(57)【要約】【課題】光走査装置の組み立て工程を簡易に維持したまま、回転多面鏡の位相判別精度を向上させること。【解決手段】第一検知手段は回転多面鏡が回転することで複数の偏向面のいずれかの偏向面により偏向された光ビームを検知すると第一信号を出力する。第二検知手段は駆動モータのロータに取り付けられた磁石が回転することによる磁束変化を検知することによって第一信号と異なる周期の第二信号を出力する。特定手段は第一信号と第二信号との位相関係に基づいて光ビームが入射する偏向面を特定する。記憶手段は、位相関係を特定するために第二信号の立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを設定するための設定情報を記憶している。特定手段は、設定情報に基づいて立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを決定する。【選択図】図１０
2018010167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを偏向する複数の偏向面を有した回転多面鏡と、
前記回転多面鏡がロータに取り付けられ、前記回転多面鏡を回転させるための前記ロータを回転駆動する駆動モータと、
前記複数の偏向面のいずれかの偏向面により偏向された光ビームを検知することによって第一信号を出力する第一検知手段と、
前記駆動モータの前記ロータに取り付けられた磁石が回転することによる磁束変化を検知することによって前記第一信号と異なる周期の第二信号を出力する第二検知手段と、
前記第一信号と前記第二信号との位相関係を取得し、前記位相関係に基づいて前記複数の偏向面のなかから光ビームが入射する偏向面を特定する特定手段と、
前記位相関係を特定するために前記第二信号の立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを設定するための設定情報を記憶する記憶手段と、を有し、
前記特定手段は、前記設定情報に基づいて、前記位相関係を取得するために前記第二信号の立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第二検知手段が出力する第二信号を反転する反転手段と、
前記設定情報に応じて、前記反転手段により反転された第二信号を前記特定手段に供給するか、前記反転手段により反転されていない第二信号を前記特定手段に供給するかを切り替える切り替え手段と
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記特定手段は、前記位相関係として前記第一信号と前記第二信号との位相差を取得し、
前記特定手段は、
前記第一信号の入力に応じてリセットされるカウンタを有し、
前記第一信号の一周期の範囲内で前記第二信号の立ち上がりが検知された場合、前記第二信号の立ち上がりが検知されたときのカウント値を前記位相差として出力し、
前記第一信号の一周期の範囲内で前記第二信号の立ち上がりが検知されない場合、特定面を示す所定値を前記位相差として出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記憶手段、前記回転多面鏡、前記駆動モータ、前記第一検知手段および前記第二検知手段は光走査装置に搭載され、前記特定手段は前記光走査装置とは異なる位置に取り付けられた回路基板に実装され、前記特定手段は前記光走査装置と前記回路基板とを電気的に接続するケーブルを介して前記第一信号、前記第二信号、および前記設定情報を前記光走査装置から取得することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記設定情報は、前記光走査装置に接続される測定装置によって前記記憶手段に書き込まれた情報であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記測定装置は、前記光走査装置を制御して前記第一信号と前記第二信号との位相差を取得し、当該位相差が所定範囲内かどうかに応じて、前記特定面の判別に利用される位相差を取得するために前記第二信号の立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを定めた設定情報を作成して、前記記憶手段に書き込むことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記回転多面鏡、前記駆動モータ、前記第一検知手段および前記第二検知手段は光走査装置に搭載されており、
前記記憶手段は、前記画像形成装置の本体に搭載されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記特定手段は、前記第一信号と前記第二信号との位相差を取得し、
前記特定手段が前記偏向面の特定を開始する前に前記第一信号と前記第二信号との位相差を取得し、取得された位相差が所定範囲内か否かに基づいて、前記偏向面の特定に利用される位相差を取得するために前記第二信号の立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを定めた設定情報を作成して、前記記憶手段に書き込む書き込み手段をさらに有することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記所定範囲は前記第二信号のジッタに応じて定められた範囲であることを特徴とする請求項６または８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
光ビームを偏向する複数の偏向面を有した回転多面鏡と、
前記回転多面鏡がロータに取り付けられ、前記回転多面鏡を回転させるための前記ロータを回転駆動する駆動モータと、
前記複数の偏向面のいずれかの偏向面により偏向された光ビームを検知することによって第一信号を出力する第一検知手段と、
前記駆動モータの前記ロータに取り付けられた磁石が回転することによる磁束変化を検知することによって前記第一信号と異なる周期の第二信号を出力する第二検知手段と、
前記第二検知手段が出力した前記第二信号を遅延させる遅延手段と、
前記第一信号と前記第二信号との位相関係を取得し、前記位相関係に基づいて前記複数の偏向面のなかから光ビームが入射する偏向面を特定する特定手段と、
前記遅延手段により遅延した前記第二信号を取得するか、前記遅延手段により遅延していない前記第二信号を取得するかを設定する設定情報を記憶する記憶手段と、を有し、
前記特定手段は、前記設定情報に基づいて、前記位相関係を取得するために前記遅延手段により遅延した前記第二信号を用いるか、前記遅延手段により遅延していない前記第二信号を用いるかを決定する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
光ビームを偏向する複数の偏向面を有した回転多面鏡と、
前記回転多面鏡がロータに取り付けられ、前記回転多面鏡を回転させるための前記ロータを回転駆動する駆動モータと、
前記複数の偏向面のいずれかの偏向面により偏向された光ビームを検知することによって第一信号を出力する第一検知手段と、
前記駆動モータの前記ロータに取り付けられた磁石が回転することによる磁束変化を検知することによって前記第一信号と異なる周期の第二信号を出力する第二検知手段と、
前記第一信号と前記第二信号との位相差を取得し、前記位相差に基づいて前記複数の偏向面のなかから光ビームが入射する偏向面を特定する特定手段と、
前記特定手段が前記偏向面の特定を開始する前に前記第一信号と前記第二信号との位相差を取得し、取得された位相差が所定範囲内か否かに基づいて、前記偏向面の特定に前記第二信号の立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを前記特定手段に設定する設定手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
光ビームを偏向する複数の偏向面を有した回転多面鏡と、
前記回転多面鏡がロータに取り付けられ、前記回転多面鏡を回転させるための前記ロータを回転駆動する駆動モータと、
前記複数の偏向面のいずれかの偏向面により偏向された光ビームを検知することによって第一信号を出力する第一検知手段と、
前記駆動モータの前記ロータに取り付けられた磁石が回転することによる磁束変化を検知することによって前記第一信号と異なる周期の第二信号を出力する第二検知手段と、
前記第二検知手段が出力した前記第二信号を遅延させる遅延手段と、
前記第一信号と前記第二信号との位相差を取得し、前記位相差に基づいて前記複数の偏向面のなかから光ビームが入射する偏向面を特定する特定手段と、
前記特定手段が前記偏向面の特定を開始する前に前記第一信号と前記第二信号との位相差を取得し、取得された位相差が所定範囲内か否かに基づいて、前記特定手段が前記位相差を取得するために、前記遅延手段により遅延した前記第二信号を用いるか、前記遅延手段により遅延していない前記第二信号を用いるかを設定する設定手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
前記遅延手段により付加される遅延量は前記第一信号の一周期未満の遅延量であることを特徴とする請求項１０または１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記回転多面鏡により偏向された光ビームが走査することで形成される静電潜像を担持する像担持体と、
前記静電潜像をトナー画像へと現像する現像手段と、
前記トナー画像をシートに転写する転写手段と、
前記トナー画像を前記シートに定着させる定着手段と、
前記光ビームが入射する偏向面を示す位相データに対応した補正データを用いて画像データを補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された画像データから生成された画像信号に応じた光ビームを出力する光源と
をさらに有することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【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する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、レーザ光を回転多面鏡で偏向することで、レーザ光が感光体上を走査し、静電潜像を形成する。回転多面鏡の加工精度誤差により、回転多面鏡を回転軸方向から見たときの回転多面鏡の形状は完全なる正多角形ではない。また、加工精度誤差により、回転多面鏡を構成する複数の反射面には、いわゆる面倒れが存在する。面倒れとは、回転多面鏡の回転軸と反射面とが平行とならないことをいう。各反射面ごとに加工精度誤差の影響による画質の低下を補正するためには、複数の反射面のうちどの反射面がレーザ光を反射するかを特定し、その反射面に入射させるレーザ光を出射させるための条件を特定結果に応じて制御することが必要となる。特許文献１によれば、ＢＤ信号とＦＧ信号との位相差を検知することで、レーザ光を偏向する反射面を特定する技術が提案されている。ＢＤ信号は、レーザ光の走査経路上に配置された受光素子が各反射面によって偏向されたレーザ光を受光することによって出力する信号である。ＦＧ信号は、回転多面鏡を回転させるモータのロータに備えられた永久磁石が回転することによって変化する磁束変化を検出するホール素子のような磁気センサが出力する信号である。いずれの信号も回転多面鏡の回転速度に応じた周期性を有する信号である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７５６９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＦＧ信号はＢＤ信号よりも大きなジッタを有しているため、ＢＤ信号とＦＧ信号との位相差の検知結果にもＦＧ信号のジッタが影響する。特許文献１に記載の発明は、回転多面鏡が一回転する間に出力されるＢＤ信号の数がＦＧ信号の数よりも一つ少ないことを利用して、複数の反射面の中から特定の面を検知する。たとえば、６個のＢＤ周期において、ＦＧ信号の立ち上がりが存在しない周期が検知されると、その周期に対応する反射面が特定面として検知される。しかし、組立工程ではモータの位相と回転多面鏡の位相とを確認せずに、モータに回転多面鏡が固定されるため、ときには、ＢＤ信号の立下りとＦＧ信号の立ち上がりとがほぼ一致してしまうことがある。たとえば、ＦＧ信号のジッタによってＦＧ信号の立ち上がりが、第１反射面のＢＤ周期内に属したり、第２反射面のＢＤ周期に属したりしてしまう。この場合、第一反射面が特定面として検知されたり、第二反射面が特定面として検知されたりするため、面特定精度（位相判別精度）が低下する。面特定精度を向上するために、組立作業者がモータの位相と回転多面鏡の位相とを確認しながら、モータに対して回転多面鏡を固定することも考えられる。しかし、これは、組み立て工程を複雑化し、組立作業者の負担が大きくなってしまう。一方で、このようなケースでは、ＦＧ信号の立ち上がりの代わりにＦＧ信号の立下りを用いれば、精度よく面特定を実行できる。そこで、本発明は、組み立て工程を簡易に維持したまま、回転多面鏡の位相判別精度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、たとえば、
光ビームを偏向する複数の偏向面を有した回転多面鏡と、
前記回転多面鏡がロータに取り付けられ、前記回転多面鏡を回転させるための前記ロータを回転駆動する駆動モータと、
前記複数の偏向面のいずれかの偏向面により偏向された光ビームを検知することによって第一信号を出力する第一検知手段と、
前記駆動モータの前記ロータに取り付けられた磁石が回転することによる磁束変化を検知することによって前記第一信号と異なる周期の第二信号を出力する第二検知手段と、
前記第一信号と前記第二信号との位相関係を取得し、前記位相関係に基づいて前記複数の偏向面のなかから光ビームが入射する偏向面を特定する特定手段と、
前記位相関係を特定するために前記第二信号の立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを設定するための設定情報を記憶する記憶手段と、を有し、
前記特定手段は、前記設定情報に基づいて、前記位相関係を取得するために前記第二信号の立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを決定することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、組み立て工程を簡易に維持したまま、回転多面鏡の位相判別精度を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】画像形成装置を示す図
【図２】光走査装置を示す図
【図３】制御部と光走査装置とを示す図
【図４】ポリゴンモータを説明する図
【図５】ポリゴンモータの起動制御を説明する図
【図６】ジッタの影響を説明する図
【図７】位相差の取得に利用される信号群を示すタイミングチャート
【図８】偏向面と位相差との関係を示す表
【図９】位相差の取得に利用される信号群を示すタイミングチャート
【図１０】位相差検知回路の一例を示す図
【図１１】測定装置を示す図
【図１２】測定装置の機能を示す図
【図１３】設定情報の作成処理を示すフローチャート
【図１４】位相差検知回路の一例を示す図
【図１５】設定情報の作成処理を示すフローチャート
【図１６】位相差検知回路の一例を示す図
【図１７】位相差検知回路の一例を示す図
【図１８】位相差検知回路の一例を示す図
【図１９】位相差検知回路の一例を示す図
【図２０】位相差検知回路の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［実施例１］
＜画像形成装置＞
図１は電子写真方式の画像形成装置１を示している。給紙カセット２はシートＳを収納する収納手段である。給紙ローラ４はシートＳを搬送路へ送り出して画像形成部１７に供給する供給手段である。搬送路にはシートＳを搬送する搬送ローラ対５やレジストローラ対６が設けられている。画像形成部１７には静電潜像やトナー画像を担持する感光ドラム１４が設けられている。なお、感光ドラム１４は回転多面鏡により偏向された光ビームが走査することで形成される静電潜像を担持する像担持体として機能する。帯電ローラ１２は感光ドラム１４の表面を一様に帯電させる。光走査装置２２は入力画像に対応した画像信号でレーザ光を変調し、レーザ光を偏向する。これによりレーザ光は感光ドラム１４の表面を走査し、静電潜像が形成される。現像ローラ１５はトナーを用いて静電潜像を現像し、トナー画像を形成する。現像ローラ１５は静電潜像をトナー画像へと現像する現像手段として機能する。転写ローラ１６は感光ドラム１４により搬送されてきたトナー画像をシートＳに転写する。転写ローラ１６はトナー画像をシートＳに転写する転写手段として機能する。定着器２０はシートＳを搬送しながら、シートＳに転写されたトナー画像に熱と圧力を加え、シートＰＳトナー画像を定着させる。定着器２０はトナー画像をシートに定着させる定着手段として機能する。排紙ローラ２９は、定着器２０によってトナー画像を定着されたシートＳを排紙する。制御部１０は画像形成装置１の各部を制御するコントローラを実装した回路基板である。制御部１０と光走査装置２２などの各部とはケーブルで接続されている。
【０００９】
＜光走査装置＞
図２は光走査装置２２の外観を示している。レーザ光源１０６はレーザ光を出力する光源である。ポリゴンミラー１０４は、複数の偏向面を有し、レーザ光源１０６から出射されたレーザ光を偏向する回転多面鏡である。つまり、ポリゴンミラー１０４は光ビームを偏向する複数の偏向面を有した回転多面鏡として機能する。ポリゴンモータ１０３はポリゴンミラー１０４を駆動して回転させる駆動源である。つまり、ポリゴンモータ１０３はポリゴンミラー１０４を駆動する駆動手段として機能する。ポリゴンミラー１０４により偏向されたレーザ光は走査光となり、結像光学系１２１を通過し、感光ドラム１４上を走査する。ＢＤセンサ１０７は、レーザ光の一走査周期において一度レーザ光が入射し、レーザ光を検知したことを示す信号（ＢＤ信号）を制御部１０に出力する。ＢＤセンサ１０７は、ポリゴンモータ１０３によりポリゴンミラー１０４が回転することで複数の偏向面のいずれかの偏向面により偏向された光ビームを検知すると第一信号（ＢＤ信号）を出力する第一検知手段として機能する。制御部１０は、ＢＤ信号を利用してポリゴンモータ１０３の回転速度が目標速度となるように制御する。なお、本実施例で、制御部１０は、ポリゴンモータ１０３に設けられたホール素子が出力する信号から生成されるＦＧ信号を利用して、ポリゴンモータ１０３を制御してもよい。本実施例では、説明の便宜上、ポリゴンミラー１０４が備える偏向面の数が５に仮定されている。
【００１０】
＜制御部＞
図３は光走査装置２２と制御部１０とが有する機能の一部を示している。ポリゴンモータ１０３において、ロータマグネット１１１（永久磁石）はロータ１３０に固定されている。図４（Ａ）が示すようにロータマグネット１１１は既定の極数に着磁している。図４（Ａ）ではロータマグネット１１１ではＳ極とＮ極とが交互に配置されており、極数は８である。また、ステータは、６つのコイル１３３を有している。６つのコイル１３３は二つのＵ相コイル、二つのＶ相コイル、二つのＷ相コイルから構成されている。６つのコイル１３３に流す電流の位相を制御することでロータ１３０が所定の回転方向に回転する。図３において回転軸１３１は基板１３２に回転可能に支持されている。回転軸１３１にはロータ１３０とポリゴンミラー１０４とが固定されている。基板１３２には複数のホール素子１０５が固定されている。ホール素子１０５は、ロータマグネット１１１が回転することで発生する磁束変化を検知する。図４（Ｂ）が示すように、整形回路１０９は複数のホール素子１０５から出力されるホール素子信号の波形を整形し、ＦＧ信号を生成して出力する。この例では、二つのホール素子１０５はそれぞれ位相が１８０度異なる正弦波のホール素子信号を出力する。整形回路１０９は、二つの正弦波の交点が立ち上がりエッジと立下りエッジとなる矩形波を生成し、これをＦＧ信号として出力する。このようにＦＧ信号は二値の信号である。ポリゴンミラー１０４の１回転中あたりのＦＧ信号の生成周期はＢＤ信号の生成周期と異なる。本実施例では、ポリゴンミラー１０４の１回転周期中にＦＧ信号の４周期が含まれ、ＢＤ信号の５周期が含まれる。ホール素子１０５や整形回路１０９はポリゴンモータ１０３の回転を検知してポリゴンモータ１０３の回転数に応じて周期が変化する第二信号（ＦＧ信号）を出力する第二検知手段として機能する。幅調整回路１０８は、ＢＤセンサ１０７から出力されたＢＤ信号のパルス幅を調整する回路である。パルス幅を調整することで、幅調整回路１０８の後段に接続されたＣＰＵ１００やセレクタ１１０は、ＢＤ信号を正常に受信できるようになる。セレクタ１１０は、ＣＰＵ１００から出力される選択信号に基づいてＦＧ信号とＢＤ信号のいずれかを選択してＰＬＬ回路１０１に出力する。ＰＬＬはフェースロックドループの略称である。ポリゴンモータ１０３の回転開始からレーザ光の光量が安定するまではＦＧ信号が選択される。レーザ光の光量が安定した後はＢＤ信号が選択される。ＰＬＬ回路１０１はＣＰＵ１００から与えられた基準クロックとセレクタ１１０から出力される信号とに基づき、ポリゴンモータ１０３の回転数が目標回転数となるようにＰＬＬ制御する。ポリゴンモータ１０３の回転数が目標回転数未満であれば、ＰＬＬ回路１０１は加速信号をモータ駆動回路１０２に出力する。ポリゴンモータ１０３の回転数が目標回転数を超えると、ＰＬＬ回路１０１は減速信号をモータ駆動回路１０２に出力する。モータ駆動回路１０２はＰＬＬ回路１０１から出力される制御信号に基づいて駆動信号を生成し、６つのコイル１３３に供給する。
【００１１】
ＣＰＵ１００はＦＧ信号とＢＤ信号をモニタする。ＣＰＵ１００はポリゴンモータ１０３の起動時にＦＧ信号がＰＬＬ回路１０１に伝達されるようにセレクタ１１０を設定し、基準クロックをＦＧ信号の規定周波数に設定する。ＦＧ信号の周期が規定の範囲内に入ったと判定したら、ＣＰＵ１００はＢＤ信号がＰＬＬ回路１０１に伝達するようにセレクタ１１０を設定し、基準クロックをＢＤ信号の規定周波数に設定する。
【００１２】
位相差検知回路１１４はＢＤ信号とＦＧ信号との位相差（位相関係）を検知して位相検知回路１１３に出力する回路である。位相検知回路１１３はＦＧ信号とＢＤ信号を用いて、ポリゴンミラー１０４が備える複数の偏向面のうち単一の特定面を検知し、特定面が検知されたタイミングを基準とした回転位相を示す位相データを生成する。つまり、位相検知回路１１３はポリゴンミラー１０４の位相を特定または判別して位相データを生成する。回転位相を示す位相データは画像処理部１２０に出力される。メモリ１１２はＣＰＵ１００により使用される制御データなどを記憶している。なお、制御部１０はメモリ１１２とは別のメモリを有していてもよい。このメモリには、ＣＰＵ１００により実行される制御プログラムや制御データが記憶される。画像処理部１２０は、位相データに対応する補正データを用いて画像データを補正することで、各偏向面の加工精度誤差の影響による画質の低下を軽減する。この補正処理としては公知のものを使用可能であるため、ここでは詳細な説明が省略される。たとえば、同時に複数のラインを描画可能なマルチビームレーザがレーザ光源１０６として採用されていれば、面倒れの量に応じて発光点が切り替えられる。なお、各偏向面（回転位相）ごとの発光点はあらかじめ決定されているものとする。また、偏向面毎に主走査方向の画像幅（倍率）が異なる。画像処理部１２０は、反射面毎に形成される画像の主走査方向の画像倍率を補正するための倍率補正データに基づいて各反射面に対応する画像データを補正する。倍率補正データは、以下のＰＷＭ信号のパルス幅を補正するためのデータである。各偏向面ごとの補正データもメモリ１１２などに記憶されていてもよい。画像処理部１２０は位相データに対応した補正データを用いて画像データを補正する補正手段として機能する。レーザドライバ１２２は、画像処理部１２０から出力された画像信号（ＰＷＭ信号）に応じてレーザ光源１０６にレーザ光を出力させる。レーザ光源１０６は画像処理部１２０により補正された画像データから生成された画像信号に応じた光ビームを出力する光源として機能する。
【００１３】
図５はＦＧ信号とＢＧ信号との切り替えを説明する図である。レーザ光源１０６は発光素子（レーザダイオード）と受光素子（フォトダイオード）とを有している。フォトダイオードはレーザ光を受光すると、その光量に応じたＰＤ信号を出力する。ＰＤ信号の電圧が閾値（目標電圧）以下の場合、ＣＰＵ１００は、セレクタ１１０からＰＬＬ回路１０１にＦＧ信号が入力されるような選択信号をセレクタ１１０に出力する。セレクタ１１０は、選択信号に応じてＦＧ信号をＰＬＬ回路１０１に入力し、ＢＤ信号をＰＬＬ回路１０１に入力しない。また、ＣＰＵ１００は、ＰＬＬ回路１０１にＦＧ信号に対応する基準クロックを出力する。ＦＧ信号に対応する基準クロックは、ポリゴンモータ１０３の目標回転数に対応する周期の周期信号である。ＰＬＬ回路１０１は、ＰＬＬ回路１０１に入力されるＦＧ信号の周期が基準クロックの周期に一致するように、モータ駆動回路１０２に加速信号、減速信号を送信する。つまり、ポリゴンモータ１０３が回転を開始するタイミングＴ０からレーザ光源１０６の光量が安定するタイミングＴ１までの期間はＦＧ信号の周期を用いたポリゴンモータ１０３の回転制御が実行される期間となる。
【００１４】
一方、ＰＤ信号の電圧が閾値を超えた場合、ＣＰＵ１００は、セレクタ１１０からＰＬＬ回路１０１にＢＤ信号が入力されるような選択信号をセレクタ１１０に出力する。セレクタ１１０は、選択信号に応じてＢＤ信号をＰＬＬ回路１０１に入力し、ＦＧ信号をＰＬＬ回路１０１に入力しない。また、ＣＰＵ１００は、ＰＬＬ回路１０１にＢＤ信号に対応する基準クロックを出力する。この基準クロックは、ＦＧ信号に対応する基準クロックと異なる周期であり、かつポリゴンモータ１０３の目標回転数に対応する周期の周期信号である。ＰＬＬ回路１０１は、ＰＬＬ回路１０１に入力されるＢＤ信号の周期がＢＤ信号に対応する基準クロックの周期に一致するように、モータ駆動回路１０２に加速信号、減速信号を送信する。つまり、Ｔ１以降の期間はＢＤ信号の周期を用いたポリゴンモータの回転制御が実行される期間となる。
【００１５】
このように、ＣＰＵ１００は、ポリゴンモータ１０３を起動するときにＦＧ信号の周期を用いたポリゴンモータの回転制御を行い、光量が目標光量近傍に到達したことに応じてＢＤ信号の周期を用いたポリゴンモータ１０３の回転制御に切り換える。ＦＧ信号はホール素子１０５が生成するホール素子信号を基準として生成されるため、ノイズを多く含む信号となる。つまり、ポリゴンモータ１０３の回転数を精度よく制御する用途には相対的に向いていない。一方で、ＢＤ信号はレーザ光を受光することでＢＤセンサ１０７が出力する信号であるため、相対的にノイズが少ない。つまり、ＦＧ信号と比較してＢＤ信号は、ポリゴンモータ１０３の回転数を精度よく制御することができる。ただし、ＢＤ信号はレーザ光の光量が少ない領域では精度が低い。また、レーザ光の光量が目標光量に到達してから、ポリゴンモータ１０３の回転を開始すると、待ち時間が長くなってしまう。よって、ＦＧ信号とＢＤ信号とを使い分けることで、待ち時間を少なくしつつ、精度よく、ポリゴンモータ１０３の回転数を制御できるようになる。
【００１６】
＜偏向面（位相）の特定＞
ポリゴンミラー１０４の偏向面の特定処理について説明する。画像処理部１２０から画像データによってレーザドライバ１２２はレーザ光源１０６にレーザ光を出射させる。このとき、画像処理部１２０はレーザドライバ１２２に出力する画像データが複数の偏向面のうちのどの偏向面に対する画像データであるのかを特定する必要がある。そのため、以下の方法でＣＰＵ１００は、複数の偏向面のなかからレーザ光が入射する偏向面を特定する特定処理を実行する。図６（Ａ）はポリゴンモータ１０３がＣＰＵ１００によりＢＤ信号を用いて回転制御されている際のＢＤ信号とＦＧ信号の波形を示している。ポリゴンモータ１０３が１回転するたびに、５周期分のＢＤ信号と、４周期分のＦＧ信号とが発生する。これは偏向面の数が５であり、ロータマグネット１１１の磁極数が８極であることに起因する。図６（Ａ）においてＢＤ信号に付与されているｉからｖまでの番号は、説明の便宜上、５面ある偏向面の各々を指している。ＣＰＵ１００には図３に示したようなＦＧ信号とＢＤ信号が入力される。ＣＰＵ１００は、隣接した二つのＢＤ信号間にＦＧ信号の立ち上がりエッジがあるかどうかを判定する。ＣＰＵ１００は、立ち上がりエッジが存在しない偏向面を特定面と判別する。５つの偏向面のうち、立ち上がりエッジが存在しない偏向面は一つだけであるため、ＣＰＵ１００は、当該偏向面と特定面として判別できる。図６（Ａ）では、ポリゴンミラー１０４の第iii面に相当する二つのＢＤ信号間でのみＦＧ信号の立ち上がりエッジが存在しない。よって、ＣＰＵ１００はポリゴンミラー１０４が１回転する間に５個の偏向面のうちの１つの偏向面を特定し、特定したことを示す面特定信号を出力する。また、ＣＰＵ１００は面特定信号を基準として回転位相を示す位相データを生成して出力する。
【００１７】
次にＣＰＵ１００がＢＤ信号とＦＧ信号の位相差をカウントすることで特定面となる偏向面を検知する具体的な方法について詳細に説明する。図７（Ａ）は図６（Ａ）における第ｖ面および第ｉ面を表している。二つのＢＤ信号間にＦＧ信号の立ち上がりエッジが存在する。本実施例ではＣＰＵ１００は内部に１６ｂｉｔのカウンタ（後述の位相差カウンタ２０２）を有している。カウンタは入力されたＢＤ信号をトリガにカウント値をリセットする一方で、不図示のカウンタクロックに同期してインクリメントを実行する。一つのＢＤ周期内でカウンタがオーバーフローしないようにカウンタクロックの周波数はあらかじめ設計されている。また、設計仕様上で決定されている理想的なＢＤ周期をカウンタがカウントしたときのカウント値はｍと仮定される（ｍ＜０ｘＦＦＦＦ）。厳密にはｍはポリゴンミラー１０４の面精度とポリゴンモータ１０３の速度ばらつきによりｍ±Δの範囲でばらつきを持つ。ここでは、説明を簡明にするために、各偏向面に対応するＢＤ周期はいずれも等しい理想値であるものと仮定されている。
【００１８】
図７（Ａ）によるとＦＧ信号の立ち上がりエッジが入力されるとＣＰＵ１００はカウンタのカウント値をＢＤ−ＦＧ位相差としてラッチする。また、ＣＰＵ１００内の内部信号であるＦＧ−Ｆ信号はＢＤ信号の入力に応じてＨ（ハイ）に遷移し、ＦＧ信号の立ち上がりエッジが入力されるとＬ（ロー）に遷移する。
【００１９】
ラッチされたＢＤ−ＦＧ位相差は次のＢＤ信号の入力タイミングでＦＧ−Ｆ信号がＬであれば、第ｖ面の位相差としてＣＰＵ１００のレジスタに格納される。図７（Ａ）では、ＦＧ信号の立ち上がりエッジの入力時のカウンタのカウント値は０ｘ９ＢＣであるため、ＢＤ−ＦＧ位相差として０ｘ９ＢＣがラッチされる。そして次のＢＤ信号が入力されたときにＦＧ−Ｆ信号がＬであるため第ｖ面の位相差として０ｘ９ＢＣがレジスタに格納される。
【００２０】
図７（Ｂ）は図６（Ａ）における第iii面および第ｉｖ面を表している。ＢＤ信号間にＦＧ信号の立ち上がりエッジが無い。ＢＤ信号の入力に応じてＦＧ−Ｆ信号はＨに遷移し、カウンタはインクリメントを開始する。この例では、第iii面に相当するＢＤ信号間でＦＧ信号の立ち上がりエッジが入力されないため、ＦＧ−Ｆ信号がＨのまま次のＢＤ信号が入力される。このときのＢＤ−ＦＧ位相差としてカウンタのＭａｘ値（１６ｂｉｔカウンタの最大値である０ｘＦＦＦＦ）がラッチされる。これと同時に第iii面の位相差として０ｘＦＦＦＦがレジスタに格納される。なお、ＢＤ信号が立ち下がったときのカウンタのカウント値はｍであるが、これに代えて０ｘＦＦＦＦがラッチされる。ｍはバラつきを持つため、ｍに基づいてＦＧ信号の入力の有無を判定すると判定精度が低下するからである。したがって、強制的に０ｘＦＦＦＦがレジスタに格納される。
【００２１】
図８（Ａ）はこのときの偏向面ごとのＢＤ−ＦＧ位相差として格納されたレジスタ値を示している。図８（Ａ）によるとＢＤ信号の入力からＦＧ信号の立ち上がりエッジまでの位相差が小さいほどレジスタ値は小さくなる、一方で、位相差が大きくなるほどレジスタ値も大きくなる。さらにＢＤ信号間にＦＧ信号の立ち上がりエッジが無い第iii面ではレジスタ値がカウンタの最大値である０ｘＦＦＦＦとなっている。つまり、ＣＰＵ１００はレジスタ値が０ｘＦＦＦＦとなっている偏向面を特定面と判別する。
【００２２】
●ＢＤ信号とＦＧ信号が近接していた場合の位相差検知について
ポリゴンモータ１０３とポリゴンミラー１０４の取り付け状態によっては図６（Ｂ）が示すようにＢＤ信号とＦＧ信号の立ち上りエッジが近くなる場合がある。この例では、破線の囲みが示すように、第ｉ面と第ｉｉ面との間で発生するＢＤ信号とＦＧ信号の立ち上がりエッジが近接している。上述したようにＦＧ信号はロータマグネット１１１が回転することで発生する。したがって、図６（Ｃ）が示すようにＦＧ信号はジッタを持つ。このジッタにより、ＢＤ信号の手前にＦＧ信号の立ち上がりエッジが位置したり、ＢＤ信号の後にＦＧ信号の立ち上がりエッジが位置したりしてしまう。これは、ＢＤ信号とＦＧ信号との位相差に基づく面特定の精度を低下させる。
【００２３】
このようにＦＧ信号の立ち上がりエッジを面特定に使用すると面特定の精度が低下する場合に、図６（Ｂ）が示すように、ＦＧ信号の立下りエッジを面特定に使用すると面特定の精度が向上する。図６（Ｂ）では立下りエッジが存在しないＢＤ信号間は、第ｉｖ面に対応するＢＤ信号間である。よって、ＣＰＵ１００は、立ち上がりエッジに代えて立下りエッジを使用することで単一の特定面を検知できるようになる。ポリゴンモータ１０３がポリゴンミラー１０４に取り付けられてしまった後は、ＢＤ信号とＦＧ信号の位相差も固定される。したがって、光走査装置２２の組立工程などにおいて、ＣＰＵ１００または測定装置でＢＤ−ＦＧ位相差を測定することで、どちらのエッジを使用すべきかを決定すればよい。
【００２４】
図９（Ａ）は、ポリゴンミラー１０４とポリゴンモータ１０３の取り付け状態に起因してＢＤ信号とＦＧ信号の立ち上がりエッジとが近接している際のＣＰＵ１００の内部動作を示している。このときのカウンタのカウント値の一例が示されている。図９（Ａ）ではカウント値がｍ（＝ＢＤ周期）となったときにＦＧ信号の立ち上がりエッジが検知され、ＦＧ−Ｆ信号も立ち下がるため、第ｉｉ面が特定面と判別される。前述したようにＦＧ信号はジッタを持つため、図９（Ｂ）が示すように第ｉｉ面の中でＦＧ信号の立下りが検知されることもある。この場合、第ｉ面が特定面と判別される。このように取り付け状態に応じて特定面の判別結果がばらついてしまうと、面倒れを精度よく補正できなくなる可能性がある。そこで、本実施例では、ＢＤ−ＦＧ位相差の検知結果に依存してＦＧ信号の立ち上がりエッジと立下りエッジとを反転することで特定面の判別精度が向上する。以下の式は、ＢＤ−ＦＧ位相差に応じて反転の可否を判定するために役立つ。
【００２５】
α  ＜  ＢＤ−ＦＧ位相差  ＜  ｍ−α  ・・・（１）
ここでαはＦＧ信号の変動幅に対応した任意の自然数である。ｍはＢＤ周期の理論値（理想的な周期）である。また、（１）式を使用した判定から、０ｘＦＦＦＦとなった位相差は除外される。αは光走査装置２２の個体差に依存しない共通の固定値である。
【００２６】
第ｉ面ないし第ｖ面のそれぞれについて測定されたＢＤ−ＦＧ位相差が（１）式を満たしていれば、ＢＤ信号とＦＧ信号のエッジとは近接していないと判定される。ＢＤ−ＦＧ位相差の測定にＦＧ信号の立ち上がりが使用されたのであれば、ＦＧ信号の立ち上がりが面特定に使用される。一方、ＢＤ−ＦＧ位相差の測定にＦＧ信号の立下りが使用されたのであれば、ＦＧ信号の立下りが面特定に使用される。なお、第ｉ面〜第ｖ面に対応するＢＤ−ＦＧ位相差のうちで（１）式を満たさない位相差が存在する場合、ＢＤ信号とＦＧ信号のエッジとが近接していると判断される。この場合、取り付け状態は、位相差の検知に用いたＦＧ信号のエッジを反転させ、再度、ＢＤ−ＦＧ位相差を検知する。これは、ＦＧ信号の立ち上がりと立下りを反転する反転回路にＦＧ信号を通過させることで達成される。通常は、ＦＧ信号は反転回路をバイパスされる。このようにＢＤ−ＦＧ位相差の測定結果に応じて特定面の判別に使用するＦＧ信号のエッジを選択することで、特定面の判別精度が向上する。組立工程で、特定面の判別に使用するＦＧ信号のエッジを示す設定情報がメモリ１１２に格納される。これにより、特定面の判別時間が短縮されよう。
【００２７】
●光走査装置のＣＰＵの機能
立下り検知回路２０１はＢＤ信号の立下りを検知すると検知信号を出力する回路である。位相差カウンタ２０２は立下り検知回路２０１から検知信号が入力されるとカウント値をリセットしてカウントを開始するカウンタである。反転回路２０３はＦＧ信号の立ち上がりと立下りとを反転させる回路である。立ち上がりと立下りとを反転させることは極性やレベルの反転と呼ばれてもよい。切り替え回路２０４は、メモリ１１２に保持されている設定情報に応じて整形回路１０９から出力された生のＦＧ信号と、反転回路２０３によりハイ／ローを反転されたＦＧ信号とを切り替えて（選択して）出力する回路である。立ち上がり検知回路２０５はＦＧ信号の立ち上がりを検知すると検知信号を出力する回路である。ＦＧ−Ｆ生成回路２０６はＦＧ−Ｆ信号を生成する回路である。ＦＧ−Ｆ生成回路２０６は、ＢＤ信号の立下りを示す検知信号が入力されると、ＦＧ−Ｆ信号をハイにする。ＦＧ−Ｆ生成回路２０６は、ＦＧ信号の立ち上がりを示す検知信号が入力されると、ＦＧ−Ｆ信号をローにする。ラッチ回路２０７はＦＧ−Ｆ信号がハイからローに遷移すると、位相差カウンタ２０２のカウント値をラッチ（保持）する。ラッチ回路２０７はＢＤ信号の立下りを検知したときにＦＧ−Ｆ信号がローであれば、ラッチしていたカウント値をレジスタ２０８に書き込む。ラッチ回路２０７はＢＤ信号の立下りを検知したときにＦＧ−Ｆ信号がハイであれば、０ｘＦＦＦＦをレジスタ２０８に書き込む。特定面判別回路２０９は、ＢＤ信号が入力されるたびに切り替わるＢＤ−ＦＧ位相差を監視する。特定面判別回路２０９は、ＢＤ−ＦＧ位相差が０ｘＦＦＦＦになると、そのときの偏向面を特定面と判別し、位相データを１とする。特定面が判別すると、特定面判別回路２０９は、ＢＤ信号が入力されるたびに位相データを一つずつ繰り上げる。なお、位相データの数は、偏向面の数に一致している。５個の偏向面を有するポリゴンミラー１０４では、位相データは１〜５の値を繰り返す。
【００２８】
●測定装置
図１１は測定装置５０の機能を示すブロック図である。測定装置５０は、上述した制御部１０が備える機能と共通した機能を有している。説明の簡明化を図るために、共通した機能には同一の参照符号が付与されている。測定装置５０は、光走査装置２２の組立工程において使用され、光走査装置２２を実際に動作させて、設定情報を作成し、光走査装置２２のメモリ１１２に書き込む。図３と図１０とを比較すると、設定情報をメモリ１１２に書き込む書き込み回路１１８がＣＰＵ１００に追加されている。
【００２９】
図１２は測定装置５０が備えるＣＰＵ１００の機能を示している。光走査装置２２の機能と共通または類似した機能には同一の参照符号が付与されている。範囲判定回路２１０は、範囲判定回路２１０は、５つの偏向面それぞれのＢＤ−ＦＧ位相差を位相差検知回路１１４に取得させ、取得された位相差のうち０ｘＦＦＦＦを除いた残りの位相差のいずれもが所定範囲内かどうかを判定する。いずれの位相差も所定範囲内であれば、範囲判定回路２１０は、反転不要を示す設定情報をメモリ１１２に格納する。いずれかの位相差が所定範囲を逸脱していれば、範囲判定回路２１０は、反転要を示す設定情報をメモリ１１２に格納する。
【００３０】
●フローチャート
図１１は設定情報を生成するＣＰＵ１００（範囲判定回路２１０）の動作を示すフローチャートである。Ｓ１で範囲判定回路２１０はＰＬＬ回路１０１およびモータ駆動回路１０２を通じてポリゴンモータ１０３を起動する。これによりポリゴンモータ１０３の回転数が目標回転数に制御される。Ｓ２で範囲判定回路２１０は偏向面を識別するためのＩＤに１をセットする。Ｓ３で範囲判定回路２１０はＢＤ信号が入力されたかどうかを判定する。ＢＤ信号が入力されると範囲判定回路２１０はＳ４に進む。Ｓ４で範囲判定回路２１０はＢＤ−ＦＧ位相差をする。たとえば、範囲判定回路２１０はレジスタ２０８に格納されているＢＤ−ＦＧ位相差をＩＤに関連付けてメモリ１１２のうちのＲＡＭに書き込む。Ｓ５で範囲判定回路２１０はＩＤがＮに到達しているかを判定する。Ｎはポリゴンミラー１０４の偏向面の数である。ＩＤがＮに到達していなければ、範囲判定回路２１０はＳ９に進む。Ｓ９で範囲判定回路２１０はＩＤをカウントアップし、Ｓ３に戻る。一方、ＩＤがＮに到達していれば、範囲判定回路２１０はＳ６に進む。
【００３１】
Ｓ６で範囲判定回路２１０はＲＡＭから、第ｉ面から第Ｎ面までに対応した各位相差の測定結果を読み出す。Ｓ７で範囲判定回路２１０は、第ｉ面から第Ｎ面までの各位相差のうち０ｘＦＦＦＦを除外した残りの各位相差が所定範囲内にあるかどうかを判定する。所定範囲は、たとえば、（１）式によって定められている。所定範囲外の位相差が存在すれば、範囲判定回路２１０は、Ｓ８に進む。Ｓ８で範囲判定回路２１０は、反転回路２０３を有効化するための設定情報を作成し、Ｓ１２に進む。これにより、ＢＤ信号の立下りからＦＧ信号（生）の立ち上がりまでの位相差に代えて、ＢＤ信号の立下りからＦＧ信号（生）の立下りまでの位相差が測定されるようになる。一方、Ｓ７で、０ｘＦＦＦＦとなった位相差を除くいずれの位相差も所定範囲内であれば、範囲判定回路２１０は、Ｓ１０に進む。Ｓ１０で範囲判定回路２１０は、反転回路２０３を無効化するための設定情報を作成し、Ｓ１２に進む。Ｓ１２で範囲判定回路２１０は、設定情報をメモリ１１２のＲＯＭに書き込む。
【００３２】
このようにポリゴンモータ１０３とポリゴンミラー１０４を取り付け状態が、特定面の判別を誤らせるような状態であれば、ＦＧ信号を反転させることで、特定面の判別精度が向上するようになる。これにより、各偏向面ごとに用意された補正データを用いて書き出し位置や面倒れなどを精度よく補正することが可能となる。なお、各偏向面ごとの補正データは光走査装置２２の組み立て時に工場において決定されメモリ１１２に格納される。
【００３３】
［実施例２］
実施例１ではＦＧ信号を反転させる反転回路２０３が採用されているが、これに代えてＢＤ信号またはＦＧ信号を所定時間だけ遅延させる遅延回路が採用されてもよい。所定時間（遅延量）は、ＢＤ信号の立下りからＦＧ信号の立ち上がりまでの時間差（位相差）がジッタによる変動量よりも大きくなるように、設定される。
【００３４】
図１４は光走査装置２２のＣＰＵ１００の機能を示している。ＣＰＵ１００はＢＤ信号を所定時間だけ遅延させる第一遅延回路３０１を有している。切り替え回路３０２は、第一遅延回路３０１により遅延したＢＤ信号と、遅延していないＢＤ信号（生のＢＤ信号）とを、メモリ１１２に記憶されている設定情報に基づき選択的に切り替える回路である。第二遅延回路３０３は、ＦＧ信号を所定時間だけ遅延させる第二遅延回路３０３を有している。切り替え回路３０４は、第二遅延回路３０３により遅延したＦＧ信号と、遅延していないＦＧ信号とを、メモリ１１２に記憶されている設定情報に基づき選択的に切り替える回路である。各信号の遅延量が設定情報に含まれていてもよい。
【００３５】
上述した測定装置５０は光走査装置２２の組立工程においてＢＤ−ＦＧ位相差を測定し、この位相差に応じて第一遅延回路３０１の有効／無効と、第二遅延回路３０３の有効／無効とを設定するための設定情報を作成する。有効／無効に代えて遅延量が設定情報に含まれてもよい。範囲判定回路２１０は、ＢＤ−ＦＧ位相差が（１）式により定義された所定範囲内であれば、ＢＤ信号もＦＧ信号も遅延させないための設定情報を作成する。ｍ−αよりもＢＤ−ＦＧ位相差が大きければ、範囲判定回路２１０は、ＢＤ−ＦＧ位相差が所定範囲内に収まるように、ＢＤ信号を遅延させるための設定情報を作成する。ＢＤ−ＦＧ位相差がαよりも小さければ、範囲判定回路２１０は、ＢＤ−ＦＧ位相差が所定範囲内に収まるように、ＦＧ信号を遅延させるための設定情報を作成する。設定情報はメモリ１１２のＲＯＭに書き込まれる。なお、ＢＤ信号とＦＧ信号との両方を遅延させてもよい。たとえば、α＝０ｘ００３であり、かつ、ＢＤ−ＦＧ位相差が０ｘ００１であったと仮定する。この場合、ＢＤ信号の遅延量を０ｘ００１に設定し、ＦＧ信号の遅延量を０ｘ００４に設定することで、ＢＤ−ＦＧ位相差は所定範囲内に修正される。
【００３６】
●フローチャート
図１５は、設定情報を生成するＣＰＵ１００（範囲判定回路２１０）の動作を示すフローチャートである。図１５において図１３と共通または類似する事項については同一の参照符号を付与することで説明の簡明化を図る。
【００３７】
Ｓ７で範囲判定回路２１０は、第ｉ面から第Ｎ面までの各位相差のうち０ｘＦＦＦＦを除外した残りの各位相差が所定範囲内にあるかどうかを判定する。各位相差が所定範囲内であれば、範囲判定回路２１０は、Ｓ２４に進む。Ｓ２４で範囲判定回路２１０は、ＢＤ信号もＦＧ信号も遅延させないようにするための設定情報を作成する。たとえば、設定情報は、ＢＤ信号の遅延量をゼロに定める情報と、ＦＧ信号の遅延量をゼロに定める情報とを含む。その後、範囲判定回路２１０は、Ｓ１２に進み、設定情報をメモリ１１２のＲＯＭに書き込む。
【００３８】
第ｉ面から第Ｎ面までの各位相差のうち０ｘＦＦＦＦを除外した残りの各位相差が所定範囲内になければ、範囲判定回路２１０は、Ｓ２１に進む。Ｓ２１で範囲判定回路２１０は、０ｘＦＦＦＦを除外した残りの各位相差のうちで最大の位相差が所定範囲の上限値（ｍ−α）を超えているかどうかを判定する。位相差が上限値を超えていれば、範囲判定回路２１０は、Ｓ２２に進む。Ｓ２２で範囲判定回路２１０は、位相差が所定範囲内に収まるように、ＢＤ信号の遅延を有効化する。たとえば、範囲判定回路２１０は、位相差が所定範囲内に収まるようにＢＤ信号の遅延量を決定して、設定情報に書き込む。その後、範囲判定回路２１０は、Ｓ１２に進み、設定情報をメモリ１１２のＲＯＭに書き込む。
【００３９】
位相差が上限値を超えていなければ（つまり、位相差が所定範囲の下限値であるα未満であれば）、範囲判定回路２１０は、Ｓ２３に進む。Ｓ２３で範囲判定回路２１０は、位相差が所定範囲内に収まるように、ＦＧ信号の遅延を有効化する。たとえば、範囲判定回路２１０は、位相差が所定範囲内に収まるようにＦＧ信号の遅延量を決定して、設定情報に書き込む。その後、範囲判定回路２１０は、Ｓ１２に進み、設定情報をメモリ１１２のＲＯＭに書き込む。
【００４０】
光走査装置２２のＣＰＵ１００は工場出荷時にメモリ１１２に書き込まれた設定情報に基づきＢＤ信号やＦＧ信号を遅延させることで、ジッタの影響を低減することができる。
【００４１】
［実施例３］
実施例１、２では測定装置５０を用いて設定情報がメモリ１１２に格納されているが、設定情報は光走査装置２２が工場から出荷された後にＣＰＵ１００によってレジスタなどに格納されてもよい。つまり、測定装置５０の機能が光走査装置２２に搭載されていてもよい。
【００４２】
●反転回路が採用されるケース
図１６は光走査装置２２が備えるＣＰＵ１００の機能を示している。図１０と比較すると、図１６では、設定情報を作成してレジスタ４０１に格納する範囲判定回路２１０が、光走査装置２２のＣＰＵ１００に搭載されている。範囲判定回路２１０は、光走査装置２２の起動時などに、図１３に示した設定情報の書き込み処理を実行する。範囲判定回路２１０は、作成した設定情報をＣＰＵ１００内のレジスタ４０１に格納する。切り替え回路２０４はレジスタ４０１に保持されている設定情報にしたがってＦＧ信号を反転させるべきか否かを決定する。つまり、切り替え回路２０４は設定情報にしたがって、生のＦＧ信号を出力するか、反転回路２０３により反転されたＦＧ信号を出力する。
【００４３】
●遅延回路が採用されるケース
図１７は光走査装置２２が備えるＣＰＵ１００の機能を示している。図１４と比較すると、図１７では、設定情報を作成してレジスタ４０１に格納する範囲判定回路２１０が、光走査装置２２のＣＰＵ１００に搭載されている。範囲判定回路２１０は、光走査装置２２の起動時などに、図１５に示した設定情報の書き込み処理を実行する。範囲判定回路２１０は、作成した設定情報をＣＰＵ１００内のレジスタ４０１に格納する。切り替え回路３０２はレジスタ４０１に保持されている設定情報にしたがって第一遅延回路３０１によるＢＤ信号の遅延を有効化したり、無効化したりする。切り替え回路３０４はレジスタ４０１に保持されている設定情報にしたがって第二遅延回路３０３によるＦＧ信号の遅延を有効化したり、無効化したりする。設定情報により、第一遅延回路３０１と第二遅延回路３０３とにそれぞれ遅延量が設定される場合、切り替え回路３０２、３０４は省略される。
【００４４】
このように設定情報の作成機能を光走査装置２２または制御部１０に持たせることで、組立工程が簡易化される。
【００４５】
［実施例４］
上述した実施例ではＢＤ信号の立下りエッジからＦＧ信号の立ち上がりエッジまでの位相差がカウントされていた。実施例４で、ＣＰＵ１００は、ＦＧ信号の立ち上がりエッジを基準とした位相差と、ＦＧ信号の立下りエッジを基準とした位相差との双方をカウントし、ジッタの影響の小さい位相差を選択する。
【００４６】
図１８は二つのカウンタを有する位相差検知回路１１４を示している。なお、すでに説明した機能には同一の参照符号を付与することで説明の簡明化を図る。位相差カウンタ２０２は、ＢＤ信号の立下りエッジからＦＧ信号の立ち上がりエッジまでの位相差がカウントするカウンタである。位相差カウンタ２０２’は、ＢＤ信号の立下りエッジからＦＧ信号の立下りエッジまでの位相差がカウントするカウンタである。このように、ＢＤ信号の立下りエッジからＦＧ信号の立下りエッジまでの位相差のカウントに関与する機能には参照符号の末尾に記号「’」を付与している。ＦＧ信号の立下りエッジまでの位相差をカウントするために、立ち上がり検知回路２０５に代えて、立下り検知回路５０１が採用されている。立下り検知回路５０１は、ＦＧ信号の立下りを検知すると検知信号をＦＧ−Ｆ生成回路２０６’に出力する。ＦＧ−Ｆ生成回路２０６’は、ＢＤ信号の立下りを示す検知信号が入力されると、ＦＧ−Ｆ信号をハイにする。ＦＧ−Ｆ生成回路２０６’は、ＦＧ信号の立下がりを示す検知信号が入力されると、ＦＧ−Ｆ信号をローにする。ラッチ回路２０７’の動作はラッチ回路２０７の動作と同じである。レジスタ２０８’は、ＦＧ信号の立下りエッジを基準とした位相差を保持する。
【００４７】
図８（Ｂ）はＦＧ信号の立ち上がりエッジを基準とした位相差と、ＦＧ信号の立下りエッジを基準とした位相差との各測定結果の一例を示している。範囲判定回路２１０は、ＦＧ信号の立ち上がりエッジを基準とした位相差と、ＦＧ信号の立下りエッジを基準とした位相差を分析し、設定情報を作成する。範囲判定回路２１０は、ＦＧ信号の立ち上がりエッジを基準とした位相差のグループと、ＦＧ信号の立下りエッジを基準とした位相差のグループとのうち、（１）式を満たすグループを選択する。ここでも、０ｘＦＦＦＦに設定された位相差は考慮されない。図８（Ｂ）に示した事例では、ＦＧ信号の立ち上がりエッジを基準とした位相差に所定範囲外となるｍ＋１が含まれている。したがって、範囲判定回路２１０は、ＦＧ信号の立下りエッジを基準とした位相差を用いて特定面の判別が実行されるよう、設定情報を作成する。測定装置５０の範囲判定回路２１０が作成した設定情報はメモリ１１２に格納され、制御部１０の範囲判定回路２１０が作成した設定情報はレジスタ４０１に格納される。
【００４８】
図１９は制御部１０のＣＰＵ１００の機能を示している。選択回路６０１は、設定情報にしたがって、立ち上がり検知回路２０５から出力される検知信号と、立下り検知回路５０１から出力される検知信号とのいずれかを選択してＦＧ−Ｆ生成回路２０６に出力する。つまり、設定情報が、ＦＧ信号の立ち上がりエッジを使用すべきことを示していれば、選択回路６０１は、立ち上がり検知回路２０５から出力される検知信号を選択して出力する。一方、設定情報が、ＦＧ信号の立下がりエッジを使用すべきことを示していれば、選択回路６０１は、立下がり検知回路５０１から出力される検知信号を選択して出力する。
【００４９】
図２０は制御部１０のＣＰＵ１００の機能を示している。制御部１０の位相差検知回路１１４に二つのカウンタが設けられてもよい。この場合、範囲判定回路２１０は、（１）式を満たす位相差グループを選択し、位相検知回路１１３の特定面判別回路２０９に出力する。この場合は、測定装置５０は不要となろう。
【００５０】
［まとめ］
以上では様々な実施例が説明されたが、これらの実施例からは、たとえば、次のような技術思想が導き出される。ポリゴンモータ１０３のロータには回転多面鏡が取り付けられている。ポリゴンモータ１０３は回転多面鏡を回転せるためにロータを回転駆動する駆動モータの一例である。なお、ロータにはロータとともに回転する磁石が取り付けられている。磁石が回転することで磁束変化が発生する。ホール素子１０５は、ロータに取り付けられた磁石が回転することによる磁束変化を検知することによって第一信号と異なる周期の第二信号を出力する第二検知手段として機能する。ＣＰＵ１００は、第一信号と第二信号との位相関係を取得し、位相関係に基づいて複数の偏向面のなかから光ビームが入射する偏向面を特定する特定手段として機能する。たとえば、位相差検知回路１１４は第一信号（例：ＢＤ信号）と第二信号（例：ＦＧ信号）との位相差を取得する取得手段して機能する。位相検知回路１１３はこの位相差に応じて複数の偏向面のうちの特定面を判別し、当該特定面として判別された偏向面を基準として位相データを出力する位相検知手段として機能する。なお、位相データは光ビームが入射する偏向面を示すデータであってもよい。光走査装置２２に搭載されるメモリ１１２や画像形成装置１の本体側に搭載されるレジスタ４０１は、位相差を求めるために第二信号の立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを取得手段に設定する設定情報を記憶する記憶手段として機能する。またこれらの記憶装置は位相関係を特定するために第二信号の立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを設定するための設定情報を記憶する記憶手段として機能してもよい。ＣＰＵ１００は、設定情報に基づいて、位相関係を取得するために第二信号の立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを決定する。上述したようにポリゴンモータ１０３のロータマグネット１１１の磁極とポリゴンミラー１０４の偏向面との関係を意識せずに、組立を実行するとＦＧ信号のジッタの影響により、特定面の判別が誤ってしまうことがある。それに対して、本発明では、あらかじめジッタの影響を含む位相差を測定して、ＦＧ信号の立ち上がりを用いると面特定精度が高いのか、それとも立下りを用いると面特定精度が高いのかが判定される。この判定の結果、設定情報が作成されてメモリ１１２などに格納される。ＦＧ信号の立ち上がりと立下りとのうち、設定情報により指定されたエッジが位相差を求めるために利用されるため、位相差を用いて面特定においてもジッタの影響が低減される。よって、本発明では、組み立て工程を簡易に維持したまま、回転多面鏡の面特定精度を向上することが可能となる。
【００５１】
図１０などを用いて説明したように、反転回路２０３はＦＧ信号を反転する反転手段として機能する。また、切り替え回路２０４は、設定情報に応じて、反転回路２０３により反転されたＦＧ信号を供給するか、反転回路２０３により反転されていないＦＧ信号を供給するかを切り替える切り替え手段として機能する。このように、ＢＤ信号とＦＧ信号の位相差を測定するためにＦＧ信号の立ち上がりと立下りを切り替えることは、実質的に、反転回路２０３にＦＧ信号を通過させるか否かによって実現可能である。
【００５２】
図１０などに示したように、位相差カウンタ２０２はＢＤ信号の入力に応じてリセットされるカウンタとして機能する。図７（Ａ）が示すように、位相差検知回路１１４は、ＢＤ信号の一周期の範囲内でＦＧ信号の立ち上がりが検知された場合、ＦＧ信号の立ち上がりが検知されたときのカウント値を位相差として出力する。図７（Ｂ）が示すように、位相差検知回路１１４は、ＢＤ信号の一周期の範囲内でＦＧ信号の立ち上がりが検知されない場合、特定面を示す所定値（例：０ｘＦＦＦＦ）を位相差として出力する。これにより、位相検知回路１１３は容易に特定面を認識できるようになる。
【００５３】
図３などが示すように、メモリ１１２は、ポリゴンミラー１０４、ポリゴンモータ１０３、ＢＤセンサ１０７およびホール素子１０５とともに光走査装置２２に搭載されている。ＦＧ信号のどちらのエッジを位相差の測定に用いるべきかは、光走査装置２２ごとに異なる。また、光走査装置２２は、画像形成装置１の工程とは別工程で組み立てられてから、画像形成装置１の本体に搭載れる。また、光走査装置２２が新品に交換されることもある。したがって、工場で設定情報がメモリ１１２に書き込まれて光走査装置２２が出荷されることで、出荷後に設定情報を作成する必要がなくなる。つまり、光走査装置２２を起動するとすぐに面特定（位相判別）を実行できるようになろう。このように、設定情報は、工場において光走査装置２２に接続される測定装置５０によってメモリ１１２に書き込まれた情報であってもよい。図１３などが示すように、測定装置５０は、光走査装置２２を制御してＢＤ信号とＦＧ信号との位相差を取得する。さらに、測定装置５０は、当該位相差が所定範囲内かどうかに応じて設定情報を作成して、メモリ１１２に書き込む。メモリ１１２が揮発領域と不揮発領域とを有している場合、設定情報は不揮発領域に書き込まれる。
【００５４】
ところで、特定手段として機能するＣＰＵ１００は光走査装置２２とは異なる位置に取り付けられた回路基板に実装されていてもよい。この場合に、位相差検知回路１１４は光走査装置２２とこの回路基板とを電気的に接続するケーブルを介して第一信号、第二信号、および設定情報を光走査装置２２から取得する。
【００５５】
なお、記憶手段は、画像形成装置１の本体に搭載されているレジスタ４０１などであってもよい。この場合は、画像形成装置１の制御部１０が設定情報を作成することになる。図１６などが示すように範囲判定回路２１０は位相検知回路１１３が特定面の判別を開始する前に位相差検知回路１１４より取得された位相差が所定範囲内かどうかを判定する。範囲判定回路２１０は判定結果に応じて特定面の判別に利用される位相差を取得するためにＦＧ信号の立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを定めた設定情報を作成してレジスタ４０１に書き込む。つまり、範囲判定回路２１０は書き込み手段として機能する。範囲判定回路２１０は位相検知回路１１３が特定面の判別を開始する前に取得された位相差が所定範囲内かどうかに応じて特定面の判別に利用される位相差を取得するためにＦＧ信号の立ち上がりを用いるか、立下りを用いるかを設定する設定手段として機能する。このように設定情報の作成を画像形成装置１に任せることで、工場における測定作業と書き込み作業とが不要になるため、組立工程が簡易化されよう。なお、（１）式が例示するように、所定範囲はＦＧ信号のジッタに応じて定められた範囲である。
【００５６】
実施例２に関して説明したように反転回路に代えてＦＧ信号（またはＢＤ信号）を遅延させる遅延回路が採用されてもよい。メモリ１１２やレジスタ４０１は、遅延回路により遅延したＦＧ信号を供給するか、遅延回路により遅延していないＦＧ信号をＣＰＵ１００に供給するかを設定する設定情報を記憶する記憶手段として機能する。ＣＰＵ１００は設定情報に基づいて位相関係を取得するために遅延した第二信号を用いるか、遅延していない第二信号を用いるかを決定する。図６（Ｂ）や図６（Ｃ）が示すように、ジッタの影響を受けるケースは、ＢＤ信号の立下りと、ＦＧ信号の立ち上がりとが近接しているケースである。したがって、ジッタの影響が低減される程度に、ＦＧ信号またはＢＤ信号を遅延させることで、特定面の判別精度が向上する。
【００５７】
上述したように、遅延回路の有効化／無効化、遅延量などを設定する設定情報は測定装置５０によって作成されてもよいし、画像形成装置１の制御部１０によって作成されてもよい。範囲判定回路２１０は位相検知回路１１３が特定面の判別を開始する前に取得された位相差が所定範囲内かどうかに応じて遅延回路により遅延したＦＧ信号を供給するか、遅延回路により遅延していないＦＧ信号を供給するかを設定する。なお、遅延回路により付加される遅延量はＢＤ信号の一周期未満の遅延量である。より詳しくは、ジッタの影響を回避可能な程度の遅延量である。このような遅延量を付加することで、０ｘＦＦＦＦを除く残りの位相差はいずれも（１）式を満たすようになる。
【００５８】
上述した実施例ではＢＤ信号に対するＦＧ信号の位相差が取得されているが、ＦＧ信号に対するＢＤ信号の位相差が取得されてもよい。また、ＣＰＵ１００の機能は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどのハードウエアにより実現されてもよいし、ソフトウエアにより実現されてもよい。複数の機能のうち一部がハードウエアにより実現され、残りの機能がソフトウエアにより実現されてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０３…ポリゴンモータ、１０４…ポリゴンミラー、１０５…ホール素子、１０７…ＢＤセンサ、１１２…メモリ、１１３…位相検知回路、１１４…位相差検知回路、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【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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