(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の感光ドラムの速度に従って一つの回転多面鏡の回転速度を制御することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、回転軸を中心に回転駆動される複数の感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋと、複数の感光ドラムに対応して設けられ、光ビームＬＢを出射する複数の光源３００と、複数の光源それぞれから出射された複数の光ビームがそれぞれ対応する感光ドラムを走査するように複数の光ビームを偏向する一つの回転多面鏡３０５と、一つの回転多面鏡を回転させるモータ３０４と、複数の感光ドラムのそれぞれの複数の回転速度を検出する感光ドラム速度検出部２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３Ｋと、を備え、複数の感光ドラムのそれぞれの複数の回転速度に基づいて一つの回転多面鏡の目標回転速度を決定する。【選択図】図４
2016147452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転駆動される複数の感光ドラムと、
前記複数の感光ドラムに対応して設けられ、複数の光ビームを出射する複数の光源と、
前記複数の光源それぞれから出射された前記複数の光ビームがそれぞれ対応する感光ドラムを走査するように前記複数の光ビームを偏向する一つの回転多面鏡と、
前記一つの回転多面鏡を回転させるモータと、
前記複数の感光ドラムのそれぞれの複数の回転速度を検出する感光ドラム速度検出部と、
を備え、
前記複数の感光ドラムのそれぞれの前記複数の回転速度に基づいて前記一つの回転多面鏡の目標回転速度を決定する画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の速度は、前記複数の感光ドラムの回転速度である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の速度は、前記複数の光ビームで走査される前記複数の感光ドラムの表面速度である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の速度の最大速度と最小速度に基づいて前記目標回転速度を決定する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記複数の速度の最大速度と最小速度の間の中央速度に基づいて前記目標回転速度を決定する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記目標回転速度をＰＶとし、
前記最大速度から求められる前記一つの回転多面鏡の回転速度の上限値をＰＶｍａｘとし、
前記最小速度から求められる前記一つの回転多面鏡の前記回転速度の下限値をＰＶｍｉｎとし、
重みづけ係数をαとすると、
前記目標回転速度は、
ＰＶ ＝（ＰＶｍａｘ ＋ ＰＶｍｉｎ）/ ２ × 重み係数α
（ただし、ＰＶｍａｘ ＞ ＰＶ ＞ ＰＶｍｉｎ）
により算出される請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記感光ドラム速度検出部は、前記複数の速度を所定のサンプリング周期ごとに検出する請求項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】
前記感光ドラム速度検出部は、前記複数の感光ドラムの回転軸に固定された複数のロータリーエンコーダである請求項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】
前記感光ドラム速度検出部は、前記複数の感光ドラムの回転方向に沿って前記複数の感光ドラムに設けられた複数の印を検知する検知部である請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の回転可能な感光ドラム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電子写真画像形成装置（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の表面速度が定速になるように感光ドラムを駆動することが求められる。感光ドラム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ドラムの表面上の走査位置が本来走査すべき位置からずれてしまう。そこで、感光ドラムの表面速度が定速になるように感光ドラムの回転速度が制御される。しかし、感光ドラムを駆動するモータの速度変動、感光ドラムの偏心、歯車のピッチムラ、感光ドラムへ搬送される記録媒体の突入ショック等により、実際には感光ドラムの表面速度が変動することがある。
【０００３】
感光ドラム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ドラム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、感光ドラムの表面の移動方向（以下、副走査方向という。）において本来走査すべき位置の上流の位置で感光ドラムの表面を露光するので、画像の位置が副走査方向において上流方向へずれてしまう。他方、感光ドラムの表面速度が目標速度より遅い場合、走査線間の距離が小さくなり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走査すべき位置の下流の位置で感光ドラムの表面を露光するので、画像の位置が副走査方向において下流方向へずれてしまう。
【０００４】
つまり、感光ドラム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。この問題に対処するために、特許文献１は、感光ドラム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】
ところが、特許文献１は、複数の感光ドラムにそれぞれ対応して複数の回転多面鏡が設けられており、複数の感光ドラムの速度を検出し、検出した複数の速度に従って複数の回転多面鏡の回転速度を制御するものである。従って、一つの回転多面鏡により複数の光ビームを偏向して複数の感光ドラムを走査する光走査装置に特許文献１の技術を適用することができない。なぜならば、複数の感光ドラムの速度にばらつきが生じた場合、特許文献１の技術により一つの感光ドラムの速度に従って一つの回転多面鏡の回転速度を制御すると、一つの回転多面鏡の回転速度は、他の感光ドラムの速度に従うことができないからである。その結果、他の感光ドラムにおける実際の走査位置が目標走査位置からずれてしまい、バンディング、色ずれ等の画像不良を生じさせる。
【０００７】
そこで、本発明は、複数の感光ドラムの速度に従って一つの回転多面鏡の回転速度を制御することができる画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の実施例による画像形成装置は、
回転軸を中心に回転駆動される複数の感光ドラムと、
前記複数の感光ドラムに対応して設けられ、複数の光ビームを出射する複数の光源と、
前記複数の光源それぞれから出射された前記複数の光ビームがそれぞれ対応する感光ドラムを走査するように前記複数の光ビームを偏向する一つの回転多面鏡と、
前記一つの回転多面鏡を回転させるモータと、
前記複数の感光ドラムのそれぞれの複数の回転速度を検出する感光ドラム速度検出部と、
を備え、
前記複数の感光ドラムのそれぞれの前記複数の回転速度に基づいて前記一つの回転多面鏡の目標回転速度を決定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の感光ドラムの速度に従って一つの回転多面鏡の回転速度を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の断面図。
【図２】感光ドラムの駆動機構を示す図。
【図３】光走査装置の断面図。
【図４】モータの回転速度制御システムのブロック図。
【図５】ＣＰＵの動作を示す流れ図。
【図６】目標回転量ＰＶの算出のサブルーチンを示す流れ図。
【図７】感光ドラムの速度データのサンプリングを示す図。
【図８】サンプリング周期Ｔ毎に求めた目標回転量制御範囲を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を例示的に説明する。
【００１２】
（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）を有するカラー画像形成装置である。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。
【００１３】
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（感光体）２１を有する。感光ドラム２１は、回転軸を中心に回転駆動される。感光ドラム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。感光ドラム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。
【００１４】
回転可能な中間転写ベルト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。
【００１５】
一次転写装置２４は、中間転写ベルト１３を介して感光ドラム２１に対向して配置され、中間転写ベルト１３と感光ドラム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。
【００１６】
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。
【００１７】
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上に積載されている。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へ搬送される。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へ搬送される。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。
【００１８】
（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。
【００１９】
感光ドラム２１Ｙは、図１の矢印で示す方向に回転する。帯電装置２２Ｙは、感光ドラム２１Ｙの表面を均一に帯電する。光走査装置１０１は、イエロー画像データに従って変調されたレーザ光（以下、光ビームという。）ＬＢＹを、均一に帯電された感光ドラム２１Ｙの表面に照射し、感光ドラム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において感光ドラム２１Ｙ上のイエロートナー像を中間転写ベルト１３上へ一次転写する。一次転写後に感光ドラム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、感光ドラム２１Ｙは、次の画像形成に備える。
【００２０】
感光ドラム２１Ｙ上で光ビームＬＢＹの走査を開始してから所定時間経過後に、光走査装置１０１は、感光ドラム２１Ｍ上にマゼンタ画像データに従って変調された光ビームＬＢＭの走査を開始し、感光ドラム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。
【００２１】
感光ドラム２１Ｍ上で光ビームＬＢＭの走査を開始してから所定時間経過後に、光走査装置１０１は、感光ドラム２１Ｃ上にシアン画像データに従って変調された光ビームＬＢＣの走査を開始し、感光ドラム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。
【００２２】
感光ドラム２１Ｃ上で光ビームＬＢＣの走査を開始してから所定時間経過後に、光走査装置１０１は、感光ドラム２１Ｋ上にブラック画像データに従って変調された光ビームＬＢＫの走査を開始し、感光ドラム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。
【００２３】
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。
【００２４】
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とにより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により排出ローラ対３７へ送られ、さらに機外の排出トレイ３８上へ排出される。
【００２５】
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替えられて、搬送ローラ対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の搬送方向を切り替えて、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の裏面へ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。
【００２６】
（ロータリーエンコーダ）
図２は、感光ドラム２１の駆動機構２００を示す図である。画像形成装置１００は、感光ドラム２１のドラム軸（回転軸）２０５の回転速度を検出するロータリーエンコーダ（感光ドラム速度検出部）２０３を有する。ＣＰＵ（制御部）２１２は、検出された回転速度に従って感光ドラム２１の回転速度を制御する。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。感光ドラム２１は、カップリング２０２を有する。感光ドラム２１のカップリング２０２は、ドラム軸２０５に機械的に接続されている。ドラム軸２０５には、減速ギヤ２０４とロータリーエンコーダ（角位置検知装置）２０３とが固定して配置されている。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２０７ａ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、感光ドラム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。
【００２７】
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へ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。ドラムモータ速度制御部４０１は、ＣＰＵ２１２から目標ドラム回転速度ＤＶを入力し、ドラムモータ駆動部２０９へ駆動信号２１７を出力する。ドラムモータ駆動部２０９は、回転位置検出部２０８からの回転位置信号２１６とドラムモータ速度制御部４０１からの駆動信号２１７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ドラム２１の回転速度を制御する。
【００２８】
ロータリーエンコーダ２０３は、光ビームにより走査される画像形成領域（露光位置）における感光ドラム２１の表面（被走査面）の速度（以下、表面速度という。）を検出する表面速度検出部としても機能する。ロータリーエンコーダ２０３は、回転する感光ドラム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。感光ドラム２１の回転軸線が偏心している場合、感光ドラム２１の表面速度は、感光ドラム２１の角位置に従って変化する。それぞれの感光ドラム２１の角位置に従う表面速度の変化は、感光ドラム２１毎に予めＲＯＭ２１１にそれぞれの表面速度データとして格納されている。ＣＰＵ２１２は、ロータリーエンコーダ２０３、ドラムモータ速度制御部４０１及びＲＯＭ（記憶部）２１１に電気的に接続されている。ＣＰＵ２１２は、感光ドラム２１の基準回転位置を検知する基準回転位置検知部（不図示）からの基準位置信号と、ロータリーエンコーダ２０３からのエンコーダ信号２１４と、ＲＯＭ２１１からの表面速度データとに従って、感光ドラム２１の表面速度を検出する。
【００２９】
尚、感光ドラム２１の表面速度は、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２０１を用いてレーザドップラー速度計２０１からの速度信号に基づいて検出してもよい。また、感光ドラム２１の画像形成領域でない領域の表面に、感光ドラム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光学センサ（検知部）で検知し、光学センサから検知信号を出力してもよい。光学センサの検知信号に基づいて、感光ドラム２１の表面速度を求めることもできる。あるいは、回転位置検出部２０８から出力される回転位置信号２１６に基づいて、感光ドラム２１の表面速度を求めることもできる。この場合、ドラムモータ２０７の回転速度と感光ドラム２１の回転速度との関係を予め求めておけばよい。
【００３０】
（光走査装置）
図３は、光走査装置１０１の断面図である。光走査装置１０１は、全ての画像形成部２０に共用されている。光走査装置１０１は、複数の光ビームＬＢを出射する光源３００と、光源３００から出射された複数の光ビームＬＢを偏向する一つの回転多面鏡３０５が設けられている。光源駆動部３１０は、ＣＰＵ２１２からの発光制御信号（画像信号）３１４に従って光源３００の発光を制御する。光源３００から出射された複数の光ビームＬＢは、回転多面鏡３０５により偏向される。光走査装置１０１は、複数の光ビームＬＢにより複数の感光ドラム２１を同時に走査する。具体的には、光走査装置１０１は、四つの画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋのそれぞれの感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを走査する四つの光ビームＬＢＹ、ＬＢＭ、ＬＢＣ、ＬＢＫを出射する。
【００３１】
光走査装置１０１は、複数の第一結像レンズ５０ａ、５０ｃ、複数の第二結像レンズ５０ｂ、５０ｄ、及び複数の反射ミラー５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、５２ｇが設けられている。イエロー画像信号に従って変調された光ビームＬＢＹは、回転多面鏡３０５により偏向され、第一結像レンズ５０ａ及び第二結像レンズ５０ｂを通過し、反射ミラー５２ａにより反射され、感光ドラム２１Ｙ上を走査する。マゼンタ画像信号に従って変調された光ビームＬＢＭは、回転多面鏡３０５により偏向され、第一結像レンズ５０ａ及び第二結像レンズ５０ｂを通過し、反射ミラー５２ｂ、５２ｃ及び５２ｄにより反射され、感光ドラム２１Ｍ上を走査する。シアン画像信号に従って変調された光ビームＬＢＣは、回転多面鏡３０５により偏向され、第一結像レンズ５０ｃ及び第二結像レンズ５０ｄを通過し、反射ミラー５２ｅ、５２ｆ及び５２ｇにより反射され、感光ドラム２１Ｃ上を走査する。ブラック画像信号に従って変調された光ビームＬＢＫは、回転多面鏡３０５により偏向され、第一結像レンズ５０ｃ及び第二結像レンズ５０ｄを通過し、反射ミラー５２ｈにより反射され、感光ドラム２１Ｋ上を走査する。
【００３２】
光走査装置１０１は、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（同期信号生成部）３１２は、主走査方向における感光ドラム２１の表面への光書き込み位置を一定にするための同期信号（以下、ＢＤ信号という。）３１６をＣＰＵ２１２及びモータ制御部３１１へ出力する。
【００３３】
ＣＰＵ２１２は、モータ制御部３１１へ目標回転量（目標回転速度）ＰＶを出力する。目標回転量ＰＶは、回転多面鏡３０５のモータ３０４の回転速度を制御するための目標値である。モータ制御部３１１は、入力された目標回転量（目標値）ＰＶに基づいてモータ３０４を制御するための加減速信号（操作量）３１５を生成する。モータ制御部３１１は、加減速信号３１５をモータ駆動部３１３へ出力する。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。
【００３４】
（モータの回転速度制御）
次に、本実施例による回転多面鏡３０５のモータ３０４の回転速度制御を説明する。本実施例では、一つの回転多面鏡３０５により偏向された複数の光ビームＬＢで複数の感光ドラム２１の表面を走査する場合でも、回転多面鏡３０５のモータ３０４を最適な回転速度で制御する。
【００３５】
図４は、モータ３０４の回転速度制御システム４００のブロック図である。図４は、本実施例による四つの感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋに対して一つの回転多面鏡３０５を駆動するモータ３０４の回転速度を制御する回転速度制御システム４００を示している。ロータリーエンコーダ２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ及び２０３Ｋは、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの回転速度を検出し、エンコーダ信号（感光ドラム回転速度信号）２１４Ｙ、２１４Ｍ、２１４Ｃ及び２１４ＫをＣＰＵ２１２へ出力する。ＣＰＵ２１２は、エンコーダ信号２１４Ｙ、２１４Ｍ、２１４Ｃ及び２１４Ｋに基づいてモータ３０４の回転速度を制御するための目標値としての目標回転量ＰＶを生成する。ＣＰＵ２１２は、目標回転量ＰＶをモータ制御部３１１へ出力する。
【００３６】
ＢＤセンサ３１２は、回転する回転多面鏡３０５の偏光面ごとに偏光面により偏向される光ビームＬＢを検出するので、回転多面鏡３０５の回転速度を検出する回転速度検出部として機能する。ＢＤセンサ３１２は、回転多面鏡３０５の偏光面により偏向された光ビームＬＢを受光し、ＢＤ信号３１６をモータ制御部３１１へ出力する。モータ制御部３１１は、ＢＤ信号３１６から求められる回転多面鏡３０５の回転量（制御量）が目標回転量（目標値）ＰＶに一致するようにモータ駆動部３１３へ加減速信号（操作量）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。
【００３７】
ＣＰＵ２１２は、ドラムモータ速度制御部４０１へ感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの目標回転量ＤＶを出力する。ドラムモータ速度制御部４０１は、目標回転量ＤＶに従ってドラムモータ駆動部２０９へ駆動信号２１７を出力する。回転位置検出部２０８Ｙ、２０８Ｍ、２０８Ｃ及び２０８Ｋは、ドラムモータ２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃ及び２０７Ｋの回転位置を検出して、回転位置信号２１６Ｙ、２１６Ｍ、２１６Ｃ及び２１６Ｋ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と駆動信号２１７とに基づいて、ドラムモータ２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃ及び２０７Ｋの回転速度を制御し、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの回転速度を制御する。
【００３８】
ＣＰＵ２１２は、ＲＯＭ２１１に格納されているプログラムに従って動作する。ＣＰＵ２１２は、感光ドラム２１の回転速度（回転量）に基づいて回転多面鏡３０５の目標回転量ＰＶを生成する。具体的には、ロータリーエンコーダ２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ及び２０３Ｋからのエンコーダ信号２１４Ｙ、２１４Ｍ、２１４Ｃ及び２１４Ｋに基づいて、目標回転量ＰＶを生成する。目標回転量ＰＶに従ってモータ３０４の回転速度を制御することにより、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの回転速度にばらつきが生じても、バンディングを最小限に抑制することができる。
【００３９】
図４は、４つの感光ドラム２１に対して一つの回転多面鏡３０５の構成（４ｉｎ１構成）の例を示したが、本発明は、これに限定されるものではない。感光ドラム２１の数および回転多面鏡３０５の数は、限定されるものではない。２つの感光ドラムに対して一つの回転多面鏡の構成（２ｉｎ１構成）においても、本実施例と同様の効果を奏することができる。例えば、４つの感光ドラムに対して二つの回転多面鏡を有する光走査装置において、ＣＰＵ２１２は、それぞれの回転多面鏡の目標回転量ＰＶを対応する２つの感光ドラムの表面速度から生成する。これによって、４ｉｎ１構成と同様に、２ｉｎ１構成のモータの最適な回転速度制御を実施することができる。
【００４０】
（ＣＰＵの動作）
図５は、ＣＰＵ２１２の動作を示す流れ図である。画像形成装置１００が画像形成動作を開始すると、ＣＰＵ２１２は、ロータリーエンコーダ２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ及び２０３Ｋからエンコーダ信号（感光ドラム回転速度信号）２１４Ｙ、２１４Ｍ、２１４Ｃ及び２１４Ｋを入力する（Ｓ００１）。ＣＰＵ２１２は、エンコーダ信号２１４Ｙ、２１４Ｍ、２１４Ｃ及び２１４Ｋに基づいてモータ３０４の目標回転量ＰＶを算出する（Ｓ００２）。ＣＰＵ２１２は、ＢＤセンサ（回転速度検出部）３１２からのＢＤ信号３１６に基づいて回転多面鏡３０５の回転量を検出する（Ｓ００３）。ＣＰＵ２１２は、回転多面鏡３０５の回転量が目標回転量ＰＶに一致しているか否かを判断する（Ｓ００４）。回転多面鏡３０５の回転量が目標回転量ＰＶに一致していない場合（Ｓ００４のＮＯ）、ＣＰＵ２１２は、モータ３０４の加減速制御を実施する（Ｓ００５）。その後、ＣＰＵ２１２は、モータ３０４の回転速度の制御を停止するか否かを判断する（Ｓ００６）。一方、Ｓ００４で、回転多面鏡３０５の回転量が目標回転量ＰＶに一致している場合（Ｓ００４のＹＥＳ）、Ｓ００６へ進む。Ｓ００６において、ＣＰＵ２１２は、モータ３０４の回転速度の制御を停止しないと判断した場合（Ｓ００６のＮＯ）、Ｓ００１へ戻り、モータ３０４の回転速度の制御を継続する。一方、モータ３０４の回転速度の制御を停止すると判断した場合（Ｓ００６のＹＥＳ）、ＣＰＵ２１２は、動作を終了する。
【００４１】
（目標回転量の算出方法）
次に、図５のＳ００２における回転多面鏡３０５の目標回転量ＰＶの算出方法を説明する。ＣＰＵ２１２は、時間の経過に伴い変化する感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの表面速度ＶＹ、ＶＭ、ＶＣ及びＶＫを検出する。ＣＰＵ２１２は、ロータリーエンコーダ２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ及び２０３Ｋからのエンコーダ信号２１４Ｙ、２１４Ｍ、２１４Ｃ及び２１４Ｋに基づいて、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの表面速度ＶＹ、ＶＭ、ＶＣ及びＶＫを検出する。
【００４２】
図６は、目標回転量ＰＶの算出のサブルーチンを示す流れ図である。ＣＰＵ２１２は、サンプリング周期Ｔの経過ごとに、検出した表面速度ＶＹ、ＶＭ、ＶＣ及びＶＫから、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの速度データＶＹＸ、ＶＭＸ、ＶＣＸ、ＶＫＸをサンプリングする（Ｓ１０１）。図７は、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの速度データＶＹＸ、ＶＭＸ、ＶＣＸ、ＶＫＸのサンプリングを示す図である。ＣＰＵ２１２は、エンコーダ信号２１４Ｙ、２１４Ｍ、２１４Ｃ及び２１４Ｋに基づいて得られた表面速度ＶＹ、ＶＭ、ＶＣ及びＶＫから、サンプリング周期Ｔ毎に、速度データＶＹＸ、ＶＭＸ、ＶＣＸ、ＶＫＸをサンプリングする。例えば、サンプリング点Ｓ１で、ＣＰＵ２１２は、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの速度データＶＹ１、ＶＭ１、ＶＣ１及びＶＫ１をサンプリングする。サンプリング点Ｓ２で、ＣＰＵ２１２は、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの速度データＶＹ２、ＶＭ２、ＶＣ２及びＶＫ２をサンプリングする。同様に、サンプリング点ＳＸで、ＣＰＵ２１２は、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの速度データＶＹＸ、ＶＭＸ、ＶＣＸ及びＶＫＸをサンプリングする。
【００４３】
回転多面鏡３０５の目標回転量ＰＶは、サンプリング点ごとに複数の感光ドラム２１の速度データの最大値と最小値の中央値を用いて決定される。ＣＰＵ２１２は、サンプリング周期Ｔ毎に、速度データＶＹＸ、ＶＭＸ、ＶＣＸ及びＶＫＸの中から、最も表面速度の速い速度データ（最大速度）Ｖｍａｘと最も表面速度の遅い速度データ（最小速度）Ｖｍｉｎを決定する（Ｓ１０２）。ＣＰＵ２１２は、式１及び式２により、サンプリング点ＳＸにおける速度データＶｍａｘ（最大値）及びＶｍｉｎ（最小値）からサンプリング点ＳＸにおける回転多面鏡３０５の目標回転量制御範囲の上限値ＰＶｍａｘと下限値ＰＶｍｉｎを算出する（Ｓ１０３）。
ＰＶｍａｘ = Ｖｍａｘ × 変換係数Ｋ  ・・・（式１）
ＰＶｍｉｎ = Ｖｍｉｎ × 変換係数Ｋ  ・・・（式２）
ここで、Ｋは、感光ドラム２１の速度データを回転多面鏡３０５の回転量（回転速度）へ変換するための変換係数である。感光ドラム２１の速度データに変換係数Ｋを掛けた値が回転多面鏡３０５の回転量である。
【００４４】
次に、図８を参照して、回転多面鏡３０５の目標回転量ＰＶを決定する方法を説明する。図８は、サンプリング周期Ｔ毎に求めた目標回転量制御範囲を示す図である。図８は、サンプリング周期Ｔごとにサンプリング点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・ＳＸで４つの感光ドラム２１の速度データＶＹＸ、ＶＭＸ、ＶＣＸ及びＶＫＸから求めた目標回転量制御範囲の上限値ＰＶｍａｘと下限値ＰＶｍｉｎを示している。図８において、中央回転量ＰＶａｖｅは、サンプリング点ごとの目標回転量制御範囲の中心値であり、Ｐａｖｅ＝（ＰＶｍａｘ ＋ ＰＶｍｉｎ）/ ２により表される。回転多面鏡３０５の目標回転量ＰＶは、式３により算出される（Ｓ１０４）。
ＰＶ ＝｛（ＰＶｍａｘ ＋ ＰＶｍｉｎ）/ ２ ｝× α  ・・・（式３）
（ただし、ＰＶｍａｘ ＞ ＰＶ ＞ ＰＶｍｉｎである。）
ここで、αは、色毎の重みづけを考慮した重み係数である。中央回転量ＰＶａｖｅに重み係数αを掛け合わせた値が回転多面鏡３０５の目標回転量ＰＶとなる。重み係数αを用いる目的は、バンディングの目立つ色に対して回転多面鏡３０５が追従する比重を高めるためである。しかし、中央回転量ＰＶａｖｅを目標回転量ＰＶとして用いてもよい。式１及び式２において変換係数Ｋが同じである場合、中央回転量ＰＶａｖｅ（中央値）は、サンプリング点ＳＸにおける最大速度データＶｍａｘ（最大値）と最小速度データＶｍｉｎ（最小値）の中央速度（中央値）を使用して決定してもよい。
【００４５】
本実施例によれば、複数の感光ドラム２１の表面速度から求められる目標回転量制御範囲内の回転量を回転多面鏡３０５の目標回転量ＰＶとして設定することができる。よって、複数の感光ドラム２１に対して適切な回転速度で回転多面鏡３０５を回転させることができる。また、目標回転量制御範囲の中央回転量ＰＶａｖｅを目標回転量ＰＶとすることにより、より適切な回転速度で回転多面鏡３０５を回転させることができる。さらに、また、色毎の重みづけを考慮した重み係数αを用いて目標回転量ＰＶを算出することにより、最適な回転速度で回転多面鏡３０５を回転させることができる。従って、複数の感光ドラム２１を一つの回転多面鏡３０５により露光する場合でも、感光ドラム２１の回転速度変動に従って最適な速度で回転多面鏡３０５を回転させることができる。よって、簡易な構成でバンディングや色ずれを防止し高品質の画像を提供することができる。
【００４６】
本実施例は、四つの感光ドラム２１を一つの回転多面鏡３０５により露光する構成（４ｉｎ１構成）において、最適な回転多面鏡３０５の目標回転量ＰＶを算出する方法について述べた。しかし、四つの感光ドラムを二つの回転多面鏡により露光する構成（２ｉｎ１構成）に対しても、本発明を適用することができる。その場合、それぞれの回転多面鏡の目標回転量ＰＶ１、ＰＶ２をそれぞれ二つの感光ドラムの表面速度に基づいて決定することができる。２ｉｎ１構成においても、本実施例と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００４７】
２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ・・・感光ドラム
２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３Ｋ・・・感光ドラム速度検出部
３００・・・光源
３０４・・・モータ
３０５・・・回転多面鏡
ＬＢＹ、ＬＢＭ、ＬＢＣ、ＬＢＫ・・・光ビーム
【図１】
2016147452.tif 000003
【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】
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【図８】
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