JP5151336B2

JP5151336B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5151336B2
Application number: JP2007238191A
Authority: JP
Inventors: 寿一大河原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2027-09-13
Also published as: JP2009066927A

Description

本発明は、複数の光ビームを用いて像担持体上にカラー画像または複数色を重ね合わせる画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、印刷機などにおいて主走査方向の画像倍率を補正する画像形成装置に関するものである。

従来、光ビーム走査装置を用いた画像形成装置は、光ビーム（レーザビーム）を画像信号により変調して偏向手段（たとえば、ポリゴンモータにより回転されるポリゴンミラー）により主走査方向に等角速度偏向をし、ｆθレンズにより等角速度偏向から等速度偏向への補正などを行い、像担持体としての感光体上に走査するように構成されている。しかしながら、この画像形成装置において、特にプラスチックレンズをｆθレンズに用いた場合には、環境温度の変化や、装置内温度の変化などによってプラスチックレンズの形状、屈折率が変化する。また同様に、レーザビームの波長の変化などにより、屈折率が変化する。このため、感光体の像面での走査位置が変化して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。

このようなことから環境温度の変化や、装置内温度の変化等によって発生する画像の倍率誤差、色ずれを補正するため、主走査内の２箇所でレーザビーム検知手段によりレーザビームを検知し、１つのレーザビーム検知手段で検知してから他のレーザビーム検知手段で検知するまでの時間を計測し、計測結果に応じて画像信号の周波数や位相を補正し、各レーザビームの走査倍率を補正している。

また、上記のような技術において、画像倍率調整に周波数変調を行ったり、位相変調を行ったりするものが開示されている（たとえば、特許文献１，２，３参照）。

特開２０００−２５５０９８号公報特開平８−２５８３２９号公報特開２００３−２７９７３号公報

しかしながら、上記に示されるような従来の技術にあっては、上記の補正のうち画像信号の位相を制御する補正方法は、短時間に補正量を変化させることが可能なため、通常印字のページ間で補正することが可能であるが、画像信号の周波数を制御する補正方法は、通常ＰＬＬ回路が使用されるため、ＰＬＬの発振周波数の変更を開始してから、ＰＬＬ発振周波数が安定するまで、印字動作を停止する必要があった。また、通常、上記の画像信号の周波数を補正する場合は、プリント枚数や時間をカウントし、位相補正による画像劣化への副作用が生じないと考えられる一定間隔毎に、補正が行われているが、これでは画像信号の周波数を補正するための停止回数が多くなり、画像形成装置の総体的な印字速度を大きく低下させている。と同時に、位相補正の補正量が大きくなり、位相補正による画像劣化の副作用が大きくなった場合でも、つぎの周波数補正時まで周波数を補正することがないので、位相補正による画像劣化が生じる可能性があった。

なお、特許文献１，２，２に開示されている技術にあっては、位相変調手段の位相変調量が規定値を超えるまでは位相変調手段にて倍率補正を行い、位相変調量が規定値を超えた時点で、再度周波数変調手段にて倍率補正を実施するものはない。

本発明は、前記に鑑みてなされたものであって、複数の光ビームにより画像形成を行う装置において、印字速度低下および画像劣化の可能性を防止することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、画像信号に応じて変調された複数の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複数の光ビームのうち、少なくとも一つの光ビームを主走査線上の２箇所でそれぞれ検出する２つの光ビーム検出手段と、前記２つの光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから前記２つの光ビーム検出手段のうちの他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、前記時間差計測手段で計測した時間差により、主走査方向の像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正手段と、を備え、画像信号に応じて変調された複数の光ビームを走査することによって前記像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、前記倍率補正手段は、１ライン単位もしくはそれ以上の単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率補正を行うメイン位置制御手段と、１画素単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率を補正するサブ位置制御手段と、を有し、前記サブ位置制御手段または前記メイン位置制御手段および前記サブ位置制御手段は、複数の光ビームそれぞれに対して別の規定値を設定することが可能であり、前記サブ位置制御手段のビームスポット位置の間隔調整量が複数の光ビームそれぞれ異なり、前記サブ位置制御手段の複数の光ビームのビームスポット位置の間隔調整量の合計と設定された前記規定値の大小を判定するビームスポット位置の間隔調整量判定機能を有し、前記ビームスポット位置の間隔調整量判定機能の結果より、前記規定値を超えるまでは前記サブ位置制御手段にて倍率補正を行い、前記規定値を超えた時点で、前記メイン位置制御手段にて倍率補正を実施することを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明は、像信号に応じて変調された複数の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複数の光ビームの内少なくとも一つの光ビームを主走査線上の２箇所でそれぞれ検出する２つの光ビーム検出手段と、前記２つの光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから前記２つの光ビーム検出手段のうちの他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、前記時間差計測手段で計測した時間差により、主走査方向の前記像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正手段と、を備え、画像信号に応じて変調された複数の光ビームを走査することによって像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、前記倍率補正手段は、１ライン単位もしくはそれ以上の単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率補正を行うメイン位置制御手段と、１画素単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率を補正するサブ位置制御手段と、有し、前記サブ位置制御手段または前記メイン位置制御手段および前記サブ位置制御手段は、複数の光ビームそれぞれに対して別の規定値を設定することが可能であり、前記サブ位置制御手段のビームスポット位置の間隔調整量が複数の光ビームそれぞれ異なり、前記サブ位置制御手段の主走査方向の所定領域内の複数の光ビームのビームスポット位置の間隔調整量の合計と設定された前記規定値の大小を判定するビームスポット位置の間隔調整量判定機能を有し、前記ビームスポット位置の間隔調整量判定機能の結果より、前記規定値を超えるまでは前記サブ位置制御手段にて倍率補正を行い、前記規定値を超えた時点で、前記メイン位置制御手段にて倍率補正を実施することを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明は、前記主走査方向の所定領域は、主走査画像領域中であることを特徴とする。

また、請求項４にかかる発明は、画像信号に応じて変調された複数の光ビームを走査することによって像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、画像信号に応じて変調された複数の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複数の光ビームの内少なくとも一つの光ビームを主走査線上の２箇所でそれぞれ検出する２つの光ビーム検出手段と、前記２つの光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから前記２つの光ビーム検出手段のうちの他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、前記時間差計測手段で計測した時間差により、主走査方向の前記像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正手段と、を備えた画像形成装置であって、前記倍率補正手段は、１ライン単位もしくはそれ以上の単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率補正を行うメイン位置制御手段と、１画素単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率を補正するサブ位置制御手段と、を有し、前記サブ位置制御手段または前記メイン位置制御手段および前記サブ位置制御手段は、複数の光ビームそれぞれに対して別の規定値を設定することが可能であり、前記サブ位置制御手段のビームスポット位置の間隔調整量が複数の光ビームそれぞれ異なり、前記サブ位置制御手段の主走査方向の所定領域内の複数の光ビームのビームスポット位置の間隔調整量の合計と設定された前記規定値の大小を判定するビームスポット位置の間隔調整量判定機能を有し、かつ主走査作像範囲に応じて前記主走査方向の所定領域を変更する領域変更手段を有し、前記ビームスポット位置の間隔調整量判定機能の結果より、前記規定値を超えるまでは前記サブ位置制御手段にて倍率補正を行い、前記規定値を超えた時点で、前記メイン位置制御手段にて倍率補正を実施することを特徴とする。

また、請求項５にかかる発明は、さらに、主走査方向の作像範囲に応じて前記ビームスポット位置の間隔調整量判定機能の前記規定値を変更する規定値変更手段を有することを特徴とする。

また、請求項６にかかる発明は、画像信号に応じて変調された複数の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複数の光ビームの内少なくとも一つの光ビームを主走査線上の２箇所でそれぞれ検出する２つの光ビーム検出手段と、前記２つの光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから前記２つの光ビーム検出手段のうちの他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、前記時間差計測手段で計測した時間差により、主走査方向の像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正手段と、を備え、画像信号に応じて変調された複数の光ビームを走査することによって前記像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、前記倍率補正手段は、１ライン単位もしくはそれ以上の単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率補正を行うメイン位置制御手段と、１画素単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率を補正するサブ位置制御手段と、を有し、前記サブ位置制御手段または前記メイン位置制御手段および前記サブ位置制御手段は、複数の光ビームそれぞれに対して別の規定値を設定することが可能であり、前記サブ位置制御手段のビームスポット位置の間隔調整量が複数の光ビームそれぞれ異なり、前記サブ位置制御手段の主走査方向の所定領域内の複数の光ビームにおけるビームスポット位置の間隔調整量の合計と設定された前記規定値の大小を判定するビームスポット位置間隔調整量判定機能を有し、かつ転写紙サイズに応じて前記主走査方向の所定領域を変更する領域変更手段を有し、前記ビームスポット位置の間隔調整量判定機能の結果より、前記規定値を超えるまでは前記サブ位置制御手段にて倍率補正を行い、前記規定値を超えた時点で、前記メイン位置制御手段にて倍率補正を実施することを特徴とする。

また、請求項７にかかる発明は、さらに、転写紙サイズに応じて前記ビームスポット位置の間隔調整量判定機能の規定値を変更する規定値変更手段を有することを特徴とする。

本発明（請求項１）にかかる画像形成装置は、位相シフトの合計値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字の停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明（請求項２）にかかる画像形成装置は、必要な領域中において位相シフトの合計値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明（請求項３）にかかる画像形成装置は、画像領域の位相シフト量を監視することにより、画像領域中の画像劣化を防止することができるという効果を奏する。

また、本発明（請求項４）にかかる画像形成装置は、作像範囲に応じた必要領域中での位相シフトの合計値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明（請求項５）にかかる画像形成装置は、作像範囲に応じて最適な監視領域および最適な規定値を選択することができるので、周波数変更回数を減少させることができ、より印字速度を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明（請求項６）にかかる画像形成装置は、転写紙サイズに応じた必要な領域中での位相シフトの合計値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明（請求項７）にかかる画像形成装置は、転写紙サイズに応じて最適な監視領域および規定値が設定できるので、周波数変更回数を減少させることができ、より印字速度を向上させることができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
以下は、光ビーム走査装置としてのレーザビーム走査装置を有する画像形成装置の実施の形態である。レーザビーム装置においては、画像信号に合わせて点灯する光ビーム発生手段としてのレーザダイオード（以下、ＬＤという）ユニット内のＬＤから出射された光ビーム（レーザビーム）は、コリメートレンズにより平行光束化されてシリンダレンズを通り、偏向手段としてのポリゴンミラーによって偏向され、ｆθレンズおよびＢＴＬを通って、像担持体としての感光体上を走査する。

ここに、ポリゴンミラーは駆動手段としてのポリゴンモータにより回転駆動され、感光体はドラム状感光体やベルト状感光体などが用いられる。ｆθレンズは、主にポリゴンミラーにより等角速度で走査しているレーザビームを感光体上で等速度で走査するように速度変換を行う。ＢＴＬは、主に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（面倒れ補正など））を行う。感光体の周りには、帯電手段としての現像手段としての現像装置、転写手段としての転写器、クリーニング手段としてのクリーニング装置、除電手段としての除電器などが配置されており、通常の電子写真プロセスにより転写材としての記録紙上に画像が形成される。

すなわち、感光体は、駆動機構により回転駆動され、帯電器により一様に帯電された後にレーザビーム走査装置からのレーザビームにより走査されることで露光されて静電潜像が形成される。この感光体上の静電潜像は、現像装置により現像されて（顕像化されて）トナー像となり、また、給紙装置から転写材としての記録紙が給紙される。この記録紙は、転写器により感光体上のトナー像が転写され、定着装置によりトナー像が定着されて外部へ排出される。感光体は、トナー像転写後にクリーニング装置によりクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器により除電されてつぎの電子写真プロセスに備える。

図１は、画像書込部としてのレーザビーム走査装置およびその周辺の制御系を示す。光ビームは、１セットしか示していないが、同期検知センサ１０５，１０６に入力する光ビームは、１つの実例としているため、他の光ビームは省略してある。

レーザビーム走査装置は、主走査方向両端部に光ビーム（レーザビーム）を検知する光ビーム検出手段としての同期検知センサ１０５，１０６が備えられており、ｆθレンズ１０３を透過したレーザビームが同期検知センサ１０５，１０６に入射し検知されるような構成となっている。図１においては、複数あるレンズの代表としてｆθレンズ１０３のみを示している。同期検知センサ１０５は、同期検知信号となるレーザビーム走査同期信号の検知を行うための同期検知センサの役割も果たしている。

レーザビームが走査されることにより、同期検知センサ１０５，１０６がそれぞれレーザビームを検知してレーザビーム検知信号ＤＥＴＰ１、ＤＥＴＰ２を出力し、このレーザビーム検知信号ＤＥＴＰ１、ＤＥＴＰ２が、時間差計測部１０７へ送られ、時間差計測部１０７は、同期検知センサ１０５の出力信号ＤＥＴＰ１と同期検知センサ１０６の出力信号ＤＥＴＰ２との時間差を測定し、平均化するなどの算術機能を有し、制御装置（ＣＰＵ１００）からの設定タイミングに応じて測定／演算を行い、測定／算術結果を、倍率補正制御部１１０へ送る。倍率補正制御部１１０は、制御装置（ＣＰＵ１００）から設定された書込クロック周波数および位相シフト値の初期設定値または／かつ現在の設定値を記憶する記憶部を有する。倍率補正制御部１１０は、書込クロックの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て、また、書込クロック調整単位では、調整することができない微少時間を、位相をシフトすることにより画像倍率が変わることを利用して、最適な書込クロック周波数および位相シフト値を算出する機能を有する。さらに倍率補正制御部１１０は、または／かつ書込クロック周波数を固定して、最適な位相シフト値を算出する機能を有し、前記位相シフト値と制御装置（ＣＰＵ１００）から設定された基準値を比較する機能を有し、ＣＰＵ１００の設定により、書込クロックの設定および位相シフトを実施する制御信号を書込クロック生成部１０８へ送る。

書込クロック生成部１０８は、図に示されていない発振器からのクロックを受けて、書込クロックＶＣＬＫのｎ倍のクロックを生成するＰＬＬ発信部１０８−１と同期検知信号としての前記ＤＥＴＰ１に同期してＰＬＬ発信クロックをｎ分周する。さらに書込クロック生成部１０８は、ＤＥＴＰ１に同期した書込クロックＶＣＬＫを生成する機能および前記ＰＬＬ発信クロック半周期の整数倍量を書込クロックの特定周期に加減することで、１画素単位で書込クロック周期をシフトする機能を有する複数の位相制御部１０８−２とからなる。そして、書込クロック生成部１０８は、前記倍率補正制御部１１０の制御を受けてそれぞれの光ビームに対する書込クロックの生成を行い、および位相シフトを実行する。なお、この図では、ＰＬＬ発信部１０８−１は１つとしているが、複数ある実施もある。

書込クロック生成部１０８で周波数可変および位相可変による主走査の画像倍率補正がなされたそれぞれの光ビームに対応する書込クロックＶＣＬＫ１〜３は、光ビーム発生手段の駆動部としてのＬＤ変調装置１０１へ送る。ＬＤ変調装置１０１は、レーザビーム走査装置におけるＬＤユニット内のＬＤ１０９の点灯を書込クロック生成部１０８からの書込クロックＶＣＬＫに同期させた画像信号に応じて制御する。したがってＬＤユニット内のＬＤ１０９から画像信号に応じて変調されたレーザビームが出射され、このレーザビームがポリゴンミラー１０２により偏向されてｆθレンズ１０３を介して感光体１０４上を走査することになる。

また、図１の画像書込部において、倍率補正制御部１１０は、独立の制御部としてではなく、時間差計測部１０７は、測定／算術結果を制御装置（ＣＰＵ１００）へ送る。ＣＰＵ１００は、書込クロック周波数および位相シフト値の初期設定値または／かつ現在の設定値を記憶し、最適な書込クロック周波数および位相シフト値、または／かつ書込クロック周波数を固定して、最適な位相シフト値を算出し、前記位相シフト値と基準値を比較し、必要に応じて制御信号を書込クロック生成部１０８へ送る構成でも実施することが可能である。

なお、図１においては、書込クロック生成部１０８と時間差計測部１０７および倍率補正制御部１１０は別々のブロックとして示しているが、これらが１つのブロックとして書込クロック生成部となる構成もある。

図２は、本発明の実施の形態にかかる位相シフト値判定の動作例（１）を示すフローチャートである。まず、電源投入後または機械停止後の再起動後など、制御装置（ＣＰＵ１００）は、倍率補正制御部１１０へ書込クロック初期値および位相シフト初期値を設定し、初期設定値の書込クロックや位相シフトに応じて、レーザビーム走査装置を動作させる（ステップＳ１）。なお、この図２の動作には、指示していないが、この段階で印字可能となるので、印字を行うこともある。

つぎに、ＣＰＵ１００は、紙間（連続して搬送される記録紙の間隔）または印字中などのポリゴンモータの回転中かつＬＤ点灯可能状態のときにタイミングを見計らい、倍率調整値算出指示を時間差計測部１０７および倍率補正制御部１１０へ出力する（ステップＳ２）。時間差計測部１０７は、指定されたタイミングおよび測定回数などにしたがい、測定結果および／または平均値などの計算結果を倍率補正制御部１１０へ出力する（ステップＳ３）。倍率補正制御部１１０は、測定／計算結果から書込クロックを固定した場合の位相シフト値を算出し（ステップＳ４）、位相シフト値とＣＰＵ１００によりあらかじめ設定されている基準値を比較し、比較結果を記憶する。ＣＰＵ１００は、記憶された比較結果を読み出す。また、倍率補正制御部１１０は、前記の位相シフト値を算出すると平行して、測定／計算結果から最適な書込クロックにした場合の、書込クロックおよび位相シフト値を算出し記憶しておく（ステップＳ５）。

つづいて、ＣＰＵ１００は、位相シフト値≦基準値であるか否かを判断する(ステップＳ６)。ここで位相シフト値≦基準値の場合は、連続印字中に紙間などをあける必要がないため、調整量算出後の印字に有効となるようにタイミングを見計らって、倍率補正制御部１１０へ倍率調整指示を送り、倍率補正制御部１１０はそれを記憶し、位相シフトを実施する制御信号を、書込クロック生成部１０８へ送る（ステップＳ７）。一方、ステップＳ６において位相シフト値＞基準値の場合は、連続印字中などで紙間などをあける必要があるため、連続印字を一時中断して都合のよいタイミングをＣＰＵ１００が見計らい、倍率調整指示を倍率補正制御部１１０へ行い、倍率補正制御部１１０はそれを記憶し、つぎの印字に有効となるように、書込クロック設定および位相シフトを実施する制御信号を書込クロック生成部１０８へ送る（ステップＳ８）。つづいて、倍率調整指示であるか否かを判断する（ステップＳ９）。ここで倍率調整指示であると判断した場合、位相シフト設定を行い（ステップＳ１０）、書込クロック生成部１０８は、前記の設定に従って書込クロックを変更し、その後、印字を行う（ステップＳ１１）。一方、ステップＳ９において倍率調整指示ではないと判断した場合、書込クロックの設定および位相シフトの設定を行い（ステップＳ１２）、書込クロック生成部１０８は、前記の設定に従って書込クロックを変更し、その後、印字を行う（ステップＳ１１）。

図３は、本発明の実施の形態にかかる位相シフト値判定の動作例（２）を示すフローチャートである。図２との違いは、測定／計算結果から最適な書込クロックにした場合の、書込クロックおよび位相シフト値を算出するタイミングであり、書込クロックを固定した場合の位相シフト値が位相シフト値＞基準値の場合のみ算出を行うことにある。すなわち、図２の動作にステップＳ２７の動作が加わり、他の動作は図２と同様である。よって、ここでの他の重複説明は省略する。

図４は、本発明の実施の形態にかかる位相シフト値判定の動作例（３）を示すフローチャートである。まず、電源投入後または機械停止後の再起動後など、制御装置（ＣＰＵ１００）は、書込クロック生成部１０８へ書込クロック初期値および位相シフト初期値を設定し、初期設定値の書込クロックや位相シフトに応じて、レーザビーム走査装置を動作させる（ステップＳ４１）。なお、図４の動作には、指示していないが、この段階で印字可能となるので、印字を行うこともある。

つぎにＣＰＵ１００は、紙間または印字中などのポリゴンモータの回転中かつＬＤ点灯可能状態のときにタイミングを見計らい、倍率調整値算出指示を時間差計測部１０７へ出力する（ステップＳ４２）。時間差計測部１０７は、指定されたタイミングおよび測定回数などにしたがい、測定結果および／または平均値などの計算結果を算出し、ＣＰＵ１００はその算出結果を読み出す（ステップＳ４３）。ＣＰＵ１００は、測定／計算結果から書込クロックを固定した場合の位相シフト値を算出する(ステップＳ４４)。つづいて、位相シフト値とあらかじめ設定されている基準値を比較する(ステップＳ４５)。ここで位相シフト値≦基準値の場合は、連続印字中に紙間などを開ける必要がないため、算出後の印字に有効となるようにタイミングを見計らって、位相シフトを実施する制御信号を、書込クロック生成部１０８へ送る（ステップＳ４６）。一方、前記位相シフト値の値が、位相シフト値＞基準値の場合は、前記測定／計算結果から最適な書込クロックにした場合の、書込クロックおよび位相シフト値を算出する（ステップＳ４８）。この場合は、書込クロックを変更するため、連続印字中などで紙間などを開ける必要があるため、連続印字を一時中断して都合のよいタイミングをＣＰＵ１００が見計らい、書込クロック設定および位相シフト実施する制御信号を書込クロック生成部１０８へ送るようにする（ステップＳ４９）。書込クロック生成部１０８は、上記の設定にしたがって書込クロックを変更し、その後印字を行う（ステップＳ４７）。

ところで、複数の光ビームの場合、表１に示すように、ビーム毎に位相シフト値が算出される。ここでは、４ビームの場合について示す。

また、複数の光ビームに対しては、下記（１）または（２）の判定を行う。
（１）．算出された位相シフト値の内で、最大の位相シフト値を位相シフト値とし、基準値と比較して判定を行う。
（２）．算出された位相シフト値の加算結果を位相シフト値とし、基準値と比較して判定を行う。

図５に示すように、ｆθレンズの倍率変動特性に応じておよび／または想定される印字サイズ幅に応じて主走査方向に領域分割し、位相シフト値も表２に示すように領域毎に設定する。構成として、倍率補正制御部１１０またはＣＰＵ１００も領域毎に基準値を設定し、位相シフト値を算出／記憶する構成とする。

位相シフト値の判定は、主走査方向全体でなく、下記領域のうち指定された領域のみで実施する。すなわち位相シフト値と基準値の比較を、領域毎に行い、指定領域内で、位相シフト値≦基準値となる領域、位相シフト値＞基準値となる領域を割り出し、位相シフト値＞基準値となる領域数が設定された個数以上になった場合、書込クロック設定を実施する。

なお、図５では、ｆθレンズの倍率変動特性に応じておよび／または想定される印字サイズ幅に応じて領域分割を行っているが、等間隔に分割する方法などもある。

図７に上記主走査方向を領域分割した際の位相シフト値判定のフローチャートを示す。この基本動作は、図２と同じであり、主走査方向を複数の領域に分割し、指定した領域内で位相シフト値＞基準値となる領域数が何領域有るかを判定することが異なる点であり、下記に図２と異なる部分のみ記す。

ステップＳ５１では、表２に示されるように、全体で位相シフト値を設定するのではなく、領域毎に位相シフト値を設定する。また、ステップＳ５４，Ｓ５５では、書込クロックを固定した場合および書込クロックを最適とした場合の領域毎の位相シフト値を算出する。また、ステップＳ５６では、領域毎の位相シフト値と領域毎の基準値を比較し、位相シフト値＞基準値となる領域数を算出する。また、ステップＳ５７では、ステップＳ５６の比較で、算出された領域数と設定値を比較し、判定する。また、ステップＳ６０、Ｓ６２では、領域毎に位相シフト値を算出する。

なお、図３、図４についても、前記と同様の変更により、動作の流れを変更することができる。

また、前記位相シフト値と基準値の比較においては、表３に示すように、複数領域をまとめて比較する方法もある。位相シフト値は、領域毎に設定されているが、基準値と比較する際は、各領域のシフト値を合計し（表３においては、[２][３][４]、[５][６]、[７][８][９]）比較を行う。

判定は、前記と同様に指定領域内で位相シフト値＞基準値となる領域数または前記でまとめられた複数の領域を１領域とした時の領域数が、設定された個数以上になった場合、書込クロック設定を実施する。構成として、倍率補正制御部１１０またはＣＰＵ１００は、表３に示される領域毎に位相シフト値を算出／記憶すると共に複数領域毎にまとめられた基準値を設定可能とする記憶部を有する。

なお、表３の方法で分かることであるが、指定領域を１つの領域とすることも可能である。

図６は、主走査を画像領域と非画像領域に分割した図を示す。前記表３のように分割された領域で、画像形成が行われる範囲を主走査画像領域とし、画像形成が行われない両端を非画像領域とする。

図８に、主走査作像サイズに応じて、指定領域設定を変更する場合のフローチャートを示す。このフローチャートは図７のフローチャートを変更して示しており、ステップＳ７３の部分が追加されている。このフローチャートでは、下記表４に示すように、主走査作像サイズに応じて、指定領域設定を変更する機能を有する。なお表４では作像サイズを長さで示しているが、時間や画素数などで設定することも可能である。

主走査作像サイズに応じて、基準値を変更する場合の動作は、前記図８のフローチャートのステップＳ７３を図９のステップＳ９１に変更することにより、実現可能である。表５のＡ〜Ｅは、表４の主走査作像サイズを示すＡ〜Ｅに対応している。この動作フローにおいては、下記表５に示すように、前記主走査作像サイズに応じて基準値を変更する機能を有する。

また、主走査作像サイズに応じて、基準値を変更する場合、表６および表７で示しているように、基準値の作像サイズを、指定領域で指定した作像サイズと独立で指定することも可能である。

また、図３に示されている、書込クロックを最適にした場合の位相シフト算出を判定後に実施する動作や図４に示されているＣＰＵ１００によって判定を実施する動作も前記と同様の変更を行うことができる。

転写紙サイズに応じて、指定領域設定を変更する場合のフローチャートは、図８のステップＳ７３を図１０のステップＳ１０１に変更することにより変更することが可能である。この動作においては、下記表８に示すように、転写紙サイズに応じて指定領域を変更する機能を有する。

転写紙サイズに応じて、基準値を変更する場合の動作は、前記図１０のステップＳ１０１を図１１のステップＳ１１１に変更することにより、実現可能である。なお表５と同様の表により、転写紙サイズに応じて、基準値を変更する機能を有する。また表７および表８と同様に、表９および表７により基準値を表８で指定した転写紙サイズと独立で指定することも可能である。

したがって、以上説明してきた実施の形態によれば、下記のような効果が得られる。第１に、周波数変調手段の周波数変更回数を減少させることができるので、周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることができる。第２に、位相シフトの最大値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることができる。第３に、位相シフトの合計値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることができる。第４に、判定領域を選択することができるので、他の部分の位相シフト量が多くなっても周波数補正をしなくて済み、さらに画像形成装置の総体的な印字速度を向上させることができる。

また、第５に、必要領域中での位相シフトの最大値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることができる。第６に、必要領域中での位相シフトの合計値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることができる。第７に、画像領域の位相シフト量を監視することにより、画像領域中の画像劣化を防止することができる。第８に、作像範囲に応じて監視する領域を最適にすることができるので、不要な部分の位相シフトを計数することによる周波数変更なくすことが出来、より印字速度を向上させることができる。第９に、作像範囲に応じた必要領域中での位相シフトの最大値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることができる。

また、第１０として、作像範囲に応じた必要領域中での位相シフトの合計値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることができる。第１１として、作像範囲に応じて最適な監視領域および最適な規定値を選択することができるので、結果周波数変更回数を減少させることができ、より印字速度を向上させることができる。第１２として、転写紙サイズに応じて最適な監視領域を変更することができるので、監視領域の設定を容易に行うことができ、かつ不要な部分の位相シフトを計数する事による周波数変更なくすことができ、より印字速度を向上させることができる。第１３として、転写紙サイズに応じた必要領域中での位相シフトの最大値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることができる。第１４として、転写紙サイズに応じた必要領域中での位相シフトの合計値で判定するので、画像劣化を防止し、かつ周波数変更による印字停止時間を小さくすることができ、画像形成装置の生産性を向上させることができる。第１５として、転写紙サイズに応じて最適な監視領域および規定値が設定できるので、周波数変更回数を減少させることができ、より印字速度を向上させることができる。

以上のように、本発明にかかる画像形成装置は、複数の光ビームを用いて像担持体上にカラー画像または複数色を重ね合わせる画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、印刷機などに有用であり、特に、主走査方向の画像倍率を補正する際に、周波数変更による印字停止時間を小さくすることができる装置やシステムに適している。複数の光ビームを用いて像担持体上にカラー画像または複数色を重ね合わせる画像を形成する装置に適している。

本発明の実施の形態にかかる画像書込部としてのレーザビーム走査装置およびその周辺の制御系を示すブロック図である。本発明の実施の形態にかかる位相シフト値判定の動作例（１）を示すフローチャートである。本発明の実施の形態にかかる位相シフト値判定の動作例（２）を示すフローチャートである。本発明の実施の形態にかかる位相シフト値判定の動作例（３）を示すフローチャートである。ｆθレンズの倍率変動特性に応じておよび／または想定される印字サイズ幅に応じて主走査方向に領域分割する例を示す説明図である。主走査を画像領域と非画像領域に分割した例を示す説明図である。本発明の実施の形態にかかる位相シフト値判定の動作例（４）を示すフローチャートである。本発明の実施の形態にかかる位相シフト値判定の動作例（５）を示すフローチャートである。本発明の実施の形態にかかる位相シフト値判定の動作例（６）の一部を示すフローチャートである。本発明の実施の形態にかかる位相シフト値判定の動作例（７）の一部を示すフローチャートである。本発明の実施の形態にかかる位相シフト値判定の動作例（８）の一部を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ＣＰＵ
１０１ＬＤ変調装置
１０２ポリゴンスキャナ
１０３ｆθレンズ
１０４感光体
１０５，１０６同期検知センサ
１０７時間差計測部
１０８書込クロック生成部
１０９ＬＤ
１１０倍率補正制御部

Claims

画像信号に応じて変調された複数の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複数の光ビームのうち、少なくとも一つの光ビームを主走査線上の２箇所でそれぞれ検出する２つの光ビーム検出手段と、
前記２つの光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから前記２つの光ビーム検出手段のうちの他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、
前記時間差計測手段で計測した時間差により、主走査方向の像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正手段と、
を備え、画像信号に応じて変調された複数の光ビームを走査することによって前記像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、
前記倍率補正手段は、１ライン単位もしくはそれ以上の単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率補正を行うメイン位置制御手段と、１画素単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率を補正するサブ位置制御手段と、を有し、
前記サブ位置制御手段または前記メイン位置制御手段および前記サブ位置制御手段は、複数の光ビームそれぞれに対して別の規定値を設定することが可能であり、
前記サブ位置制御手段のビームスポット位置の間隔調整量が複数の光ビームそれぞれ異なり、
前記サブ位置制御手段の複数の光ビームのビームスポット位置の間隔調整量の合計と設定された前記規定値の大小を判定するビームスポット位置の間隔調整量判定機能を有し、
前記ビームスポット位置の間隔調整量判定機能の結果より、前記規定値を超えるまでは前記サブ位置制御手段にて倍率補正を行い、前記規定値を超えた時点で、前記メイン位置制御手段にて倍率補正を実施することを特徴とする画像形成装置。
画像信号に応じて変調された複数の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複数の光ビームの内少なくとも一つの光ビームを主走査線上の２箇所でそれぞれ検出する２つの光ビーム検出手段と、
前記２つの光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから前記２つの光ビーム検出手段のうちの他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、
前記時間差計測手段で計測した時間差により、主走査方向の前記像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正手段と、
を備え、画像信号に応じて変調された複数の光ビームを走査することによって像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、
前記倍率補正手段は、１ライン単位もしくはそれ以上の単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率補正を行うメイン位置制御手段と、１画素単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率を補正するサブ位置制御手段と、有し、
前記サブ位置制御手段または前記メイン位置制御手段および前記サブ位置制御手段は、複数の光ビームそれぞれに対して別の規定値を設定することが可能であり、
前記サブ位置制御手段のビームスポット位置の間隔調整量が複数の光ビームそれぞれ異なり、
前記サブ位置制御手段の主走査方向の所定領域内の複数の光ビームのビームスポット位置の間隔調整量の合計と設定された前記規定値の大小を判定するビームスポット位置の間隔調整量判定機能を有し、
前記ビームスポット位置の間隔調整量判定機能の結果より、前記規定値を超えるまでは前記サブ位置制御手段にて倍率補正を行い、前記規定値を超えた時点で、前記メイン位置制御手段にて倍率補正を実施することを特徴とする画像形成装置。
前記主走査方向の所定領域は、主走査画像領域中であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
画像信号に応じて変調された複数の光ビームを走査することによって像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、
画像信号に応じて変調された複数の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複数の光ビームの内少なくとも一つの光ビームを主走査線上の２箇所でそれぞれ検出する２つの光ビーム検出手段と、
前記２つの光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから前記２つの光ビーム検出手段のうちの他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、
前記時間差計測手段で計測した時間差により、主走査方向の前記像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正手段と、
を備えた画像形成装置であって、
前記倍率補正手段は、１ライン単位もしくはそれ以上の単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率補正を行うメイン位置制御手段と、１画素単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率を補正するサブ位置制御手段と、を有し、
前記サブ位置制御手段または前記メイン位置制御手段および前記サブ位置制御手段は、複数の光ビームそれぞれに対して別の規定値を設定することが可能であり、
前記サブ位置制御手段のビームスポット位置の間隔調整量が複数の光ビームそれぞれ異なり、
前記サブ位置制御手段の主走査方向の所定領域内の複数の光ビームのビームスポット位置の間隔調整量の合計と設定された前記規定値の大小を判定するビームスポット位置の間隔調整量判定機能を有し、
かつ主走査作像範囲に応じて前記主走査方向の所定領域を変更する領域変更手段を有し、
前記ビームスポット位置の間隔調整量判定機能の結果より、前記規定値を超えるまでは前記サブ位置制御手段にて倍率補正を行い、前記規定値を超えた時点で、前記メイン位置制御手段にて倍率補正を実施することを特徴とする画像形成装置。
さらに、主走査方向の作像範囲に応じて前記ビームスポット位置の間隔調整量判定機能の前記規定値を変更する規定値変更手段を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
画像信号に応じて変調された複数の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複数の光ビームの内少なくとも一つの光ビームを主走査線上の２箇所でそれぞれ検出する２つの光ビーム検出手段と、
前記２つの光ビーム検出手段のうちの一方が光ビームを検出してから前記２つの光ビーム検出手段のうちの他方が光ビームを検出するまでの時間差を計測する時間差計測手段と、
前記時間差計測手段で計測した時間差により、主走査方向の像担持体上の画像の倍率を補正する倍率補正手段と、
を備え、画像信号に応じて変調された複数の光ビームを走査することによって前記像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、
前記倍率補正手段は、１ライン単位もしくはそれ以上の単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率補正を行うメイン位置制御手段と、１画素単位で走査線上におけるビームスポット位置間隔の疎密を変更することにより倍率を補正するサブ位置制御手段と、を有し、
前記サブ位置制御手段または前記メイン位置制御手段および前記サブ位置制御手段は、複数の光ビームそれぞれに対して別の規定値を設定することが可能であり、
前記サブ位置制御手段のビームスポット位置の間隔調整量が複数の光ビームそれぞれ異なり、
前記サブ位置制御手段の主走査方向の所定領域内の複数の光ビームにおけるビームスポット位置の間隔調整量の合計と設定された前記規定値の大小を判定するビームスポット位置間隔調整量判定機能を有し、
かつ転写紙サイズに応じて前記主走査方向の所定領域を変更する領域変更手段を有し、
前記ビームスポット位置の間隔調整量判定機能の結果より、前記規定値を超えるまでは前記サブ位置制御手段にて倍率補正を行い、前記規定値を超えた時点で、前記メイン位置制御手段にて倍率補正を実施することを特徴とする画像形成装置。
さらに、転写紙サイズに応じて前記ビームスポット位置の間隔調整量判定機能の規定値を変更する規定値変更手段を有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。