JP5375127B2 - 露光装置、画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式のプリンタなどにおいて複数色を重畳させることで可視化された画像を得る画像形成装置に関し、特に、位置ズレ補正用パターンを作像し、位置ズレ補正用パターン上に照射した光の反射光を検出することで位置ズレ補正を行う技術に関するものである。

タンデム方式の画像形成装置では、各色（例えば、ブラック（ＢＫ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）などの各表現色）で異なる画像形成部により、各色のトナー画像を形成し、重畳させることによって、カラー画像を形成する。

このような画像形成装置には、各色のトナー画像を重畳させる位置（画像形成位置）がずれることに起因して、安定したカラー画像を得ることができない（色ズレが発生する）と言う問題点がある。そのため、従来の画像形成装置では、各色に対応する位置ズレ補正用パターンを形成し、画像検知センサなどのパターン検出手段によって各色の位置ズレ補正用パターンの位置を検出し、各色の位置ズレ補正用パターンが同一位置に重なるように調整する位置ズレ補正が行われる。その結果、画像形成装置は、位置ズレに起因するカラー画像の色ズレが軽減され、安定したカラー画像（高画質のカラー画像）を形成できる。

また、従来の画像形成装置では、安定したカラー画像を得るために、画像形成部などの装置構成が工夫されているが、その構成は複雑でなり、装置本体が大型化してしまうと言う問題点もある。これに対して、例えば特許文献１には、ポリゴンミラー及び折り返しミラーを有するスキャナユニットを複数備える露光装置と、複数のスキャナユニットから出射した複数の光（レーザー）がそれぞれ照射する複数の像担持体と、を有し、複数の像担持体が同一の鉛直面に設けられる構成とすることによって、簡易な構成でユニット間の位置決めを精度良く行い、画質を安定化させることができ、かつ装置全体の設置面積を小さくする（装置本体を小型化する）ことができる画像形成装置に関する技術が開示されている。

しかしながら、従来の画像形成装置では、位置ズレ補正を実行した後にある程度の時間が経過すると、様々な原因によって、形成されるカラー画像において再び位置ズレが発生してしまうため、位置ズレ補正を定期的に実行する必要がある。

位置ズレが再び発生してしまう原因には、露光装置内の温度上昇にともなう偏向ミラー（折り返しミラー）の位置ズレがある。

偏向ミラーは、露光装置内にネジ又は接着剤を用いて所定の支持部材で固設されている。しかし、露光装置内の温度上昇にともない、偏向ミラーを支持する支持部材や接着部の形状が変形し、照射光の光路に対して偏向ミラーの傾きが変化することにより、再び位置ズレが発生してしまう。

このように、露光装置内の温度が上昇すると、短時間で位置ズレ量が増加するため、位置ズレ補正を頻繁に実行する必要がある。

ここで問題となるのが、位置ズレ補正の実行時間が、ユーザにとってダウンタイムとなり、画像形成装置の使用感を悪化させてしまう点である。

上記ダウンタイムを軽減するためには、露光装置内の温度上昇にともなう位置ズレ量の増加を防ぎ、位置ズレ補正の実行頻繁を低減する構成としなければならないが、従来の画像形成装置では、その対応が行われていなかった。

本発明では、上記従来技術の問題点に鑑み、ポリゴンミラーからの反射光が偏向ミラーを介さずに感光体に照射する露光装置を作成することで、当該露光装置内の温度上昇にともなう位置ズレ量の増加を防ぐことができる露光装置、画像形成装置、及び画像形成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、表現色に対応する複数の像担持体の表面を帯電する複数の帯電手段と、光源から入射されたレーザ光が、回転駆動している反射鏡の反射面により反射され、反射されたレーザ光が、前記帯電手段により帯電され回転駆動している前記複数の像担持体の表面に露光され、前記複数の像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段により前記複数の像担持体の表面に形成された静電潜像を、前記表現色の現像剤により現像する複数の現像手段と、を有する画像形成装置であって、前記反射鏡の回転軸と、前記複数の像担持体の回転軸とのなす角度が直角で、かつ、前記反射鏡の回転軸が、前記複数の像担持体の回転軸から所定の距離離間した位置に設けられていること、前記露光手段が、前記反射鏡の回転軸の傾きを検出する検出手段を有し、前記検出手段による検出結果に基づき、前記反射鏡の回転軸の傾きが所定の範囲となるように、前記反射鏡の回転軸の傾きを制御することを特徴とする。

このように、本発明に係る画像形成装置では、反射鏡からの反射光（レーザ光）が偏向ミラーを介さずに感光体ドラムの表面に照射される露光器を有することで、露光器内の温度上昇にともなう位置ズレ量の増加を防ぐことができる。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、各表現色に対応して独立した複数の反射鏡を備え、反射鏡の間に介在するように囲い部材を設け、前記複数の反射鏡を連結することを特徴としてもよい。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、所定の磁力線を出射する磁力線出射手段を有し、前記磁力線出射手段が、磁性体である前記囲い部材に対して磁力線を出射し、前記反射鏡を回転駆動することを特徴としてもよい。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、所定の電圧が印加されることで厚みが変化するレンズを、前記光源から前記反射鏡までの光路に備え、前記露光手段が、前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の走査タイミングに応じて、前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光のスポット径が所定の大きさとなるように前記レンズの厚みを変化させることによって、前記反射鏡から前記像担持体の表面までの焦点距離を制御することを特徴としてもよい。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、入力される制御信号に基づき、前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の発光周期を制御する発光周期制御手段を有し、前記露光手段が、前記反射鏡から前記像担持体の表面にレーザ光が所定の周期で照射される場合に、前記発光周期制御手段により、前記像担持体の表面に潜像形成する画像の像高に応じて、前記像担持体の表面における前記レーザ光の照射位置の間隔が所定の間隔となるように、前記レーザ光の発光周期を制御することを特徴としてもよい。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、入力される制御信号に基づき、前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の発光量を制御する発光量制御手段を有し、前記露光手段が、前記発光量制御手段により、前記像担持体の表面に潜像形成する画像の像高に応じて、前記像担持体の表面における前記レーザ光の受光強度が所定の強度となるように、前記レーザ光の発光量を制御することを特徴としてもよい。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、前記露光手段が、前記反射鏡の回転軸の傾きを検出する検出手段を有し、前記検出手段による検出結果に基づき、前記反射鏡の回転軸の傾きが所定の範囲となるように、前記反射鏡の回転軸の傾きを制御することを特徴としてもよい。

これによって、本発明の画像形成装置は、位置ズレ量増加による位置ズレ補正処理の実行頻度が軽減され、ユーザの使用感を悪化させることなく、安定したカラー画像を提供することができる。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成方法は、表現色に対応する複数の像担持体の表面を帯電する複数の帯電手順と、前記複数の像担持体の回転軸とのなす角度が直角で、かつ、前記複数の像担持体の回転軸から所定の距離離間した位置に設けられた回転軸を中心に回転駆動する反射鏡の反射面により、光源から入射されたレーザ光が反射され、反射されたレーザ光が、前記帯電手順により帯電され回転駆動している前記複数の像担持体の表面に露光され、前記複数の像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手順と、前記露光手順により前記複数の像担持体の表面に形成された静電潜像を、前記表現色の現像剤により現像する複数の現像手順と、を有し、前記露光手順が、前記反射鏡の回転軸の傾きを検出する検出手順を有し、前記検出手順による検出結果に基づき、前記反射鏡の回転軸の傾きが所定の範囲となるように、前記反射鏡の回転軸の傾きを制御することを有することを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成方法は、前記露光手順が、前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の走査タイミングに応じて、前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光のスポット径が所定の大きさとなるように、入力された制御信号に基づき、前記光源から前記反射鏡までの光路に備えられたレンズの厚みを変化させることによって、前記反射鏡から前記像担持体の表面までの焦点距離を制御することを特徴としてもよい。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成方法は、前記反射鏡から前記像担持体の表面にレーザ光が所定の周期で照射される場合に、前記露光手順が、前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の発光周期を制御する発光周期制御手順により、前記像担持体の表面に潜像形成する画像の像高に応じて、入力された制御信号に基づき、前記像担持体の表面における前記レーザ光の照射位置の間隔が所定の間隔となるように、前記レーザ光の発光周期を制御することを特徴としてもよい。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成方法は、前記露光手順が、前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の発光量を制御する発光量制御手順により、前記像担持体の表面に潜像形成する画像の像高に応じて、入力された制御信号に基づき、前記像担持体の表面における前記レーザ光の受光強度が所定の強度となるように、前記レーザ光の発光量を制御することを特徴としてもよい。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成方法は、前記露光手順が、前記反射鏡の回転軸の傾きを検出する検出手順を有し、前記検出手順による検出結果に基づき、前記反射鏡の回転軸の傾きが所定の範囲となるように、前記反射鏡の回転軸の傾きを制御することを特徴としてもよい。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成方法は、前記検出手順が、前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の主走査方向の走査範囲において、書込み開始時のレーザ光を受光する第１の受光手順と、書込み終了時のレーザ光を受光する第２の受光手順とを有し、前記第１の受光手順による受光時間と、前記第２の受光手順による受光時間とを比較し、比較結果に基づき、前記反射鏡の回転軸の傾きを検出することを特徴としてもよい。

これによって、本発明に係る画像形成方法は、露光器内の温度上昇にともなう位置ズレ量の増加を防ぐことができ、その結果、位置ズレ量増加による位置ズレ補正処理の実行頻度が軽減され、ユーザの使用感を悪化させることなく、安定したカラー画像が提供可能な画像形成動作を実現することができる。

上記目的を達成するため、本発明に係る露光装置は、光源から入射されたレーザ光が、回転駆動している反射鏡の反射面により反射され、反射されたレーザ光が、帯電され回転駆動している表現色に対応する複数の像担持体の表面に露光され、前記複数の像担持体の表面に静電潜像を形成する露光装置であって、前記反射鏡の回転軸と、前記複数の像担持体の回転軸とのなす角度が直角で、かつ、前記反射鏡の回転軸が、前記複数の像担持体の回転軸から所定の距離離間した位置に設けられていることを特徴とする。

このように、本発明に係る露光装置では、反射鏡からの反射光が偏向ミラーを介さずに感光体ドラムの表面に照射される構成としたことで、露光器内の温度上昇にともなう位置ズレ量の増加を防ぐことができる。

本発明によれば、露光装置内の温度上昇にともなう位置ズレ量の増加を防ぐことが可能な露光装置、画像形成装置、及び画像形成方法を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るタンデム方式を採用した画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 従来の露光器内部の構成例を示す図である。 位置ズレ補正用のセンサとその周辺部の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る露光器内部の概要を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る露光器の詳細な構成例（モータにより反射鏡を回転制御する場合：その１）を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る露光器の詳細な構成例（モータにより反射鏡を回転制御する場合：その２）を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る露光器を制御する制御システムの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成動作の制御処理手順の一例を示すフローチャートである。 中間転写により画像形成を行う画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るタンデム方式を採用した画像形成装置のハードウェア構成の一例（その２）を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る露光器の詳細な構成例を示す図である。 各色に対応した別途独立の反射鏡を備える露光器の詳細な構成例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る露光器の詳細な構成例を示す図である。

以下、本発明の好適な実施の形態（以下、「実施形態」という。）について、図面を用いて詳細に説明する。なお、図面中の参照符号には、必要に応じて"ＢＫ"、"Ｍ"、"Ｃ"、及び"Ｙ"が付加されており、画像形成装置の各表現色にあたるブラック、マゼンタ、シアン、及びイエローそれぞれに対応する旨が示されている。よって、以降の説明では、表現色に対応させて説明する必要がない箇所については、"ＢＫ"、"Ｍ"、"Ｃ"、又は"Ｙ"を省略する。

［第１の実施形態］
＜ハードウェア構成＞
まず、本実施形態に係る画像形成装置１００のハードウェア構成について説明する。図１は、本実施形態に係るタンデム方式を採用した画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

［タンデム方式の画像形成装置］
図１に示すように、画像形成装置１００は、各色に対応する画像形成部（電子写真プロセス部）６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、及び６Ｙを備えている。画像形成部６は、像担持体としての感光体ドラム９、感光体ドラム９の周囲に設けられた帯電器１０、現像器１２、感光体クリーナ（非図示）、及び除電器１３などから構成され、各色のトナー画像を形成する。

タンデム方式の画像形成装置１００は、各色に対応する画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、及び６Ｙを、搬送ベルト５（無端状移動手段）に沿って配設する構成となっている。

例えば、図１では、搬送ベルト５により用紙４が搬送される方向（以下、「搬送方向」という。）の上流から順に、ブラック、マゼンタ、シアン、及びイエローの各色に対応する画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、及び６Ｙが配設されている。

このように画像形成部６が配設された画像形成装置１００では、各色のトナー画像が、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの順に重畳され、フルカラーのトナー画像が形成される。

［画像形成動作の概要］
画像形成装置１００は、帯電器１０により、暗中にて感光体ドラム９の表面を一様に帯電する。続いて、露光器１１により、感光体ドラム９の表面に対して、レーザ光（露光ビーム）１４を出射し、各色の静電潜像を形成する（感光体ドラム９の表面を露光する）。

次に、画像形成装置１００は、現像器１２により、静電潜像をトナーにより可視像化する（現像する）。これにより、感光体ドラム９の表面にトナー画像が形成される。

［従来の露光器］
ここで、従来の露光器１１について説明する。

図２は、従来の露光器１１内部の構成の一例を示す図である。なお、図２には、レーザ光１４ＢＫ、１４Ｍ、１４Ｃ、及び１４Ｙのうち、ブラック及びマゼンタに対応するレーザ光１４ＢＫ及び１４Ｍを、一方の反射面１面により反射し、また、シアン及びイエローに対応するレーザ光１４Ｃ及び１４Ｙを、対向する他方の反射面１面により反射する反射鏡２０の例が示されている。反射鏡２０は、多面体（図２の例では６面体）のポリゴンミラーであり、回転しながらレーザ光１４を反射する。

また、光学系２２は、ｆ−θレンズ２２１及び偏向ミラー２２２などから構成されている。ｆ−θレンズ２２１は、反射鏡２０の反射光を等間隔に揃えるレンズである。偏向ミラー２２２は、ｆ−θレンズ２２１を透過したレーザ光１４を、感光体ドラム９の表面へ向かうように光路を偏向するミラーである。

図２に示すように、従来の露光器１１では、光源であるレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）２１から出射されたレーザ光１４が、反射鏡２０へ入射され、反射面により反射されて光学系２２へと入射される。光学系２２では、入射したレーザ光１４が、ｆ−θレンズ２２１を経て偏向ミラー２２２により光路が偏向され、感光体ドラム９の表面へと照射される。

これにより、従来の露光器１１では、感光体ドラム９の表面に静電潜像が形成される。

図１に戻り、画像形成装置１００は、給紙トレイ１から、給紙ローラ２及び分離ローラ３により用紙４を給紙する。給紙した用紙４は、静電作用により搬送ベルト５に吸着されて、各色に対応する画像形成部６ＢＫ、６Ｃ、６Ｍ、及び６Ｙへと搬送される。

搬送ベルト５は、駆動ローラ７及び従動ローラ８に巻回されたエンドレスのベルト（無端状のベルト）である。搬送ベルト５は、駆動ローラ７が駆動モータ（非図示）により駆動されることにより、従動ローラ８とともに回転駆動する。

現像器１２により形成されたトナー画像は、感光体ドラム９と搬送ベルト５上の用紙４とが接する位置（転写位置）で、転写器１５の働きにより用紙４上に転写される。

画像形成装置１００では、まず、画像形成部６ＢＫによりブラックのトナー画像が転写される。続いて、ブラックのトナー画像が転写された用紙４は、搬送ベルト５により次の画像形成部６Ｍに搬送され、画像形成部６Ｍによりマゼンタのトナー画像が転写される。

さらに、ブラック及びマゼンタのトナー画像が転写された用紙４は、画像形成部６Ｃ及び６Ｙへ順に搬送され、画像形成部６Ｃによりシアンのトナー画像、また画像形成部６Ｙによりイエローのトナー画像が転写される。これにより、用紙４上にフルカラーのトナー画像が形成される。

その後、フルカラーのトナー画像が形成された用紙４は、搬送ベルト５から剥離され、定着器１６へ搬送され、トナー画像が定着された後に、画像形成装置１００の外部へと排紙される。

また、感光体ドラム９は、トナー画像の転写が終わると、感光体クリーナ（非図示）により表面に残留した不要なトナーが取り除かれ、除電器１３により除電され、画像形成動作の待機状態へと移行する。

このように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、上記画像形成動作により、フルカラー画像の印刷を行う。

＜位置ズレ補正＞
ここからは、上述した画像形成装置１００で行われる位置ズレ補正について説明する。

［色ズレの原因である位置ズレ成分］
画像形成装置１００では、同一の位置で重畳するはずの各色のトナー画像が重ならず、各色の間で重畳する位置がずれてしまうという問題が発生し、その結果、色ズレにより画質が低下したカラー画像が形成されてしまうことがある。その原因には、例えば、感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、及び９Ｙの回転軸の離間距離の誤差、感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、及び９Ｙの設置位置における平行度の誤差、感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、及び９Ｙへの静電潜像の書込みタイミング誤差、ならびに露光器１１内の偏向ミラー２２２の設置位置の誤差などがある。

こうした各色の位置ズレの成分には、主にスキュー、副走査方向のレジストズレ、主走査方向の倍率誤差（倍率ズレ）、主走査方向のレジストズレなどがある。

［各位置ズレ成分の検知と補正方法］
そこで、画像形成装置１００では、各色のトナー画像の位置ズレを補正する必要がある。位置ズレ補正は、ブラックのトナー画像の形成位置に対して、マゼンタ、シアン、及びイエローの他の３色のトナー画像の形成位置を合わせるという方法で補正する。画像形成装置１００は、図１に示したように、画像形成部６Ｙに対して搬送方向の下流側、かつ搬送ベルト５に対向する位置に、センサ（ＴＭ（Toner Mark）センサ）１７ａ、１７ｂ、及び１７ｃが設けられている。これらのセンサ１７は、用紙４の搬送方向（副走査方向）と直交する主走査方向に沿うように同一の基板上に支持されている。

図３は、位置ズレ補正用のセンサ１７とその周辺部の構成例を示す図である。センサ１７ａ、１７ｂ、及び１７ｃは、搬送ベルト５上に形成された位置ズレ補正用パターン２３ａ、２３ｂ、及び２３ｃを光学的に検出する。センサ１７ａ、１７ｂ、及び１７ｃは、主走査方向の両端と略中央とに配設され、各々に対して位置ズレ補正用パターン２３ａ、２３ｂ、及び２３ｃが形成される。

よって、位置ズレ補正では、センサ１７による検出結果から位置ズレ補正用パターン２３の画像形成位置が求められ、例えばエンジンコントローラなどが備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）により所定の演算処理が行われる。これにより、副走査レジストのズレ量、スキュー、主走査方向の倍率誤差、主走査レジストのズレ量などを求めることができる。また、位置ズレ補正は、これらの演算結果を基に以下に示す補正を行う。

スキューに関する補正は、例えば露光器１１内の偏向ミラー２２２又は露光器１１自体に、アクチュエータにより傾きを加えるなどの方法により補正する。副走査方向のレジストズレに関する補正は、例えば主走査ラインの書込みタイミングや反射鏡２０の反射面位相などを制御することにより補正する。さらに主走査方向の倍率誤差に関する補正は、例えば書込み画素周波数を変更することにより補正する。主走査方向のレジストズレに関する補正は、主走査ラインの書込みタイミングを変更することにより補正する。

このように、画像形成装置１００では、位置ズレ補正用パターン２３のトナー画像が搬送ベルト５上に形成され、所定の位置に配設されたセンサ１７により、位置ズレ補正用パターン２３のトナー画像の形成位置が検知される。その結果、画像形成装置１００では、検知結果から位置ズレ補正の演算処理が行われ、演算結果を基に位置ズレ補正を行っている。

＜位置ズレ補正の実行頻度によるユーザの使用感への影響＞
上記位置ズレ補正後は、各色の色ズレが補正され高品質なカラー画像が形成できる。しかし、時間の経過とともに、再び位置ズレ量は増加し、カラー画像の画質が低下する。

位置ズレ量の増加には、露光器１１内の温度上昇にともない、偏向ミラー２２２の傾きが変化する点が原因の１つとして挙げられる。偏向ミラー２２２は、ネジ又は接着剤などを用いて、露光器１１内の所定の位置に支持部材で固設されている。しかし、画像形成動作を続けていると、定着器１６や反射鏡２０などの発熱により露光器１１内の温度が上昇する。そのため、この温度上昇の影響を受けて、上記支持部材や接着部の形状が変形し、偏向ミラー２２２の取り付け位置に変化が生じる。これにより、レーザ光１４の光路に対して偏向ミラー２２２の傾きが変化し、位置ズレ量が増加することになる。

その結果、画像形成装置１００では、位置ズレ補正の実行頻度が多くなるため、位置ズレ補正を実行するときにかかる処理時間が、ユーザにとってダウンタイムとなり、ユーザの使用感を悪化させることになる。

＜位置ズレ補正の実行頻度を低減する露光器＞
［偏向ミラーを使用しない露光器］
上記の問題を解決するため、本実施形態では、位置ズレ量増加の原因となっている偏向ミラー２２２を使用しない露光器１１を提案することで、露光器１１内の温度上昇にともなう位置ズレ量の増加を防ぐ。

従来の露光器１１では、偏向ミラー２２２によりレーザ光１４を反射し、感光体ドラム９の表面へと照射する構成となっているが、本実施形態に係る露光器１１では、レーザ光１４を、偏向ミラー２２２を経由せずに感光体ドラム９の表面に照射する構成としている。

これにより、本実施形態に係る露光器１１を備える画像形成装置１００では、位置ズレ補正の実行頻度が少なくなり、位置ズレ補正によるダウンタイムが軽減される。その結果、画像形成装置１００では、ユーザの使用感を悪化させることなく、安定したカラー画像が提供できる（適切な処理速度により高画質のカラー画像が提供できる）。

＜＜露光器の概要＞＞
図４は、本実施形態に係る露光器１１内部の概要を示す図である。

図４に示すように、露光器１１では、まず、反射鏡２０の回転軸２６が、各色に対応する感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、及び９Ｙの回転軸から所定の距離離間した位置に設けられている。さらに、反射鏡２０の回転軸２６は、感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、及び９Ｙの回転軸とのなす角度が直角となるように設けられている。

これにより、反射鏡２０の回転軸２６は、副走査方向（搬送ベルト５の搬送方向）に対して平行となる。すなわち、各色に対応する感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、及び９Ｙの回転軸を連ねた平面ＦＬＴに対して平行となるように設けられている。

これにより、露光器１１では、各色に対応するレーザダイオード２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｃ、及び２１Ｙから出射されたレーザ光１４ＢＫ、１４Ｍ、１４Ｃ、及び１４Ｙが、反射鏡２０の同一反射面で反射される。その結果、露光器１１では、反射されたレーザ光１４ＢＫ、１４Ｍ、１４Ｃ、及び１４Ｙが、各色に対応する感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、及び９Ｙの表面へと照射される。

このように、本実施形態に係る露光器１１は、反射鏡２０の回転方向と、主走査方向（感光体ドラム９の表面におけるレーザ光１４の走査方向）とが同一方向となるように、反射鏡２０を設けている。その結果、反射鏡２０から感光体ドラム９までの間の光路を偏向する必要がなく、偏向ミラー２２２を使用しない構成とすることができる。

では、反射鏡２０の回転方法を含む露光器１１の詳細な構成について説明する。

［露光器の構成：モータにより反射鏡を回転させる場合］
図５は、本実施形態に係る露光器１１の詳細な構成例（モータにより反射鏡を回転制御する場合：その１）を示す図である。図５には、感光体ドラム９を正面から見た場合の構成例が示されている。

本実施形態に係る露光器１１では、レーザダイオード２１から出射されたレーザ光１４が、レンズ２４を透過して反射鏡２０へと入射される。レンズ２４は、感光体ドラム９の表面に照射されるレーザ光１４のスポット径を調節する。

次いで、露光器１１では、反射鏡２０から反射されたレーザ光１４が、光学系２２を経て、感光体ドラム９の表面へと照射され、主走査方向に走査される。図５に示すように、光学系２２は、偏向ミラー２２２を有しておらず、ｆ−θレンズ２２１のみで構成されている。ｆ−θレンズ２２１は、レーザ光１４が照射されるときの感光体ドラム９の表面における受光間隔を等間隔に補正する。すなわち、ｆ−θレンズ２２１は、感光体ドラム９の表面に対してレーザ光１４の照射周期を一定にし、またスポット径を一定にする働きをもつ。

また、正確な潜像形成には、感光体ドラム９の表面上の所定の位置に、反射鏡２０から反射されたレーザ光１４を安定して走査する必要がある。

そのため、露光器１１は、レーザ光１４が反射鏡２０の反射面１面分の走査を行うときに、書込み開始位置を検知する同期検知板２５Ｆ及び書込み終了位置を検知する同期検知板２５Ｒにより、反射鏡２０の回転位置を検出する。同期検知板２５の位置は、反射鏡２０の回転位置に対して固定である。そのため、潜像の書込みタイミングを、同期検知板２５のレーザ光検出タイミングに基づいて決定することで、走査時に感光体ドラム９の表面上に潜像される画像データの像高を制御することができる。これにより、本実施形態に係る画像形成装置１００は、主走査方向のレジストズレを補正する。

さらに、同期検知板２５Ｆ及び２５Ｒは、レーザ光１４の走査方向に対して直行するとうに配設された第１のセンサ２５Ｆ_１及び２５Ｒ_１、ならびに所定の傾きをもつように配設された第２のセンサ２５Ｆ_２及び２５Ｒ_２を有している。この２つのセンサ間（例えば図５に示すセンサ２５Ｆ_１からセンサ２５Ｒ_１又はセンサ２５Ｆ_２からセンサ２５Ｒ_２までの間）を、レーザ光１４が通過するタイミングは、反射鏡２０又はｆ−θレンズ２２１の傾きにより変化する。

本実施形態に係る露光器１１は、このような同期検知板２５Ｆ及び２５Ｒを通過するタイミングの変化を比較することにより、反射鏡２０の傾きにより潜像画像に生じるスキューを検出することができる。

続いて、図６は、本実施形態に係る露光器１１の詳細な構成例（モータにより反射鏡を回転制御する場合：その２）を示す図である。図６には、感光体ドラム９を側面（回転軸側）から見た場合の構成例が示されている。

本実施形態に係る露光器１１は、反射鏡２０が回転軸２６に固定されており、回転軸２６を駆動部であるモータ２８（ポリンゴンモータ）により回転させることで、反射鏡２０を回転する構成となっている。回転軸２６は、軸両端の一方が露光器１１の内壁に設けられた軸受け２７により支持され、他方が露光器１１の内壁に設けられたモータ２８に接続されている。アクチュエータ２９は、同期検知板２５Ｆ及び２５Ｒにより検出したスキューに対して、反射鏡２０又は露光器１１自体に傾きを加えて補正を行い、スキューの発生を抑制する。これにより、本実施形態に係る画像形成装置１００は、スキューを補正する。

なお、スキュー又は副走査方向のレジストズレの検出は、センサ１７により、搬送ベルト５上に形成された位置ズレ補正用パターン２３を光学的に検出し、その検知結果から算出してもよい。

このように、本実施形態に係る画像形成装置１００では、上記構成による露光器１１を備えることで、露光器１１内の温度上昇にともなう位置ズレ量の増加を防ぎ、位置ズレ補正によるダウンタイムが軽減される。その結果、画像形成装置１００では、ユーザの使用感を悪化させることなく、安定したカラー画像を提供することができる。

［露光器の構成：モータにより反射鏡を回転させる構成以外の場合］
上記では、回転軸２６をモータ２８により回転させることで、反射鏡２０を回転する構成について説明を行ったが、この限りでない。

例えば、磁力制御により反射鏡２６を回転させてもよい。具体的には、反射鏡２０を固定する回転軸２６の両端が、露光器１１の内壁に設けられた軸受け２７により支持され、反射鏡２０は、それ自体が磁性体で、反射鏡２０の一部が磁力制御部（非図示）により囲まれている構成とする。このような構成により、露光器１１は、磁力を制御することで、反射鏡２０を回転させることができる。

なお、磁力制御のように、反射鏡２０の回転軸２６が、駆動部に接続されていない構成の場合には、反射鏡２０とその回転軸２６とが一体となっている必要はない。例えば、軸受け２７に両端が固定された回転軸２６を、反射鏡２０自体が回転する構成であってもよい。

＜＜露光器の動作制御＞＞
ここからは、上記露光器１１の動作（感光体ドラム９の表面に潜像形成する動作）を、どのように制御するかについて説明する。

［画像形成動作の制御］
図７は、本実施形態に係る露光器１１を制御する制御システムの構成例を示す図である。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、感光体ドラム９の表面に潜像画像を形成する（露光する）ために、図７に示すような制御システムを備え、主に露光器１１の動作を制御する。

制御システムは、Ｉ／Ｏポート３６、ＣＰＵ３８、ＲＡＭ（Random Access Memory）３９、及びＲＯＭ（Read Only Memory）４０を有している。

Ｉ／Ｏポート３６は、制御システムと制御対象となる露光動作に関わる各装置との間でやり取りされるデータや制御信号の入出力インタフェースである。ＲＯＭ４０には、動作制御を行うための各種プログラムやデータ（例えば各種制御値など）が格納されており、ＲＡＭ３９には、ＲＯＭ４０から読み出された各種プログラムやデータ（画像データを含む）を一時保持される。ＣＰＵ３８は、ＲＡＭ３９上に読み出された動作制御のプログラムを実行することで（各種制御値に従って所定の演算処理を行うことで）、制御対象である各装置に制御信号を入力し（制御命令を発行し）、各装置を制御する。

上記各装置は、バス３７を介して相互に接続されている。また、制御対象となる各装置は、Ｉ／Ｏポート３６を介して上記各装置と接続されている。

制御システムは、上記構成により、露光器１１が備えるレーザダイオード２１、同期検知板２５、及び反射鏡２０などの各装置（制御対象となる各装置）の動作を制御する。

制御システムは、回転制御部３０が、ＣＰＵ３８からＩ／Ｏポート３６を介して回転開始の制御命令を受信すると、反射鏡２０を回転させ、その間、回転監視部３１が反射鏡２０の定常回転を監視する。このとき、回転監視部３１は、回転に異常が発生するとエラー信号を出力する。出力されたエラー信号は、Ｉ／Ｏポート３６を介してＣＰＵ３８に入力される。

制御システムは、反射鏡２０が定常回転をしていることが確認されると、発光周期制御部３２により、ＣＰＵ３８から発光開始の制御命令を受信する。発光周期制御部３２は、同期検知板２５により感光体ドラム９に照射されるレーザ光１４を検出するまで、レーザ光１４を出射するようにレーザダイオード２１を制御する。また、このときのレーザ光１４の光強度は、発光量制御部３３により、同期検知板２５で検出可能なレベルに制御される。

同期検知板２５にレーザ光１４が照射されて得られた入力信号は、フィルタ３４によりレーザ光１４の検出成分のみが抽出され、Ａ／Ｄ変換部３５によりアナログデータからデジタルデータに変換される。このようにして得られたデータ、すなわち同期検知データは、Ｉ／Ｏポート３６を介してＣＰＵ３８に入力される。

制御システムは、ＣＰＵ３８により同期検知データを受信すると、ＣＰＵ３８から発光終了の制御命令が、発光周期制御部３２及び発光量制御部３３にＩ／Ｏポート３６を介して出力され、レーザ光１４を消灯させる。ＣＰＵ３８は、同期検知データの受信タイミングを基に、感光体ドラム９の表面に正確に潜像形成を行うための露光開始（画像書き出し）のタイミングを演算する。また、制御システムは、ＣＰＵ３８により回転監視部３１からのエラー信号を受信すると、反射鏡２０の回転制御及びレーザダイオード２１の発光制御を停止する。

また、制御システムでは、例えばＣＰＵ３８で実行されたＰＤＬ（Page Description Language）解釈処理などにより、印刷データを基に生成した画像データが、ＲＡＭ３９に一時保持される。ＲＡＭ３９に保持された画像データは、画像書き出しが開始されると、ＣＰＵ３８へと転送される。このときＣＰＵ３８は、同期検知データの受信タイミングを基に演算された画像書き出しタイミングに従って、画像書き出しを開始する。

ＣＰＵ３８は、転送された画像データを、レーザダイオード２１の点灯期間、点灯レベル、及び消灯期間などの各データへと変換する。変換後のデータは、Ｉ／Ｏポート３６を介して発光周期制御部３２及び発光量制御部３３へと出力される。その結果、露光器１１では、発光周期制御部３２及び発光量制御部３３により、変換後のデータに従って、レーザダイオード２１の発光が制御される。レーザダイオード２１から出射されたレーザ光１４は、回転制御部３０により回転制御された反射鏡２０に入射され、反射鏡２０により反射され、感光体ドラム９の表面へと照射される（露光される）。

上記露光器１１の動作制御は、例えば、制御システムが有するＲＯＭ４０に格納された画像形成動作の制御プログラムを、ＣＰＵ３８により実行することで実現される。

［制御処理手順の詳細］
図８は、本実施形態に係る画像形成動作の制御処理手順の一例を示すフローチャートである。図８では、反射鏡２０の回転開始から１ライン分の書込み（露光）を行うまで画像形成動作の制御例が示されている。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、ＣＰＵ３８から回転制御部３０及び回転監視部３１に回転命令が出力されると、回転制御部３０により反射鏡２０の回転を開始する（ステップＳ１０１）。

続いて、画像形成装置１００は、回転監視部３１により、予め決めておいた所定の時間を経過した後に、反射鏡２０が定常回転に達したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

画像形成装置１００は、反射鏡２０が定常回転に達していないと判定された場合に（ステップＳ１０２がＮＯの場合）、回転監視部３１により、制御システムに異常が発生していると判断し、エラー信号がＣＰＵ３８へ出力され、画像形成動作の制御を終了する。

一方、反射鏡２０が定常回転に達したと判定された場合には（ステップＳ１０２がＹＥＳの場合）、発光周期制御部３２及び発光量制御部３３により、レーザダイオード２１の点灯が開始される（ステップＳ１０３）。

続いて、画像形成装置１００は、同期検知板２５により、フィルタ３４及びＡ／Ｄ変換部３５を介して変換された同期検知信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

画像形成装置１００は、同期検知板２５が、同期検知信号を受信したと判定された場合に（ステップＳ１０４がＹＥＳの場合）、ＣＰＵ３８により消灯命令が出力され、発光周期制御部３２及び発光量制御部３３によりレーザダイオード２１が消灯される。その後、ＣＰＵ３８が、ＲＡＭ３９上の画像データ送信タイミングを制御するカウンタ（以下、「画像データカウンタ」という。）をクリアする（ステップＳ１０５）。

一方、同期検知板２５が、同期検知信号を受信していない間は（ステップＳ１０４がＮＯの間）、所定の時間が経過するまで検知されるのを待つ。

続いて、画像形成装置１００は、ＣＰＵ３８により、画像データカウンタをクリアした後にカウントアップが開始され、露光開始タイミングが演算された後に、画像データカウンタの値へと変換される（ステップＳ１０６）。変換された画像データカウンタの値は、ＲＡＭ３９に保持される。

画像形成装置１００は、ＣＰＵ３８により、変換後の画像データカウンタの値をＲＡＭ３９から読み込み、読み込んだ値が、演算した露光開始タイミングのカウント値に達したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

画像形成装置１００は、変換後の画像データカウンタの値が、露光開始タイミングのカウント値に達したと判定された場合に（ステップＳ１０７がＹＥＳの場合）、ＣＰＵ３８により、画像データがレーザダイオード２１の点灯タイミング情報や点灯レベル情報へと変換される（ステップＳ１０８）。

一方、変換後の画像データカウンタの値が、露光開始タイミングのカウント値に達していない間は（ステップＳ１０７がＮＯの間）、露光開始タイミングのカウント値に達するまで待つ。

続いて、画像形成装置１００は、ＣＰＵ３８により、画像データが点灯データであるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。

画像形成装置１００は、画像データが、点灯データでなく消灯データであると判定された場合に（ステップＳ１０９がＮＯの場合）、ＣＰＵ３８により消灯命令が出力され、発光周期制御部３２及び発光量制御部３３によりレーザダイオード２１が消灯される（ステップＳ１１１）。

一方、画像データが、点灯データであると判定された場合には（ステップＳ１０９がＹＥＳの場合）、ＣＰＵ３８により点灯命令が出力され、発光周期制御部３２及び発光量制御部３３により、点灯レベルに従ってレーザダイオード２１が点灯させる（ステップＳ１１０）。

画像形成装置１００は、ＣＰＵ３８により、上記の処理手順において、全画像データに対してレーザダイオード２１の点灯／消灯の制御を行ったか否かを判定する（ステップＳ１１２）。

画像形成装置１００は、全画像データの制御が終了したと判定された場合に（ステップＳ１１２がＹＥＳの場合）、画像形成制御を終了する。

一方、全画像データの制御が終わっていないと判定された場合には（ステップＳ１１２がＮＯの場合）、ステップＳ１０９へ移行し、全画像データの制御が終了するまで画像形成動作が繰り返される。

このように、本実施形態に係る画像形成装置１００では、上記制御処理により、露光器１１の動作が制御され、画像形成機能が実現される。

＜まとめ＞
以上のように、本実施形態によれば、露光器１１は、反射鏡２０の回転軸と、感光体ドラム９の回転軸とのなす角度が直角で、かつ、反射鏡２０の回転軸を、各色に対応する感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、及び９Ｙの回転軸から所定の距離離間した位置に設ける構成としたことで、反射鏡２０から反射されたレーザ光１４が、偏向ミラー２２２を介さずに感光体ドラム９の表面へと照射される。

これにより、露光器１１は、露光器１１内の温度上昇にともない、偏向ミラー２２２の傾きが変化することに起因した位置ズレ量の増加を防ぐことができる。

その結果、本実施形態に係る露光器１１を備えた画像形成装置１００では、位置ズレ補正の実行頻度が少なくなり、位置ズレ補正によるダウンタイムが軽減され、ユーザの使用感を悪化させることなく、安定したカラー画像を提供することができる。

・中間転写による画像形成
図９は、中間転写により画像形成を行う画像形成装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

上記画像形成動作の説明では、搬送ベルト５により搬送された用紙４上に、現像後の感光体ドラム９が、トナー画像を転写する動作例を示したが、この限りでない。例えば、図９に示すような、中間転写による画像形成動作であってもよい。

また、図９からも分かるように、中間転写により画像形成を行う画像形成装置１００は、露光器１１の構成及び露光器１１により感光体ドラム９の表面に潜像形成する過程において、タンデム方式と同様である。

これにより、中間転写により画像形成を行う画像形成装置１００においても、本実施形態に係る露光器１１を備えることで、上述した効果を奏することができる。

・画像形成装置内における画像形成部及び露光器の設置位置
図１０は、本実施形態に係るタンデム方式を採用した画像形成装置１００のハードウェア構成の一例（その２）を示す図である。

上記画像形成装置１００では、画像形成部６、露光器１１、及び搬送ベルト５が、画像形成装置１００の設置面（例えば「床」など）に対して水平に設けられている例を示したが、この限りでない。例えば、図１０に示すように、画像形成部６、露光器１１、及び搬送ベルト５を、画像形成装置１００の設置面に対して斜設してもよい（例えば「画像形成装置の側面に対して対角線上に斜設する」など）。

［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、ｆ−θレンズ２２１のみで構成される光学系２２を備えた露光器１１について説明を行った。

＜位置ズレ補正の実行頻度を低減する露光器＞
［偏向ミラー及びｆ−θレンズを使用しない露光器］
上記構成の露光器１１では、ｆ−θレンズ２２１がもともともっている特性の違いや、露光器１１内の温度上昇による特性変化により、主走査方向（レーザ光１４の走査方向）において色ズレ（主走査方向のレジストズレや倍率ズレ）が発生する。

この主走査方向の位置ズレ量は、副走査方向の位置ズレ量と同様に、時間の経過により位置ズレ量が変化する。

このことから、本実施形態では、偏向ミラー２２２だけでなく、ｆ−θレンズ２２１をも有していない露光器１１、すなわち光学系２２を備えていない露光器１１について説明する。

＜＜露光器の概要＞＞
では、本実施形態に係る露光器１１の構成について説明する。なお、本実施形態においても、反射鏡２０の回転方法については、第１の実施形態と同様であることから、以下の説明では、第１の実施形態と異なる露光器１１の構成についてのみ説明する。

［露光器の構成］
図１１は、本実施形態に係る露光器１１の詳細な構成例を示す図である。図１１には、感光体ドラム９を正面から見た場合の構成例が示されている。

図１１と図５とを比較して分かるように、本実施形態に係る露光器１１は、ｆ−θレンズ２２１を含む光学系２２を備えていない構成となっている。

本実施形態に係る露光器１１では、ｆ−θレンズ２２１がないため、反射鏡２０から感光体ドラム９の表面に照射されるレーザ光１４は、照射位置によって光強度が異なることになる。

例えば、感光体ドラム９の略中央に照射されるレーザ光１４_１は、スポット径が小さく受光強度が強いのに対して、感光体ドラム９の両端に照射されるレーザ光１４_２及び１４_３では、スポット径が大きく受光強度が弱い。

このように、照射位置によって光強度が異なる状態で、感光体ドラム９の表面に画像データの書込みを行う（露光する）と、感光体ドラム９の表面におけるスポット径や受光強度などが一定ではない。これにより、画像形成装置１００では、用紙４に形成される画像に歪みや濃度ムラが発生する。その結果、画像形成装置１００では、出力画像の画質が低下してしまい、安定したカラー画像を提供できない。

そのため、本実施形態に係る露光器１１では、上記問題を解決する（形成画像の歪みや濃度ムラが発生しないようにする）ために、感光体ドラム９の表面におけるスポット径や受光強度などが一定となるように制御する機能を有している。

［スポット径が一定となるように制御する機能］
露光器１１は、レーザダイオード２１から反射鏡２０までの間のレーザ光１４の光路上に、電気的に厚みを変化させることで焦点距離を調整可能なレンズ２４Ａを備えている。

レンズ２４Ａは、数ミクロンから数ミリメートルの直径を有する水滴のような透明かつ導電性の液体が、透明な基板上に定着されている。基板は、一般的に撥水性のものか、あるいは撥水性のコーティングが施されたもの（撥水処理剤が塗布され、表面に撥水膜が形成されたもの）である。また、導電性液体及び基板は、レーザ光１４の波長に対して透明である。このようなレンズ２４Ａを透過したレーザ光１４は、導電性液体及び基板の接触面から所定の距離離間した点（焦点）に集光される。

レンズ２４Ａの焦点距離の調整は、導電性液体と、基板上に定着された透明電極との間に、所定の電圧を印加することにより行う。導電性液体と透明電極との間に所定の電圧を印加すると、電気毛管現象（エレクトロウェッティング）によって導電性液体の接触領域が広がり変形する。この変形によってレンズ２４Ａの厚みが変化し、焦点距離が調整される。

このように、本実施形態に係る露光器１１では、電気エネルギーを、直接レンズ２４Ａの形状変化に変換できることから、レンズ２４Ａを機械的に移動させる（レンズ自体の位置を移動させる）ことなくレーザ光１４の焦点を調節することができる。

そこで、本実施形態に係る画像形成装置１００は、制御システムにより、書込む画像データの像高（感光体ドラム９の表面におけるレーザ光１４の照射位置）に応じて、感光体ドラム９表面のレーザ光１４Ｄのスポット径を一定に制御する。

画像形成装置１００は、感光体ドラム９の表面を露光するときに、露光器１１内のレンズ２４Ａの導電性液体と透明電極との間に、所定の電圧を印加し、レンズ２４Ａの厚みを変化させることで感光体ドラム９表面までの焦点距離を調整する。具体的には、感光体ドラム９表面におけるレーザ光１４の照射位置（像高）が中央付近の場合にレンズ２４Ａの厚みを厚くし、また両端付近の場合にレンズ２４Ａの厚みを薄くするように、印加する電圧を制御する。

［受光間隔が一定となるように制御する機能］
また、ｆ−θレンズ２２１は、レーザ光１４が照射されるときの感光体ドラム９の表面における受光間隔を等間隔に補正し、スポット径を一定する機能を果たしていた。

このことから、画像形成装置１００は、制御システムが有する発光周期制御部３２により、書込む画像データの像高に応じて、感光体ドラム９表面のレーザ光１４Ｄの受光間隔を一定に制御する。

画像形成装置１００は、露光器１１内のレーザダイオード２１に制御信号を入力し、レーザダイオード２１から出射されるレーザ光１４の点灯周期を調整する。具体的には、レーザ光１４の点灯周期を、感光体ドラム９表面におけるレーザ光１４の照射位置（像高）が中央付近の場合に長くし、また両端付近の場合に短くするように制御する。

［受光強度が一定となるように制御する機能］
さらに、画像形成装置１００は、制御システムが有する発光量制御部３３により、書込む画像データの像高に応じて、感光体ドラム９表面のレーザ光１４Ｄの受光強度を一定に制御する。

画像形成装置１００は、露光器１１内のレーザダイオード２１に制御信号を入力し、レーザダイオード２１から出射されるレーザ光１４の光強度を調整する。具体的には、出射されるレーザ光１４の光強度を、感光体ドラム９表面におけるレーザ光１４の照射位置（像高）が中央付近の場合に弱くし、また両端付近の場合に強くするように制御する。

＜＜露光器の動作制御＞＞
本実施形態に係る露光器１１を制御する制御システム及びその制御処理については、主に第１の実施形態で図７及び図８を用いて説明を行った内容を同じである。第１の実施形態と異なる点は、スポット径、受光間隔、及び受光強度が一定となるように制御する点である。よって、以下の説明では、上記制御処理をどのタイミングで行うのかについてのみ説明する。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、ＣＰＵ３８により、画像データカウンタに応じた画像データが点灯データであるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。

画像形成装置１００は、画像データが、点灯データであると判定された場合には（ステップＳ１０９がＹＥＳの場合）、ＣＰＵ３８により点灯命令が出力され、発光周期制御部３２及び発光量制御部３３により、点灯レベルに従ってレーザダイオード２１が点灯させる（ステップＳ１１０）。

このとき、画像形成装置１００では、ＣＰＵ３８により、レンズ２４Ａ、発光周期制御部３２、及び発光量制御部３３のそれぞれに制御信号が出力され、感光体ドラム９表面におけるスポット径、受光間隔、及び受光強度が一定となるように制御する。

このように、本実施形態に係る画像形成装置１００では、上記制御処理により、スポット径、受光間隔、及び受光強度が一定となるように制御される。

＜まとめ＞
以上のように、本実施形態によれば、露光器１１は、反射鏡２０の回転軸と、感光体ドラム９の回転軸とのなす角度が直角で、かつ、反射鏡２０の回転軸を、各色に対応する感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、及び９Ｙの回転軸から所定の距離離間した位置に設け、さらにｆ−θレンズ２２１を含む光学系２２を使用しない構成としたことで、反射鏡２０から反射されたレーザ光１４が、ｆ−θレンズ２２１及び偏向ミラー２２２を介さずに感光体ドラム９の表面へと照射される。

これにより、露光器１１は、露光器１１内の温度上昇にともない、偏向ミラー２２２の傾きが変化することに起因した位置ズレ量の増加を防ぐことができる。さらに、ｆ−θレンズ２２１がもともともつ特性や温度上昇にともない特性が変化することに起因した位置ズレ量の増加も防ぐことができる。

その結果、本実施形態に係る露光器１１を備えた画像形成装置１００では、位置ズレ補正の実行頻度が少なくなり、位置ズレ補正によるダウンタイムが軽減される。よって、画像形成装置１００では、ユーザの使用感を悪化させることなく、安定したカラー画像を提供することができ、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、上記スポット径、受光間隔、及び受光強度を一定とする制御については、ｆ−θレンズ２２１を有する光学系２２を備えた露光器１１においても、ｆ−θレンズ２２１の特性を補完するため（主走査方向のレジストズレと倍率ズレとを補正するため）に適用できる。

［第３の実施形態］
上記各実施形態では、同一の反射鏡２０を使用して、各色に対応する感光対ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、及び９Ｙの表面にレーザ光１４ＢＫ、１４Ｍ、１４Ｃ、及び１４Ｙを照射する露光器１１について説明を行った。

本実施形態では、各色に対応して独立した反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙを備える露光器１１について説明する。

＜位置ズレ補正の実行頻度を低減する露光器＞
［各色に対応する４つの反射鏡を備えた露光器の問題点］
図１２には、各色に対応した別途独立の反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙを備える露光器１１の詳細な構成例を示す図である。図１２には、感光体ドラム９の回転軸側から見た場合の構成例が示されている。

図１２と図６とを比較して分かるように、本実施形態に係る露光器１１は、各色に対応した反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙが連設され、各色に対応するレーザ光１４ＢＫ、１４Ｍ、１４Ｃ、及び１４Ｙに対応して、それぞれの露光ポイントごとに独立した構成となっている。

このように、露光器１１では、上記構成により、露光器１１内に設ける反射鏡２０全体の容積を小さくすることができ、製造コストを削減できる。

一方、上記構成の露光器１１では、同一の反射鏡２０を使用した場合と異なり、各色に対応するレーザ光１４ＢＫ、１４Ｍ、１４Ｃ、及び１４Ｙの反射面における反射位置が同一でないことから、主走査方向のレジストズレが発生しやすい。

そのため、露光器１１は、各色に対応する反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙを等しく回転させ、位置ズレに起因する色ズレの発生を防止する必要がある。

しかし、反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙを同時に回転させると、反射鏡２０ＢＫから反射鏡２０Ｍまでの間、反射鏡２０Ｍから反射鏡２０Ｃまでの間、及び反射鏡２０Ｃから反射鏡２０Ｙまでの間の回転軸２６が剥き出しとなってします。これにより、回転時の重心が安定せず、回転ムラが発生しやすい。

このことから、本実施形態では、各色に対応する反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙの間の回転軸２６が、剥き出しとならないような構成の露光器１１について説明する。

＜＜露光器の概要＞＞
では、本実施形態に係る露光器１１の構成について説明する。なお、本実施形態においても、反射鏡２０の回転方法については、第１の実施形態と同様であることから、以下の説明では、第１の実施形態と異なる露光器１１の構成についてのみ説明する。

［露光器の構成］
図１３には、本実施形態に係る露光器１１の詳細な構成例を示す図である。図１３も図１２と同様に、感光体ドラム９を側面（回転軸側）から見た場合の構成例が示されている。

本実施形態に係る露光器１１は、各色に対応する反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙに介在するように、反射鏡２０同士の間にできた隙間を覆い隠す囲い部材２０ＳＹＣ、２０ＳＣＭ、及び２０ＳＭＫが配設された構成となっている。つまり、各色に対応した別途独立の反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙは、各囲い部材２０ＳＹＣ、２０ＳＣＭ、及び２０ＳＭＫにより連結されている。

これにより、露光器１１では、回転軸２６が剥き出しとなる箇所がなく、回転時の重心が不安定なことに起因する回転ムラが軽減される。その結果、各色に対応する反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙに入射されたレーザ光１４ＢＫ、１４Ｍ、１４Ｃ、及び１４Ｙを、各色に対応する感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、及び９Ｙの表面に安定して照射することができる。

また、反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙ（囲い部材２０ＳＹＣ、２０ＳＣＭ、及び２０ＳＭＫを含む）は、同一の回転軸２６に固定されており、回転軸２６を駆動部であるモータ２８により回転させることで、反射鏡２０自体も回転する構成となっている。

また、本実施形態では、上記モータ２８による回転方法のほかに、反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙ自体が磁性体であり、反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙの周囲を磁力制御部５０により囲む構成としてもよい。このような構成の場合には、磁力制御部５０が磁力を制御することで、反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙを回転させる。もちろん、囲い部材２０ＳＹＣ、２０ＳＣＭ、及び２０ＳＭＫが磁性体であっても、反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙ、ならびに囲い部材２０ＳＹＣ、２０ＳＣＭ、及び２０ＳＭＫの両方が磁性体であってもよい。

また、露光器１１は、軸受け２７に両端が固定された回転軸２６を、反射鏡２０自体が回転する構成としてもよい。このような構成の場合には、反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙ（及び／又は囲い部材２０ＳＹＣ、２０ＳＣＭ、及び２０ＳＭＫ）自体が磁性体である。反射光２０（及び／又は囲い部材２０Ｓ）は、その周囲に設けられた磁力制御部５０からの磁力により、固定された回転軸２６の周りを回転する。

＜まとめ＞
以上のように、本実施形態によれば、露光器１１は、各色に対応して別途独立した反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙの回転軸と、各色に対応する感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、及び９Ｙの回転軸とのなす角度が直角で、かつ、各色に対応して別途独立した反射鏡２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙの回転軸を、各色に対応する感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、及び９Ｙの回転軸から所定の距離離間した位置に設ける構成としたことで、反射鏡２０から反射されたレーザ光１４が、ｆ−θレンズ２２１及び偏向ミラー２２２を介さずに感光体ドラム９の表面へと照射される。

これにより、露光器１１は、露光器１１内の温度上昇にともない、偏向ミラー２２２の傾きが変化することに起因した位置ズレ量の増加を防ぐことができる。さらに、ｆ−θレンズ２２１がもともともつ特性の違いや温度上昇にともない特性が変化することに起因した位置ズレ量の増加も防ぐことができる。

その結果、本実施形態に係る露光器１１を備えた画像形成装置１００では、位置ズレ補正の実行頻度が少なくなり、位置ズレ補正によるダウンタイムが軽減される。よって、画像形成装置１００では、ユーザの使用感を悪化させることなく、安定したカラー画像を提供することができ、第１及び第２の実施形態と同様の効果を奏することができる。

ここまで、上記各実施形態について説明を行ってきたが、上記画像形成機能を実現するプログラム（上述した各処理手順を制御システムの動作環境（プラットフォーム）に対応するプログラミング言語で記述したコード）は、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（非図示）に格納することができる。

よって、上記プログラムは、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの記録媒体に記憶させることによって、これらの記録媒体を読み取り可能なドライブ装置（非図示）を介して、画像形成装置１００にインストールすることができる。また、ＳＤメモリカード（SD Memory Card）などのフラッシュメモリ（flash memory）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどの補助記憶装置に記憶されることによって、これらの補助記憶装置を読み取り可能なＩ／Ｆ（非図示）を介して、画像形成装置１００にインストールすることもできる。

さらに、画像形成装置１００は、ネットワークなどのデータ伝送路（非図示）に接続可能なデータ通信Ｉ／Ｆ（非図示）を有していることから、インターネットなどの電気通信回線を用いて画像形成プログラムをダウンロードし、インストールすることもできる。

最後に、上記実施形態に挙げた形状に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した要件に、本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１ 給紙トレイ
２ 給紙ローラ
３ 分離ローラ
４ 用紙
５ 搬送ベルト
５Ａ 中間転写ベルト
６ 画像形成部
７ 駆動ローラ
８ 従動ローラ
９ 感光体ドラム
１０ 帯電器
１１ 露光器
１２ 現像器
１３ 徐電器
１４ レーザ光（露光ビーム）
１５ 転写器
１６ 定着器
１７ 画像検知センサ（ＴＭセンサ）
２０ 反射鏡（ポリゴンミラー）
２０Ｓ 囲い部材
２１ レーザダイオード（光源）
２２ 光学系部材
２２１ ｆ−θレンズ
２２２ 偏向ミラー
２３ 位置ズレ補正用パターン
２４ レンズ
２４Ａ 厚みを調整可能なレンズ
２５ 同期検知板
２６ 回転軸（反射鏡の回転軸）
２７ 軸受け（回転軸の支持部材）
２８ モータ（ポリゴンモータ）
２９ アクチュエータ
３０ 回転制御部
３１ 回転監視部
３２ 発光周期制御部
３３ 発光量制御部
３４ フィルタ
３５ Ａ／Ｄ変換部
３６ Ｉ／Ｏポート
３７ バス
３８ ＣＰＵ
３９ ＲＡＭ
４０ ＲＯＭ
５０ 磁力制御部
１００ 画像形成装置
ＦＬＴ 各色に対応する感光体ドラムの回転軸を連ねた平面

特開２００４−０８６０８８号公報

Claims (12)

1. 表現色に対応する複数の像担持体の表面を帯電する複数の帯電手段と、
   光源から入射されたレーザ光が、回転駆動している反射鏡の反射面により反射され、反射されたレーザ光が、前記帯電手段により帯電され回転駆動している前記複数の像担持体の表面に露光され、前記複数の像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、
   前記露光手段により前記複数の像担持体の表面に形成された静電潜像を、前記表現色の現像剤により現像する複数の現像手段と、を有する画像形成装置であって、
   前記反射鏡の回転軸と、前記複数の像担持体の回転軸とのなす角度が直角で、かつ、前記反射鏡の回転軸が、前記複数の像担持体の回転軸から所定の距離離間した位置に設けられていること、
   前記露光手段が、
   前記反射鏡の回転軸の傾きを検出する検出手段を有し、
   前記検出手段による検出結果に基づき、前記反射鏡の回転軸の傾きが所定の範囲となるように、前記反射鏡の回転軸の傾きを制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 各表現色に対応して独立した複数の反射鏡を備え、
   反射鏡の間に介在するように囲い部材を設け、前記複数の反射鏡を連結することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 所定の磁力線を出射する磁力線出射手段を有し、
   前記磁力線出射手段は、
   磁性体である前記囲い部材に対して磁力線を出射し、前記反射鏡を回転駆動することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 所定の電圧が印加されることで厚みが変化するレンズを、前記光源から前記反射鏡までの光路に備え、
   前記露光手段は、
   前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の走査タイミングに応じて、前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光のスポット径が所定の大きさとなるように前記レンズの厚みを変化させることによって、前記反射鏡から前記像担持体の表面までの焦点距離を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 入力される制御信号に基づき、前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の発光周期を制御する発光周期制御手段を有し、
   前記露光手段は、
   前記反射鏡から前記像担持体の表面にレーザ光が所定の周期で照射される場合に、
   前記発光周期制御手段により、前記像担持体の表面に潜像形成する画像の像高に応じて、前記像担持体の表面における前記レーザ光の照射位置の間隔が所定の間隔となるように、前記レーザ光の発光周期を制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 入力される制御信号に基づき、前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の発光量を制御する発光量制御手段を有し、
   前記露光手段は、
   前記発光量制御手段により、前記像担持体の表面に潜像形成する画像の像高に応じて、前記像担持体の表面における前記レーザ光の受光強度が所定の強度となるように、前記レーザ光の発光量を制御することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 表現色に対応する複数の像担持体の表面を帯電する複数の帯電手順と、
   前記複数の像担持体の回転軸とのなす角度が直角で、かつ、前記複数の像担持体の回転軸から所定の距離離間した位置に設けられた回転軸を中心に回転駆動する反射鏡の反射面により、光源から入射されたレーザ光が反射され、反射されたレーザ光が、前記帯電手順により帯電され回転駆動している前記複数の像担持体の表面に露光され、前記複数の像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手順と、
   前記露光手順により前記複数の像担持体の表面に形成された静電潜像を、前記表現色の現像剤により現像する複数の現像手順と、を有し、
   前記露光手順が、
   前記反射鏡の回転軸の傾きを検出する検出手順を有し、
   前記検出手順による検出結果に基づき、前記反射鏡の回転軸の傾きが所定の範囲となるように、前記反射鏡の回転軸の傾きを制御することを特徴とする画像形成方法。
8. 前記露光手順は、
   前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の走査タイミングに応じて、前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光のスポット径が所定の大きさとなるように、入力された制御信号に基づき、前記光源から前記反射鏡までの光路に備えられたレンズの厚みを変化させることによって、前記反射鏡から前記像担持体の表面までの焦点距離を制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
9. 前記露光手順は、
   前記反射鏡から前記像担持体の表面にレーザ光が所定の周期で照射される場合に、
   前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の発光周期を制御する発光周期制御手順により、前記像担持体の表面に潜像形成する画像の像高に応じて、入力された制御信号に基づき、前記像担持体の表面における前記レーザ光の照射位置の間隔が所定の間隔となるように、前記レーザ光の発光周期を制御することを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成方法。
10. 前記露光手順は、
    前記反射鏡から前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の発光量を制御する発光量制御手順により、前記像担持体の表面に潜像形成する画像の像高に応じて、入力された制御信号に基づき、前記像担持体の表面における前記レーザ光の受光強度が所定の強度となるように、前記レーザ光の発光量を制御することを特徴とする請求項７ないし９のいずれか一項に記載の画像形成方法。
11. 前記検出手順は、
    前記像担持体の表面に照射されるレーザ光の主走査方向の走査範囲において、
    書込み開始時のレーザ光を受光する第１の受光手順と、
    書込み終了時のレーザ光を受光する第２の受光手順と、を有し、
    前記第１の受光手順による受光時間と、前記第２の受光手順による受光時間とを比較し、比較結果に基づき、前記反射鏡の回転軸の傾きを検出することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成方法。
12. 光源から入射されたレーザ光が、回転駆動している反射鏡の反射面により反射され、反射されたレーザ光が、帯電され回転駆動している表現色に対応する複数の像担持体の表面に露光され、前記複数の像担持体の表面に静電潜像を形成する露光装置であって、
    前記反射鏡の回転軸と、前記複数の像担持体の回転軸とのなす角度が直角で、かつ、前記反射鏡の回転軸が、前記複数の像担持体の回転軸から所定の距離離間した位置に設けられていること、
    前記反射鏡の回転軸の傾きを検出する検出手段を有し、
    前記検出手段による検出結果に基づき、前記反射鏡の回転軸の傾きが所定の範囲となるように、前記反射鏡の回転軸の傾きを制御することを特徴とする露光装置。

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