(57)【要約】【課題】光偏向器の異常を知ることができる光走査装置を提供する。【解決手段】  同期検知センサの出力に基づいて、第１のばらつき及び第１の回転むらを求め、それらの差から第２のばらつきを算出する（ステップＳ５０５）。次に、第１のばらつきと第２のばらつきとから第２の回転むらを求め（ステップＳ５１１）、該第２の回転むらと第１の回転むらとの差からポリゴンミラーの回転周期よりも短い周期の回転むらである第３の回転むらを算出する（ステップＳ５１３）。そして、第３の回転むらの３σが１ドットに対応する光源の点灯時間を超えていると、光偏向器に異常が有ると判断する（ステップＳ５１９）。【選択図】図１３
2014219526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出され光偏向器の回転多面鏡で反射された光によって被走査面を走査する光走査装置において、
前記回転多面鏡の各鏡面で反射された光を受光する受光器と、
前記受光器の出力に基づいて、前記各鏡面で反射された光の前記受光器での受光タイミングの時間間隔を求め、前記光偏向器の異常の有無を判断する処理装置と、を備える光走査装置。
【請求項２】
前記処理装置は、前記回転多面鏡の回転周期よりも短い周期の回転むらから、前記光偏向器の異常の有無を判断することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記処理装置は、前記受光器の出力に基づいて、前記回転多面鏡の１回転に要する時間を求めることを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記処理装置は、前記受光タイミングの時間間隔のばらつきである第１のばらつきを求め、前記回転多面鏡の１回転に要する時間から第１の回転むらを求め、前記第１のばらつきから前記第１の回転むらが除かれた第２のばらつきを求め、前記第１のばらつきと前記第２のばらつきとから前記回転多面鏡の回転周期よりも短い周期の回転むらが含まれる第２の回転むらを求めることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記処理装置は、前記第２の回転むらと前記第１の回転むらとの差から前記回転多面鏡の回転周期よりも短い周期の回転むらを求めることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記処理装置は、前記回転多面鏡の回転周期よりも短い周期の回転むらが１ドットに対応する点灯時間を超えていれば、異常有りと判断することを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記処理装置は、前記光偏向器の累積使用時間が互いに異なる複数の時期に得られた前記回転多面鏡の回転周期よりも短い周期の回転むらから、異常の有無を判断することを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
像担持体と、
前記像担持体を光によって走査する請求項１〜７のいずれか一項に記載の光走査装置とを備える画像形成装置。
【請求項９】
像担持体と、
光源と、
回転多面鏡を有し、該光源から射出された光を前記回転多面鏡で反射する光偏向器と、
前記回転多面鏡で反射された光を前記像担持体に導光する光学系と、
前記回転多面鏡の各鏡面で反射された光を受光する受光器と、
前記受光器の出力に基づいて、前記各鏡面で反射された光の前記受光器での受光タイミングの時間間隔を求め、前記光偏向器の異常の有無を判断する処理装置と、を備える画像形成装置。
【請求項１０】
光源、回転多面鏡を有する光偏向器、前記回転多面鏡で反射された光を受光する受光器を備えたシステムにおいて、
前記受光器の出力に基づいて前記回転多面鏡の回転むらを求め、該回転むらから前記光偏向器の異常の有無を判断する判断装置を備えるシステム。
【請求項１１】
光源、回転多面鏡を有する光偏向器、前記回転多面鏡で反射された光を受光する受光器を備えたシステムの管理方法であって、
前記受光器の出力に基づいて前記回転多面鏡の回転むらを求める工程と、
該回転むらから前記光偏向器の異常の有無を判断する工程とを含む管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置、画像形成装置、システム及び管理方法に係り、更に詳しくは、光偏向器を有する光走査装置、該光走査装置を備える画像形成装置、光偏向器を含むシステム及び該システムの管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複合機やレーザプリンタなどの画像形成装置は、光源から射出された光を回転多面鏡を有する光偏向器で偏向させて感光体ドラム表面を走査する光走査装置を備えている。
【０００３】
光走査装置は、感光体ドラム表面での主走査方向における書き込み開始位置を、複数の走査線間で同一とするために、書き込み開始前の光を所定位置で受光する同期検知センサを有している。
【０００４】
ところで、特許文献１には、プリンタ、写真複写機、スキャナ、ファクシミリ機などを診断するハイブリッド診断システムが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ネットワークを介して画像形成装置の故障原因を判定する故障診断システムが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示されている診断システムでは、光偏向器の初期不良や経時変化などの異常を知ることはできなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光源から射出され光偏向器の回転多面鏡で反射された光によって被走査面を走査する光走査装置において、前記回転多面鏡の各鏡面で反射された光を受光する受光器と、前記受光器の出力に基づいて、前記各鏡面で反射された光の前記受光器での受光タイミングの時間間隔を求め、前記光偏向器の異常の有無を判断する処理装置と、を備える光走査装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光走査装置によれば、光偏向器の異常を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】図１における光走査装置２０１０Ａを説明するための図（その１）である。
【図３】図１における光走査装置２０１０Ａを説明するための図（その２）である。
【図４】同期検知信号と書き込み開始タイミングとの関係を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】擬似同期信号を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】ポリゴンミラーの各偏向反射面及びマークＭを説明するための図である。
【図７】面特定センサを説明するための図である。
【図８】面特定信号を説明するための図である。
【図９】面特定信号と同期検知信号との関係を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】ポリゴンミラーにおける回転中心から偏向反射面までの距離Ａを説明するための図である。
【図１１】ポリゴンミラーにおける互いに隣接する２つの偏向反射面のなす角度θを説明するための図である。
【図１２】異常検査処理を説明するためのフローチャート（その１）である。
【図１３】異常検査処理を説明するためのフローチャート（その２）である。
【図１４】時間間隔を説明するための図である。
【図１５】第１のばらつきの一例を説明するための図である。
【図１６】図１５の一部を拡大した図である。
【図１７】ポリゴンミラーの１回転に要する時間を説明するための図（その１）である。
【図１８】ポリゴンミラーの１回転に要する時間を説明するための図（その２）である。
【図１９】第１の回転むらを説明するための図である。
【図２０】図１９の一部を拡大した図である。
【図２１】第２のばらつきの一例を説明するための図である。
【図２２】図２１の一部を拡大した図である。
【図２３】分離された第２のばらつきの一例を説明するための図（その１）である。
【図２４】分離された第２のばらつきの一例を説明するための図（その２）である。
【図２５】分離された第２のばらつきの一例を説明するための図（その３）である。
【図２６】分離された第２のばらつきの一例を説明するための図（その４）である。
【図２７】第２の回転むらの一例を説明するための図である。
【図２８】第１の回転むらの一例を説明するための図である。
【図２９】第３の回転むらの一例を説明するための図である。
【図３０】図１における光走査装置２０１０Ｂを説明するための図（その１）である。
【図３１】図１における光走査装置２０１０Ｂを説明するための図（その２）である。
【図３２】判断装置の例１を説明するための図である。
【図３３】判断装置の例２を説明するための図である。
【図３４】光走査装置の変形例１を説明するための図である。
【図３５】光走査装置の変形例２を説明するための図（その１）である。
【図３６】光走査装置の変形例２を説明するための図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３１に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係るカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００１１】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、２つの光走査装置（２０１０Ａ、２０１０Ｂ）、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、操作パネル（図示省略）、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。
【００１２】
通信制御装置２０８０は、ＬＡＮ、公衆回線及びインターネットなどのネットワークを介した他の装置との双方向の通信を制御する。
【００１３】
プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、他の装置からの要求に応じて各部を制御する。
【００１４】
操作パネルは、作業者が各種設定を行うための複数のキー、及び各種情報を表示するための表示器を有している。
【００１５】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００１６】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００１７】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００１８】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００１９】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転する。
【００２０】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２１】
光走査装置２０１０Ａは、プリンタ制御装置２０９０からのブラックの画像情報及びシアンの画像情報に基づいて色毎に変調された光によって、帯電された感光体ドラム２０３０ａ及び感光体ドラム２０３０ｂの表面をそれぞれ走査する。これにより、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。
【００２２】
光走査装置２０１０Ｂは、プリンタ制御装置２０９０からのマゼンタの画像情報及びイエローの画像情報に基づいて色毎に変調された光によって、帯電された感光体ドラム２０３０ｃ及び感光体ドラム２０３０ｄの表面をそれぞれ走査する。これにより、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。
【００２３】
ここでは、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。また、各感光体ドラムがそれぞれ像担持体である。なお、各光走査装置については後述する。
【００２４】
ところで、各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる走査領域は、「有効走査領域」、「画像形成領域」、「有効画像領域」などと呼ばれている。
【００２５】
各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジ（図示省略）からのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
【００２６】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２７】
給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出す。該記録紙は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出される。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。カラー画像が転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。
【００２８】
定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。トナーが定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次積み重ねられる。
【００２９】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
【００３０】
次に、光走査装置２０１０Ａの詳細について説明する。
【００３１】
光走査装置２０１０Ａは、一例として図２及び図３に示されるように、２つの光源（２２００ａ、２２００ｂ）、２つのコリメートレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ）、２つの開口板（２２０３ａ、２２０３ｂ）、２つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ）、光偏向器２１０４Ａ、２つの走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ）、２つの折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ）、集光レンズ２１１２Ａ、同期検知センサ２１１５Ａ、面特定センサ１１０Ａ、及び不図示の走査制御装置Ａを有している。
【００３２】
走査制御装置Ａは、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器などを有している。
【００３３】
光偏向器２１０４Ａは、回転多面鏡（以下、「ポリゴンミラー」ともいう）としての４面鏡を有し、各鏡面がそれぞれ偏向反射面である。このポリゴンミラーは、不図示の駆動機構によって、回転軸まわりに等速回転し、入射光を等角速度的に偏向する。ポリゴンミラーの１回転に要する時間は、「回転周期」と呼ばれている。駆動機構は、ポリゴンミラーの回転状態を検知するためのセンサを有し、該センサの検知結果は走査制御装置Ａに通知される。また、各開口板はそれぞれ開口部を有する板状部材である。
【００３４】
ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向（回転軸方向）に沿った方向をＹ軸方向、ポリゴンミラーの回転軸に平行な方向をＺ軸方向として説明する。
【００３５】
各光源は、半導体レーザを有し、走査制御装置Ａによって点灯及び消灯される。なお、便宜上、光源２２００ａから射出された光を「光ＬＢａ」、光源２２００ｂから射出された光を「光ＬＢｂ」ともいう。
【００３６】
光源２２００ａからの光ＬＢａは、コリメートレンズ２２０１ａによって略平行光とされ、開口板２２０３ａで整形される。開口板２２０３ａの開口部を通過した光ＬＢａは、シリンドリカルレンズ２２０４ａによって光偏向器２１０４Ａの偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して集光される。光偏向器２１０４Ａで偏向された光ＬＢａは、走査レンズ２１０５ａで集光され、折り返しミラー２１０６ａによって感光体ドラム２０３０ａに導光される。
【００３７】
光源２２００ｂからの光ＬＢｂは、コリメートレンズ２２０１ｂによって略平行光とされ、開口板２２０３ｂで整形される。開口板２２０３ｂの開口部を通過した光ＬＢｂは、シリンドリカルレンズ２２０４ｂによって光偏向器２１０４Ａの偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して集光される。光偏向器２１０４Ａで偏向された光ＬＢｂは、走査レンズ２１０５ｂで集光され、折り返しミラー２１０６ｂによって感光体ドラム２０３０ｂに導光される。
【００３８】
各感光体ドラムの表面に形成された光スポットは、ポリゴンミラーの回転に伴って、感光体ドラムの長手方向に沿って移動する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」であり、感光体ドラムの回転方向が「副走査方向」である。
【００３９】
同期検知センサ２１１５Ａは、感光体ドラム２０３０ｂにおける書き込み開始前の光を、集光レンズ２１１２Ａを介して受光する位置に配置されている。同期検知センサ２１１５Ａは、同期検知信号を走査制御装置Ａに出力する。
【００４０】
ここでは、同期検知センサ２１１５Ａは、受光光量が所定の値よりも小さいときに同期検知信号が「ハイレベル」となり、受光光量が該所定の値以上のときに同期検知信号が「ローレベル」となるように構成されている。すなわち、同期検知センサ２１１５Ａが光を受光すると、同期検知信号は「ハイレベル」から「ローレベル」に変化する。
【００４１】
走査制御装置Ａは、同期検知センサ２１１５Ａの出力信号（同期検知信号）に基づいて、感光体ドラム２０３０ａ及び感光体ドラム２０３０ｂにおける書き込み開始タイミングを求める。
【００４２】
走査制御装置Ａは、一例として図４に示されるように、同期検知センサ２１１５Ａの出力信号の「ローレベル」から「ハイレベル」への立ち上がりを検知すると、時間Ｔｋの経過後に感光体ドラム２０３０ｂへの書き込みを開始する。なお、時間Ｔｋは、同期検知信号の立ち上がりタイミングから書き込み開始タイミングまでの時間であり、装置毎に予め求められ、走査制御装置Ａのメモリに格納されている。
【００４３】
本実施形態では、感光体ドラム２０３０ａに対応する同期検知センサが設けられていないため、感光体ドラム２０３０ａに対する同期検知信号を得ることはできない。
【００４４】
この場合、走査制御装置Ａは、一例として図５に示されるように、感光体ドラム２０３０ａに対する同期検知信号の代わりとして、同期検知センサ２１１５Ａの出力信号に同期した擬似同期信号を生成する。そして、擬似同期信号の立ち上がりタイミングから時間Ｔｋの経過後に感光体ドラム２０３０ａへの書き込みを開始する。
【００４５】
ここで、ポリゴンミラーの４つの偏向反射面を、反時計回りに「面１」、「面２」、「面３」、「面４」とする（図６参照）。そして、ポリゴンミラーの＋Ｚ側の面には、該面の中心部から面１と面４との間の角部に向かう直線状のマークＭが付加されている（図６参照）。なお、偏向反射面を特定する必要がないときは、マークＭの図示を省略することがある。
【００４６】
面特定センサ１１０Ａは、一例として図７に示されるように、光偏向器２１０４Ａの＋Ｚ側に配置され、ポリゴンミラーの＋Ｚ側の面に光を照射する光源、及び該面で反射された光を受光する光検出器を有している。面特定センサ１１０Ａは、マークＭを検知すると「ハイレベル」から「ローレベル」に変化する面特定信号を、走査制御装置Ａに出力する（図８参照）。
【００４７】
そこで、走査制御装置Ａは、一例として図９に示されるように、面特定センサ１１０Ａからの面特定信号に基づいて、同期検知センサ２１１５Ａが光を受光したときの該光を反射した偏向反射面が、面１、面２、面３、面４のいずれであるかを特定することができる。
【００４８】
ところで、ポリゴンミラーには、回転中心から各偏向反射面までの距離Ａ（図１０参照）のばらつき（以下では、便宜上「Ａ寸ばらつき」ともいう）や、互いに隣接する２つの偏向反射面のなす角度θ（図１１参照）のばらつき（以下では、便宜上「面間角度ばらつき」ともいう）がある。また、ポリゴンミラーは、回転時に回転むらを生じる。
【００４９】
そのため、同期検知センサ２１１５Ａが光を受光するタイミングの間隔は、一定ではなく、ばらつきがある。走査制御装置Ａは、該ばらつきを考慮して上記擬似同期信号を生成する。
【００５０】
ところで、回転むらは、ポリゴンミラーの回転周期と同じ周期のむら成分、及びポリゴンミラーの回転周期よりも短い周期のむら成分を含んでいる。ポリゴンミラーの回転周期と同じ周期のむら成分については、走査制御装置Ａは、例えば、画素クロック信号のパルス幅を調整することにより補正することができる。一方、ポリゴンミラーの回転周期よりも短い周期のむら成分については、走査制御装置Ａは、補正することが困難である。
【００５１】
そして、ポリゴンミラーの回転周期よりも短い周期のむら成分が大きいと、上記擬似同期信号の精度が低下し、感光体ドラム２０３０ａへの書き込み開始タイミングが所望のタイミングからずれてしまい、その結果、出力画像に色ずれが生じる。
【００５２】
そこで、本実施形態では、ポリゴンミラーの回転周期よりも短い周期のむら成分を用いて、光偏向器２１０４Ａの異常の有無を判断している。
【００５３】
ここで、走査制御装置Ａによって行われる光偏向器２１０４Ａの異常検査処理について説明する。図１２及び図１３のフローチャートは、異常検査処理の際に、走査制御装置ＡのＣＰＵによって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
【００５４】
この異常検査処理は、（１）カラープリンタ２０００の製造工程における調整時、（２）カラープリンタ２０００の出荷前、（３）印刷要求があった時、（４）光偏向器２１０４Ａの累積使用時間が前回の異常検査処理から所定の時間（例えば、約１０時間）経過した時、（５）メンテナンスの時、などに行われる。
【００５５】
最初のステップＳ４０１では、光源２２００ｂを点灯させる。なお、すでに光源２２００ｂが点灯されていれば、このステップはスキップされる。
【００５６】
次のステップＳ４０３では、駆動機構を介してポリゴンミラーを回転駆動させる。なお、すでにポリゴンミラーが回転駆動されていれば、このステップはスキップされる。
【００５７】
次のステップＳ４０５では、駆動機構の出力に基づいて、ポリゴンミラーの回転が安定しているか否かを判断する。ポリゴンミラーの回転が安定していなければ、ここでの判断は否定され、ステップＳ４０７に移行する。
【００５８】
このステップＳ４０７では、予め設定されている時間だけ待機した後、上記ステップＳ４０５に戻る。
【００５９】
ポリゴンミラーの回転が安定していると、ステップＳ４０５での判断は肯定され、ステップＳ４０９に移行する。
【００６０】
次のステップＳ４０９では、ポリゴンミラーが約１０００回転するのに要する時間を測定時間として、面特定信号及び同期検知信号を取得する。
【００６１】
次のステップＳ４１１では、光源２２００ｂを消灯させる。なお、例えば、印刷要求があった時のように、光源２２００ｂを点灯させておく必要がある場合は、このステップはスキップされる。
【００６２】
次のステップＳ４１３では、駆動機構を介してポリゴンミラーの回転駆動を停止させる。なお、例えば、印刷要求があった時のように、ポリゴンミラーを回転駆動させておく必要がある場合は、このステップはスキップされる。
【００６３】
次のステップＳ４１５では、面特定信号及び同期検知信号の取得結果から、各偏向反射面で反射された光の同期検知センサ２１１５Ａでの受光タイミングの時間間隔を求める。ここでは、面１で反射された光の受光タイミングと面２で反射された光の受光タイミングとの時間間隔をｄ１２（ｔ）とし、面２で反射された光の受光タイミングと面３で反射された光の受光タイミングとの時間間隔をｄ２３（ｔ）とし、面３で反射された光の受光タイミングと面４で反射された光の受光タイミングとの時間間隔をｄ３４（ｔ）とし、面４で反射された光の受光タイミングと面１で反射された光の受光タイミングとの時間間隔をｄ４１（ｔ）とする（図１４参照）。
【００６４】
次のステップＳ４１７では、得られた全ての時間間隔の平均値Ａｖ１を算出する。
【００６５】
次のステップＳ４１９では、全ての時間間隔について、平均値Ａｖ１との差を算出する。これを「第１のばらつき」と呼ぶこととする。ここでは、時間間隔ｄ１２（ｔ）と平均値Ａｖ１との差をΔｄ１２（ｔ）とし、時間間隔ｄ２３（ｔ）と平均値Ａｖ１との差をΔｄ２３（ｔ）とし、時間間隔ｄ３４（ｔ）と平均値Ａｖ１との差をΔｄ３４（ｔ）とし、時間間隔ｄ４１（ｔ）と平均値Ａｖ１との差をΔｄ４１（ｔ）とする。得られた第１のばらつきの一例が図１５及び図１６に示されている。なお、図１６は、図１５の一部について横軸を拡大したものである。
【００６６】
次のステップＳ４２１では、面特定信号及び同期検知信号の取得結果から、ポリゴンミラーが１回転するのに要する時間（以下では、便宜上「１回転時間」ともいう）を求める。ここでは、一例として図１７に示されるように、１回転時間として、面１で反射された光を受光したタイミングと次に面１で反射された光を受光したタイミングとの時間間隔ｄ１１（ｔ）、面２で反射された光を受光したタイミングと次に面２で反射された光を受光したタイミングとの時間間隔ｄ２２（ｔ）、面３で反射された光を受光したタイミングと次に面３で反射された光を受光したタイミングとの時間間隔ｄ３３（ｔ）、面４で反射された光を受光したタイミングと次に面４で反射された光を受光したタイミングとの時間間隔ｄ４４（ｔ）を順次求める。
【００６７】
次のステップＳ４２３では、得られた１回転時間の平均値Ａｖ２を算出する。
【００６８】
次のステップＳ５０１では、全ての１回転時間について、平均値Ａｖ２との差を算出する。ここでは、１回転時間ｄ１１（ｔ）と平均値Ａｖ２との差をΔｄ１１（ｔ）とし、１回転時間ｄ２２（ｔ）と平均値Ａｖ２との差をΔｄ２２（ｔ）とし、１回転時間ｄ３３（ｔ）と平均値Ａｖ２との差をΔｄ３３（ｔ）とし、１回転時間ｄ４４（ｔ）と平均値Ａｖ２との差をΔｄ４４（ｔ）とする。これは、ポリゴンミラーの１回転に要する時間の実測値から得られた回転むらである。
【００６９】
次のステップＳ５０３では、ステップＳ５０１で得られた回転むらΔｄ１１（ｔ）、Δｄ２２（ｔ）、Δｄ３３（ｔ）、Δｄ４４（ｔ）を、１／４回転の回転むらに変換するため、１／４する（図１８参照）。この回転むらを「第１の回転むら」と呼ぶこととする。この第１の回転むらの一例が図１９及び図２０に示されている。なお、図２０は、図１９の一部について横軸を拡大したものである。
【００７０】
次のステップＳ５０５では、第１のばらつきと第１の回転むらとの差を算出する。これを「第２のばらつき」と呼ぶこととする。この第２のばらつきは、上記Ａ寸ばらつき及び上記面間角度ばらつきに起因するばらつきである。第２のばらつきの一例が図２１及び図２２に示されている。なお、図２２は、図２１の一部について横軸を拡大したものである。
【００７１】
次のステップＳ５０７では、算出された第２のばらつきを、互いに隣接する２つの偏向反射面毎に分離する。ここでは、Δｄ１２（ｔ）−Δｄ１１（ｔ）／４で算出される面１と面２との関係に関する第２のばらつき（図２３参照）と、Δｄ２３（ｔ）−Δｄ２２（ｔ）／４で算出される面２と面３との関係に関する第２のばらつき（図２４参照）と、Δｄ３４（ｔ）−Δｄ３３（ｔ）／４で算出される面３と面４との関係に関する第２のばらつき（図２５参照）と、Δｄ４１（ｔ）−Δｄ４４（ｔ）／４で算出される面４と面１との関係に関する第２のばらつき（図２６参照）と、に分離される。
【００７２】
次のステップＳ５０９では、分離された第２のばらつき毎に平均値を求める。ここでは、面１と面２との関係に関する第２のばらつきの平均値をＡｖ１２とし、面２と面３との関係に関する第２のばらつきの平均値をＡｖ２３とし、面３と面４との関係に関する第２のばらつきの平均値をＡｖ３４とし、面４と面１との関係に関する第２のばらつきの平均値をＡｖ４１とする。
【００７３】
次のステップＳ５１１では、第１のばらつきと分離された第２のばらつきの各平均値との差を算出する。ここでは、Δｄ１２（ｔ）−Ａｖ１２、Δｄ２３（ｔ）−Ａｖ２３、Δｄ３４（ｔ）−Ａｖ３４、Δｄ４１（ｔ）−Ａｖ４１を演算する。ここで得られた結果を「第２の回転むら」と呼ぶこととする。この第２の回転むらの一例が図２７に示されている。
【００７４】
次のステップＳ５１３では、第２の回転むらと第１の回転むら（図２８参照）との差を算出する。ここで得られた結果を「第３の回転むら」と呼ぶこととする。この第３の回転むらは、第１の回転むらに含まれるポリゴンミラーの回転周期よりも短い周期のむら成分である。この第３の回転むらの一例が図２９に示されている。
【００７５】
次のステップＳ５１５では、第３の回転むらの標準偏差σを算出する。
【００７６】
次のステップＳ５１７では、３σの値が１０ｎｓｅｃを超えているか否かをチェックする。３σの値が１０ｎｓｅｃを超えていれば、ここでの判断は肯定され、ステップＳ５１９に移行する。この１０ｎｓｅｃは、１ドットに対応する光源の点灯時間である。
【００７７】
このステップＳ５１９では、光偏向器２１０４Ａに異常があると判断する。そして、ステップＳ５２３に移行する。
【００７８】
一方、上記ステップＳ５１７において、３σの値が１０ｎｓｅｃを超えていなければ、ステップＳ５１７での判断は否定され、ステップＳ５２１に移行する。
【００７９】
このステップＳ５２１では、光偏向器２１０４Ａに異常はないと判断する。そして、ステップＳ５２３に移行する。
【００８０】
このステップＳ５２３では、判断結果をプリンタ制御装置２０９０に通知する。プリンタ制御装置２０９０は、該判断結果を操作パネルの表示器に表示する。例えば、判断結果が異常有りの場合は、「光偏向器２１０４Ａに異常がある」旨のメッセージとともに、３σの値などが表示される。この場合、作業者は、表示器の表示内容をメンテナンス業者に通知する。また、判断結果が異常なしの場合は、「光偏向器２１０４Ａに異常はない」旨のメッセージとともに、３σの値などが表示される。
【００８１】
なお、判断結果は、カラープリンタ２０００から自動的に公衆回線あるいはインターネットを介してメンテナンス業者等に通知されても良い（例えば、特開２０１２−６３３８３号公報参照）。そして、異常検査処理を終了する。
【００８２】
次に、光走査装置２０１０Ｂについて説明する。
【００８３】
光走査装置２０１０Ｂは、一例として図３０及び図３１に示されるように、２つの光源（２２００ｃ、２２００ｄ）、２つのコリメートレンズ（２２０１ｃ、２２０１ｄ）、２つの開口板（２２０３ｃ、２２０３ｄ）、２つのシリンドリカルレンズ（２２０４ｃ、２２０４ｄ）、光偏向器２１０４Ｂ、２つの走査レンズ（２１０５ｃ、２１０５ｄ）、２つの折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０６ｄ）、集光レンズ２１１２Ｂ、同期検知センサ２１１５Ｂ、面特定センサ１１０Ｂ、及び不図示の走査制御装置Ｂを有している。
【００８４】
光走査装置２０１０Ｂは、前述した光走査装置２０１０Ａと同様な構成を有しており、各光学部材の詳細な説明は省略する。
【００８５】
そして、走査制御装置Ｂは、走査制御装置Ａと同様にして、光偏向器２１０４Ｂの異常検査処理を行う。
【００８６】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光走査装置Ａでは、同期検知センサ２１１５Ａによって本発明の受光器が構成され、走査制御装置Ａによって本発明の処理装置が構成されている。また、本実施形態に係る光走査装置Ｂでは、同期検知センサ２１１５Ｂによって本発明の受光器が構成され、走査制御装置Ｂによって本発明の処理装置が構成されている。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態に係る各光走査装置は、２つの光源、２つのカップリングレンズ、２つの開口板、２つのシリンドリカルレンズ、光偏向器、２つの走査レンズ、２つの折り返しミラー、集光レンズ、同期検知センサ、及び走査制御装置などを備えている。
【００８８】
走査制御装置は、同期検知センサの出力に基づいて、第１のばらつき及び第１の回転むらを求め、それらの差から第２のばらつきを算出する。次に、走査制御装置は、第１のばらつきと第２のばらつきとから第２の回転むらを求め、該第２の回転むらと第１の回転むらとの差から、ポリゴンミラーの回転周期よりも短い周期の回転むらである第３の回転むらを算出する。そして、走査制御装置は、第３の回転むらの３σの値が１ドットに対応する光源の点灯時間を超えていると、光偏向器に異常が有ると判断する。
【００８９】
そこで、各光走査装置によれば、光偏向器の異常を的確に知ることができる。
【００９０】
そして、カラープリンタ２０００は、光走査装置２０１０Ａ及び光走査装置２０１０Ｂを備えているため、光偏向器のメンテナンスを適切に行うことができる。その結果、高品質の画像を安定して形成することができる。
【００９１】
なお、上記実施形態では、第３の回転むらの３σの値が１ドットに対応する光源の点灯時間を超えているか否かで、光偏向器の異常の有無を判断する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光偏向器の累積使用時間が互いに異なる複数の時期に得られた第３の回転むらに基づいて、異常の有無を判断しても良い。例えば、カラープリンタ２０００が新品のときに得られた第３の回転むらの標準偏差σ１と印刷時に得られた第３の回転むらの標準偏差σ２とを比較し、例えば、σ２＞２×σ１のときに「光偏向器に異常あり」と判断しても良い。
【００９２】
また、光偏向器の累積使用時間が互いに異なる複数の時期に得られた第３の回転むらに基づいて、異常の発生時期を予測しても良い。
【００９３】
また、上記実施形態では、異常検査処理での面特定信号及び同期検知信号の測定時間を、ポリゴンミラーが約１０００回転するのに要する時間とする場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００９４】
また、上記実施形態では、各光走査装置の走査制御装置が光偏向器の異常検査処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、光偏向器の異常検査処理を行う判断装置を走査制御装置とは別に設けても良い（図３２参照）。この場合、プリンタ制御装置２０９０が、判断装置の機能を有していても良い。
【００９５】
また、ＬＡＮ、公衆回線及びインターネットなどのネットワークを介してカラープリンタ２０００に接続されている判断装置を設け、カラープリンタ２０００を遠隔監視しても良い（図３３参照）。この場合、カラープリンタ２０００から面特定信号及び同期検知信号がネットワークを介して判断装置に送られ、判断装置によって上記異常検査処理が行われる。そして、判断装置によって光偏向器に異常ありの判断がなされると、サービスマンが交換用の光偏向器をもってカラープリンタ２０００のユーザを訪問する。
【００９６】
この場合、判断装置は、メンテナンス業者のＬＡＮ（ローカルネットワーク）に組み込まれていても良いし、メーカの工場あるいはサポートセンターのＬＡＮに組み込まれていても良い。
【００９７】
また、カラープリンタ２０００に、面特定信号及び同期検知信号を外部に出力するための端子あるいはポートが設けられていても良い。この場合は、カラープリンタ２０００側で異常検査処理を行うことができなくても、サービスマンがメンテナンスの際に持参する測定装置に判断装置の機能を付加することにより、メンテナンスの際に上記異常検査処理を行うことができる。また、メーカの工場で使用される検査装置に判断装置の機能を付加することにより、製造工程において上記異常検査処理を行うことができる。
【００９８】
また、上記実施形態において、各光源における半導体レーザとして、複数の発光部を有する面発光レーザアレイを用いても良い。
【００９９】
また、上記実施形態では、光走査装置２０１０Ａにおける光源の数が２つの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、一例として図３４に示されるように、光源の数が１つであっても良い。
【０１００】
この場合、開口板２２０３ａの開口部を通過した光の光路上にハーフミラープリズム２２０５が配置されている。このハーフミラープリズム２２０５は、入射する光に対して、透過率と反射率とが等しいビーム分割面を有している。
【０１０１】
そこで、開口板２２０３ａの開口部を通過した光は、ハーフミラープリズム２２０５により反射光と透過光とに等しい光強度で分割される。ハーフミラープリズム２２０５で反射された光は、シリンドリカルレンズ２２０４ａ及び反射ミラーＭ１を介して光偏向器２１０４Ａに入射する。ハーフミラープリズム２２０５を透過した光は、シリンドリカルレンズ２２０４ｂ及び反射ミラーＭ２を介して光偏向器２１０４Ａに入射する。
【０１０２】
同様に、光走査装置２０１０Ｂにおける光源の数が１つであっても良い。
【０１０３】
また、上記実施形態では、各光走査装置に面特定センサが設けられている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、光走査装置２０１０Ａ及び光走査装置２０１０Ｂの少なくとも一方は、面特定センサが設けられていなくても良い。
【０１０４】
例えば、光走査装置２０１０Ａに前記面特定センサ２１１５Ａが設けられていない場合、走査制御装置Ａは、光偏向器２１０４Ａの異常検査処理において、上記ステップＳ４０９では、ポリゴンミラーが約１０００回転するのに要する時間を測定時間として、同期検知信号を取得する。そして、上記ステップＳ４１５では、同期検知信号における最初の受光タイミングを面１で反射された光の受光タイミングとし、次の受光タイミングを面２で反射された光の受光タイミングとし、その次の受光タイミングを面３で反射された光の受光タイミングとし、さらにその次の受光タイミングを面４で反射された光の受光タイミングとし、同期検知信号の取得結果から、各偏向反射面で反射された光の同期検知センサ２１１５Ａでの受光タイミングの時間間隔を求める。
【０１０５】
光偏向器２１０４Ａに異常が有るか否かの判断（上記ステップＳ５１７）は、上記ステップＳ５１５で算出された第３の回転むらの標準偏差σの値を用いてなされる。そして、ポリゴンミラーのどの偏向反射面を測定開始面としても、ポリゴンミラーの回転周期よりも短い周期のむら成分が同じであれば、標準偏差σとしては同じ値が得られる。例えば、１回目（例えば初期）の異常検査処理と２回目（例えば印刷時）の異常検査処理とで、測定開始面が異なると、ステップＳ４１５での同期検知信号の時間間隔と面番号との関係は、１回目と２回目とで異なることとなるが、算出される第３の回転むらの標準偏差σは面番号とは関係の無い値なので、１回目及び２回目とも、光偏向器２１０４Ａの異常の有無判断を正しく行うことができる。
【０１０６】
なお、光走査装置２０１０Ｂに前記面特定センサ２１１５Ｂが設けられていない場合も同様である。
【０１０７】
また、上記実施形態において、光走査装置２０１０Ａと光走査装置２０１０Ｂとを一体化しても良い。
【０１０８】
また、上記実施形態において、光走査装置２０１０Ａと光走査装置２０１０Ｂに代えて、図３５及び図３６に示される光走査装置２０１０を用いても良い。以下、この光走査装置２０１０について簡単に説明する。
【０１０９】
光走査装置２０１０は、２つの光源（２２００Ａ、２２００Ｂ）、２つのコリメートレンズ（２２０１Ａ、２２０１Ｂ）、２つの開口板（２２０３Ａ、２２０３Ｂ）、ハーフミラープリズム２２０５、２つのシリンドリカルレンズ（２２０４Ａ、２２０４Ｂ）、２つの反射ミラー（Ｍ１、Ｍ２）、光偏向器２１０４、走査光学系Ａ、走査光学系Ｂ、集光レンズ２１１２、同期検知センサ２１１５、不図示の面特定センサ及び不図示の走査制御装置などを有している。
【０１１０】
走査光学系Ａは、走査レンズ２１０５Ａ、偏光分離素子２１１０Ａ、３枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０８ｂ）を有している。走査光学系Ｂは、走査レンズ２１０５Ｂ、偏光分離素子２１１０Ｂ、３枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ｃ）を有している。
【０１１１】
光源２２００Ａは、偏光方向（電界ベクトルの振動面）がＺ軸方向に平行な直線偏光が射出されるように設置されている。光源２２００Ｂは、偏光方向がＺ軸方向に直交する直線偏光が射出されるように設置されている。
【０１１２】
光源２２００Ａから射出され、コリメートレンズ２２０１Ａと開口板２２０３Ａを介した光は、ハーフミラープリズム２２０５で反射光（「光ＬＢａ」ともいう）と透過光（「光ＬＢｄ」ともいう）とに分割される。光源２２００Ｂから射出され、コリメートレンズ２２０１Ｂと開口板２２０３Ｂを介した光は、ハーフミラープリズム２２０５で反射光（「光ＬＢｃ」ともいう）と透過光（「光ＬＢｂ」ともいう）とに分割される。
【０１１３】
光ＬＢａ及び光ＬＢｂは、シリンドリカルレンズ２２０４Ａと反射ミラーＭ１を介して光偏向器２１０４に入射する。光ＬＢｃ及び光ＬＢｄは、シリンドリカルレンズ２２０４Ｂと反射ミラーＭ２を介して光偏向器２１０４に入射する。
【０１１４】
光偏向器２１０４で偏向された光ＬＢａ及び光ＬＢｂは、走査レンズ２１０５Ａを介して偏光分離素子２１１０Ａに入射される。光ＬＢａは、偏光分離素子２１１０Ａを透過し、折り返しミラー２１０６ａ、及び射出窓２１１１ａを介して感光体ドラム２０３０ａに導光される。光ＬＢｂは、偏光分離素子２１１０Ａで反射され、折り返しミラー２１０６ｂ、折り返しミラー２１０８ｂ、及び射出窓２１１１ｂを介して感光体ドラム２０３０ｂに導光される。
【０１１５】
光偏向器２１０４で偏向された光ＬＢｃ及び光ＬＢｄは、走査レンズ２１０５Ｂを介して偏光分離素子２１１０Ｂに入射される。光束ＬＢｃは、偏光分離素子２１１０Ｂで反射され、折り返しミラー２１０６ｃ、折り返しミラー２１０８ｃ、及び射出窓２１１１ｃを介して感光体ドラム２０３０ｃに導光される。光ＬＢｄは、偏光分離素子２１１０Ｂを透過し、折り返しミラー２１０６ｄ、及び射出窓２１１１ｄを介して感光体ドラム２０３０ｄに導光される。
【０１１６】
そして、走査制御装置は、面特定センサ及び同期検知センサ２１１５の出力に基づいて、上述した異常検査処理と同様にして光偏向器２１０４の異常検査処理を行う。
【０１１７】
また、上記実施形態では、ポリゴンミラーが４つの偏向反射面を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ポリゴンミラーが６つの偏向反射面を有していても良い。
【０１１８】
また、上記実施形態では、画像形成装置として４つの感光体ドラムを有するカラープリンタについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、２つの感光体ドラムを有するプリンタであっても良い。この場合は、光走査装置２０１０Ａ又は光走査装置２０１０Ｂを用いることができる。また、更に補助色を用いるカラープリンタであっても良い。
【０１１９】
また、上記実施形態では、トナー像が感光体ドラムから中間転写ベルトを介して記録紙に転写される画像形成装置について説明したが、これに限定されるものではなく、トナー像が感光体ドラムから記録紙に直接転写される画像形成装置であっても良い。
【０１２０】
また、画像形成装置が、像担持体として光スポットの熱エネルギにより発色する発色媒体（ポジの印画紙）を用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により可視画像を直接、像担持体に形成することができる。
【０１２１】
また、上記実施形態では、画像形成装置として、カラープリンタの場合について説明したが、これに限らず、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。
【符号の説明】
【０１２２】
１１０Ａ…面特定センサ、１１０Ｂ…面特定センサ、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０１０Ａ…光走査装置、２０１０Ｂ…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２１０４…光偏向器、２１０４Ａ…光偏向器、２１０４Ｂ…光偏向器、２１０５ａ〜２１０５ｄ…走査レンズ、２１０６ａ〜２１０６ｄ…折り返しミラー、２１１５Ａ，２１１５Ｂ…同期検知センサ、２２００ａ〜２２００ｄ…光源、２２０１ａ〜２２０１ｄ…コリメートレンズ、２２０３ａ〜２２０３ｄ…開口板、２２０４ａ〜２２０４ｄ…シリンドリカルレンズ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２３】
【特許文献１】特開２００１−１７５３２８号公報
【特許文献２】特開２００７−３２８６４５号公報
【図１】
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【図２】
2014219526.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2014219526.tif 000007
【図６】
2014219526.tif 000008
【図７】
2014219526.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014219526.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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