(57)【要約】【課題】  光走査装置の昇温による出力信号の時間間隔の誤差を低減する。【解決手段】  光走査装置１は、複数の発光部ＬＥ１〜ＬＥＮを有し、複数の光ビームＬ１〜ＬＮを出射する光源２０１と、前記光源から出射された前記複数の光ビームが感光体２の表面上を走査するように前記複数の光ビームを偏向する偏向装置２０４と、前記複数の発光部のうちの二つの発光部ＬＥ１及びＬＥＮから出射され前記偏向装置により偏向された二つの光ビームＬ１及びＬＮを受光し、二つの出力信号１００６を生成する出力信号生成部２０７と、前記出力信号生成部に設けられた温度検知手段１００７と、を備え、前記二つの出力信号の時間間隔ＤＴと前記温度検知手段により検知された温度ｔとに基づいて前記複数の光ビームのそれぞれの出射開始時期を制御する。【選択図】  図１
2016099399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光走査装置であって、
複数の発光部を有し、複数の光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記複数の光ビームが感光体の表面上を走査するように前記複数の光ビームを偏向する偏向装置と、
前記複数の発光部のうちの二つの発光部から出射され前記偏向装置により偏向された二つの光ビームを受光し、二つの出力信号を生成する出力信号生成部と、
前記出力信号生成部に設けられた温度検知手段と、
を備え、
前記二つの出力信号の時間間隔と前記温度検知手段により検知された温度とに基づいて前記複数の光ビームのそれぞれの出射開始時期を制御する光走査装置。
【請求項２】
所定条件で生成される前記二つの出力信号の基準時間間隔を記憶する記憶手段を備え、
前記基準時間間隔と前記時間間隔の差分に基づいて前記出射開始時期を補正する請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記温度検知手段により検知された温度に基づいて前記差分を補正する請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記出力信号生成部は、
前記二つの光ビームを受光して電気信号を出力する受光素子と、
前記受光素子からの前記電気信号を増幅する増幅器と、
を有し、
前記温度検知手段により検知された前記温度に基づいて前記増幅器の増幅率を変更する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記受光素子は、前記二つの光ビームが同時に入射しないように寸法が決められた受光面を有する請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体の表面上を走査して静電潜像を形成する光ビームを出射する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光走査装置と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体の表面を走査する光ビームを出射する光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置の画像出力部は、画像データに応じて明滅するレーザ光（以下、光ビームという。）で感光体上を走査し、感光体上に静電潜像を形成し、電子写真プロセスにより記録媒体に画像を形成する。一般的に、光ビームを走査するために光走査装置が用いられている。
【０００３】
光走査装置は、光源である半導体レーザからの光ビームを略平行な光ビームに変換した後、偏向手段として回転する回転多面鏡で光ビームを偏向する。偏向された光ビームは、レンズ、ミラー等の結像光学素子により感光体上に移動する光スポットとして結像される。直線に沿った光ビームの走査を繰り返し行うことにより、感光体上に静電潜像を形成する。
【０００４】
光走査装置は、回転多面鏡により偏向された光ビームを検出する光学センサ（ビーム検出器、以下、ＢＤという。）を備える。ＢＤにより生成される同期信号を基準として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致させている。
【０００５】
画像形成速度の高速化および画像の高解像度化を図るために、光ビームを出射する複数の発光素子が配列された光源を備える画像形成装置が知られている。図９は、複数の光ビームを出射する光源２０１と、感光ドラム２上の結像位置Ｓ１、Ｓ２、・・・、ＳＮを示す図である。図９（ａ）は、複数の発光素子ＬＥ１、ＬＥ２、ＬＥ３、ＬＥ４、・・・ＬＥＮ−１およびＬＥＮが配列された光源２０１を示す図である。図９（ｂ）及び図９（ｃ）は、感光ドラム２上の光ビームの結像位置Ｓ１、Ｓ２、・・・、ＳＮを示す図である。図９（ｂ）及び図９（ｃ）は、温度変化による光学素子の光学特性の変動に従って、感光ドラム２上の結像位置Ｓ１、Ｓ２、・・・、ＳＮが変動する様子を示す。
【０００６】
図９（ａ）において、Ｘ軸方向は、主走査方向ＭＳに対応し、Ｙ軸方向は、感光ドラム２の回転方向（副走査方向）Ｒに対応する。工場における画像形成装置の組立工程において、光源２０１を図９（ａ）の矢印Ｗで示す方向に回転し、Ｙ軸方向における発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの間隔を調整する。これによって、発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮから出射される光ビームの副走査方向Ｒにおける感光ドラム２上の結像位置Ｓ１〜ＳＮの間隔を、所定の解像度に対応する間隔に調整する。
【０００７】
図９（ａ）の矢印Ｗで示す方向に光源２０１を回転させると、Ｙ軸方向における発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの間隔が変化するとともにＸ軸方向における発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの間隔も変化する。そのため、発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮから出射される光ビームにより形成される静電潜像の主走査方向における書き出し位置が変化する。画質を高めるために、複数の光ビームの書き出し位置を一致させる必要がある。そこで、ＢＤにより生成される同期信号を基準として発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮのそれぞれに定められたタイミングで発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮのそれぞれから光ビームを出射させて、静電潜像の主走査方向における書き出し位置を一致させる。
【０００８】
画像形成装置の組立工程において、光源２０１を回転させる角度は、画像形成装置への光源２０１の設置状態およびレンズ、ミラー等の光学素子の光学特性に依存する。このため、光源２０１を回転させる角度（調整量）は、画像形成装置毎に異なる。光源２０１の回転調整後、Ｘ軸方向における発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの間隔は、複数の画像形成装置の間で一致しないことがある。例えば、ＢＤにより生成される同期信号を基準として発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮのそれぞれに設定される光ビームの出射タイミングをすべての画像形成装置において同一に設定するとする。その場合、主走査方向における静電潜像の書き出し位置が主走査方向にずれた画像が形成されるおそれがある。
【０００９】
画像形成装置の組立工程において、光源２０１を回転させることにより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制するために、特許文献１は、次のような構成を開示している。ＢＤは、複数の発光素子のうち二つの基準発光素子から出射される光ビームを受光し、主走査方向における二つの同期信号を生成する。二つの同期信号の間隔から基準発光素子以外の発光素子の光ビームの出射タイミングを演算により求める。
【００１０】
ところで、複数の光ビームを回転多面鏡により走査する光走査装置において、画像形成中に回転多面鏡のモータから発生する熱により光走査装置全体が昇温する。温度の上昇によるレンズの屈折率変動等の影響で感光ドラム２上の光ビームの結像位置が変動する。このため、工場で光ビーム毎の書き出し位置調整を行っても、昇温により光ビーム間の位置ずれが発生する。このような光ビーム間の位置ずれを補正するために、各光ビームの走査線上に配置されたＢＤにより光ビーム間隔を検出し、各光ビームの書き出し位置を補正する方法がある。この方法では、複数の光ビームがＢＤの受光面上を走査し、発生した複数の同期信号の時間間隔を測定することにより、光ビームの間隔の変動量を検出する。検出した変動量に応じて各光ビームの書き出し位置を演算し、補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−８９６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、ＢＤにより複数の光ビームの時間間隔を検出する方法には、以下のような問題がある。
【００１３】
近年、画像形成装置の高速化に伴い、光走査装置の走査速度も上昇してきている。ＢＤ上を走査する複数の光ビームの時間間隔は、数ナノ秒程度の非常に短い時間間隔である。複数の光ビームの時間間隔を正確に検知するためには、応答速度の速い光学センサをＢＤに用いる必要がある。
【００１４】
一般的に、応答性の速さとコストの観点から、ＢＤにフォトダイオード（以下、ＰＤという。）が用いられている。しかし、ＰＤは、温度特性を有している。ＰＤの周囲温度に応じてＰＤの受光感度が変化するので、温度変化に応じてＰＤを用いたＢＤの出力電流の値が変化する。
【００１５】
また、ＰＤを用いたＢＤへ光ビームが入射した時の立ち上がり出力波形は、ＢＤ上の各光ビームのスポットの形状に応じて異なる。スポット径が小さい場合、出力波形は、急峻に立ち上がる。一方、スポット径が大きい又はスポット形状がいびつな場合、出力波形は、鈍く立ち上がる。ＢＤの受光面上のスポット径およびスポット形状は、光走査装置内の光学素子の配置誤差などの要因により光ビームごとにばらつきを生じることがある。
【００１６】
光ビームのスポット径またはスポット形状が異なる状況で光走査装置内の昇温によりＢＤの受光感度が変化すると、光ビームの間隔の検出結果に誤差が生じる。光ビームのＢＤ上のスポットは、一般に、主走査方向幅でおおよそ１０マイクロメートル（μｍ）程度になるように設計されている。例えば、発光素子ＬＥ１と発光素子ＬＥＮのどちらか一方の光ビームのＢＤ上のスポットの主走査方向幅が２０μｍ程度まで大きくなった状態でＢＤの受光感度が１％変化すると、おおよそ２．７μｍ程度の光ビーム間隔測定誤差を発生させる。光ビーム間の相対位置が２．５μｍ以上変動すると、モアレ等の画像不良を引き起こす可能性がある。従って、画像不良を低減するために光ビーム間隔の測定誤差を低減することが要求される。
【００１７】
そこで、本発明は、光走査装置の昇温による出力信号の時間間隔の誤差を低減することができる光走査装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明に係る光走査装置の代表的な構成は、
複数の発光部を有し、複数の光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記複数の光ビームが感光体の表面上を走査するように前記複数の光ビームを偏向する偏向装置と、
前記複数の発光部のうちの二つの発光部から出射され前記偏向装置により偏向された二つの光ビームを受光し、二つの出力信号を生成する出力信号生成部と、
前記出力信号生成部に設けられた温度検知手段と、
を備え、
前記二つの出力信号の時間間隔と前記温度検知手段により検知された温度とに基づいて前記複数の光ビームのそれぞれの出射開始時期を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、光走査装置の昇温による出力信号の時間間隔の誤差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ＢＤの構成要素を示すブロック図。
【図２】光源、感光ドラム及びＢＤを示す図。
【図３】画像形成装置の制御部のブロック図。
【図４】発光素子の駆動電流とＢＤの出力信号を示す図。
【図５】光ビーム間隔の測定誤差を説明する図。
【図６】ＣＰＵの制御動作を示す流れ図。
【図７】画像形成装置の断面図。
【図８】感光ドラムと光走査装置の構成要素を示す展開図。
【図９】複数の光ビームを出射する光源と、感光体上の結像位置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００２２】
（画像形成装置）
図７は、画像形成装置１０の断面図である。画像形成装置１０は、電子写真画像形成プロセスを用いて、記録媒体に画像を形成する。画像形成装置としては、例えば、電子写真複写機（例えば、デジタル複写機）、電子写真プリンタ（例えばカラーレーザビームプリンタ）、ＭＦＰ（複合機）、ファクシミリ装置、印刷機及びワードプロセッサがある。本実施例の画像形成装置１０は、複数色のトナーを用いて画像を形成するデジタルフルカラープリンター（カラー画像形成装置）である。なお、カラー画像を形成する画像形成装置１０に備えられる光走査装置１を例に本実施例を説明するが、本実施例の光走査装置１は、単色のトナー（例えば、ブラック）のみで画像を形成する画像形成装置に用いられてもよい。
【００２３】
図７を用いて本実施例の画像形成装置１０を説明する。画像形成装置１０は、色別に画像を形成する４つの画像形成部（画像形成手段）１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが設けられている。ここで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを表している。画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いて画像を形成する。
【００２４】
画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、像担持体としての感光ドラム（感光体）２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが備えられている。感光ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの周りには、帯電装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、光走査装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが配置されている。
【００２５】
感光ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの下方に、無端ベルト状の中間転写ベルト（中間転写体）７が配置されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラ６２と従動ローラ６３及び６５とに張架されている。中間転写ベルト７は、画像形成中に図７の矢印Ａで示す方向に回転される。中間転写ベルト７を介して、感光ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに対向する位置には、一次転写装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが設けられている。さらに、中間転写ベルト７の近傍には、中間転写ベルト７上に残留したトナーを清掃するクリーニング装置６７、各色のトナー像のずれ量を検知するための所定の画像パターンを読み取るための光学センサ（検出手段）１１３が設けられている。
【００２６】
画像形成装置１０は、中間転写ベルト７上のトナー像を記録媒体Ｓへ転写するための二次転写装置（二次転写ローラ）６６、及び記録媒体Ｓ上のトナー像を定着するための定着装置７４を備える。
【００２７】
（画像形成プロセス）
以下、画像形成装置１０の画像形成プロセスを説明する。画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにおける画像形成プロセスは、同じであるので、画像形成部１１Ｙにおける画像形成プロセスを説明し、画像形成部１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにおける画像形成プロセスの説明を省略する。
【００２８】
画像形成部１１Ｙの帯電装置３Ｙは、感光ドラム２Ｙの表面を均一に帯電する。光走査装置１Ｙは、画像データに従って変調されたレーザ光（以下、光ビームという。）Ｌを出射し、均一に帯電された感光ドラム２Ｙの上（像担持体上）を光ビーム（走査光）Ｌで走査する。これによって、感光ドラム２Ｙ上の露光部分に主走査方向（感光ドラム２Ｙの回転軸方向）に静電潜像が形成される。また、露光中、感光ドラム２Ｙは、回転しているので、光ビームＬの走査が繰り返されることにより感光ドラム２Ｙの副走査方向（感光ドラム２の回転方向）にも静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置５Ｙによりイエローのトナー像として現像される。
【００２９】
各画像形成部１１の感光ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像は、それぞれ一次転写装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにより中間転写ベルト７へ転写される。これにより、中間転写ベルト７上に各色のトナー像が重ね合わされる。
【００３０】
一方、記録媒体Ｓは、手差し給送カセット（マルチ・パーパス・トレイ）７０、給紙カセット７８又は７９から給送ローラ７１及び搬送ローラ７２によりレジストローラ７３へ給送される。レジストローラ７３は、中間転写ベルト７上に重ね合わされた４色のトナー像の移動タイミングに合わせて、記録媒体Ｓを二次転写装置６６へ搬送する。中間転写ベルト７上の４色のトナー像は、二次転写装置６６により記録媒体Ｓ上へ一括して二次転写される。そして、トナー像が転写された記録媒体Ｓは、定着装置７４において加熱および加圧されて、トナー像が記録媒体Ｓへ定着され、記録媒体Ｓ上にフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された記録媒体Ｓは、排紙部７７へ排出される。
【００３１】
なお、一次転写後の感光ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、ドラムクリーニング装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにより残留トナーを除去され、次の画像形成に備えられる。
【００３２】
画像形成装置１０は、画像濃度を一定に保つため濃度調整動作を行う。中間転写ベルト７に対向して配置された光学センサ１１３は、画像濃度を検出する濃度検出センサとしても機能する。所定の濃度調整動作によって中間転写ベルト７上の各色のトナー像の濃度を検出する。光走査装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、検出された各色の濃度が所定値となるように光量調整することで、画像形成装置１０により形成される画像の濃度を一定に保つ。
【００３３】
（光走査装置）
次に、図８を用いて光走査装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを説明する。なお、光走査装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの構成は、同じであるので、色を示す添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。図８は、感光ドラム２と光走査装置１の構成要素を示す展開図である。光走査装置１は、光ビームＬを出射する光源２０１と、光源２０１を保持する筐体２４０を有する。図８中の点線は、筐体２４０を示している。筐体２４０は、図７に示される光走査装置１の外枠に相当する。筐体２４０は、光源２０１、回転多面鏡（偏向装置）２０４、レンズ、ミラー等の光学素子を保持する。光源２０１は、画像データに従って変調された光ビームＬを出射する。モータ４０７（図３）は、回転多面鏡２０４を回転させる。光源２０１から出射された光ビームＬは、回転多面鏡２０４により偏向され、感光ドラム２Ｙの表面上を主走査方向ＭＳに走査する。
【００３４】
光走査装置１は、光源２０１から出射された光ビームＬを平行光にするコリメータレンズ２０２と、コリメータレンズ２０２を通過した光ビームＬを副走査方向（感光ドラム２の回転方向Ｒに対応する方向）へ集光するシリンドリカルレンズ２０３を備える。また、光走査装置１は、回転多面鏡２０４により偏向された光ビームＬが入射する第一ｆθレンズ２０５及び第二ｆθレンズ２０６を備える。さらに、光走査装置１は、ＢＤミラー２０８、ＢＤレンズ２０９およびＢＤ２０７を有する。ＢＤミラー２０８は、感光ドラム２の画像形成領域ＩＡの範囲外で画像形成領域ＩＡの近傍へ照射される光ビームＬを反射して、反射した光ビームＬをＢＤレンズ２０９へ入射させる。ＢＤレンズ２０９は、光ビームＬをＢＤ２０７上に光スポットとして結像させる。ＢＤ２０７は、回転多面鏡２０４により偏向された光ビームＬを検出し、出力信号（水平同期信号）１００６（図３）を出力する信号生成手段である。
【００３５】
（光源）
図２を用いて光源２０１を説明する。図２は、光源２０１、感光ドラム２及びＢＤ２０７を示す図である。図２（ａ）は、光源２０１の拡大図である。光源２０１は、複数の光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、・・・、ＬＮ−１及びＬＮを出射する複数（Ｎ個）の発光素子（発光部）ＬＥ１、ＬＥ２、ＬＥ３、ＬＥ４、・・・、ＬＥＮ−１及びＬＥＮを備える。発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの数Ｎは、３以上であるとよい。発光素子ＬＥ１からは、光ビームＬ１が出射され、発光素子ＬＥ２からは光ビームＬ２が出射され、発光素子ＬＥＮからは光ビームＬＮが出射される。図２（ａ）のＸ軸方向は、回転多面鏡２０４により偏向された光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、・・・、ＬＮ−１及びＬＮが感光ドラム２上を走査する方向（主走査方向ＭＳ）に対応する方向である。また、Ｙ軸方向は、感光ドラム２の回転方向（副走査方向）Ｒに対応する方向である。
【００３６】
複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮは、図２（ａ）に示すようにアレイ状に配列されている。複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮから出射される光ビームＬ１〜ＬＮは、主走査方向ＭＳにおいて感光ドラム２上の異なる位置Ｓ１〜ＳＮに結像する。また、発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮから出射される光ビームＬ１〜ＬＮは、副走査方向Ｒにおいて異なる位置Ｓ１〜ＳＮに結像する。本実施例において、なお、複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮは、直線状に配列されている。しかし、複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの配列は、二次元配列でもよい。
【００３７】
図２（ａ）中のＤ１は、Ｘ軸方向において最も離れた発光素子ＬＥ１と発光素子ＬＥＮとの間隔（距離）である。複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮのうち発光素子ＬＥＮはＸ軸方向において発光素子ＬＥ１から最も離れている。従って、図２（ｂ）に示すように、感光ドラム２上の主走査方向ＭＳにおいて複数の光ビームＬＥ１〜ＬＥＮのうち光ビームＬＮの結像位置ＳＮは、光ビームＬ１の結像位置Ｓ１から最も離れている。図２（ａ）中のＤ２は、Ｙ軸方向において最も離れた発光素子ＬＥ１と発光素子ＬＥＮとの間隔（距離）である。複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮのうち発光素子ＬＥＮはＹ軸方向において発光素子ＬＥ１から最も離れている。従って、図２（ｂ）に示すように、感光ドラム２上の副走査方向Ｒにおいて複数の光ビームＬＥ１〜ＬＥＮのうち光ビームＬＮの結像位置ＳＮは、光ビームＬ１の結像位置Ｓ１から最も離れている。
【００３８】
Ｙ軸方向の発光素子間隔Ｐｓ＝Ｄ２／（Ｎ−１）は、画像形成装置１０の解像度に対応する間隔である。感光ドラム２上の隣接する光ビームＬの結像位置Ｓの副走査方向Ｒにおける間隔が所定の解像度になるように、画像形成装置１０の組立工程において光源２０１を回転することによりＹ軸方向の発光素子間隔Ｐｓを調整する。また、Ｘ軸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の設定により一義的に設定される。ＢＤ２０７により生成される出力信号（同期信号）１００６（図４）から複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの光ビームＬ１〜ＬＮの出射開始までのそれぞれの期間Ｔ１〜ＴＮは、所定の治具を用いて組立工程において発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮ毎に設定される。複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの期間Ｔ１〜ＴＮは、初期値として後述するメモリ（記憶手段）４０６に記憶される。なお、期間Ｔ１〜ＴＮの初期値は、Ｘ軸方向の発光素子間隔Ｐｍに対応した値である。
【００３９】
（ＢＤ）
図２（ｃ）および図１を用いてＢＤ（出力信号生成部）２０７を説明する。図１は、ＢＤ２０７の構成要素を示すブロック図である。ＢＤ２０７は、受光素子２０７ａ、増幅器１００１及び比較器１００２を有する。受光素子２０７ａは、入射した光ビームＬを光ビームＬの光量に応じた電気信号２１０へ変換する。増幅器１００１は、受光素子２０７ａからの微小な電気信号２１０を増幅する。比較器１００２は、増幅器１００１から出力されたアナログの電気信号を０または１のデジタルの電気信号へ変換し、出力信号（同期信号）１００６として出力する。ＣＰＵ４０１は、ＢＤ２０７の出力信号１００６を受信して、後述する光ビーム間隔測定および複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの出射タイミングの制御に出力信号１００６を使用する。
【００４０】
複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮのうちの少なくとも二つの発光素子ＬＥからの光ビームがＢＤ２０７へ入射する。本実施例において、発光素子ＬＥ１及びＬＥＮからの光ビームＬ１及びＬＮがＢＤ２０７へ入射する。ＢＤ２０７は、二つの光ビームＬ１及び光ビームＬＮに対応する二つの出力信号１００６ａおよび１００６ｂ（図４）を生成する。ＢＤ２０７は、増幅器１００１の増幅率を制御可能な増幅率調整手段としてのＥＶＲ（電子ボリューム）１００４を備えている。ＢＤ２０７は、ＣＰＵ４０１からの制御信号１００５に応じてＥＶＲ１００４の値を切り替えて、増幅器１００１の増幅率を変更する。
【００４１】
ＥＶＲ１００４の値は、一例として、工場で調整された初期値に設定されている。工場での初期値の調整は、例えば、以下のように行う。画像形成装置１０の組立工程において光ビームＬ１およびＬＮの光量調整を行う。光量調整の後、光ビームＬ１およびＬＮに応じてＢＤ２０７から出力される出力信号１００６ａおよび１００６ｂのパルス幅が揃うように所定の治具を用いてＥＶＲ１００４の値を調整する。調整したＥＶＲ１００４の値を初期値とする。
【００４２】
また、ＢＤ２０７は、サーミスタ（温度検知手段）１００７を実装している。サーミスタ１００７は、受光素子２０７ａの周囲温度を検知して温度検知信号１００８を出力する。ＣＰＵ４０１は、サーミスタ１００７からの温度検知信号１００８を受信し、温度検知信号１００８に基づいて増幅器１００１の増幅率の補正値を計算する。ＣＰＵ４０１は、増幅率の補正値に基づいてＥＶＲ１００４の値を書き換える。これによって、ＢＤ２０７の温度特性による出力信号１００６ａおよび１００６ｂのパルス幅の変化を補正することができる。
【００４３】
本実施例のＢＤ２０７の出力信号１００６の増幅率を制御して光ビーム間隔測定誤差を低減することにより光ビームの書き出し位置を補正する方法については、後ほど説明する。なお、受光素子２０７ａ、増幅器１００１、比較器１００２、ＥＶＲ１００４及びサーミスタ１００７は、一つの基板に設けられていてもよい。受光素子２０７ａは、ＰＤ（フォトダイオード）であるとよい。
【００４４】
図２（ｃ）は、ＢＤ２０７の受光面を示す図である。図２（ｃ）を用いて光源２０１の発光素子ＬＥ１と発光素子ＬＥＮの間隔Ｄ１およびＤ２に対して必要なＢＤ２０７の受光面の寸法条件を説明する。受光素子２０７ａの主走査方向ＭＳに対応する方向（以下、主走査方向ＭＳという。）の幅をＤ３とする。受光素子２０７ａの副走査方向Ｒに対応する方向（以下、副走査方向Ｒという。）の幅をＤ４とする。発光素子ＬＥ１から出射された光ビームＬ１は、光スポットとして走査線ＳＬ１に沿ってＢＤ２０７の受光素子２０７ａ上を走査する。図２（ｃ）において、光ビームＬ１の光スポットの位置を結像位置Ｓ１で示す。発光素子ＬＥＮから出射された光ビームＬＮは、光スポットとして走査線ＳＬＮに沿ってＢＤ２０７の受光素子２０７ａ上を走査する。図２（ｃ）において、光ビームＬＮの光スポットの位置を結像位置ＳＮで示す。
【００４５】
受光素子２０７ａの副走査方向Ｒの幅Ｄ４は、Ｄ２×αより大きくなるように設定される（Ｄ４＞Ｄ２×α）。ここで、αは、コリメータレンズ２０２、シリンドリカルレンズ２０３、第一ｆθレンズ２０５及びＢＤレンズ２０９を通過した光ビームＬ１と光ビームＬＮの副走査方向Ｒの間隔の光学系横倍率である。発光素子ＬＥ１と発光素子ＬＥＮを同時に点灯させた場合であっても、光ビームＬ１及び光ビームＬＮが同時に受光素子２０７ａに入射しないように、受光素子２０７ａの主走査方向の幅Ｄ３は、Ｄ１×βより小さくなるように設定されている（Ｄ３＜Ｄ１×β）。ここで、βは、コリメータレンズ２０２、シリンドリカルレンズ２０３、第一ｆθレンズ２０５及びＢＤレンズ２０９を通過した光ビームＬ１と光ビームＬＮの主走査方向ＭＳの間隔の光学系横倍率である。コリメータレンズ２０２、シリンドリカルレンズ２０３、第一ｆθレンズ２０５及びＢＤレンズ２０９は、光源２０１から出射された二つの光ビームＬ１とＬＮをＢＤ２０７の受光素子２０７ａ上に結像させる走査光学系である。
【００４６】
（制御部）
図３を用いて画像形成装置１０の制御部４００を説明する。図３は、画像形成装置１０の制御部４００のブロック図である。制御部４００は、ＣＰＵ（制御手段）４０１、カウンタ（計数器）４０２、光源駆動部４０３、クロック信号生成部４０４、画像処理部４０５、メモリ４０６および回転多面鏡２０４を回転させるモータ４０７を備える。ＣＰＵ４０１は、メモリ４０６に記憶された制御プログラムに従って画像形成装置１０を制御する。クロック信号生成部４０４は、所定周波数のクロック信号（刻時信号）４１０を生成し、ＣＰＵ４０１及び光源駆動部４０３へクロック信号４１０を出力する。ＣＰＵ４０１は、クロック信号４１０に同期して光源駆動部４０３及びモータ４０７へ制御信号４１１及び４１２を送信する。
【００４７】
モータ４０７は、速度センサ（不図示）を備えている。速度センサは、モータ４０７の回転速度に比例した周波数信号を発生する周波数発電機（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）方式、即ちＦＧ方式を採用している。モータ４０７からＣＰＵ４０１へは、回転多面鏡２０４の回転速度に応じた周波数のＦＧ信号４１３が出力される。ＣＰＵ４０１の内部にはカウンタ４０２が備えられている。計測手段としてのカウンタ４０２は、ＣＰＵ４０１へ入力されるクロック信号４１０をカウントする。ＣＰＵ４０１は、ＦＧ信号４１３の発生周期をカウンタ４０２のカウント値に基づいて測定し、ＦＧ信号の発生周期が所定の周期であれば回転多面鏡２０４の回転速度が所定の速度に達していると判定する。
【００４８】
ＢＤ２０７から出力される出力信号１００６は、ＣＰＵ４０１及び光源駆動部４０３へ入力される。ＣＰＵ４０１は、出力信号１００６に基づいて複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮから光ビームＬ１〜ＬＮを出射するタイミングを制御するための制御信号４１１を光源駆動部４０３へ送信する。また、ＣＰＵ４０１は、ＢＤ２０７の内部の増幅器１００１の増幅率を調整するための制御信号１００５をＢＤ２０７へ出力する。画像処理部４０５から出力された画像データは、光源駆動部４０３へ入力される。光源駆動部４０３は、ＣＰＵ４０１から送信される制御信号４１１に基づくタイミングで、画像データに基づく駆動電流ＤＩ１〜ＤＩＮを複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮのそれぞれへ供給する。
【００４９】
また、ＣＰＵ４０１は、複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの光量の目標値を光源駆動部４０３へ指示する。さらに、ＣＰＵ４０１は、ＢＤ２０７の出力信号１００６に基づいたタイミングで複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの自動光量制御（以下、ＡＰＣという。）の実行を光源駆動部４０３へ指示する。複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの光量は、複数の発光素子ＬＥ1〜ＬＥＮのそれぞれと同一パッケージ内に内蔵されたフォトダイオードＰＤ１（不図示）〜ＰＤＮ（不図示）により検出される。ＡＰＣは、フォトダイオードＰＤ１（不図示）〜ＰＤＮ（不図示）により検出される発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの光量が、予めＣＰＵ４０１により指示された光量の目標値と一致するように、発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの駆動電流ＤＩ１〜ＤＩＮを調整する動作である。ＡＰＣにより、複数の発光素子ＬＥ〜ＬＥＮのそれぞれの光量は、目標値と一致するように制御される。なお、ＡＰＣの実行タイミングは、ＣＰＵ４０１によって指示された期間に実行する。光量の目標値は、中間転写ベルト７上のトナー像の濃度を光学センサ１１３により検出し、トナー像の濃度を調整する濃度調整動作において設定される。
【００５０】
図９（ｂ）に示すように、複数の光ビームＬ１〜ＬＮの結像位置（光スポットの位置）Ｓ１〜ＳＮは、主走査方向ＭＳにおいて異なる。従来の画像形成装置１０は、ある１つの発光素子ＬＥから光ビームＬを出射させてＢＤ２０７から１つの出力信号１００６を生成する。そして、１つの出力信号１００６を基準として複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮのそれぞれに毎に光ビームＬ１〜ＬＮの出射タイミング（固定の設定値）を設定する。設定された出射タイミングに基づいて複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮから光ビームＬ１〜ＬＮを出射させることで、主走査方向ＭＳにおける静電潜像の書き出し位置（画像の書き出し位置）を一致させる。
【００５１】
画像形成中、結像位置Ｓ１〜ＳＮの相対位置関係が常に一定であれば、固定の出射タイミングに基づいて複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮからの光ビームＬ１〜ＬＮの出射タイミングを制御しても、画像の書き出し位置を一致させることが可能である。しかしながら、光ビームＬ１〜ＬＮが出射されると光源２０１の温度が上昇する。光源２０１の温度上昇に伴い、発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮから出射される光ビームＬ１〜ＬＮの波長が変動する。また、回転多面鏡２０４を回転させるモータ４０７の温度が上昇し、モータ４０７からの熱の影響により走査レンズ（第一ｆθレンズ２０５、第二ｆθレンズ２０６）の光学特性が変動する。このような光ビームＬ１〜ＬＮの波長変動や走査レンズの光学特性の変動に伴い、発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮから出射される光ビームＬ１〜ＬＮの光路が変動する。光ビームＬ１〜ＬＮの光路の変動により、結像位置Ｓ１〜ＳＮの相対位置関係は、図９（ｂ）に示す状態から図９（ｃ）に示す状態へ変化する。結像位置Ｓ１〜ＳＮの相対位置関係が変化した場合、固定の出射タイミングに基づいて複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮからの光ビームＬ１〜ＬＮの出射タイミングを制御すると、静電潜像の主走査方向ＭＳの書き出し位置が一致しないという問題を生じる。
【００５２】
そこで、本実施例の画像形成装置１０は、発光素子ＬＥ１から出射される光ビームＬ１及び発光素子ＬＥＮから出射される光ビームＬＮによって２つの出力信号１００６ａ及び１００６ｂを生成する。ＣＰＵ４０１は、２つの出力信号１００６ａ及び１００６ｂの時間間隔（生成タイミング差すなわち検出タイミング差）ＤＴに基づいて複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮからの光ビームＬ１〜ＬＮのそれぞれの出射タイミングを制御する。以下、詳しく説明する。
【００５３】
図４は、発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの駆動電流ＤＩ１〜ＤＩＮとＢＤ２０７の出力信号１００６を示す図である。図４の（１）は、クロック信号生成部４０４により生成されるクロック信号４１０を示す。図４の（２）は、ＢＤ２０７の出力信号１００６の出力タイミングを示す。図４の（３）〜（６）は、発光素子ＬＥ１、発光素子ＬＥ２、発光素子ＬＥ３及び発光素子ＬＥＮの駆動電流ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３及びＤＩＮすなわち光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬＮの出射タイミングを示す。
【００５４】
光ビームＬ１〜ＬＮの１走査周期中において、まず、ＣＰＵ４０１は、発光素子ＬＥ１及び発光素子ＬＥＮから光ビームＬ１及びＬＮが出射されるように光源駆動部４０３を制御する。その結果、図４の（２）に示すＢＤ２０７の出力信号１００６ａ及び１００６ｂが生成される。ＣＰＵ４０１は、出力信号１００６ａが入力されたことに応じてカウンタ４０２にクロック信号４１０のカウントを開始させ、出力信号１００６ｂが入力されたことに応じてカウント値Ｃを取得する。カウント値Ｃは、図４中の出力信号１００６ａと出力信号１００６ｂの時間間隔（生成タイミング差）ＤＴを示す検出データである。
【００５５】
メモリ４０６は、基準カウント値Ｃｒｅｆと、基準カウント値Ｃｒｅｆに対応するカウント値Ｃ１〜ＣＮとを記憶している。基準カウント値Ｃｒｅｆは、ある任意の状態（所定条件）でＢＤ２０７により生成される複数の出力信号１００６の基準時間間隔ＤＴｒｅｆに相当する参照データである。ここでは、初期状態において生成される複数の出力信号１００６の基準時間間隔であるとする。カウント値Ｃ１〜ＣＮは、ＢＤ２０７の出力信号１００６の時間間隔ＤＴが基準時間間隔ＤＴｒｅｆに一致する場合、主走査方向ＭＳにおける発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮからの光ビームＬ１〜ＬＮの書き出し位置を一致させるためのカウント値である。
【００５６】
２つの光ビームＬ１及びＬＮを走査させたときのＢＤ２０７上での時間間隔ＤＴと感光ドラム２上のある位置を通過する時間間隔ＡＴ（不図示）が一定の関係にあるとする。この場合、工場調整時にＢＤ２０７上での基準時間間隔ＤＴｒｅｆまたは感光ドラム２上での基準時間間隔ＡＴｒｅｆ（不図示）のいずれか一方を測定する。測定した基準時間間隔ＤＴｒｅｆ又はＡＴｒｅｆを基に他方の基準時間間隔ＤＴｒｅｆ又はＡＴｒｅｆを導出する。得られた基準時間間隔ＤＴｒｅｆ又はＡＴｒｅｆに基づいて基準カウント値Ｃｒｅｆとカウント値Ｃ１〜ＣＮを決める。
【００５７】
一方、ＢＤ２０７の出力信号１００６の基準時間間隔ＤＴｒｅｆは、ＢＤ２０７の受光素子２０７ａ上での光ビームＬ１及びＬＮの光スポットの寸法のばらつきや光量のばらつきにより、測定誤差を有することがある。このような場合、工場調整時に基準時間間隔ＤＴｒｅｆを測定すると同時に、感光ドラム２上での結像位置Ｓ１とＳＮの間隔を測定し、各々の測定結果より基準カウント値Ｃｒｅｆとカウント値Ｃ１〜ＣＮを決める。これによって、光スポットの寸法のばらつきやＢＤ２０７上の走査速度と感光ドラム２上の走査速度との差による測定誤差を校正する。基準カウント値Ｃｒｅｆとカウント値Ｃ１〜ＣＮは、工場調整時に各光量目標値に対応して測定され、メモリ４０６に記憶される。
【００５８】
カウント値Ｃ１〜ＣＮは、図４に示すＢＤ２０７の出力信号１００６ａから発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの光ビームＬ１〜ＬＮの出射開始までのそれぞれの期間Ｔ１〜ＴＮに対応する。ＢＤ２０７の出力信号１００６ａと１００６ｂの時間間隔ＤＴが基準時間間隔ＤＴｒｅｆに一致する場合、出力信号１００６ａが生成されてからクロック信号４１０のカウント値がＣ１に達すると（期間Ｔ１経過後）、ＣＰＵ４０１は、発光素子ＬＥ１を点灯させる。出力信号１００６ａが生成されてからクロック信号４１０のカウント値がＣ２に達すると（期間Ｔ２経過後）、ＣＰＵ４０１は、発光素子ＬＥ２を点灯させる。同様に、出力信号１００６ａが生成されてからクロック信号４１０のカウント値がＣＮに達すると（期間ＴＮ経過後）、ＣＰＵ４０１は、発光素子ＬＥＮを点灯させる。これにより、発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮからの光ビームＬ１〜ＬＮにより形成される画像の主走査方向ＭＳにおける書き出し位置を一致させることができる。
【００５９】
本実施例においては、カウント値Ｃ１〜ＣＮをメモリ４０６に記憶させる。しかし、メモリ４０６に、カウント値Ｃ１とＣＮを記憶させておき、図２のＸ軸方向において発光素子ＬＥ１と発光素子ＬＥＮとの間に位置する発光素子ＬＥ２〜ＬＥＮ−１のカウント値Ｃ２〜ＣＮ−１を記憶させなくてもよい。この場合、ＣＰＵ４０１は、以下の数式１に基づいて発光素子ＬＥ１と発光素子ＬＥＮとの間に位置する発光素子ＬＥＭのカウント値（書き出しタイミングデータ）Ｃｍを演算する。
［数式１］
Ｃｍ＝（ＣＮ−Ｃ１）×（ｍ−１）／（Ｎ−１）＋Ｃ１
＝Ｃ１×（Ｎ−ｍ）／（Ｎ−１）＋ＣＮ×（ｍ−１）／（Ｎ−１）
ここで、２≦ｍ≦Ｎ−１である。
例えば、光源２０１が４個の発光素子ＬＥ１から発光素子ＬＥ４を備える場合（Ｎ＝４）、ＣＰＵ４０１は、発光素子ＬＥ２及び発光素子ＬＥ３のカウント値Ｃ２およびＣ３を次の式に基づいて演算する。
［数式２］
Ｃ２＝Ｃ１＋（Ｃ４−Ｃ１）×１／３
＝Ｃ１×２／３＋Ｃ４×１／３
［数式３］
Ｃ３＝Ｃ１＋（Ｃ４−Ｃ１）×２／３
＝Ｃ１×１／３＋Ｃ４×２／３
【００６０】
（カウント値の補正）
ＢＤ２０７の出力信号１００６’ａと１００６’ｂの時間間隔ＤＴ’が基準時間間隔ＤＴｒｅｆに一致しない場合、ＣＰＵ４０１は、カウント値Ｃ１〜ＣＮを補正する。ＣＰＵ４０１は、図４に示すＢＤ２０７の出力信号１００６’ａと１００６’ｂの時間間隔ＤＴ’をカウンタ４０２にカウントさせてカウント値Ｃ’を得る。ＣＰＵ４０１は、カウント値Ｃ’と基準カウント値Ｃｒｅｆとの差分に基づいてカウント値Ｃｎを補正してＣ’ｎを算出する。
［数式４］
Ｃ’ｎ＝Ｃｎ＋Ｋ（Ｃｒｅｆ−Ｃ’）    （Ｋは、1を含む任意の係数）
ここで、１≦ｎ≦Ｎである。
【００６１】
係数Ｋは、ＢＤ２０７上での基準時間間隔ＤＴｒｅｆと時間間隔ＤＴ’の間の変化量（Ｃｒｅｆ−Ｃ’）に対して比率掛けする係数であり、光学系の特性により決定される。２つの光ビームＬ１及びＬＮを走査させたときのＢＤ２０７上での時間間隔ＤＴと感光ドラム２上のある位置を通過する時間間隔ＡＴ（不図示）の関係が一定であれば、係数Ｋを1とする。一方、ＢＤ２０７上での光ビームＬの走査速度と感光ドラム２上での光ビームＬの走査速度が異なる光学系の場合、時間間隔ＤＴと時間間隔ＡＴの比率に応じて、係数Kの値を設定する。
【００６２】
例えば、図８に示す光走査装置１の場合、係数Ｋが１以外の値になる。図８に示す光走査装置１において、第一ｆθレンズ２０５を通過した光ビームＬは、ＢＤミラー２０８により反射されＢＤレンズ２０９を通過してＢＤ２０７の受光素子２０７ａ上へ結像する。一方、第一ｆθレンズ２０５を通過した光ビームＬは、第二ｆθレンズ２０６を通過して感光ドラム２上に結像する。すなわち、ＢＤ２０７上に走査される光ビームＬは、ＢＤレンズ２０９を通過し、感光ドラム２上に走査される光ビームＬは、第二ｆθレンズ２０６を通過する。このように、異なるレンズを介して走査する場合、各々のレンズの倍率とレンズからの焦点距離の関係で、ＢＤ２０７上での走査速度と感光ドラム２上での走査速度は、異なり、一定の比率関係を有する。
【００６３】
なお、前述した以外にも、組み立て時の光学部品の組み付け誤差等の要因により、ＢＤ２０７の時間間隔ＤＴと感光ドラム２の時間間隔ＡＴとに差があるような場合、係数Ｋは、実験的に導出した標準値（typical value）に設定してもよい。あるいは、個体ごとに工場調整時に係数Ｋを導出し、設定してもよい。係数Ｋの導出方法としては、例えば、測定環境での温度を変化させ、温度変化前後でのＢＤ２０７の時間間隔ＤＴと感光ドラム２の時間間隔ＡＴから係数Ｋを導出する。
【００６４】
ＣＰＵ４０１は、カウント値Ｃ’、基準カウント値Ｃｒｅｆ及び係数Ｋを用いて発光素子ＬＥｎのカウント値Ｃｎから補正したカウント値Ｃ’ｎを算出する。ＣＰＵ４０１は、ＢＤ２０７の出力信号１００６’ａが生成されてからカウンタ４０２のカウント値が補正したカウント値Ｃ’ｎに達したときに発光素子ＬＥｎを点灯させる。ＢＤ２０７の出力信号１００６の時間間隔ＤＴが変動しても、発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮからの光ビームＬ１〜ＬＮにより形成される画像の主走査方向ＭＳにおける書き出し位置を一致させることができる。
【００６５】
（増幅率の補正）
図５は、光ビーム間隔の測定誤差を説明する図である。受光素子２０７ａからの電気信号２１０を増幅する増幅器１００１の増幅率を制御して、光ビーム間隔の測定誤差を低減して光ビームの書き出し位置を補正する方法について図５を用いて説明する。図５（ａ）は、ＢＤ２０７上の光ビームＬ１及びＬＮの光スポットＳ１及びＳＮの形状を示す図である。図５（ｂ）は、受光素子２０７ａの電気信号２１０とＢＤ２０７の出力信号１００６を示す図である。
【００６６】
図５に示すように、受光素子２０７ａ上の光スポットＳ１とＳＮの径に差がある又は形状が異なる（一方の光スポットの形状がいびつな）場合がある。光スポットＳ１の径は、小さいので、受光素子２０７ａの電気信号２１０ａの波形は、急峻に立ち上がる。一方、光スポットＳＮの径は、大きいので、受光素子２０７ａの電気信号２１０ｂの波形は、鈍く立ち上がる。受光素子２０７ａに用いるＰＤは、温度特性を有しているので、ＰＤの周囲温度が上昇すると、受光素子２０７ａから出力される電気信号が低下する。温度の上昇により、電気信号２１０ａは、電気信号２１０”ａへ低下し、電気信号２１０ｂは、電気信号２１０”ｂへ低下する。このように、受光素子２０７ａの電気信号２１０の波形の立ち上がりの急峻さが昇温前から差がある状態において、光走査装置１内の昇温に伴い受光素子２０７ａの受光感度が変化すると、光ビーム間隔の測定誤差が発生する。図５（ｂ）に示すように、ＢＤ２０７の出力信号１００６ａと１００６ｂの時間間隔ＤＴ時間間隔ＤＴは、出力信号１００６”ａと１００６”ｂが時間間隔ＤＴ”へ変化する。
【００６７】
光ビーム間隔の測定誤差による時間間隔ＤＴ”に基づいて、複数の発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮからの光ビームＬ１〜ＬＮのそれぞれの出射タイミングを制御すると、感光ドラム２上の光スポットの位置が変動し、モアレ等の画像不良を引き起こす可能性がある。従って、画像不良を低減するために、光ビーム間隔の測定誤差を低減することが要求される。そこで、本実施例においては、ＢＤ２０７の温度特性による光ビーム間隔の測定誤差を低減する。
【００６８】
前述したとおり、受光素子２０７ａに用いるＰＤは温度特性を有しており、周囲温度に応じてＰＤの受光感度が変化し、出力電流（電気信号２１０）の値が変化する。受光素子（ＰＤ）２０７ａの温度特性をｒとする。温度特性ｒは、単位温度あたりの受光素子２０７ａの出力変化率を示す。工場調整時におけるサーミスタ１００７の温度検知結果をｔｆとし、工場調整により調整されたＥＶＲ１００４の初期値をＧとする。光走査装置１内の上昇した温度ｔにおけるＥＶＲ１００４の値Ｇ’を以下の式に基づいて算出し、受光素子２０７ａの電気信号２１０の補正を行う。
［数式５］
Ｇ’=Ｇ／[１+｛ｒ（ｔ−ｔf）｝]
【００６９】
一般に、受光素子２０７ａの温度特性ｒは、０より小さい（ｒ＜０）。従って、図５（ｂ）に示すように、光走査装置１内の温度ｔの上昇に伴って受光素子２０７ａの電気信号２１０は、低下する。そこで、数式５によりＥＶＲ１００４の補正値Ｇ’を求める。補正値Ｇ’により増幅器１００１の増幅率を補正することにより、電気信号２１０の波形を補正する。これにより、受光素子２０７ａの周囲温度変化に伴う電気信号２１０の波形の変化から発生する光ビーム間隔の測定誤差を低減し、高精度な光ビーム書出し位置補正を可能とする。
【００７０】
本実施例によれば、光走査装置１のＣＰＵ４０１は、ＰＤ２０７の複数の出力信号１００６の時間間隔ＤＴとサーミスタ１００７が検知した温度ｔとに基づいて複数の光ビームＬ１〜ＬＮのそれぞれの出射開始時期を制御することができる。
【００７１】
（制御動作）
次に、図６を用いてＣＰＵ４０１が実行する制御動作を説明する。図６は、ＣＰＵ４０１の制御動作を示す流れ図である。制御プログラムは、メモリ４０６に記憶されている。ＣＰＵ４０１は、メモリ４０６から制御プログラムを読みだす。画像形成装置１０に画像データが入力されたことに応じて本制御が開始される。まず、ＣＰＵ４０１は、画像データが入力されたことに応じてモータ４０７を駆動して回転多面鏡２０４を回転させる（Ｓ６０１）。ＣＰＵ４０１は、回転多面鏡２０４の回転速度が所定の回転速度に達したか否かを判定する（Ｓ６０２）。回転多面鏡２０４の回転速度が所定の回転速度に達していないと判定された場合（Ｓ６０２のＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、回転多面鏡２０４の回転速度を加速させ（Ｓ６０３）、Ｓ６０２へ戻る。
【００７２】
回転多面鏡２０４の回転速度が所定の回転速度に達していると判定された場合（Ｓ６０２のＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、ＢＤ２０７が備えるサーミスタ１００７によりＢＤ２０７の周囲温度ｔを検知する（Ｓ６０４）。ＣＰＵ４０１は、サーミスタ１００７から出力された温度検知信号１００８に基づいてＥＶＲ１００４の値Ｇ’を計算する（Ｓ６０５）。ＣＰＵ４０１は、ＥＶＲ１００４の値Ｇ’を更新して、ＢＤ２０７の増幅器１００１の増幅率を設定する（Ｓ６０６）。
【００７３】
ＣＰＵ４０１は、発光素子ＬＥ１を点灯させる（Ｓ６０７）。ＣＰＵ４０１は、発光素子ＬＥ１から出射された光ビームＬ１によりＢＤ２０７の出力信号１００６ａが生成されたか否かを判定する（Ｓ６０８）。発光素子ＬＥ１から出射された光ビームＬ１により出力信号１００６ａが生成されていないと判定された場合（Ｓ６０８のＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、出力信号１００６ａが生成されるまでＳ６０８の工程を繰り返す。一方、発光素子ＬＥ１から出射された光ビームＬ１により出力信号１００６ａが生成されたと判定された場合（Ｓ６０８のＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、出力信号１００６ａに応じてカウンタ４０２にクロック信号４１０のカウントを開始させる（Ｓ６０９）。ＣＰＵ４０１は、発光素子ＬＥ１を消灯させる（Ｓ６１０）。
【００７４】
次に、ＣＰＵ４０１は、発光素子ＬＥＮを点灯させる（Ｓ６１１）。ＣＰＵ４０１は、発光素子ＬＥＮから出射された光ビームＬＮによりＢＤ２０７の出力信号１００６ｂが生成されたか否かを判定する（Ｓ６１２）。発光素子ＬＥＮから出射された光ビームＬＮにより出力信号１００６ｂが生成されていないと判定された場合（Ｓ６１２のＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、出力信号１００６ｂが生成されるまでＳ６１２の工程を繰り返す。一方、発光素子ＬＥＮから出射された光ビームＬＮにより出力信号１００６ｂが生成されたと判定された場合（Ｓ６１２のＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、出力信号１００６ｂに応じてカウンタ４０２からクロック信号４１０のカウント値Ｃをサンプルする（Ｓ６１３）。ＣＰＵ４０１は、ＢＤ２０７の出力信号１００６ａと出力信号１００６ｂの時間間隔ＤＴを算出する。ＣＰＵ４０１は、発光素子ＬＮを消灯させる（Ｓ６１４）。
【００７５】
ＣＰＵ４０１は、サンプルされたカウント値Ｃと基準カウント値Ｃｒｅｆとを比較し、カウント値Ｃが基準カウント値Ｃｒｅｆに一致する（Ｃ＝Ｃｒｅｆ）か否かを判定する（Ｓ６１５）。カウント値Ｃが基準カウント値Ｃｒｅｆに一致する（Ｃ＝Ｃｒｅｆ）と判定された場合（Ｓ６１５のＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、メモリ４０６からカウント値Ｃ１〜ＣＮを読み出す。ＣＰＵ４０１は、発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの光ビームＬ１〜ＬＮの出射開始をカウント値Ｃ１〜ＣＮに設定する（Ｓ６１６）。カウント値Ｃ１〜ＣＮは、光ビームＬ１により生成された出力信号１００６ａから発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの光ビームＬ１〜ＬＮの出射開始までの期間Ｔ１〜ＴＮに相当する。一方、カウント値Ｃが基準カウント値Ｃｒｅｆに一致しない（Ｃ≠Ｃｒｅｆ）と判定された場合（Ｓ６１５のＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、カウント値Ｃと基準カウント値Ｃｒｅｆの差分Ｃｃｏｒ（Ｃｃｏｒ＝Ｃ−Ｃｒｅｆ）を演算する（Ｓ６１７）。ＣＰＵ４０１は、Ｃｃｏｒを用いて数式４により補正したカウント値Ｃ’１〜Ｃ’Ｎを算出する。ＣＰＵ４０１は、発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの光ビームＬ１〜ＬＮの出射開始を補正したカウント値Ｃ’１〜Ｃ’Ｎに設定する（Ｓ６１８）。カウント値Ｃ’１〜Ｃ’Ｎは、光ビームＬ１により生成された出力信号１００６’ａから発光素子ＬＥ１〜ＬＥＮの光ビームＬ１〜ＬＮの出射開始までの期間Ｔ’１〜Ｔ’Ｎに相当する。
【００７６】
ＣＰＵ４０１は、設定されたカウント値Ｃ１〜ＣＮ又はＣ’１〜Ｃ’Ｎに基づいて画像データに基づく光ビームＬ１〜ＬＮを光源２０１から出射させて感光ドラム２を露光する（Ｓ６１９）。ＣＰＵ４０１は、画像形成が終了したか否かを判定する（Ｓ６２０）。画像形成が終了していないと判定された場合（Ｓ６２０のＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、Ｓ６０４へ戻る。一方、画像形成が終了したと判定された場合（Ｓ６２０のＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、本制御を終了させる。
【００７７】
本実施例によれば、光ビーム間隔の測定の際にＢＤ２０７の増幅率を光ビーム毎に調整することで、ＢＤ２０７から出力される出力信号１００６のパルス幅を安定化することができる。よって、光ビーム間隔の測定誤差を低減することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１・・・光走査装置
２・・・感光ドラム（感光体）
２０１・・・光源
２０４・・・回転多面鏡（偏向装置）
２０７・・・ＢＤ（出力信号生成部）
１００６・・・出力信号
１００７・・・サーミスタ（温度検知手段）
ＤＴ・・・時間間隔
Ｌ１〜ＬＮ・・・光ビーム
ＬＥ１〜ＬＥＮ・・・発光素子（発光部）
ｔ・・・温度
【図１】
2016099399.tif 000003
【図２】
2016099399.tif 000004
【図３】
2016099399.tif 000005
【図４】
2016099399.tif 000006
【図５】
2016099399.tif 000007
【図６】
2016099399.tif 000008
【図７】
2016099399.tif 000009
【図８】
2016099399.tif 000010
【図９】
2016099399.tif 000011