画像形成装置
【課題】各色用のレーザー走査ユニットの回転多面体の回転角度の位相が同期しているか否かに拘わらず、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーを、感光体ドラム回転軸方向の各位置で最適な状態に近付ける。
【課題を解決するための手段】画像形成装置１は、感光体ドラム１２１の回転軸方向両端部に照射する半導体レーザー２４３の光量を当該回転軸方向中央部に照射する光量よりも多くする第１の設定値と、感光体ドラム１２１の回転軸方向全域に照射する半導体レーザー２４３の光量を一定とする第２の設定値とを記憶する設定値記憶部１０２を備え、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、位相同期が行われる場合には第１の設定値を用い、当該位相同期が行われない場合には第２の設定値を用いて半導体レーザー２４３の光量を制御する。
【課題を解決するための手段】画像形成装置１は、感光体ドラム１２１の回転軸方向両端部に照射する半導体レーザー２４３の光量を当該回転軸方向中央部に照射する光量よりも多くする第１の設定値と、感光体ドラム１２１の回転軸方向全域に照射する半導体レーザー２４３の光量を一定とする第２の設定値とを記憶する設定値記憶部１０２を備え、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、位相同期が行われる場合には第１の設定値を用い、当該位相同期が行われない場合には第２の設定値を用いて半導体レーザー２４３の光量を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、光走査装置が感光体ドラムを露光するために出力する光量の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数のレーザー走査ユニットから発射される各レーザー光を、対応する各色の感光体に照射してカラー画像形成を行う画像形成装置では、各色別の感光体に対して走査されるレーザー光の書出タイミングを同期させる技術が採用されている。このような技術としては、例えば、下記特許文献１に示されるように、上記レーザー光を感光体ドラムに向けて反射させるポリゴンミラー等の回転多面体に注目し、各色のレーザー走査ユニットの回転多面体のそれぞれ回転角度の位相を同期させるものが知られている。
【０００３】
また、半導体レーザー等からなる発光部の光は、回転多面体により反射され、当該レーザー走査ユニットの主走査方向、すなわち、感光体ドラムの回転軸方向において、その一端部から他端部までを照射する。このとき、回転多面体の反射面から感光体ドラム表面までの距離は、感光体ドラムの回転軸方向の各位置において異なるため、当該感光体ドラムの回転軸方向における各位置では、レーザー走査ユニットから受ける光の影響が均一にならず、当該光照射による効果を予定した通りに得ることが困難になる。これに対応して、レーザー走査ユニットから出力する光の光量を、回転多面体の光反射面からの距離が長くなる感光体ドラム回転軸方向端部付近では多くし、回転多面体の光反射面からの距離が短くなる感光体ドラム回転軸方向中央部付近では少なくすることで、感光体ドラムの回転軸方向における感光体ドラム表面の各位置において、光照射によって受けるパワーを均一にする光量補正技術も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７３１０９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の光量補正技術は、上記回転多面体の回転角度の位相が同期して、各色のレーザー走査ユニットによる感光体ドラム上での書き出し位置が全て予定の位置（感光体ドラムの回転軸方向端部付近）で揃っている場合には、各色のレーザー走査ユニット全ての光量を、対応する感光体ドラムにおいてその回転軸方向端部付近で多く、当該回転軸方向中央部付近で少なくして、各色の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーを感光体ドラム回転軸方向の各位置で均一にできる。しかしながら、各回転多面体の回転角度の位相が同期しておらず、各色のレーザー走査ユニットによる感光体ドラム上での書き出し位置が上記予定の位置で揃っていない場合に上記の光量補正技術を用いると、いずれかのレーザー走査ユニットは感光体ドラム表面における上記回転軸方向端部からは書き出しが始まらないため、当該レーザー走査ユニットが感光体ドラム表面に与える光量は上記予定した通りの分布にはならず、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーを、感光体ドラム回転軸方向の各位置で均一にできない。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、各色用のレーザー走査ユニットの回転多面体の回転角度の位相が同期しているか否かに拘わらず、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーを、感光体ドラム回転軸方向の各位置で最適な状態に近付けることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明は、画像信号に応じたレーザー光を発光する発光部と、当該発光部から発光されるレーザー光を感光体ドラムの回転軸方向を主走査方向として当該感光体ドラムの表面に走査させる複数の反射面を有する回転多面体と、前記回転多面体を回転駆動する回転多面体駆動部とを備える複数のレーザー走査ユニットと、
前記各発光部による発光を制御する発光制御部と、
前記回転多面体駆動部に制御信号を出力して前記各回転多面体の駆動を制御する駆動制御部と
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部に出力するそれぞれの前記制御信号の位相を同期させる位相制御部と、
前記感光体ドラムの回転軸方向両端部に照射する前記発光部の光量を当該回転軸方向中央部に照射する光量よりも多くする第１の設定値と、前記感光体ドラムの回転軸方向全域に照射する前記発光部の光量を一定とする第２の設定値とを記憶する設定値記憶部とを備え、
前記発光制御部は、前記位相制御部による前記位相の同期が行われる場合には前記第１の設定値を用いて前記発光部の光量を制御し、前記位相制御部による前記位相の同期が行われない場合には前記第２の設定値を用いて前記発光部の光量を制御する画像形成装置である。
【０００８】
この発明によれば、位相制御部による上記位相の同期により、各レーザー走査ユニットの回転多面体の回転角度の位相が同期して、各色のレーザー走査ユニットによる対応する感光体ドラム上での書き出し位置（露光開始位置）が全て予定の位置（感光体ドラムの回転軸方向端部付近）で揃っている場合には、上記第１の設定値を用いて、各色のレーザー走査ユニット全ての光量を、感光体ドラム回転軸方向端部付近では多くし、感光体ドラム中央部付近では少なくして、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーをその回転軸方向の各位置で均一にできることを確保する。
【０００９】
さらに、上記回転多面体の回転角度の位相が同期しておらず、各色のレーザー走査ユニットによる対応する感光体ドラム上での書き出し位置が上記予定の位置で揃っていない場合には、当該第１の設定値によるような発光部の光量制御では、感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーの不均一の度合いが却って酷くなるため、この場合には、本発明は、上記第２の設定値を用いて、感光体ドラムの回転軸方向全域において発光部の光量を一定とすることにより、各色の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーがその回転軸方向の各位置で不均一になってしまう度合いを軽減する。
【００１０】
これにより、本発明によれば、各色用のレーザー走査ユニットの回転多面体の回転角度の位相が同期しているか否かに拘わらず、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーを、感光体ドラム回転軸方向の各位置で最適な状態に近付けることができる。
【００１１】
また、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であって、前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部の制御に用いる各制御信号の位相のずれ量を検出するずれ量検出部を更に備え、
前記発光制御部は、前記ずれ量検出部によって検出されたずれ量が予め定められた値に達している場合に前記位相の同期が行われていないものとして、前記第２の設定値を用いて前記発光部の光量を制御し、前記ずれ量検出部によって検出されたずれ量が予め定められた値に達していない場合には前記位相の同期が行われているとして、前記第１の設定値を用いて前記発光部の光量を制御するものである。
【００１２】
この発明では、各色用の回転多面体の回転角度の位相が同期しておらず、各色用の回転多面体を駆動するための制御信号の位相のずれ量が予め定められた値に達するほど大きい場合、すなわち、感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーをその回転軸方向の各位置で均一化することに真に悪影響を及ぼす場合にのみ、上記第２の設定値を用いて、感光体ドラムの回転軸方向全域において発光部の光量を一定とすることで、感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーがその回転軸方向の各位置で不均一になってしまう度合いを軽減することが可能になる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、画像信号に応じたレーザー光を発光する発光部と、当該発光部から発光されるレーザー光を感光体ドラムの回転軸方向を主走査方向として当該感光体ドラムの表面に走査させる複数の反射面を有する回転多面体と、前記回転多面体を回転駆動する回転多面体駆動部とを備える複数のレーザー走査ユニットと、
前記各発光部による発光を制御する発光制御部と、
前記回転多面体駆動部に制御信号を出力して前記各回転多面体の駆動を制御する駆動制御部と、
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部に出力するそれぞれの前記制御信号の位相を同期させる位相制御部と、
前記感光体ドラムの回転軸方向両端部に照射する前記発光部の光量を当該回転軸方向中央部に照射する光量よりも多くする設定値であって、前記感光体ドラムの回転軸方向の各位置毎に定められたデフォルトの設定値を記憶する設定値記憶部と、
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部の制御に用いる各制御信号の位相のずれ量を検出するずれ量検出部とを備え、
前記発光制御部は、前記位相制御部による前記位相の同期が行われる場合には前記デフォルトの設定値を用いて前記発光部の光量を制御し、前記位相制御部による前記位相の同期が行われない場合には、前記デフォルトの設定値を、前記ずれ量検出部によって検出された前記ずれ量に応じた分だけ前記回転軸方向にずらした補正用設定値を用いて前記発光部の光量を制御する画像形成装置である。
【００１４】
この発明によれば、位相制御部による上記位相の同期により、各レーザー走査ユニットの回転多面体の回転角度の位相が同期して、各色のレーザー走査ユニットによる対応する感光体ドラム上での書き出し位置（露光開始位置）が全て予定の位置（感光体ドラムの回転軸方向端部付近）で揃っている場合には、上記デフォルトの設定値を用いて、各色のレーザー走査ユニット全ての光量を、感光体ドラム回転軸方向端部付近では多くし、感光体ドラム中央部付近では少なくして、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーをその回転軸方向の各位置で均一にできることを確保する。
【００１５】
さらに、各回転多面体駆動部の制御に用いる各制御信号の位相にずれが生じて、上記回転多面体の回転角度の位相が同期しておらず、各色のレーザー走査ユニットによる対応する感光体ドラム上での書き出し位置が上記予定の位置で揃っていない場合には、上記デフォルトの設定値によるような発光部の光量制御では、感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーの不均一の度合いが却って酷くなる。このような場合であっても、本発明は、各回転多面体駆動部の制御に用いる各制御信号の位相のずれ量、すなわち、各回転多面体の回転位相のずれ量に応じて、上記デフォルトの設定値を感光体ドラム回転軸方向にずらした補正用設定値を用いて発光制御部が各発光部の光量を制御することで、デフォルトの設定値を用いた光量制御の場合と同様に、各色のレーザー走査ユニット全ての光量を、感光体ドラム回転軸方向端部付近では多くし、感光体ドラム中央部付近では少なくして、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーをその回転軸方向の各位置で均一にすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、各色用のレーザー走査ユニットの回転多面体の回転角度の位相が同期しているか否かに拘わらず、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーを、感光体ドラム回転軸方向の各位置で最適な状態に近付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。
【図２】図１に示した露光装置によるレーザービーム走査を示す斜視図である。
【図３】画像形成装置の制御系の構成概略を示すブロック図である。
【図４】(Ａ)(Ｂ)は第１の設定値の例を示す図である。
【図５】(Ａ)(Ｂ)は第２の設定値の例を示す図である。
【図６】感光体ドラムとポリゴンミラーの位置関係を示す図である。
【図７】感光体ドラム表面上の光量分布を示す図である。
【図８】感光体ドラム表面上の光量分布を示す図である。
【図９】半導体レーザー駆動制御部が第１の設定値を用いて半導体レーザーの光量を制御する場合の駆動電流を示す図である。
【図１０】画像形成装置による画像形成時におけるレーザー走査ユニットの駆動制御の第１実施形態を示すフローチャートである。
【図１１】（Ａ）（Ｂ）は、各画像形成ユニットのレーザー走査ユニットのＢＤセンサーから位相制御部に入力される同期信号の一例を示す図である。
【図１２】半導体レーザー駆動制御部が第１の設定値を用いて半導体レーザーの光量を制御する場合の駆動電流を示す図である。
【図１３】画像形成装置による画像形成時におけるレーザー走査ユニットの駆動制御の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図１４】画像形成装置による画像形成時のレーザー走査ユニットの駆動制御の第３実施形態を示すフローチャートである。
【図１５】(Ａ)(Ｂ)はデフォルト設定値の例を示す図である。
【図１６】(Ａ)(Ｂ)は補正用設定値の例を示す図である。
【図１７】画像形成装置による画像形成時のレーザー走査ユニットの駆動制御の第３実施形態の変形形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置及びレーザー走査ユニットについて図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、およびファクシミリ機能等の複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、画像形成部１２、定着装置１３、給紙部１４、用紙排出部１５、原稿給送部６、及び原稿読取部５等を備えて構成されている。
【００１９】
装置本体１１は、下部本体１１１と、この下部本体１１１の上方に対向配置された上部本体１１２と、この上部本体１１２と下部本体１１１との間に設けられた連結部１１３とを備えている。連結部１１３は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に用紙排出部１５を形成させた状態で両者を互いに連結するための構造物であり、図１においては下部本体１１１の左部および後部から立設され、平面視でＬ字状とされている。上部本体１１２は、連結部１１３の上端部に支持されている。上部本体１１２には、原稿読取部５及び原稿給送部６が設けられている。
【００２０】
原稿読取部(画像読取部)５は、上部本体１１２の上面開口に装着された、原稿を載置するためのコンタクトガラス(原稿台)１６１と、このコンタクトガラス１６１に載置された原稿を押さえる開閉自在の原稿押さえカバー１６２と、コンタクトガラス１６１に載置された原稿の画像を読み取る読取機構１６３とを備えている。読取機構１６３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（ComplementaryMetal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサーを用いて原稿の画像を光学的に読み取り、画像データを生成する。
【００２１】
原稿給送部６は、原稿が載置される原稿載置台６１と、画像読み取り済みの原稿が排出される原稿排出部６６と、原稿搬送機構６５と、を備える。原稿搬送機構６５は、図略の給紙ローラー、搬送ローラー、及び用紙反転機構を備えている。原稿搬送機構６５は、給紙ローラー及び搬送ローラーの駆動により、原稿載置台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、原稿読取スリット５３を介して読取機構１６３による読取を可能とした後、原稿排出部６６へと排出する。また、原稿搬送機構６５は、用紙反転機構が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ことで、当該原稿の両面の画像を、原稿読取スリット５３を介して読取機構１６３により読取可能にしている。
【００２２】
さらに原稿給送部６は、その前面側が上方に移動可能となるように上部本体１１２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としてのコンタクトガラス１６１上面を開放することにより、コンタクトガラス１６１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ユーザーが載置できるようになっている。
【００２３】
下部本体１１１には、画像形成部１２、定着装置１３および給紙部１４が内装されている。上部本体１１２には原稿読取部５が設けられている。給紙部１４は、装置本体１１に対して挿脱可能の給紙カセット１４２，１４３，１４４を有している。給紙カセット１４２，１４３，１４４には記録紙(記録媒体の一例)が積層されてなる用紙束がそれぞれ収容されている。なお、本実施形態では、給紙カセット１４２，１４３，１４４の３段が設けられているが、給紙カセットは他の段数として設けてもよい。
【００２４】
画像形成部１２は、給紙部１４から給紙された記録紙にトナー像を形成する画像形成動作を行う。画像形成部１２は、中間転写ベルト１２５の走行方向において上流側から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン色のトナーを用いるシアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー色のトナーを用いるイエロー用の画像形成ユニット１２Ｙおよびブラック色のトナーを用いるブラック用の画像形成ユニット１２Ｂ（以下、各画像形成ユニットを区別することなく述べる場合には、それぞれを「画像形成ユニット１２０」と言う）と、駆動ローラー１２５ａ（二次転写対向ローラー）等の複数のローラー間に画像形成における副走査方向へ無端走行可能に張架された中間転写ベルト１２５と、中間転写ベルト１２５が駆動ローラー１２５ａに張架される部分で中間転写ベルト１２５の外周面に当接する二次転写ローラー２１０とを備えている。
【００２５】
各画像形成ユニット１２０は、感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１へトナーを供給する現像装置１２２と、トナーを収容するトナーカートリッジ（不図示）と、帯電装置１２３と、露光装置１２４と、一次転写ローラー１２６と、ドラムクリーニング装置１２７とをそれぞれ一体的に備えている。
【００２６】
感光体ドラム１２１は、その周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成する。現像装置１２２は、感光体ドラム１２１へトナーを供給する。各現像装置１２２には、前記トナーカートリッジからトナーが適宜補給される。
【００２７】
帯電装置１２３は、感光体ドラム１２１の直下位置に設けられている。帯電装置１２３は、各感光体ドラム１２１の周面を一様に帯電させる。
【００２８】
露光装置（レーザー走査ユニット）１２４は、感光体ドラム１２１の下方位置であって、帯電装置１２３の更に下方位置に設けられている。露光装置１２４は、コンピューター等から入力された画像データや原稿読取部５が取得した画像データに基づく各色に対応したレーザー光を、帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射し、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像を形成する。露光装置１２４は、いわゆるレーザー露光装置であり、レーザービームを出力するレーザー光源と、当該レーザービームを感光体ドラム１２１表面に向けて反射させるポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザー光を感光体ドラム１２１に導くためのレンズやミラー等の光学部品を備えている。
【００２９】
現像装置１２２は、矢印の方向へ回転する感光体ドラム１２１の周面の静電潜像にトナーを供給して当該トナーを積層させ、感光体ドラム１２１の周面に前記画像データに応じたトナー像を形成する。
【００３０】
中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１の上方位置に配置されている。中間転写ベルト１２５は、図１における左側の駆動ローラー１２５ａと、同図の右側の従動ローラー１２５ｂとの間に無端走行可能に張架され、下方の外周面が各感光体ドラム１２１の周面に当接している。従動ローラー１２５ｂは、駆動ローラー１２５ａに対向する位置に設けられて、中間転写ベルト１２５の無端走行に伴って従動回転する。中間転写ベルト１２５は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム１２１の周面に当接した状態で駆動ローラー１２５ａによって駆動される。中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１と同期しながら、駆動ローラー１２５ａと従動ローラー１２５ｂとの間を無端走行する。
【００３１】
中間転写ベルト１２５を挟んで各感光体ドラム１２１に対向する位置には、一次転写ローラー１２６が設けられている。この一次転写ローラー１２６には、図略の転写バイアス印加機構により転写バイアスが印加され、一次転写ローラー１２６は、各感光体ドラム１２１の外周周面に形成された上記トナー像を中間転写ベルト１２５の表面に転写させる。
【００３２】
駆動ローラー１２５ａは、図略の制御部による制御の下で駆動される駆動モーター(図略)から与えられる回転駆動力により中間転写ベルト１２５を無端走行させる。
【００３３】
後述の画像形成制御部１０１は、各色の毎に一次転写ローラー１２６及び画像形成ユニット１２０を駆動制御して、中間転写ベルト１２５の表面に、マゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍにより形成されたマゼンタのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にシアン用の画像形成ユニット１２Ｃにより形成されたシアンのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用の画像形成ユニット１２Ｙにより形成されたイエローのトナー像の転写と、最後のブラック用の画像形成ユニット１２Ｂにより形成されたブラックのトナー像の転写とを、各色のトナー像が重なり合うように行わせ、これによりカラーのトナー像を中間転写ベルト１２５の表面に形成させる（中間転写（一次転写））。
【００３４】
二次転写ローラー２１０は、図略の転写バイアス印加機構により転写バイアスが印加されている。二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーの上記トナー像を、給紙部１４から搬送されてきた記録紙に転写させる。二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５が駆動ローラー１２５ａに張架される部分の用紙搬送路１９０に、中間転写ベルト１２５の外周面に当接させて設けられている。二次転写ローラー２１０は、前記トナー像が記録紙に二次転写されるニップ部Ｎを、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとの間に形成する。用紙搬送路１９０を搬送される記録紙は、ニップ部Ｎにおいて中間転写ベルト１２５と二次転写ローラー２１０とに押圧挟持され、ここにおいて中間転写ベルト１２５上のトナー像が記録紙に二次転写される。
【００３５】
なお、二次転写ローラー２１０及び駆動ローラー１２５ａのニップ部Ｎよりも、用紙搬送部(搬送部)４１１による記録紙の搬送方向上流側には、レジストローラー６３０が配設されている。レジストローラー６３０は、上部ニップ部Ｎにおける二次転写ローラー２１０による中間転写ベルト１２５からのトナー画像転写タイミングと、用紙搬送部４１１がニップ部Ｎに記録紙を搬送するタイミングを同期させるために、記録紙の搬送を待機等させるものである。
【００３６】
ドラムクリーニング装置１２７は、各感光体ドラム１２１の図１で左方位置に設けられ、感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去してクリーニングする。このドラムクリーニング装置１２７によってクリーニングされた感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために再び帯電装置１２３へ向かう。
【００３７】
画像形成部１２に対して図１での左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１９０が形成されている。用紙搬送路１９０には、適所に搬送ローラー対１９２が設けられている。搬送ローラー対１９２は、給紙部１４から繰り出された記録紙を、ニップ部Ｎ及び定着装置１３に向けて搬送する。当該適所に配置された搬送ローラー対１９２からなる搬送機構が搬送部の一例となる。
【００３８】
定着装置１３は、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラー１３２と、加熱ローラー１３２に対向配置された加圧ローラー１３４とを備えている。定着装置１３は、画像形成部１２で転写された記録紙上のトナー像に対し、記録紙が加熱ローラー１３２と加圧ローラー１３４との間の定着ニップ部を通過する間に、加熱ローラー１３２から熱を与えて定着処理を施す。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙は、定着装置１３の上部から延設された排紙搬送路１９４を通って、下部本体１１１の頂部に設けられた排出トレイ１５１へ向けて排出される。
【００３９】
なお、従動ローラー１２５ｂに張架された中間転写ベルト１２５の外周面に対向する位置にはクリーニング部２２が設けられている。
【００４０】
給紙部１４は、装置本体１１の図１における右側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４１と、下部本体１１１内における露光装置１２４より下方位置に挿脱可能に装着された給紙カセット１４２，１４３，１４４とを備えている。
【００４１】
手差しトレイ１４１は、下部本体１１１の右面の下方位置に設けられた、記録紙を手差し操作で画像形成部１２へ向けて給紙するためのトレイである。給紙カセット１４２，１４３，１４４は、複数枚の記録紙が積層されてなる用紙束を収容する。給紙カセット１４２，１４３，１４４の上方には、ピックアップローラー１４５が設けられ、ピックアップローラー１４５は、給紙カセット１４２，１４３，１４４に収容された用紙束の最上位の記録紙を用紙搬送路１９０へ向けて繰り出す。
【００４２】
用紙排出部１５は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に形成されている。用紙排出部１５は、下部本体１１１の上面に形成された排出トレイ１５１を備える。排出トレイ１５１は、画像形成部１２でトナー像が形成された記録紙が、定着装置１３で定着処理が施された後に排出されるトレイである。
【００４３】
図２は、図１に示した露光装置１２４によるレーザービーム走査を示す斜視図である。以下、露光装置１２４をレーザー走査ユニット２４０と称して説明する。各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂにおけるレーザー走査ユニット２４０の構成は同様である。
【００４４】
レーザー走査ユニット２４０は、主走査方向に延びる走査ラインをレーザー光により走査するレーザービーム走査機構である。レーザー走査ユニット２４０は、ポリゴンモーター２４１、ポリゴンミラー２４２、半導体レーザー２４３、コリメーターレンズ２４４、fθレンズ２４５、反射ミラー２４６、ＢＤセンサー２４７、及びシリンドリカルレンズ２４８を備える。
【００４５】
ポリゴンミラー（回転多面体）２４２は、例えば10面の鏡面からなる反射面を有し、各反射面で感光体ドラム１２１の表面に向けてレーザー光を反射させる。ポリゴンモーター２４１は、ポリゴンミラー２４２を図２の矢印Ａ方向に回転させる駆動力をポリゴンミラー２４２に供給する。半導体レーザー（発光部）２４３は、レーザー光を発光させるものであり、入力される画像信号に応じて後述する半導体レーザー駆動制御部１０１２により変調される。コリメーターレンズ２４４は、半導体レーザー２４３から射出されたビームＬを通過させて平行光とする。当該ビームＬは反射ミラー２４６に入射する。
【００４６】
反射ミラー２４６により反射されたビームＬは、シリンドリカルレンズ２４８を通過した後、ポリゴンミラー２４２の反射面２４２ａに線像として結像する。ポリゴンミラー２４２は図２の矢印Ａ方向に一定速度で回転し、反射面２４２ａによって偏向された各ビームＬは図２の矢印Ｂ方向に移動しながらfθレンズ２４５に入射する。
【００４７】
fθレンズ２４５は、ポリゴンミラー２４２によって偏向されたレーザー光を感光ドラム１２１の軸方向に対して等速度で水平走査させる。反射ミラー２４６は、偏向されるレーザー光をビームディテクトセンサー（ＢＤセンサー。同期センサー）２４７に導く。ＢＤセンサー２４７は、感光ドラム１２１の回転軸方向（レーザー走査ユニット２４０の主走査方向）において、半導体レーザー駆動制御部１０１２により上記画像信号に応じた変調（当該画像信号に基づく書き出し）が開始されるタイミングの取得に用いられる同期信号を発生させる。
【００４８】
fθレンズ２４５を通過したビームＬは、感光体ドラム１２１の表面上にビームスポットとして結像し、ポリゴンミラー２４２及び感光体ドラム１２１の回転により感光体ドラム１２１の被走査面を主走査方向に光走査して画像情報の記録を行う。
【００４９】
次に、画像形成装置１の制御系の構成を説明する。図３は画像形成装置１の制御系の構成概略を示すブロック図である。なお、以下の説明では、主に本発明に関する構成を説明する。
【００５０】
画像形成装置１は、制御ユニット１００を備える。制御ユニット１００は、画像形成装置１の全体的な動作制御を司るものである。制御ユニット１００は、画像形成制御部１０１と、設定値記憶部１０２と、位相制御部１０３と、時間差計測部１０５とを備える。但し、時間差計測部１０５は、後述する実施形態において必要な限りで画像形成装置１に設けられていれば足りる。
【００５１】
画像形成制御部１０１は、画像形成時に動作する各部の駆動制御を司る。画像形成制御部１０１は、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂの駆動制御を担当する。画像形成制御部１０１は、ポリゴンモーター駆動制御部１０１１と、半導体レーザー駆動制御部１０１２と、モーター駆動制御部１０１３とを備える。
【００５２】
ポリゴンモーター駆動制御部（駆動制御部）１０１１は、クロック信号出力回路（以下、「ＣＬＫ信号出力回路」）４０１から出力されるクロック信号（以下、「ＣＬＫ信号」）に基づいてポリゴンモーター２４１が予め定められた目標回転速度となるように駆動する。ポリゴンモーター駆動制御部１０１１は、ＣＬＫ信号出力回路４０１と、移相回路４０２と、ＰＬＬ回路（Pulse-Locked loop：位相同期回路）４０３と、モータードライバー４０４と、エンコーダ４０５とを備える。
【００５３】
ポリゴンモーター駆動制御部１０１１によるポリゴンモーター２４１の回転数制御について説明すると、操作者からの画像形成開始要求等を受けて、ポリゴンモーター駆動制御部１０１１はＣＬＫ信号出力回路４０１から予め定められた周波数で出力されるＣＬＫ信号を、移相回路４０２を介してＰＬＬ回路（Pulse-Locked loop：位相同期回路）４０３に入力させる。ＰＬＬ回路４０３は入力されたＣＬＫ信号の周波数とポリゴンモーター２４１に取り付けられたエンコーダ４０５が出力したポリゴンモーター２４１の回転周波数とを比較してその位相差を出力し、モータードライバー４０４が当該位相差を解消するように調整した駆動電流をポリゴンモーター２４１に供給し、ポリゴンモーター２４１を当該駆動電流に応じて回転駆動させ、その回転速度（単位時間当たりの回転数）を目標回転速度に収束させる。
【００５４】
半導体レーザー駆動制御部（発光制御部）１０１２は、半導体レーザー２４３を駆動するドライバーである。半導体レーザー駆動制御部１０１２は、ポリゴンモーター２４１の回転数が上記目標回転数に収束すると、原稿読取部５に読み取られて図略のメモリーに格納された画像データ等の画像形成対象データを、数ライン分ずつ内蔵するバッファに読み出し、半導体レーザー２４３を駆動して、当該画像データに基づいて変調される光線束を半導体レーザー２４３から射出させる。
【００５５】
例えば、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、ＤＡＣ(デジタル−アナログコンバータ)とＶＩ変換(電圧−電流変換)回路とを備えたバイアス電流発生回路を内蔵している。半導体レーザー駆動制御部１０１２は、後述する設定値を設定値記憶部１０２から読み出し、ＤＡＣにより当該設定値をこれに対応するアナログ電圧に変換し、当該アナログ電圧をＶＩ変換回路でバイアス電流に変換する。また、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記画像データに応じた露光電流を発生させる露光電流発生回路を内蔵している。
【００５６】
半導体レーザー駆動制御部１０１２は、半導体レーザー２４３を一定の光量で発光させる上記バイアス電流に、上記画像データに応じて変調した上記露光電流を重畳し、当該重畳電流を半導体レーザー２４３の画像形成時における露光用の駆動電流として半導体レーザー２４３を高速に発光及び消光させ、上記画像データに基づいた感光体ドラム１２１面上の露光(画像書き込み)を主走査方向１ラインずつ行う。
【００５７】
モーター駆動制御部１０１３は、画像形成時に、予め定められた標準速度となるようにドラムモーター５００の回転駆動を制御すると共に、中間転写ベルト１２５の駆動ローラー１２５ａの駆動源である図略のモーターの回転駆動を、中間転写ベルト１２５の走行速度が感光体ドラム１２１の周速と同一になるように制御する。
【００５８】
ＢＤセンサー２４７は、ＢＤセンサー２４７がポリゴンミラー２４２によって反射されるレーザー光の光線束を受光したときに、同期信号（ＢＤ信号）としてパルス波を出力する。ＢＤセンサー２４７から出力される同期信号は、ポリゴンミラー２４２の回転動作と、半導体レーザー２４３による画像書出タイミングの同期を取るための同期信号として用いられる。
【００５９】
ここで、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂにおける上記半導体レーザー２４３による画像データの書出タイミングの同期がとれていないと（すなわち、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂが、互いに予め定められた一定の時間差を保った書出タイミングで、半導体レーザー２４３による主走査方向走査ライン毎に画像データの書き出しを行う状態になっていないと）、重ね合わせて形成されるフルカラーのトナー像に色ずれが生じるため、制御ユニット１００は、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂの半導体レーザー２４３による画像データの書き出しを行う前に、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂ間での画像データ書き出しタイミングを同期させる（すなわち、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂが、互いに予め定められた一定の時間差を保った書出タイミングで、半導体レーザー２４３による主走査方向走査ライン毎に画像データの書き出しを行う状態にする）。
【００６０】
時間差計測部１０５は、感光体ドラム１２１が回転駆動されるときに、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂのレーザー走査ユニット２４０について、それぞれのＢＤセンサー２４７から出力される同期信号に基づいて、各レーザー走査ユニット２４０間での相対的な画像書出タイミングの時間差を計測する。
【００６１】
位相制御部１０３は、各レーザー走査ユニット２４０間での相対的な画像書出タイミングを同期させるために、ポリゴンモーター駆動制御部１０１１が各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂのポリゴンモーター２４１に出力するポリゴンミラー駆動用の制御信号の位相を同期させる（詳細は後述）。なお、位相制御部１０３は、画像形成装置１の操作部４７（図１）をユーザーが操作することで入力される位相制御実行指示又は位相制御不実行指示に従って、当該位相同期を行うか否かを制御する。
【００６２】
設定値記憶部１０２は、メモリー等からなり、上記バイアス電流を半導体レーザー駆動制御部１０１２が発生させるために用いる設定値が記憶されている。設定値記憶部１０２は、当該設定値として、第１の設定値と第２の設定値とを記憶している。第１の設定値は、感光体ドラム１２１の回転軸方向（レーザー走査ユニット２４０による主走査方向）両端部における半導体レーザー２４３の光量を当該主走査方向中央部における光量よりも高くするために半導体レーザー駆動制御部１０１２が用いるものである。第２の設定値は、感光体ドラム１２１の主走査方向全域において半導体レーザー２４３の光量を一定とするために半導体レーザー駆動制御部１０１２が用いるものである。設定値記憶部１０４は、各色のレーザー走査ユニット２４０毎に、当該第１及び第２の設定値を記憶している。
【００６３】
例えば、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記ＤＡＣとしてＤＡＣ１及びＤＡＣ２の２つを有している。ＤＡＣ１は主走査方向(感光体ドラム１２１の回転軸方向)の各位置における上記アナログ電圧を発生させ、ＤＡＣ２は各色のレーザー走査ユニット２４０別のアナログ電圧を発生させる。これらＤＡＣ１及びＤＡＣ２が発生させたアナログ電圧を重畳させたものがＤＡＣの出力値とされる。
【００６４】
第１の設定値の例を図４(Ａ)に示す。第１の設定値は、ＤＡＣ２の値として、各色に適したそれぞれの値が規定され、例えば、黒(Ｂ)=10、イエロー(Ｙ)=8、マゼンタ(Ｍ)=4、シアン(Ｃ)=2が規定されている。また、ＤＡＣ１の値として、感光体ドラム１２１の回転軸方向両端部における半導体レーザー２４３の光量を当該主走査方向中央部における光量よりも高くするために、感光体ドラム１２１の回転軸方向（レーザー走査ユニット２４０による主走査方向）に、その各位置毎の値として、ＤＡＣ１=4,3,2,1,2,3,4が規定されている。なお、この例では、感光体ドラム１２１の回転軸方向位置を7区分に分けたものとして説明している。当該区分数は、更に多くても構わない。以下、感光体ドラム１２１の回転軸方向位置を説明する場合について同じである。
【００６５】
上記ＤＡＣ１により感光体ドラム１２１の回転軸方向の各位置毎に定められた上記値を用いて変換されたアナログ電圧と、ＤＡＣ２により各色別に定められた上記値を用いて変換されたアナログ電圧とを重畳したアナログ電圧がＤＡＣの出力値として出力される。このＤＡＣによる出力値は、ＤＡＣ１及びＤＡＣ２の図４(Ａ)に示した値を合算した値(図４(Ｂ)に例を示す)に対応するアナログ電圧値となる。当該ＤＡＣから出力されるアナログ電圧は、上記ＶＩ変換回路によりバイアス電流に変換され、更に、露光電流発生回路が画像データに応じて発生させる露光電流が当該バイアス電流に重畳されて、半導体レーザー駆動制御部１０１２が画像形成時における露光用に、各色のレーザー走査ユニット２４０の半導体レーザー２４３の駆動制御に用いる駆動電流となる。
【００６６】
次に、第２の設定値の例を図５(Ａ)に示す。第２の設定値は、ＤＡＣ２の値として、各色に適したそれぞれの値が規定され、例えば、黒(Ｂ)=10、イエロー(Ｙ)=8、マゼンタ(Ｍ)=4、シアン(Ｃ)=2が規定されている。また、ＤＡＣ１の値として、感光体ドラム１２１の回転軸方向両端部における半導体レーザー２４３の光量を当該主走査方向中央部における光量よりも高くするために、感光体ドラム１２１の回転軸方向（レーザー走査ユニット２４０による主走査方向）に、その各位置毎に全て同じ値である2,2,2,2,2,2,2が規定されている。
【００６７】
半導体レーザー駆動制御部１０１２において、当該図５(Ａ)に示した第２の設定値を用いてＤＡＣにより上記アナログ電圧への変換が行われる場合、当該ＤＡＣによる出力値は、図５(Ｂ)に例を示すＤＡＣ１及びＤＡＣ２の値を合算した値に対応するアナログ電圧値となる。上記第１の設定値の場合と同様に、当該ＤＡＣから出力されるアナログ電圧が、上記ＶＩ変換回路によりバイアス電流に変換されて、露光電流発生回路による露光電流が重畳され、半導体レーザー駆動制御部１０１２が各色のレーザー走査ユニット２４０の半導体レーザー２４３の駆動制御に用いる駆動電流となる。
【００６８】
半導体レーザー駆動制御部１０１２は、位相制御部１０６による上記位相の同期が行われる場合には、上記第１の設定値を設定値記憶部１０４から読み出し、当該第１の設定値を用いて半導体レーザー２４３による光量を制御する。また、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、位相制御部１０６による上記位相の同期が行われない場合には、上記第２の設定値を設定値記憶部１０４から読み出して、当該第２の設定値を用いて半導体レーザー２４３による光量を制御する。
【００６９】
ここで、感光体ドラム１２１表面上における光量分布について説明する。図６は、感光体ドラム１２１とポリゴンミラー２４２の位置関係を示す図である。図７及び図８は、感光体ドラム１２１表面上の光量分布を示す図である。図９は、半導体レーザー駆動制御部１０１２が第１の設定値を用いて半導体レーザー２４３の光量を制御する場合の駆動電流を示す図である。
【００７０】
既に図２に示したように、半導体レーザー２４３から発光される光はポリゴンミラー２４２により反射され、レーザー走査ユニット２４０の主走査方向、すなわち、感光体ドラム１２１の回転軸方向において、その一端部から他端部までを照射する。このとき、図６に示すように、ポリゴンミラー２４２の反射面２４２ａから感光体ドラム１２１表面１２１ａまでの距離は、半導体レーザー２４３の光照射を受ける感光体ドラム１２１表面の回転軸方向の各位置において異なり、感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近ではポリゴンミラー２４２の反射面２４２ａからの距離が長くなり、感光体ドラム１２１の回転軸方向中央部付近ではポリゴンミラー２４２の反射面２４２ａからの距離が短くなる。このため、上記図５(Ａ)に示した第２設定値を用いて、半導体レーザー駆動制御部１０１２が半導体レーザー２４３の光量を、感光体ドラム１２１の回転軸方向の各位置において一定として制御すると、図７に示すように、半導体レーザー２４３の光照射による各色用の感光体ドラム１２１表面の光量分布は、感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近では少なく、当該回転軸方向中央部付近では多くなり、感光体ドラム１２１面上において半導体レーザー２４３の光照射によって受けるパワーは、感光体ドラム１２１の回転軸方向の各位置において異なる。
【００７１】
一方、上記図４(Ａ)に示した第１設定値を用いて、半導体レーザー駆動制御部１０１２が半導体レーザー２４３の光量を、図９に示すように感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近では多く、当該回転軸方向中央部付近では少なくする制御を行うと、図８に示すように、半導体レーザー２４３の光照射による各色用の感光体ドラム１２１表面の光量分布は、感光体ドラム１２１の回転軸方向の各位置において均一にすることが可能となる。
【００７２】
画像形成装置１では、レーザー走査ユニット２４０による感光体ドラム１２１表面上への光照射条件に応じて、半導体レーザー駆動制御部１０１２が半導体レーザー２４３の光量制御時に、上記第１又は第２の設定値を選択的に用いる。
【００７３】
次に、画像形成装置１による画像形成時におけるレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第１実施形態について説明する。図１０は、画像形成装置１による画像形成時におけるレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第１実施形態を示すフローチャートである。図１１（Ａ）（Ｂ）は、画像形成ユニット１２Ｍのレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７から位相制御部１０３に入力された同期信号Ｍと、画像形成ユニット１２Ｃのレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７から位相制御部１０３に入力された同期信号Ｃの一例を示す図である。
【００７４】
まず、画像形成制御部１０１が、ポリゴンモーター２４１の駆動の要否を判断する（Ｓ１）。具体的には、当該画像形成装置１が、電源立ち上げ時や、スタンバイモード（省電力待機状態）から通常動作モード（通常の画像形成動作が可能な状態）に復帰する時、コピー動作等の画像形成実行要求が行われた時等の状態となっているとき、画像形成制御部１０１が、ポリゴンモーター２４１の駆動が必要であると判断する。ここで、画像形成制御部１０１が、ポリゴンミラー２４２の駆動が必要ないと判断した場合は（Ｓ１でＮＯ）、処理はステップＳ１で待機する。
【００７５】
一方、画像形成実行要求が行われる等により、画像形成制御部１０１が、ポリゴンミラー２４２の駆動が必要であると判断した場合（Ｓ１でＹＥＳ）、モーター駆動制御部１０１３は、ドラムモーター５００を駆動制御して感光体ドラム１２１を予め定められた標準速度で回転させ、中間転写ベルト１２５を走行させる駆動ローラー１２５ａの駆動源となるモーターを駆動制御して中間転写ベルト１２５を感光体ドラム１２１の周速と同じ速度で走行させる（Ｓ２）。さらに、ポリゴンモーター駆動制御部１０１１は、ポリゴンモーター２４１の回転周波数を予め定められた周波数として、ポリゴンモーター２４１を駆動させる（Ｓ３）。
【００７６】
半導体レーザー駆動制御部１０１２は、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂのそれぞれにおいて、半導体レーザー２４３を駆動し、ポリゴンミラー２４２による反射等を介して、感光体ドラム１２１表面へのレーザー光照射を行う（Ｓ４）。このとき、画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂのそれぞれにおいて、ＢＤセンサー２４７が当該レーザー光を受光すると同期信号（ＢＤ信号）を出力し、半導体レーザー駆動制御部１０１２及び位相制御部１０３が当該同期信号を受信する（Ｓ５）。
【００７７】
そして、位相制御部１０３は、ユーザーにより位相制御実行指示が入力されて位相制御(位相同期)を実行する設定となっているかを判断し（Ｓ６）、位相制御を実行する設定である場合には（Ｓ６でＹＥＳ）、位相制御部１０３は、モーター駆動制御部１０１３が各色のレーザー走査ユニット２４０のポリゴンミラー２４２の駆動に用いる制御信号の位相を同期させる調整を行う(Ｓ７)。
【００７８】
例えば、位相制御部１０３は、上記受信した同期信号に基づいて、各色のレーザー走査ユニット２４０間での画像書出タイミングの時間差ｔを算出する。すなわち、位相制御部１０３は、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂの各レーザー走査ユニット２４０のポリゴンミラー２４２同士の回転位相のずれ量を検出する。
【００７９】
そして、位相制御部１０３は、算出した時間差ｔが、予め定められた一定量の回転位相のずれに対応する時間差ｔａに一致するか否か（両値の差が許容できる範囲内であれば、ここでいう「一致」とする）を判断する。
【００８０】
図１１（Ａ）には、位相制御部１０３が受信した同期信号Ｍと同期信号Ｃとの時間差が、予め定められた一定量の回転位相のずれに対応する時間差ｔａである場合を示し、図１１（Ｂ）には、同期信号Ｍと同期信号Ｃとの時間差tが時間差ｔａよりも大きな時間差ｔａ＋ｔｃである場合を示している。
【００８１】
位相制御部１０３は、各色画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂのレーザー走査ユニット２４０のうち、予め定められたレーザー走査ユニット２４０を基準とし（ここでは画像形成ユニット１２Ｍのレーザー走査ユニット２４０を基準とする）、同期信号Ｍと同期信号Ｃの間隔（時間差ｔ）を計測する。当該時間差ｔが時間差ｔａである場合には、位相制御部１０３は、画像形成ユニット１２Ｍと画像形成ユニット１２Ｃのレーザー走査ユニット２４０のポリゴンミラー２４２同士の回転位相のずれ量が、予め設定された一定量と一致するため、半導体レーザー駆動制御部１０１２が画像形成ユニット１２Ｃのレーザー走査ユニット２４０のポリゴンモーター２４１の駆動に用いているこの時点での制御信号の位相をそのまま採用する。
【００８２】
一方、図１１（Ｂ）に示すように、位相制御部１０３は、同期信号Ｍと同期信号Ｃの間隔が時間差ｔａ＋ｔｃであり、時間差ｔａとは異なっている場合には、画像形成ユニット１２Ｍと画像形成ユニット１２Ｃのレーザー走査ユニット２４０のポリゴンミラー２４２同士の回転位相のずれ量が、予め設定された一定量に一致しないと判断する。この場合、位相制御部１０３は、当該同期信号同士の時間差ｔａ＋ｔｃが時間差ｔａに一致するように、画像形成ユニット１２Ｃのレーザー走査ユニット２４０のポリゴンモーター２４１の駆動に半導体レーザー駆動制御部１０１２が用いている制御信号の位相を調整する（Ｓ７）。なお、上記時間差ｔａ＋ｔｃと時間差ｔａとの差分に対応する位相調整量は、当該差分と位相調整量との関係を、位相制御部１０３内のＲＯＭ等に予め記憶させておくこと、又は予め定められた係数を用いた算出により容易に決定できる。なお、当該位相調整には、この他に従来公知の各種手法を採用できる。
【００８３】
なお、基準とされる画像形成ユニット（画像形成ユニット１２Ｍ）のレーザー走査ユニット２４０に対する他の画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｂのレーザー走査ユニット２４０の位相調整も、上記画像形成ユニット１２Ｃの場合と同様にして行われる。但し、ここでの位相調整に用いられる時間差ｔａは、画像形成ユニット１２Ｙ、２１Ｂの各レーザー走査ユニット２４０について、画像形成ユニット１２Ｙの配設位置に応じて設定された時間差ｔａ’(≠時間差ｔａ)、画像形成ユニット１２Ｂの配設位置に応じて設定された時間差ｔａ’’(≠時間差ｔａ)が用いられる。
【００８４】
Ｓ７において上記位相調整が行われた後は、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、設定値記憶部１０４から上記第１の設定値を読み出して、半導体レーザー２４３の制御に用いる設定値として当該第１の設定値を設定する（Ｓ８）。
【００８５】
また、Ｓ６において、位相制御部１０３は、ユーザーにより位相制御不実行指示の入力により位相制御を実行しない設定となっていると判断した場合には（Ｓ６でＮＯ）、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、設定値記憶部１０４から上記第２の設定値を読み出して、半導体レーザー２４３の制御に用いる設定値として当該第２の設定値を設定する（Ｓ１０）。
【００８６】
このＳ８及びＳ１０の後、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記設定された設定値を用いて半導体レーザー２４３のバイアス電流を生成し、画像形成の対象とされる画像データに対応する露光電流を当該バイアス電流に重畳させて、画像形成時における露光用の半導体レーザー２４３の駆動電流を生成し、当該駆動電流により半導体レーザー２４３を駆動して光量を制御することで、上記画像データに基づく画像形成としての露光を行う（Ｓ９）。
【００８７】
この第１実施形態では、上記ポリゴンミラー２４２の回転角度の位相が同期して、各色のレーザー走査ユニット２４０による感光体ドラム１２１上での書き出し位置が、予定の位置である感光体ドラムの回転軸方向端部付近で全て揃っている場合には、上記第１の設定値を用いて、各色のレーザー走査ユニット２４０の全ての光量を、感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近で多くし、感光体ドラム１２１中央部付近で少なくして、各色の感光体ドラム１２１面上の光量分布(半導体レーザー２４３の光照射によるパワー)をその回転軸方向の各位置で均一とすることをまず確保できる。
【００８８】
また、上記ポリゴンミラー２４２の回転角度の位相が同期しておらず、各色のレーザー走査ユニット２４０による感光体ドラム１２１上での書き出し位置が上記予定の位置で揃っていない場合に、当該第１の設定値によるような半導体レーザー２４３の光量制御を行うと、図１２に示すように、半導体レーザー２４３の光量は、感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近で大きく、回転軸方向中央部付近で小さくならず、予定外の位置において光量の大小が発生する事態が生じる。図１２には、黒及びシアン用のレーザー走査ユニット２４０の半導体レーザー２４３の書き出し位置が、基準となるマゼンタ用のレーザー走査ユニット２４０の半導体レーザー２４３の書き出し位置に対してずれている場合を示している。
【００８９】
上記事態が生じると、当該第１の設定値によるような半導体レーザー２４３の光量制御では、感光体ドラム１２１の回転軸方向の各位置における光量の不均一の度合いが却って酷くなるため、本第１の実施形態は、この場合には、上記第２の設定値を用いて、感光体ドラム１２１の主走査方向全域において半導体レーザー２４３の光量を一定とする。このため、各色の感光体ドラム１２１面上の電位がその回転軸方向の各位置で不均一になる度合いを低減することが可能である。これにより、本第１実施形態によれば、各色のレーザー走査ユニット２４０のポリゴンモーター２４１を回転駆動させるためにポリゴンモーター駆動制御部１０１１が用いる制御信号の位相が同期しているか否かに拘わらず、各色の感光体ドラム１２１面上の光量分布(半導体レーザー２４３の光照射によるパワー)を、感光体ドラム１２１の回転軸方向の各位置で最適な状態に近付けることが可能になる。
【００９０】
次に、画像形成装置１による画像形成時におけるレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第２実施形態について説明する。図１３は、画像形成装置１による画像形成時におけるレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第２実施形態を示すフローチャートである。なお、第１実施形態と同様の処理は説明を省略する。
【００９１】
この第２実施形態では、各色のレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７からの同期信号に基づいて、位相制御部１０３により上述した位相調整が行われ(Ｓ２６)、その後、時間差計測部１０５が、当該各色のレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７からの同期信号に基づいて、基準とする色用の画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０と、これに対する他色用の画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０のそれぞれの画像書出タイミングの時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂを算出する(Ｓ２７)。
【００９２】
半導体レーザー駆動制御部１０１２は、当該時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂのうち、いずれか一つでも予め定められた時間差に達している場合、例えば、第１実施形態で説明した時間差ｔａ，ｔａ’，ｔａ’’のうち対応する時間差に対して±10％以上の時間差となっている場合には（Ｓ２８でＹＥＳ）、設定値記憶部１０４から上記第２の設定値を読み出して、半導体レーザー２４３の制御に用いる設定値として当該第２の設定値を設定する（Ｓ３１）。
【００９３】
一方、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、当該時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂの全てが上記予め定められた時間差に達していない場合には（Ｓ２８でＮＯ）、設定値記憶部１０４から上記第１の設定値を読み出して、半導体レーザー２４３の制御に用いる設定値として当該第１の設定値を設定する（Ｓ２９）。
【００９４】
このＳ２９及びＳ３１の後、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記設定された第１の設定値を用いて半導体レーザー２４３のバイアス電流を生成し、画像形成の対象とされる画像データに対応する露光電流を当該バイアス電流に重畳させて、半導体レーザー２４３の駆動電流を生成し、当該駆動電流により半導体レーザー２４３を駆動して光量を制御することで、上記画像データに基づく画像形成としての露光を行う（Ｓ３０）。
【００９５】
この第２実施形態によれば、何らかの不具合により位相制御部１０３による上記位相調整が正確に行われなかった場合であっても、上記半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記第２の設定値を半導体レーザー２４３の制御に用いるので、各色用の感光体ドラム１２１面上の回転軸方向の各位置で受ける光量(半導体レーザー２４３の光照射によるパワー)を均一化する制御を行うことができる。
【００９６】
次に、画像形成装置１による画像形成時のレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第３実施形態について説明する。図１４は画像形成装置１による画像形成時のレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第３実施形態を示すフローチャートである。図１６は画像形成装置１による画像形成時のレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第３実施形態の変形形態を示すフローチャートである。なお、第１又は第２実施形態と同様の処理は説明を省略する。
【００９７】
第３実施形態では、画像形成装置１の設定値記憶部１０４は、上述した第１及び第２の設定値に代えて、感光体ドラム１２１の回転軸方向両端部に照射する半導体レーザー２４３の光量を、当該回転軸方向中央部に照射する光量よりも高くする設定値のみをデフォルト設定値として記憶している。
【００９８】
当該デフォルト設定値の例を図１５(Ａ)に示す。デフォルト設定値は、各色に適したそれぞれの値が、感光体ドラム１２１の回転軸方向（レーザー走査ユニット２４０による主走査方向）に、その各位置毎の値として、例えば、黒(Ｂ)=14,13,12,11,12,13,14、イエロー(Ｙ)=12,11,10,9,10,11,12、マゼンタ(Ｍ)=8,7,6,5,6,7,8、シアン(Ｃ)=6,5,4,3,4,5,6が規定されている。この例では、感光体ドラム１２１の回転軸方向長さ(書き込み領域外を除く)を7等分した場合における各位置毎に値が設定されている。
【００９９】
半導体レーザー駆動制御部１０１２において、当該図１５(Ａ)に示したデフォルトの設定値を用いてＤＡＣによりアナログ電圧への変換が行われる場合、当該ＤＡＣによる出力値は、図１５(Ｂ)に例を示す設定値に対応するアナログ電圧値となる。当該ＤＡＣから出力されるアナログ電圧が、上記ＶＩ変換回路によりバイアス電流に変換されて、露光電流発生回路による露光電流が重畳され、画像形成時の露光用として半導体レーザー駆動制御部１０１２が各色のレーザー走査ユニット２４０の半導体レーザー２４３の駆動制御に用いる駆動電流となる。
【０１００】
そして、この第３実施形態では、図１４に示すように、位相制御部１０３が、位相制御を実行する設定であると判断した場合には（Ｓ４６でＹＥＳ）、Ｓ４７に進む。Ｓ４７において位相調整が行われた後は、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、設定値記憶部１０４から上記デフォルト設定値を読み出して、半導体レーザー２４３の制御に用いる設定値として当該デフォルトの設定値を設定する（Ｓ４８）。
【０１０１】
また、Ｓ４６において、位相制御部１０３が、位相制御を実行しない設定であると判断した場合には（Ｓ４６でＮＯ）、時間差計測部１０５が、当該各色用のレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７からの同期信号に基づいて、基準とする画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０と、これに対する他色用の画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０のそれぞれの画像書出タイミングの上記時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂを算出する(Ｓ５０)。
【０１０２】
半導体レーザー駆動制御部１０１２は、当該時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂのうち、予め定められた時間差に達している時間差があると判断した場合、例えば、第１実施形態で説明した時間差ｔａ，ｔａ’，ｔａ’’に対して±10％以上の時間差となっている時間差ｔがあると判断した場合には（Ｓ５１でＹＥＳ）、当該時間差ｔが予め定められた時間差に達しているレーザー走査ユニット２４０について半導体レーザー駆動制御部１０１２が半導体レーザー２４３の光量制御に用いる設定値を作成する(Ｓ５２)。例えば、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記本来の時間差ｔａ，ｔａ’，ｔａ’’に対する上記時間差ｔの差分(感光体ドラム１２１の回転軸方向におけるずれ量)に応じた分だけ、デフォルト設定値のそれぞれを感光体ドラム１２１の回転軸方向にずらして組み換えることで補正用設定値を作成する。
【０１０３】
例えば、基準とする画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０がマゼンタ用であり、これに対して上記予め定められた時間差に達している時間差ｔを有するレーザー走査ユニット２４０が黒用とシアン用であり、黒用の上記差分が、感光体ドラム１２１の回転軸方向に4つ分(上記のように7等分している場合)の距離だけずれており、シアンの上記差分が、当該方向に2つ分だけずれている場合は、感光体ドラム１２１の回転軸方向における各位置毎に規定されている黒及びシアンの値をそれぞれの上記ずれ分だけ、感光体ドラム１２１の回転軸方向に移動させて値を組み換えることで、図１６(Ａ)に示すように、半導体レーザー駆動制御部１０１２により補正用設定値が作成される。なお、この場合には、半導体レーザー駆動制御部１０１２により補正用設定値を用いてＤＡＣによりアナログ電圧への変換が行われると、当該ＤＡＣによる出力値は、図１６(Ｂ)に例を示す設定値に対応するアナログ電圧値となる。
【０１０４】
そして、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、当該作成した補正用設定値を半導体レーザー２４３の光量制御に用いる設定値として設定する（Ｓ５３）。
【０１０５】
なお、Ｓ５１において、半導体レーザー駆動制御部１０１２が、時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂのうち、予め定められた時間差に達している時間差がないと判断した場合には（Ｓ５１でＮＯ）、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記デフォルト設定値を半導体レーザー２４３の光量制御に用いる設定値として設定する（Ｓ４８）。
【０１０６】
これらＳ４８及びＳ５３の後、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記設定されたそれぞれの設定値を用いて半導体レーザー２４３のバイアス電流を生成し、画像形成の対象とされる画像データに対応する露光電流を当該バイアス電流に重畳させて、半導体レーザー２４３の駆動電流を生成し、当該駆動電流により半導体レーザー２４３を駆動して光量を制御することで、上記画像データに基づく画像形成としての露光を行う（Ｓ４９）。
【０１０７】
また、図１７に示す当該第３実施形態の変形形態では、位相制御部１０３により位相調整が行われ(Ｓ６６)、その後、時間差計測部１０５が、当該各色用のレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７からの同期信号に基づいて、基準とする画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０と、これに対する他色用の画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０のそれぞれの画像書出タイミングの上記時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂを算出する(Ｓ６７)。
【０１０８】
半導体レーザー駆動制御部１０１２は、当該時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂのうち、予め定められた時間差に達している時間差があると判断した場合、例えば、第１実施形態で説明した時間差ｔａ，ｔａ’，ｔａ’’に対して±10％以上の時間差となっている時間差ｔがあると判断した場合には（Ｓ６８でＹＥＳ）、当該時間差ｔが予め定められた時間差に達しているレーザー走査ユニット２４０について半導体レーザー駆動制御部１０１２が半導体レーザー２４３の光量制御に用いる補正用設定値を図１４のＳ５１と同様にして作成する(Ｓ７１)。
【０１０９】
そして、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、当該作成した補正用設定値を半導体レーザー２４３の光量制御に用いる設定値として設定する（Ｓ７２）。
【０１１０】
なお、Ｓ６８において、半導体レーザー駆動制御部１０１２が、時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂのうち、予め定められた時間差に達している時間差がないと判断した場合には（Ｓ６８でＮＯ）、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記デォルト設定値を半導体レーザー２４３の光量制御に用いる設定値として設定する（Ｓ６９）。
【０１１１】
これらＳ７２及びＳ６９の後、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記設定されたそれぞれの設定値を用いて半導体レーザー２４３の駆動電流を生成し、当該駆動電流により半導体レーザー２４３を駆動して光量を制御することで、上記画像データに基づく画像形成としての露光を行う（Ｓ７０）。
【０１１２】
なお、当該変形形態では、上記位相制御部１０３による位相調整を行わないものとし(Ｓ６６無し)、時間差計測部１０５が、当該各色のレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７からの同期信号に基づいて、基準とする画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０と、これに対する他色用の画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０のそれぞれの画像書出タイミングの時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂを算出し(Ｓ６７)、半導体レーザー駆動制御部１０１２が、上記補正用設定値の生成又はデフォルトの設定値の設定を行うようにしてもよい(Ｓ６８，Ｓ６９，Ｓ７１)。これによれば、位相制御に要していた時間を削減できると共に、各色のレーザー走査ユニット２４０の光照射により、各色用の感光体ドラム１２１面上の回転軸方向の各位置で受ける光量(半導体レーザー２４３の光照射によるパワー)を均一化できる。なお、この位相制御なしの変形形態の場合、制御ユニット１００は、位相制御部１０３を備えていなくてもよい。
【０１１３】
この第３実施形態によれば、上記ポリゴンミラー２４２の回転角度の位相が同期して、各色のレーザー走査ユニット２４０による感光体ドラム１２１上での書き出し位置が、予定の位置である感光体ドラムの回転軸方向端部付近で全て揃っている場合には、上記デフォルトの設定値を用いて、各色のレーザー走査ユニット２４０の全ての光量を、感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近で多くし、感光体ドラム１２１中央部付近で少なくして、各色の感光体ドラム１２１面上で受ける光量(半導体レーザー２４３の光照射によるパワー)をその回転軸方向の各位置で均一とすることをまず確保できる。
【０１１４】
さらに、ポリゴンモーター駆動制御部１０１１がポリゴンモーター２４１の駆動制御に用いる各制御信号の位相にずれが生じて、上記ポリゴンミラー２４２の回転角度の位相が同期しておらず、各色用のレーザー走査ユニット２４０による対応する感光体ドラム１２１表面上での書き出し位置が上記予定の位置で揃っていない場合であっても、各ポリゴンミラー２４２の回転位相のずれ量に応じて、上記デフォルト設定値の各値を感光体ドラム１２１回転軸方向にずらした補正用設定値を用いて半導体レーザー駆動制御部１０１２が各半導体レーザー２４３の光量を制御することで、デフォルト設定値を用いた光量制御の場合と同様に、各色用のレーザー走査ユニット２４０の全ての光量を、感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近では多くし、感光体ドラム中央部付近では少なくして、各色の感光体ドラム１２１面上で受ける光量(半導体レーザー２４３の光照射によるパワー)をその回転軸方向の各位置で均一とすることをまず確保できる。
【０１１５】
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置を複合機として説明しているが、本発明に係る画像形成装置はこれに限定されない。例えば、本発明に係る画像形成装置は、コピー機、ファクシミリ装置等であっても構わない。
【０１１６】
なお、図１乃至図１７を用いて上記各実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【０１１７】
１ 画像形成装置
１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｂ 画像形成ユニット
１００ 制御ユニット
１０１ 画像形成制御部
１０１１ ポリゴンモーター駆動制御部
１０１２ 半導体レーザー駆動制御部
１０１３ モーター駆動制御部
１０２ 設定値記憶部
１０３ 位相制御部
１０４ 設定値記憶部
１０５ 時間差計測部
１０６ 位相制御部
１２１ 感光ドラム
２４０ レーザー走査ユニット
２４１ ポリゴンモーター
２４２ ポリゴンミラー
２４２ａ 反射面
２４３ 半導体レーザー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、光走査装置が感光体ドラムを露光するために出力する光量の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数のレーザー走査ユニットから発射される各レーザー光を、対応する各色の感光体に照射してカラー画像形成を行う画像形成装置では、各色別の感光体に対して走査されるレーザー光の書出タイミングを同期させる技術が採用されている。このような技術としては、例えば、下記特許文献１に示されるように、上記レーザー光を感光体ドラムに向けて反射させるポリゴンミラー等の回転多面体に注目し、各色のレーザー走査ユニットの回転多面体のそれぞれ回転角度の位相を同期させるものが知られている。
【０００３】
また、半導体レーザー等からなる発光部の光は、回転多面体により反射され、当該レーザー走査ユニットの主走査方向、すなわち、感光体ドラムの回転軸方向において、その一端部から他端部までを照射する。このとき、回転多面体の反射面から感光体ドラム表面までの距離は、感光体ドラムの回転軸方向の各位置において異なるため、当該感光体ドラムの回転軸方向における各位置では、レーザー走査ユニットから受ける光の影響が均一にならず、当該光照射による効果を予定した通りに得ることが困難になる。これに対応して、レーザー走査ユニットから出力する光の光量を、回転多面体の光反射面からの距離が長くなる感光体ドラム回転軸方向端部付近では多くし、回転多面体の光反射面からの距離が短くなる感光体ドラム回転軸方向中央部付近では少なくすることで、感光体ドラムの回転軸方向における感光体ドラム表面の各位置において、光照射によって受けるパワーを均一にする光量補正技術も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７３１０９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の光量補正技術は、上記回転多面体の回転角度の位相が同期して、各色のレーザー走査ユニットによる感光体ドラム上での書き出し位置が全て予定の位置（感光体ドラムの回転軸方向端部付近）で揃っている場合には、各色のレーザー走査ユニット全ての光量を、対応する感光体ドラムにおいてその回転軸方向端部付近で多く、当該回転軸方向中央部付近で少なくして、各色の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーを感光体ドラム回転軸方向の各位置で均一にできる。しかしながら、各回転多面体の回転角度の位相が同期しておらず、各色のレーザー走査ユニットによる感光体ドラム上での書き出し位置が上記予定の位置で揃っていない場合に上記の光量補正技術を用いると、いずれかのレーザー走査ユニットは感光体ドラム表面における上記回転軸方向端部からは書き出しが始まらないため、当該レーザー走査ユニットが感光体ドラム表面に与える光量は上記予定した通りの分布にはならず、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーを、感光体ドラム回転軸方向の各位置で均一にできない。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、各色用のレーザー走査ユニットの回転多面体の回転角度の位相が同期しているか否かに拘わらず、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーを、感光体ドラム回転軸方向の各位置で最適な状態に近付けることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明は、画像信号に応じたレーザー光を発光する発光部と、当該発光部から発光されるレーザー光を感光体ドラムの回転軸方向を主走査方向として当該感光体ドラムの表面に走査させる複数の反射面を有する回転多面体と、前記回転多面体を回転駆動する回転多面体駆動部とを備える複数のレーザー走査ユニットと、
前記各発光部による発光を制御する発光制御部と、
前記回転多面体駆動部に制御信号を出力して前記各回転多面体の駆動を制御する駆動制御部と
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部に出力するそれぞれの前記制御信号の位相を同期させる位相制御部と、
前記感光体ドラムの回転軸方向両端部に照射する前記発光部の光量を当該回転軸方向中央部に照射する光量よりも多くする第１の設定値と、前記感光体ドラムの回転軸方向全域に照射する前記発光部の光量を一定とする第２の設定値とを記憶する設定値記憶部とを備え、
前記発光制御部は、前記位相制御部による前記位相の同期が行われる場合には前記第１の設定値を用いて前記発光部の光量を制御し、前記位相制御部による前記位相の同期が行われない場合には前記第２の設定値を用いて前記発光部の光量を制御する画像形成装置である。
【０００８】
この発明によれば、位相制御部による上記位相の同期により、各レーザー走査ユニットの回転多面体の回転角度の位相が同期して、各色のレーザー走査ユニットによる対応する感光体ドラム上での書き出し位置（露光開始位置）が全て予定の位置（感光体ドラムの回転軸方向端部付近）で揃っている場合には、上記第１の設定値を用いて、各色のレーザー走査ユニット全ての光量を、感光体ドラム回転軸方向端部付近では多くし、感光体ドラム中央部付近では少なくして、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーをその回転軸方向の各位置で均一にできることを確保する。
【０００９】
さらに、上記回転多面体の回転角度の位相が同期しておらず、各色のレーザー走査ユニットによる対応する感光体ドラム上での書き出し位置が上記予定の位置で揃っていない場合には、当該第１の設定値によるような発光部の光量制御では、感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーの不均一の度合いが却って酷くなるため、この場合には、本発明は、上記第２の設定値を用いて、感光体ドラムの回転軸方向全域において発光部の光量を一定とすることにより、各色の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーがその回転軸方向の各位置で不均一になってしまう度合いを軽減する。
【００１０】
これにより、本発明によれば、各色用のレーザー走査ユニットの回転多面体の回転角度の位相が同期しているか否かに拘わらず、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーを、感光体ドラム回転軸方向の各位置で最適な状態に近付けることができる。
【００１１】
また、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であって、前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部の制御に用いる各制御信号の位相のずれ量を検出するずれ量検出部を更に備え、
前記発光制御部は、前記ずれ量検出部によって検出されたずれ量が予め定められた値に達している場合に前記位相の同期が行われていないものとして、前記第２の設定値を用いて前記発光部の光量を制御し、前記ずれ量検出部によって検出されたずれ量が予め定められた値に達していない場合には前記位相の同期が行われているとして、前記第１の設定値を用いて前記発光部の光量を制御するものである。
【００１２】
この発明では、各色用の回転多面体の回転角度の位相が同期しておらず、各色用の回転多面体を駆動するための制御信号の位相のずれ量が予め定められた値に達するほど大きい場合、すなわち、感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーをその回転軸方向の各位置で均一化することに真に悪影響を及ぼす場合にのみ、上記第２の設定値を用いて、感光体ドラムの回転軸方向全域において発光部の光量を一定とすることで、感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーがその回転軸方向の各位置で不均一になってしまう度合いを軽減することが可能になる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、画像信号に応じたレーザー光を発光する発光部と、当該発光部から発光されるレーザー光を感光体ドラムの回転軸方向を主走査方向として当該感光体ドラムの表面に走査させる複数の反射面を有する回転多面体と、前記回転多面体を回転駆動する回転多面体駆動部とを備える複数のレーザー走査ユニットと、
前記各発光部による発光を制御する発光制御部と、
前記回転多面体駆動部に制御信号を出力して前記各回転多面体の駆動を制御する駆動制御部と、
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部に出力するそれぞれの前記制御信号の位相を同期させる位相制御部と、
前記感光体ドラムの回転軸方向両端部に照射する前記発光部の光量を当該回転軸方向中央部に照射する光量よりも多くする設定値であって、前記感光体ドラムの回転軸方向の各位置毎に定められたデフォルトの設定値を記憶する設定値記憶部と、
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部の制御に用いる各制御信号の位相のずれ量を検出するずれ量検出部とを備え、
前記発光制御部は、前記位相制御部による前記位相の同期が行われる場合には前記デフォルトの設定値を用いて前記発光部の光量を制御し、前記位相制御部による前記位相の同期が行われない場合には、前記デフォルトの設定値を、前記ずれ量検出部によって検出された前記ずれ量に応じた分だけ前記回転軸方向にずらした補正用設定値を用いて前記発光部の光量を制御する画像形成装置である。
【００１４】
この発明によれば、位相制御部による上記位相の同期により、各レーザー走査ユニットの回転多面体の回転角度の位相が同期して、各色のレーザー走査ユニットによる対応する感光体ドラム上での書き出し位置（露光開始位置）が全て予定の位置（感光体ドラムの回転軸方向端部付近）で揃っている場合には、上記デフォルトの設定値を用いて、各色のレーザー走査ユニット全ての光量を、感光体ドラム回転軸方向端部付近では多くし、感光体ドラム中央部付近では少なくして、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーをその回転軸方向の各位置で均一にできることを確保する。
【００１５】
さらに、各回転多面体駆動部の制御に用いる各制御信号の位相にずれが生じて、上記回転多面体の回転角度の位相が同期しておらず、各色のレーザー走査ユニットによる対応する感光体ドラム上での書き出し位置が上記予定の位置で揃っていない場合には、上記デフォルトの設定値によるような発光部の光量制御では、感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーの不均一の度合いが却って酷くなる。このような場合であっても、本発明は、各回転多面体駆動部の制御に用いる各制御信号の位相のずれ量、すなわち、各回転多面体の回転位相のずれ量に応じて、上記デフォルトの設定値を感光体ドラム回転軸方向にずらした補正用設定値を用いて発光制御部が各発光部の光量を制御することで、デフォルトの設定値を用いた光量制御の場合と同様に、各色のレーザー走査ユニット全ての光量を、感光体ドラム回転軸方向端部付近では多くし、感光体ドラム中央部付近では少なくして、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーをその回転軸方向の各位置で均一にすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、各色用のレーザー走査ユニットの回転多面体の回転角度の位相が同期しているか否かに拘わらず、各色用の感光体ドラム面上において光照射によって受けるパワーを、感光体ドラム回転軸方向の各位置で最適な状態に近付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。
【図２】図１に示した露光装置によるレーザービーム走査を示す斜視図である。
【図３】画像形成装置の制御系の構成概略を示すブロック図である。
【図４】(Ａ)(Ｂ)は第１の設定値の例を示す図である。
【図５】(Ａ)(Ｂ)は第２の設定値の例を示す図である。
【図６】感光体ドラムとポリゴンミラーの位置関係を示す図である。
【図７】感光体ドラム表面上の光量分布を示す図である。
【図８】感光体ドラム表面上の光量分布を示す図である。
【図９】半導体レーザー駆動制御部が第１の設定値を用いて半導体レーザーの光量を制御する場合の駆動電流を示す図である。
【図１０】画像形成装置による画像形成時におけるレーザー走査ユニットの駆動制御の第１実施形態を示すフローチャートである。
【図１１】（Ａ）（Ｂ）は、各画像形成ユニットのレーザー走査ユニットのＢＤセンサーから位相制御部に入力される同期信号の一例を示す図である。
【図１２】半導体レーザー駆動制御部が第１の設定値を用いて半導体レーザーの光量を制御する場合の駆動電流を示す図である。
【図１３】画像形成装置による画像形成時におけるレーザー走査ユニットの駆動制御の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図１４】画像形成装置による画像形成時のレーザー走査ユニットの駆動制御の第３実施形態を示すフローチャートである。
【図１５】(Ａ)(Ｂ)はデフォルト設定値の例を示す図である。
【図１６】(Ａ)(Ｂ)は補正用設定値の例を示す図である。
【図１７】画像形成装置による画像形成時のレーザー走査ユニットの駆動制御の第３実施形態の変形形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置及びレーザー走査ユニットについて図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、およびファクシミリ機能等の複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、画像形成部１２、定着装置１３、給紙部１４、用紙排出部１５、原稿給送部６、及び原稿読取部５等を備えて構成されている。
【００１９】
装置本体１１は、下部本体１１１と、この下部本体１１１の上方に対向配置された上部本体１１２と、この上部本体１１２と下部本体１１１との間に設けられた連結部１１３とを備えている。連結部１１３は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に用紙排出部１５を形成させた状態で両者を互いに連結するための構造物であり、図１においては下部本体１１１の左部および後部から立設され、平面視でＬ字状とされている。上部本体１１２は、連結部１１３の上端部に支持されている。上部本体１１２には、原稿読取部５及び原稿給送部６が設けられている。
【００２０】
原稿読取部(画像読取部)５は、上部本体１１２の上面開口に装着された、原稿を載置するためのコンタクトガラス(原稿台)１６１と、このコンタクトガラス１６１に載置された原稿を押さえる開閉自在の原稿押さえカバー１６２と、コンタクトガラス１６１に載置された原稿の画像を読み取る読取機構１６３とを備えている。読取機構１６３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（ComplementaryMetal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサーを用いて原稿の画像を光学的に読み取り、画像データを生成する。
【００２１】
原稿給送部６は、原稿が載置される原稿載置台６１と、画像読み取り済みの原稿が排出される原稿排出部６６と、原稿搬送機構６５と、を備える。原稿搬送機構６５は、図略の給紙ローラー、搬送ローラー、及び用紙反転機構を備えている。原稿搬送機構６５は、給紙ローラー及び搬送ローラーの駆動により、原稿載置台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、原稿読取スリット５３を介して読取機構１６３による読取を可能とした後、原稿排出部６６へと排出する。また、原稿搬送機構６５は、用紙反転機構が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ことで、当該原稿の両面の画像を、原稿読取スリット５３を介して読取機構１６３により読取可能にしている。
【００２２】
さらに原稿給送部６は、その前面側が上方に移動可能となるように上部本体１１２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としてのコンタクトガラス１６１上面を開放することにより、コンタクトガラス１６１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ユーザーが載置できるようになっている。
【００２３】
下部本体１１１には、画像形成部１２、定着装置１３および給紙部１４が内装されている。上部本体１１２には原稿読取部５が設けられている。給紙部１４は、装置本体１１に対して挿脱可能の給紙カセット１４２，１４３，１４４を有している。給紙カセット１４２，１４３，１４４には記録紙(記録媒体の一例)が積層されてなる用紙束がそれぞれ収容されている。なお、本実施形態では、給紙カセット１４２，１４３，１４４の３段が設けられているが、給紙カセットは他の段数として設けてもよい。
【００２４】
画像形成部１２は、給紙部１４から給紙された記録紙にトナー像を形成する画像形成動作を行う。画像形成部１２は、中間転写ベルト１２５の走行方向において上流側から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン色のトナーを用いるシアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー色のトナーを用いるイエロー用の画像形成ユニット１２Ｙおよびブラック色のトナーを用いるブラック用の画像形成ユニット１２Ｂ（以下、各画像形成ユニットを区別することなく述べる場合には、それぞれを「画像形成ユニット１２０」と言う）と、駆動ローラー１２５ａ（二次転写対向ローラー）等の複数のローラー間に画像形成における副走査方向へ無端走行可能に張架された中間転写ベルト１２５と、中間転写ベルト１２５が駆動ローラー１２５ａに張架される部分で中間転写ベルト１２５の外周面に当接する二次転写ローラー２１０とを備えている。
【００２５】
各画像形成ユニット１２０は、感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１へトナーを供給する現像装置１２２と、トナーを収容するトナーカートリッジ（不図示）と、帯電装置１２３と、露光装置１２４と、一次転写ローラー１２６と、ドラムクリーニング装置１２７とをそれぞれ一体的に備えている。
【００２６】
感光体ドラム１２１は、その周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成する。現像装置１２２は、感光体ドラム１２１へトナーを供給する。各現像装置１２２には、前記トナーカートリッジからトナーが適宜補給される。
【００２７】
帯電装置１２３は、感光体ドラム１２１の直下位置に設けられている。帯電装置１２３は、各感光体ドラム１２１の周面を一様に帯電させる。
【００２８】
露光装置（レーザー走査ユニット）１２４は、感光体ドラム１２１の下方位置であって、帯電装置１２３の更に下方位置に設けられている。露光装置１２４は、コンピューター等から入力された画像データや原稿読取部５が取得した画像データに基づく各色に対応したレーザー光を、帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射し、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像を形成する。露光装置１２４は、いわゆるレーザー露光装置であり、レーザービームを出力するレーザー光源と、当該レーザービームを感光体ドラム１２１表面に向けて反射させるポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザー光を感光体ドラム１２１に導くためのレンズやミラー等の光学部品を備えている。
【００２９】
現像装置１２２は、矢印の方向へ回転する感光体ドラム１２１の周面の静電潜像にトナーを供給して当該トナーを積層させ、感光体ドラム１２１の周面に前記画像データに応じたトナー像を形成する。
【００３０】
中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１の上方位置に配置されている。中間転写ベルト１２５は、図１における左側の駆動ローラー１２５ａと、同図の右側の従動ローラー１２５ｂとの間に無端走行可能に張架され、下方の外周面が各感光体ドラム１２１の周面に当接している。従動ローラー１２５ｂは、駆動ローラー１２５ａに対向する位置に設けられて、中間転写ベルト１２５の無端走行に伴って従動回転する。中間転写ベルト１２５は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム１２１の周面に当接した状態で駆動ローラー１２５ａによって駆動される。中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１と同期しながら、駆動ローラー１２５ａと従動ローラー１２５ｂとの間を無端走行する。
【００３１】
中間転写ベルト１２５を挟んで各感光体ドラム１２１に対向する位置には、一次転写ローラー１２６が設けられている。この一次転写ローラー１２６には、図略の転写バイアス印加機構により転写バイアスが印加され、一次転写ローラー１２６は、各感光体ドラム１２１の外周周面に形成された上記トナー像を中間転写ベルト１２５の表面に転写させる。
【００３２】
駆動ローラー１２５ａは、図略の制御部による制御の下で駆動される駆動モーター(図略)から与えられる回転駆動力により中間転写ベルト１２５を無端走行させる。
【００３３】
後述の画像形成制御部１０１は、各色の毎に一次転写ローラー１２６及び画像形成ユニット１２０を駆動制御して、中間転写ベルト１２５の表面に、マゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍにより形成されたマゼンタのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にシアン用の画像形成ユニット１２Ｃにより形成されたシアンのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用の画像形成ユニット１２Ｙにより形成されたイエローのトナー像の転写と、最後のブラック用の画像形成ユニット１２Ｂにより形成されたブラックのトナー像の転写とを、各色のトナー像が重なり合うように行わせ、これによりカラーのトナー像を中間転写ベルト１２５の表面に形成させる（中間転写（一次転写））。
【００３４】
二次転写ローラー２１０は、図略の転写バイアス印加機構により転写バイアスが印加されている。二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーの上記トナー像を、給紙部１４から搬送されてきた記録紙に転写させる。二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５が駆動ローラー１２５ａに張架される部分の用紙搬送路１９０に、中間転写ベルト１２５の外周面に当接させて設けられている。二次転写ローラー２１０は、前記トナー像が記録紙に二次転写されるニップ部Ｎを、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとの間に形成する。用紙搬送路１９０を搬送される記録紙は、ニップ部Ｎにおいて中間転写ベルト１２５と二次転写ローラー２１０とに押圧挟持され、ここにおいて中間転写ベルト１２５上のトナー像が記録紙に二次転写される。
【００３５】
なお、二次転写ローラー２１０及び駆動ローラー１２５ａのニップ部Ｎよりも、用紙搬送部(搬送部)４１１による記録紙の搬送方向上流側には、レジストローラー６３０が配設されている。レジストローラー６３０は、上部ニップ部Ｎにおける二次転写ローラー２１０による中間転写ベルト１２５からのトナー画像転写タイミングと、用紙搬送部４１１がニップ部Ｎに記録紙を搬送するタイミングを同期させるために、記録紙の搬送を待機等させるものである。
【００３６】
ドラムクリーニング装置１２７は、各感光体ドラム１２１の図１で左方位置に設けられ、感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去してクリーニングする。このドラムクリーニング装置１２７によってクリーニングされた感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために再び帯電装置１２３へ向かう。
【００３７】
画像形成部１２に対して図１での左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１９０が形成されている。用紙搬送路１９０には、適所に搬送ローラー対１９２が設けられている。搬送ローラー対１９２は、給紙部１４から繰り出された記録紙を、ニップ部Ｎ及び定着装置１３に向けて搬送する。当該適所に配置された搬送ローラー対１９２からなる搬送機構が搬送部の一例となる。
【００３８】
定着装置１３は、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラー１３２と、加熱ローラー１３２に対向配置された加圧ローラー１３４とを備えている。定着装置１３は、画像形成部１２で転写された記録紙上のトナー像に対し、記録紙が加熱ローラー１３２と加圧ローラー１３４との間の定着ニップ部を通過する間に、加熱ローラー１３２から熱を与えて定着処理を施す。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙は、定着装置１３の上部から延設された排紙搬送路１９４を通って、下部本体１１１の頂部に設けられた排出トレイ１５１へ向けて排出される。
【００３９】
なお、従動ローラー１２５ｂに張架された中間転写ベルト１２５の外周面に対向する位置にはクリーニング部２２が設けられている。
【００４０】
給紙部１４は、装置本体１１の図１における右側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４１と、下部本体１１１内における露光装置１２４より下方位置に挿脱可能に装着された給紙カセット１４２，１４３，１４４とを備えている。
【００４１】
手差しトレイ１４１は、下部本体１１１の右面の下方位置に設けられた、記録紙を手差し操作で画像形成部１２へ向けて給紙するためのトレイである。給紙カセット１４２，１４３，１４４は、複数枚の記録紙が積層されてなる用紙束を収容する。給紙カセット１４２，１４３，１４４の上方には、ピックアップローラー１４５が設けられ、ピックアップローラー１４５は、給紙カセット１４２，１４３，１４４に収容された用紙束の最上位の記録紙を用紙搬送路１９０へ向けて繰り出す。
【００４２】
用紙排出部１５は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に形成されている。用紙排出部１５は、下部本体１１１の上面に形成された排出トレイ１５１を備える。排出トレイ１５１は、画像形成部１２でトナー像が形成された記録紙が、定着装置１３で定着処理が施された後に排出されるトレイである。
【００４３】
図２は、図１に示した露光装置１２４によるレーザービーム走査を示す斜視図である。以下、露光装置１２４をレーザー走査ユニット２４０と称して説明する。各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂにおけるレーザー走査ユニット２４０の構成は同様である。
【００４４】
レーザー走査ユニット２４０は、主走査方向に延びる走査ラインをレーザー光により走査するレーザービーム走査機構である。レーザー走査ユニット２４０は、ポリゴンモーター２４１、ポリゴンミラー２４２、半導体レーザー２４３、コリメーターレンズ２４４、fθレンズ２４５、反射ミラー２４６、ＢＤセンサー２４７、及びシリンドリカルレンズ２４８を備える。
【００４５】
ポリゴンミラー（回転多面体）２４２は、例えば10面の鏡面からなる反射面を有し、各反射面で感光体ドラム１２１の表面に向けてレーザー光を反射させる。ポリゴンモーター２４１は、ポリゴンミラー２４２を図２の矢印Ａ方向に回転させる駆動力をポリゴンミラー２４２に供給する。半導体レーザー（発光部）２４３は、レーザー光を発光させるものであり、入力される画像信号に応じて後述する半導体レーザー駆動制御部１０１２により変調される。コリメーターレンズ２４４は、半導体レーザー２４３から射出されたビームＬを通過させて平行光とする。当該ビームＬは反射ミラー２４６に入射する。
【００４６】
反射ミラー２４６により反射されたビームＬは、シリンドリカルレンズ２４８を通過した後、ポリゴンミラー２４２の反射面２４２ａに線像として結像する。ポリゴンミラー２４２は図２の矢印Ａ方向に一定速度で回転し、反射面２４２ａによって偏向された各ビームＬは図２の矢印Ｂ方向に移動しながらfθレンズ２４５に入射する。
【００４７】
fθレンズ２４５は、ポリゴンミラー２４２によって偏向されたレーザー光を感光ドラム１２１の軸方向に対して等速度で水平走査させる。反射ミラー２４６は、偏向されるレーザー光をビームディテクトセンサー（ＢＤセンサー。同期センサー）２４７に導く。ＢＤセンサー２４７は、感光ドラム１２１の回転軸方向（レーザー走査ユニット２４０の主走査方向）において、半導体レーザー駆動制御部１０１２により上記画像信号に応じた変調（当該画像信号に基づく書き出し）が開始されるタイミングの取得に用いられる同期信号を発生させる。
【００４８】
fθレンズ２４５を通過したビームＬは、感光体ドラム１２１の表面上にビームスポットとして結像し、ポリゴンミラー２４２及び感光体ドラム１２１の回転により感光体ドラム１２１の被走査面を主走査方向に光走査して画像情報の記録を行う。
【００４９】
次に、画像形成装置１の制御系の構成を説明する。図３は画像形成装置１の制御系の構成概略を示すブロック図である。なお、以下の説明では、主に本発明に関する構成を説明する。
【００５０】
画像形成装置１は、制御ユニット１００を備える。制御ユニット１００は、画像形成装置１の全体的な動作制御を司るものである。制御ユニット１００は、画像形成制御部１０１と、設定値記憶部１０２と、位相制御部１０３と、時間差計測部１０５とを備える。但し、時間差計測部１０５は、後述する実施形態において必要な限りで画像形成装置１に設けられていれば足りる。
【００５１】
画像形成制御部１０１は、画像形成時に動作する各部の駆動制御を司る。画像形成制御部１０１は、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂの駆動制御を担当する。画像形成制御部１０１は、ポリゴンモーター駆動制御部１０１１と、半導体レーザー駆動制御部１０１２と、モーター駆動制御部１０１３とを備える。
【００５２】
ポリゴンモーター駆動制御部（駆動制御部）１０１１は、クロック信号出力回路（以下、「ＣＬＫ信号出力回路」）４０１から出力されるクロック信号（以下、「ＣＬＫ信号」）に基づいてポリゴンモーター２４１が予め定められた目標回転速度となるように駆動する。ポリゴンモーター駆動制御部１０１１は、ＣＬＫ信号出力回路４０１と、移相回路４０２と、ＰＬＬ回路（Pulse-Locked loop：位相同期回路）４０３と、モータードライバー４０４と、エンコーダ４０５とを備える。
【００５３】
ポリゴンモーター駆動制御部１０１１によるポリゴンモーター２４１の回転数制御について説明すると、操作者からの画像形成開始要求等を受けて、ポリゴンモーター駆動制御部１０１１はＣＬＫ信号出力回路４０１から予め定められた周波数で出力されるＣＬＫ信号を、移相回路４０２を介してＰＬＬ回路（Pulse-Locked loop：位相同期回路）４０３に入力させる。ＰＬＬ回路４０３は入力されたＣＬＫ信号の周波数とポリゴンモーター２４１に取り付けられたエンコーダ４０５が出力したポリゴンモーター２４１の回転周波数とを比較してその位相差を出力し、モータードライバー４０４が当該位相差を解消するように調整した駆動電流をポリゴンモーター２４１に供給し、ポリゴンモーター２４１を当該駆動電流に応じて回転駆動させ、その回転速度（単位時間当たりの回転数）を目標回転速度に収束させる。
【００５４】
半導体レーザー駆動制御部（発光制御部）１０１２は、半導体レーザー２４３を駆動するドライバーである。半導体レーザー駆動制御部１０１２は、ポリゴンモーター２４１の回転数が上記目標回転数に収束すると、原稿読取部５に読み取られて図略のメモリーに格納された画像データ等の画像形成対象データを、数ライン分ずつ内蔵するバッファに読み出し、半導体レーザー２４３を駆動して、当該画像データに基づいて変調される光線束を半導体レーザー２４３から射出させる。
【００５５】
例えば、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、ＤＡＣ(デジタル−アナログコンバータ)とＶＩ変換(電圧−電流変換)回路とを備えたバイアス電流発生回路を内蔵している。半導体レーザー駆動制御部１０１２は、後述する設定値を設定値記憶部１０２から読み出し、ＤＡＣにより当該設定値をこれに対応するアナログ電圧に変換し、当該アナログ電圧をＶＩ変換回路でバイアス電流に変換する。また、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記画像データに応じた露光電流を発生させる露光電流発生回路を内蔵している。
【００５６】
半導体レーザー駆動制御部１０１２は、半導体レーザー２４３を一定の光量で発光させる上記バイアス電流に、上記画像データに応じて変調した上記露光電流を重畳し、当該重畳電流を半導体レーザー２４３の画像形成時における露光用の駆動電流として半導体レーザー２４３を高速に発光及び消光させ、上記画像データに基づいた感光体ドラム１２１面上の露光(画像書き込み)を主走査方向１ラインずつ行う。
【００５７】
モーター駆動制御部１０１３は、画像形成時に、予め定められた標準速度となるようにドラムモーター５００の回転駆動を制御すると共に、中間転写ベルト１２５の駆動ローラー１２５ａの駆動源である図略のモーターの回転駆動を、中間転写ベルト１２５の走行速度が感光体ドラム１２１の周速と同一になるように制御する。
【００５８】
ＢＤセンサー２４７は、ＢＤセンサー２４７がポリゴンミラー２４２によって反射されるレーザー光の光線束を受光したときに、同期信号（ＢＤ信号）としてパルス波を出力する。ＢＤセンサー２４７から出力される同期信号は、ポリゴンミラー２４２の回転動作と、半導体レーザー２４３による画像書出タイミングの同期を取るための同期信号として用いられる。
【００５９】
ここで、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂにおける上記半導体レーザー２４３による画像データの書出タイミングの同期がとれていないと（すなわち、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂが、互いに予め定められた一定の時間差を保った書出タイミングで、半導体レーザー２４３による主走査方向走査ライン毎に画像データの書き出しを行う状態になっていないと）、重ね合わせて形成されるフルカラーのトナー像に色ずれが生じるため、制御ユニット１００は、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂの半導体レーザー２４３による画像データの書き出しを行う前に、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂ間での画像データ書き出しタイミングを同期させる（すなわち、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂが、互いに予め定められた一定の時間差を保った書出タイミングで、半導体レーザー２４３による主走査方向走査ライン毎に画像データの書き出しを行う状態にする）。
【００６０】
時間差計測部１０５は、感光体ドラム１２１が回転駆動されるときに、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂのレーザー走査ユニット２４０について、それぞれのＢＤセンサー２４７から出力される同期信号に基づいて、各レーザー走査ユニット２４０間での相対的な画像書出タイミングの時間差を計測する。
【００６１】
位相制御部１０３は、各レーザー走査ユニット２４０間での相対的な画像書出タイミングを同期させるために、ポリゴンモーター駆動制御部１０１１が各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂのポリゴンモーター２４１に出力するポリゴンミラー駆動用の制御信号の位相を同期させる（詳細は後述）。なお、位相制御部１０３は、画像形成装置１の操作部４７（図１）をユーザーが操作することで入力される位相制御実行指示又は位相制御不実行指示に従って、当該位相同期を行うか否かを制御する。
【００６２】
設定値記憶部１０２は、メモリー等からなり、上記バイアス電流を半導体レーザー駆動制御部１０１２が発生させるために用いる設定値が記憶されている。設定値記憶部１０２は、当該設定値として、第１の設定値と第２の設定値とを記憶している。第１の設定値は、感光体ドラム１２１の回転軸方向（レーザー走査ユニット２４０による主走査方向）両端部における半導体レーザー２４３の光量を当該主走査方向中央部における光量よりも高くするために半導体レーザー駆動制御部１０１２が用いるものである。第２の設定値は、感光体ドラム１２１の主走査方向全域において半導体レーザー２４３の光量を一定とするために半導体レーザー駆動制御部１０１２が用いるものである。設定値記憶部１０４は、各色のレーザー走査ユニット２４０毎に、当該第１及び第２の設定値を記憶している。
【００６３】
例えば、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記ＤＡＣとしてＤＡＣ１及びＤＡＣ２の２つを有している。ＤＡＣ１は主走査方向(感光体ドラム１２１の回転軸方向)の各位置における上記アナログ電圧を発生させ、ＤＡＣ２は各色のレーザー走査ユニット２４０別のアナログ電圧を発生させる。これらＤＡＣ１及びＤＡＣ２が発生させたアナログ電圧を重畳させたものがＤＡＣの出力値とされる。
【００６４】
第１の設定値の例を図４(Ａ)に示す。第１の設定値は、ＤＡＣ２の値として、各色に適したそれぞれの値が規定され、例えば、黒(Ｂ)=10、イエロー(Ｙ)=8、マゼンタ(Ｍ)=4、シアン(Ｃ)=2が規定されている。また、ＤＡＣ１の値として、感光体ドラム１２１の回転軸方向両端部における半導体レーザー２４３の光量を当該主走査方向中央部における光量よりも高くするために、感光体ドラム１２１の回転軸方向（レーザー走査ユニット２４０による主走査方向）に、その各位置毎の値として、ＤＡＣ１=4,3,2,1,2,3,4が規定されている。なお、この例では、感光体ドラム１２１の回転軸方向位置を7区分に分けたものとして説明している。当該区分数は、更に多くても構わない。以下、感光体ドラム１２１の回転軸方向位置を説明する場合について同じである。
【００６５】
上記ＤＡＣ１により感光体ドラム１２１の回転軸方向の各位置毎に定められた上記値を用いて変換されたアナログ電圧と、ＤＡＣ２により各色別に定められた上記値を用いて変換されたアナログ電圧とを重畳したアナログ電圧がＤＡＣの出力値として出力される。このＤＡＣによる出力値は、ＤＡＣ１及びＤＡＣ２の図４(Ａ)に示した値を合算した値(図４(Ｂ)に例を示す)に対応するアナログ電圧値となる。当該ＤＡＣから出力されるアナログ電圧は、上記ＶＩ変換回路によりバイアス電流に変換され、更に、露光電流発生回路が画像データに応じて発生させる露光電流が当該バイアス電流に重畳されて、半導体レーザー駆動制御部１０１２が画像形成時における露光用に、各色のレーザー走査ユニット２４０の半導体レーザー２４３の駆動制御に用いる駆動電流となる。
【００６６】
次に、第２の設定値の例を図５(Ａ)に示す。第２の設定値は、ＤＡＣ２の値として、各色に適したそれぞれの値が規定され、例えば、黒(Ｂ)=10、イエロー(Ｙ)=8、マゼンタ(Ｍ)=4、シアン(Ｃ)=2が規定されている。また、ＤＡＣ１の値として、感光体ドラム１２１の回転軸方向両端部における半導体レーザー２４３の光量を当該主走査方向中央部における光量よりも高くするために、感光体ドラム１２１の回転軸方向（レーザー走査ユニット２４０による主走査方向）に、その各位置毎に全て同じ値である2,2,2,2,2,2,2が規定されている。
【００６７】
半導体レーザー駆動制御部１０１２において、当該図５(Ａ)に示した第２の設定値を用いてＤＡＣにより上記アナログ電圧への変換が行われる場合、当該ＤＡＣによる出力値は、図５(Ｂ)に例を示すＤＡＣ１及びＤＡＣ２の値を合算した値に対応するアナログ電圧値となる。上記第１の設定値の場合と同様に、当該ＤＡＣから出力されるアナログ電圧が、上記ＶＩ変換回路によりバイアス電流に変換されて、露光電流発生回路による露光電流が重畳され、半導体レーザー駆動制御部１０１２が各色のレーザー走査ユニット２４０の半導体レーザー２４３の駆動制御に用いる駆動電流となる。
【００６８】
半導体レーザー駆動制御部１０１２は、位相制御部１０６による上記位相の同期が行われる場合には、上記第１の設定値を設定値記憶部１０４から読み出し、当該第１の設定値を用いて半導体レーザー２４３による光量を制御する。また、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、位相制御部１０６による上記位相の同期が行われない場合には、上記第２の設定値を設定値記憶部１０４から読み出して、当該第２の設定値を用いて半導体レーザー２４３による光量を制御する。
【００６９】
ここで、感光体ドラム１２１表面上における光量分布について説明する。図６は、感光体ドラム１２１とポリゴンミラー２４２の位置関係を示す図である。図７及び図８は、感光体ドラム１２１表面上の光量分布を示す図である。図９は、半導体レーザー駆動制御部１０１２が第１の設定値を用いて半導体レーザー２４３の光量を制御する場合の駆動電流を示す図である。
【００７０】
既に図２に示したように、半導体レーザー２４３から発光される光はポリゴンミラー２４２により反射され、レーザー走査ユニット２４０の主走査方向、すなわち、感光体ドラム１２１の回転軸方向において、その一端部から他端部までを照射する。このとき、図６に示すように、ポリゴンミラー２４２の反射面２４２ａから感光体ドラム１２１表面１２１ａまでの距離は、半導体レーザー２４３の光照射を受ける感光体ドラム１２１表面の回転軸方向の各位置において異なり、感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近ではポリゴンミラー２４２の反射面２４２ａからの距離が長くなり、感光体ドラム１２１の回転軸方向中央部付近ではポリゴンミラー２４２の反射面２４２ａからの距離が短くなる。このため、上記図５(Ａ)に示した第２設定値を用いて、半導体レーザー駆動制御部１０１２が半導体レーザー２４３の光量を、感光体ドラム１２１の回転軸方向の各位置において一定として制御すると、図７に示すように、半導体レーザー２４３の光照射による各色用の感光体ドラム１２１表面の光量分布は、感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近では少なく、当該回転軸方向中央部付近では多くなり、感光体ドラム１２１面上において半導体レーザー２４３の光照射によって受けるパワーは、感光体ドラム１２１の回転軸方向の各位置において異なる。
【００７１】
一方、上記図４(Ａ)に示した第１設定値を用いて、半導体レーザー駆動制御部１０１２が半導体レーザー２４３の光量を、図９に示すように感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近では多く、当該回転軸方向中央部付近では少なくする制御を行うと、図８に示すように、半導体レーザー２４３の光照射による各色用の感光体ドラム１２１表面の光量分布は、感光体ドラム１２１の回転軸方向の各位置において均一にすることが可能となる。
【００７２】
画像形成装置１では、レーザー走査ユニット２４０による感光体ドラム１２１表面上への光照射条件に応じて、半導体レーザー駆動制御部１０１２が半導体レーザー２４３の光量制御時に、上記第１又は第２の設定値を選択的に用いる。
【００７３】
次に、画像形成装置１による画像形成時におけるレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第１実施形態について説明する。図１０は、画像形成装置１による画像形成時におけるレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第１実施形態を示すフローチャートである。図１１（Ａ）（Ｂ）は、画像形成ユニット１２Ｍのレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７から位相制御部１０３に入力された同期信号Ｍと、画像形成ユニット１２Ｃのレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７から位相制御部１０３に入力された同期信号Ｃの一例を示す図である。
【００７４】
まず、画像形成制御部１０１が、ポリゴンモーター２４１の駆動の要否を判断する（Ｓ１）。具体的には、当該画像形成装置１が、電源立ち上げ時や、スタンバイモード（省電力待機状態）から通常動作モード（通常の画像形成動作が可能な状態）に復帰する時、コピー動作等の画像形成実行要求が行われた時等の状態となっているとき、画像形成制御部１０１が、ポリゴンモーター２４１の駆動が必要であると判断する。ここで、画像形成制御部１０１が、ポリゴンミラー２４２の駆動が必要ないと判断した場合は（Ｓ１でＮＯ）、処理はステップＳ１で待機する。
【００７５】
一方、画像形成実行要求が行われる等により、画像形成制御部１０１が、ポリゴンミラー２４２の駆動が必要であると判断した場合（Ｓ１でＹＥＳ）、モーター駆動制御部１０１３は、ドラムモーター５００を駆動制御して感光体ドラム１２１を予め定められた標準速度で回転させ、中間転写ベルト１２５を走行させる駆動ローラー１２５ａの駆動源となるモーターを駆動制御して中間転写ベルト１２５を感光体ドラム１２１の周速と同じ速度で走行させる（Ｓ２）。さらに、ポリゴンモーター駆動制御部１０１１は、ポリゴンモーター２４１の回転周波数を予め定められた周波数として、ポリゴンモーター２４１を駆動させる（Ｓ３）。
【００７６】
半導体レーザー駆動制御部１０１２は、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂのそれぞれにおいて、半導体レーザー２４３を駆動し、ポリゴンミラー２４２による反射等を介して、感光体ドラム１２１表面へのレーザー光照射を行う（Ｓ４）。このとき、画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂのそれぞれにおいて、ＢＤセンサー２４７が当該レーザー光を受光すると同期信号（ＢＤ信号）を出力し、半導体レーザー駆動制御部１０１２及び位相制御部１０３が当該同期信号を受信する（Ｓ５）。
【００７７】
そして、位相制御部１０３は、ユーザーにより位相制御実行指示が入力されて位相制御(位相同期)を実行する設定となっているかを判断し（Ｓ６）、位相制御を実行する設定である場合には（Ｓ６でＹＥＳ）、位相制御部１０３は、モーター駆動制御部１０１３が各色のレーザー走査ユニット２４０のポリゴンミラー２４２の駆動に用いる制御信号の位相を同期させる調整を行う(Ｓ７)。
【００７８】
例えば、位相制御部１０３は、上記受信した同期信号に基づいて、各色のレーザー走査ユニット２４０間での画像書出タイミングの時間差ｔを算出する。すなわち、位相制御部１０３は、各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂの各レーザー走査ユニット２４０のポリゴンミラー２４２同士の回転位相のずれ量を検出する。
【００７９】
そして、位相制御部１０３は、算出した時間差ｔが、予め定められた一定量の回転位相のずれに対応する時間差ｔａに一致するか否か（両値の差が許容できる範囲内であれば、ここでいう「一致」とする）を判断する。
【００８０】
図１１（Ａ）には、位相制御部１０３が受信した同期信号Ｍと同期信号Ｃとの時間差が、予め定められた一定量の回転位相のずれに対応する時間差ｔａである場合を示し、図１１（Ｂ）には、同期信号Ｍと同期信号Ｃとの時間差tが時間差ｔａよりも大きな時間差ｔａ＋ｔｃである場合を示している。
【００８１】
位相制御部１０３は、各色画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｂのレーザー走査ユニット２４０のうち、予め定められたレーザー走査ユニット２４０を基準とし（ここでは画像形成ユニット１２Ｍのレーザー走査ユニット２４０を基準とする）、同期信号Ｍと同期信号Ｃの間隔（時間差ｔ）を計測する。当該時間差ｔが時間差ｔａである場合には、位相制御部１０３は、画像形成ユニット１２Ｍと画像形成ユニット１２Ｃのレーザー走査ユニット２４０のポリゴンミラー２４２同士の回転位相のずれ量が、予め設定された一定量と一致するため、半導体レーザー駆動制御部１０１２が画像形成ユニット１２Ｃのレーザー走査ユニット２４０のポリゴンモーター２４１の駆動に用いているこの時点での制御信号の位相をそのまま採用する。
【００８２】
一方、図１１（Ｂ）に示すように、位相制御部１０３は、同期信号Ｍと同期信号Ｃの間隔が時間差ｔａ＋ｔｃであり、時間差ｔａとは異なっている場合には、画像形成ユニット１２Ｍと画像形成ユニット１２Ｃのレーザー走査ユニット２４０のポリゴンミラー２４２同士の回転位相のずれ量が、予め設定された一定量に一致しないと判断する。この場合、位相制御部１０３は、当該同期信号同士の時間差ｔａ＋ｔｃが時間差ｔａに一致するように、画像形成ユニット１２Ｃのレーザー走査ユニット２４０のポリゴンモーター２４１の駆動に半導体レーザー駆動制御部１０１２が用いている制御信号の位相を調整する（Ｓ７）。なお、上記時間差ｔａ＋ｔｃと時間差ｔａとの差分に対応する位相調整量は、当該差分と位相調整量との関係を、位相制御部１０３内のＲＯＭ等に予め記憶させておくこと、又は予め定められた係数を用いた算出により容易に決定できる。なお、当該位相調整には、この他に従来公知の各種手法を採用できる。
【００８３】
なお、基準とされる画像形成ユニット（画像形成ユニット１２Ｍ）のレーザー走査ユニット２４０に対する他の画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｂのレーザー走査ユニット２４０の位相調整も、上記画像形成ユニット１２Ｃの場合と同様にして行われる。但し、ここでの位相調整に用いられる時間差ｔａは、画像形成ユニット１２Ｙ、２１Ｂの各レーザー走査ユニット２４０について、画像形成ユニット１２Ｙの配設位置に応じて設定された時間差ｔａ’(≠時間差ｔａ)、画像形成ユニット１２Ｂの配設位置に応じて設定された時間差ｔａ’’(≠時間差ｔａ)が用いられる。
【００８４】
Ｓ７において上記位相調整が行われた後は、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、設定値記憶部１０４から上記第１の設定値を読み出して、半導体レーザー２４３の制御に用いる設定値として当該第１の設定値を設定する（Ｓ８）。
【００８５】
また、Ｓ６において、位相制御部１０３は、ユーザーにより位相制御不実行指示の入力により位相制御を実行しない設定となっていると判断した場合には（Ｓ６でＮＯ）、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、設定値記憶部１０４から上記第２の設定値を読み出して、半導体レーザー２４３の制御に用いる設定値として当該第２の設定値を設定する（Ｓ１０）。
【００８６】
このＳ８及びＳ１０の後、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記設定された設定値を用いて半導体レーザー２４３のバイアス電流を生成し、画像形成の対象とされる画像データに対応する露光電流を当該バイアス電流に重畳させて、画像形成時における露光用の半導体レーザー２４３の駆動電流を生成し、当該駆動電流により半導体レーザー２４３を駆動して光量を制御することで、上記画像データに基づく画像形成としての露光を行う（Ｓ９）。
【００８７】
この第１実施形態では、上記ポリゴンミラー２４２の回転角度の位相が同期して、各色のレーザー走査ユニット２４０による感光体ドラム１２１上での書き出し位置が、予定の位置である感光体ドラムの回転軸方向端部付近で全て揃っている場合には、上記第１の設定値を用いて、各色のレーザー走査ユニット２４０の全ての光量を、感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近で多くし、感光体ドラム１２１中央部付近で少なくして、各色の感光体ドラム１２１面上の光量分布(半導体レーザー２４３の光照射によるパワー)をその回転軸方向の各位置で均一とすることをまず確保できる。
【００８８】
また、上記ポリゴンミラー２４２の回転角度の位相が同期しておらず、各色のレーザー走査ユニット２４０による感光体ドラム１２１上での書き出し位置が上記予定の位置で揃っていない場合に、当該第１の設定値によるような半導体レーザー２４３の光量制御を行うと、図１２に示すように、半導体レーザー２４３の光量は、感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近で大きく、回転軸方向中央部付近で小さくならず、予定外の位置において光量の大小が発生する事態が生じる。図１２には、黒及びシアン用のレーザー走査ユニット２４０の半導体レーザー２４３の書き出し位置が、基準となるマゼンタ用のレーザー走査ユニット２４０の半導体レーザー２４３の書き出し位置に対してずれている場合を示している。
【００８９】
上記事態が生じると、当該第１の設定値によるような半導体レーザー２４３の光量制御では、感光体ドラム１２１の回転軸方向の各位置における光量の不均一の度合いが却って酷くなるため、本第１の実施形態は、この場合には、上記第２の設定値を用いて、感光体ドラム１２１の主走査方向全域において半導体レーザー２４３の光量を一定とする。このため、各色の感光体ドラム１２１面上の電位がその回転軸方向の各位置で不均一になる度合いを低減することが可能である。これにより、本第１実施形態によれば、各色のレーザー走査ユニット２４０のポリゴンモーター２４１を回転駆動させるためにポリゴンモーター駆動制御部１０１１が用いる制御信号の位相が同期しているか否かに拘わらず、各色の感光体ドラム１２１面上の光量分布(半導体レーザー２４３の光照射によるパワー)を、感光体ドラム１２１の回転軸方向の各位置で最適な状態に近付けることが可能になる。
【００９０】
次に、画像形成装置１による画像形成時におけるレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第２実施形態について説明する。図１３は、画像形成装置１による画像形成時におけるレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第２実施形態を示すフローチャートである。なお、第１実施形態と同様の処理は説明を省略する。
【００９１】
この第２実施形態では、各色のレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７からの同期信号に基づいて、位相制御部１０３により上述した位相調整が行われ(Ｓ２６)、その後、時間差計測部１０５が、当該各色のレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７からの同期信号に基づいて、基準とする色用の画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０と、これに対する他色用の画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０のそれぞれの画像書出タイミングの時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂを算出する(Ｓ２７)。
【００９２】
半導体レーザー駆動制御部１０１２は、当該時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂのうち、いずれか一つでも予め定められた時間差に達している場合、例えば、第１実施形態で説明した時間差ｔａ，ｔａ’，ｔａ’’のうち対応する時間差に対して±10％以上の時間差となっている場合には（Ｓ２８でＹＥＳ）、設定値記憶部１０４から上記第２の設定値を読み出して、半導体レーザー２４３の制御に用いる設定値として当該第２の設定値を設定する（Ｓ３１）。
【００９３】
一方、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、当該時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂの全てが上記予め定められた時間差に達していない場合には（Ｓ２８でＮＯ）、設定値記憶部１０４から上記第１の設定値を読み出して、半導体レーザー２４３の制御に用いる設定値として当該第１の設定値を設定する（Ｓ２９）。
【００９４】
このＳ２９及びＳ３１の後、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記設定された第１の設定値を用いて半導体レーザー２４３のバイアス電流を生成し、画像形成の対象とされる画像データに対応する露光電流を当該バイアス電流に重畳させて、半導体レーザー２４３の駆動電流を生成し、当該駆動電流により半導体レーザー２４３を駆動して光量を制御することで、上記画像データに基づく画像形成としての露光を行う（Ｓ３０）。
【００９５】
この第２実施形態によれば、何らかの不具合により位相制御部１０３による上記位相調整が正確に行われなかった場合であっても、上記半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記第２の設定値を半導体レーザー２４３の制御に用いるので、各色用の感光体ドラム１２１面上の回転軸方向の各位置で受ける光量(半導体レーザー２４３の光照射によるパワー)を均一化する制御を行うことができる。
【００９６】
次に、画像形成装置１による画像形成時のレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第３実施形態について説明する。図１４は画像形成装置１による画像形成時のレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第３実施形態を示すフローチャートである。図１６は画像形成装置１による画像形成時のレーザー走査ユニット２４０の駆動制御の第３実施形態の変形形態を示すフローチャートである。なお、第１又は第２実施形態と同様の処理は説明を省略する。
【００９７】
第３実施形態では、画像形成装置１の設定値記憶部１０４は、上述した第１及び第２の設定値に代えて、感光体ドラム１２１の回転軸方向両端部に照射する半導体レーザー２４３の光量を、当該回転軸方向中央部に照射する光量よりも高くする設定値のみをデフォルト設定値として記憶している。
【００９８】
当該デフォルト設定値の例を図１５(Ａ)に示す。デフォルト設定値は、各色に適したそれぞれの値が、感光体ドラム１２１の回転軸方向（レーザー走査ユニット２４０による主走査方向）に、その各位置毎の値として、例えば、黒(Ｂ)=14,13,12,11,12,13,14、イエロー(Ｙ)=12,11,10,9,10,11,12、マゼンタ(Ｍ)=8,7,6,5,6,7,8、シアン(Ｃ)=6,5,4,3,4,5,6が規定されている。この例では、感光体ドラム１２１の回転軸方向長さ(書き込み領域外を除く)を7等分した場合における各位置毎に値が設定されている。
【００９９】
半導体レーザー駆動制御部１０１２において、当該図１５(Ａ)に示したデフォルトの設定値を用いてＤＡＣによりアナログ電圧への変換が行われる場合、当該ＤＡＣによる出力値は、図１５(Ｂ)に例を示す設定値に対応するアナログ電圧値となる。当該ＤＡＣから出力されるアナログ電圧が、上記ＶＩ変換回路によりバイアス電流に変換されて、露光電流発生回路による露光電流が重畳され、画像形成時の露光用として半導体レーザー駆動制御部１０１２が各色のレーザー走査ユニット２４０の半導体レーザー２４３の駆動制御に用いる駆動電流となる。
【０１００】
そして、この第３実施形態では、図１４に示すように、位相制御部１０３が、位相制御を実行する設定であると判断した場合には（Ｓ４６でＹＥＳ）、Ｓ４７に進む。Ｓ４７において位相調整が行われた後は、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、設定値記憶部１０４から上記デフォルト設定値を読み出して、半導体レーザー２４３の制御に用いる設定値として当該デフォルトの設定値を設定する（Ｓ４８）。
【０１０１】
また、Ｓ４６において、位相制御部１０３が、位相制御を実行しない設定であると判断した場合には（Ｓ４６でＮＯ）、時間差計測部１０５が、当該各色用のレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７からの同期信号に基づいて、基準とする画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０と、これに対する他色用の画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０のそれぞれの画像書出タイミングの上記時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂを算出する(Ｓ５０)。
【０１０２】
半導体レーザー駆動制御部１０１２は、当該時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂのうち、予め定められた時間差に達している時間差があると判断した場合、例えば、第１実施形態で説明した時間差ｔａ，ｔａ’，ｔａ’’に対して±10％以上の時間差となっている時間差ｔがあると判断した場合には（Ｓ５１でＹＥＳ）、当該時間差ｔが予め定められた時間差に達しているレーザー走査ユニット２４０について半導体レーザー駆動制御部１０１２が半導体レーザー２４３の光量制御に用いる設定値を作成する(Ｓ５２)。例えば、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記本来の時間差ｔａ，ｔａ’，ｔａ’’に対する上記時間差ｔの差分(感光体ドラム１２１の回転軸方向におけるずれ量)に応じた分だけ、デフォルト設定値のそれぞれを感光体ドラム１２１の回転軸方向にずらして組み換えることで補正用設定値を作成する。
【０１０３】
例えば、基準とする画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０がマゼンタ用であり、これに対して上記予め定められた時間差に達している時間差ｔを有するレーザー走査ユニット２４０が黒用とシアン用であり、黒用の上記差分が、感光体ドラム１２１の回転軸方向に4つ分(上記のように7等分している場合)の距離だけずれており、シアンの上記差分が、当該方向に2つ分だけずれている場合は、感光体ドラム１２１の回転軸方向における各位置毎に規定されている黒及びシアンの値をそれぞれの上記ずれ分だけ、感光体ドラム１２１の回転軸方向に移動させて値を組み換えることで、図１６(Ａ)に示すように、半導体レーザー駆動制御部１０１２により補正用設定値が作成される。なお、この場合には、半導体レーザー駆動制御部１０１２により補正用設定値を用いてＤＡＣによりアナログ電圧への変換が行われると、当該ＤＡＣによる出力値は、図１６(Ｂ)に例を示す設定値に対応するアナログ電圧値となる。
【０１０４】
そして、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、当該作成した補正用設定値を半導体レーザー２４３の光量制御に用いる設定値として設定する（Ｓ５３）。
【０１０５】
なお、Ｓ５１において、半導体レーザー駆動制御部１０１２が、時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂのうち、予め定められた時間差に達している時間差がないと判断した場合には（Ｓ５１でＮＯ）、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記デフォルト設定値を半導体レーザー２４３の光量制御に用いる設定値として設定する（Ｓ４８）。
【０１０６】
これらＳ４８及びＳ５３の後、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記設定されたそれぞれの設定値を用いて半導体レーザー２４３のバイアス電流を生成し、画像形成の対象とされる画像データに対応する露光電流を当該バイアス電流に重畳させて、半導体レーザー２４３の駆動電流を生成し、当該駆動電流により半導体レーザー２４３を駆動して光量を制御することで、上記画像データに基づく画像形成としての露光を行う（Ｓ４９）。
【０１０７】
また、図１７に示す当該第３実施形態の変形形態では、位相制御部１０３により位相調整が行われ(Ｓ６６)、その後、時間差計測部１０５が、当該各色用のレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７からの同期信号に基づいて、基準とする画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０と、これに対する他色用の画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０のそれぞれの画像書出タイミングの上記時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂを算出する(Ｓ６７)。
【０１０８】
半導体レーザー駆動制御部１０１２は、当該時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂのうち、予め定められた時間差に達している時間差があると判断した場合、例えば、第１実施形態で説明した時間差ｔａ，ｔａ’，ｔａ’’に対して±10％以上の時間差となっている時間差ｔがあると判断した場合には（Ｓ６８でＹＥＳ）、当該時間差ｔが予め定められた時間差に達しているレーザー走査ユニット２４０について半導体レーザー駆動制御部１０１２が半導体レーザー２４３の光量制御に用いる補正用設定値を図１４のＳ５１と同様にして作成する(Ｓ７１)。
【０１０９】
そして、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、当該作成した補正用設定値を半導体レーザー２４３の光量制御に用いる設定値として設定する（Ｓ７２）。
【０１１０】
なお、Ｓ６８において、半導体レーザー駆動制御部１０１２が、時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂのうち、予め定められた時間差に達している時間差がないと判断した場合には（Ｓ６８でＮＯ）、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記デォルト設定値を半導体レーザー２４３の光量制御に用いる設定値として設定する（Ｓ６９）。
【０１１１】
これらＳ７２及びＳ６９の後、半導体レーザー駆動制御部１０１２は、上記設定されたそれぞれの設定値を用いて半導体レーザー２４３の駆動電流を生成し、当該駆動電流により半導体レーザー２４３を駆動して光量を制御することで、上記画像データに基づく画像形成としての露光を行う（Ｓ７０）。
【０１１２】
なお、当該変形形態では、上記位相制御部１０３による位相調整を行わないものとし(Ｓ６６無し)、時間差計測部１０５が、当該各色のレーザー走査ユニット２４０のＢＤセンサー２４７からの同期信号に基づいて、基準とする画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０と、これに対する他色用の画像形成ユニット１２のレーザー走査ユニット２４０のそれぞれの画像書出タイミングの時間差ｔｃ，ｔｙ，ｔｂを算出し(Ｓ６７)、半導体レーザー駆動制御部１０１２が、上記補正用設定値の生成又はデフォルトの設定値の設定を行うようにしてもよい(Ｓ６８，Ｓ６９，Ｓ７１)。これによれば、位相制御に要していた時間を削減できると共に、各色のレーザー走査ユニット２４０の光照射により、各色用の感光体ドラム１２１面上の回転軸方向の各位置で受ける光量(半導体レーザー２４３の光照射によるパワー)を均一化できる。なお、この位相制御なしの変形形態の場合、制御ユニット１００は、位相制御部１０３を備えていなくてもよい。
【０１１３】
この第３実施形態によれば、上記ポリゴンミラー２４２の回転角度の位相が同期して、各色のレーザー走査ユニット２４０による感光体ドラム１２１上での書き出し位置が、予定の位置である感光体ドラムの回転軸方向端部付近で全て揃っている場合には、上記デフォルトの設定値を用いて、各色のレーザー走査ユニット２４０の全ての光量を、感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近で多くし、感光体ドラム１２１中央部付近で少なくして、各色の感光体ドラム１２１面上で受ける光量(半導体レーザー２４３の光照射によるパワー)をその回転軸方向の各位置で均一とすることをまず確保できる。
【０１１４】
さらに、ポリゴンモーター駆動制御部１０１１がポリゴンモーター２４１の駆動制御に用いる各制御信号の位相にずれが生じて、上記ポリゴンミラー２４２の回転角度の位相が同期しておらず、各色用のレーザー走査ユニット２４０による対応する感光体ドラム１２１表面上での書き出し位置が上記予定の位置で揃っていない場合であっても、各ポリゴンミラー２４２の回転位相のずれ量に応じて、上記デフォルト設定値の各値を感光体ドラム１２１回転軸方向にずらした補正用設定値を用いて半導体レーザー駆動制御部１０１２が各半導体レーザー２４３の光量を制御することで、デフォルト設定値を用いた光量制御の場合と同様に、各色用のレーザー走査ユニット２４０の全ての光量を、感光体ドラム１２１の回転軸方向端部付近では多くし、感光体ドラム中央部付近では少なくして、各色の感光体ドラム１２１面上で受ける光量(半導体レーザー２４３の光照射によるパワー)をその回転軸方向の各位置で均一とすることをまず確保できる。
【０１１５】
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置を複合機として説明しているが、本発明に係る画像形成装置はこれに限定されない。例えば、本発明に係る画像形成装置は、コピー機、ファクシミリ装置等であっても構わない。
【０１１６】
なお、図１乃至図１７を用いて上記各実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【０１１７】
１ 画像形成装置
１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｂ 画像形成ユニット
１００ 制御ユニット
１０１ 画像形成制御部
１０１１ ポリゴンモーター駆動制御部
１０１２ 半導体レーザー駆動制御部
１０１３ モーター駆動制御部
１０２ 設定値記憶部
１０３ 位相制御部
１０４ 設定値記憶部
１０５ 時間差計測部
１０６ 位相制御部
１２１ 感光ドラム
２４０ レーザー走査ユニット
２４１ ポリゴンモーター
２４２ ポリゴンミラー
２４２ａ 反射面
２４３ 半導体レーザー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に応じたレーザー光を発光する発光部と、当該発光部から発光されるレーザー光を感光体ドラムの回転軸方向を主走査方向として当該感光体ドラムの表面に走査させる複数の反射面を有する回転多面体と、前記回転多面体を回転駆動する回転多面体駆動部とを備える複数のレーザー走査ユニットと、
前記各発光部による発光を制御する発光制御部と、
前記回転多面体駆動部に制御信号を出力して前記各回転多面体の駆動を制御する駆動制御部と
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部に出力するそれぞれの前記制御信号の位相を同期させる位相制御部と、
前記感光体ドラムの回転軸方向両端部に照射する前記発光部の光量を当該回転軸方向中央部に照射する光量よりも多くする第１の設定値と、前記感光体ドラムの回転軸方向全域に照射する前記発光部の光量を一定とする第２の設定値とを記憶する設定値記憶部とを備え、
前記発光制御部は、前記位相制御部による前記位相の同期が行われる場合には前記第１の設定値を用いて前記発光部の光量を制御し、前記位相制御部による前記位相の同期が行われない場合には前記第２の設定値を用いて前記発光部の光量を制御する画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部の制御に用いる各制御信号の位相のずれ量を検出するずれ量検出部を更に備え、
前記発光制御部は、前記ずれ量検出部によって検出されたずれ量が予め定められた値に達している場合に前記位相の同期が行われていないものとして、前記第２の設定値を用いて前記発光部の光量を制御し、前記ずれ量検出部によって検出されたずれ量が予め定められた値に達していない場合には前記位相の同期が行われているとして、前記第１の設定値を用いて前記発光部の光量を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
画像信号に応じたレーザー光を発光する発光部と、当該発光部から発光されるレーザー光を感光体ドラムの回転軸方向を主走査方向として当該感光体ドラムの表面に走査させる複数の反射面を有する回転多面体と、前記回転多面体を回転駆動する回転多面体駆動部とを備える複数のレーザー走査ユニットと、
前記各発光部による発光を制御する発光制御部と、
前記回転多面体駆動部に制御信号を出力して前記各回転多面体の駆動を制御する駆動制御部と、
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部に出力するそれぞれの前記制御信号の位相を同期させる位相制御部と、
前記感光体ドラムの回転軸方向両端部に照射する前記発光部の光量を当該回転軸方向中央部に照射する光量よりも多くする設定値であって、前記感光体ドラムの回転軸方向の各位置毎に定められたデフォルトの設定値を記憶する設定値記憶部と、
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部の制御に用いる各制御信号の位相のずれ量を検出するずれ量検出部とを備え、
前記発光制御部は、前記位相制御部による前記位相の同期が行われる場合には前記デフォルトの設定値を用いて前記発光部の光量を制御し、前記位相制御部による前記位相の同期が行われない場合には、前記デフォルトの設定値を、前記ずれ量検出部によって検出された前記ずれ量に応じた分だけ前記回転軸方向にずらした補正用設定値を用いて前記発光部の光量を制御する画像形成装置。
【請求項１】
画像信号に応じたレーザー光を発光する発光部と、当該発光部から発光されるレーザー光を感光体ドラムの回転軸方向を主走査方向として当該感光体ドラムの表面に走査させる複数の反射面を有する回転多面体と、前記回転多面体を回転駆動する回転多面体駆動部とを備える複数のレーザー走査ユニットと、
前記各発光部による発光を制御する発光制御部と、
前記回転多面体駆動部に制御信号を出力して前記各回転多面体の駆動を制御する駆動制御部と
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部に出力するそれぞれの前記制御信号の位相を同期させる位相制御部と、
前記感光体ドラムの回転軸方向両端部に照射する前記発光部の光量を当該回転軸方向中央部に照射する光量よりも多くする第１の設定値と、前記感光体ドラムの回転軸方向全域に照射する前記発光部の光量を一定とする第２の設定値とを記憶する設定値記憶部とを備え、
前記発光制御部は、前記位相制御部による前記位相の同期が行われる場合には前記第１の設定値を用いて前記発光部の光量を制御し、前記位相制御部による前記位相の同期が行われない場合には前記第２の設定値を用いて前記発光部の光量を制御する画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部の制御に用いる各制御信号の位相のずれ量を検出するずれ量検出部を更に備え、
前記発光制御部は、前記ずれ量検出部によって検出されたずれ量が予め定められた値に達している場合に前記位相の同期が行われていないものとして、前記第２の設定値を用いて前記発光部の光量を制御し、前記ずれ量検出部によって検出されたずれ量が予め定められた値に達していない場合には前記位相の同期が行われているとして、前記第１の設定値を用いて前記発光部の光量を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
画像信号に応じたレーザー光を発光する発光部と、当該発光部から発光されるレーザー光を感光体ドラムの回転軸方向を主走査方向として当該感光体ドラムの表面に走査させる複数の反射面を有する回転多面体と、前記回転多面体を回転駆動する回転多面体駆動部とを備える複数のレーザー走査ユニットと、
前記各発光部による発光を制御する発光制御部と、
前記回転多面体駆動部に制御信号を出力して前記各回転多面体の駆動を制御する駆動制御部と、
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部に出力するそれぞれの前記制御信号の位相を同期させる位相制御部と、
前記感光体ドラムの回転軸方向両端部に照射する前記発光部の光量を当該回転軸方向中央部に照射する光量よりも多くする設定値であって、前記感光体ドラムの回転軸方向の各位置毎に定められたデフォルトの設定値を記憶する設定値記憶部と、
前記駆動制御部が前記各回転多面体駆動部の制御に用いる各制御信号の位相のずれ量を検出するずれ量検出部とを備え、
前記発光制御部は、前記位相制御部による前記位相の同期が行われる場合には前記デフォルトの設定値を用いて前記発光部の光量を制御し、前記位相制御部による前記位相の同期が行われない場合には、前記デフォルトの設定値を、前記ずれ量検出部によって検出された前記ずれ量に応じた分だけ前記回転軸方向にずらした補正用設定値を用いて前記発光部の光量を制御する画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−７６７７４（Ｐ２０１３−７６７７４Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５５２０（Ｐ２０１１−２１５５２０）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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