(57)【要約】【課題】  マルチビームを有する画像形成装置において、感光ドラム上での各レーザビームの主走査長を安価な補正手段で正確に補正する。【解決手段】  各レーザビームの主走査長差を検知するために、補正用パターンを１／（ビーム数）の形成速度で形成し、フォトセンサ６０で補正用パターンを検知する。検知結果を基に対応するレーザ光で走査されるライン上の特定箇所で１画素を形成する高周波クロック数を変化させる。これにより、感光ドラム１１面上の走査長が電気的に補正され、複数のレーザ光による走査長を互いに等しくすることが可能になる。【選択図】        図５
2006150666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のビームによりそれぞれ対応するラインを走査するマルチビーム走査光学系を有する画像形成装置であって、
前記複数のビームのそれぞれによる走査長の差を検出するためのパターンを形成するパターン形成手段と、
前記パターン形成時は形成速度を１／（ビーム数）に減速し、
前記パターンを検知する検知手段と、
前記検知手段の結果に基づいて前記複数のビームのそれぞれによる走査長の差を検出する走査長差検出手段と、
前記走査長差検出手段は基準となるビームと他のビームの走査長差を算出し、
所定の周波数を有する複数個の高周波クロックから構成されるメインクロックを前記複数のビームのそれぞれに対して書込みクロックとして発生し、前記複数のビームのそれぞれに対する書込み位置に応じて前記メインクロックを構成する高周波クロックの個数を可変制御するクロック発生手段と、
前記走査長差検出手段の検出結果に基づき、前記複数のビームのうち、基準となるビーム以外の対応するビームのメインクロックを構成する高周波クロックの個数を変える書込み位置を制御することによって、前記対応するビームによる走査長を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記基準となるビームは走査長の最も長いビームであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
基本クロックから前記高周波クロックを発生する高周波クロック発生手段を備え、前記高周波クロックは、前記基本クロックの整数倍のクロックからなることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真技術を用いて画像を形成するデジタル複写機、ファクシミリ、レーザープリンター、これらの機能を複合的に併せ持つデジタル複写機等において複数のビームにより複数のラインを走査するマルチビーム画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置には、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち感光体ドラム上にレーザビーム光などの発光素子による光を照射するレーザ走査光学系を用いて、電子写真プロセスによって感光体ドラム上に静電潜像を形成する画像形成装置が提案されている。
【０００３】
近年、「画像形成の高速化」と「画像形成密度（解像度）の向上」が求められている。このために、主走査方向は各画素を形成するための画像クロックを高速化し、副走査方向はポリゴンモータの回転速度を高速化することで実現している。しかし、ポリゴンモータの回転速度の限界により、複数のレーザ光を１回の走査で同時にかつ平行に感光体上に走査することにより、レーザによる走査速度を１／（レーザ素子数）で制御して感光体上に画像を形成するマルチビーム走査光学系が提案されている。
【０００４】
マルチビーム光学系が各レーザ光を感光体上に走査する構成では、各光学素子の光学特性の製法上のばらつきから発生する主走査方向の走査倍率の等倍性の不一致を補正しなければならない。このため、主走査方向の走査倍率を決定するパラメータの１つであるレーザ変調速度を各々のレーザで別々に調整可能とし、各ビームの感光体上の走査倍率を一定かつ等倍に走査可能にして、より高画質の画像を形成可能にしなければならない。
【０００５】
このため、主走査方向の先頭と後端にあるＢＤセンサを配置し、各ビームの主走査倍率をＢＤセンサで検知し、各ビームの画像クロック周波数を微調することで主走査倍率を補正している（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−０１３４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１は周知のレーザ走査ユニットである。不図示のレーザダイオードから照射されたレーザ光１０４は、ポリゴンモータ１０３によって所定の回転数で回転駆動するポリゴンミラー１０２に折り返しミラー１０５を介して、感光ドラム１０１上を走査する。また、図２は図１を上部から見た図であり、ポリゴンミラーが矢印方向に回転駆動することで走査されるレーザ光の光路中にＢＤセンサ１０６、１０７が配置される。ＢＤセンサ１０６はレーザ走査方向の先頭、ＢＤセンサ１０７はレーザ走査方向の後端に配置され、主走査方向の同期信号出力と主走査倍率検知を行っている。
【０００７】
図１のように感光ドラム１０１への走査入射角が各ビームとも同じであればよいが、通常は感光ドラムからの反射による戻り光を低減させたり、装置サイズの制約上の理由から図３にように入射角が異なってしまう。このため、ＢＤセンサ配置位置では正しい走査倍率が、感光ドラム上では異なってしまうことになる。その結果、図４（４ビームＬＤ１〜ＬＤ４の場合の感光体上でのレーザ走査光）のようにレーザビームの感光ドラム１０１上での走査長が異なってしまう。この結果、縦線揺らぎ等が発生し、画像劣化に影響を与えてしまうという問題がある。
【０００８】
また、各ビームごとに画像クロックの周波数を調整するためには、ビーム数だけ周波数変調手段をもつことになり、また複数の画像形成ユニットを有する画像形成装置にいたってはビーム数×画像形成ユニット数だけの周波数変調手段をもつことになる。周波数変調手段は比較的高価なものであるため、各ビーム間の主走査調整手段は高価になってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述の問題点に着目してなされたものであって、マルチビームの画像形成装置において、正確に各レーザビームの主走査長差を検知することができ、各ビームの主走査倍率の補正が安価な構成で正確にできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数のビームによりそれぞれ対応するラインを走査するマルチビーム走査光学系を有する画像形成装置であって、前記複数のビームのそれぞれによる走査長の差を検出するためのパターンを形成するパターン形成手段と、前記パターン形成時は形成速度を１／（ビーム数）に減速し、前記パターンを検知する検知手段と、前記検知手段の結果に基づいて前記複数のビームのそれぞれによる走査長の差を検出する走査長差検出手段と、前記走査長差検出手段は基準となるビームと他のビームの走査長差を算出し、所定の周波数を有する複数個の高周波クロックから構成されるメインクロックを前記複数のビームのそれぞれに対して書込みクロックとして発生し、前記複数のビームのそれぞれに対する書込み位置に応じて前記メインクロックを構成する高周波クロックの個数を可変制御するクロック発生手段と、前記走査長差検出手段の検出結果に基づき、前記複数のビームのうち、基準となるビーム以外の対応するビームのメインクロックを構成する高周波クロックの個数を変える書込み位置を制御することによって、前記対応するビームによる走査長を補正する補正手段とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
マルチビームの画像形成装置において、正確に各レーザビームの主走査長差を検知することができる。また、各ビームの主走査倍率の補正が安価な構成で正確にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する。
【実施例】
【００１３】
図５は本発明を実施した画像形成装置の要部断面図である。本実施例の画像形成装置は電子写真方式とし、さらに本発明が特に有効であると考えられる複数の画像形成部を並列に配し、かつ中間転写方式を採用したカラー画像出力装置として説明していく。
【００１４】
カラー画像形成装置は画像読取部１Ｒと画像出力部１Ｐからなる。画像読取部１Ｒは原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部１Ｐに送るが、詳細の説明については省略する。
【００１５】
画像出力部１Ｐは大別して、画像形成部１０（４つのステーションａ、ｂ、ｃ、ｄが並設されており、その構成は同一である。）、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０、クリーニングユニット５０、光センサユニット６０および制御ユニット７０から構成される。
【００１６】
さらに、個々のユニットについて詳しく説明する。画像形成部１０は次に述べるような構成になっている。像担持体としての感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向してその回転方向に一次帯電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、光学系１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、折り返しミラー１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、現像装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが配置されている。一次帯電器１２ａ〜１２ｄにおいて感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで光学系１３ａ〜１３ｄにより、記録画像信号に応じて変調した例えばレーザビームなどの光線を折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを介して感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光させることによって、そこに静電潜像を形成する。さらに、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（以下、これをトナーと呼ぶ）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって上記静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像を中間転写体に転写する画像転写領域Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄの下流側では、クリーニング装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄにより転写材に転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００１７】
給紙ユニット２０は，記録材Ｐを収納するためのカセット２１から記録材Ｐを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２から送り出された記録材Ｐをレジストローラ２５まで搬送するための給紙ローラ対２３及び給紙ガイド２４、そして画像形成部の画像形成タイミングに合わせて記録材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ２５から成る。
【００１８】
中間転写ユニット３０について詳細に説明する。中間転写ベルト３１は、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する駆動ローラ３２、中間転写ベルト３１の回動に従動する従動ローラ３３、ベルトを挟んで二次転写領域Ｔｅに対向する二次転写対向ローラ３４に巻回させる。これらのうち駆動ローラ３２と従動ローラ３３の間に一次転写平面Ａが形成される。駆動ローラ３２は金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタンまたはクロロプレン）をコーティングしてベルトとのスリップを防いでいる。駆動ローラ３２はパルスモータ（不図示）によって回転駆動される。各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏に一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄが配置されている。二次転写対向ローラ３４に対向して二次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３１とのニップによって二次転写領域Ｔｅを形成する。二次転写ローラ３６は中間転写体に対して適度な圧力で加圧されている。また、中間転写ベルト上、二次転写領域Ｔｅの下流には中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングユニット５０（ブレード５１、および廃トナーを収納する廃トナーボックス５２）が設けられている。
【００１９】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａとそのローラに加圧される加圧ローラ４１ｂ（このローラにも熱源を備える場合もある）、及び上記ローラ対のニップ部へ転写材Ｐを導くためのガイド４３、定着ユニットの熱を内部で閉じ込めるための定着断熱カバー４６、４７、また、上記ローラ対から排出されてきた転写材Ｐをさらに装置外部に導き出すための内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５、転写材Ｐを積載する排紙トレー４８などから成る。
【００２０】
レジスト（色ずれ）検知センサ６０は、中間転写ベルト３１上に形成されたレジストレーション補正用パターン画像や濃度補正用パターン画像を読み取る。その結果を基にレジストレーション（色ずれ）補正および濃度／階調補正を行い、画像品位の向上を図る。
【００２１】
制御ユニット７０は、上記各ユニット内の機構の動作を制御するためのＣＰＵ（不図示）や、モータドライバ部（不図示）などから成る。
【００２２】
次に装置の動作に即して説明を加える。
【００２３】
ＣＰＵより画像形成動作開始信号が発せられると、まずピックアップローラ２２により、カセット２１から転写材Ｐが一枚ずつ送り出される。そして給紙ローラ対２３によって転写材Ｐが給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５まで搬送される。その時レジストローラは停止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラは回転を始める。この回転時期は、転写材Ｐと画像形成部より中間転写ベルト上に一次転写されたトナー画像とが二次転写領域Ｔｅにおいてちょうど一致するようにそのタイミングが設定されている。
【００２４】
一方画像形成部では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１の回転方向において一番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器３５ｄによって一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。そこでは各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー像が転写される事になる。以下も同様の工程が繰り返され、結局４色のトナー像が中間転写ベルト３１上において一次転写される。
【００２５】
その後記録材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入、中間転写ベルト３１に接触すると、記録材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に、高電圧を印加させる。そして前述したプロセスにより中間転写ベルト上に形成された４色のトナー画像が記録材Ｐの表面に転写される。その後記録材Ｐは搬送ガイド４３によって定着ローラニップ部まで正確に案内される。そしてローラ対４１ａ、４１ｂの熱及びニップの圧力によってトナー画像が紙表面に定着される。その後、内外排紙ローラ４４、４５により搬送され、紙は機外に排出され、排紙トレー４８に積載される。
【００２６】
次に、レジストレーション補正について説明する。
【００２７】
図６はフォトセンサ６０ａ，６０ｂが転写ベルト３１上のレジストレーション補正パターンを読み取る様子を表した図である。フォトセンサ６０ａ，６０ｂはＬＥＤ５０１とＰＴｒ（フォトトランジスタ）５０２からなり、ＬＥＤ５０１から例えば赤外光を転写ベルト３１上に照射し、反射光をＰＴｒ５０２で読み取り、不図示の受光回路に転送される。このフォトセンサ６０，６０ｂは、図７に示すように、転写ベルト進行方向と垂直な方向に２つ配置され、複数の感光体ドラムのうちベルト進行方向において最下流に位置する感光体ドラム１１ａと駆動ローラ３２の間に位置する。トナーで形成されたレジストレーション補正パターンと転写ベルト３１の反射率の違いを利用して、中間転写ベルト３１上に形成されたレジストレーション補正用パターン画像６０１を読み取る。
【００２８】
図８にレジストレーション補正用パターンの一例を示す。補正用パターン６０１はパターン８０１とパターン８０２で構成されている。パターン８０１は副走査の書き出し位置と主走査傾きのずれ量を検知するためで、パターン８０２は主走査の書き出し位置と主走査倍率のずれ量を検知するためのものである。
【００２９】
図９を用いて、各色の主走査倍率のずれ量を検知する原理について説明する。図９に示すように第一線分９０１を検知してから第二線分９０２を検知するまでの時間をＴ１とする。第一線分９０１と第二線分９０２の交点から主走査方向にセンサが通過する位置までの距離はＴ１に比例することになり、第一線分９０１と第二線分９０２間の角度が９０度であればＴ１／２となる。主走査の走査長が異なれば、パターンが形成される位置が異なるためこのＴ１／２が異なることになる。
【００３０】
各色の主走査倍率のずれ量の算出方法について説明する。図１０のパターン７０１ａ、７０１ｃはイエローで形成され、パターン７０１ｂ、７０１ｄはマゼンタで形成される。主走査方向手前側に配置されたセンサ６０ａは中間転写ベルト３１が搬送されることによってパターン７０１ａ、７０１ｂを検知する。同様にセンサ６０ｂによってパターン７０１ｃ、７０１ｄを検知する。各々のセンサはパターン７０１ａ〜ｄを検知することで、図１０のように検知結果を出力することになる。センサ出力はパターン領域を論理“Ｈ”、パターン外すなわち下地領域を論理“Ｌ”となっている。パターン７０１ａの論理“Ｈ”の区間の中心から中心までをＴ１とし、同様にパターン７０１ｂ〜７０１ｄの場合をＴ２〜Ｔ４とする。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４はパターンの線間の通過時間を表し、Ｔ１／２とＴ２／２を比較することで各ビームの書き出し位置の差を、Ｔ３／２とＴ４／２を比較することで各ビームの書き終わり位置の差を算出することができる。すなわち、
（Ｔ１−Ｔ２）／２＋（Ｔ３−Ｔ４）／２      （１）
が各色の主走査倍率差となる。
【００３１】
また、中間転写ベルト３１を駆動するモータや感光体を駆動するモータ等の駆動ムラをキャンセルするために、レジストレーション補正用パターンを複数回（例えば１０回）読み取ることで補正精度を向上させている。
【００３２】
本実施例では、画像形成動作を行う前に所定のタイミングで中間転写ベルト３１上にこのレジストレーション補正用パターン画像６０１を形成し、フォトセンサ６１ａ、６１ｂで読み取り、各色に相当する感光体ドラム上でのレジストレーションずれを検出し、記録されるべき画像信号に電気的補正をかけ、及び／又は、レーザビーム光路中に設けられている折り返しミラー１６ａを駆動して、光路長変化或いは光路変化の補正を行う。
【００３３】
次に、各レーザビーム間の感光ドラム上での走査長差の補正手段について説明する。本実施形態では各レーザビーム間の主走査長差を検知するためのパターンを形成し、フォトセンサで読み取って、主走査長差を検出し、この検出結果に基づき対応するレーザ光で走査されるライン上の特定の１画素を形成する高周波クロックを変化させる。
【００３４】
まず、各レーザビームによる感光体上の走査長差を検出する方法について説明する。図１１は、各レーザビーム間の主走査長差を検知するためのパターンの一例であるが、基本的には各色の主走査倍率補正用パターンと同形状である。このパターンは、各レーザビーム（本実施レでは４ビーム：ＬＤ１〜４）の各々の主走査長差を検知するため各々のレーザビームで形成することになる。しかしながらＬＤ１のみで形成したパターンは図１２のように４ビームで生成したパターンとは異なる解像度になるため、正確な検知ができなくなる。このため、パターン形成時は副走査方向の形成速度（感光ドラムの回転速度および中間転写ベルトの搬送スピード）を１／（ビーム数）にすることで、通常の画像形成時と同じ副走査方向の解像度が得られることになる。本実施例では４ビームであるため、副走査方向の形成速度を１／４にしている。パターン検知後の主走査長差量は、各色間の主走査倍率誤差と同様の計算で算出することができる。
【００３５】
各レーザビームの主走査長が図４のように、ＬＤ１＜ＬＤ２＜ＬＤ３＜ＬＤ４であったとすると、本実施例ではＬＤ１〜３を主走査長が最も長いＬＤ４の走査長に合わせることになる。このため、ＬＤ１−ＬＤ４間、ＬＤ２−ＬＤ４間、ＬＤ３−ＬＤ４間の各々の走査長差を検出し、ＬＤ１〜３の走査長を補正することになる。
【００３６】
次に、各レーザビーム間の主走査長差の補正手段について説明する。図１３にレーザ制御部を示す。光学系１３は４つのレーザダイオード１００１、ポリゴンミラー１００２、ポリゴンモータ１００３、ポリゴン制御部１００４、ｆ−θレンズ１０１０からなる。レーザダイオード１００１から照射されたレーザ光は、回転駆動するポリゴンモータ１００３によって、図中矢印方向に回転するポリゴンミラー１００２によって走査され、ｆ−θレンズ１００９によって周知のｆθ補正され、折り返しミラー１６を介して感光ドラム１１に照射される。また、ポリゴンモータ制御部１００４はポリゴンモータ１００３を所定回転で正確に回転するための制御部である。ＢＤセンサ１００５はレーザ光の１ラインの走査開始位置近傍に設けられ、レーザ光のライン走査（ＢＤ信号）を検出し、画像信号タイミング制御部１００６に入力される。
【００３７】
画像信号タイミング制御部１００６は、図１４に示すように、セレクタ１１００、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ  ｍｅｍｏｒｙ）１１０１〜１１０４、およびＢＤディレイ回路１１０５を有する。セレクタ１１００には画像信号が入力され、入力された画像信号を１ライン毎に切り替え、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ  ｍｅｍｏｒｙ）１１０１〜１１０４に入力する。ＢＤディレイ回路１１０５は、ＢＤセンサ１００５から送られてくるＢＤ信号を各レーザダイオードの主走査書き出しタイミングに応じて、ＢＤセンサ３６の出力の取り込みを遅延させる。この遅延量は４つのレーザビームが感光ドラム１１上での主走査方向の物理的な位置ずれ量に応じて決定される。
【００３８】
ＦＩＦＯ１１０１〜１１０４はラインメモリーであり、不図示の画像信号生成部より入力される４つのレーザダイオードに対応した画像データをＢＤディレイ回路１１００からのタイミング信号に基づいて変調部１００７に出力する。
【００３９】
一方、センサ６０からのパターン検知出力は補正量算出部１０１０に入力され、補正量算出部１０１０では各レーザビームの主走査長差補正量を変調部１００７に出力する。
【００４０】
変調部１００７は、図１５に示すように、ＰＬＬ回路１２０１と、分周回路１２０２と、変調回路１２０３と、出力回路１２０４と、カウンタ回路１２０５とを有する。ＰＬＬ回路１２０１は、基本クロック（基本ＣＬＫ）を入力とし、この基本クロックのｎ倍の高周波クロックを出力する。この高周波クロックは、分周回路１２０２、出力回路１２０４にそれぞれ入力される。分周回路１２０２は、入力された高周波クロックをｘ回に一度カウントすることにより、入力された高周波クロックを１／ｘ分周したクロック（メインクロック）を出力する（図１６を参照）。ここで、ｘは整数であればいくつでもかまわない。また、ここでは、説明の便宜のため、１／ｎ分周しＰＬＬ回路１２０１に入力される基本クロックと同じ周期のメインクロックを出力すると仮定する。分周回路６１から出力されるクロックは、カウンタ回路１２０５に入力される。
【００４１】
変調回路１２０３は、後述するクロック信号に同期して、画像信号を変調する。通常、レーザの階調性を表すために、単位時間内での点灯時間をＰＷＭ変調で制御することが行われているので、本実施形態では、ＰＷＭ変調（特にデジタルＰＷＭ変調）を行うものとして説明する。例えば、Ａビットの画像信号をＰＷＭ変調する場合、この画像信号は２Ａのパルス幅データに変換される。ここで、
２Ａ＝ｎ      （２）
となるように定数が決められている。この変調回路１２０３は、画像信号からパルス幅データを生成し、このパルス幅データを出力回路１２０４に出力する（図１７を参照）。
【００４２】
出力回路１２０４は、変調回路１２０３から出力されたパルス幅データに応じて、ＰＬＬ回路１２０１から出力された高周波クロックに同期したＰＷＭ信号、高周波クロックに同期したクロック信号を出力する。ＰＷＭ信号はレーザドライバ１００８に、クロック信号は画像処理部（図示せず）および変調回路１２０３にそれぞれ出力される（図１８（ａ），（ｄ）および（ｅ）を参照）。
【００４３】
カウンタ回路１２０５は、分周回路１２０２から出力されたクロック（高周波クロックを１／ｎ分周したクロック）をカウントする（図１８（ｂ）を参照）。カウンタ回路１２０５は、そのカウント値が設定された値に達すると、所定の信号を出力回路１２０４に出力する（図１８（ｂ）および（ｃ）を参照）。ここで、カウンタ回路１２０５に設定された値は、上記（１）式で求められた値に応じて決定された値である。
【００４４】
このカウンタ回路１２０５が上記所定の信号を出力回路１２０４に出力すると、出力回路１２０４は、通常と異なる動作を行う。通常動作においては、ｎ個の高周波クロックで（ＰＷＭ信号、クロック信号の）１つの周期を生成していたのに対し、上記所定の信号を入力した際には、上記周期と異なる周期のＰＷＭ信号、クロック信号を出力する（図１８を参照）。
【００４５】
次に、上記出力回路１２０４の具体的な構成について図Ｇを参照しながら説明する。図１９は図１５の出力回路１２０４の構成を示すブロック図である。
【００４６】
出力回路１２０４は、図１９に示すように、変調制御部８０と、９つのＤタイプのフリップフロップ８１ａ〜８１ｉと、９つの２入力ＡＮＤ回路８２ａ〜８２ｉと、２つの２入力セレクタ回路８３，８４と、９入力ＯＲ回路８６と、２入力ＯＲ回路８７とを含む。
【００４７】
変調回路１２０３は、入力された画像信号を８ビットのパルス幅データに変調する。このパルス幅データの各ビットは、２入力ＡＮＤ回路８２ａ〜８２ｉの入力の一方に入力される。ここで、２入力ＡＮＤ回路８２ｈおよび８２ｉには、同じデータが入力される。
【００４８】
フリップフロップ８１ａ〜８１ｉは、高周波クロック（ＣＬＫ）の立ち上がりでＤ端子の入力をＱ端子に出力する。各フリップフロップ８１ａ〜８１ｉの出力は、上記２入力ＡＮＤ回路８２ａ〜８２ｉの入力の他方に接続される。それと同時に各フリップフロップ８１ａ〜８１ｉは、フリップフロップ８１ａの出力がフリップフロップ８１ｂの入力に、フリップフロップ８１ｂの出力がフリップフロップ８１ｃの入力にというような縦続に接続されている。また、フリップフロップ８１ｈの出力は２入力セレクタ回路８３および２入力セレクタ回路８４にも接続される。フリップフロップ８１ｉの出力は、２入力セレクタ回路８３にも接続される。
【００４９】
２入力ＡＮＤ回路８２ａ〜８２ｉの出力は、それぞれ９入力ＯＲ回路８６に接続され、９入力ＯＲ回路８６の出力はＰＷＭ信号として出力される。２入力セレクタ回路８３は、変調制御部８０の出力に応じて、フリップフロップ８１ｈ〜８１ｉの出力を選択し、２入力ＯＲ回路８７の入力の一方に接続される。２入力セレクタ回路８４の他方の入力はＧＮＤに接続されている。２入力セレクタ回路８４は、変調制御部８０の出力によって、フリップフロップ８１ｈの出力をフリップフロップ８１ｉに入力させるか否かを制御する。
【００５０】
変調制御部８０は、カウンタ回路６４の出力に応じて、２入力セレクタ回路８３，８４のセレクト動作を切り換える。
【００５１】
２入力ＯＲ回路８７の入力の他方には、タイミング信号が入力され、２入力ＯＲ回路８７の出力はフリップフロップ８１ａに入力される。
【００５２】
次に、出力回路１２０４の動作について図２０を参照しながら説明する。図２０は図１５の出力回路１２０４の動作例を示すタイミングチャートである。
【００５３】
２入力ＯＲ回路８７には、フリップフロップ８１ａ〜８１ｉに入力される高周波クロック（ＣＬＫ）に同期してタイミング信号が入力される。このタイミング信号は、高周波クロックの１クロック分の幅の信号である。これにより、フリップフロップ８１ａ〜８１ｉで構成されるリングのシフトレジスタの出力の１つが常に“１”となる。変調制御部８０では、カウンタ回路６４の出力を受け、上記リング状のシフトレジスタの大きさ（すなわちリング状シフトレジスタを構成するフリップフロップの数）を制御するように２入力セレクタ回路８３，８４の動作を切り換える。１画素を８個の高周波クロック（ＣＬＫ）で構成する場合は、２入力セレクタ回路８３によりフリップフロップ８１ｈの出力を選択し、２入力セレクタ回路８４によりＧＮＤを選択する。１画素を９個の高周波クロック（ＣＬＫ）で構成する場合は、２入力セレクタ回路８３によりフリップフロップ８１ｉの出力を選択し、２入力セレクタ回路８４によりフリップフロップ８１ｈの出力を選択する。これらの切り替えで、フリップフロップ８１ａ〜８１ｉの出力として、８／９の高周波クロック（ＣＬＫ）に１回“１”が出力されるようになる。
【００５４】
２入力ＯＲ回路８２ａ〜８２ｉにはパルス幅データが設定されており、そのパルス幅データは、１画素（＝８／９ＣＬＫ）毎に変化する。そして、各２入力ＡＮＤ回路８２ａ〜８２ｉにおいて、設定されたデータと８／９個の高周波クロック（ＣＬＫ）に１度の“１”とのＡＮＤ演算が行われ、９入力ＯＲ回路８６において、各２入力ＯＲ回路８２ａ〜８２ｉのＡＮＤ出力がＯＲ演算される。このＯＲ演算の結果として、８／９個の高周波クロック（ＣＬＫ）で構成されたＰＷＭ信号が出力される。
【００５５】
なお、図示しないが、これと同じ構成を使用し、画像データに相当するところに画像クロックのパターンを入力したり、フリップフロップ８１ａ〜８１ｉの特定箇所（例えば８１ａと８１ｅ）の出力をＪＫフリップフロップ回路に入力することによって、ＰＷＭ信号と同様に８／９個の高周波クロック（ＣＬＫ）で構成されたクロック信号を出力することができる。
【００５６】
以上により、図２０に示すように、１周期（画像有効エリア）内の特定箇所（書込み位置）で１画素の構成数を９個の高周波クロック（ＣＬＫ）に、その他のときには、８個の高周波クロック（ＣＬＫ）になるように制御することで、感光ドラム１１面上の各レーザビームの走査長差が電気的に補正され、４つのレーザ光による走査長を互いに等しくすることが可能になる。
【００５７】
なお、本実施形態では、１画素を構成する幅を変化させる特定箇所を、カウンタ回路６４で決定しているが、例えば別のタイマー手段などで決定してもよい。
【００５８】
図１２のフローチャートを用いて、レジストレーション補正および各レーザビーム間の主走査長差補正の動作について説明する。レジストレーション補正およびレーザビーム間主走査長差補正は、電源投入して所定時間経過後もしくは所定枚数プリント後もしくはメイン電源ＯＮ直後に行う必要がある。ただし、各々の補正は補正が必要なプリント枚数間隔や所定時間が異なることになる。そこで、ステップ１で電源投入後所定時間経過後もしくは所定枚数プリント後もしくはメイン電源ＯＮ直後かを判断し、ＹＥＳならステップ２に、ＮＯならステップ１に戻る。ステップ２ではレジストレーション補正が必要なタイミング（所定枚数経過したか、所定時間経過したか、メイン電源ＯＮ直後か）を判断し、ＹＥＳならステップ３へＮＯならステップ７へ進む。通常のレジストレーション補正の時とレーザビーム間主走査長差補正の時では、補正用パターン形成時は副走査方向の形成速度が異なるため、ステップ３では副走査方向の搬送速度を通常の設定にし（具体的には感光ドラムの回転速度と中間転写ベルトの搬送速度の設定）、ステップ４で補正用パターンを形成し、ステップ５で補正用パターンを検知し、ステップ６で検知結果に基づきレジストレーション補正を行い、その後ステップ７に進む。ステップ７ではレーザビーム間主走査長差補正が必要なタイミングかを判断し、ＹＥＳならステップ８に、ＮＯならエンドに進む。ステップ８では副走査方向の搬送速度を１／ビーム数、本実施例の場合は１／４に設定し、ステップ９で補正用パターンを形成し、ステップ１０で補正用パターンを検知し、ステップ１１で検知結果に基づきレーザビーム間主走査長差補正を行い、エンドに進み本フローを終了する。
【００５９】
以上のように、各レーザビームの主走査長差補正用パターンを１／（ビーム数）の形成速度で形成し、補正用パターンを検知することで、正確に各レーザビームの主走査長差を検知することができる。
【００６０】
また、検知結果を基に対応するレーザ光で走査されるライン上の特定箇所で１画素を形成する高周波クロック数を変化させて走査長を補正する構成をとることで、安価な補正手段が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来のレーザ走査ユニットを示す図。
【図２】従来のレーザ走査ユニットを示す図。
【図３】従来のレーザ走査ユニットを示す図。
【図４】４つのレーザビームでの感光ドラム上での走査長差を表す図
【図５】本実施例での画像形成装置を示す図。
【図６】本実施例でのレジストレーション検知センサを示す図。
【図７】本実施例での中間転写ベルト上のパターンを読み取る様子を表す図
【図８】本実施例でのレジストレーション補正用パターンを示す図。
【図９】本実施例での主走査倍率を検知する原理を表す図
【図１０】本実施例でのレジストレーション補正用パターンとセンサ出力を表す図
【図１１】本実施例でのビーム間主走査長差補正用パターンを示す図。
【図１２】本実施例でのビーム間主走査長差補正用パターンを１つのビームで形成した時のパターンを示す図。
【図１３】本実施例でのビーム間主走査長差補正を行うレーザ制御部のブロック図
【図１４】本実施例での画像信号タイミング制御部を示す図。
【図１５】本実施例での変調部を示す図。
【図１６】本実施例での分周回路の動作例を示すタイミングチャート
【図１７】本実施例での変調回路の動作例を示すタイミングチャート
【図１８】本実施例でのカウンタ回路の動作例を示すタイミングチャート
【図１９】本実施例での出力回路を示す図。
【図２０】本実施例での出力回路の動作例を示すタイミングチャート
【図２１】本実施例でのフローチャート
【符号の説明】
【００６２】
１Ｒ  画像読取部
１Ｐ  画像出力部
１０  画像形成部
１１ａ〜１１ｄ  感光ドラム
６０  フォトセンサ
【図１】
2006150666.tif 000003
【図２】
2006150666.tif 000004
【図３】
2006150666.tif 000005
【図４】
2006150666.tif 000006
【図５】
2006150666.tif 000007
【図６】
2006150666.tif 000008
【図７】
2006150666.tif 000009
【図８】
2006150666.tif 000010
【図９】
2006150666.tif 000011
【図１０】
2006150666.tif 000012
【図１１】
2006150666.tif 000013
【図１２】
2006150666.tif 000014
【図１３】
2006150666.tif 000015
【図１４】
2006150666.tif 000016
【図１５】
2006150666.tif 000017
【図１６】
2006150666.tif 000018
【図１７】
2006150666.tif 000019
【図１８】
2006150666.tif 000020
【図１９】
2006150666.tif 000021
【図２０】
2006150666.tif 000022
【図２１】
2006150666.tif 000023