JP3704997B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に係り、特に、クロック信号に同期した変調タイミングで変調した光ビームを被照射体上で走査させて被照射体上に画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光学走査装置から射出されたレーザビーム等の光ビームを像担持体上で走査（主走査）させて像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して得られたトナー像を記録材料に転写することで記録材料上に画像を形成する画像形成装置が知られている。また、光学走査装置及び像担持体を複数備え、複数の像担持体上に各々独立に静電潜像を形成して各色（例えばＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）のトナー像を形成し、各色のトナー像を同一の記録材料に順に転写して重ね合わせることで、記録材料上にカラー画像を形成するカラー画像形成装置も知られている。
【０００３】
この種の画像形成装置では、光学走査装置が取付けられるフレームの寸法や光学走査装置を構成する各光学部品の寸法、或いは各光学部品の取付位置や光学走査装置自体の取付位置が公差の範囲内でばらついているので、これらの影響で記録材料上での画像形成位置のずれ（カラー画像であれば色ずれとして視認される）が生じないように、装置の出荷時や設置時に各種の調整を行うことが一般的である。
【０００４】
しかしながら、上記の調整を行ったとしても、各光学部品の位置は温度等の周囲環境の変化や設置状態の変化の影響を受けて経時的に変化するので、これに伴って画像の位置ずれ（或いは色ずれ）が発生する。また、記録材料の両面に一定サイズの画像を形成する態様においては、一方の面に画像を形成することで記録材料のサイズが変化する（詳しくは記録材料に熱を加える定着処理を行うことで変化する）ので、記録材料のサイズと該記録材料に形成した画像のサイズの比が変動することで、記録材料の各面に形成した画像のサイズが不揃いとなる。
【０００５】
なお、光ビームの走査方向（主走査方向）に沿った画像の位置ずれ及びサイズのばらつきは、より詳しくは図２７にも示すように、(1) 画像全体の倍率のずれ（主走査方向に沿った画像領域の長さの変化）、(2) 画像の倍率の部分的なばらつき（主走査方向に沿った画像領域の長さの部分的な変化：図では例として、画像領域の中央を境界として、走査開始側の部分領域の長さが走査終了側の部分領域の長さよりも長い場合を示す）、(3) 書き出し位置のずれ（画像領域の主走査方向に沿った位置のずれ）、の３つの要素から構成され、これらを補正することで画像の位置ずれ及びサイズのばらつきを補正できる。
【０００６】
上記補正に関し、特開平３-３６５６０号公報には、同一の記録材料に対して少なくとも定着動作を２度行うレーザプリンタ装置において、初回の定着動作がされている記録材料に対しては、主・副走査方向の書込み幅、書込み基準クロック、ポリゴンスキャナ回転速度用のクロック等の書込み信号群を、定着動作を行うことによる記録材料のサイズの伸び率分だけ補正することが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記技術では画像の倍率の部分的な補正（画像の部分倍率の補正）については何ら考慮されていない。本発明は、構成の複雑化を招くことなく、画像の部分倍率のばらつきを含む画像形成位置のずれを補正できる画像形成装置を得ることを第１の目的としている。
【０００８】
また、本願出願人は、画像全体の倍率及び画像の部分倍率は、ビデオクロック信号の周波数を閉ループによってフィードバック制御することで補正することができ、高精度の色ずれ補正を実現できることに想到した。但し、周波数が大きな振幅で振動したりハンチング等が生ずることのないように偏差に対するゲインを小さくすると、周波数が整定する迄に長い時間がかかる。
【０００９】
これに対し、例えば多数の記録材料の両面への画像の形成を高速で行うことを目的として、一方の面に既に画像が形成された（すなわち定着処理が１回行なわれた）記録材料への画像の形成と、画像形成が行なわれていない（すなわち定着処理が行なわれていない）記録材料への画像の形成を交互に行う等の態様においては、画像を形成すべき記録材料のサイズが毎回相違することになるので、記録材料のサイズに応じてクロック信号の周波数を毎回変更する必要があり、偏差に対するゲインを小さくすると画像記録速度の低下を招く可能性がある。
【００１０】
本発明は、複数の画像を高速で順次形成する場合であっても、個々の画像を単位として画像全体の倍率及び部分倍率を各々補正することが可能な画像形成装置を得ることを第２の目的としている。
【００１１】
一方、光学走査装置から射出されて感光体上を走査される光ビームは、感光体上での走査速度が周囲温度によって変化するという問題がある。これは、周囲温度の変化によりレーザの発振波長が変動し、これに伴って入射レーザ光に対するレンズ等の光学部品の屈折率が変化することと、光学走査装置のケーシング等の構成部品の熱膨張によってレンズ等の光学部品の位置が変化することが主な原因である。
【００１２】
上記の走査速度の変動によって画像の位置ずれやサイズのばらつきが生ずることを防止するために、特開平６−３２０７８６号公報には、ＳＯＳ（光ビーム走査範囲内の走査開始側端部）とＥＯＳ（走査範囲内の走査終了側端部）の間のレーザ光の走査時間を計測し、計測結果に基づいてクロック信号の周波数をＰＬＬによって制御することが提案されている。しかし、上記技術においても画像の部分倍率の補正については何ら考慮されておらず、画像の部分倍率のばらつきを含め、画像の位置ずれやサイズのばらつきを正確に補正することは困難である。
【００１３】
本発明は、画像全体の倍率及び部分倍率を各々補正することができ、光ビームの走査速度が変化した場合にも画像全体の倍率が変化することを防止できる画像形成装置を得ることを第３の目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載した第１の発明に係る画像形成装置は、クロック信号発生部で発生されたクロック信号に同期した変調タイミングで、形成すべき画像に応じて変調した光ビームを被照射体上で走査させることにより、前記被照射体上に画像を形成する画像形成装置であって、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率及び画像の部分倍率を各々計測し、前記画像全体の倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなり、かつ前記画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなるように、前記クロック信号発生部に入力する光ビームの1走査に相当する期間内における前記クロック信号の周波数の平均値及び変化幅に関する操作量を前記偏差に応じて変更することを繰り返す周波数制御手段と、前記周波数制御手段によるクロック信号の周波数の制御における、前記偏差と前記操作量の変更量との関係を変更する変更手段と、を含んで構成されている
【００１５】
第１の発明では、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率（画像全体の記録倍率）が設定されると共に、光ビームの走査方向に沿った画像の部分倍率（画像の部分的な記録倍率）が設定される。光ビームは、クロック信号発生部で発生されたクロック信号に同期した変調タイミングで、形成すべき画像に応じて変調されるので、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率及び画像の部分倍率は、光ビームが1回走査される間のクロック信号の周波数（詳しくは周波数の平均値及び変化幅）によって定まる。
【００１６】
このため、周波数制御手段は画像全体の倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなり、かつ画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなるように、クロック信号発生部に入力する光ビームの1走査に相当する期間内におけるクロック信号の周波数の平均値及び変化幅に関する操作量を前記偏差に応じて変更することを繰り返す。これにより、クロック信号発生部を制御対象とし、画像全体の倍率及び画像の部分倍率（或いは光ビームの1走査に相当する期間内におけるクロック信号の周波数の平均値及び前記期間内におけるクロック信号の周波数の変化幅 (より詳しくは、例えば光ビームの走査範囲を２つ以上の範囲に分割し光ビームが各範囲を走査するときの平均周波数の差又は比))を制御量としてフィードバック制御（閉ループ制御）が行なわれることになる。
【００１７】
そして上記制御により、光ビームによって被照射体上に形成される画像を構成する各画素の光ビーム走査方向に沿った間隔が調整され、クロック信号の周波数の平均値及び変化幅に関する操作量が略一定の値に収束すると、設定された倍率と倍率の計測値の偏差及び部分倍率と部分倍率の計測値の偏差が何れも小さくなり (画像全体の倍率及び画像の部分倍率（又はこれらに対応する周波数値）が整定された状態になり）、画像の部分倍率のばらつきを含む画像形成位置のずれや画像サイズのばらつきが補正される。これにより、本発明の第１の目的が達成される。
【００１８】
また、第１の発明に係る画像形成装置が、互いに異なる複数の色の画像を各々形成して重ね合わせることでカラー画像を形成する画像形成装置である場合には、本発明により各色の画像の画像形成位置のずれや画像サイズのばらつきが各々補正されることでカラー画像の色ずれが解消される。
【００１９】
ところで、複数の画像を順次形成していく態様において、画像形成の高速化を達成するには、個々の画像の画像形成期間の間に相当する非画像形成期間の長さを短くすることが有効であるが、これを実現するためには、画像全体の倍率及び画像の部分倍率の整定時間（設定値に基づき画像全体の倍率及び画像の部分倍率の制御を開始してから画像全体の倍率及び画像の部分倍率が整定された状態になる迄の時間）を短くする必要がある。
【００２０】
しかし第１の発明では、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率及び画像の部分倍率（又はこれらに対応する周波数値）を制御量としているので、周波数制御手段によるフィードバック制御の周期が比較的長い。従って、整定時間を短縮するためには、クロック信号の周波数の平均値及び変化幅に関する操作量が略一定の値に収束し画像全体の倍率及び画像の部分倍率が整定状態になる迄に要する操作量変更回数（フィードバック制御の繰り返し回数）を少なくする必要がある。
【００２１】
このため第１の発明では、周波数制御手段によるクロック信号の周波数の制御における、前記偏差と前記操作量の変更量との関係を変更する変更手段を設けている。これにより、例えば偏差が比較的大きい場合、或いは偏差が比較的大きいと推定される期間に偏差に対する操作量の変更量が大きくなるように前記関係を変更すれば、前記偏差を速やかに小さくすることができる。また、偏差が比較的小さい場合、或いは偏差が比較的小さいと推定される期間に偏差に対する操作量の変更量が小さくなるように前記関係を変更すれば、画像全体の倍率及び画像の部分倍率が大きな振幅で振動したりハンチング等が生ずることなく、前記偏差をより小さくすることができる。従って、非常に少数回の操作量変更で（フィードバック制御を非常に少ない回数繰り返すことで）画像全体の倍率及び画像の部分倍率を整定することが可能となる。
【００２２】
これにより、複数の画像を順次形成していく態様において、画像形成の高速化を目的として、個々の画像の画像形成期間の間に相当する非画像形成期間の長さを短くした場合にも、設定値に基づき画像全体の倍率及び画像の部分倍率のフィードバック制御を開始してから画像全体の倍率及び画像の部分倍率が整定状態となる迄の期間を前記非画像形成期間内に収めることが可能となり、複数の画像を高速で順次形成する場合であっても、個々の画像を単位として画像全体の倍率及び画像の部分倍率を各々補正することが可能となるので、本発明の第２の目的が達成される。
【００２３】
なお、周波数制御手段は、画像全体の倍率及び画像の部分倍率そのものを計測するよう構成してもよいが、画像全体の倍率に関連する物理量や画像の部分倍率に関連する物理量（例えば画像全体の倍率に関連する期間及び画像の部分倍率に関連する期間内におけるクロック信号の平均周波数やパルス数）を計測するようにしてもよい。
【００２４】
また、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率としては、例えば倍率に応じて変化する画像領域の長さ、或いは記録倍率そのものを用いてもよいが、画像領域を光ビームが走査する間のクロック信号の平均周波数を用いて設定することが好ましい。クロック信号の平均周波数はパルス数をカウントすることで容易に計測することができ、計測した平均周波数が設定された平均周波数に一致するように制御することで、画像全体の倍率を、指定された平均周波数に対応する倍率に一致させることができるので、制御が容易になり、周波数制御手段の構成を簡単にすることができる。
【００２５】
また、光ビームの走査方向に沿った画像の部分倍率についても、例えば画像領域を２つ以上の範囲に分割したときの各範囲の長さ、或いは各範囲毎の倍率そのものを用いてもよいが、画像領域を２つ以上の範囲に分割し光ビームが各範囲を走査するときのクロック信号の平均周波数の差又は比を用いて設定することが好ましい。これにより、上記と同様に制御が容易になり、周波数制御手段の構成を簡単にすることができる。
【００２６】
次にその他の発明を説明する。
【００２７】
第２の発明は、第１の発明において、変更手段が、光ビームによって被照射体上に画像が形成されていない期間内に前記偏差に対する前記操作量の変更量を一時的に大きくし、光ビームによって被照射体上に画像が形成されている期間内は前記偏差に対する前記操作量の変更量を所定値以下とすることを特徴としている。
【００２８】
第２の発明によれば、画像が形成されていない期間内に偏差（画像全体の倍率の設定値と計測値の偏差及び画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差）に対する操作量の変更量を一時的に大きくするので、偏差に対する操作量の変更量を一時的に大きくしている間に、画像品質の低下を招くことなく前記偏差を速やかに小さくし、画像全体の倍率及び画像の部分倍率を整定することができる。また、画像が形成されている期間内は偏差に対する操作量の変更量を所定値以下とするので、画像を形成している間は画像全体の倍率や画像の部分倍率が整定状態で維持されることで倍率や部分倍率の変動が抑制され、画像品質が低下することを防止することができる。
【００２９】
第３の発明は、第２の発明において、変更手段が、前記偏差に対する前記操作量の変更量を一時的に大きくすることを、画像の形成が完了した直後、画像の形成が開始される直前、及びリセットがかかった直後の少なくとも何れかのタイミングで行った後に、前記偏差に対する前記操作量の変更量を徐々に小さくすることを特徴としている。
【００３０】
画像の形成が完了した直後及び画像の形成が開始される直前は、画像全体の倍率及び画像の部分倍率として次に形成すべき画像に対応する値が設定されることで、画像全体の倍率の設定値と計測値の偏差及び画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差が大きくなることが多い。また、電源投入等によってリセットがかかったときにも画像全体の倍率や画像の部分倍率が一時的に不定になる等の理由で前記偏差が大きくなることが多い。
【００３１】
これに対して第３の発明では、画像の形成が完了した直後、画像の形成が開始される直前、及びリセットがかかった直後の少なくとも何れかのタイミングで、偏差に対する操作量の変更量を一時的に大きくするので、大きくなった偏差を速やかに小さくすることができる。また、偏差に対する操作量の変更量を一時的に大きくした後は、偏差に対する操作量の変更量を徐々に小さくするので、画像全体の倍率や画像の部分倍率を速やかに整定することができる。
【００３２】
第４の発明は、第２の発明において、変更手段が、前記偏差に対する前記操作量の変更量を一時的に大きくすることを、画像の形成が完了した直後、画像の形成が開始される直前、及びリセットがかかった直後の少なくとも何れかのタイミングで行った後に、前記偏差に対する前記操作量の変更量を前記偏差の減少に応じて小さくすることを特徴としている。
【００３３】
第４の発明は、第３の発明と同様に、画像の形成が完了した直後、画像の形成が開始される直前、及びリセットがかかった直後の少なくとも何れかのタイミングで、偏差に対する操作量の変更量を一時的に大きくするので、大きくなった偏差を速やかに小さくすることができる。また、偏差に対する操作量の変更量を一時的に大きくした後は、偏差に対する操作量の変更量を偏差の減少に応じて小さくするので、第３の発明と同様に、画像全体の倍率や画像の部分倍率を速やかに整定することができる。
【００３４】
第５の発明は、第１の発明において、周波数制御手段が、前記クロック信号の周波数の変化幅に関する操作量の変更量に基づいて、前記変化幅に関する操作量を前記変更量だけ変更したときのクロック信号の周波数の平均値の変動をキャンセルするための前記周波数の平均値に関する操作量に対する補正量を求め、求めた補正量によって前記平均値に関する操作量を予め補正することを特徴としている。
【００３５】
先に説明した第１の発明では、画像全体の倍率の設定値と計測値の偏差に応じてクロック信号の周波数の平均値に関する操作量を変更し、画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差に応じてクロック信号の周波数の変化幅に関する操作量を変更しているので、クロック信号の周波数の変化幅に関する操作量を変更すると、該操作量の変更の影響を受けてクロック信号の周波数の平均値も変化する。従って、特に画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差が比較的大きい等の場合には、平均値に関する操作量が一定の値に収束し画像全体の倍率が整定される迄に長い時間がかかることも考えられる。
【００３６】
これに対し、第５の発明では、クロック信号の周波数の変化幅に関する操作量を変更したときのクロック信号の周波数の平均値の変動をキャンセルするための周波数の平均値に関する操作量に対する補正量を求め、求めた補正量によって周波数の平均値に関する操作量を予め補正しているので、周波数の変化幅に関する操作量を変更してもクロック信号の周波数の平均値が影響を受けることを防止することができ、画像全体の倍率を短時間で整定することができる。
【００３７】
第６の発明は、クロック信号発生部で発生されたクロック信号に同期した変調タイミングで、形成すべき画像に応じて変調した光ビームを被照射体上で走査させることにより、前記被照射体上に画像を形成する画像形成装置であって、光ビームが光ビーム走査範囲内の第１の所定位置を通過してから前記走査範囲内の第２の所定位置を通過する迄の期間内のクロック信号の平均周波数を計測する第１計測手段と、光ビーム走査範囲を２つ以上の範囲に分割し光ビームが各範囲を走査している期間毎のクロック信号の平均周波数の差又は比を計測する第２計測手段と、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率及び前記走査方向に沿った画像の部分倍率が設定され、前記第１計測手段によって計測されたクロック信号の平均周波数が、前記画像全体の倍率の設定値に応じた平均周波数に一致し、かつ前記第２計測手段によって計測されたクロック信号の平均周波数の差又は比が、前記画像の部分倍率の設定値に応じた平均周波数の差又は比に一致するように、クロック信号の周波数を制御する周波数制御手段と、を含んで構成されている。
【００３８】
第６の発明では、クロック信号の平均周波数が第１計測手段によって計測され、光ビーム走査範囲を２つ以上の範囲に分割したときの各範囲を光ビームが走査している期間毎のクロック信号の平均周波数の差又は比が第２計測手段によって計測される。また、画像全体の倍率及び画像の部分倍率が設定され、周波数制御手段は、計測されたクロック信号の平均周波数が、画像全体の倍率の設定値に応じた平均周波数に一致し、かつ計測されたクロック信号の平均周波数の差又は比が、画像の部分倍率の設定値に応じた平均周波数の差又は比に一致するようにクロック信号の周波数を制御する。これにより、指定された画像全体の倍率及び画像の部分倍率に一致するように画像全体の倍率及び部分倍率が各々補正される。
【００３９】
また、第１計測手段は、光ビームが光ビーム走査範囲内の第１の所定位置を通過してから第２の所定位置を通過する迄の期間内のクロック信号の平均周波数を計測するので、例えば周囲温度の変化等によって光ビームの走査速度が変化した場合にも、光ビームが第１の所定位置を通過してから第２の所定位置を通過する迄の時間が変化することで、前記走査速度の変化が平均周波数の計測値の変化として検出され、変化した平均周波数の計測値が前記指定された画像全体の倍率に応じた平均周波数に一致するようにクロック信号の周波数が制御されることで、光ビームの走査速度の変化による画像全体の倍率の変化が補正される。従って第６の発明によれば、光ビームの走査速度が変化した場合にも画像全体の倍率が変化することを防止することができ、本発明の第３の目的が達成される。
【００４０】
なお、第１計測手段は、前記第１の所定位置における光ビームの通過を検出する第１検出手段と、前記第２の所定位置における光ビームの通過を検出する第２検出手段と、を含んで構成することができ、光ビームが第１の所定位置を通過してから第２の所定位置を通過する迄の期間内のクロック信号の平均周波数として、前記期間内のクロック信号のパルス数を計測することができる。
【００４１】
第７の発明は、第１の発明又は第６の発明において、光ビームの走査方向に沿った画像領域の長さのずれを補正した画像全体の倍率を演算し前記画像全体の倍率の設定値として設定する第１設定手段と、前記走査方向に沿った画像の記録倍率の部分的なばらつきを補正した画像の部分倍率を演算し前記画像の部分倍率の設定値として設定する第２設定手段と、を更に備えたことを特徴としている。
【００４２】
先に説明した第１の発明において、画像全体の倍率及び画像の部分倍率は、例えば作業者によって計測・演算等の作業が行われて手動で指定される等の態様も可能ではあるが、第７の発明によれば、光ビームの走査方向に沿った画像領域の長さのずれを補正した画像全体の倍率が第１設定手段によって演算され、画像全体の倍率の設定値として設定され、前記走査方向に沿った画像の記録倍率の部分的なばらつきを補正した画像の部分倍率が第２設定手段によって演算され、画像の部分倍率の設定値として設定されるので、作業者が画像全体の倍率及び画像の部分倍率を演算する等の作業を行う必要がなくなり、省力化を実現できる。
【００４３】
なお、第１の発明及び第６の発明において、光ビームの走査方向に沿った画像の記録開始位置が指定され、指定された記録開始位置から光ビームによる画像の記録が開始されるように光ビームの変調を制御する変調制御手段を設けてもよい。これにより、画像記録開始位置が変動している場合にも、これを補正することができる。
【００４４】
また、第７の発明において、光ビームの走査方向に沿って互いに異なる複数の位置にマークを形成させるマーク形成制御手段と、前記マーク形成制御手段によって形成された複数のマークの位置を各々検出するマーク検出手段と、を更に備え、第１設定手段及び第２設定手段は、マーク検出手段によって検出された複数のマークの位置に基づいて、画像全体の倍率及び画像の部分倍率を演算して設定することが好ましい。これにより、光ビームの走査方向に沿った画像領域の長さのずれ及び前記走査方向に沿った画像の記録倍率の部分的なばらつきを作業者が計測する場合と比較して、前記ずれ及びばらつきを正確に補正できる倍率値及び部分倍率値を得ることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。なお、以下では本発明に支障のない数値を用いて説明するが、本発明は以下に記載した数値に限定されるものではない。
【００４６】
図２には、本発明の画像形成装置としてのカラー画像形成装置１０が示されている。このカラー画像形成装置１０は、カラー画像形成装置１０全体の作動を制御する制御部２４と、３個の搬送ローラ２６Ａ〜２６Ｃと、搬送ローラ２６Ａ〜２６Ｃに巻き掛けられた無端の転写ベルト２８と、転写ベルト２８の下方側に配置された４個の搬送ローラ３０Ａ〜３０Ｄと、搬送ローラ３０Ａ〜３０Ｄに巻き掛けられた無端の搬送ベルト３２と、転写ベルト２８及び搬送ベルト３２を回転駆動する回転駆動部３４と、シート状の転写材３６を集積状態で内部に多数枚収容する給紙トレイ３８と、を備えている。
【００４７】
転写ベルト２８の上方には、ブラック（Ｋ）画像形成用の画像形成部１２Ａ、イエロー（Ｙ）画像形成用の画像形成部１２Ｂ、マゼンタ（Ｍ）画像形成用の画像形成部１２Ｃ、及びシアン（Ｃ）画像形成用の画像形成部１２Ｄが、回転駆動部３４が転写ベルト２８を回転駆動したときの転写ベルト２８の移動方向（図２の矢印Ａ方向）に沿って略等間隔で配置されている。画像形成部１２Ａ〜１２Ｄは同一構成であり、被照射体としての感光体ドラム１４を各々備えている。
【００４８】
感光体ドラム１４は、軸線が転写ベルト２８の移動方向と直交するように配置されており、各感光体ドラム１４の周囲には、感光体ドラム１４を帯電させるための帯電器１６、帯電された感光体ドラム１４上にレーザビームを照射して静電潜像を形成する光ビーム走査装置１８、感光体ドラム２２上の静電潜像が形成された部位に所定色のトナーを供給して静電潜像を現像し、感光体ドラム２２上にトナー像を形成させる現像器２０、及び感光体ドラム１４に残されたトナーを除去するための清掃器２２が配置されている。画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの感光体ドラム１４上に形成されたトナー像は、転写ベルト２８のベルト面上で互いに重なり合うように前記ベルト面上に各々転写される。これにより、ベルト面上にフルカラーのトナー像が形成される。
【００４９】
転写ベルト２８の下方側に位置している搬送ベルト３２は、外周面が転写ベルト２８の外周面と接するように配置されており、転写ベルト２８の回転駆動と同期して、回転駆動部３４によって図２矢印Ｂ方向に移動するように回転駆動される。搬送ベルト３２の上側搬送面(上方を向いた搬送面）上に載置された転写材３６は、転写ベルト２８と搬送ベルト３２が接している箇所へ向けて搬送され、転写ベルト２８と搬送ベルト３２とに挟持されることによって転写ベルト２８の外周面に形成されたトナー像が転写される。
【００５０】
搬送ベルト３２の上側搬送面の移動方向下流側には定着装置４０及び転写材反転装置４２が順に配置されており、トナー像が転写された転写材３６は定着装置４０に送り込まれ、定着装置４０によってトナー像が定着される。これにより転写材３６の一方の面にカラー画像が形成される。
【００５１】
図２はカラー画像形成装置１０が多数枚の転写材３６の各々の両面に画像を形成する処理を行っている状態を示しており、白抜きで示されている転写材３６Ａは、定着を含む画像形成が両面共に未だ完了していない転写材を表し、ハッチングで示されてる転写材３６Ｂは定着を含む画像形成が片面のみ完了した転写材を表し、黒く塗り潰されて示されている転写材３６Ｃは定着を含む画像形成が両面共に完了した転写材を表している。給紙トレイ３８から引き出された転写材３６Ａは、定着装置４０を通過することで一方の面に画像が形成された後に転写材３６Ｂとして転写材反転装置４２へ送り込まれ(図２の破線参照）、転写材反転装置４２で表裏が反転された後に図２矢印Ｃで示すように搬送ベルト３２の下側搬送面に沿って搬送され、搬送ベルト３２の上側搬送面上に再度載置される。
【００５２】
転写材反転装置４２による転写材３６の表裏反転処理はカラー画像形成装置１０における目標処理速度に比して時間がかかるため、本実施形態では搬送ベルト３２（及び転写ベルト２８）の移動速度を比較的高速に設定しており、図２より明らかなように、搬送ベルト３２の上側搬送面上を、両面共に画像形成が完了していない転写材３６Ａと、片面のみ画像形成が完了した転写材３６Ｂと、が一定間隔を隔てて交互に搬送されるように、給紙トレイ３８から引き出した転写材３６Ａを搬送ベルト３２に送り込むタイミングを制御している。これにより、搬送ベルト３２の上側搬送面上における転写材３６の搬送間隔を小さくし、処理速度の高速化を実現している。
【００５３】
片面のみ画像形成が完了した転写材３６Ｂは、画像未形成の面が上を向いた状態で搬送ベルト３２の上側搬送面上を搬送され、転写ベルト２８と搬送ベルト３２とに挟持されることで画像未形成の面にトナー像が転写される。そして、定着装置４０を通過することで両面に画像が形成された後に、転写材３６Ｃとしてカラー画像形成装置１０の機体外に排出される。
【００５４】
なお、片面のみ画像形成が完了した転写材３６Ｂは、定着装置４０による定着処理時に加熱され、含有していた水分が蒸発することにより、図１３に示すように、両面共に画像形成が完了していない（定着処理が行なわれていない）転写材３６Ａと比較してサイズが若干小さくなる。なお、転写材の種類によっては定着処理を経ることでサイズが若干大きくなるものもある。
【００５５】
また、搬送ベルト３２の上側搬送面上において、転写材３６Ａ及び転写材３６Ｂは、図１３にも示すように、搬送ベルト３２による搬送方向に平行な２辺のうち、光ビーム走査装置１８から射出されて感光体ドラム１４上を走査されるレーザビームの走査開始側に対応する辺の、搬送方向に直交する方向に沿った位置が一致するように載置される。
【００５６】
一方、図３に示すように、転写ベルト２８の幅方向中央には孔２８Ａが穿設されている。孔２８Ａは、転写ベルト２８の移動方向に沿って、搬送ベルト３２の上側搬送面上における転写材３６の載置位置間隔に一致するピッチで複数穿設されている。画像形成部１２Ａ〜１２Ｄよりも転写ベルト２８の移動方向上流側には、ＬＥＤ等の発光素子とフォトトランジスタ等の受光素子の対から成るベルト位置検出センサ４４（図２も参照）が孔２８Ａに対応して配置されている。
【００５７】
ベルト位置検出センサ４４は制御部２４に接続されており、転写ベルト２８上の孔２８Ａが穿設されている箇所がセンサ配設位置を通過するときにレベルが変化するベルト位置検出信号をページ信号生成回路９６へ出力する。ベルト位置検出信号は、給紙トレイ３８から引き出した転写材３６Ａを搬送ベルト３２に送り込むタイミングの基準として用いられると共に、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄによる画像形成タイミングの基準として用いられる。
【００５８】
また、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄよりも転写ベルト２８の移動方向下流側にはレジ検知センサ４６（マーク検出手段）が配置されている。レジ検知センサ４６は、ＬＥＤ等の発光素子とＣＣＤセンサ等の受光素子の対から成る３個のレジ検知センサ４６Ａ〜４６Ｃが、図４に示すように、転写ベルト２８の幅方向に沿って中央及び両側（転写ベルト２８の幅方向に沿って画像領域の中央及び両端に対応する位置）の３カ所の上方に各々配置されて構成されており、発光素子から射出された光を転写ベルト２８上の所定箇所に照射し、転写ベルト２８で反射された光を受光素子で受光することにより、転写ベルト２８上の対応する箇所に形成されたレジマーク（詳細は後述）をレジ検知センサ４６Ａ〜４６Ｃによって各々読み取る。レジ検知センサ４６は制御部２４に接続されている。
【００５９】
次に、光ビーム走査装置１８の構成について説明する。図５に示すように、光ビーム走査装置１８はレーザダイオード（ＬＤ）５０を備えている。本実施形態ではＬＤ５０として、２つの発光点を備え、各発光点からレーザビームを各々射出するデュアルスポットレーザダイオードを用いている。ＬＤ５０のレーザビーム射出側には、コリメータレンズ５２、平面ミラー５４、５６が順に配置されており、平面ミラー５０のレーザビーム射出側には、外周に多数の反射面が形成されたポリゴンミラー５８が配置されている。ＬＤ５０から射出されたレーザビームは、コリメータレンズ５２によって平行光束とされた後に、シリンドリカルレンズ等の図示しない光学部品により、ポリゴンミラー５８の反射面幅よりも幅広の光束としてポリゴンミラー５８の反射面に入射される（所謂オーバフィルド光学系）。
【００６０】
ポリゴンミラー５８のレーザビーム射出側には、ｆθレンズ６０，６２、折り返しミラー６４が順に配置されている。ポリゴンミラー５８の反射面で反射されることで所定方向に沿って偏向されたレーザビームはｆθレンズ６０，６２を透過し、シリンドリカルミラー又は平面ミラーから成る折り返しミラー６４で反射されて光ビーム走査装置１８から射出され、感光体ドラム１４に照射される。感光体ドラム１４に照射されるレーザビームは、ポリゴンミラー５８の回転に伴って、感光体ドラム１４の軸線に平行な方向に沿って感光体ドラム１４の周面上を走査（主走査）される。なお、副走査は感光体ドラム１４が回転することによって成される。
【００６１】
ＬＤ５０は、２つの発光点の配列方向が、ポリゴンミラー５８によるレーザビームの偏向方向と略直交するように配置されている。従って、レーザビームの１回の主走査（１走査）に相当する角度だけポリゴンミラー５８が回転すると、感光体ドラム１４上には画像（静電潜像）が２ライン分形成される。
【００６２】
また、折り返しミラー６４のレーザビーム射出側には、レーザビームの全走査範囲のうち走査開始側の端部（ＳＯＳ:Start Of Scan）に相当する位置に開始位置検出センサ６６が配置されている。ＬＤ５０から射出されたレーザビームは、ポリゴンミラー５８の各反射面のうちのレーザビームを反射している面が、入射ビームをＳＯＳに相当する方向へ反射する向きとなったときに、折り返しミラー５８を介して開始位置検出センサ６６に入射される。従って、開始位置検出センサ６６から出力される開始位置信号SOS は、通常はローレベルで、一定周期で（センサ６６にレーザビームが入射される毎に）パルス幅の短いパルスが出力される信号となる。
【００６３】
次に制御部２４について説明する。図６には制御部２４のうち、光ビーム走査装置１８の制御に関する部分が示されている。図６に示すように、制御部２４はＣＰＵ９０を含んで構成されており、図示は省略するが、カラー画像形成装置１０の全体を制御するためのプログラムや後述するレジマーク形成用の画像データ等が記憶されたＲＯＭ、入出力バッファやワークエリアとして用いられるＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶内容を書き換え可能な不揮発性のメモリ、及び操作パネルを備えている。
【００６４】
ＣＰＵ９０には、先に説明したレジ検知センサ４６が増幅器９２及びアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）９４を介して接続されており、レジ検知センサ４６から出力された信号がレジデータとして入力される。またＣＰＵ９０には、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの光ビーム走査装置１８に対応して各々設けられた露光制御部７０Ａ〜７０Ｄが各々接続されている。露光制御部７０Ａ〜７０Ｄは同一の構成であるので、以下では、画像形成部１２Ｄの光ビーム走査装置１８に対応して設けられた露光制御部７０Ｄについてのみ説明する。
【００６５】
露光制御部７０Ｄはページ信号生成回路９６を備えている。ページ信号生成回路９６はベルト位置検出センサ４４に接続されており、ベルト位置検出センサ４４からベルト位置検出信号が入力されると共に、開始位置信号SOSが入力される(図３参照）。またページ信号生成回路９６はＣＰＵ９０に接続されており、ＣＰＵ９０からは、転写ベルト２８上の孔２８Ａがベルト位置検出センサ４４によって検出されたタイミングを基準として、前記孔２８Ａの穿設箇所に対応する転写ベルト２８上の所定位置に画像を形成するために露光制御部７０Ｄが画像の露光を開始すべきタイミングを表すページ制御データＹ（詳しくは、基準タイミングと露光を開始すべきタイミングとの時間差を開始位置信号SOSの１周期（SOS周期）で除した値（整数値）を表すデータ）が入力される。
【００６６】
ページ信号生成回路９６はベルト位置検出信号のレベルが切り替わったタイミングをトリガとして開始位置信号SOSのパルス数のカウントを開始し、カウント値がページ制御データＹの値に一致すると出力信号をハイレベル（アクティブ）にすると共に、カウント値を０に戻してパルス数のカウントを継続する。そして、カウント値が予め定められた値（１ページ当たりの主走査回数）に一致すると出力信号をローレベルを切り替える。これにより、例として図１１にも示すように、レーザビームの走査方向（主走査方向）と直交する副走査方向についての画像露光期間を表すページ制御信号PAGEが生成される。
【００６７】
なお、ＣＰＵ９０は露光制御部７０Ａ〜７０Ｄのページ信号生成回路９６に対し、ページ制御データＹとして、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの配置位置に応じて互いに異なる値を設定する。従って、露光制御部７０Ａ〜７０Ｄのページ信号生成回路９６では、設定されたページ制御データＹに基づき、ハイレベルとなっている期間（画像露光期間に相当）が互いに異なるページ制御信号PAGEが生成される。
【００６８】
また、露光制御部７０Ｄは画像メモリ７２を備えており、画像メモリ７２はデータバス８０を介してＣＰＵ９０に接続されている。ＣＰＵ９０は、露光制御部７０Ｄに対応する画像形成部１２Ｄによって形成すべき画像（Ｃ画像）を表す画像データを、データバス８０を介して画像メモリ７２に記憶させる。なお、上記の画像データは、図示しない画像読取装置において、原稿をスキャニングして得られた光信号をフィルタによって各色の信号に分解して光電変換することによって生成されるか、或いはパーソナルコンピュータ等の情報処理装置で生成されて入力される。
【００６９】
また 露光制御部７０Ｄは書き出し位置設定レジスタ７４、倍率設定レジスタ７６及び倍率バランス設定レジスタ７８を備えており、これらはデータバス８０を介してＣＰＵ９０に接続されている。ＣＰＵ９０は、後述する初期補正処理及び画像形成処理によって決定・更新した書き出し位置データＸＭ、倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣをレジスタ７４、７６、７８に設定する。
【００７０】
レジスタ７４、７６、７８はビデオクロック発生器８２に接続されており、ＣＰＵ９０から入力された前記各データはレジスタ７４〜７８を介してビデオクロック発生器８２に入力される。なお、ＣＰＵ９０及びレジスタ７６、７８は請求項７に記載の第１設定手段及び第２設定手段に対応している。
【００７１】
なお、書き出し位置データＸＭは、開始位置検知センサ６６によってレーザビームが検知されてからレーザビームによる画像を書き出す（画像の記録を開始する）迄の期間（ＳＯＳを基準とする画像領域の始端位置）を指定するデータであり、倍率データＭＧは、主走査方向に沿った画像全体の倍率（主走査方向に沿った画像全体の記録倍率、以下全体倍率という）を、レーザビームが画像領域を走査しているときのビデオクロック信号の平均周波数で指定するデータである。
【００７２】
また、倍率バランスデータＢＬＣは、画像領域をＳＯＳ側とＥＯＳ(:End Of Scan)側の２つの部分画像領域に分割し、主走査方向に沿った画像の部分倍率（部分的な記録倍率：詳しくは左右倍率差）を、レーザビームがＳＯＳ側の部分画像領域を走査しているときのビデオクロック信号の平均周波数と、ＥＯＳ側の部分画像領域を走査しているときのビデオクロック信号の平均周波数の差で指定するデータである。
【００７３】
ビデオクロック発生器８２には、画像形成部１２Ｄの光ビーム走査装置１８の開始位置検知センサ６６が接続されており、開始位置検知センサ６６から開始位置信号SOS が入力される。ビデオクロック発生器８２は、レジスタ７４〜７８を介して入力された書き出し位置データＸＭ、倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣと、開始位置検知センサ６６から入力された開始位置信号SOS と、ページ信号生成回路９６から入力されたページ制御信号PAGEとに基づいて、レーザビームが感光体ドラム１４上の画像領域を走査している期間にのみハイレベル（アクティブ）となるライン同期信号LSYNC (図１１参照）、ビデオクロック信号VCK 、ビデオクロック信号VCK の２倍の周波数のビデオクロック信号VCK*2 を生成する。ビデオクロック発生器８２は、詳細は後述するが、倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣに応じて、レーザビームの１走査の期間内にビデオクロック信号VCOCKの周波数を制御し、これに伴ってビデオクロック信号VCK 及びビデオクロック信号VCK*2 の周波数も変化する。
【００７４】
ビデオクロック発生器８２には画像メモリ制御回路８４及びスクリーン生成回路８６が接続されており、ライン同期信号LSYNC 及びビデオクロック信号VCK は画像メモリ制御回路８４に出力され、ビデオクロック信号VCK*2 はスクリーン生成回路８６に出力される。画像メモリ制御回路８４は画像メモリ７２に接続されており、画像メモリ７２のデータ出力端はスクリーン生成回路８６に接続されている。画像メモリ制御回路８４は、画像メモリ７２からスクリーン生成回路８６への画像データの出力が、ライン同期信号LSYNC 及びページ制御信号PAGEが各々アクティブの期間中に、ビデオクロック信号VCK に同期したタイミングで行われるように制御する。
【００７５】
スクリーン生成回路８６は、ビデオクロック発生器８２から入力されたビデオクロック信号VCK*2 に基づいて三角波の波形の信号を生成し、該三角波形信号と、画像メモリ８４から入力された画像データをデジタル−アナログ変換して得られた信号と、のレベルを比較器によって比較し、比較結果に基づいてＬＤ５０をパルス幅変調するための変調信号を生成する。なお、スクリーン生成回路８６としては、例えば特開昭６２−３９９７５号公報に記載の構成を採用することができる。スクリーン生成回路８６はＬＤドライバ８８を介してＬＤ５０に接続されており、ＬＤ５０はスクリーン生成回路８６から出力された変調信号に基づいて変調駆動される。
【００７６】
画像形成部１２Ａ〜１２Ｃの光ビーム走査装置１８についても、露光制御部７０Ａ〜７０Ｃにより、上記と同様にしてＫ、Ｙ及びＭの何れかの画像データに応じてＬＤ５０が変調される。これにより、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの感光体ドラム１４上には、転写材３６上に形成すべきＫ画像、Ｙ画像、Ｍ画像及びＣ画像の何れかの静電潜像が各々形成される。これらの静電潜像が現像器２２によってＫ、Ｙ、Ｍ及びＣの何れかの色に各々現像されることで、感光体ドラム１４上には前記何れかの色のトナー像が形成され、これらのトナー像が転写ベルト２８上で重ね合わされることにより、転写ベルト２８上にカラー画像（トナー像）が形成される。
【００７７】
次にビデオクロック発生器８２及びその周辺の回路の構成について詳細に説明する。図１に示すように、開始位置検知センサ６０から出力された開始位置信号SOS はビデオクロック発生器８２の書き出し制御回路１００に入力される。書き出し制御回路１００は、入力された開始位置信号SOS のレベルを反転し、開始位置信号nSOS（図１２参照）として出力する。また書き出し制御回路１００は、ＬＤ５０が点灯されていない、或いはポリゴンミラー５２が回転されていない等により開始位置信号SOS が入力されていない場合には、図示しない水晶発振器から入力される一定周波数の信号に基づいてダミーの開始位置信号nSOSを生成・出力する。
【００７８】
また、ビデオクロック発生器８２は電圧制御発振器（ＶＣＯ）１０２を備えている。ＶＣＯ１０２の制御信号入力端はデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１０４の信号出力端に接続されており、ＶＣＯ１０２はＤＡＣ１０４から入力された信号のレベルに応じた周波数（この周波数はビデオクロック信号VCK の２倍の周波数、すなわちビデオクロック信号VCK*2 の周波数に相当）の信号を生成する。ＶＣＯ１０２によって生成された信号は、図示しない同期化回路により、開始位置信号nSOSの立ち上がりと同期するように位相が変化されてクロック信号VCOCK として出力される。なお上記の同期化回路としては、例えば特開昭５５−５３７７９号公報に記載の構成を採用することができる。
【００７９】
ＶＣＯ１０２の出力端は書き出し制御回路１００の入力端に接続されている。書き出し制御回路１００は、ＶＣＯ１０２から入力されたクロック信号VCOCK から、クロック信号VCOCK の略１／４周期（すなわちビデオクロック信号VCOCK の略１／８周期）に相当する時間ずつ位相のずれた８種類のクロック信号を生成する。書き出し制御回路１００は、書き出し位置設定レジスタ７４から入力された書き出し位置データＸＭのうちビデオクロック信号VCOCKの位相を指定する３ビット（２3＝８）のデータの値に応じて、ビデオクロック信号VCK*2 として、８種類のクロック信号の何れかを選択的にスクリーン生成回路８６に出力する。
【００８０】
また、書き出し制御回路１００はビデオクロック信号VCK*2 を１／２に分周したビデオクロック信号VCK を生成し、生成したビデオクロック信号VCK を画像メモリ制御回路８４に出力する。
【００８１】
更に、書き出し制御回路１００は開始位置信号nSOSの立ち上がりからビデオクロック信号VCK*2 のパルス数のカウントを開始し、カウント値が、書き出し位置設定レジスタ７４から入力されたデータが表すパルス数に一致すると、出力信号（ライン同期信号LSYNC:図１２参照）をハイレベル（アクティブ）にすると共に、カウント値を０に戻してパルス数のカウントを継続する。そして、カウント値が予め定められた値（１ライン当たりの画素数）に一致するとライン同期信号LSYNC をローレベルに戻す。ライン同期信号LSYNC は画像メモリ制御回路８４（図５参照）に出力される。
【００８２】
スクリーン生成回路８６からの変調信号の出力はライン同期信号LSYNC(及びページ制御信号PAGE）がアクティブになると開始され、この変調信号の出力に伴って画像を記録するためのレーザビームが射出されるので、書き出し制御回路１００が、書き出し位置データＸＭによって指定された位相のビデオクロック信号VCK*2 を出力すると共に、ビデオクロック信号VCK*2 のパルス数のカウント値が書き出し位置データＸＭによって指定されたパルス数に一致したときにライン同期信号LSYNC をアクティブにすることにより、画像の書き出し位置は、書き出し位置データＸＭに従って、ビデオクロック信号VCK の１／８周期に相当する距離を単位として調整されることになる。
【００８３】
また、書き出し制御回路１００は、内蔵している図示しない水晶発振器から入力された一定周波数の信号及びライン同期信号LSYNC に基づいて、図１２に示すパルスカウント信号PLSA,PLSB 、スイープクロック信号SWCK、及びレジクロック信号REGCK を各々生成する。なお、パルスカウント信号PLSAはライン同期信号LSYNC と同一のタイミングで立ち上がり（アクティブになり）、予め定められた一定時間（ライン同期信号LSYNC がアクティブとなっている期間と同程度の時間）経過後に立ち下がる信号であり、パルスカウント信号PLSBはライン同期信号LSYNC と同一のタイミングで立ち上がり（アクティブになり）、予め定められた一定時間（パルスカウント信号PLSAがアクティブとなっている期間の１／２の時間）経過後に立ち下がる信号である。
【００８４】
また、スイープクロック信号SWCKの生成は、ライン同期信号LSYNC が立ち上がってからライン同期信号LSYNC が確実に立ち下がる所定の時間（ライン同期信号LSYNC がアクティブの期間の長さは、後述するようにＶＣＯ１０２に入力する信号レベルの調整に伴って若干変化する）が経過する迄の間、水晶発振器からの信号を出力することによって成される。更にレジクロック信号REGCK の生成は、スイープクロック信号SWCKとして水晶発振器からの信号を出力することを停止してから所定時間経過した後に、パルス幅の短いパルスを出力することによって成される。
【００８５】
なお、参考までに、画像の記録密度が６００ｓｐｉ、プロセス速度（感光体ドラム１４の周速）が２６３．８９ｍｍ／秒、感光体ドラム１４上でのレーザビームの光学走査範囲の長さが３４８ｍｍ、主走査方向に沿った画像範囲の長さが２９７ｍｍ、スイープクロック信号SWCKの周波数が２０ＭＨzとすると、開始位置信号SOS がハイレベルとなる周期、すなわちポリゴンミラー５８によるレーザビームの走査周期は３２０．８９μ秒、ビデオクロック信号VCK の通常の周波数は２５．６２ＭＨz 、ビデオクロック信号VCK*2 （及びビデオクロック信号VCOCK）の通常の周波数は５１．２４ＭＨz となる。また、例えばパルスカウント信号PLSAをアクティブとする期間（レーザビームによる通常の画像領域走査時間）は２７３．８μ秒、パルスカウント信号PLSBをアクティブとする期間は１３６．９μ秒に設定することができる。
【００８６】
一方、ＶＣＯ１０２の出力端には平均周波数検知回路１０６及び左右周波数差検知回路１０８が各々接続されている。図７に示すように、ＶＣＯ１０２から出力されたクロック信号VCOCK は周波数逓倍回路１２０に一旦入力される。周波数逓倍回路１２０では、入力されたクロック信号VCOCKからクロック信号VCOCKのｎ倍(本実施形態ではｎ＝５）の周波数のクロック信号CKを生成し、生成したクロック信号CKを平均周波数検知回路１０６及び左右周波数差検知回路１０８に各々出力する。
【００８７】
なお、周波数逓倍回路１２０としては、例えばクロック信号VCOCKの１周期の１／ｎに相当する時間(例えばｎ＝５であれば約３．９ｎ秒の遅延時間）だけ入力信号を遅延させて出力する遅延回路をｎ−１個直列に接続し、遅延回路群にクロック信号VCOCKを入力すると共に各遅延回路から遅延されたクロック信号を各々出力させる構成を採用することができる。
【００８８】
平均周波数検知回路１０６はカウンタ１２２を備えており、周波数逓倍回路１２０で生成されたｎ倍の周波数のクロック信号CKはＣＫ入力を介してカウンタ１２２に入力される。またカウンタ１２２には、パルスカウント信号PLSAがＥ入力を介して入力されると共に、開始位置信号nSOSがＣＬ入力を介して入力される。カウンタ１２２は、ＣＬ入力がハイレベルのときにのみ動作し（ＣＬ入力がローレベルになるとカウント値がリセットされる）、Ｅ入力がローレベルのときにはカウント値を保持し、Ｅ入力がハイレベルのときには、ＣＫ入力を介して入力されるクロック信号CKがローレベルからハイレベルに変化する毎に、カウント値を「１」だけインクリメントする。
【００８９】
従って、カウンタ１２２は、パルスカウント信号PLSAがアクティブとなっている期間、入力されたクロック信号CKのパルス数をカウントし、開始位置信号nSOSがローレベルになる毎（次回のレーザビームの走査が開始される毎）にカウント値をリセットする。これにより、パルスカウント信号PLSAがローレベルになってから次回のレーザビームの走査が開始される迄の間、カウンタ１２２からは、パルスカウント信号PLSAがアクティブの期間におけるクロック信号VCOCK のｎ倍の周波数のクロック信号CKのパルス数を表すデータが、平均周波数データNcとして出力される。
【００９０】
この平均周波数データNcを５で除した値は、パルスカウント信号PLSAがアクティブの期間におけるクロック信号VCOCK のパルス数を±１／５パルスの精度で表す値であり、パルスカウント信号PLSAがアクティブとなっている期間の長さは常に一定であるので、カウンタ１２２から出力されるデータは、パルスカウント信号PLSAがアクティブとなっている期間（レーザビームが画像領域を走査している期間と略一致する）内のクロック信号VCOCK(及びビデオクロック信号VCK*2 ）の平均周波数に対応している。
【００９１】
一方、左右周波数差検知回路１０８は、カウンタ１２２と同様の構成のカウンタ１２４及び加算器１２６を備えている。カウンタ１２４には、クロック信号CKがＣＫ入力を介して入力され、パルスカウント信号PLSBがＥ入力を介して入力され、開始位置信号nSOSがＣＬ入力を介して入力される。従ってカウンタ１２４からは、パルスカウント信号PLSBがアクティブの期間におけるクロック信号VCOCK の５倍の周波数のクロック信号CKのパルス数を表すデータが、平均周波数データNaとして出力される。
【００９２】
この平均周波数データNaを５で除した値は、パルスカウント信号PLSBがアクティブの期間におけるクロック信号VCOCK のパルス数を±１／５パルスの精度で表す値であり、パルスカウント信号PLSBがアクティブとなっている期間の長さは常に一定（信号PLSAがアクティブとなっている期間の１／２）であるので、カウンタ１２４から出力されるデータは、パルスカウント信号PLSBがアクティブとなっている期間（レーザビームがＳＯＳ側の部分画像領域を走査している期間と略一致する）内のクロック信号VCOCK の平均周波数（＝ビデオクロック信号VCK*2 の平均周波数）に対応している。
【００９３】
カウンタ１２２のＱ出力は加算器１２６のＡ入力に接続されており、カウンタ１２４のＱ出力は加算器１２６のＢ入力に接続されている。加算器１２６はＡ入力を介して入力されたデータＡと、Ｂ入力を介して入力されたデータＢを用いて「Ａ−２Ｂ」を演算する。平均周波数データNcと平均周波数データNaには、「Nc＝Na＋Nb」の関係がある（但し、NbはレーザビームがＥＯＳ側の部分画像領域を走査しているときのビデオクロック信号VCOCKの平均周波数に対応するパルス数）ので、加算器１２６からは、レーザビームがＳＯＳ側の部分画像領域を走査しているときとＥＯＳ側の部分画像領域を走査しているときのビデオクロック信号VCOCKの平均周波数の差に相当するデータ「Nb−Na」（以下、「左右周波数差データNb−Na」という）が出力される。
【００９４】
図１に示すように、平均周波数検知回路１０６には平均周波数制御回路１１０が接続されており、左右周波数差検知回路１０８には左右周波数差制御回路１１２が接続されている。 平均周波数制御回路１１０には、平均周波数検知回路１０６から平均周波数データNcが入力されると共に、レジスタ７６から倍率データＭＧが入力される。平均周波数制御回路１１０は、平均周波数データNcと倍率データＭＧとの偏差が０となるように、レーザビームの１走査を単位として出力データの値を変更するフィードバック制御を行う(詳細は後述）。
【００９５】
また、左右周波数差制御回路１１２には、左右周波数差検知回路１０８から左右周波数差データNb−Naが入力されると共に、レジスタ７８から倍率バランスデータＢＬＣが入力される。左右周波数差制御回路１１２は、レーザビームの１走査の期間内に所定の変化幅で出力データの値を変化させると共に、左右周波数差データNb−Naと倍率バランスデータＢＬＣとの偏差が０となるように、レーザビームの１走査を単位として出力データの値の変化幅を変更するフィードバック制御を行う(詳細は後述）。
【００９６】
平均周波数制御回路１１０の出力端及び左右周波数差制御回路１１２の出力端は、加算器から成る合成回路１１６の入力端に各々接続されている。制御回路１１０、１１２から出力されたデータは合成回路１１６で加算され、ＤＡＣ１０４に入力される。ＤＡＣ１０４は合成回路１１６から入力されたデータの値に応じたレベルのアナログ信号をＶＣＯ１０２に出力する。そして、ＶＣＯ１０２はＤＡＣ１０４から入力された信号のレベルに応じた周波数のクロック信号VCOCKを出力する。
【００９７】
図８に示すように、平均周波数制御回路１１０は減算器１３０を備えており、減算器１３０のＡ入力には平均周波数検知回路１０６から出力された平均周波数データNcが入力され、Ｂ入力にはレジスタ７６から出力された倍率データＭＧが入力される。減算器１３０の出力端は演算器１３２の入力端に接続されており、減算器１３０はＢ入力を介して入力された倍率データＭＧからＡ入力を介して入力された平均周波数データNcを減算した偏差「Ｂ−Ａ」を演算し、演算結果（偏差データ）を演算器１３２へ出力する。
【００９８】
また、左右周波数差制御回路１１２も減算器１４０を備えており、減算器１４０のＡ入力には左右周波数差検知回路１０８から出力された左右周波数差データNb−Naが入力され、Ｂ入力にはレジスタ７８から出力された倍率バランスデータＢＬＣが入力される。減算器１４０の出力端は演算器１４２の入力端に接続されており、減算器１４０は減算器１３０と同様に「Ｂ−Ａ」を演算し、演算結果（偏差データ）を演算器１４２へ出力する。
【００９９】
詳細は後述するが、演算器１３２は、減算器１３０から入力される偏差データ（倍率データＭＧと平均周波数データNcとの偏差を表すデータ）と出力値との関係(負帰還ゲイン）を複数種記憶している。また演算器１４２も、減算器１４０から入力される偏差データ（倍率バランスデータＢＬＣと左右周波数差データNb−Naとの偏差を表すデータ）と出力値との関係(負帰還ゲイン）を複数種記憶している。演算器１３２、１４２のＳ入力はゲイン選択回路１１４に各々接続されている。ゲイン選択回路１１４は、入力されたページ制御信号PAGE及び開始位置信号nSOSに基づき、演算器１３２、１４２に複数種記憶されている偏差データと出力値との関係の中から特定の関係の選択を指示する選択信号Ｓを演算器１３２、１４２に出力する。
【０１００】
演算器１３２の出力端はバランス調整の影響補正部１３４（以下、単に「補正部１３４」と称する）の入力端に接続されている。演算器１３２は、複数種記憶している偏差データと出力値との関係のうち、Ｓ入力を介してゲイン選択回路１１４から入力された選択信号Ｓによって選択が指示された関係を用いて、減算器１３０から入力された偏差データに対応する出力値を演算し、演算した出力値を補正部１３４へ出力する。
【０１０１】
なお、演算器１３２からの出力値は、倍率データＭＧと平均周波数データNcとの偏差に応じてビデオクロック信号VCOCKの平均周波数（すなわち主走査方向に沿った画像全体の倍率）に関する操作量の変更量に相当しており、前記出力値の符号は、平均周波数データNcが倍率データＭＧよりも小さい場合には「正」、平均周波数データNcが倍率データＭＧよりも大きい場合には「負」となる。
【０１０２】
また、演算器１４２の出力端は加算器１４４の入力端及び補正部１３４の入力端に各々接続されている。演算器１４２も演算器１３２と同様に、複数種記憶している偏差データと出力値との関係のうち、Ｓ入力を介してゲイン選択回路１１４から入力された選択信号Ｓによって選択が指示された関係を用いて、減算器１４０から入力された偏差データに対応する出力値を演算し、演算した出力値を補正部１３４へ出力する。
【０１０３】
なお、演算器１４２からの出力値は、倍率バランスデータＢＬＣと左右周波数差データNb−Naとの偏差に応じてビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差（すなわち主走査方向に沿った画像の左右倍率差）に関する操作量の変更量に相当しており、前記出力値の符号は、左右周波数差データNb−Naが倍率バランスデータＢＬＣよりも小さい場合には「正」、左右周波数差データNb−Naが倍率バランスデータＢＬＣよりも大きい場合には「負」となる。
【０１０４】
本実施形態では、平均周波数制御回路１１０が画像の全体倍率についてのフィードバック制御を行い、左右周波数差制御回路１１２が画像の左右倍率差についてフィードバック制御を行うので、演算器１４２からの出力値（ビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差の変更量）が０以外のときには、その影響を受けてビデオクロック信号VCOCKの平均周波数も変化する。一方、ビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差を変更したときの変更量と、左右周波数差の変更に伴うビデオクロック信号VCOCKの平均周波数の変化量と、は略正比例の関係にある。
【０１０５】
このため補正部１３４は、左右周波数差制御回路１１２の演算器１４２からの出力値に応じてビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差を変更したときのビデオクロック信号VCOCKの平均周波数の変化がキャンセルされるように、演算器１４２からの出力値に所定の係数を乗じた補正値を用いて平均周波数制御回路１１０の演算器１３２の出力値を補正する。補正部１３４の出力端は加算器１３６の２個の入力端の一方に接続されており、補正後の値を加算器１３６に出力する。
【０１０６】
平均周波数制御回路１１０の加算器１３６の出力端は倍率レジスタ１３８の入力端に接続されており、加算器１３６の２個の入力端の他方は倍率レジスタ１３８の出力端に接続されている。加算器１３６は、倍率レジスタ１３８から出力されたデータに演算器１３２から補正部１３４を介して入力されたデータを加算して出力する。また、倍率レジスタ１３８のＷＲ入力には、書き出し制御回路１００で生成されたレジクロック信号REGCK が入力される。
【０１０７】
倍率レジスタ１３８は、ＷＲ入力を介して入力されるレジクロック信号REGCKがアクティブ（ハイレベル）になったときに、加算器１３６から入力されているデータを取り込み、レジクロック信号REGCKが次にアクティブになる迄の間、前記取り込んだデータを保持する。また、レジクロック信号REGCKはレーザビームの１走査周期毎に１回、レーザビームが画像領域外を走査している期間内（ライン同期信号LSYNCがローレベルの期間内）にアクティブになる。
【０１０８】
従って、倍率レジスタ１３８に保持されているデータは、レーザビームが１回走査される毎に１回、補正部１３４から加算器１３６に入力されるデータの値を変化分として値が変更される（より詳しくは、平均周波数データNcが倍率データＭＧよりも小さい場合には値が増加され、平均周波数データNcが倍率データＭＧよりも大きい場合には値が減少される）。なお、倍率レジスタ１３８に保持されているデータは、ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数に関する操作量に相当する。倍率レジスタ１３８の出力端は合成回路１１６の２個の入力端の一方に接続されており、倍率レジスタ１３８に保持されているデータは、平均周波数制御回路１１０の出力データとして合成回路１１６に入力される。
【０１０９】
一方、左右周波数差制御回路１１２の加算器１４４の出力端はバランスレジスタ１４６の入力端に接続されており、加算器１４４の２個の入力端の他方はバランスレジスタ１４６の出力端に接続されている。加算器１４４は、バランスレジスタ１４６から出力されたデータに演算器１４２から出力されたデータを加算して出力する。また、バランスレジスタ１４６のＷＲ入力にはレジクロック信号REGCK が入力される。バランスレジスタ１４６は、倍率レジスタ１３８と同様に、ＷＲ入力を介して入力されるレジクロック信号REGCKがアクティブ（ハイレベル）になったときに、加算器１４４から入力されているデータを取り込み、レジクロック信号REGCKが次にアクティブになる迄の間、前記取り込んだデータを保持する。
【０１１０】
従って、バランスレジスタ１４６に保持されているデータは、レーザビームが１回走査される毎に、演算器１４２から加算器１４４に入力されるデータの値を変化分として値が変更される（より詳しくは、左右周波数差データNb−Naが倍率バランスデータＢＬＣよりも小さい場合には値が増加され、左右周波数差データNb−Naが倍率バランスデータＢＬＣよりも大きい場合には値が減少される）。なお、バランスレジスタ１４６に保持されているデータは、ビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差に関する操作量に相当する。
【０１１１】
バランスレジスタ１４６の出力端は加算器１４８の２個の出力端の一方に接続されており、バランスレジスタ１４６に保持されているデータは加算器１４８に入力される。加算器１４８の出力端はスイープレジスタ１５０の入力端に接続されており、加算器１４８の２個の入力端の他方はスイープレジスタ１５０の出力端に接続されている。加算器１４８は、スイープレジスタ１５０から出力されたデータにバランスレジスタ１４６から出力されたデータを加算して出力する。
【０１１２】
また、スイープレジスタ１５０のＷＲ入力にはスイープクロック信号SWCKが入力される。スイープレジスタ１５０はＷＲ入力を介して入力されるスイープクロック信号SWCKがアクティブ（ハイレベル）になる毎に、加算器１４８から入力されているデータを取り込んで保持する。なお、スイープレジスタ１５０は開始位置信号nSOSが立ち上がったとき（レーザビームの１走査の開始時）に、保持しているデータをクリアする。
【０１１３】
従って、スイープレジスタ１５０に保持されるデータは、スイープクロック信号SWCKと同期したタイミングで、バランスレジスタ１４６に保持されているデータの値を変化分として単調増加又は単調減少される。そして、バランスレジスタ１４６に保持されているデータがレーザビームが１回走査される毎に更新されることに伴い、スイープレジスタ１５０に保持されているデータの単調増加又は単調減少の傾きもレーザビームが１回走査される毎に変更されることになる。
【０１１４】
スイープレジスタ１５０の出力端は除算器１５２を介して合成回路１１６の２個の入力端の他方に接続されている。スイープレジスタ１５０に保持されているデータは、除算器１５２によってデータ「２13」によって除された後に（１／２13倍された後に）、左右周波数差制御回路１１２の出力データとして合成回路１１６に入力される。上記のように、スイープレジスタ１５０に保持されているデータを除算器１５２で除算した後に合成回路１１６に入力することにより、前記データの単調増加又は単調減少の変化分の大きさ（バランスレジスタ１４６に保持されているデータの値）に拘わらず、合成回路１１６から出力されるデータの値はレーザビームの１走査の間に滑らかに変化する。
【０１１５】
上記により、ＶＣＯ１０２から出力されるビデオクロック信号VCOCKの周波数（＝ビデオクロック信号VCK*2 の周波数）は、図１２に示すように、開始位置信号nSOSが立ち上がってからライン同期信号LSYNC が立ち上がる迄の期間（レーザビームがＳＯＳ側の画像領域外を走査しているとき）は、倍率レジスタ１３８に保持されているカウント値に対応する周波数で一定しているが、ライン同期信号LSYNC が立ち上がり、スイープクロック信号SWCKがスイープレジスタ１５０に入力されている間は、バランスレジスタ１４６に保持されているカウント値に対応する一定の傾きで周波数が徐々に変化されることになる。
【０１１６】
倍率レジスタ１３８及びバランスレジスタ１４６に保持されているデータの値は、レーザビームが画像領域を走査している間は変更されないが、レジクロック信号REGCK がハイレベルになると、倍率レジスタ１３８に保持されているデータの値は、平均周波数データNcの値が倍率データＭＧの値に近づくように、演算器１３２から補正部１３４を介して入力されたデータの値を変化分として増減され、バランスレジスタ１４６に保持されているデータの値は、左右周波数差データNb−Naの値が倍率バランスデータＢＬＣの値に一致するように、演算器１３２から入力されたデータの値を変化分として増減される。
【０１１７】
従って、レーザビームの１走査を単位として、平均周波数データNcが倍率データＭＧに一致し、かつ左右周波数差データNb−Naが倍率バランスデータＢＬＣに一致するように、ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数Fc及び左右周波数差Fb−Faのフィードバック制御が行われ、所定時間後には、倍率レジスタ１３８に保持されているデータの値は平均周波数データNcを倍率データＭＧに一致させる値に収束し（画像の全体倍率が倍率データＭＧが表す倍率に整定され）、バランスレジスタ１４６に保持されているデータの値は左右周波数差データNb−Naを倍率バランスデータＢＬＣに一致させる値に収束する（画像の左右倍率差が倍率バランスデータが表す左右倍率差に整定される）。
【０１１８】
また、フィードバック制御を行っているので、周囲温度や電源電圧等の変動により、ＶＣＯ１０２における入力電圧と出力信号の周波数との関係が変化したとしても、平均周波数データNcが倍率データＭＧに一致し、左右周波数差データNb−Naが倍率バランスデータＢＬＣに一致するように、倍率レジスタ１３８及びバランスレジスタ１４６に保持されているデータの値が或る値に収束する。
【０１１９】
そして、倍率レジスタ１３８及びバランスレジスタ１４６に保持されているデータの値が収束しているときの、画像領域におけるビデオクロック信号VCK*2 の平均周波数Fcは、以下の式からも明らかなように、倍率データＭＧによって定まる値となる。
【０１２０】
Fc＝倍率データＭＧ／（ｔPLSA×５）
上式において、ｔPLSAはパルスカウント信号PLSAがアクティブの期間の長さを表し、クロック信号VCOCK が周波数逓倍回路１２０によって５倍の周波数の信号に変換された後に平均周波数検知回路１０６及び左右周波数差検知回路１０８に入力されているため、ｔPLSAに「５」を乗じている。パルスカウント信号PLSAがアクティブの期間の長さが273.8 μ秒であるとすると、上式は、
Fc〔ＭＨz 〕＝倍率データＭＧ／1369
となる。同様に、倍率レジスタ１３８及びバランスレジスタ１４６に保持されているデータの値が収束しているときの、ビデオクロック信号VCK*2 のＳＯＳ側の部分画像領域における平均周波数Fa、画像領域の走査を開始するときの周波数Fs、ＥＯＳ側の部分画像領域における平均周波数Fb、画像領域の走査を終了するときの周波数Fe（図１２参照）についても、以下に示すように倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣによって定まる値となる。
【０１２１】
Fa〔ＭＨz 〕＝（倍率データＭＧ−倍率バランスデータＢＬＣ）／1369
Fs〔ＭＨz 〕＝（倍率データＭＧ−２×倍率バランスデータＢＬＣ）／1369
Fb〔ＭＨz 〕＝（倍率データＭＧ＋倍率バランスデータＢＬＣ）／1369
Fe〔ＭＨz 〕＝（倍率データＭＧ＋２×倍率バランスデータＢＬＣ）／1369
このように、ＶＣＯ１０２、、ＤＡＣ１０４、平均周波数検知回路１０６、左右周波数差検知回路１０８、平均周波数制御回路１１０、左右周波数差制御回路１１２及び合成回路１１６は、本発明の周波数制御手段に対応している。
【０１２２】
ところで本実施形態では、例として図１３に示すように、互いにサイズの異なる転写材３６Ａ、３６Ｂが搬送ベルト３２の上側搬送面上を一定間隔を隔てて交互に搬送される。このため、後述する初期補正処理においては、レジマークを形成し、形成されたレジマークの位置に基づいて転写材３６Ａ上に画像を形成するための倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣを演算すると共に、転写材３６Ｂ上に画像を形成するための倍率データＭＧ’及び倍率バランスデータＢＬＣ’も演算している。そして、単一の転写材３６に転写するための画像形成を完了する毎に、ビデオクロック発生器８２に設定する倍率データ及び倍率バランスデータを、次に画像を転写する転写材３６のサイズに対応するデータに変更している。
【０１２３】
このため、ビデオクロック発生器８２は、図１３に示す転写材間隙に相当する非画像形成期間内に、平均周波数データNcが画像を転写する転写材３６のサイズに対応する倍率データ（ＭＧ又はＭＧ’）に略一致し、かつ左右周波数差データNb−Naが画像を転写する転写材３６のサイズに対応する倍率バランスデータ（ＢＬＣ又はＢＬＣ’）に略一致した状態で安定するように（平均周波数データNcが表す画像の全体倍率及び左右周波数差データNb−Naが表す画像の左右倍率差が整定された状態になるように）、フィードバック制御を行う必要がある。
【０１２４】
また、周囲温度の変化等に伴って倍率データ及び倍率バランスデータの最適値も変化することを考慮し、本実施形態では、後述するように画像形成処理を行っている最中にも転写材間隙に定期的にレジマークを形成して倍率データＭＧ、ＭＧ’及び倍率バランスデータＢＬＣ、ＢＬＣ’を更新する。レジマークの形成を行うときには画像の全体倍率及び左右倍率差が整定された状態になっている必要があるので、ビデオクロック発生器８２は、図１３に倍率・倍率バランス変更期間として示すように、倍率データ及び倍率バランスデータが変更設定されてから、非常に短い時間で画像の全体倍率及び左右倍率差を整定する必要がある。
【０１２５】
従って、画像の全体倍率及び左右倍率差の整定時間を短縮することを目的として、本実施形態では、まず倍率設定レジスタ７６及び倍率バランス設定レジスタ７８の各々を、図９に示すように、第１レジスタ１５４と第２レジスタ１５６の２個のレジスタを含んで構成している。
【０１２６】
第２レジスタ１５６のＤ入力及びＷＲ入力はＣＰＵ９０に接続されている。第２レジスタ１５６のＤ入力及びＷＲ入力はＣＰＵ９０に接続されている。ＣＰＵ９０は、Ｄ入力を介して第２レジスタ１５６にデータ（書き出し位置データＸＭ又は倍率データＭＧ又は倍率バランスデータＢＬＣ）を入力すると共に、ＷＲ入力を介して任意のタイミングでパルス信号を入力する。これにより、第２レジスタ１５６はＤ入力を介して入力されたデータを取り込んで保持する。
【０１２７】
第２レジスタ１５６のＱ出力は第１レジスタ１５４のＤ入力に接続されており、第１レジスタ１５４のＷＲ入力はＯＲ回路１５８の出力端に接続されており、第１レジスタ１５４のＱ出力はビデオクロック発生器８２に接続されている。ＯＲ回路１５８の入力端はページ信号生成回路９６及びＣＰＵ９０に接続されており、ページ信号生成回路９６からはページ制御信号PAGEが入力され、ＣＰＵ９０からはラッチ信号LCHが入力される。
【０１２８】
第１レジスタ１５４は、ＯＲ回路１５８に入力されるページ制御信号PAGE及びラッチ信号LCHの少なくとも一方がハイレベルからローレベルに変化すると、第２レジスタ１５６に保持されているデータをＤ入力を介して取り込んで保持し、これに伴ってビデオクロック発生器８２に設定される倍率データ及び倍率バランスデータが変更されることになる。
【０１２９】
上記構成によれば、ＣＰＵ９０は、或る転写材３６に転写するための画像形成を行っている期間内(ページ制御信号PAGEがハイレベルとなっている期間内）に、次に画像を転写する転写材３６のサイズに対応する倍率データ及び倍率バランスデータを、レジスタ７６、７８に設定することができる(設定したデータは第２レジスタ１５６に保持される）。
【０１３０】
また、或る転写材３６に転写するための画像形成が完了しページ制御信号PAGEがハイレベルからローレベルに変化すると、ＣＰＵ９０がラッチ信号LCHのレベルの切り替えを行なわなくても、第２レジスタ１５６に予め保持されているデータが直ちに第１レジスタ１５４に書込まれることによって、次に画像を転写する転写材３６のサイズに対応する倍率データ及び倍率バランスデータがビデオクロック発生器８２に直ちに設定される。これにより、ビデオクロック発生器８２では、次に画像を転写する転写材３６のサイズに対応する倍率データ及び倍率バランスデータに基づくフィードバック制御を直ちに開始することができる。
【０１３１】
また、画像の全体倍率及び左右倍率差の整定時間を短縮することを目的として、本実施形態ではゲイン選択回路１１４を図１０で示すように構成している。すなわち、ゲイン選択回路１１４はカウンタ１６０及びデコーダ１６２を備えている。カウンタ１６０のＣＫ入力には開始位置信号nSOSが入力される。また、カウンタ１６０のＥ入力はデコーダ１６２のＣＥ出力に接続されており、カウンタ１６０のＱ出力はデコーダ１６２のＤ入力に接続されている。更に、カウンタ１６０のｃｌｒ入力はＯＲ回路１６４の出力端に接続されており、このＯＲ回路１６４には、ＣＰＵ９０からラッチ信号LCHが入力されると共に、ページ信号生成回路９６からページ制御信号PAGEが入力され、更にカラー画像形成装置１０の電源投入時等のタイミングでレベルが変化するリセット信号RSTが入力される。
【０１３２】
カウンタ１６０は、図１０に示す真理値表からも明らかなように、ｃｌｒ入力がハイレベル（図では「１」と表記）のときにのみ動作し（ｃｌｒ入力がローレベル（図では「０」と表記）になるとカウント値がリセットされる）、Ｅ入力がローレベルのときにはカウント値を保持し、Ｅ入力がハイレベルのときには、ＣＫ入力を介して入力される開始位置信号nSOSがローレベルからハイレベルに変化する毎に、カウント値を「１」だけインクリメントする。デコーダ１６２は、図１０に真理値表で示すように、ＣＥ出力を介して出力する信号のレベルを、Ｄ入力を介して入力されるカウンタ１６０のカウント値が「２１未満」であればハイレベル、「２１以上」であればローレベルに切り替える。
【０１３３】
前述のように、カウンタ１６０はＥ入力（すなわちデコーダ１６２のＣＥ出力）がハイレベルのときのみカウント値のインクリメントを行うので、カウンタ１６０は、ページ制御信号PAGEがローレベルになると（或いはカラー画像形成装置１０の電源投入等に伴ってリセットがかかりリセット信号RSTのレベルが変化するか、或いは画像記録を開始する直前等の任意のタイミングでＣＰＵ９０によってラッチ信号LCHのレベルが変更されると）、開始位置信号nSOSのパルス数（光ビームの走査回数）のカウントを開始し、カウント値が「２１」に達するとＥ入力がローレベルになることでカウント値のインクリメントを停止し、ページ制御信号PAGEがハイレベルになる（次の転写材３６に転写すべき画像の形成が開始される）か、或いはリセット信号RST又はラッチ信号LCHのレベルが切り替わると、カウント値をリセットする。
【０１３４】
デコーダ１６２のＳ０出力及びＳ１出力は、平均周波数制御回路１１０の演算器１３２及び左右周波数差制御回路１１２の演算器１４２のＳ入力に各々接続されている。図１０に示す真理値表からも明らかなように、デコーダ１６２は、Ｄ入力を介して入力されるカウント値が「１〜１２」「１３〜２０」「０又は２１以上」の各場合毎に、Ｓ０出力を介して出力する信号及びＳ１出力を介して出力する信号の少なくとも一方の信号のレベルを切り替える。この信号は選択信号Ｓとして演算器１３２、１４２に入力される。
【０１３５】
演算器１３２、１４２では、入力された選択信号Ｓに基づき、偏差データと出力値との関係を以下の表１に示すように選択し、偏差データに応じた出力値を演算する。このように、ゲイン選択回路１１４、演算器１３２、１４２は本発明に係る変更手段（より詳しくは、請求項２及び請求項３に記載の変更手段）に対応している。なお、表1において選択信号ＳのＳ１，Ｓ２が共にローレベルのときの「＋１」「−１」は偏差の絶対値の大きさに拘わらず、偏差の符号が正であれば「＋１」を出力し、偏差の符号が負であれば「−１」を出力することを表す。
【０１３６】
【表１】
【０１３７】
以下、演算器１３２、１４２における偏差データと出力値との関係の決定のしかたについて、具体的な数値(一例）を挙げて説明する。
【０１３８】
ＶＣＯ１０２から出力されるクロック信号VCOCKの周波数は、ＤＡＣ１０４からＶＣＯ１０２に入力されるアナログ信号の電圧レベルに応じて図１４に示すように変化する。但し、ＶＣＯ１０２はアナログ回路であるので図１４に示した関係は常に一定ではなく、クロック信号VCOCKの周波数は周囲温度や電源電圧、回路を構成する部品のばらつきによって変動する。なお、ＤＡＣ１０４として１６ビットのＤＡＣを用いたとすると、ＤＡＣ１０４への入力データが最小値「０」のときＤＡＣ１０４の出力電圧は０Ｖ（クロック信号VCOCKの周波数はＦmin）、入力データが最大値「６５５３５」のとき出力電圧は５Ｖ（周波数はＦmax）となる。
【０１３９】
ここで、画像の記録密度が６００ｓｐｉ、プロセス速度が２６３．８９ｍｍ／秒、感光体ドラム１４上でのレーザビームの光学走査範囲の長さが３４８ｍｍ、主走査方向に沿った画像範囲の長さが２９７ｍｍとすると、ビデオクロック信号VCOCKの通常の周波数Ｆtypは５１．２４ＭＨz となる。ＶＣＯ１０２の通常の周波数範囲（ＤＡＣ１０４への入力データを最小値から最大値迄変化させたときのビデオクロック信号VCOCKの変化幅）がビデオクロック信号の通常の周波数Ｆtypの１０％となるように、すなわち、
｜Ｆmax−Ｆmin｜／Ｆtyp＝１０％
を満足するようにＶＣＯ１０２を構成する。すると、ＶＣＯ１０２の通常の周波数範囲Ｆrangeは、
Ｆrange＝Ｆmax−Ｆmin＝５．１２４ＭＨz
となる。
【０１４０】
図８に示す平均周波数制御回路１１０、左右周波数差制御回路１１２の構成において、倍率レジスタ１３８を１６ビットのレジスタで構成し、バランスレジスタ１４６を符号ビットが１ビットでデータビットが１５ビットのレジスタで構成し、スイープクロック信号SWCKの周波数を２０ＭＨzとすると、スイープレジスタ１５０に保持されるデータの最大値及び最小値は、
最大値≒（２15−１）×２７３．８×２０＝１７９４３２０９２
最小値≒−２15×２７３．８×２０＝−１７９４３７５６８
となり、除算器１５２を経て合成回路１１６に入力されるデータの数値範囲は、−２１９０４〜２１９０３となる。なお、合成回路１１６は１６ビットの加算器で構成することができ、この場合、合成回路１１６から出力されるデータの値は、演算結果が０以下であれば０に、演算結果が６５５３５以上であれば６５５３５にクランプされる。
【０１４１】
上記の条件において、倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣ、平均周波数データNc、左右周波数差データNb−Naの分解能は７３０．４５Ｈzである。一方、倍率レジスタ１３８の分解能（倍率レジスタ１３８に保持されているデータの値が「１」変化したときの平均周波数の変化量）は、
倍率レジスタの分解能≒Ｆrange／２16＝７８．１８６Ｈz
となる。
【０１４２】
また、バランスレジスタ１４６の分解能（バランスレジスタ１４６に保持されているデータの値が「１」変化したときの左右周波数差の変化量）は、レーザビームの１走査におけるスイープレジスタ１５０の初期値が０であることから、除算器１５２を経て合成回路１１６に入力されるデータの、１走査内における値の変化幅は最大でも「２１９０４」であり、左右周波数差は、左右の各部分画像領域をレーザビームが走査する間のビデオクロック信号の周波数の平均値の差であるので、図１５に矢印で示す範囲（１走査内におけるビデオクロック信号の周波数の変化幅の１／２）であるので、
バランスレジスタの分解能≒
（Ｆrange×２１９０４／２16／２）／２15＝２６．１３Ｈz
となる。
【０１４３】
倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣの値を変更した直後の期間は、倍率データＭＧと平均周波数データNcとの偏差、倍率バランスデータＢＬＣと左右周波数差データNb−Naとの偏差が比較的大きいことが多く、ビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）を短時間で整定させるためには、前記期間に高い負帰還ゲインでフィードバック制御を行うことが望ましい。
【０１４４】
このため本実施形態では、ページ制御信号PAGEが立ち下がり（或いはリセット信号RST又はラッチ信号LCHのレベルが切り替わり）、次のＳＯＳ周期で倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣの値が変更設定されてから、開始位置信号nSOSの１２周期分の時間が経過する迄の期間（ゲイン選択回路１１４のカウンタ１６０に保持されているカウント値が１２を超える迄の期間、すなわち選択信号ＳのＳ１及びＳ０が何れもハイレベルとなっている期間）における負帰還ゲインを「１」に設定している。平均周波数制御回路１１０の演算器１３２において、負帰還ゲインを「１」とするための偏差と出力値との関係は、
（倍率・平均周波数データの分解能）／（倍率レジスタの分解能）＝７３０．４５／７８．１８６≒９．３
から、「出力値＝偏差（ＭＧ−Nc）×９．３」となる。
【０１４５】
また左右周波数差制御回路１１２の演算器１４２において、負帰還ゲインを「１」とするための偏差と出力値との関係は、
（倍率バランス・左右周波数差データの分解能）／（バランスレジスタの分解能）＝７３０．４５／２６．１３≒２８
から、「出力値＝偏差（ＢＬＣ−（Nb−Na))×２８」となる。
【０１４６】
また、偏差が小さくなったにも拘わらず高い負帰還ゲインでフィードバック制御を行っていると、一定値以上の振幅で偏差が振動している状態が続き、偏差の振動の振幅が小さくならない。このため、本実施形態では、倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣの値が変更設定され開始位置信号nSOSの１２周期分の時間が経過してから、更に開始位置信号nSOSの８周期分の時間が経過する迄の期間（ゲイン選択回路１１４のカウンタ１６０に保持されているカウント値が２１を超える迄の期間、すなわち選択信号ＳのＳ１がハイレベル、Ｓ０がローレベルとなっている期間）における負帰還ゲインを「０．２５」に設定している。
【０１４７】
演算器１３２において、負帰還ゲインを「０．２５」とするための偏差と出力値との関係は、９．３×０．２５≒２．３から、「出力値＝偏差（ＭＧ−Nc）×２．３」となる。また左右周波数差制御回路１１２の演算器１４２において、負帰還ゲインを「０．２５」とするための偏差と出力値との関係は、２８×０．２５≒７から、「出力値＝偏差（ＢＬＣ−（Nb−Na))×７」となる。
【０１４８】
一方、転写材３６に転写するための画像を形成しているときのビデオクロック信号の平均周波数の変動は、例として図１６に示すように、副走査方向に沿って延びる直線のラインを含む画像を形成したときに顕著に現れ、前記周波数の変動はラインの揺らぎ（副走査方向位置の変動）として視認される。なお、ラインの揺らぎ幅（ジッター）は、レーザビーム走査範囲の走査開始側端（開始位置信号nSOSが立ち上がる位置）から距離に比例して増大し、画像領域のＥＯＳ側の端部において最大となる。
【０１４９】
画像の記録密度が６００ｓｐｉの場合、画像品質の劣化を防止するためにジッターは６μｍ以下に抑制する必要があり、標準偏差σに換算してσ≦２μｍとする必要がある。本実施形態において、レーザビーム走査範囲の走査開始側端から画像領域のＥＯＳ側の端部（転写材３６の右端）迄の距離は３２０ｍｍであるので、標準偏差σ≦２μｍを実現するために許容される走査長１ｍ当りの最大変動割合Jitter（％／ｍ）は、
Jitter（％／ｍ）＝2/320000＝6.25％／ｍ（σ）
となる。クロック信号VCOCKの通常の周波数は５１．２４ＭＨzであるので、上記の最大変動割合を周波数の最大変動量Jitter（Ｈz）に置き換えると、
Jitter（Ｈz）＝51.24ＭＨz×（1/320000）×２μｍ＝320Ｈz（σ）
上記のように、本実施形態において、周波数の最大変動量Jitter（Ｈz）及び最大変動割合Jitter（％／ｍ）は、ジッターの標準偏差Jitter（μｍ）から以下の演算式によって求めることができる。
【０１５０】
Jitter（Ｈz）＝3.125×51.24×Jitter（μｍ）
Jitter（％／ｍ）＝3.125×Jitter（μｍ）
図１７には、本実施形態に係るカラー画像形成装置１０を用いて実験によって求めた負帰還ゲインとジッターの標準偏差σとの関係が示されている。図１７より明らかなように、ジッターの標準偏差σ≦２μｍとするためには負帰還ゲインを０．２以下とすればよい。
【０１５１】
これに対し、本実施形態に係る演算器１３２、１４２は、倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣの値が変更設定され、更に開始位置信号nSOSの２０周期分の時間が経過した以降の期間（ゲイン選択回路１１４のカウンタ１６０に保持されているカウント値が２２に達した以降の期間：レーザビームが画像領域を走査している期間を含む）には、入力された偏差の絶対値の大きさに拘わらず、偏差の符号が正であれば「＋１」を出力し、偏差の符号が負であれば「−１」を出力する。これにより、倍率レジスタ１３８及びバランスレジスタ１４６の保持データ値は「１」ずつインクリメント（ＵＰ）又はデクリメント（ＤＯＷＮ）される。
【０１５２】
この場合、出力値の絶対値が一定であるので、負帰還ゲインは演算器１３２、１４２に入力される偏差によって変化するが、前述のように、倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣ、平均周波数データNc、左右周波数差データNb−Naの分解能は７３０．４５Ｈz、倍率レジスタ１３８の分解能は７８．１８６Ｈz、バランスレジスタ１４６の分解能は２６．１３Ｈzであるので、ビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）に対する負帰還ゲインは最大でも７８．１８６／７３０．４５≒０．１となり、ビデオクロック信号の左右周波数差（画像の左右倍率差）に対する負帰還ゲインは最大でも２６．１３／７３０．４５≒０．０４となり、何れも負帰還ゲイン≦０．２を満足する。
【０１５３】
なお、レーザビームが画像領域を走査しているときのビデオクロック信号の左右周波数に対する負帰還ゲインは、上記のように平均周波数に対する負帰還ゲインに比して明らかに小さいので、例えば演算器１４２において、偏差の符号が正であれば「＋２」を出力し、偏差の符号が負であれば「−２」を出力する等のようにして負帰還ゲインを大きくしてもよい。
【０１５４】
但し、例として図１８に示すように、光ビーム走査装置１８の内部温度が経時的に変化したときに、画像の全体倍率は大きく変化するものの、画像の左右倍率差については殆ど変化しないことが実験によって確認されている。従って、上記で説明したように、レーザビームが画像領域を走査しているときのビデオクロック信号の左右周波数に対する負帰還ゲインは、平均周波数に対する負帰還ゲインに比して小さくすることが好ましい。
【０１５５】
次に補正部１３４によるバランス調整の影響補正について、具体的数値を挙げて説明する。左右周波数差制御回路１１２から合成回路１１６に入力されるデータは、バランスレジスタ１４６の保持データの値が０のときは変化しない（この場合、ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数も変化しない）のに対し、バランスレジスタ１４６の保持データの値が３２７６８（最大値）の場合は０〜２１９０４の範囲でスイープする。従って、バランスレジスタ１４６の保持データの値の変化（０〜３２７６８）に対し、ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数は２１９０４／２＝１０９５２に対応する周波数だけ変化する。
【０１５６】
一方、平均周波数制御回路１１０の倍率レジスタ１３８から合成回路１１６に入力されるデータの値の変化（０〜６５５３６（最大値))に対し、ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数は、６５５３６／２＝３２７６８に対応する周波数だけ変化する。上記より、倍率レジスタ１３８の保持データの値の変化に対するビデオクロック信号VCOCKの平均周波数の感度（影響度合い）を基準としたときの、バランスレジスタ１４６の保持データの値の変化に対するビデオクロック信号VCOCKの平均周波数の感度（影響度合い）の比は、１０９５２／３２７６８＝０．３３４となる。
【０１５７】
従って、補正部１３４において、平均周波数制御回路１１０の演算器１３２の出力値に対し、左右周波数差制御回路１１２の演算器１４２からの出力値に「０．３３４」を乗じた値（補正値）を減算するバランス調整の影響補正を行うことにより、バランスレジスタ１４６の保持データの値の変更に伴うビデオクロック信号VCOCKの平均周波数への影響（変化）をキャンセルすることができる。このように、補正部１３４は請求項５に記載の周波数制御手段としての機能を有している。
【０１５８】
本実施形態に係るビデオクロック発生器８２は平均周波数及び左右周波数差の２つの負帰還ループを有しており、特に負帰還ゲインが高い場合に発振し易いが、補正部１３４が上記のバランス調整の影響補正を行うことにより、ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）を短時間で整定することができる。なお、演算器１４２（及び演算器１３２）から出力値として「＋１」又は「−１」が出力されるときには補正値の絶対値が１未満となるので、補正部１３４によるバランス調整の影響補正は行なわれない。
【０１５９】
倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣが変更設定された場合に、演算器１３２、１４２における偏差データと出力値との関係(負帰還ゲイン）を上記のように変更しながらフィードバック制御を行うと共に、補正部１３４が上記のバランス調整の影響補正を行うことにより、ビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）を短時間で整定させることができる。
【０１６０】
例として図１９では倍率データＭＧの旧設定値に対し、画像領域の長さが３０００μｍ変化するように値を定めた新設定値を設定し、倍率バランスデータＢＬＣの値も同時に変更設定した場合のビデオクロック信号の平均周波数の推移の一例を示す。
【０１６１】
図１９より明らかなように、倍率データ（及び倍率バランスデータ）が変更設定されてから１２ＳＯＳ周期に相当する時間が経過する迄の間は負帰還ゲイン＝１でフィードバック制御が行われることにより、倍率データが変更設定された直後は平均周波数が大きく変動しているものの、補正部１３４によるバランス調整の影響補正との相乗効果により、平均周波数の変動（平均周波数と倍率データの新設定値との偏差）は急速に小さくなり、ジッターの標準偏差σは最終的には１０μｍ程度にまで抑制される。
【０１６２】
また、次に８ＳＯＳ周期に相当する時間が経過する迄の間は負帰還ゲイン＝０．２５でフィードバック制御が行われることで、補正部１３４によるバランス調整の影響補正との相乗効果によって平均周波数の変動は更に小さくなり、ジッターの標準偏差σは３μｍ程度にまで抑制される。そして、前記８ＳＯＳ周期に相当する時間が経過した後は、偏差の符号に応じて倍率レジスタ１３８、バランスレジスタ１４６の保持データ値を１ずつＵＰ又はＤＯＷＮするフィードバック制御に切り替わることにより、ジッターの標準偏差σは１．８μｍ程度にまで抑制される。
【０１６３】
このように、本実施形態によれば、倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣ（目標値）を変更設定し、新たな目標値に基づくフィードバック制御を開始してから、２１ＳＯＳ周期という非常に短い時間でビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）を整定することができる。
【０１６４】
次に本実施形態の作用として、カラー画像形成装置１０の電源が投入された場合に制御部１６のＣＰＵ９０によって実行される初期補正処理について、図２０のフローチャートを参照して説明する。ステップ２００では、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ（以下、ＥＥＰＲＯＭという）に記憶されている、転写材３６の表面用（転写材３６Ａ用）の最新の書き出し位置データＸＭ、倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣを読み出し、レジスタ７４〜７８に書き込む。
【０１６５】
次のステップ２０２ではレジマーク形成用の画像データをＲＯＭから読み出す。本実施形態では、レジマーク形成用の画像データとして、図４にも示すように、副走査方向に沿って延びる１ドット幅の線状のレジマークを、主走査方向に沿って画像領域の先頭（ＳＯＳ）、中央（ＣＯＳ:Center Of Scan)、及び末尾（ＥＯＳ）に形成するための画像データを予めＲＯＭに記憶しており、ステップ２０２ではこの画像データを読み出して露光制御部７０Ａ〜７０Ｄの画像メモリ７２に各々書き込む。
【０１６６】
ステップ２０４では転写ベルト２８を回転駆動させ、次のステップ２０６で画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの各々に対してレジマークの形成を指示する。これにより、画像形成部１２Ｄに対応する露光制御部７０Ｄでは、書き出し位置設定レジスタ７４に設定された書き出し位置データＸＭに基づいてライン同期信号LSYNC を生成すると共に、設定された倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣに基づいてビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）をフィードバック制御により整定させ、画像メモリ７２からレジマーク形成用の画像データを読み出して変調信号を生成し、ＬＤドライバ８８を介して光ビーム走査装置１８のＬＤ５０を駆動する。
【０１６７】
画像形成部１２Ｄでは、帯電器１６によって帯電された感光体ドラム１４の周面に光ビーム走査装置１８のＬＤ５０から射出されたレーザビームが照射され、該レーザビームが前記周面上を走査することで、前記周面上にレジマークの静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器２２によってＣ色のトナー像として現像され、Ｃ色のトナー像が転写ベルト２８に転写される。
【０１６８】
また、画像形成部１２Ａ〜１２Ｃ及びこれらの画像形成部に対応する露光制御部７０Ａ〜７０Ｃにおいても上記と同様の処理が行われる。これにより、図４に示すように転写ベルト２８上のＳＯＳ、ＣＯＳ及びＥＯＳに相当する箇所に、各色（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）のレジマークが転写ベルト２８の移動方向に沿って互いにずれた位置に形成される。ステップ２０６はステップ２２０と共にマーク形成制御手段を構成している。
【０１６９】
なお図４では、ＳＯＳ、ＣＯＳ及びＥＯＳに相当する箇所に形成された色Ｘのレジマークを、各々「ＸSOS 」「ＸCOS 」「ＸEOS 」と表記している。また、以下ではＳＯＳに相当する箇所に形成されたレジマークを「ＳＯＳレジマーク」、ＣＯＳに相当する箇所に形成されたレジマークを「ＣＯＳレジマーク」、ＥＯＳに相当する箇所に形成されたレジマークを「ＥＯＳレジマーク」と称する。図４では、例として、光ビーム走査装置１８を構成する光学部品の公差や取付位置の公差、光ビーム走査装置１８が取付けられているフレーム（図示省略）の公差、温度等の周囲環境や設置状態の変化及び経時変化等の原因により、各色のＳＯＳレジマーク、ＣＯＳレジマーク及びＥＯＳレジマークの形成位置が主走査方向に沿ってずれている場合を示している。
【０１７０】
ステップ２０８では、レジ検知センサ４６から増幅器９２、ＡＤＣ９４を介して入力されるレジデータをＲＡＭに順次格納すると共に、入力されたレジデータに基づいて、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄによって転写ベルト２８上に各々形成されたレジマークが、レジ検知センサ４６によって全て検出されたか否か判定し、判定が肯定される迄待機する。判定が肯定されるとステップ２１０へ移行し、転写ベルト２８の回転駆動を停止させる。
【０１７１】
次のステップ２１２以降ではＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ各色について書き出し位置データ、倍率データ、倍率バランスデータを各々更新するが、以下では「Ｃ」を例に各データの更新を説明する。すなわち、ステップ２１２ではＲＡＭからＣ色のレジマークに対応するレジデータを取り込み、取り込んだレジデータに基づいて、各レジマークの位置を演算する。
【０１７２】
本実施形態ではレジマークの位置を表すデータとして、図２２に「レジマークの実測位置」としてレジマークに対応させて示しているように、ＳＯＳレジマークとＥＯＳレジマークとの距離Ａold 、ＳＯＳレジマークとＣＯＳレジマークとの距離Ｂold 及びＳＯＳレジマークからＡold の１／２に相当する距離隔てた位置とＣＯＳレジ検知センサ４６Ｂとの距離ΔＸold を用いており、ステップ２１２ではこれらを演算する。
【０１７３】
次のステップ２１４では転写材３６の表面用（転写材３６Ａ用）の書き出し位置データＸＭ、倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣを更新する。まず、レジスタ７４〜７８に現在設定している（すなわちレジマーク形成時に用いた）書き出し位置データＸＭ、倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣを、レジマーク形成時の書き出し位置データＸＭold 、レジマーク形成時の倍率データＭＧold 、レジマーク形成時の倍率バランスデータＢＬＣold として取り込む。
【０１７４】
そして、ＳＯＳレジマークとＥＯＳレジマークとの距離、すなわち画像領域の長さが、ＳＯＳレジ検知センサ４６ＡとＥＯＳレジ検知センサ４６Ｃとの距離ＴgtＡに一致するように、以下の（１）式に従って更新後の倍率データＭＧnew を演算する。
【０１７５】
ＭＧnew ＝ＭＧold ×Ａold ／ＴgtＡ …（１）
倍率データＭＧとして更新後の倍率データＭＧnew を用いることにより、図２２に「倍率調整後のレジマークの仮想位置」として示しているように、ＳＯＳレジマークとＥＯＳレジマークとの距離を、ＳＯＳレジ検知センサ４６ＡとＥＯＳレジ検知センサ４６Ｃとの距離ＴgtＡに一致させることができる。なお、上記処理は請求項７に記載の第１設定手段による演算に対応している。
【０１７６】
次に、ＣＯＳレジマークがＳＯＳレジマークとＥＯＳレジマークの中央に位置するように、すなわちＳＯＳレジマーク（又はＥＯＳレジマーク）からＣＯＳレジマーク迄の距離が、ＳＯＳレジ検知センサ４６Ａ（又はＥＯＳレジ検知センサ４６Ｃ）とＣＯＳレジ検知センサ４６Ｂとの距離ＴgtＡ／２（＝ＴgtＢ）に一致するように、次の（２）式に従って更新後の倍率バランスデータＢＬＣnew を演算する。
【０１７７】
【数１】
【０１７８】
なお、上記処理は請求項７に記載の第２設定手段による演算に対応している。（２）式の第１項は、ＣＯＳレジマークの位置を前述の補正量分だけ補正するための倍率バランスデータＢＬＣの値の変更量を表しており、（２）式では、この第１項を、倍率データＭＧの更新に伴う全体倍率の変化に応じて更新前の倍率バランスデータＢＬＣold を補正する第２項に加算することにより、更新後の倍率バランスデータＢＬＣnew を求めている。
【０１７９】
倍率データＭＧとして倍率データＭＧnew を用い、倍率バランスデータＢＬＣとして更新後の倍率バランスデータＢＬＣnew を用いることにより、図２２に「倍率バランス調整後のレジマークの仮想位置」として示しているように、ＣＯＳレジマークがＳＯＳレジマークとＥＯＳレジマークの中央に位置し、ＳＯＳレジマークとＣＯＳレジマークとの距離及びＣＯＳレジマークとＥＯＳレジマークとの距離を、ＳＯＳレジ検知センサ４６Ａ（又はＥＯＳレジ検知センサ４６Ｃ）とＣＯＳレジ検知センサ４６Ｃとの距離ＴgtＢ（＝ＴgtＡ／２）に一致させることができる。
【０１８０】
続いて、ＳＯＳ、ＣＯＳ及びＥＯＳの各レジマークがレジ検知センサ４６Ａ〜４６Ｃの位置に各々一致するように、次の（３）式に従って更新後の書き出し位置データＸＭnewを演算する。
【０１８１】
但し、Ssは感光体ドラム１４上でのレーザビームの走査速度である。また、Foldはレジマークの形成が行われた際のパルス数カウント時のビデオクロック信号VCK*2の周波数、Fnewは更新後の倍率データＭＧnew 及び倍率バランスデータＢＬＣnew を用いたときのパルス数カウント時のビデオクロック信号VCK*2の周波数であり、それぞれ以下の式で求めることができる。
【０１８２】
Fold〔ＭＨz 〕＝（ＭＧold −２×ＢＬＣold ）／1369 …（４）
Fnew〔ＭＨz 〕＝（ＭＧnew −２×ＢＬＣnew ）／1369 …（５）
そしてステップ２１４では、書き出し位置データＸＭnewを書き出し位置データＸＭとしてＥＥＰＲＯＭ及びＲＡＭに格納すると共に、倍率データＭＧnew 、倍率バランスデータＢＬＣnewを、転写材３６の表面用の倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣとしてＥＥＰＲＯＭ及びＲＡＭに格納する。
【０１８３】
次のステップ２１６では転写材３６の裏面用（転写材３６Ｂ用）の縮小率（転写材３６Ａのサイズを基準としたときの転写材３６Ｂのサイズの比）をＲＯＭから読み出す。そしてステップ２１８では、読み出した縮小率及びステップ２１４で求めた転写材３６の表面用の倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣに基づいて、転写材３６の裏面用（転写材３６Ｂ用）の倍率データＭＧ’、倍率バランスデータＢＬＣ’を演算し、ＲＡＭに格納する。
【０１８４】
次に、転写材３６に画像を形成する際に行なわれる画像形成処理について、図２１のフローチャートを参照して説明する。なお、この画像形成処理が行なわれているときには、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの画像メモリ７２には、転写材３６上に転写・形成すべき画像を表す画像データが格納されているものとする。
【０１８５】
ステップ２３０ではフラグを０にする。最初に形成した画像を転写するのは定着処理を経ていない転写材３６Ａであるので、ステップ２３２ではＲＡＭから書き出し位置データＸＭを取り込んでレジスタ７４に書き込むと共に、転写材３６の表面用の倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣを取り込んでレジスタ７６、７８に無条件で書き込み、次のステップ２３４で画像形成部１２Ａ〜１２Ｄに対して画像の形成を指示する。
【０１８６】
これにより、露光制御部７０ではページ制御信号PAGEが立ち下がるか、或いはＣＰＵ９０によってラッチ信号LCHのレベルが切り替えられることで、レジスタ７６、７８に書き込まれた転写材３６の表面用の倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣに基づくビデオクロック信号の周波数のフィードバック制御が行なわれ、ビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）が整定された後に画像形成部１２で画像が形成されることになる。
【０１８７】
ステップ２３６では画像形成処理を終了するか否か判定する。この判定は、複数枚の転写材３６に画像を転写・形成する場合や転写材３６の両面に画像を転写・形成する場合には否定され、ステップ２３８へ移行する。
【０１８８】
ステップ２３８以降の処理は、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの各々に対応して、独立したタイミングで各々行なわれるが、以下では説明を簡単にするため、単一の画像形成部に対応する処理のみを説明する。ステップ２３８では、画像形成部１２における画像形成処理が開始されたか否か判定し、判定が肯定される迄待機する。ステップ２３８の判定が肯定されるとステップ２４０へ移行し、次に形成する画像の転写先が転写材３６の表面か裏面か、すなわち転写先が両面共に画像形成が完了していない転写材３６Ａか片面のみ画像形成が完了した転写材３６Ｂかを判定する。
【０１８９】
次に形成する画像の転写先が転写材３６の表面である場合にはステップ２４２へ移行し、レジスタ７６、７８（の第２レジスタ１５６）に、転写材３６の表面用の倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣを書き込む。これにより、次の画像を形成する際には、露光制御部７０においてレジスタ７６、７８に書込んだ転写材３６の表面用の倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣが第１レジスタ１５４に書きこまれに基づいてビデオクロック信号の周波数のフィードバック制御が行なわれる。また、次のステップ２４４ではレジマークの形成を行うか否か判定する。判定が否定された場合にはステップ２５０へ移行する。
【０１９０】
一方、次に形成する画像の転写先が転写材３６の裏面である場合には、ステップ２４０からステップ２４８へ移行し、レジスタ７６、７８に、転写材３６の裏面用の倍率データＭＧ’、倍率バランスデータＢＬＣ’を書き込み、ステップ２５０へ移行する。これにより、次の画像を形成する際には、露光制御部７０においてレジスタ７６、７８に書込んだ転写材３６の裏面用の倍率データＭＧ’、倍率バランスデータＢＬＣ’に基づいてビデオクロック信号の周波数のフィードバック制御が行なわれる。
【０１９１】
ステップ２５０では画像形成部１２における画像形成（正確には露光制御部７０における画像の露光）が終了したか否か判定する。判定が否定された場合にはステップ２５２へ移行し、フラグが１か否か判定する。ステップ２５２の判定も否定された場合にはステップ２５０に戻り、上記判定を繰り返す。ステップ２５０の判定が肯定されるとステップ２６４へ移行し、画像形成部１２に対して次の画像の形成を指示する。次のステップ２６６ではレジマークの形成を行うか否か判定する。判定が否定された場合にはステップ２３６へ戻り、ステップ２３６以降の処理を繰り返す。そして、ステップ２３６の判定が肯定されると画像形成処理を終了する。
【０１９２】
上記により、各回の画像形成時には、形成する画像を転写する転写材３６のサイズ（定着処理の実行の有無によるサイズの相違を考慮したサイズ）に対応する倍率データ及び倍率バランスデータがレジスタ７６、７８に予め設定され、設定された倍率データ及び倍率バランスデータに基づいて、ビデオクロック信号の周波数のフィードバック制御が行なわれ、画像が形成されることになるので、画像全体の倍率（全体倍率）のずれや画像の部分倍率（左右倍率差）のばらつき、画像の書き出し位置のずれ、及びカラー画像における色ずれを解消することができ、転写材３６の両面に画像を転写形成する場合に、各面に転写形成した画像のサイズがばらつくことも防止できる。
【０１９３】
また、ビデオクロック信号の周波数のフィードバック制御における負帰還ゲインがゲイン選択回路１１４によって適宜選択されることで、転写材３６の両面に画像を転写形成する場合にも、図１３に「倍率・倍率バランス変更期間」として示す期間内に、ビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）を整定することができる。
【０１９４】
また、レジマークを形成して書き出し位置データＸＭ、倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣを更新すべきタイミングが到来すると、ステップ２４４の判定が肯定されてステップ２４６へ移行し、レジマーク形成用の画像データをＲＯＭから読み出して露光制御部７０Ａ〜７０Ｄの画像メモリ７２に各々書き込む。なお、レジマークの形成・データＸＭ，ＭＧ，ＢＬＣの更新は、例えば数分に１回、数十分に１回、数時間に１回等のように定期的に行ってもよいし、温度センサによって装置内部の温度を検出し、検出した温度が大きく変化したときに行うようにしてもよい。
【０１９５】
ステップ２４６の処理を行うと、ステップ２６４で画像形成部に対して画像の形成を指示した後に、次のステップ２６６の判定が肯定されてステップ２６８へ移行し、搬送ベルト３２の上側搬送面上における転写材間隙に相当する位置へのレジマークの形成を各画像形成部１２に指示する。次のステップ２７０ではフラグを１にしてステップ２３６に戻る。これにより、各画像形成部１２により、図１３に示す位置に相当する転写ベルト２８上の所定位置にレジマークが各々形成される。
【０１９６】
続いて、フラグを１にしたことでステップ２５２の判定が肯定され、ステップ２５４〜２６０において、先に説明した初期補正処理（図２０）のステップ２０８、２１２〜２１８と同様にしてデータＸＭ，ＭＧ，ＢＬＣ，ＭＧ’，ＢＬＣ’が更新される。そして、次のステップ２６２でフラグを０にしてステップ２５０に戻ることで通常の画像形成処理のシーケンスに戻る。
【０１９７】
なお、上記では平均周波数検知回路１０６において、ビデオクロック信号VCOCKの５倍の周波数の信号のパルス数を一定時間内（パルスカウント信号PLSAがハイレベルとなっている期間内）でカウントすることで平均周波数データNcを求めていたが、上記方式では光ビーム走査装置１８内部の温度が変化し感光体ドラム１４の周面上におけるレーザビームの走査速度が変化したとしても平均周波数データNcの値が変化せず、結果としてレーザビームの走査速度の変化に伴って画像の全体倍率が変化してしまうという欠点を有している。このため、光ビーム走査装置１８内部の温度変化が比較的大きい等の場合には、レーザビーム走査範囲内の複数箇所（例えばＳＯＳとＥＯＳ）でレーザビームの光スポットの通過を各々検知し、前記複数箇所間のレーザビームの走査時間を測定して画像の全体倍率（ビデオクロック信号の平均周波数）を制御することが好ましい。
【０１９８】
例として、図２３に示す光ビーム走査装置１８の光学系では、開始位置検出センサ６６（第１検出手段）に加え、折り返しミラー６４のレーザビーム射出側の走査終了側端部（ＥＯＳ）に相当する位置に終了位置検出センサ１７０（第２検出手段）が配置されている。終了位置検出センサ１７０は、ポリゴンミラー５８のレーザビームを反射している面が、入射ビームをＥＯＳに相当する方向へ反射する向きとなったときに、折り返しミラー５８を介してレーザビームが入射され、終了位置信号EOSとしてパルス幅の短いパルスを出力する。
【０１９９】
光ビーム走査装置１８として上記構成を採用した場合、平均周波数検知回路１０６は、図２４に示すようにパルス発生器１７２及びカウンタ１７４で構成することができる。なお、この態様において、左右周波数差検知回路１０８は、図７においては平均周波数検知回路１０６に含まれていたカウンタ１２２を含んで構成されており、請求項６に記載の第２計測手段に対応している。
【０２００】
パルス発生器１７２には開始位置信号nSOS及び終了位置信号EOSを反転した終了位置信号nEOS（図２５参照）が入力され、開始位置信号nSOSが立ち上がってから終了位置信号nEOSが立ち上がる迄の間ハイレベルとなる走査期間信号SOS＿EOS（図２５参照）を出力する。走査期間信号SOS＿EOSはカウンタ１７４のＥ入力に入力される。
【０２０１】
カウンタ１７４はレーザビーム１周期毎にカウント値を０にすると共に、走査期間信号SOS＿EOSがハイレベルとなっている期間内におけるビデオクロック信号VCOCKのパルス数をカウントし、カウント値を平均周波数データNcとして出力する。なお、上述した構成の平均周波数検知回路１０６は、開始位置検出センサ６６及び終了位置検出センサ１７０と共に、請求項６に記載の第１計測手段に対応している。
【０２０２】
上記のようにして求めた平均周波数データNcはレーザビームの走査速度が変化すると走査速度の変化に応じて値が変化するので、レーザビームの走査速度の変化を検知することができ、上記の平均周波数データNcを用いて画像の全体倍率（ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数）のフィードバック制御を行うことにより、レーザビームの走査速度が変化したときにも画像の全体倍率が変化することを防止することができる。なお、図２４に示す平均周波数検知回路１０６、左右周波数差検知回路１０８から出力される平均周波数データNc、左右周波数差データNb−Naを用いてクロック信号VCOCKのフィードバック制御を行うビデオクロック発生器８２は、請求項６に記載の周波数制御手段に対応している。
【０２０３】
また、上記ではゲイン選択回路１１４において、演算器１３２、１４２における偏差データと出力値との関係（負帰還ゲイン）を、ページ制御信号PAGEのレベルが立ち下がってから（或いはリセット信号RST又はラッチ信号LCHのレベルが切り替わってから）の経過時間に応じて固定的に定めたタイミングで切り替えていたが、これに限定されるものではなく、例として図２６に示すように、演算器１３２、１４２に入力される偏差データがゲイン選択回路１１４にも入力されるように構成し、入力された偏差データが表す偏差の大きさに応じて偏差データと出力値との関係（負帰還ゲイン）を切り替えるようにしてもよい。偏差データと出力値との関係（負帰還ゲイン）は、例えば偏差データが表す周波数偏差に応じて以下の表２に示すように切り替えることができる。
【０２０４】
【表２】
【０２０５】
上記で説明したゲイン選択回路１１４も、演算器１３２、１４２と共に本発明の変更手段（より詳しくは請求項４に記載の変更手段）に対応している。
【０２０６】
また、上記ではゲイン選択回路１１４において偏差と演算器１３２、１４２の出力値との関係を３段階に切り替える例を表１に、４段階に切り替える例を表２に示していたが、本発明の変更手段は上記構成に限定されるものではなく、偏差と出力値との関係を２段階に切り替えてもよいし、５段階以上の多数段階に切り替えてもよい。
【０２０７】
また、上記ではＳＯＳ側の部分画像領域におけるクロック信号の周波数と、ＥＯＳ側の部分画像領域におけるクロック信号の周波数と、の差を用いて、倍率バランスの指定や制御を行っていたが、これに代えて両者の周波数の比を用いてもよい。すなわち、上記では倍率バランスデータＢＬＣとしてビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差Fb−Faに対応する値が設定され、ビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差Fb−Faに基づいてフィードバック制御を行っていたが、これに代えてFa／FbやFa／Fc、Fb／Fc等を用いて倍率バランスの指定、フィードバック制御を行うようにしてもよい。
【０２０８】
また、上記では光ビーム走査装置として、ポリゴンミラー５２の反射面幅よりも幅広のレーザビームをポリゴンミラー５２に入射するオーバフィルドタイプの光ビーム走査装置１８を例に説明したが、これに限定されるものではなく、反射面幅よりも幅の狭いレーザビームをポリゴンミラーに入射する、所謂アンダーフィルドタイプの光ビーム走査装置を用いてもよい。
【０２０９】
更に、上記では光源として２つの発光点を備えたデュアルスポットレーザダイオードを用い、２本の光ビームによって主走査方向に沿った２ラインを同時に走査露光するようにしていたが、これに限定されるものではなく、１本の光ビームを射出する光源を用い、１本の光ビームにより１ラインずつ走査露光するようにしてもよいし、３本以上の光ビームによって主走査方向に沿った３本以上のラインを同時に走査露光するようにしてもよい。また、光源としてＬＥＤ等の他の光源を用いてもよい。
【０２１０】
また、上記では画像領域の先頭（ＳＯＳ）、中央（ＣＯＳ）及び末尾（ＥＯＳ）の３箇所にレジマークを形成するようにした例を説明したが、これに限定されるものではなく、上記位置からずれた位置にレジマークを形成するようにしてもよいし、レジマークの個数についても、より多数のレジマークを形成するようにしてもよい。
【０２１１】
更に、上記では画像形成装置１０の内部にレジ検知センサ４６を設け、転写ベルト２８上に形成されたレジマークの位置を検知するようにしていたが、これに限定されるものではなく、例えば転写ベルト２８上に形成されたレジマークを転写材３６上に転写・定着させると共に、該転写材３６を、カラー画像形成装置１０と別体でラインセンサ等の検知センサを備えたレジマーク位置検知用の治具にセットしてレジマークの位置を検知するようにしてもよい。この場合、前記治具によるレジマーク位置の検知結果に基づいて、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置によって倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣ、書き出し位置データＸＭを演算し、演算結果を画像形成装置に入力することができる。
【０２１２】
また、上記では感光体ドラム１４及び光ビーム走査装置１８を備えた４台の画像形成部１２Ａ〜１２Ｄが順に設けられたタイプのカラー画像形成装置１０を例に説明したが、これに限定されるものではなく、単一の感光体及び単一の光ビーム走査装置を備えると共に、感光体に形成された静電潜像を互いに異なる色（例えばＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）に現像する複数台の現像器を備え、単一の感光体ドラムの周面に各色のトナー像を順に形成して転写ベルトや転写材上で重ね合わせることで、転写ベルトや転写材上にカラー画像を形成するタイプの画像形成装置に本発明を適用してもよい。また、単一のポリゴンミラーの周囲に複数の光源が配置され、各光源から射出された光ビームを単一のポリゴンミラーで各々偏向させ、各光ビームを複数設けられた感光体の何れかに照射して互いに異なる色のトナー像を形成するタイプの画像形成装置（所謂スプレーペイントＲＯＳを備えた画像形成装置）に本発明を適用することも可能である。
【０２１３】
また、上記ではカラー画像を形成する画像形成装置を例に説明したが、本発明は、単色の画像を形成する画像形成装置に適用することも可能であることは言うまでもない。
【０２１４】
【発明の効果】
以上説明したように第１の発明は、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率及び画像の部分倍率を計測し、画像全体の倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなり、かつ画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなるように、光ビームの1走査に相当する期間内におけるクロック信号の周波数の平均値及び変化幅に関する操作量を前記偏差に応じて変更することを繰り返すと共に、前記偏差と前記操作量の変更量との関係を変更するようにしたので、複数の画像を高速で順次形成する場合であっても、個々の画像を単位として画像全体の倍率及び画像の部分倍率を各々補正することが可能となる、という優れた効果を有する。
【０２１５】
第６の発明は、光ビームが走査範囲内の第１の所定位置を通過してから第２の所定位置を通過する迄の期間内のクロック信号の平均周波数を計測すると共に、光ビーム走査範囲を２つ以上の範囲に分割したときの各範囲を光ビームが走査している期間毎のクロック信号の平均周波数の差又は比を計測し、計測されたクロック信号の平均周波数が、画像全体の倍率の設定値に応じた平均周波数に一致し、かつ計測されたクロック信号の平均周波数の差又は比が、画像の部分倍率の設定値に応じた平均周波数の差又は比に一致するようにクロック信号の周波数を制御するので、画像全体の倍率及び画像の部分倍率を各々補正することができ、光ビームの走査速度が変化した場合にも画像全体の倍率が変化することを防止できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ビデオクロック発生器の概略構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図３】 転写ベルトに穿設されたベルト位置検出用の孔、及びベルト位置検出センサの配置を示す斜視図である。
【図４】 転写ベルト上に形成されるレジマークの一例、及び該レジマークを検知するレジ検知センサの配置を示す斜視図である。
【図５】 光ビーム走査装置の光学系の概略構成を示す平面図である。
【図６】 画像形成装置の制御部のうち、光ビーム走査装置の制御に関する部分の概略構成を示すブロック図である。
【図７】 平均周波数検知回路及び左右周波数差検知回路の概略構成を示すブロック図である。
【図８】 平均周波数制御回路及び左右周波数差制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【図９】 倍率設定レジスタ及び倍率バランス設定レジスタの概略構成を示すブロック図である。
【図１０】 ゲイン選択回路の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】 開始位置信号nSOSとライン同期信号LSYNCとの関係、ベルト位置検出信号とページ制御信号PAGEとの関係を用紙（転写材）と対応させて示す概念図である。
【図１２】 開始位置信号nSOS、ライン同期信号LSYNC 、パルスカウント信号PLSA,PLSB 、スイープクロック信号SWCK、レジスタクロック信号REGCK 及び開始位置信号SOSと、これらの信号に基づくビデオクロック信号VCK*2 の周波数の推移を示すタイミングチャートである。
【図１３】 ビデオクロック信号VCK*2 の周波数の推移を、搬送ベルト上での転写材の配置及びレジマーク形成位置と対応させて示す概念図である。
【図１４】 ＤＡＣからＶＣＯに入力される信号の電圧レベルと、ＶＣＯから出力されるクロック信号VCOCKの周波数との関係を示す線図である。
【図１５】 左右周波数差制御回路から出力されるデータの値の変化に対し、クロック信号VCOCKの左右周波数差の変化の程度を説明するための線図である。
【図１６】 ビデオクオック信号の周波数の変動により、転写材上に形成されるラインに揺らぎが生ずることを説明するためのイメージ図である。
【図１７】 負帰還ゲインとジッターの標準偏差との関係を示す線図である。
【図１８】 光ビーム走査装置の内部温度と、画像の全体倍率及び部分倍率（左右倍率差）との関係を示す線図である。
【図１９】 倍率データ及び倍率バランスデータの値が変更されてから、画像の全体倍率及び左右倍率差が整定される迄の間のビデオクロック信号VCK*2の周波数の変動を示す線図である。
【図２０】 初期補正処理の内容を示すフローチャートである。
【図２１】 画像形成処理の内容を示すフローチャートである。
【図２２】 倍率データ、倍率バランスデータ、及び書き出し位置データの演算を説明するための概念図である。
【図２３】 光ビーム走査装置の光学系の他の構成を示す概略平面図である。
【図２４】 図２３の光学系に対応する平均周波数検知回路及び左右周波数差検知回路の他の構成を示す概略ブロック図である。
【図２５】 図２３の光学系に対応する開始位置信号nSOS、ライン同期信号LSYNC 、パルスカウント信号PLSA,PLSB 、スイープクロック信号SWCK、レジスタクロック信号REGCK 、終了位置信号nEOS、走査期間信号SOS＿EOSと、ビデオクロック信号VCK*2 の周波数の推移を示すタイミングチャートである。
【図２６】 平均周波数制御回路及び左右周波数差制御回路の他の構成を示す概略ブロック図である。
【図２７】 主走査方向に沿った画像の位置ずれや色ずれを構成する３つの要素を分けて示す概念図である。
【符号の説明】
１０ カラー画像形成装置
１２ 画像形成部
５０ ＬＤ
６０ 開始位置センサ
８２ ビデオクロック発生器
９０ ＣＰＵ
１０２ ＶＣＯ
１０６ 平均周波数検知回路
１０８ 左右周波数差検知回路
１１０ 平均周波数制御回路
１１２ 左右周波数差制御回路
１１４ ゲイン選択回路
１７０ 終了位置センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に係り、特に、クロック信号に同期した変調タイミングで変調した光ビームを被照射体上で走査させて被照射体上に画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光学走査装置から射出されたレーザビーム等の光ビームを像担持体上で走査（主走査）させて像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して得られたトナー像を記録材料に転写することで記録材料上に画像を形成する画像形成装置が知られている。また、光学走査装置及び像担持体を複数備え、複数の像担持体上に各々独立に静電潜像を形成して各色（例えばＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）のトナー像を形成し、各色のトナー像を同一の記録材料に順に転写して重ね合わせることで、記録材料上にカラー画像を形成するカラー画像形成装置も知られている。
【０００３】
この種の画像形成装置では、光学走査装置が取付けられるフレームの寸法や光学走査装置を構成する各光学部品の寸法、或いは各光学部品の取付位置や光学走査装置自体の取付位置が公差の範囲内でばらついているので、これらの影響で記録材料上での画像形成位置のずれ（カラー画像であれば色ずれとして視認される）が生じないように、装置の出荷時や設置時に各種の調整を行うことが一般的である。
【０００４】
しかしながら、上記の調整を行ったとしても、各光学部品の位置は温度等の周囲環境の変化や設置状態の変化の影響を受けて経時的に変化するので、これに伴って画像の位置ずれ（或いは色ずれ）が発生する。また、記録材料の両面に一定サイズの画像を形成する態様においては、一方の面に画像を形成することで記録材料のサイズが変化する（詳しくは記録材料に熱を加える定着処理を行うことで変化する）ので、記録材料のサイズと該記録材料に形成した画像のサイズの比が変動することで、記録材料の各面に形成した画像のサイズが不揃いとなる。
【０００５】
なお、光ビームの走査方向（主走査方向）に沿った画像の位置ずれ及びサイズのばらつきは、より詳しくは図２７にも示すように、(1) 画像全体の倍率のずれ（主走査方向に沿った画像領域の長さの変化）、(2) 画像の倍率の部分的なばらつき（主走査方向に沿った画像領域の長さの部分的な変化：図では例として、画像領域の中央を境界として、走査開始側の部分領域の長さが走査終了側の部分領域の長さよりも長い場合を示す）、(3) 書き出し位置のずれ（画像領域の主走査方向に沿った位置のずれ）、の３つの要素から構成され、これらを補正することで画像の位置ずれ及びサイズのばらつきを補正できる。
【０００６】
上記補正に関し、特開平３-３６５６０号公報には、同一の記録材料に対して少なくとも定着動作を２度行うレーザプリンタ装置において、初回の定着動作がされている記録材料に対しては、主・副走査方向の書込み幅、書込み基準クロック、ポリゴンスキャナ回転速度用のクロック等の書込み信号群を、定着動作を行うことによる記録材料のサイズの伸び率分だけ補正することが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記技術では画像の倍率の部分的な補正（画像の部分倍率の補正）については何ら考慮されていない。本発明は、構成の複雑化を招くことなく、画像の部分倍率のばらつきを含む画像形成位置のずれを補正できる画像形成装置を得ることを第１の目的としている。
【０００８】
また、本願出願人は、画像全体の倍率及び画像の部分倍率は、ビデオクロック信号の周波数を閉ループによってフィードバック制御することで補正することができ、高精度の色ずれ補正を実現できることに想到した。但し、周波数が大きな振幅で振動したりハンチング等が生ずることのないように偏差に対するゲインを小さくすると、周波数が整定する迄に長い時間がかかる。
【０００９】
これに対し、例えば多数の記録材料の両面への画像の形成を高速で行うことを目的として、一方の面に既に画像が形成された（すなわち定着処理が１回行なわれた）記録材料への画像の形成と、画像形成が行なわれていない（すなわち定着処理が行なわれていない）記録材料への画像の形成を交互に行う等の態様においては、画像を形成すべき記録材料のサイズが毎回相違することになるので、記録材料のサイズに応じてクロック信号の周波数を毎回変更する必要があり、偏差に対するゲインを小さくすると画像記録速度の低下を招く可能性がある。
【００１０】
本発明は、複数の画像を高速で順次形成する場合であっても、個々の画像を単位として画像全体の倍率及び部分倍率を各々補正することが可能な画像形成装置を得ることを第２の目的としている。
【００１１】
一方、光学走査装置から射出されて感光体上を走査される光ビームは、感光体上での走査速度が周囲温度によって変化するという問題がある。これは、周囲温度の変化によりレーザの発振波長が変動し、これに伴って入射レーザ光に対するレンズ等の光学部品の屈折率が変化することと、光学走査装置のケーシング等の構成部品の熱膨張によってレンズ等の光学部品の位置が変化することが主な原因である。
【００１２】
上記の走査速度の変動によって画像の位置ずれやサイズのばらつきが生ずることを防止するために、特開平６−３２０７８６号公報には、ＳＯＳ（光ビーム走査範囲内の走査開始側端部）とＥＯＳ（走査範囲内の走査終了側端部）の間のレーザ光の走査時間を計測し、計測結果に基づいてクロック信号の周波数をＰＬＬによって制御することが提案されている。しかし、上記技術においても画像の部分倍率の補正については何ら考慮されておらず、画像の部分倍率のばらつきを含め、画像の位置ずれやサイズのばらつきを正確に補正することは困難である。
【００１３】
本発明は、画像全体の倍率及び部分倍率を各々補正することができ、光ビームの走査速度が変化した場合にも画像全体の倍率が変化することを防止できる画像形成装置を得ることを第３の目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載した第１の発明に係る画像形成装置は、クロック信号発生部で発生されたクロック信号に同期した変調タイミングで、形成すべき画像に応じて変調した光ビームを被照射体上で走査させることにより、前記被照射体上に画像を形成する画像形成装置であって、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率及び画像の部分倍率を各々計測し、前記画像全体の倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなり、かつ前記画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなるように、前記クロック信号発生部に入力する光ビームの1走査に相当する期間内における前記クロック信号の周波数の平均値及び変化幅に関する操作量を前記偏差に応じて変更することを繰り返す周波数制御手段と、前記周波数制御手段によるクロック信号の周波数の制御における、前記偏差と前記操作量の変更量との関係を変更する変更手段と、を含んで構成されている
【００１５】
第１の発明では、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率（画像全体の記録倍率）が設定されると共に、光ビームの走査方向に沿った画像の部分倍率（画像の部分的な記録倍率）が設定される。光ビームは、クロック信号発生部で発生されたクロック信号に同期した変調タイミングで、形成すべき画像に応じて変調されるので、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率及び画像の部分倍率は、光ビームが1回走査される間のクロック信号の周波数（詳しくは周波数の平均値及び変化幅）によって定まる。
【００１６】
このため、周波数制御手段は画像全体の倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなり、かつ画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなるように、クロック信号発生部に入力する光ビームの1走査に相当する期間内におけるクロック信号の周波数の平均値及び変化幅に関する操作量を前記偏差に応じて変更することを繰り返す。これにより、クロック信号発生部を制御対象とし、画像全体の倍率及び画像の部分倍率（或いは光ビームの1走査に相当する期間内におけるクロック信号の周波数の平均値及び前記期間内におけるクロック信号の周波数の変化幅 (より詳しくは、例えば光ビームの走査範囲を２つ以上の範囲に分割し光ビームが各範囲を走査するときの平均周波数の差又は比))を制御量としてフィードバック制御（閉ループ制御）が行なわれることになる。
【００１７】
そして上記制御により、光ビームによって被照射体上に形成される画像を構成する各画素の光ビーム走査方向に沿った間隔が調整され、クロック信号の周波数の平均値及び変化幅に関する操作量が略一定の値に収束すると、設定された倍率と倍率の計測値の偏差及び部分倍率と部分倍率の計測値の偏差が何れも小さくなり (画像全体の倍率及び画像の部分倍率（又はこれらに対応する周波数値）が整定された状態になり）、画像の部分倍率のばらつきを含む画像形成位置のずれや画像サイズのばらつきが補正される。これにより、本発明の第１の目的が達成される。
【００１８】
また、第１の発明に係る画像形成装置が、互いに異なる複数の色の画像を各々形成して重ね合わせることでカラー画像を形成する画像形成装置である場合には、本発明により各色の画像の画像形成位置のずれや画像サイズのばらつきが各々補正されることでカラー画像の色ずれが解消される。
【００１９】
ところで、複数の画像を順次形成していく態様において、画像形成の高速化を達成するには、個々の画像の画像形成期間の間に相当する非画像形成期間の長さを短くすることが有効であるが、これを実現するためには、画像全体の倍率及び画像の部分倍率の整定時間（設定値に基づき画像全体の倍率及び画像の部分倍率の制御を開始してから画像全体の倍率及び画像の部分倍率が整定された状態になる迄の時間）を短くする必要がある。
【００２０】
しかし第１の発明では、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率及び画像の部分倍率（又はこれらに対応する周波数値）を制御量としているので、周波数制御手段によるフィードバック制御の周期が比較的長い。従って、整定時間を短縮するためには、クロック信号の周波数の平均値及び変化幅に関する操作量が略一定の値に収束し画像全体の倍率及び画像の部分倍率が整定状態になる迄に要する操作量変更回数（フィードバック制御の繰り返し回数）を少なくする必要がある。
【００２１】
このため第１の発明では、周波数制御手段によるクロック信号の周波数の制御における、前記偏差と前記操作量の変更量との関係を変更する変更手段を設けている。これにより、例えば偏差が比較的大きい場合、或いは偏差が比較的大きいと推定される期間に偏差に対する操作量の変更量が大きくなるように前記関係を変更すれば、前記偏差を速やかに小さくすることができる。また、偏差が比較的小さい場合、或いは偏差が比較的小さいと推定される期間に偏差に対する操作量の変更量が小さくなるように前記関係を変更すれば、画像全体の倍率及び画像の部分倍率が大きな振幅で振動したりハンチング等が生ずることなく、前記偏差をより小さくすることができる。従って、非常に少数回の操作量変更で（フィードバック制御を非常に少ない回数繰り返すことで）画像全体の倍率及び画像の部分倍率を整定することが可能となる。
【００２２】
これにより、複数の画像を順次形成していく態様において、画像形成の高速化を目的として、個々の画像の画像形成期間の間に相当する非画像形成期間の長さを短くした場合にも、設定値に基づき画像全体の倍率及び画像の部分倍率のフィードバック制御を開始してから画像全体の倍率及び画像の部分倍率が整定状態となる迄の期間を前記非画像形成期間内に収めることが可能となり、複数の画像を高速で順次形成する場合であっても、個々の画像を単位として画像全体の倍率及び画像の部分倍率を各々補正することが可能となるので、本発明の第２の目的が達成される。
【００２３】
なお、周波数制御手段は、画像全体の倍率及び画像の部分倍率そのものを計測するよう構成してもよいが、画像全体の倍率に関連する物理量や画像の部分倍率に関連する物理量（例えば画像全体の倍率に関連する期間及び画像の部分倍率に関連する期間内におけるクロック信号の平均周波数やパルス数）を計測するようにしてもよい。
【００２４】
また、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率としては、例えば倍率に応じて変化する画像領域の長さ、或いは記録倍率そのものを用いてもよいが、画像領域を光ビームが走査する間のクロック信号の平均周波数を用いて設定することが好ましい。クロック信号の平均周波数はパルス数をカウントすることで容易に計測することができ、計測した平均周波数が設定された平均周波数に一致するように制御することで、画像全体の倍率を、指定された平均周波数に対応する倍率に一致させることができるので、制御が容易になり、周波数制御手段の構成を簡単にすることができる。
【００２５】
また、光ビームの走査方向に沿った画像の部分倍率についても、例えば画像領域を２つ以上の範囲に分割したときの各範囲の長さ、或いは各範囲毎の倍率そのものを用いてもよいが、画像領域を２つ以上の範囲に分割し光ビームが各範囲を走査するときのクロック信号の平均周波数の差又は比を用いて設定することが好ましい。これにより、上記と同様に制御が容易になり、周波数制御手段の構成を簡単にすることができる。
【００２６】
次にその他の発明を説明する。
【００２７】
第２の発明は、第１の発明において、変更手段が、光ビームによって被照射体上に画像が形成されていない期間内に前記偏差に対する前記操作量の変更量を一時的に大きくし、光ビームによって被照射体上に画像が形成されている期間内は前記偏差に対する前記操作量の変更量を所定値以下とすることを特徴としている。
【００２８】
第２の発明によれば、画像が形成されていない期間内に偏差（画像全体の倍率の設定値と計測値の偏差及び画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差）に対する操作量の変更量を一時的に大きくするので、偏差に対する操作量の変更量を一時的に大きくしている間に、画像品質の低下を招くことなく前記偏差を速やかに小さくし、画像全体の倍率及び画像の部分倍率を整定することができる。また、画像が形成されている期間内は偏差に対する操作量の変更量を所定値以下とするので、画像を形成している間は画像全体の倍率や画像の部分倍率が整定状態で維持されることで倍率や部分倍率の変動が抑制され、画像品質が低下することを防止することができる。
【００２９】
第３の発明は、第２の発明において、変更手段が、前記偏差に対する前記操作量の変更量を一時的に大きくすることを、画像の形成が完了した直後、画像の形成が開始される直前、及びリセットがかかった直後の少なくとも何れかのタイミングで行った後に、前記偏差に対する前記操作量の変更量を徐々に小さくすることを特徴としている。
【００３０】
画像の形成が完了した直後及び画像の形成が開始される直前は、画像全体の倍率及び画像の部分倍率として次に形成すべき画像に対応する値が設定されることで、画像全体の倍率の設定値と計測値の偏差及び画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差が大きくなることが多い。また、電源投入等によってリセットがかかったときにも画像全体の倍率や画像の部分倍率が一時的に不定になる等の理由で前記偏差が大きくなることが多い。
【００３１】
これに対して第３の発明では、画像の形成が完了した直後、画像の形成が開始される直前、及びリセットがかかった直後の少なくとも何れかのタイミングで、偏差に対する操作量の変更量を一時的に大きくするので、大きくなった偏差を速やかに小さくすることができる。また、偏差に対する操作量の変更量を一時的に大きくした後は、偏差に対する操作量の変更量を徐々に小さくするので、画像全体の倍率や画像の部分倍率を速やかに整定することができる。
【００３２】
第４の発明は、第２の発明において、変更手段が、前記偏差に対する前記操作量の変更量を一時的に大きくすることを、画像の形成が完了した直後、画像の形成が開始される直前、及びリセットがかかった直後の少なくとも何れかのタイミングで行った後に、前記偏差に対する前記操作量の変更量を前記偏差の減少に応じて小さくすることを特徴としている。
【００３３】
第４の発明は、第３の発明と同様に、画像の形成が完了した直後、画像の形成が開始される直前、及びリセットがかかった直後の少なくとも何れかのタイミングで、偏差に対する操作量の変更量を一時的に大きくするので、大きくなった偏差を速やかに小さくすることができる。また、偏差に対する操作量の変更量を一時的に大きくした後は、偏差に対する操作量の変更量を偏差の減少に応じて小さくするので、第３の発明と同様に、画像全体の倍率や画像の部分倍率を速やかに整定することができる。
【００３４】
第５の発明は、第１の発明において、周波数制御手段が、前記クロック信号の周波数の変化幅に関する操作量の変更量に基づいて、前記変化幅に関する操作量を前記変更量だけ変更したときのクロック信号の周波数の平均値の変動をキャンセルするための前記周波数の平均値に関する操作量に対する補正量を求め、求めた補正量によって前記平均値に関する操作量を予め補正することを特徴としている。
【００３５】
先に説明した第１の発明では、画像全体の倍率の設定値と計測値の偏差に応じてクロック信号の周波数の平均値に関する操作量を変更し、画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差に応じてクロック信号の周波数の変化幅に関する操作量を変更しているので、クロック信号の周波数の変化幅に関する操作量を変更すると、該操作量の変更の影響を受けてクロック信号の周波数の平均値も変化する。従って、特に画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差が比較的大きい等の場合には、平均値に関する操作量が一定の値に収束し画像全体の倍率が整定される迄に長い時間がかかることも考えられる。
【００３６】
これに対し、第５の発明では、クロック信号の周波数の変化幅に関する操作量を変更したときのクロック信号の周波数の平均値の変動をキャンセルするための周波数の平均値に関する操作量に対する補正量を求め、求めた補正量によって周波数の平均値に関する操作量を予め補正しているので、周波数の変化幅に関する操作量を変更してもクロック信号の周波数の平均値が影響を受けることを防止することができ、画像全体の倍率を短時間で整定することができる。
【００３７】
第６の発明は、クロック信号発生部で発生されたクロック信号に同期した変調タイミングで、形成すべき画像に応じて変調した光ビームを被照射体上で走査させることにより、前記被照射体上に画像を形成する画像形成装置であって、光ビームが光ビーム走査範囲内の第１の所定位置を通過してから前記走査範囲内の第２の所定位置を通過する迄の期間内のクロック信号の平均周波数を計測する第１計測手段と、光ビーム走査範囲を２つ以上の範囲に分割し光ビームが各範囲を走査している期間毎のクロック信号の平均周波数の差又は比を計測する第２計測手段と、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率及び前記走査方向に沿った画像の部分倍率が設定され、前記第１計測手段によって計測されたクロック信号の平均周波数が、前記画像全体の倍率の設定値に応じた平均周波数に一致し、かつ前記第２計測手段によって計測されたクロック信号の平均周波数の差又は比が、前記画像の部分倍率の設定値に応じた平均周波数の差又は比に一致するように、クロック信号の周波数を制御する周波数制御手段と、を含んで構成されている。
【００３８】
第６の発明では、クロック信号の平均周波数が第１計測手段によって計測され、光ビーム走査範囲を２つ以上の範囲に分割したときの各範囲を光ビームが走査している期間毎のクロック信号の平均周波数の差又は比が第２計測手段によって計測される。また、画像全体の倍率及び画像の部分倍率が設定され、周波数制御手段は、計測されたクロック信号の平均周波数が、画像全体の倍率の設定値に応じた平均周波数に一致し、かつ計測されたクロック信号の平均周波数の差又は比が、画像の部分倍率の設定値に応じた平均周波数の差又は比に一致するようにクロック信号の周波数を制御する。これにより、指定された画像全体の倍率及び画像の部分倍率に一致するように画像全体の倍率及び部分倍率が各々補正される。
【００３９】
また、第１計測手段は、光ビームが光ビーム走査範囲内の第１の所定位置を通過してから第２の所定位置を通過する迄の期間内のクロック信号の平均周波数を計測するので、例えば周囲温度の変化等によって光ビームの走査速度が変化した場合にも、光ビームが第１の所定位置を通過してから第２の所定位置を通過する迄の時間が変化することで、前記走査速度の変化が平均周波数の計測値の変化として検出され、変化した平均周波数の計測値が前記指定された画像全体の倍率に応じた平均周波数に一致するようにクロック信号の周波数が制御されることで、光ビームの走査速度の変化による画像全体の倍率の変化が補正される。従って第６の発明によれば、光ビームの走査速度が変化した場合にも画像全体の倍率が変化することを防止することができ、本発明の第３の目的が達成される。
【００４０】
なお、第１計測手段は、前記第１の所定位置における光ビームの通過を検出する第１検出手段と、前記第２の所定位置における光ビームの通過を検出する第２検出手段と、を含んで構成することができ、光ビームが第１の所定位置を通過してから第２の所定位置を通過する迄の期間内のクロック信号の平均周波数として、前記期間内のクロック信号のパルス数を計測することができる。
【００４１】
第７の発明は、第１の発明又は第６の発明において、光ビームの走査方向に沿った画像領域の長さのずれを補正した画像全体の倍率を演算し前記画像全体の倍率の設定値として設定する第１設定手段と、前記走査方向に沿った画像の記録倍率の部分的なばらつきを補正した画像の部分倍率を演算し前記画像の部分倍率の設定値として設定する第２設定手段と、を更に備えたことを特徴としている。
【００４２】
先に説明した第１の発明において、画像全体の倍率及び画像の部分倍率は、例えば作業者によって計測・演算等の作業が行われて手動で指定される等の態様も可能ではあるが、第７の発明によれば、光ビームの走査方向に沿った画像領域の長さのずれを補正した画像全体の倍率が第１設定手段によって演算され、画像全体の倍率の設定値として設定され、前記走査方向に沿った画像の記録倍率の部分的なばらつきを補正した画像の部分倍率が第２設定手段によって演算され、画像の部分倍率の設定値として設定されるので、作業者が画像全体の倍率及び画像の部分倍率を演算する等の作業を行う必要がなくなり、省力化を実現できる。
【００４３】
なお、第１の発明及び第６の発明において、光ビームの走査方向に沿った画像の記録開始位置が指定され、指定された記録開始位置から光ビームによる画像の記録が開始されるように光ビームの変調を制御する変調制御手段を設けてもよい。これにより、画像記録開始位置が変動している場合にも、これを補正することができる。
【００４４】
また、第７の発明において、光ビームの走査方向に沿って互いに異なる複数の位置にマークを形成させるマーク形成制御手段と、前記マーク形成制御手段によって形成された複数のマークの位置を各々検出するマーク検出手段と、を更に備え、第１設定手段及び第２設定手段は、マーク検出手段によって検出された複数のマークの位置に基づいて、画像全体の倍率及び画像の部分倍率を演算して設定することが好ましい。これにより、光ビームの走査方向に沿った画像領域の長さのずれ及び前記走査方向に沿った画像の記録倍率の部分的なばらつきを作業者が計測する場合と比較して、前記ずれ及びばらつきを正確に補正できる倍率値及び部分倍率値を得ることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。なお、以下では本発明に支障のない数値を用いて説明するが、本発明は以下に記載した数値に限定されるものではない。
【００４６】
図２には、本発明の画像形成装置としてのカラー画像形成装置１０が示されている。このカラー画像形成装置１０は、カラー画像形成装置１０全体の作動を制御する制御部２４と、３個の搬送ローラ２６Ａ〜２６Ｃと、搬送ローラ２６Ａ〜２６Ｃに巻き掛けられた無端の転写ベルト２８と、転写ベルト２８の下方側に配置された４個の搬送ローラ３０Ａ〜３０Ｄと、搬送ローラ３０Ａ〜３０Ｄに巻き掛けられた無端の搬送ベルト３２と、転写ベルト２８及び搬送ベルト３２を回転駆動する回転駆動部３４と、シート状の転写材３６を集積状態で内部に多数枚収容する給紙トレイ３８と、を備えている。
【００４７】
転写ベルト２８の上方には、ブラック（Ｋ）画像形成用の画像形成部１２Ａ、イエロー（Ｙ）画像形成用の画像形成部１２Ｂ、マゼンタ（Ｍ）画像形成用の画像形成部１２Ｃ、及びシアン（Ｃ）画像形成用の画像形成部１２Ｄが、回転駆動部３４が転写ベルト２８を回転駆動したときの転写ベルト２８の移動方向（図２の矢印Ａ方向）に沿って略等間隔で配置されている。画像形成部１２Ａ〜１２Ｄは同一構成であり、被照射体としての感光体ドラム１４を各々備えている。
【００４８】
感光体ドラム１４は、軸線が転写ベルト２８の移動方向と直交するように配置されており、各感光体ドラム１４の周囲には、感光体ドラム１４を帯電させるための帯電器１６、帯電された感光体ドラム１４上にレーザビームを照射して静電潜像を形成する光ビーム走査装置１８、感光体ドラム２２上の静電潜像が形成された部位に所定色のトナーを供給して静電潜像を現像し、感光体ドラム２２上にトナー像を形成させる現像器２０、及び感光体ドラム１４に残されたトナーを除去するための清掃器２２が配置されている。画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの感光体ドラム１４上に形成されたトナー像は、転写ベルト２８のベルト面上で互いに重なり合うように前記ベルト面上に各々転写される。これにより、ベルト面上にフルカラーのトナー像が形成される。
【００４９】
転写ベルト２８の下方側に位置している搬送ベルト３２は、外周面が転写ベルト２８の外周面と接するように配置されており、転写ベルト２８の回転駆動と同期して、回転駆動部３４によって図２矢印Ｂ方向に移動するように回転駆動される。搬送ベルト３２の上側搬送面(上方を向いた搬送面）上に載置された転写材３６は、転写ベルト２８と搬送ベルト３２が接している箇所へ向けて搬送され、転写ベルト２８と搬送ベルト３２とに挟持されることによって転写ベルト２８の外周面に形成されたトナー像が転写される。
【００５０】
搬送ベルト３２の上側搬送面の移動方向下流側には定着装置４０及び転写材反転装置４２が順に配置されており、トナー像が転写された転写材３６は定着装置４０に送り込まれ、定着装置４０によってトナー像が定着される。これにより転写材３６の一方の面にカラー画像が形成される。
【００５１】
図２はカラー画像形成装置１０が多数枚の転写材３６の各々の両面に画像を形成する処理を行っている状態を示しており、白抜きで示されている転写材３６Ａは、定着を含む画像形成が両面共に未だ完了していない転写材を表し、ハッチングで示されてる転写材３６Ｂは定着を含む画像形成が片面のみ完了した転写材を表し、黒く塗り潰されて示されている転写材３６Ｃは定着を含む画像形成が両面共に完了した転写材を表している。給紙トレイ３８から引き出された転写材３６Ａは、定着装置４０を通過することで一方の面に画像が形成された後に転写材３６Ｂとして転写材反転装置４２へ送り込まれ(図２の破線参照）、転写材反転装置４２で表裏が反転された後に図２矢印Ｃで示すように搬送ベルト３２の下側搬送面に沿って搬送され、搬送ベルト３２の上側搬送面上に再度載置される。
【００５２】
転写材反転装置４２による転写材３６の表裏反転処理はカラー画像形成装置１０における目標処理速度に比して時間がかかるため、本実施形態では搬送ベルト３２（及び転写ベルト２８）の移動速度を比較的高速に設定しており、図２より明らかなように、搬送ベルト３２の上側搬送面上を、両面共に画像形成が完了していない転写材３６Ａと、片面のみ画像形成が完了した転写材３６Ｂと、が一定間隔を隔てて交互に搬送されるように、給紙トレイ３８から引き出した転写材３６Ａを搬送ベルト３２に送り込むタイミングを制御している。これにより、搬送ベルト３２の上側搬送面上における転写材３６の搬送間隔を小さくし、処理速度の高速化を実現している。
【００５３】
片面のみ画像形成が完了した転写材３６Ｂは、画像未形成の面が上を向いた状態で搬送ベルト３２の上側搬送面上を搬送され、転写ベルト２８と搬送ベルト３２とに挟持されることで画像未形成の面にトナー像が転写される。そして、定着装置４０を通過することで両面に画像が形成された後に、転写材３６Ｃとしてカラー画像形成装置１０の機体外に排出される。
【００５４】
なお、片面のみ画像形成が完了した転写材３６Ｂは、定着装置４０による定着処理時に加熱され、含有していた水分が蒸発することにより、図１３に示すように、両面共に画像形成が完了していない（定着処理が行なわれていない）転写材３６Ａと比較してサイズが若干小さくなる。なお、転写材の種類によっては定着処理を経ることでサイズが若干大きくなるものもある。
【００５５】
また、搬送ベルト３２の上側搬送面上において、転写材３６Ａ及び転写材３６Ｂは、図１３にも示すように、搬送ベルト３２による搬送方向に平行な２辺のうち、光ビーム走査装置１８から射出されて感光体ドラム１４上を走査されるレーザビームの走査開始側に対応する辺の、搬送方向に直交する方向に沿った位置が一致するように載置される。
【００５６】
一方、図３に示すように、転写ベルト２８の幅方向中央には孔２８Ａが穿設されている。孔２８Ａは、転写ベルト２８の移動方向に沿って、搬送ベルト３２の上側搬送面上における転写材３６の載置位置間隔に一致するピッチで複数穿設されている。画像形成部１２Ａ〜１２Ｄよりも転写ベルト２８の移動方向上流側には、ＬＥＤ等の発光素子とフォトトランジスタ等の受光素子の対から成るベルト位置検出センサ４４（図２も参照）が孔２８Ａに対応して配置されている。
【００５７】
ベルト位置検出センサ４４は制御部２４に接続されており、転写ベルト２８上の孔２８Ａが穿設されている箇所がセンサ配設位置を通過するときにレベルが変化するベルト位置検出信号をページ信号生成回路９６へ出力する。ベルト位置検出信号は、給紙トレイ３８から引き出した転写材３６Ａを搬送ベルト３２に送り込むタイミングの基準として用いられると共に、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄによる画像形成タイミングの基準として用いられる。
【００５８】
また、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄよりも転写ベルト２８の移動方向下流側にはレジ検知センサ４６（マーク検出手段）が配置されている。レジ検知センサ４６は、ＬＥＤ等の発光素子とＣＣＤセンサ等の受光素子の対から成る３個のレジ検知センサ４６Ａ〜４６Ｃが、図４に示すように、転写ベルト２８の幅方向に沿って中央及び両側（転写ベルト２８の幅方向に沿って画像領域の中央及び両端に対応する位置）の３カ所の上方に各々配置されて構成されており、発光素子から射出された光を転写ベルト２８上の所定箇所に照射し、転写ベルト２８で反射された光を受光素子で受光することにより、転写ベルト２８上の対応する箇所に形成されたレジマーク（詳細は後述）をレジ検知センサ４６Ａ〜４６Ｃによって各々読み取る。レジ検知センサ４６は制御部２４に接続されている。
【００５９】
次に、光ビーム走査装置１８の構成について説明する。図５に示すように、光ビーム走査装置１８はレーザダイオード（ＬＤ）５０を備えている。本実施形態ではＬＤ５０として、２つの発光点を備え、各発光点からレーザビームを各々射出するデュアルスポットレーザダイオードを用いている。ＬＤ５０のレーザビーム射出側には、コリメータレンズ５２、平面ミラー５４、５６が順に配置されており、平面ミラー５０のレーザビーム射出側には、外周に多数の反射面が形成されたポリゴンミラー５８が配置されている。ＬＤ５０から射出されたレーザビームは、コリメータレンズ５２によって平行光束とされた後に、シリンドリカルレンズ等の図示しない光学部品により、ポリゴンミラー５８の反射面幅よりも幅広の光束としてポリゴンミラー５８の反射面に入射される（所謂オーバフィルド光学系）。
【００６０】
ポリゴンミラー５８のレーザビーム射出側には、ｆθレンズ６０，６２、折り返しミラー６４が順に配置されている。ポリゴンミラー５８の反射面で反射されることで所定方向に沿って偏向されたレーザビームはｆθレンズ６０，６２を透過し、シリンドリカルミラー又は平面ミラーから成る折り返しミラー６４で反射されて光ビーム走査装置１８から射出され、感光体ドラム１４に照射される。感光体ドラム１４に照射されるレーザビームは、ポリゴンミラー５８の回転に伴って、感光体ドラム１４の軸線に平行な方向に沿って感光体ドラム１４の周面上を走査（主走査）される。なお、副走査は感光体ドラム１４が回転することによって成される。
【００６１】
ＬＤ５０は、２つの発光点の配列方向が、ポリゴンミラー５８によるレーザビームの偏向方向と略直交するように配置されている。従って、レーザビームの１回の主走査（１走査）に相当する角度だけポリゴンミラー５８が回転すると、感光体ドラム１４上には画像（静電潜像）が２ライン分形成される。
【００６２】
また、折り返しミラー６４のレーザビーム射出側には、レーザビームの全走査範囲のうち走査開始側の端部（ＳＯＳ:Start Of Scan）に相当する位置に開始位置検出センサ６６が配置されている。ＬＤ５０から射出されたレーザビームは、ポリゴンミラー５８の各反射面のうちのレーザビームを反射している面が、入射ビームをＳＯＳに相当する方向へ反射する向きとなったときに、折り返しミラー５８を介して開始位置検出センサ６６に入射される。従って、開始位置検出センサ６６から出力される開始位置信号SOS は、通常はローレベルで、一定周期で（センサ６６にレーザビームが入射される毎に）パルス幅の短いパルスが出力される信号となる。
【００６３】
次に制御部２４について説明する。図６には制御部２４のうち、光ビーム走査装置１８の制御に関する部分が示されている。図６に示すように、制御部２４はＣＰＵ９０を含んで構成されており、図示は省略するが、カラー画像形成装置１０の全体を制御するためのプログラムや後述するレジマーク形成用の画像データ等が記憶されたＲＯＭ、入出力バッファやワークエリアとして用いられるＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶内容を書き換え可能な不揮発性のメモリ、及び操作パネルを備えている。
【００６４】
ＣＰＵ９０には、先に説明したレジ検知センサ４６が増幅器９２及びアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）９４を介して接続されており、レジ検知センサ４６から出力された信号がレジデータとして入力される。またＣＰＵ９０には、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの光ビーム走査装置１８に対応して各々設けられた露光制御部７０Ａ〜７０Ｄが各々接続されている。露光制御部７０Ａ〜７０Ｄは同一の構成であるので、以下では、画像形成部１２Ｄの光ビーム走査装置１８に対応して設けられた露光制御部７０Ｄについてのみ説明する。
【００６５】
露光制御部７０Ｄはページ信号生成回路９６を備えている。ページ信号生成回路９６はベルト位置検出センサ４４に接続されており、ベルト位置検出センサ４４からベルト位置検出信号が入力されると共に、開始位置信号SOSが入力される(図３参照）。またページ信号生成回路９６はＣＰＵ９０に接続されており、ＣＰＵ９０からは、転写ベルト２８上の孔２８Ａがベルト位置検出センサ４４によって検出されたタイミングを基準として、前記孔２８Ａの穿設箇所に対応する転写ベルト２８上の所定位置に画像を形成するために露光制御部７０Ｄが画像の露光を開始すべきタイミングを表すページ制御データＹ（詳しくは、基準タイミングと露光を開始すべきタイミングとの時間差を開始位置信号SOSの１周期（SOS周期）で除した値（整数値）を表すデータ）が入力される。
【００６６】
ページ信号生成回路９６はベルト位置検出信号のレベルが切り替わったタイミングをトリガとして開始位置信号SOSのパルス数のカウントを開始し、カウント値がページ制御データＹの値に一致すると出力信号をハイレベル（アクティブ）にすると共に、カウント値を０に戻してパルス数のカウントを継続する。そして、カウント値が予め定められた値（１ページ当たりの主走査回数）に一致すると出力信号をローレベルを切り替える。これにより、例として図１１にも示すように、レーザビームの走査方向（主走査方向）と直交する副走査方向についての画像露光期間を表すページ制御信号PAGEが生成される。
【００６７】
なお、ＣＰＵ９０は露光制御部７０Ａ〜７０Ｄのページ信号生成回路９６に対し、ページ制御データＹとして、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの配置位置に応じて互いに異なる値を設定する。従って、露光制御部７０Ａ〜７０Ｄのページ信号生成回路９６では、設定されたページ制御データＹに基づき、ハイレベルとなっている期間（画像露光期間に相当）が互いに異なるページ制御信号PAGEが生成される。
【００６８】
また、露光制御部７０Ｄは画像メモリ７２を備えており、画像メモリ７２はデータバス８０を介してＣＰＵ９０に接続されている。ＣＰＵ９０は、露光制御部７０Ｄに対応する画像形成部１２Ｄによって形成すべき画像（Ｃ画像）を表す画像データを、データバス８０を介して画像メモリ７２に記憶させる。なお、上記の画像データは、図示しない画像読取装置において、原稿をスキャニングして得られた光信号をフィルタによって各色の信号に分解して光電変換することによって生成されるか、或いはパーソナルコンピュータ等の情報処理装置で生成されて入力される。
【００６９】
また 露光制御部７０Ｄは書き出し位置設定レジスタ７４、倍率設定レジスタ７６及び倍率バランス設定レジスタ７８を備えており、これらはデータバス８０を介してＣＰＵ９０に接続されている。ＣＰＵ９０は、後述する初期補正処理及び画像形成処理によって決定・更新した書き出し位置データＸＭ、倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣをレジスタ７４、７６、７８に設定する。
【００７０】
レジスタ７４、７６、７８はビデオクロック発生器８２に接続されており、ＣＰＵ９０から入力された前記各データはレジスタ７４〜７８を介してビデオクロック発生器８２に入力される。なお、ＣＰＵ９０及びレジスタ７６、７８は請求項７に記載の第１設定手段及び第２設定手段に対応している。
【００７１】
なお、書き出し位置データＸＭは、開始位置検知センサ６６によってレーザビームが検知されてからレーザビームによる画像を書き出す（画像の記録を開始する）迄の期間（ＳＯＳを基準とする画像領域の始端位置）を指定するデータであり、倍率データＭＧは、主走査方向に沿った画像全体の倍率（主走査方向に沿った画像全体の記録倍率、以下全体倍率という）を、レーザビームが画像領域を走査しているときのビデオクロック信号の平均周波数で指定するデータである。
【００７２】
また、倍率バランスデータＢＬＣは、画像領域をＳＯＳ側とＥＯＳ(:End Of Scan)側の２つの部分画像領域に分割し、主走査方向に沿った画像の部分倍率（部分的な記録倍率：詳しくは左右倍率差）を、レーザビームがＳＯＳ側の部分画像領域を走査しているときのビデオクロック信号の平均周波数と、ＥＯＳ側の部分画像領域を走査しているときのビデオクロック信号の平均周波数の差で指定するデータである。
【００７３】
ビデオクロック発生器８２には、画像形成部１２Ｄの光ビーム走査装置１８の開始位置検知センサ６６が接続されており、開始位置検知センサ６６から開始位置信号SOS が入力される。ビデオクロック発生器８２は、レジスタ７４〜７８を介して入力された書き出し位置データＸＭ、倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣと、開始位置検知センサ６６から入力された開始位置信号SOS と、ページ信号生成回路９６から入力されたページ制御信号PAGEとに基づいて、レーザビームが感光体ドラム１４上の画像領域を走査している期間にのみハイレベル（アクティブ）となるライン同期信号LSYNC (図１１参照）、ビデオクロック信号VCK 、ビデオクロック信号VCK の２倍の周波数のビデオクロック信号VCK*2 を生成する。ビデオクロック発生器８２は、詳細は後述するが、倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣに応じて、レーザビームの１走査の期間内にビデオクロック信号VCOCKの周波数を制御し、これに伴ってビデオクロック信号VCK 及びビデオクロック信号VCK*2 の周波数も変化する。
【００７４】
ビデオクロック発生器８２には画像メモリ制御回路８４及びスクリーン生成回路８６が接続されており、ライン同期信号LSYNC 及びビデオクロック信号VCK は画像メモリ制御回路８４に出力され、ビデオクロック信号VCK*2 はスクリーン生成回路８６に出力される。画像メモリ制御回路８４は画像メモリ７２に接続されており、画像メモリ７２のデータ出力端はスクリーン生成回路８６に接続されている。画像メモリ制御回路８４は、画像メモリ７２からスクリーン生成回路８６への画像データの出力が、ライン同期信号LSYNC 及びページ制御信号PAGEが各々アクティブの期間中に、ビデオクロック信号VCK に同期したタイミングで行われるように制御する。
【００７５】
スクリーン生成回路８６は、ビデオクロック発生器８２から入力されたビデオクロック信号VCK*2 に基づいて三角波の波形の信号を生成し、該三角波形信号と、画像メモリ８４から入力された画像データをデジタル−アナログ変換して得られた信号と、のレベルを比較器によって比較し、比較結果に基づいてＬＤ５０をパルス幅変調するための変調信号を生成する。なお、スクリーン生成回路８６としては、例えば特開昭６２−３９９７５号公報に記載の構成を採用することができる。スクリーン生成回路８６はＬＤドライバ８８を介してＬＤ５０に接続されており、ＬＤ５０はスクリーン生成回路８６から出力された変調信号に基づいて変調駆動される。
【００７６】
画像形成部１２Ａ〜１２Ｃの光ビーム走査装置１８についても、露光制御部７０Ａ〜７０Ｃにより、上記と同様にしてＫ、Ｙ及びＭの何れかの画像データに応じてＬＤ５０が変調される。これにより、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの感光体ドラム１４上には、転写材３６上に形成すべきＫ画像、Ｙ画像、Ｍ画像及びＣ画像の何れかの静電潜像が各々形成される。これらの静電潜像が現像器２２によってＫ、Ｙ、Ｍ及びＣの何れかの色に各々現像されることで、感光体ドラム１４上には前記何れかの色のトナー像が形成され、これらのトナー像が転写ベルト２８上で重ね合わされることにより、転写ベルト２８上にカラー画像（トナー像）が形成される。
【００７７】
次にビデオクロック発生器８２及びその周辺の回路の構成について詳細に説明する。図１に示すように、開始位置検知センサ６０から出力された開始位置信号SOS はビデオクロック発生器８２の書き出し制御回路１００に入力される。書き出し制御回路１００は、入力された開始位置信号SOS のレベルを反転し、開始位置信号nSOS（図１２参照）として出力する。また書き出し制御回路１００は、ＬＤ５０が点灯されていない、或いはポリゴンミラー５２が回転されていない等により開始位置信号SOS が入力されていない場合には、図示しない水晶発振器から入力される一定周波数の信号に基づいてダミーの開始位置信号nSOSを生成・出力する。
【００７８】
また、ビデオクロック発生器８２は電圧制御発振器（ＶＣＯ）１０２を備えている。ＶＣＯ１０２の制御信号入力端はデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１０４の信号出力端に接続されており、ＶＣＯ１０２はＤＡＣ１０４から入力された信号のレベルに応じた周波数（この周波数はビデオクロック信号VCK の２倍の周波数、すなわちビデオクロック信号VCK*2 の周波数に相当）の信号を生成する。ＶＣＯ１０２によって生成された信号は、図示しない同期化回路により、開始位置信号nSOSの立ち上がりと同期するように位相が変化されてクロック信号VCOCK として出力される。なお上記の同期化回路としては、例えば特開昭５５−５３７７９号公報に記載の構成を採用することができる。
【００７９】
ＶＣＯ１０２の出力端は書き出し制御回路１００の入力端に接続されている。書き出し制御回路１００は、ＶＣＯ１０２から入力されたクロック信号VCOCK から、クロック信号VCOCK の略１／４周期（すなわちビデオクロック信号VCOCK の略１／８周期）に相当する時間ずつ位相のずれた８種類のクロック信号を生成する。書き出し制御回路１００は、書き出し位置設定レジスタ７４から入力された書き出し位置データＸＭのうちビデオクロック信号VCOCKの位相を指定する３ビット（２3＝８）のデータの値に応じて、ビデオクロック信号VCK*2 として、８種類のクロック信号の何れかを選択的にスクリーン生成回路８６に出力する。
【００８０】
また、書き出し制御回路１００はビデオクロック信号VCK*2 を１／２に分周したビデオクロック信号VCK を生成し、生成したビデオクロック信号VCK を画像メモリ制御回路８４に出力する。
【００８１】
更に、書き出し制御回路１００は開始位置信号nSOSの立ち上がりからビデオクロック信号VCK*2 のパルス数のカウントを開始し、カウント値が、書き出し位置設定レジスタ７４から入力されたデータが表すパルス数に一致すると、出力信号（ライン同期信号LSYNC:図１２参照）をハイレベル（アクティブ）にすると共に、カウント値を０に戻してパルス数のカウントを継続する。そして、カウント値が予め定められた値（１ライン当たりの画素数）に一致するとライン同期信号LSYNC をローレベルに戻す。ライン同期信号LSYNC は画像メモリ制御回路８４（図５参照）に出力される。
【００８２】
スクリーン生成回路８６からの変調信号の出力はライン同期信号LSYNC(及びページ制御信号PAGE）がアクティブになると開始され、この変調信号の出力に伴って画像を記録するためのレーザビームが射出されるので、書き出し制御回路１００が、書き出し位置データＸＭによって指定された位相のビデオクロック信号VCK*2 を出力すると共に、ビデオクロック信号VCK*2 のパルス数のカウント値が書き出し位置データＸＭによって指定されたパルス数に一致したときにライン同期信号LSYNC をアクティブにすることにより、画像の書き出し位置は、書き出し位置データＸＭに従って、ビデオクロック信号VCK の１／８周期に相当する距離を単位として調整されることになる。
【００８３】
また、書き出し制御回路１００は、内蔵している図示しない水晶発振器から入力された一定周波数の信号及びライン同期信号LSYNC に基づいて、図１２に示すパルスカウント信号PLSA,PLSB 、スイープクロック信号SWCK、及びレジクロック信号REGCK を各々生成する。なお、パルスカウント信号PLSAはライン同期信号LSYNC と同一のタイミングで立ち上がり（アクティブになり）、予め定められた一定時間（ライン同期信号LSYNC がアクティブとなっている期間と同程度の時間）経過後に立ち下がる信号であり、パルスカウント信号PLSBはライン同期信号LSYNC と同一のタイミングで立ち上がり（アクティブになり）、予め定められた一定時間（パルスカウント信号PLSAがアクティブとなっている期間の１／２の時間）経過後に立ち下がる信号である。
【００８４】
また、スイープクロック信号SWCKの生成は、ライン同期信号LSYNC が立ち上がってからライン同期信号LSYNC が確実に立ち下がる所定の時間（ライン同期信号LSYNC がアクティブの期間の長さは、後述するようにＶＣＯ１０２に入力する信号レベルの調整に伴って若干変化する）が経過する迄の間、水晶発振器からの信号を出力することによって成される。更にレジクロック信号REGCK の生成は、スイープクロック信号SWCKとして水晶発振器からの信号を出力することを停止してから所定時間経過した後に、パルス幅の短いパルスを出力することによって成される。
【００８５】
なお、参考までに、画像の記録密度が６００ｓｐｉ、プロセス速度（感光体ドラム１４の周速）が２６３．８９ｍｍ／秒、感光体ドラム１４上でのレーザビームの光学走査範囲の長さが３４８ｍｍ、主走査方向に沿った画像範囲の長さが２９７ｍｍ、スイープクロック信号SWCKの周波数が２０ＭＨzとすると、開始位置信号SOS がハイレベルとなる周期、すなわちポリゴンミラー５８によるレーザビームの走査周期は３２０．８９μ秒、ビデオクロック信号VCK の通常の周波数は２５．６２ＭＨz 、ビデオクロック信号VCK*2 （及びビデオクロック信号VCOCK）の通常の周波数は５１．２４ＭＨz となる。また、例えばパルスカウント信号PLSAをアクティブとする期間（レーザビームによる通常の画像領域走査時間）は２７３．８μ秒、パルスカウント信号PLSBをアクティブとする期間は１３６．９μ秒に設定することができる。
【００８６】
一方、ＶＣＯ１０２の出力端には平均周波数検知回路１０６及び左右周波数差検知回路１０８が各々接続されている。図７に示すように、ＶＣＯ１０２から出力されたクロック信号VCOCK は周波数逓倍回路１２０に一旦入力される。周波数逓倍回路１２０では、入力されたクロック信号VCOCKからクロック信号VCOCKのｎ倍(本実施形態ではｎ＝５）の周波数のクロック信号CKを生成し、生成したクロック信号CKを平均周波数検知回路１０６及び左右周波数差検知回路１０８に各々出力する。
【００８７】
なお、周波数逓倍回路１２０としては、例えばクロック信号VCOCKの１周期の１／ｎに相当する時間(例えばｎ＝５であれば約３．９ｎ秒の遅延時間）だけ入力信号を遅延させて出力する遅延回路をｎ−１個直列に接続し、遅延回路群にクロック信号VCOCKを入力すると共に各遅延回路から遅延されたクロック信号を各々出力させる構成を採用することができる。
【００８８】
平均周波数検知回路１０６はカウンタ１２２を備えており、周波数逓倍回路１２０で生成されたｎ倍の周波数のクロック信号CKはＣＫ入力を介してカウンタ１２２に入力される。またカウンタ１２２には、パルスカウント信号PLSAがＥ入力を介して入力されると共に、開始位置信号nSOSがＣＬ入力を介して入力される。カウンタ１２２は、ＣＬ入力がハイレベルのときにのみ動作し（ＣＬ入力がローレベルになるとカウント値がリセットされる）、Ｅ入力がローレベルのときにはカウント値を保持し、Ｅ入力がハイレベルのときには、ＣＫ入力を介して入力されるクロック信号CKがローレベルからハイレベルに変化する毎に、カウント値を「１」だけインクリメントする。
【００８９】
従って、カウンタ１２２は、パルスカウント信号PLSAがアクティブとなっている期間、入力されたクロック信号CKのパルス数をカウントし、開始位置信号nSOSがローレベルになる毎（次回のレーザビームの走査が開始される毎）にカウント値をリセットする。これにより、パルスカウント信号PLSAがローレベルになってから次回のレーザビームの走査が開始される迄の間、カウンタ１２２からは、パルスカウント信号PLSAがアクティブの期間におけるクロック信号VCOCK のｎ倍の周波数のクロック信号CKのパルス数を表すデータが、平均周波数データNcとして出力される。
【００９０】
この平均周波数データNcを５で除した値は、パルスカウント信号PLSAがアクティブの期間におけるクロック信号VCOCK のパルス数を±１／５パルスの精度で表す値であり、パルスカウント信号PLSAがアクティブとなっている期間の長さは常に一定であるので、カウンタ１２２から出力されるデータは、パルスカウント信号PLSAがアクティブとなっている期間（レーザビームが画像領域を走査している期間と略一致する）内のクロック信号VCOCK(及びビデオクロック信号VCK*2 ）の平均周波数に対応している。
【００９１】
一方、左右周波数差検知回路１０８は、カウンタ１２２と同様の構成のカウンタ１２４及び加算器１２６を備えている。カウンタ１２４には、クロック信号CKがＣＫ入力を介して入力され、パルスカウント信号PLSBがＥ入力を介して入力され、開始位置信号nSOSがＣＬ入力を介して入力される。従ってカウンタ１２４からは、パルスカウント信号PLSBがアクティブの期間におけるクロック信号VCOCK の５倍の周波数のクロック信号CKのパルス数を表すデータが、平均周波数データNaとして出力される。
【００９２】
この平均周波数データNaを５で除した値は、パルスカウント信号PLSBがアクティブの期間におけるクロック信号VCOCK のパルス数を±１／５パルスの精度で表す値であり、パルスカウント信号PLSBがアクティブとなっている期間の長さは常に一定（信号PLSAがアクティブとなっている期間の１／２）であるので、カウンタ１２４から出力されるデータは、パルスカウント信号PLSBがアクティブとなっている期間（レーザビームがＳＯＳ側の部分画像領域を走査している期間と略一致する）内のクロック信号VCOCK の平均周波数（＝ビデオクロック信号VCK*2 の平均周波数）に対応している。
【００９３】
カウンタ１２２のＱ出力は加算器１２６のＡ入力に接続されており、カウンタ１２４のＱ出力は加算器１２６のＢ入力に接続されている。加算器１２６はＡ入力を介して入力されたデータＡと、Ｂ入力を介して入力されたデータＢを用いて「Ａ−２Ｂ」を演算する。平均周波数データNcと平均周波数データNaには、「Nc＝Na＋Nb」の関係がある（但し、NbはレーザビームがＥＯＳ側の部分画像領域を走査しているときのビデオクロック信号VCOCKの平均周波数に対応するパルス数）ので、加算器１２６からは、レーザビームがＳＯＳ側の部分画像領域を走査しているときとＥＯＳ側の部分画像領域を走査しているときのビデオクロック信号VCOCKの平均周波数の差に相当するデータ「Nb−Na」（以下、「左右周波数差データNb−Na」という）が出力される。
【００９４】
図１に示すように、平均周波数検知回路１０６には平均周波数制御回路１１０が接続されており、左右周波数差検知回路１０８には左右周波数差制御回路１１２が接続されている。 平均周波数制御回路１１０には、平均周波数検知回路１０６から平均周波数データNcが入力されると共に、レジスタ７６から倍率データＭＧが入力される。平均周波数制御回路１１０は、平均周波数データNcと倍率データＭＧとの偏差が０となるように、レーザビームの１走査を単位として出力データの値を変更するフィードバック制御を行う(詳細は後述）。
【００９５】
また、左右周波数差制御回路１１２には、左右周波数差検知回路１０８から左右周波数差データNb−Naが入力されると共に、レジスタ７８から倍率バランスデータＢＬＣが入力される。左右周波数差制御回路１１２は、レーザビームの１走査の期間内に所定の変化幅で出力データの値を変化させると共に、左右周波数差データNb−Naと倍率バランスデータＢＬＣとの偏差が０となるように、レーザビームの１走査を単位として出力データの値の変化幅を変更するフィードバック制御を行う(詳細は後述）。
【００９６】
平均周波数制御回路１１０の出力端及び左右周波数差制御回路１１２の出力端は、加算器から成る合成回路１１６の入力端に各々接続されている。制御回路１１０、１１２から出力されたデータは合成回路１１６で加算され、ＤＡＣ１０４に入力される。ＤＡＣ１０４は合成回路１１６から入力されたデータの値に応じたレベルのアナログ信号をＶＣＯ１０２に出力する。そして、ＶＣＯ１０２はＤＡＣ１０４から入力された信号のレベルに応じた周波数のクロック信号VCOCKを出力する。
【００９７】
図８に示すように、平均周波数制御回路１１０は減算器１３０を備えており、減算器１３０のＡ入力には平均周波数検知回路１０６から出力された平均周波数データNcが入力され、Ｂ入力にはレジスタ７６から出力された倍率データＭＧが入力される。減算器１３０の出力端は演算器１３２の入力端に接続されており、減算器１３０はＢ入力を介して入力された倍率データＭＧからＡ入力を介して入力された平均周波数データNcを減算した偏差「Ｂ−Ａ」を演算し、演算結果（偏差データ）を演算器１３２へ出力する。
【００９８】
また、左右周波数差制御回路１１２も減算器１４０を備えており、減算器１４０のＡ入力には左右周波数差検知回路１０８から出力された左右周波数差データNb−Naが入力され、Ｂ入力にはレジスタ７８から出力された倍率バランスデータＢＬＣが入力される。減算器１４０の出力端は演算器１４２の入力端に接続されており、減算器１４０は減算器１３０と同様に「Ｂ−Ａ」を演算し、演算結果（偏差データ）を演算器１４２へ出力する。
【００９９】
詳細は後述するが、演算器１３２は、減算器１３０から入力される偏差データ（倍率データＭＧと平均周波数データNcとの偏差を表すデータ）と出力値との関係(負帰還ゲイン）を複数種記憶している。また演算器１４２も、減算器１４０から入力される偏差データ（倍率バランスデータＢＬＣと左右周波数差データNb−Naとの偏差を表すデータ）と出力値との関係(負帰還ゲイン）を複数種記憶している。演算器１３２、１４２のＳ入力はゲイン選択回路１１４に各々接続されている。ゲイン選択回路１１４は、入力されたページ制御信号PAGE及び開始位置信号nSOSに基づき、演算器１３２、１４２に複数種記憶されている偏差データと出力値との関係の中から特定の関係の選択を指示する選択信号Ｓを演算器１３２、１４２に出力する。
【０１００】
演算器１３２の出力端はバランス調整の影響補正部１３４（以下、単に「補正部１３４」と称する）の入力端に接続されている。演算器１３２は、複数種記憶している偏差データと出力値との関係のうち、Ｓ入力を介してゲイン選択回路１１４から入力された選択信号Ｓによって選択が指示された関係を用いて、減算器１３０から入力された偏差データに対応する出力値を演算し、演算した出力値を補正部１３４へ出力する。
【０１０１】
なお、演算器１３２からの出力値は、倍率データＭＧと平均周波数データNcとの偏差に応じてビデオクロック信号VCOCKの平均周波数（すなわち主走査方向に沿った画像全体の倍率）に関する操作量の変更量に相当しており、前記出力値の符号は、平均周波数データNcが倍率データＭＧよりも小さい場合には「正」、平均周波数データNcが倍率データＭＧよりも大きい場合には「負」となる。
【０１０２】
また、演算器１４２の出力端は加算器１４４の入力端及び補正部１３４の入力端に各々接続されている。演算器１４２も演算器１３２と同様に、複数種記憶している偏差データと出力値との関係のうち、Ｓ入力を介してゲイン選択回路１１４から入力された選択信号Ｓによって選択が指示された関係を用いて、減算器１４０から入力された偏差データに対応する出力値を演算し、演算した出力値を補正部１３４へ出力する。
【０１０３】
なお、演算器１４２からの出力値は、倍率バランスデータＢＬＣと左右周波数差データNb−Naとの偏差に応じてビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差（すなわち主走査方向に沿った画像の左右倍率差）に関する操作量の変更量に相当しており、前記出力値の符号は、左右周波数差データNb−Naが倍率バランスデータＢＬＣよりも小さい場合には「正」、左右周波数差データNb−Naが倍率バランスデータＢＬＣよりも大きい場合には「負」となる。
【０１０４】
本実施形態では、平均周波数制御回路１１０が画像の全体倍率についてのフィードバック制御を行い、左右周波数差制御回路１１２が画像の左右倍率差についてフィードバック制御を行うので、演算器１４２からの出力値（ビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差の変更量）が０以外のときには、その影響を受けてビデオクロック信号VCOCKの平均周波数も変化する。一方、ビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差を変更したときの変更量と、左右周波数差の変更に伴うビデオクロック信号VCOCKの平均周波数の変化量と、は略正比例の関係にある。
【０１０５】
このため補正部１３４は、左右周波数差制御回路１１２の演算器１４２からの出力値に応じてビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差を変更したときのビデオクロック信号VCOCKの平均周波数の変化がキャンセルされるように、演算器１４２からの出力値に所定の係数を乗じた補正値を用いて平均周波数制御回路１１０の演算器１３２の出力値を補正する。補正部１３４の出力端は加算器１３６の２個の入力端の一方に接続されており、補正後の値を加算器１３６に出力する。
【０１０６】
平均周波数制御回路１１０の加算器１３６の出力端は倍率レジスタ１３８の入力端に接続されており、加算器１３６の２個の入力端の他方は倍率レジスタ１３８の出力端に接続されている。加算器１３６は、倍率レジスタ１３８から出力されたデータに演算器１３２から補正部１３４を介して入力されたデータを加算して出力する。また、倍率レジスタ１３８のＷＲ入力には、書き出し制御回路１００で生成されたレジクロック信号REGCK が入力される。
【０１０７】
倍率レジスタ１３８は、ＷＲ入力を介して入力されるレジクロック信号REGCKがアクティブ（ハイレベル）になったときに、加算器１３６から入力されているデータを取り込み、レジクロック信号REGCKが次にアクティブになる迄の間、前記取り込んだデータを保持する。また、レジクロック信号REGCKはレーザビームの１走査周期毎に１回、レーザビームが画像領域外を走査している期間内（ライン同期信号LSYNCがローレベルの期間内）にアクティブになる。
【０１０８】
従って、倍率レジスタ１３８に保持されているデータは、レーザビームが１回走査される毎に１回、補正部１３４から加算器１３６に入力されるデータの値を変化分として値が変更される（より詳しくは、平均周波数データNcが倍率データＭＧよりも小さい場合には値が増加され、平均周波数データNcが倍率データＭＧよりも大きい場合には値が減少される）。なお、倍率レジスタ１３８に保持されているデータは、ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数に関する操作量に相当する。倍率レジスタ１３８の出力端は合成回路１１６の２個の入力端の一方に接続されており、倍率レジスタ１３８に保持されているデータは、平均周波数制御回路１１０の出力データとして合成回路１１６に入力される。
【０１０９】
一方、左右周波数差制御回路１１２の加算器１４４の出力端はバランスレジスタ１４６の入力端に接続されており、加算器１４４の２個の入力端の他方はバランスレジスタ１４６の出力端に接続されている。加算器１４４は、バランスレジスタ１４６から出力されたデータに演算器１４２から出力されたデータを加算して出力する。また、バランスレジスタ１４６のＷＲ入力にはレジクロック信号REGCK が入力される。バランスレジスタ１４６は、倍率レジスタ１３８と同様に、ＷＲ入力を介して入力されるレジクロック信号REGCKがアクティブ（ハイレベル）になったときに、加算器１４４から入力されているデータを取り込み、レジクロック信号REGCKが次にアクティブになる迄の間、前記取り込んだデータを保持する。
【０１１０】
従って、バランスレジスタ１４６に保持されているデータは、レーザビームが１回走査される毎に、演算器１４２から加算器１４４に入力されるデータの値を変化分として値が変更される（より詳しくは、左右周波数差データNb−Naが倍率バランスデータＢＬＣよりも小さい場合には値が増加され、左右周波数差データNb−Naが倍率バランスデータＢＬＣよりも大きい場合には値が減少される）。なお、バランスレジスタ１４６に保持されているデータは、ビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差に関する操作量に相当する。
【０１１１】
バランスレジスタ１４６の出力端は加算器１４８の２個の出力端の一方に接続されており、バランスレジスタ１４６に保持されているデータは加算器１４８に入力される。加算器１４８の出力端はスイープレジスタ１５０の入力端に接続されており、加算器１４８の２個の入力端の他方はスイープレジスタ１５０の出力端に接続されている。加算器１４８は、スイープレジスタ１５０から出力されたデータにバランスレジスタ１４６から出力されたデータを加算して出力する。
【０１１２】
また、スイープレジスタ１５０のＷＲ入力にはスイープクロック信号SWCKが入力される。スイープレジスタ１５０はＷＲ入力を介して入力されるスイープクロック信号SWCKがアクティブ（ハイレベル）になる毎に、加算器１４８から入力されているデータを取り込んで保持する。なお、スイープレジスタ１５０は開始位置信号nSOSが立ち上がったとき（レーザビームの１走査の開始時）に、保持しているデータをクリアする。
【０１１３】
従って、スイープレジスタ１５０に保持されるデータは、スイープクロック信号SWCKと同期したタイミングで、バランスレジスタ１４６に保持されているデータの値を変化分として単調増加又は単調減少される。そして、バランスレジスタ１４６に保持されているデータがレーザビームが１回走査される毎に更新されることに伴い、スイープレジスタ１５０に保持されているデータの単調増加又は単調減少の傾きもレーザビームが１回走査される毎に変更されることになる。
【０１１４】
スイープレジスタ１５０の出力端は除算器１５２を介して合成回路１１６の２個の入力端の他方に接続されている。スイープレジスタ１５０に保持されているデータは、除算器１５２によってデータ「２13」によって除された後に（１／２13倍された後に）、左右周波数差制御回路１１２の出力データとして合成回路１１６に入力される。上記のように、スイープレジスタ１５０に保持されているデータを除算器１５２で除算した後に合成回路１１６に入力することにより、前記データの単調増加又は単調減少の変化分の大きさ（バランスレジスタ１４６に保持されているデータの値）に拘わらず、合成回路１１６から出力されるデータの値はレーザビームの１走査の間に滑らかに変化する。
【０１１５】
上記により、ＶＣＯ１０２から出力されるビデオクロック信号VCOCKの周波数（＝ビデオクロック信号VCK*2 の周波数）は、図１２に示すように、開始位置信号nSOSが立ち上がってからライン同期信号LSYNC が立ち上がる迄の期間（レーザビームがＳＯＳ側の画像領域外を走査しているとき）は、倍率レジスタ１３８に保持されているカウント値に対応する周波数で一定しているが、ライン同期信号LSYNC が立ち上がり、スイープクロック信号SWCKがスイープレジスタ１５０に入力されている間は、バランスレジスタ１４６に保持されているカウント値に対応する一定の傾きで周波数が徐々に変化されることになる。
【０１１６】
倍率レジスタ１３８及びバランスレジスタ１４６に保持されているデータの値は、レーザビームが画像領域を走査している間は変更されないが、レジクロック信号REGCK がハイレベルになると、倍率レジスタ１３８に保持されているデータの値は、平均周波数データNcの値が倍率データＭＧの値に近づくように、演算器１３２から補正部１３４を介して入力されたデータの値を変化分として増減され、バランスレジスタ１４６に保持されているデータの値は、左右周波数差データNb−Naの値が倍率バランスデータＢＬＣの値に一致するように、演算器１３２から入力されたデータの値を変化分として増減される。
【０１１７】
従って、レーザビームの１走査を単位として、平均周波数データNcが倍率データＭＧに一致し、かつ左右周波数差データNb−Naが倍率バランスデータＢＬＣに一致するように、ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数Fc及び左右周波数差Fb−Faのフィードバック制御が行われ、所定時間後には、倍率レジスタ１３８に保持されているデータの値は平均周波数データNcを倍率データＭＧに一致させる値に収束し（画像の全体倍率が倍率データＭＧが表す倍率に整定され）、バランスレジスタ１４６に保持されているデータの値は左右周波数差データNb−Naを倍率バランスデータＢＬＣに一致させる値に収束する（画像の左右倍率差が倍率バランスデータが表す左右倍率差に整定される）。
【０１１８】
また、フィードバック制御を行っているので、周囲温度や電源電圧等の変動により、ＶＣＯ１０２における入力電圧と出力信号の周波数との関係が変化したとしても、平均周波数データNcが倍率データＭＧに一致し、左右周波数差データNb−Naが倍率バランスデータＢＬＣに一致するように、倍率レジスタ１３８及びバランスレジスタ１４６に保持されているデータの値が或る値に収束する。
【０１１９】
そして、倍率レジスタ１３８及びバランスレジスタ１４６に保持されているデータの値が収束しているときの、画像領域におけるビデオクロック信号VCK*2 の平均周波数Fcは、以下の式からも明らかなように、倍率データＭＧによって定まる値となる。
【０１２０】
Fc＝倍率データＭＧ／（ｔPLSA×５）
上式において、ｔPLSAはパルスカウント信号PLSAがアクティブの期間の長さを表し、クロック信号VCOCK が周波数逓倍回路１２０によって５倍の周波数の信号に変換された後に平均周波数検知回路１０６及び左右周波数差検知回路１０８に入力されているため、ｔPLSAに「５」を乗じている。パルスカウント信号PLSAがアクティブの期間の長さが273.8 μ秒であるとすると、上式は、
Fc〔ＭＨz 〕＝倍率データＭＧ／1369
となる。同様に、倍率レジスタ１３８及びバランスレジスタ１４６に保持されているデータの値が収束しているときの、ビデオクロック信号VCK*2 のＳＯＳ側の部分画像領域における平均周波数Fa、画像領域の走査を開始するときの周波数Fs、ＥＯＳ側の部分画像領域における平均周波数Fb、画像領域の走査を終了するときの周波数Fe（図１２参照）についても、以下に示すように倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣによって定まる値となる。
【０１２１】
Fa〔ＭＨz 〕＝（倍率データＭＧ−倍率バランスデータＢＬＣ）／1369
Fs〔ＭＨz 〕＝（倍率データＭＧ−２×倍率バランスデータＢＬＣ）／1369
Fb〔ＭＨz 〕＝（倍率データＭＧ＋倍率バランスデータＢＬＣ）／1369
Fe〔ＭＨz 〕＝（倍率データＭＧ＋２×倍率バランスデータＢＬＣ）／1369
このように、ＶＣＯ１０２、、ＤＡＣ１０４、平均周波数検知回路１０６、左右周波数差検知回路１０８、平均周波数制御回路１１０、左右周波数差制御回路１１２及び合成回路１１６は、本発明の周波数制御手段に対応している。
【０１２２】
ところで本実施形態では、例として図１３に示すように、互いにサイズの異なる転写材３６Ａ、３６Ｂが搬送ベルト３２の上側搬送面上を一定間隔を隔てて交互に搬送される。このため、後述する初期補正処理においては、レジマークを形成し、形成されたレジマークの位置に基づいて転写材３６Ａ上に画像を形成するための倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣを演算すると共に、転写材３６Ｂ上に画像を形成するための倍率データＭＧ’及び倍率バランスデータＢＬＣ’も演算している。そして、単一の転写材３６に転写するための画像形成を完了する毎に、ビデオクロック発生器８２に設定する倍率データ及び倍率バランスデータを、次に画像を転写する転写材３６のサイズに対応するデータに変更している。
【０１２３】
このため、ビデオクロック発生器８２は、図１３に示す転写材間隙に相当する非画像形成期間内に、平均周波数データNcが画像を転写する転写材３６のサイズに対応する倍率データ（ＭＧ又はＭＧ’）に略一致し、かつ左右周波数差データNb−Naが画像を転写する転写材３６のサイズに対応する倍率バランスデータ（ＢＬＣ又はＢＬＣ’）に略一致した状態で安定するように（平均周波数データNcが表す画像の全体倍率及び左右周波数差データNb−Naが表す画像の左右倍率差が整定された状態になるように）、フィードバック制御を行う必要がある。
【０１２４】
また、周囲温度の変化等に伴って倍率データ及び倍率バランスデータの最適値も変化することを考慮し、本実施形態では、後述するように画像形成処理を行っている最中にも転写材間隙に定期的にレジマークを形成して倍率データＭＧ、ＭＧ’及び倍率バランスデータＢＬＣ、ＢＬＣ’を更新する。レジマークの形成を行うときには画像の全体倍率及び左右倍率差が整定された状態になっている必要があるので、ビデオクロック発生器８２は、図１３に倍率・倍率バランス変更期間として示すように、倍率データ及び倍率バランスデータが変更設定されてから、非常に短い時間で画像の全体倍率及び左右倍率差を整定する必要がある。
【０１２５】
従って、画像の全体倍率及び左右倍率差の整定時間を短縮することを目的として、本実施形態では、まず倍率設定レジスタ７６及び倍率バランス設定レジスタ７８の各々を、図９に示すように、第１レジスタ１５４と第２レジスタ１５６の２個のレジスタを含んで構成している。
【０１２６】
第２レジスタ１５６のＤ入力及びＷＲ入力はＣＰＵ９０に接続されている。第２レジスタ１５６のＤ入力及びＷＲ入力はＣＰＵ９０に接続されている。ＣＰＵ９０は、Ｄ入力を介して第２レジスタ１５６にデータ（書き出し位置データＸＭ又は倍率データＭＧ又は倍率バランスデータＢＬＣ）を入力すると共に、ＷＲ入力を介して任意のタイミングでパルス信号を入力する。これにより、第２レジスタ１５６はＤ入力を介して入力されたデータを取り込んで保持する。
【０１２７】
第２レジスタ１５６のＱ出力は第１レジスタ１５４のＤ入力に接続されており、第１レジスタ１５４のＷＲ入力はＯＲ回路１５８の出力端に接続されており、第１レジスタ１５４のＱ出力はビデオクロック発生器８２に接続されている。ＯＲ回路１５８の入力端はページ信号生成回路９６及びＣＰＵ９０に接続されており、ページ信号生成回路９６からはページ制御信号PAGEが入力され、ＣＰＵ９０からはラッチ信号LCHが入力される。
【０１２８】
第１レジスタ１５４は、ＯＲ回路１５８に入力されるページ制御信号PAGE及びラッチ信号LCHの少なくとも一方がハイレベルからローレベルに変化すると、第２レジスタ１５６に保持されているデータをＤ入力を介して取り込んで保持し、これに伴ってビデオクロック発生器８２に設定される倍率データ及び倍率バランスデータが変更されることになる。
【０１２９】
上記構成によれば、ＣＰＵ９０は、或る転写材３６に転写するための画像形成を行っている期間内(ページ制御信号PAGEがハイレベルとなっている期間内）に、次に画像を転写する転写材３６のサイズに対応する倍率データ及び倍率バランスデータを、レジスタ７６、７８に設定することができる(設定したデータは第２レジスタ１５６に保持される）。
【０１３０】
また、或る転写材３６に転写するための画像形成が完了しページ制御信号PAGEがハイレベルからローレベルに変化すると、ＣＰＵ９０がラッチ信号LCHのレベルの切り替えを行なわなくても、第２レジスタ１５６に予め保持されているデータが直ちに第１レジスタ１５４に書込まれることによって、次に画像を転写する転写材３６のサイズに対応する倍率データ及び倍率バランスデータがビデオクロック発生器８２に直ちに設定される。これにより、ビデオクロック発生器８２では、次に画像を転写する転写材３６のサイズに対応する倍率データ及び倍率バランスデータに基づくフィードバック制御を直ちに開始することができる。
【０１３１】
また、画像の全体倍率及び左右倍率差の整定時間を短縮することを目的として、本実施形態ではゲイン選択回路１１４を図１０で示すように構成している。すなわち、ゲイン選択回路１１４はカウンタ１６０及びデコーダ１６２を備えている。カウンタ１６０のＣＫ入力には開始位置信号nSOSが入力される。また、カウンタ１６０のＥ入力はデコーダ１６２のＣＥ出力に接続されており、カウンタ１６０のＱ出力はデコーダ１６２のＤ入力に接続されている。更に、カウンタ１６０のｃｌｒ入力はＯＲ回路１６４の出力端に接続されており、このＯＲ回路１６４には、ＣＰＵ９０からラッチ信号LCHが入力されると共に、ページ信号生成回路９６からページ制御信号PAGEが入力され、更にカラー画像形成装置１０の電源投入時等のタイミングでレベルが変化するリセット信号RSTが入力される。
【０１３２】
カウンタ１６０は、図１０に示す真理値表からも明らかなように、ｃｌｒ入力がハイレベル（図では「１」と表記）のときにのみ動作し（ｃｌｒ入力がローレベル（図では「０」と表記）になるとカウント値がリセットされる）、Ｅ入力がローレベルのときにはカウント値を保持し、Ｅ入力がハイレベルのときには、ＣＫ入力を介して入力される開始位置信号nSOSがローレベルからハイレベルに変化する毎に、カウント値を「１」だけインクリメントする。デコーダ１６２は、図１０に真理値表で示すように、ＣＥ出力を介して出力する信号のレベルを、Ｄ入力を介して入力されるカウンタ１６０のカウント値が「２１未満」であればハイレベル、「２１以上」であればローレベルに切り替える。
【０１３３】
前述のように、カウンタ１６０はＥ入力（すなわちデコーダ１６２のＣＥ出力）がハイレベルのときのみカウント値のインクリメントを行うので、カウンタ１６０は、ページ制御信号PAGEがローレベルになると（或いはカラー画像形成装置１０の電源投入等に伴ってリセットがかかりリセット信号RSTのレベルが変化するか、或いは画像記録を開始する直前等の任意のタイミングでＣＰＵ９０によってラッチ信号LCHのレベルが変更されると）、開始位置信号nSOSのパルス数（光ビームの走査回数）のカウントを開始し、カウント値が「２１」に達するとＥ入力がローレベルになることでカウント値のインクリメントを停止し、ページ制御信号PAGEがハイレベルになる（次の転写材３６に転写すべき画像の形成が開始される）か、或いはリセット信号RST又はラッチ信号LCHのレベルが切り替わると、カウント値をリセットする。
【０１３４】
デコーダ１６２のＳ０出力及びＳ１出力は、平均周波数制御回路１１０の演算器１３２及び左右周波数差制御回路１１２の演算器１４２のＳ入力に各々接続されている。図１０に示す真理値表からも明らかなように、デコーダ１６２は、Ｄ入力を介して入力されるカウント値が「１〜１２」「１３〜２０」「０又は２１以上」の各場合毎に、Ｓ０出力を介して出力する信号及びＳ１出力を介して出力する信号の少なくとも一方の信号のレベルを切り替える。この信号は選択信号Ｓとして演算器１３２、１４２に入力される。
【０１３５】
演算器１３２、１４２では、入力された選択信号Ｓに基づき、偏差データと出力値との関係を以下の表１に示すように選択し、偏差データに応じた出力値を演算する。このように、ゲイン選択回路１１４、演算器１３２、１４２は本発明に係る変更手段（より詳しくは、請求項２及び請求項３に記載の変更手段）に対応している。なお、表1において選択信号ＳのＳ１，Ｓ２が共にローレベルのときの「＋１」「−１」は偏差の絶対値の大きさに拘わらず、偏差の符号が正であれば「＋１」を出力し、偏差の符号が負であれば「−１」を出力することを表す。
【０１３６】
【表１】
以下、演算器１３２、１４２における偏差データと出力値との関係の決定のしかたについて、具体的な数値(一例）を挙げて説明する。
【０１３８】
ＶＣＯ１０２から出力されるクロック信号VCOCKの周波数は、ＤＡＣ１０４からＶＣＯ１０２に入力されるアナログ信号の電圧レベルに応じて図１４に示すように変化する。但し、ＶＣＯ１０２はアナログ回路であるので図１４に示した関係は常に一定ではなく、クロック信号VCOCKの周波数は周囲温度や電源電圧、回路を構成する部品のばらつきによって変動する。なお、ＤＡＣ１０４として１６ビットのＤＡＣを用いたとすると、ＤＡＣ１０４への入力データが最小値「０」のときＤＡＣ１０４の出力電圧は０Ｖ（クロック信号VCOCKの周波数はＦmin）、入力データが最大値「６５５３５」のとき出力電圧は５Ｖ（周波数はＦmax）となる。
【０１３９】
ここで、画像の記録密度が６００ｓｐｉ、プロセス速度が２６３．８９ｍｍ／秒、感光体ドラム１４上でのレーザビームの光学走査範囲の長さが３４８ｍｍ、主走査方向に沿った画像範囲の長さが２９７ｍｍとすると、ビデオクロック信号VCOCKの通常の周波数Ｆtypは５１．２４ＭＨz となる。ＶＣＯ１０２の通常の周波数範囲（ＤＡＣ１０４への入力データを最小値から最大値迄変化させたときのビデオクロック信号VCOCKの変化幅）がビデオクロック信号の通常の周波数Ｆtypの１０％となるように、すなわち、
｜Ｆmax−Ｆmin｜／Ｆtyp＝１０％
を満足するようにＶＣＯ１０２を構成する。すると、ＶＣＯ１０２の通常の周波数範囲Ｆrangeは、
Ｆrange＝Ｆmax−Ｆmin＝５．１２４ＭＨz
となる。
【０１４０】
図８に示す平均周波数制御回路１１０、左右周波数差制御回路１１２の構成において、倍率レジスタ１３８を１６ビットのレジスタで構成し、バランスレジスタ１４６を符号ビットが１ビットでデータビットが１５ビットのレジスタで構成し、スイープクロック信号SWCKの周波数を２０ＭＨzとすると、スイープレジスタ１５０に保持されるデータの最大値及び最小値は、
最大値≒（２15−１）×２７３．８×２０＝１７９４３２０９２
最小値≒−２15×２７３．８×２０＝−１７９４３７５６８
となり、除算器１５２を経て合成回路１１６に入力されるデータの数値範囲は、−２１９０４〜２１９０３となる。なお、合成回路１１６は１６ビットの加算器で構成することができ、この場合、合成回路１１６から出力されるデータの値は、演算結果が０以下であれば０に、演算結果が６５５３５以上であれば６５５３５にクランプされる。
【０１４１】
上記の条件において、倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣ、平均周波数データNc、左右周波数差データNb−Naの分解能は７３０．４５Ｈzである。一方、倍率レジスタ１３８の分解能（倍率レジスタ１３８に保持されているデータの値が「１」変化したときの平均周波数の変化量）は、
倍率レジスタの分解能≒Ｆrange／２16＝７８．１８６Ｈz
となる。
【０１４２】
また、バランスレジスタ１４６の分解能（バランスレジスタ１４６に保持されているデータの値が「１」変化したときの左右周波数差の変化量）は、レーザビームの１走査におけるスイープレジスタ１５０の初期値が０であることから、除算器１５２を経て合成回路１１６に入力されるデータの、１走査内における値の変化幅は最大でも「２１９０４」であり、左右周波数差は、左右の各部分画像領域をレーザビームが走査する間のビデオクロック信号の周波数の平均値の差であるので、図１５に矢印で示す範囲（１走査内におけるビデオクロック信号の周波数の変化幅の１／２）であるので、
バランスレジスタの分解能≒
（Ｆrange×２１９０４／２16／２）／２15＝２６．１３Ｈz
となる。
【０１４３】
倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣの値を変更した直後の期間は、倍率データＭＧと平均周波数データNcとの偏差、倍率バランスデータＢＬＣと左右周波数差データNb−Naとの偏差が比較的大きいことが多く、ビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）を短時間で整定させるためには、前記期間に高い負帰還ゲインでフィードバック制御を行うことが望ましい。
【０１４４】
このため本実施形態では、ページ制御信号PAGEが立ち下がり（或いはリセット信号RST又はラッチ信号LCHのレベルが切り替わり）、次のＳＯＳ周期で倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣの値が変更設定されてから、開始位置信号nSOSの１２周期分の時間が経過する迄の期間（ゲイン選択回路１１４のカウンタ１６０に保持されているカウント値が１２を超える迄の期間、すなわち選択信号ＳのＳ１及びＳ０が何れもハイレベルとなっている期間）における負帰還ゲインを「１」に設定している。平均周波数制御回路１１０の演算器１３２において、負帰還ゲインを「１」とするための偏差と出力値との関係は、
（倍率・平均周波数データの分解能）／（倍率レジスタの分解能）＝７３０．４５／７８．１８６≒９．３
から、「出力値＝偏差（ＭＧ−Nc）×９．３」となる。
【０１４５】
また左右周波数差制御回路１１２の演算器１４２において、負帰還ゲインを「１」とするための偏差と出力値との関係は、
（倍率バランス・左右周波数差データの分解能）／（バランスレジスタの分解能）＝７３０．４５／２６．１３≒２８
から、「出力値＝偏差（ＢＬＣ−（Nb−Na))×２８」となる。
【０１４６】
また、偏差が小さくなったにも拘わらず高い負帰還ゲインでフィードバック制御を行っていると、一定値以上の振幅で偏差が振動している状態が続き、偏差の振動の振幅が小さくならない。このため、本実施形態では、倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣの値が変更設定され開始位置信号nSOSの１２周期分の時間が経過してから、更に開始位置信号nSOSの８周期分の時間が経過する迄の期間（ゲイン選択回路１１４のカウンタ１６０に保持されているカウント値が２１を超える迄の期間、すなわち選択信号ＳのＳ１がハイレベル、Ｓ０がローレベルとなっている期間）における負帰還ゲインを「０．２５」に設定している。
【０１４７】
演算器１３２において、負帰還ゲインを「０．２５」とするための偏差と出力値との関係は、９．３×０．２５≒２．３から、「出力値＝偏差（ＭＧ−Nc）×２．３」となる。また左右周波数差制御回路１１２の演算器１４２において、負帰還ゲインを「０．２５」とするための偏差と出力値との関係は、２８×０．２５≒７から、「出力値＝偏差（ＢＬＣ−（Nb−Na))×７」となる。
【０１４８】
一方、転写材３６に転写するための画像を形成しているときのビデオクロック信号の平均周波数の変動は、例として図１６に示すように、副走査方向に沿って延びる直線のラインを含む画像を形成したときに顕著に現れ、前記周波数の変動はラインの揺らぎ（副走査方向位置の変動）として視認される。なお、ラインの揺らぎ幅（ジッター）は、レーザビーム走査範囲の走査開始側端（開始位置信号nSOSが立ち上がる位置）から距離に比例して増大し、画像領域のＥＯＳ側の端部において最大となる。
【０１４９】
画像の記録密度が６００ｓｐｉの場合、画像品質の劣化を防止するためにジッターは６μｍ以下に抑制する必要があり、標準偏差σに換算してσ≦２μｍとする必要がある。本実施形態において、レーザビーム走査範囲の走査開始側端から画像領域のＥＯＳ側の端部（転写材３６の右端）迄の距離は３２０ｍｍであるので、標準偏差σ≦２μｍを実現するために許容される走査長１ｍ当りの最大変動割合Jitter（％／ｍ）は、
Jitter（％／ｍ）＝2/320000＝6.25％／ｍ（σ）
となる。クロック信号VCOCKの通常の周波数は５１．２４ＭＨzであるので、上記の最大変動割合を周波数の最大変動量Jitter（Ｈz）に置き換えると、
Jitter（Ｈz）＝51.24ＭＨz×（1/320000）×２μｍ＝320Ｈz（σ）
上記のように、本実施形態において、周波数の最大変動量Jitter（Ｈz）及び最大変動割合Jitter（％／ｍ）は、ジッターの標準偏差Jitter（μｍ）から以下の演算式によって求めることができる。
【０１５０】
Jitter（Ｈz）＝3.125×51.24×Jitter（μｍ）
Jitter（％／ｍ）＝3.125×Jitter（μｍ）
図１７には、本実施形態に係るカラー画像形成装置１０を用いて実験によって求めた負帰還ゲインとジッターの標準偏差σとの関係が示されている。図１７より明らかなように、ジッターの標準偏差σ≦２μｍとするためには負帰還ゲインを０．２以下とすればよい。
【０１５１】
これに対し、本実施形態に係る演算器１３２、１４２は、倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣの値が変更設定され、更に開始位置信号nSOSの２０周期分の時間が経過した以降の期間（ゲイン選択回路１１４のカウンタ１６０に保持されているカウント値が２２に達した以降の期間：レーザビームが画像領域を走査している期間を含む）には、入力された偏差の絶対値の大きさに拘わらず、偏差の符号が正であれば「＋１」を出力し、偏差の符号が負であれば「−１」を出力する。これにより、倍率レジスタ１３８及びバランスレジスタ１４６の保持データ値は「１」ずつインクリメント（ＵＰ）又はデクリメント（ＤＯＷＮ）される。
【０１５２】
この場合、出力値の絶対値が一定であるので、負帰還ゲインは演算器１３２、１４２に入力される偏差によって変化するが、前述のように、倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣ、平均周波数データNc、左右周波数差データNb−Naの分解能は７３０．４５Ｈz、倍率レジスタ１３８の分解能は７８．１８６Ｈz、バランスレジスタ１４６の分解能は２６．１３Ｈzであるので、ビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）に対する負帰還ゲインは最大でも７８．１８６／７３０．４５≒０．１となり、ビデオクロック信号の左右周波数差（画像の左右倍率差）に対する負帰還ゲインは最大でも２６．１３／７３０．４５≒０．０４となり、何れも負帰還ゲイン≦０．２を満足する。
【０１５３】
なお、レーザビームが画像領域を走査しているときのビデオクロック信号の左右周波数に対する負帰還ゲインは、上記のように平均周波数に対する負帰還ゲインに比して明らかに小さいので、例えば演算器１４２において、偏差の符号が正であれば「＋２」を出力し、偏差の符号が負であれば「−２」を出力する等のようにして負帰還ゲインを大きくしてもよい。
【０１５４】
但し、例として図１８に示すように、光ビーム走査装置１８の内部温度が経時的に変化したときに、画像の全体倍率は大きく変化するものの、画像の左右倍率差については殆ど変化しないことが実験によって確認されている。従って、上記で説明したように、レーザビームが画像領域を走査しているときのビデオクロック信号の左右周波数に対する負帰還ゲインは、平均周波数に対する負帰還ゲインに比して小さくすることが好ましい。
【０１５５】
次に補正部１３４によるバランス調整の影響補正について、具体的数値を挙げて説明する。左右周波数差制御回路１１２から合成回路１１６に入力されるデータは、バランスレジスタ１４６の保持データの値が０のときは変化しない（この場合、ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数も変化しない）のに対し、バランスレジスタ１４６の保持データの値が３２７６８（最大値）の場合は０〜２１９０４の範囲でスイープする。従って、バランスレジスタ１４６の保持データの値の変化（０〜３２７６８）に対し、ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数は２１９０４／２＝１０９５２に対応する周波数だけ変化する。
【０１５６】
一方、平均周波数制御回路１１０の倍率レジスタ１３８から合成回路１１６に入力されるデータの値の変化（０〜６５５３６（最大値))に対し、ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数は、６５５３６／２＝３２７６８に対応する周波数だけ変化する。上記より、倍率レジスタ１３８の保持データの値の変化に対するビデオクロック信号VCOCKの平均周波数の感度（影響度合い）を基準としたときの、バランスレジスタ１４６の保持データの値の変化に対するビデオクロック信号VCOCKの平均周波数の感度（影響度合い）の比は、１０９５２／３２７６８＝０．３３４となる。
【０１５７】
従って、補正部１３４において、平均周波数制御回路１１０の演算器１３２の出力値に対し、左右周波数差制御回路１１２の演算器１４２からの出力値に「０．３３４」を乗じた値（補正値）を減算するバランス調整の影響補正を行うことにより、バランスレジスタ１４６の保持データの値の変更に伴うビデオクロック信号VCOCKの平均周波数への影響（変化）をキャンセルすることができる。このように、補正部１３４は請求項５に記載の周波数制御手段としての機能を有している。
【０１５８】
本実施形態に係るビデオクロック発生器８２は平均周波数及び左右周波数差の２つの負帰還ループを有しており、特に負帰還ゲインが高い場合に発振し易いが、補正部１３４が上記のバランス調整の影響補正を行うことにより、ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）を短時間で整定することができる。なお、演算器１４２（及び演算器１３２）から出力値として「＋１」又は「−１」が出力されるときには補正値の絶対値が１未満となるので、補正部１３４によるバランス調整の影響補正は行なわれない。
【０１５９】
倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣが変更設定された場合に、演算器１３２、１４２における偏差データと出力値との関係(負帰還ゲイン）を上記のように変更しながらフィードバック制御を行うと共に、補正部１３４が上記のバランス調整の影響補正を行うことにより、ビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）を短時間で整定させることができる。
【０１６０】
例として図１９では倍率データＭＧの旧設定値に対し、画像領域の長さが３０００μｍ変化するように値を定めた新設定値を設定し、倍率バランスデータＢＬＣの値も同時に変更設定した場合のビデオクロック信号の平均周波数の推移の一例を示す。
【０１６１】
図１９より明らかなように、倍率データ（及び倍率バランスデータ）が変更設定されてから１２ＳＯＳ周期に相当する時間が経過する迄の間は負帰還ゲイン＝１でフィードバック制御が行われることにより、倍率データが変更設定された直後は平均周波数が大きく変動しているものの、補正部１３４によるバランス調整の影響補正との相乗効果により、平均周波数の変動（平均周波数と倍率データの新設定値との偏差）は急速に小さくなり、ジッターの標準偏差σは最終的には１０μｍ程度にまで抑制される。
【０１６２】
また、次に８ＳＯＳ周期に相当する時間が経過する迄の間は負帰還ゲイン＝０．２５でフィードバック制御が行われることで、補正部１３４によるバランス調整の影響補正との相乗効果によって平均周波数の変動は更に小さくなり、ジッターの標準偏差σは３μｍ程度にまで抑制される。そして、前記８ＳＯＳ周期に相当する時間が経過した後は、偏差の符号に応じて倍率レジスタ１３８、バランスレジスタ１４６の保持データ値を１ずつＵＰ又はＤＯＷＮするフィードバック制御に切り替わることにより、ジッターの標準偏差σは１．８μｍ程度にまで抑制される。
【０１６３】
このように、本実施形態によれば、倍率データＭＧ及び倍率バランスデータＢＬＣ（目標値）を変更設定し、新たな目標値に基づくフィードバック制御を開始してから、２１ＳＯＳ周期という非常に短い時間でビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）を整定することができる。
【０１６４】
次に本実施形態の作用として、カラー画像形成装置１０の電源が投入された場合に制御部１６のＣＰＵ９０によって実行される初期補正処理について、図２０のフローチャートを参照して説明する。ステップ２００では、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ（以下、ＥＥＰＲＯＭという）に記憶されている、転写材３６の表面用（転写材３６Ａ用）の最新の書き出し位置データＸＭ、倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣを読み出し、レジスタ７４〜７８に書き込む。
【０１６５】
次のステップ２０２ではレジマーク形成用の画像データをＲＯＭから読み出す。本実施形態では、レジマーク形成用の画像データとして、図４にも示すように、副走査方向に沿って延びる１ドット幅の線状のレジマークを、主走査方向に沿って画像領域の先頭（ＳＯＳ）、中央（ＣＯＳ:Center Of Scan)、及び末尾（ＥＯＳ）に形成するための画像データを予めＲＯＭに記憶しており、ステップ２０２ではこの画像データを読み出して露光制御部７０Ａ〜７０Ｄの画像メモリ７２に各々書き込む。
【０１６６】
ステップ２０４では転写ベルト２８を回転駆動させ、次のステップ２０６で画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの各々に対してレジマークの形成を指示する。これにより、画像形成部１２Ｄに対応する露光制御部７０Ｄでは、書き出し位置設定レジスタ７４に設定された書き出し位置データＸＭに基づいてライン同期信号LSYNC を生成すると共に、設定された倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣに基づいてビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）をフィードバック制御により整定させ、画像メモリ７２からレジマーク形成用の画像データを読み出して変調信号を生成し、ＬＤドライバ８８を介して光ビーム走査装置１８のＬＤ５０を駆動する。
【０１６７】
画像形成部１２Ｄでは、帯電器１６によって帯電された感光体ドラム１４の周面に光ビーム走査装置１８のＬＤ５０から射出されたレーザビームが照射され、該レーザビームが前記周面上を走査することで、前記周面上にレジマークの静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器２２によってＣ色のトナー像として現像され、Ｃ色のトナー像が転写ベルト２８に転写される。
【０１６８】
また、画像形成部１２Ａ〜１２Ｃ及びこれらの画像形成部に対応する露光制御部７０Ａ〜７０Ｃにおいても上記と同様の処理が行われる。これにより、図４に示すように転写ベルト２８上のＳＯＳ、ＣＯＳ及びＥＯＳに相当する箇所に、各色（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）のレジマークが転写ベルト２８の移動方向に沿って互いにずれた位置に形成される。ステップ２０６はステップ２２０と共にマーク形成制御手段を構成している。
【０１６９】
なお図４では、ＳＯＳ、ＣＯＳ及びＥＯＳに相当する箇所に形成された色Ｘのレジマークを、各々「ＸSOS 」「ＸCOS 」「ＸEOS 」と表記している。また、以下ではＳＯＳに相当する箇所に形成されたレジマークを「ＳＯＳレジマーク」、ＣＯＳに相当する箇所に形成されたレジマークを「ＣＯＳレジマーク」、ＥＯＳに相当する箇所に形成されたレジマークを「ＥＯＳレジマーク」と称する。図４では、例として、光ビーム走査装置１８を構成する光学部品の公差や取付位置の公差、光ビーム走査装置１８が取付けられているフレーム（図示省略）の公差、温度等の周囲環境や設置状態の変化及び経時変化等の原因により、各色のＳＯＳレジマーク、ＣＯＳレジマーク及びＥＯＳレジマークの形成位置が主走査方向に沿ってずれている場合を示している。
【０１７０】
ステップ２０８では、レジ検知センサ４６から増幅器９２、ＡＤＣ９４を介して入力されるレジデータをＲＡＭに順次格納すると共に、入力されたレジデータに基づいて、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄによって転写ベルト２８上に各々形成されたレジマークが、レジ検知センサ４６によって全て検出されたか否か判定し、判定が肯定される迄待機する。判定が肯定されるとステップ２１０へ移行し、転写ベルト２８の回転駆動を停止させる。
【０１７１】
次のステップ２１２以降ではＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ各色について書き出し位置データ、倍率データ、倍率バランスデータを各々更新するが、以下では「Ｃ」を例に各データの更新を説明する。すなわち、ステップ２１２ではＲＡＭからＣ色のレジマークに対応するレジデータを取り込み、取り込んだレジデータに基づいて、各レジマークの位置を演算する。
【０１７２】
本実施形態ではレジマークの位置を表すデータとして、図２２に「レジマークの実測位置」としてレジマークに対応させて示しているように、ＳＯＳレジマークとＥＯＳレジマークとの距離Ａold 、ＳＯＳレジマークとＣＯＳレジマークとの距離Ｂold 及びＳＯＳレジマークからＡold の１／２に相当する距離隔てた位置とＣＯＳレジ検知センサ４６Ｂとの距離ΔＸold を用いており、ステップ２１２ではこれらを演算する。
【０１７３】
次のステップ２１４では転写材３６の表面用（転写材３６Ａ用）の書き出し位置データＸＭ、倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣを更新する。まず、レジスタ７４〜７８に現在設定している（すなわちレジマーク形成時に用いた）書き出し位置データＸＭ、倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣを、レジマーク形成時の書き出し位置データＸＭold 、レジマーク形成時の倍率データＭＧold 、レジマーク形成時の倍率バランスデータＢＬＣold として取り込む。
【０１７４】
そして、ＳＯＳレジマークとＥＯＳレジマークとの距離、すなわち画像領域の長さが、ＳＯＳレジ検知センサ４６ＡとＥＯＳレジ検知センサ４６Ｃとの距離ＴgtＡに一致するように、以下の（１）式に従って更新後の倍率データＭＧnew を演算する。
【０１７５】
ＭＧnew ＝ＭＧold ×Ａold ／ＴgtＡ …（１）
倍率データＭＧとして更新後の倍率データＭＧnew を用いることにより、図２２に「倍率調整後のレジマークの仮想位置」として示しているように、ＳＯＳレジマークとＥＯＳレジマークとの距離を、ＳＯＳレジ検知センサ４６ＡとＥＯＳレジ検知センサ４６Ｃとの距離ＴgtＡに一致させることができる。なお、上記処理は請求項７に記載の第１設定手段による演算に対応している。
【０１７６】
次に、ＣＯＳレジマークがＳＯＳレジマークとＥＯＳレジマークの中央に位置するように、すなわちＳＯＳレジマーク（又はＥＯＳレジマーク）からＣＯＳレジマーク迄の距離が、ＳＯＳレジ検知センサ４６Ａ（又はＥＯＳレジ検知センサ４６Ｃ）とＣＯＳレジ検知センサ４６Ｂとの距離ＴgtＡ／２（＝ＴgtＢ）に一致するように、次の（２）式に従って更新後の倍率バランスデータＢＬＣnew を演算する。
【０１７７】
【数１】
なお、上記処理は請求項７に記載の第２設定手段による演算に対応している。（２）式の第１項は、ＣＯＳレジマークの位置を前述の補正量分だけ補正するための倍率バランスデータＢＬＣの値の変更量を表しており、（２）式では、この第１項を、倍率データＭＧの更新に伴う全体倍率の変化に応じて更新前の倍率バランスデータＢＬＣold を補正する第２項に加算することにより、更新後の倍率バランスデータＢＬＣnew を求めている。
【０１７９】
倍率データＭＧとして倍率データＭＧnew を用い、倍率バランスデータＢＬＣとして更新後の倍率バランスデータＢＬＣnew を用いることにより、図２２に「倍率バランス調整後のレジマークの仮想位置」として示しているように、ＣＯＳレジマークがＳＯＳレジマークとＥＯＳレジマークの中央に位置し、ＳＯＳレジマークとＣＯＳレジマークとの距離及びＣＯＳレジマークとＥＯＳレジマークとの距離を、ＳＯＳレジ検知センサ４６Ａ（又はＥＯＳレジ検知センサ４６Ｃ）とＣＯＳレジ検知センサ４６Ｃとの距離ＴgtＢ（＝ＴgtＡ／２）に一致させることができる。
【０１８０】
続いて、ＳＯＳ、ＣＯＳ及びＥＯＳの各レジマークがレジ検知センサ４６Ａ〜４６Ｃの位置に各々一致するように、次の（３）式に従って更新後の書き出し位置データＸＭnewを演算する。
【０１８１】
【０１８２】
Fold〔ＭＨz 〕＝（ＭＧold −２×ＢＬＣold ）／1369 …（４）
Fnew〔ＭＨz 〕＝（ＭＧnew −２×ＢＬＣnew ）／1369 …（５）
そしてステップ２１４では、書き出し位置データＸＭnewを書き出し位置データＸＭとしてＥＥＰＲＯＭ及びＲＡＭに格納すると共に、倍率データＭＧnew 、倍率バランスデータＢＬＣnewを、転写材３６の表面用の倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣとしてＥＥＰＲＯＭ及びＲＡＭに格納する。
【０１８３】
次のステップ２１６では転写材３６の裏面用（転写材３６Ｂ用）の縮小率（転写材３６Ａのサイズを基準としたときの転写材３６Ｂのサイズの比）をＲＯＭから読み出す。そしてステップ２１８では、読み出した縮小率及びステップ２１４で求めた転写材３６の表面用の倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣに基づいて、転写材３６の裏面用（転写材３６Ｂ用）の倍率データＭＧ’、倍率バランスデータＢＬＣ’を演算し、ＲＡＭに格納する。
【０１８４】
次に、転写材３６に画像を形成する際に行なわれる画像形成処理について、図２１のフローチャートを参照して説明する。なお、この画像形成処理が行なわれているときには、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの画像メモリ７２には、転写材３６上に転写・形成すべき画像を表す画像データが格納されているものとする。
【０１８５】
ステップ２３０ではフラグを０にする。最初に形成した画像を転写するのは定着処理を経ていない転写材３６Ａであるので、ステップ２３２ではＲＡＭから書き出し位置データＸＭを取り込んでレジスタ７４に書き込むと共に、転写材３６の表面用の倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣを取り込んでレジスタ７６、７８に無条件で書き込み、次のステップ２３４で画像形成部１２Ａ〜１２Ｄに対して画像の形成を指示する。
【０１８６】
これにより、露光制御部７０ではページ制御信号PAGEが立ち下がるか、或いはＣＰＵ９０によってラッチ信号LCHのレベルが切り替えられることで、レジスタ７６、７８に書き込まれた転写材３６の表面用の倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣに基づくビデオクロック信号の周波数のフィードバック制御が行なわれ、ビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）が整定された後に画像形成部１２で画像が形成されることになる。
【０１８７】
ステップ２３６では画像形成処理を終了するか否か判定する。この判定は、複数枚の転写材３６に画像を転写・形成する場合や転写材３６の両面に画像を転写・形成する場合には否定され、ステップ２３８へ移行する。
【０１８８】
ステップ２３８以降の処理は、画像形成部１２Ａ〜１２Ｄの各々に対応して、独立したタイミングで各々行なわれるが、以下では説明を簡単にするため、単一の画像形成部に対応する処理のみを説明する。ステップ２３８では、画像形成部１２における画像形成処理が開始されたか否か判定し、判定が肯定される迄待機する。ステップ２３８の判定が肯定されるとステップ２４０へ移行し、次に形成する画像の転写先が転写材３６の表面か裏面か、すなわち転写先が両面共に画像形成が完了していない転写材３６Ａか片面のみ画像形成が完了した転写材３６Ｂかを判定する。
【０１８９】
次に形成する画像の転写先が転写材３６の表面である場合にはステップ２４２へ移行し、レジスタ７６、７８（の第２レジスタ１５６）に、転写材３６の表面用の倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣを書き込む。これにより、次の画像を形成する際には、露光制御部７０においてレジスタ７６、７８に書込んだ転写材３６の表面用の倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣが第１レジスタ１５４に書きこまれに基づいてビデオクロック信号の周波数のフィードバック制御が行なわれる。また、次のステップ２４４ではレジマークの形成を行うか否か判定する。判定が否定された場合にはステップ２５０へ移行する。
【０１９０】
一方、次に形成する画像の転写先が転写材３６の裏面である場合には、ステップ２４０からステップ２４８へ移行し、レジスタ７６、７８に、転写材３６の裏面用の倍率データＭＧ’、倍率バランスデータＢＬＣ’を書き込み、ステップ２５０へ移行する。これにより、次の画像を形成する際には、露光制御部７０においてレジスタ７６、７８に書込んだ転写材３６の裏面用の倍率データＭＧ’、倍率バランスデータＢＬＣ’に基づいてビデオクロック信号の周波数のフィードバック制御が行なわれる。
【０１９１】
ステップ２５０では画像形成部１２における画像形成（正確には露光制御部７０における画像の露光）が終了したか否か判定する。判定が否定された場合にはステップ２５２へ移行し、フラグが１か否か判定する。ステップ２５２の判定も否定された場合にはステップ２５０に戻り、上記判定を繰り返す。ステップ２５０の判定が肯定されるとステップ２６４へ移行し、画像形成部１２に対して次の画像の形成を指示する。次のステップ２６６ではレジマークの形成を行うか否か判定する。判定が否定された場合にはステップ２３６へ戻り、ステップ２３６以降の処理を繰り返す。そして、ステップ２３６の判定が肯定されると画像形成処理を終了する。
【０１９２】
上記により、各回の画像形成時には、形成する画像を転写する転写材３６のサイズ（定着処理の実行の有無によるサイズの相違を考慮したサイズ）に対応する倍率データ及び倍率バランスデータがレジスタ７６、７８に予め設定され、設定された倍率データ及び倍率バランスデータに基づいて、ビデオクロック信号の周波数のフィードバック制御が行なわれ、画像が形成されることになるので、画像全体の倍率（全体倍率）のずれや画像の部分倍率（左右倍率差）のばらつき、画像の書き出し位置のずれ、及びカラー画像における色ずれを解消することができ、転写材３６の両面に画像を転写形成する場合に、各面に転写形成した画像のサイズがばらつくことも防止できる。
【０１９３】
また、ビデオクロック信号の周波数のフィードバック制御における負帰還ゲインがゲイン選択回路１１４によって適宜選択されることで、転写材３６の両面に画像を転写形成する場合にも、図１３に「倍率・倍率バランス変更期間」として示す期間内に、ビデオクロック信号の平均周波数（画像の全体倍率）及び左右周波数差（画像の左右倍率差）を整定することができる。
【０１９４】
また、レジマークを形成して書き出し位置データＸＭ、倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣを更新すべきタイミングが到来すると、ステップ２４４の判定が肯定されてステップ２４６へ移行し、レジマーク形成用の画像データをＲＯＭから読み出して露光制御部７０Ａ〜７０Ｄの画像メモリ７２に各々書き込む。なお、レジマークの形成・データＸＭ，ＭＧ，ＢＬＣの更新は、例えば数分に１回、数十分に１回、数時間に１回等のように定期的に行ってもよいし、温度センサによって装置内部の温度を検出し、検出した温度が大きく変化したときに行うようにしてもよい。
【０１９５】
ステップ２４６の処理を行うと、ステップ２６４で画像形成部に対して画像の形成を指示した後に、次のステップ２６６の判定が肯定されてステップ２６８へ移行し、搬送ベルト３２の上側搬送面上における転写材間隙に相当する位置へのレジマークの形成を各画像形成部１２に指示する。次のステップ２７０ではフラグを１にしてステップ２３６に戻る。これにより、各画像形成部１２により、図１３に示す位置に相当する転写ベルト２８上の所定位置にレジマークが各々形成される。
【０１９６】
続いて、フラグを１にしたことでステップ２５２の判定が肯定され、ステップ２５４〜２６０において、先に説明した初期補正処理（図２０）のステップ２０８、２１２〜２１８と同様にしてデータＸＭ，ＭＧ，ＢＬＣ，ＭＧ’，ＢＬＣ’が更新される。そして、次のステップ２６２でフラグを０にしてステップ２５０に戻ることで通常の画像形成処理のシーケンスに戻る。
【０１９７】
なお、上記では平均周波数検知回路１０６において、ビデオクロック信号VCOCKの５倍の周波数の信号のパルス数を一定時間内（パルスカウント信号PLSAがハイレベルとなっている期間内）でカウントすることで平均周波数データNcを求めていたが、上記方式では光ビーム走査装置１８内部の温度が変化し感光体ドラム１４の周面上におけるレーザビームの走査速度が変化したとしても平均周波数データNcの値が変化せず、結果としてレーザビームの走査速度の変化に伴って画像の全体倍率が変化してしまうという欠点を有している。このため、光ビーム走査装置１８内部の温度変化が比較的大きい等の場合には、レーザビーム走査範囲内の複数箇所（例えばＳＯＳとＥＯＳ）でレーザビームの光スポットの通過を各々検知し、前記複数箇所間のレーザビームの走査時間を測定して画像の全体倍率（ビデオクロック信号の平均周波数）を制御することが好ましい。
【０１９８】
例として、図２３に示す光ビーム走査装置１８の光学系では、開始位置検出センサ６６（第１検出手段）に加え、折り返しミラー６４のレーザビーム射出側の走査終了側端部（ＥＯＳ）に相当する位置に終了位置検出センサ１７０（第２検出手段）が配置されている。終了位置検出センサ１７０は、ポリゴンミラー５８のレーザビームを反射している面が、入射ビームをＥＯＳに相当する方向へ反射する向きとなったときに、折り返しミラー５８を介してレーザビームが入射され、終了位置信号EOSとしてパルス幅の短いパルスを出力する。
【０１９９】
光ビーム走査装置１８として上記構成を採用した場合、平均周波数検知回路１０６は、図２４に示すようにパルス発生器１７２及びカウンタ１７４で構成することができる。なお、この態様において、左右周波数差検知回路１０８は、図７においては平均周波数検知回路１０６に含まれていたカウンタ１２２を含んで構成されており、請求項６に記載の第２計測手段に対応している。
【０２００】
パルス発生器１７２には開始位置信号nSOS及び終了位置信号EOSを反転した終了位置信号nEOS（図２５参照）が入力され、開始位置信号nSOSが立ち上がってから終了位置信号nEOSが立ち上がる迄の間ハイレベルとなる走査期間信号SOS＿EOS（図２５参照）を出力する。走査期間信号SOS＿EOSはカウンタ１７４のＥ入力に入力される。
【０２０１】
カウンタ１７４はレーザビーム１周期毎にカウント値を０にすると共に、走査期間信号SOS＿EOSがハイレベルとなっている期間内におけるビデオクロック信号VCOCKのパルス数をカウントし、カウント値を平均周波数データNcとして出力する。なお、上述した構成の平均周波数検知回路１０６は、開始位置検出センサ６６及び終了位置検出センサ１７０と共に、請求項６に記載の第１計測手段に対応している。
【０２０２】
上記のようにして求めた平均周波数データNcはレーザビームの走査速度が変化すると走査速度の変化に応じて値が変化するので、レーザビームの走査速度の変化を検知することができ、上記の平均周波数データNcを用いて画像の全体倍率（ビデオクロック信号VCOCKの平均周波数）のフィードバック制御を行うことにより、レーザビームの走査速度が変化したときにも画像の全体倍率が変化することを防止することができる。なお、図２４に示す平均周波数検知回路１０６、左右周波数差検知回路１０８から出力される平均周波数データNc、左右周波数差データNb−Naを用いてクロック信号VCOCKのフィードバック制御を行うビデオクロック発生器８２は、請求項６に記載の周波数制御手段に対応している。
【０２０３】
また、上記ではゲイン選択回路１１４において、演算器１３２、１４２における偏差データと出力値との関係（負帰還ゲイン）を、ページ制御信号PAGEのレベルが立ち下がってから（或いはリセット信号RST又はラッチ信号LCHのレベルが切り替わってから）の経過時間に応じて固定的に定めたタイミングで切り替えていたが、これに限定されるものではなく、例として図２６に示すように、演算器１３２、１４２に入力される偏差データがゲイン選択回路１１４にも入力されるように構成し、入力された偏差データが表す偏差の大きさに応じて偏差データと出力値との関係（負帰還ゲイン）を切り替えるようにしてもよい。偏差データと出力値との関係（負帰還ゲイン）は、例えば偏差データが表す周波数偏差に応じて以下の表２に示すように切り替えることができる。
【０２０４】
【表２】
上記で説明したゲイン選択回路１１４も、演算器１３２、１４２と共に本発明の変更手段（より詳しくは請求項４に記載の変更手段）に対応している。
【０２０６】
また、上記ではゲイン選択回路１１４において偏差と演算器１３２、１４２の出力値との関係を３段階に切り替える例を表１に、４段階に切り替える例を表２に示していたが、本発明の変更手段は上記構成に限定されるものではなく、偏差と出力値との関係を２段階に切り替えてもよいし、５段階以上の多数段階に切り替えてもよい。
【０２０７】
また、上記ではＳＯＳ側の部分画像領域におけるクロック信号の周波数と、ＥＯＳ側の部分画像領域におけるクロック信号の周波数と、の差を用いて、倍率バランスの指定や制御を行っていたが、これに代えて両者の周波数の比を用いてもよい。すなわち、上記では倍率バランスデータＢＬＣとしてビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差Fb−Faに対応する値が設定され、ビデオクロック信号VCOCKの左右周波数差Fb−Faに基づいてフィードバック制御を行っていたが、これに代えてFa／FbやFa／Fc、Fb／Fc等を用いて倍率バランスの指定、フィードバック制御を行うようにしてもよい。
【０２０８】
また、上記では光ビーム走査装置として、ポリゴンミラー５２の反射面幅よりも幅広のレーザビームをポリゴンミラー５２に入射するオーバフィルドタイプの光ビーム走査装置１８を例に説明したが、これに限定されるものではなく、反射面幅よりも幅の狭いレーザビームをポリゴンミラーに入射する、所謂アンダーフィルドタイプの光ビーム走査装置を用いてもよい。
【０２０９】
更に、上記では光源として２つの発光点を備えたデュアルスポットレーザダイオードを用い、２本の光ビームによって主走査方向に沿った２ラインを同時に走査露光するようにしていたが、これに限定されるものではなく、１本の光ビームを射出する光源を用い、１本の光ビームにより１ラインずつ走査露光するようにしてもよいし、３本以上の光ビームによって主走査方向に沿った３本以上のラインを同時に走査露光するようにしてもよい。また、光源としてＬＥＤ等の他の光源を用いてもよい。
【０２１０】
また、上記では画像領域の先頭（ＳＯＳ）、中央（ＣＯＳ）及び末尾（ＥＯＳ）の３箇所にレジマークを形成するようにした例を説明したが、これに限定されるものではなく、上記位置からずれた位置にレジマークを形成するようにしてもよいし、レジマークの個数についても、より多数のレジマークを形成するようにしてもよい。
【０２１１】
更に、上記では画像形成装置１０の内部にレジ検知センサ４６を設け、転写ベルト２８上に形成されたレジマークの位置を検知するようにしていたが、これに限定されるものではなく、例えば転写ベルト２８上に形成されたレジマークを転写材３６上に転写・定着させると共に、該転写材３６を、カラー画像形成装置１０と別体でラインセンサ等の検知センサを備えたレジマーク位置検知用の治具にセットしてレジマークの位置を検知するようにしてもよい。この場合、前記治具によるレジマーク位置の検知結果に基づいて、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置によって倍率データＭＧ、倍率バランスデータＢＬＣ、書き出し位置データＸＭを演算し、演算結果を画像形成装置に入力することができる。
【０２１２】
また、上記では感光体ドラム１４及び光ビーム走査装置１８を備えた４台の画像形成部１２Ａ〜１２Ｄが順に設けられたタイプのカラー画像形成装置１０を例に説明したが、これに限定されるものではなく、単一の感光体及び単一の光ビーム走査装置を備えると共に、感光体に形成された静電潜像を互いに異なる色（例えばＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）に現像する複数台の現像器を備え、単一の感光体ドラムの周面に各色のトナー像を順に形成して転写ベルトや転写材上で重ね合わせることで、転写ベルトや転写材上にカラー画像を形成するタイプの画像形成装置に本発明を適用してもよい。また、単一のポリゴンミラーの周囲に複数の光源が配置され、各光源から射出された光ビームを単一のポリゴンミラーで各々偏向させ、各光ビームを複数設けられた感光体の何れかに照射して互いに異なる色のトナー像を形成するタイプの画像形成装置（所謂スプレーペイントＲＯＳを備えた画像形成装置）に本発明を適用することも可能である。
【０２１３】
また、上記ではカラー画像を形成する画像形成装置を例に説明したが、本発明は、単色の画像を形成する画像形成装置に適用することも可能であることは言うまでもない。
【０２１４】
【発明の効果】
以上説明したように第１の発明は、光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率及び画像の部分倍率を計測し、画像全体の倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなり、かつ画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなるように、光ビームの1走査に相当する期間内におけるクロック信号の周波数の平均値及び変化幅に関する操作量を前記偏差に応じて変更することを繰り返すと共に、前記偏差と前記操作量の変更量との関係を変更するようにしたので、複数の画像を高速で順次形成する場合であっても、個々の画像を単位として画像全体の倍率及び画像の部分倍率を各々補正することが可能となる、という優れた効果を有する。
【０２１５】
第６の発明は、光ビームが走査範囲内の第１の所定位置を通過してから第２の所定位置を通過する迄の期間内のクロック信号の平均周波数を計測すると共に、光ビーム走査範囲を２つ以上の範囲に分割したときの各範囲を光ビームが走査している期間毎のクロック信号の平均周波数の差又は比を計測し、計測されたクロック信号の平均周波数が、画像全体の倍率の設定値に応じた平均周波数に一致し、かつ計測されたクロック信号の平均周波数の差又は比が、画像の部分倍率の設定値に応じた平均周波数の差又は比に一致するようにクロック信号の周波数を制御するので、画像全体の倍率及び画像の部分倍率を各々補正することができ、光ビームの走査速度が変化した場合にも画像全体の倍率が変化することを防止できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ビデオクロック発生器の概略構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図３】 転写ベルトに穿設されたベルト位置検出用の孔、及びベルト位置検出センサの配置を示す斜視図である。
【図４】 転写ベルト上に形成されるレジマークの一例、及び該レジマークを検知するレジ検知センサの配置を示す斜視図である。
【図５】 光ビーム走査装置の光学系の概略構成を示す平面図である。
【図６】 画像形成装置の制御部のうち、光ビーム走査装置の制御に関する部分の概略構成を示すブロック図である。
【図７】 平均周波数検知回路及び左右周波数差検知回路の概略構成を示すブロック図である。
【図８】 平均周波数制御回路及び左右周波数差制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【図９】 倍率設定レジスタ及び倍率バランス設定レジスタの概略構成を示すブロック図である。
【図１０】 ゲイン選択回路の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】 開始位置信号nSOSとライン同期信号LSYNCとの関係、ベルト位置検出信号とページ制御信号PAGEとの関係を用紙（転写材）と対応させて示す概念図である。
【図１２】 開始位置信号nSOS、ライン同期信号LSYNC 、パルスカウント信号PLSA,PLSB 、スイープクロック信号SWCK、レジスタクロック信号REGCK 及び開始位置信号SOSと、これらの信号に基づくビデオクロック信号VCK*2 の周波数の推移を示すタイミングチャートである。
【図１３】 ビデオクロック信号VCK*2 の周波数の推移を、搬送ベルト上での転写材の配置及びレジマーク形成位置と対応させて示す概念図である。
【図１４】 ＤＡＣからＶＣＯに入力される信号の電圧レベルと、ＶＣＯから出力されるクロック信号VCOCKの周波数との関係を示す線図である。
【図１５】 左右周波数差制御回路から出力されるデータの値の変化に対し、クロック信号VCOCKの左右周波数差の変化の程度を説明するための線図である。
【図１６】 ビデオクオック信号の周波数の変動により、転写材上に形成されるラインに揺らぎが生ずることを説明するためのイメージ図である。
【図１７】 負帰還ゲインとジッターの標準偏差との関係を示す線図である。
【図１８】 光ビーム走査装置の内部温度と、画像の全体倍率及び部分倍率（左右倍率差）との関係を示す線図である。
【図１９】 倍率データ及び倍率バランスデータの値が変更されてから、画像の全体倍率及び左右倍率差が整定される迄の間のビデオクロック信号VCK*2の周波数の変動を示す線図である。
【図２０】 初期補正処理の内容を示すフローチャートである。
【図２１】 画像形成処理の内容を示すフローチャートである。
【図２２】 倍率データ、倍率バランスデータ、及び書き出し位置データの演算を説明するための概念図である。
【図２３】 光ビーム走査装置の光学系の他の構成を示す概略平面図である。
【図２４】 図２３の光学系に対応する平均周波数検知回路及び左右周波数差検知回路の他の構成を示す概略ブロック図である。
【図２５】 図２３の光学系に対応する開始位置信号nSOS、ライン同期信号LSYNC 、パルスカウント信号PLSA,PLSB 、スイープクロック信号SWCK、レジスタクロック信号REGCK 、終了位置信号nEOS、走査期間信号SOS＿EOSと、ビデオクロック信号VCK*2 の周波数の推移を示すタイミングチャートである。
【図２６】 平均周波数制御回路及び左右周波数差制御回路の他の構成を示す概略ブロック図である。
【図２７】 主走査方向に沿った画像の位置ずれや色ずれを構成する３つの要素を分けて示す概念図である。
【符号の説明】
１０ カラー画像形成装置
１２ 画像形成部
５０ ＬＤ
６０ 開始位置センサ
８２ ビデオクロック発生器
９０ ＣＰＵ
１０２ ＶＣＯ
１０６ 平均周波数検知回路
１０８ 左右周波数差検知回路
１１０ 平均周波数制御回路
１１２ 左右周波数差制御回路
１１４ ゲイン選択回路
１７０ 終了位置センサ
Claims (7)
- クロック信号発生部で発生されたクロック信号に同期した変調タイミングで、形成すべき画像に応じて変調した光ビームを被照射体上で走査させることにより、前記被照射体上に画像を形成する画像形成装置であって、
光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率及び画像の部分倍率を各々計測し、前記画像全体の倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなり、かつ前記画像の部分倍率の設定値と計測値の偏差が小さくなるように、前記クロック信号発生部に入力する光ビームの1走査に相当する期間内における前記クロック信号の周波数の平均値及び変化幅に関する操作量を前記偏差に応じて変更することを繰り返す周波数制御手段と、
前記周波数制御手段によるクロック信号の周波数の制御における、前記偏差と前記操作量の変更量との関係を変更する変更手段と、
を含む画像形成装置。 - 前記変更手段は、光ビームによって被照射体上に画像が形成されていない期間内に前記偏差に対する前記操作量の変更量を一時的に大きくし、光ビームによって被照射体上に画像が形成されている期間内は前記偏差に対する前記操作量の変更量を所定値以下とすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記変更手段は、前記偏差に対する前記操作量の変更量を一時的に大きくすることを、画像の形成が完了した直後、画像の形成が開始される直前、及びリセットがかかった直後の少なくとも何れかのタイミングで行った後に、前記偏差に対する前記操作量の変更量を徐々に小さくすることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
- 前記変更手段は、前記偏差に対する前記操作量の変更量を一時的に大きくすることを、画像の形成が完了した直後、画像の形成が開始される直前、及びリセットがかかった直後の少なくとも何れかのタイミングで行った後に、前記偏差に対する前記操作量の変更量を前記偏差の減少に応じて小さくすることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
- 前記周波数制御手段は、前記クロック信号の周波数の変化幅に関する操作量の変更量に基づいて、前記変化幅に関する操作量を前記変更量だけ変更したときのクロック信号の周波数の平均値の変動をキャンセルするための前記周波数の平均値に関する操作量に対する補正量を求め、求めた補正量によって前記平均値に関する操作量を予め補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- クロック信号発生部で発生されたクロック信号に同期した変調タイミングで、形成すべき画像に応じて変調した光ビームを被照射体上で走査させることにより、前記被照射体上に画像を形成する画像形成装置であって、
光ビームが光ビーム走査範囲内の第１の所定位置を通過してから前記走査範囲内の第２の所定位置を通過する迄の期間内のクロック信号の平均周波数を計測する第１計測手段と、
光ビーム走査範囲を２つ以上の範囲に分割し光ビームが各範囲を走査している期間毎のクロック信号の平均周波数の差又は比を計測する第２計測手段と、
光ビームの走査方向に沿った画像全体の倍率及び前記走査方向に沿った画像の部分倍率が設定され、前記第１計測手段によって計測されたクロック信号の平均周波数が、前記画像全体の倍率の設定値に応じた平均周波数に一致し、かつ前記第２計測手段によって計測されたクロック信号の平均周波数の差又は比が、前記画像の部分倍率の設定値に応じた平均周波数の差又は比に一致するように、クロック信号の周波数を制御する周波数制御手段と、
を含む画像形成装置。 - 光ビームの走査方向に沿った画像領域の長さのずれを補正した画像全体の倍率を演算し前記画像全体の倍率の設定値として設定する第１設定手段と、前記走査方向に沿った画像の記録倍率の部分的なばらつきを補正した画像の部分倍率を演算し前記画像の部分倍率の設定値として設定する第２設定手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項１又は請求項６記載の画像形成装置。
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