JP5402072B2 - 光源駆動装置、光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源駆動装置、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、複数の発光部を駆動する光源駆動装置、該光源駆動装置を有する光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。

レーザプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置では、画像形成速度の向上（高速化）及び書込密度の向上（高画質化）の要求が高まり、これらの要求を達成する方法の一つとして、複数の光束を射出できるマルチビーム光源を利用して、複数の光束により被走査面上を走査する方法が考えられた。

ところで、複数の発光部を有するマルチビーム光源では、走査線間隔を狭くするため、各発光部を、主走査方向に対応する方向に関して互いにずらして配置することが行われている。この場合には、複数の走査線における書き込み開始位置をそろえるために、各発光部の点灯タイミングを制御することが必要となる。

例えば、特許文献１には、同期検出手段の検出信号に同期して生成された画像クロックに基づいて、光源手段の少なくとも１つの発光部の点灯タイミングを決定し、かつ他の発光部の点灯タイミングを画像クロックの計数値を変更することで決定して、光源手段の複数の発光部の点灯を制御する制御手段を備える画像形成装置が開示されている。

本発明は、第１の観点からすると、被走査面を複数の発光部からの光束で主走査方向に光走査する光走査装置に用いられる光源駆動装置であって、互いに位相が異なる複数の高周波クロック信号を生成する高周波クロック生成回路と、画像情報に応じて前記複数の発光部に対応した複数の書込用データを作成する書込用データ作成回路と、前記複数の発光部の配列と前記被走査面に形成される複数の光スポットの配列との関係と、前記被走査面と前記主走査方向との関係との少なくとも一方に基づいて、前記複数の書込用データから前記複数の発光部に対応した複数の変調データを作成するとともに、前記複数の変調データの出力タイミングを、前記複数の高周波クロック信号の位相差に対応する時間を単位として個別に調整する書込制御回路と、前記書込制御回路から出力される前記複数の変調データに基づいて前記複数の発光部を駆動する駆動回路と、を備え、前記書込制御回路は、前記複数の発光部の配列と前記複数の光スポットの配列との関係と、前記被走査面と前記主走査方向との関係との少なくとも一方に基づいて、前記複数の発光部と前記複数の変調データの対応関係を設定する、第１及び第２のデータ切替回路を有する設定部と、前記被走査面への書き込み開始タイミングのずれ量を、前記複数の高周波クロック信号の位相差に対応する時間を単位とするデータを含む補正データとして個別に取得する補正データ取得回路と、前記補正データ取得回路で取得された前記補正データに基づいて、前記被走査面への書き込開始タイミングが一致するように、前記複数の変調データの出力タイミングを前記複数の高周波クロック信号の位相差を単位として個別に補正するデータ作成・補正回路と、を有する光源駆動装置である。

これによれば、優れた汎用性を有するとともに、複数の発光部の発光タイミングを高い精度でリアルタイムに制御することができる。

本発明は、第２の観点からすると、複数の光束により被走査面を複数の走査線に沿って主走査方向に走査する光走査装置であって、少なくとも前記走査線の方向に対応する方向に関する位置が互いに異なって配列されている複数の発光部を有する光源と；前記光源を駆動する本発明の光源駆動装置と；前記光源からの複数の光束を前記被走査面上に集光するとともに、前記被走査面上の複数の光スポットを前記複数の走査線に沿って主走査方向に移動させる光学系と；を備える光走査装置である。

これによれば、本発明の光源駆動装置を備えているため、高コスト化を招くことなく、高密度の光走査を精度良く行うことができる。

本発明は、第３の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報に応じて変調された光束を走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。

これによれば、本発明の光走査装置を備えているため、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を高速で形成することができる。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。 図１における光走査装置を示す概略図である。 図２における光源に含まれる面発光レーザアレイを説明するための図である。 主走査方向及び複数の光スポットの配列の組み合わせを説明するための図である。 図４におけるＣＡＳＥ−１を説明するための図である。 図４におけるＣＡＳＥ−２を説明するための図である。 図４におけるＣＡＳＥ−３を説明するための図である。 図４におけるＣＡＳＥ−４を説明するための図である。 ディップスイッチを説明するための図である。 信号Ｓｓｗ１及び信号Ｓｓｗ２の設定を説明するための図である。 走査制御装置の構成を説明するためのブロック図である。 互いに位相が異なる２つの高周波クロック信号を説明するための波形図である。 画素クロック生成回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 画像データ作成回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 書込制御回路の構成を説明するための図である。 第１のデータ切替回路における決定結果を説明するための図である。 ２点間計測回路の動作を説明するためのタイミングチャート（その１）である。 ２点間計測回路の動作を説明するためのタイミングチャート（その２）である。 同期点灯制御回路の動作を説明するためのタイミングチャート（その１）である。 同期点灯制御回路の動作を説明するためのタイミングチャート（その２）である。 補正データ作成回路の構成を説明するための図である。 補正データ作成回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 変調データ作成・補正回路の構成を説明するための図である。 データ作成・補正回路の構成を説明するための図である。 画像データと変調データとの関係を説明するための図である。 補正データの下位４ビットと変調データ選択回路から出力される変調データとの関係を説明するための図である。 データ作成・補正回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 第２のデータ切替回路における決定結果を説明するための図である。 ＰＷＭデータ作成回路の構成を説明するための図である。 データ作成回路の動作を説明するためのタイミングチャート（その１）である。 データ作成回路の動作を説明するためのタイミングチャート（その２）である。 書込制御回路の変形例を説明するための図である。 図３３（Ａ）は、図３２の書込制御回路を用いたときの信号Ｓｓｗ１の設定を説明するための図であり、図３３（Ｂ）は、図３２の書込制御回路を用いたときの信号Ｓｓｗ２の設定を説明するための図である。 図３２におけるＥＯＲ回路の動作を説明するための図である。 データ作成・補正回路における遅延回路の変形例を説明するための図（その１）である。 データ作成・補正回路における遅延回路の変形例を説明するための図（その２）である。 データ作成・補正回路における遅延回路の変形例を説明するための図（その３）である。 同期点灯制御回路の動作の変形例を説明するためのタイミングチャートである。 第２のデータ切替回路の変形例を説明するための図である。 図３９の第２のデータ切替回路における決定結果を説明するための図である。 カラープリンタの概略構成を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図３１に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。

このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。

通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。

帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。

帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。

光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面に、上位装置からの画像情報に応じて変調された光束を照射する。これにより、感光体ドラム１０３０の表面に、画像情報に対応した潜像が形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。

現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。

給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。

転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面上のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。

定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。

除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。

クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。

次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。

この光走査装置１０１０は、図２に示されるように、光源１４、カップリングレンズ１５、開口板１６、シリンドリカルレンズ１７、ポリゴンミラー１３、ｆθレンズ１１ａ、トロイダルレンズ１１ｂ、２つの光検知センサ（１８ａ、１８ｂ）、２つの光検知用ミラー（１９ａ、１９ｂ）及び走査制御装置２２（図２では図示省略、図１１参照）などを備えている。また、ｆθレンズ１１ａとトロイダルレンズ１１ｂの間の光路上、及びトロイダルレンズ１１ｂと感光体ドラム１０３０の間の光路上の少なくとも一方には、少なくとも１つの折り返しミラー（図示省略）が配置されている。そして、これらは、ハウジング２１の中の所定位置に組み付けられている。

なお、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、感光体ドラム１０３０の長手方向に沿った方向をＹ軸方向、ｆθレンズ１１ａ及びトロイダルレンズ１１ｂの光軸に沿った方向をＸ軸方向として説明する。また、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。

光源１４は、一例として図３に示されるように、１６個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ１６）が２次元的に配列されて１つの基板上に形成された２次元アレイ１００を有している。なお、図３におけるＭ方向は主走査対応方向であり、Ｓ方向は副走査対応方向である。

そして、発光部ｃｈ１、ｃｈ５、ｃｈ９、ｃｈ１３を一列目発光部、発光部ｃｈ２、ｃｈ６、ｃｈ１０、ｃｈ１４を二列目発光部、発光部ｃｈ３、ｃｈ７、ｃｈ１１、ｃｈ１５を三列目発光部、発光部ｃｈ４、ｃｈ８、ｃｈ１２、ｃｈ１６を四列目発光部ともいう。ここでは、Ｍ方向に関して、各列の間隔は等間隔であり、一例として３０μｍとしている。

１６個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ１６）は、すべての発光部をＳ方向に伸びる仮想線上に正射影したときに、隣接する発光部の間隔が等間隔となるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部の間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいうものとする。従って、感光体ドラム１０３０の表面を、同時に１６本の光束で走査することが可能である。

また、各発光部は、発振波長が７８０ｎｍ帯の垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）である。すなわち、２次元アレイ１００は、いわゆる面発光レーザアレイである。

図２に戻り、カップリングレンズ１５は、光源１４から射出された光束を略平行光とする。

開口板１６は、開口部を有し、カップリングレンズ１５を介した光束のビーム径を規定する。

シリンドリカルレンズ１７は、開口板１６の開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

光源１４とポリゴンミラー１３との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリングレンズ１５と開口板１６とシリンドリカルレンズ１７とから構成されている。

ポリゴンミラー１３は、４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１３は、Ｚ軸方向に平行な軸の周りに等速回転し、シリンドリカルレンズ１７からの光束を偏向する。

ｆθレンズ１１ａは、ポリゴンミラー１３で偏向された光束の光路上に配置されている。

トロイダルレンズ１１ｂは、ｆθレンズ１１ａを介した光束の光路上に配置されている。

そして、ｆθレンズ１１ａ、トロイダルレンズ１１ｂ及び不図示の折り曲げミラーを介した光束は、感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１３の回転に伴って、感光体ドラム１０３０の表面上をＹ軸方向に等速で移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。

ポリゴンミラー１３と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、ｆθレンズ１１ａとトロイダルレンズ１１ｂと不図示の折り返しミラーとから構成されている。

図２に戻り、光検知センサ１８ａには、ポリゴンミラー１３で偏向され、走査光学系を介した光束のうち１走査における書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー１９ａを介して入射する。光検知センサ１８ａは、受光量が所定のレベル以下のときには「ハイレベル」であり、受光量が所定のレベルをこえたときに「ローレベル」に変化する信号（以下、「先端同期検知信号」という）を生成し、走査制御装置２２に出力する。

また、光検知センサ１８ｂには、ポリゴンミラー１３で偏向され、走査光学系を介した光束のうち１走査における書き込み終了後の光束の一部が、光検知用ミラー１９ｂを介して入射する。光検知センサ１８ｂは、受光量が所定のレベル以下のときには「ハイレベル」であり、受光量が所定のレベルをこえたときに「ローレベル」に変化する信号（以下、「後端同期検知信号」という）を生成し、走査制御装置２２に出力する。

ところで、２次元アレイ１００のすべての発光部を同時に点灯させたときに、感光体ドラム１０３０の表面に形成される複数の光スポットの配列としては、走査光学系の構成内容によって、２つの配列が考えられる。すなわち、２次元アレイ１００における複数の発光部の配列と同じ配列（以下では、便宜上「配列Ａ」ともいう）と、該配列を上下反転させた配列（以下では、便宜上「配列Ｂ」ともいう）である。従って、配列Ａでは、２次元アレイ１００における＋Ｓ方向が副走査方向に対応する。そして、配列Ｂでは、２次元アレイ１００における−Ｓ方向が副走査方向に対応する。

また、主走査方向についても、−Ｙ方向と＋Ｙ方向の２つが考えられる。

そこで、図４に示されるように、感光体ドラム１０３０への書き込みには、（１）主走査方向が−Ｙ方向で、複数の光スポットの配列が配列Ａの場合（以下では、便宜上「ＣＡＳＥ−１」ともいう。図５参照）と、（２）主走査方向が＋Ｙ方向で、複数の光スポットの配列が配列Ａの場合（以下では、便宜上「ＣＡＳＥ−２」ともいう。図６参照）と、（３）主走査方向が−Ｙ方向で、複数の光スポットの配列が配列Ｂの場合（以下では、便宜上「ＣＡＳＥ−３」ともいう。図７参照）と、（４）主走査方向が＋Ｙ方向で、複数の光スポットの配列が配列Ｂの場合（以下では、便宜上「ＣＡＳＥ−４」ともいう。図８参照）とが考えられる。

なお、図５〜図８における符号Ｓｐ１〜Ｓｐ１６は、発光部ｃｈ１〜ｃｈ１６に対応する光スポットである。

光走査装置１０１０がＣＡＳＥ−１〜ＣＡＳＥ−４のいずれに対応するかは、例えば、作業者によって製造時、調整時あるいは出荷時に、一例として図９に示されるように、ディップスイッチ２２５のｓｗ１及びｓｗ２でセットされる。なお、ディップスイッチ２２５からは、ｓｗ１の状態が含まれる信号Ｓｓｗ１、及びｓｗ２の状態が含まれる信号Ｓｓｗ２が出力される。

ここでは、図１０に示されるように、ＣＡＳＥ−１の場合に、Ｓｓｗ１＝「Ｌ」（ローレベル）、Ｓｓｗ２＝「Ｌ」に設定され、ＣＡＳＥ−２の場合に、Ｓｓｗ１＝「Ｈ」（ハイレベル）、Ｓｓｗ２＝「Ｈ」に設定され、ＣＡＳＥ−３の場合に、Ｓｓｗ１＝「Ｈ」、Ｓｓｗ２＝「Ｌ」に設定され、ＣＡＳＥ−４の場合に、Ｓｓｗ１＝「Ｌ」、Ｓｓｗ２＝「Ｈ」に設定されるものとする。

走査制御装置２２は、一例として図１１に示されるように、高周波クロック生成回路２１３、画素クロック生成回路２１５、画像データ作成回路２１６、書込制御回路２１９、光源駆動回路２２１などを有している。なお、図１１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。

高周波クロック生成回路２１３は、互いに位相の異なる複数の高周波クロック信号を生成する。ここでは、一例として図１２に示されるように、位相が１８０度異なる２つの高周波クロック信号（ＶＣＬＫ_１、ＶＣＬＫ_２）を生成するものとする。そこで、高周波クロック信号ＶＣＬＫ_１と高周波クロック信号ＶＣＬＫ_２の位相差に対応する時間は、高周波クロック信号の１／２周期である。ここで生成された各高周波クロック信号は、画素クロック生成回路２１５及び書込制御回路２１９に供給される。なお、２つの高周波クロック信号を区別する必要がないときは、総称して高周波クロック信号ＶＣＬＫという。また、以下では、便宜上、高周波クロック信号ＶＣＬＫ_１と高周波クロック信号ＶＣＬＫ_２の位相差に対応する時間を、略して「位相差対応時間」ともいう。

画素クロック生成回路２１５は、高周波クロック生成回路２１３からの高周波クロック信号ＶＣＬＫ_１に基づいて、画素（ドット）データの出力基準となる画素クロック信号ＰＣＬＫを生成する。ここでは、一例として図１３に示されるように、画素クロック信号ＰＣＬＫは高周波クロック信号ＶＣＬＫ_１の８分周相当のクロック信号としている。また、画素クロック生成回路２１５は、ラインクリア信号ＬＣＬＲも生成する。ここで生成された画素クロック信号ＰＣＬＫ及びラインクリア信号ＬＣＬＲは、先端同期検知信号に同期して、画像データ作成回路２１６及び書込制御回路２１９に供給される。

具体的には、図１３に示されるように、先端同期検知信号が「ハイレベル」から「ローレベル」に変化した直後の高周波クロック信号ＶＣＬＫ_１の立ち上がりタイミングを基点（１クロック目）とし、高周波クロック信号ＶＣＬＫ_１の１０クロック目の立ち上がりタイミングに同期して、画素クロック信号ＰＣＬＫを出力している。また、この同期した画素クロック信号ＰＣＬＫの最初の立ち上がりタイミングでラインクリア信号ＬＣＬＲを「ローレベル」から「ハイレベル」に変化させ、画素クロック信号ＰＣＬＫの次の立ち上がりタイミングでラインクリア信号ＬＣＬＲを「ハイレベル」から「ローレベル」に変化させている。

図１１に戻り、画像データ作成回路２１６は、プリンタ制御装置１０６０を介して上位装置から受信した画像情報をラスター展開するとともに、所定の中間調処理などを行った後、画素クロック信号ＰＣＬＫを基準とした各画素の階調を表す画像データを発光部毎に作成する。そして、画像データ作成回路２１６は、一例として図１４に示されるように、ラインクリア信号ＬＣＬＲの「ローレベル」から「ハイレベル」への変化を検出すると、画素クロック信号ＰＣＬＫの立ち上がりタイミングに同期して、１番目の画素データ（ＩＤ１）から順に画像データ（Ｓ２１６_１〜Ｓ２１６_１６）を書込制御回路２１９に出力する。なお、ここでは、１画素データは４ビットデータであるものとする。また、画像データＳ２１６_１は１番目の走査線に対応する画像データであり、画像データＳ２１６_２は２番目の走査線に対応する画像データであり、・・・・、画像データＳ２１６_１６は１６番目の走査線に対応する画像データである。

書込制御回路２１９は、一例として図１５に示されるように、第１のデータ切替回路２１９ａ、変調データ作成回路２１９ｂ、第２のデータ切替回路２１９ｃ、ＰＷＭデータ作成回路２１９ｄ、同期点灯制御回路２１９ｅ、２点間計測回路２１９ｆ、補正データ作成回路２１９ｇを有している。

第１のデータ切替回路２１９ａには、画像データ作成回路２１６からの画像データ（Ｓ２１６_１〜Ｓ２１６_１６）が入力される。この第１のデータ切替回路２１９ａは、ディップスイッチ２２５におけるｓｗ１の設定内容（Ｓｓｗ１）に基づいて、画像データ（Ｓ２１６_１〜Ｓ２１６_１６）と変調データ作成回路２１９ｂの入力信号（Ｉｎ１〜Ｉｎ１６）との対応関係を決定する。

第１のデータ切替回路２１９ａでの決定結果が図１６に示されている。

２点間計測回路２１９ｆは、２つのカウンタ（第１カウンタ、第２カウンタ）を有しており、先端同期検知信号の立ち上がりタイミングと後端同期検知信号の立ち上がりタイミングの時間間隔を計測し、その計測データＤｉｎｔを補正データ作成回路２１９ｇに出力する。また、２点間計測回路２１９ｆは、計測終了を通知するための計測終了信号Ｄｆｉｎを同期点灯制御回路２１９ｅ及び補正データ作成回路２１９ｇに出力する。

この２点間計測回路２１９ｆの動作について図１７及び図１８のタイミングチャートを用いて説明する。なお、図１８は、後端同期検知信号が「ハイレベル」から「ローレベル」に変化するタイミング近傍の詳細なタイミングチャートである。

（１−１）ラインクリア信号ＬＣＬＲが「ローレベル」から「ハイレベル」に変化すると、画素クロック信号ＰＣＬＫの次の立ち上がりタイミングで、第１カウンタの値及び第２カウンタの値をそれぞれ「０」にリセットする。第１カウンタの値は、画素クロック信号ＰＣＬＫの立ち上がりタイミングに同期してカウントアップする。一方、第２カウンタの値は、高周波クロック信号ＶＣＬＫ_１及び高周波クロック信号ＶＣＬＫ_２の立ち上がりタイミングに同期してカウントアップする（図１８参照）。

（１−２）後端同期検知信号が「ハイレベル」から「ローレベル」に変化すると、その時の第１カウンタの値と第２カウンタの値を求める。なお、図１８では、第１カウンタの値は「Ｘ」、第２カウンタの値は「１０」となっている。

（１−３）第１カウンタの値と第２カウンタの値を計測データＤｉｎｔとして補正データ作成回路２１９ｅに出力する。また、計測データＤｉｎｔを出力すると同時に、計測終了信号Ｄｆｉｎを「ローレベル」から「ハイレベル」に変更する。なお、以下では、計測データＤｉｎｔの内容を示すときには、（第１カウンタの値、第２カウンタの値）という形で表すものとする。

（１−４）画素クロック信号ＰＣＬＫの次の立ち上がりタイミングに同期して、計測終了信号Ｄｆｉｎを「ハイレベル」から「ローレベル」に変更する。

図１５に戻り、同期点灯制御回路２１９ｅは、光検知センサ１８ａで検知される光を射出する発光部（以下では、便宜上「先端同期発光部」ともいう）、及び光検知センサ１８ｂで検知される光を射出する発光部（以下では、便宜上「後端同期発光部」ともいう）をそれぞれ選択し、該選択された発光部を点灯させるための複数の同期点灯信号（ｃｈ１同期点灯信号〜ｃｈ１６同期点灯信号）を生成する。ここで生成された複数の同期点灯信号は、ＰＷＭデータ作成回路２１９ｄに出力される。なお、ｃｈ１同期点灯信号は発光部ｃｈ１に対応し、ｃｈ２同期点灯信号は発光部ｃｈ２に対応し、・・・・・、ｃｈ１６同期点灯信号は発光部ｃｈ１６に対応している。

また、同期点灯制御回路２１９ｅは、先端同期発光部を特定するための先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈ、及び後端同期発光部を特定するための後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈを、補正データ作成回路２１９ｇに通知する。

この同期点灯制御回路２１９ｅの動作について図１９のタイミングチャートを用いて説明する。ここでは、一例として、先端同期発光部及び後端同期発光部は、いずれも発光部ｃｈ１であるものとする。

（２−１）ラインクリア信号ＬＣＬＲが「ローレベル」から「ハイレベル」に変化すると、画素クロック信号ＰＣＬＫの次の立ち上がりタイミングに同期して、内部のカウンタの値を「０」にリセットする。このカウンタの値は、画素クロック信号ＰＣＬＫの立ち上がりタイミングに同期してカウントアップされる。

（２−２）カウンタの値が、あらかじめ設定されている後端同期検知のための点灯タイミングに対応する値（Ｍとする）になると、ｃｈ１同期点灯信号を「ローレベル」から「ハイレベル」に変更する。これにより、発光部ｃｈ１が点灯される。同時に、後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈとして「１」を通知する。なお、ｃｈ２同期点灯信号〜ｃｈ１６同期点灯信号は、いずれも「ローレベル」のままである。

（２−３）２点間計測回路２１９ｆからの計測終了信号Ｄｆｉｎが「ローレベル」から「ハイレベル」に変化すると、画素クロック信号ＰＣＬＫの次の立ち上がりタイミングで、ｃｈ１同期点灯信号を「ハイレベル」から「ローレベル」に変更する。これにより、発光部ｃｈ１が消灯される。

（２−４）カウンタの値が、あらかじめ設定されている先端同期検知のための点灯タイミングに対応する値（Ｎとする）になると、ｃｈ１同期点灯信号を「ローレベル」から「ハイレベル」に変更する。これにより、発光部ｃｈ１が点灯される。同時に、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈとして「１」を通知する。なお、ｃｈ２同期点灯信号〜ｃｈ１６同期点灯信号は、いずれも「ローレベル」のままである。

（２−５）ラインクリア信号ＬＣＬＲが「ローレベル」から「ハイレベル」に変化すると、画素クロック信号ＰＣＬＫの次の立ち上がりタイミングに同期して、カウンタの値を「０」にリセットするとともに、ｃｈ１同期点灯信号を「ハイレベル」から「ローレベル」に変更する。これにより、発光部ｃｈ１が消灯される。

なお、先端同期発光部と後端同期発光部は、互いに異なる発光部であっても良い。例えば、発光部ｃｈ１が先端同期発光部であり、発光部ｃｈ２が後端同期発光部である場合のタイミングチャートが図２０に示されている。この場合には、上記（２−２）及び（２−３）では、ｃｈ１同期点灯信号に代えてｃｈ２同期点灯信号の信号レベルが変更される。

図１５に戻り、補正データ作成回路２１９ｇは、計測データＤｉｎｔ、計測終了信号Ｄｆｉｎ、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈ、及び後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈに基づいて、各発光部における補正データを個別に作成する。

ここでは、補正データ作成回路２１９ｇは、図２１に示されるように、計測データ判別回路２１９ｇ_１、メモリ２１９ｇ_２、補正データ演算回路２１９ｇ_３を有している。

計測データ判別回路２１９ｇ_１は、計測終了信号Ｄｆｉｎから計測終了を検知すると、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈから特定される発光部と後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈから特定される発光部が同じ発光部であるか否かを判断する。そして、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈから特定される発光部と後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈから特定される発光部が同じ発光部であれば、入力される計測データＤｉｎｔを「基準データ」としてメモリ２１９ｇ_２に保持する。なお、このときの先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈも「基準発光部データ」としてメモリ２１９ｇ_２に保持する。一方、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈから特定される発光部と後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈから特定される発光部が異なる発光部であれば、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈから特定される発光部とメモリ２１９ｇ_２に保持されている「基準発光部データ」から特定される発光部が同じ発光部であるか否かを判断する。そして、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈから特定される発光部と「基準発光部データ」から特定される発光部が同じ発光部であれば、補正データ演算回路２１９ｇ_３に補正データの演算を指示する。一方、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈから特定される発光部と「基準発光部データ」から特定される発光部が異なる発光部であれば、計測データ判別回路２１９ｇ_１は、何もしない。

補正データ演算回路２１９ｇ_３は、計測データ判別回路２１９ｇ_１の指示に基づいて、メモリ２１９ｇ_２に保持されている「基準データ」とそのときの計測データＤｉｎｔとの差を、後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈから特定される発光部における補正データＤｍｏｄとして求める。例えば、メモリ２１９ｇ_２に保持されている基準データが（Ｘ１、Ｙ１）であり、そのときの計測データＤｉｎｔが（Ｘ２、Ｙ２）であるとすると、次の（１）式から補正データＤｍｏｄを求める。なお、（１）式における「１６」は、画素クロック信号の１周期（以下では、「１画素クロック」ともいう）が高周波クロック信号の１／２周期（以下では、「１／２高周波クロック」ともいう）の１６個分に相当するためである。

Ｄｍｏｄ＝（Ｘ１×１６＋Ｙ１）−（Ｘ２×１６＋Ｙ２） ……（１）

そこで、例えば、上記（１）式から得られた補正データＤｍｏｄを１１ビット（ｂｉｔ）の２進数で表すと、下位４ビット（ビット３〜ビット０）が１／２高周波クロックを単位とする値、上位７ビット（ビット１０〜ビット４）が１画素クロックを単位とする値となる。

補正データ作成回路２１９ｇの具体的な動作について図２２のタイミングチャートを用いて説明する。なお、ここでは、先端同期発光部は、１走査目〜１６走査目のいずれにおいても発光部ｃｈ１であり、後端同期発光部は、１走査目が発光部ｃｈ１、２走査目が発光部ｃｈ２、３走査目が発光部ｃｈ３、・・・・・、１６走査目が発光部ｃｈ１６であるものとする。なお、図２２には、紙面の都合により、３走査目までが示されている。

（３−１）１走査目において、計測終了信号Ｄｆｉｎから計測終了を検知すると、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈから特定される発光部と後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈから特定される発光部とを比較する。ここでは、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈから特定される発光部及び後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈから特定される発光部は、いずれも発光部ｃｈ１であるため、入力される計測データ（ここでは、（Ｘ１、Ｙ１）とする）を「基準データ」として保持する。

（３−２）２走査目において、計測終了信号Ｄｆｉｎから計測終了を検知すると、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈから特定される発光部と後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈから特定される発光部とを比較する。ここでは、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈから特定される発光部は発光部ｃｈ１であり、後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈから特定される発光部は発光部ｃｈ２であるため、「基準データ」（Ｘ１、Ｙ１）と入力される計測データ（ここでは、（Ｘ２、Ｙ２）とする）との差を求め、発光部ｃｈ２の補正データＤｍｏｄ２として出力する。

（３−３）３走査目において、計測終了信号Ｄｆｉｎから計測終了を検知すると、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈから特定される発光部と後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈから特定される発光部とを比較する。ここでは、先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈから特定される発光部は発光部ｃｈ１であり、後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈから特定される発光部は発光部ｃｈ３であるため、「基準データ」（Ｘ１、Ｙ１）と入力される計測データ（ここでは、（Ｘ３、Ｙ３）とする）との差を求め、発光部ｃｈ３の補正データＤｍｏｄ３として出力する。

以下、４走査目〜１６走査目において、計測終了信号Ｄｆｉｎから計測終了を検知すると、同様にして、発光部ｃｈ４〜発光部ｃｈ１６の補正データ（Ｄｍｏｄ４〜Ｄｍｏｄ１６）を出力する。

なお、上記補正データの取得は、実際の書込の前に実施され、そこで取得された補正データを用いて、以降の書込が行われる。また、それ以外でも、任意に補正データの取得を行うことができるようになっている。

図１５に戻り、変調データ作成回路２１９ｂは、第１のデータ切替回路２１９ａの出力信号（Ｉｎ１〜Ｉｎ１６）を変調データ（Ｓｂ_１〜Ｓｂ_１６）に変換する。また、入力される補正データ（Ｄｍｏｄ１〜Ｄｍｏｄ１６）に基づいて、変調データ（Ｓｂ_１〜Ｓｂ_１６）の出力タイミングを補正する。

この変調データ作成回路２１９ｂは、図２３に示されるように、ｃｈ１用データ作成・補正回路２１９ｂ_１、ｃｈ２用データ作成・補正回路２１９ｂ_２、ｃｈ３用データ作成・補正回路２１９ｂ_３、・・・・・、ｃｈ１６用データ作成・補正回路２１９ｂ_１６を有している。

各データ作成・補正回路は、いずれも同様な構成を有し、対応する画像データを変調データに変換し、対応する補正データに基づいて、変調データの出力タイミングを補正する。

ここでは、各データ作成・補正回路は、図２４に示されるように、遅延回路ｂ２−１、ＦＦ回路ｂ２−２、第１データ変換回路ｂ２−３、第２データ変換回路ｂ２−４、変調データ選択回路ｂ２−５を有している。

遅延回路ｂ２−１は、入力される画像データを、１画素クロック単位で、入力される補正データの上位７ビット（ｂｉｔ１０〜ｂｉｔ４）の値分だけ遅延させ、遅延画像データＡとして出力する。

ＦＦ回路ｂ２−２は、遅延画像データＡをさらに１画素クロック分だけ遅延させ、遅延画像データＢとして出力する。

第１データ変換回路ｂ２−３は、入力される遅延画像データＡを、図２５に示される変換テーブルに基づいて変調し、変調データＡとして出力する。

第２データ変換回路ｂ２−４は、入力される遅延画像データＢを、図２５に示される変換テーブルに基づいて変調し、変調データＢとして出力する。

ここでは、変調データＡ及び変調データＢにおける１画素データは、いずれも１６ビットデータであり、パラレルデータとして変調データ選択回路ｂ２−５に出力される。

変調データ選択回路ｂ２−５は、図２６に示される選択テーブルを参照し、入力される補正データの下位４ビット（ｂｉｔ３〜ｂｉｔ０）の値に応じて、変調データＡと変調データＢから１６ビットを選択し、パラレルの変調データとして出力する。

例えば、補正データの下位４ビットが「００００」であれば、変調データＡのビット１５〜ビット０が選択され、補正データの下位４ビットが「０００１」であれば、変調データＡのビット１４〜ビット０と変調データＢのビット１５が選択される。また、補正データの下位４ビットが「００１０」であれば、変調データＡのビット１３〜ビット０と変調データＢのビット１５、１４が選択され、補正データの下位４ビットが「００１１」であれば、変調データＡのビット１２〜ビット０と変調データＢのビット１５〜１３が選択される。

各データ作成・補正回路の動作について図２７を用いて説明する。ここでは、一例として、補正データは２進数で「００００１１０１１００」であるものとする。すなわち、補正データの上位７ビットは１０進数で「６」、下位４ビットは２進数で「１１００」である。

画像データが入力されると、補正データの上位７ビットが「６」であるため、遅延画像データＡは、画像データに対して６画素クロック分だけ遅延したデータとなる。例えば、Ｔ１のタイミングで入力された画像データ（ＩＤｎとする）は、Ｔ１＋６画素クロックであるＴ２のタイミングでの遅延画像データＡのデータとなる。また、遅延画像データＢは、遅延画像データＡが１画素クロック分だけ遅延されたデータなので、Ｔ２のタイミングでは、画像データＩＤｎの１つ前の画像データ（ＩＤｎ−１とする）が遅延画像データＢのデータとなる。

Ｔ２＋１画素クロックであるＴ３のタイミングでは、変調データＡは、画像データＩＤｎが変調されたデータ（ＭＤｎとする）であり、変調データＢは、画像データＩＤｎ−１が変調されたデータ（ＭＤｎ−１とする）である。

このとき、補正データの下位４ビットが２進数で「１１００」であるため、変調データ選択回路ａ２−５では、変調データＡのビット３〜ビット０と変調データＢのビット１５〜ビット４が選択される。すなわち、ＭＤｎ［３：０］とＭＤｎ−１［１５：４］が変調データとして出力される。

なお、本実施形態では、発光部ｃｈ１の発光タイミングを基準としているため、発光部ｃｈ１の補正データＤｍｏｄ１は「０００００００００００」である。

図１５に戻り、第２のデータ切替回路２１９ｃには、変調データ作成回路２１９ｂの出力信号（Ｓｂ_１〜Ｓｂ_１６）が入力される。この第２のデータ切替回路２１９ｃは、ディップスイッチ２２５におけるｓｗ２の設定内容（Ｓｓｗ２）に基づいて、変調データ作成回路２１９ｂの出力信号（Ｓｂ_１〜Ｓｂ_１６）とＰＷＭデータ作成回路２１９ｄの入力信号（Ｄｒ１〜Ｄｒ１６）との対応関係を決定する。

第２のデータ切替回路２１９ｃでの決定結果が図２８に示されている。

図１５に戻り、ＰＷＭデータ作成回路２１９ｄは、第２のデータ切替回路２１９ｃの出力信号（Ｄｒ１〜Ｄｒ１６）をシリアルのＰＷＭデータ（Ｓｄ_１〜Ｓｄ_１６）に変換する。

このＰＷＭデータ作成回路２１９ｄは、図２９に示されるように、入力信号Ｄｒ１をＰＷＭデータＳｄ_１に変換するｃｈ１用データ作成回路２１９ｄ_１、入力信号Ｄｒ２をＰＷＭデータＳｄ_２に変換するｃｈ２用データ作成回路２１９ｄ_２、入力信号Ｄｒ３をＰＷＭデータＳｄ_３に変換するｃｈ３用データ作成回路２１９ｄ_３、・・・・・、入力信号Ｄｒ１６をＰＷＭデータＳｄ_１６に変換するｃｈ１６用データ作成回路２１９ｄ_１６を有している。

各データ作成回路は、いずれも同様な構成を有し、対応する入力信号（変調データ）をシリアルのＰＷＭデータに変換する。ここでは、一例として図３０及び図３１に示されるように、１６ビットの変調データが、高周波クロック信号ＶＣＬＫ_１及び高周波クロック信号ＶＣＬＫ_２の立ち上がりタイミング、すなわち、１／２高周波クロック毎に下位側から１ビットずつ出力されている。

なお、図３０は、変調データが変調データＡのビット１５〜ビット０からなる場合を示し、図３１は、変調データが変調データＡのビット３〜ビット０と変調データＢのビット１５〜ビット４とからなる場合を示している。図３１においてＭＤｎ［０］が出力されるタイミングは、図３０と比較すると１／２高周波クロック単位で１２個分だけ遅延して出力されている。このように、１／２高周波クロックの精度で、各発光部の書き出しタイミングを遅延させることが可能となる。

また、各データ作成回路では、入力される同期点灯信号が「ハイレベル」の時は、ＰＷＭデータは強制的に「ハイレベル」とされる。

図１５に戻り、光源駆動回路２２１は、複数の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ１６）に対応する複数の駆動部（ｃｈ１駆動部〜ｃｈ１６駆動部）を有している。そして、各駆動部には、ＰＷＭデータ作成回路２１９ｄからの対応するＰＷＭデータが入力される。各駆動部の出力信号は、対応する発光部に供給される。すなわち、発光部ｃｈ１はＰＷＭデータＳｄ_１に基づいてｃｈ１駆動部により駆動され、発光部ｃｈ２はＰＷＭデータＳｄ_２に基づいてｃｈ２駆動部により駆動され、・・・・・・、発光部ｃｈ１６はＰＷＭデータＳｄ_１６に基づいてｃｈ１６駆動部により駆動される。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光走査装置１０１０では、走査制御装置２２によって光源駆動装置が構成されている。

以上説明したように、本実施形態に係る走査制御装置２２によると、互いに位相が異なる２つの高周波クロック信号（ＶＣＬＫ_１、ＶＣＬＫ_２）を生成する高周波クロック生成回路２１３と、画像情報に応じて複数の発光部に対応した複数の画像データ（書込用データ）を作成する画像データ作成回路２１６と、複数の画像データから複数の発光部に対応した複数の変調データを作成するとともに、複数の変調データの出力タイミングを「位相差対応時間」を単位として個別に調整する書込制御回路２１９と、書込制御回路２１９から出力される複数のＰＷＭデータに基づいて複数の発光部を駆動する光源駆動回路２２１とを備えている。そこで、複数の発光部の点灯タイミングを従来よりも高い精度でリアルタイムに制御することが可能となる。

そして、書込制御回路２１９は、画像データ（Ｓ２１６_１〜Ｓ２１６_１６）と変調データ作成回路２１９ｂの入力信号（Ｉｎ１〜Ｉｎ１６）との対応関係を設定する第１のデータ切替回路２１９ａ、及び変調データ作成回路２１９ｂの出力信号（Ｓｂ_１〜Ｓｂ_１６）とＰＷＭデータ作成回路２１９ｄの入力信号（Ｄｒ１〜Ｄｒ１６）との対応関係を設定する第２のデータ切替回路２１９ｃを有している。

そこで、走査制御装置２２は、ＣＡＳＥ−１〜ＣＡＳＥ−４のいずれであっても、複数の走査線における各書き込み開始位置を揃えるとともに、感光体ドラム１０３０の表面に所望の潜像が形成されるように、複数の発光部を駆動することができる。このように、走査制御装置２２は、汎用性に優れているため、光走査装置及び画像形成装置の低コスト化を実現することができる。

また、書込制御回路２１９は、同期点灯制御回路２１９ｅ、２点間計測回路２１９ｆ、及び補正データ作成回路２１９ｇを有しているため、画像データＳ２１６_１に対する画像データＳ２１６_２〜Ｓ２１６_１６の書き込み開始タイミングのずれ量を「位相差対応時間」を単位とする補正データとして個別に取得することができる。

そして、書込制御回路２１９は、変調データ作成回路２１９ｂを有しているため、補正データに基づいて、複数の走査線における書き込み開始タイミングが一致するように、複数の変調データの出力タイミングを「位相差対応時間」を単位として個別に調整することができる。

また、変調データ作成回路２１９ｂは、入力される信号を、１画素クロックを単位とし、補正データの上位７ビット（第１の補正データ）の値分だけ遅延させる遅延回路ｂ２−１と、遅延回路ｂ２−１の出力信号を１画素クロック分だけ遅延させるＦＦ回路ｂ２−２と、補正データの下位４ビット（第２の補正データ）の値に応じて遅延回路ｂ２−１の出力信号から得られるパラレルデータ及びＦＦ回路ｂ２−２の出力信号から得られるパラレルデータの中から複数のデータを選択する変調データ選択回路ｂ２−５とを有しているため、簡単な回路構成で変調データの出力タイミングの調整を行うことができる。

また、本実施形態に係る光走査装置１０１０によると、走査制御装置２２を有しているため、高コスト化を招くことなく、高密度の光走査を精度良く行うことが可能となる。

また、温度変化や経時変化などにより、光学部品の光学特性が変化したり、光学部品間の位置関係が変化しても、走査制御装置２２ではそれに応じた適切な補正データをほぼリアルタイムで求めることができるため、複数の走査線における書き出し位置を安定的に揃えることができる。

また、本実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、光走査装置１０１０を備えているため、結果として、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を高速で形成することが可能となる。

なお、上記実施形態では、２次元アレイ１００が１６個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態において、前記書込制御回路２１９に代えて、図３２に示される書込制御回路２１９Ａを用いても良い。この書込制御回路２１９Ａは、前記書込制御回路２１９にＥＯＲ回路２１９ｈを追加したものである。この場合には、図３３（Ａ）に示されるように、複数の光スポットの配列が配列ＡのときにＳｓｗ１＝「Ｌ」、配列ＢのときにＳｓｗ１＝「Ｈ」とされる。また、図３３（Ｂ）に示されるように、主走査方向が−Ｙ方向のときにＳｓｗ２＝「Ｌ」、＋Ｙ方向のときにＳｓｗ２＝「Ｈ」とされる。

そして、ＥＯＲ回路２１９ｈには、Ｓｓｗ１とＳｓｗ２の両方が入力され、それらの排他的論理和の結果（図３４参照）が、ＥＯＲ回路２１９ｈから第１のデータ切替回路２１９ａに出力される。第１のデータ切替回路２１９ａでは、ＥＯＲ回路２１９ｈの出力信号に応じて前記設定が行われる。

この場合には、作業者は、ディップスイッチ２２５を設定する際に、複数の光スポットの配列に応じてｓｗ１を設定し、主走査方向に応じてｓｗ２を設定すれば良いので、ＣＡＳＥ１〜ＣＡＳＥ４のいずれかに応じて設定するのに比べて作業性を向上させることができる。

また、上記実施形態において、変調データ作成回路２１９ｂにおける各データ作成・補正回路の遅延回路ｂ２−１をシフトレジスタとセレクタ回路とで構成しても良い。この場合には、基準とする発光部と他の発光部とのＭ方向に関する距離に応じて、シフトレジスタの段数を決定する。これにより、回路をさらに効率的に構成することができ、回路サイズを小さくすることが可能となる。図３５には、一例として、解像度が１２００ｄｐｉ（２１μｍ／ドット）のときに、温度変化や経年変化により光学系の倍率が４倍〜６倍の範囲内で変化すると予想される場合に、全ての発光部を同時に点灯させたときの、感光体ドラム表面（被走査面）上での一列目スポットからの二列目スポットの位置、三列目スポットの位置、三列目スポット位置が、画素数を単位として示されている。

この場合には、一列目発光部を基準とすると、図３６に示されるように、二列目発光部に対応する遅延回路では９段のシフトレジスタが必要であり、三列目発光部に対応する遅延回路では１８段のシフトレジスタが必要であり、四列目発光部に対応する遅延回路では２６段のシフトレジスタが必要である。

そして、二列目発光部に対応する遅延回路では、図３７に示されるように、５段目〜９段目の各シフトレジスタの出力信号がセレクタ回路に入力される。このセレクタ回路には、補正データの上位７ビットも入力されており、補正データの上位７ビットの値に応じて５段目〜９段目の各シフトレジスタの出力信号のいずれかが選択され、遅延画像データＡとして出力される。具体的には、補正データの上位７ビットの値が「５」のときは、５段目のシフトレジスタの出力信号が選択され、補正データの上位７ビットの値が「６」のときは、６段目のシフトレジスタの出力信号が選択され、補正データの上位７ビットの値が「７」のときは、７段目のシフトレジスタの出力信号が選択され、補正データの上位７ビットの値が「８」のときは、８段目のシフトレジスタの出力信号が選択され、補正データの上位７ビットの値が「９」のときは、９段目のシフトレジスタの出力信号が選択される。

また、三列目発光部に対応する遅延回路では、１１段目〜１８段目の各シフトレジスタの出力信号がセレクタ回路に入力され、いずれかが補正データの上位７ビットの値に応じて選択される。さらに、四列目発光部に対応する遅延回路では、１７段目〜２６段目の各シフトレジスタの出力信号がセレクタ回路に入力され、いずれかが補正データの上位７ビットの値に応じて選択される。

また、上記実施形態では、複数の高周波クロック信号として、互いに位相が１８０度異なる２つの高周波クロック信号を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、位相差がより小さい複数の高周波クロック信号を使うことにより、さらに細かい時間精度で複数の走査線における書き出し位置を揃えることが可能となる。

また、上記実施形態では、１回の走査で１つの計測データを求める場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図３８に示されるように、１回の走査で３つの計測データを求めても良い。

また、上記実施形態において、同一列内の発光部（例えば、発光部ｃｈ１、ｃｈ５、ｃｈ９、ｃｈ１３）で、それらの書き出し位置にほとんど差がない場合には、前記先端ｃｈ情報Ｄｆｃｈに代えて、列を特定することができる先端列情報を用いても良い。同様に、前記後端ｃｈ情報Ｄｅｃｈに代えて、列を特定することができる後端列情報を用いても良い。この場合には、列ごとに補正データが作成されることとなる。

また、上記実施形態では、一列目発光部、二列目発光部、三列目発光部、四列目発光部が、Ｍ方向に関して等間隔である場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、第２のデータ切替回路２１９ｃが変調データ作成回路２１９ｂとＰＷＭデータ作成回路２１９ｄとの間に設けられる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図３９に示されるように、変調データ作成回路２１９ｂの各データ作成・補正回路における遅延回路ｂ２−１の後段に設けられても良い。この第２のデータ切替回路２１９ｃ´での決定結果が図４０に示されている。

なお、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置１０１０を備えた画像形成装置であれば良い。例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。

また、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。

また、一例として図４１に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００であっても良い。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用の「感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６」と、シアン用の「感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６」と、マゼンタ用の「感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６」と、イエロー用の「感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６」と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。

各感光体ドラムは、図４１中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿ってそれぞれ帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットが配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０により光が照射され、各感光体ドラムに静電潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。

光走査装置２０１０は、前記光源１４と同様な光源、及び前記走査制御装置２２と同様な走査制御装置を、色毎に有している。従って、光走査装置２０１０は、前記光走査装置１０１０と同様な効果を有することができる。そして、カラープリンタ２０００は、前記レーザプリンタ１０００と同様な効果を有することができる。

なお、このカラープリンタ２０００において、前記光走査装置２０１０に代えて、色毎に前記光走査装置１０１０と同様な光走査装置を用いても良い。

以上説明したように、本発明の光源駆動装置によれば、優れた汎用性を有するとともに、複数の発光部の発光タイミングを高い精度でリアルタイムに制御するのに適している。また、本発明の光走査装置によれば、高コスト化を招くことなく、高密度の光走査を精度良く行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を高速で形成するのに適している。

１１ａ…ｆθレンズ（光学系の一部）、１１ｂ…トロイダルレンズ（光学系の一部）、１３…ポリゴンミラー（光学系の一部）、１４…光源、１５…カップリングレンズ（光学系の一部）、１７…シリンドリカルレンズ（光学系の一部）、１８ａ…光検知センサ（第１の受光素子）、１８ｂ…光検知センサ（第２の受光素子）、２２…走査制御装置（光源駆動装置）、１００…２次元アレイ（面発光レーザアレイ）、２１３…高周波クロック生成回路、２１５…画素クロック生成回路、２１６…画像データ作成回路（書込用データ作成回路）、２１９…書込制御回路（変調信号制御回路）、２１９Ａ…書込制御回路（変調信号制御回路）、２１９ａ…第１のデータ切替回路、２１９ｂ…変調データ作成回路、２１９ｃ…第２のデータ切替回路、２１９ｃ´…第２のデータ切替回路、２１９ｄ…ＰＷＭデータ作成回路、２１９ｅ…同期点灯制御回路（補正データ取得回路の一部）、２１９ｆ…２点間計測回路（補正データ取得回路の一部）、２１９ｇ…補正データ作成回路（補正データ取得回路の一部）、２２１…光源駆動回路（駆動回路）、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、ｂ２−１…遅延回路（第１の遅延回路）、ｂ２−２…ＦＦ回路（第２の遅延回路）、ｂ２−３…第１データ変換回路、ｂ２−４…第２データ変換回路、ｂ２−５…変調データ選択回路（データ選択回路）、ｃｈ１〜ｃｈ１６…発光部、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）。

特開２００３−２７６２３４号公報

Claims (14)

1. 被走査面を複数の発光部からの光束で主走査方向に光走査する光走査装置に用いられる光源駆動装置であって、
   互いに位相が異なる複数の高周波クロック信号を生成する高周波クロック生成回路と、
   画像情報に応じて前記複数の発光部に対応した複数の書込用データを作成する書込用データ作成回路と、
   前記複数の発光部の配列と前記被走査面に形成される複数の光スポットの配列との関係と、前記被走査面と前記主走査方向との関係との少なくとも一方に基づいて、前記複数の書込用データから前記複数の発光部に対応した複数の変調データを作成するとともに、前記複数の変調データの出力タイミングを、前記複数の高周波クロック信号の位相差に対応する時間を単位として個別に調整する書込制御回路と、
   前記書込制御回路から出力される前記複数の変調データに基づいて前記複数の発光部を駆動する駆動回路と、を備え、
   前記書込制御回路は、
   前記複数の発光部の配列と前記複数の光スポットの配列との関係と、前記被走査面と前記主走査方向との関係との少なくとも一方に基づいて、前記複数の発光部と前記複数の変調データの対応関係を設定する、第１及び第２のデータ切替回路を有する設定部と、
   前記被走査面への書き込み開始タイミングのずれ量を、前記複数の高周波クロック信号の位相差に対応する時間を単位とするデータを含む補正データとして個別に取得する補正データ取得回路と、
   前記補正データ取得回路で取得された前記補正データに基づいて、前記被走査面への書き込開始タイミングが一致するように、前記複数の変調データの出力タイミングを前記複数の高周波クロック信号の位相差を単位として個別に補正するデータ作成・補正回路と、を有する光源駆動装置。
2. 前記書込制御回路には、前記高周波クロック生成回路で生成された複数の高周波クロック信号の少なくとも１つから生成された画素クロック信号が入力され、
   前記補正データ取得回路は、前記ずれ量を、前記画素クロック信号の周期の整数倍となる第１のずれ量と、のこりの前記画素クロック信号の１周期に満たない第２のずれ量とに分け、前記第１のずれ量から前記画素クロック信号の周期を単位とする第１の補正データを取得し、前記第２のずれ量から前記複数の高周波クロック信号の位相差に対応する時間を単位とする第２の補正データを取得することを特徴とする請求項１に記載の光源駆動装置。
3. 前記データ作成・補正回路は、
   前記画素クロック信号の周期を単位とし、前記第１の補正データに応じた時間だけ変調データを遅らせて出力する第１の遅延回路と、
   前記第１の遅延回路の出力信号を前記画素クロック信号の１周期分だけ遅らせて出力する第２の遅延回路と、
   前記第１の遅延回路の出力信号から得られるデータ及び前記第２の遅延回路の出力信号から得られるデータの中から複数のデータを、前記第２の補正データに応じて選択するデータ選択回路と、を有することを特徴とする請求項２に記載の光源駆動装置。
4. 前記第１の遅延回路は、多段のシフトレジスタを有し、その段数は前記複数の発光部の配列に応じて決定されていることを特徴とする請求項３に記載の光源駆動装置。
5. 前記光走査装置は、光学系を介した書き込み開始前の光が入射する第１の受光素子と、前記光学系を介した書き込み終了後の光が入射する第２の受光素子とを備え、
   前記書込制御回路には、前記第１の受光素子の出力信号である第１の同期信号、及び前記第２の受光素子の出力信号である第２の同期信号が入力され、
   前記補正データ取得回路は、前記第１の同期信号と前記第２の同期信号と前記複数の高周波クロック信号と前記画素クロック信号とに基づいて、前記ずれ量を取得することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の光源駆動装置。
6. 前記補正データ取得回路は、
   前記複数の発光部のうち第１の発光部からの光が前記第１の受光素子で受光されてから前記第２の受光素子で受光されるまでの時間と、前記第１の発光部からの光が前記第１の受光素子で受光されてから前記複数の発光部のうち第２の発光部からの光が前記第２の受光素子で受光されるまでの時間との差から、前記第１の発光部に対する前記第２の発光部の前記ずれ量を取得することを特徴とする請求項５に記載の光源駆動装置。
7. 前記補正データ取得回路は、１回の走査で１つの発光部の前記ずれ量を取得することを特徴とする請求項６に記載の光源駆動装置。
8. 前記補正データ取得回路は、１回の走査で複数の発光部の前記ずれ量を個別に取得することを特徴とする請求項６に記載の光源駆動装置。
9. 前記第１のデータ切替回路は、前記データ作成・補正回路の前段に設けられ、前記複数の発光部の配列と前記複数の光スポットの配列との関係と、前記被走査面と前記主走査方向との関係との少なくとも一方に基づいて、前記複数の書込用データの前記データ作成・補正回路への出力端を決定し、
   前記第２のデータ切替回路は、前記データ作成・補正回路の後段に設けられ、前記複数の発光部の配列と前記複数の光スポットの配列との関係と、前記被走査面と前記主走査方向との関係との少なくとも一方に基づいて、前記複数の変調データの前記駆動回路への出力端を決定することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源駆動装置。
10. 前記第１のデータ切替回路は、前記データ作成・補正回路の前段に設けられ、前記複数の発光部の配列と前記複数の光スポットの配列との関係と、前記被走査面と前記主走査方向との関係との少なくとも一方に基づいて、前記複数の書込用データの前記データ作成・補正回路への出力端を決定し、
    前記第２の切替回路は、前記第１の遅延回路の後段に設けられ、前記複数の発光部の配列と前記複数の光スポットの配列との関係と、前記被走査面と前記主走査方向との関係との少なくとも一方に基づいて、前記第１の遅延回路の出力信号及び前記第２の補正データの前記第２の遅延回路及び前記データ選択回路への出力端を決定することを特徴とする請求項３又は４に記載の光源駆動装置。
11. 複数の光束により被走査面を主走査方向に走査する光走査装置であって、
    少なくとも前記走査線の方向に対応する方向に関する位置が互いに異なって配列されている複数の発光部を有する光源と、
    前記光源を駆動する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光源駆動装置と、
    前記光源からの複数の光束を前記被走査面上に集光するとともに、前記被走査面上の複数の光スポットを主走査方向に移動させる光学系と、を備える光走査装置。
12. 前記光源は、面発光レーザアレイを含むことを特徴とする請求項１１に記載の光走査装置。
13. 少なくとも１つの像担持体と、
    前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報に応じて変調された光束を走査する少なくとも１つの請求項１１又は１２に記載の光走査装置と、を備える画像形成装置。
14. 前記画像情報は、多色のカラー画像情報であることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。

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