JP4633573B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、デジタルフルカラーレーザプリンタ、デジタルフルカラー複写機、及びデジタル複合機を含む電子写真方式により画像形成を行う画像形成装置に関する。

従来、主走査方向の画像領域外の領域においてレーザ光を発生させ、その際のレーザ光量が所定のレベルの範囲内にあるか判断し、所定のレベルの範囲内にあると判断できない場合に光学系故障と判断する画像形成装置（例えば、特許文献１参照）があった。
また、同期検知センサからの同期検知信号が得られないときに擬似同期検知信号発生回路からの擬似同期検知信号を選択してＬＤを駆動し、ＬＤに流れる電流値、又はＬＤの光量を検知するＰＤに流れる電流値を計測し、その電流値の大小に基づいて同期検知異常を警告する画像形成装置（例えば、特許文献２参照）があった。
レーザ光量に関与する光学系あるいは同期検知系の異常判定を、それらに対する処置は実施するものの、同期検知信号の出力異常は同期検知装置そのものの異常以外に、レーザ光量の問題やポリゴンモータの回転制御異常などが含まれることも多いのが現状である。
特開２００２−３２６３８７号公報 特開２００３−５７５８０号公報

しかしながら、従来の画像形成装置では、ポリゴンモータの回転制御に対する異常処置に対しては言及されておらず、結果としてレーザ制御、ポリゴン制御、同期検知制御の総括的な異常判定と、それに伴う回避策が十分ではなく、さらにポリゴン回転数異常に伴い二次的に影響を与える画像揺らぎ等に対する対処も行われないという問題があった。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ポリゴンモータクロック信号の周波数の急峻な変更によるポリゴンモータの回転数の変動ムラを回避することを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、次の（１）〜（４）の各画像形成装置を提供する。
（１）ポリゴンミラー駆動手段によって回転駆動させたポリゴンミラーにレーザ光源からのレーザ光を照射し、上記ポリゴンミラーからの反射光に基づいて画像形成を行う画像形成装置において、上記ポリゴンミラー駆動手段に対して出力する上記ポリゴンミラーを回転駆動させるポリゴンモータクロック信号を、予め設定された分周値に基づく分周によって任意の周波数の基準クロック信号の周波数を変更して生成するポリゴンモータクロック信号生成手段と、上記分周値を変更するとき、その変更後の分周値に基づいて上記基準クロック信号の周波数を瞬時に変更する第１の変更手段と、上記分周値を変更するとき、その変更後の分周値に基づいて上記基準クロック信号の周波数を段階的に変更する第２の変更手段と、上記反射光に基づく上記レーザ光の主走査方向の同期検知信号を生成する同期検知手段と、上記第１の変更手段を用いているとき、上記同期検知手段によって生成された同期検知信号の出力状態を計測する計測手段と、上記計測手段によって計測した出力状態が初期設定値を中心として予め設定した値の範囲外にあった場合、上記第１の変更手段から上記第２の変更手段に切り替えて上記ポリゴンモータクロック信号を生成させるようにした画像形成装置。

（２）上記（１）の画像形成装置において、上記出力状態を、上記同期検知信号の有効期間又は周期にした画像形成装置。
（３）上記（１）又は（２）の画像形成装置において、上記第２の変更手段を、上記分周値を変更するとき、その変更後の分周値から予め設定したデューティ幅に基づいて上記基準クロック信号の周波数を段階的に変更する手段にした画像形成装置。
（４）上記（１）〜（３）のいずれかの画像形成装置において、上記第２の変更手段の動作を、画像形成動作終了時に行うようにした画像形成装置。
（５）上記（１）〜（３）のいずれかの画像形成装置において、上記第２の変更手段を、外部入力手段からの制御によって動作させるようにした画像形成装置。

この発明による画像形成装置は、ポリゴンモータクロック信号の周波数の急峻な変更によるポリゴンモータの回転数の変動ムラを回避することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔実施例〕
図２はこの発明の実施例の画像形成装置の主要部の機能構成を示すブロック図である。
図１は、図２に示す画像書込制御部と画像印刷部の内部構成を示す図である。
この画像形成装置は、電子写真方式によって画像形成を行うデジタルフルカラーレーザプリンタ、デジタルフルカラー複写機、及びデジタル複合機を含むタンデム式フルカラー画像形成装置であり、発光素子としてレーザ光源であるレーザダイオード（以下「ＬＤ」と略称する）を使用している。

この画像形成装置は、図２に示すように、キー操作部１、主制御部（エンジン制御部）２、メモリ部３、入力画像処理部４、プリンタ制御部５、ＦＡＸ制御部６、原稿読取（スキャナ）部７、ホストインタフェース（Ｉ／Ｆ）部８、ファックスインタフェース（Ｉ／Ｆ）部９、画像書込制御部１０、画像印刷部１１からなり、ホストＩ／Ｆ８を介してパーソナルコンピュータを含む上位装置（ホストコンピュータ）１２又はネットワーク（図示を省略）とデータのやり取りが可能に接続している。

キー操作部１は、この画像形成装置におけるアプリケーション選択、プリント枚数、用紙サイズ、拡大／縮小、ユーザプログラム（ＵＰ）、サービスプログラム（ＳＰ）の各選択／設定キー、その他の各設定と、設定モードのクリア、動作スタート／停止を行うための各種キーを含む入力装置である。
主制御部２は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）によって実現され、この画像形成装置で動作する各アプリケーションプログラムの実行時のデータの受け渡しを総括制御する制御部であり、入力画像処理部４、プリンタ制御部５、ＦＡＸ制御部６における各アプリケーションプログラムの実行時の通信、タイミング制御、コマンドＩ／Ｆを司る。

メモリ部３は、入力画像処理部４、プリンタ制御部５から受け取った画像データ、ＦＡＸ制御部６から受け取った画像データ及びＦＡＸ制御部６へ送る画像データを記憶する記憶部であり、その読み書きは主制御部２によって行う。
入力画像処理部４は、原稿読取部７によって読み取った原稿の画像の画像信号を画像データに処理して主制御部２へ送る処理をする。
プリンタ制御部５は、ホストＩ／Ｆ８から入力した画像データを印刷するための処理を行って主制御部２へ送る処理をする。
ＦＡＸ制御部６は、ＦＡＸＩ／Ｆ９を介して送信又は受信する画像データを各ＦＡＸの通信仕様に合わせた処理を行う。ＦＡＸ受信した画像データは主制御部２へ送り、主制御部２から受け取った画像データをＦＡＸ送信する処理をする

原稿読取部７は、原稿台に載置された原稿又は原稿自動給送装置（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ：ＡＤＦ）から給送された原稿の画像を読み取り、その読み取った画像の画像信号を入力画像処理部４へ送る。
ホストＩ／Ｆ８は、上位装置１２又はネットワークに対する画像データの受け渡しを行う。
ＦＡＸＩ／Ｆ９は、公衆回線に接続し、ファックスアプリケーションプログラム実行時の公衆回線とのインタフェース（Ｉ／Ｆ）であり、公衆回線を介して画像データのＦＡＸ送受信の処理を行う。
画像書込制御部１０は、主制御部２から送られる画像データに対して転写紙サイズに合わせた画像領域の設定、及びＬＤ変調を行って複写機のエンジン部分に渡す処理を行う。
画像印刷部１１は、感光体（ＯＰＣ）、中間転写ベルトの転写を経由して転写紙に画像データに基づく画像を印刷して定着出力する。

この画像形成装置は、キー操作部１からの信号に応じて上記各部を制御し、主制御部２からの命令信号によって印刷動作を開始する。
上記画像書込制御部１０は、図１に示すように、画素クロック生成部２０、逓倍回路２１、画像信号生成部２２、書込位置制御部２３、レーザ駆動部２４を備えている。
また、画像印刷部１１は、図１に示すように、画像書込装置３０、感光体ドラム３１、転写ベルト３２、トナーマーク（ＴＭ）センサ３３を含む各部を備えており、画像書込装置３０は、ポリゴンミラー３４、ポリゴンモータ３５、ポリゴンモータ駆動部３６、同期検知部３７を備えている。

次に、この画像形成装置の印刷処理について説明する。
まず、入力画像処理部４、プリンタ制御部５、ＦＡＸ制御部６は、それぞれ原稿読取部７から入力された画像データ、ホストＩ／Ｆ８を介して上位装置１２から入力された画像データ、又はＦＡＸＩ／Ｆ９から受信した画像データに各アプリケーション毎の画像処理を含む各種の処理を施して主制御部２を介して画像書込制御部１０に出力する。

次に、画像書込制御部１０は、主制御部２から受け取った画像データに対して画像信号生成部２２、書込位置制御部２３を介して画像データの変倍処理、エッジ処理、画像領域制御を含む入力画像処理部４、プリンタ制御部５、ＦＡＸ制御部６の各アプリケーションプログラム以外で行われる一連の処理を施してＬＤ駆動用データに変換し、レーザ駆動部２４から画像書込装置３０内のポリゴンモータ駆動部３６のポリゴンミラー３４にレーザ光として照射される。
そのとき、画像データをクロック同期で画像書込装置３０に転送する場合の画素クロック信号は、主制御部２から供給される基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦを用いるが、この基準クロック信号は画像書込制御部１０への源発振クロック信号である。
画素クロック生成部２０は、基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦを主制御部２からのレジスタ設定値により画素クロック信号（画素同期信号）ｖｃｌｋとして生成する。

さらに、逓倍回路２１は、画素クロック信号ｖｃｌｋを所定の設定値で分周して画素クロック信号として与える。
書込位置制御部２３は、さらにポリゴンモータ駆動部３６へポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭを出力する。ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭは、ポリゴンモータ駆動部３６に対してポリゴンモータ３５の回転数を制御させるための信号である。
書込位置制御部２３がポリゴンモータ駆動部３６へ出力するポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭを生成する処理は、上記画素クロック信号と同様にして、主制御部２から画像書込制御部１０内の画像信号生成部２２、及び書込位置制御部２３に基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦを入力し、書込位置制御部２３において基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦをレジスタ（例えば、ｃｌｋｐｍｎｕｍ＿ｒ［１５：０］）で設定された所定の分周値（「分周比」ともいう）によって分周してポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭを生成する。

レーザ駆動部２４からポリゴンモータ駆動部３６に照射されたレーザ光は、ポリゴンミラー３４によって偏向され、同期検知部３７の同期検知センサ（図示を省略する）に入射する。同期検知センサは、入射したレーザ光を同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎとして、画像信号生成部２２と書込位置制御部２３に出力する。
書込位置制御部２３からポリゴンモータ駆動部３６に出力する信号は、ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭと、ポリゴンモータオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）信号ＣＬＫＰＭＯＮであり、ポリゴンモータ駆動部３６からはポリゴンミラー３４の回転状態を示すポリゴンレディ信号ＳＣＲＤＹ＿Ｎ（Ｎはローアクティブの意味である）が書込位置制御部２３にフィードバックされる。

そのポリゴンレディ信号ＳＣＲＤＹ＿Ｎは、画像書込制御部１０内のステータスとして書込位置制御部２３の例えば図示を省略したメモリに保持され、主制御部２内のＣＰＵとの間においてステータス検出の対象となる。
さらに、ポリゴンミラー３４の同一面に照射されたレーザ光は、ポリゴンモータ３５の回転によって同期検知センサに入射された後に、感光体ドラム３１へ照射され、それによって感光体ドラム３１上にレーザ光に基づく可視画像を形成していく。
感光体ドラム３１は、Ｂｋ（黒），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｙ（イエロー）の４色分のそれぞれの感光体ドラムを備えており、いずれの感光体ドラムに対しても上述と同様にして可視画像を形成する。
その後、各色の可視画像は転写ベルト３２に転写され、以降、転写紙に転写された後に定着する処理を経て一連の画像形成が終了する。

なお、トナーマークセンサ３３は、この画像形成装置における位置合わせ時に用いるセンサであり、そのトナーマークセンサ３３からの出力信号をフィードバックして用いることにより、各色の画像の位置合わせ制御を行っている。

上記ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの生成に関して、本実施例では分周値の設定レジスタが１６ビット（ｂｉｔ）の場合を説明したが、基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦの周波数と、ポリゴンモータ駆動部３６へ出力するポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数との比を予め計算し、基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦからポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭへ分周するのに必要なビット（ｂｉｔ）数を求めて設定すれば良い。
そのとき、初期状態は基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦの任意の分周値に基づいて生成されるポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭが出力される。
その生成されたポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭは、ポリゴンモータＯＮ／ＯＦＦ信号ＣＬＫＰＭＯＮによってポリゴンモータ駆動部３６への出力のオンとオフが制御され、書込位置制御部２３のポリゴンモータ駆動部３６へのポリゴンモータＯＮ／ＯＦＦ信号ＣＬＫＰＭＯＮを出力するＰＭＯＮ出力端子は、レジスタフラグの“０”“１”の設定によってそれぞれ“ロー（Ｌ）”“ハイ（Ｈ）”の状態で出力制御される。

また、分周値をｃｌｋｐｍｎｕｍ＿ｒ＝ｎとした場合、ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数ｆＣＬＫＰＭは以下の数１、数２で決定される。
（数１）
ｆＣＬＫＰＭ＝ｆＣＬＫＲＥＦ／ｎ（ｆＣＬＫＲＥＦは基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦの周波数）

数２はクロック周期に関して数１と同義となる数であり、図３に示すように、ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭは数２に示す周期で出力される。
（数２）
Ｔｃｌｋｐｍ＝Ｔｃｌｋｒｅｆ＊ｎ（Ｔｃｌｋｐｍはポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周期、Ｔｃｌｋｒｅｆは基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦの周期）

ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭは分周値ｃｌｋｐｍｎｕｍ＿ｒより、ハイ（Ｈ）期間幅＝ｃｌｋｐｍｎｕｍ＿ｒ／２（小数点以下切り捨て）、ロー（Ｌ）期間幅＝ｃｌｋｐｍｎｕｍ＿ｒ／２（小数点以下切り上げ）として、Ｈ期間、Ｌ期間を交互に出力するものとする。

図４に示すように、例えば、ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数を変更するために、分周値ｃｌｋｐｍｎｕｍ＿ｒをｍ（ｎ＞ｍ：ポリゴンモータの回転数を上昇させる）に変更した場合、周波数を瞬時に切り替えるポリゴンモータクロック信号瞬時切り替え方式では、分周値を与えた瞬間（図中Ａで示す時点）からポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数が変化するような制御がなされてしまう。
そのため、ポリゴンモータ３５が目的の回転数に早く到達することは可能になるが、ポリゴンモータ３５の特性により、急峻な変動に伴うポリゴンレディ信号ＳＣＲＤＹ＿Ｎのロック状態が外れたり、出力画像に揺らぎが発生するなどのポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数の変動と実際のポリゴンモータ３５の回転数の間の追従性が悪くなる不具合が発生する。

さらに、図５に示すように、図中Ｂの時点で同図中に丸で囲んだ部分においてレーザ光源の発光による同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎのパルスへの影響や同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎの周期の変動が大きくなることも懸念される。
ここでは、ｎ＞ｍで、分周値を小さくし、ポリゴンモータ３５の回転数を従来よりも早める例としたが、ｎ＜ｍ：ポリゴンモータ３５の回転数を従来よりも遅くする場合も同様なことが言える。

こうした問題点を解消するため、この実施例の画像形成装置では、分周値ｃｌｋｐｍｎｕｍ＿ｒの値が変更されても、その変更した分周値が反映されるタイミングは、カウンタ値＝＝０のときなので、この画像形成装置では、分周値の変更時にポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭが急激に変化したとき等のポリゴンモータ３５に対して過負荷となるような動作を回避する構成にしており、自動制御に用いられるラプラス変換での単位ランプ関数の原理を利用したポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数を段階的に切り替えるポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式の処理を実行する。

次に、この画像形成装置のポリゴンモータ３５の回転制御処理について説明する。
図６は、図１に示す書込位置制御部２３内のポリゴンモータクロック信号出力制御回路の構成を示すブロック図である。
このポリゴンモータクロック信号出力制御回路は、ポリゴンモータクロック信号瞬時切り替え方式でポリゴンモータクロック信号を生成しているとき、同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎに基づいてポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式に切り替え、そのポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式でポリゴンモータクロック信号を生成してポリゴンモータ駆動部３６へ出力する。

ポリゴンモータクロック信号瞬時切り替え方式は、ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの分周値が変更されたとき、それまでの分周値から変更後の分周値に瞬時に（直ちに）切り替える方式であり、ポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式は、ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの分周値が変更されたとき、それまでの分周値から変更後の分周値に所定のデューティー幅で段階的に（徐々に）切り替える方式である。

まず、ダウンカウンタ４０の出力信号ｃｌｋｐｍｃｎｔ［１５：０］は、カウンタ値＝＝０で次段の比較器４１で中間信号ｃｎｔｌｄを生成し、その値が“１”のとき、下記のようにカウンタロード値を切り替える。
前期間クロック信号Ｈのときは、Ｌ期間幅をロード
前期間クロック信号Ｌのときは、Ｈ期間幅をロード
また、中間信号ｃｎｔｌｄの値が“０”のとき、ダウンカウンタ４０の出力信号ｃｌｋｐｍｃｎｔ［１５：０］は、基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦに同期してダウンカウントされる。

次に、同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎをアップカウンタ４７、アップカウンタ４８にそれぞれ与える。そのときの計数に用いるクロック信号は、高分解能を要する基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦを用いる。
これは、同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎのパルス幅（「有効期間」に相当する）をアップカウンタ４７で計測するためであり、同様に同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎ信号の周期も、もう一方のアップカウンタ４８によって計数する。このパルス幅と周期は、同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎ信号の出力状態を示す情報である。
ここで、同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎのパルス幅を計数する場合は、同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎの両エッジの間隔を基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦで計数すればよく、周期を計数する場合は、同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎのいずれか片方の同一エッジの間隔を基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦで計数すればよい。

このようにしてアップカウンタ４７で計数された同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎのパルス幅と、アップカウンタ４８で計数された同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎの周期を比較器４９へ入力し、予め設定したパルス幅、周期の初期設定値を各々比較器４９へ入力し、比較器４９においてアップカウンタ４７で計数された同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎのパルス幅と初期設定値を比較し、アップカウンタ４８で計数された同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎの周期と初期設定値を比較し、その比較結果を周波数変更制御部５０へ出力する。

周波数変更制御部５０は、比較器４９からの比較結果に基づいて、パルス幅、周期ともに予め設定した初期設定値とほぼ一致した場合、つまり、初期設定値を中心として予め設定した値の範囲内にあった場合、ポリゴンモータクロック信号瞬時切り替え方式に切り替え、主制御部２から書込位置制御部２３内へのレジスタ設定値ｐｍｒａｍｐｃｈｇ＿ｒを“０”に設定する。

一方、パルス幅、周期ともに予め設定した初期設定値から外れた場合、つまり、初期設定値を中心として予め設定した値の範囲外にあった場合、同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎの出力に何らかの異常が発生したものと判断し、ポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式に切り替え、主制御部２からのレジスタ設定値ｐｍｒａｍｐｃｈｇ＿ｒを“１”に設定する。
大小比較器４４、分周値分割器４５は、レジスタ設定値ｐｍｒａｍｐｃｈｇ＿ｒ＝０（ポリゴンモータクロック信号瞬時切り替え方式）のときは、分周値ｃｌｋｐｍｎｕｍ＿ｒの値が変更されると、それまでの分周値ｃｌｋｐｍｎｕｍｃ［１５：１］から変更後の分周値に直ちに変更する。

また、レジスタ設定値ｐｍｒａｍｐｃｈｇ＿ｒ＝１（ポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式）のときは、分周値ｃｌｋｐｍｎｕｍ＿ｒの値が変更されると、ｃｎｔｌｄｎ信号を生成するアップカウンタ４２をクリアした回数＝＝ｃｌｋｐｍｉｎｔ＿ｒ［７：０］となる毎に、「現在値＞変更値のとき、現在値＝現在値−１」「現在値＜変更値のとき、現在値＝現在値＋１」「現在値＝＝変更値（等しい）のとき、現在値＝現在値」とする。

図７は、基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦから得られるポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭと同期検知信号の出力タイミングを示す波形図である。
ポリゴンモータ駆動部３６によるポリゴンモータ３５の回転中、すなわち、ポリゴンモータ駆動部３６へのポリゴンモータＯＮ／ＯＦＦ信号ＣＬＫＰＭＯＮがアクティブの場合、中間信号ｃｎｔｌｄは、比較器４１においてダウンカウンタ４０からの出力信号ｃｌｋｐｍｃｎｔ［１５：０］が“０”の場合にアサートされる信号である。

一方で、ダウンカウンタ４０は、出力信号ｃｌｋｐｍｃｎｔ［１５：０］が、分周値分割器４５からの出力信号ｃｌｋｐｍｎｕｍｃ［１５：０］と一致したとき、ポリゴンモータ駆動部３６への出力信号となるポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの“Ｈ”“Ｌ”の切り替えを行う。
この分周値分割器４５からの出力信号は、大小比較器４４からの出力信号ｃｌｋｐｍｎｕｍｃ［１５：０］を２で割った値、もしくは２で割った値を＋１にした値であり、ダウンカウンタ４０でのポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの“Ｈ”“Ｌ”の切り替えのデューティ幅を規定する値となる。

また、出力信号ｃｎｔｌｄｎは、基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦによって計数されるアップカウンタ４２の出力信号であり、主制御部２から設定されるクロックランプ切り替え周期レジスタ信号ｃｌｋｐｍｉｎｔ＿ｒ［７：０］の値と一致したとき、比較器４３の出力信号ｃｎｔｌｄ２がアサートされ、そのタイミングで“０”にクリアされる。それ以外では、１ずつカウントアップされる信号である。

このクロックランプ切り替え周期レジスタ信号ｃｌｋｐｍｉｎｔ＿ｒ［７：０］は、ポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式でポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数を段階的に変更する場合の段階幅を設定するレジスタ値であり、（ｃｌｋｐｍｉｎｔ＿ｒ［７：０］＋１）／２＝＝ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭのパルス数（“Ｈ”“Ｌ”の繰り返し数）となったとき（図７では、ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの“Ｈ”“Ｌ”の繰り返し数＝＝２になったとき）、加減算器４６によってポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの“Ｈ”“Ｌ”期間の設定値ｃｌｋｐｍｎｕｍｃ［１５：０］を１ずつ減算し、ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数を段階的に上昇させていく。

また、加減算器４６によってポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数を段階的に下降させる場合は、設定値ｃｌｋｐｍｎｕｍｃ［１５：０］を１ずつ加算すればよい。
いずれの場合も、加減算器４６で加算するか減算するかを決定するのは、大小比較器４４での比較結果による。
このようにして、デューティ幅を規定する出力信号ｃｌｋｐｍｎｕｍｃ［１５：０］を徐々に変動させてダウンカウンタ４０に入力し、その計数出力として得られる信号が、ポリゴンモータ駆動部３６へ出力されるポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭとなる。

図７では、ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数が上記デューティ幅で段階的に徐々に変動するので、そのポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭで回転駆動されるポリゴンモータ３５の回転数も段階的に徐々に変動し、最終的には同期検知部３７の出力信号の周期変動も緩やかとなり、同期検知部３７の出力信号のパルス幅、画像への影響も少なくなる。

上述したポリゴンモータクロック信号瞬時切り替え方式からポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式へ切り替えるための判定基準は、画像形成装置に要求される画質精度を含む条件に応じて柔軟に設定するようにするとよい。
したがって、ポリゴンモータクロック信号瞬時切り替え方式でポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭを生成していた場合、同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎのパルス幅、周期を各々検出し、それらのいずれか一方でも予め設定された初期設定値のパルス幅、周期に基づく条件を満たさない場合は、ポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式に切り替え、そのポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式でポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭを生成する。

なお、上述の実施例では、出力信号ｐｍｃｌｋｎｕｍｃ［１５：０］の値の加算と減算をそれぞれ基準クロック信号ＣＬＫＲＥＦの１クロックずつ変動するように設計しているが、これを２クロックずつ、３クロックずつのように複数クロックずつ変動させるようにしてもよい。
また、クロックランプ切り替え周期レジスタ信号ｃｌｋｐｍｉｎｔ＿ｒの設定値を“３”にした場合を説明したが、その他の値を設定するようにしてもよい。
さらに、カウンタの計数方法は、アップカウンタでもダウンカウンタでもその組み合わせに限定はない。

次に、上述の画像形成装置において、比較器４９において、周期が予め設定した初期設定値から外れた場合、つまり、初期設定値を中心として予め設定した値の範囲外にあった場合、同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｎの出力に何らかの異常が発生したものと判断し、ポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式に切り替え、主制御部２からのレジスタ設定値ｐｍｒａｍｐｃｈｇ＿ｒを“１”に設定するようにするとよい。以下は上述した同じ処理を行う。

このようにして、ポリゴンモータ３５の回転数が急激に変動することを防止するため、ポリゴンモータ３５の回転数を変えて画像形成を行う場合（ＦＡＸ制御部６におけるＦＡＸ使用時での解像度変換等）、ポリゴンモータ３５の回転数の回転ムラが低減し、ポリゴンモータ３５の回転数の変動時に伴う画像揺らぎの発生を低減させることが可能になる。

次に、上述の画像形成装置において、ポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式でポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数を設定された分周値に対して段階的に変更する処理を、画像形成動作終了時に行うようにしてもよい。
この場合、上位装置からの実画像印刷用の副走査ゲート信号ＰＦＧＡＴＥ＿Ｎのネゲートタイミングを利用して、印刷画像に影響を与えないタイミングでポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数の変更を行う。すなわち、画像信号生成部２２から書込位置制御部２３へ出力される画像の副走査方向のゲート信号ＰＦＧＡＴＥ＿Ｎのネゲート（画像印刷終了時）タイミングを起点として用いるものである。
このようにして、画像印刷中にポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数を変更しないので、上位装置から転送される画像の印刷に悪影響を与えないタイミングでポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数の変更を行うことができる。

次に、上述の画像形成装置において、ポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式でポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数を設定された分周値に対して段階的に変更する処理を、外部入力手段に相当するキー操作部１からの操作入力に基づく制御によって動作するようにしてもよい。これは、キー操作部１を用いることによって、ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数の段階的な変更動作を外部に開放し、変更時期の柔軟性を持たせることを狙いとしている。

キー操作部１からの設定情報を主制御部２に対して送信し、画像書込制御部１０内の分周設定に関わる各レジスタ（ｃｌｋｐｍｎｕｍ＿ｒ［１５：０］，ｐｍｒａｍｐｃｈｇ＿ｒ，ｃｌｋｐｍｉｎｔ＿ｒ［７：０］）に設定して、それを書込位置制御部２３に反映させることで、ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの出力を段階的に切り替える動作を得る。

このようにして、キー操作部１を用いることによって、ポリゴンモータクロック信号ＣＬＫＰＭの周波数の段階的な変更動作を外部に開放し、変更時期の柔軟性を持たせることができる。
上述した実施例では、感光体ドラムがタンデム方式である画像形成装置について説明したが、ポリゴンモータのクロック周波数変更手段に対する方式で、ポリゴンモータクロック信号瞬時切り替え方式とポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式に対応可能な構成を持つものであれば、その対象は限定しない。
また、上述の実施例では、同期検知信号の出力状態を示す情報として、同期検知信号のパルス幅と周期を用いる場合を説明したが、パルス幅のみ、あるいは周期のみを用いるようにしてもよい。

この発明による画像形成装置は、ファクシミリ装置を含む電子写真方式により画像形成を行う画像形成装置の全般に適用することができる。

図２に示す画像書込制御部と画像印刷部の内部構成を示す図である。 この発明の実施例の画像形成装置の主要部の機能構成を示すブロック図である。 ポリゴンクロック信号生成のタイミングチャート図である。 ポリゴンモータクロック信号瞬時切り替え方式によるポリゴンクロック信号生成のタイミングチャート図である。 ポリゴンモータクロック信号の周波数変更による同期検知信号の出力タイミングの変動を示すタイミングチャート図である。 図１に示す書込位置制御部２３内のポリゴンモータクロック信号出力制御回路の構成を示すブロック図である。 ポリゴンモータクロック信号ランプ切り替え方式によるポリゴンクロック信号生成のタイミングチャート図である。

符号の説明

１：キー操作部 ２：主制御部 ３：メモリ部 ４：入力画像処理部 ５：プリンタ制御部 ６：ＦＡＸ制御部 ７：原稿読取部 ８：ホストＩ／Ｆ ９：ＦＡＸ Ｉ／Ｆ １０：画像書込制御部 １１：画像印刷部 １２：上位装置 ２０：画素クロック生成部 ２１：逓倍回路 ２２：画像信号生成部 ２３：書込位置制御部 ２４：レーザ駆動部 ３０：画像書込装置 ３１：感光体ドラム ３２：転写ベルト ３３：トナーマークセンサ ３４：ポリゴンミラー ３５：ポリゴンモータ ３６：ポリゴンモータ駆動部 ４０：ダウンカウンタ ４１，４３，４９：比較器 ４２，４７，４８：アップカウンタ ４４：大小比較器 ４５：分周値分割器 ４６：加減算器 ５０：周波数変更制御部

Claims (5)

1. ポリゴンミラー駆動手段によって回転駆動させたポリゴンミラーにレーザ光源からのレーザ光を照射し、前記ポリゴンミラーからの反射光に基づいて画像形成を行う画像形成装置において、
   前記ポリゴンミラー駆動手段に対して出力する前記ポリゴンミラーを回転駆動させるポリゴンモータクロック信号を、予め設定された分周値に基づく分周によって任意の周波数の基準クロック信号の周波数を変更して生成するポリゴンモータクロック信号生成手段と、前記分周値を変更するとき、その変更後の分周値に基づいて前記基準クロック信号の周波数を瞬時に変更する第１の変更手段と、前記分周値を変更するとき、その変更後の分周値に基づいて前記基準クロック信号の周波数を段階的に変更する第２の変更手段と、前記反射光に基づく前記レーザ光の主走査方向の同期検知信号を生成する同期検知手段と、前記第１の変更手段を用いているとき、前記同期検知手段によって生成された同期検知信号の出力状態を計測する計測手段と、前記計測手段によって計測した出力状態が初期設定値を中心として予め設定した値の範囲外にあった場合、前記第１の変更手段から前記第２の変更手段に切り替えて前記ポリゴンモータクロック信号を生成させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記出力状態は、前記同期検知信号の有効期間又は周期である請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第２の変更手段は、前記分周値を変更するとき、その変更後の分周値から予め設定したデューティ幅に基づいて前記基準クロック信号の周波数を段階的に変更する手段である請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記第２の変更手段の動作を、画像形成動作終了時に行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記第２の変更手段を、外部入力手段からの制御によって動作させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。

Images