JP6624858B2

JP6624858B2 - 画像形成装置および画像形成方法

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Publication number: JP6624858B2
Application number: JP2015173700A
Authority: JP
Inventors: 大吉　和博; 和博大吉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2019-12-25
Anticipated expiration: 2035-09-03
Also published as: JP2017049470A

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置において、レーザ光を使用して光書き込みを行う技術に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体を露光するための光学走査ユニットを有している。光学走査ユニットは、画像データに基づいてレーザ光を出射し、出射したレーザ光を回転多面鏡（偏向器、或いはポリゴンミラー）で反射させ、走査レンズを透過させることで感光体へ照射し露光する。そして、感光体の表面に形成したレーザ光のスポットを、回転多面鏡を回転させて移動させる走査を行うことで、感光体に潜像が形成される。

通常、走査レンズには所謂ｆθ特性を有するレンズが用いられている。ここで、ｆθ特性とは、回転多面鏡が等角速度で回転している時に感光体の表面のレーザ光のスポットが感光体の表面上を等速で移動するようにレーザ光を感光体の表面に結像させる光学的特性である。このようなｆθ特性を有する走査レンズを用いることにより、適切な露光を行うことができる。ただし、ｆθ特性を有する走査レンズはサイズが比較的大きくコストも高い。そのため、画像形成装置の小型化を目的として、走査レンズ自体を使用しない、もしくはｆθ特性を有さない小型の走査レンズを使用することが検討されている。

ｆθ特性を有さない走査レンズを用いると、感光体の表面のレーザ光のスポットが感光体の表面上を等速で移動しなくなるという問題が生じる。

特許文献１では、感光体の表面のレーザ光のスポットが感光体の表面上を等速で移動しない場合に関する技術が開示されている。特許文献１では、感光体の表面上に形成するドットが一定の幅となるように、感光体の表面を一走査する期間内において画像クロック周波数を変更するように電気的な補正を行う技術が開示されている。

特開昭５８−１２５０６４号公報

本開示に係る画像形成装置は、感光ドラムを露光するための光ビームを出射する発光部と、第１反射面と第２反射面とを含む複数の反射面を有し、回転駆動して前記複数の反射面から反射される光ビームで前記感光ドラムを走査する回転多面鏡と、ｆθ特性を有さない結像レンズであって、前記回転多面鏡の反射面で反射した光ビームを前記感光ドラムに集光させて静電潜像を形成するための結像レンズと、前記感光ドラムの走査に用いられる反射面が、前記第１反射面か前記第２反射面かを特定する特定手段と、前記第１反射面で反射される光ビームの主走査位置に応じた走査速度の特性を示す第１プロファイル情報と、前記第２反射面で反射される光ビームの主走査位置に応じた走査速度の特性を示す第２プロファイル情報と、を記憶する記憶手段と、前記発光部が出射する光ビームの光量をその主走査位置に応じて制御する制御手段であって、前記第１反射面で反射される光ビームについては、前記記憶手段に記憶された前記第１プロファイル情報に基づいて前記制御を行い、前記第２反射面で反射される光ビームについては、前記記憶手段に記憶された前記第２プロファイル情報に基づいて前記制御を行う、制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。

本発明に係る画像形成装置は、複数の反射面を有し回転駆動される偏向器における反射面から反射されたレーザ光によって感光体を走査することで前記感光体上に潜像を形成する画像形成装置であって、走査に用いられる前記偏向器の反射面を特定する特定手段と、前記特定手段で特定された反射面に対応したプロファイル情報であって、当該反射面で反射されたレーザ光の主走査位置に応じた走査速度の特性を示すプロファイル情報に基づいて、前記レーザ光を発光する発光手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、回転多面鏡の各面において先端位置や平面のばらつきがある場合であっても、高画質な印刷を可能にすることができる。

画像形成装置の構成概略図である。光走査装置の断面図であり、（ａ）は主走査断面図、（ｂ）は副走査断面図を示す図である。被走査面上での走査位置をＹ＝Ｋθの特性でフィッティングした際の、像高と部分倍率との関係を示す図である。露光制御構成を示す電気ブロック図である。各種同期信号と画像信号のタイミングチャートと、被走査面上でのドットイメージを示す図である。出力したい画像の例と、ｆθ特性を有さない結像レンズを有する光学構成において出力される画像の例を示す図である。画像変調部の詳細を示す図である。画像信号のタイミングチャートと、画像クロックの周波数の変調グラフと、ドットイメージ図である。複数ラインの画像信号タイミングチャートと、画像クロックの周波数の変調グラフである。一般的な分周器型の周波数拡散クロックジェネレータの詳細を示す図である。分周器型の周波数拡散クロックジェネレータの周波数変調情報を示す図である。分周器型の周波数拡散クロックジェネレータの周波数の変調グラフを示す図である。本実施例における分周器型の周波数拡散クロックジェネレータの詳細を示す図である。本実施例における分周器型の周波数拡散クロックジェネレータの内部のLowPassFilterの詳細を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

［実施例１］
＜画像形成装置＞
図１は、本実施例に係る画像形成装置の構成概略図である。光走査手段である光走査装置４００内のレーザ駆動部３００は、画像信号生成部１００から出力された画像信号、および制御部２００から出力される制御信号に基づき、走査光（レーザ光）４１０を感光ドラム（感光体）５００に向けて発する。そして、不図示の帯電手段により帯電された感光ドラム（感光体）５００をレーザ光４１０で走査し、感光ドラム５００の表面に潜像を形成する。このように形成された潜像に不図示の現像手段によってトナーを付着させ、潜像に対応したトナー像を形成する。トナー像は、給紙ユニット９００から給送されローラ６００で感光ドラム５００と接触する位置に搬送された紙等の記録媒体に転写される。記録媒体に転写されたトナー像は、定着器７００で記録媒体に熱定着され、排紙ローラ８００を経て、装置外に排出される。

＜光走査装置＞
図２は、本実施例に係る光走査装置４００の断面図であり、図２（ａ）は主走査断面を、図２（ｂ）は副走査断面を示している。

本実施例において、光源４０１から出射したレーザ光（光束）４１０は、開口絞り４０２によって楕円形状に整形されてカップリングレンズ４０３に入射する。カップリングレンズ４０３を通過した光束は、略平行光に変換されて、アナモフィックレンズ４０４に入射する。なお、略平行光とは、弱収束光及び弱発散光を含むものである。

アナモフィックレンズ４０４は、主走査断面内において正の屈折力を有しており、入射する光束を主走査断面内においては収束光に変換している。また、アナモフィックレンズ４０４は、副走査断面内において偏向器４０５の偏向面４０５ａの近傍に光束を集光しており、主走査方向に長い線像を形成している。

そして、アナモフィックレンズ４０４を通過した光束は、偏向器（ポリゴンミラー）４０５の偏向面（反射面）４０５ａにて反射される。反射面４０５ａで反射した光束は、走査光４１０として、結像レンズ４０６を透過し、感光ドラム５００の表面に入射する。結像レンズ４０６は結像光学素子である。

本実施例においては、偏向器４０５は偏光面を4面（４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃ，４０５ｄ）持つ。また、単一の結像光学素子（結像レンズ４０６）のみで結像光学系が構成されている。結像レンズ４０６を通過（透過）した光束が入射する感光ドラム５００の表面は、光束によって走査される被走査面４０７である。

結像レンズ４０６によって被走査面４０７上で光束が結像し、所定のスポット状の像（スポット）を形成する。偏向器４０５を不図示の駆動部により矢印Ａ方向に一定の角速度で回転駆動させることにより、被走査面４０７上でスポットが主走査方向に移動し、感光体上の被走査面４０７に静電潜像を形成する。矢印Ａ方向に一定の角速度で回転することで、偏光面４０５ａ→４０５ｂ→４０５ｃ→４０５ｄ→４０５aという順に走査面４０７上に静電潜像を形成する。本実施例においては、一つの偏光面を用いた走査によって一走査分、被走査面４０７を光束が走査することになる。

なお、主走査方向とは、感光ドラム５００の表面に平行で且つ感光ドラム５００の表面の移動方向に直交する方向である。副走査方向とは、主走査方向及び光束の光軸に直交する方向である。

ビームディテクト（以下ＢＤと称す）センサ４０９とＢＤレンズ４０８は、被走査面４０７上に静電潜像を書き込むタイミングを決定する同期用光学系である。ＢＤレンズ４０８を通過した光束は、フォトダイオードを含むＢＤセンサ４０９に入射し検知される。ＢＤセンサ４０９により光束を検知したタイミングに基づいて、書き込みタイミングの制御を行う。

光源４０１は、半導体レーザチップである。本実施例の光源４０１は１つの発光部３４２（図４参照）を備えている構成である。しかしながら、光源４０１として、独立して発光制御可能な複数の発光部を備えていてもよい。複数の発光部を備える場合も、そこから発生られる複数の光束は、それぞれカップリングレンズ４０３、アナモフィックレンズ４０４、偏向器４０５、結像レンズ４０６を経由して被走査面４０７へ到達する。被走査面４０７上では副走査方向にずれた位置に各光束に対応するスポットがそれぞれ形成される。

なお、上述した、光源４０１、カップリングレンズ４０３、アナモフィックレンズ４０４、結像レンズ４０６、偏向器４０５等の各種光学部材は、筐体（光学箱）に収納される。

＜結像レンズ＞
図２に示すように、結像レンズ４０６は、入射面（第１面）４０６ａ及び出射面（第２面）４０６ｂの２つの光学面（レンズ面）を有する。結像レンズ４０６は、主走査断面内において、偏向面４０５ａにて偏向された光束が被走査面４０７上を所望の走査特性で走査させる構成となっている。

また、結像レンズ４０６は、被走査面４０７上でのレーザ光４１０のスポットを所望の形状にする構成となっている。また、結像レンズ４０６により、副走査断面内においては、偏向面４０５ａの近傍と被走査面４０７の近傍とを共役の関係となっている。これにより、面倒れを補償（偏向面４０５ａが倒れた際の被走査面４０７上での副走査方向の走査位置ずれを低減すること）する構成となっている。

なお、本実施例に係る結像レンズ４０６は、射出成形によって形成されたプラスチックモールドレンズであるが、結像レンズ４０６としてガラスモールドレンズを採用してもよい。モールドレンズは、非球面形状の成形が容易であり、かつ大量生産に適しているため、結像レンズ４０６としてモールドレンズを採用することで、その生産性及び光学性能の向上を図ることができる。

結像レンズ４０６は、所謂ｆθ特性を有していない。つまり、偏向器４０５が等角速度で回転している時に、結像レンズ４０６を通過する光束のスポットを被走査面４０７上で等速に移動させるような走査特性を有さない。このように、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６を用いることにより、結像レンズ４０６を偏向器４０５に近接して（距離Ｄ１が小さい位置に）配置することが可能となる。

また、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６はｆθ特性を有する結像レンズよりも、主走査方向（幅ＬＷ）及び光軸方向（厚みＬＴ）に関して小さくできる。従って、光走査装置４００の筐体を小型化することができる。

また、ｆθ特性を有するレンズの場合、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化がある場合があり、そのような形状の制約によって、良好な結像性能を得られない可能性がある。これに対して、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６では、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化が少ない為、良好な結像性能を得ることができる。

このようなｆθ特性を有さない結像レンズ４０６の走査特性は、以下の式（１）で表される。

式（１）では、偏向器４０５による走査角度（走査画角）をθ、光束の被走査面４０７上での主走査方向の集光位置（像高）をＹ［ｍｍ］、軸上像高における結像係数をＫ［ｍｍ］、結像レンズ４０６の走査特性を決定する係数（走査特性係数）をＢとしている。なお、本実施例において、軸上像高は、光軸上の像高（Ｙ＝０＝Ｙｍｉｎ）を指し、走査角度θ＝０に対応する。また、軸外像高は、中心光軸（走査角度θ＝０の時）よりも外側の像高（Ｙ≠０）を指し、走査角度θ≠０に対応している。さらに、最軸外像高とは、走査角度θが最大（最大走査画角）となる時の像高（Ｙ＝＋Ｙｍａｘ、−Ｙｍａｘ）を指す。なお、被走査面４０７上の潜像を形成可能な所定の領域（走査領域）の主走査方向の幅である走査幅ＷはＷ＝｜＋Ｙｍａｘ｜＋｜−Ｙｍａｘ｜で表される。所定の領域の中央が軸上像高で端部が最軸外像高となる。

ここで、結像係数Ｋは、結像レンズ４０６に平行光が入射する場合の走査特性（ｆθ特性）Ｙ＝ｆθにおけるｆに相当する係数である。すなわち、結像係数Ｋは、結像レンズ４０６に平行光以外の光束が入射する場合に、ｆθ特性と同様に集光位置Ｙと走査角度θとを比例関係にするための係数である。

走査特性係数について補足すると、Ｂ＝０の時の式（１）は、Ｙ＝Ｋθとなるため、従来の光走査装置に用いられるｆθ特性を有する結像レンズの走査特性Ｙ＝ｆθに相当する。また、Ｂ＝１の時の式（１）は、Ｙ＝Ｋｔａｎθとなるため、撮像装置（カメラ）などに用いられるレンズの射影特性Ｙ＝ｆｔａｎθに相当する。すなわち、式（１）において、走査特性係数Ｂを０≦Ｂ≦１の範囲で設定することで、射影特性Ｙ＝ｆｔａｎθとｆθ特性Ｙ＝ｆθとの間の走査特性を得ることができる。

ここで、式（１）を走査角度θで微分すると、次式（２）に示すように走査角度θに対する被走査面４０７上での光束の走査速度が得られる。

さらに、式（２）を軸上像高における速度ｄＹ／ｄθ＝Ｋで除すると、次式（３）に示すようになる。

式（３）は、軸上像高の走査速度に対する各軸外像高の走査速度のずれ量(部分倍率)を表現したものである。本実施例に係る光走査装置４００は、Ｂ＝０の場合以外においては、軸上像高と軸外像高とで光束の走査速度が異なっていることになる。

図３は、被走査面４０７上での走査位置をＹ＝Ｋθの特性でフィッティングした際の、像高と部分倍率との関係を示している。本実施例においては、式（１）に示した走査特性を結像レンズ４０６に与えたことで、図３に示したように、軸上像高から軸外像高に向かうにつれて部分倍率が大きくなっている。これは、軸上像高から軸外像高に向かうにつれて徐々に走査速度が速くなるためである。部分倍率３０％は、単位時間だけ光照射した場合、被走査面４０７での主走査方向の照射長が、１．３倍となることを意味している。従って、画像出力用のクロックの周期によって決めた一定の時間間隔で主走査方向の画素幅を決めると、軸上像高と軸外像高とで画素密度が異なってしまうことになる。詳細は後述する。

また、像高Ｙが、軸上像高から離れて最軸外像高に近づくに連れて（像高Ｙの絶対値が大きくなる程）、徐々に走査速度が速くなる。これにより、被走査面４０７上の像高が軸上像高付近の時に単位長さ分を走査するのにかかる時間よりも、像高が最軸外像高付近の時に単位長さ分を走査するのにかかる時間の方が短くなる。これは、光源４０１の発光輝度が一定の場合、像高が軸上像高付近の時の単位長さ辺りの総露光量よりも、像高が最軸外像高付近の時の単位長さ辺りの総露光量の方が少なくなることを意味する。

このように、ｆθ特性を有さない結像レンズを採用した光学構成を有する場合、主走査方向に関する部分倍率、及び単位長さ辺りの総露光量のばらつきが、良好な画質を維持する為に適切でない可能性がある。そこでｆθ特性を有さない結像レンズを採用した光学構成においても良好な画質を得る為に、部分倍率の補正と、単位長さ辺りの総露光量の補正（輝度補正）を行う。以下で説明する実施例においては、特に部分倍率の補正に関する例を説明することとする。

なお、偏向器４０５から感光ドラム５００までの光路長が短くなる程、画角が大きくなるため、上述した軸上像高と最軸外像高とで走査速度の差が大きくなる。一般に、最軸外像高における走査速度が軸上像高における走査速度の１２０％以上であるような、走査速度の変化率が２０％以上の光学構成が考えられる。このような光学構成の場合、主走査方向に関する部分倍率、及び単位長さ辺りの総露光量のばらつきの影響を受け良好な画質の維持が難しくなる。

なお、走査速度の変化率Ｃ（％）は、最も遅い走査速度をＶｍｉｎ、最も速い走査速度をＶｍａｘとすると、Ｃ＝（（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍｉｎ）＊１００で表される値である。なお、本実施例の光学構成では、軸上像高（走査領域内の中央部）で最も遅い走査速度となり、最軸外像高（走査領域内の端部）で最も速い走査速度となる。

なお、画角が５２°以上の光学構成の場合、走査速度の変化率が３５％以上となることがわかっている。画角が５２°以上となる条件としては以下に示す通りである。例えば、主走査方向に関してＡ４シートの短辺の幅の潜像を形成する光学構成の場合、走査幅Ｗ＝２１４ｍｍ、走査画角が０°の時の偏向面４０５ａから被走査面４０７までの光路長Ｄ２（図２参照）＝１２５ｍｍ以下。主走査方向に関してＡ３シートの短辺の幅の潜像を形成する光学構成の場合、走査幅Ｗ＝３００ｍｍ、走査画角が０°の時の偏向面４０５ａから被走査面４０７までの光路長Ｄ２（図２参照）＝２４７ｍｍ以下である。このような光学構成を有する画像形成装置では、以下に説明する本実施例の構成を用いることで、ｆθ特性を有していない結像レンズを使用しても、良好が画質を得ることが可能となる。なお、上記は一例であり、これに限られるものではない。

＜露光制御構成＞
図４は、本実施例の画像形成装置における露光制御構成を示す電気ブロック図である。

画像信号生成部１００は、画像変調部１０１とＣＰＵ１０２とバス１０３とを含む。画像信号生成部１００はＣＰＵ１０２の制御により種々の動作を行うように構成されており、ＣＰＵ１０２と画像変調部１０１はバス１０３により接続されている。画像信号生成部１００は、不図示のホストコンピュータより印字情報を受け取り、画像データに対応するＶＤＯ信号（画像信号）１１０を生成する。また、画像信号生成部１００は画素幅補正手段としての機能も有する。

制御部２００は、画像形成装置の制御と、輝度補正手段として図２の光源４０１の光量制御をおこなう。レーザ駆動部３００は、ＶＤＯ信号１１０に基づいて電流を光源４０１に供給することにより、光源４０１を発光させる。

画像信号生成部１００は画像形成のための画像信号の出力の準備が整ったら、シリアル通信１１３を通じて、制御部２００に印字開始の指示をする。制御部２００は、印字の準備が整ったら、用紙先端の位置情報を通知するための信号である副走査同期信号であるＴＯＰ信号１１２と、用紙左端の位置情報を通知するための主走査同期信号であるＢＤ信号１１１とを画像信号生成部１００に出力する。画像信号生成部１００は、前記同期信号を受信したら所定タイミングで画像信号であるＶＤＯ信号１１０をレーザ駆動部３００に出力する。本実施例では、画像信号生成部１００においてＶＤＯ信号１１０を出力する際に、主走査位置（像高）に応じた画像出力用のクロックを用いる処理を行なう。詳細は後述する。

次に、画像をよりよくするための輝度補正に関して、ここで簡単に説明する。

図４の制御部２００は、ＣＰＵ２０１と８ビットＤＡコンバータ２０３とレギュレータ２０４を内蔵したＩＣ２０２を有しており、レーザ駆動部３００と合わせて輝度補正手段を構成する。レーザ駆動部３００は、メモリ３２０と、電圧を電流に変換するＶＩ変換回路３３０と、レーザドライバＩＣ３１０を有し、光源４０１のレーザダイオードである発光部３４２へ駆動電流を供給する。メモリ３２０には、図３で示したような、本画像形成装置の光学構成に対応する部分倍率特性情報が保存されているとともに、発光部３４２に供給する補正電流の情報が反射面毎に保存されている。この補正電流の情報は、部分倍率特性情報に対応して作られており、部分倍率が相対的に大きい像高に対するレーザ光の駆動電流を、部分倍率が相対的に小さい像高に対するレーザ光の駆動電流よりも大きくするために用いられる情報である。補正電流の情報を用いる理由について説明するために、部分倍率が相対的に大きい像高に対する露光と、部分倍率が小さい像高に対する露光に、等しい値の駆動電流を用いた場合を仮定する。この場合、前者の像高でのレーザ光の走査速度は後者の像高よりも大きいため、前者の像高での単位面積あたりの露光量が後者での像高よりも少なくなる。その結果、前者の像高に形成された潜像が現像されたときにトナー像の濃度が、後者の像高で現像されたトナー像の濃度よりも低くなってしまい、濃度の不均一が生じてしまう。このような濃度の不均一の発生を抑制するために、補正電流の情報が用いられるのである。すなわち、軸上像高の外側に対するレーザ光の単位面積あたりの露光量を軸上像高に対するものと等しくすべく、レーザ光が露光（走査）される主走査位置における部分倍率（走査速度）に基づいて、レーザ光の発光に用いられる電流値を補正するのである。これが輝度補正の目的である。この輝度補正（発光強度の補正）はレーザ光を反射する反射面に対応した補正電流の情報に基づいて反射面毎に行われる。

部分倍率特性情報は、主走査方向に対して複数の像高に対応する部分倍率情報である。なお、部分倍率特性情報は、被走査面上での走査速度の特性を示す情報であっても良い。なお、この、部分倍率特性情報は光走査装置４００を組み立て後に個々の装置において測定して記憶しても良いし、個々の装置間のバラツキが少ない場合は個別に測定せずに代表的な特性を記憶しても良い。また、経年により光走査装置４００の部分倍率特性情報が変化することを考え、装置内において定期的に測定し直しても良い。また、さらに精度を重視する場合はジョブ毎に再測定し直してもよい。このような各主走査位置におけるレーザ光の走査特性（走査速度）を示す情報をプロファイル情報と呼ぶ。

次に、レーザ駆動部３００の動作を説明する。ＣＰＵ２０１の制御で、メモリ３２０に格納された反射面毎の補正電流の情報は、シリアル通信３２１によりＩＣ２０２に通知される。メモリ３２０に格納された発光部３４２に対する補正電流の情報をもとに、ＩＣ２０２はレギュレータ２０４から出力される電圧２０５（VrefH）を調整し出力する。電圧２０５はＤＡコンバータ２０３の基準電圧となる。次に、ＩＣ２０２は、ＤＡコンバータ２０３の入力データを設定し、ＢＤ信号１１１に同期して、主走査内で反射面のプロファイル情報に対応して増加減する輝度補正アナログ電圧３３２を出力する。そして後段のＶＩ変換回路３３０で電流値Ｉｄ３３１に変換され、レーザドライバＩＣ３１０に出力される。なお、制御部２００に実装されたＩＣ２０２が輝度補正アナログ電圧３３２を出力する例を示したが、レーザ駆動部３００上にＤＡコンバータを実装し、レーザドライバＩＣ３１０の近傍で輝度補正アナログ電圧３３２を生成しても良い。

レーザドライバＩＣ３１０は、ＶＤＯ信号１１０に応じて、電流ＩＬを発光部３４２に流すかダミー抵抗３４１に流すかを、切換回路３１１により切り換えることで、光源４０１の発光のＯＮ／ＯＦＦを制御する。発光部３４２に供給するレーザ電流値ＩＬ（第３電流）は、定電流回路３１２で設定した一定電流値の電流Ｉａ（第１電流）から前記ＶＩ変換回路３３０から出力される電流Ｉｄ（第２電流）を差し引いた電流となる。定電流回路３１２に流す電流Ｉａは、発光部３４２の光量モニタ用に光源４０１に設けられたフォトディテクタ３４３が検知する輝度が所望の輝度ＰとなるようにレーザドライバＩＣ３１０内部の回路によりフィードバック制御することで自動調整する。この自動調整は所謂ＡＰＣ（Auto Power Control）である。発光部３４２の輝度の自動調整は、レーザ発光量３１６の主走査毎の印字領域外でＢＤ信号を検知するために発光部３４２を発光させている間に実施する。可変抵抗３４４は、工場組立て時に、発光部３４２が所定輝度に発光している場合に、所望の電圧としてレーザドライバＩＣ３１０に入力されるよう値を調整しておく。以上がｆθ特性を有さない光学構成において、画像をより良くするための輝度補正処理の概要である。

次に、画像形成動作を行なう際の各種の同期信号と画像信号生成部１００から出力される画像信号とのタイミングを説明する。

図５（ａ）は、画像信号生成部１００において、記録媒体１ページ分に相当する画像形成動作を行う際の各種同期信号と画像信号のタイミングチャートである。図中左から右に向かって時間が経過する。副走査同期信号であるＴＯＰ信号１１２の「ＨＩＧＨ」は、記録媒体の先端が所定の位置に到達したことを表す信号である。画像信号生成部１００はＴＯＰ信号１１２の「ＨＩＧＨ」を受信したら、主走査同期信号であるＢＤ信号１１１に同期して、画像信号であるＶＤＯ信号１１０をレーザ駆動部３００に出力する。そして、レーザ駆動部３００はＶＤＯ信号１１０に基づいて光源４０１を発光させ感光ドラム５００に潜像が形成されることになる。なお、図５（ａ）では図の簡略化の為、ＶＤＯ信号１１０が複数のＢＤ信号１１１を跨いで連続的に出力されているように記載している。しかしながら、実際には、ＶＤＯ信号１１０はＢＤ信号１１１が出力されてから次のＢＤ信号１１１が出力されるまでの間のうちの所定の期間に出力されるものである。

＜部分倍率補正方法＞
次に本実施例における主眼となる部分倍率補正方法について説明する。その説明に先立って部分倍率の要因及び補正原理について図５（ｂ）を用いて説明する。図５（ｂ）は、ＢＤ信号１１１、ＶＤＯ信号１１０のタイミングと、被走査面４０７上の潜像に応じたトナー像により形成したドットイメージとを示した図である。図中左から右に向かって時間が経過する。

画像信号生成部１００はＢＤ信号１１１の立ち上がりエッジを受信したら、感光ドラム４の左端から所望の距離だけ離れた位置に潜像を形成できるよう、所定タイミング後にＶＤＯ信号１１０を出力する。そしてＶＤＯ信号１１０に基づき光源４０１が発光し、被走査面４０７上にＶＤＯ信号１１０に応じた潜像が形成される。

まず、ＶＤＯ信号１１０に基づき軸上像高及び最軸外像高において同じ期間だけ（すなわち、画像出力用のクロックとして同じクロックを用いて）光源４０１を発光させてドット形状の潜像を形成した場合について説明する。このドットのサイズは６００dpiの１ドット（主走査方向４２．３ｕｍの幅）に相当する。光走査装置４００は、上述したように、被走査面４０７上の中央部（軸上像高）に比べて、端部（最軸外像高）の走査速度が速い光学構成である。

潜像（トナー像）Ａに示すように、軸上像高の潜像dot2に比べて、最軸外像高の潜像dot1が主走査方向に肥大する。これは、前述のように、端部（最軸外像高）の走査速度が速いので同じ期間だけ光源４０１を発光させた場合、端部（最軸外像高）の方が主走査方向において露光される領域が肥大してしまうからである。そのため、本実施例ではＶＤＯ信号１１０を出力するための画像出力用のクロックの周波数を変調させ、主走査方向の位置に応じてＶＤＯ信号１１０の周期や時間幅を補正する。即ち潜像（トナー像）Ｂに示すように、軸上像高の潜像dot4に比べて、最軸外像高の潜像dot3が主走査方向に肥大しないように発光期間を制御するのである。

このような補正によって、主走査方向に関して、主走査の両端では各画素の実質的周期を主走査の中央より相対的に短く、主走査の中央においては各画素の実質的周期を主走査の両端より相対的に長くする。これによりｆθ特性を有さない走査レンズでも画像を劣化させずに画像形成を行なうことができる。

しかしながら、単に主走査方向の位置に応じて画像出力用のクロックの周波数を変調させるだけでは補正の効果が正しく反映されない可能性がある。以下、図６を用いて説明する。

図６は、出力したい画像と、ｆθ特性を有さない結像レンズを有する光学構成において出力した画像との例を示す図である。

図６（ａ）は用紙に出力したい画像を示している。図６（ａ）は、用紙上に大きくアルファベットの大文字のＡが描かれた画像が出力対象の画像であることを示している。これに対し、図６（ｂ）は、図６（ａ）の画像を用紙に出力した場合の例を示してる。図６（ｂ）は偏向器（ポリゴンミラー）４０５の各反射面のばらつきが無く、ｆθ特性を有さないレンズを持った光走査装置を用いて、画像信号生成部の画像出力用のクロックを一定の周波数で出力した画像である。前述のように、図６（ｂ）では用紙の両端（主走査方向の端部）が広がったような画像が出力されてしまう。このとき、偏向器の各反射面のばらつきがあると場合、図６（ｃ）に示すように、ばらつきの影響が画像に現れ、用紙の中心から両端に向かって広がるとともにギザギザしたような画像が出力されてしまう。つまり、偏向器の反射面のうち、ある面Ａと他の面Ｂとの間でばらつきがあると、同じＶＤＯ信号を出力した場合であっても、面Ａを用いた被走査面と面Ｂを用いた被走査面との間で異なる潜像が形成されてしまうことになる。従って、仮に主走査方向の位置に応じて画像出力用のクロックの周波数を変調させて図６（ｂ）のような用紙上の画像が図６（ａ）の画像のように出力されるように制御したとしても、図６（ｃ）に示すようなギザギザした箇所は補正されないままとなる。本実施例においては、偏向器の各反射面の特性をさらに考慮した処理を行なうことで、図６（ｃ）に示すような画像が出力されないように制御する。以下、詳細を説明する。

図７に図４の画像信号生成部１００に含まれる画像変調部１０１の詳細を記載する。

水晶発振器７０１は、ある特定の周波数のクロックを発振する水晶発振器であり、画像出力のための原振クロックを生成する。

分周器７０２は、ＳＳＣＧ(Spread Spectrum Clock Generator：スペクトル拡散用のクロック生成装置)に対してリファレンスとなるクロックであるREFrence CLocK(ＲＥＦＣＬＫ)を生成する。

ＳＳＣＧ７０３は、スペクトル拡散用のクロック生成装置である。ＳＳＣＧ７０３は画像信号の出力用の出力クロックであるＶＣＬＫ（VideoCLocK）を出力する。

以降具体的に数字を入れて説明する。水晶発振器７０１が発振するクロックの周波数を２４ＭＨｚとし、分周器７０２の分周比をＮ＝２４とすると、ＲＥＦＣＬＫは１ＭＨｚになる。本実施例のＳＳＣＧにおいてはリセット信号であるｎＲＳＴ信号が「Ｔｒｕｅ」になるとＳＳＣＧが最初に発振を開始した周波数に戻る。リセット信号ｎＲＳＴはＢＤ信号１１１に同期して画像出力部７０５から出力される。前述のようにＢＤ信号１１１は、偏向器の１つの反射面における反射光の検知に応じて出力されるものであり、主走査同期信号として出力される。従って、ＳＳＣＧは偏向器の反射面ごとに最初に発振を開始した周波数に戻ることになる。つまり、ＳＳＣＧは、走査ごとにリセット信号ｎＲＳＴに従って用紙両端に必要な画像出力周波数にＶＣＬＫを戻すことになる。

レジスタ７０４はこのＳＳＣＧ７０３の変調周波数やSweepRate等を決定するためのパラメータ格納用のレジスタである。ＳＳＣＧ７０３は、レジスタに格納されたパラメータを用いて、主走査位置と偏向器の各反射面の特性とに応じた制御を行なう。詳細は後述する。

画像出力部７０５は、画像信号であるＶＤＯ信号を出力する。画像信号出力のためのビデオクロックであるＶＣＬＫ（VideoCLocK）が一定の周波数であれば、それに応じた一定の速さで画像信号であるＶＤＯ信号１１０を出力する。ＶＣＬＫ（VideoCLocK）の周波数を変調させれば、それに応じた速さで画像信号であるＶＤＯ信号１１０を出力する。

面毎プロファイル記憶部７０７は、制御部２００とのシリアル通信１１３により通知された偏向器４０５の反射面毎のプロファイル情報を記憶している。面毎プロファイル記憶部７０７は、このプロファイル情報を、偏向器の反射面毎に対応付けて記憶する。すなわち、偏向器の反射面の特性を考慮したプロファイル情報を反射面毎に記憶する。なお、後述するように、各面ごとにプロファイル情報を記憶せずに、複数の反射面について共通のプロファイル情報を記憶してもよい。

レジスタ設定値算出部７０６は、偏向器４０５の反射面毎のプロファイル情報に基づきＳＳＣＧの変調周波数やSweepRate等を決定するためのパラメータを算出する。このパラメータは後述される図１１のような反射面ごとの情報である。そしてレジスタ設定値算出部７０６は、レーザ光を反射している現在の面のプロファイルに合致した設定値となるように、算出されたパラメータをレジスタ７０４に書き込む。これにより、偏向器４０５の反射面毎のプロファイル情報に応じて、面毎にＶＣＬＫ（VideoCLocK）の周波数の変調が微調整され、それに応じた速さで画像信号であるＶＤＯ信号１１０を出力される。

図８に主走査同期信号であるＢＤ信号(Beam Detect)、ｎＲＳＴ信号(nReSeT)、画像信号であるＶＤＯ信号(ViDeO)、画像出力のためのビデオクロックであるＶＣＬＫの周波数の推移図、画像ドットイメージを記載する。

図８（ａ）は、主走査の１ＢＤ区間を示している。１ＢＤ区間とは、ＢＤ信号の立ち上がりの検知から、次のＢＤ信号の立ち上がりの検知までの区間のことである。図８（ｂ）は、ＳＳＣＧの周波数を最初に発振を開始した周波数に戻すためのリセット信号である。ＢＤ信号１１１の立ち上がり毎に、ｎＲＳＴ信号のリセットパルスが発生するものとする。図８（ｃ）は、１ＢＤ区間で出力される画像信号の出力区間を表している。

図８（ｄ）は、ＶＣＬＫの周波数が、ＢＤ信号１１１に同期して１ＢＤ区間の中で変調（変化）されることを表している。図８（ｄ）の直線８０１は、周波数の変調が行われない場合の周波数特性を示している。すなわち、周波数の変調が行われない場合にはＶＣＬＫは一定の周波数を出力することになる。一方図８（ｄ）の実線８０２および点線８０３は、本実施例で説明する周波数の変調を行ったＶＣＬＫの周波数特性を示している。図８の例では、偏向器４０５の反射面の面数が４面（面４０５a, ４０５b, ４０５c, ４０５d）の場合であり、面４０５a, ４０５b, ４０５cがほぼ同等の特性(実線８０２で記載)の場合である。そして、４０５dが他の面と比較すると、特異な特性(点線８０３で記載)の場合を示している。このような特性（プロファイル情報）は、先に説明した部分倍率特性情報と同様に、光走査装置４００を組み立て後に個々の装置において測定して得ることができる。また、個々の装置間のバラツキが少ない場合は個別に測定せずに代表的な特性を得ても良い。また、経年により光走査装置４００の部分倍率特性情報が変化することを考え、装置内において定期的に測定し直しても良い。また、さらに精度を重視する場合はジョブ毎に再測定し直してもよい。

図８（ｄ）の実線８０２および点線８０３で示すＶＣＬＫの特性として、ｎＲＳＴ信号のリセットパルスが発生すると高い周波数から発振を開始して、徐々に周波数は落ちてくる。実線８０２で示した面４０５a, ４０５b, ４０５cにおけるＶＣＬＫの場合は、一主走査同期期間の真ん中あたり、すなわち用紙の中央あたりで周波数が最低になり、用紙の端部に向けて徐々に周波数が上がってくる。一方、点線８０３で示した面４０５dにおけるＶＣＬＫの場合は、一主走査同期期間の真ん中より少し手前、すなわち用紙の中央より少し左のあたりで周波数が最低になり、用紙の端部に向けて徐々に周波数が上がってくる。ｎＲＳＴ信号によるリセットは、図８の例では特に面４０５cから面４０５dに変わる場合、および、面４０５dから４０５aに変わる場合などのように、反射面プロファイルが変わる場合に有用である。なお、ここでは用紙の中央や端部として説明したが、正確には用紙の中央や端部に対応する感光体の領域である。

図８（ｅ）は、１ＢＤ区間においてに出力される1dotの幅を示しており、図８（ｄ）で示すＶＣＬＫの周波数特性に従った幅を示している。ここでいう1dotの幅とは、被走査面４０７上で露光される実際の幅ではなく、1dotに対応するVDOが出力される時間のことをいう。図８（ｄ）の直線８０１で示すように、周波数の変調が行われない場合には、ＶＣＬＫの周波数が常に一定なので、1dotの幅は常に一定となる。一方、図８（ｄ）の実線８０２および点線８０３で示す周波数の変調が行われる場合はＶＣＬＫの周波数が変調して両端の方が中央に比べて周波数が高くなる。このため、1dotに要する時間は両端のほうが中心よりも短くなる。従って、図８（ｅ）に示すように、両端部分の1dotの幅が短くなっている。前述のように、ｆθ特性を有さない結像レンズを用いると、図３で示すような部分倍率の関係が生じるので図６（ｂ）や図６（ｃ）で示すような画像となる。ここで、図８（ｄ）に示すような周波数特性を有する画像出力用のクロックを用いて画像出力を行なうと、図６（ａ）で示すような所望の画像が出力されることになる。

なお、図８（ｄ）に示す周波数特性においては、主走査方向の端部の周波数が中央に比べて高くなっている。本実施例においては、これらの主走査方向の端部と中央との周波数の関係は単に相対的な関係を示しているに過ぎない。例えば、これは図６のＲＥＦＣＬＫの値を高い値に設定しておき、ＶＣＬＫの値が端部も中央もいずれも低くなる周波数に変調するような処理を行なう場合であっても、ＶＣＬＫの主走査方向の端部と中央との周波数の関係は図８（ｄ）と変わらない。よって、このような周波数の変調を用いる場合も本実施例に範疇に含まれる。

次に図９に数ライン分のＶＣＬＫの周波数の推移を記載する。図９（ａ）は副走査同期信号であるＴＯＰ信号を示している。ＴＯＰ信号は印刷開始を行い、用紙先端が特定位置に搬送された場合に発行される。またＴＯＰ信号のもう一つの用途として偏向器４０５がどの面を走査しているかも示すことに用いることができる。例えば、制御部２００は必ず偏向器４０５の４面の反射面のうち、面４０５aから始まるようにＴＯＰ信号を制御する。一例としては、偏向器４０５の反射面に所定のマークを付し、ＴＯＰ信号を出力するタイミングと面４０５aが反射面となるタイミングとを同期する。これにより、画像変調部１０１は、面４０５aに対応するプロファイル情報を用いた処理から処理を開始し、ＢＤ信号に応じて順次プロファイル情報を変更して処理を行なう。

図９（ｂ）は、主走査同期信号であるＢＤ信号がライン毎に発行されることを示している。図９（ｃ）は、画像信号であるＶＤＯ信号が毎ＢＤ区間の中で出力されることを示している。図９（ｄ）はＶＣＬＫの周波数が、偏向器４０５の各反射面のプロファイル情報に基づいた設定値で毎ＢＤ区間の中で周波数が変調された値となることを示している。

なお、本実施例では、光走査装置４００はＢＤ信号に同期して一走査分のレーザ光を出力する例を説明するが、複数の発光部を備え、ＢＤ信号に同期して複数走査分のレーザ光を出力するような構成であってもよい。

次に分周器型のＳＳＣＧ（スペクトル拡散用のクロックジェネレータ）について説明する。説明を便宜上、最初に一般的なＳＳＣＧを説明する。その後、本実施例で用いるＳＳＣＧを説明することにする。

図１０は、一般的なの分周器型のＳＳＣＧの詳細図を記載する。具体的に説明するために周波数を以下のように定義して説明する。リファレンスクロックであるＲＥＦＣＬＫ＝１ＭＨｚ、ＳＳＣＧから出力されるビデオクロックであるＶＣＬＫは、１ＢＤ区間において、最高９４５ＭＨｚから最低７２０ＭＨｚまでの範囲で変調する。本実施例は、１ＢＤ区間を複数の小区間に分割して、小区間ごとのＶＣＬＫを、図８（ｄ）に示した周波数特性を近似するように設定する。本実施例では、レジスタ設定値算出部７０６によって算出される周波数変調情報（図１１参照）に、小区間の数（図１１のＴａｂｌｅ数）や、各小区間に設定されるＶＣＬＫ（図１１の周波数）を示す情報（図１１のＭ値）が含まれる。本実施例では、小区間の数は３２であり、小区間ごとに設定されているＶＣＬＫは小区間の位置が１ＢＤ区間の中央付近から両端にいくにつれて、段階的に大きく（周波数が高く）なっている。

なお、ＲＥＦＣＬＫが２ＭＨｚだと分周比Ｍに対してＭが１変化すると電圧制御発振器ＶＣＯ(Voltage Control Oscillator)は、２ＭＨｚ増減するものである。もともとＳＳＣＧはＰＬＬ(Phase Locked Loop)を応用した技術である。

周波数位相比較器１００１は、リファレンスクロックであるＲＥＦＣＬＫとフィードバックがかかったクロックであるＦＢＣＬＫ(Feed Back CLocK)とを比較し、誤差変調パルスを発行する。その誤差変調パルスは、低域フィルターであるＬＰＦ１００２(Low Pass Filter)を通過する。ＬＰＦ１００２で不要なノイズ成分を除去し、誤差変調パルスを直流電圧に変換させる。このＬＰＦ１００２は抵抗とコンデンサで生成される。また発生させる周波数によりこのＬＰＦ１００２を生成している抵抗値とコンデンサの値を最適値にしないと、正しい周波数が生成されなくなってしまうことに留意する必要がある。このＬＰＦ１００２を通過し、誤差変調パルスが直流電圧に変換され、電圧制御発振器であるＶＣＯ１００３(Voltage Control Oscillator)に入力される。ＶＣＯ１００３に入力される直流電圧値により周波数を上げるか下げるかが決定される。

ここで分周器１００４の分周比Ｍが一定であるとすると、ＶＣＯ１００３自身は基本的にそのままだと周波数を上げようとする働きがある。しかし周波数位相比較器１００１の発行する誤差変調パルスはＬＰＦ１００２に周波数を下げようとする直流電圧値になり、今度はＶＣＯ１００３が周波数を下げようとしはじめる。すなわち基準であるＲＥＦＣＬＫに対してフィードバックであるＦＢＣＬＫが下がると、周波数位相比較器１００１は周波数をあげようとする誤差変調パルスを発行する。また、ＲＥＦＣＬＫに対してＦＢＣＬＫが上がると、周波数位相比較器１００１は周波数を下げようとする誤差変調パルスを発行する。この繰り返しが、すなわちＰＬＬがロックするという状態であり、周波数が一定に保たれることになる。

分周器１００４の分周比であるＭの値を変更することにより、ＳＳＣＧの機能が有効になる。この分周比Ｍの値を一定時間単位で変更させることにより、周波数を少しずつ変更させていく。以上、一般的なＰＬＬ及び分周型ＳＳＣＧの基本的な原理と概要を説明した。このような分周型のＳＳＣＧは分周比Ｍの値を任意の固定値に決定することで、プログラマブル発振器として利用されている。

図１１は、分周器型のＳＳＣＧの周波数変調情報であり、Tableと、M値と、後述するＬＰＦ１３０２の設定値と、出力されるＶＣＬＫの周波数と、の関連を示している。この図１１に示すような周波数変調情報は、面毎プロファイル記憶部７０７に記憶されたプロファイル情報に基づいてレジスタ設定値算出部７０６が算出し、レジスタ７０４に設定する。反射面の周波数変調情報は、その反射面で反射されるレーザ光の被走査面７０４上での１走査における走査速度の特性から算出される、レーザ光の発光を反射面毎に制御するための制御情報と言える。本実施例では、面４０５a、面４０５b、面４０５cと、面４０５dとで、異なるプロファイル情報が面毎プロファイル記憶部７０７に記憶されているが、そのうち面４０５ａ、４０５ｂ、４０５ｃのプロファイル情報は同じものとして説明する。そのため、レジスタ７０４に面毎に書き込まれる周波数変調情報は、図１１のように面４０５ａ、４０５ｂ、４０５ｃは同じであるが、面４０５ｄのものだけ異なる。ここで重要なのは、各面の周波数変調情報が、全ての反射面について被走査面４０７上の各主走査位置における１ドットあたりのレーザ光の走査幅（露光幅、潜像幅）の差が小さくなるように算出されていることである。

本実施例ではＲＥＦＣＬＫを１ＭＨｚとして構成しているので、Mの値がそのままＶＣＬＫの周波数になる。図１１の場合においては、最高周波数９４５ＭＨｚから徐々に周波数を下げていき、最低周波数７２０ＭＨｚになってから、徐々に周波数を上げていく情報になっている。用紙の中央近辺は緩やかに周波数が変化し、用紙の両端は急激に周波数が増減する。Tableは1から1ずつ一定時間単位で変化し、Tableに対応したM値をもとにＶＣＯ１００３の周波数が決まる。すなわち、Tableは主走査方向の位置（像高）を示すパラメータである。１つのTableは前述の１ＢＤ区間を複数に分割した小区間１つに対応する。用紙中央近辺を境にM値の値が増加し、周波数が上がって行く。周波数が８００ＭＨｚを跨るところで、ＬＰＦ１００２を示す値が変更されている。この変更に伴う処理については、後述する。

図１２は図１１の周波数変調情報に従ったＳＳＣＧの周波数の変調の様子を示す図である。図１２（ａ）が偏向器４０５の反射面４０５a, ４０５b, ４０５cに対応した設定例であり、図１２（ｂ）が反射面４０５dに対応した設定例である。

図１２(ａ)、（ｂ）に示される太線は、図１１の周波数変調情報に従ってＳＳＣＧによって変調されたクロック（ＶＣＬＫ）の周波数を示す。なお、点線は図８（ｄ）の周波数特性を示している。ＳＳＣＧにおいては、M値を一定間隔で変えることにより、段階的にＶＣＬＫの周波数をさげていく。一定時間単位に同じ周波数を出し続け、一定時間が過ぎると次の周波数にシフトしていく。

図１３は、本実施例における分周器型のＳＳＣＧの詳細図である。周波数位相比較器１００１、ＶＣＯ１００３、分周器１００４は図１０で示したものと同じである。ＬＰＦ１３０２は、低域フィルターであり、後述するように周波数帯域によって、内部回路の切り替えを行う。ＬＰＦ１３０２(LowPassFilter)は抵抗とコンデンサで生成されているが、ＶＣＯ１００３で生成する周波数特性に応じて抵抗値と容量を決定する必要がある。本実施例における結像レンズの特性として周波数を約30%程度変動させる必要があり、その場合その周波数レンジが広すぎるため常に一定の抵抗、コンデンサの値を選択できない可能性がある。従って周波数変調の際にダイナミックにＬＰＦ１３０２の値を変える必要が生じる可能性もある。

Ｍ値＆ＬＰＦテーブル１３０５は、分周器に対して、分周値Mをレジスタ７０４からロードするとともにＬＰＦ１３０２の値を選択するためのテーブルである。なおレジスタ７０４には現在の反射面に対応する周波数変調情報（図１１）がレジスタ設定値算出部７０６によって設定されている。ＬＰＦ１３０２及び、分周器１００４がセレクターで値を選択できる構成になっており、ＬＰＦ１３０２に対しては、１本のセレクター信号で２つの値が選択でき、分周器１００４に対しては１０本のセレクター信号で１０２４つの値が選択できるものとする。またｎＲＳＴ信号が印加されるとMが最初の値、すなわち図１１のTeable1に対応する値に戻る。すなわちM値とＬＰＦの選択値とがTable1に対応する値に戻る。

Ｌｏａｄタイム決定器１３０６は、Ｍ値＆ＬＰＦテーブル１３０５のM値とＬＰＦの選択値をシフトさせていく際に時間間隔を決定するためのLoadタイム決定器である。これにより設定された値に基づき、一定間隔で信号を発し、この信号に基づきM値とＬＰＦの値が決定される。

なお、図１３の例では、Ｍ値＆ＬＰＦテーブル１３０５とＬｏａｄタイム決定器１３０６とは、ＳＳＣＧに含む例としている。Ｍ値＆ＬＰＦテーブルに格納される値は、図７に示す面毎プロファイル記憶部７０７に記憶されるプロファイル情報に基づいてレジスタ設定値算出部７０６で算出され、レジスタ７０４に格納されたパラメータ（周波数変調情報）に従ったものとすることができる。あるいは、Ｍ値＆ＬＰＦテーブル１３０５自体をＳＳＣＧではなく、図７の面毎プロファイル記憶部７０７、レジスタ設定値算出部７０６、およびレジスタ７０４として構成してもよい。また、面毎プロファイル記憶部７０７およびレジスタ設定値算出部７０６を設けずとも次のようにしても良い。すなわち、工場出荷時に反射面毎のプロファイル情報をもとに事前に算出された反射面毎の周波数変調情報を記憶する記憶部と、現在の反射面に対応する周波数変調情報をその記憶部から選択してレジスタ７０４に設定する設定部を有するようにしても良い。

図１４（ａ）に本実施例を表す分周器型ＳＳＣＧ内部のLowPassFilterであるＬＰＦ１３０２の詳細図を示す。

本実施例のＬＰＦ１３０２は抵抗とコンデンサからなる２種類のLowPassFilterと、この２種類のLowPassFilterのいずれかを選択するセレクターとで構成されている。図１４（ａ）においてＣ，Ｄが各LowPassFilterであるが、各々の抵抗とコンデンサの値が異なる。これによって周波数帯域の特性に応じたLowPassFilterを選択する。各LowPassFilterの値は必要な周波数に応じて決められている。例えば、LowPassFilterＣは６００〜８００ＭＨｚに適した値である。また、LowPassFilterＤは８００〜１０００ＭＨｚに適した値である。このように、必要な周波数に応じてＬＰＦの値をＭ値＆ＬＰＦテーブル１３０５に格納された値により切り替えていく。

図１４（ｂ）に、本実施例で可能なＬＰＦの周波数範囲とＶＣＬＫの周波数範囲の一例を示す。 LowPassFilterＣは６００〜８００ＭＨｚに適した値、LowPassFilterＤは８００〜１０００ＭＨｚに適した値である。本実施例のように９４５ＭＨｚから７２０ＭＨｚの周波数範囲で周波数変調させる場合、８００ＭＨｚを境として、Ｍ値＆ＬＰＦテーブル１３０５のＬＰＦの値を併せてＣからＤに変更することにより、ＶＣＬＫの周波数を安定的に供給することが可能となる。

このような方法により、例えば図１２で示したような周波数をサインカーブでない変調にすることもでき、例えば偏向器の微妙な変動に対しても、ＶＣＬＫの周波数を微調整することも可能になる。

以上の説明においては、偏向器４０５の反射面が４面に対して面毎のプロファイルとして、２種類のプロファイルを用いる例を説明した。このとき、どの面についてどのプロファイルを用いるかについては、制御部２００から画像信号生成部１００に通知してもよいし、画像信号生成部１００のＣＰＵ１０２が４種のプロファイルから２種への近似を判断してもよい。もちろん４種のプロファイルに応じて４種の設定を行うようにしてもよいが、近似出来る場合、回路規模も小さくできるし、制御的にも余裕ができる。

以上説明したように、本実施例によれば偏向器の反射面毎のプロファイルを考慮して画像出力用のクロックを制御することにより、ｆθ特性を有さない結像レンズを用いる場合であっても良好な画像を形成することができる。

［実施例２］
実施例１では、制御部２００により偏向器４０５がどの面を走査中か検知し、制御部２００が必ず面４０５aから始まるようにTOP信号を制御する例を説明した。これにより画像信号生成部１００のＣＰＵ１０２が偏向器４０５がどの面を走査中かをわかる例を説明した。別の方法として、画像信号生成部１００側で、BD信号の周期をカウントし、その周期の違いから偏向器４０５がどの面を走査中かを判断するように構成することも可能である。

＜その他の実施例＞
上記の実施例では、各反射面のプロファイル情報に基づいて、レーザ光を出射する際のＶＣＬＫの周波数を示す周波数変調情報を求め、その情報に従って反射面毎のレーザ光の出射時間をＶＣＬＫの周波数を変調するものであった。そして、この周波数変調によって被走査面４０７上を走査するレーザ光の画像データにおける１ドット（１画素）あたりの露光幅（ＶＤＯ出力期間）を、反射面毎に制御していた。しかしながら、本発明は、このような周波数変調による1dotの幅（１画素あたりのＶＤＯ出力期間。露光幅。）の制御方法に限定されず、主走査位置毎に1dotの幅を調整できる方法であればよい。例えば、ＶＣＬＫの周波数を変調するのではなく、ＶＣＬＫよりも高い周波数（例えばＶＣＬＫの３２倍）のクロック（３２ＶＣＬＫと呼ぶ）を用いて、主走査位置に基づいて１画素のデータを微小時間だけ短くＶＤＯとして出力する方法がある。具体的には、１ＢＤ区間を上記実施例のように複数の小区間（例えば３２個の小区間）に分割する。そして各小区間について、プロファイル情報、および、その小区間の主走査位置に基づいて、１画素分のデータをどの程度の期間だけＶＤＯとして出力するのかを決定する。

例えば、軸上像高付近の小区間は、プロファイル情報によれば基準の走査速度の小区間なので、各画素について、１画素分のデータを３２ＶＣＬＫの３２サイクル分（すなわち上記ＶＣＬＫと等しい期間）だけＶＤＯとして出力する。一方で、最軸外像高での小区間は、プロファイル情報によれば走査速度が基準よりも１．３倍速い小区間である。そのため、各画素について、１画素分のデータを３２ＶＣＬＫの３２サイクル分だけＶＤＯとして出力してしまうと、上述したように、その小区間に含まれる各画素の露光幅が軸上像高付近に比べて１．３倍長くなってしまう。そこで、最軸外像高での小区間においては、１／１．３≒０．７７倍ほどに、各画素のデータに基づくＶＤＯ出力期間を短くするのが望ましい。例えば、その小区間においては１画素分のデータを３２ＶＣＬＫの２４サイクル分（すなわち上記ＶＣＬＫの０．７７倍の時間）だけＶＤＯとして出力するようにする。他の小区間についても、プロファイル情報に基づいて、その小区間における走査速度が基準よりもどの程度早いのかを計算し、どの程度ＶＤＯ出力期間を短くすればよいのかを算出する。例えば図３に示されるプロファイル情報によれば最軸外像高と軸上像高の中間付近の小区間では走査速度が基準の１．１倍なので、１画素分のデータを３２ＶＣＬＫの２９サイクル分（＝３２×１／１．１）だけＶＤＯとして出力すればよい。これは上記実施例１、２におけるプロファイル情報に基づく周波数変調情報の算出処理に対応する。

なお、ＶＤＯの出力期間は、主走査位置に応じて相対的に制御されれば良い。つまり、上記のようにＶＤＯ出力期間をプロファイル情報に基づいて短くするだけでなく、逆に、長くするようにしても良い。つまり、最軸外像高における走査速度を基準として捉えると、軸上像高に向かうにつれて、プロファイル情報に基づいて、１画素分のデータを出力するＶＤＯ出力期間は長くするのが望ましい。このようなクロックのサイクル数の制御は、各反射面のプロファイル情報に基づいて、反射面毎に行われれば良い。

いずれにしても本発明において重要なのは、反射面毎のプロファイル情報（別の言い方をすると、レーザ光の走査速度に関する情報）に対応した各種の補正を行うことである。各種の補正とは、本実施例で例示した、各反射面に対応する被走査面４０７上の露光幅（１ドットあたりのＶＤＯ出力期間）の調整、および、露光量の補正（上述の輝度補正）や、他の画像補正である。

他の画像補正としては、ＶＤＯの出力タイミングの調整がある。すなわち、最軸外像高付近での走査速度が相対的に大きい反射面で反射されたレーザ光は、最軸外像高付近での走査速度が相対的に小さい反射面で反射されたレーザ光よりも、画像端部の走査位置が軸上像高側に進んでいることを考慮する。例えば画像出力部７０５は、前者の反射面を介して画像を形成する際の画像信号（ＶＤＯ）の出力タイミングを、ＢＤ信号１１１の検知から画像出力用のクロックが第１サイクル数分、経過した時とする。また画像出力部７０５は、後者の反射面を介して画像を形成する際の画像信号（ＶＤＯ）の出力タイミングを、ＢＤ信号１１１の検知から画像出力用のクロックが第１サイクル数よりも少ない第２サイクル数分、経過した時とする。この出力タイミングの関係は、各反射面のプロファイル情報に従って決定される。あるいは、前者の反射面でのサイクル数（第１サイクル数）を基準とした場合は、前者の反射面および後者の反射面のプロファイル情報に基づいて、その第１サイクル数からどれだけのサイクル数を増加（あるいは減少）させるかを求める。そして、求めたサイクル数を第１サイクル数に加える（あるいは減じる）ことで、第２サイクル数を求める。

上記の実施例ではｆθ特性を有さない結像レンズを用いた光走査装置を適用する画像形成装置を例に挙げて説明した。しかしながら、ｆθ特性を有する結像レンズを用いた光走査装置を適用する画像形成装置に上記で説明した例を適用してもよい。すなわち、偏向器の各反射面においてばらつきが生じるような場合においては、θ特性を有する結像レンズを用いた場合であっても上記で説明した処理を適用することでより良好な画像を得ることができる。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

Claims

感光ドラムを露光するための光ビームを出射する発光部と、
第１反射面と第２反射面とを含む複数の反射面を有し、回転駆動して前記複数の反射面から反射される光ビームで前記感光ドラムを走査する回転多面鏡と、
ｆθ特性を有さない結像レンズであって、前記回転多面鏡の反射面で反射した光ビームを前記感光ドラムに集光させて静電潜像を形成するための結像レンズと、
前記感光ドラムの走査に用いられる反射面が、前記第１反射面か前記第２反射面かを特定する特定手段と、
前記第１反射面で反射される光ビームの主走査位置に応じた走査速度の特性を示す第１プロファイル情報と、前記第２反射面で反射される光ビームの主走査位置に応じた走査速度の特性を示し前記第１プロファイル情報とは異なる第２プロファイル情報と、を記憶する記憶手段と、
前記発光部が出射する光ビームの光量を主走査位置に応じて制御する制御手段であって、
前記第１反射面で反射される光ビームについては、前記記憶手段に記憶された前記第１プロファイル情報に基づいて前記制御を行い、
前記第２反射面で反射される光ビームについては、前記記憶手段に記憶された前記第２プロファイル情報に基づいて前記制御を行う、
制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
副走査同期信号を受信する第一の受信手段をさらに有し、
前記特定手段は、受信した副走査同期信号を基準に、前記走査に用いられる反射面が前記第１反射面であるか前記第２反射面であるかを特定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
主走査同期信号を受信する第二の受信手段をさらに有し、
前記特定手段は、受信した主走査同期信号の数をカウントすることで、前記走査に用いられる反射面が前記第１反射面であるか前記第２反射面であるかを特定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記特定手段で特定された反射面が前記第１反射面から前記第２反射面に切り替わった場合、使用するプロファイル情報を前記第１プロファイル情報から前記第２プロファイル情報に切り替えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、主走査同期信号を受信する毎に反射面が切り替わったと決定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記複数の反射面のうち前記第１反射面と前記第２反射面とのいずれの反射面とも異なる反射面に対応するプロファイル情報は、前記第１プロファイル情報か前記第２プロファイル情報のいずれか一方と共通のプロファイル情報であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。