(57)【要約】【課題】回転多面鏡の回転量と感光体の回転量とを同期させる。【解決手段】画像形成装置１００は、回転可能な感光体２１と、光ビームＬを出射する光源３００と、光源から出射された光ビームが感光体の表面を走査するように光ビームを偏向する回転多面鏡３０５と、回転多面鏡を回転させるモータ３０４と、回転多面鏡の回転量を検出する第一回転量検出手段３１２と、感光体の回転量を検出する第二回転量検出手段２０３と、を備え、第一回転量検出手段からの第一信号３１６の第一周期Ｔｂと第二回転量検出手段からの第二信号２１４の第二周期Ｔｅとが整数倍の関係を有し、整数倍の関係を維持しつつ第一信号と第二信号とを同期させるようにモータの回転速度を制御する。【選択図】図３
2015212793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な感光体と、
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが前記感光体の表面を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を回転させるモータと、
前記回転多面鏡の回転量を検出する第一回転量検出手段と、
前記感光体の回転量を検出する第二回転量検出手段と、
を備え、
前記第一回転量検出手段からの第一信号の第一周期と前記第二回転量検出手段からの第二信号の第二周期とが整数倍の関係を有し、
前記整数倍の関係を維持しつつ前記第一信号と前記第二信号とを同期させるように前記モータの回転速度を制御する画像形成装置。
【請求項２】
前記第二回転量検出手段は、前記感光体の回転軸に固定されたロータリーエンコーダである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第二回転量検出手段は、前記感光体の回転方向に沿って前記感光体に設けられた複数の印を検知する検知手段である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
回転可能な感光体と、
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが前記感光体の表面を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を回転させるモータと、
前記回転多面鏡の回転量を検出する第一回転量検出手段と、
前記感光体からトナー像が転写され、転写された前記トナー像を記録媒体へ転写する中間転写体と、
前記中間転写体の回転量を検出する第二回転量検出手段と、
を備え、
前記第一回転量検出手段からの第一信号の第一周期と前記第二回転量検出手段からの第二信号の第二周期とが整数倍の関係を有し、
前記整数倍の関係を維持しつつ前記第一信号と前記第二信号とを同期させるように前記モータの回転速度を制御する画像形成装置。
【請求項５】
前記第二回転量検出手段は、前記中間転写体の回転軸に固定されたロータリーエンコーダである請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第二回転量検出手段は、前記中間転写体の回転方向に沿って前記中間転写体に設けられた複数の印を検知する検知手段である請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第一信号と前記第二信号とを比較する比較手段を備え、
前記比較手段の比較結果に基づいて前記モータの前記回転速度を変更する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第一回転量検出手段は、前記光ビームを受光して前記光ビームによる前記感光体の前記表面への光書き込みのための同期信号を前記第一信号として生成する同期信号生成手段である請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第一回転量検出手段は、前記モータの回転子に設けられた磁石に対向して配置され、前記モータの回転量に従ってパルスを前記第一信号として発生するパルス発生手段である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
複数個の前記感光体を有し、
前記複数個の感光体に対応して複数個の前記回転多面鏡を有する請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転可能な感光体と回転多面鏡とを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を形成するカラー画像形成装置（以下、画像形成装置という。）において、トナー像を担持する感光ドラム（以下、感光体という。）の表面速度が定速になるように感光体を駆動することが求められている。感光体の表面速度が変動すると、光ビームにより露光される感光体の表面上の露光位置が本来露光されるべき位置からずれてしまう。そこで、感光体の表面速度が定速になるように感光体の回転が制御される。しかし、感光体を駆動するモータの速度変動、感光体の偏心、歯車のピッチムラ、感光体へ搬送される転写紙の突入ショック等により、感光体の表面速度が変動することがある。
【０００３】
感光体の表面速度が目標速度より速い場合、単位面積当たりの積算露光光量が減少して現像コントラストが小さくなるので、画像濃度が低くなる。ここで、現像コントラストは、光ビームにより露光された感光体の表面電位と現像ローラに印加される現像バイアス電圧との差である。その上、光ビームは、副走査方向において本来露光されるべき位置の下流の位置で感光体の表面を露光するので、画像の位置が下流方向にずれてしまう。他方、感光体の表面速度が目標速度より遅い場合、単位面積当たりの積算露光光量が増加して現像コントラストが大きくなるので、画像濃度が高くなる。その上、光ビームは、副走査方向において本来露光されるべき位置の上流の位置で感光体の表面を露光するので、画像の位置が上流方向にずれてしまう。
【０００４】
つまり、感光体の表面速度の変動は、現像コントラストのムラ（画像濃度のムラ）を生じさせるだけでなく、副走査方向における画素密度のばらつきを生じさせる。現像コントラストのムラ及び画素密度のばらつきは、バンディング（周期的な帯状の濃度ムラ）、色ずれ（重ね合わされる色間の位置ずれ）等の画像不良を生じさせる。そこで、特許文献１は、感光体の回転速度の周期的な変動に従って回転多面鏡の回転速度を変化させる技術を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
感光体の回転速度の周期的な変動に従って回転多面鏡の回転速度を変化させるために、特許文献１は、感光体の回転速度を表す信号に従ってモータを制御して回転多面鏡の回転速度を変化させる。しかし、回転多面鏡の回転速度を変化させても、感光体の回転速度を表す信号と回転多面鏡の回転速度を表す信号との同期関係が維持されていなければ、色ずれが生じる。そこで、感光体の回転速度を表す信号と回転多面鏡の回転速度を表す信号との同期関係を維持するために、新たな同期信号を生成する必要がある。
【０００７】
しかし、同期信号を生成した場合、回転多面鏡の回転速度を感光体の回転速度に追従させる制御のための演算が複雑化し、演算に掛かる時間が増大する。演算に掛かる時間が増大すると、回転多面鏡のモータを駆動する駆動回路へ制御信号を送るタイミングが遅くなるので、感光体と回転多面鏡との間の位相のずれの補正が遅延する。よって、回転多面鏡の回転量が感光体の回転量に同期しないという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、回転多面鏡の回転量と感光体の回転量とを同期させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、画像形成装置は、
回転可能な感光体と、
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが前記感光体の表面を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を回転させるモータと、
前記回転多面鏡の回転量を検出する第一回転量検出手段と、
前記感光体の回転量を検出する第二回転量検出手段と、
を備え、
前記第一回転量検出手段からの第一信号の第一周期と前記第二回転量検出手段からの第二信号の第二周期とが整数倍の関係を有し、
前記整数倍の関係を維持しつつ前記第一信号と前記第二信号とを同期させるように前記モータの回転速度を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転多面鏡の回転量と感光体の回転量とを同期させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の断面図。
【図２】感光体の駆動機構を示す図。
【図３】光走査装置の構成を示すブロック図。
【図４】ＢＤ信号とエンコーダ信号の関係を示す図。
【図５】ｎ＝１のときのＢＤ信号とエンコーダ信号の関係を示す図。
【図６】ｎ＝２のときのＢＤ信号とエンコーダ信号の関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００１３】
（画像形成装置）
図１は、画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置１００は、複数の画像形成部２０（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ）を有する。画像形成部２０Ｙは、イエロートナーを用いてイエロー画像を形成する。画像形成部２０Ｍは、マゼンタトナーを用いてマゼンタ画像を形成する。画像形成部２０Ｃは、シアントナーを用いてシアン画像を形成する。画像形成部２０Ｋは、ブラックトナーを用いてブラック画像を形成する。４つの画像形成部２０は、現像剤（トナー）の色を除いて同一の構造を有するので、特に必要な場合を除き、以下の説明では、参照符号から添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。
【００１４】
画像形成部２０は、像担持体としての回転可能な感光ドラム（以下、感光体という。）２１を有する。感光体２１の周りには、帯電装置２２、光走査装置１０１、現像装置２３、一次転写装置２４、及びドラムクリーニング装置２５が配置されている。感光体２１の下方には、中間転写体としての中間転写ベルト（無端ベルト）１３が配置されている。
【００１５】
回転可能な中間転写ベルト（像担持体）１３は、駆動ローラ１３ａ、二次転写対向ローラ１３ｂ及びテンションローラ１３ｃに張架されている。中間転写ベルト１３は、画像形成の際に図１の矢印Ｒで示す時計回り方向（以下、回転方向Ｒという。）に回転する。中間転写ベルト１３の回転方向Ｒに沿って、イエロー画像形成部２０Ｙ、マゼンタ画像形成部２０Ｍ、シアン画像形成部２０Ｃ及びブラック画像形成部２０Ｋが順に配置されている。
【００１６】
一次転写装置２４は、中間転写ベルト１３を介して感光体２１に対向して配置され、中間転写ベルト１３と感光体２１との間に一次転写部Ｔ１を形成している。二次転写ローラ４０は、中間転写ベルト１３を介して二次転写対向ローラ１３ｂに対向して配置されている。二次転写ローラ４０は、中間転写ベルト１３と二次転写ローラ４０との間に二次転写部Ｔ２を形成している。
【００１７】
転写紙（以下、記録媒体という。）Ｓの搬送方向において、二次転写部Ｔ２の下流に定着装置３５が設けられている。定着装置３５は、定着ローラ３５Ａと加圧ローラ３５Ｂとを有し、定着ローラ３５Ａと加圧ローラ３５Ｂとの間にニップが形成されている。
【００１８】
画像形成装置１００は、２つのカセット給紙部１、２と、１つの手差し給紙部３とを有する。給紙部１、２、３から選択的に記録媒体Ｓが給紙される。記録媒体Ｓは、給紙部１のカセット４、給紙部２のカセット５及び給紙部３のトレイ６に積載されている。記録媒体Ｓは、ピックアップローラ７により最上位のものから順に給送される。
【００１９】
ピックアップローラ７により給送された記録媒体Ｓは、搬送部材としての給送ローラ８Ａと分離部材としてのリタードローラ８Ｂとからなる分離ローラ対８により一枚ずつ分離され、回転が停止しているレジストローラ対１２へ送られる。カセット４から給送された記録媒体Ｓは、複数の搬送ローラ対１０及び１１により搬送路上をレジストローラ対１２まで搬送される。カセット５から給送された記録媒体Ｓは、複数の搬送ローラ対９、１０、及び１１により搬送路上をレジストローラ対１２まで搬送される。レジストローラ対１２へ搬送された記録媒体Ｓの先端部は、レジストローラ対１２のニップに突き当たり、記録媒体Ｓは、ループを形成し、一旦停止される。記録媒体Ｓがループを形成することにより、記録媒体Ｓの斜行は、補正される。
【００２０】
（画像形成プロセス）
次に、画像形成装置１００の画像形成プロセスを説明する。４つの画像形成部２０における画像形成プロセスは同一であるので、イエロー画像形成部２０Ｙにおける画像形成プロセスを説明する。マゼンタ画像形成部２０Ｍ、シアン画像形成部２０Ｃ、およびブラック画像形成部２０Ｋにおける画像形成プロセスの説明は、一部省略する。
【００２１】
帯電装置２２Ｙは、感光体２１Ｙの表面を均一に帯電する。光走査装置１０１Ｙは、イエロー画像情報に従って変調されたレーザ光（以下、光ビームという。）ＬＹを、均一に帯電された感光体２１Ｙの表面に照射し、感光体２１Ｙ上に静電潜像を形成する。現像装置２３Ｙは、イエロートナー（現像剤）により静電潜像を現像してイエロートナー像にする。一次転写装置２４Ｙは、一次転写部Ｔ１Ｙにおいて感光体２１Ｙ上のイエロートナー像を中間転写ベルト１３上に一次転写する。一次転写の後に感光体２１Ｙ上に残ったトナーは、ドラムクリーニング装置２５Ｙによって除去され、感光体２１Ｙは、次の画像形成に備える。
【００２２】
感光体２１Ｙ上で光ビームＬＹの走査を開始してから所定時間経過後に、光走査装置１０１Ｍは、感光体２１Ｍ上でマゼンタ画像情報に従って変調された光ビームＬＭの走査を開始し、感光体２１Ｍ上に静電潜像を形成する。静電潜像は、現像装置２３Ｍによりマゼンタトナーで現像されて、マゼンタトナー像になる。マゼンタトナー像は、一次転写部Ｔ１Ｍにおいて一次転写装置２４Ｍにより中間転写ベルト１３上のイエロートナー像の上に精度よく重ねて転写される。
【００２３】
感光体２１Ｍ上で光ビームＬＭの走査を開始してから所定時間経過後に、光走査装置１０１Ｃは、感光体２１Ｃ上でシアン画像情報に従って変調された光ビームＬＣの走査を開始し、感光体２１Ｃ上に静電潜像を形成する。静電潜像は、現像装置２３Ｃによりシアントナーで現像されて、シアントナー像になる。シアントナー像は、一次転写部Ｔ１Ｃにおいて一次転写装置２４Ｃにより中間転写ベルト１３上のマゼンタトナー像の上に精度よく重ねて転写される。
【００２４】
感光体２１Ｃ上で光ビームＬＣの走査を開始してから所定時間経過後に、光走査装置１０１Ｋは、感光体２１Ｋ上でブラック画像情報に従って変調された光ビームＬＫの走査を開始し、感光体２１Ｋ上に静電潜像を形成する。静電潜像は、現像装置２３Ｋによりブラックトナーで現像されて、ブラックトナー像になる。ブラックトナー像は、一次転写部Ｔ１Ｋにおいて一次転写装置２４Ｋにより中間転写ベルト１３上のシアントナー像の上に精度よく重ねて転写される。
【００２５】
このようにして、中間転写ベルト１３上に４色のトナー像が重ね合わされる。給紙部１、２又は３から搬送された記録媒体Ｓは、レジストローラ対１２により中間転写ベルト１３上のトナー像とタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ搬送される。中間転写ベルト１３上に重ね合わされた４色のトナー像は、二次転写部Ｔ２において二次転写ローラ４０により一括して記録媒体Ｓ上に二次転写される。
【００２６】
トナー像が転写された記録媒体Ｓは、定着装置３５の定着ローラ３５Ａと加圧ローラ３５Ｂとで形成されるニップへ搬送される。定着装置３５は、記録媒体Ｓを加熱および加圧してトナー像を記録媒体Ｓに定着させる。このようにしてカラー画像が形成された記録媒体Ｓは、搬送ローラ対３６によって排出ローラ対３７へ送られ、さらに機外の排出トレイ３８上へ排出される。
【００２７】
記録媒体Ｓの両面に画像を形成する両面モードが設定されている場合、搬送ローラ対３６により搬送された記録媒体Ｓは、フラッパ６０により搬送方向が切り換えられて、搬送ローラ６１により反転搬送路５８へ搬送される。記録媒体Ｓは、搬送ローラ対６２、フラッパ６４及び搬送ローラ対６３により、一旦反転パス６５へ搬送される。その後、搬送ローラ対６３を逆回転し、フラッパ６４により記録媒体Ｓの搬送方向を切り換えて、記録媒体Ｓを反転パス６５から両面搬送パス６７へ搬送することにより、記録媒体Ｓの表裏面を反転する。記録媒体Ｓは、複数の搬送ローラ対６８により両面搬送パス６７から搬送ローラ対１１を介してレジストローラ対１２へ再度搬送される。二次転写部Ｔ２で、記録媒体Ｓの裏面にトナー像が転写される。トナー像は、定着装置３５で記録媒体Ｓの裏面に定着される。このようにして、両面に画像が形成された記録媒体Ｓは、排出ローラ対３７により排出トレイ３８上へ排出される。
【００２８】
（ロータリーエンコーダ）
図２は、感光体２１の駆動機構２００を示す図である。４つの画像形成部２０の駆動機構２００は、同じであるので、参照符号から添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して説明する。
【００２９】
感光体２１は、カップリング２０２を有する。感光体２１のカップリング２０２は、ドラム軸（回転軸）２０５に機械的に接続されている。ドラム軸２０５には、減速歯車２０４とロータリーエンコーダ（角位置検知装置）２０３とが固定して設けられている。減速歯車２０４は、モータ軸歯車２０６と噛み合っている。モータ軸歯車２０６は、駆動源としてのブラシレスＤＣモータ（以下、ドラムモータという。）２０７の回転軸に固定されている。ドラムモータ２０７の回転は、モータ軸歯車２０６及び減速歯車２０４を介してドラム軸２０５へ伝達される。これにより、感光体２１は、ドラムモータ２０７の駆動力によりロータリーエンコーダ２０３と一体に回転する。
【００３０】
回転位置検出部２０８は、ドラムモータ２０７の回転位置を検出して、回転位置信号２１６をドラムモータ駆動部２０９へ出力する。ドラムモータ駆動部２０９は、回転位置信号２１６に基づいて、ドラムモータ２０７に流す相電流の相切り替えと、相電流の電流量の調整とを行う。このようにして、ドラムモータ駆動部２０９は、ＣＰＵ（制御部）２１２からの信号と回転位置信号２１６とに基づいて、ドラムモータ２０７の回転速度を制御することにより、感光体２１の回転速度を制御する。
【００３１】
ロータリーエンコーダ２０３は、回転する感光体２１の表面の移動距離（以下、表面移動距離という。）を検出する表面移動距離検出部として機能する。ロータリーエンコーダ２０３は、回転する感光体２１の角位置に従ってエンコーダ信号（角位置信号）２１４を出力する。ロータリーエンコーダ２０３は、感光体２１の回転に従ってエンコーダ信号２１４をＣＰＵ２１２へ出力する。ＣＰＵ２１２は、ロータリーエンコーダ２０３、ドラムモータ駆動部２０９、水晶振動子２１１及びＲＡＭ２１３に電気的に接続されている。ＣＰＵ２１２は、エンコーダ信号２１４に基づいて感光体２１の表面移動距離を求める。また、ＣＰＵ２１２は、水晶振動子２１１から入力される基準クロックに基づいてエンコーダ信号２１４の時間間隔をカウントする。ＲＡＭ（記憶装置）２１３は、演算に用いるデータを格納する。ＣＰＵ２１２は、演算をするときにＲＡＭ２１３からデータを読み出す。
【００３２】
尚、感光体２１の表面移動距離は、ロータリーエンコーダ２０３の代わりに、図２に示すレーザドップラー速度計（第二回転量検出手段）２０１を用いて計測してもよい。また、感光体２１の画像形成領域でない領域の表面に、感光体２１の回転方向（副走査方向Ｃ）に沿って設けられた複数の印を第二回転量検出手段としての光学センサ（検知手段）で検知し、光学センサから検知信号（第二信号）を出力してもよい。光学センサの検知結果に基づいて、感光体２１の回転量（角位置）すなわち表面移動距離を求めることもできる。あるいは、回転位置検出部（第二回転量検出手段）２０８から出力される回転位置信号（第二信号）２１６に基づいて、感光体２１の回転量（角位置）すなわち表面移動距離を求めることもできる。この場合、ドラムモータ２０７の回転量と感光体２１の回転量との関係を予め求めておけばよい。中間転写ベルト１３の画像形成領域でない領域の表面に、中間転写ベルト１３の回転方向Ｒに沿って設けられた複数の印を第二回転量検出手段としての光学センサ（検知手段）で検知し、光学センサから検知信号（第二信号）を出力してもよい。この場合、中間転写ベルト１３を感光体２１に滑りなく従動さるとよい。光学センサの検知結果に基づいて、中間転写ベルト１３の回転量すなわち感光体２１の表面移動距離を求めることもできる。
【００３３】
（光走査装置）
図３は、光走査装置１０１の構成を示すブロック図である。光走査装置１０１は、半導体レーザ（以下、光源という。）３００と、光源３００からの光ビームＬを偏向する回転多面鏡（偏向部材）３０５と、回転多面鏡３０５を回転させるモータ３０４とを有する。光走査装置１０１は、回転多面鏡３０５により偏向された光ビームを感光体２１の上に結像させる結像レンズ（ｆθレンズ）３０６を有する。光走査装置１０１は、また、光源３００を駆動する光源駆動部３１０と、モータ３０４を駆動するモータ駆動部３１３を有する。光走査装置１０１は、また、光ビーム検出器（以下、ＢＤセンサという。）３１２を有する。ＢＤ（Beam Detection ）センサ（同期信号生成手段）３１２は、矢印Ｂで示す方向（以下、主走査方向Ｂという。）における感光体２１の表面への光書き込み位置（露光開始位置）を一定にするための主走査方向Ｂの同期信号（以下、ＢＤ信号という。）３１６を出力する。
【００３４】
図３において、光源３００から出射された光ビームＬは、コリメータレンズ３０１により略平行光とされる。絞り３０２は、略平行な光ビームＬを制限して光ビームＬのビーム形状を整形する。整形された光ビームＬは、半透鏡３０８へ入射する。半透鏡３０８により反射された光ビームＬの一部は、フォトダイオード（以下、ＰＤという。）３０９へ入射する。ＰＤ３０９は、光ビームＬの光量に応じた光量信号３１７を光源駆動部３１０へ出力する。光源駆動部３１０は、光量信号３１７に基づいて光源３００から出力される光ビームＬの光量のフィードバック制御を行う。光源駆動部３１０は、また、ＣＰＵ２１２からの発光制御信号３１４に従って光源３００の発光を制御する。
【００３５】
半透鏡３０８を透過した光ビームＬは、副走査方向のみに所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ３０３に入射される。シリンドリカルレンズ３０３に入射した光ビームＬは、主走査断面内において略平行光の状態のままで、副走査断面内において集光される。シリンドリカルレンズ３０３から出射された光ビームＬは、回転多面鏡３０５の反射面（偏向面）上に線状に結像される。
【００３６】
回転多面鏡３０５は、モータ３０４によって矢印Aで示す方向（以下、回転方向Ａという。）に回転させられる。光ビームＬは、回転している回転多面鏡３０５の反射面により反射すなわち偏向される。回転多面鏡３０５により偏向された光ビームＬは、ｆθ特性を有する結像レンズ３０６を透過し、反射鏡３０７を介して感光体２１の表面（被走査面）上に結像される。光ビームＬは、感光体２１の表面上を主走査方向Ｂに等速で走査される。感光体２１は、矢印Ｃで示す方向（以下、副走査方向Ｃという。）に回転しているので、光ビームＬは、感光体２１の表面上に画像情報に従って静電潜像を形成する。
【００３７】
回転多面鏡３０５により偏向された光ビームＬは、また、ＢＤセンサ３１２に入射する。ＢＤセンサ３１２は、光ビームＬを受光すると、ＢＤ信号３１６をＣＰＵ２１２へ出力する。
【００３８】
ＣＰＵ２１２は、感光体２１の表面移動距離に従ってモータ３０４を制御して回転多面鏡３０５の回転速度を変化させるように構成されている。ＣＰＵ２１２は、モータ駆動部３１３へ加減速信号３１５を出力する。モータ駆動部３１３は、加減速信号３１５に従ってモータ３０４を駆動する。加減速信号３１５は、モータ３０４の回転量を制御するための信号である。ＣＰＵ２１２は、ＢＤセンサ３１２からのＢＤ信号３１６とロータリーエンコーダ２０３からのエンコーダ信号２１４とに基づいて加減速信号３１５を生成する。
【００３９】
なお、ＣＰＵ２１２は、モータ３０４に設けられたＦＧセンサ及びホールＩＣに電気的に接続されている。ＣＰＵ２１２は、ＦＧセンサからのＦＧ信号２１８及びホールＩＣからの信号２１９を受信する。
【００４０】
（回転多面鏡のモータの制御）
次に、回転多面鏡３０５を回転させるモータ３０４の制御について説明する。ＣＰＵ（比較手段）２１２は、ＢＤ信号（第一信号）３１６とエンコーダ信号（第二信号）２１４とを比較し、比較結果に基づいてモータ３０４の回転速度を変更する。具体的には、ＣＰＵ２１２は、ＢＤ信号３１６とエンコーダ信号２１４との位相差及びＢＤ信号３１６の周期とエンコーダ信号２１４の周期との比較に基づいて、モータ３０４を制御するための加減速信号３１５を生成する。
【００４１】
本実施例においては、エンコーダ信号２１４の周期とＢＤ信号３１６の周期が同期または整数倍の関係になるように、エンコーダ信号２１４のパルス間隔または回転多面鏡３０５による走査周期を設定する。以下、感光体２１に取り付けられたロータリーエンコーダ２０３からのエンコーダ信号２１４と回転多面鏡３０５により偏向された光ビームＬを受光したＢＤセンサ３１２からのＢＤ信号３１６との関係を説明する。
【００４２】
図４は、ＢＤ信号３１６とエンコーダ信号２１４の関係を示す図である。ＢＤセンサ３１２は、光ビームＬが回転多面鏡３０５により偏向されるたびに光ビームＬを受光してＢＤ信号３１６を出力する。回転多面鏡３０５の反射面の数をＺとすると、ＢＤセンサ３１２は、回転多面鏡３０５の一回転あたりＺ個のＢＤ信号３１６を出力する。すなわち、ＢＤセンサ３１２は、回転多面鏡３０５のＺ分の一回転に一つのＢＳ信号３１６を出力する。従って、ＢＤセンサ３１２は、回転多面鏡３０５の回転量を検出する回転量検出装置（第一回転量検出手段）である。
【００４３】
ＢＤ信号（第一信号）３１６が出力される周期を、以下、一面周期Ｔｂ（秒）という。一面周期（第一周期）Ｔｂは、感光体２１を走査する光ビームＬの走査周期に相当する。ＢＤ信号３１６の一面周期Ｔｂは、光源３００から出射される光ビームの数（発光点の数）Ｂｎ、副走査方向Ｃの走査線解像度ｄｐｉ及び記録媒体Ｓを搬送する搬送速度Ｐｓ（ミリメートル毎秒）から決定される。ＢＤ信号３１６の一面周期Ｔｂは、式１により導かれる。
Ｔｂ ＝ １／〔｛Ｐｓ×（ｄｐｉ／Ｂｎ）｝／２５．４〕・・・（式１）
【００４４】
ここで、２５．４は、１インチのミリメートル換算値である。回転多面鏡３０５の反射面の数がＺのとき、回転多面鏡３０５の一回転の周期は、Ｚ×Ｔｂ（秒）である。回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒは、Ｖｒ＝１／（Ｚ×Ｔｂ）（回毎秒）＝６０／（Ｚ×Ｔｂ）（回毎分）である。すなわち、ＢＤ信号３１６の一面周期Ｔｂが大きくなると、回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒは、低くなり、ＢＤ信号３１６の一面周期Ｔｂが小さくなると、回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒは、高くなる。
【００４５】
次に、エンコーダ信号（第二信号）２１４のパルス周期（第二周期）Ｔｅ（秒）について説明する。エンコーダ信号２１４のパルス周期Ｔｅは、ロータリーエンコーダ２０３のスリット分解能Ｓｎ、感光体２１の直径Φ（ミリメートル）、及び記録媒体Ｓの搬送速度Ｐｓ（ミリメートル毎秒）から決定される。エンコーダ信号２１４のパルス周期Ｔｅは、式２により導かれる。
Ｔｅ ＝｛（Φ×π）／Ｓｎ｝／Ｐｓ・・・（式２）
【００４６】
ロータリーエンコーダ２０３のスリット分解能Ｓｎは、感光体２１が一回転する間に出力されるエンコーダ信号２１４の数に相当する。従って、ロータリーエンコーダ２０３は、感光体２１の回転量を検出する回転量検出装置（第二回転量検出手段）である。
【００４７】
感光体２１の表面の移動速度（ミリメートル毎秒）が記録媒体Ｓの搬送速度Ｐｓと同じになるように、感光体２１の回転速度が設定されている。感光体２１の回転速度Ｖｄは、Ｖｄ＝Ｐｓ／（Φ×π）（回毎秒）＝１／（Ｔｅ×Ｓｎ）（回毎秒）＝６０／（Ｔｅ×Ｓｎ）（回毎分）である。すなわち、エンコーダ信号２１４のパルス周期Ｔｅが大きくなると、感光体２１の回転速度Ｖｄは、低くなり、エンコーダ信号２１４のパルス周期Ｔｅが小さくなると、感光体２１の回転速度Ｖｄは、高くなる。
【００４８】
本実施例においては、感光体２１の表面移動距離に従って光ビームＬを走査するように、回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを制御する。その場合、エンコーダ信号２１４とＢＤ信号３１６とが同期しているか、又はエンコーダ信号２１４のパルス周期ＴｅとＢＤ信号３１６の一面周期Ｔｂが整数倍の関係を有するとよい。すなわち、パルス周期Ｔｅと一面周期Ｔｂは、式３の関係を満たすとよい。
Ｔｂ ＝ ｎＴｅ・・・（式３）
式３において、ｎは、１以上の整数である。
【００４９】
図５は、ｎ＝１のときのＢＤ信号３１６とエンコーダ信号２１４の関係を示す図である。ｎ＝１の場合、ＢＤ信号３１６とエンコーダ信号２１４が同期関係にあるので、一面周期Ｔｂとパルス周期Ｔｅとの関係は、Ｔｂ＝Ｔｅとなる。エンコーダ信号２１４とＢＤ信号３１６とが同期するように、ＣＰＵ２１２は、モータ駆動部３１３によりモータ３０４の回転を制御して回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを変更する。すなわち、ＣＰＵ２１２は、一面周期Ｔｂとパルス周期Ｔｅとが１倍（整数倍）の関係を維持するように、モータ３０４の回転を制御して、回転多面鏡３０５の回転量を感光体２１の回転量に同期させる。これにより、同期露光制御のための演算を簡略し、最小の位相遅延で感光体２１の回転速度Ｖｄの変動に従って回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを変更できる。本実施例によれば、感光体２１の表面移動距離に従って光ビームＬを走査することができるので、感光体２１上の目標露光位置へ光ビームＬを照射することができる。よって、感光体２１の回転速度Ｖｄが変化しても、バンディング、色ずれ等の画像不良を防止することができる。
【００５０】
ｎ＝１の場合、画像の光書き込み開始から終了まで、ＢＤ信号３１６のパルス数がエンコーダ信号２１４のパルス数に一致するように、回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを変更しても、同様の効果を奏することができる。
【００５１】
ｎ＞１のとき、一面周期Ｔｂとパルス周期Ｔｅとの関係は、一面周期Ｔｂがパルス周期Ｔｅのｎ倍（整数倍）の関係にある。次に、ｎ＞１の例として、ｎ＝２のときのＢＤ信号３１６とエンコーダ信号２１４との関係を説明する。図６は、ｎ＝２のときのＢＤ信号３１６とエンコーダ信号２１４の関係を示す図である。ｎ＝２の場合、一面周期Ｔｂがパルス周期Ｔｅの２倍（整数倍）であるので、一面周期Ｔｂとパルス周期Ｔｅとの関係は、Ｔｂ＝２Ｔｅとなる。ＢＤ信号３１６の一面周期Ｔｂの間にエンコーダ信号２１４の２つのパルスが発生するように、ＣＰＵ２１２は、モータ駆動部３１３によりモータ３０４の回転を制御して回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを変更する。すなわち、ＣＰＵ２１２は、一面周期Ｔｂとパルス周期Ｔｅとが２倍（整数倍）の関係を維持するように、モータ３０４の回転を制御して、回転多面鏡３０５の回転量を感光体２１の回転量に同期させる。これにより、同期露光制御のための演算を簡略し、最小の位相遅延で感光体２１の回転速度Ｖｄの変動に従って回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを変更できる。本実施例によれば、感光体２１の表面移動距離に従って光ビームＬを走査することができるので、感光体２１上の目標露光位置へ光ビームＬを照射することができる。よって、感光体２１の回転速度Ｖｄが変化しても、バンディング、色ずれ等の画像不良を防止することができる。
【００５２】
本実施例においては、ＣＰＵ２１２は、一面周期Ｔｂがパルス周期Ｔｅの整数倍の関係を維持しつつ一面周期Ｔｂをパルス周期Ｔｅに同期させるように、回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを変更する。
【００５３】
ｎ＝２の場合、画像の光書き込み開始から終了まで、ＢＤ信号３１６のパルス数がエンコーダ信号２１４のパルス数の二分の一に一致するように、回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを変更しても、同様の効果を奏することができる。同様に、ｎ＞２の場合、画像の光書き込み開始から終了まで、ＢＤ信号３１６のパルス数がエンコーダ信号２１４のパルス数のｎ分の一に一致するように、回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを変更しても、同様の効果を奏することができる。
【００５４】
本実施例によれば、回転多面鏡３０５の回転量を感光体２１の回転量に同期させることができる。すなわち、画像形成の開始からの回転多面鏡３０５の積算回転量が感光体２１の積算回転量に比例するように、回転多面鏡３０５の回転速度を制御することができる。よって、バンディング、色ずれ等の画像不良を防止することができる。
【００５５】
本実施例においては、一面周期がパルス周期以上である場合（Ｔｂ≧Ｔｅ）を説明した。これは、感光体２１の回転速度Ｖｄを示すパルス周期Ｔｅを求めるためのエンコーダ信号２１４の分解能が回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを示す一面周期Ｔｂを求めるためのＢＤ信号３１６よりも高いからである。この場合、感光体２１の回転速度Ｖｄの変動に従って回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを変更することが有利である。
【００５６】
しかし、必ずしも一面周期がパルス周期以上（Ｔｂ≧Ｔｅ）である必要はなく、一面周期Ｔｂがパルス周期Ｔｅよりも小さくてもよい（Ｔｂ＜Ｔｅ）。その場合、パルス周期Ｔｅと一面周期Ｔｂは、式３の代わりに式４の関係を満たすとよい。
ｎＴｂ ＝ Ｔｅ・・・（式４）
【００５７】
式４において、ｎは、１以上の整数である。パルス周期Ｔｅと一面周期ＴｂがｎＴｂ＝Ｔｅの関係を満たすように、ＣＰＵ２１２は、モータ駆動部３１３によりモータ３０４の回転を制御して回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを変更してもよい。この場合も、同様の効果を奏することができる。
【００５８】
本実施例によれば、回転多面鏡３０５による走査周期（一面周期Ｔｂ）をエンコーダ信号２１４のパルス間隔（Ｔｅ）の整数倍または整数分の一に揃えることができるので、画像不良の発生を防止することができる。
【００５９】
なお、本実施例においては、画像形成装置１００は、複数個の感光体２１と、複数個の感光体２１に対応して複数個の回転多面鏡３０５を有する。しかし、画像形成装置１００は、一つの感光体２１と一つの回転多面鏡３０５を有していてもよい。あるいは、画像形成装置は、複数個の感光体２１と複数個の感光体２１への複数の光ビームを偏向する一つの回転多面鏡３０５を有していてもよい。
【００６０】
本実施例においては、感光体２１の回転速度Ｖｄに従って回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを変更した。しかし、中間転写ベルト（像担持体）１３の回転速度Ｖｂの変動に従って回転多面鏡３０５の回転速度Ｖｒを変更してもよい。その場合、中間転写ベルト１３を駆動する駆動ローラ１３ａの回転軸にロータリーエンコーダを取り付けて、エンコーダ信号を取得すれば、上記実施例と同様にして、回転多面鏡３０５のモータ３０４を制御することができる。それによって、上記実施例と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
本実施例においては、回転多面鏡３０５の回転量を検出する回転量検出装置（第一回転量検出手段）として、ＢＤセンサ３１２を使用した。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。回転多面鏡３０５の回転量を検出する回転量検出装置（第一回転量検出手段）として、モータ３０４の回転量を検出するＦＧセンサを使用してもよい。ＦＧセンサは、モータ３０４のロータ（回転子）に設けられた磁石に対向して配置され、モータ３０４の回転量に従ってＦＧ信号（パルス）を発生するパルス発生手段（周波数発生手段）である。ＦＧセンサからのＦＧ信号（第一信号）２１８に基づいて、モータ３０４の回転量すなわち回転多面鏡３０５の回転量を検出することができる。また、回転多面鏡３０５の回転量を検出する回転量検出装置（第一回転量検出手段）として、モータ３０４に設けられたホールＩＣを使用してもよい。ホールＩＣは、モータ３０４のロータ（回転子）に設けられた磁石に対向して配置され、モータ３０４の回転量に従ってパルス（信号）を発生するパルス発生手段である。ホールＩＣからの信号（第一信号）２１９に基づいて、モータ３０４の回転量すなわち回転多面鏡３０５の回転量を検出することができる。
【００６２】
本実施例によれば、同期露光制御のための演算を簡略し、最小の位相遅延で感光体に回転多面鏡を追従させることができる。その結果、バンディング、色ずれ等の画像不良を防止し高品質の画像を提供することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１３・・・中間転写ベルト（中間転写体）
２１・・・感光体
１００・・・画像形成装置
２０３・・・ロータリーエンコーダ（第二回転量検出手段）
２１４・・・エンコーダ信号（第二信号）
３００・・・光源
３０４・・・モータ
３０５・・・回転多面鏡
３１２・・・ＢＤセンサ（第一回転量検出手段）
３１６・・・ＢＤ信号（第一信号）
Ｌ・・・光ビーム
Ｔｂ・・・一面周期（第一周期）
Ｔｅ・・・パルス周期（第二周期）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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