JP2010208044A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷速度の低下を抑えつつ、画質の劣化を防ぐ。
【解決手段】偏向された複数の光ビームを検出する第１の検出手段と、第１の検出手段とは異なる場所に設置され、偏向された複数の光ビームを検出する第２の検出手段と、光ビームそれぞれに対して、第１の検出手段と前記第２の検出手段により検出される到着時間の差を検出する時間差検出手段と、検出された時間差を使用し、位相の補正のみで書込クロックを補正する際の第１の位相補正値を算出する第１の倍率補正手段と、書込クロックと時間差を使用し、周波数と位相とを補正することにより、書込クロックを補正する際の補正後の周波数と第２の位相補正値を算出する第２の倍率補正手段と、を備え、第１の位相補正値が第１の所定の値より小さい場合は、第１の倍率補正手段を選択し、第１の位相補正値が第１の所定の値より大きい場合は、補正後の周波数と第２の位相補正値を使用し、書込クロックを補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像倍率の補正を行う画像形成装置に関する。

光ビーム走査装置を用いた画像形成装置は、光ビーム（レーザビーム）を画像信号により変調し、偏向手段（例えばポリゴンモータ）により主走査方向に等角速度偏向する。そして、等角速度偏向を受けた光ビームは、ｆθレンズにより等角速度偏向から等速度偏向への補正などが行われ、像担持体としての感光体上に走査するようになっている。

このような画像形成装置において、特に、プラスチックレンズのｆθレンズに用いた場合には、環境温度の変化や、装置内温度の変化などにより、プラスチックレンズの形状、屈折率が変化する。この屈折率の変化のため、光ビームの、感光体の像面上での走査位置が変化し、主走査方向の倍率誤差が発生し、高品位の画像が得られなくなることがある。また、同様に、光ビームの波長の変化などによっても、屈折率は変化する。

このようなことから、環境温度の変化や、装置内温度の変化等により発生する画像の倍率誤差、色ずれを補正するために、主走査内の２箇所において、光ビーム検知手段により光ビームを検知し、１つの光ビーム検知手段で検知してから他の光ビーム検知手段で検知するまでの時間を計測し、計測結果を使用し、画像信号のクロック周波数や位相を補正し、各光ビームの主走査方向の画像倍率を補正するようにしている。

上記の補正のうち、画像信号の位相を制御することにより補正する方法は、短時間に補正量を変化させることが可能であるため、通常印刷の際に、ページ間で補正することが可能である。しかし、画像信号のクロック周波数を制御することによる補正に比べると、画像の劣化が多少生じてしまう。また、位相シフト値が大きくなると、画像の劣化が激しくなってしまう。

画像信号のクロック周波数を制御することにより補正する方法は、通常、ＰＬＬ回路（位相同期回路、Phase-locked loop）が使用されるため、ＰＬＬ回路において、発振周波数の変更を開始してから、ＰＬＬ回路により発振されるクロック周波数が安定するまで、印刷動作を停止する必要がある。

通常、画像信号のクロック周波数を制御することにより補正する方法では、プリント枚数や時間をカウントし、位相補正による画像劣化への副作用が生じないと考えられる、一定間隔ごとに、補正が行われている。しかし、これでは画像信号のクロック周波数を補正するための停止回数が多くなり、印刷速度を大きく低下させてしまう。また、位相補正の補正量が大きくなり、位相補正による画像劣化の副作用が大きくなった場合、次の周波数補正時まで周波数を補正することがないので、位相補正による画像劣化が生じる可能性がある。

そこで、印刷速度をなるべく落とさずに画像倍率補正を行うために、例えば、特許文献１〜４では、印刷速度の低下を抑えるために、できる限り、位相制御のみで補正を行い、補正に必要な位相シフト値が所定の基準値より大きい場合にだけ、クロック周波数の制御も行うという方法が開示されている。

また、特許文献５では、補正に必要な時間を計算し、補正に必要な時間が所定の規定時間より大きい場合にだけ、クロック周波数の制御も行い、あとは、位相制御のみで補正を行うことにより、印刷速度の低下を抑えるという方法が開示されている。

しかしながら、特許文献１〜５に開示された方法では、光ビームが複数の場合を扱うことができない。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、印刷速度の低下を抑えつつ、画質の劣化を防ぐ画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明における画像形成装置は、感光体を備える画像形成装置であって、複数の書込クロック信号それぞれに従った複数の画像信号を生成する画像信号生成手段と、前記画像信号生成手段により生成された前記複数の画像信号それぞれに従った複数の光ビームを射出する光ビーム射出手段と、前記光ビーム射出手段により射出された前記光ビームを偏向し、前記感光体を走査させる偏向手段と、前記偏向手段により偏向された前記複数の光ビームを検出する第１の検出手段と、前記第１の検出手段とは異なる場所に設置され、前記偏向手段により偏向された前記複数の光ビームを検出する第２の検出手段と、前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段により検出される到着時間の差を検出する時間差検出手段と、前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記時間差検出手段により検出された前記時間差を使用し、周波数を補正せずに、位相の補正のみで前記書込クロック信号を補正する際の第１の位相補正値を算出する第１の倍率補正手段と、前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記書込クロック信号と前記時間差検出手段により検出された前記時間差を使用し、周波数と位相とを補正することにより、前記書込クロック信号を補正する際の補正後の周波数と第２の位相補正値を算出する第２の倍率補正手段と、前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記第１の倍率補正手段により算出された前記第１の位相補正値が第１の所定の値より小さい場合は、前記第１の倍率補正手段を選択し、前記第１の倍率補正手段により算出された前記第１の位相補正値が第１の所定の値より大きい場合は、前記第２の倍率補正手段を選択する第１の選択手段と、前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記第１の選択手段により前記第１の倍率補正手段が選択された場合は、前記第１の倍率補正手段により算出された前記第１の位相補正値を使用し、前記書込クロック信号を補正し、前記第１の選択手段により前記第２の倍率補正手段が選択された場合は、前記第２の倍率補正手段により算出された前記補正後の周波数と前記第２の位相補正値を使用し、前記書込クロック信号を補正する書込クロック信号補正手段と、を有することを特徴とする。

本発明により、印刷速度の低下を抑えつつ、画質の劣化を防ぐことが可能になる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置における処理動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置における処理動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置における処理動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置における処理動作の一例を示す図である。 走査領域の分割の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置における処理動作の一例を示す図である。 走査領域の分割の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の倍率補正制御部の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置における書込クロック信号補正時の動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置における書込クロック信号補正時の動作の一例を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の光ビーム走査装置としての、レーザビーム走査装置とその制御系の構成の一例を示した図である。レーザビーム装置において、画像信号に合わせて点灯する光ビーム発生手段としてのレーザダイオード（以下、ＬＤという）ユニット内のＬＤ１０９から射出された光ビーム（レーザビーム）は、コリメートレンズ（図１に図示しない）により平行光束化されてシリンダレンズ（図１に図示しない）を通り、偏向手段としてのポリゴンミラー１０３によって偏向され、ｆθレンズ１０３及びＢＴＬを通って、像担持体としての感光体上を走査する。

ポリゴンミラー１０３は駆動手段としてのポリゴンモータにより回転駆動される。感光体としては、ドラム状感光体やベルト状感光体などが用いられる。ｆθレンズは、主にポリゴンミラーにより等角速度で走査しているレーザビームを感光体上で等速度で走査するように速度変換を行う。←何の速度変換？ＢＴＬは、主に副走査方向のピント合わせ（集光機能と副走査方向の位置補正（面倒れ等））を行う。感光体の周りには、帯電手段としての帯電器、現像手段としての現像装置、転写手段としての転写器、クリーニング手段としてのクリーニング装置、除電手段としての除電器等が配置されている。

この構成において、例えば、次のような電子写真プロセスにより、転写材としての記録紙上に画像が形成される。感光体は、駆動機構により回転駆動され、帯電器により一様に帯電された後に、レーザビーム走査装置からのレーザビームにより走査されることで露光されて静電潜像が形成される。この感光体上の静電潜像は、現像装置により現像されて（顕像化されて）トナー像となる。給紙装置から転写材としての記録紙が給紙され、この記録紙は、転写器により感光体上のトナー像が転写され、定着装置によりトナー像が定着されて外部へ排出される。感光体は、トナー像転写後にクリーニング装置によりクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器により除電されて次の電子写真プロセスに備える。

レーザビーム走査装置とその制御系における処理動作の一例を、図１を参照しながら説明する。主走査方向両端部に光ビーム（レーザビーム）を検知する光ビーム検出手段としてのセンサ１０５、１０６が備えられており、ｆθレンズ１０３を透過したレーザビームがセンサ１０５、１０６に入射し検知されるような構成となっている。図１において、複数あるレンズの代表としてｆθレンズ１０３のみを示している。センサ１０５は、同期検知信号となるレーザビーム走査同期信号の検知を行うための同期検知センサの役割も果たしている。

図１において、光ビームは、１つのＬＤユニットから射出される１セットの光ビームしか示していない。複数のＬＤユニットを設置し、反射ミラーなどを用いることにより、それらのＬＤユニットから射出された光ビームを同期検知センサ１０５、１０６に入射することもできる。

レーザビームが走査することにより、センサ１０５、１０６それぞれがレーザビームを検知し、それぞれがレーザビーム検知信号ＤＥＴＰ１、ＤＥＴＰ２を出力する。このレーザビーム検知信号ＤＥＴＰ１、ＤＥＴＰ２は、時間差計測部１０７に送られる。

時間差計測部１０７は、センサ１０５による出力信号ＤＥＴＰ１とセンサ１０６による出力信号ＤＥＴＰ２との時間差を測定し、また、平均化するなどの計算機能を備えている。時間差計測部１０７は、制御装置（ＣＰＵ）からの設定タイミングに応じ、時間差測定と平均化などの計算を行い、この測定結果と計算結果を、倍率補正制御部１１０に送る。

倍率補正制御部１１０は、制御装置（ＣＰＵ）により設定された書込クロック周波数及び位相シフト値の初期設定値と現在の設定値を記憶する記憶部を備えている。一般に、書込クロック信号の周波数により主走査方向の画像倍率が変わり、書込クロック調整単位では、調整することが出来ない微少時間を位相をシフトすることにより画像倍率が変わる。ここで、画像倍率で画像形成の際に形成されるドットの大きさを示している。倍率補正制御部１１０は、時間差測定部１０７からの測定結果や計算結果に基づき、最適な書込クロック周波数及び位相シフト値を算出する機能を備えている。最適な書込クロック周波数及び位相シフト値を算出する方法についての詳細は記述しないが、種々の方法が開示されている。また、倍率補正制御部１１０は、書込クロック周波数を固定し、最適な位相シフト値を算出する機能と、算出された位相シフト値と制御装置（ＣＰＵ）により設定された基準値を比較する機能と、画像種類の設定により比較に使用する基準値を選択する機能を備えている。図９は、倍率制御部１１０の構成の一例を示す図である。

倍率補正制御部１１０は、ＣＰＵの設定により、書込クロック周波数設定及び位相シフトを実施する制御信号を生成し、書込クロック生成部１０８へ送る。

書込クロック生成部１０８は、ＰＬＬ発信部１０８−１と複数の位相制御部１０８−２により構成されている。

ＰＬＬ発信部１０８−１は、図１に示されていない発振器からのクロック信号を受けて、書込クロック信号ＶＣＬＫのｎ倍のクロック周波数であるＰＬＬ発信クロック信号を生成する。ここで、ｎはあらかじめ決められた値である。このｎは固定にしても良いし、ユーザにより変更できるものにしても良い。

位相制御部１０８−２は、同期検知信号としてのＤＥＴＰ１に同期してＰＬＬ発信クロック信号をｎ分周することにより、ＤＥＴＰ１に同期した書込クロック信号ＶＣＬＫを生成する機能と、書込クロック信号の特定周期に対して、ＰＬＬ発信クロック信号の半周期の整数倍を加減することにより、１画素単位で書込クロック信号の周期をシフトする機能を備える。

書込クロック生成部１０８は、倍率補正制御部１１０から制御信号を受けて各々の光ビームに対する書込クロック信号の生成と位相シフトを実行する。なお、図１では、ＰＬＬ発信部１０８−１は１つとしているが、複数あるようにしても良い。

書込クロック生成部１０８は、周波数可変及び位相可変により主走査の画像倍率補正がなされた各々の光ビームに対応する書込クロック信号ＶＣＬＫ１〜３を、光ビーム発生手段駆動部としてのＬＤ変調装置１０１に送る。図１では、光ビームの数は３つとした場合であり、このため、位相制御部が３つ用意されている。光ビームの数はいくつでも良い。光ビームの数を増やしたときは、光ビームの数だけの位相制御部を用意する。

ＬＤ変調装置１０１は、レーザビーム走査装置におけるＬＤユニット内のＬＤ１０９の点灯を書込クロック生成部１０８において生成された書込クロック信号ＶＣＬＫに同期させた画像信号に応じて制御する。ＬＤユニット内のＬＤ１０９から画像信号に応じて変調されたレーザビームが出射され、このレーザビームがポリゴンミラー１０２により偏向されてｆθレンズ１０３を介して感光体１０４上を走査することになる。

なお、図１において、書込クロック生成部１０８と時間差計測部１０７、倍率補正制御部１１０は別々に区分されているが、これらをまとめて、１つの書込クロック生成部とするような構成でも良い。

図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における処理動作を示す図である。電源投入後、機械停止後の再起動後などに、ＣＰＵは、倍率補正制御部１１０に書込クロック周波数初期値及び位相シフト初期値を設定し（Ｓ１０１）、初期設定値の書込クロック周波数や位相シフトに応じて、レーザビーム走査装置を動作させる（Ｓ１０２）。図２には示していないが、この段階で印刷可能になるため、このままの設定で印刷を行うこともある。

次にＣＰＵは、印刷開始前、連続印刷時の紙間、または印刷中などのポリゴンモータの回転しており、ＬＤ点灯可能状態である時にタイミングを見計らい、倍率調整値算出指示を時間差計測部１０７と倍率補正制御部１１０へ出力する（Ｓ１０３）。

時間差計測部１０７は、ＣＰＵにより指定されたタイミング及び測定回数などに従い、時間差の測定と平均値などの計算を行い、この測定結果と平均値などの計算結果を倍率補正制御部１１０に出力する（Ｓ１０４）。

倍率補正制御部１１０は、時間差計測制御部１０７による測定結果と計算結果により、書込クロック周波数を固定した場合の位相シフト値を算出し、この位相シフト値とＣＰＵによりあらかじめ設定されている基準値を比較し、比較結果を記憶する（Ｓ１０５）。

倍率補正制御部１１０は、上記の書込クロック周波数を固定した場合の計算と平行して、時間差計測部による測定結果と計算結果により、最適な書込クロック周波数とし、この最適な書込クロック周波数にした場合の、と位相シフト値を算出し記憶する（Ｓ１０６）。

ＣＰＵは、倍率補正制御部１１０に記憶された比較結果を読み出す。比較結果が、位相シフト値≦基準値である場合は（Ｓ１０７、Ｙｅｓ）、位相シフトだけにより補正を行うことにする。このとき、連続印刷時のときでも、紙間などを開ける必要がないため、調整量算出後の印刷に有効となるようにタイミングを見計らって、倍率補正制御部１１０に倍率調整指示を送り（Ｓ１０８）、倍率補正制御部１１０は、それを記憶し、位相シフトを実施する制御信号を生成し、書込クロック生成部１０８に送る（Ｓ１０９）。書込クロック生成部１０８は、送られてきた制御信号に従い、書込クロック信号を生成し、生成された書込クロック信号をＬＤ変調装置に送り（Ｓ１１０）、印刷が行われる（Ｓ１１１）。画像形成が終了ならば（Ｓ１１２、Ｙｅｓ）、処理を終了する。画像形成が終了していないのであれば（Ｓ１１２、Ｎｏ）、ＣＰＵは、また、印刷開始前、連続印刷時の紙間、または印刷中などのポリゴンモータの回転しており、ＬＤ点灯可能状態である時にタイミングを見計らい、倍率調整値算出指示を時間差計測部１０７と倍率補正制御部１１０へ出力する（Ｓ１０３）。

比較結果が、位相シフト値＞基準値である場合は（Ｓ１０７、Ｎｏ）、位相シフトだけでは画像の劣化が大きくなってしまうので、書込クロック周波数の補正も行うことにする。このとき、書込クロック周波数の補正には時間がかかるため、連続印刷時には、紙間などを開ける必要がでてくる。このため、連続印刷を一時中断し、都合の良いタイミングをＣＰＵが見計らい、倍率調整指示を倍率補正制御部１１０へ行い（Ｓ１１３）、倍率補正制御部１１０はそれを記憶し、次の印刷に有効となるように、書込クロック周波数の設定および位相シフトを実施する制御信号を生成し、書込クロック生成部１０８へ送る（Ｓ１１４）。書込クロック生成部１０８は、送られてきた制御信号に従い、書込クロック信号を生成し、生成された書込クロック信号をＬＤ変調装置に送り（Ｓ１１０）、印刷が行われる（Ｓ１１１）。画像形成が終了ならば（Ｓ１１２、Ｙｅｓ）、処理を終了する。画像形成が終了していないのであれば（Ｓ１１２、Ｎｏ）、ＣＰＵは、また、印刷開始前、連続印刷時の紙間、または印刷中などのポリゴンモータの回転しており、ＬＤ点灯可能状態である時にタイミングを見計らい、倍率調整値算出指示を時間差計測部１０７と倍率補正制御部１１０へ出力する（Ｓ１０３）。

位相シフトは、変更するのに時間が掛からないため、印刷を停止せずに実施できるが、書込クロック周波数をするのには時間がかかり、かつ、変更期間は制御が乱れるため、印刷動作を停止する必要がある。図１０に示すように、２次転のＯＦＦ／ＯＮ（接離）が印刷停止になります。ＬＤが点灯したままでは、ＰＬＬにより制御が乱れる為、異常画像（潜像）を感光体上に書込する場合があり、書込まれた画像が現像され、２次転に転写され、裏汚れなどになることがある。

ただし、実際は上記の制御をすることは、２次転やその他の制御のタイミングと書込制御のタイミングが異なる為、タイミングを計ることが難しく、図１１に示すように制御することになる。

複数の光ビームの場合は、各光ビームに対して位相シフト値を計算する必要がある。図２のステップＳ１０１〜ステップＳ１０５までを各光ビームに対して行い、書込クロック周波数固定時の位相シフト値が各光ビーム対して計算される。表１に示すように、各光ビームに対する、書込クロック周波数固定時の位相シフト値が算出される。

図２のステップＳ１０６における各光ビームに対する最適な書込クロック周波数とこの最適な書込クロック周波数時の位相シフトの各光ビームに対する算出の際は、図３に示した処理動作を行う。ここでは、書込クロック生成装置を共通とし、複数の光ビームの時間差計測を行い、書込クロック周波数および位相シフト値を算出することにしている。ここで、ビーム数および時間差測定数は、説明の簡単化のため、それぞれ３としている。

光ビーム１の時間差測定結果より、光ビーム１に対する最適の書込クロック周波数および位相シフト値を算出する（Ｓ２０１）。書き込み時には、書込クロック周波数は、全ビーム共通にするため、この最適な書込クロック周波数での光ビーム２および光ビーム３の位相シフト値を、それぞれ光ビーム２に対する時間差測定結果および光ビーム３に対する時間差測定結果に基づき算出する（Ｓ２０２）。

同様に、光ビーム２に対する最適の書込クロック周波数および光ビーム３最適の書込クロック周波数を算出し、それぞれに対する位相シフト値を算出する（Ｓ２０３〜Ｓ２０６）。算出された書込クロック周波数と位相シフト値の算出結果は、３通りであり。それぞれを比較し（Ｓ２０７）、位相シフト値が最小となるパターンを選択する（Ｓ２０８）。この選択されたパターンの書込クロック周波数と位相シフト値がステップＳ１１４において使用される。

図２のステップＳ１０７では、ステップＳ１０６において、書込クロック周波数を固定し、算出されて位相シフト値を使い、２つの判定を行う。まず、算出された各光ビームの位相シフト値のうち、最大のものを第１の基準値と比較する。

次に、算出された位相シフト値をすべて足し合わせて、これを第２の基準値と比較する。

どちらかの判定で、位相シフト値が基準値を超えたときに、書込クロック周波数を補正することにしても良いし、両方の判定で、位相シフト値が基準値を超えたときに、書込クロック周波数を補正することにしても良い。この書込クロック周波数の補正では、図３の処理動作で算出された、位相シフト値が最小になるパターンを選択する。

図４は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における処理動作を示す図である。図２との違いは、最適な書込クロック周波数を算出し、その最適な書込クロック周波数に対する位相シフト値を算出するタイミングである。図４では、書込クロック周波数を固定した場合の位相シフト値が基準より大きい場合に、最適な書込クロック周波数を算出し、その最適な書込クロック周波数に対する位相シフト値を算出する。

図１では、倍率補正制御部１１０はＣＰＵとは独立した制御部としている。しかし、時間差計測部１０７は、測定結果と計算結果をＣＰＵに送るようにし、ＣＰＵが、倍率補正制御部１１０において行われていた処理を行うようにしても良い。ＣＰＵが、書込クロック周波数と位相シフト値の初期設定値と現在の設定値を記憶し、さらに、送られてきた測定結果と計算結果に基づき、書込クロック周波数を固定したときの位相シフト値と、最適な書込クロック周波数及び位相シフト値とを算出するようにし、書込クロック周波数固定時の位相シフト値と基準値との比較も行い、必要に応じて制御信号を書込クロック生成部１０８に送るようにしても良い。

図５は、倍率補正制御部１１０で行われていた処理をＣＰＵで行う際に、本発明の実施形態に係る画像形成装置において行われる処理動作を示す図である。電源投入後、機械停止後の再起動後などに、ＣＰＵは、倍率補正制御部１１０に書込クロック周波数初期値及び位相シフト初期値を設定し（Ｓ４０１）、初期設定値の書込クロック周波数や位相シフトに応じて、レーザビーム走査装置を動作させる（Ｓ４０２）。図５には示していないが、この段階で印刷可能になるため、このままの設定で印刷を行うこともある。

次にＣＰＵは、印刷開始前、連続印刷時の紙間、または印刷中などのポリゴンモータの回転しており、ＬＤ点灯可能状態である時にタイミングを見計らい、時間差測定指示を時間差計測部１０７に出力する（Ｓ４０３）。

時間差計測部１０７は、ＣＰＵにより指定されたタイミング及び測定回数などに従い、時間差の測定と平均値などの計算を行い、この測定結果と平均値などの計算結果をＣＰＵに出力する（Ｓ４０４）。

ＣＰＵは、時間差計測制御部１０７による測定結果と計算結果により、書込クロック周波数を固定した場合の位相シフト値を算出し、この位相シフト値とあらかじめ設定されている基準値を比較し、比較結果を記憶する（Ｓ４０５）。

比較結果が、位相シフト値≦基準値である場合は（Ｓ４０６、Ｙｅｓ）、位相シフトだけにより補正を行うことにする。このとき、連続印刷時のときでも、紙間などを開ける必要がないため、調整量算出後の印刷に有効となるようにタイミングを見計らって、ＣＰＵは、位相シフトを実施する制御信号を生成し、書込クロック生成部１０８に送る（Ｓ４０７）。書込クロック生成部１０８は、送られてきた制御信号に従い、書込クロック信号を生成し、生成された書込クロック信号をＬＤ変調装置に送り（Ｓ４０８）、印刷が行われる（Ｓ４０９）。画像形成が終了ならば（Ｓ４１０、Ｙｅｓ）、処理を終了する。画像形成が終了していないのであれば（Ｓ４１０、Ｎｏ）、ＣＰＵは、また、印刷開始前、連続印刷時の紙間、または印刷中などのポリゴンモータの回転しており、ＬＤ点灯可能状態である時にタイミングを見計らい、倍率調整値算出指示を時間差計測部１０７と倍率補正制御部１１０へ出力する（Ｓ４０３）。

比較結果が、位相シフト値＞基準値である場合は（４０６、Ｎｏ）、位相シフトだけでは画像の劣化が大きくなってしまうので、書込クロック周波数の補正も行うことにする。ＣＰＵは、時間差計測部１０７による測定結果と計算結果により、最適な書込クロック周波数し、この最適な書込クロック周波数にした場合の、と位相シフト値を算出し記憶する（Ｓ４１１）。このとき、書込クロック周波数の補正には時間がかかるため、連続印刷時には、紙間などを開ける必要がでてくる。このため、連続印刷を一時中断し、都合の良いタイミングをＣＰＵが見計らい、次の印刷に有効となるように、書込クロック周波数の設定および位相シフトを実施する制御信号を生成し、書込クロック生成部１０８へ送る（Ｓ４１２）。書込クロック生成部１０８は、送られてきた制御信号に従い、書込クロック信号を生成し、生成された書込クロック信号をＬＤ変調装置に送り（Ｓ４０８）、印刷が行われる（Ｓ４０９）。画像形成が終了ならば（Ｓ４１０、Ｙｅｓ）、処理を終了する。画像形成が終了していないのであれば（Ｓ４１０、Ｎｏ）、ＣＰＵは、また、印刷開始前、連続印刷時の紙間、または印刷中などのポリゴンモータの回転しており、ＬＤ点灯可能状態である時にタイミングを見計らい、倍率調整値算出指示を時間差計測部１０７と倍率補正制御部１１０へ出力する（Ｓ４０３）。

図６に示すように、ｆθレンズの倍率変動特性や、想定される印刷サイズ幅に応じて、主走査方向に領域を分割し、位相シフト値も表１に示すように領域毎に設定するようにしても良い。図２〜５の処理動作により倍率補正制御部１１０及びＣＰＵにおいて算出される位相シフト値は、主走査方向１スキャン全体での位相シフト値であるので、表２の各領域に設定された位相シフト値に基づき、倍率補正制御部及びＣＰＵにおいて算出された位相シフト値を各領域に割り振る。このとき、倍率補正制御部１１０またはＣＰＵは、各領域に対する基準値を設定し、位相シフト値を算出し、記憶する。

位相シフト値の判定は、主走査方向全体でなく、領域のうち指定された領域ごとに行うようにしても良い。すなわち位相シフト値と基準値の比較を、各領域で行い、指定領域内で、位相シフト値≦基準値となる領域と位相シフト値＞基準値となる領域を割り出し、位相シフト値＞基準値となる領域数が所定の個数以上になった場合のみ、書込クロック周波数の補正を行う。

なお、図６では、ｆθレンズの倍率変動特性や想定される印刷サイズ幅に応じて、領域分割を行っているが、等間隔に分割する方法などもある。

図７は、主走査方向を領域分割した際に、本発明の実施形態に係る画像形成装置における処理動作を示す図である。処理動作の基本動作は、図２と同じであり、主走査方向を複数の領域に分割し、指定した領域内で位相シフト値＞基準値となる領域数がいくつ有るのかを判定するところが異なる点である。

表２に示されるように、全体で位相シフト値を設定するのではなく、各領域毎に位相シフト値を設定する（Ｓ５０１）。その後、ステップＳ５０２〜ステップＳ５０４までは図２と同じである。次に、書込クロック周波数を固定した場合と、書込クロック周波数を最適とした場合の各領域での位相シフト値を算出する（Ｓ５０５、Ｓ５０６）。各領域において、位相シフト値と基準値を比較を行い、位相シフト値≦基準値となる領域数を算出する（Ｓ５０７）。算出された領域数と設定値を比較し、判定する（Ｓ５０８）。算出された領域数が設定値よりも小さければ、位相シフトの制御だけにより補正を行い、大きければ、書込クロック周波数の制御による補正も行う。

図３、図４、図５についても、上記と同様の変更により、処理動作を変更することが出来る。

また、位相シフト値と基準値の比較において、表３に示すように、複数領域をまとめて比較する方法もある。位相シフト値は、各領域に設定されているが、基準値と比較する際は、各領域のシフト値を合計し（表３においては、領域２＋３＋４、領域５＋６、領域７＋８＋９）、比較を行う。判定は、上記と同様に、指定領域内で位相シフト値≦基準値となる領域数、または、まとめられた複数の領域を１領域とした時の領域数が、設定された個数以上になった場合、書込クロック周波数の補正を行う。
倍率補正制御部１１０またはＣＰＵは、表３に示される各領域において位相シフト値を算出し、記憶すると共に、複数領域ごとにまとめられた基準値を設定可能とする記憶部を有するようにすると良い。なお、表３の方法で分かることであるが、指定領域を１つの領域とすることも可能である。

図１０は、主走査を画像領域と非画像領域に分割した図を示している。表２のように分割された領域において、画像形成が行われる範囲を主走査画像領域とし、画像形成が行われない両端を非画像領域とする。

以上のように、画像信号に応じて変調された複数の光ビームを走査することによって像担持体上に画像を形成する画像形成装置であり、画像信号に応じて変調された複数の光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向された複数の光ビームの内少なくとも二つ以上の光ビームを主走査線上の２箇所でそれぞれ検出する２つの光ビーム検出手段と、この２つの光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから前記２つの光ビーム検出手段のうちの他方が光ビームを検出するまでの時間差を、光ビーム検出手段に入射された各々の光ビームに対して計測する時間差計測手段と、この時間差計測手段で計測した時間差により、主走査方向の前記像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正手段とを備えた画像形成装置であって、上記倍率補正手段は、１ライン単位もしくはそれ以上の単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率補正を行うメイン位置制御手段と１画素単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率を補正するサブ位置制御手段の２手段であり、上記サブ位置制御手段又は上記メイン位置制御手段及び上記サブ位置制御手段は、複数の光ビーム各々に対して別の設定値を設定することが可能であり、上記サブ位置制御手段のビームスポット位置間隔調整量が複数の光ビーム各々異なる装置であって、上記サブ位置制御手段のビームスポット位置間隔調整量と設定された規定値の大小を判定するビームスポット位置間隔調整量判定機能を有し、上記ビームスポット位置間隔調整量判定機能の結果より、規定値を超えるまではサブ位置制御手段にて倍率補正を行い、規定値を超えた時点で、メイン位置制御手段にて倍率補正を実施することを特徴とする画像形成装置を構成し、各ビーム又は各ビームグループ毎に最適な書込クロック及び位相シフト値を設定することにより、画像品質を向上させると共に、周波数変調手段の周波数変更回数を減少させることが出来るようにする。

また、さらに、上記メイン位置制御手段を共通とし、上記サブ位置制御手段を複数有する装置であって、上記各々の光ビーム時間差により、前記メイン位置制御手段及び前記サブ位置制御手段のビームスポット位置間隔調整量の算出を行うにおいて、前記サブ位置制御手段のビームスポット位置間隔調整量が最小となる、前記メイン位置制御手段のビームスポット位置間隔調整量とすることを特徴とする画像形成装置を構成し、書込クロック変更時の位相シフト値の初期値を最小とすることが出来るので、周波数を変更するまでの時間即ち周波数変更間隔を小さくすることができ、結果周波数変更による印字停止時間を小さくすることができるので、画像形成装置の生産性を向上させることが出来るようにする。

また、さらに、上記サブ位置制御手段の複数の光ビームの内で最大のビームスポット位置間隔調整量と設定された規定値の大小を判定するビームスポット位置間隔調整量判定機能を有し、上記ビームスポット位置間隔調整量判定機能の結果より、規定値を超えるまではサブ位置制御手段にて倍率補正を行い、規定値を超えた時点で、メイン位置制御手段にて倍率補正を実施することを特徴とする画像形成装置を構成し、位相シフトの最大値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることが出来るようにする。

また、さらに、上記サブ位置制御手段の複数の光ビームのビームスポット位置間隔調整量の合計と設定された規定値の大小を判定するビームスポット位置間隔調整量判定機能を有し、上記ビームスポット位置間隔調整量判定機能の結果より、規定値を超えるまではサブ位置制御手段にて倍率補正を行い、規定値を超えた時点で、メイン位置制御手段にて倍率補正を実施することを特徴とする画像形成装置を構成し、位相シフトの合計値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることが出来るようにする。

また、さらに、上記サブ位置制御手段の主走査方向所定領域内のビームスポット位置間隔調整量と設定された規定値の大小を判定するビームスポット位置間隔調整量判定機能を有し、上記ビームスポット位置間隔調整量判定機能の結果より、規定値を超えるまではサブ位置制御手段にて倍率補正を行い、規定値を超えた時点で、メイン位置制御手段にて倍率補正を実施することを特徴とする画像形成装置を構成し、判定領域を選択することが出来るので、他の部分の位相シフト量が多くなっても周波数補正をしなくて済み、さらに画像形成装置の総体的な印字速度を向上させることが出来るようにする。

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。

また、本発明における画像形成装置は、前記第２の倍率補正手段は、前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記時間差検出手段により検出された前記第１の検出手段と第２の検出手段とにより検出される前記複数の時間差を使用し、周波数と位相とを補正することにより、前記書込クロック信号を補正する際の補正後の周波数と第２の位相補正値を算出し、当該第２の位相補正値のうちで最小である前記第２の位相補正値のときの前記補正後の周波数と、当該補正後の周波数のときの前記光ビームそれぞれに対する前記第２の位相補正値を算出するようにしても良い。

また、本発明における画像形成装置は、第１の選択手段は、前記第１の倍率補正手段により算出された前記光ビームそれぞれに対する前記第１の位相補正値のうちで最大である前記第１の位相補正値が第１の所定の値より小さい場合は、前記第１の倍率補正手段を選択し、前記第１の倍率補正手段により算出された前記光ビームそれぞれに対する前記第１の位相補正値のうちで最大である前記第１の位相補正値が第１の所定の値より大きい場合は、前記第２の倍率補正手段を選択するようにしても良い。

また、本発明における画像形成装置は、第１の選択手段は、前記第１の倍率補正手段により算出された前記光ビームそれぞれに対する前記第１の位相補正値をすべて足し合わせた値が第２の所定の値より小さい場合は、前記第１の倍率補正手段を選択し、前記第１の倍率補正手段により算出された前記光ビームそれぞれに対する前記第１の位相補正値をすべて足し合わせた値が第２の所定の値より大きい場合は、前記第２の倍率補正手段を選択するようにしても良い。

また、本発明における画像形成装置は、前記光ビームが走査する領域を複数に分割し、前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記分割された領域それぞれに対して前記第１の倍率補正手段により算出された前記第１の位相補正値を配分する位相補正値配分手段を有し、前記分割された領域それぞれに第３の所定の値が与えられ、前記第１の選択手段は、前記分割された領域それぞれに対して、前記位相補正値配分手段により配分された第１の位相補正値が第３の所定の値より小さい場合は、前記位相補正値配分手段により配分された第１の位相補正値が第３の所定の値より大きい場合は、前記第２の倍率補正手段を選択するようにしても良い。

１０１ ＬＤ変調装置
１０２ ポリゴンミラー
１０３ ｆθレンズ
１０４ 感光体
１０５ センサ
１０６ センサ
１０７ 時間差計測部
１０８ 書込クロック生成装置
１０９ ＬＤ
１１０ 倍率補正制御部

特開２００５−２９７５３６号公報 特開２００５−２９７５３７号公報 特開２００６−１９９０１０号公報 特開２００７−１５２５９９号公報 特開２００７−２１６４６０号公報

Claims (5)

1. 感光体を備える画像形成装置であって、
   複数の書込クロック信号それぞれに従った複数の画像信号を生成する画像信号生成手段と、
   前記画像信号生成手段により生成された前記複数の画像信号それぞれに従った複数の光ビームを射出する光ビーム射出手段と、
   前記光ビーム射出手段により射出された前記光ビームを偏向し、前記感光体を走査させる偏向手段と、
   前記偏向手段により偏向された前記複数の光ビームを検出する第１の検出手段と、
   前記第１の検出手段とは異なる場所に設置され、前記偏向手段により偏向された前記複数の光ビームを検出する第２の検出手段と、
   前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段により検出される到着時間の差を検出する時間差検出手段と、
   前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記時間差検出手段により検出された前記時間差を使用し、周波数を補正せずに、位相の補正のみで前記書込クロック信号を補正する際の第１の位相補正値を算出する第１の倍率補正手段と、
   前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記書込クロック信号と前記時間差検出手段により検出された前記時間差を使用し、周波数と位相とを補正することにより、前記書込クロック信号を補正する際の補正後の周波数と第２の位相補正値を算出する第２の倍率補正手段と、
   前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記第１の倍率補正手段により算出された前記第１の位相補正値が第１の所定の値より小さい場合は、前記第１の倍率補正手段を選択し、前記第１の倍率補正手段により算出された前記第１の位相補正値が第１の所定の値より大きい場合は、前記第２の倍率補正手段を選択する第１の選択手段と、
   前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記第１の選択手段により前記第１の倍率補正手段が選択された場合は、前記第１の倍率補正手段により算出された前記第１の位相補正値を使用し、前記書込クロック信号を補正し、前記第１の選択手段により前記第２の倍率補正手段が選択された場合は、前記第２の倍率補正手段により算出された前記補正後の周波数と前記第２の位相補正値を使用し、前記書込クロック信号を補正する書込クロック信号補正手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２の倍率補正手段は、前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記時間差検出手段により検出された前記第１の検出手段と第２の検出手段とにより検出される前記複数の時間差を使用し、周波数と位相とを補正することにより、前記書込クロック信号を補正する際の補正後の周波数と第２の位相補正値を算出し、当該第２の位相補正値のうちで最小である前記第２の位相補正値のときの前記補正後の周波数と、当該補正後の周波数のときの前記光ビームそれぞれに対する前記第２の位相補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 第１の選択手段は、前記第１の倍率補正手段により算出された前記光ビームそれぞれに対する前記第１の位相補正値のうちで最大である前記第１の位相補正値が第１の所定の値より小さい場合は、前記第１の倍率補正手段を選択し、前記第１の倍率補正手段により算出された前記光ビームそれぞれに対する前記第１の位相補正値のうちで最大である前記第１の位相補正値が第１の所定の値より大きい場合は、前記第２の倍率補正手段を選択することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 第１の選択手段は、前記第１の倍率補正手段により算出された前記光ビームそれぞれに対する前記第１の位相補正値をすべて足し合わせた値が第２の所定の値より小さい場合は、前記第１の倍率補正手段を選択し、前記第１の倍率補正手段により算出された前記光ビームそれぞれに対する前記第１の位相補正値をすべて足し合わせた値が第２の所定の値より大きい場合は、前記第２の倍率補正手段を選択することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記光ビームが走査する領域を複数に分割し、
   前記複数の光ビームそれぞれに対して、前記分割された領域それぞれに対して前記第１の倍率補正手段により算出された前記第１の位相補正値を配分する位相補正値配分手段を有し、
   前記分割された領域それぞれに第３の所定の値が与えられ、
   前記第１の選択手段は、前記分割された領域それぞれに対して、前記位相補正値配分手段により配分された第１の位相補正値が第３の所定の値より小さい場合は、前記位相補正値配分手段により配分された第１の位相補正値が第３の所定の値より大きい場合は、前記第２の倍率補正手段を選択することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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