JP2016009002A - 画素クロック生成装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の感光体をもつ画像形成装置において、精度のよい疑似同期信号を生成する画素クロック生成装置を提供すること。【解決手段】第１の感光体１０３の走査開始タイミングとなる第１同期信号を用いて、第２の感光体１０２の走査開始タイミングとなる疑似同期信号を発生させる画素クロック生成装置１２０であって、所定期間の第１画素クロックのカウント数が標準値になるように、第１画素クロックを出力する第１画素クロック出力部１１１を有し、所定の周期で通過される前記第１同期信号に同期して、前記第１画素クロックに基づいたクロックの生成を開始するクロック生成部３０１〜３０４と、前記第１同期信号を契機に予め定められた数の前記クロックをカウントした時に、前記疑似同期信号を発生させる疑似同期信号生成部３１１〜３１４と、を有することを特徴とする。【選択図】図１４

Description

本発明は、感光体の走査開始タイミングとなる同期信号を発生させる画素クロック生成装置等に関する。

デジタル複合機やレーザプリンタなどの画像形成装置は、光源から射出された光を、回転多面鏡を有する光偏向器で偏向させ、感光体を走査する光走査装置を備えている。カラーの画像形成装置のように複数の感光体を備える画像形成装置では、光偏向器を挟んで対向する位置に配置された２つの走査レンズを含む光走査装置が、一般的に用いられている。この光走査装置は、対向走査方式の光走査装置とも呼ばれている。

このような走査光学系において、画像品質の劣化の原因となる走査速度ムラを抑制することが望まれている。走査速度ムラの原因を大別すると、（１）光偏向器の面精度に起因するポリゴンミラーの面毎（走査ライン毎）の誤差、（２）ポリゴンミラーの回転速度の変動に起因する走査平均速度変動による誤差、（３）光源の発振波長の差や走査光学系の色収差に起因する走査速度が変動する光源毎の誤差、（４）走査光学系の各部品の製造精度や組付け精度、経時変化などによる変形などに起因する走査光学系毎の誤差、（５）１ライン中の走査速度が理想値からずれることに起因する非線形性誤差、などがある。

このような画像品質の劣化の原因となる走査速度ムラを補正する技術は考案されており、走査速度ムラの原因となる（１）〜（５）を抑制することが可能になっている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、対向走査方式の光走査装置は、複数の感光体の主走査方向における書き込み開始位置を、各走査線同士で一致させるために、書き込み開始前の光を所定位置で受光する同期検知センサを有している。該同期検知センサの出力信号は、同期検知信号と呼ばれている。

図１は対向走査方式の光走査装置の概略構成図の一例を示す。ＬＤ光源１１７又はＬＤ光源１２７が照射するレーザ光は入射ミラー１０５，１０６で反射され、ポリゴンミラー１００に到達する。ポリゴンミラー１００は回転しながら各面でレーザ光を反射させて、走査レンズ１０１、１０２を通過させ感光体１０３、１０４を走査する。そして、ポリゴンミラー１００が反射したレーザ光を同期検知センサとしてのＰＤ１１０が検出することで、同期検知信号が出力される。

図示するように、対向走査方式の光走査装置では、複数の感光体１０３，１０４のうちの一方の感光体１０３のみに対応する同期検知センサ（ＰＤ１１０）を有する場合がある。この場合、画素クロック生成装置１４０は、他方の感光体１０４に対しては、ＰＤ１１０の同期検知信号に基づいて、疑似的な同期信号（疑似同期信号）を生成させている。

しかしながら、疑似同期信号を生成する時に、複数回の同期信号が検出されることで、疑似同期信号が最初の同期信号とは同期していないという問題があった。

この問題を図２を用いて説明する。画素クロックは１つの画素を生成するためのクロックである。第１画素クロックは同期検知センサが検出した同期検知信号に基づいて生成される画素クロックである。画像形成装置１０は、第１画素クロックが一定数になったタイミングで疑似同期信号を生成する。第１画素クロックは第１同期信号が検出される毎に同期を取り直すため、図２の第１画素クロックの実線のように動作する。

一方で、疑似同期信号は第１同期信号Ａを基準にTclk_c(第１画素クロックの周期)*Nrefps（所定数）で生成することが望まれている。すなわち、説明のため、Nrefps=6とした場合、期待される疑似同期信号は、第１同期信号Ａから第１画素クロックが６個カウントされると生成される。

しかしながら、第１画素クロックは第１同期信号に同期するため、第１同期信号Ｂが入力された場合、疑似同期信号が第１同期信号Ｂのタイミングで生成されてしまう。すなわち、第１同期信号Ａから第１画素クロックが６個カウントされると疑似同期信号が生成されるのは同じだが、第１同期信号Ｂに位相同期した疑似同期信号が生成されてしまう。このため、画像劣化の要因となっていた。

本発明は、上記課題に鑑み、複数の感光体をもつ画像形成装置において、精度のよい疑似同期信号を生成する画素クロック生成装置を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明は、第１の感光体の走査開始タイミングとなる第１同期信号を用いて、第２の感光体の走査開始タイミングとなる疑似同期信号を発生させる画素クロック生成装置であって、所定期間の第１画素クロックのカウント数が標準値になるように、第１画素クロックを出力する第１画素クロック出力部と、所定の周期で通過される前記第１同期信号に同期して、前記第１画素クロックに基づいたクロックの生成を開始するクロック生成部と、前記第１同期信号を契機に予め定められた数の前記クロックをカウントした時に、前記疑似同期信号を発生させる疑似同期信号生成部と、を有することを特徴とする。

複数の感光体をもつ画像形成装置において、精度のよい疑似同期信号を生成する画素クロック生成装置を提供することができる。

対向走査方式の光走査装置の概略構成図の一例である。 疑似同期信号が最初の同期信号とは同期していないという問題を説明する図の一例である。 カラーの画像形成装置概略構成を示す図の一例である。 光走査装置の構成図の一例である。 ポリゴンミラーの６つの偏向反射面を示す図の一例である。 書き込み開始タイミングについて説明する図の一例である。 疑似同期信号の従来例１を説明するためのタイミングチャートである。 疑似同期信号の従来例２を説明するためのタイミングチャートである。 疑似同期信号の従来例３を説明するためのタイミングチャートである。 実施例１における画像形成装置の全体構成図の一例を示す図である。 本発明の実施例１における画像形成装置の全体構成図の一例を示す図である。 画素クロック生成部１のブロック図の一例である。 画素クロック生成部１の動作を説明するためのタイミングチャートの一例である。 疑似同期信号生成部の構成例を示す図の一例である。 ポリゴンミラーの面毎の誤差に関する説明図の一例である。 同期マスク信号と疑似画素クロックのタイミングチャート図の一例である。 疑似同期信号のタイミングチャート図の一例である。 画素クロック生成部２（又は画素クロック生成部３）のブロック図の一例である。 本発明の実施例２における画像形成装置の全体構成図の一例を示す図である。 画素クロック生成部４のブロック図の一例である 画素クロック生成部４のタイミングチャート図の一例である。 本発明の実施例３における画像形成装置の全体構成図の一例を示す図である。 実施例３における疑似同期信号生成部のタイミングチャート図の一例である。 本発明の実施例４における画像形成装置の全体構成図の一例を示す図である。 本発明の実施例５における画像形成装置の全体構成図の一例を示す図である。 ＰＤ７０７が検出した第１同期信号を第１同期信号Ａと第２同期信号Ｂに分離するタイミングチャート図の一例である。 実施例５における疑似同期信号生成部のタイミングチャート図の一例である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図３は、カラーの画像形成装置１０の概略構成が示されている。画像形成装置１０は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタである。２つの光走査装置（２０１０Ａ、２０１０Ｂ）、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの要求に応じて各部を制御する。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。

感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。

感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。

感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図３における面内で矢印方向に回転する。

各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。

光走査装置２０１０Ａは、プリンタ制御装置２０９０からのブラックの画像情報及びシアンの画像情報に基づいて色毎に変調された光によって、帯電された感光体ドラム２０３０ａ及び感光体ドラム２０３０ｂの表面をそれぞれ走査する。これにより、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。

光走査装置２０１０Ｂは、プリンタ制御装置２０９０からのマゼンタの画像情報及びイエローの画像情報に基づいて色毎に変調された光によって、帯電された感光体ドラム２０３０ｃ及び感光体ドラム２０３０ｄの表面をそれぞれ走査する。これにより、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。

なお、各光走査装置の詳細については後述する。

ところで、各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる走査領域は、「有効走査領域」、「画像形成領域」、「有効画像領域」などと呼ばれている。

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。

給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出す。該記録紙は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出される。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。カラー画像が転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。

定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。トナーが定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次積み重ねられる。

各クリーニングユニット２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。

次に、図４を用いて、光走査装置２０１０Ａの詳細について説明する。図４は、光走査装置２０１０Ａの構成図の一例を示す。この光走査装置２０１０Ａは、２つの光源（２２００ａ、２２００ｂ）、２つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ）、２つの開口板（２２０３ａ、２２０３ｂ）、２つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ）、ポリゴンミラー２１０４Ａ、２つの走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ）、２つの折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ）、集光レンズ２１１２Ａ、同期検知センサ２１１３Ａ、及び不図示の走査制御装置Ａを有している。

ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向（回転軸方向）に沿った方向をＹ軸方向、ポリゴンミラー２１０４Ａの回転軸に平行な方向をＺ軸方向として説明する。

各光源は、半導体レーザ及び該半導体レーザを駆動する駆動回路を有している。そして、各光源の駆動回路は、走査制御装置Ａによって制御される。以下では、便宜上、光源２２００ａから射出される光を「光ＬＢａ」といい、光源２２００ｂから射出される光を「光ＬＢｂ」という。

カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光ＬＢａを略平行光とする。カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光ＬＢｂを略平行光とする。

開口板２２０３ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光ＬＢａのビーム径を調整する。開口板２２０３ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光ＬＢｂのビーム径を調整する。

シリンドリカルレンズ２２０４ａは、開口板２２０３ａの開口部を通過した光ＬＢａを、ポリゴンミラー２１０４Ａの偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、開口板２２０３ｂの開口部を通過した光ＬＢｂを、ポリゴンミラー２１０４Ａの偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

なお、各光源とポリゴンミラー２１０４Ａとの間に配置されている光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。

ポリゴンミラー２１０４Ａは、回転多面鏡としての６面鏡を有し、各鏡面がそれぞれ偏向反射面となる。この回転多面鏡は、不図示のポリゴンモータによって、回転軸まわりに等速回転し、各シリンドリカルレンズからの光を、それぞれ等角速度的に偏向する。ここでは、回転多面鏡は時計回りに回転されるものとする。また、ポリゴンモータは、回転多面鏡の回転数が３３３００ｒｐｍとなるように外部クロック信号に基づいて制御されている。そこで、回転多面鏡は、約１．８ｍｓ（ミリ秒）で１回転する。

シリンドリカルレンズ２２０４ａからの光ＬＢａは、ポリゴンミラー２１０４Ａの回転軸の−Ｘ側に位置する偏向反射面に入射し、シリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光ＬＢｂは、該回転軸の＋Ｘ側に位置する偏向反射面に入射する。

走査レンズ２１０５ａは、ポリゴンミラー２１０４Ａの−Ｘ側であって、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光ＬＢａの光路上に配置されている。折り返しミラー２１０６ａは、走査レンズ２１０５ａを介した光ＬＢａを感光体ドラム２０３０ａに導光する。すなわち、光ＬＢａは、感光体ドラム２０３０ａに照射され、感光体ドラム２０３０ａの表面に光スポットを形成する。

走査レンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４Ａの＋Ｘ側であって、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光ＬＢｂの光路上に配置されている。折り返しミラー２１０６ｂは、走査レンズ２１０５ｂを介した光ＬＢｂを感光体ドラム２０３０ｂに導光する。すなわち、光ＬＢｂは、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、感光体ドラム２０３０ｂの表面に光スポットを形成する。

各感光体ドラムの表面の光スポットは、ポリゴンミラー２１０４Ａの回転に伴って、感光体ドラムの長手方向に移動する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」であり、感光体ドラムの回転方向が「副走査方向」である。

同期検知センサ２１１３Ａは、感光体ドラム２０３０ｂにおける有効走査領域外に向かう光を、集光レンズ２１１２Ａを介して受光する位置に配置されている。同期検知センサ２１１３Ａは、同期検知信号を走査制御装置Ａに出力する。

同期検知センサ２１１３Ａは、受光光量が所定の値よりも小さいときに同期検知信号が「ハイレベル」となり、受光光量が所定の値以上のときに同期検知信号が「ローレベル」となるように構成されている。すなわち、同期検知センサ２１１３Ａが光を受光すると、同期検知信号は「ハイレベル」から「ローレベル」に変化する。

走査制御装置Ａは、同期検知センサ２１１３Ａの出力信号（同期検知信号）に基づいて、感光体ドラム２０３０ｂにおける書き込み開始タイミングを求める。

ここで、図５に示すように、ポリゴンミラー２１０４Ａの６つの偏向反射面を、反時計回りに「面１」、「面２」、「面３」、「面４」、「面５」、「面６」とする。

そこで、例えば、面１で反射された光によって感光体ドラム２０３０ｂが走査されると、次に、面３で反射された光によって感光体ドラム２０３０ａが走査される。続いて、面２で反射された光によって感光体ドラム２０３０ｂが走査され、次に、面４で反射された光によって感光体ドラム２０３０ａが走査される。さらに、面３で反射された光によって感光体ドラム２０３０ｂが走査され、次に、面５で反射された光によって感光体ドラム２０３０ａが走査される。

次に、図６を用いて書き込み開始タイミングについて説明する。走査制御装置Ａは、同期検知センサ２１１３Ａの出力信号の立ち上がりを検知すると、時間Ｔｋの経過後に感光体ドラム２０３０ｂへの書き込みを開始する。なお、時間Ｔｋは、同期検知信号の立ち上がりタイミングから書き込み開始タイミングまでの時間であり、装置毎に予め求められ、走査制御装置Ａのメモリに格納されている。

本実施形態では、感光体ドラム２０３０ａに対応する同期検知センサが設けられていないため、感光体ドラム２０３０ａに対する同期検知信号を得ることはできない。

この場合、感光体ドラム２０３０ａへの書き込み開始タイミングを求める方法として、同期検知センサ２１１３Ａの出力信号に同期して疑似同期信号を生成させる方法が考えられる。

図７は、疑似同期信号を説明するための図の一例である。疑似同期信号は、同期検知センサ２１１３Ａの出力信号の立ち上がりから時間Ｔｒが経過すると、「ローレベル」から「ハイレベル」に変化する信号である。なお、時間Ｔｒは、ポリゴンミラーが１／６回転するのに要する時間であり、装置毎に予め求められている。

従来は、図７に示されるように、疑似同期信号の立ち上がりタイミングから時間Ｔｋの経過後に感光体ドラム２０３０ａへの書き込みを開始していた。

しかしながら、回転多面鏡には製造誤差があり、偏向反射面が異なると書き込み開始位置が異なるおそれがある。

そこで、第１の方法として、図８に示すように、同期検知センサ２１１３Ａの出力信号に基づいて、同じ偏向反射面で反射された光で感光体ドラム２０３０ａを走査する際の書き込み開始タイミングを決める方法が考えられる。

また、第２の方法として、図９に示されるように、偏向反射面間の時間差（Ｔｅ１３、Ｔｅ２４、Ｔｅ３５、Ｔｅ４６、Ｔｅ５１、Ｔｅ６２）を予め求めておき、前記時間Ｔｒを補正して、感光体ドラム２０３０ａでの書き込み開始タイミングを決める方法が考えられる。なお、Ｔｅ１３は、面１と面３間の時間差であり、Ｔｅ２４は、面２と面４間の時間差であり、Ｔｅ３５は、面３と面５間の時間差である。また、Ｔｅ４６は、面４と面６間の時間差であり、Ｔｅ５１は、面５と面１間の時間差であり、Ｔｅ６２は、面６と面２間の時間差である。

図１０は、本発明の実施例１における画像形成装置１０の全体構成図の一例を示す図である。なお、光走査装置について図４にて説明した内容は省略する。光走査装置が走査するレーザ光は画素クロック生成装置１２０により制御される。

画素クロック生成装置１２０は、画素クロック生成部１（１１１）、疑似同期信号生成部１１３、画素クロック生成部２（１１２）、画素クロック生成部３（１１４）、第１変調データ生成部１１５、第２変調データ生成部１１８、第１レーザ駆動部１１６、及び、第２レーザ駆動部１１９を備える。なお、かっこ内の数値は符号であるが、同一名称の用語を区別するため１〜Ｎの数字で用語を指示する場合がある。

感光体２２０８aの一端には同期検知センサ２１１３Ａが配置されており、ポリゴンミラー２１０４Ａにより反射されたレーザ光は感光体２２０８aを１ライン主走査する前に同期検知センサ２１１３Ａに入射される。同期検知センサ２１１３Ａは走査の開始のタイミングを検出する。

同期検知センサ２１１３Ａによって検出された走査の開始のタイミングは、感光体の走査に合わせた周期的な第１同期信号として画素クロック生成装置１２０の画素クロック生成部１（１１１）、画素クロック生成部２（１１２）、及び、疑似同期信号生成部１１３に入力される。

画素クロック生成部１（１１１）は、第１同期信号を元に第１画素クロックと周波数補正値を生成する。画素クロック生成部１（１１１）は、第１画素クロック出力部の一例である。疑似同期信号生成部１１３は、第１同期信号と第１画素クロックを元に疑似同期信号を生成する。画素クロック生成部２（１１２）は、初期周波数設定値を周波数補正値で補正して、第１同期信号に同期して、第２画素クロックを生成する。画素クロック生成部３（１１４）は、初期周波数設定値を周波数補正値で補正して疑似同期信号に同期して第３画素クロックを生成する。画素クロック生成部２（１１２）は第２画素クロック生成部の一例であり、画素クロック生成部３（１１４）は第３画素クロック生成部の一例である。

第１変調データ生成部１１５は第１画像データをもとに、第２画素クロックに同期した第１変調データとして第１レーザ駆動部１１６に出力し、第１レーザ駆動部１１６が変調データに応じた出力にて光源２２００aを駆動してレーザ光を出力する。

第２変調データ生成部１１８は第２画像データを基に、第３画素クロックに同期した第２変調データを第２レーザ駆動部１１９に出力し、第２レーザ駆動部１１９が変調データに応じた出力にて光源２２００ｂを駆動してレーザ光を出力する。

また、図１０のようにポリゴンミラーは６面である必要はなく、図１１に示すように４面であってもよい。図１１は、本発明の実施例１における画像形成装置１０の全体構成図の一例を示す図である。画素クロック生成装置１２０の構成は同様である。

図１１における画像形成装置１０は、２つのＬＤ光源１１７、ＬＤ光源１２７、２つの感光体１０３、１０４、１つのＰＤ１１０（同期検知センサに相当）を有している。ＰＤ１１０は第１同期信号発生部の一例である。

図１１において、画像形成装置１０は、多面体からなるポリゴンミラー１００、走査レンズ１０１、１０２、感光体１０３、１０４、入射ミラー１０５、１０６、ＰＤ１１０、画素クロック生成装置１２０、及び、ＬＤ光源１１７、１２７を備える。

ＬＤ光源１１７からの入射光Ｂｋ１０８は、入射ミラー１０５にて反射されてポリゴンミラー１００に入射されポリゴンミラー１００により反射される。入射光Ｂｋ１０８はポリゴンミラー１００の回転により周期性を保って、走査レンズ１０１を通過することで感光体１０３の幅に合うように角度を調節され、感光体１０３を走査する。一方で、ＬＤ光源１２７の入射光Ｙ１０９は、入射ミラー１０６にて反射されてポリゴンミラー１００に入射されポリゴンミラー１００により反射される。入射光Ｙ１０９はポリゴンミラー１００の回転により周期性を保って、走査レンズ１０２を通過することで感光体１０４の幅に合うように角度を調節され、感光体１０４を走査する。これにより、感光体１０３，１０４上には、ＬＤ光源１１７、１２７の出力に応じた静電潜像がそれぞれ形成される。

また感光体１０３の一端には、ＰＤ１１０が配置されており、ポリゴンミラー１００により反射されたレーザ光は感光体１０３を１ライン主走査する前にＰＤ１１０に入射され、ＰＤ１１０により走査の開始のタイミングが検出される。ＰＤ１１０によって検出された走査の開始のタイミングは、感光体１０３の走査に合わせた周期的な第１同期信号として画素クロック生成装置１２０の画素クロック生成部１（１１１）、疑似同期信号生成部１１３、及び、画素クロック生成部２（１１２）に入力される。

このように、図１１の画素クロック生成装置１２０の機能や動作は図１０の画素クロック生成装置１２０の機能や動作と同じである。以下では、図１１の構成に基づいて、本実施形態の画像形成装置１０について説明する。

図１２は、画素クロック生成部１（１１１）のブロック図の一例である。図１２において、画素クロック生成部１（１１１）は、第１カウンター２０１、移動平均演算器２０３、フィルタ２０４、除算器２０５、遅延素子２０６、レジスタ２０７、デジタルクロック発振器２０８、比較器２０９、及び、加算器２１０を備える。

第１カウンター２０１は、ポリゴンミラー１面分による主走査１ラインが走査される間隔の第１同期信号の間隔を、第１画素クロックでカウントする。比較器２０９は、カウントされた値と、ポリゴンミラー１面分におけるNref（ポリゴンミラー１面分の第１画素クロックのカウント値の標準値）とを比較して、その差分を移動平均演算器２０３に入力する。

ここで、有効走査期間率をER、感光体線速をν、有効書込幅をL、主走査方向の画素密度をρm、副走査方向の画素密度をρs、さらに書込ビーム数をMとすると、

である。

例えば、ポリゴンミラーが４面の場合、移動平均演算器２０３は、差分値４面分の移動平均を演算する。フィルタ２０４によって平滑化された差分値４面分の移動平均の演算値は、除算器２０５にてNrefで除算されて、１画素周期あたりの誤差Δf_nowに換算される。遅延素子２０６は、制御値となる周波数補正値Δｆに１画素周期あたりの誤差Δf_nowを加えて更新し、加算器２１０は周波数補正値Δｆとレジスタ２０７で設定された初期周波数fclk_iとの加算値を出力し、デジタルクロック発振器２０８によって第１画素クロックが生成される。

このフィードバック制御によって１画素周期あたりの誤差を所定の範囲内に収める。誤差が所定の範囲内となったときの周波数補正値Δｆを、画素クロック生成部２（１１２）及び画素クロック生成部３（１１４）に与える。なお、Nrefの値やレジスタ２０７の初期周波数fclk_iは画像形成装置１０の有効走査期間率ERと感光体線速ν、有効書込幅L、主走査方向の画素密度ρm、副走査方向の画素密度ρsと書込ビーム数Mによって決まる。

図１３は、画素クロック生成部１（１１１）の動作を説明するためのタイミングチャートの一例である。図１３において、ＬＤ光源１１７から入力された第１同期信号のポリゴンミラー１面分の間隔Tspspは、ポリゴンミラー２１０４Ａの回転速度の変動により変動し誤差を生じる。

制御値としての第１画素クロックの周波数をfclk_wとすると、第１画素クロックの周期は1/ fclk_wとなり、画素クロック生成部１（１１１）は、第１画素クロックによるカウント値がNrefとなるようにfclk_wを制御する。

このときには、次式が成り立っている。
Tspsp=Nref／fclk_w
一方、画像形成装置１０の機種毎に決まっている目標周期をTspsp_target、初期周波数をfclk_iとすると、同様に、
Tspsp_target=Nref／fclk_i
周波数の誤差をΔfとすると、
１／Δf =１／fclk_w −１／fclk_i
ここで、走査速度の誤差による時間誤差Δｔは、
Δｔ＝Tspsp−Tspsp_target
＝Nref（1／fclk_w−１／fclk_i）
＝Nref／Δf
となる。

つまり、ポリゴンミラー１回転分の回転誤差をポリゴンミラーの面間誤差が無かった場合のNref×ポリゴンミラーの面数と比較することで、第１画素クロックの周波数をポリゴンミラーの回転誤差に合わせて補正することが可能である。

さらに、共通のポリゴンミラーを利用して感光体を走査する場合、同様の周波数誤差Δfが第２画素クロック及び、第３画素クロックに生じる。よって、周波数誤差Δfを補正値として第２画素クロック及び、第３画素クロックに与えることでポリゴンミラーの１回転分の回転誤差に合わせて周波数を補正することが可能である。

図１４は、疑似同期信号生成部の構成例を示す図の一例である。疑似同期信号生成部１１３は４つのデジタル制御発振器（ＤＣＯ）０（３０１）〜デジタル制御発振器３（３０４）、カウンター０（３１１）〜３（３１４）、ＯＲ回路３２０、及び、マスク信号生成部３３０を有している。

デジタル制御発振器０（３０１）〜デジタル制御発振器３（３０４）は、同一の初期周波数が設定された疑似画素クロック信号を出力する。

マスク信号生成部３３０は、第１同期信号をマスクし４回に１回アサートする同期マスク信号０〜３を生成する。

カウンター０（３１１）〜３（３１４）は、疑似画素クロック信号を計数し、カウント値がNref_psとなったらアサート信号を出力する。カウンター０（３１１）〜３（３１４）は同期マスク信号０〜３毎にクリアされる。すなわち、カウンター０（３１１）〜３（３１４）は同期マスク信号０〜３を契機にカウントを開始し、同期マスク信号０〜３を契機にクリアされる。

ＯＲ回路３２０は、カウンター０（３１１）〜３（３１４）からのアサート信号が１つでもＯＮの場合に、疑似同期信号を出力する。

このような構成によれば、回転速度ムラを補正する周波数補正値によって疑似画素クロックも回転速度ムラが補正されたクロックが生成可能である。また、マスク信号生成部３３０が同期信号をマスクすることにより、第１同期信号が複数回アサートされても、デジタル制御発振器０（３０１）〜デジタル制御発振器３（３０４）が疑似画素クロックを再同期させないので、各々のマスク信号を基準にした時間で疑似同期信号が生成可能となる。

ここで、図１５を用いて、被走査面における書き込み開始位置のずれの原因の一例として、ポリゴンミラーの内接円半径の誤差について説明する。

図１５はポリゴンミラーの面毎の誤差に関する説明図の一例である。aはあるポリゴンミラーａの面でのポリゴンミラー中心からの距離、bはあるポリゴンミラーの面bでのポリゴンミラー中心からの距離を示す。入射光が同じ位置からであっても、ポリゴンミラーの面の中心からの距離が異なれば、その反射光は異なる位置で反射するため感光体への書き出し位置は異なる。

書き出し位置の誤差を低減するには、画素クロックの計数が開始されたポリゴンミラーの面と同一の面で疑似同期信号を生成するように定めることで、ポリゴンミラー面毎の書込み位置のずれに関する問題は生じない。よって、疑似発生カウント数Nref_psは、計数が開始されたポリゴンミラーの面と同一の面で疑似同期信号が生成されるように定めなければならない。よって、疑似発生カウント数Nref_psは、計数が開始されたポリゴンミラーの面と同一の面が感光体１０４の走査を開始するまでの回転量をカウント数で表したものである。

なお、疑似発生カウント数Nref_psは、図示しないレジスタ等に保存された値である。この他にもポリゴンミラーのミラー角度誤差等もあるが疑似発生カウント数Nref_psにより補正可能である。

また、走査レンズ１０１、１０２の取り付け位置や、曲面の製造誤差など走査光学系毎の誤差によって、感光体１０３、１０４の書き出し位置がずれることがある。書き出し位置を検出する方法として、特許文献２に記載されているように、感光体１０３、１０４の画像を合成する際に基準となる所定の位置合わせマークを位置あわせセンサに基づいて検知し、位置ズレ量を算出する方法が知られている。よって、疑似発生カウント数Nref_psを位置ズレ量の算出結果に基づいて、走査光学系毎の誤差を補正するように設定することで、これらの誤差要因による書き出し位置のずれを抑制できる。

本実施例（実施例１）において４面のポリゴンミラーを使用した場合、その内の２面を使用して、二つの感光体１０３、１０４を走査している。ＰＤ１１０（同期検知センサ）は一つの感光体１０３にのみ配置されているため、ＰＤ１１０が配置されていない感光体１０４は、ＰＤ１１０にて計測される第１同期信号に対して所定時間が遅延された疑似同期信号に同期して走査を開始することができる。

図１６は、同期マスク信号と疑似画素クロックのタイミングチャート図の一例を示す。
第１同期信号はマスク信号生成部３３０によってマスクされ、同期マスク信号０〜３として出力される（図では同期マスク信号０，１のみを示した）。同期マスク信号０の場合、第１同期信号を４回に１回だけ通過させることで出力され、同期マスク信号１の場合、同期マスク信号０に対し第１同期信号を１回分ずらして第１同期信号を４回に１回だけ通過させることで出力される。

デジタル制御発振器０（３０１）〜デジタル制御発振器３（３０４）は、第１画素クロックと同一の周期で各同期マスク信号に同期して疑似画素クロック０〜３を生成する。なお、同一とは完全に一致することまでは要求されず同一と見なせることを含む。各疑似画素クロック０〜３をもとにカウンター０（３１１）〜３（３１４）が動作する。疑似画素クロック０の場合、同期マスク信号０に同期して第１画素クロックと同一の周期で出力される。よって、第１同期信号がマスクされずに次に通過されるまでは同期マスク信号０と同期しない。これにより、第１同期信号が繰り返し出力されても、起点とした第１同期信号と位相同期した疑似同期信号を発生させることができる。すなわち、疑似同期信号が次々と入力される第１同期信号と同期することを防止できる。

図１７は疑似同期信号のタイミングチャート図の一例である。図１７は、カウンター０〜カウンター２までの３つのカウンターを使用して、４面のポリゴンミラーの対面した２面で二つの感光体１０３，１０４を走査する場合を説明している。

図１７において、第１同期信号は感光体１０３の走査に同期して、ポリゴンミラー４面の走査開始時にアサートされる。カウンター０〜２は３面毎に同期マスク信号によって順次リセットされて、各疑似画素クロックのカウントを開始する。

図１７において、カウンター０が１面にてリセットされたとすると、その面を使用した感光体１０４の走査開始タイミングは、２面分以上回転した後にカウンター０の疑似画素クロック信号のカウント数がNref_psに設定された値になるタイミングである。つまり、疑似同期信号が生成されるタイミングはＬＤ光源１１７が感光体１０３に書き込みをした時に使用したポリゴンミラー１００の面と同一の面でＬＤ光源１２７が感光体１０４に書込みをするように生成される。

カウンター０を例にすると、第１同期信号がマスクされずに同期マスク信号０によりリセットされ、カウントを開始したカウント値（counata0）がNref_psaになることで、ＯＲ回路３２０から疑似同期信号が出力される。

疑似同期信号が検出されるタイミングは第１同期信号が検出されたポリゴンミラーと同一の面で検出されることにより、ポリゴンミラー面毎の誤差の影響を受けない。同様にカウンター１、およびカウンター２についても、疑似画素クロック１，２が順次、計数されてポリゴンミラーの各面における疑似同期信号が順次出力される。

第１同期信号を周期的にマスクすることで、基準となる第１同期信号と同期してから疑似同期信号が生成されるまで疑似同期信号を第１同期信号と同期させないことができる。

図１８は、画素クロック生成部２（又は画素クロック生成部３）のブロック図の一例である。図１８において、画素クロック生成部２（１１２）は、初期周波数設定器６０２、加算器６０３、及び、デジタル制御発振器６０４を備える。初期周波数設定器６０２は、画素クロック２の周波数の初期値を保持している。加算器６０３は、初期周波数に画素クロック生成部１（１１１）が生成した周波数補正値を加算して、ポリゴンミラー１００の回転誤差を補正した周波数設定値をデジタル制御発振器６０４に与える。

デジタル制御発振器６０４は第１同期信号に位相同期して、加算器６０３にて設定された周波数で第２画素クロックを生成する。

画素クロック生成部２（１１２）は、画素クロック生成部１（１１１）とは別の初期値を設定することができるので、走査光学系毎の誤差による書き込み終了位置のずれを補正するような初期値の設定が可能となる。ＬＤ光源１１７，１２７を複数有する場合において、周波数の初期値を別途設定できることは走査光学系毎の誤差を抑制するのに有利となる。

画素クロック生成部３（１１４）の場合、第１同期信号でなく疑似同期信号がデジタル制御発振器６０４に入力される。デジタル制御発振器６０４は疑似同期信号に位相同期して、加算器６０３にて設定された周波数で第３画素クロックを生成する。

なお、書き込み終了位置を検出する方法として、特許文献２に記載されているような、感光体１０３、１０４の画像を合成する際に基準となる所定の位置合わせマークを位置あわせセンサに基づいて検知し、位置ズレ量を算出する方法が知られている。位置ズレ量の算出結果に基づいて、周波数の初期設定値を設定する。なお、書き込み終了位置は経時変化するので、適宜、周波数の初期設定値を設定すると良い。

以上説明したように、本実施例では、第１同期信号を周期的にマスクすることで、基準となる同期信号と同期してから疑似同期信号が生成されるまで同期信号と再同期しないことで、書き込み開始位置のずれを抑制できる。

また、第１画素クロックの周波数をポリゴンミラー１００の回転速度ムラに応じて制御し、制御された周波数補正値を元に疑似同期信号を生成することで対向側の光ビームの書き出し位置を一定にする。また、第１同期信号と同一の面で疑似同期信号を生成することにより、ポリゴンミラーの面毎の誤差を無視できる。また、画素クロック生成部毎に初期周波数を個別に設定することにより、走査光学系毎の誤差を補正でき、書込み終了位置の誤差を補正できる。

本実施例では、１つのＬＤ光源１１７のレーザ光を分割して２つの感光体１０３，１０４を走査する画像形成装置１０について説明する。

図１９は、本発明の実施例２における画像形成装置１０の全体構成図の一例を示す図である。本明細書において、同一の符号を付した構成要素については、同様の機能を果たすので、一度説明した構成要素の説明を省略あるいは相違点についてのみ説明する場合がある。

図１９における画像形成装置１０は、１つのＬＤ光源１１７、２つの感光体１０３，１０４、１つのＰＤ１１０（同期検知センサ）を有している。

実施例１と比較して、ＬＤ光源１１７が１つであるため、光束分割素子１０７によって、レーザ光を分割する。これにより、実施例１でＬＤ光源１２７で生成していた入射光１０９を１つのＬＤ光源１１７で生成可能である。

図１９において、画像形成装置１０は、多面体からなるポリゴンミラー１００、走査レンズ１０１、１０２、感光体１０３、１０４、入射ミラー１０５、１０６、ＬＤ光源１１７、光束分割素子１０７、ＰＤ１１０、画素クロック生成装置１２０、変調データ生成部５（１２９）、及び、第５レーザ駆動部（１３０）、を備える。

また、画素クロック生成装置１２０は、画素クロック生成部１（１１１）、疑似同期信号生成部１１３、及び、画素クロック生成部４（１２８）を備える。

また、図１１において、第２画素クロックを生成していた画素クロック生成部２（１１２）、第３画素クロックを生成していた画素クロック生成部３（１１４）の機能は、図１９では、画素クロック生成部４（１２８）が実現する。このため、画素クロック生成部４（１２８）は、感光体１０３と感光体１０４が走査される期間で第４画素クロックの周波数を切り替える。

また、図１１の第１変調データ生成部１１５、第２変調データ生成部１１８は、図１９では第５変調データ生成部１２９で実現し、図１１の第１レーザ駆動部１１６、第２レーザ駆動部１１９の機能は、図１９では、第５レーザ駆動部１３０が実現する。

光源としてのＬＤ光源１１７が照射したレーザ光は、ハーフミラーを使用した光束分割素子１０７にて入射光Ｂｋ１０８（第１光ビーム）と入射光Ｙ１０９（第２光ビーム）とに分割されて、それぞれが入射ミラー１０５および１０６にて反射されてポリゴンミラー１００の異なった面に入射され、走査レンズ１０１および１０２を通して、感光体（Ｂｋ）１０３および感光体（Ｙ）１０４上を走査する。これにより、感光体１０３、１０４上には、ＬＤ光源１１７の出力に応じた静電潜像がそれぞれ形成される。

また感光体１０３の一端には、ＰＤ１１０が配置されており、ポリゴンミラー１００により反射されたレーザ光は感光体１０３を１ライン主走査する前にＰＤ１１０に入射され、ＰＤ１１０により走査の開始のタイミングが検出される。ＰＤ１１０によって検出された走査の開始のタイミングは、感光体１０３の走査に合わせた周期的な第１同期信号として画素クロック生成装置１２０の画素クロック生成部１（１１１）、疑似同期信号生成部１１３、及び、画素クロック生成部４（１２８）に入力される。

画素クロック生成部１（１１１）は、第１同期信号を元に第１画素クロックと周波数補正値を生成する。疑似同期信号生成部１１３は、第１同期信号と周波数補正値を元に疑似同期信号を生成する。画素クロック生成部４（１２８）は、第１同期信号、疑似同期信号及び周波数補正値とにより第４画素クロックを生成する。

変調データ生成部５（１２９）は画像データを元に第４画素クロックに同期した変調データを生成して第５レーザ駆動部１３０に出力し、第５レーザ駆動部１３０が変調データに応じた出力にてＬＤ光源１１７を駆動してレーザ光を出力する。

図２０は、画素クロック生成部４（１２８）のブロック図の一例である。画素クロック生成部４（１２８）は、初期周波数設定器６０１、６０２、セレクタ６０６、加算器６０３、６０５、及び、デジタル制御発振器６０４、を有している。

初期周波数設定器６０１は、レーザ光が感光体１０３を走査する場合の第４画素クロックの初期周波数を設定する。初期周波数設定器６０２はレーザ光が感光体１０４を走査する場合の画素クロック４の初期周波数を設定する。初期周波数設定器６０１は、第１初期周波数設定値を保持し、初期周波数設定器６０２は第２初期周波数設定値を保持する。初期周波数設定器６０１は第１の設定値保持部の一例であり、初期周波数設定器６０２は第２の設定値保持部の一例である。

セレクタ６０６にはside信号が入力される。side信号は、画素クロック生成部４へ入力されたのが第１同期信号か疑似同期信号かに応じてＨかＬに切り替わる。セレクタ６０６は周波数読出部の一例である。

加算器６０３は、セレクタ６０６で選択された初期周波数設定値のいずれかと画素クロック生成部１にて生成した周波数補正値を加算する。デジタル制御発振器６０４は、加算された初期周波数設定値と周波数補正値を元に、同期信号に位相同期して第４画素クロックを生成する。以下、詳細に説明する。

図２１は、画素クロック生成部４のタイミングチャート図の一例を示す。第１同期信号はＰＤ１１０が入射光Bk(１０８)を検出するとアサートされる。疑似同期信号は第１同期信号がアサートされてから実施例１で説明したタイミングでアサートされる。

side信号は疑似同期信号がアサートされるとＨレベルとなり、第１同期信号がアサートされるとＬレベルとなる。

同期信号は、加算器６０５が第１同期信号と疑似同期信号を加算した信号である。第１初期周波数設定値ｍａ及び第２初期周波数設定値ｍｂは初期周波数設定器６０１，６０２で保持されている値である。

Ｍａは第１初期周波数設定値の値ma又は第２初期周波数設定値の値mbであり、side信号により選択された値である。side信号がＬの場合、maが選択され、side信号がＨの場合、mbが選択される。

周波数補正値Δmcは、画素クロック生成部１が第１同期信号ごとに出力する。Ｍｉは画素クロックの周波数設定値であり、「Ｍａ+周波数補正値Δｍｃ」で定められる。

よって、side信号によって「Ｍｉ= ma + Δｍｃ」又は「Ｍｉ= mb + Δｍｃ」のいずれかが第４画素クロックの周波数となる。第４画素クロックの周波数は、同期信号により「Ｍｉ= ma +Δｍｃ」か「Ｍｉ＝mb +Δｍｃ」に更新されて、デジタル制御発振器６０４が同期信号に位相同期して第４画素クロックを出力する。

画素クロック生成部４（１２８）は、画素クロック生成部１とは別の、初期値（画素クロックの周波数）を設定することができるので、走査光学系毎の誤差に対してそれぞれ初期値の設定が可能となる。

例えば、本実施例（実施例２）で説明する走査光学系を複数有する場合において、周波数の初期値を別途設定できることは走査光学系毎の誤差を抑制するのに有利となり、書込み終了位置の誤差を補正することが可能となる。

以上説明したように、本実施例によれば、実施例１の効果に加え、１つのＬＤ光源１１７で走査するためコストを低減しつつ、複数の初期周波数を個別に設定できることにより、走査光学系毎の誤差を補正でき書込み終了位置の誤差を補正できる。

画素クロック生成部２，３，５，６に対しポリゴンミラー１００が共通で回転ムラは等しいので、画素クロック生成部１１１を共通化することができ、回路の簡素化を図ることができる。

本実施例では、４つのＬＤ光源１１７、１２７、７１３、１９０１で４つの感光体１０３，１０４、７０３、７０４を走査する画像形成装置１０について説明する。

図２２は、本発明の実施例３における画像形成装置１０の全体構成図の一例を示す図である。図２２における画像形成装置１０は、書き込みＬＤ光源が４つ、感光体が４つ、及び、ＰＤが２つの場合を例示している。

図２２において、画像形成装置１０は、図１１で説明した実施例１における画像形成装置１０に対して、感光体７０３、７０４、入射ミラー７０５、７０６、ＰＤ７０７、第３レーザ駆動部１９１５、第４レーザ駆動部１９０９、及び、ＬＤ光源７１３、１９０１が光学系として増設されている。また、画素クロック生成装置１２０は、第２疑似同期信号生成部１９０２、画素クロック生成部５（１９１０）、第３変調データ生成部１９１３、画素クロック生成部６（１９０４）、及び、第４変調データ生成部１９０７が増設されている。

なお、本実施例（実施例３）における、画素クロック生成部２（１１２）、画素クロック生成部３（１１４）、第１変調データ生成部１１５、第２変調データ生成部１１８、第１レーザ駆動部１１６及び第２レーザ駆動部１１９は、実施例１で説明した図１１における同じ符号の構成要素と同様の構成である。また、画素クロック生成部５（１９１０）及び画素クロック生成部６（１９０４）は、画素クロック生成部２（１１２）及び画素クロック生成部３（１１４）と同様の構成である。第３変調データ生成部１９１３及び第４変調データ生成部１９０７は、第１変調データ生成部１１５及び第２変調データ生成部１１８と同様の構成である。さらに、第３レーザ駆動部１９１５及び第４レーザ駆動部１９０９は、第１レーザ駆動部１１６及び第２レーザ駆動部１１９と同様の構成である。

第２疑似同期信号生成部１９０２の構成は疑似同期信号生成部１１３と同様であり、疑似画素クロック（第２クロック）を生成するデジタル制御発振器３１１〜３１４（第２クロック生成部）を有している。

図２３は、本実施例（実施例３）における疑似同期信号生成部のタイミングチャートの一例である。図２３は、図１７で説明した実施例１におけるタイミングチャートに対して、ＬＤ光源１１７とＬＤ光源７１３にそれぞれ対応して、ＰＤ１１０からの第１同期信号、ＰＤ７０７からの第２同期信号が入力されて、それぞれが、カウンターａ０〜ａ２とｂ０〜ｂ２、および比較器ａ０〜ａ２とｂ０〜ｂ２にて処理されて、第１疑似同期信号および第２疑似同期信号が発生される。その他の動作については、図１７のタイミングチャートにおける動作とほぼ同じである。ＰＤ７０７は第２同期信号発生部の一例である。

図２３において、第１疑似同期信号は、ＬＤ光源１１７が感光体１０３を走査したときのポリゴンミラー１００と同一の面で感光体１０４を走査するタイミングで生成され、第２疑似同期信号はＬＤ光源７１３が感光体７０３を走査したときのポリゴンミラー１００と同一の面で感光体７０４を走査するタイミングで生成される。

本実施例（実施例３）では、光走査装置が２つになっても実施例１と同様の効果を得られる。すなわち、第１同期信号と第２同期信号を周期的にマスクすることで、基準となる第１同期信号又は第２同期信号と同期してから第１疑似同期信号と第２疑似同期信号が生成されるまで第１同期信号又は第２同期信号と再同期しないことで、書き込み開始位置のずれを抑制できる。

第１画素クロックの周波数をポリゴンミラーの回転速度ムラに応じて制御し、制御された第１画素クロックを元に疑似同期信号を生成することで対向側の光ビームの書き出し位置を一定にする。

また、第１同期信号と同一の面で第１疑似同期信号を生成することにより、ポリゴンミラーの面毎の誤差を無視できる。同様に第２同期信号と同一の面で第２疑似同期信号を生成することにより、ポリゴンミラーの面毎の誤差を無視できる。また、ＬＤ毎に初期周波数を個別に設定できることにより、走査光学系毎の誤差を補正でき、感光体の数が実施例１と比べて増えた場合であっても、書込み終了位置の誤差を補正できる。

本実施例では、２つのＬＤ光源で４つの感光体を走査する画像形成装置１０について説明する。

図２４は、本発明の実施例４における画像形成装置１０の全体構成図の一例を示す図である。図２４の画像形成装置１０は、２つのＬＤ光源１１７、７１３、４つの感光体１０３，１０４，７０３、７０４、及び、２つのＰＤ１１０、７０７を有している。

画像形成装置１０は、実施例２の図１９で説明した画像形成装置１０に対して、感光体７０３、７０４、入射ミラー７０５、７０６、及び、ＬＤ光源７１３を光学系として有している。

図２４ではＬＤ光源７１３とＬＤ光源１１７は、離れた位置に描かれているが、実際の光学系ではＬＤ光源１１７の副走査方向に離れた位置にＬＤ光源７１３は置かれる。

また、入射光Ｍ（７１４）と入射光Ｂｋ（１０８）は共通の走査レンズ１０１を、入射光Ｙ（１０９）と入射光Ｃ（７１５）は共通の走査レンズ１０２を通る。

また、画素クロック生成装置１２０は、実施例２の図１９で説明した画像形成装置１０に対して、第２疑似同期信号生成部１９０２、画素クロック生成部７（７１０）、第６変調データ生成部７１１、及び、第６レーザ駆動部７１２、を有している。

ＬＤ光源１１７が照射したレーザ光は光束分割素子１０７で入射光Ｂｋと入射光Ｙに分割される。入射光Ｂｋは入射ミラー１０５により反射された後、ポリゴンミラー１００で感光体１０３を走査する。走査の前に入射光ＢｋはＰＤ１１０に検出される。入射光Ｙは入射ミラー１０６により反射された後、ポリゴンミラー１００で感光体１０４を走査する。

ＬＤ光源７１３が照射したレーザ光は光束分割素子１０７で入射光Ｍと入射光Ｃに分割される。入射光Ｍは入射ミラー７０５により反射された後、ポリゴンミラー１００で感光体７０３を走査する。走査の前に入射光ＭはＰＤ７０７に検出される。入射光Ｃは入射ミラー７０６により反射された後、ポリゴンミラー１００で感光体７０４を走査する。

ＰＤ１１０は入射光Ｂｋを検出して第１同期信号を出力する。ＰＤ７０７は入射光Ｍを検出して第２同期信号を出力する。

第１同期信号は、実施例２と同様に、画素クロック生成部１、疑似同期信号生成部１１３、画素クロック生成部４（１２８）に入力される。第２同期信号は、画素クロック生成部７、及び、第２疑似同期信号生成部１９０２に入力される。

本実施例（実施例４）における画像形成装置１０は、実施例２と同様の動作を行う。画素クロック生成部７は画素クロック生成部４と同様の構成であり、第６変調データ生成部７１１は第５変調データ生成部１２９と同様の構成である。

しかし、画素クロック生成部４及び画素クロック生成部７に対して初期周波数設定をそれぞれ行うので、走査光学系毎の誤差を補正することができる。画素クロック生成部７は、第３初期周波数と第４初期周波数の設定部を有している。

画素クロック生成部４（１２８）及び画素クロック生成部７（７１０）は、実施例１の図１８で示した構成を有する。画素クロック生成部４（１２８）は入射光Ｂｋ１０８と入射光Ｙ１０９の基準クロックである第４画素クロックを生成し、画素クロック生成部７は入射光Ｍ（７１４）と入射光Ｃ（７１５）の基準クロックである第５画素クロックを生成する。画素クロック生成部４（１２８）及び画素クロック生成部７（７１０）はポリゴンミラー１００が共通で回転ムラは等しいので、画素クロック生成部１１１を共通化することができ、回路の簡素化を図ることができる。

また、本実施例（実施例４）では、実施例１の効果に加え、第１画素クロックの周波数をポリゴンミラー１００の回転速度ムラに応じて制御し、制御された第１画素クロックを元に疑似同期信号を生成することで対向側の光ビームの書き出し位置を一定にする。

また、第１同期信号と同一の面で第１疑似同期信号を生成することでポリゴンミラーの面毎の誤差を無視できる。同様に第２同期信号と同一の面で第２疑似同期信号を生成することで、ポリゴンミラーの面毎の誤差を無視できる。また１つのＬＤ光源に複数の初期周波数を個別に設定できることにより、走査光学系毎の誤差を補正でき、感光体の数が実施例２と比べて増えた場合であっても、書込み終了位置の誤差を補正できる。

本実施例では、２つのＬＤ光源で４つの感光体を操作する画像形成装置１０において１つのＰＤで検出した第１同期信号から第１同期信号ＡとＢを取り出す画像形成装置１０について説明する。

図２５は、本発明の実施例５における画像形成装置１０の全体構成図の一例を示す図である。図２５の画像形成装置１０は、２つのＬＤ光源１１７、７１３、４つの感光体１０３，１０４，７０３、７０４、及び、１つのＰＤ７０７を有している。

図２５において画像形成装置１０は、図２４で説明した画像形成装置１０に対し、ＰＤ１１０を備えない一方、セレクタ１００１を有している。

セレクタ１００１は、同期選択信号により第１同期信号を第１同期信号Ａと第１同期信号Ｂとして出力する。なお、同期選択信号は、ＣＰＵ等、より上位の制御部から与えられる。

第１同期信号Ａは、実施例２と同様に、画素クロック生成部１、疑似同期信号生成部１１３、画素クロック生成部４（１２８）に入力される。第１同期信号Ｂは、画素クロック生成部７、及び、疑似同期信号生成部１９０２に入力される。

図２６は、ＰＤ７０７が検出した第１同期信号を第１同期信号Ａと第２同期信号Ｂに分離するタイミングチャートを示す。ＰＤ７０７により検出された第１同期信号はＣＰＵ等、より上位の制御部から与えられる同期選択信号により、第１同期信号Ａ又は第１同期信号Ｂに振り分けられる。

図２６では、同期選択信号がＬの場合は、セレクタ１００１により第１同期信号Ａに分離され、Ｈの場合は第１同期信号Ｂに分離される。同期選択信号により、ＰＤ７０７がＬＤ光源１１７，７１３に共通であっても、第１同期信号Ａ及び第１同期信号Ｂに分離が可能となる。

図２７は、本実施例における疑似同期信号生成部のタイミングチャート図の一例である。図２７では、図２３のタイミングチャート図に対し、第１同期信号から第１同期信号Ａと第１同期信号Ｂが得られている。なお、２面、３面では図を見やすくするため第１同期信号Ｂは省略されている。

ＰＤ７０７とセレクタ１００１により第１同期信号Ａ，Ｂがそれぞれ検出される。第１同期信号Ａによりカウンターａ０〜ａ２がリセットされ、第１同期信号Ｂによりカウンターｂ０〜ｂ２がリセットされる。

カウンターａ０のカウント値がNref_psaになると、疑似同期信号１が発生する。同様に、カウンターｂ０のカウント値がNref_psbになると、疑似同期信号２が発生する。以降は、ポリゴンミラー１００の面が切り替わり、第１同期信号が発生するごとに、疑似同期信号１，２が発生する。

疑似同期信号１はＬＤ光源１１７が感光体１０３を走査したときのポリゴンミラー１００と同一の面で感光体１０４を走査するタイミングで生成され、疑似同期信号２はＬＤ光源７１３が感光体７０３を走査したときのポリゴンミラー１００と同一の面で感光体７０４を走査するタイミングで生成される。

したがって、本実施例では、実施例１の効果に加え、ＰＤ７０７が２つのＬＤ光源１１７，７１３に共通であっても、第１同期信号Ａ及び第１同期信号Ｂに分離可能となる。本実施例では、ＰＤ７０７を共通化することにより、実施例４より画像形成装置１０を小型化可能である。

また、第１同期信号Ａと同一の面で第１疑似同期信号を生成することにより、ポリゴンミラーの面毎の誤差を無視できる。同様に第１同期信号Ｂと同一の面で第２疑似同期信号を生成することにより、ポリゴンミラーの面毎の誤差を無視できる。また１つのＬＤ光源１１７、７１３で複数の初期周波数を個別に設定できることにより、走査光学系毎の誤差を補正でき、感光体の数が実施例１と比べて増えた場合であっても、書込み終了位置の誤差を補正できる。

１０ 画像形成装置
１００ ポリゴンミラー
１０１、１０２、７０１、７０２ 走査レンズ
１０３、１０４、７０３、７０４ 感光体
１０５、１０６、７０５、７０６ 入射ミラー
１０７ 光束分割素子
１１０、７０７ ＰＤ
１１１ 画素クロック生成部１
１１２ 画素クロック生成部２
１１３ 疑似同期信号生成部
１１４ 画素クロック生成部３
１１５ 第１変調データ生成部
１１６ 第１レーザ駆動部
１１７、１２７、７１３、１９０１ ＬＤ光源
１２０ 画素クロック生成装置

特開２０１３−１７８４７７号公報 特開２００６−３０５７８０号公報

Claims (10)

1. 第１の感光体の走査開始タイミングとなる第１同期信号を用いて、第２の感光体の走査開始タイミングとなる疑似同期信号を発生させる画素クロック生成装置であって、
   所定期間の第１画素クロックのカウント数が標準値になるように、第１画素クロックを出力する第１画素クロック出力部と、
   所定の周期で通過される前記第１同期信号を契機に、前記第１画素クロックに基づいたクロックの生成を開始するクロック生成部と、
   前記第１同期信号を契機に予め定められた数の前記クロックをカウントした時に、前記疑似同期信号を発生させる疑似同期信号生成部と、
   を有することを特徴とする画素クロック生成装置。
2. 前記疑似同期信号生成部は、前記クロック生成部が前記クロックの生成開始の契機とした前記第１同期信号と位相同期した前記疑似同期信号を発生させる、ことを特徴とする請求項１記載の画素クロック生成装置。
3. 前記第１の感光体を走査する光が走査前に回転多面鏡の任意の面で反射された場合に前記第１同期信号が入力され、
   前記疑似同期信号生成部は、前記第１同期信号を発生させた面が、前記第２の感光体の走査を開始するために必要な前記回転多面鏡の回転量を前記数としてカウントし、前記回転多面鏡の面毎に前記疑似同期信号を生成する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の画素クロック生成装置。
4. 前記第１画素クロック出力部は、前記所定期間の前記第１画素クロックのカウント数が標準値になるように第１画素クロックの周波数の補正値を出力し、
   前記疑似同期信号生成部は、
   前記第１同期信号をＮ回に１回ずつ通過させてＮ個の同期マスク信号を生成するマスク信号生成部と、
   周波数を前記補正値により補正させ、Ｎ個の前記同期マスク信号で通過されたそれぞれの前記第１同期信号を契機に前記クロックの生成を開始するＮ個の前記クロック生成部と、
   それぞれの前記クロック生成部が生成した前記クロックをカウントするＮ個のカウンターと、
   Ｎ個の前記カウンターの１つが前記クロックを前記数までカウントするごとに、前記疑似同期信号を出力する出力部と、
   を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の画素クロック生成装置。
5. 前記第１画素クロック出力部は、前記所定期間の前記第１画素クロックのカウント数が標準値になるように第１画素クロックの周波数の補正値を出力し、
   前記第１同期信号と同期した第２画素クロックの周波数を前記補正値によって補正すると共に、前記第２画素クロックを生成する第２画素クロック生成部と、
   前記疑似同期信号と同期した第３画素クロックの周波数を前記補正値によって補正すると共に、前記第３画素クロックを生成する第３画素クロック生成部と、を有し、
   前記第２画素クロックの周波数の初期値及び前記第３画素クロックの周波数の初期値が予め個別に設定されている、
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の画素クロック生成装置。
6. 前記第１画素クロック出力部は、前記所定期間の第１画素クロックのカウント数が前記標準値になるように前記第１画素クロックの周波数の補正値を出力し、
   第１初期周波数が設定された第１の設定値保持部と、
   第２初期周波数が設定された第２の設定値保持部と、
   前記第１同期信号が入力されると前記第１初期周波数を読み出し、前記疑似同期信号が入力されると前記第２初期周波数を読み出す周波数読出部と、
   前記第１同期信号と同期して前記補正値で補正された前記第１初期周波数、又は、前記疑似同期信号と同期して前記補正値で補正された前記第２初期周波数で発振させた第４画素クロックを生成する生成部と、
   を有することを特徴とする請求項５記載の画素クロック生成装置。
7. 第３の感光体の走査開始タイミングとなる第２同期信号が入力され、
   所定の周期で通過される前記第２同期信号を契機に、前記第１画素クロックに基づいた第２クロックの生成を開始する第２クロック生成部と、
   前記第２同期信号を契機に予め定められた数の前記第２クロックをカウントした時に、第２疑似同期信号を発生させる第２疑似同期信号生成部と、
   を有することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の画素クロック生成装置。
8. 同期選択信号により、前記第１同期信号が第３の感光体の走査開始タイミングとなる第２同期信号として選択され、
   所定の周期で通過される前記第２同期信号を契機に、前記第１画素クロックに基づいた第２クロックの生成を開始する第２クロック生成部と、
   前記第２同期信号を契機に予め定められた数の前記第２クロックをカウントした時に、第２疑似同期信号を発生させる第２疑似同期信号生成部と、
   第３初期周波数が設定された第３の設定値保持部と、
   第４初期周波数が設定された第４の設定値保持部と、
   前記第２同期信号が入力されると前記第３初期周波数を読み出し、前記第２疑似同期信号が入力されると前記第４初期周波数を読み出す第２周波数読出部と、
   前記第２同期信号と同期して前記補正値で補正された前記第３初期周波数、又は、前記第２疑似同期信号と同期して前記補正値で補正された前記第４初期周波数で発振させた第５画素クロックを生成する第２生成部と、
   を有することを特徴とする請求項６記載の画素クロック生成装置。
9. 請求項１〜５又は７いずれか１項記載の画素クロック生成装置と、
   ２つの光源と、
   前記２つの光源からの光を前記第１の感光体と前記第２の感光体の側にそれぞれ偏向する光偏向器と、
   前記光偏向器で偏向された光により走査される前記第１の感光体と前記第２の感光体と、
   前記第１の感光体を走査する光を検出して前記第１同期信号を発生させる第１同期信号発生部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項６又は８記載の画素クロック生成装置と、
    光源と、
    前記光源が照射する光を前記第１の感光体を走査する第１の光ビームと、前記第２の感光体を走査する第２の光ビームとに分割する光束分割器と、
    前記光束分割器が分割した前記第１の光ビームと前記第２の光ビームを、前記第１の感光体と前記第２の感光体の側にそれぞれ偏向する光偏向器と、
    前記光偏向器で偏向された前記第１の光ビームにより走査される前記第１の感光体と、前記第２の光ビームにより走査される前記第２の感光体と、
    前記第１の感光体を走査する光を検出して前記第１同期信号を発生させる第１同期信号発生部と、を有することを特徴とする画像形成装置。