(57)【要約】【課題】簡易な構成で位置ずれ補正とＥＭＩの抑制とを両立させた画像形成装置、及び、画像形成方法を提供する。【解決手段】入力された画像データに基づき強度変調されたビーム光を出力するビーム出力手段を備え、副走査方向に回動する感光体上に設定されるビーム光の照射位置を定速で主走査方向に移動させることで感光体上に形成された潜像を用いて記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、所定の設定条件に従い、クロック信号のクロック周波数をスペクトラム拡散させる周波数拡散手段と、スペクトラム拡散されたクロック信号に同期させて画像データをビーム出力手段に出力する同期データ出力手段と、所定の設定条件としてクロック周波数の変動周期、変動振幅、及び、変動の位相の一部又は全てを変更することでビーム光の照射時間を増減させて潜像の主走査方向の幅を基準幅と一致させる補正手段と、を備える。【選択図】図５
2013123860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データに基づいて強度変調されたビーム光を出力するビーム出力手段を備え、副走査方向に回動する感光体上に設定される前記ビーム光の照射位置を一定速度で主走査方向に移動させることで前記感光体上に形成された潜像を用いて記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
所定のクロック周波数のクロック信号を発振する発振手段と、
所定の設定条件に従って前記クロック信号のクロック周波数をスペクトラム拡散させる周波数拡散手段と、
前記周波数拡散手段によりスペクトラム拡散されたクロック信号に同期させて前記画像データを前記ビーム出力手段に出力する同期データ出力手段と、
前記所定の設定条件として前記クロック周波数の変動周期、変動振幅、及び、変動の位相の一部又は全てを変更することにより前記ビーム光の照射時間を増減させて、前記潜像の前記主走査方向の幅が基準幅と一致するように補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ビーム出力手段が複数備えられたマルチビーム方式であ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】
前記複数のビーム出力手段により、前記副走査方向に並列に同色の潜像が形成されるモノクロマルチビーム方式であ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】
前記複数のビーム出力手段により形成された潜像は、各々異なる色に対応する潜像であり、当該複数の潜像を用いて複数の異なる色を重ね合わせることでカラー画像を形成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５】
前記補正手段は、複数の前記ビーム出力手段により各々形成される潜像間での位置ずれの最大値が最小となるように前記所定の設定条件における前記クロック周波数の変動周期、変動振幅、及び、変動の位相の組み合わせを設定する
ことを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ビーム光の照射時間の変化量と、前記所定の設定条件とを対応付けて記憶する記憶手段を備え、
前記補正手段は、当該記憶手段を用いて前記ビーム光の照射時間の変化量に対応する設定条件を定める
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
入力された画像データに基づいて強度変調されたビーム光を出力するビーム出力手段を備え、副走査方向に回動する感光体上に設定される前記ビーム光の照射位置を一定速度で主走査方向に移動させることで前記感光体上に形成された潜像を用いて記録材上に画像を形成する画像形成方法であって、
所定の設定条件に従って入力された所定のクロック周波数のクロック信号をスペクトラム拡散させる周波数拡散ステップと、
前記周波数拡散ステップでスペクトラム拡散されたクロック信号に同期させて前記画像データを前記ビーム出力手段に出力する同期データ出力ステップと、
前記所定の設定条件として前記クロック周波数の変動周期、変動振幅、及び、変動の位相の一部又は全てを変更することにより前記ビーム光の照射時間を増減させて、前記潜像の前記主走査方向の幅が基準幅と一致するように補正する補正ステップと、
を含むことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザービーム方式の印刷装置（レーザープリンター）や複写機といった画像形成装置では、出力画像データに基づいて強度変調したレーザー光を、その照射位置を順次移動させながら感光体に照射することで、感光体の表面に静電潜像を形成する。このとき、照射位置の移動速度（走査速度）の誤差や感光体の取り付け誤差などにより位置ずれが生じる。
【０００３】
画像形成装置では、近年、種々の画像処理技術により、１の走査線（１ラスター）の中途での若干の位置ずれによる画質の低下を抑えることが出来るようになってきている。しかしながら、１ラスターの両端位置のずれ、特に、カラープリンターのように複数の感光体が直列に配置されたマルチビーム方式、タンデム方式、及び、中間転写式の画像形成装置において、特定の感光体により形成された画像の主走査方向の幅のみが他の感光体により形成された画像の幅に比べて長かったり短かったりすると、出力画像の走査端部における画質が大きく低下する。
【０００４】
レーザービーム方式の画像形成装置では、ビームの照射先を所定の走査速度で連続的に移動させながら、各画素データに対応して強度変調されたレーザー光をそれぞれクロック信号に同期させて出力する。そこで、従来、このような画像形成装置では、クロック信号のクロック周波数を変化させることでレーザー光の出力時間を変化させて、感光体上に形成される潜像の位置の補正を行っている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
一方、近年、印刷画像や複写画像の高精度化に伴い、画像形成装置で利用されるクロック信号のクロック周波数）が上昇している。高周波のクロック信号は、よりエネルギーの高い電磁放射を伴い、ＥＭＩ（電磁波障害）を引き起こすという問題がある。これに対し、特許文献２には、デジタル複写機において、クロック周波数を時間変化させることでスペクトラム拡散を行わせ、特定の周波数信号の強度ピーク値を軽減させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１８１０９２号公報
【特許文献２】特開２００１−１９７２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、クロック周波数変更による位置ずれの補正とスペクトラム拡散によるＥＭＩの抑制とを同時に行うには、位置ずれ補正に係るクロック周波数のオフセット変更を行わせる周波数変更回路と、ＥＭＩの抑制に係るクロック周波数のスペクトラム拡散変調回路との２種類の構成が必要になり、周波数変調処理が煩雑になるという課題がある。また、他の用途との兼ね合いなどで、クロック周波数自体をオフセット変更させたくない場合に問題が生ずるという課題がある。
【０００８】
この発明の目的は、簡易な構成により位置ずれ補正とＥＭＩの抑制効果とを両立させることの出来る画像形成装置、及び、画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
入力された画像データに基づいて強度変調されたビーム光を出力するビーム出力手段を備え、副走査方向に回動する感光体上に設定される前記ビーム光の照射位置を一定速度で主走査方向に移動させることで前記感光体上に形成された潜像を用いて記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
所定のクロック周波数のクロック信号を発振する発振手段と、
所定の設定条件に従って前記クロック信号のクロック周波数をスペクトラム拡散させる周波数拡散手段と、
前記周波数拡散手段によりスペクトラム拡散されたクロック信号に同期させて前記画像データを前記ビーム出力手段に出力する同期データ出力手段と、
前記所定の設定条件として前記クロック周波数の変動周期、変動振幅、及び、変動の位相の一部又は全てを変更することにより前記ビーム光の照射時間を増減させて、前記潜像の前記主走査方向の幅が基準幅と一致するように補正する補正手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記ビーム出力手段が複数備えられたマルチビーム方式であることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、
前記複数のビーム出力手段により、前記副走査方向に並列に同色の潜像が形成されるモノクロマルチビーム方式であることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、
前記複数のビーム出力手段により形成された潜像は、各々異なる色に対応する潜像であり、当該複数の潜像を用いて複数の異なる色を重ね合わせることでカラー画像を形成することを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記補正手段は、複数の前記ビーム出力手段により各々形成される潜像間での位置ずれの最大値が最小となるように前記所定の設定条件における前記クロック周波数の変動周期、変動振幅、及び、変動の位相の組み合わせを設定する
ことを特徴としている。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記ビーム光の照射時間の変化量と、前記所定の設定条件とを対応付けて記憶する記憶手段を備え、
前記補正手段は、当該記憶手段を用いて前記ビーム光の照射時間の変化量に対応する設定条件を定める
ことを特徴としている。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、
入力された画像データに基づいて強度変調されたビーム光を出力するビーム出力手段を備え、副走査方向に回動する感光体上に設定される前記ビーム光の照射位置を一定速度で主走査方向に移動させることで前記感光体上に形成された潜像を用いて記録材上に画像を形成する画像形成方法であって、
所定の設定条件に従って入力された所定のクロック周波数のクロック信号をスペクトラム拡散させる周波数拡散ステップと、
前記周波数拡散ステップでスペクトラム拡散されたクロック信号に同期させて前記画像データを前記ビーム出力手段に出力する同期データ出力ステップと、
前記所定の設定条件として前記クロック周波数の変動周期、変動振幅、及び、変動の位相の一部又は全てを変更することにより前記ビーム光の照射時間を増減させて、前記潜像の前記主走査方向の幅が基準幅と一致するように補正する補正ステップと、
を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に従うと、画像形成装置、及び、画像形成方法において、簡易な構成で位置ずれ補正とＥＭＩの抑制効果とを両立させることが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態の画像形成装置の構成図である。
【図２】画像形成装置の処理制御に係る内部構成を示すブロック図である。
【図３】出力データの同期回路を説明する図である。
【図４】出力画像の位置ずれを説明する図である。
【図５】位置ずれの補正方法を説明する図である。
【図６】位置ずれの補正方法を説明する図である。
【図７】第２実施形態の画像形成装置の構成図である。
【図８】第２実施形態の画像形成装置における出力画像の位置ずれを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の画像形成装置１の構成図である。
【００１９】
この画像形成装置１は、中間転写式によりカラー画像を形成するカラープリント機能とカラー複写機能とを備えた複合機であり、オフィス内などで画質よりもコストを重視した画像形成を行う用途により好ましく用いられる。画像形成装置１は、原稿の読み取りを行う画像読取部２０と、ユーザーの操作を受け付けたりメニューや状況を表示したりする操作表示部３０と、記録紙上に画像の形成を行うプリント部４０などを備えている。
【００２０】
プリント部４０は、プリンターエンジン４０１を備え、このプリンターエンジン４０１は、Ｙ（黄色）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒色）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット４１０Ｙ、４１０Ｍ、４１０Ｃ、４１０Ｋと、入力される画像データに基づいて画像形成ユニット４１０Ｙ、４１０Ｍ、４１０Ｃ、４１０Ｋにそれぞれレーザー光（ビーム光）を強度変調して照射する光学ユニット４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃ、４２０Ｋ（ビーム出力手段）と、画像形成ユニット４１０Ｙ、４１０Ｍ、４１０Ｃ、４１０Ｋで形成されたトナー像が一次転写される中間転写ベルト４３１と、中間転写ベルトから残留トナーを除去するベルトクリーニング４３２と、中間転写ベルト４３１に形成されたトナー像に同期させて記録紙（記録材）を二次転写ローラー４４２に搬送するレジストローラー４４１と、中間転写ベルト４３１上に形成されたトナー像を用紙上に二次転写する二次転写ローラー４４２と、中間転写ベルト４３１を回動させるローラー４４３と、用紙上にトナー像を定着させる定着ユニット４５０と、用紙を排紙する排紙ローラー４６０と、給紙トレイ４７１〜４７４と、給紙ローラー４８１〜４８４と、などを含んでいる。
【００２１】
画像形成ユニット４１０Ｙは、感光体ドラム４１１Ｙ（感光体）と、現像器４１２Ｙと、帯電器４１３Ｙと、クリーナー４１４Ｙと、一次転写ローラー４１５Ｙとを備えている。画像形成ユニット４１０Ｍは、感光体ドラム４１１Ｍと、現像器４１２Ｍと、帯電器４１３Ｍと、クリーナー４１４Ｍと、一次転写ローラー４１５Ｍとを備えている。また、画像形成ユニット４１０Ｃは、感光体ドラム４１１Ｃと、現像器４１２Ｃと、帯電器４１３Ｃと、クリーナー４１４Ｃと、一次転写ローラー４１５Ｃとを備えている。そして、画像形成ユニット４１０Ｋは、感光体ドラム４１１Ｋと、現像器４１２Ｋと、帯電器４１３Ｋと、クリーナー４１４Ｋと、一次転写ローラー４１５Ｋとを備えている。
【００２２】
光学ユニット４２０Ｙは、レーザー光源４２１Ｙと、ポリゴンミラー４２２Ｙとを備えている。光学ユニット４２０Ｍは、レーザー光源４２１Ｍと、ポリゴンミラー４２２Ｍとを備えている。また、光学ユニット４２０Ｃは、レーザー光源４２１Ｃと、ポリゴンミラー４２２Ｃとを備えている。光学ユニット４２０Ｋは、レーザー光源４２１Ｋと、ポリゴンミラー４２２Ｋとを備えている。
【００２３】
光学ユニット４２０Ｙにおいて、入力データに基づいて強度変調され、レーザー光源４２１Ｙから出力されたレーザー光は、ポリゴンミラー４２２Ｙにより偏光されて、感光体ドラム４１１Ｙに照射される。ここで、本実施形態の画像形成装置１では、ポリゴンミラー４２２Ｙの回転速度は、一定速度に固定されている。
【００２４】
図２は、画像形成装置１の内部処理及び制御に係る構成を示すブロック図である。
【００２５】
画像形成装置１は、プリンターコントローラー１０と、画像読取部２０と、操作表示部３０と、プリント部４０と、画像処理制御基板５０とを備えている。
【００２６】
プリンターコントローラー１０は、コントローラー制御部１１０、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）制御ＩＣ１２０、画像メモリー１３０、及び、ＬＡＮＩＦ（Local Area Network Interface）１４０を備えている。
【００２７】
ＬＡＮＩＦ１４０は、ＬＡＮ等のネットワーク３に接続するための通信インターフェイスであり、外部装置２との間でデータの送受信を行う。画像形成装置１は、ＬＡＮＩＦ１４０によりネットワーク３を介して外部装置２と相互に情報の送受信が可能に接続されている。このＬＡＮＩＦ１４０は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）やモデムである。ＬＡＮＩＦ１４０により受信されたデータは、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１２０に出力される。
【００２８】
コントローラー制御部１１０は、プリンターコントローラー１０の各部の動作を統括的に制御する。また、コントローラー制御部１１０は、ＬＡＮＩＦ１４０を介して外部装置２から入力された印刷対象データの言語解析及びラスタライズ処理を行って印刷ジョブデータを生成し、この印刷ジョブデータをＤＲＡＭ制御ＩＣ１２０から画像処理制御基板５０のＤＲＡＭ制御ＩＣ５６０へ出力させる。印刷ジョブデータには、ラスタライズされた印刷対象の画像データと、印刷条件の設定情報とが含まれる。
【００２９】
画像メモリー１３０は、入力されたデータや、コントローラー制御部１１０で生成された印刷ジョブデータを必要に応じて一時的に格納する。この画像メモリー１３０には、ＤＲＡＭが用いられている。
【００３０】
ＤＲＡＭ制御ＩＣ１２０は、ＬＡＮＩＦ１４０により受信されたデータの画像メモリー１３０への書き込みや、画像メモリー１３０に記憶させたデータの読み出しを制御する。また、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１２０は、画像処理制御基板５０のＤＲＡＭ制御ＩＣ５６０とＰＣＩ（Peripheral Components Interconnect）バスで接続されており、コントローラー制御部１１０からの指示に従って、生成された印刷ジョブデータを画像メモリー１３０から読み出してＤＲＡＭ制御ＩＣ５６０に出力する。
【００３１】
画像読取部２０は、画像読取制御部２００とスキャナー２１０などから構成される。スキャナー２１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）、イメージセンサーなどを備える。画像読取制御部２００は、画像処理制御基板５０の制御部５１０からの指示に基づいてスキャナー２１０を制御し、原稿を画像データとして読み取り、読み取られたアナログ画像信号を画像処理制御基板５０の読取処理部５４０に出力する。
【００３２】
操作表示部３０は、操作表示制御部３００、表示部３１０、及び、操作部３２０から構成される。
表示部３１０は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）である。操作部３２０は、各種スイッチやボタン、テンキー、操作キー群又はタッチパネルを備え、ユーザーの操作を受け付けて電気信号に変換する。操作表示制御部３００は、制御部５１０から入力される表示信号に従って、印刷ジョブに対する印刷条件の設定等を入力するための各種メニューや各種処理結果等の状況を表示部３１０に表示させる。また、操作表示制御部３００は、操作部３２０から入力される操作信号を制御部５１０に出力する。
【００３３】
画像処理制御基板５０は、制御部５１０、不揮発メモリー５２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）５３０、読取処理部５４０、圧縮ＩＣ５５０、ＤＲＡＭ制御ＩＣ５６０、画像メモリー５７０、伸張ＩＣ５８０、書込処理部５９０などを備える。
【００３４】
制御部５１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などから構成され、不揮発メモリー５２１に格納されているシステムプログラム及び各種アプリケーションプログラムの中から指定されたプログラムを読み出してＲＡＭ５２２に展開して実行することで、画像形成装置１の各部を統括制御する。
なお、コントローラー制御部１１０、画像読取制御部２００、操作表示制御部３００、及び、後述のプリント制御部４００を各々個別に備えるのではなく、制御部５１０が画像形成装置１の制御動作を全て統括的に画像処理基板５０上で一元処理する構成であっても良い。
【００３５】
不揮発メモリー５２１は、制御部５１０のＣＰＵが実行可能な各種処理プログラム及び各種設定データを記憶する。また、ＲＡＭ５２２は、制御部５１０により実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係る各種データを一時的に記憶する作業空間を形成する。例えば、ＲＡＭ５２２には、予約登録された印刷ジョブが記憶される。
【００３６】
ＨＤＤ５３０は、制御部５１０からの制御に基づいてジョブの保存及び読み出しを行う。
【００３７】
読取処理部５４０は、画像読取部２０から入力されるアナログ画像信号に、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換処理、シェーディング処理等の各種処理を施してデジタル画像データを生成する。生成されたデジタル画像データは、圧縮ＩＣ５５０に出力される。
圧縮ＩＣ５５０は、入力されたデジタル画像データに圧縮処理を施して、この圧縮画像データをＤＲＡＭ制御ＩＣ５６０に出力する。
画像メモリー５７０は、圧縮画像データを記憶する圧縮メモリー５７１と、プリント出力用の画像データを一時的に記憶するページメモリー５７２とを備える。画像メモリー５７０には、通常では、ＤＲＡＭが用いられる。
伸張ＩＣ５８０は、ＤＲＡＭ制御ＩＣ５６０から入力された圧縮画像データに伸張処理を施して書込処理部５９０に出力する。
【００３８】
ＤＲＡＭ制御ＩＣ５６０は、制御部５１０からの指示に従って、圧縮ＩＣ５５０によるデジタル画像データの圧縮処理及び伸張ＩＣ５８０による圧縮画像データの伸張処理を制御するとともに、画像メモリー５７０へのデジタル画像データの入出力制御を行う。
【００３９】
書込処理部５９０は、伸長処理されたデジタル画像データをプリンターエンジン４０１に出力する。
【００４０】
プリント部４０は、外部装置２から入力された画像データ、及び、スキャナー２１０により読み取られた画像データに基づいて電子写真方式で画像の形成を行う。プリント部４０は、プリント制御部４００（補正手段）及び上述のプリンターエンジン４０１を備えて構成される。
プリント制御部４００は、制御部５１０から入力される制御信号に基づき、プリンターエンジン４０１の各部の動作を制御する。プリンターエンジン４０１は、周波数拡散回路付の同期回路４９０を備える。
【００４１】
図３は、同期回路４９０の内部構成を説明する図である。
【００４２】
同期回路４９０は、発振回路４０２（発振手段）から入力される予め定められたクロック周波数のクロック信号と、書込処理部５９０から入力される画像データと、プリント制御部４００から入力されるスペクトラム拡散に係る設定データとに基づいて、スペクトラム拡散がなされた同期信号に同期させた画像データをＹＭＣＫの各色それぞれ光学ユニット４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃ、４２０Ｋに出力する。この同期回路４９０は、ＹＭＣＫの４色に対して各々独立に設定された設定データに基づき、異なるパターンでの周波数変調がなされた画像データを並列に光学ユニット４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃ、４２０Ｋに出力することが出来る。同期回路４９０は、周波数拡散回路４９１（周波数拡散手段）と、同期データ出力部４９２（同期データ出力手段）とを備える。
【００４３】
周波数拡散回路４９１は、所定ビット数の設定データがプリント制御部４００から入力されて記憶されるシリアルレジスタ４９１１と、このシリアルレジスタ４９１１に記憶された設定データに基づき、発振回路４０２から入力されたクロック信号を周波数変調させる周波数変調回路４９１２と、周波数変調されたクロック信号をプリント制御部４００から入力されたトリガー信号に同期させて同期信号として出力する同期クロック生成回路４９１３とを備えている。この周波数拡散回路４９１は、入力されたクロック信号のクロック周波数を中心周波数として、例えば、三角波により上下方向に変調させるものであり、中心周波数を変更するオフセット機能を有しない簡易な構成のものである。
【００４４】
同期データ出力部４９２には、書込処理部５９０から画像データが入力され、プリント制御部４００から入力された水平同期信号ｈｓｙｎｃをトリガーとして、同期クロック生成回路４９１３から出力された同期信号に同期させて画像データを１ラスター分ずつ出力する。
なお、プリント制御部４００による制御処理を画像処理制御基板５０上の制御部５１０で一元的に統括制御する場合には、同期回路４９０を画像処理制御基板５０上に設け、周波数変調がなされた画像データをこの画像処理制御基板５０から直接光学ユニット４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃ、４２０Ｋに出力する構成とすることができる。このように、制御回路を一枚の画像処理制御基板５０上に形成し、部品点数を減らすことで、製造コストが削減される。
【００４５】
次に、プリンターエンジン４０１における印刷動作の内容について説明する。
先ず、同期回路４９０から周波数変調された同期信号に同期して出力され、光学ユニット４２０Ｙに入力された黄色画像データとクロック信号とに基づき、レーザー光源４２１Ｙからは、１画素分のデータごとに強度変調がなされたレーザー光（ビーム光）が出力される。出力されたこのレーザー光は、所定の速さで回動するポリゴンミラー４２２Ｙにより、回転する感光体ドラム４１１Ｙの主走査方向に徐々に移動しながら照射される。また、感光体ドラム４１１Ｙの回転により、順番にレーザー光の照射位置は、徐々に副走査方向に移動する。このとき、主走査方向の各ドットの幅は、周波数拡散回路４９１で設定された周波数変調のパターンに従って各々微妙に異なる。
【００４６】
回転する感光体ドラム４１１Ｙは、光学ユニット４２０Ｙから画像データに基づいて強度変調されたレーザー光が照射される前にその表面が帯電器４１３Ｙにより帯電されている。そして、レーザー光の強度変調パターンにより感光体ドラム４１１Ｙ上の電荷が選択的に飛ばされて、黄色画像の潜像が形成される。この潜像が現像器４１２Ｙにより現像され、黄色のトナー像が形成される。トナー像は、一次転写ローラー４１５Ｙの圧接により中間転写ベルト４３１に一次転写される。一次転写されなかったトナーは、クリーナー４１４Ｙにより除去される。
【００４７】
光学ユニット４２０Ｍと画像形成ユニット４１０Ｍ、光学ユニット４２０Ｃと画像形成ユニット４１０Ｃ、及び、光学ユニット４２０Ｋと画像形成ユニット４１０Ｋについても同様に、それぞれ同期データ出力部４９２から入力されたマゼンタ画像データ、シアン画像データ、及び、黒色画像データに基づいて形成された潜像から各色のトナー像が形成される。
【００４８】
中間転写ベルト４３１は、ローラー４４３、一次転写ローラー４１５Ｙ、４１５Ｍ、４１５Ｃ、４１５Ｋ、及び、二次転写ローラー４４２の回転により回動されている。そして、ＹＭＣＫ各色のトナー像の形成タイミングと、中間転写ベルト４３１の回動速度とを適宜な値に調整することにより、副走査方向に位置が揃えられて、重ねて形成された各色のトナー像が中間転写ベルト４３１上にまとめて転写される。
【００４９】
一方、給紙ローラー４８１〜４８４の何れかの回動により給紙トレイ４７１〜４７４の何れかから１枚ずつ搬送された用紙は、更に、レジストローラー４４１の回転により二次転写ローラー４４２へ搬送される。
中間転写ベルト４３１に一次転写されたＹＭＣＫの４色のトナー像は、二次転写ローラー４４２により、搬送されてきた用紙にまとめて二次転写されて、出力対象のトナー像となる。ＹＭＣＫの４色のトナー像が転写された用紙は、定着ユニット４５０を通過する。この定着ユニット４５０で加圧及び加熱されることにより、トナー像が用紙上に定着して、出力対象の画像が形成される。画像形成された用紙は、排紙ローラー４６０により排出される。
【００５０】
用紙への画像形成後、ベルトクリーニング４３２により、中間転写ベルト４３１上に残留したトナーが除去される。また、二次転写ローラー４４２に対して、図示しない電源からプラス極性の電流及びマイナス極性の電流を交互に切り換えて所定時間流すことにより、二次転写ローラー４４２に残留したトナーが中間転写ベルト４３１に再転写され、二次転写ローラー４４２のクリーニングが行われる。
【００５１】
次に、各色の潜像の主走査方向の位置ずれの補正について説明する。
図４は、各色の潜像の主走査方向の位置ずれを説明する図である。
【００５２】
同一の周波数変調パターンで周波数変調されたクロック信号に同期させて強度変調されたレーザー光を光学ユニット４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃ、４２０Ｋから同一時間出力させた場合、ポリゴンミラー４２２Ｙ、４２２Ｍ、４２２Ｃ、４２２Ｋの回転速度の誤差や、感光体ドラム４１１Ｙ、４１１Ｍ、４１１Ｃ、４１１Ｋの取り付け位置の誤差及び歪みなどにより、各色の主走査方向に位置ずれが生じる。例えば、図４（ａ）に示すように、ＹＭＣＫの各色の光学ユニット４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃ、４２０Ｋに対し同一のレーザー光照射時間を設定してレーザー光を出力させると、図４（ｂ）に示すように、感光体ドラム４１１Ｋ上に形成される黒色潜像の主走査方向の幅（基準幅）に対し、感光体ドラム４１１Ｙ、４１１Ｍ上に形成される潜像の幅が狭く、感光体ドラム４１１Ｃ上に形成される潜像の幅が広くなる場合には、図４（ｃ）に示すように、光学ユニット４２０Ｋからのレーザー光の照射時間に対し、光学ユニット４２０Ｙ、４２０Ｍからのレーザー光の照射時間を延ばし、光学ユニット４２０Ｃからのレーザー光の照射時間を短縮することで、図４（ｄ）に示すように、各感光体ドラム４１１Ｙ、４１１Ｍ、４１１Ｃ、４１１Ｋ上に形成される潜像の幅を一致させることが出来る。
【００５３】
図５は、各色の潜像の主走査方向への位置ずれとレーザー光照射時間との関係を説明する図である。
【００５４】
本実施形態の画像形成装置１において、周波数拡散回路４９１から出力される同期信号では、特に限られないが、実線（ａ）に示すように、主走査方向一列分（例えば４７２４画素）のデータ出力に対応した周期で一画素あたりのレーザー光照射時間がセンター周期Ｔｂから上昇し、次いで、減少することでスペクトラム拡散がなされている。また、このとき、照射時間の増加時と減少時との波形パターンが同一であるので、主走査方向一列分の合計照射時間は、Ｔｂ×４７２４である。
ここで、上述のように、本実施形態の同期回路４９０では、スペクトラム拡散に係る周波数変調のパラメーターのみの設定変更が可能となっている。具体的には、周波数変調の周期、振幅、及び、位相を変更することが可能である。そこで、本実施形態のプリント制御部４００からシリアルレジスタ４９１１に送られる設定において、破線（ｂ）に示すように、周波数変調の周期を長くすることで、主走査方向一列分のデータに対応したレーザー光の出力の終了時に、周波数変調の位相変化が一周期未満となるようにする。即ち、基本周波数より周波数の高い（周期が短い）期間を省略して周波数の低い（周期の長い）の期間に偏らせることで、レーザー光の合計照射時間を延長する。
【００５５】
一方、プリント制御部４００からシリアルレジスタ４９１１に送られる設定において、一点鎖線（ｃ）に示すように、変調位相を１８０度反転させて周波数変調の一周期の前半で基本周波数より周波数の高い（周期が短い）期間が来るように変更すると共に、上記の場合と同様に変調周期を長くすることで、主走査方向一列分のデータに対応したレーザー光の出力の終了時に、周波数変調の位相変化が一周期未満となるようにする。即ち、基本周波数より周波数の低い（周期が長い）期間を省略して周波数の高い（周期が短い）期間に偏らせることで、レーザー光の合計照射時間を短縮する。
【００５６】
ここで、周波数変調に係る各パラメーターの変化量と、レーザー光の合計照射時間との対応関係を示すテーブルを格納したＲＯＭなど記憶手段を予め用意してプリント制御部４００内に備える構成とすることで、位置の補正に必要なレーザー光の合計照射時間の変化量に基づいて容易にスペクトラム拡散に係る各パラメーターの変更量を決定して、速やかに位置ずれの補正を行うことができる。
【００５７】
また、補正幅は、例えば、画像形成装置１の起動時や、所定回数の画像形成がなされる毎にテストパターンが感光体ドラム４１１Ｙ、４１１Ｍ、４１１Ｃ、４１１Ｋ上に形成されて、図示略の検出センサーを用いて潜像における１ラスターの幅を計測することにより求められる。なお、本実施形態の画像形成装置１では、レーザー光の照射位置が主走査方向に終端位置まで到達すると、検出センサーによりそのレーザー光が検出されて当該走査線へのレーザー光の照射を終了すると共に、当該検出器から直接、又は、プリント制御部４００から同期回路４９０へ変調をリセットさせる信号を出力することで、スペクトラム拡散に係る周波数の変調が中途でリセットされ、次の同期信号に基づいて新たに周波数変調が開始される。
【００５８】
また、これらの処理は、プリント制御部４００のＣＰＵがプログラムを実行することでソフトウェア的に実行しても良いし、得られた主走査方向の幅のデータに基づいて変更される周波数変調の各パラメーターがハードウェア的に機械的に読み出されて設定されるものとしても良い。
【００５９】
上記のように、本実施形態の画像形成装置１は、所定の周波数のクロック信号を出力する発振回路４０２に対する周波数拡散回路４９１を備え、ＹＭＣＫ各色の画像データを光学ユニット４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃ、４２０Ｋにそれぞれ出力する際に同期させる同期信号のクロック周波数のスペクトラム拡散を行う。このとき、同期信号のクロック周波数の変調周期と位相とを変更し、この変調周期と１ラスター分のレーザー光照射時間とを異ならせることで、１ラスター当たりのレーザー光の合計照射時間を増減させて主走査方向におけるレーザー光照射の終端位置を前後させることで、周波数をオフセット変化させる必要なくＹＭＣＫ各色のラスター幅を一致させることが出来る。
【００６０】
なお、この終端位置の補正方法では、１ラスターの両端を除く中途の各画素における照射位置が各色でずれることになる。従って、始端位置及び終端位置を除く中途の各画素における位置ずれの大きさの最大値が可能な限り小さくなるように周波数変調の振幅や位相の変化量を適宜組み合わせて設定することで、より効果的に画質の低下を防ぎながらＥＭＩの効果的な抑制を行うことが出来る。このような設定は、数式を用いて容易に求めることが出来るが、ＲＯＭなどの記憶手段に最適な設定を予め記憶させておくことで、容易に最適な設定でレーザー光の合計照射時間を増減させることが出来る。
【００６１】
［変形例］
上記実施の形態では、周波数変調の位相の反転有無及び周波数の変更によりレーザー光の照射時間の増減を行ったが、周波数の変更ではなく、振幅の変調によっても照射時間の増減を行うことが出来る。
【００６２】
図６は、各色の潜像の主走査方向への位置ずれを補正する他の方法を説明する図である。
【００６３】
変形例のプリント制御部４００では、基本状態において、主走査方向一列分のレーザー光の照射時間より長い変調周期が設定されている。そして、例えば、実線（ａ）で示すように、当初の周波数変調の振幅がセンター周波数に対して±０．４％である場合に、破線（ｂ）に示すように、周波数変調の振幅を±０．５％に上昇させることで、主走査方向一列分の画素データに係るレーザー光の合計照射時間を延長することができる。一方、一点鎖線（ｃ）に示すように、周波数変調の振幅を±０．３％に減少させることで、レーザー光の合計照射時間を短縮することが出来る。
【００６４】
このように、変形例の画像形成装置１では、クロック信号のスペクトラム拡散に係る周波数変調の振幅を変化させることで、同期信号のセンター周波数をオフセット変化させることなくレーザー光による１ラスターの合計照射時間を増減させることが出来、従って、容易に１ラスターの幅を補正することが出来る。
【００６５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態の画像形成装置について説明する。
図７は、第２実施形態の画像形成装置１ａの構成図である。
【００６６】
第２実施形態の画像形成装置１ａは、第１実施形態の画像形成装置１におけるＹＭＣＫ４色の光学ユニット４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃ、４２０Ｋ、及び、４色分の画像形成ユニット４１０Ｙ、４１０Ｍ、４１０Ｃ、４１０Ｋの代わりに、黒色の画像形成を並列に行う２つの光学ユニット４２０Ｋ、４２０Ｋ２と、２つの画像形成ユニット４１０Ｋ、４１０Ｋ２とが設けられているモノクロマルチビーム式の画像形成装置である。光学ユニット４２０Ｋ２は、光学ユニット４２０Ｋと同様に、レーザー光源４２１Ｋ２及びポリゴンミラー４２２Ｋ２を備えている。また、画像形成ユニット４１０Ｋ２は、画像形成ユニット４１０Ｋと同様に、感光体ドラム４１１Ｋ２、現像器４１２Ｋ２、帯電器４１３Ｋ２、クリーナー４１４Ｋ２、及び、一次転写ローラー４１５Ｋ２を備えている。その他の構成は第１実施形態の画像形成装置１と同一であり、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
また、第２実施形態の画像形成装置１ａでは、一次転写ローラー４１５Ｋによって一次転写が行われるトナー画像と、一次転写ローラー４１５Ｋ２によって一次転写が行われるトナー画像とは、同一の副走査線上ではなく、一行置きに交互に中間転写ベルト４３１に一次転写が行われる。従って、第１実施形態の画像形成装置１ａの２倍の速度で中間転写ベルト４３１上にトナー像が形成されていく。
【００６８】
図８は、第２実施形態の画像形成装置１ａにおいて、同一の周波数変調パターンで変調されたクロック信号に同期させて強度変調されたレーザー光を光学ユニット４２０Ｋ、４２０Ｋ２から同一時間出力させた場合、ポリゴンミラー４２２Ｋ、４２２Ｋ２の回転速度の誤差や、感光体ドラム４１１Ｋ、４１１Ｋ２の取り付け位置の誤差及び歪みにより、２本の黒色潜像は、主走査方向に位置ずれが生じる。例えば、図８（ａ）に示すように、光学ユニット４２０Ｋ、４２０Ｋ２に対し同一のレーザー光照射時間を設定してレーザー光を出力させると、図８（ｂ）に示すように、感光体ドラム４１１Ｋ上に形成される黒色潜像の主走査方向の幅に対し、感光体ドラム４１１Ｋ２上に形成される潜像の幅が狭くなるような場合がある。このような場合には、図８（ｃ）に示すように、光学ユニット４２０Ｋからのレーザー光の照射時間に対し、光学ユニット４２０Ｋ２からのレーザー光の照射時間を延長することで、図８（ｄ）に示すように、感光体ドラム４１１Ｋ、４１１Ｋ２上に形成される潜像の幅を一致させることが出来る。
【００６９】
以上のように、第２実施形態の画像形成装置１ａは、２系統の光学ユニット４２０Ｋ、４２０Ｋ２と、画像形成ユニット４１０Ｋ、４１０Ｋ２とをそれぞれ備えたモノクロマルチビーム式の画像形成装置であり、レーザー光の照射に係る同期信号のクロック周波数を周波数変調させる周波数拡散回路４９１において周波数変調の周期、振幅、位相を変化させることで光学ユニット４２０Ｋ、４２０Ｋ２から出力されるレーザー光の照射時間を変化させて、副走査方向に隣接する２本のラスターの両端位置を揃えることが出来る。従って、画質を劣化させずにラスターの幅を補正すると共に、容易にＥＭＩの発生を抑えることが出来る。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、複数の光学ユニット及び感光体ドラムを直列に配置したマルチビーム方式の画像形成装置について説明したが、単一の光学ユニット及び感光体ドラムによる単一画像の形成装置において、ラスター幅を所定の絶対値に合わせる場合にも適用可能である。
【００７１】
また、上記実施の形態では、黒色潜像の主走査方向の幅を基準幅として、他のレーザー光による潜像の幅をこの基準幅に一致させることとしたが、他の色の潜像の主走査方向の幅を基準幅としても良いし、絶対的な基準幅を設定することで全てのレーザー光による潜像の幅を統一させることとしても良い。
【００７２】
また、上記実施の形態では、振幅変調の周期を延長することでレーザー光の照射時間を調整したが、周期を短縮することでも同様の効果を得ることが出来る。
【００７３】
また、上記実施の形態では、中間転写式の画像形成装置について説明したが、タンデム式など、直列に複数の感光体ドラムが配置された他の方式の画像形成装置であってもよい。
その他、上記実施の形態で示した細部や具体的な構成、配置、数値などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜原稿可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１、１ａ      画像形成装置
２   外部装置
３   ネットワーク
１０   プリンターコントローラー
１１０      コントローラー制御部
１２０ ＤＲＡＭ制御ＩＣ
１３０      画像メモリー
１４０      ＬＡＮＩＦ
２０   画像読取部
２００ 画像読取制御部
２１０ スキャナー
３０   操作表示部
３００ 操作表示制御部
３１０ 表示部
３２０ 操作部
４０   プリント部
４００ プリント制御部
４０１ プリンターエンジン
４０２ 発振回路
４１０Ｃ、４１０Ｍ、４１０Ｙ、４１０Ｋ、４１０Ｋ２      画像形成ユニット
４１１Ｃ、４１１Ｍ、４１１Ｙ、４１１Ｋ、４１１Ｋ２      感光体ドラム
４１２Ｃ、４１２Ｍ、４１２Ｙ、４１２Ｋ、４１２Ｋ２      現像器
４１３Ｃ、４１３Ｍ、４１３Ｙ、４１３Ｋ、４１３Ｋ２      帯電器
４１４Ｃ、４１４Ｍ、４１４Ｙ、４１４Ｋ、４１４Ｋ２      クリーナー
４１５Ｃ、４１５Ｍ、４１５Ｙ、４１５Ｋ、４１５Ｋ２      一次転写ローラー
４２０Ｃ、４２０Ｍ、４２０Ｙ、４２０Ｋ、４２０Ｋ２      光学ユニット
４２１Ｃ、４２１Ｍ、４２１Ｙ、４２１Ｋ、４２１Ｋ２      レーザー光源
４２２Ｃ、４２２Ｍ、４２２Ｙ、４２２Ｋ、４２２Ｋ２      ポリゴンミラー
４３１ 中間転写ベルト
４３２ ベルトクリーニング
４４１ レジストローラー
４４２ 二次転写ローラー
４４３ ローラー
４５０ 定着ユニット
４６０ 排紙ローラー
４７１〜４７４       給紙トレイ
４８１〜４８４       給紙ローラー
４９０ 同期回路
４９１ 周波数拡散回路
４９１１      シリアルレジスタ
４９１２      周波数変調回路
４９１３      同期クロック生成回路
４９２ 同期データ出力部
５０   画像処理制御基板
５１０ 制御部
５２１ 不揮発メモリー
５２２ ＲＡＭ
５３０ ＨＤＤ
５４０ 読取処理部
５５０ 圧縮ＩＣ
５６０ ＤＲＡＭ制御ＩＣ
５７０ 画像メモリー
５７１ 圧縮メモリー
５７２ ページメモリー
５８０ 伸張ＩＣ
５９０ 書込処理部
【図１】
2013123860.tif 000003
【図２】
2013123860.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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