JP3681808B2 - Color image forming apparatus - Google Patents

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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などのカラー画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、カラー画像形成装置としては、ベルト状の感光体を回転させて帯電装置により均一に帯電して1つの色版の画像形成信号に対応した光ビームを回転多面鏡で偏向走査しながら露光することで1つの色版の画像形成信号に対応する静電潜像を形成し、この静電潜像を現像ユニットによりその色版に対応した色の現像剤で顕像化して中間転写体に転写するという画像形成動作を各色版の画像形成信号について行って各色版の顕像化した単色画像を中間転写ベルト上に順次重ねて転写することでフルカラーの画像を形成し、これを記録紙に一括して転写するカラー画像形成装置において、ベルト状感光体上に3角形状のマークを設け、このマークをレーザビームによって検出するマーク検出手段を所定の位置に設け、各色版の画像形成信号に対応した光ビームによる露光毎にマーク検出手段がマークを検出したタイミングを基準にして回転多面鏡の回転位相を制御し、副走査方向の露光開始のタイミングを制御して色ズレのない画像を得るようにしたものがある(例えば、特開平4−335665号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記カラー画像形成装置では、中間転写ベルト上に複数の色版の単色画像を重ね合わせて転写した後にこれを記録紙に一括して転写するので、1つの色版毎の単色画像の重ね合わせは中間転写ベルトの周長と回転多面鏡の走査間隔とが整数倍の関係にないことによりズレが生じてくる。このため、各色版毎の単色画像の重ね合わせは最大1ライン分のズレ量が理論的に生じることになり、色ズレの原因となっていた。
さらに、従来方式では書き込み開始タイミングとライン同期信号のゆらぎの関係が考慮されておらず、これにより、せっかく回転多面鏡の回転位相を制御しても1ライン分のズレがでる可能性があった。
また、回転位相の制御には位相収束期間が必要であり、位相が収束してから書き込みを開始していたが、この位相収束期間は全体シーケンス上からはデットタイムであり、高速化を行っていくと問題になってきていた。
【0004】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、上記問題点を改善し、書き込み開始タイミングをライン同期信号のゆらぎ程度のふれが問題にならない位置に設定でき、副走査方向の露光位置ズレが発生せず、高精度に各色の重ね合わせを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。
【0005】
【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、回転される感光体と、回転多面鏡駆動装置のモータにより回転される回転多面鏡を備え前記感光体に各色の画像形成信号に対応した光ビームを前記回転多面鏡で偏向して露光し各色の画像信号に対応する静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記感光体上の各色の画像形成信号に対応する静電潜像を各色の現像剤でそれぞれ顕像化する現像剤担持部材を各々有した複数の現像手段と、回転されて前記感光体上の顕像化された各色の単色画像が順次重ね合わせて転写される中間転写体と、この中間転写体上に設けたマークを所定の位置で検出しマーク検知信号を出力するマーク検出手段と、この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る制御手段と、前記現像手段により可視像処理され中間転写体上で重ね合わされた画像を転写材に転写する転写手段と、該転写材に転写された画像を定着する定着手段と、前記回転多面鏡によって主走査方向に走査される光ビームを感光体に照射される前に検出し画像書き込みの主走査方向の同期信号であるライン同期信号を出力する同期検知センサと、前記同期検知センサのライン同期信号から得られるフレームゲート信号と前記マーク検出手段のマーク検知信号により前記回転多面鏡を回転するモータの回転位相を制御する位相制御手段を備えたカラー画像形成装置において、前記位相制御手段は、モータ同期信号を発生するモータ同期信号発生回路と、前記モータ同期信号のパルス幅より短いパルス幅の微短パルスを発生する微短パルス発生回路と前記モータ同期信号のパルス幅より長いパルス幅の微長パルスを発生する微長パルス発生回路と、前記各回路にタイミング信号を発生させるタイミング信号発生回路とを有し、前記タイミング信号発生回路に入力されるマーク検知信号とフレームゲート信号により、位相制御に用いるパルスとして微短パルスを用いるか微長パルスを用いるかを選択し、モータ同期信号、微短パルス信号または微長パルス信号を発生する位相整合回路を備えるとともに、前記位相整合回路から出力されるモータ同期信号、微短パルス信号または微長パルス信号によって制御され、前記回転多面鏡を回転するモータの回転速度と回転位相を同期制御するモータ制御回路を備え、前記位相制御手段は、各色版間でのライン同期信号の位相のゆらぎによるフレームゲート信号の位相のズレを検知するための基準として、前記マーク検出手段により検出したマーク検出タイミングであるマーク検知信号の立ち上がりからライン同期信号の周期を単位とした時点またはその周期の半分の時点を位相収束基準に設定し、該位相収束基準に対するフレームゲート信号の位相のズレ量を検知し、前記位相収束基準に対して位相が進んでいるときには検知したズレ量に応じて前記位相整合回路により微長パルスを発生してモータの回転位相を制御し、前記位相収束基準に対して位相が遅れているときには検知したズレ量に応じて前記位相整合回路により微短パルスを発生してモータの回転位相を制御し、前記位相収束基準にフレームゲート信号の位相が収束するように位相制御することを特徴としている。
【0006】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のカラー画像形成装置において、前記位相収束基準に位相が収束する前に書き込みを開始することを特徴としている。
【0007】
請求項3記載の発明は、請求項1記載のカラー画像形成装置において、前記位相収束基準とライン同期信号またはフレームゲート信号との時間差によって位相の補正量を検出することを特徴としている。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【0009】
まず、本発明が実施されるカラー画像形成装置の構成例と、本発明の前提となる技術について図5乃至図14を参照して説明する。
【0010】
図5において、符号1はベルト状の画像担持体である感光体ベルトであり、この感光体ベルト1は回転ローラ2,3の間に架設されており回転ローラ2,3の駆動により副走査方向(時計回り方向)に回転され搬送される。回転ローラ2,3のうち、一方の回転ローラ2の近傍には、感光体クリーニング装置15、除電ランプ21、帯電ローラからなる帯電部材4が配置されており、除電ランプ21は、予め感光体ベルト1の除電を行い、帯電部材4は、感光体ベルト1を一様に帯電させる。また、符号5は像露光手段たるレーザ書き込み系ユニット、6〜9は回転型現像器に設けられていて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たる現像ユニットである。
【0011】
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収めて装置本体に組み込まれている。このレーザ書き込み系ユニット5のレーザ書き込み光5Dを感光体ベルト1に照射する部分は回転ローラ2の側に設けられている。尚、帯電手段たる帯電部材4及び像露光手段たるレーザ書き込み系ユニット5は潜像形成手段を構成している。
【0012】
回転型現像器の各現像ユニット6,7,8,9は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の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、所定の位置で感光体ベルト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。
【0013】
符号10は転写像担持体たる中間転写体であり、この中間転写体10は回転ローラ11,12の間に架設されていてその一方の回転ローラにより駆動されて反時計回りに回転し搬送される中間転写ベルトからなる。感光体ベルト1と中間転写ベルト10は回転ローラ3の部位で接触しており、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感光体ベルト1上の第1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。同様に感光体ベルト1上に第2回目乃至第4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1回目に形成された1つの色版の単色画像と順次重ねられて位置ズレを生じないように転写される。
【0014】
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。符号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。
【0015】
このような構成のカラー画像形成装置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。まず本例による多色画像の形成は、次の画像形成システムに従って遂行される。すなわち、画像読み取り装置(図示せず)は、オリジナルのカラー原稿画像を走査して撮像素子で読み取り、その読み取った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。
【0016】
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取り出されて記録部である本例のカラー画像形成装置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、本例のカラー画像形成装置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順次にレーザ書き込み系ユニット5に入力される。尚、画像読み取り装置に換えて、カラー対応のパーソナルコンピュータやワードプレセッサ等で生成された各色の画像データを用いることもできる。
【0017】
レーザ書き込み系ユニット5においては、図7に示すように、駆動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5Eは、画像読み取り装置から順次に入力される各色の画像データにより駆動部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感光体ベルト1の周面上に照射される。
【0018】
感光体ベルト1は、除電ランプ21により除電されて帯電部材4によって一様に帯電された後に上記ミラー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、帯電部材4は電源からバイアスが印加されて感光体ベルト1を一様に帯電し、レーザ書き込み系ユニット5により感光体ベルト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。
【0019】
感光体ベルト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器におけるイエロー、マゼンタ、シアン、黒野各現像ユニット6,7,8,9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。すなわち、第1色目のイエローの画像信号に対応した静電潜像が感光体ベルト1に形成された時には、イエローの現像ユニット6が回転により現像位置に移動してその静電潜像をトナーで現像してイエローの単色画像が形成される。同様に他の現像ユニット7,8,9は、感光体ベルト1上に2色目以降のマゼンタ、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、そのマゼンタ、シアン、黒の静電潜像がそれぞれの色のトナーで現像され、マゼンタ、シアン、黒の各単色画像が形成される。
【0020】
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、感光体ベルト1上に順次形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各単色画像は感光体ベルト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画像が形成され、このフルカラー画像が、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に転写ローラ14により転写される。
【0021】
転写終了後、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及び感光体ベルト1はシームレスであり、感光体ベルト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のブレード16Aがベルト面に圧接し、該ブレード16Aによりクリーニングされる。尚、中間転写ベルト用クリーニング装置16のブレード16Aは、画像形成中は接離機構により中間転写ベルト10から離間した位置に置かれている。
【0022】
図6は図5に示す構成のカラー画像形成装置の一部を拡大して示す図である。図6において、中間転写ベルト10の端部には周方向に沿って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検出手段40は中間転写ベルト10上のマーク41A〜41Fを回転ローラ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は図示の例では反射型フォトセンサにより構成されているが、中間転写ベルトのマーク部のみを光透過性にすれば、透過型フォトセンサを用いることもできる。
【0023】
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が感光体ベルト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。
【0024】
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回転方向上流側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。
【0025】
図7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。図7において、本例のカラー画像形成装置とは別体の画像読み取り装置から出力される色信号が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駆動部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感光体ベルト1上に照射される。
【0026】
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るレーザビームは、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(ライン同期信号(Lsync))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の鏡面数は例えば8面であり、この場合は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。
【0027】
次に上記構成のカラー画像形成装置では、マーク検出手段のマーク検出タイミングにより回転多面鏡の回転位相を制御するが、この位相制御手段の例について説明する。
【0028】
図8は、ポリゴンモータ5Aの位相制御手段をなす位相整合回路51及びモータ駆動制御装置たるモータ制御回路52の構成例を示すブロック図であり、図9は、図8に示した構成例の制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
モータ制御回路52は、位相整合回路51から出力される同期信号(PLS)によってPLL制御され、ポリゴンミラー5Bの回転速度、回転位相を制御するようになっている。位相整合回路51は、モータ同期信号(PLS1)を発生するモータ同期信号発生回路53と、微短パルス信号(PLS2)を発生する微短パルス発生回路54と、同期信号(PLS1)および微短パルス信号(PLS2)を選択するマルチプレクサ56および各回路53,54にタイミング信号を発生するタイミング信号発生回路55とで構成されている。各回路は、発振器50から出力されるクロック信号(CLK)を基準に動作している。
【0029】
モータ同期信号発生回路53は、クロックパルス信号(CLK)を分周してモータ制御回路52に入力される同期パルス信号(PLS1)を発生させている。モータ制御回路52は、通常時、同期パルス信号(PLS1)に同期してポリゴンモータ5Aの回転制御を行っている。
マーク検出センサ40より出力されるマーク検知信号(MARK)がタイミング信号発生回路55に入力されると、タイミング信号発生回路55から信号(MK1)がモータ同期信号発生回路53に出力される。モータ同期信号発生回路53では、図9におけるタイミング(a)において次の色版の画像形成のためのモータ同期信号(次版)(PLS1)をマルチプレクサ56に出力する。
タイミング信号発生回路55は、前の色版の画像形成のためのモータ同期信号(前版)(PLS1)の立ち上がりタイミング(b)で信号(MK1)を微短パルス発生回路54に出力し、微短パルス発生回路54では、モータ同期信号のパルス幅よりも短いパルス幅である微短パルス(PLS2)をマルチプレクサ56に出力する。
【0030】
微短パルスの発生回数は、タイミング(a)とタイミング(b)とのズレ時間(t)に応じて決まり、タイミング信号発生回路55は、微短パルス発生回路54にデータ(N)を送る。このデータ(N)は、モータ同期信号のパルス幅を(tp)とし、微短パルスのパルス幅を(td2)とすると、
N=t/(tp−td2)
で決まる数値である。
【0031】
微短パルス発生回路54において微短パルスがN回発生すると、図9におけるタイミング(c)において、モータ同期信号(PLS1)と微短パルス(PLS2)との位相が一致することになる。微短パルス発生回路54は、パルス発生が終了すると、信号(NEND2)を出力する。タイミング信号発生回路55は、微短パルス発生回路54からの信号(NEND2)が入力されると、マルチプレクサ56に信号(SEL)を出力する。
マルチプレクサ56は、通常の動作時には、モータ同期信号(PLS1)を選択し、微短パルスが発生される位相整合期間に微短パルス(PLS2)を選択してポリゴンミラー5Bの回転位相を制御するようになっている。図9において、モータ同期信号(PLS)は、マルチプレクサ56の選択結果を示している。
【0032】
このようにモータ同期信号(PLS)の位相を微短パルス(PLS2)を発生させることにより、徐々にシフトさせてモータの回転位相制御が可能になる。つまり、微短パルス(PLS)によって回転位相を徐々に進ませるようにポリゴンミラー5Bの位相を制御している。
位相整合期間の後、タイミング(d)では、ポリゴンモータ5Aの回転が安定するので、この時点でレーザ書き込みが開始される。
この手法による回転位相制御は、各色について実行されるので、副走査方向での露光位置ズレがない高精度な画像重ね合わせが可能になり、色ズレのないカラー画像を得ることができる。
【0033】
次にマーク検出手段のマーク検出タイミングにより回転多面鏡の回転位相を制御する位相制御手段の別の構成例及びその制御動作のタイミングチャートを図10,11に示す。尚、図10,11において、図8,9に示した構成部品及び呼称については同符号を付し、その動作を含めた詳細な説明は省略する。
【0034】
図10において、位相整合回路58は、モータ同期信号(PLS1)を発生するモータ同期信号発生回路53と、微長パルス(PLS3)を発生する微長パルス発生回路57と、上記同期信号(PLS1)及び微長パルス(PLS3)を選択するマルチプレクサ56と、各回路53、56、57にタイミング信号を発生させるタイミング信号発生回路55とで構成されている。これら各回路は、発振器50からのクロック信号(CLK)を基準に動作するようになっている。
タイミング信号発生回路55は、図11に示すタイミングチャートに示されているように、モータ同期信号(前版)(PLS1)の立ち上がりのタイミング(b)において信号(MK3)を微長パルス発生回路57に出力し、微長パルス発生回路57では、モータ同期信号(前版)(PLS1)のパルス幅よりも長い微長パルス(PLS3)を発生させる。
【0035】
微長パルスの発生回数は、タイミング(a)とタイミング(b)のズレ時間(t)に応じて決められるものである。この発生回数(N)はモータ同期信号(PLS1)のパルス幅を(tp)とし、微長パルスのパルス幅を(td3)とすると、
N=(tp−t)/(td3−tp)
で決められる数値である。
【0036】
微長パルス発生回路57が微長パルスをN回発生すると、タイミング(c)において、モータ同期信号(PLS1)と微長パルス(PLS3)の位相が一致することになる。微長パルス発生回路57は、パルス発生が終了すると信号(NEND3)をタイミング信号発生回路55に出力する。マルチプレクサ56は、通常の動作時、モータ同期信号(PLS1)を選択し、微長パルス(PLS3)が発生される位相整合期間には微長パルス(PLS3)を選択してモータ同期信号(PLS)を出力するようになっている。このようなマルチプレクサ56の選択動作は、タイミング信号発生回路55から出力される信号(SEL)によって行われる。これにより、モータ同期信号(PLS1)の位相が微長パルス(PLS3)の発生によって徐々にシフトされることになり、ポリゴンモータ5Aの回転位相が制御される。つまり、微長パルス(PLS3)によって位相を徐々に遅らせるようにポリゴンミラー5Bの位相制御が行われる。位相整合期間の後、タイミング(d)において、ポリゴンモータ5Aの回転制御が安定するので、この時点でレーザ書き込みが開始される。このような制御は、各色について行われるので、副走査方向の露光位置ズレのない高精度な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を得ることができる。
【0037】
次にマーク検出手段のマーク検出タイミングにより回転多面鏡の回転位相を制御する位相制御手段のさらに別の構成例及びその制御動作のタイミングチャートを図12,13,14に示す。
【0038】
図12において、位相整合回路59は、モータ同期信号(PLS1)を発生するモータ同期信号発生回路53と、微短パルス(PLS2)を発生する微短パルス発生回路54と、微長パルス(PLS3)を発生する微長パルス発生回路57と、上記同期信号(PLS1)、微短パルス(PLS2)、微長パルス(PLS3)を選択するマルチプレクサ56と、各回路53、54、56、57にタイミング信号を発生させるタイミング信号発生回路55とで構成されている。これら各回路は、発振器50からのクロック信号(CLK)を基準に動作するようになっている。図12に示した回路の基本的な動作は、図8及び図10に示した構成を有する回路と同様であるが、位相制御に用いるパルスとして、微短パルス(PLS2)を用いるか微長パルス(PLS3)を用いるかをマーク検知信号(MARK)によって選択できるようになっている。
【0039】
図13(A)は、マーク検知信号(MARK)の立ち上がりのタイミングが、モータ同期信号(前版)(PLS1)のHIレベルにある場合に、図8に示した構成を有する側の回路を用いて微短パルス(PLS2)により位相整合を行った場合のタイミングチャートであり、図13(B)は、図10に示した構成を有する側の回路を用いて微長パルス(PLS3)により位相整合を行った場合のタイミングチャートである。いずれの場合にも、マーク検知信号(MARK)とモータ同期信号(前版)(PLS1)の位相関係は同じであるが、微長パルス(PLS3)を用いた場合の方が短い時間で位相整合を終了させることができる。
【0040】
また図14(A)は、マーク検知信号(MARK)の立ち上がりのタイミングが、モータ同期信号(前版)(PLS1)のLOWレベルにある場合に、図8に示した構成を有する側の回路を用いて微短パルス(PLS2)を用いて位相整合を行った場合のタイミングチャートであり、図14(B)は、図10に示した構成を有する側の回路を用いて微長パルス(PLS3)を用いて位相整合を行った場合のタイミングチャートをそれぞれ示している。図14においては、微短パルスを用いて位相整合する方が短い時間で位相整合を終了させることができる。
【0041】
このように、図13及び図14から明らかなように、マーク検知信号(MARK)の立ち上がりのタイミングが、モータ同期信号(前版)(PLS1)のHIレベルにあるときには微長パルス(PLS3)を用いて位相整合を行い、モータ同期信号(前版)(PLS1)のLOWレベルにあるときには微短パルス(PLS2)を用いて位相整合を行うことによって位相整合に要する時間を短くすることができる。
【0042】
図12において、タイミング信号発生回路55には、モータ同期信号(PLS1)とマーク検知信号(MARK)とを入力し、どちらのパルスを用いて位相整合を行うかを判断し、微短パルス(PLS2)を用いる場合には信号(MK2)を、また、微長パルス(PLS3)を用いる場合には信号(MK3)及びパルス数(N)を各パルス発生回路54,57に出力する。微短パルス発生回路54及び微長パルス発生回路57は、信号(MK2,MK3,N)に応じて微短パルス(PLS2)及び微長パルス(PLS3)を発生し、発生し終わったら、信号(NEND2)及び(NEND3)をタイミング信号発生回路55に出力する。
【0043】
マルチプレクサ56は、通常の動作時にモータ同期信号(PLS1)を選択し、微短パルス(PLS2)が発生される位相整合期間には微短パルス(PLS2)を選択し、微長パルス(PLS3)が発生される位相整合期間には微長パルス(PLS3)を選択する。この選択は、タイミング信号発生回路55より出力される信号(SEL)によって実施され、最終的にマルチプレクサ56は、モータ同期信号(PLS)を出力する。
【0044】
本例では、マーク検知信号(MARK)のタイミングによって微短パルス(PLS2)を用いて位相整合を行うか微長パルス(PLS3)を用いて位相整合を行うかを判断するようになっているので、位相整合に要する時間を短くすることが可能になり、マーク検知から書き込み開始までの時間を短縮することができ、プロセス全般での処理時間を高速化することができる。
【0045】
以上に説明した手法による回転位相制御は、各色について実行されるので、副走査方向での露光位置ズレがない高精度な画像重ね合わせが可能になり、色ズレのないカラー画像を得ることができる。
尚、これらの手法の基本的な考えは、本出願人の先願に係る特願平6−296632号の明細書に開示されている。
【0046】
ところで、以上の先願による方式では、マーク検出センサ40のマーク検出タイミングにより回転多面鏡の回転位相を制御しているが、図7に示したように、ポリゴンミラー5Bによって走査されるレーザ光5Dは、1度の走査のうち、感光体ベルト1に照射される前に、同期検知センサ5Fによってレーザ光を検出し、画像書き込みの主走査方向の同期信号(ライン同期信号(Lsync))としている。すなわち、マーク検知信号(MARK)の立上がりによりレーザの書き込みタイミングが決められているが、実際にはその後に出現するライン同期信号(Lsync)の立ち上がりから書き込みが開始される。
【0047】
しかし、このライン同期信号の立ち上がり時期は、ポリゴンモータ5Aのゆらぎやポリゴンミラー5Bの精度によって各色版間でズレが生じることがあり、このため、マーク検知信号(MARK)により決められる書き込み開始タイミングとライン同期信号のゆらぎの関係によっては、せっかく回転位相を制御しても1ラインのズレがでる可能性がある。また、先願の方式では、位相整合期間が必要であり、位相整合してから書き込みを開始していたが、位相整合期間は全体のシーケンス上からはデットタイムであり高速化を行う上では問題となる。
【0048】
そこで本発明では、マーク検出センサ40により検出した検出タイミングからライン同期信号の周期を単位とした位相を位相収束基準とし、この位相収束基準にライン同期信号の位相が収束するように位相制御する。より具体的には、上記位相収束基準とライン同期信号の立ち上がり時点との時間差によって位相の補正量を検出し、この補正量を元に前述した位相整合回路により微短パルスあるいは微長パルスを用いて位相整合を行う。
尚、本発明においては、書き込み開始信号であるライン同期信号に基づいて位相整合を行うため、位相収束基準に位相が収束する前に書き込みが開始される。このため、書き込み開始直後の位相整合期間中に僅かのズレが生じることがあるが、1面全面に渡るラインズレは確実に抑えることができ、しかも位相整合期間としていたデッドタイムが無くなるという利点がある。
【0049】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、カラー画像形成装置の構成は図5乃至図7に示した通りであり、ここでは説明を省略する。
【0050】
図1は本発明の一実施例を示す位相制御手段のブロック図である。
モータ制御回路52は、前述したように位相整合回路59から出力されるモータ同期信号(PLS)によって、PLL制御され、ポリゴンモータ5A(ポリゴンミラー5B)の回転速度、回転位相を同期制御している。位相整合回路59は、この例では図12に示した位相整合回路と同様の構成であり、モータ同期信号(PLS1)を発生するモータ同期信号発生回路53と、微短パルス(PLS2)を発生する微短パルス発生回路54と、微長パルス(PLS3)を発生する微長パルス発生回路57と、上記同期信号(PLS1)、微短パルス(PLS2)、微長パルス(PLS3)を選択するマルチプレクサ56と、各回路53、54、56、57にタイミング信号を発生させるタイミング信号発生回路55とで構成されている。これら各回路は、発振器50からのクロック信号(CLK)を基準に動作するようになっている。そして、位相整合回路59は、タイミング信号発生回路55に入力されるマーク検知信号(MARK)と、ライン同期信号(Lsync)から得られるフレームゲート信号(FGATE)により、モータ同期信号(PLS1)、モータ同期信号(PLS1)よりやや短い微短パルス信号、モータ同期信号(PLS1)よりやや長い微長パルス信号を発生する。
尚、図1に示した回路の基本的な動作は、図12に示した構成を有する回路と同様であるが、位相制御に用いるパルスとして、微短パルス(PLS2)を用いるか微長パルス(PLS3)を用いるかをマーク検知信号(MARK)とフレームゲート信号(FGATE)によって選択できるようになっている。
【0051】
ここで、図2によりフレームゲート信号(FGATE)の説明を行う。
マーク検知信号(MARK)の立ち上がりによりレーザの書き込みタイミングとなりレーザ光の照射が開始されるが、実際の書き込みは、前述したようにその後に出現するライン同期信号(Lsync)の立ち下がりから開始される。
この時、フレームのゲート信号としてフレームゲート信号(FGATE)がHIからLOWになる。フレームゲート信号(FGATE)は、前記ライン同期信号(Lsync)をカウントし、記録の副走査方向の書き込み長さ分のライン数をカウントし、最後のライン同期信号(Lsync)をカウントした時点でHIとなる。すなわち、このフレームゲート信号(FGATE)は、実際に書き込んでいるタイミングを現わしている。このため、位相整合回路59にはフレームゲート信号(FGATE)が入力される。従って、以降の説明では、第一ラインの書き込み開始時の説明を兼ねてフレームゲート信号(FGATE)で説明する。
【0052】
図3は各色版間でライン同期信号(Lsync)に位相のゆらぎがある場合の位相収束基準に対するフレームゲート信号(FGATE)のズレ量の検知方法を説明するためのタイミングチャートを示しており、このタイミングチャートに基づいて位相ズレ量の検知の説明を行う。
【0053】
マーク検知信号(MARK)の立ち上がりによりレーザの書き込みタイミングとなるが、実際にはその後に出現するライン同期信号(Lsync)の立ち下がりから書き込みが開始される。これはさきほどの説明の通りである。
またマーク検知信号(MARK)の立ち上がりからライン同期信号(Lsync)の周期(TLsync)を単位として位相収束基準を設定するが、ここでは、前記周期(TLsync)の半分のTLsync/2の時点を位相収束基準としている。
【0054】
従って図3においては、1版目のフレームゲート信号(FGATE)は前記位相収束基準に対してt1ズレていることになる。この場合、位相が進んでいるため、位相整合回路59により微長パルス信号を加えて回転位相を制御すれば、数パルス後に位相収束基準に収束することになる。また、2版目のフレームゲート信号(FGATE)は前記位相収束基準に対してt2ズレていることになる。この場合、位相が遅れているため、位相整合回路59により微短パルス信号を加えて回転位相を制御すれば、数パルス後に位相収束基準に収束することになる。
同様に3版目、4版目はそれぞれt3,t4時間位相ズレが生じているため、それぞれ位相整合回路59により微長パルス信号、微短パルスを加えて回転位相を制御すれば、数パルス後に位相収束基準に収束することになる。
以上のように位相制御することにより、フレームゲート信号(FGATE)の終了位置は1〜4版で一致することになり、ラインズレが生じることがない。
【0055】
尚、上記ズレ量に対しての回転位相制御動作の詳細は前述の先願の説明で述べた方式と同様であり、例えば、図13や図14のタイミングチャートで、位相のズレ量をマーク検知信号(MARK)に対するモータ同期信号(前版)(PLS1)のズレ量tから検出していたのを、図3のように位相収束基準(Tlsync/2)に対する各版のフレームゲート信号(FGATE)のズレ量t1〜t4として検出する方式に置き換えれば、以後の微短パルスや微長パルスを用いた位相整合は同様の制御となる。
【0056】
また、以上の説明では位相収束基準をライン同期信号(Lsync)の周期(TLsync)を単位とした該周期(TLsync)の半分のTLsync/2の時点としたが、これは、位相整合回路59が微短パルス信号と微長パルス信号の両方を発生できる構成としたためであり、図8や図10に示す位相整合回路のように、微短パルス信号か微長パルス信号のどちらか一方だけの構成である場合は、図3のライン同期信号(Lsync)の周期(Tlsync)の始めあるいは終わりの位置を基準に位相収束を行えば良い。
【0057】
ここで具体例として、微長パルス信号を用いて位相整合を行う場合の制御動作について説明する。図4は本発明による制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
微長パルス信号を用いて位相整合を行う場合、図1の位相整合回路(図10の構成でもよい)は、モータ同期信号(PLS1)を発生するモータ同期信号発生回路53と、微長パルス(PLS3)を発生する微長パルス発生回路57と、上記同期信号(PLS1)及び微長パルス(PLS3)を選択するマルチプレクサ56と、各回路53、56、57にタイミング信号を発生させるタイミング信号発生回路55とが作動する。これら各回路は、発振器50からのクロック信号(CLK)を基準に動作している。
タイミング信号発生回路55には、マーク検知信号(MARK)と、ライン同期信号(Lsync)から得られるフレームゲート信号(FGATE)が入力され、図4のタイミングチャートに示されているように、モータ同期信号(前版)(PLS1)の立ち上がりのタイミングにおいて信号(MK3)を微長パルス発生回路57に出力し、微長パルス発生回路57では、モータ同期信号(前版)(PLS1)のパルス幅よりも長い微長パルス(PLS3)を発生させる。
【0058】
微長パルスの発生回数は、本発明の場合は前述したように位相収束基準(Tlsync/2)に対するフレームゲート信号(FGATE)のズレ量で決まり、図4のタイミング(a)とタイミング(b)のズレ時間t1(=TLsync/2−ta)に応じて決められるものである。この発生回数(N)はモータ同期信号(PLS1)のパルス幅をtpとし、微長パルス(PLS3)のパルス幅をtd3とすると、
N=(tp−t1)/(td3−tp)
で決められる数値である。
モータ同期信号(PLS)の位相整合期間は、タイミング(a)とタイミング(b)のズレ時間t1を検出してから最初のモータ同期信号(PLS1)の立ち上がりから微長パルス(PLS3)を発生させ、タイミング(c)で収束する。
【0059】
尚、以上の説明では微長パルスを使う例を示したが、微短パルスを使用する場合は前述したようにタイミング(a)がタイミング(b)の後に来た場合であり(図3の2版目、4版目のフレームゲート信号(FGATE)の例)、その場合は位相整合期間の開始は、タイミング(a)の後の最初のモータ同期信号(PLS1)の立ち上がりである。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、位相制御手段は、各色版間でのライン同期信号の位相のゆらぎによるフレームゲート信号の位相のズレを検知するための基準として、前記マーク検出手段により検出したマーク検出タイミングであるマーク検知信号の立ち上がりからライン同期信号の周期を単位とした時点またはその周期の半分の時点を位相収束基準に設定し、該位相収束基準に対するフレームゲート信号の位相のズレ量を検知し、前記位相収束基準に対して位相が進んでいるときには検知したズレ量に応じて前記位相整合回路により微長パルスを発生してモータの回転位相を制御し、前記位相収束基準に対して位相が遅れているときには検知したズレ量に応じて前記位相整合回路により微短パルスを発生してモータの回転位相を制御し、前記位相収束基準にフレームゲート信号の位相が収束するように位相制御するため、書き込み開始タイミングをライン同期信号のゆらぎ程度のふれが問題にならない位置に設定できるため、確実な制御が可能となる。従って、副走査方向での露光位置ズレが生じることなく各色版の単色画像間の高精度な重ね合わせを行うことが可能になる。また、本発明では、書き込み開始信号であるライン同期信号またはフレームゲート信号に基づいて位相整合を行うため、位相収束基準に位相が収束する前に書き込みが開始され、位相整合期間としていたデッドタイムが無くなるため、高速のスループットが可能となり、カラー画像形成の高速化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す位相制御手段のブロック図である。
【図2】マーク検知信号、ライン検知信号、フレームゲート信号の関係を示すタイミングチャートである。
【図3】各色版間でライン同期信号に位相のゆらぎがある場合の位相収束基準に対するフレームゲート信号のズレ量の検知方法を説明するためのタイミングチャートである。
【図4】図1に示した位相制御手段による制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図5】本発明が実施されるカラー画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図6】図5に示したカラー画像形成装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図7】図5に示したカラー画像形成装置に用いられる書き込み系の構成を説明するための斜視図である。
【図8】図5に示したカラー画像形成装置に用いられる位相制御手段の構成例を示すブロック図である。
【図9】図8に示した位相制御手段による制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図10】図5に示したカラー画像形成装置に用いられる位相制御手段の別の構成例を示すブロック図である。
【図11】図10に示した位相制御手段による制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図12】図5に示したカラー画像形成装置に用いられる位相制御手段のさらに別の構成例を示すブロック図である。
【図13】図12に示した位相制御手段による制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図14】図12に示した位相制御手段による制御動作の別の例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1:感光体ベルト
2,3:回転ローラ
4:帯電部材(帯電ローラ)
5:レーザ書き込み系ユニット
5A:ポリゴンモータ
5B:ポリゴンミラー(回転多面鏡)
5C:fθレンズ
5D:レーザ書き込み光
5E:半導体レーザ
5F:同期検知センサ
6〜9:現像ユニット
10:中間転写ベルト
11,12:回転ローラ
13:バイアスローラ
14:転写ローラ
15:感光体用クリーニング装置
16:中間転写ベルト用クリーニング装置
16A:クリーニングブレード
16B:クリーニングブレード支持部材
17:給紙台
18:給紙ローラ
19:レジストローラ
20:定着装置
21:除電ランプ
40:マーク検知センサ
41A〜41F:マーク
50:発振器
51、58、59:位相整合回路
52:モータ制御回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color image forming apparatus such as a color copying machine, a color printer, and a color facsimile.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a color image forming apparatus, a belt-shaped photoconductor is rotated and uniformly charged by a charging device, and exposure is performed while deflecting and scanning a light beam corresponding to an image forming signal of one color plate with a rotary polygon mirror. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image forming signal of one color plate is formed, and this electrostatic latent image is visualized with a developer corresponding to the color plate by the developing unit and transferred to the intermediate transfer member. A full-color image is formed by performing the image forming operation for each color plate on the image formation signal of each color plate and transferring the visualized single color image of each color plate on the intermediate transfer belt in sequence, which is then batch-recorded on the recording paper In the color image forming apparatus to be transferred, a triangular mark is provided on the belt-like photosensitive member, and mark detecting means for detecting the mark by a laser beam is provided at a predetermined position, and an image forming signal for each color plate is provided. The rotational phase of the rotary polygon mirror is controlled based on the timing at which the mark detecting means detects the mark for each exposure with the corresponding light beam, and the exposure start timing in the sub-scanning direction is controlled to obtain an image without color misalignment. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-335665 discloses.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above color image forming apparatus, since a plurality of color plate single-color images are superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt and then transferred onto a recording sheet, the single-color image for each color plate is superimposed. Deviation occurs because the peripheral length of the intermediate transfer belt and the scanning interval of the rotary polygon mirror are not in an integral multiple relationship. For this reason, the superposition of single color images for each color plate theoretically causes a shift amount of one line, which causes a color shift.
Furthermore, in the conventional method, the relationship between the write start timing and the fluctuation of the line synchronization signal is not taken into account, and there is a possibility that even if the rotational phase of the rotary polygon mirror is controlled, a deviation of one line may occur. .
In addition, a phase convergence period is required to control the rotational phase, and writing was started after the phase converged, but this phase convergence period is a dead time from the overall sequence, and speeding up It was becoming a problem.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has improved the above-described problems, can set the write start timing at a position where fluctuations of the line synchronization signal do not cause a problem, and the exposure position deviation in the sub-scanning direction can be set. It is an object of the present invention to provide a color image forming apparatus that can superimpose colors with high accuracy without being generated.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with a rotating photoreceptor and a rotating polygon mirror rotated by a motor of a rotating polygon mirror driving device, and corresponding to the image forming signals of each color on the photoreceptor. A latent image forming means for forming an electrostatic latent image corresponding to an image signal of each color by deflecting and exposing a light beam with the rotary polygon mirror, and an electrostatic latent image corresponding to an image forming signal of each color on the photosensitive member A plurality of developing means each having a developer carrying member that visualizes each of the colors with a developer of each color, and a single color image of each color that has been rotated and visualized on the photoreceptor is sequentially superimposed and transferred. An intermediate transfer member, a mark detection unit that detects a mark provided on the intermediate transfer member at a predetermined position and outputs a mark detection signal, and an electrostatic latent image forming unit based on the mark detection timing of the mark detection unit. The system that initiates image formation Transfer means for transferring the image that has been subjected to visible image processing by the developing means and superimposed on the intermediate transfer member to a transfer material, fixing means for fixing the image transferred to the transfer material, and the rotary polygon mirror A synchronization detection sensor that detects a light beam scanned in the main scanning direction before being irradiated onto the photosensitive member and outputs a line synchronization signal that is a synchronization signal in the main scanning direction of image writing, and line synchronization of the synchronization detection sensor In a color image forming apparatus comprising phase control means for controlling the rotational phase of a motor that rotates the rotary polygon mirror based on a frame gate signal obtained from the signal and a mark detection signal of the mark detection means, the phase control means comprises a motor Motor synchronization signal generation circuit for generating a synchronization signal, and the motor synchronization signal Shorter than the pulse width of A fine pulse generation circuit that generates a short pulse and , The motor synchronization signal Pulse width longer than Fine pulse generation times to generate fine pulses Road and A timing signal generation circuit that generates a timing signal in each circuit, and a mark detection signal and a frame gate signal input to the timing signal generation circuit, Select whether to use a short pulse or a short pulse as a pulse to be used for phase control, A phase matching circuit that generates a motor synchronization signal, a minute pulse signal, or a minute pulse signal, and is controlled by the motor synchronization signal, minute pulse signal, or minute pulse signal output from the phase matching circuit, and the rotation A motor control circuit that synchronously controls the rotation speed and rotation phase of the motor that rotates the polygon mirror, and the phase control means detects the phase shift of the frame gate signal due to the phase fluctuation of the line synchronization signal between the color plates. As a reference for setting the phase convergence reference, a time point in units of the cycle of the line synchronization signal from the rising edge of the mark detection signal, which is the mark detection timing detected by the mark detection means, or a half time point of the cycle, The frame gate signal relative to the phase convergence criterion Phased Detect the amount of deviation, When the phase is advanced with respect to the phase convergence reference, a fine pulse is generated by the phase matching circuit according to the detected deviation amount to control the rotational phase of the motor, and the phase is delayed with respect to the phase convergence reference. The phase matching circuit generates a short pulse according to the detected deviation amount to control the rotational phase of the motor, The phase control is performed so that the phase of the frame gate signal converges on the phase convergence reference.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first aspect, writing is started before the phase converges on the phase convergence reference.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first aspect, the phase convergence reference , Line synchronization signal Or frame gate signal The amount of phase correction is detected by the time difference between the two.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0009]
First, a configuration example of a color image forming apparatus in which the present invention is implemented and a technique that is a premise of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0010]
In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a photosensitive belt which is a belt-shaped image carrier, and this photosensitive belt 1 is installed between the rotating rollers 2 and 3, and is driven in the sub-scanning direction by driving the rotating rollers 2 and 3. It is rotated and conveyed (clockwise). A photosensitive member cleaning device 15, a charge eliminating lamp 21, and a charging member 4 made up of a charging roller are disposed in the vicinity of one of the rotating rollers 2 and 3. 1, the charging member 4 uniformly charges the photosensitive belt 1. Reference numeral 5 denotes a laser writing system unit as image exposure means, and reference numerals 6 to 9 denote development units as a plurality of development means provided in the rotary type developing device and respectively containing different color developers.
[0011]
The laser writing system unit 5 is housed in a holding housing having a slit-shaped exposure opening on the upper surface and is incorporated in the apparatus main body. The portion of the laser writing system unit 5 that irradiates the photosensitive belt 1 with the laser writing light 5D is provided on the rotating roller 2 side. The charging member 4 as a charging means and the laser writing system unit 5 as an image exposure means constitute a latent image forming means.
[0012]
Each of the developing units 6, 7, 8, 9 of the rotary type developer contains a developer having toner of each color of yellow, magenta, cyan, and black, for example, and the photosensitive belt 1 at a predetermined position. And a developer carrying member composed of a developing sleeve that is close to or in contact with the toner, and has a function of developing the electrostatic latent image on the photoreceptor belt 1 by non-contact development or contact development.
[0013]
Reference numeral 10 denotes an intermediate transfer member which is a transfer image carrier. The intermediate transfer member 10 is provided between the rotation rollers 11 and 12 and is driven by one of the rotation rollers to rotate and be conveyed counterclockwise. It consists of an intermediate transfer belt. The photosensitive belt 1 and the intermediate transfer belt 10 are in contact with each other at the rotating roller 3, and a transfer bias is applied from a high voltage power source to a bias roller 13 that is in contact with the inner side of the intermediate transfer belt 10. The single color image of one color plate formed in the first time is transferred onto the intermediate transfer belt 10. Similarly, the single color images of the other color plates formed on the photosensitive belt 1 for the second time to the fourth time are sequentially overlapped with the single color image of the one color plate formed on the intermediate transfer belt 10 for the first time. And transferred so as not to cause a positional shift.
[0014]
The transfer roller 14 constituting the transfer unit is provided so as to be in contact with and separated from the intermediate transfer belt 10 by a contact and separation mechanism. Reference numeral 16 denotes an intermediate transfer belt cleaning device for cleaning the intermediate transfer belt 10, and the blade 16A of the cleaning device 16 is maintained at a position spaced from the surface of the intermediate transfer belt 10 during image formation by the contact / separation mechanism. Only during cleaning after image transfer, it is pressed against the surface of the intermediate transfer belt 10 as shown.
[0015]
The process of color image formation by the color image forming apparatus having such a configuration is performed as follows. First, the formation of a multicolor image according to this example is performed according to the following image forming system. In other words, an image reading device (not shown) scans an original color original image, reads it with an image sensor, and performs arithmetic processing on the read color image data in an image data processing unit, that is, image data for each color, that is, yellow. , Magenta, cyan, and black image data are created and temporarily stored in the image memory.
[0016]
Next, image data of each color is taken out from the image memory at the time of recording, and is input as an image forming signal of each color to the laser writing system unit 5 in the color image forming apparatus of this example which is a recording unit. That is, the image data of each color output from an image reading apparatus separate from the color image forming apparatus of this example is sequentially input to the laser writing system unit 5. Note that image data of each color generated by a color-compatible personal computer or a word press can be used instead of the image reading device.
[0017]
In the laser writing system unit 5, as shown in FIG. 7, the rotary polygon mirror 5B is rotationally driven by a rotary polygon mirror drive device 5A composed of a drive motor, and the semiconductor laser 5E receives each color sequentially input from the image reading device. A laser beam that is modulated and driven by the drive unit with the image data and changes in intensity corresponding to the image data of each color is generated. This laser beam is deflected and scanned by the rotating polygon mirror 5B, and the optical path is bent by the mirror 5G through the fθ lens 5C and irradiated onto the peripheral surface of the photosensitive belt 1.
[0018]
The photosensitive belt 1 is neutralized by the neutralizing lamp 21 and uniformly charged by the charging member 4, and then exposed to the laser beam 5D from the mirror 5G, and electrostatic latent images corresponding to the image signals of the respective colors are sequentially formed. It is formed. Here, the charging member 4 is applied with a bias from the power source to uniformly charge the photosensitive belt 1, and the image pattern exposed on the photosensitive belt 1 by the laser writing system unit 5 is a desired full-color image of yellow, magenta, This is a monochromatic image pattern when color separation is performed into cyan and black.
[0019]
The electrostatic latent images corresponding to the image signals of the respective colors sequentially formed on the photosensitive belt 1 are developed by the developing units 6, 7, 8, 9 of the yellow, magenta, cyan, and black field developing units, respectively. The color is changed to a single color image of each color. That is, when an electrostatic latent image corresponding to the yellow image signal of the first color is formed on the photosensitive belt 1, the yellow developing unit 6 moves to the developing position by rotation, and the electrostatic latent image is transferred with toner. Development is performed to form a yellow monochrome image. Similarly, the other developing units 7, 8, 9 are rotated to the developing position when electrostatic latent images corresponding to the second and subsequent magenta, cyan, and black image signals are formed on the photosensitive belt 1. The magenta, cyan, and black electrostatic latent images are developed with respective color toners, and magenta, cyan, and black single-color images are formed.
[0020]
The intermediate transfer belt 10 is applied with a transfer bias from a high-voltage power supply via a bias roller 13, and yellow, magenta, cyan, and black single-color images sequentially formed on the photosensitive belt 1 are in contact with the photosensitive belt 1. The images are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 10 that rotates counterclockwise. A single color image of yellow, magenta, cyan, and black is superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 10 to form a full color image. The full color image is fed from the paper feed tray 17 by the paper feed roller 18. Then, the toner image is transferred by the transfer roller 14 to the transfer paper conveyed to the transfer portion via the registration roller 19.
[0021]
After the transfer is completed, the image on the transfer paper is fixed by the fixing device 20 to complete a full color image, and is discharged to the tray 23. The intermediate transfer belt 10 and the photoreceptor belt 1 are seamless, and the photoreceptor belt 1 is cleaned by the photoreceptor cleaning device 15 after each monochrome image of yellow, magenta, cyan, and black is transferred to the intermediate transfer belt 10. After the image is transferred onto the transfer sheet, the intermediate transfer belt 10 is cleaned by the blade 16A of the intermediate transfer belt cleaning device 16 in pressure contact with the belt surface. The blade 16A of the intermediate transfer belt cleaning device 16 is placed at a position separated from the intermediate transfer belt 10 by the contact / separation mechanism during image formation.
[0022]
6 is an enlarged view of a part of the color image forming apparatus having the configuration shown in FIG. In FIG. 6, six marks 41 </ b> A to 41 </ b> F are provided at predetermined intervals along the circumferential direction at the end of the intermediate transfer belt 10, and the detection means 40 including a mark detection sensor is on the intermediate transfer belt 10. The marks 41 </ b> A to 41 </ b> F are detected downstream of the rotating roller 12 in the rotational direction of the intermediate transfer belt 10. The mark detection sensor 40 is constituted by a reflection type photosensor in the illustrated example, but a transmission type photosensor can also be used if only the mark portion of the intermediate transfer belt is made light transmissive.
[0023]
When the mark detection sensor 40 detects any of the six marks 41A to 41F, for example, the mark 41A, the laser writing system unit 5 writes the first color image on the photosensitive belt 1 (in the yellow image signal). When the mark 41A makes a round and the mark detection sensor 40 detects the mark 41A again, the second color image is written (exposure with the laser beam corresponding to the magenta image signal). Start.
[0024]
At this time, the detection signals for the marks 41B to 41F of the mark detection sensor 40 are masked so that they cannot be used as image writing timing by managing the number of marks detected by the mark detection sensor 40. The density detection means 22 composed of a P sensor is installed facing the upstream side of the photosensitive belt 1 in the rotational direction of the photosensitive belt 1 from the portion in contact with the intermediate transfer belt 10 on the photosensitive belt 1 to optically measure the toner amount on the photosensitive belt 1. To detect.
[0025]
FIG. 7 shows a schematic configuration from the laser writing system unit 5 to the mark detection sensor 40. In FIG. 7, when a color signal output from an image reading apparatus separate from the color image forming apparatus of this example is input to the laser writing system unit 5, the semiconductor laser 5 E in the laser writing system unit 5 has its color. A laser beam having an intensity corresponding to the color signal is generated by being modulated and driven by the drive unit with the signal. This laser beam is rotationally scanned in the main scanning direction by a rotating polygon mirror (hereinafter referred to as a polygon mirror) 5B rotated by a rotating polygon mirror driving device including a polygon motor 5A, and an optical path is set by a mirror 5G via an fθ lens 5C. It is bent and irradiated onto the photosensitive belt 1.
[0026]
At this time, the laser beam scanned in the main scanning direction by the polygon mirror 5B is detected by the synchronization detection sensor 5F before being irradiated onto the photoconductor 1 within one main scanning, and the output of the synchronization detection sensor 5F. The signal is used as a synchronization signal (line synchronization signal (Lsync)) in the main scanning direction of image writing. The polygon motor 5A rotates in synchronization with the motor synchronization signal, and the phase of the motor synchronization signal and the rotation phase of the polygon motor 5A are synchronized. The number of mirror surfaces of the polygon mirror 5B is, for example, 8, and in this case, the motor synchronization signal is 2 pulses per rotation of the polygon mirror 5B.
[0027]
Next, in the color image forming apparatus configured as described above, the rotational phase of the rotary polygon mirror is controlled by the mark detection timing of the mark detection means. An example of this phase control means will be described.
[0028]
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a phase matching circuit 51 that forms phase control means of the polygon motor 5A and a motor control circuit 52 that is a motor drive control device, and FIG. 9 is a control of the configuration example shown in FIG. It is a timing chart which shows an example of operation.
The motor control circuit 52 is PLL-controlled by a synchronization signal (PLS) output from the phase matching circuit 51, and controls the rotation speed and rotation phase of the polygon mirror 5B. The phase matching circuit 51 includes a motor synchronization signal generation circuit 53 that generates a motor synchronization signal (PLS1), a minute pulse generation circuit 54 that generates a minute pulse signal (PLS2), a synchronization signal (PLS1), and a minute pulse. It comprises a multiplexer 56 for selecting a signal (PLS2) and a timing signal generating circuit 55 for generating timing signals in the circuits 53 and 54. Each circuit operates based on a clock signal (CLK) output from the oscillator 50.
[0029]
The motor synchronization signal generation circuit 53 divides the clock pulse signal (CLK) to generate a synchronization pulse signal (PLS1) that is input to the motor control circuit 52. The motor control circuit 52 normally controls the rotation of the polygon motor 5A in synchronization with the synchronization pulse signal (PLS1).
When the mark detection signal (MARK) output from the mark detection sensor 40 is input to the timing signal generation circuit 55, the signal (MK 1) is output from the timing signal generation circuit 55 to the motor synchronization signal generation circuit 53. The motor synchronization signal generation circuit 53 outputs a motor synchronization signal (next plate) (PLS1) for image formation of the next color plate to the multiplexer 56 at timing (a) in FIG.
The timing signal generation circuit 55 outputs the signal (MK1) to the fine pulse generation circuit 54 at the rising timing (b) of the motor synchronization signal (previous plate) (PLS1) for image formation of the previous color plate. The short pulse generation circuit 54 outputs a very short pulse (PLS 2) having a pulse width shorter than the pulse width of the motor synchronization signal to the multiplexer 56.
[0030]
The number of times the minute pulse is generated is determined according to the time difference (t) between the timing (a) and the timing (b), and the timing signal generation circuit 55 sends data (N) to the minute pulse generation circuit 54. This data (N) has a pulse width of the motor synchronization signal (tp) and a pulse width of the very short pulse (td2).
N = t / (tp−td2)
It is a numerical value determined by.
[0031]
When the minute pulse is generated N times in the minute pulse generation circuit 54, the phases of the motor synchronization signal (PLS1) and the minute pulse (PLS2) coincide with each other at the timing (c) in FIG. The minute pulse generation circuit 54 outputs a signal (NEND2) when the pulse generation is completed. The timing signal generation circuit 55 outputs a signal (SEL) to the multiplexer 56 when the signal (NEND2) from the minute pulse generation circuit 54 is input.
During normal operation, the multiplexer 56 selects the motor synchronization signal (PLS1), selects the minute pulse (PLS2) during the phase matching period in which the minute pulse is generated, and controls the rotational phase of the polygon mirror 5B. It has become. In FIG. 9, the motor synchronization signal (PLS) indicates the selection result of the multiplexer 56.
[0032]
In this way, by generating the minute pulse (PLS2) of the phase of the motor synchronization signal (PLS), the rotational phase of the motor can be controlled by gradually shifting. That is, the phase of the polygon mirror 5B is controlled so that the rotational phase is gradually advanced by the short pulse (PLS).
After the phase matching period, at timing (d), the rotation of the polygon motor 5A is stabilized, and laser writing is started at this point.
Since the rotational phase control by this method is executed for each color, it is possible to superimpose images with high accuracy without exposure position deviation in the sub-scanning direction, and a color image without color deviation can be obtained.
[0033]
Next, another configuration example of the phase control means for controlling the rotation phase of the rotary polygon mirror based on the mark detection timing of the mark detection means and the timing chart of the control operation are shown in FIGS. 10 and 11, the same reference numerals are given to the components and names shown in FIGS. 8 and 9, and the detailed description including the operation will be omitted.
[0034]
In FIG. 10, a phase matching circuit 58 includes a motor synchronization signal generation circuit 53 that generates a motor synchronization signal (PLS1), a minute pulse generation circuit 57 that generates a minute pulse (PLS3), and the synchronization signal (PLS1). And a multiplexer 56 for selecting a minute pulse (PLS3), and a timing signal generating circuit 55 for causing each of the circuits 53, 56, and 57 to generate a timing signal. Each of these circuits operates on the basis of a clock signal (CLK) from the oscillator 50.
As shown in the timing chart of FIG. 11, the timing signal generation circuit 55 outputs the signal (MK3) to the minute pulse generation circuit 57 at the rising timing (b) of the motor synchronization signal (previous version) (PLS1). The fine pulse generation circuit 57 generates a fine pulse (PLS3) longer than the pulse width of the motor synchronization signal (previous version) (PLS1).
[0035]
The number of occurrences of the minute pulse is determined according to the time difference (t) between the timing (a) and the timing (b). The number of occurrences (N) is, assuming that the pulse width of the motor synchronization signal (PLS1) is (tp) and the pulse width of the minute pulse is (td3).
N = (tp−t) / (td3−tp)
It is a numerical value determined by.
[0036]
When the minute pulse generation circuit 57 generates the minute pulse N times, the phase of the motor synchronization signal (PLS1) and the minute pulse (PLS3) coincide with each other at the timing (c). The fine pulse generation circuit 57 outputs a signal (NEND3) to the timing signal generation circuit 55 when the pulse generation is completed. The multiplexer 56 selects the motor synchronization signal (PLS1) during normal operation and selects the minute pulse (PLS3) during the phase matching period in which the minute pulse (PLS3) is generated. Is output. Such a selection operation of the multiplexer 56 is performed by a signal (SEL) output from the timing signal generation circuit 55. As a result, the phase of the motor synchronization signal (PLS1) is gradually shifted by the generation of the minute pulse (PLS3), and the rotational phase of the polygon motor 5A is controlled. That is, the phase control of the polygon mirror 5B is performed so that the phase is gradually delayed by the fine pulse (PLS3). After the phase matching period, rotation control of the polygon motor 5A is stabilized at timing (d), and laser writing is started at this point. Since such control is performed for each color, it is possible to superimpose images with high accuracy without exposure position deviation in the sub-scanning direction, and a color image without color deviation can be obtained.
[0037]
Next, still another example of the configuration of the phase control means for controlling the rotational phase of the rotary polygon mirror based on the mark detection timing of the mark detection means and the timing chart of the control operation are shown in FIGS.
[0038]
In FIG. 12, a phase matching circuit 59 includes a motor synchronization signal generation circuit 53 that generates a motor synchronization signal (PLS1), a minute pulse generation circuit 54 that generates a minute pulse (PLS2), and a minute pulse (PLS3). A fine pulse generation circuit 57 for generating a signal, a multiplexer 56 for selecting the synchronization signal (PLS1), a fine pulse (PLS2), and a fine pulse (PLS3), and a timing signal to each of the circuits 53, 54, 56 and 57. And a timing signal generating circuit 55 for generating. Each of these circuits operates on the basis of a clock signal (CLK) from the oscillator 50. The basic operation of the circuit shown in FIG. 12 is the same as that of the circuit having the configuration shown in FIGS. 8 and 10, but the pulse used for phase control is either a short pulse (PLS2) or a fine pulse. Whether to use (PLS3) can be selected by a mark detection signal (MARK).
[0039]
FIG. 13A uses the circuit on the side having the configuration shown in FIG. 8 when the rising timing of the mark detection signal (MARK) is at the HI level of the motor synchronization signal (previous version) (PLS1). FIG. 13B is a timing chart when phase matching is performed with a short pulse (PLS2), and FIG. 13B is a phase matching with a long pulse (PLS3) using the circuit on the side having the configuration shown in FIG. It is a timing chart at the time of performing. In any case, the phase relationship between the mark detection signal (MARK) and the motor synchronization signal (previous version) (PLS1) is the same, but the phase matching is shorter in the case of using the fine pulse (PLS3). Can be terminated.
[0040]
14A shows a circuit on the side having the configuration shown in FIG. 8 when the rise timing of the mark detection signal (MARK) is at the LOW level of the motor synchronization signal (previous version) (PLS1). FIG. 14B is a timing chart when phase matching is performed using a very short pulse (PLS2), and FIG. 14B shows a very long pulse (PLS3) using the circuit on the side having the configuration shown in FIG. The timing chart in the case of performing phase matching using is shown. In FIG. 14, phase matching can be completed in a shorter time by using the short pulse to perform phase matching.
[0041]
As can be seen from FIGS. 13 and 14, when the rising timing of the mark detection signal (MARK) is at the HI level of the motor synchronization signal (previous version) (PLS1), the fine pulse (PLS3) is output. The phase matching is performed, and when the motor synchronization signal (previous version) (PLS1) is at the LOW level, the phase matching is performed using the short pulse (PLS2), thereby shortening the time required for the phase matching.
[0042]
In FIG. 12, a motor synchronization signal (PLS1) and a mark detection signal (MARK) are input to the timing signal generation circuit 55, which pulse is used to determine phase matching, and a short pulse (PLS2) is detected. ), The signal (MK2) is output to the pulse generation circuits 54 and 57, and when the fine pulse (PLS3) is used, the signal (MK3) and the number of pulses (N) are output. The minute pulse generation circuit 54 and the minute pulse generation circuit 57 generate a minute pulse (PLS2) and a minute pulse (PLS3) according to the signal (MK2, MK3, N). NEND2) and (NEND3) are output to the timing signal generation circuit 55.
[0043]
The multiplexer 56 selects the motor synchronization signal (PLS1) during normal operation, selects the short pulse (PLS2) during the phase matching period in which the fine pulse (PLS2) is generated, and the fine pulse (PLS3) A fine pulse (PLS3) is selected during the phase matching period to be generated. This selection is performed by a signal (SEL) output from the timing signal generation circuit 55, and finally the multiplexer 56 outputs a motor synchronization signal (PLS).
[0044]
In this example, it is determined whether to perform phase matching using the minute pulse (PLS2) or to perform phase matching using the minute pulse (PLS3) according to the timing of the mark detection signal (MARK). The time required for phase matching can be shortened, the time from mark detection to the start of writing can be shortened, and the processing time in the entire process can be increased.
[0045]
Since the rotational phase control by the method described above is executed for each color, it is possible to superimpose images with high accuracy without exposure position deviation in the sub-scanning direction, and a color image without color deviation can be obtained. .
The basic idea of these methods is disclosed in the specification of Japanese Patent Application No. 6-296632, which is a prior application of the present applicant.
[0046]
By the way, in the method according to the above prior application, the rotational phase of the rotary polygon mirror is controlled by the mark detection timing of the mark detection sensor 40, but as shown in FIG. 7, the laser beam 5D scanned by the polygon mirror 5B. The laser beam is detected by the synchronization detection sensor 5F before the photosensitive belt 1 is irradiated in one scan, and is used as a synchronization signal (line synchronization signal (Lsync)) in the main scanning direction of image writing. . That is, the laser write timing is determined by the rise of the mark detection signal (MARK), but actually the writing is started from the rise of the line synchronization signal (Lsync) that appears thereafter.
[0047]
However, the rising timing of the line synchronization signal may be shifted between the color plates depending on the fluctuation of the polygon motor 5A and the accuracy of the polygon mirror 5B. For this reason, the writing start timing determined by the mark detection signal (MARK) Depending on the relationship of fluctuations in the line synchronization signal, even if the rotational phase is controlled, there is a possibility that one line is shifted. In addition, in the method of the prior application, a phase matching period is required, and writing was started after phase matching. However, the phase matching period is a dead time from the whole sequence, and there is a problem in speeding up. It becomes.
[0048]
Therefore, in the present invention, the phase in units of the cycle of the line synchronization signal is used as a phase convergence reference from the detection timing detected by the mark detection sensor 40, and phase control is performed so that the phase of the line synchronization signal converges on this phase convergence reference. More specifically, the phase correction amount is detected based on the time difference between the phase convergence reference and the rise time of the line synchronization signal, and the short pulse or the long pulse is used by the above-described phase matching circuit based on the correction amount. Phase matching.
In the present invention, since phase matching is performed based on the line synchronization signal that is a write start signal, writing is started before the phase converges to the phase convergence reference. For this reason, a slight shift may occur during the phase matching period immediately after the start of writing. However, the line shift over the entire surface can be reliably suppressed, and the dead time used as the phase matching period is eliminated. .
[0049]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below, but the configuration of the color image forming apparatus is as shown in FIGS. 5 to 7, and a description thereof will be omitted here.
[0050]
FIG. 1 is a block diagram of phase control means showing an embodiment of the present invention.
As described above, the motor control circuit 52 is PLL-controlled by the motor synchronization signal (PLS) output from the phase matching circuit 59 and synchronously controls the rotation speed and rotation phase of the polygon motor 5A (polygon mirror 5B). . In this example, the phase matching circuit 59 has the same configuration as the phase matching circuit shown in FIG. 12, and generates a motor synchronization signal generation circuit 53 that generates a motor synchronization signal (PLS1) and a short pulse (PLS2). A very short pulse generating circuit 54, a very long pulse generating circuit 57 for generating a very long pulse (PLS3), and a multiplexer 56 for selecting the synchronizing signal (PLS1), the very short pulse (PLS2), and the very short pulse (PLS3). And a timing signal generating circuit 55 that causes each of the circuits 53, 54, 56, and 57 to generate timing signals. Each of these circuits operates on the basis of a clock signal (CLK) from the oscillator 50. Then, the phase matching circuit 59 uses a mark detection signal (MARK) input to the timing signal generation circuit 55 and a frame gate signal (FGATE) obtained from the line synchronization signal (Lsync) to generate a motor synchronization signal (PLS1), a motor A short pulse signal slightly shorter than the synchronization signal (PLS1) and a slightly long pulse signal slightly longer than the motor synchronization signal (PLS1) are generated.
The basic operation of the circuit shown in FIG. 1 is the same as that of the circuit having the configuration shown in FIG. 12. However, as a pulse used for phase control, a fine pulse (PLS2) is used or a fine pulse ( Whether to use PLS3) can be selected by a mark detection signal (MARK) and a frame gate signal (FGATE).
[0051]
Here, the frame gate signal (FGATE) will be described with reference to FIG.
The laser writing timing is started by the rising edge of the mark detection signal (MARK), and the laser beam irradiation is started. However, as described above, the actual writing is started from the falling edge of the line synchronization signal (Lsync) that appears thereafter. .
At this time, the frame gate signal (FGATE) changes from HI to LOW as the frame gate signal. The frame gate signal (FGATE) counts the line synchronization signal (Lsync), counts the number of lines corresponding to the writing length in the sub-scanning direction of recording, and counts the HI when the last line synchronization signal (Lsync) is counted. It becomes. That is, this frame gate signal (FGATE) indicates the timing of actual writing. Therefore, a frame gate signal (FGATE) is input to the phase matching circuit 59. Therefore, in the following description, the frame gate signal (FGATE) will be described together with the description at the start of writing of the first line.
[0052]
FIG. 3 is a timing chart for explaining a method of detecting a shift amount of the frame gate signal (FGATE) with respect to the phase convergence reference when the line synchronization signal (Lsync) has a phase fluctuation between the color plates. The detection of the phase shift amount will be described based on the timing chart.
[0053]
The laser write timing is reached by the rise of the mark detection signal (MARK), but actually the writing is started from the fall of the line synchronization signal (Lsync) that appears thereafter. This is as explained earlier.
Further, the phase convergence reference is set in units of the cycle (TLsync) of the line synchronization signal (Lsync) from the rise of the mark detection signal (MARK). Convergence criteria.
[0054]
Therefore, in FIG. 3, the frame gate signal (FGATE) of the first version is shifted by t1 with respect to the phase convergence reference. In this case, since the phase is advanced, if the rotational phase is controlled by adding a very long pulse signal by the phase matching circuit 59, it will converge to the phase convergence reference after several pulses. Further, the second version of the frame gate signal (FGATE) is shifted by t2 with respect to the phase convergence reference. In this case, since the phase is delayed, if the rotational phase is controlled by adding a very short pulse signal by the phase matching circuit 59, it will converge to the phase convergence reference after several pulses.
Similarly, the third and fourth plates have t3 and t4 phase shifts, respectively. If the rotational phase is controlled by adding a fine pulse signal and a fine pulse by the phase matching circuit 59, respectively, after several pulses It will converge to the phase convergence criterion.
By performing the phase control as described above, the end positions of the frame gate signal (FGATE) coincide with each other in the first to fourth plates, and no line shift occurs.
[0055]
The details of the rotational phase control operation with respect to the shift amount are the same as the method described in the description of the previous application. For example, the phase shift amount is detected by the mark detection in the timing charts of FIGS. The frame gate signal (FGATE) of each plate with respect to the phase convergence reference (Tlsync / 2) as shown in FIG. 3 is detected from the shift amount t of the motor synchronization signal (previous version) (PLS1) with respect to the signal (MARK). If it is replaced with a method of detecting as the deviation amounts t1 to t4, the subsequent phase matching using the minute pulse or the minute pulse is the same control.
[0056]
In the above description, the phase convergence reference is the time point TLsync / 2 that is half the period (TLsync) in units of the period (TLsync) of the line synchronization signal (Lsync). This is because both the fine pulse signal and the fine pulse signal can be generated. As in the phase matching circuit shown in FIGS. 8 and 10, only one of the fine pulse signal and the fine pulse signal is configured. In this case, the phase convergence may be performed with reference to the start or end position of the period (Tlsync) of the line synchronization signal (Lsync) in FIG.
[0057]
Here, as a specific example, a control operation in the case of performing phase matching using a minute pulse signal will be described. FIG. 4 is a timing chart showing an example of the control operation according to the present invention.
When phase matching is performed using a minute pulse signal, the phase matching circuit of FIG. 1 (which may have the configuration of FIG. 10) includes a motor synchronization signal generation circuit 53 that generates a motor synchronization signal (PLS1), a minute pulse ( A fine pulse generating circuit 57 for generating PLS3), a multiplexer 56 for selecting the synchronizing signal (PLS1) and the fine pulse (PLS3), and a timing signal generating circuit for generating timing signals at the respective circuits 53, 56, 57 55 is activated. Each of these circuits operates based on the clock signal (CLK) from the oscillator 50.
The timing signal generation circuit 55 receives a mark detection signal (MARK) and a frame gate signal (FGATE) obtained from the line synchronization signal (Lsync). As shown in the timing chart of FIG. The signal (MK3) is output to the fine pulse generation circuit 57 at the rising timing of the signal (previous version) (PLS1). The fine pulse generation circuit 57 determines the pulse width of the motor synchronization signal (previous version) (PLS1). A long fine pulse (PLS3) is generated.
[0058]
In the present invention, the number of occurrences of the fine pulse is determined by the amount of deviation of the frame gate signal (FGATE) with respect to the phase convergence reference (Tlsync / 2) as described above, and the timing (a) and timing (b) in FIG. This time is determined according to the deviation time t1 (= TLsync / 2−ta). The number of occurrences (N) is as follows. When the pulse width of the motor synchronization signal (PLS1) is tp and the pulse width of the minute pulse (PLS3) is td3,
N = (tp−t1) / (td3−tp)
It is a numerical value determined by.
During the phase matching period of the motor synchronization signal (PLS), a fine pulse (PLS3) is generated from the rise of the first motor synchronization signal (PLS1) after detecting the time difference t1 between timing (a) and timing (b). And converge at timing (c).
[0059]
In the above description, an example in which a minute pulse is used has been shown. However, in the case of using a minute pulse, the timing (a) comes after the timing (b) as described above (2 in FIG. 3). In this case, the start of the phase matching period is the rise of the first motor synchronization signal (PLS1) after the timing (a).
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the phase control means uses the mark detection means as a reference for detecting the phase shift of the frame gate signal due to the fluctuation of the phase of the line synchronization signal between the color plates. A point in time that is the period of the line synchronization signal from the rising edge of the mark detection signal that is the detected mark detection timing or a point that is half the period is set as the phase convergence reference, and the frame gate signal relative to the phase convergence reference Phased Detect the amount of deviation, When the phase is advanced with respect to the phase convergence reference, a fine pulse is generated by the phase matching circuit according to the detected deviation amount to control the rotational phase of the motor, and the phase is delayed with respect to the phase convergence reference. The phase matching circuit generates a short pulse according to the detected deviation amount to control the rotational phase of the motor, Since the phase control is performed so that the phase of the frame gate signal converges on the phase convergence reference, the write start timing can be set at a position where the fluctuation of the line synchronization signal does not cause a problem, so that reliable control is possible. Therefore, it is possible to perform high-precision overlay between single color images of each color plate without causing an exposure position shift in the sub-scanning direction. Also, in the present invention, phase matching is performed based on the line synchronization signal or frame gate signal that is the write start signal, so that writing is started before the phase converges to the phase convergence reference, and the dead time that has been set as the phase matching period is reduced. This eliminates the need for high-speed throughput and speeds up color image formation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of phase control means showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart showing the relationship between a mark detection signal, a line detection signal, and a frame gate signal.
FIG. 3 is a timing chart for explaining a method of detecting a shift amount of a frame gate signal with respect to a phase convergence reference when there is a phase fluctuation in a line synchronization signal between color plates.
4 is a timing chart showing an example of a control operation by the phase control means shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a color image forming apparatus in which the present invention is implemented.
6 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the color image forming apparatus shown in FIG.
7 is a perspective view for explaining a configuration of a writing system used in the color image forming apparatus shown in FIG. 5. FIG.
8 is a block diagram showing a configuration example of a phase control unit used in the color image forming apparatus shown in FIG.
9 is a timing chart showing an example of a control operation by the phase control means shown in FIG.
10 is a block diagram showing another configuration example of a phase control unit used in the color image forming apparatus shown in FIG.
11 is a timing chart showing an example of a control operation by the phase control unit shown in FIG.
12 is a block diagram showing still another configuration example of a phase control unit used in the color image forming apparatus shown in FIG.
13 is a timing chart showing an example of a control operation by the phase control means shown in FIG.
14 is a timing chart showing another example of the control operation by the phase control means shown in FIG. 12. FIG.
[Explanation of symbols]
1: Photoconductor belt
2, 3: Rotating roller
4: Charging member (charging roller)
5: Laser writing unit
5A: Polygon motor
5B: Polygon mirror (rotating polygon mirror)
5C: fθ lens
5D: Laser writing light
5E: Semiconductor laser
5F: Synchronous detection sensor
6-9: Development unit
10: Intermediate transfer belt
11, 12: Rotating roller
13: Bias roller
14: Transfer roller
15: Photoconductor cleaning device
16: Intermediate transfer belt cleaning device
16A: Cleaning blade
16B: Cleaning blade support member
17: Paper feeder
18: Paper feed roller
19: Registration roller
20: Fixing device
21: Static elimination lamp
40: Mark detection sensor
41A-41F: Mark
50: Oscillator
51, 58, 59: phase matching circuit
52: Motor control circuit

Claims (3)

回転される感光体と、回転多面鏡駆動装置のモータにより回転される回転多面鏡を備え前記感光体に各色の画像形成信号に対応した光ビームを前記回転多面鏡で偏向して露光し各色の画像信号に対応する静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記感光体上の各色の画像形成信号に対応する静電潜像を各色の現像剤でそれぞれ顕像化する現像剤担持部材を各々有した複数の現像手段と、回転されて前記感光体上の顕像化された各色の単色画像が順次重ね合わせて転写される中間転写体と、この中間転写体上に設けたマークを所定の位置で検出しマーク検知信号を出力するマーク検出手段と、この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る制御手段と、前記現像手段により可視像処理され中間転写体上で重ね合わされた画像を転写材に転写する転写手段と、該転写材に転写された画像を定着する定着手段と、前記回転多面鏡によって主走査方向に走査される光ビームを感光体に照射される前に検出し画像書き込みの主走査方向の同期信号であるライン同期信号を出力する同期検知センサと、前記同期検知センサのライン同期信号から得られるフレームゲート信号と前記マーク検出手段のマーク検知信号により前記回転多面鏡を回転するモータの回転位相を制御する位相制御手段を備えたカラー画像形成装置において、
前記位相制御手段は、
モータ同期信号を発生するモータ同期信号発生回路と、前記モータ同期信号のパルス幅より短いパルス幅の微短パルスを発生する微短パルス発生回路と前記モータ同期信号のパルス幅より長いパルス幅の微長パルスを発生する微長パルス発生回路と、前記各回路にタイミング信号を発生させるタイミング信号発生回路とを有し、前記タイミング信号発生回路に入力されるマーク検知信号とフレームゲート信号により、位相制御に用いるパルスとして微短パルスを用いるか微長パルスを用いるかを選択し、モータ同期信号、微短パルス信号または微長パルス信号を発生する位相整合回路を備えるとともに、
前記位相整合回路から出力されるモータ同期信号、微短パルス信号または微長パルス信号によって制御され、前記回転多面鏡を回転するモータの回転速度と回転位相を同期制御するモータ制御回路を備え、
前記位相制御手段は、各色版間でのライン同期信号の位相のゆらぎによるフレームゲート信号の位相のズレを検知するための基準として、前記マーク検出手段により検出したマーク検出タイミングであるマーク検知信号の立ち上がりからライン同期信号の周期を単位とした時点またはその周期の半分の時点を位相収束基準に設定し、該位相収束基準に対するフレームゲート信号の位相のズレ量を検知し、前記位相収束基準に対して位相が進んでいるときには検知したズレ量に応じて前記位相整合回路により微長パルスを発生してモータの回転位相を制御し、前記位相収束基準に対して位相が遅れているときには検知したズレ量に応じて前記位相整合回路により微短パルスを発生してモータの回転位相を制御し、前記位相収束基準にフレームゲート信号の位相が収束するように位相制御することを特徴とするカラー画像形成装置。
A rotating photoreceptor and a rotating polygon mirror rotated by a motor of a rotating polygon mirror drive device are provided, and the light beam corresponding to the image forming signal of each color is deflected by the rotating polygon mirror and exposed to each of the colors. A latent image forming unit that forms an electrostatic latent image corresponding to an image signal, and a developer carrying member that visualizes the electrostatic latent image corresponding to the image forming signal of each color on the photoreceptor with each color developer. A plurality of developing means each having an intermediate transfer body on which the monochrome images of the respective colors that have been rotated and visualized on the photosensitive body are sequentially superimposed and transferred, and marks provided on the intermediate transfer body. Mark detection means for detecting at a predetermined position and outputting a mark detection signal, control means for causing the latent image forming means to start forming an electrostatic latent image at the mark detection timing of the mark detection means, and development means Image processed and intermediate A transfer means for transferring the image superimposed on the transfer body to a transfer material; a fixing means for fixing the image transferred to the transfer material; and a light beam scanned in the main scanning direction by the rotary polygon mirror A synchronization detection sensor that outputs a line synchronization signal, which is a synchronization signal in the main scanning direction of image writing, and a frame gate signal obtained from the line synchronization signal of the synchronization detection sensor and the mark detection means In a color image forming apparatus provided with phase control means for controlling the rotational phase of a motor that rotates the rotary polygon mirror according to a mark detection signal,
The phase control means includes
A motor synchronizing signal generating circuit for generating a motor synchronization signal and a fine short pulse generation circuit for generating a fine short pulses having a shorter pulse width than the pulse width of the motor synchronizing signal, the pulse width longer than the pulse width of the motor synchronizing signal and fine long pulse generation circuits for generating a fine long pulse, and a timing signal generating circuit for generating a timing signal to each circuit, the mark detection signal and the frame gate signal inputted to the timing signal generating circuit, A phase matching circuit that selects whether to use a minute pulse or a minute pulse as a pulse used for phase control and generates a motor synchronization signal, a minute pulse signal, or a minute pulse signal,
A motor control circuit that is controlled by a motor synchronization signal, a minute pulse signal, or a minute pulse signal output from the phase matching circuit, and that synchronously controls the rotation speed and the rotation phase of the motor that rotates the rotary polygon mirror;
The phase control means uses a mark detection signal that is a mark detection timing detected by the mark detection means as a reference for detecting a phase shift of the frame gate signal due to a phase fluctuation of the line synchronization signal between the color plates. Set the point of time of the line synchronization signal from the rising edge as a unit or half of the cycle as the phase convergence reference, detect the amount of phase shift of the frame gate signal with respect to the phase convergence reference, When the phase is advanced, a fine pulse is generated by the phase matching circuit according to the detected deviation amount to control the rotational phase of the motor, and when the phase is delayed with respect to the phase convergence reference, the detected deviation is detected. the generated fine short pulses by the phase matching circuit to control the rotational phase of the motor depending on the amount, Furemuge to the phase convergence criterion Color image forming apparatus in which the phase of the bets signals, characterized in that the phase control so as to converge.
請求項1記載のカラー画像形成装置において、前記位相収束基準に位相が収束する前に書き込みを開始することを特徴とするカラー画像形成装置。  2. The color image forming apparatus according to claim 1, wherein writing is started before the phase converges on the phase convergence reference. 請求項1記載のカラー画像形成装置において、前記位相収束基準と、ライン同期信号またはフレームゲート信号との時間差によって位相の補正量を検出することを特徴とするカラー画像形成装置。  2. The color image forming apparatus according to claim 1, wherein a phase correction amount is detected based on a time difference between the phase convergence reference and a line synchronization signal or a frame gate signal.
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