JP2000313135A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像形成装置の画素クロック発生回路におい
て、電源の立ち上がり時やパワーセーブモード解除時
に、電圧制御発振器の発振周波数を補正できなくなる事
態を防ぐ。 【解決手段】電圧制御発振器２４へ入力する電圧を予め
定める電圧以下に設定する補正動作保証手段として、第
１の分周器２２からの信号出力を停止させるか又は第１
の分周器２２の分周率を大きくする出力制御回路２６を
設けて、電源オン時やパワーセーブ解除時の初期化状態
において、電圧制御発振器２４の発振周波数がＡＳＩＣ
の動作周波数を越えないようにプロテクトする。その結
果、画像クロック発生回路１２におけるフイードバック
制御が問題なく実施でき、該回路を用いた補正動作が確
実に実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザープリンタ
や複写機等の画像形成装置、特にそのレーザー走査光学
系に用いられる画像クロック生成回路の改良に関するも
のである。

【０００２】

【従来技術】複数の画像形成ユニットを備えたカラー複
写機、カラープリンタにおいては、各画像形成ユニット
毎にレーザー光学走査系が備えられているが、各レーザ
ー走査光学系における回転多面鏡（ポリゴンミラー）に
よる反射角度やｆθレンズ等の光学的ばらつきに起因し
て、走査幅のばらつきが生じる。

【０００３】この走査幅の誤差は、走査方向の画像の位
置ずれとなって表れ、この位置ずれがカラー複写機、カ
ラープリンタにおいては色ずれとなり、高画質のカラー
出力を得ることが困難になる。

【０００４】このような課題を解決するものとして、特
公平６−５７０４９号公報には、各レーザー光学走査系
の走査幅のばらつきを補正して、重ね合わされた画像の
位置ずれをなくする構成が記載されている。

【０００５】図８に、上記公報に記載されている、各レ
ーザー光学走査系毎に設けられた制御回路のブロック図
を示す。図８において、３２１は、プリントすべき画像
情報が記憶された半導体メモリ等の画像メモリであり、
画像メモリ３２１の内容は、画像カウンタ３２２により
所定のタイミングで読み出され、半導体レーザ−３０１
を変調するレーザー変調器３２３に供給される。また、
ビデオクロック発生器３２４からのビデオクロックがク
ロック選択回路３２５及び書き出し位置カウンタ３２６
を介して上記画像カウンタ３２２に供給される。また、
走査開始センサ(ビームデイテクタセンサに同じ) ３０
６からの信号が、増幅器３２７で増幅され上記クロック
選択回路３２５に供給される。

【０００６】この回路によれば、半導体レーザ−３０１
より出射されたレーザー光により走査開始センサ３０６
が走査されると、走査開始センサ３０６から信号が発生
し、増幅器３２７を経てクロック選択回路３２５に入
る。これが、走査開始信号である。

【０００７】クロック選択回路３２５には、ビデオクロ
ック発生器３２４よりビデオクロックが入力されている
が、クロック選択回路３２５では、このビデオクロック
信号を上記走査開始信号に同期させる。

【０００８】これにより、クロック選択回路３２５から
は同期ビデオクロック信号が出力され、この同期ビデオ
クロック信号は、書き出し位置カウンタ３２６に設定さ
れている、レーザー光が走査開始センサ３０６を照射し
てから、感光体への書き出し位置に到達するまでの時間
に相当する所定カウント数分遅延された後、画像カウン
タ３２２に読み出しクロックとして供給される。

【０００９】これにより、画像カウンタ３２２からは、
感光体ドラムの書き出し位置に応じたタイミングで画像
メモリ３２１から画像情報が読み出され、それに応じた
画像信号がレーザー変調器３２３へと供給される。但
し、レーザー変調器３２３から半導体レーザ−３０１へ
と出力される変調信号には、走査開始位置を決定するた
めの走査開始センサ３０６を走査する信号が付加されて
いる。

【００１０】このような構成において、各レーザー光学
走査系の走査幅のばらつきは、各レ一ザー光学走査系毎
のビデオクロック発生器３２４に含まれている分周器を
可変させ、各レーザー光走査光学系毎にビデオクロック
の周波数を微妙に調整することで補正している。

【００１１】図９に、ビデオクロックの周波数を可変さ
せ得るビデオクロック発生器３２４の回路ブロック図を
示す。図９において、水晶発振器３３１の基準クロック
が１／Ａ分周器３３２を介して位相比較器３３３の一方
の入力端子に供給されると共に、電圧制御発振器３３４
の出力が１／Ｂ分周器３３５を介して位相比較器３３３
の他方の入力端子に供給される。位相比較器３３３にお
いて、両分周器３３２、３３５の出力の位相が比較さ
れ、比較出力がローパスフィルタ３３６を介して電圧制
御発振器３３４に入力される。

【００１２】ここで、水晶発振器３３１の発振周波数を
ｆｒとすると、電圧制御発振器３３４の発振周波数ｆ０
は、ｆ０＝ (Ｂ／Ａ) ×ｆｒとなる。

【００１３】従って、両分周器３３２、３３５の分周比
（Ｂ／Ａ）を変えることで、電圧制御発振器３３４の発
振周波数を変化させることができる。そこで、予め走査
幅ずれを無くすることができる補正周波数を求めてお
き、この補正周波数となるように、両分周器３３２、３
３５の分周比を設定している。

【００１４】このように周波数を増減させられた後の信
号の周波数を各ビデオクロック発生器３２４のビデオク
ロック周波数として用いることにより、感光体上におけ
る走査幅を調整でき、各レーザー光学走査系の走査幅の
ばらつきを補正することができる。

【００１５】なお、各光学走査系毎の走査開始位置のず
れは、従来より、１つの走査光学系を基準に、図８に示
した各制御回路の書き出し位置カウンタ３２６の遅延時
間を可変することで対応している。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
公報の構成では、電源オンにした装置立ち上げ時や、パ
ワーセーブ解除時などの初期化状態において、以下のよ
うな問題が生じる。

【００１７】電圧制御発振器（以下、単に「ＶＣＯ」と
いう場合もある。) ３３４は入力電圧に応じて出力の発
振周波数が変わるものであり、例えば、０Ｖ〜５Ｖの入
力電圧に対して、２５ＭＨｚ（自走周波数）〜１２０Ｍ
Ｈｚの発振周波数が得られるものがある。通常状態で
は、水晶発振器３３１が１０ＭＨｚの周波数で発振し、
１／Ａ分周器３３２が１／２０００に設定され、位相比
較器３３３には周波数５ｋＨｚの基準クロックが入力さ
れている。

【００１８】一方、ＶＣＯ３３４も出力が５０ＭＨｚ
で、１／Ｂ分周器３３５は１／１００００が設定されて
おり、位相比較器３３３のもう一方の入力端子には５ｋ
Ｈｚの制御クロックが入力され、位相比較器３３３にお
いて両者が比較される。

【００１９】この構成において、基準クロック５ｋＨｚ
に対して制御クロックの位相が遅れる、すなわち制御ク
ロックの周波数が低くなると、位相比較器３３３の位相
差に応じた出力信号がローパスフィルタ３３６を経て、
ＶＣＯ３３４の入力電圧を補正し、ＶＣＯ３３４の位相
遅れ、すなわちＶＣＯ３３４の発振周波数の低下に応じ
て、ＶＣＯ３３４の入力電圧は高くなり、ＶＣＯ３３４
の発振周波数は目標とする周波数となるように補正され
る。

【００２０】また、反対に、基準クロック５ｋＨｚに対
してＶＣＯ３３４の位相が進んだ場合、すなわちＶＣＯ
３３４の周波数が高くなると、位相比較器３３３からの
位相差に応じた信号がローパスフィルタ３３６を介して
ＶＣＯ３３４に入力され、ＶＣＯ３３４の入力電圧は、
位相の進み、すなわち周波数の上昇分に応じて低くな
り、結果としてＶＣＯ３３４からは目標とする周波数に
補正された発振周波数出力が得られる。

【００２１】ところで、水晶発振器等は、電源の立ち上
がりとほぼ同時に、通常動作状態での周波数で発振を開
始するのに対して、ＶＣＯ３３４の発振周波数は、その
制御電圧が安定化するまでに時間がかかることから、発
振周波数が目標値となるまでに時間を要する。

【００２２】そのため、例えば電源オンした装置立ち上
げ時のビデオクロック発生回路３２４の初期化状態にお
いては、５ｋＨｚの基準クロックは位相比較器３３３に
入力されているにも係わらず、ＶＣＯ３３４より出力さ
れ、１／Ｂ分周器３３５を介して入力される制御クロッ
クは５ｋＨｚよりも小さいため、位相比較器３３３から
は入力電圧を上げる補正が行われ、ＶＣＯ３３４に大き
な制御電圧の補正が入る。このとき、例えば、ＶＣＯ３
３４に最高電圧の５Ｖの電圧が入力されるとＶＣＯ３３
４は１２０ＭＨｚの周波数で発振動作を行う。

【００２３】このような高い周波数では、分周器３３
５、３３２や位相比較器３３３等を集積したＩＣ／ＬＳ
Ｉの動作可能範囲を越えているために、これらの素子で
構成した制御回路は正常に動作ぜず、ＶＣＯの出力ｆ０
の補正ができなくなるという問題点がある。

【００２４】その他に、パワーセープモードが設定され
ている場合にも同様の問題が起こる。パワーセーブモー
ドでは、消費電力、ノイズ削減の為、ＶＣＯ３３４を発
振禁止としている。したがって、この時、ＶＣＯ３３４
の出力は０ＭＨｚであり、一方の水晶発振器３３１は１
０ＭＨｚの基準クロックを出力しており、位相比較器３
３３において両分周器３３２、３３５の出力の位相が比
較され、ローパスフィルタを経てＶＣＯ３３４への入力
電圧は高くなるが、ＶＣＯ３３４の出力は０ＭＨｚのま
まの為、ＶＣ０３３４への入力電圧は最高の５Ｖまで上
昇してしまう。

【００２５】この状態においてパワーセーブ解除される
と、ＶＣＯ３３４からは、例えば５Ｖでの発振周波数１
２０ＭＨｚのクロックが出力されてしまう。この高い周
波数では、上記の場合と同様に、分周器３３２、３３５
や位相比較器３３３を搭載したＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｌｃ
ａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｌｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｃｉｒｃｕｉｔ）の最高動作周波数を越えてしまい、
ＡＳＩＣは正常に動作せず、ＶＣＯの発振周波数の補正
ができなくなるという問題がある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような発
振周波数の補正ができなくなるといった事態を防ぐため
に案出されたもので、電源がオンされた装置立ち上がり
時、及び／又は、パワーセーブモード解除時に、電圧制
御発振器（ＶＣＯ）へ入力する電圧を予め定める電圧以
下に設定する補正動作保証手段を設けたものである。

【００２７】このような補正動作保証手段を設ければ、
電源オン時やパワーセーブ解除時の初期化状態におい
て、電圧制御発振器（ＶＣＯ)の発振周波数がＶＣＯ制
御回路（ＡＳＩＣ）の動作周波数を越えないようにプロ
テクトされる結果、画像クロック発生回路におけるフイ
ードバック制御が問題なく実施され、その結果、該回路
を用いた補正動作が確実に実現されることになる。

【００２８】具体的には、第１の分周器からの信号出力
を停止させる出力制御回路を設ければ、第１の分周器か
ら出力信号が出ないため、位相比較器はＶＣＯから入力
される出力の周波数の方が高いとした差信号を出力する
結果、ＶＣＯへ入力する電圧が低くなるように制御さ
れ、ＶＣＯから高い周波数の信号が発振されることがな
い。

【００２９】また、別の補正動作保証手段として、第１
の分周器の分周率を大きくする出力制御回路を設けれ
ば、第１の分周器を介して位相比較器に入る信号の周波
数が、第２の分周器を介して入力される出力よりも周波
数が小さくなる結果、ＶＣＯへ入力される電圧が低くな
るように制御され、高い周波数の信号がＶＣＯから発振
されることがない。

【００３０】このような出力制御回路はＩＣ／ＬＳＩに
組み込むことができ、電源オンした装置の立ち上がり時
やパワーセーブモード解除の信号を受けて、それぞれ動
作するようにすればよい。

【００３１】また、別の補正動作保証手段として、電圧
制御発振器の前段に電圧リミット回路（例えばツェナー
ダイオード）を挿入すれば、電圧リミット回路にてＶＣ
Ｏに予め定める値を超える電圧が入力されないので、Ｖ
ＣＯから高い周波数の信号が発振されることがなくな
る。この場合、上記出力制御回路のように、電源立ち上
がり信号やパワーセーブモード解除信号を入力する必要
がなく、その分、簡単な回路構成となる。

【００３２】上記のような補正動作保証手段は、電圧制
御発振器の補正動作を保証する意味から、レーザー走査
光学系を備えた画像形成装置に限らず、画像クロック発
生回路を備えた他の機器においても応用できる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明に係る画像形成装置の実施
の形態を図１〜図７に基づいで説明すれば、以下の通り
である。図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置で
あるデジタルカラー複写機１の構成を示す概略正面断面
図である。

【００３４】図１において、複写機本体１の上面には、
原稿台１１１及び操作パネルが設けられ、複写機本体１
の内部に画像読み取り部１１O および画像形成部２１０
が設けられた構成である。原稿台１１１の上面には該原
稿台１１１に対して開閉可能な状態で支持され、原稿台
１１１面に対して所定の位置関係をもって両面自動原稿
送り装置（ＲＡＤＦ；Ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ Ａｕｔｏｍ
ａｔｉＣ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）１１２が
装着されている。

【００３５】さらに、両面自動原稿送り装置１１２は、
まず、原稿の一方の面が原稿台１１１の所定位置におい
て画像読み取り部１１０に対向するよう原稿を搬送し、
この一方の面についての画像読み取りが終了した後に、
他方の面が原稿台１１１の所定位置において画像読み取
り部１１０に対向するよう原稿を反転して原稿台１１１
に向かって搬送するようになっている。そして、両面自
動原稿送り装置１１２は、１枚の原稿について両面の画
像読み取りが終了した後にこの原稿を排出し、次の原稿
についての両面搬送動作を実行する。

【００３６】以上の原稿の搬送および表裏反転の動作
は、複写機全体の動作に関連して制御されるものであ
る。

【００３７】画像読み取り部１１０は、両面自動原稿送
り装置１１２により原稿台１１１上に搬送されてきた原
稿の画像を読み取るために、原稿台１１１の下方に配置
されている。画像読み取り部１１O は、前記原稿台１１
１の下面に沿って平行に往復移動する原稿走査体１１
３、１１４と、光学レンズ１１５と、光電変換素子であ
るＣＣＤラインセンサ１１６とを有している。

【００３８】この原稿走査体１１３、１１４は、第１の
走査ユニット１１３と第２の走査ユニット１１４とから
構成されている。第１の走査ユニット１１３は、原稿画
像表面を露光する露光ランプ１１３ａと、原稿からの反
射光像を所定の方向に向かって偏向する第１ミラー１１
３ｂとを有し、原稿台１１１の下面に対して一定の距離
を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動するもの
である。第２の走査ユニット１１４は、第１の走査ユニ
ット１１３の第１ミラー１１３ｂにより偏向された、原
稿からの反射光像をさらに所定の方向に向かって偏向す
る第２および第３ミラー１１４ａ，１１４ｂを有し、第
１の走査ユニット１１３と一定の速度関係を保って平行
に往復移動するものである。

【００３９】光学レンズ１１５は、第２の走査ユニット
１１４の第３ミラー１１４ｂにより偏向された原稿から
の反射光像を縮小し、縮小された光像をＣＣＤラインセ
ンサ１１６上の所定位置に結像させるものである。

【００４０】ＣＣＤラインセンサ１１６は、結像された
光像を順次光電変換して電気信号として出力するもので
ある。ＣＣＤラインセンサ１１６は、白黒画像あるいは
カラー画像を読み取り、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）
の各色成分に色分解したラインデータを出力することの
できる３ラインのカラ−ＣＣＤである。このＣＣＤライ
ンセンサ１１６により電気信号に変換された原稿画像情
報は、さらに、図示しない画像処理部に転送されて所定
の画像データ処理が施される。

【００４１】次に、画像形成部２１０の構成、および画
像形成部２１O に係わる各部の構成について説明する。

【００４２】画像形成部２１０の下方には、用紙トレイ
内に積載収容されている用紙（記録媒体）Ｐを１枚ずつ
分離して画像形成部２１０に向かって供給する給紙機構
２１１が設けられている。１枚ずつ分離供給された用紙
Ｐは、画像形成部２１０の手前に配置された一対のレジ
ストローラ２１２によりタイミングが制御されて画像形
成部２１０に搬送される。さらに、片面に画像が形成さ
れた用紙Ｐは、画像形成部２１０の画像形成にタイミン
グを合わせて画像形成部２１０に再供給搬送される。

【００４３】画像形成部２１０の下方には、転写搬送べ
ルト機構２１３が配置されている。転写搬送ベルト機構
２１３は、駆動ローラ２１４と従動ローラ２１５との間
に略平行に伸びるように張架された転写搬送ベルト２１
６に用紙Ｐを静電吸着させて搬送する構成となってい
る。

【００４４】さらに、用紙搬送路における転写搬送ベル
ト機構２１３の下流側には、用紙Ｐ上に転写形成された
トナー像を用紙Ｐ上に定着させるための定着装置２１７
が配置されている。この定着装置２１７の一対の定着ロ
ーラ間のニップを通過した用紙Ｐは、搬送方向切り換え
ゲート２１８を経て、排出ローラ２１９により複写機本
体１の外壁に取り付けられている排紙トレイ２２０上に
排出される。

【００４５】切り換えゲート２１８は、定着後の用紙Ｐ
の搬送経路を、複写機本体１へ用紙Ｐを排出する経路
と、画像形成部２１０に向かって用紙Ｐを再供給する経
路との間で選択的に切り換えるものである。切り換えゲ
ート２１８により再び画像形成部２１０に向かって搬送
方向が切り換えられた用紙Ｐは、スイッチバック搬送経
路２２１を介して表裏反転された後、画像形成部２１０
へと再度供給される。

【００４６】画像形成部２１O における転写搬送ベルト
２１６の上方には、転写搬送べルト２１６に近接して、
第１の画像形成ステーシヨンＰａ、第２の画像形成ステ
ーションＰｂ、第３の画像形成ステーシヨンＰｃ、およ
び第４の画像形成ステーションＰｄが、用紙搬送経路上
流側から順に並設されている。

【００４７】転写搬送べルト２１６は、駆動ローラ２１
４によって、図１において矢印Ｚで示す方向に摩擦駆動
され、前述したように給紙機構２１１を通じて給送され
る用紙Ｐを把持し、用紙Ｐを画像形成ステーシヨンＰａ
−Ｐｄへと順次搬送する。

【００４８】各画像形成ステーシヨンＰａ−Ｐｄは、実
質的に同一の構成を有している。各画像形成ステーシヨ
ンＰａ〜Ｐｄは、図１に示す矢印Ｆ方向に回転駆動され
る感光体ドラム２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、および
２２２ｄをそれぞれ含んでいる。

【００４９】各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周辺
には、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄをそれぞれ一様
に帯電する帯電器２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２
３ｄと、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に形成され
た静電潜像を夫々現像する現像装置２２４ａ、２２４
ｂ、２２４ｃ、２２４ｄと、現像された感光体ドラム２
２２ａ〜２２２ｄ上のトナー像を用紙Ｐへ転写する転写
用放電器２２５ａ、２２５ｂ、２２５ｃ、２２５ｄと、
感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に残留するトナーを
除去するクリ−ニング装置２２６ａ、２２６ｂ、２２６
ｃ、２２６ｄとが感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの回
転方向に沿って順次配置されている。

【００５０】また、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ
の上方には、レーザービームスキャナユニット(以下、
「ＬＳＵ」という。) ２２７ａ、２２７ｂ、２２７ｃ、
２２７ｄがそれぞれ設けられている。ＬＳＵ２２７ａ〜
２２７ｄは、画像データに応じて変調されたドット光を
発する半導体レーザー素子（図示せず）、半導体レーザ
ー素子からのレーザービームを主走査方向に偏向させる
ためのポリゴンミラー（偏向装置）２４０と、ポリゴン
ミラ−２４０により偏向されたレーザービームを感光体
ドラム２２２ａ〜２２２ｄの表面に結像させるためのｆ
θレンズ２４１やミラ−２４２、２４３などから構成さ
れている。

【００５１】ＬＳＵ２２７ａにはカラー原稿画像の黒色
成分像に対応する画素信号が、ＬＳＵ２２７ｂにはカラ
ー原稿画像のシアン色成分像に対応する画素信号が、Ｌ
ＳＵ２２７ｃにはカラー原稿画像のマゼンタ色成分像に
対応する画素信号が、そして、ＬＳＵ２２７ｄにはカラ
ー原稿画像のイエロー色成分像に対応する画素信号がそ
れぞれ入力される。

【００５２】これにより色変換された原稿画像情報に対
応する静電潜像が各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上
に形成される。そして、現像装置２２４ａには黒色のト
ナーが、現像装置２２４ｂにはシアン色のトナーが、現
像装置２２４ｃにはマゼンタ色のトナーが、現像装置２
２４ｄにはイエロー色のトナーがそれぞれ収容されてお
り、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の静電潜像は、
これら各色のトナーにより現像される。これにより、画
像形成部２１０にて色変換された原稿画像情報が各色の
トナー像として再現される。

【００５３】また、第１の画像形成ステーシヨンＰａと
給紙機構２１１との間には用紙吸着用（ブラシ）帯電器
２２８が設けられており、この吸着用帯電器２２８は転
写搬送ベルト２１６の表面を帯電させ、給紙機構２１１
から供給された用紙Ｐは、転写搬送ベルト２１６上に確
実に吸着させた状態で第１の画像形成ステーシヨンＰａ
から第４の画像形成ステーシヨンＰｄの間をずれること
なく搬送させる。

【００５４】一方、第４の画像形成ステーシヨンＰｄと
定着装置２１７との間で駆動ローラ２１４のほぼ真上部
には除電器２２９が設けられている。この除電器２２９
には転写搬送ベルト２１６に静電吸着されている用紙Ｐ
を転写搬送ベルト２１６から分離するための交流電流が
印加されている。

【００５５】上記構成のデジタルカラー複写機１におい
ては、用紙Ｐとしてカットシート状の紙が使用される。
この用紙Ｐは、給紙カセットから送り出されて給紙機構
２１１の給紙搬送経路のガイド内に供給されると、その
用紙Ｐの先端部分がセンサー（図示せず）にて検知さ
れ、このセンサから出力される検知信号に基づいて一対
のレジストローラ２１２により一旦停止される。

【００５６】そして、用紙Ｐは各画像形成ステーシヨン
Ｐａ−Ｐｄとタイミングをとって図１の矢印Ｚ方向に回
転している転写搬送ベルト２１６上に送られる。このと
き転写搬送ベルト２１６には前述したように吸着用帯電
器２２８により所定の帯電が施されているので、用紙Ｐ
は、各画像形成ステーションＰａ−Ｐｄを通過する間、
安定して搬送供給される。

【００５７】各画像形成ステーシヨンＰａ−Ｐｄにおい
ては、各色のトナー像が、それぞれ形成され、転写搬送
べルト２１６により静電吸着されて搬送される用紙Ｐの
支持面上で重ね合わされる。第４の画像形成ステーシヨ
ンＰｄによる画像の転写が完了すると、用紙Ｐは、その
先端部分から順次、除電用放電器により転写搬送ベルト
２１６上から剥離され、定着装置２１７へと導かれる。
最後に、トナー画像が定着された用紙Ｐは、用紙排出口
（図示せず）から排紙トレイ２２０上へと排出される。

【００５８】次に、本発明の特徴点に係る構成につい
て、図２ないし図７を用いて説明する。図２は、複数個
あるＬＳＵ (レーザー走査光学系)２２７（ａ−ｄのう
ちの任意のｌつ）の構成を示す斜視図である。

【００５９】半導体レーザー素子１００からレーザービ
ームを発生させ、このレーザービームをコリメータレン
ズ１０１で平行にした後、ポリゴンミラー２４０に照射
する。ポリゴンミラ−２４０で反射されたレーザービー
ムは、走査速度を補正するｆθレンズ２４１、２４１及
び反射ミラー２４２、２４２を介して、図１に示した感
光体ドラム２２２ (図２では不図示) 上に照射され、ボ
リゴンミラー２４０の回転により感光体ドラム表面を走
査する。

【００６０】この時、ポリゴンミラー２４０によって走
査されるレーザービームは、ｆθレンズ２４１、２４１
及ぴ反射ミラ−２４２、２４２を介して、ビームディテ
クタセンサー (不図示、走査開始センサ) にも入射し、
ビームデイテクタセンサーは光を受けるとビームデイテ
クタ信号（走査開始信号）を出力する。

【００６１】ビームディテクタセンサーは、レーザービ
ームの走査位置の同期を取る（水平同期信号を生成す
る）為に用いるセシサーであり、光を電気信号に変換す
る。このビームディテクタ信号に同期した基準のクロッ
クをカウンタがカウントし、あらかじめ設定された値に
到達すると記録開始信号が出力される。記録開始信号が
出力されると上記基準クロックに同期して画像信号が出
力される。レーザービームは、この同期した画像信号に
より変調され、感光体ドラムの表面には画像信号に対応
した潜像が形成される。この潜像を反転現像することに
よりーつの色成分に対する所定の画像が得られる。この
ようなレーザー光学走査系を含む画像形成ステーション
を複数設けることにより、各色成分画像を重ねあわせ
て、カラー画像を形成する。

【００６２】図３は、ＬＳＵ２２７の制御回路のブロッ
ク図である。このような制御回路は各ＬＳＵ毎に備えら
れている。

【００６３】半導体レーザ−１７から出射されたレーザ
ービームが、ビームディテクタセンサ−１０に入射する
と、ビームデイテクタセンサ−１０は、ビームディテク
タ信号を出力する。このビームデイテクタ信号はクロッ
ク同期回路１１に供給され、画素クロック発生回路 (ビ
デククロック発生器) １２からの画素クロック（ビデオ
クロック）をビームデイテクタ信号に同期させる。した
がってクロック同期回路１１からは同期画素クロックが
得られる。

【００６４】この同期画素クロックは書き出し位置カウ
ンタ１３により、所定のクロック数だけ遅延された後、
画像カウンタ１４に読み出しクロックとして供給され
る。画像カウンタ１４は読み出しクロックのタイミング
で画像メモリ−１５からデータを読み出してレーザー変
調器１６に供給し、半導体レーザ−１７を変調する。な
お、図３の回路自体は、従来技術の項で説明した図８の
回路構成と同じであるので、これ以上の説明は省略す
る。

【００６５】図４は、本画像形成装置の備える、図３に
示す画素クロック発生回路１２のブロック図である。こ
の画素クロック発生回路１２は、ｆθレンズ２４１等の
光学系の歪等によるばらつきによって各レーザー光学走
査系の走査幅に生じる誤差を無くすために、１／Ａ分周
器２２及び１／Ｂ分周器２５として分周率を変化させら
れる可変分周器を備えている。この構成は、従来技術で
説明した図９の説明に同じである。

【００６６】画素クロック発生回路１２では、水晶発振
器２１から発せられるクロックが１／Ａ分周器２２を介
して、基準クロックとして位相比較器２３の一方の入力
端子に供給される。また、位相比較器２３の他方の入力
端子には、ＶＣＯ２４の出力が１／Ｂ分周器２５を介し
て制御クロックとして供給される。

【００６７】位相比較器２３は、基準クロックに対して
制御クロックの位相が遅れた場合、すなわち制御クロッ
クの周波数が低いと、両クロックの位相差に応じた時
間、（ａ）のラインにＬｏｗ、（ｂ）のラインにＬｏｗ
を出力する(パターン１) 。反対に、基準クロックに対
して制御クロックの位相が進んでいる場合、すなわち制
御クロックの周波数が高いと、両クロックの位相差に応
じた時間、（ａ）のラインにＨｉｇｈ、（ｂ）のライン
にＨｉｇｈを出力する (パターン２) 。

【００６８】また、前記パターン１、あるいはパターン
２で出力している時間以外、及び、基準クロックと制御
クロックとの位相差が無い場合は、（ａ）のラインにＨ
ｉｇｈ、（ｂ）のラインにＬｏｗを出力するようになっ
ている(バターン３) 。

【００６９】（ａ）（ｂ）の各ラインは、周波数アップ
ダウン切換回路２７に入力される。この切換回路２７
は、抵抗及びトランジスタから構成されており、図６に
示すように、（ａ）（ｂ）の各ラインにＬｏｗの信号が
入ると、（ｃ）のラインに＋５Ｖの電圧を印加し、ま
た、（ａ）（ｂ）の各ラインにＨｉｇｈの信号が入る
と、（ｃ）のラインをグランド（ＧＮＤ）に接続し、さ
らに、（ａ）のラインにＨｉｇｈの信号が入り、（ｂ）
のラインにＬｏｗの信号が入ると、（ｃ）のラインをオ
ープンにする回路である。切換え回路２７の出力は、フ
ィルタ回路（ローパスフィルタ）２８を介して（ｄ）の
ラインから電圧制御発振器２４に供給されるようになっ
ている。

【００７０】図５に、基準クロック、制御クロック、及
ぴこれらの位相差の違いによる上記（ｃ）（ｄ）のライ
ンにのる信号の波形を示す。

【００７１】このような画像クロック発生回路１２の構
成により、ＶＣＯ２４の発振周波数は、水晶発振器２
１、１／Ａ分周器２２、１／Ｂ分周器２５で決まる周波
数になるようにフィードバック制御され、例えば温度変
化により、ＶＣＯ２４の発振周波数に変動が生じても、
フイードバック制御により安定した周波数の画素クロッ
クｆ０が得られる。

【００７２】また、各ＬＳＵ２２７の走査幅のばらつき
に応じて、１／Ａ分周器２２と１／Ｂ分周器２５の比率
を変えることにより、ＶＣＯ２４の発振周波数を変え、
各走査幅を補正することができる。

【００７３】上述したように、ＶＣＯ２４は、入力電圧
に応じて発振周波数が変わるものであり、例えば０Ｖ〜
５Ｖの入力に対して、２５ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚの発振
周波数が得られるものである。

【００７４】図４において、通常状態では、水晶発振器
２１は、１０ＭＨｚ、１／Ａ分周器２２は１／２００O
が設定されており、位相比較器２３の基準クロック周波
数は５ｋＨｚとなる。一方、ＶＣＯ２４は、その出力が
５０ＭＨｚで１／Ｂ分周器は１／１００００に設定され
ており、位相比較器２３のもう一方の入力端子には５ｋ
Ｈｚの制御クロックが入力され、位相比較器において両
者が比敦される。

【００７５】そして、基準クロック５ｋＨｚに対して制
御クロックの位相が遅れると、位相比較器２３の出力は
パターン１となり、周波数アップ／ダウン切換回路２７
及びローパスフイルタ２８を経て、ＶＣＯ２４の入力電
圧は位相遅れ量に応じて高くなり、ＶＣＯ２４からは補
正された周波数の発振出力が得られる。

【００７６】また、基準クロック５ｋＨｚに対して制御
クロックの位相が進むと、位相比較器２３の出力はパタ
ーン２となり、周波数アップ／ダウン切換回路２７及ぴ
ローパスフィルタ２８を経て、ＶＣＯ２４の入力電圧は
位相進み量に応じて低くなり、ＶＣＯ２４からは補正さ
れた周波数の発振出力が得られる。

【００７７】一方、前述したように、電源オン時の画素
クロック発生回路１２の初期化状態においては、位相比
較器の基準クロックは、水晶発振器２１及ぴ１／Ａ分周
器２２によって５ｋＨｚである。この時、ＶＣＯ２４に
５Ｖの電圧が入力されるとＶＣＯ２４からは１２０ＭＨ
ｚのクロックが出力される。この高い周波数では分周器
や位相比較器等を集積したＡＳＩＣの動作可能周波数を
越えているために、ＡＳｉＣは正常に動作せず、ＶＣＯ
２４の周波数補正ができなくなるおそれがある。

【００７８】また、その他にバワーセーブモードに入る
と消費電力、ノイズ削減の為、ＶＣＯ２４を発振禁止と
している。このとき、ＶＣＯの出力は０Ｈｚであり、一
方の水晶発振器は１０ＭＨｚの基準クロックを出力して
おり、位相比較器において両分周器の出力の位相が比較
され、（ａ）（ｂ）の両出力はＬｏｗとなる。その結
果、周波数アップ／ダウン切換回路２７及びローパスフ
イルタ２８を経て、ＶＣＯ２４の入力電圧は高くなる
が、ＶＣＯ２４の出力は０Ｈｚのままのため、ＶＣＯ２
４の入力電圧は５Ｖまで上昇してしまう。この状態にお
いてパワーセーブ解除され、ＶＣＯ２４の発振が許可さ
れると、ＶＣＯ２４は１２０ＭＨｚといった周波数で発
振を開始し、１／Ｂ分周器２５等を搭載したＡＳＩＣの
最大動作周波数を越えてしまい、分周器等が正常に動作
せず、ＶＣＯ２４の発振周波数の補正ができなくなるお
それがある。

【００７９】そこで、本実施の形態では、電源オン時の
初期化状態、およぴパワーセーブモードの発振禁止中
は、ＡＳＩＣ内に設けられた前述の出力制御回路部２６
が、位相比較器２３を制御し、出力ライン（ａ）（ｂ）
にパターン２の出力が出るようにする。これにより、Ｖ
ＣＯ２４に入る発振制御電圧はダウンする方向に制御さ
れ、入力電圧が必要以上に上がることはない。

【００８０】したがって、この状態においてパワーセー
ブ状態が解除されても、また初期化時にも、ＶＣＯ２４
の発振周波数がＡＳＩＣの最大動作周波数を越えること
はない。

【００８１】これ以外に、第２の実施の形態として、電
源オン時の初期化状態、あるいは発振禁止中は、ＡＳＩ
Ｃ内に設けられた出力制御回路２６によって、１／Ａ分
周器２２からの出力が出ないように制御することでも実
現できる。

【００８２】このようにすることにより、電源オン時、
あるいは発振禁止中は、位相比較器２３への入力が、基
準クロックよりも制御クロックの位相が進んだ状態、す
なわち制御クロックの周波数が高い状態に保持される。

【００８３】また、ＶＣＯ２４が発振していない状態で
あっても、位相比較器２３の状態は両入力が全く同位相
の状態となり、出力ライン（ａ）（ｂ）にはパターン２
か、バターン３の出力が出る。その結果、ＶＣＯ２４に
入る入力電圧は周波数を下げる方向か、±０に制御さ
れ、その入力電圧が上がることはない。したがって、こ
の状態においてパワーセーブ解除されても、また初期化
時にも、ＡＳＩＣの動作スペックを越える周波数でＶＣ
Ｏ２４が動作開始することはない。

【００８４】また、さらなる第３の実施の形態として、
電源オン時の初期化状態においては、ＡＳＩＣ内に設け
られた出力制御回路２６によって、１／Ａ分周器２２の
分周設定値を、通常の設定値より大きな分周率となるよ
うに制御させることでも実現できる。

【００８５】これにより、基準クロックから位相比較器
２３に入力される基準周波数は、通常よりも低い周波数
となり、制御クロックの周波数も低い周波数となるよう
に制御される。その結果、ＶＣＯ２４に入る入力電圧は
ダウンする方向に制御され、入力電圧は上がることはな
い。したがって、初期化時に、ＡＳＩＣの最高動作周波
数を越えることはない。

【００８６】また、第４の実施の形態としては、図７に
示すように電圧リミット回路３０を設け、所定電圧以上
の電圧がＶＣＯ２４に入力されないような構成としても
実現できる。その他の構成は図４に示すものと同じであ
る。

【００８７】これにより、パワーセーブモードに入っ
て、ＶＣＯ２４を発振禁止とし、位相比較器２３がＶＣ
Ｏ２４の入力電圧を上昇させても、ＶＣＯ２４の入力電
圧は所定電圧以上に上がらず、ＡＳＩＣの最高動作周波
数を越えない電圧値に所定電圧が設定されておれば、こ
の状態でバワーセーブモードが解除されても、ＡＳＩＣ
が正常に動作しないといった問題は生じない。

【００８８】また電源オン時の初期化状態においても、
出力アップラインがオン状態のままとなっても、ＶＣＯ
の入力電圧は所定の電圧以上には上昇しない。したがっ
てＡＳＩＣの最高動作周波数を超えない電圧値に所定電
圧が設定されておれば問題は生じない。

【００８９】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、電源オン時の初期化状態、およぴパワーセーブ
モードの発振禁止中は、電圧制御発振器へ入力する電圧
を予め定める電圧以下に設定する補正動作保証手段を設
けたので、電圧制御発振器の発振周波数がＶＣＯ制御回
路の動作周波数を越えないようにプロテクトされ、画像
クロック発生回路におけるフイードバック制御が問題な
く実施でき、その結果、該回路を用いた補正動作が確実
に実現できるといった効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置であるデ
ジタルカラー複写機の構成を示す概略正面断面図

【図２】同じく複数個あるレーザー走査光学系のうち任
意の光学系の構成を示す斜視図

【図３】レーザー走査光学系の制御回路のブロック図

【図４】図３に示す画素クロック発生回路のブロック図

【図５】基準クロック、制御クロック、及びこれらの位
相差の違いによる図４の（ｃ）（ｄ）ラインにのる信号
波形を示す図

【図６】周波数ｕｐ／ｄｏｗｎ切換回路の説明図

【図７】画素クロック発生回路の別の実施の形態を示す
ブロック図

【図８】従来の各レーザー光学走査系毎に設けられた制
御回路のブロック図

【図９】図８に示すビデオクロック発生器の回路ブロッ
ク図

【符号の説明】

２１ 水晶発振器 ２２ １／Ａ分周器 ２３ 位相比較器 ２４ 電圧制御発振器 ２５ １／Ｂ分周器 ２６ 出力制御回路 ２７ 周波数ｕｐ／ｄｏｗｎ切換回路 ２８ フィルタ回路 ３０ 電圧リミット回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 潤二 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 三野 功之輔 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 甲斐 裕基 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2C362 AA10 BA04 BA39 BA50 BA52 BA68 BA70 BB28 BB37 CA18 CA22 CA39

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基準発振器と、電圧制御発振器と、位相比
   較器とを備え、前記基準発振器の出力を第１の分周器を
   介して前記位相比較器に入力すると共に、前記電圧制御
   発振器の出力も第２の分周器を介して前記位相比較器に
   入力して位相差あるいは周波数差に関係する差信号を生
   成し、該差信号に基づいて電圧制御発振器の発する信号
   の位相が、第１の分周器を介して入力する信号と一致す
   るように、電圧制御発振器の発する信号の位相差をフィ
   ードバック制御するようにした画素クロック発生回路で
   あって、 電源がオンされた装置立ち上げ時、及ぴ／又は、パワー
   セーブモード解除時に、前記電圧制御発振器へ入力する
   電圧を予め定める電圧以下に設定する補正動作保証手段
   が設けられたことを特徴とする画素クロック発生回路。
2. 【請求項２】前記補正動作保証手段は、前記第１の分周
   器からの信号出力を停止させる出力制御回路である請求
   項１記載の画素クロック発生回路。
3. 【請求項３】前記補正動作保証手段は、電圧制御発生器
   の前段に挿入された電圧リミット回路である請求項１記
   載の画素クロック発生回路。
4. 【請求項４】前記補正動作保証手段は、前記第１の分周
   器の分周率を大きくするよう制御する出力制御回路であ
   る請求項１記載の画素クロック発生回路。
5. 【請求項５】請求項１、２、３又は４記載の画素クロッ
   ク発生回路がレーザー走査光学系に設けられた画像形成
   装置。