JP2015197667A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の発光素子を用いる画像形成装置で、画像形成の開始指示を待たずに光ビームの検出信号に基づく回転多面鏡の回転制御を行うことで、検出信号の時間間隔の測定の実行タイミングを早める技術を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、フライングスタート機能により画像形成（印刷）の準備動作を開始すると、ポリゴンミラー２０４の回転を開始して、速度センサ４２０から出力されるＦＧ信号の周期に基づく回転制御（ＦＧ制御）を行う。ＦＧ制御によりポリゴンミラー２０４の回転速度が目標速度に達すると、画像形成装置は、印刷開始指示を待たずに、ＦＧ制御から、ＢＤセンサ２０４から出力されるＢＤ信号の周期に基づく回転制御（ＢＤ制御）に、ポリゴンミラー２０４の回転制御を切り替えて、ＢＤ制御の実行中にＢＤ間隔測定を実行する。
【選択図】図１０

Description

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。

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。

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。

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。

また、画像形成装置では、画像形成（印刷）の開始が指示されてから、画像が印刷された記録紙が排紙されるまでの時間（ＦＣＯＴ：First Copy Output Time）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の技術が知られている。特許文献２には、印刷開始が指示される前に、ポリゴンミラー（回転多面鏡）を回転させる駆動モータを起動しておくことで、ＦＣＯＴを短縮する機能（フライングスタート機能）を有する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、例えばコピー用の原稿がセットされると、発光素子（レーザダイオード（ＬＤ））を点灯させずに駆動モータを起動して、駆動モータに設けられたホール素子から出力される信号に基づいて駆動モータの回転速度を制御する。その後に印刷開始指示が行われると、画像形成装置は、より高精度に駆動モータの回転速度を制御するために、ＬＤを点灯させて、ＢＤセンサから出力されるＢＤ信号に基づいて駆動モータの回転速度を制御する。このように、必要に応じてＢＤ信号に基づく駆動モータの回転制御を行うことで、ＦＣＯＴの短縮とＬＤの寿命を延ばすことを実現している。

特開２００８−８９６９５号公報 特開２００９−２９７９１７号公報

しかし、特許文献２に記載の画像形成装置にマルチビーム方式を適用し、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（時間間隔）の測定を行い、各発光素子のレーザ出射タイミングを制御する場合、以下のような課題がある。具体的には、ＢＤ信号の時間間隔の測定（ＢＤ間隔測定）における測定精度の劣化を防ぐには、印刷開始指示に応じて発光素子を点灯させ、ＢＤ信号に基づく回転制御によりポリゴンミラーの回転速度が一定速度で安定した後に当該測定を実行する必要がある。しかしこの場合、印刷開始指示が行われてからポリゴンミラーの回転速度が安定するまでにある程度の時間を要する。更に、ポリゴンミラーの回転速度が安定してから、ＢＤ間隔測定が終了するまでには更に時間を要する。したがって、ＢＤ間隔測定を実行する場合、印刷開始指示が行われてから実際に記録紙への画像の印刷が完了するまでの時間（即ち、ＦＣＯＴ）が長くなってしまう課題がある。

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、複数の発光素子を用いる画像形成装置で、画像形成の開始指示を待たずに光ビームの検出信号に基づく回転多面鏡の回転制御を行うことで、検出信号の時間間隔の測定の実行タイミングを早める技術を提供することを目的としている。

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、感光体を露光するための光ビームをそれぞれ出射する複数の発光素子を備える光源と、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回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転させる駆動モータと、前記回転多面鏡によって偏向された光ビームの走査路上に設けられ、前記回転多面鏡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、前記駆動モータに設けられ、前記駆動モータの回転速度に応じた周期の信号を出力する回転検知センサと、前記回転検知センサから出力される信号の周期に基づいて前記駆動モータの回転速度を制御する第１の回転制御、及び光ビームを受光することによって前記光学センサから出力される検出信号の周期に基づいて前記駆動モータの回転速度を制御する第２の回転制御のいずれかによって、前記回転多面鏡の回転速度を制御する回転制御手段であって、前記駆動モータの回転速度が目標速度に達するまでは前記第１の回転制御を行い、前記駆動モータの回転速度が前記目標速度に達すると、前記第１の回転制御から前記第２の回転制御に切り替える、前記回転制御手段と、前記回転制御手段が前記第２の回転制御を実行中に、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第１及び第２の検出信号の時間間隔を測定する測定手段と、前記測定手段による前記時間間隔の測定の終了後に画像形成が開始されると、前記測定手段によって測定された前記時間間隔に基づいて、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相対的な出射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。

本発明によれば、複数の発光素子を用いる画像形成装置で、画像形成の開始指示を待たずに光ビームの検出信号に基づく回転多面鏡の回転制御を行うことで、検出信号の時間間隔の測定（ＢＤ間隔測定）の実行タイミングを早める技術を提供できる。これにより、ＢＤ間隔測定の実行に起因してＦＣＯＴが長くなることを避けることが可能である。

画像形成装置の概略的な構成例を示す断面図。 光走査部の概略的な構成例を示す図。 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。 画像形成装置の制御構成例を示すブロック図。 スキャナユニット制御部の構成例を示すブロック図。 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。 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。 ＢＤ間隔測定とＣＬＫ信号との関係を示す図。 ポリゴンミラーの回転制御のタイミングとＢＤ間隔測定の実行タイミングとの関係の一例を示すタイミングチャート（比較例）。 ポリゴンミラーの回転制御のタイミングとＢＤ間隔測定の実行タイミングとの関係の一例を示すタイミングチャート。 画像形成処理の実行手順を示すフローチャート。 Ｓ１０４における印刷準備（モード１）の実行手順を示すフローチャート。 Ｓ１０２における印刷準備（モード２）の実行手順を示すフローチャート。 サーミスタの測定温度と、ＢＤ制御に切り替えるまでのＦＧ制御の実行時間（所定時間）との関係の一例を示す図。

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。

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に対しても適用可能である。

＜カラー複合機のハードウェア構成＞
まず、図１を参照して、一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。

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、画像形成装置１００側の中央画像処理部１３０に送信する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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〜ＬＤ_N）の点灯タイミングを制御する。

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〜ＬＤ_N）を備える。光源２０１のｎ番目（ｎは１〜Ｎの整数）の発光素子ｎ（ＬＤ_n）は、レーザ光Ｌ_n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。

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〜Ｌ_N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〜Ｓ_Nに、スポット状に結像する。これにより、レーザ光Ｌ₁〜Ｌ_N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〜Ｌ_N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〜ＬＤ_N）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。

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（ＬＤ_N）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Ｌ_Nの結像位置Ｓ_N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。

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（ＬＤ_N）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Ｌ_Nの結像位置Ｓ_N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。

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Ｓ_n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。

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（ＬＤ_n）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（ＬＤ_n）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。

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ＬＤ_N）から出射されたレーザ光Ｌ₁及びＬ_NをＢＤセンサ２０７に順に入射させる。これにより、光走査部１０４は、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ＬＤ_N）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。

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ＬＤ_N）からそれぞれ出射されたレーザ光Ｌ₁及びＬ_N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Ｌ_N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Ｌ_N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ＬＤ_N）を同時に点灯させた場合であっても、レーザ光Ｌ₁及びＬ_N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Ｌ_Nの間隔についての主走査方向の変動率である。

＜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。

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。

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。

＜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、駆動モータ制御部４０８、モータドライバ４０９、及びサーミスタ（温度センサ）４１０を備える。

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、駆動モータ制御部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、駆動モータ制御部４０８、画像出力制御部４０５及びレーザドライバ２００を制御する。

駆動モータ制御部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。駆動モータ４０７は、ポリゴンミラー２０４を回転駆動するモータである。モータドライバ４０９は、駆動モータ制御部４０８から出力される加速信号または減速信号に従って駆動モータ４０７の回転を加速または減速させる。

駆動モータ４０７は、駆動モータ自身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（回転検知センサ）４２０を備える。速度センサ４２０は、ポリゴンミラー２０４の回転速度に応じた周期の信号（ＦＧ信号）を出力する。速度センサ４２０は、例えば、駆動モータ４０７の回転に応じた周波数の信号を出力するホール素子である。駆動モータ４０７は、ポリゴンミラー２０４の回転速度に応じた周波数（周期）のＦＧ信号を速度センサ４２０によって発生させ、駆動モータ制御部４０８に出力する。駆動モータ制御部４０８は、駆動モータ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速度に達したと判定する。このように、駆動モータ制御部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。ＣＰＵ４０１も、駆動モータ４０７から出力されたＦＧ信号を駆動モータ制御部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。

なお、ＦＧ信号は、モータの永久磁石を使用することによって生成される信号であり、ＦＧ信号の周期はモータ製造時の永久磁石の着磁精度の影響を受けやすい。そのため、ＦＧ信号の周期よりもＢＤ信号の周期の方がよりポリゴンミラーの回転速度を反映させたパラメータであるといえる。以上の理由により、少なくとも静電潜像形成中は、ＢＤ信号を用いた駆動モータのフィードバック制御を実行する。

本実施形態では、ＣＰＵ４０１（駆動モータ制御部４０８）は、駆動モータ４０７（ポリゴンミラー２０４）の回転速度の制御（回転制御）を行う方法として、以下の２つの方法のいずれかを選択的に用いる。第１の方法は、上述のように、速度センサ４２０から出力される信号（ＦＧ信号）の周期に基づいて駆動モータ４０７の回転速度を制御する回転制御（以下、「ＦＧ制御」とも称する。）である。第２の方法は、光ビーム（レーザ光）を受光することによってＢＤセンサ２０７がセンサから出力される検出信号（ＢＤ信号）の周期に基づいて駆動モータ４０７の回転速度を制御する回転制御（以下、「ＢＤ制御」とも称する。）である。ＢＤ制御には、発光素子１〜Ｎ（ＬＤ₁〜ＬＤ_N）のうちの１つが用いられる。なお、本実施形態のＣＰＵ４０１（または駆動モータ制御部４０８）は、回転多面鏡（ポリゴンミラー２０４）の回転速度を制御する回転制御手段の一例として機能する。また、ＦＧ制御及びＢＤ制御はそれぞれ、第１の回転制御及び第２の回転制御の一例である。

ＢＤ制御を行う場合、ＣＰＵ４０１（駆動モータ制御部４０８）は、特定の発光素子から出射されたレーザ光によってＢＤセンサ２０７から出力されるＢＤ信号の周期（生成周期）を測定する。ＣＰＵ４０１は、測定した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速度に達したと判定する。ＢＤ信号は、特定の発光素子から出射されたレーザ光による感光ドラム１０２の１走査ごとに、ＢＤセンサ２０７から出力される。ＢＤ信号がＢＤセンサ２０７から出力される周期は、ポリゴンミラー２０４の回転速度が速くなるほど（即ち、レーザ光の走査速度が速くなるほど）短くなる。

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。

ＣＰＵ４０１は、画像形成時には、入力されたＢＤ信号を基準として、画像データに基づく発光素子１〜Ｎからの相対的な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。

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〜ＬＤ_N）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。

サーミスタ４１０は、スキャナユニット制御部２１０の温度（光走査部１０４の内部の温度）を測定し、その測定結果をＣＰＵ４０１に出力する。ただし、サーミスタ４１０は、光源２０１の温度を測定するように構成されてもよい。

＜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〜Ｓ_N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。

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〜Ｓ_N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。

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を回転させる際に駆動モータ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〜Ｓ_N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〜Ｓ_N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。

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、記録材への画像形成の開始前の期間と、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。

＜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）。

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。

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ＬＤ_N）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。

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〜Ａ_N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。

図７（ｂ）に示す発光開始タイミング値Ａ₁〜Ａ_N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〜Ａ_N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〜Ａ_N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。

Ａ₁〜Ａ_Nは、各発光素子について、補正値Ａｓ_nを用いて、基準タイミング値Ａｄ_nを次式に示すように補正することによって得られる。
Ａ_n＝Ａｄ_n＋Ａｓ_n (ｎ＝１, ２,..., Ｎ) （１）
ＣＰＵ４０１は、Ａ₁〜Ａ_N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〜Ａ_N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〜Ａ_N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。

基準タイミング値Ａｄ₁〜Ａｄ_N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〜Ａｄ_N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〜Ａｄ_Nは、基準カウント値Ｃｒに対応して予め定められている。

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。

一方、発光素子等の温度変化による結像位置Ｓ₁〜Ｓ_N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〜Ａｓ_Nは、このような結像位置Ｓ₁〜Ｓ_N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。
Ａｓ_n＝(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１及び２における測定結果に相当する、（Ｓ１２７、Ｓ１４７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。

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〜Ｓ_N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〜Ａｓ_Nを、メモリ４０６に格納されているＡｄ₁〜Ａｄ_N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〜Ａ_Nを算出できる。

＜ポリゴンミラーの回転制御＞
上述のように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、ポリゴンミラー２０４の回転制御として、ＦＧ制御及びＢＤ制御を選択的に実行する。ＢＤ制御は、ＦＧ制御よりも高い精度でポリゴンミラー２０４の回転速度を制御可能である。これは、ＢＤセンサＢＤ信号自体の精度が、ＦＧ信号自体の精度よりも高いためである。一方、ＦＧ制御では、ＢＤ制御より回転制御の精度は劣るものの、発光素子を発光させることなくポリゴンミラー２０４の回転制御を行える。このため、ＦＧ制御では、発光素子の寿命を縮めずに回転制御を行うことができる。

画像形成装置１００は、例えば画像読取装置１５０への（コピー用の）原稿のセット、操作部（図示せず）に対するユーザの操作等が行われると、画像形成の開始指示が行われる前に画像形成の準備動作を開始する機能（フライングスタート機能）を有する。画像形成装置１００は、フライングスタート機能により画像形成の準備動作を開始する場合、駆動モータ４０７を起動してポリゴンミラー２０４の回転を開始することで、ＦＣＯＴを短縮する。以下では、フライングスタート機能が実行される場合の、ポリゴンミラー２０４の回転制御について、図９及び図１０を参照して説明する。

図９は、ポリゴンミラーの回転制御のタイミングとＢＤ間隔測定の実行タイミングとの関係の一例を示すタイミングチャートであり、本実施形態に対する比較例を示している。図９では、ポリゴンミラーの動作（回転のオン／オフ）及び回転状態、並びにＢＤ間隔測定の実行状態を示し、図９（ａ）は、ＢＤ間隔測定を実行しない場合、図９（ｂ）は、ＢＤ間隔測定を実行する場合を示している。

図９（ａ）に示す比較例では、フライングスタート機能によりポリゴンミラーの回転が開始されると、画像形成（印刷）の開始指示が行われる（入力される）までの間、ＦＧ制御によりポリゴンミラーの回転制御が行われる。ＦＧ制御によりポリゴンミラーの回転速度が目標速度に達すると、ＦＧ制御がそのまま継続されることで、ポリゴンミラーが目標速度で安定して回転している状態が維持される。その後、印刷開始指示が行われると、より高精度にポリゴンミラーの回転速度を制御するために、ポリゴンミラーの回転制御がＦＧ制御からＢＤ制御に切り替えられる。ＢＤ制御によりポリゴンミラーの回転速度が目標速度に達すると、印刷準備が完了し、ＢＤ制御によりポリゴンミラーが目標速度で安定して回転している状態で、記録紙への画像の印刷が開始される。このように、ＢＤ制御の実行を印刷開始指示が行われた後に限定することで、発光素子の寿命をより長くすることができる。

しかし、上述の比較例において、ＢＤ間隔測定を印刷開始前に実行する場合、図９（ｂ）に示すように、ＢＤ間隔測定を実行可能なタイミングは、ＢＤ制御によりポリゴンミラーが目標速度で安定して回転している状態となった後になる。この場合、印刷開始指示が行われたタイミングから、印刷準備が完了する（印刷が実際に開始される）タイミングまでの時間が、ＢＤ間隔測定に要する時間だけ遅延する。このように、印刷開始指示が行われ、ポリゴンミラーの回転制御がＦＧ制御からＢＤ制御に切り替わった後にＢＤ間隔測定を実行する場合、印刷開始指示が行われてから実際に記録紙への画像の印刷が完了するまでの時間（即ち、ＦＣＯＴ）が長くなってしまう。

そこで、本実施形態の画像形成装置１００は、フライングスタート機能により印刷の準備動作を開始した場合、印刷開始指示が行われる前に、ポリゴンミラー２０４の回転制御をＦＧ制御からＢＤ制御に切り替えて、ＢＤ間隔測定を実行する。即ち、印刷開始指示が行われる前にＢＤ間隔測定の実行を開始できるように、ポリゴンミラー２０４の回転制御を行う。これにより、ＢＤ間隔測定の実行に起因してＦＣＯＴが長くなることを避けることができる。

具体的には、画像形成装置１００は、フライングスタート機能により印刷の準備動作を開始すると、まず、ポリゴンミラー２０４の回転を開始してＦＧ制御を行う。ＦＧ制御によりポリゴンミラー２０４の回転速度が目標速度に達すると、画像形成装置１００は、印刷の開始前に、印刷開始指示を待たずにポリゴンミラー２０４の回転制御をＦＧ制御からＢＤ制御に切り替えて、ＢＤ制御の実行中にＢＤ間隔測定を実行する。このように、画像形成装置１００は、ポリゴンミラー２０４（駆動モータ４０７）の回転速度が目標速度に達するまではＦＧ制御を行い、当該回転速度が目標速度に達すると、ＦＧ制御からＢＤ制御に切り替え、ＢＤ制御の実行中にＢＤ間隔測定を行う。なお、ＢＤ間隔測定は、上述の比較例と同様、ＢＤ制御によってポリゴンミラー２０４の回転速度が目標速度で一定となっている間に実行される。

ポリゴンミラー２０４が一定速度で安定して回転している状態でＢＤ間隔測定を実行することで、ＢＤ間隔測定における測定誤差を低減できる。なお、本実施形態では、ポリゴンミラー２０４の回転速度が目標速度で一定となっている状態とは、目標回転速度から±０．５％以内の変動する状態を指すものとする。即ち、ポリゴンミラーの目標回転速度（静電潜像形成中の回転速度）を４００００ｒｐｍとしたとき、±２００ｒｐｍを回転速度の変動の許容範囲とする。以下では、図１０を参照して、光走査部１０４で実行されるこのような制御の具体例について説明する。

（第１の制御例）
図１０（ａ）は、ＢＤ間隔測定の終了前に印刷開始指示が行われていない場合を示している。この場合、光走査部１０４は、ＢＤ間隔測定の終了後に、ポリゴンミラー２０４の回転制御をＢＤ制御からＦＧ制御に戻す（切り替える）。その後、印刷開始指示が行われると、光走査部１０４は、ポリゴンミラー２０４の回転制御をＦＧ制御からＢＤ制御に再び切り替える。ＢＤ制御によりポリゴンミラー２０４が目標速度で安定して回転している状態になると、印刷準備が完了し、画像形成装置１００は記録紙への画像の印刷を開始する。このように、ＢＤ間隔測定が終了してから印刷開始指示が行われるまでの期間にＦＧ制御を行うことにより、ＢＤ制御を継続する場合と比べて、ＢＤ制御に用いる発光素子の寿命を延ばすことができる。

ＢＤ間隔測定の終了後に印刷準備の完了に応じて印刷が開始されると、光走査部１０４は、ＢＤ間隔測定で測定されたＢＤ間隔に基づいて、発光素子１〜Ｎ（ＬＤ₁〜ＬＤ_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を制御する。

（第２の制御例）
図１０（ｂ）は、ＢＤ間隔測定の終了前に印刷開始指示が行われている場合を示している。この場合、光走査部１０４は、ＢＤ間隔測定の終了後に、図１０（ａ）の場合のようにＦＧ制御に切り替えることはなく、ポリゴンミラー２０４の回転制御としてＢＤ制御を継続する。これにより、ＢＤ間隔測定の終了と同時に、画像形成装置１００は印刷準備が完了した状態となり、記録紙への画像の印刷を素早く開始することが可能である。

（第３の制御例）
図１０（ｃ）は、ＢＤ間隔測定の終了前に印刷開始指示が行われておらず、当該測定の終了後に比較的長い時間が経過した後に印刷開始指示が行われる場合を示している。この場合、光走査部１０４は、図１０（ａ）の場合と同様、ＢＤ間隔測定の終了後に、ポリゴンミラー２０４の回転制御をＢＤ制御からＦＧ制御に戻す（切り替える）。その後、光走査部１０４は、ポリゴンミラー２０４の回転制御をＦＧ制御に戻してから、印刷開始指示が行われずに所定時間が経過すると、ポリゴンミラー２０４の回転制御をＢＤ制御に切り替えて、再びＢＤ間隔測定を実行する。これは、ポリゴンミラー２０４の回転によって光走査部１０４の内部の温度が時間とともに上昇する結果、ＢＤ間隔測定で得られた測定結果に誤差が生じるためである。このような測定結果の誤差を補償するために、本例では、所定時間が経過するごとにＢＤ間隔測定を実行し、その測定結果を更新する。なお、ＢＤ間隔測定の終了後には、ポリゴンミラー２０４の回転制御を再びＢＤ制御からＦＧ制御に戻す（切り替える）。

ＦＧ制御からＢＤ制御に切り替えるタイミングを判定するための、上述の所定時間は、サーミスタ４１０による、光走査部１０４の内部の温度または光源２０１の温度の測定結果に基づいて、例えば図１４に示すように変化させてもよい。具体的には、サーミスタ４１０によって測定された温度が高いほど、所定時間として長い時間を定めてもよい。即ち、温度が高くなるほど、ＢＤ間隔測定の測定値の変化が少なくなるため、ＢＤ間隔測定の実行時間間隔を長くする。このような制御により、時間の経過とともにＢＤ制御の実行時間間隔を長くすることができるため、ＢＤ制御に用いる発光素子の寿命を延ばすことにつながる。

＜画像形成処理＞
以下では、図１１〜図１３を参照して、画像形成装置１００（光走査部１０４）における画像形成処理の実行手順について説明する。図１１は、画像形成装置１００（光走査部１０４）における画像形成処理の実行手順を示すフローチャートであり、図１２及び図１３はそれぞれ、図１１のＳ１０４及びＳ１０２における処理の実行手順を示すフローチャートである。なお、図１１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。図１１〜図１３のフローチャートに従った処理により、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示す制御を画像形成装置１００（光走査部１０４）において実現することが可能である。

まず、Ｓ１０１で、ＣＰＵ４０１は、画像読取装置１５０への原稿のセット、操作部に対するユーザ操作等が行われると、上述のフライングスタートを実行するか否かを判定する。ＣＰＵ４０１は、例えば、画像形成装置１００において予めフライングスタート機能を使用することが設定されている場合には、フライングスタートを実行すると判定し、処理をＳ１０２に進める。一方、ＣＰＵ４０１は、フライングスタートを実行しないと判定した場合、処理をＳ１０３に進め、印刷開始指示を受信するまで待機する。Ｓ１０３で、ＣＰＵ４０１は、印刷開始指示を受信していない場合には、処理をＳ１０１に戻し、印刷開始指示を受信した場合には、処理をＳ１０４に進める。

Ｓ１０４では、ＣＰＵ４０１は、図１２に示す手順に従って、フライングスタートを実行しないモード１の印刷準備を実行する。一方、Ｓ１０２では、ＣＰＵ４０１は、図１３に示す手順に従って、フライングスタートを実行するモード２の印刷準備を実行する。Ｓ１０４またはＳ１０２の処理が終了すると（即ち、印刷準備が完了すると）、Ｓ１０５で、ＣＰＵ４０１は、記録紙への画像の印刷を行うための制御（即ち、ポリゴンミラー２０４の回転制御、発光素子１〜Ｎの発光制御等）を実行する。記録紙への画像の印刷が終了すると、ＣＰＵ４０１は、処理を終了する。

＜印刷準備（モード１）＞
次に、図１２を参照して、Ｓ１０４における印刷準備（モード１）の実行手順について説明する。まず、Ｓ２０１で、ＣＰＵ４０１は、ポリゴンミラー２０４の回転を開始して、ＦＧ制御によるポリゴンミラー２０４の回転制御を開始する。ＦＧ制御の実行中に、Ｓ２０２で、ＣＰＵ４０１は、ポリゴンミラー２０４の回転速度が、ＦＧ制御により目標速度で安定したか否かを判定し、当該回転速度が安定したと判定すると、処理をＳ２０３に進める。

Ｓ２０３で、ＣＰＵ４０１は、ポリゴンミラー２０４の回転制御をＦＧ制御からＢＤ制御に切り替えることで、印刷の開始に備えてより高精度に回転制御を行う。なお、本実施形態では、ＢＤ制御は、上述のシングルＢＤモードと同様、発光素子１（ＬＤ₁）を特定の発光素子として用いて行われるものとする。ＢＤ制御の実行中に、Ｓ２０４で、ＣＰＵ４０１は、ポリゴンミラー２０４の回転速度が、ＢＤ制御により目標速度で安定したか否かを判定し、当該回転速度が安定したと判定すると、処理をＳ２０５に進める。

Ｓ２０５で、ＣＰＵ４０１は、ＢＤ制御を継続した状態で、ＢＤ間隔測定を実行する。更に、Ｓ２０６で、ＣＰＵ４０１は、ＢＤ間隔測定の測定結果に基づいて、発光素子（ＬＤ₁〜ＬＤ_N）のレーザ出射タイミングの制御を行う。具体的には、ＣＰＵ４０１は、ＢＤ間隔測定の測定結果から補正値Ａｓ₁〜Ａｓ_Nを生成するとともに、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〜Ａ_Nを算出する。以上により、ＣＰＵ４０１は、印刷準備を完了して処理をＳ１０５に進める。

＜印刷準備（モード２）＞
次に、図１３を参照して、Ｓ１０２における印刷準備（モード２）の実行手順について説明する。まず、Ｓ３０１〜Ｓ３０６の処理は、Ｓ２０１〜Ｓ２０６と同様である。Ｓ３０６の次に、Ｓ３０７で、ＣＰＵ４０１は、ＢＤ間隔測定（Ｓ３０５）の終了前に、印刷開始指示を受信しているか否かを判定する。ＣＰＵ４０１は、印刷開始指示を受信していると判定した場合、図１０（ｂ）に示すように、印刷準備を完了し、処理をＳ１０５に進める。一方、ＣＰＵ４０１は、印刷開始指示を受信していないと判定した場合、処理をＳ３０８に進め、図１０（ａ）及び図１０（ｃ）に示すように、ポリゴンミラー２０４の回転制御をＢＤ制御からＦＧ制御に戻す。

ＦＧ制御の実行中に、Ｓ３０９で、ＣＰＵ４０１は、印刷開始指示を受信したか否かを判定する。印刷開始指示を受信していないと判定した場合、ＣＰＵ４０１は、処理をＳ３１０に進め、ポリゴンミラー２０４の回転制御をＦＧ制御に戻してから所定時間が経過したか否かを判定する。ＣＰＵ４０１は、所定時間が経過していないと判定した場合、処理をＳ３０９に戻し、印刷開始指示を受信したか否かを再び判定する。一方、ＣＰＵ４０１は、所定時間が経過したと判定した場合、処理をＳ３０３に戻し、図１０（ｃ）に示すように、ポリゴンミラー２０４の回転制御をＦＧ制御からＢＤ制御に戻すとともに、ＢＤ間隔測定を再び実行する（Ｓ３０５）。

一方、Ｓ３０９で、印刷開始指示を受信したと判定した場合、ＣＰＵ４０１は、処理をＳ３１１に進め、図１０（ａ）及び図１０（ｃ）に示すように、ポリゴンミラー２０４の回転制御をＦＧ制御から再びＢＤ制御に切り替える。更に、Ｓ３１２で、ＣＰＵ４０１は、ポリゴンミラー２０４の回転速度が、ＢＤ制御により目標速度で安定したか否かを判定し、当該回転速度が安定したと判定すると、印刷準備を完了し、処理をＳ１０５に進める。

以上説明したように、本実施形態の画像形成装置１００は、フライングスタート機能により画像形成の準備動作を開始する場合、印刷開始指示を待たずに、ポリゴンミラー２０４の回転制御をＦＧ制御からＢＤ制御に切り替えてＢＤ間隔測定を実行する。これにより、印刷開始指示を待ってＢＤ間隔測定を実行する場合と比べてＢＤ間隔測定の実行タイミングを早めることが可能になり、ＢＤ間隔測定の実行に起因してＦＣＯＴが長くなることを避けることが可能である。

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〜ＬＤ_N：発光素子１〜Ｎ、２０４：ポリゴンミラー、２０７：ＢＤセンサ、４０１：ＣＰＵ、４０７：駆動モータ、４２０：速度センサ（回転検知センサ）

Claims (10)

1. 感光体を露光するための光ビームをそれぞれ出射する複数の発光素子を備える光源と、
   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回転多面鏡と、
   前記回転多面鏡を回転させる駆動モータと、
   前記回転多面鏡によって偏向された光ビームの走査路上に設けられ、前記回転多面鏡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、
   前記駆動モータに設けられ、前記駆動モータの回転速度に応じた周期の信号を出力する回転検知センサと、
   前記回転検知センサから出力される信号の周期に基づいて前記駆動モータの回転速度を制御する第１の回転制御、及び光ビームを受光することによって前記光学センサから出力される検出信号の周期に基づいて前記駆動モータの回転速度を制御する第２の回転制御のいずれかによって、前記回転多面鏡の回転速度を制御する回転制御手段であって、前記駆動モータの回転速度が目標速度に達するまでは前記第１の回転制御を行い、前記駆動モータの回転速度が前記目標速度に達すると、前記第１の回転制御から前記第２の回転制御に切り替える、前記回転制御手段と、
   前記回転制御手段が前記第２の回転制御を実行中に、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第１及び第２の検出信号の時間間隔を測定する測定手段と、
   前記測定手段による前記時間間隔の測定の終了後に画像形成が開始されると、前記測定手段によって測定された前記時間間隔に基づいて、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相対的な出射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画像形成装置。
2. 前記測定手段は、前記第２の回転制御によって前記回転速度が前記目標速度で一定となっている間に、前記時間間隔の測定を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記測定手段による前記時間間隔の測定の終了前に前記画像形成の開始指示が行われていない場合、前記回転制御手段は、前記時間間隔の測定の終了後に前記回転速度の制御を前記第２の回転制御から前記第１の回転制御に切り替え、前記開始指示が行われた場合、前記回転速度の制御を前記第１の回転制御から前記第２の回転制御に再び切り替える
   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。
4. 前記回転制御手段が前記回転速度の制御を前記第１の回転制御に切り替えてから、前記開始指示が行われずに所定時間が経過すると、
   前記回転制御手段は、前記回転速度の制御を前記第１の回転制御から前記第２の回転制御に切り替え、
   前記測定手段は、前記回転制御手段による前記第２の回転制御の実行中に、前記時間間隔の測定を行い、
   前記回転制御手段は、前記時間間隔の測定の終了後に前記回転速度の制御を前記第２の回転制御から前記第１の回転制御に切り替える
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成装置の内部の温度または前記光源の温度を測定する温度センサを更に備え、
   前記所定時間は、前記温度センサによって測定された温度が高いほど、長い時間に定められる
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記測定手段による前記時間間隔の測定の終了前に前記画像形成の開始指示が行われている場合、前記回転制御手段は、前記時間間隔の測定の終了後に前記第２の回転制御を継続することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記回転制御手段は、前記画像形成の実行中に前記第２の回転制御を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記回転制御手段は、前記第１の発光素子から出射される光ビームを用いて前記第２の回転制御を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記回転検知センサは、前記駆動モータの回転に応じた信号を出力するホール素子であることを特徴する請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 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画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９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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