JPH09233281A

JPH09233281A - 光ビーム走査装置

Info

Publication number: JPH09233281A
Application number: JP8062115A
Authority: JP
Inventors: Takehisa Maeda; 雄久前田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-02-23
Filing date: 1996-02-23
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】基準ポリゴンミラーに対応したレーザビーム
検知器の出力信号と残りのポリゴンミラーに対応したレ
ーザビーム検知器の出力信号との時間差を、簡単な信号
処理で正確に算出することができる光ビーム走査装置を
提供する。【解決手段】各レーザビーム検知器の出力信号DP1〜4
を、同期基準信号NCLKに同期した各同期出力信号Lsync1
〜4に変換する同期出力信号発生器18(1)〜(4)と、基準
ポリゴンミラーに対応した同期出力信号Lsync1と、残り
のポリゴンミラーに対応した同期出力信号Lsync2〜4と
の時間差をクロック信号から生成した算出基準信号に基
づいて算出し、その時間差の算出結果に基づいて、基準
のモータドライバ12(1)に用いる回転基準信号P1と残り
のモータドライバ12(2)〜(4)に用いる回転基準信号P2〜
4との各位相差の設定を変更するように回転基準信号発
生部16を制御するコントローラ14とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター、印刷機等の画像形成装置（カラー画
像形成装置を含む）に用いる光ビーム走査装置に係り、
詳しくは複数の回転多面鏡を備えた光ビーム走査装置に
おける各回転多面鏡の回転位相の制御に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ
ー、印刷機等の画像形成装置に用いる光ビーム走査装置
として、光ビーム発生手段と、前記光ビーム発生手段で
発生した光ビームを像担持体に偏向走査する回転多面鏡
と、前記回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、前記回
転多面鏡の回転位置を検出する回転位置検出手段と、回
転基準信号及び前記回転位置検出手段の出力信号に基づ
いて前記回転多面鏡が等速回転するように前記駆動手段
を制御する回転駆動制御手段とを複数組備え、且つ、前
記各回転多面鏡に対応させて前記回転基準信号を発生す
る回転基準信号発生手段を備えたものが知られている。

【０００３】上記構成の光ビーム走査装置においては、
回転基準信号発生手段で発生した各回転基準信号及び各
回転位置検出手段の出力信号に基づいて、各回転多面鏡
が等速回転するように各駆動手段を制御する。そして、
この光ビーム走査装置を備えた画像形成装置において
は、各回転多面鏡で偏向走査された光ビームによってそ
れぞれ対応する像担持体上に独立した潜像を形成し、こ
の潜像を現像した各画像を記録媒体上に重ね合わせて転
写する。ここで、各画像を記録媒体上の正確な位置に重
ね合わせるためには、像担持体上の各画像の主走査方向
（光ビームの走査方向）及び副走査方向（像担持体表面
の移動方向）における画像形成開始位置が正確に調整さ
れていなければならない。

【０００４】上記主走査方向については、例えば、光ビ
ームを走査経路上の所定位置で検出し、その検出結果に
基づいて画像の各走査ラインの書き込みタイミングを調
整することにより、各光ビーム走査装置における回転多
面鏡の像担持体に対する初期取付角度、すなわち各回転
多面鏡の面位相が互いに完全に一致していなくても、主
走査方向の画像ずれの発生を防止することができる。

【０００５】一方、上記副走査方向については、例えば
複数の回転多面鏡に対応させて複数の像担持体が設けら
れている場合、像担持体の間隔（ピッチ）を走査ピッチ
の整数倍に設定し、画像の書き込み開始のタイミングを
一回の光ビーム走査に要する時間単位で調整するととも
に、同一周波数の回転基準信号に基づいて回転多面鏡を
回転駆動して画像書き込みを行うことにより、画像全体
にわたって１走査ピッチよりも大きな副走査方向の画像
ずれの発生を防止できる。

【０００６】ところが、前記一回の光ビーム走査に要す
る時間単位での画像の書き込み開始タイミングの調整を
行った場合でも、各回転多面鏡間の面位相が互いに完全
に一致していないと、１走査ピッチ以下（画像分解能３
００ｄｐｉの場合で８４．６７μｍ以下）の副走査方向
の画像ずれが発生してしまうという不具合があった。こ
の画像ずれは、カラー画像を形成する場合に色ずれとい
う不具合となる。

【０００７】そこで、従来、上記１走査ピッチ以下の副
走査方向の画像ずれを防止するために、次のように各回
転多面鏡間の回転位相を制御するものが知られている。

【０００８】例えば、特開平２−１７０１１０号公報で
は、各回転多面鏡に偏向される各光ビームをそれぞれ受
光して各ビームの位相差を検知する検知手段と、この検
知手段により検知される位相差に基づいて、少なくとも
１つの回転多面鏡と残る各回転多面鏡との位相角差を相
殺するように、各回転多面鏡を等速回転させる駆動手段
の回転位相角を前記１つの回転多面鏡に従属して個別に
制御する位相制御手段とを備えた光ビーム走査装置が開
示されている。

【０００９】この装置によれば、各駆動手段により各回
転多面鏡が始動されて定速回転に到達したら、検知手段
が各回転多面鏡により偏向される各光ビームをそれぞれ
受光して各光ビームの位相差を検知し、この位相差情報
が位相制御手段に送出される。この位相制御手段は検知
された位相差に基づいて少なくとも１つの回転多面鏡と
残る各回転多面鏡との位相差が相殺されるように各駆動
手段の回転位相角を個別、かつ１つの回転多面鏡に従属
させて制御し、各回転多面鏡から像担持体に偏向走査さ
れる各光ビームの書き出し位置を一致させることができ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平２−１７０１１０号公報に示されているように各回
転多面鏡により偏向される各光ビームの位相差すなわち
時間差を検知する光ビーム走査装置において、その時間
差を算出するために、各光ビーム検知器からのパルス出
力信号をそのまま制御部に入力して計数しようとする
と、その制御部の基準クロックに基づいて高速に動作す
るカウンタ回路等のパルス計数手段を設ける必要があっ
た。また、上記制御部の基準クロックと各光ビーム検知
器からのパルス出力信号が必ずしも同期していないた
め、該パルス出力信号の計数の際に端数が発生してしま
い、上記時間差を正確に検知することができないおそれ
があった。

【００１１】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、基準回転多面鏡に対応した光ビー
ム検知手段の出力信号と残りの回転多面鏡に対応した光
ビーム検知手段の出力信号との時間差に応じて、各回転
多面鏡の回転位相を制御することにより、１走査ピッチ
よりも小さい副走査方向の画像ずれを防止する光ビーム
走査装置であって、前記時間差を、簡単な信号処理で正
確に算出することができる光ビーム走査装置を提供する
ことである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、光ビーム発生手段と、前記光ビ
ーム発生手段で発生した光ビームを像担持体に偏向走査
する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転駆動する駆動
手段と、前記回転多面鏡の回転位置を検出する回転位置
検出手段と、回転基準信号及び前記回転位置検出手段の
出力信号に基づいて前記回転多面鏡が等速回転するよう
に前記駆動手段を制御する回転駆動制御手段と、前記回
転多面鏡により走査偏向された光ビームを走査経路上の
所定位置で検出する光ビーム検出手段とを複数組備え、
且つ、前記各回転多面鏡に対応させて前記回転基準信号
を発生する回転基準信号発生手段と、前記各光ビーム検
出手段の出力信号に基づいて対応する光ビーム発生手段
を制御する光ビーム発生制御手段とを備えた光ビーム走
査装置において、前記各光ビーム検出手段の出力信号
を、クロック信号から生成した同期基準信号に同期した
同期出力信号にそれぞれ変換する同期出力信号発生手段
と、前記複数の回転多面鏡のうち基準回転多面鏡に対応
した前記同期出力信号発生手段の同期出力信号と、残り
の回転多面鏡に対応した前記同期出力信号発生手段の同
期出力信号との時間差を、前記クロック信号から生成し
た算出基準信号に基づいて算出し、その時間差の算出結
果に基づいて、前記基準回転多面鏡の回転駆動制御手段
に用いる回転基準信号と前記残りの回転多面鏡の回転駆
動制御手段に用いる回転基準信号との各位相差の設定を
変更するように、前記回転基準信号発生手段を制御する
制御手段とを設けたことを特徴とするものである。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の光ビーム走
査装置において、前記回転基準信号発生手段での回転基
準信号の発生に用いる基準信号の周波数を、前記同期基
準信号の周波数の整数倍に設定したことを特徴とするも
のである。

【００１４】請求項３の発明は、請求項２の光ビーム走
査装置において、前記時間差の算出に用いる算出基準信
号の周波数を、前記回転基準信号発生手段での回転基準
信号の発生に用いる基準信号の周波数の整数倍に設定し
たことを特徴とするものである。

【００１５】ここで、上記請求項２及び３における整数
倍には、１倍の場合も含まれるものとする。

【００１６】請求項４の発明は、請求項１の光ビーム走
査装置において、画像のずれ量に応じた設定変更データ
を入力するための設定変更データ入力手段を設け、前記
時間差の算出結果、又は前記設定変更データ入力手段で
入力した設定変更データに基づいて、前記各位相差の設
定を変更するように、前記回転基準信号発生手段を制御
することを特徴とするものである。

【００１７】請求項１乃至４の発明においては、各駆動
手段で回転駆動された各回転多面鏡により、各光ビーム
発生手段で発生した光ビームをそれぞれ対応する像担持
体に偏向走査する。また、各回転位置検出手段により、
前記各回転多面鏡の回転位置を検出し、回転駆動制御手
段により、回転基準信号発生手段で発生した回転基準信
号及び前記各回転位置検出手段の出力信号に基づいて、
前記出力信号の周波数及び位相が前記回転基準信号の周
波数及び位相に一致して前記各回転多面鏡が等速回転す
るように前記各駆動手段を制御する。更に、各光ビーム
検出手段により、前記各回転多面鏡により走査偏向され
た光ビームを各走査経路上の所定位置で検出し、光ビー
ム発生制御手段で前記各光ビーム検出手段の出力信号に
基づいて前記各光ビーム発生手段を制御することによ
り、主走査方向の画像の書き込み開始位置を所定位置に
合わせるとともに、副走査方向の画像の書き込み開始位
置を１走査ピッチの精度で所定位置に合わせる。

【００１８】そして、同期出力信号発生手段により、前
記各光ビーム検出手段の出力信号を、制御手段のクロッ
ク信号から生成した同期基準信号に同期した同期出力信
号にそれぞれ変換する。そして、前記複数の回転多面鏡
のうち基準回転多面鏡に対応した前記同期出力信号発生
手段の同期出力信号と、残りの回転多面鏡に対応した前
記同期出力信号発生手段の同期出力信号との時間差を、
前記クロック信号から生成した算出基準信号に基づいて
算出する。この時間差の算出結果に基づいて前記回転基
準信号発生手段を制御して、前記基準回転多面鏡の回転
駆動制御手段に用いる回転基準信号と前記残りの回転多
面鏡の回転駆動制御手段に用いる回転基準信号との各位
相差の設定を変更することにより、１走査ピッチよりも
小さい副走査方向の画像ずれがなくなるように各回転多
面鏡の回転位相を変化させる。

【００１９】請求項２の発明では、請求項１の光ビーム
走査装置において、前記回転基準信号発生手段での回転
基準信号の発生に用いる基準信号の周波数を、前記制御
手段のクロック信号から生成した同期基準信号の周波数
の整数倍に設定することにより、正確に前記時間差分だ
け位相がずれた回転基準信号を生成できるようにする。

【００２０】請求項３の発明では、請求項２の光ビーム
走査装置において、前記時間差の算出に用いる算出基準
信号の周波数を、前記回転基準信号発生手段での回転基
準信号の発生に用いる基準信号の周波数の整数倍に設定
することにより、前記時間差の算出する時間差算出回路
を個別に設けた場合でも、正確に前記時間差分だけ位相
がずれた回転基準信号を生成できるようにする。

【００２１】請求項４の発明では、請求項１の光ビーム
走査装置において、１走査ピッチよりも小さい副走査方
向の画像ずれが発生した場合に、ユーザがその画像ずれ
をみて設定変更データ入力手段で前記画像のずれ量に応
じた設定変更データを入力し、この設定変更データに基
づいて前記各位相差の設定を変更するように前記回転基
準信号発生手段を制御する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置とし
ての４ドラム方式のカラーレーザビームプリンタ（以下
「カラープリンタ」という）に用いる光ビーム走査装置
に適用した実施形態について説明する。〔実施形態１〕図１は本実施形態に係るカラープリンタ
の概略構成を示す斜視図である。このカラープリンタは
４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像
を重ね合わせたカラー画像を形成するために４組の画像
形成部等を備えている。各画像形成部は、像担持体とし
ての感光体ドラム１、帯電チャージャ２、光ビーム走査
ユニット３、現像ユニット４、転写チャージャ５とを備
え、通常の電子写真プロセスである帯電、露光、現像、
転写プロセスを行い、転写ベルト６で矢印Ａ方向に搬送
されている記録紙７に１色目の画像を転写し、次に２色
目、３色目、４色目の順に画像を転写することにより、
４色の画像が重ね合わさったカラー画像を記録紙７上に
形成することができる。

【００２３】図２は上記レーザビーム走査ユニット３の
光学系の説明図であり、図３は上記レーザビーム走査ユ
ニット３を４組備えた光ビーム走査装置の制御系のブロ
ック図である。ここで、図３中の符号のかっこ内の数値
は、その構成要素が属するレーザー走査ユニットの組数
を示している。本カラープリンタの光ビーム走査装置の
各レーザ走査ユニット３は、光ビーム発生手段としての
レーザ光源（ＬＤ）８と、レーザ光源８からのレーザビ
ームを感光体ドラム１に偏向走査する回転多面鏡として
のポリゴンミラー９と、ポリゴンミラー９を矢印Ｂ方向
に回転駆動する駆動手段としてのポリゴンモータ１０
と、ポリゴンミラー９の回転位置を検出する回転位置検
出手段としてのホール素子１１と、後述の回転基準信号
発生手段で発生した回転基準信号及びホール素子１１の
出力信号に基づいてポリゴンミラー９が等速回転するよ
うにポリゴンモータ１０を制御する回転駆動制御手段と
してのモータドライバ（ＰＬＬ制御部）１２と、ポリゴ
ンミラー９で走査偏向されたレーザビームを走査開始位
置で検出する光ビーム検出手段としてのレーザビーム検
知器１３と、レーザビーム検知器１３の出力信号に基づ
いてレーザ光源８を制御する光ビーム発生制御手段とし
てのコントローラ１４等を備えている。

【００２４】上記各レーザ光源８からのレーザビーム
は、色分解された画像情報に基づいて作動するレーザド
ライバ（不図示）によりＯＮ／ＯＦＦ制御されながら、
ポリゴンモータ１０で回転駆動されたポリゴンミラー９
で偏向走査され、レンズを通って感光体ドラム１表面に
照射される。また、レーザ光源８からのレーザビームの
走査範囲（図２中のＬＤ走査範囲）の端（走査開始位
置）にはビーム検知用ミラー１３ａが設けてあり、その
ミラー１３ａで反射されたレーザービームが上記レーザ
ビーム検知器１３で検知される。また、上記ホール素子
１１からはポリゴンミラー９の回転に応じた周波数でＯ
Ｎ／ＯＦＦする繰り返しパルス信号が上記モータドライ
バ（ＰＬＬ制御部）１２に出力される。

【００２５】また、本実施形態の光ビーム走査装置は、
各ポリゴンミラー９（１）〜９（４）に対応した複数の
回転基準信号を発生する回転基準信号発生手段及びその
制御手段を備えている。この回転基準信号発生手段は、
図３に示すようにコントローラ１４のクロック信号から
基準信号ＭＣＬＫを生成する基準信号発生器１５と４組
の回転基準信号発生部１６（１）〜１６（４）と、３組
のセレクタ１７（２）〜１７（３）とにより構成され、
また、その回転基準信号発生部１６の位相制御手段とし
ては上記コントローラ１４を用いている。このコントロ
ーラ１４はレーザ光源８及び上記セレクタ１７の制御の
他、上記ポリゴンモータ１０の等速回転のチェックや後
述のディテクタパルス信号の時間差の測定等にも用いて
いる。

【００２６】また、本実施形態の光ビーム走査装置は、
上記レーザビーム検知器１３から出力されたディテクト
パルス信号ＤＰ１〜ＤＰ４を同期出力信号Ｌｓｙｎｃ１
〜４にそれぞれ変換する同期出力信号発生手段を備えて
いる。この同期出力信号発生手段は、図３に示すように
コントローラ１４のクロック信号から同期基準信号ＮＣ
ＬＫを生成する同期基準信号発生器１９と、４組の同期
出力信号発生器１８（１）〜１８（４）とにより構成さ
れている。この同期出力信号発生器１８（１）〜１８
（４）は、例えば図４に示すフリップフロップ回路で構
成することができ、その同期出力信号Ｌｓｙｎｃ１〜４
がコントローラ１４に送られる。図５は、上記同期基準
信号発生器１９で生成された同期基準信号ＮＣＬＫと、
上記レーザビーム検知器１３から出力されたディテクト
パルス信号ＤＰ１と、上記同期出力信号発生器１８で生
成された同期出力信号Ｌｓｙｎｃ１との間の時間的な関
係を示している。

【００２７】ところで、上記構成の光ビーム走査装置を
備えたカラープリンタでカラー画像を形成する際、イエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎に独立に作
成した画像を記録紙上の正確な位置に重ね合わせる必要
がある。各色の画像を記録紙上の正確な位置に重ね合わ
せるためには、感光体ドラム１上の各色に対応したレー
ザビームによる主走査方向及び副走査方向の書き込み開
始位置が正確に調整されていなければならない。主走査
方向の調整については、レーザビームの走査開始位置を
常に上記レーザビーム検知器１３で検出して、記録画像
データの書き込みタイミングを各色で調整することによ
り、プリンタ内の光ビーム走査装置と感光体ドラム１と
の相対的な位置関係が各色で完全に一致していなくて
も、各色の画像を重ね合わせた場合に色ずれを起こさな
いようにしている。一方、上記副走査方向の調整につい
ては、感光体ピッチ（図１のＬ）を走査ピッチの整数倍
に保ち、レーザ走査開始位置を常にレーザビーム検知器
１３で検出して、記録画像データの書き込みタイミング
を上記コントローラ１４で制御することにより、各ポリ
ゴンミラーを同一の走査周波数の回転基準信号に基づい
て駆動して各色の画像形成を行い、各色の画像を重ね合
わせた場合に色ずれを起こさないようにしている。（以下、余白）

【００２８】しかし、上記レーザビーム走査の制御を行
う場合に同一位相を有する回転基準信号を各ポリゴンミ
ラー９の回転駆動に用いると、副走査方向の１走査ピッ
チ以下（画像分解能３００ｄｐｉの場合で８４．６７μ
ｍ以下）の色ずれが発生するおそれがあるので、本実施
形態の光ビーム走査装置では、次に示すように各ポリゴ
ンミラー９を回転駆動するポリゴンモータ１０の回転位
相を制御して、各ポリゴンミラー９の面位相を一致させ
て、上記色ずれを補正している。

【００２９】図６は上記ポリゴンモータの回転位相制御
のフローチャートであり、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）
はそれぞれ位相制御前の各同期出力信号Ｌｓｙｎｃ１〜
４、回転基準信号発生部１６（１）〜１６（４）からモ
ータドライバ（ＰＬＬ制御部）１２に出力される回転基
準信号Ｐ１〜４、位相制御後の各同期出力信号Ｌｓｙｎ
ｃ１〜４のタイムチャートである。図６において、ま
ず、カラープリンターの電源をＯＮしてポリゴンモータ
１０（１）〜１０（４）に電源を供給すると、回転基準
信号発生器１６（１）から回転速度に相当する回転基準
信号Ｐ１が発生する。そして、この回転基準信号Ｐ１が
モータドライバー（ＰＬＬ制御部）１２（１）〜１２
（４）に入力されるとともに、コントローラ１４からモ
ータドライバー（ＰＬＬ制御部）１２（１）〜１２
（４）にＯＮ信号が入力されると、ポリゴンモータ９
（１）〜９（４）が回転する（ステップ１）。各ポリゴ
ンモータ１０が等速回転すると各モータドヲイバ１２か
らモータロック信号が出力され、コントローラ１４に送
られる（ステップ２）。このとき、各モータドライバ１
２に送られる回転基準信号は、図７（ｂ）に示したＰ１
である。各ポリゴンモータ１０が等速回転すると、各レ
ーザビーム検知器１３からディテクタパルス信号ＤＰ１
〜ＤＰ４が出力される（ステップ３）。各ディテクタパ
ルス信号ＤＰ１〜ＤＰ４は、それぞれ対応する同期出力
信号発生器１８（１）〜１８（４）で、同期基準信号Ｎ
ＣＬＫによって、同期出力信号Ｌｓｙｎｃ１〜４に変換
され、コントローラ１４に入力される（ステップ５，
６）。

【００３０】ここで、例えば図７（ａ）に示したよう
に、同期出力信号発生器１８（１）からＬｓｙｎｃ１、
同期出力信号発生器１８（２）からＬｓｙｎｃ２、同期
出力信号発生器１８（３）からＬｓｙｎｃ３、同期出力
信号発生器１８（４）からＬｓｙｎｃ４が出力される
と、コントローラ１４は各同期出力信号Ｌｓｙｎｃ１〜
４のパルスの立ち上がりを検出する。そして、本実施形
態では基準回転多面鏡としてのボリゴンミラー９（１）
を基準にして位相制御を行うので、コントローラ１４に
おいて基準の同期出力信号Ｌｓｙｎｃ１に対する他の同
期出力信号Ｌｓｙｎｃ２，３，４の時間差Ｔ１，Ｔ２，
Ｔ３を、クロック信号から生成した算出基準信号に基づ
いて算出する（ステップ７）。そして、各回転基準信号
発生部１６（２）〜１６（４）用のデータに変換して、
Ｔ１に相当するデータが回転基準信号発生部１６（２）
に、Ｔ２に相当するデータが回転基準信号発生部１６
（３）に、Ｔ３に相当するデータが回転基準信号発生部
１６（４）に送られる（ステップ８，９）。各回転基準
信号発生部１６（２）〜１６（４）では、送られてきた
データと基準信号ＭＣＬＫとに基づいて、図７（ｂ）に
示すように回転基準信号発生部１６（２）から回転基準
信号Ｐ２が、回転基準信号発生部１６（３）から回転基
準信号Ｐ３が、回転基準信号発生部１６（４）から回転
基準信号Ｐ４がそれぞれ出力される（ステップ１０）。
そして、コントローラ１４からの信号切替信号により、
セレクタ１７（２）ではＰ１からＰ２へ、セレクタ１７
（３）ではＰ１からＰ３へ、セレクタ１７（４）ではＰ
１からＰ４へ切り替わり、モータドライバ（ＰＬＬ制御
部）１２（２）〜１２（４）へ送られる（ステップ１
１）。各モータドライバ（ＰＬＬ制御部）１２では、回
転位置検出用のホール素子１１から出力された回転位置
検知信号と、回転基準信号発生部１６（１）〜１６
（４）から送られてきた回転基準信号Ｐ１〜Ｐ４とに基
づいてＰＬＬ制御が行われる。以上の位相制御が行われ
て、ボリゴンモータ１０（１）〜１０（２）が再度等速
回転するようになる。図７（ｃ）は位相制御後の同期出
力信号Ｌｓｙｎｃ１〜４を示しているが、位相制御前に
図７（ａ）のようにずれていたものが、Ｌｓｙｎｃ１を
基準に揃っていることが分かる。これは、それぞれのポ
リゴンミラー９（１）〜９（４）の回転位相が一致して
いることを意味している。

【００３１】以上、本実施形態によれば、ポリゴンモー
タ１０やポリゴンミラー９の交換・移動等によってポリ
ゴンミラー９（１）〜９（４）の回転位相がずれた場合
でも、その回転位相のずれを上記位相制御によって一致
させ、各色の画像を重ね合わせたときの色ずれを防止で
きる。

【００３２】また、本実施形態によれば、上記各レーザ
ビーム検知器１３から出力信号であるディテクタパルス
信号ＤＰ１〜ＤＰ４を、コントローラ１４のクロック信
号に基づいて生成した同期基準信号ＮＣＬＫに同期した
同期出力信号Ｌｓｙｎｃ１〜Ｌｓｙｎｃ４にそれぞれ一
旦変換し、基準のポリゴンミラー９（１）に対応した同
期出力信号発生器１８（１）の同期出力信号Ｌｓｙｎｃ
１に対する残りのポリゴンミラー９（２）〜（４）に対
応した同期出力信号発生器１８（２）〜（４）の同期出
力信号Ｌｓｙｎｃ２〜Ｌｓｙｎｃ４の時間差（位相差）
Ｔ１〜Ｔ３を、上記クロック信号から生成した算出基準
信号に基づいて算出する。このように算出することによ
り、コントローラ１４での同期出力信号Ｌｓｙｎｃ２〜
Ｌｓｙｎｃ４の計数処理の際に端数が発生しなくなり、
１走査ピッチよりも小さい副走査方向の色ずれを防止す
るための各回転基準信号間の位相差の設定変更に用いる
前記時間差Ｔ１〜Ｔ３を、簡単な信号処理で正確に算出
することができる。

【００３３】なお、上記実施形態において、各回転基準
信号発生部１６（１）〜１６（４）での回転基準信号Ｐ
１〜Ｐ４の発生に用いる基準信号ＭＣＬＫの周波数は、
コントローラ１４の同じクロック信号から生成した同期
基準信号ＮＣＬＫの周波数の整数倍に設定するのが好ま
しい。

【００３４】例えば、図８に示すように、上記同期出力
信号Ｌｓｙｎｃ１及びＬｓｙｎｃ２が、ディテクタパル
ス信号ＤＰ１、ＤＰ２と同期基準信号ＮＣＬＫとによっ
て生成された同期出力信号であり、Ｌｓｙｎｃ１とＬｓ
ｙｎｃ２の時間差ＡがＮＣＬＫの７周期分とする。そし
て、各回転基準信号発生部１６がクロック信号から生成
された基準信号ＭＣＬＫで動作するカウンタで構成さ
れ、そのカウンタでカウントされた値に基づいてポリゴ
ンモータ１０の回転速度を決める回転基準信号が決定さ
れ、前記カウンタのリセットのタイミングをずらすこと
により回転基準信号の位相を変えるような構成とする。
このように構成することにより、回転基準信号の位相
は、基準信号ＭＣＬＫの１周期単位で切り替わることに
なる。上記基準信号ＭＣＬＫの周波数を同期基準信号Ｎ
ＣＬＫの２倍の周波数とし（図８のＭＣＬＫ１）、コン
トローラ１４で同期基準信号ＮＣＬＫの２倍の算出基準
信号で時間差を算出すれば、Ｌｓｙｎｃ１とＬｓｙｎｃ
２の時間差Ａは基準信号ＭＣＬＫ１の１４周期分とな
り、この基準信号ＭＣＬＫ１で動作しているカウンタに
対してパルス立ち上がりを１４個カウントした後にリセ
ツトをかけることにより、基準信号ＭＣＬＫ１の１４周
期分（同期基準信号ＮＣＬＫの７周期分または時間差
Ａ）だけ位相がずれた回転基準信号を生成でき、正確な
位相制御を行うことができる。

【００３５】一方、比較例として、上記回転基準信号発
生部１６に用いる基準信号ＭＣＬＫの周波数を上記同期
基準信号ＮＣＬＫの１／２倍の周波数とすると（図８の
ＭＣＬＫ２）、回転基準信号の位相は、基準信号ＭＣＬ
Ｋ２の１周期単位で切り替わることから、正確に時間差
Ａだけ位相がずれた回転基準信号は生成できない。

【００３６】ここで、上記回転基準信号発生部１６に用
いる基準信号ＭＣＬＫの周波数を上記同期ＮＣＬＫと同
じ周波数（１倍）にしても同じようなことがいえるのは
明らかで、また２倍に限定されることなく整数倍であれ
ば問題はない。また、上記実施形態では、コントローラ
１４において上記基準信号ＭＣＬＫと同じ周波数の算出
基準信号に基づいて上記同期出力信号間の時間差を算出
しているが、正確に時間差Ａだけ位相がずれた回転基準
信号を生成するという観点から、上記算出基準信号の周
波数は必ずしも上記基準信号ＭＣＬＫと同じ（１倍）で
ある必要はなく、上記基準信号ＭＣＬＫの周波数の整数
倍であればよい。

【００３７】また、上記実施形態において、上記同期出
力信号の時間差をコントローラ１４ではなく、個別に設
けた時間差測定回路で測定するように構成しても良い。
この場合は、上記実施形態と同様に上記基準信号ＭＣＬ
Ｋの周波数を、同期基準信号ＮＣＬＫと同じか若しくは
同期基準信号ＮＣＬＫの周波数の整数倍に設定し、さら
に上記時間差測定回路で用いる算出基準信号の周波数
を、上記基準信号ＭＣＬＫの周波数と同じか若しくは基
準信号ＭＣＬＫの周波数の整数倍に設定するのが好まし
い。このように設定することにより、正確に時間差分だ
け位相がずれた回転基準信号が生成できる。

【００３８】〔実施形態２〕次に、本発明の他の実施形
態について説明する。本実施形態に係る光ビーム走査装
置の光学系、制御系は、上記図２及び図３の構成と同様
である。上記実施形態１における位相制御と異なるの
は、各ポリゴンミラー９の面位相を一致させずに、任意
の量だけ位相をずらすような位相制御を行っている点で
ある。例えば、１走査ピッチ以下の色ずれ（３００ｄｐ
ｉであれば８４．６７μｍ）の補正が必要になったとき
に、その色ずれの量に応じて位相制御することにより色
ずれを補正する。位相差の設定変更データの決定及びデ
ータの入力方法は多々あるが、本実施形態では、図示し
ない操作パネルから直接画像のずれ量を入力する方法で
説明する。

【００３９】図９は本実施形態に係るポリゴンモータの
回転位相制御のフローチャートである。電源をＯＮする
と、上記実施形態１で説明したように、各ポリゴンモー
タ１０が等速回転して、図１０（ａ）に示したような同
期出力信号（Ｌｓｙｎｃ１〜４）が各同期出力信号発生
器１８から出力される。同期出力信号の生成方法につい
ては上記実施形態１で説明したので省略する。ユーザが
出力画像をみて、ポリゴンミラー９（１）で走査された
色を基準として、その他の色の色ずれ量を図示しない操
作パネルで入力すると、コントローラ１４では、プリン
タの線速、ドットピッチから画像ずれが時間差に換算さ
れ、データ変換を行った後、回転基準信号発生部１６
（２）〜（４）に送られる（ステップ１〜３）。回転基
準信号発生部１６（２）には時間差Ｔ４に相当するデー
タ、回転基準信号発生部１６（３）には時間差Ｔ５に相
当するデータ、回転基準信号発生部１６（４）には時間
差Ｔ６に相当するデータが送られてきて、図１０（ｂ）
に示した回転基準信号Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が出力される。
そして、コントローラ１４からの信号切替信号により、
セレクタ１７（２）ではＰ１からＰ２へ、セレクタ１７
（３）ではＰ１からＰ３へ、セレクタ１７（４）ではＰ
１からＰ４へ回転基準信号が切り替わり、各モータドラ
イバ（ＰＬＬ制御部）１２へ送られる（ステップ５）。
モータドライバ（ＰＬＬ制御部）１２では、回転位置検
出用のホール素子１１から出力された回転位置検知信号
と回転基準信号発生部１６から出力された回転基準信号
とに基づいてＰＬＬ制御が行われる。以上の位相制御が
行われてポリゴンモータ１０が再度等速回転するように
なる。図１０（ｃ）に位相制御後の同期出力信号を示し
ているが、Ｌｓｙｎｃ１に対してＬｓｙｎｃ２、３、４
がそれぞれＴ４、Ｔ５、Ｔ６だけ位相がずれていること
が分かる。このように位相がずれることにより、操作パ
ネルから入力した色ずれ量分だけ、色ずれが補正され
る。

【００４０】〔実施形態３〕次に、本発明の更に他の実
施形態について説明する。本実施形態に係る光ビーム走
査装置の光学系、制御系は、上記図２及び図３の構成と
同様である。図１１は本実施形態に係るポリゴンモータ
の回転位相制御のフローチャートである。電源をＯＮす
ると、上記実施形態１で説明したように、各ポリゴンモ
ータ１０が等速回転して、図１２に示したような同期出
力信号（Ｌｓｙｎｃ１〜４）が各同期出力信号発生器１
８から出力される（ステップ１〜５）。同期出力信号の
生成方法については上記実施形態１で説明したので省略
する。ここで、同期出力信号Ｌｓｙｎｃ２、３、４は基
準の同期出力信号Ｌｓｙｎｃ１に対してＴ７、Ｔ８、Ｔ
９の時間差があるとする。コントローラ１４はＬｓｙｎ
ｃ１〜４のパルスの立ち上がりを検出する。そして、本
実施形態ではポリゴンミラー９（１）及びそのモータ１
０（１）を基準にして位相制御を行うので、基準の同期
出力信号Ｌｓｙｎｃ１に対する残りの同期出力信号Ｌｓ
ｙｎｃ２、３、４の時間差Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９を算出する
（ステップ６，７）。そして、まず時間差Ｔ７があらか
じめ設定しておいた許容値以上かどうかを判断する（ス
テップ８）。許容値以上であれば、回転基準信号発生部
２に送るデータに変換して、Ｔ７に相当するデータを回
転基準信号発生部２に送る（ステップ９，１０）。回転
基準信号発生部１６（２）では、送られてきたデータと
基準信号ＭＣＬＫから、Ｔ７だけ位相がずれた回転基準
信号Ｐ２を出力し、コントローラ１４からの切替信号に
より、セレクタ１７（２）で回転基準信号をＰ２に切り
替える（ステップ１１，１２）。その後は上記実施形態
１の位相制御と同様な動作をする。

【００４１】上記ステップ８で上記時間差Ｔ７が許容値
より小さい場合は、時間差Ｔ８があらかじめ設定してお
いた許容値以上かどうかを判断する（ステップ１３）。
許容値以上であれば、回転基準信号発生部１６（３）に
送るデータに変換して、時間差Ｔ８に相当するデータを
回転基準信号発生部１６（３）に送る（ステップ１４，
１５）。回転基準信号発生部１６（３）では、送られて
きたデータと基準信号ＭＣＬＫから、Ｔ８だけ位相がず
れた回転基準信号Ｐ３を出力し、コントローラ１４から
の切替信号により、セレクタ１７（３）で回転基準信号
をＰ３に切り替える（ステップ１６，１７）。その後は
上記実施形態１と同様な動作をする。

【００４２】上記ステップ１３で上記時間差Ｔ８が許容
値より小さい場合は、時間差Ｔ９があらかじめ設定して
おいた許容値以上かどうかを判断する（ステップ１
８）。許容値以上であれば、回転基準信号発生部１６
（４）に送るデータに変換して、時間差Ｔ９に相当する
データを回転基準信号発生部１６（４）に送る（ステッ
プ１９，２０）。回転基準信号発生部１６（４）では、
送られてきたデータと基準信号ＭＣＬＫから、Ｔ９だけ
位相がずれた回転基準信号Ｐ４を出力し、コントローラ
１４からの切替信号により、セレクタ１７（４）で回転
基準信号をＰ４に切り替える。その後は上記実施形態１
と同様な動作をする。

【００４３】以上の制御を電源ＯＮ時毎に繰り返し行う
ことによって、各同期出力信号（Ｌｓｙｎｃ１〜４）が
上記実施形態１の図７（Ｃ）のように揃うようになる。
なお、あらかじめ設定しておく許容値は、位相制御を行
う際に生じる制御誤差、もしくは画像上問題とならない
数値（色ずれ量）から決めても良い。また、本実施形態
３では、時間差Ｔ７とその許容値との比較、時間差Ｔ８
とその許容値との比較、Ｔ９とその許容値との比較を順
々に行ったが、同時に行うように制御してもよい。

【００４４】〔実施形態４〕次に、本発明の更に他の実
施形態について説明する。本実施形態に係る光ビーム走
査装置の光学系は、上記図２の構成と同様である。図１
３及び図１４は本実施形態に係る光ビーム走査装置の制
御系のブロック図及びポリゴンモータの回転位相制御の
フローチャートである。図１４のフローチャートにおい
て、まず、電源を〇Ｎして、どの色（同期出力信号）を
基準にするかを外部入力装置、例えば図示しない操作パ
ネルから入力する（ステップ１）。本実施形態の場合は
ポリゴンミラー９（２）で偏向走査されるレーザ光を基
準としているため、同期出力信号Ｌｓｙｎｃ２が基準と
なる。次に、各ポリゴンモータ１０に電源を供給し、回
転基準信号発生器１６（５）から回転速度に相当する周
波数を有する回転基準信号を発生し、各セレクタ１７
（１）〜（４）を介してモータドライバー（ＰＬＬ制御
部）１２（１）〜（４）に入力し、コントローラ１４か
らモータドライバー（ＰＬＬ制御部）１２（１）〜
（４）にＯＮ信号を入力すると、各ポリゴンモータ１０
が回転する（ステップ２）。このときの回転基準信号は
図１５（ｂ）のＰ２となる。各ポリゴンモータ１０が等
速回転するとモータドライバー１２からモータロツク信
号が出力され、コントローラ１４に送られる（ステップ
３）。そして、各レーザビーム検知器１３（１）〜
（４）からディテクタパルス信号ＤＰ１〜ＤＰ４が出力
され、それぞれのデイテクタパルス信号は、同期出力信
号発生器１８で同期基準信号ＮＣＬＫに基づいて、Ｌｓ
ｙｎｃ１〜４の同期出力信号に変換され、コントローラ
１４に入力される（ステップ４〜７）。

【００４５】図１５（ａ）に示したように、同期出力信
号発生器１８（１）からＬｓｙｎｃ１、同期出力信号発
生器１８（２）からＬｓｙｎｃ２、同期出力信号発生
器１８（３）からＬｓｙｎｃ３、同期出力信号発生器１
８（４）からＬｓｙｎｃ４が出力されるとすると、コン
トローラ１４はＬｓｙｎｃ１〜４のパルスの立ち上がり
を検出する。そして、本実施形態ではポリゴンミラー９
（２）を基準にして位相制御を行うように外部入力装置
から指示されたので、Ｌｓｙｎｃ２に対するＬｓｙｎｃ
１、３、４の時間差Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２を算出する
（ステップ８）。そして、回転基準信号発生部１６
（１）〜１６（４）に送るデータに変換して、Ｔ１０に
相当するデータを回転基準信号発生部１６（１）に、Ｔ
１１に相当するデータを回転基準信号発生部３に、Ｔ１
２に相当するデータを回転基準信号発生部４に送る。回
転基準信号発生部１、３、４では、送られてきたデータ
と基準信号ＭＣＬＫとに基づいて、図１５（ｂ）に示す
ように回転基準信号発生部１６（１）からは第１３図
（ｂ）に示したＰ１が、回転基準信号発生部１６（３）
からＰ３が、回転基準信号発生部４からＰ４が出力さ
れ、コントローラ１４からの切替信号により、セレクタ
１７（１）ではＰ２からＰ１へ、セレクタ１７（２）は
Ｐ２のままで、セレクタ１７（３）ではＰ２からＰ３
へ、セレクタ１７（４）ではＰ２からＰ４へ切り替わ
り、各モータドライバ（ＰＬＬ制御部）１２へ送られ
る。各モータドライバ（ＰＬＬ制御部）１２では、回転
位置検出用のホール素子１１から出力された回転位置検
知信号と、回転基準信号発生部１６（１）〜（４）から
送られてきた回転基準信号Ｐ１〜Ｐ４とに基づいてＰＬ
Ｌ制御が行われる。以上の位相制御が行われて、各ポリ
ゴンモータ９が再度等速回転するようになる。図１５
（ｃ）に位相制御後の各同期出力信号を示しているが、
位相制御前に図１５（ａ）のようにずれていたものが、
Ｌｓｙｎｃ２を基準に揃っていることが分かる。これ
は、それぞれのポリゴンミラー９の面位相が一致してい
ることを意味している。なお、本実施形態において、基
準色（基準の同期出力信号）の設定は電源立ち上げ時で
なく、通常の待機状態の際にも行ってよく、設定を変え
た際は、再度前記の位相制御フローを行えばよい。（以下、余白）

【００４６】なお、上記各実施形態においては、本発明
に係る光ビーム走査装置をレーザ走査ユニット及び感光
体ドラムを４組備えた４ドラム方式のカラープリンター
に適用した例について示したが、本発明は、４ドラム方
式に限定されることなく、２ドラム、３ドラム、若しく
は５ドラム方式にも適用できるものである。更に、感光
体ドラム１に対して複数のレーザ走査ユニットを備えた
ものにも適用できるものである。

【００４７】また、上記各実施形態においては、本発明
に係る光ビーム走査装置をカラープリンターに適用した
例について示したが、本発明は、複写機、ファクシミリ
等の他の画像形成装置に用いる光ビーム走査装置にも適
用できるものである。

【００４８】

【発明の効果】請求項１乃至４の発明によれば、前記各
光ビーム検出手段の出力信号を、制御手段のクロック信
号から生成した同期基準信号に同期した同期出力信号に
それぞれ一旦変換し、前記複数の回転多面鏡のうち基準
回転多面鏡に対応した前記同期出力信号発生手段の同期
出力信号と、残りの回転多面鏡に対応した前記同期出力
信号発生手段の同期出力信号との時間差を、前記クロッ
ク信号から生成した算出基準に基づいて算出することに
より、前記時間差の算出のための前記同期出力信号の計
数処理の際に端数が発生しなくなるので、１走査ピッチ
よりも小さい副走査方向の画像ずれを防止するための前
記位相差の設定変更に用いる前記時間差を、簡単な信号
処理によって正確に算出することができるようになると
いう効果がある。

【００４９】特に、請求項２の発明によれば、前記回転
基準信号発生手段での回転基準信号の発生に用いる基準
信号の周波数を、前記制御手段のクロック信号から生成
した同期基準信号の周波数の整数倍に設定することによ
り、正確に前記時間差分だけ位相がずれた回転基準信号
を生成できるので、位相制御の精度が向上するという効
果がある。

【００５０】また特に、請求項３の発明によれば、前記
時間差の算出に用いる算出基準信号の周波数を、前記回
転基準信号発生手段での回転基準信号の発生に用いる基
準信号の周波数の整数倍に設定することにより、前記時
間差の算出する時間差算出回路を個別に設けた場合で
も、正確に前記時間差分だけ位相がずれた回転基準信号
を生成できるので、位相制御の精度が向上するという効
果がある。

【００５１】また特に、請求項４の発明によれば、１走
査ピッチよりも小さい副走査方向の画像ずれが発生した
場合に、ユーザがその画像ずれをみて設定変更データ入
力手段で前記画像のずれ量に応じた設定変更データを入
力し、この設定変更データに基づいて前記各位相差の設
定を変更するように前記回転基準信号発生手段を制御す
ることにより、前記画像のずれ量に応じた補正ができる
ようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概
略構成を示す斜視図。

【図２】同カラープリンタのレーザビーム走査ユニット
の光学系の説明図。

【図３】同カラープリンタの光ビーム走査装置の制御系
のブロック図。

【図４】同制御系の同期出力信号発生器の回路図。

【図５】同制御系における同期基準信号ＮＣＬＫとディ
テクトパルス信号ＤＰ１と同期出力信号Ｌｓｙｎｃ１と
の間の時間的な関係を示すタイムチャート。

【図６】同光ビーム走査装置における回転位相制御のフ
ローチャート。

【図７】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ位相制御
前の同期出力信号、回転基準信号及び位相制御後の同期
出力信号のタイムチャート。

【図８】同制御系における同期基準信号ＮＣＬＫと回転
基準信号生成用の基準信号ＭＣＬＫと同期出力信号Ｌｓ
ｙｎｃ１，２との間の時間的な関係を示すタイムチャー
ト。

【図９】他の実施形態に係る回転位相制御のフローチャ
ート。

【図１０】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は同回転位相制御
における位相制御前の同期出力信号、回転基準信号及び
位相制御後の同期出力信号のタイムチャート。

【図１１】更に他の実施形態に係る回転位相制御のフロ
ーチャート。

【図１２】同位相制御における同期出力信号のタイムチ
ャート。

【図１３】更に他の実施形態に係る光ビーム走査装置の
制御系のブロック図。

【図１４】同制御系による回転位相制御のフローチャー
ト。

【図１５】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は同回転位相制御
における位相制御前の同期出力信号、回転基準信号及び
位相制御後の同期出力信号のタイムチャート。

【符号の説明】

１感光体ドラム３光ビーム走査ユニット８レーザ光源９ポリゴンミラー１０ポリゴンモータ１１ホール素子１２モータドライバ１３レーザビーム検知器１４コントローラ１５基準信号発生器１６回転基準信号発生部１７セレクタ１８同期出力信号発生器１９同期基準信号発生部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/04 Ｇ０３Ｇ 15/04 １２０ 21/00 ３７０

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビーム発生手段と、前記光ビーム発生手
段で発生した光ビームを像担持体に偏向走査する回転多
面鏡と、前記回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、前
記回転多面鏡の回転位置を検出する回転位置検出手段
と、回転基準信号及び前記回転位置検出手段の出力信号
に基づいて前記回転多面鏡が等速回転するように前記駆
動手段を制御する回転駆動制御手段と、前記回転多面鏡
により走査偏向された光ビームを走査経路上の所定位置
で検出する光ビーム検出手段とを複数組備え、且つ、前
記各回転多面鏡に対応させて前記回転基準信号を発生す
る回転基準信号発生手段と、前記各光ビーム検出手段の
出力信号に基づいて対応する光ビーム発生手段を制御す
る光ビーム発生制御手段とを備えた光ビーム走査装置に
おいて、前記各光ビーム検出手段の出力信号を、クロック信号か
ら生成した同期基準信号に同期した同期出力信号にそれ
ぞれ変換する同期出力信号発生手段と、前記複数の回転多面鏡のうち基準回転多面鏡に対応した
前記同期出力信号発生手段の同期出力信号と、残りの回
転多面鏡に対応した前記同期出力信号発生手段の同期出
力信号との時間差を、前記クロック信号から生成した算
出基準信号に基づいて算出し、その時間差の算出結果に
基づいて、前記基準回転多面鏡の回転駆動制御手段に用
いる回転基準信号と前記残りの回転多面鏡の回転駆動制
御手段に用いる回転基準信号との各位相差の設定を変更
するように、前記回転基準信号発生手段を制御する制御
手段とを設けたことを特徴とする光ビーム走査装置。
【請求項２】請求項１の光ビーム走査装置において、前記回転基準信号発生手段での回転基準信号の発生に用
いる基準信号の周波数を、前記同期基準信号の周波数の
整数倍に設定したことを特徴とする光ビーム走査装置。
【請求項３】請求項２の光ビーム走査装置において、前記時間差の算出に用いる算出基準信号の周波数を、前
記回転基準信号発生手段での回転基準信号の発生に用い
る基準信号の周波数の整数倍に設定したことを特徴とす
る光ビーム走査装置。
【請求項４】請求項１の光ビーム走査装置において、画像のずれ量に応じた設定変更データを入力するための
設定変更データ入力手段を設け、前記時間差の算出結果、又は前記設定変更データ入力手
段で入力した設定変更データに基づいて、前記各位相差
の設定を変更するように、前記回転基準信号発生手段を
制御することを特徴とする光ビーム走査装置。