JP4808004B2 - 光学装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学装置、及び画像形成装置に関し、特に、画像書込み時の色合わせ補正を行う光学装置、及び画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置として、レーザ光を用いて感光体へ画像情報の書き込みを行う画像形成装置がある。近年、このような画像形成装置では、低コスト化・軽量化等の目的で、プラスチックレンズが使用されている。また、レーザプリンタ、レーザファクシミリ、レーザ複写機等の画像形成装置の普及や、用途の広がりに伴って、画像の等倍処理における変倍の正確さへの要求が高くなっている。

上述の光学装置を用いた画像形成装置では、光ビーム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）によって主走査方向に偏向し、fθレンズを通して感光体上に走査するように構成されている。

しかし、従来の画像形成装置においては、光学装置やレンズ特性のばらつきにより、機械毎に主走査倍率が異なってしまう問題があった。また、環境温度の変化や機内温度の変化などによって、プラスチックレンズの形状や屈折率が変化し、感光体上での走査位置が変化し、主走査方向の倍率誤差や書き出し位置ずれ等が発生し、高品位の画像が得られなくなる。特に、複数色を重ねて画像を形成するカラー画像形成装置においては、それぞれの色毎に倍率誤差や書き出し位置ずれなどが発生するため、各色の主走査倍率や書き出し位置を正確に合わせる必要がある。

例えば、書込みクロックの位相を書込みクロック１周期の１／ｎ単位（ｎは２以上の整数）で、主走査方向の１箇所又は複数箇所で可変できる機能（位相可変機能）を用いて、１画素以下の画像位置合わせ補正を行う技術が特許文献１において開示されている。また、主走査倍率を補正する技術が、特許文献２において開示されている。

特許文献１では、主走査位置ずれ補正を行う手段として、書込みクロックの位相を可変制御する位相可変制御手段を有し、書込みクロックの位相を書込みクロック１周期の１／ｎ単位（ｎは２以上の整数）で主走査方向の１箇所または複数箇所で書込みクロックの位相を可変することにより、主走査位置のずれ補正を行う光走査装置及び画像形成装置が提案されている。

具体的には、例えば、ｎ＝４の場合、図１４（ａ）に示すように、書込みクロックの位相を可変することにより、主走査位置のずれを補正することができる。

特許文献２では、主走査倍率を補正するために、光ビームを主走査線上で検出する複数の光ビーム検出手段を用い、前記光ビーム検出手段の一つが光ビームを検出してから他方の光ビーム検知手段が光ビームを検出するまでの間を、所定のクロックのカウント数にて計測し、予め設定された基準カウント数と比較して書込みクロックを補正することより、主走査倍率を補正する画像形成装置が提案されている。
特開２００３−２７９８７３号公報 特許第３５４８２１０号公報

しかし、上記の発明は以下の問題を有している。

特許文献１記載の光走査装置及び画像形成装置によれば、例えば図１４（ｂ）に示すように、主走査書き出し位置の補正を行うと、書込みクロックの位相が変化する。この状態で、特許文献２記載の方法を用いて主走査倍率を補正した場合、書込みクロックのカウント数が位相可変機能による補正量だけ変化し、同時に書込みクロックの周波数も変化するため、主走査倍率へ影響が及んでしまう。

そこで、本発明は、書き出し開始位置を変更すると同時に、書込みクロックの位相を可変し、書き出し開始位置を変更する前の書込みクロックのカウント数と書込み開始位置変更後の書込みクロックのカウント数とを等しくすることにより、主走査倍率補正に影響を与えず、書込みクロックの位相を可変制御する位相可変機能にて主走査位置ずれ補正を行い、高品位の画像が得られる光走査装置及び画像形成装置を提案することを目的としている。

請求項１記載の発明は、画像データに応じて点灯する発光源と、前記発光源から出力される光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光ビームを主走査線上の異なる位置で検出する複数の光ビーム検出手段と、前記発光源の点灯を制御する書込みクロックを生成するクロック生成手段と、前記書込みクロックの位相を変更することにより主走査方向の画像位置合わせ補正を行う位相変更手段と、前記複数の光ビーム検出手段のうち主走査方向の先方側の光ビーム検出手段が光ビームを検出してから主走査方向後方側の光ビーム検出手段が光ビームを検出するまでの前記書込みクロックのカウント数を計測する計測手段と、前記計測手段で計測したカウント数が予め設定された基準カウント数となるように前記書込みクロックの周波数を補正する周波数補正手段とを有する光学装置において、前記位相変更手段は、前記書込みクロックの位相変更前後で前記カウント数が一致するように、前記書込みクロックの位相を変更することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の光学装置において、前記位相変更手段は、走査期間を複数のエリアに分割し、前記書込みクロックの位相変更前後で、位相の変更量の和がゼロとなるように前記エリア毎に前記書込みクロックの位相を変更することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の光学装置において、前記位相変更手段は、前記画像位置合わせ補正に伴って前記書込みクロックの位相を変更すると共に、前記書込みクロックの位相変更前後で前記カウント数が一致するように前記複数のエリアのうち一つのエリアの位相を変更することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２記載の光学装置において、前記位相変更手段は、前記画像位置合わせ補正に伴って前記書込みクロックの位相を変更すると共に、前記書込みクロックの位相変更前後で前記カウント数が一致するように前記複数のエリアの位相を均等に変更することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項３記載の光学装置において、前記一つのエリアが画像領域外であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項３記載の光学装置において、前記一つのエリアが画像領域内であることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、画像データに応じて点灯する発光源と、前記発光源から出力される光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光ビームを主走査線上の異なる位置で検出する複数の光ビーム検出手段と、前記発光源の点灯を制御する書込みクロックを生成するクロック生成手段と、前記書込みクロックの位相を変更することにより主走査方向の画像位置合わせ補正を行なう位相変更手段と、前記複数の光ビーム検出手段のうち主走査方向先方側の光ビーム検出手段が光ビームを検出してから主走査方向後方側の光ビーム検出手段が光ビームを検出するまでの前記書込みクロックのカウント数を計測する計測手段と、前記計測手段で計測したカウント数が予め設定された基準カウント数となるように前記書込みクロックの周波数を補正する周波数補正手段とを有する光学装置において、前記周波数補正手段は、前記位相変更手段による前記書込みクロックの位相変更結果に基づいて前記計測したカウント数を修正し、前記修正したカウント数が前記基準カウント数となるように前記書込みクロックの周波数を補正することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の光学装置において、前記周波数補正手段は、前記位相変更手段による前記書込みクロックの位相の変更量の和が位相を遅らせる方向であるときは、前記計測したカウント数に前記位相の変更量の和を加算し、前記位相変更手段による前記書込みクロックの位相の変更量の和が位相を進ませる方向であるときには、前記計測したカウント数から前記位相の変更量の和を減算することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項記載の光学装置において、前記主走査方向の画像位置合わせ補正は、主走査方向における書き出し位置の補正であることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項９記載の光学装置において、前記位相変更手段は、前記画象位置合わせ補正に伴って主走査方向先方側の画像領域外のエリアの前記書込みクロックの位相を変更すると共に、前記書込みクロックの位相変更前後で前記カウント数が一致するように主走査方向後方側の画像領域外のエリアの前記書込みクロックの位相を変更することを特徴とする。

請求項１１記載の画像形成装置は、請求項１から１０のいずれか１項記載の光学装置を備えることを特徴とする。

本発明は、本発明は、書き出し開始位置を変更すると同時に、書込みクロックの位相を可変し、書き出し開始位置を変更する前の書込みクロックのカウント数と書込み開始位置変更後の書込みクロックのカウント数とを等しくすることにより、主走査倍率補正に影響を与えず、書込みクロックの位相を可変制御する位相可変機能にて主走査位置ずれ補正を行い、高品位の画像が得ることができる。

以下、本発明の一実施形態に係わる光学装置、及び画像形成装置の構成及び動作について説明する。

本実施形態に係わる光学装置及び画像形成装置は、レーザダイオードなどを光源として使用し、感光体ドラム面上にレーザビームを照射させ静電潜像を形成する書込み制御方法に特徴を有する。なお、この書込み制御方法は、単色のモノクロの画像形成装置に限定されず、複数の色のカラー画像形成装置にも使用される。本実施形態においては、複数の色を重ね書き可能なカラー画像形成装置について説明する。

まず、本実施形態に係わる光学装置の構成について図１から３を用いて説明する。図１は、本実施形態に係わる光学装置の概略図である。本実施形態に係わる光学装置は、回転多面鏡であるポリゴンミラー２０、ｆθレンズ（２１ａ、２１ｂ）、第１ミラー（２２Ｋ、２２Ｙ、２２Ｃ、２２Ｍ）、ＷＴＬレンズ（２３Ｋ、２３Ｙ、２３Ｃ、２３Ｍ）、第２ミラー（２４Ｋ、２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ）、第３ミラー（２５Ｋ、２５Ｙ、２５Ｃ、２５Ｍ）、レーザダイオードを装着したレーザユニット（２６Ｋ、２６Ｙ、２６Ｃ、２６Ｍ）、シリンドリカルレンズ（２７Ｋ、２７Ｙ、２７Ｃ、２７Ｍ）、反射ミラー（２８a、２８ｂ）、同期検知反射ミラー（２９Ｋ、２９Ｙ、２９Ｃ、２９Ｍ）、同期検知レンズ（３０ａ、３０ｂ）、及び主走査方向の書き出し基準位置を検出する同期検知センサ（３１ａ、３１ｂ）を有して構成される。

本実施形態に係わる光学装置を有する画像形成装置は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、及びマゼンタ（Ｍ）の４色の画像を形成する。従来の画像形成装置では４色の画像を独立の４つの光学装置にて形成していた。しかし、本実施形態に係わる画像形成装置では１つの光学装置にて４色の画像を形成する。

ここで、本実施形態に係わる光学装置の動作について説明する。各色のレーザユニット（不図示）に実装したレーザダイオードから出射したレーザビームがシリンドリカルレンズ（不図示）に入射する。シリンドリカルレンズは、副走査方向に定まった屈折率を有しており、レーザユニットから出射されたビームを副走査方向に集光してポリゴンモータ２０のミラー面に入射させる。ポリゴンミラー２０は、モータにより高速回転し入射されたレーザビームを主走査方向に偏向させる。

本実施形態に係わる光学装置は、ポリゴンミラー２０を中央に配置し、１つのポリゴンミラー２０にて４色のレーザビームを主走査方向に偏向させる。ポリゴンミラー２０を中心に左右対称にレーザユニット、ミラー、レンズ等の構成部品を配置し、左右に各２色のレーザビームの光路をレイアウトすることで１つのポリゴンミラー２０にて４色のレーザビームを偏向させることを実現している。図中ではポリゴンミラー２０の左側にブラックとイエロー、右側にシアンとマゼンタの光路をレイアウトしている。ポリゴンミラー２０にて偏向されたレーザビームは第１ミラー（２２Ｋ、２２Ｙ、２２Ｃ、２２Ｍ）にて反射される。

第１ミラー（２２Ｋ、２２Ｙ、２２Ｃ、２２Ｍ）にて反射されたレーザビームは、ＷＴＬレンズ（２３Ｋ、２３Ｙ、２３Ｃ、２３Ｍ）に入射した後、第２ミラー（２４Ｋ、２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ）へ入射する。ＷＴＬレンズ（２３Ｋ、２３Ｙ、２３Ｃ、２３Ｍ）は、ポリゴンミラー２０の面倒れ特性を補正する。第２ミラー（２４Ｋ、２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ）で反射されたレーザビームは、第３ミラー（２５Ｋ、２５Ｙ、２５Ｃ、２５Ｍ）で反射して光学装置から出射して感光体ドラム上に結像される。上述したように、本実施形態に係わる光学装置は、ポリゴンミラー２０を中心に左右対称に光学部品を配置し、左右に各２色ずつ光路がレイアウトされている。

第２ミラー（２４Ｋ、２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ）で主走査の特定位置にて反射したレーザビームは、同期検知反射ミラー（２９Ｋ、２９Ｙ、２９Ｃ、２９Ｍ）にて同期検知レンズ（３０ａ、３０ｂ）へ反射し、同期検知センサ（３１ａ、３１ｂ）へ入射する。同期検知レンズ（３０ａ、３０ｂ）は、入射したレーザビームを同期検知センサ（３１ａ、３１ｂ）に集光させる。同期検知センサ（３１ａ、３１ｂ）は、左右に各１つずつ配置され、各センサにて２色のレーザビームが入射されるタイミングを検出する。つまり、シアンとマゼンタの主走査基準位置を１つの同期検知センサ３１ａにて、ブラックとイエローのビームを別の同期検知センサ３１ｂにて検出する。

次に、上述の光学装置を搭載した画像形成装置の構成及び動作について図４を用いて説明する。

本実施形態に係わる画像形成装置は、上述した光学装置１、感光体ドラム２、中間転写ベルト３、中間転写ローラ４、現像装置５、中間転写ベルトクリーニング装置６、転写装置７、給紙レジストセンサ８、定着装置９、排紙装置１０を有して構成される。

操作部（不図示）からユーザにより画像形成動作が要求された場合、又はネットワークで接続されたホストコンピュータから印刷ジョブスタート信号を受信した場合、光学装置１からタイミングが制御されたレーザビームが出射され、感光体ドラム２面上に露光する。

各色の現像装置（５Ｋ、５Ｙ、５Ｃ、５Ｍ）は、回転するレーザビームによって露光された回転する各色の感光体ドラム（２Ｋ、２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ）上に単色画像を形成する。

また、感光体ドラム（２Ｋ、２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ）上への単色画像の形成と同時に、中間転写ベルト３が回転駆動される。中間転写ベルト２は、３つの中間転写ローラ４の１つを駆動ローラとして回転駆動し、他の２つを従動ローラとしてＢ方向へ搬送される。

感光体ドラム（２Ｋ、２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ）への現像動作と、中間転写ベルト２の搬送動作とにより、感光体ドラム（２Ｋ、２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ）上に形成された単色画像は、順次中間転写ベルト２上に転写され、中間転写ベルト２上に合成カラー画像が形成される。

また、印刷ジョブスタート信号を受信すると給紙装置は、転写紙を１枚ずつ分離して搬送され、給紙レジストセンサ８に突き当て一旦停止させる。そして、中間転写ベルト２上に形成された合成カラー画像が搬送されるタイミングを合わせて、レジストローラを回転させ、中間転写ベルト２と転写装置７の間に転写紙を送り込み、転写装置７にて転写紙に合成カラー画像を転写する。

転写装置７によって画像が転写された転写紙は、そのまま定着装置９に搬送され、熱と圧力とを加えて転写画像が定着され、排紙装置１０に取り付けられた排紙ローラにより排出され排紙トレイ上にスタックされる。

次に、図６を用いて本実施形態に係わる光学装置における主走査倍率を補正する動作について説明する。なお、本実施形態においては、レーザユニット２６Ｋについて、主走査倍率を補正する動作について説明する。なお、他色のレーザユニットについての説明は、レーザユニット２６Ｋと同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。

レーザユニット２６Ｋから出射された光ビームは、ポリゴンミラー２０に入射し、その反射光はポリゴンミラー２０の回転によって偏向される。偏向された光ビームは、まず画像域外に配置された同期検知板３１ｂに受光され、次に感光体ドラム２Ｋを露光し、さらに画像領域外に配置された後端同期検知板６１の位置に受光される。

同期検知板３１ｂ及び後端同期検知板６１は、光ビームを受光するとそれぞれ検出信号ＤＥＴＰ＿Ｎ、ＥＤＥＴＰ＿Ｎを、書込みクロック生成部６２へ出力する。書込みクロック生成部６２は、検出信号ＤＥＴＰ＿Ｎ、ＥＤＥＴＰ＿Ｎに基づいて、同期検知板３１ｂが光ビームを受光してから後端同期検知板６１が光ビームを受光するまでの間のクロックのカウント数を計測する。また、予め主走査倍率が正しい状態で計測したカウント数を、基準カウント数として保存しておく。そして、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一致、もしくは略一致するように書込みクロック周波数を補正し、補正した書込みクロック周波数に基づいて、書込みクロックＣＬＫ０を出力する。

このとき、書込みクロック生成部６２は、書込みクロックＣＬＫ０として互いに位相の異なる複数のクロックを出力する。また、書込みクロック生成部６２は、書込みクロックの生成によって書込み倍率（主走査倍率）を補正するため、倍率補正部と呼ぶ事も出来る。

書込みクロック生成部６２から出力された書込みクロックＣＬＫ０は、位相同期部６３に入力される。また、位相同期部６３には、同期検知板３１ｂから光ビームの１走査毎に得られる検出信号ＤＥＴＰ＿Ｎが入力される。

位相同期部６３は、互いに位相の異なる複数のクロックからなる書込みクロックＣＬＫ０のうち、同期検知信号に最も位相の近いクロックを選択し、書込みクロックＣＬＫとしてＬＤドライバへ出力する。ＬＤドライバは、書込みクロックＣＬＫに同期させて、画像信号（画像データ）に基づいてユーザユニット２６Ｋを発光させ、光ビームを出力する。

次に、書込みクロック生成部６２の構成について図６を用いて説明する。

書込みクロック生成部６２は、カウンタ７１、制御部７２、及びクロック生成部７３を有して構成される。

カウンタ７１は、ＤＥＴＰ＿Ｎが入力されると、計測用クロックＩＣＬＫのカウントを開始する。そして、ＥＤＥＴＰ＿Ｎが入力された時の計測用カウントＩＣＬＫのカウント数を制御部７２へと出力する。また、ＤＥＴＰ＿Ｎによってカウンタ７１はクリアされる。ここで、カウンタ７１から出力されるカウント数は、同期検知板３１ｂと後端同期検知板６１との間の走査時間に相当する。

制御部７２は、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一致もしくは略一致するように、書込みクロック周波数を補正し、その結果をクロック生成部７３へ出力する。

クロック生成部７３は、制御部７２から出力されたデータに応じた周波数で、互いに異なる位相を有する複数のクロックＣＬＫ０を生成して出力する。

また、クロックの生成には、主にＰＬＬ回路や、書込みクロックの位相を書込みクロック１周期の１／ｎ単位（ｎは２以上の整数）で主走査方向の１箇所または複数箇所で可変できる機能（以下、位相可変機能とする）を用いる。位相可変機能は、図７に示すように１走査周期を複数の画像領域に分割し、それぞれの領域ごとに、可変する位相の量を設定する。図７では、例として画像領域を１０のエリアに分割した。

ここで、クロック生成部７３において、書込み開始位置を変更するために、書込みクロックの位相を変更する処理について説明する。

カウンタ７１は、計測用クロックＩＣＬＫに、書込みクロックを用いている。そのため、位相可変機能と使用し、従来の方法で書込み開始位置を補正した場合、位相可変機能によって計測用クロックＩＣＬＫの位相が変化し、計測される書込みクロックのカウント数が変化する。そこで、従来は、計測されたカウント数と基準カウント数とを比較し、計測されたカウント数が基準カウント数と一致するように、書込み周波数が補正されていた。しかし、書込み周波数が補正されると、主走査方向への倍率変化する。

そこで、本実施形態においては、書込み開始位置の変更に伴い、書込みクロックの位相を変更することにより、主走査倍率の変化を防止している。以下、具体的な処理について説明する。なお、クロック生成部７３は、位相可変機能により書込みクロックの位相を１周期の１／４単位で可変できるものとする。

図８に示すように、１画素の３／４（１２００ｄｐｉで約１６μｍ）だけ、書き出し位置を早めた場合について説明する。

この場合、位相可変機能を用いることにより1走査中の書込みクロック数が、書き出し開始位置を早める前の書込みクロック1周期よりも３／４単位だけ多くなる。そのため、従来は、制御部７２による書込みクロック周波数の補正により、主走査倍率も変化していた。

そこで、本実施形態においては、書き出し開始位置を早めると同時に、他の書込みクロックの位相を可変し、書き出し開始位置を早める前の書込みクロックのカウント数と書込み開始位置変更後の書込みクロックのカウント数とを等しくする。但し、ある１エリアのみ、書込みクロックの位相を可変すると、可変量が多い場合、位置ずれとして画像に影響を与えるため、複数のエリアに均等に位相を可変する。

例えば、書き出し開始位置を補正するため、位相可変機能にて、書込みクロック1周期のｎ／４単位（ｎは整数）ずらす場合、各書込みクロックの位相に（ｎ／４）／（全エリア数）を加えた値を書込みクロックの位相とする。

図８においては、書き出し開始位置を変更するために、書込みクロック1周期の３／４単位だけ位相を縮めたので、他の３つの書込みクロックの位相を１／４単位だけ伸ばすことにより、1走査周期中の位相可変量の総和がゼロとする。この時、３つのエリアにて書込みクロックの位相を１／４単位だけ伸ばせばよい。図１０は画像領域１において、書込みクロックの位相を１／４単位だけ伸ばした場合の例である。同様の処理を他に２つのエリアに適用し、全体で１走査周期中の位相可変量の総和をゼロとする。本処理によれば、１走査周期中の書込みクロックのカウント数を変えずに、書き出し開始位置を変更することができるため、制御部７２による書込みクロック周波数の補正は行われず、主走査倍率が変わることはない。

図９は画像領域1において、書込みクロックの位相を３／４単位だけ伸ばした場合の例である。この場合、他の画像領域において、書込みクロックの位相を３／４単位だけ短くすることによって、１走査周期中の位相可変量の総和をゼロとしてもよい。これにより、主走査倍率に影響を与えることなく、主走査書き出し位置を変更することができる。

上述の構成においては、1走査期間中における位相可変量の総和をゼロにするため、書込み開始位置の変更に伴う、書込みクロックの位相の変更を複数のエリアにて行った。しかし、書込みクロックの位相が変更されると、厳密には画像がずれてしまう。位相の補正量が少ない場合、問題にならないレベルの画像のずれであるが、補正量が多い場合は問題となる。

そこで、書込みが終了した位置以降の書込みクロックの位相を変更することにより、画像のずれを起さずに書込みクロックの位相を変更できる。

例えば、図９に示すように書込み開始位置補正領域において書込みクロックの位相を３／４単位だけ伸ばすことにより、書込み開始位置が変更された場合、図１１に示すように書込みが終了した画像領域１０において、書込みクロックの位相を３／４単位だけ縮めることにより、１走査周期中の位相可変量の総和をゼロとする。

本処理によれば、書込みが終了した画像領域において、書込みクロックの位相を変更しているため、画像にずれが発生することが防止できる。また、コストダウンを意識してハード構成を簡略化し、エリア数を削減し、書込み終了位置補正領域が存在しない場合においては、画像端部など、目立たない領域にて補正を行うことで、同様の効果が得られる。

次に、書込みクロックの位相を変化させた場合における、主走査倍率補正について、図１３を用いて説明する。

まず、従来の画像形成装置における主走査倍率補正の処理について図１２を用いて説明する。同期検知板３１ｂの検出信号ＤＥＴＰ＿Ｎによってカウンタがクリアされると、カウンタ７１によって計測クロックＩＣＬＫがカウントされる。そして、後端同期検知板６１の検出信号ＥＤＥＴＰ＿Ｎによってカウンタ７１のカウント数Ｎが制御部７２へと出力される（ステップＳ１２０１）。

次に、制御部７２は、計測されたカウント数Ｎと予め設定されている基準カウント数Ｎ０とを比較し（ステップＳ１２０２）、書込みクロック周波数を補正する（ステップＳ１２０３）。書込みクロック周波数は、補正前の書込みクロック周波数をｆとし、補正後の書込みクロック周波数をｆ´とし、ｆ´＝ｆ×Ｎ０／Ｎにより算出する。

これにより、同期検知板３１ｂと後端同期検知板６１との間のカウント数と略一致する基準カウント数及び書込みクロック周波数が算出される。制御部７２は、算出された書込みクロック周波数を書込みクロック生成部７３へ出力し、主走査倍率を補正する。

しかし、走査時間の計測に用いるクロックに書込みクロックが用いられるため、位相可変機能によって書込みクロックの位相が変化すると、計測されるカウント数が変化する。

そこで、本実施形態に係わる画像形成装置においては、書込み開始位置の変更処理に伴い書込みクロックの位相を伸縮することにより、書込みクロックのカウント数が変化して主走査倍率が変化するのを回避している。

同期検知板３１ｂの検出信号ＤＥＴＰ＿Ｎによってカウンタがクリアされると、カウンタ７１によって計測クロックＩＣＬＫがカウントされる。そして、後端同期検知板６１の検出信号ＥＤＥＴＰ＿Ｎによってカウンタ７１のカウント数Ｎが制御部７２へと出力される（ステップＳ１３０１）。

次に、制御部７２は、計測されたカウント数Ｎと予め設定されている基準カウント数Ｎ０とを比較する（ステップＳ１３０２）。

ここで、例えば、計測されたカウント数をＮとし、主走査書き出し位置を補正するために、図８に示すように、書込み開始位置を書込みクロックの1周期の３／４単位だけ、書込みクロックの位相を縮めた場合、計測されるカウント数Ｎは（Ｎ＋３／４）となる。したがって、本補正方法で書込み開始位置を変更すると、書込みクロック周波数も同時に補正され、正しく主走査倍率が補正できない。

そこで、本実施形態においては、主走査倍率の補正に用いるカウント数Ｎ´をＮ´＝Ｎ−３／４により算出し（ステップＳ１３０３）、補正後の書込みクロック周波数ｆ´をｆ´＝ｆ×Ｎ０／Ｎ´により算出する（ステップＳ１３０４）。以上により、位相可変機能による補正が与える主走査倍率への影響を回避することができる。

なお、位相可変機能により図９に示すように書込みクロックの１周期の３／４単位だけ位相を伸ばして書込み開始位置を遅らせた場合、計測されるカウント数は減少する。したがって、主走査倍率の補正に用いるカウント数Ｎ´をＮ´＝Ｎ＋３／４により算出し、補正後の書込みクロック周波数ｆ´をｆ´＝ｆ×Ｎ０／Ｎ´により算出することにより、位相可変機能による補正が与える主走査倍率への影響を回避することができる。

本実施形態に係わる光学装置の断面図である。 本実施形態に係わる光学装置の上面図である。 本実施形態に係わる光学装置の上面図である。 本実施形態に係わる画像形成装置の概略図である。 本実施形態に係わる光学装置の構成を示すブロック図である。 書込みクロック生成部の構成を示すブロック図である。 感光体上に形成される画像領域を１０のエリアに分割した構成を示す図である。 書込み開始位置を早めた場合の書込みクロックの一例である。 書込み開始位置を遅らせた場合の書込みクロックの一例である。 画像領域１を示す書込みクロックの一例である。 画像領域１０を示す書き込みクロックの一例である。 従来の主走査倍率補正処理を示すフローチャートである。 書込みクロックの位相を変化させた場合における主走査倍率処理を示すフローチャートである。 従来の画像形成装置における位相変換処理前後の書込みクロックの一例である。

符号の説明

２０ ポリゴンミラー
２１ａ、２１ｂ ｆθレンズ
２２Ｋ、２２Ｙ、２２Ｃ、２２Ｍ 第１ミラー
２３Ｋ、２３Ｙ、２３Ｃ、２３Ｍ ＷＴＬレンズ
２４Ｋ、２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ 第２ミラー
２５Ｋ、２５Ｙ、２５Ｃ、２５Ｍ 第３ミラー
２６Ｋ、２６Ｙ、２６Ｃ、２６Ｍ レーザユニット
２７Ｋ、２７Ｙ、２７Ｃ、２７Ｍ シリンドリカルレンズ
２８a、２８ｂ 反射ミラー
２９Ｋ、２９Ｙ、２９Ｃ、２９Ｍ 同期検知反射ミラー
３０ａ、３０ｂ 同期検知レンズ
３１ａ、３１ｂ 同期検知センサ

Claims (11)

1. 画像データに応じて点灯する発光源と、前記発光源から出力される光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光ビームを主走査線上の異なる位置で検出する複数の光ビーム検出手段と、前記発光源の点灯を制御する書込みクロックを生成するクロック生成手段と、前記書込みクロックの位相を変更することにより主走査方向の画像位置合わせ補正を行う位相変更手段と、前記複数の光ビーム検出手段のうち主走査方向の先方側の光ビーム検出手段が光ビームを検出してから主走査方向後方側の光ビーム検出手段が光ビームを検出するまでの前記書込みクロックのカウント数を計測する計測手段と、前記計測手段で計測したカウント数が予め設定された基準カウント数となるように前記書込みクロックの周波数を補正する周波数補正手段とを有する光学装置において、
   前記位相変更手段は、前記書込みクロックの位相変更前後で前記カウント数が一致するように、前記書込みクロックの位相を変更することを特徴とする光学装置。
2. 前記位相変更手段は、走査期間を複数のエリアに分割し、前記書込みクロックの位相変更前後で、位相の変更量の和がゼロとなるように前記エリア毎に前記書込みクロックの位相を変更することを特徴とする請求項１記載の光学装置。
3. 前記位相変更手段は、前記画像位置合わせ補正に伴って前記書込みクロックの位相を変更すると共に、前記書込みクロックの位相変更前後で前記カウント数が一致するように前記複数のエリアのうち一つのエリアの位相を変更することを特徴とする請求項２記載の光学装置。
4. 前記位相変更手段は、前記画像位置合わせ補正に伴って前記書込みクロックの位相を変更すると共に、前記書込みクロックの位相変更前後で前記カウント数が一致するように前記複数のエリアの位相を均等に変更することを特徴とする請求項２記載の光学装置。
5. 前記一つのエリアが画像領域外であることを特徴とする請求項３記載の光学装置。
6. 前記一つのエリアが画像領域内であることを特徴とする請求項３記載の光学装置。
7. 画像データに応じて点灯する発光源と、前記発光源から出力される光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光ビームを主走査線上の異なる位置で検出する複数の光ビーム検出手段と、前記発光源の点灯を制御する書込みクロックを生成するクロック生成手段と、前記書込みクロックの位相を変更することにより主走査方向の画像位置合わせ補正を行なう位相変更手段と、前記複数の光ビーム検出手段のうち主走査方向先方側の光ビーム検出手段が光ビームを検出してから主走査方向後方側の光ビーム検出手段が光ビームを検出するまでの前記書込みクロックのカウント数を計測する計測手段と、前記計測手段で計測したカウント数が予め設定された基準カウント数となるように前記書込みクロックの周波数を補正する周波数補正手段とを有する光学装置において、
   前記周波数補正手段は、前記位相変更手段による前記書込みクロックの位相変更結果に基づいて前記計測したカウント数を修正し、前記修正したカウント数が前記基準カウント数となるように前記書込みクロックの周波数を補正することを特徴とする光学装置。
8. 前記周波数補正手段は、前記位相変更手段による前記書込みクロックの位相の変更量の和が位相を遅らせる方向であるときは、前記計測したカウント数に前記位相の変更量の和を加算し、
   前記位相変更手段による前記書込みクロックの位相の変更量の和が位相を進ませる方向であるときには、前記計測したカウント数から前記位相の変更量の和を減算することを特徴とする請求項７記載の光学装置。
9. 前記主走査方向の画像位置合わせ補正は、主走査方向における書き出し位置の補正であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の光学装置。
10. 前記位相変更手段は、前記画象位置合わせ補正に伴って主走査方向先方側の画像領域外のエリアの前記書込みクロックの位相を変更すると共に、前記書込みクロックの位相変更前後で前記カウント数が一致するように主走査方向後方側の画像領域外のエリアの前記書込みクロックの位相を変更することを特徴とする請求項９記載の光学装置。
11. 請求項１から１０のいずれか１項記載の光学装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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