JP2019191562A

JP2019191562A - 画像形成装置

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Publication number: JP2019191562A
Application number: JP2019022805A
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Inventors: 祐樹仲島; Yuki Nakajima
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Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2019-10-31
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Abstract

【課題】立ち上げ制御と位相制御を別々に行うことにより、画像形成を開始するまでに要する時間が長くなってしまう。【解決手段】立ち上げ期間において、第１回転多面鏡の回転位相及び第２回転多面鏡の回転位相を合わせるように制御する第２回転制御を行う場合は、第１光源及び第２光源の両方、又は第１光源及び第２光源のいずれか一方から前記非画像領域に光を照射させる期間を、第１の期間より長い第２の期間になるように制御する。【選択図】図５

Description

本発明は、レーザ光により露光を行う電子写真プリンタ等の画像形成装置に関する。

従来、回転多面鏡を備えるスキャナユニットを複数備え、レーザ光を周期的に走査して感光ドラム上に静電潜像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、複数のスキャナユニットにおける回転多面鏡を駆動するモータの回転位相を合わせるために、位相制御を行うことが特許文献１に提案されている。

特開２００３−１４９５８５号公報

従来技術のような位相制御は、回転多面鏡を駆動するモータの立ち上げ制御が終わった後に、回転多面鏡の回転速度がある程度、目標速度に近づいた比較的安定した状態で行われる。つまり、立ち上げ制御と位相制御を別々に行うことにより、画像形成を開始するまでに要する時間が長くなってしまうという可能性があった。

本出願に係る発明は、上記のような状況を鑑みてなされたものであり、画像形成を開始するまでに要する時間が長くなることを抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１光源と、複数の反射面を有し、前記光源から照射された光を回転しながら偏向する第１回転多面鏡と、前記第１回転多面鏡を駆動する第１駆動手段と、前記第１回転多面鏡により偏向された光を検知する第１検知手段と、第２光源と、複数の反射面を有し、前記光源から照射された光を回転しながら偏向する第２回転多面鏡と、前記第２回転多面鏡を駆動する第２駆動手段と、前記第２回転多面鏡により偏向された光を検知する第２検知手段と、前記第１検知手段により検知された結果に基づき前記第１駆動手段の駆動を制御し、前記第２検知手段により検知された結果に基づき前記第２駆動手段の駆動を制御し、前記第１光源及び前記第２光源から光を照射する期間を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１光源及び前記第２光源により感光体上の画像領域に光を照射させることで静電潜像を形成させ、前記第１光源及び前記第２光源により前記画像領域の外である非画像領域において光を照射させることで前記第１検知手段及び前記第２検知手段により光を検知させ、前記制御手段は、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡を画像形成時における回転速度となるように加速させている立ち上げ期間において、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡の回転速度を制御する第１回転制御を行う場合は、前記非画像領域に第１の期間において前記第１光源及び前記第２光源から光を照射させて、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡の回転速度を独立して制御する、且つ前記立ち上げ期間において、前記第１回転多面鏡の回転位相及び前記第２回転多面鏡の回転位相を合わせるように制御する第２回転制御を行う場合は、前記第１光源及び前記第２光源の両方、又は前記第１光源及び前記第２光源のいずれか一方から前記非画像領域に光を照射させる期間を、前記第１の期間より長い第２の期間になるように制御することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成を開始するまでに要する時間が長くなることを抑制することができる。

画像形成装置の概略構成図レーザスキャナユニットの概略構成図回転位相制御におけるＢＤ信号とスキャナモータ駆動信号との関係を示した図レーザスキャナの回転制御に関するフローチャートＢＤ信号とレーザ駆動信号との関係を示した図回転位相制御におけるＢＤ信号とスキャナモータ駆動信号との関係を示した図レーザスキャナの回転制御に関するフローチャートレーザスキャナの回転制御に関するフローチャート

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（第１の実施形態）
図１は、画像形成装置１００の概略構成図である。なお、以下においては、中間転写方式のカラー画像形成装置を例に説明を行うが、例えばロータリー方式のカラー画像形成装置や直接転写方式のカラー画像形成装置でも良い。また、以下の説明において、特にイエロー、マゼンタ、シアン，ブラックを区別する必要のない部材については、説明の便宜上、符号の添え字のＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫを省略することもある。

図１に示すように、感光体としての感光ドラム１０１（１０１ｙ、１０１ｍ、１０１ｃ、１０１ｂｋ）は、矢印ａ方向へ回転移動される。また、感光ドラム１０１は帯電手段として接触タイプの帯電ローラ１０２（１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０１ｂｋ）により、その表面を均一に帯電される。走査手段としてのレーザスキャナユニット１０３（１０３ｙ、１０３ｍ、１０３ｃ、１０３ｂｋ）は、感光ドラム１０１を光により走査することで、感光ドラム１０１の表面を露光して、感光ドラム１０１上（感光体上）に静電潜像を形成する。現像手段である現像器１０４（１０４ｙ、１０４ｍ、１０４ｃ、１０４ｂｋ）は、現像バイアスを印加することによりトナー（現像剤）により、感光ドラム１０１上に形成された静電潜像をトナー像として現像する。

現像器１０４によって現像されたトナー像は、感光ドラム１０１の回転にしたがって、中間転写体としての中間転写ベルト１０５と感光ドラム１０１間で形成される一次転写部へ搬送される。中間転写ベルト１０５は、感光ドラム１０１に接触して矢印ｃ方向に回転移動している。一次転写部に到達したトナー像は、中間転写ベルト１０５を介して圧接されている一次転写手段である一次転写ローラ１０８（１０８ｙ、１０８ｍ、１０８ｃ、１０８ｂｋ）に、高圧電源１１４から所定の一次転写バイアスが印加されることで一次転写される。一次転写ローラ１０８には導電ローラが使用されている。中間転写ベルト１０５は、駆動ローラ１０６、支持ローラ１０７ａ、１０７ｂに張架されて、駆動されている。画像形成ユニットＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＢＫでそれぞれの色のトナーにより形成されたトナー像が、順次中間転写ベルト１０５上に重畳されることで画像Ｉが形成される。

中間転写ベルト１０５上に形成された画像Ｉは、二次転写ローラ１０９と中間転写ベルト１０５で形成される二次転写部に搬送される。二次転写部に到達すると、不図示の給紙カセットから給紙部１１０によって給紙された記録材Ｐに、二次転写ローラ１０９に二次転写バイアスが印加されることで二次転写される。画像が二次転写された記録材Ｐは、支持ローラ１０７ｂとの曲率により中間転写ベルト１０５から分離され、定着器１１１に搬送される。そして、定着器１１１により加熱、加圧されることにより記録材Ｐ上に画像が定着される。画像が定着された記録材Ｐは、画像形成装置外に排出される。

一方、一次転写後の感光ドラム１０１は、感光ドラムクリーナ１１３（１１３ｙ、１１３ｍ、１１３ｃ、１１３ｂｋ）によって残留トナーがクリーニングされる。その後、前露光ランプ１２４（１２４ｙ、１２４ｍ、１２４ｃ、１２４ｂｋ）により、感光ドラム１０１の表面の電位は均一に除電され、次の画像形成を行う。記録材Ｐに画像を二次転写した後の中間転写ベルト１０５は、中間転写ベルトクリーナ１１２によりその表面をクリーニングされる。制御手段としてのＣＰＵ１１５は、レーザスキャナユニット１０３を含む画像形成手段の動作を制御し、前述した一連の画像形成プロセスの実行を司る。

図２は、走査手段としてのレーザスキャナユニット１０３の概略構成図である。光を照射する光源である半導体レーザ２０１は、１つのレーザダイオード２１２と１つのフォトダイオード２２０から構成されており、レーザ駆動回路２１３により発光制御される。回転駆動手段の一例であるスキャナモータ２０３は、複数の反射面を有し、反射面により光を偏向する回転多面鏡としてのポリゴンミラー２０２を図示の回転方向に回転させる。

ポリゴンミラー２０２の回転動作により反射されたレーザ光は、全走査領域２１６に対して周期的に走査される。この全走査領域２１６は、画像領域２１４と非画像領域２１５に区別されている。画像領域２１４は、ポリゴンミラー２０２により反射されたレーザ光のうち、反射ミラー２０４を経て感光ドラム１０１の表面に照射される領域を指す。一方、非画像領域２１５は、全走査領域２１６のうち、画像領域２１４を除いた領域を指す。

検知手段としてのＢＤ（ＢｅａｍＤｅｔｅｃｔ）センサ２０６は、非画像領域２１５内の所定領域に配置されている。レーザ光がＢＤセンサ２０６の位置に照射されると、主走査同期信号２０７を出力する。なお、この主走査同期信号２０７を、以後ＢＤ信号２０７とも称する。また、ＢＤ信号２０７が発生する周期をＢＤ周期とも称する。ＢＤ信号２０７は、主走査方向の走査開始基準信号として用いられ、主走査方向の書き出し開始位置を制御するために使用される。

ＣＰＵ１１５は、ＢＤ信号２０７が生成される毎にＢＤ周期を順次メモリに記憶する。そして、記憶している現在のＢＤ周期の値に基づいて、スキャナモータ２０３、半導体レーザ２０１を制御する。すなわち、ＣＰＵ１１５は、スキャナモータ２０３にスキャナモータ駆動信号２０８を送信し、設定されている目標回転速度に対して現在のＢＤ周期の値に相当する回転速度が遅い場合には加速し、回転速度が速い場合には減速させる。これにより、スキャナモータ２０３を目標回転速度に収束させる速度制御を行う。また、ＣＰＵ１１５は、レーザ駆動回路２１３にレーザ駆動信号２０９を送信し、半導体レーザ２０１を全走査領域２１６内における所定の位置や、ＢＤセンサ２０６を走査するように発光タイミングを制御する。

なお、図２の半導体レーザ２０１、スキャナモータ２０３、ＢＤ信号２０７、スキャナモータ駆動信号２０８、レーザ駆動信号２０９は、各レーザスキャナユニット１０３で共通の構成である。つまり、半導体レーザ２０１（２０１ｙ、２０１ｍ、２０１ｃ、２０１ｂｋ）、スキャナモータ２０３（２０３ｙ、２０３ｍ、２０３ｃ、２０３ｂｋ）、ＢＤ信号２０７（２０７ｙ、２０７ｍ、２０７ｃ、２０７ｂｋ）と称することもできる。また、スキャナモータ駆動信号２０８（２０８ｙ、２０８ｍ、２０８ｃ、２０８ｂｋ）、レーザ駆動信号２０９（２０９ｙ、２０９ｍ、２０９ｃ、２０９ｂｋ）と称することもできる。また、ＢＤセンサ２０６についても共通の構成でもよい。つまり、４つのＢＤセンサが設けられる構成であるならば、ＢＤセンサ２０６（２０６ｙ、２０６ｍ、２０６ｃ、２０６ｂｋ）と称することもできる。しかし、前述したように特にイエロー、マゼンタ、シアン，ブラックを区別する必要のない部材については、説明の便宜上、符号の添え字のＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫを省略することもある。

続いて、スキャナモータ２０３の回転位相を調整する回転位相制御の方法について説明する。図１の画像Ｉにおける各色の色ずれを補正するために、ＣＰＵ１１５は、レーザスキャナユニット１０３ｙ、１０３ｍ、１０３ｃ、１０３ｂｋの画像書き出しタイミングを調整する。具体的には、スキャナモータ２０３ｙ、２０３ｍ、２０３ｃ、２０３ｂｋの回転位相を調整することによって、副走査方向１ライン未満の範囲の画像書き出しタイミングを調整することができる。

ＣＰＵ１１５は、スキャナモータ２０３ｙ、２０３ｍ、２０３ｃ、２０３ｂｋの最適な回転位相を算出し、画像形成中は算出した回転位相を維持するように回転位相制御を行う。本実施形態においては、回転位相制御の基準となる基準ＢＤ信号２０７ｒをＣＰＵ１１５の内部で生成する。そして、基準ＢＤ信号２０７ｒとＢＤ信号２０７ｙ、２０７ｍ、２０７ｃ、２０７ｂｋとの位相差を算出し、各々の位相差を目標位相差と一致させるように制御することによって回転位相制御を実現している。基準ＢＤ信号２０７ｒの周期は、スキャナモータ２０３ｙ、２０３ｍ、２０３ｃ、２０３ｂｋの回転速度に応じて可変させる。例えば、ＢＤ信号２０７ｙ、２０７ｍ、２０７ｃ、２０７ｂｋの各々のＢＤ周期の平均値に基づいて基準ＢＤ信号２０７ｒのＢＤ周期は決定される。

図３は、本実施形態における回転位相制御におけるＢＤ信号とスキャナモータ駆動信号との関係を示した図である。なお、ここでは、レーザスキャナユニット１０３ｙを一例として説明するものの、レーザスキャナユニット１０３ｍ、１０３ｃ、１０３ｂｋについても同様の方法によって回転位相制御を行うことができる。

まず、ＣＰＵ１１５は、ＢＤ信号２０７ｙの立ち下りを検知し、基準ＢＤ信号２０７ｒとの比較結果であるＢＤ位相差を算出する。そして、ＣＰＵ１１５は、ＢＤ位相差が目標ＢＤ位相差と一致するようにスキャナモータ２０３ｙの加減速制御を行う。図３では説明の便宜上、目標ＢＤ位相差を０としている。しかし、これに限られるものではなく、目標ＢＤ位相差は求めたい精度に応じて適宜幅をもって設定することが可能である。例えば、目標ＢＤ位相差は、ＢＤ信号の１周期未満の任意の値を指定することができる。ＣＰＵ１１５は、ＢＤ位相差と目標ＢＤ位相差とが異なっている場合、スキャナモータ２０３ｙの回転を加速させるか又は減速させるかを判断する。判断基準の一例としては、どちらが早く目標ＢＤ位相差に近づくかで判断する。ＣＰＵ１１５は、スキャナモータ駆動信号２０８ｙを介して加速信号３０１あるいは減速信号３０２のいずれかを出力する。

図３の例では、図３（Ａ）は基準回転位相である基準ＢＤ信号２０７ｒよりも制御対象の回転位相であるＢＤ信号２０７ｙが遅れている状態を示している。図３（Ｂ）は基準回転位相である基準ＢＤ信号２０７ｒと制御対象の回転位相であるＢＤ信号２０７ｙが一致している状態を示している。図３（Ｃ）は基準回転位相である基準ＢＤ信号２０７ｒよりも制御対象の回転位相であるＢＤ信号２０７ｙが進んでいる状態を示している。ＣＰＵ１１５は、図３（Ａ）に対しては加速信号３０１を出力し、図３（Ｃ）に対しては減速信号３０２を出力する。加速信号３０１および減速信号３０２の出力幅は、目標ＢＤ位相差との誤差の大きさに応じて増減させるとよい。ＣＰＵ１１５は、このような判断をＢＤ周期ごとに毎回実施することにより、ＢＤ位相差が目標ＢＤ位相差と一致するように制御する。

ＣＰＵ１１５は、スキャナモータ２０３ｙの回転速度制御で使用する加減速信号と、回転位相制御で使用する加減速信号とを、スキャナモータ駆動信号２０８ｙに重畳させて出力することにより、回転速度制御と回転位相制御とを同時に実行できる。通常、レーザスキャナユニット１０３ｙの起動時は、最初に回転速度制御を実行してスキャナモータ２０３ｙが目標回転速度に到達した後に、回転位相制御を実行した方が、より簡易な構成で回転位相制御を実現できる。しかし、画像形成装置１００の起動時間を短縮するためには、スキャナモータ２０３ｙが目標回転速度に到達する前から回転位相制御を実行することで、より短時間でスキャナモータ２０３ｙの回転制御を行うことができる。

図４は、本実施形態におけるレーザスキャナの回転制御に関するフローチャートである。図５は、本実施形態におけるＢＤ信号とレーザ駆動信号との関係を示した図である。Ｓ４０１において、ＣＰＵ１１５はレーザスキャナユニット１０３ｙが起動すると、スキャナモータ２０３ｙの回転速度制御を開始する。Ｓ４０２において、ＣＰＵ１１５は半導体レーザ２０１ｙからレーザの発光を開始する。レーザスキャナユニット１０３ｙの起動直後は、スキャナモータ２０３ｙの回転速度がわからないため、ＢＤ周期の予測もできない。よって、半導体レーザ２０１ｙは、図５における第１の発光モード５０１のように発光を行う。つまり、第１の発光モード５０１は、全走査領域２１６すなわち画像領域２１４と非画像領域２１５の両方の全域にレーザ光が照射されるように制御する強制発光制御となる。このような発光を行うことにより、スキャナモータ２０３ｙの回転速度Ｖがどのような速度であってもＢＤ信号２０７ｙを取得できる。なお、ＢＤセンサ２０６によりＢＤ信号を検知することができれば、レーザ光の照射領域は、必ずしも画像領域２１４と非画像領域２１５の両方の全域に限られるものではない。

Ｓ４０３において、ＣＰＵ１１５はスキャナモータ２０３ｙの回転速度Ｖが、所定の回転速度Ｖ１に到達したかを判断する。スキャナモータ２０３ｙの回転速度Ｖが回転速度Ｖ１に到達すると、Ｓ４０４において、ＣＰＵ１１５は半導体レーザ２０１ｙの発光モードを、第１の発光モード５０１から第２の発光モード５０２に変更する。ＣＰＵ１１５は、第１の発光モード５０１によって取得したＢＤ信号２０７ｙから第２の発光モード５０２におけるＢＤ信号２０７ｙを取得するタイミングを予測する。第２の発光モード５０２は、非画像領域２１５にレーザ光が照射されるように、レーザ駆動信号２０９ｙを制御する。つまり、図５中のＴ３の期間において、レーザ光を照射する。Ｔ３の期間においてＢＤ信号２０７ｙを取得後にレーザ光を消灯することで、画像領域２１４にレーザ光が照射されないように、レーザ駆動信号２０９ｙを制御する。つまり、図５中のＴ１の期間においては、レーザ光を照射しない。このように発光を制御することによって、非画像形成中における画像領域２１４にレーザ光を照射することを抑制できるため、感光ドラム１０１ｙの劣化を抑制することができる。つまり、このような非画像形成領域に光を照射させて第１回転多面鏡及び第２回転多面鏡の回転速度を独立して制御することを第１回転制御と称することもできる。

Ｓ４０５において、ＣＰＵ１１５はスキャナモータ２０３ｙの回転速度Ｖが、回転速度Ｖ１よりも速い速度である回転速度Ｖ２に到達したかを判断する。スキャナモータ２０３ｙの回転速度Ｖが回転速度Ｖ２に到達すると、Ｓ４０６において、ＣＰＵ１１５はレーザスキャナユニット１０３ｙの回転位相制御を開始する。回転位相制御を開始すると、Ｓ４０７において、ＣＰＵ１１５は半導体レーザ２０１ｙの発光モードを、第２の発光モード５０２から第３の発光モード５０３に変更する。第３の発光モード５０３においては、第２の発光モード５０２と同様に非画像領域２１５にレーザ光が照射されるように、レーザ駆動信号２０９ｙを制御する。つまり、図５中のＴ４の期間において、レーザ光を照射する。このレーザ光を照射する期間であるＴ４＞Ｔ３という関係になることが、第３の発光モード５０３における特徴である。言い換えると、レーザ光を照射しない期間であるＴ２＜Ｔ１という関係になるともいえる。一例として、本実施例では、Ｔ３の開始時刻をＢＤ信号２０７ｙの取得後から数えて前回ＢＤ周期の０．９８倍が経過した後とし、Ｔ４の開始時刻をＢＤ信号２０７ｙの取得後から数えて前回ＢＤ周期の０．９５倍となるように決定する。つまり、第１係数が０．９８、第２係数が０．９５と称することもできる。また、Ｔ３およびＴ４の終了時刻は、ＢＤ信号２０７ｙの取得後、前回ＢＤ周期の０．０１倍の時間が経過した後となるように制御している。

Ｔ３の期間より長い期間であるＴ４においてレーザ光を照射する理由は以下のようになる。つまり、回転位相制御が開始されると、スキャナモータ駆動信号２０８ｙには回転位相制御による加速信号３０１と減速信号３０２が重畳されるようになり、スキャナモータ２０３ｙは大きく加速あるいは減速される可能性がある。よって、スキャナモータ２０３ｙの回転速度Ｖが変動する可能性がある。例えば、スキャナモータの十数回転で目標位相差に収束させる場合、位相制御期間中には基準ＢＤ信号２０７ｒのＢＤ周期に対してＢＤ信号２０７ｙのＢＤ周期は最大５％程度の時間差を設ける必要がある。この時間差を作るため、速度制御中のＢＤ周期毎の回転速度Ｖの変動が１％程度であったとしても、回転位相制御中のＢＤ周期毎の回転速度Ｖの変動は２％程度まで大きくなる可能性がある。

このようなスキャナモータ２０３ｙの回転速度Ｖの変動が発生したとしても、確実にＢＤ信号２０７ｙを取得するために、前述した決定方法に基づいてレーザ光の照射期間をＴ３より長いＴ４となるように制御している。ただし、第３の発光モード５０３の発光制御を行う場合においても、画像領域２１４を極力照射しないように照射期間を制御することで、感光ドラム１０１ｙの劣化を抑制することができる。つまり、このような画像形成時における回転速度となるように加速させている期間を立ち上げ期間と称することができる。立ち上げ期間において、第１光源及び第２光源の両方、又は第１光源及び第２光源のいずれか一方から非画像領域に光を照射させる期間を、第１の期間より長い第２の期間になるように制御することを第２回転制御と称することもできる。

Ｓ４０８において、ＣＰＵ１１５はスキャナモータ２０３ｙの回転速度Ｖが、回転速度Ｖ２よりも速い速度である回転速度Ｖ３に到達したかを判断する。スキャナモータ２０３ｙの回転速度Ｖが回転速度Ｖ３に到達すると、Ｓ４０９において、ＣＰＵ１１５は基準ＢＤ信号２０７ｒとＢＤ信号２０７ｙとの位相差の絶対値｜Ｐ｜が、所定の値Ｐ１よりも小さくなったかを判断する。位相差の絶対値｜Ｐ｜がＰ１よりも小さくなったと判断すると、ＣＰＵ１１５はスキャナモータ２０３ｙの回転位相が安定したと判断する。回転位相が安定すると、Ｓ４１０において、ＣＰＵ１１５は半導体レーザ２０１ｙの発光モードを第３の発光モード５０３から第２の発光モード５０２に変更する。すなわち、回転位相制御を開始した後、回転位相が安定するまでの間は第３の発光モード５０３で半導体レーザ２０１ｙを駆動し、回転位相が安定すると第２の発光モード５０２で半導体レーザ２０１ｙを駆動させる。

Ｓ４１１において、ＣＰＵ１１５は画像形成が終了したかを判断する。画像形成が終了したと判断すると、Ｓ４１２において、ＣＰＵ１１５はレーザスキャナユニット１０３ｙの回転速度制御と回転位相制御を終了してスキャナモータ２０３ｙの回転を停止させる。さらに、Ｓ４１３において、ＣＰＵ１１５はレーザ駆動信号２０９ｙを非発光状態に変更し、半導体レーザ２０１ｙの発光を終了させる。

このように、回転位相制御を実行する期間においては、ＢＤ信号２０７ｙを検知するための半導体レーザ２０１ｙの照射期間を長くする。これにより、回転位相制御によってスキャナモータ２０３ｙの回転速度が加速されたり減速されたりしても、確実にＢＤ信号２０７ｙが検知できるように制御することができる。つまり、走査装置の起動時間を短縮するために、レーザ光を走査するポリゴンミラーの回転の加速制御と位相制御を同時に実行しても、安定してＢＤ信号２０７ｙを検知することができる。さらに、回転位相制御を行っていない期間においては、ＢＤ信号２０７ｙを検知するための半導体レーザ２０１ｙの照射期間を短くすることで、レーザ光を照射することによる感光ドラム１０１ｙの劣化を抑制することもできる。さらに、スキャナモータ２０３ｙの回転速度制御と回転位相制御を並列して行うことで、画像形成を開始するまでに要する時間が長くなることを抑制することもできる。

なお、本実施形態においては、スキャナモータ２０３ｙの回転速度Ｖに基づいて回転位相制御を開始するタイミングや発光モードを変更するタイミングを判断していたが、これに限られるものではない。例えば、レーザスキャナユニット１０３ｙの起動開始からの経過時間を計測することで、回転位相制御を開始するタイミングや発光モードを変更するタイミングを判断してもよい。また、本実施形態においては、レーザスキャナユニットの数を４個と例示して説明したが、これに限られるものではない。レーザスキャナユニットの個数は例えば、イエローとマゼンタで１つ、シアンとブラックで１つと、合計２個でもよい。レーザスキャナユニット間において、回転位相制御を行うような構成であれば、本実施形態におけるような制御を適応することが可能である。

（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、回転位相制御においてスキャナモータ２０３ｙを加減速して回転位相をそろえる方法について説明した。本実施形態においては、回転位相制御においてスキャナモータ２０３ｙを減速させる頻度を下げて回転位相をそろえる方法について説明する。なお、画像形成装置の構成等、先の第１の実施形態と同様の構成については、ここでの詳しい説明は省略する。

図６は、本実施形態における回転位相制御におけるＢＤ信号とスキャナモータ駆動信号との関係を示した図である。本実施形態において、ＣＰＵ１１５は二つの回転位相制御方法を切り替えながら回転位相の制御を行う。第１の回転位相制御（α）は、先の第１の実施形態と同様に、基準ＢＤ信号２０７ｒとＢＤ信号２０７ｙとの位相差に基づき、加速信号３０１あるいは減速信号３０２を出力して回転位相を制御する。一方、第２の回転位相制御（β）は、加速信号６０１については第１の回転位相制御（α）と同様に出力する。しかし、減速信号６０２については第１の回転位相制御（α）に比べて出力頻度を下げて出力する。図６では、第１の回転位相制御（α）の減速信号３０２の出力頻度に対して、第２の回転位相制御（β）の減速信号６０２の出力頻度を半分とした例を示している。

スキャナモータ２０３ｙの回転速度が遅いときは、回転速度をより速く目標速度に制御するためにも、回転速度制御による加速指示を優先させたい。回転速度制御と回転位相制御を並列して行っている場合に、回転位相制御による減速指示は起動時間を長くしてしまう可能性や、スキャナモータ２０３ｙの回転制御を不安定にさせてしまう可能性がある。そのため、スキャナモータ２０３ｙの回転速度が遅い場合には、第２の回転位相制御（β）を実行することで、なるべく減速信号の頻度を少なくする。そして、スキャナモータ２０３ｙの回転速度がある程度速くなってから第１の回転位相制御（α）を実行することにより、安定した回転制御と起動時間の短縮を実現できる。なお、第２の回転位相制御（β）における減速信号６０２の出力頻度は一定の割合で減らす必要はない。例えば、スキャナモータ２０３ｙの回転速度に応じて出力頻度を変化させてもよい。または、減速信号６０２を出力しないという回転制御を行うことも可能である。

図７は、本実施形態におけるレーザスキャナの回転制御に関するフローチャートである。なお、先の図４のフローチャートと同様のステップには同様の番号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。まず、レーザスキャナユニット１０３ｙが起動してからのＳ４０１〜Ｓ４０５は、先の図４と同様の制御であるため、ここでの説明は省略する。Ｓ７０１において、ＣＰＵ１１５はレーザスキャナユニット１０３ｙの回転位相制御を開始する。本実施形態においては、まずスキャナモータ２０３ｙの回転速度が所定の速度より遅い場合における、第２の回転位相制御（β）を実行する。第２の回転位相制御（β）は、基準ＢＤ信号２０７ｒとＢＤ信号２０７ｙとの間のＢＤ位相差を計算し、加速あるいは減速のいずれかの制御を行う。しかし、先の図６で説明したように、減速信号６０２の出力頻度を下げることで、スキャナモータ２０３ｙの加速を妨げないように制御している。

Ｓ７０２において、ＣＰＵ１１５はスキャナモータ２０３ｙの回転速度Ｖが、所定の回転速度Ｖ４に到達したかを判断する。スキャナモータ２０３ｙの回転速度Ｖが回転速度Ｖ４に到達すると、Ｓ７０３において、ＣＰＵ１１５は半導体レーザ２０１ｙの発光モードを、スキャナモータ２０３ｙの回転速度が所定の速度より速い場合における、第１の回転位相制御（α）を実行する。第１の回転位相制御（α）は、先の第１の実施形態と同様に、基準ＢＤ信号２０７ｒとＢＤ信号２０７ｙとの位相差に基づき、加速信号３０１あるいは減速信号３０２を出力して回転位相を制御する。以降、Ｓ４０８〜４１３は先の図４と同様の制御であるため、ここでの詳しい説明は省略する。

このように、スキャナモータ２０３ｙの回転速度Ｖが所定の速度より遅い場合は、位相制御による減速指示の頻度を下げることで、スキャナモータ２０３ｙを減速させることによる影響を少なくできるため、安定した起動制御が可能となる。なお、本実施形態においては、第２の回転位相制御（β）においては、減速信号６０２の出力頻度を下げる制御を行っていたが、これに限られるものではない。例えば、スキャナモータ２０３ｙの回転速度に応じて減速信号６０２の出力信号幅を短くするように制御ゲインを変更し、回転位相制御による減速指示の影響を少なくすることによっても、同様の制御を行うことができる。

（第３の実施形態）
第１の実施形態においては、回転位相の基準となる基準ＢＤ信号２０７ｒの周期を、ＢＤ信号２０７ｙ、２０７ｍ、２０７ｃ、２０７ｂｋの周期の平均値に基づいて算出する。そして、算出した平均値に基づいて基準ＢＤ信号２０７ｒの周期を動的に変更させる方法について説明した。本実施形態においては、ＢＤ信号２０７ｙ、２０７ｍ、２０７ｃ、２０７ｂｋのいずれかを基準ＢＤ信号として回転位相制御に用いる方法について説明する。なお、画像形成装置の構成等、先の第１の実施形態と同様の構成については、ここでの詳しい説明は省略する。

図８は、本実施形態におけるレーザスキャナの回転制御に関するフローチャートである。なお、先の図４のフローチャートと同様のステップには同様の番号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。まず、レーザスキャナユニット１０３ｙが起動してからのＳ４０１〜Ｓ４０５は、先の図４と同様の制御であるため、ここでの説明は省略する。Ｓ８０１において、ＣＰＵ１１５は回転位相制御で用いる基準ＢＤ信号２０７ｒを決定する。ここでは、レーザスキャナユニット１０３ｙ、１０３ｍ、１０３ｃ、１０３ｂｋの全てのレーザスキャナにおいて、スキャナモータ２０３ｙ、２０３ｙ、２０３ｃ、２０３ｋのうち最も早く回転速度Ｖ２に到達するモータを判断する。そして、最も早く回転速度Ｖ２に到達したスキャナモータを有するレーザスキャナユニットから出力されるＢＤ信号を基準ＢＤ信号と決定する。基準ＢＤ信号とならなかったレーザスキャナユニットは、基準ＢＤ信号を基準とした回転位相制御を実行する。

Ｓ８０２において、ＣＰＵ１１５はＢＤ信号２０７ｙが基準ＢＤ信号であるかを判断する。ＢＤ信号２０７ｙが基準ＢＤ信号であれば、レーザスキャナユニット１０３ｙにおいては回転位相制御を実行する必要はないため、回転速度制御を続ける。一方、ＢＤ信号２０７ｙが基準ＢＤ信号でなければ、レーザスキャナユニット１０３ｙは回転位相制御を行うために、Ｓ４０６に進む。以降、Ｓ４０６〜４１３は先の図４と同様の制御であるため、ここでの詳しい説明は省略する。

このように、回転位相制御の基準となる基準ＢＤ信号をレーザスキャナユニット１０３ｙ、１０３ｍ、１０３ｃ、１０３ｂｋの中から適宜設定することができる。これにより、最も早く安定して回転しているレーザスキャナユニットを基準に回転位相制御を実行することができる。なお、基準ＢＤ信号の選択は、レーザスキャナユニットの起動時毎に選択することができる。

１０３レーザスキャナユニット
１１５ＣＰＵ
２０１半導体レーザ
２０２ポリゴンミラー
２０３スキャナモータ
２０６ＢＤセンサ

Claims

第１光源と、
複数の反射面を有し、前記光源から照射された光を回転しながら偏向する第１回転多面鏡と、
前記第１回転多面鏡を駆動する第１駆動手段と、
前記第１回転多面鏡により偏向された光を検知する第１検知手段と、
第２光源と、
複数の反射面を有し、前記光源から照射された光を回転しながら偏向する第２回転多面鏡と、
前記第２回転多面鏡を駆動する第２駆動手段と、
前記第２回転多面鏡により偏向された光を検知する第２検知手段と、
前記第１検知手段により検知された結果に基づき前記第１駆動手段の駆動を制御し、前記第２検知手段により検知された結果に基づき前記第２駆動手段の駆動を制御し、前記第１光源及び前記第２光源から光を照射する期間を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１光源及び前記第２光源により感光体上の画像領域に光を照射させることで静電潜像を形成させ、前記第１光源及び前記第２光源により前記画像領域の外である非画像領域において光を照射させることで前記第１検知手段及び前記第２検知手段により光を検知させ、
前記制御手段は、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡を画像形成時における回転速度となるように加速させている立ち上げ期間において、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡の回転速度を制御する第１回転制御を行う場合は、前記非画像領域に第１の期間において前記第１光源及び前記第２光源から光を照射させて、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡の回転速度を独立して制御する、且つ前記立ち上げ期間において、前記第１回転多面鏡の回転位相及び前記第２回転多面鏡の回転位相を合わせるように制御する第２回転制御を行う場合は、前記第１光源及び前記第２光源の両方、又は前記第１光源及び前記第２光源のいずれか一方から前記非画像領域に光を照射させる期間を、前記第１の期間より長い第２の期間になるように制御することを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記第２回転制御を行う場合に、前記第１光源及び第２光源の両方、又は前記第１光源及び前記第２光源のいずれか一方から光を照射させるタイミングを制御することで、前記第１の期間より長い第２の期間になるように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。
前記制御手段は、前記第１回転制御を行う場合は、前記第１検知手段によって検知された信号の周期に第１係数を乗じて求めたタイミングに基づき前記第１光源から光を照射させ、前記第２検知手段によって検知された信号の周期に前記第１係数を乗じて求めたタイミングに基づき前記第２光源から光を照射させ、
前記第２回転制御を行う場合は、前記第１検知手段によって検知された信号の周期に前記第１の係数よりも小さい第２係数を乗じて求めたタイミングに基づき前記第１光源から光を照射させ、前記第２検知手段によって検知された信号の周期に前記第２係数を乗じて求めたタイミングに基づき前記第２光源から光を照射させるように制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡の回転速度が、所定の速度に到達するまでは前記第１回転制御を行い、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡の回転速度が、前記所定の速度に到達した後に、前記第２の回転制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡の回転を開始してから、所定の時間が経過するまでは前記第１回転制御を行い、前記所定の時間が経過した後に前記第２回転制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第２回転制御を行っている状態で、前記第１回転多面鏡の回転位相と前記第２回転多面鏡の回転位相との位相差が所定の値より小さくなると、前記第１回転制御に切り替えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１検知手段及び前記第２検知手段により光を検知することに応じて出力される信号の周期と、基準となる信号の周期とを比較し、比較結果に応じて前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡の両方、又は前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡のいずれか一方の回転速度を加減速することで回転位相の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１回転制御及び前記第２回転制御を行う前は、前記画像領域及び前記非画像領域の両方に前記第１光源及び前記第２光源からの光を照射させる強制発光を行うように制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、光を走査する方向である主走査方向の全域において光を照射させることで前記強制発光を行うように制御することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第２回転制御を行っている期間において前記第１回転多面鏡を減速することで回転位相を合わせるならば、前記第１回転多面鏡の回転速度が第１速度である場合は、前記第１回転多面鏡の回転位相を制御するための減速指示を第１頻度で出力するように制御し、前記第１回転多面鏡の回転速度が前記第１速度より速い第２速度である場合は、前記減速指示を前記第１頻度より高い第２頻度で出力するように制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第２回転制御を行っている期間において前記第１回転多面鏡を減速することで回転位相を合わせるならば、前記第１回転多面鏡の回転速度が第１速度である場合は、前記第１回転多面鏡の回転位相を制御するための減速指示を第１長さで出力するように制御し、前記第１回転多面鏡の回転速度が前記第１速度より速い第２速度である場合は、前記減速指示を前記第１長さより長い第２長さで出力するように制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第２回転制御を行う場合に、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡の両方、又は前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡のいずれか一方の回転速度を、減速することより加速することを優先して回転位相を合わせることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡で検知される信号の周期を平均した周期を、前記第２回転制御における基準となる信号の周期と設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡で検知される信号の周期のうち、いずれかの信号の周期を、前記第２回転制御における基準となる信号の周期と設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡のうち、最も回転速度の速い回転多面鏡における信号の周期を、前記第２回転制御における基準となる信号の周期と設定することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
第１光源と、
複数の反射面を有し、前記光源から照射された光を回転しながら偏向する第１回転多面鏡と、
前記第１回転多面鏡を駆動する第１駆動手段と、
前記第１回転多面鏡により偏向された光を検知する第１検知手段と、
第２光源と、
複数の反射面を有し、前記光源から照射された光を回転しながら偏向する第２回転多面鏡と、
前記第２回転多面鏡を駆動する第２駆動手段と、
前記第２回転多面鏡により偏向された光を検知する第２検知手段と、
前記第１検知手段により検知された結果に基づき前記第１駆動手段の駆動を制御し、前記第２検知手段により検知された結果に基づき前記第２駆動手段の駆動を制御し、前記第１光源及び前記第２光源から光を照射する期間を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１光源及び前記第２光源により感光体上の画像領域に光を照射させることで静電潜像を形成させ、前記第１光源及び前記第２光源により前記画像領域の外である非画像領域において光を照射させることで前記第１検知手段及び前記第２検知手段により光を検知させ、
前記制御手段は、前記第１回転多面鏡及び前記第２回転多面鏡を画像形成時における回転速度となるように加速させている立ち上げ期間において、前記第１回転多面鏡の回転位相及び前記第２回転多面鏡の回転位相を合わせるように制御することを特徴とする画像形成装置。