、及び偏向器制御部７６を備えている。

本実施の形態の光源６２は、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser：面発光レーザ）であり、図４に示すように、光源６２は、主走査方向および副走査方向の二次元に配置された複数の発光点６３を備えている。具体的な一例として、本実施の形態では、３２個の発光点６３を備えており、光源６２には、副走査方向に沿って配列された８個の発光点からなる列が、主走査方向において４列並べられている。光源駆動部７４は、いわゆるドライバＩＣ（Integrated Circuit)であり、光源６２の複数の発光点６３の発光（オン）・非発光（オフ）の駆動を行う。発光制御部７２には、光源駆動部７４が、電気的に接続されている。発光制御部７２により光源駆動部７４を介して光源６２の複数の発光点６３の発光（オン）・非発光（オフ）がそれぞれ独立的に制御される。発光制御部７２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等として実現されており、プログラムを実行することにより、光源６２を制御する。

図３中では、１つの光源６２及び光源駆動部７４しか図示していないが、光源６２及び光源駆動部７４は、色毎に筐体３２内に備えられている。なお、本実施の形態では、発光制御部７２は、光走査装置１２毎に１つの発光制御部７２を備えており、ＹとＭとで共通、及びＣとＫとで共通としているが、色毎に別個に備えるようにしてもよい。

具体的には、光走査装置１２ＹＭの筐体３２ＹＭ内には、Ｙに対応する光源６２Ｙ及び光源駆動部７４Ｙと、Ｍに対応する光源６２Ｍ及び光源駆動部７４Ｍが備えられている。光源６２Ｙと光源６２Ｍとは、偏向器４０の厚み方向（図２の上下方向：回転軸方向）に、それぞれ光線ＬＹ、ＬＭが干渉しないように配置されている。同様に、光走査装置１２ＣＫの筐体３２ＣＫ内には、Ｃに対応する光源６２Ｃ及び光源駆動部７４Ｃと、Ｋに対応する光源６２Ｋ及び光源駆動部７４Ｋが備えられている。光源６２Ｃと光源６２Ｋとは、偏向器４０の厚み方向（図２の上下方向：回転軸方向）に、それぞれ光線ＬＣ、ＬＫが干渉しないように配置されている。

光源６２から発せられた光線Ｌは、コリメータレンズ及びシリンドリカルレンズ等のレンズ群６４を通じて偏向器４０に導かれる。

本実施の形態では、図２に示すように偏向器４０の一例として、回転多面鏡であるポリゴンミラーを用いている。本実施の形態では、図３に示すように、光走査装置１２毎に１つの偏向器４０を備えており、ＹとＭとで共通、及びＣとＫとで共通としている。また、偏向器制御部７６及び偏向器駆動部７８も光走査装置１２毎に１つの偏向器４０を備えており、ＹとＭとで共通、及びＣとＫとで共通としている。

偏向器駆動部７８は、いわゆるモータ等であり、偏向器４０の回転軸に接続され、偏向器４０を図２中の矢印Ａ方向に回転させる。偏向器制御部７６には、偏向器駆動部７８が電気的に接続されている。偏向器制御部７６により偏向器駆動部７８を介して偏向器４０の回転が制御される。偏向器制御部７６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭ等を備えたコンピュータやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等として実現されており、プログラムを実行することにより、偏向器４０を制御する。

本実施の形態の光走査装置１２では、発光制御部７２及び偏向器制御部７６は、画像形成装置１０全体を制御する制御部７０に電気的に接続されており、制御部７０の制御に応じて、発光制御部７２が光源６２を制御し、偏向器制御部７６が偏向器４０を制御する。制御部７０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ等を備えたコンピュータやＡＳＩＣ等として実現されている。制御部７０では、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、発光制御部７２及び偏向器制御部７６への制御が実行される。

偏向器４０に導かれた光線は、回転する偏向器４０によって主走査方向に偏向される。偏向された光線はＦθレンズ４２、４４等を通じて感光体２４の表面に照射される。なお、本実施の形態の画像形成装置１０では、偏向器４０によって光線を偏向走査する方向が主走査方向であり、主走査方向に交差する方向が副走査方向である。

次に、図３を参照して、本実施の形態の光走査装置１２における偏向器４０から先の概略構成について説明する。

図３に示されるように、光走査装置１２ＹＭでは、Ｙに対応する光線ＬＹは、偏向器４０の反射面で偏向され、一対のＦθレンズ４２、４４で感光体２４上を等速で走査するように主走査方向において移動する。また、Ｆθレンズ４２、４４を通過した光線ＬＹは、シリンドリカルミラー４４、平面ミラー４６、及びシリンドリカルミラー４８によりそれぞれ折り返されて、透過ガラス５７を通過後、感光体２４Ｙ上に結像する。

同様に、光走査装置１２ＣＫでは、Ｃに対応する光線ＬＣは、偏向器４０の反射面で偏向され、一対のＦθレンズ４２、４４で感光体２４上を等速で走査するように主走査方向において移動する。また、Ｆθレンズ４２、４４を通過した光線ＬＣは、シリンドリカルミラー４４、平面ミラー４６、及びシリンドリカルミラー４８によりそれぞれ折り返されて、透過ガラス５７を通過後、感光体２４Ｃ上に結像する。

また、光走査装置１２ＹＭでは、Ｍに対応する光線ＬＭは、偏向器４０の反射面で偏向された、Ｆθレンズ４２、４４を通過した後、シリンドリカルミラー５０、平面ミラー５２、反射ミラー５４、及び平面ミラー５６によりそれぞれ折り返されて、透過ガラス５８を通過後、感光体２４Ｍに結像する。

一方、光走査装置１２Ｋでは、Ｋに対応する光線ＬＫは、光走査装置１２ＹＭの光線ＬＭと光路長が異なるように反射ミラー５４及び平面ミラー５６が配置されている。感光体２４Ｋの径は、他の感光体２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃの径よりも大きいため、走査位置ＰＫが走査位置ＰＹ、ＰＭ、ＰＣと同一平面上に位置せず（図１参照）、Ｋに対応する光学系とＭに対応する光学系の特性を同様にすることができない。感光体２４Ｋの径のみが他の感光体２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃの径よりも大きいため、筐体３２ＣＫから感光体２４Ｋの距離は筐体３２ＹＭから感光体２４Ｍまでの距離よりも短くなる。従って、筐体３２ＣＫ内における光線ＬＫの光路長を光線ＬＭよりも長くしなければ、光線ＬＫによりＫに対応する正常な画像（静電潜像）を形成できなくなる。このため、筐体３２ＣＫ内においては、図３において実線及び２点鎖線により示すように、反射ミラー５４の角度及び平面ミラー５６の角度をそれぞれ筐体３２ＹＭの場合とは異なるものにしている。これにより、光線ＬＫと光線ＬＭの光路長の差を吸収している。

本実施の形態の画像形成装置１０は、画像を形成する種類等に応じて複数のモードが設けられており、当該モードに応じて、画像を形成する速度（以下、プロセススピードという）が設定されている。例えば、本実施の形態では、画像を形成する用紙Ｐの種類に応じてプロセススピードが異なる。一般に、用紙Ｐの厚さが厚いほど、定着装置２２でトナー像を定着させる際に、熱が逃げやすくなるため、定着に時間を要する。そのため、用紙Ｐが厚いモードほど、プロセススピードは遅くなる。また、高精細な画像形成を行うモードほど、プロセススピードは遅くなる。また、文字、図面、及び写真等、形成する画像に応じたモードにより、プロセススピードが異なる。

画像形成装置１０の制御部７０により、プロセススピードの変化に応じて、感光体２４の回転速度（回転数）が制御される。プロセススピードが速くなると、感光体２４の回転速度が速くなり、プロセススピードが遅くなると、感光体２４の回転速度が遅くなる。感光体２４の回転速度の変化に応じて、感光体２４上に形成される静電潜像の副走査方向の画像密度が変化しないように、光走査装置１２による静電潜像の形成が制御される。すなわち、本実施の形態の画像形成装置１０では、プロセススピードに係わらず、感光体２４上に形成される静電潜像の画像密度が予め定めた範囲内に収まるように光走査装置１２が静電潜像の形成を制御する。なお、静電潜像の画像密度が収まる当該予め定めた範囲とは、画像形成装置１０の特性や、形成される画像に応じて予め実験等により得ておけばよい。

偏向器４０を安定的に駆動させるためには、好ましい回転速度（回転数）が定められている。当該好ましい回転速度（回転数）は、偏向器４０の大きさや構造等により定められている。偏向器４０が大きいほど、慣性モーメントの影響を受けやすくなり、安定駆動を行う回転速度（回転数）の範囲が狭くなる。本実施の形態の光走査装置１２では、プロセススピードの変化に応じた静電潜像の形成の制御を行う際に、偏向器４０の回転速度（回転数）が安定駆動を行う範囲内であるように制御を行っている。

以下、本実施の形態における、プロセススピードの変化に応じた光走査装置１２による静電潜像の形成の制御について説明する。

図５には、光走査装置１２による静電潜像の形成の制御を行う機能を表したブロック図を示す。また、図６には、プロセススピードの変化に応じた光走査装置１２による静電潜像の形成の制御処理の一例を表したフローチャートを示す。

図６に示した制御部７０、発光制御部７２、及び偏向器制御部７６の各部における制御処理は、画像形成装置１０に画像形成指示が入力されると実行される。

まず、画像形成装置１０の制御部７０では、ステップＳ１００で画像形成モードを取得したか否か判断する。例えば、図示を省略したユーザインターフェースや外部のパソコン等により画像形成指示に伴って画像形成モードの指示が行われると、当該画像形成モードを取得する。画像形成モードを取得するまで待機状態となり、取得した場合は、ステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ１０２では、制御部７０は、画像形成モードに応じたプロセススピードを選択する。選択方法は特に限定されないが、例えば、画像形成モードとプロセススピードとの対応関係を、画像形成装置１０内の図示を省略した記憶部等に予め記憶させておき、当該対応関係に基づいて選択する方法が挙げられる。

次のステップＳ１０４では、制御部７０は、選択したプロセススピードを発光制御部７２及び偏向器制御部７６に指示した後、本処理を終了する。なお、プロセススピードそのものを指示してもよいし、プロセススピードを表す情報（例えば、プロセススピードの段階）等を指示してもよい。

一方、光走査装置１２の偏向器制御部７６では、ステップＳ１３０でプロセススピードを取得するまで待機状態になる。上述した制御部７０のステップＳ１０４により、プロセススピードが指示されると、偏向器制御部７６は、指示されたプロセススピードを取得し、ステップＳ１３２へ進む。

ステップＳ１３２では、プロセススピードと偏向器４０の回転数との対応関係を表すテーブル８２を参照してテーブル８２からプロセススピードに応じた回転数に応じた偏向器駆動部７８のクロックを選択する。

具体的には、本実施の形態のテーブル８２は、偏向器制御部７６内のメモリ等の記憶部に記憶されたプロセススピードと回転数（クロック）との対応関係を表す情報により構成されている。

図７には、本実施の形態のプロセススピードと、偏向器４０の面飛ばし、発光点６３の発光数、及び回転数との対応関係の一例を示す。本実施の形態では、具体的一例としてプロセススピード１は、Ａ４の用紙を１分間に１２０枚印刷する速度（Ａ４／１２０ｐｐｍ）に対応している。また、プロセススピード４は、Ａ４の用紙を１分間に４０枚印刷する速度（Ａ４／４０ｐｐｍ）に対応している。このように本実施の形態の画像形成装置１０では、プロセススピード１からプロセススピード４まで、順次プロセススピードが遅くなるように予め定められている。

感光体２４上に形成される静電潜像の形成を制御する方法として、偏向器４０の回転速度による方法と、感光体２４上に結像する光線の数（発光点６３の発光数）による方法とが挙げられる。偏向器４０の回転速度による方法としては、プロセススピードが速くなるのに応じて回転速度（回転数）を速くし、プロセススピードが遅くなるのに応じて回転速度（回転数）を遅くする方法が挙げられる。また、偏向器４０の回転速度による方法としては、偏向面を飛ばす面飛ばしを行う方法が挙げられる。１面飛ばし（偏向面２面に対して１回偏向を行う）では、偏向器４０の回転速度（回転数）を変化させることなく、感光体２４上の静電潜像の形成速度が略半分になり、実質的には回転速度（回転数）を遅くしたのと同等となる。一方、感光体２４上に結像する光線の数による方法としては、プロセススピードが速くなるのに応じて光線の数（発光数）を増加し、プロセススピードが遅くなるのに応じて光線の数（発光数）を減少させる方法が挙げられる。

ここで、偏向器４０の回転速度による方法、及び感光体２４上に結像する光線の数（発光点６３の発光数）による方法のいずれか一方のみを行う場合、偏向器４０の回転数が上述した安定駆動を行う範囲外となる場合がある。特に、本実施の形態の光走査装置１２では、偏向器４０の厚さが厚いため、偏向器４０が安定駆動する回転数の範囲が狭くなっている。そのため、本実施の形態の光走査装置１２では、偏向器４０の回転速度による方法として面飛ばしの有無、及び感光体２４上に結像する光線の数（発光点６３の発光数）とを組み合わせ、さらに、偏向器４０の回転数により調整を行うことにより、偏向器４０の回転数を上述した安定駆動を行う範囲内とする。従って、図７に示したプロセススピード１の回転数ＡＡｒｐｍ、プロセススピード２の回転数ＢＢｒｐｍ、プロセススピード３の回転数ＣＣｒｐｍ、及びプロセススピード４の回転数ＤＤｒｐｍは、偏向器４０が安定駆動を行う範囲内の数値である。

図７に示すように光走査装置１２では、プロセススピードが速くなる場合は、偏向器４０の面飛ばしの面数を減少させ（面飛ばしを行わない）、かつ発光点６３の発光数を減少させる制御、または偏向器４０面飛ばしの面数を変化させず、かつ発光点６３の発光数を増加させる制御を行う。

また、図７に示すように光走査装置１２では、プロセススピードが遅くなる場合は、偏向器４０の面飛ばしの面数を増加させ（面飛ばしを行う）、かつ発光点６３の発光数を増加させる制御、または偏向器４０の面飛ばしの面数を変化させず、かつ発光点６３の発光数を減少させる制御を行う。

本実施の形態の光走査装置１２では、予めこのような対応関係を実験等により得ておき、偏向器制御部７６及び発光制御部７２等に記憶させておく。

本実施の形態のテーブル８２には、図７に示した対応関係の一例の内、プロセススピードと回転数との対応関係が含まれている。なお、図７では、プロセススピードに対応して回転数（ｒｐｍ）を示したが、具体的には、偏向器４０を駆動するための偏向器駆動部７８のモータを駆動させるためのクロックの周波数を表す情報が対応している。プロセススピードが速くなると、クロックの周波数は高くなる。

次のステップＳ１３４では、偏向器制御部７６は、偏向器駆動部７８に選択したクロックを出力した後、本処理を終了する。

一方、光走査装置１２の光源駆動部７４では、ステップＳ１６０でプロセススピードを取得するまで待機状態になる。上述した制御部７０のステップＳ１０４により、プロセススピードが指示されると、光源駆動部７４は、指示されたプロセススピードを取得し、ステップＳ１６２へ進む。

ステップＳ１６２では、プロセススピードと偏向器４０の面飛ばしの有無、及び発光点６３の発光数との対応関係を表すテーブル８０を参照してテーブル８０からプロセススピードに応じた発光点６３の発光数を選択する。

テーブル８０は、図７に示した対応関係の一例の内、プロセススピードと面飛ばしの有無及び発光点６３の発光数との対応関係が含まれている。具体的には、本実施の形態のテーブル８０は、光源駆動部７４内のメモリ等の記憶部に記憶されたプロセススピードと面飛ばしの有無及び発光点６３の発光数との対応関係を表す情報により構成されている。

次のステップＳ１６４では、プロセススピードと偏向器４０の面飛ばしの有無および発光点６３の発光数との対応関係を表すテーブル８０を参照してテーブル８０からプロセススピードに応じた面飛ばしの有無を選択する。

次のステップＳ１６６では、選択した発光点６３の発光数、及び面飛ばしの有無を光源駆動部７４に出力した後、本処理を終了する。

光源駆動部７４は、発光点６３の発光数を制御させる場合は、図８に示すように、外側に配置された発光点６３を非発光とすることにより発光数を変化させる。本実施の形態の光走査装置１２では、光源６２の中央部の発光点６３の中心を基準として、光路の調整を行っているため、光源６２の外側に設けられた発光点６３を非発光としている。発光点６３の発光数が変化することにより、偏向器４０により偏向される光線の数が変化する。

また、光源駆動部７４は、面飛ばしを行う場合は、飛ばす面数に応じた期間を飛ばすように発光点６３の発光の制御を行う。

以上説明したように本実施の形態の画像形成装置１０は、複数の画像形成モードに対応するプロセススピードで画像を形成する。光走査装置１２が、プロセススピードに応じて、感光体２４上の静電潜像の形成を制御する。発光制御部７２のテーブル８０及び偏向器制御部７６のテーブル８２には、プロセススピードと、偏向器４０の面飛ばし、発光点６３の発光数、及び偏向器４０の回転数との対応関係が予め記憶されている。偏向器制御部７６は、テーブル８２に基づいてプロセススピードに応じた偏向器４０の回転数（クロック）を選択し、偏向器駆動部７８に出力する。発光制御部７２は、テーブル８０に基づいてプロセススピードに応じた偏向器４０の面飛ばしの有無、及び発光点６３の発光数を選択し、光源駆動部７４に出力する。

本実施の形態の光走査装置１２では、プロセススピードに係わらず感光体２４上に形成される静電潜像の副走査方向の画素密度が略一定とみなせる所定の範囲内となるように、偏向器４０の面飛ばし、発光点６３の発光数、及び偏向器４０の回転数を制御している。また、本実施の形態の光走査装置１２では、偏向器４０の回転速度（回転数）を偏向器４０が安定駆動する範囲内において偏向器４０の面飛ばし、発光点６３の発光数、及び偏向器４０の回転数を制御している。

従って、本実施の形態の光走査装置１２では、偏向器４０の回転速度及び発光点６３の発光数（光線の数）のいずれか一方を制御する場合に比べて、広範囲のプロセススピードの変化に対応して偏向器４０を安定駆動することができる。

これにより、画像形成装置１０は、複数のプロセススピードを有することができる。また、偏向器４０を安定駆動することができるため、形成される画像の画質を向上させることができると共に、画像形成全体に係る速度を抑制することができる。

なお、光走査装置１２を他の画像形成装置１０に適用する場合は適用先の画像形成装置１０に応じた、上記図７に示した対応関係や、テーブル８０及びテーブル８２を予め記憶させておけばよいため、種々の画像形成装置１０に対応することができる。

［第２の実施の形態］
第１の実施の形態の光走査装置１２では、偏向器４０の回転数が安定駆動する範囲内における、プロセススピードと、偏向器４０の面飛ばし、発光点６３の発光数、及び偏向器４０の回転数との対応関係が予め記憶されている場合について説明した。これに対し本実施の形態の光走査装置１２では、このような対応関係を予め、記憶させておかずに、現在のプロセススピード（初期値等）からの変化に応じて、偏向器４０の面飛ばし及び発光点６３の発光数を制御する。

本実施の形態の光走査装置１２は、上述のように、対応関係を予め記憶しないため、発光制御部７２はテーブル８０を備えておらず、偏向器制御部７６はテーブル８２を備えていない。その他の本実施の形態の画像形成装置１０及び光走査装置１２の構成は、第１の実施の形態の画像形成装置１０及び光走査装置１２の構成と略同一であるため、詳細な説明を省略する。

本実施の形態の光走査装置１２では、プロセススピードの変化に応じた光走査装置１２による静電潜像の形成の制御処理が第１の実施の形態と異なるため、当該制御処理について図面を参照して説明する。

図９には、プロセススピードの変化に応じた光走査装置１２の発光制御部７２及び偏向器制御部７６による静電潜像の形成の制御処理の一例を表したフローチャートを示す。なお、制御部７０による制御処理（図６ステップＳ１００〜ステップＳ１０４）は、第１の実施の形態と同様であるため詳細な説明を省略する。

一方、光走査装置１２の偏向器制御部７６では、ステップＳ２３０でプロセススピードを取得するまで待機状態になる。第１の実施の形態において上述した制御部７０のステップＳ１０４により、プロセススピードが指示されると、偏向器制御部７６は、指示されたプロセススピードを取得し、ステップＳ２３２へ進む。

ステップＳ２３２では、偏向器駆動部７８のクロックを選択する。本実施の形態におけるクロックの選択方法は特に限定されない。例えば、偏向器４０を安定駆動させるために、回転数を変化させない場合は、予め定められたクロック（プロセススピードによらない共通値）を選択すればよい。また例えば、プロセススピードに応じて微調整を行うために回転数を変動させる場合は、プロセススピードとクロックの周波数を表す情報との対応関係を例えば、第１の実施の形態と同様に予め記憶させておき、当該対応関係に基づいて選択するようにしてもよい。

次のステップＳ２３４では、偏向器制御部７６は、偏向器駆動部７８に選択したクロックを出力した後、本処理を終了する。

一方、光走査装置１２の光源駆動部７４では、ステップＳ２６０でプロセススピードを取得するまで待機状態になる。第１の実施の形態において上述した制御部７０のステップＳ１０４により、プロセススピードが指示されると、光源駆動部７４は、指示されたプロセススピードを取得し、ステップＳ２６２へ進む。

ステップＳ２６２では、プロセススピードを変更するか否か判断する。プロセススピードを現状の値（例えば、初期値等）から変更しない場合は、発光点６３の発光の制御（面飛ばしの有無、及び発光数）も変更がないため、本処理を終了する。一方、プロセススピードを現状の値から変更する場合は、ステップＳ２６４へ進む。

ステップＳ２６４では、発光制御部７２は、プロセススピードが速くなったか否か判断する。速くなった場合は、ステップＳ２６６へ進む。ステップＳ２６６では、変更前のプロセススピードは、変更後のプロセススピードの半値を含む予め定められた範囲内であるか否か判断する。すなわち、変更後のプロセススピードが、変更前のプロセススピードの倍の値を含む予め定められた範囲内に含まれるか否か判断する。本実施の形態の光走査装置１２では、面飛ばしの面数が１面であるため、面飛ばしの有無により、見かけ上の偏向器４０の回転速度（回転数）が２倍または１／２になる。そのため、本実施の形態の発光制御部７２では、変更前のプロセススピードの倍の値を含む予め定められた範囲内に含まれる場合は、面飛ばしを行わないように制御する。なお、当該予め定められた範囲は、偏向器４０の特性や、画像形成装置１０の特性等に応じて予め実験などにより定めておけばよい。

ステップＳ２６６で肯定されるとステップＳ２６８へ進み、面飛ばし無（面飛ばしを行わない）を選択する。次のステップＳ２７０では、発光点６３の発光数を維持する選択をした後、ステップＳ２９０へ進む。

一方、ステップＳ２６６で否定されるとステップＳ２７２へ進む。ステップＳ２７２では、面飛ばしの有無を現状から変更するか否か判断する。面飛ばしの有無を現状から変更するか否か判断する方法は特に限定されない。例えば、プロセススピードの変化量が半分以上、すなわち、プロセススピードが倍以上となる場合は、面飛ばしの変更を選択し、面飛ばし無（面飛ばしを行わない）とするとよい。なお、例えば、プロセススピードの変化量が半分未満（プロセススピードが２倍未満となる）の場合であっても、面飛ばしの変更を選択するようにするとよい（例えば、図７のプロセススピード２及びプロセススピード３参照）。変更の有無は、偏向器４０の特性や、画像形成装置１０の特性等に応じて予め実験などにより定めておいてもよい。

ステップＳ２７２で肯定された場合は、面飛ばしを変更するため、面飛ばしを行わない、すなわち、飛ばす面数を減少させる。ステップＳ２７２で肯定されると、ステップＳ２７４へ進み、発光点６３の発光数を減少する選択をした後、ステップＳ２９０へ進む。

一方、ステップＳ２７２で肯定された場合は、面飛ばしの変更を行わず、現状が面飛ばし有の場合は面飛ばし有となり、現状が面飛ばし無の場合は、面飛ばし無となる。ステップＳ２７２で否定されると、ステップＳ２７６へ進み、発光点６３の発光数を増加させる選択をした後、ステップＳ２９０へ進む。

また、プロセススピードが現状から遅くなった場合は、上記ステップＳ２６４で否定されてステップＳ２７８へ進む。ステップＳ２７８では、上述したステップＳ２６６と同様に、変更前のプロセススピードは、変更後のプロセススピードの半値を含む予め定められた範囲内であるか否か判断する。すなわち、変更後のプロセススピードが、変更前のプロセススピードの半分の値を含む予め定められた範囲内に含まれるか否か判断する。本実施の形態の発光制御部７２では、変更前のプロセススピードの半分の値を含む予め定められた範囲内に含まれる場合は、面飛ばしを行うように制御する。なお、当該予め定められた範囲は、偏向器４０の特性や、画像形成装置１０の特性等に応じて予め実験などにより定めておけばよい。

ステップＳ２７８で肯定されるとステップＳ２８０へ進み、面飛ばし有（面飛ばしを行う）を選択する。次のステップＳ２８２では、発光点６３の発光数を維持する選択をした後、ステップＳ２９０へ進む。

一方、ステップＳ２７８で否定されるとステップＳ２８４へ進む。ステップＳ２８４では、上述したステップＳ２７２と同様に、面飛ばしの有無を現状から変更するか否か判断する。

ステップＳ２８４で肯定された場合は、面飛ばしを変更するため、面飛ばしを行う、すなわち、飛ばす面数を増加させる。ステップＳ２８４で肯定されると、ステップＳ２８６へ進み、発光点６３の発光数を増加する選択をした後、ステップＳ２９０へ進む。

一方、ステップＳ２８４で肯定された場合は、面飛ばしの変更を行わず、現状が面飛ばし有の場合は面飛ばし有となり、現状が面飛ばし無の場合は、面飛ばし無となる。ステップＳ２８４で否定されると、ステップＳ２８８へ進み、発光点６３の発光数を減少させる選択をした後、ステップＳ２９０へ進む。

ステップＳ２９０では、選択した発光点６３の発光数、及び面飛ばしの有無を光源駆動部７４に出力した後、本処理を終了する。

以上説明したように本実施の形態の光走査装置１２では、発光制御部７２が現状のプロセススピードからの変化に応じて、偏向器４０の面飛ばしの面数、及び発光点６３の発光数を制御する。

発光制御部７２は、変更前のプロセススピードが、変更後のプロセススピードの半値を含む予め定められた範囲内である場合は、面飛ばしの有無を制御する。また、発光制御部７２は、プロセススピードが速くなる場合は、偏向器４０の面飛ばしの面数を減少させ、かつ発光点６３の発光数を減少させる制御、または偏向器４０面飛ばしの面数を変化させず、かつ発光点６３の発光数を増加させる制御を行う。また、発光制御部７２は、プロセススピードが遅くなる場合は、偏向器４０の面飛ばしの面数を増加させ、かつ発光点６３の発光数を増加させる制御、または偏向器４０の面飛ばしの面数を変化させず、かつ発光点６３の発光数を減少させる制御を行う。

従って、本実施の形態の光走査装置１２では、偏向器４０の回転速度及び発光点６３の発光数（光線の数）のいずれか一方を制御する場合に比べて、広範囲のプロセススピードの変化に対応して偏向器４０を安定駆動することができる。

また、発光制御部７２は、現状のプロセススピードからの変化に応じて制御を行うため、光走査装置１２を他の画像形成装置１０に適用する場合においても適切に制御を行うことができる。

このように上記各実施の形態の画像形成装置１０の光走査装置１２では、偏向器４０の回転速度及び発光点６３の発光数（光線の数）のいずれか一方を制御する場合に比べて、広範囲のプロセススピードの変化に対応して偏向器４０を安定駆動することができる。

なお、上記各実施の形態では、複数色（２色）に対して１つの偏向器４０を備える光走査装置１２に本発明を適用した場合について説明したがこれに限らない。例えば、各色に対して１つの偏向器を備える光走査装置に本発明を適用してもよい。なお、本実施の形態のように数色（２色）に対して１つの偏向器４０を備える光走査装置１２の場合、偏向器４０の厚み方向の大きさが大きくなり、厚みが小さい場合に比べて偏向器４０が安定駆動する回転数の範囲が狭くなるため、本発明を適用することでより高い効果が得られる。

また、上記各実施の形態では、本発明を光源６２がＶＣＳＥＬであり、３２個の発光点６３を有する光走査装置１２に適用した場合について説明したがこれに限らない。例えば、発光点６３点の数は、本実施の形態に限定されず、複数であればよい。また、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源に用いたＬＥＤプリントヘッドに本発明を適用してもよい。

また、上記第１の実施の形態では、発光制御部７２がテーブル８０を備え、偏向器制御部７６がテーブル８２を備える場合について説明したがこれに限らない、例えば、発光制御部７２及び偏向器制御部７６とは別個に設けられた記憶部にテーブル８０及びテーブル８２を記憶させておいてもよいし、テーブル８０及びテーブル８２を別個とせず、図７に示した対応関係を表す情報を記憶させるようにしてもよい。

また、上記各実施の形態は本発明の一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。本実施の形態で説明した画像形成装置１０、光走査装置１２、及び発光制御部７２、偏向器制御部７６などの構成や動作等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。

１０ 画像形成装置
１２ 光走査装置
２４ 感光体
４０ 偏向器
６２ 光源
６３ 発光点
７０ 制御部
７２ 発光制御部
７６ 偏向器制御部
８０ テーブル
８２ テーブル

Claims (6)

1. 複数の発光素子を含む光源及び前記複数の発光素子から発せられた光線を回転しながら偏向する複数の偏向面を含む偏向器を有し、前記偏向器により偏向された光線を、画像形成手段の像保持体表面に集光させて、前記像保持体表面に画像信号に応じた潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記画像形成手段が前記像保持体表面に形成された潜像に基づいて画像を記録媒体上に形成する画像形成速度に応じて、前記偏向器の回転速度が予め定められた範囲内において潜像の画素密度が予め定められた値となるように、前記画像形成速度が遅くなる場合は、前記偏向器の面飛ばしの面数を増加させ、かつ前記複数の光源から発せられる光線の数を増加させる制御、または前記偏向器の面飛ばしの面数を変化させず、かつ前記複数の光源から発せられる光線の数を減少させる制御を行う制御手段と、
   を備えた光走査装置。
2. 前記制御手段は、前記画像形成速度が速くなる場合は、
   前記偏向器の面飛ばしの面数を減少させ、かつ前記複数の光源から発せられる光線の数を減少させる制御、または前記偏向器の面飛ばしの面数を変化させず、かつ前記複数の光源から発せられる光線の数を増加させる制御を行う、
   請求項１に記載の光走査装置。
3. 複数の発光素子を含む光源及び前記複数の発光素子から発せられた光線を回転しながら偏向する複数の偏向面を含む偏向器を有し、前記偏向器により偏向された光線を、画像形成手段の像保持体表面に集光させて、前記像保持体表面に画像信号に応じた潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記画像形成手段が前記像保持体表面に形成された潜像に基づいて画像を記録媒体上に形成する画像形成速度に応じて、前記偏向器の回転速度が予め定められた範囲内において潜像の画素密度が予め定められた値となるように、前記画像形成速度が速くなる場合は、前記偏向器の面飛ばしの面数を減少させ、かつ前記複数の光源から発せられる光線の数を減少させる制御、または前記偏向器の面飛ばしの面数を変化させず、かつ前記複数の光源から発せられる光線の数を増加させる制御を行う制御手段と、
   を備えた光走査装置。
4. 前記画像形成速度と、前記複数の光源から発せられる光線の数、前記偏向器の回転速度、及び前記偏向器の面飛ばしの面数との対応関係を表す情報が記憶手段に記憶されており、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている前記対応関係に基づいて制御を行う、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光走査装置。
5. 像保持体を有し、前記像保持体表面に形成された潜像に基づいて画像を記録媒体上に形成する画像形成手段と、
   前記請求項１から前記請求項４のいずれか１項に記載の光走査装置と、
   を備えた画像形成装置。
6. 前記請求項１から前記請求項４のいずれか１項に記載の光走査装置の制御手段としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。