JP3648786B2

JP3648786B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3648786B2
Application number: JP06367495A
Authority: JP
Inventors: 孝義鈴木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-03-23
Filing date: 1995-03-23
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2020-05-18
Also published as: JPH08258329A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に係わり、詳細にはレーザビーム等の光ビームの変調に用いられる画素クロックの周波数を調整することにより画像の倍率を補正する回路を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オフィスや家庭における印刷物、コンピュータ情報のカラー化に伴って、複写機に代表される画像形成装置についても次第に多色記録あるいはカラー記録に対する要求が高まっている。しかしながら、一方では単色記録を行う通常の画像形成装置の記録速度や解像度が飛躍的に向上している現在では、多色記録あるいはカラー記録（以下単にカラー記録という。）に記録方法を切り換えると、記録速度の低下や解像度の低下を招来することになり、これが特にオフィスにおける画像形成装置のカラー化の進展あるいは普及にブレーキをかける大きな要因となっている。
【０００３】
図８は、従来のカラー記録用の画像形成装置の典型的な構成を表わしたものである。この画像形成装置では、単一の感光体ドラム１１と、これに転接する転写ドラム１２を備えている。感光体ドラム１１の周囲には、ドラム表面に電荷を一様に付与するためのチャージコロトロン１３と、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順で静電潜像の現像を行う４つの現像装置１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃと、トナー像を順に転写ドラム１２上の用紙１５に転写するためのトランスファコロトロン１６と、転写後にドラム表面に残ったトナーを回収するためのクリーニング装置１７がこの順に配置されている。ここで感光体ドラム１１はこれらの配置順としての図で時計方向１８に定速で回転するようになっている。また、転写ドラム１２には、フィードローラ２１を介して図示しない給紙トレイから用紙１５が供給されるようになっており、この用紙１５をカラー画像の転写が終了するまで少なくともその表面に保持していて、この状態で反時計方向２２に感光体ドラム１１と同一の周速で定速回転するようになっている。
【０００４】
このような画像形成装置では、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順で１色ずつ画像の形成と転写が行われる。まず第１の現像サイクルでは、チャージコロトロン１３によって帯電されたドラム表面のレーザビーム照射位置２３に、黒色の画像の明暗に対応して変調されたレーザビーム２４が照射され、これに対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は、黒色のトナーを収容した黒色用現像装置１４Ｋによって現像され、黒色のトナー像がドラム表面に作成される。このトナー像は転写ドラム１２上に保持されている用紙１５にトランスファコロトロン１６によって転写される。クリーニング装置１７は感光体ドラム１１の表面を清掃し、チャージコロトロン１３が再びその表面に電荷を付与して第２サイクルに移行する。
【０００５】
第２サイクルでは、レーザビーム２４がイエローの画像の形成のために照射される。そして、イエロー色のトナーを収容したイエロー色用現像装置１４Ｙによって現像が行われ、イエロー色のトナー像がドラム表面に作成される。このトナー像は転写ドラム１２上に保持されている用紙１５に対して色ずれしないように位置合わせされた状態でトランスファコロトロン１６によって転写される。この後、クリーニング装置１７によってドラム表面が清掃される。以下同様にして、第３サイクルではマゼンタ用現像装置１４Ｍによってマゼンタ色のトナー像が同一の用紙１５に転写され、第４サイクルではシアン色のトナー像がシアン色用現像装置１４Ｃによって同一の用紙１５に転写される。このようにして４色のトナー像が転写されると、用紙１５は転写ドラム１２から剥離され、図示しない定着装置でトナー像の定着が行われる。そして、カラー画像の定着が終了した用紙は図示しない排出トレイに排出されることになる。
【０００６】
このように図８に示した従来の画像形成装置では、トナー像の形成と転写が４サイクル繰り返されることになるので、黒色１色の記録あるいは単色記録を行う画像形成装置と比べて画像の作成に何倍もの時間を必要とするという問題がある。
【０００７】
図９は、このような問題を解決するためにカラー画像の記録を単色記録とほぼ等しい時間で行うことのできる画像形成装置の要部を表わしたものである。このような装置は、例えば特開平１−１４２６７１号公報で開示されている。
【０００８】
この画像形成装置は、比較的長尺の無端の搬送ベルト３１を備えている。搬送ベルト３１は図で矢印３２方向に定速で搬送されるようになっている。搬送ベルト３１の上側の平面状の部分には、４つの感光体ドラム３４Ｋ、３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃが所定の間隔を置いてそれぞれ搬送ベルト３１の搬送方向とこれらのドラム軸が直角となる方向に並設されている。それぞれの感光体ドラム３４Ｋ、３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃの周囲には、チャージコロトロン３５Ｋ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃと、現像装置３６Ｋ、３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃと、トランスファコロトロン３７Ｋ、３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃと、クリーニング装置３８Ｋ、３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃがこれらの順にそれぞれ配置されている。また、チャージコロトロン３５Ｋと黒色用現像装置３６Ｋの間の所定のドラム表面には、黒色記録用のレーザビーム３９Ｋが照射されるようになっている。同様にイエロー色記録用のレーザビーム３９Ｙ、マゼンタ色記録用のレーザビーム３９Ｍ、シアン色記録用のレーザビーム３９Ｃがそれぞれ対応する感光体ドラム３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃの同様の位置に照射されるようになっている。
【０００９】
図９に示したこの画像形成装置では、図示しない給紙トレイからフィードローラ４１によって用紙４２が搬送ベルト３１の感光体ドラム３４Ｋ側の端部に供給されるようになっている。この用紙４２は、搬送ベルト３１の移動と共に図で左方向に搬送され、順に感光体ドラム３４Ｋとトランスファコロトロン３７Ｋの間、感光体ドラム３４Ｙとトランスファコロトロン３７Ｙの間、感光体ドラム３４Ｍとトランスファコロトロン３７Ｍの間、および感光体ドラム３４Ｃとトランスファコロトロン３７Ｃの間を通過していく。そして、それぞれの場所で黒色トナー像、イエロー色トナー像、マゼンタ色トナー像、シアン色トナー像を順に転写される。このようにして４色のトナー像が重ねて転写された用紙４２は、その後の所定位置で搬送ベルト３１から剥離され、図示しない定着装置でトナー像の定着が行われて、同じく図示しない排出トレイ上に排出されることになる。このように図９に示した画像形成装置では、４色分の画像処理がほぼ時間的に並行して行われる結果として、高速の画像処理が可能になる。
【００１０】
図１０は、図９に示した画像形成装置の記録部の１つについてその光学系の構成を表わしたものである。ここではイエロー色の記録部について示しているが、他の色の記録部も同様な構成となっている。図１０に示した記録部は、イエロー色の画像信号に応じて変調されたレーザビームを出力するレーザダイオード５１Ｙを備えている。レーザダイオード５１Ｙから出力されたレーザビーム３９Ｙは、コリメータレンズ５２Ｙによって平行光にされ、シリンダレンズ５３Ｙおよび平面ミラー５４Ｙを経てポリゴンミラー５５Ｙに入射される。シリンダレンズ５３Ｙは、かまぼこの形状をしたレンズであり、所定の主走査ラインに沿った光ビームをポリゴンミラー５５Ｙに入射させることになる。
【００１１】
ポリゴンミラー５５は多角形の形状をしたミラーであり、矢印５６方向に高速回転している。平面ミラー５４Ｙによって進行方向を変更された光ビームは、ポリゴンミラー５５の構成ミラーの１つずつに順に入射され、反射面の回転に伴ってレーザビーム３９Ｙの反射方向を繰り返し移動させる。偏向したレーザビーム３９Ｙはｆθレンズ５７Ｙとシリンダミラー５８Ｙを順に経由して感光体ドラム３４Ｙ上に到達しこれを一端から他端へと繰り返し走査することになる。ｆθレンズ５７Ｙは、ドラム表面における走査速度を一定したものに補正するレンズである。感光体ドラム３４Ｙはそのドラム軸を中心として一定速度で回転しているので、レーザビーム３９Ｙが繰り返し走査されることによって静電潜像の形成が行われる。
【００１２】
このような光学系では、ポリゴンミラー５５Ｙの各構成ミラーの面精度上の誤差等によって感光体ドラム３４Ｙの主走査方向（ドラム軸方向）に印字開始位置のばらつき（ジッタ）が発生するおそれがある。そこでこの光学系では走査開始タイミングを検出するためのタイミング検出センサ６１Ｙを備えている。タイミング検出センサ６１Ｙには、レーザビーム３９Ｙの走査経路の一部に配置された反射ミラー（あるいはハーフミラー）６２Ｙを経由して、走査のそれぞれ所定のタイミングでレーザビーム３９Ｙが入射されるようになっている。
【００１３】
この図でタイミング検出センサ６１Ｙは、感光体ドラム３４Ｙの画像形成領域をレーザビーム３９Ｙが走査するのに先立ってレーザビーム３９Ｙの検出を行うようになっている。したがって、この検出が行われたタイミングから一定した所定時間後に各走査ラインでの印字開始信号を発生させるようにすれば、これら走査ラインでの画像の開始位置が正確に揃うようになり、ジッタの発生が防止される。
【００１４】
このようにしてジッタの発生が防止されたとしても、複数の記録部で作成された画像を１枚の用紙に転写したときに、これらの間で位置ずれを発生させることがある。各感光体ドラム３４Ｋ、３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ間で画像の記録位置がばらついたり、搬送ベルト３１が各記録部間で速度むらを発生させる等の原因によるものである。このような記録部間での画像の記録位置のばらつきは、色ずれの発生原因となる。
【００１５】
図１１は、このような記録位置のずれのうちの代表的な５つのものを示している。この図で矢印６３は主走査方向を示し、これと直角方向の矢印６４は副走査方向を示している。また、この図では説明を簡単にするために２色の場合を示しており、１色は実線で、もう１色は破線で示している。
【００１６】
まず、同図（ａ）はリード位置ずれと呼ばれるもので、同一走査ラインの記録位置が副走査方向に一定間隔でずれている状態をいう。同図（ｂ）は、サイド位置ずれと呼ばれるもので、同一走査ラインの記録位置が主走査方向に均一にずれている状態をいう。同図（ｃ）は、倍率ずれと呼ばれるもので、２つの走査ラインの主走査方向の長さが異なる状態をいう。同図（ｄ）はスキューずれと呼ばれるもので、一方の走査ラインが他方に対して斜めに交叉している状態をいう。最後に同図（ｅ）はボウずれと呼ばれるもので、一方の走査ラインに対して他方の走査ラインが弧を描くような形状でずれている状態をいう。
【００１７】
図１２は、このような各種記録位置のずれを検出するための手法の一例を示したものである。図９に示した搬送ベルト３１を例えば透明なベルトで構成しておき、これに各感光体ドラム３４Ｋ、３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃから未定着のトナー像からなる測定パターン７１₁、７１₂を搬送ベルト３１の両端近傍に順に転写するようにする。これらの測定パターン７１₁、７１₂は、例えばこの図に示すように副走査方向に等ピッチで引かれた主走査方向に平行な複数本の線分と副走査方向に引かれた１本の線分とからそれぞれ構成されている。
【００１８】
搬送ベルト３１が矢印６４で示す副走査方向に移動していくとき、これらの転写パターン７１₁、７１₂の通過する所定位置のすぐ上にはそれぞれＣＣＤからなる１次元イメージセンサ７２₁、７２₂が配置されている。これらの１次元イメージセンサ７２₁、７２₂が各転写パターン７１₁、７１₂を構成した線分を読み取るタイミングや読み取った位置を解析することによって、図１１に示した各種ずれの量を判別することができる。
【００１９】
図１３は、これらの１次元イメージセンサを使用した測定パターンの読取系を表わしたものである。搬送ベルト３１の直下には発光ダイオード７４が配置されており、透明な搬送ベルト３１を下方から照射するようになっている。搬送ベルト３１を境として発光ダイオード７４と対向する位置には収束性のロッド状のレンズ複数を図で上下方向に束ねてなる集合光学系７５が配置されており、搬送ベルト３１に転写されたトナー像７６が前記した１次元イメージセンサ７２に結像するようになっている。
【００２０】
すなわち１次元イメージセンサ７２はトナー像７６によって遮光された影の部分のプロファイル（外形）を読み取る。読み取られた画像信号は、図示しない処理回路に入力され、これらのプロファイルから線分の重心位置（その線分の中心となる位置）が演算されて各トナー像の位置が検出される。このようにして、基準となる色のトナー像（例えば図１１の実線）に対する各色のトナー像（例えば図１１の破線）の位置のずれが相対的に演算され、各ずれの量が測定されることになる。
【００２１】
このようなずれの補正は従来から次のようにして行われている。
（１）リード位置ずれ
図１１（ａ）に示したリード位置ずれに対する補正は、基準となる色と補正の対象となる色の画像領域の副走査方向の先端が互いに一致するようにすることで可能になる。そこでこの補正は、各感光体ドラム３４Ｋ、３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃにおける用紙の到来するタイミングとページの先端での画像信号の出力開始タイミングを調整することによって行われる。
【００２２】
図１４は、リード位置ずれの補正の様子を示したものである。同図（ａ）は、ある記録部に到来する用紙についてその先端が検出されて用紙先端検出信号８１が出力されたタイミングを示したものである。同図（ｂ）は、例えば図１０に示したタイミング検出センサ６１Ｙから出力される主走査タイミング検出信号８２の発生タイミングを示したものである。主走査タイミング検出信号８２は、主走査が繰り返されるたびに発生する。同図（ｃ）は、各ページの画像の記録を開始させるためのページ開始信号８３の出力されるタイミングを示している。リード位置ずれの補正は、用紙先端検出信号８１が出力されてページ開始信号８３が出力されるまでのタイミング検出信号８２の発生回数のカウント値を増減することによって、すなわち走査ラインの何番目から画像の出力を開始するかを調整することによって行われることになる。
【００２３】
（２）サイド位置ずれ
図１１（ｂ）に示したサイド位置ずれの補正は、基準となる色に対して主走査方向の画像の記録開始位置を一致させるようにすることで可能になる。
【００２４】
図１５は、サイド位置ずれの補正の様子を表わしたものである。同図（ａ）は図１４に示したと同様に主走査タイミング検出信号８２を示している。同図（ｂ）は、各画素の転送のための画素クロック８５の出力の様子を示している。同図（ｃ）は画像の書き出し位置を設定するためのライン開始信号８６の立ち上がりの様子を表わしている。主走査タイミング検出信号８２が立ち下がってから画素クロック８５を計数し、これが所定のカウント値に到達したときにライン開始信号８６が立ち上がり、画像の記録が開始される。したがって、ライン開始信号８６の立ち上がりまでのカウント値を調整すれば、主走査方向の画像の記録位置を一致させることができる。
【００２５】
（３）倍率ずれ
図１１（ｃ）に示した主走査方向の倍率ずれは、主走査方向に画像の長さを調整することで補正を行うことができる。これは、図１５に示した画素クロックの周波数を換えればよい。
【００２６】
図１６は、主走査方向の倍率の変更の様子を表わしたものである。同図（ａ）は主走査タイミング検出信号８２を示しており、これを基準として同図（ｂ）または同図（ｄ）に示した第１または第２の画素クロック８５₁、８５₂のカウントが行われる。そして、図１５で説明したように所定数カウントした時点で第１または第２のライン開始信号８６₁、８６₂が発生することになる。ここで、第１の画素クロック８５₁は第２の画素クロック８５₂よりも周波数が高いので、１ラインの記録幅Ｌ₁は第２の画素クロック８５₂を使用したときの記録幅Ｌ₂よりも短くなる。このように画素クロック８５の周波数を調整することで、主走査方向の倍率を調整することができる。
【００２７】
（４）スキューずれ
図１１（ｄ）で示したスキューずれは、主走査方向の角度を調整し両者の主走査方向を揃えることで補正することができる。
【００２８】
図１７は、スキューずれの補正の様子の一例を表わしたものである。この図に示した画像形成装置で図１０と同一部分には同一の符号を付している。また、ここでは説明の便宜上、イエロー光学系を例示している。図１７に示していないポリゴンミラー５５Ｙ等の偏向手段によって偏向したレーザビーム３９Ｙは、シリンダミラー５８Ｙによって反射され、更に図１０に示していない平板ミラー８８によって反射されて感光体ドラム３４Ｙ上に到達する。
【００２９】
ここで、シリンダミラー５８Ｙの一端５８Ｙ₁を支点として、他端５８Ｙ₂を平板ミラー８８のミラー面と平行な面内で矢印８９方向に回転させたとする。すると、実線で示したレーザビーム３９Ｙはこれに応じて破線で示したように移動し、スキューを補正することができる。
【００３０】
以上説明したように図１２に示したような各種記録位置のずれを検出するようにした画像形成装置では、これにより多くの位置ずれを補正することができる。ところが従来のこのような画像形成装置では、画像の主走査方向の両端部に相当する位置に１次元イメージセンサ７２₁、７２₂を配置している。したがって、これら両端部で正確に画素の位置が揃っている場合には、たとえ他の部位で位置ずれが生じていてもこれを検出することがでない。
【００３１】
図１８は、従来の画像形成装置で検出できないような位置ずれの一例を示したものである。実線で示した画像と破線で示した画像は、１次元イメージセンサ７２₁、７２₂の配置された主走査方向における画像領域の両端近傍では位置がずれていない。しかしながら、主走査方向における中央部に近づくにつれ、これらの位置は大きくずれている。このようなずれは、２つの１次元イメージセンサ７２₁、７２₂によっては検出することができない。
【００３２】
そこで特開平６−１８９７６号公報には、画像の主走査方向の２つの周辺部だけでなく、中央部にも位置ずれを検出するための検出部を配置している。そして、これらの検出結果を演算することによって倍率の不均一の様子を判別し、画像の書き込み時の主走査方向における各画像位置の補正を機械的に行うようにしている。
【００３３】
具体的には、反射ミラーの一端を支点として他端を光軸方向に移動自在に配置されたアクチェータを演算結果に応じて往路方向あるいは復路方向に所定量だけ移動させるようにしている。この結果、この反射ミラーによって反射されるレーザビームの光路長の差がミラーの両端部で拡大したり縮小することになり、最終的に主走査方向の右半分と左半分の倍率の相違を補正するようにしている。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
このように特開平６−１８９７６号公報では、画像の主走査方向の両端だけでなく中央でも位置ずれを検出し、これを機械的に補正するようにしているので、光学系を精密に移動させるための移動機構が必要になり、装置が複雑かつ大型化するという問題がある。また、前記したように像の主走査方向における片方の倍率を他方の倍率と異ならせるような片倍率補正は、この公報に開示された方法で可能であるが、図１８に示したように主走査方向の右側と左側の倍率が等しく、中央部と周辺部の倍率が異なっているような位置ずれに対しては、補正の方法が示されておらず、一層複雑な調整機構が必要になる。
【００３５】
また、仮に複雑な機構を用いて補正が可能になっても、主走査方向の各部で倍率が非直線的に異なるような場合には、これらに対して機械的な調整をこまめに行う必要があり、調整のためにかなりの時間が必要となるだけでなく、このような複雑な調整を正確に行うことのできる技術者の養成が困難となり、装置のコストアップ等の他の要因と総合すると機械的な調整が事実上不可能になる可能性も大きい。
【００３６】
そこで本発明の目的は、画像の倍率が主走査方向に部分的に異なっているような場合でも、特別な機械的機構を必要とすることなくこれらを補正することのできる画像形成装置を提供することにある。
【００３７】
本発明の他の目的は、画像の倍率が主走査方向に部分的に異なっているような場合でも、ＰＬＬ回路を使用して、しかも画素クロックの周波数を安定に保ちながらこれら倍率の不均一を補正することのできる画像形成装置を提供することにある。
【００３８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）画像の形成を行うための感光体と、（ロ）この感光体の画像形成のために使用する光ビームを感光体の主走査方向における画像形成領域の手前の走査開始位置から感光体の副走査方向への移動に伴って繰り返し走査する光ビーム偏向手段と、（ハ）この光ビーム偏向手段による光ビームの走査経路における走査開始位置から画像形成領域の開始位置までに存在する任意の所定位置を検出する位置検出手段と、（ニ）光ビームを画像信号に応じて変調するための画素クロックを発生させるための画素クロック発生手段と、（ホ）光ビーム偏向手段がそれぞれ主走査方向に光ビームの偏向走査を開始した後、位置検出手段が前記した所定位置の検出を行うまでの間、この画素クロック発生手段の発生する画素クロックの周波数を主走査方向の画像の倍率に応じた所定の設定値に合わせ込み、この後は画像形成領域の走査が終了するまで少なくともその周波数を保持することで画像形成領域全体での主走査方向の画像の倍率としての全体倍率を調整する主走査方向画像倍率調整手段と、（へ）感光体上の画像形成領域での画像の倍率の主走査方向における偏りを、この主走査方向での画像の位置ずれを主走査方向の３箇所で対応する画像のパターンを検出することで検出する倍率検出手段と、（ト）位置検出手段が前記した所定位置の検出を行った後光ビームが少なくとも画像形成領域を走査している間、倍率検出手段にて検出された画像の領域全体部位の倍率が保持された状態で、画素クロックの周波数を、倍率検出手段にて検出された画像の主走査方向それぞれの部位の倍率の偏りに応じて微調整する画素クロック微調整手段とを画像形成装置に具備させる。
【００３９】
すなわち請求項１記載の発明では、画像形成領域の手前の走査開始位置から画像形成領域の開始位置までの間に存在する任意の所定位置まで画素クロックの周波数を主走査方向の画像の倍率に応じた所定の設定値に合わせ込むように制御を行い、この所定位置に到達した後は少なくとも画像形成領域を走査している間は画像形成領域全体での主走査方向の画像の倍率としての全体倍率に固定する。これは主走査方向の全体的な倍率が勝手に変動しないようにするためである。このようにして主走査方向の倍率の大筋を設定した後、光ビームが少なくとも画像形成領域を走査している間、画素クロックの周波数を倍率検出手段によって検出した倍率の偏りに応じて微調整できるようにして、この微調整によって主走査方向の倍率の不均一を補正することを可能にしている。
【００４０】
請求項２記載の発明では、（イ）画像の形成を行うための感光体と、（ロ）この感光体の画像形成のために使用する光ビームを感光体の主走査方向における画像形成領域の手前の走査開始位置から感光体の副走査方向への移動に伴って繰り返し走査する光ビーム偏向手段と、（ハ）この光ビーム偏向手段による光ビームの走査経路における走査開始位置から画像形成領域の開始位置までに存在する任意の所定位置を検出する位置検出手段と、（ニ）光ビームを画像信号に応じて変調するための画素クロックを発生させるためのＰＬＬ回路と、（ホ）光ビーム偏向手段がそれぞれ主走査方向に光ビームの偏向走査を開始した後、位置検出手段が前記した所定位置の検出を行うまでの間、このＰＬＬ回路の分周比に応じて画素クロックの周波数を調整することで画像形成領域全体での主走査方向の画像の倍率としての全体倍率を調整する主走査方向画像倍率調整手段と、（へ）感光体上の画像形成領域での画像の倍率の主走査方向における偏りを、この主走査方向での画像の位置ずれを主走査方向の３箇所で対応する画像のパターンを検出することで検出する倍率検出手段と、（ト）位置検出手段が前記した所定位置の検出を行った後光ビームが少なくとも画像形成領域を走査している間、ＰＬＬ回路の電圧制御発振器に入力される電圧を倍率検出手段にて検出された画像の領域全体部位の倍率が保持された状態で倍率検出手段によって検出した画像の主走査方向の倍率の偏りに応じて調整することで画素クロックの周波数を、倍率検出手段にて検出された画像の主走査方向それぞれの部位の倍率の偏りに応じて微調整する画素クロック微調整手段とを画像形成装置に具備させる。
【００４１】
すなわち請求項２記載の発明では、画像形成領域の手前の走査開始位置から画像形成領域の開始位置までの間に存在する任意の所定位置までＰＬＬ回路を用いて画素クロックの周波数を主走査方向の画像の倍率に応じた所定の設定値に合わせ込むように制御を行う。これは、分周比を所定の値に設定することで行う。この所定位置に到達した後はこの時点での画像形成領域全体での主走査方向の画像の倍率としての全体倍率にあった周波数に保持する。このようにして主走査方向の倍率の大筋を設定した後、光ビームが少なくとも画像形成領域を走査している間、ＰＬＬ回路の電圧制御発振器に入力される電圧を主走査方向の微妙な位置ずれに応じて加減算する等によって微調整し、これによって主走査方向の倍率の不均一を補正するようにしている。
【００４２】
請求項３記載の発明では、（イ）画像の形成を行うための感光体と、（ロ）この感光体の画像形成のために使用するレーザビームを感光体の主走査方向における画像形成領域の手前の走査開始位置から感光体の副走査方向への移動に伴って繰り返し走査するポリゴンミラーと、（ハ）このポリゴンミラーによるレーザビームの走査経路における走査開始位置から画像形成領域の開始位置までに存在する任意の所定位置を検出する位置検出手段と、（ニ）レーザビームを画像信号に応じて変調するための画素クロックを発生させるためのＰＬＬ回路と、（ホ）ポリゴンミラーがレーザビームの偏向走査を開始した後、位置検出手段が画像形成領域の前記した所定位置の検出を行うまでの間、このＰＬＬ回路の分周比に応じて画素クロックの周波数を調整することで画像形成領域全体での主走査方向の画像の倍率としての全体倍率を調整する主走査方向画像倍率調整手段と、（へ）感光体上の画像形成領域での画像の倍率の主走査方向における偏りを、この主走査方向での画像の位置ずれを主走査方向の３箇所で対応する画像のパターンを検出することで検出する倍率検出手段と、（ト）位置検出手段が前記した所定位置の検出を行った後レーザビームが画像形成領域を走査している間、倍率検出手段にて検出された画像の領域全体部位の倍率が保持された状態で、倍率検出手段によって検出した画像の主走査方向の倍率の偏りに応じてＰＬＬ回路の電圧制御発振器に入力される電圧を調整することで画素クロックの周波数を、倍率検出手段にて検出された画像の主走査方向それぞれの部位の倍率の偏りに応じて微調整する画素クロック微調整手段とを画像形成装置に具備させる。
【００４３】
すなわち請求項３記載の発明では、ポリゴンミラーを使用してレーザビームを感光体上で走査して画像の形成を行うようにしており、画素クロックはＰＬＬ回路によって発生させている。ここでは、画像形成領域の先端までは主走査方向の倍率に応じた分周比を設定することで画素クロックの周波数の合わせ込みを行い、画像形成領域全体での主走査方向の画像の倍率としての全体倍率を保持する。すなわちこれ以降は倍率検出手段によって検出した倍率の偏りに応じてＰＬＬ回路の電圧制御発振器に入力される電圧を調整することで画素クロックの周波数を微調整する。このような微調整は、例えばローパスフィルタの後段に微調整用の電圧と加減算する回路を配置するようにしてもよい。
【００４４】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００４５】
画像形成装置の全体的な構成
【００４６】
図１は本発明の一実施例における画像形成装置の要部を示したものである。この画像形成装置は、３本のローラ１０１、１０２、１０３にかけわたされた透明な無端の転写ベルト１０４を備えている。転写ベルト１０４は、図示しない駆動モータによって図で矢印１０５方向に定速で搬送されるようになっている。転写ベルト１０４の上側の面には、その搬送方向と直交する方向にドラム軸を有する４つの感光体ドラム１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃがこれらの順に所定間隔で配置されている。ここで、感光体ドラム１０６Ｋは黒色記録用のドラムであり、感光体ドラム１０６Ｙはイエロー色記録用のドラムであり、感光体ドラム１０６Ｍはマゼンタ色記録用のドラムであり、感光体ドラム１０６Ｃはシアン色記録用のドラムである。それぞれの感光体ドラム１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃの上方には、対応する色の記録を行うためのポリゴンミラー１０７Ｋ、１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃと、これらから反射されたレーザビームを対応する感光体ドラム１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃにそれぞれ照射するための反射ミラー１０８Ｋ、１０８Ｙ、１０８Ｍ、１０８Ｃが配置されている。
【００４７】
転写ベルト１０４の上面の図で左端近傍には、ベルト面を挟むようにして３組の透過式の光学センサ１１１₁〜１１１₃、１１２₁〜１１２₃が配置されている。このうちの受光側の光学センサ１１１₁〜１１１₃はそれぞれＣＣＤ等の１次元イメージセンサによって構成されている。また、発光側の光学センサ１１２₁〜１１２₃は図１３で示したものと同様に発光ダイオードによって構成されている。更に、図示を省略しているが、受光側の光学センサ１１１₁〜１１１₃と転写ベルト１０４の間には、図１３で示したような集合光学系がそれぞれ配置されている。受光側の各光学センサ１１１₁〜１１１₃は、画像の検査時のみに限って転写ベルト１０４上に転写された各感光体ドラム１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃの色ずれ検査用パターン１１３を検出して、前記したような各種の色ずれを検出するようになっている。
【００４８】
なお、このような画像の検査時以外の場合には、図示しない供給トレイから送られてきた同じく図示しない用紙は、図９で説明したように第３のローラ１０３の近傍から転写ベルト１０４の上面に送り込まれ、各感光体ドラム１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃの下を順に通過して、このときそれぞれの色のトナー像が転写されることになる。各色のトナー像の転写が行われた用紙は、第１のローラ１０１の近傍で転写ベルト１０４の表面から剥離され、図示しない定着装置で定着された後、同じく図示しない排紙トレイ上に排出されることになる。各感光体ドラム１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃによる画像の形成される原理は、すでに図９で説明した各感光体ドラム３４Ｋ、３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃの場合と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００４９】
図２は、この画像形成装置で記録位置のずれを検出するための手法を表わしたものであり、図１２と対応するものである。本実施例で使用される転写ベルト１０４は透明なベルトで構成されており、これに図１で示した各感光体ドラム１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃから未定着のトナー像からなる測定パターン１２１₁、１２１₂、１２１₃が順に転写されるようになっている。
【００５０】
ここで第１の測定パターン１２１₁と第３の測定パターン１２１₃は、図１２で示した測定パターン７１₁、７１₂と対応しており、最大記録幅の用紙の両側部に対応する位置にトナー像として転写されるようになっている。第２の測定パターン１２１₂は、一点鎖線１２２で示したように最大記録幅の用紙の中央の箇所にトナー像として転写されるようになっている。これらの測定パターン１２１₁〜１２１₃は、それぞれ主走査方向を示す矢印６３と平行な複数の線分と、副走査方向を示す矢印６４と平行な線分とから構成されている。受光側の各光学センサ１１１₁〜１１１₃は、これら第１〜第３の測定パターン１２１₁〜１２１₃を各色の記録部ごとに検出することになる。
【００５１】
図３は、本実施例で使用される画像クロックを発生させるためのＰＬＬクロック発生器の構成を表わしたものである。このＰＬＬ(Phase-Locked Loop) クロック発生器１３１は、印加電圧によって周波数を変化させる電圧制御発振器１３１を備えている。これから出力される画像クロック１３２は、これをＭ分の１に分周する第１の分周器１３３に入力される他、画像をそれぞれ対応する記録部で記録する際の画像信号の転送用クロックとして出力される。
【００５２】
一方、水晶発振器１３４から出力される基準となる周波数の基準クロック信号１３５は、第２の分周器１３６に入力されてＮ分の１に分周される。これら第１および第２の分周器１３３、１３６の分周比ＭまたはＮは、画像の主走査方向の全体的な倍率を補正するための全体倍率補正データ１３７によって調整されるようになっている。
【００５３】
第１および第２の分周器１３３、１３６から出力されるクロック信号１３８、１３９は、これらの位相を比較する位相比較器１４１に入力される。位相比較器１４１の検出した位相差信号１４３はローパスフィルタ１４４に入力される。ここで位相比較器１４１は、ＰＬＬ制御停止信号１４２を入力することができるようになっており、これが入力されると現在の比較結果としての位相差信号１４３に固定されるようになっている。ローパスフィルタ１４４を通過した信号１４６は前記した電圧制御発振器１３１に入力される。なお、ローパスフィルタ１４４には、記録のための走査が行われる期間で倍率の補正を行う記録期間倍率補正データ１４７が入力されるようになっている。この記録期間倍率補正データ１４７は、ローパスフィルタ１４４内のフィルタの出力信号に加算されて出力され、電圧制御発振器１３１の発振周波数を変化させるようになっている。
【００５４】
今、基準クロック信号１３５の周波数をｆとし、電圧制御発振器１３１から出力される画像クロック１３２の周波数をＦとする。この場合には、分周比ＭおよびＮとこれらの周波数ｆ、Ｆとの関係は次の式によって表わされる。
Ｆ＝（Ｍ／Ｎ）・ｆ
【００５５】
このようなＰＬＬクロック発生器では、各主走査ラインごとに全体倍率補正データ１３７によって設定された周波数に画像クロック１３２のセッティングが行われる。そして、各主走査ラインについて画像の転送が始まる前の段階でＰＬＬ制御停止信号１４２が位相比較器１４１に入力され、画像クロック１３２が固定される。この後は、記録期間倍率補正データ１４７を用いて主走査方向の倍率の不均一さに応じて周波数の微調整が行われることになる。
【００５６】
図２に示したように本実施例では第１〜第３の光学センサ１１１₁〜１１１₃を用いて３箇所で画像領域における主走査方向の位置ずれを検出している。したがって、例えばこの画像領域を２つの周辺部と中央部とで３分割したり、主走査方向に２分割して周波数の微調整が行われることになる。
【００５７】
なお、周波数がこのように調整されても、各感光体ドラム１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃにおける画像領域での画素の数、すなわち画像クロック１３２の発生回数は一定の値となることは当然である。
【００５８】
図４は、位相比較器のチャージポンプ回路の部分を表わしたものである。チャージポンプ回路は、第１および第２のアンドゲート１５１、１５２と、第１のアンドゲートの出力側に接続されたインバータ１５３と、このインバータ１５３の出力側にゲートを接続したＰチャネルのＣＭＯＳスイッチ１５４と、第２のアンドゲート１５２の出力側にゲートを接続すると共にＰチャネルのＣＭＯＳスイッチ１５４と直列に接続されたＮチャネルのＣＭＯＳスイッチ１５５から構成されている。
【００５９】
第１のアンドゲート１５１の一方の入力端子には、この位相比較器の図示しない位相比較部の比較結果がアップ（Ｕ）と判別されたときにＨ（ハイ）レベルとなるアップ信号１５７が入力されるようになっており、第２のアンドゲート１５２の一方の入力端子には、この位相比較部の比較結果がダウン（Ｄ）と判別されたときにＨレベルとなるダウン信号１５８が入力されるようになっている。また、これらのアンドゲート１５１、１５２の他方の入力端子にはそれぞれＰＬＬ制御を停止させる際にＬ（ロー）レベルとなるＰＬＬ制御停止信号１４２が入力されるようになっている。
【００６０】
このようなチャージポンプ回路では、ＬレベルのＰＬＬ制御停止信号１４２が入力されていない状況で、アップ信号１５７が第１のアンドゲート１５１に入力すると、ＰチャネルのＣＭＯＳスイッチ１５４が導通して後段のローパスフィルタ１４４に電流が供給される。これがこのときの位相差信号１４３である。反対にＬレベルのＰＬＬ制御停止信号１４２が入力されていない状況で、ダウン信号１５８が第２のアンドゲート１５２に入力されると、ＮチャネルのＣＭＯＳスイッチ１５５が導通して後段のローパスフィルタ１４４から電流がアースへと流れることになる。これがこのときの位相差信号１４３である。これらと異なりＰＬＬ制御停止信号１４２がＬレベルの状態では、アップ信号１５７やダウン信号１５８の如何にかかわらずこれらのＣＭＯＳスイッチ１５４、１５５はハイインピーダンスとなって、後段のローパスフィルタ１４４に電流は流れない。
【００６１】
すなわち、このチャージポンプ回路では、ＰＬＬ制御停止信号１４２がＨレベルの状態で２つのクロック信号１３８、１３９の位相を比較してその結果に応じて位相差信号１４３として出力している。ＰＬＬ制御停止信号１４２がＬレベルに変化すると、その期間では位相の比較動作が停止し、位相差信号１４３は出力されない。
【００６２】
図５は、ローパスフィルタの回路構成の要部を表わしたものである。すでに説明した通り、本実施例のローパスフィルタ１４４は、ローパスフィルタとしての本来的な機能を果たすフィルタ回路部１６１と、このフィルタ回路部１６１の出力を図３に示した記録期間倍率補正データ１４７を用いて加算する加算回路部１６２とによって構成されている。
【００６３】
加算回路部１６２には、画像信号の主走査方向の位置に応じて加算のための電圧補正信号１６３を出力する電圧補正信号作成部１６４が接続されている。電圧補正信号作成部１６４には、３つのデータメモリ１６５〜１６７が備えられている。このうちの第１の補正データメモリ１６５には、記録期間倍率補正データ１４７のうちの第１の補正データ１４７Ａが入力され、第２の補正データメモリ１６６には記録期間倍率補正データ１４７のうちの第２の補正データ１４７Ｂが入力されるようになっている。基準データメモリ１６７には、補正に際しての基準となる基準データ１４７Ｃが入力される。これらは、図２に示した第１〜第３の光学センサ１１１₁〜１１１₃による主走査方向の位置ずれの検出結果を基にして図示しないＣＰＵが演算処理した値である。
【００６４】
これらのデータメモリ１６５〜１６７の出力側には２つの加算器１７２、１７３と２つの減算器１７４、１７５が配置され、それぞれの演算出力がセレクタ１７６の入力側に接続されている。ここで基準データメモリ１６７から読み出される基準データ１４７Ｃはセレクタ１７６に直接入力される他、加算器１７２、１７３と減算器１７４、１７５に基準値として入力され、第１の補正データメモリ１６５からは第１の補正データ１４７Ａが一方の加算器１７２と減算器１７５に入力されている。これにより、加算器１７２は第１の補正データ１４７Ａの分だけ基準値に加算を行い、減算器１７５は第１の補正データ１４７Ａの分だけ基準値に減算を行う。
【００６５】
このように第１の補正データ１４７Ａを等量ずつ加算または減算を行うようにしたのは、各走査ラインを構成する画素の総数が等しいことによる。すなわち、図３に示した画像クロック１３２の周波数をある値だけ増加あるいは減少させたときには、これと同じ値だけ周波数を減少あるいは増加させる必要があるからである。
【００６６】
第２の補正データメモリ１６６からは第２の補正データ１４７Ｂが他方の加算器１７３と減算器１７４に入力されている。これにより、加算器１７３は第２の補正データ１４７Ｂの分だけ基準値に加算を行い、減算器１７４は第２の補正データ１４７Ｂの分だけ基準値に減算を行う。なお、本実施例では第１〜第３の光学センサ１１１₁〜１１１₃による主走査方向の位置ずれの検出結果を基に２種類の補正データ１４７Ａ、１４７Ｂを作成したが、１種類の補正データを作成してもよいし、３種類あるいはこれ以上の補正データを作成することも可能である。
【００６７】
セレクタ１７６は主走査方向タイミング制御部１７８から入力される主走査方向タイミング信号１７９に基づいて、これら５つの入力データ１８１〜１８５のうちから１つずつを選択し、補正信号１８６としてＤ／Ａ変換器１８７に入力し、ディジタル信号をアナログ信号に変換することで前記した電圧補正信号１６３を出力することになる。
【００６８】
ここで、主走査方向タイミング制御部１７８は最終的に作成される画像クロック１３２と各走査ラインごとに発生する主走査タイミング検出信号８２とを入力して、主走査タイミング検出信号８２が入力された時点から画像クロック１３２を計数し、各走査ラインごとに５つの入力データ１８１〜１８５の切替タイミングを表わした主走査方向タイミング信号１７９を出力することになる。
【００６９】
一方、電圧補正信号１６３は抵抗１９１を介して加算回路部１６２の入力側に供給される。加算回路部１６２の前段には抵抗１９２を介してフィルタ回路部１６１の出力側が接続されている。フィルタ回路部１６１は、位相差信号１４３を抵抗１９３を介して（−）入力端子に入力するオペアンプ１９４を備えている。オペアンプ１９４の（＋）入力端子は接地されており、（−）入力端子と出力端子の間には、抵抗１９５およびコンデンサ１９６からなる直列回路が接続されていて、全体としてローパスフィルタを構成している。
【００７０】
加算回路部１６２は、２つの抵抗１９１、１９２の接続点を（−）入力端子に接続したオペアンプ１９８を備えている。（＋）入力端子は接地されており、（−）入力端子と出力端子の間には抵抗１９９が接続されている。オペアンプ１９８は（−）入力端子側に現われた信号を加算し、出力端子から信号１４６を出力する。信号１４６は、図３に示した電圧制御発振器１３１の発振周波数を制御する電圧を表わした信号である。なお、本実施例で抵抗１９１は固定抵抗として示したが、可変抵抗で構成し加算回路部１６２に入力する信号レベルを調整できるようにしてもよい。
【００７１】
図６は、本実施例のＰＬＬクロック発生器によるＰＬＬ制御の様子を表わしたものである。同図（ａ）に示すように時刻ｔ₁に主走査タイミング検出信号８２が発生し、次の主走査タイミング検出信号８２が時刻ｔ₂で発生するまで１ライン分の制御が行われるものとする。同図（ｂ）に示すようにこの区間内に画像信号の変調によって１ライン分の画像領域２０１が設定される。この画像領域２０１の設定される区間で同図（ｆ）に示す画像クロック１３２の安定化を図るために、この区間を包含するようにＰＬＬ制御停止信号１４２がＬレベルとなるようになっている（同図（ｃ））。すなわち、本実施例では時刻ｔ₁よりも僅かに早い時刻ｔ₂からＰＬＬ制御停止信号１４２がＬレベルとなり、画像領域２０１が終了した後の時刻ｔ₄にこれがＨレベルに復帰している。
【００７２】
ところで、時刻ｔ₂にＰＬＬ制御停止信号１４２がＬレベルとなると、図４に示したチャージポンプ回路がハイインピーダンスとなってＰＬＬ回路の閉ループ制御が停止する。この場合であっても、フィルタ回路部１６１を構成するコンデンサ１９６に蓄積された電荷が保持されているので、画像クロック１３２はＰＬＬ制御停止信号１４２が出力された直前の周波数で固定されることになる。
【００７３】
本実施例ではＰＬＬ制御停止信号１４２がＬレベルとなっている区間の中の画像の形成が行われる画像領域２０１に対応する区間で、同図（ｄ）に示す記録期間倍率補正データ１４７を用いて画像クロック１３２の微調整を行っている。この例では、画像領域２０１の開始するまでセレクタ１７６（図５）が入力データ１８３（基準データ１４７Ｃ）を選択しており、これがＤ／Ａ変換器１８７でアナログ信号に変換されて得られた電圧補正信号１６３によってＰＬＬ制御が行われる。
【００７４】
これ以後は、画像領域２０１の主走査方向を５つに区間する所定のタイミングで主走査方向タイミング制御部１７８から主走査方向タイミング信号１７９がセレクタ１７６に入力される。セレクタ１７６はこれによって順次入力データ１８１〜１８５を選択し、補正信号１８６として出力することになる。Ｄ／Ａ変換器１８７を経た電圧補正信号１６３は抵抗１９１を介してオペアンプ１９８の（−）入力端子に入力されることになるので、図３に示した電圧制御発振器１３１の発振周波数を制御するための信号１４６（図６（ｅ））の極性は図６（ｄ）のそれと逆極性となる。
【００７５】
このように画像の歪みの結果として図６（ｅ）に示したような信号１４６がローパスフィルタ１４４（図３）から出力される場合には、図６（ｆ）に示すように画像クロック１３２の微調整が行われることになる。ここで基準データとしての入力データ１８３が出力されている間は、補正量が零である。この場合には時刻ｔ₁で周波数が固定された場合と同一の周波数となるように画像クロック１３２の周波数制御が行われる。また、入力データ１８１あるいは１８２がセレクタ１７６によって選択された場合には、信号１４６の電圧が低下した分だけ画像クロック１３２の周波数が低下する。入力データ１８４あるいは１８５がセレクタ１７６によって選択された場合には、これとは逆に信号１４６の電圧が上昇した分だけ画像クロック１３２の周波数が上昇することになる。もちろん、同図（ｄ）に示す入力データ１８１〜１８５の値は第１〜第３の光学センサ１１１₁〜１１１₃による主走査方向の位置ずれの検出結果に応じて異なることは当然である。また、セレクタ１７６の切替タイミングもこれに限るものではない。
【００７６】
変形例
【００７７】
図７は、本発明の変形例におけるＰＬＬクロック発生器の制御動作の要部を表わしたものである。図６と同一部分には同一の符号を付しており、これらの部分の説明を適宜省略する。この図で（ａ）は図６（ｂ）の画像領域２０１を表わしており、図７（ｂ）は図６（ｃ）のＰＬＬ制御停止信号１４２を表わしている。図７（ｃ）は図６（ｄ）に対応するもので、この変形例でセレクタが選択するデータの内容を示している。この変形例では画像領域２０１以外で基準データからなる入力データ１８３が選択され、画像領域２０１の前半で加算器の出力としての所定の入力データ２１１が選択される。また画像領域２０１の後半では、減算器の出力としての入力データ２１２が選択される。この結果、図３に示した電圧制御発振器１３１の発振周波数を制御するための信号１４６は図７（ｄ）に示すように画像領域２０１において２段階の電圧制御となる。
【００７８】
なお、以上説明した実施例では４色を使用した本実施例の画像形成装置で基準となる色（この場合には黒色）に対するイエロー色の補正という前提で説明を行ったが、他の色としてのマゼンタやシアンについてもそれぞれ黒色を基準として主走査方向の倍率を調整することで、結果的に各色間の色ずれを防止することができる。もちろん、本発明はカラーの記録あるいは複写を行う画像形成装置に限るものではなく、２色以上の記録を行う画像形成装置に幅広く適用されるものであることは当然である。
【００７９】
また、実施例では感光体として感光体ドラムを使用した例を説明したが、感光体ベルト等の他の感光体を使用して画像の形成を行う場合にも本発明を適用することができる。更に実施例ではＰＬＬ回路を使用して画像クロックの周波数を制御するようにしたが、これ以外のクロック発生回路を使用して粗調整と微調整を行うようにしてもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、画像形成領域の手前の走査開始位置から画像形成領域の開始位置までの間に存在する所定位置まで画素クロックの周波数を主走査方向の画像の倍率に応じた所定の設定値に合わせ込むように制御を行い、この所定位置に到達した後は少なくとも画像形成領域を走査している間は画像形成領域全体での主走査方向の画像の倍率としての全体倍率に固定する。これにより、画像形成領域の走査を行うときに周波数の合わせ込みの制御が継続して行われることがないので、主走査方向の画素クロックの周波数を安定化することができる。また、このようにして主走査方向の倍率の大筋を設定した後、光ビームが少なくとも画像形成領域を走査している間、画素クロックの周波数を倍率検出手段によって検出した画像の主走査方向の倍率の偏りに応じて微調整できるようにしたので、主走査方向の倍率の不均一をこれによって補正することが可能になり、２色あるいは多色記録を行った場合の色ずれを効果的に防止することができる。
【００８１】
また、請求項２記載の発明によれば、ＰＬＬ回路を使用して画素クロックを発生させるようにし、その分周比を主走査方向の倍率に応じて設定することにしたので、正確な周波数の画素クロックを発生させることができる。しかも画像形成領域の手前の走査開始位置から画像形成領域の開始位置までの間に存在する所定位置でこの分周比に応じて画素クロックの周波数を全体的な値に調整した後は、光ビームが少なくとも画像形成領域を走査している間、ＰＬＬ回路の電圧制御発振器に入力される電圧を主走査方向の画像の微妙な位置ずれに応じて加減算する等によって画素クロックの周波数を調整し、これによって主走査方向の倍率の不均一を補正することにしたので、２色あるいは多色記録を行った場合の色ずれを効果的に防止することができる。
【００８２】
更に、請求項３記載の発明によれば、感光体上の画像形成領域の主走査方向における倍率の偏りを検出する倍率検出手段を具備することにしたので、画像形成装置をオフィス等に設置した後であっても、電源の投入時等の所定のタイミングで主走査方向の倍率の偏りを検出しこれを基にして画像形成領域全体での主走査方向の画像の倍率としての全体倍率を保持した状態で、画素クロックの補正を行うことで画像形成装置を色ずれの生じない良好な状態に常に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における画像形成装置の要部を示した斜視図である。
【図２】この画像形成装置のイエロー色記録用の光学系の概要を表わした斜視図である。
【図３】本実施例で使用されるＰＬＬクロック発生器の構成を表わしたブロック図である。
【図４】図３のＰＬＬクロック発生器におけるチャージポンプ回路の部分を表わした回路図である。
【図５】図３のＰＬＬクロック発生器におけるローパスフィルタの回路構成の要部を表わした回路図である。
【図６】本実施例のＰＬＬクロック発生器によるＰＬＬ制御の様子を表わした各種波形図である。
【図７】本発明の変形例におけるＰＬＬクロック発生器の各部の信号状態を示す各種波形図である。
【図８】従来のカラー記録用の画像形成装置の要部を示した側面図である。
【図９】カラー画像の記録を高速で行うことのできる従来の画像形成装置の要部を示す側面図である。
【図１０】図９に示した画像形成装置の記録部の１つについてその光学系の構成を表わした平面図である。
【図１１】記録位置のずれのうちの代表的な５つのものを示した説明図である。
【図１２】従来使用された画像形成装置における各種記録位置のずれの検出原理を示した説明図である。
【図１３】１次元イメージセンサを使用した測定パターンの読取系を表わした側面図である。
【図１４】リード位置ずれの補正の様子を示した各種波形図である。
【図１５】サイド位置ずれの補正の様子を表わした各種波形図である。
【図１６】主走査方向の倍率の変更の様子を表わした各種波形図である。
【図１７】スキューずれの補正の様子の一例を表わした画像形成装置の要部斜視図である。
【図１８】従来の画像形成装置で検出できないような位置ずれの一例として走査ラインの途中で倍率が異なる例を表わした説明図である。
【符号の説明】
６１Ｙ…タイミング検出センサ、８２…主走査タイミング検出信号、１０４…転写ベルト、１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ…感光体ドラム、１０７、１０７Ｋ、１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ…ポリゴンミラー、１０８Ｋ、１０８Ｙ、１０８Ｍ、１０８Ｃ…反射ミラー、１１１₁〜１１１₃…第１〜第３の光学センサ、１２１₁〜１２１₃…測定パターン、１３１…電圧制御発振器、１３２…画像クロック、１３３…第１の分周器、１３４…水晶発振器、１３６…第２の分周器、１４１…位相比較器、１４２…ＰＬＬ制御停止信号、１４３…位相差信号、１４４…ローパスフィルタ、１４６…（電圧制御発振器に印加される）信号、１６１…フィルタ回路部、１６２…加算回路部、１６４…電圧補正信号作成部、１７２、１７３…加算器、１７４、１７５…減算器、１７６…セレクタ、１８１〜１８５、２１１、２１２…入力データ、１８７…Ｄ／Ａ変換器、１９４、１９８…オペアンプ、２０１…画像領域

Claims

画像の形成を行うための感光体と、
この感光体の画像形成のために使用する光ビームを前記感光体の主走査方向における画像形成領域の手前の走査開始位置から前記感光体の副走査方向への移動に伴って繰り返し走査する光ビーム偏向手段と、
この光ビーム偏向手段による光ビームの走査経路における前記走査開始位置から画像形成領域の開始位置までに存在する任意の所定位置を検出する位置検出手段と、
前記光ビームを画像信号に応じて変調するための画素クロックを発生させるための画素クロック発生手段と、
前記光ビーム偏向手段がそれぞれ主走査方向に光ビームの偏向走査を開始した後、前記位置検出手段が前記所定位置の検出を行うまでの間、この画素クロック発生手段の発生する画素クロックの周波数を主走査方向の画像の倍率に応じた所定の設定値に合わせ込み、この後は前記画像形成領域の走査が終了するまで少なくともその周波数を保持することで前記画像形成領域全体での主走査方向の画像の倍率としての全体倍率を調整する主走査方向画像倍率調整手段と、
前記感光体上の画像形成領域での画像の倍率の主走査方向における偏りを、この主走査方向での画像の位置ずれを主走査方向の３箇所で対応する画像のパターンを検出することで検出する倍率検出手段と、
前記位置検出手段が前記所定位置の検出を行った後前記光ビームが少なくとも画像形成領域を走査している間、前記倍率検出手段にて検出された画像の領域全体部位の倍率が保持された状態で、前記画素クロックの周波数を、前記倍率検出手段にて検出された画像の主走査方向それぞれの部位の倍率の偏りに応じて微調整する画素クロック微調整手段
とを具備することを特徴とする画像形成装置。
画像の形成を行うための感光体と、
この感光体の画像形成のために使用する光ビームを前記感光体の主走査方向における画像形成領域の手前の走査開始位置から前記感光体の副走査方向への移動に伴って繰り返し走査する光ビーム偏向手段と、
この光ビーム偏向手段による光ビームの走査経路における前記走査開始位置から画像形成領域の開始位置までに存在する任意の所定位置を検出する位置検出手段と、
前記光ビームを画像信号に応じて変調するための画素クロックを発生させるためのＰＬＬ回路と、
前記光ビーム偏向手段がそれぞれ主走査方向に光ビームの偏向走査を開始した後、前記位置検出手段が前記所定位置の検出を行うまでの間、このＰＬＬ回路の分周比に応じて前記画素クロックの周波数を調整することで前記画像形成領域全体での主走査方向の画像の倍率としての全体倍率を調整する主走査方向画像倍率調整手段と、
前記感光体上の画像形成領域での画像の倍率の主走査方向における偏りを、この主走査方向での画像の位置ずれを主走査方向の３箇所で対応する画像のパターンを検出することで検出する倍率検出手段と、
前記位置検出手段が前記所定位置の検出を行った後前記光ビームが少なくとも画像形成領域を走査している間、前記ＰＬＬ回路の電圧制御発振器に入力される電圧を前記倍率検出手段にて検出された画像の領域全体部位の倍率が保持された状態で倍率検出手段によって検出した画像の主走査方向の倍率の偏りに応じて調整することで画素クロックの周波数を、前記倍率検出手段にて検出された画像の主走査方向それぞれの部位の倍率の偏りに応じて微調整する画素クロック微調整手段
とを具備することを特徴とする画像形成装置。
画像の形成を行うための感光体と、
この感光体の画像形成のために使用するレーザビームを前記感光体の主走査方向における画像形成領域の手前の走査開始位置から前記感光体の副走査方向への移動に伴って繰り返し走査するポリゴンミラーと、
このポリゴンミラーによるレーザビームの走査経路における前記走査開始位置から画像形成領域の開始位置までに存在する任意の所定位置を検出する位置検出手段と、
前記レーザビームを画像信号に応じて変調するための画素クロックを発生させるためのＰＬＬ回路と、
前記ポリゴンミラーがレーザビームの偏向走査を開始した後、前記位置検出手段が前記画像形成領域の前記所定位置の検出を行うまでの間、このＰＬＬ回路の分周比に応じて前記画素クロックの周波数を調整することで前記画像形成領域全体での主走査方向の画像の倍率としての全体倍率を調整する主走査方向画像倍率調整手段と、
前記感光体上の画像形成領域での画像の倍率の主走査方向における偏りを、この主走査方向での画像の位置ずれを主走査方向の３箇所で対応する画像のパターンを検出することで検出する倍率検出手段と、
前記位置検出手段が前記所定位置の検出を行った後前記レーザビームが画像形成領域を走査している間、前記倍率検出手段にて検出された画像の領域全体部位の倍率が保持された状態で、倍率検出手段によって検出した画像の主走査方向の倍率の偏りに応じて前記ＰＬＬ回路の電圧制御発振器に入力される電圧を調整することで画素クロックの周波数を、前記倍率検出手段にて検出された画像の主走査方向それぞれの部位の倍率の偏りに応じて微調整する画素クロック微調整手段
とを具備することを特徴とする画像形成装置。