JP3669136B2 - 多色画像形成装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、回転多面鏡を備えた光走査装置によりレーザービームを走査し、電子写真方式により画像を形成するレーザービームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に係り、特に副走査方向の書き出し位置制御であるレジストレーションコントロールを備えた画像形成装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を採用した多色画像形成装置においては、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のトナーを用紙上に重ねあわせて転写し、多色プリントを行う。
【０００３】
多色プリントを行う際に各色の書き出し位置が微妙にずれていると重ね合わせて記録用紙に転写した時に色ずれとして現れ、プリント品質を低下させることになる。
【０００４】
これを解消し、高精度の多色プリントを行うためには、レジストレーションずれを補正するための書き出し位置制御技術が必要となる。
【０００５】
このようなレジストレーションずれの補正は、代表的な２例を挙げると、１つの方法として、中間転写体等に特定のパタ一ンのトナー像を形成し、光源とフォトディテクタ等からなるセンサによってそのパターンを検出し、レジストレーションずれ量を算出して各補正システムに補正量のデータを送出して補正する方法がある。
【０００６】
また、他の１つの方法として、中間転写体等の画像形成領域外にあらかじめ特定のパターンを作成しておき、センサによってそのパターンを検出し、パターンの検出タイミングと主走査方向の書き出しタイミング信号等の検出タイミングによりレジストレーションずれ量を算出して各補正システムに補正量のデータを送出して補正する方法がある。
【０００７】
ところで、上記書き出し位置制御技術のうち、特に副走査方向の１画素以下のレジストレーションずれに関しては、画像形成装置内に配置された回転多面鏡の回転位相を基準値に対して制御して書き出し位置を制御することによりレジストレーションずれを補正する技術が従来より考案されている。
【０００８】
これを簡単に説明すると、まず、回転多面鏡を回転させるための回転多面鏡駆動モーターを一定の回転数で精度よく回転するよう基準クロックと比較クロックによりＰＬＬ（フェイズ・ロックド・ループ）制御を行う。
【０００９】
この場合、比較クロックは、回転多面鏡駆動モーター内のＦＧ出力やホール素子出力もしくは主走査方向の書き出しタイミング信号となる光走査装置内の走査面外に配置されたフォトディテクタによる走査光位置検出器から出力すればよい。
【００１０】
このようなＰＬＬ制御を行っているときに基準クロックを変化させると、比較クロックとの間に位相差が生じ、ＰＬＬ制御では、これを解消するように回転多面鏡駆動モーターの回転速度を変化させる。その後、基準クロックと比較クロックとが同位相（或いは予め設定された所定の位相差）となると、回転多面鏡の回転位相が変化し、主走査方向の書き込みタイミング信号もそれに伴って出カタイミンクを変化させることができる。主走査方向の書き出しタイミングは主走査方向書き込みタイミング信号に従って一定に保たれるため、副走査方向の書き出しタイミングを制御することができる。
【００１１】
このような回転多面鏡を回転させるモーターの基準クロックを制御して、副走査方向の書き出しタイミングを制御する方法としては特開平７−１６００８４号公報や特開平７−２８１５３６号公報や特開平８−１５２８３３号公報等がある。
【００１２】
特開平７−１６００８４号公報では複数の画像形成装置を有し、１回の用紙搬送により多色の画像を形成する装置において、位相の異なる基準クロックがあらかじめ複数種類用意され、副走査方向のレジストレーションずれが検出されるとその補正量に応じた位相の基準クロックを選択して使用することにより副走査方向の書き出しタイミングを制御し副走査方向のレジストレーションずれを１ライン以下で補正するものである（図９参照、詳細は後述）。
【００１３】
特開平７−２８１５３６号公報では１つの画像形成装置を有し、中間転写体にトナー像を複数回重ねあわせることにより多色の画像を形成する装置において、回転多面鏡の回転位相制御時にモーターに与える基準クロックの周波数を微小に高くする位相整合期間を設け、制御量に応じた位相整合期間後に再び元の周波数に戻す事により、回転多面鏡の回転位相を徐々に進め、所望の位相にする。これにより副走査方向の書き出しタイミングを制御し、副走査方向のレジストレーションずれを補正するものである（図１０参照、詳細は後述）。
【００１４】
特開平８−１５２８３３号公報では１つの画像形成装置を有し、中間転写体にトナー像を複数回重ねあわせることにより多色の画像を形成する装置において、回転多面鏡の回転位相制御時にモーターに与える基準クロックの周波数を微小に低くする位相整合期間を設け、制御量に応じた位相整合期間後に再び元の周波数に戻す事により、回転多面鏡の鏡面の位相を徐々に遅らせ、所望の位相にする。これにより副走査方向の書き出しタイミングを制御し、副走査方向のレジストレ一ションずれを補正するものである（図１１参照、詳細は後述）。
【００１５】
ところで、デジタル複写機やレーザープリンタ等は、近年、高速高解像度化を要求されている。これは多色画像形成装置も例外ではない。また、前述のようなレジストレーション制御技術は高品質の画像を維持するために多色画像形成装置には不可欠なものである。
【００１６】
高品質の画像を維持しつつ高速にプリントを行うために、連続プリント中にプリントジョブを中断することなくレジストレーションを制御する技術が必要となっている。この技術は中間転写体等の一次転写手段上で各色の画像形成間の時間に各色の特定パターンをトナー像により形成し、光源とフォトディテクタ等からなるセンサによってそのパターンを検出し、レジストレーションずれ量を算出してパターン形成とは別の画像形成間の時間に補正行うものであったり、各単色画像形成間の時間に中間転写体等の画像形成領域外にあらかじめ作成された特定のパターンの検出タイミングと主走査方向の書き出しタイミング信号等の出カタイミンクを検出し、副走査方向の書き出しタイミングの変更を行うものである。
【００１７】
これら用紙間及び各単色画像形成間の時間は短ければ短いほど装置のプリント性能は高速になる。
【００１８】
ここで、前記従来例（公報に記載の技術）を連続プリントにおけるプリントジョブ中に実施すると以下のような問題点が挙げられる。
【００１９】
特開平７−１６００８４号公報では補正動作を実行する際、図９（Ａ）に示すように位相の異なる基準クロックに切り替える。このため切り替えのタイミングによっては基準クロックと比較クロックの位相差が大きくなり、図９（Ｂ）に示すようにモーターの回転変動が大きくなる。このためモータ一がＰＬＬ制御から外れてしまい回転の不安定要因になる。また、図９（Ｂ）に示すように回転変動発生からもとの回転数に戻るまでの時間（整定時間）が周波数変化時間に比べ非常に長い。この時間を考慮せずに、すなわちモーターの回転が整定する前に、次の記録用紙にプリントしてしまうと、回転変動の影響が画像に現れ、色ずれとなってプリント品質を損なう。このためモーターが整定するまでに十分な時間を置いてから次の用紙を送らなければならず、プリント画像の出力能力を落とす結果となる。
【００２０】
次に、特開平７−２８１５３６号公報及び特開平８−１５２８３３号公報では図１０及図１１に示すように周波数を微少に増加もしくは減少させて徐々に位相を変化させているため、急激な回転変動の発生は押さえられるが、周波数の変更量が微少であるため回転多面鏡の回転位相制御量が大きくなるほど位相整合期間が長くなる。また、最後に、少なからず周波数を戻す際の回転のオーバーシュート、アンダーシュートが発生し、位相整合期間に比べ整定時間が長くなってしまう。このためプリント画像の出力能力を落としてしまう。
【００２１】
これを解消するため、図１２に示すように回転多面鏡の回転位相を変更する手段として回転多面鏡を回転させるモーターの基準クロックを徐々に増加（減少）させてから徐々に減少（増加）させるという方法がある。
【００２２】
しかしながら、この方法では、オーバーシュート、アンダーシュートを軽減させることはできるが、ほぼ完全に無くすことはできず、特開平７−２８１５３６号公報及び特開平８−１５２８３３号公報と同様にオーバーシュート、アンダーシュートがどうしても発生してしまい整定時間が長くなってしまう。また、変更する基準クロックの周波数プロファイルが非常に複雑になって、制御量の設定が複雑になるというリスクに比べ、効果的なオーバーシュート、アンダーシュートの対策にはならず、装置構成を複雑にするばかりでなく、装置コストが増加してしまうという問題点がある。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、回転位相制御時に簡単な構成で回転多面鏡を駆動するモーターがもとの回転数に収束するまでの整定時間を短縮することにより回転多面鐘の回転位相制御を短時間で行い、プリント画像の出力能力を損なうことなく連続プリント中でもにプリントジョブを中断せずにレジストレーション補正を行うことができる画像形成装置及び方法を得ることが目的である。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、多色画像形成装置に搭載された回転多面鏡を回転駆動する回転多面鏡駆動モーターの駆動速度に応じて発生する比較クロックと、予め定められた基準クロックとを比較して該駆動速度を制御する場合に、前記基準クロックを変更することによって前記回転多面鏡駆動モーターの駆動速度を変更し、各色の副走査方向の書き出し位置を合わせ、出力画像の色ずれを防止するレジストレーションコントロールを備えた多色画像形成装置であって、前記回転多面鏡駆動モーターに供給する基準クロックの周波数を変更する基準クロック周波数変更手段と、前記基準クロック周波数変更手段を制御して、前記基準クロックの周波数を２回以上、同一の周波数増減方向へ変更すると共に各周波数変更期間のインタバルに、前記基準クロックの周波数を定常回転周波数とし、前記回転対面鏡の回転位相を制御する回転位相制御手段と、を有している。
【００２５】
請求項１に記載の発明によれば、レジストレーションコントロールのための制御系としての必須の構成要件は、回転多面鏡駆動用モーターに与える基準クロックを供給する基準クロック発生手段と、主走査方向の書き出しタイミング信号を発生する位置検出手段と、副走査へ方向の書き出し位置の補正量に応じて基準クロックの周波数を所定の周波数プロファイルとなるように制御する基準クロック制御手段と、中間転写体等に形成された特定のパターンのトナー像から副走査方向の書き出し位置補正量を算出し基準クロック制御手段に補正量を送出するレジストレーションコントロール手段と、により構成される。
【００２６】
なお、レジストレーションコントロール手段は、中間転写体等の画像形成領域外にあらかじめ形成された特定パターンからの画像形成開始タイミング信号と主走査方向の書き出しタイミング信号との時間間隔から副走査方向の書き出し位置補正量を算出し基準クロック制御手段に補正量を送出する手段としてもよい。
【００２７】
前記基準クロック制御手段は、レジストレーションコントロール手段からの補正量データにより設定された周波数プロファイルに従って回転多面鏡駆動モーターの基準クロックを変更し、回転多面鏡の回転位相を制御する。
【００２８】
すなわち、位置検出手段は主走査方向の書き出しタイミング信号を出力する。基準クロック発生手段は回転多面鏡駆動モーターに基準クロックを供給する。回転多面鏡駆動モーターは基準クロックと比較クロック（ＦＧ出力やホール素子出力もしくは主走査方向書き出しタイミング信号）により、例えばＰＬＬ制御され、一定の回転数で精度よく回転する。ＰＬＬ制御であるため基準クロックと比較クロックは定常回転中には所定の位相差（同位相も含む）をもって位相ロック状態にあることは言うまでもない。基準クロック制御手段は、レジストレーションコントロール手段からの指示により周波数プロファイルを設定し、設定された周波数プロファイルに応じて回転多面鏡駆動モーターに対して基準クロックの周波数変更を行う。
【００２９】
ここで、回転位相制御手段では、この基準クロックの変更を、同一の周波数増減方向に２回以上行う。このとき、各周波数変更期間のインタバルに、前記基準クロックの周波数を定常回転周波数とし、前記回転多面鏡の回転位相を制御する。すなわち、１回目の制御後に発生するオーバーシュート、アンダーシュート分を２回目の制御で抑制する。必要であれば、３回目、４回目と継続する。これにより、オーバーシュート、アンダーシュートを迅速になくすことができる。また、制御は、連続した制御ではなく、１回毎に断続しているため、複雑な周波数プロファイルは不要となる。
【００３０】
詳述すると、請求項１の周波数プロファイルは、プリントを行う定常回転の周波数を基本として複数の周波数で構成され、副走査方向書き出しタイミング補正時には、１度周波数を変更した後、いったん定常回転のための周波数もしくはそれに近い周波数に戻し、所定のタイミングで再度周波数を変更するように設定される。この２回もしくはそれ以上の周波数変更によって補正時の回転整定時間を短縮することができる。
【００３１】
請求項２に記載の発明は、多色画像形成装置に搭載された回転多面鏡を回転駆動する回転多面鏡駆動モ一ターの駆動速度に応じて発生する比較クロックと、予め定められた基準クロックとを比較して該駆動速度を制御する場合に、前記基準クロックを変更することによって前記回転多面鏡駆動モーターの駆動速度を変更し、各色の副走査方向の書き出し位置を合わせ、出力画像の色ずれを防止するレジストレーションコントロールにおいて、回転多面鏡の回転位相制御時には、前記回転多面鏡駆動モーターの回転速度を変更するために、回転多面鏡駆動モーターに供給する基準クロックの周波数を変化させた後、いったん定常回転周波数に戻し、所定のタイミングで更に前記１回目の周波数変更と同一の周波数増減方向に変更し、その後定常回転周波数に戻して回転多面鏡の回転位相を制御する、ことを特徴としている。
【００３２】
請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、前記所定のタイミングが、前記回転多面鏡の１回目の周波数変更による回転変動から定常回転に戻る時に生じる最初の定常回転を外れたオーバーシュートもしくはアンダーシュートに対してこれを抑制するのに最適なタイミングであることを特徴としている。
【００３３】
請求項４に記載の発明は、前記請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記基準クロックの周波数の増減は、位相が進んでいるときはモータを減速させ、位相が遅れているときはモータを増速度させるように制御することを特徴としている。
【００３４】
請求項５に記載の発明は、前記請求項２乃至請求項４のいずれか１項記載の発明において、前記多面鏡の回転位相制御時に、回転多面鏡駆動モーターに供給する基準クロックの各周波数変更間の周波数は、定常回転周波数に対して、変更する周波数と定常回転周波数の差の最小値未満の増減範囲であることを特徴としている。
【００３５】
請求項２乃至請求項５に記載の発明によれば、図１のように所定の周波数プロファイルに基づき基準クロックの周波数変更が開始されると、１回目の周波数変更により回転多面鏡駆動モーターは１度回転変動を起こす。これは、例えば、モーター内部のＰＬＬ制御によって基準クロックの変化に追従するように制御されるためである。
【００３６】
ここで、モーターはそれ自身が持つ機械的時定数のために基準クロックの周波数変化に対して大きく遅れて追従し、変更後の周波数に対応した回転数に対してオーバーシュート（アンダーシュート）を発生する。更に基準クロックが定常回転の周波数に戻るときも同様に遅れて追従し、定常回転数に対してオーバーシュート（アンダーシュート）を発生し、その後オーバーシュートとアンダーシュートを繰り返し発生しながら定常回転に収束する。
【００３７】
この時、定常回転に戻るときの最初のオーバーシュート（アンダーシュート）が発生する任意のタイミングで２回目の周波数変更を行う。この２回目の周波数変更がオーバーシュート（アンダーシュート）の繰り返しを抑え、元の回転数に速やかに引き込むため、回転多面鏡の回転位相制御時の整定時間が短縮される。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図２は本実施の形態に係る画像形成装置１００の概略構成図である。
【００３９】
この画像形成装置１００は、イエロー画像形成ユニット１０１Ｙ、マゼンタ画像形成ユニット１０１Ｍ、シアン画像形成ユニット１０１Ｃ、ブラック画像形成ユニット１０１Ｋ（以下、総称する場合画像形成ユニット１０１という）が、１列に配列されており、所謂タンデム型の構成となっている。
【００４０】
画像形成ユニット１０１は、それぞれ光走査装置１０２、感光体１０４を含む現像ユニット１０６を備えている。
【００４１】
光走査装置１０２は、図３に示される如く、レーザー光源１０８を備えており、このレーザー光源１０８のレーザービ一ム１１０の出力方向にはコリメータレンズ１１２が配設され、レーザービーム１１０はこのコリメータレンズ１１２で平行光とされた後、回転多面鏡１１４へ至る構成となっている。回転多面鏡１１４は、回転多面鏡駆動モーター１１５の駆動力で高速に回転するようになっている。
【００４２】
レーザービーム１１０は、回転多面鏡１１４で偏向走査され、ｆθレンズ１１６を通して感光体１０４上に等速走査し、画像信号に応じた静電潜像を形成する。
【００４３】
更に感光体１０４の近傍には、感光体１０４上での主走査方向の書き出しタイミングを取るための主走査書き込みタイミング信号をを検出するためにレーザービーム走査領域内でかつ感光体１０４の領域外に位置検出センサ１１８を配置してある。なお、この位置検出センサ１１８は、ミラー１１７で反射された光を受けるようになっている。この主走査方向書き出しタイミング信号は回転多面鏡駆動モーター１１５にも供給され、モータ一内のＰＬＬ比較クロックとして使用される。
【００４４】
図２に示される如く、タンデム型に配列された各画像形成ユニット１０１の下部には、それぞれの感光体１０４と接触するように、中間転写体１２０が配設されている。中間転写体１２０は、無端のベルト状で、３個のローラ１１９に巻き掛けられて支持されると共に、図示しない駆動手段の駆動力で、図２の矢印Ａ方向へ定速度でループ駆動する構成となっている。
【００４５】
中間転写体１２０は各感光体１０で現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単色画像を１回の通過ですべて重ねあわせて転写し、多色のトナー画像を形成し、その後、図示しないトレイから１枚づつ、図２の矢印Ｂ方向に搬送されてくる記録用紙１２２へ一括転写して多色画像を記録用紙１２２上へ形成する。
【００４６】
ここで、ベルト１２０の搬送方向の最下流側に位置するブラック用画像形成ユニット１０１Ｋの下流側には、センサ１２４が配設されている。
【００４７】
センサ１２４は光源とフォトディテクタ等で構成され、中間転写体１２０上に形成した特定のパターンを読み込み、電気的出力を図４に示すレジストレーションコントロール部１２８へ送出する。
【００４８】
図４は本実施の形態に適用される画像形成装置１００の制御ブロック図である。
【００４９】
回転多面鏡駆動モーター１１５には、ＦＧセンサ１２９が配設され、回転多面鏡駆動モーター１１５の回転速度に同期したパルス信号（比較クロック）が生成されるようになっている。この比較クロックは、セレクタ１３０へ入力される。
【００５０】
また、このセレクタ１３０には、位置検出センサ１１８から検出する主走査方向書き込みタイミング信号も入力されるようになっている。
【００５１】
セレクタ１３０は、ＰＬＬ制御部１３２に接続されており、選択的に主走査方向書き込みタイミング信号又は比較クロックをＰＬＬ制御部１３２へ送出するようになっている。
【００５２】
このＰＬＬ制御部１３２には、前記基準クロック発生部１２６からの基準クロックが、クロック変更制御部１３６を介して入力されるようになっている。また、ＰＬＬ制御部１３２は、モータ制御回路１３４に接続され、このモータ制御回路１３４へモータ駆動速度を制御するための速度制御信号を出力するようになっている。これにより、回転多面鏡駆動モーター１１５は、常に適正な回転速度、かつ適正な位相で制御されることになる。
【００５３】
すなわち、基準クロック発生手段１２６から供給される基準クロックと、位置検出センサ１１８から検出される主走査方向書き込みタイミング信号よりＰＬＬ制御によって回転多面鏡１１４を一定速度で精度よく回転させる。
【００５４】
ここで、クロック変更制御部１３６では、前記レジストレーションコントロール部１２８から入力される信号に基づいて、基準クロック発生部１２６で発生した基準クロックの周波数を変更する役目を有している。
【００５５】
この変更は、記録用紙１２２への画像記録インタバルに出力され、中間転写体１２０に転写されセンサ１２４によって読取ったパターン画像（図６参照）に基づいてなされる。
【００５６】
基準クロックの周波数が変更されると、ＰＬＬ制御部１３６では、変更された基準クロックの周波数に基づいて、回転多面鏡駆動用モーター１１５の回転速度を制御することになる。その後、基準クロックの周波数が元に戻されると、回転多面鏡駆動用モーター１１５は元の回転速度に戻るが、その位相はずれることになる。この位相ずらしによって、各色の書き出しタイミングを一致させる制御が可能となる。
【００５７】
以下に本実施の形態の作用を説明する。
図５に示すように初期状態においては基準クロック発生手段１２６から回転多面鏡駆動モーター１１５に供給される基準クロックの位相は４色とも揃っているため、これと同期している主走査方向書き込みタイミング信号の位相も揃っている。したがって副走査方向の画像書き込みタイミングも感光体１０４間の距離に応じた基本的なタイミングとなっている。
【００５８】
ここで、一例として、中間転写体１２０上に形成した特定のパターンが図６のようになったとする。各色のパターンは、本来は重ねられるべきものであり、テストパターンとして、各色の出力を所定時間遅らせている。
【００５９】
本例ではシアンの書き出しタイミングがやや早くなっている。すなわち、図６に示される如く、副走査の幅寸法でいうと、ＫＣ間（寸法ｃ）＞ＭＣ間（寸法ａ）＞ＹＭ間（寸法ｂ）という関係となる。
【００６０】
センサ１２４はこのパターンを検出し、各色のトナー画像の検出タイミングをレジストレーションコントロール部１２８に送出する。
【００６１】
レジストレーションコントロール部１２８はセンサ１２４から出力を受け、シアンの副走査方向の書き込みタイミングの１ライン以下の補正量を算出し、基準クロック変更部１３６に補正量データを出力する。
【００６２】
基準クロック変更部１３６ではレジストレーションコントロール部１２８からシアンの補正量データを受けてシアン画像形成ユニット１０１Ｃの回転多面鏡駆動モーター１１５の基準クロックを制御するための周波数プロファイルを設定する。その後レジストレーションコントロール部１２８からの補正実行命令によりセットされたシアン画像形成装置の副走査方向書き出し位置補正用周波数プロファイルに従って回転多面鏡駆動モーター１１５の基準クロックをクロック変更部１３６によって変化させ、シアン画像形成ユニットの副走査方向の書き出し位置を補正する。
【００６３】
次に補正用周波数プロファイルの詳細について、図７に従い従来と比較しながら説明する。なお、図７（Ａ）が従来であり、図７（Ｂ）が本実施の形態である。また、双方共、縦軸は周波数、横軸は時間を示している。
【００６４】
基準クロックの周波数変更が１回である場合、図７（Ａ）のように補正実行命令を受けるとまず時間Ｔ１からＴ２の間周波数を変更する。これにより回転多面鏡駆動モーター１８はその回転数を変更後の周波数に相当する回転数に変更しようとして減速する。次に時間Ｔ２で周波数を△Ｔの期間定常回転周波数に戻す。これにより回転多面鏡駆動モーター１１５は定常回転周波数に戻ろうとして加速する。
【００６５】
ところがモーターは自身の持つ大きな機械的時定数により周波数の変更に対して大きく遅れて追従し、更に制御目標値を超えてしまう。１回目の周波数変更によって変更したい回転多面鏡８の回転位相の制御量は変更した周波数と変更している時間で囲まれた面積Ｓ１であるが、実際には前記遅れのためＳ１よりも多くの量の位相が動いてしまう（Ｓ１ａ）。このＳ１とＳ１ａの差△Ｓ１を戻すためにモーターは定常回転周波数を超えても加速を続け、大きなオーバーシュートとなる。Ｓ１とＳ１ａの差△Ｓ１を戻すための回転のオーバーシュートは前記機械的時定数のために差△Ｓ１以上に回転位相を戻してしまう（Ｓ１ｂ）。これを再度戻すために今度はアンダーシュートが発生する。このようにオーバーシュートとアンダーシュートを繰り返しながら徐々に定常回転周波数に相当する回転数に収束するが、これを待っていたのでは長い時間を要してしまう。
【００６６】
そこで図７（Ｂ）に示すように定常回転に戻ろうとするときの最初のオーバーシュートが発生するタイミングで２回目の周波数変更を実行する。
【００６７】
２回目の周波数変更を実行することにより回転のオーバーシュートを抑え、速やかに定常回転数に整定させることができ、図７（Ｂ）に示すように回転の整定時問が大幅に短縮される。
【００６８】
この時変更したいト一タルの回転位相変更量はＳ２＋Ｓ２ｂで表され、実際の位相変化量はＳ２ａ−Ｓ２ｃで表される。Ｓ２＋Ｓ２ｂ＝Ｓ２ａ−Ｓ２ｃであることは言うまでもない。
【００６９】
回転多面鏡駆動モーター１１５の部品ばらつきや組み立てによるばらつきにより回転多面鏡１１４の実際の回転周波数変化が各回転多面鏡駆動モーター１１５によって差が出る可能性がある。従って２回目の周波数変更のタイミングを決める時間△Ｔは回転多面鏡駆動モーター１８により変わってくる可能性がある。ただし、その時間△Ｔのばらつきは大きなものではなく、図８のように２回目の周波数変更を行うタイミングを回転多面鏡１１４の回転周波数変化が所定の周波数Ｆｓに達した時実行することで回転多面鏡駆動モーター１１５の固体差を吸収できる。
【００７０】
従って回転多面鏡８の回転周波数を主走査方向書き出しタイミング信号等で監視し、回転多面鏡８の回転周波数が２回目の周波数変更を行うべきタイミングに到達した時点で実行することが望ましい。
【００７１】
図７に示す１回目の周波数変更期間（Ｔ１→Ｔ２）と２回目の周波数変更期間（Ｔ３→Ｔ４）の長さは変更したい位相量と回転多面鏡駆動モーター１１５が持つ機械的時定数と制御時のオーバーシュートの量などから最適な時間間隔を選べばよい。
【００７２】
本実施の形態では回転多面鏡駆動モーターを減速させることすなわち回転多面鏡の回転位相を遅らせる方向を基本に説明してきたが、本実施例のように制御範囲すべてに渡って位相を遅らせるように制御してもよいし、制御範囲すべてに渡って位相を進めるように制御してもよい（位相を進める場合には回転多面鏡駆動モーターが加速することを基本とする。）。更には、回転位相の制御量に応じて位相の進み方向制御と遅れ方向制御を選択的に使用してもよい。
【００７３】
また１回目と２回目の周波数変更間の期間△Ｔの周波数を定常回転周波数に限定して説明してきたが、△Ｔの周波数は定常回転に近い周波数（定常回転周波数±定常回転周波数と変更周波数の差の最小値未満の範囲）であれば構成が大きく変化しないので実施例と同様に整定時間を短縮することができる。
【００７４】
以上のような制御方法及び制御用周波数プロファイルを用いることにより、簡単な制御で、回転多面鏡の回転位相制御時における回転多面鏡駆動モーターの回転整定時間を短縮することが可能となる。
【００７５】
なお、本実施の形態では４台の画像形成ユニットを持つシステムについて説明してきたが、１台もしくは２台もしくは３台の画像形成ユニットを持つシステムにも十分適用可能である。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係る多色画像形成装置及び方法は、複雑な制御を行わなくても、回転位相制御時に簡単な構成で回転多面鏡を駆動する回転多面鏡駆動モーターが定常回転数に収束するまでの整定時間を短縮することができ、回転多面鏡の回転位相制御を短時間で行うことが可能となるため、プリント画像の出力能力を損なうことなく連続プリント中にプリントジョブを中断せずにレジストレーション補正を実現すること可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転多面鏡の回転位相を制御するための基準クロック周波数変更プロファイルと回転変動を示す一例である。
【図２】本発明が適用される多色画像形成装置の概略構成因である。
【図３】本発明が適用される多色画像形成装置内の光走査装置の概略構成因である。
【図４】本発明が適用される多色画像形成装置の概略ブロック図である。
【図５】回転多面鏡の回転位相制御による主走査方向書き出しタイミング信号の位相変化を示したタイミングチャートである。
【図６】副走査方向書き出しタイミングを検出するトナー像の一例を示した一例である。
【図７】回転多面鏡の回転位相を制御するための基準クロック周波数変更プロファイルと概略回転変動及び制御量の一例を示す概略図である。
【図８】２回目の周波数変更のタイミングを示す概略図である。
【図９】（Ａ）は副走査方向の書き出し位置制御のために回転多面鏡の回転位相を制御する従来例、（Ｂ）は図９（Ａ）における回転多面鏡の回転変動を示す概略図である。
【図１０】副走査方向の書き出し位置変更のために回転多面鐘の回転位相を制御する別の従来例である。
【図１１】副走査方向の書き出し位置変更のために回転多面鏡の回転位相を制御する別の従来例である。
【図１２】副走査方向の書き出し位置変更のために回転多面鏡の回転位相を制御する別の従来例である。
【符号の説明】
１００ 画像形成ユニット
１０２ 光走査装置
１０４ 感光体
１０８ レーザー光源
１１０ レーザービーム
１１２ コリメータレンズ
１１４ 回転多面鏡
１１５ 回転多面鏡駆動モータ
１１６ ｆθレンズ
１１７ ミラー
１１８ 位置検出センサ
１２０ 中間転写体
１２２ 記録用紙
１２４ センサ
１２６ 基準クロック発生部
１２８ レジストレーションコントロール部
１２９ ＦＧセンサ
１３０ セレクタ
１３２ ＰＬＬ制御部
１３４ モーター駆動回路
１３６ クロック変更部

Claims (5)

1. 多色画像形成装置に搭載された回転多面鏡を回転駆動する回転多面鏡駆動モーターの駆動速度に応じて発生する比較クロックと、予め定められた基準クロックとを比較して該駆動速度を制御する場合に、前記基準クロックを変更することによって前記回転多面鏡駆動モーターの駆動速度を変更し、各色の副走査方向の書き出し位置を合わせ、出力画像の色ずれを防止するレジストレーションコントロールを備えた多色画像形成装置であって、
   前記回転多面鏡駆動モーターに供給する基準クロックの周波数を変更する基準クロック周波数変更手段と、
   前記基準クロック周波数変更手段を制御して、前記基準クロックの周波数を２回以上、同一の周波数増減方向へ変更すると共に各周波数変更期間のインタバルに、前記基準クロックの周波数を定常回転周波数とし、前記回転対面鏡の回転位相を制御する回転位相制御手段と、
   を有する多色画像形成装置。
2. 多色画像形成装置に搭載された回転多面鏡を回転駆動する回転多面鏡駆動モーターの駆動速度に応じて発生する比較クロックと、予め定められた基準クロックとを比較して該駆動速度を制御する場合に、前記基準クロックを変更することによって前記回転多面鏡駆動モーターの駆動速度を変更し、各色の副走査方向の書き出し位置を合わせ、出力画像の色ずれを防止するレジストレーションコントロールにおいて、
   回転多面鏡の回転位相制御時には、前記回転多面鏡駆動モーターの回転速度を変更するために、回転多面鏡駆動モーターに供給する基準クロックの周波数を変化させた後、
   いったん定常回転周波数に戻し、
   所定のタイミングで更に１回目の周波数変更と同一の周波数増減方向に変更し、
   その後定常回転周波数に戻して回転多面鏡の回転位相を制御する、
   ことを特徴とした多色画像形成方法。
3. 前記所定のタイミングが、前記回転多面鏡の１回目の周波数変更による回転変動から定常回転に戻る時に生じる最初の定常回転を外れたオーバーシュートもしくはアンダーシュートに対してこれを抑制するのに最適なテイミングであることを特徴とした請求項２記載の多色画像形成方法。
4. 前記基準クロックの周波数の増減は、位相が進んでいるときはモータを減速させ、位相が遅れているときはモータを増速させるように制御することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の多色画像形成方法。
5. 前記多面鏡の回転位相制御時に、回転多面鏡モーターに供給する基準クロックの各周波数変更間の周波数は、定常回転周波数に対して、変更する周波数と定常回転周波数の差の最小値未満の増減範囲であることを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか１項記載の多色画像形成方法。

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