JP3639052B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリ等のカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像形成装置はカラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリ等があり、図２７はカラープリンタの一例を示す。図２７において、１は可撓性のベルト状感光体からなるベルト状像担持体であり、このベルト状感光体１は回動ローラ２，３の間に架設されていて回動ローラ２により駆動されて副走査方向（時計方向）に回転する。
【０００３】
４は帯電手段としての帯電ローラからなる帯電部材、５は像露光手段としてのレーザ書き込み系ユニット、６〜９は回転型現像ユニットにおける互いに異なる特定色の現像剤をそれぞれ収容した複数の現像手段としての現像ユニットである。レーザ書き込み系ユニット５は上面にスリット状の露光用開口部を設けた保持筐体に納めて装置本体に組み込まれる。帯電手段としての帯電部材４及び像露光手段としてのレーザ書き込み系ユニット５は感光体１に画像形成信号に対応する静電潜像を順次に形成する潜像形成手段を構成する。
【０００４】
レーザ書き込み系ユニット５には図示の光学系のものの他に、発光部と収束性光伝送体を一体とした光学系等も使用される。帯電部材４、レーザ書き込み系ユニット５のレーザ書き込み光５Ｄをベルト状感光体１に照射する部分、感光体用クリーニング装置１５はベルト状感光体１を架設している複数本のローラ２，３のうちの１本のローラ２の付近に設けられている。
【０００５】
各現像ユニット６、７、８、９は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、黒色の各トナーを有する現像剤をそれぞれ収容したものであって、所定の位置でベルト状感光体１と近接あるいは接触する現像スリーブからなる現像剤担持部材を備え、感光体ベルト１上の静電潜像を非接触現像法あるいは接触現像法により顕像化する機能を有している。１０は転写像担持体としての中間転写体であり、この中間転写体１０は回動ローラ１１、１２の間に架設されていてその一方の回動ローラにより駆動されて反時計回りに回転する中間転写ベルトからなる。
【０００６】
ベルト状感光体１と中間転写ベルト１０は回動ローラ３の所で接触しており、中間転写ベルト１０の内側に接触しているバイアスローラ１３に高圧電源から転写バイアスが印加されてベルト状感光体１上の第一回目に形成された１つの色版の単色画像が中間転写ベルト１０上に転写される。同様にベルト状感光体１上に第二回目乃至第四回目に形成された他の各色版の単色画像が中間転写ベルト１０上に第一回目に形成された１つの色版の単色画像と重ねられて位置ズレを生じないように転写される。
【０００７】
転写手段を構成する転写ローラ１４は接離機構により中間転写ベルト１０に対して接離するように設けられている。１５はベルト状感光体１をクリーニングする感光体用クリーニング装置、１６は中間転写ベルト１０をクリーニングする中間転写ベルト用クリーニング装置であり、このクリーニング装置１６のブレード１６Ａは接離機構により画像形成中には中間転写ベルト１０の表面より離間した位置に保たれて画像転写後のクリーニング時のみ図示のごとく中間転写ベルト１０の表面に圧接される。
【０００８】
このカラープリンタによるカラー画像形成のプロセスは次のように行われる。まず本カラープリンタによる多色像の形成は、次のように遂行される。即ち、本カラープリンタとは別体の画像読み取り装置は、オリジナル画像を走査して撮像素子で読み取り、その読み取りカラー画像データを画像データ処理部で演算処理して各色の画像データ、つまり、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の画像データを作成し、これを一旦画像メモリに格納する。
【０００９】
次いで、各色の画像データがその画像メモリから記録時にとり出されて本カラープリンタにおけるレーザ書き込み系ユニット５に各色の画像形成信号として入力される。すなわち、本カラープリンタとは別体の画像読み取り装置から出力される各色の画像データが画像データ処理部を介して順次にレーザ書き込み系ユニット５に入力される。
【００１０】
レーザ書き込み系ユニット５においては、ポリゴンモータからなる回転多面鏡駆動装置５Ａにより回転多面鏡５Ｂが回転駆動され、半導体レーザは画像読み取り装置から画像データ処理部を介して順次に入力される各色の画像データにより半導体レーザ駆動回路で変調駆動されて各色の画像データに対応して強度が変化するレーザビームを発生する。このレーザビームは、回転多面鏡５Ｂにより偏向走査され、ｆθレンズ５Ｃを経てミラー５Ｇにより光路が曲げられてベルト状感光体１の周面上に照射される。
【００１１】
ベルト状感光体１は、除電ランプ２１により除電されて帯電ローラ４によって一様に帯電された後にミラー５Ｇからのレーザビーム５Ｄで露光されて各色の画像信号に対応した静電潜像が順次に形成される。ここで、帯電ローラ４は高圧電源からバイアスが印加されてベルト状感光体１を一様に帯電し、レーザ書き込み系ユニット５によりベルト状感光体１に露光する画像パターンは所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、黒に色分解したときの単色の画像パターンである。
【００１２】
ベルト状感光体１上に順次に形成された各色の画像信号に対応した静電潜像はそれぞれ回転型現像ユニットにおけるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の現像ユニット６〜９による現像で顕色化されて各色の単色化された単色画像となる。現像ユニット６はベルト状感光体１上にイエローの画像信号に対応した静電潜像が形成された時に回転により現像位置に移動してその静電潜像を現像してイエローの単色画像とし、同様に他の現像ユニット７〜９はベルト状感光体１上にマゼンタ、シアン、黒の各画像信号に対応した静電潜像が形成された時にそれぞれ回転により現像位置に移動してそのマゼンタ、シアン、黒の静電潜像をそれぞれ現像してマゼンタ、シアン、黒の各単色画像とする。
【００１３】
中間転写ベルト１０は高圧電源からバイアスローラ１３を介して転写バイアスが印加され、ベルト状感光体１上に順次に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各単色画像はベルト状感光体１に接触しながら反時計回りに回転する中間転写ベルト１０上に順次に重ね合わせて転写される。中間転写ベルト１０上にイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各単色画像が重ね合わせて転写されることによりフルカラーの画像が形成され、給紙台１７から給紙ローラ１８により給紙されてレジストローラ１９を経て転写部へ搬送されて来た転写紙は中間転写ベルト１０上に形成されたフルカラーの画像が転写ローラ１４により転写される。
【００１４】
この転写紙は、定着装置２０により画像が定着されてフルカラー画像が完成し、トレイ２３へ排出される。中間転写ベルト１０及びベルト状感光体１はシームレスである。ベルト状感光体１はイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各単色画像が中間転写ベルト１０へ転写された後に感光体用クリーニング装置１５によりクリーニングされ、中間転写ベルト１０は転写紙へ画像を転写した後に中間転写ベルト用クリーニング装置１６によりクリーニングされる。
【００１５】
図２８は本カラープリンタの一部を拡大して示す図である。
中間転写ベルト１０の端部には６個のマーク４１Ａ〜４１Ｆが所定の間隔で設けられており、マーク検知センサからなるマーク検出手段４０は中間転写ベルト１０上のマーク４１Ａ〜４１Ｆを回動ローラ１２より中間転写ベルト１０回転方向下流側で検出する。このマーク検知センサ４０は反射型フォトインタラプトからなる反射型フォトセンサにより構成されている。
【００１６】
マーク検知センサ４０が６個のマーク４１Ａ〜４１Ｆのうちの任意のマーク、例えばマーク４１Ａを検出することによりレーザ書き込み系ユニット５がベルト状感光体１に対する１色目の画像の書き込み（イエローの画像信号に対応したレーザビームによる露光）を開始し、マーク４１Ａが一周して再度マーク検知センサ４０がマーク４１Ａを検出したときに２色目の画像の書き込み（マゼンタの画像信号に対応したレーザビームによる露光）を開始する。
【００１７】
この時、マーク検知センサ４０のマーク４１Ｂ〜４１Ｆに対する検出信号はマーク検知センサ４０で検出されたマークの個数管理により画像の書き込みタイミングとして使用できないようにマスクがかけられる。Ｐセンサからなる濃度検出手段２２は、感光体ベルト１上の中間転写ベルト１０と接する部分より感光体ベルト１回転方向上流側位置に対向して設置され、感光体ベルト１上のトナー量を光学的に検出する。
【００１８】
図２９はレーザ書き込み系ユニット５からマーク検知センサ４０までの概略構成を示す。
本カラープリンタとは別体の画像読み取り装置から出力される色信号が画像データ処理部を介してレーザ書き込み系ユニット５に入力されると、レーザ書き込み系ユニット５においては半導体レーザ５Ｅがその色信号により半導体レーザ駆動回路で変調駆動されてその色信号に対応した強度を有するレーザビームを発生する。このレーザビームは、ポリゴンモータ５Ａからなる回転多面鏡駆動装置によって回転される回転多面鏡（以下ポリゴンミラーと呼ぶ）５Ｂにより主走査方向に回転走査され、ｆθレンズ５Ｃを経てミラー５Ｇにより光路が曲げられてベルト状感光体１上に照射される。
【００１９】
このとき、ポリゴンミラー５Ｂによって主走査方向に走査されたレーザビームは、１回の主走査内で感光体１上に照射される前に画像書き込み領域外にて同期検知センサ５Ｆによって検出され、この同期検知センサ５Ｆの出力信号が画像書き込みの主走査方向の同期信号として用いられる。ポリゴンモータ５Ａはモータ同期信号に同期して回転し、このモータ同期信号の位相とポリゴンモータ５Ａの回転位相は同期している。ポリゴンミラー５Ｂの鏡面数は８面であり、モータ同期信号はポリゴンミラー５Ｂの１回転に付き２パルスである。
【００２０】
図３０は本カラープリンタの一部を示す。
位相整合回路５０は、マーク検知センサ４０からのマーク検出信号及び発振器５１からのクロックが入力され、発振器５１からのクロックを源信号としてこれを分周してモータ同期信号として出力する。ポリゴンモータ５Ａは、モータ制御回路にて位相整合回路５０からのモータ同期信号により回転速度，回転位相が同期制御される。
【００２１】
本カラープリンタにおいては発振器５１からのクロックを６４分周した信号がモータ同期信号になっている。つまり、発振器５１のクロック周期をｔｃとすると、モータ同期信号の周期ｔｐはｔｐ＝６４＊ｔｃである。位相整合回路５０は、マーク検知センサ４０からのマーク検出信号の立ち上がりを回転同期トリガとし、ポリゴンモータ５Ａの回転位相を再設定すべくモータ同期信号の位相を変化させる。
【００２２】
図３１は本カラープリンタのタイミングチャートを示す。
図３１において、定常期間は通常の画像露光を行っている期間であり、カウント期間は前の色版の画像形成に用いられた前版モータ同期信号の位相（ポリゴンモータ５Ａの回転位相）とマーク検知センサ４０からのマーク検出信号の位相との位相差をカウントする期間であり、位相整合期間はカウント期間のカウント値によりモータ同期信号の位相を定常期間の位相に移行させる期間である。
【００２３】
カウント期間は、マーク検出信号の立ち上がりエッジａから前版モータ同期信号の最初の立ち上がりエッジｂまでであり、カウンタによりそのカウント期間に発振器５１からのクロックをカウントする。カウンタのカウント期間における最後のカウント値ＣＮＴはカウント期間を時間ｔとすると、ＣＮＴ＝ｔ／ｔｃとなる。モータ同期信号は位相整合期間にはタイミングｂで発振を開始する位相同期化パルス信号に切り替わる。この位相同期化パルス信号の周期ｔｄは、ｔｄ＝ｔｐ−ｔｃの関係にある。
【００２４】
位相整合期間はモータ同期信号がカウント期間のカウント値ＣＮＴだけ出たタイミングｃまでであり、位相整合期間の経過後には位相同期化パルス信号の位相は次の色版の画像形成に用いられる次版モータ同期信号の位相と同期する。位相同期化パルス信号の周期ｔｄはｔｄ＜ｔｐの関係にあり、位相整合期間にはモータ同期信号は位相が目標の位相（マーク検知センサ４０のマーク４１Ａ検出タイミングに同期したモータ同期信号の一定位相状態）を追いかける方向で制御されることになる。タイミングｃにおいて、モータ同期信号は次版モータ同期信号に切り替わり、定常期間に入る。
【００２５】
以上のようにモータ同期信号の切り換えが行われ、ポリゴンモータ５Ａはモータ同期信号によりポリゴンモータ制御回路で駆動制御される。マーク検出信号の立ち上がりエッジａからマーク検知センサ４０の検出したマークの個数がカウントされてそのカウント値が設定値ｎに達することにより書き出し開始信号が立ち上げられ、この書き出し開始信号の立ち上がりに同期してレーザ書き込み系ユニット５により次の色版の画像データによる画像露光が開始される。位相整合期間はマーク検知センサ４０の検出したマークの個数を設定値ｎまでカウントする期間内に終了していることは言うまでもない。
【００２６】
図２５は本カラープリンタの一部を示す。位相整合回路５０は、発振器５１から出力されるクロック信号に同期して動作しているデジタル同期回路であり、上述のようにマーク検知センサ４０からのマーク検知信号によりマーク検知センサ４０のマーク検知タイミングに応じてモータ制御回路５２へのモータ同期信号ＰＬＳの位相を可変する。この時、位相整合回路５０は、モータ同期信号ＰＬＳの位相を一気に可変すると、モータ制御回路５２の位相同期が外れてしまうため、モータ同期信号ＰＬＳの位相を徐々に遅らせたり進めたりすることによって、モータ同期信号ＰＬＳの位相を可変する。モータ制御回路５２は、位相整合回路５０からのモータ同期信号ＰＬＳに追従するようにポリゴンモータ５Ａを制御する。
【００２７】
モータ制御回路５２においては、位相整合回路５０からのモータ同期信号ＰＬＳとセンサ５Ｈの出力信号の位相を比較し、その位相差が所望の値になるようにポリゴンモータ５Ａを制御するフェイズロックループ（ＰＬＬ）回路である。センサ５Ｈは、ポリゴンモータ５Ａの周囲に配置され、ポリゴンモータ５Ａの回転位相を検出してポリゴンモータ５Ａの回転位相を示す出力信号を出力するエンコーダからなる検出手段である。増幅及び波形整形器６３は、センサ５Ｈの出力信号を増幅して２値に波形整形してパルス状の信号とし、この信号をポリゴンモータ５Ａの回転位相を示すエンコーダ信号ＥＮＣとして位相比較器６０へ出力する。
【００２８】
位相比較器６０は位相整合回路５０からのモータ同期信号ＰＬＳと増幅及び波形整形器６３の出力信号の位相を比較し、その位相比較の結果はローパスフィルタ（ＬＰＦ）６１により平滑化されて増幅器６２に入力される。増幅器６２は、ＬＰＦ６１の出力信号に応じてポリゴンモータ５Ａに電流を流し、ポリゴンモータ５Ａの回転駆動を行う。
【００２９】
このように、モータ制御回路５２は、閉ループで構成されたＰＬＬ回路であり、位相整合回路５０からのモータ同期信号ＰＬＳに対してポリゴンモータ５Ａの回転位相を追従させるようにポリゴンモータ５Ａを制御する。ポリゴンモータ５Ａにはポリゴンミラー５Ｂが取り付けられているので、ポリゴンモータ５Ａの回転位相を制御することはポリゴンミラー５Ｂの回転位相を制御することになる。
【００３０】
図２６は、位相整合回路５０で行われる信号処理の様子を示すタイミングチャートである。位相整合回路５０は、最初にモータ同期信号（前の色版のもの）ＰＬＳ１を出力している。位相整合回路５０は、タイミングａでマーク検知センサ４０からマーク検知信号ＭＡＲＫが入力されると、このマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりでモータ同期信号（後の色版のもの）ＰＬＳ２を発生する。前の色版のモータ同期信号ＰＬＳ１からいきなり後の色版のモータ同期信号ＰＬＳ２へとモータ同期信号ＰＬＳの位相を可変すると、ＰＬＬ回路５２が同期外れを生じてしまう。
【００３１】
そこで、位相整合回路５０は、位相整合期間を設けてモータ同期信号ＰＬＳの位相を徐々にずらすことによって、ＰＬＬ回路５２が同期外れを生じないようにしている。位相整合回路５０は、図２６では、マーク検知信号ＭＡＲＫの検出タイミングａとモータ同期信号ＰＬＳ１の立ち上がりタイミングｂとのズレ時間ｔに応じて通常のモータ同期信号の周期より短いパルス信号（位相同期化パルス信号）ＰＬＳ３をＰＬＬ回路５２へ出力することによって、モータ同期信号の位相整合を行っている。
【００３２】
ＰＬＬ回路５２は、位相整合期間が終了したタイミングｃ以降はモータ同期信号ＰＬＳ２に追従するように動作することになる。最終的に位相整合回路５０よりＰＬＬ回路５２へ出力される信号はモータ同期信号ＰＬＳのようになる。タイミングｄはレーザ書き込み系ユニット５により感光体１に対する画像書き込みを開始するタイミングであり、マーク検知信号ＭＡＲＫが位相整合回路５０で検出されてから特定の時間が経過した後にレーザ書き込み系ユニット５により感光体１に対する画像書き込みが開始される。
【００３３】
このようにポリゴンモータ５Ａの回転位相を制御することによって、マーク検知センサ４０によるマーク検知に対するポリゴンモータ５Ａ及びポリゴンミラー５Ｂの回転位相を常に一定に保つことができる。これは、各色の画像の書き込みについて行われるため、副走査方向の露光位置ズレが無い高精度な各色画像の重ね合わせが可能となり、色ズレのないカラー画像が得られることになる。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
上記カラープリンタでは、マーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりで前の色版のモータ同期信号ＰＬＳ１からいきなり後の色版のモータ同期信号ＰＬＳ２へとモータ同期信号ＰＬＳの位相を可変すると、ＰＬＬ回路５２が同期外れを生じてしまうために、位相整合回路５０にて位相整合期間を設けてモータ同期信号ＰＬＳの位相を徐々にずらすようにしているので、回転多面鏡の位相可変に長い時間を要する。
本発明は、回転多面鏡の位相可変に要する時間を短縮でき、回転多面鏡の位相可変をスムーズに行うことができるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、感光体と、画像形成信号に対応した露光ビームを回転多面鏡で偏向して前記感光体に照射し複数の画像形成信号に対応する静電潜像を前記感光体に順次に形成する潜像形成手段と、前記感光体上の潜像を顕像化する複数の現像手段と、前記感光体上の顕像が転写される中間転写体と、この中間転写体上のマークを検出するマーク検出手段と、クロック信号に基づいて前記回転多面鏡の回転を制御し同期外れ検知を行う閉ループ制御手段とを有し、前記マーク検出手段のマーク検出タイミングにより前記潜像形成手段に静電潜像の形成を開始させ、前記クロック信号の位相を前記マーク検出手段のマーク検出タイミングに応じて可変するカラー画像形成装置において、前記クロック信号の位相を可変する時に前記閉ループ制御手段で同期外れ検知を行わせない、若しくは同期外れ検知の能力を弱くする第２の手段を備えたものであり、前記クロック信号の位相を急激に可変したときに閉ループ制御手段の位相同期外れを検知しない、若しくは同期外れ検知の能力を弱くすることにより、位相同期外れ後の異常処理を行う必要がなく、位相同期外れを検知する必要がなく、若しくは同期外れ検知を強い能力で行う必要がなく、回転多面鏡の位相可変に要する時間を短縮することが可能となる。
【００３６】
請求項２記載の発明は、感光体と、画像形成信号に対応した露光ビームを回転多面鏡で偏向して前記感光体に照射し複数の画像形成信号に対応する静電潜像を前記感光体に順次に形成する潜像形成手段と、前記感光体上の潜像を顕像化する複数の現像手段と、前記感光体上の顕像が転写される中間転写体と、この中間転写体上のマークを検出するマーク検出手段と、クロック信号に基づいて前記回転多面鏡の回転を制御する閉ループ制御手段とを有し、前記マーク検出手段のマーク検出タイミングにより前記潜像形成手段に静電潜像の形成を開始させ、前記クロック信号の位相を前記マーク検出手段のマーク検出タイミングに応じて可変するカラー画像形成装置において、前記クロック信号の位相を可変する時に前記閉ループ制御手段のループを一旦開状態にする第３の手段を備え、前記第３の手段は前記閉ループ制御手段のループを開状態にする時間を前記マーク検出手段のマーク検出タイミングに応じて決めるものであり、回転多面鏡の回転位相が適当な回転位相までずれた時に閉ループ制御手段のループを閉状態にして回転多面鏡の回転制御を再開することができ、回転多面鏡のスムーズな位相可変が可能となる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施形態の一部を示す。この第１実施形態は、前述したカラープリンタからなるカラー画像形成装置において、図１に示すような位相可変回路７０及びモータ制御回路７１を用いるようにしたものである。なお、図１において、図２５と同じ部分には同じ符号が付してある。閉ループに構成されたモータ制御回路７１は、前述のモータ制御回路５２において、増幅器６２の代りに、増幅率（ゲイン）の切り換えができる増幅器７２を用いている。
【００４４】
この第１実施形態では、前述したカラープリンタのようにポリゴンモータ５Ａの回転位相を徐々にずらす方式をとっておらず、ポリゴンモータ５Ａの回転位相を一気に可変する。この時、モータ制御回路７１に位相同期外れが生じてしまう可能性があるので、モータ制御回路７１に積極的に対策を施すことによって位相同期外れが生じないようにポリゴンモータ５Ａの回転位相を可変する。
【００４５】
図２は第１実施形態の動作タイミングを示すタイミングチャートである。位相可変回路７０は、マーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫ及び発振器５１からのクロック信号が入力され、発振器５１からのクロック信号を源信号としてこれを分周してモータ同期信号として出力する。位相可変回路７０は、最初にモータ同期信号（前の色版のもの）ＰＬＳ１を出力している。
【００４６】
位相可変回路７０は、タイミングａでマーク検知センサ４０からマーク検知信号ＭＡＲＫが入力されると、このマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりでモータ同期信号（後の色版のもの）ＰＬＳ２を発生し、位相調整期間を設けることなく、マーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりで直ぐにモータ同期信号ＰＬＳを切り換えてしまう。従って、図２に示すように位相可変回路７０から出力されるモータ同期信号ＰＬＳは、急に位相変化を起こす信号となってしまう。
【００４７】
また、位相可変回路７０は増幅器７２に対してゲイン切替のための切替信号ＧＡを出力する。この切替信号ＧＡは、所定の期間（タイミングａからタイミングｅまでの期間）Ｔ、増幅器７２のゲインを下げるように出力される信号であり、増幅器７２は位相可変回路７０からの切替信号ＧＡによりゲインが下げられる。ここに、増幅器７２のゲインを下げる（切替信号ＧＡが低レベルとなる）所定の期間Ｔは実験的、経験的に予め決めておく。増幅器７２のゲインを下げるということは、位相比較器６０、ＬＰＦ６１、増幅器７２、ポリゴンモータ５Ａ、センサ５Ｂ、増幅及び波形整形器６３で構成されるモータ制御回路（ＰＬＬ回路）７１の閉ループ制御ゲインを下げることになる。閉ループ制御ゲインが下がったモータ制御回路７１は、位相可変回路７０からのモータ同期信号ＰＬＳの急激な位相変化に対する追従能力は遅くなる代りに位相同期外れが生じにくくなる。
【００４８】
ここに、モータ制御回路７１で一旦位相同期外れが生ずると、ポリゴンモータ５Ａの回転速度がずれてしまい、モータ制御回路７１で再度ＰＬＬ制御を行うために同期引き込み等を行う必要があり、再度モータ制御回路７１を位相可変回路７０からのモータ同期信号ＰＬＳの位相に追従させてポリゴンモータ５Ａを定速回転させるのにかなりの時間を要することになる。本実施形態では、位相可変回路７０にてモータ同期信号ＰＬＳの位相を急激に可変しても、モータ制御回路７１の閉ループ制御ゲインを下げることによって位相同期外れが生じなくなるので、位相可変回路７０にてモータ同期信号ＰＬＳの位相をスムーズに可変することが可能となる。また、従来技術のように徐々にモータ同期信号ＰＬＳの位相をずらす方式に比べてモータ同期信号ＰＬＳの位相を速く可変することができるという効果がある。
【００４９】
図３（ａ）は上記位相可変回路７０の具体的な構成を示す。位相可変回路７０は、位相可変ブロック７０Ａと、カウンタ（又はタイマ）７０Ｂとで構成される。位相可変ブロック７０Ａは、発振器５１からのクロック信号を源信号としてこれを分周して作成したモータ同期信号ＰＬＳの位相をマーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングに合わせて変化させる。カウンタ７０Ｂはマーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングより所定の時間Ｔを計測し、その時間Ｔだけ低レベルとなる切替信号ＧＡを出力する。図３（ｂ）は位相可変ブロック７０Ａとカウンタ７０Ｂの動作を示している。
【００５０】
図４はモータ制御回路７１内のゲイン切り替え可能な増幅器７２の具体的な構成を示す。増幅器７２は、ゲインＡの増幅器７２Ａと、ゲインＢの増幅器７２Ｂと、スイッチ７２Ｃとを有し、スイッチ７２Ｃがカウンタ７０Ｂからの切替信号ＧＡにより切り替えられる。ＬＰＦ６１からの入力信号は増幅器７２Ａ、７２Ｂにより増幅され、カウンタ７０Ｂからの切替信号ＧＡが高レベルである時はスイッチ７２Ｃが増幅器７２Ｂの出力側▲２▼を選択することにより増幅器７２のゲインがＡ×Ｂとなる。カウンタ７０Ｂからの切替信号ＧＡが低レベルである時はスイッチ７２Ｃが増幅器７２Ａの出力側▲１▼を選択することにより増幅器７２のゲインがＡとなる。このように増幅器７２は内部のスイッチ７２Ｃの動作によってゲインを切り替える。
【００５１】
図５は本発明の第２実施形態の一部を示す。この第２実施形態は、上記第１実施形態において、位相可変回路７０の代りに位相可変回路９０を用いたものである。上記第１実施形態ではモータ制御回路（ＰＬＬ回路）７１の閉ループ制御ゲインを下げる時間Ｔを実験的、経験的に決めていたのに対し、第２実施形態では増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣをフィードバックさせてモータ同期信号ＰＬＳとエンコーダ信号ＥＮＣが一致した時点でモータ制御回路（ＰＬＬ回路）７１の閉ループ制御ゲインを元に戻す。
【００５２】
図６（ａ）は上記位相可変回路９０の具体的な構成を示す。位相可変回路９０は、位相可変ブロック９０Ａと、位相比較回路９０Ｂと、信号発生回路９０Ｃとで構成されている。位相可変ブロック９０Ａは、発振器５１からのクロック信号を源信号としてこれを分周して作成したモータ同期信号ＰＬＳの位相をマーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングに合わせて変化させる。
【００５３】
位相比較回路９０Ｂは、位相可変ブロック９０Ａからのモータ同期信号ＰＬＳと増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣが入力されてこれらの２つのパルス信号の位相が一致した時にその一致を示す信号ＥＱを出力する。信号発生回路９０Ｃは、マーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングで低レベルとなり、位相比較回路９０Ｂからの位相一致信号ＥＱで高レベルとなる切替信号ＧＡを出力する。
【００５４】
このような動作によって、マーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングからエンコーダ信号ＥＮＣの位相がモータ同期信号ＰＬＳの位相と一致するまでモータ制御回路（ＰＬＬ回路）７１の閉ループ制御ゲインが下げられる。図６（ｂ）は位相可変ブロック９０Ａ、位相比較回路９０Ｂ、信号発生回路９０Ｃの動作を示している。
【００５５】
なお、上記実施形態では、モータ同期信号ＰＬＳの位相を一気に可変する方式であるが、従来技術のように徐々にモータ同期信号ＰＬＳの位相をずらす方式において位相可変回路７０、９０からの切替信号ＧＡにより増幅器７２のゲインを下げてモータ制御回路７１の閉ループ制御ゲインを下げるようにしてもよい。この場合、モータ制御回路７１での位相同期外れが生じにくくなるので、従来技術よりもかなり速くモータ同期信号ＰＬＳの位相をずらすことが可能となる。
【００５６】
このように、第１実施形態及び第２実施形態は、感光体１と、画像形成信号に対応した露光ビームを回転多面鏡５Ｂで偏向して感光体１に照射し複数の画像形成信号に対応する静電潜像を感光体１に順次に形成する潜像形成手段としての帯電部材４及びレーザ書き込み系ユニット５と、感光体１上の潜像を顕像化する複数の現像手段としての現像ユニット６〜９と、感光体１上の顕像が転写される中間転写ベルトからなる中間転写体１０と、この中間転写体１０上のマークを検出するマーク検出手段としてのマーク検知センサ４０と、クロック信号に基づいて回転多面鏡５Ｂの回転を制御する閉ループ制御手段としてのモータ制御回路７１とを有し、マーク検出手段４０のマーク検出タイミングにより潜像形成手段４、５に静電潜像の形成を開始させ、前記クロック信号の位相をマーク検出手段４０のマーク検出タイミングに応じて可変するカラー画像形成装置において、前記クロック信号の位相を可変する時に閉ループ制御手段７１のループゲインを小さくする第１の手段としての位相可変回路７０、９０を備えたので、閉ループ制御手段７１の位相同期外れが生じにくくなって位相可変回路７０、９０にて前記クロック信号の位相を急激に可変でき、回転多面鏡の位相可変に要する時間を短縮することが可能になる。
【００５７】
図７は本発明の第３実施形態の一部を示す。この第３実施形態は、請求項１に係る発明の一実施形態であり、前述したカラープリンタからなるカラー画像形成装置において、図７に示すような位相可変回路７３及びモータ制御回路７４を用いるようにしたものである。なお、図７において、図２５と同じ部分には同じ符号が付してある。モータ制御回路７４は、前述のモータ制御回路５２において、位相比較器６０の代りに、位相比較器７５を用いている。
【００５８】
この位相比較器７５は、位相可変回路７３からのモータ同期信号ＰＬＳと増幅及び波形整形器６３の出力信号の位相を比較してその比較結果をＬＰＦ６１へ出力するばかりでなく、上記比較結果が所定の値以下であることを検知している。つまり、位相比較器７５は、位相可変回路７３からのモータ同期信号ＰＬＳと増幅及び波形整形器６３の出力信号との位相を比較してその位相差が所定のしきい値以上であれば、モータ制御回路７４で位相同期外れが生じているとみなしてこれを異常として検知するという異常検知機能を有する。この異常検知機能によりモータ制御回路７４の位相同期外れが異常として検知されると、同期引き込み等の処理が行われる。
【００５９】
位相可変回路７３は、マーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫ及び発振器５１からのクロック信号が入力され、発振器５１からのクロック信号を源信号としてこれを分周してモータ同期信号として出力する。位相可変回路７３は、最初にモータ同期信号（前の色版のもの）ＰＬＳ１を出力している。位相可変回路７３は、タイミングａでマーク検知センサ４０からマーク検知信号ＭＡＲＫが入力されると、このマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりでモータ同期信号（後の色版のもの）ＰＬＳ２を発生し、位相調整期間を設けることなく、マーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりで直ぐにモータ同期信号ＰＬＳを切り換えてしまう。
【００６０】
従って、図８に示すように位相可変回路７３から出力されるモータ同期信号ＰＬＳは、急に位相変化を起こす信号となってしまう。位相可変回路７３がマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりでモータ同期信号ＰＬＳの位相を急激に可変した場合、位相比較器７５が異常検知機能によりモータ制御回路７４の位相同期外れを異常として検知すると、同期引き込み等を行う処理に時間がかかってしまうことになる。
【００６１】
そこで、位相可変回路７３は、位相比較器７５に対して同期外れ検知を行わせない（若しくは同期外れ検知の能力を弱くする）ための切替信号ＰＣを出力する。この切替信号ＰＣは、所定の期間（タイミングａからタイミングｆまでの期間）Ｔ、位相比較器７５に対して同期外れ検知を行わせない（若しくは同期外れ検知の能力を弱くする）ように出力される信号であり、位相比較器７５は位相可変回路７３からの切替信号ＰＣにより同期外れ検知を行わなくなる（若しくは同期外れ検知の能力が弱くなる）。所定の期間Ｔは実験的、経験的に予め決めておく。
【００６２】
また、位相比較器７５は異常検知機能によりモータ制御回路７４の位相同期外れを全く検知しなくなることに問題があれば、その期間だけ位相可変回路７３からのモータ同期信号ＰＬＳと増幅及び波形整形器６３の出力信号との位相差が所定のしきい値より大きいことを検知する異常検知機能の上記しきい値を広く設定することで、同期外れ検知の能力を弱くする。
【００６３】
このように、位相可変回路７３でモータ同期信号ＰＬＳの位相を急激に可変する際に、位相比較器７５の異常検知機能にモータ制御回路７４の位相同期外れを検知させなかったり異常検知能力を弱く設定したりすることは、むやみに位相同期検知を行うことを無くすことができ、位相可変回路７３にてモータ同期信号ＰＬＳの位相をスムーズに可変することが可能となる。
【００６４】
図９は上記位相可変回路７３の具体的な構成を示す。位相可変回路７３は、位相可変ブロック７３Ａと、カウンタ（又はタイマ）７３Ｂとで構成される。位相可変ブロック７３Ａは、発振器５１からのクロック信号を源信号としてこれを分周して作成したモータ同期信号ＰＬＳの位相をマーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングに合わせて変化させる。カウンタ７３Ｂはマーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングより所定の時間Ｔを計測し、その時間Ｔだけ低レベルとなる切替信号ＰＣを出力する。図９（ｂ）は位相可変ブロック７３Ａとカウンタ７３Ｂの動作を示している。
【００６５】
図１０はモータ制御回路７４内の位相比較器７５の具体的な構成を示す。位相比較器７５は、位相比較ブロック７５Ａと、異常検知回路７５Ｂとで構成されている。位相比較ブロック７５Ａは、位相可変回路７３からのモータ同期信号ＰＬＳと増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣとが入力されてこれらの２つのパルス信号の位相を比較し、比較結果を出力信号ＯＵＴとしてＬＰＦ６１へ出力する。また、異常検知回路７５Ｂは、位相比較ブロック７５Ａの位相比較結果がしきい値範囲を越えた場合に異常信号ＥＲＲを出力する。
【００６６】
位相可変回路７３にてマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングでモータ同期信号ＰＬＳの位相をシフトさせる場合、モータ同期信号ＰＬＳとエンコーダ信号ＥＮＣとの間には必ず位相差が生ずる。この時、異常検知回路７５Ｂはその位相差を異常として検知しないように位相可変回路７３からの切替信号ＰＣによってしきい値範囲が上げられる。図１０（ｂ）は、このような動作を概念的に示したものである。
【００６７】
図１１は本発明の第４実施形態の一部を示す。この第４実施形態は、請求項１に係る発明の他の実施形態であり、上記第３実施形態において、位相可変回路７３の代りに位相可変回路９１を用いたものである。上記第３実施形態では、異常検知回路７５Ｂのしきい値範囲を上げる時間Ｔを実験的、経験的に決めていたのに対し、第４実施形態では増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣをフィードバックさせてモータ同期信号ＰＬＳとエンコーダ信号ＥＮＣが一致した時点で異常検知回路７５Ｂのしきい値範囲を元に戻す。
【００６８】
図１２（ａ）は上記位相可変回路９１の具体的な構成を示す。位相可変回路９１は、位相可変ブロック９１Ａと、位相比較回路９１Ｂと、信号発生回路９１Ｃとで構成されている。位相可変ブロック９１Ａは、発振器５１からのクロック信号を源信号としてこれを分周して作成したモータ同期信号ＰＬＳの位相をマーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングに合わせて変化させる。
【００６９】
位相比較回路９１Ｂは、位相可変ブロック９１Ａからのモータ同期信号ＰＬＳと増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣが入力されてこれらの２つのパルス信号の位相が一致した時にその一致を示す信号ＥＱを出力する。信号発生回路９１Ｃは、マーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングで低レベルとなり、位相比較回路９１Ｂからの位相一致信号ＥＱで高レベルとなる切替信号ＰＣを出力する。
【００７０】
このような動作によって、マーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングからエンコーダ信号ＥＮＣの位相がモータ同期信号ＰＬＳの位相と一致するまでモータ制御回路（ＰＬＬ回路）７４の閉ループ制御ゲインが下げられる。図１２（ｂ）は位相可変ブロック９１Ａ、位相比較回路９１Ｂ、信号発生回路９１Ｃの動作を示している。
【００７１】
また、請求項１に係る発明は、上記第１実施形態や第２実施形態において、第３実施形態や第４実施形態と同様に実施してより一層の効果が得られるようにしてもよく、さらに、後述する各実施形態において、それぞれ第３実施形態や第４実施形態と同様に実施してより一層の効果が得られるようにしてもよい。なお、第３実施形態及び第４実施形態ではモータ同期信号ＰＬＳの位相を一気に可変する方式であるが、従来技術のように徐々にモータ同期信号ＰＬＳの位相をずらす方式において請求項１に係る発明を第３実施形態や第４実施形態と同様に実施してもよい。
【００７２】
このように、上記第３実施形態及び第４実施形態は、請求項１に係る発明の実施形態であって、感光体１と、画像形成信号に対応した露光ビームを回転多面鏡５Ｂで偏向して感光体１に照射し複数の画像形成信号に対応する静電潜像を感光体１に順次に形成する潜像形成手段としての帯電部材４及びレーザ書き込み系ユニット５と、感光体１上の潜像を顕像化する複数の現像手段としての現像ユニット６〜９と、感光体１上の顕像が転写される中間転写ベルトからなる中間転写体１０と、この中間転写体１０上のマークを検出するマーク検出手段としてのマーク検知センサ４０と、クロック信号に基づいて回転多面鏡５Ｂの回転を制御し同期外れ検知を行う閉ループ制御手段としてのモータ制御回路７４とを有し、マーク検出手段４０のマーク検出タイミングにより潜像形成手段４、５に静電潜像の形成を開始させ、前記クロック信号の位相をマーク検出手段４０のマーク検出タイミングに応じて可変するカラー画像形成装置において、前記クロック信号の位相を可変する時に閉ループ制御手段７４で同期外れ検知を行わせない、若しくは同期外れ検知の能力を弱くする第２の手段としての位相可変回路７３、９１を備えたので、前記クロック信号の位相を急激に可変したときに閉ループ制御手段７４の位相同期外れを検知しない、若しくは同期外れ検知の能力を弱くすることにより、位相同期外れ後の異常処理を行う必要がなく、位相同期外れを検知する必要がない、若しくは同期外れ検知を強い能力で行う必要がなく、回転多面鏡の位相可変に要する時間を短縮することが可能となる。
【００７３】
図１３は本発明の第５実施形態の一部を示す。この第５実施形態は、請求項２に係る発明の一実施形態であり、前述したカラープリンタからなるカラー画像形成装置において、図１３に示すような位相可変回路７６及びモータ制御回路７７を用いるようにしたものである。なお、図１３において、図２５と同じ部分には同じ符号が付してある。モータ制御回路７７は、前述のモータ制御回路５２において、増幅器６２の前に、スイッチ７８を挿入している。このスイッチ７８は、位相可変回路７６からの切替信号ＳＷに応じて増幅器６２の入力側をＬＰＦ６１の出力側１に接続してモータ制御回路７７を閉ループとするか、増幅器６２の入力側をアース側２に接続して増幅器６２の入力電圧をゼロとするかを選択する。
【００７４】
図１４は第５実施形態の動作を示すタイミミングチャートである。位相可変回路７６は、マーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫ及び発振器５１からのクロック信号が入力され、発振器５１からのクロック信号を源信号としてこれを分周してモータ同期信号として出力する。位相可変回路７６は、最初にモータ同期信号（前の色版のもの）ＰＬＳ１を出力している。位相可変回路７６は、タイミングａでマーク検知センサ４０からマーク検知信号ＭＡＲＫが入力されると、このマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりでモータ同期信号（後の色版のもの）ＰＬＳ２を発生し、位相調整期間を設けることなく、マーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりで直ぐにモータ同期信号ＰＬＳを切り換えてしまう。
【００７５】
従って、図１４に示すように位相可変回路７６から出力されるモータ同期信号ＰＬＳは、急に位相変化を起こす信号となってしまう。位相可変回路７６は、マーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりでモータ同期信号ＰＬＳの位相を急激に可変した場合、スイッチ７８への切替信号ＳＷを高レベルにする。この切替信号ＳＷは、所定の期間（タイミングａからタイミングｇまでの期間）Ｔ、高レベルになる信号であり、スイッチ７８は位相可変回路７６からの切替信号ＳＷが高レベルになることにより、増幅器６２の入力側をアース側▲２▼に接続して増幅器６２の入力電圧をゼロとする。この所定の期間Ｔは実験的、経験的に予め決めておく。
【００７６】
このため、増幅器６２がポリゴンモータ５Ａに流す電流はゼロになる。それまで定速回転していたポリゴンモータ５Ａは、増幅器６２により供給される電流がゼロになることにより、慣性力だけで回転することになる。この時、ポリゴンモータ５Ａは、回転時の摩擦抵抗等によって回転速度が徐々に落ち行き、回転位相も定速回転時に対して徐々にずれて行く。更に、このように回転速度が降下して行くポリゴンモータ５Ａの回転位相が適当な位相になった時にスイッチ７８が元に戻って増幅器６２の入力側をＬＰＦ６１の出力側▲１▼に接続する。
【００７７】
図１４に示すように最初、ポリゴンモータ５Ａは位相可変回路７６からのモータ同期信号ＰＬＳ１に追従して回転している。増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣはポリゴンモータ５Ａの回転位相を示しているので、最初は位相可変回路７６からのモータ同期信号ＰＬＳ１と増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣとが同じ位相となっている。タイミングａでスイッチ７８が増幅器６２の入力側をアース側▲２▼に接続して閉ループのモータ制御回路７７が開状態になると、ポリゴンモータ５Ａの回転速度が徐々に落ちて行く。
【００７８】
このことは、増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣのパルス周期が長くなっていくことを示しており、モータ同期信号ＰＬＳ１の位相に対してエンコーダ信号ＥＮＣの位相がずれていく。タイミングａでは、位相可変回路７６からのモータ同期信号ＰＬＳはモータ同期信号（後の色版のもの）ＰＬＳ２に切替わる。徐々に位相がずれて行くエンコーダ信号ＥＮＣがモータ同期信号ＰＬＳ２に近い位相になった時点でスイッチ７８が元に戻って増幅器６２の入力側をＬＰＦ６１の出力側▲１▼に接続する（タイミングｇ）。
【００７９】
このように、モータ制御回路７７の閉ループを一旦開状態にする方式は、モータ同期信号ＰＬＳの急激な位相変化に対してポリゴンモータ５Ａの回転位相を強引にモータ同期信号ＰＬＳの位相を合わせる必要が無く、ポリゴンモータ５Ａの回転位相をスムーズにモータ同期信号ＰＬＳの位相を合わせることができ、モータ制御回路７７の位相同期外れも生じにくい。
【００８０】
この第５実施形態において、スイッチ７８を増幅器６２の入力側がアース側▲２▼に接続されるように切り替える時間Ｔ（ｔｏｐｅｎ）は、次のように決める。マーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングａとモータ同期信号ＰＬＳ１の立ち上がりタイミングｂとのズレ時間ｔはモータ同期信号ＰＬＳの位相をどのくらいずらせる必要があるかを示唆する時間である。位相可変回路７６は、その時間ｔと、モータ制御回路７７の閉ループを開状態にした時のポリゴンモータ５Ａの回転位相がずれて行く度合とによって時間ｔｏｐｅｎを決める。
【００８１】
つまり、位相可変回路７６は、ズレ時間ｔが大きい時に時間ｔｏｐｅｎが大きくなるように時間ｔｏｐｅｎを決める。ここに、モータ制御回路７７の閉ループを開状態にした時のポリゴンモータ５Ａの回転位相がずれて行く度合は、ポリゴンモータ５Ａの特性値から計算して求めてもよいし、実験的、経験的に求めてもよい。
【００８２】
図１５（ａ）は上記位相可変回路７６の具体的な構成を示す。この位相可変回路７６は、位相可変ブロック７６Ａと、カウンタ（又はタイマ）７６Ｂとで構成される。位相可変ブロック７６Ａは、発振器５１からのクロック信号を源信号としてこれを分周して作成したモータ同期信号ＰＬＳの位相をマーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングに合わせて変化させる。カウンタ７６Ｂはマーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングより所定の時間Ｔを計測し、その時間Ｔの期間だけ高レベルとなる切替信号ＳＷを出力する。図１５（ｂ）は位相可変ブロック７６Ａとカウンタ７６Ｂの動作を示している。
【００８３】
なお、本実施形態ではモータ同期信号ＰＬＳの位相を一気に可変する方式であるが、従来技術のように徐々にモータ同期信号ＰＬＳの位相をずらす方式において請求項２に係る発明を第５実施形態と同様に実施してもよい。
【００８４】
このように、第５実施形態は、感光体１と、画像形成信号に対応した露光ビームを回転多面鏡５Ｂで偏向して感光体１に照射し複数の画像形成信号に対応する静電潜像を感光体１に順次に形成する潜像形成手段としての帯電部材４及びレーザ書き込み系ユニット５と、感光体１上の潜像を顕像化する複数の現像手段としての現像ユニット６〜９と、感光体１上の顕像が転写される中間転写ベルトからなる中間転写体１０と、この中間転写体１０上のマークを検出するマーク検出手段としてのマーク検知センサ４０と、クロック信号に基づいて回転多面鏡５Ｂの回転を制御する閉ループ制御手段としてのモータ制御回路７７とを有し、マーク検出手段４０のマーク検出タイミングにより潜像形成手段４、５に静電潜像の形成を開始させ、前記クロック信号の位相をマーク検出手段４０のマーク検出タイミングに応じて可変するカラー画像形成装置において、前記クロック信号の位相を可変する時に閉ループ制御手段７７のループを一旦開状態にする第３の手段としての位相可変回路７６を備えたので、閉ループ制御手段７７のループを一旦開状態にしてポリゴンモータ５Ａをそれまでの慣性力で回転させることによって回転多面鏡５Ｂの回転位相を所望の回転位相にずらせることができ、前記クロック信号の位相を可変する時に回転多面鏡５Ｂの回転位相を強引にクロック信号の位相に合わせる必要がなくスムーズな位相可変が可能となる。
【００８５】
また、第５実施形態は、請求項２に係る発明の実施形態であって、上記第３の手段７６は閉ループ制御手段７７のループを開状態にする時間をマーク検出手段４０のマーク検出タイミングに応じて決めるので、ポリゴンミラー５Ｂの回転位相が適当な回転位相までずれた時に閉ループ制御手段７７のループを閉状態にしてポリゴンミラー５Ｂの回転制御を再開することができ、ポリゴンミラー５Ｂのスムーズな位相可変が可能となる。
【００８６】
図１６は本発明の第６実施形態の一部を示す。この第６実施形態は、上記第５実施形態において、位相可変回路７６の代りに位相可変回路７９を用いるようにしたものである。この位相可変回路７９は増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣが入力される。
【００８７】
この第６実施形態は上記第５実施形態とほぼ同じ動作をするが、第６実施形態と第５実施形態とが異なる点としては、第５実施形態では切替信号ＳＷを高レベルにしてモータ制御回路７７のループを閉状態にする時間Ｔ（ｔｏｐｅｎ）を、ズレ時間ｔと、モータ制御回路７７の閉ループを開状態にした時のポリゴンモータ５Ａの回転位相がずれて行く度合とによって決めるに対して、第６実施形態では増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣの位相状態を観測して時間ｔｏｐｅｎを決める。つまり、第６実施形態ではエンコーダ信号ＥＮＣの位相がモータ同期信号ＰＬＳ２の位相と一致した時に切替信号ＳＷを低レベルにしてモータ制御回路７７のループを閉状態にする。
【００８８】
図１７は位相可変回路７９の処理フローの一部を示す。位相可変回路７９は、マーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりａでスイッチ７８への切替信号ＳＷを低レベルから高レベルにし、モータ同期信号（後の色版のもの）ＰＬＳ２を発生し、位相調整期間を設けることなく、マーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりで直ぐにモータ同期信号ＰＬＳをモータ同期信号ＰＬＳ２に切替える。次に、位相可変回路７９は、増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣの位相をモータ同期信号ＰＬＳ２の位相と比較してエンコーダ信号ＥＮＣの位相がモータ同期信号ＰＬＳ２の位相と一致した時に切替信号ＳＷを低レベルにしてモータ制御回路７７のループを閉状態にする。
【００８９】
第５実施形態のようにモータ制御回路７７の閉ループを開状態にした時のポリゴンモータ５Ａの回転位相がずれて行く度合とズレ時間ｔとによって時間ｔｏｐｅｎを推測して決めると、ポリゴンモータ５Ａの特性値のバラツキやポリゴンモータ５Ａの使用環境の変化によって推測時間ｔｏｐｅｎに誤差が生じてしまうが、第６実施形態では、実際のポリゴンモータ５Ａの回転位相を観測しているので、ポリゴンモータ５Ａの特性値のバラツキやポリゴンモータ５Ａの使用環境の変化によって時間ｔｏｐｅｎに誤差が生ずることはなく、正確にモータ制御回路７７のループを閉状態にすることができる。
【００９０】
図１８（ａ）は上記位相可変回路７９の具体的な構成を示す。位相可変回路７９は、位相可変ブロック７９Ａと、位相比較回路７９Ｂと、信号発生回路７９Ｃとで構成されている。位相可変ブロック７９Ａは、発振器５１からのクロック信号を源信号としてこれを分周して作成したモータ同期信号ＰＬＳの位相をマーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングに合わせて変化させる。
【００９１】
位相比較回路７９Ｂは、位相可変ブロック７９Ａからのモータ同期信号ＰＬＳと増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣが入力されてこれらの２つのパルス信号の位相が一致した時にその一致を示す信号ＥＱを出力する。信号発生回路７９Ｃは、マーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングで高レベルとなり、位相比較回路７９Ｂからの位相一致信号ＥＱで低レベルとなる切替信号ＳＷを出力する。
【００９２】
このような動作によって、マーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングからエンコーダ信号ＥＮＣの位相がモータ同期信号ＰＬＳの位相と一致するまでモータ制御回路（ＰＬＬ回路）７７の閉ループが開状態とされる。図１８（ｂ）は位相可変ブロック７９Ａ、位相比較回路７９Ｂ、信号発生回路７９Ｃの動作を示している。
【００９３】
このように、第６実施形態は、回転多面鏡５Ｂの回転を検出する検出手段としてのセンサ５Ｈを備え、第３の手段としての位相可変回路７９は回転多面鏡５Ｂの回転位相を示す検出手段５Ｈの出力信号が所定の位相になった時に閉ループ制御手段としてのモータ制御回路７７のループを再度閉状態にするので、検出手段５Ｈの出力信号が位相可変後のクロック信号と同じ位相になった時にモータ制御回路７７のループを閉状態にすることができ、ポリゴンミラー５Ｂのスムーズな位相可変が可能となる。
【００９４】
図１９は本発明の第７実施形態の一部を示す。この第７実施形態は、前述したカラープリンタからなるカラー画像形成装置において、位相可変回路８０及びモータ制御回路８１を用いるようにしたものである。なお、図１９において、図２５と同じ部分には同じ符号が付してある。モータ制御回路８１は、前述のモータ制御回路５２において、増幅器６２の前段に加算器８２を挿入したものである。上記第５実施形態及び第６実施形態では、モータ制御回路７７のループを開状態にしてポリゴンモータ５Ａの回転位相が徐々にシフトして行くのを待ったが、第７実施形態では積極的にポリゴンモータ５Ａを回転させてその回転位相をシフトさせる。
【００９５】
位相可変回路８０は、発振器５１からのクロック信号を源信号としてこれを分周してモータ同期信号として出力する。位相可変回路８０は、最初にモータ同期信号（前の色版のもの）ＰＬＳ１を出力している。位相可変回路８０は、タイミングａでマーク検知センサ４０からマーク検知信号ＭＡＲＫが入力されると、このマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりでモータ同期信号（後の色版のもの）ＰＬＳ２を発生し、位相調整期間を設けることなく、マーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりで直ぐにモータ同期信号ＰＬＳをモータ同期信号ＬＳ２に切り換えてしまう。
【００９６】
従って、位相可変回路８０から出力されるモータ同期信号ＰＬＳは、急に位相変化を起こす信号となってしまう。そこで、位相可変回路８０は加算器８２へ加算パルスＡＤＤを出力する。つまり、位相可変回路８０はマーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングａから所定の期間Ｔだけ加算パルスＡＤＤを発生し、加算器８２はそれまでの定常的な電圧値（ＬＰＦ６１の出力信号）と位相可変回路８０からの加算パルスＡＤＤを加算して増幅器６２へ出力する。この時、増幅器６２からポリゴンモータ５Ａに供給される電流はそれまでの定常的な値から加算パルスＡＤＤの分だけ増える。所定の期間Ｔは実験的、経験的に予め決めておく。
【００９７】
ポリゴンモータ５Ａに供給される電流が増えると、ポリゴンモータ５Ａの回転速度が上がる。図２０はその様子を示すタイミングチャートである。図２０に示すようにタイミングａで加算パルスＡＤＤが加算器８２に出力される。位相可変回路８０は、加算器８２に出力する加算パルスＡＤＤのパルス幅をモータ同期信号ＰＬＳ２とマーク検知信号ＭＡＲＫとのズレ時間ｔに応じて（マーク検知センサ４０のマーク検知タイミングａに応じて）決める。
【００９８】
加算パルスＡＤＤが加算器８２で定常的なＬＰＦ６１の出力信号に加算されると、ポリゴンモータ５Ａはそれまでより高速に回転を始める。図２０に示す増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣは、そのことを示しており、それまでの周期に比べて加算パルスＡＤＤの加算でパルス周期が短くなる。モータ同期信号ＰＬＳはマーク検知センサ４０のマーク検知タイミングａでモータ同期信号ＰＬＳ２の位相に変わり、エンコーダ信号ＥＮＣの位相がモータ同期信号ＰＬＳ２の位相に一致した時に加算パルスＡＤＤが無くなってモータ制御回路８１のループが閉じる。
【００９９】
この第７実施形態では、上記第５実施形態及び第６実施形態のようにモータ制御回路７７のループを開状態にしてポリゴンモータ５Ａの回転位相が慣性力で徐々にシフトして行くのを待つ方式に比べて、積極的にポリゴンモータ５Ａを回転させてその回転位相をシフトさせるために短時間でポリゴンミラー５Ｂの回転位相の可変が可能となる。
【０１００】
図２１は上記位相可変回路８０の具体的な構成を示す。位相可変回路８０は、位相可変ブロック８０Ａと、カウンタ（又はタイマ）８０Ｂと、電圧切替スイッチ回路８０Ｃとで構成される。位相可変ブロック８０Ａは、発振器５１からのクロック信号を源信号としてこれを分周して作成したモータ同期信号ＰＬＳの位相をマーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングに合わせて変化させる。
【０１０１】
カウンタ８０Ｂはマーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングより所定の時間Ｔを計測し、その時間Ｔだけ切替信号を電圧切替スイッチ回路８０Ｃに送る。電圧切替スイッチ回路８０Ｃは、スイッチをカウンタ８０Ｂの出力信号に応じて所定の電圧Ｖｄｄ側、アース側に切り替え、そのスイッチからカウンタ８０Ｂの出力信号に応じてＶｄｄ又は０Ｖに切り替えた加算パルスＡＤＤを出力する。図２１（ｂ）は位相可変ブロック８０Ａ、カウンタ８０Ｂ、電圧切替スイッチ回路８０Ｃの動作を示している。
図２２は上記モータ制御回路８１内の加算器８２の具体的な構成を示す。加算器８２は、演算増幅器８２Ａ及び抵抗８２Ｂ〜８２Ｄからなる一般的な加算器である。
【０１０２】
図２３は本発明の第８実施形態の一部を示す。この第８実施形態は、上記第７実施形態において、位相可変回路８０の代りに位相可変回路９２を用いるようにしたものである。上記第７実施形態では、加算パルスＡＤＤの印加時間Ｔを実験的、経験的に決めていたのに対し、第８実施形態では増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣをフィードバックさせてモータ同期信号ＰＬＳとエンコーダ信号ＥＮＣが一致した時点で加算パルスＡＤＤの発生を停止させる。
【０１０３】
図２４（ａ）は上記位相可変回路９２の具体的な構成を示す。位相可変回路９２は、位相可変ブロック９２Ａと、位相比較回路９２Ｂと、信号発生回路９２Ｃと、電圧切替スイッチ回路９２Ｄとで構成されている。位相可変ブロック９２Ａは、発振器５１からのクロック信号を源信号としてこれを分周して作成したモータ同期信号ＰＬＳの位相をマーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングに合わせて変化させる。
【０１０４】
位相比較回路９２Ｂは、位相可変ブロック９２Ａからのモータ同期信号ＰＬＳと増幅及び波形整形器６３からのエンコーダ信号ＥＮＣが入力されてこれらの２つのパルス信号の位相が一致した時にその一致を示す信号ＥＱを出力する。信号発生回路９２Ｃは、マーク検知センサ４０からのマーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングで高レベルとなり、位相比較回路９２Ｂからの位相一致信号ＥＱで低レベルとなる切替信号を出力する。電圧切替スイッチ回路８０Ｃは、スイッチを信号発生回路９２Ｃからの切替信号に応じて所定の電圧Ｖｄｄ側、アース側に切り替え、そのスイッチから信号発生回路９２Ｃからの切替信号に応じてＶｄｄ又は０Ｖに切り替えた加算パルスＡＤＤを出力する。
【０１０５】
このような動作によって、マーク検知信号ＭＡＲＫの立ち上がりタイミングからエンコーダ信号ＥＮＣの位相がモータ同期信号ＰＬＳの位相と一致するまでモータ制御回路（ＰＬＬ回路）８１の閉ループに加算パルスＡＤＤが印加される。図２４（ｂ）は位相可変ブロック９２Ａ、位相比較回路９２Ｂ、信号発生回路９２Ｃ、電圧切替スイッチ回路９２Ｃの動作を示している。
【０１０６】
このように、第７実施形態及び第８実施形態は、感光体１と、画像形成信号に対応した露光ビームを回転多面鏡５Ｂで偏向して感光体１に照射し複数の画像形成信号に対応する静電潜像を感光体１に順次に形成する潜像形成手段としての帯電部材４及びレーザ書き込み系ユニット５と、感光体１上の潜像を顕像化する複数の現像手段としての現像ユニット６〜９と、感光体１上の顕像が転写される中間転写ベルトからなる中間転写体１０と、この中間転写体１０上のマークを検出するマーク検出手段としてのマーク検知センサ４０と、クロック信号に基づいて回転多面鏡５Ｂの回転を制御する閉ループ制御手段としてのモータ制御回路８１とを有し、マーク検出手段４０のマーク検出タイミングにより潜像形成手段４、５に静電潜像の形成を開始させ、前記クロック信号の位相をマーク検出手段４０のマーク検出タイミングに応じて可変するカラー画像形成装置において、前記クロック信号の位相を可変する時に閉ループ制御手段８１に所定の信号を印加する第４の手段としての位相可変回路８０、９２を備えたので、クロック信号の位相を急激に可変する時にポリゴンモータ５Ａの回転を積極的に制御してその回転位相をずらせることができて短時間で回転多面鏡５Ｂの回転位相を可変することができる。
【０１０７】
また、第７実施形態及び第８実施形態は、上記第４の手段としての位相可変回路８０、９２は前記所定の信号をパルス状の信号とし、この信号のパルス幅をマーク検出手段４０のマーク検出タイミングに応じて決めるので、クロック信号の位相を急激に可変する時に閉ループ制御手段８１による回転多面鏡５Ｂの回転制御を適切に行うことができる。
【０１０８】
なお、第７実施形態及び第８実施形態において、第４の手段としての位相可変回路８０、９２は前記所定の信号をパルス状の信号とし、この信号のパルス波高値、もしくはパルス巾及びパルス波高値をマーク検出手段４０のマーク検出タイミングに応じて決めるようにしても同様な効果が得られる。
【０１０９】
また、第８実施形態は、回転多面鏡５Ｂの回転を検出する検出手段としてのセンサ５Ｈを備え、第４の手段としての位相可変回路９２は回転多面鏡５Ｂの回転位相を示す検出手段５Ｈの出力信号が所定の位相になった時に閉ループ制御手段８１に対する前記所定の信号の印加を停止するので、回転多面鏡５Ｂの回転位相の可変をスムーズに行うことができる。
【０１１０】
上記第７実施形態及び第８実施形態では、加算パルスＡＤＤの加算でポリゴンモータ５Ａの回転速度を上げたが、逆に位相可変回路８０、９２で加算パルスＡＤＤの代りに減算パルスを同じタイミングで出力し、加算器８２の代りに減算器を用いてこの減算器でＬＰＦ６１の出力信号から減算パルスを減算することで、ポリゴンモータ５Ａの回転速度を積極的に下げて同様な効果を得るようにしてもよい。この場合は、モータ制御回路８１のループを開状態にして慣性力でポリゴンモータ５Ａを回転させる場合に比べて、減算パルスの減算でポリゴンモータ５Ａの回転速度を積極的に下げるので、ポリゴンモータ５Ａの回転速度を速くずらせることができ、回転多面鏡５Ｂの回転位相の可変に要する時間を短縮することができる。
【０１１１】
また、ポリゴンモータ５Ａの回転速度を上げる加算パルスＡＤＤの加算と、ポリゴンモータ５Ａの回転速度を下げる減算パルスの減算とを場合によって切替えることで更に回転多面鏡５Ｂの回転位相の可変に要する時間を短縮することができる。また、第７実施形態及び第８実施形態では、モータ制御回路８１の閉ループ中に加算器８２を挿入して加算パルスＡＤＤを加算したが、加算パルスＡＤＤを加算する際にはモータ制御回路８１の閉ループを開状態にして加算パルスＡＤＤを加算しても同様な効果が得られる。また、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えばカラープリンタ以外のカラー複写機、カラーファクシミリ等のカラー画像形成装置に同様に適用することができる。
【０１１２】
【発明の効果】
以上のように請求項１に係る発明によれば、感光体と、画像形成信号に対応した露光ビームを回転多面鏡で偏向して前記感光体に照射し複数の画像形成信号に対応する静電潜像を前記感光体に順次に形成する潜像形成手段と、前記感光体上の潜像を顕像化する複数の現像手段と、前記感光体上の顕像が転写される中間転写体と、この中間転写体上のマークを検出するマーク検出手段と、クロック信号に基づいて前記回転多面鏡の回転を制御し同期外れ検知を行う閉ループ制御手段とを有し、前記マーク検出手段のマーク検出タイミングにより前記潜像形成手段に静電潜像の形成を開始させ、前記クロック信号の位相を前記マーク検出手段のマーク検出タイミングに応じて可変するカラー画像形成装置において、前記クロック信号の位相を可変する時に前記閉ループ制御手段で同期外れ検知を行わせない、若しくは同期外れ検知の能力を弱くする第２の手段を備えたので、前記クロック信号の位相を急激に可変したときに閉ループ制御手段の位相同期外れを検知しない、若しくは同期外れ検知の能力を弱くすることにより、位相同期外れ後の異常処理を行う必要がなく、位相同期外れを検知する必要がなく、若しくは同期外れ検知を強い能力で行う必要がなく、回転多面鏡の位相可変に要する時間を短縮することが可能となる。
【０１１３】
請求項２に係る発明によれば、感光体と、画像形成信号に対応した露光ビームを回転多面鏡で偏向して前記感光体に照射し複数の画像形成信号に対応する静電潜像を前記感光体に順次に形成する潜像形成手段と、前記感光体上の潜像を顕像化する複数の現像手段と、前記感光体上の顕像が転写される中間転写体と、この中間転写体上のマークを検出するマーク検出手段と、クロック信号に基づいて前記回転多面鏡の回転を制御する閉ループ制御手段とを有し、前記マーク検出手段のマーク検出タイミングにより前記潜像形成手段に静電潜像の形成を開始させ、前記クロック信号の位相を前記マーク検出手段のマーク検出タイミングに応じて可変するカラー画像形成装置において、前記クロック信号の位相を可変する時に前記閉ループ制御手段のループを一旦開状態にする第３の手段を備え、前記第３の手段は前記閉ループ制御手段のループを開状態にする時間を前記マーク検出手段のマーク検出タイミングに応じて決めるので、回転多面鏡の回転位相が適当な回転位相までずれた時に閉ループ制御手段のループを閉状態にして回転多面鏡の回転制御を再開することができ、回転多面鏡のスムーズな位相可変が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の一部を示すブロック図である。
【図２】同第１実施形態の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図３】同第１実施形態の位相可変回路の具体的な構成を示すブロック図及びその動作を示すタイミングチャートである。
【図４】同第１実施形態のモータ制御回路内のゲイン切り替え可能な増幅器の具体的な構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２実施形態の一部を示すブロック図である。
【図６】同第２実施形態の位相可変回路の具体的な構成を示すブロック図及びその動作を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態の一部を示すブロック図である。
【図８】同第３実施形態の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】同第３実施形態における位相可変回路の具体的な構成を示すブロック図である。
【図１０】同第３実施形態におけるモータ制御回路内の位相比較器の具体的な構成を示すブロック図及びその動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第４実施形態の一部を示すブロック図である。
【図１２】同第４実施形態における位相可変回路の具体的な構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第５実施形態の一部を示すブロック図である。
【図１４】同第５実施形態の動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】同第５実施形態の位相可変回路の具体的な構成を示すブロック図及びその動作を示すタイミングチャートである。
【図１６】本発明の第６実施形態の一部を示すブロック図である。
【図１７】同第６実施形態の位相可変回路の処理フローの一部を示すフローチャートである。
【図１８】同第６実施形態の位相可変回路の構成を示すブロック図及びその動作を示すタイミングチャートである。
【図１９】本発明の第７実施形態の一部を示すブロック図である。
【図２０】同第７実施形態の動作を示すタイミングチャートである。
【図２１】同第７実施形態の位相可変回路の具体的な構成を示すブロック図及びその動作を示すタイミングチャートである。
【図２２】同第７実施形態のモータ制御回路内の加算器の具体的な構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第８実施形態の一部を示すブロック図である。
【図２４】同第８実施形態の位相可変回路の具体的な構成を示すブロック図及びその動作を示すタイミングチャートである。
【図２５】従来のカラープリンタの一例の一部を示す断面図である。
【図２６】同カラープリンタの動作を示すタイミングチャートである。
【図２７】同カラープリンタの概略を示す断面図である。
【図２８】同カラープリンタの一部を拡大して示す概略図である。
【図２９】同カラープリンタの一部を拡大して示す斜視図である。
【図３０】同カラープリンタの一部を示すブロック図である。
【図３１】同カラープリンタの動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 感光体
４ 帯電部材
５ レーザ書き込み系ユニット
５Ａ ポリゴンモータ
５Ｂ 回転多面鏡
５Ｈ センサ
４０ マーク検出手段
７０、７３、７６、７９、８０、９０、９１、９２ 位相可変回路
７１、７４、７７、８１ モータ制御回路
７８ スイッチ

Claims (2)

1. 感光体と、画像形成信号に対応した露光ビームを回転多面鏡で偏向して前記感光体に照射し複数の画像形成信号に対応する静電潜像を前記感光体に順次に形成する潜像形成手段と、前記感光体上の潜像を顕像化する複数の現像手段と、前記感光体上の顕像が転写される中間転写体と、この中間転写体上のマークを検出するマーク検出手段と、クロック信号に基づいて前記回転多面鏡の回転を制御し同期外れ検知を行う閉ループ制御手段とを有し、前記マーク検出手段のマーク検出タイミングにより前記潜像形成手段に静電潜像の形成を開始させ、前記クロック信号の位相を前記マーク検出手段のマーク検出タイミングに応じて可変するカラー画像形成装置において、前記クロック信号の位相を可変する時に前記閉ループ制御手段で同期外れ検知を行わせない、若しくは同期外れ検知の能力を弱くする第２の手段を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 感光体と、画像形成信号に対応した露光ビームを回転多面鏡で偏向して前記感光体に照射し複数の画像形成信号に対応する静電潜像を前記感光体に順次に形成する潜像形成手段と、前記感光体上の潜像を顕像化する複数の現像手段と、前記感光体上の顕像が転写される中間転写体と、この中間転写体上のマークを検出するマーク検出手段と、クロック信号に基づいて前記回転多面鏡の回転を制御する閉ループ制御手段とを有し、前記マーク検出手段のマーク検出タイミングにより前記潜像形成手段に静電潜像の形成を開始させ、前記クロック信号の位相を前記マーク検出手段のマーク検出タイミングに応じて可変するカラー画像形成装置において、前記クロック信号の位相を可変する時に前記閉ループ制御手段のループを一旦開状態にする第３の手段を備え、前記第３の手段は前記閉ループ制御手段のループを開状態にする時間を前記マーク検出手段のマーク検出タイミングに応じて決めることを特徴とするカラー画像形成装置。

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