JP2008168467A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な制御で迅速にポリゴンミラーの位相を可変して色ずれを防止できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成ユニット５０ａ、５０ｂに設けられる感光ドラム５１を走査して静電潜像を形成するポリゴンミラー５２と、各ポリゴンミラー５２を回転駆動するポリゴンモータ５０とを備え、静電潜像に対応して感光ドラム５１に形成される各トナー画像を重ね合わせて画像を形成する画像形成装置１において、画像形成ユニット５０ｂのポリゴンミラー５２がポリゴンモータ５０の極数の倍数を除く面数を有して複数の安定位相状態を維持可能に設けられ、画像形成ユニット５０ａ、５０ｂのポリゴンミラー５２の走査位置が副走査方向に所定量ずれた場合に、画像形成ユニット５０ｂのポリゴンミラー５２の駆動を所定時間だけ停止して別の安定位相状態で駆動を再開する停止期間Ｔを設けた。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の色を重ね合わせて画像を形成する画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置は特許文献１に開示される。この画像形成装置はカラー画像を形成する複数の色に対応した複数の感光ドラムを有している。各感光ドラムはポリゴンミラーによりレーザー光が走査されて静電潜像が形成され、静電画像に対応して各色のトナー画像が表面に形成される。各トナー画像は記録紙上に重ね合わせて転写され、カラー画像が得られる。

スタンバイ状態からの復帰時や電源投入時に画像形成する際にポリゴンミラーは基準信号に対する位相が比較され、位相がずれていた場合はポリゴンミラーの駆動を停止する。ポリゴンミラーは減速して位相が変化し、基準信号に位相が一致すると駆動が再開される。これにより、副走査方向（記録紙の送り方向）の色ずれを防止することができる。

特開平９−１６０４９号公報（第２頁−第４頁、第２図）

しかしながら、上記従来の画像形成装置によると、ポリゴンミラーは駆動を停止した際に減速し、脱調しないように回転を監視されながら１回転毎に徐々に位相が遅れる。このため、ポリゴンミラーは位相が基準信号に一致するまで多くの回転を要するため待機時間がかかる。また、位相が僅かに遅れた場合でも約１周期分を更に遅らせる必要があり、更に待機時間がかかる。従って、画像形成の開始が遅くなる問題があった。また、ポリゴンミラーの位相を監視しながら基準信号に合わせるため制御が複雑になる問題もあった。

本発明は、簡単な制御で迅速にポリゴンミラーの位相を可変して色ずれを防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、第１、第２感光ドラムをそれぞれ走査して静電潜像を形成する第１、第２ポリゴンミラーと、第１、第２ポリゴンミラーをそれぞれ回転駆動する第１、第２ポリゴンモータとを備え、静電潜像に対応して第１、第２感光ドラムの表面にそれぞれ形成される各トナー画像を転写により重ね合わせて画像を形成する画像形成装置において、第１ポリゴンミラーが第１ポリゴンモータの極数の倍数を除く面数を有して複数の安定位相状態を維持可能に設けられ、第１、第２ポリゴンミラーの走査位置が副走査方向に所定量ずれた場合に、第１ポリゴンミラーの駆動を所定時間だけ停止して別の安定位相状態で駆動を再開する停止期間を設けたことを特徴としている。

この構成によると、画像形成開始時等に第１ポリゴンモータの駆動によって第１ポリゴンミラーは回転してレーザー光により第１感光ドラム上を走査する。また、第２ポリゴンモータの駆動によって第２ポリゴンミラーは回転してレーザー光により第２感光ドラム上を走査する。これにより、第１、第２ポリゴンミラーによる副走査方向の走査位置のずれが検知される。副走査方向のずれが所定量を超えている場合はずれ量に応じた所定時間だけ第１ポリゴンミラーの駆動が停止される。例えば、第１ポリゴンモータの極数が６極とすると６箇所の位置で回転状態をロックすることができる。この時、第１ポリゴンミラーの面数が６面とすると各ロック位置で同位相となる。第１ポリゴンミラーの面数が第１ポリゴンモータの極数の倍数を除いた例えば５面とすると各ロック位置でそれぞれ位相が異なり、６箇所の安定位相状態を持つことができる。これにより、駆動停止によって別の安定位相状態に移行し、例えば、１／６ドット単位で位相を可変することができる。副走査方向のずれが解消されると、第１、第２ポリゴンミラーにより画像情報に応じて第１、第２感光ドラム上を走査する。第１、第２感光ドラム上には静電潜像が形成され、静電潜像に対応してトナー画像が顕像化される。第１、第２感光ドラム上のトナー画像は中間転写体上や記録紙上に重ね合わせて転写され、複数の色から成るカラー画像が形成される。

また本発明は上記構成の画像形成装置において、第１ポリゴンミラーの面数と第１ポリゴンモータの極数とが互いに素であることを特徴としている。この構成によると、副走査方向に「１／極数」ドット単位で第１ポリゴンミラーの位相を可変することができる。

また本発明は上記構成の画像形成装置において、第１、第２ポリゴンモータが同じ極数を有し、第１、第２ポリゴンミラーが同じ面数を有することを特徴としている。

また本発明は上記構成の画像形成装置において、前記停止期間に第１ポリゴンモータは回転を停止する信号が入力されることを特徴としている。

また本発明は上記構成の画像形成装置において、前記停止期間に第１ポリゴンモータの電源を停止したことを特徴としている。

また本発明は上記構成の画像形成装置において、前記停止期間に第１ポリゴンモータと第１ポリゴンミラーとの接続を解除したことを特徴としている。

また本発明は上記構成の画像形成装置において、前記所定時間と、第１ポリゴンミラーの位相の変化量との関係を記憶する記憶部を備えたことを特徴としている。この構成によると、副走査方向のずれが所定量を超えている場合は、記憶部を参照してずれ量に応じた所定時間の停止期間を設定して第１ポリゴンミラーの駆動が停止される。

また本発明は上記構成の画像形成装置において、前記停止期間の第１ポリゴンミラーの駆動をオープン制御したことを特徴としている。この構成によると、停止期間中に第１ポリゴンミラーは回転状態を監視されることなく所定時間駆動停止される。

本発明によると、第１ポリゴンミラーが第１ポリゴンモータの極数の倍数を除く面数を有し、第１、第２ポリゴンミラーが副走査方向にずれた場合に第１ポリゴンミラーの駆動を所定時間だけ停止して別の安定位相状態で駆動を再開するので、１ドット以下の副走査方向のずれを第２ポリゴンミラーが１回転するまでの間に修正することができる。従って、色ずれを防止して画像形成の開始を迅速に行うことができる。また、第１ポリゴンミラーの回転状態を監視する必要がなく、制御を簡単にすることができる。

また本発明によると、第１ポリゴンミラーの面数と第１ポリゴンモータの極数とが互いに素であるので、副走査方向のずれを高い精度で修正することができる。

また本発明によると、第１、第２ポリゴンモータが同じ極数を有し、第１、第２ポリゴンミラーが同じ面数を有するので、部品の共通化を図ることができる。また、第１、第２ポリゴンミラーを同じクロック信号で駆動できる。このため、複数のクロック信号を生成する必要がなく、構成を簡単にすることができる。

また本発明によると、停止期間に第１ポリゴンモータは回転を停止する信号が入力されるので、第１ポリゴンミラーを容易に駆動停止することができる。

また本発明によると、停止期間に第１ポリゴンモータの電源を停止したので、第１ポリゴンミラーを容易に駆動停止することができるとともに省電力化を図ることができる。

また本発明によると、停止期間に第１ポリゴンモータと第１ポリゴンミラーとの接続を解除したので、第１ポリゴンミラーを容易に駆動停止することができる。

また本発明によると、所定時間と、第１ポリゴンミラーの位相の変化量との関係を記憶する記憶部を備えたので、所望の安定位相状態へ容易に移行することができる。

また本発明によると、停止期間の第１ポリゴンミラーの駆動をオープン制御したので、第１ポリゴンミラーは回転状態を監視する必要がなく、制御を簡単にすることができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す正面図である。画像形成装置１はカラー複写機から成り、上ハウジング１１及び下ハウジング１２を有している。上ハウジング１１上には原稿を搬送する原稿搬送部２が後方を支点に開閉自在に載置されている。

原稿搬送部２は原稿給紙トレイ２１、原稿搬送部本体２２、原稿排紙トレイ２３及び原稿カバー２４を備えている。原稿給紙トレイ２１は原稿が載置される。原稿搬送部本体２２は原稿給紙トレイ２１から供給された原稿を読み取るために搬送する。原稿排紙トレイ２３は原稿搬送部本体２２から排紙された原稿を保管する。原稿カバー２４は原稿搬送部２を開いて上ハウジング１１上面の原稿載置板２６に載置される原稿を押える。

原稿搬送部本体２２内には原稿搬送方向ｄの上流側から順にピックアップローラー２２ａ、搬送ローラー２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられる。ピックアップローラー２２ａにより原稿給紙トレイ２１から原稿が取り出され、搬送ローラー２２ｂ、２２ｃ、２２ｄにより原稿が搬送される。

搬送ローラー２２ｃ、２２ｄ間には画像読取り部２５が設けられている。画像読取り部２５は原稿給紙トレイ２１から供給された原稿を所定の姿勢に保持し、上ハウジング１１内に設けられた露光部３による画像読み取りが行われる。

露光部３は露光ランプ３１、反射板３２、第１、第２、第３ミラー３３、３４、３５、集光レンズ３６及びイメージセンサ３７を備えている。露光ランプ３１は光を出射し、反射板３２により集光された光が画像読取部２５に照射される。画像読取部２５で原稿から反射した光は第１〜第３ミラー３３〜３５を介して集光レンズ３６によりＣＣＤ等から成るイメージセンサ３７上に集光される。これにより、原稿給紙トレイ２１から供給された原稿の画像が読み取られる。

また、露光ランプ３１、反射板３２及び第１ミラー３３は一体に図中、右方向に移動し、原稿載置板２６上に載置された原稿をスキャンする。これにより、原稿載置板２６上の原稿の反射光がイメージセンサ３７上に集光され、該原稿の画像が読み取られる。

下ハウジング１２には給紙部４、画像形成部５及び定着装置７が内部に設けられ、排紙トレイ８が外部に取り付けられている。給紙部４は下ハウジング１２の下部に配置され、記録紙Ｐを収納する給紙カセット４２ａ及び複数の給紙カセット４１ａを有している。

給紙カセット４１ａ、４２ａの記録紙Ｐは記録紙搬送路４１ｅ、４２ｅにより搬送される。記録紙搬送路４２ｅは記録紙搬送路４１ｅから分岐し、給紙カセット４２ａの記録紙Ｐは記録紙搬送路４２ｅで搬送された後に記録紙搬送路４１ｅで搬送される。記録紙搬送路４１ｅで搬送される記録紙Ｐは記録紙搬送路４１ｅの排出端から排紙トレイ８に導かれる。

記録紙搬送路４１ｅは各給紙カセット４１ａに対応して分岐し、それぞれピックアップローラー４１ｂ及び搬送ローラー４１ｃが設けられる。また、記録紙搬送路４１ｅの合流後に搬送ローラー４１ｄが設けられる。記録紙搬送路４２ｅはピックアップローラー４２ｂ及び搬送ローラー４２ｃ、４２ｄが設けられる。

ピックアップローラー４１ｂにより各給紙カセット４１ａから記録紙Ｐが取り出され、搬送ローラー４１ｃ、４１ｄにより搬送される。また、ピックアップローラー４２ｂにより給紙カセット４２ａから記録紙Ｐが取り出され、搬送ローラー４２ｃ、４２ｄにより搬送される。

画像形成部５は記録紙搬送路４１ｅの上方に配される。画像形成部５は記録紙搬送路４１ｅ、４２ｅに搬送される記録紙Ｐ上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー画像を重ね合わせて形成する。本実施形態では４色のトナー画像を記録紙に転写しているが、２色以上であれば同様に構成することができる。定着装置７は画像形成部５の後段に配される。定着装置７は画像形成部５によって記録紙Ｐに形成されたトナー画像を加熱定着する。

図２は画像形成部５の詳細を示す正面図である。画像形成部５は画像形成ユニット５０ａ〜５０ｄ、中間転写体６１、６３、転写器５５、６２、６４及び蛇行検出装置８０を備えている。中間転写体６１は無端ベルトから成り、支持ローラー６５ａ、６５ｂ、６５ｃにより不等辺三角形をなすように張架支持されて周回する。蛇行検出装置８０は詳細を後述するように中間転写体６１の蛇行を検知する。中間転写体６３は中間転写体６１を挟んで支持ローラー６５ａに対向配置された回転するドラムから成る。

転写器５５は中間転写体６１を挟んで後述する各感光ドラム５１に対向して複数設けられる。転写器５５には感光ドラム５１の表面で帯電するトナーの極性と逆極性が印加される。転写器６２は記録紙搬送路４１ｅを通る記録紙Ｐ及び中間転写体６１を挟んで支持ローラー６５ｃに対向配置される。転写器６２には中間転写体６１の表面で帯電するトナーの極性と逆極性が印加される。

転写器６４は記録紙搬送路４１ｅ、４２ｅの分岐点よりも後段に設けられ、記録紙搬送路４１ｅを通る記録紙Ｐを挟んで中間転写体６３に対向配置される。転写器６４には中間転写体６３の表面で帯電するトナーの極性と逆極性が印加される。また、図示しないが、中間転写体６３近傍には中間転写体６１の表面で帯電するトナーの極性と逆極性が印加される転写器が設けられる。

画像形成ユニット５０ａ〜５０ｄはそれぞれ同様の構成になっており、中間転写体６１に接してタンデム配置される。画像形成ユニット５０ａ〜５０ｄによってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像がそれぞれ形成される。ブラック用の画像形成ユニット５０ｄは中間転写体６３に近い側に配置される。イエロー、マゼンタおよびシアン用の画像形成ユニット５０ａ〜５０ｃは配列順序を変えてもよい。

画像形成ユニット５０ａ〜５０ｄは感光ドラム５１を有している。画像形成ユニット５０ａ〜５０ｃは感光ドラム５１の周囲に図中、反時計回りに帯電器５２、光走査ユニット５３、現像器５４、除電器５６、クリーニング器５７が設けられる。現像器５４と除電器５６との間で感光ドラム５１が中間転写体６１と接触する。

感光ドラム５１は図中、反時計回り（矢印Ａ方向）に回転し、帯電器５２は感光ドラム５１を均一に帯電させる。光走査ユニット５３は詳細を後述するように帯電した感光ドラム５１表面をレーザー光により走査し、イメージセンサ３７（図１参照）で読み取られた画像情報に応じて電荷を消去する。これにより、感光ドラム５１の表面に静電潜像を形成する。

現像器５４は感光ドラム５１上の静電潜像にトナーを供給してトナー画像として顕像化する。このトナー画像が転写器５５により中間転写体６１に転写される。除電器５６は感光ドラム５１の表面電荷を除去する。クリーニング器５７は感光ドラム５１に接するブレード等から成り、中間転写体６１に転写されなかった残留トナーを除去する。

ブラック用の画像形成ユニット５０ｄは画像形成ユニット５０ａ〜５０ｃと同様に、上部の帯電器５２から図中、反時計回りに光走査ユニット５３、現像器５４が設けられる。また、中間転写体６１との接触部分を介して除電器５６、クリーニング器５７が設けられる。これにより、感光ドラム５１は図中、反時計回り（矢印Ａ）に回転してトナー画像を中間転写体６１に転写できる。

また、帯電器５２から図中、時計回りにも同様に光走査ユニット５３、現像器５４が設けられる。また、中間転写体６１との接触部分を介して、除電器５６、クリーニング器５７が設けられる。これにより、感光ドラム５１は図中、時計回り（矢印Ｂ）にも回転してトナー画像を中間転写体６１に転写することができる。

図３は、光走査ユニット５３の平面図を示している。光走査ユニット５３はポリゴンミラー８２、レーザダイオード８１、ｆθレンズ８３、反射ミラー８４、主走査基準検出器８５を備えている。ポリゴンミラー８２はポリゴンモータ８０（図５参照）によって回転駆動される。

レーザダイオード８１はポリゴンミラー８２に向けてレーザー光を出射する。ポリゴンミラー８２は感光ドラム５１に対向配置され、回転軸８２ａに垂直な断面が多角形に形成される。また、ポリゴンミラー８２はポリゴンモータ８０の極数の倍数を除く面数になっている。

ポリゴンモータ８０はＰＬＬ（Phase Locked Loop）によって位相が固定されて安定する。この時、極数に対応した複数の位置でポリゴンモータ８０の位相を固定できる。極数を大きくするとコストが増加して小さくすると安定性が低下するため、通常４〜６極に形成される。

ポリゴンミラー８２の面数がポリゴンモータ８０の極数の倍数になっている場合は、ポリゴンモータ８０がどの位置で固定されてもポリゴンミラー８２の位相は同じ状態になる。即ち、ポリゴンミラー８２は１箇所の安定位相状態をとる。これに対して、ポリゴンミラー８２がポリゴンモータ８０の極数の倍数を除く面数の場合は、ポリゴンモータ８０が固定される位置に応じてポリゴンミラー８２の位相が変わる。即ち、ポリゴンミラー８２は複数の安定位相状態をとり得る。

例えば、図４はポリゴンモータ８０の極数ｐが６極で、ポリゴンミラー８２の面数ｍが５面の場合の安定位相状態を示す概念図である。ポリゴンモータ８０はポリゴンミラー８２と一体のロータ（不図示）と、ロータの外周側に対峙するステータ（不図示）とを備えている。ロータには極数ｐに応じた数のマグネットが設けられる。

ポリゴンモータ８０のステータの基準位置にポリゴンミラー８２と一体のロータのマグネットがＳ０〜Ｓ１のいずれかの位置で対向した時にポリゴンモータ８０が固定可能となって安定位相状態になる。ステータにはクロック信号Ｓが順に印加されてロータが回転する。

Ｓ０の位置のマグネットが基準位置と対向して固定された安定位相状態に対して、Ｓ１の位置のマグネットが基準位置と対向して固定された安定位相状態ではポリゴンミラー８２の位相θ１が一ライン分の５／６だけ遅れる。即ち、副走査方向に１／６ドットだけ進む。Ｓ２の位置のマグネットが基準位置と対向して固定された安定位相状態ではポリゴンミラー８２の位相θ２が一ライン分の４／６だけ遅れる。即ち、副走査方向に２／６ドットだけ進む。

以下同様に、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５の位置のロータが基準位置と対向して固定された安定位相状態はポリゴンミラー８２の位相θ３、θ４、θ５がそれぞれ一ライン分の３／６、２／６、１／６だけ遅れる。即ち、副走査方向にそれぞれ３／６ドット、４／６ドット、５／６ドットだけ進む。

表１はポリゴンモータ８０の極数ｐとポリゴンミラー８２の面数ｍによる安定位相状態の数、隣接する安定位相状態の位相差を示している。隣接する安定位相状態の位相差の絶対値は副走査方向の位相合せの精度（単位：ドット）になる。

同表によると、ポリゴンミラー８２がポリゴンモータ８０の極数ｐの倍数を除く面数ｍの場合は、副走査方向の位相合せの精度は「（極数ｐと面数ｍの最大公約数）／（極数ｐ）」ドットとなる。即ち、１ドット以下の位相合せの精度が得られる。また、極数ｐと面数ｍとが互いに素になると、副走査方向の位相合せの精度は「１／（極数ｐ）」ドットとなる。これにより、より高い位相合せの精度が得られる。

図３において、レーザダイオード８１から出射されるレーザー光は回転するポリゴンミラー８２で反射して感光ドラム５１の表面を主走査方向に走査する。また、ポリゴンミラー８２は感光ドラム５１の回転によって副走査方向に走査する。

ｆθレンズ８３はポリゴンミラー８２の反射光を等速度に変換して感光ドラム５１上に結像する。反射ミラー８４はｆθレンズ８３の側方に配され、レーザダイオード８１から出射してポリゴンミラー８２で反射した光を主走査基準検出器８５の方向へ更に反射する。主走査基準検出器８５はフォトダイオードやフォトトランジスタ等から成り、反射ミラー８４の反射光を受光して主走査方向の基準位置を検知する。また、主走査基準検出器８５は光が入射する位置によって感光ドラム５１の照射光の副走査方向の位置も同時に検知できる。

図５はポリゴンミラー８２の駆動制御の構成を示すブロック図である。画像形成装置１は各部を制御するマイクロコントローラ８７を有している。マイクロコントローラ８７により画像形成ユニット５０ａ〜５０ｄの各ポリゴンモータ８０に起動信号等の信号を送ることができ、各ポリゴンモータ８０の駆動を制御する。

マイクロコントローラ８７には記憶部８８及びクロック回路８９が接続される。記憶部８７は不揮発性のメモリ及び揮発性のメモリから成り、動作プログラム、各種データ及びマイクロコントローラ８７の演算結果等が記憶される。クロック回路８９はポリゴンモータ８０のクロック信号を生成する。各ポリゴンモータ８０は共通のクロック信号により所定の周期で回転する。

また、割り込み処理を受け付けてマイクロコントローラ８７に対して処理を割り込ませる割り込みコントローラ８６が設けられる。割り込みコントローラ８６は主走査基準検出器８５によって基準位置を検出するとマイクロコントローラ８７に信号を送る。割込みの間隔によってポリゴンモータ８０に駆動されるポリゴンミラー８２の回転速度を検知することができる。割り込みコントローラ８６をマイクロコントローラ８７に内蔵してもよい。

上記構成の画像形成装置１において、原稿給紙トレイ２１または原稿載置板２６に原稿がセットされると、露光部３のイメージセンサ３７によって原稿の画像が読み取られる。読み取られた画像情報は画像形成部５に送られる。

画像形成部５でカラー画像を形成する場合は、支持ローラー６５ｂの駆動により中間転写体６１が図２の矢印Ａ方向に回転する。また、各画像形成ユニット５０ａ〜５０ｄの感光ドラム５１が図中、時計回り（矢印Ａ方向）に回転する。感光ドラム５１が回転を開始すると、帯電器５２により表面が均一に帯電される。

次に、光走査ユニット５３から感光ドラム５１にレーザー光が照射される。図６は画像形成ユニット５０ａ〜５０ｄの各ポリゴンモータ８０の起動信号を示している。図中、Ａ〜Ｄはそれぞれ画像形成ユニット５０ａ〜５０ｄの各ポリゴンモータ８０に対応している。各ポリゴンモータ８０は最大電流量が大きくならないように順に起動され、所定のクロック周波数で回転する。

図７は画像形成ユニット５０ｂのポリゴンモータ８０の駆動制御の動作を示すフローチャートである。スタンバイ状態からの復帰時や電源投入時に画像形成する際に以下の動作によってポリゴンミラー８２の位相合せが行われる。ステップ＃１１ではポリゴンモータ８０が起動される。ステップ＃１２では速度が安定するまで所定時間待機する。

速度が安定すると、ステップ＃１３で主走査基準検出器８５によって画像形成ユニット５０ａ、５０ｂのポリゴンミラー８２で反射したレーザー光の主走査方向の基準位置が検出される。また、ポリゴンミラー８２で反射したレーザー光の副走査方向の位置も同時に検知される。

ステップ＃１４では主走査基準検出器８５で検出した画像形成ユニット５０ａ、５０ｂのレーザー光の副走査方向の位相が比較される。ステップ＃１５では画像形成ユニット５０ａ、５０ｂのレーザー光の副走査方向の位相ずれがあるか否かが検知される。

副走査方向の位相ずれが所定量を超えている場合はステップ＃１６に移行する。記憶部８８には副走査方向の位相のずれ量に対応するポリゴンモータ８０の停止時間が予め実験的に求められて記憶されている。ステップ＃１６ではステップ＃１５で検出した副走査方向の位相のずれ量に応じたポリゴンモータ８０の停止時間が記憶部８８から取得される。

ステップ＃１７ではステップ＃１６で取得した時間だけ画像形成ユニット５０ｂのポリゴンモータ８０を停止する。これにより、ポリゴンミラー８２の駆動を所定時間だけ停止した停止期間Ｔ（図６参照）が設けられ、停止期間Ｔの後に駆動が再開される。

停止期間Ｔはポリゴンモータ８２の回転を停止するポリゴンモータ８０の駆動信号によって形成されるので、ポリゴンミラー８２を容易に駆動停止することができる。ポリゴンモータ８０の電源停止により停止期間Ｔを形成してもよい。これにより、ポリゴンミラー８２を容易に駆動を停止できるとともに省電力化を図ることができる。また、ポリゴンモータ８０とポリゴンミラー８２との接続解除によって停止期間Ｔを形成してもよい。

図８はポリゴンモータ８０を停止した時のポリゴンミラー８２の位相変化を示す図である。ポリゴンモータ８０が６極であり、ポリゴンミラー８２は７面である場合を例にしている。ポリゴンミラー８２の位相が一ラインの４／６進んでいて２／６進んだ位置に合わせたい場合に、ポリゴンモータ８０が停止時期Ｔ０で停止され、再開時期Ｔ１で駆動再開される。

これにより、ポリゴンモータ８０は所定時間の停止期間Ｔの間のみ駆動が停止されて再起動される。ポリゴンモータ８０は減速し、ポリゴンミラー８２の位相が徐々にずれて２／６ずれた位置に合わせられる。図中、Ｋ１、Ｋ２は実験的に再開時期をｔ１、ｔ２に可変した際の位相変化の結果を示している。このような実験やシミュレーションによって最適な時間の停止期間Ｔが求められ、記憶部８８に記憶される。実際に位相を変化させた結果により記憶部８８に格納したデータを修正してもよい。

ポリゴンモータ８０の駆動が再開されると、ステップ＃１２に戻り、副走査方向の位相ずれが許容範囲になるまでステップ＃１２〜＃１７が繰り返し行われる。ステップ＃１５の判断で副走査方向の位相ずれがない場合は終了する。そして、画像形成ユニット５０ｃ、５０ｄのポリゴンモータ８０の駆動制御が同様に行われる。

この時、画像形成ユニット５０ｃのポリゴンミラー８２の位相は画像形成ユニット５０ａと比較してもよく、画像形成ユニット５０ｂと比較してもよい。画像形成ユニット５０ｄのポリゴンミラー８２の位相は画像形成ユニット５０ａと比較してもよく、画像形成ユニット５０ｂ、５０ｃと比較してもよい。

光走査ユニット５３から感光ドラム５１照射されるレーザー光によって記録紙Ｐに形成される画像部分または画像以外の部分に相当する電荷が消去される。これにより、感光ドラム５１の表面に静電潜像が形成される。感光ドラム５１上の静電潜像には現像器５４によってトナーが供給され、トナー画像として顕像化される。

感光ドラム５１がさらに回転してトナー画像が転写器５５と対向すると、転写器５５にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。これにより、感光ドラム５１表面のトナー画像が中間転写体６１に転写される。感光ドラム５１表面の静電潜像は除電器５６により除電され、転写されなかった残留トナーはクリーニング器５７によって感光ドラム５１上から除去される。

各画像形成ユニット５０ａ〜５０ｄの感光ドラム５１表面のトナー画像は順に中間転写体６１上に重ねられる。これにより、ブラックを含むカラーのトナー画像が形成される。

中間転写体６１は更に回転してトナー画像が転写器６２と対向する位置に配される。この時、記録紙搬送路４１ｅにより搬送される記録紙Ｐが中間転写体６１と転写器６２との間に配される。転写器６２にはトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、中間転写体６１上のトナー画像が記録紙Ｐに転写される。中間転写体６１上の転写されなかった残留トナーはクリーニング器（不図示）によって中間転写体６１上から除去される。

トナー画像が転写された記録紙Ｐは記録紙搬送路４１ｅで搬送され、定着装置７に導かれる。定着装置７ではトナー画像が記録紙Ｐに定着される。画像を定着した記録紙Ｐは記録紙搬送路４１ｅを搬送されて排紙トレイ８に排出される。

画像形成部５によってモノクロ画像を形成する場合は、支持ローラー６５ａの駆動により中間転写体６１が図２の矢印Ｂ方向に回転する。この時、イエロー、マゼンタ及びシアン用の画像形成ユニット５０ａ〜５０ｃの感光ドラム５１は中間転写体６１に接して矢印Ｂ方向に回転するが、画像形成を行わない。

ブラック用の画像形成ユニット５０ｄは感光ドラム５１が図中、時計回り（矢印Ｂ）回転する。そして、上記と同様に、モノクロのトナー画像が感光ドラム５１上に形成され、中間転写体６１に転写される。中間転写体６１に転写されたトナー画像が中間転写体６３と対向すると、図示しない転写器によって中間転写体６３にトナー画像が転写される。

中間転写体６３が更に回転すると中間転写体６３に転写されたトナー画像が転写器６４と対向する位置に配される。この時、給紙カセット４２ａから記録紙搬送路４２ｅ、４１ｅにより搬送された記録紙Ｐが中間転写体６３と転写器６４との間に配される。転写器６４にはトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、中間転写体６３上のトナー画像が記録紙Ｐに転写される。中間転写体６３上の転写されなかった残留トナーはクリーニング器（不図示）によって中間転写体６３上から除去される。

トナー画像が転写された記録紙Ｐは記録紙搬送路４１ｅで搬送され、定着装置７に導かれる。定着装置７ではトナー画像が記録紙Ｐに定着される。画像を定着した記録紙Ｐは記録紙搬送路４１ｅを搬送されて排紙トレイ８に排出される。

これにより、モノクロ画像を形成する場合に、感光ドラム５１から記録紙Ｐに定着されるまでのトナー画像の移動距離がカラー画像を形成する場合に比して短縮される。従って、モノクロ画像を形成する場合の１枚目の画像が排出されるまでの時間を短縮することができる。

本実施形態によると、画像形成ユニット５０ｂのポリゴンミラー８２（第１ポリゴンミラー）がポリゴンモータ８０（第１ポリゴンモータ）の極数ｐの倍数を除く面数ｍを有している。また、画像形成ユニット５０ｂのポリゴンミラー８２（第１ポリゴンミラー）と画像形成ユニット５０ａのポリゴンミラー８２（第２ポリゴンミラー）との走査位置が副走査方向に所定量ずれた場合に画像形成ユニット５０ｂのポリゴンミラー８２の駆動を所定時間だけ停止して別の安定位相状態で駆動を再開する。これにより、１ドット以下の副走査方向のずれを画像形成ユニット５０ａのポリゴンミラー８２（第２ポリゴンミラー）が１回転するまでの間に修正することができる。

また、画像形成ユニット５０ｃ、５０ｄについても画像形成ユニット５０ｂと同様の構成によって１ドット以下の副走査方向のずれを画像形成ユニット５０ａのポリゴンミラー８２が１回転するまでの間に修正することができる。従って、色ずれを防止して画像形成の開始を迅速に行うことができる。

また、画像形成ユニット５０ｂ〜５０ｄのポリゴンミラー８２の面数ｍとポリゴンモータ８０の極数ｐとが互いに素であるので、副走査方向のずれを高精度に修正することができる。

画像形成ユニット５０ａのポリゴンモータ８０（第２ポリゴンモータ）の極数及びポリゴンミラー８２（第２ポリゴンミラー）の面数は特に規制されないが、画像形成ユニット５０ｂ〜５０ｄと同様に形成するとより望ましい。これにより、部品の共通化を図ることができる。また、画像形成ユニット５０ａ〜５０ｄのポリゴンミラー８２を同じクロック信号で駆動できる。このため、複数のクロック信号を生成する必要がなく、構成を簡単にすることができる。

また、停止期間Ｔでポリゴンモータ８０を停止する時間と、ポリゴンミラー８２の位相の変化量との関係を記憶する記憶部８８を備えたので、停止する時間を記憶部８８から取得して所望の安定位相状態へ容易に移行することができる。

また、停止期間Ｔではポリゴンミラー８２の回転を監視するフィードバック制御を行わず、ポリゴンミラー８２は回転状態を監視せずにオープン制御されている。従って、ポリゴンミラー８２の駆動制御を簡単にすることができる。

また、図７において、１回の停止期間Ｔによって高精度にポリゴンミラー８２を所望の位相に到達させることができる場合は、ステップ＃１７の後にステップ＃１２に戻らずに終了してもよい。

尚、本実施形態において、画像形成装置１はカラー複写機から成っているが、プリンタやファクシミリ装置等の他の画像形成装置であってもよい。即ち、感光ドラム５１から複数色のトナー画像を転写してカラー画像を形成する画像形成装置において、同様の効果を得ることができる。

本発明によると、複数の色を重ね合わせて画像を形成する画像形成装置に利用することができる。

本発明の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す正面図 本発明の実施形態の画像形成装置の画像形成部の詳細を示す正面図 本発明の実施形態の画像形成装置の光走査ユニットを示す平面図 本発明の実施形態の画像形成装置のポリゴンミラーの安定位相状態を示す概念図 本発明の実施形態の画像形成装置のポリゴンミラーの駆動制御の構成を示すブロック図 本発明の実施形態の画像形成装置の各ポリゴンモータの起動信号を示す図 本発明の実施形態の画像形成装置のポリゴンモータの駆動制御の動作を示すフローチャート 本発明の実施形態の画像形成装置のポリゴンモータを停止した時のポリゴンミラーの位相変化を示す図

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 原稿搬送部
３ 露光部
４ 給紙部
５ 画像形成部
７ 定着装置
８ 排紙トレイ
２１ 原稿給紙トレイ
２６ 原稿載置板
３７ イメージセンサ
４１ａ、４２ａ 給紙カセット
４１ｅ、４２ｅ 記録紙搬送路
５０ａ〜５０ｄ 画像形成ユニット
５１ 感光ドラム
５２ 帯電器
５３ 光走査ユニット
５４ 現像器
５５、６２、６４ 転写器
５６ 除電器
５７ クリーニング器
６１、６３ 中間転写体
８０ ポリゴンモータ
８１ レーザダイオード
８２ ポリゴンミラー
８３ ｆθレンズ８３
８４ 反射ミラー
８５ 主走査基準検出器
８７ マイクロコントローラ
８８ 記憶部

Claims (8)

1. 第１、第２感光ドラムをそれぞれ走査して静電潜像を形成する第１、第２ポリゴンミラーと、第１、第２ポリゴンミラーをそれぞれ回転駆動する第１、第２ポリゴンモータとを備え、静電潜像に対応して第１、第２感光ドラムの表面にそれぞれ形成される各トナー画像を転写により重ね合わせて画像を形成する画像形成装置において、第１ポリゴンミラーが第１ポリゴンモータの極数の倍数を除く面数を有して複数の安定位相状態を維持可能に設けられ、第１、第２ポリゴンミラーの走査位置が副走査方向に所定量ずれた場合に、第１ポリゴンミラーの駆動を所定時間だけ停止して別の安定位相状態で駆動を再開する停止期間を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 第１ポリゴンミラーの面数と第１ポリゴンモータの極数とが互いに素であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 第１、第２ポリゴンモータが同じ極数を有し、第１、第２ポリゴンミラーが同じ面数を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記停止期間に第１ポリゴンモータは回転を停止する信号が入力されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記停止期間に第１ポリゴンモータの電源を停止したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記停止期間に第１ポリゴンモータと第１ポリゴンミラーとの接続を解除したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記所定時間と、第１ポリゴンミラーの位相の変化量との関係を記憶する記憶部を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記停止期間の第１ポリゴンミラーの駆動をオープン制御したことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。

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