JPH10119355A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリゴンモータの回転数を変化させた際に発
生するオーバーシュートおよびアンダーシュートを小さ
くする。 【解決手段】 本発明のカラー画像形成装置は，感光体
ドラム４０２Ｙの回転速度の変動に応じたエンコーダパ
ルスを出力するエンコーダ検出回路１０２と，制御単位
時間内（エンコーダパルス間）における感光体ドラム４
０２Ｙの回転速度の変動量（カウントデータ）を出力す
るタイマ回路１０３と，カウントデータからポリゴンミ
ラー１１１の回転速度を変化させる速度データを求め，
ＲＡＭ１０６に記憶させる演算回路１０５と，速度デー
タに基準回転速度分のデータを加算する加算回路１０７
と，加算回路１０７で得たデータから複数の制御信号を
生成する駆動パルスジェネレータ１０８と，ポリゴンモ
ータ１１０を制御するポリゴンモータドライバ１０９
と，を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は，電子写真方式・静
電方式の複写機・プリンタ・ファクシミリ等のカラー画
像形成装置に関し，より詳細には，副走査方向のピッチ
ムラを正確に補正可能としたカラー画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像形成装置には，以下に説明す
る２つの方式のものがある。図４は，搬送ベルトに沿っ
て画像形成部が並んだタンデムタイプと呼ばれるカラー
画像形成装置の概略構成図である。図４に示すように，
このカラー画像形成装置では，各々異なる色（イエロ
ー：Ｙ，マゼンタ：Ｍ，シアン：Ｃ，ブラック：Ｋ）の
画像を形成する画像形成部４０１Ｙ，４０１Ｍ，４０１
Ｃ，４０１Ｋが，転写紙４１０を搬送する搬送ベルト４
１１に沿って一列に配置されている。搬送ベルト４１１
は，駆動回転する駆動ローラ４１２と，従動回転する従
動ローラ４１３とによって架設されており，駆動ローラ
４１２の回転により図４中に示す矢印方向に回転駆動さ
れる。搬送ベルト４１１の下方には，転写紙４１０が収
納された給紙トレイ４１４が設けられている。画像形成
時には，給紙トレイ４１４に収納された転写紙４１０の
うち，最も上位に位置する転写紙４１０から給紙され，
静電吸着によって搬送ベルト４１１上に吸着される。吸
着された転写紙４１０は，イエロー用の画像形成部４０
１Ｙに搬送され，ここでイエローの画像形成が行われ
る。

【０００３】画像形成部４０１Ｙは，感光体ドラム４０
２Ｙと，感光体ドラム４０２の周囲に設けられた帯電器
４０３Ｙ，現像器４０５Ｙ，感光体クリーナ４０６Ｙお
よび転写器４０７Ｙと，イエローの画像に対応したレー
ザ変調光４０９Ｙを照射する露光器４０８Ｙとから構成
されている。

【０００４】画像形成部４０１Ｙにおいて，感光体ドラ
ム４０２Ｙは，帯電器４０３Ｙにより表面が一様に帯電
された後，露光器４０８Ｙでイエローの画像に対応した
レーザ変調光４０９Ｙにより露光され，静電潜像が形成
される。なお，露光器４０８Ｙは，例えばＬＥＤアレイ
ヘッド等で構成される。

【０００５】形成された静電潜像は，現像器４０５Ｙで
現像され，感光体ドラム４０２Ｙ上にトナー像が形成さ
れる。形成されたトナー像は，感光体ドラム４０２Ｙと
搬送ベルト４１１上の転写紙４１０とが接する位置（転
写位置）で，転写器４０７Ｙによって転写紙４１０上に
転写され，転写紙４１０上に単色（イエロー）の画像が
形成される。

【０００６】転写終了後，感光体ドラム４０２Ｙは，感
光体クリーナ４０６Ｙによって表面に残った不要なトナ
ーが取り除かれ，次の画像形成に備えることになる。

【０００７】このように，画像形成部４０１Ｙで単色の
カラー（イエロー）が転写された転写紙４１０は，搬送
ベルト４１１によってマゼンタ用の画像形成部４０１Ｍ
に搬送される。画像形成部４０１Ｍにおいても同様に，
感光体ドラム４０２Ｍ上に形成されたマゼンタのトナー
像が転写紙４１０上に重ねて転写される。

【０００８】転写紙４１０は，更に，シアン用の画像形
成部４０１Ｃとブラック用の画像形成部４０１Ｋに順に
搬送され，それぞれ感光体ドラム４０２Ｃ，４０２Ｋに
形成されたトナー像が転写される。ブラック用の画像形
成部４０１Ｋを通過してカラー画像が形成された転写紙
４１０は，搬送ベルト４１１から剥離され，定着器４１
５で定着された後，排紙される。

【０００９】図５は，中間転写体上にカラー画像を形成
した後，カラー画像を転写紙上に一括して転写するタイ
プのカラー画像形成装置の概略構成図である。図５に示
すカラー画像形成装置においては，回転する感光体ドラ
ム５０１の周囲に，帯電器５０２，露光器５０３，異な
る色のトナー（イエロー：Ｙ，マゼンタ：Ｍ，シアン：
Ｃ，ブラック：Ｋ）を保持した４つの現像器５０４Ｙ，
５０４Ｍ，５０４Ｃ，５０４Ｋ，感光体クリーナ５０５
が配置されている。

【００１０】感光体ドラム５０１は，図５中に示す矢印
の向きに回転しており，帯電器５０２によって一様に帯
電される。露光器５０３は，画像書込信号に応じたレー
ザ変調光５０６を出力し，感光体ドラム５０１上を走査
する。レーザ変調光によって露光された感光体上には，
静電潜像が形成される。なお，露光器５０３は，例えば
ＬＥＤアレイヘッド等で構成される。

【００１１】ここで，露光される画像パターンは，カラ
ー画像をイエロー，マゼンタ，シアンおよびブラックに
色分解した単色の画像パターンである。感光体ドラム５
０１上に形成された１色目の静電潜像は，イエローの現
像器５０４Ｙで現像され，現像により形成されたトナー
像は中間転写ベルト５０７上に転写される。転写後，感
光体ドラム５０１上に残っている不要なトナーは，感光
体クリーナ５０５によって除去される。次に，第２色目
の静電潜像が感光体ドラム５０１上に形成され，マゼン
タ用の現像器５０４Ｍによって現像され，現像により形
成されたトナー像が中間転写ベルト５０７上のイエロー
画像上に転写される。

【００１２】このようなプロセスをシアンおよびブラッ
クについても実行し，最終的に中間転写ベルト５０７上
に４色が重ね合わされて，カラー画像が形成される。中
間転写ベルト５０７上に形成されたカラー画像は，転写
バイアスローラ５０８によって転写紙４０１に一括転写
され，転写紙４１０上にカラー画像が形成される。その
後，転写紙４１０は，搬送ベルト５０９により搬送さ
れ，定着器５１０によって定着が行われた後，排紙され
る。なお，中間転写ベルト５０７上の不要なトナーは，
ベルトクリーナ５１１によって回収される。

【００１３】前述した２つのタイプのカラー画像形成装
置においては，感光体ドラムを駆動する駆動モータ（図
示せず）の回転変動や感光体ドラムの回転軸の偏心等に
よる感光体ドラムの速度変動によって，レーザ変調光で
感光体ドラムを走査する際に，副走査方向の間隔にムラ
が生じてしまうことがあった。そのため，走査位置（書
込位置）の速度変動によって副走査方向の書込ライン間
隔が一定でなくなると共に，転写位置における感光体ド
ラムの回転速度の変動により，画像ピッチムラ等の画像
濃度の濃淡現象が生じ，画像品質が著しく劣化してしま
う。

【００１４】また，図４に示したタンデムタイプのカラ
ー画像形成装置においては，感光体ドラムの回転速度変
動に加え，搬送ベルトの速度変動が原因で，副走査方向
のピッチムラや副走査方向の位置ずれが生じ，画像品質
が劣化するという問題があった。このタンデムタイプの
カラー画像形成装置は，搬送ベルトに沿って一列に各色
の画像形成部が配置される構成となっているため，特に
副走査方向のピッチムラ・位置ずれが生じやすい。

【００１５】一方，図５に示した中間転写ベルトを用い
るタイプのカラー画像形成装置においても，感光体ドラ
ムの回転速度変動に加え，中間転写ベルトの速度変動が
原因となり，副走査方向のピッチムラや副走査方向の位
置ずれが生じ，画像品質が劣化するという問題があっ
た。

【００１６】そこで，上述した副走査方向のピッチムラ
を補正する方法を以下に説明する。なお，以下に説明す
る補正方法は，図４および図５に示すカラー画像形成装
置のいずれにも適用することができるため，ここではタ
ンデムタイプのカラー画像形成装置を例にとって説明す
る。また，イエロー，マゼンタ，シアンおよびブラック
の画像形成部のいずれについても補正方法は同一である
ため，ここではイエローの画像形成部を例として説明す
る。

【００１７】図６は，図４に示すカラー画像形成装置に
おけるイエロー用の画像形成部４０１Ｙの概略構成図で
ある。図６に示すように，画像形成部４０１Ｙは，感光
体ドラム４０２Ｙの回転軸に設けられたエンコーダ１０
１を用いて，感光体ドラム４０２Ｙの位置を検出し，所
定の間隔のパルスを出力するエンコーダ検出回路１０２
と，クロック発生回路１０４で発生されたクロックを入
力し，エンコーダ検出回路１０２から出力されたパルス
の間隔をカウントし，カウントした結果をカウントデー
タとして出力するタイマ回路１０３と，カウントデータ
を入力し，感光体ドラム４０２Ｙの回転速度変動によっ
て生じる書込位置の変動によるピッチムラと転写位置で
のピッチムラを打ち消すための制御量を演算する演算回
路１０５と，演算回路１０５で演算した制御量を格納す
るＲＡＭ１０６と，を備えている。

【００１８】上述した構成を有する画像形成部４０１Ｙ
の動作を説明する。まず，画像形成動作に先立ち，エン
コーダ検出回路１０２は，エンコーダ１０１を用いて感
光体ドラム４０２Ｙの位置を検出し，所定の間隔のパル
スを出力する。図７は，エンコーダ１０１によって検出
された感光体ドラム４０２Ｙの回転速度変動の様子を示
す。図７から明らかなように，感光体ドラム４０２Ｙの
回転速度が速くなるとエンコーダパルスは密になり，一
方，回転速度が遅くなると粗になる。すなわち，感光体
ドラム４０２Ｙの回転速度が速くなると形成される画像
が縮み，一方，回転速度が速くなると伸びる。

【００１９】続いてタイマ回路１０３は，エンコーダ検
出回路１０２から出力されたパルスとパルスとの間に入
力したクロック数をカウントし，カウントした結果をカ
ウントデータとして出力する。

【００２０】演算回路１０５は，カウントデータを入力
し，感光体ドラム４０２Ｙの回転速度変動によって生じ
る書込位置の変動によるピッチムラと転写位置でのピッ
チムラを打ち消すための制御量を演算し，演算した制御
量をＲＡＭ１０６に格納する。ここで，露光がレーザ変
調光とポリゴンミラー等の回転多面鏡で行われる場合を
考えると，副走査方向のピッチムラの補正は，ポリゴン
モータの回転速度を変動させることによって行うことに
なる。したがって，この場合，演算回路１０５で演算す
る制御量としては，ポリゴンモータ駆動パルスの周波数
情報であって，ポリゴンモータの駆動パルスは通常クロ
ックパルスを分周することによって生成されるため，こ
れはクロックパルスのカウントデータ値として与えられ
る。

【００２１】画像形成時には，ＲＡＭ１０６に格納され
たデータに基づいて，副走査方向の書込タイミング補正
を実行する。露光器４０８Ｙは，ＲＡＭ１０５に格納さ
れたデータに従って，副走査方向の書込タイミングを調
整することにより，副走査方向のピッチムラを補正す
る。

【００２２】上述した例では，感光体ドラムの速度変動
に合わせた補正方法について説明したが，搬送ベルトの
速度変動に合わせて補正を行う場合においても，速度検
出方法に違いがあるものの，基本的には同様の方法で副
走査方向のピッチムラを補正することができる。なお，
搬送ベルトの速度変動の測定方法としては，搬送ベルト
上にトナーの検出パターンを作成しておき，このパター
ンの間隔を計測する等の方法もある。

【００２３】ただし，ポリゴンモータの回転速度を変化
させると，主走査方向のライン長が変化するといった問
題が発生するため，別途補正手段が必要となるが，ここ
での説明は省略する。

【００２４】なお，上述したように，感光体ドラムの回
転移動量の変動を予め記憶しておく記憶手段を備え，記
憶手段から呼び出したデータにより転写位置によるずれ
量を演算し，その結果に応じて記録タイミングを制御す
るという補正方法を開示するものとして，特開平７−２
２５５４４号公報『画像形成装置』がある。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上述し
た補正方法によれば，感光体および／または搬送ベルト
の速度変動に応じて，駆動パルスの周波数を変えること
によってポリゴンモータの回転速度を変化させた際，実
際のポリゴンモータの回転数の変動に，目標値に対して
オーバーシュートおよびアンダーシュートが現れるた
め，理想値との誤差が大きくなり，副走査方向のピッチ
ムラを正しく補正できないという問題があった。この問
題は，特に制御量が大きい場合に顕著に現れると共に，
エンコーダのスリット数が少なく，制御量の演算のため
のデータ数が少ない場合ほど頻繁に起こり得る。

【００２６】また，駆動パルスの周波数をステップ状に
変化させた際，周波数の変化に対してポリゴンモータの
応答が遅れてしまうため，理想値に対して時間的に遅れ
てしまい，副走査方向のピッチムラを正しく補正するこ
とができないという問題があった。

【００２７】さらに，ポリゴンモータの回転数の情報，
即ち駆動パルスの周波数を変化させるための情報をＲＡ
Ｍに格納する際，その情報をそのまま格納すると必要な
ビット数が多いため，回路規模が大きくなるという問題
があった。

【００２８】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て，ポリゴンモータの回転数を変化させた際に発生する
オーバーシュートおよびアンダーシュートを小さくする
ことを第１の目的とする。

【００２９】また，回転多面鏡の回転速度を変化させる
際に必要な整定時間を考慮した制御を行うこと第２の目
的とする。

【００３０】さらに，ＲＡＭに記憶させる情報量を削減
し，ＲＡＭに必要なメモリ量を削減することを第３の目
的とする。

【００３１】

【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に係るカラー画像形成装置は，回転多面鏡
で露光ビームを反射させ，前記反射した露光ビームを感
光体上に照射して静電潜像を形成し，前記形成した静電
潜像を現像して単色画像を形成する工程を所定の回数実
行することにより，複数の前記単色画像を転写紙上に転
写してカラー画像を形成するカラー画像形成装置におい
て，予め定めた制御単位時間内における前記感光体の回
転速度の変動量を検出する検出手段と，前記検出した変
動量に応じて前記回転多面鏡の回転速度を変化させる制
御量を演算して求める演算手段と，前記求めた制御量に
応じて前記回転多面鏡の回転速度を変化させる制御信号
を生成し，前記感光体の回転速度の変動に追従するよう
に，前記制御単位時間毎に前記生成した制御信号を用い
て前記回転多面鏡の回転速度を変化させる回転速度制御
手段と，を備え，前記回転速度制御手段が，前記回転多
面鏡の回転速度を変化させる制御信号を生成する際に，
前記演算手段で求めた制御量から複数の制御信号を生成
し，前記生成した複数の制御信号を用いて，前記制御単
位時間内に前記回転多面鏡の回転速度を段階的に変化さ
せるものである。

【００３２】また，請求項２に係るカラー画像形成装置
は，各色に対応した複数の回転多面鏡により反射された
露光ビームを前記複数の回転多面鏡に対応して複数設け
られた感光体上に照射して静電潜像をそれぞれ形成し，
前記形成した静電潜像をそれぞれ現像して単色画像を形
成し，搬送ベルトにより搬送される転写紙上に前記単色
画像をそれぞれ転写することにより，カラー画像を形成
するカラー画像形成装置において，予め定めた制御単位
時間内における前記感光体の回転速度の変動量および／
または前記搬送ベルトの搬送速度の変動量を検出する検
出手段と，前記検出した変動量に応じて前記回転多面鏡
の回転速度を変化させる制御量を演算して求める演算手
段と，前記求めた制御量に応じて前記回転多面鏡の回転
速度を変化させる制御信号を生成し，前記感光体の回転
速度の変動に追従するように，前記制御単位時間毎に前
記生成した制御信号を用いて前記回転多面鏡の回転速度
を変化させる回転速度制御手段と，を備え，前記回転速
度制御手段が，前記回転多面鏡の回転速度を変化させる
制御信号を生成する際に，前記演算手段で求めた制御量
から複数の制御信号を生成し，前記生成した複数の制御
信号を用いて，前記制御単位時間内に前記回転多面鏡の
回転速度を段階的に変化させるものである。

【００３３】また，請求項３に係るカラー画像形成装置
は，請求項１または２記載のカラー画像形成装置におい
て，前記回転速度制御手段が，前記回転多面鏡の回転速
度を変化させる制御信号を生成する際に，前記演算手段
で求めた制御量を制御量の分解能に基づく複数の所定の
単位制御量に分割した後，前記単位制御量にそれぞれ対
応した複数の制御信号を生成し，前記生成した複数の制
御信号を用いて複数回にわたり前記回転多面鏡の回転速
度を制御することにより，前記制御単位時間内に前記回
転多面鏡の回転速度を段階的に変化させるものである。

【００３４】また，請求項４に係るカラー画像形成装置
は，請求項１，２または３記載のカラー画像形成装置に
おいて，前記回転速度制御手段が，前記回転多面鏡の回
転速度を変化させる際に，前記制御単位時間の始期に同
期して，前記回転多面鏡の回転速度をステップ状に変化
させることにより，前記回転多面鏡の回転速度を変化さ
せるものである。

【００３５】また，請求項５に係るカラー画像形成装置
は，請求項１，２または３記載のカラー画像形成装置に
おいて，更に，前記演算手段で演算して求めた制御量を
予め記憶しておく記憶手段を備え，前記演算手段が，前
記回転多面鏡の回転速度を変化させる制御量を演算して
求める際に，前記感光体の回転速度の変動量に応じて前
記回転多面鏡の回転速度を変化させる変化分の速度デー
タを演算して求め，前記求めた速度データを前記制御量
として前記記憶手段に記憶させ，前記回転速度制御手段
が，前記記憶手段に記憶された前記速度データを読み出
し，前記読み出した速度データに前記回転多面鏡の基準
回転速度分のデータを加算することにより，前記制御量
を再生成する加算手段を備え，前記加算手段で再生成し
た制御量を用いて，前記回転多面鏡の回転速度を変化さ
せるものである。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下，図面を参照しつつ，本発明
に係るカラー画像形成装置の一実施の形態を詳細に説明
する。

【００３７】図１は，本実施の形態に係るカラー画像形
成装置の要部構成を示す構成図である。この図１は，従
来技術で説明した図４に示すタンデムタイプのカラー画
像形成装置のイエロー用の画像形成部４０１Ｙ部分を示
したものである。なお，本実施の形態においては，説明
の便宜上，タンデムタイプのカラー画像形成装置のイエ
ロー用の画像形成部４０１Ｙを例として本発明のカラー
画像形成装置の特徴を説明するが，タンデムタイプのカ
ラー画像形成装置におけるマゼンタ，シアンおよびブラ
ックの画像形成部ならびに図５に示す中間転写体を用い
たカラー画像形成装置の画像形成部についても，図１を
用いて説明する構成と同様の構成を用いることができる
ため，ここでの説明は省略する。

【００３８】図１に示す画像形成部４０１Ｙは，感光体
ドラム４０２Ｙの回転軸に設けられたエンコーダ１０１
を用いて，感光体ドラム４０２Ｙの回転速度の変動に応
じてパルス間隔が変化するエンコーダパルスを出力する
エンコーダ検出回路１０２と，クロック発生回路１０４
で発生されたクロック信号を入力し，制御単位時間とし
てのエンコーダパルスとエンコーダパルスとの間に入力
されたクロック信号数を計数し，制御単位時間内におけ
る感光体ドラム４０２Ｙの回転速度の変動量をカウント
データとして出力するタイマ回路１０３と，カウントデ
ータを入力し，ポリゴンミラー１１１の回転速度を変化
させる制御量として，ポリゴンミラー１１１の回転速度
を変化させる変化分の速度データを演算して求める演算
回路１０５と，演算回路１０５で求めた速度データを記
憶するＲＡＭ１０６と，ＲＡＭ１０６に記憶された速度
データを読み出し，読み出した速度データに基準回転速
度分のデータを加算することにより，制御量を再生成す
る加算回路１０７と，加算回路１０７で再生成した制御
量を入力し，制御単位時間内にポリゴンミラー１１１の
回転速度を段階的に変化させるための複数の制御信号を
生成する駆動パルスジェネレータ１０８と，制御信号を
入力し，ポリゴンモータ１１０を制御するポリゴンモー
タドライバ１０９と，を備えている。

【００３９】次に，（画像形成前の動作）・（画像形成
時の動作）の順で，以上の構成を有する画像形成部４０
１Ｙの動作を説明する。

【００４０】（画像形成前の動作）エンコーダ検出回路
１０２は，感光体ドラム４０２Ｙの回転軸に設けられた
エンコーダ１０１を用いて，図７に示すように，感光体
ドラム４０２Ｙの回転速度の変動に応じてパルス間隔が
変化するエンコーダパルスを出力する。なお，このエン
コーダパルスのパルス間隔は，ポリゴンミラー１１１の
回転速度を制御する際の制御単位時間となる。

【００４１】続いて，タイマ回路１０３は，クロック発
生回路１０４で発生されたクロック信号を入力し，制御
単位時間内に入力されたクロック信号数を計数し，制御
単位時間内における感光体ドラム４０２Ｙの回転速度の
変動量をカウントデータとして出力する。

【００４２】演算回路１０５は，タイマ回路１０３から
カウントデータを入力し，カウントデータに基づいて感
光体ドラム４０２Ｙの回転速度変動量を演算して求めた
後，ポリゴンモータ１１０の駆動パルスの周波数を演算
して求める。この際，演算回路１０５は，求めた駆動パ
ルスの周波数から，ポリゴンモータ１１０の回転数を変
動させないときの基準周波数ｆＰ０からの変動分のみを
抽出し，これを速度データ（パルス数データ（ｂ））と
してＲＡＭ１０６に記憶させる。

【００４３】（画像形成時の動作）画像形成時におい
て，加算回路１０７は，ＲＡＭ１０６内の各アドレスの
パルス数データ（ｂ）を読み出し，基準周波数ｆＰ０に
相当するクロックパルス（ａ）と加算し（ｃ＝ａ＋
ｂ），求めたデータ（ｃ）を駆動パルスジェネレータ１
０８に出力する。

【００４４】駆動パルスジェネレータ１０８は，ポリゴ
ンミラー１１１の回転速度を感光体ドラム４０２Ｙの回
転速度の変動に追従させるため，加算回路１０７で得ら
れたデータ（ｃ）を用いて，ポリゴンモータ１１０の駆
動パルスの周波数を変化させる制御信号を生成し，ポリ
ゴンモータドライバ１０９に出力する。

【００４５】図２は，エンコーダパルス（ＥＮＣ），各
エンコーダパルス間隔の時間差から求めたポリゴンモー
タの駆動パルス周波数の変化分（制御量：黒点にてプロ
ット）およびポリゴンモータの回転数Ｎの変化の様子を
示している。

【００４６】ここで，周波数を変化させる前の駆動パル
スの基準周波数をｆＰ０，変化後の駆動パルスの周波数
をｆＰ，変化分をΔｆＰ０とすると，これらは， ｆＰ＝ｆＰ０＋ΔｆＰ０ という関係にある。

【００４７】また，駆動パルス変化前のポリゴンモータ
の基準回転数（ｆＰ０に対応）をＮ０，変化後のポリゴ
ンモータの回転数（ｆＰに対応）をＮ，回転数の変化分
をΔＮ０とすると，これらは， Ｎ＝Ｎ０＋ΔＮ０ という関係にある。

【００４８】図２において，エンコーダ１０１の基準位
置（０パルス目：ｔ＝０）から１パルス目（ｔ１），２
パルス目（ｔ２），３パルス目（ｔ３），・・・でのポ
リゴンモータ１１０の駆動パルスの周波数変化分ΔｆＰ
０が，それぞれ（０．０４／１００）ｆＰ０，（０．０
８／１００）ｆＰ０，（０．１２／１００）ｆＰ０，・
・・であるとする。実際に駆動パルスを変化させる場
合，周波数をステップ状に変化させることになる。

【００４９】駆動パルスの周波数を変化させることによ
り，ポリゴンモータ１１０の回転数が図２中に示す理想
曲線のように滑らかに変化すれば，副走査方向のピッチ
ムラを正確に補正することができるが，実際には以下の
ような問題があるため，理想曲線からずれた変化を示
す。

【００５０】すなわち，ポリゴンモータ１１０とポリゴ
ンミラー１１１とのイナーシャ（慣性）等の制御上の問
題から，図２中に示すようにポリゴンモータ１１０の回
転数の変化にはオーバーシュートおよびアンダーシュー
トが現れ，ポリゴンモータ１１０の回転数を理想曲線に
対して正確に追従させることはできない。これは，制御
量が大きい場合に顕著に現れる。

【００５１】また，ポリゴンモータ１１０の駆動パルス
の周波数を変化させたとしても，整定時間を考慮しなけ
れば，ポリゴンモータ１１０の回転数の変化は，理想曲
線に対して常に時間的に遅れた挙動を示すことになり，
正確な補正を行うことができない。

【００５２】そこで，本実施の形態におけるカラー画像
形成装置においては，駆動パルスジェネレータ１０８
が，ポリゴンモータ１１０の駆動パルスの周波数を変化
させる制御信号を生成する際，加算回路１０７で得られ
たデータ（ｃ）を用いて，制御単位時間内にポリゴンモ
ータ１１０の回転数を段階的に変化させるための複数の
制御信号を生成するようにしている。

【００５３】すなわち，エンコーダパルスとエンコーダ
パルスとの間（制御単位時間）における制御量が，単位
制御量（制御可能な分解能：本実施の形態では（０．０
１／１００）ｆＰ０））より大きい場合には，単位制御
量による制御を繰り返し実行することにより，ポリゴン
モータ１００の回転数を変化させることにする。例え
ば，図３に示すように，エンコーダパルスの０パルス目
と１パルス目との間では，単位制御量による制御を４回
繰り返すようにし，これを同様に他のエンコーダパルス
間（制御単位時間）においても実行することにする。そ
の結果，オーバーシュートおよびアンダーシュートが図
２に示す場合と比べて小さくなり，理想曲線に対しての
追従性が良好となる。その結果，副走査方向のピッチム
ラの発生を防止することができるようになる。

【００５４】なお，エンコーダパルス間（制御単位時
間）において制御量が大きい場合，即ちエンコーダのス
リット数が少ない（サンプルデータが少ない）場合であ
っても，ポリゴンモータ１１０の駆動パルスの周波数を
細かく制御することができるため，オーバーシュートお
よびアンダーシュートを小さくすることができる。

【００５５】一方，エンコーダパルス間（制御単位時
間）において制御量が小さい場合，即ちエンコーダのス
リット数が多い（サンプルデータが多い）場合では，理
想曲線に対する追従性がより向上し，副走査方向のピッ
チムラの発生をより確実に防止することができる。

【００５６】また，本実施の形態において，駆動パルス
ジェネレータ１０８は，図２および３に示すように，各
エンコーダパルスの立ち上がり時（単位制御時間の始
期）に，ポリゴンモータ１１０の駆動パルスの周波数を
ステップ状に変化させることができるように，制御信号
をポリゴンモータドライバ１０９に出力する。その結
果，ポリゴンモータ１１０の回転数を変化させる際の整
定時間を吸収することができ，理想曲線に対する追従性
が向上し，副走査方向のピッチムラの発生をより確実に
防止することができる。

【００５７】ポリゴンモータドライバ１０９は，駆動パ
ルスを入力し，入力した駆動パルスに基づいてポリゴン
モータ１１０を回転させる。そして，レーザダイオード
（ＬＤ）１１２から照射された露光ビームが，ポリゴン
モータ１１０によって回転駆動されたポリゴンミラー１
１１で反射され，感光体ドラム４０２Ｙ上に静電潜像が
形成される。なお，詳細な画像形成動作については，従
来技術の項で既に説明したため，ここでは説明を省略す
る。

【００５８】このように，本実施の形態のカラー画像形
成装置によれば，加算回路１０７で得られたデータ
（ｃ）を用いて，制御単位時間内にポリゴンモータ１１
０の回転数を段階的に変化させるための複数の制御信号
を生成するようにしたため，ポリゴンモータ１１０の回
転数の変化に現れるオーバーシュートおよびアンダーシ
ュートが小さくなり，理想曲線に対しての追従性が良好
となる。その結果，副走査方向のピッチムラの発生を防
止することができるようになる。

【００５９】また，本実施の形態のカラー画像形成装置
によれば，各エンコーダパルスの立ち上がり時（単位制
御時間の始期）に，ポリゴンモータ１１０の駆動パルス
の周波数をステップ状に変化させるため，ポリゴンモー
タ１１０の回転数を変化させる際の整定時間を吸収する
ことができ，理想曲線に対する追従性が向上する。その
結果，副走査方向のピッチムラの発生をより確実に防止
することができる。

【００６０】さらに，本実施の形態のカラー画像形成装
置によれば，駆動パルスの周波数変動分のパルス数デー
タのみをＲＡＭ１０６に記憶させることにしたため，Ｒ
ＡＭ１０６に必要なメモリ量を削減することができる。
その結果，回路構成の簡素化を図ることができると共
に，装置の低コスト化を図ることができる。

【００６１】以上説明したように，本実施の形態のカラ
ー画像形成装置は，（１）演算回路１０５で求めた制御
量に基づいて，駆動パルスジェネレータ１０８で複数の
制御信号を生成するという構成，（２）各エンコーダパ
ルスの立ち上がり時（単位制御時間の始期）にポリゴン
モータ１１０の駆動パルスの周波数をステップ状に変化
させるという構成および（３）駆動パルスの周波数変動
分のパルス数データのみをＲＡＭ１０６に記憶させると
いう構成を備えていることが特徴である。しかし，この
（１）〜（３）の構成は，互いに独立のものであって，
副走査方向のピッチムラの発生を改善するためには
（１）の構成を採用するのみであっても良いし，また，
回路構成の簡素化を図るには（３）の構成を採用するの
みで良い。

【００６２】なお，本実施の形態の構成は，感光体ドラ
ム４０２Ｙの回転速度変動による副走査方向のピッチム
ラの発生を防止するという点のみならず，搬送ベルト４
１１（図４参照）の速度変動による副走査方向のピッチ
ムラの発生を防止するということにも適用することがで
きる。この場合の搬送ベルト４１１の搬送速度変動の検
知方法としては，エンコーダを用いるものに限らず，例
えば，搬送ベルト４１１上にレジストマークを複数個形
成しておき，このレジストマークが通過する時間間隔を
計測するものであっても良い。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように，本発明に係るカラ
ー画像形成装置（請求項１）によれば，予め定めた制御
単位時間内における前記感光体の回転速度の変動量を検
出する検出手段と，検出した変動量に応じて回転多面鏡
の回転速度を変化させる制御量を演算して求める演算手
段と，求めた制御量に応じて回転多面鏡の回転速度を変
化させる制御信号を生成し，制御単位時間毎に生成した
制御信号を用いて回転多面鏡の回転速度を変化させる回
転速度制御手段と，を備え，回転速度制御手段が，回転
多面鏡の回転速度を変化させる制御信号を生成する際
に，演算手段で求めた制御量から複数の制御信号を生成
し，生成した複数の制御信号を用いて，制御単位時間内
に回転多面鏡の回転速度を段階的に変化させるため，回
転多面鏡の回転速度を変化させる際に現れるオーバーシ
ュートおよびアンダーシュートが小さくなり，理想曲線
に対しての追従性が良好となる。その結果，副走査方向
のピッチムラの発生を防止することができる。

【００６４】また，本発明に係るカラー画像形成装置
（請求項２）によれば，予め定めた制御単位時間内にお
ける感光体の回転速度の変動量および／または搬送ベル
の搬送速度の変動量を検出する検出手段と，検出した変
動量に応じて回転多面鏡の回転速度を変化させる制御量
を演算して求める演算手段と，求めた制御量に応じて回
転多面鏡の回転速度を変化させる制御信号を生成し，制
御単位時間毎に生成した制御信号を用いて回転多面鏡の
回転速度を変化させる回転速度制御手段と，を備え，回
転速度制御手段が，回転多面鏡の回転速度を変化させる
制御信号を生成する際に，演算手段で求めた制御量から
複数の制御信号を生成し，生成した複数の制御信号を用
いて，制御単位時間内に回転多面鏡の回転速度を段階的
に変化させるため，回転多面鏡の回転速度を変化させる
際に現れるオーバーシュートおよびアンダーシュートが
小さくなり，理想曲線に対しての追従性が良好となる。
その結果，副走査方向のピッチムラの発生を防止するこ
とができる。

【００６５】また，本発明に係るカラー画像形成装置
（請求項３）によれば，請求項１または２記載のカラー
画像形成装置において，回転速度制御手段が，回転多面
鏡の回転速度を変化させる制御信号を生成する際に，演
算手段で求めた制御量を制御量の分解能に基づく複数の
所定の単位制御量に分割した後，単位制御量にそれぞれ
対応した複数の制御信号を生成し，生成した複数の制御
信号を用いて複数回にわたり回転多面鏡の回転速度を制
御することにより，制御単位時間内に回転多面鏡の回転
速度を段階的に変化させるため，回転多面鏡の回転速度
を変化させる際に現れるオーバーシュートおよびアンダ
ーシュートが小さくなり，理想曲線に対しての追従性が
良好となる。その結果，副走査方向のピッチムラの発生
を防止することができる。

【００６６】また，本発明に係るカラー画像形成装置
（請求項４）によれば，請求項１，２または３記載のカ
ラー画像形成装置において，回転速度制御手段が，回転
多面鏡の回転速度を変化させる際に，制御単位時間の始
期に同期して，回転多面鏡の回転速度をステップ状に変
化させることにより，回転多面鏡の回転速度を変化させ
るため，回転多面鏡の回転速度を変化させる際の整定時
間を吸収することができ，理想曲線に対する追従性が向
上する。その結果，副走査方向のピッチムラの発生をよ
り確実に防止することができる。

【００６７】更に，本発明に係るカラー画像形成装置
（請求項５）によれば，請求項１，２または３記載のカ
ラー画像形成装置において，更に，演算手段で演算して
求めた制御量を予め記憶しておく記憶手段を備え，演算
手段が，回転多面鏡の回転速度を変化させる制御量を演
算して求める際に，感光体の回転速度の変動量に応じて
回転多面鏡の回転速度を変化させる変化分の速度データ
を演算して求め，求めた速度データを制御量として記憶
手段に記憶させ，回転速度制御手段が，記憶手段に記憶
された速度データを読み出し，読み出した速度データに
回転多面鏡の基準回転速度分のデータを加算することに
より，制御量を再生成する加算手段を備え，加算手段で
再生成した制御量を用いて，回転多面鏡の回転速度を変
化させるため，記憶手段に必要なメモリ量を削減するこ
とができる。その結果，回路構成の簡素化を図ることが
できると共に，装置の低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係るカラー画像形成装置の要部構
成を示す構成図である。

【図２】エンコーダパルス（ＥＮＣ），各エンコーダパ
ルス間隔の時間差から求めたポリゴンモータの駆動パル
ス周波数の変調分（制御量：黒点にてプロット）ΔｆＰ
０，ポリゴンモータの回転数Ｎの変化ΔＮを示す説明図
である。

【図３】実施の形態に係るカラー画像形成装置による制
御を説明する説明図である。

【図４】搬送ベルトに沿って画像形成部が並んだタンデ
ムタイプと呼ばれるカラー画像形成装置の概略構成図で
ある。

【図５】中間転写体上にカラー画像を形成した後，カラ
ー画像を転写紙上に一括して転写するタイプのカラー画
像形成装置の概略構成図である。

【図６】図４に示すカラー画像形成装置におけるイエロ
ー用の画像形成部の概略構成図である。

【図７】エンコーダによって検出された感光体ドラムの
回転速度変動の様子を示す説明図である。

【符号の説明】

４０１ 画像形成部 ４０２，５０１ 感光体ドラム ４０３，５０２ 帯電器 ４０５，５０４ 現像器 ４０６，５０５ 感光体クリーナ ４０７ 転写器 ４０８，５０３ 露光器 ４０９，５０６ レーザ変調光 ４１０ 転写紙 ４１１，５０９ 搬送ベルト ４１２ 駆動ローラ ４１３ 従動ローラ ４１４ 給紙トレイ ４１５，５１０ 定着器 ５０７ 中間転写ベルト ５０８ 転写バイアスローラ ５１１ ベルトクリーナ １０１ エンコーダ １０２ エンコーダ検出回路 １０３ タイマ回路 １０４ クロック発生回路 １０５ 演算回路 １０６ ＲＡＭ １０７ 加算回路 １０８ 駆動パルスジェネレータ １０９ ポリゴンモータドライバ １１０ ポリゴンモータ １１１ ポリゴンミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 敏哉 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 塩 豊 鳥取県鳥取市北村10−３ リコーマイクロ エレクトロニクス内 (72)発明者 薮田 知典 鳥取県鳥取市北村10−３ リコーマイクロ エレクトロニクス内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転多面鏡で露光ビームを反射させ，前
   記反射した露光ビームを感光体上に照射して静電潜像を
   形成し，前記形成した静電潜像を現像して単色画像を形
   成する工程を所定の回数実行することにより，複数の前
   記単色画像を転写紙上に転写してカラー画像を形成する
   カラー画像形成装置において，予め定めた制御単位時間
   内における前記感光体の回転速度の変動量を検出する検
   出手段と，前記検出した変動量に応じて前記回転多面鏡
   の回転速度を変化させる制御量を演算して求める演算手
   段と，前記求めた制御量に応じて前記回転多面鏡の回転
   速度を変化させる制御信号を生成し，前記感光体の回転
   速度の変動に追従するように，前記制御単位時間毎に前
   記生成した制御信号を用いて前記回転多面鏡の回転速度
   を変化させる回転速度制御手段と，を備え，前記回転速
   度制御手段が，前記回転多面鏡の回転速度を変化させる
   制御信号を生成する際に，前記演算手段で求めた制御量
   から複数の制御信号を生成し，前記生成した複数の制御
   信号を用いて，前記制御単位時間内に前記回転多面鏡の
   回転速度を段階的に変化させることを特徴とするカラー
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 各色に対応した複数の回転多面鏡により
   反射された露光ビームを前記複数の回転多面鏡に対応し
   て複数設けられた感光体上に照射して静電潜像をそれぞ
   れ形成し，前記形成した静電潜像をそれぞれ現像して単
   色画像を形成し，搬送ベルトにより搬送される転写紙上
   に前記単色画像をそれぞれ転写することにより，カラー
   画像を形成するカラー画像形成装置において，予め定め
   た制御単位時間内における前記感光体の回転速度の変動
   量および／または前記搬送ベルトの搬送速度の変動量を
   検出する検出手段と，前記検出した変動量に応じて前記
   回転多面鏡の回転速度を変化させる制御量を演算して求
   める演算手段と，前記求めた制御量に応じて前記回転多
   面鏡の回転速度を変化させる制御信号を生成し，前記感
   光体の回転速度の変動に追従するように，前記制御単位
   時間毎に前記生成した制御信号を用いて前記回転多面鏡
   の回転速度を変化させる回転速度制御手段と，を備え，
   前記回転速度制御手段が，前記回転多面鏡の回転速度を
   変化させる制御信号を生成する際に，前記演算手段で求
   めた制御量から複数の制御信号を生成し，前記生成した
   複数の制御信号を用いて，前記制御単位時間内に前記回
   転多面鏡の回転速度を段階的に変化させることを特徴と
   するカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のカラー画像形成
   装置において，前記回転速度制御手段が，前記回転多面
   鏡の回転速度を変化させる制御信号を生成する際に，前
   記演算手段で求めた制御量を制御量の分解能に基づく複
   数の所定の単位制御量に分割した後，前記単位制御量に
   それぞれ対応した複数の制御信号を生成し，前記生成し
   た複数の制御信号を用いて複数回にわたり前記回転多面
   鏡の回転速度を制御することにより，前記制御単位時間
   内に前記回転多面鏡の回転速度を段階的に変化させるこ
   とを特徴とするカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３記載のカラー画像
   形成装置において，前記回転速度制御手段が，前記回転
   多面鏡の回転速度を変化させる際に，前記制御単位時間
   の始期に同期して，前記回転多面鏡の回転速度をステッ
   プ状に変化させることにより，前記回転多面鏡の回転速
   度を変化させることを特徴とするカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１，２または３記載のカラー画像
   形成装置において，更に，前記演算手段で演算して求め
   た制御量を予め記憶しておく記憶手段を備え，前記演算
   手段が，前記回転多面鏡の回転速度を変化させる制御量
   を演算して求める際に，前記感光体の回転速度の変動量
   に応じて前記回転多面鏡の回転速度を変化させる変化分
   の速度データを演算して求め，前記求めた速度データを
   前記制御量として前記記憶手段に記憶させ，前記回転速
   度制御手段が，前記記憶手段に記憶された前記速度デー
   タを読み出し，前記読み出した速度データに前記回転多
   面鏡の基準回転速度分のデータを加算することにより，
   前記制御量を再生成する加算手段を備え，前記加算手段
   で再生成した制御量を用いて，前記回転多面鏡の回転速
   度を変化させることを特徴とするカラー画像形成装置。