JP2020064232A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転多面鏡が設置された空間の温度が変わっても反射面によって反射されるレーザ光の主走査方向のずれを確実に補正すること。【解決手段】回転多面鏡の複数の反射面のうちの特定の反射面を特定する面特定部と、特定の反射面に対応づけた特定の反射面によって反射されるレーザ光の像担持体の主走査方向のずれを補正するための補正データと、補正データを補正する温度補正データを算出するために用いる予め決められた補正パラメータと、を予め記憶した記憶部と、回転多面鏡が設置された空間の温度を検知するための温度検知部と、温度検知部により検知された温度および補正パラメータに基づいて、回転多面鏡が設置された空間の温度変化に応じた温度補正データを算出し、算出した温度補正データを用いて補正データを補正する補正データ制御部と、補正データ制御部により補正された補正データに基づいて光源によるレーザ光を変調するための信号を発生する変調部と、を有する。【選択図】 図９

Description

本発明は、光源から出射され偏向器で偏向されたレーザ光を被走査面に対して走査する光走査装置を備えたレーザプリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来のレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる光走査装置は、画像信号に応じて光源から出射したレーザ光を光変調し、光変調されたレーザ光を例えば回転多面鏡からなる偏向器で偏向走査している。偏向走査されたレーザ光は、ｆθレンズなどの走査レンズによって被走査面としての感光ドラムの表面に結像させて静電潜像を形成する。次いで、感光ドラム上の静電潜像を現像装置によってトナー像に顕像化し、これを記録紙等の記録材に転写して定着装置へ送り、記録材上のトナーを加熱定着させることで印刷（プリント）が行われる（特許文献１から４）。

回転多面鏡の反射面は、レーザ光を高精度に偏向走査するために、高精度な加工が行われている。しかしながら昨今の光走査装置の小型化等により、回転多面鏡の各反射面の精度バラツキが印刷画像の品質に影響を与えるようになってきている。そこで、回転多面鏡の反射面を検知して、反射面毎に画像の濃度ムラを電気的に補正する技術が提案されている（特許文献１）。

また、画像形成装置に対する光走査装置の取り付け誤差や、ｆθレンズにおける屈折率変動などによって、回転多面鏡の偏向走査方向（主走査方向）にてずれが発生する。ずれは、画像品質の悪化となり好ましくないため、主走査方向のずれに対して画像クロックを変えることによって補正する技術が提案されている（特許文献２）。

また、回転多面鏡の材料として一般的にはアルミニウムが用いられているが、プラスチックにすることで反射面の面形状を自由に設定することができ、設計の自由度向上につながる提案がなされている（特許文献３）。

特許第５７３３８９７号 特許第５０４１５８３号 特開２００４−１０２００６号 特開２０１３−２４２５３６号

しかしながら、回転多面鏡が設置された装置内部の設置空間の温度が変化すると、熱変形により回転多面鏡の反射面は変形する。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す４つの反射面５１Ａ〜５１Ｂで構成された回転多面鏡５１を高温環境下に設置した際の反射面変形の数値シミュレーション結果である。回転多面鏡の材料として、プラスチックであるシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）を設定しており、温度をΔ４０Ｋ上昇させた場合のシミュレーションを行った。

図１３（ａ）において、回転多面鏡５１の各反射面の大きさｌ×ｈは、約１４ｍｍ×２ｍｍである。反射面の大きさｌは反射面の長手方向の一方の端部から他方の端部までの長さである。反射面の大きさｈは前記長手方向と直交する短手方向の一方の端部から他方の端部までの長さであり、回転多面鏡の回転中心を通る軸線方向の長さである。

図１３（ｂ）に示すグラフの縦軸は図１３（ａ）に示す反射面の法線方向の変形量を示している。図１３（ｂ）に示すグラフの横軸は図１３（ａ）に示す反射面の主走査方向（長手方向）における反射面中心から端部までの距離（反射面の長手方向の半分の長さ）を示している。したがって、図１３（ｂ）では、反射面中心から端部までの間の、反射面の法線方向の変形量を示している。ここで、反射面の法線方向とは、反射面の反射面中心の接線（回転多面鏡の回転中心と反射面の中心を結ぶ線に直交する線）に対して直交する、反射面の外側に向かう方向のことを指す。前述の反射面の変形量とは、この法線方向への反射面の変形量を指す。なお、図１３（ａ）において、回転多面鏡の反射面の大きさｌは約１４ｍｍであるので、反射面中心から端部までの長さｌ／２は約７ｍｍである。

図１３（ｂ）に示すように、本シミュレーション結果より、反射面は主走査方向において反射面中心から端部にかけて５５０ｎｍ程度の変形を生じている。一般的に、反射面の平面度はλ／５（λは赤色光の波長：λ＝６３２．８ｎｍ）は必要とされている。従って本数値シミュレーションの回転多面鏡の熱変形は光学的な観点で大きな変形量である。尚、従来、回転多面鏡の材料として使用されているアルミニウムの線膨張係数はＣＯＰに対して約１／３程度であり、アルミニウムの場合も、熱変形は光学的にも少なからず影響する。

図１４は、回転多面鏡が設置されている空間の温度を変化させた際の回転多面鏡の各反射面の走査時間の変化を示す図である。図１４では４つの反射面を有する回転多面鏡を例示している。図１４において、一点破線は温度が２０℃の場合、破線は温度が前記２０℃より高い６０℃の場合、実線は温度が前記２０℃より低い０℃の場合の、各反射面の走査時間の変化を示している。図１４からわかるように反射面ごとに温度変化に対する走査時間の変化量は異なる。これは回転多面鏡の材料の異方性や支持方法が原因である。

図１５は、実際にプラスチックの回転多面鏡を用いて、図１４に示す各温度環境下で回転させた時の、各反射面で反射され偏向走査されたレーザ光の一定区間内の走査時間ジッターを測定した結果である。図１５に示す縦軸は走査時間ジッターであり、各反射面の平面度に起因するジッター量を主に表している。ここでは、ジッター量（走査時間ジッター）を、回転多面鏡の各反射面（４面）の走査時間の最大値から最小値を引いた値を平均走査時間で割って百分率で表している。図１５に示す横軸は回転多面鏡が設置されている空間の温度である。図１５より、各反射面の平面度に起因するジッター量が温度によって変わっていることがわかる。この傾向はＣＯＰ等のプラスチックの回転多面鏡において顕著である。回転多面鏡の温度は、画像形成装置の設置温度環境、画像形成装置の稼働状況によって変化する。温度によって回転多面鏡のジッター量が変化すると、感光ドラム上の主走査方向の結像位置がずれる。回転多面鏡が４面の場合は、４つの走査線で周期的な主走査方向の位置ずれを生じると、画像としてはモアレが発生する恐れがある。

本発明の目的は、回転多面鏡が設置されている空間の温度が変わっても、その温度変化に応じて主走査方向のずれの補正を行い、モアレが発生しない画像形成装置を実現することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、像担持体に対して光源から出射されたレーザ光を回転多面鏡の回転により前記像担持体の軸線方向である主走査方向に走査する光走査装置を備えた画像形成装置であって、前記光走査装置に設けられ、前記回転多面鏡が有する反射面によって反射されたレーザ光を受光し信号を出力する出力部と、前記出力部から出力された信号にもとづいて、前記回転多面鏡の複数の反射面のうちの特定の反射面を特定する面特定部と、前記特定の反射面に対応づけた前記特定の反射面によって反射されるレーザ光の前記像担持体の前記主走査方向のずれを補正するためのずれ補正データと、前記ずれ補正データを補正する温度補正データを算出するために用いる予め決められた補正パラメータと、を予め記憶した記憶部と、前記回転多面鏡が設置された空間の温度を検知するための温度検知部と、前記温度検知部により検知された温度および前記補正パラメータに基づいて、前記回転多面鏡が設置された空間の温度変化に応じた温度補正データを算出し、算出した温度補正データを用いて前記ずれ補正データを前記回転多面鏡が配置された空間の温度変化に応じた補正データに補正する補正データ制御部と、前記補正データ制御部により補正された補正データに基づいて前記光源によるレーザ光を変調するための信号を発生する変調部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、温度変化により生じる回転多面鏡の反射面によって反射されるレーザ光の主走査方向の位置ずれを確実に補正することができる。したがって、画像形成装置の回転多面鏡が設置されている空間の温度が変わっても画像品質の劣化を生じることがなく、高品質な画像を保持することができる。

本発明の実施形態に係る光走査装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係る偏向器の部分断面図である。 本発明の実施形態に係る主走査方向の倍率ずれ量補正のための機構を示すブロック図である。 面ＩＤと走査周期測定部で測定したＢＤ周期βとの対応付けの一例を時系列で示す図である。 （ａ）は本発明の実施形態に係る補正データ記憶部に格納された、回転数とＢＤ周期と補正データの具体例を示す図である。（ｂ）は回転多面鏡のＢＤ周期とそれに対応する補正データを測定するための構成を示す模式図である。 （ａ）は補正データ記憶部に格納されているＢＤ周期αの一例を示す図である。（ｂ）は測定され走査周期記憶部に格納されたＢＤ周期βの一例を示す図である。 パターンマッチに成功した場合の、面ＩＤ及びＢＤ周期βと補正データ記憶部のＢＤ周期αとの対応関係の一例を示す概念図である。 面ＩＤと走査周期測定部で測定したＢＤ周期βと補正データ記憶部に記憶されている補正データとの対応付けの一例を時系列で示す図である。 本発明の実施形態に係る反射面の特定・主走査倍率ずれ補正の処理のフローチャートである。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す模式断面図である。 本発明の実施形態の変形例に係る光走査装置の斜視図である。 本発明の実施形態の変形例に係る反射面の特定・主走査倍率ずれ補正の処理のフローチャートである。 （ａ）は回転多面鏡の斜視図、（ｂ）は回転多面鏡の反射面の熱変形量の数値シミュレーション結果を示す図である。 温度を変化させた際の各反射面の走査時間の変化を示す図である。 プラスチックの回転多面鏡の温度ごとの走査時間ジッターの一例を示す図である。

以下、図面を用いて、本発明の実施形態に係る光走査装置を備えた画像形成装置について説明する。なお、以下の説明では、まず本発明の実施形態に係る光走査装置を備えた画像形成装置を例示して説明し、次いで前記画像形成装置における光走査装置について説明する。次いで前記光走査装置に組み付ける偏向器について説明する。

［画像形成装置］
まず図１０を用いて画像形成装置１１０について説明する。図１０は本実施形態に係る光走査装置１０１を備えた画像形成装置１１０の模式断面図である。

画像形成装置１１０は、光走査装置１０１を備え、光走査装置１０１により像担持体としての感光ドラムを走査し、この走査された画像に基づいて記録紙等の記録材Ｐに画像形成を行う。ここでは、画像形成装置としてレーザビームプリンタを例示して説明する。

図１０に示すように、画像形成装置（プリンタ）１１０は、画像情報に基づいたレーザ光を露光手段としての光走査装置１０１から出射し、プロセスカートリッジ１０２に内蔵された像担持体である感光ドラム１０３上に照射する。感光ドラム１０３上にレーザ光が照射され、露光されることで感光ドラム１０３上に潜像が形成される。感光ドラム１０３に形成された潜像は、現像剤としてのトナーによりトナー像として顕像化される。なお、プロセスカートリッジ１０２とは、感光ドラム１０３と、感光ドラム１０３に作用するプロセス手段として、帯電手段や現像手段等を一体的に有し、画像形成装置に対して着脱可能なものである。

一方、記録材積載板１０４に収容された記録材Ｐは、給送ローラ１０５によって１枚ずつ分離されながら給送され、搬送ローラ１０６によって、さらに下流側に搬送される。搬送された記録材Ｐ上には、感光ドラム１０３上に形成されたトナー像が転写ローラ１０７によって転写される。この未定着のトナー像が形成された記録材Ｐは、さらに下流側に搬送され、内部に加熱体（ヒータ）を有する定着器１０８によりトナー像が記録材Ｐに定着される。その後、記録材Ｐは、排出ローラ１０９によって機外に排出される。

なお、本実施形態では感光ドラム１０３に作用するプロセス手段としての前記帯電手段及び前記現像手段をプロセスカートリッジ１０２中に感光ドラム１０３と一体的に有することとした。しかし、これに限定されるものではなく、各プロセス手段を感光ドラム１０３と別体に構成することとしてもよい。

［光走査装置］
次に図１を用いて、前記画像形成装置における光走査装置について説明する。図１は本実施形態に係る光走査装置の斜視図である。図１に示す矢印Ｚは、図２に示す回転軸１０の軸方向（軸線方向）である。矢印Ｘは矢印Ｚと直交する方向であり、矢印Ｙは矢印Ｚおよび矢印Ｘと直交する方向である。

図１に示すように、光走査装置１０１は、以下の光学部材を有している。光走査装置１０１は、半導体レーザユニット１、複合アナモフィックコリメータレンズ２を有している。半導体レーザユニット１は、レーザ光Ｌを出射する光源である。複合アナモフィックコリメータレンズ２は、コリメータレンズとシリンドリカルレンズの機能を併せ持ったアナモフィックコリメータレンズと、同期信号検知用レンズ（ＢＤレンズ）とを一体に成形したレンズである。さらに光走査装置１０１は、開口絞り３、回転多面鏡４を回転駆動させる偏向器５、出力部としての同期信号検知センサ（ＢＤセンサ）６、ｆθレンズ（走査レンズ）７を有している。光走査装置１０１は、上記の光学部材を光学箱８に収容している。

上記構成において、半導体レーザユニット１から出射したレーザ光Ｌは、複合アナモフィックコリメータレンズ２によって主走査方向では略平行光または収束光とされ、副走査方向では収束光とされる。次にレーザ光Ｌは、開口絞り３を通ってレーザ光幅が制限されて、回転多面鏡４の反射面上において主走査方向に長く伸びる焦線状に結像する。そして、このレーザ光Ｌは回転多面鏡４を回転させることによって偏向走査され、複合アナモフィックコリメータレンズ２のＢＤレンズに入射する。ＢＤレンズを通過したレーザ光Ｌは、同期信号検知センサ６に入射する。すなわち、同期信号検知センサ６は、回転多面鏡４の各反射面によって反射されたレーザ光Ｌを受光する。このとき、同期信号検知センサ６で同期信号（ＢＤ信号）を検知し、このタイミングを主走査方向の書き出し位置の同期検知タイミングとする。同期信号（ＢＤ信号）は、回転多面鏡４の各面での主走査方向における画像書き出し位置の同期をとるための信号である。そして、同期信号検知センサ６は、前記信号（ＢＤ信号）を後述する面識別信号生成部３００（図３参照）に出力する。次にレーザ光Ｌは、ｆθレンズ７に入射する。ｆθレンズ７は、レーザ光を感光ドラム上にスポットを形成するように集光し、かつスポットの走査速度が等速に保たれるように設計されている。このようなｆθレンズ７の特性を得るために、ｆθレンズ７は非球面レンズで形成されている。ｆθレンズ７を通過したレーザ光Ｌは、光学箱８の出射口から出射し、感光ドラム上に結像走査される。

回転多面鏡４の回転によってレーザ光を偏向走査し、感光ドラム上でレーザ光による感光ドラムの軸線方向に主走査が行われ、また感光ドラムがその円筒の軸線まわりに回転駆動することによって副走査が行われる。この感光ドラムの軸線方向に走査する方向を主走査方向とし、この感光ドラムが軸線まわりに回転することによって走査する方向を前記主走査方向と直交する副走査方向とする。このようにして感光ドラムの表面には静電潜像が形成される。

［偏向器］
次に、図２を用いて前記光走査装置における偏向器について説明する。図２は本実施形態に係る偏向器の部分断面図である。

図２に示すように、偏向器５は、回転多面鏡４を含むロータ２０、軸受１５、ステータコア１６、ステータコイル１７、回路基板１８、回路基板上に半田付けされたホール素子（磁気センサ）１９などを有している。ロータ２０は、回転多面鏡４の他に、回転軸１０、ロータボス１１、ロータフレーム１２、ロータマグネット１３、回転多面鏡４の固定具１４とから構成される。回転多面鏡４の材質は、ポリカーボネート樹脂やシクロオレフィン樹脂等の樹脂材料としてのプラスチックである。

上述の構成において、ステータコイル１７に電流が供給されるとロータマグネット１３との間で電磁力が発生し、軸受１５に軸支されている回転軸１０を中心にロータ２０が回転する。ホール素子１９はステータコイル１７に電流を流すタイミング（整流タイミング）を決めるための磁気センサであり、ロータマグネット１３の下に配置されており、ロータマグネット１３の磁極（Ｎ、Ｓ）を検知している。

［回転多面鏡４の温度変化に応じた各反射面の主走査方向の位置ずれの補正］
次に図を用いて、回転多面鏡４の温度変化に応じた各反射面の主走査方向のジッター量（各反射面の主走査方向の走査線の位置ずれ）の補正方法について説明する。図３は本実施形態に係る主走査方向の走査線の位置ずれ量補正のための機構を示すブロック図である。図４は面ＩＤと走査周期測定部で測定したＢＤ周期βとの対応付けの一例を時系列で示す図である。図５（ａ）は本実施形態に係る補正データ記憶部に格納された、回転数と回転多面鏡の各反射面のＢＤ周期と補正データの具体例を示す図である。図５（ｂ）は回転多面鏡の反射面のＢＤ周期とそれに対応する補正データを測定するための構成を示す模式図である。図６（ａ）は補正データ記憶部に格納されているＢＤ周期αと、それに対応する反射面と、補正データとの一例を示す図である。図６（ｂ）は測定され走査周期記憶部に格納されたＢＤ周期βと、反射面の面ＩＤとの一例を示す図である。図７はパターンマッチに成功した場合の、面識別信号生成部における面ＩＤ及びＢＤ周期βと補正データ記憶部のＢＤ周期αとの対応関係の一例を示す概念図である。図８は面ＩＤと走査周期測定部で測定したＢＤ周期βと補正データ記憶部に記憶されている補正データとの対応付けの一例を時系列で示す図である。

図３に示すように、この機構には、面識別信号生成部３００、主走査位置ずれ補正部３０１、画像信号生成部３０５、温度検知部３０８が含まれる。

まず図１０を用いて本実施形態における温度検知部３０８について説明する。本実施形態の画像形成装置は、画像形成装置１１０の内部に設けられ、回転多面鏡が設置された装置内部の空間の温度を検知する温度検知部３０８を有する。従来、温度検知部は装置の立ち上がり時間の予測や定着器１０８の制御のために設置されている。温度検知部３０８は、一般に制御基板や定着器１０８から離れた装置筐体近傍に設置される。この温度検知部３０８の検知結果を主走査方向の走査線の位置ずれ補正に用いる。温度検知部３０８の検知手段としては、例えば温度センサである。

図３に示すように、主走査倍率ずれ補正部３０１は、制御に係る補正データ制御部と面特定部（補正データ制御部＋面特定部３０３）を有する。面特定部３０３ａは、面識別信号生成部３００から情報を受け、回転多面鏡の特定の面を特定する面特定部である。補正データ制御部３０３ｂは、面識別信号生成部３００から情報を受け、特定された特定面の補正データをもとに、レーザ光変調部（画像クロック発生部）３０４を介してレーザ駆動部３０６の駆動を制御する。また本実施例においては、この補正データ制御部と面特定部とは、装置の動作を制御する制御部であるＣＰＵが担っている。画像信号生成部３０５は画像信号を生成し、レーザ駆動部３０６に供給する。レーザ駆動部３０６は、供給された画像信号と後述する補正データ（主走査位置ずれ補正部３０１で生成された画像クロック）とに従い、半導体レーザユニット１からレーザ光を出力する。半導体レーザユニット１から射出されたレーザ光は、回転する回転多面鏡４の反射面で反射され、反射されたレーザ光はＢＤセンサ６で検知された後、感光ドラム１０３上を走査する。ここで、レーザ光がＢＤセンサ６で検知された際、ＢＤ信号が生成、出力される。

なお、前記特定された特定面の補正データは、常温での各反射面の主走査位置ずれ補正データである。後述するが、補正データ制御部３０３ｂは、温度変化に応じた温度補正データを用いて前記特定された特定面の補正データを補正する。温度変化に応じて補正データを補正する温度補正データについては後述する。

面識別信号生成部３００は、図示しない走査周期測定部、走査周期記憶部、面識別信号部を有する。回転多面鏡４が安定して等速回転し、面ＩＤを付与する処理が開始される。すると、面識別信号部では、現在の反射面に対して面識別信号である面ＩＤをＢＤ周期に対して割り当て、以降ＢＤ信号が入力される度にＢＤ周期に対応した面ＩＤを更新して次の反射面に割り当てる。

「現在の反射面」とは、直前に出力されたＢＤ信号の元となる反射光を供給した反射面である。回転多面鏡４が１回転する毎、すなわち、ＢＤ信号が反射面の数（４つ）と同じ数だけ出力される毎に同じ反射面が反射光の供給元となる。この例では、４回に１回出力される各ＢＤ信号が、ある１つの反射面に対応する。従って、面ＩＤは、各反射面を特定するための情報であると同時に回転多面鏡４の１回転における各ＢＤ信号を識別するものでもある。

走査周期測定部では、内部のカウンタで、ＢＤ信号の出力間隔である「ＢＤ周期」を反射面毎の出力間隔として検出する。従って、ＢＤ周期を回転多面鏡４の面数分測定する。そして、走査周期記憶部に、測定した順番に各反射面のＢＤ周期を格納する。この走査周期記憶部に格納される各反射面のＢＤ周期は、走査周期測定部によって反射面毎の出力間隔として測定した測定データである。最初に測定されるＢＤ周期の開始側のＢＤ信号に対応する反射面は、定まっているものではなく、毎回異なり得る。

例えば、図４に示すように、回転多面鏡４が４つの反射面を有する場合において、面ＩＤを割り付ける工程を開始後、最初のＢＤ信号が出力された直後にレーザ光を反射する位置に位置する反射面が第１面とする。この場合、面識別信号部では、第１面に対して面ＩＤを「ＩＤ１」と割り当てる。次の（２番目の）ＢＤ信号が入力されると、最初のＢＤ信号との間隔を、走査周期測定部で測定し、それを第１面のＢＤ周期（例えばβ１）として走査周期記憶部に格納する。

さらに次の（３番目の）ＢＤ信号が入力されると、直前の（２番目の）ＢＤ信号との間隔を次の第２面のＢＤ周期として測定し、ＢＤ周期（例えばβ２）を走査周期記憶部に格納すると共に、第２面に対して面ＩＤとして「ＩＤ２」を割り当てる。このような処理を、回転多面鏡４の面数分行う。そして、各反射面のＢＤ周期β（β１〜β４）を走査周期記憶部に格納するのと同時に面ＩＤ（ＩＤ１〜ＩＤ４）を割り付ける。図６（ｂ）に、走査周期記憶部に格納されたＢＤ周期βと面識別信号部で生成された面ＩＤの対応関係を示す。ＢＤ周期βは、面識別信号生成部３００の走査周期測定部によって反射面毎の出力間隔として測定した測定データであり、出力の順番を面ＩＤに割り付けて対応づけられた周期データである。

主走査位置ずれ補正部３０１は、記憶部である補正データ記憶部３０２、特定の反射面を特定するための面特定部３０３ａと、データを読み出し補正制御を行う補正データ制御部３０３ｂと、レーザ光変調部（画像クロック発生部）３０４と、を有する。なお、本実施例では、補正データ制御部と面特定部とをＣＰＵが担っているが、各部の構成はこれに限定されるものではない。主走査位置ずれ補正部３０１を構成する各部は、ＡＳＩＣなど専用の回路によって実現されてもよいし、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびコンピュータプログラムにより実現されてもよい。ここでは、前述したように、面特定部３０３ａと補正データ制御部３０３ｂの役目を担うＣＰＵが、面識別信号生成部３００から情報を受け、回転多面鏡の面を特定し、レーザ光変調部（画像クロック発生部）３０４を介してレーザ駆動部３０６の駆動を制御する。補正データ記憶部３０２は、図６（ａ）に示すように、予め組立工程などで測定された回転多面鏡４の各反射面のＢＤ周期とそれに対応するずれ補正データとを対応づけて格納している。なお、ここでは複数の反射面を有する回転多面鏡として、図３に示すように４つの反射面Ａ〜Ｄを有する回転多面鏡４を例示している。

図６（ａ）に示すように、補正データ記憶部３０２には、各反射面Ａ〜Ｄのそれぞれに対応するＢＤ周期αと、常温における各反射面Ａ〜Ｄのそれぞれに対応するずれ補正データｄａｔａと、補正パラメータと、が予め格納されている。ここでは、各反射面Ａ〜Ｄのそれぞれに対応づけたＢＤ周期αが、識別データである。

また、各反射面Ａ〜Ｄに対応する識別データ（ＢＤ周期α）と、常温における各反射面Ａ〜Ｄのそれぞれに対応するずれ補正データｄａｔａ及び補正パラメータは、前記補正データ記憶部３０２に予め格納されている。即ち、補正データ記憶部３０２は、回転多面鏡４の各反射面Ａ〜ＤのＢＤ周期α（α１からα４）と、常温における各反射面Ａ〜Ｄに対応する主走査位置ずれ補正データ（ｄａｔａＬ１からｄａｔａＬ４）及び補正パラメータｘ，ｚを予め記憶している。

また、前記主走査位置ずれ補正データは、常温における各反射面Ａ〜Ｄに対応するずれ補正データであるため、回転多面鏡が設置された空間の温度変化に応じて補正する必要がある。本例では、補正データ記憶部３０２に格納されたずれ補正データを、温度変化に応じて補正するために、回転多面鏡が設置された装置内部の装置設置空間温度と偏向器の稼働率とを用いている。補正パラメータｘ（ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４）は、前記装置設置空間温度を温度補正データとして用いるためのパラメータである。補正パラメータｚ（ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｚ４）は、偏向器の稼働率を温度補正データとして用いるためのパラメータである。ここでは、常温を２５℃としている。また、装置設置空間温度は、常温からの温度差である。そのため、補正データ記憶部３０２に予め格納された各反射面に対応するずれ補正データは、常温（２５℃）時に取得した値なので、装置設置空間温度は０℃となる。また、補正データ記憶部３０２に予め格納された各反射面に対応するずれ補正データの取得時の偏向器稼働率は０％としている。この補正パラメータｘ，ｚを用いて、各反射面Ａ〜Ｄに対応したずれ補正データを補正する温度補正データは、次式で求められる。

〔式１〕
温度補正データ＝（ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４）×装置設置空間温度＋（ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｚ４）×偏向器稼働率

図５（ａ）に示す温度補正データは、装置設置空間温度を常温（ここでは２５℃）からの温度差である３０℃、偏向器稼働率を５０％とした場合、各反射面の各補正パラメータｘ，ｚを用いて上記式１により求めた値である。例えば、反射面Ａの温度補正データは、０．５２×３０＋３．３×０．５≒１７．３となる。その他の反射面Ｂ，Ｃ，Ｄの温度補正データについても、上記式１により同様に求めることができる。

なお、回転多面鏡が設置された装置内部の装置設置空間温度は、画像形成装置の内部に設けた温度検知部３０８により検出する。偏向器の稼働率は、補正データ制御部３０３ｂがＢＤセンサからのＢＤ信号を受信する時間をカウントし、所定の時間における偏向器が稼働している時間の割合を検出する。

図６（ａ）に示す各反射面のＢＤ周期αと、それに対応する主走査位置ずれ補正データｄａｔａは、予め組立工程で治工具を用いて測定される。また、補正パラメータｘ，ｚは、組立工程内ではなく予め実験等により前記治工具等を用いて各温度における測定を行った上で決定する。この回転多面鏡の各反射面の主走査方向の位置ずれを測定する治工具等については、特許文献２において光走査装置の部分倍率を測定する治工具等が例示されている。特許文献２では、ＢＤセンサ（同期信号検知センサ）を除くと走査位置検出センサが６個の例が示されている。これに対し、本実施形態では、ＢＤセンサ以外に３個の走査位置検知センサで、感光ドラム１０３の主走査方向の３箇所（画像書き出し部と画像中心部と画像書き終わり部）の位置ずれを補正する補正データを取得している。測定したＢＤ周期と、それに対応する補正データと補正パラメータの具体例を図５（ａ）に示す。

図６（ａ）および図５（ａ）において、ＢＤ周期とは、回転多面鏡の１面でＢＤ信号１を取得し、その次の面でＢＤ信号２を取得した時のＢＤ信号１からＢＤ信号２までの時間間隔である。例えば、図３に示す回転多面鏡４の反射面ＡのＢＤ信号をＢＤセンサ６によりＢＤ信号１として取得する。次いで、前記反射面Ａに隣接する回転方向の次の面である反射面ＢのＢＤ信号をＢＤセンサ６によりＢＤ信号２として取得する。このＢＤ信号１を取得してからＢＤ信号２を取得するまでの時間間隔が、ＢＤ周期である。すなわち、ＢＤセンサ６により出力された信号の出力間隔が、ＢＤ周期である。他の反射面間のＢＤ周期（時間間隔）も同様に取得する。また、各反射面と各ＢＤ周期との対応関係は、１つのＢＤ周期のうち、先の信号であるＢＤ信号１を取得した時の面を、ＢＤ信号１からＢＤ信号２までの時間間隔（ＢＤ周期）と対応付けしている。例えば、ＢＤセンサ６により取得した反射面ＡのＢＤ信号１から、反射面ＢのＢＤ信号２までの時間間隔（ＢＤ周期）は、先の信号であるＢＤ信号１の反射面Ａと対応付けしている。他の反射面とＢＤ周期との対応付けも同様である。

一方、ずれ補正データとは、常温における回転多面鏡の各反射面によって反射されるレーザ光Ｌの主走査方向の位置ずれ（基準となる理想位置からの主走査方向への位置ずれ量）を補正するためのデータである。この各反射面によって反射されるレーザ光Ｌの主走査方向の位置ずれとは、主走査方向において走査開始位置から画像領域（画像書き出し部の位置から画像書き終わり部の位置までの領域）までの距離のずれのことである。ここで、距離の換算として、時間を用いても良い。本実施例では、図５（ｂ）に示すようにＢＤセンサ６以外に３個の走査位置検知センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３で、感光ドラム１０３の主走査方向の３箇所（画像書き出し部と画像中心部と画像書き終わり部）の位置ずれを補正するずれ補正データを取得している。図５（ｂ）に示すように、走査開始位置には、ＢＤセンサ６が配置されている。感光ドラムの主走査方向における前記３箇所の位置には、画像書き出し部の位置にセンサＳ１、画像中心部の位置にセンサＳ２、画像書き終わり部の位置にセンサＳ３がそれぞれ配置されている。主走査方向において、符号ａは走査開始位置から画像書き出し部の位置までの距離、符号ｂは走査開始位置から画像中心部の位置までの距離、符号ｃは走査開始位置から画像書き終わり部の位置までの距離である。ずれ補正データとしては、主走査方向における前記３箇所の理想位置からの主走査方向のずれ量が格納される。すなわち、各距離ａ，ｂ，ｃを測定し、測定した各距離ａ，ｂ，ｃの基準となる理想距離からの主走査方向のずれ量が、ずれ補正データとして図３に示す補正データ記憶部３０２に予め格納される。なお、前記治工具による測定において、ＢＤセンサ以外の走査位置検出センサの配置や数は、これに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すべきものである。

ここで、ＢＤ周期αは、Ａ面〜Ｄ面の各反射面を特定して予め測定されたものであり、ＢＤ周期βに相当するパラメータである。ただし、ＢＤ周期βが、各々、どの反射面に対応するのかは、毎回の面特定において変化し得るため、反射面を特定したＢＤ周期αの各々がどのＢＤ周期βに対応するのかは、後述する反射面特定の処理を経ないと決定されない。

ＢＤ周期αの測定は、ＢＤ周期βと同じ手法で可能であるが、測定手法は問わない。すなわち、本画像形成装置の出荷前の段階で測定されることが想定されるものであるので、回転多面鏡４を回転させて実際に走査を行うような動作を行わせることは必須でない。主走査位置ずれ補正データｄａｔａ（以下、単に「補正データｄａｔａ」とも記す）は、予め測定された主走査方向の走査線のずれ量を、画像形成時に補正するためのデータである。このデータも、装置の出荷前の段階で測定されることが想定される。

補正パラメータは、組立工程内ではなく予め実験等により前記のような治工具を用いて各温度における測定を行った上で決定し、前記補正データ記憶部３０２に格納しておく。尚、温度変化により生じる回転多面鏡の各反射面によって反射されるレーザ光の主走査方向の位置ずれを補正するための、各反射面に対応した主走査倍率ずれ補正値は次式で求められる。

〔式２〕
主走査位置ずれ補正値＝温度補正データ＋主走査位置ずれ補正データ

補正データ制御部３０３ｂは、面識別信号生成部３００で生成された面ＩＤに応じて、補正データ記憶部３０２に対して読み出しアドレスａｄｒｓを出力する。読み出しアドレスａｄｒｓに格納されているずれ補正データｄａｔａと補正パラメータｘ，ｚを補正データ記憶部３０２から受け取る。前記補正パラメータｘ，ｚと装置設置空間温度および偏向器稼働率を用いて温度補正データを算出する。算出した温度補正データと前記ずれ補正データｄａｔａを用いて回転多面鏡４の各面ごとの主走査位置ずれ補正値を算出する。すなわち、主走査位置ずれ補正値は、温度変化に応じて算出した温度補正データを用いて前記ずれ補正データｄａｔａを補正した補正データである。温度に応じて補正された補正データである前記主走査位置ずれ補正値をレーザ光変調部（画像クロック発生部）３０４へ出力する。

なお、補正データ記憶部３０２に予め格納された各反射面に対応するずれ補正データｄａｔａは、常温（２５℃）、偏向器稼働率０％の時に取得した値である。そのため、常温、偏向器稼働率０％の時は、温度補正データはゼロとなる。それ以外の条件では、補正データ記憶部３０２に予め格納された各反射面に対応するずれ補正データに、温度変化に応じた温度補正データが加算された値が、補正された補正データである主走査位置ずれ補正値となる。

従って、装置設置空間温度が常温（ここでは２５℃）からの温度差である３０℃、偏向器稼働率が５０％である場合、各反射面に対応する主走査位置ずれ補正値は、上記式２により、以下のように求めることができる。装置設置空間温度および偏光器稼働率が上記条件の場合、反射面Ａの温度補正データは１７．３である（図５（ａ）参照）。そのため、反射面Ａにおけるずれ補正データｄａｔａは、前記温度補正データを用いて、それぞれ画像書き出し部は３０．３、画像中心部は７９．３、画像書き終わり部は１２８．３に補正される。すなわち、補正された補正データである主走査位置ずれ補正値は、画像書き出し部は３０．３、画像中心部は７９．３、画像書き終わり部は１２８．３となる。その他の反射面Ｂ，Ｃ，Ｄにおいても同様に求めることができる。

次に、面識別信号生成部３００で生成された面ＩＤと補正データ記憶部４０１に記憶された読み出しアドレスａｄｒｓの対応付け方法を説明する。

ＣＰＵは、面識別信号生成部３００の走査周期記憶部からＢＤ周期β（β１〜β４）を読み出すと共に、補正データ記憶部３０２からＢＤ周期α（α１〜α４）を読み出す。そして、それぞれ読み出したＢＤ周期βとＢＤ周期αとを比較して、回転多面鏡４の各反射面の面ＩＤに対して、補正データ記憶部３０２におけるずれ補正データｄａｔａの読み出しアドレスａｄｒｓを設定する。

例えば、回転多面鏡４が４面構成の場合、以下のように４種類の組み合わせパターンのそれぞれについて、ＢＤ周期（β１〜β４）とＢＤ周期（α１〜α４）の差の二乗和をとる。まず、面特定の処理において最初にＢＤ信号が出力されたときに、レーザ光を反射する位置にある反射面が任意に定まる。この任意に定まる反射面を第１面（面ＩＤ＝ＩＤ１）として回転多面鏡４の回転方向に沿って登場する順に順番付けられる各反射面と、予めＡ面から順に順番付けられた各反射面とをそれぞれ順番に沿って組み合わせて１つ目の組み合わせパターンとする。

この１つ目の組み合わせパターンにおける各組（ここでは、第１面とＡ面の組、第２面とＢ面の組、第３面とＣ面の組、第４面とＤ面の組）について、ＢＤ周期βとＢＤ周期αとの差の二乗を算出する処理を実行する。そして、予め順番付けられた反射面を１つずつずらすことで組み合わせパターンを変更していくと、組み合わせパターンは４種類（回転多面鏡が有する反射面の面数分）となる。これら４つ全ての組み合わせパターンにおける各組について、上記の差の二乗を算出する処理を行う。例えば、２つ目の組み合わせパターンにおいては、第１面とＢ面の組、第２面とＣ面の組、第３面とＤ面の組、第４面とＡ面の組について算出される。３つ目の組み合わせパターンにおいては、第１面とＣ面の組、第２面とＤ面の組、第３面とＡ面の組、第４面とＢ面の組について算出される。４つ目の組み合わせパターンにおいては、第１面とＤ面の組、第２面とＡ面の組、第３面とＢ面の組、第４面とＣ面の組について算出される。

そして、全ての組み合わせパターンについて、各組の差の二乗の総和（すなわち、差の二乗和）を求め、それらを差分値とする。組み合わせパターン１〜４の差分値１〜４は、具体的に次の算出式で算出される。

パターン１：（β１−α１）^２＋（β２−α２）^２＋（β３−α３）^２＋（β４−α４）^２＝差分値１
パターン２：（β１−α２）^２＋（β２−α３）^２＋（β３−α４）^２＋（β４−α１）^２＝差分値２
パターン３：（β１−α３）^２＋（β２−α４）^２＋（β３−α１）^２＋（β４−α２）^２＝差分値３
パターン４：（β１−α４）^２＋（β２−α１）^２＋（β３−α２）^２＋（β４−α３）^２＝差分値４

なお、組み合わせパターンを変える際、ＢＤ周期αとＢＤ周期βとの組み合わせを変える順番は問わない。例えば、上記算出式では、ＢＤ周期βに対して、ＢＤ周期αを１つずつずらしたが、これに限定されるものではなく、ＢＤ周期αに対して、ＢＤ周期βを１つずつずらしていってもよい。

図６（ａ）は、補正データ記憶部３０２に予め格納されているＢＤ周期（α１〜α４）の一例を示す図である。図６（ｂ）は、測定されて面識別信号生成部３００の走査周期記憶部に格納されたＢＤ周期（β１〜β４）の一例を示す図である。

ここで、４つの組み合わせパターンのうち、差分値が最小となる組み合わせパターンによって、面識別信号生成部３００の走査周期記憶部の各ＢＤ周期βに対する、補正データ記憶部３０２の各ＢＤ周期αの対応が決定される。その際、ある閾値を設定し、「最小の差分値が閾値以下で且つ、それ以外の差分値のすべてが閾値より大きい」というマッチング条件の充足を判別する。そしてこのマッチング条件を満たす場合に限り、面識別信号生成部３００の走査周期記憶部の各ＢＤ周期βに対する、補正データ記憶部３０２の各ＢＤ周期αの対応付け（パターンマッチ）が成功したと判断する。

ここで、面識別信号生成部３００において面ＩＤとＢＤ周期βとは対応付けられている（図６（ｂ）参照）。補正データ記憶部３０２において、ずれ補正データｄａｔａが格納されている読み出しアドレスａｄｒｓとＢＤ周期αとは対応付けられている。また、読み出しアドレスａｄｒｓを通じて、ＢＤ周期αと補正データｄａｔａおよび補正パラメータとも対応関係を有している（図６（ａ）参照）。なお、図７では、前述した４つの組み合わせパターンのうち、差分値４が最小となる組み合わせパターンの場合の対応関係を例示している。

パターンマッチが成功した場合は、その組み合わせパターンにおけるＢＤ周期βとＢＤ周期αとの１対１の対応関係に基づき、補正データ記憶部３０２に記憶したもののうち、各反射面の面ＩＤに対応したものを主走査位置ずれ補正に使用する。ここで、補正データ記憶部３０２に記憶したものはずれ補正データｄａｔａおよび補正パラメータであり、補正データｄａｔａおよび補正パラメータのうち、各反射面の面ＩＤに対応したものを主走査位置ずれ補正に使用する。すなわち、面ＩＤ→ＢＤ周期β→ＢＤ周期α→読み出しアドレスａｄｒｓという順で、面ＩＤに対応する読み出しアドレスａｄｒｓを取得する（図７参照）。そして、この読み出しアドレスａｄｒｓに格納されているずれ補正データｄａｔａおよび補正パラメータを主走査位置ずれ補正に使用する補正データとして読み出す。

ＢＤ周期βとＢＤ周期αとの対応関係が判明することから、現在、レーザ光を反射している反射面が、実際にはどの反射面であるのかが判明することにもなる。すなわち、面特定の完了前の段階では、回転多面鏡４の各反射面に面ＩＤが割り当てられているだけで、実際には各反射面の絶対的な位置はわからない。しかし、面特定の完了後には、回転多面鏡４の複数の反射面の各々が特定されることになる。そのため、ＢＤ信号との対応関係から、各反射面が、レーザ光を反射している反射面であるか、あるいはその反射面に対してどの相対的位置にある反射面であるのかの特定結果が得られる。本実施例では、このマッチング処理を面特定部で行っており、面特定部での処理で回転多面鏡の反射面４面を特定することが可能であるが、反射面の特定方法はこの方法に限られない。反射面の一面だけを特定することができれば、その特定の面に対して補正データで主走査方向のずれを補正することは可能である。

なお、パターンマッチに失敗した場合は、補正データ記憶部３０２の補正データを設定しない。ここでは、パターンマッチに失敗した場合は、補正データを設定しない処理を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、パターンマッチに失敗した場合であっても、補正データ記憶部３０２の補正データｄａｔａの平均値を、共通の補正データとしてすべての反射面に対して設定しても良い。ここで、同一の補正データは、上記平均値ではなく、予め定めたものであってもよい。

パターンマッチが成功した場合、最小の差分値は限りなく０に近づく。そこで、上記マッチング条件における閾値Ｔの決め方としては、パターンマッチが成功した場合において、回転多面鏡４の回転ジッタ等から算出される誤差の値を設定するのが望ましい。

例えば、最小の差分値である差分値４が閾値Ｔ以下で且つ、最小の差分値４以外の差分値１、差分値２、差分値３がいずれも閾値Ｔより大きい場合は、パターンマッチが成功したものとみなす。

一方、すべての差分値が閾値Ｔより大きくなってしまう場合は、パターンマッチが失敗したものとみなす。これは、ＢＤ信号にノイズが入る等の原因で、面識別信号生成部３００の走査周期記憶部において、ある反射面のＢＤ周期が正確に測定できなかった場合等に生じ得る。

例えば、差分値４にて最小値をとり、パターンマッチに成功した場合、図７に示すように、面識別信号生成部３００の走査周期記憶部のＢＤ周期β１に対応する補正データ記憶部３０２のＢＤ周期はＢＤ周期α４となる。図６（ｂ）のＢＤ周期β１に対応する反射面（面ＩＤがＩＤ1の面）を起点とするＢＤ周期βの推移のパターンと、図６（ａ）のＢＤ周期α４に対応する反射面（Ｄ面）を起点とするＢＤ周期αの推移のパターンとが最も近似することがわかる。結局、パターンマッチは、ＢＤ周期βの推移のパターンとＢＤ周期αの推移のパターンとが一致するような、ＢＤ周期の起点同士を特定することでもある。

この場合は、図７に示すようにＢＤ周期β１に対応する面ＩＤであるＩＤ１に対して、主走査位置ずれ補正部３０１の補正データ記憶部３０２における読み出しアドレスａｄｒｓとして「ａｄｒｓ４」を設定する。位置ずれ補正においては、読み出しアドレスａｄｒｓ４に格納されているずれ補正データｄａｔａＬ４および補正パラメータｘ４，ｚ４を読み出して補正データとして用いる。

このように、面ＩＤと補正データ記憶部３０２における読み出しアドレスａｄｒｓの対応が決定すれば、各面ＩＤに応じて、回転多面鏡４の現在の反射面に対応するずれ補正データｄａｔａおよびパラメータｘ，ｚを読み出して用いることが可能である。図８に差分値４の場合のＢＤ信号、面ＩＤ、補正データの対応関係を示す。位置ずれ補正においては、レーザ駆動部３０６において、読み出したずれ補正データｄａｔａおよび補正パラメータｘ，ｚに応じてレーザ光の射出を制御する。即ち、ＣＰＵが、読み出したずれ補正データｄａｔａおよび温度変化に応じた補正パラメータｘ，ｚに応じて、レーザ駆動部３０６を介して光源である半導体レーザユニット１によるレーザ光の出射を制御する。これにより、回転多面鏡の温度変化により生じる各反射面によって反射されるレーザ光の主走査方向の位置ずれを確実に補正することができ、前記位置ずれによる画像品質の劣化を抑制することができる。

次に、面特定部３０３ａと補正データ制御部３０３ｂとの役目を担うＣＰＵによる反射面の特定と、特定した反射面の主走査方向の位置ずれ補正の制御処理について説明する。図９は、反射面の特定・主走査位置ずれ補正の処理のフローチャートである。

まず、ステップＳ１０１において、ＣＰＵは、画像形成開始か否かを判別し、画像形成開始となればステップＳ１０２に処理を進める。ステップＳ１０２では、ＣＰＵは、面識別信号生成部３００により回転多面鏡４の各反射面のＢＤ周期β（β１からβ４）を測定すると共に、測定したＢＤ周期βを走査周期記憶部に格納するよう制御する。そして、回転多面鏡４の全ての反射面につきＢＤ周期β１の測定が完了したら、ＣＰＵは、ステップＳ１０３に処理を進める。ステップＳ１０３では、ＣＰＵは、面識別信号生成部３００の走査周期記憶部から回転多面鏡４の各反射面のＢＤ周期βを読み出す。

次に、ステップＳ１０４において、ＣＰＵは、補正データ記憶部３０２から回転多面鏡４の各反射面のＢＤ周期α（α１からα４）を読み出す。次に、ステップＳ１０５で、ＣＰＵは、上記読み出した各反射面のＢＤ周期βとＢＤ周期αとから、回転多面鏡４の面数分の各組み合わせパターンにおける差分値を算出する。例えば、回転多面鏡４が４面の場合、ＢＤ周期の組合せが４パターンあるので、差分値１〜差分値４が算出される。

次に、ステップＳ１０６において、ＣＰＵは、上述したマッチング条件に従って、ＢＤ周期αとＢＤ周期βとのパターンマッチを行うと共に、パターンマッチが成功したか否かを判別する。その結果、パターンマッチが成功した場合は、ＣＰＵは、処理をステップＳ１０７に進める。

ステップＳ１０７では、ＣＰＵは、最小の差分値となる組み合わせパターンを特定し、その組み合わせパターンにおけるＢＤ周期βとＢＤ周期αとの１対１の対応関係を把握する。すなわち、パターンマッチが成功し、最小差分値となる組み合わせパターンが特定されることで、面ＩＤが対応づけられたＢＤ周期βと予め各反射面に対応づけられたＢＤ周期αの対応関係が特定され、回転多面鏡４の各反射面が特定される。そして、ＣＰＵは、上述したように、対応関係を辿り、各面ＩＤに対する補正データ記憶部３０２における読み出しアドレスａｄｒｓを設定する（図７参照）。そして、ＣＰＵは、各面ＩＤに設定された読み出しアドレスａｄｒｓに格納されている補正データ記憶部３０２からずれ補正データｄａｔａおよび補正パラメータｘ，ｚを読み出す。

そして、ステップＳ１０８では、予め補正データ制御部３０３ｂは、温度検知部３０８より回転多面鏡が設置された装置内部の装置設置空間温度を、さらにＢＤセンサ６からのＢＤ信号に基づく偏向器の稼働率を取得する。前述したように、偏向器稼働率は、所定の時間における偏向器が稼働している時間の割合である。偏向器稼働率は、補正データ制御部３０３ｂが、ＢＤセンサからのＢＤ信号を受信する時間をカウントすることにより検知する。偏向器が稼働して発熱し、回転多面鏡の温度に与える影響を補正するために偏向器稼働率を取得する。この装置設置空間温度および偏向器稼働率を取得するタイミングは、レーザ光が感光ドラムに照射されるタイミングに近いことが好ましい。

そして、ステップＳ１０９では、ＣＰＵは、前記読み出した補正パラメータｘ，ｚおよび前記取得した装置設置空間温度および偏向器稼働率を用いて、上記式１により温度補正データを算出する。さらにステップＳ１１０では、ＣＰＵは、前記読み出した各反射面のずれ補正データおよび前記算出した反射面の温度変化に応じた温度補正データを用いて、上記式２により各反射面の主走査位置ずれ補正値を算出する。この算出した主走査位置ずれ補正値は、前記マッチングにより特定した特定面に対するレーザ光の主走査方向の位置ずれを補正する補正データである。そして、ステップＳ１１１にて、ＣＰＵは、各面ＩＤに対する主走査位置ずれ値（補正データ）を設定する。

そして、続くステップＳ１１２では、ＣＰＵが、温度変化に応じて設定された主走査位置ずれ補正値に基づいて、レーザ駆動部３０６を介して光源である半導体レーザユニット１によるレーザ光の出射を制御し、画像形成を行う。さらに具体的には、ＣＰＵは、算出した主走査位置ずれ補正値をレーザ光変調部（画像クロック発生部）３０４へ出力するように制御する。

レーザ光変調部（画像クロック発生部）３０４では、主走査位置ずれ補正値に基づいて、回転多面鏡４の各反射面の走査線毎に画像クロック変調を行い、主走査位置ずれ補正を行う。主走査位置ずれ補正値から画像クロック変調を行う手段の詳細については特許文献２の技術等を用いれば可能であり、説明は省略する。

レーザ光変調部（画像クロック発生部）３０４は、温度変化に応じて設定された主走査位置ずれ補正値に基づいて変調された画像クロックをレーザ駆動部３０６へ供給する。画像信号生成部３０５は画像信号を生成し、レーザ駆動部３０６に供給する。レーザ駆動部３０６は、供給された画像信号と主走査位置ずれ補正部３０１で生成された画像クロックとに従い、半導体レーザユニット１からレーザ光を出力し、画像形成を行う。そして、ステップＳ１１３では、ＣＰＵは、画像形成が終了したかどうかを判別し、画像形成が終了すると本制御処理を終了する。

一方、前記ステップＳ１０６において、パターンマッチに失敗した場合は、ＣＰＵは、処理をステップＳ１１４に進める。ステップＳ１１４では、ＣＰＵは、補正データを設定しない。なお、ここでは、パターンマッチに失敗した場合は、補正データを設定しない制御処理を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、パターンマッチに失敗した場合であっても、以下のように制御処理しても良い。すなわち、補正データ記憶部３０２の補正データｄａｔａの平均値を、共通の補正データとしてすべての反射面に対して設定する。そして、回転多面鏡４の各反射面に対するレーザ光に同一の補正を行う。このように制御処理しても良い。

上述した主走査位置ずれ補正を行うことによって、前記主走査方向の位置ずれに起因する画像品質の劣化を抑制することができる。また、前記位置ずれ補正を行うことによって、画像書き出し部と画像中心部と画像書き終わり部とでの理想位置からの最大ずれ量は、各回転数において、所定の値以下（ここでは約５μｍ以下）にすることができる。また、回転多面鏡４の各反射面の相対的ずれ量としては、約２μｍ以下にすることが可能である。

また、回転多面鏡４の材質がポリカーボネート樹脂やシクロオレフィン樹脂等の樹脂材料の場合を示したが、これに限定されるものではない。回転多面鏡４の材質がアルミニウムなどの金属材料の場合でも、回転多面鏡４の回転による反射面の変形量が完全にゼロではない。そのため、前述したように、回転多面鏡４の材質が金属材料の場合でも、温度変化に応じて同様の主走査位置ずれ補正値を取得し、温度変化に応じた主走査位置ずれ補正を行ってもよい。

このように、装置設置空間温度、偏向器稼働率に基づいて、主走査方向倍率ずれ補正値を算出することで、回転多面鏡４の温度変化により生じる各反射面によって反射されるレーザ光の主走査方向の位置ずれを確実に補正することができる。したがって、画像形成装置の回転多面鏡が設置されている空間の温度が変わっても画像品質の劣化を生じることがなく、高品質な画像を保持することができる。

前述した実施形態では、温度検知部３０８を画像形成装置の内部において制御基板や定着器１０８から離れた装置筐体近傍に設置したが、温度検知部の設置位置はこれに限定されるものではない。図１１に示すように、光走査装置の光学箱の内部に設けてもよい。図１１及び図１２を用いて前述した実施形態の変形例について説明する。図１１は前述した実施形態の変形例に係る光走査装置の斜視図である。図１２は前述した実施形態の変形例に係る反射面の特定・主走査倍率ずれ補正の処理のフローチャートである。

なお、本例に係る画像形成装置の概略構成は前述した実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。また光走査装置の構成も、温度検知部の配置以外は同様であるため、同等の機能を有する部材には同一符号を付し、説明を省略する。

本例では、図１１に示すように、偏向器５は回転多面鏡４の近傍に温度検知部３０９を有している。更に具体的には、温度検知部３０９は、偏向器５を構成する回路基板１８（図２参照）上の、回転多面鏡４の近傍に配置されている。このように温度検知部３９０を光学箱８の内部に配置することにより、回転多面鏡４の温度をより直接的に検知することができ、より正確に主走査位置ずれ補正が可能となる。

前述した実施形態と同様に、補正データ記憶部に記憶された主走査位置ずれ補正データは、常温における各反射面Ａ〜Ｄに対応するずれ補正データであるため、回転多面鏡が設置された空間の温度変化に応じて補正する必要がある。補正パラメータは、常温における各反射面Ａ〜Ｄに対応するずれ補正データを、回転多面鏡が設置された空間の温度変化に応じて補正するためのパラメータである。本例では、補正データ記憶部３０２に格納されたずれ補正データを、温度変化に応じて補正するために、偏向器が設置された光走査装置内部の偏向器温度と偏向器の稼働率とを用いている。補正パラメータｙ（ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４）は、前記偏向器温度を温度補正データとして用いるためのパラメータである。補正パラメータｚ（ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｚ４）は、偏向器の稼働率を温度補正データとして用いるためのパラメータである。この補正パラメータｙ，ｚを用いて、各反射面Ａ〜Ｄに対応したずれ補正データを補正する温度補正データは、次式で求められる。

〔式３〕
温度補正データ＝（ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４）×偏向器温度＋（ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｚ４）×偏向器稼働率

尚、温度変化により生じる回転多面鏡の各反射面によって反射されるレーザ光の主走査方向の位置ずれを補正するための、各反射面に対応した主走査倍率ずれ補正値は、前述した式２で求められる。

補正データ記憶部に記憶されたずれ補正データｄａｔａおよび温度変化に応じた補正パラメータｙ，ｚに基づいて、光源である半導体レーザユニット１によるレーザ光の出射を制御する。

ここで、面特定部３０３ａと補正データ制御部３０３ｂとの役目を担うＣＰＵによる反射面の特定と、特定した反射面の主走査方向の位置ずれ補正の制御処理について説明する。図１２は、反射面の特定・主走査位置ずれ補正の処理のフローチャートである。

図１２において、ステップＳ２０１〜Ｓ２０６、ステップＳ２１２〜Ｓ２１４の動作は、図９を用いて説明したステップＳ１０１〜Ｓ１０６、ステップＳ１１２〜Ｓ１１４の動作と同様であるため、ここでは説明を省略する。

ステップＳ２０７では、ＣＰＵは、最小の差分値となる組み合わせパターンを特定し、その組み合わせパターンにおけるＢＤ周期βとＢＤ周期αとの１対１の対応関係を把握する。すなわち、パターンマッチが成功し、最小差分値となる組み合わせパターンが特定されることで、面ＩＤが対応づけられたＢＤ周期βと予め各反射面に対応づけられたＢＤ周期αの対応関係が特定され、回転多面鏡４の各反射面が特定される。そして、ＣＰＵは、上述したように、対応関係を辿り、各面ＩＤに対する補正データ記憶部３０２における読み出しアドレスａｄｒｓを設定する。そして、ＣＰＵは、各面ＩＤに設定された読み出しアドレスａｄｒｓに格納されている補正データ記憶部３０２からずれ補正データｄａｔａおよび補正パラメータｙ，ｚを読み出す。

そして、ステップＳ２０８では、予め補正データ制御部３０３ｂは、温度検知部３０９より偏向器が設置された光走査装置内部の偏向器温度を、さらにＢＤセンサ６からのＢＤ信号に基づく偏向器の稼働率を取得する。この偏向器温度および偏向器稼働率を取得するタイミングは、レーザ光が感光ドラムに照射されるタイミングに近いことが好ましい。

そして、ステップＳ２０９では、ＣＰＵは、前記読み出した補正パラメータｙ，ｚおよび前記取得した偏向器温度および偏向器稼働率を用いて、上記式３により温度補正データを算出する。さらにステップＳ２１０では、ＣＰＵは、前記読み出した各反射面のずれ補正データおよび前記算出した反射面の温度変化に応じた温度補正データを用いて、上記式２により各反射面の主走査位置ずれ補正値を算出する。この算出した主走査位置ずれ補正値は、前記マッチングにより特定した特定面に対するレーザ光の主走査方向の位置ずれを補正する補正データである。そして、ステップＳ２１１にて、ＣＰＵは、各面ＩＤに対する主走査位置ずれ値（補正データ）を設定する。

このように設定した補正データに基づいて、光源である半導体レーザユニット１によるレーザ光の出射を制御する。

なお、本例では、偏向器５が温度検知部３０９を支持している構成を例示したが、温度検知部３０９は、偏向器５との間に遮蔽物がなく、回転多面鏡４近傍に設置されていれば他の部材から支持してもよい。例えば光学箱８から支持してもよい。

このように、回転多面鏡４の近傍にある温度検知部３０９の検出温度に応じて、主走査方向倍率ずれ補正値を算出することで、回転多面鏡４の温度変化により生じる各反射面によって反射されるレーザ光の主走査方向の位置ずれを確実に補正することができる。したがって、偏向器温度、偏向器稼働率が変わっても、前記位置ずれによる画像品質の劣化を低減し、高品質な画像を保持することができる。

なお、前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

Ｌ …レーザ光
１ …半導体レーザユニット
２ …複合アナモフィックコリメータレンズ
３ …開口絞り
４ …回転多面鏡
５ …偏向器
６ …同期信号検知センサ（ＢＤセンサ）
７ …ｆθレンズ
１０１ …光走査装置
１０３ …感光ドラム
１１０ …画像形成装置
３００ …面識別信号生成部
３０１ …主走査位置ずれ補正部
３０２ …補正データ記憶部
３０３ …補正データ制御部＋特定部
３０３ａ …面特定部
３０３ｂ …補正データ制御部
３０４ …レーザ光変調部（画像クロック発生部）
３０５ …画像信号生成部
３０６ …レーザ駆動部
３０８，３０９ …温度検知部

Claims (11)

1. 像担持体に対して光源から出射されたレーザ光を回転多面鏡の回転により前記像担持体の軸線方向である主走査方向に走査する光走査装置を備えた画像形成装置であって、
   前記光走査装置に設けられ、前記回転多面鏡が有する反射面によって反射されたレーザ光を受光し信号を出力する出力部と、
   前記出力部から出力された信号にもとづいて、前記回転多面鏡の複数の反射面のうちの特定の反射面を特定する面特定部と、
   前記特定の反射面に対応づけた前記特定の反射面によって反射されるレーザ光の前記像担持体の前記主走査方向のずれを補正するためのずれ補正データと、前記ずれ補正データを補正する温度補正データを算出するために用いる予め決められた補正パラメータと、を予め記憶した記憶部と、
   前記回転多面鏡が設置された空間の温度を検知するための温度検知部と、
   前記温度検知部により検知された温度および前記補正パラメータに基づいて、前記回転多面鏡が設置された空間の温度変化に応じた温度補正データを算出し、算出した温度補正データを用いて前記ずれ補正データを前記回転多面鏡が配置された空間の温度変化に応じた補正データに補正する補正データ制御部と、
   前記補正データ制御部により補正された補正データに基づいて前記光源によるレーザ光を変調するための信号を発生する変調部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記温度検知部は、画像形成装置の内部に設置され、画像形成装置の内部の温度を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記温度検知部は、前記回転多面鏡を有する光走査装置の内部に設置され、光走査装置の内部の温度を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記光走査装置は、前記回転多面鏡を回転駆動させる偏向器を有し、
   前記偏向器は、前記温度検知部を有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記記憶部に記憶されたずれ補正データは、常温において回転多面鏡の各反射面によって反射されるレーザ光の主走査方向のずれを補正する補正データであ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. 前記回転多面鏡は、プラスチックで構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記出力部は、前記回転多面鏡の各反射面での主走査方向における画像書き出し位置の同期をとるための信号を出力することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記記憶部に記憶されたずれ補正データは、主走査方向において、前記出力部が配置された走査開始位置から、前記像担持体の画像領域の所定の位置までの距離を測定し、前記測定した距離の、基準となる理想距離からの主走査方向のずれ量であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記像担持体の画像領域は、画像書き出し部の位置から画像書き終わり部の位置までの領域であり、
   前記像担持体の画像領域の所定の位置は、主走査方向において、画像書き出し部の位置、画像中心部の位置、画像書き終わり部の位置であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記面特定部は、前記回転多面鏡が有する反射面の面数分の、前記出力部から順に出力された２つの信号にもとづいて測定された前記信号の出力間隔と、前記記憶部に予め記憶された前記信号の出力間隔とを用いて、前記回転多面鏡が有する反射面の面数分の組み合わせパターンの差分値を算出し、
    前記面数分の組み合わせパターンのうち、前記算出した面数分の差分値のうちの最小の差分値が、予め設定された閾値より小さいというマッチング条件を満たす組み合わせパターンにより反射面を特定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
11. 前記面特定部は、前記面数分の組み合わせパターンのうち、前記算出した面数分の差分値のうちの最小の差分値が、予め設定された閾値より小さいというマッチング条件を満たす場合、各反射面ごとの補正データを設定し、前記マッチング条件を満たさない場合、前記補正データを設定しないことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。

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