[发明专利]像素时钟发生器、脉冲调制器以及图像形成设备

说明书

技术领域

本发明涉及像素时钟发生器、脉冲调制器以及图像形成设备。

背景技术

图28为传统的图像形成设备的总体示意图。图28所示的图像形成设备为激光打印机或数字式复印机。从半导体激光器单元1009发射的激光束被旋转的多面反光镜1003扫描，在光敏元件1001上形成射束点，该光敏元件是一种通过扫描透镜1002扫描的介质，并且这个射束点使光敏元件1001曝光，从而在其上形成静电潜像。此时，光电检测器1004对每行中的扫描束进行检测。

相位同步电路1006接收来自时钟生成电路1005的时钟，生成在每行中相位同步的图像时钟(像素时钟)，并且将图像时钟提供给图像处理单元1007和激光器驱动器电路1008。半导体激光器单元1009根据由图像处理单元1007形成的图像数据以及由相位同步电路1006为每行设定了相位的图像时钟，对半导体激光器的发射时间进行控制，并由此对在光敏元件1001上形成静电潜像进行控制。

在这样的扫描光学系统中，扫描速度的变化在图像中引起波动，这导致图像质量下降。具体地说，在彩色图像中，沿着主扫描方向出现每种颜色的点偏移(dot offset)，这导致颜色位移，并且颜色位移又导致颜色再现的下降和分辨率的下降。因此，为了得到高质量图像，必须对扫描速度变化进行校正。

扫描速度变化(误差)大致被分为以下几种类型。下面对它们的每个主要因素进行说明。

(1)多面反光镜的每个面的误差(对于每条扫描线)(以下按照需要称为“每面误差”)

引起扫描速度变化的因素包括在到极化器如多面反光镜的极化反射表面的转轴的距离方面的波动。换句话说，该因素包括多面反光镜的偏心率以及多面反光镜的各面的精度。这种类型的误差是一种以几行为周期的误差，例如，对应于多面反光镜的面数的行数。

(2)平均扫描速度的变化引起的误差

平均扫描速度表示多面反光镜的每个面的扫描速度的平均值。引起这种扫描速度变化的因素包括多面反光镜旋转速度的变化以及由各种环境改变如温度、湿度和振动导致的扫描光学系统中的变化。由于由温度变化等引起作为光源的半导体激光器的发射波长改变，因此，该因素还包括扫描光学系统中的色差导致的扫描速度的变化。这些类型的误差为比较适中的变化。

(3)每个光源的误差

这种类型的误差包括在具有诸如半导体激光器阵列之类的多个光源的，并且同时利用公共扫描光学系统对多个光束进行扫描的多束光学系统中出现的扫描速度变化。由于在光源的发射波长方面有差异，因此这种类型的误差的主要因素是由扫描光学系统中的色差导致的扫描速度变化。由于光源之间的发射波长变化，因此有时误差(2)会变为依光源而不同。此外，根据光源的安装精确度，在多个光束的扫描速度方面会出现差异。

(4)每个扫描光学系统的误差

当图像形成设备包括多个光敏元件和扫描光学系统，并且支持多种颜色时，在扫描光学系统的扫描速度方面的差异对图像质量的影响很大。这种类型的误差的主要因素包括由用于扫描光学系统的部分的制造精度以及安装精度低导致的，以及由这些部分随时间变化导致的变形。此外，由于光源彼此不同，会出现误差(3)。这种误差使得平均扫描速度彼此不同，并且还使得误差(1)和(2)离散出现。尽管某些图像形成设备包括扫描光学系统中的部分单元被共享的图像形成设备，但是，从各个光源到要被扫描的每个介质(光敏元件)的光路彼此不同，因此，这样的误差包括在误差(4)中。

已经有如下一些关于用于像素时钟频率的传统控制技术的问题。更确切地说，由于用于相位比较的参考时钟的频率为用于行的频率，因此，相对于振荡的像素时钟，这个频率极低(千分之一到万分之一)。因此，不能保证足够的PLL(Phase Locked Loop，锁相环)的开环增益，并且不能获得令人满意的控制精度。此外，在抗干扰方面，这样的频率很差，并且时钟频率因此波动，因此，不能生成高精度的时钟。

作为对扫描速度的误差进行校正的方法，例如，在已经公开的日本专利申请No.2001-183600和No.2004-262101中，公开了各种技术。

发明内容

本发明要解决的问题

在已经公开的日本专利申请No.2001-183600中公开的技术中，当为每个面进行误差校正时，作为压控振荡器(voltage-controller oscillator，VCO)的VCO的控制电压在每次扫描中变化，因此，问题在于使时钟频率稳定和振荡占用了时间。