JP3805977B2

JP3805977B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3805977B2
Application number: JP2000377140A
Authority: JP
Inventors: 一幸大西; 秀男谷口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2020-12-12
Also published as: JP2002182137A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像クロックのジッタ量及びレーザ・スキャナ・ユニットのジッタ量を検出するジッタ量検出装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体の画像を形成する場合において、その画像の高画質化は各色材の印字量を精度良く調整すると共に、画像形成ユニットの位置精度を向上させることによって達成される。例えば、タンデム方式の画像形成装置では、ブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色にレーザ・スキャナ・ユニット、感光体が設けられており、それらには必ず取り付け誤差が存在する。そのため、各色の主走査方向の書き込み倍率も異なり、倍率を一致させるために取り付け調整をする必要がある。
【０００３】
また、モノクロ画像を書き込む場合においても、複写速度が可変となる構成では画像クロック周波数が可変となる構成にしなければならない。
【０００４】
画像形成ユニットの位置精度はμｍオーダーが必要であるが、今日の技術ではこの精度を出すことは困難で、たとえ達成できたとしても高価な装置になってしまう。更に、その精度を環境の変化も考慮して長時間にわたって維持することは不可能に近い。
【０００５】
このような問題点を解決するものとして、例えば、特開平１１−１２９５２６号公報に開示された画像形成装置がある。この公報では、機械的位置ずれを電気的に補正する構成が示されている。具体的には、基準となる色（例えば、黒）に対してずれた距離から電圧制御発振器（以下、ＶＣＯという。）に印加する電圧を変化させることにより、ＶＣＯが発振する基準クロック周波数を変化させて印字開始位置を一致させ、かつ書き込み倍率も一致させるというものである。
【０００６】
これによれば、ＶＣＯに印加する電圧を変化させることにより基準クロック周波数を任意の値に変化させることができるので、画像記録の位置ずれが無くなり、任意の複写速度に設定することができるという特徴がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＶＣＯ自体の発振周波数にもばらつき（ジッタ）があるため、単に印加する電圧を変えただけでは、供給される電圧に応じて発振する信号の周波数にもジッタを生じ、位置ずれ量を高精度に補正することはできない。
【０００８】
また、レーザ・スキャナ・ユニットもポリゴンミラー回転モータの回転ばらつき、ポリゴンミラーの各反射面の状態のばらつきといった回転ジッタによって、記録媒体に印字される画像の印字位置が一致しなかったり画像形成装置が１ライン毎に主走査方向にばらつき、画像の乱れが発生するという問題点があった。
【０００９】
この発明の目的は、ＶＣＯのジッタ量、レーザ・スキャナ・ユニットの回転ジッタ量の検出が可能な画像形成装置、又、これらのジッタ量に応じて各色の画像形成装置に接続するＶＣＯの変更が可能な画像形成装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は以下の構成を備えている。
【００１１】
（１）互いに異なる色の画像を形成する複数の画像形成ユニットと、対応する画像形成ユニットに対する画像データの出力タイミングを決定するための画像クロック信号を発生する複数の画像クロック信号発生手段と、を備えた画像形成装置において、
前記画像クロック信号発生手段のそれぞれは、対応する画像形成ユニットの画像形成位置のずれ量に応じて画像クロック信号の周波数を変更する周波数可変機構と、
前記周波数可変機構から所定の第１検出期間に出力される画像クロック信号をカウントするカウンタと、
該カウンタのカウント値に基づいて周波数可変機構のジッタ量を第 1 のジッタ量として検出する第１のジッタ量検出手段と、
を備えており、さらに、
それぞれの画像クロック信号発生手段の第１のジッタ量に応じて、画像クロック信号発生手段と画像形成ユニットとの対応関係を切り換える切り換え手段を有することを特徴とする。
この構成においては、それぞれの画像形成ユニットからの印字位置を一致させるべく、それぞれの画像形成ユニットによって形成される画像形成位置の各画像形成ユニット間の相対的な物理的ずれ量を、所定の演算によって画像クロック信号の周波数のずれ量とし、かかる周波数のずれ量を周波数可変機構によって調整し、さらに、この周波数可変機構の動作の状態を示すジッタ量についても第１のジッタ量検出手段により点検される。
これにより、長時間の継続的な使用時においても、各画像形成ユニットからの印字位置を調整する周波数可変機構が正常に動作しているか否かの判断が、第１のジッタ量検出手段によって行なわれる。
さらに、画像形成ユニットの色毎に人間の視覚に与える影響が相違することから、各画像形成ユニットの色を合成した後において、視覚に与える影響の大きい色とそうでない色とによって、高画質化を図るにあたって許容されるジッタ量の許容限界も相違するため、ジッタ量の大きい画像信号発生手段を人間の視覚に与える影響が少ない色を形成する画像形成ユニットの周波数を調整することにより、合成画像の高画質化が図られる。
【００１２】
（２）対応する色に係る画像書込処理をそれぞれ制御する複数の書込制御回路と、対応する書込制御回路に対する画像データの出力タイミングを決定するための画像クロック信号を発生する複数の画像クロック信号発生手段と、を備えた画像形成装置において、
前記画像クロック信号発生手段のそれぞれは、対応する色の画像に係る画像形成位置のずれ量に応じて画像クロック信号の周波数を変更する周波数可変機構と、
前記周波数可変機構から所定の第１検出期間に出力される画像クロック信号をカウントするカウンタと、
該カウンタのカウント値に基づいて周波数可変機構のジッタ量を第 1 のジッタ量として検出する第１のジッタ量検出手段と、
を備えており、さらに、
それぞれの画像クロック信号発生手段の第１のジッタ量に応じて、画像クロック信号発生手段と書込制御回路との対応関係を切り換える切り換え手段を有することを特徴とする。
【００１３】
（３）前記画像形成ユニットはそれぞれ、基準クロック信号を発生させる基準クロック信号発生部と、
各ライン毎の画像形成に同期したライン走査同期信号を発生させる同期信号発生部と、
ライン走査同期信号の発生間隔に所定の整数を乗じて得られる第２検出期間における基準クロック信号をカウントするカウンタと、
該カウンタのカウント値によりライン走査同期信号発生周期のジッタを検出し、光走査部材の動作のジッタ量を第２のジッタ量として検出する第２のジッタ量検出手段と、
前記第１のジッタ量検出手段が検出した第１のジッタ量及び前記第２のジッタ量検出手段が検出した第２のジッタ量に基づいて第３のジッタ量を算出する第３のジッタ量算出手段と、
を備えており、
前記切り換え手段は、それぞれの画像クロック信号発生手段の前記第３のジッタ量に応じて、前記画像クロック信号発生手段と画像形成ユニットとの対応関係を切り換えることを特徴とする。
この構成においては、ライン走査同期信号の発生間隔を検出すべく、基準クロック信号を発生させる基準クロック信号発生部と、各ライン毎の画像形成に同期したライン走査同期信号を発生させる同期信号発生部とを設けたことにより、ライン走査同期信号の発生間隔に基づいて算出される所定の第２検出期間の間にカウントされる基準クロック信号の数から光走査部材の動作のジッタ量である第２のジッタ量の検出し、光走査光学系の評価がされる。
さらに、画像クロック信号発生手段のジッタ量と、ライン走査同期信号発生周期のジッタ量とを別々に検出し、それらの値に基づいて加算演算又は重みづけ等を考慮して第３のジッタ量を演算することから、演算の結果得られたジッタ量が画像に影響を及ぼすのに十分な大きさであるか否かの判断がされる。
【００１４】
（４）前記切り換え手段は、前記第３のジッタ量が各色について設定された許容値以下にそれぞれなるように、画像クロック信号発生手段と画像形成ユニットとの対応関係を切り換えることを特徴とする。
【００１５】
（５）前記切り換え手段は、視覚に与える影響の最も小さい色に係る画像形成ユニットに対応づけられた画像クロック信号発生手段を、視覚に与える影響のより大きい色に係る他の画像形成ユニットに対応づけることを特徴とする。
【００１９】
（６）前記第１検出期間は、前記画像形成装置の主走査時間の１ライン以上１０ライン以下に対応する期間であることを特徴とする。
この構成においては、前記第１検出期間が前記画像形成装置の主走査時間の１ライン以上１０ライン以下に対応する期間、即ち短期間毎に区切ってあることから、検出期間中において前記周波数可変機構から出力される画像クロック信号の周期が平均化して、適正なジッタ量の測定が行なえなくなることがない。
【００２０】
（７）前記第１のジッタ量検出手段は、少なくとも２個以上のクロック値記憶部を有し、それぞれの記憶部は前記クロック信号のカウントを複数回行なう動作中におけるカウント値の最大値と最小値とをそれぞれ保持し、これらの値に基づいてジッタ量の判定を行なうことを特徴とする。
この構成においては、クロック値記憶部に記憶された最大値及び最小値に基づいて前記第１のジッタ量を求めることから、基準クロック信号発生手段の中心周波数がシフトしても影響がない。また、最大値と最小値との差によって、ジッタの振幅が把握され、カウント値のばらつき具合が正確に把握される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のジッタ量検出手段が適用されるカラー画像形成装置の構成を示す図である。本実施形態に用いる画像形成装置１は、ブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）のそれぞれの画像を形成する画像形成ユニット２ａ〜２ｄを用紙搬送経路に沿って直線状に並べたタンデム方式のものである。
【００２７】
まず、画像形成装置１の上部には原稿台２０に載置された原稿の画像を読み取る画像読み取りユニット３０が設けられている。画像読み取りユニット３０には光学レンズ３１と光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ３２が備えられている。よって、読み取られた原稿の光像は光学レンズ３１によって縮小され、ＣＣＤラインセンサ３２上の所定の位置に結像される。ＣＣＤラインセンサ３２は、結像された原稿からの光像を順次光電変換して電気信号として出力する。
【００２８】
画像読み取りユニット３０の下方には、４つの画像形成ユニット２ａ〜２ｄがあり、これらの画像形成ユニット２ａ〜２ｄはそれぞれレーザ・スキャナ・ユニット４０ａ〜４０ｄと画像形成部５０ａ〜５０ｄとから構成されている。尚、これらの詳細は後述する。
【００２９】
そして、画像形成ユニット２の下方に転写搬送機構６０が設けられており、転写搬送機構６０の要部を構成する転写搬送ベルト６１は、駆動ローラ６２と従動ローラ６４との間に略平行に伸びるように張架されている。このとき転写搬送ベルト６１は駆動ローラ６２の回転により矢印Ｚの方向に等速運動を行なっており、転写搬送ベルト６１上に案内されてきた用紙を静電吸着し、順に上述の４つ画像形成ユニット２ａ〜２ｄの画像形成位置へと案内する。
【００３０】
転写搬送ベルト機構６０の下方には用紙トレイ７１内の用紙を１枚ずつ分離して画像形成ユニット２ａ〜２ｄに供給する給紙機構７０が設けられている。
【００３１】
ここで、上述の画像形成ユニット２ａ〜２ｄに備えられた画像形成部５０ａ〜５０ｄの構成を説明する。各画像形成部５０ａ（ブラック）、５０ｂ（シアン）、５０ｃ（マゼンタ）、及び５０ｄ（イエロー）はそれぞれ同一の構成をしている。各画像形成部５０ａ〜５０ｄは同図中の矢印方向に回転する感光体ドラム５１ａ〜５１ｄを備えており、感光体ドラム５１ａ〜５１ｄの近傍に感光体ドラム５１ａ〜５１ｄを一様に帯電する帯電器５２ａ〜５２ｄ、感光体ドラム５１ａ〜５１ｄ表面を露光して静電潜像を形成するレーザ・スキャナ・ユニット４０ａ〜４０ｄ、感光体ドラム５１ａ〜５１ｄ表面に形成された静電潜像をトナー像に顕像化する現像装置５３ａ〜５３ｄ、顕像化された感光体ドラム５１ａ〜５１ｄ上のトナー像を用紙に転写する転写用放電器５４ａ〜５４ｄ、及び感光体ドラム５１ａ〜５１ｄ上に残留するトナーを除去するクリーニング装置５５ａ〜５５ｄが感光体ドラム５１ａ〜５１ｄの回転方向に沿って順次配置されており、帯電、露光、現像及び転写の各工程からなる画像形成プロセスを行なう。
【００３２】
ここで、図２を用いて上述のレーザ・スキャナ・ユニット４０ａ〜４０ｄの構成について説明する。
【００３３】
上述の画像形成部５０と同様に各レーザ・スキャナ・ユニット４０ａ（ブラック）、４０ｂ（シアン）、４０ｃ（マゼンタ）、及び４０ｄ（イエロー）は同一の構成をしているが、それぞれ半導体レーザ発光部４２ａ〜４２ｄ、コリメータレンズ４３ａ〜４３ｄ、光走査部材であるポリゴンミラー４１ａ〜４１ｄ、ｆθレンズ等からなるレンズ系４４ａ〜４４ｄ、ビームディテクトセンサ（以下、ＢＤセンサという。）４５ａ〜４５ｄ、及び固定ミラー４６ａ〜４６ｄを備えている。
【００３４】
半導体レーザ発光部４２から発光したレーザビームはコリメータレンズ４３によってビーム形状を成形され、ポリゴンミラー４１に照射される。ポリゴンミラー４１によって偏向されたレーザビームはレンズ系４４を介して感光体ドラム５１上に照射される。このとき、ポリゴンミラー４１は図中の矢印の方向に回転しており、この回転運動とレンズ系４４との作用によりレーザビームは感光体ドラム５１上を等速直線運動で走査する。
【００３５】
ＢＤセンサ４５はレーザビームの印字開始位置Ｐ１よりも主走査方向上流側の位置Ｐ０でレーザビームを感知して、主走査方向のレーザビームの走査位置の同期をとるための水平同期信号であるＢＤ信号を出力するセンサである。このＢＤセンサ４５はレーザビームを反射する固定ミラー４６を用いることによって感光体ドラム５１上の仮想位置Ｘと光走査上等価となるユニット内の位置Ｙに配置されている。
【００３６】
各レーザ・スキャナ・ユニット４０では、感光体ドラム５１の有効印字領域Ｐ１〜Ｐ２に先だって、図３のタイミングチャートに示すように、上記のＢＤセンサ４５より出力されるＢＤ信号（同図中ＢＤ）を検出し、このＢＤ信号検出時点から、画像信号を書き込むための画像クロック信号（同図中ＶＣＬＫ）のクロックを所定数カウントした後、レーザビームを画像信号（同図中ＶＩＤＥＯ）に応じて変調してライン走査を開始する。
【００３７】
図４は本発明の基本的構成についてのブロック図である。上述の画像読取ユニットで読み取られた画像データはＲＧＢ（Ｒｅｄ・Ｇｒｅｅｎ・Ｂｌｕｅ）信号として画像処理部８０に送られる。
【００３８】
画像処理部８０内には、通常の信号変換回路が備えられており、画像入力ユニット３０から入力されるＲＧＢ信号を画像形成ユニット２ａ〜２ｄに対応したＹＭＣ信号に変換し、それぞれ画像形成ユニット２ａ（ブラック）、２ｂ（シアン）、２ｃ（マゼンタ）、２ｄ（イエロ−）に対して出力する。
【００３９】
このとき、これらの出力タイミングを制御しているのは画像クロック信号発生部９０ａ〜９０ｄであり、その詳細は後述する。また、画像形成ユニット２ａ〜２ｄは画像処理部８０からの信号によって印字を行なうが、そのときのポリゴンミラ−４１の動作状態についてのデータが画像処理部８０に対して送られる。
【００４０】
また、画像処理部８０には、画像クロック信号発生部９０の発振周波数のばらつき（ジッタ）を検出する第１のジッタ量検出手段及び画像形成ユニット中ポリゴンミラー４１の回転モータのばらつき（ジッタ）を検出する第２のジッタ量検出手段、及び、これらの第１のジッタ量と第２のジッタ量とから第３のジッタ量を算出する第３のジッタ量算出手段が備えられている。
【００４１】
本発明において電圧制御発振器（以下、ＶＣＯという。）の調整が済んだ各画像形成装置に関して、第１のジッタ量検出手段は所定時間におけるＶＣＯのクロックをカウントし、複数回のカウント結果からカウント値のばらつき（ジッタ）に基づいてＶＣＯを評価する。そして、この評価に応じて各色の画像形成ユニット装置２ａ〜２ｄと画像クロック信号発生部９０ａ〜９０ｄとの組み合わせを切り換える。この切り換えについては後述する。
【００４２】
更に、ＢＤ信号を受信してから次のＢＤ信号を受信するまでの基準クロックをカウントし、１回または複数回のカウント結果からＢＤ信号間の基準カウント値との差（ジッタ量）に基づいて光走査光学系の評価をする。
【００４３】
本発明のジッタ量検出装置では、ＶＣＯのジッタ量、光走査光学系のジッタ量について予め許容されるジッタ値を定めている。そのジッタ値より大きい場合は、警告メッセ−ジが表示される。検査において、警告メッセ−ジが出された画像形成装置は、交換、機械的調整或いはＶＣＯの交換を行なう必要があることが認識される。
【００４４】
ここで、図５を用いて本発明の画像クロック信号発生部９０及び第１のジッタ量検出手段の説明をする。
【００４５】
通常、画像を高画質化するには、それぞれの画像形成ユニット２ａ〜２ｄからの印字位置を精度良く調整し、かつ、この調整された位置が経時的に変化することなく維持され続けることが必要となる。この各画像形成ユニットからの印字位置のずれは、例えば、画像形成ユニット２ａ（ブラック）の画像形成位置との相対的なずれ量を求め、このずれ量の調整を行なうのに必要な調整量（物理的距離）を調整周波数に換算し、この周波数をＶＣＯに印加する電圧を調整することにより修正することができる。
【００４６】
図５は、図４における画像クロック信号発生部９０及び第１のジッタ量検出手段８９の構成を示したブロック図である。また、図６は図５の構成において実施された基準発振器のクロック信号波形、ＶＣＯカウント値、ジッタの最小値、最大値とそれらのロード信号波形、及び減算器出力値を示したタイミングチャートである。
【００４７】
図５において、画像クロック信号発生部９０は、画像処理部８０への出力周波数よりも高い周波数を発振する基準クロック発振器９１、基準クロック発振器９１からの周波数をＮ分の１に分周する１／Ｎ分周器器９２、位相比較器９３、ＶＣＯに印加される電圧を変更するループフィルタ９４、及び供給される電圧に対して発振する信号の周波数を変化させるＶＣＯ９５を直列に配列し、ＶＣＯ９５から画像処理部８０への出力を１／Ｍ分周器９６を経由させて位相比較器９３にフィードバックさせる構成を有している。
【００４８】
また、画像クロック信号発生部９０内の基準クロック発振器９１からの出力は基準時間発生器８１へも送られており、基準時間発生器８１で所定の検出期間を発生させてカウンタとなるＶＣＯクロックカウンタ８２へと出力する。ＶＣＯクロックカウンタ８２からの出力は第１のジッタ量検出手段８９へと出力される。
ここで、第１のジッタ量検出手段８９は最大値又は最小値を記憶するラッチ８３ａ〜ｂ、入力される値と最大値又は最小値とを比較する比較器８４ａ〜ｂ、及びラッチ８３ａ〜ｂからジッタ量を算出する減算器８５を含んでいる。
【００４９】
まず、基準クロック発振器９１からの基準となるクロックを１／Ｎ分周器９２で周波数を下げ、これと１／Ｍ分周器９６で周波数が変更されたクロックとの位相の違いを位相比較器９３で比較し、その差からＶＣＯ９５に印加される電圧をループフィルタ９４で変更して基準のクロックに合わせる。
【００５０】
次に、基準クロック発振器９１からの基準クロックを用いて所定の基準時間を発生させる基準時間発生器８１で設定した所定時間のゲート信号を基準時間発生器から送信して、ゲート信号がＯＮの状態の間、ＶＣＯから発振されたクロックをカウントする。なお、本発明においてこの所定時間を第１検出期間と呼ぶ。
【００５１】
ここで、この所定時間は主走査方向のラインの１０ライン分以下、さらに好ましくは、４ライン分を走査するのに要する時間とする。具体的には、基準クロック発振器８１から発振された基準クロックの数に基づいて基準時間発生器８１から発生するゲート信号のＯＮ時間を算出し、このゲート信号をＶＣＯクロックカウンタ８２へ出力する。ＶＣＯクロックカウンタ８２へはＶＣＯ９５のクロックも入力されており、ＶＣＯクロックカウンタ８２はゲート信号がＯＮ状態の間、ＶＣＯ９５のクロックをカウントする。カウントされたカウント値は、その値が最大値であるか最小値であるかを判断するそれぞれの比較器８４ａ〜８４ｂに入力され、現在の最大値及び最小値と比較されて最大値又は最小値と判断された場合には、最大値又は最小値が記録されたラッチ８３ａ〜８３ｂの値を更新する。
なお、測定開始時には最大値が記憶されたラッチ８３ａの値は０に設定されており、最小値が記憶されたラッチ８３ｂの値は、例えば１００，０００という大きめの値に設定されている。
【００５２】
そして、入力されたカウント値が最大値のとき、最大値用比較器８４ａからロード信号がラッチ８３ａへ送信され、ラッチ８３ａに記憶された最大値を入力されたカウント値に置き換える。入力されたカウント値が最小値のときは同様に最小値用比較器８４ｂによって入力されたカウント値を最小値に置き換える。このようにしてＶＣＯ９５のクロックを所定回数測定した後、ラッチ８３ａ〜８３ｂに記憶された最大値と最小値を減算器８５に入力してその差を求め、ＶＣＯ９５のジッタ判定データとしてＣＰＵへ出力する。
【００５３】
一方、光走査光学系の評価は、ＢＤ信号を受信してから次のＢＤ信号を受信するまでの基準クロックのカウントにより行なわれる。ＢＤ信号間の基準時間は予め分かっており、これに基づき理想となるクロックの算出ができる。そして、ＢＤ信号発生から次のＢＤ信号発生までの間の基準クロックをカウントし、理想となるクロックのカウント値と比較することで、光走査光学系の評価が行なえる。ここでは、ポリゴンミラー４１の面倒れの影響を除くため、ポリゴンミラー４１の面数分だけＢＤ信号を検知する間のクロックをカウントし、その累積カウント値でジッタ量を判断する。
【００５４】
本発明の画像形成ユニット２ａ（ブラック）、２ｂ（シアン）、２ｃ（マゼンタ）、２ｄ（イエロー）の光走査光学系の評価について図７及び図８を用いて説明する。図７はポリゴンモータのジッタ量をＣＰＵに出力する構成を示すブロック図であり、図８は図７の構成において実施されたレーザ・スキャナ・ユニット４０ａ〜４０ｄの基準クロック信号波形、ＢＤ信号波形、基準クロックカウント値を示したタイミングチャ−トである。
【００５５】
ポリゴンミラー４１を回転させてＢＤセンサ４５がレーザビームの走査光を検出するとＢＤ信号が出力される。ゲート信号発生器はその信号を受けてゲート信号を出力する。ゲート信号発生器８６は、例えばポリゴンミラー４１の６面分のクロックをカウントすると設定したときは、７個目のＢＤ信号を受信するまでゲート信号をＯＮに維持する。ゲート信号はクロックカウンタ８７へ入力される。クロックカウンタ８７へは基準クロックも入力され、ゲート信号がＯＮの状態にある間のクロックをカウントする。そうして測定したカウント値をＣＰＵへ出力してゲート信号がＯＮ状態にあるときの理想カウント値と実際カウントしたカウント値の差（ジッタ量）に基づいて光走査光学系の評価をする。
【００５６】
上述のＶＣＯ９５のジッタ量及び光走査光学系のジッタ量の検出は各色について行なわれ、最初に設定されたそれぞれの色に対応するジッタ量を判定する。このとき、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）のうち、人間の目の識別感度が最も低いのはイエロー（Ｙ）であり、他の色と比較してジッタ量が多くても、人間の目に映る画像にはそれほど影響がない。従って、４色に対応するＶＣＯ９５のうち、最もジッタ量が多いＶＣＯ出力をイエロー用に切り換えることによって、上記４色を合成した後における画質を向上することができ、またＶＣＯ９５を交換する頻度も減少する。
【００５７】
ここで図９を用いて、ＶＣＯ９５の切り換えを行なうための構成について説明する。同図はＶＣＯ９５の切り換えを行なうためのブロック図を示している。ＶＣＯのジッタ量と光走査光学系のジッタ量が、各色毎にそれぞれ独立してＣＰＵから読み書き可能なメモリに記憶されており、記憶した内容は画像形成装置本体の電源を切っても消えないようになっている。ジッタ量の測定を行なった場合、その結果がメモリに記憶され、以降再測定するまで記憶値によって制御される。ＣＰＵからは、ＶＣＯ出力の切り換え信号が出ており、それらは同図が示すように、各色のＶＣＯと各色の画像処理（書込制御）回路との間に設けたセレクタの切り換えを行なう。通常、セレクタは、ある色のＶＣＯ出力がその色用の画像処理に接続されるように設定される。電源を入れたときや、ＶＣＯ及び光走査光学系のジッタ量を測定後ＣＰＵは前記ジッタ量の記憶値を各色比較し、ＶＣＯジッタ量と光走査光学系ジッタ量との和が、画像に影響を及ぼす大きさであるか否かを判断する。その大きさが画像に影響を及ぼさない程度であるとき、セレクタの切り換えは不要である。仮にブラック（ＢＫ）のジッタ量の和が大きく、画像に影響が出るとを判断されると、イエロー（Ｙ）のＶＣＯのジッタ量を確認し、ブラック（ＢＫ）とイエロー（Ｙ）とのＶＣＯを入れ換えて、入れ換えたブラック（ＢＫ）のＶＣＯジッタ量と光走査光学系のジッタ量との和を再計算し、画像への影響の有無を判定する。ＶＣＯ９５の切り換えを行なって画像への影響がなければ、セレクタ選択信号をブラック（ＢＫ）のＶＣＯ出力がイエロー（Ｙ）の画像処理に入力されるようにし、イエロー（Ｙ）のＶＣＯ出力がブラック（ＢＫ）の画像処理に入力されるように、第１セレクタと第４セレクタとを設定変更する。
【００５８】
ＶＣＯを切り換えても画像への影響が基準レベルを満たさないと判断された場合は、図示しない操作部にＶＣＯ９５の交換、或いはレーザ・スキャナ・ユニット４０の交換・調整を促すメッセージを表示する。
【００５９】
ここでは、ジッタ量が大きなＶＣＯ９５をイエロー（Ｙ）の光走査光学系に接続する例について述べたが、例えば、ジッタ量が大きな光走査光学系があり、これに接続されているＶＣＯジッタ量と光走査光学系のジッタ量との和が画質に影響を与えるレベルと判断された場合、ジッタ量が最も小さなＶＣＯ９５をジッタ量が大きな光走査光学系に接続し、画像形成装置１の総合的なジッタ量、すなわち第３のジッタ量が大きくならないようにする構成としてもよい。さらには、第３のジッタ量の算出手段としてＶＣＯ９５のジッタ量及び光走査光学系のジッタ量のそれぞれを重みづけし、画像形成装置１の総合的なジッタ量を計算することもできる。
【００６０】
このような構成にすることにより、各基準ブロックが有するＶＣＯ９５の各々を適切な色のＶＣＯ９５に割り当てることができる。
【００６１】
なお、上述の実施形態においては、複数の画像形成ユニットからなる画像形成装置１のそれぞれの画像形成ユニット２からの印字位置の調整のために周波数可変機構を用いているが、例えば、単一の画像形成ユニット２からなる画像形成装置１であっても、複写速度が可変となる構成であれば、画像クロック周波数が可変になる構成にする必要があり、かかる場合には上述の実施形態で用いている周波数可変機構を備えさせる必要が生じる。
【００６２】
よって、この場合においても周波数可変機構の動作状況を知ることが重要であることは言うまでもなく、本発明は単一の画像形成ユニット２からなる画像形成装置に用いても相当の効果を奏することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、
（１）複写速度が可変となるような構成では画像クロック周波数が可変となる構成にする必要があり、この画像クロック周波数を調整するために周波数可変機構を設けることになるが、この周波数可変機構が正常に動作しているか否かを第１のジッタ量検出手段の表示内容によって認識することができ、周波数可変機構によって正確に複写速度に適合した画像クロック周波数となるように調整されているか否かを認識することができる。
【００６４】
（２）それぞれの画像形成ユニットからの印字位置を一致させるべく、それぞれの画像形成ユニットによって形成される画像形成位置の各画像形成ユニット間の相対的な物理的ずれ量を、所定の演算によって画像クロック信号の周波数のずれ量とし、かかる周波数のずれ量を周波数可変機構によって調整し、またこの周波数可変機構の動作についても第１のジッタ量検出手段が点検することができる。
【００６５】
これにより、長時間の継続的な使用時においても、各画像形成ユニットからの印字位置を調整する周波数可変機構が正常に動作しているか否かの判断が、第１のジッタ量検出手段によって行なうことができる。
【００６６】
（３）前記第１検出期間が前記画像形成装置の主走査時間の１ライン以上１０ライン以下に対応する期間、即ち短期間毎に区切ってあることから、検出期間中において前記周波数可変機構から出力される画像クロック信号の周期が平均化して、適正なジッタ量の測定が行なえなくなることをなくすことができる。
【００６７】
（４）ライン走査同期信号の発生間隔を検出すべく、基準クロック信号を発生させる基準クロック信号発生部と、各ライン毎の画像形成に同期したライン走査同期信号を発生させる同期信号発生部とを設けたことにより、ライン走査同期信号の発生間隔に基づいて算出される所定の第２検出期間の間にカウントされる基準クロック信号の数から光走査部材の動作のジッタ量である第２のジッタ量の検出し、光走査光学系の評価をすることができる。
【００６８】
（５）クロック値記憶部に記憶された最大値及び最小値に基づいて前記第１のジッタ量を求めることから、基準クロック信号発生手段の中心周波数がシフトしても影響がない。また、最大値と最小値との差によって、ジッタの振幅が把握され、カウント値のばらつき具合を正確に把握することができる。
【００６９】
（６）画像クロック信号発生手段のジッタ量と、ライン走査同期信号発生周期のジッタ量とを別々に検出し、それらの値に基づいて加算演算又は重みづけ等を考慮して第３のジッタ量を演算することから、演算の結果得られたジッタ量が画像に影響を及ぼすのに十分な大きさであるか否かの判断をすることができる。
【００７０】
（７）画像形成ユニットの色毎に人間の視覚に与える影響が相違することから、各画像形成ユニットの色を合成した後において、視覚に与える影響の大きい色とそうでない色とによって、高画質化を図るにあたって許容されるジッタ量の許容限界も相違するため、ジッタ量の大きい画像信号発生手段を人間の視覚に与える影響が少ない色を形成する画像形成ユニットの周波数を調整することにより、合成画像の高画質化を図ることができる。
【００７１】
よって、ＶＣＯのジッタ量、レーザ・スキャナ・ユニットの回転ジッタ量の検出が可能な画像形成装置、又、これらのジッタ量に応じて各色の画像形成装置に接続するＶＣＯの変更が可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明のレーザ・スキャナ・ユニットの構成を示す図である。
【図３】本発明のレーザ・スキャナ・ユニットのタイミングチャートである。
【図４】本発明の全体を示すブロック図である。
【図５】第１のジッタ量検出手段のブロック図である。
【図６】第１のジッタ量検出手段のタイミングチャートである。
【図７】第２のジッタ量検出手段のブロック図である。
【図８】第２のジッタ量検出手段のタイミングチャートである。
【図９】ＶＣＯの切り換えを示すブロック図である。
【符号の説明】
１−画像形成装置
２（２ａ〜２ｄ）−画像形成ユニット
２０−原稿台
３０−画像読取ユニット
３１−光学レンズ
３２−ＣＣＤラインセンサ
４０（４０ａ〜４０ｄ）−レーザ・スキャナ・ユニット
５０（５０ａ〜５０ｄ）−画像形成部
６０−転写搬送機構
７０−給紙機構
８０−画像処理部
８１−基準時間発生器
８２−ＶＣＯクロックカウンタ
８３（８３ａ〜８３ｂ）−ラッチ
８４（８４ａ〜８４ｂ）−比較器
８５−減算器
８６−ゲ−ト信号発生器
８７−クロックカウンタ
９０（９０ａ〜９０ｄ）−画像クロック信号発生部
９１−基準クロック発振器
９２−１／Ｎ分周器
９３−位相比較器
９４−ル−プフィルタ
９５−ＶＣＯ
９６−１／Ｍ分周器

Claims

互いに異なる色の画像を形成する複数の画像形成ユニットと、対応する画像形成ユニットに対する画像データの出力タイミングを決定するための画像クロック信号を発生する複数の画像クロック信号発生手段と、を備えた画像形成装置において、
前記画像クロック信号発生手段のそれぞれは、対応する画像形成ユニットの画像形成位置のずれ量に応じて画像クロック信号の周波数を変更する周波数可変機構と、
前記周波数可変機構から所定の第１検出期間に出力される画像クロック信号をカウントするカウンタと、
該カウンタのカウント値に基づいて周波数可変機構のジッタ量を第1のジッタ量として検出する第１のジッタ量検出手段と、
を備えており、さらに、
それぞれの画像クロック信号発生手段の第１のジッタ量に応じて、画像クロック信号発生手段と画像形成ユニットとの対応関係を切り換える切り換え手段を有することを特徴とする画像形成装置。
対応する色に係る画像書込処理をそれぞれ制御する複数の書込制御回路と、対応する書込制御回路に対する画像データの出力タイミングを決定するための画像クロック信号を発生する複数の画像クロック信号発生手段と、を備えた画像形成装置において、
前記画像クロック信号発生手段のそれぞれは、対応する色の画像に係る画像形成位置のずれ量に応じて画像クロック信号の周波数を変更する周波数可変機構と、
前記周波数可変機構から所定の第１検出期間に出力される画像クロック信号をカウントするカウンタと、
該カウンタのカウント値に基づいて周波数可変機構のジッタ量を第1のジッタ量として検出する第１のジッタ量検出手段と、
を備えており、さらに、
それぞれの画像クロック信号発生手段の第１のジッタ量に応じて、画像クロック信号発生手段と書込制御回路との対応関係を切り換える切り換え手段を有することを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成ユニットはそれぞれ、基準クロック信号を発生させる基準クロック信号発生部と、
各ライン毎の画像形成に同期したライン走査同期信号を発生させる同期信号発生部と、
ライン走査同期信号の発生間隔に所定の整数を乗じて得られる第２検出期間における基準クロック信号をカウントするカウンタと、
該カウンタのカウント値によりライン走査同期信号発生周期のジッタを検出し、光走査部材の動作のジッタ量を第２のジッタ量として検出する第２のジッタ量検出手段と、
前記第１のジッタ量検出手段が検出した第１のジッタ量及び前記第２のジッタ量検出手段が検出した第２のジッタ量に基づいて第３のジッタ量を算出する第３のジッタ量算出手段と、
を備えており、
前記切り換え手段は、それぞれの画像クロック信号発生手段の前記第３のジッタ量に応じて、前記画像クロック信号発生手段と画像形成ユニットとの対応関係を切り換えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記切り換え手段は、前記第３のジッタ量が各色について設定された許容値以下にそれぞれなるように、画像クロック信号発生手段と画像形成ユニットとの対応関係を切り換えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記切り換え手段は、視覚に与える影響の最も小さい色に係る画像形成ユニットに対応づけられた画像クロック信号発生手段を、視覚に与える影響のより大きい色に係る他の画像形成ユニットに対応づけることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記第１検出期間は、前記画像形成装置の主走査時間の１ライン以上１０ライン以下に対応する期間である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。
前記第１のジッタ量検出手段は、少なくとも２個以上のクロック値記憶部を有し、それぞれの記憶部は前記クロック信号のカウントを複数回行なう動作中におけるカウント値の最大値と最小値とをそれぞれ保持し、これらの値に基づいてジッタ量の判定を行な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。