(57)【要約】【課題】コストアップを招くことなく、複数のビームのそれぞれによる走査長の差に起因する画像の劣化を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置においては、各ＢＤセンサ３６，３７の出力に基づき各レーザ光による感光ドラム１１上の走査長の差（Ｘｂ−Ｘａ）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Ｘａ，Ｘｂが電気的に補正され、２つのレーザ光による走査長Ｘａ，Ｘｂを互いに等しくすることが可能になる。【選択図】　　　図３
2004102103.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走査長差検出手段と、
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、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】
前記走査長差検出手段は、前記複数のビームのそれぞれの走査開始位置を検知する走査開始位置検知手段と、前記複数のビームのそれぞれの走査終了位置を検知する走査終了位置検知手段とを有し、前記走査開始位置検知手段で検知された前記複数のビームのそれぞれの走査開始位置と前記走査終了位置検知手段で検知された前記複数のビームのそれぞれの走査終了位置とに基づき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。
【請求項４】
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および前記複数のビームのそれぞれの走査開始位置を検知する走査開始位置検知手段を有し、前記走査開始位置検知手段による前記複数のビームのそれぞれに対する検知結果に基づき前記複数のビームのそれぞれによる画像形成を開始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間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の検出結果に基づき、前記複数のビームのうち、対応するビームの画像形成開始のタイミングを制御する第１の補正手段と、
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、対応するビームによる走査長を補正する第２の補正手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の補正手段は、前記複数のビームのうち、対応するビームによる画像形成開始のタイミングを遅延させるよう制御することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の補正手段は、前記走査開始位置検知手段による前記複数のビームのそれぞれに対する検知結果のうち、対応する検知結果を遅延させるよう制御することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項７】
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を備え、
前記第２の補正手段は、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、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ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数のビームのそれぞれの走査終了位置を検知する走査終了位置検知手段を備え、
前記走査長差検出手段は、前記走査開始位置検知手段で検知された前記複数のビームのそれぞれの走査開始位置と前記走査終了位置検知手段で検知された前記複数のビームのそれぞれの走査終了位置とに基づき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ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項９】
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４記載の画像形成装置。
【請求項１０】
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、および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する高周波クロック発生手段を有する画像形成装置の走査長制御方法であって、
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走査長差検出工程と、
前記走査長差検出工程の検出結果に基づき、前記複数のビームのうち、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工程と
を備えることを特徴とする画像形成装置の走査長制御方法。
【請求項１１】
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および前記複数のビームのそれぞれの走査開始位置を検知する走査開始位置検知手段を有し、前記走査開始位置検知手段による前記複数のビームのそれぞれに対する検知結果に基づき前記複数のビームのそれぞれによる画像形成を開始する画像形成装置の走査長制御方法であって、
前記複数のビームのそれぞれによる走査長間の差を検出する走査長差検出工程と、
前記走査長差検出工程の検出結果に基づき前記複数のビームのうち、対応するビームの画像形成開始のタイミングを制御する第１の補正工程と、
前記走査長差検出手段の検出結果に基づき、前記複数のビームうち、対応するビームによる走査長を補正する第２の補正工程と
を備えることを特徴とする画像形成装置の走査長制御方法。
【請求項１２】
前記第１の補正工程では、前記複数のビームのうち、対応するビームによる画像形成開始のタイミングを遅延させるよう制御することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置の走査長制御方法。
【請求項１３】
前記第１の補正工程では、前記走査開始位置検知手段による前記複数のビームのそれぞれに対する検知結果のうち、対応する検知結果を遅延させるよう制御することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置の走査長制御方法。
【請求項１４】
前記画像形成装置は、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を有し、
前記第２の補正工程では、前記走査長差検出工程の検出結果に基づき、前記複数のビームのうち、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ことを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置の走査長制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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およびその走査長制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、レーザ複写機、レーザファクシミリ、レーザプリンタなどの画像形成装置においては、レーザ光源から発光されたレーザ光を光スポットとして感光体などの被走査面上に集光して走査を行う走査光学系が用いられているが、近年、書込みの高速化を図るために、上記走査光学系に代わるものとして、複数のビームを用いてそれぞれに対応するラインの走査を同時に行うマルチビーム走査光学系が提案されている。
【０００３】
上記マルチビーム走査光学系においては、複数の例えば２つのレーザ光源が副走査方向に間隔をおいて配置されており、各レーザ光源からのレーザ光による被走査面上での走査長（書込み幅）をそれぞれ等しくするために、一方のレーザ光源から感光体までの光路長と他方のレーザ光源から感光体までの光路長とを等しくする必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常、光学的、機械的誤差に加え、温度上昇による光学系の変動やレーザの波長の変動に伴い、各レーザ光による被走査面上での走査長（書込み幅）がそれぞれ異なるので、各レーザ光による被走査面上での走査長に差が生じる。この走査長の差により、特に縦線揺らぎなどが発生し、画像の劣化に顕著に影響を与えるという問題がある。
【０００５】
このため、特開平１０−２６８２１４号公報には、各レーザ光間の画素ずれを少なくするために、画像中央部での形成画素が合うように各レーザ光の走査開始タイミングをずらす技術が記載されている。しかしながら、この特開平１０−２６８２１４号公報に記載の技術では、主走査中央部での画素ずれは低減するが、各レーザ光間での書込み幅の差が大きいときには、最も画素ずれが目立ち易い主走査開始位置と終了位置での画素ずれが大きいまま状態である。
【０００６】
また、特開２０００−１９９８６８号公報には、ビーム書込みクロックの周波数を微調することで、各ビーム間の走査長を合わせる技術が開示されている。このクロックの周波数を変化させる回路としては、一般的に周波数シンセサイザーなどがあるが、これは比較的高価であり、画像形成装置のコストアップを招く。
【０００７】
本発明の第１の目的は、コストアップを招くことなく、複数のビームのそれぞれによる走査長の差に起因する画像の劣化を抑制することができる画像形成装置およびその走査長制御方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の第２の目的は、複数のビームのそれぞれによる走査長の差およびライン間の画素の位置ずれに起因する画像の劣化を抑制することができる画像形成装置およびその走査長制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記第１の目的を達成するため、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走査長差検出手段と、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、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。
【００１０】
また、前記走査長差検出手段は、前記複数のビームのそれぞれの走査開始位置を検知する走査開始位置検知手段と、前記複数のビームのそれぞれの走査終了位置を検知する走査終了位置検知手段とを有し、前記走査開始位置検知手段で検知された前記複数のビームのそれぞれの走査開始位置と前記走査終了位置検知手段で検知された前記複数のビームのそれぞれの走査終了位置とに基づき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ことを特徴とする。
【００１１】
また、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。
【００１２】
また、本発明は、上記第２の目的を達成するため、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および前記複数のビームのそれぞれの走査開始位置を検知する走査開始位置検知手段を有し、前記走査開始位置検知手段による前記複数のビームのそれぞれに対する検知結果に基づき前記複数のビームのそれぞれによる画像形成を開始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間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の検出結果に基づき、前記複数のビームのうち、対応するビームの画像形成開始のタイミングを制御する第１の補正手段と、前記走査長差検出手段の検出結果に基づき、前記複数のビームうち、対応するビームによる走査長を補正する第２の補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、前記第１の補正手段は、前記複数のビームのうち、対応するビームによる画像形成開始のタイミングを遅延させるよう制御することを特徴とする。
【００１４】
また、前記第１の補正手段は、前記走査開始位置検知手段による前記複数のビームのそれぞれに対する検知結果のうち、対応する検知結果を遅延させるよう制御することを特徴とする。
【００１５】
また、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を備え、前記第２の補正手段は、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、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ことを特徴とする。
【００１６】
また、前記複数のビームのそれぞれの走査終了位置を検知する走査終了位置検知手段を備え、前記走査長差検出手段は、前記走査開始位置検知手段で検知された前記複数のビームのそれぞれの走査開始位置と前記走査終了位置検知手段で検知された前記複数のビームのそれぞれの走査終了位置とに基づき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ことを特徴とする。
【００１７】
また、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。
【００１８】
また、本発明は、上記第１の目的を達成するため、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、および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する高周波クロック発生手段を有する画像形成装置の走査長制御方法であって、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走査長差検出工程と、前記走査長差検出工程の検出結果に基づき、前記複数のビームのうち、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工程とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、上記第２の目的を達成するため、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および前記複数のビームのそれぞれの走査開始位置を検知する走査開始位置検知手段を有し、前記走査開始位置検知手段による前記複数のビームのそれぞれに対する検知結果に基づき前記複数のビームのそれぞれによる画像形成を開始する画像形成装置の走査長制御方法であって、前記複数のビームのそれぞれによる走査長間の差を検出する走査長差検出工程と、前記走査長差検出工程の検出結果に基づき前記複数のビームのうち、対応するビームの画像形成開始のタイミングを制御する第１の補正工程と、前記走査長差検出手段の検出結果に基づき、前記複数のビームうち、対応するビームによる走査長を補正する第２の補正工程とを備えることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【００２２】
画像形成装置は、図１に示すように、複数枚の原稿を積載可能な原稿給紙装置１と、副走査方向に移動可能に構成されているスキャナユニット４とを備える。原稿給紙装置１は、積載されている複数枚の原稿をその先頭から１枚ずつ原稿台ガラス２上へ搬送する。スキャナユニット４は、原稿台ガラス２上に搬送された原稿を照明するためのランプ３と、原稿台ガラス２上の原稿からの反射光を反射ミラー６に導くための反射ミラー５とを搭載する。反射ミラー６は、反射ミラー７と協働して反射ミラー５からの反射光をレンズ８に導き、レンズ８は、上記反射光をイメージセンサ部９に結像する。イメージセンサ部９は、結像された光像を電気信号に変換し、この電気信号は所定の処理が施された後に、画像信号として露光制御部１０に入力される。
【００２３】
露光制御部１０は、入力された画像信号に基づきレーザ光を発光し、このレーザ光で感光ドラム１１上を露光走査する。このレーザ光の露光走査により、感光ドラム１１上には、レーザ光に応じた潜像が形成される。この感光ドラム１１上に形成された潜像は、現像器１３から供給されたトナーによりトナー像として可視像化される。
【００２４】
また、上記レーザ光の照射開始と同期したタイミングで、カセット１４またはカセット１５からシートが給紙され、このシートは搬送路を介して転写部１６へ向けて搬送される。この搬送されたシート上には、転写部１６により、感光ドラム１１上のトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートは、定着部１７に搬送される。
【００２５】
定着部１７においては、シート上のトナー像が熱圧されてシート上に定着される。この定着部１７を通過したシートは、排紙ローラ対１８を経て外部に排出される。
【００２６】
トナー像の転写後の感光ドラム１１の表面は、クリーナ２５で清掃された後に、補助帯電器２６で除電される。そして、感光ドラム１１の表面の残留電荷が前露光ランプ２７で消去されて一次帯電器２８において良好な帯電が得られる状態にされた後に、一次帯電器２８で感光ドラム１１の表面が帯電される。
【００２７】
上記一連の工程を繰り返すことにより、複数枚の画像形成が可能になる。
【００２８】
次に、上記露光制御部１０の詳細な構成について図２および図３を参照しながら説明する。図２は図１の露光制御部１０の構成を模式的に示す平面図、図３は図１の露光制御部１０の構成を模式的に示す側面図である。
【００２９】
露光制御部１０は、図２に示すように、半導体レーザ４３を駆動するレーザ駆動装置３１を有する。なお、図示していないが、本実施形態においては、２つの半導体レーザが設けられており、それぞれに対してレーザ駆動装置および後述する変調部が設けられている。
【００３０】
半導体レーザ４３の内部には、レーザ光の一部を検出するフォトダイオードセンサ（ＰＤセンサ；図示せず）が設けられ、レーザ駆動装置３１は、ＰＤセンサの検出信号を用いて半導体レーザ４３のＡＰＣ（Ａｕｔｏ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御を行う。半導体レーザ４３から発光されたレーザ光は、コリメータレンズ３５および絞り３２によりほぼ平行光となり、所定のビーム径でポリゴンミラー（回転多面鏡）３３に入射する。ポリゴンミラー３３は、図中の矢印が示す方向に等角速度で回転しており、この回転に伴い、ポリゴンミラー３３に入射したレーザ光は、連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射される。偏向ビームとなって反射されたレーザ光は、ｆ−θレンズ３４により集光作用を受ける。同時に、ｆ−θレンズ３４は走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行うので、ｆ−θレンズ３４を通過したレーザ光は、感光ドラム１１上に図の矢印の方向に等速で結合走査される。
【００３１】
感光ドラム１１の一方の端部近傍には、ポリゴンミラー３３から反射されたレーザ光を検知するビームディテクト（以下、ＢＤという）センサ３６が設けられており、他方の端部近傍には、ＢＤセンサ３７が設けられている。ＢＤセンサ３６の検知信号は、走査開始位置信号であり、ポリゴンミラー３３の回転とデータの書き込みの同期をとるための同期信号として用いられる。ＢＤセンサ３７の検知信号は走査終了位置信号であり、ＢＤセンサ３６の走査開始位置信号とともに各レーザ光による走査時間の算出に用いられている。
【００３２】
本実施形態においては、上述したように、２つの半導体レーザ４３が設けられている。この場合、図３（ａ）に示すように、２つのレーザ光が一定速度で回転するポリゴンミラー３３で偏向されて感光ドラム１１上に向けて照射される。すなわち、２つのレーザ光で感光ドラム１１を主走査方向に走査することにより、感光ドラム１１上に静電潜像が形成される。ここで、２つのレーザ光は、副走査方向に所定の間隔をあけた状態で感光ドラム１１に照射される。このような構成により、１つのレーザで感光ドラム１１上を走査した場合に比して、１／２の走査回数で、画像形成を行うことができる。
【００３３】
ここで、図３（ｂ）に示すように、各レーザ光のポリゴンミラー３３から感光ドラム１１までの光路長をそれぞれＬａ，Ｌｂとすると、各レーザ光が副走査方向に所定の間隔をあけた状態で感光ドラム１１に照射されるので、各光路長Ｌａ，Ｌｂが異なる。ここでは、Ｌａ＜Ｌｂの関係式が成立するものとし、その差分はΔＬである。
【００３４】
各レーザ光のポリゴンミラー３３から感光ドラム１１までの光路長Ｌａ，Ｌｂがそれぞれ異なるということは、図３（ｃ）に示すように、感光ドラム１１上の主走査方向の１走査ラインの有効画素範囲に対するレーザ光の走査長がレーザ光毎に異なることになる。ここでは、光路長Ｌａの場合のレーザ光の走査長をＸａ、光路長Ｌｂの場合のレーザ光の走査長をＸｂとすると、Ｘａ＜Ｘｂの関係式が成立する。
【００３５】
このような光学的、機械的誤差による光路長差に対して、温度上昇による光学系の変動やレーザの波長の変動に伴う光路長差があり、それぞれの光路長差が加算される場合もある。よって、光学的、機械的誤差による光路長差があってもなくても、温度上昇による光学系の変動やレーザの波長の変動に伴う光路長差が生れば、同様に、走査長Ｘａ，Ｘｂの間に差が生じることになる。
【００３６】
このような状態で画像を形成すると、１ラインおきに画像端部がギザギザになる画像が得られる。画像に対する高解像度の要求がますます高くなる昨今の状況において、その端部のギザギザが高解像度要求を満たさないものとなる。
【００３７】
そこで、本実施形態においては、各レーザ光による感光ドラム１１上での走査長の差を小さくするように走査長を補正するための手段が設けられている。この走査長補正の基本的な原理とそれを実現するための構成について説明する。
【００３８】
本実施形態の走査長補正では、各ＢＤセンサ３６，３７の出力に基づき各レーザ光による感光ドラム１１上の走査長の差（Ｘｂ−Ｘａ）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。
【００３９】
まず、各レーザ光による感光ドラム１１上の走査長の差（Ｘｂ−Ｘａ）を検出する方法について図４を参照しながら説明する。図４は図２の各レーザ光に対する各ＢＤセンサ３６，３７の出力を示すタイミングチャートである。ここでは、２つの半導体レーザ４３の一方をＬＤ１、他方をＬＤ２とし、それぞれを点灯させたときのＢＤセンサ３６，３７の出力を示す。
【００４０】
ＬＤ１を点灯させて走査する場合、図４（ａ）に示すように、ＢＤセンサ３６の出力からＢＤセンサ３７の出力までの時間Ｔ１がＬＤ１の走査時間となる。同様に、ＬＤ２を点灯させたて走査する場合、図４（ｂ）に示すように、ＢＤセンサ３６の出力からＢＤセンサ３７の出力までの時間Ｔ２（＜Ｔ１）がＬＤ２の走査時間となる。ここで、ＢＤセンサ３６，３７間の距離をＬとすると、ＬＤ１の走査長とＬＤ２の走査長との差（Ｘｂ−Ｘａ）は、
Ｘｂ−Ｘａ≒｛（Ｔ１−Ｔ２）／Ｔ２｝×Ｌ　　　　　　　　…（１）
となる。（Ｔ１−Ｔ２≪Ｔ１、Ｔ２とする）
このように、各ＢＤセンサ３６，３７の出力からＬＤ１の走査長とＬＤ２の走査長との差（Ｘｂ−Ｘａ）を求めることができる。
【００４１】
次に、対応するレーザ光による感光ドラム１１面上の走査長を補正する方法について図５ないし図８を参照しながら説明する。図５は図２の変調部４８の構成を示すブロック図、図６は図５の分周回路６１の入出力信号のタイミングチャート、図７は図５の変調回路６２の入出力信号のタイミングチャート、図８は図５のカウンタ回路６４および出力回路６３の入出力信号のタイミングチャートである。
【００４２】
本実施形態においては、上述したように、走査長Ｘａ，Ｘｂ間にはＸｂ＞Ｘａの関係があるとし、走査長Ｘａを描く半導体レーザに対応する変調部４８が走査長ＸａをＸｂに等しくするように補正する制御を行うものとする。この制御が可能な変調部４８は、図５に示すように、ＰＬＬ回路６０と、分周回路６１と、変調回路６２と、出力回路６３と、カウンタ回路６４とを有する。
【００４３】
ＰＬＬ回路６０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６１、出力回路６３にそれぞれ入力される。分周回路６１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６を参照）。ここで、ｘは正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６０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６４に入力される。
【００４４】
変調回路６２は、後述するクロック信号に同期して、入力データを変調する。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ビットの入力データをＰＷＭ変調する場合、この入力データは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６２は、入力データ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６３に出力する（図７を参照）。
【００４５】
出力回路６３は、変調回路６２から出力されたパルス幅データに応じて、ＰＬＬ回路６０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信号はレーザ駆動装置３１に、クロック信号は画像処理部（図示せず）および変調回路６２にそれぞれ出力される（図８（ａ），（ｄ）および（ｅ）を参照）。
【００４６】
カウンタ回路６４は、分周回路６１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８（ｂ）を参照）。カウンタ回路６４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６３に出力する（図８（ｂ）および（ｃ）を参照）。ここで、カウンタ回路６４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。
【００４７】
このカウンタ回路６４が上記所定の信号を出力回路６３に出力すると、出力回路６３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８を参照）。
【００４８】
次に、上記出力回路６３の具体的な構成について図９を参照しながら説明する。図９は図５の出力回路６３の構成を示すブロック図である。
【００４９】
出力回路６３は、図９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。
【００５０】
変調回路６２は、入力された画像データを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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
次に、出力回路６３の動作について図１０を参照しながら説明する。図１０は図９の出力回路６３の動作例を示すタイミングチャートである。
【００５６】
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。これらの切換で、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。
【００５７】
２入力ＡＮＤ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ＡＮＤ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。
【００５８】
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。
【００５９】
以上により、図１０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面上の走査長Ｘａ，Ｘｂが電気的に補正され、２つのレーザ光による走査長Ｘａ，Ｘｂを互いに等しくすることが可能になる。
【００６０】
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。
【００６１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１１ないし図１３を参照しながら説明する。図１１は本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の露光制御部の構成を示すブロック図、図１２は図１１の画像信号タイミング制御部の構成を示すブロック図、図１３は本発明の第２実施形態における走査長が補正される前と補正された後の画像をそれぞれ模式的に示す図である。
【００６２】
上記第１実施形態では、感光ドラム１１面上の走査長の差Ｘｂ−Ｘａを検出し、一方の主走査方向の特定箇所の１画素を形成する高周波クロックの数を増すことによって、各ビームの走査長の差を無くすように補正しているが、走査長差Ｘｂ−Ｘａの値が大きくなるほど、補正のための高周波クロック数に対する増加数が大きくなる。これは、一方のレーザ光で形成されるドットが周期的に大きいものがある割合が多くなる、すなわち他方のレーザ光で形成されるドットと大きさが違う割合が多くなるので、結果的に画像劣化を招くことになる。
【００６３】
そこで、本実施形態では、各レーザ光間の画素ずれを少なくするために、一方のレーザ光の走査長を補正するために増加させる高周波クロック数を制限し、かつ他方のレーザ光の書込みタイミングをずらす方法を採用する。この方法を実現するために、本実施形態においては、図１１に示すように、露光制御部１０に、主走査長差検知回路１０１と、画像信号タイミング制御部１０２とが設けられている。ここで、上記第１実施形態と同じブロックまたは部材には、同一の符号を付し、その説明は簡略化する。
【００６４】
主走査長差検知回路１０１は、ＢＤセンサ３６，３７の検知信号に基づき各レーザ光間の走査長差を検出し、この検出された走査長差の値に応じた補正量を変調部４８に送出する。この補正量は、カウンタ回路６４に対する設定値であり、走査長差が予め設定されている閾値を超えたときには、上記補正量として、画像劣化を招かない最大の値が送出される。
【００６５】
また、主走査長差検知回路１０１は、検出された走査長差および上記補正量に基づき、ＢＤセンサ３６の出力の取り込みを遅延させるためのＢＤディレイ量を決定し、画像信号タイミング制御部１０２に送出する。
【００６６】
画像信号タイミング制御部１０２は、図１２に示すように、セレクタ１０３、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ　Ｉｎ　Ｆｉｒｓｔ　Ｏｕｔ　ｍｅｍｏｒｙ）１０５，１０６およびＢＤディレイ回路１０４を有する。セレクタ１０３には画像信号が入力され、セレクタ１０３は、入力された画像信号を１ライン毎に切り替え、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ　Ｉｎ　Ｆｉｒｓｔ　Ｏｕｔｍｅｍｏｒｙ）１０５，１０６に入力する。ＢＤディレイ回路１０４は、主走査長差検知回路１０１から送られてくるＢＤディレイ量に応じて、ＢＤセンサ３６の出力の取り込みを遅延させる。ただし、取り込みが遅延されるＢＤセンサ３６の出力は、走査長が短い半導体レーザに対応するものであり、他方の半導体レーザに対するＢＤセンサ３６の出力の取り込みは遅延されない。この遅延されたまたは遅延されないＢＤセンサ３６の検知信号は、ＦＩＦＯ１０５，１０６に入力され、画像信号の読み出しタイミングに用いられる。そして、ＦＩＦＯ１０５，１０６からは、このタイミング信号（遅延されたまたは遅延されないＢＤセンサ３６の検知信号）に基づいて画像信号が出力される。ＦＩＦＯ１０５からの画像信号は、一方の半導体レーザに対する変調部へ、ＦＩＦＯ１０６からの画像信号は、他方の半導体レーザに対する変調部へ入力される。
【００６７】
ここで、半導体レーザ４３の一方をＬＤ１とし、他方をＬＤ２とし、感光ドラム１１上での各レーザ光による走査長の差を無くすために、ＬＤ１のレーザ光による走査長より短いＬＤ２のレーザ光による走査長を、高周波クロック数を制限しながら補正し、ＬＤ２の走査時にＢＤセンサ３６の出力の取り込みを遅延させる場合を考える。
【００６８】
例えば図１３に示すように、補正が行われない場合、ＬＤ１で感光ドラム１１上に画像１２１が形成され、ＬＤ２で感光ドラム１１上に画像１２２が形成されたとする。これに対し、走査長が短いＬＤ２に対し、その主走査方向の所定箇所の１画素を形成する高周波クロック数を増す補正を行うと、その補正後の画像として画像１２３が得られる。ここで、ＬＤ２とＬＤ１間の走査長差が大きいときには、この補正量（カウンタ回路６４に対する設定値）が最大値に設定され、この補正で画素ずれは低減されるが、画像終了端部では依然画素ずれが残ったままになる。そこで、上記高周波クロック数を増す補正に加えて、ＢＤセンサ３６の検知信号の取り込みを遅延させると、画素ずれ量が分散された画像１２４を得ることができる。
【００６９】
このように、本実施形態では、１ラインの所定箇所で１画素の幅を変化させることで走査長を補正するとともに、ＢＤセンサの出力の取り込みを遅延させることによって、各ビーム光による走査長の差および画素ずれ量を少なくすることができ、画質劣化を極力低減することができる。
【００７０】
なお、上記各実施形態では、２ビームでの構成について説明したが、３ビーム以上のマルチビームでも同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数のビームのそれぞれによる走査長の差を検出し、この検出結果に基づき、複数のビームのうち、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、対応するビームによる走査長を補正するので、コストアップを招くことなく、複数のビームのそれぞれによる走査長の差に起因する画像の劣化を抑制することができる。
【００７２】
また、本発明によれば、複数のビームのそれぞれによる走査長間の差を検出した結果に基づき、複数のビームのうち、対応するビームの画像形成開始のタイミングを制御し、複数のビームのそれぞれによる走査長間の差を検出した結果に基づき、複数のビームうち、対応するビームによる走査長を補正するので、複数のビームのそれぞれによる走査長の差およびライン間の画素の位置ずれに起因する画像の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】図１の露光制御部１０の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図１の露光制御部１０の構成を模式的に示す側面図である。
【図４】図２の各レーザ光に対する各ＢＤセンサ３６，３７の出力を示すタイミングチャートである。
【図５】図２の変調部４８の構成を示すブロック図である。
【図６】図５の分周回路６１の入出力信号のタイミングチャートである。
【図７】図５の変調回路６２の入出力信号のタイミングチャートである。
【図８】図５のカウンタ回路６４および出力回路６３の入出力信号のタイミングチャートである。
【図９】図５の出力回路６３の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９の出力回路６３の動作例を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の露光制御部の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１の画像信号タイミング制御部の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における走査長が補正される前と補正された後の画像をそれぞれ模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０　露光制御部
１１　感光ドラム
３１　レーザ駆動装置
３３　ポリゴンミラー
４３　半導体レーザ
４８　変調部
６０　ＰＬＬ
６１　分周回路
６２　変調回路
６３　出力回路
６４　カウンタ回路
８０　変調制御部
８１ａ〜８１ｉ　フリップフロップ
８２ａ〜８２ｉ　２入力ＡＮＤ回路
８３，８４　２入力セレクタ回路
８６　９入力ＯＲ回路
８７　２入力ＯＲ回路
１０１　主走査長差検知回路
１０２　画像信号タイミング制御部
１０３　セレクタ
１０４　ＢＤディレイ回路
１０５，１０６　ＦＩＦＯ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004102103.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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