(57)【要約】【課題】低コストで且つ正確にポリゴン面を検知することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】ポリゴンミラー９０１を回転させる駆動手段より出力するパルスを発生する第１のパルス発生手段の出力周期情報をカウントする第１の周期カウント手段と、走査されたレーザを光学的に検知してパルスに変換する第２のパルス発生手段の出力周期情報をカウントする第２の周期カウント手段の出力の基準値の比較によって、ポリゴンミラー９０１の回転位相を決定して該ポリゴンミラー９０１のポリゴン面を検知する。【選択図】      図９
2004333850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリゴンミラーの回転によりレーザ走査して画像を形成する画像形成装置であって、
前記ポリゴンミラーを回転させる駆動手段と、
前記駆動手段の回転位相に応じて該駆動手段より出力するパルスを発生する第１のパルス発生手段と、
前記第１のパルス発生手段の出力周期情報をカウントする第１の周期カウント手段と、
走査されたレーザを光学的に検知してパルスに変換する第２のパルス発生手段と、
前記第２のパルス発生手段の出力周期情報をカウントする第２の周期カウント手段と、
前記第１、第２の周期カウント手段の出力の基準値を複数個記憶する基準パターン記憶手段とを備え、
前記基準値の比較によって、前記ポリゴンミラーの回転位相を決定して該ポリゴンミラーの面を検知することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写装置、ファクシミリ装置、プリンタ装置等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な電子写真方式の画像形成装置は公知であり（特許文献１乃至４参照）、この電子写真方式の概略を説明する。
【０００３】
デジタル複写装置では、原稿照明用光源である蛍光体及びこれと一体化したミラーを所定方向に移動させて、原稿台上の原稿全体を走査する。
【０００４】
前記蛍光体から発して前記原稿により反射した光は、前記ミラー及びこのミラーとは異なる個所に設置したミラーを、それぞれ反射して、光電変換センサに入光して、Ａ／Ｄ変換手段によりＡ／Ｄ変換されてデジタル画像を得る。
【０００５】
また、ファクシミリ装置では、受信データの復号化によって、更にプリンタ装置では、コードの展開処理により、前記デジタル複写装置と同様に得たデジタル画像を、ハードディスクやメモリに蓄積する。
【０００６】
デジタル化された画像データは、出力特性等に適する画像処理を施され、変調された後、レーザドライバで再び光に変換される。
【０００７】
図９は、従来の画像形成装置における出力光学系の概略構成を示す図であり、同図において、９０１はポリゴンミラー、９０２は感光ドラム、９０３はレーザドライバ、９０４はレーザ検知手段、９０５はｆθレンズである。
【０００８】
図９において、レーザドライバ９０３を出たレーザ光は、モータ（図示省略）により回転駆動されるポリゴンミラー９０１により反射して、感光ドラム９０２を一直線上に走査する。各構成部材は立体的に配置され、ポリゴンミラー９０１を反射したレーザ光のみが、ｆθレンズ９０５を通過する。レーザ光が等速回転する場合、感光ドラム９０２のポリゴンミラー９０１の中心からの距離が近い面は遅く、また、感光ドラム９０２のポリゴンミラー９０１の中心からの距離が遠い長手方向端部の面は速く走査するはずであるが、ｆθレンズ９０５は、光の屈折により、この傾向をキャンセルして、感光ドラム９０２の面上を等速で通過させる役割をする。
【０００９】
図１０は、感光ドラム９０２の走査位置とレーザ走査速度との関係を示す図であり、同図において、縦軸はレーザ走査速度を、横軸は感光ドラム９０２の走査位置を、それぞれ示す。
【００１０】
図１０において、実線はレーザビーム速度の特性を、点線は補正後の理想的な特性を示す。
【００１１】
但し、一般に、コスト等の制約から、理想のレンズ特性を得られないため誤差成分を持ち、歪みやカラー電子写真では、色ずれとして画質劣化の要因となる。ポリゴンミラー９０１の各面が走査１ライン分に対応する。また、レーザ検知手段９０４は、感光ドラム９０２の側部に配置され、レーザの基準位置を検出して、レーザドライバ９０３からの画像情報の照射タイミングを決定するセンサとして機能する。
【００１２】
感光ドラム９０２は、回転しながらレーザ照射を受けることで、表面電位としての潜像を形成した後、トナーの付着、転写により、紙等の記録媒体上にトナー像を得る。また、記録媒体上のトナーを定着して、出力として排出される。
【００１３】
また、従来、画像信号を変調するクロック周波数を逐次変化させて、ｆθレンズ９０５の代替、または特性を補って、高画質化する方法が提案されている。
【００１４】
ｆθレンズ９０５が無い状態の画素ピッチは、図１０のレーザ走査速度の関係から、図１１に示すように、感光ドラム９０２の中央で広く、端部で狭くなる。
【００１５】
図１１は、感光ドラム９０２の走査位置と画素ピッチとの関係を示す図であり、同図において、縦軸は画素ピッチを、横軸は感光ドラム９０２の走査位置を、それぞれ示す。
【００１６】
一方、図１２に示すように、変調周波数を高くすれば潜像後の画素ピッチは狭く、変調周波数を低くすれば潜像後の画素ピッチは広くなる。
【００１７】
この関係から、変調周波数をコントロールして、ｆθレンズ９０５が無いことによる画素ピッチのムラをキャンセルすることができる。
【００１８】
また、同様にして、ｆθレンズ９０５を設けた場合でも、補正誤差をキャンセルすることができる。
【００１９】
ところで、図１０及び図１１に示すような曲線は、ポリゴンミラー９０１の各面（ポリゴン面）毎に異なっており、正確な補正のためには、どのポリゴン面によるビーム照射が行なわれているかを知るために、ポリゴン面の検知を必要とする。
【００２０】
従来のポリゴン面検知の手法として、ポリゴンミラー９０１の一部にマーキングして、レーザ検知手段９０４の出力強度により、マーキングのあるポリゴン面を検知する方法や、ポリゴンミラー９０１自体を正Ｎ角形とならない非対称形状にして、偏光のタイミングをずらしてポリゴン面を検知する方法等がある。
【００２１】
また、ポリゴンミラー９０１を駆動するモータ（図示省略）から、専用のインデックスパルス（１パルス／回転）を出力して、予めポリゴン面とインデックスパルスの対応付けをして、ポリゴン面を検知する方法がある。
【００２２】
また、レーザ検知パルス同士の間隔周期を測定して、更にポリゴン面毎の平均値を取り、この平均値と、予め用意したポリゴン面毎の周期ばらつきの特性データとの比較により、ポリゴン面の位相を検知する方法がある。
【００２３】
図１３は、ＦＧパルス波形とＢＤパルス波形の位相関係を示す図であり、ポリゴン面毎の周期ばらつきの特性の一例を示しており、個体毎に異なる特性を持つ。図１３（ａ）の上段は速度制御用パルス信号ＦＧ８パルス／回転の波形パターンを、また、図１３（ａ）の下段は速度制御用パルス信号ＦＧ周期誤差の波形パターンを、それぞれ示す。
【００２４】
また、図１３（ｂ）の上段はレーザ検知信号であるレーザビーム検知信号ＢＤ６面ポリゴンミラーの波形パターンで、立ち下がりがレーザ検知手段９０４の通過を示している。また、図１３（ｂ）の下段は立ち下がり同士の時間間隔を測定して、更に、理想的な時間間隔との差分値をプロットしたレーザビーム検知信号ＢＤ周期誤差の波形パターンを示す。
【００２５】
図１３に示す例においては、図９に示すように、６面のポリゴンミラー９０１を使用のため、６パルスで回転１周期分に対応する。
【００２６】
尚、図１３において、白い三角マークは、１回転の検出したい位相を示している。
【００２７】
こうした変化パターンとの比較により、ポリゴン面の検知が実施される。
【００２８】
【特許文献１】
特開平１０−８２９６３号公報
【特許文献２】
特開平１０−２０９５９３号公報
【特許文献３】
特開２０００−２３８３２９号公報
【特許文献４】
特開２０００−２４０４８４号公報
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポリゴンミラー９０１のマーキングや、ポリゴンミラー９０１の形状を変形する方法では、製造コストへの悪影響が大きい。
【００３０】
また、ポリゴンミラー９０１のマーキングによりビーム強度を検知する方法では、本来のビーム検知のタイミング精度に悪影響が発生する。
【００３１】
また、ポリゴンミラー９０１を駆動するモータから、専用のインデックスパルス（１パルス／回転）を基準に検知する方法では、パルス発生の仕組みを追加する必要があり、同様にコストアップの要因になる。
【００３２】
また、レーザ検知パルス同士の間隔周期を測定する方法は、メカニカル的な部品の変更を必要としないが、例えば、図３（ｂ）に示すような、１回転分の周期の整数倍に相当する繰り返し波形パターンを持つ場合には、回転位相がずれた状態で検出される可能性があり、ポリゴン面の検知が困難になるという問題がある。
【００３３】
本発明は上述した従来技術の有する問題点を解消するためになされたもので、その目的は、低コストで且つ正確にポリゴン面を検知可能な画像形成装置を提供することである。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、ポリゴンミラーの回転によりレーザ走査して画像を形成する画像形成装置であって、前記ポリゴンミラーを回転させる駆動手段と、前記駆動手段の回転位相に応じて該駆動手段より出力するパルスを発生する第１のパルス発生手段と、前記第１のパルス発生手段の出力周期情報をカウントする第１の周期カウント手段と、走査されたレーザを光学的に検知してパルスに変換する第２のパルス発生手段と、前記第２のパルス発生手段の出力周期情報をカウントする第２の周期カウント手段と、前記第１、第２の周期カウント手段の出力の基準値を複数個記憶する基準パターン記憶手段とを備え、前記基準値の比較によって、前記ポリゴンミラーの回転位相を決定して該ポリゴンミラーの面を検知することを特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３６】
（発明の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を図１乃至図４に基づき説明する。
【００３７】
尚、本実施の形態に係る画像形成装置における出力光学系の構成は、上述した従来例の図９と同一であるから、同図を必要に応じて流用して説明する。
【００３８】
本実施の形態は、１つの感光体（感光ドラム）を有する１感光ドラム系のカラー複写装置に適用したものである。
【００３９】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置であるカラー複写装置全体の概略構成を示す側断面図である。
【００４０】
同図において、１は本実施の形態に係るカラー複写装置で、カラー画像読取装置（以下、カラースキャナ部と記述する）Ｓとカラー画像記録装置（以下、カラープリンタ部と記述する）Ｐとから成る。
【００４１】
スキャナ部Ｓは、原稿２の画像を照明ランプ３、ミラー群４ａ，４ｂ，４ｃ及びレンズ５を介してカラーセンサ６に結像して、原稿２のカラー画像情報を、例えばブルー（Ｂｌｕｅ、以下、Ｂと記述する）、グリーン（Ｇｒｅｅｎ、以下、Ｇと記述する）、レッド（Ｒｅｄ、以下、Ｒと記述する）の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。そして、このカラースキャナ部Ｓで得たＢ，Ｇ，Ｒの色分解画像信号強度レベルを基にして、画像処理部（図示省略）で色変換処理を行ない、ブラック（以下、Ｂｋと記述する）、シアン（Ｃｙａｎ、以下、Ｃと記述する）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ、以下、Ｍと記述する）、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ、以下、Ｙと記述する）のカラー画像データを得る。
【００４２】
カラープリンタ部Ｐでは、その書き込み光学ユニット７で、カラースキャナ部Ｓからのカラー画像データを光信号に変換して、原稿画像に対応した光書き込みを行ない、像担持体としての感光ドラム（感光体）８に静電潜像を形成する。
【００４３】
書き込み光学ユニット７の構成は、上述した従来例における図７と同一であるから、その詳細説明は省略する。
【００４４】
尚、本実施の形態においては、図９に示すように、６面のポリゴンミラー９０１を使用している。
【００４５】
レーザ光が等速回転するため、感光ドラム９０２（図１においては、感光ドラム８）のポリゴンミラー９０１の中心からの距離が近い面の中央は遅く、感光ドラム９０２のポリゴンミラー９０１の中心からの距離が遠い長手方向端部の面は速く走査する。
【００４６】
ポリゴンミラー９０１の各面が、走査１ライン分に対応して、レーザ検知手段９０４からの信号を各ラインの先端タイミング信号として使用している。
【００４７】
次に、本実施の形態に係るカラー複写装置におけるポリゴン面検知について、図２を用いて説明する。
【００４８】
図２は、本実施の形態に係るカラー複写装置におけるポリゴン面検知部の構成を示すブロック図であり、同図において、２０１はテーブル、２０２はＦＧカウンタ、２０３は第１のシフトレジスタ、２０４はディレー、２０５は第２のシフトレジスタ、２０６はＢＤカウンタ、２０７はパターンマッチである。
【００４９】
図２において、ポリゴンミラー９０１を駆動するモータ（図示省略）は、速度制御用パルス信号ＦＧを１回転当たり８パルス発生する。ＦＧカウンタ２０２は、ＦＧ１パルスの周期をカウントして、目標周期からの差分値、即ち、ＦＧ周期誤差を出力する。第１のシフトレジスタ２０３は、ＦＧ１パルス毎にＦＧカウンタ２０２の出力を受け取り、４回転分に対応する８×４個のデータを保持して、各位相について、同位相の４データの平均値として出力する。
【００５０】
６面のポリゴンミラー９０１により偏光されたレーザビームの検知信号ＢＤは、１回転当たり６パルス発生する。
【００５１】
ＢＤカウンタ２０６は、ＢＤ１パルスの周期をカウントして、目標周期からの差分値、即ち、ＢＤ周期誤差を出力する。第２のシフトレジスタ２０５は、ＢＤ１パルス毎にＢＤカウンタ２０６の出力を受け取り、４回転分に対応する６×４個のデータを保持して、各位相について、同位相の４データの平均値として出力する。
【００５２】
本実施の形態では、各シフトレジスタ２０３，２０５は、差分値を保持するが、周期データ自身を記憶するようにしても良い。
【００５３】
本実施の形態の個体サンプルとして、ＦＧ周期誤差、ＢＤ周期誤差は、図３（ａ），（ｂ）の下段の波形とする。
【００５４】
図３は、ＦＧパルス波形とＢＤパルス波形の位相関係を示す図である。
【００５５】
図３（ａ）は、ＦＧ周期の特性バラツキのグラフの例であり、個体毎に異なる特性を持つ。図３（ａ）は、上段が、ＦＧパターンで、磁束の変化を量子化した波形を示している。
【００５６】
図３（ａ）の例において、モータ１回転に８波のＦＧパターンのため、８パルスで回転１周期分に対応する。白い三角マークは、１回転の検出したい位相を示している。下段のグラフは、立ち上がり同士の時間間隔を測定して、更に、理想的な時間間隔との差分値をプロットしている。また、黒い三角マークのポイントで、繰り返し波形となっている。
【００５７】
図３（ｂ）は、ＢＤ検知周期の特性バラツキのグラフの例であり、個体毎に異なる特性を持つ。図３（ｂ）は、上段が、レーザ検知信号で、立ち下がりがレーザ検知手段の通過を示している。図３（ｂ）の例において、６面ポリゴンを使用のため、６パルスで回転１周期分に対応する。白い三角マークは、１回転の検出したい位相を示している。下段のグラフは、立ち下がりどおしの時間間隔を測定して、さらに、理想的な時間間隔との差分値をプロットしている。また、黒い三角マークのポイントで、繰り返し波形となっている。
【００５８】
テーブル２０１は、ポリゴンミラー９０１の１回転に相当する８個のＦＧデータと、６個のＢＤデータを記憶している。
【００５９】
データは、個体毎に測定され、不揮発性のＲＡＭ（図示省略）上にインプットされ、電源オフ（ＯＦＦ）時も保持され、再電源投入時、図示しないＣＰＵ（中央制御装置）により設定される。
【００６０】
パターンマッチ２０７は、テーブル２０１からの基準データと、シフトレジスタ２０３，２０５とを比較して、マッチングが取れた時に回転位相を示すパルスを発生する。
【００６１】
パターンマッチングした時を０として、ＢＤ信号と同期して切り替わり、各ポリゴン面毎に０から５の値を出力する。
【００６２】
また、ディレー２０４で、遅延されたＢＤ信号の立ち下がりをタイミング信号としている。ディレー２０４における遅延量は、テーブル２０１のデータと同様に、不揮発性のＲＡＭ（図示省略）上にインプットされ、電源オフ時も保持され、再電源投入時、図示しないＣＰＵ（中央制御装置）により設定される。
【００６３】
本実施の形態において、パターンマッチングの手段（パターンマッチ２０７）は、ＦＧパルス発生手段（ポリゴンミラー９０１の駆動用モータ）の１回転分のパルスの基準ＴＦＧ＿ＢＡＳＥ＿Ｎ（Ｎ＝０〜７）からの差分値ＴＦＧ＿ＤＩＦＦ＿Ｎの絶対値の累積値と、ＢＤパルス発生手段（パターンマッチ２０７）の１回転分のパルスの基準ＴＢＤ＿ＢＡＳＥ＿Ｍ（Ｍ＝０〜５）からの差分値ＴＢＤ＿ＤＩＦＦ＿Ｍの絶対値の累積値とを、それぞれ個体毎に測定して適値を定める重み付けＷＦＧ，ＷＢＤを乗じて加算した値Ｅｔｏｔａｌを閾値Ｅｔｈと比較して判定する。
【００６４】
重み付けＷＦＧ，ＷＢＤは、誤差量の変化に係数を乗じた値を用いている。
ＷＦＧ＝ＫＦＧ×（Σ｜ＴＦＧ＿ＢＡＳＥ＿Ｎ｜−ΣＴＦＧ＿ＢＡＳＥ＿Ｎ）
ＷＢＤ＝ＫＢＤ×（Σ｜ＴＢＤ＿ＢＡＳＥ＿Ｎ｜−ΣＴＢＤ＿ＢＡＳＥ＿Ｎ）
Ｅｔｏｔａｌ＝ＷＦＧ×Σ｜ＴＦＧ＿ＤＩＦＦ＿Ｎ｜＋ＷＢＤ×Σ｜ＴＢＤ＿ＤＩＦＦ＿Ｍ｜
図３において、ＦＧ誤差成分は、１回転の２倍周期、ＢＤ誤差成分は、１回転の３倍周期を持ち、ＦＧ、またはＢＤの単独の判定では、黒の三角マークのタイミングで、誤検知の可能性がある。
【００６５】
このようなケースにおいても、本実施の形態によれば、誤りのない良好なポリゴン面検知手段を得ることができる。
【００６６】
本実施の形態において、パターンマッチするためのテーブルデータは固定であったが、温度、湿度等の環境変化に応じて、データを切り替えても良い。
【００６７】
再び、図１に戻って説明する。
【００６８】
感光ドラム８は、矢印Ｒ方向（反時計回り方向）に回転し、その周囲には、感光ドラム８のクリーニングユニット（クリーニング前除電器を含む）９、帯電器１０が設けられている。また、感光ドラム８の周囲には、Ｍ現像器１１Ｍ、Ｃ現像器１１Ｃ、Ｙ現像器１１Ｙ、Ｂｋ現像器１１Ｂｋが回転体に保持された回転現像器１１が設けられている。この回転現像器１１が所定の色のトナーで画像形成するために矢印Ｒ方向（時計回り方向）に回転し、感光ドラム８へ所定の色の現像器が接するように回転制御される。また、中間転写体としての中間転写ベルト１２は、第１の転写手段としての第１転写バイアスローラ１３、図示しない駆動モータにより中間転写ベルト１２を駆動する駆動ローラ１４と、従動ローラ群１５，１６，１７に張架されている。
【００６９】
上記それぞれの作像系における各現像器１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，Ｂｋは、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光ドラム８の表面に接触させて回転する現像スリーブと、現像剤を汲み上げ・撹拌するために回転する現像パドル等で構成されている。
【００７０】
また、第２転写バイアスローラ１８は、中間転写ベルト１２の従動ローラ１６に対向する位置に配置され、中間転写ベルト１２に対して接離可能に駆動する接離機構（図示省略）が設けられている。
【００７１】
また、中間転写ベルト１２の表面で従動ローラ１７に対向する所定位置に、ベルトクリーニングユニット１９が設けられている。このベルトクリーニングユニット１９の接離動作タイミングは、プリントスタートから最終色の画像後端部のベルト転写が終了するまでは中間転写ベルト１２の面から離間させておき、そして、その後の所定のタイミングに、接離機構（図示省略）によって中間転写ベルト１２の面に接触させてクリーニングを行なう。
【００７２】
中間転写ベルト１２上にフルカラーのトナー画像が形成されると、第２転写バイアスローラ１８は、中間転写ベルト１２に接する位置に接離機構により移動する。また、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト１２上に形成される以前に出力する記録媒体は、カセット２０から給紙ローラ２１、搬送ローラ２２を経由し、レジストローラ２３にて待機させておく。第２転写バイアスローラ１８が中間転写ベルト１２に接すると、該中間転写ベルト１２上のトナー像が記録媒体の所定の位置に転写されるように、レジストローラ２３がオン（ＯＮ）し、記録媒体を第２転写バイアスローラ１８へと送り込む。第２転写バイアスローラ１８では、中間転写ベルト１２上のトナー像を記録媒体へ転写するために、所定の転写バイアスが印加されており、これにより記録媒体へとトナー像が一括転写される。以上のように転写された記録媒体は定着部２４に搬送され、所定温度にコントロールされた上下の定着ローラでトナー像を融解定着して、高解像度のフルカラーコピーを得る。
【００７３】
尚、ベルト転写後の感光ドラム８は、クリーニングユニット９で表面をクリーニングされ、記録媒体へ転写後の中間転写ベルト１２は、クリーニングユニット１９で表面をクリーニングされ、コピー動作を終了する。
【００７４】
次に、本実施の形態に係るカラー複写装置１における画像信号変調回路について、図４を用いて説明する。
【００７５】
図４は、本実施の形態に係るカラー複写装置１における画像信号変調回路の構成を示すブロック図であり、同図において、４０１は画像信号変調部、４０２はレーザドライバ、４０３はレジスタ、４０４はカウンタ、４０５は周波数演算部である。
【００７６】
図４は、画像信号の変調回路のブロック図を示す。図６における、レーザ検知から生成された先端基準信号でクリアされるカウンタ４０４は、ライン内の位置情報を出力する。クロックと画像先端信号は、各ブロックに供給され、それぞれ、動作クロック、及び、リセット信号として使用される。レジスタ４０２には、各位相のライン毎の補正テーブルデータ等が設定され、周波数演算４０５にリアルタイムに供給する。周波数演算４０５で、拡大率等の画像出力条件に合わせた補正演算をする。その演算結果を画像信号変調４０１に伝達すると、入力した画像データをＰＷＭ変調して、レーザドライバ４０２に伝達して、変調ビームとして、前記の光学系を介して感光ドラムに照射される。
【００７７】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を、図５乃至図８に基づき説明する。
【００７８】
本実施の形態は、４つの感光ドラム（感光体）をタンデムに配した４感光ドラム系のカラー複写装置に適用したものである。
【００７９】
図５は、本実施の形態に係る画像形成装置であるカラー複写装置全体の概略構成を示す側断面図である。
【００８０】
図５において、上述した第１の実施の形態における図１と同一部分には、同一符号が付してある。
【００８１】
図５において、１ａは本実施の形態に係るカラー複写装置で、カラー画像読取装置（以下、カラースキャナ部と記述する）Ｓとカラー画像記録装置（以下、カラープリンタ部と記述する）Ｐａとから成る。
【００８２】
カラースキャナ部Ｓは、上述した第１の実施の形態において説明したカラースキャナ部Ｓと同一構成であるから、その説明は省略する。
【００８３】
次に、カラープリンタ部Ｐａについて説明する。
【００８４】
カラープリンタ部Ｐａでは、各色のトナーに対して１つずつ設けられた書き込み光学ユニット５００Ｍ（マゼンタ用），５００Ｙ（イエロー用），５００Ｃ（シアン用），５００Ｂｋ（ブラック用）で、カラースキャナ部Ｓからのカラー画像データを光信号に変換して、原稿画像に対応した光書き込みを行ない、各色に設けられた感光ドラム５０１Ｍ（マゼンタ用），５０１Ｙ（イエロー用），５０１Ｃ（シアン用），５０１Ｂｋ（ブラック用）に静電潜像を形成する。
【００８５】
書き込み光学ユニット５００Ｍ，５００Ｃ，５００Ｙ，５００Ｂｋは、互いに同一構成で、その詳細を図４を用いて説明する。
【００８６】
図６は、本実施の形態に係るカラー複写装置１ａにおける出力光学系の構成を示す図であり、同図において、６０１はポリゴンミラー、６０２は感光ドラム、６０３はレーザドライバ、６０４はレーザ検知手段、６０５はｆθレンズである。
【００８７】
図６において、レーザドライバ６０３を出たレーザ光は、図示しないモータにより回転駆動されるポリゴンミラー６０１により反射して、感光ドラム６０２を一直線上に走査する。
【００８８】
各構成部材は立体的に配置され、ポリゴンミラー６０１を反射したレーザ光のみがｆθレンズ６０５を通過する。
【００８９】
尚、本実施の形態においては、５面のポリゴンミラー６０１を使用している。レーザ光が等速回転する場合、感光ドラム６０２のポリゴンミラー６０１の中心からの距離が近い面は遅く、感光ドラム６０２のポリゴンミラー６０１の中心からの距離が遠い長手方向端部の面は速く走査するはずであるが、ｆθレンズ６０５は、光の屈折により、この傾向をキャンセルして、感光ドラム６０２の面上を等速で通過させる役割をする。
【００９０】
レーザ検知手段６０４は、感光ドラム６０２の側部に配置され、レーザの基準位置を検出して、レーザドライバ６０３からの画像情報の照射タイミングを決定するセンサとして機能する。
【００９１】
ポリゴンミラー６０１の各面が、走査１ライン分に対応して、レーザ検知手段６０４からの出力信号を各ラインの先端タイミング信号として使用している。
【００９２】
本実施の形態では、１回転当たりのＢＤのパルス数と、ＦＧのパルス数が、公約数のない素の関係にあるため、以下の方式によるポリゴン面検知方式を採用している。
【００９３】
次に、本実施の形態に係るカラー複写装置１ａにおけるポリゴン面検知について、図７を用いて説明する。
【００９４】
図７は、本実施の形態に係るカラー複写装置１ａにおけるポリゴン面検知部の構成を示す図であり、同図において、７０１はテーブル、７０２は位相カウンタ、７０３はシフトレジスタ、７０４はディレー、７０５はパターンマッチである。
【００９５】
ポリゴンミラー６０１を駆動するモータ（図示省略）は、速度制御用パルス信号ＦＧを１回転当たり３パルス発生する。位相カウンタ７０２は、レーザの検出タイミングであるＢＤ信号の立ち下がりからのＦＧパルスの立ち上がりタイミングをカウントして出力する。また、ＢＤ周期内に、ＦＧの立ち上がりが検出されない場合は、最大値を出力する。ディレー７０４は、回転毎にサンプル値の変化がないように遅延量を個体毎に調整する。
【００９６】
ディレー７０４における遅延量は、不揮発性のＲＡＭ（図示省略）上にインプットされ、電源オフ時も保持され、再電源投入時、図示しないＣＰＵ（中央制御装置）により設定される。シフトレジスタ７０３は、ＢＤ１パルス毎に位相カウンタ７０２の出力を受け取り、４回転分に対応する５×４個のデータをシフトレジスタ７０３に保持して、各位相について、同位相の４データの平均値として出力する。
【００９７】
本実施の形態の個体サンプルとして、ＦＧパルス波形、ＢＤパルス波形は、図８（ａ），（ｂ）に示す位相関係とする。
図８において、白い三角マークが、１回転分の周期を表すが、１回転内に、（ａ）のＦＧの立ち上がりは、３ポイント存在する。その中で、ＦＧの立ち下がりポイントが重なるタイミングは、１箇所のため、位相を特定することができる。
【００９８】
テーブル７０１は、ポリゴンミラー６０１の１回転に相当する５個のＢＤパルス毎のＦＧ位相のパターンを記憶している。
【００９９】
この例において、テーブルデータは、０，２／１５，１，１／１５，１であり、０〜１の範囲を１６ビットで表す。
【０１００】
但し、１は、ＦＦＦＦで表している。
【０１０１】
データは個体毎に測定され、不揮発性のＲＡＭ（図示省略）上にインプットされ、電源オフ（ＯＦＦ）時も保持され、再電源投入時、図示しないＣＰＵ（中央制御装置）により設定される。
【０１０２】
パターンマッチ７０５は、テーブル７０１からの基準データと、シフトレジスタ７０３とを比較して、マッチングが取れた時に回転位相を示すパルスを発生する。パターンマッチした時を０として、ＢＤ信号と同期して切り替わり、各ポリゴン面毎に０から４の値を出力する。
【０１０３】
本実施の形態において、パターンマッチングの手段（パターンマッチ７０５）は、ＢＤパルス発生手段の１回転分のパルスの基準ＴＦＧ＿ＰＨＡＳＥ＿Ｎ（Ｎ＝０〜４）からの差分値ＴＦＧ＿ＤＩＦＦ＿Ｎの絶対値の累積値Ｐｔｏｔａｌ（＝Σ｜ＴＦＧ＿ＤＩＦＦ＿Ｎ｜）を閾値Ｐｔｈと比較して判定する。
再び図５に戻って説明する。
【０１０４】
感光ドラム５０１Ｍ，５０１Ｙ，５０１Ｃ，５０１Ｂｋは、矢印の如く反時計回り方向に回転し、その周囲には、各色に設けられた帯電器５０２Ｍ（マゼンタ用），５０２Ｙ（イエロー用），５０２Ｃ（シアン用），５０２Ｂｋ（ブラック用）が設けられている。また、各色の感光ドラム５０１Ｍ，５０１Ｙ，５０１Ｃ，５０１Ｂｋの周囲には、それぞれＭ現像器５０３Ｍ、Ｃ現像器５０３Ｃ、Ｙ現像器５０３Ｙ、Ｂｋ現像器５０３Ｂｋが感光ドラム５０１Ｍ，５０１Ｙ，５０１Ｃ，５０１Ｂｋへ接するように配置されている。また、中間転写体としての中間転写ベルト５０４は、各色に対する第１の転写手段としての第１転写バイアスブレード５０５Ｍ（マゼンタ用），５０５７Ｙ（イエロー用），５０５Ｃ（シアン用），５０５Ｂｋ（ブラック用）、図示しない駆動モータにより中間転写ベルト５０４を駆動する駆動ローラ５０６と、従動ローラ群５０７，５０８に張架されている。
【０１０５】
上記それぞれの作像系における各現像器５０３Ｍ，５０３Ｃ，５０３Ｙ，５０３Ｂｋは、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光ドラム５０１Ｍ，５０１Ｙ，５０１Ｃ，５０１Ｂｋの表面に接触させて回転する現像スリーブと、現像剤を汲み上げ・撹拌するために回転する現像パドル等で構成されている。
【０１０６】
また、第２転写バイアスローラ５０９は、中間転写ベルト５０４の従動ローラ５０７に対向する位置に配置され、中間転写ベルト５０４に対して接離可能に駆動する接離機構が設けられている。
【０１０７】
また、中間転写ベルト５０４の表面で従動ローラ５０８に対向する所定位置に、ベルトクリーニングユニット５１０が設けられている。このベルトクリーニングユニット５１０の接離動作タイミングは、プリントスタートから最終色の画像後端部のベルト転写が終了するまでは中間転写ベルト５０４の面から離間させておき、そして、その後の所定のタイミングに、接離機構（図示省略）によって中間転写ベルト５０４の面に接触させてクリーニングを行なう。
【０１０８】
中間転写ベルト５０４上にフルカラーのトナー画像が形成されると、第２転写バイアスローラ５０９は、中間転写ベルト５０４に接する位置に接離機構により移動する。また、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト５０４上に形成される以前に出力する記録媒体は、カセット５１１から給紙ローラ５１２、搬送ローラ５１３，５１４，５１５を経由し、レジストローラ５１６にて待機させておく。
【０１０９】
第２転写バイアスローラ５０９が中間転写ベルト５０４に接すると、該中間転写ベルト５０４上のトナー像が記録媒体の所定の位置に転写されるように、レジストローラ５１６がオン（ＯＮ）し、記録媒体を第２転写バイアスローラ５０９へと送り込む。第２転写バイアスローラ５０９では、中間転写ベルト５０４上のトナー像を記録媒体へ転写するために、所定の転写バイアスが印加されており、これにより記録媒体へとトナー像が一括転写される。
【０１１０】
以上のように転写された記録媒体は、定着装置５１７に搬送され、所定温度にコントロールされた上下の定着ローラでトナー像を融解定着して、高解像度のフルカラーコピーを得る。
【０１１１】
尚、ベルト転写後の感光ドラム５０１Ｋ，５０１Ｙ，５０１Ｃ，５０１Ｂｋは、クリーニングユニット（図示省略）で表面をクリーニングされ、記録媒体へ転写後の中間転写ベルト５０４は、クリーニングユニット５１０で表面をクリーニングされ、コピー動作を終了する。
【０１１２】
（その他の実施の形態）
上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても、本発明が達成されることは言うまでもない。
【０１１３】
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上述した実施の形態の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。
【０１１４】
また、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、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等の上記プログラムコードを記憶できるものであれば良く、或いはネットワークを介したダウンロード等を用いることができる。
【０１１５】
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、上述した実施の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動している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ない、その処理によって上述した実施の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。
【０１１６】
更に、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ない、その処理によって上述した実施の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。
【０１１７】
以上では、本発明の様々な例と実施形態を説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は本明細書内の特定の説明と図に限定されるものではなく、本願特許請求の範囲に全て述べられた様々な修正と変更に及ぶことが可能であることは言うまでもない。
【０１１８】
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【０１１９】
［実施態様１］  ポリゴンミラーの回転によりレーザ走査して画像を形成する画像形成装置であって、
前記ポリゴンミラーを回転させる駆動手段と、
前記駆動手段の回転位相に応じて該駆動手段より出力するパルスを発生する第１のパルス発生手段と、
前記第１のパルス発生手段の出力周期情報をカウントする第１の周期カウント手段と、
走査されたレーザを光学的に検知してパルスに変換する第２のパルス発生手段と、
前記第２のパルス発生手段の出力周期情報をカウントする第２の周期カウント手段と、
前記第１、第２の周期カウント手段の出力の基準値を複数個記憶する基準パターン記憶手段とを備え、
前記基準値の比較によって、前記ポリゴンミラーの回転位相を決定して該ポリゴンミラーの面を検知することを特徴とする画像形成装置。
【０１２０】
［実施態様２］  前記第１、第２の周期カウント手段のデータと、前記基準パターン記憶手段のデータは、画像形成装置の精度等のバラツキに基づいて各個体固有であることを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【０１２１】
［実施態様３］  前記第１、第２の周期カウント手段の少なくとも一方の出力は、カウント結果の平均値データであることを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【０１２２】
［実施態様４］  前記第１、第２の周期カウント手段のデータと、前記基準パターン記憶手段のデータは、理想的な周期からの差分値として扱われることを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【０１２３】
［実施態様５］  前記第１、第２の周期カウント手段のデータと、前記基準パターン記憶手段のデータは、温度及び湿度の少なくとも一方に応じて切り替えることを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【０１２４】
［実施態様６］  前記第１、第２の周期カウント手段と、前記基準パターン記憶手段の比較方法は、前記第１のパルス発生手段の１回転分のパルスの基準からの差分値の絶対値の第１の累積値と、前記第２のパルス発生手段の１回転分のパルスの基準からの差分値の絶対値の第２の累積値について、重み付けして加算した値を閾値比較して判定することを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【０１２５】
［実施態様７］  ポリゴンミラーの回転によりレーザ走査して画像を形成する画像形成装置であって、
前記ポリゴンミラーを回転させる駆動手段と、
前記駆動手段の回転位相に応じて該駆動手段より出力するパルスを発生するパルス発生手段と、
前記パルス発生手段の出力の周期情報をカウントする周期カウント手段と、
前記周期カウント手段の出力を複数記憶するカウント値記憶手段と、
前記周期カウント手段の出力パターンの基準を記憶する基準パターン記憶手段と、
前記カウント値記憶手段の情報と前記基準パターン記憶手段の情報とを比較するパターン比較手段とを備え、
前記比較手段の比較結果を元に前記ポリゴンミラーの回転位相を決定してポリゴンミラーの面を検知することを特徴とする画像形成装置。
【０１２６】
［実施態様８］  前記周期カウント手段の出力は、カウント結果の平均値データであることを特徴とする実施態様７に記載の画像形成装置。
【０１２７】
［実施態様９］  ポリゴンミラーの回転によりレーザ走査して画像を形成する画像形成装置であって、
前記ポリゴンミラーを回転させる駆動手段と、
前記駆動手段の回転位相に応じて該駆動手段より出力するパルスを発生する第１のパルス発生手段と、
走査されたレーザを光学的に検知してパルスに変換する第２のパルス発生手段とを備え、
前記ポリゴンミラーの１回転毎に、前記第１のパルス発生手段により発生された第１のパルスの波数及び前記第２のパルス発生手段により発生された第２のパルスの波数を、それぞれＭ，Ｎとして、Ｍ，Ｎが素の関係にある場合において、前記第１、第２のパルスの位相関係を元に、前記ポリゴンミラーの回転位相を決定して該ポリゴンミラーの面を検知することを特徴とする画像形成装置。
【０１２８】
［実施態様１０］  ポリゴンミラーの回転によりレーザ走査して画像を形成する画像形成装置により画像を形成する画像形成方法であって、
前記ポリゴンミラーを回転させる駆動工程と、
前記駆動工程の回転位相に応じて該駆動工程より出力するパルスを発生する第１のパルス発生工程と、
前記第１のパルス発生工程の出力周期情報をカウントする第１の周期カウント工程と、
走査されたレーザを光学的に検知してパルスに変換する第２のパルス発生工程と、
前記第２のパルス発生工程の出力周期情報をカウントする第２の周期カウント工程と、
前記第１、第２の周期カウント工程の出力の基準値を複数個記憶する基準パターン記憶工程とを備え、
前記基準値の比較によって、前記ポリゴンミラーの回転位相を決定して該ポリゴンミラーの面を検知することを特徴とする画像形成方法。
【０１２９】
［実施態様１１］  前記第１、第２の周期カウント工程のデータと、前記基準パターン記憶工程のデータは、前記画像形成装置の精度等のバラツキに基づいて各個体固有であることを特徴とする実施態様１０に記載の画像形成方法。
【０１３０】
［実施態様１２］  前記第１、第２の周期カウント工程の少なくとも一方の出力は、カウント結果の平均値データであることを特徴とする実施態様１０に記載の画像形成方法。
【０１３１】
［実施態様１３］  前記第１、第２の周期カウント工程のデータと、前記基準パターン記憶工程のデータは、理想的な周期からの差分値として扱われることを特徴とする実施態様１０に記載の画像形成方法。
【０１３２】
［実施態様１４］  前記第１、第２の周期カウント工程のデータと、前記基準パターン記憶工程のデータは、温度及び湿度の少なくとも一方に応じて切り替えることを特徴とする実施態様１０に記載の画像形成方法。
【０１３３】
［実施態様１５］  前記第１、第２の周期カウント工程と、前記基準パターン記憶工程の比較方法は、前記第１のパルス発生工程の１回転分のパルスの基準からの差分値の絶対値の第１の累積値と、前記第２のパルス発生工程の１回転分のパルスの基準からの差分値の絶対値の第２の累積値について、重み付けして加算した値を閾値比較して判定することを特徴とする実施態様１０に記載の画像形成方法。
【０１３４】
［実施態様１６］  ポリゴンミラーの回転によりレーザ走査して画像を形成する画像形成装置より画像を形成する画像形成方法であって、
前記ポリゴンミラーを回転させる駆動工程と、
前記駆動工程の回転位相に応じて該駆動工程より出力するパルスを発生するパルス発生工程と、
前記パルス発生工程の出力の周期情報をカウントする周期カウント工程と、
前記周期カウント工程の出力を複数記憶するカウント値記憶工程と、
前記周期カウント工程の出力パターンの基準を記憶する基準パターン記憶工程と、
前記カウント値記憶工程の情報と前記基準パターン記憶工程の情報とを比較するパターン比較工程とを備え、
前記比較工程の比較結果を元に前記ポリゴンミラーの回転位相を決定してポリゴンミラーの面を検知することを特徴とする画像形成方法。
【０１３５】
［実施態様１７］  前記周期カウント工程の出力は、カウント結果の平均値データであることを特徴とする実施態様１６に記載の画像形成方法。
【０１３６】
［実施態様１８］  ポリゴンミラーの回転によりレーザ走査して画像を形成する画像形成装置により画像を形成する画像形成方法であって、
前記ポリゴンミラーを回転させる駆動工程と、
前記駆動工程の回転位相に応じて該駆動工程より出力するパルスを発生する第１のパルス発生工程と、
走査されたレーザを光学的に検知してパルスに変換する第２のパルス発生工程とを備え、
前記ポリゴンミラーの１回転毎に、前記第１のパルス発生工程により発生された第１のパルスの波数及び前記第２のパルス発生工程により発生された第２のパルスの波数を、それぞれＭ，Ｎとして、Ｍ，Ｎが素の関係にある場合において、前記第１、第２のパルスの位相関係を元に、前記ポリゴンミラーの回転位相を決定して該ポリゴンミラーの面を検知することを特徴とする画像形成方法。
【０１３７】
［実施態様１９］  実施態様１０乃至１８に記載の画像形成方法が備えた各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムコードから成ることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な制御プログラム。
【０１３８】
［実施態様２０］  実施態様１９に記載の制御プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
【０１３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の画像形成装置によれば、低コストで且つ正確にポリゴン面を検知することが可能であ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の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す側断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置のポリゴン面検知部の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置におけるポリゴン面毎の周期ばらつき特性を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置における画像信号変調回路の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す側断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の出力光学系の構成を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置のポリゴン面検知部の構成を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置におけるＦＧパルス波形とＢＤパルス波形の位相関係を示す図である。
【図９】従来の画像形成装置の出力光学系の構成を示す図である。
【図１０】従来の画像形成装置における感光ドラムの走査位置とレーザ走査速度の関係を示す図である。
【図１１】従来の画像形成装置における感光ドラムの走査位置と画素ピッチの関係を示す図である。
【図１２】従来の画像形成装置における変調クロックと画素ピッチの関係を示す図である。
【図１３】従来の画像形成装置におけるポリゴン面毎の周期ばらつき特性を示す図である。
【符号の説明】
１        カラー複写装置（画像形成装置）
Ｓ        カラー画像読取装置（カラースキャナ部）
Ｐ        カラー画像記録装置（カラープリンタ部）
２        原稿
３        照明ランプ
４ａ      ミラー
４ｂ      ミラー
４ｃ      ミラー
５        レンズ
６        カラーセンサ
７        書き込み光学ユニット
８        感光ドラム（感光体）
９        クリーニングユニット（クリーニング前除電器を含む）
１０      帯電器
１１      回転現像器
１１Ｍ    Ｍ現像器
１１Ｃ    Ｃ現像器
１１Ｙ    Ｙ現像器
１１Ｂｋ  Ｂｋ現像器
１２      中間転写ベルト
１３      第１転写バイアスローラ
１４      駆動ローラ
１５      従動ローラ
１６      従動ローラ
１７      従動ローラ
１８      第２転写バイアスローラ
１９      ベルトクリーニングユニット
２０      カセット
２１      給紙ローラ
２２      搬送ローラ
２３      レジストローラ
２４      定着部
２０１    テーブル
２０２    ＦＧカウンタ
２０３    第１のシフトレジスタ
２０４    ディレー
２０５    第２のシフトレジスタ
２０６    ＢＤカウンタ
２０７    パターンマッチ
４０１    画像信号変調部
４０２    レーザドライバ
４０３    レジスタ
４０４    カウンタ
４０５    周波数演算部
９０１    ポリゴンミラー
９０２    感光ドラム
９０３    レーザドライバ
９０４    レーザ検知手段
９０５    ｆθレンズ
【図１】
2004333850.tif 000003
【図２】
2004333850.tif 000004
【図３】
2004333850.tif 000005
【図４】
2004333850.tif 000006
【図５】
2004333850.tif 000007
【図６】
2004333850.tif 000008
【図７】
2004333850.tif 000009
【図８】
2004333850.tif 000010
【図９】
2004333850.tif 000011
【図１０】
2004333850.tif 000012
【図１１】
2004333850.tif 000013
【図１２】
2004333850.tif 000014
【図１３】
2004333850.tif 000015