(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を像担持体上に走査し、前記像担持体上に各色の画像を形成する画像形成装置であって、
基準クロックから設定値に応じた高周波クロックを発生する少なくとも２色以上で共有化した高周波クロック発生手段と、
前記高周波クロックを分周し、該分周した分周クロックを生成する分周手段と、
前記分周クロックを基に、各色の光を主走査方向に変調する際の変調クロックを生成する周期変調手段と、
前記高周波クロック発生手段を選択する選択手段と、を有し、
前記周期変調手段は、各色で異なった走査倍率誤差を、各色で各々独立して補正し、
前記選択手段は、前記各色で各々独立して補正する補正回数が各々最小となる前記高周波クロック発生手段を選択し、該選択した高周波クロック発生手段で発生した前記高周波クロックを前記分周手段に出力することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記高周波クロック発生手段は、ＰＬＬ（フェーズ・ロックド・ループ）回路であり、離散的な任意の周波数を発生することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記周期変調手段は、
離散的な任意の周波数により発生する各色で異なった走査倍率誤差を、各色で各々独立して補正することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記選択手段は、
前記高周波クロック発生手段を共有化する色の組み合わせを任意に選択可能としたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記選択手段は、
各色の走査倍率誤差特性が近い色同士で前記高周波クロック発生手段を共有化することを特徴とする請求項４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、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に関し、特に、各色で各々個別に発生する走査倍率誤差を補正する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式でカラー画像を形成する画像形成装置に採用されている作像プロセスには種々の方式のものが知られている。その１つにタンデムタイプと称される方式の画像形成装置がある。
【０００３】
このタンデムタイプの画像形成装置は、作像する色毎に、像担持体と、像担持体に対する作像プロセス要素と、を備え、これらの像担持体、および、作像プロセス要素を、中間転写体や用紙搬送ベルトに沿って配置し、各色毎に形成された画像を中間転写体上で重ね合わせ、その重ね合わされたフルカラー画像を用紙に１度に転写したり、用紙搬送ベルトにより搬送される用紙が各像担持体の転写プロセスを通過するたびに、各像担持体上に形成された色の画像を記録媒体上に転写しすべての転写ステーションを通過させたりしてフルカラー画像を形成するというものである。以下、図１を参照しながら、タンデムタイプのカラー画像形成装置の構成について説明する。なお、図１に示すタンデムタイプのカラー画像形成装置は、各色毎に形成された画像を転写紙上に順次に転写する方式の画像形成装置である。
【０００４】
図１に示す画像形成装置は、各々異なる色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）の画像を形成する画像形成部（１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ）が、転写紙（１）を搬送する搬送ベルト（２）に沿って搬送方向上流側に一列に配置されている。
【０００５】
搬送ベルト（２）は、一方が駆動回転する駆動ローラ（３）と、他方が従動回転する従動ローラである搬送ローラ（４）と、の間に張設されており、駆動側の駆動ローラ（３）の回転により図１に示す矢印方向（図１では、反時計方向）に回転駆動されることになる。
【０００６】
また、搬送ベルト（２）の下部には、転写紙（１）が収納された給紙トレイ（５）が備えられている。給紙トレイ（５）に収納された転写紙（１）のうち最上位置にある転写紙は、画像形成時に給紙され、静電吸着により搬送ベルト（２）上に吸着される。そして、その搬送ベルト（２）上に吸着された転写紙（１）は、第１の画像形成部（１００Ｙ）に搬送され、第１の画像形成部（１００Ｙ）により形成されたイエローの画像が転写紙（１）上に転写されることになる。
【０００７】
第１の画像形成部（１００Ｙ）は、感光体ドラム（６Ｙ）と、感光体ドラム（６Ｙ）の周囲に配置された帯電器（７Ｙ）、露光器（８）、現像器（９Ｙ）、感光体クリーナ（１０Ｙ）から構成されている。
【０００８】
感光体ドラム（６Ｙ）の表面は、帯電器（７Ｙ）により一様に帯電された後、露光器（８）によりイエローの画像に対応したレーザ光（１１Ｙ）で露光され、静電潜像が感光体ドラム（６Ｙ）上に形成されることになる。そして、感光ドラム（６Ｙ）上に形成された静電潜像は現像器（９Ｙ）で現像され、感光体ドラム（６Ｙ）上にトナー像が形成される。このトナー像は感光体ドラム（６Ｙ）と搬送ベルト（２）上の転写紙（１）と接する位置（転写位置）で転写器（１２Ｙ）により転写紙（１）上に転写され、転写紙（１）上に単色（イエロー）の画像が形成されることになる。そして、転写が終わった感光体ドラム（６Ｙ）は、感光体ドラム（６Ｙ）の表面に残った不要なトナーを感光体クリーナ（１０Ｙ）によりクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。
【０００９】
このようにして第１の画像形成部（１００Ｙ）で単色（イエロー）を転写された転写紙（１）は、搬送ベルト（２）により第２の画像形成部（１００Ｍ）に搬送される。ここでも、同様に感光体ドラム（６Ｍ）上に形成されたトナー像（マゼンタ）が、転写紙（１）上に重ねて転写されることになる。転写紙（１）は、さらに、第３の画像形成部（１００Ｃ）、第４の画像形成部（１００Ｋ）に順次搬送され、同様に形成された（シアン、ブラック）のトナー像が、搬送ベルト（２）により搬送されてきた転写紙（１）上に順次転写され、転写紙（１）上にカラー画像が形成されることになる。なお、図１に示す画像形成装置は、各画像形成部（１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）にて形成されたトナー像が、搬送ベルト（２）により搬送されてきた転写紙（１）上で一致するように、各色のレーザ光の走査タイミング、感光体ドラムの副走査タイミング、搬送ベルトの搬送速度が制御されることになる。
【００１０】
なお、上記の制御により、第４の画像形成部（１００Ｋ）を通過してカラー画像が形成された転写紙（１）は、搬送ベルト（２）から剥離され、定着器（１３）にて定着された後、排紙されることになる。
【００１１】
次に、図２を参照しながら、図１に示す露光器（８）の構成について説明する。
なお、図２は、図１に示す露光器（８）を構成する光学ユニットを上から見た概略平面図である。
【００１２】
図１に示す露光器（８）を構成する光学ユニットにおいて、ＬＤユニットＢＫ（１６）およびＬＤユニットＹ（１７）からの光ビームは、シリンダレンズＣＹＬ＿ＢＫ（１８）、ＣＹＬ＿Ｙ（１９）を通り、反射ミラーＢＫ（２０）および反射ミラーＹ（２１）によってポリゴンミラー（２２）の下部側の面に入射し、ポリゴンミラー（２２）が回転することで光ビームを偏向し、ｆθレンズＢＫＣ（２３）およびｆθレンズＭＹ（２４）を通り、第１ミラーＢＫ（２５）および第１ミラーＹ（２６）によって折り返される。
【００１３】
一方、ＬＤユニットＣ（２７）およびＬＤユニットＭ（２８）からの光ビームは、ＣＹＬ＿Ｃ（２９）およびＣＹＬ＿Ｍ（３０）を通り、ポリゴンミラー（２２）上部側の面に入射し、ポリゴンミラー（２２）が回転することで光ビームを偏向し、ｆθレンズＢＫＣ（２３）およびｆθレンズＭＹ（２４）を通り、第１ミラーＣ（３１）および第１ミラーＭ（３２）によって折り返される。
【００１４】
また、主走査方向の書き出し位置より上流側にはシリンダミラーＣＹＭ＿ＢＫＣ（３３）およびＣＹＭ＿ＭＹ（３４）さらには同期センサ１ＢＫＣ（３５）および同期センサ１ＭＹ（３６）が備わっており、ｆθレンズＢＫＣ（２３）およびｆθレンズＭＹ（２４）を通った光ビームがＣＭＹ＿ＢＫＣ（３３）およびＣＹＭ＿ＭＹ（３４）により反射集光され、同期センサ１ＢＫＣ（３５）および同期センサ１ＭＹ（３６）に入射するような構成となっている。なお、同期センサ１ＢＫＣ（３５）、同期センサ１ＭＹ（３６）は、主走査方向の同期を取るための同期検知センサである。
【００１５】
また、主走査方向の画像領域より下流側に、上流側と同様にシリンダミラーＣＭＹ＿ＢＫＣ（３７）およびＣＹＭ＿ＭＹ（３８）さらには同期センサ２ＢＫＣ（３９）および同期センサ２ＭＹ（４０）が備わっており、ｆθレンズＫＣ（２３）およびｆθレンズＭＹ（２４）を通った光ビームがＣＭＹ＿ＢＫＣ（３７）およびＣＹＭ＿ＭＹ（３８）によって反射集光されて、同期センサ２ＢＫＣ（３９）および同期センサ２ＭＹ（４０）に入射するような構成となっている。
【００１６】
また、ＬＤユニットＢＫ（１６）およびＬＤユニットＣ（２７）からの光ビームでは、書き出し開始側では共通のＣＭＹ＿ＢＫＣ（３３）ならびに同期センサ１ＢＫＣ（３５）、書き出し終了側では共通のＣＭＹ＿ＢＫＣ（３７）ならびに同期センサ２ＢＫＣ（３９）を使用している。なお、ＬＤユニットＹ（１７）およびＬＤユニットＭ（２８）についても同様である。
【００１７】
なお、図２に示す走査光学系では、同じセンサに２色の光ビームが入射することになるので、各色の光ビームのポリゴンミラー（２２）への入射角を異なるようにすることで、それぞれの光ビームが各センサに入射するタイミングを変えることが可能となり、時系列的にパルス列として出力することになる。
【００１８】
また、図２に示す走査光学系では、ｆθレンズ（２３、２４）を色により独立させた構成としたため、ｆθレンズ（２３、２４）の製造上のばらつきや取り付け時のばらつきなどの要因により、各色の感光体ドラム上での走査倍率が、光学的な理想倍率に対して各々違った誤差を持ってしまうことになる。なお、図２に示す走査光学系では、１つのポリゴンミラー（２２）により偏向走査された各色のレーザ光を各色の感光体ドラム上に１次元走査させるために、ｆθレンズ（２３、２４）を通過した後のレーザ光を第１ミラー（２５、２６、３１、３２）により反射させている。
【００１９】
また、ポリゴンミラー（２２）の対向面を使用するレーザ光の感光体ドラム上での走査方向は、各々逆方向となっている。例えば、図２に示す走査光学系では、Ｋ色とＣ色のレーザ光が感光体ドラム上を順方向に走査する場、Ｍ色、Ｙ色のレーザ光は感光体ドラム上を逆方向に走査することになる。
【００２０】
また、図２に示す走査光学系の構成において、複数色の画像形成を行う場合には、各色のレーザ光を１次元走査する際のレーザ光は、各々独立して変調制御されることになる。
【００２１】
なお、各色のレーザ光は、ポリゴンミラー（２２）による回転走査位置の主走査方向の基準位置を検出する同期センサ（３５、３６、３９、４０）からの基準信号（ＤＥＴＥＣＴ信号）を基準としてタイミング制御される。
【００２２】
なお、図２に示す走査光学系の構成の場合には、各色の走査倍率は、各々別々の走査光学系を通過することになるため、各々微少に異なった走査倍率誤差を持つことになる。このため、走査倍率誤差を補正するためには、例えば、図３に示すように、ＰＬＬ回路（１００）を各色（Ｂｋ，Ｃ，Ｙ，Ｍ）で独立に持たせ、走査倍率誤差の違いを吸収していた。以下、図３に示す回路構成について説明する。なお、図３に示す回路構成は、各色のレーザ光を走査し、画像データに応じてレーザ光を変調するためのレーザ変調クロックを生成するクロック回路の構成を示すものである。
【００２３】
図３に示すクロック回路は、ＰＬＬ（フェーズ・ロックド・ループ）部（１００）と、分周器（１０１）と、周期変調器（１０２）と、を各色（Ｂｋ，Ｃ，Ｙ，Ｍ）毎に有して構成する。
【００２４】
ＰＬＬ部（１００）は、基準クロックから設定値に応じた高周波クロックを発生し、該発生した高周波クロックを分周器（１０１）に出力することになる。分周器（１０１）は、高周波クロックを分周し、該分周した分周クロックを周期変調器（１０２）に出力する。周器変調器（１０２）は、分周クロックと、各色の周期変調信号と、を基に、各色のレーザ変調クロックを発生することになる。
【００２５】
このように、従来は、各色のレーザ光を走査し、画像データに応じてレーザ光を変調するためのレーザ変調クロックを生成するクロック回路において、各色で独立したＰＬＬ回路（１００）を有する構成とし、図２に示す走査光学系の理想走査倍率に対する走査倍率誤差を精度良く補正していた。
【００２６】
なお、本発明より先に出願された技術文献として、複数の光源の各々から発生させる光ビームの各々を画像信号によって変調する変調手段と、画像信号のクロックを発生するクロック発生手段を有し、複数の光ビームを共通のスキャナ光学系を介して感光体上に照射することにより感光体上に画像を形成する画像形成装置において、光ビームの波長の違いや変動による前記感光体上での主走査方向の結像位置のずれを補償する倍率色補償手段を前記スキャナ光学系内に設け、前記複数の光ビームの各々を変調するための複数の前記画像信号のクロックのうち少なくとも２つ以上のクロックを共通に用いることで、波長の違いや複数の光源の各々から発生される光ビームを低コスト且つ高精度に結像させることができ良好な画像を得ることが可能となる画像形成装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２１４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
なお、従来のレーザ変調クロックを生成するクロック回路は、図３に示すように、各色毎にＰＬＬ部（１００）を有して構成していたことから、コストアップの要因となっていたのが現状である。また、上記特許文献１も同様にＰＬＬ部を複数有して構成されており、コストアップの要因となる。
【００２８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、各色で共通の高周波クロックを使用し、低コスト化を図る画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有することとする。
【００３０】
本発明にかかる画像形成装置は、
光を像担持体上に走査し、前記像担持体上に各色の画像を形成する画像形成装置であって、
基準クロックから設定値に応じた高周波クロックを発生する少なくとも２色以上で共有化した高周波クロック発生手段と、
前記高周波クロックを分周し、該分周した分周クロックを生成する分周手段と、
前記分周クロックを基に、各色の光を主走査方向に変調する際の変調クロックを生成する周期変調手段と、
前記高周波クロック発生手段を選択する選択手段と、を有し、
前記周期変調手段は、各色で異なった走査倍率誤差を、各色で各々独立して補正し、
前記選択手段は、前記各色で各々独立して補正する補正回数が各々最小となる前記高周波クロック発生手段を選択し、該選択した高周波クロック発生手段で発生した前記高周波クロックを前記分周手段に出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、各色で共通の高周波クロックを使用し、低コスト化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
まず、図４を参照しながら、本実施形態における画像形成装置の特徴について説明する。
【００４６】
本実施形態における画像形成装置は、光を像担持体上に走査し、像担持体上に各色の画像を形成する画像形成装置であって、図４に示すように、基準クロックから設定値に応じた高周波クロックを発生する高周波クロック発生手段（１００）と、発生した高周波クロックを分周し、各色の光を主走査方向に変調する際の変調クロックを生成する変調クロック生成手段（１０１、１０２）を有し、高周波クロック発生手段（１００）は、少なくとも２色以上で共有化し、像担持体上に像を形成する色の数よりも高周波クロック発生手段（１００）が少ないことを特徴とするものである。これにより、各色で共通の高周波クロックを使用し、低コスト化を図ることが可能となる。以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかる画像形成装置について説明する。
【００４７】
（第１の実施形態）
まず、図４を参照しながら、本実施形態の画像形成装置に搭載されるレーザ変調クロック生成回路について説明する。なお、図４は、各色のレーザ光を走査し、画像データに応じてレーザ光を変調するためのレーザ変調クロックを生成するクロック回路の構成を示すものである。
【００４８】
本実施形態における画像形成装置に搭載されるレーザ変調クロック生成回路は、図４に示すように、２つのＰＬＬ（フェーズ・ロックド・ループ）部（１００）と、各色毎に設けられた分周器（１０１）と、周期変調器（１０２）と、を有して構成される。
【００４９】
ＰＬＬ部（１００）は、基準クロックから設定値に応じた高周波クロックを発生し、該発生した高周波クロックを分周器（１０１）に出力することになる。分周器（１０１）は、高周波クロックを分周し、該分周した分周クロックを周期変調器（１０２）に出力する。周器変調器（１０２）は、分周クロックと、各色の周期変調信号と、を基に、各色のレーザ変調クロックを発生することになる。
【００５０】
このように、本実施形態における画像形成装置に搭載されるレーザ変調クロック生成回路は、ＰＬＬ部（１００）を２つ有する構成とし、Ｂｋ色とＣ色、Ｙ色とＭ色でＰＬＬ部（１００）を共有化することで、図３に示す従来の回路構成よりも回路規模を小規模化することが可能となる。
【００５１】
なお、ＰＬＬ部（１００）を各色で共有化すると、各色の走査倍率誤差の違いを吸収する必要が生じることになる。このため、本実施形態における画像形成装置は、レーザ変調クロックの周期を長くしたり、短くしたりする周期変調器（１０２）において、実際の画像に影響を与えない範囲で走査倍率誤差を理想倍率誤差に近づけるように、走査倍率誤差を補正し、各色の走査倍率誤差の違いを吸収することになる。
【００５２】
なお、周期変調器（１０２）における周期変調処理は、主走査方向の任意の位置で複数回に渡り実施し、主走査方向の全長での走査倍率が理想倍率に近づくように走査倍率誤差を補正することになる。以下、図５を参照しながら、周期変調器（１０２）におけるレーザ変調クロックの周期変調処理について説明する。
【００５３】
図５に示すように、周期変調器（１０２）は、周期変調信号が入力されたタイミング（立ち上がり時）で、レーザ変調クロックを通常のクロック周期Ｔに対し、微少時間α（例えば、Ｔ／８＞α）を加算したＴ＋αのクロック周期に変調することになる。この周期変調処理を主走査方向の任意の位置で複数回実施することで、微少な走査倍率誤差を精度よく理想走査倍率に近づけることが可能となる。
【００５４】
この図５に示す周期変調処理が実施されたレーザ変調クロックを基に、レーザ光を１次元走査することで、各色の感光体ドラム上に理想走査倍率に近い画像を形成し、各色の画像を重ねた場合の色ズレ量を低減することが可能となる。
【００５５】
なお、図５では、周期変調器（１０２）は、周期変調信号の立ち上がり時において、クロック周期を変調することにしたが、周期変調信号の立ち下がり時において、クロック周期を変調するようにすることも可能である。
【００５６】
また、図５では、周期変調器（１０２）は、周期変調信号が入力されたタイミング（立ち上がり時）で、微少時間α（例えば、Ｔ／８＞α）を加算したＴ＋αのクロック周期に変調することにしたが、図６に示すように、周期変調信号が入力されたタイミング（立ち上がり時）で、微少時間α（例えば、Ｔ／８＞α）を減算したＴ−αのクロック周期に変調するようにすることもある。
【００５７】
このように、本実施形態における画像形成装置は、レーザ変調クロックの周期を長くしたり、短くしたりする周期変調器（１０２）を、主走査方向の任意の位置で、複数回制御し、ＰＬＬ部（１００）を共有化した色であっても、各色で各々独立して制御可能としている。
【００５８】
なお、上述した画像形成装置は、図４に示すように、ＰＬＬ部（１００）を２つ有する回路構成の場合の制御処理について説明したが、図７に示すように、４色の作像色に対し、ＰＬＬ部（１００）を１つ有する回路構成や、図８に示すように、ＰＬＬ部（１００）を３つ有する回路構成を構築することも可能である。このため、画像形成装置の構成に応じて、図４、図７、図８に示す回路構成の中から、最適な個数のＰＬＬ部（１００）を有する回路構成を適宜選択して画像形成装置に搭載することになる。
【００５９】
なお、上述した図５、図６に示す周期変調処理により、微少ではあるが実際の画像も延び縮みすることになるので、画像への影響の度合いによっては、各色で共有化するＰＬＬ部（１００）の個数や、どの色を共有化すれば良いのかを適宜選択することになる。
【００６０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【００６１】
第２の実施形態における画像形成装置は、図９、図１０に示すように、ＰＬＬ部（１００）を選択するＰＬＬセレクト部（２００）を有し、ＰＬＬセレクト部（２００）は、離散的な任意の周波数により発生する各色で異なった走査倍率誤差を、各色で各々独立して補正する補正回数が、周期変調器（１０２）において各々最小となるように、ＰＬＬ部（１００）を選択することを特徴とするものである。これにより、より高画質の画像を形成することが可能となる。以下、図９、図１０を参照しながら、第２の実施形態における画像形成装置について説明する。
【００６２】
第２の実施形態における画像形成装置に搭載されるレーザ変調クロック生成回路は、図９、図１０に示すように、周期変調器（１０２）における周期変調処理による画像への影響を最小限にするため、ＰＬＬ部（１００）を共有化する色の各々の走査倍率誤差の測定情報を基に、各々の色の１周期の中での周期変調処理の回数が最小となるような設定値が設定されたＰＬＬ部（１００）を選択し、該選択されたＰＬＬ部（１００）が発する高周波クロックを分周器（１０１）に出力することになる。
【００６３】
なお、各色に対応する走査光学系の走査倍率誤差は、画像形成装置毎にばらつきがあると考えられるが、図４、図７、図８に示すレーザ変調クロック生成回路は、各色で共有化するＰＬＬ部（１００）が固定されており、周期変調処理による画像への影響を最小限とすることができない場合が生じることになる。
【００６４】
このため、本実施形態における画像形成装置は、図９、図１０に示すように、任意の高周波クロックを出力するＰＬＬ部（１００）を選択するＰＬＬセレクト部（２００）を新たに設けることで、画像形成装置毎に走査倍率誤差特性が異なった場合でも、ＰＬＬセレクト部（２００）において選択するＰＬＬ部（１００）を、走査倍率誤差特性がなるべく近い色の走査光学系同士で共有化することが可能となる。これにより、各色の周期変調処理を最小限にし、周期変調処理による影響がより少ない画像を形成することが可能となる。
【００６５】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
【００６６】
第３の実施形態における画像形成装置は、レーザ光を偏向走査する複数の光偏向面を有するポリゴンミラーを有し、該ポリゴンミラーは、少なくとも２色以上で共有化し、感光体ドラム上に像を形成する色よりも少ない数で構成されている画像形成装置において、同一の光偏向面を使用してレーザ光を同時に偏向走査させる色でＰＬＬ部（１００）を共用化したことを特徴とするものである。これにより、周期変調器（１０２）において行う各色の周期変調処理の回数を低減させ、周期変調処理による影響を低減させた高画質の画像を形成することが可能となる。以下、第３の実施形態における画像形成装置について説明する。
【００６７】
図２に示す走査光学系の場合、ポリゴンミラー（２２）の光偏向面のうち、必ず同時に同じ光偏向面で偏向走査させるレーザ光に対応する作像色は、（Ｂｋ色，Ｃ色）、（Ｙ色，Ｍ色）の組み合わせであり、走査倍率誤差特性は、その組み合わせで近い特性を示すことが想定される。このため、第３の実施形態における画像形成装置は、ポリゴンミラー（２２）の光偏向面のうち、必ず同時に同じ光偏向面で偏向走査させる光に対応する作像色でＰＬＬ部（１００）を共有化することで、周期変調器（１０２）において行う各色の周期変調処理の回数を低減させ、周期変調処理による影響が少ない高画質の画像を形成することが可能となる。
【００６８】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。
【００６９】
第４の実施形態における画像形成装置は、走査倍率誤差による影響が現れる色に対して優先的にＰＬＬ部（１００）を割り当て、該割り当てたＰＬＬ部（１００）をその他の色と共有化し、高周波クロックを発生する際の設定値を、走査倍率誤差による影響が現れる色の走査光学系の特性に合わせて設定することを特徴とするものである。これにより、周期変調器（１０２）において行う各色の周期変調処理の回数を低減させ、周期変調処理による影響を低減させた高画質の画像を形成することが可能となる。以下、第４の実施形態における画像形成装置について説明する。
【００７０】
実際の画像では走査倍率誤差による最終形成画像への影響は、人の見た目の感度に左右される部分が大きく、微少な走査倍率誤差による色ズレ量の影響が最終形成画像に対して視認し易い色と、視認し難い色と、がある。このため、第４の実施形態における画像形成装置は、最終形成画像への影響度合いの違いを考慮し、例えば、最終形成画像への影響度合いが、Ｃ色＞Ｍ色＞Ｂｋ色＞Ｙ色の様な順位である場合には、ＰＬＬ部（１００）を共有化する色の組み合わせを、（Ｃ色，Ｂｋ色）、（Ｍ色，Ｙ色）とし、ＰＬＬ部（１００）における設定周波数をより影響が大きい作像色：Ｃ色、及び、Ｍ色に対応する走査光学系の倍率誤差特性に合わせて設定し、Ｃ色、Ｍ色に対する周期変調処理を最小限となるように制御することで、周期変調処理による影響が少ない高画質の画像を形成することが可能となる。
【００７１】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。
【００７２】
第５の実施形態における画像形成装置は、各色の光が主走査方向を走査する走査時間を計測し、該計測した走査時間に応じて、周期変調器（１０２）において、各色で異なった理想的な走査倍率に対するズレ量を各々適切な走査倍率となるように補正することを特徴とするものである。これにより、各色の走査倍率誤差を低減させた画像を形成することが可能となる。
【００７３】
従来、倍率誤差を補正するための補正データは、走査光学系の走査倍率誤差を各々、画像形成装置毎に測定することで求めていたが、画像形成装置の設置状況、動作状態により、画像形成装置内部の環境温度が変動することが想定される。このため、画像形成装置内部の環境温度の変動に伴い、画像形成装置内に搭載された走査光学系の光学特性が変化し、走査光学系の走査倍率も変動してしまうことになる。従来は、走査倍率の変動を検出するための検出器を画像形成装置内部に設け、該設けた検出器を用いて所定のタイミングで走査倍率を計測し、該計測した計測結果に応じて、走査倍率補正を行っていた。これに対し、第５の実施形態における画像形成装置は、ＰＬＬ部（１００）を、少なくとも２色以上で共有化し、作像色よりも少ない数でＰＬＬ部（１００）を構成した画像形成装置において、各色の光が主走査方向を走査する走査時間を計測し、該計測した走査時間に応じて、周期変調器（１０２）において、各色で異なった理想的な走査倍率に対するズレ量を各々適切な走査倍率となるように走査倍率誤差を補正することで、画像形成装置の設置状況、動作状態によらず、常に、各色の走査倍率誤差を低減させた画像を形成することになる。
【００７４】
なお、第５の実施形態の画像形成装置は、図２示すように、主走査方向のレーザ光の先端位置を検出する光検出器（３５、３６）と、主走査方向のレーザ光の後端位置を検出する光検出器（３９、４０）と、を配置し、先端側のレーザ光を検出する光検出器（３５、３６）と、後端側のレーザ光を検出する光検出器（３９、４０）と、により検出される検出信号を基に、先端位置から後端位置までのレーザ光の通過タイミングの差分を計測し、各色のレーザ光が主走査方向を走査する走査時間を測定することになる。そして、その測定した各色のレーザ光の走査時間に応じて、ＰＬＬ周波数、及び、各色の周期変調処理回数を決定し、倍率誤差補正を行うことになる。これにより、走査倍率誤差、色ズレ量の少ない高画質のカラー画像を形成することが可能となる。なお、上記の倍率誤差補正は、画像形成装置の動作状態、環境温度の変化等に係わらず、任意のタイミングにより実施するように構築することは可能である。
【００７５】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について説明する。
【００７６】
第６の実施形態における画像形成装置は、図１１、図１２に示すように、像担持体（３）と、像担持体（３）上に像を形成する際に用いる像プロセス手段（４、５、６）と、の複数のサブユニットを一体化し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ（１）を有する画像形成装置において、上述した画像形成装置と同様な倍率誤差補正を行うことを特徴とするものである。以下、図１１、図１２を参照しながら、第６の実施形態における画像形成装置について説明する。なお、本実施形態の画像形成装置における像プロセス手段は、現像装置（５）と、クリーニング装置（６）と、帯電装置（４）と、の少なくとも１つから構成されているものとする。
【００７７】
まず、図１１、図１２を参照しながら、本実施形態の画像形成装置に搭載されるプロセスカートリッジ（１）の構成について説明する。
【００７８】
本実施形態におけるプロセスカートリッジ（１）は、図１１、図１２に示すように、プロセスカートリッジ枠体（２ａ、２ｂ）に、潜像担持体である感光体ドラム（３）と、各プロセス手段を構築する帯電装置である帯電モジュール（４）と、現像装置である現像モジュール（５）と、クリーニング装置であるクリーニングモジュール（６）と、を有して構成されている。
【００７９】
なお、本実施形態におけるプロセスカートリッジ（１）は、感光体ドラム（３）と、帯電モジュール（４）と、現像モジュール（５）と、クリーニングモジュール（６）と、をモジュール単位で新しいものと交換可能となるように構築している。
【００８０】
なお、プロセスカートリッジ枠体（２ａ、２ｂ）は、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）と、第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）と、が係合部（２ｃ）を軸として、開放位置と閉塞位置との間を回転可能に係合している。なお、閉塞位置のときには、感光体ドラム（３）が取り外せないように、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）と、第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）と、が感光体ドラム（３）を囲むように構築している。
【００８１】
係合部（２ｃ）は、突起部と穴部とを、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）と第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）とに設け、穴部に突起部を挿入して係合させ、突起部にＣリングで抑えて抜けないように構築している。更に、閉塞位置において、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）と、第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）と、がオーバーラップしている個所に設けられた穴部に対して、枠体位置決部材（図示せず）に植立された２本のピンで貫通させることで、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）、または、第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）を位置決めすると同時に固定することになる。これにより、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）と第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）とを一体に形成することなくプロセスカートリッジを組み立てることで、容易にプロセスカートリッジを分離することが可能となり、感光体ドラム（３）と、帯電モジュール（４）と、現像モジュール（５）と、クリーニングモジュール（６）と、の各ユニットを個別に交換可能となるように構築することが可能となる。
【００８２】
また、本実施形態におけるプロセスカートリッジ（１）は、各種検知手段を設けるように構成することも可能であり、図１２に示すように、検知手段として、プロセスカートリッジ（１）内の温湿度を検知するための温湿度センサ（２１）と、感光体ドラム（３）の電位を検知する電位センサ（２２）と、現像後の感光体ドラム（３）上の現像されたトナー量を検知するトナー濃度センサ（２３）と、を配設することも可能である。
【００８３】
温湿度センサ（２１）は、第２プロセスカートリッジ枠体（２ｂ）に配置され、正の温度特性を有する、例えば、白金、タングステン、ニクロム、カンタル、または、負の湿度特性を有する、例えば、Ｓｉｃ（炭化ケイソ）、ＴａＮ（窒化タンタル）等の微細線もしくは、薄膜、サーミスタ等の微小感温素子による検出素子により検知することになる。なお、本実施形態における温湿度センサ（２１）は、図１２に示すように、第２枠体（２ｂ）の上部に配設することとしたが、この位置に限定するものではなく、種々変更して配置することは可能である。
【００８４】
電位センサ（２２）は、第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）に配置され、電位検知部と制御部とで構成されている。電位センサ（２２）は、被測定物の感光体ドラム（３）の表面から１〜３ｍｍの間隔に配設することで、感光体ドラム（３）の表面電位を検知することが可能となるものである。なお、本実施形態における電位センサ（２２）は、図１２に示すように、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）の上部で、尚且つ、帯電モジュール（４）と、現像モジュール（５）との間であり、且つ、感光するレーザ光の下流側になるように配設することとする。この位置で、パッチ状のベタ黒部になる潜像を形成した感光体ドラム（３）の電位を検知し、その検知した信号が信号線を通じて画像形成装置本体に送信されることになり、画像形成装置本体の具備する制御部にて現像モジュール（５）が印加する現像バイアスの大きさを決定し、電源を制御して電圧を印加することになる。なお、この電位センサ（２２）は、白地背景部となる感光体ドラム（３）の電位を検知して、ベタ黒部を形成するレーザ光の光量、露光時間を制御するように構築することも可能である。
【００８５】
トナー濃度センサ（２３）は、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）に配置され、感光体ドラム（３）上の画像形成領域外に形成されたベタ黒部の潜像をトナーで可視像化し、このベタ黒部のトナー付着量を画像濃度として光学的に検知し、検知結果を信号として、画像形成装置本体の具備する制御部に送信することになる。なお、トナー濃度センサ（２３）は、発光素子（例えば、ＬＥＤ）と受光素子とで構成されており、ベタ黒部から反射した発光素子の光量を受光素子が受信し、感光体ドラム（３）上のトナー量を検出することになる。そして、トナー濃度センサ（２３）は、感光体ドラム（３）上のトナー量を検出し、画像形成装置本体の具備する制御部に記録されているテーブルから、現像モジュール（５）内に収容されている現像剤のトナー濃度を決定することになる。なお、本実施形態におけるトナー濃度センサ（２３）は、現像モジュール（５）内の下流側に設けることになる。
【００８６】
なお、感光体ドラム（３）に関連する各種センサは、プロセスカートリッジ枠体（２ａ、２ｂ）に配置することで、各プロセス手段の交換を容易にすることが可能となる。また、交換可能な各プロセス手段を安価にすることも可能となる。
【００８７】
また、本実施形態におけるプロセスカートリッジ（１）は、図１２に示すように、転写前除電装置（２５）と、クリーニング前除電装置（２６）と、を配設することも可能である。転写前除電装置（２５）は、転写領域の上流側に設け、クリーニング前除電装置（２６）は、転写領域から下流側でクリーニング装置の上流側に設け、感光体ドラム（３）上の電荷を滅衰させることで、転写、または、クリーニングが容易となる。特に、クリーニング前除電装置（２６）は、感光体ドラム（３）上に転写されなかった残留トナーをクリーニングしやすくすることになる。なお、転写前除電装置（２５）と、クリーニング前除電装置（２６）とは、発行手段として、発光ダイオード（ＬＤ）、ＬＥＤ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）、蛍光灯等を配設しており、いずれも、感光体ドラム（３）を露光して感光体ドラム（３）上の電荷を滅衰させることになる。発行手段としては、ＥＬ、または、ＬＤが好ましい。更に、構造が簡単であり、ＥＬを用いることがより好ましい。また、帯電装置の上流側に帯電前除電装置を設けることも可能である。これにより、感光体ドラム（３）の残留電位を消去して、感光体ドラム（３）を一様に帯電させることが可能となる。
【００８８】
なお、本実施形態におけるプロセスカートリッジ（１）は、感光体ドラム（３）と、帯電モジュール（４）と、現像モジュール（５）と、クリーニングモジュール（６）と、の何れのサブユニットを取り外して分離し、交換することが可能となるように構成されている。また、特に、帯電モジュール（４）と、現像モジュール（５）と、クリーニングモジュール（６）と、の何れもが、他のモジュールとは独立して取り外し、装着を行うことができるように構築されている。
【００８９】
なお、本実施形態におけるプロセスカートリッジ（１）は、画像形成装置本体との設置操作の簡便性を向上させるが故に、感光体ドラム（３）の取り付け位置を精度良くすることが困難になる場合がある。
【００９０】
この場合、感光体ドラム（３）に照射するレーザ光の走査位置も精度が悪化することになり、走査倍率誤差を発生することが懸念される。
【００９１】
なお、従来は、走査時間を計測するための光検出器を、画像形成装置本体側の感光体ドラム（３）面と同等の位置に配置していた。この場合、光検出器による検出結果と、実際の感光体ドラム（３）での走査倍率と、では、プロセスカートリッジ（１）の取り付け不良による誤差を含んでしまうことになる。
【００９２】
なお、走査倍率を正確に計測するためには、プロセスカートリッジ（１）の感光体ドラム（３）面に光検出器を配置すれば良い。しかしながら、主走査先端側の光検出器はプロセスカートリッジ（１）の取り付け不良に左右されず、画像形成装置の絶対位置として精度良く検出する必要がある。これは紙の搬送位置に対し、形成画像位置を補正する際の基準を決めるためである。
【００９３】
このため、本実施形態における画像形成装置は、図１３に示すように、主走査後端側の光検出器のみをプロセスカートリッジ（１）側の感光体ドラム（３）と同一面に配置することにする。これにより、主走査先端側は、光走査位置の絶対位置の検出を行う走査光学系の主走査先端位置に配置された光検出器により行い、主走査後端側は、プロセスカートリッジ（１）側の感光体ドラム（３）と同一面に配置された光検出器により行うことで、プロセスカートリッジ（１）の取り付け不良により発生する誤差を含んだ主走査方向の走査倍率誤差を計測することが可能となる。
【００９４】
そして、各色の感光体ドラム（３）の取り付け誤差を含んだ走査倍率誤差の計測結果に応じて、ＰＬＬ部（１００）が発生する高周波クロックの設定周波数と、周期変調器（１０２）による周期変調処理の実施回数と、を決定し、走査倍率誤差、及び、各色の色ズレ量を抑制した高画質の画像を形成することになる。
【００９５】
なお、プロセスカートリッジ（１）側の感光体ドラム（３）の同一面に設置した光検出器から検出信号が得られない場合には、プロセスカートリッジ（１）に搭載される感光体ドラム（３）の設置に異常があると判断し、プロセスカートリッジ（１）の装着位置が正常でない旨を警告するように制御する。これにより、プロセスカートリッジ（１）の装着不良を外部に警告することが可能となる。また、走査倍率測定用の光検出器が、プロセスカートリッジ（１）の装着不良を外部に警告するためのセット検知センサの機能を兼ねることになるため、プロセスカートリッジ（１）の装着不良を外部に警告するためのセット検知センサを設けなくとも、プロセスカートリッジ（１）の装着不良を警告することが可能となる。
【００９６】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。例えば、上記実施形態における画像形成装置における制御動作をプログラムとして、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはこれらの複合機等の画像形成装置において実行させることでも上記実施形態における画像形成装置を構築することは可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明にかかる画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】タンデムタイプのカラー画像形成装置の構成を示する図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の具備する露光器（８）の構成を示す図である。
【図３】レーザ変調クロックを生成する従来のクロック回路の構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態におけるレーザ変調クロック生成回路の第１の構成例を示すブロック図である。
【図５】周期変調器（１０２）におけるレーザ変調クロックの周期変調処理を説明するための第１のタイミングチャートを示す図である。
【図６】周期変調器（１０２）におけるレーザ変調クロックの周期変調処理を説明するための第２のタイミングチャートを示す図である。
【図７】第１の実施形態におけるレーザ変調クロック生成回路の第２の構成例を示すブロック図である。
【図８】第１の実施形態におけるレーザ変調クロック生成回路の第３の構成例を示すブロック図である。
【図９】第２の実施形態におけるレーザ変調クロック生成回路の第１の構成例を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施形態におけるレーザ変調クロック生成回路の第２の構成例を示すブロック図である。
【図１１】本実施形態における画像形成装置に搭載されるプロセスカートリッジの構成を示す図である。
【図１２】本実施形態における画像形成装置に搭載されるプロセスカートリッジの構成を示す概略断面図である。
【図１３】主走査後端側の光検出器のみをプロセスカートリッジ（１）側の感光体ドラム（３）と同一面に配置した場合の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１６    ＬＤユニットＢＫ（光ビームを画像信号によって変調する手段）
１７    ＬＤユニットＹ（光ビームを画像信号によって変調する手段）
２７    ＬＤユニットＣ（光ビームを画像信号によって変調する手段）
２８    ＬＤユニットＭ（光ビームを画像信号によって変調する手段）
３５    同期センサ１ＢＫＣ（先端側光検出手段）
３６    同期センサ１ＭＹ（先端側光検出手段）
３９    同期センサ２ＢＫＣ（後端側光検出手段）
４０    同期センサ２ＭＹ（後端側光検出手段）
１００    ＰＬＬ部（高周波クロック発生手段）
１０１    分周器（変調クロック生成手段）
１０２    周期変調器（変調クロック生成手段、周期変調手段）
２００    ＰＬＬセレクト部（選択手段）
【図１】
0004764116.tif 000002
【図２】
0004764116.tif 000003
【図３】
0004764116.tif 000004
【図４】
0004764116.tif 000005
【図５】
0004764116.tif 000006
【図６】
0004764116.tif 000007
【図７】
0004764116.tif 000008
【図８】
0004764116.tif 000009
【図９】
0004764116.tif 000010
【図１０】
0004764116.tif 000011
【図１１】
0004764116.tif 000012
【図１２】
0004764116.tif 000013
【図１３】
0004764116.tif 000014