JP5090015B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置の技術分野に属し、特に、感光体ドラムの表面にレーザを照射して露光を行うレーザ照射技術に関するものである。

従来、電子写真方式の画像形成装置において、レーザ照射部から照射されるレーザ光を、回転多面鏡の各反射面でそれぞれ反射させて感光体ドラムの表面を露光し、感光体ドラム表面に静電潜像を形成するものが広く知られている。また、この種の装置において、レーザ光を所定位置で受光するＢＤ（Beam Detect）センサが設置され、このＢＤセンサの出力信号を用いて光線走査の開始タイミング（開始位置）を設定する技術も知られている。

また、この種の技術分野に関連する文献として例えば下記特許文献１，２がある。下記特許文献１には、複数の発光素子を有するレーザアレイ装置により、複数の走査ラインへの書き込みを１回の走査で行う画像形成装置において、最初に通過するレーザビームの受光タイミングと、光学系の倍率と発光素子の間隔と解像度とによって決定する遅延値とを基に、他のレーザビームの描画開始タイミングを調整する技術が開示されている。

また、下記特許文献２には、互いに角度をなして配置され、感光体面上を走査する２つの光ビームの通過を検知する２つの光センサと、これらの光センサにおけるビームの通過時間を計測する計測手段と、各光ビームの位相を検出する位相検出手段と、計測手段により計測された通過時間と前記位相検出手段により検出された位相とに基づき、副走査方向のピッチを算出する技術が開示されている。
特開２００３−３０５８８６号公報 特開平１１−２１６９０５号公報

ところで、複数の発光素子による複数の走査ラインへの書き込みを１回の走査で行うとともに、感光体への各光線の入射位置が主走査方向に互いに異なる画像形成装置においては、ＢＤセンサの反応速度（出力信号の立ち上がり速度や立ち下がり速度）や光線走査方向におけるＢＤセンサの幅の関係上、全てのレーザ光がＢＤセンサの受光面を通過し終えるまで、該ＢＤセンサから一定の信号が出力されることがある。このような状態で得られたＢＤセンサからの出力信号からは各レーザ光を区別することができない。そのため、従来では、各レーザ光の周波数やパワーを変え、ＢＤセンサの出力に電圧差を生じさせて各レーザ光によるＢＤ信号を分離するなどの更なる技術を要していた。しかしながら、このような技術は、コストアップやレーザ光の検知精度の低下を招来する。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、コストアップやレーザ光の検知精度の低下を招来することなく、各走査ラインへの画像書き込みタイミングを設定することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、第１の方向における位置及び前記第１の方向と直交する第２の方向における位置がそれぞれ異なる各目標位置に向けて光をそれぞれ出力する複数の光源と、受光した光の強度に応じた電気信号を出力する１つの受光部と、前記受光部の受光面上及び感光体の表面上で前記各光源の出力光を前記第１の方向に走査するための走査部と、前記感光体の表面上における各走査ラインの画像書き出し動作を開始する画像書き出しタイミングを調整するための画像書き出しタイミング調整部と、前記画像書き出しタイミング調整部により調整された画像書き出しタイミングにしたがって前記各光源の発光動作を制御する発光制御部とを備えた画像形成装置であって、前記発光制御部は、前記複数の光源のうち、前記第１の方向に互いに隣り合わない少なくとも２つの一部の光源のみを発光させ、前記画像書き出しタイミング調整部は、前記発光制御部による指示により前記一部の光源のみが点灯した状態でそれらの光源から出力される各光線が前記走査部により前記受光面に対して前記第１の方向に１回走査されたときに前記受光部から出力される信号を用いて、前記一部の光源による各光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを算出するとともに、前記一部の光源以外の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを、前記一部の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを用いて算出し、算出したタイミングに基づいて各走査ラインにおける画像書き出しタイミングを設定し、前記発光制御部は、前記画像書き出しタイミング調整部により調整された画像書き出しタイミングにしたがって前記各光源の発光動作を制御して前記感光体の表面への走査ライン毎の画像書き出し動作を行う画像形成装置である。

請求項５に記載の発明は、第１の方向における位置及び前記第１の方向と直交する第２の方向における位置がそれぞれ異なる各目標位置に向けて光をそれぞれ出力する複数の光源と、受光した光の強度に応じた電気信号を出力する１つの受光部と、前記受光部の受光面上及び感光体の表面上で前記各光源の出力光を前記第１の方向に走査するための走査部と、前記感光体の表面上における各走査ラインの画像書き出し動作を開始する画像書き出しタイミングを調整するための画像書き出しタイミング調整部と、前記画像書き出しタイミング調整部により調整された画像書き出しタイミングにしたがって前記各光源の発光動作を制御する発光制御部とを備えた画像形成装置における画像書き出しタイミング調整方法であって、前記発光制御部が、前記複数の光源のうち、前記第１の方向に互いに隣り合わない少なくとも２つの一部の光源のみを発光させるステップと、前記画像書き出しタイミング調整部が、前記発光制御部による指示により前記一部の光源のみが点灯した状態でそれらの光源から出力される各光線が前記走査部により前記受光面に対して前記第１の方向に１回走査されたときに前記受光部から出力される信号を用いて、前記一部の光源による各光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを算出するとともに、前記一部の光源以外の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを、前記一部の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを用いて算出し、算出したタイミングに基づいて各走査ラインにおける画像書き出しタイミングを設定するステップと、前記発光制御部が、前記画像書き出しタイミング調整部により調整された画像書き出しタイミングにしたがって前記各光源の発光動作を制御して前記感光体の表面への走査ライン毎の画像書き出し動作を行うステップとを有する画像書き出しタイミング調整方法である。

これらの発明によれば、前記複数の光源のうち、前記第１の方向に互いに隣り合わない少なくとも２つの一部の光源のみが点灯した状態でそれらの光源から出力される各光線が前記走査部により前記受光面に対して前記第１の方向に走査されたときに前記受光部から出力される信号を用いて、前記一部の光源による各光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングが算出される。また、各光線は、前記第１の方向において前記受光部の受光面に一定間隔で到達するとの想定のもと、前記一部の光源以外の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングが前記算出したタイミングを用いて算出され、算出されたタイミングに基づいて各走査ラインにおける画像書き出しタイミングが設定される。

これにより、従来のように、各レーザ光の周波数やパワーを変えて、ＢＤセンサの出力に電圧差を持たせて各レーザ光によるＢＤ信号を分離することなく、第３の光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを比較的に簡単に算出することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記発光制御部は、前記走査部により前記複数の光源の出力光を走査した場合に前記受光部の受光面を最初に通過する第１の光線を出力する第１の光源及び最後に通過する第２の光線を出力する第２の光源のみを発光させ、前記画像書き出しタイミング調整部は、前記発光制御部による指示により前記第１、第２の光源のみが点灯した状態でその第１、第２の光線が前記走査部により前記受光面に対して前記第１の方向に走査されたときに前記受光部から出力される信号を用いて、前記第１，第２の光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを算出するとともに、前記第１、第２の光源以外の第３の光源から出力される第３の光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを、前記第１，第２の光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを用いて算出し、算出したタイミングに基づいて各走査ラインにおける画像書き出しタイミングを設定するものである。

この発明によれば、第１の方向に最も離間する第１、第２の光線を走査するようにしたので、第１の光線によ前記受光部から出力される信号と、第２の光線により前記受光部から出力される信号とがより確実に分離された状態で得られることとなる。よって、これらの光線による各信号を用いて、前記第１，第２の光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを算出することで、そのタイミングを確実に算出することができ、ひいては、そのタイミングを用いて算出する第３の光源から出力される第３の光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングも確実に算出することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記画像書き出しタイミング調整部は、前記第３の光源の数をｎと表すとき、前記第１，第２の光線が前記受光部の受光面を通過する各タイミングを始点及び終点とする期間を（ｎ＋１）個に等分割するタイミングを、第３の光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングとして設定するものである。

この発明によれば、第３の光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを、前記第１，第２の光線が前記受光部の受光面を通過する各タイミングを用いた比較的簡単な演算により算出することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、予め測定された、前記各光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを基準のタイミングとして予め記憶する記憶部を備え、前記一部の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過する各タイミングを始点及び終点とする期間について、前記記憶部に記憶された前記タイミングから導出される期間の長さと、前記受光部から出力される信号を用いて算出した前記タイミングから導出される期間の長さとの比率を算出し、前記記憶部に記録された前記一部の光源以外の光源から出力される光線についての基準のタイミングと前記比率とに基づいて、前記一部の光源以外の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過したタイミングを算出するものである。

この発明によれば、前記一部の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過する各タイミングを始点及び終点とする期間について、前記記憶部に記憶された前記タイミングから導出される期間の長さと、前記受光部から出力される信号を用いて算出した前記タイミングから導出される期間の長さとの比率を算出し、前記記憶部に記録された前記一部の光源以外の光源から出力される光線についての基準のタイミングと前記比率とに基づいて、前記一部の光源以外の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過したタイミングを算出するようにしたので、当該画像形成装置の環境（例えば温度や湿度）が変化したことにより、前記一部の光源以外の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングが変化した場合であっても、そのタイミングを比較的簡単な演算により算出することができる。

本発明によれば、従来のように、各レーザ光の周波数やパワーを変えて、ＢＤセンサの出力に電圧差を持たせて各レーザ光によるＢＤ信号を分離する方法に比して、第３の光線が受光部の受光面を通過するタイミングを比較的簡単な演算により算出することができるため、コストアップやレーザ光の検知精度の低下を招来することなく、画像書き出しタイミングを設定することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複合機の内部構成を概略的に示す側面図である。複合機１は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能等の機能を兼ね備えたものである。この複合機１は、本体部２と、本体部２の左方に配設されたスタックトレイ３と、本体部２の上部に配設された原稿読取部５と、原稿読取部５の上方に配設された原稿給送部６とを有している。

また、複合機１のフロント部には、操作部４７が設けられている。この操作部４７には、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー４７１と、印刷部数等を入力するためのテンキー４７２と、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部４７３と、表示部４７３で設定された設定内容等をリセットするリセットキー４７４と、実行中の印刷（画像形成）動作を停止させるためのストップキー４７５と、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能を切り換えるための機能切換キー４７７が備えられている。

原稿読取部５は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ及び露光ランプ等からなるスキャナ部５１と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台５２及び原稿読取スリット５３とを備える。スキャナ部５１は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台５２に載置された原稿を読み取るときは、原稿台５２に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを図略の画像処理部へ出力する。また、原稿給送部６により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット５３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット５３を介して原稿給送部６による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを上記画像処理部へ出力する。

原稿給送部６は、原稿を載置するための原稿載置部６１と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部６２と、原稿載置部６１に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット５３に対向する位置へ搬送し、原稿排出部６２へ排出するための給紙ローラ（図略）、搬送ローラ（図略）等からなる原稿搬送機構６３を備える。原稿搬送機構６３は、さらに原稿を表裏反転させて原稿読取スリット５３と対向する位置へ再搬送する用紙反転機構（図略）を備え、原稿の両面の画像を原稿読取スリット５３を介してスキャナ部５１から読取可能にしている。

また、原稿給送部６は、その前面側が上方に移動可能となるように本体部２に対して回動自在に設けられている。原稿給送部６の前面側を上方に移動させて原稿台５２上面を開放することにより、原稿台５２の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等を操作者が載置できるようになっている。

本体部２は、複数の給紙カセット４６１と、給紙カセット４６１から記録紙を１枚ずつ繰り出して記録部４０へ搬送する給紙ローラ４６２と、給紙カセット４６１から搬送されてきた記録紙に画像を形成する記録部４０とを備える。

記録部４０は、スキャナ部５１等で取得された画像データに基づきレーザ等を出力して感光体ドラム４３を露光する光走査装置４９と、感光体ドラム４３上にトナー像を形成する現像部４４と、感光体ドラム４３上のトナー像を記録紙に転写する転写部４１と、トナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる定着部４５と、記録部４０内の用紙搬送路中に設けられ、記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ４８まで搬送する搬送ローラ４６３，４６４等とを備える。

また、記録紙の両面に画像を形成する場合は、記録部４０で記録紙の一方の面に画像を形成した後、この記録紙を排出トレイ４８側の搬送ローラ４６３にニップされた状態とする。この状態で搬送ローラ４６３を反転させて記録紙をスイッチバックさせ、記録紙を用紙搬送路Ｌに送って記録部４０の上流域に再度搬送し、記録部４０により他方の面に画像を形成した後、記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ４８に排出する。

図２は、光走査装置４９の構成図である。図２に示すように、本発明に係る光走査装置４９は、レーザ照射部４９１、コリメータレンズ４９２、プリズム４９３、ポリゴンミラー（回転多面鏡）４９４、ｆ−θレンズ４９５及びビームディテク卜センサ（以下、ＢＤセンサという）４９６を備えている。

図３、図５に示すように、レーザ照射部４９１は、１列に配列された複数のレーザ光源（ＬＤ）がユニット化されてなり、各レーザ光源を通る平面の法線のうち当該レーザ照射部４９１の中央を通る法線を回転軸として矢印Ａの方向に回転可能に構成されている。光走査装置４９は、前記各レーザ光源の配列方向が主走査方向及び副走査方向に対して傾斜するようにレーザ照射部４９１を回転した姿勢とすることで、複数の走査ラインへの画像の書き込みを１回の走査で行えるとともに、主走査方向及び副走査方向に対する前記レーザ光源の配列方向のなす角度を調整することで、副走査方向の解像度を調整できるように構成されている。

各レーザ光源から出力される複数のレーザ光は、コリメータレンズ４９２及びプリズム４９３等によりそれぞれ平行光に変換される。この平行光は、図略の反射ミラーによってポリゴンミラー４９４に向けて反射され、回転しているポリゴンミラー４９４に入射する。ポリゴンミラー４９４は、レーザ照射部４９１から出力されるレーザ光を感光体ドラム４３に向けて反射させる反射面を複数有する。レーザ照射部４９１からは複数のレーザ光が照射され、この複数のレーザ光が、それぞれポリゴンミラー４９４の異なる反射面により感光体ドラム４３に向けて反射される。ポリゴンミラー４９４は、例えば図２の矢印方向に回転することで、各レーザ光を順次別々の反射面で反射させ、各レーザ光を感光体ドラム４３の回転軸方向（主走査方向）に走査させる。ポリゴンミラー４９４に入射して感光体ドラム４３に向けて反射されたレーザ光は、ｆ−θレンズ４９５によって感光体ドラム４３の表面上に、所定の径を有するスポット状に結像される。ポリゴンミラー４９４は一定速度で回転しているため、感光体ドラム４３の表面上に照射されるレーザは、一定速度で感光体ドラム４３の表面上を走査され、感光体ドラム４３表面上の電荷を除去する。

光走査装置４９は、前記レーザ照射部４９１の回転角度を微調整することで、これらの光学系（コリメータレンズ４９２、プリズム４９３、ポリゴンミラー（回転多面鏡）４９４、ｆ−θレンズ４９５）で発生した副走査方向におけるスポット光間のピッチを調整することができる。

ＢＤ（Beam Detect）センサ４９６は、フォトダイオードを用いて構成されており、感光体ドラム４３に対して画像データの書き出しを行うタイミングを調整するために用いられるものである。図２に示す矢印方向に回転するポリゴンミラー４９４によって反射されたレーザが、ｆ−θレンズ４９５を透過してＢＤセンサ４９６に入射すると、ＢＤセンサ４９６から検出信号が出力される。このＢＤセンサ４９６の検出信号（ＢＤ信号）は、ＢＤ信号変換部１０２に入力された後に画像書き出しタイミング調整部１０４に入力されて、感光体ドラム４３表面上で走査されるレーザの書き出しタイミングの調整に用いられる。

図４に示すように、前記各レーザ光源は前述したような配列態様とされているため、感光体ドラム４３の表面上やＢＤセンサ４９７の受光面上での各光線の結像位置は、主走査方向及び副走査方向の各方向に傾斜する一方向において一定の間隔を介して配列する態様となる。したがって、各光線は、ＢＤセンサ４９７の受光面上を或る時間差を介してそれぞれ通過する。

図２に戻り、光走査装置４９は、基準発振器８と、画像書き出しタイミング調整部１０４を備える制御部１０とを備えている。基準発振器８は、基準クロック信号を出力する。制御部１０は、この基準クロック信号に基づいた調整を行って、画像メモリ９から出力される書込対象画像の画像信号に基づいて、レーザ照射部４９１を駆動制御する。

制御部１０は、ＬＤ駆動部１０１と、描画部１０３と、画像書き出しタイミング調整部１０４とを備える。

画像書き出しタイミング調整部１０４は、ＢＤ信号変換部１０２から入力されたＢＤ信号に基づいて、感光体ドラム４３表面上を走査させる画像書き出しタイミングを調整し、描画部１０３に出力するものである。

ところで、各レーザ光源から出力される光線は、ＢＤセンサ４９７の受光面上や感光体ドラム４３の表面上を或る時間差を介して通過する旨前述したが、各光線がＢＤセンサ４９７の受光面上等に到達して成るスポット光に着目した場合に、隣接するスポット光間の主走査方向におけるピッチが小さく設計されているとき、時間的に前のタイミングで前記受光面を通過する光線が該受光面を通過し終える前に次の光線が前記受光面を通過する。この場合、図５の矢印Ｂで示すように、ＢＤセンサ４９７から出力される信号は、全ての光線がＢＤセンサ４９７の受光面上を通過し終えるまで一定の信号となる。

その結果、このＢＤ信号そのものから、前記受光面に最初に通過する光線の通過開始タイミングと、最後に通過する光線の通過完了タイミングとは検出できるものの、それ以外の光線の通過開始タイミングや通過完了タイミングは検出できず、ひいては、各光線に対応する走査ラインの画像書き出しタイミングを設定することができない。

そこで、本実施形態では、次のような方法により各光線が前記受光面を通過するタイミング（通過開始タイミングや通過完了タイミング）を検出するようにしている。すなわち、複合機１は、光線が前記ＢＤセンサ４９７の受光面に最初に通過するレーザ光源を第１レーザ光源といい、また、最後に通過するレーザ光源を第２レーザ光源というものとすると、第１、第２レーザ光源を除く他のレーザ光源（以下、第３レーザ光源という）を消灯した状態で、第１レーザ光源の光線（以下、第１光線という）と第２レーザ光源の光線（以下、第２光線という）とを主走査方向に走査した場合、第１、第２光線がそれぞれ前記ＢＤセンサ４９７の受光面を通過し終えると、前記ＢＤセンサ４９７により第１光線によるＢＤ信号と第２光線によるＢＤ信号とが個別に生成される。本実施形態では、これらのＢＤ信号に着目し、例えば前記第１光線によるＢＤ信号の立ち下がりタイミング（前記第１光線の通過開始タイミングＴ１（図５参照））と、前記第２光線によるＢＤ信号の立ち下がりタイミング（第２光線の通過開始タイミングＴ６（図５参照））とを用いて、前記第３レーザ光源の通過開始タイミングを演算により算出する。

より詳細に説明すると、第１、第２レーザ光源のみを点灯させた状態で走査を行うことにより、第１レーザ光源の第１光線によって図５の矢印Ｃに示すようなＢＤ信号が出力され、その後、第２レーザ光源の第２光線によって図５の矢印Ｄに示すようなＢＤ信号がそれぞれ個別に出力される。

レーザ照射部４９１が図３〜図５に示すように４つのレーザ光源を有しているものとすると、画像書き出しタイミング調整部１０４は、ＢＤセンサ４９７から得られたＢＤ信号の立ち下がりタイミング（第１レーザ光源の第１光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミング）Ｔ１から前述のタイミングＴ６間での期間を、第３レーザ光源の数に１を加算した数で等分割することを想定した場合に、前記期間を等分割する各タイミングを、第３レーザ光源の第３光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミングに設定する。

すなわち、図５に示すように、画像書き出しタイミング調整部１０４は、２番目（第１レーザ光源の次）に前記受光面を通過する第３レーザ光源の光線が前記受光面を通過し始めるタイミングＴ２として、Ｔ２＝Ｔ１＋｛（Ｔ６−Ｔ１）／（２＋１）｝を算出し、３番目に（ここでは第２レーザ光源の１つ手前で）前記受光面を通過する第３レーザ光源の光線が前記受光面を通過し始めるタイミングＴ４として、Ｔ４＝Ｔ１＋２×｛（Ｔ６−Ｔ１）／（２＋１）｝を算出する。

第３レーザ光源の数を一般的にｎ個と表すとともに、第１光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミングＴ１から第２光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミングＴ２までの時間をＴと表した場合、画像書き出しタイミング調整部１０４は、第１レーザ光源から数えてｋ（１≦ｋ≦ｎ）番目に前記ＢＤセンサ４９７の受光面を通過する光線が前記受光面を通過し始めるタイミングＴｋを、Ｔｋ＝Ｔ１＋ｋ×｛Ｔ／（ｎ＋１）｝により算出する。なお、以上の処理は、各光線によるスポット光間の主走査方向におけるピッチは一定であるとの想定のもとで行っている。また、本実施形態では、各光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミングをＢＤセンサ４９７の受光面を通過するタイミングとする。

画像書き出しタイミング調整部１０４は、算出した各タイミングＴ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６に基づいて、感光体ドラム４３の表面上を走査させる画像書き出しタイミングを調整し、描画部１０３に出力するものである。すなわち、画像書き出しタイミング調整部１０４は、算出した各タイミングＴ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６から所定の基準クロックカウント後に画像の書き出し信号を描画部１０３に出力する。所定の基準クロックカウント数は機械製造時の調整時に機械毎に決定される。

描画部１０３は、上記画像書き出し信号により、画像メモリ９から出力される書込対象画像の画像信号に基づいて、ＬＤ駆動部１０１の駆動を開始させるものである。ＬＤ駆動部１０１は、描画部１０３からの指示に基づいて、レーザ照射部４９１を駆動制御するものである。ＢＤ信号変換部１０２は、ＢＤセンサ４９６から出力されるＢＤ信号を画像書き出しタイミング調整部１０４に出力するものである。

図６は、制御部１０による画像書き出しタイミング調整処理を示すフローチャートである。なお、ここでも、レーザ照射部４９１が図３〜図５に示すように４つのレーザ光源を有しているものとし、図５も参照しつつ説明を行う。

図６に示すように、制御部１０は、第１、第２レーザ光源のみを点灯させた状態でそれらの光線の走査を行わせ（ステップ♯１）、ＢＤセンサ４９７からＢＤ信号を取得すると（ステップ♯２でＹＥＳ）、第１光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミングＴ１（図５参照）と、第２光線が前記受光面を通過し始めるタイミングＴ６（図５参照）とを検出する（ステップ♯３）。

そして、前記タイミングＴ１からタイミングＴ６までの期間を、第３光源の数に１を加算した数で等分割するタイミングを、第３光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミングＴ２，Ｔ４（図５参照）として設定する（ステップ♯４）。そして、制御部１０は、ステップ♯３，♯４でそれぞれ検出・算出したタイミングＴ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６に基づき、各走査ラインにおける画像の書き出しタイミングを算出して、該タイミングに従って画像の書き出し動作を実行する（ステップ♯５）。

以上のように、全ての光源を点灯したときの各光線を主走査方向に走査した場合に、ＢＤセンサ４９７の受光面を最初に通過する光線（第１光線）を生成する光源（第１レーザ光源）と、最後に通過する光線（第２光線）を生成する光源（第２レーザ光源）とのみを点灯させ、その状態で走査を行ってＢＤセンサ４９７からＢＤ信号を得るとともに、該ＢＤ信号そのものから検出できる、第１、第２光線の前記受光面の通過開始タイミングから、第１、第２レーザ光源以外の第３レーザ光源の光線が前記受光面を通過するタイミングを前述の演算方法により算出するようにしたので、第３光源の光線が前記受光面を通過するタイミングを比較的簡単に導出することができる。よって、従来のように、各レーザ光の周波数やパワーを変え、ＢＤセンサ４９７の出力に電圧差を持たせて各光線によるＢＤ信号を分離する方法に比して、コストアップやレーザ光の検知精度の低下を抑制しつつ各走査ラインに対する画像書き出しタイミングを設定することができる。

また、複合機１の環境（環境温度や環境湿度等）に応じて、各レーザ光源によるスポット光の位置関係（隣接するスポット光間のピッチ等）が変化した場合でも、その変化に応じて各光線の通過開始タイミングを簡単に算出することができる。

なお、本件は、前記実施形態に代えて、又は前記実施形態に加えて、次の様な形態も含むものである。

（１）前記実施形態では、第１、第２光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミングに基づいて、第３光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミングを算出し、このタイミングを第３光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過するタイミングとして設定するようにしたが、これに限らず、第１、第２光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し終えるタイミングＴ３，Ｔ８（図５参照）に基づいて、第３光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミングＴ５，Ｔ７（図５参照）を算出し、このタイミングＴ５，Ｔ７を第３光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過するタイミングとして設定するようにしてもよい。

また、各光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミング又は各光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し終えるタイミングをそのまま各光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過するタイミングとして設定する態様に限らず、例えば各光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミング又は各光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し終えるタイミングから、検出又は算出した各光線によるＢＤ信号の出力期間の中心タイミング（例えばタイミングＴ１とタイミングＴ３との中間タイミングやタイミングＴ２とタイミングＴ５との中間タイミング等）を算出し、これらの中心タイミングを各光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過するタイミングとして設定するようにしてもよい。

（２）前述の方法以外に、次のような方法によっても各光源の光線がＢＤセンサ４９７の受光面上を通過するタイミングを算出することができる。

まず、各スポット光の位置関係を予め図略の測定器により測定しておき、その測定値から算出される各光線の前記受光面の通過開始タイミングを基準のタイミングとして、制御部１０に備えられる記憶部１０６（図２参照）に記録しておく。そして、複合機１は、少なくとも第１、第２レーザ光源を点灯させた状態で主走査方向における走査を行う。そして、画像書き出しタイミング調整部１０４は、前記第１の実施形態と同様に、ＢＤセンサ４９７から出力されるＢＤ信号に基づき、第２光線の前記受光面における通過開始タイミングＴ５を検出し、各光線によるＢＤセンサ４９７の受光面上でのスポット光の径Ｌと走査速度Ｖとを用いて、第２光線の前記受光面における通過開始タイミングＴ４’を算出する。

ここで、図７に示すように、前記第１光線の通過開始タイミングＴ１と前記通過開始タイミングＴ６’との時間差が、前記記憶部１０６に記録されている通過開始タイミングＴ１，Ｔ６の時間差（以下、基準時間差という）に対してＤ倍に変化している場合、前記通過開始タイミングＴ１と各第３光線が前記受光面の通過を開始するタイミングとの時間差もＤ倍に変化していると考えられる。なお、比率Ｄは、（Ｔ６’−Ｔ１）／（Ｔ６−Ｔ１）となる。

これに基づき、画像書き出しタイミング調整部１０４は、前記通過開始タイミングＴ６’を検出すると、この通過開始タイミングＴ６’を用いて前記比率Ｄを算出するとともに、この比率Ｄを用いて各第３光線の通過開始タイミングをそれぞれ算出する。

すなわち、前述の例のように第３光源が２つ存在する場合、画像書き出しタイミング調整部１０４は、先に通過する側の第３光源の光線の通過開始タイミングＴ２’を、Ｔ２’＝Ｔ１＋（Ｔ２−Ｔ１）×Ｄにより算出し、後に通過する側の第３光源の光線の通過開始タイミングＴ４’を、Ｔ４’＝Ｔ１＋（Ｔ４−Ｔ１）×Ｄにより算出する。

なお、第３レーザ光源の数を一般的にｎ個と表した場合、画像書き出しタイミング調整部１０４は、前記ＢＤセンサ４９７の受光面にｋ（２≦ｋ≦ｎ＋１）番目に通過する光線が前記受光面を通過し始めるタイミングＴｋ’として、Ｔｋ’＝Ｔ１＋（Ｔｋ−Ｔ１）×Ｄ’を算出する。なお、この場合の比率Ｄ’は、Ｄ’＝（Ｔ（ｋ＋２）’−Ｔ１）／（Ｔ（ｋ＋２）−Ｔ１）である。

これにより、本実施形態でも、複合機１の環境（環境温度や環境湿度等）に応じて、各レーザ光源によるスポット光の位置関係（隣接するスポット光間のピッチ等）が変化した場合でも、その変化に応じて各光線の通過タイミングを簡単に算出することができる。

なお、本実施形態においては、各光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミングをＢＤセンサ４９７の受光面を通過するタイミングとする態様としたので、各光線の通過開始タイミングを用いた各光線の通過タイミングの算出方法について説明したが、これに限らず、前記各光線がＢＤセンサ４９７の受光面を通過し始めるタイミングに代えて、各光線の通過完了タイミングから前記比率を算出し、前記測定器を用いて予め算出される各光線の前記受光面の通過完了タイミングと前記比率とに基づき各光線の通過タイミングを算出するようにしてもよいし、或いは、各光線によるＢＤ信号の出力期間の中心タイミング（例えばタイミングＴ１とタイミングＴ３との中間タイミング等）から前記比率を算出し、前記測定器を用いて算出される各光線によるＢＤ信号の出力期間の中心タイミングと前記比率とに基づき各光線の通過タイミングを前記比率を用いて算出するようにしてもよい。

（３）前記第１の実施形態では、点灯させるレーザ光源の組み合わせを、光線が前記ＢＤセンサ４９７の受光面に最初に通過するレーザ光源と、最後に通過するレーザ光源との組み合わせに設定したが、この組み合わせに限られず、主走査方向に隣り合わないスポット光をそれぞれ生成するレーザ光源の組み合わせであればよい。例えば、図４において、スポット光１を生成するレーザ光源（光線が前記ＢＤセンサ４９７の受光面を最初に通過する前述のレーザ光源）と、スポット光３を生成するレーザ光源（３つ目に光線が前記ＢＤセンサ４９７の受光面を通過するレーザ光源）との組み合わせでもよいし、或いは、スポット光２を生成するレーザ光源（２つ目に光線が前記ＢＤセンサ４９７の受光面を通過
するレーザ光源）と、スポット光４を生成するレーザ光源（光線が前記ＢＤセンサ４９７の受光面を最後に通過するレーザ光源）との組み合わせでもよい。

スポット光１を生成するレーザ光源とスポット光３を生成するレーザ光源との組み合わせを、点灯させるレーザ光源の組み合わせとして設定した場合の各光線の通過タイミングの算出方法を図５を用いて説明する。

前記組み合わせの場合、スポット光１によるＢＤ信号の立ち下がりタイミングＴ１と立ち上がりタイミングＴ３、スポット光３によるＢＤ信号の立ち下がりタイミングＴ４と立ち上がりタイミングＴ７は、出力されるＢＤ信号から検出することができる。

したがって、これらのタイミングＴ１，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ７を用いて、スポット光２によるＢＤ信号の立ち下がりタイミングＴ２と立ち上がりタイミングＴ５、スポット光４によるＢＤ信号の立ち下がりタイミングＴ６と立ち上がりタイミングＴ８を算出する。

各スポット光１〜４は、同径であり且つ主走査方向に一定の間隔で並んでいるとの想定のもと、前記立ち下がりタイミングＴ２は前記タイミングＴ１，Ｔ４の中間タイミング（Ｔ１＋Ｔ４）／２と算出され、また、前記立ち上がりタイミングＴ５は前記タイミングＴ３，Ｔ７の中間タイミング（Ｔ３＋Ｔ７）／２と算出される。

また、前記想定に基づくと、前記立ち下がりタイミングＴ６は、前記タイミングＴ２とタイミングＴ１との時間差（又はタイミングＴ３とタイミングＴ２との時間差）だけ前記タイミングＴ４より後のタイミングであるから、
Ｔ６＝Ｔ４＋（Ｔ２−Ｔ１）＝（３×Ｔ４−Ｔ１）／２
と算出され、また、前記立ち上がりタイミングＴ８は、前記タイミングＴ５とタイミングＴ３との時間差（又はタイミングＴ７とタイミングＴ５との時間差）だけ前記タイミングＴ７より後のタイミングであるから、
Ｔ８＝Ｔ７＋（Ｔ２−Ｔ１）＝（３×Ｔ７−Ｔ３）／２
と算出される。

そして、これらのタイミングＴ２，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ８を用いて、消灯したレーザ光源の光線の通過タイミングを算出することができる。例えば、タイミングＴ２，Ｔ６をそのまま消灯したレーザ光源の光線の通過タイミングとして設定してもよいし、タイミングＴ５，Ｔ８をそのまま消灯したレーザ光源の光線の通過タイミングとして設定してもよいし、或いは、タイミングＴ２，Ｔ５の中間タイミングと、タイミングＴ６，Ｔ８の中間タイミングとを消灯したレーザ光源の光線の通過タイミングとして設定してもよい。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複合機の内部構成を概略的に示す側面図である。 光走査装置の構成図である。 レーザ光源の配列状態を示す図である。 前記各レーザ光源から出力される各光線が感光体ドラムの表面上やＢＤセンサの受光面上で、主走査方向及び副走査方向にそれぞれ異なる位置に結像される状態を示す図である。 各レーザ光源の光線がＢＤセンサの受光面を通過するタイミングを算出する方法を説明するための図である。 制御部による画像書き出しタイミング調整処理を示すフローチャートである。 変形形態の説明図である。

符号の説明

４９ 光走査装置
１０１ ＬＤ駆動部
１０３ 描画部
１０４ 画像書き出しタイミング調整部
１０５ 異常検出処理部
４９６ ＢＤセンサ

Claims (5)

1. 第１の方向における位置及び前記第１の方向と直交する第２の方向における位置がそれぞれ異なる各目標位置に向けて光をそれぞれ出力する複数の光源と、
   受光した光の強度に応じた電気信号を出力する１つの受光部と、
   前記受光部の受光面上及び感光体の表面上で前記各光源の出力光を前記第１の方向に走査するための走査部と、
   前記感光体の表面上における各走査ラインの画像書き出し動作を開始する画像書き出しタイミングを調整するための画像書き出しタイミング調整部と、
   前記画像書き出しタイミング調整部により調整された画像書き出しタイミングにしたがって前記各光源の発光動作を制御する発光制御部とを備えた画像形成装置であって、
   前記発光制御部は、前記複数の光源のうち、前記第１の方向に互いに隣り合わない少なくとも２つの一部の光源のみを発光させ、
   前記画像書き出しタイミング調整部は、前記発光制御部による指示により前記一部の光源のみが点灯した状態でそれらの光源から出力される各光線が前記走査部により前記受光面に対して前記第１の方向に１回走査されたときに前記受光部から出力される信号を用いて、前記一部の光源による各光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを算出するとともに、前記一部の光源以外の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを、前記一部の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを用いて算出し、算出したタイミングに基づいて各走査ラインにおける画像書き出しタイミングを設定し、
   前記発光制御部は、前記画像書き出しタイミング調整部により調整された画像書き出しタイミングにしたがって前記各光源の発光動作を制御して前記感光体の表面への走査ライン毎の画像書き出し動作を行う画像形成装置。
2. 前記発光制御部は、前記走査部により前記複数の光源の出力光を走査した場合に前記受光部の受光面を最初に通過する第１の光線を出力する第１の光源及び最後に通過する第２の光線を出力する第２の光源のみを発光させ、
   前記画像書き出しタイミング調整部は、前記発光制御部による指示により前記第１、第２の光源のみが点灯した状態でその第１、第２の光線が前記走査部により前記受光面に対して前記第１の方向に走査されたときに前記受光部から出力される信号を用いて、前記第１，第２の光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを算出するとともに、前記第１、第２の光源以外の第３の光源から出力される第３の光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを、前記第１，第２の光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを用いて算出し、算出したタイミングに基づいて各走査ラインにおける画像書き出しタイミングを設定する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像書き出しタイミング調整部は、前記第３の光源の数をｎと表すとき、前記第１，第２の光線が前記受光部の受光面を通過する各タイミングを始点及び終点とする期間を（ｎ＋１）個に等分割するタイミングを、第３の光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングとして設定する請求項２に記載の画像形成装置。
4. 予め測定された、前記各光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを基準のタイミングとして予め記憶する記憶部を備え、
   前記一部の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過する各タイミングを始点及び終点とする期間について、前記記憶部に記憶された前記タイミングから導出される期間の長さと、前記受光部から出力される信号を用いて算出した前記タイミングから導出される期間の長さとの比率を算出し、前記記憶部に記録された前記一部の光源以外の光源から出力される光線についての基準のタイミングと前記比率とに基づいて、前記一部の光源以外の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過したタイミングを算出する請求項１または２に記載の画像形成装置。
5. 第１の方向における位置及び前記第１の方向と直交する第２の方向における位置がそれぞれ異なる各目標位置に向けて光をそれぞれ出力する複数の光源と、
   受光した光の強度に応じた電気信号を出力する１つの受光部と、
   前記受光部の受光面上及び感光体の表面上で前記各光源の出力光を前記第１の方向に走査するための走査部と、
   前記感光体の表面上における各走査ラインの画像書き出し動作を開始する画像書き出しタイミングを調整するための画像書き出しタイミング調整部と、
   前記画像書き出しタイミング調整部により調整された画像書き出しタイミングにしたがって前記各光源の発光動作を制御する発光制御部とを備えた画像形成装置における画像書き出しタイミング調整方法であって、
   前記発光制御部が、前記複数の光源のうち、前記第１の方向に互いに隣り合わない少なくとも２つの一部の光源のみを発光させるステップと、
   前記画像書き出しタイミング調整部が、前記発光制御部による指示により前記一部の光源のみが点灯した状態でそれらの光源から出力される各光線が前記走査部により前記受光面に対して前記第１の方向に１回走査されたときに前記受光部から出力される信号を用いて、
   前記一部の光源による各光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを算出するとともに、前記一部の光源以外の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを、前記一部の光源から出力される光線が前記受光部の受光面を通過するタイミングを用いて算出し、算出したタイミングに基づいて各走査ラインにおける画像書き出しタイミングを設定するステップと、
   前記発光制御部が、前記画像書き出しタイミング調整部により調整された画像書き出しタイミングにしたがって前記各光源の発光動作を制御して前記感光体の表面への走査ライン毎の画像書き出し動作を行うステップと
   を有する画像書き出しタイミング調整方法。
   

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