(57)【要約】      （修正有）【課題】回転ミラーにより走査される光ビームを検知し同期信号を生成するために行う光源のＢＤ（Ｂｅａｍ  Ｄｅｔｅｃｔ）点灯を、ミラーの回転位相と非同期に生じる信号によって開始する際にＢＤ点灯による感光体への露光を防ぐ画像形成装置を提供する。【解決手段】ポリゴンミラーを回転するモータが定常回転になると送られてくる回転ロック信号を受けて、光源ＬＤを点灯可能にするLDOFF信号が解除（High→Low）され、その後ポリゴンモータの駆動信号PMCLKが立上るアサートエッジから予め定められた期間ｃ経過後に、BD_DATA信号がアサートされ、光源ＬＤを点灯する。期間ｃは、光ビームが光センサに入射する直前でＬＤを点灯させるタイミングであり、PMCLK信号とポリゴンミラーの各ミラー面の回転位置検出信号が同一周期であることを前提に、予め定めることができる。【選択図】図７
2014168907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点灯により光ビームを発する光源と、所定周期の駆動信号に応じて回転するミラーにより前記光源からの光ビームを偏向し、当該光ビームを所定走査経路に沿い周期走査する光走査手段と、前記所定走査経路上に設け、前記光ビームにより画像が形成される感光体と、前記光ビームが前記感光体に入射する範囲以外の前記所定走査経路上に設け、当該光ビームを検知し同期信号を検出する同期信号検出手段と、前記光源の点灯を制御する光源制御手段を備える画像形成装置であって、
前記光源制御手段は、前記ミラーが一定回転速度で駆動されることを条件に、前記光走査手段に用いる前記所定周期の駆動信号に基づいて前記同期信号検出手段が検知できる期間を定めて前記光源を点灯させるよう点灯タイミングを制御する画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記光源制御手段は、前記同期信号検出手段が同期信号を検出したとき、前記光源の点灯を止めるようにする
画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された画像形成装置において、
前記ミラーをポリゴンミラーとし、
前記光走査手段における前記ミラーを回転させる駆動信号と前記ミラーの面数との関係を、当該駆動信号の１周期に対し、前記同期信号検出手段によって検出される同期信号が１回検出されるようにする
画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載された画像形成装置において、
前記ミラーをポリゴンミラーとし、
前記光走査手段における前記ミラーを回転させる駆動信号と前記ミラーの面数との関係を、当該駆動信号の１周期に対し、前記同期信号検出手段によって検出される同期信号が２回検出されるようにする
画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された画像形成装置において、
前記点灯タイミングを定める前記期間を、前記駆動信号の特定位相から前記光走査手段により走査される光ビームが同期信号検出手段に至るまでの経過時間により定めるようにする
画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載された画像形成装置において、
前記ミラーの回転速度に適応する前記経過時間を実際に計測し、得た経過時間を記憶する記憶手段を有する
画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載された画像形成装置において、
前記記憶手段に、設定により切り替わる前記ミラーの回転速度に適応する複数の経過時間を記憶しておくようにする
画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載された画像形成装置において、
前記記憶手段に記憶されていない、前記ミラーの回転速度に適応する経過時間を、当該記憶手段に記憶された複数の前記経過時間を基に補完する手段を有する
画像形成装置。
【請求項９】
コンピュータを、請求項１乃至８のいずれかに記載された画像形成装置における前記光源制御手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
点灯により光ビームを発する光源と、所定周期の駆動信号に応じて回転するミラーにより前記光源からの光ビームを偏向し、当該光ビームを所定走査経路に沿い周期走査する光走査手段と、前記所定走査経路上に設け、前記光ビームにより画像が形成される感光体と、前記光ビームが前記感光体に入射する範囲以外の前記所定走査経路上に設け、当該光ビームを検知し同期信号を検出する同期信号検出手段を備える画像形成装置における光源点灯制御方法であって、
前記ミラーが一定回転速度で駆動されることを条件に、前記光走査手段に用いる前記所定周期の駆動信号に基づいて前記同期信号検出手段が検知できる期間を定めて前記光源を点灯させるよう点灯タイミングを制御する工程を有する
光源点灯制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点灯が制御可能な光源が発する光ビームの周期走査により感光体に画像を形成する装置に関する。より詳しくは、光ビームを走査経路の一定位置で検知することで感光体の所定範囲へ画像を形成するための基準信号を検出する動作を行う画像形成装置、前記検出動作に応じる光源点灯制御方法及び前記検出動作を行うためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ、ファクシミリ装置、デジタル複合機などで用いられる電子写真方式の画像形成装置では、画像データにより点灯が制御される光源が発する光ビームを走査させることにより感光体を露光し画像を形成する。
光源が発する光ビームの上記走査には、光ビーム偏向器として、例えばポリゴンミラー（回転多面鏡）等の回転ミラーを用いた光走査装置が広く使用されている。
【０００３】
ポリゴンミラーの回転により光ビームを走査させる露光方式では、感光体の所定範囲へ画像を形成するための基準位置を示す信号を生成する必要がある。つまり、周期走査される光ビームによって感光体の所定範囲に画像の露光をするため、各周期の走査ラインごとに一定位置で基準信号を生成し、この基準信号を基に露光を開始する目標位置を設定し、設定に従って画像データによる光源の点灯制御を行う。なお、この基準信号は、定速回転するポリゴンミラーにより周期走査される光ビームの走査経路の一定位置で光ビームを検知し生成される信号であるから、同期信号もしくはＢＤ（Beam Detect）信号ともいう。
【０００４】
上記同期信号の生成手法は、従来から様々な手法が提案されており、簡易に構成し得る手法として、ポリゴンミラーの駆動信号から同期信号を生成する手法がある。この手法は、ポリゴンモータに駆動信号として用いる周期信号の所定位相で同期信号を発生させる手法である（例えば、特許文献１、参照）。なお。上記所定位相は、予め走査経路の一定位置との対応関係を確認することを前提として定められる。
しかし、ポリゴンミラーの駆動信号を基に同期信号を生成するこの従来手法は、実際の光ビームの走査状態に基づいていないので、経時変化する機器状態により走査される光ビームが実際に受ける変化が反映されず、誤差が生じる要因となる。
【０００５】
上述の経時変化の影響を受けないようにするために従来から採用されている手法は、上述のポリゴンミラーにより偏向し走査させる光ビームを、走査経路上の所定位置に設けた光センサで検知し、検知信号を同期信号として検出する手段を備えたものである。
この光ビームを検知して同期信号を生成する手法では、走査される光ビームが光センサを通る直前に点灯し、同期信号の検出後消灯することで、光源の無駄な点灯を防ぐための光源の点灯（以下「ＢＤ点灯」ともいう）制御が加えられる。
このＢＤ点灯の制御を、ポリゴンモータを画像形成が可能な定常回転状態に立上った最初の周期から行うためには、同期信号の検出期間に対応する、光ビームを偏向するポリゴンミラー（ポリゴンモータ）の回転角度を予め設定しておく必要がある。また、ポリゴンモータの回転角度を検出して、検出した回転角度が同期信号の検出期間に相当する回転角度の間に光源を点灯させる制御動作となる。従って、この手法は、光ビームの走査タイミングとポリゴンモータの回転位相を同期させる必要があり、制御を複雑にする。
【０００６】
そこで、光ビームの点灯タイミングとポリゴンモータの回転位相の同期をとらずに同期信号の検出期間に相当する回転角度の間にＢＤ点灯を行う制御手法が提案された。
ここで、この提案された同期信号の検出期間に光源を点灯させるＢＤ点灯の制御手法について、具体例を挙げて説明する。
図１６は、従来の光走査装置の構成の概要を示し、動作やデータの流れを説明する図である。
図１６に示す光走査装置の制御系は、基本的には、光走査装置コントローラ１００’の制御下にレーザドライバ１００１とモータドライバ１００５を置き、系を構成する。
また、この光走査装置の光学系は、光源としてのＬＤ（レーザダイオード）１０１と、光ビーム偏向器のポリゴンミラー１０５と、偏向後に走査される光ビームを走査経路の定位置で検知する光センサ１１２からなる。
【０００７】
ＬＤ１０１は、光走査装置コントローラ１００’により制御されるレーザドライバ１００１により駆動され、感光体（不図示）へ画像を形成する時、同期信号を検出する時等に点灯する。
ポリゴンミラー１０５は、光走査装置コントローラ１００’により制御されるモータドライバ１００５により駆動されるポリゴンモータの回転軸と一体に回転する。ポリゴンモータは、画像形成が可能な定常回転状態においては、一定速度で回転する。このポリゴンモータの回転状態は、ホール素子等の磁気検出センサ１０５ｓにより検出され、検出信号はポリゴンモータの制御に用いるために光走査装置コントローラ１００’及びモータドライバ１００５に入力される（図１７に基づく説明、参照）。
なお、光センサ１１２の出力は、同期信号として光走査装置コントローラ１００’に入力される。光走査装置コントローラ１００’は、この同期信号を基に定められるタイミングで、感光体（不図示）を露光し画像を形成するＬＤ１０１の点灯制御を開始する。
【０００８】
図１６の光走査装置において同期信号の検出時に行うＢＤ点灯の制御動作を説明する。図１６では、ポリゴンモータの磁気検出センサ１０５ｓから光走査装置コントローラ１００’へも出力しているが、ここでは、磁気検出センサ１０５ｓからの信号を使用せずに、同期信号の検出期間に相当する回転角度の間にＬＤ１０１を点灯させるＢＤ点灯の制御を、光ビームの点灯タイミングとポリゴンモータの回転位相の同期をとらない状態で行う動作である。
図１７は、従来の光走査装置（図１６）における光源点灯開始時のＢＤ点灯の制御動作に係る信号のタイミングチャートである。
図１７のタイミングチャートにおいて、「PMCLK」はポリゴンクロック信号、即ちポリゴンモータの駆動信号、「BD」は光センサ１１２が出力する同期信号である。また、同図の「LDOFF」はＬＤ１０１を消灯させるための光源強制消灯信号、「BD＿DATA」はＬＤ１０１を同期信号の検出期間に点灯させるための光源点灯信号である。
【０００９】
ＬＤを光源として使用する光走査装置では、安全規格上ＬＤからの光ビームが固定点を照射し続けることを防ぐため、光源を点灯させる前に必ず光ビーム偏向器を起動させ、画像形成が可能な一定速度で回転する定常状態になっていることを保証する必要がある。
そこで、光ビーム偏向器にポリゴンモータを用いた光走査装置では、ポリゴンモータが定常状態で回転していること（この状態を「回転ロック」という）を検出してから光源を点灯させる。即ち、ポリゴンモータが回転ロックしたことを通知するロック信号をモータドライバ１００５から光走査装置コントローラ１００’へ出力し、ロック信号にてポリゴンモータが回転ロックしたことを確かめてから光源を点灯させている。
【００１０】
ポリゴンモータのロック信号を受けて、光源を点灯させるこの動作は、図１７のタイミングチャートでは、LDOFF信号を解除（High→Low）する動作を前提とする。光源を点灯させるためには、LDOFF信号を解除（High→Low）すると同時に、同期信号を検出するためのＢＤ点灯を開始するためにBD_DATA信号をアクティブにする。
この従来例では、LDOFF信号を解除するタイミングは、ポリゴンモータのミラー回転位相と同期していない。従って、この非同期とした動作条件によって、光センサ１１２に光ビームが入射するポリゴンミラー１０５の位置を通過した直後のタイミングでLDOFF解除が行われる場合がある。こうした動作が生じた場合には、最大でポリゴンミラー１面分の期間（時間）だけ光源をＢＤ点灯させる必要がある。即ち、図１７において、BD_DATA信号をアクティブにしてからほぼ１走査周期（PMCLKの周期）に当たる期間ａの間、ＢＤ点灯が行われることになる。
なお、上述のＢＤ点灯動作となるのは、期間ａの終端が、同期信号が検出された時となるからである。つまり、BD_DATA信号をアクティブにして光源のＢＤ点灯を開始し、１発目の同期信号を検出すると、BD_DATA信号はネゲートされ、光源は消灯するので、記述の点灯動作となる。
【００１１】
１発目の同期信号を検出し、期間ａの終端に至ってから所定時間、図１７では期間ｂに当たる時間の経過後、走査される光ビームが光センサ１１２に入射する直前にBD_DATA信号をアサートさせ、光源をＢＤ点灯させる。このＢＤ点灯により、光センサ１１２に光ビームが入射するタイミングで２発目の同期信号が検出される。
ポリゴンモータが定常状態で回転している時には、直前の同期信号の検出を終えBD_DATA信号をネゲートしてから期間ｂの経過後にBD_DATA信号をアサートしてこの信号をアクティブにすることで、同期信号が検出できる。
この期間ｂは、ＢＤ点灯の期間が光ビームの光センサ１１２への入射タイミングよりも前から始まり、光ビームが光センサ１１２へ入射するタイミングで終わるように定める。即ち、光ビームが感光体に達する前の非画像領域に設けた光センサ１１２に確実に入射するよう点灯させる。このため、光ビームが光センサ１１２に入射する前のタイミングは、光センサ１１２を設ける位置がばらついた場合でも、更には、ポリゴンの分割面精度のばらつきにより複数面間の同期信号の間隔がばらついた場合でも、必ず手前のタイミングになるように、光センサ１１２の設置精度やポリゴンモータの加工精度を考慮して定める必要がある。
【００１２】
図１７に示したように、従来におけるＢＤ点灯のこの制御動作例では、光源点灯開始時の最大期間はほぼ１走査周期（PMCLKの周期）分に当たる期間ａがＢＤ点灯期間となる。
これは、LDOFF信号を解除するタイミングと、ポリゴンミラーの回転位相とが非同期であり、光源点灯開始時にはBD_DATA信号をアサートする基準（直前の同期信号）がないためである。
従って、上述のように、期間ａは、最大でポリゴンミラー１面分の期間（時間）だけ光源をＢＤ点灯させ、つまり、感光体を露光する期間においても光源を点灯させることになる。この無駄に行うＢＤ点灯は、感光体上に横スジを形成するという結果になり、感光体へダメージを与え劣化を早めることになってしまう。
また、図１６に記載されたポリゴンモータの磁気検出センサ１０５ｓから光走査装置コントローラ１００’へも出力結線し、磁気検出センサ１０５ｓからの信号を使用して、同期信号の検出期間に相当する回転角度の間にＬＤ１０１を点灯させるＢＤ点灯の制御を、光ビームの点灯タイミングとポリゴンモータの回転位相の同期をとった状態で行う動作も考えられる。この場合は、光ビームの点灯タイミングをポリゴンモータの回転位相と同期をとるために、ポリゴンモータからの磁気検出センサ１０５ｓの出力信号のハーネス接続が増加する不利益が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、光走査装置の回転ミラーにより走査される光ビームを光センサで検知し同期信号を生成するために行う光源のＢＤ点灯を、ミラーの回転位相と非同期に生じる信号によって開始する手法を採る際に、ＢＤ点灯による感光体への露光を防ぐことである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、点灯により光ビームを発する光源と、所定周期の駆動信号に応じて回転するミラーにより前記光源からの光ビームを偏向し、当該光ビームを所定走査経路に沿い周期走査する光走査手段と、前記所定走査経路上に設け、前記光ビームにより画像が形成される感光体と、前記光ビームが前記感光体に入射する範囲以外の前記所定走査経路上に設け、当該光ビームを検知し同期信号を検出する同期信号検出手段と、前記光源の点灯を制御する光源制御手段を備える画像形成装置であって、前記光源制御手段は、前記ミラーが一定回転速度で駆動されることを条件に、前記光走査手段に用いる前記所定周期の駆動信号に基づいて前記同期信号検出手段が検知できる期間を定めて前記光源を点灯させるよう点灯タイミングを制御する画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、光走査装置の回転ミラーにより走査される光ビームを光センサで検知し同期信号を生成するために行う光源のＢＤ点灯を、ミラーの回転位相と非同期に生じる信号によって開始する手法を採る際に、ＢＤ点灯による感光体への露光を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成の概要を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置における光走査装置の構成の概要を示し、光ビーム走査の動作を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置（図１）における光走査装置（図２）の光ビーム偏向器の構成の概要を示す図である。
【図４】光ビーム偏向器（図３）に用いるポリゴンミラーを一体化したロータの構成例（実施形態１）を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像形成装置における光走査装置の構成の概要を示し、動作やデータの流れを説明する図である。
【図６】光走査装置（図５）における定常動作時のＬＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートである。
【図７】光走査装置（図５）におけるＬＤ点灯開始時のＢＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートである。
【図８】光走査装置（図５）におけるＬＤ点灯開始時のＢＤ点灯制御の処理手順を示すフロー図である。
【図９】光ビーム偏向器（図３）に用いるポリゴンミラーを一体化したロータの構成例（実施形態２）を示す図である。
【図１０】図９のポリゴンミラーを用いた光走査装置（図５）における定常動作時のＬＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートである。
【図１１】図９のポリゴンミラーを用いた光走査装置（図２、３、５及び９）におけるＬＤ点灯開始時のＢＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートである。
【図１２】図９のポリゴンミラーを用いた光走査装置（図２、３、５及び９）におけるＬＤ点灯開始時のＢＤ点灯制御の処理手順を示すフロー図である。
【図１３】本発明の実施形態（実施形態３）に係る画像形成装置における光走査装置の構成の概要を示し、光ビーム走査の動作やデータの流れを説明する図である。
【図１４】光走査装置（図１３）におけるＬＤ点灯開始時のＢＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図１５】光走査装置（図１３）におけるＬＤ点灯開始時のＢＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートの他の例を示す図である。
【図１６】従来の光走査装置の構成の概要を示し、動作やデータの流れを説明する図である。
【図１７】図１６の光走査装置における光源点灯開始時のＢＤ点灯の制御動作に係る信号のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について、添付図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置において、広く採用される、感光体を光ビーム走査方式で露光することにより生成される静電潜像をトナーで現像し画像を形成する。
より詳しくは、光ビームを発する光源として点灯制御し得るＬＤを用いて、画像データによりＬＤの点灯／消灯（発光のＯＮ／ＯＦＦ）を制御し、発する光ビームを走査させて感光体に投射し、その感光面への露光により画像を生成する。なお、ＬＤの発する光ビームを光走査手段（光走査装置）によって主走査方向に周期的にライン走査するとともに、光ビームが投射される感光体は光ビームに対し前記主走査方向に交わる（通常、直交する）副走査方向に相対移動させ面状に画像を生成する。
【００１８】
また、感光体を露光する際、光走査装置によって周期走査されるＬＤが発する光ビームのライン走査によって感光体の所定範囲に画像の露光をするため、各周期の走査ラインごとに一定位置で同期信号を生成する。
上記の同期信号は、正常な走査状態にある光ビームを、感光体の外側の走査経路上の所定位置に設けた光センサが検知し、得た信号を基に生成される。このため、光源としてのＬＤの点灯を制御する光源制御手段は、感光体を露光するＬＤの点灯の外に、光センサの検知に必要なＢＤ点灯の制御を行う。
【００１９】
本画像形成装置の光走査装置が行うＢＤ点灯は、光走査装置に備わる光ビーム偏向器のポリゴンミラーの回転位相と非同期に生じるポリゴンモータの回転ロック信号の通知を受けて行う。なお、ポリゴンモータの回転ロック信号は、光ビームの走査状態が正常で適正な画像の露光ができる、つまり回転が定常状態になったときにポリゴンモータドライバが発生する信号である。
ただ、ポリゴンモータの回転ロック信号を受けてＢＤ点灯を行う際、回転ロック信号をトリガーにして即時にＢＤ点灯を開始する従来手法によると、上記［背景技術］において説明したように、ＢＤ点灯による感光体への露光を防ぐことができない。
【００２０】
そこで、本画像形成装置においては、ポリゴンモータの回転ロック信号を受けた後、即時にＢＤ点灯を開始することなく、走査される光ビームが光センサに入射する期間を定めて、この期間だけにＢＤ点灯を行うＢＤ点灯制御を行う。
このＢＤ点灯制御は、回転ロック後のポリゴンモータが定常状態にある、即ち一定周期の駆動信号が与えられ、一定速度で回転している動作状態に着目して行う制御である。つまり、周期性を有する駆動信号（例えば、後記PMCLK信号）の周期と同一周期でポリゴンモータ（ポリゴンミラー）が回転する。よって、時間軸上で駆動信号と回転位置検出信号（例えば、後記ＨＡＬＬ信号）の位相が固定の関係になる動作状態である。
【００２１】
従って、このＢＤ点灯制御は、回転ロックしたポリゴンモータが上記動作状態になることを前提に、光ビームが光センサに入射する期間をポリゴンモータの駆動信号に基づいて定めＬＤを点灯させる。
具体的には、ＬＤのＢＤ点灯制御は、点灯の開始を、駆動信号が特定の位相となる時間（例えば、PMCLK信号の立上り時）から、走査される光ビームが光センサの直前の位置に至る時間に相当する一定の時間経過後のタイミングとする制御となる。
なお、上記のＢＤ点灯制御を行う光源制御手段を有する光走査装置の構成及び光源制御動作については、後記実施形態にて詳細に説明する。
【００２２】
［画像形成装置の構成］
本実施形態の画像形成装置において、本発明の特徴部分である光走査装置に係る後記実施形態１〜３（図３〜１５）の構成を除く他の構成は、ＬＤが発する光ビームの走査により電子写真方式で画像を形成する既存の画像形成装置において採用する諸種の構成を採用し得る。
ただ、本発明の特徴部分を有する光走査装置との関係を明らかにするために、採用し得る画像形成装置の一構成例を図１及び図２に示し、その構成及び動作の概略を説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成の概要を示す図である。
本画像形成装置は、光走査装置（図２及び図３、参照）１０と、感光体ドラム１１と、帯電ユニット９と、現像ユニットとしてのトナーカートリッジと、転写ローラ１２と、感光体ドラム１１上のトナーを除去するクリーナー（不図示）と、中間転写ベルト１４と、ベルト駆動ローラ１３と、中間転写ベルトクリーニング装置１５と、転写装置１６と、給紙レジストセンサ１７と、定着装置１８と、排紙装置１９を構成要素として有する。
【００２４】
光走査装置１０は、印刷開始信号を受けて起動し、画像（印刷）データにより点灯が制御されるＬＤ（光源）が発する光ビームを走査することにより感光体ドラム１１の感光面を露光し、そこに静電潜像を形成する。なお、印刷開始信号は、本画像形成装置に備わる操作パネル（不図示）の印刷開始ボタンの押下、或いは通信接続された外部のホスト装置が送る印刷ジョブを受付けるメインコントローラ（不図示）が発する。
この光走査装置１０は、後記で図２を参照し詳述するが、ＬＤが発する光ビームをポリゴンミラーの回転により偏向する光偏向器と、感光体ドラム１１の感光面を露光する光ビームを一定の線速度で走査させるための光学系を有する。
【００２５】
感光体ドラム１１の感光面に形成された静電潜像は、トナーカートリッジから供給されるトナーにより現像され、感光体ドラム１１上では単色画像が形成され、転写ローラ１２により中間転写ベルト１４上に転写される。中間転写ベルト１４は、ベルト駆動ローラ１３により駆動され、転写されたトナー像を転写紙Ｓへの転写位置へ向け（矢示Ｂ方向）へ搬送する。なお、カラー画像を形成する装置であれば、トナーカートリッジをカラー成分色数分だけ備え、中間転写ベルト１４上で各色のトナー画像を重ね合わせる構成を採用することができる。
【００２６】
中間転写ベルト１４上のトナー画像が転写される転写紙Ｓは、メインコントローラ（不図示）が発するジョブ開始信号に応じる給紙系の動作により供給される。
給紙系の動作は、給紙装置（不図示）から転写紙Ｓを１枚ずつ分離し、給紙搬送させ、給紙レジストセンサ１７で転写紙Ｓが検知されると、その給紙を一旦停止させる。
次に、中間転写ベルト１４上のトナー画像の搬送にタイミングを合わせ、レジストローラを回転させ、中間転写ベルト１４と転写装置１６との間に転写紙を送り込む。転写装置１６は、転写紙Ｓへ中間転写ベルト１４上のトナー画像を転写する。
搬送中に転写を受けた後の転写紙Ｓは、搬送先に設けた定着装置１８で熱と圧力が加えられて定着される。定着後、転写紙Ｓは、排紙装置１９に取り付けられた排紙ローラにより排出され、排紙トレイ上にスタックされる。
【００２７】
図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における光走査装置の構成の概要を示し、光ビーム走査の動作を説明する図である。なお、本光走査装置は、図１の画像形成装置における光走査装置１０の一構成例を示す。
本光走査装置１０は、光源としてのＬＤ１０１、カップリングレンズ１０２、アパーチャ１０３、シリンドリカルレンズ１０４、ポリゴンミラー１０５、レンズ１０６，１０７、ミラー１０８、感光媒体としての感光体ドラム１１、同期ミラー１１０、同期レンズ１１１、光センサ１１２を構成要素として有する。なお、光源は、高応答性で点灯が制御できる光ビームを発する半導体素子であれば、ＬＤに限らない。
ＬＤ１０１は、駆動手段（後述するレーザドライバ）によって、画像形成期間に画像データで点灯が制御されて、感光体を露光し静電潜像を生成するための光ビームを発する。また、同期信号の検出期間に、ＢＤ点灯の制御が行われて、同期信号を検出するための光ビームを発する。
【００２８】
カップリングレンズ１０２は、ＬＤ１０１が発した光ビームを光学系に適応させるためのレンズである。アパーチャ１０３は、カップリングレンズ１０２からの光ビームを所定の形状に整形するための絞り部材である。シリンドリカルレンズ１０４は、アパーチャ１０３から入射された光ビームを副走査方向に集光する。
シリンドリカルレンズ１０４からの光ビームは、次に光偏向器の作用を受ける。
光偏向器は、ポリゴンモータにより回転するポリゴンミラー１０５を有し、当該ミラーの回転する反射面でシリンドリカルレンズ１０４から入射する光を反射し、偏向する。
ポリゴンモータは、ポリゴンモータドライバにより周期性を有する駆動信号が与えられて回転し、その回転軸に一体化されたポリゴンミラーを、定常状態において一定速度で回転する。本実施形態では、ブラシレスモータをポリゴンモータとして用いる。なお、光偏向器については、後記で図３を参照してより詳しく説明する。
レンズ１０６，１０７は、ポリゴンミラー１０５からの光ビームを感光体ドラム１１上に結像させるもので、ミラー面が定速回転をするとき、結像する光ビームの線速度を一定にする補正機能を持つレンズを用いる。ミラー１０８は、レンズ１０６，１０７からの光ビームの光路を折り曲げ、その光ビームを感光体に導く。
【００２９】
感光体ドラム１１は、帯電ユニット９（図１）により一様に帯電された後に、ポリゴンミラー１０５で偏向され走査される光ビームにより露光されて静電潜像が形成される。
同期ミラー１１０及び同期レンズ１１１は、レンズ１０６から出射する光ビームを光センサ１１２に集光する。光センサ１１２は、同期信号検出手段であり、フォトダイオードなどの光検知素子からなり、所定走査経路を通り周期走査される光ビームを同期レンズ１１１を介し受光して、検知信号を当該光ビームの同期信号として検出する。
なお、同期信号検出手段としての光センサ１１２は、同期ミラー１１０との連携により、走査される光ビームが感光体ドラム１１に入射する範囲以外の走査経路上に設けられる。よって、同期ミラー１１０に入射し、反射されて同期レンズ１１１によって光センサ１１２に集光、検知される光ビームにより検出される同期信号は、主走査ラインごとに感光体の画像形成（露光）期間に対して一定のタイミングで発生する。従って、感光体ドラム１１に対する画像の露光開始タイミングを、光センサ１１２が検出する同期信号に基づいて定めることにより、適正な画像を形成することができる。
【００３０】
［ＢＤ点灯制御］
次に本画像形成装置の光走査装置１０が同期信号を検出する際にＬＤ１０１を点灯するＢＤ点灯の制御について説明する。
本画像形成装置においては、先に述べたように、走査される光ビームが光センサ１１２に入射する期間を定めて、この期間だけにＢＤ点灯を行う点灯制御を行う。
このＢＤ点灯制御は、回転速度が一定となる回転ロック状態において、一定周期のポリゴンモータの駆動信号（後記PMCLK信号）と、同一周期で光ビームを走査するポリゴンミラー１０５の回転位置検出信号（例えば、後記ＨＡＬＬ信号）の位相が時間軸上で固定の関係になり、この関係が前提条件となる。つまり、この条件を前提とすることで、光ビームを走査するポリゴンミラー１０５の一定回転位置にある光センサ１１２への当該光ビームの入射タイミングが、ポリゴンモータの駆動信号周期における特定の位相に対応する。
【００３１】
従って、ＢＤ点灯を行う期間は、ポリゴンモータの周期性を有する駆動信号に基づいて定めることができる。即ち、駆動信号が特定の位相となる時間から、光ビームが走査経路に定置された光センサ１１２の直前の位置に当たる位相に達するまでの経過時間を予めＢＤ点灯期間の開始時間として定めることができる。なお、光センサ１１２の位置は、光ビームが感光体ドラム１１における画像の露光位置に至る前である（図２、参照）。
ポリゴンモータの駆動信号は、周期性を有する信号であり、基本的には、採用するモータの駆動用マグネットの数に依存する。ここでは、ポリゴンミラー１０５に用いるミラー面と同数及び半分の数の駆動用マグネットを採用する。
また、後述する実施形態では、矩形波の駆動信号（後記PMCLK信号）を用いる。よって、ポリゴンモータの駆動信号に基づいて点灯期間を定める上記特定位相は、矩形波の立上り時とすることができる。
【００３２】
次に、上述の手法によりＬＤ１０１の点灯期間を定めて行うＢＤ点灯制御の詳細を、下記「実施形態１」〜「実施形態３」にて説明する。
「実施形態１」と「実施形態２」は、ポリゴンミラー１０５に用いるミラー面数が同じであるが、駆動信号をそれぞれ異にしてポリゴンモータを動作させる手法を採用した実施例に係るものである。
「実施形態３」は、ＢＤ点灯動作を機器条件に適応させるために、点灯期間を変更可能とした実施例に係るものである。
【００３３】
「実施形態１」
本実施形態は、ポリゴンミラー１０５を回転するポリゴンモータとして、矩形波の駆動信号（後記PMCLK信号）を用いるブラシレスモータを用いる。ここでは、６面のミラーを持つポリゴンミラー１０５に対し、ロータの駆動用マグネットとしてＳ、Ｎそれぞれ６極を持つロータに対し、ステータの駆動コイルを１回転で６周期の矩形波の駆動信号により駆動する当該モータを用いる。
図３は、本画像形成装置の光走査装置１０における光ビーム偏向器の構成の概要を示す図である。
図３に示す光ビーム偏向器は、ポリゴンミラー１０５、当該ミラーを回転するポリゴンモータ、当該モータの駆動制御回路基板１０５ｃを主な構成要素とする。
【００３４】
ポリゴンミラー１０５は、回転軸１０５ａを持つポリゴンモータのロータと一体化される。また、ロータには、駆動用マグネット（不図示）及び磁気検出用マグネット（後記図４、参照）が取り付けられている。
他方、ポリゴンモータの台座１０５ｂは、回転軸１０５ａを支え、ポリゴンモータのステータとしてロータの駆動用マグネットと相互作用するコイルユニット部を設ける。また、台座１０５ｂのステータ以外の部分にはモータ制御ユニット部を備えた駆動制御回路基板１０５ｃを設ける。
モータ制御ユニット部はモータドライバ（後記図５、参照）を中心とした制御回路が構成され、コイルユニット部には駆動用マグネットに対向するように、３相の駆動用コイル１０５ｉが設置されている。コイルユニット部の近傍には、ロータ側の磁気検出用マグネット（後記図４、参照）の磁気を検出するために、磁気検出用マグネットと対向する位置にホール素子等の磁気量を検出する磁気検出センサ１０５ｓを設ける。
【００３５】
図４は、光ビーム偏向器（図３）に用いるポリゴンミラー１０５を一体化したロータの本実施形態の構成例を示す図である。
図４に示すように、ポリゴンミラー１０５を一体化したロータにおける、駆動制御回路基板１０５ｃへの対向面に設けた磁気検出用マグネット１０５ｍは、Ｎ極とＳ極とがそれぞれ６極ずつ交互に配置するように着磁されている。なお、磁気検出用マグネット１０５ｍの極数は、多いほど検出精度が高く、通常、駆動用マグネット（不図示）の極数を多くすれば、対応して多く設ける。本実施形態では、駆動用マグネットと等しい数にしている。
磁気検出用マグネット１０５ｍの着磁位置は、当然、駆動制御回路基板１０５ｃ上に設けた磁気検出センサ１０５ｓに対向して回転状態が検出できるように配置される。
ポリゴンミラー１０５を回転させる際、３相の駆動用コイル１０５ｉにそれぞれ位相をずらした交流電流を供給することによって、ロータ側の駆動用マグネット（不図示）と駆動用コイル１０５ｉの間に反発力と吸引力を発生させ、所定の回転速度でポリゴンミラー１０５を回転させる。
【００３６】
ポリゴンミラー１０５を一体化したロータの回転により、磁気検出用マグネット１０５ｍも回転し、この回転によりホール素子等の磁気検出センサ１０５ｓからは磁気検出用マグネットの磁力線の変化で出力電圧が変化する。ここで、磁気検出センサ（ホール素子）からの出力電圧は、ポリゴンミラーの回転速度、すなわち磁気検出用マグネット１０５ｍの回転速度に比例した周波数の交流信号である。モータドライバ（後記図５、参照）では、この交流信号に基づいてポリゴンミラー１０５の回転速度を検出し、画像形成時における光ビームの走査速度に適応する目標の回転速度になるよう制御する。
【００３７】
図４のポリゴンミラー１０５を一体化したロータでは、磁気検出用マグネット１０５ｍが１２極（Ｓ，Ｎ各６極）で構成されているため、ポリゴンミラー１０５の１回転あたり磁気検出センサ１０５ｓからは６周期の交流信号が発生する。
また、ポリゴンミラー１０５のミラー面数は６面の構成であるから、ポリゴンミラー１０５の１回転（駆動信号６周期）あたり光センサ１１２に６回光ビームが入射するので、同期信号は６回検出される。即ち、駆動信号の１周期に対し、同期信号は１回検出される。
このように、本実施形態では、ポリゴンミラー１０５を一体化したロータの回転速度を検出する磁気検出用マグネット１０５ｍの極数が１２極、ポリゴンミラー１０５の面数が６面であり、極数がミラー面数の２倍である。
【００３８】
図５は、本実施形態に係る画像形成装置における光走査装置１０の構成の概要を示し、動作やデータの流れを説明する図である。
図５に示す光走査装置１０の構成は、図２〜４を参照して説明した光走査装置１０における制御系を主に示すものである。なお、図５と図２〜４に共通する構成要素には、同一の符号を付している。
図５に示す光走査装置１０における制御系は、基本的には、光走査装置コントローラ１００１の制御下にレーザドライバ１００１とモータドライバ１００５を置き、系を構成する。また、この光走査装置１０の光学系は、光源としてのＬＤ１０１と、光ビーム偏向器のポリゴンミラー１０５と、偏向後に走査される光ビームを走査経路の定位置で検知する光センサ１１２からなる。
【００３９】
ＬＤ１０１は、光走査装置コントローラ１００１により制御されるレーザドライバ１００１により駆動され、感光体ドラム１１（図２、参照）へ画像を形成する時、同期信号を検出する時等に点灯する。
ポリゴンミラー１０５は、光走査装置コントローラ１００１により制御されるモータドライバ１００５により駆動されるポリゴンモータの回転軸１０５ａと一体に回転する（図３、参照）。ポリゴンモータは、一定回転速度となる定常回転状態となるポリゴンミラー１０５により、画像データにより点灯が制御されるＬＤ１０１が発する光ビームを走査し、感光体ドラム１１を露光し、適正な画像を形成する。
ポリゴンモータの回転状態は、ホール素子等の磁気検出センサ１０５ｓにより検出され、検出信号はポリゴンモータの制御に用いるためにモータドライバ１００５に入力される。
なお、定常回転状態において光ビーム偏向器で走査される光ビームを検知する光センサ１１２の出力は、同期信号として光走査装置コントローラ１００１に入力される。光走査装置コントローラ１００１は、この同期信号を基に定められるタイミングで、感光体ドラム１１を露光し画像を形成する光ビームを発するＬＤ１０１を駆動するレーザドライバ１００１の制御を行い、その点灯を開始する。
【００４０】
図５の光走査装置１０の制御系の構成は、先に図１６を参照して説明した従来の光走査装置の制御系と比較すると、ポリゴンモータの磁気検出センサ１０５ｓからの検出信号の使用の仕方が異なる。即ち、本実施形態ではモータドライバ１００５のみに出力しているのに対し、図１６に示した従来の光走査装置では、光走査装置コントローラ１００’へも出力している。
これは、従来の光走査装置では、磁気検出センサ１０５ｓの出力を、ＢＤ点灯の制御にも用いるためである。この場合、ポリゴンモータからの磁気検出センサ１０５ｓの出力信号のハーネス接続が増加する不利益が生じる。また、このＢＤ点灯の制御によると、上記［背景技術］で述べたように、感光体を無駄に露光し不利益が生じる。本実施形態では、こうした不利益を受けないＢＤ点灯制御手法として、上記［ＢＤ点灯制御］の冒頭で述べた手法による。従って、磁気検出センサ１０５ｓの出力は、モータドライバ１００５においてポリゴンモータの回転速度を制御するためにだけに用いる。
【００４１】
ところで、上記光走査装置１０における光走査装置コントローラ１００１、レーザドライバ１００１及びモータドライバ１００５からなる制御系をコンピュータにより構成することができる。即ち、当該コンピュータは、ソフトウェアプログラムの命令を実行するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM）の各記憶手段をハードウェアの要素として構成する。上記ＲＯＭは、上記制御系の動作や処理を実現するために前記ＣＰＵによって使用されるプログラムやデータ等を保存するメモリである。また、上記ＲＡＭは、前記プログラムによって生成されるデータなどを一時的に保存するメモリ、或いはソフトウェアプログラムの動作に必要なデータを保存するワークメモリとして利用するメモリである。また、上記ＮＶＲＡＭは、当該制御系を管理する管理情報などを保存しておく不揮発性メモリである。
上記制御系をコンピュータで構成する場合、後述するＢＤ点灯制御等を含むＬＤの制御動作を実行するためのプログラムや制御用データを各種の記録媒体を介して当該コンピュータにインストールする。ＣＰＵは、インストールした当該プログラムを駆動し、またインストールした制御用データを利用することで所期の制御動作を実行することができる。
【００４２】
ここで、図５を参照して説明した本実施形態の光走査装置１０が定常動作、即ちポリゴンモータが定常回転状態となって画像形成が適正に行える状態になった時に行うＬＤ点灯制御について説明する。
なお、本実施形態の光走査装置１０は、図３及び図４に示した構成の光ビーム偏向器を用いる。即ち、当該光ビーム偏向器は、ロータにＳ、Ｎそれぞれ６極の駆動用マグネットを設け、ステータの駆動コイルを１回転で６周期の矩形波の駆動信号により作動させるポリゴンモータを用い、当該ポリゴンモータのロータに６面のミラーを持つポリゴンミラー１０５を一体化する構成とする。
【００４３】
図６は、光走査装置１０（図５）における定常動作時のＬＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートである。
図６のタイミングチャートにおいて、「HALL」は、磁気検出センサ１０５ｓが出力するHALL信号、「FG」は、アナログのHALL信号をコンパレート処理したデジタルのFG信号である。「モータ走査面」は、ポリゴンモータの回転で切替わるポリゴンミラー１０５の光ビーム走査面、「PMCLK」は、ポリゴンモータの駆動信号であるPMCLK（ポリゴンクロック）信号である。「BD」は、光センサ１１２が出力する同期信号、「BD_DATA」は、ＬＤ１０１を同期信号の検出期間に点灯（ＢＤ点灯）させるための光源点灯信号である。また、「VIDEO_DATA」は、ＬＤ１０１を画像形成期間に点灯させるための画像データ信号、「LD_DATA」は、ＬＤ１０１を点灯させるための点灯データ信号である。
【００４４】
ここで、図６の定常動作時のＬＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートを参照して、制御動作を説明する。
光走査装置コントローラ１００１は、ポリゴンモータを所定回転速度（回転数）で駆動させるために、モータドライバ１００５へポリゴンモータの駆動信号（PMCLK信号）を供給する。
このPMCLK信号は、目標の回転速度、即ち画像形成時における光ビームの走査速度に当たる値に比例したクロック信号である。ポリゴンモータがPMCLK信号に応じて目標の回転速度で定常回転したとき、ホール素子等の磁気検出センサ１０５ｓはHALL信号を出力する。このとき磁気検出センサ１０５ｓは、ポリゴンミラー１０５を取付けたロータに設けた磁気検出用マグネット１０５ｍが作る磁界がロータの回転に連れて変化するので、この磁界の作用により変化する磁気量を検出する。
磁気検出用マグネット１０５ｍは、図４に示すように、回転方向にＳ極とＮ極が交互に配置されている。よって、HALL信号は、図６のタイミングチャートに示すように、交流信号として出力される。また、このHALL信号はモータドライバ１００５にてコンパレート回路を通してデジタルのFG信号として生成される。
【００４５】
ここで、ポリゴンミラー１０５のミラー面数を６面とし、磁気検出用マグネット１０５ｍの極数を１２極とした図４に示したロータを用いた構成における、同期信号（BD信号）とFG信号の関係を説明する。
目標回転速度で定常回転した状態において、ポリゴンミラー１０５の６面それぞれで偏向され一定周期で走査される光ビームは、定まったタイミングで光センサ１１２に繰り返し入射する。よって、この状態で光センサ１１２から出力される同期信号（BD信号）は、図６のタイミングチャートの「BD」と「モータ走査面」に示すように、ポリゴンモータの回転で切替わるポリゴンミラー１０５のミラー面ごとに同じタイミングで繰り返し出力される。また、このときのポリゴンミラー１０５の回転はFG信号で表される。
従って、同期信号（BD信号）とFG信号は位相はずれるが、周期は一致する。BD信号とFG信号の位相のずれは、ポリゴンミラー１０５面に対する磁気検出用マグネット１０５ｍの着磁位置のずれ分に当たる。
BD信号はポリゴンミラー１０５のミラー面ごとに検出されるので、ここでは６面のミラー面に対応して６発検出される。FG信号は１２極のＳ，Ｎを検出した元のHALL検出信号は交流であり、これをデジタル化した周期信号であるから周期は６となり、周期は一致する。
【００４６】
PMCLK信号とポリゴンミラーのミラー面数の関係は、光ビーム偏向器の設計仕様により任意に定められる。
ただ、本実施形態では、PMCLK信号の１周期がポリゴンミラー１面の回転分、即ち光ビームの１走査周期の回転分に当たる関係とする。即ち、図６のタイミングチャートに示すように、PMCLK信号の１周期は、光ビームを１周期だけ走査するポリゴンミラー１０５の１ミラー面分の回転に相当し、６ミラー面構成のポリゴンミラー１０５が１回転すると、PMCLK信号は６周期になる。つまり、回転速度が一定となる定常回転状態において、ポリゴンモータの駆動信号であるPMCLK信号と、光ビームを走査するポリゴンミラー１０５の各ミラー面の回転位置検出信号が同一周期で位相が時間軸上で固定の関係になる。
従って、光ビームを走査するポリゴンミラー１０５の一定回転位置にある光センサ１１２への当該光ビームの入射タイミングは、ポリゴンモータの駆動信号周期における特定の位相により一意に定まる。
【００４７】
BD信号を検出するために、本光走査装置１０は、光ビームを偏向し走査するポリゴンミラー１０５が特定の回転位置になるタイミングで光源を点灯させる点灯制御を行う。上記タイミングは、点灯された光源からの光ビームが光センサ１１２に入射するように、入射直前の回転位置に当たる時間である。
この点灯タイミングを定めるための手法は、上述のPMCLK信号とポリゴンミラー１０５の各ミラー面の回転位置検出信号が時間軸上で固定の関係になることを前提にして、PMCLK信号に基づいて点灯タイミングを定める手法を採用する。
ここでは、光走査装置コントローラ１００１は、PMCLK信号における特定の位相（例えば立上り）から所定のタイミングをカウントし、走査される光ビームが光センサ１１２に入射する直前のタイミングにてＢＤ点灯を行うためのBD_DATA信号をアクティブにさせる（図６のBD_DATA信号→High）。なお、本実施形態では、このＢＤ点灯の制御を、後述するように回転ロック後にＬＤ１０１が点灯を開始した一発目の同期信号の検出に対するＢＤ点灯に実施し、２発目以降は従来手法を適用している。
【００４８】
光走査装置コントローラ１００１により制御されるレーザドライバ１００１は、BD_DATA信号をアクティブにし（図６のBD_DATA信号→High）、ＬＤ１０１を点灯させる。
ＬＤ１０１の発する光ビームが光センサ１１２に入射され（図６のBD信号→Low）、光センサ１１２は検出したBD信号を光走査装置コントローラ１００１へ出力する。
光走査装置コントローラ１００１は、BD信号の入力を受け、ＢＤ点灯を行うためのBD_DATA信号を非アクティブにさせる（図６のBD_DATA信号→Low）。
このように、BD点灯制御は、走査される光ビームが光センサ１１２に入射する直前で点灯し、BD信号の検出された直後に消灯されるので、不要な光ビームは発光しない。
図６のタイミングチャートにおける点灯データ（LD_DATA）信号の最初の周期に示すように、感光体ドラム１１を露光する画像データ（VIDEO_DATA信号）が存在しない場合は、感光体ドラム１１へ露光する必要は無い。そのため、ＬＤ１０１を点灯するLD_DATA信号は、ＢＤ点灯を行うためのBD_DATA信号のみである。
【００４９】
光走査装置コントローラ１００１に対する上位もしくはメインコントローラや画像処理部（いずれも不図示）などから感光体ドラム１１を露光する画像データとしてのVIDEO_DATA信号が供給された場合は、感光体ドラム１１を露光するVIDEO_DATA信号をライン単位で処理する。
即ち、図６のタイミングチャートにおけるVIDEO_DATA信号に示したように、BD信号の１周期内で、１ライン目（line1）、２ライン目（line2）・・・の画像データを処理する。
このVIDEO_DATA信号の処理タイミングは、BD信号を検出した後、主走査ライン上において感光体ドラム１１への露光を開始するタイミング分だけ経過したタイミングで１ライン分のデータを処理する。この露光開始タイミングは、line1、line2、line3・・・で共通な時間で処理される。共通な時間で処理することで、出力画像の画像データ配列が主走査方向にずれることなく正常な画像を形成できる。
上記のように、定常動作時におけるＬＤ１０１を点灯するLD_DATA信号は、主走査の露光開始タイミングを調整したVIDEO_DATA信号と、ＢＤ点灯用のBD_DATA信号を合わせた信号となる。
【００５０】
次に、図５を参照して説明した本実施形態の光走査装置１０が、ポリゴンモータを定常回転状態にして画像形成が行える状態に立上り、ＬＤの点灯を開始する時に先ず行うＢＤ点灯の制御について、さらに詳細に説明する。
ここでは、このＢＤ点灯の制御は、光ビームの走査タイミングとポリゴンモータの回転位相とが同期していない状態でも、同期信号の検出期間に相当する回転角度の間だけに点灯するようにし、無駄な点灯をせずにＢＤ信号の検出を可能にする。
このＢＤ点灯の制御手法は、先にも述べたように、PMCLK信号に基づいて点灯タイミングを定める手法を採用する。
【００５１】
図７は、光走査装置１０（図５）におけるＬＤ点灯開始時のＢＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートである。
図７のタイミングチャートにおいて、「PMCLK」はポリゴンクロック信号、即ちポリゴンモータの駆動信号、「BD」は光センサ１１２が出力する同期信号である。また、同図の「LDOFF」はＬＤ１０１を消灯させるための光源強制消灯信号、「BD＿DATA」はＬＤ１０１を同期信号の検出期間に点灯（ＢＤ点灯）させるための光源点灯信号である。
【００５２】
図７のＬＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートを参照して、以下に制御動作を説明する。
ＬＤを光源として使用する光走査装置では、安全規格上ＬＤからの光ビームが固定点を照射し続けることを防ぐため、光源を点灯させる前に必ず光ビーム偏向器を起動させ、画像形成が可能な一定速度で回転する定常状態になっていることを保証する必要がある。
そこで、光ビーム偏向器にポリゴンモータを用いた光走査装置１０では、ポリゴンモータが定常状態で回転する回転ロック状態を検出してからＬＤ１０１を点灯させる。
このため、モータドライバ１００５は、ポリゴンモータが回転ロックしたことを通知する回転ロック信号を光走査装置コントローラ１００１へ出力する。
光走査装置コントローラ１００１は、回転ロック信号の入力を受け、ポリゴンモータが回転ロックしたことを確かめてからＬＤ１０１を点灯させる。
【００５３】
ポリゴンモータの回転ロック信号を受けて、光源を点灯させるこの動作は、図７のタイミングチャートでは、LDOFF信号を解除（High→Low）する動作を前提とする。光源を点灯させるためには、LDOFF信号の解除（High→Low）を必要とし、LDOFF信号の解除後に同期信号を検出するためのＢＤ点灯を開始するためにBD_DATA信号をアクティブにする。
ただ、ここでは、LDOFF信号を解除するタイミングは、ポリゴンモータ（ポリゴンミラー）の回転位相と同期していないので、LDOFF信号を解除した時点から一定の時間を定めて点灯しても光センサ１１２に入射させることができない。
本光走査装置１０では、この非同期とした動作条件の下でも、ポリゴンミラー１０５により走査される光ビームが光センサ１１２に入射するＢＤ点灯期間を定めるために、PMCLK信号に基づいて点灯タイミングを定める上述の手法を採用する。
【００５４】
この手法によるＢＤ点灯を制御する動作は、図７のタイミングチャートでは、LDOFF信号解除（High→Low）後のPMCLK信号が立上るアサートエッジから期間ｃ経過後に、BD_DATA信号がアサートされることで示される。これは、１発目のBD信号検出に必要なＢＤ点灯タイミングをPMCLK信号エッジの時間を基準に管理する方法である。つまり、先に述べたように、PMCLK信号エッジのように周期性を有する駆動信号の特定の位相に当たる時間からの経過時間として予め定めることができる一定のタイミングである。この一定のタイミングは走査される光ビームが光センサ１１２に入射する直前でＬＤの点灯させる制御を行うタイミングである。
【００５５】
なお、図７のタイミングチャートでは、PMCLK信号が立上るアサートエッジを基準にＢＤ点灯の開始タイミングを定めている。ただ、PMCLK信号とポリゴンミラー１０５の各ミラー面の回転位置検出信号が同一周期であるから、PMCLK信号が立下るネゲートエッジを基準にしてもよい。
また、予め定めることができる上記期間ｃにより示される一定のタイミングは、基本的には、実際に画像形成装置の動作を実験等により確認し、得られる経験値に基づいて、目的に合う値を導くことができる。
また、他の方法として、実際に画像形成装置を動作させることなく、上記期間ｃを推定する方法を採用してもよい。この方法は、例えば、画像形成装置の設計仕様に基づいて、光走査装置１０の構成や使用する光ビームの走査速度等の条件を設定して動作をコンピュータによりシミュレートする方法である。このシミュレートにより、光センサ１１２に入射し、かつ感光体ドラム１１への入射を避けるＢＤ点灯期間や期間ｃを定めるタイミングを求めることができる。
【００５６】
図７のタイミングチャートに示すＢＤ点灯制御を行うことで、図１７を参照して述べた従来技術において１発目のＢＤ点灯により感光体への不要発光を防止することができる。
２発目のBD信号を検出するためのＢＤ点灯は、１発目のBD信号を検出したタイミングから期間ｄ経過後にBD_DATA信号をアサートさせて行う。
このように本実施形態によれば、光走査装置コントローラ１００１は、ポリゴンモータが回転ロックしLDOFF信号解除後の１発目と２発目以降でBD_DATA信号のアサートタイミング、即ちBD信号の検出タイミングの取り方を変える。
【００５７】
また、上記ＢＤ点灯制御は、期間ｃを制御値に設定して点灯期間を制御するものである。従って、画像形成装置の機器条件に応じて設置する期間ｃを変更することで点灯期間を調整し適正な動作を保証する機能が実現できる。
例えば、同期信号は温度や湿度などの環境条件に応じて変動することがあっても、期間ｃを制御することで適正な動作を保つことを可能にする。
具体化に際しては、温度や湿度などの環境変化によりBD信号が変動することを見込んで期間ｃを変更し、BD_DATA信号のアサートタイミングを制御することにより、PMCLK信号に対するBD点灯のタイミングを適正化できる。
【００５８】
次に、ＬＤの点灯開始時に行うＢＤ点灯の制御手順を説明する。
図８は、光走査装置１０（図５）におけるＬＤ点灯開始時のＢＤ点灯制御の処理手順を示すフロー図である。
光走査装置コントローラ１００１は、画像形成装置のメインコントローラ等の上位のコントローラからの光源（ＬＤ１０１）点灯要求に応じて図８のフローに従う処理を開始する。
図８のフローによると、光走査装置コントローラ１００１は、ＬＤ１０１の点灯要求を受取ると、先ずモータドライバ１００５に指示して光ビーム偏向器のポリゴンモータを起動する（ステップＳ１０１）。
また、ポリゴンモータ起動後に、モータドライバ１００５からのポリゴンモータの回転ロック信号を監視し、ポリゴンモータが回転ロック（定常回転）したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。なお、このステップでは、定常回転が判断される（ステップＳ１０２-YES）まで、ループ処理を繰り返す。
【００５９】
ポリゴンモータの定常回転が判断される場合（ステップＳ１０２-YES）、光源強制消灯状態を示すLDOFF信号を解除する（ステップＳ１０３）。即ち、LDOFF信号をHigh→Lowへ切り替える。
LDOFF信号がLowに切り替わると、同期信号を検出するためのＢＤ点灯の準備状態へ移行する。ＢＤ点灯の準備状態では、ポリゴンモータの駆動信号であるPMCLK信号に着目し、PMCLK信号のアサートを検出し、検出できたか否かを判断する（ステップＳ１０４）。このステップでは、PMCLK信号のアサートが検出できる（ステップＳ１０４-YES）まで、ループ処理を繰り返す。
【００６０】
PMCLK信号のアサートが検出できれば（ステップＳ１０４-YES）、アサートエッジの検出時を起点に時間カウントし、期間ｃ（図７、参照）経過したか否かを判断する（ステップＳ１０５）。なお、このステップでは、期間ｃの経過が判断される（ステップＳ１０５-YES）まで、ループ処理を繰り返す。
期間ｃの経過（ステップＳ１０５-YES）後に、同期信号の検出用のＢＤ点灯を行わせるBD_DATA信号をHighに切り替える（ステップＳ１０６）。
BD_DATA信号をHighに切り替え、同期信号の検出用のＢＤ点灯を行わせる。このＢＤ点灯のタイミングは、光ビームを走査するポリゴンミラー１０５の回転に合わせたタイミングであり、光センサ１１２に光ビームが入射する直前となるので、光ビームを検知する光センサ１１２がBD信号を出力できる。
【００６１】
次いで、BD信号が検出できたか否かを判断する（ステップＳ１０７）。このステップでは、BD信号が検出できる（ステップＳ１０７-YES）まで、ループ処理を繰り返す。
BD信号が検出できれば（ステップＳ１０７-YES）、ＢＤ点灯を行わせるBD_DATA信号をネゲートし（ステップＳ１０８）、ポリゴンモータが回転ロックした後の１発目のBD信号検出動作を終了し、このフローの処理を終える。
なお、この後は、１発目のBD信号を基準にカウンタ制御し、２発目のBD信号検出のためのBD_DATA信号を期間ｄ経過後にアサートさせる（図７、参照）。
以上のＢＤ点灯制御の処理フローにより、光源点灯開始時のBD_DATA信号アサートタイミングを光センサ１１２に光ビームが入射する直前とし、同期信号の検出期間に限ったＢＤ点灯を行う。このようにすることで、感光体への不要露光を防止することができ、感光体の劣化を低減できる。
【００６２】
「実施形態２」
本実施形態は、ポリゴンミラー１０５を回転するポリゴンモータとして、矩形波の駆動信号（後記PMCLK信号）を用いるブラシレスモータを用いる点で上記実施形態１と同様である。ここでは、６面のミラーを持つポリゴンミラー１０５に対し、ロータの駆動用マグネットとしてＳ、Ｎそれぞれ３極を持つロータに対し、ステータの駆動コイルを１回転で３周期の矩形波の駆動信号により駆動する当該モータを用いる。
なお、本実施形態の画像形成装置における光走査装置に用いる光ビーム偏向器、光走査装置の制御系の各構成は、実施形態１において図３及び図５に示した構成と共通する。従って、図３及び図５に関する先の説明を参照することとし、ここでは、記載を省略する。
【００６３】
図９は、光ビーム偏向器（図３）に用いるポリゴンミラー１０５を一体化したロータの本実施形態の構成例を示す図である。
図９に示すように、６面のミラーを持つポリゴンミラー１０５を一体化したロータにおける、駆動制御回路基板１０５ｃへの対向面に設けた磁気検出用マグネット１０５ｍは、Ｎ極とＳ極とがそれぞれ３極ずつ交互に配置するように着磁されている。なお、磁気検出用マグネット１０５ｍの極数は、上記実施形態１の半分の数にしている。
磁気検出用マグネット１０５ｍの着磁位置は、当然、駆動制御回路基板１０５ｃ上に設けた磁気検出センサ１０５ｓ（図３）に対向して回転状態が検出できるように配置される。
ポリゴンミラー１０５を回転させる際、３相の駆動用コイル１０５ｉ（図３）にそれぞれ位相をずらした交流電流を供給する。これによって、ロータ側の駆動用マグネット（不図示）と駆動用コイル１０５ｉの間に反発力と吸引力を発生させ、所定の回転速度でポリゴンミラー１０５を回転させる。
【００６４】
ポリゴンミラー１０５を一体化したロータの回転により、磁気検出用マグネット１０５ｍも回転し、この回転によりホール素子等の磁気検出センサ１０５ｓからは磁気検出用マグネットの磁力線の変化で出力電圧が変化する。ここで、磁気検出センサ（ホール素子）からの出力電圧は、ポリゴンミラーの回転速度、すなわち磁気検出用マグネット１０５ｍの回転速度に比例した周波数の交流信号である。モータドライバ１００５（図５）では、この交流信号に基づいてポリゴンミラー１０５の回転速度を検出し、画像形成時における光ビームの走査速度に適応する目標の回転速度になるよう制御する。
【００６５】
図９のポリゴンミラー１０５を一体化したロータでは、磁気検出用マグネット１０５ｍが６極（Ｓ，Ｎ各３極）で構成されているため、ポリゴンミラー１０５の１回転あたり磁気検出センサ１０５ｓからは３周期の交流信号が発生する。
また、ポリゴンミラー１０５のミラー面数は６面の構成であるから、ポリゴンミラー１０５の１回転あたり光センサ１１２に６回光ビームが入射するので、同期信号は６回検出される。
このように、本実施形態では、ポリゴンミラー１０５を一体化したロータの回転速度を検出する磁気検出用マグネット１０５ｍの極数が６極、ポリゴンミラー１０５の面数が６面であり、極数がミラー面数と同数である。
【００６６】
ここで、本実施形態の光走査装置が定常動作、即ちポリゴンモータが定常回転状態となって画像形成が適正に行える状態になった時に行うＬＤ点灯制御について説明する。
なお、本実施形態の光走査装置は、図３及び図９に示した構成の光ビーム偏向器を用いる。即ち、当該光ビーム偏向器は、ロータにＳ、Ｎそれぞれ３極の駆動用マグネットを設け、ステータの駆動コイルを１回転で３周期の矩形波の駆動信号により作動させるポリゴンモータを用いる。また、当該ポリゴンモータのロータに６面のミラーを持つポリゴンミラー１０５を一体化する構成とする。
【００６７】
図１０は、本実施形態の光走査装置における定常動作時のＬＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートである。
図１０のタイミングチャートにおいて、「HALL」は、磁気検出センサ１０５ｓが出力するHALL信号、「FG」はアナログのHALL信号をコンパレート処理したデジタルのFG信号である。「モータ走査面」はポリゴンモータの回転で切替わるポリゴンミラー１０５の光ビーム走査面、「PMCLK」はポリゴンモータの駆動信号であるPMCLK（ポリゴンクロック）信号である。「BD」は光センサ１１２が出力する同期信号、「BD_DATA」はＬＤ１０１を同期信号の検出期間に点灯（ＢＤ点灯）させるための光源点灯信号である。また、「VIDEO_DATA」はＬＤ１０１を画像形成期間に点灯させるための画像データ信号、「LD_DATA」はＬＤ１０１を点灯させるための点灯データ信号である。
【００６８】
ここで、図１０の定常動作時のＬＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートを参照して、制御動作を説明する。
光走査装置コントローラ１００１（図５）は、ポリゴンモータを所定回転速度（回転数）で駆動させるために、モータドライバ１００５（図５）へポリゴンモータの駆動信号（PMCLK信号）を供給する。
このPMCLK信号は、目標の回転速度、即ち画像形成時における光ビームの走査速度に当たる値に比例したクロック信号である。ポリゴンモータがPMCLK信号に応じて目標の回転速度で定常回転したとき、ホール素子等の磁気検出センサ１０５ｓ（図５）はHALL信号を出力する。このとき磁気検出センサ１０５ｓは、ポリゴンミラー１０５を取付けたロータに設けた磁気検出用マグネット１０５ｍが作る磁界がロータの回転に連れて変化するので、この磁界の作用により変化する磁気量を検出する。
磁気検出用マグネット１０５ｍは、図９に示すように、回転方向にＳ極とＮ極が交互に配置されている。よって、HALL信号は、図１０のタイミングチャートに示すように、交流信号として出力される。また、このHALL信号はモータドライバ１００５にてコンパレート回路を通してデジタルのFG信号として生成される。
【００６９】
ここで、ポリゴンミラー１０５のミラー面数を６面とし、磁気検出用マグネット１０５ｍの極数を６極とした図９に示したロータを用いた構成における、同期信号（BD信号）とFG信号の関係を説明する。
目標回転速度で定常回転した状態において、ポリゴンミラー１０５の６面それぞれで偏向され一定周期で走査される光ビームは、定まったタイミングで光センサ１１２に繰り返し入射する。よって、この状態で光センサ１１２から出力される同期信号（BD信号）は、図１０のタイミングチャートの「BD」と「モータ走査面」に示すように、ポリゴンモータの回転で切替わるポリゴンミラー１０５のミラー面ごとに同じタイミングで繰り返し出力される。また、このときのポリゴンミラー１０５の回転はFG信号で表される。
従って、同期信号（BD信号）とFG信号は位相はずれるが、周期は一定の関係、即ちFG信号の周期が同期信号の２倍になる。BD信号とFG信号の位相のずれは、ポリゴンミラー１０５面に対する磁気検出用マグネット１０５ｍの着磁位置のずれ分に当たる。
BD信号はポリゴンミラー１０５のミラー面ごとに検出されるので、ここでは６面のミラー面に対応して１回転あたり６発検出される。FG信号は６極のＳ，Ｎを検出した元のHALL検出信号は交流であり、これをデジタル化した周期信号であるから１回転あたり３周期となり、周期は上述のようにFG信号の周期が同期信号の２倍になる。
【００７０】
PMCLK信号とポリゴンミラーのミラー面数の関係は、光ビーム偏向器の設計仕様により任意に定められる。
ただ、本実施形態では、PMCLK信号の１周期がポリゴンミラー２面の回転分、即ち光ビームの２走査周期の回転分に当たる関係とする。即ち、図１０のタイミングチャートに示すように、PMCLK信号の１周期は、光ビームを２周期だけ走査するポリゴンミラー１０５の２ミラー面分の回転に相当し、６ミラー面構成のポリゴンミラー１０５が１回転すると、PMCLK信号は３周期になる。つまり、回転速度が一定となる定常回転状態において、ポリゴンモータの駆動信号であるPMCLK信号と、光ビームを走査するポリゴンミラー１０５の各ミラー面の回転位置検出信号が、FG信号の周期がミラー面の回転位置検出信号の２倍であるが、位相は時間軸上で固定の関係になる。
従って、光ビームを走査するポリゴンミラー１０５の一定回転位置にある光センサ１１２への当該光ビームの入射タイミングは、ポリゴンモータの駆動信号の半周期ごとになる。また、この関係は、光ビームの光センサ１１２への入射タイミングが、ポリゴンモータの駆動信号の半周期ごとに現れる立上り、立下りの各タイミングを基準にした特定の位相により一意に定まることを意味する。
【００７１】
BD信号を検出するために、本光走査装置１０は、光ビームを偏向し走査するポリゴンミラー１０５が特定の回転位置になるタイミングで光源を点灯させる点灯制御を行う。上記タイミングは、点灯された光源からの光ビームが光センサ１１２に入射するように、入射直前の回転位置に当たる時間である。
この点灯タイミングを定めるための手法は、上述のPMCLK信号とポリゴンミラー１０５の各ミラー面の回転位置検出信号が時間軸上で固定の関係になることを前提にして、PMCLK信号に基づいて点灯タイミングを定める手法を採用する。
ここでは、光走査装置コントローラ１００１は、PMCLK信号における特定の位相（立上り又は立下り）から所定のタイミングをカウントする。また、走査される光ビームが光センサ１１２に入射する直前のタイミングにてＢＤ点灯を行うためのBD_DATA信号をアクティブにさせる（図１０のBD_DATA信号→High）。なお、本実施形態では、このＢＤ点灯の制御を、後述するように回転ロック後にＬＤ１０１が点灯を開始した一発目の同期信号の検出に対するＢＤ点灯に実施し、２発目以降は従来手法を適用している。
【００７２】
光走査装置コントローラ１００１により制御されるレーザドライバ１００１は、BD_DATA信号をアクティブにし（図１０のBD_DATA信号→High）、ＬＤ１０１を点灯させる。
ＬＤ１０１の発する光ビームが光センサ１１２に入射され（図１０のBD信号→Low）、光センサ１１２は検出したBD信号を光走査装置コントローラ１００１へ出力する。
光走査装置コントローラ１００１は、BD信号の入力を受け、ＢＤ点灯を行うためのBD_DATA信号を非アクティブにさせる（図１０のBD_DATA信号→Low）。
このように、BD点灯制御は、走査される光ビームが光センサ１１２に入射する直前で点灯し、BD信号の検出された直後に消灯されるので、不要な光ビームを発光しない。
図１０のタイミングチャートにおける点灯データ（LD_DATA）信号の最初の周期に示すように、感光体ドラム１１を露光する画像データ（VIDEO_DATA信号）が存在しない場合は、感光体ドラム１１へ露光する必要は無い。そのため、ＬＤ１０１を点灯するLD_DATA信号は、ＢＤ点灯を行うためのBD_DATA信号のみである。
【００７３】
光走査装置コントローラ１００１に対する上位もしくはメインコントローラや画像処理部（いずれも不図示）などから感光体ドラム１１を露光する画像データとしてのVIDEO_DATA信号が供給された場合は、感光体ドラム１１を露光するVIDEO_DATA信号をライン単位で処理する。
即ち、図１０のタイミングチャートにおけるVIDEO_DATA信号に示したように、BD信号の１周期内で、１ライン目（line1）、２ライン目（line2）・・・の画像データを処理する。
このVIDEO_DATA信号の処理タイミングは、BD信号を検出した後、主走査ライン上において感光体ドラム１１への露光を開始するタイミング分だけ経過したタイミングで１ライン分のデータを処理する。この露光開始タイミングは、line1、line2、line3・・・で共通な時間で処理される。共通な時間で処理することで、出力画像の画像データ配列が主走査方向にずれることなく正常な画像を形成できる。
上記のように、定常動作時におけるＬＤ１０１を点灯するLD_DATA信号は、主走査の露光開始タイミングを調整したVIDEO_DATA信号と、ＢＤ点灯用のBD_DATA信号を合わせた信号となる。
【００７４】
次に、本実施形態の光走査装置（図２、３、５及び９）が、ポリゴンモータを定常回転状態にして画像形成が行える状態に立上り、ＬＤの点灯を開始する時に先ず行うＢＤ点灯の制御について、さらに詳細に説明する。
ここでは、このＢＤ点灯の制御は、光ビームの走査タイミングとポリゴンモータの回転位相とが同期していない状態でも、同期信号の検出期間に相当する回転角度の間だけに点灯するようにし、無駄な点灯をせずにＢＤ信号の検出を可能にする。
このＢＤ点灯の制御手法は、先にも述べたように、PMCLK信号に基づいて点灯タイミングを定める手法を採用する。
【００７５】
図１１は、光走査装置（図２、３、５及び９）におけるＬＤ点灯開始時のＢＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートである。
図１１のタイミングチャートにおいて、「PMCLK」はポリゴンクロック信号、即ちポリゴンモータの駆動信号、「BD」は光センサ１１２が出力する同期信号である。また、同図の「LDOFF」はＬＤ１０１を消灯させるための光源強制消灯信号、「BD_DATA」はＬＤ１０１を同期信号の検出期間に点灯（ＢＤ点灯）させるための光源点灯信号である。
【００７６】
図１１のＬＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートを参照して、以下に制御動作を説明する。
ＬＤを光源として使用する光走査装置では、安全規格上ＬＤからの光ビームが固定点を照射し続けることを防ぐため、光源を点灯させる前に必ず光ビーム偏向器を起動させ、画像形成が可能な一定速度で回転する定常状態になっていることを保証する必要がある。
そこで、光ビーム偏向器にポリゴンモータを用いた光走査装置１０では、ポリゴンモータが定常状態で回転する回転ロック状態を検出してからＬＤ１０１を点灯させる。
このため、モータドライバ１００５は、ポリゴンモータが回転ロックしたことを通知する回転ロック信号を光走査装置コントローラ１００１へ出力する。
光走査装置コントローラ１００１は、回転ロック信号の入力を受け、ポリゴンモータが回転ロックしたことを確かめてからＬＤ１０１を点灯させる。
【００７７】
ポリゴンモータの回転ロック信号を受けて、光源を点灯させるこの動作は、図１１のタイミングチャートでは、LDOFF信号を解除（High→Low）する動作を前提とする。光源を点灯させるためには、LDOFF信号の解除（High→Low）を必要とし、LDOFF信号の解除後に同期信号を検出するためのＢＤ点灯を開始するためにBD_DATA信号をアクティブにする。
ただ、ここでは、LDOFF信号を解除するタイミングは、ポリゴンモータ（ポリゴンミラー）の回転位相と同期していないので、LDOFF信号を解除した時点から一定の時間を定めて点灯しても光センサ１１２に入射させることができない。
本光走査装置１０では、この非同期とした動作条件の下でも、ポリゴンミラー１０５により走査される光ビームが光センサ１１２に入射するＢＤ点灯期間を定めるために、PMCLK信号に基づいて点灯タイミングを定める上述の手法を採用する。
【００７８】
図１１のタイミングチャートでは、LDOFF信号解除（High→Low）後のPMCLK信号が立下るネゲートエッジから期間ｃ経過後に、BD_DATA信号がアサートされることで示される。これは、１発目のBD信号検出に必要なＢＤ点灯タイミングをPMCLK信号エッジの時間を基準に管理する方法である。つまり、先に述べたように、PMCLK信号エッジのように周期性を有する駆動信号の特定の位相に当たる時間からの経過時間として予め定めることができる一定のタイミングである。この一定のタイミングは走査される光ビームが光センサ１１２に入射する直前でＬＤを点灯させる制御を行うタイミングである。
【００７９】
なお、本実施形態では、PMCLK信号の１周期がポリゴンミラー２面の回転分、即ち光ビームの２走査周期の回転分に当たる関係としている。よって、先にも述べたように、ポリゴンモータの駆動信号の半周期ごとに現れる立上り、立下りのいずれを基準にして期間ｃ経過後をＢＤ点灯のタイミングとしてBD_DATA信号をアサートしてもよい。図１１は、LDOFF信号の解除後に始めに現れるPMCLK信号のエッジが立下りであり、PMCLK信号が立下るネゲートエッジを基準にした場合の動作である。この場合と異なり、LDOFF信号の解除後に始めに現れるPMCLK信号のエッジが立上りである場合には、アサートエッジを基準にした動作になる。後者の場合の動作は、実施形態１の図７を参照して説明した動作と同じである。よって、ここでは、先の説明を参照することとし、記載を省略する。
【００８０】
また、予め定めることができる上記期間ｃにより示される一定のタイミングは、基本的には、実際に画像形成装置の動作を実験等により確認し、得られる経験値に基づいて、目的に合う値を導くことができる。
また、他の方法として、実際に画像形成装置を動作させることなく、上記期間ｃを推定する方法を採用してもよい。この方法は、例えば、画像形成装置の設計仕様に基づいて、光走査装置１０の構成や使用する光ビームの走査速度等の条件を設定して動作をコンピュータによりシミュレートする方法である。このシミュレートにより、光センサ１１２に入射し、かつ感光体ドラム１１への入射を避けるＢＤ点灯期間や期間ｃを定めるタイミングを求めることができる。
【００８１】
図１１のタイミングチャートに示すＢＤ点灯制御を行うことで、図１７を参照して述べた従来技術において１発目のＢＤ点灯により感光体への不要発光を防止することができる。
２発目のBD信号を検出するためのＢＤ点灯は、１発目のBD信号を検出したタイミングから期間ｄ経過後にBD_DATA信号をアサートさせて行う。
このように本実施形態によれば、光走査装置コントローラ１００１は、ポリゴンモータが回転ロックしLDOFF信号解除後の１発目と２発目以降でBD_DATA信号のアサートタイミング、即ちBD信号の検出タイミングの取り方を変える。
【００８２】
次に、ＬＤの点灯開始時に行うＢＤ点灯の制御手順を説明する。
図１２は、光走査装置（図２、３、５及び９）におけるＬＤ点灯開始時のＢＤ点灯制御の処理手順を示すフロー図である。
光走査装置コントローラ１００１は、画像形成装置のメインコントローラ等の上位のコントローラからの光源（ＬＤ１０１）点灯要求に応じて図１２のフローに従う処理を開始する。
図１２のフローによると、光走査装置コントローラ１００１は、ＬＤ１０１の点灯要求を受取ると、先ずモータドライバ１００５に指示して光ビーム偏向器のポリゴンモータを起動する（ステップＳ２０１）。
また、ポリゴンモータ起動後に、モータドライバ１００５からのポリゴンモータの回転ロック信号を監視し、ポリゴンモータが回転ロック（定常回転）したか否かを判断する（ステップＳ２０２）。なお、このステップでは、定常回転が判断される（ステップＳ２０２-YES）まで、ループ処理を繰り返す。
【００８３】
ポリゴンモータの定常回転が判断される場合（ステップＳ２０２-YES）、光源強制消灯状態を示すLDOFF信号を解除する（ステップＳ２０３）。即ち、LDOFF信号をHigh→Lowへ切り替える。
LDOFF信号がLowに切り替わると、同期信号を検出するためのＢＤ点灯の準備状態へ移行する。ＢＤ点灯の準備状態では、ポリゴンモータの駆動信号であるPMCLK信号に着目し、PMCLK信号のアサート又はネゲートを検出し、いずれかが検出できたか否かを判断する（ステップＳ２０４）。このステップでは、PMCLK信号のアサート又はネゲートが検出できる（ステップＳ２０４-YES）まで、ループ処理を繰り返す。
【００８４】
PMCLK信号のアサート又はネゲートのいずれかが検出できれば（ステップＳ２０４-YES）、いずれかの検出時を起点に時間カウントし、期間ｃ（図７、図１０、参照）経過したか否かを判断する（ステップＳ２０５）。なお、このステップでは、期間ｃの経過が判断される（ステップＳ２０５-YES）まで、ループ処理を繰り返す。
期間ｃの経過（ステップＳ２０５-YES）後に、同期信号の検出用のＢＤ点灯を行わせるBD_DATA信号をHighに切り替える（ステップＳ２０６）。
BD_DATA信号をHighに切り替え、同期信号の検出用のＢＤ点灯を行わせる。このＢＤ点灯のタイミングは、光ビームを走査するポリゴンミラー１０５の回転に合わせたタイミングであり、光センサ１１２に光ビームが入射する直前となるので、光ビームを検知する光センサ１１２がBD信号を出力できる。
【００８５】
次いで、BD信号が検出できたか否かを判断する（ステップＳ２０７）。このステップでは、BD信号が検出できる（ステップＳ２０７-YES）まで、ループ処理を繰り返す。
BD信号が検出できれば（ステップＳ２０７-YES）、ＢＤ点灯を行わせるBD_DATA信号をネゲートし（ステップＳ２０８）、ポリゴンモータが回転ロックした後の１発目のBD信号検出動作を終了し、このフローの処理を終える。
なお、この後は、１発目のBD信号を基準にカウンタ制御し、２発目のBD信号検出のためのBD_DATA信号を期間ｄ経過後にアサートさせる（図１１、参照）。
以上のＢＤ点灯制御の処理フローにより、光源点灯開始時のBD_DATA信号アサートタイミングを光センサ１１２に光ビームが入射する直前とし、同期信号の検出期間に限ったＢＤ点灯を行う。このようにすることで、感光体への不要露光を防止することができ、感光体の劣化を低減できる。
【００８６】
「実施形態３」
本実施形態は、上記実施形態１及び２の光走査装置（図２〜５及び図９）におけると同様に行うＢＤ点灯制御において、点灯を適正化するための付加手段を備えたものである。適正化を目的とするこの付加手段は、光走査装置に固有の構成条件等に違いがあっても、目標のＢＤ点灯期間で動作させ、ＢＤ点灯を適正に行うようにする手段である。
ＢＤ点灯の開始タイミングは、先に説明したように、PMCLK信号と各ポリゴンミラー面の回転位置検出信号が時間軸上で固定の関係になることを前提に、PMCLK信号に対する光ビームの光センサ１１２への入射タイミングの位相関係から定まる。
【００８７】
具体的には、点灯タイミングは、PMCLK信号の特定の位相（アサート、ネゲートの各エッジ）と周期走査される光ビームが光センサ１１２に入射する位相差に相当する時間（図７及び図１１の期間ｃ）により定められる。つまり、上記各実施形態におけるＢＤ点灯制御は、期間ｃを制御値として、PMCLK信号のエッジから期間ｃにあたる経過時間後を点灯タイミングとする点灯期間の制御を実行する。
ただ、上記各実施形態におけるＢＤ点灯の制御では、光走査装置１０に固有の構成条件等の違いを考慮して、それぞれに適応することを意図した動作を行ってはいない。
【００８８】
そこで、本実施形態では、光走査装置固有の構成条件等に違いがあっても、ＢＤ点灯を適正に行うことを可能にする手段として、その構成条件等に適応する経過時間（期間ｃ）として異なる値が保存できる記憶手段を光走査装置の制御系に設ける。
光走査装置の制御系（後記光走査装置コントローラ１００２）は、電源オン時等、系を初期化する際に、上記記憶手段に保存された値を、ＢＤ制御を行うために設定し、適正な動作を確保する。
なお、記憶手段に保存しておく経過時間は、使用する前に個々の光走査装置で実際に予め適応性を確認し、得られた結果を用いることが望ましい。
【００８９】
図１３は、本実施形態に係る画像形成装置における光走査装置１０の構成の概要を示し、光ビーム走査の動作やデータの流れを説明する図である。
図１３に示す光走査装置１０の構成は、図２〜４を参照して説明した光走査装置１０における制御系を主に示すものである。なお、図５と図２〜４に共通する構成要素には、同一の符号を付している。
図１３に示す光走査装置１０における制御系は、基本的には、光走査装置コントローラ１００２の制御下にレーザドライバ１００１とモータドライバ１００５を置き、系を構成する。この基本構成は、先の実施形態で参照した図５と変わらないが、この外、光走査装置コントローラ１００２の制御下に、上述の記憶手段としてのメモリ１００７を有する。
また、この光走査装置１０の光学系は、光源としてのＬＤ１０１と、光ビーム偏向器のポリゴンミラー１０５と、偏向後に走査される光ビームを走査経路の定位置で検知する光センサ１１２からなる。
【００９０】
ＬＤ１０１は、光走査装置コントローラ１００２により制御されるレーザドライバ１００１により駆動され、感光体ドラム１１（図２、参照）へ画像を形成する時、同期信号を検出する時等に点灯する。なお、同期信号を検出する時にＬＤ１０１を点灯する本実施形態のＢＤ点灯制御については、後記図１４及び図１５を参照して説明する。
ポリゴンミラー１０５は、光走査装置コントローラ１００２により制御されるモータドライバ１００５により駆動されるポリゴンモータの回転軸１０５ａと一体に回転する（図３、参照）。ポリゴンモータは、一定回転速度となる定常回転状態となるポリゴンミラー１０５により、画像データにより点灯が制御されるＬＤ１０１が発する光ビームを走査し、感光体ドラム１１を露光し、適正な画像を形成する。
ポリゴンモータの回転状態は、ホール素子等の磁気検出センサ１０５ｓにより検出され、検出信号はポリゴンモータの制御に用いるためにモータドライバ１００５に入力される。
【００９１】
なお、定常回転状態において光ビーム偏向器で走査される光ビームを検知する光センサ１１２の出力は、同期信号として光走査装置コントローラ１００２に入力される。光走査装置コントローラ１００２は、この同期信号を基に定められるタイミングで、感光体ドラム１１を露光し画像を形成する光ビームを発するＬＤ１０１を駆動するレーザドライバ１００１の制御を行い、その点灯を開始する。
また、図１３に示した本実施形態の光走査装置１０が定常動作、即ちポリゴンモータが定常回転状態となって画像形成が適正に行える状態になった時に行うＬＤ点灯制御は、上記実施形態１及び２における動作と変わりがない。よって、先の図６及び図１０に関する説明を参照することとする。
【００９２】
次に、図１３を参照して説明した本実施形態の光走査装置１０が、ポリゴンモータを定常回転状態にして画像形成が行える状態に立上り、ＬＤの点灯を開始する時に先ず行うＢＤ点灯の制御について、さらに詳細に説明する。
ここでは、このＢＤ点灯の制御は、光ビームの走査タイミングとポリゴンモータの回転位相とが同期していない状態でも、同期信号の検出期間に相当する回転角度の間だけに点灯するようにし、無駄な点灯をせずにＢＤ信号の検出を可能にする。
このＢＤ点灯の制御手法は、先にも述べたように、PMCLK信号に基づいて点灯タイミングを定める手法を採用する。
【００９３】
本実施形態では、光走査装置固有の構成条件等に違いがあっても、ＢＤ点灯を適正に行うことを可能にする手段として、光走査装置コントローラ１００２に接続したメモリ１００７を用いる。
このメモリ１００７には、ＬＤ１０１の点灯開始時における１発目のＢＤ信号を検出するためのＢＤ点灯に用いる、PMCLK信号のエッジ検出からBD_DATA信号をアクティブにするまでの経過時間が記憶、保存される。
ＢＤ点灯の制御に用いるこの経過時間をメモリ１００７に記憶、保存するのは、当該経過時間をＢＤ点灯の制御量として管理することで、適正な点灯動作を保証する機能が実現でき、特に、次に示す問題に対処することを可能にするためである。
【００９４】
ＢＤ点灯の制御に用いる上記経過時間として、特定の機器や動作状態において求めた一つの値をどの機器にも適用すると、適正な点灯動作が得られない、という問題が生じる。
この問題の原因の一つは、ＬＤ１０１の点灯開始の条件となる、ポリゴンモータの回転ロック時における回転速度が必ずしも定められた速度にならないからである。これは、ポリゴンモータの制御において、回転速度（回転数）を計測する磁気検出センサ１０５ｓが検出する磁気検出用マグネット１０５ｍ（図４、図９）の着磁位置が個々の機器でばらつくために、本来あるべき値に対し実際の回転速度が増減してしまうからである。
原因のもう一つは、上記の速度検出手段といった機器の構成条件が同じでも、動作条件が切り替わる場合であり、例えば走査速度を切り替える等のためにポリゴンモータの回転速度（回転数）が変更できる場合である。
【００９５】
本光走査装置１０は、特定の機器からその機器の条件の下で得た一つの経過時間を、どの機器に対しても、適用することにより生じる上記の問題を解決するための手段を備える。この手段は、本光走査装置１０では、当該機器を実際に動作させて得られた当該経過時間を記憶、保存し、ＢＤ点灯の制御量として管理する手段である。メモリ１００７がこのための手段として用いられる。
メモリ１００７を用いて管理される当該経過時間は、機器を実際に動作させて予め求めておくことができる。よって、機器の構成条件や動作条件が異なる場合に適応することを可能にし、このために、条件を変えたときに求めた複数の経過時間を、メモリ１００７に保存し、管理するとよい。例えば、機器の構成条件を変動させる温度の変化や光ビーム走査速度といった動作条件の変更に対応してそれぞれに適応する経過時間をテーブル形式で保存し、管理する。
このように経過時間を管理することで、利用時の光走査装置１０の状況に応じて、メモリ１００７に記憶しておいた中から適応する経過時間を用いて適正なＢＤ点灯の制御を実行することができる。
【００９６】
上記の方法でＢＤ点灯制御に用いる経過時間をメモリ１００７に記憶するには、次の手順を行うことにより実施できる。
例えば、本光走査装置１０の組立工程において、機器を動作させて、ポリゴンモータを回転させ、その回転ロック時に、走査される光ビームを光センサ１１２に入射させ、同期（BD）信号を検出する。
また、光センサ１１２によりBD信号が検出されたタイミングをポリゴンモータの駆動信号であるPMCLK信号の位相として計測する。この位相の計測は、PMCLK信号の立上りもしくは立下りといった特定の位相からBD信号の検出タイミングまでの時間を計測することによる。
計測された時間は、上記経過時間としてメモリ１００７に記憶する。
【００９７】
ここで、例えばユーザーの要求に応じて走査速度の設定が変更され、ポリゴンモータの回転速度が切り替えられる場合のＢＤ点灯の制御動作について説明する。
図１４は、本実施形態の光走査装置１０（図１３）におけるＬＤ点灯開始時のＢＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートの一例を示す図である。
図１４のタイミングチャートにおいて、「PMCLK」はポリゴンクロック信号、即ちポリゴンモータの駆動信号、「BD」は光センサ１１２が出力する同期信号である。また、同図の「LDOFF」はＬＤ１０１を消灯させるための光源強制消灯信号、「BD＿DATA」はＬＤ１０１を同期信号の検出期間に点灯（ＢＤ点灯）させるための光源点灯信号である。
【００９８】
図１４のＬＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートを参照して、以下に制御動作を説明する。
図１４にはＡ、Ｂの２つのタイミングチャートが示されている。図１４Ａ、Ｂのいずれも同一のポリゴンモータを用いているが、動作条件が異なり、ポリゴンモータの回転速度、即ちポリゴンミラーの回転数が異なる場合である。
ポリゴンモータの駆動信号であるPMCLK信号の周期は、ポリゴンモータの回転速度（回転数）に応じて変化するが、本実施形態では、先に述べたように、PMCLK信号とBD信号の位相差はポリゴンモータの回転速度が変化しても固定である。
【００９９】
従って、ポリゴンモータの回転速度が高い図１４ＡにおけるPMCLK信号の立上げエッジからＢＤ点灯の点灯タイミングを定める経過時間αは、回転速度が低い図１４Ｂにおける同点灯タイミングを定める経過時間βよりを短くなる。これは、いずれもPMCLK信号とBD信号の位相が固定の関係、即ち位相差差が同じでも、ポリゴンモータの駆動信号であるPMCLK信号の周期が図１４Ａの方が図１４Ｂに比べて短いからである。
図１４Ａ→図１４Ｂのように、光ビームの走査速度の設定が変更され、ポリゴンモータの回転速度が切り替えられる場合、ＢＤ点灯の制御値である経過時間をα→βへ変更することで、BD信号の検出直前のタイミングでＢＤ点灯ができる。
経過時間βを低走査速度に対応付けてメモリ１００７に記憶しておくことで、光走査装置コントローラ１００２は、低走査速度への変更の指示を受け、メモリ１００７から取得し低走査速度に適応する経過時間βでＢＤ点灯制御を行い、動作を適正化できる。
【０１００】
また、上記のように、走査速度に対応付けてそれぞれの経過時間を記憶すると、データ量が多くなるので、次に示す手法を採用することで、その改良が可能になる。
ポリゴンモータの駆動信号であるPMCLK信号の周期は、ポリゴンモータの回転速度（回転数）に応じて変化する。しかし、本実施形態では、先に述べたように、PMCLK信号とBD信号の位相が固定の関係にあり、PMCLK信号とBD信号の位相差はポリゴンモータの回転速度が変化しても変わらない。
従って、ポリゴンモータの回転数が、図１４ＡにおいてNa、図１４ＢにおいてNbとすると、PMCLK信号のアサートエッジからBD_DATA信号をアクティブにするまでの経過時間は、図１４Ｂの経過時間βが、図１４Ａのαに対しNb／Na分の比率で増加する。
【０１０１】
そこで、メモリ１００７に回転数Na時のPMCLK信号のアサートエッジからBD_DATA信号をアクティブにするまでの経過時間αだけをメモリ１００７に記憶しておくようにする。
基準とする回転数Na時の経過時間αを記憶しておけば、ポリゴンモータを異なる回転数Nbで駆動する場合、回転数Nbに用いる経過時間βは、ポリゴンモータの回転数比率Nb／Na分を演算することにより導き出すことができる。
従って、基準とする回転数の経過時間αを記憶するだけで、経過時間βといった他の回転数の経過時間を記憶する必要はない。よって、他の回転数の経過時間を記憶する分の記憶容量を小さくできる。
【０１０２】
また、回転速度（回転数）を変更したときに経過時間が変わり、この回転速度と経過時間の一定の対応関係から、未知の経過時間を導き出す手法をとるもう一つの実施形態を次に示す。
図１５は、本実施形態の光走査装置１０（図１３）におけるＬＤ点灯開始時のＢＤ点灯制御に係る信号のタイミングチャートの他の例を示す図である。
図１５のタイミングチャートにおいて、「PMCLK」はポリゴンクロック信号、即ちポリゴンモータの駆動信号、「BD」は光センサ１１２が出力する同期信号である。また、同図の「LDOFF」はＬＤ１０１を消灯させるための光源強制消灯信号、「BD＿DATA」はＬＤ１０１を同期信号の検出期間に点灯（ＢＤ点灯）させるための光源点灯信号である。
【０１０３】
図１５にはＡ、Ｂ、Ｃの３つのタイミングチャートが示されている。図１５Ａ、Ｂ、Ｃのいずれも同一のポリゴンモータを用いているが、動作条件が異なり、ポリゴンモータの回転速度、即ちポリゴンミラーの回転数が異なる場合である。図１５においては、Ａ、Ｂ、Ｃの順にNa→Nb→Ncと低速となっている。
ポリゴンモータの駆動信号であるPMCLK信号の周期は、ポリゴンモータの回転速度（回転数）に応じて変化する。しかし、本実施形態では、先に述べたように、PMCLK信号とBD信号の位相が固定の関係にあり、PMCLK信号とBD信号の位相差は基本的にポリゴンモータの回転速度が変化しても変わらない。
【０１０４】
ただ、ポリゴンモータによっては、回転速度（回転数）が変化すると、PMCLK信号とBD信号の位相差が僅かに変化する性質を持つものがある。
この位相差に相当するPMCLK信号のエッジからBD信号までの経過時間は、回転数に応じて変化する。しかし、複数の回転数の間では相関関係があり、回転数の高い回転数Naのときの経過時間と、回転数を順に低くするNb、Ncの各回転数時の経過時間とは、例えば、線形の関係といった一定の関係がある。よって、回転数NaとNcの中間に位置する回転数Nbの経過時間が未知でも、回転数NaとNcの経過時間が与えられれば、回転数Nbの経過時間を演算補完することができる。
【０１０５】
即ち、図１５に示すように、ポリゴンモータの回転数Naの時にPMCLK信号のアサートエッジからBD_DATA信号を点灯するまでの経過時間がTaであり（図１５Ａ）、同様に回転数Ncの時に経過時間がTcであるとする（図１５Ｂ）。これに対し、回転数Nbの時の経過時間Tbが未知であれば、経過時間Tbは、TaとTcを基に、回転数と経過時間との間に成り立つ一定の関係を求め、この関係に従って導き出すことができる。
従って、メモリ１００７には、回転数Na時の経過時間Taと、回転数Nc時の経過時間Tcを記憶しておくことで、ポリゴンモータを異なる回転数で駆動する場合の経過時間を演算し、その値を補完することができる。
この手法によると、メモリ１００７における経過時間を記憶するための容量を小さくでき、変更する回転数の数が多いほど効果的である。
なお、この手法は、PMCLK信号とBD信号の位相差が変化しない場合に適用してもよく、この手法によると、上記の回転数比率Nb／Na演算による手法（図１３で説明した手法）によるよりも誤差を低減できる。
【符号の説明】
【０１０６】
１０・・光走査装置、１１・・感光体ドラム、１００１，１００２，１００’・・光走査装置コントローラ、１０１・・ＬＤ、１０５・・ポリゴンミラー、１０５ａ・・回転軸、１０５ｂ・・ポリゴンモータの台座、１０５ｉ・・駆動コイル、１０５ｍ・・磁気検出用マグネット、１０５ｃ・・駆動制御回路基板、１０５ｓ・・磁気検出センサ、１１２・・光センサ、１００１・・レーザドライバ、１００５・・モータドライバ、１００７・・メモリ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０７】
【特許文献１】特開２０１０−５２３１３号公報
【図１】
2014168907.tif 000003
【図２】
2014168907.tif 000004
【図３】
2014168907.tif 000005
【図４】
2014168907.tif 000006
【図５】
2014168907.tif 000007
【図６】
2014168907.tif 000008
【図７】
2014168907.tif 000009
【図８】
2014168907.tif 000010
【図９】
2014168907.tif 000011
【図１０】
2014168907.tif 000012
【図１１】
2014168907.tif 000013
【図１２】
2014168907.tif 000014
【図１３】
2014168907.tif 000015
【図１４】
2014168907.tif 000016
【図１５】
2014168907.tif 000017
【図１６】
2014168907.tif 000018
【図１７】
2014168907.tif 000019