(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて、回転する感光体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像することによって画像を形成する画像形成装置において、
第１の光ビームを出射する第１の発光点と、第２の光ビームを出射する第２の発光点とを備え、前記感光体の回転軸方向において前記第１の発光点から出射された前記第１の光ビームと前記第２の発光点から出射された前記第２の光ビームとが互いに異なる位置に結像するように前記第１の発光点に対して前記第２の発光点が配置され、前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームによって前記感光体を露光することによって感光体上に前記静電潜像を形成する光源と、
前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームが前記感光体上を走査するように前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームを偏向する偏向手段と、
時間経過に応じて周波数が周期的に変動する第１の画像クロック信号を生成し、時間経過に応じて周波数が前記第１の画像クロック信号と同一周期で変動し、前記第１の画像クロック信号の位相に対して位相を調整した第２の画像クロック信号を生成する生成手段と、
前記第１の画像クロック信号と前記画像データとに基づいて前記第１の発光点から前記第１の光ビームを出射させるための第１の駆動信号を生成し、前記第２の画像クロック信号と前記画像データとに基づいて前記第２の発光点から前記第２の光ビームを出射させるための第２の駆動信号を生成し、前記第１の駆動信号および前記第２の駆動信号に基づいて前記光源を駆動する駆動手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記生成手段は、基準クロック信号を生成し、前記基準クロック信号に基づいて前記第１の画像クロック信号および前記第２の画像クロック信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記感光体の回転軸方向における前記第１の光ビームの露光位置と前記第２の光ビームの露光位置との距離に基づいて前記第１の画像クロック信号の位相に対して位相を調整した前記第２の画像クロック信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記生成手段は、前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームの走査方向において前記第１の光ビームによって形成される画素と前記第２の光ビームによって形成される画素との相対的なずれが抑制されるように、前記第１の画像クロック信号の位相に対して位相を調整した前記第２の画像クロック信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記生成手段は、前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームの走査方向において前記第１の光ビームによる前記感光体上の露光開始位置と前記第２の光ビームによる前記感光体上の露光開始位置との相対的なずれが抑制されるように、前記第１の画像クロック信号の位相に対して位相を調整した前記第２の画像クロック信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記偏向手段によって偏向された前記第１の光ビームを検知する検知手段を備え、前記生成手段は、前記検知手段によって前記第１の光ビームが検知されたタイミングを基準に前記基準クロック信号に基づいて前記第１の画像クロック信号と前記第２の画像クロック信号とを生成することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。 
【請求項７】
前記生成手段は、前記検知手段によって前記第１の光ビームが検知されたことに応じて前記基準クロック信号に基づいて生成される前記第１の画像クロック信号の初期周波数と前記第２の画像クロック信号の初期周波数とが同一になるように前記第１の画像クロック信号および前記第２の画像クロック信号を生成し、走査方向における前記第１の光ビームと前記第２の光ビームとの露光位置の差に応じて前記第１の画像クロック信号と前記第２の画像クロック信号との生成タイミングを異ならせることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
時間経過に応じて変調する前記第１の画像クロック信号の周波数および前記第２の画像クロック信号の変調量が同一であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記生成手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記感光体上に前記静電潜像を形成するために前記第１の光ビーム又は前記第２の光ビームを出射する期間である画像形成期間とそれ以外の期間である非画像形成期間とを判別し、
前記生成手段は、前記画像形成期間において、前記基準クロック信号の周波数に基づいて時間経過に応じて周波数が変動する第１の画像クロック信号と第２の画像クロック信号とを生成し、前記非画像形成期間において前記第１の画像クロック信号の周波数を一定に制御し、前記第２の画像クロック信号の周波数を時間経過に応じて変調することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記非画像形成期間における前記第２の画像クロック信号の周波数の変調周期が前記画像形成期間における前記第２の画像クロック信号の周波数の変調周期よりも長いことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記生成手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記感光体上に前記静電潜像を形成するために前記第１の光ビーム又は前記第２の光ビームを出射する期間である画像形成期間とそれ以外の期間である非画像形成期間とを判別し、
前記生成手段は、前記画像形成期間において前記基準クロック信号に基づいて時間経過に応じて変動する前記第１の画像クロック信号と前記第２の画像クロック信号とを生成し、前記非画像形成期間において前記第１の画像クロック信号の周波数と前記第２の画像クロック信号の周波数とを一定に制御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記感光体の回転方向において前記第２の光ビームによって形成される画素が前記第１の光ビームによって形成される画素に隣接するように、前記第１の発光点に対して前記第２の発光点が配置されていることを特徴とする請求項１乃至１１いずれか１項に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、画像形成装置に関し、特に、感光ドラムなどの像担持体上を走査するレーザビ−ムのオン／オフ制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、一般的に半導体レーザから発光するレーザ光をオン、オフしながら、このレーザ光を回転多面鏡（ポリゴンミラ−）で走査し、感光体に照射することによって、潜像形成が行われる。
【０００３】
このような画像形成装置においては、通常、レーザ光のオン／オフ制御に一定周波数の画像クロックが用いられている。その理由は、この画像クロックの周波数が一定でないと、レーザ光のオン／オフタイミングが正規のタイミングからずれ、それにより感光体上に形成される静電潜像のドット形成位置が微妙にずれ、その結果、画像ひずみや色ずれ、色むらが発生するからである。
【０００４】
また、ポリゴンミラ−と感光体との間にｆ−θレンズが設けられている。ｆ−θレンズは、レーザ光の集光作用、走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正作用などの光学特性を有し、これにより、ｆ−θレンズを通過したレーザ光は、感光体上に所定方向に等速で結合走査される。
【０００５】
しかしながら、このｆ−θレンズの特性のずれにより、感光体上へ照射されるレーザ光が理想的な画像形成位置からずれることがある。そこで、基準の画像クロックを変調することにより、レーザ光のオン／オフタイミングを微調し、感光体上に形成されるドットの位置を補正する周波数変調技術が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、画像クロックが常に一定の場合、レーザ光のオン／オフを制御するためのオン／オフ信号をその生成回路からレーザ駆動回路へ伝送する伝送路において、放射ノイズが発生する。そして、その放射ノイズレベルが国際的な放射ノイズ規格に規定されている値を超える場合が多い。
【０００７】
また、周波数変調技術を用いる場合、放射ノイズレベルは低減されるが、周波数変調を行う必要がないほどの特性を有するｆ−θレンズを使用する場合は、画像クロックの周波数が一定になるため、放射ノイズレベルはより厳しくなる。
【０００８】
主走査方向の色ずれが問題となるタンデム方式のカラ−画像形成装置などにおいては、ｆ−θレンズの特性を補正するために周波数変調を用いることが多い。しかし、主走査方向の色ずれをあまり気にする必要がない１ドラム系のカラ−画像形成装置や、色ずれに対する配慮を必要としない白黒画像形成装置においては、周波数変調を行うことが少ない。その場合もやはり、その放射ノイズレベルが、国際的な放射ノイズ規格の値を超える場合が多く、問題とされている。
【０００９】
この画像クロックによるノイズレベルの低減を図る技術として、この画像クロックの周波数をある所定の揺らぎ量で変化させることで、特定周波数帯の放射ノイズのピ−クレベルを低減させる技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平２−２８２７６３号公報
【特許文献２】特開２００４−２６８５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図５（ａ）は、マルチビ−ム方式のレーザスキャナユニットに画像クロック変調（周波数変調）をかけた場合の説明図である。通常、マルチビ−ム方式の場合、図５（ｂ）のように、ドラム面上においてレーザビ−ムのスポット間隔が解像度で決まる副走査ピッチになるようにレーザチップを傾けて調整する。
【００１２】
この際、ＡレーザとＢレーザの主走査方向の相対位置は同じにならないため、ＡレーザとＢレーザで主走査方向のずれ分だけずらして書き出しを開始する。この場合、例えば、ＢＤ信号基準で同じ時間経過後にＡレーザとＢレーザの変調開始を行うと、図５（ａ）のように、周波数変調により起こる理想位置のずれ量がＡレーザとＢレーザで異なってしまう。そのため、ＡレーザとＢレーザでドット位置ずれが生じ、画像に悪影響を与えてしまう。
【００１３】
また、周波数変調の周期と振幅も、画像位置により各レーザで異なる変調をかけた場合、同様に理想位置からのずれ量が各レーザで異なり、ドット位置ずれの要因となる。
【００１４】
また、タンデム方式の場合においても、図１３に示すように、上記と同様の理由により色ずれとなって画像に悪影響を与える。
【００１５】
従って、本発明の目的は、周波数変調による色ずれのない画像を得られる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するため、本発明による画像形成装置は、画像データに基づいて、回転する感光体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像することによって画像を形成する画像形成装置において、第１の光ビームを出射する第１の発光点と、第２の光ビームを出射する第２の発光点とを備え、前記感光体の回転軸方向において前記第１の発光点から出射された前記第１の光ビームと前記第２の発光点から出射された前記第２の光ビームとが互いに異なる位置に結像するように前記第１の発光点に対して前記第２の発光点が配置され、前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームによって前記感光体を露光することによって感光体上に前記静電潜像を形成する光源と、前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームが前記感光体上を走査するように前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームを偏向する偏向手段と、時間経過に応じて周波数が周期的に変動する第１の画像クロック信号を生成し、時間経過に応じて周波数が前記第１の画像クロック信号と同一周期で変動し、前記第１の画像クロック信号の位相に対して位相を調整した第２の画像クロック信号を生成する生成手段と、
前記第１の画像クロック信号と前記画像データとに基づいて前記第１の発光点から前記第１の光ビームを出射させるための第１の駆動信号を生成し、前記第２の画像クロック信号と前記画像データとに基づいて前記第２の発光点から前記第２の光ビームを出射させるための第２の駆動信号を生成し、前記第１の駆動信号および前記第２の駆動信号に基づいて前記光源を駆動する駆動手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、画像クロックの周波数を所定の揺らぎ量で変調させることによりノイズ低減を行う際、周波数変調による色ずれのない画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の露光ユニットの構成を模式的に示す図である。
【図２】図１におけるレーザ光源の駆動制御に用いられる本発明の第１の実施の形態に係る周波数変調装置のブロック図である。
【図３】図２における周波数変調パラメータの構成を示すブロック図である。
【図４】図２における発光信号生成手段の構成を示すブロック図である。
【図５】図２の周波数変調装置によって生成される画像クロックの周波数と主走査位置との関係を示す図である（その１）。
【図６】図２の周波数変調装置によって生成される画像クロックの周波数と主走査位置との関係を示す図である（その２）。
【図７】図２の周波数変調装置において、画像クロックの基本周期からの変調タイミングを、画像書き出し開始前の画像領域外の画像クロックの周期を変調させることで制御する場合の説明図である。
【図８】図２の周波数変調装置において、画像領域に到達するまでの画像領域外のタイミングで画像クロックを発生させない場合の説明図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の露光ユニットの構成を模式的に示す図である。
【図１０】図９におけるレーザ光源の駆動制御に用いられる本発明の第２の実施の形態に係る周波数変調装置のブロック図である。
【図１１】図１０における周波数変調パラメータの構成を示すブロック図である。
【図１２】図１０における発光信号生成手段の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１０の周波数変調装置によって生成される画像クロックの周波数と主走査位置との関係を示す説明図である（その１）。
【図１４】図１０の周波数変調装置によって生成される画像クロックの周波数と主走査位置との関係を示す説明図である（その２）。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態による画像形成装置について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の露光ユニットの構成を模式的に示す図である。
【００２２】
電子写真方式の画像形成装置は、図１に示すように、入力された画像デ−タに対応する潜像を感光ドラム１５上（感光体上）に形成するように、感光ドラム（感光体）１５に対してレーザ光を照射する露光ユニットを備える。
【００２３】
この露光ユニットは、拡散レーザ光を発光する図示しない発光点、Ａレーザ（第１の発光点）とＢレーザ（第２の発光点）の２つを有するレーザ光源１を備える。レーザ光源１から発光された（出射された）レーザ光は、コリメ−タレンズ１３を介して平行レーザ光Ｌ１、Ｌ２へ変換され、このレーザ光Ｌ１、Ｌ２（つまり、第１の光ビームおよび第２の光ビーム）は、スキャナモ−タ３によって回転駆動中のポリゴンミラ−２に照射される。そして、ポリゴンミラ−２に照射されたレーザ光Ｌ１、Ｌ２は、ポリゴンミラ−２により偏向（反射）されて、ｆ−θレンズ１４に至る。
【００２４】
ｆ−θレンズ１４を通過したレーザ光Ｌ１、Ｌ２は、感光ドラム１５上に主走査方向に等速で結合走査され、このレーザ光の走査、即ちスキャン動作により、感光ドラム１５上に潜像（静電潜像ともいう）１６が形成される。つまり、レーザ光Ｌ１は感光ドラム１５の第１の露光位置を露光し、レーザ光Ｌ２は感光ドラム１５の回転方向において第１の露光位置に隣接する第２の露光位置を露光する。レーザ光のスキャン動作の開始は、ビ−ムディテクトセンサ（以下、ＢＤセンサという）１７により検出される。なお、感光ドラム１５上の静電潜像は現像器によって現像されて可視化される。
【００２５】
感光ドラム１５に対するレーザ光のスキャンの開始に当たる時間にレーザ光源１は強制点灯される。ＢＤセンサ１７は、レーザ光源１の強制点灯期間にポリゴンミラ−２により反射されて入力されたレーザ光Ｌ１を検出し、主走査ごとの画像形成書き出しタイミングの基準信号となるビ−ムディテクト信号（以下、ＢＤ信号という）を検知結果として出力する。
【００２６】
次に、レーザ光源１の駆動制御に用いられる画像クロックの周波数変調構成について図２、３、４を参照して説明する。
【００２７】
図２は、図１におけるレーザ光源の駆動制御に用いられる本発明の第１の実施の形態に係る周波数変調装置のブロック図である。
【００２８】
レーザ光源１の駆動制御に用いられる画像クロックの周波数変調装置１１４においては、図２に示すように、基準クロック（基準クロック信号）２１を発生する基準クロック発生手段１０４と、メモリ１１３と、画像デ−タ発生手段１１５と、発光信号生成手段１０１とが設けられている。
【００２９】
メモリ１１３は、周波数変調設定パラメータ１０６を記憶しており、周波数変調設定パラメータ１０６は、周波数変調装置１１４の画像クロック信号の変調動作に必要となる各種設定値を含んでいる。
【００３０】
図３は、図２における周波数変調パラメータの構成を示すブロック図である。
【００３１】
図３に示すように、一般的にレーザのドラム面走査スピ−ドと解像度によって決められる画像クロックの基本周期に相当する設定値である画像クロック基本周期設定値１０７をＡレーザとＢレーザのそれぞれに対して記憶している。
【００３２】
また、画像クロックの基本周期から伸縮させる最大量（周期の揺れ幅）に相当する設定値である画像クロック変調量設定値１０８をＡレーザとＢレーザのそれぞれに対して記憶している。
【００３３】
また、基本周期から変調され、周期最大、最小を取り、基本周期に戻るまでに何画素を要するか設定する画像クロック変調周期設定値１０９をＡレーザとＢレーザのそれぞれに対して記憶している。
【００３４】
また、ＢＤ信号入力後、画像クロック変調量、画像クロック変調周期に従って変調を開始するタイミングを設定する画像クロック変調開始タイミング設定値１１０をＡレーザとＢレーザのそれぞれに対して記憶している。
【００３５】
これら各種設定値は、発光信号生成手段１０１に転送される。画像データ発生手段１１５は、図４に示すように、レーザ光源１を点灯制御させて画像を形成するための信号である画像データ２２を発生させるものである。この各レーザ光源１に対応した１ライン分の画像データ２２が各々の発光信号生成手段１０１に送られる。この画像データ２２は発光信号生成手段１０１内のシフトレジスタ１１６に記憶される。
【００３６】
発光信号生成手段１０１は、セグメント分割手段１０２と画像クロック生成手段１０３を有する。セグメント分割手段１０２は、主走査方向に走査する１ライン内を、画像クロック変調周期設定値１０９によって決められた画素数で構成する複数のセグメントに分割する。
【００３７】
画像クロック生成手段１０３は、基準クロック発生手段１０４により発生された基準クロック（基準クロック信号）２１を基に、分割されたそれぞれのセグメントに対応する画像クロックを生成する。具体的には、画像クロック生成手段１０３は、画像クロック基本周期設定値１０７を基本周期として、画像クロック変調量設定値１０８に応じて周期を変調させた画像クロックを生成する。
【００３８】
画像クロック変調開始タイミング設定値１１０で設定されるタイミングで変調が開始され、変調させた画像クロックはシフトレジスタ１１６に出力される。シフトレジスタ１１６は、画像クロックを受け、格納されている画像デ−タに応じて順次発光信号をレーザ駆動回路１１２に出力する。レーザ駆動回路１１２は、入力された発光信号１８に応じて各レーザを発光制御する駆動信号を出力する（つまり、第１の駆動信号および第２の駆動信号を出力する）。図２、図４において、符号２９はＢＤ信号を示す。
【００３９】
次に、上記周波数変調構成による画像クロック変調について図５、図６を参照しながら説明する。図５と図６は、図２の周波数変調装置によって生成される画像クロックの周波数と主走査位置との関係を示す図である。図５（ａ）は、ＡレーザとＢレーザの変調周期、変調量、変調開始タイミングをそれぞれ別々に変調した場合の図である。
【００４０】
（ａ）−１は、ＢＤ信号を示しており、ＢＤ信号を検知後、次にＢＤ信号を検知するまで、つまりレーザがドラム面上を１回走査する分のタイミングを示している。（ａ）−２は１走査中におけるＡレーザの画像クロックの周波数変化を示す図である。縦軸が画像クロックの周波数、横軸が画像クロックのカウント数を示している。
【００４１】
この図では、ＢＤ検知後、５００カウントまでは同じ周波数でカウントし、５０１カウント目からは１周期１００カウントとして、±２％の一定の揺らぎ量で周波数を変化させながらカウントしていることを示している。画像の書き出しタイミングは、５０１カウント目からである。
【００４２】
（ａ）−３は、（ａ）−２の画像クロック周波数でレーザ駆動させた場合のドットの、ドラム面上での理想位置からのずれ量を示す図である。縦軸は理想位置からのずれ量、横軸はドラム面上での主走査位置を示している。通常、画像形成装置の露光ユニットは、レーザ光がドラム面上で等速走査するように光学系を設計される。
【００４３】
本実施の形態も等速走査をするような設計をされていることを前提としている。この場合、画像クロックの周波数が一定の場合、ドットとドットの間隔は一定になる。レーザを駆動するための画像デ−タはドットの間隔は等間隔として生成されているので、本実施の形態のように画像クロックの周波数を変化させると、理想的な位置からずれた場所にドットが形成される。
【００４４】
このずれ量を示すのが（ａ）−３の理想位置からのずれ量である。周波数が高くなるほどドットの間隔は小さくなるので、理想位置からのずれ量としてはマイナス側に振れる。逆に、周波数が低くなるほどドット間隔は広くなるので、理想位置からのずれ量はプラス側に振れる。（ａ）−２と（ａ）−３はそのような関係になっている。
【００４５】
（ａ）−４は、（ａ）−２と同様にＢレーザの画像クロックの周波数変化の様子を示す図である。周波数変化の開始タイミングはＡレーザと同様に５０１クロック後からであるが、画像の先端は５５１カウント目からである。周波数の変調量は±１％、変調周期は９０カウントであり、Ａレーザの変調量、変調周期とは異なる。（ａ）−５は、（ａ）−３と同様に、Ｂレーザで形成されるドットのドラム面上での理想位置からのずれ量を示す図である。
【００４６】
図５（ｂ）は、図５（ａ）−３と（ａ）−５を重ねた図である。図５（ｃ）はＡレーザとＢレーザの発光点の位置関係を示す図である。この図に示すように、マルチビ−ムを用いた系の場合、通常ＡレーザとＢレーザのドラム面上での副走査間隔を、解像度に応じた間隔に調整するためにチップを傾けて調整する。このため、主走査方向のＡレーザとＢレーザの相対位置は傾き角度に応じて変わる。
【００４７】
この主走査位置のずれに応じて画像の書き出し開始タイミングを図５（ａ）−２、（ａ）−４のように変えることで、Ａレーザで描かれた画像とＢレーザで描かれた画像の書き出し位置は、ドラム面上で同一となる。
【００４８】
ところが、図５（ａ）−２、（ａ）−４のように、変調量、変調周期、画像クロック変調タイミングがＡレーザ、Ｂレーザで異なる場合、図５（ｂ）のように像高により、理想位置からのずれ量がビ−ム間で変わる。その結果、主走査位置ずれが発生し、図５（ｄ）のように、縦ラインを書いた場合にギザギザなラインになってしまうなど、画像に悪影響を与える。
【００４９】
図６は、図２の周波数変調装置において、画像書き込み開始タイミングに合わせて、画像クロック変調開始タイミングを変え、変調周期、変調量を各レーザ揃えた場合の説明図である。
【００５０】
図６（ａ）では、Ｂレーザの画像クロックの変調開始タイミングを、画像書き込みタイミングの遅延クロック分と同じクロック数遅らせて変調を開始している。画像クロックの変調周期と変調量をＡレーザ、Ｂレーザともに１００クロック周期、±１％と同じにしている（Ａレーザの画像クロックを第１の画像クロック信号と呼び、Ｂレーザの画像クロックを第２の画像クロック信号と呼ぶ）。また、隣接画素との周期の違いは、１％×２÷２５クロック＝０．０８％となる。この場合、図６（ｂ）のように、ＡレーザとＢレーザの理想位置からのずれ量は各像高で一致する。
【００５１】
図６（ｃ）は、ずれ量が０の場合の理想位置とドット位置の図で、図６（ｄ）はずれ量が１％の場合の図である。図６（ｄ）の場合、理想位置からはＡレーザとＢレーザともにずれているが、ずれ量がドラム面上の主走査方向の各像高で同じになるため、レーザ間のドット位置ずれは発生しない。
【００５２】
また、本実施の形態の場合、理想位置からのずれ量が最大になる位置で±１．０２画素、隣接画素間のドットの大きさの違いは０．０００８画素と小さいため、人間の認識レベルでは理想位置からずれていることをほとんど認識できないレベルである。
【００５３】
図７は、図２の周波数変調装置において、画像クロックの基本周期からの変調タイミングを、画像書き出し開始前の画像領域外の画像クロックの周期を変調させることで制御する場合の説明図である。周波数変調装置はＢＤ信号に基づいて、感光体上に静電潜像を形成するために第１の光ビーム又は第２の光ビームを出射する期間である画像形成期間とそれ以外の期間である非画像形成期間とを判別する。
【００５４】
（ａ）−１は、ＢＤ信号２９を示しており、ＢＤ信号２９を検知後、次にＢＤ信号２９を検知するまで、つまりレーザがドラム面上を１回走査する分のタイミングを示している。（ａ）−２は、１走査中におけるＡレーザの画像クロックの周波数変化を示す図である。縦軸が画像クロックの周波数、横軸が画像クロックのカウント数を示している。この図では、ＢＤ検知後、５００カウントまでは同じ周波数でカウントし、５０１カウント目からは１周期１００カウントとして、±２％の一定の揺らぎ量で周波数を変化させながらカウントしていることを示している。画像の書き出しタイミングは、５０１カウント目からである。
【００５５】
（ａ）−３は、（ａ）−２の画像クロック周波数でレーザ駆動させた場合のドットの、ドラム面上での理想位置からのずれ量を示す図である。縦軸は理想位置からのずれ量、横軸はドラム面上での主走査位置を示している。（ａ）−４は、（ａ）−２と同様に、Ｂレーザの画像クロックの周波数変化の様子を示す図である。周波数変化の開始タイミングは、Ａレーザと同様に、５０１クロック後からであるが、５００クロック目までのクロックの周波数を低く設定し、時間としては周波数を変化させなかった場合の５５０クロック分になるように設定している。そのため、画像書き出しのタイミングとしては、図６のＢレーザの場合と同じタイミングとなるので、図６のＢレーザと同じ位置から書き出しを開始する。この方式によれば、画像領域外の画像クロック周期を変調させるので、ノイズ低減の効果がさらに高まる。
【００５６】
図８は、図２の周波数変調装置において、画像領域に到達するまでの画像領域外のタイミングで画像クロックを発生させない場合の説明図である。この場合、クロックを発生させていない時間はノイズを出さないため、さらにノイズ低減の効果が高まる。
【００５７】
本実施の形態では、画像クロック変調周期を１走査中の各像高で同じ周期に設定しているが、各像高で各ステ−ション間の周期が同じであれば、１走査中の周期は一定でなくてもよい。
【００５８】
このように本実施の形態によれば、画像クロックに起因するノイズのピ−クレベルを低減させつつ、周波数変調要因のマルチビ−ム間のドット位置ずれが生じない画像を提供できる。
【００５９】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の露光ユニットの構成を模式的に示す図である。本実施の形態では、タンデム式の画像形成装置の露光ユニットを示す。
【００６０】
画像形成装置は、図９に示すように、ＹＣＭＫ、４つのステーションの画像形成部（露光ユニットと感光ドラム１５）を備える。各ステーションの構成は、図１と同じであるので説明は省略する。
【００６１】
次に、レーザ光源１の駆動制御に用いられる画像クロックの周波数変調構成について図１０、１１、１２を参照しながら説明する。図１０は、図９におけるレーザ光源の駆動制御に用いられる本発明の第２の実施の形態に係る周波数変調装置のブロック図である。
【００６２】
レーザ光源１の駆動制御に用いられる画像クロックの周波数変調装置１１４においては、図１０に示すように、基準クロック２１を発生する基準クロック発生手段１０４と、メモリ１１３と、画像データ発生手段１１５と、発光信号生成手段１０１とが設けられている。
【００６３】
メモリ１１３は、周波数変調設定パラメ−タ１０６を記憶しており、周波数変調設定パラメ−タ１０６は、周波数変調装置１１４の画像クロック信号の変調動作に必要となる各種設定値を含んでいる。
【００６４】
図１１は、図１０における周波数変調パラメータの構成を示すブロック図である。
【００６５】
図１１に示すように、一般的にレーザのドラム面走査スピ−ドと解像度によって決められる画像クロックの基本周期に相当する設定値である画像クロック基本周期設定値１０７をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋレーザのそれぞれに対して記憶している。
【００６６】
また、画像クロックの基本周期から伸縮させる最大量に相当（画像クロックの揺らぎ量に相当）する設定値である画像クロック変調量設定値１０８をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋレーザのそれぞれに対して記憶している。また、基本周期から変調され、周期最大、最小を取り、基本周期に戻るまでに何画素を要するか設定する画像クロック変調周期設定値１０９をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋレーザのそれぞれに対して記憶している。
【００６７】
また、ＢＤ信号入力後、画像クロック変調量、画像クロック変調周期に従って変調を開始するタイミングを設定する画像クロック変調開始タイミング設定値１１０をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋレーザのそれぞれに対して記憶している。
【００６８】
これら各種設定値は、発光信号生成手段１０１に転送される。画像データ発生手段１１５は、図１０に示すように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋステーションの各レーザを点灯制御させて画像を形成するための信号である画像データ２２を発生させるものである。この各レーザ光源１に対応した画像デ−タ２２が各々の発光信号生成手段１０１に送られる。この画像データ２２は発光信号生成手段１０１内のシフトレジスタ１１６に記憶される。
【００６９】
発光信号生成手段１０１は、図１２に示すように、セグメント分割手段１０２と画像クロック生成手段１０３を有する。セグメント分割手段１０２は、主走査方向に走査する１ライン内を、画像クロック周期設定値１０９によって決められた画素数で構成する複数のセグメントに分割する。
【００７０】
画像クロック生成手段１０３は、基準クロック発生手段１０４により発生された基準クロック２１を基に、分割されたそれぞれのセグメントに対応する画像クロックを生成する。具体的には、画像クロック基本周期設定値１０７を基本周期として、画像クロック変調量設定値１０８に応じて周期を変調させた画像クロックを生成する。
【００７１】
画像クロック変調開始タイミング設定値１１０で設定されるタイミングで変調が開始され、変調させた画像クロックはシフトレジスタ１１６に出力される。シフトレジスタ１１６は、画像クロックを受け、格納されている画像デ−タに応じて順次発光信号をレーザ駆動回路１１２に出力する。レーザ駆動回路１１２は、入力された発光信号に応じて各レーザを発光制御する。
【００７２】
次に、上記周波数変調構成による画像クロック変調について図１３、図１４を参照しながら説明する。図１３と図１４は、図１０の周波数変調装置によって生成される画像クロックの周波数と主走査位置との関係を示す説明図である。図１３（ａ）は、Ｙステ−ションレーザ光源とＭステ−ションレーザ光源の変調周期、変調量、変調開始タイミングをそれぞれ別々に制御した場合の図である。
【００７３】
（ａ）−１は、ＢＤ信号２９を示しており、ＢＤ信号２９を検知後、次にＢＤ信号１９を検知するまで、つまりレーザがドラム面上を１回走査する分のタイミングを示している。（ａ）−２は、１走査中におけるＹレーザの画像クロックの周波数変化を示す図である。縦軸が画像クロックの周波数、横軸が画像クロックのカウント数を示している。この図では、ＢＤ信号検知後、５００カウントまでは同じ周波数でカウントし、５０１カウント目からは１周期１００カウントとして、±２％の一定の揺らぎ量で周波数を変化させながらカウントしていることを示している。画像の書き出しタイミングは、５０１カウント目からである。
【００７４】
（ａ）−３は、（ａ）−２の画像クロック周波数でレーザ駆動させた場合のドットの、ドラム面上での理想位置からのずれ量を示す図である。縦軸は理想位置からのずれ量、横軸はドラム面上での主走査位置を示している。通常、画像形成装置の露光ユニットは、レーザ光がドラム面上で等速走査するように光学系を設計される。本実施の形態も等速走査をするような設計をされていることを前提としている。
【００７５】
この場合、画像クロックの周波数が一定の場合、ドットとドットの間隔は一定になる。レーザを駆動するための画像デ−タはドットの間隔は等間隔として生成されているので、本実施の形態のように画像クロックの周波数を変化させると、理想的な位置からずれた場所にドットが形成される。
【００７６】
このずれ量を示すのが（ａ）−３の理想位置からのずれ量である。周波数が高くなるほどドットの間隔は小さくなるので、理想位置からのずれ量としてはマイナス側に振れる。逆に、周波数が低くなるほどドット間隔は広くなるので、理想位置からのずれ量はプラス側に振れる。（ａ）−２と（ａ）−３はそのような関係になっている。
【００７７】
（ａ）−４は、ＢＤ信号２９を示しており、ＢＤ信号２９を検知後、次にＢＤ信号２９を検知するまで、つまりレーザがドラム面上を１回走査する分のタイミングを示している。（ａ）−５は、（ａ）−２と同様に、Ｍレーザの画像クロックの周波数変化の様子を示す図である。周波数変化の開始タイミングは、Ｙレーザと同様に、５０１クロック後からであるが、画像の先端は５５１カウント目からである。周波数の変調量は±１％、変調周期は９０カウントであり、Ｙレーザの変調量、変調周期とは異なる。（ａ）−６は、（ａ）−３と同様に、Ｂレーザで形成されるドットのドラム面上での理想位置からのずれ量を示す図である。
【００７８】
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）−３と（ａ）−６を重ねた図である。タンデム型の系の場合、露光ユニットの取り付け誤差や、ＢＤセンサ１７の取り付け誤差などにより、ＢＤ信号検知から、書き出し開始までのタイミングはユニットごとに変わる。そのため、画像の書き出し開始タイミングを、図１３（ａ）−２、（ａ）−５のように変えることで、Ｙステ−ションの画像とＭステ−ションの画像は、ドラム面上で重なり合う。
【００７９】
ところが、図１３（ａ）−２、（ａ）−５のように、変調量、変調周期、画像クロック変調タイミングがＹステ−ションレーザ、Ｍステ−ションレーザで異なる場合、図１３（ｂ）のように像高により、理想位置からのずれ量がステ−ション間で異なる。その結果、色ずれになってしまうなど、画像に悪影響を与える。
【００８０】
図１４は、画像書き込み開始タイミングに合わせて、画像クロック変調開始タイミングを変え、変調周期、変調量を各ステ−ション間で揃えた場合の図である。
【００８１】
図１４（ａ）では、Ｍステ−ションレーザの画像クロック変調開始タイミングを画像書き込みタイミングの遅延クロック分と同じクロック数遅らせて変調を開始している。画像クロックの変調周期と変調量をＹステ−ションレーザ、Ｍステ−ションレーザともに１００クロック周期、±１％と同一としている。
【００８２】
また、隣接画素との周期の違いは、１％×２÷２５クロック＝０．０８％となる。この場合、図１４（ｂ）のように、Ｙステ−ション画像とＭステ−ション画像の理想位置からのずれ量は各像高で一致する。この場合、図１４に示すように、各ステ−ションの画像の理想位置からのずれ量がドラム面上の主走査方向の各像高で同じになるため、ステ−ション間の色ずれは発生しない。
【００８３】
書き出しタイミングを画像領域前の画像クロック変調により制御すると、ノイズ低減に対してより効果的である。また、画像領域外に相当するタイミングでは画像クロックを出力しないようにすると、ノイズ低減の効果はより高まる。
【００８４】
上述のように、本発明の実施の形態では、画像の倍率に拘わらずに、時間経過とともに周波数が変動する第１の画像クロック信号と第２の画像クロック信号とが基準クロック信号に応じて生成される。そして、感光ドラム上の第１の露光位置を第１の光ビームによって露光し、感光ドラムの回転方向において第１の露光位置に隣接する第２の露光位置を第２の光ビームによって露光する際、第１の駆動信号および第２の駆動信号とが同一の周波数の第１の画像クロック信号と第２の画像クロック信号とによってそれぞれ生成される。
【００８５】
また、上述の説明から明らかなように、光源における第１の発光点および第２の発光点は、第１の光ビームと第２の光ビームが感光ドラムを走査する走査方向において同時に偏向された第１の光ビームと第２の光ビームとがそれぞれ異なる位置を露光するように配置される。さらに、第１の光ビームが検知されると、基準クロック信号に基づいて生成される第１の画像クロック信号の初期周波数と第２の画像クロック信号の初期周波数とが同一になるように第１の画像クロック信号および第２の画像クロック信号が生成される。そして、走査方向における第１の光ビームと第２の光ビームとの露光位置の差に応じて第１の画像クロック信号と第２の画像クロック信号との生成タイミングを異ならせる。加えて、第１の画像クロック信号および第２の画像クロック信号の初期周波数から所定の周期で第１の画像クロック信号および第２の画像クロック信号が変動される。
【００８６】
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【００８７】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記録媒体を介して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（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００８８】
１０１  発光信号生成手段（変調画像クロック生成手段）
１０２  セグメント分割手段
１０３  画像クロック生成手段
１０４  基準クロック発生手段
１１２  レーザ駆動回路
１１３  メモリ
１１４  周波数変調装置
１１５  画像デ−タ発生手段
１１６  シフトレジスタ
【図１】
0005295397.tif 000002
【図２】
0005295397.tif 000003
【図３】
0005295397.tif 000004
【図４】
0005295397.tif 000005
【図５】
0005295397.tif 000006
【図６】
0005295397.tif 000007
【図７】
0005295397.tif 000008
【図８】
0005295397.tif 000009
【図９】
0005295397.tif 000010
【図１０】
0005295397.tif 000011
【図１１】
0005295397.tif 000012
【図１２】
0005295397.tif 000013
【図１３】
0005295397.tif 000014
【図１４】
0005295397.tif 000015