(57)【要約】【課題】  電子写真方式により画像が作像される複数の感光体を有し、該複数の感光体に作像された画像を転写紙に転写して画像形成を行う画像形成装置において、装置の小型化及びコストダウンを図ることができるとともに、印字精度の劣化を防ぐことができるようにする。【解決手段】  画像コントローラ９０５からの多値ビデオデータに基づき、レーザ駆動回路９０６からレーザダイオードに駆動信号を出力する。また、レーザダイオードからの光を回転多面鏡の一面で偏向させて第一の感光体の表面を主走査方向に走査するとともに、他のレーザダイオードからの光を回転多面鏡の異なる面で偏向させて第二の感光体の表面を主走査方向に走査し、第一の感光体の主走査方向の上流位置でレーザダイオードからの光をＢＤセンサ９０１により検知する。そして、その検知結果に基づいて各感光体の走査を開始する基準信号の補正を行う。【選択図】        図５
2005172997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式により画像が作像される複数の感光体を有し、該複数の感光体に作像された画像を転写紙に転写して画像形成を行う画像形成装置であって、第一の感光体を露光する第一の発光手段と、第二の感光体を露光する第二の発光手段と、前記第一の発光手段からの光を回転多面鏡の一面で偏向させて第一の感光体の表面を主走査方向に走査するとともに、前記第二の発光手段からの光を前記回転多面鏡の異なる面で偏向させて第二の感光体の表面を主走査方向に走査する偏向手段と、前記第一の感光体の主走査方向の上流位置で第一の発光手段からの光を検知する光検知手段とを備え、前記光検知手段の検知結果に基づいて各感光体の走査を開始する基準信号の補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光検知手段の出力を受けてその主走査期間の位相が決定されるクロックを生成する発振器と、該発振器の出力によりカウントを行うカウンタと、あらかじめ決められた数値を該カウンタがカウントした後に時間計測を開始し、該カウンタより高い時間分解能を有する時間計測手段と、該時間計測手段により計測された時間を保持する記憶手段とを有し、前記カウンタと時間計測手段により前記光検知手段の出力の周期を計測して前記基準信号の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第一の感光体に作像される第一の画像データを前記第一の発光手段の駆動信号として変換する第一のビデオ信号生成手段と、前記第二の感光体に作像される第二の画像データを前記第二の発光手段の駆動信号として変換する第二のビデオ信号生成手段とを有し、
前記第一のビデオ信号生成手段は、光検知手段の出力タイミングより、あらかじめ決められた第一の時間だけ待った後に第一の画像データの走査するべきラインのビデオ信号を順次第一の発光手段に入力する制御を行い、前記第二のビデオ信号生成手段は、光検知手段の出力タイミングより、記憶手段に記憶された値により決定される第二の時間だけ待った後に第二の画像データの走査するべきラインのビデオ信号を順次該第二の発光手段に入力する制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記憶手段は時間計測手段の測定値を回転多面鏡の１〜ｎ面毎に格納し、第二の時間は前記回転多面鏡の１〜ｎ面毎に異なることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記時間計測手段は第二のカウンタで構成され、該第二のカウンタは発振器の出力によりカウントを行うカウンタの駆動周波数より十分に高い周波数で駆動されることを特徴とする請求項１ないし４何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記時間計測手段は複数段遅延させる多段遅延手段を有し、該多段遅延手段の１段の遅延時間は画像クロックの周期より十分に短く、該時間計測手段の測定値は前記多段遅延手段の遅延段数に応じた値であることを特徴とする請求項１ないし４何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記時間計測手段は、電荷の充放電を伴う時定数回路により構成され、該時定数回路の電荷量を測定して時間計測を行うことを特徴とする請求項１ないし４何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記記憶手段は回転多面鏡がｍ回転したときの１〜ｎ面のカウンタのカウント値を保持し、前記回転多面鏡の１〜ｎ面の主走査周期の比較は１〜ｎ面のそれぞれのｍ個の値を加算した値もしくは平均した値により比較を行うことを特徴とする請求項１ないし４何れか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、ポリゴンミラー（回転多面鏡）を用いたレーザ走査系を有する画像形成装置に関し、詳しくは、複数の感光体を同一のポリゴンミラーにより走査を行い、同一の転写紙に画像形成を行う場合の各感光体により形成される画像間のレジ制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光により画像露光を行う画像形成手段は、図１３に示すような構成となっている。図１３は従来の画像形成装置の要部の構成を示す図であり、同図の（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【０００３】
同図において、１５は回転多面鏡、１６は回転多面鏡１５を回転駆動するレーザスキャナモータであり、ここでは回転多面鏡１５として４面のものが用いられている。１７は記録用の光源であるところのレーザダイオードであり、不図示の駆動回路により画像信号に応じて点灯または消灯し、このレーザダイオード１７から発した光変調されたレーザ光は回転多面鏡１５に向けて照射される。回転多面鏡１５は図の矢印方向に回転していて、レーザダイオード１７から発したレーザ光はこの回転多面鏡１５の回転に伴い、その反射面で連続的に角度を変える偏向ビームとして反射される。この反射光は、不図示のレンズ群により歪曲収差の補正等を受け、反射鏡１８を経て感光ドラム１０の主走査方向に走査する。
【０００４】
上記回転多面鏡１５の１つの面は１ラインの走査に対応し、回転多面鏡１５の回転によりレーザダイオード１７から発したレーザ光は１ラインずつ感光ドラム１０の主走査方向に走査する。感光ドラム１０は予め帯電器１１により帯電されており、レーザ光の走査により順次露光され、静電潜像が形成される。また、感光ドラム１０は図の矢印方向に回転していて、形成された静電潜像は現像器１２により現像され、現像された可視像は転写帯電器１３により不図示の転写紙に転写される。この可視像が転写された転写紙は、定着器１４に搬送され、定着が行われた後に機外に排出される。
【０００５】
ここで、感光ドラム１０の側部における主走査方向の走査開始位置近傍には、ＢＤセンサ１９が配置されている。そして、回転多面鏡１５の各反射面で反射されたレーザ光は、各々１ラインの走査に先立ってＢＤセンサ１９により検出される。検出されたＢＤ信号は主走査方向の走査開始基準信号として用いられ、この信号を基準として各ラインの主走査方向の書き出し開始位置の同期が取られる。
【０００６】
図１４は上記図１０の画像形成手段を４組用いて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを混色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の構成を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。同図において、図１３と同一符号は同一構成要素を示し、また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各記号はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する部材を示している。
【０００７】
同図の構成において、感光ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは図の時計方向に回転しており、帯電器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにより帯電された感光面は、走査する露光手段により露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにより現像されて可視像化され、転写帯電器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにより不図示の転写紙に転写される。その際、転写紙は同図上で右から左方向へ移動しており、転写帯電器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの順にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像が転写され、カラー画像が形成される。この転写紙上のカラー画像は定着器１４により熱定着され、可視像が転写紙に定着される。
【０００８】
また、上記のようなカラー画像形成装置において、各画像形成手段のうちのレーザ光源と回転多面鏡を全色で共用化してコストの削減や省スペース化を図ることも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２７０５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、近年の装置の小型化、コストダウンの要求により、上記のようなカラー画像形成装置におけるＢＤセンサの数量を削減する方法が提案されてきている。これは、感光ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの側部における主走査方向の走査開始位置近傍それぞれにＢＤセンサ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋを配置するのではなく、このうちの一つの信号により回転多面鏡１５の回転角度が一義的に決定されることから、感光ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのうち一つにＢＤセンサを設置し、このセンサにより検出されたＢＤ信号を基にそれぞれの感光体に用いるＢＤ信号を生成し、それを各々の主走査方向の走査開始基準信号として用いることにより、各ラインの主走査方向の書き出し開始位置の同期を取る方式である。
【００１０】
しかしながら、単純に上記のようなＢＤセンサの数量を削減する方法を従来装置に施した場合、感光ドラム１０Ｙ、１０Ｍと感光ドラム１０Ｃ、１０Ｋを走査する回転多面鏡１５の面が異なるため、例えばＢＤセンサ１９Ｋの出力により感光ドラム１０Ｙの書き出し開始位置を決定する場合、回転多面鏡１５の機械的な分割精度が感光ドラム１０Ｙの書き出し開始位置に影響し、従来用いられていた精度の回転多面鏡ではこの影響のために、各色の印字位置精度が悪化し、画質に悪影響を与えると言う問題を生じていた。また、この問題を抑えられる高精度の回転多面鏡ではコストアップを招くため、目的であるコストダウンを達成することは不可能であった。
【００１１】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、装置の小型化及びコストダウンを図ることができるとともに、印字精度の劣化を防ぐことができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る画像形成装置は、電子写真方式により画像が作像される複数の感光体を有し、該複数の感光体に作像された画像を転写紙に転写して画像形成を行う画像形成装置であって、第一の感光体を露光する第一の発光手段と、第二の感光体を露光する第二の発光手段と、前記第一の発光手段からの光を回転多面鏡の一面で偏向させて第一の感光体の表面を主走査方向に走査するとともに、前記第二の発光手段からの光を前記回転多面鏡の異なる面で偏向させて第二の感光体の表面を主走査方向に走査する偏向手段と、前記第一の感光体の主走査方向の上流位置で第一の発光手段からの光を検知する光検知手段とを備え、前記光検知手段の検知結果に基づいて各感光体の走査開始の基準信号を補正するように構成したものである。
【００１３】
また、前記光検知手段の出力を受けてその主走査期間の位相が決定されるクロックを生成する発振器と、該発振器の出力によりカウントを行うカウンタと、あらかじめ決められた数値を該カウンタがカウントした後に時間計測を開始し、該カウンタより高い時間分解能を有する時間計測手段と、該時間計測手段により計測された時間を保持する記憶手段とを有し、前記カウンタと時間計測手段により前記光検知手段の出力の周期を計測して前記基準信号の補正を行うようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、装置の小型化及びコストダウンを図ることができるとともに、印字精度の劣化を防ぐことができる。
【００１５】
また、回転多面鏡の各面を認識するためにＢＤ周期を測定する際、ビデオ信号のＰＷＭ回路に用いる画像クロックよりも高い周波数で測定することにより、高精度の測定が可能となる。更に、遅延素子によるカウンタを用いることにより、更に高精度の測定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
本発明は、電子写真方式により画像が作像される複数の感光体（図１の感光ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）を有し、該複数の感光体に作像された画像を転写紙に転写して画像形成を行う画像形成装置であって、第一の感光体を露光する第一の発光手段（図１のレーザダイオード）と、第二の感光体を露光する第二の発光手段（図１のレーザダイオード）と、前記第一の発光手段からの光を回転多面鏡（図１の回転多面鏡１５）の一面で偏向させて第一の感光体の表面を主走査方向に走査するとともに、前記第二の発光手段からの光を前記回転多面鏡の異なる面で偏向させて第二の感光体の表面を主走査方向に走査する偏向手段（図５のＣＰＵ９１２により構成）と、前記第一の感光体の主走査方向の上流位置で第一の発光手段からの光を検知する光検知手段（図５のＢＤセンサ）とを備え、前記光検知手段の検知結果に基づいて各感光体の走査を開始する基準信号の補正を行うようにしたものである。
【００１８】
具体的には、前記光検知手段の出力を受けてその主走査期間の位相が決定されるクロックを生成する発振器（図５の同期回路９０３）と、該発振器の出力によりカウントを行うデジタルカウンタ（図５のカウンタ９０８）と、あらかじめ決められた数値を該カウンタがカウントした後に時間計測を開始し、該カウンタより高い時間分解能を有する時間計測手段（図５の時間計測回路９１０）と、該時間計測手段により計測された時間を保持する記憶手段（図５のメモリ９１１）とを有し、前記カウンタと時間計測手段により前記光検知手段の出力の周期を計測して前記基準信号の補正を行うようにしたものである。
【００１９】
更に本発明では、前記第一の感光体に作像される第一の画像データを前記第一の発光手段の駆動信号として変換する第一のビデオ信号生成手段（図５の画像コントローラ９０５）と、前記第二の感光体に作像される第二の画像データを前記第二の発光手段の駆動信号として変換する第二のビデオ信号生成手段（図５の画像コントローラ９０５）とを有し、前記第一のビデオ信号生成手段は、光検知手段の出力タイミングより、あらかじめ決められた第一の時間だけ待った後に第一の画像データの走査するべきラインのビデオ信号を順次第一の発光手段に入力する制御を行い、前記第二のビデオ信号生成手段は、光検知手段の出力タイミングより、記憶手段に記憶された値により決定される第二の時間だけ待った後に第二の画像データの走査するべきラインのビデオ信号を順次該第二の発光手段に入力する制御を行うものであり、前記記憶手段は時間計測手段の測定値を回転多面鏡の１〜ｎ面毎に格納し、第二の時間は前記回転多面鏡の１〜ｎ面毎に異なるようにしている。
【００２０】
また、前記時間計測手段は第二のカウンタで構成され、該第二のカウンタは発振器の出力によりカウントを行うカウンタの駆動周波数より十分に高い周波数で駆動されるものである。
【００２１】
また、前記時間計測手段は複数段遅延させる多段遅延手段（図９のバッファ２００１〜２０１５）を有し、該多段遅延手段の１段の遅延時間は画像クロックの周期より十分に短く、該時間計測手段の測定値は前記多段遅延手段の遅延段数に応じた値としている。
【００２２】
また、前記時間計測手段は、電荷の充放電を伴う時定数回路（図１１のＭＯＳＦＥＴ１３０３とコンデンサ１３０５により構成）により構成され、該時定数回路の電荷量を測定して時間計測を行うようにしている。
【００２３】
また、前記記憶手段は回転多面鏡がｍ回転したときの１〜ｎ面のカウンタのカウント値を保持し、前記回転多面鏡の１〜ｎ面の主走査周期の比較は１〜ｎ面のそれぞれのｍ個の値を加算した値もしくは平均した値により比較を行うようにしている。
【００２４】
次に、上記構成に基づく本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は本発明の第一の実施例の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。同図中、図１３及び図１４と同一符号は同一構成要素を示しているので、説明は省略する。従来例を示す図１４の構成に比べて、ＢＤセンサは１９Ｋ、ＫステーションのＢＤセンサのみであり、他のステーションのＢＤセンサは削除されている。
【００２６】
図２に本実施例における１ＢＤ周期のタイミングチャートを示す。同図において、信号ＢＤ＿Ｉｎは、ＢＤセンサ１９Ｋの出力信号であり、信号ＢＤ＿Ｇａｔｅはこの信号ＢＤ＿Ｉｎのマスクを行っており、Ｌｏ（低レベル）期間のみ信号ＢＤ＿Ｉｎを受け付ける。また、信号ＢＤ＿Ｉｎの入力によりＨｉ（高レベル）となり、ＢＤ＿ＭＡＲＧＩＮの期間遅延した後にＬｏとなる。
【００２７】
信号ＡＰＣ＿Ｋは、ＫステーションのＡＰＣタイミングを示す信号であり、Ｈｉの期間、Ｋステーションのレーザダイオード１７ＫのＡＰＣのサンプル動作を行う。またＬｏの期間は、レーザのホールド動作を行う。前回の信号ＢＤ＿Ｉｎの立ち下がりよりＡＰＣ＿ｓｔａｒｔの期間遅延した後Ｈｉとなり、今回の信号ＢＤ＿Ｉｎの立ち下がりよりＡＰＣ＿ｅｎｄの期間遅延した後Ｌｏとなる。
【００２８】
信号ＭＡＳＫ＿Ｋは、Ｋステーションのレーザダイオード１７Ｋによる画像露光のタイミングを示す信号であり、Ｌｏの期間、ビデオ信号を受けてレーザダイオード１９Ｋが画像露光を行う。信号ＢＤ＿Ｉｎの立ち下がりよりＭＡＲＧＩＮ＿Ｋの期間遅延した後Ｌｏとなり、ドラム後端の期間遅延した後Ｈｉとなる。レーザ動作モード＿Ｋは、以上のレーザダイオード１９Ｋの動作モードを示している。ＡＰＣ発光はＡＰＣのサンプル動作期間、強制ＯＦＦは消灯期間、ビデオデータ発光はビデオデータによる画像露光期間を示す。
【００２９】
信号ＡＰＣ＿Ｙは、ＹステーションのＡＰＣタイミングを示す信号であり、Ｈｉの期間、Ｙステーションのレーザダイオード１７ＹのＡＰＣのサンプル動作を行う。また、Ｌｏの期間は、レーザのホールド動作を行う。前回の信号ＢＤ＿Ｉｎの立ち下がりよりＡＰＣ＿ｓｔａｒｔの期間遅延した後Ｈｉとなり、今回の信号ＢＤ＿Ｉｎの立ち下がりよりＡＰＣ＿ｅｎｄの期間遅延した後Ｌｏとなる。
【００３０】
信号ＭＡＳＫ＿Ｙは、Ｙステーションのレーザダイオード１７Ｙによる画像露光のタイミングを示す信号であり、Ｌｏの期間、ビデオ信号を受けてレーザダイオード１７Ｙが画像露光を行う。信号ＢＤ＿Ｉｎの立ち下がりよりＭＡＲＧＩＮ＿Ｙの期間遅延した後Ｌｏとなり、ドラム後端の期間遅延した後Ｈｉとなる。レーザ動作モード＿Ｙは、以上のレーザダイオード１７Ｙの動作モードを示している。ＡＰＣ発光はＡＰＣのサンプル動作期間、強制ＯＦＦは消灯期間、ビデオデータ発光はビデオデータによる画像露光期間を示す。
【００３１】
信号ＡＰＣ＿Ｍは、ＭステーションのＡＰＣタイミングを示す信号であり、Ｈｉの期間Ｍステーションのレーザダイオード１７ＭのＡＰＣのサンプル動作を行う。またＬｏの期間は、レーザのホールド動作を行う。前回の信号ＢＤ＿Ｉｎの立ち下がりよりＡＰＣ＿ｓｔａｒｔの期間遅延した後Ｈｉとなり、今回の信号ＢＤ＿Ｉｎの立ち下がりよりＡＰＣ＿ｅｎｄの期間遅延した後Ｌｏとなる。
【００３２】
信号ＭＡＳＫ＿Ｍは、Ｍステーションのレーザダイオード１７Ｍによる画像露光のタイミングを示す信号であり、Ｌｏの期間、ビデオ信号を受けてレーザダイオード１７Ｋが画像露光を行う。信号ＢＤ＿Ｉｎの立ち下がりよりＭＡＲＧＩＮ＿Ｍの期間遅延した後Ｌｏとなり、ドラム後端の期間遅延した後Ｈｉとなる。レーザ動作モード＿Ｍは、以上のレーザダイオード１７Ｍの動作モードを示している。ＡＰＣ発光はＡＰＣのサンプル動作期間、強制ＯＦＦは消灯期間、ビデオデータ発光はビデオデータによる画像露光期間を示す。
【００３３】
信号ＡＰＣ＿Ｃは、ＣステーションのＡＰＣタイミングを示す信号であり、Ｈｉの期間、Ｋステーションのレーザダイオード１７ＣのＡＰＣのサンプル動作を行う。またＬｏの期間は、レーザのホールド動作を行う。前回の信号ＢＤ＿Ｉｎの立ち下がりよりＡＰＣ＿ｓｔａｒｔの期間遅延した後Ｈｉとなり、今回の信号ＢＤ＿Ｉｎの立ち下がりよりＡＰＣ＿ｅｎｄの期間遅延した後Ｌｏとなる。
【００３４】
信号ＭＡＳＫ＿Ｃは、Ｃステーションのレーザダイオード１７Ｃによる画像露光のタイミングを示す信号であり、Ｌｏの期間、ビデオ信号を受けてレーザダイオード１７Ｃが画像露光を行う。信号ＢＤ＿Ｉｎの立ち下がりよりＭＡＲＧＩＮ＿Ｃの期間遅延した後Ｌｏとなり、ドラム後端の期間遅延した後Ｈｉとなる。レーザ動作モード＿Ｃは、以上のレーザダイオード１７Ｃの動作モードを示している。ＡＰＣ発光はＡＰＣのサンプル動作期間、強制ＯＦＦは消灯期間、ビデオデータ発光はビデオデータによる画像露光期間を示す。
【００３５】
以上の構成において、信号ＢＤ＿ＩｎよりそれぞれＭＡＲＧＩＮ＿Ｋ、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｙ、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｍ、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｃの期間遅延させることにより、それぞれのステーションにおける書き出し開始位置を調整し、各色の画像の位置を高精度に合わせることが可能となる。このとき、回転多面鏡１５の分割面精度が理想的な正多角形ならばＢＤ周期は一定となり、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｋ、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｙ、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｍ、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｃはあらかじめ決められた一定の値を用いることが可能である。
【００３６】
しかし、実際に用いる回転多面鏡１５の分割面精度は理想的な値とならないため、Ｋステーションと異なる鏡面で露光を行うＹステーション及びＭステーションの画像の位置精度を保つためには、鏡面の面毎にＭＡＲＧＩＮ＿Ｙ、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｍの値の補正を行う必要がある。この動作を示すのが図３の（ａ）、（ｂ）であり、回転多面鏡１５の１回転周期のタイミングを示している。
【００３７】
図３の（ａ）において、信号ＢＤ＿Ｉｎ及び信号ＢＤ＿Ｇａｔｅは図２に示す信号と同一である。信号Ｍｉｒｒｏｒ＿Ｒｉｆは、回転多面鏡１５が４面であるため、信号ＢＤ＿Ｉｎを４面カウントして鏡面の基準信号を生成するものであり、この信号により回転多面鏡１５の第一面、第二面、第三面、第四面が認識される。
【００３８】
信号ＢＤ＿Ｇａｔｅの立ち下がりによりレジスタのアドレスがカウントアップする。このレジスタのアドレスでロードされる値がＭＡＲＧＩＮ＿Ｙ、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｍの値となる。図３の（ｂ）に、このときのレジスタマップを示す。
【００３９】
ミラー面に相当するアドレスにＭＡＲＧＩＮ＿Ｙ、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｍの値をあらかじめ格納しておくことにより、ミラー面毎、順次補正したＭＡＲＧＩＮ＿Ｙ、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｍの値を遅延させることが可能となり、各色の画像の位置を高精度に合わせることが可能となる。
【００４０】
以上の構成において、あらかじめミラー面に相当するアドレスにＭＡＲＧＩＮ＿Ｙ、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｍの値を格納しておく必要がある。つまり、回転多面鏡１５のミラー面を認識し、それに相当する補正値をレジスタに格納しておく必要がある。
【００４１】
次に、本実施例におけるミラー４面のカウント動作について説明する。図５は本実施例の制御系の構成を示すブロック図であり、図６は同構成における各部の動作波形を示す図である。
【００４２】
同図において、９０１はビーム検知回路（レーザ光検知手段）を構成するＢＤセンサであり、図１におけるＢＤセンサ１９Ｋと同一である。そして、このＢＤセンサ９０１の出力波形をＢＤ信号として、発振器からなる同期回路９０３及びカウンタで構成された時間計測回路９１０に供給する。このときのＢＤ信号を図６のａ２に示す。
【００４３】
発振回路９０２は、画像クロックの基本周波数を生成する発振器であり、同期回路９０３及びＰＬＬ回路９０９に画像クロックを供給する。このときの画像クロックを図６のａ１に示す。
【００４４】
同期回路９０３は、ＢＤ信号ａ２と画像クロックａ１を受けて、同期ＢＤ信号ａ４と同期画像クロックａ３を生成する。また同期回路９０３は、ＢＤ信号ａ２の立ち下りエッジを検出し、同期画像クロックａ３の出力をＢＤ信号ａ２の立ち下りエッジより３周期停止した後、ＢＤ信号ａ２の立ち下りエッジに同期した画像クロックを再度出力する。そして、ＢＤ信号ａ２の立ち下りエッジより４周期の後に同期画像クロックａ３に同期した同期ＢＤ信号ａ４を出力する。
【００４５】
上記同期画像クロックａ３は、ＰＷＭ回路９０４、カウンタ（デジタルカウンタ）９０８に入力され、同期ＢＤ信号ａ４は、ＰＷＭ回路９０４、カウンタ９０８、レジスタ９０７に入力される。
【００４６】
カウンタ９０８は、同期ＢＤ信号ａ４の入力によりカウント動作を開始する。このときのカウント動作はａ７で示され、カウント周期は同期画像クロックａ３の周期により決定される。また、カウンタ９０８は、あらかじめ決められた値である２Ｂ７１（Ｈ）をカウントすることにより、スタート信号ａ６を出力するとともに、カウント値をリセットする。
【００４７】
上記スタート信号ａ６が入力される時間計測回路９１０には、ＢＤ信号ａ２、同期ＢＤ信号ａ４と高周波クロックａ５も入力される。高周波クロックａ５は、ＰＬＬ回路９０９により画像クロックａ１の１６倍の周波数が生成されて、供給される。時間計測回路９１０は、スタート信号ａ６によりカウントを開始し、ＢＤ信号ａ２によりカウントが停止する。このときのカウントの周期は、ＰＬＬ回路９０９により生成される高周波クロックａ５の周期により決定される。
【００４８】
そして、停止した時間計測回路９１０は一定時間カウント値を保持した後、同期ＢＤ信号ａ４の立ち上りタイミングでリセットされる。この時間計測回路９１０のカウント値はメモリ（記憶手段）９１１に入力され、メモリ９１１は同期ＢＤ信号ａ４の立ち下がりタイミングで時間計測回路９１０のカウント値の記憶動作を行う。
【００４９】
以上の動作において、ＢＤの周期は同期クロックの停止の３クロックとカウンタ９０８がカウントする２Ｂ７１（Ｈ）と時間計測回路９１０のカウント値を合わせた値となる。
【００５０】
ここで、時間計測回路９１０の動作クロックである高周波クロックａ５はカウンタ９０８の動作クロックである同期画像クロックａ３の１６倍の周波数である。このため、時間計測回路９１０のカウント値を１１（Ｈ）とした場合、ＢＤ周期を高周波クロックの周期で換算すると、
３０（Ｈ）＋２Ｂ７１０（Ｈ）＋１１（Ｈ）
で算出することができる。
【００５１】
このとき、メモリ９１１に記憶されるカウント値１１（Ｈ）以外は常に固定値であるため、メモリ９１１に記憶された値はＢＤ周期のばらつきを示した値となる。
【００５２】
以上の動作を繰り返すことにより、画像クロックよりも高い分解能でＢＤ周期を測定することが可能となり、測定値を順次メモリ９１１に格納することが可能となる。
【００５３】
また、ＰＬＬ回路９０９で生成された高周波クロックａ５は同期画像クロックａ３と同期していない。このため、カウンタ９０８と時間計測回路９１０の動作は同期せず、この非同期分の測定誤差が生じ、画像の色ずれとして画像形成されるが、人間の目は６００ＤＰＩの場合は１／８画素の色ずれは認識できないため、問題は発生しない。
【００５４】
そして、さらにメモリ９１１に記憶されるカウント値をＣＰＵ９１２において処理を行うことで、回転多面鏡１５のミラー面の認識を行い、各面ごとの書き出しタイミングをレジスタ９０７に格納する。ＰＷＭ回路９０４は、画像コントローラ（ビデオ信号生成手段）９０５からの多値画像データを受け、同期画像クロックａ３に同期してＰＷＭ信号を生成する。このとき、レジスタ９０７より設定された遅延量を同期ＢＤ信号ａ４のタイミングより遅延した後に、レーザ駆動回路９０６に同期画像クロックａ３に同期してＰＷＭ信号を供給する。
【００５５】
次に、上記の回転多面鏡１５のミラー面の認識を行う工程を図４のフローチャートで説明する。図４は本実施例におけるＢＤ周期の計測動作を示すもので、このフローチャート及び後述する図７のフローチャートに示す制御処理は、図５のＣＰＵ９１２により予め記憶されたプログラムに従って実行されるものである。
【００５６】
ミラー面の認識は、ＢＤ信号が入力されない場合は認識は不可能であるため、ポリゴンモータ（レーザスキャナモータ１６）の起動毎に行う必要があり、かつポリゴンモータの回転数が一定になった後に行わなければならない。このため、ポリゴンモータの速度ロック信号が入力された後に（Ｓ１０１）、同工程が開始される。
【００５７】
まず、第一の工程として、ＢＤ周期の測定を行う。このとき、ポリゴンモータの速度がロックされている場合でもわずかにジッタを有しており、測定値の精度を高めるために平均化を行う目的で、連続６４面（４面×１６回転）のＢＤ周期を測定し、メモリＡに格納する（Ｓ１０２）。次に、第二の工程として、メモリＡより４面毎の値を読み出して順次加算し、それを１６面で割ることにより、各面のＢＤ周期の平均値を演算し、各面の結果をメモリＢに格納する（Ｓ１０３）。
【００５８】
次に、第三の工程として、メモリＢの値を比較しＢＤ周期の面毎の順位付けを行う。これにより、面のプロファイルが認識される。そして、その順位結果をメモリＣに格納する（Ｓ１０４）。次に、第四の工程として、あらかじめ決められた補正値を格納したメモリＤＡＴＡ＿Ｙ、ＤＡＴＡ＿Ｍの値をメモリＣで決められた順番でレジスタＭＡＲＧＩＮ＿Ｙ、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｍに格納する（Ｓ１０５）。以上により、プリント動作が可能となる（Ｓ１０６）。
【００５９】
以上のように、本実施例では、第一のカウンタで先行面のＢＤ信号よりあらかじめ決められた値をカウントした後に、第一のカウンタより高速駆動を行う高分解能のカウンタで後行面のＢＤ信号までの時間をカウントすることにより、画像クロックより高分解能な周期が測定可能となる。また、高速カウンタによりＢＤ周期を直接カウントする場合に伴うカウンタ回路の大規模化を防ぐことができ、高速動作を行う期間も短く、かつ回路も小型化可能であるため、誤動作を防ぎ、安定した動作が可能となる。
【実施例２】
【００６０】
次に、本発明の第二の実施例を図７のフローチャートを用いて説明する。図７は本実施例におけるＢＤ周期の計測動作を示すものである。同図のフローチャートにおいて、ポリゴンモータの速度ロック信号が入力された後に（Ｓ２０１）、同工程が開始される。
【００６１】
まず、第一の工程としてＢＤ周期の測定を行う。このとき、ポリゴンモータの速度がロックされている場合でもわずかにジッタを有しており、測定値の精度を高めるために平均化を行う目的で、連続６４面（４面×１６回転）のＢＤ周期を測定し、メモリＡに格納する（Ｓ２０２）。次に、第二の工程として、メモリＡより４面毎の値を読み出して順次加算し、１６面で割ることにより、各面のＢＤ周期の平均値を演算し、その各面の結果をメモリＢに格納する（Ｓ２０３）。
【００６２】
次に、第三の工程として、メモリＡの値である測定値をすべて平均化した値より、メモリＢの値である各面の平均値を減算することにより、各面の補正値を算出し、メモリＤに格納する（Ｓ２０４）。次に、第四の工程として、一義的に決定されるＹステーションの基準値及びＭステーションの基準値と各面の補正値を演算し、順にレジスタＭＡＲＧＩＮ＿Ｙ、ＭＡＲＧＩＮ＿Ｍに格納する（Ｓ２０５）。以上により、プリント動作が可能となる（Ｓ２０６）。
【００６３】
以上の本実施例の方法によれば、あらかじめ決められた補正値であるメモリＤＡＴＡ＿Ｙ、ＤＡＴＡ＿Ｍが必要でないため、実施が容易になる。
【実施例３】
【００６４】
次に、本発明の第三の実施例を図８のブロック図を用いて説明する。図８は本実施例の制御系の構成を示す図であり、図５と同一符号は同一構成要素であるので、説明は省略する。
【００６５】
同図において、２１００は図５に示す時間計測回路９１０と同様のカウンタからなる時間計測回路であり、ＢＤ信号、同期ＢＤ信号、スタート信号を受けて時間計測を行い、そのカウント値をメモリ９１１に出力する。他は図５と同様である。
【００６６】
図９は上記カウンタにより構成された時間計測回路２１００の内部構成を示すブロック図である。
【００６７】
Ｄフリップフロップ１００１は、データ入力ポートがＨｉに固定されており、クロック入力ポートにスタート信号が入力され、その立ち下りで動作を行う。また、Ｄフリップフロップ１００１のリセット入力ポートには同期ＢＤ信号が入力され、Ｌｏでリセットされる。また、Ｄフリップフロップ１００１の出力はインバータ１００２を介してバッファ２０００に入力されており、バッファ２０００の出力ポートは次段のバッファ２００１〜２０１５に順次接続されている。
【００６８】
上記バッファ２００１〜２０１５の出力ポートはそれぞれＤフリップフロップ１１００〜１１１５のデータ入力ポートに接続されており、Ｄフリップフロップ１１００〜１１１５のクロック入力ポートにはＢＤ信号が入力され、その立ち下りで動作を行う。Ｄフリップフロップ１１００〜１１１５の出力はデータ変換回路１２００に入力され、４ビット（Ｂｉｔ）データとして出力される。
【００６９】
次に、カウンタ２１００の動作を図１０タイミングチャートを用いて説明する。同図は本実施例の各部の動作波形を示す図であり、図６と同一符号は同一信号を示している。
【００７０】
カウンタ９０８よりスタート信号ａ６がＤフリップフロップ１００１に入力されると、Ｄフリップフロップ１００１の出力はＨｉになるため、バッファ２０００にはＨｉが入力される。そして、バッファ２０００の出力はスタート信号ａ６の立ち下りより回路の遅延分遅れた信号ｂ２となる。次に、バッファ２０００の出力ｂ１がバッファ２００１に入力されるため、バッファ２００１の出力は更に遅延した信号ｂ２となる。
【００７１】
以上のように、バッファ２００２〜２０１５の出力は信号ｂ３〜ｂ５で示されるように、順次遅延した信号となる。次に、ＢＤ信号がＤフリップフロップ１１００〜１１１５のクロック入力ポートに入力されているため、ＢＤ信号の立ち下りタイミングでＤフリップフロップ１１００〜１１１５はバッファ２０００〜２０１５の出力をラッチすることとなる。
【００７２】
このとき、バッファ２０００〜２０１４の出力である信号ｂ１〜ｂ４はＬｏであるため、Ｄフリップフロップ１１００〜１１１４はＬｏがラッチされる。また、バッファ２０１５の出力である信号ｂ５はＨｉであるため、Ｄフリップフロップ１１１５はＨｉがラッチされる。そして、Ｄフリップフロップ１１００〜１１１５の出力を受けて、データ変換回路１２００はＥ（Ｈ）を出力する。
【００７３】
本実施例において、バッファ（ゲート）２０００〜２０１５の遅延時間は図８における画像クロックの１６逓倍のクロックより早いため、更なる高分解能のＢＤ時間計測が可能となる。またこのとき、バッファ２０００〜２０１５の遅延時間は環境変化や製品ばらつきなどにより一定値に定まらないが、前述の第一の実施例においては、ＢＤ時間の相対値が計測可能であれば実施が可能で、絶対時間の計測は必要としないので問題はない。また、第二の実施例においては、絶対時間の計測は必要とする。この場合は、ＢＤ周期の測定の前あるいは後で、あらかじめ設定された擬似ＢＤをＢＤ信号として入力し、そのカウント値で補正を行うことにより、本回路においても絶対時間の測定が可能となる。
【００７４】
このように、回転多面鏡１５の各面を認識しつつ、ＢＤ信号の周期を計測することにより、回転多面鏡１５の分割制度の影響による各面のＢＤ信号の周期のばらつきを認識し、その各面に合わせて、あらかじめ決められた補正値を割り振るかあるいは計測した値より各色の補正値を演算し、その補正値により走査開始基準信号の補正を行うことにより、印字精度の劣化を防ぐことができる。
【実施例４】
【００７５】
次に、本発明の第四の実施例を図１１のブロック図を用いて説明する。図１１は図８におけるカウンタ２１００の構成を示す図である。
【００７６】
同図において、Ｄフリップフロップ１００１は、データ入力ポートがＨｉに固定されており、クロック入力ポートにスタート信号が入力され、その立ち下りで動作を行う。また、Ｄフリップフロップ１００１のリセット入力ポートにはＢＤ信号が入力され、Ｌｏでリセットされる。また、Ｄフリップフロップ１００１の出力ポートはインバータ１００２を介してＭＯＳＦＥＴ１３０３のゲートに接続されている。このＭＯＳＦＥＴ１３０３は、ＰチャンネルのＰ−ＭＯＳＦＥＴである。
【００７７】
上記ＭＯＳＦＥＴ１３０３のソースは電源に接続され、ドレインはＭＯＳＦＥＴ１３０４のドレイン及びＡ／Ｄ変換回路１３０１の入力端子とコンデンサ１３０５に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１３０４は、ＮチャンネルのＮ−ＭＯＳＦＥＴである。また、コンデンサ１３０５の他端は接地され、ＭＯＳＦＥＴ１３０４のソースも接地されている。ＭＯＳＦＥＴ１３０４のゲートには、同期ＢＤ信号がインバータ１３０２を介して入力される。
【００７８】
次に、上記のカウンタ２１００の動作を図１２のタイミングチャートを用いて説明する。図１２は本実施例の各部の動作波形を示す図であり、図６と同一符号は同一信号を示している。
【００７９】
カウンタ９０８よりスタート信号ａ６がＤフリップフロップ１００１に入力されると、Ｄフリップフロップ１００１の出力はＨｉになるため、インバータ１００２の出力はＬｏとなる。このため、ＭＯＳＦＥＴ１３０３のドレイン−ソース間はオン（ＯＮ）となる。またこのとき、同期ＢＤ信号はＨｉであるため、インバータ１３０２の出力はＬｏとなる。このため、ＭＯＳＦＥＴ１３０４のドレイン−ソース間はオフ（ＯＦＦ）となる。
【００８０】
上記ＭＯＳＦＥＴ１３０３はオン抵抗を有しており、このオン抵抗とコンデンサ１３０５の容量で決まる時定数でコンデンサ１３０５が充電され、ｃ２で示されるように電圧が上昇する。次に、ＢＤ信号がＤフリップフロップ１００１に入力されると、インバータ１００２の出力はＨｉとなる。よって、ＭＯＳＦＥＴ１３０３はオフする。この期間、コンデンサ１３０５の電荷は保持され、ｃ２で示されるように電圧が一定となる。次に、同期ＢＤ信号がインバータ１３０２に入力されると、インバータ１３０２の出力はＨｉとなる。よって、ＭＯＳＦＥＴ１３０４はオンし、このため、コンデンサ１３０５は放電し、ｃ２で示されるように電圧が下降する。
【００８１】
以上の動作において、スタート信号ａ６からＢＤ信号ａ２までの時間によりコンデンサ１３０５に充電する電圧が決定する。よって、この電圧をＡ／Ｄ変換回路１３０１においてＡ／Ｄ変換を行い、メモリ９１１に測定値をデジタル値で供給する。
【００８２】
本実施例において、コンデンサ１３０５の充電電圧はアナログ電圧であり、分解能は無限大である。よって、Ａ／Ｄ変換回路１３０１の分解能を増やすことにより、ＢＤ周期の測定分解能を向上させることが可能となる。
【００８３】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明によれば、複数の感光体をそれぞれ例えば複数のレーザ光で同一のポリゴンミラーで走査露光を行う機種において、回転多面鏡の各面を認識し、各々の面に相当する補正値を基に書き出し開始時間に補正を行うことにより、ＢＤセンサが設置されていない面における走査光の書き出し開始位置を正確に決定することが可能となり、１つのＢＤセンサの出力のみでも、複数の感光体間の印字位置精度の向上を図ることが可能となり、装置の小型化、コストダウンを達成することが可能となる。
【００８４】
更に、回転多面鏡の各面を認識するためにＢＤ周期を測定する場合に、ビデオ信号のＰＷＭ回路に用いる画像クロックよりも高い周波数で測定することにより、高精度の測定が可能となる。また、遅延素子によるカウンタを用いることにより、更に高精度の測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】第一の実施例の画像形成装置の構成を示す図
【図２】第一の実施例の１ＢＤ周期のタイミングチャート
【図３】第一の実施例の回転多面鏡の１回転周期のタイミングチャート
【図４】第一の実施例おけるＢＤ周期の計測動作を示すフローチャート
【図５】第一の実施例の制御系の構成を示すブロック図
【図６】第一の実施例の動作波形を示すタイミングチャート
【図７】第二の実施例におけるＢＤ周期の計測動作を示すフローチャート
【図８】第三の実施例の制御系の構成を示すブロック図
【図９】第三の実施例のカウンタの構成を示すブロック図
【図１０】第三の実施例の各部の動作波形を示すタイミングチャート
【図１１】第四の実施例のカウンタの構成を示すブロック図
【図１２】第四の実施例の各部の動作波形を示すタイミングチャート
【図１３】従来の画像形成装置の要部の構成を示す説明図
【図１４】従来のカラー画像形成装置の構成を示す図
【符号の説明】
【００８６】
１０、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ  感光ドラム
１１、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ  帯電器
１２、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ  現像器
１５  回転多面鏡
１６  レーザスキャナモータ
１７  レーザダイオード
１９、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ  ＢＤセンサ
９０１  ＢＤセンサ
９０３  同期回路
９０４  ＰＷＭ回路
９０５  画像コントローラ
９０６  レーザ駆動回路
９０８  カウンタ
９１０  時間計測回路
９１１  メモリ
９１２  ＣＰＵ
２１００  カウンタ
【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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【図７】
2005172997.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005172997.tif 000012
【図１１】
2005172997.tif 000013
【図１２】
2005172997.tif 000014
【図１３】
2005172997.tif 000015
【図１４】
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