JP4199893B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ、印刷機（カラーを含む）などの１つ、または複数の光ビームを備えた光ビーム走査装置を用いた画像形成装置に係り、特に、この手段の画像形成装置における主走査方向の倍率補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置として例えば特開平９−５８０５３号公報記載の発明及び特開平８−１３６８３８号公報記載の発明が公知である。このうち、特開平９−５８０５３号公報には、等倍性と色ずれを少なく保ち、高品位の画像が構成される画像形成装置を得ることを目的とし、
１複数のレーザ駆動回路及びレーザダイオードを有し、複数のビームを発生する。
【０００３】
２複数のビームの各々の一主走査内の２カ所のレーザ検出センサでビームを検出し、検出信号を書込クロック生成回路へ出力する。
【０００４】
３書込クロック生成回路は、検出信号に基づいて、所定のクロックのカウント数を計測する。
【０００５】
４計測されたカウント数と基準カウント数とを比較し、計測したカウント数が基準カウント数と略一致するように書込クロックの周波数を補正し出力する。
【０００６】
５この補正により温度変化の影響による走査速度の変化が補正される。
【０００７】
ようにしたことが開示されている。
【０００８】
また、特開平８−１３６８３８号公報には、走査光学系が環境変動等によって変化した場合に倍率を自動的に補正することを目的とし、
１感光体上を走査するビームが走査開始を検出する光検出器と走査終了を検出する光検出器により検出される。
【０００９】
２ポリゴンミラーはポリゴンモータにより回転し、ポリゴンモータはポリゴンモータ駆動回路により駆動され、ポリゴンミラーの回転速度はポリゴンモータ駆動回路を介して倍率補正回路により制御される。
【００１０】
３倍率補正回路は２つの光検出器により検出された各検出信号に基づいて２点間の光ビームの偏向速度が一定になるようにポリゴンミラーの回転速度を制御するとともに、位相同期回路を介してレーザ駆動回路を制御することによりレーザビームの位相を制御する。
【００１１】
４感光体の回転速度は本体駆動回路により制御される。
【００１２】
ようにしたことが開示されている。
【００１３】
光ビーム走査装置を用いた画像形成装置では、光ビーム（以下、「レーザビーム」と称す。）を画像データにより変調し、偏向手段（以下、「ポリゴンミラー」と称す。）を回転することにより主走査方向に等角速度偏向し、ｆθレンズにより等角速度偏向を等速度偏向に補正などし、像担持体（以下、「感光体」と称す。）上を走査するように構成されている。
【００１４】
しかしながら、従来の装置において、特にプラスチックレンズを用いた場合には、環境温度の変化や、機内温度の変化等によって、プラスチックレンズの形状、屈折率が変化することが知られており、このような変化が原因で、感光体の像面での走査位置が変化していた。この走査位置の変化により、主走査方向の倍率誤差が発生し、高品位の画像が得られなくなるという問題があった。このことは、複数のレーザビーム及びレンズを用いて、複数色の画像を形成する装置においては、それぞれの倍率誤差によって色ずれが発生し、画像の劣化がさらに顕著にあらわれるという結果となっていた。
【００１５】
このようなことから、環境温度や機内温度の変化等によって発生する画像の倍率誤差、色ずれを補正する手段が特開平９−５８０５３号公報、特開平８−１３６８３８号公報に開示されている。特開平９−５８０５３号公報では、
１複数のレーザビームの各々の一主走査内の少なくとも２カ所でレーザビームを検知し、
２各々のレーザビームを１つのレーザビーム検出手段が検知してから他のレーザビーム検出手段が検知するまでの間の所定のクロックによるカウント数を計測し、
３そのカウント数に応じ、各々のレーザビームの書込変調周波数を補正し、
４さらに、それぞれのレーザビームの同期位置から画像書込までのタイミングを補正する。
【００１６】
ようにしている。これにより、温度変化の影響による走査速度の変化に影響されることなく、常に等倍性を保った高品位の画像を得ることができ、また、各レーザビームによる画像の倍率が等しく保たれ、色ずれのない高品位の画像を得ることができる、としている。
【００１７】
また、特開平８−１３６８３８号公報では、
１主走査線上の２点間でレーザビームを検出し、
２検出される２点間のレーザビームの偏向速度が一定になるように、ポリゴンミラー（ポリゴンモータ）を制御する。
【００１８】
ようにしている。これにより、走査光学系が環境変動等により変化した場合に、主走査方向の倍率を自動的に補正することができる、としている。
【００１９】
上記いずれの方法も、２カ所でレーザビームを検出し、所定のクロックによってその間のカウント数を計測し、時間差を算出することで倍率補正を行っている。当然、２つのレーザービーム検出センサ、時間差算出部が必要になる。主走査方向の画像倍率誤差の発生は、レーザビーム走査装置の温度変化、特にｆθレンズの温度変化によって生じることが分かっている。
【００２０】
主走査方向の倍率、色ずれの補正精度を向上させるためには、２点間のカウント数、時間差の検出精度を向上させることが必要である。そのためには、上記方法では、カウント数の計測に使用するクロックをできる限り高速にすることになる。仮に、高速のクロックで時間差を計測したとしても、そのクロックの１周期分（１カウント）を補正するためには、書込クロックを細かなステップで可変する必要があり、高速のクロックでカウントすればするほど容易にはできない。その際、ポリゴンミラーの回転数の方が細かなステップで可変できるが、ポリゴンミラーの回転数を変えると、副走査方向の倍率が変化し、複数のレーザビーム、レンズを用いて、複数色の画像を形成する装置においては色ずれが発生してしまう。この場合、感光体の移動速度（回転速度）を変えることになり、システム全体に影響してしまうことになる。複数のレーザビームを用いて複数色の画像を形成する装置においては、各色の画像書出タイミングを変える必要が生じる。
【００２１】
また、クロックの高速化は安定性、ノイズ発生等の問題が生じるため、安易に行うことはできず、画像信号の書込クロックを使用する場合は、それ以上の検出精度を望めない。
【００３０】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、偏向速度を低速とすることにより、時間差の算出精度を向上させ、主走査方向の倍率補正精度ある
いは色ずれ補正精度を向上させることにある。
【００４５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の手段は、画像信号に応じて変調される光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、偏向手段により偏向される光ビームを主走査線上の２カ所で光ビームを検出する光ビーム検出手段と、光ビーム検出手段の１つが光ビームを検出してから他の光ビーム検出手段が光ビームを検出するまでの時間差を計測する計測手段と、この計測手段により計測された時間差により、主走査方向の像担持体上の画像倍率を補正する補正手段と、前記光ビームの走査により前記像担持体上に書き込まれた画像を顕像化する作像手段と、前記計測手段により時間差を計測する際、前記偏向手段の偏向速度を高速から低速に切り替える制御手段とを備えた構成とした。
【００４６】
第２の手段は、各画像信号に応じて変調される複数の光ビームを主走査方向に偏向する少なくとも１つの偏向手段と、偏向手段によって主走査方向に偏向される複数の光ビームの、少なくとも１つの光ビームが、他の光ビームに対して走査方向が逆となり、少なくとも１つの光ビームについて、主走査線上の２カ所で光ビームを検出する光ビーム検出手段と、同一の主走査線上の光ビーム検出手段の１つが光ビームを検出してから、同一の主走査線上の他の光ビーム検出手段が光ビームを検出するまでの時間差を計測する計測手段と、この計測手段により計測された時間差により、複数の光ビームによる主走査方向の像担持体上の画像倍率を補正する補正手段と、前記光ビームの走査により前記像担持体上に書き込まれた画像を顕像化する作像手段と、前記計測手段により時間差を計測する際、前記偏向手段の偏向速度を高速から低速に切り替える制御手段とを備えた構成とした。
【００４７】
第３の手段は、第１または第２の手段において、前記偏向手段をポリゴンミラーから構成した。
【００４８】
第４の手段は、第１または第２の手段において、前記制御手段は時間差を計測する時のみ、偏向手段の偏向速度を低速に切り替えることを特徴とする。
【００４９】
第５の手段は、第１または第２の手段において、前記制御手段は、倍率補正終了後、前記偏向手段の偏向速度を作像時の速度に戻すように構成した。
【００５０】
第６の手段は、第１または第２の手段において、前記制御手段は、作像開始時には、前記偏向手段の偏向速度を前記低速の状態とするように構成した。
【００５１】
第７の手段は、第１または第２の手段において、前記計測手段は、連続プリントの各頁のプリント中には前記高速の偏向速度の状態で時間差を計測し、前記高速の状態で計測された時間に基づいて倍率補正が必要と判断された場合に、紙間に限って前記低速の偏向速度に切り替えて時間差を計測し、前記補正手段は前記低速の状態で計測された時間差に基づいて画像倍率を補正するように構成した。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の参考例及び実施形態について説明する。なお、以下の説明において同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明はできるだけ省略する。
【００５３】
１．第１の参考例
図１は本発明の第１の参考例に係る画像形成装置の要部を示す概略構成図である。図１において、偏向手段として機能するレーザビーム走査装置１では、画像データに合わせて点灯するＬＤ（レーザダイオード）のレーザービームＬが、コリメートレンズ（図示せず）により平行光束化され、シリンダレンズ（図示せず）を通り、ポリゴンモータ１０１によって回転するポリゴンミラー１０２によって偏向され、ｆθレンズ１０３及びＢＴＬ１０４を通り、ミラー１０５によって反射され、感光体上１０６を走査する。ＢＴＬとは、Barrel Toroidal Lens（バレル・トロイダル・レンズ）の略で、副走査方向のピント合わせ（集光機能と副走査方向の位置補正（面倒れ等））を行っている。
【００５４】
感光体１０６の回りには、帯電器１０７、現像ユニット１０８、転写器１０９、クリーニングユニット１１０、および除電器１１１が備わっており、これらにより作像手段が構成され、通常の電子写真プロセスである帯電、露光、現像、転写により記録紙Ｐ上に画像が形成される。そして図示しない定着装置によって記録紙Ｐ上の画像が定着される。
【００５５】
図２は画像形成装置における画像書込部を示す概略構成図である。この図は、図１のレーザビーム走査装置１を上から見た図であり、さらに周辺の制御系を付加したものである。制御系としては、倍率を補正する補正手段として機能する倍率補正部２０８、位相同期クロック発生部２０９、ＬＤ駆動部２１０、ポリゴンモータ駆動制御部２１１及び基準クロック発生部２１２が設けられている。主走査方向両端部には、レーザビームＬを検出し光ビーム検出手段として機能するセンサ（１）２０１、センサ（２）２０２が備わっており、ｆθレンズ１０３を透過したレーザビームＬがそれぞれミラー（１）２０４、ミラー（２）２０５によって反射され、レンズ（１）２０６、レンズ（２）２０７によって集光されてセンサ２０１，２０２に入射するような構成となっている。センサ（１）２０１は、同期検知信号になるレーザビーム走査同期信号の検出を行うための同期検知センサの役割も果たしている。
【００５６】
この構成では、レーザビームＬが走査することにより、センサ（１）２０１とセンサ（２）２０２からそれぞれＤＥＴＰ１とＤＥＴＰ２が出力され、倍率補正部２０８に送られる。倍率補正部２０８では、レーザを変調させるためのクロック周波数を決定し、それを生成する機能を有している。また、ポリゴンミラー１０２の回転数を決めるクロック周波数を決定し、それを生成する機能を有している。さらに、前記２つのクロック周波数によって主走査方向の画像倍率が変わることを利用し、ＤＥＴＰ１とＤＥＴＰ２の時間差を測定し、その結果からそれぞれのクロック周波数を可変する倍率補正機能も有している。
【００５７】
倍率補正によって生成されたクロックＷＣＬＫとセンサ（１）２０１からの同期検知信号ＤＥＴＰ１は位相同期クロック発生部２０９に送られ、ＤＥＴＰ１に同期したクロックＶＣＬＫが発生する。このクロックＶＣＬＫは、レーザを点灯制御するＬＤ駆動部２１０に送られ、さらに、倍率補正によって生成されたクロックＰＣＬＫはポリゴンモータ駆動制御部２１１に送られる。これによりポリゴンミラー１０２がクロックＰＣＬＫの周波数に応じた回転数で回転する。
【００５８】
ＬＤ駆動部２１０では、クロックＶＣＬＫに同期した画像信号に応じてレーザを点灯制御する。そして、ＬＤユニット２０３からレーザビームＬが出射し、ポリゴンミラー１０２で偏向され、ｆθレンズ１０３を通り、感光体１０６上を走査することになる。
【００５９】
図３は図２における倍率補正部２０８の構成を示すブロック図である。基準クロック発生部２１２からのクロックＣＬＫをポリゴン用クロック生成部３０１と書込クロック生成部３０２に送り、クロックＰＣＬＫ、クロックＷＣＬＫを生成する。ポリゴン用クロック生成部３０１は、図５のブロック図に示すように、カウンタ（２）５０１、コンパレータ５０２、Ｔフリップフロップ５０３で構成され、必要とする周波数の半周期分の値−１をコンパレータ５０２に設定することで、クロックＰＣＬＫを生成できる。よって、比較制御部３０４から出力されるデータ２にその値を設定することになる。
【００６０】
また、書込クロックＷＣＬＫによって、ＤＥＴＰ１とＤＥＴＰ２の時間差を計測し、その時間差Ｔを比較制御部３０４に送る計測手段として機能する時間差カウント部３０３の構成を図４に示す。この時間差カウント部３０３は、カウンタ（１）４０１とラッチ（１）４０２とからなり、ＤＥＴＰ１によってカウンタ（１）４０１がクリアされ、クロックＷＣＬＫのカウントを開始する。そして、そのカウント値がラッチ（１）４０２に送られ、ＤＥＴＰ２の立ち上がりエッジでそのカウンタ値Ｔがラッチされる。そのタイミングチャートを図６に示す。ラッチされたカウンタ値は時間差Ｔとして比較制御部３０４に送られ、基準時間差Ｔ０と比較される。そして、比較結果から補正データ１、２を決定し、書込クロック生成部３０２、ポリゴン用クロック生成部３０１に送り、クロックＷＣＬＫ、クロックＰＣＬＫが生成される。なお、この基準時間差Ｔ０は通常回転時における基準時間差である。
【００６１】
図７は倍率補正部２０８の処理手順を示すフローチャートである。なお、この処理の前に、時間差Ｔが基準時間差Ｔ０になるような書込クロックＷＣＬＫ及びポリゴン用クロックＰＣＬＫが設定されていて、画像の主走査方向倍率が合っている状態になっている。
【００６２】
この処理では、まず、センサ間（センサ（１）２０１とセンサ（２）２０２）の時間差Ｔをカウントする（ステップ７０１）。そして、その時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較する（ステップ７０２）。この比較で、ＴがＴ０とほぼ等しいならば（ステップ７０３：Ｙ）処理が終了し、書込クロックＷＣＬＫ、ポリゴン用クロックＰＣＬＫはそのままとなる。Ｔ≠Ｔ０であれば（ステップ７０３：Ｎ）、比較制御部３０４内の補正用テーブルを参照し（ステップ７０４）、両者の差に対応した補正データ１，２を各クロック生成部３０１，３０２に送る（ステップ７０５）。両者の差と補正用テーブルが完全に一致することはないので、一番近いものを選ぶことになる。そしてクロック生成部３０１，３０２では、補正データ１，２に対応した書込クロックＷＣＬＫとポリゴン用クロックＰＣＬＫを生成する（ステップ７０６）。ＴとＴ０を比較する際、本来ならば完全に等しいか否かの判断となるが、許容できる倍率誤差範囲であれば正常と判断するようにしている。よってそれ以上の時間差になった場合、書込クロック周波数、ポリゴン用クロック周波数を変えるようにしている。
【００６３】
図１３に温度変化によるレーザビームの位置ずれ量を示しているが、温度上昇によって、主走査方向にレーザビームが広がり、画像が拡大していることがわかる。一方、図１４に温度変化によるセンサ間時間差の変化を示しているが、温度上昇によって時間差が短くなっている。両者の関係から、時間差の比較結果に対する倍率変化量が分かるので、それから補正用テーブルを作成しておけば良い。レンズ毎、画像形成装置毎で若干異なるが、大きく異なることはないので、事前に、代表値として測定しておけば良い。
【００６５】
２．第２の参考例
この参考例に係る画像形成装置及び書き込み装置は、図１及び図２に示した第１の参考例と同様なので同一の構成要素には同一の参照符号を付して説明し、重複する説明は省略する。この第２の参考例は、第１の参考例とは、初めに書込クロック周波数を上げたり下げたりすることで倍率補正し、補正しきれなかった分を、ポリゴン用クロック周波数を上げたり下げたりすることで再度倍率補正する点が異なる。
【００６６】
図８は倍率補正部２０８の処理手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、センサ間（センサ（１）２０１とセンサ（２）２０２の時間差Ｔをカウントする（ステップ８０１）。そして、その時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較する（ステップ８０２）。この比較は、書込クロック周波数を変えることによって補正可能レベルかどうかの判断となる。ＴがＴ０とほぼ等しい（ステップ８０３：Ｙ）、つまり、書込クロック周波数の可変ではこれ以上の補正が不可能なレベルであれば、再度、時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較する（ステップ８０７）。ここでは、ポリゴン用クロック周波数の可変で補正可能レベルかどうかの判断となる。ＴがＴ０とほぼ等しい（ステップ８０７：Ｙ）、つまり、ポリゴン用クロック周波数の可変ではこれ以上の補正が不可能なレベルであれば処理が終了し、書込クロックＷＣＬＫ、ポリゴン用クロックＰＣＬＫはそのままとなる。
【００６７】
一方、ステップ８０８でＴ＜Ｔ０であれば、主走査方向の画像が拡大していることになるので、ポリゴン用クロック周波数を下げて、回転数を下げる（ステップ８０９）。逆にＴ＞Ｔ０であれば（ステップ８０８：Ｎ）、主走査方向の画像が縮小していることになるので、ポリゴン用クロック周波数を上げて、回転数を上げる（ステップ８１０）。そして、再度、時間差Ｔをカウントし（ステップ８０１）、時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較し（ステップ８０２）、ポリゴン用クロック周波数を変更しただけはこれ以上の補正が不可能なレベルになるまで前記ステップを繰り返す。
【００６８】
また、書込クロック周波数を変更することによって補正可能レベルかどうかの判断で時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較した場合、Ｔ＜Ｔ０であれば（ステップ８０４：Ｙ）、主走査方向の画像が拡大していることになるので、書込クロック周波数を上げる（ステップ８０５）。逆にＴ＞Ｔ０であれば（ステップ８０４：Ｎ）、主走査方向の画像が縮小していることになるので、書込クロック周波数を下げる（ステップ８０６）。そして、再度、ステップ８０１に戻って時間差Ｔをカウントし、時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較し、書込クロック周波数の可変ではこれ以上の補正が不可能なレベルまで繰り返す。そして、書込クロック周波数の可変ではこれ以上の補正が不可能なレベルまできたら、ステップ８０７以降のポリゴン用クロック周波数の可変処理ステップに移る。
【００６９】
図１３に温度変化によるレーザビームの位置ずれ量を示しているが、温度上昇によって、主走査方向にレーザビームが広がり、画像が拡大していることが分かる。一方、図１４に温度変化によるセンサ間時間差の変化を示しているが、温度上昇によって時間差が短くなっている。両者の関係から、時間差の比較結果に対する倍率変化量が分かるので、それから書込クロック周波数の上げ幅下げ幅、ポリゴン用クロック周波数の上げ幅下げ幅を決めておけば補正効率が上がる。レンズ毎、画像形成装置毎で若干異なるが、大きく異なることはないので、事前に、代表値として測定しておけば良い。
【００７０】
仮に、書込クロックＷＣＬＫを２４ＭＨｚ、ポリゴン回転数を２００００ｒｐｍとし、２００００ｒｐｍにするためのポリゴン用クロックＰＣＬＫを６６６．６７Ｈｚとする。基準クロックＣＬＫは２４ＭＨｚとし、この状態で倍率が合っているとする。この時のカウント値Ｔ０を基準とし、Ｔ０＝８１６０とする。ここで、Ｔ＝８１６１となった場合、倍率補正するためには、書込クロックＷＣＬＫを２３．９９７ＭＨｚにする必要がある。これは書込クロック生成部３０２において、０．０１２３％のステップで周波数微調整が可能でないと達成できない。
【００７１】
一方、ポリゴン用クロックＰＣＬＫ６６６．６７Ｈｚについては、コンパレータ５０２に（１８０００−１）を設定することで生成でき、そして、同じく、倍率補正するためには、ポリゴン回転数を２０００２．４ｒｐｍにする必要がある。よって、コンパレータ５０２に（１７９９８−１）を設定することで、ポリゴン用クロックＰＣＬＫが６６６．７４Ｈｚ、ポリゴン回転数が２０００２．２ｒｐｍとなる。若干倍率誤差が生じるが、基準クロックＣＬＫの周波数を最適化することで、コンパレータ５０２への設定値に対する回転数の変化幅が変わり、誤差を小さくすることが可能であり、書込クロックの微調整に比べれば容易に倍率補正が行える。
【００７３】
３．第３の参考例
この参考例に係る画像形成装置及び書き込み装置は、図１及び図２に示した第１の参考例と同様なので同一の構成要素には同一の参照符号を付して説明し、重複する説明は省略する。この参考例は、第２の参考例に対して倍率補正、つまり、書込クロック及びポリゴン用クロックの周波数を変える場合、一度、ポリゴン回転数を初期状態に戻す点が異なる。初期状態とは最初に倍率が合っていたときのポリゴン回転数である。
【００７４】
図９はこのときの処理手順を示すフローチャートである。この処理では、図８におけるのステップ８０１ないし８１０の処理の前に、ステップ９０１ないし９０４の処理を挿入し、ステップ９０３でＴとＴ０を比較してＴ≠Ｔ０であれば、ステップ７０４でポリゴン用クロック周波数を初期値に戻すようにしている。後の各ステップにおける処理は同じであるので説明は省略する。
【００７６】
４．第４の参考例
図１０に４ドラム方式の画像形成装置を示す。この画像形成装置は、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像を重ね合わせたカラー画像を形成するために４組の画像形成部と４組のレーザビーム走査装置を備えている。したがって、図１に示した画像形成装置を４つ並べてた構成であり、転写ベルトＢによって矢印方向に搬送される記録紙Ｐ上に１色目の画像を形成し、次に２色目、３色目、４色目の順に画像を転写することにより、４色の画像が重ね合わさったカラー画像を記録紙上に形成することができる。なお、転写ベルトＢは搬送用モータＭによって駆動される。
【００７７】
各色の主走査方向の画像倍率補正については、前記第１ないし第３の参考例と同様に構成され、同様にして行われるので、説明は省略する。
【００７８】
本参考例の場合、各色毎にレーザビームＬを検出するセンサを２個備える場合と、ある１つのレーザビーム走査装置にセンサを２個備え、残りのレーザビーム走査装置には、同期信号検出用のセンサを１個のみ備える場合と、ある２つのレーザビーム走査装置にセンサを２個備え、残りのレーザビーム走査装置には、同期信号検出用のセンサを１個のみ備える場合とが考えられる。レーザビーム走査装置毎の温度差、特にｆθレンズ１０３毎の温度差があまりない場合は、ある１つのレーザビーム走査装置１にセンサを２個備えて、その時間差によってそれぞれのレーザビーム走査装置１の倍率を補正しても良い。また、隣り合ったレーザビーム走査装置１については、その温度差、特にｆθレンズ１０３の温度差があまりない場合は、ある隣り合わない２つのレーザビーム走査装置にセンサを２個備えて、それぞれの時間差によって、隣り合うレーザビーム走査装置の倍率を補正しても良い。
【００８０】
５．第５の参考例
図１１に４ドラム方式の画像形成装置を示す。図１０に示した第４の参考例とはレーザビーム走査装置が異なり、感光体回りの画像形成部については同様なので省略する。本参考例のレーザビーム走査装置１は、１つのポリゴンミラー１１０１を用いて、ポリゴンミラー１１０１面の上方と下方で異なる色のレーザビームＬ１，Ｌ２を偏向走査させ、さらに、ポリゴンモータ１１０７によって回転駆動されるポリゴンミラー１１０１を中心に対向振分走査させることで、４色分のレーザビームＬをそれぞれの感光体上１０６ＢＫ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙ（以下、１０６ＢＫＣＭＹのように色の略称によって各色に対する各部の対応関係を示す。）を走査する。各色のレーザビームは、ポリゴンミラー１１０１によって偏向し、ｆθレンズ１１０２ＢＫＣ，１１０２ＭＹを通り、第１ミラー１１０３ＢＫＣＭＹ、第２ミラー１１０４ＢＫＣＭＹで折り返され、ＢＴＬ１１０５ＢＫＣＭＹを通り、第３ミラー１１０６ＢＫＣＭＹで折り返され、感光体１０６ＢＫＣＭＹ上を走査する。
【００８１】
なお、感光体１０６ＢＫＣＭＹの周りには、帯電器１０７ＢＫＣＭＹ、現像ユニット１０８ＢＫＣＭＹ、転写器１０９ＢＫＣＭＹ、クリーニングユニット１１０ＢＫＣＭＹ、及び除電器１１１ＢＫＣＭＹがそれぞれ配置されている。
【００８２】
図１２はレーザビーム走査装置の概略図で、図１１のレーザビーム走査装置１を上から見た図である。図１２において、ＬＤユニットＢＫ１２０１ＢＫ及びＬＤユニットＹ１２０１ＹからのレーザビームＬ１は、ＣＹＬ（シリンダレンズ）１２０２ＢＫＹを通り、反射ミラー１２０３ＢＫＹによってポリゴンミラー１１０１の下部の反射面に入射し、ポリゴンミラー１１０１が回転することによりレーザビームＬ１を偏向し、ｆθレンズ１１０２ＢＫＹを通り、第１ミラー１１０３ＢＫＹによって折り返される。ＬＤユニットＣ１２０１Ｃ及びＬＤユニットＭ１２０１ＭからのレーザビームＬ２は、ＣＹＬ（シリンダレンズ）１２０２ＣＭを通り、ポリゴンミラー１１０１の上部の反射面に入射し、ポリゴンミラー１１０１が回転することによりレーザビームＬ２を偏向し、ｆθレンズ１１０２ＣＭを通り、第１ミラー１１０３ＣＭによって折り返される。本参考例では、主走査方向両端にＣＹＭ（シリンダミラー）（１）１２０４ＢＫＣＭＹ、ＣＹＭ（２）１２０５ＢＫＣＭＹ、センサ（１）１２０６ＢＫＣＭＹ、センサ（２）１２０７ＢＫＣＭＹが備わっており、ｆθレンズ１１０２ＢＫＣＭＹを通ったレーザビームＬ１，Ｌ２をＣＹＭ（１）１２０４ＢＫＣＭＹ、ＣＹＭ（２）１２０５ＢＫＣＭＹによって反射集光させてセンサ（１）１２０６ＢＫＣＭＹ、センサ（２）１２０７ＢＫＣＹに入射するような構成となっている。センサ（１）１２０６ＢＫＣＭＹは、同期検知信号になるレーザビーム走査同期信号の検出を行うための同期検知センサの役割も果たしている。
【００８３】
また、ＬＤユニットＢＫ１２０１ＢＫからのレーザビームＬ１とＬＤユニットＣ１２０１ＣからのレーザビームＬ２では、共通のＣＹＭ（１）１２０４ＢＫＣ、ＣＹＭ（２）１２０５ＢＫＣ、並びにセンサ（１）１２０６ＢＫＣ、センサ（２）１２０７ＢＫＣを使用している。ＬＤユニットＹとＬＤユニットＭについても同様である。同じセンサに２つのレーザビームが入射することになるので、それぞれ検出できるように、それぞれ入射するタイミングが異なるようにしてある。しかし、それぞれのレーザビームに対し、２つずつのセンサを設けるようにしてもかまわない。図からも分かるように、ＢＫとＣに対し、ＹとＭが逆方向に走査している。
【００８４】
図１３にレーザビーム走査装置（ｆθレンズ）の温度変化によるｆθレンズ透過後のレーザビームの主走査方向位置ずれ量を示している。温度ａの時を基準とし、温度がｂまで上昇したとする。すると、ｆθレンズの中央部付近では、温度が上昇してもほとんどビームの位置が変わらない。しかし、ｆθレンズの端部にいくほどビームが主走査方向外側にずれていく。この図はレンズの片側半分についてであり、主走査方向中心に対し、反対側でも同様なことが起きている。よって、温度ａの状態に比べ、温度ｂの状態では、画像端部付近については、ずれ量Ｚの２倍だけ画像が拡大することになり、さらにセンサ部付近と画像端部付近の差Ｙが主走査方向の位置変動量となる。
【００８５】
図１４に図１３に対応するセンサ間時間差の変化を示す。温度ａの時の時間差をＴ０とすると、温度ｂまで上昇すると、レンズ透過後のビームが外側に広がるので、その結果、時間差Ｔとなり、Ｔ０より短くなる。
【００８６】
図１５に倍率補正による主走査方向の画像位置ずれを示している。本参考例では各レーザビームＬ１，Ｌ２がポリゴンミラー１１０１を中心に対向振分走査しているので、対向しているビームについては、図１３で述べた画像の倍率変化が、主走査の画像位置ずれとして現れてくる。マゼンタ画像（Ｍ）とシアン画像（Ｃ）を例に述べる。２つの色は感光体上の走査方向が逆である。図では分かりやすいように、それぞれの色の画像を上下に分けて示してあるが、実際は重なっていることとする。そして、Ｍ画像の書き出しは左側、Ｃ画像の書き出しは右側とする。また、Ｍ画像とＣ画像について、倍率、書き出し位置とも同じ量だけ変化することとする。
【００８７】
温度ａでのＭ画像とＣ画像は、倍率、主走査位置とも合っている。そして温度ｂまで上昇すると、図１３で述べたように、Ｍ画像については、画像がＺ×２だけ広がり（拡大）し、さらに主走査書き出し位置もＹだけ右側にずれる。Ｃ画像については、画像がＺ×２だけ広がり（拡大）し、さらに主走査書き出し位置もＹだけ左側にずれる。その結果、Ｍ画像とＣ画像では（Ｙ×２）＋（Ｚ×２）だけ主走査方向の位置ずれが生じる。
【００８８】
そこで、前記参考例の方法で倍率補正を実施することにする。そうすると、センサ１２０６ＢＫＣＭＹ，１２０７ＢＫＣＭＹ間の時間差を測定して倍率補正を行うことになるので、画像の主走査方向の幅が、センサが設置されている付近まで幅広い画像であれば、特に大きな問題はないが、図１３に示したように、主走査方向外側に行くほど温度上昇によるビームの広がり、つまり拡大率が大きくなるので、画像幅が狭い場合、センサ１２０６，１２０７間の時間差を元に倍率補正を行うと、実際の画像については過補正となってしまう。これについては、図１３に示したように、レンズ各位置における温度上昇によるビーム位置ずれ量はおよそ分かっているので、センサ１２０６，１２０７間の時間差を測定し、その値を実際の画像幅に対応した値に変換し倍率補正を行えば、倍率誤差を小さくすることは可能である。
【００８９】
上記方法で、画像の拡大分についてはＭ画像とＣ画像について補正することができるが、主走査方向の書き出し位置については完全には補正できなく、ｙだけ位置ずれが生じてしまう。このずれ量は画像幅によって変わるので、倍率補正と同様に、実際の画像幅によって補正量を変えるとより補正精度が向上することになる。
【００９０】
以下、主走査方向の書き出し位置を補正する方法について説明する。図１６に画像書込部を示すが、図１２におけるある１色分の画像書込部に相当する。第１の参考例の制御系とは、時間差に対する主走査方向の位置ずれ補正量を記憶しておく補正量記憶部１６０１と、補正量記憶部１６０１から読み出された補正量によって、同期検知信号ＤＥＴＰ１を遅延させる同期検知信号遅延部１６０２と、補正量記憶部１６０１から読み出された補正量によって、主走査方向の書き出し位置をＶＣＬＫの１周期単位で制御できる主走査書き出し位置制御部１６０３が新たに備わっている点が異なる。なお、光学系は図１２に対応している。
【００９１】
図１７はこの参考例における倍率補正部２０８の構成を示すブロック図である。第１の実施形態とは時間差を基準クロックＣＬＫでカウントする点が異なる。時間差Ｔによる書込クロックＷＣＬＫ及びポリゴン用クロックＰＣＬＫの生成については、時間差Ｔに対する補正データ１，２が格納された補正用テーブルを比較制御部３０４内に設けることで、第１の参考例と同様に行うことができる。
【００９２】
主走査方向の書き出し位置補正については、比較制御部３０４において、時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較し、その結果に応じて、予め記憶しておいた主走査位置補正量を読み出し、ＷＣＬＫの１周期分の整数倍の補正量については、データ３として主走査書き出し位置制御部１６０３に、ＷＣＬＫの１周期分以下の補正量については、データ４として同期検知信号遅延部１６０２にそれぞれ送る。
【００９３】
図１８は主走査方向書き出し位置の補正タイミングを示すタイミングチャートである。同図から分かるようにＤＥＴＰ（ＤＥＴＰ１）の立ち上がりエッジが主走査方向の書き出し基準となるが、仮にそのエッジから書込クロックＶＣＬＫが３クロック分のところから書き出しを開始するとする。この場合、同期検知信号遅延部１６０２ではＤＥＴＰ１を遅延させず、ＤＥＴＰ１＝ＤＥＴＰとなる。／ＬＧＡＴＥは主走査方向のゲート信号で、‘Ｌ’で画像データがＬＤ駆動部２１０に送られることになる（図１８の上）。
【００９４】
一方、書込クロック生成部３０２において、倍率補正によって周波数を変え、さらに主走査方向の書き出し位置をクロック１周期分＋１／４周期分だけ遅らすことになったとする。そうすると、ＤＥＴＰ１を同期検知信号遅延部１６０２によってＶＣＬＫの１／４周期分だけ遅延させ、その信号ＤＥＴＰを位相同期クロック発生部２０９に送る。さらに、主走査書き出し位置制御部１６０３において、ＶＣＬＫの１周期分だけ／ＬＧＡＴＥのタイミングを遅らせる。その結果、図に示したように、ＤＥＴＰ１に対し、３クロック分だけ遅らせて／ＬＧＡＴＥを有効にしていたが、補正後は、４クロック分＋１／４クロック分だけ遅らせて／ＬＧＡＴＥを有効にしている、つまり、１クロック分＋１／４クロック分だけ補正したことになる。
【００９５】
図１９は倍率補正及び主走査位置補正の処理手順を示すフローチャートである。この処理の前に、基準時間差Ｔ０になるような書込クロック及びポリゴン用クロックが設定されていて、画像の主走査方向倍率が合っている状態になっている。このような前提のもと、まず、センサ間（センサ（１）１２０６ＢＫＣＭＹとセンサ（２）１２０７ＢＫＣＭＹ）の時間差Ｔをカウントする（ステップ１９０１）。そしてその時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較する（ステップ１９０２）。ＴがＴ０とほぼ等しいならば（ステップ１９０３：Ｙ）処理が終了し、書込クロックＷＣＬＫ、ポリゴン用クロックＰＣＬＫはそのままとなる。Ｔ≠Ｔ０であれば（ステップ１９０３：Ｎ）、比較制御部３０４内の補正用テーブルを参照して倍率補正量を読み出し（ステップ１９０４）、時間差Ｔに対する補正データ１、２をクロック生成部３０１，３０２に送る（ステップ１９０５）。時間差Ｔと補正用テーブルが完全に一致することはないので、一番近いものを選ぶことになる。そしてクロック生成部３０１，３０２では、補正データ１、２に対応した書込クロックＷＣＬＫとポリゴン用クロックＰＣＬＫを生成する（ステップ１９０６）。
【００９６】
さらに、時間差Ｔに対する主走査位置補正量を記憶部１６０１から読み出し（ステップ１９０７）、比較制御部３０４内において、補正量と書込クロックＷＣＬＫからデータ３、４を算出し（ステップ１９０８）、主走査書き出し位置制御部１６０３及び同期検知信号遅延部１６０２に送ることで、主走査方向の書き出し位置を補正する（ステップ１９０９）。時間差Ｔと基準時間Ｔ０を比較する際、本来ならば完全に等しいか否かの判断となるが、許容できる倍率誤差範囲であれば正常と判断するようにしている。よってそれ以上の時間差になった場合、書込クロック周波数、ポリゴン用クロック周波数を可変するようにしている。
【００９８】
６．第６の参考例
この参考例に係る画像形成装置は、図１に示した第１の参考例と同様なので同一の構成要素には同一の参照符号を付して説明し、重複する説明は省略する。この参考例は、第１の参考例に対し、ｆθレンズ１０３の温度を検出する温度検出センサを設け、この温度に基づいて補正を行うという点が異なる。
【００９９】
図２０にこの参考例に係る画像形成装置における画像書込部を示す。同図は図１のレーザビーム走査装置を上から見た図であり、さらに周辺の制御系を付加したものである。主走査方向の画像形成開始位置より前にレーザビームを検出する同期センサ２００１が備わっており、ｆθレンズ１０３を透過したレーザビームがミラー２００２によって反射され、レンズ２００３によって集光され、同期センサ２００１に入射するような構成となっている。この同期センサ２００１は、同期検知信号になるレーザビーム走査同期信号の検出を行うためのものである。
【０１００】
ポリゴンミラー１０２によってレーザビームＬが走査されることにより、同期センサ２００１からＤＥＴＰ１が出力され、位相同期クロック発生部２０９に送られる。倍率補正部２０８では、レーザを変調させるためのクロック周波数を決定し、それを生成する機能を有している。また、ポリゴンミラー１０２の回転数を決めるクロック周波数を決定し、それを生成する機能を有している。さらに、それぞれのクロック周波数によって主走査方向の画像倍率が変わることを利用し、ｆθレンズ１０３の温度検出結果に基づいて、それぞれのクロック周波数を可変する倍率補正機能も有している。
【０１０１】
倍率補正部２０８によって生成されたクロックＷＣＬＫと同期センサ２００１からの同期検知信号ＤＥＴＰ１は位相同期クロック発生部２０９に送られ、ＤＥＴＰに同期したクロックＶＣＬＫを発生させる。このクロックＶＣＬＫはレーザを点灯制御するＬＤ駆動部２１０に送られ、さらに、倍率補正によって生成されたクロックＰＣＬＫがポリゴンモータ駆動制御部２１１に送られる。これによりポリゴンミラー１０２がクロックＰＣＬＫの周波数に応じた回転数で回転する。ＬＤ駆動部２１０では、クロックＶＣＬＫに同期した画像信号に応じてレーザを点灯制御する。そして、ＬＤユニット２１０からレーザビームが出射し、ポリゴンミラー１０２によって偏向され、ｆθレンズ１０３を通り、感光体１０６上を走査することになる。
【０１０２】
図２２は図２０における倍率補正部２０８の構成を示すブロック図である。倍率補正部２０８では、基準クロック発生部２１２からのクロックＣＬＫを書込クロック生成部３０２と回転数制御クロック生成部２２０１に送り、補正データＤt1、Ｄt2を設定することで、クロックＷＣＬＫ、クロックＰＣＬＫを生成する。回転数制御クロック生成部２２０１は、図２３に示したように、カウンタ５０１、コンパレータ５０２、Ｔフリップフロップ５０３で構成されていて、必要とする周波数の半周期分の値−１をコンパレータ５０２に設定することで、クロックＰＣＬＫを生成できる。よって、補正データＤt2にその値を設定することになる。
【０１０３】
ｆθレンズ１０３にはその温度を検出するための温度検出センサ２００４が備わっており、温度検出センサ２００４の出力を温度検出部２００５に送ることで温度データＴtが生成される。倍率補正量記憶部２００６にはｆθレンズ１０３の温度に対するクロックＷＣＬＫの周波数設定データ及びクロックＰＣＬＫの周波数設定データが記憶されている。このデータは、図２６に示すｆθレンズ１０３の温度変化によるレーザビームＬの位置ずれ量から求めている。次に示すように、温度Ｔtをアドレスとする形で各補正データが格納されている。
【０１０４】
温度 補正データ
Ｔ1 Ｄ11 Ｄ12
Ｔ2 Ｄ21 Ｄ22
…
Ｔt Ｄt1 Ｄt2
そして、できる限り回転数制御クロックの変化幅が小さくなるように補正データが決められている。これは、特に複数色で画像形成する場合における副走査方向の色ずれをできる限り発生させないためである。
温度データＴtを倍率補正量記憶部２００６に送ることで、温度データＴtに対するクロックＷＣＬＫの周波数設定データＤt1及びクロックＰＣＬＫの周波数設定データＤt2が出力され、倍率補正部２０８に送られ、倍率が補正されるクロックＷＣＬＫ及びクロックＰＣＬＫが生成される。
【０１０５】
図２１は倍率補正部２０８における倍率補正処理の処理手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、ｆθレンズ１０３の温度Ｔtを検出する（ステップ２１０１）。そしてその温度Ｔtに対する補正データＤt1、Ｄt2を補正量記憶部２００６から読み出し（ステップ２１０２）、倍率補正部２０８に送る。倍率補正部２０８内の書込クロック生成部３０２及び回転数制御用クロック生成部２２０１において、補正データＤt1、Ｄt2に対する書込クロック周波数ＷＣＬＫ、回転数制御クロックＰＣＬＫを生成する（ステップ２１０３）。
【０１０６】
この処理ステップは画像形成直前に実行し、連続プリントの際はプリント中に温度変化が生じて倍率が変動すると考えられるので、紙間（画像の形成と形成の合間）で補正動作を行えばよい。通常の紙間では短すぎる場合は、補正時のみ、紙間を広げれば良い。
【０１０８】
７．第７の参考例
この参考例に係る画像形成装置は、図１に示した第１の参考例と同様なので同一の構成要素には同一の参照符号を付して説明し、重複する説明は省略する。
【０１０９】
図２４にこの第７の参考例における画像書き込み部を示す。この参考例は、第６の参考例とは、ｆθレンズ１０３の温度を検出する温度検出センサ２４０１，２４０２，２４０３が複数個備わっている点が異なる。本参考例では第１の参考例が温度検出センサ２００４が１個であったのに対し左右と中央の３個としている。温度検出部２４０４は検出した温度の平均値を算出する平均値算出部の機能も備える。そして算出した温度データＴtａを倍率補正量記憶部２００６に送る。その他の構成は第６の参考例と同等に構成されている。
【０１１０】
図２５はこの第７の参考例における倍率補正部２０８の処理手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、ｆθレンズ１０３の温度Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3を検出する（ステップ２５０１）。そしてその温度Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3の平均値Ｔaを算出する（ステップ２５０２）。そして、温度の平均値Ｔaに対する補正データＤt1、Ｄt2を補正量記憶部２００６から読み出し（ステップ２５０３）、倍率補正部２０８に送る。倍率補正部２０８内の書込クロック生成部３０２及び回転数制御用クロック生成部２２０１において、補正データＤt1、Ｄt2に対する書込クロック周波数ＷＣＬＫ、回転数制御クロックＰＣＬＫを生成する（ステップ２５０４）。
【０１１２】
８．第８の参考例
この参考例は、４ドラム方式の画像形成装置であって、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像を重ね合わせたカラー画像を形成するために４組の画像形成部と４組のレーザビーム走査装置を備えたもので、図１０に示した第４の参考例における画像形成装置と同様である。
【０１１３】
このような画像形成装置においても、各色の主走査方向の画像倍率補正については、前記第６及び第７の参考例と同様にして行えるので説明は省略する。
【０１１４】
この構成の場合、各走査装置の倍率が変動すると、主走査方向の画像位置ずれが生じるが、それぞれ倍率補正を行うことで、画像位置ずれの発生も抑えることができる。
【０１１６】
９．第９の参考例
この参考例も第８の参考例と同様に、４ドラム方式の画像形成装置であって、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像を重ね合わせたカラー画像を形成するために４組の画像形成部と４組のレーザビーム走査装置を備えたもので、図１０に示した画像形成装置と同様に構成されている。
【０１１７】
図２７は、この参考例の画像形成装置における画像書込部を示す図である。この参考例は、ある１つのレーザビーム走査装置内のｆθレンズ１０３の温度を検出する温度検出センサ２００４を備え、その検出された温度をもとに、全ての画像書込部における書込クロックＷＣＬＫｎ（ｎ＝１、２、…、Ｎ：Ｎはレーザビーム走査装置の個数）、回転数制御クロックＰＣＬＫｎ（ｎ＝１、２、…、Ｎ：Ｎはレーザビーム走査装置の個数）を生成し、画像倍率を補正することになる。本参考例はｎ＝２に相当している。
【０１１８】
なお、各構成要素については、図２０の各構成要素と同等なものには、同一の参照符号に枝番を付けて示し、説明は省略する。また、倍率補正部２０８における処理手順も第６の参考例と同様なので省略する。
【０１１９】
本参考例の場合、検出する温度は、全ての画像書込部の画像倍率を補正するための代表値であることから、レーザービーム走査装置毎の温度差、特にｆθレンズ１０３毎の温度差があまりない場合に向いている。温度を検出する走査装置については、できる限り他との温度差が小さくなる箇所のものが好ましい。例えば図１０に示した構成の場合は、中央２つのレーザビーム走査装置のどちらかの温度を検出することになる。また、隣り合ったレーザビーム走査装置についてのみ、その温度差、特にｆθレンズ１０３の温度差があまりない場合は、ある隣り合わない２つのレーザビーム走査装置に温度検出センサ２００４を備えて、それぞれの検出温度によって、隣り合うレーザビーム走査装置の倍率を補正しても良い。この場合、図２７に示した画像書込部が２つ備わることになる。
【０１２０】
その他、特に説明しない各部及び動作は第６の参考例と同等に構成されている。
【０１２２】
１０．第１０の参考例
この参考例の構成は、前述の図１１に示した４ドラム方式の画像形成装置と同様である。図１０に示した第９の参考例とはレーザビーム走査装置が異なり、感光体回りの画像形成部については同様なので省略する。本参考例におけるレーザビーム走査装置１は、１つのポリゴンミラーを用いて、ポリゴンミラー面の上方と下方で異なる色のレーザビームを偏向走査させ、さらに、ポリゴンミラーを中心に対向振分走査させることで、４色分のレーザビームをそれぞれの感光体上を走査する。各色のレーザビームは、ポリゴンミラーによって偏向し、ｆθレンズを通り、第１ミラー、第２ミラーで折り返され、ＢＴＬを通り、第３ミラーで折り返され、感光体上を走査する。
【０１２３】
図２８はレーザビーム走査装置を示すが、図１１のレーザビーム走査装置を上から見た図である。ＬＤユニットＢＫ１２０１ＢＫ及びＬＤユニットＹ１２０１Ｙからのレーザビームは、ＣＹＬ（シリンダレンズ）１２０２ＢＫＹを通り、反射ミラー１２０３ＢＫＹによってポリゴンミラー１１０１の下部の反射面に入射し、ポリゴンミラー１１０１が回転することによりレーザビームＬ１を偏向し、ｆθレンズ１１０２ＢＫＹを通り、第１ミラー１１０３ＢＫＹによって折り返される。ＬＤユニットＣ１２０１Ｃ及びＬＤユニットＭ１２０１Ｍからのレーザビームは、ＣＹＬ（シリンダレンズ）１２０２ＣＭを通り、ポリゴンミラー１１０１の上部の反射面に入射し、ポリゴンミラー１１０１が回転することによりレーザビームＬ２を偏向し、ｆθレンズ１１０２ＣＭを通り、第１ミラー１１０３ＣＭによって折り返される。
【０１２４】
本参考例では、主走査方向の画像形成開始位置より前にレーザビームＬ１，Ｌ２を検出する同期センサ２８０２ＢＫＣＭＹが備わっており、ｆθレンズ１１０２ＢＫＣ，１１０２ＭＹを通ったレーザビームＬ１，Ｌ２がＣＹＭ２８０１ＢＫＣ，２８０１ＭＹによって反射集光させて同期センサ２８０２ＢＫＣ，２８０２ＭＹに入射するような構成となっている。この同期センサ２８０２ＢＫＣＭＹは、同期検知信号になるレーザビーム走査同期信号の検出を行うためのものである。また、ＬＤユニットＢＫ１２０１ＢＫからのレーザビームＬ１とＬＤユニットＣ１２０１ＣからのレーザビームＬ２では、共通のＣＹＭ２８０１ＢＫＣ、並びに同期センサ２８０２ＢＫＣを使用している。ＬＤユニットＹ１２０１ＹとＬＤユニットＭ１２０１Ｍについても同様である。同じ同期センサ２０８２ＢＫＣ，２０８２ＭＹに２つのレーザビームＬ１，Ｌ２が入射することになるので、それぞれが検出できるように、それぞれ入射するタイミングが異なるようにしてある。しかし、それぞれのレーザビームに対し、２つずつのセンサを設けるようにしてもかまわない。図からも分かるように、ＢＫとＣに対し、ＹとＭが逆方向に走査しているのが分かる。
【０１２５】
図２６に走査装置（ｆθレンズ１１０２）の温度変化によるｆθレンズ透過後のレーザビームの主走査方向位置ずれ量を示している。温度ａの時を基準とし、温度がｂまで上昇したとする。すると、ｆθレンズ１１０２の中央部付近では、温度が上昇してもほとんどビームの位置が変わらない。しかし、ｆθレンズ１１０２の端部にいくほどビームが主走査方向外側にずれていく。この図はレンズの片側半分についてであり、主走査方向中心に対し、反対側でも同様なことが起きている。
【０１２６】
よって、主走査方向画像端部付近については、温度ａの状態に比べ、温度ｂの状態では、ずれ量Ｙの２倍だけ画像が拡大することになり、さらに同期センサ部付近と画像端部付近の差‘Ｘ−Ｙ’が主走査方向の位置変動量となる。
【０１２７】
図２９に倍率補正による主走査方向の画像位置ずれを示している。本参考例では各レーザビームをポリゴンミラー１１０１を中心に対向振分走査しているので、対向しているビームについては、図２６で述べた画像の倍率変化が、主走査の画像位置ずれとして現れてくる。マゼンタ画像（Ｍ）とシアン画像（Ｃ）を例に述べる。２つの色は感光体上の走査方向が逆である。図では分かりやすいように、それぞれの色の画像を上下に分けて示してあるが、実際は重なっていることとする。そして、Ｍ画像の書き出しは左側、Ｃ画像の書き出しは右側とする。また、Ｍ画像とＣ画像について、倍率、書き出し位置とも同じ量だけ変化することとし、形成する画像の主走査方向端部は、図２６の主走査方向画像端部付近に相当するものとする。
【０１２８】
温度ａでのＭ画像とＣ画像は、倍率、主走査位置とも合っている。そして温度ｂまで上昇すると、図２６で述べたように、Ｍ画像については、画像が‘Ｙ×２’だけ広がり（拡大）し、さらに主走査書き出し位置も‘Ｘ−Ｙ’だけ右側にずれる。Ｃ画像については、画像が‘Ｙ×２’だけ広がり（拡大）し、さらに主走査書き出し位置も‘Ｘ−Ｙ’だけ左側にずれる。その結果、Ｍ画像とＣ画像では‘（（Ｘ−Ｙ）×２）＋（Ｙ×２）’だけ主走査方向の位置ずれが生じる。そこで、前記参考例の方法で倍率補正を実施することにする。そうすると、画像の拡大分についてはＭ画像とＣ画像について補正することができるが、主走査方向の書き出し位置については完全には補正できなく、ｐだけ位置ずれが生じてしまう。
【０１２９】
以下、主走査方向の書き出し位置を補正する方法について説明する。
【０１３０】
図３０に画像書込部を示すが、図２８におけるある１色分の画像書込部に相当する。図２０に示した第６の参考例とは、位置ずれ補正量記憶部３００１、位置ずれ補正部３００２、位置ずれ補正のための同期検知信号遅延部３００３と主走査書き出し位置制御部３００４が備わった点が異なり、あとは同様である。
【０１３１】
第６の参考例と同様に、ｆθレンズ１０３にはその温度を検出するための温度検出センサ２００４が備わっており、温度検出センサ２００４の出力を温度検出部２００５に送ることで温度データＴtが生成される。倍率・位置ずれ補正量記憶部３００１にはｆθレンズ１０３の温度に対する書込クロックＷＣＬＫの周波数設定データ、ポリゴン回転数制御クロックＰＣＬＫの周波数設定データ、及び画像位置ずれ補正データが記憶されている。このデータは、図２６に示しているｆθレンズ１０３の温度変化によるレーザビームの位置ずれ量から求めている。温度データＴtを補正量記憶部３００１に送ることで、温度データＴtに対する書込クロックＷＣＬＫの周波数設定データＤt1、ポリゴン回転数制御用クロックＰＣＬＫの周波数設定データＤt2、及び画像位置ずれ補正データＤt3が出力され、倍率・位置ずれ補正部３００２に送られる。
【０１３２】
図３１に倍率・位置ずれ補正部３００２の詳細を示す。第６の参考例と同様に、基準クロック発生部２０９からのクロックＣＬＫを書込クロック生成部３０２と回転数制御用クロック生成部２２０１に送り、補正データＤt1、Ｄt2を設定することで、クロックＷＣＬＫ、クロックＰＣＬＫを生成する。さらに、位置ずれ補正データ算出部３１０１が備わり、書込クロックＷＣＬＫと補正データＤt3から、書込クロックＷＣＬＫの１周期分の整数倍の補正データＤt4と、書込クロックＷＣＬＫの１周期分以下の補正データＤt5を生成し、補正データＤt4は主走査書き出し位置制御部３００４に、補正データＤt5は同期検知信号遅延部にそれぞれ送る。
【０１３３】
補正データＤt3と書込クロックＷＣＬＫから位置ずれ補正データＤt4、Ｄt5を算出しているが、補正データＤt3は温度に対する位置ずれ量、例えば温度Ｔ1の時はＡｍｍ、温度Ｔ2の時はＢｍｍのような情報であり、それを画像書込部の補正方法に合わせた形、例えばＡｍｍが何画素分に相当するかに変換する必要がある。よって同じ補正データＤt3でも画像書込部によって位置ずれ補正データＤt4、Ｄt5は異なってくる。そして変換する際、ＷＣＬＫの１周期分以下の位置ずれ量が算出される場合があるので、ＷＣＬＫの１周期の整数倍のずれ量を補正データＤt4、１周期分以下のずれ量を補正データＤt5としている。
【０１３４】
同期検知信号遅延部３００３では、同期センサ２８０２からの同期検知信号ＤＥＴＰを位置ずれ補正データＤt5に応じて遅延させる。そしてＷＣＬＫの１周期以下のずれ量分だけ遅延された同期検知信号ＤＤＥＴＰが位相同期クロック発生部２０９に送られ、クロックＷＣＬＫがＤＤＥＴＰに同期したクロックＶＣＬＫとなり、レーザを点灯制御するＬＤ駆動部２１０及び主走査書き出し位置制御部３００４に送られる。主走査書き出し位置制御部３００４では、位置ずれ補正データＤt4及びクロックＶＣＬＫにより、ＬＤ駆動部２１０に送る画像信号のタイミングをＶＣＬＫの１周期分単位で制御している。
【０１３５】
図３２は主走査方向書き出し位置の補正タイミングを示すタイミングチャートである。同図から分かるようにＤＥＴＰの立ち上がりエッジが主走査方向の書き出し基準となるが、仮にそのエッジから書込クロックＶＣＬＫが３クロック分のところから書き出しを開始するとする。この場合、同期検知信号遅延部３００３ではＤＥＴＰを遅延させず、ＤＥＴＰ＝ＤＤＥＴＰとなる。／ＬＧＡＴＥは主走査方向のゲート信号で、‘Ｌ’で画像データがＬＤ駆動部に送られることになる（図３２の上）。
【０１３６】
ここで、倍率・位置ずれ補正部３００２において、倍率を補正し、さらに主走査方向の書き出し位置をクロック１周期分＋１／４周期分だけ遅らすことになったとする。そうすると、ＤＥＴＰを同期検知信号遅延部３００３によってＶＣＬＫの１／４周期分だけ遅延させ、その信号ＤＤＥＴＰを位相同期クロック発生部２０９に送る。さらに、主走査書き出し位置制御部３００４において、ＶＣＬＫの１周期分だけ／ＬＧＡＴＥのタイミングを遅らせる。その結果、図（上図）に示したように、ＤＥＴＰに対し、３クロック分だけ遅らせて／ＬＧＡＴＥを有効にしていたが、補正後（下図）は、４クロック分＋１／４クロック分だけ遅らせて／ＬＧＡＴＥを有効にしている、つまり、１クロック分＋１／４クロック分だけ位置ずれ補正したことになる。
【０１３７】
図３３は倍率補正及び主走査位置補正処理の処理手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、ｆθレンズ１０３の温度Ｔtを検出する（ステップ３３０１）。そしてその温度Ｔtに対する補正データＤt1、Ｄt2、Ｄt3を補正量記憶部３００１から読み出し（ステップ３３０２）、倍率・位置ずれ補正部３００２に送る。そして倍率・位置ずれ補正部３００２において、まず、補正データＤt1に対する書込クロックの生成と、補正データＤt2に対する回転数制御用クロックの生成を行う（ステップ３３０３）。次に、補正データＤt3と生成された書込クロックＷＣＬＫから位置ずれ補正データＤt4、Ｄt5を算出する（ステップ３３０４）。そして、補正データＤt4、Ｄt5から主走査方向の書き出し位置を補正する（ステップ３３０５）。
【０１３８】
この処理は画像形成直前に行い、連続プリントの際はプリント中に温度変化が生じて倍率及び位置ずれの変動が生じると考えられるので、紙間（画像の形成と形成の合間）で補正動作を行えばよい。通常の紙間では短すぎる場合は、補正時のみ、紙間を広げれば良い。
【０１４０】
１１．第１の実施形態
この実施形態に係る画像形成装置は、図１に示した第１の参考例と同様なので同一の構成要素には同一の参照符号を付して説明し、重複する説明は省略する。
【０１４１】
図３４にこの実施形態における画像書き込み部を示す。図１のレーザビーム走査装置を上から見た図であり、さらに周辺の制御系を付加したもので、第１の参考例に対して倍率補正データ記憶部３４０１を備えている点が、第１の参考例とは異なる。
【０１４２】
すなわち、主走査方向両端部にレーザビームＬを検出するセンサ（１）２０１、センサ（２）２０２が備えられ、ｆθレンズ１０３を透過したレーザビームＬがそれぞれミラー（１）２０４、ミラー（２）２０５によって反射され、レンズ（１）２０６、レンズ（２）２０７によって集光させてセンサ２０１，２０２に入射するような構成となっている。センサ（１）２０１は、同期検知信号になるレーザビーム走査同期信号の検出を行うための同期検知センサの役割も果たしている。
【０１４３】
レーザビームＬが走査することにより、センサ（１）２０１とセンサ（２）２０２からそれぞれＤＥＴＰ１とＤＥＴＰ２が出力され、倍率補正部２０８に送られる。倍率補正部２０８では、レーザを変調させるためのクロック周波数を決定し、それを生成する機能を有している。また、ポリゴンミラー１０２の回転数を決めるクロック周波数を決定し、それを生成する機能を有している。さらに、前記２つのクロック周波数によって主走査方向の画像倍率が変わることを利用し、ＤＥＴＰ１とＤＥＴＰ２の時間差を測定し、その結果と倍率補正データ記憶部３４０１からの補正データにより、それぞれのクロック周波数を可変する倍率補正機能も有している。
【０１４４】
倍率補正部２０８によって生成されたクロックＷＣＬＫとセンサ１からの同期検知信号ＤＥＴＰ１を位相同期クロック発生部に送り、ＤＥＴＰ１に同期したクロックＶＣＬＫを発生させ、レーザを点灯制御するＬＤ駆動部２１０に送る。さらに、倍率補正によって生成されたクロックＰＣＬＫをポリゴンモータ駆動制御部２１１に送り、それによりポリゴンミラー１０２がクロックＰＣＬＫの周波数に応じた回転数で回転する。ＬＤ駆動部２１０では、クロックＶＣＬＫに同期した画像信号に応じてレーザを点灯制御する。そして、ＬＤユニット２０３からレーザビームが出射し、ポリゴンミラー１０２に偏向され、ｆθレンズ１０３を通り、感光体１０６上を走査することになる。
【０１４５】
図３５は図３４における倍率補正部２０８の構成を示すブロック図である。基準クロック発生部２１２からのクロックＣＬＫをポリゴンモータ回転数制御クロック生成部２２０１と書込クロック生成部３０２に送り、データ１、３によってクロックＷＣＬＫ、クロックＰＣＬＫを生成する。ポリゴンモータ回転数制御クロック生成部２２０１は、図３６に示すように、カウンタ（２）５０１、コンパレータ５０２、Ｔフリップフロップ５０３で構成されていて、必要とする周波数の半周期分の値−１をコンパレータ５０２に設定することで、クロックＰＣＬＫを生成できる。よって、データ３にその値を設定することになる。
【０１４６】
ここでは、基準クロックＣＬＫによって、ＤＥＴＰ１とＤＥＴＰ２の時間差を計測し、その時間差Ｔを比較制御部３０４に送る。時間差カウント部３０３は第１の参考例における図４と同等であるが、まず、カウンタ（１）４０１において、ＤＥＴＰ１によってカウンタ（１）４０１がクリアされ、クロックＣＬＫのカウントを開始する。そして、そのカウント値がラッチ（１）４０２に送られ、ＤＥＴＰ２の立ち上がりエッジでそのカウンタ値Ｔがラッチされる。そのタイミングを図３７のタイミングチャートに示す。
【０１４７】
また、時間差カウント部３０３は時間差（カウンタ値）Ｔを比較制御部３０４に送り、基準時間差Ｔ０と比較し、比較結果をもとに、補正データ記憶部３４０１から補正データ１、２を読み出し、書込クロック生成部３０２、データ切替部３５０１に送る。データ切替部３５０１では最初、ポリゴンモータ１０１を低速回転させるためのデータ３を回転数制御クロック生成部２２０１に送っていたので、倍率補正用データが比較制御部３０４から送られてきたところでデータを切り替え、データ２＝データ３となる。そして、クロックＷＣＬＫ、クロックＰＣＬＫが生成される。
【０１４８】
図３８は倍率補正部２０８の所定手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、ポリゴンモータ１０１を低速回転に切り替える（ステップ３８０１）。例えば使用しているポリゴンモータ１０１が１００００ｒｐｍから２００００ｒｐｍまで回転数が可変できるものとすると、一番遅い１００００ｒｐｍに切り替える。その後、センサ間（センサ（１）２０１とセンサ（２）２０２）の時間差Ｔをカウントする（ステップ３８０２）。そして、その時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較する（ステップ３８０３）。ＴがＴ０とほぼ等しいならば（ステップ３８０４：Ｙ）、ポリゴンモータ１０１の回転数を画像形成時の状態、例えば２００００ｒｐｍに戻し、処理が終了する。この場合、書込クロックＷＣＬＫ、ポリゴン用クロックＰＣＬＫはそのままとなる。Ｔ≠Ｔ０であれば（ステップ３８０４：Ｎ）、補正データ記憶部内の補正テーブルを参照し（ステップ３８０６）、両者の差に対応した補正データ１をクロック生成部２２０１，３０２に、補正データ２をデータ切替部３５０１に送る（ステップ３８０７）。両者の差と補正用テーブルが完全に一致することはないので、一番近いものを選ぶことになる。データ切替部３５０１では、低速回転データから補正データに切り替え（ステップ３８０８）、データ３（＝データ２）を回転数制御クロック生成部２２０１に送る（ステップ３８０９）。そしてクロック生成部３０２，２２０１では、補正データ１、３（＝２）に対応した書込クロックＷＣＬＫと回転数制御クロックＰＣＬＫを生成する（ステップ３９１０）。
【０１４９】
ＴとＴ０を比較する際、本来ならば完全に等しいか否かの判断となるが、許容できる倍率誤差範囲であれば正常と判断するようにしている。よってそれ以上の時間差になった場合、書込クロック周波数、回転数制御クロック周波数を可変するようにしている。
【０１５０】
前述の図１４に温度変化によるレーザビームの位置ずれ量を示しているが、温度上昇によって、主走査方向にレーザビームが広がり、画像が拡大する。一方、図１５に温度変化によるセンサ間時間差の変化を示しているが、温度上昇によって時間差が短くなっている。両者の関係から、時間差の比較結果に対する倍率変化量が分かるので、それから補正用テーブルを作成しておけば良い。レンズ毎、画像形成装置毎で若干異なるが、大きく異なることはないので、事前に、代表値として測定しておけば良い。
【０１５１】
また、ポリゴンモータの回転数を下げる際、回転ムラ、ジター等の特性に問題がでない範囲内において最も低速にすることが望ましい。
【０１５３】
１２．第２の実施形態
この実施形態に係る画像形成装置及び画像書込部は、図１及び図２に示した第１の参考例と同様なので同一の構成要素には同一の参照符号を付して説明し、重複する説明は省略する。
【０１５４】
図３９はこの第２の実施形態における倍率補正部２０８の構成を示すブロック図である。第１の実施形態（図３５）と異なる点は、時間差カウント部３０３で時間差のカウントを書込クロックＷＣＬＫで行うところと、比較結果をデータ切替部には送らず、書込クロックの可変のみで倍率補正を行い、データ切替部３５０１は、倍率補正時と画像形成時で回転数制御クロック生成部２２０１に対して、送出するデータを切り替えているところである。その他は第１の実施形態と同様に構成されている。
【０１５５】
図４０は倍率補正部２０８の処理手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、データ切替部３５０１から回転数制御クロック生成部２２０１に対して低速回転用データを送ることで、ポリゴンモータ１０１を低速回転に切り替える（ステップ４００１）。例えば使用しているポリゴンモータ１０１が１００００ｒｐｍから２００００ｒｐｍまで回転数が可変できるものとすると、一番遅い１００００ｒｐｍに切り替える。その後、センサ間（センサ（１）２０１とセンサ（２）２０２）の時間差Ｔをカウントする（ステップ４００２）。そして、その時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較する（ステップ４００３）。ＴがＴ０とほぼ等しいならば（ステップ４００４：Ｙ）ポリゴンモータ１０１の回転数を画像形成時の状態、例えば２００００ｒｐｍに戻し（ステップ４００８）、処理を終了する。書込クロックＷＣＬＫはそのままとなる。
【０１５６】
Ｔ＜Ｔ０であれば（ステップ４００４：Ｎ，ステップ４００５：Ｙ）、主走査方向に画像が拡大していることになるので、書込クロック周波数を上げる（ステップ４００６）。逆にＴ＞Ｔ０であれば（ステップ４００５：Ｎ）、主走査方向に画像が縮小していることになるので、書込クロック周波数を下げる（ステップ４００７）。次いでステップ４００２に戻って、再度、時間差Ｔをカウントし、時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較し、ＴがＴ０とほぼ等しくなるまでまで上記の処理ステップを繰り返す（ステップ４００２〜４００７）。
【０１５７】
時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較する際、本来ならば完全に等しいか否かの判断となるが、時間差カウント誤差等で必ずしも等しくならないことが考えられるので、許容できる倍率誤差範囲であれば正常と判断するようにしている。よって、比較結果がそれ以上になった場合、書込クロック周波数を変更するようにしている。
【０１５８】
図１３に温度変化によるレーザビームの位置ずれ量を示しているが、温度上昇によって、主走査方向にレーザビームが広がり、画像が拡大する。一方、図１４に温度変化によるセンサ間時間差の変化を示しているが、温度上昇によって時間差が短くなっている。両者の関係から、時間差の比較結果に対する倍率変化量が分かるので、それから書込クロック周波数の上げ幅下げ幅を決めておけば補正効率が上がる。レンズ毎、画像形成装置毎で若干異なるが、大きく異なることはないので、事前に、代表値として測定しておけば良い。
【０１５９】
また、ポリゴンモータの回転数を下げる際、回転ムラ、ジター等の特性に問題がでない範囲内において最も低速にすることが望ましい。
【０１６１】
１３．第３の実施形態
この実施形態に係る画像形成装置及び画像書込部は、図１及び図３４に示した第１の実施形態と同様なので同一の構成要素には同一の参照符号を付して説明し、重複する説明は省略する。
【０１６２】
図４１はこの実施形態に係る画像形成装置の画像形成動作を示すフローチャートである。画像形成動作、例えば給紙動作を開始すると、ポリゴンモータ１０１を低速で回転させる（ステップ４１０１）。例えば使用しているポリゴンモータ１０１が１００００ｒｐｍから２００００ｒｐｍまで回転数が可変できるものとすると、一番遅い１００００ｒｐｍで回転させる。そして倍率補正動作に入る（ステップ４１０２）。倍率補正が終了した後、ポリゴンモータ１０１を画像形成時の回転数、例えば２００００ｒｐｍで回転させる（ステップ４１０３）。そして、画像形成動作に入る（ステップ４１０４）。そして、次のページがなければ終了する（ステップ４１０５）。
【０１６３】
この実施形態の場合、画像形成開始時には必ずポリゴンモータ１０１を低速回転させ、倍率補正を行うので、プリント待機状態でどのような環境変動（温度変動）があったとしても、１枚目の出力画像から画像倍率が等しく保たれ、色ずれのない高品位の画像を得ることができる。
【０１６５】
１４．第４の実施形態
この実施形態に係る画像形成装置及び画像書込部は、図１及び図２に示した第１の参考例と同様なので同一の構成要素には同一の参照符号を付して説明し、重複する説明は省略する。
【０１６６】
図４２はこの実施形態における倍率補正部２０８の構成を示すブロック図である。図３９に示した第２の実施形態に対して比較制御部３０４において、時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較するだけでなく、時間差Ｔと基準時間差Ｔ１も比較する点が異なる。あとは第２の実施形態と同様である。なお、前記基準時間差Ｔ１はポリゴンモータ１０１の回転数を下げたときの基準時間である。
【０１６７】
図４３はこの実施形態における倍率補正部２０８の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、連続プリント時を想定している。この処理では、まず、センサ間（センサ（１）２０１とセンサ（２）２０２）の時間差Ｔをカウントする（ステップ４３０１）。この時は、画像形成動作中、例えば給紙動作中、画像書込中、排紙中であり、当然、ポリゴンモータ１０１は画像形成時の回転数で回転している。そして、その時間差Ｔと基準時間差Ｔ１を比較する。ＴがＴ１とほぼ等しいならば（ステップ４３０２：Ｙ）、そのまま画像形成動作を続け、時間差Ｔのカウントと基準時間差Ｔ１との比較を続ける（ステップ４３０１，４３０２）。この場合の基準時間差Ｔ１は、倍率補正が必要かどうかの判断基準となる。
【０１６８】
ステップ４３０２のチェックで、Ｔ＜Ｔ１、もしくはＴ＞Ｔ１であれば、さらに、画像書込動作中かどうかをチェックする（ステップ４３０３）。画像書込中であれば、ポリゴンモータ１０１の回転数を変更できないためにこのチェックを行う。画像書込動作中でなければ、画像形成動作一時中断状態とし（ステップ４３０４）、ポリゴンモータ１０１を低速回転に切り替える（ステップ４３０５）。例えば使用しているポリゴンモータ１０１が１００００ｒｐｍから２００００ｒｐｍまで回転数が可変できるものとし、画像書込時は２００００ｒｐｍで回転しているとすると、一番遅い１００００ｒｐｍで回転させる。そして、センサ間（センサ（１）２０１とセンサ（２）２０２）の時間差Ｔをカウントし（ステップ４３０６）、その時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較する（ステップ４３０７）。この比較で（ステップ４３０８：Ｎ）、Ｔ＜Ｔ０であれば（ステップ４３０９：Ｙ）、主走査方向に画像が拡大していることになるので、書込クロック周波数を上げる（ステップ４３１０）。逆にＴ＞Ｔ０（ステップ４３０９：Ｎ）であれば、主走査方向に画像が縮小していることになるので、書込クロック周波数を下げる（ステップ４３１１）。そして、再度、時間差Ｔをカウントし（ステップ４３０６）、時間差Ｔと基準時間差Ｔ０を比較し、ＴがＴ０とほぼ等しくなるまでまで上記のフローを繰り返す。そしてＴ≒Ｔ０になったところで（ステップ４３０８：Ｙ）、ポリゴンモータ１０１の回転数を画像形成時の状態、例えば２００００ｒｐｍに戻し（ステップ４３１２）、画像形成動作一時中断状態を解除し、画像形成動作を再開する（ステップ４３１３）。
【０１６９】
通常の画像形成時の紙間で、上記の処理が行える場合については、画像書込動作中でなければ、ポリゴンモータ１０１の回転数を変え、倍率補正動作を行う。行えない場合は、画像形成動作一時中断の時、給紙、紙搬送を止める。または、給紙のタイミングを調整し、紙間を広げることにより、その間で上記処理を行えるようにする。
【０１７０】
時間差Ｔと基準時間差Ｔ０、時間差Ｔと基準時間差Ｔ１を比較する際、本来ならば完全に等しいか否かの判断となるが、時間差カウント誤差等で必ずしも等しくならないことが考えられるので、許容できる倍率誤差範囲であれば正常と判断するようにしている。よって、比較結果がそれ以上になった場合、書込クロック周波数の可変制御を行うようにしている。
【０１７１】
図１３に温度変化によるレーザビームの位置ずれ量を示しているが、温度上昇によって、主走査方向にレーザビームが広がり、画像が拡大する。一方、図１４に温度変化によるセンサ間時間差の変化を示しているが、温度上昇によって時間差が短くなっている。両者の関係から、時間差の比較結果に対する倍率変化量が分かるので、それから書込クロック周波数の上げ幅下げ幅を決めておけば補正効率が上がる。レンズ毎、画像形成装置毎で若干異なるが、大きく異なることはないので、事前に、代表値として測定しておけば良い。また、ポリゴンモータ１０１の回転数を下げる際、回転ムラ、ジター等の特性に問題がでない範囲内において最も低速にすることが望ましい。
【０１７３】
１５．第５の実施形態
この実施形態は、４ドラム方式の画像形成装置であって、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像を重ね合わせたカラー画像を形成するために４組の画像形成部と４組のレーザビーム走査装置を備えたもので、第４の参考例における図１０に示した画像形成装置と同様である。
【０１７４】
このような画像形成装置においても、各色の主走査方向の画像倍率補正については、前記第１ないし第４の実施形態と同様にして行えるので説明は省略する。
【０１７５】
この実施形態の場合、各色毎にレーザビームを検出するセンサを２個備える場合と、ある１つの走査装置にセンサを２個備え、残りの走査装置には、同期信号検出用のセンサを１個のみ備える場合と、ある２つの走査装置にセンサを２個備え、残りの走査装置には、同期信号検出用のセンサを１個のみ備える場合とが考えられる。走査装置毎の温度差、特にｆθレンズ毎の温度差があまりない場合は、ある１つの走査装置にセンサを２個備えて、その時間差によってそれぞれの走査装置の倍率を補正しても良い。また、隣り合った走査装置については、その温度差、特にｆθレンズの温度差があまりない場合は、ある隣り合わない２つの走査装置にセンサを２個備えて、それぞれの時間差によって、隣り合う走査装置の倍率を補正しても良い。
【０１７７】
１６．第６の実施形態
この実施形態の構成は、第５の参考例における図１１及び図１２に示した４ドラム方式の画像形成装置と同様であるので画像形成装置及び書込装置については説明を省略する。また、温度変化によるレーザビームの位置ずれ量は図１３に、温度変化によるセンサ間時間差の変化は図１４に示したものと同様である。
【０１７８】
すなわち、図１３に示すように温度ａの時を基準とし、温度がｂまで上昇したとする。すると、ｆθレンズの中央部付近では、温度が上昇してもほとんどビームの位置が変わらない。しかし、ｆθレンズの端部にいくほどビームが主走査方向外側にずれていく。この図はレンズの片側半分についてであり、主走査方向中心に対し、反対側でも同様なことが起きている。よって、温度ａの状態に比べ、温度ｂの状態では、画像端部付近については、ずれ量Ｚの２倍だけ画像が拡大することになり、さらにセンサ部付近と画像端部付近の差Ｙが主走査方向の位置変動量となる。
【０１７９】
以上のことより、本実施形態の場合、温度ａから温度ｂになることで、対向走査する色について、つまり、ＢＫ、Ｃに対してＭ、Ｙが、 （Ｙ×２）＋（Ｚ×２）だけ主走査方向の位置ずれを生じることになる。倍率補正により、主走査方向の位置ずれも同時に補正されるが、図１３に示したＹについては完全には補正できない。よって、倍率補正と同時に主走査書き出し位置の補正を行うことにより、位置ずれを補正することができる。
【０１８０】
各色の主走査方向の画像倍率補正については、前記第２〜第４の実施形態と同様なので省略する。ただ、第４の実施形態の場合、全ての色の書込動作が終了していないとポリゴンモータ１０１の回転数を切り替えることができないので、１つの色についてＴ＜Ｔ１、もしくはＴ＞Ｔ１となった時点で、新たに給紙動作を行わず、全ての色の書込動作が終了後、画像形成動作を一時中断し、ポリゴンモータ１０１の回転数を変える。
【０１８１】
本実施形態の場合、各色毎に２つのセンサ間の時間差をカウントし、そのデータをもとに倍率補正する場合と、同方向に走査する色についてはどちらか一方で時間差をカウントし、そのデータをもとに２つの色の倍率補正する場合と、ある１つの色で時間差をカウントし、そのデータをもとに各色の倍率補正する場合がある。走査装置内で温度差、特にｆθレンズ毎の温度差がほとんどない場合は、同方向に走査する色についてはどちらか一方で時間差をカウントし、そのデータをもとに２つの色の倍率補正するか、もしくは、ある１つの色で時間差をカウントし、そのデータをもとに各色の倍率補正すれば良い。
【０１８３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、偏向速度を高速から低速に切り替え、低速状態で計測することにより計測精度を向上させることが可能となり、これにより、主走査方向の倍率補正精度を向上させ、あるいは色ずれ補正精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の参考例に係る画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図２】 第１の参考例に係る画像形成装置の画像書き込み部の構成を示す概略図である。
【図３】 図２における倍率補正部の構成を示すブロック図である。
【図４】 図３における時間差カウント部の構成を示すブロック図である。
【図５】 図３におけるポリゴン用クロック生成部の構成を示すブロック図である。
【図６】 図３における時間差カウント部のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図７】 図２における倍率補正部の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】 第２の参考例における倍率補正部の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】 第３の参考例における倍率補正部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】 第４の参考例に係る４ドラム方式の画像形成装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１１】 第５の参考例に係る４ドラム方式の画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図１２】 図１１の画像形成装置におけるレーザビーム走査装置の構成を示す概略図である。
【図１３】 第１の参考例における温度変化によるレーザビームの位置ずれ量を示す図である。
【図１４】 第１の参考例における温度変化によるセンサ間時間差の変化を示す図である。
【図１５】 第５の参考例における倍率補正による主走査方向の画像位置ずれの状態を示す図である。
【図１６】 第５の参考例における画像書き込み部の構成を示す概略図である。
【図１７】 第５の参考例における倍率補正部の構成を示すブロック図である。
【図１８】 第５の参考例における主走査方向書き出し位置補正のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１９】 第５の参考例における倍率補正及び主走査位置補正の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】 第６の参考例の画像形成装置における画像書き込み部の構成を示す概略図である。
【図２１】 第６の参考例における倍率補正の処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】 第６の参考例における倍率補正部の構成を示すブロック図である。
【図２３】 第６の参考例における回転数制御クロック生成部の構成を示すブロック図である。
【図２４】 第７の参考例の画像形成装置における画像書き込み部の構成を示す概略図である。
【図２５】 第７の参考例における倍率補正の処理手順を示すフローチャートである。
【図２６】 第６の参考例における温度変化によるレーザビームの位置ずれ量を示す図である。
【図２７】 第９の参考例の画像形成装置における画像書き込み部の構成を示す概略図である。
【図２８】 第１０の参考例の画像形成装置におけるレーザビーム走査装置の構成を示す概略図である。
【図２９】 第１０の参考例における倍率補正による主走査方向の画像位置ずれの状態を示す図である。
【図３０】 第１０の参考例の画像形成装置における画像書き込み部の構成を示す概略図である。
【図３１】 第１０の参考例における倍率・位置ずれ補正部の構成を示すブロック図である。
【図３２】 第１０の参考例における主走査方向書き出し位置補正のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図３３】 第１０の参考例における倍率補正及び主走査位置補正の処理手順を示すフローチャートである。
【図３４】 第１の実施形態の画像形成装置における画像書き込み部の構成を示す概略図である。
【図３５】 第１の実施形態における倍率補正部の構成を示すブロック図である。
【図３６】 第１の実施形態における回転数制御クロック生成部の構成を示すブロック図である。
【図３７】 第１の実施形態における時間差カウント部のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図３８】 第１の実施形態における倍率補正部の処理手順を示すフローチャートである。
【図３９】 第２の実施形態における倍率補正部の構成を示すブロック図である。
【図４０】 第２の実施形態における倍率補正部の処理手順を示すフローチャートである。
【図４１】 第３の実施形態における画像形成動作の動作手順を示すフローチャートである。
【図４２】 第４の実施形態における倍率補正部の構成を示すブロック図である。
【図４３】 第４の実施形態における倍率補正部の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ レーザビーム走査装置
１０１，１１０７ ポリゴンモータ
１０２，１１０１ ポリゴンミラー
１０３，１１０２ ｆθレンズ
１０４，１１０５ ＢＴＬ
１０５，１１０３，１１０４，１１０５ ミラー
１０６ 感光体
１０７ 帯電器
１０８ 現像ユニット
１０９ 転写器
１１０ クリーニングユニット
１１１ 除電器
２０１，２０２，１２０５，１２０６，１２０７ センサ
２０３，１２０１ ＬＤユニット
２０４，２０５ ミラー
２０６，２０７ レンズ
２０８ 倍率補正部
２０９ 位相同期クロック発生部
２１０ ＬＤ駆動部
２１１ ポリゴンモータ駆動制御部
２１２ 基準クロック発生部
３０１ ポリゴン用クロック生成部
３０２ 書き込みクロック生成部
３０３ 時間差カウント部
３０４ 比較制御部
１６０１ 補正量記憶部
１６０２ 同期検知信号遅延部
１６０３ 主走査書き出し位置制御部
２００１ 同期センサ
２００４ 温度検出センサ
２００５ 温度検出部
２００６ 倍率補正量記憶部
２２０１ 回転数制御クロック生成部
２４０１，２４０１，２４０３ 温度検出センサ
２４０４ 温度検出部・平均値算出部
３００１ 倍率・位置ずれ補正量記憶部
３００２ 倍率・位置ずれ補正部
３００３ 同期検知信号遅延部
３００４ ポリゴンモータ駆動制御部
３１０１ 位置ずれ補正データ算出部
３４０１ 倍率補正データ記憶部
３５０１ データ切り替え部

Claims (7)

1. 画像信号に応じて変調される光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、
   偏向手段により偏向される光ビームを主走査線上の２カ所で光ビームを検出する光ビーム検出手段と、
   光ビーム検出手段の１つが光ビームを検出してから他の光ビーム検出手段が光ビームを検出するまでの時間差を計測する計測手段と、
   この計測手段により計測された時間差により、主走査方向の像担持体上の画像倍率を補正する補正手段と、
   前記光ビームの走査により前記像担持体上に書き込まれた画像を顕像化する作像手段と、
   前記計測手段により時間差を計測する際、前記偏向手段の偏向速度を高速から低速に切り替える制御手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 各画像信号に応じて変調される複数の光ビームを主走査方向に偏向する少なくとも１つの偏向手段と、
   偏向手段によって主走査方向に偏向される複数の光ビームの、少なくとも１つの光ビームが、他の光ビームに対して走査方向が逆となり、少なくとも１つの光ビームについて、主走査線上の２カ所で光ビームを検出する光ビーム検出手段と、
   同一の主走査線上の光ビーム検出手段の１つが光ビームを検出してから、同一の主走査線上の他の光ビーム検出手段が光ビームを検出するまでの時間差を計測する計測手段と、
   この計測手段により計測された時間差により、複数の光ビームによる主走査方向の像担持体上の画像倍率を補正する補正手段と、
   前記光ビームの走査により前記像担持体上に書き込まれた画像を顕像化する作像手段と、
   前記計測手段により時間差を計測する際、前記偏向手段の偏向速度を高速から低速に切り替える制御手段と、
   を備えた画像形成装置。
3. 前記偏向手段はポリゴンミラーであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、時間差を計測する時のみ、偏向手段の偏向速度を低速に切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、倍率補正終了後、前記偏向手段の偏向速度を作像時の速度に戻すことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、作像開始時には、前記偏向手段の偏向速度を前記低速の状態とすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
7. 前記計測手段は、連続プリントの各頁のプリント中には前記高速の偏向速度の状態で時間差を計測し、前記高速の状態で計測された時間に基づいて倍率補正が必要と判断された場合に、紙間に限って前記低速の偏向速度に切り替えて時間差を計測し、前記補正手段は前記低速の状態で計測された時間差に基づいて画像倍率を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。

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