(57)【要約】【課題】走査開始信号と位相検出信号とが同期しない場合と比較して、回転多面鏡の回転の収束時間を改善することができる光走査装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】光走査装置５０では、駆動磁石９４Ｂの磁極の分割位置（分極点）に位相検出素子１０２が存在するタイミングと、同期検出器８８が回転多面鏡７０で反射された光ビームＬを受光しているタイミングとを同期させる。また、このように同期させるために、本実施の形態の光走査装置５０では、回転多面鏡７０の反射面７１のエッジと、駆動磁石９４Ｂの位相との位置合わせを行い、エッジを駆動磁石９４ＢのＳ極の中央部付近に反射面７１のエッジが位置するように、駆動磁石９４Ｂを設けている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発せられた光を回転しながら反射する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡に設けられるとともに、分極点を有し、前記回転多面鏡の位相を検出するために用いられる位相検出用磁石と、
前記位相検出用磁石を検出する位相検出素子と、
前記回転多面鏡により反射された反射光を検出する検出手段とを有し、
前記位相検出素子は、前記回転多面鏡により反射された反射光が前記検出手段に入射する位相に前記回転多面鏡が位置するときに前記位相検出用磁石の分極点に対向するように設けられていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記検出手段から出力される走査開始信号の位相が前記位相検出素子から出力される位相検出信号の位相よりも進んでいる、請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記検出手段から出力される走査開始信号及び前記位相検出素子から出力される位相検出信号のいずれか一方の信号に基づいて前記回転多面鏡の回転を制御し、また、前記走査開始信号の出力が第１レベルである期間と、第２レベルである期間とのうち、いずれか短い方の期間に、前記制御に用いる信号を前記走査開始信号から前記位相検出信号へ切り替えるよう指示された場合は、予め定められた時間経過後に、前記制御に用いる信号を前記走査開始信号から前記位相検出信号へ切り替えるよう制御する制御手段を備えた、
請求項１または請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
光により潜像が形成される感光体と、
画像信号に応じて光源から発せられた光を走査することにより、前記感光体に潜像を形成する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光走査装置と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のレーザユニットから発射される各レーザビームをそれぞれの駆動モータに駆動される回転多面体によりそれぞれの感光体に照射するレーザビームプリンタにおいて、前記各回転多面体の回転面を前記駆動モータの磁極方向に直交する位置に設けたことを特徴とするレーザビームプリンタが記載されている。
【０００３】
特許文献２には、ビームが走査される有効走査エリアを有する複数の反射面が形成されたポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーを回転駆動させる駆動マグネットと鉄心コイルからなるモータを有する光偏向器において、前記反射面の数をＰ（Ｐは４以上の偶数）としたときに、前記駆動マグネットの磁極の数はｎＰ（ｎは自然数）であって、前記有効走査エリアにおけるビームの走査開始位置と、前記磁極を構成するＮ 極とＳ 極の境界位置との角度差を略９０゜／ｎＰまたは略２７０゜／ｎＰとしたことを特徴とする光偏向器が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、形成すべき画像の各色成分に基づく光ビームを、回転多面鏡駆動モータにより回転駆動される回転多面鏡によって、像担持体上で走査させる光ビーム走査装置を複数備え、複数の前記光ビーム走査装置を用いて、各々の前記像担持体上に各色の潜像を形成し、前記潜像をカラートナーによって現像して形成した各々のカラートナー像を、１次転写体に順次重ねて転写し、その後記録材料に一括転写して前記記録材料上にカラー画像を形成する多色画像形成装置であって、位置ずれ検出用の各色成分のトナー像パターンを前記１次転写体上に形成するパターン形成手段と、前記パターン形成手段により前記１次転写体上に形成されたトナー像パターンの位置に基づいて、各色成分の副走査方向の書き出し位置のずれ量を検出するずれ量検出手段と、前記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に基づいて、前記回転多面鏡駆動モータの回転周波数を変更せず、位相のみを制御して、前記各々のカラートナー像の副走査方向の書き出し位置を一致させる回転位相制御手段と、を有する多色画像形成装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−２４２４７０号公報
【特許文献２】特開２００７−０７８７６３号公報
【特許文献３】特開平１１−２１８６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、走査開始信号と位相検出信号とが同期しない場合と比較して、回転多面鏡の回転の収束時間を改善することができる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の光走査装置は光源から発せられた光を回転しながら反射する回転多面鏡と、前記回転多面鏡に設けられるとともに、分極点を有し、前記回転多面鏡の位相を検出するために用いられる位相検出用磁石と、前記位相検出用磁石を検出する位相検出素子と、前記回転多面鏡により反射された反射光を検出する検出手段とを有し、前記位相検出素子は、前記回転多面鏡により反射された反射光が前記検出手段に入射する位相に前記回転多面鏡が位置するときに前記位相検出用磁石の分極点に対向するように設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の光走査装置は、前記検出手段から出力される走査開始信号の位相が前記位相検出素子から出力される位相検出信号の位相よりも進んでいる。
【０００９】
また、本発明の光走査装置は、前記検出手段から出力される走査開始信号及び前記位相検出素子から出力される位相検出信号のいずれか一方の信号に基づいて前記回転多面鏡の回転を制御し、また、前記走査開始信号の出力が第１レベルである期間と、第２レベルである期間とのうち、いずれか短い方の期間に、前記制御に用いる信号を前記走査開始信号から前記位相検出信号へ切り替えるよう指示された場合は、予め定められた時間経過後に、前記制御に用いる信号を前記走査開始信号から前記位相検出信号へ切り替えるよう制御する制御手段を備える。
【００１０】
本発明の画像形成装置は、光により潜像が形成される感光体と、画像信号に応じて光源から発せられた光を走査することにより、前記感光体に潜像を形成する、本発明の光走査装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１及び請求項４に記載の発明によれば、走査開始信号と位相検出信号とが同期しない場合と比較して、回転多面鏡の回転の収束時間を改善することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、位相検出信号の位相が走査開始信号よりも進んでいる場合と比較して、走査開始信号と位相検出信号とがずれた場合であっても、回転多面鏡の回転の収束時間の悪化を抑制することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、切り替えるタイミングを制御しない場合に比べて、より適切に、回転多面鏡の回転の収束時間を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の一例の概略を示す構成図である。
【図２】本実施の形態に係る光走査装置の一例の概略を示す平面図である。
【図３】本実施の形態に係る光反射器の一例の概略を示す断面図である。
【図４】本実施の形態に係る位相検出素子について説明するための説明図である。
【図５】本実施の形態に係る駆動制御回路におけるＦＧ駆動及び走査開始駆動に関する機能を示すブロック図である。
【図６】本実施の形態に係る駆動制御回路によるＦＧ駆動を説明するための説明図である。
【図７】本実施の形態に係る駆動制御回路による走査開始駆動を説明するための説明図である。
【図８】本実施の形態に係る駆動制御回路によるＦＧ駆動と走査開始駆動との切り替えを説明するためのタイミングチャートである。
【図９】本実施の形態に係る回転多面鏡の反射面のエッジと、駆動磁石の位相との位置合わせを説明するための説明図である。
【図１０】比較例に係る従来の光走査装置においてＦＧ駆動から走査開始駆動に切り替えた場合における、回転多面鏡の回転速度の収束時間の測定結果を示す説明図である。
【図１１】本実施の形態に係る光走査装置においてＦＧ駆動から走査開始駆動に切り替えた場合における、回転多面鏡の回転速度の収束時間の測定結果を示す説明図である。
【図１２】本実施の形態に係る駆動制御回路で実行される切り替えタイミングの変更処理の流れの一例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】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００１６】
まず、本実施の形態の光走査装置を備えた画像形成装置の構成について説明する。図１には、本実施の形態の光走査装置を備えた画像処理装置の一例の概略を表す構成図を示す。
【００１７】
図１に示した画像形成装置１０は、原稿読取部１２、画像形成部１４、及び用紙収納部１６を備える。
【００１８】
原稿読取部１２には、原稿Ｓが重ねられた状態に置かれる原稿給紙台２０が備えられている。原稿給紙台２０上に置かれた原稿Ｓは１枚ずつ送り出されて搬送ロール２２によって搬送経路２３上を搬送され、透明ガラス製の原稿読取板２４上を通過して、原稿排紙台２８上に排出される。原稿Ｓが、原稿読取板２４を通過する際に、原稿読取板２４の下に置かれた原稿読取光学系２６により、原稿Ｓに記録されている文字や画像等が読み取られる。
【００１９】
なお、本実施の形態では、原稿給紙台２０に原稿Ｓを置くことに代えて原稿読取板２４上に原稿Ｓを文字や画像等が形成されている面を下向きに置いてもよい。この場合は、原稿読取光学系２５が矢印Ａ方向に移動して原稿読取板２４上の原稿Ｓから文字や画像等を読み取る。
【００２０】
原稿Ｓの文字や画像等を読み取ることにより原稿読取光学系２５で得られた画像信号は、制御部１８に入力される。制御部１８は、画像形成装置１０全体を制御して用紙Ｐ上に画像信号に応じた画像を形成する機能を有する。
【００２１】
また、画像形成装置１０の下部に設けられた用紙収納部１６は、３つの収納部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃを備えている。収納部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの各々には、用紙Ｐが積み重なった状態に収納されている。なお、用紙Ｐは、収納部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ毎に、例えば寸法等が異なっていてもよいし、同一であってもよい。
【００２２】
収納部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのうち、指示された用紙Ｐが収納されている収納部から用紙Ｐがピックアップロール３２により送り出され、さばきロール３３により取り出された１枚の用紙Ｐが搬送ロール３４により矢印Ｂの向きに上方に搬送される。
【００２３】
画像形成部１４の中央部には、矢印Ｃで示す向きに回転する感光体４０を備えている。また、感光体４０の周囲には、帯電器４２、現像装置４４、除電器４６、およびクリーナ４８が備えられている。また、感光体４０の上方には、詳細を後述する光走査装置５０が備えられている。さらに、中間転写体５６を感光体４０との間に挟んだ位置には転写器５２が置かれている。
【００２４】
本実施の形態の感光体４０は円筒形状を有し、帯電により電荷を保存し、露光によりその電荷を放出して表面に静電潜像が形成される。
【００２５】
帯電器４２は、感光体４０の表面を画像形成用に定められた帯電電位に帯電する。
【００２６】
また、詳細を後述する光走査装置５０には、制御部１８から画像信号が入力される。光走査装置５０は、入力された画像信号に応じて変調された光ビームＬを感光体４０に向けて出力する。光ビームＬは、矢印Ｃ方向に回転する感光体４０の表面の帯電器４２による帯電を受けた部分を、感光体４０の回転軸方向（図１の紙面に垂直な方向）に繰り返し走査して、感光体４０の表面に静電潜像を形成する。さらに感光体４０は、光ビームＬの走査を受けて表面に静電潜像が形成された後、現像装置４４により現像され、表面にトナー像が形成される。現像装置４４には、図示を省略したトナー収容部からトナーが供給される。
【００２７】
現像装置４４により現像された感光体４０上に形成されたトナー像は、転写器５２により中間転写体５６上に転写される。
【００２８】
感光体４０は、トナー像の転写後に除電器４６により除電され、さらにクリーナ４８により、トナー像の転写後も感光体４０に残存しているトナーが除去される。
【００２９】
中間転写体５６は、複数のロール５８に架け回された、無端の、矢印Ｄ方向に循環移動するベルトである。中間転写体５６の近傍には、用紙Ｐの搬送経路を挟んだ位置に転写器６０が配置され、さらにその転写器６０よりも中間転写体５６の循環移動方向下流側には、クリーナ６２が備えられている。クリーナ６２は、転写器６０による転写後に中間転写体５６上に残存するトナーを除去する機能を有する。
【００３０】
搬送ロール３４により搬送されてきた用紙Ｐ上に、中間転写体５６上のトナー像が、転写器６０により転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、さらに矢印Ｅで示す向きに搬送され、定着器６４による加熱及び加圧を受けることにより、表面に定着トナー像からなる画像が形成される。定着器６４を通過した用紙Ｐは、さらに搬送されて用紙排出部１５上に排出される。
【００３１】
また、クリーナ７４も中間転写体５６に接触するように移動し、転写器７３による転写後に中間転写体５６上に残存するトナーが、クリーナ７４により除去される。
【００３２】
次に、本実施の形態の光走査装置５０について説明する。本実施の形態の光走査装置５０は、制御部１８より入力された画像信号に応じた光ビームを画像形成部１４の感光体４０上に照射する機能を有する。
【００３３】
図２には、本実施の形態に係る光走査装置５０の一例の概略を表す平面図を示す。
【００３４】
なお、図２では、簡略化のために光源８２から出射された光ビームＬを１本、示しているが、光源８２が複数の発光素子を含む場合は、発光素子の各々から光ビームＬが出射されるため、光ビームＬは複数本になる。
【００３５】
光源８２から出射した光ビームＬは、コリメータレンズ７４及びアパーチャ７５を通過しハーフミラー７６に到る。ハーフミラー７６は入射された光ビームＬの一部を反射する。反射された光ビームＬは集光レンズ７７を介して、光量検知用の光センサ７８に入力される。光センサ７８による受光信号は、駆動制御回路１００（後述の図３等参照）に入力され、駆動制御回路１００により受光信号に基づいて、光源８２から出射される光ビームＬの光量が調整される。
【００３６】
ハーフミラー７６を透過した光ビームＬは、さらにシリンドリカルレンズ７９を経由して回転多面鏡（ポリゴンミラー）７０に達する。回転多面鏡７０は、その反射面７１が反射鏡となっており、入射された光ビームＬを回転角に応じた反射方向に反射する。回転多面鏡７０が矢印Ｇ方向に回転することにより、反射された光ビームＬが矢印Ｈで示す反射方向に繰り返し反射される。
【００３７】
回転多面鏡７０で反射した光ビームＬはｆθレンズ８０を通過し、シリンドリカルミラー８１で上方に反射され、平面ミラー８２で光路を折り返す方向に反射される。平面ミラー８２で反射された光ビームＬは、ｆθレンズ８０や回転多面鏡７０の上方を通過しシリンドリカルミラー８３で下方に反射されて、画像形成部１４に出射される。画像形成部１４に入射された光ビームＬは、感光体４０を回転軸方向に走査されることにより、感光体４０の表面に静電潜像を形成する。
【００３８】
また、回転多面鏡７０による光ビームＬの反射範囲内であって感光体４０の走査に利用する走査領域から外れた検知点には、反射ミラー８４が配置されている。平面ミラー８２で反射された光ビームＬは、一回の走査の開始タイミングで反射ミラー８４により反射する。反射ミラー８４により反射された光ビームＬは、集光レンズ８５を経由して同期検出器８８に入射する。
【００３９】
同期検出器８８は、画像信号に基づく光ビームＬの主走査開始のタイミングの同期をとるために、回転多面鏡７０により反射された光ビームＬを検出して検出信号を出力する機能を有する。本実施の形態では、同期検出器８８の具体的一例として光ビームＬを受光するフォトダイオード等を有するセンサを用いており、同期検出器８８から出力される検出信号を以下では、走査開始信号という。
【００４０】
同期検出器８８から出力された走査開始信号は、駆動制御回路１００に入力され、駆動制御回路１００では、走査開始信号に基づいて生成した同期信号を制御部１８に出力する。制御部１８では、同期信号に基づいて同期された画像信号が生成され、駆動制御回路１００に伝達される。このようにして、光源７２からは、光センサ７８の受光信号に基づいて光量が調整され、同期検出器８８の走査開始信号に基づいて走査開始タイミングが同期された画像信号に応じて変調された光ビームＬが出射される。
【００４１】
次に、本実施の形態の光走査装置５０に備えられた、回転多面鏡７０及びその駆動系からなる光反射器９０について説明する。本実施の形態の光走査装置５０は、図２に示した上述の光学系及び光反射器９０を備える。図３には、本実施の形態の光反射器９０の一例の、回転多面鏡７０の回転軸方向に沿った断面図を示す。
【００４２】
光反射器９０は、そのベースとなる鉄製の制御基板９２を貫通して設けられた回転体（ロータ）９４と、この制御基板９２上に設置された駆動制御回路１００とを含んで構成されている。
【００４３】
ロータ９４は、底面部が開口されかつその周縁部にフランジを有する円柱形状のカバー部材９４Ａを備えており、当該カバー部材９４Ａの中空部に面する内側面上には、１２個の磁極がＮ極Ｓ極交互に連結されたリング状の駆動磁石９４Ｂが、内接して設けられている。また、ロータ９４のカバー部材９４Ａには、上記回転多面鏡７０が、連結部材９４Ｃによって回転軸９６を共有するように連結されている。これにより、回転多面鏡７０とロータ９４とは回転軸９６を中心に一体的に回転する。なお、回転軸９６は、制御基板９２が設置されている光走査装置５０の樹脂製のハウジング１０３に設けられた軸受９６Ａによって鉛直方向に支持されている。
【００４４】
さらに、制御基板９２上において、駆動磁石９４Ｂの内周部の円周方向に対向する位置にはステータコイル群９８が設けられており、駆動磁石９４Ｂの鉛直方向下方に対向する位置にはロータ９４（駆動磁石９４Ｂ)の回転位相を検出する位相検出素子１０２が設けられている。本実施の形態では、具体的一例として、位相検出素子として３つのホール素子（１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ）が設けられている。本実施の形態では、図４に示すように、位相検出素子１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃは、予め定められた角度θの間隔で設置されている。
【００４５】
すなわち、光反射器９０では、回転軸９６を含むロータ９４、ステータコイル群９８、及び位相検出素子１０２によってブラシレスモータ（以下、モータという。）９９が構成されている。なお、この場合は、ステータコイル群９８は３相（Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相）であることが好ましい
また、同じく、制御基板９２上に設けられた、駆動制御回路１００は、モータ９９の駆動制御を行うためのものである。駆動制御回路１００は、位相同期制御部（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ；ＰＬＬ）、駆動回路、及びアンプ（いずれも図示省略）等が順に接続されて、集積回路化されている。
【００４６】
位相同期制御部は上記位相検出素子１０２がアンプを介して接続されると共に、モータ９９の回転速度の基準となる基準クロック信号（ＣＬＫ）を出力する基準クロック信号発生部１１０（図４参照、詳細後述）が接続されている。この位相同期制御部は、モータ９９を予め定められた速度で等速回転させるために、モータ９９の回転周波数を示す信号（回転周波数信号）として位相検出素子１０２から出力されるホール信号の位相または同期検出器８８から出力される走査開始信号の位相と、上記基準クロック信号発生部１１０からの基準クロック信号の位相とが、予め定められた位相差で位相ロック状態となるように、予め定められたＰＬＬ制御信号を駆動回路に出力するものである。駆動回路は、位相同期制御部から入力されるＰＬＬ制御信号の信号電圧に比例した励磁電流を、モータ９９のステータコイル群９８へ供給するものである。
【００４７】
これにより、モータ９９は、基準クロック信号と、ホール信号または走査開始信号と、によるＰＬＬ制御によって、その回転速度（回転数）を適切に増速／減速調節されて、精度よく等速回転するように制御される。
【００４８】
なお、以下では、基準クロック信号と、ホール信号とによるＰＬＬ制御によって回転多面鏡７０を駆動させる場合を、ＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）駆動という。また、基準クロック信号と、走査開始信号とによるＰＬＬ制御によって回転多面鏡７０を駆動させる場合を、走査開始駆動という。
【００４９】
以下、図面を参照してＦＧ駆動及び走査開始駆動について説明する。図５には、ＦＧ駆動及び走査開始駆動に関する駆動制御回路１００の機能を説明するためのブロック図を示す。また、図６には、ＦＧ駆動を説明するための説明図を示す。図７には、走査開始駆動を説明するための説明図を示す。
【００５０】
上述したように、駆動制御回路１００には、同期検出器８８から受信部１１２（図５では、図示省略）を介して走査開始信号が入力されると共に、位相検出素子１０２からホール信号が入力される。駆動制御回路１００は、基準クロック信号発生部１１０で発生された基準クロック信号と、走査開始信号またはホール信号とに基づいて、ＰＬＬ制御により、回転多面鏡７０のモータ９９を制御することによりその回転を制御する。また、駆動制御回路１００は、回転多面鏡７０（モータ９９）の駆動（回転速度）が基準クロック信号に同期しているかを示す同期信号を制御部１８に出力する、制御部１８は、同期信号が、画像形成時における許容範囲内にある場合は、画像形成を指示する。
【００５１】
同期検出器８８は、回転多面鏡７０で反射された光ビームＬを検出して走査開始信号を出力する。そのため、光源７２から光ビームＬが出射され、回転多面鏡７０で反射されて同期検出器８８に到達するまでの間は、光ビームＬの到達を示す走査開始信号を出力することができない。従って、光ビームＬが同期検出器８８に到達していない場合は、駆動制御回路１００は、回転多面鏡７０をＦＧ駆動する。ＦＧ駆動よりも、走査開始駆動の方が、より精度良く回転多面鏡７０の駆動を制御するため、同期検出器８８に光ビームＬが到達した後は、駆動制御回路１００は、駆動を切り替えて回転多面鏡７０を走査開始駆動する。具体的一例として、駆動制御回路１００は、画像を形成していない間は回転多面鏡７０をＦＧ駆動し、画像の形成を開始すると、走査開始駆動に切り替えて回転多面鏡７０を駆動する。駆動制御回路１００では、このようにＦＧ駆動から走査開始駆動への切り替えや走査開始駆動からＦＧ駆動への切り替えは、制御部１８から受信した切替信号に基づいて行われる。なお、本実施の形態では、切替信号は、例えば上述したような予め定められたタイミングに応じて、制御部１８から駆動制御回路１００へ出力される。
【００５２】
従来の光走査装置５０（光反射器９０）では、駆動の切り替えの際、特にＦＧ駆動から走査開始駆動への切替の際に、切り替えタイミングによっては、回転多面鏡７０の回転の収束時間が悪化し、形成される画像に影響を与える場合があった。
【００５３】
図８には、ＦＧ駆動と走査開始駆動との切り替えを説明するためのタイミングチャートを示す。図８には、駆動磁石の磁極、基準クロック信号、ホール信号、及び走査開始信号の関係を示す。また、図８に示した走査開始信号のパターン１及びパターン２は、従来の（本発明を適用していない）光走査装置５０（光反射器９０）における走査開始信号のパターンを示している。一方、走査開始信号のパターン３は、本実施の形態の光走査装置５０（光反射器９０）における走査開始信号のパターンを示している。
【００５４】
なお、本実施の形態のホール信号のパルス数は、駆動磁石９４Ｂの磁極数で定まり、回転多面鏡７０の１回転当たりのホール信号のパルス数は、駆動磁石９４Ｂの磁極数の半数となる。すなわち、本実施の形態では、駆動磁石９４Ｂの磁極数が１２極であるため、回転多面鏡７０の１回転当たりにおけるホール信号のパルス数は、６パルスとなる。
【００５５】
また、走査開始信号のパルス数は、回転多面鏡７０の反射面７１の数で定まり、回転多面鏡７０の１回転当たりにおける走査開始信号のパルス数は、反射面７１の数と同じになる。すなわち、本実施の形態では、回転多面鏡７０の反射面７１は、６面であるので、回転多面鏡７０の１回転当たりにおける走査開始信号のパルス数は、６パルスとなる。
【００５６】
図８に示すように、本実施の形態では、位相検出素子１０２から出力されるホール信号は、位相検出素子１０２が駆動磁石９４ＢのＮ極に対応する位置にある場合は、Ｈレベルとなる。また、ホール信号は、位相検出素子１０２が駆動磁石９４ＢのＳ極に対応する位置にある場合は、Ｌレベルとなる。また、同期検出器８８から出力される走査開始信号は、光ビームＬを受光した場合は、Ｌレベルとなり、受光していない場合は、Ｈレベルとなる。そのため、本実施の形態では、走査開始駆動信号のＬレベルを受信して予め定められた遅延時間ｔ経過後に、感光体４０に向けて光源７２から光ビームＬを出射するように制御している。
【００５７】
本実施の形態の駆動制御回路１００は、基準クロック信号の１周期内に、ホール信号または走査開始信号の立ち下がりを検出して、回転多面鏡７０の駆動（回転）を制御する。具体的には、基準クロック信号の１周期内にいずれかの信号の立ち下がりを１回、検出した場合は、適切な速度で回転多面鏡７０が回転していると判断する。一方、基準クロック信号の１周期内にいずれかの信号の立ち下がりが１回も検出されない場合は、回転多面鏡７０が回転してない、または、回転速度が基準クロック信号と比較して遅いと判断する。また、基準クロック信号の１周期内にいずれかの信号の立ち下がりを２回以上、検出した場合は、回転速度が基準クロック信号と比較して速いと判断する。
【００５８】
例えば、走査開始信号が、図８に示したパターン１のような場合は、図８に示したタイミングで制御部１８から切替信号が入力されると、駆動制御回路１００は、１周期内（図８の点線間の期間）に、ホール信号の立ち下がりも、走査開始信号の立ち下がりも検出することがない。従って、駆動制御回路１００は、１周期内に立ち下がりを１回も検出していないため、回転多面鏡７０が回転してない、または、回転速度が基準クロック信号と比較して遅いと判断する。パターン１に示した場合では、駆動制御回路１００は、回転多面鏡７０が適切な速度で回転している場合でもこのように、回転多面鏡７０が回転してない、または、回転速度が基準クロック信号と比較して遅いと判断する。いずれにせよ、駆動制御回路１００では、回転多面鏡７０の回転速度が不足していると判断するため、回転多面鏡７０の回転速度を速くするよう制御する。当該制御により、回転多面鏡７０の回転速度は基準速度より速くなる。そのため、一端、速くなった回転多面鏡７０の回転速度が、減速して基準速度に収束するまでｎお収束時間を要し、収束時間が悪化する場合がある。このように回転多面鏡７０の回転速度の収束時間が悪化すると、形成される画像の先端に、いわゆるジッタと呼ばれる走査する際におけるムラや、ハンティングと呼ばれる長周期の回転不良による乱れ等の画像の悪化が発生する場合がある。
【００５９】
また、上述の駆動制御回路１００による判断によって、同期信号が上述した許容範囲外となるため、制御部１８では、画像を形成するタイミングを同期信号が許容範囲内となるまで、具体的には回転多面鏡７０の回転速度が収束するまで、遅延させることになる。従って、画像形成タイミングにダウンタイムが生じることになる。
【００６０】
また例えば、走査開始信号が、図８に示したパターン２のような場合は、図８に示したタイミングで制御部１８から切替信号が入力されると、駆動制御回路１００は、１周期内（図８の点線間の期間）に、ホール信号の立ち下がりを検出した後、走査開始信号の立ち下がりも検出する。従って、駆動制御回路１００は、１周期内に立ち下がりを２回、検出するため、回転多面鏡７０の回転速度が基準クロック信号と比較して速いと判断する。パターン２に示した場合では、駆動制御回路１００は、回転多面鏡７０が適切な速度で回転している場合でもこのように、回転多面鏡７０の回転速度が基準クロック信号と比較して速いと判断する。そのため、駆動制御回路１００では、回転多面鏡７０の回転速度を遅くするよう制御する。当該制御により、回転多面鏡７０の回転速度は基準速度より遅くなる。そのため、一端、遅くなった回転多面鏡７０の回転速度が、加速して基準速度に収束するまでの収束時間を要し、収束時間が悪化する場合がある。このように回転多面鏡７０の回転速度の収束時間が悪化すると、上述したパターン１の場合と同様に、画像の先端には、ジッタや、ハンティング等の画像の悪化が発生する場合がある。
【００６１】
また、パターン１の場合と動揺に、上述の駆動制御回路１００による判断によって、同期信号が上述した許容範囲外となるため、制御部１８では、画像を形成するタイミングを同期信号が許容範囲内となるまで、具体的には回転多面鏡７０の回転速度が収束するまで、遅延させることになる。従って、画像形成タイミングにダウンタイムが生じることになる。
【００６２】
一方、本実施の形態の光走査装置５０（光反射器９０）では、走査開始信号は、図８に示したパターン３のようになる。図８に示したパターン３のような場合は、１周期内のいずれのタイミングで切替信号が入力されても、駆動制御回路１００は、１周期内（図８の点線間の期間）に、ホール信号の立ち下がり及び走査開始信号の立ち下がりのいずれか一方を検出する。従って、駆動制御回路１００は、１周期内に立ち下がりを１回、検出するため、回転多面鏡７０の回転速度が基準クロック信号と比較して適切である（同期している）と判断する。
【００６３】
このように、パターン３として示したように走査開始信号のＬレベルの期間にホール信号の立ち下がりが発生する周期を有する場合は、切替信号の入力タイミングにかかわらず、適切に回転多面鏡７０の速度が判断される。具体的には、駆動磁石９４Ｂの磁極の分割位置（分極点）に位相検出素子１０２が存在するタイミングと、同期検出器８８が回転多面鏡７０で反射された光ビームＬを受光しているタイミングとが同期する場合は、回転多面鏡７０の回転速度が適切に判断される。
【００６４】
本実施の形態の光走査装置５０（光反射器９０）では、このように、駆動磁石９４Ｂの磁極の分割位置（分極点）に位相検出素子１０２が存在するタイミングと、同期検出器８８が回転多面鏡７０で反射された光ビームＬを受光しているタイミングとを同期させている。このように同期させるために、本実施の形態の光走査装置５０（光反射器９０）では、回転多面鏡７０の反射面７１のエッジと、駆動磁石９４Ｂの位相との位置を合わせている。図９には、回転多面鏡７０の反射面７１のエッジと、駆動磁石９４Ｂの位相との位置合わせを説明するための説明図を示す。なお、反射面７１の「エッジ」とは、反射面７１の境界の角部のことをいう。
【００６５】
本実施の形態では、回転多面鏡７０の反射面７１は６面あり、駆動磁石９４Ｂの磁極は１２極であるため、図９に示すように、回転多面鏡７０の各エッジが、駆動磁石９４ＢのＳ極の中央部となるように位置合わせをすればよい。なお、この場合、回転多面鏡７０のエッジが正確に駆動磁石９４Ｂの中央部に位置していなくても、許容範囲内に位置していればよい。具体的一例としては、中央部から±１／８位相内、本実施の形態では回転多面鏡７０が６面であるため、（３６０／６）／８＝７．５°より、±７．５°以内であれば、回転多面鏡７０の回転速度の収束時間が短縮（改善）される。なお、このように駆動磁石９４Ｂの磁極の数は、回転多面鏡７０の反射面７１の面数の整数倍であることが好ましく、２倍であることが特に好ましい。
【００６６】
図１０には、本実施の形態との比較例として従来の光走査装置（光反射器）においてＦＧ駆動から走査開始駆動に切り替えた場合における、回転多面鏡の回転速度（回転回数）の収束時間の測定結果を示す。図１１には、本実施の形態の光走査装置５０（光反射器９０）においてＦＧ駆動から走査開始駆動に切り替えた場合における、回転多面鏡７０の回転速度（回転回数）の収束時間の測定結果を示す。なお、図１０及び図１１中のシリアルナンバーは、光反射器９０のシリアル番号を示している。また、電源電圧は、光反射器９０のモータ９９に印加する電源電圧を示している。このように図１０及び図１１では、５つ（シリアルナンバー１〜５）の光反射器９０に対して、電源電圧を変えて、１５回繰り返し、ＦＧ制御から走査開始制御に切り替えた場合の回転多面鏡７０の回転収束結果を示している。図１０及び図１１中、「○」は、回転多面鏡７０の回転速度の収束に時間を要さない、または時間を要さないとみなせることを示している。「×」は、回転多面鏡７０の回転速度の収束に時間を要し、画像形成に影響を与えることを示している。また、「△」は、回転多面鏡７０の回転速度の収束に「○」で示した場合よりも時間を要するが、画像形成に影響を与えないことを示している。
【００６７】
図１０及び図１１を比較するとわかるように、本実施の形態の光走査装置５０（光反射器９０）では、従来の光走査装置（光反射器）に比べて、回転収束時間が、全ての場合において、改善されている。
【００６８】
なお、上述したように、本実施の形態の光走査装置５０では、駆動磁石９４Ｂの磁極の分割位置（分極点）に位相検出素子１０２が存在するタイミングと、同期検出器８８が回転多面鏡７０で反射された光ビームＬを受光しているタイミングとを同期させているが、同期がずれてしまう場合がある。
【００６９】
例えば、製造上のばらつきや、光走査装置５０（画像形成装置１０）内の環境温度の変化等による影響で、回転多面鏡７０、駆動磁石９４Ｂ、及び同期検出器８８の位置が変化した場合等では、同期がずれてしまう場合がある。このような場合は、走査開始信号の位相の方が早い（図８のパターン１参照）方に同期がずれることが好ましい。本実施の形態の光反射器９０では、回転多面鏡７０のモータ９９を減速する場合、自然に減速（特にブレーキをかけいないで減速）させている。このような場合は、一端、回転速度を速くした後に、減速する方が、回転数の変動が少なくなるため、好ましい。
【００７０】
このように、本実施の形態の光走査装置５０（光反射器９０）では、上述の図８に示した走査開始信号のパターン３で説明したように、基準クロック信号の１周期内にいずれかのタイミングで切替信号が制御部１８から入力されても、適切に回転多面鏡７０の回転速度が制御される。なお、より適切に回転多面鏡７０の回転速度の制御を行うためには、切替信号が、走査開始信号のインターバルが短い期間（図８では、Ｌレベルの期間）に入力された場合は、入力されたタイミングで切り替えるのではなく、インターバルが長い期間（図８では、Ｈレベルの期間）で切り替えることが好ましい。
【００７１】
ＦＧ駆動から走査開始駆動へ切り替えるタイミングを変更する（遅延させる）場合について説明する。本実施の形態では、切り替えタイミングの変更は、走査開始信号をモニタリングしておいた駆動制御回路１００により行う。駆動制御回路１００で実行される。図１２には、駆動制御回路１００で実行される切り替えタイミングの変更処理の流れの一例のフローチャートを示す。駆動制御回路１００は、画像形成装置１０または光走査装置５０に電源が投入された場合等、所定のタイミングで図１０に示した処理を実行し、また、電源が投入されている間、当該処理を繰り返し実行する。
【００７２】
ステップＳ１００では、同期検出器８８から入力される走査開始信号のモニタリングを行う。次のステップＳ１０２では、制御部１８から切替信号が入力されたか否かを判断する。切替信号が入力されていない場合は、ステップＳ１００に戻り、走査開始信号のモニタリングを継続する。一方、切替信号が入力された場合は、ステップＳ１０４に進む。
【００７３】
ステップＳ１０４では、ＦＧ駆動から走査開始駆動に切り替えるか否か判断する。走査開始駆動からＦＧ駆動に切り替える場合は、ステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６では、走査開始駆動からＦＧ駆動に切り替えた後、ステップＳ１００に戻り、再び走査開始信号のモニタリングを行う。
【００７４】
一方、ＦＧ駆動から走査開始駆動に切り替える場合は、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、現在のタイミングが、走査開始信号のインターバルが長い期間中であるか否か判断する。本実施の形態では、上述のステップＳ１００のように、予め走査開始信号をモニタリングしているため、インターバルの長短を判断することができる。走査開始信号が、図８のパターン３に示した場合では、走査開始信号がＨレベルである場合は、インターバルが長いため、ステップＳ１１２へ進み、ＦＧ駆動から走査開始駆動に切り替えた後、ステップＳ１００に戻り、再び走査開始信号のモニタリングを行う。
【００７５】
一方、走査開始信号がＬレベルである場合は、ステップＳ１１０へ進み、予め定められた遅延時間待機した後、次のステップＳ１１２で、ＦＧ駆動から走査開始駆動に切り替えた後、ステップＳ１００に戻り、再び走査開始信号のモニタリングを行う。なお、上記ステップＳ１１０の予め定められた遅延時間待機する方法は、特に限定されず、駆動制御回路１００の特性等により定めてもよい。例えば、切替信号が入力されてから、実験等により予め得ておいた遅延時間経過後に、ＦＧ駆動から走査開始駆動に切り替えてもよい。また例えば、ＳＯＳ信号の出力そのものを当該遅延時間に応じて遅延させてもよい。
【００７６】
このように、ＦＧ駆動から走査開始駆動への切り替えタイミングを制御することにより、より適切に、回転多面鏡７０の回転速度の制御が行えるため、回転速度の収束時間が改善される。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置１０の光走査装置５０では、駆動磁石９４Ｂの磁極の分割位置（分極点）に位相検出素子１０２が存在するタイミングと、同期検出器８８が回転多面鏡７０で反射された光ビームＬを受光しているタイミングとを同期させる。また、このように同期させるために、本実施の形態の光走査装置５０では、回転多面鏡７０の反射面７１のエッジと、駆動磁石９４Ｂの位相との位置合わせを行い、エッジを駆動磁石９４ＢのＳ極の中央部付近に反射面７１のエッジが位置するように、駆動磁石９４Ｂを設けている。
【００７８】
これにより、基準クロック信号の１周期内のいずれのタイミングで切替信号が入力された場合であっても、駆動制御回路１００は、ホール信号及び走査開始信号に基づいて、回転多面鏡７０の回転速度を適切に判断する。従って、本実施の形態の光走査装置５０では、回転多面鏡７０の回転の収束時間が改善される。
【００７９】
なお、本実施の形態では、光走査装置５０の駆動制御回路１００が上述のように、回転多面鏡７０の回転を制御していたがこれに限らず、例えば、光走査装置５０全体の制御を行う制御回路（集積回路）と、回転多面鏡７０の回転を制御する回転制御回路（ドライバＩＣ）と、を別個に設けてもよい。
【００８０】
また、本実施の形態で説明した画像形成装置１０、光走査装置５０、回転多面鏡７０、及び駆動制御回路１００等の構成、動作等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。例えば、ホール信号のレベルが本実施の形態とは逆に、駆動磁石９４ＢのＳ極に対応する場合は、Ｈレベルであり、Ｎ極に対応する場合は、Ｌレベルである場合は、上記のように走査開始信号とホール信号とを同期させるためには、駆動磁石９４ＢのＮ極の中央部付近に反射面７１のエッジが位置するように、駆動磁石９４Ｂを設ければよい。このように、本実施の形態は本発明の一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００８１】
１０  画像形成装置
１８  制御部
４０  感光体
５０  光走査装置
７０  回転多面鏡
８８  同期検出器  （検出手段）
９０  光反射器
９４Ｂ  駆動磁石  （位相検出用磁石）
１００  駆動制御回路
１０２  位相検出素子
【図１】
2014182212.tif 000003
【図２】
2014182212.tif 000004
【図３】
2014182212.tif 000005
【図４】
2014182212.tif 000006
【図５】
2014182212.tif 000007
【図６】
2014182212.tif 000008
【図７】
2014182212.tif 000009
【図８】
2014182212.tif 000010
【図９】
2014182212.tif 000011
【図１０】
2014182212.tif 000012
【図１１】
2014182212.tif 000013
【図１２】
2014182212.tif 000014