JP2003312056A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2003312056A JP2002126202A JP2002126202A JP2003312056A JP 2003312056 A JP2003312056 A JP 2003312056A JP 2002126202 A JP2002126202 A JP 2002126202A JP 2002126202 A JP2002126202 A JP 2002126202A JP 2003312056 A JP2003312056 A JP 2003312056A
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rotary polygon
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俊博 本井
Toshihiko Nakazawa
利彦 中沢
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、初期起動時の位相制御時
や、ポリゴンミラーの回転を一時的に停止することがあ
った場合でも、各走査装置においてポリゴンミラーの面
位相を正確に制御して、副走査方向のレジストずれを１
画素以下の精度で補正することである。 【解決手段】 画像形成装置１の各走査装置１０の備え
るポリゴンミラー駆動モータ１８の位相変動によって生
じる副走査のレジストずれを１画素以下の精度で補正す
る場合において、適用可能なポリゴンミラー１３の面数
と磁極数を、制御角が分割角の整数倍となる関係を満た
すように構成することにより、位相制御を正確に実施す
るとともに、再起動後のポリゴンミラー１３の面位相を
正確に制御して、初期位相制御時に記憶した補正量に基
づいて、副走査方向のレジストずれを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の走査装置を
備えた多色レーザプリンタ等に適用される画像形成装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、複数の光ビーム（レーザビーム）
を画像データに基づいて変調し、その変調された光ビー
ムをポリゴンミラー（回転多面鏡）を用いて感光材料上
に主走査すると共に、感光材料を回転させることにより
副走査を行い、感光材料上に画像を形成する画像形成装
置が種々知られている。このような画像形成装置におい
ては、複数の光ビームを出力するため複数の走査装置を
備えているが、各走査装置の備えるポリゴンミラー駆動
モータの位相変動によって生じる副走査書き込みタイミ
ング信号のずれにより、各走査装置における各色間のレ
ジストずれが問題となる。このレジストずれを解消して
高精度の多色プリントを得るためには、副走査方向のレ
ジストずれを１画素以下の精度で補正することが要求さ
れる。
【０００３】そこで、この種のレジストずれを補正する
技術として、特開平７−１６００８４号公報（以下、先
行技術１と記す）には、任意の走査装置に対する各走査
装置のレジストずれの補正データを記憶し、この補正デ
ータに基づいてポリゴンミラー駆動モータの基準周波数
信号の位相を変化させると同時に、副走査方向の書きこ
みタイミング信号を発生するカウンタ手段に入力される
カウントイネーブル信号のディレイ時間を切りかえるこ
とにより、副走査方向の書きこみタイミング信号のカウ
ントミスを防止して、各走査装置のレジストずれを補正
する技術が開示されている。
【０００４】また、上述した画像形成装置においては、
ポリゴンミラー駆動モータのロータ、又はポリゴンミラ
ーに設けられている磁極（Ｓ極、Ｎ極）に対応して各ホ
ール素子から出力される出力信号（ＦＧ信号）を、ポリ
ゴンモータの位相比較信号として、ポリゴンミラー駆動
モータの位相制御を行う場合がある。上述した先行技術
１においては、ポリゴンミラー１回転あたりに検出され
るＦＧ信号のパルス数Ｐｎを、ポリゴンミラーの面数ｍ
以下に設定することを条件とし、このＦＧ信号をポリゴ
ンミラー駆動モータの位相比較信号として、独立に動作
する各走査装置において、各ポリゴンミラー駆動モータ
の位相制御を行う技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術１に開示される画像形成装置においては、電源が投入
され初期位相制御を実施しようとした時に、上述したＰ
ｎ≦ｍの関係を満たしただけでは、正確なポリゴンミラ
ーの面位相を制御できない場合があった。また、レジス
トずれの補正データを記憶しておいても、例えば、ジャ
ム等が発生して各走査装置においてポリゴンミラー駆動
モータの回転を一時停止した後、再度ポリゴンミラー駆
動モータを起動させて位相制御を行う場合、ポリゴンミ
ラーの面位相にずれが生じるため、この補正データに基
いてレジストずれを補正することができない問題もあっ
た。
【０００６】上記関係式を満たし、かつ位相制御での問
題点を以下に示す。例えば、ポリゴンミラーの面数が６
面（ｍ＝６）であり、１回転当たりのパルス数（ＦＧ信
号）が６（Ｐｎ＝６）と４（Ｐｎ＝４）である場合を例
として説明を行う。図７（ａ）は、上述したＰｎ＝６、
ｍ＝６（Ｐｎ≦ｍ）、図７（ｂ）は、Ｐｎ＝４、ｍ＝６
（Ｐｎ≦ｍ）の関係を満たすポリゴンミラーにおいて、
ポリゴンミラーが１回転する間に出力されるインデック
ス信号（タイミング信号）、ＦＧ信号、クロック信号の
タイミングチャートを示す図である。
【０００７】図７（ａ）に示すように、ポリゴンミラー
の面数は６面であるため、図中の記号１〜６は面数に対
応している。インデックス信号は、主走査方向の１ライ
ンにおける読み取りタイミングを指示する信号であり、
ポリゴンミラーの面数と、一対一に対応している。ま
た、ＦＧ信号は、基準周波数信号であるクロック信号に
同期して動作している。この場合、クロック信号の位相
をずらせば、その分ミラー面の回転位相もずれ、面位相
制御が正確に実施できることがわかる。また、再起動時
でも、前回の補正データに基いて、同じ値で位相制御を
実現することができる。
【０００８】続いて、図７（ｂ）は、上記関係式を満た
しているが、位相制御できない場合を示している。図７
（ｂ）の下段は、初期位相制御時にクロック信号の位相
をφずらした場合のタイミングチャートを示す図であ
る。図７（ｂ）示すように、クロック信号の位相をφず
らすと、追従するＦＧ信号の位相差は、φ、又は２π−
２φの２通りを取りうる。この結果、ＦＧ信号の位相差
がφの場合と、２π−２φの場合とが出現し、結果とし
てミラー面の角度が２通りになり、目的とする制御を正
確に行うことができない。即ち、上記関係式を満たして
いるにも関わらず、正確な位相制御ができないことにな
る。また、一時的に停止させたポリゴンミラーを再度起
動した場合も、ミラー面の角度は２通りを取りうるた
め、目標とするミラー面の面位相制御を行うことができ
ないという問題があった。
【０００９】さらに、従来の画像形成装置において、ポ
リゴンミラーの面数として広く利用される面数は６面で
あり、この場合ポリゴンミラーの磁極数は、４極、８
極、１２極を一般的に取りうる。ポリゴンミラー駆動モ
ータの効率を４極、８極、１２極で比較した場合、極数
が少ないほどトルク発生効率が悪く、極数が大きいとス
イッチング損失が大きくなるという特性がある。ここ
で、効率の悪化は、駆動電流値の上昇を引き起こし、特
に高速回転が必要な場合、ポリゴンミラー駆動モータの
温度上昇を伴うため、ポリゴンミラーの安定制御に問題
が生じる。したがって、理想的なポリゴンミラーの面数
と磁極数の関係として、６面、８極を使用したい場合、
上述した理由により、６面、８極のポリゴンミラーは正
確な面位相制御を行えないため使用できないという問題
があった。
【００１０】本発明の課題は、初期起動時に位相制御を
実施する場合、各走査装置においてポリゴンミラーの面
位相を正確に制御して、副走査方向のレジストずれを１
画素以下の精度で補正するとともに、ポリゴンミラーの
回転を一時的に停止することがあった場合でも、同様に
ポリゴンミラーの面位相を正確に制御することが可能な
画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、複数の走査装置を備え、主
走査方向の書き込みタイミング信号を発生する位置検出
手段と、回転多面鏡の基準周波数信号と回転多面鏡の１
回転当たりに発生するパルス信号とに基づいて回転多面
鏡の回転数を制御するＰＬＬ制御手段と、前記複数の走
査装置における主走査方向のタイミング信号に基づいて
各回転多面鏡の位相差を検出して、各回転多面鏡の基準
周波数信号の位相を制御して、前記複数の走査装置によ
って形成される画像の副走査方向の画素ずれを補正する
位相制御手段と、を備える画像形成装置において、前記
回転多面鏡が１回転当たりに発生するパルス信号の数で
回転多面鏡の１回転角を割った制御角は、前記回転多面
鏡のミラー面数で回転多面鏡の１回転角を割った分割角
の整数倍と等しいことを特徴としている。
【００１２】したがって、複数の走査装置を備える画像
形成装置において、独立に動作する走査装置の回転多面
鏡を制御角と分割角とが所定の関係を満たす構成とする
ことにより、例えば、初期位相制御が行われた後に、一
時的に回転多面鏡の回転が停止され、再度回転多面鏡が
起動された場合に、複数の回転多面鏡における面位相を
正確に制御して、副走査方向の画素ずれを１画素以下の
精度で補正することができる。
【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記回転多面鏡の１回転当たりに
発生するパルス信号を分周して前記ＰＬＬ制御手段に分
周信号を出力する分周手段をさらに備え、前記分周手段
は、前記制御角が前記分割角の整数倍と等しくなるよう
に、当該制御角の値に応じた分周比により前記パルス信
号を分周することを特徴としている。
【００１４】したがって、前記走査装置に分周手段をさ
らに備える構成とすることにより、前記ＰＬＬ制御手段
に入力される回転多面鏡の１回転当たりに発生するパル
ス信号の数を調整することができるため、回転多面鏡の
制御角と分割角は所定の関係を満たすことができ、回転
多面鏡の面位相を容易に制御することができる。これに
より、種々の面数や磁極数を有する回転多面鏡を適用す
ることができ、回転多面鏡を安定して制御することが可
能となる。
【００１５】請求項３記載の発明は、請求項２記載の画
像形成装置において、前記位相制御手段は、画像形成装
置の電源が投入され、初期位相制御が行われた後に、一
時的に停止させた回転多面鏡を再び駆動させる場合、前
記分周信号の位相に応じて回転多面鏡の位相制御を再度
行うことを特徴としている。
【００１６】したがって、分周手段を用いた場合に生じ
る２通りの分周信号の位相の違いに基づく回転多面鏡の
面位相差を正確に制御して、副走査方向の画素ずれを１
画素以下の精度で補正することができる。
【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記位相制御手段は、画像形成装
置の電源が投入された際に行われる初期位相制御におい
て補正した副走査方向の画素ずれの補正量を算出し、一
時的に停止させた回転多面鏡を再び駆動させる場合、当
該補正量に基づいて回転多面鏡の位相制御を行うことを
特徴としている。
【００１８】したがって、位相制御手段は、一時的に停
止させた回転多面鏡を再び駆動させる場合、初期位相制
御時に記憶した補正量に基づいて、複数の回転多面鏡に
おける位相差を補正することができるため、位相制御に
係る手間及び時間を省いて、画像形成装置の省力化、及
び処理速度の向上を図ることができる。
【００１９】請求項５記載の発明は、請求項１または２
記載の画像形成装置において、前記位相制御手段は、画
像形成装置の電源が投入された際に初期位相制御を実施
し、画像形成装置の電源が切断されるまで、回転多面鏡
の駆動を停止させず、かつ前記位相制御手段に位相制御
を行わせない制御手段を備えることを特徴としている。
【００２０】したがって、回転多面鏡の回転を停止させ
ないことにより、複数の走査装置における回転多面鏡の
位相ずれが生じないため、位相制御に係る手間及び時間
を省くことができ、常に安定して回転多面鏡を駆動させ
ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示
例に限定されない。ここで、本発明に係る画像形成装置
と、本実施の形態における画像形成装置１、２とにおけ
る各構成要素の対応関係を明示する。即ち、本発明の画
像形成装置における位置検出手段は、本実施の形態にお
ける画像形成装置１、２のインデックスセンサ１６に対
応し、本発明のＰＬＬ制御手段は、本実施の形態のモー
タ駆動回路１０２に対応している。また、本発明の位相
制御手段は、本実施の形態の位相制御回路１０１に対応
し、本発明の制御手段は、本実施の形態の制御回路１１
０に対応している。さらに、本発明の回転多面鏡は、本
実施の形態のポリゴンミラー１３に対応し、本発明のパ
ルス信号は、本実施の形態のＦＧ信号に対応し、本発明
の分周手段は、本実施の形態の分周回路１０４に対応し
ている。
【００２２】[第１の実施の形態]まず、構成を説明す
る。図１は、本第１の実施の形態における画像形成装置
１において、４組の走査装置１０Ａ〜Ｄを備えた画像形
成部３を示す概略図であり、図２は、走査装置１０を示
す斜視図である。
【００２３】画像形成部３は、図１に示すように、４色
の画像を重ね合わせたカラー画像を形成するため、４組
の走査装置１０Ａ〜Ｄを備えている。４組の走査装置１
０Ａ〜Ｄは、マゼンタ、シアン、イエロー、及びブラッ
クの各色毎に分けられ、ベルト２３に沿って所定間隔を
空けて設置される。各走査装置１０Ａ〜Ｄは、像担持体
１７ａ〜ｄに形成された潜像を各現像器で現像し、現像
されたトナー像を、ベルト２３によって搬送されるペー
パー２２に転写していき、最終的に４色全てについて転
写することにより、４色の画像が重ね合わされたカラー
画像をペーパー２２上に形成する。
【００２４】次に、図２を参照して走査装置１０Ａ〜Ｄ
について詳細に説明する。なお、本第１の実施の形態に
おいて、画像形成部３は、４組の走査装置１０Ａ〜Ｄを
備えているが、走査装置１０Ａ〜Ｄは、同様の構成及び
動作によってなるため、以下説明の便宜上、走査装置１
０Ａ〜Ｄを統括的に走査装置１０と示して、構成及び制
御について説明する。
【００２５】走査装置１０は、画像データに応じて変調
された画像信号により半導体レーザ１１を発振してレー
ザビームＬを照射し、係るレーザビームＬを所定速度で
回転するポリゴンミラー１３で偏向させ、ｆθレンズ１
４等によって像担持体１７上に６００ｄｐｉ相当にする
スポットに絞ってレーザビームＬを走査させて潜像を形
成するものであり、光源ユニット１１とコリメータレン
ズ１２と、ポリゴンミラー１３とｆθレンズ１４と反射
鏡１５と、インデックスセンサ１６とから構成される。
なお、本実施の形態においては、レーザビームＬの走査
する方向を主走査方向とし、像担持体１７の移動方向を
副走査方向とする。
【００２６】光源ユニット１１は、半導体レーザ発光部
１１１（図示せず）が備えられ、半導体レーザ発光部１
１１の半導体の素材としては、ＧａＡｌＡｓ等が用いら
れている。コリメータレンズ１２は、光源ユニット１１
から照射される発散光を集光して、並行光線とし、ポリ
ゴンミラー１３に出射する。
【００２７】ポリゴンミラー１３は、レーザビームを集
光すると共に、走査面の平坦化を実現するためにペッパ
ール和と非点隔差を小さくするものであり、コリメータ
レンズ１２から入射したレーザビームＬを偏向してｆθ
レンズ１４に出射する。ここで、本第１の実施の形態に
おいて、４組の走査装置１０Ａ〜Ｄに備えられる４組の
ポリゴンミラー１３の面位相を正確に制御するための手
段として、ポリゴンミラー１３の面数と磁極数は、以下
の関係を満たすものとする。
【００２８】すなわち、ポリゴンミラー１３の１回転角
（３６０°）を、１回転あたりのパルス数Ｐｎで割った
制御角（３６０°／Ｐｎ）は、ポリゴンミラーの１回転
角（３６０°）をミラー面数ｍで割った分割角（３６０
°／ｍ）の整数倍と等しい値とする。具体的に、ポリゴ
ンミラーの面数が６面（ｍ＝６）である場合、磁極数が
４極であれば、ＦＧ信号のパルス数は２（Ｐｎ＝２）と
なり、制御角と分割角の関係は以下に示す通りになる。 ３６０／２＝１８０（制御角） ３６０／６＝６０（分割角） １８０＝６０＊３ この場合、制御角は分割角の整数倍（３倍）となり、上
述した関係を満たすため、正確な位相制御を行うことが
できる。
【００２９】また、ポリゴンミラーの面数が６面（ｍ＝
６）であり、磁極数が８極である場合、ＦＧ信号のパル
ス数は４（Ｐｎ＝４）となり、制御角と分割角の関係は
以下に示すとおりとなる。 ３６０／４＝９０（制御角） ３６０／６＝６０（分割角） ９０＝６０＊１．５ したがって、ポリゴンミラーの面数が６面であり、磁極
数が８極の場合、上述した関係を満たさないため、正確
な位相制御を行うことができない。なお、ポリゴンミラ
ーの面数と、磁極数の関係は、ポリゴンミラーの面数が
変わっても同様であり、この関係を満たすことにより、
正確なポリゴンミラーの面位相制御を行うことができ
る。
【００３０】ｆθレンズ１４は、走査面の等速走査を実
現して、ペッパール和と非点隔差を小さくし、像面湾曲
を除去するものである。ｆθレンズ１４の後方にはレー
ザビームＬの結像位置（ポリゴンミラーの倒れ角）を補
正する結像光学系を設けてある。
【００３１】反射鏡１５は、走査ラインの先端にレーザ
ビームＬが照射されたときに、レーザビームＬをインデ
ックスセンサ１６に導くものである。インデックスセン
サ１６は、ポリゴンミラー１３によって偏向されたレー
ザビームＬの走査開始点を検出して、インデックス信号
を出射するものである。
【００３２】像担持体１７は、レーザビームＬの走査に
同期して回転駆動することにより、レーザビームＬと像
担持体１７とが相対的に副走査方向に移動し、画像デー
タに対応した像露光がなされ、２次元の静電潜像が像担
持体１７上に記録される。
【００３３】続いて、図３を参照して、各走査装置１０
ａ〜ｂに備えられるポリゴンミラー駆動モータ１８の駆
動制御回路ブロック１００について説明する。位相制御
回路１０１は、画像形成装置１を統括して制御する制御
回路１１０からの位相制御実施信号に応じて動作するも
のであり、走査装置１０Ａ〜Ｄにおいて、制御回路１１
０からの回転／停止信号により、ポリゴンミラーを回転
させ、レーザビームＬをポリゴンミラー１３を介してイ
ンデックスセンサ１６に入射させることにより発生する
インデックス信号により、所定速度で回転する４組のポ
リゴンミラー１３の面位置を検知して、主走査方向に同
期させる回路である。
【００３４】図３に示すように、駆動制御回路ブロック
１００は、位相制御回路１０１と、４組のインデックス
センサ１６ａ〜ｄ、モータ駆動回路１０２ａ〜ｄ、ポリ
ゴンミラー駆動モータ１８ａ〜ｄ、ホール素子１０３ａ
〜ｄ等を備えて構成されている。なお、以下では説明の
便宜上、「ａ〜ｄ」を省略して記す。
【００３５】位相制御回路１０１は、４組のポリゴンミ
ラー駆動回路１０２に共通して用いる基準周波数信号と
なるクロック信号を発生させるクロック発生回路（図示
せず）を備え、レーザビームの走査開始位置を検出する
インデックス信号に基づいて、クロック信号を発生さ
せ、４組のモータ駆動回路１０２に出力する。また、位
相制御回路１０１は、制御回路１１０から位相制御実施
信号が出力されると、電源投入後の初期位相制御時にイ
ンデックスセンサ１６から入力されるインデックス信号
に基づいて、複数のポリゴンミラー間において検出され
るレジストずれの補正量を算出する。そして、この補正
量に基づいてクロック信号の位相を制御することによ
り、複数のポリゴンミラー１３におけるレジストずれを
補正する。
【００３６】モータ駆動回路１０２は、制御回路１１０
から回転信号が出力されると、位相制御回路１０１から
入力されるクロック信号と、ホール素子１０３から入力
されるＦＧ信号とに基づいて、ＰＬＬ（Phase Locked L
oop）制御を行い、ポリゴンミラー１３が等速回転する
ようにポリゴンミラー駆動モータ１８を駆動させる。ま
た、制御回路１１０から停止信号が出力されると、ポリ
ゴンミラー駆動モータ１８の駆動を停止させる。
【００３７】ホール素子１０３は、ポリゴンミラー１３
の回転位置検出部であり、ポリゴンミラー１３とともに
回転するロータ（図示せず）の一部に設けられた被検出
部としての磁極（Ｓ極、Ｎ極）で形成される磁界を検出
する。つまり、ポリゴンミラー１３及びロータが回転す
ることにより、ホール素子１０３で検知される磁界強度
が変化し、この磁界強度の変化に応じたＦＧ信号がホー
ル素子からモータ駆動回路１０２に出力される。このＦ
Ｇ信号は、ポリゴンミラーの回転数に応じた周波数でＯ
Ｎ／ＯＦＦする繰り返しパルス信号である。
【００３８】次に、上記構成を備えた駆動制御回路ブロ
ック１００により、６面、４極のポリゴンミラー１３の
面位相を制御する動作を説明する。図４は、駆動制御回
路ブロック１００によるポリゴンミラー駆動モータ１８
の位相制御を示すタイミングチャートである。まず、図
４(ａ）は、電源投入後、初期位相制御が行われた状態
におけるタイミングチャートを示す図であり、図中の符
号１〜６はポリゴンミラー１３のミラー面を示してい
る。また、インデックスセンサ１６により検出されるイ
ンデックス信号はミラー面に対応しており、ＦＧ信号
（１）は、クロック信号（１）に同期して動作してい
る。
【００３９】図４（ｂ）は、ポリゴンミラー駆動モータ
１８のタイミングチャートを示す図である。ポリゴンミ
ラー駆動モータ１８のクロック信号（１）の位相をφず
らした場合、ＦＧ信号（１）の位相は、φ、又は２πー
２φの２通りのずれが生じる可能性がある。ここで、ク
ロック信号（１）の位相がφずれた信号をクロック信号
（２）、ＦＧ信号（１）の位相がφずれた信号をＦＧ信
号（２）、２π−２φずれた信号をＦＧ信号（３）と示
す。さらに、ＦＧ信号とミラー面との関係は変わらない
ため、ＦＧ信号（２）に対応するミラー面は、ミラー面
（２）に示すようになり、ＦＧ信号（３）に対応するミ
ラー面は、ミラー面（３）に示すようになる。
【００４０】すなわち、図４（ｂ）に示すように、クロ
ック信号（１）の位相がφずれた場合、ＦＧ信号（１）
の位相は、φ、又は２π−２φの２通りのずれが生じる
が、ポリゴンミラー１３が前述したミラー面と磁極の関
係を満たすことにより、対応するミラー面（２）とミラ
ー面（３）の面位相には、ずれが生じない結果となる。
したがって、４組のポリゴンミラー１３の面位相にずれ
が生じないため、位相制御回路１０１により初期位相制
御時に正確な位相制御を実施でき、且つ記憶した４組の
ポリゴンミラー間におけるレジストずれの補正量に基づ
いてクロック信号（１）を補正することにより（図４
（ｃ）参照）、ポリゴンミラー１３の走査開始位置を正
確に制御して、副走査方向の画像ずれによる色ずれを防
ぐことができる。
【００４１】[第２の実施の形態]次に本第２の実施の形
態について図５〜図６を参照して説明を行う。なお、本
第２の実施の形態における画像形成装置２は、本第１の
実施の形態における画像形成装置１とほぼ同様の構成に
よってなるため、上述した第１の実施の形態と同じ構成
となる部分には、図面中同一の符号を付して、それらの
説明は省略する。
【００４２】図５は、本第２の実施の形態における同期
制御回路２００の要部構成を示すブロック図である。図
５に示すように、同期制御回路２００は、本第２の実施
の形態に特徴的な構成として、上述した駆動制御回路ブ
ロック１００に、分周回路１０４ａ〜ｄ（以下、「ａ〜
ｄ」は省略して記す）をさらに備える構成としている。
【００４３】分周回路１０４は、ホール素子１０３から
出力されるＦＧ信号を任意の分周比（ｎ）により分周し
て、分周ＦＧ信号をモータ駆動回路１０２に出力する。
すなわち、分周回路１０４を備えることにより、ホール
素子から出力されるＦＧ信号のパルス数を１／ｎとする
ことができるため、前述したポリゴンミラー１３の面数
と磁極数の関係を調整することができ、種々の面数、及
び磁極数からなるポリゴンミラー１３を利用して位相制
御を行うことが可能となる。
【００４４】例えば、６面、８極のポリゴンミラー１３
の場合、上述したように、制御角と分割角の関係は、整
数倍とはならないため、位相制御を行えない構成となっ
ている。しかしながら、分周回路１０４は、ホール素子
から出力されるＦＧ信号を２倍に分周することにより、
パルス数Ｐｎ＝４を１／２にして、Ｐｎ＝２とすること
ができるため、制御角と分割角の関係は以下に示す通り
となる。 ３６０／２＝１８０（制御角） ３６０／６＝６０（分割角） １８０＝６０＊３ したがって、制御角は分割角の整数倍（３倍）となり、
上述した関係を満たすため、同期制御回路２００によ
り、６面、８極のポリゴンミラー１３の位相制御を行う
ことが可能な構成となる。
【００４５】図６を参照して、同期制御回路２００によ
り６面、８極で構成されるポリゴンミラー１３の面位相
制御について説明を行う。図６（ａ）は、電源投入後、
初期位相制御が行われた状態におけるタイミングチャー
トを示す図である。図中の符号１〜６はポリゴンミラー
１３のミラー面を示しており、インデックスセンサ１６
により検出されるインデックス信号はミラー面に対応し
ている。また、ホール素子から出力されたＦＧ信号は分
周回路１０４により分周され、分周された分周ＦＧ信号
（１）は、クロック信号（１）に同期して動作してい
る。また、分周回路１０４によりＦＧ信号が分周される
場合、分周ＦＧ信号（１）と１８０°位相がずれて分周
される場合があり、この場合、位相が１８０°ずれた分
周ＦＧ信号（２）は、クロック信号（２）に同期して動
作している。
【００４６】すなわち、分周回路１０４によりＦＧ信号
を分周する場合、分周ＦＧ信号（１）と、分周ＦＧ信号
（２）の２通りを取りうる場合があり、ポリゴンミラー
駆動モータ１８の制御は、２通りの分周ＦＧ信号に基づ
いて、位相制御を行う必要がある。以下、分周ＦＧ信号
（１）、（２）の位相の違いによる位相制御について説
明を行う。
【００４７】図６（ｂ）は、ポリゴンミラー駆動モータ
１８を一時停止させた後、再度起動させた際に、クロッ
ク信号（３）が入力された場合の分周ＦＧ信号とミラー
面との関係を示すタイミングチャートである。図６
（ｂ）に示すように、クロック信号（３）は、初期起動
時のクロック信号（１）から位相がφずれた場合を示し
ており、クロック信号（３）に追従する分周ＦＧ信号
（１）は、φ、又は２π−２φの２通りのずれを生じ
る。ここで、分周ＦＧ信号（１）から位相がφずれた分
周ＦＧ信号（１−１）とし、位相が２π−２φずれた分
周ＦＧ信号（１−２）とすると、分周ＦＧ信号（１−
１）対応するミラー面はミラー面（１−１）で示され、
分周ＦＧ信号（１−２）に対応するミラー面は、ミラー
面（１−２）で示される。
【００４８】したがって、初期起動時の位相制御でＦＧ
信号が分周ＦＧ信号（１）のタイミングで分周されてい
た場合、位相制御により位相がφずれたクロック信号
（３）に追従して、２通りのずれ量（φ、２π−２φ）
に基づいて分周ＦＧ信号（１）の位相制御が行われる
が、対応するミラー面（１−１）とミラー面（１−２）
との面位相にずれは生じないため、正確な位相制御を行
うことができる。
【００４９】また、図６（ｃ）は、ポリゴンミラー駆動
モータ１８に、クロック信号（３）が入力された場合の
分周ＦＧ信号とミラー面との関係を示すタイミングチャ
ートである。すなわち、クロック信号（３）は、初期起
動時のクロック信号（２）から位相をπ＋φずらした場
合を示しており、クロック信号（３）に追従する分周Ｆ
Ｇ信号（２）は、π−φ、又はπ＋φの２通りのずれを
生じる。ここで、分周ＦＧ信号（２）から位相がπ−φ
ずれた分周ＦＧ信号（２−１）とし、位相がπ＋φずれ
た分周ＦＧ信号（２−２）とすると、分周ＦＧ信号（２
−１）対応するミラー面はミラー面（２−１）で示さ
れ、分周ＦＧ信号（２−２）に対応するミラー面は、ミ
ラー面（２−２）で示される。
【００５０】したがって、初期起動時にＦＧ信号が分周
ＦＧ信号（２）のタイミングで分周されていた場合も、
位相制御により位相がπ＋φずれたクロック信号（３）
に追従して、２通りのずれ量（π−φ、π＋φ）に基づ
いて分周ＦＧ信号（２）の位相制御が行われるが、対応
するミラー面（２−１）とミラー面（２−２）の面位相
にずれは生じないため、正確な位相制御を行うことがで
きる。
【００５１】上述したように、ＦＧ信号を分周回路１０
４で分周する場合、位相が１８０°異なる２通りの分周
ＦＧ信号が発生する可能性があるため、再度ポリゴンミ
ラー駆動モータ１８を起動した際に、前回の補正量は使
用できず、再度、位相制御を実施する必要がある。これ
により、副走査方向のレジストずれを１画素以下の精度
で補正することができる。
【００５２】以上のように、本第１、２の実施の形態に
よれば、画像形成装置１の各走査装置１０の備えるポリ
ゴンミラー駆動モータ１８の位相変動によって生じる副
走査のレジストずれを１画素以下の精度で補正する場合
において、適用可能なポリゴンミラー１３の面数と磁極
数を、制御角が分割角の整数倍となる関係を満たすよう
に構成することにより、再起動後のポリゴンミラー１３
の面位相を制御することができる。これにより、初期位
相制御時に算出した補正量に基づいて、副走査方向のレ
ジストずれを補正することができる。
【００５３】また、上述した制御角と分割角との関係を
満たしていないポリゴンミラー１３を利用して走査装置
１０を構成する場合、分周回路１０４を使用して上記制
御角と分割角の関係を満たすことができる。この場合、
分周したＦＧ信号に２通りの位相が取り得るため、ポリ
ゴンミラー駆動モータ１８を再起動した際に、再度位相
制御を実施して、面位相のずれを補正することができ
る。
【００５４】したがって、上述した制御角と分割角の関
係を満たしていないポリゴンミラーであっても、分周回
路１０４を利用することにより、ミラー面の面位相を正
確に制御することが可能となり、種々の面数と磁極数を
有するポリゴンミラーを適用して画像形成装置２を構成
することができる。これにより、ポリゴンミラー１３の
駆動時に、トルク効率の悪化や、スイッチング損失を低
下させることなく、安定してポリゴンミラー１３の制御
を行うことができる。
【００５５】なお、ポリゴンミラー駆動モータの回転が
続いている間は、ＦＧ信号とミラー面の関係が一定に保
たれるため、電源投入後は、主電源が切断されるまでポ
リゴンミラー駆動モータの回転を停止させない構成とす
ることにより、再起動時及び低消費電力モード等の定常
回転への復帰時に位相制御に係る時間を短縮することが
できる。また、常に安定したポリゴンミラーの位相制御
を実現すると共に、副走査方向のレジストずれを１画素
以下に正確に補正することができる。
【００５６】なお、上述した本実施の形態における記述
は、本発明に係る好適な画像処理装置１、２の一例であ
り、これに限定されるものではない。例えば、ポリゴン
ミラーの面数は、６面である場合を例として説明を行っ
たが、これに限らず上述した面数と磁極数を満たすポリ
ゴンミラーであれば、面数、及び磁極数は任意である。
また、分周回路１０４は、ＦＧ信号を２倍の分周比によ
り分周する構成としたが、分周回路１０４の分周比はこ
れに限らず、利用されるポリゴンミラーが上述した制御
角と分割角との関係を満たす上で最適な分周比によりＦ
Ｇ信号を分周する構成であって良い。
【００５７】或いは、画像形成部３には４組の走査装置
１０Ａ〜Ｄを備える構成としたが、画像形成部３に備え
る走査装置１０の数は任意である。その他、本実施の形
態における画像形成装置１、２の構成部分の細部構成、
及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱すること
のない範囲で適宜変更可能である。
【００５８】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、複数の走
査装置を備える画像形成装置において、独立に動作する
走査装置の回転多面鏡を制御角と分割角とが所定の関係
を満たす構成とすることにより、副走査方向の画素ずれ
を１画素以下の精度で補正することができ、また、初期
位相制御が行われた後に、一時的に回転多面鏡の回転が
停止され、再度回転多面鏡が起動された場合にも、複数
の回転多面鏡における面位相を正確に制御することがで
きる。
【００５９】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて、前記走査装置に分周手段をさ
らに備える構成とすることにより、前記ＰＬＬ制御手段
に入力される回転多面鏡の１回転当たりに発生するパル
ス信号の数を調整することができるため、回転多面鏡の
制御角と分割角は所定の関係を満たすことができ、回転
多面鏡の面位相を正確に制御することができる。これに
より、種々の面数や磁極数を有する回転多面鏡を適用す
ることができ、回転多面鏡を安定して制御することが可
能となる。
【００６０】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の発明の効果に加えて、分周手段を用いた場合に生じ
る２通りの分周信号の位相の違いに基づく回転多面鏡の
面位相差を正確に制御して、副走査方向の画素ずれを１
画素以下の精度で補正することができる。
【００６１】請求項４記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて、位相制御手段は、一時的に停
止させた回転多面鏡を再び駆動させる場合、初期位相制
御時に記憶した補正量に基づいて、複数の回転多面鏡に
おける位相差を補正することができるため、位相制御に
係る手間及び時間を省いて、画像形成装置の省力化、及
び処理速度の向上を図ることができる。
【００６２】請求項５記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の発明の効果に加えて、回転多面鏡の回転を
停止させないことにより、複数の走査装置における回転
多面鏡の位相ずれが生じないため、位相制御に係る手間
及び時間を省くことができ、常に安定して回転多面鏡を
駆動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した実施の形態の画像形成装置１
における画像形成部３を示す概略図である。
【図２】図１に示す画像形成部３に備えられる走査装置
１０を示す斜視図である。
【図３】図２に示す走査装置１０に備えられる駆動制御
回路ブロック１００の要部構成を示すブロック図であ
る。
【図４】図３に示す駆動制御回路ブロック１００の動作
を示すタイミングチャートである。
【図５】本第２の実施の形態における同期制御回路２０
０の要部構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示す同期制御回路２００の動作を示すタ
イミングチャートである。
【図７】従来の同期制御回路による６面、８極のポリゴ
ンミラーの位相制御を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１、２ 画像形成装置 ３ 画像形成部 １０Ａ〜Ｄ 走査装置 １１ 光源ユニット １１１ 半導体レーザ発光部 １２ａ〜ｄ コリメータレンズ １３ａ〜ｄ ポリゴンミラー １４ａ〜ｄ ｆθレンズ １５ａ〜ｄ 反射鏡 １６ａ〜ｄ インデックスセンサ １７ａ〜ｄ 像担時体 １８ａ〜ｄ ポリゴンミラー駆動モータ １００、２００ 同期制御回路 １０１ａ〜ｄ 位相制御回路 １０２ａ〜ｄ モータ駆動回路 １０３ａ〜ｄ ホール素子 １０４ａ〜ｄ 分周回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１５年２月２７日（２００３．２．２
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】ポリゴンミラー１３は、コリメータレンズ
１２から入射したレーザビームＬを偏向してｆθレンズ
１４に出射する。ここで、本第１の実施の形態におい
て、４組の走査装置１０Ａ〜Ｄに備えられる４組のポリ
ゴンミラー１３の面位相を正確に制御するための手段と
して、ポリゴンミラー１３の面数と磁極数は、以下の関
係を満たすものとする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】ｆθレンズ１４は、レーザビームＬを集光
するとともに、走査面の等速走査を実現し、像面湾曲と
非点収差を補正するものである。ｆθレンズ１４の後方
にはレーザビームＬの結像位置（ポリゴンミラーの倒れ
角）を補正する結像光学系を設けてある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】反射鏡１５は、走査ラインの先端にレーザ
ビームＬが照射されたときに、レーザビームＬをインデ
ックスセンサ１６に導くものである。インデックスセン
サ１６は、ポリゴンミラー１３によって偏向されたレー
ザビームＬを検出し、画像信号の開始点を決定するイン
デックス信号を出射するものである。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 Ｄ 1/23 １０３ １０４Ａ Ｆターム(参考） 2C362 BA05 BA39 BA50 BB50 CB72 2H045 AA54 AA56 BA22 BA34 CB61 5C072 AA03 BA19 HA02 HA13 HB11 QA14 QA17 UA13 XA05 5C074 AA10 BB17 CC22 DD15 DD16 DD24 EE02 FF15

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の走査装置を備え、主走査方向の書き
    込みタイミング信号を発生する位置検出手段と、回転多
    面鏡の基準周波数信号と回転多面鏡の１回転当たりに発
    生するパルス信号とに基づいて回転多面鏡の回転数を制
    御するＰＬＬ制御手段と、前記複数の走査装置における
    主走査方向のタイミング信号に基づいて各回転多面鏡の
    位相差を検出して、各回転多面鏡の基準周波数信号の位
    相を制御して、前記複数の走査装置によって形成される
    画像の副走査方向の画素ずれを補正する位相制御手段
    と、を備える画像形成装置において、 前記回転多面鏡が１回転当たりに発生するパルス信号の
    数で回転多面鏡の１回転角を割った制御角は、前記回転
    多面鏡のミラー面数で回転多面鏡の１回転角を割った分
    割角の整数倍と等しいことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】前記回転多面鏡の１回転当たりに発生する
    パルス信号を分周して前記ＰＬＬ制御手段に分周信号を
    出力する分周手段をさらに備え、 前記分周手段は、前記制御角が前記分割角の整数倍と等
    しくなるように、当該制御角の値に応じた分周比により
    前記パルス信号を分周することを特徴とする請求項１記
    載の画像形成装置。
  3. 【請求項３】前記位相制御手段は、画像形成装置の電源
    が投入され、初期位相制御が行われた後に、一時的に停
    止させた回転多面鏡を再び駆動させる場合、前記分周信
    号の位相に応じて回転多面鏡の位相制御を再度行うこと
    を特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
  4. 【請求項４】前記位相制御手段は、画像形成装置の電源
    が投入された際に行われる初期位相制御において補正し
    た副走査方向の画素ずれの補正量を算出し、一時的に停
    止させた回転多面鏡を再び駆動させる場合、当該補正量
    に基づいて回転多面鏡の位相制御を行うことを特徴とす
    る請求項１記載の画像形成装置。
  5. 【請求項５】画像形成装置の電源が投入された際に初期
    位相制御を実施し、画像形成装置の電源が切断されるま
    で、回転多面鏡の駆動を停止させず、かつ前記位相制御
    手段に位相制御を行わせない制御手段を備えることを特
    徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
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