JP2015206948A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリゴンミラーの回転によって検出温度が低下した場合であっても、画像の形成位置を高精度に制御できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１０は、光ビームを出射する光源１５０と、光ビームを偏向させるポリゴンミラー１０２と、ポリゴンミラー１０２で偏向された光ビームを感光ドラム表面に走査させて静電潜像を形成させるｆθレンズ１０４等と、ポリゴンミラー１０２及びｆθレンズ１０４等を収容する光学箱１０１と、光学箱１０１内の温度を検出するサーミスタ１１６と、サーミスタ１１６の検知温度と基準温度との差に基づいて光ビームの露光タイミングを補正する補正部（Ｓ１１０）と、該補正部を制御するＣＰＵ２０１と、検知温度の低下を判定する判定部と、サーミスタ１１６の検知結果が一時的に低下した場合、回復するまで予測制御の実行を禁止する禁止部を有する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、画像が形成される位置を補正する画像形成装置の補正技術に関する。

従来から、カラー画像を形成する電子写真方式の複写機、プリンタをはじめとする画像形成装置が広く知られている。

電子写真方式の画像形成装置は、一般に、起動後、ポリゴンモータをはじめとする各種モータ、定着ヒータ、電源等が熱源となり、また周囲環境の変化により、温度が昇温する。このような画像形成装置において、画像形成装置本体、特に、走査光学装置の昇温によって、走査光学装置から照射された光ビームの感光ドラム表面における照射位置が変動し、感光ドラム上に形成される静電潜像の形成位置が変動してしまう。例えば、色成分毎に形成された画像を重ねてカラー画像を形成する画像形成装置においては、色成分毎の画像に位置ずれが生じた場合、カラー画像の色ずれの原因となる。照射位置の変動は、走査光学装置を含む画像形成装置の温度変化に依存して発生し、画像形成装置の温度が一定になるまで変化し続ける。

照射位置の変動が発生する要因として、例えば、(ａ)昇温に伴って走査光学装置内部に配置されたレンズの屈折率が変化し、半導体レーザの波長変動等によって照射位置や全体倍率等の各特性値が変化することが挙げられる。また、（ｂ）走査光学装置の筐体（光学箱）の熱膨張により光学箱内に配置されたミラーやレンズをはじめとする光学部材の配置位置が変動し、これによって、感光ドラム上における光ビームの照射位置が変化する場合がある。また、（ｃ）感光ドラムを支持する支持部材の膨張により、感光ドラムと光ビームの相対位置が変動する場合がある。さらにまた、（ｄ）駆動するローラ等が膨張することによって感光ドラムや転写部材の搬送速度が変動することにより、複数の画像形成部により形成された画像の相対位置が変動する場合もある。このような要因の中でも、特に、上記(ａ)及び（ｂ）に記載した事由が、照射位置の変動に対して支配的な因子である。そこで、走査光学装置の温度の変化に基づいて全体倍率、主走査方向の書き出し位置、副走査方向の書き出し位置、走査線の傾き等を制御する走査光学装置が提案されている。走査光学装置の温度としては、例えばポリゴンミラー近傍の温度が採用される。

例えば、電源ＯＮ時に筺体に設けられた温度検出素子により走査光学装置の温度を検出し、当該検出された温度に基づいて光ビームの照射位置のずれ量を予測し、当該予測されたずれ量に基づいて光ビームを制御する画像形成装置が提案されている（特許文献１）。

特開２００６−１１２８９号公報

しかしながら、特許文献１の画像形成装置は、例えばポリゴンミラーの回転を開始した直後、ポリゴンモータが温まっていない状態において、ポリゴンミラーの回転により生じた気流によって検出温度が一時的に低下してしまう。これによって、ポリゴンミラーの回転を開始した直後の検出温度は、走査光学装置の内部温度よりも低くなる可能性があった。そのため、ポリゴンミラーの回転を開始した直後に形成された画像の位置が高精度に制御できないという問題があった。

本発明は、ポリゴンミラーの回転によって検出温度が低下した場合であっても、画像の形成位置を高精度に制御することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを偏向させる回転多面鏡と、前記回転多面鏡によって偏向された光ビームを感光体表面に走査させて静電潜像を形成させる光学部材と、前記回転多面鏡及び前記光学部材を収容する筐体と、前記筐体内の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の検知温度と基準温度との温度差に基づいて前記光ビームによって前記感光体表面を走査させる際の露光タイミングを補正する補正手段と、前記補正手段を制御する制御手段と、前記回転多面鏡の回転が開始したことにより前記検知温度が低下したか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記検知温度が低下したと判定された場合、前記検知温度が上昇するまでの間、予測制御の実行を禁止する禁止手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ポリゴンミラーの回転によって検出温度が低下した場合であっても、画像の形成位置を高精度に制御できる。

画像形成装置の概略断面図である。 走査光学装置の概略構成図である。 画像形成装置の制御ブロック図である。 画像形成装置で実行される画像形成処理の手順を示すフローチャートである。 中間転写ベルト上に形成された検知パターンの一例を示す図である。 検出温度の変化量（ｄｅｇ）と、形成位置の変化量（μｍ）との関係を示す図である。 ポリゴンミラーの回転時間と内部温度との関係を示す図である。 マルチビーム方式の光源を搭載した走査光学装置の要部概略図である。 走査光学装置の温度の変化量とビーム間の相対的な照射位置の変化量との相関を示す図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、実施の形態に係るカラー画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置は、複数の画像形成部を有する電子写真方式の画像形成装置である。

図１において、画像形成装置１０は、感光ドラム２１、現像器２２及び帯電器２７を備えた複数の画像形成部と、各画像形成部の感光ドラム２１にそれぞれレーザビーム（光ビーム）を照射して静電潜像を形成する走査光学装置２０を備えている。画像形成装置１０は、また、画像形成部の上方に配置された中間転写ベルト２３、定着器２５、排紙トレイ２６を備え、画像形成部の下方に給紙カセット２４を備えている。

感光ドラム２１は、導電体に感光層を塗布した感光体であり、不図示のモータによって回転する。帯電器２７は感光ドラム２１の表面を一様に帯電する。走査光学装置２０は、図示省略した画像読取装置又はパーソナルコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づく光ビームを出射し、帯電された感光ドラム２１の表面を走査する。これにより、感光ドラム表面に静電潜像が形成される。走査光学装置２０には、複数の光ビームを発光するマルチビームレーザが搭載されている。現像器２２は、感光ドラム２１上の静電潜像を、トナーを用いて現像する。これによって、感光ドラム２１上にトナー像が形成される。給紙カセット２４は複数のシートＳを格納している。給紙カセット２４に格納されたシートＳは、不図示の給紙ユニットによって給紙され、搬送路Ｒを通って中間転写ベルト２３の転写部２３ａに給紙される。中間転写ベルト２３は、複数の感光ドラム２１からトナー像が転写、重畳される。これによって、中間転写ベルト２３上にカラー画像が担持される。中間転写ベルト２３上のカラー画像は、給紙カセット２４から供給されるシートＳに転写される。定着器２５は、シートＳに転写されたカラー画像を熱によりシートＳに定着させる。排紙トレイ２６は、カラー画像が定着され、排紙されるシートＳを受けるトレイである。

図２は、図１の走査光学装置２０を説明するための図であって、図２（ａ）は、蓋を取り除いた状態の斜視図、図２（ｂ）は、要部を示す断面図である。

図２（ａ）、（ｂ）において、走査光学装置（以下、「レーザスキャナ」という。）１００は、例えば、複数の感光体及び複数の画像形成部を備えたカラー画像形成装置に適用され、感光体表面を露光する露光装置として機能する。レーザスキャナ１００は、筐体としての光学箱１０１と、該光学箱１０１に付設された光源ユニット１５０を備えている。筐体内としての光学箱１０１の内部には、光源ユニット１５０のレーザ光源から出射された光ビームを、図示省略した感光ドラム上を所定方向に走査するように偏向するポリゴンミラー１０２が収容されている。回転多面鏡としてのポリゴンミラー１０２には、該ポリゴンミラー１０２の駆動源であるポリゴンモータ１０３が一体に設けられている。光源ユニット１５０のレーザ光源と、ポリゴンミラー１０２との間の光路上には、コリメータレンズ１１８、シリンドリカルレンズ１１９、及びビームスプリッター１１０が配置されている。

ビームスプリッター１１０を透過し、ポリゴンミラー１０２によって偏向された第１の光ビームの光路には、第１のｆθレンズ１０４、反射ミラー１０５、反射ミラー１０６、第２のｆθレンズ１０７、反射ミラー１０８及び防塵ガラス１０９が配置されている。第１のｆθレンズ１０４は、第２のｆθレンズ１０７よりもポリゴンミラー１０２の近傍に配置されている。反射ミラー１０８で反射した光ビームは、防塵ガラス１０９を透過して図示省略した感光ドラム上に照射される。一方、ビームスプリッター１１０で反射した第２の光ビームの光路には、集光レンズ１１５及び光電変換素子（受光部）としてのフォトダイオード（ＰＤ）１１１が配置されている。

光学箱１０１内には、また、画像データに基づいて光ビームの出射タイミングを決定するための同期信号を生成するＢｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（以下、「ＢＤセンサ」という。）１１２及びＢＤセンサ１１２に付設されたＢＤレンズ１１３を備えている。また、ポリゴンモータ１０３の駆動回路基板上に、温度検知手段としてのサーミスタ１１６が配置されており、サーミスタ１１６は光学箱１０１の内部温度を検知する。なお、密閉部材としての蓋１１４を装着することによって、光学箱１０１が密閉される。

このような構成のレーザスキャナ１００において、光源ユニット１５０のレーザ光源から出射された光ビームは、コリメータレンズ１１８、シリンドリカルレンズ１１９を透過してビームスプリッター１１０に入射する。ビームスプリッター１１０に入射した光ビームは透過光である第１の光ビームと反射光である第２の光ビームとに分離される。第１の光ビームは、ポリゴンミラー１０２によって偏向され、第１のｆθレンズ１０４、反射ミラー１０５、１０６、第２のｆθレンズ１０７、反射ミラー１０８及び防塵ガラス１０９を経て感光ドラム上に照射され、その表面に静電潜像を形成する。このとき、第１の光ビームの一部は、第１のｆθレンズ１０４を通過し、反射ミラー１０５で反射した後、図示省略したＢＤミラーによって反射し、ＢＤレンズ１１３を通過した後、ＢＤセンサ１１２に入射する。ＢＤセンサ１１２は、光ビームが入射すると、タイミング情報を出力する。ＣＰＵ２０１（図３）は、ＢＤセンサ１１２から出力されたタイミング情報に基づいて光ビームの作像開始タイミングを制御する。

一方、第２の光ビームは、集光レンズ１１５で集光され、光電変換素子（受光部）としてのフォトダイオード（ＰＤ）１１１に入射する。ＰＤ１１１は、受光光量に応じた検知信号を出力する。ＣＰＵ２０１（図３）は、ＰＤ１１１の検知信号に基づいて自動光量制御（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＰＣ）を行う。

図３は、図２の走査光学装置における予測補正制御のための制御構成を示すブロック図である。図３において、ＣＰＵ２０１は、Ａ／Ｄ変換部２０２を介してサーミスタ１１６と通信可能に接続されている。ＣＰＵ２０１は、露光タイミング制御部２０３及びレーザスキャナ制御部２０４を介してレーザスキャナ１００と通信可能に接続されている。また、ＣＰＵ２０１は、メモリ２０５とも通信可能に接続されている。

サーミスタ１１６により検知された光学箱１０１の内部温度は、検知温度として画像形成装置に設けられたＡ／Ｄ変換部２０２を経由してＣＰＵ２０１に入力される。ＣＰＵ２０１は、Ａ／Ｄ変換部２０２を経て取得した検知温度と、メモリ２０５に格納された基準温度とに基づいて内部温度の昇温量（温度の変化量）を算出し、昇温量に基づいて作像タイミングを補正する。ＣＰＵ２０１は、また、レーザスキャナ１００の起動に伴って駆動するポリゴンミラー１０２の回転の開始よって光学箱１０１の内部温度が急低下したかどうかの判定や、基準温度の更新を行う。

以下、図２のレーザスキャナ（走査光学装置）１００を備えた画像形成装置１０で実行される画像形成処理について説明する。

図４は、図２のレーザスキャナ（走査光学装置）を備えた画像形成装置で実行される画像形成処理の手順を示すフローチャートである。この画像形成処理は、制御装置としてのＣＰＵ２０１が、メモリ２０５に格納された画像形成処理プログラムの画像形成処理手順に従って実行する。

図４において、画像形成処理が開始されると、ＣＰＵ２０１は、先ず、レーザスキャナ１００を備えた画像形成装置の電源が投入された直後であるか否かを判別する（ステップＳ１００）。ステップＳ１００の判別の結果、電源投入直後である（ステップＳ１００で「ＹＥＳ」の）場合、ＣＰＵ２０１は、ウォームアップ処理を実行し（ステップＳ１０１）、良好な画像を形成するための準備を整える。なお、画像形成装置に電源が投入されると同時に、レーザスキャナ１００に電源が投入されるものとする。ウォームアップ処理には、中間転写ベルト２３上に形成される検知パターンを測定する測定処理をはじめとする種々の補正処理が含まれている。なお、ＣＰＵ２０１は、検知パターンの測定結果に基づいて、中間転写ベルト２３がトナー像を搬送する搬送方向（副走査方向）における画像形成位置のずれ量と、当該搬送方向に直交する方向（主走査方向）における画像形成位置のずれ量との各々を検知する。

次いで、ＣＰＵ２０１は、ウォームアップ処理終了後のサーミスタ１１６の検知温度を基準温度として取得する（ステップＳ１０２）。次いで、ＣＰＵ２０１は、電源の投入によって駆動を開始したポリゴンモータ１０３を停止してポリゴンミラー１０２の回転を止める（ステップＳ１１２）。その後、ＣＰＵ２０１は、ユーザによって電源が停止されないこと（ステップＳ１１３で「ＮＯ」）を条件に、処理をステップＳ１０３のスタンバイ状態に移行し、画像情報が入力されるまで待機する。画像形成状態とは、画像情報に基づいて各ユニットが制御されている状態を示し、スタンバイ状態とは、画像情報が入力されることによって画像形成を開始可能な状態を示す。また、ウォームアップ処理が実行されている間、画像形成処理の実行は禁止されており、補正処理が実行される。スタンバイ状態では、ポリゴンミラー１０２は停止している。画像形成装置１０は、スタンバイ状態での消費電力を画像形成状態やウォームアップ処理が実行されている状態に比べて低減できる。

一方、ステップＳ１００における判別の結果、電源投入直後でない（ステップＳ１００で「ＮＯ」の）場合、ＣＰＵ２０１は、スタンバイ状態に移行し、画像情報が入力されるまで待機する（ステップＳ１０３）。次いで、ＣＰＵ２０１は、画像情報が入力されると（ステップＳ１０４）、サーミスタ１１６の検知温度を現在の内部温度として取得し、現在の内部温度と基準温度との差として求まる昇温量に基づいて作像タイミングを補正する（ステップＳ１０５）。

以下、検知パターンの測定処理について説明する。

図５は、中間点しゃべると２３上に形成された検知パターンを示す概略図である。

検知パターンは、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックのトナーを用いて、中間転写ベルト２３の搬送方向に直行する方向に所定間隔を隔てて形成された一対の線分、及び一対の“くの字”形状パターンを含む。不図示の検知センサは発光部と受光部とを備える光学センサである。中間転写ベルト２３が搬送方向へ検知パターンを搬送することによって、検知センサの発光部が光を照射する中間転写ベルト２３上の検知位置を検知パターンが通過する。不図示の検知センサは、検知パターンのパターン形成位置に対向するように、中間転写ベルト２３の搬送方向に直行する方向において所定の距離だけ離されて、２つ配置されている。中間転写ベルト２３の反射率は検知パターンの反射率よりも低いので、検知位置に到達すれば受光部に受光される光強度が低下し、検知センサの出力信号が閾値を下回る。つまり、ＣＰＵ２０１は、検知センサの出力信号が閾値を下回るタイミングに基づいて検知パターンを検知する。

ＣＰＵ２０１は、一方の検知センサにより書き出し側に形成された線分が検知されたタイミングと、書き終わり側に形成された線分が検知されたタイミングとの差ｔ（Ｙ）を算出する。この時間差ｔ（Ｙ）に転写ベルトの搬送速度を乗ずることによって、Ｙ色画像の傾き角度を算出する。また、時間差ｔ（Ｃ）は、マゼンタの線分が検知されたタイミングを基準にした場合にシアンの線分が検知されるべきタイミングと、検知センサによって実際にシアンの線分が検知されたタイミングとの差である。この時間差ｔ（Ｃ）に転写ベルトの搬送速度を乗ずることによって、副走査方向（搬送方向）におけるマゼンタのトナー像に対するシアンのトナー像の相対的な形成位置のずれ量を算出できる。

一方、主走査方向（搬送方向に直行する方向）の形成位置のずれ量の検出には、“くの字”形状のパターンが用いられる。検知センサは１つの“くの字”形状のパターンが検知位置を通過することによって、出力信号が閾値を２回下回る。すなわち、主走査方向の形成位置のずれ量は、１つの“くの字”形状パターンにおける一方の線分を検知してから他方の線分を検知するまでの時間（ｔＹ１）〜（ｔＢｋ１）と、tanθとの積によって求まる。ここで、θは、“くの字”を構成する線分と転写ベルトの搬送方向との成す角度である。

図５中、例えば、イエロー画像に対応する“くの字”形状パターンの書き出し側及び書き終わり側の検知時間であるｔ（Ｙ１）及びｔ（Ｙ２）は、それぞれ理想の検知時間（基準時間）になっており、且つ左右の検知時間に差がないことを示している。従って、この場合、イエロー画像は設計上の倍率が目標倍率であり、且つ、主走査方向の書き出し位置が目標位置になっていると判定される。これに対して、マゼンタ画像に対応する“くの字”形状パターンは、書き出し側の検知時間ｔ（Ｍ１）が基準時間に比べ短く、書き終わり側の検知時間ｔ（Ｍ２）も基準時間に比べて短いので、マゼンタ画像は、図５中、右方向にシフトしていると判定される。一方、シアン画像に対応する“くの字”形状パターンは、書き出し側の検知時間ｔ（Ｃ１）が基準時間に比べて長く、書き終わり側の検知時間ｔ（Ｃ２）も基準時間に比べて長いので、シアン画像は、図５中、左方向にシフトしていると判定される。また、ブラック画像に対応する“くの字”形状パターンは、書き出し側の検知時間ｔ（Ｂｋｌ）が基準時間に比べて長く、書き終わり側の検知時間ｔ（Ｂｋｌ）が基準時間に比べて短い。従って、ブラック画像は、図５中、左右両側に拡大し、画像倍率が大きくなっていると判定される。

そして、ＣＰＵ２０１は、走査線の傾き、副走査方向の形成位置のずれ量、主走査方向の形成位置のずれ量、及び、画像倍率に基づいて、テーブルを参照することによって作像タイミングを調整する。

また、走査線の傾き、副走査方向の形成位置のずれ量、主走査方向の形成位置のずれ量、及び、画像倍率は、レーザスキャナ１００の昇温に伴って経時的に変化する。

図６は、走査光学装置（レーザスキャナ）１００の温度変化量（ｄｅｇ）と、副走査方向の形成位置のずれ量（μｍ）との関係を示す図である。図６において、レーザスキャナ１００の温度変化量（ｄｅｇ）に対応して、副走査方向の形成位置のずれ量（μｍ）が線形の相関を有して変化していることが分かる。そこで、サーミスタ１１６の検知温度と基準温度との温度差（昇温量）と、図６の相関テーブルに基づいて、副走査方向の形成位置のずれ量（オフセット量）を予測する。そして、検知パターンの測定結果に基づいて決定された副走査方向の形成位置のずれ量と、予測したずれ量を合算して、ずれ総量を決定し、形成位置のずれ総量を修正するように作像タイミングが調整される。

しかしながら、ポリゴンミラー１０２の回転開始直後は、光学箱１０１内で気流が発生し、該気流の発生に伴って光学箱１０１の内部空間を満たす空気温度（以下、単に、「内部温度」という。）が一時的に低下する。このとき、光学箱１０１自体及び光学箱１０１内に配置された光学部材等の温度は低下していない。従って、温度センサとしてのサーミスタ１１６が検知する内部温度に基づいて作像タイミングを調整した場合、制御誤差が生じる原因となる。光ビームの露光位置を変化させる主要な要因は、光学箱１０１や光学部材の熱膨張であり、気流の発生によって内部温度のみがわずかに変化しても光学箱１０１自体及びレンズ等の光学部材自体の温度はほとんど変化せず、熱膨張しないからである。

図７は、レーザスキャナ（走査光学装置）１００におけるポリゴンミラー回転開始前後における温度センサの検知挙動を示す図である。図７において、ポリゴンミラー１０２の回転開始前の内部温度は、ほぼ一定温度で推移しているが、ポリゴンミラー１０２の回転開始直後に急降下していることが分かる。内部温度の急激な低下は、ポリゴンミラー１０２の回転により気流が発生し、蓋１１４又は光学箱１０１の内壁面近傍の冷たい空気がサーミスタ１１６の近傍に流れ込むことによって生じ、サーミスタ１１６で検知される。一旦、急激に低下した内部温度は、内部空気の循環によって安定し、その後、次第に上昇を始める。内部温度の一時的な低下及びその回復は、光学箱１０１や光学部材自体の温度上昇を伴うものではなく、内部温度だけが変化する見かけ上の温度変化である。従って、このような内部温度の変化は、露光位置を変化させるものではない。ポリゴンミラー１０２の回転開始直後の温度低下量は一様ではなく、光学箱１０１の内部温度や周囲の温度によって変動するが、概ね３〜４度程度であり、内部温度が、ステップＳ１０２で取得した基準温度よりも低下している時間は、例えば、数秒〜１分程度である。

このようなレーザスキャナ特有の現象に鑑み、本実施の形態では、作像タイミングの予測制御を開始する直前に、改めて光学箱１０１の内部温度を検出する。

すなわち、図４に戻り、ステップＳ１０５で、光学箱１０１の内部温度に基づいて画像形成位置のずれ量を求めたＣＰＵ２０１は、ポリゴンモータ１０３を起動してポリゴンミラー１０２を回転させる（ステップＳ１０６）。このとき、ポリゴンミラー１０２の回転に伴って光学箱１０１内で気流が発生して内部温度が急に低下する。次いで、ＣＰＵ２０１は、ポリゴンミラー１０２の回転開始直後の内部温度を現状の内部温度として取得する（ステップＳ１０７）。次いで、ＣＰＵ２０１は、光学箱１０１の内部温度の急低下が回復したか否かを判別する（ステップＳ１０８）。そして、ステップＳ１０８の判別の結果、内部温度の急低下が回復していない（ステップＳ１０８で「ＹＥＳ」の）場合、ＣＰＵ２０１は、基準温度更新処理を実行する（ステップＳ１０９）。

基準温度更新処理とは、光学箱１０１の内部温度が、ポリゴンミラー１０２の回転開始によって一時的に急に低下した場合、かかる一時的な温度低下が回復するまでの間、検知温度と基準温度との差をなくすように、基準温度を更新する処理をいう。すなわち、予測制御における昇温変化量を算出するための基準温度を、内部温度の一時的な急な低下が回復するまでの間、昇温変化量が０［ｄｅｇ］となるように制御する。このような基準温度更新処理は、内部温度の一時的な低下が回復した時点で停止される（ステップＳ１０９、Ｓ１０７、Ｓ１０８）。これによって、内部温度の一時的な低下が回復するまで昇温量の変化が発生しないので、予測補正制御が制限され、もって、見かけ上の温度上昇に基づいて予測補正制御が行われることによる制御誤差を防止することができる。

一方、レーザスキャナの内部温度が急に低下しない場合又は内部温度の一時的低下が回復した場合、ＣＰＵ２０１は内部温度の上昇に応じて作像タイミングの補正を行いつつ、画像情報に基づくトナー像の形成を実行する（ステップＳ１１０）。１ページ分のトナー像が形成される度に、ＣＰＵ２０１は、画像情報に基づく全てのトナー像の形成が終了したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１において画像情報に基づく全てのトナー像の形成が終了していなければステップＳ１０８へ移行する。

一方、ステップＳ１１１において画像情報に基づく全てのトナー像の形成が終了した場合、ＣＰＵ２０１は、ポリゴンモータ１０３を停止してポリゴンミラー１０２の回転を停止させる（ステップＳ１１２）。次いで、ＣＰＵ１０２は、ユーザによって画像形成装置の電源がＯＦＦにされたか否かを判定する（Ｓ１１３）。電源がＯＦＦされなければ（ステップＳ１１３で「ＮＯ」）ＣＰＵ２０１はステップＳ１０３へ移行し、電源がＯＦＦされれば（ステップＳ１１３で「ＹＥＳ」）、本処理を終了する。

図４の処理によれば、回転部材であるポリゴンミラー１０２の回転の開始に伴って発生する気流によって光学箱１０１の内部温度が、一時的に低下した際、内部温度の一時的な低下が回復するまでの間、昇温変化量が０［ｄｅｇ］となるように基準温度を更新する。これによって、内部温度が上昇しても一時的な温度低下が回復するまでの期間、作像タイミングの予測補正制御が実行されないので、見かけ上の温度上昇に基づく制御誤差を抑制することができる。また、予測補正制御を適正に行うことができるので、画像情報に基づくトナー像の形成開始時から良好な画像を形成することができる。

本実施の形態において、露光位置（照射位置）とは、例えば感光ドラム表面の照射位置、又はマルチビーム光源を用いた際の各ビームの主走査方向の発光タイミングをいう。

本実施の形態において、光学箱１０１の内部温度検出手段としてのサーミスタ１１６は、ポリゴンミラー１０２の近傍、例えば、駆動回路基板上に配置されることが好ましい。ポリゴンモータ１０３の駆動回路基板上は温度変化量が大きいので、内部温度の変化をより正確に検知することができる。また、本実施の形態において、より好ましくは、サーミスタ１１６は、ポリゴンミラー１０２を囲む筺体の壁面と第１の結合レンズとしてのｆθレンズ１０４に囲まれた領域内に配置される。この領域は、レーザスキャナ１００内で最も温度変化（昇温）量大きいので、制御上の敏感度を低減してＳ／Ｎを良好に保つことができる。

なお、画像形成装置では、光路上、ポリゴンミラー１０２の下流側に配置される結像レンズ（ｆθレンズ）が複数枚の場合、一般的に、ポリゴンミラー１０２に近い位置に配置される第１の結像レンズは、主走査方向に屈折力を有するレンズである。第１の結像レンズは、ポリゴンミラー１０２の近傍に配置されているために、ポリゴンミラー１０２による熱影響を受け易い。第１の結像レンズが加熱されることによって、倍率変化や書き出し位置ずれ、ビーム間の部分倍率変化に伴うマルチビーム間の露光位置ずれが発生することがある。しかしながら、本実施の形態では、ポリゴンミラー１０２の回転開始後の所定期間は、内部温度の変化に基づくずれ補正（レジストレーション補正）制御が制限されるので、起動時にもそれらの制御誤差を防止できる。

以上、作像タイミングの予測制御の実行を禁止する構成について説明したが、例えばビーム間の相対的なドット位置ずれを補正する補正処理の実行を禁止する構成であってもよい。

以下、本発明を、ビーム間の相対的なドット位置ずれ補正処理に適用した場合ついて説明する。

図８は、マルチビーム方式の光源を搭載した走査光学装置を説明するための図であって、図８（ａ）は、主要な構成を示す斜視図、図８（ｂ）は、ビーム光路及び昇温前の結像位置を示す図、図８（ｃ）は、ビーム光路及び昇温後の結像位置を示す図である。

図８（ａ）において、レーザスキャナ２００の主要な構成は、図２に示したレーザスキャナ１００と同様であるため、説明を省略する。

複数の発光部を有するレーザ光源１５２から照射された光ビームは、コリメータレンズ１１８、シリンドリカルレンズ１１９、ビームスプリッター１１０を経て、ポリゴンミラー１０２に入射し、ポリゴンミラー１０２によって偏向される。ポリゴンミラー１０２によって偏向された光ビームは、第１のｆθレンズ１０４、反射ミラー１０５、反射ミラー１０６、第２のｆθレンズ１０７、反射ミラー１０８を経て、図示省略した感光ドラム上に走査され、該感光ドラム表面を露光して静電潜像を形成する。

感光ドラム表面を走査する光ビームの複数の光路が示された図８（ｂ）及び（ｃ）において、主走査方向に光学的なピントずれが無いと仮定すると、ｍ番目のレーザＬＤｍとｎ番目のレーザＬＤｎはそれぞれ異なる光路を辿って感光ドラム表面に到達する。このため、マルチビーム方式の光源を搭載したレーザスキャナは、一般的に、工場出荷時に各ビームの通過時間差を予め測定しておき、その時間差に基づいて各ビームの発光タイミングを制御することで、各ビームのドット位置が整列するように制御される。各ビームの発光タイミングは、構成部材が昇温していない工場出荷時に測定される。従って、レーザスキャナが昇温する前であれば、あらかじめ測定された発行タイミングに基づいて発光させることによって、図８（ｂ）に示したように、感光ドラム表面の各画像位置でドットが整列する。

一方、ポリゴンモータの回転や画像形成装置内の各熱源によって装置の内部温度が昇温すると、各部材の熱膨張や光学部材における屈折率の変化等に起因してレーザスキャナのピント位置が変化する。工場で予め測定した発光タイミングは、昇温前のピントずれがない状態で測定したものであり、この発行タイミングに従って発光させてもピントずれが発生した後は、図８（ｃ）に示したように、ピントがずれたところでドットが揃ってしまう。各ビームでの相対的なドット位置はドラム面で垂直方向に整列していること、すなわち主走査方向にずれていないことが望ましいが、昇温によりピントずれが発生すると、感光ドラム表面では主走査方向に各ビーム間の相対的なドット位置ずれが発生する。ドット位置ずれは、周期的な露光位置の変動を引き起こすために、使用するスクリーンとの間で干渉が発生し易くなって画像モアレが発生する原因となる。

図９は、レーザスキャナ２００の内部温度の変化量とビーム間の主走査方向における相対的なドット位置の変化量との相関を示す図である。図９において、主走査方向のドット位置の変化量（μｍ）は、内部の温度変化量（ｄｅｇ）に対して線形の相関を有していることから、作像タイミングの予測制御の場合と同様、サーミスタを用いて内部温度の変化に基づいて予測制御できることが分かる。

しかしながら、ポリゴンミラー１０２の回転開始直後は、気流の発生に基づいて内部温度が一時的に低下するので、ポリゴンミラー１０２の回転開始直後の検知温度に基づいて補正を実行すると制御誤差が生じる。そこで、本実施の形態では、ポリゴンミラー１０２の回転開始直後の検知温度に基づいた制御誤差を防止するため、回転開始直後に、検知温度が一時的に低下した場合、その温度低下が回復するまでの間、昇温量を算出する際の基準温度を温度上昇に追従して更新する。これによって、回転開始直後の一時的に低下した検知温度が回復するまでの間、昇温変化量を０［ｄｅｇ］とし、ビーム間の相対的なドット位置ずれ補正の予測補正制御を制限して制御誤差の発生を防止する。ドット位置ずれ補正制限処理は、図４と同様のシーケンスに従って実行される。

また、本実施形態においては、検出温度の急低下が回復するまで基準温度を更新する構成としたが、作像タイミングの決定処理以外のタイミングにおいて基準温度を更新せずに、所定時間毎に検出された温度が上昇したと判定された場合に予測制御を実行してもよい。

本ドット位置ずれ補正制限処理によれば、ポリゴンミラー１０２の回転開始直後に発生する気流により内部温度が一時的に低下する期間だけ、予測制御における昇温量が０［ｄｅｇ］となるように基準温度を更新し続ける。これによって内部温度の低下が回復するまでの間における予測補正制御の実行が制限されるので、予測補正制御における制御誤差の発生を防止して良好な画像形成を維持することができる。

上記実施の形態において、内部温度検出用センサとして、ポリゴンモータの駆動回路基板上に実装したサーミスタ１１６を適用したが、これに限定されるものではなく、例えば、ポリゴンモータの周囲やｆθレンズ等に貼りつけた熱電対を適用することもできる。また、レーザスキャナにおける光学的部材の配置は、特に限定されるものではなく、ポリゴンミラー１０２等の回転部材が適用される構成であれば、各部材の光学的な配置はどのような構成であても良い。

また、制限対象となる制御は、作像タイミングの予測制御又はビーム間のドット位置ずれ補正に限定されず、昇温により変化し、レーザスキャナの露光タイミングを変更して補正される特性値であれば、どのような特性値を補正する制御であっても良い。また、制御対象の特性値と温度との相関は、上述したような線形である必要はなく、曲線状の相関やそれ以外の相関であっても、昇温量に対して補正量が１つに定まるのであればどのような相関であっても良い。

１００、２００：レーザスキャナ
１０１：光学箱
１０２：ポリゴンミラー
１０４：第１のｆθレンズ
１０５、１０６、１０８： 反射ミラー
１０７：第２のｆθレンズ
１０９：防塵ガラス
１１０：ビームスプリッター
１１１：フォトダイオード（ＰＤ）
１１２：ビームディテクタ（ＢＤ）
１１３：ＢＤレンズ
１１４：蓋
１１６：サーミスタ
１１８：コリメータレンズ
１１９：シリンドリカルレンズ
１５０：光源ユニット
１５２：レーザ光源

Claims (10)

1. 光ビームを出射する光源と、
   前記光源から出射された光ビームを偏向させる回転多面鏡と、
   前記回転多面鏡によって偏向された光ビームを感光体表面に走査させて静電潜像を形成させる光学部材と、
   前記回転多面鏡及び前記光学部材を収容する筐体と、
   前記筐体内の温度を検知する温度検知手段と、
   前記温度検知手段の検知温度と基準温度との温度差に基づいて前記光ビームによって前記感光体表面を走査させる際の露光タイミングを補正する補正手段と、
   前記補正手段を制御する制御手段と、
   前記回転多面鏡の回転が開始したことにより前記検知温度が低下したか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記検知温度が低下したと判定された場合、前記検知温度が上昇するまでの間、予測制御の実行を禁止する禁止手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記検知温度の一時的な低下が回復するまでの間、前記検知温度と前記基準温度との差がなくなるように、前記基準温度を更新することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記検知温度の一時的な低下が回復するまでの間、前記検知温度が上昇しても、前記基準温度に対する前記検知温度の昇温量がなくなるように前記基準温度を更新することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記基準温度は、前記画像形成装置に電源が投入され、ウォームアップ処理が終了した後の前記筐体内の温度であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記温度検知手段は、前記回転多面鏡の駆動回路基板上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記光学部材は、前記回転多面鏡の近傍に配置された第１の結像レンズと、前記回転多面鏡に対して前記第１の結像レンズよりも離れた位置に配置された第２の結像レンズとを含み、
   前記温度検知手段は、前記回転多面鏡の周囲の前記筺体の壁面と前記第１の結像レンズとで囲まれた領域内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記補正手段は、前記検知温度と前記基準温度との温度差を用いてレジストレーション補正を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記光源は、複数の発光部を有する光源であり、
   前記補正手段は、前記検知温度と前記基準温度との温度差を用いて前記複数の発光部から出射された複数の光ビームによって前記感光体表面を走査する際の相対的なドット位置ずれを補正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記補正手段は、前記感光体の主走査方向における前記光ビームの露光タイミングを補正することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 複数の感光体及び複数の画像形成部を備え、カラー画像を形成することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。