(57)【要約】【課題】  簡単な構成で且つ低コストで回転多面鏡の回転位相を特定することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  画像形成装置９は、光ビームを出射する光源４０１と、光源から出射された光ビームが感光体の表面上を走査するように光ビームを偏向する複数の反射面４１５を有する回転多面鏡４０５と、複数の反射面のそれぞれにより反射された光ビームを受光することによって受光信号１１５を出力する受光部４０９と、受光信号をパルス信号１１１に変換する変換手段１１６と、複数の反射面にそれぞれ対応する複数のパルス信号のパルス幅を測定する測定手段１０１２と、測定手段の測定結果と基準値とに基づいて回転多面鏡の回転位相を特定する特定手段１０１６と、を有する。【選択図】  図１０
2018189765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが感光体の表面上を走査するように前記光ビームを偏向する複数の反射面を有する回転多面鏡と、
前記複数の反射面のそれぞれにより反射された前記光ビームを受光することによって受光信号を出力する受光部と、
前記受光信号をパルス信号に変換する変換手段と、
前記複数の反射面にそれぞれ対応する複数のパルス信号のパルス幅を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果と当該測定結果と比較するための基準値とに基づいて前記回転多面鏡の回転位相を特定する特定手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記回転多面鏡によって偏向された前記光ビームを前記感光体の前記表面上へ導く、ｆθ特性を有さないレンズを備え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】
前記測定手段は、所定周波数のクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、前記クロック信号をカウントするカウント手段と、を備え、
前記測定手段は、前記カウント手段のカウント値によって前記複数のパルス信号のパルス幅を測定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記反射面の数のカウント値保持手段を有し、
前記カウント手段は、前記カウント値を前記反射面の前記数の前記カウント値保持手段に順次保持させ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】
前記反射面の前記数の前記カウント値保持手段のそれぞれに保持される前記カウント値の平均値を算出する算出手段を有し、
前記特定手段は、前記平均値と前記基準値とに基づいて特定される前記回転位相に対応する反射面を特定す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】
前記特定手段は、前記平均値と前記基準値とを照合することにより、前記回転位相に対応する反射面を特定する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】
前記特定手段は、前記平均値の最大値または最小値と前記基準値とに基づいて、前記回転位相に対応する反射面を特定する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８】
前記基準値を予め記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
複数の光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記複数の光ビームが感光体の表面上を走査するように前記複数の光ビームを偏向する複数の反射面を有する回転多面鏡と、
前記複数の反射面のそれぞれにより反射された前記複数の光ビームを受光することによって複数の受光信号を出力する受光部と、
前記複数の受光信号を複数のパルス信号に変換する変換手段と、
測定有効区間と測定無効区間を切り替える切替手段と、
前記複数の反射面にそれぞれ対応する前記複数のパルス信号のうち前記測定有効区間にあるパルス信号のパルス幅を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果と当該測定結果と比較するための基準値とに基づいて前記回転多面鏡の回転位相を特定する特定手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
２つの光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記２つの光ビームが感光体の表面上を走査するように前記２つの光ビームを偏向する複数の反射面を有する回転多面鏡と、
前記複数の反射面のそれぞれにより反射された前記２つの光ビームを受光することによって２つの受光信号を出力する受光部と、
前記２つの受光信号を２つのパルス信号に変換する変換手段と、
前記変換手段から出力される連続するパルス信号のパルス幅を１つ置きに測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果と当該測定結果と比較するための基準値とに基づいて前記回転多面鏡の回転位相を特定する特定手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記回転多面鏡によって偏向された前記光ビームを前記感光体の前記表面上へ導く、ｆθ特性を有さないレンズを備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記測定手段は、所定周波数のクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、前記クロック信号をカウントするカウント手段と、を備え、
前記測定手段は、前記カウント手段のカウント値によって前記複数のパルス信号のパルス幅を測定することを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記反射面の数のカウント値保持手段を有し、
前記カウント手段は、前記カウント値を前記反射面の前記数の前記カウント値保持手段に順次保持させることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記反射面の前記数の前記カウント値保持手段のそれぞれに保持される前記カウント値の平均値を算出する算出手段を有し、
前記特定手段は、前記平均値と前記基準値とに基づいて特定される前記回転位相に対応する反射面を特定することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記特定手段は、前記平均値と前記基準値とを照合することにより、前記回転位相に対応する反射面を特定することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記特定手段は、前記平均値の最大値または最小値と前記基準値とに基づいて、前記回転位相に対応する反射面を特定することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記基準値を予め記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項９乃至１６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、光源から出射される光ビームが感光体の表面上を走査し静電潜像を形成するように光ビームを偏向する回転多面鏡を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタル複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置は、感光体の表面上を光ビームで走査して静電潜像を形成する光走査装置を有する。光走査装置において、光ビームは、画像データに基づいて光源から出射される。光源から出射された光ビームは、回転多面鏡により偏向される。偏向された光ビームは、結像レンズを透過し、感光体の表面上に光スポットとして結像される。感光体の表面上に結像された光スポットは、回転多面鏡の回転に従って感光体の表面上を移動させられ、感光体の表面上に静電潜像を形成する。
【０００３】
結像レンズは、ｆθ特性を有する。ｆθ特性とは、回転多面鏡が等角速度で回転している時に光スポットが感光体の表面上を等速で移動するように光ビームを感光体の表面上に結像させる光学的特性である。ｆθ特性を有する結像レンズを用いることにより、適切な露光を行うことができる。しかし、ｆθ特性を有する結像レンズは、比較的大きく、また、コストも高い。そのため、画像形成装置の小型化やコストダウンを目的として、結像レンズ自体を使用しない、またはｆθ特性を有さない結像レンズを使用することが考えられている。
【０００４】
一方、光スポットが感光体の表面上を等速で移動しない場合でも、感光体の表面上に形成されるドットが一定の幅を有するように、一走査の間に画像クロックの周波数を変調する電気的な部分倍率補正が行われる。しかし、ｆθ特性を有する結像レンズを用いず、上述したような電気的な補正により各ドットの幅を一定にしたとしても、例えば、主走査方向の端部のドットと中央部のドットとでは、１つのドットを形成するために必要な時間が異なる。つまり、主走査方向に関して端部のドットを形成する場合と中央部のドットを形成する場合とでは、ドットを形成するために光スポットが感光体の表面を移動する速度が異なる。従って、主走査方向に関して端部のドットと中央部のドットとでは、感光体の表面の単位面積あたりの露光量が異なる。露光量の差によって画像不良が発生する虞がある。
【０００５】
そのため、印字位置と印字幅を補正する部分倍率補正や、光ビームの光量を調整し印字濃度を補正する輝度補正処理を行うことで画像を補正する必要がある。また、回転多面鏡は、反射面ごとに製造上のばらつきが発生するので、補正パラメータを反射面ごとに割り当てて補正を行う必要がある。そのためには、感光体の表面上に形成される光スポットの光ビームが回転多面鏡の複数の反射面のうちのどの反射面であるかを特定する必要がある。
【０００６】
そこで、特許文献１は、回転多面鏡の反射面により偏向された光ビームをビーム検出器により検出し、ビーム検出器から出力されるビーム検出信号の周期をカウントし、カウントした周期と予め記憶された周期とのパターンマッチングにより反射面を特定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１４８１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ビーム検出信号の周期をクロックに同期してカウントすると、回転多面鏡の反射面の数分の周期のカウント値を記憶できるだけのデータ領域が必要である。また、パターンマッチングを行うためのビーム検出信号の周期のデータも記憶する必要があるので、回路規模が大きくなりコスト上昇を招くという問題がある。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、簡単な構成で且つ低コストで回転多面鏡の回転位相を特定することができる画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施例による画像形成装置は、
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが感光体の表面上を走査するように前記光ビームを偏向する複数の反射面を有する回転多面鏡と、
前記複数の反射面のそれぞれにより反射された前記光ビームを受光することによって受光信号を出力する受光部と、
前記受光信号をパルス信号に変換する変換手段と、
前記複数の反射面にそれぞれに対応する複数のパルス信号のパルス幅を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果と当該測定結果と比較するための基準値とに基づいて前記回転多面鏡の回転位相を特定する特定手段と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構成で且つ低コストで回転多面鏡の回転位相を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略図。
【図２】実施例１の光走査装置の断面図。
【図３】光走査装置の像高に対する部分倍率を示す図。
【図４】画像形成装置における露光制御システムのブロック図。
【図５】画像変調部のブロック図。
【図６】実施例１のＢＤ信号とＶＤＯ信号のタイミング図。
【図７】回転多面鏡の反射面ごとの像高に対する部分倍率を示す図。
【図８】実施例１のＢＤカウンタ部のカウント動作の説明図。
【図９】ＢＤ信号のパルス幅の算出動作の説明図。
【図１０】画像形成装置により実行される画像形成動作を示す流れ図。
【図１１】実施例１の面特定部により実行されるカウント処理を示す流れ図。
【図１２】実施例２の光走査装置の断面図。
【図１３】実施例２のＢＤ信号とＶＤＯ信号のタイミング図。
【図１４】実施例２のＢＤカウンタ部のカウント動作の説明図。
【図１５】実施例２の面特定部により実行されるカウント処理を示す流れ図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００１４】
実施例１においては、ＢＤ信号の有効区間の幅を検出することで、幅のばらつき具合からどのタイミングのＢＤ信号が反射面のどの面かを判定する。
【００１５】
＜画像形成装置＞
図１は、画像形成装置９の概略図である。画像形成装置９は、感光体としての感光ドラム４の表面上を光ビームで走査する光走査手段としての光走査装置４００が設けられている。光走査装置４００は、レーザ駆動部３００を有する。レーザ駆動部３００は、画像信号生成部１００から出力される画像信号としてのＶＤＯ信号１１０および制御部１から出力される制御信号３１０に基づき、レーザ光（以下、光ビームという）２０８を出射する。光ビーム２０８は、帯電手段としての帯電器３１により均一に帯電された感光ドラム４の表面上を走査し、感光ドラム４の表面上に静電潜像（以下、潜像という）を形成する。現像手段としての現像器３２は、潜像に現像剤としてのトナーを付着させ、トナー像を形成する。紙などの記録媒体Ｓは、給送ユニット８に収納されている。給送ユニット８からピックアップローラ３３により給送された記録媒体Ｓは、給送ローラ５により感光ドラム４と接触する転写位置へ搬送される。トナー像は、転写位置へ搬送された記録媒体Ｓへ転写ローラ３４により転写される。記録媒体Ｓに転写されたトナー像は、定着器６により加熱および加圧され、記録媒体Ｓに定着される。画像が形成された記録媒体Ｓは、排出ローラ７により、排出トレイ３５へ排出される。
【００１６】
＜光走査装置＞
図２は、実施例１の光走査装置４００の断面図である。図２（ａ）は、光走査装置４００の主走査断面を示す図である。図２（ｂ）は、光走査装置４００の副走査断面を示す図である。主走査断面は、走査レンズとしての結像レンズ（結像光学素子）４０６の光軸と主走査方向ＭＳとを含む平面に沿って取った断面である。副走査断面は、結像レンズ４０６の光軸を含み主走査断面に垂直な平面に沿って取った断面である。光走査装置４００は、光源４０１と、偏向装置としての回転多面鏡４０５と、筐体（光学ハウジング）４００ａ（図１）とを備える。光源４０１は、光ビーム２０８を出射する。回転多面鏡４０５は、光源４０１から出射された光ビーム２０８が感光ドラム４の表面（以下、被走査面４０７という）上を走査するように光ビーム２０８を偏向する。筐体４００ａは、光源４０１が取り付けられ、回転多面鏡４０５および光学素子を内部に保持する。
【００１７】
本実施例において、光源４０１から出射された光ビーム２０８は、開口絞り４０２により楕円形状に整形されてカップリングレンズ４０３へ入射する。カップリングレンズ４０３を通過した光ビーム２０８は、略平行光に変換されて、アナモフィックレンズ４０４へ入射する。なお、略平行光は、弱収束光および弱発散光を含む。アナモフィックレンズ４０４は、主走査断面内において正の屈折力を有しており、入射する光ビーム２０８を主走査断面内において収束された光ビーム２０８へ変換する。また、アナモフィックレンズ４０４は、副走査断面内において回転多面鏡４０５の偏向面としての反射面４１５の近傍に光ビーム２０８を集光して、主走査方向ＭＳに長い線像を形成する。
【００１８】
アナモフィックレンズ４０４を通過した光ビーム２０８は、回転多面鏡４０５の複数の反射面４１５（４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ、４１５ｄ）により偏向される。反射面４１５により偏向された光ビーム２０８は、結像レンズ４０６を透過し、被走査面４０７上に光スポットとして結像される。結像レンズ４０６は、結像光学素子である。本実施例においては、単一の結像光学素子（結像レンズ４０６）のみで結像光学系が構成されている。光ビーム２０８は、結像レンズ４０６により被走査面４０７上に結像され、所定のスポット状の像（光スポット）を形成する。回転多面鏡４０５は、駆動装置としてのモータ３６により矢印Ｒで示す方向に一定の角速度で回転させられる。光スポットは、被走査面４０７上を主走査方向ＭＳに移動し、被走査面４０７上に潜像を形成する。なお、主走査方向ＭＳは、感光ドラム４の表面に平行で且つ感光ドラム４の表面の移動方向（回転方向）に直交する方向である。副走査方向ＳＳは、主走査方向ＭＳおよび光ビーム２０８の光軸に直交する方向である。
【００１９】
光検出器（Ｂｅａｍ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、以下、ＢＤという）４０９およびＢＤレンズ４０８は、被走査面４０７上に潜像を書き込むタイミングを決定する同期信号生成用の光学系である。ＢＤレンズ４０８を通過した光ビーム２０８は、フォトダイオードを含む受光部としてのＢＤ４０９へ入射し検出される。ＢＤ４０９は、光ビーム２０８を受光して受光信号（アナログ信号）１１５を出力する。受光信号１１５は、変換器（例えば、アナログ−デジタル変換回路）１１６へ入力される。変換器１１６は、アナログ信号を閾値電圧によって２値化する変換部（変換手段）である。変換器１１６は、受光信号１１５をパルス信号としての光検出信号（以下、ＢＤ信号という）１１１へ変換する。本実施例において、ＢＤ信号１１１は、ローアクティブ（負論理）であるが、ハイアクティブ（正論理）であってもよい。ＢＤ信号１１１がローアクティブ（負論理）である場合、ローレベルの部分をパルスと考える。ＢＤ４０９により光ビーム２０８を検出したタイミングに基づいて、光ビーム２０８の書き込みタイミングが制御される。光源４０１は、半導体レーザチップである。本実施例の光源４０１は、１つの発光部１１（図４）を備えている。なお、光源４０１、カップリングレンズ４０３、アナモフィックレンズ４０４、結像レンズ４０６、回転多面鏡４０５等の各種光学部材は、光走査装置４００の筐体（光学箱）４００ａ（図１）に保持される。
【００２０】
＜結像レンズ＞
図２に示すように、結像レンズ４０６は、入射面（第１面）４０６ａ及び出射面（第２面）４０６ｂの２つの光学面（レンズ面）を有する。結像レンズ４０６は、主走査断面内において、反射面４１５により偏向された光ビーム２０８が結像レンズ４０６を透過して被走査面４０７上を所定の走査特性で走査するように構成されている。また、結像レンズ４０６は、被走査面４０７上での光ビーム２０８の光スポットを所定の形状にするように構成されている。また、結像レンズ４０６は、副走査断面内において、反射面４１５の近傍と被走査面４０７の近傍とを光学的に共役の関係にする。これにより、反射面４１５の面倒れが補償される。すなわち、回転多面鏡４０５の回転軸線に対する反射面４１５の倒れ（面倒れ）により生じる被走査面４０７上での光ビーム２０８の副走査方向ＳＳの走査位置のずれが低減される。なお、本実施例による結像レンズ４０６は、射出成形によって形成されたプラスチックモールドレンズであるが、結像レンズ４０６としてガラスモールドレンズを採用してもよい。モールドレンズは、非球面形状の成形が容易であり、かつ大量生産に適している。結像レンズ４０６としてモールドレンズを採用することにより、結像レンズ４０６の生産性及び光学性能の向上を図ることができる。
【００２１】
結像レンズ４０６は、ｆθ特性を有していない、または、ｆθ特性が従来のｆθレンズより弱い。つまり、結像レンズ４０６は、回転多面鏡４０５が等角速度で回転しているときに、結像レンズ４０６を通過する光ビームを、被走査面４０７上を等速で移動する光スポットとして結像させるような走査特性を有していない。ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６を用いることにより、結像レンズ４０６を回転多面鏡４０５に近接して配置することができる。つまり、図２（ａ）に示すように、回転多面鏡４０５と結像レンズ４０６の間の距離Ｄ１を小さくすることができる。また、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６は、ｆθ特性を有する結像レンズよりも、主走査方向ＭＳにおける結像レンズ４０６の幅ＬＷおよび光軸方向における結像レンズ４０６の厚みＬＴを小さくできる。これにより、光走査装置４００の筐体４００ａ（図１）の小型化が可能である。
【００２２】
一方、ｆθ特性を有する結像レンズは、主走査断面における結像レンズの入射面および出射面の形状に急峻に変化する部分を有することがある。ｆθ特性を有する結像レンズは、入射面および出射面の急峻に変化する形状のために、良好な結像性能を得られないことがある。これに対して、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６は、主走査断面における結像レンズ４０６の入射面４０６ａおよび出射面４０６ｂの形状に急峻に変化する部分がほとんどないので、良好な結像性能を得ることができる。ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６の走査特性は、以下の式（１）で表される。
【数１】
2018189765.tif 000003
【００２３】
ここで、θは、結像レンズ４０６の光軸と回転多面鏡４０５により偏向される光ビーム２０８との間の角度（以下、走査角度という）である。Ｙ［ｍｍ］は、結像レンズ４０６の光軸と被走査面４０７上に結像される光ビーム２０８の光スポットの位置（集光位置）との間の主走査方向ＭＳにおける距離（以下、像高という）である。Ｋ［ｍｍ］は、結像レンズ４０６の光軸上の像高（以下、軸上像高という）における結像係数である。Ｂは、結像レンズ４０６の走査特性を決定する係数（以下、走査特性係数という）である。軸上像高は、結像レンズ４０６の光軸上の像高であるので、走査角度θが０のとき（θ＝０）の像高Ｙ（Ｙ＝０＝Ｙｍｉｎ）である。また、本実施例において、結像レンズ４０６の光軸（θ＝０）からずれた位置（θ≠０）における像高（Ｙ≠０）を軸外像高という。さらに、結像レンズ４０６の光軸（θ＝０）から最も遠い位置（θ＝＋θｍａｘおよびθ＝−θｍａｘ）の像高（Ｙ＝＋ＹｍａｘおよびＹ＝−Ｙｍａｘ）を最軸外像高という。なお、被走査面４０７上の潜像を形成可能な所定の領域（以下、走査領域という）の主走査方向ＭＳにおける幅（以下、走査幅という）Ｗは、Ｗ＝｜＋Ｙｍａｘ｜＋｜−Ｙｍａｘ｜で表される。走査領域の中央は、軸上像高である。走査領域の両端部は、それぞれ最軸外像高である。走査領域の走査幅Ｗを走査するために必要な光ビームの偏向角度は、走査画角である。
【００２４】
ここで、結像係数Ｋは、結像レンズ４０６に平行光が入射する場合の走査特性（ｆθ特性）Ｙ＝ｆθにおけるｆに相当する係数である。すなわち、結像係数Ｋは、結像レンズ４０６に平行光以外の光が入射する場合に、ｆθ特性と同様に像高Ｙと走査角度θとを比例関係にするための係数である。走査特性係数Ｂについて補足すると、走査特性係数Ｂが０のとき（Ｂ＝０）の式（１）は、Ｙ＝Ｋθになるので、従来の光走査装置に用いられるｆθレンズの走査特性Ｙ＝ｆθ（等距離射影方式）に相当する。また、走査特性係数Ｂが１のとき（Ｂ＝１）の式（１）は、Ｙ＝Ｋｔａｎθになるので、撮像装置（カメラ）などに用いられるレンズの射影特性Ｙ＝ｆｔａｎθ（中心射影方式）に相当する。すなわち、式（１）において、走査特性係数Ｂを０≦Ｂ≦１の範囲内で設定することにより、射影特性（Ｙ＝ｆｔａｎθ）とｆθ特性（Ｙ＝ｆθ）との間の走査特性を得ることができる。
【００２５】
ここで、式（１）を走査角度θで微分すると、次の式（２）に示すように走査角度θに対する被走査面４０７上での光ビームの走査速度ｄＹ／ｄθが得られる。
【数２】
2018189765.tif 000004
式（２）によれば、軸上像高（θ＝０）における走査速度ｄＹ／ｄθは、走査角度θが０（θ＝０）であるので、Ｋとなる。さらに、式（２）を軸上像高における走査速度ｄＹ／ｄθ＝Ｋで除すると、次の式（３）に示すようになる。
【数３】
2018189765.tif 000005
式（３）は、軸上像高の走査速度（結像係数Ｋ）に対する軸外像高の走査速度ｄＹ／ｄθのずれ量(部分倍率)を表している。本実施例において、像高Ｙにおける部分倍率は、軸上像高の走査速度（結像係数Ｋ）に対する軸外像高の走査速度ｄＹ／ｄθの比率（（ｄＹ／ｄθ）／Ｋ）の１に対するずれ量(部分倍率ずれ量（（ｄＹ／ｄθ）／Ｋ−１）)の百分率［％］で表わされる。本実施例の結像レンズ４０６を用いた光走査装置４００から出射される光ビーム２０８の走査速度は、走査特性係数Ｂが０（Ｂ＝０）である場合を除いて、軸上像高（Ｙ＝０＝Ｙｍｉｎ）と軸外像高Ｙ（Ｙ≠０）とで異なる。
【００２６】
図３は、光走査装置４００の像高Ｙ［ｍｍ］に対する部分倍率［％］を示す図である。図３は、被走査面４０７上での像高ＹがＹ＝Ｋθの走査特性で示される場合の像高Ｙと部分倍率との関係を示している。結像レンズ４０６がＹ＝Ｋθの走査特性を有する場合、図３に示すように、軸上像高（Ｙ＝０）からそれぞれの最軸外像高（Ｙ＝＋ＹｍａｘおよびＹ＝−Ｙｍａｘ）へ向かって部分倍率が大きくなる。これは、軸上像高から最軸外像高へ行くにつれて徐々に走査速度が速くなるためである。例えば、部分倍率３０％は、主走査方向に単位時間だけ光ビームが走査された場合、光ビームにより走査される被走査面４０７上の主走査方向の長さ（以下、走査長という）が、軸上像高における走査長の１．３倍になることを意味する。従って、画像クロックの周期により決定される一定の時間間隔で主走査方向の画素幅が決定されると、一画素あたりの走査長が軸上像高（Ｙ＝０）と軸外像高（Ｙ≠０）とで異なってしまう。そのため、軸外像高（Ｙ≠０）での主走査方向における一画素あたりの走査長は、軸上像高（Ｙ＝０）での主走査方向における一画素あたりの走査長より長くなり、像高（主走査方向の位置）に従って画素密度が変化する。
【００２７】
また、像高Ｙが、軸上像高から離れて最軸外像高に近づくに連れて（像高Ｙの絶対値が大きくなる程）、徐々に走査速度が速くなる。従って、最軸外像高付近の光スポットが被走査面４０７の単位長さを走査するのにかかる時間は、軸上像高付近の光スポットが被走査面４０７の単位長さを走査するのにかかる時間より短い。これは、光源４０１の発光輝度が一定の場合、最軸外像高付近の単位長さあたりの露光量が軸上像高付近の単位長さあたりの露光量より少ないことを意味する。
【００２８】
上述のような走査特性を有する結像レンズ４０６の場合、主走査位置に従う部分倍率のばらつき及び主走査位置に従う単位長さあたりの露光量のばらつきが、良好な画質を維持するために望ましくない影響を及ぼす可能性がある。そこで、本実施例では、良好な画質を得るために、部分倍率の補正と、単位長さあたりの露光量を補正するための輝度補正とを行う。特に、回転多面鏡４０５から感光ドラム４までの光路長が短くなる程、走査画角が大きくなるため、軸上像高における走査速度と最軸外像高における走査速度との差が大きくなる。発明者の鋭意検討によれば、光走査装置４００を小型化した場合、最軸外像高における走査速度が軸上像高における走査速度の１２０％以上になることが分かった。この場合、光走査装置４００の走査速度の変化率は、２０％以上である。このような光走査装置４００の場合、主走査位置に従う部分倍率のばらつき及び主走査位置に従う単位長さあたりの露光量のばらつきの影響を受け良好な画質の維持が難しくなる。
【００２９】
走査速度の変化率Ｃ（％）は、最も遅い走査速度をＶｍｉｎ、最も速い走査速度をＶｍａｘとすると、Ｃ＝（（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍｉｎ）＊１００で表される値である。本実施例の光走査装置４００において、走査速度は、軸上像高（走査領域の中央）で最も遅い走査速度Ｖｍｉｎとなり、最軸外像高（走査領域の両端部）で最も速い走査速度Ｖｍａｘとなる。このような走査特性を有する光走査装置４００が設けられた画像形成装置は、以下に説明する露光制御システム３０１が適用されることにより、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６を用いて良好な画像を形成することが可能となる。
【００３０】
＜露光制御システム＞
図４は、画像形成装置９における露光制御システム３０１のブロック図である。露光制御システム３０１は、画像信号生成部１００、制御部１およびレーザ駆動部３００を有する。画像信号生成部１００は、画像変調部１０１とＣＰＵ１０２とを有する。画像信号生成部１００は、ＣＰＵ１０２による制御の下で種々の動作を行うように構成されている。画像変調部１０１は、システムバス１０３によりＣＰＵ１０２に接続されている。画像信号生成部１００は、ホストコンピュータ（不図示）から印刷ジョブなどの情報を受け取り、情報の画像データに従って画像信号としてのＶＤＯ信号１１０を生成する。また、画像信号生成部１００は、画素幅補正手段としての機能を有する。制御部１は、画像形成装置９を制御する。また、制御部１は、光源４０１の光量を制御する輝度補正手段としての機能を有する。レーザ駆動部３００は、ＶＤＯ信号１１０に基づいて電流を光源４０１へ供給し、光源４０１から光ビームを出射させる。
【００３１】
画像信号生成部１００は、画像形成のためのＶＤＯ信号１１０の出力の準備が整った段階で、シリアル通信１１３を介して、印刷開始を指示する信号を制御部１へ送信する。制御部１は、印刷の準備が整った段階で、副走査同期信号としてのＴＯＰ信号１１２と、主走査同期信号としてのＢＤ信号１１１とを画像信号生成部１００へ送信する。画像信号生成部１００は、ＴＯＰ信号を１１２およびＢＤ信号１１１を受信すると、所定のタイミングでＶＤＯ信号１１０をレーザ駆動部３００へ出力する。
【００３２】
制御部１は、集積回路（以下、ＩＣという）３を有する。ＩＣ３は、ＣＰＵ２と、８ビットのデジタル信号２０をアナログ信号へ変換するＤＡコンバータ（以下、ＤＡＣという）２１と、レギュレータ２２とを内蔵している。ＩＣ３は、レーザ駆動部３００と協働して輝度補正手段として機能する。
【００３３】
レーザ駆動部３００は、メモリ３０４と、電圧を電流へ変換するＶＩ変換回路３０６と、レーザドライバＩＣ１９と、光源４０１を有する。レーザ駆動部３００は、光源４０１のレーザダイオードである発光部１１へ駆動電流ＩＬを供給する。メモリ３０４には、複数の像高（主走査方向における複数の位置）に対応する部分倍率を含む部分倍率特性情報（プロファイル）と、発光部１１へ供給される補正電流の情報とが保存されている。部分倍率特性情報は、主走査方向における複数の領域それぞれの部分倍率を補正するための倍率補正データを示すプロファイルであるとよい。なお、部分倍率特性情報は、複数の領域それぞれの像高（主走査方向における位置）に対応する被走査面４０７上の光スポットの走査速度を含む情報（倍率補正データ）であってもよい。
【００３４】
ＣＰＵ２の制御に基づき、メモリ３０４に保存された情報は、シリアル通信３０７を介してＩＣ３へ送信される。メモリ３０４に保存された発光部１１へ供給される補正電流の情報に従って、ＩＣ３は、レギュレータ２２から出力される電圧（ＶｒｅｆＨ）２３を調整する。電圧２３は、ＤＡＣ２１の基準電圧となる。ＩＣ３は、ＤＡＣ２１へ入力される８ビットのデジタル信号（入力データ）２０を設定し、ＢＤ信号１１１に同期して、主走査内で増加減する輝度補正用のアナログ電圧（以下、輝度補正アナログ電圧という）３１２を出力する。主走査区間内で増加または減少する輝度補正アナログ電圧３１２は、電圧／電流変換回路（以下、ＶＩ変換回路という）３０６へ入力される。ＶＩ変換回路３０６は、輝度補正アナログ電圧３１２を電流Ｉｄ３１３へ変換し、レーザドライバＩＣ１９へ出力する。なお、本実施例では、制御部１に実装されたＩＣ３が輝度補正アナログ電圧３１２を出力するが、レーザ駆動部３００上にＤＡＣ２１を設けて、レーザドライバＩＣ１９の近傍で輝度補正アナログ電圧３１２を生成してもよい。
【００３５】
レーザドライバＩＣ１９は、ＶＤＯ信号１１０に従って、駆動電流ＩＬを発光部１１へ流すか、ダミー抵抗１０へ流すかを切換回路１４により切り換える。切換回路１４は、ＶＤＯ信号に従って光源４０１の発光のＯＮ／ＯＦＦを制御する。発光部１１へ供給される駆動電流ＩＬ（第３電流）は、定電流回路１５で設定された電流Ｉａ（第１電流）からＶＩ変換回路３０６により出力される電流Ｉｄ（第２電流）を差し引いた電流である。フォトダイオード（光電変換素子）１２は、光源４０１に設けられ、発光部１１の輝度（光量）を検出する。定電流回路１５を流れる電流Ｉａは、フォトダイオード１２により検出される輝度が所定の輝度になるように、レーザドライバＩＣ１９の内部回路によるフィードバック制御で自動調整される。発光部１１の光量の自動調整は、いわゆる自動光量制御ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）である。電流Ｉａの自動調整による発光部１１の輝度調整は、主走査毎に印刷領域（図１３）外でＢＤ信号１１１を検出するために発光部１１を発光させている間に実施される。可変抵抗１３の値は、発光部１１が所定の輝度で発光している場合に、所定の電圧がフォトダイオード１２からレーザドライバＩＣ１９へ入力されるように、工場組み立て時に調整される。
【００３６】
以上説明したように、所定の輝度の光ビームを発光部１１から出射させるために必要な駆動電流ＩＬは、定電流回路１５で設定された電流ＩａからＶＩ変換回路３０６により出力される電流Ｉｄを差し引いた電流である。従って、駆動電流ＩＬは、定電流回路１５により設定された電流Ｉａ以上に流れることがない。なお、ＶＩ変換回路３０６は、輝度補正手段の一部を構成している。
【００３７】
＜画像変調部＞
以下、画像信号生成部１００に設けられた画像変調部１０１を説明する。図５は、画像変調部１０１のブロック図である。画像変調部１０１は、面特定部１０１１と画像処理部１０１８を有する。面特定部１０１１は、入力されたＢＤ信号１１１に基づいて回転多面鏡（偏向器）４０５の反射面の特定を行う（以下、面特定処理という）。面特定部１０１１は、ＢＤカウンタ部１０１２、カウント値加算部１０１３、平均値算出部１０１５および面情報生成部１０１６を有する。カウント値加算部１０１３は、複数のカウント値加算部（１）、カウント値加算部（２）、カウント値加算部（３）、・・・、カウント値加算部（ｎ）を有する。カウント値保持手段としてのカウント値加算部（ｎ）の数ｎは、回転多面鏡４０５の反射面４１５の数ｎに対応している。ＢＤカウンタ部１０１２は、反射面４１５の数ｎのカウント値加算部１０１３にカウント値を順次保持させる。ＴＯＰ信号１１２は、画像処理部１０１８へ入力される。ＢＤ信号１１１は、画像処理部１０１８およびＢＤカウンタ部１０１２へ入力される。測定手段としてのＢＤカウンタ部１０１２は、クロック信号生成手段としてのクロック信号生成部１１７と、カウント手段としてのカウンタ１１８とを有する。クロック信号生成部１１７は、所定周波数のクロック信号を生成する。カウンタ１１８は、クロック信号をカウントする。カウンタ１１８は、ＢＤ信号１１１の有効区間の幅を、カウント（測定）する。ＢＤカウンタ部１０１２は、カウンタ１１８のカウント値によってＢＤ信号１１１の有効区間の幅を測定する。ＢＤカウンタ部１０１２は、カウント値をカウント値加算部１０１３と、取り込み回数カウント部１０１４へ送信する。ＢＤ信号１１１がＢＤカウンタ部１０１２へ入力されるたびに、ＢＤカウンタ部１０１２のカウント値は、カウント値加算部（１）〜カウント値加算部（ｎ）へ順に入力される。カウント値加算部（１）〜カウント値加算部（ｎ）のそれぞれは、入力されたカウント値を保持されたカウント値に順次加算する。取り込み回数カウント部１０１４は、ＢＤカウンタ部１０１２からカウント値加算部（１）〜カウント値加算部（ｎ）のそれぞれへカウント値を取り込んだ回数を保持する。
【００３８】
算出手段としての平均値算出部１０１５は、カウント値加算部（１）〜カウント値加算部（ｎ）のそれぞれの総カウント値と、取り込み回数カウント部１０１４の取り込み回数の値からそれぞれの平均値（１）〜（ｎ）を算出する。平均値（１）〜（ｎ）は、カウント値加算部（１）〜カウント値加算部（ｎ）のそれぞれの総カウント値を取り込み回数カウント部１０１４の値で割ることにより求められる。カウント値加算部（１）〜カウント値加算部（ｎ）のそれぞれの平均値（１）〜（ｎ）は、面情報生成手段としての面情報生成部１０１６へ入力される。平均値（１）〜（ｎ）は、回転多面鏡４０５の複数の反射面のそれぞれに対応するＢＤ信号１１１の有効区間の測定値である。メモリ（記憶部）３０４は、回転多面鏡４０５の複数の反射面４１５のそれぞれに対応するＢＤ信号１１１の有効区間の基準値（基準情報）（１）〜（ｎ）を予め記憶している。面情報生成部１０１６は、平均値算出部１０１５により算出された平均値（１）〜（ｎ）と、メモリ３０４に記憶された基準値（１）〜（ｎ）とから、どのタイミングのＢＤ信号１１１が回転多面鏡４０５のどの反射面４１５であるかを特定する。面情報生成部１０１６は、反射面４１５の特定結果（以下、面特定情報という）を画像処理部１０１８へ送信する。すなわち、面情報生成部１０１６は、ＢＤカウント部１０１２のカウント値（測定結果）と当該カウント値と比較するための基準値とに基づいて回転多面鏡４０５の回転位相を特定する特定手段として機能する。
【００３９】
画像処理部１０１８は、面特定情報に基づいて回転多面鏡４０５の反射面４１５ごとに画像処理パラメータを選択し、濃度補正処理、ハーフトーン処理、パラレルシリアル変換等の画像処理を行い、ＶＤＯ信号１１０を出力する。画像処理部１０１８は、ホストコンピュータ（不図示）から受信した画像信号を適正な濃度で印字するための濃度補正テーブルを反射面４１５ごとに保存している。画像処理部１０１８は、面特定情報に基づいて濃度補正テーブルを選択し、濃度補正処理を行う。
【００４０】
図６は、実施例１のＢＤ信号（同期信号）とＶＤＯ信号（画像信号）のタイミング図である。図６（ａ）は、記録媒体の１ページ分に相当する画像形成動作におけるＴＯＰ信号１１２、ＢＤ信号１１１およびＶＤＯ信号１１０のタイミング図である。本実施例において、ＴＯＰ信号１１２およびＢＤ信号１１１は、ローアクティブ（負論理）であるが、ハイアクティブ（正論理）でもよい。ＴＯＰ信号１１２およびＢＤ信号１１１がローアクティブ（負論理）である場合、ローレベルの部分をパルスと考える。図６（ａ）において、左から右へ向かって時間が経過する。ＴＯＰ信号１１２の「ＬＯＷ」は、記録媒体の先端が所定の位置に到達したことを表す。画像信号生成部１００は、ＴＯＰ信号１１２の「ＬＯＷ」を受信すると、ＢＤ信号１１１に同期して、ＶＤＯ信号１１０をレーザ駆動部３００へ出力する。光源４０１は、ＶＤＯ信号１１０に基づいて光ビーム２０８を出射して感光ドラム４に潜像を形成する。図６（ａ）において、図を簡略化するために、ＶＤＯ信号１１０は、複数のＢＤ信号１１１を跨いで連続的に出力されるように描かれている。しかし、実際には、ＶＤＯ信号１１０は、ＢＤ信号１１１とＢＤ信号１１１の間の所定の期間に出力される。ＶＤＯ信号１１０とＢＤ信号１１１のタイミングは、図６（ｂ）を用いて説明する。図６（ｂ）は、ＶＤＯ信号１１０とＢＤ信号１１１のタイミング図である。画像信号生成部１００は、ＢＤ信号１１１の立ち下りエッジを受信すると、感光ドラム４の左端から所定の距離だけ離れた書き出し位置から潜像の形成を開始できるように、所定の時間後にＶＤＯ信号１１０を出力する。レーザドライバＩＳ１９は、ＶＤＯ信号１１０に基づいて光源４０１の発光のＯＮ／ＯＦＦを制御し、被走査面４０７上にＶＤＯ信号１１０に従って潜像を形成する。
【００４１】
＜回転多面鏡の面特定処理＞
図７を用いて、回転多面鏡４０５の複数の反射面４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ、４１５ｄの面特定処理を説明する。図３を用いて説明したように、像高と部分倍率との関係は、軸上像高から軸外像高へ向かうにつれて徐々に走査速度が速くなるので部分倍率も大きくなる。図７は、回転多面鏡４０５の反射面４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ、４１５ｄごとの像高に対する部分倍率を示す図である。図７（ａ）に示すように、部分倍率は、回転多面鏡４０５の反射面４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ、４１５ｄごとにばらつきがある。部分倍率が異なることにより光ビームの走査速度が異なるために、ＢＤ信号１１１が出力されるタイミングも、回転多面鏡４０５の反射面４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ、４１５ｄごとにばらつきがある。図７（ｂ）に示すように、反射面４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ、４１５ｄのそれぞれに対応して出力されるＢＤ信号１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄのパルスの長さ（以下、パルス幅という）が異なる。図７（ｂ）は、ＢＤ信号１１１のパルス幅の一例を示している。本実施例では、ＢＤ信号１１１のパルス幅の計測結果に基づいて基準面を判定し、回転多面鏡４０５の複数の反射面４１５をそれぞれ特定する。
【００４２】
以下、図８および図９を用いて、ＢＤ信号１１１のパルス幅の測定結果に基づく面特定処理を説明する。図８は、実施例１のＢＤカウンタ部１０１２のカウント動作の説明図である。図９は、ＢＤ信号１１１のパルス幅の算出動作の説明図である。本実施例において、ＢＤ信号１１１は、ローアクティブであるが、これに限定されるものではなく、ハイアクティブでもよい。また、回転多面鏡４０５の反射面４１５の数は４つであるが、反射面４１５の数はこれに限定されるものではなく、３つ、５つ、６つなどであってもよい。カウント値加算部１０１３の数は、反射面４１５の数に対応する。本実施例において、４つの反射面４１５に対応して４つのカウント値加算部１０１３が設けられている。
【００４３】
ＢＤカウンタ部１０１２は、ＢＤ信号１１１の立ち下りエッジをトリガにカウントを開始する。ＢＤカウンタ部１０１２は、カウント開始後、ＢＤ信号１１１が有効な状態（以下、アサートという）である間、クロックに同期してカウントアップを続ける。クロックは、ＶＤＯ信号１１０の出力同期クロックでもよいし、カウント精度を上げるために高周波の専用クロックでもよい。ＢＤ信号１１１が無効な状態（以下、ネゲートという）になると、ＢＤカウンタ部１０１２のカウント値は、０にリセットされる。ＢＤカウンタ部１０１２は、ＢＤ信号１１１のアサートとネゲートに従って、カウント動作とリセット動作を繰り返し行う。
【００４４】
ＢＤカウント値加算部（１）、カウント値加算部（２）、カウント値加算部（３）およびカウント値加算部（４）は、以下に説明するように、順次、ＢＤカウンタ部１０１２のカウント値を保持する。ＢＤカウンタ部１０１２がリセットされると、その時のＢＤカウンタ部１０１２のカウント値をカウント値加算部（１）に保持する。次に、ＢＤカウンタ部１０１２がリセットされると、その時のＢＤカウンタ部１０１２のカウント値をカウント値加算部（２）に保持する。次に、ＢＤカウンタ部１０１２がリセットされると、その時のＢＤカウンタ部１０１２のカウント値をカウント値加算部（３）に保持する。次に、ＢＤカウンタ部１０１２がリセットされると、その時のＢＤカウンタ部１０１２のカウント値をカウント値加算部（４）に保持する。次に、ＢＤカウンタ部１０１２がリセットされると、その時のＢＤカウンタ部１０１２のカウント値をカウント値加算部（１）に保持する。このように、ＢＤカウンタ部１０１２がリセットされるタイミングでカウント値をカウント値加算部（１）、（２）、（３）、（４）、（１）、（２）・・・に順次保持する。一方、カウンタ値加算部（４）にカウント値が加算されるたびに、取り込み回数カウント部１０１４の値がインクリメントされる。
【００４５】
上記の動作が任意の一定時間行われた後、平均値算出部１０１５は、カウント値加算部（１）、カウント値加算部（２）、カウント値加算部（３）およびカウント値加算部（４）のそれぞれの値を取り込み回数カウント部１０１４の値で割る。これによって、平均値算出部１０１５は、複数の反射面４１５のそれぞれに対応するＢＤ信号１１１のパルス幅の平均値Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐを算出する。面情報生成部１０１６は、ＢＤ信号１１１のパルス幅の平均値Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐと、予め保存された回転多面鏡４０５の反射面４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ、４１６５ｄの基準情報を比較する。面情報生成部１０１６は、比較結果に基づいて、どのＢＤ信号１１１が回転多面鏡４０５のどの反射面４１５に対応しているかを判定する。画像処理部１０１８は、判定結果に基づいて、反射面４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ、４１６５ｄのそれぞれのパラ―メータを、対応するＢＤ信号１１１に続く画像情報へ割り当てて画像処理を行う。
【００４６】
＜面特定部の制御動作＞
図１０を用いて、実施例１の面特定部１０１１の制御動作を説明する。図１０は、画像形成装置９により実行される画像形成動作を示す流れ図である。画像形成装置９は、使用者からのプリント処理の操作を受け付け、プリント動作を開始する（Ｓ１００１）。プリント動作が開始されると、回転多面鏡４０５は、回転を開始し、ＢＤ４０９は、回転多面鏡４０５により偏向された光ビームを受けてＢＤ信号１１１を生成する。画像変調部１０１は、ＢＤ４０９により生成されたＢＤ信号を受信する（Ｓ１００２）。画像変調部１０１により受信されたＢＤ信号１１１は、ＢＤカウンタ部１０１２と画像処理部１０１８へ入力される。ＢＤカウンタ部１０１２は、ＢＤ信号１１１のカウント処理を実行する（Ｓ１００３）。カウント処理は、後述する。ＢＤカウンタ部１０１２のカウント値は、カウント値加算部１０１３により加算され、取り込み回数カウント部１０１４により取り込み回数がカウントされる（Ｓ１００４）。具体的には、ＢＤカウンタ部１０１２のカウント値は、カウント値加算部（１）、（２）、（３）、（４）、（１）、（２）・・・の順でカウント値加算部（１）、（２）、（３）、（４）のそれぞれで順次に加算される。また、取り込み回数カウント部１０１４のカウント値は、カウント値加算部（１）、（２）、（３）、（４）のすべてにカウント値が取り込まれるごとに、１が加算される。
【００４７】
カウント値加算部（１）、（２）、（３）、（４）のそれぞれの値と取り込み回数カウント部１０１４の値は、平均値算出部１０１５へ入力される。平均値算出部１０１５は、カウント値加算部（１）、（２）、（３）、（４）のそれぞれの値を取り込み回数カウント部１０１４の値で除算する。これにより、複数の反射面４１５のそれぞれに対応するＢＤ信号１１１のパルス幅の平均値Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐが算出される（Ｓ１００５）。平均値Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐは、面情報生成部１０１６へ入力される。面情報生成部１０１６は、平均値Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐと回転多面鏡４０５の反射面４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ、４１６５ｄの基準情報とに基づいて、回転多面鏡４０５の反射面４１５の面特定処理を行い、面情報を生成する（Ｓ１００６）。
【００４８】
面特定処理においては、反射面４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ、４１６５ｄの基準情報と平均値Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐとのパターンマッチング（照合）により反射面を特定する。しかし、面特定処理は、これに限定されるものではなく、ＢＤ信号１１１のパルス幅が最大または最小の反射面を基準面とし、平均値の最大値または最小値から基準面を特定してもよい。面情報は、どのタイミングのＢＤ信号１１１がどの反射面４１５であるかを特定する情報である。すなわち、面情報は、検出されたＢＤ信号１１１と反射面４１５との対応関係を特定する情報である。面情報生成部１０１６は、面情報を画像処理部１０１８へ出力する。画像処理部１０１８は、面情報に基づいて検出されたＢＤ信号１１１に対応する反射面４１５のパラ―メータを用いて画像処理を行う（Ｓ１００７）。画像処理部１０１８は、面情報に基づいて処理されたＶＤＯ信号１１０を生成し、レーザ駆動部３００へ出力する。
【００４９】
＜カウント処理＞
図１１を用いて、Ｓ１００３のカウント処理を説明する。図１１は、実施例１の面特定部１０１１により実行されるカウント処理を示す流れ図である。図１１は、ＢＤ信号１１１がローアクティブである場合のカウント処理の例を示しているが、ＢＤ信号１１１がハイアクティブの場合、以下の説明の中の「ＨＩＧＨ」と「ＬＯＷ」を入れ替えればよい。カウント処理が開始されると、ＢＤカウンタ部１０１２は、ＢＤ信号１１１を監視し、受信したＢＤ信号１１１の立ち下りエッジを検出したか否か（ＢＤ信号１１１がＬＯＷへ移行したか否か）を判断する（Ｓ１１０１）。ＢＤ信号１１１の立ち下りエッジを検出した（ＢＤ信号１１１がＬＯＷへ移行した）場合（Ｓ１１０１でＹＥＳ）、ＢＤカウンタ部１０１２は、クロックと同期してカウントアップを行う（Ｓ１１０２）。ＢＤカウンタ部１０１２は、ＢＤ信号１１１の立ち上がりエッジを検出したか否か（ＢＤ信号１１１がＨＩＧＨへ移行したか否か）を判断する（Ｓ１１０３）。ＢＤ信号１１１の立ち上がりエッジを検出していない（ＢＤ信号１１１がＬＯＷのままである）場合（Ｓ１１０３でＮＯ）、Ｓ１１０２へ戻り、カウントアップを続ける。
【００５０】
ＢＤ信号１１１の立ち上がりエッジを検出した（ＢＤ信号１１１がＨＩＧＨへ移行した）場合、ＢＤカウンタ部１０１２は、カウント値をカウント値加算部１０１３と取り込み回数カウント部１０１４へ送信する（Ｓ１１０４）。ＢＤカウンタ部１０１２は、カウント値を送信した後、カウント値を０にリセットする（Ｓ１１０５）。ＢＤカウンタ部１０１２は、ＢＤ信号１１１の受信が終了したか否かを判断する（Ｓ１１０６）。ＢＤ信号１１１の受信が終了したか否かの判断は、所定時間経過してもＢＤ信号１１１がアサートにならない場合にＢＤ信号１１１の受信が終了したと判断してもよい。また、プリント動作が完了した旨の信号を受け取った場合にＢＤ信号１１１の受信が終了したと判断してもよい。
【００５１】
このように、各反射面４１５により偏向された光ビームにより生成されるＢＤ信号１１１のパルス幅をカウントすることにより、どのタイミングのＢＤ信号がどの反射面で生成されたかを判断することができる。すなわち、回転多面鏡４０５の回転位相に対応する反射面が特定される。
【００５２】
本実施例によれば、簡単な構成で且つ低コストで回転多面鏡の回転位相を特定することができる。
【実施例２】
【００５３】
以下、実施例２を説明する。実施例２において、実施例１と同様の構造には同様の参照符号を付して説明を省略する。実施例１では、回転多面鏡４０５の１つの反射面４１５により１つの光ビームを偏向して１つの反射面４１５に対して１パルスのＢＤ信号１１１が生成される画像形成装置９を説明した。実施例２においては、回転多面鏡４０５の１つの反射面４１５により複数の光ビームを偏向して１つの反射面４１５に対して複数のパルスのＢＤ信号１１１が生成される画像形成装置９を説明する。例えば、１つの反射面より２つの光ビームを偏向する場合、１つの反射面に対して２つのパルスのＢＤ信号１１１が出力される。そこで、実施例２は、２つの光ビームで２ライン同時に並列して走査する光走査装置４００を用いた画像形成装置９における面特定処理を説明する。実施例２の画像形成装置９、結像レンズ４０６、露光制御システム３０１および画像変調部１０１は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００５４】
＜光走査装置＞
図１２は、実施例２の光走査装置４００の断面図である。図１２（ａ）は、光走査装置４００の主走査断面を示す図である。図１２（ｂ）は、光走査装置４００の副走査断面を示す図である。光走査装置４００の光源４０１０は、独立して発光制御可能な複数の発光部を備える。実施例２において、光源４０１０は、２つの発光部を備える。２つの発光部は、第一の発光部４０１１および第二の発光部４０１２からなる。第一の発光部４０１１および第二の発光部４０１２から出射される２つの光ビームは、開口絞り４０２、カップリングレンズ４０３、アナモフィックレンズ４０４、回転多面鏡４０５、結像レンズ４０６を経由して被走査面４０７へ到達する。２つの光ビームは、被走査面４０７上で副走査方向にずれた位置に２つの光スポットをそれぞれ形成する。また、２つの光ビームは、ＢＤレンズ４０８を経由してＢＤ４０９へ入射する。ＢＤ４０９は、２つの光ビームを受光して２つの受光信号（アナログ信号）１１５を出力する。受光信号１１５は、変換手段としての変換器１１６へ入力される。変換器１１６は、２つの受光信号１１５を２つのパルス信号としてのＢＤ信号１１１へ変換する。本実施例において、ＢＤ信号１１１は、ローアクティブ（負論理）であるが、ハイアクティブ（正論理）であってもよい。ＢＤ信号１１１がローアクティブ（負論理）である場合、ローレベルの部分をパルスと考える。変換器１１６は、複数の反射面のそれぞれ対応する２つのＢＤ信号１１１を出力する。
【００５５】
図１３は、実施例２のＢＤ信号（同期信号）とＶＤＯ信号（画像信号）のタイミング図である。図１３（ａ）は、実施例２において記録媒体の１ページ分に相当する画像形成動作におけるＴＯＰ信号１１２、ＢＤ信号１１１、第一のＶＤＯ信号１１０１および第二のＶＤＯ信号１１０２のタイミング図である。本実施例において、ＴＯＰ信号１１２およびＢＤ信号１１１は、ローアクティブであるが、ハイアクティブでもよい。本実施例では、２つの光ビームが同時に走査されるので、第一のＶＤＯ信号１１０１と第二のＶＤＯ信号１１０２が生成される。画像信号生成部１００は、ＴＯＰ信号１１２の「ＬＯＷ」を受信すると、ＢＤ信号１１１に同期して、第一のＶＤＯ信号１１０１および第二のＶＤＯ信号１１０２をレーザ駆動部３００へ送信する。図１３（ａ）において、図を簡略化するために、第一のＶＤＯ信号１１０１および第二のＶＤＯ信号１１０２が複数のＢＤ信号１１１を跨いで連続的に出力されるように描かれている。
【００５６】
本実施例では、２つの光ビームが同時に走査されるので、ＢＤ信号１１１は、実際には、第一のＢＤ信号１１１１と第二のＢＤ信号１１１２からなる。図１３（ｂ）は、第一のＢＤ信号１１１１、第二のＢＤ信号１１１２、第一のＶＤＯ信号１１０１および第二のＶＤＯ信号１１０２のタイミング図である。第一のＶＤＯ信号１１０１は、第一のＢＤ信号１１１１と第一のＢＤ信号１１１１の間の所定の期間に出力される。画像信号生成部１００は、第一のＢＤ信号１１１１のパルスの立ち下りエッジを受信すると、感光ドラム４の左端から所定の距離だけ離れた位置に潜像が形成されるように、所定の時間後に第一のＶＤＯ信号１１０１を送信する。第二のＶＤＯ信号１１０２は、第二のＢＤ信号１１１２と第一のＢＤ信号１１１１の間の所定の期間に出力される。画像信号生成部１００は、第二のＢＤ信号１１１２のパルスの立ち下りエッジを受信すると、所定の時間後に第二のＶＤＯ信号１１０２を送信する。第一のＶＤＯ信号１１０１に基づいて光源４０１０の第一の発光部４０１１から光ビームが出射され、感光ドラム４に潜像が形成される。第二のＶＤＯ信号１１０２に基づいて光源４０１０の第二の発光部４０１２から光ビームが出射され、感光ドラム４に潜像が形成される。このように、２つの（複数の）ラインの潜像が並列して略同時に形成される。
【００５７】
＜回転多面鏡の面特定処理＞
図１４を用いて、ＢＤ信号１１１のパルス幅を計測結果に基づく面特定処理を説明する。図１４は、実施例２のＢＤカウンタ部１０１２のカウント動作の説明図である。回転多面鏡４０５の反射面４１５の数は４つであるが、反射面４１５の数はこれに限定されるものではなく、３つ、５つ、６つなどであってもよい。カウント値加算部１０１３の数は、反射面４１５の数に対応する。本実施例において、４つの反射面４１５に対応して４つのカウント値加算部１０１３が設けられている。
【００５８】
ＢＤカウンタ部１０１２は、カウント有効信号１１４を生成する有効信号生成部（不図示）を有する。有効信号生成部（不図示）は、ＢＤ信号１１１の立ち下りエッジを検出すると、カウント有効区間（測定有効区間）とカウント無効区間（測定無効区間）を切り替えるために、カウント有効信号１１４のトグルを行うトグル機構（切替手段）を有する。ＢＤカウンタ部１０１２は、カウント有効信号１１４が、カウント有効区間を示しているか否かを判断する。ＢＤカウンタ部１０１２は、カウント有効区間において、クロックに基づいてＢＤ信号１１１のパルス幅のカウントを行う。
【００５９】
ＢＤカウンタ部１０１２は、ＢＤ信号１１１の立ち下りエッジを検出し、且つ、カウント有効信号１１４がカウント有効区間を示す場合、カウントを開始する。ＢＤカウンタ部１０１２は、カウント開始後、ＢＤ信号１１１がアサートである間、クロックに同期してカウントアップを続ける。ＢＤ信号１１１がネゲートになると、ＢＤカウンタ部１０１２のカウント値は、０にリセットされる。ＢＤカウンタ部１０１２は、カウント有効信号１１４がカウント有効区間を示していない場合、ＢＤ信号１１１がアサートであっても、クロックをカウントしない。以降、ＢＤカウンタ部１０１２は、カウント有効信号１１４がカウント有効区間を示しているか否か、および、ＢＤ信号１１１がアサートかネゲートかに従って、カウント動作とリセット動作を繰り返し行う。このように、ＢＤカウンタ部１０１２が連続するＢＤ信号１１１を１つ置きにカウントすることにより、２つの光ビームが同時に走査される場合においても、反射面４１５の特定が可能である。
【００６０】
＜カウント処理＞
図１５は、実施例２の面特定部１０１１により実行されるカウント処理を示す流れ図である。図１５は、ＢＤ信号１１１がローアクティブである場合のカウント処理の例を示しているが、ＢＤ信号がハイアクティブの場合、以下の説明の中の「ＨＩＧＨ」と「ＬＯＷ」を入れ替えればよい。カウント処理が開始されると、ＢＤカウンタ部１０１２は、ＢＤ信号１１１を監視し、受信したＢＤ信号１１１の立ち下りエッジを検出したか否か（ＢＤ信号１１１がＬＯＷへ移行したか否か）を判断する（Ｓ１５０１）。ＢＤ信号１１１の立ち下りエッジを検出した（ＢＤ信号１１１がＬＯＷへ移行した）場合（Ｓ１５０１でＹＥＳ）、ＢＤカウンタ部１０１２は、カウント有効信号１１４をトグルする（Ｓ１５０２）。ＢＤカウンタ部１０１２は、カウント有効信号１１４がカウント有効区間を示しているか否かを判断する（Ｓ１５０３）。カウント有効信号１１４がカウント有効区間を示していない場合（Ｓ１５０３でＮＯ）、処理は、Ｓ１５０１へ戻る。カウント有効信号１１４がカウント有効区間を示している場合（Ｓ１５０３でＹＥＳ）、ＢＤカウンタ部１０１２は、クロックと同期してカウントアップを行う（Ｓ１５０４）。Ｓ１５０４、Ｓ１５０５、Ｓ１５０６、Ｓ１５０７およびＳ１５０８のステップは、図１１に示す実施例１のＳ１１０２、Ｓ１１０３、Ｓ１１０４、Ｓ１１０５およびＳ１１０６のステップと同様であるので、説明を省略する。
【００６１】
このように、各反射面４１５により偏向された２つの光ビームにより生成されるＢＤ信号１１１のパルス幅を一つ置きにカウントすることにより、どのタイミングのＢＤ信号がどの反射面で生成されたかを判定することができる。すなわち、回転多面鏡４０５の回転位相に対応する反射面が特定される。
【００６２】
本実施例によれば、簡単な構成で且つ低コストで回転多面鏡の回転位相を特定することができる。
【符号の説明】
【００６３】
９・・・画像形成装置
４０５・・・回転多面鏡
４０９・・・ＢＤ（受光部）
４０１、４０１０・・・光源
４１５・・・反射面
１０１２・・・ＢＤカウンタ部（測定手段）
１０１６・・・面情報生成部（特定手段）
【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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