CN110275406B - 光扫描装置以及具备该光扫描装置的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光扫描装置以及具备该光扫描装置的图像形成装置。提供无论光源光学系统内的光学元件之间的温差如何针对多个发光元件的任意发光元件都能够良好地维持光源光学系统的光学特性的光扫描装置。发光元件放出与电流量对应的光量。光源光学系统包括使来自各发光元件的光单独地透射的多个光学元件。多面镜使来自光源光学系统的光周期性地偏转，成像光学系统使该偏转光在感光体成像。光源驱动部在各发光元件的发光期间以外对该发光元件供给偏置电流。温度监视部监视光源光学系统的光学元件的温度。温差调节部调节各发光元件的偏置电流量，使发光元件与光源光学系统的光学元件之间的各温差收敛于容许范围内。

Description

光扫描装置以及具备该光扫描装置的图像形成装置

技术领域

本发明涉及电子照相方式的图像形成技术，特别涉及利用于感光体的曝光的光源的控制。

背景技术

打印机、复印机等电子照相方式的图像形成装置通过用基于图像数据的调制光对感光体的带电区域进行曝光，在感光体上形成由依照光量变化的带电量分布表示的不可见的图像即静电潜像。在调色剂附着到该静电潜像时调色剂浓度分布依照带电量分布，所以静电潜像被可见化为调色剂像。

作为对感光体进行曝光的装置(还称为“曝光装置”、“打印头(PH)”)的动作原理，光扫描方式是代表性的。在光扫描方式中，使从半导体激光器(LD)、发光二极管(LED)等发光元件射出的光一边通过旋转多面镜(多面镜)周期性地偏转，一边通过fθ透镜等光学系统在感光体上成像。在偏转动作的各周期中，成像点在感光体上在一个方向(以下称为“主扫描方向”)上连续地移动，所以感光体沿着该成像点描绘的1根直线(以下称为“1行”)而被曝光。通过多根行在垂直方向(以下称为“副扫描方向”)上连接，静电潜像在感光体上二维地扩展。

在每台曝光装置中，通常搭载有多个发光元件。例如在彩色对应的机型中，用相同数量的发光元件并排地形成CYMK等4色以上的单色调色剂像，将这些单色调色剂像叠合为1个而合成彩色调色剂像。在单色专用机中，也有以曝光处理的高速化且高精细化为目的而搭载有采用多波束的光扫描方式的曝光装置(以下称为“光扫描装置”)的机型。该光扫描装置通过使多个发光元件同时发光，对感光体表面的多根行同时进行曝光。

这样，在曝光装置利用多个发光元件的情况下，在发光元件之间使光量、波长等光学特性调齐是在高画质化中不可欠缺的。发光元件之间的光学特性的偏差不仅依赖于个体差异而且还依赖于温差，所以曝光装置需要抑制该温差的技术。例如，专利文献1公开的激光发光装置针对基于多面镜的每个偏转周期，从排列成1列的4个激光光源中每隔1个选择光量稳定化处理(APC)的对象。在APC中光源的光量被监视，光源的电流量被调节为实际测量值与目标值之间的偏移为容许范围内。在各偏转周期中，APC当作对象的光源每隔1个而分离，所以与APC相伴地对象发出的热量在接下来的周期中对象向相邻的光源移动的期间在光源之间被均匀化。其结果，光源之间的温差被抑制，所以较高地维持APC的可靠性。专利文献2公开的复合机监视曝光光源之间的温差，如果该温差超过阈值，则使比其他光源高温的光源停止发光而降低其温度。其结果，光源之间的温差被抑制为阈值以下。

抑制发光元件之间的温差在为了良好地保持搭载于曝光装置的光学系统的光学特性这方面也是有利的。其原因在于，在来自发光元件的光的波长中有温度依赖性，在光学元件的光学特性中有波长依赖性。例如，在LD中伴随温度上升而发光波长延伸，所以束腰的位置靠近LD。伴随该变位，在光学元件的焦点位置中产生偏移(散焦)。作为抑制该散焦的技术，例如已知专利文献3公开的光源光学系统中的衍射光学元件的利用。“光源光学系统”是指准直透镜等对从发光元件放出的光进行整形的光学系统。“衍射光学元件(DOE)”表示利用光的衍射使光弯曲的光学元件。DOE一般在透明的玻璃基板或者树脂基板的表面包括衍射光栅。该衍射光栅是在基板表面刻出的微细的槽的排列，通过使各槽中的衍射光相互干涉，在特定的方向上增强衍射光。能够通过衍射光的波长和槽的构造控制该特定的方向，所以DOE能够实现与利用光的折射使光弯曲的折射光学元件大致等同的光学特性。其另一方面，DOE相比于折射光学元件在光轴方向上更易于变薄，所以在小型轻量化中是有利的。进而，利用衍射的波长依赖性，DOE对光学特性提供期望的波长依赖性是比较容易的。利用该优点，专利文献3公开的光源光学系统通过DOE的温度变动所伴随的折射率变化和热膨胀所伴随的表面构造的变化所引起的焦点的变位，抵消与光源的温度变动相伴的散焦。在多个发光元件的情况下，针对每个发光元件设置具有散焦的抵消效果的DOE。这些DOE之间的温差通常针对焦点位置，仅能够提供小到与发光元件之间的温差相比可忽略的程度的影响。因此，只要将发光元件之间的温差抑制得充分小，任意的DOE都能够通过共同的表面构造将散焦抵消到相同程度。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009-090524号公报

专利文献2：日本特开2010-079170号公报

专利文献3：日本特开2007-011113号公报

发明内容

近年来，为了进一步提高图像形成装置的生产率和画质，针对光扫描装置，要求使每单位时间的扫描面积即写入量进一步增加的技术。作为该技术之一，例如可以举出多面镜的转速的增加。但是，其中伴随使多面镜旋转的马达(以下称为“多面镜马达”)及其驱动电路所引起的发热量的增大。在光扫描装置中，光学系统与多面镜和多面镜马达一起被容纳到相同壳体内，所以多面镜马达及其驱动电路所引起的发热量的增大可能使光学系统整体的温度上升。特别地，在光源光学系统针对每个发光元件具备具有将与发光元件的温度变动相伴的散焦抵消的效果的光学元件的情况下，在这些光学元件之间，相对多面镜、多面镜马达以及来自它们的散热路径的位置的差异所引起的温差可能增大。在该温差过大的情况下，仅仅将发光元件之间的温差抑制得小，很可能在利用光学元件的散焦的抵消效果中产生过大的偏差。其结果，在彩色调色剂像中产生无法忽略的颜色偏移，很可能在行间出现调色剂浓度的过大的“不均匀(斑)”。但是，如果为了避免这些不良现象而针对每个发光元件配置表面构造不同的DOE等散焦的抵消效果不同的光学元件，则使部件件数增加而使制造工序复杂化，所以并不优选。

本发明的目的在于解决上述问题，特别地提供一种无论光源光学系统内的光学元件之间的温差如何，针对多个发光元件的任意发光元件都能够良好地维持光源光学系统的光学特性的光扫描装置。

本发明的1个观点的光扫描装置是通过针对感光体的曝光扫描在该感光体上形成图像的光扫描装置，其特征在于，具备：多个发光元件，放出与供给的电流量对应的光量；光源光学系统，包括使从各发光元件放出的光单独地透射的与多个发光元件相同的数量的光学元件，对来自各发光元件的光进行整形；多面镜，使由该光源光学系统整形后的光周期性地偏转；成像光学系统，使利用该多面镜得到的偏转光在感光体的表面成像；马达，使多面镜旋转；散热路径，用于向多面镜和其马达的周围导入外部气体而从多面镜及马达夺热；以及光源控制部，控制各发光元件的电流量。光源控制部包括：温度监视部，监视多面镜、马达或者与来自散热路径的热传递相伴的光源光学系统的光学元件的温度；以及温差调节部，以使各发光元件、与来自该发光元件的光透射的光源光学系统的光学元件之间的温差收敛于容许范围内的方式，调节各发光元件的电流量或者各光学元件的温度。

光源控制部在各发光元件应发光的期间对该发光元件供给利用图像数据调制出的电流，在各发光元件不应发光的期间对该发光元件供给比能发光的下限少的量的偏置电流。各发光元件与来自该发光元件的光透射的光源光学系统的光学元件之间的温差越大，则温差调节部将应被供给到该发光元件的偏置电流量设定得越小。

各发光元件可以是半导体激光器，也可以根据该半导体激光器的阈值电流选择偏置电流量。光源控制部也可以能够按照每个发光元件调节偏置电流量，温差调节部也可以根据各发光元件与来自该发光元件的光透射的所述光源光学系统的光学元件之间的温差，按照每个发光元件设定偏置电流量。光源控制部也可以针对越是偏置电流量小的发光元件越延长连续发光时间。光源控制部也可以使针对各发光元件将偏置电流量抑制得小的期间限于该发光元件不应发光的期间的一部分。

光扫描装置也可以还具备风扇，该风扇用于对光源光学系统的光学元件进行气冷或者在散热路径中引起气流而使热从多面镜和马达散走。在该情况下，温差调节部也可以根据各发光元件与来自该发光元件的光透射的光源光学系统的光学元件之间的温差调节风扇的转速。也可以各发光元件与来自该发光元件的光透射的光源光学系统的光学元件之间的温差越小，则温差调节部将风扇的转速设定得越高。

光源光学系统的光学元件也可以是能够通过与自身的温度变动相伴的光学特性的变化抵消使光向该光学元件入射的发光元件的温度变动所引起的散焦的衍射光学元件。光源光学系统的光学元件也可以是准直透镜。

温度监视部也可以实际测量多面镜、马达或者散热路径的温度，根据该温度的实际测量值和相对多面镜、马达或者散热路径的光源光学系统的各光学元件的位置，推测该光学元件的温度。温度监视部也可以测量马达或者各发光元件的连续使用时间，根据该连续使用时间的测量值和相对多面镜、马达或者散热路径的光源光学系统的各光学元件的位置，推测该光学元件的温度。

温差调节部也可以根据多个发光元件的周围的热源的配置，推测多个发光元件之间的温差。该热源也可以包括针对多个发光元件的驱动电路，温差调节部也可以针对越是与该驱动电路相距的距离近的发光元件越将动作温度推测得高。

本发明的1个观点的图像形成装置是在片材上形成调色剂像的图像形成装置，其特征在于，具备：感光体，根据曝光量而带电量变化；上述光扫描装置，通过针对该感光体的曝光扫描，在该感光体上形成静电潜像；显影部，用调色剂使该静电潜像显影；以及转印部，将该显影部显影后的调色剂像从感光体转印到片材。

本发明的光扫描装置如上所述，监视与来自多面镜、多面镜马达或者散热路径的热传递相伴的光源光学系统的各光学元件的温度上升，根据各发光元件与来自该发光元件的光透射的光学元件之间的温差，调节该发光元件的电流量或者该光学元件的温度。由此，该光扫描装置无论光源光学系统的光学元件之间的温差如何，针对任意的发光元件都能够良好地维持光源光学系统的光学特性。

附图说明

图1的(a)是示出作为本发明的实施方式的图像形成装置的打印机的外观的立体图。图1的(b)是沿着图1的(a)示出的直线b-b的打印机的示意性的剖面图。

图2是图1所示的光扫描装置的俯视图。

图3的(a)是示出Y色半导体激光器的封装的示意图。图3的(b)是示出Y色半导体激光器可射出的激光的波长的温度依赖性的图形。

图4的(a)是图2所示的光扫描装置的俯视图中的多面镜的周边的放大图。图4的(b)是图4的(a)示出的K色半导体激光器与专用的准直透镜的对的光学配置图。图4的(c)是从像侧观察该准直透镜的俯视图，图4的(d)是将包括该准直透镜的光轴的剖面和凹透镜面的交线的一部分放大的图。

图5是示出图1所示的打印机的电子控制系统的结构的框图。

图6是图5所示的光源驱动部中的针对Y色半导体激光器的专用电路的框图。

图7的(a)是示出图6所示的定时生成部利用的SOS信号、CLK信号以及SWT信号的时序图与偏置电流IB、调制电流IM以及向激光振荡器LD的供给电流ID的波形之间的关系的图。图7的(b)是将图7的(a)示出的向激光振荡器LD的供给电流ID的上升沿和其附近在时间方向上放大的图。

图8的(a)示出表示在图4的(a)示出的准直透镜的周围呈现的温度梯度的图形曲线GT和表示为了使半导体激光器与准直透镜之间的温差ΔT收敛于容许范围内而应使半导体激光器生成的偏置电流所伴随的焦耳热量的条形图。图8的(b)是基于多面镜的激光光线的偏转周期的期间中的向半导体激光器的供给电流ID的波形图。

图9的(a)是偏置电流量越小则使供给电流ID的下降沿越延迟的情况下的供给电流ID的脉冲波形的放大图。图9的(b)是示出SOS信号的时序图与向半导体激光器的供给电流ID的波形之间的关系的图。图9的(c)示出表示在位于发光基板的长度方向的一端的驱动电路动作的期间在发光基板中呈现的温度梯度的图形曲线GS。

(符号说明)

100：彩色激光打印机；21Y-21K：感光体单元；25：感光体鼓；26：光扫描装置；310：光源；311：发光基板；31Y-31K：半导体激光器；32Y-32K：准直透镜；313-317：反射镜；318：柱面透镜；321：多面镜；322：多面镜马达；323、324：fθ透镜；325、326Y-326K：转镜；GT：准直透镜的温度；TTL：半导体激光器的典型的动作温度；JHY-JHK：伴随偏置电流针对每个半导体激光器发生的焦耳热量；ID：向半导体激光器的供给电流；IMH：调制电流的脉冲高度；Ith：半导体激光器的阈值电流；IbY-IbK：每个半导体激光器的偏置电流量。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。

[图像形成装置的外观]

图1的(a)是示出本发明的实施方式的图像形成装置100的外观的立体图。该图像形成装置100是打印机。在其框体的上表面设置有排纸托盘41，容纳从在其里侧敞开的排纸口42排出的片材。在排纸托盘41的前方组装有操作面板51。在打印机100的底部，可抽出地安装有供纸盒11。

[图像形成装置的内部构造]

图1的(b)是沿着图1的(a)示出的直线b-b的打印机100的示意性的剖面图。打印机100是电子照片式的彩色打印机，包括给送部10、成像部20、定影部30以及排纸部40。

给送部10首先使用拾取辊12从容纳于供纸盒11的片材裁SHT将片材SH1逐张分离。给送部10使用搬送辊13、14将该分离出的片材SH1送出到成像部20。“片材”是指纸制或者树脂制的薄膜状或者薄板状的材料、物品或者印刷物。可容纳于供纸盒11的片材的种类、即纸张种类例如是普通纸、优质纸、彩色纸张或者涂覆纸，尺寸例如是A3、A4、A5、B4等标准值。

成像部20例如是中间体转印方式，包括感光体单元21Y、21M、21C、21K、1次转印辊22、中间转印带23、2次转印辊24以及光扫描装置26。中间转印带23架设于从动滑轮23L与驱动滑轮23R之间，能够伴随驱动滑轮23R的旋转在两个滑轮23L、23R之间旋转。在两个滑轮23L、23R之间，4个感光体单元21Y-21K和4根1次转印辊22被配置为逐一成对，间隔着中间转印带23而相向(串接配置)。2次转印辊24间隔着中间转印带23而与驱动滑轮23R形成夹持部，伴随驱动滑轮23R的旋转而从动旋转。从定时辊14送出的片材SH2被传送到该夹持部。感光体单元21Y-21K包括的感光体鼓25、1次转印辊22、中间转印带23、从动滑轮23L、驱动滑轮23R以及2次转印辊24的旋转轴都平行。以下，将该共同的轴方向(在图1的(b)中为Y轴方向)称为“主扫描方向”。光扫描装置26针对感光体单元21Y-21K例如逐束照射激光。针对4束激光，用图像数据表示的黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(K)中的任意颜色的灰度值，调制各自的光量即强度或者持续时间。在感光体单元21Y-21K之间，照射光量呈现的灰度值的颜色不同。以下，将其颜色是Y、M、C、K的感光体单元分别称为“Y、M、C、K色感光体单元”。

在感光体单元21Y-21K的各个感光体单元中，感光体鼓25间隔着中间转印带23与1次转印辊22接触而形成夹持部。感光体单元21Y-21K分别使感光体鼓25的外周面带电，使其带电部分暴露于从光扫描装置26照射的激光。光扫描装置26使照射光在感光体鼓25的外周面成像，使成像点在感光体鼓25的轴方向(主扫描方向)上移动，所以沿着该成像点的轨迹而感光体鼓25的外周面上的直线区域被曝光。照射光量越高，即照射光的强度越高或者持续时间越长，主扫描方向的单位长即每个光点的曝光量越高，该曝光量越高，每个光点的带电量越大幅减少。因此，在感光体鼓25的直线区域，形成与照射光量的变化呈现的灰度值分布对应的带电量分布、即静电潜像的1行。感光体单元21Y-21K和光扫描装置26与感光体鼓25的旋转同步地反复进行针对1行的该曝光动作。其结果，在感光体鼓25的外周面，已曝光的行在其旋转方向上(以下称为“副扫描方向”)连接，静电潜像二维地扩大。Y-K色感光体单元21Y-21K分别用着色为Y、M、C、K的调色剂使该静电潜像显影。由此，在Y-K色感光体单元21Y-21K的感光体鼓25分别形成Y、M、C、K的单色的调色剂像。感光体单元21Y-21K接下来在中间转印带23的相同的表面部分(在图1的(b)中通过逆时针方向的旋转)通过1次转印辊22与感光体鼓25之间的夹持部时，向其表面部分从感光体鼓25转印各自形成的调色剂像。这样，向中间转印带23的相同的表面部分叠合Y、M、C、K这4色的调色剂像而合成为1个彩色调色剂像。与该彩色调色剂像通过驱动滑轮23R与2次转印辊24之间的夹持部的定时匹配地，其片材SH2从定时辊14向该夹持部被传送。由此，在该夹持部，彩色调色剂像从中间转印带23被转印到片材SH2。

定影部30使调色剂像在从成像部20送出的片材SH2定影。具体而言，定影部30一边使定影辊31和加压辊32旋转，一边使片材SH2向它们之间的夹持部传送。此时，定影辊31向该片材SH2的表面施加内置的加热器的热，加压辊32针对该片材SH2的加热部分施加压力而向定影辊31按压。通过来自定影辊31的热和来自加压辊32的压力，调色剂像在该片材SH2的表面热定影。定影部30进而通过定影辊31和加压辊32的旋转，将该片材SH2送出到排纸部40。

排纸部40将调色剂像定影后的片材SH3从排纸口42向排纸托盘41排出。具体而言，排纸部40使用配置于排纸口42的内侧的排纸辊43，将从定影部30的上部向排纸口42移动来的片材SH3送出到排纸口42外而载置到排纸托盘41。

[光扫描装置的构造]

图1的(b)包括光扫描装置26的纵剖面图。图2是光扫描装置26的俯视图。在图2中，为便于说明，覆盖光扫描装置26的上板被去除，用直线I-I表示图1的(b)示出的光扫描装置26的纵剖面的位置。光扫描装置26包括壳体300、光源310以及扫描光学系统。壳体300例如是长方体形状的框体，特别地，底板是铝压铸件等金属产品或者纤维强化树脂(FRP)等硬质树脂成形品而刚性高。以使底板的短边平行于与感光体鼓25共同的轴方向即主扫描方向(在图1的(b)、图2中为X轴方向)的方式，通过打印机100内的底架(未图示)支承壳体300。壳体300用底板稳定地支承光源310和扫描光学系统，并且将它们用上板和侧壁从周围的环境隔离，保护其免受尘埃和外光。扫描光学系统包括多面镜321和其驱动马达(以下称为“多面镜马达”)322以及成像光学系统。成像光学系统包括fθ透镜323、324、1次转镜325以及4张2次转镜326Y、326M、326C、326K。利用这些光学元件，扫描光学系统一边使来自光源310的光周期性地偏转一边使得在感光体鼓25的表面成像，用该光在主扫描方向上扫描感光体鼓25的表面。

[光源]

光源310包括发光基板311和光源光学系统。发光基板311包括4个半导体激光器31Y、31M、31C、31K和它们的驱动电路31D。光源光学系统包括4个准直透镜312、5张反射镜313-317以及柱面透镜318，对从半导体激光器31Y-31K的各个半导体激光器射出的光进行整形。

-发光基板-

发光基板311是安装于壳体300的侧壁之一、例如图2中与主扫描方向(X轴方向)垂直的侧壁的外表面的印刷电路基板。在发光基板311上安装有半导体激光器31Y-31K和驱动电路31D。半导体激光器31Y-31K的个数等于图像数据表示的颜色、Y、M、C、K的数量。半导体激光器31Y-31K与壳体300的侧壁平行并且等间隔地配置，前端经由壳体300的侧壁的孔被插入到壳体300的内部。虽然在图2中未示出，但在半导体激光器31Y-31K之间，射出口的高度(在图2中为Y轴方向的位置)不同，所以来自它们的射出光线的高度也不同。驱动电路31D是半导体激光器31Y-31K的驱动控制专用的电路，例如作为面向特定用途的集成电路(ASIC)或者可编程的集成电路(FPGA)而被组装到单一或者多个芯片。驱动电路31D从内置于打印机100的主控制部接收图像数据，根据该图像数据表示的Y-K的灰度值来调制半导体激光器31Y-31K的发光量。例如，驱动电路31D将不同颜色的灰度值分配给不同的半导体激光器，该灰度值越高，则使该半导体激光器的发光强度越高或者使连续发光时间越延长。以下，将根据Y-K的灰度值调制发光量的半导体激光器分别称为“Y-K色半导体激光器”。

-光源光学系统-

准直透镜312被配置为在半导体激光器31Y-31K的各射出口前各1个且其射出口与光轴一致。准直透镜312是针对能够从半导体激光器31Y-31K射出的激光透明的玻璃或者树脂所构成的折射透镜或者衍射透镜，将来自半导体激光器31Y-31K的入射光变换为平行光。第1反射镜313配置于Y色半导体激光器31Y和准直透镜312的共同的光轴上，使来自Y色半导体激光器31Y的射出光线反射而偏转。第2反射镜314配置于M色半导体激光器31M和准直透镜312的共同的光轴上，使来自M色半导体激光器31M的射出光线反射而偏转。第3反射镜315配置于C色半导体激光器31C和准直透镜312的共同的光轴上，使来自C色半导体激光器31C的射出光线反射而偏转。第4反射镜316配置于K色半导体激光器31K和准直透镜312的共同的光轴上，使来自K色半导体激光器31K的射出光线反射而偏转。柱面透镜318使由这些反射镜313-316反射的偏转光透射而照射到第5反射镜317。第5反射镜317使该照射光反射而照射到多面镜321。柱面透镜318是针对能够从半导体激光器31Y-31K射出的激光透明的玻璃或者树脂所构成的折射透镜或者衍射透镜，使来自准直透镜312的平行光在多面镜321的轴方向(Y轴方向)上在多面镜321的侧面成像，在与其方向和照射方向这两方正交的方向上保持为平行光。

[扫描光学系统]

-多面镜-

多面镜321是周为正多边形(在图2中正7边形)的板状部件，任意侧面都被实施了镜面加工。多面镜321被同轴地固定到多面镜马达322的轴，一边沿着该轴旋转一边在各侧面使来自第5反射镜317的入射光LL偏转且使其偏转角

周期性地变化。以下，将多面镜的侧面称谓“偏转面”。多面镜马达322例如是直流无刷(BLDC)马达，如图1的(b)所示，在壳体300的底板以使轴相对其垂直的方式固定。多面镜马达322通过来自安装于相同底板的驱动电路(未图示)的电力，对多面镜321施加绕轴的转矩。

在多面镜321通过来自多面镜马达322的转矩以等角速度旋转的期间，如图2所示，向各偏转面依次地从第5反射镜317入射从半导体激光器31Y-31K射出的光线LL。入射光线LL通过光源光学系统312-318在多面镜321的轴方向(Y轴方向)上收敛于偏转面上的1点，另一方面，在与底板平行的方向上保持为平行光。入射光线LL在偏转面反射而偏转，朝向fθ透镜323、324。反射光线RL在多面镜321的轴方向(Y轴方向)上从偏转面上的1点扩散，另一方面，在与底板平行的方向上保持为平行光。在伴随多面镜321的旋转而针对入射光线LL的偏转面的倾斜连续地变化的期间，入射光线LL和反射光线RL所成的角度即偏转角

从最大值

连续地减少至最小值

在反射了入射光线LL的偏转面切换到接下来的偏转面时，偏转角

从最小值

瞬间返回到最大值

与多面镜321的旋转同步地周期性地反复发生偏转角

的这样的变化。

-fθ透镜-

fθ透镜一般是由多张(在图2中为2张)非球面透镜323、324构成的复合透镜。任意透镜323、324都是针对能够从半导体激光器31Y-31K射出的激光透明的玻璃或者树脂所构成的折射透镜或者衍射透镜。fθ透镜323、324使来自多面镜321的反射光线RL透射，使透射光线TL按1次转镜325和2次转镜326Y-326K的顺序反射而照射到感光体单元21Y-21K，在各感光体鼓25的外周面成像。在此，来自多面镜321的反射光线RL在多面镜321的轴方向(Y轴方向)上为扩散光，另一方面，在与底板平行的方向上为平行光。因此，fθ透镜323、324具有如下2种光学的功能。(1)在视为单一的折射透镜的情况下，透镜面的曲率在多面镜321的轴方向(Y轴方向)与垂直于该方向的方向之间不同。通过该功能，来自fθ透镜323、324的透射光线TL无论在多面镜321的轴方向(Y轴方向)和与底板平行的方向的哪个方向上都收敛于感光体鼓25的外周面上的1点。(2)像高(成像点的与光轴相距的距离)与入射角成比例(即像高＝焦距×入射角)。通过该功能，在来自fθ透镜323、324的透射光线TL在感光体鼓25的表面成像时，其成像点与和多面镜321的等速旋转相伴的偏转角

的等速变化匹配地在感光体鼓25的轴方向即主扫描方向(X轴方向)上等速度地移动。实际上，像高的变化速度是成像点的移动速度，入射角的变化速度与多面镜321的旋转速度成比例。具体而言，如图2所示，在偏转角

从最大值

减少变化量

的期间，来自fθ透镜323、324的透射光线TL在1次转镜325的镜面上在主扫描方向(X轴方向)上移动距离Δρ的情况下，该距离Δρ与偏转角

的变化量

成比例：

该距离Δρ与成像点在感光体鼓25的表面上移动的距离成比例，偏转角

的变化量

是多面镜521的旋转角的变化量θ的2倍：

因此，在成像点的主扫描方向上的位置与多面镜321的旋转角之间确立线性关系。特别地，在多面镜321以等角速度旋转的情况下，在偏转角

从最大值

连续地减少至最小值

的期间，成像点在主扫描方向上等速度地移动。

-转镜-

1次转镜325和2次转镜326Y-326K都是板面被施加了镜面加工的细长的平板状部件。如图1的(b)、图2所示，任意转镜325、326Y-326K都被设置成长度方向与壳体300的底板的短边方向即主扫描方向(X轴方向)平行。1次转镜325使来自fθ透镜323、324的透射光线TL朝向壳体300的顶棚反射。在该顶棚设置有2次转镜326Y-326K，使来自1次转镜325的反射光线进一步反射，经由壳体300的上板的缝隙(未图示)照射到感光体单元21Y-21K。特别地，在来自1次转镜325的反射光线中，来自Y色半导体激光器31Y的激光光线通过第1-2次转镜326Y被照射到Y色感光体单元21Y，来自M色半导体激光器31M的激光光线通过第2-2次转镜326M被照射到M色感光体单元21M，来自C色半导体激光器31Y的激光光线通过第3-2次转镜326C被照射到C色感光体单元21C，来自K色半导体激光器31K的激光光线通过第4-2次转镜326K被照射到K色感光体单元21K。

来自1次转镜325的反射光线的照射目的地这样被分开的原因在于在半导体激光器31Y-31K之间射出光线LL的高度(Y轴方向的位置)不同。实际上，各射出光线LL通过光源光学系统312-318在多面镜321的轴方向(Y轴方向)上收敛于偏转面上的相同位置。即，在多面镜321的轴方向(Y轴方向)上，射出光线LL的向偏转面的入射角在半导体激光器31Y-31K之间不同。因此，在多面镜321的轴方向(Y轴方向)上，来自多面镜321的反射光线RL的扩散范围在半导体激光器31Y-31K之间不同，所以反射光线RL的向fθ透镜323、324的入射角在半导体激光器31Y-31K之间不同。其结果，在多面镜321的轴方向(Y轴方向)上，来自fθ透镜323、324的透射光线TL的向1次转镜325入射的角度和被1次转镜325反射的角度都在半导体激光器31Y-31K之间不同。该反射角度的差异在壳体300的上板的高度下呈现为其长边方向上的反射光的照射位置的差异。

[SOS传感器]

光源310还包括扫描开始(SOS)传感器330。SOS传感器330包括光检测器，检测来自反射镜331的反射光而生成通知信号(以下称为“SOS信号”)。反射镜331使从多面镜321沿最大的偏转角

反射的光线反射而照射到SOS传感器330。因此，每当多面镜321使来自光源310的射出光线LL沿最大的偏转角

反射时，SOS传感器330使SOS信号有效化(激活)。即，如果SOS信号是正逻辑信号，则使其脉冲上升，如果是负逻辑信号，则使其脉冲下降。这样，SOS信号的有效化的周期表示基于多面镜321的激光光线的偏转周期、即偏转角

在从最大值

至最小值

的范围往返1次的期间。SOS信号在成像部20中被用于除了光源310之外还使感光体单元21Y-21K的整体的动作与多面镜321的旋转同步。

[半导体激光器]

图3的(a)是示出Y色半导体激光器31Y的封装的示意图。其他半导体激光器31M-31K的构造也是共同的。Y色半导体激光器31Y包括激光振荡器361。激光振荡器361例如是激光二极管(LD)，是包括PN结的半导体芯片。激光振荡器361能够以几mW-十几mW的输出放出例如波长处于从可见区域至红外区域的范围(几百nm-千几百nm)的激光。基于激光振荡器361的发光原理如下所述。在PN结的活性层中伴随空穴和电子的再结合即电子的从激励状态向基底状态的迁移而放出光。在该光放出的过程中，有与电子的自然的状态迁移相伴的放出(自然放出)和与从外部入射的光所引起的强制性的状态迁移相伴的放出(感应放出)这2种。通过自然放出从活性层射出的光通过反复进行间隔着PN结而相互相向的2张反射镜中的反射而在活性层中往返，持续促使感应放出。从外部注入到PN结的电流量小，在基底状态的电子数比激励状态的电子数多的期间，自然放出所产生的光量占据来自活性层的射出光量的大部分，感应放出所产生的光量仅很少。伴随注入电流量的增加，激励状态相对基底状态的电子数的比例上升，在注入电流量超过某个阈值(以下称为“阈值电流”)而其比例逆转的情况下，感应放出所产生的光量凌驾于自然放出所产生的光量(振荡)。这样，光被放大。

激光振荡器361被大致分成使光往返的方向与芯片的表面平行的端面发光型和使光往返的方向与芯片的表面垂直的垂直共振器面发光型(VCSEL)这2种。图3的(a)包括的放大图EEL、VCS分别示意地示出激光振荡器361是端面发光型、VCSEL的情况的发光点PE、PS。在激光振荡器361是端面发光型的情况下，如第1放大图EEL所示，被配置为其芯片的端面从封装的射出口362露出，其端面包括发光点PE。在激光振荡器361是VCSEL的情况下，如第2放大图VCS所示，被配置为其芯片的表面从封装的射出口362露出，其表面包括发光点PS。

图3的(b)是示出Y色半导体激光器31Y可射出的激光的波长的温度依赖性的图形。如该图形所示，半导体激光器一般伴随温度上升而激光的波长例如以每度百分之几nm的比例向长波长侧偏移。其原因主要在于，伴随温度上升，形成了PN结的半导体的折射率上升。

[从多面镜马达散热的散热构造]

通过光源310和扫描光学系统容纳于壳体300内而与周围的环境隔离。因此，来自多面镜马达322和其驱动电路的热易于留在壳体300内。为了抑制该热所引起的光源光学系统和扫描光学系统的各光学元件312-318、321、323-325、326Y-326K的过大的变形和它们之间的过大的相对变位的光扫描装置26还具备从多面镜马达322散热的散热构造。

图4的(a)是图2所示的光扫描装置26的俯视图中的多面镜321的周边的放大图。在从多面镜马达322散热的散热构造中，除了在壳体300的侧壁敞开的吸气口301和排气口302以外，还包括温度传感器400和风扇410。如图4的(a)所示，吸气口301敞开于壳体300的侧壁处的与安装有发光基板311的部位间隔着多面镜321而相向的部位，经由打印机100内的底架(未图示)的间隙与打印机100的框体110的吸气口101连通。排气口302敞开于在主扫描方向(X轴方向)上延伸的壳体300的侧壁处的面对发光基板311的裉部的部位，经由打印机100内的底架的间隙与打印机100的框体110的排气口102连通。温度传感器400设置于多面镜321的附近、例如设置于图4的(a)中在壳体300的底板的短边方向上延伸的侧壁与多面镜321之间，在内部包括热敏电阻。该热敏电阻根据温度传感器400的温度使电阻变化。根据该电阻，温度传感器400输出电平与自身的温度对应的电信号。在多面镜321的周围，在其旋转过程中，热从多面镜马达322和其驱动电路扩散，所以如图4的(a)由浓度层次的深浅所示那样，以多面镜321的中心位置、即多面镜马达322的位置为峰值的温度分布从多面镜321放射状地扩展。该温度分布的形状一般由峰值即多面镜马达322的温度决定，所以能够根据温度传感器400的输出信号表示的温度传感器400的温度来实际测量多面镜马达322的温度。风扇410例如是螺旋桨风扇，外壳被组装到壳体300的吸气口102，螺旋桨通过BLDC马达(未图示)旋转。在通过该旋转而壳体300的外侧的空气从吸气口301被吸引到壳体300中时，进而外部气体从打印机100的框体110的吸气口101经由风扇410流入到壳体300中。其结果，在壳体300的内部产生从吸气口301朝向排气口302的气流AFL。在该气流AFL的路径中，包括多面镜321、多面镜马达322以及光源光学系统、特别是4个准直透镜312。在通过它们的周围时气流AFL从它们夺取热，经由壳体300的排气口302以及打印机100的框体110的排气口102而传递到框体110的外侧。这样，来自多面镜321和多面镜马达322的热沿着气流AFL的路径(以下称为“散热路径”)放散到外部气体，所以防止壳体300内的要素特别是光学系统的过热。

[准直透镜]

光源光学系统包括的光学元件312-318和扫描光学系统包括的光学元件321、323-325、326Y-326K与玻璃制相比优选为树脂制。其原因在于易于削减各光学元件的制造成本。实际上，相对于玻璃制的光学元件在表面加工中需要研磨，树脂制的光学元件仅用模具成形即可。特别地，对于准直透镜312，透镜面所需的加工精度高或者透镜面是非球面且比较复杂的形状，所以树脂制与玻璃制相比工序性更高。进而，如图3的(b)所示，在半导体激光器31Y-31K的射出波长中一般有温度依赖性，所以为了抑制其和光学元件的光学特性中的波长依赖性所引起的散焦等不良现象，准直透镜312与折射透镜相比最好为衍射透镜。其原因为，通过准直透镜312的温度变动所伴随的折射率变化和热膨胀所伴随的表面构造的变化对焦点位置造成的波长依赖性，能够抵消半导体激光器31Y-31K的温度变动所伴随的散焦(例如参照专利文献3)。在该情况下，为了高精度且低成本地制造衍射透镜的复杂的表面构造，树脂制与玻璃制相比更为有利。其原因为，相比于玻璃，树脂不仅工序性高、热膨胀性也高，所以易于通过准直透镜312的热膨胀所伴随的焦点位置的波长依赖性抵消半导体激光器31Y-31K的温度变动所伴随的射出波长的变化。

图4的(b)是图4的(a)示出的K色半导体激光器31K和专用的准直透镜32K的对的光学配置图。该准直透镜32K是树脂制的衍射透镜，特别地是平凹透镜。在其他颜色的半导体激光器31Y-31C中专用的准直透镜32Y-32C也是同样的。在可用作它们的原材料的树脂的种类中，包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸烯丙基二甘醇酯(ADC)等透明的热固化性树脂。准直透镜32K在使平透镜面FLS朝向K色半导体激光器31K的状态下使K色半导体激光器31K和光轴LAX一致。在该配置中，从K色半导体激光器31K的发光点PLE射出的激光束一边以光轴LAX为中心绕其周围扩散一边入射到准直透镜31K的平透镜面FLS，在透镜内透射而从凹透镜面CCV射出。该凹透镜面CCV是透射型衍射光栅、特别是闪耀化的相位光栅，无论从哪个部分，衍射光都仅向与光轴LAX平行的方向射出。即，从凹透镜面CCV射出与光轴LAX平行的光束。

图4的(c)是从像侧观察准直透镜32K的俯视图，(d)是将准直透镜32K的包括光轴LAX的剖面和凹透镜面CCV的交线的一部分放大的图。如图4的(c)所示，在凹透镜面CCV，以光轴LAX为中心同心圆状地刻有多根圆形状的槽GRV。如图4的(d)所示，包括光轴LAX的剖面中的槽GRV的轮廓(以下称为槽GRV的“剖面形状”)是锯齿状。通过这样的槽GRV的微细构造，凹透镜面CCV作为闪耀化的相位光栅发挥功能。“相位光栅”是指使透射光或者反射光的相位周期性地变化的衍射光栅。凹透镜面CCV通过同心圆状的槽GRV，使透射光的相位在直径方向上周期性地变化。此时的相位的分布依赖于透射光的波长和槽GRV的形状，衍射光的强度由相互干涉的光之间的相位差决定，所以能够通过槽GRV的形状控制衍射光的强度分布。“闪耀化”是指通过使衍射光栅的槽形的剖面形状为锯齿状而使衍射光的能量的大部分集中到特定的波长和次数。在凹透镜面CCV中，槽GRV的剖面的锯齿形状被设计为针对K色半导体激光器31K的射出波长，衍射光的能量集中于在准直透镜32K的光轴LAX的方向上出现的次数的衍射光、例如1次的衍射光。在该设计中，针对光源310的标准的使用温度(例如20℃-30℃)，推测与光源310的动作时间的经过相伴的K色半导体激光器31K的动作温度和准直透镜32K的温度的各变动模式。进而，以使推测出的K色半导体激光器31K的温度变动所伴随的准直透镜32K的散焦通过推测出的准直透镜32K的温度变动所伴随的折射率变化和热膨胀所伴随的锯齿形状的变化所引起的准直透镜32K的焦点的变位抵消的方式，选择准直透镜32K的原材料和锯齿形状。选择出的原材料和锯齿形状还被采用于针对其他半导体激光器31Y-C的准直透镜32Y-C。由此，关于光源光学系统，避免部件件数的增大和制造工序的复杂化。

[图像形成装置的电子控制系统]

图5是示出打印机100的电子控制系统的结构的框图。在该电子控制系统中，除了给送部10、成像部20、定影部30以外，经由总线90可相互通信地还连接有操作部50和主控制部60。

-操作部-

操作部50是针对在打印机100安装的用户和外部的电子设备的接口的整体，经由用户的操作或者与外部的电子设备的通信，接受作业处理的请求和印刷对象的图像数据，将它们传送到主控制部60。如图5所示，操作部50包括操作面板51和外部接口(I/F)52。操作面板51如图1的(a)所示，包括按压按钮、触摸面板以及显示器。在该显示器，操作面板51显示图形用户接口(GUI)画面。另外，操作面板51从按压按钮识别用户按下的按钮或者从触摸面板检测用户触摸的位置，将与该识别或者检测有关的信息作为操作信息传送到主控制部60。特别地，在印刷作业的输入画面显示于显示器的情况下，操作面板51从用户接受印刷对象的片材的尺寸、纸张种类、姿势(纵置和横置)、份数、画质等与印刷有关的条件，将表示这些条件的项目组装到操作信息。外部I/F52包括USB端口或者存储卡插槽，经由它们从USB存储器或者硬盘驱动器(HDD)等外置的存储装置直接输入印刷对象的图像数据。外部I/F52还包括与外部的网络以有线或者无线方式连接的通信端口，经由该网络从其他电子设备接收印刷对象的图像数据。

-主控制部-

主控制部60是设置于打印机100的内部的1张印刷电路基板上安装的集成电路。如图5所示，主控制部60包括CPU61、RAM62以及ROM63。CPU61由微处理器(MPU/CPU)构成，执行各种固件。RAM62是DRAM、SRAM等易失性半导体存储装置，对CPU61提供执行固件时的作业区域，保存操作部50接受的印刷对象的图像数据。ROM63由不可写入的非易失性存储装置和可改写的非易失性存储装置的组合构成。前者储存固件，后者包括EEPROM、闪存存储器、固态驱动器(SSD)等半导体存储装置或者HDD，对CPU61提供环境变量等的保存区域。

通过CPU61执行各种固件，主控制部60根据来自操作部50的操作信息，控制打印机100内的其他要素。具体而言，主控制部60使操作部50显示操作画面而接受由用户实施的操作。根据该操作，主控制部60决定工作模式、待机模式、睡眠模式等动作模式，将该动作模式用驱动信号通知给其他要素，使各要素执行与该动作模式对应的处理。例如，在操作部50从用户接受到印刷作业时，主控制部60首先使操作部50将印刷对象的图像数据转送到RAM62。主控制部60接下来依照作业表示的印刷条件，对给送部10指定应给送的片材的种类和其给送的定时，对成像部20提供表示应形成的调色剂像的图像数据，对定影部30指定应维持的定影辊31的表面温度。主控制部60特别地根据印刷条件表示的画质、功耗或者片材的纸张种类或者纸厚，选择片材的搬送速度和多面镜321的转速的目标值，对打印机100的各要素10-40指示这些目标值。例如，在印刷对象的纸张种类是厚纸的情况下，将片材的搬送速度设定得比是普通纸的情况的值低。由此，多面镜321的驱动马达322的功耗被削减，而搬送辊12、13等的驱动马达的功耗量无论搬送对象的片材的克重是多少都是稳定的。

-成像部的控制系统-

除了成像部20以外，给送部10、定影部30、排纸部40也分别包括专用的电子控制系统。各系统控制对所属的功能部10-40具备的可动单元提供驱动力的马达、螺线管等致动器。这些可动单元包括图1的(b)示出的搬送辊12、13、14、23R、24、31、32、43。针对致动器的控制电路是MPU/CPU、ASIC、FPGA等电路，设定针对致动器的输出(控制量)的目标值而指示给致动器的驱动电路。例如，根据从马达反馈的实际的转速，指示针对该马达的施加电压的目标值。驱动电路是开关转换器，通过将场效应晶体管(FET)、绝缘栅极双极性晶体管(IGBT)等功率晶体管用作开关元件而调节向致动器的供给电力，将其输出维持为目标值。

成像部20的控制系统被大致分成光扫描装置用的控制系统和感光体单元用的控制系统。针对感光体单元的控制系统20U控制驱动1次转印辊22、中间转印带23的驱动滑轮23R、2次转印辊24、以及感光体鼓25等各单元21Y-21K内的可动单元的致动器。由此，中间转印带23的旋转速度被维持为目标值，在感光体鼓25的表面形成4色的调色剂像的定时、从感光体鼓25向中间转印带23转印这些调色剂像的定时、进而从此转印到片材的定时被维持为适当。针对光扫描装置的控制系统20S包括光源控制部710、多面镜马达驱动部720以及风扇控制部730。光源控制部710是控制半导体激光器31Y-31K的电流量的电路系统的整体，包括光源驱动部711、温度监视部712以及温差调节部713。光源驱动部711包括单独地控制Y-K色半导体激光器31Y-31K的电流量的4个专用电路，利用它们使半导体激光器31Y-31K的各光量变化为期望值。这些4个专用电路被集成到安装于发光基板311的驱动电路31D(参照图2)。温度监视部712经由温度传感器400(参照图4的(a))监视光源光学系统、特别是准直透镜312的温度。温差调节部713根据准直透镜312的温度，以使Y-K色半导体激光器31Y-31K的各个半导体激光器与来自该半导体激光器的光通过的准直透镜32Y-32K之间的温差收敛于容许范围内的方式，调节各半导体激光器的电流量。多面镜马达驱动部720是针对多面镜马达322的控制电路和驱动电路的整体，通过控制向多面镜马达322的供给电力将多面镜321的角速度维持为目标值。风扇控制部730是针对风扇410的驱动用马达的控制电路和驱动电路的整体，通过控制向该马达的供给电力将风扇410的转速维持为目标值。

[光源驱动部]

图6是光源驱动部711中的针对Y色半导体激光器31Y的专用电路800的框图。专用电路800包括调制电流供给部810、偏置电流供给部820以及电流切换部830。利用它们，专用电路800向Y色半导体激光器31Y供给电流ID。其他半导体激光器31M-31K的驱动电路也是同样的结构。

-调制电流供给部-

调制电流供给部810在Y色半导体激光器31Y应发光的期间即发光期间中对Y色半导体激光器31Y供给利用图像数据调制出的电流。发光期间是各偏转周期中的来自多面镜321的反射光照射到SOS传感器330的期间和感光体鼓25上的成像点在写入对象的1行上移动的期间的整体。该1行的范围由印刷对象的片材的宽度方向上的可印刷范围决定。

调制电流供给部810包括可变恒定电流源811和调制部812。可变恒定电流源811例如是能够进行针对输出电流的脉冲振幅调制(PAM)控制或者脉冲宽度调制(PWM)控制的开关电源。可变恒定电流源811依照来自调制部812的调制信号MDS使电流脉冲IM的高度IMH或者宽度变化。脉冲的高度IMH被设定为比激光振荡器LD的阈值电流(例如几mA-几十mA)充分高的值例如几百mA，脉冲宽度例如是0.1nm-1nm的级别。调制部812例如是组装于单一或者多个芯片的ASIC或者FPGA所构成的电路。调制部812根据图像数据VDS表示的1行中的Y色的灰度值分布，决定应使可变恒定电流源811输出的电流脉冲IM的高度IMH或者宽度，将该高度IMH或者宽度通过调制信号MDS传送给可变恒定电流源811。调制部812进而使调制信号MDS与时钟(CLK)信号同步。CLK信号是通过内置于成像部20的电子控制系统的时钟生成部(图6未示出)而频率被准确地保持为比来自SOS传感器330的SOS信号高的固定值例如几mHz-几十MHz的矩形脉冲信号，特别地通过相位同步电路(PLL)相位被调节为与SOS信号同步。通过调制信号MDS与CLK信号同步，从可变恒定电流源811输出的调制电流IM的脉冲波形也与CLK信号同步。

-偏置电流供给部-

偏置电流供给部820无论激光振荡器LD是否应发光都对其振荡器LD持续供给偏置电流。偏置电流的量例如是几μA-几mA，比激光振荡器LD的阈值电流(例如几mA-几十mA)充分小。在对激光振荡器LD供给偏置电流量的期间，在激光振荡器LD中不产生振荡，所以实质上不放出光。

在图6中，偏置电流供给部820是可变恒定电流源，例如是使作为输出电流的偏置电流IB的量在预定范围内可变的开关电源，将偏置电流量维持为从该预定范围中选择出的目标值TGT。预定范围被设定为作为针对激光振荡器LD的偏置电流量容许的范围例如几μA-几mA。从温差调节部713指定目标值TGT。偏置电流供给部820的输出端与激光振荡器LD的阳极直接连结，所以在光写入部202的动作中对激光振荡器LD持续供给偏置电流IB。

-电流切换部-

电流切换部830根据是否为Y色半导体激光器31Y的发光期间，将应供给到其激光振荡器LD的电流ID从调制电流IM与偏置电流IB之和切换为仅偏置电流IB或者与其相反。具体而言，电流切换部830包括定时生成部831和开关832。

定时生成部831例如包括组装于单一或者多个芯片的ASIC或者FPGA，根据SOS信号和CLK信号生成切换(SWT)信号。具体而言，例如定时生成部831通过内置的计数器对CLK信号的上升沿或者下降沿进行计数，在其次数达到预定值的定时使SWT信号上升或者下降。SWT信号被送到开关832。根据SWT信号的上升沿或者下降沿，开关832将调制电流供给部810的可变恒定电流源811的输出端与激光振荡器LD的阳极之间连接或者切断该连接。在开关832连接它们之间时，对激光振荡器LD供给来自调制电流供给部810的调制电流IM和来自偏置电流供给部820的偏置电流IB这两方，在开关832切断连接时，仅供给偏置电流IB。

[向半导体激光器的电流供给的定时]

图7的(a)是示出定时生成部831利用的SOS信号、CLK信号以及SWT信号的时序图与调制电流IM以及向激光振荡器LD的供给电流ID的波形之间的关系的图。

<CLK信号>

CLK信号例如是将晶体振荡器等的输出整形为具有几十n秒-几百n秒的周期PCL(几mHz-几十MHz的频率)的占空比50％的矩形脉冲波的信号，相位被调节为其脉冲的上升沿与SOS信号的下降沿一致。

<SOS信号>

SOS信号例如是矩形脉冲信号，每当基于多面镜321的激光光线LL的偏转角

达到最大值

时，根据通过SOS传感器330检测到来自反射镜331的反射光下降，在该检测持续的期间维持低电平。因此，SOS信号的下降沿的间隔SCT即从各下降沿时间点T0至下个下降沿时间点T5的期间表示基于多面镜321的激光光线LL的偏转周期、即偏转角

在从最大值

至最小值

的范围往返1次的几μ秒-几十μ秒的期间。

定时生成部831使利用内置的计数器的CLK信号的脉冲的计数动作与SOS信号同步。具体而言，定时生成部831根据SOS信号的下降沿，将计数器的值复位为“0”。之后，计数器每当CLK信号上升时将其值逐次增加1。由此，计数器的值表示在基于多面镜321的当前的偏转周期SCT的起点T0以后CLK信号上升了几次、即经过了CLK信号的几周期量的时间。

<SWT信号>

SWT信号例如是矩形脉冲信号，在SOS信号的下降沿时间点即偏转周期SCT的起点T0以后，每当定时生成部831内的计数器表示的CLK信号的上升沿次数(以下称为“时钟数”)达到预定值时切换电平。在图7的(a)中，时钟数与SWT信号的电平之间的关系如下所述。

在SOS信号的下降沿时间点T0的紧前面，时钟数达到上限值。该上限值比将基于多面镜321的激光光线LL的偏转周期SCT的设计上的长度换算为时钟数而得到的值小预定的富余例如1个时钟。由此，时钟数达到上限值的时间点TN比基于多面镜321的激光光线LL的偏转角

达到最小值

的时间点会早该富余。根据达到时钟数的上限值，SWT信号下降，开关832将调制电流供给部810连接到激光振荡器LD，所以调制电流IM从“0”上升。这样，向激光振荡器LD的供给电流ID从偏置电流IB上升，变化为调制电流IM与偏置电流IB之和IM+IB。在该时间点TN，调制部812尚不具有应使用于调制的图像数据VDS，所以调制电流IM的脉冲的高度或者宽度被固定地维持为基准值。由于调制电流IM与偏置电流IB之和IM+IB的量超过激光振荡器LD的阈值电流Ith，所以激光振荡器LD以固定的亮度发光。紧接其后，偏转角

达到最小值

从此瞬间地返回到最大值

由此，SOS传感器330检测到来自反射镜331的反射光，所以SOS信号下降。因此，在偏转角

返回到最大值

的时间点T0即偏转周期SCT的起点T0，时钟数被复位为“0”。

在时钟数达到第1设定值“3”的时间点T1，开关832切断调制电流供给部810与激光振荡器LD之间的连接，所以调制电流IM下降为“0”。与其对应地，向激光振荡器LD的供给电流ID减少至偏置电流IB，特别地低于激光振荡器LD的阈值电流Ith，所以激光振荡器LD的发光停止。第1设定值例如是将对来自多面镜321的反射光线RL穿过SOS传感器330的受光面的时间的设计上的长度加上该时间的容许误差以上的富余而得到的长度变换为时钟数而得到的值。由此，在时钟数达到第1设定值的时间点T1，SOS传感器330未确实检测到来自反射镜331的反射光，SOS信号结束上升沿。因此，在该时间点T1，即使开关832切断连接而停止激光振荡器LD的发光，也不会对SOS信号造成误差。

在时钟数达到第2设定值“5”的时间点T2，SWT信号下降。第2设定值例如是将从偏转周期SCT的起点T0起至利用扫描光学系统的感光体鼓25上的成像点到达写入对象的1行的前端的时间点T2为止的时长换算为时钟数而得到的值。第2设定值一般依赖于印刷对象的片材的宽度以及宽度方向上的印刷开始位置。根据SWT信号的下降沿，开关832将调制电流供给部810连接到激光振荡器LD，所以调制电流IM从“0”上升。这样，向激光振荡器LD的供给电流ID从偏置电流IB增加至其与调制电流IM之和IM+IB，所以激光振荡器LD发光。在该时间点T2以后，调制电流供给部810依照图像数据使调制电流IM的脉冲的高度IMH或者宽度变化。依照该变化，来自激光振荡器LD的射出光量变动的结果是在感光体鼓25的表面写入静电潜像的1行。

在时钟数达到第3设定值的时间点T3，SWT信号上升。第3设定值例如是将从偏转周期SCT的起点T0起至感光体鼓25上的成像点到达写入对象的1行的后端的时间点T3为止的时长换算为时钟数而得到的值。第3设定值一般依赖于印刷对象的片材的宽度以及宽度方向上的印刷结束位置。根据SWT信号的上升沿，开关832切断调制电流供给部810与激光振荡器LD之间的连接，所以调制电流IM下降到“0”。这样，向激光振荡器LD的供给电流ID减少至偏置电流IB，特别地低于激光振荡器LD的阈值电流Ith，所以激光振荡器LD的发光停止。

之后，在时钟数达到上限值的时间点T4，与上次的时间点TN同样地，SWT信号下降，所以向激光振荡器LD的供给电流ID从偏置电流IB增加至其与调制电流IM之和IM+IB。由于该调制电流IM的脉冲的高度或者宽度固定，所以激光振荡器LD以固定的亮度发光。紧接其后，SOS传感器330检测到来自反射镜331的反射光，所以SOS信号下降。因此，在该下降沿时间点T5，下个偏转周期SCT开始，时钟数被复位为“0”。

[偏置电流的技术意义]

图7的(b)是将(a)示出的向激光振荡器LD的供给电流ID的上升沿和其附近在时间方向上放大的图。如该图所示，在供给电流ID的上升沿开始的时间点T2下的偏置电流量与是小的值Ib1的情况相比是大的值Ib2的情况下(Ib2>Ib1)，供给电流ID早了时间差Δt达到目标电平Itg。这样，偏置电流量越大，则供给电流ID的上升沿越早，所以激光振荡器LD的发光越早。但是，其另一方面，偏置电流量越大，则在熄灭中由激光振荡器LD消耗的电力量越大。因此，通过激光振荡器LD的响应速度与熄灭中的功耗量之间的平衡兼顾来选择偏置电流量。

[温度监视部]

温度监视部712通过图4的(a)示出的温度传感器400监视光源光学系统的温度、特别是准直透镜312的温度。具体而言，温度监视部711从温度传感器400取得输出信号，根据该信号的电平推测准直透镜312的温度。温度传感器400的输出信号的电平与准直透镜312的温度的推测值之间的关系被数据化为数学用表或者公式的形式，储存到内置于温度监视部712的非易失性存储装置。利用该数据，温度监视部712从数学用表检索或者依照公式计算与温度传感器400的输出信号的电平对应的准直透镜312的温度的推测值。

温度传感器400的输出信号的电平与准直透镜312的温度的推测值之间的关系可数据化的原因在于，在温度传感器400的温度与准直透镜312的温度之间存在相关关系。实际上，以多面镜马达322的位置为峰值的温度分布的形状由多面镜马达322的温度决定，所以能够根据温度传感器400的温度实际测量多面镜马达322的温度。另一方面，如图4的(a)所示，准直透镜312在来自多面镜321和多面镜马达322的散热路径AFL的下游排列。在风扇410旋转的期间，热从多面镜马达322沿着该散热路径AFL移动，所以准直透镜312的温度上升。特别是在准直透镜312之间，根据相对多面镜321、多面镜马达322以及从它们起的散热路径AFL的位置，从多面镜马达322传递的热量不同，所以温度上升量发生偏差。在图4的(a)中，沿着散热路径AFL的位置越是上游，则越大量接受来自多面镜马达322的热，所以按照针对K、C、M、Y色半导体激光器的准直透镜32K、32C、32M、32Y的顺序，温度上升量变大。进而，多面镜马达322的温度越高，任意的准直透镜32Y-32K的温度上升量越增大。这样，温度传感器400的温度和准直透镜312的温度相关。该相关关系在装置的设计阶段中通过实验或者仿真测定并数据化。

[温差调节部]

温差调节部713以使Y-K色半导体激光器31Y-31K的各个半导体激光器与来自该半导体激光器的光通过的准直透镜32Y-32K之间的温差收敛于容许范围内的方式，调节各半导体激光器的电流量。其起因于如下原因。

图4的(b)-(d)示出的针对K色半导体激光器31K的准直透镜32K的构造在针对其他颜色的半导体激光器31Y-31C的准直透镜32Y-32C中也是共同的。其原因为，在准直透镜32Y-32K的设计中，设想“在Y-K色半导体激光器31Y-31K之间，在与光源310的连续动作时间的经过相伴的动作温度的变动模式中无实施性的差异，在准直透镜32Y-32K之间在温度的变动模式中也无实质上的差异”的情况。但是，实际上如图4的(a)所示，在准直透镜32Y-32K之间，相对多面镜321、多面镜马达322以及从它们起的散热路径AFL的位置不同，所以从多面镜马达322传递的热量不同。特别地，在图4的(a)中，沿着散热路径AFL的位置越是上游，则越大量接受来自多面镜马达322的热，所以按照相对K、C、M、Y色半导体激光器的准直透镜32K、32C、32M、32Y的顺序，温度变高。在它们之间的温差过大的情况下，从准直透镜32Y-32K的设计条件的偏离可能超过容许范围，所以产生在准直透镜32Y-32K的温度变动所伴随的折射率变化和热膨胀所伴随的锯齿形状的变化所引起的这些焦点变位中，发生无法将半导体激光器31Y-31K的温度变动所伴随的散焦完全抵消的危险。为了无论准直透镜32Y-32K之间的温差如何都将散焦的抵消效果保持为共同，只要在Y-K色半导体激光器31Y-31K之间将与各自使光通过的准直透镜32Y-32K之间的温差维持在容许范围内即可。其原因为，半导体激光器31Y-31K的射出波长的温度依赖性如图3的(b)所示是线性的，所以准直透镜32Y-32K的温度变动所伴随的焦点变位也在使用温度范围内被视为线性，所以如果半导体激光器与准直透镜之间的温差固定，则散焦的抵消效果可视为不依赖于准直透镜的温度的绝对值。

温差调节部713按照半导体激光器31Y-31K的动作温度来调节半导体激光器31Y-31K与准直透镜32Y-32K之间的温差。半导体激光器31Y-31K的动作温度由与在它们中流过的电流相伴的焦耳热决定。温差调节部713特别地调节偏置电流量来控制半导体激光器31Y-31K发出的焦耳热。偏置电流量越大，则起因于偏置电流而在熄灭中的半导体激光器中发生的焦耳热量越大。因此，在温差调节部713中，越是与准直透镜之间的温差大的半导体激光器，则越抑制偏置电流量而抑制熄灭中的焦耳热量。由此，使该半导体激光器的动作温度降低而接近准直透镜的温度，也就是使与准直透镜的温差缩小。

图8的(a)示出表示在准直透镜32Y-32K的周围呈现的温度梯度的图形曲线GT。越是散热路径AFL的上游，则来自多面镜马达322的热越大量传递，所以如曲线GT所示，沿着散热路径AFL越位于上游的准直透镜，则温度越高(在图8的(a)中浓度层次越深则温度越高)。另一方面，半导体激光器的典型的动作温度TTL比曲线GT表示的温度高，所以越位于散热路径AFL的上游的准直透镜，则半导体激光器与准直透镜之间的温差、即表示动作温度TTL的直线至曲线GT的距离ΔT反过来越小。位于最上游的K色半导体激光器31K用的准直透镜32K相比于位于最下游的Y色半导体激光器31Y用的准直透镜32Y，温度高几摄氏度左右，所以与半导体激光器的温差ΔT相反地，相对最上游的准直透镜32K的值比相对最下游的准直透镜32Y的值小几摄氏度左右。与半导体激光器的温差ΔT中的该差异一般比得到利用准直透镜32Y-32K的散焦的抵消效果的容许范围的宽度大，所以在最上游和最下游的任意准直透镜中，散焦的抵消效果降低。其结果，很可能在感光体单元21Y-21K之间感光体鼓25的表面中的调色剂像的位置不准确的、被转印到片材的彩色调色剂像中产生颜色偏移。

为了抑制该危险，温差调节部713如以下叙述那样设定针对半导体激光器31Y-31K的偏置电流量。首先，根据温度监视部712推测出的准直透镜32Y-32K的温度(与图8的(a)示出的图形曲线GT相当)，求出与半导体激光器31Y-31K的典型的动作温度TTL的差ΔT。接下来，求出为了使这些温差ΔT都收敛于容许范围内所需的半导体激光器31Y-31K各自的动作温度的变化量，估算与该温度变化所需的偏置电流相伴的焦耳热量。

图8的(a)还示出表示为了使半导体激光器与准直透镜之间的温差ΔT收敛于容许范围内而应使半导体激光器31Y-31K生成的偏置电流所相伴的焦耳热量的条形图。与准直透镜的温差ΔT按照Y色半导体激光器31Y、M色半导体激光器31M、C色半导体激光器31C、K色半导体激光器31K的顺序变大，所以只要使与偏置电流相伴的焦耳热量按照Y色半导体激光器31Y中的值JHY、M色半导体激光器31M中的值JHM、C色半导体激光器31C中的值JHC、K色半导体激光器31K中的值JHK的顺序变小即可。

图8的(b)是基于多面镜321的激光光线的偏转周期中的向半导体激光器的供给电流ID的波形图。如图7的(a)所说明的那样，在偏转周期的起点T0，已经以使SOS传感器330能够检测到来自多面镜321的反射光的方式将供给电流ID维持为超过阈值电流Ith的值，半导体激光器发光。在时钟数达到第1设定值的时间点T1，开关832切断调制电流供给部810与激光振荡器LD之间的连接，所以供给电流ID低于阈值电流Ith，半导体激光器的发光停止。在时钟数达到第2设定值的时间点T2，感光体鼓25上的成像点到达写入对象的1行的前端，所以供给电流ID超过阈值电流Ith而使半导体激光器发光。在时钟数达到第3设定值的时间点T3，感光体鼓25上的成像点到达写入对象的1行的后端，所以供给电流ID低于阈值电流Ith，停止半导体激光器的发光。在时钟数达到上限值的时间点T4，由于是基于多面镜321的偏转角

刚要从最小值

返回到最大值

之前，所以供给电流ID超过阈值电流Ith而使半导体激光器发光。这样，在各偏转周期中除了发光期间T0-T1、T2-T3、T4-T5以外的部分、即来自多面镜321的反射光RL确实结束穿过SOS传感器330的受光面的时间点T1至到达写入对象的1行的前端的时间点T2的期间与感光体鼓25上的成像点到达写入对象的1行的后端的时间点T3至基于多面镜321的偏转角

刚要从最小值

返回到最大值

之前的时间点T4的期间，偏置电流IB被供给到半导体激光器。因此，偏置电流的供给时间在半导体激光器31Y-31K之间是共同的。与偏置电流相伴的焦耳热量等于偏置电流量与其持续时间之积，所以在半导体激光器31Y-31K之间为了对焦耳热量所引起的温度上升量提供差，只要对偏置电流量提供差即可。因此，偏置电流量被设定为按照针对Y色半导体激光器31Y的目标值IbY、针对M色半导体激光器31M的目标值IbM、针对C色半导体激光器31C的目标值IbC、针对K色半导体激光器31K的目标值IbK的顺序变小。在图8的(b)中，焦耳热量和电流波形与时间轴之间的面积成比例，偏置电流量的目标值越低，则该面积越小。即，图8的(b)的波形表示目标值越低的半导体激光器则与偏置电流相伴的焦耳热量越小。

偏置电流量的目标值IbY-IbK在光扫描装置26的制造工序中通过实验或者仿真针对半导体激光器与准直透镜之间的每个温差而决定，以半导体激光器31Y-31K的标识符以及和与准直透镜32Y-32K之间的温差的对应表的形式，保存到内置于温差调节部713的非易失性存储元件。温差调节部713根据温度监视部712推测的准直透镜32Y-32K的温度，求出与半导体激光器31Y-31K之间的温差，从对应表中检索或者依照公式计算与各温差对应的偏置电流量的目标值，对偏置电流供给部820设定得到的目标值。这样，通过焦耳热量与偏置电流量匹配地增减而调节半导体激光器31Y-31K的温度，所以与准直透镜32Y-32K之间的温差被维持在容许范围内。

[实施方式的优点]

在本发明的实施方式的光扫描装置26中，如上所述，温度监视部712监视与来自多面镜321、多面镜马达322或者散热路径AFL的热传递相伴的光源光学系统、特别是准直透镜32Y-32K的温度上升。根据经由该监视得到的半导体激光器31Y-31K与和它们分别成对的准直透镜32Y-32K之间的温差，温差调节部713针对半导体激光器31Y-31K的每一个，调节偏置电流量的目标值IbY-IbK。通过实验或者仿真，以满足如下条件的方式决定这些目标值IbY-IbK。在准直透镜312之间，根据相对多面镜321、多面镜马达322以及散热路径AFL的位置的差异，与来自多面镜马达322的热传递相伴的温度上升量是不同的。另一方面，在半导体激光器31Y-31K之间视为典型的动作温度共同的情况下，准直透镜32Y-32K之间的温度上升量的差直接被视为与半导体激光器31Y-31K之间的温差。如果这些温差收敛于根据准直透镜32Y-32K的设计条件规定的容许范围内，则能够通过准直透镜32Y-32K的温度变动所伴随的折射率变化和热膨胀所伴随的锯齿形状的变化所引起的这些焦点变位，抵消半导体激光器31Y-31K的温度变动所伴随的散焦。另一方面，偏置电流量越小，则能够将半导体激光器31Y-31K的动作温度调节为越低的值。因此，与准直透镜的温差越大的半导体激光器，则偏置电流量越减少而使动作温度越降低，以此决定目标值IbY-IbK。温差调节部713根据温度监视部712推测的准直透镜32Y-32K的温度，求出与半导体激光器31Y-31K之间的温差，从对应表中检索或者依照公式计算与各温差对应的偏置电流量的目标值IbY-IbK。与这些目标值IbY-IbK匹配地调节半导体激光器31Y-31K的温度，所以与准直透镜32Y-32K之间的温差被维持于容许范围内。这样，光扫描装置26无论准直透镜32Y-32K之间的温差如何，针对任意的半导体激光器31Y-31K都能够使与准直透镜32Y-32K的温差留在设计上的容许范围内而抑制准直透镜32Y-32K的散焦，良好地维持光源光学系统的光学特性。其结果，光源光学系统的光学特性所引起的彩色调色剂像的颜色偏移和行间的调色剂浓度的不均匀产生的危险都低。这样，光扫描装置26易于实现调色剂像的进一步的高画质化。

[变形例]

(A)图1所示的图像形成装置100是彩色激光打印机。除此以外，本发明的实施方式的图像形成装置也可以是单色激光打印机、复印机、传真机等单功能机或者复合机的任意设备。

(B)在图2所示的光源310中，作为发光元件，包括图3所示的半导体激光器31Y-31K。发光元件也可以是LED等基于其他方式的电流驱动的元件。只要是在能发光的电流量中存在下限且在射出光的波长中有温度依赖性的发光元件，本发明就是有效的。

(C)在图3所示的半导体激光器31Y-31K中，激光振荡器361的发光点PE、PS各是1个。除此以外，每个半导体激光器的发光点也可以是2个以上。在该情况下，光扫描装置能够针对感光体鼓25按照多面镜321的每1偏转周期各曝光扫描2根以上的行。

(D)光源光学系统不限于图2所示的准直透镜312、反射镜313-317以及柱面透镜318的组合，也可以是其他光学元件的组合。例如，准直透镜和柱面透镜也可以一体化为单一的DOE。另外，光源光学系统也可以代替在图2所示的针对所有4根感光体鼓25的曝光扫描中兼用1组的结构，而是在针对1根或者2根感光体鼓的曝光扫描中利用1组的结构。不论在哪种情况下，只要是一体化或者兼用的透镜针对每个半导体激光器是独立的，并且是由于相对多面镜321、多面镜马达322以及散热路径AFL的位置的差异而与来自多面镜马达322的热传递相伴的温度上升量不同的状态，则本发明就是有效的。

(E)扫描光学系统不限于图2所示的多面镜321、fθ透镜323、324以及转镜325、326Y-326K的组合，也可以是其他光学元件的组合。例如多面镜的偏转面的数量也可以是图2所示的多面镜321的数量“7”以外的整数值。另外，扫描光学系统也可以代替在图2所示的针对所有4根感光体鼓25的曝光扫描中兼用1组的结构，而是在针对1根或者2根感光体鼓的曝光扫描中利用1组的结构。

(F)图4的(a)示出的散热路径AFL与fθ透镜323等扫描光学系统之间未特别隔开。除此以外，多面镜321、多面镜马达322与扫描光学系统之间也可以通过壁来热隔离。

(G)具有半导体激光器31Y-31K的温度变动所伴随的散焦的抵消效果的DOE不限于图4所示的准直透镜32Y-32K，可以是柱面透镜，也可以是准直透镜和柱面透镜的一体化透镜。不论在哪种情况下，这些透镜与半导体激光器31Y-31K都一对一地设置，在半导体激光器31Y-31K与它们之间的温差大幅偏差的情况下，本发明是有效的。

(H)温度监视部712经由温度传感器400实际测量多面镜马达322的温度，根据其实际测量值和相对多面镜321、多面镜马达322或者散热路径AFL的位置，推测准直透镜32Y-32K的各温度。除此以外，温度监视部也可以代替利用温度传感器400的温度测定，而测量多面镜马达或者各半导体激光器的连续使用时间，根据其测量值和相对多面镜、多面镜马达或者散热路径的位置，推测准直透镜的各温度。以多面镜马达的位置为峰值的温度分布伴随多面镜马达和半导体激光器的连续使用时间的经过如何变化、特别是准直透镜的各温度如何上升是由打印机100的环境温度决定的，所以能够通过实验或者仿真数据化。温度监视部也可以利用该数据从数学用表中检索或者依照公式计算与连续使用时间对应的准直透镜的温度的推测值。

(I)在温差调节部713中，与准直透镜的温差越大的半导体激光器，则越降低偏置电流量的目标值。但是，严密而言，如图7的(b)所示，在向激光振荡器LD的供给电流ID开始上升沿的时间点T2，偏置电流量越小，则基于供给电流ID达到目标电平Itg越慢。因此，只要供给电流ID的上升沿开始至下降沿开始的时间保持固定，则供给电流ID维持目标电平Itg的时间、即半导体激光器的连续发光时间缩短上升沿的延迟Δt。如果该延迟Δt过大，则在供给电流ID的每1脉冲中从半导体激光器射出的光量大幅减少无法忽略的程度，很可能在半导体激光器的射出光量之间提供过大的偏差。该偏差在4根感光体鼓25之间可见化为能够在主扫描方向上将调色剂浓度维持为固定的长度的下限值(1个光点的宽度)的偏差，所以过大的偏差存在使彩色调色剂像产生颜色偏移、颜色不均匀等画质不良的危险。为了防止该偏差，在调制部812中，也可以偏置电流量越小，则越扩大供给电流ID的脉冲宽度而使其下降沿延迟。

图9的(a)是该情况下的供给电流ID的脉冲波形的放大图。在将偏置电流量是小的值IbS的情况下的供给电流ID的波形与偏置电流量是大的值IbL的情况下的波形比较时，即使供给电流ID在相同的时间点t0开始了上升沿，向目标电平Itg的达到也会延迟至从偏置电流量是大的值IbL的情况下的时间点t1起延迟时间差Δt之后的时间点t2。因此，如果假设供给电流ID的下降沿开始的时间点t3保持相同，则供给电流ID维持目标电平Itg的时长即供给电流ID的脉冲宽度TL2比偏置电流量是大的值IbL的情况下的脉冲宽度TL1缩短上升沿的延迟Δt。因此，调制部812在偏置电流量是小的值IbS的情况下，将供给电流ID的脉冲宽度延长上升沿的延迟Δt。由此，在半导体激光器之间，无论偏置电流量的差异如何，供给电流ID的脉冲宽度即连续发光时间都调齐为固定，所以如果供给电流ID的目标电平Itg相等，则每1脉冲的射出光量相等，构成调色剂像的各光点的宽度被维持为共同。

为了防止半导体激光器之间的偏置电流量的差所引起的光点宽度的偏差，除了与偏置电流量的差匹配地使供给电流ID的脉冲宽度伸缩以外，也可以在各偏转周期中的紧接着开始1行的写入之前的期间中将偏置电流量在半导体激光器之间维持为共同。

图9的(b)是示出SOS信号的时序图与向半导体激光器的供给电流ID的波形之间的关系的图。与图7的(a)同样地，在各偏转周期SCT中除了发光期间T0-T1、T2-T3、T4-T5以外的部分、即来自多面镜321的反射光确实结束穿过SOS传感器330的受光面的时间点T1至到达写入对象的1行的前端的时间点T2的期间与感光体鼓25上的成像点到达写入对象的1行的后端的时间点T3至基于多面镜321的偏转角

刚要从最小值

返回到最大值

之前的时间点T4的期间这2个期间中，偏置电流IB被供给到半导体激光器。从最初的期间T1-T2刚刚结束之后开始行的写入，所以为了防止半导体激光器之间的光点宽度的偏差，最好在该期间T1-T2中使偏置电流量在半导体激光器之间调齐为共同值Ib1。如果第2期间T3-T4充分长，则对该期间的偏置电流量Ib2提供差，从而能够使半导体激光器与准直透镜之间的温差按照与偏置电流相伴的焦耳热所引起的温度上升量收敛于容许范围内。

(J)在准直透镜32Y-32K的设计中，设想“在Y-K色半导体激光器31Y-31K之间，在与光源310的连续动作时间的经过相伴的动作温度的变动模式中无实施性的差异”的情况、特别是动作温度TTL在半导体激光器31Y-31K之间共同的情况。但是，实际上，可能有由于在半导体激光器的周围存在的热源而该设想严密而言不准确的情况。例如，在图2所示的发光基板311，驱动电路31D位于基板的长度方向上的一端部，在相同的基板上在长度方向上排列的半导体激光器31Y-31K从驱动电路31D起的距离不同。因此，伴随驱动电路31D在动作中放出的大量的焦耳热，在发光基板311中产生以驱动电路31D的位置为峰值的温度梯度，在半导体激光器31Y-31K之间出现与从驱动电路31D起的距离对应的周围温度的差。如果该温差过大，则“在Y-K色半导体激光器31Y-31K之间在动作温度的变动模式中无实施性的差异”的设想不成立。在该情况下，温差调节部713也可以如下校正图8的(a)的条形图表示的半导体激光器31Y-31K之间的焦耳热量的分布。

图9的(c)示出表示在位于发光基板311的长度方向的一端的驱动电路31D动作的期间在发光基板311中呈现的温度梯度的图形曲线GS。如该曲线GS所示，从驱动电路31D传递焦耳热，从而在发光基板311中，越是接近驱动电路31D的部分，则周围温度越高(在图9的(c)中浓度层次越深则温度越高)。由于这样的周围温度的分布，在半导体激光器31Y-31K的安装部分之间，在周围温度中产生几摄氏度左右的差异。在该情况下，温差调节部713如以下叙述那样，针对半导体激光器31Y-31K中的周围温度的推测值越高的部分，将偏置电流量的目标值校正为越小的值。由此，周围温度之间的差通过与偏置电流相伴的焦耳热所引起的温度上升量之间的差被抵消，所以半导体激光器31Y-31K之间的动作温度的差被维持于容许范围内、即视为在该容许范围内动作温度一致。

图9的(c)进而示出表示能够抵消图形曲线GS表示的周围温度的差的半导体激光器31Y-31K之间的焦耳热量分布的条形图。在驱动电路31D中，由于接近Y色半导体激光器31Y、M色半导体激光器31M、C色半导体激光器31C、K色半导体激光器31K的顺序，所以周围温度的推测值也按照相同的顺序变高。因此，为了通过焦耳热所引起的温度上升量之间的差抵消这些周围温度之间的差，焦耳热量只要按照Y色半导体激光器31Y中的值JCY、M色半导体激光器31M中的值JCM、C色半导体激光器31C中的值JCC、K色半导体激光器31K中的值JCK的顺序变小即可。根据这些值JCY-JCK，温差调节部713校正图8的(a)示出的焦耳热量JHY-JHK，将为了使半导体激光器31Y-31K生成校正后的焦耳热量所需的偏置电流量设定为目标值IbY-IbK。

在半导体激光器31Y-31K之间对周围温度提供差的热源不限于安装于发光基板311的驱动电路31D，只要是存在于发光基板311的附近并能够对半导体激光器31Y-31K提供充分的热量的要素即可。这样的要素例如包括用于驱动多面镜321、多面镜马达322、散热路径AFL、定影装置、搬送辊等可动单元的马达和其驱动电路、主控制部包括的CPU以及电源装置。能够根据各热源的发热量和从其热源起的距离推测半导体激光器之间的周围温度的差。

(K)温差调节部713通过调节半导体激光器31Y-31K的偏置电流量而加减与偏置电流相伴的焦耳热量来控制半导体激光器31Y-31K的动作温度。除此以外，温差调节部713也可以通过调节风扇410的转速而加减从准直透镜32Y-32K逸出的热量来控制准直透镜32Y-32K与半导体激光器31Y-31K之间的温差。具体而言，例如，在风扇控制部730以半速和全速这2个等级控制风扇410的转速的情况下，温差调节部713首先在初始状态下使风扇控制部730将风扇410的转速维持为半速。另一方面，温差调节部713通过温度监视部712推测出的准直透镜32Y-32K的温度，监视图8的(a)示出的半导体激光器与准直透镜之间的各温差ΔT。在这些温差ΔT的最小值低于容许下限的情况下，温差调节部713使风扇控制部730将风扇410的转速从半速切换为全速。由此，从准直透镜32Y-32K逸出到周围的气流AFL的热量增加，所以准直透镜32Y-32K的温度降低，半导体激光器与准直透镜之间的温差ΔT都被维持得大于容许下限。在风扇控制部730能够连续地变更风扇410的转速的情况下，温差调节部713也可以根据半导体激光器与准直透镜之间的温差ΔT使风扇控制部730调节风扇410的转速。

【产业上的可利用性】

本发明涉及光扫描装置，如上所述，针对与照射目的地的准直透镜32Y-32K的温差越大的半导体激光器31Y-31K，偏置电流量被设定得越小。这样，本发明显然在产业上是可利用的。

Claims (15)

1.一种光扫描装置，通过针对感光体的曝光扫描在所述感光体上形成图像，其特征在于，具备：

多个发光元件，放出与供给的电流量对应的光量；

光源光学系统，包括使从各发光元件放出的光单独地透射的与所述多个发光元件相同的数量的光学元件，对来自各发光元件的光进行整形；

多面镜，使由所述光源光学系统整形后的光周期性地偏转；

成像光学系统，使利用所述多面镜得到的偏转光在所述感光体的表面成像；

马达，使所述多面镜旋转；

散热路径，用于向所述多面镜和所述马达的周围导入外部气体而从所述多面镜及所述马达夺热；以及

光源控制部，控制各发光元件的电流量，

所述光源控制部包括：

温度监视部，监视与来自所述多面镜、所述马达或者所述散热路径的热传递相伴的所述光源光学系统的光学元件的温度；以及

温差调节部，以使各发光元件与来自该发光元件的光透射的所述光源光学系统的光学元件之间的温差收敛于容许范围内的方式，调节各发光元件的电流量或者各光学元件的温度。

2.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，

所述光源控制部在各发光元件应发光的期间对该发光元件供给利用图像数据调制后的电流，在各发光元件不应发光的期间对该发光元件供给比能发光的下限少的量的偏置电流，

各发光元件与来自该发光元件的光透射的所述光源光学系统的光学元件之间的温差越大，则所述温差调节部将应被供给到该发光元件的偏置电流量设定得越小。

3.根据权利要求2所述的光扫描装置，其特征在于，

各发光元件是半导体激光器，

根据该半导体激光器的阈值电流，选择偏置电流量。

4.根据权利要求2或者3所述的光扫描装置，其特征在于，

所述光源控制部能够按照每个发光元件调节偏置电流量，

所述温差调节部根据各发光元件与来自该发光元件的光透射的所述光源光学系统的光学元件之间的温差，按照每个发光元件设定偏置电流量。

5.根据权利要求2或者3所述的光扫描装置，其特征在于，

所述光源控制部针对越是偏置电流量小的发光元件越延长连续发光时间。

6.根据权利要求2或者3所述的光扫描装置，其特征在于，

所述光源控制部使针对各发光元件将偏置电流量抑制得小的期间限于该发光元件不应发光的期间的一部分。

7.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，

所述光扫描装置还具备风扇，该风扇用于对所述光源光学系统的光学元件进行气冷或者在所述散热路径中引起气流而使热从所述多面镜和所述马达散走，

所述温差调节部根据各发光元件与来自该发光元件的光透射的所述光源光学系统的光学元件之间的温差，调节所述风扇的转速。

8.根据权利要求7所述的光扫描装置，其特征在于，

各发光元件与来自该发光元件的光透射的所述光源光学系统的光学元件之间的温差越小，则所述温差调节部将所述风扇的转速设定得越高。

9.根据权利要求1至3中的任意一项所述的光扫描装置，其特征在于，

所述光源光学系统的光学元件是能够通过与自身的温度变动相伴的光学特性的变化而抵消使光向该光学元件入射的发光元件的温度变动所引起的散焦的衍射光学元件。

10.根据权利要求1至3中的任意一项所述的光扫描装置，其特征在于，

所述光源光学系统的光学元件是准直透镜。

11.根据权利要求1至3中的任意一项所述的光扫描装置，其特征在于，

所述温度监视部实际测量所述多面镜、所述马达或者所述散热路径的温度，根据该温度的实际测量值和相对所述多面镜、所述马达或者所述散热路径的所述光源光学系统的各光学元件的位置，推测该光学元件的温度。

12.根据权利要求1至3中的任意一项所述的光扫描装置，其特征在于，

所述温度监视部测量所述马达或者各发光元件的连续使用时间，根据该连续使用时间的测量值和相对所述多面镜、所述马达或者所述散热路径的所述光源光学系统的各光学元件的位置，推测该光学元件的温度。

13.根据权利要求1至3中的任意一项所述的光扫描装置，其特征在于，

所述温差调节部根据所述多个发光元件的周围的热源的配置，推测所述多个发光元件之间的温差。

14.根据权利要求13所述的光扫描装置，其特征在于，

所述热源包括针对所述多个发光元件的驱动电路，

所述温差调节部针对越是与该驱动电路相距的距离近的发光元件越将动作温度推测得高。

15.一种图像形成装置，在片材上形成调色剂像，其特征在于，具备：

感光体，带电量根据曝光量而变化；

权利要求1至14中的任意一项所述的光扫描装置，通过针对所述感光体的曝光扫描，向所述感光体形成静电潜像；

显影部，利用调色剂使所述静电潜像显影；以及

转印部，将所述显影部显影后的调色剂像从所述感光体转印到片材。

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