JP2003127456A

JP2003127456A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003127456A
Application number: JP2001326434A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kaji; 一鍜治
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】各色の画像書き込みタイミング（位置）を正
確に制御し、副走査方向の画像ずれを防止すること。【解決手段】ＢＤセンサ５８から出力される信号に基
づいて、スキャナモータ１０３の加減速を制御する第一
の加減速制御手段２０８と、基準信号２１１とＢＤセン
サ５８の位相差を検出し、その差分に応じてモータの加
減速を制御することで位相を合わせる第二の加減速制御
手段２０９と、スキャナモータ１０３が第一、第二の加
減速手段で制御される時に基準信号と前記ＢＤセンサの
位相差に基づいて、各色の副走査方向の画像形成開始タ
イミング信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、プリンタ、
ＦＡＸ、印刷機等のカラー画像形成装置に用いる光ビー
ム走査装置（レーザスキャナユニット）に係り、詳しく
は複数の回転多面鏡を備えた光ビーム走査装置において
各回転多面鏡間の回転位相制御を行った場合の副走査方
向の画像形成開始タイミング信号の生成法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ
ー等の画像形成装置に用いる光ビーム走査装置として、
光ビーム発生手段と、前記光ビーム発生手段で発生した
光ビームを像担持体に偏向走査する回転多面鏡と、前記
回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、前記回転多面鏡
の回転位置を検出する回転位置検出手段（ＢＤセンサ）
と、位相基準信号と前記回転位置検出手段の出力信号に
基づいて前記回転多面鏡が等速回転し、さらに前記位相
基準信号に位相を合わせて回転するように前記駆動手段
を制御する回転駆動制御手段とを複数組備えたものが知
られている。

【０００３】上記構成の光ビーム走査装置においては、
位相基準信号発生手段で発生した各回転基準信号と各回
転位置検出手段の出力信号に基づいて、各回転多面鏡が
等速回転するように各駆動手段を制御する。そして、こ
の光ビーム走査装置を備えた画像形成装置においては、
各回転多面鏡で偏向走査された光ビームによってそれぞ
れ対応する像担持体上に独立した潜像を形成し、この潜
像を現像した各画像を記録媒体上に重ね合わせて転写す
る。ここで、各画像を記録媒体上の正確な位置に重ね合
わせるためには像担持体上の各画像の主走査方向（光ビ
ームの走査方向）に及び副走査方向（像担持体表面の移
動方向）における画像形成開始位置が正確に調整されて
いなければならない。

【０００４】上記主走査方向については、例えば、前記
回転位置検出手段により検出した信号に基づいて画像の
各走査ラインの書き込みタイミングを調整することによ
り、各光ビーム走査装置における回転多面鏡の像担持体
に対する初期取り付け角度、すなわち各回転多面鏡の面
位相が互いに完全に一致していなくとも、主走査方向の
画像ずれの発生を防止することができる。

【０００５】一方、上記副走査方向については、例えば
複数の回転多面鏡に対応させて複数の像担持体が設けら
れている場合、同一周波数の前記位相基準信号に基づい
て回転多面鏡を回転駆動して、画像形成開始タイミング
信号を前記回転位置検出手段により検出した信号に基づ
いて出力することにより、画像全体にわたって１走査ピ
ッチ単位で副走査方向画像ずれの発生を防止できる。さ
らに前記位相基準信号の位相をずらすことにより１走査
ピッチ以下の画像ずれ補正も可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記各回転
多面鏡の回転位相を制御する位相制御を行う従来の装置
で用いられる回転多面鏡は、その駆動手段の駆動ムラに
よって微小ながら回転ムラが発生している。この回転ム
ラは前記駆動手段及びそれを制御する回転駆動制御手段
における温度上昇、経時劣化によって大きくなっていく
傾向にある。また、前記回転多面鏡に形成されている光
反射面の回転方向の長さも、微小ながらばらついてい
る。このような回転多面鏡の回転ムラや光反射面の長さ
のばらつきがあると、位相基準信号に対して光ビーム検
出手段の出力信号にも時間差が発生してしまう。

【０００７】また、上記従来の装置では、上記各回転多
面鏡の回転位相を制御する位相制御とともに、各回転多
面鏡による画像書き込み位置を各前段に配置された回転
多面鏡に対応した光ビーム検出手段の出力信号に同期し
て生成される副走査同期信号と各回転多面鏡に対応した
光ビーム検出手段の出力信号により制御し、一致させて
いる。この制御例としてＹｅｌｌｏｗ，Ｍａｚｅｎｔ
ａ，Ｃｙａｎ，Ｂｌａｃｋの順に４つのスキャナユニッ
ト、すなわち４つの回転多面鏡が配置されている場合に
ついて考えてみる。まずＹｅｌｌｏｗの回転多面鏡に対
応した光ビーム検出手段の出力信号に同期しＹｅｌｌｏ
ｗの副走査同期信号が生成され、画像の書き込みを開始
する。そして、Ｙｅｌｌｏｗの副走査同期信号検知後、
次段に配置されるＭａｚｅｎｔａの回転多面鏡に対応し
た光ビーム検出手段の出力信号が所定回数検知（像担持
体の間隔による）したところで、Ｍａｚｅｎｔａの副走
査同期信号が生成され、画像の書き込みを開始する。さ
らに、Ｍａｚｅｎｔａの副走査同期信号検知後、次段に
配置されるＣｙａｎの回転多面鏡に対応した光ビーム検
出手段の出力信号が所定回数検知（像担持体の間隔によ
る）したところで、Ｃｙａｎの副走査同期信号が生成さ
れ、画像の書き込みを開始する。さらに、Ｃｙａｎの副
走査同期信号検知後、次段に配置されるＢｌａｃｋの回
転多面鏡に対応した光ビーム検出手段の出力信号が所定
回数検知（像担持体の間隔による）したところで、Ｂｌ
ａｃｋの副走査同期信号が生成され、画像の書き込みを
開始する。前記のような制御を行い、各回転多面鏡によ
る画像の書き込み位置を制御するものが考えられる。し
かし、このような制御を行う場合、前述のように位相基
準信号に対して各光ビーム検出手段の出力信号に時間差
が発生してしまうと、前段の副走査同期信号の検知タイ
ミングが変化してしまい１走査ピッチに近い副走査方向
の画像ずれが発生するおそれがある。

【０００８】したがって本発明の目的は、前記位相基準
信号に対する各光ビーム検出手段の出力信号の時間差を
推測もしくは検出し、各色（光ビーム装置）から出力さ
れる副走査同期信号の出力タイミングを制御すること
で、各色の画像書き込みタイミング（位置）を正確に制
御し、副走査方向の画像ずれを防止することができる画
像形成装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項１に記載の発明はレーザス
キャナモータの駆動により回転し、レーザ光源からの変
調されたレーザ光を複数の反射面で反射する回転多面鏡
と、前記回転多面鏡からの反射光を受光し、像担持体上
の主走査方向の書き出し開始位置の基準信号を出力する
ＢＤセンサと、ある目標とする時間の周期で出力される
基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記ＢＤセン
サから出力される信号の間隔をカウントし、カウント値
に基づいて、モータの加減速を制御する第一の加減速制
御手段と、前記基準信号と前記ＢＤセンサの位相差を検
出し、その差分に応じてモータの加減速を制御すること
で位相を合わせる第二の加減速制御手段と、画像形成タ
イミング信号を各色毎に発生する画像形成タイミング信
号発生手段とを有し、前記画像形成タイミング信号発生
手段は、前記レーザスキャナモータが前記第一、第二の
加減速手段で制御される時に前記基準信号と前記ＢＤセ
ンサの位相差に基づいて、各色の副走査方向の画像形成
開始タイミング信号を出力するタイミングを制御するこ
とを特徴とするものである。

【００１０】また請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の発明において、前記基準信号生成手段で生成され
る基準信号の位相をずらした信号を複数生成する遅延信
号生成手段を有し、遅延信号生成手段で生成される複数
の信号の中から１つの信号を選択し、その信号を基準信
号として制御することを特徴とするものである。

【００１１】また請求項３に記載の発明は、請求項１に
記載の発明において、前記基準信号と前記ＢＤセンサの
位相差を検出し、その差に応じて前記各色の副走査方向
の画像形成開始タイミング信号の出力するタイミングを
可変することを特徴とするものである。

【００１２】また請求項４に記載の発明は、請求項１な
いし３に記載の発明において、フルカラーモード時に前
記レーザスキャナモータを前記第一、第二の加減速手段
で制御することを特徴とするものである。また請
求項５に記載の発明は複数の画像形成手段を有し、フル
カラー画像を形成可能な画像形成装置において、各々の
前記画像形成手段は、レーザスキャナモータの駆動によ
り回転し、レーザ光源からの変調されたレーザ光を複数
の反射面で反射する回転多面鏡と、前記回転多面鏡から
の反射光を受光し、像担持体上の主走査方向の書き出し
開始位置の基準信号を出力するＢＤセンサを有し、前記
画像形成装置は、ある目標とする時間の周期で出力され
る基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記ＢＤセ
ンサから出力される信号の間隔をカウントし、カウント
値に基づいて、モータの加減速を制御する第一の加減速
制御手段と、前記基準信号と前記ＢＤセンサの差を検出
し、その差分に応じてモータの加減速を制御することで
位相を合わせる第二の加減速制御手段と画像形成タイミ
ング信号を発生する画像形成タイミング信号発生手段と
を有し、前記画像形成タイミング信号発生手段は、フル
カラー画像を形成する時は、前記レーザスキャナモータ
を前記第一、第二の加減速手段で制御して前記基準信号
と前記ＢＤセンサの位相差に基づいて、各色の副走査方
向の画像形成開始タイミング信号を出力するタイミング
を制御することを特徴とするものである。

【００１３】また請求項６に記載の発明は、請求項５に
記載の発明において、前記基準信号生成手段で生成され
る基準信号の位相をずらした信号を複数生成する遅延信
号生成手段を有し、遅延信号生成手段で生成される複数
の信号の中から１つの信号を選択し、その信号を基準信
号として制御することを特徴とするものである。

【００１４】また請求項７に記載の発明は、請求項５に
記載の発明において、前記基準信号と前記ＢＤセンサの
位相差を検出し、その差に応じて前記各色の副走査方向
の画像形成開始タイミング信号の出力するタイミングを
可変することを特徴とするものである。

【００１５】また請求項８に記載の発明は、カラー画像
を形成可能な画像形成装置の画像形成方法において、カ
ラー画像を形成するモードか選択されたか否かを検知す
るモード検知処理と、ある目標とする時間の周期で出力
される基準信号を生成する基準信号生成処理と、スキャ
ナモータを加減速制御する際にＢＤセンサから出力され
る信号の間隔をカウントし、カウント値に基づいて、モ
ータの加減速を制御する速度制御や、前記基準信号と前
記ＢＤセンサの差を検出し、その差分に応じてモータの
加減速を制御することで位相を合わせる位相制御で加減
速制御する加減速制御処理と、前記モード検知処理の検
知結果に応じて、カラー画像形成モードが選択されてい
る場合に、速度制御と位相制御でスキャナモータを加減
速制御し、前記基準信号と前記ＢＤセンサの位相差に基
づいて、各色の副走査方向の画像形成開始タイミング信
号を出力するタイミングを制御することを特徴とするも
のである。

【００１６】

【発明の実施の形態】（実施例１）以下、図面を参照し
て本発明の実施例を説明する。

【００１７】図１は本発明を実施した画像形成装置の断
面図である。本実施例の画像形成装置は電子写真方式と
し、さらに本発明が特に有効であると考えられる複数の
画像形成部を並列に配するカラー画像出力装置として説
明していく。

【００１８】画像出力部１Ｐは大別して、画像形成部１
０（４つのステーションａ、ｂ、ｃ、ｄが並設されてお
り、その構成は同一である。）、給紙ユニット２０、中
間転写ユニット３０、定着ユニット４０及び制御ユニッ
ト（不図示）から構成される。

【００１９】さらに、個々のユニットについて詳しく説
明する。画像形成部１０は次に述べるような構成になっ
ている。像担持体としての感光ドラム１１ａ、１１ｂ、
１１ｃ、１１ｄがその中心で軸支され、矢印方向に回転
駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向
してその回転方向に一次帯電器１２ａ、１２ｂ、１２
ｃ、１２ｄ、レーザスキャナユニット１３ａ、１３ｂ、
１３ｃ、１３ｄ、現像装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１
４ｄが配置されている。一次帯電器１２ａ〜１２ｄにお
いて感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の
電荷を与える。次いでレーザスキャナユニット１３ａ〜
１３ｄにより、記録画像信号に応じて変調したレーザー
ビームなどの光線を感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光
させることによって、そこに静電潜像を形成する。レー
ザスキャナユニットの動作についての詳細は後述する。
さらに、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといっ
た４色の現像剤（以下、これをトナーと呼ぶ）をそれぞ
れ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって上記静電潜
像を顕像化する。顕像化された可視画像を中間転写体に
転写する画像転写領域Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄの下流側
では、クリーニング装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５
ｄにより転写材に転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１
ｄ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃
を行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる
画像形成が順次行われる。

【００２０】給紙ユニット２０は，記録材Ｐを収納する
ためのカセット２１ａ・ｂおよび手差しトレイ２７、カ
セット内もしくは手差しトレイより記録材Ｐを一枚ずつ
送り出すためのピックアップローラ２２ａ・ｂおよび２
６、各ピックアップローラから送り出された記録材Ｐを
レジストローラまで搬送するための給紙ローラ対２３及
び給紙ガイド２４、そして画像形成部の画像形成タイミ
ングに合わせて記録材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出す
ためのレジストローラ２５ａ、２５ｂから成る。

【００２１】中間転写ユニット３０について詳細に説明
する。中間転写ベルト３１（その材料として例えば、Ｐ
ＥＴ［ポリエチレンテレフタレート］やＰＶｄＦ［ポリ
フッ化ビニリデン］などが用いられる）は、中間転写ベ
ルト３１に駆動を伝達する駆動ローラ３２、ばね（不図
示）の付勢によって中間転写ベルト３１に適度な張力を
与えるテンションローラ３３、ベルトを挟んで二次転写
領域Ｔｅに対向する従動ローラ３４に巻回させる。これ
らのうち駆動ローラ３２とテンションローラ３３の間に
一次転写平面Ａが形成される。駆動ローラ３２は金属ロ
ーラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタンまたはクロロプ
レン）をコーティングしてベルトとのスリップを防いで
いる。駆動ローラ３２はパルスモータ（不図示）によっ
て回転駆動される。各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間
転写ベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄに
は、中間転写ベルト３１の裏に一次転写用帯電器３５ａ
〜３５ｄが配置されている。従動ローラ３４に対向して
二次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３１と
のニップによって二次転写領域Ｔｅを形成する。二次転
写ローラ３６は中間転写体に対して適度な圧力で加圧さ
れている。また、中間転写ベルト上、二次転写領域Ｔｅ
の下流には中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニ
ングするためのブラシローラ（不図示）、および廃トナ
ーを収納する廃トナーボックス（不図示）が設けられて
いる。

【００２２】定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒー
ターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａとそのローラ
に加圧される４１ｂ（このローラにも熱源を備える場合
もある）、及び上記ローラ対のニップ部へ転写材Ｐを導
くためのガイド４３、また、上記ローラ対から排出され
てきた転写材Ｐをさらに装置外部に導き出すための内排
紙ローラ４４、外排紙ローラ４５などから成る。

【００２３】制御ユニットは、上記各ユニット内の機構
の動作を制御するための制御基板やモータドライブ基板
（不図示）などから成る。

【００２４】次に図２、図３を用いてレーザスキャナユ
ニットの構成を以下に述べる。

【００２５】まず、４つのレーザスキャナユニット１３
ａ〜１３ｄは図２に示すように配置される。これら４つ
のユニットは各々同一のユニットが用いられ、Ｙｅｌｌ
ｏｗ，Ｍａｚｅｎｔａ，Ｃｙａｎ，Ｂｌａｃｋの４色に
対応している。並び順に関しては特に規定はない。ま
た、図２において、レーザスキャナユニットは感光ドラ
ムに対し垂直に位置しているが、反射鏡１０６を使用せ
ずに水平に位置し、レーザ光路をＬ字型にすることも可
能である。

【００２６】続いて、図３を用いて、レーザスキャナユ
ニット内の詳細を説明する。この図はレーザ光路をＬ字
にした場合を示す。１０２は回転多面鏡、１０３は回転
多面鏡１０２を回転駆動するレーザスキャナモータであ
る。回転多面鏡１０２の面数はプリントスピード、解像
度などのパラメータにより決定される。１０１は記録用
光源であるところのレーザダイオードである。レーザダ
イオード１０１は図示しない駆動回路により画像信号も
しくはコントロール信号に応じて点灯または消灯し、レ
ーザダイオード１０１から発した光変調レーザ光は回転
多面鏡１０２に向けて照射される。

【００２７】回転多面鏡１０２は矢印の方向に回転して
いて、レーザダイオード１０１から発したレーザ光は回
転多面鏡１０２の回転に伴い、その反射面で連続的に角
度を変える変更ビームとして反射される。この反射光は
図示しないレンズ群により歪曲収差の補正等を受け、反
射鏡１０５を経て感光ドラム１１の主走査方向に走査す
る。回転多面鏡１０２の１つの面は１ラインの走査に対
応し、回転多面鏡１０２の回転によりレーザダイオード
１０１から発したレーザ光は１ラインづつ感光ドラム１
１の主走査方向に走査する。

【００２８】さらに、主走査方向の走査開始位置基準信
号を生成するためにＢＤセンサ５２が配置される。実際
には走査開始位置近傍（感光ドラム１１近傍）に設置す
るのが理想であるが、折り返しミラー１０７を利用する
ことにより、ＢＤセンサ５２をレーザスキャナユニット
に配置している。すなわち、回転多面鏡１０２の各反射
面で反射されたレーザ光は各々１ラインの走査に先立っ
てＢＤセンサ５２により検出される。検出されたＢＤ信
号は主走査方向の走査開始基準信号として用いられ、こ
の信号を基準として各ラインの主走査方向の書き出し開
始位置の同期がとられる。また、このＢＤセンサ５２か
ら出力される信号を用いて、レーザスキャナモータの位
相制御と回転速度制御を行う。

【００２９】次に図４のブロック図を用いてレーザスキ
ャナモータの位相制御と回転速度制御に関して説明す
る。

【００３０】レーザスキャナモータ１０３としてはブラ
シレスモータが用いられ、破線の内部はその等価回路を
示している。インダクタンス２０５は星型結線され、ブ
リッジ回路２００により励磁され、回転磁界を生成す
る。ロータ２０４には磁性パターンが着磁されており、
インダクタンス２０５の回転磁界により回転し、回転多
面鏡１０２の回転駆動を行う。ホール素子２０１〜２０
３はロータ２０４に着磁されている磁界を検出し、検出
された磁界は回転磁界制御回路２０６に入力される。回
転磁界制御回路２０６はホール素子２０１〜２０３の出
力信号に基づいてロータ２０４の回転位置を検出し、常
にロータ２０４が回転運動を行う磁界を発生するように
ブリッジ回路２００を制御する。また、回転磁界制御回
路２０６には加減速制御部２０７からの加速信号、減速
信号が入力され、その信号に基づいてモータの回転制御
を行うことで速度制御、さらには位相制御を行う。

【００３１】加減速制御部２０７は第一の加減速制御部
（速度制御部）２０８と第二の加減速制御部（位相制御
部）２０９、さらに前記制御部の信号を合成する加減速
信号合成部、基準信号生成部２１１から成る。まず、第
一の加減速制御部２０８の制御について図５のタイミン
グチャートを用いて説明する。図５−ａに減速信号が出
力される場合のタイミングを示す。ＢＤセンサ５２の信
号の間隔を２つのカウンタを用いて交互にカウントす
る。このカウンタは設定値Ｘに達すると、カウント動作
を停止する。カウンタが停止した時点で、次のＢＤセン
サ信号が入力されていない場合、すなわちモータの速度
が設定値に達していない場合は、次のＢＤセンサ信号が
入力されるまで減速信号が出力される。図５−ｂに加速
信号が出力される場合のタイミングを示す。これは設定
値Ｘに達する前にＢＤセンサ信号が入力された場合、す
なわちモータの速度が設定値を超えている場合で、ＢＤ
センサ信号入力後、設定値Ｘに達するまでの間加速信号
が出力される。これらの制御をＢＤセンサ信号が入力さ
れるたびに行い、目標速度Ｘで回転するように速度を制
御する。次に第二の加減速制御部２０９の制御につい
て、図６のタイミングチャートを用いて説明する。図６
−ａに減速信号が出力される場合のタイミングを示す。
第二の加減速制御部に位相ＯＮ信号が入力されると、Ｂ
Ｄセンサ信号をカウントするカウンタ１と基準信号生成
部で生成される基準信号をカウントするカウンタ２がカ
ウントを開始する。そのカウント値がＣＰＵ等によって
設定された値になった時の差分を検出する。図６−ａに
おいては設定値が３の場合を示す。ＢＤ信号の方が設定
したカウント値に先に到達した場合は前記差分から算出
される減速信号を出力する。例えば図で示すように、差
分の１／４されたパルス幅を出力するようにする。実際
には、検出された差分に対して出力するパルス幅の比は
モータの特性などにより決定される（図６−ａに示すの
はあくまでも一例である）。図６−ｂに加速信号が出力
される場合を示す。この場合は、ＢＤ信号よりも基準信
号をカウントするカウンタ値が設定したカウント値に先
に到達した場合は差分から算出される加速信号を出力す
る。図６−ｂに減速時同様、設定値を３にし、差分の１
／４のパルス幅が出力されるように設定された場合を示
す。これもあくまでも一例で減速時同様、パルス幅の比
はモータの特性などにより決定される。上記例では差分
比較するカウント値を３にした場合について述べたが、
この値もモータの特性や第一の加減速制御部から出力さ
れる信号も考慮した上で決定するとより精度の高い制御
ができる。

【００３２】上記の第一、第二の加減速制御部で生成さ
れる加減速信号を加減速信号合成部２１０で合成し、制
御回路２０６に対して出力しモータの回転制御を行う。

【００３３】また特に今回は加速信号、減速信号の出力
タイミングに関しては特に規定はしていないが、非画像
領域に加速、減速を行う方が画質の劣化を招くことがな
い。前記構成を用いた場合、ＢＤセンサの入力タイミン
グがわかっているため、当然、画像領域を知ることが可
能である。よって、非画像領域を検知し、それ以外の領
域で信号を出力することが望まれる。

【００３４】次に図７のフローチャートを用いて位相制
御、速度制御シーケンスを説明する。まず、ｆ１でレー
ザスキャナモータがＯＮされるのを待つ。モータがＯＮ
されたら、ｆ２に進み位相制御（第二の加減速制御）が
ＯＮされているかどうかを判断する。単色モードの場合
は位相制御をＯＮする必要はなく、フルカラーモード時
にのみ位相制御がＯＮされる。すなわち位相制御がＯＮ
されていない場合（単色モード）には第一の加減速制御
（速度制御）のみが動作する。この場合はｆ４に進み、
前記第５図で説明したような制御（第一の加減速制
御）、つまりＢＤセンサ信号の間隔が一定になるように
加速もしくは減速信号を生成する。ｆ６に進みそれらの
信号を制御回路２０６に与え、モータの回転を制御す
る。ｆ２で位相制御が（第二の加減速制御）ＯＮされて
いる場合（フルカラーモード）はｆ３に進み、前記回転
制御（第一の加減速制御）だけでなく、第二の加減速制
御（位相制御）も動作する。これは前記第６図で説明し
たような制御で、基準信号にＢＤセンサ信号の位相を合
せる為の制御信号を生成する。ｆ５に進み、第一、第二
の加減速制御で生成される信号を合成し、制御回路２０
６に与え、モータの回転速度と位相を制御する。次にｆ
７に進みモータがＯＦＦされていない場合には、再びｆ
２に戻り位相制御がＯＮされているかを判断し、繰り返
し制御を行う。ｆ７でモータＯＦＦされた場合には、制
御を終了する。

【００３５】次に装置の動作の説明を行う。

【００３６】画像形成動作開始信号が発せられると、選
択された用紙サイズ等により選択された給紙段から給紙
動作を開始する。たとえば上段の給紙段から給紙された
場合について説明すると、まずピックアップローラ２２
ａにより、カセット２１ａから転写材Ｐが一枚ずつ送り
出される。そして給紙ローラ対２３によって転写材Ｐが
給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５
ａ、２５ｂまで搬送される。その時レジストローラは停
止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。その
後、画像形成部が画像の形成を開始するタイミング信号
に基づいてレジストローラは回転を始める。この回転時
期は、転写材Ｐと画像形成部より中間転写ベルト上に一
次転写されたトナー画像とが二次転写領域Ｔｅにおいて
ちょうど一致するようにそのタイミングが設定されてい
る。

【００３７】一方画像形成部では、画像形成動作開始信
号が発せられると、各色のドラム上に静電潜像が形成さ
れる。但し、形成タイミングは中間転写ベルト３１の回
転方向において一番上流にある感光ドラムから順に各画
像形成部間の距離に応じて決定される。この画像形成タ
イミング信号の生成法の詳細は後述する。形成された静
電潜像は、前述したプロセスにより現像される。そして
前記一番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたト
ナー画像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器３５
ｄによって一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３
１に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一
次転写領域Ｔｃまで搬送される。そこでは前記したタイ
ミング信号により、各画像形成部間をトナー像が搬送さ
れる時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像
の上にレジストを合わせて次のトナー像が転写される事
になる。以下も同様の工程が繰り返され、結局４色のト
ナー像が中間転写ベルト３１上において一次転写され
る。

【００３８】その後記録材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進
入、中間転写ベルト３１に接触すると、記録材Ｐの通過
タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に、高電圧を
印加させる。そして前述したプロセスにより中間転写ベ
ルト上に形成された４色のトナー画像が記録材Ｐの表面
に転写される。その後記録材Ｐは搬送ガイド４３によっ
て定着ローラニップ部まで正確に案内される。そしてロ
ーラ対４１Ａ、４１Ｂの熱及びニップの圧力によってト
ナー画像が紙表面に定着される。その後、内外排紙ロー
ラ４４、４５により搬送され、紙は機外に排出される。

【００３９】次に単色モード、フルカラーモードそれぞ
れのモードで生成される各色の画像形成タイミング信号
の生成法に関して説明する。

【００４０】＜単色モード時＞黒単色モード時は各色の
スキャナーモータの同期制御を行う必要がない為、前記
図７で説明したｆ２で位相制御を行わない時の制御が行
われる。そしてスキャナーモータが、一定速になったこ
とを検知した時点でＣＰＵ等から画像形成動作開始信号
を発生させる。この信号に対し画像形成タイミング信号
を図８に示すようにＢＤセンサ５２に同期した信号とし
て生成する。そして、この信号とＢＤセンサ５２の信号
に基づき、画像データの出力タイミング、さらには前記
したレジストローラの回転開始タイミングを生成する。

【００４１】＜フルカラーモード時＞フルカラーモード
時は各色のスキャナーモータの同期制御を行う必要があ
る為、前記図７で説明したｆ２で位相制御を行う場合の
制御が行われる。そして各色のスキャナーモータが、一
定速になり基準信号に同期があったことを検知した時点
でＣＰＵ等から画像形成動作開始信号を発生させる。こ
の信号に対し各色の画像形成タイミング信号を図９−
ａ，ｂ，ｃに示すようなタイミングで出力する。これは
Ｙｅｌｌｏｗ，Ｍａｚｅｎｔａ，Ｃｙａｎ，Ｂｌａｃｋ
の順にドラムが配列した場合のタイミングでさらに位相
基準信号が各色とも同一の位相の信号が選択された場合
を示す。図９−ａにはＹｅｌｌｏｗの画像形成タイミン
グ信号とＭａｚｅｎｔａの画像形成タイミング信号とそ
れに関連する信号に関して示す。まずＹｅｌｌｏｗの画
像形成タイミング信号は画像形成動作開始信号を検知し
たら、ＢＤ信号からＴ１後のタイミングで出力される出
力タイミング信号に同期させて出力される。Ｔ１のタイ
ミングに関しては後述する。そして、この信号とＢＤセ
ンサ５２の信号に基づき、画像データの出力タイミング
を生成し画像データを出力する。さらにＹｅｌｌｏｗの
画像形成タイミング信号はＭａｚｅｎｔａの画像形成タ
イミング信号を生成するべくカウンタをクリアするタイ
ミング信号として使用される。前記カウンタはＭａｚｅ
ｎｔａのＢＤ信号を用いてカウントを行う。この例では
Ｙｅｌｌｏｗが位相基準信号に対して位相残差が遅れ方
向にＴ３、Ｍａｚｅｎｔａが位相基準信号に対して位相
残差が進み方向にＴ４振れた場合を示す。Ｔ２（＝Ｔ−
Ｔ１）＞Ｔ３＋Ｔ４となっていれば、前記カウンタは正
しいタイミングでクリアされることになる。但し、Ｔ２
（＝Ｔ−Ｔ１）＜Ｔ３＋Ｔ４となってしまう場合は前記
カウンタのクリアされるタイミングが約１周期分遅れる
ことになるので、１周期分近いラインずれを引き起こす
ことになる。つまり隣あうステーションの位相残差の和
以上の位置で出力タイミング信号が出力されるようにＴ
１を設定する。そしてその出力タイミング信号に同期さ
せて画像形成タイミング信号出力する。さらにＴ１は位
相制御されたときのモータの特性、環境、経時変化等を
考慮した上で設定しなくてはならない。

【００４２】クリア後カウントしていくタイミングは図
に示す通りである。ここではカウント値が０１００
（Ｈ）の場合を示した（このカウント値は前記した各画
像形成部間の距離（ＹｅｌｌｏｗとＭａｚｅｎｔａ）に
基づいて決定される）。カウント値が０１０１（Ｈ）に
なった時点で、ＭａｚｅｎｔａのＢＤ信号から時間Ｔ１
だけ遅れた出力タイミング信号に同期させてＭａｚｅｎ
ｔａの画像形成タイミング信号を出力する。そして、こ
の信号とＭａｚｅｎｔａのＢＤセンサ５２の信号に基づ
き、画像データの出力タイミングを生成し画像データを
出力する。さらにＭａｚｅｎｔａの画像形成タイミング
信号はＣｙａｎの画像形成タイミング信号を生成するべ
くカウンタをクリアするタイミング信号として使用され
る。前記カウンタはＣｙａｎのＢＤ信号を用いてカウン
トを行う。図９−ｂにＭａｚｅｎｔａが位相基準信号に
対して位相残差が進み方向にＴ４、Ｃｙａｎが位相基準
信号に対して位相残差が遅れ方向にＴ５だけもってしま
った場合を示す。Ｔ１＞Ｔ４＋Ｔ５となっていれば、前
記カウンタは正しいタイミングでクリアされることにな
る。但し、Ｔ１＜Ｔ４＋Ｔ５となってしまう場合は前記
カウンタのクリアされるタイミングが約１周期分進むこ
とになるので、１周期分近いラインずれを引き起こすこ
とになる。

【００４３】クリア後カウントしていくタイミングは図
に示す通りである。ここではカウント値が０１００
（Ｈ）の場合を示した（このカウント値は前記した各画
像形成部間の距離（ＭａｚｅｎｔａとＣｙａｎ）に基づ
いて決定される）。カウント値が０１０１（Ｈ）になっ
た時点で、ＣｙａｎのＢＤ信号から時間Ｔ１だけ遅れた
出力タイミング信号に同期させてＣｙａｎの画像形成タ
イミング信号を出力する。そして、この信号とＣｙａｎ
のＢＤセンサ５２の信号に基づき、画像データの出力タ
イミングを生成し画像データを出力する。さらにＣｙａ
ｎの画像形成タイミング信号はＢｌａｃｋの画像形成タ
イミング信号を生成するべくカウンタをクリアするタイ
ミング信号として使用される。前記カウンタはＣｙａｎ
のＢＤ信号を用いてカウントを行う。図９−ｃにＣｙａ
ｎが位相基準信号に対して位相残差が進み方向にＴ５、
Ｂｌａｃｋが位相基準信号に対して位相残差が０の場合
を示す。Ｔ２＞Ｔ５となっていれば、前記カウンタは正
しいタイミングでクリアされることになる。但し、Ｔ２
＜Ｔ５となってしまう場合は前記カウンタのクリアされ
るタイミングが約１周期分遅れることになるので、１周
期分近いラインずれを引き起こすことになる。

【００４４】クリア後カウントしていくタイミングは図
に示す通りである。ここではカウント値が０１００
（Ｈ）の場合を示した（このカウント値は前記した各画
像形成部間の距離（ＣｙａｎとＢｌａｃｋ）に基づいて
決定される）。カウント値が０１０１（Ｈ）になった時
点で、ＢｌａｃｋのＢＤ信号から時間Ｔ１だけ遅れた出
力タイミング信号に同期させてＢｌａｃｋの画像形成タ
イミング信号を出力する。そして、この信号とＢｌａｃ
ｋのＢＤセンサ５２の信号に基づき、画像データの出力
タイミングを生成し画像データを出力する。

【００４５】さらにフルカラーモード時には最下流（こ
の場合はＢｌａｃｋ）の画像形成タイミング信号とＢＤ
センサ５２の信号に基づき、前記したレジストローラの
回転開始タイミングを生成する。

【００４６】（実施例２）実施例１に示したような構
成、すなわち各色のポリゴンモータの位相を制御して色
ずれ補正を行う構成で１周期以下の色ずれを補正する場
合は前記位相基準信号の位相をずらすことで可能とな
る。例えば図１０に示すように、Ｍａｚｅｎｔａの位相
基準信号をＹｅｌｌｏｗの位相基準信号に対して３／４
周期ずらすことで、１ビーム構成の場合、副走査方向に
対して３／４ラインずらすことが可能となる。

【００４７】前記のように位相基準信号の位相がずれた
場合、（（１／ｎ）×Ｔ）＞Ｔ３＋Ｔ４が成り立つ場合、Ｔ２は以下の式で求めることができ
る。

【００４８】Ｔ２＝（（１／ｎ）×Ｔ）÷２Ｔ３、Ｔ４：隣り合うステーションのそれぞれの位相残
差ｎ：位相基準信号の分割数ｎ、Ｔ：１Ｈ周期の時間但し、上記式は位相残差が±で同じ量だけ振れる場合で
ある。すなわちＴ３、Ｔ４の位相残差が片側（＋もしく
は−）にしか振れない場合等、Ｔ３、Ｔ４の和が小さく
なれば、Ｔ２を大きくすることが可能となる。またポリ
ゴンモータの位相残差が環境、経時変化等の影響を受け
た場合にも上記条件を満たすような値にする必要があ
る。

【００４９】図１０にＹｅｌｌｏｗの画像形成タイミン
グ信号とＭａｚｅｎｔａの画像形成タイミング信号とそ
れに関連する信号に関して示す。これはＹｅｌｌｏｗと
Ｍａｚｅｎｔａの位相基準信号の位相が３／４ずれた信
号が選択された場合を示す。前記計算式からＴ２を求
め、ＢＤ信号から時間Ｔ１（＝Ｔ−Ｔ２）だけ遅れた出
力タイミング信号を生成し、この信号に同期させて出力
する。まずＹｅｌｌｏｗの画像形成タイミング信号は画
像形成動作開始信号を検知したら、前記出力タイミング
信号に同期させて出力される。そして、この信号とＢＤ
センサ５２の信号に基づき、画像データの出力タイミン
グを生成し画像データを出力する。さらにＹｅｌｌｏｗ
の画像形成タイミング信号はＭａｚｅｎｔａの画像形成
タイミング信号を生成するべくカウンタをクリアするタ
イミング信号として使用される。前記カウンタはＭａｚ
ｅｎｔａのＢＤ信号を用いてカウントを行う。この例で
はＹｅｌｌｏｗが位相基準信号に対して位相残差が進み
方向にＴ３、Ｍａｚｅｎｔａが位相基準信号に対して位
相残差が進み方向にＴ４振れた場合を示す。この場合は
Ｔ／４＞Ｔ３＋Ｔ４となっているので、上記計算式で求
まるＴ２からＴ１（＝Ｔ−Ｔ２）を求めて設定すればよ
く、前記カウンタは正しいタイミングでクリアされるこ
とになる。この条件が満たされない場合は前記カウンタ
のクリアされるタイミングが約１周期分遅れる（もしく
は進む）可能性があり、１周期分近いラインずれを引き
起こす可能性がある。その場合は、位相残差の±の振れ
幅等によりＴ２を可変するか隣あうモータの位相残差の
和をＴ／４以内（（（１／ｎ）×Ｔ）＞Ｔ３＋Ｔ４の条
件を満たす）に収めることが必要である。

【００５０】クリア後カウントしていくタイミングは図
に示す通りである。ここではカウント値が０１００
（Ｈ）の場合を示した（このカウント値は前記した各画
像形成部間の距離（ＹｅｌｌｏｗとＭａｚｅｎｔａ）に
基づいて決定される）。カウント値が０１０１（Ｈ）に
なった時点で、ＭａｚｅｎｔａのＢＤ信号から時間Ｔ１
だけ遅れた出力タイミング信号に同期させてＭａｚｅｎ
ｔａの画像形成タイミング信号を出力する。そして、こ
の信号とＭａｚｅｎｔａのＢＤセンサ５２の信号に基づ
き、画像データの出力タイミングを生成し画像データを
出力する。さらにＭａｚｅｎｔａの画像形成タイミング
信号はＣｙａｎの画像形成タイミング信号を生成するべ
くカウンタをクリアするタイミング信号として使用され
る。前記カウンタはＣｙａｎのＢＤ信号を用いてカウン
トを行う。ここではＹｅｌｌｏｗの画像形成タイミング
信号とＭａｚｅｎｔａの画像形成タイミング信号に関し
て説明したがＣｙａｎ、Ｂｌａｃｋ等の制御に関しても
同様の制御を行う。

【００５１】（実施例３）実施例１で説明したようなポ
リゴンモータの位相制御を行う場合は図６−ａの差分カ
ウンタから位相基準信号に対する位相残差を検出するこ
とが可能である。そして、その残差と選択された位相基
準信号から実施例１，２で述べたＴ１の時間を設定し、
各色の画像形成タイミング信号を生成する。図１１にフ
ローチャートを示す。ｆ１〜ｆ７の制御は図７で説明し
た制御を行うので説明は省略する。ｆ３の制御で第二の
加減速制御（位相制御）をする際に、前記したように差
分カウンタにより位相残差を検出する（ｆ８）。各ステ
ーションの位相残差から実施例１、２で述べた条件を満
たすようなＴ１の時間を算出する。この場合、各ステー
ションにより残差のばらつきが異なる場合は各ステーシ
ョンごとにＴ１の値を設定してもよい。そして、各色の
画像形成タイミング信号を各色ごとに設定されたＴ１に
同期させて出力する。

【００５２】

【発明の効果】請求項１乃至３の発明によれば、光ビー
ム検出手段の出力信号が位相基準信号に対して時間差が
ある場合にも副走査方向の画像形成開始タイミングの信
号を正しく出力することができる。従って回転多面鏡の
回転ムラ等による副走査方向の画像ずれが突然発生する
のを防止することができるという効果がある。

【００５３】特に請求項３の発明によれば、前記出力信
号の時間差を検出して制御しているので通常の変動だけ
でなく、経時的に前記出力信号の時間差が変化した場合
でも副走査方向の画像ずれが突然発生するのを防止する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカラー画像形成装置の模式断面図

【図２】４つの光学ユニット配置図

【図３】光学ユニットの構成を詳細に示す斜視図

【図４】本発明のレーザスキャナモータの制御ブロック
図

【図５】速度制御（第一の加減速制御部）におけるタイ
ミングチャート

【図６】位相制御（第二の加減速制御部）におけるタイ
ミングチャート

【図７】レーザスキャナモータの速度制御シーケンスを
示すフローチャート

【図８】単色モード時の画像形成タイミング信号生成時
のタイミングチャート

【図９】フルカラーモード時の画像形成タイミング信号
生成時のタイミングチャート

【図１０】実施例２に係るフルカラーモード時の画像形
成タイミング信号生成時のタイミングチャート

【図１１】実施例３に係るモータ制御シーケンスを示す
フローチャート

【符号の説明】

１１ａ〜１１ｄ感光ドラム１３ａ〜１３ｄ光学ユニット３１中間転写ベルト４０定着ユニット５２ＢＤセンサ１０１レーザ１０２回転多面鏡１０３レーザスキャナモータ１０４レンズ１０５反射鏡２０６制御回路２０７加減速制御部

フロントページの続きＦターム(参考） 2C362 AA07 AA10 BA04 BA32 BA33 BA50 BA52 BA70 BB24 BB29 BB38 BB39 2H045 AA52 BA22 BA34 CA00 CA88 5C072 AA03 BA19 HA02 HA13 HB06 HB08 HB11 HB16 QA14 QA17 UA14 UA18 5C074 AA10 BB17 CC22 DD12 DD15 DD24 DD28 EE04 EE05 FF15 HH02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザスキャナモータの駆動により回転
し、レーザ光源からの変調されたレーザ光を複数の反射
面で反射する回転多面鏡と、前記回転多面鏡からの反射光を受光し、像担持体上の主
走査方向の書き出し開始位置の基準信号を出力するＢＤ
センサと、ある目標とする時間の周期で出力される基準信号を生成
する基準信号生成手段と、前記ＢＤセンサから出力される信号の間隔をカウント
し、カウント値に基づいて、モータの加減速を制御する
第一の加減速制御手段と、前記基準信号と前記ＢＤセンサの位相差を検出し、その
差分に応じてモータの加減速を制御することで位相を合
わせる第二の加減速制御手段と、画像形成タイミング信号を各色毎に発生する画像形成タ
イミング信号発生手段とを有し、前記画像形成タイミング信号発生手段は、前記レーザス
キャナモータが前記第一、第二の加減速手段で制御され
る時に前記基準信号と前記ＢＤセンサの位相差に基づい
て、各色の副走査方向の画像形成開始タイミング信号を
出力するタイミングを制御することを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】前記基準信号生成手段で生成される基準
信号の位相をずらした信号を複数生成する遅延信号生成
手段を有し、遅延信号生成手段で生成される複数の信号
の中から１つの信号を選択し、その信号を基準信号とし
て制御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】前記基準信号と前記ＢＤセンサの位相差
を検出し、その差に応じて前記各色の副走査方向の画像
形成開始タイミング信号の出力するタイミングを可変す
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４】フルカラーモード時に前記レーザスキャ
ナモータを前記第一、第二の加減速手段で制御すること
を特徴とする請求項１ないし３に記載の画像形成装置。
【請求項５】複数の画像形成手段を有し、フルカラー
画像を形成可能な画像形成装置において、各々の前記画
像形成手段は、レーザスキャナモータの駆動により回転
し、レーザ光源からの変調されたレーザ光を複数の反射
面で反射する回転多面鏡と、前記回転多面鏡からの反射光を受光し、像担持体上の主
走査方向の書き出し開始位置の基準信号を出力するＢＤ
センサを有し、前記画像形成装置は、ある目標とする時間の周期で出力される基準信号を生成
する基準信号生成手段と、前記ＢＤセンサから出力される信号の間隔をカウント
し、カウント値に基づいて、モータの加減速を制御する
第一の加減速制御手段と、前記基準信号と前記ＢＤセンサの差を検出し、その差分
に応じてモータの加減速を制御することで位相を合わせ
る第二の加減速制御手段と画像形成タイミング信号を発
生する画像形成タイミング信号発生手段とを有し、前記画像形成タイミング信号発生手段は、フルカラー画
像を形成する時は、前記レーザスキャナモータを前記第
一、第二の加減速手段で制御して前記基準信号と前記Ｂ
Ｄセンサの位相差に基づいて、各色の副走査方向の画像
形成開始タイミング信号を出力するタイミングを制御す
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】前記基準信号生成手段で生成される基準
信号の位相をずらした信号を複数生成する遅延信号生成
手段を有し、遅延信号生成手段で生成される複数の信号
の中から１つの信号を選択し、その信号を基準信号とし
て制御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】前記基準信号と前記ＢＤセンサの位相差
を検出し、その差に応じて前記各色の副走査方向の画像
形成開始タイミング信号の出力するタイミングを可変す
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】カラー画像を形成可能な画像形成装置の
画像形成方法において、カラー画像を形成するモードか選択されたか否かを検知
するモード検知処理と、ある目標とする時間の周期で出
力される基準信号を生成する基準信号生成処理と、スキ
ャナモータを加減速制御する際にＢＤセンサから出力さ
れる信号の間隔をカウントし、カウント値に基づいて、
モータの加減速を制御する速度制御や、前記基準信号と
前記ＢＤセンサの差を検出し、その差分に応じてモータ
の加減速を制御することで位相を合わせる位相制御で加
減速制御する加減速制御処理と、前記モード検知処理の
検知結果に応じて、カラー画像形成モードが選択されて
いる場合には、速度制御と位相制御でスキャナモータを
加減速制御し、前記基準信号と前記ＢＤセンサの位相差
に基づいて、各色の副走査方向の画像形成開始タイミン
グ信号を出力するタイミングを制御することを特徴とす
る画像形成方法。