(57)【要約】【課題】追跡パターン付加画像を形成する際の放射電磁ノイズを低減する。【解決手段】画像形成装置のうちＹの画像を形成するＬＤ駆動制御部４４に付加された追跡パターン形成制御部５４は、周波数変調回路６０によってスペクトラム拡散周波数変調が行われたクロックに同期して動作する。画像形成装置の機種や製造番号等の情報をコード化した追跡パターンデータはレジスタ５６に記憶されており、ライン／ページ開始信号に同期したタイミングでレジスタ５６から順次読み出されてデータマスク回路６６へ出力される。データマスク回路６６は追跡パターンの個々のパターンがグリッドから外れることを防止するため、個々のパターンが少なくともビーム走査方向に沿ってクロック２周期分に相当する長さとなるように追跡パターン信号を生成する。この追跡パターン信号が画像合成回路８６によって画像信号に合成されることで、追跡パターンが付加された画像が形成される。【選択図】          図４
2005020067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被走査体上を走査することで被走査体上に画像を形成する画像形成装置であって、
周波数が所定の変動幅内で変動するクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
コード化した所定の情報を表す複数個のパターンから成る追跡パターンの個々のパターンを、前記クロック生成手段によって生成されたクロック信号に同期したタイミングで被走査体上に形成するための追跡パターン信号を生成するパターン信号生成手段と、
前記パターン信号生成手段によって生成された追跡パターン信号に基づいて、前記追跡パターンを付加した画像を被走査体上に形成する画像形成手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記パターン信号生成手段は、前記クロック信号生成手段によって生成されるクロック信号の周波数の変動幅が大きくなるに従って、前記追跡パターンを構成する個々のパターンの前記被走査体上の走査方向に沿った長さが長くなるように、前記追跡パターン信号を生成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】
前記パターン信号生成手段は、前記追跡パターンの個々のパターンが連続する複数本の走査線を各々跨ぐ大きさとなるように、前記追跡パターン信号を生成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４】
前記クロック信号生成手段は、クロック信号の周波数が一定周期で変動するようにクロック信号の周波数を変調すると共に、単一の走査線に沿った被走査体上の走査開始タイミングが到来する毎に、クロック信号の周波数の変調を、前回の走査線の走査開始における変調の位相と逆の位相で開始することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に係り、特に、被走査体上を走査することで被走査体上に画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラー複写機やカラープリンタの性能向上に伴い、紙幣や有価証券等をカラー複写機やカラープリンタで複写した複写物が悪用される事例が増加してきている。その対策の一つとして、カラー複写機やカラープリンタの機種名やシリアルナンバ等の情報を、肉眼で判別しにくい追跡パターンとして出力画像に記録しておき、複写物が悪用された場合には、該複写物の画像に記録されている追跡パターンを読み取り、解析することで、悪用者の追跡・特定を可能とする技術が提案されている（例えば特許文献１〜特許文献５を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０４−２９４６８２号公報
【特許文献２】
特開平０４−３５１１６４号公報
【特許文献３】
特開平０７−３２５５２０号公報
【特許文献４】
特開２００１−１０３２９０号公報
【特許文献５】
特開２００２−２９０６９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
追跡パターンは、機種名やシリアルナンバ等の所定の情報をコード化したコード化情報を、所定の色かつ微小なサイズのパターンの組み合わせで表すパターンであり、出力画像の一部の領域に付加されている追跡パターンから所定の情報を判別可能なように、前記コード化情報を表すパターン群が一定周期で出力画像に繰り返し付加されて構成されている。そして、追跡パターンを構成する個々のパターンの形成（画像への付加）には高周波のクロック信号が用いられている。このため、追跡パターンを付加した画像を形成する際に、前記パターン群の周期と同一の周期の高調波の強度が著しく高くなり、該高調波によって画像形成装置から高レベルの電磁ノイズが放射されるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、追跡パターンを付加した画像を形成する際の放射電磁ノイズを低減することができる画像形成装置を得ることが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る画像形成装置は、被走査体上を走査することで被走査体上に画像を形成する画像形成装置であって、周波数が所定の変動幅内で変動するクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、コード化した所定の情報を表す複数個のパターンから成る追跡パターンの個々のパターンを、前記クロック生成手段によって生成されたクロック信号に同期したタイミングで被走査体上に形成するための追跡パターン信号を生成するパターン信号生成手段と、前記パターン信号生成手段によって生成された追跡パターン信号に基づいて、前記追跡パターンを付加した画像を被走査体上に形成する画像形成手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
請求項１記載の発明に係る画像形成装置は、被走査体上を走査することで被走査体上に画像を形成する。なお、上記の画像形成装置としては、例えば被走査体としての感光体上をレーザビーム等の光ビームによって走査する（走査方向に沿って延びる被走査体上の複数本の走査線を順に走査する）ことで、電子写真方式により感光体上に画像を形成する構成（なお、同時に走査する光ビームの本数は１本でも複数本でもよい）等を採用することができる。
【０００８】
また、請求項１記載の発明では、周波数が所定の変動幅内で変動するクロック信号がクロック信号生成手段によって生成され、パターン信号生成手段は、コード化した所定の情報を表す複数個のパターンから成る追跡パターンの個々のパターンを、クロック生成手段によって生成されたクロック信号に同期したタイミングで被走査体上に形成するための追跡パターン信号を生成する。なお、所定の情報としては、画像形成装置を特定可能な情報、例えば画像形成装置の機種や製造番号を表す情報等が挙げられる。
【０００９】
また、追跡パターンが付加された画像の部分領域から所定の情報が判別可能なように、追跡パターンとしては、例えば個々のパターンを視認されにくい色（例えばＹ（イエロー）等）でかつ被走査体上に形成される画像上での面積が微小な（例えば走査方向に沿った長さがクロック信号の１〜数周期に相当する長さ）パターンとし、コード化した所定の情報に応じた位置に前記パターンが配列されて成る一定のパターン群（コード化した所定の情報を表すパターン群）が、繰り返し出現するパターンを採用することができる。
【００１０】
そして請求項１記載の発明では、パターン信号生成手段によって生成された追跡パターン信号に基づいて、画像形成手段により、追跡パターンを付加した画像が被走査体上に形成される。なお、追跡パターンを付加した画像を被走査体上に形成することは、具体的には、例えば被走査体上に画像を形成するための画像信号に追跡パターン信号を重畳し、該信号に基づいて被走査体上を走査する光ビームを変調する等によって実現できる。
【００１１】
前述のように、追跡パターンとして一定のパターン群が繰り返し出現するパターンを用いた場合、該追跡パターンを形成するための追跡パターン信号に含まれる高調波のうち、前記パターン群の周期と同一周期の高調波の強度が著しく高くなり、画像形成装置から高レベルの電磁ノイズが放射される恐れがある。これに対して請求項１記載の発明では、周波数が所定の変動幅内で変動するクロック信号が生成され、このクロック信号に基づいて、追跡パターンの個々のパターンをクロック信号に同期したタイミングで形成するための追跡パターン信号が生成されるので、追跡パターン信号に含まれる高調波のうち強度が高くなる高調波が、互いに異なる複数の周期の高調波に分散されることになる。従って、請求項１記載の発明によれば、追跡パターンを付加した画像を形成する際の放射電磁ノイズを低減することができる。
【００１２】
ところで、請求項１記載の発明では、上述したように周波数が所定の変動幅内で変動するクロック信号に基づいて追跡パターン信号を生成するので、該追跡パターン信号に基づいて画像に付加される追跡パターンにおける個々のパターンの形成位置も、クロック信号の周波数の変動に伴い本来の形成位置（クロック信号の周波数の変動が無い場合の形成位置）に対して変動することになる。追跡パターンの読み取り（追跡パターンが表す所定の情報の読み取り）は、通常、追跡パターンが付加されている画像に対し、各格子点位置が基準位置に一致するようにグリッドを設定し、該グリッドの各格子点位置におけるパターンの有無を判断することにより行われる。このため、請求項１記載の発明では、クロック信号の周波数の変動に伴い追跡パターンを構成する一部のパターンの形成位置がグリッドの格子点位置から外れることで、各格子点位置におけるパターンの有無に誤認が生じ、所定の情報の読み取りに誤りが生ずる可能性があるという問題がある。
【００１３】
このため、請求項１記載の発明において、例えば請求項２に記載したように、パターン信号生成手段は、クロック信号生成手段によって生成されるクロック信号の周波数の変動幅が大きくなるに従って、追跡パターンを構成する個々のパターンの被走査体上の走査方向に沿った長さが長くなるように、追跡パターン信号を生成することが好ましい。これにより、クロック信号の周波数の変動幅に応じて変化する個々のパターンの形成位置の変動の大きさに拘わらず、個々のパターンがグリッドの格子点位置（基準位置）から外れることを防止することができるので、クロック信号の周波数の変動に伴い追跡パターンを構成する個々のパターンの形成位置の変動に拘わらず、追跡パターン（所定の情報）を誤りなく読み取ることができる。
【００１４】
なお、請求項２記載の発明において、追跡パターンを構成する個々のパターンの走査方向に沿った長さは、詳しくは、クロック信号の周波数を一定としたときの個々のパターンの形成位置（詳しくは形成されたパターンの中心位置）を基準位置とし、クロック信号生成手段によって生成されたクロック信号を用いたときの個々のパターンの形成位置の最大変動量を求め、最大変動量の２倍以上の長さとなるように（個々のパターンの形成位置が最大変動量だけ変動したときにも、個々のパターンが基準位置から外れないように）定めることができる。
【００１５】
また、請求項１記載の発明において、クロック信号の周波数の変動に伴い追跡パターンを構成する一部のパターンの形成位置がグリッドの格子点位置から外れる可能性があることを考慮すると、例えば請求項３に記載したように、パターン信号生成手段は、追跡パターンの個々のパターンが連続する複数本の走査線を各々跨ぐ大きさとなるように追跡パターン信号を生成するようにしてもよい。
【００１６】
追跡パターンを構成する個々のパターンの形成位置が基準位置（グリッドの格子点位置）に対してどの方向にどの程度ずれるかは、個々のパターン形成時のクロック信号の周波数に応じて定まるので、個々のパターン形成時のクロック信号の周波数が不定であれば、基準位置に対する個々のパターンの形成位置のずれの方向及びずれ量も不定となる。これに対し、請求項３記載の発明では、追跡パターンの個々のパターンを連続する複数本の走査線を各々跨ぐ大きさとしているので、追跡パターンの個々のパターンの形成が連続する複数回の走査で各々行われることになる。
【００１７】
従って、連続する複数回の走査において同一のパターン形成時のクロック信号の周波数が不定であることに伴い、連続する複数回の走査で各々形成される同一のパターンの位置の基準位置に対するずれの方向及びずれ量が不定であるとしても、個々のパターンの形成が連続する複数回の走査で各々行われることで、各々複数回の走査で形成される個々のパターンがグリッドの格子点位置（基準位置）上に位置する確率を向上させることができる。
【００１８】
そして、請求項３記載の発明においても、前述した請求項２記載の発明のように、クロック信号の周波数の変動幅が大きくなるに従って、追跡パターンを構成する個々のパターンの被走査体上の走査方向に沿った長さを長くすれば、個々のパターンがグリッドの格子点位置（基準位置）から外れることを防止することができ、クロック信号の周波数の変動に伴い追跡パターンを構成する個々のパターンの形成位置の変動に拘わらず、追跡パターン（所定の情報）を誤りなく読み取ることができる。
【００１９】
また、請求項３記載の発明において、例えば請求項４に記載したように、クロック信号生成手段が、クロック信号の周波数が一定周期で変動するようにクロック信号の周波数を変調すると共に、単一の走査線に沿った被走査体上の走査開始タイミングが到来する毎に、クロック信号の周波数の変調を、前回の走査線の走査開始における変調の位相と逆の位相で開始することが好ましい。これにより、同一のパターンの形成が行われる連続する複数回の走査において、ｎ回目の走査（ｎ＝１，２，…）で或るパターンが形成される際のクロック信号の周波数と、ｎ＋１回目の走査で前記パターンが形成される際のクロック信号の周波数は、基準周波数に対する変動量が同じでかつ変動の方向（基準周波数に対する変動量の正負）が逆となるので、ｎ回目の走査でのパターンの形成位置とｎ＋１回目の走査でのパターンの形成位置が基準位置に関して対称な位置となる。
【００２０】
従って、請求項４記載の発明においても、個々のパターンがグリッドの格子点位置（基準位置）から外れることを防止することができ、クロック信号の周波数の変動に伴い追跡パターンを構成する個々のパターンの形成位置の変動に拘わらず、追跡パターン（所定の情報）を誤りなく読み取ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００２２】
〔第１実施形態〕
図１には、本発明に係る画像形成装置としてのカラー画像形成装置１０が示されている。カラー画像形成装置１０は、原稿を反射又は透過した光を各色（例えばＲ，Ｇ，Ｂ）光に分解して光電変換し、Ａ／Ｄ変換を行うことで各色の画像データを生成・出力する画像読取装置１４と、カラー画像形成装置１０全体の作動を制御する制御部１６と、３個の搬送ローラ３０Ａ〜３０Ｃと、搬送ローラ３０Ａ〜３０Ｃに巻き掛けられた無端の転写ベルト２４と、転写ベルト２４の下方側に配置された４個の搬送ローラ３２Ａ〜３２Ｄと、搬送ローラ３２Ａ〜３２Ｄに巻き掛けられた無端の搬送ベルト３４と、転写ベルト２４及び搬送ベルト３４を回転駆動する回転駆動部４０と、を備えている。
【００２３】
転写ベルト２４の上方には、Ｋ（ブラック）画像形成用の画像形成部１２Ａ、Ｙ（イエロー）画像形成用の画像形成部１２Ｂ、Ｍ（マゼンタ）画像形成用の画像形成部１２Ｃ、及びＣ（シアン）画像形成用の画像形成部１２Ｄが、回転駆動部４０が転写ベルト２４を回転駆動したときの転写ベルト２４の移動方向（図１の矢印Ａ方向）に沿って順に配置されている。画像形成部１２Ａ〜１２Ｄは同一構成であり、被走査体としての感光体ドラム２０を各々備えている。
【００２４】
感光体ドラム２０は、軸線が転写ベルト２４の移動方向と直交するように配置されており、各感光体ドラム２０の周囲には、感光体ドラム２０を帯電させるための帯電器３６、帯電された感光体ドラム２０上にレーザビームを照射して静電潜像を形成する光ビーム走査装置１８、感光体ドラム２０上の静電潜像が形成された部位に所定色のトナーを供給して静電潜像を現像し、感光体ドラム２０上にトナー像を形成させる現像器２２、及び感光体ドラム２０に残されたトナーを除去するための清掃器３８が配置されている。画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの感光体ドラム２０上に形成されたトナー像は、転写ベルト２４のベルト面上に各々転写される。
【００２５】
また、転写ベルト２４の下方側に位置している搬送ベルト３４は、外周面が転写ベルト２４の外周面と接するように配置されており、転写ベルト２４の回転駆動と同期して、回転駆動部４０によって図１矢印Ｂ方向に移動するように回転駆動される。一方、図示しない給紙トレイ内にはシート状の転写材２６が集積状態で多数枚収容されている。給紙トレイから引き出された転写材２６は搬送ベルト３４の上面上に載置され、転写ベルト２４と搬送ベルト３４が接している箇所へ向けて搬送され、転写ベルト２４と搬送ベルト３４とに挟持されることによって転写ベルト２４の外周面に形成されたトナー像が転写される。そしてトナー像が転写された転写材２６は、図示しない定着装置によってトナー像が定着される。これにより転写材２６上にカラー画像が形成される。
【００２６】
図示は省略するが、光ビーム走査装置１８はレーザダイオード（ＬＤ）を備えており、ＬＤから射出されたレーザビームは、ＬＤのビーム射出側に配置されたコリメータレンズによって平行光束とされた後に、シリンドリカルレンズ等の光学部品を介し、外周に多数の反射面が形成されたポリゴンミラー（回転多面鏡）の反射面に入射される。ポリゴンミラーの反射面で反射されることで所定方向に沿って偏向されたレーザビームはｆθレンズを透過し、シリンドリカルミラー等の光学部材を介して光ビーム走査装置１８から射出され、感光体ドラム２０に照射される。感光体ドラム２０に照射されるレーザビームは、ポリゴンミラーの回転に伴って、感光体ドラム２０の軸線に平行な方向に沿って感光体ドラム２０の周面上を走査（主走査）される。なお、副走査は感光体ドラム２０が回転することによって成される。
【００２７】
次に図２を参照し、制御部１６のうち画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの光ビーム走査装置１８のＬＤの駆動を制御するＬＤ駆動制御部４４について説明する。制御部１６には転写材２６に形成すべきカラー画像を表す画像データが入力される。この画像データの入力元は、前述の画像読取装置１４であってもよいし、通信回線を介してカラー画像形成装置１０と接続されたパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）等の他の機器であってもよい。制御部１６は、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄに対応して（画像形成部１２Ａ〜１２Ｄで形成されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色画像に対応して）４個のページメモリ４６を備えており（図２では１個のみ示す）、入力された画像データから図示しない信号処理部によってＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色の画像データを生成し、生成した各色の画像データを対応するページメモリ４６に各々記憶させる。
【００２８】
ページメモリ４６にはページメモリ制御回路４８が接続されており、ページメモリ制御回路４８には同期信号生成回路５０が接続されている。なお、同期信号生成回路５０及びページメモリ制御回路４８も画像形成部１２Ａ〜１２Ｄに対応して４組設けられており、同一の画像形成部１２に対応するページメモリ４６に接続されている。画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの光ビーム走査装置１８には、レーザビームが走査開始（ＳＯＳ）位置を通過するタイミングを検出するＳＯＳセンサ（図示省略）が各々設けられており、同期信号生成回路５０は、対応する画像形成部１２のＳＯＳセンサから出力された信号に基づいて、例として図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、レーザビームの各回の主走査開始時に一定期間レベルが変化するライン開始信号と、レーザビームの１ページ分の走査開始時に一定期間レベルが変化するページ開始信号を生成・出力する。
【００２９】
同期信号生成回路５０から出力されたライン開始信号及びページ開始信号はページメモリ制御回路４８に入力される。ページメモリ制御回路４８は一定周波数のクロック信号を発生するクロック発生回路（図示省略）を内蔵しており、ページ開始信号のレベル変化を検知すると（１ページの走査開始タイミングが到来すると）、ライン開始信号のレベルが変化する毎に（各回の主走査の開始タイミングが到来する毎に）、ページメモリ４６に記憶されている画像データのうち対応する１ライン分のデータの読み出しを開始し、読み出したデータをクロック信号に同期したタイミングで画像信号として順に出力する。
【００３０】
ページメモリ制御回路４８から出力された画像信号は、ページメモリ制御回路４８の後段に設けられたＬＤ駆動回路５２へ順次入力され、光ビーム走査装置１８のＬＤがＬＤ駆動回路５２に入力された画像信号に応じて駆動される。これにより、ＬＤから射出されるレーザビームが上記画像信号に応じて変調されることで、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの感光体ドラム２０に、４個のページメモリ４６に記憶されているＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像データのうち、対応する色の画像データが表す画像の静電潜像が各々形成され、これらの静電潜像が現像器２２により対応する色のトナーで各々現像され、該現像によって形成されたトナー像が転写ベルト２４上で重ね合わされることにより、転写ベルト２４上にフルカラーのトナー像が形成されることになる。なお、ＬＤ駆動回路５２及び画像形成部１２は本発明に係る画像形成手段に対応している。
【００３１】
一方、Ｙ（イエロー）の画像を形成するためのＬＤ駆動制御部４４には、図２に示す追跡パターン形成制御部５４が付加されている。追跡パターン形成制御部５４は、カラー画像形成装置１０で形成される画像に付加するための追跡パターンを表す追跡パターンデータを記憶する追跡パターンデータレジスタ５６を備えている。
【００３２】
レジスタ５６に記憶されている追跡パターンデータは、カラー画像形成装置１０の機種や製造番号（シリアルナンバ）を表す所定の情報をコード化したデータであり、具体的には、上記所定の情報を、カラー画像形成装置１０で形成されたカラー画像に対して追跡パターンの読み取り時に設定されるグリッド（図６や図８にはグリッドを破線で各々示す）の各格子点位置におけるパターンの有無（例えばパターン有＝１、パターン無し＝０）によって表すデータを用いている。また、追跡パターンを付加した画像の一部の領域について追跡パターンを読み取ることで前記所定の情報を判別可能なように、上記の追跡パターンデータは、所定の情報を表す一定のパターン群が画像上に一定周期で繰り返し出現するように定められている。
【００３３】
また、追跡パターン形成制御部５４はクロック生成回路５８と周波数変調回路６０を備えている。クロック生成回路５８は一定周波数のクロック信号を生成・出力する。また周波数変調回路６０は、例として図３（Ａ）に示すように、クロック生成回路５８から出力されたクロック信号の周波数を、元の周波数を中心とする所定の周波数変調幅（例えば０〜±数％程度）内で一定周期で増減するように変化させるスペクトラム拡散周波数変調を行い、周波数変調後のクロック信号をスペクトラム拡散クロックとして出力する。なお、クロック生成回路５８及び周波数変調回路６０は本発明に係るクロック信号生成手段（詳しくは請求項３に記載のクロック信号生成手段）に対応している。
【００３４】
また、追跡パターン形成制御部５４はドットカウンタ６２と水平ラインカウンタ６４を備えている。ドットカウンタ６２には、周波数変調回路６０から出力されたスペクトラム拡散クロックと同期信号生成回路５０から出力されたライン開始信号が入力される。ドットカウンタ６２はスペクトラム拡散クロックのパルスを計数し、計数値が一定値（例えば８）に達する毎にカウント値を１ずつインクリメントすると共に、ライン開始信号のレベル変化を検知する毎（レーザビームによる各回の主走査の開始タイミングが到来する毎）にカウント値を０に戻すことを繰り返す。
【００３５】
また、水平ラインカウンタ６４には、同期信号生成回路５０から出力されたライン開始信号及びページ開始信号が入力される。水平ラインカウンタ６４はライン開始信号のパルスの回数を計数し、計数値が一定値（例えば８）に達する毎にカウント値を１ずつインクリメントすると共に、ページ開始信号のレベル変化を検知する毎（レーザビームによる１ページの走査開始タイミングが到来する毎）にカウント値を０に戻すことを繰り返す。
【００３６】
ドットカウンタ６２及び水平ラインカウンタ６４は追跡パターンデータレジスタ５６に接続されており、ドットカウンタ６２及び水平ラインカウンタ６４に保持されているカウント値は、追跡パターンデータの読み出しアドレスとして追跡パターンデータレジスタ５６に入力される。追跡パターンデータレジスタ５６はデータマスク回路６６に接続されており、追跡パターンデータレジスタ５６から読み出されてデータマスク回路６６へ追跡パターンデータとして出力されるデータは、レーザビームの走査に伴って順次切り替わることになる。
【００３７】
図４に示すように、データマスク回路６６は、スペクトラム拡散クロックのパルスを計数する３ビットのドットカウンタ６８と、ライン開始信号のパルスの回数を計数する３ビットのラインカウンタ７０を備えている。ドットカウンタ６８のリセット端子にはライン開始信号が入力される。ドットカウンタ６８は３ビットのカウンタであるので、スペクトラム拡散クロックのパルスの計数に伴ってカウント値が０〜７の間でサイクリックに変化すると共に、リセット端子に入力されるライン開始信号のレベルが変化する毎にカウント値が０に戻される。
【００３８】
また、ラインカウンタ７０のリセット端子にはページ開始信号が入力される。ラインカウンタ７０も３ビットのカウンタであるので、ライン開始信号のパルスの回数の計数に伴ってカウント値が０〜７の間でサイクリックに変化すると共に、リセット端子に入力されるページ開始信号のレベルが変化する毎にカウント値が０に戻される。
【００３９】
ドットカウンタ６８の３個の出力端のうちカウント値の最下位１ビットに相当するデータを出力する出力端子は、ＡＮＤ回路７２の２個の入力端の一方に接続されており、ＡＮＤ回路７２の他方の入力端には、ハイレベル又はローレベルの信号を出力する信号出力部７４の出力端が接続されている。ＡＮＤ回路７２の出力端は反転器を介してＡＮＤ回路７６の３個の入力端の１つに接続されている。また、ドットカウンタ６８の残り２個の出力端も、反転器を介してＡＮＤ回路７６の残り２個の入力端に各々接続されている。そして、ＡＮＤ回路７６の出力端はＡＮＤ回路８４の３個の入力端のうちの１つに接続されている。
【００４０】
また、ラインカウンタ７０の３個の出力端のうちカウント値の最下位１ビットに相当するデータを出力する出力端子は、ＡＮＤ回路７８の２個の入力端の一方に接続されており、ＡＮＤ回路７８の他方の入力端には、ハイレベル又はローレベルの信号を出力する信号出力部８０の出力端が接続されている。ＡＮＤ回路７８の出力端は反転器を介してＡＮＤ回路８２の３個の入力端の１つに接続されている。また、ラインカウンタ７０の残り２個の出力端も、反転器を介してＡＮＤ回路８２の残り２個の入力端に各々接続されている。そして、ＡＮＤ回路８２の出力端はＡＮＤ回路８４の残り２個の入力端の一方に接続されている。
【００４１】
また、ＡＮＤ回路８４の残り１個の入力端は追跡パターンデータレジスタ５６の出力端に接続されており、追跡パターンデータが入力される。追跡パターン形成制御部５４は、ページメモリ制御回路４８とＬＤ駆動回路５２との間に設けられた画像合成回路８６（図２参照）を備えており、ＡＮＤ回路８４の出力端は画像合成回路８６の入力端に接続されている。画像合成回路８６は例えばＯＲ回路等で構成されている。なお、追跡パターン形成制御部５４のうちクロック生成回路５８及び周波数変調回路６０を除いた部分は本発明に係るパターン信号生成手段に対応している。
【００４２】
次に本実施形態の作用を説明する。カラー画像形成装置１０での画像形成時、ＬＤ駆動制御部４４では、同期信号生成回路５０がライン開始信号及びページ開始信号を生成・出力し、ページメモリ制御回路４８はライン開始信号及びページ開始信号に同期したタイミングでページメモリ４６から画像データを読み出し、画像信号として出力する。
【００４３】
一方、Ｙの画像形成用のＬＤ駆動制御部４４に付加されている追跡パターン形成制御部５４では、クロック生成回路５８及び周波数変調回路６０によってスペクトラム拡散クロックが生成・出力される。また、ドットカウンタ６２はスペクトラム拡散クロックのパルスの計数値が一定値に達する毎にカウント値を１ずつインクリメントし、水平ラインカウンタ６４はライン開始信号のパルスの回数の計数値が一定値（例えば８）に達する毎にカウント値を１ずつインクリメントする。ドットカウンタ６２及び水平ラインカウンタ６４のカウント値は読み出しアドレスとして追跡パターンデータレジスタ５６に入力されるので、追跡パターンデータレジスタ５６からデータマスク回路６６へ追跡パターンデータとして出力されるデータは、レーザビームの走査に伴って順次切り替わる。
【００４４】
また、データマスク回路６６のドットカウンタ６８は、スペクトラム拡散クロックのパルスの計数に伴ってカウント値が０〜７の間でサイクリックに変化する（図５（Ａ）参照）ので、信号出力部７４からハイレベルの信号が出力されている場合、ＡＮＤ回路７６から出力される信号は、ドットカウンタ６８のカウント値が０の場合にのみハイレベルとなる。また、ラインカウンタ７０はライン開始信号のパルスの回数の計数に伴ってカウント値が０〜７の間でサイクリックに変化する（図５（Ｂ）参照）ので、信号出力部７４からハイレベルの信号が出力されている場合、ＡＮＤ回路８２から出力される信号は、ラインカウンタ７０のカウント値が０の場合にのみハイレベルとなる。
【００４５】
ＡＮＤ回路８４から出力される追跡パターン信号は、追跡パターンデータレジスタ５６から入力される追跡パターンデータ、ＡＮＤ回路７６，８２から入力される信号が各々ハイレベルの場合にのみハイレベルとなるので、信号出力部７４，８０からハイレベルの信号が出力されている場合、ドットカウンタ６８及びラインカウンタ７０のカウント値が「０」で、かつ追跡パターンデータが「１」（パターン有）の場合にのみ追跡パターン信号がハイレベルとなり、この追跡パターン信号が画像信号に合成されることで、カラー画像形成装置１０によって形成される画像には、例として図６に示すような追跡パターン（個々のパターンの色はＹ）が付加されることになる。
【００４６】
追跡パターンデータは一定のパターン群が一定周期で画像に繰り返し出現するように定められているが、上述したように、追跡パターン形成制御部５４では、周波数変調回路６０によってスペクトラム拡散周波数変調が行われたスペクトラム拡散クロックを用いて追跡パターン信号を生成しているので、例として図３（Ｂ）に実線で示すように、追跡パターン信号に含まれる高調波のうち強度が高くなる高調波が、互いに異なる複数の周期の高調波に分散されると共に、スペクトラム拡散クロックに含まれる高調波のうち強度が高くなる高調波についても、互いに異なる複数の周期の高調波に分散されことになる。従って、追跡パターンを付加した画像を形成する際の放射電磁ノイズを低減することができる。
【００４７】
ところで、追跡パターン形成制御部５４では、信号出力部７４，８０からハイレベルの信号が出力されている場合、ドットカウンタ６８及びラインカウンタ７０のカウント値が「０」の期間にのみ追跡パターン信号がハイレベルとなるので、個々のパターンは、レーザビームの主走査方向に沿った長さ（以下、単に長さという）がスペクトラム拡散クロックの１周期に相当する長さとなり、副走査方向に沿った幅（以下、単に幅という）がレーザビームの各回の走査における走査軌跡（走査線）の間隔に相当する幅となる（ＡＮＤ回路７２，７８及び信号出力部７４，８０を省略した場合も同様）。
【００４８】
一方、追跡パターン形成制御部５４によって生成された追跡パターン信号を用いて形成された追跡パターンを読み取る際には、主走査方向に沿って８ドット間隔、副走査方向に沿って８ライン間隔で配置した多数本の仮想線から成るグリッドが設定されることになるが、追跡パターン形成制御部５４ではスペクトラム拡散クロックを用いて追跡パターン信号を生成しているので、追跡パターンを構成する個々のパターンの形成位置がスペクトラム拡散クロックの周波数の変化に応じて変動し、図６にも示すようにグリッドの格子点位置から外れることで、個々の格子点位置におけるパターンの有無が誤判断され、追跡パターンが表す所定の情報が誤認識される可能性がある。
【００４９】
本願発明者は追跡パターンを構成する個々のパターンの形成位置と、個々のパターンが本来形成されるべき位置（格子点位置）とのずれ量ΔＳを計測し、その最大値ΔＳｍａｘを求めた。そして、追跡パターンを構成する個々のパターンをスペクトラム拡散クロックの２周期分に相当する長さｄとした場合、長さｄがずれ量の最大値の２倍に相当する長さ２ΔＳｍａｘ以上となることを確認した。このため本実施形態では、少なくとも信号出力部７４からローレベルの信号が出力されるように信号出力部７４を構成している。
【００５０】
これにより、ドットカウンタ６８のカウント値が「０」の期間に加え、カウント値が「１」の期間にもＡＮＤ回路７６の出力信号がハイレベルとなるので、データマスク回路６６（ＡＮＤ回路８４）に入力される追跡パターンデータが１（パターン有）のときに、図７（Ａ）に示すように、スペクトラム拡散クロックの２周期分に相当する期間、追跡パターン信号がハイレベルとされることになる。従って、例として図８に示すように、追跡パターンを構成する個々のパターンの長さｄが２ΔＳｍａｘ以上となるので、スペクトラム拡散クロックの周波数の変化に応じて追跡パターンを構成する個々のパターンの形成位置が変動したとしても、個々のパターンの形成位置がグリッドの格子点位置から外れることが防止され、追跡パターンが表す所定の情報を誤りなく読み取ることができる。なお、上記のように信号出力部７４からローレベルの信号が出力される構成の追跡パターン形成制御部５４は、請求項２に記載のパターン信号生成手段に対応している。
【００５１】
また、信号出力部８０からもローレベルの信号が出力されるように信号出力部８０を構成してもよい。この場合、ラインカウンタ７０のカウント値が「０」の期間に加え、カウント値が「１」の期間にもＡＮＤ回路８２の出力信号がハイレベルとなるので、図７（Ｂ）に示すように、レーザビームの連続する２回の主走査で同一の追跡パターン信号が各々出力されることになる。従って、例として図９に示すように、追跡パターンを構成する個々のパターンの幅が２本の走査線を跨る大きさとなるので、個々のパターンの形成位置がグリッドの格子点位置から外れることをより確実に防止することができ、追跡パターンが表す所定の情報をより誤りなく読み取ることができる。なお、上記のように信号出力部７４，８０からローレベルの信号が出力される構成の追跡パターン形成制御部５４は、請求項３に記載のパターン信号生成手段に対応している。
【００５２】
〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。本第２実施形態では、信号出力部７４，８０からローレベルの信号が出力されるように信号出力部７４，８０が構成されており、更に、図１０に示すように、周波数変調回路６０が周波数変調回路本体８８とラインカウンタ９０から構成されている。なお、第２実施形態に係るクロック生成回路５８及び周波数変調回路６０は請求項４に記載のクロック信号生成手段に対応している。
【００５３】
ラインカウンタ９０には１ビットのカウンタであり、クロック信号入力端子にライン開始信号が入力されると共に、リセット端子にページ開始信号が入力されるように接続されており、ライン開始信号のパルスが入力される毎（各回の主走査の開始タイミングが到来する毎）にカウント値が「０」又は「１」に切り替わると共に、ページ開始信号がローレベルに変化する毎（１ページの走査開始タイミングが到来する毎）にカウント値が初期化（例えば「０」）されることになる。
【００５４】
周波数変調回路本体８８には、周波数変調対象のクロック信号が入力される入力端子に加え、極性切替信号を入力するための極性切替端子とリセット端子が設けられており、極性切替端子にはラインカウンタ９０のカウント値が入力され、リセット端子にはライン開始信号が入力されるように接続されている。周波数変調回路本体８８は、リセット端子を介して入力されるライン開始信号がローレベルに変化する毎（各回の主走査の開始タイミングが到来する毎）に、入力端子を介して入力されるクロック信号に対するスペクトラム拡散周波数変調の位相を初期化すると共に、極性切替端子を介して入力されるラインカウンタ９０のカウント値が「０」の場合と「１」の場合とでスペクトラム拡散周波数変調を開始する際の位相が逆位相となるようにスペクトラム拡散周波数変調を行う。
【００５５】
ラインカウンタ９０のカウント値はページ開始信号がローレベルに変化する毎に初期化されるので、例として図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、１ページ内の奇数番目の走査線の走査（２ｎ−１回目の主走査：但しｎ＝１，２，…）と、偶数番目の走査線の走査（２ｎ−１回目の主走査：但しｎ＝１，２，…）で、スペクトラム拡散クロックの周波数変化が逆位相とされることになる。これにより、連続する２回の主走査で形成される追跡パターンの個々のパターンは、図１２に示すように、グリッドの対応する格子点位置上に、格子点位置を挟んで対称な形状のパターンとして形成されることなる。従って、追跡パターンが表す所定の情報をより確実に読み取ることができる。
【００５６】
なお、上記では周波数が所定の変動幅内で変動するクロック信号として、図３（Ａ）や図１１に示すように、周波数がノコギリ波状の変化パターンで変化するクロック信号を生成する例を説明したが、これに限られるものではなく、例えば正弦波状の変化パターン等、任意の変化パターンで周波数が変化するクロック信号を本発明に係るクロック信号として適用可能である。
【００５７】
また、図８では追跡パターンの個々のパターンの長さをスペクトラム拡散クロックの２周期分に相当する長さとした例を説明したが、これに限定されるものではない。個々のパターンの長さは、例えば追跡パターンを構成する個々のパターンの形成位置と個々のパターンが本来形成されるべき位置（格子点位置）とのずれ量の最大値ΔＳｍａｘ等に応じて定めればよく、個々のパターンの長さをクロック信号の３周期分以上に相当する長さとしてもよい。
【００５８】
また、図９では追跡パターンの個々のパターンの幅を、２本の走査線を跨る大きさとした例を説明したが、これに限定されるものでもなく、３本以上の任意の数の走査線を跨る大きさとしてもよい。
【００５９】
更に、上記では追跡パターンを肉眼で判別しにくくするために、追跡パターンの個々のパターンの色をＹ（黄色）とした例を説明したが、これに限定されるものではなく、上記の趣旨を逸脱しない範囲内で任意の色を適用可能である。
【００６０】
また、上記では本発明に係る画像形成装置として、複数個の画像形成部１２が転写ベルト２４に沿って配置され、個々の画像形成部１２で並列に形成された各色のトナー像を転写ベルト２４上で重ね合わせることでカラー画像を形成する構成のカラー画像形成装置を例に説明したが、画像形成装置の構成は上記に限定されるものではなく、単一の感光体上に各色のトナー像を順次形成して重ね合わせることでカラー画像を形成する構成であってもよいし、電子写真方式以外の他の方式、例えばインクジェット方式により画像を形成する構成であってもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明は、周波数が所定の変動幅内で変動するクロック信号を生成し、追跡パターンの個々のパターンをクロック信号に同期したタイミングで被走査体上に形成するための追跡パターン信号を生成し、生成した追跡パターン信号に基づいて、追跡パターンを付加した画像を被走査体上に形成するようにしたので、追跡パターンを付加した画像を形成する際の放射電磁ノイズを低減できる、という優れた効果を有する。
【００６２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、クロック信号の周波数の変動幅が大きくなるに従って、個々のパターンの被走査体上の走査方向に沿った長さが長くするので、上記効果に加え、クロック信号の周波数の変動に伴い追跡パターンを構成する個々のパターンの形成位置の変動に拘わらず、追跡パターン（所定の情報）を誤りなく読み取ることができる、という効果を有する。
【００６３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、追跡パターンの個々のパターンを連続する複数本の走査線を各々跨ぐ大きさとしたので、上記効果に加え、複数回の走査で形成される個々のパターンがグリッドの格子点位置（基準位置）上に位置する確率を向上させることができる、という効果を有する。
【００６４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、単一の走査線に沿った被走査体上の走査開始タイミングが到来する毎に、クロック信号の周波数の変調を、前回の走査線の走査開始における変調の位相と逆の位相で開始するので、上記効果に加え、クロック信号の周波数の変動に伴い追跡パターンを構成する個々のパターンの形成位置の変動に拘わらず、追跡パターン（所定の情報）を誤りなく読み取ることができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】制御部（一部）の概略構成を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）はクロック信号の周波数変調パターンの一例、（Ｂ）は放射電磁ノイズの周波数スペクトルの一例を各々示す線図である。
【図４】データマスク回路の概略構成を示すブロック図である。
【図５】パターンを拡大しない場合のデータマスク回路の動作を説明するための、（Ａ）は１ライン内、（Ｂ）は１ページ内のタイミングチャートである。
【図６】パターンを拡大しない場合に形成される追跡パターンの一例を示すイメージ図である。
【図７】パターンを拡大する場合のデータマスク回路の動作を説明するための、（Ａ）は１ライン内、（Ｂ）は１ページ内のタイミングチャートである。
【図８】主走査方向にのみパターンを拡大した場合に形成される追跡パターンの一例を示すイメージ図である。
【図９】副走査方向にもパターンを拡大した場合に形成される追跡パターンの一例を示すイメージ図である。
【図１０】第２実施形態に係る周波数変調回路の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】第２実施形態におけるクロック信号の周波数変調パターンの一例を示す線図である。
【図１２】第２実施形態で形成される追跡パターンの一例を示すイメージ図である。
【符号の説明】
１０    カラー画像形成装置
１２    画像形成部
５４    追跡パターン形成制御部
５６    追跡パターンデータレジスタ
６０    周波数変調回路
６６    データマスク回路
６８    ドットカウンタ
７０    ラインカウンタ
７４，８０    信号出力部
８６    画像合成回路
８８    周波数変調回路本体
９０    ラインカウンタ
【図１】
2005020067.tif 000003
【図２】
2005020067.tif 000004
【図３】
2005020067.tif 000005
【図４】
2005020067.tif 000006
【図５】
2005020067.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005020067.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005020067.tif 000011
【図１０】
2005020067.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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