JP2006035502A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＢＤセンサの数を減らし、低コストで且つ各色の画像レジスト位置の精度の高い、高品位な画像形成装置を提供する。
【解決手段】１つのポリゴンミラーで複数のレーザを走査し、１つのＢＤセンサで水平同期信号を検知する系において、ポリゴンモータの制御信号を固定にする制御手段を供え、水平同期信号から回転多面鏡の面分割誤差を見込んだ各面に対する水平同期信号遅延量を算出し、他のＢＤセンサを有さないレーザビームの水平同期信号を生成する画像形成装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、特に複数のレーザビームを用いて異なる色画像を形成するカラー画像形成装置に関する。

従来電子写真方式を用いた画像形成装置においては、画像信号によって変調されたレーザビームが回転する多面鏡（以後ポリゴンミラー、またはポリゴンと略す場合あり）を有するスキャナによって反射され、感光体上を走査することによって画像形成を行っている。感光体はドラム状のものが多用され、感光ドラムと呼ばれている、この方式をカラーレーザプリンタに応用する場合は、色の異なる例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色）複数の画像を重ね合わせてカラー画像像をシート状媒体上に形成している。この重ね合わせ技術を達成するための構成には次のようなものがある。

図１０は、従来例に関わる画像形成装置であるカラーレーザプリンタ（以下レーザプリンタと記す）の構成を示す断面図である。２０１はレーザプリンタ、２０２はホストコンピュータである。本実施例は４ドラム方式のカラーレーザプリンタの例である。本カラーレーザプリンタは４色（イエロー：Ｙ、マゼンダ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：ＢＫ）の画像を重ねあわせたカラー画像を形成するために４色の画像形成部を備えている。

画像形成部は、像担持体としての感光ドラム３０１〜３０４を有するトナーカートリッジ２０７から２１０と、画像露光用光源としてのレーザビームを発生させるレーザダイオード（請求項のレーザビーム発生素子に対応）を有するスキャナユニット２０５、２０６とからなる。このうち、トナーカートリッジを４色それぞれ１つづつ有する。

また、スキャナユニット２０５，２０６に関しては、イエロー、マゼンダで共通の１つ、シアン、ブラックで共通の１つの２つであるのが特徴である。このスキャナユニット２０５，２０６に関しては後で詳しく説明する。

ホストコンピュータ２０２からの画像データを受け取ると、レーザプリンタ２０１内のビデオコントローラ２０３で前記画像データをビットマップデータに展開し、画像形成用のビデオ信号を生成する。ビデオコントローラ２０３とエンジンコントローラ２０４はシリアル通信を行い、情報の送受信を行っている。ビデオ信号はエンジンコントローラ２０４に送信され、エンジンコントローラ２０４は前記ビデオ信号に応じてスキャナユニット２０５と２０６内のレーザダイオード（不図示）を駆動し、トナーカートリッジ２０７〜２１０内の感光ドラム３０１〜３０４上にそれぞれ画像を形成する。感光ドラム３０１〜３０４は、それぞれ３０１はブラック、３０２はシアン、３０３はマゼンダ、３０４はイエローの画像の形成に利用される。

前記感光ドラムは、中間転写ベルト２１１（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｂｅｌｔ：ＩＴＢと略する）に接しており、各色の感光ドラム上に形成された画像が中間転写ベルト２１１上に転写され順次重ね合わされていくことにより、カラー画像が形成される。

各色画像は、まず最初にイエロー（Ｙ）の画像が中間転写ベルト２１１に転写され、その上に、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の順に転写され、カラー画像が形成される。

一方、感光ドラム３０１は図示しないドラムモータによって一定速度で、回転する。感光ドラム３０１は帯電ローラ３０５によって表面を一様に帯電され、この表面をビデオコントローラで作成されたビデオ信号で変調されたレーザビームが走査することで、目には見えない静電潜像が形成される。静電潜像は現像器３０９によってトナー像として可視化される。

また、カセット３１４内の記録紙は給紙ローラ３１６によって、レジストローラ３１９まで給紙され、該レジストローラ３１９の駆動タイミングによって、中間転写ベルト２１１上の画像に同期して記録紙が搬送される。そして、カラー画像は転写ローラ３１８によって中間転写ベルトＩＴＢ２１１から記録紙に転写される。（２次転写）画像が転写された記録紙は定着器３１３で、熱と圧力によって、画像が定着された後、プリンタの上部、排紙トレイ３１７に排出される。

また、中間転写ベルト２１１上の画像のレジスト位置をモニタするレジスト検知センサ２１２がある。このセンサは、中間転写ベルト２１１上に形成された各色の画像の位置を読み取り、ビデオコントローラ２０３あるいはエンジンコントローラ２０４にそのデータをフィードバックすることにより各色の画像レジスト位置を調整し、色ずれを防止するためのものである。

前記第１の構成は帯電−露光−現像−転写−クリーニングの一連の電子写真プロセスを第１の色画像信号に対して行い、次に第２の色画像信号に対して再び同じプロセスを行い、第３の色画像信号に対しても、第４の色画像信号に対してもそれぞれ時系列的に行わなければならない。従って１枚のプリント時間が非常に長いという欠点を持っている。

前記第２の構成は第１の構成に対して短時間でプリントできるというメリットがある。しかし前記した如く、レーザ、スキャナ、感光ドラム、ＢＤセンサをそれぞれの色画像信号の数と同数を用意しなければならず、装置が大型化し、高価になる欠点を持っている。

レジスト検知センサは、ＩＴＢ上に形成されたレジスト検知用画像パターンを、光源で照射し、反射光をフォーカシングした受光センサで読み取り、レジスト検知用パターンが通過したときの受光センサの信号の時間的な強度変化を位置ずれ情報として、電気的に処理を行っている。

通常レーザプリンタのプリント時間を短縮する為にはポリゴンモータの回転速度を上げることによって行われる。レーザプリンタの従来のポリゴンモータ回転速度は２００００ｒｐｍ以上の高速回転が普通である。更にスキャナに使用されるミラーは多面鏡である、ポリゴンミラーであり、偏向角度の誤差がレーザビームの光路長によって感光ドラム上での位置変動を生ずるため、スキャナは各面の倒れ誤差が非常に少ないことが必要であり、又高速回転による振動が少ないことも必要である。従ってポリゴンミラーの安定した高速回転を得るためにモータが大型になり、またミラー各面に倒れ誤差の制限が必要なことから精密加工技術がスキャナ製造工程に要求される。このため、製造の歩留まりが悪く非常に高価なものになっている。

以上の様なスキャナを複数個用意した装置は大型になり、高価なものとなってしまう。

そこでコストダウンを図るために、複数色に対して共通のスキャナを用いるようにしたもの（特許文献１）さらには、スキャナを共通にし、複数の光源のうち、１つの光源に対してのみＢＤセンサを設けるようにしたもの（特許文献２）が考案されている。特許文献２について簡単に説明すると、複数の光源は、ポリゴンの異なる面によって同時に感光体の走査される構成にしてあり、ＢＤセンサを設けた光源以外の他の光源は、ポリゴンの回転位相差（角度差）が予め分かっていることから、ＢＤセンサを設けた光源のＢＤ信号から、推測できるというものである。

次に、上述したポリゴンミラー５０７を定速回転させるためのスキャナモータ５０６の制御方法を図１１のブロック図に基づき説明する。スキャナモータ制御系は、ＣＰＵ６０１と、速度制御回路６０２と、スキャナモータ５０６とから構成されている。ＣＰＵ６０１は、画像形成装置（電子写真プリンタ）の制御を司るものであり、ＡＣＣ信号及びＤＥＣ信号を速度制御回路６０２に出力する。速度制御回路６０２は、ＣＰＵ６０１からのＡＣＣ信号及びＤＥＣ信号に基づきスキャナモータ５０６が一定の回転速度となるように定速制御する。

上記ＡＣＣ信号及びＤＥＣ信号がＣＰＵ６０１内でどのように生成されたかを示す図が、図１２のＣＰＵ６０１内におけるスキャナモータ速度制御回路を示すブロック図である。該スキャナモータ速度制御回路は、分周器７０３、７０４と、パルス発生立上がり部７０５と、パルス発生立下がり部７０６と、カウンタ１・７０７と、カウンタ２・７０８とから構成されている。水平走査の同期信号であるＢＤ信号７０１、解像度に応じて入力されるクロック（ＣＬＫ信号）７０２は、分周器７０３、７０４によって、２分周、４分周、８分周等に分周される。分周器７０３によって分周されたＢＤ信号は、パルス発生立上がり部７０５によって、その立上がり毎にカウンタ１・７０７に取り込まれカウントされ、パルス発生立下がり部７０６によって、その立下がり毎にカウンタ２・７０８に取り込まれカウントされる。各々のカウンタは入力された２つの信号から加速信号、減速信号を生成して速度制御回路６０２内に入力する。

図１３は速度制御回路６０２の内部構成を示すブロック図である。速度制御回路６０２は、波形合成部８０１と、積分器８０２と、電圧レベル変換器８０３とから構成されている。加速信号、減速信号は波形合成部８０１で一つの信号に合成され、積分器８０２によって積分された後、電圧レベル変換器８０３によって電圧レベルに変換されスキャナモータ５０６に入力される。これにより、スキャナモータ５０６は一定速度に制御される。

ところで、上記ＢＤ信号の間隔を検出することでスキャナモータ５０６の速度を知ることができるが、スキャナモータ５０６の回転開始時はＢＤ信号の間隔が非常に広いため、ソフト的にＢＤ信号の間隔を検出するためには大容量のカウントメモリが必要となる。しかし、ＢＤ信号の間隔があまりにも広すぎるとメモリがオーバーフロアする危険性がある。そこで、従来は、スキャナモータ５０６の回転開始時はソフト的にスキャナモータ速度を検知しない期間を設け（以下、強制加速と称する）、ＢＤ信号の間隔がある程度狭まってから間隔を検出するようにしている。

画像形成装置（電子写真プリンタ）のスキャナモータ５０６は、上記のように速度制御されることで、テストプリント命令や画像形成装置が接続されたホストコンピュータからプリント指示があった場合に、強制回転により回転を開始し、スキャナモータ５０６が定速回転に達したところで、レーザ光を感光ドラム５００に走査する。
特公平４−５１８２９号公報 特開平４−３１３７７６号公報

上記提案のうち、特許文献１においては、ポリゴンミラー、スキャナモータについては１つに共通化している。しかしながら、ＢＤセンサについてはそれぞれの色ごとに用意しなければならないので、その分のコストアップは避けられない。

また、特許文献２においては、ＢＤセンサを１つにしているためコストダウンは実現できる。しかしながら、ＢＤセンサのない光源のＢＤに関しては、ポリゴンの回転位相差すなわち面分割精度が正確であることを前提にしている。すなわち、回転位相差はあらかじめ分かっているため、ＢＤセンサのあるレーザのＢＤ信号で、ＢＤセンサのない方のレーザの走査位置は分かるとしている。

複数色に対して共通のスキャナを用いるようにしたものの例を図１４及び図１５で説明する。図１４においてＬＤ１（１０１）の走査路上にはＢＤセンサ１０６が存在する。通常ＢＤセンサ１０６からのＢＤ信号をＢＤ１とすれば、図１５の１６０１、１６０２に示すようにＢＤ１から、所定タイミング（たとえばｔｃ）後に画像を書き出すことにより、正しい位置に画像が形成されていく。一方、ＬＤ２（１０２）の走査路上にもＢＤセンサ１０６が存在すれば、やはり図１５の１６０３、１６０４に示すようにＢＤ２（ＢＤセンサ７０１からのＢＤ信号をＢＤ２とする）からｔｃ後に画像を出力することにより、正しい位置に画像が形成されていく。

２つのレーザ１０１と１０２は全く対称な位置で、ポリゴンミラー１０３も全くの理想的な９０度の角度をもつ正方形であれば、ＢＤセンサ１０６と７０１は全く同じタイミングでＢＤ信号を出力するため、ＢＤセンサは１０６の一方だけを利用すればよいということになる。

しかしながら、現実にはポリゴンミラーの各鏡面の面分割精度を全て同じにすることは不可能であり、必ず図１６に示すように誤差αが存在する（αはふつう数十から数百秒程度の角度）。

このようなポリゴンミラーを使用した時のＢＤ周期がどのようになるかを次に紹介する。

図１４に示すようなポリゴン１０３の各面の位置を（１）から（４）とし、レーザ１０１から出力されたレーザビームがポリゴン１０３によって反射され、ＢＤセンサ１０６に入射したときのＢＤ信号の周期を毎回測定する。図１７はそのＢＤ周期をプロットしたものである。図１７においてｔ１−２はポリゴンの（１）面でＢＤを検知してから（２）面でＢＤを検知するまでの時間を示し、ｔ２−３、ｔ３−４、ｔ４−１についても同様な意味である。Δｔ１はｔ１−２と平均ＢＤ周期（１回転の４分の１）との差を示し、ｔ２、ｔ３、ｔ４についても同様な意味である。この様子を時間を横軸にとって表したのが図１８である。ポリゴンの（１）面で検知したＢＤを基準にして、上側は理想的なポリゴンミラーの時のＢＤ周期、下が実際のポリゴンミラーのＢＤ周期である。ｔ１−２は理想のＢＤ周期に対し、Δｔ１だけ周期が短い。ｔ２−３は理想のＢＤ周期に対し、Δｔ２だけ周期が長い。誤差は累積してΔｔ１＋Δｔ２となる。（Δｔ１は負、Δｔ２は正）このようにして、ポリゴンが１周すると誤差は累積してΔｔ１＋Δｔ２＋Δｔ３＋Δｔ４となる。これはゼロと等しくなる。以上が実際のポリゴンミラーを使用した時のＢＤ周期の特性である。

通常、ポリゴンの各面で毎回必ずＢＤを検知するようにしているため、ポリゴン各面の誤差は影響せず、画像の書き出し位置がずれることはない。しかしながら、図１４のように２つのレーザを１つのポリゴンで同時に走査し、一方のレーザのみＢＤセンサを配置し、他方のレーザのＢＤ検知はＢＤセンサのあるレーザのＢＤ信号から検知するような構成をとると、図１７や図１８で示したような各面ごとのＢＤ周期のずれが影響し、ＢＤのあるレーザの走査面とＢＤのないレーザの走査面が異なることから、ＢＤのないレーザの方の画像の書き出しタイミングが合わず、書き出し位置ずれとなって現れてしまう。これを避けるためには、ポリゴンの面分割誤差を極限まで上げればよい。しかしながら、ポリゴンミラーの面分割誤差を上げるには、高度な精密加工技術が不可欠になる。これは製造の歩留まりが悪く、非常に高価なものになってしまう。

本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、
ＢＤセンサの数を減らし、低コストで且つ各色の画像レジスト位置の精度の高い、高品位な画像形成装置を提供することにある。

この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。

（１）レーザビームを発生する複数のレーザビーム発生手段と、複数の像担持体と、前記レーザビーム発生手段より発生されたレーザビームを同時に前記像担持体表面上に偏向走査させる１つの回転多面鏡及びその駆動手段と、複数の像担持体のうちいずれか１つの像担持体上を走査する第一のレーザビーム発生手段に対してのみに設けられ、かつ第一のレーザビームの走査路上にあって、第一のレーザビームが入力されると、像担持体上の画像書き出しタイミングの基準となる水平同期信号を発生する第一のレーザビーム検出手段と、該第一のレーザビーム検出手段による水平同期信号の間隔を計測する計測手段と、その計測中には、回転多面鏡を駆動する駆動手段への制御信号を固定にする制御手段と、該第一のレーザビーム検出手段による水平同期信号から回転多面鏡の面分割誤差を見込んだ各面に対する水平同期信号遅延量を算出する遅延量算出手段と、第一のレーザビーム検出手段による水平同期信号と前記遅延量算出手段による算出遅延量からレーザビーム検出手段を有さない第二のレーザビーム発生手段に対する水平同期信号とを生成する水平同期信号生成手段とを有することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、偏向走査手段（ポリゴンミラー）、レーザビーム検出手段（ＢＤセンサ）を減らすことができ、コストダウンをはかれるとともに、画像ずれのない画像形成装置を提供することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

以下に、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。尚、従来例と重複する部分は、同一符号を付し説明を省略する。

図２は、スキャナユニット２０５、２０６の詳細を示した図である。

２０５と２０６は同一構成である為、一方のスキャナユニット２０５の構成について説明する。

図２において、１０１および１０２はレーザダイオードであり、エンジンコントローラ２０４で生成されたビデオ信号によって、感光ドラム３０１、３０２上を走査していく。便宜上、１０１を第１のレーザダイオード（ＬＤ１）、１０２を第２のレーザダイオード（ＬＤ２）と称する。１０３はポリゴンミラー（請求項の偏向走査手段に相当）であり、５０６のポリゴンモータで図中の矢印Ａの方向に一定速度で回転し、レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２からのビームを反射しながら走査する。ポリゴンモータ５０６はエンジンコントローラ２０４から速度制御信号の加速信号（以後ＡＣＣ信号と記す）と減速信号（以後ＤＥＣ信号と記す）で一定速度になるように制御され回転する。

１０６は、レーザダイオードＬＤ１の走査路上にあって、水平同期信号を生成する為の、レーザビームが入射されると信号を発生する光センサであり、ＢＤ（ＢｅａｍＤｅｔｅｃｔ）センサと呼ぶ。なお、ＢＤセンサはレーザダイオードＬＤ１の走査路上にのみあり、他方のレーザダイオードＬＤ２の走査路上には存在しない。

レーザダイオードＬＤ１から発せられたレーザビームはポリゴンミラー１０３により反射されながら走査され、折り返しミラー１０４でさらに反射され、感光ドラム３０１上を矢印ａの方向に走査する。

なお、実際にはレーザビームは感光ドラム上に焦点をあわせる為、あるいはレーザビームを拡散光から平行光に変換する為、不図示の各種レンズ郡を経由する。

通常、ビデオコントローラはＢＤセンサ１０６の出力信号を検知してから所定時間後に、ビデオ信号をエンジンコントローラに対して送信する。このことにより、感光ドラム上のレーザビームによる画像の主走査の書き出し位置が常に一致するのである。

一方、レーザダイオードＬＤ２についても、レーザダイオードＬＤ１と同様に感光ドラム３０２上に静電潜像を形成する。１０５は、折り返しミラーであり、感光ドラム３０２上を矢印ｂの方向に走査する。

なお、ＢＤの検知に関して、レーザダイオード１０２の走査路上にＢＤセンサは存在しないので、レーザダイオードＬＤ２用のＢＤ信号はエンジンコントローラ２０４が生成する。以下の説明では、このＢＤセンサを有していないレーザ側の水平同期信号を擬似／ＢＤ信号と呼ぶことにする。生成方法の詳細については後で説明する。

このようにして、ＢＤセンサ１０６を有している側のレーザダイオードＬＤ１によるブラック（ＢＫ）の色画像が感光ドラム３０１上に、また、ＢＤセンサ１０６を有していない側のレーザダイオードＬＤ２によるシアン（Ｃ）の色画像が感光ドラム３０２上に形成される。ブラック（ＢＫ）側はＢＤセンサを有していて、シアン（Ｃ）側はＢＤセンサを有していない。その逆で、ブラック（ＢＫ）側はＢＤセンサを有していなく、シアン（Ｃ）側はＢＤセンサを有していても良い。

スキャナユニット２０５と同様な構成であるスキャナユニット２０６については、感光ドラム３０３上にマゼンダ（Ｍ）、感光ドラム３０４上にイエロー（Ｙ）の色画像がそれぞれ形成される。これは、イエロー（Ｙ）側はＢＤセンサを有していなく、マゼンダ（Ｍ）側はＢＤセンサを有している。その逆で、マゼンダ（Ｍ）側はＢＤセンサを有していなく、イエロー（Ｙ）側はＢＤセンサを有していても良い。

以上が、画像形成の一連のプロセスにおける露光系の説明である。

次に、擬似ＢＤ生成方法の構成について、図３のブロック図を用いて説明する。

エンジンコントローラ２０４内部には、ＡＳＩＣ４０２とＣＰＵ４０３が備えられていて、ＡＳＩＣ４０２とＣＰＵ４０３はアドレスデータバス接続されている。このＡＳＩＣ４０２は、擬似／ＢＤ信号を生成する回路を備え、主走査書き出し位置タイミングを検知する為にレーザ発光を制御する為のレーザ制御信号Ａ（２０６）、レーザ制御信号Ｂ（２０７）を生成している。まず、ＢＤセンサからの水平同期信号である／ＢＤ信号４０１は、エンジンコントローラ２０４に備えられているＡＳＩＣ４０４とビデオコントローラ２０３に接続されている。ＡＳＩＣ４０２は／ＢＤ４０１を受け取り、ＢＤ周期を検出する。このときポリゴンモータへのＡＣＣ信号とＤＥＣ信号は、どちらもＦａｌｓｅ状態であり、惰性で回転させている。次にＢＤ周期からＣＰＵ４０３は擬似／ＢＤ信号の補正値を計算し、アドレスデータバスを通して、ＡＳＩＣにその補正値を入力する。そして、ＡＳＩＣ４０２は擬似／ＢＤ４０４を生成する。ビデオコントローラ２０３は、ＢＤセンサ１０６からの出力の／ＢＤ４０１とＡＳＩＣ４０２で生成された擬似／ＢＤ信号４０４を受け取る。また、ＢＤセンサ１０６が検知してからある所定タイミングでビデオコントローラ２０３から画像データＶＤＯ１・ＶＤＯ２が、スキャナ２０５のＬＤ１（１０１）とＬＤ２（１０２）へ出力される。その画像データＶＤＯ１・ＶＤＯ２によって、中間転写ベルト２１１に画像が形成され、記録紙に印字される。

また、色ずれを防止する為に、レジスト検知センサ２１２で、中間転写ベルト２１１に形成されたＢＤセンサあり側の色とＢＤセンサなし側に色の画像の位置を読み取り、画像レジスト位置を調整する。

次に、４面毎の補正値の計算方法と擬似ＢＤ生成方法を図５のタイミングチャートと図８のポリゴンとレーザとＢＤセンサの関係図を用いて説明する。

ＡＳＩＣ４０２が測定したポリゴン１０３の面毎の／ＢＤ信号４０１のＡ面の周期はｘａ、Ｂ面の周期はｘｂ、Ｃ面の周期はｘｃ、Ｄ面の周期はｘｄとなる。その面ごとのＢＤ周期から、この４つの周期の中で一番小さい周期を減算し、その値を補正値とする。なぜなら、／ＢＤ信号側がＡ面を使用している時は、擬似／ＢＤ信号側はＢ面を使用し、／ＢＤ信号側がＢ面を使用している時は、擬似／ＢＤ信号側はＣ面を使用し、／ＢＤ信号側がＣ面を使用している時は、擬似／ＢＤ信号側はＤ面を使用し、／ＢＤ信号側がＤ面を使用している時は、擬似／ＢＤ信号側はＡ面を使用し、この／ＢＤ信号側と擬似／ＢＤ信号側の対応から、補正値が決定されるからである。また、補正値はポリゴンに依存し経時変化はほとんど無いので、／ＢＤ信号からの書き出しは一定である。また、周期の最小値のＢＤ周期のポリゴンの面を補正値０と決めることで、基準面が決定される。

よって、一番短いＢＤ周期をｘｂとすると、
／ＢＤ信号側のＡ面に対応する擬似／ＢＤ信号のＢ面の補正値は、
（ＢＤ信号のＡ面の周期）−（一番短いＢＤ周期）
＝ｘａ−ｘｂ
補正値は、ｘａ−ｘｂ。
／ＢＤ信号側のＢ面に対応する擬似／ＢＤ信号のＣ面の補正値は、
（ＢＤ信号のＢ面の周期）−（一番短いＢＤ周期）
＝ｘｂ−ｘｂ
補正値は、０。
／ＢＤ信号側のＣ面に対応する擬似／ＢＤ信号のＤ面の補正値は、
（ＢＤ信号のＣ面の周期）−（一番短いＢＤ周期）
＝ｘｃ−ｘｂ
補正値は、ｘｃ−ｘｂ。
／ＢＤ信号側のＤ面に対応する擬似／ＢＤ信号のＡ面の補正値は、
（ＢＤ信号のＤ面の周期）−（一番短いＢＤ周期）
＝ｘｄ−ｘａ
補正値は、ｘｄ−ｘａ。
Ａ面の／ＢＤ信号（Ｂ面の擬似／ＢＤ信号）の擬似／ＢＤ信号は、補正値がｘａ−ｘｂなので、／ＢＤ信号から（ｘａ−ｘｂ）クロック遅らせた擬似／ＢＤ信号を生成し、出力する。
Ｂ面の／ＢＤ信号（Ｃ面の擬似／ＢＤ信号）の擬似／ＢＤ信号は、補正値が０なので、／ＢＤ信号そのものを擬似ＢＤとして出力する。
Ｃ面の／ＢＤ信号（Ｄ面の擬似／ＢＤ信号）の擬似／ＢＤ信号は、補正値がｘｃ−ｘｂなので、／ＢＤ信号から（ｘｃ−ｘｂ）クロック遅らせた擬似／ＢＤ信号を生成し、出力する。
Ｄ面の／ＢＤ信号（Ａ面の擬似／ＢＤ信号）の擬似／ＢＤ信号は、補正値がｘｄ−ｘａなので、／ＢＤ信号から（ｘｄ−ｘａ）クロック遅らせた擬似／ＢＤ信号を生成し、出力する。
／ＢＤ信号４０１の場合は、図５のような擬似／ＢＤ信号４０４になる。

次に、ＡＳＩＣ４０２の内部の回路ブロック図の図７を用いて回路構成を説明する。

まず、２Ｂｉｔカウンタ７０１にスキャナユニット２０５のＢＤセンサ１０６から出力される／ＢＤ信号４０１と、擬似ＢＤ制御を開始させる為にＣＰＵ４０３とＡＳＩＣ４０２のアドレスデータバスＡＤＤＲＥＳＳＤＡＴＡＢＵＳ７２３の信号ラインを使用して、擬似ＢＤ制御を開始する為の信号ｐｏｒｉｓｔａｒｔ７０２を入力し、ポリゴン１０３のどの面をレーザが照射しているかがわかるように、２Ｂｉｔカウンタ７０１を００→０１→１１→１０→００の繰り返しの動作をさせる。その各々のカウンタ値（ＤＡＴＡ）が００の時をＡ面とすると、０１の時はＢ面、１１の時はＣ面、１０の時はＤ面とする。すると、図４に示すＡＳＩＣ内部回路のポリゴン面位置を決定するタイミングチャートのように、Ａ面のＢＤ周期を測定している時は、ｓｅｌａ７０３がＨｉｇｈレベルになり、Ｂ面のＢＤ周期を測定している時は、ｓｅｌｂ７０４がＨｉｇｈレベルになり、Ｃ面のＢＤ周期を測定している時は、ｓｅｌｃ７０５がＨｉｇｈレベルになり、Ｄ面のＢＤ周期を測定している時は、ｓｅｌｄ７０６がＨｉｇｈレベルになる。次に、７０７の１７ＢｉｔカウンタでＢＤ周期をｃｌｋ７２２でカウントし、ｓｅｌａ７０３、ｓｅｌｂ７０４、ｓｅｌｃ７０５、ｓｅｌｄ７０６が選ばれた時に、それぞれのポリゴン１０３の面のＢＤ周期のカウント値ＤＡＴＡが７０８、７０９、７１０、７１１に３２回ずつ加算される。そして、３２回ずつ加算したＢＤ周期を３２で割って１周期の平均値を計算する為に、その加算されたカウント値ＤＡＴＡ０１、ＤＡＴＡ１０、ＤＡＴＡ１１、ＤＡＴＡ１０を５Ｂｉｔ下位にシフト（７１２）し、上位５ビットを削除する。そのカウント値は１７Ｂｉｔレジスタ７１３、７１４、７１５、７１６に格納される。５Ｂｉｔカウンタ７１７を使用してそれぞれのポリゴン１０３のＢＤ周期を３２回分加算したことを検知すると、ＢＤ周期加算終了信号のｐｏｒｉｅｎｄ７１８が出力される。この１７Ｂｉｔレジスタ７１３、７１４、７１５、７１６はＢＤ周期の平均値になっていて、ｐｏｒｉｅｎｄ７１８が出力されると、ＣＰＵ４０３にＡＤＤＲＥＳＳＤＡＴＡＢＵＳ７２３と使ってそれぞれの３２回分のＢＤ周期の平均値ｘａ、ｘｂ、ｘｃ、ｘｄをＣＰＵが読むことが出来る。また、ｐｏｒｉｅｎｄ７１８もＡＤＤＲＥＳＳＤＡＴＡＢＵＳ７２３を使用してＣＰＵ４０３が読むことが出来るので、このｐｏｒｉｅｎｄ７１８が出力されるのを検知したら、ＣＰＵ４０３はＢＤ周期の平均値ｘａ、ｘｂ、ｘｃ、ｘｄを読む。

次に、ＣＰＵ４０３は、ＡＤＤＲＥＳＳＤＡＴＡＢＵＳ７２３から、ＡＳＩＣ４０２の８Ｂｉｔｒｅｇｉｓｔｏｒ７１８、７１９，７２０，７２１にそれぞれのポリゴン面に対応した補正値ｘａｓ、ｘｂｓ、ｘｃｓ、ｘｄｓを入力する。ｓｅｌａ７０３、ｓｅｌｂ７０４、ｓｅｌｃ７０５、ｓｅｌｄ７０６によって、いずれかの補正値が選択され、その補正値ｘａｓ’、ｘｂｓ’、ｘｃｓ’、ｘｄｓ’から８Ｂｉｔカウンタ７２２によって擬似／ＢＤ４０４がビデオコントローラ２０３に出力される。本実施例では、ポリゴン１０３の各面のＢＤ周期の３２回分の平均から補正値を計算したが、この回数は、この限りではない。例えば、各面のＢＤ周期を６４回毎加算した場合は、６Ｂｉｔ下位にシフトし上位５Ｂｉｔを削除すればよい。

以上がＡＳＩＣ内部の回路ブロック図の説明である。

この一連のＣＰＵ４０３の動作を図６のフローチャートを用いて説明する。

スキャナモータの回転駆動の指示をＡＳＩＣ４０２に対して行う（Ｓ６０１）。

次に、ＣＰＵ４０３がＡＳＩＣ４０２に対し、ＢＤ周期測定の開始指示を行う（Ｓ６０２）。すると、ＡＣＣ ＤＥＣ信号をＦａｌｓｅに固定する（Ｓ６０３）。ＡＳＩＣ４０２がポリゴンの各面のＢＤ周期を測定し（Ｓ６０４）、ポリゴンの各面のＢＤ周期の平均値が計算される。前記の各々のＢＤ周期が測定されると、ＡＳＩＣ４０２はＣＰＵ４０３に対してＢＤ周期測定終了ビットｐｏｒｉｅｎｄを出力する。

ＢＤ周期測定終了ビットｐｏｒｉｅｎｄがｔｒｕｅになったら（Ｓ６０５）、ＣＰＵ４０３は、ＡＳＩＣ４０２が測定したポリゴンの各面のＢＤ周期の平均値ｘａ，ｘｂ，ｘｃ，ｘｄを読み込む（Ｓ６０６）。これは、ｎ回目の読み込みである。

次に、読み込み回数が３回以上であれば、Ｓ６０８の補正値計算を行い、２回以下であれば、ＢＤ周期を再度測定する為に、Ｓ６０２に戻る。

読み込み回数が３回以上であれば、前記のポリゴンの各面のＢＤ周期から、ＣＰＵ４０３が補正値を計算する（Ｓ６０９）。

次に、ＣＰＵ４０３は、（ｎ）回目に測定したＢＤ周期から計算した前記の補正値ｘａｓ（ｎ），ｘｂｓ（ｎ），ｘｃｓ（ｎ），ｘｄｓ（ｎ）と、（ｎ−１）回目に測定したポリゴンの各面のＢＤ周期から計算した前回の（ｎ−１）回目に測定したポリゴンの各面のＢＤ周期から計算した補正値ｘａｓ（ｎ−１），ｘｂｓ（ｎ−１），ｘｃｓ（ｎ−１），ｘｄｓ（ｎ−１）と、前々回の（ｎ−２）回目に測定したポリゴンの各面のＢＤ周期から計算した補正値ｘａｓ（ｎ−２），ｘｂｓ（ｎ−２），ｘｃｓ（ｎ−２），ｘｄｓ（ｎ−２）を下記に示すように比較し（Ｓ６１０）、全てがα以下であれば、補正値ｘａｓ（ｎ），ｘｂｓ（ｎ），ｘｃｓ（ｎ），ｘｄｓ（ｎ）をＡＳＩＣの補正レジスタにセットする（Ｓ６１１）。１つでもα以下でなければ、Ｓ６０２に戻りＢＤ周期測定の開始指示を行う。αは任意の値である。
｜ｘａｓ（ｎ）−ｘａｓ（ｎ−１）｜≦α
｜ｘｂｓ（ｎ）−ｘｂｓ（ｎ−１）｜≦α
｜ｘｃｓ（ｎ）−ｘｃ（ｎ−１）｜≦α
｜ｘｄｓ（ｎ）−ｘｄ（ｎ−１）｜≦α
｜ｘａｓ（ｎ−１）−ｘａｓ（ｎ−２）｜≦α
｜ｘｂｓ（ｎ−１）−ｘｂｓ（ｎ−２）｜≦α
｜ｘｃｓ（ｎ−１）−ｘｃｓ（ｎ−２）｜≦α
｜ｘｄｓ（ｎ−１）−ｘｄｓ（ｎ−２）｜≦α
｜ｘａｓ（ｎ−２）−ｘａｓ（ｎ）｜≦α
｜ｘｂｓ（ｎ−２）−ｘｂｓ（ｎ）｜≦α
｜ｘｃｓ（ｎ−２）−ｘｃｓ（ｎ）｜≦α
｜ｘｄｓ（ｎ−２）−ｘｄｓ（ｎ）｜≦α
すると、ＡＳＩＣ４０２から擬似／ＢＤ信号４０４が出力される。

以上がＣＰＵの一連の動作である。

以上、説明したように、１ポリゴン２ステーションの走査光学系において、ポリゴンの面ごとのＢＤ周期を測定する際にポリゴンモータの制御信号をＦａｌｓｅに固定し、安定した回転のときに周期を測定する。そのＢＤ周期からＢＤセンサがない側のＢＤ信号（擬似ＢＤ信号）を生成することによって、ポリゴンの面分割誤差をなくすことが出来る。

第２の実施例について図９に基づいて説明する。尚、従来例及び第１の実施例と重複する部分は、同一符号を付し説明を省略する。

図９は、本実施例におけるスキャナユニットの斜視図である。

５１０および５１１はレーザダイオードであり、エンジンコントローラ２０４で生成されたビデオ信号によって、感光ドラム３０３、３０４上を走査していく。便宜上、５１０を第３のレーザダイオード（ＬＤ３）、５１１を第４のレーザダイオード（ＬＤ４）と称する。５０７はポリゴンミラー（請求項の偏向走査手段に相当）であり、ポリゴンミラー１０３と同軸に固定されており、５０６のポリゴンモータで図中の矢印Ａの方向に一定速度で回転し、レーザダイオードＬＤ３及びＬＤ４からのビームを反射しながら走査する。ポリゴンモータ５０６はエンジンコントローラ２０４から速度制御信号のＡＣＣ信号とＤＥＣ信号で一定速度になるように制御され回転する。

なお、第一の実施例同様にＢＤセンサはレーザダイオードＬＤ１の走査路上にのみあり、レーザダイオードＬＤ３とＬＤ４の走査路上には存在しない。

レーザダイオードＬＤ３及びＬＤ４から発せられたレーザビームはポリゴンミラー５０７により反射されながら走査され、折り返しミラー５０８及び５０９でさらに反射され、感光ドラム３０３及び３０４上を矢印ｃ及びｄのそれぞれの方向に走査する。

なお、実際にはレーザビームは感光ドラム上に焦点をあわせる為、あるいはレーザビームを拡散光から平行光に変換する為、不図示の各種レンズ郡を経由する。
ＢＤ周期を検出する制御内容は、実施例１と同様である。

このように１つのＢＤセンサで４つの水平同期信号を作ることにより、ＢＤセンサの個数を従来と比べて３個削減でき、コストを抑えることができる。

実施例１の動作を説明するためのタイミングチャート 実施例１で用いるスキャナユニットの斜視図 実施例１の構成を示すブロック図 実施例１の動作を説明するためのタイミングチャート ＡＳＩＣ内部回路のポリゴン面位置を決定するタイミングチャート 実施例１のＣＰＵの動作フローチャート ＡＳＩＣの回路ブロック図 実施例１で用いるポリゴンとレーザとＢＤセンサの関係図 実施例２で用いるスキャナユニットの斜視図 従来例を説明するプリンタの断面図 従来例を説明するスキャナモータの速度制御回路ブロック図 従来例を説明するスキャナモータの速度制御ＣＰＵ内部回路ブロック図 従来例を説明するスキャナモータの速度制御回路の内部ブロック図 従来例を説明するポリゴンとレーザとＢＤセンサの関係図 従来例を説明するタイミングチャート 従来例を説明するポリゴンミラーの図 従来例を説明するＢＤ周期のプロット図 従来例を説明するＢＤ周期のタイミングチャート

符号の説明

１０１ レーザダイオード
１０２ レーザダイオード
１０３ ボリゴンミラー
１０６ ＢＤセンサ
２０３ ビデオコントローラ
２０４ エンジンコントローラ
２１１ 中間転写ベルト
２１２ レジスト検出センサ
３０１ 感光ドラム
３０２ 感光ドラム
５０７ ボリゴンミラー
５１０ レーザダイオード
５１１ レーザダイオード
５１２ 感光ドラム
５１３ 感光ドラム

Claims (7)

1. レーザビームを発生する複数のレーザビーム発生手段と、複数の像担持体と、前記レーザビーム発生手段より発生されたレーザビームを同時に前記像担持体表面上に偏向走査させる１つの回転多面鏡及びその駆動手段と、複数の像担持体のうちいずれか１つの像担持体上を走査する第一のレーザビーム発生手段に対してのみに設けられ、かつ第一のレーザビームの走査路上にあって、第一のレーザビームが入力されると、像担持体上の画像書き出しタイミングの基準となる水平同期信号を発生する第一のレーザビーム検出手段と、該第一のレーザビーム検出手段による水平同期信号の間隔を計測する計測手段と、その計測中には、回転多面鏡を駆動する駆動手段への制御信号を固定にする制御手段と、該第一のレーザビーム検出手段による水平同期信号から回転多面鏡の面分割誤差を見込んだ各面に対する水平同期信号遅延量を算出する遅延量算出手段と、第一のレーザビーム検出手段による水平同期信号と前記遅延量算出手段による算出遅延量からレーザビーム検出手段を有さない第二のレーザビーム発生手段に対する水平同期信号とを生成する水平同期信号生成手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. レーザビーム検知手段を有する第一のレーザビームを走査する回転多面鏡面のｎ面前に走査する第二のレーザビームがある構成において、水平同期信号からｎ面後の水平同期信号間隔より水平同期信号遅延量を算出する遅延量算出手段を有することを特徴とした請求項１記載の画像形成装置。
3. 各面に対する水平同期信号間隔から、該水平同期信号間隔の最小値を引いた値を遅延量として算出する遅延量算出手段と、第一のレーザビーム検出手段による水平同期信号発生から前記遅延量時間後に水平同期信号を生成する、水平同期信号生成手段を有することを特徴とした請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. レーザビーム検出手段による水平同期信号間隔を少なくとも２回以上計測し、該計測値の平均値を基に水平同期信号遅延量を算出する遅延量算出手段を有することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記光学系を複数有し、複数色の画像形成用光源として使用し、複数色の画像を重ねあわせてカラー画像をシート状媒体に形成する請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. ブラックのトナー像を担持する像担持体を走査する第一のレーザビーム発生手段には、レーザビーム検出手段を有することを特徴とした請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. イエローのトナー像を担持する像担持体を走査するレーザビーム発生手段には、レーザビーム検出手段を備えないことを特徴とした請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置

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