JP2010145754A - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プリントモードが変更されるときの位相調整量を小さくし、短時間で位相制御を完了させる。
【解決手段】色ずれ量算出手段は、中間転写手段に一次転写されたトナー像を検出することで、複数の走査手段のそれぞれの色ずれ量をプリントモードごとに算出する。位相差決定手段は、プリントモードごとに、複数の駆動手段からそれぞれ出力されることになる駆動信号間の位相差を色ずれ量に基づいて決定する。記憶手段は、プリントモードごとに、複数の走査手段のそれぞれの位相差を記憶する。位相制御手段は、プリントモードが変更されると、変更前のプリントモードについて記憶手段に記憶されている位相差と、変更後のプリントモードについて記憶手段に記憶されている位相差との差分に応じて複数の駆動手段のそれぞれの駆動信号の位相を制御する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、複数の走査装置を用いた多色画像形成装置に係り、とりわけ色ずれ補正に関する。

それぞれ異なる色のトナーにより潜像を現像する複数の現像装置を備えた多色画像形成装置では、各色間の画像形成位置のずれ（いわゆる色ずれ）を低減することが要求される。

特許文献１によれば、制御部が色ずれ量に応じて画像書き込みタイミングとポリゴンモータの位相とを変更することが提案されている。画像形成部が各色のマークを転写ベルトに形成する。マーク検知部はこのマークを検知するとマーク検知信号を出力する。制御部は、マーク検知信号から色ずれ量を算出する。色ずれ量が１ライン以上であれば、制御部は、露光タイミングを変更する。一方、色ずれ量が１ライン未満であれば、制御部は、ポリゴンモータのクロック位相を１／４位相単位で変更する。
特開平１１−３０１０３２号公報

ところで、近年の多色画像形成装置には、多種多様な記録紙に対するプリントの高速化及び高画質化が求められている。そのため、画像形成装置は、各記録紙に対応したプリントモード（例：厚紙モード、普通紙モードなど）を備えている。

しかし、上記の従来技術では、プリントモードの変更を考慮していなかった。一般に、プリントモードが変更されると、色ずれ量も変化する。よって、ポリゴンモータに供給されるクロック信号の位相の調整量も異なってくる。さらに、単位時間あたりの画像形成枚数（スループット）の観点からは、プリントモードを変更する際における位相制御を短時間で実行することが望ましい。

そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。たとえば、プリントモードが変更されるときの位相調整量を小さくし、短時間で位相制御を完了させることを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

本発明は、複数のプリントモードを備えた画像形成装置に適用できる。画像形成装置は、たとえば、複数の走査手段、複数の駆動手段、複数の像担持体、複数の現像手段、中間転写手段、色ずれ量算出手段、位相差決定手段、記憶手段及び位相制御手段を備える。

複数の走査手段は、それぞれ光ビームを偏向走査する。複数の駆動手段は、それぞれ入力された駆動信号にしたがって複数の走査手段を駆動する。複数の像担持体は、複数の走査手段によって偏向走査された光ビームにより形成された潜像を担持する。複数の現像手段は、複数の像担持体にそれぞれ形成された潜像を現像してトナー像を形成する。中間転写手段は、複数の像担持体からトナー像を一次転写される。色ずれ量算出手段は、中間転写手段に一次転写されたトナー像を検出することで、複数の走査手段のそれぞれの色ずれ量をプリントモードごとに算出する。

位相差決定手段は、プリントモードごとに、複数の駆動手段からそれぞれ出力されることになる駆動信号間の位相差を色ずれ量に基づいて決定する。記憶手段は、プリントモードごとに、複数の走査手段のそれぞれの位相差を記憶する。位相制御手段は、プリントモードが変更されると、変更前のプリントモードについて記憶手段に記憶されている位相差と、変更後のプリントモードについて記憶手段に記憶されている位相差との差分に応じて複数の駆動手段のそれぞれの駆動信号の位相を制御する。

本発明によれば、プリントモードが変更されるときの位相調整量を小さくすることで、短時間で位相制御を完了させることができる。

以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

［第１の実施形態］
図１は、多色現像系の画像形成装置を示す図である。参照符号の末尾に付与されているＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを示している。なお、各色に共通の内容を説明する場合には、参照符号の末尾に付与されているＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略される。

画像形成装置１００は、複数のプリントモードを備えた画像形成装置の一例であり、たとえば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリとして製品化される。感光ドラム１０１は、レーザスキャナ１１０から出力された光ビームによって表面に形成された静電潜像を担持する像担持体である。感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋは、複数の走査手段によって偏向走査された光ビームにより形成された潜像を担持する複数の像担持体の一例である。

レーザスキャナ１１０は、画像信号に応じて露光を行い感光ドラム１０１上に静電潜像を形成する。レーザスキャナ１１０は、たとえば、露光装置、走査光学装置、光走査装置、光学スキャナ装置と呼ばれることもある。なお、レーザスキャナ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ及び１１０Ｋは、光ビームを偏向走査する複数の走査手段の一例である。

現像器１１１は、トナーを格納し、感光ドラム１０１の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成するユニットである。現像器１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ及び１１１Ｋは、複数の像担持体にそれぞれ形成された潜像を現像してトナー像を形成する複数の現像手段の一例である。

ピックアップローラ１１２は、用紙カセットから用紙（記録材、記録媒体、シート、転写材、転写紙と呼ばれることもある。）をピックアップして搬送するローラである。搬送ローラ１１３、１１４は、用紙を転写ローラ１１８へ導くためのローラである。

中間転写ベルト１１５は、感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋからそれぞれトナー像を一次転写される、無端状のベルトである。それぞれ色の異なるトナー像が位置合わせされて重畳されることで、多色のトナー像が形成される。なお、中間転写ベルト１１５は、複数の像担持体からトナー像を一次転写される中間転写手段の一例である。

転写ローラ１１８は、中間転写ベルト１１５に形成された多色のトナー像を用紙に２次転写する２次転写手段である。定着器１１９は、用紙に転写されたトナー像を加熱溶融および圧接して固着させる。レジ検出センサ１３０は、中間転写ベルト１１５に転写された画像の形成位置（転写位置）を検出するセンサである。

図２は、半導体レーザを用いたレーザスキャナの平面図を示した図である。ここでは、説明の便宜上、レーザスキャナ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ及び１１０Ｋはいずれも同一の構成を採用しているものとする。

半導体レーザ１０は、光ビームを出力する光源である。ポリゴンミラー１１は、半導体レーザ１０より発振したレーザ光（ＬＤ１）を偏向走査する回転多面鏡である。ポリゴンミラー１１は、光ビームを偏向する複数の鏡面を有している。ＢＤセンサ１２は、偏向されたレーザ光を受光及び検出し、検出信号（ＢＤ信号）を出力するセンサである。なお、ＢＤは、ビームディテクト（ビーム検出）の略である。ＢＤ信号５０は、ＢＤセンサ１２かから出力される検出信号である。ＢＤセンサ１２は、走査手段によって偏向走査された光ビームを受光することで検知信号を出力する検知手段の一例である。

ｆθレンズ１４、１５は、ポリゴンミラー１１により偏向されたレーザ光の走査速度を一定速に補正するための光学部品である。反射ミラー１６は、速度補正されたレーザ光を感光ドラム１０１へ反射させる光学部品である。

レーザドライバ１７は、半導体レーザ１０の発光制御を行う制御回路である。スキャナモータドライバ１８は、回転多面鏡の一種であるポリゴンミラー１１の速度制御を行う駆動回路である。ポリゴンミラー１１は、不図示のスキャナモータによって駆動される。スキャナモータドライバ１８は、入力された駆動信号にしたがって複数の走査手段を駆動する複数の駆動手段の一例である。制御信号５１は、プリント制御部１９がスキャナモータドライバ１８に加速または減速を指示するための制御信号である。プリント制御部１９は、レーザドライバ１７やスキャナモータドライバ１８に対して発光指令及びモータの加減速指令を送信する制御回路である。

図３は、色ずれを検出する検出系を示した図である。検出パターン１３１は、各感光ドラムから中間転写ベルト１１５に転写された、色ずれを検出するためのトナー像である。検出パターン１３１は、基準色（たとえばブラック色）に対するそれ以外の色（マゼンタ色、シアン色、イエロー色）について、主走査方向及び副走査方向における転写位置の微小なずれ量を表す。レジ検出センサ１３０は、この検出パターン１３１を検出すると、パルス状のレジ検出信号を出力する。よって、基準色の検出パターン１３１に対応するパルスと、測定対象色の検出パターン１３１に対応するパルスとの間の距離を測定すれば、色ずれ量が得られる。なお、レジとは、レジストレーションの略語である。

基準色以外の主走査方向におけるずれ量は、ＢＤセンサ１２から出力されるＢＤ信号を基準とした書き出しタイミングを修正することで、低減される。一方、副走査方向のずれ量は、ポリゴンミラー１１の回転位相を修正することで、低減される。なお、主走査方向は、一般に、画像の搬送方向に直交する方向である。副走査方向は、画像の搬送方向と平行な方向である。

図４は、スキャナモータの回転制御部（プリント制御部）を示したブロック図である。なお、図４において、参照符号の末尾に付与したＹＭＣＫは、ここでは省略するものとする。

基準ＢＤ生成部４０は、スキャナモータに供給される駆動信号の位相補正を行う際に必要となる複数のタイミング信号４２を出力する。基準ＢＤ選択部４１は、基準ＢＤ生成部４０から出力される複数のタイミング信号４２と位相補正値演算部５９から出力される補正値とからスキャナモータの位相補正に必要なタイミング信号を選択する。位相制御部４３は、ＢＤ信号５０と、タイミング信号４９との受信タイミングが同一タイミングとなるようにスキャナモータの加減速信号を出力する。速度制御部４４は、ＢＤセンサ１２から入力されるＢＤ信号５０の周期とプリントモードごとに予め定められた周期とを比較し、これらが同一となるようスキャナモータの加減速信号を出力する。加算器４８は、位相制御部４３からの信号と、速度制御部４４からの信号とを加算して制御信号５１を生成する。このように、基準ＢＤ生成部４０は、検知信号に対して、それぞれ異なる位相差を付与された複数の駆動信号を生成する駆動信号生成手段の一例である。基準ＢＤ選択部４１は、複数の駆動信号のうち差分に対応した駆動信号を選択して出力する選択手段の一例である。

位相補正制御部７０は、レジ検出センサ１３０から送信されるレジ検出信号７１からスキャナモータの位相の補正値を算出する。色ずれ量検出部５５は、レジ検出信号７１からプリントモードごとに、各色の色ずれ量を検出するとともに、色（レーザスキャナ）ごとに位相の調整値を算出する。色ずれ量検出部５５は、中間転写手段に一次転写されたトナー像を検出することで、複数の走査手段のそれぞれの色ずれ量をプリントモードごとに算出する色ずれ量算出手段の一例である。さらに、色ずれ量検出部５５は、プリントモードごとに、複数の駆動手段からそれぞれ出力されることになる駆動信号間の位相差（調整値）を色ずれ量に基づいて決定する位相差決定手段の一例である。

メモリ５６は、色ずれ量検出部５５により求められたプリントモードごとの調整値を記憶する。メモリ５６は、プリントモードごとに、複数の走査手段のそれぞれの位相差を記憶した記憶手段の一例である。

位相補正値演算部５９は、変更前のプリントモードの調整値と変更後のプリントモードの調整値をメモリ５６から読み出し、これらから位相の補正値を算出するユニットである。プリント制御部１９、位相補正制御部７０及び位相補正値演算部５９は、位相制御手段の一例である。位相制御手段は、プリントモードが変更されると、変更前のプリントモードについて記憶手段に記憶されている位相差と、変更後のプリントモードについて記憶手段に記憶されている位相差との差分を算出する。さらに、位相制御手段は、この差分（補正値）に応じて複数の駆動手段のそれぞれの駆動信号の位相を制御する。

図５は、基準ＢＤ生成部４０より出力されたタイミング信号４２を示した図である。Ｔｂｄは、プリントモードごとに予め定められたＢＤ周期を示している。ＢＤ周期は、走査周期と呼ばれることもある。

図５によれば、タイミング信号４２の１周期が３２個の位相（Ｐｈａｓｅ０ないし３１）に分割されている。なお、分割数は一例に過ぎない。分割数が多ければ多いほど位相制御の精度は高まるが、必要となるハードウエアリソースの量が増加する。よって、両者はトレードオフの関係にあるため、画像形成装置１００に要求される画像品質と製造コストに応じて、分割数を決定すればよい。

基準ＢＤ生成部４０は、位相の異なる複数のタイミング信号（Ｐｈａｓｅ０ないし３１）を生成する。各タイミング信号のＢＤ周期は同一である。基準ＢＤ選択部４１は、複数のタイミング信号４２のうち一つを選択し、これをタイミング信号４９として位相制御部４３に出力する。このタイミング信号４２は、位相補正制御部７０から出力される補正値に基づいて選択される。

図６は、比較例に係るプリントモードごとの位相の調整値を記憶したテーブルを示した図である。位相補正制御部７０は、メモリ５６に格納されているテーブルから、現在のプリントモードに対応する調整値を読み出して、基準ＢＤ選択部４１に出力する。

図６によれば、ブラック色を基準として他の色の調整値が設定されている。たとえば、プリントモード＃１では、Ｐｈａｓｅ０がタイミング信号４９Ｋとして選択され、Ｐｈａｓｅ１６がタイミング信号４９Ｙとして選択される。

図７は、比較例に係る調整値の決定方法を示す図である。７０１は、プリントモード＃１についての調整値の決定方法を示している。７０２は、プリントモード＃２についての調整値の決定方法を示している。７０３は、プリントモード＃３についての調整値の決定方法を示している。７０４は、プリントモード＃４についての調整値の決定方法を示している。

たとえば、プリントモード＃１によれば、ブラック色を基準としてイエロー色の色ずれ量を低減するには、位相を＋１６だけシフト（調整）すればよいことが示されている。なお、位相の調整値は、上述した色ずれ量に基づいて決定される。つまり、位相を調整することで、画像の形成位置（転写位置）を修正することができるのである。

位相の調整範囲は、−１６ないし＋１６であり、これらはＰｈａｓｅ１７からＰｈａｓｅ１６に対応している。なぜなら、分割数が３２だからである。ちなみに、−１は、Ｐｈａｓｅ３２に対応している。たとえば、プリントモード＃４において、イエロー色の調整値は”−３”である。よって、Ｐｈａｓｅ３０がタイミング信号４９Ｙとして選択されることになる。

この比較例では、ブラック色を基準色としているため、あるプリントモードから他のプリントモードへと変更したときの、位相の補正値が大きくなりやすいことがある。よって、位相制御が長時間となりやすい。そこで、本発明では、プリントモードが変更されたときの位相の補正値を小さくすることで、短時間で位相制御を完了させる方法を提案する。

図８は、実施形態に係るメモリに記憶されることになる各色の調整値の算出方法を説明するための図である。８０１は、プリントモード＃１についての調整値の決定方法を示している。８０２は、プリントモード＃２についての調整値の決定方法を示している。８０３は、プリントモード＃３についての調整値の決定方法を示している。８０４は、プリントモード＃４についての調整値の決定方法を示している。４７Ｋないし４７Ｃは、各色の色ずれ量を修正するために必要となる回転位相を示している。ここでは、ブラック色の回転位相を基準としているため、ブラック色の回転位相は０となっている。回転位相は、０ないし３１の値をとる。

上述したように、色ずれ量検出部５５は、位相補正を適用せずに中間転写ベルト１１５に形成され色ずれ検出パターンを読み取り、基準色Ｋに対する非基準色Ｙ、Ｍ、Ｃの色ずれ量を検出する。さらに、色ずれ量検出部５５は、各色ずれ量から、色ずれ補正に必要となる非基準色Ｙ、Ｍ、Ｃのスキャナ回転位相を算出する。回転位相は、分割数３２で正規化される。

図８によれば、プリントモード＃１におけるＹ色の回転位相は１６である。Ｍ色の回転位相は５である。Ｃ色の回転位相は１１である。

色ずれ量検出部５５は、算出した回転位相から、２つのスキャナモータ間の回転位相差を算出する。図８によれば、プリントモード＃１におけるＫ色−Ｙ色間の回転位相差は１６となる。同様に、Ｋ色−Ｍ色間は５となる。Ｋ色−Ｃ色間は１１となる。Ｙ色−Ｍ色間は１１となる。Ｙ色−Ｃ色間は５となる。Ｍ色−Ｃ色間は６となる。４つのスキャナモータから２つを選択するため、算出すべき回転位相差の数は、４Ｃ２＝６個となる。レーザスキャナの数ｍ（ｍは自然数）に応じて算出すべき回転位相差の数は異なる。この数を、一般化すれば、ｍＣ２となる。回転位相差の算出は、プリントモードごとに実行される。

色ずれ量検出部５５は、算出した６個の回転位相差のうち最大値を特定する。図８によれば、プリントモード＃１の最大値はＫ色−Ｙ色間の回転位相差である１６である。プリントモード＃２の最大値はＫ色−Ｙ色間の回転位相差である１０である。プリントモード＃３の最大値はＫ色−Ｙ色間の回転位相差である１２である。プリントモード＃４の最大値はＭ色−Ｃ色間の回転位相差である１６である。このように、色ずれ量検出部５５は、複数の走査手段について算出された複数の位相差を２つずつ組み合わせ、組み合わせられた位相差間の差分のうちの最大値を決定する最大値決定手段の一例である。

色ずれ量検出部５５は、回転位相差の最大値から中心位相（図中心値線）を算出する。図８によれば、プリントモード＃１の中心位相は８である。プリントモード＃２の中心位相は５である。プリントモード＃３の中心位相は６である。プリントモード＃４の中心位相は０である。このように、色ずれ量検出部５５は、最大値から、複数の位相差の中心値を決定する中心値決定手段の一例である。

最後に、色ずれ量検出部５５は、中心位相と各色の回転位相との差分を調整値として算出する。なお、この算出処理は、調整値の正規化とも言える。たとえば、プリントモード＃１におけるＫ色の調整値は、
中心位相”８” − 回転位相”０” ＝ 調整値”−８”
となる。同様に、プリントモード＃１におけるＹ色の調整値は、＋８となる。プリントモード＃１におけるＭ色の調整値は−３となる。プリントモード＃１におけるＣ色の調整値は＋３となる。色ずれ量検出部５５は、プリントモードごとに算出した調整値をメモリ５６に格納する。このように、色ずれ量検出部５５は、中心値（中心位相）に基づいて、複数の位相差（調整値）を正規化する正規化手段の一例である。

図９は、実施形態に係るプリントモードごとの調整値を記憶したテーブルを示した図である。図９が示すように、本実施形態では、位相中心を基準として正規化された位相の補正量が、調整値としてメモリ５６に格納されることになる。

図１０は、実施形態に係るプリントモードの切り換え時における位相の補正値の算出方法を示す図である。連続印刷中に、プリント制御部１９が、スキャナ回転速度の変更、感光ドラム及び中間転写ベルトの駆動速度変更または画像解像度の変更を伴うプリントモードの変更指示を受信すると、位相補正値演算部５９は、位相の補正値（修正量）を算出する。

１００１は、起動時にプリントモード＃１が選択されている場合の各スキャナモータの調整値を示している。１００２は、プリントモード＃２の各スキャナモータの調整値と、プリントモード＃１がプリントモード＃２に変更された際の各スキャナの補正値とを示している。１００３は、プリントモード＃４の各スキャナモータの調整値と、プリントモード＃２がプリントモード＃４に変更された際の各スキャナの補正値とを示している。

プリントモード＃１からプリントモード＃２への変更指示を受けると、位相補正値演算部５９は、メモリ５６からプリントモード＃２とプリントモード＃１の各色の調整値を読み出す。さらに、位相補正値演算部５９は、色ごとに、調整値の差分を補正値として算出する。

たとえば、プリントモード＃１からプリントモード＃２への変更する場合、Ｋ色に対応したスキャナモータの位相の補正値は、次式から算出される。

変更後のプリントモードの調整値”＋３” − 変更前のプリントモードの調整値”０” ＝ ＋３
同様に、Ｙ色に対応したスキャナモータの位相の補正値は−３である。Ｍ色に対応したスキャナモータの位相の補正値は＋１である。Ｃ色に対応したスキャナモータの位相の補正値は０である。

基準ＢＤ選択部４１は、位相補正値演算部５９から出力された補正値を、プリントモード変更前の位相設定値に加算することで、対応するタイミング信号を選択して出力する。たとえば、補正値が＋３で、かつ、変更前のタイミング信号４９ＫがＰｈａｓｅ０であれば、変更後のタイミング信号４９Ｋは、Ｐｈａｓｅ３となる。

プリントモード＃２からプリントモード＃４へ変更する場合、Ｋ色に対応したスキャナモータの位相の補正値は＋５である。同様に、Ｙ色に対応したスキャナモータの位相の補正値は−８である。Ｍ色に対応したスキャナモータの位相の補正値は−６である。Ｃ色に対応したスキャナモータの位相の補正値は＋５である。

以上説明したように、本実施形態によれば、位相の補正量を各スキャナモータに分散することができる。よって、位相の補正値を従来よりも小さくできるため、位相制御を早期に完了させることができる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、１つの感光ドラムにつき１つのポリゴンミラーが設けられた画像形成装置について説明した。本実施形態では、複数の感光ドラムが１つのポリゴンミラーを共用する画像形成装置について説明する。

図１１は、実施形態に係る画像形成装置を示した概略断面図である。なお、既に説明した箇所には、同一の参照符号を付与することで説明を簡潔にする。本実施形態では、４つの感光ドラム１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙに対して２つのレーザスキャナ１１０ａ、１１０ｂを配置している。なお、参照符号の末尾に付与されているａ、ｂは、共通の内容を説明する際には省略される。

図１２は、実施形態に係るレーザスキャナ１１０を示した概略平面図である。レーザスキャナ１１０ａ、１１０ｂは、１つのポリゴンミラー１１とそれを駆動するスキャナモータドライバ１８、ＢＤセンサ１２、２つの半導体レーザ１０ａ、１０ｂ、これらを駆動するレーザドライバ１７ａ、１７ｂを備えている。さらに、レーザスキャナ１１０ａ、１１０ｂは、ｆθレンズ１４ａ、１５ａ、１４ｂ、１５ｂ、反射ミラー１６ａ、１６ｂを備えている。レーザスキャナ１１０ａ、１１０ｂは、それぞれ、２色分（Ｙ色とＭ色、及びＣ色とＢｋ色）の潜像形成を同時に行うことができる。

図１３は、実施形態に係るスキャナモータの回転制御ユニット示したブロック図である。すでに説明した箇所には、同一の参照符号が付与されている。なお、レーザスキャナ１１０ａに関与するユニットには参照番号の末尾にａを付与し、レーザスキャナ１１０ｂに関与するユニットには参照番号の末尾にｂを付与している。

図１４は、プリントモードごとに補正される各スキャナモータの調整値の決定方法を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、レーザスキャナ１１０ａが、感光ドラム１０１Ｙと１０１Ｍに潜像を形成するため、この２つの感光ドラム間では原理的に色ずれが発生しない。同様に、レーザスキャナ１１０ｂが、感光ドラム１０１Ｃと１０１Ｋに潜像を形成するため、この２つの感光ドラム間では色ずれが発生しない。よって、レーザスキャナ１１０ａと１１０ｂ間の色ずれ量を補正すれば良いことになる。

色ずれ量検出部５５は、色ずれ量を算出し、この色ずれ量を補正するためのスキャナモータの回転位相を決定する。なお、４７ａは、レーザスキャナ１１０ａについて決定された回転位相（角度）を示している。４７ｂは、レーザスキャナ１１０ｂについて決定された回転位相（角度）を示している。

色ずれ量検出部５５は、第１の実施形態と同様に、中心位相（図中心値線）を算出する。中心位相は、レーザスキャナ１１０ａについて決定された回転位相と、レーザスキャナ１１０ｂについて決定された回転位相との中心値となる。さらに、色ずれ量検出部５５は、レーザスキャナごとに、中心位相から回転位相まで位相差（図中矢印に併記した角度）を算出し、算出したデータをメモリ５６に記録する。この位相差が、位相の調整値となる。

図１５は、実施形態に係るプリントモードごとの調整値を記憶したテーブルを示した図である。本実施形態では、スキャナモータの位相の補正量（回転位相差）を角度［°］の情報として扱う。本実施形態では、鏡面を４面有するポリゴンミラーを使用しているため、スキャナモータの位相補正は−４５°〜＋４５°の間で行われる。

図１５によれば、プリントモード＃１においてレーザスキャナ１１０ａに適用される調整値は−１４°であり、レーザスキャナ１１０ｂに適用される調整値は＋１４°である。プリントモード＃２においてレーザスキャナ１１０ａに適用される調整値は−８°であり、レーザスキャナ１１０ｂに適用される調整値は＋８°である。プリントモード＃３においてレーザスキャナ１１０ａに適用される調整値は＋３°であり、レーザスキャナ１１０ｂに適用される調整値は−３°である。プリントモード＃４においてレーザスキャナ１１０ａに適用される調整値は０°であり、レーザスキャナ１１０ｂに適用される調整値も０°である。これらの調整値は、図１４に示した例から算出されたものである。

図１６は、実施形態に係るプリントモードの切り換え時における補正値の算出方法を示す図である。プリントモードの変更指示を受信すると、位相補正値演算部５９は、位相の補正値を算出する。

１６０１は、起動時にプリントモード＃１が選択されている場合の各スキャナモータの調整値を示している。１６０２は、プリントモード＃２の各スキャナモータの調整値と、プリントモード＃１がプリントモード＃２に変更された際の各スキャナの補正値とを示している。１６０３は、プリントモード＃３の各スキャナモータの調整と、プリントモード＃２がプリントモード＃３に変更された際の各スキャナの補正値とを示している。

プリントモード＃１からプリントモード＃２への切り換えが指示されると、位相補正値演算部５９は、メモリ５６からプリントモード＃２とプリントモード＃１の調整値を読み出し、両者の差分を算出する。

レーザスキャナ１１０ａに関しては、次のように差分が算出される。

−８ − （−１４） ＝ ＋６°
なお、これらの値は、−４５°〜＋４５°の範囲の値となる。次に、位相補正値演算部５９は、算出した差分を正規化する。基準ＢＤ選択部４１は、−１６〜＋１６の範囲の値を受け付けるようになっている。これは、分割数が３２だからである。正規化（変換）すると、
（＋６° ／ ４５°） × １６ ＝ ２
が得られる。正規化後の差分は、第１の実施形態で説明した補正値に相当する。このように、位相補正値演算部５９は、駆動信号（タイミング信号）の位相の調整単位にしたがって差分（補正値）を変換する変換手段の一例である。

なお、ポリゴンミラーの鏡面数が４面なので、−４５°〜＋４５°の範囲となるように正規化が実行されている。正規化処理を一般化すれば、ポリゴンミラーの鏡面数ｎで−１８０°ないし＋１８０°を除算する処理となる。つまり、正規化後の差分が取りうる範囲は、−１８０°／ｎないし＋１８０°／ｎとなる。ささらに、分割数ｍは、駆動信号の位相の調整単位に相当する。よって、正規化の一般式は、以下となる。

補正値＝差分θ ／ （１８０°／ｎ） × （ｍ／２）
このように、位相補正値演算部５９は、駆動信号の位相の調整単位にしたがって位相差を正規化することになる。

よって、基準ＢＤ選択部４１は、位相補正値演算部５９から出力された補正値を、現在の位相設定値に加算することでプリントモード変更後の位相設定値を算出する。補正値が２で、変更前のプリントモードに適用されていた位相がＰｈａｓｅ０であれば、変更後のプリントモードに適用されるべき位相はＰｈａｓｅ２となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、位相の調整値を各スキャナモータに分散することができる。よって、位相の調整値を従来よりも小さくできるため、位相制御を早期に完了させることができる。

本実施形態では、２つのスキャナモータのそれぞれに適用される補正値のデータをメモリ５６に記録した。しかし、１つのプリントモードについての２つのデータは、−１４、＋１４のように、正負が反転した値である。よって、いずれか一方の値のみを記録してもよい。この場合、位相補正値演算部５９は、他方のデータを、一方のデータの符号を反転させることで決定できる。たとえば、−１４のみを記憶しておけば、−１を乗算することで、他方のデータである＋１４を得られる。

[第３の実施形態]
第２の実施形態では調整値を角度情報としてメモリ５６に記憶していたが、第３の実施形態では時間情報を記憶しておくものとする。また、第２の実施形態と第３の実施形態では、修正量の算出方法が異なっている。

図１７は、実施形態に係る位相の調整値の決定方法を説明するための図である。色ずれ量検出部５５は、レジ検出信号７１から各プリントモードで補正すべき２つのスキャナモータ間の位相差（調整値）を算出し、算出したデータをメモリ５６に記録する。Ｔｂｄ１、Ｔｂｄ２、Ｔｂｄ３、Ｔｂｄ４は、各プリントモードにおけるＢＤ周期（走査周期）を示している。

第３の実施形態では、レーザスキャナ１１０ａの位相とレーザスキャナ１１０ｂの位相との差分（位相差）を調整値とする。図１７によれば、プリントモード＃１についての調整値は＋１００μｓ（μ秒）である。プリントモード＃２についての調整値は＋６０μｓ（μ秒）である。プリントモード＃３についての調整値は−２０μｓ（μ秒）である。プリントモード＃４についての調整値は０μｓ（μ秒）である。このように、位相差は、時間を単位とした値となる。

図１８は、実施形態に係るプリントモードごとの調整値を記憶したテーブルを示した図である。プリントモード＃１ないし＃４についての各調整値である＋１００、＋６０、−２０及び０がテーブルに格納されている。

ここで、図１６で説明したように、画像形成装置１００は、プリントモード＃１で起動し、その後、プリントモード＃２に変更し、最後に、プリントモード＃３に変更するものとする。

位相補正値演算部５９は、プリントモードの変更指示を受けると、変更前後のプリントモードの各調整値をメモリ５６から読み出し、差分演算により補正値を算出する。たとえば、位相補正値演算部５９は、プリントモード＃２と＃１それぞれのＢＤ周期と、メモリ５６に記録されている調整値とに次式を適用して、位相調整角度量を算出する。

プリントモード＃１の位相調整角度量θ１＝（＋１００μｓ／Ｔｂｄ１）×９０°
プリントモード＃２の位相調整角度量θ２＝（＋６０μｓ／Ｔｂｄ２）×９０°
このように、位相補正値演算部５９は、記憶手段から読み出した位相差を、走査手段の走査周期を用いて角度に変換する変換手段の一例である。

次に、位相補正値演算部５９は、算出した位相調整角度量から中心位相を算出する。よって、位相補正値演算部５９は、角度に変換された位相差について中心値を決定する中心値決定手段の一例といえる。さらに、位相補正値演算部５９は、中心位相からの位相差をレーザスキャナ１１０ａと１１０ｂとについてそれぞれ算出する。すなわち、プリントモード＃１についての位相差はΔθ１ａ、Δθ１ｂである。プリントモード＃２についての位相差はΔθ２ａ、Δθ２ｂである。このように、位相補正値演算部５９は、中心値に基づいて、角度に変換された位相差を正規化する正規化手段の一例である。

位相補正値演算部５９は、プリントモード＃２とプリントモード＃１の位相差（角度量）の差分を算出する。よって、位相補正値演算部５９は、変更前のプリントモードについての位相差と変更後のプリントモードについての位相差との差分を算出する差分演算手段の一例といえよう。算出した差分は、−４５°〜＋４５°の範囲にあるため、第２の実施形態と同様に、正規化を実行する。よって、位相補正値演算部５９は、駆動信号の位相の調整単位にしたがって差分を変換する変換手段の一例といえる。差分演算と正規化は、次式により表現できる。

レーザスキャナ１１０ａの調整値＝（Δθ２ａ−Δθ１ａ）×（１６／４５°）
レーザスキャナ１１０ｂの調整値＝（Δθ２ｂ−Δθ１ｂ）×（１６／４５°）
これらの調整は、−１６〜＋１６の範囲内の値となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、位相の補正量を各スキャナモータに分散することができる。よって、位相の補正量の最大値を従来よりも小さくできるため、位相制御を早期に完了させることができる。

多色現像系の画像形成装置を示す図である。 半導体レーザを用いたレーザスキャナの平面図を示した図である。 色ずれを検出する検出系を示した図である。 スキャナモータの回転制御部示したブロック図である。 基準ＢＤ生成部４０より出力されたタイミング信号４２を示した図である。 比較例に係るプリントモードごとの調整値を記憶したテーブルを示した図である。 比較例に係る調整値の決定方法を示す図である。 メモリに記憶されることになる各色の調整値の算出方法を説明するための図である。 実施形態に係るプリントモードごとの調整値を記憶したテーブルを示した図である。 実施形態に係るプリントモードの切り換え時における補正値の算出方法を示す図である。 実施形態に係る画像形成装置を示した概略断面図である。 実施形態に係るレーザスキャナ１１０を示した概略平面図である。 実施形態に係るスキャナモータの回転制御ユニット示したブロック図である。 プリントモードごとに補正される各スキャナモータの調整値の決定方法を説明するためのタイミングチャートである。 実施形態に係るプリントモードごとの調整値を記憶したテーブルを示した図である。 実施形態に係るプリントモードの切り換え時における補正値の算出方法を示す図である。 実施形態に係る位相の調整値の決定方法を説明するための図である。 実施形態に係るプリントモードごとの調整値を記憶したテーブルを示した図である。

符号の説明

１２‥‥ＢＤセンサ
４０‥‥基準ＢＤ生成部
４１‥‥基準ＢＤ選択部
４２‥‥タイミング信号
４３‥‥位相制御部
４９‥‥タイミング信号（基準ＢＤ信号）
５０‥‥ＢＤ信号
５５‥‥色ずれ量検出部
５６‥‥メモリ
５９‥‥位相補正値演算部
５６‥‥メモリ
１１０‥‥レーザスキャナ
１３０‥‥レジ検出センサ

Claims (7)

1. 複数のプリントモードを備えた画像形成装置であって、
   光ビームを偏向走査する複数の走査手段と、
   入力された駆動信号にしたがって前記複数の走査手段を駆動する複数の駆動手段と、
   前記複数の走査手段によって偏向走査された光ビームにより形成された潜像を担持する複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体にそれぞれ形成された前記潜像を現像してトナー像を形成する複数の現像手段と、
   前記複数の像担持体から前記トナー像を一次転写される中間転写手段と、
   前記中間転写手段に一次転写されたトナー像を検出することで、前記複数の走査手段のそれぞれの色ずれ量をプリントモードごとに算出する色ずれ量算出手段と、
   前記プリントモードごとに、前記複数の駆動手段からそれぞれ出力される駆動信号間の位相差を前記色ずれ量に基づいて決定する位相差決定手段と、
   前記プリントモードごとに、前記複数の走査手段のそれぞれの位相差を記憶した記憶手段と、
   前記プリントモードが変更されると、変更前のプリントモードについて前記記憶手段に記憶されている前記位相差と、変更後のプリントモードについて前記記憶手段に記憶されている前記位相差との差分に応じて前記複数の駆動手段のそれぞれの駆動信号の位相を制御する位相制御手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記位相差決定手段は、
   前記複数の走査手段について算出された複数の位相差を２つずつ組み合わせ、組み合わせられた位相差間の差分のうちの最大値を決定する最大値決定手段と、
   前記最大値から、前記複数の位相差の中心値を決定する中心値決定手段と、
   前記中心値に基づいて、前記複数の位相差を正規化する正規化手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記走査手段は前記光ビームを偏向する複数の鏡面を有し、
   前記記憶手段に記憶されている位相差は、前記走査手段の鏡面数によって−１８０°ないし＋１８０°を除算することで得られた範囲内の値をとり、
   前記位相制御手段は、
   前記駆動信号の位相の調整単位にしたがって前記差分を変換する変換手段
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記記憶手段に記憶されている位相差は、時間を単位とした値であり、
   前記位相制御手段は、
   前記記憶手段から読み出した位相差を、前記走査手段の走査周期を用いて角度に変換する変換手段と、
   前記角度に変換された位相差について中心値を決定する中心値決定手段と、
   前記中心値に基づいて、前記角度に変換された位相差を正規化する正規化手段と、
   前記変更前のプリントモードについての前記位相差と前記変更後のプリントモードについての前記位相差との差分を算出する差分演算手段と、
   前記駆動信号の位相の調整単位にしたがって前記差分を変換する変換手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. それぞれ異なる位相差を付与された複数の駆動信号を生成する駆動信号生成手段をさらに備え、
   前記位相制御手段は、
   前記複数の駆動信号のうち前記差分に対応した駆動信号を選択して出力する選択手段
   を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置
6. 前記複数のプリントモードは、
   前記走査手段の走査周期と、
   前記像担持体の駆動速度と、
   前記中間転写手段の駆動速度と、
   前記画像形成装置によって形成される画像の解像度と
   のうち１つ以上が異なっていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 光ビームを偏向走査する複数の走査手段と、入力された駆動信号にしたがって前記複数の走査手段を駆動する複数の駆動手段と、前記複数の走査手段によって偏向走査された光ビームにより形成された潜像を担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体にそれぞれ形成された前記潜像を現像してトナー像を形成する複数の現像手段と、前記複数の像担持体から前記トナー像を一次転写される中間転写手段と、複数のプリントモードとを備えた画像形成装置の制御方法であって、
   前記中間転写手段に一次転写されたトナー像を検出することで、前記複数の走査手段のそれぞれの色ずれ量をプリントモードごとに算出するステップと、
   前記プリントモードごとに、前記複数の駆動手段からそれぞれ出力される駆動信号間の位相差を前記色ずれ量に基づいて決定するステップと、
   前記プリントモードごとに、前記複数の走査手段のそれぞれの位相差を記憶手段に記憶するステップと、
   前記プリントモードが変更されると、変更前のプリントモードについて前記記憶手段に記憶されている前記位相差と、変更後のプリントモードについて前記記憶手段に記憶されている前記位相差との差分に応じて前記複数の駆動手段のそれぞれの駆動信号の位相を制御するステップと
   を備えることを特徴とする制御方法。

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