JP2001309135A

JP2001309135A - 信号処理装置、および、信号処理方法

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Publication number: JP2001309135A
Application number: JP2000123294A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Hirasawa; 英明平澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2000-04-24
Publication date: 2001-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】主走査倍率を補正するＰＬＬ同士の干渉を小
さくすることによって、クロックのジッタを小さくし、
さらには、高品質な画像を形成すること。【解決手段】ＰＬＬ１１０，２１０，３１０，４１０
を有するビデオクロック発生部１２０，２２０，３２
０，４２０において、少なくとも２つ以上のビデオクロ
ック信号の周波数を可変可能とし、全てのＰＬＬ内の電
圧制御発振器又は電流制御発振器の出力周波数を互いに
１％以上異なる値に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号処理装置およ
び信号処理方法に係り、特に、複数のレーザスキャナ光
学系による複数の画像形成部を有し、それぞれの画像形
成部でのレーザ走査方向の走査幅を揃えることが可能な
カラープリンタ、カラー複写機、カラーファクシミリ等
の画像形成装置に適用可能な信号処理装置および信号処
理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式のカラー画像形成装置にお
いては、高速化のために複数の画像形成部を有し、搬送
ベルト上に保持された記録材上や、中間転写ベルト上に
１順次異なる色の像を転写する方式が各種提案されてい
る。

【０００３】複数の画像形成部を有する装置の問題点と
しては、機械的精度等の原因により、各画像形成部でレ
ーザスキャナと感光体間の光学的距離に誤差があり、こ
の誤差が各画像形成部間で異なると、感光ドラム上での
ビームの走査方向（以下、主走査方向、あるいはビーム
走査方向という）の幅（以下、主走査幅という）や主走
査方向の倍率（主走査倍率）に違いが発生し、色ずれ
（位置すれ）が発生する。

【０００４】主走査倍率の違いに起因する色ずれ（位置
ずれ）を低減させるために、各色毎に画像信号用のビデ
オクロック発生器を持ち、１／Ｎｒ分周器と１／Ｎｆ分
周器に設定する分周比（Ｎｆ／Ｎｒ）を変えることで、
各色独立にビデオクロックの周波数を可変とすることに
より、主走査倍率の補正を行う方法が提案されている
（例えば、特公平６−５７０４０号公報参照）。

【０００５】図９は、従来における、ビデオクロック周
波数を可変制御する手段としてのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ
ＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ）回路の構成例を示す。

【０００６】１００８は水晶発振器１００１からの出力
信号、１００９はＰＬＬ１００７から出力されたビデオ
クロックである。

【０００７】水晶発振器１００１からの出力信号１００
８をＮｒ分周した信号と、ビデオクロック１００９をＮ
ｆ分周した信号とを、位相比較器１００３に入力し、位
相比較器１００３の出力を、ローパスフィルタ１００４
を通して、電圧制御発振器（以下、ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａ
ｇｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＯｓｃｉｌｌａｔｏｒと
いう）１００５に入力する。

【０００８】例えば、水晶発振器１００１の出力信号１
００８をＮｒ分周した信号の位相が、ビデオクロック１
００９をＮｆ分周した信号の位相より進んでいた場合、
ＶＣＯ１００５の入力電圧は上昇し、ビデオクロック１
００９の位相が進む。

【０００９】水晶発振器１００１の周波数をｆin、ビデ
オクロック１００９の周波数をｆoutとすると、ｆout＝ｆin × Ｎｆ／Ｎｒ …（１）となる。

【００１０】検出された主走査倍率に応じて、Ｎｆ／Ｎ
ｒの値を調節することにより、ビデオクロック周波数が
可変となっている。

【００１１】なお、基準クロック１００８をＮｒ分周す
る分周器１００２を参照分周器、その分周比Ｎｒを参照
分周比、ＶＣＯ１００５の出力クロックをＮｆ分周する
分周器１００６を帰還分周器、その分周比Ｎｆを帰還分
周比ということにする。

【００１２】それぞれの色の画像形成部、例えば、イエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｂ）毎にＰＬＬ１００７を有することによって、検出
された主走査倍率に応じてビデオクロック周波数を調整
することによって、主走査倍率を補正することができ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置では、いくつかの原因により各色の主走査
倍率に違いが生じ、色間の主走査倍率の差は、大きくて
も１％程度となる。

【００１４】このため、ＰＬＬ内のＶＣＯの発振周波数
はほぼ同じであり、大きくても１％程度の違いしかな
い。この場合、発振周波数が近いために、異なる色のＰ
ＬＬ同士が干渉し、クロックの周波数が揺らぎ、クロッ
クのジッタが大きくなり、結果として、画像品質が落ち
る。

【００１５】ＰＬＬの干渉は、電源・グランドを通して
起こるものや、放射電磁波によって起こるものがある。
特に、電圧の変化に敏感なＶＣＯが干渉の影響を受けや
すい。

【００１６】２つのＰＬＬ内のＶＣＯの発振周波数の差
が１％以内の場合、ＰＬＬ出力周波数の揺らぎ、すなわ
ち、クロックのジッタは、周波数の差が１％以上ある場
合に比べて、１０倍以上となることもある。

【００１７】この対策としては、電源・グランドを通し
て干渉が起こらないようにフィルタを入れたり、放射電
磁波により干渉が起こらないようにＰＬＬをシールドす
る必要がある。

【００１８】しかし、これらいずれの対策も、コストの
上昇や、装置が大きくなるという問題がある。

【００１９】そこで、本発明の目的は、主走査倍率を補
正するＰＬＬ同士の干渉を小さくして、クロックのジッ
タを小さくすることが可能な、信号処理装置および信号
処理方法を提供することにある。

【００２０】また、本発明の他の目的は、クロックのジ
ッタを小さくすることによって、高品質な画像を形成す
ることが可能な信号処理装置および信号処理方法を提供
することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、基準信号を用
いて互いに異なる周波数の複数の出力信号を生成する信
号処理装置であって、前記基準信号に基づいて、各々周
波数の異なるビデオクロック信号を発生する複数のビデ
オクロック発生手段と、前記少なくとも２つ以上のビデ
オクロック発生手段に設けられ、前記ビデオクロック信
号の周波数を可変する周波数可変手段と、前記周波数可
変手段内の発振器によって電圧制御又は電流制御された
出力信号の出力周波数を互いに、所定値以上の異なる値
に設定する制御手段とを具えることによって、信号処理
装置を構成する。

【００２２】本発明は、入力される画像信号に応じて変
調された光ビームにより、複数の感光体を各々走査露光
する複数のスキャナ光学系を用い、多重画像を形成する
装置であって、前記複数のスキャナ光学系に各々独立し
て設けられ、各々周波数の異なるビデオクロック信号を
発生するビデオクロック発生手段と、前記少なくとも２
つ以上のビデオクロック発生手段に設けられ、前記ビデ
オクロック信号の周波数を可変する周波数可変手段と、
前記周波数可変手段内の発振器によって電圧制御又は電
流制御された出力信号の出力周波数を互いに、所定値以
上の異なる値に設定する制御手段とを具えることによっ
て、画像形成装置を構成する。

【００２３】ここで、前記制御手段は、全ての周波数可
変手段内の電圧制御発振器又は電流制御発振器の出力周
波数を互いに、１％以上異なる値に設定してもよい。

【００２４】全ての周波数可変手段内の電圧制御発振器
あるいは電流制御発振器の出力周波数を互いに、ビーム
走査方向の幅の最大補正率以上異なる値に設定してもよ
い。

【００２５】全ての周波数可変手段内の電圧制御発振器
あるいは電流制御発振器の出力周波数を、各スキャナ光
学系のビデオクロック周波数の各々異なる整数倍に設定
してもよい。

【００２６】前記名周波数可変手段内の電圧制御発振器
あるいは電流制御発振器の出力周波数を互いに、他の電
圧制御発振器又は電流制御発振器の出力周波数の略整数
倍とならないように設定してもよい。

【００２７】本発明は、基準信号を用いて互いに異なる
周波数の複数の出力信号を生成する信号処理方法であっ
て、前記基準信号に基づいて、各々周波数の異なる複数
のビデオクロック信号を発生するビデオクロック発生工
程と、前記少なくとも２つ以上のビデオクロック信号の
周波数を可変する周波数可変工程と、前記各ビデオクロ
ック信号に対応した発振器によって電圧制御又は電流制
御された出力信号の出力周波数を互いに、所定値以上の
異なる値に設定する制御工程とを具えることによって、
信号処理方法を提供する。

【００２８】本発明は、入力される画像信号に応じて変
調された光ビームにより、複数の感光体を各々走査露光
する複数のスキャナ光学系を用い、多重画像を形成する
画像形成方法であって、前記複数のスキャナ光学系の各
々において、各々周波数の異なるビデオクロック信号を
発生するビデオクロック発生工程と、前記少なくとも２
つ以上のビデオクロック信号の周波数を可変する周波数
可変工程と、前記各ビデオクロック信号に対応した発振
器によって電圧制御又は電流制御された出力信号の出力
周波数を互いに、所定値以上の異なる値に設定する制御
工程とを具えることによって、画像形成方法を提供す
る。

【００２９】本発明は、コンピュータによって、基準信
号から互いに異なる周波数の複数の出力信号を生成制御
するためのプログラムを記録した媒体であって、該制御
プログラムはコンピュータに、前記基準信号に基づい
て、各々周波数の異なる複数のビデオクロック信号を発
生させ、前記少なくとも２つ以上のビデオクロック信号
の周波数を可変させ、前記各ビデオクロック信号に対応
した発振器によって電圧制御又は電流制御された出力信
号の出力周波数を互いに、所定値以上の異なる値に設定
させることによって、信号処理制御プログラムを記録し
た媒体を提供する。

【００３０】本発明は、入力される画像信号に応じて変
調された光ビームにより、複数の感光体を各々走査露光
する複数のスキャナ光学系を用い、コンピュータによっ
て、多重画像の形成制御をするためのプログラムを記録
した媒体であって、該制御プログラムはコンピュータ
に、前記複数のスキャナ光学系の各々において、各々周
波数の異なるビデオクロック信号を発生させ、前記少な
くとも２つ以上のビデオクロック信号の周波数を可変さ
せ、前記各ビデオクロック信号に対応した発振器によっ
て電圧制御又は電流制御された出力信号の出力周波数を
互いに、所定値以上の異なる値に設定させたことによっ
て、画像形成制御プログラムを記録した媒体を提供す
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。

【００３２】［第１の例］本発明の第１の実施の形態
を、図１〜図５に基づいて説明する。

【００３３】本例では、信号処理装置として、電子写真
式の画像形成装置を例に挙げて説明する。この画像形成
装置は、入力される画像信号に応じて変調された光ビー
ムにより複数の感光体をそれぞれ走査露光することによ
って多重画像が形成可能であり、かつ、主走査倍率を補
正することが可能な複数のスキャナ光学系を有する。

【００３４】まず、本装置の全体構成について説明す
る。

【００３５】（画像形成部）図４は、本装置の画像形成
部の概略構成を示す。

【００３６】本例では、４色のＶＣＯ（電圧制御発振
器）の出力周波数をビデオクロックの整数倍、かつ、そ
の整数は各色で異なる整数である場合の構成について述
べる。

【００３７】図４の装置は、４色、すなわち、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）の画像形成部を有するカラー画像形成装置を示
す。

【００３８】１ｋ，１ｃ，１ｍ，１ｙは、静電潜像を形
成する感光ドラム（ｋ、ｃ、ｍ、ｙは、各々Ｋ、Ｃ、
Ｍ、Ｙ色を示す）である。

【００３９】２ｋ，２ｃ，２ｍ，２ｙは、画像信号に応
じて露光を行い、感光ドラム１ｋ，１ｃ，１ｍ，１ｙ上
に、静電潜像を形成するレーザスキャナである。

【００４０】３は、用紙を各色の画像形成部に順次搬送
する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルトである。

【００４１】４は、モータとギア等（図示せず）からな
る駆動手段と接続され、搬送ベルト３を駆動する駆動ロ
ーラである。

【００４２】５は、搬送ベルト３の移動に従って回転
し、かつ搬送ベルト３に一定の張力を付与する従動ロー
ラである。

【００４３】６ａ，６ｂは、搬送ベルト３上に形成され
た位置ずれ検知用パターンを検出する、搬送ベルト３の
両サイドに設けられた１対の光センサである。

【００４４】画像形成部の動作について説明する。

【００４５】外部のコンピュータなどからプリントすべ
きデータが本装置に送られ、プリンタエンジンの方式に
応じた画像形成が終了して印刷可能状態となると、用紙
カセット（図示せず）から用紙が図４の画像形成部に供
給され、搬送ベルト３に到達し、その後、搬送ベルト３
によって用紙が各色の画像形成部に順次搬送される。

【００４６】そして、搬送ベルト３による用紙搬送とタ
イミングを合せて、各色の画像信号が各レーザスキャナ
２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｋに送られ、感光ドラム１ｙ，１
ｍ，１ｃ，１ｋ上に静電潜像が形成され、現像器（図示
せず）でトナーが現像され、転写部（図示せず）で用紙
上に転写される。

【００４７】図４の例では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に画像
が順次形成される。その後、用紙は搬送ベルト３から分
離され、定着器（図示せず）で熱によってトナー像が用
紙上に定着され、外部へ排出される。

【００４８】（スキャナ光学系）図５は、スキャナ光学
系の概略構成を示す。

【００４９】各レーザスキャナ２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｋ
内には、レーザビーム光源１１、コリメートレンズ１
２、ポリゴンミラー１３、ｆθレンズ１４等が設けられ
ている。

【００５０】そして、レーザビーム光源１１より出射さ
れたレーザビームは、コリメータレンズ１２によりコリ
メートされた後、ポリゴンミラー１３で走査される。こ
の走査されたビームは、ｆθレンズ１４で走査速度を補
正され、最終的に感光体１に画像信号に対応した潜像を
形成する。

【００５１】感光体ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ上で
の画像信号書き込みタイミングを検出するための位置検
出センサ１６（以下、ＢＤセンサという）から出力され
た水平同期信号（以下、ＢＤ信号という）にビデオクロ
ックを同期（以下、ＢＤ同期という）させる。ＢＤ同期
してから、ある時間遅延させ、画像信号の書き込みを開
始することになる。

【００５２】（位置ずれ検出用パターン）次に、主走査
方向Ｘ（感光体ドラムの長手方向）および副走査方向Ｙ
（感光体ドラムの回転方向）の位置ずれ検出用パターン
の作成について説明する。

【００５３】上記図５に示すレーザスキャナ光学系が複
数あるために、各画像形成部の主走査倍率が異なると、
結果として、画像に色ずれとして表れる。主走査倍率が
色毎にずれる原因としては、感光体ドラム１ｙ，１ｍ，
１ｃ，１ｋとレーザスキャナ２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｋと
の間の距離や、光学部品の位置、光学部品の屈折率や形
状、レーザの波長などが、色毎に異なることが挙げられ
る。

【００５４】この主走査倍率の違いによる色ずれを低減
させるため、搬送ベルト３上に図３に示すような位置ず
れ検出用パターン２０を形成し、搬送ベルト３の両サイ
ドに設けられた１対のセンサ６ａ，６ｂで読取り、各色
の位置ずれ量を検出する。

【００５５】図３において、７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂ、
９ａ，９ｂ、１０ａ，１０ｂは、各々Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの
主走査方向Ｘと副走査方向Ｙ（搬送方向）に延びた直線
パターンである。ａとｂは、各々搬送ベルト３の手前側
と奥側のパターンである。ａのパターンは光センサ６ａ
で、ｂパターンは光センサ６ｂで読取られ、主走査方向
Ｘに延びた直線パターンから搬送方向Ｙの位置ずれ量
を、搬送方向Ｙに延びた直線パターンから主走査方向Ｘ
の位置ずれ量を検出する。各色の主走査倍率は、搬送方
向Ｙに延びた直線パターンａとｂ間の距離から算出され
る。

【００５６】（ビデオクロックの生成）次に、ビデオク
ロックの生成について説明する。

【００５７】図１は、本発明に係る画像信号制御部の構
成を示す。

【００５８】各色のスキャナ光学系１００，２００，３
００，４００は、それぞれ独立したビデオクロック１０
０９を発生するためのビデオクロック発生部１０１，２
０１，３０１，４０１と、そのビデオクロック１００９
が入力されレーザ駆動制御用の制御信号が入力される画
像データ制御部１０２，２０２，３０２，４０２と、そ
の制御信号に基づいてレーザビーム光源１１を駆動制御
するレーザスキャナ２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｋとが設けら
れている。

【００５９】ビデオクロック発生部１０１，２０１，３
０１，４０１は、ＰＬＬ１１０，２１０，３１０，４１
０と、後段分周器１２０，２２０，３２０，４２０と、
ＢＤ同期部１３０，２３０，３３０，４３０とから構成
されている。

【００６０】図２は、図１に示したブロック図のうち、
Ｙ色のスキャナ光学系１００の構成を詳細に説明するた
めの図である。４色のＰＬＬ１１０，２１０，３１０，
４１０は、前述した図９のＰＬＬ１００７と同一構成で
ある。以下、他のＭ，Ｃ，Ｋ色についてもＹ色とほぼ同
じ構成であるため、ここでの説明は省略する。

【００６１】ＰＬＬ１１０は、分周器１００２、位相比
較器１００３、ローパスフィルタ１００４、ＶＣＯ１０
０５などから構成されている。

【００６２】ＰＬＬ１１０内の分周器１００２の分周比
は可変となっており、分周比を変えることでＶＣＯ１０
０５の出力周波数やＰＬＬ１１０の出力周波数を変える
ことができる。このとき、それぞれのＶＣＯ１００５の
出力周波数を互いに１％以上異なる値とする。

【００６３】例えば、１つのＶＣＯ出力周波数が２０Ｍ
Ｈｚであった場合、もう１つのＶＣ０出力周波数は２
０．２ＭＨｚ以上、あるいは、１９．８ＮＨｚ以下とす
る。ＶＣ０の出力周波数が１％以上違うと、相互干渉は
起きにくくなる。この結果、ビデオクロックのジッタは
小さくなり、高品質な画像を得ることができる。

【００６４】なお、ＶＣＯ１００５の代わりに、電流制
御発振器（以下、ＩＣＯ：ＣｕｒｒｅｎｔＣｏｎｔｒ
ｏｌｌｅｄＯｓｃｉｌｌａｔｏｒという）で構成され
ているＰＬＬを用いて構成してもよい。

【００６５】そして、ＹのＰＬＬ１１０は、水晶発振器
１００１から出力されたクロック（ｆin）を入力する。
また、ＣＰＵ３０は、上述の手順に基づいて、光センサ
６ａ，６ｂ（以下、レジ検出センサという）を用いてレ
ジ検出パターンを読み取る。このレジ検出センサ６ａ，
６ｂの出力はＣＰＵ３０に入力され、ＣＰＵ３０は主走
査倍率のずれ量を算出する。

【００６６】ずれ量が補正されるようなＰＬＬ１１０内
の帰還分周比ＮｆＹ、参照分周比ＮｒＹを算出し、ＰＬ
Ｌ１１０内の分周比を設定する。この際、ＹのＰＬＬ１
１０の出力周波数が、Ｙのビデオクロック周波数の９倍
の周波数を出力するように、ＣＰＵ３０はＰＬＬ１１０
の帰還分周比ＮｆＹ、参照分周比ＮｒＹを算出し、ＰＬ
Ｌ１１０内の分周比を設定する。

【００６７】同様にして、ＭのＰＬＬ２１０の出力周波
数が、Ｍのビデオクロック周波数の８倍の周波数を出力
するように、ＣＰＵ３０はＰＬＬ２１０の帰還分周比Ｎ
ｆＭ、参照分周比ＮｒＭを設定する。

【００６８】ＣのＰＬＬ３１０の出力周波数が、Ｃのビ
デオクロック周波数の７倍の周波数を出力するように、
ＣＰＵ３０はＰＬＬ３１０の帰還分周比ＮｆＣ、参照分
周比ＮｒＣを設定する。

【００６９】ＫのＰＬＬ４１０の出力周波数が、Ｋのビ
デオクロック周波数の５倍の周波数を出力するように、
ＣＰＵ３０はＰＬＬ４１０の帰還分周比ＮｆＭ、参照分
周比ＮｒＭを設定する。

【００７０】例えば、水晶発振器１００１の発振周波数
を１４．３１８１８ＭＨｚ、ビデオクロック１００９の
発振周波数の中心値を１４．５ＭＨｚ、周波数の可変ピ
ッチを５０ｐｐｍとしたときには、各色の分周比を次の
ように設定することによって、主走査倍率を変えること
ができる。

【００７１】次の表１は、ＹのＰＬＬの設定値である。

【００７２】

【表１】

【００７３】次の表２は、ＹのＰＬＬの設定値である。

【００７４】

【表２】

【００７５】次の表３は、ＹのＰＬＬの設定値である。

【００７６】

【表３】

【００７７】次の表４は、ＹのＰＬＬの設定値である。

【００７８】

【表４】

【００７９】このように、各色のＰＬＬ１１０，２１
０，３１０，４１０の出力周波数を１％以上異なる値に
し、かつ、最小公倍数を大きくなるように設定する。こ
のような構成では、ＶＣＯ発振周波数がほぼ同じことに
よるＰＬＬの干渉を防ぐことができる。

【００８０】また、各色のＰＬＬの出力周波数が、他の
色のＰＬＬの出力周波数の整数倍になっておらず、各色
の出力周波数の高調波周波数が同じになるのが高次の高
調波であるために、ＶＣＯ１００５の干渉が少ない。Ｖ
ＣＯ１００５の干渉によるビデオクロック１００９のジ
ッタ悪化は、実験的にＶＣＯ１００５の周波数の差が１
％以上ある時には起きにくいことが分かっているので、
ＰＬＬの干渉によるクロック精度の低下が起きにくく、
クロックのジッタが大きくならない。

【００８１】そして、図２において、ＰＬＬ１１０から
の出力クロックは、各色毎に分周比の異なる後段分周器
（ＰｏｓｔＤｉｖｉｄｅｒ）１２０に入力される。

【００８２】なお、Ｙの後段分周器１２０の分周比は
９、Ｍの後段分周器２２０の分周比は８、Ｃの後段分周
器３２０の分周比は７、Ｋの後段分周器４２０の分周比
は５である。これらの後段分周器から出力されるクロッ
クの周波数は、各色のビデオクロック周波数となる。上
記の各表のビデオクロックの項に、それぞれの後段分周
器の出力周波数、すなわち、ビデオクロック周波数を示
した。

【００８３】そして、後段分周器１２０からの出力は、
ＢＤ同期部１３０に入力される。ＢＤ同期部１３０は、
ＢＤセンサ１６から入力されるＢＤ信号に同期するよう
に、ＰＬＬ１１０から入力されたクロックを同期させ
る。

【００８４】さらに、各色で書き出し位置が異なるとき
には、ＣＰＵ３０が遅延時間をＢＤ同期部１３０に設定
し、設定された時間だけクロックを遅延させ、図１の画
像データ制御部１０２にビデオクロックを出力する。Ｂ
Ｄ信号に同期したビデオクロック１００９により、主走
査方向Ｘの書き出し位置が色内でライン毎に揃い、クロ
ックを適切に遅延させることによって、異なる色で書き
出し位置が揃う。

【００８５】各色の画像データ制御部１０２，２０２，
３０２，４０２では、ビデオクロック１００９の周波数
に応じて、各色の画像信号を各色のレーザスキャナ２
ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｋに送出し、これら各色のレーザス
キャナのレーザ点灯を制御する。

【００８６】以上のような信号処理により、各色の主走
査倍率を揃えることができる。各色のＶＣＯ１００５の
出力周波数が１％以上異なるために、ＶＣＯ１００５の
干渉が小さく、ビデオクロック１００９のジッタが小さ
くなる。

【００８７】また、ＰＬＬ１１０，２１０，３１０，４
１０の出力周波数を高くしているため、ＰＬＬの帰還周期＝（帰還分周比）／（ＰＬＬの出力周波数） …（２）が短くなり、帰還が頻繁にかかることから、ＰＬＬ１１
０，２１０，３１０，４１０の出力クロックのジッタが
小さくなるという効果もあり、ビデオクロック１００９
のジッタが小さくなる。その結果、色ずれの目立たな
い、高品位な画像を形成することができる。

【００８８】［第２の例］次に、本発明の第２の実施の
形態を、図６に基づいて説明する。なお、前述した第１
の例と同一部分については、その説明を省略し、同一符
号を付す。

【００８９】本例では、基準色のクロックとして源発振
のクロックを用いる構成例について説明する。

【００９０】すなわち、図６において、Ｋのビデオクロ
ック発生部４０１には、ＰＬＬは存在せず、ＢＤ同期部
４３０のみが存在しており、ビデオクロック１００９の
生成が異なっている。なお、その他の構成については，
前述した第１の例と同様である。

【００９１】そして、Ｋのビデオクロック発生部４０１
に入力された源発振のクロックは、直接ＢＤ同期部４３
０に入力される。

【００９２】これにより、Ｋのビデオクロック１００９
の周波数は、源発振の周波数と同じになる。Ｋは、基準
色として主走査倍率を調整しない。他のＹ，Ｍ，Ｃは、
Ｋの主走査倍率と同じになるようにＰＬＬの分周比を設
定する。

【００９３】例えば、水晶発振器１００１の発振周波数
を２０ＭＨｚ、ビデオクロック１００９の発振周波数の
中心値を２０ＭＨｚ、周波数の可変ピッチを１００ｐｐ
ｍとしたときには、各色の分周比を次のように設定する
ことによって、主走査倍率を変えることができる。

【００９４】次の表５は、ＹのＰＬＬ１１０の分周比の
設定値である。

【００９５】

【表５】

【００９６】次の表６は、ＭのＰＬＬ２１０の分周比の
設定値である。

【００９７】

【表６】

【００９８】次の表７は、ＣのＰＬＬ３１０の分周比の
設定値である。

【００９９】

【表７】

【０１００】各ＰＬＬ１１０，２１０，３１０からの出
力クロックは、各色毎に異なる分周比を持つ後段分周器
１２０，２２０，３２０に入力される。Ｙの後段分周器
１２０の分周比は９、Ｍの後段分周器２２０の分周比は
８、Ｃの後段分周器３２０の分周比は７である。これら
各後段分周器１２０，２２０，３２０から出力されるク
ロックの周波数は、各色のビデオクロック１００９の周
波数となる。

【０１０１】表５〜表７のビデオクロックの項に、それ
ぞれの後段分周器１２０，２２０，３２０の出力周波
数、すなわち、ビデオクロック周波数を示した。

【０１０２】これら各表の設定値により、各ＶＣＯ１０
０５の出力周波数を１％以上異なる値にすることができ
る。このため、ＶＣＯ１００５の干渉により、ビデオク
ロック１００９のジッタが悪化することがないので、高
品位な画像を形成することができる。また、基準色の主
走査倍率補正を行わないことから、ＰＬＬが３色分で済
むため、主走査倍率補正を安価に行うことができる。

【０１０３】［第３の例］次に、本発明の第３の実施の
形態を、図７および図８に基づいて説明する。なお、前
述した各例と同一部分については、その説明を省略し、
同一符号を付す。

【０１０４】本例では、ＶＣＯの代わりにＩＣＯ（電流
制御発振器）で構成されているＰＬＬを用いた場合の構
成例について説明する。なお、その他の構成について
は、前述した第１の例と同様である。

【０１０５】図７に示すように、ＶＣＯの代わりにＩＣ
Ｏ１０１１を用いるため、ローパスフィルタ１００４か
ら出力された電圧を電流に変換する必要がある。このた
め、ローパスフィルタ１００４から出力された電圧は、
電圧電流変換器５０１に入力される。

【０１０６】電圧電流変換器１０１０は、オペアンプ１
０２０、ＦＥＴ１０２１、抵抗器１０２２などから構成
されており、ローパスフィルタ１００４から入力された
電圧を電流に変換する。

【０１０７】この結果、ＩＣＯ５００の電流入力部に
は、ローパスフィルタ１００４の電圧出力に比例した電
流が流れる。ＩＣＯ５００は、入力電流に応じて出力周
波数が変化するので、ローパスフィルタ１００４の出力
に応じてＩＣＯ５００の出力周波数が変化する。

【０１０８】図８は、電圧電流変換器１０１０を用いた
ＰＬＬの構成例を示す。

【０１０９】ＶＣＯの代わりに、電圧電流変換器１０１
０およびＩＣＯ１０１１を用いて構成している他は、前
述した図２に示すＶＣＯを用いたＰＬＬの例と変わらな
い。

【０１１０】そして、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各ＩＣＯ１０１
１の出力周波数を、前述した第１の例と同様に、それぞ
れのスキャナ光学系のビデオクロック周波数の９倍、８
倍、７倍、５倍とすることによって、それぞれのＩＣＯ
１０１１の出力周波数が１％以上異なるようになる。そ
の結果、ＩＣＯ同士の干渉が小さくなり、ビデオクロッ
ク１００９のジッタが悪化しない。従って、色ずれの目
立たない、高品位な画集を形成することができる。

【０１１１】［第４の例］次に、本発明の第４の実施の
形態について説明する。なお、前述した各例と同一部分
については、その説明を省略し、同一符号を付す。

【０１１２】本例では、全てのＰＬＬ１１０，２１０，
３１０，４１０内のＶＣＯ１００５（あるいは、ＩＣＯ
１０１１）の出力周波数を互いに、ビーム走査方向（主
走査方向Ｘ）の幅の最大補正率以上異なる値に設定した
ものである。

【０１１３】例えば、ビーム走査方向の倍率（主走査倍
率）の最大補正率（例えば、画像領域幅が３００ｍｍ、
最大主走査幅補正量が１．５ｍｍであった場合には、主
走査倍率の最大補正率は３ｍｍ／３００ｍｍ＝１．０％
となる）を△としたときに、それぞれのＶＣＯ１００５
の出力周波数を互いに、△と１％のうち大きい方の値以
上異なる値とする。

【０１１４】例えば、１つのＶＣＯ１００５の出力周波
数が２０ＭＨｚであった場合、もう１つのＶＣＯ１００
５の出力周波数は２０．２ＭＨｚ以上、あるいは、１
９．８ＭＨｚ以下とする。

【０１１５】ＶＣＯ１００５の出力周波数が干渉の起き
る周波数以上異なるため、相互干渉は起きにくくなる。
この結果、ビデオクロック１００９のジッタは小さくな
り、高品質な画像を得ることができる。

【０１１６】なお、ＶＣＯ１０１０の代わりに、ＩＣＯ
１０１１で構成されているＰＬＬを用いた場合にも、同
様な作用効果を得る。

【０１１７】［第５の例］次に、本発明の第５の実施の
形態について説明する。なお、前述した各例と同一部分
については、その説明を省略し、同一符号を付す。

【０１１８】本例では、全てのＰＬＬ１１０，２１０，
３１０，４１０内のＶＣＯ１０１０（あるいは、ＩＣＯ
１０１１）の出力周波数を、各スキャナ光学系のビデオ
クロック周波数の各々異なる整数倍に設定したものであ
る。ただし、整数は、スキャナ光学系毎に異なる。

【０１１９】このようにＰＬＬ１１０，２１０，３１
０，４１０の出力を分周することにより、ビデオクロッ
ク周波数と同じクロックを容易に得ることができる。

【０１２０】なお、ＶＣＯ１０１０の代わりに、ＩＣＯ
１０１１で構成されているＰＬＬを用いた場合にも、同
様な作用効果を得る。

【０１２１】［第６の例］次に、本発明の第６の実施の
形態について説明する。なお、前述した各例と同一部分
については、その説明を省略し、同一符号を付す。

【０１２２】本例では、全てのＰＬＬ１１０，２１０，
３１０，４１０内のＶＣＯ１０１０（あるいは、ＩＣＯ
１０１１）の出力周波数を互いに、他のＶＣＯ１０１０
（あるいは、ＩＣＯ１０１１）の出力周波数の略整数倍
とならないように設定したものである。

【０１２３】このように主走査倍率補正用のＶＣＯ１０
１０の出力周波数が、他のどの主走査倍率補正用のＶＣ
Ｏ１０１０の出力周波数の整数倍、あるいは整数倍に近
い値とならないようにＰＬＬの分周器の分周比を設定す
ることにより、高調波によるＶＣＯの干渉を避けること
ができ、ビデオクロック１００９のジッタの悪化を防ぐ
ことができる。

【０１２４】また、ＶＣＯ１０１０で構成されているＰ
ＬＬの代わりに、ＩＣＯ１０１１で構成されているＰＬ
Ｌを用いてもよい。

【０１２５】［その他］上記各例では、ＰＬＬの分周器
が２個からなる構成について説明したが、分周器を２個
に限定する必要はなく、機能として、基準クロック分周
手段と帰還クロック分周手段があればよい。

【０１２６】例えば、電圧制御発振器クロック分周手段
としてプリスケーラを用いたときには、帰還クロック分
周手段は２個以上の分周器から構成されることになる。

【０１２７】さらに、パルス・スワロウ・カウンタを使
ったカウンタのように、２個以上の分周器で１個の分周
器の働きをする装置などを使った場合などでも、本構成
の有効性は変わらない。

【０１２８】また、上記各例では、各スキャナ光学系に
レーザ光源が１個のみある例を示したが、各スキャナ光
学系にレーザ光源が複数ある場合でも本発明は有効であ
る。この場合、同一光学系内のレーザ光源に対して個別
にＰＬＬを持ってもよいし、同一光学系内のＰＬＬを共
通としてもよい。

【０１２９】なお、本発明は、複数の機器（例えば、ホ
ストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プ
リンタなど）から構成されるシステムに適用しても、１
つの機器（例えば、ＰＤＡ（個人情報管理）機器のよう
な小型の画像処理機器、複写機、ファクシミリ装置）か
らなる装置に適用してもよい。

【０１３０】また、本発明は、システム或いは装置にプ
ログラムを供給することによって達成される場合にも適
用できることはいうまでもない。そして、本発明を達成
するためのソフトウェアによって表されるプログラムを
格納した記憶媒体を、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（又はＣＰＵやＭ
ＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出
し実行することによっても、本発明の効果を享受するこ
とが可能となる。

【０１３１】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施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。

【０１３２】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、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ
−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード（ＩＣメモ
リカード）、ＲＯＭ（マスクＲＯＭ、フラッシュＥＥＰ
ＲＯＭなど）などを用いることができる。

【０１３３】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
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）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【０１３４】さらに、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ポー
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などが実際の処理の一部または全部を行
い、その処理によって前述した実施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。

【０１３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＰＬＬを有するビデオクロック発生部が複数設けられた
信号処理系において、少なくとも２つ以上のビデオクロ
ック信号の周波数を可変可能とし、全てのＰＬＬ内の電
圧制御発振器（ＶＣＯ）又は電流制御発振器（ＩＣＯ）
の出力周波数を互いに所定値以上（好ましくは１％以
上）異なる値に設定したので、各ＰＬＬに含まれるＶＣ
Ｏの出力周波数をＶＣＯ同士が干渉しないような周波数
に設定することができ、これにより、ビデオクロックの
ジッタを小さくすることができる。

【０１３６】また、本発明によれば、スキャナ光学系に
おいてＰＬＬを有するビデオクロック発生部を複数個設
け、上記ＶＣＯ同士が干渉しないような周波数に設定す
ることによって、ビデオクロックのジッタを小さくし、
色ずれの目立たない、高品質な画像を形成することがで
きる。

【０１３７】また、本発明によれば、各ＶＣＯの発振周
波数をビデオクロックの整数倍に設定したので、ＶＣＯ
の出力を分周することによって、ビデオクロック周波数
のクロックを容易に生成できる。

【０１３８】さらに、本発明によれば、上記整数値は異
なるので、ＶＣＯの出力周波数は大きく異なり、ＶＣＯ
の干渉が起きにくくなり、ビデオクロックのジッタを小
さくして、高品質な画像を形成できる。

【０１３９】さらにまた、本発明によれば、任意のＶＣ
Ｏにおいてその出力周波数は、他のどのＶＣＯの出力周
波数の整数倍あるいは整数倍に極近い周波数に設定しな
いので、ＶＣＯ出力周波数の高調波によって干渉が起き
にくく、ビデオクロックのジッタが大きくならず、これ
により、ビデオクロックのジッタを悪化させることな
く、安価な構成で、主走査倍率を精度良く補正すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である、信号処理装
置における画像信号制御部の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１のビデオクロック発生部の構成を詳細に示
すブロック図である。

【図３】位置ずれ検出用パターンを示す平面図である。

【図４】本発明に係る信号処理装置が適用される画像形
成装置における画像形成部の概略構成を示す斜視図であ
る。

【図５】画像形成装置のレーザスキャナ光学系を示す斜
視図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態である、画像信号制
御部の構成を示すブロック図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態である、ＩＣＯの構
成を示すブロック図である。

【図８】図７のＩＣＯを用いたＰＬＬの構成を示すブロ
ック図である。

【図９】従来の画像形成装置のビデオクロック周波数を
可変制御するＰＬＬの構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ感光体２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｋレーザスキャナ３搬送ベルト６ａ，６ｂ光センサ１６ＢＤセンサ７ａ，７ｂ〜１０ａ，１０ｂ位置すれ検出用パターン１０１ビデオクロック発生部１１０ＰＬＬ２０１ビデオクロック発生部２１０ＰＬＬ３０１ビデオクロック発生部３１０ＰＬＬ４０１ビデオクロック発生部４１０ＰＬＬ１００１水晶発振器１００２参照分周器１００３位相比較器１００４ローパスフィルタ１００５電圧制御発振器（ＶＣＯ）１００６帰還分周器１００８基準クロック１００９ビデオクロック１０１１電流制御発振器（ＩＣＯ）

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準信号を用いて互いに異なる周波数の
複数の出力信号を生成する信号処理装置であって、前記基準信号に基づいて、各々周波数の異なるビデオク
ロック信号を発生する複数のビデオクロック発生手段
と、前記少なくとも２つ以上のビデオクロック発生手段に設
けられ、前記ビデオクロック信号の周波数を可変する周
波数可変手段と、前記周波数可変手段内の発振器によって電圧制御又は電
流制御された出力信号の出力周波数を互いに、所定値以
上の異なる値に設定する制御手段とを具えたことを特徴
とする信号処理装置。
【請求項２】前記制御手段は、全ての周波数可変手段内の発振器によって電圧制御又は
電流制御された出力信号の出力周波数を互いに、１％以
上異なる値に設定したことを特徴とする請求項１記載の
信号処理装置。
【請求項３】入力される画像信号に応じて変調された
光ビームにより、複数の感光体を各々走査露光する複数
のスキャナ光学系を用い、多重画像を形成する装置であ
って、前記複数のスキャナ光学系に各々独立して設けられ、各
々周波数の異なるビデオクロック信号を発生するビデオ
クロック発生手段と、前記少なくとも２つ以上のビデオクロック発生手段に設
けられ、前記ビデオクロック信号の周波数を可変する周
波数可変手段と、前記周波数可変手段内の発振器によって電圧制御又は電
流制御された出力信号の出力周波数を互いに、所定値以
上の異なる値に設定する制御手段とを具えたことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項４】前記制御手段は、全ての周波数可変手段内の電圧制御発振器又は電流制御
発振器の出力周波数を互いに、１％以上異なる値に設定
したことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】全ての周波数可変手段内の電圧制御発振
器又は電流制御発振器の出力周波数を互いに、ビーム走
査方向の幅の最大補正率以上異なる値に設定したことを
特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置。
【請求項６】全ての周波数可変手段内の電圧制御発振
器あるいは電流制御発振器の出力周波数を、各スキャナ
光学系のビデオクロック周波数の各々異なる整数倍に設
定したことを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに
記載の画像形成装置。
【請求項７】前記各々の周波数可変手段内の電圧制御
発振器又は電流制御発振器の出力周波数を互いに、他の
電圧制御発振器又は電流制御発振器の出力周波数の略整
数倍とならないように設定したことを特徴とする請求項
３ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】基準信号を用いて互いに異なる周波数の
複数の出力信号を生成する信号処理方法であって、前記基準信号に基づいて、各々周波数の異なる複数のビ
デオクロック信号を発生するビデオクロック発生工程
と、前記少なくとも２つ以上のビデオクロック信号の周波数
を可変する周波数可変工程と、前記各ビデオクロック信号に対応した発振器によって電
圧制御又は電流制御された出力信号の出力周波数を互い
に、所定値以上の異なる値に設定する制御工程とを具え
たことを特徴とする信号処理方法。
【請求項９】前記制御工程は、全ての電圧制御又は電流制御された出力信号の出力周波
数を互いに、１％以上異なる値に設定したことを特徴と
する請求項８記載の信号処理方法。
【請求項１０】入力される画像信号に応じて変調され
た光ビームにより、複数の感光体を各々走査露光する複
数のスキャナ光学系を用い、多重画像を形成する画像形
成方法であって、前記複数のスキャナ光学系の各々において、各々周波数
の異なるビデオクロック信号を発生するビデオクロック
発生工程と、前記少なくとも２つ以上のビデオクロック信号の周波数
を可変する周波数可変工程と、前記各ビデオクロック信号に対応した発振器によって電
圧制御又は電流制御された出力信号の出力周波数を互い
に、所定値以上の異なる値に設定する制御工程とを具え
たことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】前記制御工程は、全ての電圧制御又は電流制御された出力信号の出力周波
数を互いに、１％以上異なる値に設定したことを特徴と
する請求項１０記載の画像形成方法。
【請求項１２】全ての電圧制御又は電流制御された出
力信号の出力周波数を互いに、ビーム走査方向の幅の最
大補正率以上異なる値に設定したことを特徴とする請求
項１０又は１１記載の画像形成方法。
【請求項１３】全ての電圧制御又は電流制御された出
力信号の出力周波数を、各スキャナ光学系のビデオクロ
ック周波数の各々異なる整数倍に設定したことを特徴と
する請求項１０ないし１２のいずれかに記載の画像形成
方法。
【請求項１４】前記電圧制御又は電流制御された出力
信号の出力周波数を互いに、他の電圧制御又は電流制御
された出力信号の出力周波数の略整数倍とならないよう
に設定したことを特徴とする請求項１０ないし１２のい
ずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１５】コンピュータによって、基準信号から
互いに異なる周波数の複数の出力信号を生成制御するた
めのプログラムを記録した媒体であって、該制御プログラムはコンピュータに、前記基準信号に基づいて、各々周波数の異なる複数のビ
デオクロック信号を発生させ、前記少なくとも２つ以上のビデオクロック信号の周波数
を可変させ、前記各ビデオクロック信号に対応した発振器によって電
圧制御又は電流制御された出力信号の出力周波数を互い
に、所定値以上の異なる値に設定させることを特徴とす
る信号処理制御プログラムを記録した媒体。
【請求項１６】全ての電圧制御又は電流制御された出
力信号の出力周波数を互いに、１％以上異なる値に設定
させたことを特徴とする請求項１５記載の信号処理制御
プログラムを記録した媒体。
【請求項１７】入力される画像信号に応じて変調され
た光ビームにより、複数の感光体を各々走査露光する複
数のスキャナ光学系を用い、コンピュータによって、多
重画像の形成制御をするためのプログラムを記録した媒
体であって、該制御プログラムはコンピュータに、前記複数のスキャナ光学系の各々において、各々周波数
の異なるビデオクロック信号を発生させ、前記少なくとも２つ以上のビデオクロック信号の周波数
を可変させ、前記各ビデオクロック信号に対応した発振器によって電
圧制御又は電流制御された出力信号の出力周波数を互い
に、所定値以上の異なる値に設定させたことを特徴とす
る画像形成制御プログラムを記録した媒体。
【請求項１８】全ての電圧制御又は電流制御された出
力信号の出力周波数を互いに、１％以上異なる値に設定
させたことを特徴とする請求項１７記載の画像形成制御
プログラムを記録した媒体。
【請求項１９】全ての電圧制御又は電流制御された出
力信号の出力周波数を互いに、ビーム走査方向の幅の最
大補正率以上異なる値に設定させたことを特徴とする請
求項１７又は１８記載の画像形成制御プログラムを記録
した媒体。
【請求項２０】全ての電圧制御又は電流制御された出
力信号の出力周波数を、各スキャナ光学系のビデオクロ
ック周波数の各々異なる整数倍に設定したことを特徴と
する請求項１７ないし１９のいずれかに記載の画像形成
制御プログラムを記録した媒体。
【請求項２１】前記電圧制御又は電流制御された出力
信号の出力周波数を互いに、他の電圧制御又は電流制御
された出力信号の出力周波数の略整数倍とならないよう
に設定したことを特徴とする請求項１７ないし２０のい
ずれかに記載の画像形成制御プログラムを記録した媒
体。