JPH10147005A

JPH10147005A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10147005A
Application number: JP8308918A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Watabe; 信之渡部; Tsunao Honpo; 本保　　綱男; Junichi Noguchi; 淳市野口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 1998-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、主走査制御系と副走査制御系
との基準信号の位相を一致させながら、色ずれのない高
品位なカラー画像を安定して形成することである。【解決手段】位相差検知回路２３２がＩＴＯＰ信号と
基準クロックＭＣＬＫとの位相差を検知して位相差信号
（カウント値Ｎ）を出力すると、該出力される位相差信
号に基づいて位相差補正回路２３３が基準クロックＭＣ
ＬＫの周波数を補正する構成を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に各色
画像に基づく静電潜像を現像して記録媒体に色画像を重
畳転写してカラー画像を形成可能な画像形成装置に係
り、特に、像担持体を回転駆動する駆動源と静電潜像を
形成する光ビーム走査系を回転駆動する駆動源との同期
を制御する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＣＤ等の画像読取り手段を備え
るカラースキャナと、レーザビームプリンタやインクジ
ェットプリンタ等のディジタルカラープリンタとを組み
合わせたディジタルカラー複写装置が開発されたため、
多色のカラー原稿を色調等を含めて忠実に再生記録でき
るようになってきており、年々フルカラー複写機の需要
が増加する傾向にある。

【０００３】例えば、電子写真方式のフルカラー複写機
における複写シーケンスは、原稿をＲ（レッド），Ｇ
（グリーン），Ｂ（ブルー）に分解して読み取り、Ｍ
（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｙ（イエロー），Ｂｋ
（ブラック）の４色の画像信号に変換する。

【０００４】次に、各色毎に、画像信号で変調されたレ
ーザ光を一定速度で回転する多面体ミラー（以下、ポリ
ゴンミラー）に照射して、感光ドラム上に静電潜像を形
成した後、現像装置によって静電潜像を現像してトナー
画像を形成する。

【０００５】一方、感光ドラムの回転に同期して回転す
る転写ドラムに、記録紙を吸着させて搬送し、搬送され
た記録紙に前述のトナー画像を転写する。全てのトナー
画像を転写した後に、定着装置によってトナー画像を記
録紙上に定着して画像を得る構成になっている。

【０００６】図９は、従来の画像形成装置の要部制御構
成を説明する図である。

【０００７】図において、２０１は感光ドラムで、感光
ドラムモータ２０２により一定の回転速度で回転するよ
う制御される。感光ドラムモータ２０２は、ドライバ２
２０により駆動される。

【０００８】ドライバ２２０は、通常ＰＬＬ制御にて、
感光ドラムモータ２０２を一定の回転速度で回転するよ
う制御する。発振器２１２は、感光ドラムモータ２０２
の目標速度に対応した基準パルスを発生させる発振器
で、通常水晶振動子等が使用される。

【０００９】２０５は感光ドラム２０１上に静電潜像を
形成するためのレーザで、レーザ駆動回路２０４により
駆動される。２０３は検知センサ（以下、ＢＤセンサ）
で、感光ドラム２０１上を走査するレーザ光を検知す
る。レーザ駆動回路２０４は、ＢＤセンサ２０３の出力
信号に同期して、ビデオデータを変調してレーザ２０５
を発光させ、感光ドラム２０１上に画像を書き込む。

【００１０】２０６はスキャナモータで、上部にポリゴ
ンミラー２１８を搭載し、スキャナ駆動回路（ドライ
バ）２２０により一定速度で制御され、レーザ２０５か
ら照射されたレーザ光で感光ドラム２０１上を走査す
る。

【００１１】２１１はセンサ（以下、ＩＴＯＰセンサ）
で、感光ドラム２０１上に画像を書き込む際の基準位置
を示す信号を出力する。ＩＴＯＰセンサ２１１は、通常
ホトインタラプタ等の光学センサを、感光ドラム２０１
上に設けられたフラグ２１９で遮光することで信号を出
力する。

【００１２】前述のＢＤセンサ２０３の出力信号（以
下、ＢＤ信号）は、画像の主走査方向の書き出し基準信
号として、ＩＴＯＰセンサ２１１の出力信号（以下、Ｉ
ＴＯＰ信号）は、画像の副走査方向の書き出し基準信号
として用いられる。

【００１３】７０１は通常水晶振動子等で構成される発
振器で、スキャナモータ２０６の目標速度に対応したモ
ータ基準クロックを発生させる。２０７はＦＧセンサ
で、スキャナモータ２０６の回転に同期したＦＧパルス
を発生させる。該ＦＧセンサ２０７は、通常ホール素子
などでモータロータの磁極パターンを拾い、ＦＧ波形整
形回路２１４で波形整形してＦＧパルスが生成される。

【００１４】２２１はＰＬＬ制御回路で、スキャナモー
タ２０６を一定速に回転させる。ＰＬＬ制御回路２２１
は、スキャナモータ２０６の回転に同期して発生される
ＦＧパルスと、発振器７０１から出力された基準クロッ
クとの位相を比較して、常に所定の位相差を保つように
制御する。

【００１５】２１０は駆動回路で、ＰＬＬ制御回路２２
１から出力された制御信号にしたがって、スキャナモー
タ２０６への電流供給を行うことで、スキャナモータ２
０６を一定速に回転させる。

【００１６】上記のような構成により、安定に回転する
ポリゴンミラー２１８にレーザ光を照射して、感光ドラ
ムモータ２０２により安定に回転駆動される感光ドラム
２０１上を走査して静電潜像を形成した後、現像装置に
よって静電潜像を現像してトナー画像を形成することを
各色毎に４回繰り返すことで、カラー画像を形成する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の構成の場合、感光ドラムモータ２０２とスキャナ
モータ２０６の回転が、それぞれ発振器２１２と発振器
７０１を基準に回転制御されるため、各々のモータが独
立に制御される。

【００１８】従って、記録する際にＩＴＯＰ信号とＢＤ
信号の位相が各色毎に異なる場合が発生する。

【００１９】一方、読み取った画像を画像メモリや画像
ファイルに保存し、読み出して記録する場合、主走査方
向の基準信号を用いて書き込まれた画像を、メモリある
いはファイルから読み出し、副走査方向の基準信号に合
わせて記録用紙の先端から記録していく。このため、Ｉ
ＴＯＰ信号からの位相関係が各色毎に異なる画像を出力
しようとした場合、各色毎に最大１主走査分の書き出し
位置のズレが発生し、このズレが色ズレとなって画像品
位を落す原因となっていた。

【００２０】また、記録する際に、主走査方向，副走査
方向の基準信号の位相を一致させるように、スキャナモ
ータ２０６の回転に同期して感光ドラムモータ２０２を
制御すると、感光ドラムモータ２０２を絶対位置制御す
る必要があるため、制御方式が複雑になり、系の安定性
維持が困難であったり、コストが高くなるなどの欠点が
あった。

【００２１】さらに、ＩＴＯＰ信号により使用して、感
光ドラム２０１が所定の位置に来たときに、モータ制御
用の基準クロックをリセットすることで、主走査方向，
副走査方向の基準信号の位相を一致させるように制御す
る手法が提案されている。

【００２２】しかし、感光ドラム２０１の位置に応じ
て、スキャナモータ２０６の回転を変えるため、回転が
安定するまでに時間が必要になるが、装置が高速化して
くると、回転が安定する前に次の画像形式を開始せざる
を得なくなる場合が発生してきた。

【００２３】本発明は、上記の問題点を解消するために
なされたもので、本発明に係る第１の発明〜第６の発明
の目的は、像担持体を副走査方向に回転駆動を制御する
ための基準信号と像担持体上を主走査方向に光ビームを
走査する光学走査系の駆動を制御するための基準信号と
の位相差を検知して回転駆動を制御するための基準信号
の周波数を可変制御することにより、簡単な構成で、主
走査制御系と副走査制御系との基準信号の位相を一致さ
せながら、色ずれのない高品位なカラー画像を安定して
形成することができる画像形成装置を提供することであ
る。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の発明
は、入力される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体と、前記
回転多面体を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の回転
に同期してパルス信号を発生する第１のパルス発生手段
と、前記駆動手段の速度制御のための基準パルス信号を
発生する第２のパルス発生手段と、前記パルス信号と前
記基準パルス信号との位相差に基づいて前記駆動手段の
回転速度を制御する制御手段と、前記像担持体の所定位
置を検知して基準位置パルス信号を発生する第３のパル
ス発生手段と、前記基準位置パルス信号と前記基準パル
ス信号との位相差を検知して位相差信号を出力する位相
差検知手段と、前記位相差検知手段から出力される位相
差信号に基づいて前記基準パルス信号の周波数を補正す
る位相差補正手段とを有するものである。

【００２５】本発明に係る第２の発明は、前記位相差検
知手段は、入力される許可信号を検知して前記基準位置
パルス信号と前記基準パルス信号との位相差検知を開始
するものである。

【００２６】本発明に係る第３の発明は、前記位相差補
正手段は、前記位相差検知手段から出力される位相差信
号に基づいて異なる周波数の基準位置パルス信号の発生
時間を可変するものである。

【００２７】本発明に係る第４の発明は、前記像担持体
は複数の色成分の画像を面順次に重畳してカラー画像を
形成可能とするものである。

【００２８】本発明に係る第５の発明は、前記位相差補
正手段は、前記位相差検知手段から出力される位相差信
号に基づいて前記基準パルス信号の周波数の補正をカラ
ー画像形成するための複数の色成分の各々に対し面順次
で実行するものである。

【００２９】本発明に係る第６の発明は、前記第２のパ
ルス発生手段は、前記駆動手段の速度制御のための周波
数が異なる複数の基準パルス信号を発生し、前記位相差
補正手段から出力される位相差信号に従っていずれか１
つの基準パルスを選択して出力するものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】

〔第１実施形態〕以下、図面を参照して本発明の実施形
態を説明する。

【００３１】図１は、本発明の第１実施形態を示す画像
形成装置の構成を示す断面図であり、例えば電子写真記
録方式を採用した自動両面機能付きフルカラー電子写真
複写機の場合に対応し、イメージスキャナ部１０１とプ
リンタ部１０２等から構成されている。なお、イメージ
スキャナ部１０１は最大Ａ３サイズまでの原稿を読み取
りディジタル画像信号処理を行う。また、１０２はプリ
ンタ部であり、イメージスキャナ部１０１で読み取られ
た原稿画像に対応した画像を用紙にフルカラーで出力す
る部分である。

【００３２】イメージスキャナ部１０１は、第１走査ミ
ラー１１，第２走査ミラー１２，第３走査ミラー１３，
結像レンズ１４，Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタと一体のＣＣＤ１
５，原稿照明ランプ１８から構成される。

【００３３】原稿台ガラス２８上に置かれた原稿は、原
稿照明ランプ１８により照射され、第１〜第３走査ミラ
ー１１，１２，１３によって導かれ、結像レンズ１４を
通過後、ＣＣＤ１５の受光面上に投影される。そして、
ＣＣＤ１５の受光面上に投影された原稿像は、ＲＧＢ３
色分解フィルタによりフルカラー情報レッド（Ｒ），グ
リーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）成分に色分解され電気信号
に変換され、画像処理部１０３に送られる。

【００３４】本実施形態の場合、ＣＣＤ１５は約５００
０画素を有する。また、原稿照明ランプ１８と、第１走
査ミラー１１は速度Ｖで、第２，第３走査ミラー１２，
１３は、速度１／２ＶでＣＣＤ１５の電気的走査方向に
対して垂直方向に機械的に動くことによって原稿全面を
走査する。

【００３５】画像処理部１０３により、画像信号は、対
数変換，ＵＣＲ，マスキング，階調補正等の画像処理を
経てマゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），
ブラック（Ｂｋ）の各成分に分解され、プリンタ部１０
２内にあるレーザスキャナユニット１６に送られる。

【００３６】また、画像処理部１０３には図示しない外
部インタフェース用の切り口を持っており、外部に接続
されたホストコンピュータを介して、イメージスキャナ
部１０１で読み取った画像を、メモリもしくはディスク
に画像ファイルとして保存することができる。

【００３７】この場合、画像処理部１０３は、内部に互
いの同期関係を持つ、主走査用の基準信号発生回路と、
副走査用の基準信号発生回路を持っており、この二つの
基準信号を元に画像を読み取るので、色ズレのない画像
をファイルすることが可能になるが、詳細は本実施形態
とは関係ないので説明を省略する。

【００３８】また、イメージスキャナ部１０１における
１回の原稿走査によって、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの内の１つ
の成分がレーザスキャナユニット１６に送られ、合計４
回の原稿走査により１つのフルカラー記録が完成する。

【００３９】プリンタ部１０２において、レーザスキャ
ナユニット１６では、画像信号に応じて半導体レーザを
変調駆動する。半導体レーザから発光されたレーザ光
は、レーザスキャナユニット１６内にあるポリゴンミラ
ー，レンズ及び、固定ミラー１７を介して感光ドラム１
上を走査し、静電潜像を形成する。

【００４０】感光ドラム１の上方には一次帯電器２と前
露光ランプ６が、また右上方には感光ドラム１の表面電
位を測定する表面電位センサ３が配置されている。感光
ドラム１は、静電潜像を形成する前に、まず前露光ラン
プ６で感光ドラム１を露光することによって表面上に残
留している電荷が除去され、その後一次帯電器２で一様
な電荷がチャージされる。

【００４１】表面電位センサ３は、画像形成前に一様に
帯電させた感光ドラム表面上をレーザスキャナユニット
１６で所定の光量で露光し、その時の表面電位を測定し
て、画像形成時の帯電量の制御にフィードバックされ
る。形成された潜像は、感光ドラム１の下方に配置され
た現像装置４０によりトナー画像化される。現像装置４
０はＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋ各色のトナーとキャリアを混合し
た２成分現像剤を使用した４個の現像ユニット４１，４
２，４３，４４を積載した構成になっていて、各々の現
像装置は対応する色を現像するときのみ感光ドラム１に
近接するよう脱着される。

【００４２】感光ドラム１上に形成されたトナー画像
は、転写装置５により記録紙Ｐに転写される。その後感
光ドラム１はクリーニング装置７によって、ドラム表面
上に残留しているトナーが除去され、次の潜像形式に備
える。転写装置５は、吸着帯電器５１，転写シート５
２，転写帯電器５３，分離帯電器５４，除電器５５によ
り構成される。

【００４３】用紙カセット３１，３２より給紙されてき
た記録紙Ｐは、吸着帯電器５１により転写シート５２に
静電吸着され、転写帯電器５３によりトナー画像を転写
した後、分離爪８及び分離帯電器５４により転写シート
５２から分離される。さらに、除電器５５によって転写
シート５２上に残留している電荷を除電して、次の記録
紙Ｐの静電吸着に備える。

【００４４】このように、転写装置５でトナー画像を転
写され、分離された記録紙Ｐは、転写紙搬送系２５によ
って定着装置２０に送られ、記録紙Ｐ上のトナー画像が
定着される。

【００４５】定着装置２０は、定着上ローラ２６，定着
下ローラ２７，定着クリーナ２８，定着上ヒータ２９，
定着下ヒータ３０により構成される。記録紙Ｐ上のトナ
ーは、定着上ヒータ２９と定着下ヒータ３０により熱エ
ネルギーによって溶融し、定着上ローラ２６と定着下ロ
ーラ２７間にかけられている圧力によって、記録紙Ｐの
繊維と絡ませることによって定着される。定着上ローラ
２６の中心には定着上ヒータ２９が、定着下ローラ２６
の中心には定着下ヒータ３０が配置されており、定着上
ローラ２６，定着下ローラ２７の表面は一定の温度にな
るように独立に温調される。また、定着上ローラ２６の
上方には定着クリーナ２８が配置されていて、シリコン
オイルを含浸させたウェブで定着上ローラ２６の表面に
ついたゴミが拭き取られる。

【００４６】定着装置２０で定着された記録紙Ｐは、予
め設定されているモード例えば、片面モードあるいは両
面モードの裏面コピー終了時は、排紙ローラ対２４によ
り排紙トレー２３に排出され、両面モードの表面コピー
終了時は、両面フラッパ６１により両面ユニット６０に
搬送される。

【００４７】両面ユニット６０は、反転ローラ対６２，
反転トレー６３，両面搬送系６４，反転搬送系６５，反
転ガイド６６，両面トレー６７により構成される。

【００４８】両面フラッパ６１によって搬送されてきた
記録紙Ｐは、両面搬送系６４にガイドされて反転ローラ
対６２まで送られる。反転ローラ対６２は、記録紙Ｐの
サイズにより予め決められた長さだけ記録紙Ｐを図中矢
印Ａの方向に反転トレー６３に送ると、次に逆方向に回
転して矢印Ｂの方向に送り、反転搬送系６５にガイドさ
れて両面トレー６７まで搬送される。

【００４９】この時、両面トレー６７内に載置された記
録紙Ｐは次の裏面記録に備えて、記録された面の後端を
先頭にして裏返しになっている。また、両面搬送系６４
と、反転搬送系６５の接合点に反転ガイド６６が設けて
あり、記録紙Ｐを矢印Ｂの方向に送る場合に両面搬送系
６４に入り込まないようにしてある。両面トレー６７に
載置された記録紙Ｐは、用紙カセット３１，３２からの
給紙と同様に再度転写装置５に送られ裏面に画像を転写
され、定着装置２０で定着されて排紙ローラ対２４によ
り排紙トレー２３に排出される。

【００５０】図２は、図１に示した画像形成装置の制御
構成を説明する図であり、図９と同一のものには同一の
符号を付してある。

【００５１】図において、２３１は基準クロック発生回
路で、発振器７０１から出力されたクロックＣＬＫを分
周して、スキャナモータ２０６をＰＬＬ制御する基準ク
ロックＭＣＬＫを生成する。基準クロック発生回路２３
１は、後述の位相差補正回路２３３からの出力信号によ
り、基準クロックＭＣＬＫの周波数を微小だけ変化させ
ることができる構成になっている。

【００５２】基準クロック発生回路２３１で生成された
基準クロックＭＣＬＫは、ＰＬＬ制御回路２１１，位相
差検知回路２３２，位相差補正回路２３３に入力され
る。

【００５３】位相差検知回路２３２は、ＩＴＯＰ信号と
基準クロックＭＣＬＫとの位相差を検出し、該検出した
位相差を入力されるクロックＣＬＫのカウント値Ｎとし
て出力する。また、マイコン等で構成される不図示の制
御部からの許可信号ＥＮＢにより、位相差検知回路２３
２の動作が制御される。

【００５４】位相差補正回路２３３は、位相差検知回路
２３２から出力されたカウント値Ｎを計数して、基準ク
ロックＭＣＬＫの周波数を切り換える信号Ｓ０，Ｓ１を
出力する回路である。

【００５５】図３は、図２に示したスキャナモータ２０
６の構成を説明する図である。

【００５６】図において、８０１はスキャナモータ２０
６のロータで、永久磁石に１回転あたり４組の磁極パタ
ーンが着磁されている。また、ロータ８０１に固定され
ている支軸８０２を介してポリゴンミラー２１８が固定
されている。本実施形態では、ポリゴンミラー２１８は
８面のものを用いている。

【００５７】スキャナモータ２０６が回転すると、ＦＧ
センサ２０７は、ロータ８０１に着磁されている磁極パ
ターンから、１回転あたり４個のパルスを発生し、ＦＧ
波形整形回路２１４で整形されて、ＦＧパルスが出力さ
れる。

【００５８】一方、レーザ２０５から発光されたレーザ
光は、ロータ８０１と同一回転をするポリゴンミラー２
１８により走査され、ＢＤセンサ２０３にて主走査方向
の基準信号であるＢＤ信号を出力する。従って、ＢＤ信
号は、ＦＧパルスが１回出力される間に２個に出力され
る構成になっている。

【００５９】図４は、図３に示したＢＤ検知センサ２０
３からのＢＤ信号とＦＧ波形整形回路２１４からのＦＧ
パルスとの関係を説明するタイミングチャートである。

【００６０】図において、９０１がＢＤ信号、９０２が
ＦＧパルスである。

【００６１】図３に示したポリゴンミラー２１８は８面
で、ロータ８０１の磁極パターンが、１回転あたり４個
のパルスを発生するので、ＢＤ信号９０１が２個出力さ
れる間に、ＦＧパルスが１個出力される。また、前述の
ように、ロータ８０１とポリゴンミラー２１８は固定さ
れているので同一回転をし、必ずＦＧパルス９０２を基
準にして位相差時間Ｔ０をもってＢＤ信号９０１が出力
される。位相差時間Ｔ０は、ロータ８０１とポリゴンミ
ラー２１８を組み付ける際の取付角度により変わるだけ
で、一度組み付けて固定すれば、位相差時間Ｔ０は変化
することはない。

【００６２】従って、ロータ８０１とポリゴンミラー２
１８を組み付ける具合によっては、ＢＤ信号９０１とＦ
Ｇパルス９０２の位相差Ｔ０が０となり、完全に位相が
一致することも可能である。

【００６３】このように、ポリゴンミラー２１８の面数
と、スキャナモータ２０６の１回転あたりに出力される
ＦＧパルス９０２の数を一致、もしくは整数比にしてお
けば、スキャナモータ２０６のＦＧパルス９０２を主走
査方向の基準信号（ＢＤ信号９０１）と全く等価、もし
くは等価として扱うことが容易になる。

【００６４】図５は、図２に示した位相差検知回路２３
２の内部構成を説明するブロック図である。以下、構成
および動作について説明する。

【００６５】入力されたＩＴＯＰ信号は、許可信号ＥＮ
ＢとともにＡＮＤゲート４０１に入力されるＡＮＤゲー
ト４０１の出力信号は、微分回路４０２に入力され、Ｉ
ＴＯＰ信号の立ち上がりを検出して、クロックＣＬＫの
１クロック分の起動信号ＰＤｓを出力する。

【００６６】従って、許可信号ＥＮＢがアクティブな状
態（本実施形態では「Ｈ」）にならなければ検知回路の
起動信号ＰＤｓが出力されないため、動作の制御が可能
になる。起動信号ＰＤｓは、フリップフロップ（以下、
Ｆ／Ｆ）４０４のＪ端子に入力され、クロックＣＬＫに
同期して検知区間信号ＰＤを出力する。検知区間信号Ｐ
Ｄがアクティブな状態になると、ＡＮＤゲート４０９に
より基準クロックＭＣＬＫが入力される。

【００６７】ＡＮＤゲート４０９の出力は、ＤＦ／Ｆと
論理ゲートで構成される微分回路４０３に入力され、基
準クロックＭＣＬＫの立ち上がりを検出して、クロック
ＣＬＫの１クロック分の終了信号ＰＤｅを出力する。終
了信号ＰＤｅは、Ｆ／Ｆ４０４のＫ端子に入力され、ク
ロックＣＬＫに同期して検知区間信号ＰＤをノンアクテ
ィブにするとともに、Ｆ／Ｆ４０５に入力されて、補正
開始信号ＨＳＴ及びカウント値のラッチ信号Ｌａｔを出
力する。

【００６８】４０６はクロックＣＬＫの立ち上がりエッ
ジをカウントするカウンタで、本実施形態では、１１ビ
ットのものを用いた。カウンタ４０６のイネーブル端子
には、検知区間信号ＰＤが、クリア端子には起動信号Ｐ
ＤｓをインバータＩＮＶで反転した信号が入力されてい
る。従って、検知区間信号ＰＤがアクティブな区間のク
ロックＣＬＫをカウントすることが可能な構成になって
いる。

【００６９】カウンタ４０６のカウント出力値ｎは、変
換テーブル４０７に入力される。これは、カウンタ４０
６でＩＴＯＰ信号と基準クロックＭＣＬＫの位相差をク
ロックＣＬＫで計測し、後段の位相差補正回路２３３で
基準クロックＭＣＬＫを用いて周波数補正のタイミング
を計測するので、カウンタ４０６のカウント出力値ｎ
を、位相差補正回路２３３に入力するカウント値Ｎに変
換するために設けてある。

【００７０】本実施形態では変換テーブル４０７にはＲ
ＯＭを用い、カウンタ４０６のカウント出力値ｎをアド
レス入力して、データラインから変換データを出力する
構成になっている。本実施形態の場合、変換テーブル４
０７には、カウント出力値ｎとカウント値Ｎが等しくな
るようなデータが書き込まれている。

【００７１】変換テーブル４０７から出力されたカウン
ト値Ｎは、ラッチ４０８でＬａｔ信号のタイミングで保
持して、後段の位相差補正回路２３３へ出力される。

【００７２】図６は、図２に示した位相差補正回路２３
３の内部構成を示すブロック図である。

【００７３】図において、５０１は基準信号ＭＣＬＫの
立ち上がりエッジをカウントする１１ビットのカウンタ
で、カウント入力端子（Ｄ）には、位相差検知回路２３
２から出力されたカウント値Ｎが入力される。位相差検
知回路２３２から出力された補正開始信号ＨＳＴが、カ
ウンタ５０１のロード端子（Ｌ）に入力されて、補正開
始の１クロック前にカウンタ５０１にカウント値Ｎがセ
ットされる。

【００７４】５０２はＰ端子とＱ端子の入力データが等
しくなったときに「Ｈ」レベルの信号を出力するコンパ
レータで、カウンタ５０１のカウント出力がＰ端子に、
位相差カウント値Ｎの１／２がＱ端子に入力される。本
実施形態では、Ｑ端子入力は、カウント値Ｎの各ビット
を各々１ビットずつ下位側にシフトして構成した。

【００７５】Ｆ／Ｆ５０３，５０４は、周波数選択信号
Ｓ０，Ｓ１を生成し、基準クロック発生回路２３１に入
力するためのフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）で、Ｆ／Ｆ５
０３のＪ端子には補正開始信号ＨＳＴが、Ｋ端子にはカ
ウンタ５０１のキャリー信号が入力されている。また、
Ｆ／Ｆ５０４のＪ端子には補正開始信号ＨＳＴが、Ｋ端
子にはコンパレータ５０２のコンパレート信号が入力さ
れている。

【００７６】従って、補正開始信号ＨＳＴが入力される
と信号Ｓ０，Ｓ１とも「Ｈ」レベルになり、基準クロッ
クＭＣＬＫを、カウント値Ｎの半分まで計数した時点で
信号Ｓ１が「Ｌ」レベルになり、残りの半分を計数し終
ったときに信号Ｓ０も「Ｌ」レベルになる。

【００７７】図７は、図２に示した基準クロック発生回
路２３１の内部構成を示すブロック図である。

【００７８】図において、６０１，６０２，６０３はク
ロックＣＬＫを分周して、所定の周波数のパルスを出力
する分周器で、各々１／１０２４，１／１０２２，１／
１０２６の分周率である。分周器６０１，６０２，６０
３はカウンタとＦ／Ｆの組み合わせで構成され、一般的
に広く用いられるものなので、詳細な説明は省略する。

【００７９】分周器６０２と分周器６０３の出力は、セ
レクタ６０４に入力される。セレクタ６０４のセレクト
端子には、位相差補正回路２３３で生成された信号Ｓ１
が入力されていて、信号Ｓ１が「Ｌ」レベルの時１０２
６分周のパルスが、「Ｈ」レベルの時１０２２分周のパ
ルスが選択される。

【００８０】セレクタ６０４の出力と、分周器６０１の
出力は、セレクタ６０５に入力される。セレクタ６０５
のセレクト信号には、信号Ｓ０が入力されていて、信号
Ｓ０が「Ｌ」レベルの時１０２４分周のパルスが、
「Ｈ」レベルの時セレクタ６０４の出力パルスが選択さ
れる。

【００８１】セレクタ６０５の出力信号は、Ｆ／Ｆ６０
６により同期がとられて、基準クロックＭＣＬＫとして
出力される。

【００８２】本実施形態では、発振器７０１の発振周波
数を、スキャナモータ２０６の定常回転数の制御に必要
な基準クロックＭＣＬＫの１０２４倍に設定してあるの
で、信号Ｓ０，Ｓ１の組合せ、すなわち、（Ｓ０，Ｓ
１）＝（Ｌ，Ｌ）のとき、基準クロックＭＣＬＫ（１／
１０２４）となり定常周波数となる。また、信号Ｓ０，
Ｓ１の組合せ、すなわち、（Ｓ０，Ｓ１）＝（Ｌ，Ｈ）
のとき、基準クロックＭＣＬＫ（１／１０２４）となり
定常周波数となる。

【００８３】信号Ｓ０，Ｓ１の組合せ、すなわち、（Ｓ
０，Ｓ１）＝（Ｈ，Ｌ）のとき、基準クロックＭＣＬＫ
（１／１０２６）となり定常周波数よりも遅くなる。ま
た、信号Ｓ０，Ｓ１の組合せ、すなわち、（Ｓ０，Ｓ
１）＝（Ｈ，Ｈ）のとき、基準クロックＭＣＬＫ（１／
１０２２）となり定常周波数よりも速くなる。これによ
り、基準クロックＭＣＬＫの周波数を変化させることが
可能になる。

【００８４】次に、図８に示すタイミングチャートを参
照して、本発明に係る画像形成装置における基準クロッ
クＭＣＬＫの周波数調整処理について説明する。

【００８５】図８は、図２に示した各部の信号タイミン
グを説明するタイミングチャートであり、図２と同一の
ものには同一の符号を付してある。

【００８６】図において、３０１はＢＤ信号、３０２は
ＦＧパルス、３０３は基準クロックＭＣＬＫ、３０４は
ＩＴＯＰ信号である。

【００８７】図３に示したロータ８０１とポリゴンミラ
ー２１８は固定されているので同一回転をし、必ずＦＧ
パルス３０２を基準にして位相差時間Ｔ０をもってＢＤ
信号３０１が出力されている。すなわち、位相差時間Ｔ
０は、ロータ８０１とポリゴンミラー２１８を組み付け
る際の取付角度により変わるだけで、一度組み付けて固
定すれば、位相差時間Ｔ０は変化することはない。

【００８８】ＰＬＬ制御回路２２１は、基準クロックＭ
ＣＬＫとＦＧパルス３０２が所定の位相差Ｔ１を保つよ
うに回転制御する。

【００８９】ＩＴＯＰ信号３０４が位相差検知回路２３
２に入力されると、ＩＴＯＰ信号と基準クロックＭＣＬ
Ｋとの位相差の検出が開始される。次に、基準クロック
ＭＣＬＫの立ち上がりが入力されると、検出動作が終了
し、それまでの時間ｔに相当するカウント値Ｎが、位相
差補正回路２３３に設定される。

【００９０】位相差補正回路２３３では、信号Ｓ０，Ｓ
１の組合せを（Ｈ，Ｈ）として前述のようにスキャナモ
ータ２０６を、少し速い周波数で基準クロックのＮ／２
パルス分回転させ（区間３０５）、次に、信号Ｓ０，Ｓ
１の組合せを（Ｈ，Ｌ）として残りのＮ／２パルス分少
し遅い周波数にして（区間３０６）、次に、信号Ｓ０，
Ｓ１の組合せを（Ｌ，Ｌ）としてスキャナモータ２０６
の回転数を戻す（区間３０７）ように加減制御する。

【００９１】以上のような構成にすることにより、副走
査基準信号であるＩＴＯＰ信号３０４に対して、主走査
の基準信号であるＢＤ信号３０１が、常に一定の位相差
を保つようにスキャナモータ２０６の回転制御を行う際
に、モータの回転ムラが起きにくいように周波数を微少
に加減して位相補正を行うことが可能になり、色ズレの
ない高品位名画像を形成することが可能になる。

【００９２】以下、本実施形態と第１〜第６の発明の各
手段との対応及びその作用について図２等を参照して説
明する。

【００９３】第１の発明は、入力される画像情報に基づ
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
する回転多面体（ポリゴンミラー２１８）と、前記回転
多面体を駆動する駆動手段（スキャナモータ２０６）
と、前記駆動手段の回転に同期してパルス信号を発生す
る第１のパルス発生手段（ＦＧセンサ２０７，ＦＧ波形
整形回路２１４等）と、前記駆動手段の速度制御のため
の基準パルス信号を発生する第２のパルス発生手段（基
準クロック発生回路２３１）と、前記パルス信号と前記
基準パルス信号との位相差に基づいて前記駆動手段の回
転速度を制御する制御手段（ＰＬＬ制御回路２２１）
と、前記像担持体の所定位置を検知して基準位置パルス
信号を発生する第３のパルス発生手段（（ＩＴＯＰセン
サ２１１）と、前記基準位置パルス信号と前記基準パル
ス信号との位相差を検知して位相差信号を出力する位相
差検知手段（位相差検知回路２３２）と、前記位相差検
知手段から出力される位相差信号に基づいて前記基準パ
ルス信号の周波数を補正する位相差補正手段（位相差補
正回路２３３）とを有し、位相差検知回路２３２がＩＴ
ＯＰ信号と基準クロックＭＣＬＫとの位相差を検知して
位相差信号（カウント値Ｎ）を出力すると、該出力され
る位相差信号に基づいて位相差補正回路２３３が基準ク
ロックＭＣＬＫの周波数を補正するので、像担持体と回
転多面体の速度制御の基準信号との位相を一致させるこ
とができ、順次重ねられる画像書出し位置ずれを防止す
ることができる。

【００９４】第２の発明は、前記位相差検知回路２３２
は、入力される許可信号（イネーブル信号）ＥＮＢを検
知して前記基準位置パルス信号と前記基準パルス信号と
の位相差検知を開始するので、画像形成前の回転制御時
以外の適切なタイミングで基準クロックの周波数補正を
開始させることができる。

【００９５】第３の発明は、前記位相差補正回路２３３
は、前記位相差検知回路２３２から出力される位相差信
号に基づいて異なる周波数の基準位置パルス信号の発生
時間を可変するので、駆動手段の回転速度が乱調しない
程度の微少期間に位相合わせを完了することができる。

【００９６】第４の発明は、前記像担持体（感光ドラム
２０１）は複数の色成分の画像を面順次に重畳してカラ
ー画像を形成可能とするので、色ずれのないカラー画像
を形成することができる。

【００９７】第５の発明は、前記位相差補正回路２３３
は、前記位相差検知回路２３２から出力される位相差信
号に基づいて基準クロックＭＣＬＫの周波数の補正をカ
ラー画像形成するための複数の色成分の各々に対し面順
次で実行するので、各色画像の形成位置を精度よく合わ
せながら、常に色ずれのない高品位なカラー画像を形成
することができる。

【００９８】第６の発明は、前記第２のパルス発生手段
（基準クロック発生回路２３１）は、前記駆動手段の速
度制御のための周波数が異なる複数の基準パルス信号を
分周器６０１〜６０３により発生し、前記位相差補正手
段から出力される位相差信号（本実施形態では信号Ｓ
０，Ｓ１との組合せ信号となる）に従っていずれか１つ
の基準パルスをセレクタ６０４，６０５とにより選択し
て出力するので、駆動手段に回転される回転多面体の回
転速度を乱すことなく短時間に位相ずれの補正処理を完
了できる。

【００９９】〔第２実施形態〕第１実施形態では、ＩＴ
ＯＰ信号と基準クロックＭＣＬＫの位相差を、ＩＴＯＰ
信号の立ち上がりから基準クロックＭＣＬＫの立ち上が
りまでの区間の、基準クロックＭＣＬＫの１０２４倍の
周波数のクロックＣＬＫをカウントすることで測定した
が、特にこの方式に限定されるものではなく、例えば、
ＰＬＬ制御に用いられる位相差を直接信号に変換する素
子を使用して構成すると、回路規模を小型化することが
容易になる。

【０１００】〔第３実施形態〕さらに、位相差補正回路
２３３、及び基準クロック発生回路２３１をハード回路
で構成したが、第２実施形態で使用した位相検知素子の
出力を、Ａ／Ｄ変換して図示しないマイコンに取り込ん
で、基準クロック発生回路の分周比をソフトで制御する
構成にすることで、より正確な周波数変更制御が可能に
なり、さらにスキャナモータ２０６の回転ムラを低減し
て位相合わせが可能になる。

【０１０１】〔第４実施形態〕上記第１実施形態では、
発振器７０１のクロックＣＬＫを１０２４分周して基準
クロックＭＣＬＫの周波数とし、この周波数に対して微
少ずつ変化させて、位相合わせを行ったが、特に１０２
４分周に限定されるものではなく、制御が可能な範囲で
あれば、何分周であっても構わない。また、変化させる
量も、モータの性能が許す限り大きくても、小さくても
なんら支障はない。

【０１０２】〔第５実施形態〕上記第１実施形態では、
許可信号ＥＮＢを位相差検知回路２３２に入力すること
で、位相合わせ制御の実行を制御したが、特にこの位置
に限定されることはなく、位相差補正回路２３３，基準
クロック発生回路２３１などの他の場所で制御してもか
まわない。

【０１０３】さらに本発明では、フルカラー複写機を例
として説明を行ったが、特にフルカラー複写機に限定さ
れるものではなく、ポリゴンミラーを用いて、感光ドラ
ム，感光ベルト上を走査して画像記録を行う、カラープ
リンタに適用できることはいうまでもない。

【０１０４】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録した記
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ＭＰ
Ｕ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し
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。

【０１０５】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。

【０１０６】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，Ｃ
Ｄ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯ
Ｍ，ＥＥＰＲＯＭ等を用いることができる。

【０１０７】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。

【０１０８】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。

【０１０９】なお、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
も適用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。

【０１１０】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。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る第１
の発明によれば、位相差検知手段が前記基準位置パルス
信号と前記基準パルス信号との位相差を検知して位相差
信号を出力すると、該出力される位相差信号に基づいて
位相差補正手段が前記基準パルス信号の周波数を補正す
るので、像担持体と回転多面体の速度制御の基準信号と
の位相を一致させることができ、順次重ねられる画像書
出し位置ずれを防止することができる。

【０１１２】第２の発明によれば、前記位相差検知手段
は、入力される許可信号を検知して前記基準位置パルス
信号と前記基準パルス信号との位相差検知を開始するの
で、画像形成前の回転制御時以外の適切なタイミングで
基準クロックの周波数補正を開始させることができる。

【０１１３】第３の発明によれば、前記位相差補正手段
は、前記位相差検知手段から出力される位相差信号に基
づいて異なる周波数の基準位置パルス信号の発生時間を
可変するので、駆動手段の回転速度が乱調しない程度の
微少期間に位相合わせを完了することができる。

【０１１４】第４の発明によれば、前記像担持体は複数
の色成分の画像を面順次に重畳してカラー画像を形成可
能とするので、色ずれのないカラー画像を形成すること
ができる。

【０１１５】第５の発明によれば、前記位相差補正手段
は、前記位相差検知手段から出力される位相差信号に基
づいて前記基準パルス信号の周波数の補正をカラー画像
形成するための複数の色成分の各々に対し面順次で実行
するので、各色画像の形成位置を精度よく合わせなが
ら、常に色ずれのない高品位なカラー画像を形成するこ
とができる。

【０１１６】第６の発明によれば、前記第２のパルス発
生手段は、前記駆動手段の速度制御のための周波数が異
なる複数の基準パルス信号を発生し、前記位相差補正手
段から出力される位相差信号に従っていずれか１つの基
準パルスを選択して出力するので、駆動手段に回転され
る回転多面体の回転速度を乱すことなく短時間に位相ず
れの補正処理を完了できる。

【０１１７】従って、簡単な構成で、主走査制御系と副
走査制御系との基準信号の位相を一致させながら、色ず
れのない高品位なカラー画像を安定して形成することが
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
成を示す断面図である。

【図２】図１に示した画像形成装置の制御構成を説明す
る図である。

【図３】図２に示したスキャナモータの構成を説明する
図である。

【図４】図３に示したＢＤ検知センサからのＢＤ信号と
ＦＧ波形整形回路からのＦＧパルスとの関係を説明する
タイミングチャートである。

【図５】図２に示した位相差検知回路の内部構成を説明
するブロック図である。

【図６】図２に示した位相差補正回路の内部構成を示す
ブロック図である。

【図７】図２に示した基準クロック発生回路の内部構成
を示すブロック図である。

【図８】図２に示した各部の信号タイミングを説明する
タイミングチャートである。

【図９】従来の画像形成装置の要部制御構成を説明する
図である。

【符号の説明】

２０３ＢＤセンサ２０６スキャナモータ２０７ＦＧセンサ２１１ＩＴＯＰセンサ２１８ポリゴンミラー２２１ＰＬＬ制御回路２３１基準クロック発生回路２３２位相差検知回路２３３位相差補正回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力される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
体と、前記回転多面体を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の回転に同期してパルス信号を発生する第
１のパルス発生手段と、前記駆動手段の速度制御のための基準パルス信号を発生
する第２のパルス発生手段と、前記パルス信号と前記基準パルス信号との位相差に基づ
いて前記駆動手段の回転速度を制御する制御手段と、前記像担持体の所定位置を検知して基準位置パルス信号
を発生する第３のパルス発生手段と、前記基準位置パルス信号と前記基準パルス信号との位相
差を検知して位相差信号を出力する位相差検知手段と、前記位相差検知手段から出力される位相差信号に基づい
て前記基準パルス信号の周波数を補正する位相差補正手
段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記位相差検知手段は、入力される許可
信号を検知して前記基準位置パルス信号と前記基準パル
ス信号との位相差検知を開始することを特徴とする請求
項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記位相差補正手段は、前記位相差検知
手段から出力される位相差信号に基づいて異なる周波数
の基準位置パルス信号の発生時間を可変することを特徴
とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記像担持体は複数の色成分の画像を面
順次に重畳してカラー画像を形成可能とすることを特徴
とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】前記位相差補正手段は、前記位相差検知
手段から出力される位相差信号に基づいて前記基準パル
ス信号の周波数の補正をカラー画像形成するための複数
の色成分の各々に対し面順次で実行することを特徴とす
る請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】前記第２のパルス発生手段は、前記駆動
手段の速度制御のための周波数が異なる複数の基準パル
ス信号を発生し、前記位相差補正手段から出力される位
相差信号に従っていずれか１つの基準パルスを選択して
出力することを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。