(57)【要約】【課題】画素クロックに対し部分的な書込倍率補正を行えるようにして、画像品質を向上させる。【解決手段】光走査装置に使用される画素クロック生成回路１５１（パルス発生回路を含む）は、ポリゴンミラー５ａ又は５ｂによるレーザビームの１走査期間を複数に分割し、その各分割期間毎に生成出力した外部パルス列ｘｐｌｓを用いて画素クロックｃｌｋｗの位相変更（位相設定）を行う。また、上記分割期間毎に生成出力した外部パルス列ｘｐｌｓを用いて画素クロックｃｌｋｗの位相変更を行うタイミングを１走査毎に異ならせる（シフトさせる）こともできる。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを回転多面鏡により周期的に偏向させ、副走査方向に移動する被走査媒体の被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向に走査して、該被走査面上に静電潜像を書込む光走査装置において、
前記被走査面に対する前記主走査方向の画像領域外でレーザビームを検知してレーザビームによる主走査方向の書込開始位置を規定する同期検知信号を生成して出力する同期検知手段と、
該手段から出力される同期検知信号と同期をとり、画素クロックを生成出力する画素クロック生成手段と、
レーザビームの一走査期間を分割した分割期間毎に、出力される画素クロックの位相を変更する位相設定手段とを設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記位相設定手段が、前記位相を画素クロック周期よりも短い時間単位で変更可能な部分位相変更を行うことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記位相設定手段が、前記分割期間毎の位相設定のタイミングをレーザビームの一走査毎に異ならせることを特徴とする請求項１又は２記載の光走査装置。
【請求項４】
レーザビームを回転多面鏡により周期的に偏向させ、副走査方向に移動する被走査媒体の被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向に走査して、該被走査面上に静電潜像を書込む光走査装置において、
前記被走査面に対する前記主走査方向の画像領域外でレーザビームを検知してレーザビームによる主走査方向の書込開始位置を規定する同期検知信号を生成して出力する同期検知手段と、
該手段から出力される同期検知信号と同期をとり、画素クロックを生成出力する画素クロック生成手段と、
レーザビームの一走査期間中の予め設定された期間内において、出力される画素クロックの位相を変更する位相設定手段とを設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
前記位相設定手段が、前記位相を画素クロック周期よりも短い時間単位で変更可能な部分位相変更を行うことを特徴とする請求項４記載の光走査装置。
【請求項６】
前記位相設定手段が、前記予め設定された期間内での前記位相設定のタイミングをレーザビームの一走査毎に異ならせることを特徴とする請求項４又は５記載の光走査装置。
【請求項７】
請求項５又は６記載の光走査装置において、
前記レーザビームによる前記画像領域の走査前の期間内に前記位相設定を行う前置位相設定手段を設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光走査装置を備え、該光走査装置を用いて作像を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
レーザビームを回転多面鏡により周期的に偏向させ、副走査方向に移動する被走査媒体の被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向に走査して、該被走査面上に静電潜像を書込む光走査手段を有する画像形成装置において、
前記被走査面に対する前記主走査方向の画像領域外でレーザビームを検知してレーザビームによる主走査方向の書込開始位置を規定する同期検知信号を生成して出力する同期検知手段と、
該手段から出力される同期検知信号と同期をとり、画素クロックを生成出力する画素クロック生成手段と、
レーザビームの一走査期間を分割した分割期間毎に、出力される画素クロックの位相を変更する位相設定手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記位相設定手段が、前記位相を画素クロック周期よりも短い時間単位で変更可能な部分位相変更を行うことを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記位相設定手段が、前記分割期間毎の位相設定のタイミングをレーザビームの一走査毎に異ならせることを特徴とする請求項９又は１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
レーザビームを回転多面鏡により周期的に偏向させ、副走査方向に移動する被走査媒体の被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向に走査して、該被走査面上に静電潜像を書込む光走査手段を有する画像形成装置において、
前記被走査面に対する前記主走査方向の画像領域外でレーザビームを検知してレーザビームによる主走査方向の書込開始位置を規定する同期検知信号を生成して出力する同期検知手段と、
該手段から出力される同期検知信号と同期をとり、画素クロックを生成出力する画素クロック生成手段と、
レーザビームの一走査期間中の予め設定された期間内において、出力される画素クロックの位相を変更する位相設定手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
前記位相設定手段が、前記位相を画素クロック周期よりも短い時間単位で変更可能な部分位相変更を行うことを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記位相設定手段が、前記予め設定された期間内での前記位相設定のタイミングをレーザビームの一走査毎に異ならせることを特徴とする請求項１２又は１３記載の画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４記載の画像形成装置において、
前記レーザビームによる前記画像領域の走査前の期間内に前記位相設定を行う前置位相設定手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
レーザビームを回転多面鏡により周期的に偏向させ、副走査方向に移動して各色の画像を形成する各被走査媒体に対し、その被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向にそれぞれ走査して、該被走査面上に静電潜像を書き込む光走査手段と、該手段により前記各被走査媒体の被走査面に形成される静電潜像を現像して各色のトナー画像を形成する手段と、その各色のトナー画像を転写する中間転写体と、該中間転写体上に形成される多色トナー画像を用紙に転写する手段とを備えた画像形成装置において、
前記被走査面に対する前記主走査方向の画像領域外でレーザビームを検知してレーザビームによる主走査方向の書込開始位置を規定する同期検知信号を生成して出力する同期検知手段と、
該手段から出力される同期検知信号と同期をとり、画素クロックを生成出力する画素クロック生成手段と、
レーザビームの一走査期間を分割した分割期間毎に、出力される画素クロックの位相を変更する位相設定手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
前記位相設定手段が、前記位相を画素クロック周期よりも短い時間単位で変更可能な部分位相変更を行うことを特徴とする請求項１６記載の画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１６又は１７記載の画像形成装置において、
前記中間転写体に画像形成の位置ずれ量を検出するパターンを形成するパターン形成手段を設け、
前記位相設定手段が、前記パターン形成手段による前記位置ずれ量検出パターンの形成タイミングと、前記位相を変更する位相設定タイミングとが重ならないように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１６又は１７記載の画像形成装置において、
前記中間転写体に形成された位置ずれ量検出パターンと、該位置ずれ量検出パターンを検出する位置検出センサとを有し、
前記位相設定手段が、該位置検出センサによる前記位置ずれ量検出パターンの検出タイミングと、前記位相を変更する位相設定タイミングとが重ならないように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１６又は１７記載の画像形成装置において、
前記中間転写体に形成された位置ずれ量検出パターンと、該位置ずれ量検出パターンを検出する位置検出センサとを有し、
前記位相設定手段が、該位置検出センサが前記位置ずれ量検出パターンを検出する検出タイミングを前記位相の変更を行わない位相設定禁止タイミングに設定していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
前記位置ずれ量検出パターンを前記中間転写体に複数配置し、かつ前記位置検出センサを位置ずれ量検出パターンに対応して複数設けたことを特徴とする請求項１９又は２０記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記検出タイミングが、位置検出センサが検出する前記レーザビームによるビームスポットの照射範囲に対応して設定されていることを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか一項記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記位相設定手段が、前記位相の変更量を前記分割期間毎に異ならせることを特徴とする請求項１６乃至２１のいずれか一項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザ光源から射出されるレーザビームによって被走査媒体の被走査面上を走査する光走査装置、及びその光走査装置を備えたレーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような画像形成装置において使用される光走査装置では、レーザ光源から射出されるレーザビームを回転多面鏡（以下「ポリゴンミラー」ともいう）を用いて周期的に偏向させ、副走査方向に移動（回動）する感光体（被走査媒体）の被走査面上（帯電器によって予め一様に帯電されている）を主走査方向に反復走査する（主走査する）ことにより、その被走査面上にレーザビームによる静電潜像の書込みを行っている。
【０００３】
ポリゴンミラーによって偏向されたレーザビームは、被走査面に対する主走査方向の画像領域外、例えば書込開始位置の直前（書込終了位置の直後でもよい）で同期検知手段としての同期検知センサによって検知される。
同期検知センサは、レーザビームを検知すると、主走査方向のレーザビームによる書込開始位置を規定する（書込開始位置を常に被走査面上の同じ位置に揃えるための）同期検知信号を生成してレーザ駆動回路へ出力する。
【０００４】
レーザ駆動回路は、同期検知信号が入力されてから（同期検知センサによってレーザビームが検知されてから）一定時間が経過した後、画像信号に応じてレーザ光源（レーザダイオード）の変調（オン／オフ）制御を開始し、対応するレーザビームを射出させる。
それによって、ポリゴンミラーの各反射面の分割角度誤差があっても、書込開始位置を常に被走査面上の同じ位置に揃えることができ、書込終了位置も被走査面上の同じ位置に揃えることができる。
【０００５】
なお、図示しないコントローラにより、ページ単位の画像データが１ライン（１走査）毎に画像信号（ビデオ信号）としてレーザ駆動回路に送出されている。そして、レーザ駆動回路がその画像信号を画素クロック（書込クロック）に沿ったタイミングでレーザ光源に出力して変調動作を行っている。この画像クロックは、画素クロック生成回路（画素クロック生成手段及び位相設定手段を構成する）から位相同期回路を経由して入力される。
【０００６】
ここで、画素クロックとその位相変更（位相設定）との関係について、図１９を参照して簡単に説明する。
図１９は、画素クロックとその位相変更との関係の一例を示すタイミングチャートである。
画素クロック生成回路は、同期検知センサから入力される同期検知信号と同期をとり、画素クロックｃｌｋｗの周波数のｎ倍（図１９では４倍）の基準クロック（元のクロック）ｃｌｋｏ（図示しない発振器から発生する）を用い、カウント制御によって４ｃｌｋｏ毎に信号のハイレベル（Ｈ），ローレベル（Ｌ）をトグルさせることにより、画素クロックｃｌｋｗを生成して出力する。
【０００７】
上述した光走査装置は、レーザビームによるビームスポットを被走査面上に形成して静電潜像の書込みを行う際にそのビームスポットの書込密度が均一になるように調整している。ところが、結像光学系が環境変動等により変化すると、ポリゴンミラーによるレーザビームの一主走期間（以下「一走査期間」という）あたりの書込倍率（光学的走査長）に誤差を生じて出力画像上に影響を与えることがあることから、レーザビームの書込倍率を補正するため、画素クロックｃｌｋｗの位相をずらす位相変更を行っている。
また、従来の光走査装置の中には、複数のレーザ光源を搭載したものがある。このような光走査装置も、各レーザ光源の波長差により一走査期間の書込倍率に差（書込倍率差）を生じ、その書込倍率が出力画像上に影響を与えることがあることから、その書込倍率差を補正するため、画素クロックｃｌｋｗの位相をずらす位相変更を行っている。
【０００８】
上述した光走査装置において、画素クロック生成回路は、画素クロックｃｌｋｗの位相をずらす位相変更を行うため、外部パルス列ｘｐｌｓを利用した位相制御を行っている。つまり、例えば、外部パルス列ｘｐｌｓを入力し、基準クロックｃｌｋｏから画素クロックｃｌｋｗを生成する際、そのカウント数を増減させることにより、通常８ｃｌｋｏで生成される画素クロックｃｌｋｗを９ｃｌｋｏ又は７ｃｌｋｏで生成する。カウント数を増減させてカウント数を変更することによって、画素クロックｃｌｋｗの周波数は、８／７倍（進み制御）又は８／９倍（遅れ制御）になり、それ以降の画素クロックｃｌｋｗをシフトすることができる。これは、主走査１ラインで見ると、ライン全体の時間をｍとした場合、ｍ−７／８、又はｍ＋９／８となって全体の倍率が伸びるか、又は縮むといった効果が得られる。
【０００９】
そして、現在の光走査装置は、画素クロックｃｌｋｗ列の位相変更を掛けたい箇所に対応させて、上述の外部パルス列（以下単に「パルス」ともいう）ｘｐｌｓを発生させるため、画素クロック生成回路は、例えば図２０に示すような構成のパルス発生回路９９を内蔵している。このパルス発生回路９９は、図示しないエンジンＣＰＵによって、比較器１０１にパルス発生間隔（周期）ｐｒｄが設定され、比較器１０２にパルス数ｎｕｍが設定されることにより、ポリゴンミラーによるレーザビームの主走査方向への一走査が行われる際に次の動作を行う。
【００１０】
カウンタ１０３は、同期検知信号から図示しない回路によって生成されたクリア信号ｘｌｃｌｒの入力により、その入力時点を基準として、画素クロックｃｌｋｗの数をカウントするカウント動作を開始し、比較器１０２から停止信号が入力された時にカウント動作を停止する。
比較器１０１は、カウンタ１０３のカウント値ｉと予め設定されたパルス発生間隔（以下「設定値」ともいう）ｐｒｄとを比較して、カウント値ｉが設定値ｐｒｄに達する毎にパルスｘｐｌｓを発生する。
カウンタ１０４は、比較器１０１から発生されるパルスｘｐｌｓの数をカウントする。
比較器１０２は、カウンタ１０４のカウント値ｊと予め設定されたパルス数（以下「設定値」ともいう）ｎｕｍとを比較し、カウント値ｊが設定値ｎｕｍに達すると、停止信号を発生する。
【００１１】
このパルス発生回路９９の動作をもう少し詳細に説明すると次のようになる。図２１に示すように、このパルス発生回路９９は、電源投入により、まずカウンタ１０３，１０４がそれぞれカウント値ｉ，ｊを「１」にリセットする。
その後、クリア信号ｘｌｃｌｒの入力により、カウンタ１０３が画素クロックｃｌｋｗを入力する毎にカウントアップ（＋１）し、そのカウント値ｉが設定値ｐｒｄに達すると、比較器１０１がパルスｘｐｌｓを発生する。カウンタ１０３は、そのパルスｘｐｌｓの入力により、カウント値ｉを「１」に戻す。
【００１２】
また、カウンタ１０４が、パルスｘｐｌｓの入力により、カウントアップ（＋１）する。
以後、カウンタ１０３，１０４及び比較器１０１が上述の動作を繰り返し、カウンタ１０４のカウント値ｊが設定値ｎｕｍに達すると、比較器１０２が停止信号を発生する。これにより、パルス発生回路９９は、一連の動作（以下この動作を「パルス発生動作」という）を終了する。
このパルス発生回路９９のパルス発生動作によって出来上がったパルス列は図２２に示すとおりである。
なお、上述のほか、ＲＡＭテーブル等を利用し、画素クロックｃｌｋｗでアドレスをカウントアップすることによって出力するデータより、固定パルス列を生成する方法等もある。
ここで、従来の画像形成装置の画素クロックの位相制御に関して、高精度の位相制御を実現しえる技術があった（例えば、特許文献１参照。）。また、複数の感光体を備えた画像形成装置に関して、画像形成の中間位置において色ずれを生じないようにする技術があった（例えば、特許文献２参照。）。
【００１３】
【特許文献１】
特願２００１−２９０４６９号（第１−４頁）
【特許文献２】
特開平２−２９１５７３号公報（第１−２頁）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したパルス発生回路９９により上述した方法でパルス発生を行うと、位相変更が書込みを行うライン毎に同じ箇所で発生するため、数ラインではわからない程度の位相差があっても、出力画像上は画像濃度の濃淡がほぼ規則的に配置された恰好となってその濃淡が縦方向に揃い、濃度の濃い部分が縦に密集してスジのように目立ちやすくなってしまう。
また、外部パルス列ｘｐｌｓは、レーザビームの走査位置とは無関係に発生するため、レーザビームの走査位置が画像領域外にあるときに外部パルス列ｘｐｌｓが発生して、それにより出力画像がずれたり、画像領域の走査終了後に外部パルス列ｘｐｌｓが発生すると、その外部パルス列ｘｐｌｓは実質的な画像の補正に寄与しないといった不具合が発生する。
さらに、外部パルス列ｘｐｌｓは、パルス幅、周期等が一定の内容でしか生成できない。そのため、外部パルス列ｘｐｌｓを用いて位相変更をするにしても、一走査期間内において、画素クロック全体を一律に伸縮する単一の位相制御しかすることができない。そのため、書込倍率を部分的に補正することが必要な不具合には対処できないという問題がある。
【００１５】
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、光走査装置及びそれを用いた画像形成装置において、上記問題を解消し、画素クロックに対して部分的な書込倍率補正を行えるようにして画像品質を向上させること、低コスト化を図ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、レーザビームを回転多面鏡により周期的に偏向させ、副走査方向に移動する被走査媒体の被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向に走査して、該被走査面上に静電潜像を書込む光走査装置において、上記の目的を達成するため、次のようにしたことを特徴とする。
請求項１の発明による光走査装置は、上記被走査面に対する上記主走査方向の画像領域外でレーザビームを検知してレーザビームによる主走査方向の書込開始位置を規定する同期検知信号を生成して出力する同期検知手段と、その手段から出力される同期検知信号と同期をとり、画素クロックを生成出力する画素クロック生成手段と、レーザビームの一走査期間を分割した分割期間毎に、出力される画素クロックの位相を変更する位相設定手段とを設けたものである。
この光走査装置は、出力される画素クロックの位相を分割期間毎に変更するから、部分的な書込倍率補正を行える。
【００１７】
また、請求項２の発明による光走査装置は、請求項１の光走査装置において、上記位相設定手段が、位相を画素クロック周期よりも短い時間単位で変更可能な部分位相変更を行うことを特徴とする。
請求項３の発明による光走査装置は、請求項１又は２記載の光走査装置において、位相設定手段が、分割期間毎の位相設定のタイミングをレーザビームの一走査毎に異ならせることを特徴とする。
【００１８】
また、この発明は、レーザビームを回転多面鏡により周期的に偏向させ、副走査方向に移動する被走査媒体の被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向に走査して、該被走査面上に静電潜像を書込む光走査装置において、上記の目的を達成するため、次のようにしたことを特徴とする。
請求項４の発明による光走査装置は、上記被走査面に対する上記主走査方向の画像領域外でレーザビームを検知してレーザビームによる主走査方向の書込開始位置を規定する同期検知信号を生成して出力する同期検知手段と、該手段から出力される同期検知信号と同期をとり、画素クロックを生成出力する画素クロック生成手段と、レーザビームの一走査期間中の予め設定された期間内において、出力される画素クロックの位相を変更する位相設定手段とを設けたものである。
この光走査装置は、出力される画素クロックの位相に対し、予め設定した走査期間内でだけ位相変更を行える。
また、請求項５の発明による光走査装置は、請求項４の光走査装置において、上記位相設定手段が、上記位相を画素クロック周期よりも短い時間単位で変更可能な部分位相変更を行うことを特徴とする。
【００１９】
さらに、請求項６の発明による光走査装置は、請求項４又５記載の光走査装置において、上記予め設定された期間内での上記位相設定のタイミングをレーザビームの一走査毎に異ならせることを特徴とする。
さらに、請求項７の発明による光走査装置は、請求項５又６記載の光走査装置において、上記レーザビームによる上記画像領域の走査前の期間内に上記位相設定を行う前置位相設定手段を設けたことを特徴とする。
そして、この発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光走査装置を備え、その光走査装置を用いて作像を行う画像形成装置を提供する。
なお、この画像形成装置が、上記被走査媒体として１個の感光体を設け、その感光体の被走査面を上記光走査装置から射出されるレーザビームで走査することにより静電潜像を書込むようにし、その各静電潜像を顕像化する現像手段を設けるとよい。
【００２０】
あるいは、上記光走査装置のレーザ光源として複数個のレーザダイオード又はその各レーザダイオードからなるレーザダイオードアレイを設けると共に、上記被走査媒体として複数個の感光体を設け、その各感光体の被走査面を上記各レーザダイオードからそれぞれ射出されるレーザビームで走査することにより異なる色に対応する静電潜像を書きこむようにし、上記各感光体毎にその各被走査面に書き込まれた静電潜像を異なる色のトナーによってそれぞれ顕像化する現像手段を設け、更にその現像手段によって顕像化された各色のトナー画像を１枚の転写紙に順次重ねて転写することにより、カラー画像を形成するようにすることもできる。
さらに、この発明は、レーザビームを回転多面鏡により周期的に偏向させ、副走査方向に移動する被走査媒体の被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向に走査して、その被走査面上に静電潜像を書込む光走査手段を有する画像形成装置において、上記目的達成のため、次のようにしたことを特徴とする。
【００２１】
請求項９の発明による画像形成装置は、上記被走査面に対する上記主走査方向の画像領域外でレーザビームを検知してレーザビームによる主走査方向の書込開始位置を規定する同期検知信号を生成して出力する同期検知手段と、その手段から出力される同期検知信号と同期をとり、画素クロックを生成出力する画素クロック生成手段と、レーザビームの一走査期間を分割した分割期間毎に、出力される画素クロックの位相を変更する位相設定手段とを設けたことを特徴とする。
この画像形成装置は、出力される画素クロックの位相を分割期間毎に変更するから、部分的な書込倍率補正を行える。
また、請求項１０の発明による画像形成装置は、上記位相設定手段が、上記位相を画素クロック周期よりも短い時間単位で変更可能な部分位相変更を行うことを特徴とする。
さらに、請求項１１の発明による画像形成装置は、上記位相設定手段が、上記分割期間毎の位相設定のタイミングをレーザビームの一走査毎に異ならせることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１２の発明による画像形成装置は、上記被走査面に対する上記主走査方向の画像領域外でレーザビームを検知してレーザビームによる主走査方向の書込開始位置を規定する同期検知信号を生成して出力する同期検知手段と、該手段から出力される同期検知信号と同期をとり、画素クロックを生成出力する画素クロック生成手段と、レーザビームの一走査期間中の予め設定された期間内において、出力される画素クロックの位相を変更する位相設定手段とを設けたことを特徴とする。
この画像形成装置は、出力される画素クロックの位相に対し、予め設定した走査期間内でだけ位相変更を行える。
請求項１３の発明による画像形成装置は、請求項１２記載の画像形成装置において、上記位相設定手段が、上記位相を画素クロック周期よりも短い時間単位で変更可能な部分位相変更を行うことを特徴とする。
【００２３】
請求項１４の発明による画像形成装置は、請求項１２又は１３記載の画像形成装置において、上記位相設定手段が、上記予め設定された期間内での上記位相設定のタイミングをレーザビームの一走査毎に異ならせることを特徴とする。
また、請求項１５の発明による画像形成装置は、請求項１３又は１４記載の画像形成装置において、上記レーザビームによる上記画像領域の走査前の期間内に上記位相設定を行う前置位相設定手段を設けたことを特徴とする。
【００２４】
そしてこの発明は、レーザビームを回転多面鏡により周期的に偏向させ、副走査方向に移動して各色の画像を形成する各被走査媒体に対し、その被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向にそれぞれ走査して、該被走査面上に静電潜像を書き込む光走査手段と、該手段により上記各被走査媒体の被走査面に形成される静電潜像を現像して各色のトナー画像を形成する手段と、その各色のトナー画像を転写する中間転写体と、該中間転写体上に形成される多色トナー画像を用紙に転写する手段とを備えた画像形成装置において、上記被走査面に対する上記主走査方向の画像領域外でレーザビームを検知してレーザビームによる主走査方向の書込開始位置を規定する同期検知信号を生成して出力する同期検知手段と、その手段から出力される同期検知信号と同期をとり、画素クロックを生成出力する画素クロック生成手段と、レーザビームの一走査期間を分割した分割期間毎に、出力される画素クロックの位相を変更する位相設定手段とを設けた画像形成装置を提供する。
この画像形成装置は、出力される画素クロックの位相を分割期間毎に変更するから、部分的な書込倍率補正を行える。
【００２５】
上記位相設定手段は、上記位相を画素クロック周期よりも短い時間単位で変更可能な部分位相変更を行うことができる。
また、上記中間転写体に画像形成の位置ずれ量を検出するパターンを形成するパターン形成手段を設け、上記位相設定手段が、上記パターン形成手段による上記位置ずれ量検出パターンの形成タイミングと、上記位相を変更する位相設定タイミングとが重ならないように制御するとよい。
この画像形成装置は、上記位置ずれ量を検出するパターンが位相変更と異なるタイミングで形成されるから、形状の乱れが無く正しく形成される。
さらに、上記中間転写体に形成された位置ずれ量検出パターンと、該位置ずれ量検出パターンを検出する位置検出センサとを有し、上記位相設定手段が、該位置検出センサによる上記位置ずれ量検出パターンの検出タイミングと、上記位相を変更する位相設定タイミングとが重ならないように制御するとよい。
この画像形成装置は、上記位置検出センサによる位置ずれ量検出パターンの読取りが位相変更と異なるタイミングで行われるから、位置検出センサによる読取りが安定する。
【００２６】
さらにまた、上記中間転写体に形成された位置ずれ量検出パターンと、該位置ずれ量検出パターンを検出する位置検出センサとを有し、上記位相設定手段が、該位置検出センサが上記位置ずれ量検出パターンを検出する検出タイミングを上記位相の変更を行わない位相設定禁止タイミングに設定しているとよい。
この画像形成装置は、位相変更が上記検出タイミングを跨いで行われなくなるから、位置ずれ量検出パターンの検出が安定したタイミングで行われる。
また、画像形成装置は、位置ずれ量検出パターンを上記中間転写体に複数配置し、かつ上記位置検出センサを位置ずれ量検出パターンに対応して複数設けたものが好ましい。
上記画像形成装置は、上記検出タイミングが、位置検出センサが検出する上記レーザビームによるビームスポットの照射範囲に対応して設定されているものがよい。
さらに、位相設定手段が、上記位相の変更量を上記分割期間毎に異ならせるとよい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図２は、この発明による光走査装置を構成する各光学素子と各感光体ドラムとの配置関係を回転偏向器（ポリゴンスキャナ）の一方の側についてのみ示す模式的な側面図（側面光路図）、図３はその光走査装置の全体の構成を示す模式的な平面図（平面光路図）である。
【００２８】
この光走査装置は、４個のレーザ光源１からそれぞれ射出されるレーザビームを回転偏向器５の２段のポリゴンミラー５ａ，５ｂを用いて周期的に偏向させ、副走査方向に回動する４個の感光体ドラム１１の各被走査面１２を副走査方向と直交する主走査方向に反復走査することにより、その各被走査面１２上にレーザビームによる静電潜像の書込みを行うものである。
この光走査装置は、図３に示すように、レーザ光源１，カップリングレンズ２，及びアパーチャ３からなる光源部を４組備え、その各光源部から射出されるレーザビームに対する個別の第１の結像光学系であるシリンドリカルレンズ４を４個備えている。
【００２９】
各光源部は、それぞれ各色（マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），及びブラック（Ｂ））用の各レーザビームＬｍ，Ｌｃ，Ｌｙ，Ｌｋを発生するために設けられている。
その各光源部は、それぞれレーザ光源１から射出されるレーザビームをカップリングレンズ２により整形してアパーチャ３を通過させ、各色用のレーザビームＬｍ，Ｌｃ，Ｌｙ，Ｌｋを射出する。その各レーサービームＬｍ，Ｌｃ，Ｌｙ，Ｌｋは、それぞれ第１の結像光学系であるシリンドリカルレンズ４により、回転偏向器５のポリゴンミラー５ａ又は５ｂの偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像を形成する。
【００３０】
回転偏向器５は、図２に示すようにポリゴンミラー５ａ，５ｂを上下２段に重ねてなるものである。上段のポリゴンミラー５ａにはシアン用レーザビームＬｃとイエロー用レーザビームＬｙが入射し、下段のポリゴンミラー５ｂにはマゼンタ用レーザビームＬｍとブラック用レーザビームＬｋが入射する。
なお、マゼンタ用のレーザ光源１とシアン用のレーザ光源１、及びイエロー用のレーザ光源１とブラック用レーザ光源１は、それぞれ製造を容易にするため図３に示すように水平方向の位置をずらして配置しており、レーザビームＬｍとＬｃの射出方向、レーザビームＬｙとＬｋの射出方向がそれぞれ異なっている。
そのため、２個のミラー１３ａ，１３ｂを設け、レーザビームＬｍを一方のミラー１３ａにより偏向させて回転偏向器５への入射方向をレーザビームＬｃと一致させ、レーザビームＬｋを他方のミラー１３ｂにより偏向させて回転偏向器５への入射方向をレーザビームＬｙと一致させている。
【００３１】
そして、レーザビームＬｍ，Ｌｃ，Ｌｙ，Ｌｋは、回転偏向器５のポリゴンミラー５ａ又は５ｂに到達すると、ポリゴンミラー５ａ又は５ｂにより所定の走査面を走査するように偏向され、第２の結像光学系である第１，第２の走査レンズ６，７、及び図２に示す第１，第２，第３の折り返しミラー８１，８２，８３により、それぞれ対応する被走査媒体である各色の画像を形成するための４個の感光体ドラム１１の各被走査面１２上に結像する。これにより、各レーザビームＬｍ，Ｌｃ，Ｌｙ，Ｌｋによる各被走査面１２の主走査方向の走査が行われる。なお、第１の走査レンズ６はｆθレンズ、第２の走査レンズ７は長尺トロイダルレンズである。
【００３２】
このようにして、４本のレーザビームＬｍ，Ｌｃ，Ｌｙ，Ｌｋにより、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｂ）の各色の画像を形成するための４個の感光体ドラム１１の各被走査面１２を主走査方向に同時に走査する主走査が行われる。
しかし、図２ではその４個の感光体ドラム１１のうち、右側のマゼンタ（Ｍ）用とシアン（Ｃ）用の２個の感光体ドラム１１と、その各被走査面１２を軸線方向（紙面に直交する方向）に走査するためのレーザビームＬｍとＬｃ用の第１，第２の走査レンズ６，７及び第１，第２，第３の折り返しミラー８１，８２，８３だけを示している。
【００３３】
また、図３において、第１，第２の折り返しミラー８１，８２は紙面に垂直に設けられているわけではないが、図示の都合上、実際にレーザビームが入射する部分のみを直線で示している。さらに、第３の折り返しミラー８３及び感光体ドラム１１は図示を省略している。
図２においては、各レーザ光源１からポリゴンミラー５ａ，５ｂまでの光路及びその光路上の光学素子は図示を省略している。
【００３４】
この光走査装置では、図３に示すように回転偏向器５の各ポリゴンミラー５ａ，５ｂの異なる反射面に異なる光源部から射出されるレーザビームを同時に入射させ、各ポリゴンミラー５ａ，５ｂによってそれぞれ２本ずつのレーザビームＬｍ，Ｌｃ及びＬｙ，Ｌｋを偏向するようにして構成を簡略化している。
この光走査装置の特徴は、反射手段である同期ミラーを設ける位置である。すなわち、図３に示す４本の各レーザビームＬｍ，Ｌｃ，Ｌｙ，Ｌｋに対する各同期ミラー９ｍ，９ｃ，９ｙ，９ｋを、図２，図３に示すように、各レーザビームＬｍ，Ｌｃ，Ｌｙ，Ｌｋのポリゴンミラー５ａ，５ｂによる走査面と平行な１平面上の、各レーザビームが感光体ドラム１１の被走査面１２上を走査する光路のそれぞれ一端の外側近傍（主走査方向の画像領域外）に設けたことである。
【００３５】
そして、このように設けた同期ミラー９ｃ，９ｍによって、ポリゴンミラー５ａ，５ｂによって走査される２本のレーザビームＬｃ，Ｌｍを、共通の１つの同期検知手段である同期検知センサ１０ａに入射させる。
また、図３に示す同期ミラー９ｙ，９ｋによって、ポリゴンミラー５ａ，５ｂによって走査される２本のレーザビームＬｙ，Ｌｋを、他の共通の１つの同期検知手段である同期検知センサ１０ｂに入射させる。
なお、レーザビームＬｃとＬｍが同時に同期検知センサ１０ａに入射しないように、またレーザビームＬｙとＬｋが同時に同期検知センサ１０ｂに入射しないように、その各レーザビームＬｃとＬｍ及びレーザビームＬｙとＬｋを発生させるレーザ光源１の点灯タイミングをずらす制御を行っている。
【００３６】
また、この光走査装置においては、同期検知センサ１０ａ，１０ｂに各レーザビームを入射させやすくするために、同期検知センサ１０ａの手前に集光レンズ１４ａを、同期検知センサ１０ｂの手前に集光レンズ１４ｂを設けている。しかし、この集光レンズ１４ａ，１４ｂは必須の構成ではなく、設けなくてもよい。
また、同期ミラー９ｍ，９ｃ，９ｙ，９ｋによって反射させたレーザビームをそれぞれ同期検知センサ１０ａ又は１０ｂに導くために、さらに他のミラーも設けるようにしてもよい。
【００３７】
このような位置に同期ミラーを設けることにより、ポリゴンミラーの１つの面で反射される複数のレーザビームを１つの同期検知センサに入射させることができるため、同期検知センサの数を減らすことができ、光書込装置の構成を簡略化すると共に、小型化、低コスト化を図ることができる。
特に、この実施形態のように複数の被走査媒体を走査する光走査装置は、ポリゴンミラーによる走査面から各レーザビームを折り返しミラーによって個別に偏向した後の光路上に同期ミラーを設けることにより、例えば、図２に示した上下２段のポリゴンミラー５ａ，５ｂによって偏向される、走査面の異なる複数本のレーザビームについて、その走査面と平行な１平面上に同期ミラーを設けることにより、共通の同期検知センサに入射させることができる。
【００３８】
図４は、この光走査装置の要部の構成を示すブロック図である。なお、この図４では、図２及び図３に示した光学系の図示をほとんど省略し、制御系を中心に示している。
各レーザビームＬｍ，Ｌｃ，Ｌｙ，Ｌｋは、第１の走査レンズ６を通過するとそれぞれ、まず、第１，第２の折り返しミラー８１，８２及び同期ミラー９ｍ，９ｃ，９ｙ，９ｋ（図４では図示省略）で反射される。そして、各感光体ドラム１１の被走査面１２（画像領域を含む）の直前（被走査面１２に対する主走査方向の画像領域外）に配置された同期検知センサ１０ａ，１０ｂの位置に到達した後、各感光体ドラム１１の被走査面１２を主走査方向に走査する。
【００３９】
そして、同期検知手段である同期検知センサ１０ａ，１０ｂは、それぞれ対応するレーザビームを検知すると、同期検知信号ＤＥＴＰを画素クロック生成回路１５１及び位相同期回路１５２へ出力する。
この画素クロック生成回路１５１は、この発明の特徴とする（画素クロック生成手段及び位相設定手段）としての機能を有している。画素クロック生成回路１５１は、同期検知センサ１０ａ，１０ｂからそれぞれ入力される同期検知信号ＤＥＴＰと同期をとり、互いに位相が異なる複数の画素クロックｃｌｋｗを色毎にそれぞれ生成出力する。
このとき、画素クロック生成回路１５１は、位相設定手段として作動し、ポリゴンミラー５ａ又は５ｂによる一走査期間（被走査面１２の画像領域及び画像領域外を含む全領域の走査期間又はその期間から画像領域の走査終了後の期間を除いた期間）を複数に分割した分割期間毎に、出力すべき各画素クロックｃｌｋｗのハイレベル又はローレベル時の位相を変更する位相設定（位相変更）を行う。したがって、位相変更が分割期間毎に行われるから、この画素クロック生成回路１５１により、一走査期間の書込倍率の補正を上記分割期間毎に部分的に行えるようになる。この位相変更は、各画素クロックｃｌｋｗのハイレベル又はローレベル時の位相を少なくともその画素クロックの一周期（以下「画素クロック周期」という）よりも細かい時間単位で変更可能な部分位相変更として行うことができる。
【００４０】
一方、位相同期回路１５２には、ポリゴンミラー５ａ又は５ｂによる一走査毎に同期検知センサ１０ａ，１０ｂから、それぞれ同期検知信号ＤＥＴＰが入力されている。
この位相同期回路１５２は、画素クロック生成回路１５１から入力される色毎に位相が異なる複数の画素クロックｃｌｋｗの中から、入力する同期検知信号ＤＥＴＰに最も位相が近い画素クロックｃｌｋｗを選択し、その選択した画素クロックｃｌｋｗを書込クロックＣＬＫとしてレーザ駆動回路１５３へ出力する。
レーザ駆動回路１５３は、その書込クロックＣＬＫに同期して、図示しないコントローラから送られてくる画像形成用の画像信号に基づきレーザ光源１を変調（ＯＮ／ＯＦＦ）制御し、そのレーザ光源１から対応するレーザビームを射出させる。
【００４１】
ポリゴンモータ駆動回路１５４は、画素クロック生成回路１５１から入力される画素クロックｃｌｋｗ及び図示しないポリゴンモータからのフィードバック信号に基づきポリゴンモータを駆動して、ポリゴンミラー５ａ，５ｂを所定速度で回転させる。
本体制御部１５５は、エンジンＣＰＵや、メインモータ制御部，電子写真プロセス制御部を含む各種制御部を備えている。
エンジンＣＰＵは、中央処理装置，プログラムＲＯＭ等からなるマイクロコンピュータであり、この光走査装置を含むエンジンユニット（画像形成装置本体）全体を統括的に制御する。
【００４２】
メインモータ制御部は、エンジンＣＰＵの指示に従い、画素クロック生成回路１５１から入力される画素クロックｃｌｋｗ及びポリゴンモータからのフィードバック信号に基づき図示しないメインモータを駆動して、各感光体ドラム１１を所定速度で回転させる。
電子写真プロセス制御部は、エンジンＣＰＵの指示に従い、図示しない画像形成用の電子写真プロセス機器を制御する。
【００４３】
以下、図４の画素クロック生成回路１５１に内蔵されるこの発明の特徴とする機能を有するパルス発生回路１８０の構成及びその動作内容について、図１及び図５〜図１２を参照して具体的に説明する。なお、説明の都合上、１個のレーザ光源に対応するパルス発生回路についてのみ説明する。
まず、図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路の構成例及び動作内容について、図１，図５，図６を参照して説明する。
図１は図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路１８０の構成を示すブロック図である。
図５は図１に示すパルス発生回路１８０の動作を示すフローチャートである。図６は図１に示すパルス発生回路１８０によって生成出力される外部パルス列及び各分割期間との関係を示すタイミングチャートである。
【００４４】
図１に示すパルス発生回路１８０は、カウンタ２００と、ｎ個の比較器２０１１，２０１　２，……，２０１　ｎ−１，２０１　ｎと、ｎ個の回路群２０２　１，２０２２，……，２０２　ｎ−１，２０２　ｎと、ＯＲ回路２０３とにより構成されている。カウンタ２００は、図示しない回路により同期検知信号ＤＥＴＰから生成されたクリア信号ｘｌｃｌｒを入力し、その入力時点を基準に画素クロックｃｌｋｗの数をカウントしてカウント値ｋを出力する。このカウント値ｋは、ポリゴンミラー５ａ又は５ｂによる一走査期間を複数に分割してその各期間を分割期間に設定するために用いられる。
【００４５】
各比較器２０１　１，２０１　２，……，２０１　ｎ−１，２０１　ｎは、それぞれ各分割期間（第１〜第ｎ分割期間）の始点値（第１〜第ｎ始点値）が予め設定されていて、カウンタ２００のカウント値ｋと対応するその始点値とを比較し、カウント値ｋが対応する始点値に到達したときに対応するエリア信号（第１〜第ｎエリア信号）を出力する。各分割期間の始点値は、図４の本体制御部１５５内のエンジンＣＰＵから各比較器２０１　１，２０１　２，……，２０１　ｎ−１，２０１　ｎにそれぞれ入力するスタート信号（第１〜第ｎスタート信号）により設定されている。
【００４６】
例えば、比較器２０１１は、カウンタ２００のカウント値ｋと第１スタート信号ｓｔａｒｔ　１が示す最初の分割期間（第１分割期間）の始点値（第１始点値）とを比較し、カウント値ｋが第１始点値（ｓｔａｒｔ　１）に到達したときに第１エリア信号ａｒｅａ　１を出力する。
また、比較器２０１２は、カウンタ２００のカウント値ｋと第２スタート信号ｓｔａｒｔ　２が示す次の分割期間（第２分割期間）の始点値（第２始点値）とを比較し、カウント値ｋが第２始点値（ｓｔａｒｔ　２）に到達したときに第２エリア信号ａｒｅａ　２を出力する。
【００４７】
各回路群２０２　１，２０２　２，……，２０２　ｎ−１，２０２　ｎは、いずれも図２０と同様の各部（すなわち、パルス発生回路９９）によって構成されており、図２１によって説明した上述のパルス発生動作と同様の動作を行う。但し、クリア信号ｘｃｌｒをエリア信号に置換している。したがって、例えば、回路群２０２１へはクリア信号ｘｃｌｒの代わりに第１エリア信号ａｒｅａ　１を入力し、回路群２０２　２へはクリア信号ｘｃｌｒの代わりに第２エリア信号ａｒｅａ　２をそれぞれ入力している。また、各回路群２０２　１，２０２　２，……，２０２　ｎ−１，２０２　ｎにはそれぞれ、任意のパルス発生間隔（設定値）ｐｒｄ　１，ｐｒｄ　２，……，ｐｒｄ　ｎ−１，ｐｒｄ　ｎ及びパルス数（設定値）ｎｕｍ　１，ｎｕｍ　２，……，ｎｕｍ　ｎ−１，ｎｕｍ　ｎが予め設定されている。
ＯＲ回路２０３は、回路群２０２　１，２０２　２，……，２０２　ｎ−１，２０２　ｎのいずれかから外部パルス例ｘｐｌｓを入力すると、その外部パルス例ｘｐｌｓをそのまま出力する。
【００４８】
ここで、このように構成されたパルス発生回路１８０の動作を図５を参照して詳細に説明する。
このパルス発生回路１８０は、電源投入により、まずカウンタ２００がカウント値ｋを「１」にリセットする。
その後、クリア信号ｘｌｃｌｒの入力により、カウンタ２００が、画素クロックｃｌｋｗが入力される毎にカウント値ｋをカウントアップ（＋１）する。そして、そのカウント値ｋが各分割期間の始点値（ｓｔａｒｔ　１，ｓｔａｒｔ　２，……，ｓｔａｒｔ　ｎ−１，ｓｔａｒｔ　ｎ）に到達する毎に、対応する各比較器２０１１，２０１　２，……，２０１　ｎ−１，２０１　ｎがそれぞれ対応する第１〜第ｎエリア信号（ａｒｅａ　１，ａｒｅａ　２，……，ａｒｅａ　ｎ−１，ａｒｅａ　ｎ）を出力する。
【００４９】
各回路群２０２　１，２０２　２，……，２０２　ｎ−１，２０２　ｎは、それぞれ対応するエリア信号を入力すると、上述したパルス発生回路１８０のパルス発生動作と同様の動作を行う。この場合、最初は、カウンタ２００のカウント値ｋが第１分割期間の始点値ｓｔａｒｔ　１に到達するので、その時点で比較器２０１　１がエリア信号ａｒｅａ　１を出力する。すると、回路群２０２　１が内部のカウンタ１０３，１０４を含む各部（図２０参照）を用いて上述のパルス発生動作と同様の動作を行い、第１分割期間に対応する外部パルス列ｘｐｌｓを生成し、ＯＲ回路２０３に出力する。この外部パルス列ｘｐｌｓは、ＯＲ回路２０３経由で出力される。
【００５０】
続いて、カウンタ２００のカウント値ｋが第２分割期間の始点値ｓｔａｒｔ　２に到達するので、その時点で比較器２０１　２がエリア信号ａｒｅａ　２を出力する。すると、回路群２０２　２が内部のカウンタ１０３，１０４を含む各部を用いて上述のパルス発生動作と同様の動作を行い、第２分割期間に対応する外部パルス列ｘｐｌｓを生成し、ＯＲ回路２０３に出力する。この外部パルス列ｘｐｌｓもＯＲ回路２０３経由で出力される。
これ以降第ｎ分割期間まで上述と同様の工程が行われ、回路群２０２　ｎから第ｎ分割期間（最終分割期間）に対応する外部パルス列ｘｐｌｓが生成され、ＯＲ回路２０３経由で出力される。こうして、ＯＲ回路２０３から最終的に出力される外部パルス列（最終外部パルス列）ＸＰＬＳは、例えば図６に示すように、各分割期間（ａｒｅａ）毎に個別の任意本数からなる外部パルス列ｘｐｌｓを含むパルス列となる。
【００５１】
このように、パルス発生回路１８０を含む画素クロック生成回路１５１は、ポリゴンミラー５ａ又は５ｂによる一走査期間を複数（第１〜第ｎのｎ個）に分割し、その第１〜第ｎ割期間毎に生成出力した外部パルス列ｘｐｌｓを含む最終外部パルス列ＸＰＬＳを用いて画素クロックｃｌｋｗの位相変更（位相設定）を行うことができる。
したがって、上述の光走査装置は、画素クロック生成回路１５１により、各分割期間に対応する個別の外部パルス列ｘｐｌｓを用いて、画素クロックｃｌｋｗに対する部分的な書込倍率補正を行えるため、リアルサイズの画像設計を行え、画像品質を向上させることができる。
【００５２】
次に、図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路の第２構成例及び動作内容について、図７，図８を参照して説明する。
図７は図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路１８１の構成を示すブロック図であり、図１と同じ部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
図８は、図４の画素クロック生成回路１５１内のシフト信号生成回路１８２の構成を示すブロック図である。
図７に示すパルス発生回路１８１は、図１に示したパルス発生回路１８０を発展させたものであり、ｎ個の加算器３０１　１，３０１　２，……，３０１　ｎ−１，３０１　ｎを追加している。
【００５３】
各加算器３０１　１，３０１　２，……，３０１　ｎ−１，３０１　ｎは、それぞれ各スタート信号ｓｔａｒｔ　１，ｓｔａｒｔ　２，……，ｓｔａｒｔ　ｎ−１，ｓｔａｒｔ　ｎが示す分割期間の始点値に、図８に示すシフト信号生成回路１８２から入力されるシフト信号ｓｆｔが示す値を加算する。
そのシフト信号生成回路１８２は、カウンタ３０２と演算器３０３とによって構成されている。
カウンタ３０２は、クリア信号ｘｌｃｌｒが入力される毎にカウント値ｎのカウントアップ（＋１）を行う。つまり、カウンタ３０２は、副走査方向のライン数（主走査回数）のカウントを行い、そのカウント値ｎを出力する。
演算器３０３は、カウンタ３０２から入力するカウント値ｎに従い、エンジンＣＰＵによって予め入力（設定）された初期シフト信号ｏｓｆｔ（初期設定値）に演算処理を加え、シフト信号ｓｆｔを出力する。この演算器３０３については後に詳述する。
【００５４】
ここで、ｘｌｃｌｒ間隔とｎ個の分割期間の合計値（ここでは「ａｒｅａ　ｎ」で示す）とシフト信号ｓｆｔが示すシフト量（ここでは「ｓｆｔ」で示す）との関係が、次の式１の関係であると仮定する。
式１　ｘｌｃｌｒ間隔＞ａｒｅａ　ｎ＋ｓｆｔ
よって、ｓｆｔは、（ｘｌｃｌｒ間隔−ａｒｅａ　ｎ）未満となる。
仮に、各分割期間毎の外部パルス列ｘｐｌｓを１ライン（１走査）毎にシフトする処理を行い、それを４回行ったら元の各分割期間毎の外部パルス列ｘｐｌｓに戻すパターンを作るとすると、
（ｘｌｃｌｒ間隔−ａｒｅａ　ｎ）／４
によるデータを初期設定値（ｏｓｆｔ）として演算器３０３に設定する。
【００５５】
上述した演算器３０３は、カウンタ３０２がカウント値ｎをカウントアップ（＋１）する毎にシフト信号ｓｆｔを出力する。この例では、カウントアップする毎にそのカウント値ｎと初期設定値（ｏｓｆｔ）との積を算出する。つまり、１回目のカウントアップ時（ｎ＝１）にはｏｓｆｔを、２回目のカウントアップ時（ｎ＝２）にはｏｓｆｔを２倍した値を、３回目のカウントアップ時（ｎ＝３）にはｏｓｆｔを３倍した値を、４回目のカウントアップ時（ｎ＝４）にはｏｓｆｔを４倍した値をそれぞれシフト信号ｓｆｔとして出力する。そして、カウンタ３０２から入力するカウント値ｎが「５」になると、つまり、カウント値ｎとｏｓｆｔとの積が（ｘｌｃｌｒ間隔−ａｒｅａ　ｎ）を越えると、カウンタ３０２が「０」にクリア（リセット）されるので、シフト信号ｓｆｔが示すシフト量を「０」にして（ｓｆｔ＝０）、以後上述の動作を繰り返す。
【００５６】
この演算器３０３の動作によって、各加算器３０１　１，３０１　２，……，３０１　ｎ−１，３０１　ｎは、それぞれ各スタート信号ｓｔａｒｔ　１，ｓｔａｒｔ　２，……，ｓｔａｒｔ　ｎ−１，ｓｔａｒｔ　ｎが示す分割期間の始点値に、１ライン毎に演算器３０３から入力されるシフト信号ｓｆｔの値を加算して各比較器２０１　１，２０１　２，……，２０１　ｎ−１，２０１　ｎへ出力する。そのため、パルス発生回路１８１は、ＯＲ回路２０３から１ライン毎にシフト信号ｓｆｔの値だけずれた（シフトされた）各外部パルス列ｘｐｌｓを順次出力させることができる。
【００５７】
よって、このパルス発生回路１８１を含む画素クロック生成回路１５１も、画素クロックｃｌｋｗに対して、上述の最終外部パルス列ＸＰＬＳにより、一走査期間を複数に分割した分割期間毎に位相変更を行い、部分的な書込倍率補正を行える。また、その各位相変更を行うタイミングをレーザビームの一走査毎にシフトさせて異ならせることができるから、その書込倍率補正は、複数ラインで見た場合により効果的なものとなる。つまり、出力画像（最終画像）上でスジ等の目立ちやすいパターンの形成（出力画像内で目立つ副作用）を確実に防止することができる。したがって、よりリアルサイズで画像設計を行え、画像品質を一層向上させることができる。
【００５８】
次に、図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路の第３構成例及び動作内容について、図９を参照して説明する。
図９は、図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路１８３の構成を示すブロック図であり、図８、図２０と同じ部分には同一符号を付している。このパルス発生回路１８３は、図８及び図２０に示した各部に加え、カウンタ４０１及び比較器４０２を備えている。
【００５９】
画素クロック生成回路１５１は、図示しない内部のエリア信号生成回路（図１に示したようなカウンタ及び比較器からなる）が、エンジンＣＰＵから入力されるスタート信号ｓｔａｒｔが示す任意の期間（但しポリゴンミラー５ａ又は５ｂによる対応する一走査期間内とする）の始点値を予め設定しておき、カウント値（画素クロック数）が始点値（ｓｔａｒｔ）に達すると、エリア信号ａｒｅａを出力する。
パルス発生回路１８３のカウンタ４０１は、エリア信号生成回路からエリア信号ａｒｅａが入力されると、その時点から画素クロックｃｌｋｗの数をカウントする動作を開始し、比較器４０２からクリア・スタート信号が入力されたときにカウント値ｐを「０」にクリアし、以後エリア信号ａｒｅａが入力される毎に同様の動作を繰り返す。
【００６０】
比較器４０２は、カウンタ４０１のカウント値ｐと演算器３０３から入力されるシフト信号ｓｆｔが示すシフト量（ｓｆｔ）とを比較し、カウント値ｐがシフト量（ｓｆｔ）に達すると、クリア・スタート信号を出力する。シフト量（ｓｆｔ）は、上述したように一走査（１ライン）毎に変化するため、クリア・スタート信号の出力タイミングが変化する。
比較器１０１，１０２及びカウンタ１０３，１０４の各動作は、カウンタ１０３がクリア・スタート信号の入力時点を基準に画素クロックｃｌｋｗの数をカウントする動作を開始する以外は、図２１によって説明した通りである。
したがって、１ライン毎にシフト信号ｓｆｔの値だけずれた各外部パルス列ｘｐｌｓを予め設定された走査期間内でのみ出力させ、それらを含む最終外部パルスＸＰＬＳを予め設定された走査期間内でのみ出力することができる。
【００６１】
よって、このパルス発生回路１８３及びエリア信号生成回路を含む画素クロック生成回路１５１は、ポリゴンミラー５ａ又は５ｂによる一走査毎に、その一走査期間中の予め設定された期間内で外部パルス列ｘｐｌｓの生成出力タイミングを異ならせ（シフトさせ）、画素クロックｃｌｋｗの位相変更を行うタイミングを異ならせることができる。そのため、位相変更を行うタイミングを、同じタイミングにならないよう一走査毎に変更することができる。
【００６２】
また、画像領域と画像領域外との境となる位置の走査中に外部パルス列ｘｐｌｓが発生することもなく、そのような外部パルス列ｘｐｌｓの発生により、画像領域の走査期間の外部パルス列の総数が変わり、結果的に書込倍率の微小な誤差が生じ、出力画像の劣化につながるという不具合を回避できる。つまり、画像領域の走査期間の外部パルス列の総数を一定にすることができ、出力画像の劣化を抑制することができる。
この画素クロック生成回路１５１を有する光走査装置を搭載した画像形成装置が複数の感光体ドラムと光学系を有する場合がある。そのような場合は、センサ等で位置合わせに必要な同位置測定等を行う関係上、センサ位置における画像クロックｃｌｋｗのゆれは測定誤差要因ともなるが、上述した画素クロック生成回路１５１による位相制御によってその測定誤差要因を除去することができる。
【００６３】
なお、図１の各回路群２０２　１，２０２　２，……，２０２　ｎ−１，２０２　ｎをいずれも図９に示したパルス発生回路１８３によって構成することもできる。但し、各回路群２０２　１，２０２　２，……，２０２　ｎ−１，２０２　ｎには、それぞれ、任意のパルス発生間隔ｐｒｄ　１，ｐｒｄ　２，……，ｐｒｄ　ｎ−１，ｐｒｄ　ｎ、パルス数ｎｕｍ　１，ｎｕｍ　２，……，ｎｕｍ　ｎ−１，ｎｕｍ　ｎ、及び初期シフト信号（初期設定値）ｏｓｆｔ　１，ｏｓｆｔ　２，……，ｏｓｆｔ　ｎ−１，ｏｓｆｔ　ｎが予め設定される。また、各比較器２０１　１，２０１　２，……，２０１　ｎ−１，２０１ｎからそれぞれエリア信号ａｒｅａ　１，ａｒｅａ　２，……，ａｒｅａ　ｎ−１，ａｒｅａ　ｎが入力される。
【００６４】
次に、図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路の第４構成例及び動作について、図１０を参照して説明する。
図１０は図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路１８４の構成を示すブロック図であり、図１，図７と同じ部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
回路群５０１　１，５０１　２，……，５０１　ｎ−１，５０１　ｎは、いずれも図９に示したパルス発生回路１８３と同様の回路によって構成されている。但し、各回路群５０１　１，５０１　２，……，５０１　ｎ−１，５０１　ｎには、それぞれ任意のパルス発生間隔ｐｒｄ　１，ｐｒｄ　２，……，ｐｒｄ　ｎ−１，ｐｒｄ　ｎ、パルス数ｎｕｍ　１，ｎｕｍ　２，……，ｎｕｍ　ｎ−１，ｎｕｍ　ｎ、及び初期設定値ｏｓｆｔ　１，ｏｓｆｔ　２，……，ｏｓｆｔ　ｎ−１，ｏｓｆｔ　ｎが予め設定される。また、回路群５０１　１には、クリア信号ｘｌｃｌｒがエリア信号ａｒｅａ　１として入力される。さらに、各回路群５０１　２，……，５０１　ｎ−１，５０１　ｎにはそれぞれ、各比較器２０１　２，……，２０１　ｎ−１，２０１　ｎからそれぞれエリア信号ａｒｅａ２，……，ａｒｅａ　ｎ−１，ａｒｅａ　ｎが入力される。
【００６５】
このパルス発生回路１８４を含む画素クロック生成回路１５１では、位相設定手段としての機能を画像領域の書込倍率補正を主目的として備えているが、上述したように、クリア信号ｘｌｃｌｒがエリア信号ａｒｅａ　１として回路群５０１　１に入力されるようになっている。これは、パルス発生回路１８４を前置位相設定手段として作動させて、ポリゴンミラー５ａ又は５ｂによる走査が画像領域に到達する前の期間内に位相設定を行い、書込開始の微調整を行うためである（この例ではポリゴンミラー５ａ又は５ｂによる走査が画像領域に到達する前の期間が第１走査期間となる）。
パルス発生回路１８４は、ポリゴンミラー５ａ又は５ｂによる走査が画像領域に到達する前に、任意のパルス発生間隔ｐｒｄ　１及びパルス数ｎｕｍ　１を回路群５０１　１（図９のパルス発生回路１８３に相当する）に設定して外部パルス列ｘｐｌｓを発生させる。これにより、１ドット以下の書込開始の微調整を行うことができる。つまり、パルス発生間隔ｐｒｄ　１及びパルス数ｎｕｍ　１に応じて主走査方向の画像の位置（レジスト）を微調整することができる。
【００６６】
また、このパルス発生回路１８４を含む画素クロック生成回路１５１は、ポリゴンミラー５ａ又は５ｂによる一走査期間を複数に分割し、一走査毎に、その各分割期間（第１走査期間は除く）内でそれぞれ各回路群５０１　２，……，５０１ｎ−１，５０１　ｎ（図９のパルス発生回路１８３に相当する）により、外部パルス列ｘｐｌｓの生成出力タイミングを異ならせて、画素クロックｃｌｋｗの位相変更を行うタイミングを異ならせることができる。
【００６７】
したがって、画像領域と画像領域外との境となる位置の走査中に外部パルス列ｘｐｌｓが発生することがなくなり、そのような外部パルス列ｘｐｌｓの発生により、画像領域の走査期間の外部パルス列の総数が変わり、結果的に書込倍率の微小な誤差が生じ、出力画像の劣化につながるという不具合を回避できる。つまり、画像領域の走査期間の外部パルス列の総数を一定にすることができ、出力画像の劣化を抑制することができる。
この画素クロック生成回路１５１を有する光走査装置を搭載した画像形成装置が複数の感光体ドラムと光学系を有する場合がある。そのような場合は、センサ等で位置合わせに必要な同位置測定等を行う関係上、センサ位置における画像クロックｃｌｋｗのゆれは測定誤差要因ともなるが、上述した画素クロック生成回路１５１による位相制御によってその測定誤差要因を除去することができる。
【００６８】
次に、図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路の第５構成例及び動作について、図１１，図１２を参照して説明する。
図１１は図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路１８５の構成を示すブロック図であり、図１，図７，図１０と同じ部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
図１２は、図１１に示すパルス発生回路１８５によって生成出力される外部パルス列及び各走査期間の関係を示すタイミングチャートである。
【００６９】
回路群６０１　１は図２０と同様のパルス発生回路９９によって、各回路群６０１　２，……，６０１　ｎ−１，６０１　ｎはいずれも図９と同様のパルス発生回路１８３によってそれぞれ構成されている。但し、各回路群６０１　１，６０１　２，……，６０１　ｎ−１，６０１　ｎにはそれぞれ、任意のパルス発生間隔ｐｒｄ　１，ｐｒｄ２，……，ｐｒｄ　ｎ−１，ｐｒｄ　ｎ、パルス数ｎｕｍ　１，ｎｕｍ　２，……，ｎｕｍｎ−１，ｎｕｍ　ｎ、及び初期設定値ｏｓｆｔ　１，ｏｓｆｔ　２，……，ｏｓｆｔ　ｎ−１，ｏｓｆｔ　ｎが予め設定される。また、回路群６０１　１には、クリア信号ｘｌｃｌｒがエリア信号ａｒｅａ　１として入力される。さらに、各回路群６０１　２，……，６０１　ｎ−１，６０１　ｎにはそれぞれ、各比較器２０１　２，……，２０１ｎ−１，２０１　ｎからそれぞれエリア信号ａｒｅａ　２，……，ａｒｅａ　ｎ−１，ａｒｅａ　ｎが入力される。
【００７０】
このパルス発生回路１８５を含む画素クロック生成回路１５１でも、位相設定手段としての機能を画像領域の書込倍率補正を主目的として備えているが、クリア信号ｘｌｃｌｒがエリア信号ａｒｅａ　１として回路群６０１　１に入力されるようになっている。これは、レーザビームによる走査が画像領域に到達する前の走査前の期間内に、画素クロックｃｌｋｗの位相変更を行うタイミングを異ならせる必要がないためである。この画素クロック生成回路１５１の場合は、回路群６０１　１を図９と同様のパルス発生回路１８３による複雑な構成ではなく、図２０と同様のパルス発生回路９９による簡単な構成にしている（この例ではポリゴンミラー５ａ又は５ｂによる走査が画像領域に達する前の期間が第１走査期間となる）。よって、不必要な個所である第１走査期間に対応する回路規模を増やすことがなくなり、最適化設計を行える。
【００７１】
また、この画素クロック生成回路１５１は、ポリゴンミラー５ａ又は５ｂによる対応する一走査期間を複数に分割し、一走査毎に、その各分割期間（第１分割期間は除く）内でそれぞれ各回路群６０１　２，……，６０１　ｎ−１，６０１　ｎ（図９に示したパルス発生回路１８３に相当する）によって外部パルス列ｘｐｌｓの生成出力タイミングを異ならせ、画素クロックｃｌｋｗの位相変更を行うタイミングを異ならせることができる。
ＯＲ回路２０３から出力される最終外部パルス列ＸＰＬＳは、例えば図１２に示すように、分割期間毎に任意の本数からなる外部パルス列ｘｐｌｓを含むものとなり、一走査毎に第１分割期間を除く各分割期間内で外部パルス列ｘｐｌｓの生成出力タイミングが異なったものとなる（ランダムなずれとなる）。
【００７２】
したがって、画像領域と画像領域外との境となる位置の走査中に外部パルス列ｘｐｌｓが発生することがなくなり、そのような外部パルス列ｘｐｌｓの発生により、画像領域の走査期間の外部パルス列の総数が変わり、結果的に書込倍率の微小な誤差が生じ、出力画像の劣化につながるという不具合を回避できる。つまり、画像領域の走査期間の外部パルス列の総数を一定にすることができ、出力画像の劣化を抑制することができる。
この画素クロック生成回路１５１を有する光走査装置を搭載した画像形成装置が複数の感光体ドラムと光学系を有する場合がある。そのような場合は、センサ等で位置合わせに必要な同位置測定等を行う関係上、センサ位置における画像クロックｃｌｋｗのゆれは測定誤差要因ともなるが、上述した画素クロック生成回路１５１による位相制御によってその測定誤差要因を除去することができる。
なお、上述した各パルス発生回路を任意に組み合わせて画素クロック生成回路１５１に内蔵することもできる。
【００７３】
次に、この発明による電子写真方式の画像形成装置の一実施形態について図１３を用いて説明する。図１３は、その画像形成装置の内部の概略構成を示す模式図である。
この画像形成装置は、上述した光走査装置を備え、その光走査装置を用いて作像を行うように構成されたカラーレーザプリンタである。このカラーレーザプリンタは、筐体３０に２段の給紙カセット３１Ａ，３１Ｂを挿着できる。そして、筐体３０内に給紙ローラ１５Ａ，１５Ｂを設け、各給紙カセット３１Ａ，３１Ｂに装填されたサイズの異なる転写紙（記録紙）を最上位のものから一枚ずつ給紙する。さらに、筐体３０内にその転写紙を搬送する搬送ローラ１６と、転写紙に画像を転写するために搬送する搬送ベルト１７と、その転写画像を定着させるための定着ローラ１８と、排紙ローラ１９とを、略同一平面の転写紙搬送路を形成するように配置している。
【００７４】
そして、搬送ベルト１７上に、被走査媒体として、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ）の各色の画像を形成するための４個の感光体ドラム１１ｍ，１１ｃ，１１ｙ，１１ｋを転写紙の搬送方向に沿って配列している。各感光体ドラム１１ｍ，１１ｃ，１１ｙ，１１ｋは、それぞれ矢印方向に回転する。
さらに、その各感光体ドラム１１ｍ，１１ｃ，１１ｙ，１１ｋの上方に、光走査装置２１を配置している。この光走査装置２１は、図２及び図３によって説明した光走査装置（前述した各パルス発生回路又はそれらを任意に組み合わせたものを内蔵した画素クロック生成回路１５１を備えている）であり、１個のケース２１ａ内に前述した回転偏向器５及び各光学素子をすべて収納している。その各部には図２及び図３と同じ符号を付してあり、それらの説明は省略する。
【００７５】
そして、ケース２１ａの下面に設けられた４個の窓孔から、４本のレーザビームＬｍ，Ｌｃ，Ｌｙ，Ｌｋを射出して、それぞれ図示しない帯電チャージャ（帯電器）によって帯電された各感光体ドラム１１ｍ，１１ｃ，１１ｙ，１１ｋの表面（走査面）を主走査することにより、静電潜像を書込む。
各感光体ドラム１１ｍ，１１ｃ，１１ｙ，１１ｋのレーザビームによる走査位置より回転方向の下流側に、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各現像剤を収納した現像器２５ｍ，２５ｃ，２５ｙ，２５ｋを設けている。その各現像器は、それぞれユニットケース２５１と、現像剤（トナー）カートリッジ２５２と、現像ローラ２５３等を備えている。
【００７６】
さらに、搬送ベルト１７を挟んで各感光体ドラム１１ｍ，１１ｃ，１１ｙ，１１ｋと対向する位置に、それぞれ転写ローラを設け、各感光体ドラムの転写位置の下流側にはそれぞれクリーニングユニットが設けられている。なお、各帯電チャージャと同様、いずれも周知のものであるから、図示は省略している。
各感光体ドラム１１ｍ，１１ｃ，１１ｙ，１１ｋの走査面に、レーザビームＬｍ，Ｌｃ，Ｌｙ，Ｌｋの走査によって形成された潜像を、各現像器２５ｍ，２５ｃ，２５ｙ，２５ｋによって、それぞれマゼンタ，シアン，イエロー，ブラックの各色の現像剤（トナー）によって現像して顕像化（可視像化）する。
【００７７】
そして、その各感光体ドラム１１ｍ，１１ｃ，１１ｙ，１１ｋの表面に形成された各色の現像剤による画像を、給紙カセット３１Ａ，３１Ｂの一方から給紙され、搬送ベルト１７によって矢示方向に搬送される同一の転写紙に順次重ねて転写する。これにより、その転写紙上にフルカラー画像が形成される。その転写紙は、定着ローラ１８を通してフルカラー画像が定着され、排紙ローラ１９によって機外へ排出される。
【００７８】
転写紙は、給紙トレイ１５ａ又は１５ｂから給紙され、搬送ベルト１７によって順次各感光体ドラム１１ｍ，１１ｃ，１１ｙ，１１ｋに搬送されて各色の画像を重ねて転写され、定着ローラ１８によって加熱、加圧されてその画像を定着された後、排紙ローラ１９によって排出される。
上述の光走査装置２１は、小型で安価に構成できるため、これを上述のカラーレーザプリンタのように、転写紙上の作像を行う画像書込手段として用いることにより、画像形成装置は小型化され、コストの低減を図ることができる。
【００７９】
続いて、図１４に示すカラーレーザプリンタ１９０について説明する。上述したカラーレーザプリンタは、位相設定手段である画素クロック生成回路を光走査装置に内蔵していたが、以下に述べるカラーレーザプリンタ１９０は、パルス発生回路を光走査装置に内蔵してなく、本体内のコントロールユニット１９８に内蔵している。
カラーレーザプリンタ１９０は、画像の書込光学系と像担持体とを各色毎に１セットづつ備えた（４連）タンデムであって、以下のように構成されている。カラーレーザプリンタ１９０は、書込光学ユニット１９１と、感光体ドラム１９２と、中間転写ベルト１９３と、給紙ユニット１９４とを有し、搬送ユニット１９５と、定着ユニット１９６と、位置検出センサ１９７と、コントロールユニット１９８とを有している。
【００８０】
書込光学ユニット１９１は、上述した光走査装置と同様、４個のレーザ光源から出力される各レーザビームをポリゴンミラーにより周期的に偏向させ、その各レーザビームを副走査方向に移動する被走査媒体である後述する感光体ドラム１９２（１９２ａ，１９２ｂ，１９２ｃ，１９２ｄ）の被走査面を主走査方向に走査して、その被走査面上に静電潜像を書込む光走査手段を構成している。また、中間転写ベルト１９３に画像形成の位置ずれ量を検出する後述の位置ずれ量検出パターン２９０を形成するパターン形成手段を構成する。感光体ドラム１９２はマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｂ）の色各の画像を形成するため、各色の感光体ドラム１９２ａ，１９２ｂ，１９２ｃ，１９２ｄを有している。なお、図示は省略しているが、この各感光体ドラム１９２ａ，１９２ｂ，１９２ｃ，１９２ｄは、除電及び帯電ユニット及び現像ユニットが付設されている。
【００８１】
中間転写ベルト１９３は、ローラ１９３ａに掛け渡されていて、そのローラ１９３ａの回転運動に伴い周回運動をして移動する。また、この中間転写ベルト１９３には、後述する位置ずれ量検出パターン２９０が形成されている。給紙ユニット１９４は、図示しない給紙トレイから用紙を給紙して一旦停止させるレジストローラ対１９４ａを有し、このレジストローラ対１９４ａにより、用紙を各色の画像の先端部が所定の転写位置に到達するようにタイミングをとって再給紙する。搬送ユニット１９５は、フルカラー画像を転写された用紙を定着ユニット１９６に搬送する。定着ユニット１９６は、定着ローラ１９６ａにより、フルカラー画像を用紙に定着する。位置検出センサ１９７は、中間転写ベルト１９３上に形成された位置ずれ量検出パターン２９０を検出する。この点については後に詳述する。コントロールユニット１９８は、カラーレーザプリンタ１９０全体の動作を制御するユニットであって、画素クロック生成回路１５１を有し、その他、位相同期回路１５２、レーザ駆動回路１５３、ポリゴンモータ駆動回路１５４、本体制御部１５５を内蔵している。
【００８２】
このカラーレーザプリンタ１９０は、次のようにして作動する。まず、書込光学ユニット１９１により、４本のレーザビームを射出して副走査方向に回転運動をする感光体ドラム１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃ、１９２ｄの表面に所定径のビームスポットを形成する。それにより各色の画像を書込みして、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの色毎の静電潜像を形成する。各色の静電潜像は各現像ユニットにより、それぞれの色のトナーで現像される。すると、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー画像が感光体ドラム１９２ａ，１９２ｂ，１９２ｃ，１９２ｄの表面に形成される。
【００８３】
これと並行して中間転写ベルト１９３がローラ１９３ａの回転に伴い周回運動をしていて、さらに、用紙が繰出し給紙されてレジストローラ対１９４ａにおいて一旦停止し、各色の画像の先端部が所定の転写位置に到達するようにタイミングをとって再給紙される。この再給紙された用紙に各色のトナー画像が図示しない各色の転写ローラの静電力によって順次転写され、これにより、４色重ねのフルカラー画像が得られる。そして、この各色のトナー画像を多重転写された用紙が定着ユニット１９６に送り込まれ、そこで定着ローラ１９６ａにより、フルカラー画像が定着された後に排紙される。
【００８４】
ところで、カラーレーザプリンタ１９０のように、フルカラー画像を形成するタンデム型の画像形成装置の場合、各色の画像がそれぞれ別の書込光学系（書込光学ユニット１９１）と像担持体（感光体ドラム１９２）で形成されるため、色ずれが起きないように各色の位置合わせをすることが重要である。このため、このカラーレーザプリンタ１９０は、各色の画像の位置ずれ量を検出するため、書込光学ユニット１９１を作動させて、中間転写ベルト１９３上に位置ずれ量検出パターン２９０を書込みして形成している。
【００８５】
この位置ずれ量検出パターン２９０は、図１５に示すように、中間転写ベルト１９３が回転しながら周回運動をして移動するその進行方向（副走査方向）ａに沿って、中央部分、左右両側部分の３箇所に形成されている。そのそれぞれは、基準色（以下の説明では、ブラックを基準色とするが基準色はブラックに限定されるものではなく、その他の色を基準色に設定してもよい）で形成され、その基準色の画像形成位置を規定する細長い帯状の基準色パッチ２９０ａと、その他の色（シアン、マゼンタ又はイエローのいずれか）の画像形成位置を規定する同じく細長い帯状の非基準色パッチ２９０ｂをシフトさせながら（位置をずらしながら）並べて形成したものである。この基準色パッチ２９０ａと、非基準色パッチ２９０ｂから反射される光を位置検出センサ１９７により検出して、その検出結果から画像形成（パターンの形成）に内在する各色の位置ずれ量を算出し、算出された値に基づいて位置ずれ量を補正する。
【００８６】
なお、位置検出センサ１９７は、検出精度を高めるため位置ずれ量検出パターン２９０に対応して中央部分、左右両側部分の３個設けているが、少なくとも、位置ずれ量検出パターン２９０を中間転写ベルト１９３上に１つ（例えば、図１５の右側部分）し、これに対応して位置検出センサ１９７を１つ設ければよい。図１６は、位置検出センサ１９７の出力波形を模式的に示すグラフである。位置検出センサ１９７は、基準色パッチと、非基準色パッチを検出すると出力（電圧）が大きく落ち込む谷を形成する。この谷の、基準色パッチを基準とする非基準色パッチまでの谷（ピーク）間距離ｗ１，ｗ２，ｗ３から、基準色パッチ２９０ａと、非基準色パッチ２９０ｂとの距離を割り出して位置ずれ量を算出する。
【００８７】
一方、カラーレーザプリンタ１９０は、コントロールユニット１９８に上述のパルス発生回路（例えばパルス発生回路１８０）を内蔵していて、これにより、一走査期間を分割した分割期間毎に外部パルス列ＸＰＬＳを出力して画素クロックの位相を変更している。しかし、外部パルス列ＸＰＬＳの出力や位置ずれ量検出パターン２９０の形成を位置検出センサ１９７による読取りがあることを考慮せずに行うと、例えば、位置ずれ量検出パターン２９０を形成するときに外部パルス列ＸＰＬＳを出力すると、外部パルス列ＸＰＬＳの出力の影響を受けて画素クロックの位相が変動することから、基準色パッチ２９０ａや、非基準色パッチ２９０ｂの一辺が曲がる等して位置ずれ量検出パターン２９０の形状が乱れてしまう。また、位置ずれ量検出パターン２９０が正しく形成されても、これを読取る読取りタイミングで外部パルスＸＰＬＳを出力すると、位置検出センサ１９７の読みに誤差が生じ、読取り精度が落ちてしまう。
【００８８】
こうなると、位置検出センサ１９７が位置ずれ量検出パターン２９０を読取ったときの出力が不安定になる。このことにより、位置ずれ量検出パターン２９０を位置検出センサ１９７で読取った値がうまくフィードバックされないことで、外部パルス列ＸＰＬＳを出力したものの、それは期待（想定）したずらし量に対応しないパルス列となってしまい、繰り返し測定してもうまく収束できないという不具合が生じる。
そこで、カラーレーザプリンタ１９０は、このような不具合が起きないようにするため、コントロールユニット１９８に内蔵されるパルス発生回路により、位置ずれ量検出パターン２９０を形成するパターン形成タイミングと、外部パルス列ＸＰＬＳを出力して位相を変更する位相設定タイミングとが重ならないように制御する。また、位置検出センサ１９７による位置ずれ量検出パターン２９０の検出タイミングと、位相設定タイミングとが重ならないように制御する。
【００８９】
このような制御を行うことにより、位置ずれ量検出パターン２９０の形成と、位置検出センサ１９７による検出のいずれもが、外部パルス列ＸＰＬＳの出力とは異なるタイミングで行われるため、位置ずれ量検出パターン２９０が形状の乱れがなく正しく形成され、かつその読取りも誤差なく安定して、精度よく行われる。
続いて、このような制御内容について詳述する。
図１７は、位置検出センサ１９７の配置と、外部パルス列ＸＰＬＳの出力タイミングとの関係を示す図である。この図１７では、中間転写ベルト１９３上にＡ３サイズの画像２９１を形成することを想定している。
【００９０】
カラーレーザプリンタ１９０は、各位置検出センサ１９７が各位置ずれ量検出パターン２９０から反射される光を検出するタイミング（検出タイミング）で外部パルス列ＸＰＬＳの出力を行わないようにするため、各検出タイミングを位相設定禁止タイミングに設定し、各位置検出センサ１９７の検出タイミング同士の間で外部パルス列ＸＰＬＳを出力するようにしている。すなわち、カラーレーザプリンタ１９０は、次のようにしてパルス出力領域ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５を設定し、その各パルス出力領域内においてだけ外部パルス列ＸＰＬＳを出力して、位相変更を行うようにする。
【００９１】
この場合、カラーレーザプリンタ１９０は、一走査期間中の各位置検出センサ１９７の検出タイミングをｔ１，ｔ２，ｔ３とし、一走査期間の開始タイミングｔ４，終了タイミングｔ５に設定し、隣接する開始タイミングｔ４と終了タイミングｔ５との間、開始タイミングｔ４及び終了タイミングｔ５と、各検出タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３の間をそれぞれ外部パルス列ＸＰＬＳの出力領域（パルス出力領域）ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５としている。このようにしてパルス出力領域を設定すると、外部パルス列ＸＰＬＳは、各位置検出センサ１９７の検出タイミングを跨いで出力されることがないから、外部パルス列ＸＰＬＳの出力タイミングと、各位置検出センサ１９７の検出タイミングとが重ならなくなり、各位置検出センサ１９７の位置ずれ検出パターン２９０の読取りが位相変更のない安定したタイミングで行われる。これにより、各位置検出センサ１９７の読みが安定して位置ずれ量が正確に検出され、高品質な位置合わせを行える。
【００９２】
一方、各位置検出センサ１９７は、大きさを無視しえる点光源ではなくて、一定範囲の大きさを有するスポット光源を検出する。そのため、上述の検出タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３は、レーザビームによるビームスポットの照射範囲に対応して設定することが好ましい。すなわち、上述の検出タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３は、スポット光源の大きさを考慮し、それを読取る期間（読取期間）に対応した位相設定を行わない位相設定禁止期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３とし、図１８に示すように、その位相設定禁止期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を除外して、パルス出力領域ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５を設定するとよい。こうすると、各位置検出センサ１９７の検出タイミング（検出期間中）に外部パルス列ＸＰＬＳが出力されなくなるから、そのタイミングで位相補正が行われることもなく、位置検出センサ１９７の読みが安定して位置ずれ量が正確に検出され高品質な位置合わせを行えるようになる。
【００９３】
しかも、この場合はパルス出力領域ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５がスポット光源の大きさを考慮して設定されているから、外部パルス列ＸＰＬＳが出力されても、それが位置検出センサ１９７の読取りに影響を与えることが一切なく、これにより、位置検出センサ１９７の読取りが一層安定し、位置ずれがより正確に検出される。
そして、上述したようにして、カラーレーザプリンタ１９０により、パルス出力領域を設定し、その各パルス出力領域で位相変更を行う場合、外部パルス列ｘｐｌｓのパルス間隔をパルス出力領域毎に変更して位相変更量を異ならせるとよい。例えば、図６に示すように、パルス出力領域ａ３のパルス間隔を細かくしてパルス出力領域ａ２，ａ１，ａ５，ａ４の順にパルス間隔を順次粗くすることができる。こうすることにより、一走査期間内でパルス出力領域毎個別にパルス変更量が設定され、書込み倍率補正をパルス出力領域毎に行う部分倍率補正が行われる。これにより、よりリアルな（現実的な）画像形成を行える。
【００９４】
なお、上記の説明では、画像形成装置として、カラーレーザプリンタを例にとって説明しているが、この発明は、カラーレーザプリンタ以外の複写機やファクシミリ装置等、レーザビームによる画像の書込みを行う光走査装置を用いて作像を行う他の画像形成装置にも適用できることは言うまでもない。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明による光走査装置及びそれを用いた画像形成装置によれば、画素クロックに対し部分的な書込倍率補正を行えるため、画像品質を向上させることができる。また、光走査装置及びそれを用いた画像形成装置の低コスト化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路の第１構成例を示すブロック図である。
【図２】この発明による光走査装置を構成する各光学素子と各感光体ドラムとの配置関係を回転偏向器の一方の側についてのみ示す模式的な側面図である。
【図３】同じくその光走査装置の全体の構成を示す模式的な平面図である。
【図４】同じくその光走査装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図５】図１のパルス発生回路の動作を示すフローチャートである。
【図６】図１のパルス発生回路によって生成出力される外部パルス列及び各分割期間との関係を示すタイミングチャートである。
【図７】図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路の第２構成例を示すブロック図である。
【図８】図４の画素クロック生成回路１５１内のシフト信号生成回路の構成例を示すブロック図である。
【図９】図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路の第３構成例を示すブロック図である。
【図１０】図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路の第４構成例を示すブロック図である。
【図１１】図４の画素クロック生成回路１５１内のパルス発生回路の第５構成例を示すブロック図である。
【図１２】図１１のパルス発生回路によって生成出力される外部パルス列及び各走査期間との関係を示すタイミング図である。
【図１３】この発明による画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図１４】この発明による画像形成装置の他の実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図１５】図１４に示す画像形成装置の中間転写ベルトと、位置検出センサの配置関係を示す図である。
【図１６】位置検出センサの出力波形を模式的に示すグラフである。
【図１７】位置検出センサの配置と、外部パルス列の出力タイミングとの関係を示す図である。
【図１８】位置検出センサの配置と、外部パルス列の出力タイミングとの関係を示す別の図である。
【図１９】従来の光走査装置に使用されている画素クロック生成回路によって生成出力される画素クロックとその位相変更との関係の一例を示すタイミングチャートである。
【図２０】従来の光走査装置に使用されている画素クロック生成回路に内蔵されているパルス発生回路の構成例を示すブロック図である。
【図２１】図２０のパルス発生回路の動作を示すフロー図である。
【図２２】図２０のパルス発生回路によって生成出力される外部パルス列とクリア信号とパルス発生間隔（周期）との関係を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１：レーザ光源　　　　　　　　　　　５：回転偏向器
５ａ，５ｂ：ポリゴンミラー
１０ａ，１０ｂ：同期検知センサ
１１，１１ｃ，１１ｋ，１１ｍ，１１ｙ：感光体ドラム
１２：被走査面　　　　２１：光走査装置
１０３，１０４，２００，３０２，４０１：カウンタ
１０１，１０２，４０２：比較器
２０１　１，２０１　２，……，２０１　ｎ−１，２０１　ｎ：比較器
１５１：画素クロック生成回路　１５２：位相同期回路
１５３：レーザ駆動回路
１５４：ポリゴンモータ駆動回路　１５５：本体制御部
１９０：カラーレーザプリンタ
１９１：書込光学ユニット
１９２：感光体ドラム　　　　１９３：中間転写ベルト
１９４：給紙ユニット　　　　　１９５：搬送ユニット
１９６：定着ユニット　　　　１９７：位置検出センサ
１９８：コントロールユニット
２０２　１，２０２　２，……，２０２　ｎ−１，２０２　ｎ，５０１　１，５０１　２，……，５０１　ｎ−１，５０１　ｎ，６０１　１，６０１　２，……，６０１　ｎ−１，６０１　ｎ：回路群
２０３：ＯＲ回路　　　　　　　　　３０３：演算器
２９０：位置ずれ量検出パターン
３０１　１，３０１　２：加算器
３０１　ｎ−１，３０１　ｎ：加算器
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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