JP3487450B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Description
リンタ,カラーファクシミリなどのカラー画像形成装置
に関する。
ルト状感光体を回転させて帯電装置により均一に帯電し
て1つの色版の画像形成信号に対応した光ビームを回転
多面鏡で偏向走査しながら露光することで1つの色版の
画像形成信号に対応する静電潜像を形成し、この静電潜
像を現像ユニットによりその色版に対応した色の現像剤
で顕像化して中間転写体に転写するという画像形成動作
を各色版の画像形成信号について行って各色版の顕像化
した単色画像を中間転写ベルト上に重ねて転写すること
でフルカラーの画像を形成してこれを記録紙に一括して
転写するカラー画像形成装置において、ベルト状感光体
上に3角形状のマークを設け、このマークをレーザビー
ムによって検出するマーク検出手段を所定の位置に設
け、各色版の画像形成信号に対応した光ビームによる露
光毎にマーク検出手段がマークを検出したタイミングを
基準にして回転多面鏡の回転位相を制御し、副走査方向
の露光開始のタイミングを制御して色ズレのない画像を
得るようにしたものがある(例えば、特開平4ー335
665号公報)。
置では、中間転写ベルト上に複数の色版の単色画像を重
ね合わて転写した後にこれを記録紙に一括して転写する
ので、1つの色版毎の単色画像の重ね合わせは中間転写
ベルトの周長と回転多面鏡の走査間隔とが整数倍の関係
にないことにより必ずズレが生じてくる。このため、各
色版毎の単色画像の重ね合わせは最大で1ライン分のズ
レ量が理論的に生じることになる。
走査方向の露光位置ズレが発生しなくて各色版の単色画
像の高精度な重ね合わせを行うことができるカラー画像
形成装置を提供することにある。
請求項1記載の発明は、回転される感光体と、回転多面
鏡駆動装置により回転される回転多面鏡を有していて前
記感光体に各色の画像形成信号に対応した光ビームを前
記回転多面鏡で偏向して露光し各色の画像形成信号に対
応する静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記感光体
上の各色の画像形成信号に対応する静電潜像を各色の現
像剤でそれぞれ顕像化する複数の現像手段と、回転され
て前記感光体上の顕像化された単色画像が転写される中
間転写体と、この中間転写体上に設けたマークを所定の
位置で検出する検出手段と、この検出手段のマーク検出
タイミングにより前記潜像形成手段に静電潜像の形成を
開始させる制御手段と、前記現像手段により可視像処理
された画像を転写材に転写後、前記検出手段のマーク検
出タイミングにより前記回転多面鏡の回転位相を制御す
る回転位相制御手段とを備え、前記検出手段のマーク検
出タイミングから一定期間後に前記静電潜像の形成を開
始するカラー画像形成装置において、前記回転位相制御
手段は、前記回転多面鏡の回転位相の制御を、前記検出
手段のマーク検出タイミングおよび前記回転多面鏡の鏡
面の位相に同期した基準信号のタイミングに応じて行う
ことを特徴としている。
と、回転多面鏡駆動装置により回転される回転多面鏡を
有していて前記感光体に各色の画像形成信号に対応した
光ビームを前記回転多面鏡で偏向して露光し各色の画像
形成信号に対応する静電潜像を形成する潜像形成手段
と、前記感光体上の各色の画像形成信号に対応する静電
潜像を各色の現像剤でそれぞれ顕像化する複数の現像手
段と、回転されて前記感光体上の顕像化された単色画像
が転写される中間転写体と、この中間転写体上に設けた
マークを所定の位置で検出する検出手段と、この検出手
段のマーク検出タイミングにより前記潜像形成手段に静
電潜像の形成を開始させる制御手段と、前記現像手段に
より可視像処理された画像を転写材に転写後、前記検出
手段のマーク検出タイミングにより前記回転多面鏡の回
転位相を制御する回転位相制御手段とを備え、前記検出
手段のマーク検出タイミングから一定期間後に前記静電
潜像の形成を開始するカラー画像形成装置において、前
記回転位相制御手段は、前記回転多面鏡の回転位相の制
御を、前記検出手段のマーク検出タイミングおよび前記
回転多面鏡の鏡面の検出信号のタミングに応じて行うこ
とを特徴としている。
記載のカラー画像形成装置において、 前記検出手段のマ
ーク検出タイミングから一定期間後に前記静電潜像を形
成開始するタイミングは、前記鏡面の検出タイミングと
重ならないタイミングに設定されていることを特徴とし
ている。
像を走査する際の回転多面鏡の回転位相が一定化され、
画像の書込開始位置が一定化される。特に請求項1記載
の発明では、マーク検出タイミングおよび回転多面鏡の
鏡面の位相に同期した基準信号のタイミングに応じて回
転位相制御を行うことにより、画像書き込み開始位置が
一定化される。
ミングから一定時間後に静電潜像形成を開始するタイミ
ングが回転多面鏡の検出タイミングと重ならないタイミ
ングに設定される。
を説明する。
り、本発明によるカラー画像形成装置の前提とする構成
について図19以降の図面において説明する。
る可撓性のベルト状感光体であり、このベルト状感光体
1は回動ローラ2,3の間に架設されていて回動ローラ
2により駆動されて副走査方向(時計方向)に回転す
る。
帯電部材、5は像露光手段たるレーザ書き込み系ユニッ
ト、6〜9は回転現像器に設けられていて互いに異なる
特定色の現像剤をそれぞれ収容した複数の現像手段たる
現像ユニットである。レーザ書き込み系ユニット5は上
面にスリット状の露光用開口部を設けた保持筐体に納め
て装置本体に組み込まれる。帯電手段たる帯電部材4及
び像露光手段たるレーザ書き込み系ユニット5は潜像形
成手段を構成する。
学系のものの他に、発光部と収束性光伝送体を一体とし
た光学系等も使用される。帯電部材4、レーザ書き込み
系ユニット5のレーザ書き込み光5Dをベルト状感光体
1に照射する部分、感光体用クリーニング装置15はベ
ルト状感光体1を架設している複数のローラ2,3のう
ちの1本のローラ2の付近に設けられている。
イエロー、マゼンタ、シアン、黒色の各トナーを有する
現像剤をそれぞれ収容したものであって、所定の位置で
ベルト状感光体1と近接あるいは接触する現像スリーブ
からなる現像剤担持部材を備え、感光体ベルト1上の静
電潜像を非接触現像あるいは接触現像法により顕像化す
る機能を有している。
あり、この中間転写体10は回動ローラ11、12の間
に架設されていてその一方の回動ローラにより駆動され
て反時計回りに回転する中間転写ベルトからなる。
回動ローラ3の部位で接触しており、中間転写ベルト1
0の内側に接触しているバイアスローラ13に高圧電源
から転写バイアスが印加されてベルト状感光体1上の第
1回目に形成された1つの色版の単色画像が中間転写ベ
ルト10上に転写される。同様にベルト状感光体1上に
第2回目乃至第4回目に形成された他の各色版の単色画
像が中間転写ベルト10上に第1回目に形成された1つ
の色版の単色画像と重ねられて位置ズレを生じないよう
に転写される。
機構により中間転写ベルト10に対して接離するように
設けられている。15はベルト状感光体1をクリーニン
グする感光体用クリーニング装置、16は中間転写ベル
ト10をクリーニングする中間転写ベルト用クリーニン
グ装置であり、このクリーニング装置16のブレード1
6Aは接離機構により画像形成中には中間転写ベルト1
0の表面より離間した位置に保たれて画像転写後のクリ
ーニング時のみ図示のごとく中間転写ベルト10の表面
に圧接される。
るカラー画像形成のプロセスは次のように行われる。ま
ず本実施例による多色像の形成は、次の画像形成システ
ムに従って遂行される。すなわち、画像読み取り装置
は、オリジナル画像を走査して撮像素子で読み取り、そ
の読み取りカラー画像データを画像データ処理部で演算
処理して各色の画像データ、つまり、イエロー、マゼン
タ、シアン、黒の画像データを作成し、これを一旦画像
メモリに格納する。
リから記録時にとり出されて記録部である本実施例のカ
ラー画像形成装置におけるレーザ書き込み系ユニット5
に各色の画像形成信号として入力される。すなわち、本
実施例のカラー画像形成装置とは別体の画像読み取り装
置から出力される各色の画像データが順次にレーザ書き
込み系ユニット5に入力される。
図21に示すように、駆動モータからなる回転多面鏡駆
動装置5Aにより回転多面鏡5Bが回転駆動され、半導
体レーザ5Eは、画像読み取り装置から順次に入力され
る各色の画像データにより駆動部で変調駆動されて各色
の画像データに対応して強度が変化するレーザビームを
発生する。このレーザビームは、回転多面鏡5Bにより
偏向走査され、fθレンズ5Cを経てミラー5Gにより
光路が曲げられてベルト状感光体1の周面上に照射され
る。
り除電されて帯電ローラ4によって一様に帯電された後
にミラー5Gからのレーザビーム5Dで露光されて各色
の画像信号に対応した静電潜像が順次に形成される。こ
こで、帯電ローラ4は電源からバイアスが印加されてベ
ルト状感光体1を一様に帯電し、レーザ書き込み系ユニ
ット5によりベルト状感光体1に露光する画像パターン
は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シア
ン、黒に色分解したときの単色の画像パターンである。
色の画像信号に対応した静電潜像はそれぞれ回転型現像
ユニットにおけるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の現
像ユニット6〜9による現像で顕色化されて各色の単色
化された単色画像となる。現像ユニット6はベルト状感
光体1上にイエローの画像信号に対応した静電潜像が形
成された時に回転により現像位置に移動してその静電潜
像を現像してイエローの単色画像とし、同様に他の現像
ユニット7〜9はベルト状感光体1上にマゼンタ、シア
ン、黒の各画像信号に対応した静電潜像が形成された時
にそれぞれ回転により現像位置に移動してそのマゼン
タ、シアン、黒の静電潜像をそれぞれ現像してマゼン
タ、シアン、黒の各単色画像とする。
スローラ13を介して転写バイアスが印加され、ベルト
状感光体1上に順次に形成されたイエロー、マゼンタ、
シアン、黒の各単色画像はベルト状感光体1に接触しな
がら反時計回りに回転する中間転写ベルト10上に順次
に重ね合わせて転写される。中間転写ベルト10上にイ
エロー、マゼンタ、シアン、黒の各単色画像が重ね合わ
せて転写されることによりフルカラーの画像が形成さ
れ、給紙台17から給紙ローラ18により給紙されてレ
ジストローラ19を経て転写部へ搬送されて来た転写紙
に転写ローラ14により転写される。
定着されてフルカラー画像が完成し、トレイ23へ排出
される。中間転写ベルト10及びベルト状感光体1はシ
ームレスである。ベルト状感光体1はイエロー、マゼン
タ、シアン、黒の各単色画像が中間転写ベルト10へ転
写された後に感光体用クリーニング装置15によりクリ
ーニングされ、中間転写ベルト10は転写紙へ画像を転
写した後に中間転写ベルト用クリーニング装置16によ
りクリーニングされる。
して示す図である。中間転写ベルト10の端部には6個
のマーク41A〜41Fが所定の間隔で設けられてお
り、マーク検知センサからなる検出手段40は中間転写
ベルト10上のマーク41A〜41Fを回動ローラ12
より中間転写ベルト10回転方向下流側で検出する。こ
のマーク検知センサ40は反射型フォトインタラプトか
らなる反射型フォトセンサにより構成されている。
A〜41Fのうちの任意のマーク、例えばマーク41A
を検出することによりレーザ書き込み系ユニット5がベ
ルト状感光体1に対する1色目の画像の書き込み(イエ
ローの画像信号に対応したレーザビームによる露光)を
開始し、マーク41Aが一周して再度マーク検知センサ
40がマーク41Aを検出したときに2色目の画像の書
き込み(マゼンタの画像信号に対応したレーザビームに
よる露光)を開始する。
1B〜41Fに対する検出信号はマーク検知センサ40
で検出されたマークの個数管理により画像の書き込みタ
イミングとして使用できないようにマスクがかけられ
る。Pセンサからなる濃度検出手段22は、感光体ベル
ト1上の中間転写ベルト10と接する部分より感光体ベ
ルト1回転方向上流側に対向して設置され、感光体ベル
ト1上のトナー量を光学的に検出する。
らマーク検知センサ40までの概略構成を示す。図21
において、本実施例のカラー画像形成装置とは別体の画
像読み取り装置から出力される色信号がレーザ書き込み
系ユニット5に入力されると、レーザ書き込み系ユニッ
ト5においては半導体レーザ5Eがその色信号により駆
動部で変調駆動されてその色信号に対応した強度を有す
るレーザビームを発生する。このレーザビームは、ポリ
ゴンモータ5Aからなる回転多面鏡駆動装置によって回
転される回転多面鏡(以下ポリゴンミラーと呼ぶ)5B
により主走査方向に回転走査され、fθレンズ5Cを経
てミラー5Gにより光路が曲げられてベルト状感光体1
上に照射される。
走査方向に走査されるレーザビームは、1回の主走査内
で感光体1上に照射される前に同期検知センサ5Fによ
って検出され、この同期検知センサ5Fの出力信号が画
像書き込みの主走査方向の同期信号として用いられる。
ポリゴンモータ5Aはモータ同期信号に同期して回転
し、このモータ同期信号の位相とポリゴンモータ5Aの
回転位相は同期している。ポリゴンミラー5Bの鏡面数
は8面であり、モータ同期信号はポリゴンミラー5Bの
1回転に付き2パルスである。
制御手段をなす位相整合回路51およびモータ駆動制御
装置たるモータ制御回路52の構成を示すブロック図で
あり、図23は、図22に示した構成のタイミングチャ
ートである。モータ制御回路52は、位相整合回路51
から出力される同期信号(PLS)によってPLL制御
され、ポリゴンミラー5Bの回転速度、回転位相を制御
するようになっている。位相整合回路51は、モータ同
期信号(PLS1)を発生するモータ同期信号発生回路
53と、微短パルス信号(PLS2)を発生する微短パ
ルス発生回路54と、同期信号(PLS1)および微短
パルス信号(PLS2)を選択するマルチプレクサ56
および各回路53、54にタイミング信号を発生するタ
イミング信号発生回路55とで構成されている。各回路
は、発振器50から出力されるクロック信号(CLK)
を基準に動作している。
パルス信号(CLK)を分周してモータ制御回路52に
入力される同期パルス信号(PLS1)を発生させてい
る。モータ制御回路52は、通常時、同期パルス信号
(PLS1)に同期してポリゴンモータ5Aの回転制御
を行っている。マーク検出センサ40より出力されるマ
ーク検知信号(MARK)がタイミング信号発生回路5
5に入力されると、タイミング信号発生回路55から信
号(MK1)がモータ同期信号発生回路53に出力され
る。モータ同期信号発生回路53では、図23における
タイミング(a)において次の色版の画像形成のための
モータ同期信号(次版)(PLS1)をマルチプレクサ
56に出力する。タイミング信号発生回路55は、前の
色版の画像形成のためのモータ同期信号(前版)(PL
S1)の立ち上がりタイミング(b)で信号(MK1)
を微短パルス発生回路54に出力し、微短パルス発生回
路54では、モータ同期信号のパルス幅よりも短いパル
ス幅である微短パルス(PLS2)をマルチプレクサ5
6に出力する。
(a)とタイミング(b)とのズレ時間(t)に応じて
決まり、タイミング信号発生回路55は、微短パルス発
生回路54にデータ(N)を送る。このデータ(N)
は、モータ同期信号のパルス幅を(tp)とし、微短パ
ルスのパルス幅を(td2)とすると、 N=t/(tp―td2) で決まる数値である。
スがN回発生すると、図35におけるタイミング(c)
において、モータ同期信号(PLS1)と微短パルス
(PLS2)との位相が一致することになる。微短パル
ス発生回路54は、パルス発生が終了すると、信号(N
END2)を出力する。タイミング信号発生回路55
は、微短パルス発生回路54からの信号(NEND2)
が入力されると、マルチプレクサ56に信号(SEL)
を出力する。マルチプレクサ56は、通常の動作時に
は、モータ同期信号(PLS1)を選択し、微短パルス
が発生される位相整合期間に微短パルス(PLS2)を
選択してポリゴンミラー5Bの回転位相を制御するよう
になっている。図23において、モータ同期信号(PL
S)は、マルチプレクサ56の選択結果を示している。
相を微短パルス(PLS2)を発生させることにより、
徐々にシフトさせてモータの回転位相制御が可能にな
る。つまり、微短パルス(PLS)によって回転位相を
徐々に進ませるようにポリゴンミラー5Bの位相を制御
している。位相整合期間の後、タイミング(d)では、
ポリゴンモータ5Aの回転が安定するので、この時点で
レーザ書込が開始される。この手法による回転位相制御
は、各色について実行されるので、副走査方向での露光
位置ズレがない高精度な画像重ね合せが可能になり、色
ズレのないカラー画像を得ることができる。この手法の
基本的な考えは、本出願人の先願にかかる特願平6ー7
0482号の明細書に開示されている。
士の書込開始位置を一定させるための回転多面鏡の回転
位相制御について説明する。 図1乃至12に示す構成に
おいて、図34、35に示した構成部品および呼称につ
いて同符号とし、その動作を含めた詳細な説明は省略す
る。
タ同期信号(PLS1)を発生するモータ同期信号発生
回路53と、微長パルス(PLS3)を発生する微長パ
ルス発生回路57と、上記同期信号(PLS1)および
微長パルス(PLS3)を選択するマルチプレクサ56
と、各回路53、56、57にタイミング信号を発生さ
せるタイミング信号発生回路55とで構成されている。
これら各回路は、発振器50からのクロック信号(CL
K)を基準に動作するようになっている。タイミング信
号発生回路55は、図2に示すタイミングチャートに示
されているように、モータ同期信号(前版)(PLS
1)の立ち上がりのタイミング(b)において信号(M
K3)を微長パルス発生回路57に出力し、微長パルス
発生回路57では、モータ同期信号(前版)(PLS
1)のパルス幅よりも長い微長パルス(PLS3)を発
生させる。
(a)とタイミング(b)のズレ時間(t)に応じて決
められるものである。この発生回数(N)はモータ同期
信号(PLS1)のパルス幅を(tp)とし、微長パル
スのパルス幅を(td3)とすると、 N=(tp―t)/(td3―tp) で決められる数値である。
回発生すると、タイミング(c)において、モータ同期
信号(PLS1)と微長パルス(PLS3)の位相が一
致することになる。微長パルス発生回路57は、パルス
発生が終了すると信号(NEND3)をタイミング信号
発生回路55に出力する。マルチプレクサ56は、通常
の動作時、モータ同期信号(PLS1)を選択し、微長
パルス(PLS3)が発生される位相整合期間には微長
パルス(PLS3)を選択してモータ同期信号(PL
S)を出力するようになっている。このようなマルチプ
レクサ56の選択動作は、タイミング信号発生回路55
から出力される信号(SEL)によって行われる。これ
により、モータ同期信号(PLS1)の位相が微長パル
ス(PLS3)の発生によって徐々にシフトされること
になり、ポリゴンモータ5Aの回転位相が制御される。
つまり、微長パルス(PLS3)によって位相を徐々に
遅らせるようにポリゴンミラー5Bの位相制御が行われ
る。位相整合期間の後、タイミング(d)において、ポ
リゴンモータ5Aの回転制御が安定するので、この時点
でレーザ書込が開始される。このような制御は、各色に
ついて行われるので、副走査方向の露光位置ズレのない
高精度な画像の重ね合せが可能となり、色ズレのないカ
ラー画像を得ることができる。
信号(PLS1)のズレ時間に応じて微長パルスを発生
するようにした構成と同じ結果を得る例としては、図3
に示す構成例(便宜上、第6構成例とする)がある。図
3に示す構成において図1に示した構成と異なる点は、
モータ同期信号(PLS1)の代りにモータ制御回路5
2からタイミング信号発生回路55に対してエンコーダ
信号(ENC)を入力している点である。本構成では、
モータ制御回路52に入力されるモータ同期信号(PL
S1)とタイミング信号発生回路55に出力されるエン
コーダ信号(ENC)とは、ポリゴンミラー5Bの1回
転あたりのパルス数が同じに設定されている。図4は、
これら各信号の関係を示しており、モータ同期信号(P
LS1)とエンコーダ信号(ENC)とは、一定の位相
関係が保たれている。図4には、マーク検知信号(MA
RK)も示されており、このマーク検知信号(MAR
K)とエンコーダ信号(ENC)とのズレ時間tを用い
ることによって、第1構成例と同様に、微長パルス(P
LS3)を発生させ、位相制御を行なうことができる。
この実施例においても、第1実施例と同様に、ポリゴン
ミラー5Bの位相制御ができるので、色ズレのないカラ
ー画像を得ることが可能になる。
る第2構成例を示すブロック図である。図5において、
位相整合回路59は、モータ同期信号(PLS1)を発
生するモータ同期信号発生回路53と、微短パルス(P
LS2)を発生する微短パルス発生回路54と、微長パ
ルス(PLS3)を発生する微長パルス発生回路57
と、上記同期信号(PLS1)、微短パルス(PLS
2)、微長パルス(PLS3)を選択するマルチプレク
サ56と、各回路53、54、56、57にタイミング
信号を発生させるタイミング信号発生回路55とで構成
されている。これら各回路は、発振器50からのクロッ
ク信号(CLK)を基準に動作するようになっている。
図5に示した回路の基本的な動作は、図22および図1
に示した構成を有する回路と同様であるが、位相制御に
用いるパルスとして、微短パルス(PLS2)を用いる
か微長パルス(PLS3)を用いるかをマーク検知信号
(MARK)によって選択できるようになっている。
て微短パルスにより位相整合を行なった場合のタイミン
グチャートであり、図6(B)は、図1に示した微長パ
ルス(PLS3)により位相整合を行った場合のタイミ
ングチャートである。いずれの場合にも、マーク検知信
号(MARK)とモータ同期信号(前版)(PLS1)
の位相関係は同じであるが、微長パルス(PLS3)を
用いた場合の方が短い時間で位相整合を終了させること
ができる。
用いて位相整合を行った場合を、また、図7(B)は、
微長パルスを用いて位相整合を行った場合をそれぞれ示
している。図7において、微短パルスを用いて位相整合
する方が短い時間で位相整合を終了させることができ
る。このように図6および図7から明らかなように、マ
ーク検知信号(MARK)の立ち上がりのタイミング
が、モータ同期信号(前版)(PLS1)のHIレベル
にあるときには微長パルス(PLS3)を用いて位相整
合を行い、モータ同期信号(前版)(PLS1)のLO
Wレベルにあるときには微短パルス(PLS2)を用い
て位相整合を行うことによって位相整合に要する時間を
短くすることができる。図5において、タイミング信号
発生回路55は、モータ同期信号(PLS1)とマーク
検知信号(MARK)とを入力し、どちらのパルスを用
いて位相整合を行うかを判断し、微短パルス(PLS
2)を用いる場合には信号(MK2)を、また、微長パ
ルス(PLS3)を用いる場合には信号(MK3)およ
びパルス数(N)を各パルス発生回路54、57に出力
する。微短パルス発生回路54および微長パルス発生回
路57は、信号(MK2、MK3、N)に応じて微短パ
ルス(PLS2)および微長パルス(PLS3)を発生
し、発生し終わったら、信号(NEND2)および(N
END3)をタイミング信号発生回路55に出力する。
ータ同期信号(PLS1)を選択し、微短パルス(PL
S2)が発生される位相整合期間には微短パルス(PL
S2)を選択し、微長パルス(PLS3)が発生される
位相整合期間には微長パルス(PLS3)を選択する。
この選択は、タイミング信号発生回路55より出力され
る信号(SEL)によって実施され、最終的にマルチプ
レクサ56は、モータ同期信号(PLS)を出力する。
K)のタイミングによって微短パルス(PLS2)を用
いて位相整合を行うか微長パルス(PLS3)を用いて
位相整合を行うかを判断するようになっているので、位
相整合に要する時間を短くすることが可能になり、マー
ク検知から書込開始までの時間を短縮することができ、
プロセス全般での処理時間を高速化することができる。
第3構成例について説明する。図8は、第3構成例によ
るタイミングチャートである。図8は、微短パルス(P
LS2)を用いて位相整合する状態を示している。図8
において、基準信号に対して微短パルス(PLS2)の
位相がシフトしている状態が示されている。図9は、図
8と同様に、基準信号に対する微短パルス(PLS2)
の位相シフトの状態と、ポリゴンモータ5A自体の位相
をステップ上に変化させた時(図9中、符号aで示す)
に対するポリゴンモータ5A自体の位相の応答状態を示
した図である。モータ制御回路52に入力されるモータ
同期信号(PLS)の位相をステップ状に変化させた時
(図9中、符号bで示す)に対するポリゴンモータ5A
自体の位相変化(符号a)が示されている。このような
ポリゴンモータ5A自体の位相変化(符号a)は、モー
タ制御回路52が行っている閉ループ制御系(PLL制
御)の時定数に依存している。位相シフトの度合い(変
化量)は、ポリゴンモータ5A自体の応答(a)に相当
するものが望ましい。図9において、符号(b)、
(c)は、モータ同期信号(PLS)が急激に変化した
場合を示している。このとき、モータ制御回路52で
は、同期外れを生じてしまうことがある(図9中、符号
(a)で示す状態は同期外れを生じていない場合を示し
ている。)。特に、最終的な位相変化量(図7中、符号
θ0に相当する量)が大きいと、同期外れを生じやす
い。このような同期外れが顕著になるとPLL制御で
は、再同期を行う必要があるため、この処理に時間がか
かってしまうことになる。同期外れを生じない位相シフ
トの度合いは、図9中、符号(c)で示すように、ポリ
ゴンモータ5A自体の時間応答と同等の位相シフトの度
合いとした場合である。また、図9中、符号(d)は、
さらに位相変化の度合いが小さい場合であるが、この場
合には位相シフトに対してさらに安定してポリゴンモー
タ5Aが追従することになる。本構成例では、位相シフ
トの度合いはモータ制御回路52の制御系時定数と同等
若しくはそれより位相シフトの度合いを小さいものとす
る。これにより、位相シフトの度合いを小さいものとす
ることで位相シフト中でのポリゴンモータ5Aの同期外
れが生じないので、同期外れによる時間の無駄が省け、
確実に位相整合が行える。
ないように位相整合させると、ポリゴンミラー5Bの鏡
面数の倍数である場合でも位相整合することが可能にな
る。図10はこの場合を示しており、いまこれを第4構
成例とする。図10に示す例では、ポリゴンミラー5B
の鏡面数が6面であって、モータ同期信号(PLS)
が、12パルス/回転である場合の動作を示している。
図10には、ポリゴンミラー5Bの位相を示すために、
同期検知センサ5Fで検知されるミラー面検知信号(P
OLY)が示されている。図10中、符号(A)は、マ
ーク検知信号(MARK)のタイミングによって微短パ
ルス(PLS2)を発生し、位相整合を行うようになっ
ている。図10中、符号(B)も、マーク検知信号(M
ARK)のタイミングによって微短パルス(PLS2)
を発生しているが、微短パルス(PLS2)の発生回数
が多くなっており、モータ同期信号(PLS)の1パル
ス分以上の位相シフトを行っている。マーク検知信号
(MARK)から時間(T1)経過した時点(図10
中、符号(B)で示すタイミングの位置で位相整合が終
了した時点)では、マーク検知信号(MARK)から同
じタイミングでポリゴンミラー5Bの位相(検知信号
(POLY))が得られている。この例では、モータ同
期信号(PLS)の1回点あたりのパルス数が鏡面数の
2倍に相当する場合を示しているが、倍数であれば同様
な制御が行えること勿論可能である。
期信号(PLS)は、安定な制御系を得るようにするた
めにポリゴンモータ5Aの1回転当たりのパルス数を大
きくとる必要があることが多い。このように、ポリゴン
モータ5Aの制御回路52にとって、この上記したミラ
ー面数の倍数に基づく位相整合は有効な手段となる。な
お、第3、第4構成例においては、微短パルス(PLS
2)を用いて位相整合する場合を説明したが、微長パル
ス(PLS3)を用いる場合あるいはその両方のパルス
を用いる場合でも同様な動作が行えること勿論である。
のパルス数がミラー面数の倍数に該当している場合、位
相整合が正常に行われているかどうかを検出するエラー
検出回路を設けることが好ましい。図11は、この場合
の構成(以下、これを第5構成例とする)を示してい
る。図11において、モータ制御回路52から出力され
るエンコーダ信号(ENC)とモータ同期信号(PL
S)は、エラー検出回路65に入力されるようになって
いる。エラー検出回路65は、微短パルス(PLS2)
を用いた位相シフトが正常に行われたかを検出し、検出
結果を信号(ERR)として出力する。図示しないCP
U等のコントローラは、検出結果に応じてエラーを検出
した場合には、再度位相整合を実施する。
すタイミングチャートであり、この場合のポリゴンミラ
ー5Bの鏡面数は前述した例と同様に6面である場合を
対象とし、モータ同期信号(PLS)が12パルス/回
転である場合を示している。図12中、符号(A)は、
位相シフトが正常に行われた場合を示している。エラー
検出回路65では、入力されるモータ同期信号(PL
S)とエンコーダ信号(ENC)を常に分周している。
また、分周したモータ同期信号(PLS)の立ち上がり
のタイミングで分周したエンコーダ信号(ENC)をサ
ンプリングしている。モータ制御回路52が正常に動作
し、モータ制御回路52に入力されるモータ同期信号
(PLS)に対して正確に追従していると、エラー信号
(ERR)は、位相整合の前後で変化することがない。
図12(A)で示すタイミングでは、エラー信号(ER
R)がLOWレベルのままである。しかし、位相シフト
の途中で何等かの異常があり、モータ制御回路52のP
LL制御に同期外れが生じてしまった場合、モータ制御
回路52に入力されるモータ同期信号(PLS)に対し
て、ポリゴンミラー5Aが正しく追従しないので、位相
シフトが正常に行われていないと考えられる。図12
(B)は、位相シフトが正常に行われなかった場合を示
している。この場合、位相シフトの前後でエラー信号
(ERR)のレベルがLOWレベルからHIレベルに変
化するので、位相シフトが失敗したことを判断すること
ができる。コントローラ(CPU)では、位相シフトの
前後でエラー信号のレベルが変化するかどうかを判別し
てエラー検出を行うようになっている。
モータ5Aの1回転当たりのモータ同期信号(PLS)
のパルス数をミラー面数の約数、倍数若しくはミラー面
数と同じとすることが可能な例であるが、この例では、
モータ同期信号(PLS)とミラー面数とが上記した関
係を満足していない場合には位相整合を実施することが
できない。
しない場合でも位相整合を可能にする構成を備えてお
り、以下に本発明の実施例の詳細を説明する。図13
は、本発明における請求項1記載の発明の実施例を示す
図であり、本実施例では、モータ同期信号(PLS)が
モータ1回転当たり20パルスの信号に設定され、ポリ
ゴンミラー5Bのミラー面数が6面の場合を対象として
いる。図13において、位相整合回路66の内部にはポ
リゴンミラー5Bのミラー面に同期したミラー面同期信
号発生回路67が設けられている。タイミング信号発生
回路55では、ミラー面同期信号発生回路67から出力
されるミラー面同期信号(MIRR)が入力され、マー
ク検知信号(MARK)とミラー面同期信号(MIR
R)とのズレ時間を得て、ズレ時間に応じた微短パルス
(PLS2)を発生させるようになっている。
であり、同図において、ミラー面同期信号(MIRR)
は、ミラー面検知信号(POLY)と常に一定の位相関
係を以て出力されるようになっている。
検知信号(MARK)とのズレ時間(t)は、印加する
微短パルス(PLS2)の発生回数(N)を決める。 N=t/(tp−td2) tp:モータ同期信号(PLS)のパルス幅 td2:微短パルスのパルス幅 となる。微短パルス(PLS2)がN回発生されると、
モータ同期信号(PLS)と微短パルス(PLS2)と
の位相が一致することになる。なお、この場合、最大2
0/6パルス分の位相をシフトさせればよいことにな
る。このように、位相をシフトさせると、ミラー面同期
信号(MIRR)の位相モータ同期信号(PLS)の位
相とがある関係に保たれることになり、モータ同期信号
(PLS)とミラー面数の関係を限定することなく位相
整合させることが可能になる。
K)とミラー同期信号(MIRR)のズレ時間に応じて
微短パルス(PLS2)を発生させる例について説明し
たが、ミラー同期信号(MIRR)の代りにミラー面検
知信号(POLY)を用いることも可能である。この場
合にも、マーク検知信号(MARK)とミラー面検知信
号(POLY)とのズレ時間(t)に応じて微短パルス
(PLS2)を発生することにより上記実施例と同様な
結果が得られる。
について説明する。図15は、別実施例の構成を、図1
6はその構成によって得られるタイミングチャートを示
している。図15において、ミラー同期検知センサ5F
(図21参照)によって検知されたミラー同期信号(P
OLY)は、タイミング信号発生回路55に入力され、
タイミング信号発生回路55では、マーク検知信号(M
ARK)とミラー同期信号(POLY)とのズレ時間
(t)を求め、このズレ時間(t)に応じて微短パルス
(PLS2)を発生するようになっている。
について説明する。図17では、画像書込タイミングを
示しており、画像書込は、例えば図2にて、タイミング
(c)で示したように位相整合期間が終了してからある
時間が経過した後のタイミング(図17中、(d)で示
すタイミング)に、ミラー同期信号(POLY)に同期
したタイミングで実行される。このタイミング(d)
は、マーク検知が行われてから一定の時間として設定さ
れている。しかし、ポリゴンモータ5Aは、装置への組
み付け時に常に位相が一定するように組み立てられると
いう保証はない。この場合には、図17(A)に示すよ
うに、タイミング(d)とミラー同期信号(POLY)
とが重なることなく、余裕をもったタイミングとなって
いればよいが、図17(B)に示すように、タイミング
(d)とミラー同期信号(POLY)とが略同じタイミ
ングになると、タイミング(d)に達した時点と同時に
画像の書込が開始されてしまうことになる。また、図1
7(C)に示すように、ミラー同期信号(POLY)の
タイミングの方がタイミング(d)よりも先に来ること
もある。このとき、モータ同期信号(PLS)が図17
(B)(C)に示すように、同じであっても、ポリゴン
モータ5Aの揺らぎによって書込ラインが1ライン分遅
れることになってしまい、位相シフトした意味がなくな
ってしまう。
予めマーク41A〜41Fからの特定の時間(タイミン
グ(d))を、ミラー同期信号(POLY)のタイミン
グと重ならないように決めておくことが必要である。こ
のとき、図17(A)に示すタイミングにより常に動作
することが可能になり、位相シフトした効果が得られ
る。
成されているマーク41A〜41Fを検知するための構
成としては、反射型式に限らず、中間転写体10に光を
通過させることができる構成としてもよい。図18にお
いて、中間転写体10には、光を透過可能なマーク70
が形成され、中間転写体10をはさんで一方側には、光
源をなすLED71が配置され、他方側には、検知部を
なすホトダイオード72が配置されている。このような
構成により、LED71から出射された光がホトダイオ
ード72によって受光されるかどうかによってマーク7
0の検知が行える。
マーク検出タイミングおよび回転多面鏡の鏡面の位相に
同期した基準信号のタイミングに応じて回転位相制御が
行われるので、回転多面鏡の鏡面数と回転多面鏡駆動装
置での回転駆動信号の関係を限定しなくても位相整合の
ための位相シフトが可能になり、露光位置ズレのない画
像の書込が行える。
タイミングから一定時間後に静電潜像形成を開始するタ
イミングが回転多面鏡の検出タイミングと重ならないタ
イミングに設定されるので、1ラインの色ズレを防止す
ることが可能になる。
の検出タイミングに応じて、回転多面鏡の回転位相を進
ませて一定化するか、遅らせて一定化するかを選択する
ので、その選択により位相整合に要する時間を短くする
ことが可能になる。
の回転制御が、回転多面鏡駆動装置における回転制御の
時定数に応じた速度により行われるので、回転多面鏡駆
動装置での位相同期が外れることなく円滑に位相整合が
行え、これによって、各色版の単色画像の重ねあわせを
良好に行うことができる。
の回転制御に用いられる基準同期信号は、多面鏡鏡面数
の倍数が用いられるので、回転多面鏡駆動装置に印加す
る信号が限定されるようなことをなくして各色版の単色
画像の重ねあわせを良好に行うことができる。
の回転制御に用いられるエンコーダ信号により回転位相
制御の状態の可否判断が行われるので、回転多面鏡の回
転位相制御の異常を検出することが可能になる。
タイミングと回転多面鏡の回転制御に用いられるエンコ
ーダ信号のタイミングに応じて回転位相の制御が行われ
るので、請求項1記載の発明と同じように露光位置ズレ
をなくして各色版の単色画像の重ねあわせを良好に行う
ことができる。
ーク検出タイミングおよび回転多面鏡の鏡面の位相に同
期した基準信号のタイミングに応じて回転位相制御が行
われるので、回転多面鏡の鏡面数と回転多面鏡駆動装置
での回転駆動信号の関係を限定しなくても位相整合のた
めの位相シフトが可能になり、露光位置ズレのない画像
の書込が行える。
タイミングから一定時間後に静電潜像形成を開始するタ
イミングが回転多面鏡の検出タイミングと重ならないタ
イミングに設定されるので、1ラインの色ズレを防止す
ることが可能になる。
を透過する光を検出することにより、中間転写体に形成
されているマークを検出することができるので、簡単に
マークの検出が可能になる。
成例を示すブロック図である。
である。
を示すブロック図である。
である。
ロック図である。
である。
である。
るためのタイミングチャートである。
である。
するためのタイミングチャートである。
ブロック図である。
ートである。
ク図である。
ートである。
ートである。
ングチャートでる。
視図である。
る。
成を説明するための斜視図である。
を示すブロック図である。
チャートである。
回路 52 回転多面鏡駆動装置 70 透光可能なマーク 71 発光部をなすLED 72 マーク検出部をなすホトダイオー
ド
Claims (3)
- 【請求項1】回転される感光体と、回転多面鏡駆動装置
により回転される回転多面鏡を有していて前記感光体に
各色の画像形成信号に対応した光ビームを前記回転多面
鏡で偏向して露光し各色の画像形成信号に対応する静電
潜像を形成する潜像形成手段と、前記感光体上の各色の
画像形成信号に対応する静電潜像を各色の現像剤でそれ
ぞれ顕像化する複数の現像手段と、回転されて前記感光
体上の顕像化された単色画像が転写される中間転写体
と、この中間転写体上に設けたマークを所定の位置で検
出する検出手段と、この検出手段のマーク検出タイミン
グにより前記潜像形成手段に静電潜像の形成を開始させ
る制御手段と、前記現像手段により可視像処理された画
像を転写材に転写後、前記検出手段のマーク検出タイミ
ングにより前記回転多面鏡の回転位相を制御する回転位
相制御手段とを備え、前記検出手段のマーク検出タイミ
ングから一定期間後に前記静電潜像の形成を開始するカ
ラー画像形成装置において、前記回転位相制御手段は、前記回転多面鏡の回転位相の
制御を、前記検出手段のマーク検出タイミングおよび前
記回転多面鏡の鏡面の位相に同期した基準信号のタイミ
ングに応じて行うことを 特徴とするカラー画像形成装
置。 - 【請求項2】回転される感光体と、回転多面鏡駆動装置
により回転される回転多面鏡を有していて前記感光体に
各色の画像形成信号に対応した光ビームを前記回転多面
鏡で偏向して露光し各色の画像形成信号に対応する静電
潜像を形成する潜像形成手段と、前記感光体上の各色の
画像形成信号に対応する静電潜像を各色の現像剤でそれ
ぞれ顕像化する複数の現像手段と、回転されて前記感光
体上の顕像化された単色画像が転写される中間転写体
と、この中間転写体上に設けたマークを所定の位置で検
出する検出手段と、この検出手段のマーク検出タイミン
グにより前記潜像形成手段に静電潜像の形成を開始させ
る制御手段と、前記現像手段により可視像処理された画
像を転写材に転写後、前記検出手段のマーク検出タイミ
ングにより前記回転多面鏡の回転位相を制御する回転位
相制御手段とを備え、前記検出手段のマーク検出タイミ
ングから一定期間後に前記静電潜像の形成を開始するカ
ラー画像形成装置において、前記回転位相制御手段は、前記回転多面鏡の回転位相の
制御を、前記検出手段のマーク検出タイミングおよび前
記回転多面鏡の鏡面の検出信号のタミングに応じて行う
ことを 特徴とするカラー画像形成装置。 - 【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、 前記検出手段のマーク検出タイミングから一定期間後に
前記静電潜像を形成開始するタイミングは、前記鏡面の
検出タイミングと重ならないタイミングに設定されてい
ることを 特徴とするカラー画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29663294A JP3487450B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | カラー画像形成装置 |
US08/418,300 US6184910B1 (en) | 1994-04-08 | 1995-04-07 | Color image forming apparatus with polygonal mirror rotation phase control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29663294A JP3487450B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | カラー画像形成装置 |
Publications (2)
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JPH08152833A JPH08152833A (ja) | 1996-06-11 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP3487450B2 (ja) |
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JP4139135B2 (ja) | 2002-05-14 | 2008-08-27 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
-
1994
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