(57)【要約】【課題】複数の発光素子を備える光走査装置で、２つの発光素子から出射される光ビームに対応する検出信号の生成タイミング差の測定を、非画像形成期間内に十分な回数実行するための技術を提供する。【解決手段】画像形成装置は、１枚の記録紙への画像形成が終了してから次の記録紙への画像形成が開始されるまでの、画像形成を行わない非画像形成期間の時間長を特定し、特定した時間長に基づいて、２つの発光素子から出射される光ビームに対応する検出信号の生成タイミング差の測定（ＢＤ間隔測定）の実行回数を決定する。画像形成装置は、決定した回数だけＢＤ間隔測定を実行し、得られた測定値の平均値を算出する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが光ビームを出射する複数の発光素子を含む光源と、前記複数の発光素子から出射された複数の光ビームが感光体を走査するよう、当該複数の光ビームを偏向する偏向手段と、を備え、前記複数の光ビームによって走査されることによって前記感光体上に形成される静電潜像をトナーによって現像し、現像されたトナー像を記録媒体に転写する画像形成装置であって、
前記偏向手段によって偏向された光ビームの走査路上に設けられ、前記偏向手段によって偏向された光ビームが入射することによって当該光ビームを検出したことを示す検出信号を出力する光学センサと、
１枚の記録媒体に転写すべきトナー像を形成するための静電潜像の形成を終了してから次の記録媒体に転写すべきトナー像を形成するための静電潜像の形成を開始するまでの、記録媒体に転写するトナー像を形成するための静電潜像の形成を行わない非画像形成期間の長さを特定する特定手段と、
前記非画像形成期間に、前記複数の発光素子のうちの第１及び第２の発光素子のそれぞれからの光ビームが順に前記光学センサに入射するよう前記光源を制御し、前記光学センサから順に出力される２つの検出信号の時間間隔を測定する測定手段であって、前記光学センサを用いた測定を、前記特定手段によって特定された前記非画像形成期間の長さに応じた回数だけ繰り返し実行し、得られた測定値の平均値を算出する、前記測定手段と、
記録媒体への画像形成を行う際に、前記複数の発光素子のそれぞれの、画像データに基づく相対的な光ビームの出射タイミングを、前記測定によって得られた前記平均値に応じて制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記特定手段は、トナー像を転写する記録媒体の種類またはサイズに基づいて、前記非画像形成期間の長さを特定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記特定手段は、１枚の記録媒体に転写すべきトナー像を形成するための静電潜像の形成を終了してから次の記録媒体に転写すべきトナー像を形成するための静電潜像の形成を開始するまでの前記非画像形成期間に、画像形成条件を調整するための調整動作が実行される場合、当該調整動作に要する時間に基づいて、前記非画像形成期間の長さを特定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記特定手段は、特定した前記非画像形成期間の長さから、前記第１及び第２の発光素子から出射される光ビームの光量を前記測定用の光量と前記画像形成用の光量との間で切り替えるのに要する切替時間を除いた時間である測定可能時間に基づいて、前記測定を実行する回数を決定する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記特定手段は、
前記測定可能時間が、前記測定を所定の回数だけ繰り返し実行するための所要測定時間よりも短い場合、前記測定可能時間に基づいて、前記測定を実行する回数を決定し、
前記測定可能時間が前記所要測定時間よりも長い場合、前記測定を実行する回数を前記所定の回数に決定する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記測定手段は、前記測定可能時間が前記所要測定時間より長い場合、前記非画像形成期間において、次の記録媒体への画像形成のために前記第１及び第２の発光素子から出射される光ビームの光量を前記測定用の光量から前記画像形成用の光量に切り替える直前に、前記所定の回数の前記測定が完了するように、前記測定を開始する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記測定手段は、前記非画像形成期間において、前記所定の回数の測定を開始するまでの間、前記複数の発光素子を消灯させた状態で待機する
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記測定手段は、前記測定可能時間が前記所要測定時間よりも短い場合、１つの前記非画像形成期間と過去の非画像形成期間とにおける、最新の前記所定の回数の測定で得られた測定値を平均化し、前記測定可能時間が前記所要測定時間よりも長い場合、１つの前記非画像形成期間における前記所定の回数の測定で得られた測定値を平均化することで、前記平均値を算出する平均化手段、を備える
ことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記平均化手段は、前記測定可能時間が前記所要測定時間よりも短い場合、複数の記録媒体への画像形成を行う１つの画像形成ジョブの実行中の複数の非画像形成期間における、最新の前記所定の回数の測定で得られた測定値を平均化することで、前記平均値を算出することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記所定の回数は、前記複数の発光素子のそれぞれの、画像データに基づく光ビームの出射タイミングを、前記平均値に応じて予め定められた精度で制御するための回数として定められることを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段による制御の基準となる基準値と、前記基準値に対応して定められた、前記複数の発光素子のそれぞれの前記出射タイミングを示すタイミング値とを予め格納した記憶手段を更に備え、
前記制御手段は、前記複数の発光素子のそれぞれについて、前記平均値と前記基準値との差分に応じて前記タイミング値を補正して得られる値を用いて、前記出射タイミングを制御する
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記光学センサから出力される前記１つの検出信号に対する、前記複数の発光素子のそれぞれの、画像データに基づく光ビームの出射タイミングの相対遅延時間を、前記平均値に応じて制御することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記複数の発光素子は、前記光源において直線状に一列に配置されており、
前記第１及び第２の発光素子は、前記複数の発光素子のうち、両端に配置された発光素子である
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電手段と、
前記複数の光ビームの走査によって前記感光体に形成された静電潜像を現像して、記録媒体に転写すべきトナー像を前記感光体に形成する現像手段と
を更に備えることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から出射された光ビームを回転多面鏡によって偏向するとともに、偏向した光ビームによって感光体を走査することで、感光体上に静電潜像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置は、回転多面鏡によって偏向された光ビームを検出するための光学センサ（ビーム検出（ＢＤ）センサ）を備えており、当該光学センサは、光ビームを検出すると同期信号を生成する。画像形成装置は、光学センサによって生成される同期信号を基準として定めたタイミングに、光源から光ビームを出射させることで、光ビームが感光体上を走査する方向（主走査方向）における静電潜像（画像）の書き出し位置を一定とする。
【０００３】
また、画像形成速度の高速化及び画像の高解像度化を実現するために、感光体上でそれぞれ異なるラインを並列に走査する複数の光ビームを出射する複数の発光素子を光源として備える、マルチビーム方式の画像形成装置が知られている。このようなマルチビーム方式の画像形成装置では、複数の光ビームで複数のラインを並列に走査することで画像形成速度の高速化を実現するとともに、副走査方向におけるライン間の間隔を調整することによって、画像の高解像度化を実現する。
【０００４】
特許文献１には、複数の発光素子を光源として備え、当該複数の発光素子が配置された平面内で光源を回転調整することで、副走査方向の解像度を調整可能な画像形成装置が開示されている。このような解像度の調整は、画像形成装置の組立工程において行われる。特許文献１には、組立工程における光源の取り付け誤差によって生じる、主走査方向の静電潜像の書き出し位置のずれを抑えるための技術が開示されている。具体的には、画像形成装置は、第１の発光素子及び第２の発光素子のそれぞれから出射される光ビームをＢＤセンサで検出して、複数のＢＤ信号を生成する。更に、画像形成装置は、生成した複数のＢＤ信号の生成タイミング差に基づいて、第１の発光素子の光ビームの出射タイミングに対する、第２の発光素子の光ビームの相対的な出射タイミングを設定する。これにより、組立工程における光源の取り付け誤差を補償して、発光素子間の静電潜像の書き出し位置のずれを抑えている。
【０００５】
また、画像形成装置において、画像形成処理を開始してから、画像が形成された記録紙が排紙されるまでの時間をできる限り短縮し、少しでも早くプリント出力を得るために、ポリゴンモータを起動するタイミングを早める技術が知られている。例えば、特許文献２には、例えば原稿がセットされると、発光素子（レーザダイオード）を点灯させずに、ポリゴンモータを起動させ、その回転速度が一定速度になるよう制御を行う画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、ポリゴンモータが安定した回転速度で回転している状態で、ジョブが投入されると、ＢＤセンサからＢＤ信号を出力させるために発光素子を点灯させる。更に、画像形成装置は、ＢＤセンサから出力されたＢＤ信号の周期がポリゴンモータの目標回転数に比例した周期に達した時点で画像形成動作を開始する。このように、特許文献２の画像形成装置は、画像形成を行わない非画像形成期間内にＢＤ信号の生成を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−８９６９５号公報
【特許文献２】特開２００９−２９７９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、複数の発光素子を光源として備える画像形成装置で、上述のように、ＢＤセンサによって生成されるＢＤ信号の生成タイミング差を測定する方法では、以下のような課題がある。
【０００８】
非画像形成期間内に、第１及び第２の発光素子から出射される光ビームに対応する２つのＢＤ信号の生成タイミング差（時間間隔）について複数回の測定を実行可能である場合、得られた測定値を平均化することにより、測定精度を向上させることが可能である。一般に、非画像形成期間の長さは、画像形成に用いられる用紙のサイズや、当該期間内に行われる調整動作等に依存して変化する。しかし、非画像形成期間に行われるＢＤ信号の時間間隔の測定回数は、従来、最も短い非画像形成時間に合わせて設定されていたため、所要の測定精度を達成するために十分な数の測定値が得られない場合があった。特に、図９に示すように、ポリゴンミラーの回転開始時には、画像形成装置（光走査装置）内の温度が急激に変化する。この場合、平均化に必要な数の測定値を得るために要する時間が長くなると、ＢＤ間隔の測定結果の平均値に生じる誤差が大きくなる。このため、そのような温度変化に追従しつつ測定精度を向上させために、非画像形成期間内により多くの回数の測定を実行することが望ましい。
【０００９】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、複数の発光素子を備える画像形成装置で、２つの発光素子から出射される光ビームに対応する検出信号の生成タイミング差の測定を行う非画像形成期間の長さを特定し、定結果の精度の低下を抑制する技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、例えば、画像形成装置として実現できる。本発明の一態様の係る画像形成装置は、それぞれが光ビームを出射する複数の発光素子を含む光源と、前記複数の発光素子から出射された複数の光ビームが感光体を走査するよう、当該複数の光ビームを偏向する偏向手段と、を備え、前記複数の光ビームによって走査されることによって前記感光体上に形成される静電潜像をトナーによって現像し、現像されたトナー像を記録媒体に転写する画像形成装置であって、前記偏向手段によって偏向された光ビームの走査路上に設けられ、前記偏向手段によって偏向された光ビームが入射することによって当該光ビームを検出したことを示す検出信号を出力する光学センサと、１枚の記録媒体に転写すべきトナー像を形成するための静電潜像の形成を終了してから次の記録媒体に転写すべきトナー像を形成するための静電潜像の形成を開始するまでの、記録媒体に転写するトナー像を形成するための静電潜像の形成を行わない非画像形成期間の長さを特定する特定手段と、前記非画像形成期間に、前記複数の発光素子のうちの第１及び第２の発光素子のそれぞれからの光ビームが順に前記光学センサに入射するよう前記光源を制御し、前記光学センサから順に出力される２つの検出信号の時間間隔を測定する測定手段であって、前記光学センサを用いた測定を、前記特定手段によって特定された前記非画像形成期間の長さに応じた回数だけ繰り返し実行し、得られた測定値の平均値を算出する、前記測定手段と、記録媒体への画像形成を行う際に、前記複数の発光素子のそれぞれの、画像データに基づく相対的な光ビームの出射タイミングを、前記測定によって得られた前記平均値に応じて制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の発光素子を備える画像形成装置で、２つの発光素子から出射される光ビームに対応する検出信号の生成タイミング差の測定を行う非画像形成期間の長さを特定し、測定結果の精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略的な構成例を示す断面図。
【図２】光走査部の概略的な構成例を示す図。
【図３】光源の概略的な構成例と、光源から出射されたレーザ光による感光ドラム及びＢＤセンサ上の走査位置の一例とを示す図。
【図４】画像形成装置の制御構成例を示すブロック図。
【図５】スキャナユニット制御部の構成例を示すブロック図。
【図６】光源から出射されたレーザ光による感光ドラム上の走査位置の変化の一例を示す図。
【図７】ＢＤ間隔測定時及び画像形成時の、レーザ光の１走査期間における各発光素子の動作タイミングとＢＤセンサによるＢＤ信号の生成タイミングとを示すタイミングチャート。
【図８】ＢＤ間隔測定とＣＬＫ信号との関係を示す図。
【図９】ＢＤ間隔測定の測定値と測定誤差との関係を示す図。
【図１０】画像形成処理の手順を示すフローチャート。
【図１１】異なる種類の記録紙を使用した場合の、非画像形成期間の時間長と、当該時間長に基づいて決定されるＢＤ間隔測定の測定可能時間及び実行回数との関係の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１４】
以下では、本発明の実施形態として、複数色のトナー（現像剤）を用いてマルチカラー（フルカラー）画像を形成する画像形成装置及び当該画像形成装置に備えられる光走査装置に本発明を適用した場合を例に説明する。ただし、本発明は、単色（例えばブラック色）のトナーのみを用いてモノカラー画像を形成する画像形成装置及び当該画像形成装置に備えられる光走査装置に対しても適用可能である。
【００１５】
＜カラー複合機のハードウェア構成＞
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係るカラー複合機の構成について説明する。カラー複合機は、図１に示すように、画像読取装置１５０と画像形成装置１００とで構成される。
【００１６】
画像読取装置１５０は、原稿１５２の画像を、照明ランプ１５３、ミラー群１５４Ａ、１５４Ｂ及び１５４Ｃ、並びにレンズ１５５を介してカラーセンサー１５６に結像する。これにより、画像読取装置１５０は、例えば、ブルー（Ｂ）色、グリーン（Ｇ）色、レッド（Ｒ）色の色分解光ごとに原稿の画像を読み取って、当該画像を電気的な画像信号に変換し、変換後の画像信号を、画像形成装置１００側の中央画像処理部１３０に送信する。
【００１７】
中央画像処理部１３０は、画像読取装置１５０で得られた画像信号に含まれるＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の強度レベルに基づいて色変換処理を実行する。これにより、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、及びブラック（Ｋ）色の色成分から成る画像データが得られる。中央画像処理部１３０は、画像読取装置１５０以外にも、カラー複合機が備える外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）４１３（図４）を介して、電話回線、ＬＡＮ等のネットワーク上の外部装置から、外部入力データを受信できる。その場合、外部装置から受信したデータがＰＤＬ（Page Description Language）形式であれば、中央画像処理部１３０は、受信した外部入力データをＰＤＬ処理部４１２（図４）によって画像情報に展開することで、画像データを得ることが可能である。
【００１８】
画像形成装置１００は、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、及びＫ色のトナーをそれぞれ用いて画像（トナー像）を形成する４つの画像形成部を備えている。各色に対応する画像形成部は、感光ドラム（感光体）１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋをそれぞれ備えている。感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋの周りには、帯電部１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ、光走査部（光走査装置）１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ、及び現像部１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋがそれぞれ配置されている。なお、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋの周りには、更に、ドラムクリーニング部（図示せず）がそれぞれ配置されている。
【００１９】
感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋの下方には、無端ベルト状の中間転写ベルト（中間転写体）１０７が配置されている。中間転写ベルト１０７は、駆動ローラ１０８と、従動ローラ１０９及び１１０とに掛け渡されている。画像形成中には、駆動ローラ１０８の回転に伴って、中間転写ベルト１０７の周面は、図１に示す矢印の方向へ移動する。中間転写ベルト１０７を介して感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋに対向する位置には、一次転写バイアスブレード１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋが配置されている。画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０７上に形成されたトナー像を記録紙（記録媒体）上に転写するための二次転写バイアスローラ１１２と、記録紙上に転写されたトナー像を当該記録紙に定着させるための定着部１１３とを更に備えている。
【００２０】
次に、上述の構成を有する画像形成装置１００における、帯電プロセスから現像プロセスまでの画像形成プロセスについて説明する。なお、各色に対応する画像形成部のそれぞれで実行される画像形成プロセスは同様である。このため、以下では、Ｙ色に対応する画像形成部における画像形成プロセスを例にして説明し、Ｍ色、Ｃ色及びＫ色に対応する画像形成部における画像形成プロセスについては説明を省略する。
【００２１】
まず、Ｙ色に対応する画像形成部の帯電部１０３Ｙが、回転駆動される感光ドラム１０２Ｙの表面を帯電させる。光走査部１０４Ｙは、複数のレーザ光（光ビーム）を出射して、帯電した感光ドラム１０２Ｙの表面を当該複数のレーザ光で走査することで、感光ドラム１０２Ｙの表面を露光する。これにより、回転する感光ドラム１０２Ｙ上（感光体上）に静電潜像が形成される。感光ドラム１０２Ｙ上に形成された静電潜像は、現像部１０５Ｙによって、Ｙ色のトナーで現像される。その結果、感光ドラム１０２Ｙ上にＹ色のトナー像が形成される。また、Ｍ色、Ｃ色及びＫ色に対応する画像形成部では、それぞれ、Ｙ色に対応する画像形成部と同様のプロセスで、感光ドラム１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ上にＭ色、Ｃ色、Ｋ色のトナー像がそれぞれ形成される。
【００２２】
以下、転写プロセス以降の画像形成プロセスについて説明する。転写プロセスでは、まず、一次転写バイアスブレード１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋが中間転写ベルト１０７に転写バイアスをそれぞれ印加する。これにより、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ上に形成された４色（Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色）のトナー像が、それぞれ中間転写ベルト１０７に重ね合わせて転写される。
【００２３】
中間転写ベルト１０７上に重ね合わせて形成された、４色のトナーから成るトナー像は、中間転写ベルト１０７の周面の移動に伴って、二次転写バイアスローラ１１２と中間転写ベルト１０７との間の二次転写ニップ部へ搬送される。中間転写ベルト１０７上に形成されたトナー像が二次転写ニップ部に搬送されるタイミングに合わせて、給紙カセット７１８から記録紙が二次転写ニップ部へ搬送される。二次転写ニップ部では、中間転写ベルト１０７上に形成されているトナー像が、二次転写バイアスローラ１１２によって印加される転写バイアスの作用によって、記録紙上に転写される（二次転写）。
【００２４】
その後、記録紙上に形成されたトナー像は、定着部１１３で加熱されることで記録紙に定着する。このようにしてマルチカラー（フルカラー）画像が形成された記録紙は、排紙部７２５へ排紙される。
【００２５】
なお、中間転写ベルト１０７へのトナー像の転写が終了した後、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋに残留するトナーが、上述のドラムクリーニング部（図示せず）によってそれぞれ除去される。このようにして一連の画像形成プロセスが終了すると、次の記録紙に対する画像形成プロセスが続けて開始される。
【００２６】
＜光走査部のハードウェア構成＞
次に、図２及び図３を参照して、光走査部１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋの構成を説明する。なお、光走査部１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ（Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色に対応する画像形成部）の構成は同一であるため、以下では、添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略した表記を行う場合がある。例えば、感光ドラム１０２と表記した場合、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋのそれぞれを表し、光走査部１０４と表記した場合、光走査部１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋのそれぞれを表すものとする。
【００２７】
図２は、光走査部１０４の構成を示す図である。光走査部１０４は、レーザドライバ２００と、レーザ光源２０１と、各種の光学部材２０２〜２０６（コリメータレンズ２０２、シリンドリカルレンズ２０３、ポリゴンミラー（回転多面鏡）２０４、ｆθレンズ２０５及び２０６）とを備える。レーザドライバ２００は、レーザ光源２０１に供給する駆動電流によってレーザ光源２０１の駆動を制御する。レーザ光源（以下、単に「光源」と称する。）２０１は、駆動電流に応じた光量のレーザ光（光ビーム）を発生させて出力（出射）する。コリメータレンズ２０２は、光源２０１から出射されたレーザ光を、平行光に整形する。シリンドリカルレンズ２０３は、コリメータレンズ２０２を通過したレーザ光を、副走査方向（感光ドラム１０２の回転方向に対応する方向）へ集光する。
【００２８】
シリンドリカルレンズ２０３を通過したレーザ光は、ポリゴンミラー２０４が備える複数の反射面のうちのいずれかの反射面に入射する。ポリゴンミラー２０４は、入射したレーザ光が連続的な角度で偏向されるように、図２に示す矢印の方向に回転しながら各反射面でレーザ光を反射させる。ポリゴンミラー２０４によって偏向されたレーザ光は、ｆθレンズ２０５、２０６に順に入射する。ｆθレンズ（走査レンズ）２０５、２０６を通過することで、レーザ光は、感光ドラム１０２の表面を等速で走査する走査光となる。
【００２９】
光走査部１０４は、ｆθレンズ２０５を通過したレーザ光の走査路における、当該レーザ光の走査開始側の位置に、反射ミラー（同期検知用ミラー）２０８を備える。反射ミラー２０８には、ｆθレンズの端部を通過したレーザ光が入射する。光走査部１０４は、更に、反射ミラー２０８からのレーザ光の反射方向に、レーザ光を検知するための光学センサとして、ビーム検出（ＢＤ）センサ２０７を備える。このように、ＢＤセンサ２０７は、ポリゴンミラー２０４によって偏向されたレーザ光の走査路上に配置されている。即ち、ＢＤセンサ２０７は、光源２０１から出射される複数のレーザ光が感光ドラム１０２の表面を走査する際の走査路上に設けられている。
【００３０】
ＢＤセンサ２０７は、ポリゴンミラー２０４によって偏向されたレーザ光が入射すると、レーザ光を検出したことを示す検出信号（ＢＤ信号）を、（水平）同期信号として出力する。ＢＤセンサ２０７から出力されたＢＤ信号は、スキャナユニット制御部２１０へ入力される。スキャナユニット制御部２１０は、後述するように、ＢＤセンサ２０７から出力されるＢＤ信号を基準として、画像データに基づく各発光素子（ＬＤ1〜ＬＤN）の点灯タイミングを制御する。
【００３１】
次に、図３を参照して、光源２０１の構成と、光源２０１から出射されたレーザ光による感光ドラム１０２及びＢＤセンサ２０７上の走査位置とについて説明する。
まず、図３（ａ）は、光源２０１の拡大図であり、図３（ｂ）は、光源２０１から出射されたレーザ光による感光ドラム１０２上の走査位置を示す図である。光源２０１は、それぞれがレーザ光を出射（出力）するＮ個の発光素子（ＬＤ1〜ＬＤN）を備える。光源２０１のｎ番目（ｎは１〜Ｎの整数）の発光素子ｎ（ＬＤn）は、レーザ光Ｌnを出射する。図３（ａ）のＸ軸方向は、ポリゴンミラー２０４によって偏向された各レーザ光が感光ドラム１０２上を走査する方向（主走査方向）に対応する方向である。また、Ｙ軸方向は、主走査方向に直交する方向であり、感光ドラム１０２の回転方向（副走査方向）に対応する方向である。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、発光素子１〜Ｎからそれぞれ出射されたレーザ光Ｌ1〜ＬNは、感光ドラム１０２上で、副走査方向においてそれぞれ異なる位置Ｓ1〜ＳNに、スポット状に結像する。これにより、レーザ光Ｌ1〜ＬNは、感光ドラム１０２上で、副走査方向において隣接する複数の主走査ラインを並列に走査する。また、発光素子１〜Ｎが、光源２０１内で図３（ａ）に示すようにアレイ状に配置されていることに起因して、レーザ光Ｌ1〜ＬNは、図３（ｂ）に示すように、感光ドラム１０２上で、主走査方向においてもそれぞれ異なる位置に結像する。なお、図３（ａ）では、Ｎ個の発光素子（ＬＤ1〜ＬＤN）は、光源２０１において直線状に（１次元に）一列に配置されているが、２次元に配置されていてもよい。
【００３３】
図３（ａ）に示すＤ１は、Ｘ軸方向における、発光素子１（ＬＤ1）と発光素子Ｎ（ＬＤN）との間隔（距離）を表す。本実施形態では、発光素子１及びＮは、光源２０１において直線状に一列に配置された複数の発光素子のうち、両端に配置された発光素子である。発光素子Ｎは、Ｘ軸方向において発光素子１から最も離れている。このため、図３（ｂ）に示すように、感光ドラム１０２上で、複数のレーザ光のうち、レーザ光ＬNの結像位置ＳNは、レーザ光Ｌ1の結像位置Ｓ1から、主走査方向において最も離れた位置となる。
【００３４】
図３（ａ）に示すＤ２は、Ｙ軸方向における、発光素子１（ＬＤ1）と発光素子Ｎ（ＬＤN）との間隔（距離）を表す。複数の発光素子のうち、発光素子Ｎは、Ｙ軸方向において発光素子１から最も離れている。このため、図３（ｂ）に示すように、感光ドラム１０２上で、複数のレーザ光のうち、レーザ光ＬNの結像位置ＳNは、レーザ光Ｌ1の結像位置Ｓ1から、副走査方向において最も離れた位置となる。
【００３５】
Ｙ軸方向（副走査方向）の発光素子間隔Ｐｓ＝Ｄ２／Ｎ−１は、画像形成装置１００が形成する画像の解像度に対応する間隔である。Ｐｓは、感光ドラム１０２上で副走査方向に隣接する結像位置Ｓnの間隔が、所定の解像度に対応する間隔となるよう、画像形成装置１００（カラー複合機）の組立工程において光源２０１を回転調整することによって設定される値である。光源２０１は、図３（ａ）に示すように、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面（ＸＹ平面）内で矢印方向に回転調整される。光源２０１を回転させると、Ｙ軸方向における発光素子の間隔が変化するとともに、Ｘ軸方向における発光素子の間隔も変化する。Ｘ軸方向（主走査方向）の発光素子間隔Ｐｍ＝Ｄ１／Ｎ−１は、Ｙ軸方向の発光素子間隔Ｐｓに依存して一意に定まる値である。
【００３６】
ＢＤセンサ２０７によってＢＤ信号が生成及び出力されたタイミングを基準とした、各発光素子（ＬＤn）からレーザ光を出射させるタイミングは、発光素子ごとに、組立工程において所定の治具を用いて設定される。設定された発光素子ごとのタイミングは、画像形成装置１００（カラー複合機）の工場出荷時に、初期値としてメモリ４０６（図５）に格納される。このようにして設定される、各発光素子（ＬＤn）からレーザ光を出射させるタイミングの初期値には、Ｐｍに対応した値が設定される。
【００３７】
次に、図３（ｃ）は、ＢＤセンサ２０７の概略的な構成と、光源２０１から出射されたレーザ光によるＢＤセンサ２０７上の走査位置とを示す図である。ＢＤセンサ２０７は、光電変換素子が平面状に配置された受光面２０７ａを備える。受光面２０７ａにレーザ光が入射すると、ＢＤセンサ２０７は、レーザ光を検出したことを示すＢＤ信号を生成して出力する。光走査部１０４は、後述するＢＤ間隔測定では、発光素子１及びＮ（ＬＤ1及びＬＤN）から出射されたレーザ光Ｌ1及びＬNをＢＤセンサ２０７に順に入射させることによって、それぞれのレーザ光に対応する２つのＢＤ信号を、ＢＤセンサ２０７から順に出力させる。なお、本実施形態では、発光素子１及びＮ（ＬＤ1及びＬＤN）は、それぞれ第１の発光素子及び第２の発光素子の一例である。
【００３８】
図３（ｃ）では、受光面２０７ａの主走査方向の幅、及び副走査方向に対応する方向の幅を、それぞれＤ３及びＤ４として表している。本実施形態では、発光素子１及びＮ（ＬＤ1及びＬＤN）からそれぞれ出射されたレーザ光Ｌ1及びＬNは、図３（ｃ）に示すようにＢＤセンサ２０７の受光面２０７ａを走査する。このため、レーザ光Ｌ1及びＬNがいずれも受光面２０７ａに入射可能となるよう、幅Ｄ４は、Ｄ４＞Ｄ２×αを満たす値に定められている。ただし、αは、各種レンズを通過したレーザ光Ｌ1及びＬNの間隔についての副走査方向の変動率である。また、発光素子１及びＮ（ＬＤ1及びＬＤN）を同時に点灯させた場合であっても、レーザ光Ｌ1及びＬNが同時に受光面２０７ａに入射しないよう、幅Ｄ３は、Ｄ３＜Ｄ１×βを満たす値に定められている。ただし、βは、各種レンズを通過したレーザ光Ｌ1及びＬNの間隔についての主走査方向の変動率である。
【００３９】
＜画像形成装置の制御構成＞
次に、図４を参照して、画像形成装置１００の制御構成を説明する。図４に示すように、画像形成装置１００は、画像形成に関連する制御構成として、中央画像処理部１３０、読取系画像処理部４１１、ＰＤＬ処理部４１２、外部Ｉ／Ｆ４１３、画像メモリ４１４、外部メモリ４１５、及びスキャナユニット制御部２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋを備える。
【００４０】
中央画像処理部１３０は、ＰＤＬ処理部４１２によるＰＤＬ処理等が行われた画像データを、画像メモリ４１４に一時的に格納する。スキャナユニット制御部２１０は、後述するタイミングに、中央画像処理部１３０に画像データを要求する。中央画像処理部１３０は、当該要求に応じて、画像メモリ４１４から画像データを読み出し、外部メモリ４１５等を用いて画像処理を行った後、スキャナユニット制御部２１０に各色に対応する画像データを送信する。
【００４１】
スキャナユニット制御部２１０には、ＢＤセンサ２０７によって生成及び出力されたＢＤ信号がそれぞれ入力される。スキャナユニット制御部２１０は、中央画像処理部１３０から受信した画像データを、光源２０１を制御するためのレーザ駆動パルス信号に変換する。更に、スキャナユニット制御部２１０は、ＢＤセンサ２０７によってＢＤ信号が生成されたタイミングを基準として、レーザ駆動パルス信号をレーザドライバ２００に出力する。
【００４２】
＜光走査部の制御構成＞
次に、図５を参照して、光走査部１０４の制御構成を説明する。図５は、スキャナユニット制御部２１０の構成を示すブロック図である。スキャナユニット制御部２１０は、ＣＰＵ４０１、クロック（ＣＬＫ）信号生成部４０４、画像出力制御部４０５、メモリ（記憶部）４０６、ポリゴンモータ制御部４０８、及びモータドライバ４０９を備える。
【００４３】
ＣＰＵ４０１は、メモリ４０６に格納された制御プログラムを実行することで、光走査部１０４全体を制御する。ＣＬＫ信号生成部４０４は、所定周波数のクロック信号（ＣＬＫ信号）を生成し、生成したＣＬＫ信号をＣＰＵ４０１に出力する。ＣＰＵ４０１は、ＣＬＫ信号生成部４０４から入力されるＣＬＫ信号のパルスをカウントするとともに、当該ＣＬＫ信号に同期して、ポリゴンモータ制御部４０８、画像出力制御部４０５及びレーザドライバ２００に制御信号を送信する。ＣＰＵ４０１は、当該制御信号を用いて、ポリゴンモータ制御部４０８、画像出力制御部４０５及びレーザドライバ２００を制御する。
【００４４】
ポリゴンモータ制御部４０８は、ＣＰＵ４０１からの指示に応じて、モータドライバ４０９に対して加速信号または減速信号を出力することで、ポリゴンミラー２０４の回転速度を制御する。ポリゴンモータ４０７は、ポリゴンミラー２０４を回転駆動させるモータである。モータドライバ４０９は、ポリゴンモータ制御部４０８から出力される加速信号または減速信号に従ってポリゴンモータ４０７の回転を加速または減速させる。
【００４５】
ポリゴンモータ４０７は、ポリゴンミラー２０４の回転速度に比例した周波数信号を発生させる周波数発電機（ＦＧ：Frequency Generator）方式を採用した速度センサ（図示せず）を備える。ポリゴンモータ４０７は、ポリゴンミラー２０４の回転速度に応じた周波数のＦＧ信号を速度センサによって発生させ、ポリゴンモータ制御部４０８に出力する。ポリゴンモータ制御部４０８は、ポリゴンモータ４０７から入力されるＦＧ信号の発生周期を測定し、測定したＦＧ信号の発生周期が所定の目標周期に達すると、ポリゴンミラー２０４の回転速度が所定の目標回転速度に達したと判定する。このように、ポリゴンモータ制御部４０８は、ＣＰＵ４０１からの指示に応じて、フィードバック制御によりポリゴンミラー２０４の回転速度を制御する。なお、ＣＰＵ４０１も、ポリゴンモータから４０７から出力されたＦＧ信号をポリゴンモータ制御部４０８を介して受信することで、ポリゴンミラー２０４の回転速度を判定できる。
【００４６】
ＢＤセンサ２０７によって生成及び出力されたＢＤ信号は、ＣＰＵ４０１、画像出力制御部４０５及びレーザドライバ２００に入力される。画像出力制御部４０５は、画像形成時には、ＢＤセンサ２０７から出力されたＢＤ信号が入力されると、１ラインごとの画像データを中央画像処理部１３０に要求する。画像出力制御部４０５は、当該要求に応じて中央画像処理部１３０から取得したラインごとの画像データをレーザ駆動パルス信号に変換し、当該レーザ駆動パルス信号をレーザドライバ２００に出力する。
【００４７】
ＣＰＵ４０１は、画像形成時には、ＢＤセンサ２０７から出力されたＢＤ信号が入力されると、当該ＢＤ信号を基準として、発光素子１〜Ｎからのレーザ光の出射タイミングを制御するための制御信号を画像出力制御部４０５に送信する。発光素子１〜Ｎからのレーザ光の出射タイミングは、発光素子１〜Ｎについて主走査方向の静電潜像（画像）の書き出し位置が一致するように制御される。画像出力制御部４０５は、当該制御信号に基づくタイミングに、各発光素子用の、１ラインの画像データに対応するレーザ駆動パルス信号をレーザドライバ２００に転送する。
【００４８】
レーザドライバ２００は、画像形成時には、画像出力制御部４０５から入力される画像形成用の画像データに基づく（即ち、画像データに応じて変調した）駆動電流を、各発光素子（ＬＤ1〜ＬＤN）に供給する。これにより、レーザドライバ２００は、駆動電流に応じた光量のレーザ光を各発光素子から出射させる。
【００４９】
＜光走査部の温度変化の影響＞
画像形成装置１００では、図３（ａ）に示すような光源２０１の構成に起因して、図６（ａ）に示すように、各発光素子から出射されたレーザ光が、感光ドラム１０２上で、主走査方向において異なる位置Ｓ1〜ＳNに結像する。このような画像形成装置では、各発光素子から出射されるレーザ光によって形成される静電潜像（画像）の主走査方向の書き出し位置を一定とするために、レーザ光を出射するタイミングを発光素子ごとに適切に制御する必要がある。
【００５０】
例えば、特定の発光素子から出射されたレーザ光に基づいて単一のＢＤ信号を生成し、当該ＢＤ信号を基準として、発光素子ごとに予め設定された固定のタイミングにレーザ光を出射するよう、各発光素子を制御する。この制御によれば、画像形成中に、結像位置Ｓ1〜ＳNの相対的な位置関係が常に一定である限り、各発光素子から出射されるレーザ光によって形成される静電潜像（画像）の主走査方向の書き出し位置を一致させることが可能である。
【００５１】
しかし、画像形成中には、各発光素子がレーザ光を出射すると、発光素子自体の温度の上昇に伴って、各発光素子から出射されるレーザ光の波長が変化する。また、ポリゴンミラー２０４を回転させる際にポリゴンモータ４０７から発生する熱によって、光走査部１０４全体の温度が上昇し、走査レンズ２０５、２０６等の光学特性（屈折率等）が変化する。これにより、各発光素子から出射されたレーザ光の光路が変化する。このようなレーザ光の波長または光路の変化が生じると、各レーザ光の結像位置Ｓ1〜ＳNが、図６（ａ）に示す位置から例えば図６（ｂ）に示す位置に変化する。このように、結像位置Ｓ1〜ＳNの相対的な位置関係が変化した場合、上述の単一のＢＤ信号に基づくレーザ出射タイミング制御では、各発光素子から出射されるレーザ光によって形成される静電潜像の主走査方向の書き出し位置が一致させることができない。
【００５２】
そこで、本実施形態では、発光素子１〜Ｎのうちの２つの発光素子（第１及び第２の発光素子）から出射されるレーザ光によってＢＤセンサ２０７に２つのＢＤ信号を生成させ、２つのＢＤ信号の時間間隔（本明細書では「ＢＤ間隔」とも称する。）を測定する。このＢＤ間隔測定を非画像形成期間に行い、当該非画像形成期間の後に画像形成を行う際に、単一のＢＤ信号を基準として、各発光素子の、画像データに基づくレーザ光の相対的な出射タイミングを、ＢＤ間隔測定で得られる測定値に応じて制御する。ＢＤ間隔測定を行う非画像形成期間は、例えば、複数の記録紙に画像形成を行う場合、各記録紙への画像形成後、次の記録紙への画像形成を開始する前の期間である。これにより、画像形成の実行中に発光素子等の温度変化が発生したとしても、各発光素子から出射されるレーザ光によって形成される静電潜像の主走査方向の書き出し位置が一致するよう、レーザ出射タイミングを制御できる。
【００５３】
＜ＢＤ間隔測定とレーザ出射タイミング制御＞
次に、図７及び図８を参照して、本実施形態に係る光走査部１０４の、ＢＤ間隔測定時及び画像形成時の動作について説明する。
ＣＰＵ４０１は、ＢＤ間隔測定時には、２つの発光素子のそれぞれが順にレーザ光を出射し、各レーザ光が順にＢＤセンサ２０７に入射するよう、レーザドライバ２００を介して光源２０１を制御する。即ち、ＢＤ間隔測定は、ＢＤセンサ２０７から順に出力される２つのＢＤ信号に基づいて行われる（ダブルＢＤモード）。一方、ＣＰＵ４０１は、画像形成時には、特定の発光素子が出射したレーザ光がＢＤセンサ２０７に入射するよう、レーザドライバ２００を介して光源２０１を制御する。更に、ＣＰＵ４０１は、レーザ光が入射することによってＢＤセンサ２０７から出力される単一のＢＤ信号を基準として、画像データに基づくレーザ光の相対的な出射タイミングを発光素子ごとに制御する（シングルＢＤモード）。
【００５４】
図７（ａ）及び図７（ｂ）はそれぞれ、ＢＤ間隔測定時及び画像形成時の、レーザ光の１走査期間における各発光素子の動作タイミングとＢＤセンサによるＢＤ信号の生成タイミングとを示すタイミングチャートである。なお、以下では、ＢＤ間隔測定における２つのＢＤ信号の生成には発光素子１及びＮを用いるものとし、画像形成時の単一のＢＤ信号の生成には発光素子１を用いるものとする。
【００５５】
図７（ａ）に示すように、非画像形成期間に実行されるＢＤ間隔測定時には、発光素子１及びＮ（ＬＤ1及びＬＤN）から出射されたレーザ光が順にＢＤセンサ２０７に入射するように、レーザドライバ２００から発光素子１及びＮにそれぞれ駆動信号が供給される。その結果、発光素子１からのレーザ光を受光することによってＢＤセンサ２０７が生成するＢＤ信号と、発光素子Ｎからのレーザ光を受光することによってＢＤセンサ２０７が生成するＢＤ信号とが、ＢＤセンサ２０７から出力される（ダブルＢＤモード）。ＣＰＵ４０１は、ＢＤセンサ２０７から順に出力されるこれら２つのＢＤ信号の生成タイミングの時間間隔の測定（ＢＤ間隔測定）を行う。
【００５６】
一方、図７（ｂ）に示すように、画像形成時には、まず、発光素子１（ＬＤ1）から出射されたレーザ光がＢＤセンサ２０７に入射するように、レーザドライバ２００から発光素子１に駆動信号が供給される。その結果、発光素子１からのレーザ光を受光することによってＢＤセンサ２０７が生成する単一のＢＤ信号が、ＢＤセンサ２０７から出力される（シングルＢＤモード）。その後、記録紙に画像を形成する際には、ＣＰＵ４０１は、ＢＤセンサ２０７から出力される当該単一のＢＤ信号と、各発光素子に対して設定される発光開始タイミング値Ａ1〜ＡNとに基づいて、発光素子１〜Ｎのレーザ出射タイミングを制御する。
【００５７】
図７（ｂ）に示す発光開始タイミング値Ａ1〜ＡNは、ＢＤセンサ２０７による単一のＢＤ信号の生成タイミングを基準とした、発光素子１〜Ｎのそれぞれの発光開始タイミングに相当する。即ち、Ａ1〜ＡNは、ＢＤセンサ２０７から出力される単一のＢＤ信号に対する、発光素子１〜Ｎのそれぞれの、画像データに基づくレーザ光の出射タイミングの相対遅延時間に相当する。Ａ1〜ＡNは、発光素子１〜Ｎからそれぞれ出射されるレーザ光によって形成される静電潜像（画像）の主走査方向の書き出し位置が一致するように設定される。
【００５８】
Ａ1〜ＡNは、各発光素子について、補正値Ａｓnを用いて、基準タイミング値Ａｄnを次式に示すように補正することによって得られる。
Ａn＝Ａｄn＋Ａｓn   (ｎ＝１, ２,..., Ｎ)      （１）
ＣＰＵ４０１は、Ａ1〜ＡNを画像出力制御部４０５に設定することで、発光素子１〜Ｎのレーザ出射タイミングを制御する。図７（ｂ）に示すように、画像出力制御部４０５は、単一のＢＤ信号の生成タイミングを基準として、Ａ1〜ＡNに従ったタイミングに、各発光素子に対応する画像データをレーザドライバ２００に出力する。これにより、Ａ1〜ＡNに従ったタイミングに、レーザドライバ２００によって各発光素子が駆動され、感光ドラム１０２上で所望の主走査位置に、各ラインの静電潜像（画像）が形成される。
【００５９】
基準タイミング値Ａｄ1〜ＡｄNは、工場調整時に、特定の温度条件下で、発光素子１〜Ｎについて、所望の主走査位置に静電潜像が形成され、かつ、主走査方向の静電潜像の書き出し位置が複数のライン間で一致するように定められる値である。Ａｄ1〜ＡｄNは、メモリ４０６に予め格納されている。なお、工場調整時には、同じ温度条件下でＢＤ間隔測定が行われ、その測定結果であるカウント値が基準カウント値Ｃｒとしてメモリ４０６に予め格納される。このように、基準タイミング値Ａｄ1〜ＡｄNは、基準カウント値Ｃｒに対応して予め定められている。
【００６０】
ここで、カウント値とは、ＣＬＫ信号生成部４０４によって生成されるＣＬＫ信号のパルスをＣＰＵ４０１がカウントして得られる値に相当する。ＣＰＵ４０１は、ＢＤ間隔測定を行う際、図８に示すように、発光素子１に対応するＢＤ信号１が生成されたタイミングから、発光素子Ｎに対応するＢＤ信号２が生成されたタイミングまでの間、ＣＬＫ信号のパルスをカウントすることで、カウント値を生成する。このカウント値は、ＢＤ信号の時間間隔ΔＴに対応し、ＢＤ間隔測定の測定結果として生成される。
【００６１】
一方、発光素子等の温度変化による結像位置Ｓ1〜ＳNのずれが発生すると、上述のように、主走査方向の静電潜像の書き出し位置を複数のライン間で一致させることができなくなる。このため、補正値Ａｓ1〜ＡｓNは、このような結像位置Ｓ1〜ＳNのずれを補償するために、次式を用いてＣＰＵ４０１によって生成される。
Ａｓn＝(Ｃｓ−Ｃｒ)／(Ｎ−１)×ｋ×(ｎ−１)   (ｎ＝１, ２,..., Ｎ)      （２）
ここで、ｎは、発光素子の番号を表す。Ｃｓは、後述するＢＤ間隔測定における測定結果に相当する、（Ｓ１０２、Ｓ１１４で）メモリ４０６に保存されるカウント値である。Ｃｒは、工場調整時の測定によって得られる、ＢＤ間隔測定の基準値である。ｋは、２つのＢＤ信号の時間間隔を示すカウント値を、感光ドラム１０２上の結像位置における走査時間間隔に変換するための変換係数である。
【００６２】
式（２）から明らかなように、発光素子１に対応する補正値Ａｓ1は、常に０となる。このため、式（２）は、発光素子等の温度変化による結像位置Ｓ1〜ＳNのずれを、発光素子１に対応する結像位置Ｓ1を基準として補正するための補正値を生成する。式（１）及び図７（ｂ）に示すように、ＣＰＵ４０１は、算出したＡｓ1〜ＡｓNを、メモリ４０６に格納されているＡｄ1〜ＡｄNに加算することで、発光素子１〜Ｎのそれぞれに対して設定すべき発光開始タイミング値Ａ1〜ＡNを算出できる。
【００６３】
＜ＢＤ間隔測定値の平均化処理＞
ＢＤ間隔測定をより高い精度で行うためには、非画像形成期間における複数回のＢＤ間隔測定で得られた複数の測定結果について、移動平均等の平均化を行うことが有効である。しかし、上述のように、１つの非画像形成期間に実行するＢＤ間隔測定の回数が十分でないと、所要の測定精度を達成するために必要な数の測定値を得られない可能性がある。
【００６４】
そこで、本実施形態では、画像形成装置１００（例えば、ＣＰＵ４０１）は、１枚の記録紙に転写すべきトナー像を形成するための静電潜像の形成が終了してから次の記録紙に転写すべきトナー像を形成するための静電潜像の形成を開始するまでの、記録紙に転写するためのトナー像を形成するための静電潜像の形成を行わない非画像形成期間の時間長（時間の長さ）を特定する。ＢＤ間隔測定を実行する際には、画像形成装置１００は、特定した非画像形成期間の時間長に応じた回数だけＢＤ間隔測定を実行し、得られた測定値の平均値を算出する。このように、非画像形成期間の時間長に合わせてＢＤ間隔測定の実行回数を適応的に変化させることで、当該非画像形成期間内に可能な限り多くの回数のＢＤ間隔測定を実行することができる。その結果、レーザ出射タイミング制御をより高い精度で実行することが可能になる。
【００６５】
非画像形成期間（紙間）の時間長は、例えば、画像形成に用いる記録媒体の種類またはサイズに依存して変化する。このため、画像形成装置１００は、画像形成に用いる記録媒体の種類またはサイズに基づいて、非画像形成期間の時間長を特定できる。また、非画像形成期間の時間長は、当該期間内に画像形成条件を調整するための調整動作を画像形成装置１００が実行する場合には、当該調整動作に要する時間に依存して変化する。このため、画像形成装置１００は、非画像形成期間内に調整動作を実行する場合には、当該調整動作に要する時間に基づいて、非画像形成期間の時間長を特定してもよい。
【００６６】
また、ＢＤ間隔測定に用いる２つの発光素子が出射するレーザ光の光量を、ＢＤ間隔測定時と画像形成時とで異なる光量に設定する場合には、非画像形成期間内に、光量の切り替えを行う必要がある。このような場合には、画像形成装置１００は、特定した非画像形成期間の時間長から、２つの発光素子から出射されるレーザ光の光量を測定用の光量と画像形成用の光量との間で切り替えるのに要する切替時間を除いた時間長を、測定可能時間として算出しうる。更に、画像形成装置１００は、算出した測定可能時間に基づいて、ＢＤ間隔測定の実行回数を決定しうる。
【００６７】
以下では、図１０及び図１１を参照して、画像形成装置１００によって実行される処理の具体例について、より詳しく説明する。なお、以下の例では、一例として、光源２０１は３２個の発光素子を備えるものとし（即ち、Ｎ＝３２）、発光素子１及びＮ（＝３２）がＢＤ間隔測定に用いられるものとする。
【００６８】
ここで、画像形成装置１００は、ＢＤ間隔測定を実行する際には、所定の回数だけ測定を繰り返し実行し、得られた複数の測定値の平均値を算出するとともに、当該平均値を用いてレーザ出射タイミング制御を行う。この平均化に用いる測定値の数（即ち、ＢＤ間隔測定の回数）は、所要の測定精度を達成できるように定められればよい。例えば、平均化に用いる測定値の数は、各発光素子の、画像データに基づくレーザ光の出射タイミングを、平均値に応じて予め定められた精度で制御するための回数として定められうる。なお、本実施形態では、１０００回のＢＤ間隔測定により得られた測定値を平均化に用いるものとする。
【００６９】
図１０は、画像形成装置１００によって実行される、画像形成処理の手順を示すフローチャートである。図１０に示す各ステップの処理は、ＣＰＵ４０１が、メモリ４０６に格納された制御プログラムを読み出して実行することによって実現される。ＣＰＵ４０１は、１枚以上の記録紙に画像形成を行うための画像形成ジョブが中央画像処理部１３０に入力されると、Ｓ１０１の処理を開始する。
【００７０】
Ｓ１０１で、ＣＰＵ４０１は、ポリゴンミラー２０４の回転を開始させるための制御信号をポリゴンモータ制御部４０８に送信する。ポリゴンモータ制御部４０８は、ＣＰＵ４０１からの制御信号に応じて、モータドライバ４０９を駆動して、ポリゴンミラー２０４の回転を開始させる。ポリゴンモータ制御部４０８は、ポリゴンミラー２０４が所定の目標回転速度で回転するよう、ポリゴンモータ４０７から出力されるＦＧ信号に基づいてモータドライバ４０９を制御する。ＣＰＵ４０１は、ポリゴンミラー２０４の回転速度が目標回転速度に達すると、処理をＳ１０２に進める。
【００７１】
Ｓ１０２で、ＣＰＵ４０１は、画像形成の開始前に、所定の回数（１０００回）の初期ＢＤ間隔測定を実行し、得られた１０００個の測定値の平均値を算出する。具体的には、ＣＰＵ４０１は、ＢＤ間隔測定の測定結果に相当する１０００個のカウント値Ｃｓの平均値を算出する。なお、初期ＢＤ間隔測定を実行する際に、ＣＰＵ４０１は、発光素子１及び３２が出射するレーザ光の光量を、ＢＤ間隔測定用の予め定められた光量に設定する。
【００７２】
次に、Ｓ１０３で、ＣＰＵ４０１は、ＢＤ間隔測定の実行結果（平均値）に基づいて、レーザ出射タイミング制御を実行する。具体的には、ＣＰＵ４０１は、Ｓ１０２で得られたカウント値Ｃｓの平均値と、メモリ４０６に予め格納されている基準カウント値Ｃｒとに基づいて、式（２）を用いて、主走査方向の静電潜像の書き出し位置を補正するための補正値Ａｓ1〜Ａｓ32を生成する。ＣＰＵ４０１は、生成した補正値Ａｓ1〜Ａｓ32を式（１）に適用することにより、発光素子１〜３２のそれぞれに対して設定すべき発光開始タイミング値Ａ1〜Ａ32を決定し、処理をＳ１０４に進める。即ち、ＣＰＵ４０１は、発光素子１〜３２のそれぞれについて、式（２）に従って、Ｃｓの平均値と基準カウント値Ｃｒ（基準値）との差分に応じて発光開始タイミング値発光開始タイミング値Ａ1〜Ａ32を補正して得られる値を用いて、レーザ出射タイミングを制御する。
【００７３】
Ｓ１０４で、ＣＰＵ４０１は、中央画像処理部１３０からスキャナユニット制御部２１０に入力される画像データに基づいて、１枚の記録紙に対して画像形成を実行する。なお、ＣＰＵ４０１は、発光素子１及び３２が出射するレーザ光の光量を、画像形成用の予め定められた光量に設定して、画像形成を実行する。１枚の記録紙に対する画像形成が終了すると、Ｓ１０５で、ＣＰＵ４０１は、１枚の記録紙に対する画像形成が終了してから次の記録紙への画像形成を開始するまでの、非画像形成期間の時間長を特定する。更に、ＣＰＵ４０１は、非画像形成期間の時間長から、発光素子１及び３２が出射するレーザの光量の切替時間（画像形成用から測定用の光量への切替時間、及び測定用から画像形成用の光量への切替時間）を除いた時間長を、測定可能時間として算出する。
【００７４】
図１１は、異なる種類の記録紙を使用した場合の、非画像形成期間の時間長と、当該時間長に基づいて決定されるＢＤ間隔測定の測定可能時間及び実行回数との関係の一例を示す図である。同図では、画像形成を行わない非画像形成期間の時間長から、発光素子１及び３２が出射するレーザ光の光量の切替時間を除いた時間長が、測定可能時間として特定され、当該測定可能時間に基づいて、測定を実行する回数が決定されている。図１１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ画像形成にＬＴＲサイズ及びＡ５サイズの記録紙を用いる場合を示し、記録紙の種類（サイズ）に応じて非画像形成期間（紙間）の時間長が異なることを示している。また、図１１（ｃ）は、画像形成にＡ５サイズの記録紙を用い、かつ、２枚目の記録紙への画像形成と３枚目の記録紙への画像形成との間の非画像形成期間内に、画像形成条件を調整するための調整動作が実行される場合を示している。このように、調整動作が実行される場合には、非画像形成期間の時間長が、実行されない場合と比較して長くなる。
【００７５】
次に、Ｓ１０６で、ＣＰＵ４０１は、測定可能時間が所要測定時間よりも長いか否かを判定する。ＣＰＵ４０１は、測定可能時間が所要測定時間よりも長くないと判定した場合（測定可能時間≦所要測定時間）、処理をＳ１０７に進め、測定可能時間が所要測定時間よりも長いと判定した場合（測定可能時間＞所要測定時間）、処理をＳ１０８に進める。
【００７６】
（測定可能時間≦所要測定時間の場合）
Ｓ１０７で、ＣＰＵ４０１は、ＢＤ間隔測定の実行回数を、測定可能時間に基づいて決定し、処理をＳ１１３に進める。ＣＰＵ４０１は、Ｓ１１３で、発光素子１及び３２が出射するレーザ光の光量を、ＢＤ間隔測定用の予め定められた光量に設定し、Ｓ１１４で、ＢＤ間隔測定を実行する。ＣＰＵ４０１は、１回のＢＤ間隔測定を実行するごとに、Ｓ１１５で、測定可能時間が経過したか否かを判定し、経過していないと判定する限り、Ｓ１１４で、ＢＤ間隔測定を繰り返す。一方、ＣＰＵ４０１は、Ｓ１１５で、測定可能時間が経過したと判定すると、処理をＳ１１６に進める。このようにして、ＣＰＵ４０１は、測定可能期間内に実行可能な回数（即ち、Ｓ１０７で決定した回数）のＢＤ間隔測定を繰り返し、得られた測定値を用いて平均値を算出する。
【００７７】
例えば、図１１（ａ）の例のように、非画像形成期間から光量の切替時間を除いた測定可能時間が５０ｍｓであり、かつ、１回のＢＤ間隔測定に５００μｓを要する場合、１つの非画像形成期間（測定可能時間）内に１００回のＢＤ間隔測定を実行可能である。この場合、所定の回数（１０００回）のＢＤ間隔測定を行うためには、１０個の非画像形成期間（測定可能時間）が必要である。一方、図１１（ｂ）の例のように、非画像形成期間から光量の切替時間を除いた測定可能時間が１００ｍｓである場合、１つの非画像形成期間（測定可能時間）内に２００回のＢＤ間隔測定を実行可能である。この場合、所定の回数（１０００回）のＢＤ間隔測定を行うためには、５個の非画像形成期間（測定可能時間）で足りることになる。
【００７８】
したがって、測定可能時間が所要測定時間よりも長くない場合、Ｓ１１５でＣＰＵ４０１は、１つの非画像形成期間と過去の非画像形成期間とにおける、最新の所定の回数（１０００回）の測定で得られた測定値の平均値を算出すればよい。ただし、例えば、複数の画像形成ジョブがある程度の時間間隔で実行される場合には、１つの画像形成ジョブの実行中の複数の非画像形成期間における、最新の所定の回数（１０００回）の測定で得られた測定値の平均値が算出されてもよい。これは、複数の画像形成ジョブにわたって測定値の平均化を実行すると、画像形成ジョブの開始時の光走査装置内の温度変化によって、測定精度が劣化する可能性があるためである。なお、後述するように、測定可能時間が所要測定時間よりも長い場合には、ＣＰＵ４０１は、１つの非画像形成期間における所定の回数（１０００回）の測定で得られた測定値の平均値を算出する。
【００７９】
このように、非画像形成期間の時間長に合わせてＢＤ間隔測定の実行回数を適応的に変化させることで、当該非画像形成期間内に可能な限り多くの回数のＢＤ間隔測定を実行することができる。これにより、平均化に必要な測定値を得るための所定の回数のＢＤ間隔測定を実行するのに要する時間を、可能な限り減らすことが可能になる。その結果、光走査装置内の温度変化に追従しつつ、ＢＤ間隔測定の測定精度を向上させることが可能になる。
【００８０】
その後、Ｓ１１６で、ＣＰＵ４０１は、ＣＰＵ４０１は、発光素子１及び３２が出射するレーザ光の光量を、次の記録紙への画像形成に備えて、画像形成用の予め定められた光量に設定し、処理をＳ１１７に進める。Ｓ１１７で、ＣＰＵ４０１は、Ｓ１０３と同様、ＣＰＵ４０１は、ＢＤ間隔測定の実行結果（平均値）に基づいて、レーザ出射タイミング制御を実行し、処理をＳ１１８に進める。Ｓ１１８で、ＣＰＵ４０１は、画像形成ジョブの実行を終了するか否かを判定する。ＣＰＵ４０１は、画像形成ジョブに設定された枚数の記録紙への画像形成が終了した場合、画像形成ジョブの実行を終了すると判定し、Ｓ１１９で、ポリゴンミラーの回転を停止して、処理を終了する。一方、ＣＰＵ４０１は、画像形成ジョブに設定された枚数の記録紙への画像形成が終了していない場合、画像形成ジョブの実行を終了しないと判定し、処理をＳ１００４に戻し、次の記録紙への画像形成処理を実行する。
【００８１】
（測定可能時間＞所要測定時間の場合）
測定可能時間が所要測定時間よりも長い場合、非画像形成期間内に、所定の回数（１０００回）のＢＤ間隔測定を実行可能である。このため、Ｓ１０８で、ＣＰＵ４０１は、ＢＤ間隔測定の実行回数を所定の回数（１０００回）に設定し、処理をＳ１０９に進める。
【００８２】
測定可能時間が所要測定時間よりも長い場合、非画像形成期間内に、常にＢＤ間隔測定を行っている必要はない。このため、Ｓ１０９でＣＰＵ４０１は、一時的に全ての発光素子（ＬＤ）をオフ状態（消灯状態）にする。その後、Ｓ１１０で、ＣＰＵ４０１は、非画像形成期間の時間長から光量の切替時間及び所要測定時間を除いた時間を、待機時間（＝非画像形成期間の時間長−光量の切替時間−所要測定時間）として設定する。
【００８３】
更に、Ｓ１１１で、ＣＰＵ４０１は、設定した待機時間が経過したか否かを判定することで、待機時間が経過するまでの間、全ての発光素子を消灯状態に維持する。Ｓ１１１で、待機時間が経過したと判定すると、ＣＰＵ４０１は、処理をＳ１１２に進め、ＢＤ間隔測定に用いる発光素子１及び３２を再びオン状態（点灯状態）にする。その後、ＣＰＵ４０１は、処理をＳ１１３に進める。このように、非画像形成期間において、所定の回数のＢＤ間隔測定を実行しない時間を待機時間として設定し、発光素子をオフ状態にすることで、発光素子がオン状態に維持される時間を極力を減らし、発光素子の消耗を減らすことが可能である。その結果、発光素子の寿命を長くすることが可能である。
【００８４】
例えば、図１１（ｃ）の例のように、非画像形成期間に画像形成装置１００が調整動作を行う場合には、測定可能時間が所要測定時間よりも長くなりうる。この場合、非画像形成期間から、光量の切替時間と所定の回数（１０００回）のＢＤ間隔測定についての所要測定時間（５００ｍｓ）とを除いた時間ｔ１が、ＢＤ間隔測定を行わない待機時間として設定される。この時間ｔ１に、発光素子１及び３２をオフ状態にすることで、これらの発光素子の消耗を減らすことが可能である。また、本例では、非画像形成期間において、次の記録紙への画像形成のために発光素子１及び３２から出射されるレーザ光の光量を測定用から画像形成用に切り替える直前に所定の回数（１０００回）のＢＤ間隔測定が完了するように、当該測定を開始している。このように、ＢＤ間隔測定が行われてから、その測定結果がレーザ出射タイミング制御に適用されるまでの時間を極力短くすることにより、レーザ出射タイミング制御をより高い精度で行うことが可能になる。
【００８５】
Ｓ１１３〜Ｓ１１９の処理は、測定可能時間が所要測定時間よりも長くない場合と同様である。ただし、Ｓ１１４及びＳ１１５で、ＣＰＵ４０１は、１つの非画像形成期間における所定の回数（１０００回）の測定で得られた測定値の平均値を算出することが可能である。
【００８６】
以上説明したように、上述の実施形態によれば、非画像形成期間の時間長を特定し、特定した時間長に合わせてＢＤ間隔測定の実行回数を適応的に変化させる。これにより、非画像形成期間内に可能な限り多くの回数のＢＤ間隔測定を実行することができ、レーザ出射タイミング制御をより高い精度で実行することが可能になる。
【符号の説明】
【００８７】
１００：画像形成装置、１０２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）：感光ドラム、１０４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）：光走査部、２０１：レーザ光源、ＬＤ1〜ＬＤN：発光素子１〜Ｎ、２０４：ポリゴンミラー、２０７：ＢＤセンサ、４０１：ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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