JP2000141750A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 副走査方向のレジストレーションずれを高精
度に補正することができるカラー画像形成装置を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 複数のレーザ走査ユニット１１〜１４を
備えるカラー画像形成装置であって、各レーザ走査ユニ
ットに備えた回転多面鏡で偏向されたレーザビームを受
光して発生する各ビーム検出信号の位相差を測定する位
相差測定回路１０と、回転多面鏡を回転させる回転多面
鏡駆動モータの回転制御を行うＰＬＬ制御回路５１〜５
４と、画素データ処理を行う際の基本クロックとなるド
ットクロックを分周してＰＬＬ制御回路への基準クロッ
クを生成する分周回路７１〜７４と、分周回路の動作を
一時的に停止させるパルスを発生するパルス発生回路８
１〜８４と、ＰＬＬ制御回路への基準クロックの位相を
位相差測定回路により測定したビーム検出信号の位相差
に応じて独立に制御する制御部９とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のレーザ走査
ユニットを備え、複数の感光体を各々走査して各感光体
に形成する画像の副走査方向レジストレーションを制御
するカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、４色分の露光ユニットと現像ユニ
ットを設け、搬送される中間転写ベルト上に各色トナー
像を順次転写後、搬送される用紙に一括転写するタンデ
ム方式のカラー画像形成装置においては、露光ユニット
と現像ユニットを有する各色毎の画像形成部で別々に形
成したトナー像を中間転写ベルト（画像搬送部）上に重
ね合わせるが、各露光ユニットや現像ユニットの機械的
取付け誤差および各レーザビームの光路長誤差、感光体
や中間転写ベルトの駆動むら等により、各色画像のレジ
ストレーションが合わなくなる。このため、従来より、
各現像ユニットから中間転写ベルト上に形成されたレジ
ストレーション補正用パターン画像をＣＣＤセンサ等で
読み取り、各色に対応するレジストレーションずれを検
出し、画像書込みタイミング信号等の調整を行ったりし
てレジストレーションずれの補正を行っていた。このレ
ジストレーションずれを解消して高精度のカラー画像を
形成するカラー画像形成装置を得るためには、副走査方
向のレジストレーションずれを１画素以下の精度で補正
することが要求される。

【０００３】副走査方向のレジストレーションずれを補
正する方法として、回転多面鏡駆動モータの回転位相を
制御する方法等が提案されている。回転多面鏡駆動モー
タは、回転数検出信号ＦＧとモータ用基準クロックとに
基づいてＰＬＬ制御を行うことで、回転数が一定になる
ように制御される。しかしながら、回転数を検出するホ
ール素子の取付け誤差や、回転多面鏡（ポリゴンミラ
ー）の取付け誤差等により、ＰＬＬ制御のみでは、各回
転多面鏡駆動モータの回転数を一致させることはできて
も、回転多面鏡（ポリゴンミラー）の反射面方向の同期
をとることはできない。従って、回転多面鏡（ポリゴン
ミラー）により走査されるレーザビームを受光して得ら
れるビーム検出信号は、位相がずれた状態であり、その
結果、感光体に対する露光位置がずれ、副走査方向の色
ずれとなって発生する。従って、これを防ぐためにはビ
ーム検出信号の位相を一致させる必要がある。

【０００４】一方、副走査方向のレジストレーションず
れを補正する技術が、例えば特開平７―１６００８４号
公報に開示されており、この公報には、独立に動作する
各走査ユニットにおいて、各回転多面鏡駆動モータの位
相制御の状態に応じて、各走査ユニット間の同期回路を
構成し、副走査方向の書き込みタイミング信号を１画素
以下の精度で生成することが記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載されている従来のカラー画像形成装置における
レジストレーション調整方法においては、各走査ユニッ
トから走査されるレーザビームを受光して得られる、主
走査方向の画像信号の書き込みタイミングをとるための
ビーム検出信号を初期状態で一致させる方法が明示され
ておらず、また、１画素以下の精度で調整できるが、４
分の１画素の単位といったように１画素を整数分の１で
分割した単位すなわち不連続的な単位でしか調整できな
かった。

【０００６】このカラー画像形成装置では、レーザ走査
ユニットの回転多面鏡駆動モータの回転を高精度で制御
して各ビーム検出信号の位相を調整することにより、副
走査方向のレジストレーションずれを高精度に補正する
ことが要求されている。

【０００７】本発明は、副走査方向のレジストレーショ
ンずれを高精度に補正することができるカラー画像形成
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のカラー画像形成装置は、複数のレーザ走査ユ
ニットを備えるカラー画像形成装置であって、複数のレ
ーザ走査ユニットに備えた回転多面鏡で偏向されたレー
ザビームを受光して発生する各々のビーム検出信号の位
相差を測定する位相差測定回路と、回転多面鏡を回転さ
せる回転多面鏡駆動モータの回転制御を行うＰＬＬ制御
回路と、画素データ処理を行う際の基本クロックとなる
ドットクロックを分周してＰＬＬ制御回路への基準クロ
ックを生成する分周回路と、分周回路の動作を一時的に
停止させるパルスを発生するパルス発生回路と、ＰＬＬ
制御回路への基準クロックの位相を位相差測定回路によ
り測定したビーム検出信号の位相差に応じて独立に制御
する制御部とを有する構成を備えている。

【０００９】これにより、副走査方向のレジストレーシ
ョンずれを高精度に補正することができるカラー画像形
成装置が得られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のカラー
画像形成装置は、複数のレーザ走査ユニットを備えるカ
ラー画像形成装置であって、複数のレーザ走査ユニット
に備えた回転多面鏡で偏向されたレーザビームを受光し
て発生する各々のビーム検出信号の位相差を測定する位
相差測定回路と、回転多面鏡を回転させる回転多面鏡駆
動モータの回転制御を行うＰＬＬ制御回路と、画素デー
タ処理を行う際の基本クロックとなるドットクロックを
分周してＰＬＬ制御回路への基準クロックを生成する分
周回路と、分周回路の動作を一時的に停止させるパルス
を発生するパルス発生回路と、ＰＬＬ制御回路への基準
クロックの位相を位相差測定回路により測定したビーム
検出信号の位相差に応じて独立に制御する制御部とを有
することとしたものであり、ＰＬＬ制御回路への基準ク
ロックのデューティをドットクロックを基準として一時
的に変化させ、結果的に上記基準クロックの位相をドッ
トクロックの精度で高精度に変化させ、回転多面鏡駆動
モータの回転位相を高精度に変化させ、ビーム検出信号
の位相を高精度に変化させるという作用を有する。

【００１１】請求項２に記載のカラー画像形成装置は、
請求項１に記載のカラー画像形成装置において、制御部
は、複数のビーム検出信号のうちの特定の１つを基準ビ
ーム検出信号とし、基準ビーム検出信号に対する各ビー
ム検出信号の位相を遅らせる方向に制御することで、各
ビーム検出信号の位相を基準ビーム検出信号に一致させ
ることとしたものであり、各ビーム検出信号の位相は基
準ビーム検出信号に高精度に一致するという作用を有す
る。

【００１２】請求項３に記載のカラー画像形成装置は、
請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置において、
位相差測定回路は、ドットクロックを位相差測定のため
のクロックとして使用することとしたものであり、ドッ
トクロックの精度で基準ビーム検出信号と各ビーム検出
信号との位相差が測定され、その結果、その位相差に対
応するワンショットパルスをＰＬＬ制御回路への基準ク
ロックを生成するドットクロック分周回路に入力し、回
転多面鏡駆動モータの回転位相を制御することで、ドッ
トクロックの精度でビーム検出信号の位相差が制御され
るという作用を有する。

【００１３】請求項４に記載のカラー画像形成装置は、
請求項１乃至３のいずれか１に記載のカラー画像形成装
置において、パルス発生回路は、ドットクロックをもと
にしてパルスを発生させることとしたものであり、ドッ
トクロックの精度で分周回路の動作が停止され、ＰＬＬ
制御回路に入力する基準クロックの位相がドットクロッ
クの精度で制御され、その結果、制御対象とするビーム
検出信号の位相差がドットクロックの精度で制御される
という作用を有する。

【００１４】請求項５に記載のカラー画像形成装置は、
請求項１乃至４のいずれか１に記載のカラー画像形成装
置において、複数の画像形成部で形成され、画像搬送部
に順次転写される各色のレジストレーション補正用パタ
ーンを検出する色ずれ検出回路を備え、制御部は、レジ
ストレーション補正用パターンにより求められたレジス
トレーション補正用データを不揮発性メモリに記憶させ
ることとしたものであり、レジストレーション補正を不
揮発性メモリに記憶されたデータに基づいて行うこと
で、色ずれ検出の処理回数が削減されるという作用を有
する。

【００１５】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図１３を用いて説明する。 （実施の形態１）本発明の実施の形態１によるカラー画
像形成装置について、図１〜図９を用いて説明する。

【００１６】図１は、本発明の実施の形態１によるカラ
ー画像形成装置のレーザ走査ユニット駆動回路を示すブ
ロック図である。

【００１７】図１において、９はＣＰＵ（制御部）、１
０は位相差測定回路、１１、１２、１３、１４はそれぞ
れブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各画像形成
ステーションの露光装置（図示せず）に対応するレーザ
走査ユニット、３１、３２、３３、３４はレーザビーム
２１、２２、２３、２４を受光してビーム検出信号４
１、４２、４３、４４を出力する光センサ、５１、５
２、５３、５４は回転多面鏡駆動モータ（図示せず）を
回転制御するＰＬＬ制御回路、６１はドットクロックＤ
ＣＬＫを発生するクロック発生回路、７１、７２、７
３、７４はドットクロックＤＣＬＫを分周する分周回
路、８１、８２、８３、８４は分周回路７１、７２、７
３、７４の動作を一時的に停止させるパルスを発生する
パルス発生回路、ＤＢはデータバスである。

【００１８】このように構成されたレーザ走査ユニット
駆動回路について、その機能等を説明する。

【００１９】ビーム検出信号４１〜４４は、各々のレー
ザ走査ユニット１１〜１４に備わる回転多面鏡（図示せ
ず）で偏向されたレーザビーム２１〜２４を光センサ３
１〜３４で受光して発生する信号である。レーザ走査ユ
ニット１１〜１４内には、回転多面鏡駆動モータの回転
速度を検出するホール素子（図示せず）が備えられ、そ
のホール素子からの周波数信号ＦＧ１〜ＦＧ４がＰＬＬ
（フェーズ・ロックト・ループ、Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋ
ｅｄ Ｌｏｏｐ）制御回路５１〜５４に入力されてい
る。また、ＰＬＬ制御回路５１〜５４には、クロック発
生器６１からのドットクロックＤＣＬＫを分周回路７１
〜７４で分周した基準クロックＰＣＫ１〜ＰＣＫ４が入
力されている。ＰＬＬ制御回路５１〜５４は、それぞれ
入力される基準クロックＰＣＫ１〜ＰＣＫ４と周波数信
号ＦＧ１〜ＦＧ４とに基づいて、レーザ走査ユニット１
１〜１４内に備えられた回転多面鏡駆動モータの駆動回
路（図示せず）をＰＬＬ制御し、回転多面鏡駆動モータ
を一定速度で回転させるようになっている。パルス発生
回路８１〜８４は、ＣＰＵ９からそれぞれ独立に設定さ
れた期間分のワンショットパルスを発生させる。ワンシ
ョットパルスの長さ（有効期間）は、ドットクロックＤ
ＣＬＫの周期の整数倍で設定できる。ワンショットパル
スは、分周回路７１〜７４の分周動作を禁止するディセ
ーブル（Ｄｉｓａｂｌｅ）信号として分周回路７１〜７
４に入力される。位相差測定回路１０は、ＣＰＵ９から
設定された基準とするビーム検出信号（基準ビーム検出
信号）に対する各ビーム検出信号の位相差をドットクロ
ックＤＣＬＫをサンプリングクロックとして測定する。
位相差測定回路１０で測定された基準ビーム検出信号に
対する各ビーム検出信号の位相差は、データバスＤＢを
介してＣＰＵ９に入力され、さらに、位相の制御対象と
なるビーム検出信号の基準ビーム検出信号に対する位相
差に対応する期間分だけ分周回路７１〜７４の分周動作
が停止するように、所定の値がデータバスＤＢを介して
ＣＰＵ９からパルス発生回路８１〜８４に対して設定さ
れる。

【００２０】次に、図１のレーザ走査ユニット駆動回路
について、その動作を図２〜図８を用いて説明する。図
２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は基準クロックＰＣ
Ｋ１、ＰＣＫ２、ＰＣＫ３、ＰＣＫ４を示すタイミング
図であり、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はビー
ム検出信号４１、４２、４３、４４を示すタイミング
図、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は位相差測定
回路１０における信号を示すタイミング図、図５
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は位相補正動作を示すタイミン
グ図、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は同じく位相補正動
作を示すタイミング図、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）は補正後の基準クロックＰＣＫ１、ＰＣＫ２、Ｐ
ＣＫ３、ＰＣＫ４を示すタイミング図、図８（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は補正後のビーム検出信号を示
すタイミング図、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）
は画像書込みタイミング信号を示すタイミング図であ
る。

【００２１】ビーム検出信号の位相差を補正する前の状
態では、回転多面鏡駆動モータは、回転数検出信号ＦＧ
１〜ＦＧ４と回転多面鏡駆動モータ用基準クロックＰＣ
Ｋ１〜ＰＣＫ４とに基づいてＰＬＬ制御を行うことで、
回転数が一定になるように制御される。しかしながら、
回転数を検出するホール素子の取付け誤差や、回転多面
鏡の取付け誤差等により、ＰＬＬ制御のみでは、各回転
多面鏡駆動モータの回転数を一致させることはできて
も、回転多面鏡の反射面方向の同期をとることはできな
い。従って、回転多面鏡駆動モータ用基準クロックＰＣ
Ｋ１〜ＰＣＫ４を図２に示すように同一の位相でＰＬＬ
制御回路５１〜５４に供給しても、回転多面鏡により走
査されるレーザビームを受光して得られるビーム検出信
号４１〜４４は、位相が一致せず、図３に示すように位
相がずれた状態となっている。

【００２２】このような状態で、最初に、ＣＰＵ９は、
位相差測定回路１０に対し、ブラックに対応する画像形
成ステーションの露光装置（図示せず）に対応するレー
ザ走査ユニット１１から出力されるビーム検出信号４１
を基準ビーム検出信号に設定し、位相差測定回路１０
は、基準ビーム検出信号４１とシアン、マゼンタ、イエ
ローにそれぞれ対応するビーム検出信号４２、４３、４
４との位相差Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を測定する。

【００２３】図４は位相差測定回路１０の動作を示す。
ここで、説明を簡単にするために、イエローに対応する
ビーム検出信号４４と基準ビーム検出信号４１との位相
差を測定する場合について説明する。図４において、ビ
ーム検出信号４１を基準にしてビーム検出信号４４の位
相差を測定する場合、ドットクロックＤＣＬＫを基にし
て、位相差がカウントされる。その場合、図４（ｂ）の
ビーム検出信号４４がアクティブ（Ｌｏｗ）になったと
きの最初のドットクロックＤＣＬＫの立ち上がりエッジ
（点Ａ）にて、位相差測定回路１０のカウント動作を開
始し、図４（ｃ）のビーム検出信号４１がアクティブ
（Ｌｏｗ）になったときの最初のドットクロックＤＣＬ
Ｋの立ち上がりエッジ（点Ｂ）にて位相差測定回路１０
のカウント動作を終了し、その位相差カウント値“５”
を保持する。このようにして、位相差測定回路１０は、
基準とするビーム検出信号４１に対するビーム検出信号
４４の時間的ずれ量（位相差）を測定できる。この位相
差を測定するときのサンプリングクロックは、画素デー
タ処理を行う際の基本クロックとなるドットクロックＤ
ＣＬＫを用いているので、各測定値はドットクロックＤ
ＣＬＫのカウント数分により決定される。

【００２４】ここで、ビーム検出信号４４の位相を基準
ビーム検出信号４１の位相に一致させるためには、ビー
ム検出信号４４の位相を測定した位相差カウント値
“５”に対応する期間だけ遅れさせればよい。従って、
パルス発生回路８４は、測定した位相差カウント値
“５”に相当する期間だけワンショットパルスを発生
し、分周回路７４の動作を一時的に停止することによ
り、ＰＬＬ制御回路５４への基準クロックＰＣＫ４の位
相をドットクロックＤＣＬＫの“５”カウント分だけ遅
らせることが出来る。

【００２５】ここで、シアン、マゼンタ、イエローに対
応するビーム検出信号４２、４３、４４と基準ビーム検
出信号４１との位相差の測定結果が、ドットクロックＤ
ＣＬＫをサンプリングクロックとして、それぞれ１０カ
ウント、２０カウント、５カウントであった場合につい
て、シアン、マゼンタ、イエローに対応するビーム検出
信号の位相補正動作をさらに詳しく説明する。

【００２６】シアンに対応するパルス発生回路８２が、
ドットクロックの周期Ｔに相当するワンショットパルス
を所定の間隔で１０回出力するように、ＣＰＵ９は、パ
ルス発生回路８２に設定する。このとき、分周回路７２
は、ワンショットパルス（ドットクロックの周期Ｔ）が
出力されている期間は分周動作が禁止されるので、１回
目のワンショットパルス出力後においては、図５（ｂ）
に示すようにＰＬＬ制御回路５２に入力される基準クロ
ックＰＣＫ２は位相がＴだけずれた状態になる。この動
作を１０回繰返すことにより、図６（ｂ）に示すように
トータルで１０Ｔに相当する期間分（図７（ｂ）のＴ１
の期間）、基準クロックＰＣＫ２の位相がずれる。

【００２７】ＰＬＬ制御回路５２は、基準クロックＰＣ
Ｋ２に周波数信号ＦＧ２を同期させるため、回転多面鏡
駆動モータの回転速度を一時的に低下させ、周波数信号
ＦＧ２の周波数が一時的に低下するが、ＰＬＬ制御の結
果、図８（ｂ）に示すようにビーム検出信号４２の位相
がずれる。従って、基準クロックＰＣＫ２が１０Ｔに相
当する期間分（図７（ｂ）のＴ１の期間）だけ位相がず
れるので、ビーム検出信号４２の位相も１０Ｔに相当す
る期間分（図８（ｂ）のＴ１の期間）だけ位相がずれ、
結果として図８（ａ）の基準ビーム検出信号４１に位相
が一致する。

【００２８】マゼンタに対応するパルス発生回路８３
が、ドットクロックの周期Ｔに相当するワンショットパ
ルスを所定の間隔で２０回出力するように、ＣＰＵ９
は、パルス発生回路８３に設定する。このとき、分周回
路７３は、ワンショットパルス（ドットクロックの周期
Ｔ）が出力されている期間は分周動作が禁止されるの
で、１回目のワンショットパルス出力後においては、上
記の動作と同様にＰＬＬ制御回路５３に入力される基準
クロックＰＣＫ３は、位相がＴだけずれた状態になる。
この動作を２０回繰返すことにより、トータルで２０Ｔ
に相当する期間分（図７（ｃ）のＴ２の期間）、基準ク
ロックＰＣＫ３の位相がずれる。

【００２９】ＰＬＬ制御回路５３は、基準クロックＰＣ
Ｋ３に周波数信号ＦＧ３を同期させるため、回転多面鏡
駆動モータの回転速度を一時的に低下させ、周波数信号
ＦＧ３の周波数が一時的に低下するが、ＰＬＬ制御の結
果、ビーム検出信号４３の位相が図８（ｃ）に示すよう
にずれる。従って、基準クロックＰＣＫ３が２０Ｔに相
当する期間分（図７（ｃ）のＴ２の期間）だけ位相がず
れるので、ビーム検出信号４３の位相も２０Ｔに相当す
る期間分（図８（ｃ）のＴ２の期間）だけ位相がずれ、
結果として基準ビーム検出信号４１に位相が一致する。

【００３０】イエローに対応するパルス発生回路８４
が、ドットクロックの周期Ｔに相当するワンショットパ
ルスを所定の間隔で５回出力するように、ＣＰＵ９は、
パルス発生回路８４に設定する。このとき、分周回路７
４は、ワンショットパルス（ドットクロックの周期Ｔ）
が出力されている期間は分周動作が禁止されるので、１
回目のワンショットパルス出力後においては、上記の動
作と同様にＰＬＬ制御回路５４に入力される基準クロッ
クＰＣＫ４は位相がＴだけずれた状態になる。この動作
を５回繰返すことにより、トータルで５Ｔに相当する期
間分（図７（ｄ）のＴ３の期間）、基準クロックＰＣＫ
４の位相がずれる。

【００３１】ＰＬＬ制御回路５４は、基準クロックＰＣ
Ｋ４に周波数信号ＦＧ４を同期させるため、回転多面鏡
駆動モータの回転速度を一時的に低下させ、周波数信号
ＦＧ４の周波数が一時的に低下するが、ＰＬＬ制御の結
果、ビーム検出信号４４の位相が図８（ｄ）に示すよう
にずれる。従って、基準クロックＰＣＫ４が５Ｔに相当
する期間分（図７（ｄ）のＴ３の期間）だけ位相がずれ
るので、ビーム検出信号４４の位相も５Ｔに相当する期
間分（図８（ｄ）のＴ３の期間）だけ位相がずれ、結果
として基準ビーム検出信号４１に位相が一致する。

【００３２】以上のように、ＰＬＬ制御回路５２〜５４
に入力する基準クロックＰＣＫ２〜ＰＣＫ４の位相を図
７のようにずらすことで、シアン、マゼンタ、イエロー
に対応するビーム検出信号４２〜４４の位相を図８に示
すように基準としたブラックに対応するビーム検出信号
４１に一致させることができる。

【００３３】上記の場合、何らかの理由で、基準とした
ビーム検出信号に位相が一致しない場合であっても、位
相差測定回路１０で再度、位相差を測定し、上記と同様
の動作を繰返すことで、基準ビーム検出信号に位相を一
致させることができる。また、上記の例では、ブラック
に対応するビーム検出信号を基準にしたが、いずれのビ
ーム検出信号が基準に設定されても、前述したような動
作により各ビーム検出信号の位相を一致させることがで
きる。

【００３４】ところで、ビーム検出信号の位相差を測定
するときのサンプリングクロックは、画素データ処理を
行う際の基本クロックとなるドットクロックＤＣＬＫを
用いているので、各測定値は、ドットクロックＤＣＬＫ
のカウント数分により決定され、さらに、各測定値に応
じて出力されるワンショットパルスの長さは、ドットク
ロックを基にして、生成される。これは、図９に示すよ
うに、ビーム検出信号を基にして、主走査方向の画像書
込みタイミング信号が生成されるため、ビーム検出信号
の位相をずらす場合には、主走査方向の画像書込みタイ
ミング信号の出力タイミングもずれるので、その時間的
ずれ量を画素データ処理の基本クロックとなるドットク
ロックの整数倍にすることにより、データ処理が行いや
すいからである。

【００３５】また、上記においては、ワンショットパル
スの長さをドットクロックの周期Ｔにして、位相差の測
定値に相当するカウント回数分だけワンショットパルス
を出力する場合を示したが、これに限定するものでもな
く、ワンショットパルスの長さをドットクロックの周期
Ｔのｎ倍（ｎは１以上の整数）に設定し、（位相差の測
定値に相当するカウント回数）／ｎ回（だたし少数点以
下切り捨て）だけワンショットパルスを出力してもよ
い。例えば、位相差の測定値が７カウントの場合、ワン
ショットパルスの長さを３Ｔ（Ｔ：位相差を測定すると
きのサンプリングクロックの周期、ここではドットクロ
ック周期）として、２回だけワンショットパルスを出力
してもよい。この場合、少数点以下を切り捨てたために
多少の位相差の誤差が発生するが、無視しても差し支え
ない。

【００３６】以上のように本実施の形態によれば、各々
のビーム検出信号の位相差を測定する位相差測定回路１
０と、画素データ処理を行う際の基本クロックとなるド
ットクロックを分周してＰＬＬ制御回路５１〜５４への
基準クロックを生成する分周回路７１〜７４と、分周回
路７１〜７４の動作を一時的に停止させるパルスを発生
するパルス発生回路８１〜８４と、ＰＬＬ制御回路５１
〜５４への基準クロックの位相を位相差測定回路により
測定したビーム検出信号の位相差に応じて独立に制御す
る制御部９とを設けたことにより、ＰＬＬ制御回路５１
〜５４への基準クロックＰＣＫ１〜ＰＣＫ４のデューテ
ィをドットクロックＤＣＬＫを基準として一時的に変化
させることができるので、結果的に基準クロックＰＣＫ
１〜ＰＣＫ４の位相をドットクロックＤＣＬＫの精度で
高精度に変化させることができ、回転多面鏡駆動モータ
の回転位相を高精度に変化させることができ、ビーム検
出信号の位相を高精度に変化させることができる。

【００３７】（実施の形態２）図１０は、本発明の実施
の形態２によるカラー画像形成装置のレーザ走査ユニッ
ト駆動回路を示すブロック図である。

【００３８】図１０において、１０１は色ずれ検出回
路、１０２は不揮発性メモリ、１０３は画像書込みタイ
ミング信号生成回路であり、これらを有するところが図
１のレーザ走査ユニット駆動回路と異なる点である。色
ずれ検出回路１０１、不揮発性メモリ１０２、画像書込
みタイミング信号生成回路１０３以外の構成は図１と同
じであるので、説明は省略する。

【００３９】このように構成されたレーザ走査ユニット
駆動回路について、その機能等を説明する。

【００４０】色ずれ検出回路１０１は、露光ユニット、
現像ユニット等を有する各色の画像形成部（図示せず）
で形成され、画像搬送部（中間転写体）に順次転写され
る各色のレジストレーション補正用パターンを検出する
もので、検出したレジストレーション補正用パターンの
画像データを入力したＣＰＵ（制御部）９は、各色毎の
色ずれ（位置ずれ）量を演算して求める。不揮発性メモ
リ１０２としては、好ましくはＥＥＰＲＯＭ（電気的書
込み、消去可能なＲＯＭ）あるいはフラッシュメモリ等
が使用されるが、電源をＯＦＦしてもデータが消失しな
いメモリであればどのようなメモリを使用してもよく、
また、バックアップ電池により電源をＯＦＦしてもデー
タが消失しないようにしてあれば、ＳＲＡＭ等のメモリ
を使用しても良い。不揮発性メモリ１０２には、色ずれ
検出回路１０１により検出された色ずれ（位置ずれ）量
を記憶しておき、色ずれ処理動作を行う場合に不揮発性
メモリ１０２に記憶しておいた色ずれ（位置ずれ）量を
ＣＰＵ９が読み出し、色ずれ補正値として使用する。

【００４１】次に、図１０のレーザ走査ユニット駆動回
路について、その動作を図１１〜図１３を用いて説明す
る。図１１はビーム検出信号の位相制御の処理を示すフ
ローチャートであり、図１２は色ずれ検出・補正の処理
を示すフローチャート、図１３は全体処理を示すフロー
チャートである。

【００４２】まず、図１１フローチャートを用いて、各
ビーム検出信号の位相を一致させる処理を説明する。各
ビーム検出信号の位相を一致させるのは、画像書込みタ
イミング信号がビーム検出信号をもとに生成されるの
で、ビーム検出信号の時間的ずれに起因して感光体に対
する露光位置がずれ、副走査方向の色ずれとなる要因の
一つを、次の処理で行う色ずれ検出の処理において除い
ておくためである。ただし、画像形成部や画像搬送部の
機械的取付け誤差によって生じる副走査方向の色ずれ要
因は残存する。

【００４３】各ビーム検出信号の位相を一致させる処理
を行うため、まず各ＰＬＬ制御回路５１〜５４の基準ク
ロックＰＣＫ１〜ＰＣＫ４をＯＮし、各回転多面体駆動
モータを回転させる（Ｓ１）。各回転多面体駆動モータ
の回転が安定した後、各レーザ走査ユニット内のレーザ
を点灯させる（Ｓ２）と、各レーザ走査ユニット内の光
センサがレーザビームを受光して主走査方向の画像書込
みタイミング信号のもとになるビーム検出信号を出力す
る。各分周回路７１〜７４から出力される基準クロック
ＰＣＫ１〜ＰＣＫ４は、ＰＬＬ制御回路５１〜５４へ同
一位相で供給され、ＰＬＬ制御を行うことで、各回転多
面体駆動モータの回転数が一定になるように制御される
が、この段階では、ビーム検出信号４１〜４４の位相は
一致していない。

【００４４】このような状態で、位相差測定回路１０
は、ブラックに対応するレーザ走査ユニット１１から出
力されるビーム検出信号４１を基準に設定し（Ｓ３）、
各ビーム検出信号４２〜４４との位相差を測定し（Ｓ
４）、その測定値をＣＰＵ９内の一時的記憶回路（図示
せず）に記憶する。ＣＰＵ９は、測定した各位相差デー
タに基づいて所定の回数分だけワンショットパルスを発
生するようにパルス発生回路８２〜８４に設定し、分周
回路７２〜７４から出力されるＰＬＬ制御回路５２〜５
４への基準クロックＰＣＫ２〜ＰＣＫ４の位相をずら
し、各ビーム検出信号４２〜４４の位相を、ブラックに
対応するビーム検出信号４１に一致させる（Ｓ５）。次
に、ＣＰＵ９内の一時的記憶回路に記憶されていた位相
差の測定値を不揮発性メモリ１０２に書き込む（Ｓ
６）。

【００４５】次に、副走査方向の色ずれ補正処理につい
て図１２のフローチャートを用いて説明する。ここで、
まず、前述した各ビーム検出信号の位相を一致させる処
理（図１１のステップ１からステップ５までの処理）を
行うため、不揮発性メモリ１０２からビーム検出信号の
位相差データを読み込み（Ｓ１１）、前述と同様の動作
にて、基準ビーム検出信号４１に対して、各ビーム検出
信号４２〜４４を一致させる（Ｓ１２）。次に、色ずれ
検出回路１０１は、各色の画像形成部で形成され、画像
搬送部に順次転写される各色のレジストレーション補正
用パターンを検出し（Ｓ１３）、各色毎の色ずれ（位置
ずれ）量をＣＰＵ９により演算して求め、副走査方向の
色ずれ（位置ずれ）量を、副走査方向１ラインに換算し
て、何ライン分に相当するかを算出する（Ｓ１４）。例
えば、ブラックを基準にしてシアンが２．５ライン分、
マゼンタが１．２ライン分、イエローが０．３ライン
分、副走査方向に時間的に遅れる方向にずれていたとす
る。この場合、１ライン以上の副走査方向位置ずれ（色
ずれ）については、画像書込みタイミング信号生成回路
１０３により副走査方向の画像書込みタイミング信号と
なる垂直方向サイズ信号（以下、「Ｖサイズ信号」と称
す）ｖ１〜ｖ４の出力タイミングで補正を行い、１ライ
ン未満の副走査方向位置ずれ（色ずれ）については、主
走査方向の画像書込みタイミング信号となる水平方向サ
イズ信号（以下、「Ｈサイズ信号」と称す）ｈ１〜ｈ４
の出力タイミングで補正を行う。Ｈサイズ信号ｈ１〜ｈ
４は、ビーム検出信号をもとに生成されるので、１ライ
ン未満の副走査方向位置ずれ（色ずれ）は、ビーム検出
信号の位相を制御することで行うことが出来る。

【００４６】そこで、上記の例の場合では、シアンに対
して２ライン分、マゼンタに対して１ライン分、イエロ
ーに対して０ライン分、Ｖサイズ信号ｖ２〜ｖ４の出力
タイミングを時間的に遅らせる方向にずらすことで、副
走査方向１ライン以上の色ずれ補正を行い（Ｓ１５）、
その後、シアンに対して０．５ライン分、マゼンタに対
して０．２ライン分、イエローに対して０．３ライン分
に相当する時間分だけビーム検出信号４２〜４４の位相
をずらすことで、Ｈサイズ信号ｈ２〜ｈ４の出力タイミ
ングをずらし、副走査方向１ライン未満の色ずれ補正を
行う（Ｓ１６）。つまり、ポリゴンミラーの１走査（１
ライン）あたりの周期を４００μｓｅｃとすれば、シア
ンに対しては２００μｓｅｃ、マゼンタに対して８０μ
ｓｅｃ、イエローに対して１２０μｓｅｃだけ、ビーム
検出信号の位相をずらすことになる。また、前述のステ
ップ１２の処理において、ビーム検出信号の位相を一致
させるために、シアンに対して０．１ライン分、マゼン
タに対して０．２ライン分、イエローに対して０．３ラ
イン分に相当する時間分だけビーム検出信号の位相を遅
らせたとすると、ビーム検出信号の位相に関しては、ス
テップ１６の処理とあわせ、シアンに対して０．６ライ
ン分、マゼンタに対して０．４ライン分、イエローに対
して０．６ライン分に相当する時間分だけ位相をずらし
たことになる。つまり、ステップ１２で処理した位相差
とステップ１６で処理した位相差の和及び副走査方向１
ライン以上の色ずれ補正値をＣＰＵ９により求め、最終
的なビーム検出信号の位相補正量として、不揮発性メモ
リ１０２に書き込む（Ｓ１７）。

【００４７】次に、副走査方向の色ずれ検出・補正処理
について、全体の処理フローを図１３のフローチャート
を用いて説明する。まず、色ずれ検出・補正処理をすで
に終了しているかどうかを判断し（Ｓ２１）、まだ、色
ずれ検出・補正処理を行っていないならば、前述のステ
ップ１〜ステップ６及びステップ１１〜ステップ１７ま
での処理を行う（Ｓ２４）。すでに色ずれ検出・補正処
理を行った後であれば、不揮発性メモリ１０２から位相
補正データを読み込み（Ｓ２２）、ＣＰＵ９が、対応す
るパルス発生回路８１〜８４のいずれかに位相補正デー
タを設定することにより、ビーム検出信号の位相を所定
の位相関係に制御し、また画像書込みタイミング信号生
成回路１０３に対し、Ｖサイズ信号の出力タイミングを
制御することで、副走査方向の色ずれ補正動作を行う
（Ｓ２３）。以上のように、一度、色ずれ検出・補正の
処理（ステップ１〜ステップ６及びステップ１１〜ステ
ップ１７までの処理）を行えば、次回からは不揮発性メ
モリ１０２から補正データを読み込むだけで、補正処理
２３を行えばよく、処理の短縮化が図れる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
記載のカラー画像形成装置によれば、複数のレーザ走査
ユニットを備えるカラー画像形成装置であって、複数の
レーザ走査ユニットに備えた回転多面鏡で偏向されたレ
ーザビームを受光して発生する各々のビーム検出信号の
位相差を測定する位相差測定回路と、回転多面鏡を回転
させる回転多面鏡駆動モータの回転制御を行うＰＬＬ制
御回路と、画素データ処理を行う際の基本クロックとな
るドットクロックを分周してＰＬＬ制御回路への基準ク
ロックを生成する分周回路と、分周回路の動作を一時的
に停止させるパルスを発生するパルス発生回路と、ＰＬ
Ｌ制御回路への基準クロックの位相を位相差測定回路に
より測定したビーム検出信号の位相差に応じて独立に制
御する制御部とを有することにより、ＰＬＬ制御回路へ
の基準クロックのデューティをドットクロックを基準と
して一時的に変化させることができ、結果的に上記基準
クロックの位相をドットクロックの精度で高精度かつ独
立に変化させることができるので、回転多面鏡駆動モー
タの回転位相を高精度に変化させることができ、ビーム
検出信号の位相を高精度に変化させることができ、これ
により副走査方向のレジストレーションずれを高精度に
補正することができるという有利な効果が得られる。

【００４９】請求項２に記載のカラー画像形成装置によ
れば、請求項１に記載のカラー画像形成装置において、
制御部は、複数のビーム検出信号のうちの特定の１つを
基準ビーム検出信号とし、基準ビーム検出信号に対する
各ビーム検出信号の位相を遅らせる方向に制御すること
で、各ビーム検出信号の位相を基準ビーム検出信号に一
致させることにより、各ビーム検出信号の位相を基準ビ
ーム検出信号に高精度に一致させることができるので、
画像書込み体信号の位相を高精度に一致させて副走査方
向のレジストレーションずれを高精度に補正することが
できるという有利な効果が得られる。

【００５０】請求項３に記載のカラー画像形成装置によ
れば、請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置にお
いて、位相差測定回路は、ドットクロックを位相差測定
のためのクロックとして使用することにより、位相差測
定のためのクロックを別途設ける必要がなく、ハードウ
ェア資源の削減を図ることができるという有利な効果が
得られる。また、ドットクロックの精度で基準ビーム検
出信号と各ビーム検出信号との位相差が測定され、その
結果、その位相差に対応するワンショットパルスをＰＬ
Ｌ制御回路への基準クロックを生成するドットクロック
分周回路に入力し、回転多面鏡駆動モータの回転位相を
ドットクロックの精度で制御することができるで、ドッ
トクロックの精度でビーム検出信号の位相差を制御する
ことができるという有利な効果が得られる。さらに、基
準クロックの位相遅れはドットクロックの正数倍となる
ので、画像データ処理を同期化により容易化することが
できるという有利な効果が得られる。

【００５１】請求項４に記載のカラー画像形成装置によ
れば、請求項１乃至３のいずれか１に記載のカラー画像
形成装置において、パルス発生回路は、ドットクロック
をもとにしてパルスを発生させることにより、位相差測
定のためのクロックを別途設ける必要がなく、ハードウ
ェア資源の削減を図ることができるという有利な効果が
得られる。また、ドットクロックの精度で基準ビーム検
出信号と各ビーム検出信号との位相差が測定され、その
結果、その位相差に対応するワンショットパルスをＰＬ
Ｌ制御回路への基準クロックを生成するドットクロック
分周回路に入力し、回転多面鏡駆動モータの回転位相を
ドットクロックの精度で制御することができるで、ドッ
トクロックの精度でビーム検出信号の位相差を制御する
ことができるという有利な効果が得られる。さらに、基
準クロックの位相遅れはドットクロックの正数倍となる
ので、画像データ処理を同期化により容易化することが
できるという有利な効果が得られる。

【００５２】請求項５に記載のカラー画像形成装置は、
請求項１乃至４のいずれか１に記載のカラー画像形成装
置において、複数の画像形成部で形成され、画像搬送部
に順次転写される各色のレジストレーション補正用パタ
ーンを検出する色ずれ検出回路を備え、制御部は、レジ
ストレーション補正用パターンにより求められたレジス
トレーション補正用データを不揮発性メモリに記憶させ
ることにより、レジストレーション補正を不揮発性メモ
リに記憶されたデータに基づいて行うことができるで、
色ずれ検出の処理回数が削減され、処理の高速化を図る
ことができるという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１によるカラー画像形成装
置のレーザ走査ユニット駆動回路を示すブロック図

【図２】（ａ）基準クロックＰＣＫ１を示すタイミング
図 （ｂ）基準クロックＰＣＫ２を示すタイミング図 （ｃ）基準クロックＰＣＫ３を示すタイミング図 （ｄ）基準クロックＰＣＫ４を示すタイミング図

【図３】（ａ）ビーム検出信号を示すタイミング図 （ｂ）ビーム検出信号を示すタイミング図 （ｃ）ビーム検出信号を示すタイミング図 （ｄ）ビーム検出信号を示すタイミング図

【図４】（ａ）位相差測定回路における信号を示すタイ
ミング図 （ｂ）位相差測定回路における信号を示すタイミング図 （ｃ）位相差測定回路における信号を示すタイミング図 （ｄ）位相差測定回路における信号を示すタイミング図

【図５】（ａ）位相補正動作を示すタイミング図 （ｂ）位相補正動作を示すタイミング図 （ｃ）位相補正動作を示すタイミング図

【図６】（ａ）位相補正動作を示すタイミング図 （ｂ）位相補正動作を示すタイミング図 （ｃ）位相補正動作を示すタイミング図

【図７】（ａ）補正後の基準クロックＰＣＫ１を示すタ
イミング図 （ｂ）補正後の基準クロックＰＣＫ２を示すタイミング
図 （ｃ）補正後の基準クロックＰＣＫ３を示すタイミング
図 （ｄ）補正後の基準クロックＰＣＫ４を示すタイミング
図

【図８】（ａ）補正後のビーム検出信号を示すタイミン
グ図 （ｂ）補正後のビーム検出信号を示すタイミング図 （ｃ）補正後のビーム検出信号を示すタイミング図 （ｄ）補正後のビーム検出信号を示すタイミング図

【図９】（ａ）画像書込みタイミング信号を示すタイミ
ング図 （ｂ）画像書込みタイミング信号を示すタイミング図 （ｃ）画像書込みタイミング信号を示すタイミング図 （ｄ）画像書込みタイミング信号を示すタイミング図

【図１０】本発明の実施の形態２によるカラー画像形成
装置のレーザ走査ユニット駆動回路を示すブロック図

【図１１】ビーム検出信号の位相制御の処理を示すフロ
ーチャート

【図１２】色ずれ検出・補正の処理を示すフローチャー
ト

【図１３】全体処理を示すフローチャート

【符号の説明】

１１、１２、１３、１４ レーザ走査ユニット ３１、３２、３３、３４ 光センサ ５１、５２、５３、５４ ＰＬＬ制御回路 ６１ クロック発生器 ７１、７２、７３、７４ 分周回路 ８１、８２、８３、８４ パルス発生回路 ９ ＣＰＵ（制御部） １０ 位相差測定回路 １０１ 色ずれ検出回路 １０２ 不揮発性メモリ １０３ 画像書込みタイミング信号生成回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 21/14 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７２ ５Ｃ０７２ Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ Ｆターム(参考） 2C262 AA05 AA17 AB15 FA03 FA06 FA10 GA04 GA36 GA40 GA46 2C362 BA08 BA34 BA39 BA50 BA52 BA70 BA71 BB34 BB37 BB46 CA18 CA23 CA39 2H027 DA23 DA32 DE02 EB04 EB06 EC03 EC06 ED06 EE01 EE04 2H030 AA01 AB02 AD17 BB02 BB16 BB42 2H045 AA52 CB33 DA14 DA31 5C072 AA03 BA19 HA02 HA13 HB01 HB13 QA14 QA17 XA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のレーザ走査ユニットを備えるカラー
   画像形成装置であって、複数のレーザ走査ユニットに備
   えた回転多面鏡で偏向されたレーザビームを受光して発
   生する各々のビーム検出信号の位相差を測定する位相差
   測定回路と、前記回転多面鏡を回転させる回転多面鏡駆
   動モータの回転制御を行うＰＬＬ制御回路と、画素デー
   タ処理を行う際の基本クロックとなるドットクロックを
   分周して前記ＰＬＬ制御回路への基準クロックを生成す
   る分周回路と、前記分周回路の動作を一時的に停止させ
   るパルスを発生するパルス発生回路と、前記ＰＬＬ制御
   回路への基準クロックの位相を前記位相差測定回路によ
   り測定したビーム検出信号の位相差に応じて独立に制御
   する制御部とを有することを特徴とするカラー画像形成
   装置。
2. 【請求項２】前記制御部は、複数のビーム検出信号のう
   ちの特定の１つを基準ビーム検出信号とし、前記基準ビ
   ーム検出信号に対する各ビーム検出信号の位相を遅らせ
   る方向に制御することで、各ビーム検出信号の位相を前
   記基準ビーム検出信号に一致させることを特徴とする請
   求項１に記載のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】前記位相差測定回路は、ドットクロックを
   位相差測定のためのクロックとして使用することを特徴
   とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】前記パルス発生回路は、ドットクロックを
   もとにしてパルスを発生させること特徴とする請求項１
   乃至３のいずれか１に記載のカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】複数の画像形成部で形成され、画像搬送部
   に順次転写される各色のレジストレーション補正用パタ
   ーンを検出する色ずれ検出回路を備え、前記制御部は、
   前記レジストレーション補正用パターンにより求められ
   たレジストレーション補正用データを不揮発性メモリに
   記憶させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
   １に記載のカラー画像形成装置。