JP4370110B2 - 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、画像形成装置に関し、特に、レーザービーム光学系と回転鏡であるポリゴンミラーを用いた書き込みエンジンを有するプリンタ、複写機、ＦＡＸ等及びプリンタ部を組み込んだ画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置には、光源から射出された光ビームをポリゴンミラーにおける複数の反射面にて偏向して感光体（被走査媒体）上の被走査面を走査することにより画像を形成するものがあった。
【０００３】
このポリゴンミラーを用いた光ビーム方式の画像形成装置に関する従来技術として、特許文献１が開示するところのポリゴンミラーのジッタ補正装置があった。特許文献１では、各走査線ごとに、ドット記録クロック信号の乗換え位置を分散させて、副走査方向に延びる筋上のムラの発生を防止していた。
【０００４】
また、他の従来技術として、特許文献２が開示するところの光ビーム走査装置及び該光ビーム走査装置を備えた画像形成装置があった。特許文献２では、複数のポリゴンミラーを備えた画像形成装置において、基準のポリゴンミラーに対する残りのポリゴンミラーの面位相差をなくすように、ポリゴンミラーの回転位置を示す出力信号の位相を変更していた。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２８６９３２１号公報
【特許文献２】
特開平１０−７３７８０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既存の画像形成装置で光ビームを走査させて画像を形成する際に、その書き出し位置の精度が問題になる。画像形成装置においてポリゴンミラーが理想の正多角形（例えば正六角形、正八角形）であれば、一定の書き込みクロックに同期させて感光体上へ光ビームを用いて走査するとき、その書き出し位置は必ず目標とする位置に定まり、温度等他の因子が絡まなければ目標位置からずれることはない。
【０００７】
しかしながら、ポリゴンミラーの各面には、主走査対応方向の角度の誤差および平面度誤差などの一定の無視できない公差がある。高画質な画像を求めるとき、この面ごとのばらつきによる書き出し位置のずれが問題になる。従来では書き出し位置を決めるときにポリゴンミラーごとにある公差は考慮に入れていなかった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、各々のポリゴンミラーの面ごとでばらつきを記憶し、面ごとのばらつきに対応した補正値を組み込んで書き出し位置を決定することで、ずれのない高画質な画像を形成する画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明は、光源の点灯により射出した光ビームを回転多面鏡における複数の反射面のいずれかにて偏向させて、２つ以上の副走査方向に移動する被走査媒体上を前記副走査方向と直交する主走査方向に走査し、該走査により前記２つ以上の被走査媒体上に得た潜像を可視化してこれらの可視像をそれぞれ転写紙上に転写し、定着して出力する画像形成装置であって、前記回転多面鏡における各反射面における前記主走査方向の走査開始位置であって、前記２つ以上の被走査媒体のうちの１つの被走査媒体を走査する場合における走査開始位置を検出する開始位置検出手段と、前記検出された各反射面における前記走査開始位置の情報を記憶する記憶手段と、光ビーム走査経路上における各反射面の前記走査開始位置直前で光ビームを検知すると、同期検知信号を出力する同期検知手段と、前記同期検知信号と同期をとって、前記光源の点灯タイミングを制御するための画素クロックを生成するとともに、前記記憶手段に記憶されている各反射面間における前記走査開始位置の差に基づいて、前記複数の反射面のうちの１つの反射面の走査開始位置に、他の反射面における走査開始位置を一致させるように前記画素クロックの位相を変更する位相変更手段と、前記位相変更手段により変更された画素クロックに基づいて前記１つの被走査媒体上に走査された潜像を基準色のベタパターンとし、前記回転多面鏡における前記複数の反射面のうちの１つにて偏向された光ビームが前記１つの被走査媒体以外の各被走査媒体上を走査する場合における潜像を線パターンとし、前記線パターンを所定の量づつずらして中間媒体上に所定数転写し、さらに、前記各線パターン上に前記各線パターンと同じ幅で前記基準色のベタパターンを転写してテストパターンとして前記中間媒体上にそれぞれ転写する転写手段と、を備え、前記開始位置検出手段は、前記回転多面鏡における各反射面における前記主走査方向の走査開始位置を前記被走査媒体ごとに検出し、前記記憶手段は、前記検出された各反射面における走査開始位置の情報を前記被走査媒体ごとに記憶し、前記位相変更手段は、前記テストパターンの主走査方向の転写位置の差に基づいて、前記反射面ごとに前記線パターンが潜像された各被走査媒体の走査開始位置を、前記基準色のベタパターンが潜像された前記１つの被走査媒体の走査開始位置に一致させるように前記画素クロックの位相を変更することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、２つ以上の副走査方向に移動する被走査媒体に対して、それぞれ２つ以上の光源の点灯により射出し、回転多面鏡における複数の反射面のいずれかにて偏向させた光ビームにより前記副走査方向と直交する主走査方向に走査し、該走査により前記被走査媒体上に得た潜像を可視化してこれらの可視像を転写紙上に転写し、定着して出力する画像形成装置であって、前記２つ以上の光源の１つの光源が前記複数の反射面のうちの１つに射出され、前記２つ以上の被走査媒体のうちの１つの被走査媒体を走査する場合における走査開始位置を検出する開始位置検出手段と、前記検出された前記走査開始位置の情報を記憶する記憶手段と、光ビーム走査経路上における前記走査開始位置直前で光ビームを検知すると、同期検知信号を出力する同期検知手段と、前記同期検知信号と同期をとって、前記光源の点灯タイミングを制御するための画素クロックを生成するとともに、前記記憶手段に記憶されている走査開始位置に基づいて、前記２つ以上の光源の１つの光源が前記複数の反射面のうちの１つに射出され、前記２つ以上の被走査媒体のうちの１つの被走査媒体を走査する場合における走査開始位置に、前記１つの光源の他の反射面及び前記１つの被走査媒体を走査する他の光源の各反射面における走査開始位置を一致させるように、前記画素クロックの位相を変更する位相変更手段と、前記位相変更手段により変更された画素クロックに基づいて前記１つの被走査媒体上に走査された潜像を基準色のベタパターンとし、前記回転多面鏡における前記複数の反射面のうちの１つにて偏向された光ビームが前記１つの被走査媒体以外の各被走査媒体上を走査する場合における潜像を線パターンとし、前記線パターンを所定の量づつずらして中間媒体上に所定数転写し、さらに、前記各線パターン上に前記各線パターンと同じ幅で前記基準色のベタパターンを転写してテストパターンとして前記中間媒体上にそれぞれ転写する転写手段と、を備え、前記開始位置検出手段は、前記回転多面鏡における各反射面における前記主走査方向の走査開始位置を、前記走査する被走査媒体ごとおよび前記光源ごとに検出し、前記記憶手段は、前記検出された各反射面における走査開始位置の情報を、前記被走査媒体ごとおよび前記光源ごとに記憶し、前記位相変更手段は、前記テストパターンの主走査方向の転写位置の差に基づいて、前記各反射面および前記各光源において前記線パターンが潜像された各被走査媒体の走査開始位置を、前記基準色のベタパターンが潜像された前記１つの被走査媒体の走査開始位置に一致させるように前記画素クロックの位相を変更することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明によれば、少なくとも、画素クロックの１周期よりも短い単位で位相変更を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明によれば、１主走査ごとに出力される同期検知信号と、回転多面鏡１周期ごとに出力される回転多面鏡信号とに基づいて、光ビームが入射している反射面を特定し、特定した反射面を示す反射面特定情報を出力する反射面識別手段を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明によれば、位相変更手段は、反射面識別手段により出力される反射面特定情報と、記憶手段により記憶された走査開始位置とに基づいて、位相変更を行うことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施形態＞
（ポリゴンミラーの面を特定）
図１は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置の構成を示す図である。以下、図１を用いて、本実施形態における画像形成装置の構成および動作について説明する。なお、図１に示される構成は、画像形成装置の構成を簡略化したものであって、図示されない他の構成を有しているとしてよい。
【００１９】
図１に示されているように、画像形成装置は、光ビーム走査装置１０と、被走査媒体としての感光体１３と、開始位置検出手段としての光検出器１４と、同期検知手段としての光検知板１５ａ、１５ｂとを有する。
【００２０】
光ビーム走査装置１０は、光ビームを感光体１３上に照射して潜像を書き込む装置である。図１に示されているように、光ビーム走査装置１０は、回転多面鏡としてのポリゴンミラー１１と、結像レンズ１２とを有する。また、図示されていないが、光ビーム走査装置１０は、光ビームを射出する光源（例えばレーザダイオードなど）を有する。
【００２１】
ポリゴンミラー１１は、図示されないポリゴンモータにより等速回転する多角柱形状（例えば６角柱、８角柱、１０角柱など）の多面鏡である。ポリゴンミラー１１は、自身の回転に伴って光源から入射された光ビームの反射角度を連続的に変化させ、感光体１３の被走査面上の主走査方向に光ビームを走査する。
【００２２】
結像レンズ１２は、ポリゴンミラー１１により反射された光ビームを感光体１３の被走査面上に結像するためのレンズである。結像レンズ１２は、特定波長の光ビームを所定の屈折角度に屈折させる。光源から射出された光ビームは、ポリゴンミラー１１により反射され、結像レンズ１２を経て感光体１３に潜像として書き込まれる。
【００２３】
感光体１３は、その表面が光の照射により電気的特性が変化する素材（光半導体の層）により形成されている。感光体１３は、例えば副走査方向に回動する感光体ドラムであってもよい。
【００２４】
光検出器１４は、光ビームを検出する光検出センサがライン状に並べられて構成され、感光体１３の前面（光ビームが照射される側、被走査面）において上下あるいは左右に可動する。光検出器１４は具体的にはＣＣＤ素子としてよく、ＣＣＤの素子ごとの間隔は例えば５μｍ程度であるとしてもよい。光検出器１４は、書き出し位置を検知する目的で用いられる。
【００２５】
光検知板１５ａ、１５ｂは、それぞれ光ビームの走査経路上（主走査方向）に設けられており、それぞれポリゴンミラー１１から感光体１３までと同じ距離に配されている。光検知板５ａは、感光体１３の被走査面の走査開始位置の直前に設けられ、光検知板５ｂは、感光体１３の被走査面の走査終了位置の直後に設けられるとしてよい。前端の光検知板５ａと、後端の光検知板５ｂで二点間隔の走査時間が測定できる。
【００２６】
図２は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置の制御系の構成を示す図である。以下、図２を用いて、画像形成装置の構成および動作について説明する。
【００２７】
画像形成装置は、ポリゴンミラー１１と、光検出器１４と、光検知板１５ａと、ポリゴンモータ１７と、ホール素子１８と、制御部２１と、記憶部２２と、反射面特定手段としてのポリゴンミラーカウンタ２３と、位相変更手段としての位相変更部２４と、光源駆動部２５と、光源２６とを有する。なお、図２に示される構成は、画像形成装置の構成を簡略化したものであって、図示されない他の構成を有しているとしてよい。
【００２８】
ポリゴンミラー１１の回転位置検出用のホール素子１８は、ポリゴンミラー１１、またはポリゴンミラー１１とともに回転するポリゴンモータ１７の一部（例えば、ポリゴンミラー１１とポリゴンモータ１７本体とを連結する軸部分）に設けられた被検出部としての磁極に形成される磁界を検出する。ポリゴンミラー１１および被検出部が回転することにより、ホール素子１８で検出される磁界強度が変化し、この磁界強度の変化に応じて、ホール素子１８は、ポリゴンミラー１１の１周期ごとにポリゴンミラー信号をポリゴンミラーカウンタ２３へ出力する。
ポリゴンミラーカウンタ２３は、ホール素子１８から出力されるポリゴンミラー信号を検出することにより、複数あるポリゴンミラー１１の面のうち、どの面を用いて光ビームを走査しているかを識別（特定）することが可能となる。また、光ビームからポリゴンミラー１１を経て、感光体１３に潜像として書き込まれる際の主走査方向の書き出し位置（走査開始位置）を正確に決定することが可能となる。
【００２９】
図３は、本発明の第１の実施形態におけるポリゴンミラー１１回転に伴って出力される各信号のタイミングチャートである。以下、図３を用いて、本実施形態における各信号間の関係について説明する。
ホール素子１８から出力されるポリゴンミラー信号は、ポリゴンミラーカウンタ２３に入力される。ポリゴンミラーカウンタ２３は、光ビームを用いて走査しているポリゴンミラー１１の面を特定するためのカウンタである。
まず、ポリゴンミラー信号が入るタイミングでポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値がリセットされ、ポリゴンミラー１１の反射面ごと（すなわち１走査ごと）に前端の光検知板５ａから同期検知信号（ＤＥＴＰ）がポリゴンミラーカウンタ２３へ入力され、このパルスごとにポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値をカウントアップ（＋１）させる。この場合ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値がリセットされた後すぐに同期検知信号が入りカウントアップしてしまうので、同期検知信号でカウントアップする領域を定め、この領域内でのみカウンタが進む（＋１）ようにする。このようにしてポリゴンミラーカウンタ２３のカウンタ値（０〜５）から、ポリゴンミラー１１の各々の面が識別でき、どの面が書き込みに用いられているのかが分かる。
【００３０】
（ポリゴンミラーごとの書き出し位置の検知）
前述したように、ポリゴンミラー１１は、各面ごとにその形状にばらつきがある。例えば、ポリゴンミラー１１を多角形とした時の一辺の長さが違い、鏡面の状態も一つ一つ異なり、そして主走査の書き出し位置はポリゴンミラー１１の面ごとに依存して変わる。よってポリゴンミラー１１の面ごとによる主走査書き出し位置を検出する必要がある。
図１のように、感光体１３前に上下あるいは左右に可動しライン状に光検知素子が並べられた光検出器１４を主走査書き出し位置検出時に挿入する。主走査書き出し位置検出時には、主走査書き出し位置で光ビームを点灯させる。光検出器１４は、光ビームの書き出し位置で点灯した光ビームを検出する。ＣＰＵおよびプログラムＲＯＭなどにより構成され、画像形成装置全体を制御する制御部２１は、光検出器１４により検出された書き出し位置情報を読み取り、例えばＲＡＭまたはレジスタなどの記憶手段である記憶部２２に書き込む。このとき、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値（反射面特定情報）から、どの面が書き出しに用いられているかを識別することができる。
【００３１】
図４は、本発明の第１の実施形態における光検出器１４により検出された１主走査期間分の光ビームの波形を示す図である。
本実施形態では、ポリゴンミラー１１における複数の反射面のうち、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値で「０」の面を基準面とする。その基準面の出力を図４下のグラフで示す（Ｉ0 はベースラインを示す）。他のポリゴンミラー面を検出した例を示すと、図４上のグラフ（Ａ0 はベースラインを示す）のように基準面の書き出し位置からずれたところに検出され、制御部２１は、それを読み取ることにより、他の面の書き出し位置が基準面の書き出し位置からどれだけずれているか分かる。
【００３２】
図５は、本発明の第１の実施形態の変形例における画像形成装置の構成を示す図である。以下特記しない限り、図５に示される画像形成装置の構成および動作は、図１に示される画像形成装置の構成および動作と同様であるものとする。
【００３３】
図５に示されるように、画像形成装置は、ポリゴンミラー１１と、結像レンズ１２と、感光体１３と、光検出器１４と、光検知板１５ａ、１５ｂと、ハーフミラー１６とを有する。
【００３４】
感光体１３の前面（被走査側の面上）に光検出器１４を挿入して直接光ビームを検知する方法の他に、図５のように、感光体１３前に光の一部を反射し残りの光は透過するもの、例えばハーフミラー１６を挿入し、反射ビームを光検出器１４で検知し、書き出し位置を特定してもよい。
【００３５】
（位相変更手段と画素クロック）
光検出器１４は、画素クロックを一定にしてポリゴンミラー１１の面ごとの書き出し位置を検知すると、その検知された書き出し位置は、制御部２１により記憶部２２に書き込まれる。
位相変更部２４は、記憶部２２から入力された書き出し位置の情報と、ポリゴンミラーカウンタ２３から入力されたカウント値（すなわちどの反射面を走査しているかを識別するための値）と、に基づいて、各面に照射する光ビームの点灯タイミングを制御する画素クロックの位相を変更して、ポリゴンミラー１１の各面の書き出し位置を揃える。このとき、ポリゴンミラー１１の所定の１面に揃えるように、他の面ごとに、それぞれ必要な補正値（所定の１面における書き出し位置と他の面における各書き出し位置との差）を入力して各面に係る画素クロックの位相を一部変更する。
光源駆動部２５は、位相変更部２４から入力された画素クロックに沿って、図示されないプリンタコントローラから入力された画像データを光源２６へ出力する。
光源２６は、光源駆動部２５からの画像データ入力タイミングに沿い、その画像データに応じて点灯して光ビームを射出する。
【００３６】
図６は、本発明の第１の実施形態における画素クロックと位相変更後の画素クロックとの関係を示すタイミングチャートである。以下、図６を用いて、本実施形態における画像形成装置による画素クロックの位相変更動作について説明する。
【００３７】
図６に示されているように、位相変更部２４は、画素クロックの周波数のｎ倍（ｎ＞１、図６では４倍）のクロックｏｃｌｋ（位相変更部２４内で生成される）を用いてそのクロックのカウンタ制御によりｎ×ｏｃｌｋ（図６では４ｏｃｌｋ）ごとに信号のＨ、Ｌを切り替え、元のクロックｏｃｌｋを８分周した画素クロックを生成する。
位相変更部２４は、自身で生成した外部パルス列（ｘｐｌｓ）に基づく制御により、ｏｃｌｋから画素クロックを作る際、カウントを増やす、もしくは減らすことにより通常８ｏｃｌｋで生成する画素クロックを９ｏｃｌｋもしくは７ｏｃｌｋで生成する。これにより、カウント値が変更されたクロックは周波数が８／７倍（進み制御）もしくは８／９倍（遅れ制御）になり、以降の画素クロックをシフトできる。主走査１ラインで見るとライン全体の時間をｍとするとｍ−７／８、もしくはｍ＋９／８となって全体の倍率が伸びる、もしくは縮むといった効果が得られる。
この位相変更は画像領域の倍率補正を主目的とするが、今回用いる制御は画像形成領域前、すなわち非画像領域であるので、画像領域前、すなわち同期検知位置より画像領域開始までの期間にパルス列を作ることでパルスを入れた数だけ１ドット以下の画像書き出し位置の微調整が可能となる方式を用いる。
【００３８】
（書き出し位置のずらし方）
図１のように、画素クロックは、感光体１３の前の光検知板５ａでリセットされ、そこから決まった時間経過した後にそろって書き出されていくはずであるため、制御上は各ラインとも画素クロックはそろえられている。しかし感光体１３上ではポリゴンミラー１１のばらつきによって書き出されてくる位置が異なっており、これを光検出器１４で検出し、このずれを再び画素クロックへ反映する。
【００３９】
図７は、本発明の第１の実施形態において、元のクロック（ｏｃｌｋ）とポリゴンミラー１１の各面（ここでは６面）における画素クロック（画素クロック１〜６）とを示す図である。
図７の上の図には、面ごとのずれにより、書き出し位置が揃っていない各面の画素クロックが示されており、図７の下の図には、その面ごとのずれを反映させて書き出し位置を揃えた画素クロックが示されている。
【００４０】
図７の上の図は、ポリゴンミラーが理想の正多面体であると仮定して感光体１３上へ書き込みを行い、光検出器１４を用いてそれぞれの面に応じた書き出し位置を検出し、そのずれをフィードバックして書き込みクロックとして反映し示したものである。ここで、画素クロック１〜６を前記の図６で示した手段で図７の下の図のように位相を変更し、クロック波長の一部を伸縮させることで感光体１３上における目標の書き出し位置への補正を行う。
【００４１】
（感光体が一つである画像形成装置）
図８は、本発明の第１の実施形態において、１つの感光体１３を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図８に沿って、本実施形態における１つの感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００４２】
まず、図１または図５の光検出器１４で直接書き出し位置を検知する（ステップＳ１０１）。
【００４３】
検知したポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを画像形成装置が有する記憶部位（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶した後、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で書き出し位置を揃える（ステップＳ１０２）。
【００４４】
このようにして、ポリゴンミラー１１における各面の交差によらず、書き出し位置にずれのない画像を提供することが可能となる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、ポリゴンミラー１１のある一面を基準面とし、その他の面において実際に感光体１３上へ書き込む際の基準面からのずれ量を検出し、それに対応した補正値を組み込んで新たに書き出し位置を決定する。従って、感光体１３上で書き出し位置がそろい、書き出し位置にずれの無い高画質な画像を得ることが可能となる。
【００４６】
＜第２の実施形態＞
（感光体が複数である画像形成装置）
カラー画像形成装置では複数の感光体を用いて各々の感光体で単色の画像を形成し、それらの複数色の画像を正確に重ね合わせることによってカラー画像を形成している。もちろん複数色の画像を重ね合わせた時にずれが生じてはいけないが、単色ごとの画像でその書き出し位置が一定にそろっていなければ全体として大きな画質低下につながる。
本実施形態では、カラー画像を複数の感光体が形成した像の重ね合わせで形成するとき、各々の感光体ごとに用いているポリゴンミラーの面ごとで、ばらつきを記憶し、面ごとのばらつきに対応した補正値を組み込んで書き出し位置を決定することで、複数の像を重ね合わせた際にずれがなく高画質な画像を形成する。
【００４７】
また、複数の感光体をもつカラーの画像形成装置は、感光体ごと、すなわち色ごとで書き出し位置を合わせることにより、複数色の画像を重ね合わせる。
本実施形態における画像形成装置は、ポリゴンミラーの面ごとで書き出し位置を合わせた後、さらに感光体ごとで書き出し位置を合わせる手段をもつ装置であり、面ごとで書き出し位置を補正した後に、色ごと（感光体ごと）で補正する二段階の補正を同時に行い、画像形成装置における補正方法と補正手段を簡潔にする。
【００４８】
本発明の第１の実施形態における画像形成装置は、１つの光源２６からの光ビームにより１つの感光体上に潜像を書き込んでいた。
これに対し、本発明の第２の実施形態における画像形成装置は、１つの光源２６からの光ビームにより複数の感光体１３上に潜像を書き込む。以下特記しない限り、本実施形態における構成および動作は、第１の実施形態と同様であるとする。
【００４９】
画像形成装置に感光体が複数設けられている場合は、ポリゴンミラー１１の面ごとによる補正を各々の感光体に対し行う必要がある。１つの光源２６とポリゴンミラー１１を用い複数の感光体へ書き込む場合でも各々の光ビームの経路によって書き出し位置がずれるため、各々の経路に対して面ごとの書き出し位置補正を行う。
【００５０】
図９は、本発明の第２の実施形態において、複数の感光体１３を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図９に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００５１】
まず、光検出器１４で、全ての感光体１３において、反射面ごとの直接書き出し位置を検知する（ステップＳ２０１）。
【００５２】
次に、検知したポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶した後、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、反射面ごとの書き出し位置を揃える（ステップＳ２０２）。この処理は、感光体１３ごとで個別に行われる。
【００５３】
次に、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、各感光体１３間における書き出し位置を揃える（ステップＳ２０３）。
【００５４】
このようにして、本実施形態では、位相変更部２４による書き出し位置の補正を、複数の感光体それぞれに対して行うことにより、画像形成装置における感光体１３全ての書き出し位置のずれを補正する。
【００５５】
（テストパターンを形成して面ごとと感光体ごとの書き出し位置合わせを同時に行う方法）
また、画像形成装置が複数の感光体１３を有する場合、次に示すようなテストパターンから書き出し位置のずれ量をフィードバックして補正する方法により各感光体における書き出し位置の補正を行うとしてもよい。
【００５６】
本実施形態では、画像形成装置内の中間転写ベルトあるいは搬送ベルトといった中間媒体へ、（例えばトナーで）テストパターン（規則性を有する画像）を形成してこれを転写する。テストパターン照射用の小型の光源（好ましくはＬＥＤあるいは冷陰極管）は、形成されたテストパターンへ光ビームを照射し、光検出センサで反射光を検出する。なお、このテストパターン照射用の光源としては、特に小型で輝度が大きく消費電力が小さいＬＥＤを用いることが好ましい。
【００５７】
図１０は、本発明の第２の実施形態における画像形成装置により形成されるテストパターンを示す図である。
図１０に示されているように、各テストパターンは、塗りつぶしによるベタパターン５１と、所定本数の互いに平行な線により形成される線パターン５２とにより構成される。
線パターン５２は、ポリゴンミラー１１の面ごとの書き出し位置補正の対象にしている感光体１３から転写されたパターンである。また、ベタパターン５１は、基準色（前もってポリゴンミラー１１の面ごとにおける書き出し位置の補正が完了している感光体１３）のベタパターンである。
【００５８】
線パターン５２は、補正の対象にしているポリゴンミラー１１の面のみで書かれ、６面ミラーだと６回に１回の割合であり、それを１つの面あたり数十ラインずつ、主走査方向に少しずつ決めた量だけずらしながら（これをパターンずらし量として定義する）、一定の長さをもつパターンを所定数（本実施形態では７つ）形成する。
その後、線パターン５２上に、線パターン５２と同じ幅をもつ基準色のベタパターン５１を補正済みの書き出し位置から上書きする。ベタパターン５１からはみ出す線パターン５２の量（線の長さ）は、パターンずらし量の程度によって異なる。
光検出センサは、はみ出した線パターン５２の線の長さに基づいて決まる反射光のセンサ強度を検出する。
【００５９】
図１１は、本発明の第２の実施形態におけるパターンずらし量と光検出センサの出力との関係を示す図である。
図１１のグラフは、これらパターンずらし量とセンサ出力とをパラメータとして、それぞれ横軸と縦軸とに対応させている（Ｉ0はベースラインを示す）。図１１には、図１０に示される各パターンずらし量（−３、−２、−１、０、＋１、＋２、＋３）時における各センサ出力（センサ強度）を示す点がプロットされている。上記のセンサ強度を示す点に応じて引いた線の交点がそのポリゴンミラー１１の面の基準からのずれ量であり、これを画素クロックへフィードバックして図７を用いて説明した手段で書き出し位置を変更し、図１１中のパターンずらし量０の点へ交点がシフトするように補正すれば、ポリゴンミラー１１における面ごとの補正、および感光体１３ごとによる色ごとの補正を行うことができる。
【００６０】
これにより、感光体１３を複数用いている画像形成装置でも、各々のポリゴンミラー１１の面、感光体１３で書き出し位置がそろえられ、各色にわたって重ね合わせても書き出し位置にずれのない高画質な画像が形成できる。
【００６１】
なお、本実施形態では、制御部２１のＣＰＵによるプログラム処理により上記の書き出し位置の補正量の算出処理が行われるとしてよい。この場合、書き出し位置の補正量の算出処理を行うためのプログラムは、画像形成装置内のＲＯＭなどの記憶領域に記憶されているとしてもよい。
【００６２】
図１４は、本発明の第２の実施形態において、複数の感光体１３を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１４に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００６３】
まず、光検出器１４で、基準とする感光体（基準色とする色のトナーで作像する感光体）における直接書き出し位置を検知する（ステップＳ５０１）。
【００６４】
次に、検知したポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶した後、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、複数の感光体１３のうちの１つにおける書き出し位置を揃える（ステップＳ５０２）。
【００６５】
次に、図１０で示されるようなテストパターンを各感光体１３で作像し、中間媒体に転写する（ステップＳ５０３）。
【００６６】
次に、光検出センサは、中間媒体上に形成されたテストパターンを読み取り、制御部２１は、その読み取り値（センサ強度）とパターンずらし量とに基づいて、各感光体１３における書き込み開始位置のずれ量を算出する（ステップＳ５０４）。
【００６７】
次に、制御部２１により算出されたずれ量だけ書き出し位置を移動させて補正するように、位相変更部２４は、基準とする感光体以外の他の全ての感光体における画素クロックの位相変更を行う（ステップＳ５０５）。
以上で、画像形成装置が複数の感光体を有する場合における書き込み開始位置の補正動作が終了する。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の感光体を用い、各色にわたって重ね合わせるカラー画像を形成する画像形成装置においても、書き出し位置にずれのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【００６９】
また、本実施形態によれば、テストパターンを用いることにより、光検出器で直接検出し位置を合わせした基準面へテストパターンからのフィードバックのみでポリゴンミラーごとの書き出し位置合わせと感光体ごとの色ごとの書き出し位置合わせを同時に行うことができる。また、直接検知に用いる光検出器を基準色のためだけ用意すればよいので書き出し位置を合わせるために必要な構成部品も減らすことができる。よって、より簡潔な手段と装置を用いて書き出し位置にずれの無い高画質な画像を形成することができる。
【００７０】
＜第３の実施形態＞
（感光体ごとに光ビームが複数である画像形成装置）
本実施形態における画像形成装置は、一回の走査で複数の光ビームを用いて画像を形成することにより、より高速に画像を形成することが可能となっている。複数の光ビームを用いて画像形成を行う場合、各々の光源２６からの光ビームのポリゴンミラーへの入射角度、入射点等が各々異なり、同じポリゴンミラーを用いても光路が異なるためにずれ量が異なり、より大きな書き出し位置のずれが生じる。
本実施形態における画像形成装置は、複数個ある光ビームごとにポリゴンミラーの面ごとでばらつきを記憶し、面ごとのばらつきに対応した補正値を組み込んで書き出し位置を決定することで、複数の光源２６からなる光ビームで一度に複数ライン走査した際にずれがなく高画質な画像を形成する。
【００７１】
本発明の第１の実施形態における画像形成装置は、１つの光源２６からの光ビームにより１つの感光体上に潜像を書き込んでいた。
これに対し、本発明の第３の実施形態における画像形成装置は、複数の光源２６からの光ビームにより１つの感光体上に潜像を書き込む。以下特記しない限り、本実施形態における構成および動作は、第１の実施形態と同様であるとする。
【００７２】
感光体１つに対し光源２６が複数ある場合、一度の走査で複数ラインの走査を行う。例えば光源２６が２つあると、同時（やや時間差があることもある）に２ライン走査する。
【００７３】
図１２は、本発明の第３の実施形態において、複数の光源２６を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１２に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００７４】
まず、全光源２６のうち、基準となる１つの光源２６（以下、基準光源２６）を除いた光源２６を全て消灯し、その基準光源２６のみで走査する。光検出器１４は、その基準光源２６における書き出し位置をポリゴンミラー１１各面において検出する（ステップＳ３０１）。このとき、検出した基準光源２６におけるポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
この基準光源２６がポリゴンミラー１１の１つの面に光ビームを射出した際に検出された書き出し位置を、基準となる書き出し位置（以下、基準書き出し位置）とする。また、この基準書き出し位置に対応するポリゴンミラー１１の１つの面を基準面とする。なお、この基準面は、ポリゴンミラー１１における複数の反射面のうち、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値が「０」の面であるとしてよい。
【００７５】
次に、先ほど点灯していた光源（基準光源）を消灯し、消灯していた光源の１つ（基準光源以外の他の光源）を点灯させ、走査する。光検出器１４は、基準光源以外の他の光源における書き出し位置をポリゴンミラー１１各面において検出する（ステップＳ３０２）。このように、基準光源以外の他の光源における書き出し位置の検出処理を、１光源ずつ行い、光検出器１４は、全ての光源２６における書き出し位置を検出する。このとき、検出した各光源２６におけるポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
【００７６】
次に、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理により、各光源２６の各期間における光ビーム射出タイミングを制御するための画素クロックの位相を変更して、基準書き出し位置以外の全光源２６における書き出し位置を、基準書き出し位置に一致させて書き出し位置を揃える（ステップＳ３０３）。
【００７７】
このようにして、感光体に光ビームを照射する光源２６の数が複数になるときでも、書き出し位置にずれのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態によれば、画像形成装置は、複数の光ビームを用いて感光体上へより高速に形成される画像において書き出し位置にずれのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【００７９】
＜第４の実施形態＞
（複数の感光体と複数の光ビームを持つ画像形成装置）
本実施形態における画像形成装置は、カラーでより高速である複数の感光体に対して複数の光源からの光ビームを用い単色画像を重ね合わせる画像形成装置であって、複数個ある光源ごとにポリゴンミラーの面ごとでばらつきを記憶し、面ごとのばらつきに対応した補正値を組み込んで書き出し位置を決定することで、複数の光源からの光ビームで一度に複数ライン走査した際に書き出し位置にずれがなく、複数の感光体が形成した像の重ね合わせて高画質なカラー画像を形成する。
【００８０】
また、本実施形態における画像形成装置は、複数の感光体と複数の光ビームを用いる画像形成装置であって、複数の光源２６からの光ビームの書き出し位置を個々の感光体ごとで補正し、さらに感光体ごとすなわち色ごとで書き出し位置を補正している。本実施形態では、この二段階の補正を同時に行うことにより、補正装置と補正手段を簡潔にすることが可能となる。
【００８１】
本発明の第２の実施形態における画像形成装置は、１つの光源２６からの光ビームにより複数の感光体上に潜像を書き込んでいた。
これに対し、本発明の第４の実施形態における画像形成装置は、複数の光源２６からの光ビームにより複数の感光体上に潜像を書き込む。以下特記しない限り、本実施形態における構成および動作は、第２の実施形態と同様であるとする。
【００８２】
図１３は、本発明の第４の実施形態において、複数の光源２６および複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１３に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００８３】
まず、全光源２６のうち、基準となる１つの光源（以下、基準光源）を除いた光源を全て消灯し、その基準光源のみで走査する。光検出器１４は、その基準光源における書き出し位置をポリゴンミラー１１各面において検出する（ステップＳ４０１）。
このとき、検出した基準光源におけるポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
この基準光源がポリゴンミラー１１の１つの面に光ビームを射出した際に検出された書き出し位置を、基準となる書き出し位置（以下、基準書き出し位置）とする。また、この基準書き出し位置に対応するポリゴンミラー１１の１つの面を基準面とする。なお、この基準面は、ポリゴンミラー１１における複数の反射面のうち、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値が「０」の面であるとしてよい。以上の動作を感光体ごとに行う。
【００８４】
次に、先ほど点灯していた光源（基準光源）を消灯し、消灯していた光源の１つ（基準光源以外の他の光源）を点灯させ、走査する。光検出器１４は、基準光源以外の他の光源における書き出し位置をポリゴンミラー１１各面において検出する（ステップＳ４０２）。
このように、基準光源以外の他の光源における書き出し位置の検出処理を、１光源ずつ行い、光検出器１４は、全ての光源２６における書き出し位置を検出する。このとき、検出した各光源２６におけるポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。以上の動作を全感光体で行う。
【００８５】
次に、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理により、各光源２６の各期間における光ビーム射出タイミングを制御するための画素クロックの位相を変更して、基準書き出し位置以外の全光源２６における書き出し位置を、基準書き出し位置に一致させて書き出し位置を揃える（ステップＳ４０３）。以上の動作を感光体ごとに行う。
【００８６】
感光体ごとの書き出し位置合わせ処理が完了すると（ステップＳ４０４）、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、各感光体１３間における書き出し位置を揃える（ステップＳ４０５）。
【００８７】
このようにして、感光体１３、ポリゴンミラー１１の各面そして光源２６ごとのすべての組み合わせで、書き出し位置を光検出器１４で検出し、位相変更部２４による位相変更処理であわせて補正する。
【００８８】
（テストパターンを形成して面、感光体、および光源２６ごとの書き出し位置合わせを同時に行う方法）
また、画像形成装置が複数の感光体１３および複数の光源２６を有する場合、第２の実施形態と同様に、テストパターンから書き出し位置のずれ量をフィードバックして補正する方法により各感光体における書き出し位置の補正を行うとしてもよい。
【００８９】
図１５は、本発明の第４の実施形態において、複数の感光体１３を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１５に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００９０】
まず、全光源２６のうち、基準となる１つの光源（以下、基準光源）を除いた光源を全て消灯し、その基準光源のみで走査する。光検出器１４は、ポリゴンミラー１１の基準面に光ビームを射出し、１つの感光体（基準感光体）を走査した際において、その基準光源による書き出し位置を検出する（ステップＳ６０１）。このとき、検出した基準光源における基準面における書き出し位置を記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
この基準面は、ポリゴンミラー１１における複数の反射面のうちの１面であって、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値が「０」の面であるとしてよい。
この基準光源がポリゴンミラー１１の基準面に光ビームを射出した際に検出された書き出し位置を、基準書き出し位置とする。
【００９１】
次に、光検出器１４は、基準面以外の各面に光ビームを射出し、基準感光体を走査した際において、その基準光源２６による書き出し位置を検出する（ステップＳ６０２）。このとき、検出した基準光源が基準感光体を走査した際におけるポリゴンミラー１１の各面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
この動作を基準光源以外の他の光源が、基準感光体に光ビームを射出する際においても繰り返す。
【００９２】
次に、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、基準感光体における各光源２６の書き出し位置を、基準書き出し位置に揃える（ステップＳ６０３）。
【００９３】
次に、図１０で示されるようなテストパターンを各感光体１３で作像し、中間媒体に転写する（ステップＳ６０４）。
【００９４】
次に、光検出センサは、中間媒体上に形成されたテストパターンを読み取り、制御部２１は、その読み取り値（センサ強度）とパターンずらし量とに基づいて、ポリゴンミラー１１の反射面ごとの書き込み開始位置のずれ量を各感光体において算出する（ステップＳ６０５）。
【００９５】
次に、制御部２１により算出されたずれ量だけ書き出し位置を移動させて補正するように、位相変更部２４は、基準とする感光体以外の他の全ての感光体における画素クロックの位相変更を行う（ステップＳ６０６）。
以上で、画像形成装置が複数の感光体および光源２６を有する場合における書き込み開始位置の補正動作が終了する。
【００９６】
このようにして、図１０のテストパターンとそこからずれ量をフィードバックして用いる前記の補正手段を、光源を一つずつ点灯し切り替えながら用いて、複数の各々の感光体へ複数の光ビームを用いて書き込む書き出し位置と、各色にわたって重ね合わせる感光体ごと（色ごと）の書き出し位置の補正を同時に行う。
【００９７】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の各々の感光体へ複数の光ビームを用いて一回の走査で数ライン分の走査を行い、これらの画像を各色にわたって重ね合わせるカラーの画像において、書き出し位置にずれのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【００９８】
また、本実施形態によれば、テストパターンをフィードバックして用いることにより、複数の各々の感光体へ複数の光ビームを用いて書き込む書き出し位置と、各色にわたって重ね合わせる感光体ごと（色ごと）の書き出し位置の補正を同時に行うことができ、かつ構成部品も減らすことができる。よって、より簡潔な手段と装置を用いて、書き出し位置にずれの無い高画質な画像を高速で形成することができる。
【００９９】
なお、上記の実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能となる。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転多面鏡を構成する各反射面間にて反射した光ビームによる走査開始位置のばらつきを容易に補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における画像形成装置の制御系の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるポリゴンミラー回転に伴って出力される各信号のタイミングチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態における光検出器により検出された１主走査期間分の光ビームの波形を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の変形例における画像形成装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における画素クロックと位相変更後の画素クロックとの関係を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態において、元のクロック（ｏｃｌｋ）とポリゴンミラー１１の各面（ここでは６面）における画素クロック（画素クロック１〜６）とを示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態において、１つの感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態において、複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態における画像形成装置により形成されるテストパターンを示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態におけるパターンずらし量と光検出センサの出力との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態において、複数の光源を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第４の実施形態において、複数の光源および複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態において、複数の感光体を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第４の実施形態において、複数の感光体を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１〜６ 画素クロック
１０ 光ビーム走査装置
１１ ポリゴンミラー
１２ 結像レンズ
１３ 感光体
１４ 光検出器
１５ａ、１５ｂ 光検知板
１６ ハーフミラー
１７ ポリゴンモータ
１８ ホール素子
２１ 制御部
２２ 記憶部
２３ ポリゴンミラーカウンタ
２４ 位相変更部
２５ 光源駆動部
２６ 光源
５１ ベタパターン
５２ 線パターン
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、レーザービーム光学系と回転鏡であるポリゴンミラーを用いた書き込みエンジンを有するプリンタ、複写機、ＦＡＸ等及びプリンタ部を組み込んだ画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置には、光源から射出された光ビームをポリゴンミラーにおける複数の反射面にて偏向して感光体（被走査媒体）上の被走査面を走査することにより画像を形成するものがあった。
【０００３】
このポリゴンミラーを用いた光ビーム方式の画像形成装置に関する従来技術として、特許文献１が開示するところのポリゴンミラーのジッタ補正装置があった。特許文献１では、各走査線ごとに、ドット記録クロック信号の乗換え位置を分散させて、副走査方向に延びる筋上のムラの発生を防止していた。
【０００４】
また、他の従来技術として、特許文献２が開示するところの光ビーム走査装置及び該光ビーム走査装置を備えた画像形成装置があった。特許文献２では、複数のポリゴンミラーを備えた画像形成装置において、基準のポリゴンミラーに対する残りのポリゴンミラーの面位相差をなくすように、ポリゴンミラーの回転位置を示す出力信号の位相を変更していた。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２８６９３２１号公報
【特許文献２】
特開平１０−７３７８０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既存の画像形成装置で光ビームを走査させて画像を形成する際に、その書き出し位置の精度が問題になる。画像形成装置においてポリゴンミラーが理想の正多角形（例えば正六角形、正八角形）であれば、一定の書き込みクロックに同期させて感光体上へ光ビームを用いて走査するとき、その書き出し位置は必ず目標とする位置に定まり、温度等他の因子が絡まなければ目標位置からずれることはない。
【０００７】
しかしながら、ポリゴンミラーの各面には、主走査対応方向の角度の誤差および平面度誤差などの一定の無視できない公差がある。高画質な画像を求めるとき、この面ごとのばらつきによる書き出し位置のずれが問題になる。従来では書き出し位置を決めるときにポリゴンミラーごとにある公差は考慮に入れていなかった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、各々のポリゴンミラーの面ごとでばらつきを記憶し、面ごとのばらつきに対応した補正値を組み込んで書き出し位置を決定することで、ずれのない高画質な画像を形成する画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明は、光源の点灯により射出した光ビームを回転多面鏡における複数の反射面のいずれかにて偏向させて、２つ以上の副走査方向に移動する被走査媒体上を前記副走査方向と直交する主走査方向に走査し、該走査により前記２つ以上の被走査媒体上に得た潜像を可視化してこれらの可視像をそれぞれ転写紙上に転写し、定着して出力する画像形成装置であって、前記回転多面鏡における各反射面における前記主走査方向の走査開始位置であって、前記２つ以上の被走査媒体のうちの１つの被走査媒体を走査する場合における走査開始位置を検出する開始位置検出手段と、前記検出された各反射面における前記走査開始位置の情報を記憶する記憶手段と、光ビーム走査経路上における各反射面の前記走査開始位置直前で光ビームを検知すると、同期検知信号を出力する同期検知手段と、前記同期検知信号と同期をとって、前記光源の点灯タイミングを制御するための画素クロックを生成するとともに、前記記憶手段に記憶されている各反射面間における前記走査開始位置の差に基づいて、前記複数の反射面のうちの１つの反射面の走査開始位置に、他の反射面における走査開始位置を一致させるように前記画素クロックの位相を変更する位相変更手段と、前記位相変更手段により変更された画素クロックに基づいて前記１つの被走査媒体上に走査された潜像を基準色のベタパターンとし、前記回転多面鏡における前記複数の反射面のうちの１つにて偏向された光ビームが前記１つの被走査媒体以外の各被走査媒体上を走査する場合における潜像を線パターンとし、前記線パターンを所定の量づつずらして中間媒体上に所定数転写し、さらに、前記各線パターン上に前記各線パターンと同じ幅で前記基準色のベタパターンを転写してテストパターンとして前記中間媒体上にそれぞれ転写する転写手段と、を備え、前記開始位置検出手段は、前記回転多面鏡における各反射面における前記主走査方向の走査開始位置を前記被走査媒体ごとに検出し、前記記憶手段は、前記検出された各反射面における走査開始位置の情報を前記被走査媒体ごとに記憶し、前記位相変更手段は、前記テストパターンの主走査方向の転写位置の差に基づいて、前記反射面ごとに前記線パターンが潜像された各被走査媒体の走査開始位置を、前記基準色のベタパターンが潜像された前記１つの被走査媒体の走査開始位置に一致させるように前記画素クロックの位相を変更することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、２つ以上の副走査方向に移動する被走査媒体に対して、それぞれ２つ以上の光源の点灯により射出し、回転多面鏡における複数の反射面のいずれかにて偏向させた光ビームにより前記副走査方向と直交する主走査方向に走査し、該走査により前記被走査媒体上に得た潜像を可視化してこれらの可視像を転写紙上に転写し、定着して出力する画像形成装置であって、前記２つ以上の光源の１つの光源が前記複数の反射面のうちの１つに射出され、前記２つ以上の被走査媒体のうちの１つの被走査媒体を走査する場合における走査開始位置を検出する開始位置検出手段と、前記検出された前記走査開始位置の情報を記憶する記憶手段と、光ビーム走査経路上における前記走査開始位置直前で光ビームを検知すると、同期検知信号を出力する同期検知手段と、前記同期検知信号と同期をとって、前記光源の点灯タイミングを制御するための画素クロックを生成するとともに、前記記憶手段に記憶されている走査開始位置に基づいて、前記２つ以上の光源の１つの光源が前記複数の反射面のうちの１つに射出され、前記２つ以上の被走査媒体のうちの１つの被走査媒体を走査する場合における走査開始位置に、前記１つの光源の他の反射面及び前記１つの被走査媒体を走査する他の光源の各反射面における走査開始位置を一致させるように、前記画素クロックの位相を変更する位相変更手段と、前記位相変更手段により変更された画素クロックに基づいて前記１つの被走査媒体上に走査された潜像を基準色のベタパターンとし、前記回転多面鏡における前記複数の反射面のうちの１つにて偏向された光ビームが前記１つの被走査媒体以外の各被走査媒体上を走査する場合における潜像を線パターンとし、前記線パターンを所定の量づつずらして中間媒体上に所定数転写し、さらに、前記各線パターン上に前記各線パターンと同じ幅で前記基準色のベタパターンを転写してテストパターンとして前記中間媒体上にそれぞれ転写する転写手段と、を備え、前記開始位置検出手段は、前記回転多面鏡における各反射面における前記主走査方向の走査開始位置を、前記走査する被走査媒体ごとおよび前記光源ごとに検出し、前記記憶手段は、前記検出された各反射面における走査開始位置の情報を、前記被走査媒体ごとおよび前記光源ごとに記憶し、前記位相変更手段は、前記テストパターンの主走査方向の転写位置の差に基づいて、前記各反射面および前記各光源において前記線パターンが潜像された各被走査媒体の走査開始位置を、前記基準色のベタパターンが潜像された前記１つの被走査媒体の走査開始位置に一致させるように前記画素クロックの位相を変更することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明によれば、少なくとも、画素クロックの１周期よりも短い単位で位相変更を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明によれば、１主走査ごとに出力される同期検知信号と、回転多面鏡１周期ごとに出力される回転多面鏡信号とに基づいて、光ビームが入射している反射面を特定し、特定した反射面を示す反射面特定情報を出力する反射面識別手段を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明によれば、位相変更手段は、反射面識別手段により出力される反射面特定情報と、記憶手段により記憶された走査開始位置とに基づいて、位相変更を行うことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施形態＞
（ポリゴンミラーの面を特定）
図１は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置の構成を示す図である。以下、図１を用いて、本実施形態における画像形成装置の構成および動作について説明する。なお、図１に示される構成は、画像形成装置の構成を簡略化したものであって、図示されない他の構成を有しているとしてよい。
【００１９】
図１に示されているように、画像形成装置は、光ビーム走査装置１０と、被走査媒体としての感光体１３と、開始位置検出手段としての光検出器１４と、同期検知手段としての光検知板１５ａ、１５ｂとを有する。
【００２０】
光ビーム走査装置１０は、光ビームを感光体１３上に照射して潜像を書き込む装置である。図１に示されているように、光ビーム走査装置１０は、回転多面鏡としてのポリゴンミラー１１と、結像レンズ１２とを有する。また、図示されていないが、光ビーム走査装置１０は、光ビームを射出する光源（例えばレーザダイオードなど）を有する。
【００２１】
ポリゴンミラー１１は、図示されないポリゴンモータにより等速回転する多角柱形状（例えば６角柱、８角柱、１０角柱など）の多面鏡である。ポリゴンミラー１１は、自身の回転に伴って光源から入射された光ビームの反射角度を連続的に変化させ、感光体１３の被走査面上の主走査方向に光ビームを走査する。
【００２２】
結像レンズ１２は、ポリゴンミラー１１により反射された光ビームを感光体１３の被走査面上に結像するためのレンズである。結像レンズ１２は、特定波長の光ビームを所定の屈折角度に屈折させる。光源から射出された光ビームは、ポリゴンミラー１１により反射され、結像レンズ１２を経て感光体１３に潜像として書き込まれる。
【００２３】
感光体１３は、その表面が光の照射により電気的特性が変化する素材（光半導体の層）により形成されている。感光体１３は、例えば副走査方向に回動する感光体ドラムであってもよい。
【００２４】
光検出器１４は、光ビームを検出する光検出センサがライン状に並べられて構成され、感光体１３の前面（光ビームが照射される側、被走査面）において上下あるいは左右に可動する。光検出器１４は具体的にはＣＣＤ素子としてよく、ＣＣＤの素子ごとの間隔は例えば５μｍ程度であるとしてもよい。光検出器１４は、書き出し位置を検知する目的で用いられる。
【００２５】
光検知板１５ａ、１５ｂは、それぞれ光ビームの走査経路上（主走査方向）に設けられており、それぞれポリゴンミラー１１から感光体１３までと同じ距離に配されている。光検知板５ａは、感光体１３の被走査面の走査開始位置の直前に設けられ、光検知板５ｂは、感光体１３の被走査面の走査終了位置の直後に設けられるとしてよい。前端の光検知板５ａと、後端の光検知板５ｂで二点間隔の走査時間が測定できる。
【００２６】
図２は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置の制御系の構成を示す図である。以下、図２を用いて、画像形成装置の構成および動作について説明する。
【００２７】
画像形成装置は、ポリゴンミラー１１と、光検出器１４と、光検知板１５ａと、ポリゴンモータ１７と、ホール素子１８と、制御部２１と、記憶部２２と、反射面特定手段としてのポリゴンミラーカウンタ２３と、位相変更手段としての位相変更部２４と、光源駆動部２５と、光源２６とを有する。なお、図２に示される構成は、画像形成装置の構成を簡略化したものであって、図示されない他の構成を有しているとしてよい。
【００２８】
ポリゴンミラー１１の回転位置検出用のホール素子１８は、ポリゴンミラー１１、またはポリゴンミラー１１とともに回転するポリゴンモータ１７の一部（例えば、ポリゴンミラー１１とポリゴンモータ１７本体とを連結する軸部分）に設けられた被検出部としての磁極に形成される磁界を検出する。ポリゴンミラー１１および被検出部が回転することにより、ホール素子１８で検出される磁界強度が変化し、この磁界強度の変化に応じて、ホール素子１８は、ポリゴンミラー１１の１周期ごとにポリゴンミラー信号をポリゴンミラーカウンタ２３へ出力する。
ポリゴンミラーカウンタ２３は、ホール素子１８から出力されるポリゴンミラー信号を検出することにより、複数あるポリゴンミラー１１の面のうち、どの面を用いて光ビームを走査しているかを識別（特定）することが可能となる。また、光ビームからポリゴンミラー１１を経て、感光体１３に潜像として書き込まれる際の主走査方向の書き出し位置（走査開始位置）を正確に決定することが可能となる。
【００２９】
図３は、本発明の第１の実施形態におけるポリゴンミラー１１回転に伴って出力される各信号のタイミングチャートである。以下、図３を用いて、本実施形態における各信号間の関係について説明する。
ホール素子１８から出力されるポリゴンミラー信号は、ポリゴンミラーカウンタ２３に入力される。ポリゴンミラーカウンタ２３は、光ビームを用いて走査しているポリゴンミラー１１の面を特定するためのカウンタである。
まず、ポリゴンミラー信号が入るタイミングでポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値がリセットされ、ポリゴンミラー１１の反射面ごと（すなわち１走査ごと）に前端の光検知板５ａから同期検知信号（ＤＥＴＰ）がポリゴンミラーカウンタ２３へ入力され、このパルスごとにポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値をカウントアップ（＋１）させる。この場合ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値がリセットされた後すぐに同期検知信号が入りカウントアップしてしまうので、同期検知信号でカウントアップする領域を定め、この領域内でのみカウンタが進む（＋１）ようにする。このようにしてポリゴンミラーカウンタ２３のカウンタ値（０〜５）から、ポリゴンミラー１１の各々の面が識別でき、どの面が書き込みに用いられているのかが分かる。
【００３０】
（ポリゴンミラーごとの書き出し位置の検知）
前述したように、ポリゴンミラー１１は、各面ごとにその形状にばらつきがある。例えば、ポリゴンミラー１１を多角形とした時の一辺の長さが違い、鏡面の状態も一つ一つ異なり、そして主走査の書き出し位置はポリゴンミラー１１の面ごとに依存して変わる。よってポリゴンミラー１１の面ごとによる主走査書き出し位置を検出する必要がある。
図１のように、感光体１３前に上下あるいは左右に可動しライン状に光検知素子が並べられた光検出器１４を主走査書き出し位置検出時に挿入する。主走査書き出し位置検出時には、主走査書き出し位置で光ビームを点灯させる。光検出器１４は、光ビームの書き出し位置で点灯した光ビームを検出する。ＣＰＵおよびプログラムＲＯＭなどにより構成され、画像形成装置全体を制御する制御部２１は、光検出器１４により検出された書き出し位置情報を読み取り、例えばＲＡＭまたはレジスタなどの記憶手段である記憶部２２に書き込む。このとき、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値（反射面特定情報）から、どの面が書き出しに用いられているかを識別することができる。
【００３１】
図４は、本発明の第１の実施形態における光検出器１４により検出された１主走査期間分の光ビームの波形を示す図である。
本実施形態では、ポリゴンミラー１１における複数の反射面のうち、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値で「０」の面を基準面とする。その基準面の出力を図４下のグラフで示す（Ｉ0 はベースラインを示す）。他のポリゴンミラー面を検出した例を示すと、図４上のグラフ（Ａ0 はベースラインを示す）のように基準面の書き出し位置からずれたところに検出され、制御部２１は、それを読み取ることにより、他の面の書き出し位置が基準面の書き出し位置からどれだけずれているか分かる。
【００３２】
図５は、本発明の第１の実施形態の変形例における画像形成装置の構成を示す図である。以下特記しない限り、図５に示される画像形成装置の構成および動作は、図１に示される画像形成装置の構成および動作と同様であるものとする。
【００３３】
図５に示されるように、画像形成装置は、ポリゴンミラー１１と、結像レンズ１２と、感光体１３と、光検出器１４と、光検知板１５ａ、１５ｂと、ハーフミラー１６とを有する。
【００３４】
感光体１３の前面（被走査側の面上）に光検出器１４を挿入して直接光ビームを検知する方法の他に、図５のように、感光体１３前に光の一部を反射し残りの光は透過するもの、例えばハーフミラー１６を挿入し、反射ビームを光検出器１４で検知し、書き出し位置を特定してもよい。
【００３５】
（位相変更手段と画素クロック）
光検出器１４は、画素クロックを一定にしてポリゴンミラー１１の面ごとの書き出し位置を検知すると、その検知された書き出し位置は、制御部２１により記憶部２２に書き込まれる。
位相変更部２４は、記憶部２２から入力された書き出し位置の情報と、ポリゴンミラーカウンタ２３から入力されたカウント値（すなわちどの反射面を走査しているかを識別するための値）と、に基づいて、各面に照射する光ビームの点灯タイミングを制御する画素クロックの位相を変更して、ポリゴンミラー１１の各面の書き出し位置を揃える。このとき、ポリゴンミラー１１の所定の１面に揃えるように、他の面ごとに、それぞれ必要な補正値（所定の１面における書き出し位置と他の面における各書き出し位置との差）を入力して各面に係る画素クロックの位相を一部変更する。
光源駆動部２５は、位相変更部２４から入力された画素クロックに沿って、図示されないプリンタコントローラから入力された画像データを光源２６へ出力する。
光源２６は、光源駆動部２５からの画像データ入力タイミングに沿い、その画像データに応じて点灯して光ビームを射出する。
【００３６】
図６は、本発明の第１の実施形態における画素クロックと位相変更後の画素クロックとの関係を示すタイミングチャートである。以下、図６を用いて、本実施形態における画像形成装置による画素クロックの位相変更動作について説明する。
【００３７】
図６に示されているように、位相変更部２４は、画素クロックの周波数のｎ倍（ｎ＞１、図６では４倍）のクロックｏｃｌｋ（位相変更部２４内で生成される）を用いてそのクロックのカウンタ制御によりｎ×ｏｃｌｋ（図６では４ｏｃｌｋ）ごとに信号のＨ、Ｌを切り替え、元のクロックｏｃｌｋを８分周した画素クロックを生成する。
位相変更部２４は、自身で生成した外部パルス列（ｘｐｌｓ）に基づく制御により、ｏｃｌｋから画素クロックを作る際、カウントを増やす、もしくは減らすことにより通常８ｏｃｌｋで生成する画素クロックを９ｏｃｌｋもしくは７ｏｃｌｋで生成する。これにより、カウント値が変更されたクロックは周波数が８／７倍（進み制御）もしくは８／９倍（遅れ制御）になり、以降の画素クロックをシフトできる。主走査１ラインで見るとライン全体の時間をｍとするとｍ−７／８、もしくはｍ＋９／８となって全体の倍率が伸びる、もしくは縮むといった効果が得られる。
この位相変更は画像領域の倍率補正を主目的とするが、今回用いる制御は画像形成領域前、すなわち非画像領域であるので、画像領域前、すなわち同期検知位置より画像領域開始までの期間にパルス列を作ることでパルスを入れた数だけ１ドット以下の画像書き出し位置の微調整が可能となる方式を用いる。
【００３８】
（書き出し位置のずらし方）
図１のように、画素クロックは、感光体１３の前の光検知板５ａでリセットされ、そこから決まった時間経過した後にそろって書き出されていくはずであるため、制御上は各ラインとも画素クロックはそろえられている。しかし感光体１３上ではポリゴンミラー１１のばらつきによって書き出されてくる位置が異なっており、これを光検出器１４で検出し、このずれを再び画素クロックへ反映する。
【００３９】
図７は、本発明の第１の実施形態において、元のクロック（ｏｃｌｋ）とポリゴンミラー１１の各面（ここでは６面）における画素クロック（画素クロック１〜６）とを示す図である。
図７の上の図には、面ごとのずれにより、書き出し位置が揃っていない各面の画素クロックが示されており、図７の下の図には、その面ごとのずれを反映させて書き出し位置を揃えた画素クロックが示されている。
【００４０】
図７の上の図は、ポリゴンミラーが理想の正多面体であると仮定して感光体１３上へ書き込みを行い、光検出器１４を用いてそれぞれの面に応じた書き出し位置を検出し、そのずれをフィードバックして書き込みクロックとして反映し示したものである。ここで、画素クロック１〜６を前記の図６で示した手段で図７の下の図のように位相を変更し、クロック波長の一部を伸縮させることで感光体１３上における目標の書き出し位置への補正を行う。
【００４１】
（感光体が一つである画像形成装置）
図８は、本発明の第１の実施形態において、１つの感光体１３を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図８に沿って、本実施形態における１つの感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００４２】
まず、図１または図５の光検出器１４で直接書き出し位置を検知する（ステップＳ１０１）。
【００４３】
検知したポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを画像形成装置が有する記憶部位（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶した後、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で書き出し位置を揃える（ステップＳ１０２）。
【００４４】
このようにして、ポリゴンミラー１１における各面の交差によらず、書き出し位置にずれのない画像を提供することが可能となる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、ポリゴンミラー１１のある一面を基準面とし、その他の面において実際に感光体１３上へ書き込む際の基準面からのずれ量を検出し、それに対応した補正値を組み込んで新たに書き出し位置を決定する。従って、感光体１３上で書き出し位置がそろい、書き出し位置にずれの無い高画質な画像を得ることが可能となる。
【００４６】
＜第２の実施形態＞
（感光体が複数である画像形成装置）
カラー画像形成装置では複数の感光体を用いて各々の感光体で単色の画像を形成し、それらの複数色の画像を正確に重ね合わせることによってカラー画像を形成している。もちろん複数色の画像を重ね合わせた時にずれが生じてはいけないが、単色ごとの画像でその書き出し位置が一定にそろっていなければ全体として大きな画質低下につながる。
本実施形態では、カラー画像を複数の感光体が形成した像の重ね合わせで形成するとき、各々の感光体ごとに用いているポリゴンミラーの面ごとで、ばらつきを記憶し、面ごとのばらつきに対応した補正値を組み込んで書き出し位置を決定することで、複数の像を重ね合わせた際にずれがなく高画質な画像を形成する。
【００４７】
また、複数の感光体をもつカラーの画像形成装置は、感光体ごと、すなわち色ごとで書き出し位置を合わせることにより、複数色の画像を重ね合わせる。
本実施形態における画像形成装置は、ポリゴンミラーの面ごとで書き出し位置を合わせた後、さらに感光体ごとで書き出し位置を合わせる手段をもつ装置であり、面ごとで書き出し位置を補正した後に、色ごと（感光体ごと）で補正する二段階の補正を同時に行い、画像形成装置における補正方法と補正手段を簡潔にする。
【００４８】
本発明の第１の実施形態における画像形成装置は、１つの光源２６からの光ビームにより１つの感光体上に潜像を書き込んでいた。
これに対し、本発明の第２の実施形態における画像形成装置は、１つの光源２６からの光ビームにより複数の感光体１３上に潜像を書き込む。以下特記しない限り、本実施形態における構成および動作は、第１の実施形態と同様であるとする。
【００４９】
画像形成装置に感光体が複数設けられている場合は、ポリゴンミラー１１の面ごとによる補正を各々の感光体に対し行う必要がある。１つの光源２６とポリゴンミラー１１を用い複数の感光体へ書き込む場合でも各々の光ビームの経路によって書き出し位置がずれるため、各々の経路に対して面ごとの書き出し位置補正を行う。
【００５０】
図９は、本発明の第２の実施形態において、複数の感光体１３を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図９に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００５１】
まず、光検出器１４で、全ての感光体１３において、反射面ごとの直接書き出し位置を検知する（ステップＳ２０１）。
【００５２】
次に、検知したポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶した後、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、反射面ごとの書き出し位置を揃える（ステップＳ２０２）。この処理は、感光体１３ごとで個別に行われる。
【００５３】
次に、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、各感光体１３間における書き出し位置を揃える（ステップＳ２０３）。
【００５４】
このようにして、本実施形態では、位相変更部２４による書き出し位置の補正を、複数の感光体それぞれに対して行うことにより、画像形成装置における感光体１３全ての書き出し位置のずれを補正する。
【００５５】
（テストパターンを形成して面ごとと感光体ごとの書き出し位置合わせを同時に行う方法）
また、画像形成装置が複数の感光体１３を有する場合、次に示すようなテストパターンから書き出し位置のずれ量をフィードバックして補正する方法により各感光体における書き出し位置の補正を行うとしてもよい。
【００５６】
本実施形態では、画像形成装置内の中間転写ベルトあるいは搬送ベルトといった中間媒体へ、（例えばトナーで）テストパターン（規則性を有する画像）を形成してこれを転写する。テストパターン照射用の小型の光源（好ましくはＬＥＤあるいは冷陰極管）は、形成されたテストパターンへ光ビームを照射し、光検出センサで反射光を検出する。なお、このテストパターン照射用の光源としては、特に小型で輝度が大きく消費電力が小さいＬＥＤを用いることが好ましい。
【００５７】
図１０は、本発明の第２の実施形態における画像形成装置により形成されるテストパターンを示す図である。
図１０に示されているように、各テストパターンは、塗りつぶしによるベタパターン５１と、所定本数の互いに平行な線により形成される線パターン５２とにより構成される。
線パターン５２は、ポリゴンミラー１１の面ごとの書き出し位置補正の対象にしている感光体１３から転写されたパターンである。また、ベタパターン５１は、基準色（前もってポリゴンミラー１１の面ごとにおける書き出し位置の補正が完了している感光体１３）のベタパターンである。
【００５８】
線パターン５２は、補正の対象にしているポリゴンミラー１１の面のみで書かれ、６面ミラーだと６回に１回の割合であり、それを１つの面あたり数十ラインずつ、主走査方向に少しずつ決めた量だけずらしながら（これをパターンずらし量として定義する）、一定の長さをもつパターンを所定数（本実施形態では７つ）形成する。
その後、線パターン５２上に、線パターン５２と同じ幅をもつ基準色のベタパターン５１を補正済みの書き出し位置から上書きする。ベタパターン５１からはみ出す線パターン５２の量（線の長さ）は、パターンずらし量の程度によって異なる。
光検出センサは、はみ出した線パターン５２の線の長さに基づいて決まる反射光のセンサ強度を検出する。
【００５９】
図１１は、本発明の第２の実施形態におけるパターンずらし量と光検出センサの出力との関係を示す図である。
図１１のグラフは、これらパターンずらし量とセンサ出力とをパラメータとして、それぞれ横軸と縦軸とに対応させている（Ｉ0はベースラインを示す）。図１１には、図１０に示される各パターンずらし量（−３、−２、−１、０、＋１、＋２、＋３）時における各センサ出力（センサ強度）を示す点がプロットされている。上記のセンサ強度を示す点に応じて引いた線の交点がそのポリゴンミラー１１の面の基準からのずれ量であり、これを画素クロックへフィードバックして図７を用いて説明した手段で書き出し位置を変更し、図１１中のパターンずらし量０の点へ交点がシフトするように補正すれば、ポリゴンミラー１１における面ごとの補正、および感光体１３ごとによる色ごとの補正を行うことができる。
【００６０】
これにより、感光体１３を複数用いている画像形成装置でも、各々のポリゴンミラー１１の面、感光体１３で書き出し位置がそろえられ、各色にわたって重ね合わせても書き出し位置にずれのない高画質な画像が形成できる。
【００６１】
なお、本実施形態では、制御部２１のＣＰＵによるプログラム処理により上記の書き出し位置の補正量の算出処理が行われるとしてよい。この場合、書き出し位置の補正量の算出処理を行うためのプログラムは、画像形成装置内のＲＯＭなどの記憶領域に記憶されているとしてもよい。
【００６２】
図１４は、本発明の第２の実施形態において、複数の感光体１３を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１４に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００６３】
まず、光検出器１４で、基準とする感光体（基準色とする色のトナーで作像する感光体）における直接書き出し位置を検知する（ステップＳ５０１）。
【００６４】
次に、検知したポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶した後、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、複数の感光体１３のうちの１つにおける書き出し位置を揃える（ステップＳ５０２）。
【００６５】
次に、図１０で示されるようなテストパターンを各感光体１３で作像し、中間媒体に転写する（ステップＳ５０３）。
【００６６】
次に、光検出センサは、中間媒体上に形成されたテストパターンを読み取り、制御部２１は、その読み取り値（センサ強度）とパターンずらし量とに基づいて、各感光体１３における書き込み開始位置のずれ量を算出する（ステップＳ５０４）。
【００６７】
次に、制御部２１により算出されたずれ量だけ書き出し位置を移動させて補正するように、位相変更部２４は、基準とする感光体以外の他の全ての感光体における画素クロックの位相変更を行う（ステップＳ５０５）。
以上で、画像形成装置が複数の感光体を有する場合における書き込み開始位置の補正動作が終了する。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の感光体を用い、各色にわたって重ね合わせるカラー画像を形成する画像形成装置においても、書き出し位置にずれのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【００６９】
また、本実施形態によれば、テストパターンを用いることにより、光検出器で直接検出し位置を合わせした基準面へテストパターンからのフィードバックのみでポリゴンミラーごとの書き出し位置合わせと感光体ごとの色ごとの書き出し位置合わせを同時に行うことができる。また、直接検知に用いる光検出器を基準色のためだけ用意すればよいので書き出し位置を合わせるために必要な構成部品も減らすことができる。よって、より簡潔な手段と装置を用いて書き出し位置にずれの無い高画質な画像を形成することができる。
【００７０】
＜第３の実施形態＞
（感光体ごとに光ビームが複数である画像形成装置）
本実施形態における画像形成装置は、一回の走査で複数の光ビームを用いて画像を形成することにより、より高速に画像を形成することが可能となっている。複数の光ビームを用いて画像形成を行う場合、各々の光源２６からの光ビームのポリゴンミラーへの入射角度、入射点等が各々異なり、同じポリゴンミラーを用いても光路が異なるためにずれ量が異なり、より大きな書き出し位置のずれが生じる。
本実施形態における画像形成装置は、複数個ある光ビームごとにポリゴンミラーの面ごとでばらつきを記憶し、面ごとのばらつきに対応した補正値を組み込んで書き出し位置を決定することで、複数の光源２６からなる光ビームで一度に複数ライン走査した際にずれがなく高画質な画像を形成する。
【００７１】
本発明の第１の実施形態における画像形成装置は、１つの光源２６からの光ビームにより１つの感光体上に潜像を書き込んでいた。
これに対し、本発明の第３の実施形態における画像形成装置は、複数の光源２６からの光ビームにより１つの感光体上に潜像を書き込む。以下特記しない限り、本実施形態における構成および動作は、第１の実施形態と同様であるとする。
【００７２】
感光体１つに対し光源２６が複数ある場合、一度の走査で複数ラインの走査を行う。例えば光源２６が２つあると、同時（やや時間差があることもある）に２ライン走査する。
【００７３】
図１２は、本発明の第３の実施形態において、複数の光源２６を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１２に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００７４】
まず、全光源２６のうち、基準となる１つの光源２６（以下、基準光源２６）を除いた光源２６を全て消灯し、その基準光源２６のみで走査する。光検出器１４は、その基準光源２６における書き出し位置をポリゴンミラー１１各面において検出する（ステップＳ３０１）。このとき、検出した基準光源２６におけるポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
この基準光源２６がポリゴンミラー１１の１つの面に光ビームを射出した際に検出された書き出し位置を、基準となる書き出し位置（以下、基準書き出し位置）とする。また、この基準書き出し位置に対応するポリゴンミラー１１の１つの面を基準面とする。なお、この基準面は、ポリゴンミラー１１における複数の反射面のうち、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値が「０」の面であるとしてよい。
【００７５】
次に、先ほど点灯していた光源（基準光源）を消灯し、消灯していた光源の１つ（基準光源以外の他の光源）を点灯させ、走査する。光検出器１４は、基準光源以外の他の光源における書き出し位置をポリゴンミラー１１各面において検出する（ステップＳ３０２）。このように、基準光源以外の他の光源における書き出し位置の検出処理を、１光源ずつ行い、光検出器１４は、全ての光源２６における書き出し位置を検出する。このとき、検出した各光源２６におけるポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
【００７６】
次に、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理により、各光源２６の各期間における光ビーム射出タイミングを制御するための画素クロックの位相を変更して、基準書き出し位置以外の全光源２６における書き出し位置を、基準書き出し位置に一致させて書き出し位置を揃える（ステップＳ３０３）。
【００７７】
このようにして、感光体に光ビームを照射する光源２６の数が複数になるときでも、書き出し位置にずれのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態によれば、画像形成装置は、複数の光ビームを用いて感光体上へより高速に形成される画像において書き出し位置にずれのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【００７９】
＜第４の実施形態＞
（複数の感光体と複数の光ビームを持つ画像形成装置）
本実施形態における画像形成装置は、カラーでより高速である複数の感光体に対して複数の光源からの光ビームを用い単色画像を重ね合わせる画像形成装置であって、複数個ある光源ごとにポリゴンミラーの面ごとでばらつきを記憶し、面ごとのばらつきに対応した補正値を組み込んで書き出し位置を決定することで、複数の光源からの光ビームで一度に複数ライン走査した際に書き出し位置にずれがなく、複数の感光体が形成した像の重ね合わせて高画質なカラー画像を形成する。
【００８０】
また、本実施形態における画像形成装置は、複数の感光体と複数の光ビームを用いる画像形成装置であって、複数の光源２６からの光ビームの書き出し位置を個々の感光体ごとで補正し、さらに感光体ごとすなわち色ごとで書き出し位置を補正している。本実施形態では、この二段階の補正を同時に行うことにより、補正装置と補正手段を簡潔にすることが可能となる。
【００８１】
本発明の第２の実施形態における画像形成装置は、１つの光源２６からの光ビームにより複数の感光体上に潜像を書き込んでいた。
これに対し、本発明の第４の実施形態における画像形成装置は、複数の光源２６からの光ビームにより複数の感光体上に潜像を書き込む。以下特記しない限り、本実施形態における構成および動作は、第２の実施形態と同様であるとする。
【００８２】
図１３は、本発明の第４の実施形態において、複数の光源２６および複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１３に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００８３】
まず、全光源２６のうち、基準となる１つの光源（以下、基準光源）を除いた光源を全て消灯し、その基準光源のみで走査する。光検出器１４は、その基準光源における書き出し位置をポリゴンミラー１１各面において検出する（ステップＳ４０１）。
このとき、検出した基準光源におけるポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
この基準光源がポリゴンミラー１１の１つの面に光ビームを射出した際に検出された書き出し位置を、基準となる書き出し位置（以下、基準書き出し位置）とする。また、この基準書き出し位置に対応するポリゴンミラー１１の１つの面を基準面とする。なお、この基準面は、ポリゴンミラー１１における複数の反射面のうち、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値が「０」の面であるとしてよい。以上の動作を感光体ごとに行う。
【００８４】
次に、先ほど点灯していた光源（基準光源）を消灯し、消灯していた光源の１つ（基準光源以外の他の光源）を点灯させ、走査する。光検出器１４は、基準光源以外の他の光源における書き出し位置をポリゴンミラー１１各面において検出する（ステップＳ４０２）。
このように、基準光源以外の他の光源における書き出し位置の検出処理を、１光源ずつ行い、光検出器１４は、全ての光源２６における書き出し位置を検出する。このとき、検出した各光源２６におけるポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。以上の動作を全感光体で行う。
【００８５】
次に、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理により、各光源２６の各期間における光ビーム射出タイミングを制御するための画素クロックの位相を変更して、基準書き出し位置以外の全光源２６における書き出し位置を、基準書き出し位置に一致させて書き出し位置を揃える（ステップＳ４０３）。以上の動作を感光体ごとに行う。
【００８６】
感光体ごとの書き出し位置合わせ処理が完了すると（ステップＳ４０４）、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、各感光体１３間における書き出し位置を揃える（ステップＳ４０５）。
【００８７】
このようにして、感光体１３、ポリゴンミラー１１の各面そして光源２６ごとのすべての組み合わせで、書き出し位置を光検出器１４で検出し、位相変更部２４による位相変更処理であわせて補正する。
【００８８】
（テストパターンを形成して面、感光体、および光源２６ごとの書き出し位置合わせを同時に行う方法）
また、画像形成装置が複数の感光体１３および複数の光源２６を有する場合、第２の実施形態と同様に、テストパターンから書き出し位置のずれ量をフィードバックして補正する方法により各感光体における書き出し位置の補正を行うとしてもよい。
【００８９】
図１５は、本発明の第４の実施形態において、複数の感光体１３を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１５に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００９０】
まず、全光源２６のうち、基準となる１つの光源（以下、基準光源）を除いた光源を全て消灯し、その基準光源のみで走査する。光検出器１４は、ポリゴンミラー１１の基準面に光ビームを射出し、１つの感光体（基準感光体）を走査した際において、その基準光源による書き出し位置を検出する（ステップＳ６０１）。このとき、検出した基準光源における基準面における書き出し位置を記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
この基準面は、ポリゴンミラー１１における複数の反射面のうちの１面であって、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値が「０」の面であるとしてよい。
この基準光源がポリゴンミラー１１の基準面に光ビームを射出した際に検出された書き出し位置を、基準書き出し位置とする。
【００９１】
次に、光検出器１４は、基準面以外の各面に光ビームを射出し、基準感光体を走査した際において、その基準光源２６による書き出し位置を検出する（ステップＳ６０２）。このとき、検出した基準光源が基準感光体を走査した際におけるポリゴンミラー１１の各面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
この動作を基準光源以外の他の光源が、基準感光体に光ビームを射出する際においても繰り返す。
【００９２】
次に、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、基準感光体における各光源２６の書き出し位置を、基準書き出し位置に揃える（ステップＳ６０３）。
【００９３】
次に、図１０で示されるようなテストパターンを各感光体１３で作像し、中間媒体に転写する（ステップＳ６０４）。
【００９４】
次に、光検出センサは、中間媒体上に形成されたテストパターンを読み取り、制御部２１は、その読み取り値（センサ強度）とパターンずらし量とに基づいて、ポリゴンミラー１１の反射面ごとの書き込み開始位置のずれ量を各感光体において算出する（ステップＳ６０５）。
【００９５】
次に、制御部２１により算出されたずれ量だけ書き出し位置を移動させて補正するように、位相変更部２４は、基準とする感光体以外の他の全ての感光体における画素クロックの位相変更を行う（ステップＳ６０６）。
以上で、画像形成装置が複数の感光体および光源２６を有する場合における書き込み開始位置の補正動作が終了する。
【００９６】
このようにして、図１０のテストパターンとそこからずれ量をフィードバックして用いる前記の補正手段を、光源を一つずつ点灯し切り替えながら用いて、複数の各々の感光体へ複数の光ビームを用いて書き込む書き出し位置と、各色にわたって重ね合わせる感光体ごと（色ごと）の書き出し位置の補正を同時に行う。
【００９７】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の各々の感光体へ複数の光ビームを用いて一回の走査で数ライン分の走査を行い、これらの画像を各色にわたって重ね合わせるカラーの画像において、書き出し位置にずれのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【００９８】
また、本実施形態によれば、テストパターンをフィードバックして用いることにより、複数の各々の感光体へ複数の光ビームを用いて書き込む書き出し位置と、各色にわたって重ね合わせる感光体ごと（色ごと）の書き出し位置の補正を同時に行うことができ、かつ構成部品も減らすことができる。よって、より簡潔な手段と装置を用いて、書き出し位置にずれの無い高画質な画像を高速で形成することができる。
【００９９】
なお、上記の実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能となる。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転多面鏡を構成する各反射面間にて反射した光ビームによる走査開始位置のばらつきを容易に補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における画像形成装置の制御系の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるポリゴンミラー回転に伴って出力される各信号のタイミングチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態における光検出器により検出された１主走査期間分の光ビームの波形を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の変形例における画像形成装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における画素クロックと位相変更後の画素クロックとの関係を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態において、元のクロック（ｏｃｌｋ）とポリゴンミラー１１の各面（ここでは６面）における画素クロック（画素クロック１〜６）とを示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態において、１つの感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態において、複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態における画像形成装置により形成されるテストパターンを示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態におけるパターンずらし量と光検出センサの出力との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態において、複数の光源を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第４の実施形態において、複数の光源および複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態において、複数の感光体を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第４の実施形態において、複数の感光体を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１〜６ 画素クロック
１０ 光ビーム走査装置
１１ ポリゴンミラー
１２ 結像レンズ
１３ 感光体
１４ 光検出器
１５ａ、１５ｂ 光検知板
１６ ハーフミラー
１７ ポリゴンモータ
１８ ホール素子
２１ 制御部
２２ 記憶部
２３ ポリゴンミラーカウンタ
２４ 位相変更部
２５ 光源駆動部
２６ 光源
５１ ベタパターン
５２ 線パターン
Claims (5)
- 光源の点灯により射出した光ビームを回転多面鏡における複数の反射面のいずれかにて偏向させて、２つ以上の副走査方向に移動する被走査媒体上を前記副走査方向と直交する主走査方向に走査し、該走査により前記２つ以上の被走査媒体上に得た潜像を可視化してこれらの可視像をそれぞれ転写紙上に転写し、定着して出力する画像形成装置であって、
前記回転多面鏡における各反射面における前記主走査方向の走査開始位置であって、前記２つ以上の被走査媒体のうちの１つの被走査媒体を走査する場合における走査開始位置を検出する開始位置検出手段と、
前記検出された各反射面における前記走査開始位置の情報を記憶する記憶手段と、
光ビーム走査経路上における各反射面の前記走査開始位置直前で光ビームを検知すると、同期検知信号を出力する同期検知手段と、
前記同期検知信号と同期をとって、前記光源の点灯タイミングを制御するための画素クロックを生成するとともに、
前記記憶手段に記憶されている各反射面間における前記走査開始位置の差に基づいて、前記複数の反射面のうちの１つの反射面の走査開始位置に、他の反射面における走査開始位置を一致させるように前記画素クロックの位相を変更する位相変更手段と、
前記位相変更手段により変更された画素クロックに基づいて前記１つの被走査媒体上に走査された潜像を基準色のベタパターンとし、前記回転多面鏡における前記複数の反射面のうちの１つにて偏向された光ビームが前記１つの被走査媒体以外の各被走査媒体上を走査する場合における潜像を線パターンとし、前記線パターンを所定の量づつずらして中間媒体上に所定数転写し、さらに、前記各線パターン上に前記各線パターンと同じ幅で前記基準色のベタパターンを転写してテストパターンとして前記中間媒体上にそれぞれ転写する転写手段と、を備え、
前記開始位置検出手段は、前記回転多面鏡における各反射面における前記主走査方向の走査開始位置を前記被走査媒体ごとに検出し、
前記記憶手段は、前記検出された各反射面における走査開始位置の情報を前記被走査媒体ごとに記憶し、
前記位相変更手段は、
前記テストパターンの主走査方向の転写位置の差に基づいて、前記反射面ごとに前記線パターンが潜像された各被走査媒体の走査開始位置を、前記基準色のベタパターンが潜像された前記１つの被走査媒体の走査開始位置に一致させるように前記画素クロックの位相を変更することを特徴とする画像形成装置。 - ２つ以上の副走査方向に移動する被走査媒体に対して、それぞれ２つ以上の光源の点灯により射出し、回転多面鏡における複数の反射面のいずれかにて偏向させた光ビームにより前記副走査方向と直交する主走査方向に走査し、該走査により前記被走査媒体上に得た潜像を可視化してこれらの可視像を転写紙上に転写し、定着して出力する画像形成装置であって、
前記２つ以上の光源の１つの光源が前記複数の反射面のうちの１つに射出され、前記２つ以上の被走査媒体のうちの１つの被走査媒体を走査する場合における走査開始位置を検出する開始位置検出手段と、
前記検出された前記走査開始位置の情報を記憶する記憶手段と、
光ビーム走査経路上における前記走査開始位置直前で光ビームを検知すると、同期検知信号を出力する同期検知手段と、
前記同期検知信号と同期をとって、前記光源の点灯タイミングを制御するための画素クロックを生成するとともに、
前記記憶手段に記憶されている走査開始位置に基づいて、前記２つ以上の光源の１つの光源が前記複数の反射面のうちの１つに射出され、前記２つ以上の被走査媒体のうちの１つの被走査媒体を走査する場合における走査開始位置に、前記１つの光源の他の反射面及び前記１つの被走査媒体を走査する他の光源の各反射面における走査開始位置を一致させるように、前記画素クロックの位相を変更する位相変更手段と、
前記位相変更手段により変更された画素クロックに基づいて前記１つの被走査媒体上に走査された潜像を基準色のベタパターンとし、前記回転多面鏡における前記複数の反射面のうちの１つにて偏向された光ビームが前記１つの被走査媒体以外の各被走査媒体上を走査する場合における潜像を線パターンとし、前記線パターンを所定の量づつずらして中間媒体上に所定数転写し、さらに、前記各線パターン上に前記各線パターンと同じ幅で前記基準色のベタパターンを転写してテストパターンとして前記中間媒体上にそれぞれ転写する転写手段と、を備え、
前記開始位置検出手段は、前記回転多面鏡における各反射面における前記主走査方向の走査開始位置を、前記走査する被走査媒体ごとおよび前記光源ごとに検出し、
前記記憶手段は、前記検出された各反射面における走査開始位置の情報を、前記被走査媒体ごとおよび前記光源ごとに記憶し、
前記位相変更手段は、
前記テストパターンの主走査方向の転写位置の差に基づいて、前記各反射面および前記各光源において前記線パターンが潜像された各被走査媒体の走査開始位置を、前記基準色のベタパターンが潜像された前記１つの被走査媒体の走査開始位置に一致させるように前記画素クロックの位相を変更することを特徴とする画像形成装置。 - 前記位相変更手段は、
少なくとも、前記画素クロックの１周期よりも短い単位で位相変更を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。 - １主走査ごとに出力される前記同期検知信号と、前記回転多面鏡１周期ごとに出力される回転多面鏡信号とに基づいて、光ビームが入射している前記反射面を特定し、該特定した反射面を示す反射面特定情報を出力する反射面識別手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 前記位相変更手段は、
前記反射面識別手段により出力される反射面特定情報と、前記記憶手段により記憶された走査開始位置とに基づいて、位相変更を行うことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
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