(57)【要約】【課題】レンズの周辺の温度の検出精度の低下を抑制する光走査装置を提供する。【解決手段】光走査装置は、レーザ光を出射する複数の発光素子を有する光源ユニット２０１と、発光素子から出射されたレーザ光を回転しながら感光体１１に向けて偏向することで、レーザ光により感光体１１を走査する回転多面鏡ユニット２０４と、感光体１１の走査前にレーザ光を検出して同期信号を出力する光検出ユニット２０７と、回転多面鏡ユニット２０４と感光体１１との間に設けられる走査レンズ２０５とを備える。光源ユニット２０１は、サーミスタ２５０を備える。光検出ユニット２０７は、サーミスタ２５１を備える。制御部１００は、走査レンズ２０５の雰囲気温度を、光走査装置の動作状態に応じて、サーミスタ２５０又はサーミスタ２５１の検出温度を用いて検出し、検出した雰囲気温度に応じて発光素子の発光タイミングを制御する。【選択図】図３
2017026935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照射面を照射するためのレーザ光を出射する発光素子と、
前記発光素子から出射された前記レーザ光を、反射面を回転させながら前記被照射面に向けて偏向することで、前記レーザ光により前記被照射面を走査する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡と前記被照射面との間に設けられるレンズと、
前記回転多面鏡の回転による温度変化の影響を受けない位置に配置される第１温度検出手段と、
前記発光素子の発光による温度変化の影響を受けない位置に配置される第２温度検出手段と、
前記レンズの雰囲気温度を、装置の動作状態に応じて、前記第１温度検出手段による第１検出温度と、前記第２温度検出手段による第２検出温度とのいずれかを用いて検出し、検出した前記雰囲気温度に応じて前記発光素子の発光タイミングを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする、
光走査装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記発光素子が発光するときには、前記第２検出温度に応じて前記レンズの雰囲気温度を検出し、前記回転多面鏡が回転するときには、前記第１検出温度に応じて前記レンズの雰囲気温度を検出することを特徴とする、
請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記制御手段は、起動後に前記第１検出温度が飽和したときの、前記雰囲気温度と前記第１検出温度との差分温度を所定の記憶手段に記憶しており、前記第１検出温度から前記差分温度を減算して前記雰囲気温度を検出することを特徴とする、
請求項１又は２記載の光走査装置。
【請求項４】
前記被照射面を照射する前に前記レーザ光を検出して同期信号を出力する光検出手段を備え、
前記制御手段は、前記光検出手段から出力される前記同期信号を基準にして、前記発光素子の発光タイミングを制御することを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか１項記載の光走査装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記雰囲気温度が所定の温度のときの前記発光素子の発光タイミングを第２の記憶手段に記憶しており、検出した前記雰囲気温度と前記所定の温度との温度差に応じて、前記発光素子の前記発光タイミングの調整量を算出し、算出した調整量に応じて前記発光素子の発光タイミングを制御することを特徴とする、
請求項４記載の光走査装置。
【請求項６】
前記第１温度検出手段は、前記発光素子と同一の基板に設けられ、
前記第２温度検出手段は、前記光検出手段と同一の基板又は前記回転多面鏡と同一の基板の少なくとも一方に設けられることを特徴とする、
請求項４又は５記載の光走査装置。
【請求項７】
前記発光素子は複数であり、
前記制御手段は、複数の発光素子の各々の発光タイミングを制御することを特徴とする、
請求項１〜６のいずれか１項記載の光走査装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項記載の光走査装置と、
前記光走査装置により前記レーザ光が照射されて静電潜像が形成される感光体と、
前記静電潜像を現像してトナー像を生成する現像器と、
前記トナー像を所定の記録媒体に転写する転写部と、
転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させて、前記記録媒体に画像形成する定着器と、を備えることを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記記録媒体に形成する画像を表す画像信号に基づいて、前記発光素子から出射される前記レーザ光を変調することを特徴とする、
請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
所定の原稿台に載置された原稿に光を照射するスキャナランプと、
前記原稿により反射された光を受光し、受光した光を電気信号に変換することで前記画像信号を生成するイメージセンサと、を備え、
前記制御手段は、前記イメージセンサから前記画像信号を取得して、前記レーザ光を変調することを特徴とする、
請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
被照射面を照射するためのレーザ光を出射する発光素子と、
前記発光素子から出射された前記レーザ光を、反射面を回転させながら前記被照射面に向けて偏向することで、前記レーザ光により前記被照射面を走査する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡と前記被照射面との間に設けられるレンズと、
前記回転多面鏡の回転による温度変化の影響を受けない位置に配置される第１温度検出手段と、
前記発光素子の発光による温度変化の影響を受けない位置に配置される第２温度検出手段と、
を備えた光走査装置により実行される方法であって、
前記レンズの雰囲気温度を、前記回転多面鏡の動作時には前記第１温度検出手段による検出温度に応じて検出し、前記発光素子の発光時には前記第２温度検出手段による検出温度に応じて検出することを特徴とする、
温度検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機や複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、複数の発光素子を備えた光走査装置により感光体を露光することで、感光体上に静電潜像を形成する。光走査装置は、静電潜像の形成のために、複数の発光素子の各々から出射されるレーザ光により、感光体を走査する。近年、光走査装置は、より多くの発光素子を備えるためにＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）を用いている。発光素子の数を増やすことで、出射されるレーザ光の数が増加し、一度に広範囲に静電潜像が形成可能となるために、高速な画像形成処理が可能となる。また、発光素子数の増加は、高線数のスクリーン画像の出力を可能にして、形成される画像の高画質化を実現している。
【０００３】
光走査装置は、各レーザ光が適切な位置を照射するように、出荷時に、各発光素子に対する発光タイミングの調整が行われる。発光タイミングの調整が適切に行われない場合、感光体に形成される静電潜像（ドット）が、所望の位置からずれてしまう。以降、このような位置のずれを「ドットずれ」という。ドットずれが発生する場合、形成される画像に、モアレに代表される画像不良が発生する。
ドットずれは、出荷時に適切に調整された光走査装置であっても発生することがある。例えば、光走査装置に備えられ、レーザ光が透過するレンズは、温度の変化に応じて屈折率が変化する。レンズの屈折率が変化すると、レーザ光が照射する位置が所望の位置からずれる。そのために、レンズの屈折率の変化は、ドットずれの原因となる。特許文献１は、レンズ上に温度センサを設けてレンズ周囲の雰囲気温度を検出し、検出した雰囲気温度に応じて発生するドットずれを補正する技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−０５５２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レンズへの温度センサの設置は、温度センサからの配線を、レーザ光を遮断しないように固定する必要性を伴う。そのためレンズへの温度センサの設置は、その固定機構や組立時に配線を固定するための工数を必要とし、それが画像形成装置のコストアップをもたらす。そのために、レンズ付近にプリント基板が配置されている場合には、チップサーミスタ等の温度センサが該プリント基板に実装されることが多い。しかしプリント基板に温度センサを実装した場合、プリント基板に実装される他の電子部品の発熱が、温度センサの検出結果に影響することがある。また、温度センサの近傍に回転体が設けられる場合、回転体の回転により生じる空気の対流が温度センサの検出結果に影響することがある。レンズの周辺の温度の検出精度が低下すると、画像形成装置はドットずれを適切に補正できない。その結果、画像形成装置により形成される画像の劣化が防止できない。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑み、レンズの周辺の温度の検出精度の低下を抑制する光走査装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の光走査装置は、被照射面を照射するためのレーザ光を出射する発光素子と、前記発光素子から出射された前記レーザ光を、反射面を回転させながら前記被照射面に向けて偏向することで、前記レーザ光により前記被照射面を走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡と前記被照射面との間に設けられるレンズと、前記回転多面鏡の回転による温度変化の影響を受けない位置に配置される第１温度検出手段と、前記発光素子の発光による温度変化の影響を受けない位置に配置される第２温度検出手段と、前記レンズの雰囲気温度を、装置の動作状態に応じて、前記第１温度検出手段による第１検出温度と、前記第２温度検出手段による第２検出温度とのいずれかを用いて検出し、検出した前記雰囲気温度に応じて前記発光素子の発光タイミングを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】
【０００８】
本発明によれば、光走査装置の動作状態に応じて、第１温度検出手段及び第２温度検出手段のいずれかの検出温度により、レンズの雰囲気温度を検出する。そのために、本発明の光走査装置は、回転多面鏡の回転による温度変化の影響や発光素子の発光による温度変化の影響を抑制して、雰囲気温度の精度低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成図。
【図２】画像形成処理を表すフローチャート。
【図３】光走査部の構成例示図。
【図４】画像形成装置の動作状態に対する光走査部内部の温度の推移を表す図。
【図５】雰囲気温度検出処理を表すフローチャート。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は温度に応じたドットずれ量を表す図。
【図７】発光タイミングの補正の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態の光走査装置を備える画像形成装置の構成図である。画像形成装置は、原稿から原稿画像を読み取るための読取機構、及び読み取った原稿画像に応じて画像形成処理を行う画像形成機構に大別される。読取機構は、原稿給紙部１と、原稿台ガラス２と、スキャナユニット４と、ミラー６、７と、レンズ８と、イメージセンサ９とを備える。スキャナユニット４は、スキャナランプ３及びミラー５を備える。画像形成機構は、光走査装置である光走査ユニット１０と、感光体１１と、帯電部１２と、現像器１３と、転写部１６と、定着器１７と、排紙部１８とを備える。光走査ユニット１０は、レーザ光を出射する複数の発光素子、及びレーザ光により感光体１１を走査するための光学系を備える。感光体１１は、レーザ光が照射されることで静電潜像が形成される。この他に画像形成装置は、画像が形成されるシート等の記録媒体を収納する給紙トレイ１４、１５、画像形成処理に関する各種情報の表示や画像形成の各種設定画面の表示を行う表示部１９、及び制御部１００を備える。制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）を備えるコンピュータである。制御部１００は、画像形成装置の動作を制御する。
【００１２】
図２は、画像形成装置による画像形成処理を表すフローチャートである。
不図示の操作装置により画像形成処理の開始が指示されると、制御部１００は、原稿給紙部１に、原稿を１枚ずつ原稿台ガラス２まで搬送させる（Ｓ５０１）。制御部１００は、原稿台ガラス２に搬送されて載置された原稿の原稿画像を読み取る（Ｓ５０２）。制御部１００は、スキャナランプ３を点灯し、スキャナユニット４を移動させて、原稿の全面をスキャナランプ３に照射させる。スキャナランプ３により照射される光は、原稿台ガラス２上の原稿に反射される。原稿による反射光は、ミラー５、６、７を介してレンズ８を通過し、イメージセンサ９に受光される。イメージセンサ９は、受光した反射光を電気信号に変換することで、原稿画像を表す画像信号を生成する。画像信号は、イメージセンサ９から制御部１００に送られる。制御部１００が画像信号を取得することで、原稿画像の読取処理が終了する。制御部１００は、取得した画像信号をＲＡＭに記憶する（Ｓ５０３）。
【００１３】
制御部１００は、ＲＡＭに記憶した画像信号を光走査ユニット１０に入力する（Ｓ５０４）。制御部１００は、帯電部１２に、感光体１１の表面を一様に帯電させる（Ｓ５０５）。光走査ユニット１０は、制御部１００から入力された画像信号に基づいて変調したレーザ光を、表面が帯電した感光体１１の表面を被照射面として照射する。光走査ユニット１０は、光学系を用いて、レーザ光により感光体１１の表面を走査する（Ｓ５０６）。これにより、感光体１１の表面に画像信号に応じた静電潜像が形成される（Ｓ５０７）。制御部１００は、感光体１１に形成された静電潜像を現像器１３に現像させる（Ｓ５０８）。現像器１３は、静電潜像に現像剤を付着させることで現像する。これにより、感光体１１にトナー像が形成される。
【００１４】
感光体１１にトナー像が形成される間、制御部１００は、給紙トレイ１４或いは給紙トレイ１５に、画像が形成される記録媒体を給紙させる。記録媒体は、感光体１１へのトナー像の形成のタイミングに合わせて、転写部１６まで搬送される。制御部１００は、転写部１６により、記録媒体に感光体１１上のトナー像を転写させる（Ｓ５０９）。トナー像が転写された記録媒体は、定着器１７に搬送される。定着器１７は、トナー像を記録媒体に、例えば熱圧着により定着させる（Ｓ５１０）。これにより記録媒体に画像が形成される。画像形成が終了した記録媒体は、排紙部１８により画像形成装置の外部に排紙される（Ｓ５１１）。画像形成装置は、以上の処理を繰り返すことで、複数枚の記録媒体に対して画像形成を行うことができる。
【００１５】
図３は、このような画像形成処理に用いられる光走査ユニット１０の構成例示図である。光走査ユニット１０は、複数の発光素子を有する光源ユニット２０１、レーザ光により感光体１１上を走査するための光学系、及びレーザ光を検出する光検出ユニット２０７を備える。光源ユニット２０１は、温度センサとしてサーミスタ２５０を発光素子と同一のプリント基板上（レーザドライバ基板）に備える。サーミスタ２５０は、光源ユニット２０１の周辺の温度検出を行う。光検出ユニット２０７（ＢＤ：Beam Detector）は、温度センサとしてのサーミスタ２５１を、レーザ光を検出するセンサと同一のプリント基板上（ＢＤ基板）に備える。サーミスタ２５１は、光検出ユニット２０７の周辺の温度検出を行う。
【００１６】
光源ユニット２０１は、複数の発光素子の各々からレーザ光を出射する。そのために光源ユニット２０１から出射されるレーザ光は、感光体１１上で複数の発光点となる。なお、感光体１１は、ドラム形状であり、レーザ光が照射されるときに回転している。光学系は、光源ユニット２０１から出射されるレーザ光を感光体１１に向けて偏向する回転多面鏡を含む回転多面鏡ユニット２０４、及び回転多面鏡と感光体１１との間に設けられる走査レンズ２０５を備える。回転多面鏡は、所定のモータにより目標とする回転数で回転するように制御される。回転多面鏡は、レーザ光を反射する反射面を複数備える。レーザ光は、回転多面鏡の回転により反射面における反射角が変わることで、偏向の方向が変化して感光体１１を走査する。走査レンズ２０５は、回転多面鏡と感光体１１上の走査位置との距離の変化により生じる、感光体１１上の走査速度の変化を補正する。走査レンズ２０５によりレーザ光は、感光体１１を一定の走査速度で走査する。光検出ユニット２０７は、回転多面鏡で反射されるレーザ光を受光して、感光体１１上への照射開始位置を決定する基準となる同期信号を出力する。
【００１７】
光走査ユニット１０の動作は、制御部１００により制御される。制御部１００は、例えば光検出センサから出力される同期信号を基準にして、光源ユニット２０１が備える複数の発光素子の各々の発光タイミングを制御する。また、制御部１００は回転多面鏡ユニット２０４が備える不図示のモータにより、回転多面鏡の回転制御を行う。制御部１００は、サーミスタ２５０、２５１により検出された温度（以下、「検出温度」という。）を取得し、これに応じて光源ユニット２０１の複数の発光素子の各々の発光タイミングを制御する。
【００１８】
図４は、画像形成装置の動作状態に対する光走査ユニット１０内部の温度の推移を表す図である。温度は、サーミスタ２５０、２５１の検出温度及び走査レンズ２０５周辺の雰囲気温度である。走査レンズ２０５は、雰囲気温度の影響により屈折率が変動する。上記の通り、走査レンズ２０５の屈折率の変動は、ドットずれの要因となる。
【００１９】
画像形成装置に電源が投入されて光走査ユニット１０が起動するまでの間、雰囲気温度とサーミスタ２５０、２５１の検出温度とは、略等しい温度にある（区間Ａ）。起動するまでの間は、画像形成装置内の他の構成部品も起動しておらず、新たに発熱する部品が無いためである。
【００２０】
画像形成装置に電源が投入されて光走査ユニット１０が起動すると、雰囲気温度及びサーミスタ２５１の検出温度が、徐々に上昇する（区間Ｂ）。これは、光走査ユニット１０が、画像形成装置内の他の構成部品の起動による発熱で温度上昇した外部の影響を受けるためである。
光走査ユニット１０は、不図示の筺体の内部に回転多面鏡ユニット２０４、走査レンズ２０５、光検出ユニット２０７を備える。筺体は密閉されている。光源ユニット２０１が設けられるレーザドライバ基板は、筺体の外部／内部のいずれに配置されていてもよいが、本実施形態では筺体の外部に配置される。本実施形態の光走査装置は、走査レンズ２０５に対してサーミスタ２５１の方がサーミスタ２５０よりも近い位置に配置されている。
サーミスタ２５０の検出温度は、雰囲気温度及びサーミスタ２５１の検出温度よりも、速く上昇する。これは、光源ユニット２０１に搭載された発光素子を駆動するための素子が、電源投入と共に起動して発熱し、その熱がプリント基板を介して同一のプリント基板に実装されたサーミスタ２５０の検出結果に影響するためである。なお、発光素子は、この時点で発光していないために発熱していない。
光検出ユニット２０７は、センサとその周辺の受動部品とで構成される。そのために光検出ユニット２０７は、電源投入のみではほとんど発熱しない。そのために、雰囲気温度とサーミスタ２５１の検出温度とは、略等しい温度となる。
【００２１】
光走査ユニット１０の起動後に十分な時間が経過すると、雰囲気温度及びサーミスタ２５０、２５１の検出温度は飽和する。温度が飽和したときの雰囲気温度とサーミスタ２５０の検出温度との差は、差分温度Ｔoffsetとして制御部１００に記憶される。差分温度Ｔoffsetは、出荷前に測定されて記憶される。
【００２２】
画像形成装置がスタンバイ動作を開始すると、回転多面鏡ユニット２０４が回転多面鏡を駆動するモータのスタンバイ回転を開始する（区間Ｃ）。スタンバイ回転は、画像形成処理の開始の指示から画像形成処理の開始までの時間を短縮するために行う回転である。回転多面鏡を回転させるモータは、起動に時間がかかる。そのために制御部１００は、光走査ユニット１０により、画像形成処理の開始指示が無い場合でも、スタンバイ回転によりモータを定格回転数で回転させておく必要がある。なお、光源ユニット２０１の起動は迅速に行うことができる。そのために制御部１００は、スタンバイ回転を実施するときに、発光素子を点灯する必要はない。
【００２３】
スタンバイ回転が開始されると、雰囲気温度は上昇を始める。これは、回転多面鏡ユニット２０４に搭載されたモータを駆動する素子が動作を開始し、発熱するためである。光源ユニット２０１に搭載されたサーミスタ２５０の検出温度は、雰囲気温度に対して差分温度Ｔoffsetを保ちながら、雰囲気温度と同様の傾向で上昇する。光検出ユニット２０７に搭載されたサーミスタ２５１の検出温度は、一時的に低下する。これは、スタンバイ回転により回転多面鏡が回転を開始し、付近に対流を発生させて、回転多面鏡ユニット２０４に近いサーミスタ２５１が冷却されるためである。スタンバイ回転を開始して十分な時間が経過すると、雰囲気温度及びサーミスタ２５０、２５１の検出温度は飽和する。
【００２４】
画像形成処理の開始が指示されると、画像形成装置は、図２に示す処理を行う（区間Ｄ）。光走査ユニット１０は、光源ユニット２０１の発光素子が画像信号に応じて発光して、感光体１１を走査する。発光素子の発光による発熱により、光源ユニット２０１に搭載されるサーミスタ２５０の検出温度は急激に上昇する。発光素子とサーミスタ２５０とが同一のプリント基板に実装され、発光素子の熱がサーミスタ２５０の検出温度に影響を与えるためである。光検出ユニット２０７のサーミスタ２５１は、雰囲気温度とほぼ等しい温度を示す。これは、光検出ユニット２０７が、画像形成処理の開始により新たに発熱する電子部品等を備えないためである。
【００２５】
以上のように、区間Ａにおいては、雰囲気温度とサーミスタ２５０、２５１の検出温度とは、略同じ温度を示す。区間Ｂにおいては、雰囲気温度と光検出ユニット２０７のサーミスタ２５１の検出温度とが、同様の温度で同様に変化する。区間Ｃにおいては、雰囲気温度と光源ユニット２０１のサーミスタ２５０の検出温度とが、差分温度Ｔoffsetを保ちながら同様に変化する。区間Ｄにおいては、雰囲気温度と光検出ユニット２０７のサーミスタ２５１の検出温度とが、同様の温度で同様に変化する。
【００２６】
このような温度の推移に応じて、制御部１００は、光源ユニット２０１が備える複数の発光素子の発光タイミングを制御する。図５は、発光タイミングの補正に用いる、走査レンズ２０５の雰囲気温度検出処理を表すフローチャートである。
【００２７】
画像形成装置に電源が投入されて光走査ユニット１０が起動すると、制御部１００は、光検出ユニット２０７のサーミスタ２５１の検出温度を取得する（Ｓ２０１）。以後、スタンバイ回転の開始指示等の割り込み命令を取得するまで、制御部１００は、一定周期でサーミスタ２５１の検出温度を取得する（Ｓ２０２：N）。これは、図４の区間Ｂにあたる。光検出ユニット２０７のサーミスタ２５１の検出温度を取得するために、制御部１００は、雰囲気温度と略同じ温度を検出することができる。
【００２８】
スタンバイ回転の開始指示を取得すると（Ｓ２０２：Y）、制御部１００は、光源ユニット２０１のサーミスタ２５０の検出温度を取得する（Ｓ２０３）。以後、画像形成処理の開始指示を取得するまで、制御部１００は、一定周期でサーミスタ２５０の検出温度を取得する（Ｓ２０４：N）。これは、図４の区間Ｃにあたる。光源ユニット２０１のサーミスタ２５０の検出温度を取得するために、制御部１００は、サーミスタ２５０の検出温度から差分温度Ｔoffsetを減算することで、雰囲気温度を検出することができる。
【００２９】
画像形成処理の開始指示を取得すると（Ｓ２０４：Y）、制御部１００は、光検出ユニット２０７のサーミスタ２５１の検出温度を取得する（Ｓ２０５）。以後、画像形成処理が終了するまで、制御部１００は、一定周期でサーミスタ２５１の検出温度を取得する（Ｓ２０６：N）。これは、図４の区間Ｄにあたる。光検出ユニット２０７のサーミスタ２５１の検出温度を取得するために、制御部１００は、雰囲気温度と略同じ温度を検出することができる。画像形成処理が終了すると（Ｓ２０６：Y）、制御部１００は、処理を終了する。
【００３０】
つまり制御部１００は、図５の処理を実行することで、雰囲気温度を、回転多面鏡の動作時にはサーミスタ２５０による検出温度に応じて検出し、発光素子の発光時にはサーミスタ２５１による検出温度に応じて検出する。
以上のような処理により、制御部１００は、光源ユニット２０１のサーミスタ２５０が発熱する発光素子と同一のプリント基板に搭載されていても、サーミスタ２５１により、走査レンズ２０５の周辺の雰囲気温度の検出精度の低下を抑制することができる。また、制御部１００は、光検出ユニット２０７が回転多面鏡ユニット２０４に近接してサーミスタ２５１が回転多面鏡の影響を受ける場合であっても、サーミスタ２５０により、走査レンズ２０５の周辺の雰囲気温度の検出精度の低下を抑制することができる。このように制御部１００は、走査レンズ２０５に温度センサを直接設けなくとも、画像形成処理の動作状態に応じて、適宜サーミスタ２５０、２５１のいずれかの検出温度を選択して、走査レンズ２０５の周辺の雰囲気温度の検出精度の低下を抑制することができる。
【００３１】
光源ユニット２０１が４個の発光素子を備える場合の発光タイミング制御について説明する。４個の発光素子は、発光素子ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４として区別する。図６は、各発光素子ＬＤ１〜ＬＤ４の温度に応じたドットずれ量を表す図である。図６（ａ）は発光素子ＬＤ１のドットずれ量、図６（ｂ）は発光素子ＬＤ２のドットずれ量、図６（ｃ）は発光素子ＬＤ３のドットずれ量、図６（ｄ）は発光素子ＬＤ４のドットずれ量を表す。光走査ユニット１０の出荷時に調整された状態が状態Ａとして表される。状態Ａでは、ドットずれ量は略ゼロである。
【００３２】
上記の通り、出荷時に光走査ユニット１０の調整が適切になされていても、走査レンズ２０５は、雰囲気温度の変化に伴って屈折率が変化する。これは、光走査ユニット１０の出荷後のドットずれの要因となる。
【００３３】
図６（ａ）の発光素子ＬＤ１は、光走査ユニット１０の温度（走査レンズ２０５の雰囲気温度）がΔＴ［℃］だけ変化すると、ドットずれ量ΔＤ１［μｍ］のドットずれが生じる。ドットずれ量は、例えば（ΔＤ１＝Ｌ１×ΔＴ）の式で表わされる。傾きＬ１は、図６（ａ）のグラフの傾きであり、発光素子ＬＤ１と走査レンズ２０５との位置関係、各々の特性により決まる定数である。
同様に図６（ｂ）の発光素子ＬＤ２は、光走査ユニット１０の温度（雰囲気温度）がΔＴ［℃］変化すると、ドットずれ量ΔＤ２［μｍ］のドットずれが生じる。ドットずれ量は、例えば（ΔＤ２＝Ｌ２×ΔＴ）で表わされる。発光素子ＬＤ３、ＬＤ４についても同様である。
【００３４】
制御部１００は、図５に示す処理により取得した検出温度から、走査レンズ２０５の雰囲気温度を検出し、状態Ａのときとの温度差を算出する。この温度差が上記のΔＴである。制御部１００は、ΔＴからドットずれ量ΔＤ１、ΔＤ２、ΔＤ３、ΔＤ４を算出して、発光素子ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４の発光タイミングを補正する。これにより、制御部１００は、ドットずれを抑制する。
【００３５】
図７は、発光素子ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４の発光タイミングの補正の説明図である。制御部１００は、光検出ユニット２０７から出力される同期信号に基づいて、発光素子ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４の発光タイミングを調整する。
【００３６】
制御部１００は、出荷時に、同期信号の受信からｘ１マイクロ秒後に発光素子ＬＤ１を発光させるように設定される。制御部１００は、出荷時の設定を記憶している。雰囲気温度が状態ＡからΔＴ［℃］だけ変化した場合、制御部１００は、ドットずれ量ΔＤ１に相当する時間Δｘ１を調整量として算出する。時間Δｘ１は、走査速度をＳ［ｍｍ／ｓ］とすると、（Δｘ１＝ΔＤ１／Ｓ）で算出される。制御部１００は、雰囲気温度が状態ＡからΔＴ［℃］だけ変化した場合、同期信号の受信から（ｘ１＋Δｘ１）マイクロ秒後に発光素子ＬＤ１を発光させる。これにより発光素子ＬＤ１のドットずれが抑制される。
【００３７】
発光素子ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４についても、同様に、制御部１００は、調整量として時間Δｘ２、Δｘ３、Δｘ４を算出し、発光タイミングを調整量に応じて制御することで、発光素子ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４のドットずれを抑制する。
【００３８】
以上のように、光走査ユニット１０は、雰囲気温度の検出精度の低下を抑制することで、ドットずれの発生を抑制することができる。発光素子の数が４以上であっても、光走査ユニット１０は、同様の処理によりドットずれを抑制して、画像の劣化を抑制することができる。
【００３９】
本実施形態では、サーミスタ２５０を光源ユニット２０１に設け、サーミスタ２５１を光検出ユニット２０７に設ける例で説明したが、サーミスタの配置は、これに限らない。例えばサーミスタ２５０は、回転多面鏡の回転による温度変化の影響を受けない位置であれば、光走査ユニット１０内部のどこに設けられていてもよい。サーミスタ２５１は、発光素子の発光による温度変化の影響を受けない位置であれば、光走査ユニット１０内部のどこに設けられていてもよい。例えば、サーミスタ２５１を回転多面鏡ユニット２０４内に設けてもよい。また、サーミスタの数を増やして、光源ユニット２０１、光検出ユニット２０７、及び回転多面鏡ユニット２０４に設けてもよい。つまり、温度検出を行うセンサが、光源ユニット２０１と、光検出ユニット２０７及び回転多面鏡ユニット２０４の少なくとも一方と、に設けられていればよい。
【００４０】
なお、本実施形態では、制御部１００が画像形成装置全体の動作の制御を行う構成としているが、制御部１００を主制御部とし、各構成要件が従制御部を備える構成であっても良い。この場合、光走査ユニット１０は、主制御部の指示により上記の処理を行う従制御部を備えることになる。このような構成では、主制御部の処理負荷を低減でき、各構成要素が並列に画像形成のための動作を行うことができる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年8月25日(2016.8.25)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体を照射するためのレーザ光を出射する第１の発光素子及び第２の発光素子を有する光源ユニットと、
前記光源ユニットの温度を検出するための第１の温度検出手段、第１の発光素子、及び第２の発光素子が実装された第１の基板と、
前記第１の発光素子から出射された前記レーザ光及び前記第２の発光素子から出射された前記レーザ光が前記感光体上を走査するように、各レーザ光を偏向する回転多面鏡及び前記回転多面鏡を回転させるモータを有する回転多面鏡ユニットと、
前記回転多面鏡によって偏向されたレーザ光を検出して同期信号を生成する光検出ユニットと、
前記光検出ユニット及び前記光検出ユニットの温度を検出するための第２の温度検出手段が実装された第２の基板と、
前記回転多面鏡によって偏向されたレーザ光を前記感光体上に導くレンズと、
前記第１の基板が外部に取り付けられ、前記回転多面鏡ユニットと前記第２の基板と前記レンズとを内部に収容する筐体と、を備える光走査装置と、
前記第１の温度検出手段及び前記第２の温度検出手段の検出結果を取得し、取得したいずれかの検出結果に基づいて前記第１の発光素子と前記第２の発光素子の相対的な発光タイミングを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記回転多面鏡が回転を開始してから各レーザ光による前記感光体の露光を開始するまでの間、前記第１の温度検出手段の検出結果に応じて前記第１の発光素子と前記第２の発光素子の前記相対的な発光タイミングを制御し、
各レーザ光により前記感光体の露光を開始した後は、前記第２の温度検出手段の検出結果に応じて前記第１の発光素子と前記第２の発光素子の前記相対的な発光タイミングを制御することを特徴とする、
画像形成装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体を照射するためのレーザ光を出射する第１の発光素子及び第２の発光素子を有する光源ユニットと、前記光源ユニットの温度を検出するための第１の温度検出手段、第１の発光素子、及び第２の発光素子が実装された第１の基板と、前記第１の発光素子から出射された前記レーザ光及び前記第２の発光素子から出射された前記レーザ光が前記感光体上を走査するように、各レーザ光を偏向する回転多面鏡及び前記回転多面鏡を回転させるモータを有する回転多面鏡ユニットと、前記回転多面鏡によって偏向されたレーザ光を検出して同期信号を生成する光検出ユニットと、前記光検出ユニット及び前記光検出ユニットの温度を検出するための第２の温度検出手段が実装された第２の基板と、前記回転多面鏡によって偏向されたレーザ光を前記感光体上に導くレンズと、前記第１の基板が外部に取り付けられ、前記回転多面鏡ユニットと前記第２の基板と前記レンズとを内部に収容する筐体と、を備える光走査装置と、前記第１の温度検出手段及び前記第２の温度検出手段の検出結果を取得し、取得したいずれかの検出結果に基づいて前記第１の発光素子と前記第２の発光素子の相対的な発光タイミングを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記回転多面鏡が回転を開始してから各レーザ光による前記感光体の露光を開始するまでの間、前記第１の温度検出手段の検出結果に応じて前記第１の発光素子と前記第２の発光素子の前記相対的な発光タイミングを制御し、各レーザ光により前記感光体の露光を開始した後は、前記第２の温度検出手段の検出結果に応じて前記第１の発光素子と前記第２の発光素子の前記相対的な発光タイミングを制御することを特徴とする。