JP4100775B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色成分毎の画像情報に基づいて形成される色成分画像を順次重畳して多色画像を形成する画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー画像データをプリント出力するカラー画像形成装置として、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）等の様に、レーザ照射光を回転多面鏡で感光体上に走査する等の主走査手段で、ライン毎の潜像を感光体上に形成し、その潜像を、例えばマゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）等の色要素の現像剤を用いて色要素毎の画像を形成する。それら色要素毎の画像を転写ドラム上に固定された用紙上に重ねて転写することにより、カラー画像を形成する装置が知られている。
【０００３】
また、感光体上に形成された色要素毎の画像を、一旦中間転写体上に色重ねし、中間転写体上のカラー画像を一括して用紙に転写する系もある。
【０００４】
これらの装置では、感光体及び転写ドラムもしくは中間転写体は主走査方向に直行する方向（副走査方向）に一定速度で駆動され、感光ドラム，転写ドラム，中間転写体が１回転する毎に発生される副走査開始信号に同期して一色ずつ転写ドラム上の用紙や中間転写体に色重ねを行う。
【０００５】
また、感光体上で各記録色要素毎の画像を重ねて形成し、記録用紙に一括して転写する系もある。
【０００６】
上述したような従来のカラー画像形成技術においては、各色画像の重畳位置がずれることによるカラー画像の画質の劣化を防止するために、各色画像を重畳する際の位置を制御する方法が重要となる。
【０００７】
この位置制御の手法の一例としては、感光体や中間転写体が１回転する間に得られる副走査開始信号（ＩＴＯＰ信号）とそれに同期した主走査記録ライン信号（ＢＤ信号）の数が整数個になるように構成し（後述する図１２（ｂ）参照）、感光体や中間転写体を駆動するモータと主走査を駆動するスキャナモータの回転の同期を取る方法が提案されている。
【０００８】
図１２は、従来の画像形成装置の感光体もしくは中間転写体上に形成される主走査ラインの模式図である。
【０００９】
図１２の（ａ），（ｂ）において、８０１は感光体もしくは中間転写体等の像担持体で、以下感光体として説明する。８０２はＩＴＯＰセンサで、感光体８０１が１回転する毎に感光体８０１の側面の所定位置に設けられたセンサフラグ８０３を検知して副走査開始信号（ＩＴＯＰ信号）を発生する。
【００１０】
図１２の（ａ）は、感光体８０１が１回転する間に得られる主走査開始信号（ＢＤ信号）とそれに同期した主走査記録ライン信号の数が「ｎ＋（１／２）」個（ｎ；整数）になるように構成した場合を示し、感光体８０１が２回転する際の１ライン目，２ライン目，……，ｎ−１ライン目，ｎライン目，２回転目の１ライン目と主走査記録ライン信号位置を示している。
【００１１】
図１２の（ａ）に示すように、感光体８０１が１回転する間、即ちＩＴＯＰ信号の発生する間に、主走査記録ライン信号が「ｎ＋（１／２）」ライン発生するため、１回転目の１ライン目と２回転目の１ライン目は端数分の「１／２」ライン分ずれを生じてしまう。
【００１２】
このような１回転目と２回転目のずれを防ぐため、従来の画像形成装置では、前述した感光体や中間転写体が１回転する間に得られる主走査開始信号（ＢＤ信号）と、それに同期した主走査記録ライン信号の数が整数個になるように構成する方法が提案されている。以下、図１２の（ｂ）にその例を示す。
【００１３】
図１２の（ｂ）は感光体８０１が１回転する間に得られる主走査開始信号（ＢＤ信号）とそれに同期した主走査記録ライン信号の数がｎ（整数）になるように構成した場合を示し、感光体８０１が２回転する際の１ライン目，２ライン目，……，ｎ−１ライン目，ｎライン目、２回転目の１ライン目と主走査記録ライン信号位置を示している。
【００１４】
図１２の（ｂ）に示すように、感光体８０１が１回転する間、即ちＩＴＯＰ信号が１回発生する間に、主走査記録ライン信号がｎ（整数）ラインであるため、１回転目の１ライン目と２回転目の１ライン目とが、ずれを生じることなく重なる。
【００１５】
以下、図１３，図１４を参照して、従来の画像形成装置において、感光体や中間転写体を駆動するモータと、主走査を駆動するスキャナモータとの回転の同期を合わせる方法について説明する。
【００１６】
第１の方法は、スキャナモータの回転に伴って発生する主走査開始信号（ＢＤ信号）を分周して、感光体や中間転写体を駆動するモータの基準クロックとして用いるものである。以下、その構成の一例について示す。
【００１７】
図１３は、従来の画像形成装置の構成を示す図であり、上記第１の方法に対応する。
【００１８】
図において、９０１は感光体で、駆動ベルト９０８を介して感光体駆動モータ９０７によって回転駆動されている。９０２はスキャナモータで、発振器９１１から与えられる基準クロックを基にＰＬＬ回路９１０により定速回転制御され、ポリゴンミラー９０３を回転駆動する。ポリゴンミラー９０３は、レーザ９０４より照射されるレーザビームを偏向し、レンズ９０５を介して感光体９０１の面状にライン走査する。
【００１９】
９０６はビームディテクトセンサ（ＢＤセンサ）で、レーザビームのライン走査線上の非画像領域部に配置され、レーザ１ライン走査毎つまりスキャナモータの回転に同期した主走査開始信号（ＢＤ信号）を発生する。９０９はＰＬＬ回路で、ＢＤセンサ９０６により発生されるＢＤ信号を基準クロックとし、感光体駆動モータ９０７の定速制御を行う。これにより、スキャナモータ９０２と感光体駆動モータ９０７との回転の同期を取ることができる。
【００２０】
次に、第２の方法は、感光体や中間転写体を駆動するモータの基準クロックと主走査を駆動するスキャナモータの基準クロックとに共通のクロックを用いるものである。以下、その構成の一例について示す。
【００２１】
図１４は、従来の画像形成装置の構成を示す図であり、上記第２の方法に対応する。
【００２２】
図において、ｌ００ｌは感光体で、駆動ベルト１００８を介して感光体駆動モータ１００７によって回転駆動されている。１００２はスキャナモータで、発振器１０１１から与えられる基準クロックを基にＰＬＬ回路１０１０により定速回転制御され、ポリゴンミラー１００３を回転駆動する。ポリゴンミラー１００３は、レーザ１００４より照射されるレーザビームをレンズｌ００５を介して感光体１００１の面状にライン走査している。
【００２３】
１００９はＰＬＬ回路で、スキャナモータ１００２のＰＬＬ制御に使用している発信器１０１１により発生される基準クロックに基づいて、感光体駆動モータｌ００７の定速制御を行う。これにより、スキャナモータ１００２と感光体駆動モータ１００７との回転の同期を取ることができる。
【００２４】
以上、第１，第２の方法により、感光体や中間転写体が１回転する間に得られる主走査開始信号（ＢＤ信号）とそれに同期した主走査記録ライン信号の数が整数個になるように構成し、感光体を駆動するモータと主走査を駆動するスキャナモータの回転の同期を取ることで、感光体や中間転写体が何回転しても、副走査開始位置はずれを生じることなく位置合わせを行うことが可能となる。
【００２５】
また、副走査開始位置制御のその他の例としては、感光体や中間転写体が１回転する間に得られる主走査開始信号（ＢＤ信号）とそれに同期した主走査記録ライン信号の数が整数に限らず位置合わせが行える主走査開始信号と副走査開始信号の位相合わせの第３の手法がある。以下、その構成の一例について説明する。
【００２６】
図１５は、従来の画像形成装置の構成を示す図であり、上記第３の方法に対応する。
【００２７】
図において、１ｌ０ｌは感光体で、駆動ベルト１ｌ０８を介して感光体駆動モータ１１０７によって回転駆動されている。１１０９はＰＬＬ回路で、発振器１１１４から与えられる基準クロックを基に感光体駆動モータ１１０７を定速制御する。１１５はＩＴＯＰセンサで、感光体１１０１が１回転する毎にセンサフラグ１１１６がＩＴＯＰセンサ１１１５を遮光することにより、ＩＴＯＰ信号を発生する。このＩＴＯＰ信号を基準として感光体１１０１の面状の１ライン目の書き出し位置を決定する。
【００２８】
１１１２は位相合わせ回路で、発信器１１１３により発信される基準クロックをＩＴＯＰセンサ１１１５により発信されるＩＴＯＰ信号と位相同期をとる。１１１０はＰＬＬ回路で、位相合わせ回路１１１２によりＩＴＯＰ信号と位相同期された基準クロックに基づいて、スキャンモータ１１０２を低速回転制御する。
【００２９】
このように、位相合わせ回路１１１２によってＩＴＯＰ信号と基準クロックの位相をあわせることにより、スキャナモータ１１０２の回転位相がＩＴＯＰ信号毎に常に同じに補正される。よって、スキャナモータ１１０２により駆動されるポリゴンミラー１１０３の回転位相が、ＩＴＯＰ信号と同期しレーザ１１０４より照射されるレーザビームを、レンズ１１０５を介して感光体１１０１の面状にライン走査する位置がＩＴＯＰ信号を基準として一致する。
【００３０】
図１６は、従来の画像形成装置の感光体上の実際の主走査ライン（主走査開始信号）とＩＴＯＰ信号（副走査開始信号）との関係を示す模式図である。
【００３１】
図において、１６０１は感光体もしくは中間転写体等の像担持体で、以下感光体として説明する。１６０２はＩＴＯＰセンサで、感光体１６０１が１回転する毎に、感光体１６０１の側面の所定位置に設けられたセンサフラグ１６０３を検知して副走査開始信号（ＩＴＯＰ信号）を発生する。
【００３２】
また、感光体１６０１は「ｎ＋（１／２）」（ｎ；整数）ラインの主走査ラインで１回転を行う構成になっている。ＩＴＯＰセンサ１６０２は、感光体１６０１の１回転毎に所定位置で副走査開始信号を発生する。この構成においては、感光ドラム１回転に対して「ｎ＋（１／２）」ラインの主走査ラインが発生するため、図１２の（ａ）に示したように、１回転目の１ライン目と２回転目の１ライン目は端数分の「１／２」ライン分ずれを生じてしまう。
【００３３】
しかし、図１２に示したような位相合わせ回路１１１２によって、ＩＴＯＰ信号（副走査開始信号）発生毎に主走査ライン（副走査開始信号）を駆動するスキャナモータ１１０２の回転位相をＩＴＯＰ信号と同期をとることにより、図に示すようにＩＴＯＰ信号毎の１ライン目の位置をあわせることができる。
【００３４】
これにより感光体や中間転写体が何回転してもずれを生じることなく位置合わせを行うことが可能となる。
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記装置構成による位置ずれ防止技術は、全ての装置環境が理想的である場合を想定した技術である。よって、実際には上記位置ずれ防止技術のみでは十分ではない。
【００３６】
例えば、感光体の回転速度は、負荷変動や駆動伝達ギアのバックラッシュ等の影響により若干の変動を生じる。この速度変動により主走査開始信号と副走査開始信号との位相差に変動が発生し、上述した従来の画像形成装置による感光体のレーザ走査線の位置を常に一定に保つ手法において、その変動分が色ずれとなって現れることになってしまう。この変動はモータの負荷変動を最小に押さえることや機械的な駆動伝達系の精度を向上させるなどの方法で数分の一ラインに押さえることが可能である。
【００３７】
しかし、色重ねの記録色毎の副走査開始信号の発生位相が主走査開始信号をまたいで発生した場合には、実際には数分の一ラインのずれであるにも関わらず、１ラインのずれを発生してしまう。
【００３８】
図１７は、従来の画像形成装置の画像形成タイミングを説明するタイミングチャートであり、記録色毎の副走査開始信号の発生位相が主走査開始信号をまたいで発生した場合に対応する。
【００３９】
図に示すように、１回転目の副走査開始信号１２０４は、主走査開始信号▲１▼の少し前で発生しているため、主走査開始信号▲１▼に同期して１ライン目（１２０６）の走査を開始し、主走査開始信号▲２▼に同期して２ライン目（１２０７）の走査を開始し、主走査開始信号▲３▼に同期して３ライン目（１２０８）の走査を開始して、順次感光体上に走査していく。
【００４０】
しかし、２回転目の副走査開始信号１２０５は、主走査開始信号▲１▼の少し後で発生しているため、主走査開始信号▲１▼を認識することができず、主走査開始信号▲２▼に同期して１ライン目（１２０７）の走査を開始し、主走査開始信号▲３▼に同期して２ライン目（１２０８）の走査を開始して、順次感光体上に走査していく。
【００４１】
従って、１回転目と２回転目とでは、１ラインのずれを発生してしまう（以下、図１８に示す）。
【００４２】
図１８は、従来の画像形成装置の記録色毎の副走査開始信号の発生位相が主走査開始信号をまたいで発生した場合の模式図であり、図１７と同一のものには同一の符号を付してある。
【００４３】
図において、１２０１は感光体もしくは中間転写体等の像担持体で、以下感光体として説明する。１２０２はＩＴＯＰセンサで、感光体１２０１の回転に応じてセンサフラグ１２０３により遮光され、副走査開始信号を発生する。
【００４４】
また、１回転目の副走査開始信号１２０４発生位置は、主走査開始信号▲１▼の少し前で、２回転目の副走査開始信号１２０５発生位置は、主走査開始信号▲１▼の少し後で、１回転目の１ライン目１２０６と２回転目の１ライン目１２０７とが１ラインずれている。以下、図１９を参照して、詳細に説明する。
【００４５】
図１９は、従来の画像形成装置の画像形成タイミングを示すタイミングチャートであり、図１７に示したタイミングチャートの詳細タイミングチャートに対応し、図１７と同一のものには同一の符号を付してある。
【００４６】
ここで従来の画像形成装置は、主走査開始信号に同期してビデオクロック（ビデオＣＬ）を「ｎ」カウントした後、メモリ読み出し信号がビデオＣＬＫを「ｍ」カウントする区間発生し、そのメモリ読み出し信号に同期して不図示のメモリから記録データの読み出しを開始し、メモリから読み出されたデータは、レーザにより１ライン毎に走査され感光体上に記録される。なお、副走査開始信号は像担持体の１回転毎に所定の位置で発生され、この副走査開始信号が「Ｌ」から「Ｈ」レベルに変化した後の主走査開始信号から有効となり、メモリ読み出し信号を発生する。
【００４７】
また、複数色を重ねて潜像または転写を行うカラー画像形成装置においては、潜像または転写を数回繰り返して行う。図１９では２回繰り返した場合の例を示し、１回転目は副走査開始信号が主走査開始信号周期の少し前で発生した場合、２回転目は副走査開始信号が主走査開始信号の少し後で発生した場合の例である。
【００４８】
図に示すように、１回転目に発生する副走査開始信号１２０４は、主走査開始信号▲１▼の少し前で発生するため、主走査開始信号▲１▼が有効となり、画像の１ライン目のメモリ読み出し信号のタイミングは主走査開始信号▲１▼に同期する。このため、図に示したとおり主走査開始信号▲１▼よりピデオクロックを「ｎ」カウントしたところより、１回転目のメモリ読み出し信号は発生する。
【００４９】
次に、２回転目に発生する副走査開始信号１２０６は、像担持体の回転変動により生じるタイミングのずれで、１回転目に対して後側にずれる。
【００５０】
この場合、副走査開始信号は主走査開始信号▲１▼の少し後で発生するため、主走査開始信号▲１▼は検出されず、画像の１ライン目のメモリ読み出しタイミングは主走査信号▲２▼に同期する。このため、図に示したとおり主走査開始信号▲２▼よりビデオクロックを「ｎ」カウントしたところより、２回転目のメモリ読み出し信号は発生する。
【００５１】
このため、１回転目のメモリ読み出し信号と２回転目のメモリ読み出しタイミングには１ラインのずれが生じる。よって、タイミングに基づいてメモリから読み出される画像データを、感光体上に順次ライン記録して行く際に、本来重なるべき１ライン目どうしはずれてしまい、１回転目の１ライン目と２回転目の２ライン目とが重なってしまい、色ずれを起こしてしまう。
【００５２】
このように、従来の色合わせ技術では、負荷変動や駆動伝達ギアのバッククラッシュ等の影響により感光体等の回転速度に変動が生じることにより発生する副走査開始信号と主走査開始信号の位相差の変動により、色成分の画像書き出し位置に１ライン以上のずれを生じてしまう可能性があるという問題点があった。
【００５３】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、負荷変動や駆動伝達ギアのバッククラッシュ等の影響により、感光体等の回転速度にずれを生じた場合であっても、各色成分の画像書き出し位置を一致させて、色ずれのない高品位な画像を形成することができる仕組みを提供することである。
【００５４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、色成分毎の画像情報に基づいて形成される色成分画像を順次重畳して多色画像を形成する画像形成装置において、前記色成分毎の画像情報に基づく光ビームを偏向して回転駆動される像担持体上を走査する回転多面鏡（図２に示すポリゴンミラー１０３）と、前記回転多面鏡により走査される光ビームを検知して周期Ｔの主走査開始信号を発生する主走査開始信号発生手段（図１に示すＢＤセンサ１０７）と、前記像担持体の回転に同期して第一の副走査開始信号を発生する副走査開始信号発生手段（図２に示すＩＴＯＰセンサ１１０）と、第１色目の画像形成を行うタイミングで発生した第一の前記副走査開始信号と前記第一の副走査開始信号が発生した直前の前記主走査開始信号主走査開始信号との位相差Ａを検出する検出手段と、前記検出された位相差Ａが（ 1/2 ）Ｔよりも小さい場合には第一の副走査開始信号を（（ 1/2 ）Ｔ−Ａ）遅らせた第ニの副走査開始信号を発生させ、前記検出された位相差Ａが（ 1/2 ）Ｔよりも大きい場合には第一の副走査開始信号を（（ 3/2 ）Ｔ−Ａ）遅らせた第ニの副走査開始信号を発生させる遅延手段と、前記遅延手段により発生された前記第二の副走査開始信号に基づいて前記第１色目の画像形成を行い、第２色目以降の画像形成については、第２色目以降の各々タイミングで発生した第一の副走査開始信号を前記第１色目の画像形成の際に前記遅延手段で前記第一の副走査開始信号を遅らせた分だけ遅延させた第二の副走査開始信号に基づいて画像形成を行う制御手段とを有するものである。
【００６４】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態を示す画像形成装置の構成を説明する断面図である。
【００６５】
図において、２０１はイメージスキャナ部で、原稿を読み取り、デジタル信号処理を行う。２００はプリンタ部で、イメージスキャナ２０１に読み取られた原稿画像又は所定の通信媒体を介して不図示のコンピュータ等の外部装置より転送される画像データに基づく画像を記録用紙にフルカラーでプリント出力する。
【００６６】
イメージスキャナ部２０１において、２０２は原稿圧板で、原稿台ガラス２０３上の原稿２０４を原稿台ガラス２０３上に押圧する。２０５はハロゲンランプで、原稿台ガラス２０３上の原稿２０４に光を照射する。
【００６７】
２１０は３ラインセンサ（以下、ＣＣＤ）で、レッド（Ｒ）センサ２１０−１，グリーン（Ｇ）センサ２１０−２，ブルー（Ｂ）センサ２１０−３で構成され、原稿２０４からの反射光をミラー２０６，２０７，遠赤外カットフィルタ２３１を備えるレンズ２０８を介してＣＣＤに結像される光情報を色分解して、フルカラー情報のレッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）成分を読み取る。２０９は信号処理部で、Ｒ，Ｇ，Ｂセンサ２１０−１〜２１０−３により読み取られたＲ，Ｇ，Ｂ信号を電気的に処理し、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）の各成分に分解し、プリンタ部２００に送る。
【００６８】
２１１は標準白色板で、これをＲ，Ｇ，Ｂセンサ２１０−１〜２１０−３で読み取り、データの補正データを発生する。この標準白色板２１１は、可視光から赤外光に対してほぼ均一の反射特性を示し、可視では白色を有している。この標準白色板を用いてＲ，Ｇ，Ｂセンサ２１０−１〜２１０−３の可視センサの出力データの補正を行う。２３０は光センサで、フラグ板２２９とともに画像先端信号ＶＴＯＰを作り出す。
【００６９】
プリンタ部２００において、１０１は画像書き出しタイミング制御回路で、イメージスキャナ部２０１や所定の通信媒体を介して不図示のコンピュータ等の外部装置より入力されるマゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）の画像信号に基づいて半導体レーザ１０２を変調駆動する。１０３はポリゴンミラーで、ポリゴンモータ１０６により回転駆動され、半導体レーザ１０２から照射されるレーザ光を反射し、ｆ−θレンズ１０４，折り返しミラー２１６を介して、感光ドラム１０５上を走査する。
【００７０】
感光ドラム１０５は、ポリゴンミラー１０３によるレーザ走査により静電潜像を形成する。１０７はＢＤセンサで、レーザ光の１ラインの走査開始位置近傍に設けられ、レーザ光のライン走査を検出し、主走査開始信号（同一周期の各ラインの走査開始基準信号（ＢＤ信号））を作り出す。
【００７１】
２１９はマゼンタ（Ｍ）現像器、２２０はシアン（Ｃ）現像器、２２１はイエロー（Ｙ）現像器、２２２はブラック（ＢＫ）現像器で、それぞれ感光ドラム１０５上の静電潜像を現像し、トナー画像を形成する。１０８は転写ドラムで、用紙カセット２２４又は２２５より給送される記録用紙１０９を吸着搬送し、感光ドラム１０５に形成されたトナー像を記録用紙１０９に転写する。
【００７２】
１１０はＩＴＯＰセンサで、転写ドラム１０８の回転により転写ドラム１０８内に固定されたフラグ１１１の通過を検知して、各色毎の副走査開始信号（転写ドラム１０８上に吸着される記録用紙の先端位置を表す信号（ＩＴＯＰ信号））を生成する。２２６は定着ユニットで、転写ドラム１０８により記録用紙上に転写されたトナー像を定着する。
【００７３】
以下、各部の動作について説明する。
【００７４】
原稿台ガラス２０３上の原稿２０４は、ハロゲンランプ２０５の光で照射され、原稿からの反射光はミラー２０６，２０７に導かれ、レンズ２０８によりＣＣＤ２１０上に像を結ぶ。次に、ＣＣＤ２１０は原稿からの光情報を色分解して、フルカラー情報レッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）成分を読み取り、信号処理部２０９に送る。なお、２０５，２０６は速度「ｖ」で、２０７は速度「ｖ／２」でラインセンサの電気的走査方向（以下、主走査方向）に対して垂直方向（以下、副走査方向）に機械的に動くことにより、原稿全面を走査する。
【００７５】
また、標準白色板２１１を用いてＲ，Ｇ，Ｂセンサ２１０−１〜２１０−３の可視センサによる出力データの補正を行う。さらに、２３０は光センサで、フラグ板２２９とともに画像先端信号ＶＴＯＰを作り出す。信号処理部２０９では読み取られたＲ，Ｇ，Ｂ信号を電気的に処理し、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）の各成分に分解し、プリンタ部２００に送る。
【００７６】
なお、イメージスキャナ部２０１における一回の原稿走査（スキャン）につき、Ｍ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの内、一つの成分がプリンタ２００に送られ、計４回の原稿走査により一回のプリントアウトが完成する。
【００７７】
また、イメージスキャナ部２０１や所定の通信媒体を介して不図示のコンピュータ等の外部装置より送られてくる画像信号が、画像書き出しタイミング制御回路１０１に送られる。画像書き出しタイミング制御回路１０１はマゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）の画像信号に応じ、半導体レーザ１０２を変調駆動する。半導体レーザ１０２より照射されるレーザ光は回転するポリゴンミラー１０３に反射され、ｆ−θレンズ１０４によってｆθ補正され、折り返しミラー２１６を反射して、感光ドラム１０５上を走査し、感光ドラム１０５上に静電潜像を形成する。
【００７８】
さらに、感光ドラム１０５が４回転する間に４つの現像機２１９〜２２２が交互に感光ドラム１０５に接し、感光ドラム１０５上に形成されたＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの静電潜像に対応するトナーで現像する。用紙カセット２２４又は２２５より給紙された記録用紙１０９は転写ドラム１０８に巻き付けられ、現像機で現像されたトナー像のＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの４色が順次転写された後に、記録用紙は定着ユニット２２６を通過して排紙される。
【００７９】
図２は、図１で示した画像形成装置のプリンタ部２００の構成を説明する図であり、図１と同一のものには同一の符号を付してある。
【００８０】
図において、１１２は発振器で、所定の周波数のクロックを出力する。１１３は分周回路で、発振器１１２から出力されるクロックを所定の分周比で分周してポリゴンモータ駆動用パルス（基準ＣＬＫ−Ｐ）を発信する。１１４はＰＬＬ回路で、ポリゴンモータ１０６の回転に伴って出力されるモータＦＧパルスと基準ＣＬＫ−Ｐの位相が合うように、ＦＧパルスと基準ＣＬＫ−Ｐの位相差および周波数偏差を検出し、それらを比較してポリゴンモータ１０６への駆動電圧を制御するＰＬＬ制御を行う。
【００８１】
１２１は発振器で、所定の周波数のクロックを出力する。１２０はレーザ点灯信号生成回路で、発振器１２１からのクロックおよびＢＤセンサ１０７からのＢＤ信号を入力し、ＢＤ信号検知用のレーザ点灯信号を出力する。１２２は位相合せ回路で、ＩＴＯＰセンサ１１０からのＩＴＯＰ信号，ＢＤセンサ１０７からのＢＤ信号およびＣＰＵ１３０からのデータロードイネーブル信号を入力し、ＩＴＯＰ信号をＢＤ信号周期の中心に発生するように遅延させて出力する。
【００８２】
１０１は画像書き出しタイミング制御回路で、位相さ合せ回路１２２から出力されるＩＴＯＰ信号を入力し、ＩＴＯＰ信号に同期したタイミングで画像信号を出力する。１１７はＯＲゲートで、画像書き出しタイミング制御回路１０１からの画像信号またはレーザ点灯信号生成回路１２０からのＢＤ信号検知用のレーザ点灯信号を半導体レーザ１０２に出力し、半導体レーザ１０２を変調駆動する。１１９は分周回路で、ＢＤセンサ１０７からのＢＤ信号を所定の分周比で分周して感光ドラムモータ駆動用パルス（基準ＣＬＫ）を発信する。１１８はＰＬＬ回路で、感光ドラムモータ１１５の回転に伴って出力されるモータＦＧパルスと基準ＣＬＫの位相が合うように、ＦＧパルスと基準ＣＬＫの位相差および周波数偏差を検出し、それらを比較して感光ドラムモータ１１５への駆動電圧を制御するＰＬＬ制御を行う。なお、ＣＰＵ１３０は内部にＲＯＭ，ＲＡＭを有し、ＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて画像形成装置全体を総括制御する。
【００８３】
以下、各部の動作について説明する。
【００８４】
図１で示したイメージスキャナ部２０１又は、所定の通信媒体を介して不図示のコンピュータ等の外部装置より転送される画像信号が、画像書き出しタイミング制御回路１０１に送られ、画像書き出しタイミング制御回路１０１はＯＲゲート１１７を通してマゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）の画像信号に応じ、半導体レーザ１０２を変調駆動する。レーザ光は回転するポリゴンミラー１０３に反射され、ｆ−θレンズ１０４によってｆθ補正され、折り返しミラー２１６（図１に示した）を反射して、感光ドラム１０５上を走査し、感光ドラム１０５上に静電潜像を形成する。
【００８５】
ポリゴンモータ１０６は、発振器１１２のクロックを分周回路１１３で分周して生成されるポリゴンモータ駆動用パルス（基準ＣＬＫ−Ｐ）がＰＬＬ回路１１４に送られてくることで回転駆動する。ＰＬＬ回路１１４は、ポリゴンモータ１０６からのモータＦＧパルスと基準ＣＬＫ−Ｐの位相が合うように、ＦＧパルスと基準ＣＬＫ−Ｐの位相差および周波数偏差を検出し、それらを比較してポリゴンモータ１０６への駆動電圧を制御するＰＬＬ制御を行う。
【００８６】
レーザ光の１ラインの走査開始位置近傍に設けられたＢＤセンサ１０７は、レーザ光のライン走査を検出し、後述する図３に示すような同一周期の各ラインの走査開始基準信号（ＢＤ信号）を生成する。また、転写ドラム１０８内のＩＴＯＰセンサ１１０が、転写ドラム１０８の回転により転写ドラム１０８内に固定されたフラグ１１１を検知して後述する図３に示すような各色毎のＩＴＯＰ信号（転写ドラム１０８上の記録用紙１０９の先端位置を表す信号）を生成する。さらに、感光ドラムモータ１１５は、レーザ点灯信号生成回路１２０からのＢＤ信号検知用のレーザ点灯信号を分周回路１１９で分周したモータ駆動用パルス（基準ＣＬＫ）がＰＬＬ回路１１８に送られることで回転駆動される。
【００８７】
ＰＬＬ回路１１８は、感光ドラムモータ１１５からのモータＦＧパルスと基準ＣＬＫの位相が合うように、ＦＧパルスと基準ＣＬＫの位相差および周波数偏差を検出し、それらを比較して感光ドラムモータ１１５への駆動電圧を制御するＰＬＬ制御を行う。感光ドラム１０５は感光ドラムモータ１１５によってギアベルト１１６を介して矢印の方向に回転駆動され、転写ドラム１０８は感光ドラム１０５と不図示のギアを介しているため感光ドラム１０５と同期して等速で矢印（副走査）方向に回転駆動する。これらのＢＤ信号とＩＴＯＰ信号は、画像書き出しタイミング制御回路１０１に入力され、例えば以下のようなタイミングで画像信号を半導体レーザ１０２に送り出す。即ち、ＩＴＯＰ信号の立ち上がりを検知してから画像書き出しタイミング制御回路１０１はＢＤ信号を所定回数カウントし、ｎ個目のＢＤ信号の立ち上がりに同期して副走査開始信号を（記録用紙の長さによって決定されるｍ個のＢＤ信号分）発生し、画像信号をレーザ変調光として感光ドラム１０５上に照射する。
【００８８】
図３は、図１に示した画像形成装置のプリンタ部２００の画像形成タイミングを示すタイミングチャートである。
【００８９】
図において、ＩＴＯＰ信号は、転写ドラム１０８内のＩＴＯＰセンサ１１０が、転写ドラム１０８の回転により転写ドラム１０８内に固定されたフラグ１１１を検知することにより出力される転写ドラム１０８上の記録用紙１０９の先端位置を表す信号であり、各色毎に出力される。
【００９０】
ＢＤ信号は、レーザ光の１ラインの走査開始位置近傍に設けらたＢＤセンサ１０７が、レーザ光のライン走査を検出することにより出力される、同一周期の各ラインの走査開始基準信号である。
【００９１】
画像信号は、ＢＤ信号とＩＴＯＰ信号が画像書き出しタイミング制御回路１０１に入力され、例えばＩＴＯＰ信号の立ち上がりを検知してからｎ個目のＢＤ信号の立ち上がりに同期して、ＯＲゲート１１７を介して半導体レーザ１０２に送出される。即ち、ＩＴＯＰ信号の立ち上がりを検知してから「ｎ」個目（所定数）のＢＤ信号の立ち上がりに同期して、画像信号を発生し、「ｍ」個目のＢＤ信号分、画像信号はレーザ変調光として感光ドラム１０５上に照射される。
【００９２】
なお、本実施形態では、レーザの感光ドラム１０５上での走査光が毎回転とも常に同じ位置になるように、感光ドラム１０５が１回転する間にＢＤ信号がちょうど整数個出力されるように構成されていおり、プロセススピードと解像度から決定される感光ドラム１回転間に出力されるＢＤ信号数が８１９２である。感光ドラム１０５は１回転するのに感光ドラムモータ１１５が６４回転するようなギア比で、感光ドラムモータ１１５は１回転あたりのＦＧパルス数が３２パルス出力するので感光ドラムモータ１１５が１回転するには基準クロックが３２パルス必要である。
【００９３】
従って、感光ドラム１０５が１回転するためには基準クロックが６４回転×３２パルス＝２０４８パルス必要となる。このため、ＢＤ信号を１／４分周して感光ドラムモータ１１５の基準ＣＬＫとして使うことで、ＢＤ信号が８１９２個出力されるとちょうど感光ドラム１０５が１回転することになる。なおこのギア比ｎは自然数になるように構成してあり、これは感光ドラム１０５が１回転する間にモニタ及び減速ギアを整数回転させることで感光ドラム１０５の各回転毎のモータ軸及び減速ギアの編心の影響を常に同じにし、これらの偏心による色ズレをゼロにするためである。
【００９４】
以下、位相合わせの方法の一例を説明する。
【００９５】
図４は、図２に示した位相合わせ回路１２２の構成を説明する回路図である。
【００９６】
図において、１３０１は立ち上り検出回路で、転写ドラム１０８内のＩＴＯＰセンサ１１０より発せられたＩＴＯＰ信号の立ち上がりを検出する。１３０２はＵＰカウンタで、ＢＤ信号によって「０」にクリアされ、ＵＰカウントを繰り返すフリーランカウンタであって、このカウンタのカウント数がＢＤ信号周期となる。
【００９７】
１３０６は３ＣＬＫ遅延回路で、ＩＴＯＰ信号を３ＣＬＫ遅延させた信号をアンドゲート１３１４に出力する。１３０７はフリップフロップで、立ち上りエッジ検出回路１３０１の出力とクロックのタイミングを合わせる。
【００９８】
１３０３はラッチ回路で、立ち上りエッジ検出回路１３０１の出力のタイミングでＵＰカウンタ１３０２の出力をラッチする。これにより、ラッチされたカウントデータはＢＤ信号周期中のＩＴＯＰ信号の立ち上りエッジ位置を示す。つまり、ＩＴＯＰ信号とＢＤ信号の位相差を示すデータとなる。なお、ラッチ回路１３０３のラッチイネーブル端子ＬＥには立ち上りエッジ検出回路１３０１の出力と図２に示したＣＰＵ１３０（コントローラ）により設定されるデータロードイネーブル信号のＡＮＤゲート１３０５の出力が接続されており、データロードイネーブル信号が「Ｌ」レベルの時は、ＩＴＯＰ信号の立ち上がりエッジ検出がなされてもラッチ動作は行わない。
【００９９】
１３０８は引き算回路で、ＣＰＵ１３０によって設定されたデータからラッチ回路１３０３によりラッチされたカウントデータの引き算を行う。本実施形態では設定データはＢＤ信号周期のカウント数（装置によって一義に決定され既知の数値）をＴとすると、その１．５倍の（３／２）Ｔとする。この引き算処理の結果がＩＴＯＰ信号が入力されてから次のＢＤ信号周期の中心までの必要遅延量となる。つまり、ＢＤ信号周期のカウント数をＴ＝「１００」とし、ＩＴＯＰ信号がカウント「８０（＝ラッチデータ）」の位置で入力されたとすると、「（３／２）Ｔ−８０＝１５０−８０＝７０」カウント分だけＩＴＯＰ信号を遅らせれば、次のＢＤ信号周期の中心位置にＩＴＯＰ信号が入力されるように調整することができる。
【０１００】
１３１２はデータロード式ダウンカウンタ（以下、ダウンカウンタ）で、フリップフロップ１３０７でタイミングを合わせた後のＩＴＯＰ信号の立ち上りエッジ検出回路５０１の出力に同期して、引き算回路１３０８の出力データをデータロード端子からロードする。
【０１０１】
ダウンカウンタ１３１２はロードされたデータをカウントし終えると、ＲＣ出力をＪＫフリップフロップ１３１３に出力する。このダウンカウンタ１３１２のカウントしている時間がＩＴＯＰ信号の位相合わせのための遅延時間となる。ＪＫフリップフロップ１３１３は、ＩＴＯＰ信号の立ち上りエッジでリセットされ、そのＱ出力であるＩＴＯＰＤＬＹは「Ｌ」レベル出力となり、ダウンカウンタ１３１２のＲＣが出力されてセットされるまで、「Ｌ」レベル状態を保持する。
【０１０２】
つまり、ＩＴＯＰ信号の立ち上がりから必要遅延時間の間、「Ｌ」レベルを保持することになる。このＩＴＯＰＤＬＹ出力とＩＴＯＰ信号をタイミング合わせのために所定時間（本実施形態では３ＣＬＫ）遅延させた信号とをＡＮＤゲート１３１４を介して出力することによりＢＤ信号周期の中心にＩＴＯＰ信号を発生させる事ができる。
【０１０３】
また、前述したデータロードイネーブル信号によって、第１回転目のＢＤ信号とＩＴＯＰ信号の位相のみをサンプルし、ＢＤ信号周期の中心にＩＴＯＰ信号が生成されるように遅延を行い、第２回転目〜第ｎ回転目はデータロードイネーブル信号を「Ｌ」レベルにすることにより、第１回目の遅延と同じデータを保持する事ができる。これにより、１回転目のＩＴＯＰ信号位置はＢＤ信号周期の中心位置に発生し、２回目以降はその中心から感光ドラムモータ１１５の回転精度等による変動分だけ振れて発生することになる。
【０１０４】
以下、図５，図６を参照して、本発明の第１実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理について説明する。
【０１０５】
図５は、本発明の第１実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理手順を示すフローチャートである。なお、（１）〜（１０）は各ステップを示す。
【０１０６】
まず、画像形成シーケンス動作が開始されると、ＣＰＵ１３０は第１回目（最初）のＩＴＯＰ信号かどうかを判定し（１）、最初のＩＴＯＰ信号で無いと判定された場合は、データロードイネーブル信号を「Ｌ」レベル（データロードイネーブル不可）に設定し（３）、最初のＩＴＯＰ信号であると判定された場合は、ＡＮＤゲート１３０５に入力されるデータロードイネーブル信号を「Ｈ」レベル（データロードイネーブル許可）に設定する（２）。
【０１０７】
次に、ＩＴＯＰ信号の立ち上りエッジが、立ち上りエッジ検出回路１３０１により検出されたか否かを判定し（４）、検出されないと判定された場合は、ステップ（１）に戻り、検出されたと判定された場合は、データロードイネーブル信号の状態を判定し（５）、データロードイネーブル信号が許可状態であると判定された場合は、ＢＤ信号周期内のＩＴＯＰ信号の位相位置をラッチ回路１３０３にラッチし（６）、引き算回路１３０８にＣＰＵ１３０によって設定された値、例えばＢＤ信号周期のカウント数（装置によって一義に決定され既知の数値）をＴとするとその１．５倍の「（３／２）Ｔ」からラッチされた位相位置データを減算してＩＴＯＰ信号の遅延量を算出し（７）、算出した遅延量を、データロード式ダウンカウンタ１３１２にロードし、データロードされた遅延量に基づいてＩＴＯＰ信号遅延処理を行い（８）、遅延ＩＴＯＰ信号を出力する（９）。次に、出力シーケンスが終了したか否かを判定し、終了していないと判定された場合は、ステップ（１）に戻り、終了したと判定された場合は、処理を終了する（この動作を出力シーケンス動作が終了するまで繰り返す）（１０）。
【０１０８】
一方、ステップ（５）でデータロードイネーブル信号が許可状態でない（データロードイネーブル信号が不可状態である）と判定された場合は、すでにラッチ回路１３０３にラッチされているデータに基づいてＩＴＯＰ信号の遅延処理を行い（８）、遅延ＩＴＯＰ信号を出力する（９）。次に、出力シーケンスが終了したか否かをＣＰＵ１３０が判定し、終了していないと判定された場合は、ステップ（１）に戻り、終了したと判定された場合は、処理を終了する（この動作を出力シーケンス動作が終了するまで繰り返す）（１０）。
【０１０９】
図６は、本発明の第１実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理を示すタイミングチャートである。
【０１１０】
図において、主走査開始信号の少し前に１回転目の副走査開始信号（ＩＴＯＰ信号）が発生した場合、図２に示したＣＰＵ１３０はデータロードイネーブル信号を「Ｈ」レベルに設定しているため、１回転目の副走査開始信号の遅延量Ａが算出される。この算出された遅延量Ａに基づいて、１回転目の副走査開始信号を、図中に示したように遅延して主走査同期中心位置で発生する。
【０１１１】
２回転目の副走査開始信号（ＩＴＯＰ信号）は、主走査開始信号の少し後で発生し、この際はＣＰＵ１３０はデータロードイネーブル信号を「Ｌ」レベルに設定しているため、２回転目の副走査開始信号の遅延量算出は行われず、１回目の副走査開始信号で算出された遅延量Ａが保持されているため、２回転目の副走査開始信号も、１回転目と同様に遅延量Ａに基づいて図中に示したように発生する。
【０１１２】
ｎ回転目に関しても同様に、遅延量Ａに基づいて、ｎ回転目の副走査開始信号を図中に示したように遅延量Ａだけ遅延せて発生する。
【０１１３】
このように、遅延前の副走査開始信号は、主走査開始信号の前後で変動していたが、１回転目で算出した遅延量Ａに基づいて、それぞれの副走査開始信号を遅延させることにより、副走査開始信号の変動を走査開始信号の周期の中心付近にすることができる。この処理により、副走査の変動に対する余裕度をあげる事ができる。
【０１１４】
従って、このＩＴＯＰ信号を基に画像書き出しを開始すれば、ＩＴＯＰ信号とＢＤ信号の位相差は色毎に常に一定なので、第１色目から第Ｎ色目までの画像の書きだし位置を正確に合わせることができ、色ずれのない高品位な画像を得ることができる。
【０１１５】
〔第２実施形態〕
１回の画像形成シーケンスで、カラー画像形成を複数枚行う際、ＩＴＯＰ信号遅延量の算出は、１枚毎の画像形成を行う第１色目の画像形成を行う際に発生するＩＴＯＰ信号で独立算出し、第２色目以降のＩＴＯＰ信号は、それぞれ画像形成を行う１枚毎に算出された遅延量に基づいて遅延するように構成してもよい。
【０１１６】
これにより、ＢＤ信号周期の中心にＩＴＯＰ信号を発生させる事ができる。
【０１１７】
また、前述したデータロードイネーブル信号によって、第１色目のＢＤ信号とＩＴＯＰ信号の位相のみをサンプルし、ＢＤ信号周期の中心にＩＴＯＰ信号が生成されるように遅延を行い、第２色〜第ｎ色目はデータロードイネーブル信号を「Ｌ」レベルにすることにより、第１色目の遅延と同じデータを保持する事ができる。これにより、第１色目のＩＴＯＰ信号位置はＢＤ信号周期の中心位置に発生し、第２色目以降〜第ｎ色目はその中心から感光ドラムモータ１１５の回転精度等による変動分だけ振れて発生することになる。以下、その実施形態について説明する。
【０１１８】
以下、図７，図８を参照して、本発明の第２実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理について説明する。
【０１１９】
図７は、本発明の第２実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理手順を示すフローチャートである。なお、（１）〜（１１）は各ステップを示す。
【０１２０】
まず、画像形成シーケンス動作が開始されると、ＣＰＵ１３０は第１色目のＩＴＯＰ信号かどうかを判定し（１）、第１色目のＩＴＯＰ信号で無いと判定された場合は、データロードイネーブル信号を「Ｌ」レベル（データロードイネーブル不可）に設定し（３）、第１色目のＩＴＯＰ信号であると判定された場合は、ＡＮＤゲート１３０５に入力されるデータロードイネーブル信号を「Ｈ」レベル（データロードイネーブル許可）に設定する（２）。
【０１２１】
次に、ＩＴＯＰ信号の立ち上りエッジが、立ち上りエッジ検出回路１３０１により検出されたか否かを判定し（４）、検出されないと判定された場合は、ステップ（１）に戻り、検出されたと判定された場合は、データロードイネーブル信号の状態を判定し（５）、データロードイネーブル信号が許可状態であると判定された場合は、ＢＤ信号周期内のＩＴＯＰ信号の位相位置をラッチ回路１３０３にラッチし（６）、引き算回路１３０８にＣＰＵ１３０によって設定された値、例えばＢＤ信号周期のカウント数（装置によって一義に決定され既知の数値）をＴとするとその１．５倍の「（３／２）Ｔ」からラッチされた位相位置データを減算し、そのデータをＩＴＯＰ信号の遅延量を算出し（７）、算出した遅延量を、データロード式ダウンカウンタ１３１２にロードし、データロードされた遅延量に基づいてＩＴＯＰ信号遅延処理を行い（８）、遅延ＩＴＯＰ信号を出力する（９）。
【０１２２】
次に、ｎ色目までの画像形成が終了したか否かをＣＰＵ１３０が判定し（１０）、終了していないと判定された場合は、ステップ（１）に戻る（この動作は第ｎ色目の画像形成動作が終了するまで繰り返す）。
【０１２３】
一方、ステップ（１０）で、ｎ色目までの画像形成が終了したと判定された場合は、Ｎ部（Ｎ枚目）の出力が終了したか否かをＣＰＵ１３０が判定し（１１）、終了していないと判定された場合は、ステップ（１）に戻り、終了したと判定された場合は、処理を終了する（この動作をＮ部（Ｎ枚目）の画像形成が終了するまで繰り返す）。
【０１２４】
図８は、本発明の第２実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理を示すタイミングチャートであり、（ａ）は、複数枚の画像形成を行った場合のＩＴＯＰ信号，データロードイネーブル，ラッチされた遅延データのタイミングを示し、（ｂ）は（ａ）のＩＴＯＰ信号の１枚の画像シーケンスのＩＴＯＰ信号の生成タイミングを示す。
【０１２５】
図において、１枚目の第１色目の副走査開始信号（ＩＴＯＰ信号）が発生した際に、図２に示したＣＰＵ１３０はデータロードイネーブル信号を「Ｈ」レベルに設定しているため、１枚目の画像シーケンス動作の第１色目の副走査開始信号の遅延量Ｄｌが算出される。この算出された遅延量Ｄｌに基づいて、前述したように１枚目の第１色目の副走査開始信号を遅延した副走査開始信号を発生する。
【０１２６】
１枚目の第２色目以降の副走査開始信号（ＩＴＯＰ信号はＣＰＵ１３０はデータロードイネーブル信号を「Ｌ」レベルに設定するため、１枚目の第２色目の副走査開始信号の遅延量算出は行われず、第１色目の副走査開始信号で算出された遅延量Ｄｌが保持されているため、第２色目の副走査開始信号も第１色目と同様に遅延量Ｄ１に基づいて前述したように第２色目の副走査開始信号を遅延した副走査開始信号が発せられる。
【０１２７】
第ｎ色目に関しても同様に、遅延量Ｄｌに基づいて図中に示したように第ｎ色目の副走査開始信号を遅延した副走査開始信号を発生する。この動作を２枚目、３枚目、……、Ｎ枚目の画像形成シーケンスで繰り返して行う。
【０１２８】
以上の処理を行うことにより、ＩＴＯＰ信号を基に画像書き出しを開始すれば、ＩＴＯＰ信号とＢＤ信号の位相差は画像形成１枚中の各色毎に常に一定なので、第１色目から第ｎ色目までの画像の書きだし位置を正確に合わせることができ、色ずれのない高品位な画像を得ることができる。
【０１２９】
〔第３の実施形態〕
上記第２実施形態において、２色以上のカラー画像形成と１色のみの単色画像形成モードを持つ場合に、単色モードの場合には、ＩＴＯＰ信号遅延量算出は画像形成を行う第１回目のＩＴＯＰ信号を基に算出するように構成してもよい。以下、その実施形態について説明する。
【０１３０】
図９は、本発明の第３実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理手順を示すフローチャートである。なお、（１）〜（１２）は各ステップを示す。
【０１３１】
まず、画像形成シーケンス動作が開始されると、ＣＰＵ１３０は単色モードかカラーモードかを判定し（１）、カラーモードと判定された場合は、図７に示したカラー画像シーケンス動作に移行し（２）、単色モードと判定された場合は、ステップ（３）に進む。
【０１３２】
ステップ（３）において、ＣＰＵ１３０は第１回目（最初）のＩＴＯＰ信号かどうかを判定し、最初のＩＴＯＰ信号で無いと判定された場合は、データロードイネーブル信号を「Ｌ」レベル（データロードイネーブル不可）に設定し（５）、最初のＩＴＯＰ信号であると判定された場合は、ＡＮＤゲート１３０５に入力されるデータロードイネーブル信号を「Ｈ」レベル（データロードイネーブル許可）に設定する（４）。
【０１３３】
次に、ＩＴＯＰ信号の立ち上りエッジが、立ち上りエッジ検出回路１３０１により検出されたか否かを判定し（６）、検出されないと判定された場合は、ステップ（３）に戻り、検出されたと判定された場合は、データロードイネーブル信号の状態を判定し（７）、データロードイネーブル信号が許可状態であると判定された場合は、ＢＤ信号周期内のＩＴＯＰ信号の位相位置をラッチ回路１３０３にラッチし（８）、引き算回路１３０８にＣＰＵ１３０によって設定された値、例えばＢＤ信号周期のカウント数（装置によって一義に決定され既知の数値）をＴとするとその１．５倍の「（３／２）Ｔ」からラッチされた位相位置データを減算して、ＩＴＯＰ信号の遅延量を算出し（９）、算出した遅延量を、データロード式ダウンカウンタ１３１２にロードし、データロードされた遅延量に基づいてＩＴＯＰ信号遅延処理を行い（１０）、遅延ＩＴＯＰ信号を出力する（１１）。次に、ＣＰＵ１３０が出力部数Ｎの画像形成が終了したか否かを判定し（１２）、終了していないと判定された場合は、ステップ（３）に戻り、終了したと判定された場合は、処理を終了する（この動作をＮ部（Ｎ枚目）の画像形成が終了するまで繰り返す）。
【０１３４】
一方、ステップ（７）でデータロードイネーブル信号が許可状態でない（データロードイネーブル信号が不可状態である）と判定された場合は、すでにラッチ回路１３０３にラッチされているデータに基づいてＩＴＯＰ信号の遅延処理を行い（１０）、遅延ＩＴＯＰ信号を出力する（１１）。次に、ＣＰＵ１３０が出力部数Ｎの画像形成が終了したか否かを判定し（１２）、終了していないと判定された場合は、ステップ（３）に戻り、終了したと判定された場合は、処理を終了する（この動作をＮ部の画像形成が終了するまで繰り返す）。
【０１３５】
以上の処理により、２色以上でカラー画像形成を行うカラーモードと１色のみの単色画像形成を行う単色モードを有する画像形成装置において、カラーモードの場合には、ＩＴＯＰ信号遅延量算出は画像形成を行う第１色目のＩＴＯＰ信号を基に算出し、単色モードの場合には、ＩＴＯＰ信号遅延量算出は画像形成を行う第１回目のＩＴＯＰ信号を基に算出して、画像形成モードにより、最適な画像書き出しタイミングの調整を行い、画像ずれのない高品位の画像を得ることができる。
【０１３６】
〔第４の実施形態〕
上記第１実施形態においては、１回転目のＩＴＯＰ信号を次のＢＤ信号周期の中心に合わせるように、ＩＴＯＰ信号の遅延量を算出し、該算出される遅延量に基づいて各ＩＴＯＰ信号を遅延する場合について説明したが、１回転目のＩＴＯＰ信号が発生した際にＢＤ信号周期の中心がまだ来ていない場合は、１回転目のＩＴＯＰ信号のタイミングをそのＢＤ信号周期の中心にあわせるように構成してもよい。以下、その実施形態について説明する。
【０１３７】
図１０は、図２に示した位相合わせ回路１２２の構成を説明する回路図である。
【０１３８】
図において、１７０１は立ち上りエッジ検出回路で、転写ドラム１０８内のＩＴＯＰセンサ１１０より発せられたＩＴＯＰ信号の立ち上がりを検出する。１７０２はＵＰカウンタで、ＢＤ信号によって「０」にクリアされ、ＵＰカウントを繰り返すフリーランカウンタであって、このカウンタのカウント数がＢＤ信号周期となる。１７０３はラッチ回路で、立ち上りエッジ検出回路１７０１の出力のタイミングでＵＰカウンタ１７０２の出力をラッチする。これにより、ラッチされたカウントデータはＢＤ信号周期中のＩＴＯＰ信号の立ち上りエッジ位置を示し、つまりＩＴＯＰ信号とＢＤ信号の位相差を示すデータとなる。なお、ラッチ回路１７０３のラッチイネーブル端子ＬＥには立ち上りエッジ検出回路１７０１の出力と図２に示したＣＰＵ１３０（コントローラ）により設定されるデータロードイネーブル信号のＡＮＤゲート１７１５の出力が接続されており、データロードイネーブル信号が「Ｌ」レベルの時は、ＩＴＯＰ信号の立ち上りエッジ検出がなされてもラッチ動作は行わない。
【０１３９】
ラッチされたカウントデータはコンパレータ１７０８，第１の引き算回路１７０９、第２の引き算回路１７１０に入力される。１７０８はコンパレータで、ＣＰＵ１３０によって設定されたデータとラッチ回路１７０３にラッチされたデータの大小を比較し、ラッチデータが設定データよりも小さいもしくは等しい場合は「Ｈ」レベルを、大きい時には「Ｌ」レベルを出力する。つまり出力が「Ｈ」レベルの時はＩＴＯＰ信号の発生がＢＤ信号周期の中心の前であることを示し、出力が「Ｌ」レベルの時はＩＴＯＰ信号の発生がＢＤ信号周期の中心の後であることを示す。
【０１４０】
第１の引き算回路１７０９は、ＣＰＵ１３０によって設定されたデータからラッチされたカウントデータの引き算を行う。本実施形態では設定データはＢＤ信号周期のカウント数（装置によって一義に決定され既知の数値）をＴとするとその１．５倍の（３／２）Ｔとする。
【０１４１】
この引き算処理の結果がＩＴＯＰ信号がＢＤ信号周期の中心より後に入った場合のＩＴＯＰ信号が入力されてから次のＢＤ信号周期の中心までの必要遅延量となる。つまりＢＤ信号周期のカウント数をＴ＝１００とし、ＩＴＯＰ信号がそのカウント８０（＝ラッチデータ）の位置で入力されたとすると「（３／２）Ｔ−８０＝１５０−８０＝７０」カウント分だけＩＴＯＰ信号を遅らせれば、次のＢＤ信号周期の中心位置にＩＴＯＰ信号が入力されるように調整することができる。
【０１４２】
第２の引き算回路１７１０では、ＣＰＵ１３０によって設定されたデータからラッチされたカウントデータの引き算を行う。本実施形態では設定データはＢＤ信号周期のカウント数（装置によって一義に決定され既知の数値）をＴとするとその１／２倍のＴ／２とする。この引き算処理の結果がＩＴＯＰ信号がＢＤ信号周期の中心より前もしくは等しい場合にＩＴＯＰ信号が入力されてからそのＢＤ信号周期内の周期中心までの必要遅延量となる。
【０１４３】
第１の引き算回路１７０９、第２の引き算回路１７１０の出力はセレクタ１７１１にそれぞれ入力され、セレクタ１７１１はコンパレータ１７０８からの出力結果に基づいて第１の引き算回路１７０９，第２の引き算回路１７１０の出力を選択してＵＰカウンタ１７１２のデータロード端子に出力する。
【０１４４】
コンパレータ１７０８からの出力結果が「Ｌ」レベル、つまりＢＤ信号周期の中心の後にＩＴＯＰ信号が発生した時は、第１の引き算回路１７０９の結果を選択し、コンパレータ１７０８からの出力結果が「Ｈ」レベル、つまりＢＤ信号周期の中心の前にＩＴＯＰ信号が発生した時は、第２の引き算回路１７１０の結果を選択してＵＰカウンタ１７１２のデータロード端子に出力する。
【０１４５】
以下、図１１を参照して、ＢＤ信号周期の前半、後半にＩＴＯＰ信号が発生した時の位相合わせの違いについて説明する。
【０１４６】
図１１は、本発明の第４実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理を示すタイミングチャートであり、（ａ）はＩＴＯＰ信号がＢＤ信号周期の前半に入った場合の例を示し、（ｂ）はＩＴＯＰ信号がＢＤ信号周期の後半に入った場合の例を示す。
【０１４７】
（ａ）において、ＴをＢＤ信号周期とすると、ＩＴＯＰ信号とＢＤ信号の位相差Ａは、図示したように「Ａ＜（１／２）Ｔ」となり、ＢＤ信号周期の前半に発生したと判断される。
【０１４８】
この時ＩＴＯＰ信号が発生したＢＤ信号周期の中心はまだ来ていないため、ＩＴＯＰ信号のタイミングをＢＤ信号周期の中心にあわせる際には、そのＢＤ信号周期の中心にあわせればよい。そのため遅延データは「（１／２）Ｔ−Ａ」となり、ＩＴＯＰ信号を「（１／２）Ｔ−Ａ」遅らせれば、ＢＤ信号周期の中心にあわせることができる。
【０１４９】
（ｂ）おいて、ＴをＢＤ信号周期とすると、ＩＴＯＰ信号とＢＤ信号の位相差Ｂは、図示したように「Ｂ＞（１／２）Ｔ」となり、ＢＤ信号周期の後半に発生したと判断される。
【０１５０】
この時ＩＴＯＰ信号が発生したＢＤ信号周期の中心は過ぎてしまっているため、ＩＴＯＰ信号のタイミングをＢＤ信号周期の中心にあわせる際には、次のＢＤ信号周期の中心にあわせなければならない。そのため遅延データは「（３／２）Ｔ−Ｂ」となり、ＩＴＯＰ信号を「（３／２）Ｔ−Ｂ」遅らせればＢＤ信号周期の中心にあわせることができる。
【０１５１】
このように、１回転目のＩＴＯＰ信号の入力がＢＤ信号周期の前半に入ってきた場合は、そのＢＤ信号周期の中心にＩＴＯＰ信号をあわせ、ＢＤ信号周期の後半に入ってきた場合は、次のＢＤ信号周期の中心にＩＴＯＰ信号をあわせることで、ＢＤ信号を有効に使用することが可能となる。
【０１５２】
セレクタ１７１１の出力データは、ダウンカウンタ１７１２のデータロード端子に入力され、フリップフロップ１７０７でタイミングをあわせた後のＩＴＯＰ信号の立ち上りエッジ検出回路１７０１の出力に同期して、ダウンカウンタ１７１２にロードされる。ダウンカウンタ１７１２はロードされたデータをカウントし終えるとＲＣ出力をＪＫフリップフロップ１７１３に出力する。このダウンカウンタ１７１２のカウントしている時間がＩＴＯＰ信号の位相合わせのための遅延時間となる。ＪＫフリップフロップ１７１３はＩＴＯＰ信号の立ち上りエッジでリセットされそのＱ出力であるＩＴＯＰＤＬＹは「Ｌ」レベル出力となり、ダウンカウンタ１７１２のＲＣが出力されてセットされるまで「Ｌ」レベル状態を保持する。
【０１５３】
つまりＩＴＯＰ信号の立ち上がりから必要遅延時間の間「Ｌ」レベルを保持することになる。このＩＴＯＰＤＬＹ出力とＩＴＯＰ信号をタイミング合わせのために所定時間（本実施形態では３ＣＬＫ）遅延させた信号とをＡＮＤゲート１７１４を介して出力することによりＢＤ信号周期の中心にＩＴＯＰ信号を発生させる事ができる。
【０１５４】
この結果、感光ドラム１０５上では第１回転目の第１走査目のＢＤ信号を基準に書いたレーザ光の走査線上に第２回転目の第１走査の走査線が重なるようになり、ＢＤ信号８１９２個毎に第１回転目、第２回転目の第１走査の走査線が重なるようになる。さらに、ＩＴＯＰ信号の入力がＢＤ信号周期の前半に入ってきた場合はそのＢＤ信号周期の中心にＩＴＯＰ信号をあわせ、ＢＤ信号周期の後半に入ってきた場合は次のＢＤ信号周期の中心にＩＴＯＰ信号を合わせることで、ＢＤ信号を有効に使用することができる。ＩＴＯＰ信号の発生位置をＢＤ信号周期の中心にあわせることにより感光ドラムモータ１１５の回転むら等によって生じる変動に対する余裕が大きくとれ、モータ及び駆動機構の精度で十分対応可能である。
【０１５５】
従って、ＩＴＯＰ信号を基に画像書きだしを開始すれば、ＩＴＯＰ信号とＢＤ信号の位相差は色毎に常に一定なので、第１色目から第Ｎ色目までの画像の書きだし位置を正確に合わせることができ、色ずれのない高品位な画像を得ることができる。
【０１５６】
〔第５実施形態〕
上記第１実施形態〜第４実施形態においては、主走査開始信号（ＢＤ信号）を分周して、感光ドラム１０５，転写体ドラム１０８，中間転写体を駆動する感光ドラムモータ１１５の基準クロックとして用いて、感光ドラム１０５や転写ドラム１０８が１回転する間に得られる主走査開始信号（ＢＤ信号）とそれに同期した主走査記録ライン信号の数が整数値になるように構成する場合について説明したが、感光ドラム１０５や転写ドラム１０８や中間転写体を駆動する感光ドラムモータ１１５の基準クロックと主走査を駆動するスキャナモータ１０６の基準クロックとに共通のクロックを用いて感光ドラム１０５，転写ドラム１０８，中間転写体とスキャナモータ１０６の同期を合わせるように構成してもよい。
【０１５７】
これにより、本発明を適用して、上記第１実施形態〜第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１５８】
〔第６実施形態〕
上記第１実施形態〜第４実施形態においては、主走査開始信号（ＢＤ信号）を分周して、感光ドラム１０５，転写体ドラム１０８，中間転写体を駆動する感光ドラムモータ１１５の基準クロックとして用いて、感光ドラム１０５や転写ドラム１０８が１回転する間に得られる主走査開始信号（ＢＤ信号）とそれに同期した主走査記録ライン信号の数が整数値になるように構成する場合について説明したが、副走査開始信号（ＩＴＯＰ信号）の発生毎に主走査開始信号（ＢＤ信号）の位相を副走査開始信号の位相と合わせることで感光ドラム１０５や転写ドラム１０８，中間転写体とスキャナモータ１０６の同期を合わせるように構成してもよい。
【０１５９】
これにより、本発明を適用して、上記第１実施形態〜第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１６０】
〔第７実施形態〕
上記第１実施形態〜第６実施形態では、感光ドラム１０５の１回転に対して、１つのＩＴＯＰ信号が発せられる場合について説明したが、感光ドラム１０５の１回転に対して、複数のＩＴＯＰ信号が発せられる場合は、ＩＴＯＰ信号遅延量算出はそれぞれのＩＴＯＰ信号で独立算出され、それぞれのＩＴＯＰ信号は各々算出された遅延量に基づいて遅延するように構成してもよい。
【０１６１】
これにより、感光ドラム１回転で複数の潜像形成及び転写を行う際にもそれぞれの第１色目から第Ｎ色目までの画像の書きだし位置を正確に合わせることができ、色ずれのない高品位な画像を得ることができる。
【０１６２】
また、上記第１実施形態では、ＩＴＯＰセンサ１１０が転写ドラム内に固定されたフラグ１１１を検出して副走査開始信号（ＩＴＯＰ信号）を発信する場合について説明したが、感光ドラム，転写ドラム等の周期を計時する計時部を設け、計時部の計時に基づいて、副走査開始信号（ＩＴＯＰ信号）を発信するように構成してもよい。
【０１６３】
以上より、ＢＤ信号周期内のＩＴＯＰ信号の発生位置を検出し、基準となる発生位置例えば第１色目のＩＴＯＰ信号の発生位置との位相差を検出し、それに応じて副走査のラインカウンタのカウント値を制御することにより、装置構成による位置ずれ防止技術だけでは副走査開始信号と主走査開始信号の相対的な発生タイミングが理論値と変動してしまう場合、例えば負荷変動や駆動伝達ギアのバッククラッシュ等の影響により感光体等の回転速度にずれを生じる場合であっても、副走査開始信号のタイミングがずれることなく紙上の各色の画像の書き出し位置を最初の色の位置に一致させ、色ずれのない高品位な画像を得ることができる。
【０１６４】
また、副走査開始信号がいかなるタイミングで発生しても、前記遅延手段が常に副走査開始信号を、主走査開始信号の周期の中心にあわせるよう調整することにより、副走査開始信号が変動しても主走査開始信号のタイミングがずれることなく紙上の各色の画像の書き出し位置を最初の色の位置に一致させ、色ずれのない高品位な画像を得ることができる。
【０１６５】
なお、上記各実施形態では、上記各フローチャートに示した制御をハードウエアによって実現する場合について説明したが、ソフトウエアにより実現するように構成してもよい。
【０１６６】
以上のように、前述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出して実行することによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
【０１６７】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１６８】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピーディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ等を用いることができる。
【０１６９】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１７０】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１７１】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。また、本発明は、システムあるいは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適応できることは言うまでもない。この場合、本発明を達成するためのソフトウエアによって表されるプログラムを格納した記憶媒体を該システムあるいは装置に読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。
【０１７２】
さらに、本発明を達成するためのソフトウエアによって表されるプログラムをネットワーク上のデータベースから通信プログラムによりダウンロードして読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。
【０１７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、副走査開始信号がいかなるタイミングで発生しても、副走査開始信号を調整して、副走査開始信号が変動しても主走査開始信号のタイミングがずれることなく、各色の画像の書き出し位置を一致させることができる。
【０１８２】
従って、負荷変動や駆動伝達ギアのバッククラッシュ等の影響により、感光体等の回転速度にずれを生じた場合であっても、各色成分の画像書き出し位置を一致させ、色ずれのない高品位な画像を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す画像形成装置の構成を説明する断面図である。
【図２】図１で示した画像形成装置のプリンタ部の構成を説明する図である。
【図３】図１に示した画像形成装置のプリンタ部の画像形成タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】図２に示した位相合わせ回路の構成を説明する回路図である。
【図５】本発明の第１実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の第３実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図２に示した位相合わせ回路の構成を説明する回路図である。
【図１１】本発明の第４実施形態を示す画像形成装置の位相合わせ処理を示すタイミングチャートである。
【図１２】従来の画像形成装置の感光体もしくは中間転写体上に形成される主走査ラインの模式図である。
【図１３】従来の画像形成装置の構成を示す図である。
【図１４】従来の画像形成装置の構成を示す図である。
【図１５】従来の画像形成装置の構成を示す図である。
【図１６】従来の画像形成装置の感光体上の実際の主走査ライン（主走査開始信号）とＩＴＯＰ信号（副走査開始信号）との関係を示す模式図である。
【図１７】従来の画像形成装置の画像形成タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１８】従来の画像形成装置の記録色毎の副走査開始信号の発生位相が主走査開始信号をまたいで発生した場合の模式図である。
【図１９】従来の画像形成装置の画像形成タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０１ 画像書き出しタイミング制御回路
１０３ ポリゴンミラー
１０７ ＢＤセンサ
１１０ ＩＴＯＰセンサ
１２２ 位相合せ回路
１３０ ＣＰＵ
１３０３ ラッチ回路
１３０８ 引き算回路
１３０２ データロード式ダウンカウンタ
１３１３ ＪＫフリップフロップ

Claims (2)

1. 色成分毎の画像情報に基づいて形成される色成分画像を順次重畳して多色画像を形成する画像形成装置において、
   前記色成分毎の画像情報に基づく光ビームを偏向して回転駆動される像担持体上を走査する回転多面鏡と、
   前記回転多面鏡により走査される光ビームを検知して周期Ｔの主走査開始信号を発生する主走査開始信号発生手段と、
   前記像担持体の回転に同期して第一の副走査開始信号を発生する副走査開始信号発生手段と、
   第１色目の画像形成を行うタイミングで発生した第一の副走査開始信号と前記第一の副走査開始信号が発生した直前の前記主走査開始信号との位相差Ａを検出する検出手段と、
   前記検出された位相差Ａが（ 1/2 ）Ｔよりも小さい場合には第一の副走査開始信号を（（ 1/2 ）Ｔ−Ａ）遅らせた第ニの副走査開始信号を発生させ、前記検出された位相差Ａが（ 1/2 ）Ｔよりも大きい場合には第一の副走査開始信号を（（ 3/2 ）Ｔ−Ａ）遅らせた第ニの副走査開始信号を発生させる遅延手段と、
   前記遅延手段により発生された前記第二の副走査開始信号に基づいて前記第１色目の画像形成を行い、第２色目以降の画像形成については、第２色目以降の各々タイミングで発生した第一の副走査開始信号を前記第１色目の画像形成の際に前記遅延手段で前記第一の副走査開始信号を遅らせた分だけ遅延させた第二の副走査開始信号に基づいて画像形成を行う制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 複数枚の出力を行う出力シーケンスのおける１枚目第１色目の画像形成時に前記検出手段で求めた位相差Ａに基づいて、前記出力シーケンスにおけるその後の全ての画像形成については、該画像形成の各々タイミングで発生した第一の副走査開始信号を前記第１色目の画像形成の際に前記遅延手段で前記第一の副走査開始信号を遅らせた分だけ遅延させた第二の副走査開始信号に基づいて画像形成を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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