(57)【要約】【課題】  画像形成装置に搭載されるそれぞれの光学系について部分倍率を測り、部分ごとに倍率補正を行うことで、画像の主走査方向における色ずれや倍率偏差を無くすことを実現する画像形成装置および光走査装置を提供する。【解決手段】  単体測定装置は、感光体１１上の主走査方向における画像の各エリアの書込倍率を測定し、補正量を算出する。算出された補正量はレジスタ２４等に記憶される。画像形成時に、ＣＰＵ３０は、レジスタ２４内の補正量を読み出す。パルス列生成部２１は、その補正量に基づいたパルスを発生し、感光体１１の主走査方向の画像書込倍率を調整する。【選択図】  図１
2005111972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源から射出されるレーザビームを回転偏向手段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における一様に帯電した被走査面上を、前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して、前記被走査面上に静電潜像を形成する結像光学系を１以上有し、該形成した像を転写媒体上に転写して出力する画像形成装置であって、
前記レーザ光源によるレーザビームの射出タイミング制御を行うための画素クロックを生成するとともに、前記画素クロックの位相変更を行う画素クロック生成手段と、
主走査方向１ラインにおける画像の書込倍率に基づいて、前記被走査面上の主走査方向１ライン分を分割して形成される２以上の分割領域それぞれの主走査方向の長さを設定する領域設定手段と、
前記書込倍率に基づいて、前記分割領域ごとに前記画素クロックの位相変更を制御する位相制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記書込倍率に基づく前記画素クロックの位相変更量を前記分割領域ごとに格納する位相変更量格納手段を有し、
前記位相制御手段は、
前記位相変更量格納手段により格納されている位相変更量に基づいて、前記画素ロックの位相変更を制御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】
前記被走査面上の主走査方向に２以上の位置検出用の画像パターンを形成する検出用パターン形成手段と、
前記各画像パターンの形成位置を計測する計測手段と、
前記計測された各画像パターンの形成位置に基づいて、主走査方向の画像の書込倍率を算出する書込倍率算出手段とを有し、
前記位相変更量格納手段は、
前記算出された書込倍率に基づく位相変更量を新たに格納し、
前記位相制御手段は、
前記新たに格納された位相変更量に基づいて、前記分割領域ごとに前記画素クロックの位相変更を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記計測された各画像パターンの形成位置が、規定された範囲内の位置であるか否かを判定する位置判定手段を有し、
前記位相制御手段は、
前記各画像パターンの形成位置が、規定された範囲内の位置ではない場合、前記位相変更量格納手段により格納されている位相変更量の１つに基づいて、前記分割領域ごとに前記画素クロックの位相変更を制御することを特徴とする請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記位相変更量格納手段は、
前記結像光学系ごとに設定された位相変更量を格納することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
レーザ光源から射出されるレーザビームを回転偏向手段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における一様に帯電した被走査面上を、前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して、前記被走査面上に静電潜像を形成する結像光学系を１以上有する画像形成装置であって、
前記形成された像を転写媒体上に転写して印刷出力する印刷出力手段と、
前記レーザ光源によるレーザビームの主走査方向の射出タイミング制御を行うための画素クロックを生成するとともに、前記画素クロックの位相変更を行う画素クロック生成手段と、
主走査方向１ラインにおける画像の書込倍率に基づいて、前記被走査面上の主走査方向１ライン分を分割して形成される２以上の分割領域それぞれの主走査方向の長さを設定する領域設定手段と、
自装置に接続され、前記印刷出力された画像を読み取って入力する画像読取装置と、
前記入力された読取画像に基づいて、前記分割領域ごとに前記画素クロックの位相変更を制御する位相制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記位相制御手段は、
前記入力された読取画像における前記分割領域ごとの濃度に基づいて、前記分割領域ごとに前記画素クロックの位相変更を制御することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
レーザ光源から射出されるレーザビームを回転偏向手段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における一様に帯電した被走査面上を、前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して、前記被走査面上に静電潜像を形成する結像光学系を１以上有する画像形成装置であって、
前記形成された像を転写媒体上に転写して印刷出力する印刷出力手段と、
前記レーザ光源によるレーザビームの主走査方向の射出タイミング制御を行うための画素クロックを生成するとともに、前記画素クロックの位相変更を行う画素クロック生成手段と、
主走査方向１ラインにおける画像の書込倍率に基づいて、前記被走査面上の主走査方向１ライン分を分割して形成される２以上の分割領域それぞれの主走査方向の長さを設定する領域設定手段と、
前記印刷出力された画像を読み取る読取手段と、
前記読み取られた画像に基づいて、前記分割領域ごとに前記画素クロックの位相変更を制御する位相制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記位相制御手段は、
前記読み取られた読取画像における前記分割領域ごとの濃度に基づいて、前記分割領域ごとに前記画素クロックの位相変更を制御することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記読取手段は、
前記印刷出力手段により印刷出力された、複数の同一のパターンの画像が所定間隔ごとに主走査方向に並列して形成された画像パターンを、読み取ることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記読取手段は、
前記印刷出力手段により印刷された、黒線と白線とが読取方向に交互に繰り返され、前記黒線の幅が、該黒線の幅と前記白線の幅とを合わせた全体の幅の７０％以下とした画像パターンを、読み取ることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記読取手段は、
前記印刷出力手段により印刷出力された、黒線と白線とが読取方向に交互に繰り返され、該複数の黒線が所定の間隔以上を保持して形成された画像パターンを、読み取ることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
レーザ光源から射出されるレーザビームを回転偏向手段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における一様に帯電した被走査面上を、前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して、前記被走査面上に静電潜像を形成する光走査装置であって、
前記レーザ光源によるレーザビームの射出タイミング制御を行うための画素クロックを生成するとともに、主走査方向１ラインにおける画像の書込倍率に基づいて主走査方向の長さが設定された前記被走査面上の２以上の分割領域ごとに、前記画素クロックの位相変更を行う画素クロック生成手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１４】
前記画素クロック生成手段は、
主走査方向１ラインにおける画像の書込倍率により算出された前記分割領域ごとの位相変更量に基づいて、前記画素クロックの位相変更を行うことを特徴とする請求項１３記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置および光走査装置に関し、特に、ＬＤ光学系を用いた画像形成装置および光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置が画像を形成する方式の１つにレーザビーム方式があった。レーザビーム方式では、画像形成装置において、光走査装置がレーザビームを感光体（被走査媒体）上の被走査面に照射することにより画像を形成していた。
【０００３】
図３５は、従来のレーザビーム方式における画像形成装置による画像形成動作を示す図である。以下、図３５を用いて、従来のレーザビーム方式において、光走査装置が感光体上に画像を形成する動作について説明する。
【０００４】
まず、図示しない帯電器（例えば、ローラ型の接触帯電器）が、感光体を一様に帯電させる。レーザ光源は、レーザビームを、回転するポリゴンミラー（回転多面鏡）に照射する。ポリゴンミラーは、レーザ光源から射出されるレーザビームを周期的に偏向させ、ｆθレンズを透過して、副走査方向に移動（回動）する感光体の被走査面上を主走査方向に反復走査する（主走査する）。感光体上においてレーザビームが照射された部分（ビームスポット）は、静電気が除去され、感光体上に静電気のパターン（静電潜像）が形成される。
【０００５】
なお、コントローラ（図示せず）により、ページ単位の画像データが１ライン（１走査）ごとに画像信号（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）に同期して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、図示しない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】
図３６は、従来の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。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３６を用いて説明する。
【０００７】
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３４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ごと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。
【０００８】
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き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。
【０００９】
しかしながら、ｆθレンズ周囲に温度変化などの環境変動が生じると、ｆθレンズが歪み、屈折率が変化してしまう。また、レーザ光源周囲に温度変化などの環境変動が生じた場合、レーザ光源から射出されるレーザビームの波長が変化してしまう。その結果、ｆθレンズは入射されるレーザビームの波長によってレーザビームを所定の角度に屈折させるため、図３５に示されるように、ｆθレンズに入射したレーザビームの屈折角度に誤差が生じ、ポリゴンミラーによるレーザビームの１主走査期間（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った。このような場合、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た。
【００１０】
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。
この外部パルス列ｘｐｌｓには、画素クロックｃｌｋｗの位相を進めるための外部パルス列ｘｐｌｓｐと、画素クロックｃｌｋｗの位相を遅らせるための外部パルス列ｘｐｌｓｍとの２つがある。
例えば、基準クロックｃｌｋｏから画素クロックｃｌｋｗを生成する際、外部パルス列ｘｐｌｓ（外部パルス列ｘｐｌｓｐまたはｘｐｌｓｍ）を入力して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、位相変更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Ｔｍとした場合、Ｔｍ−７／８（進み制御）、又はＴｍ＋９／８（遅れ制御）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。このようにして、光走査装置は、環境変動によらず、感光体上の所望の位置に画像を形成することが可能となる。
【００１１】
また、画素クロック発生回路には、上記の外部パルス列ｘｐｌｓを発生するパルス発生回路が設けられている。パルス発生回路は、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を発生する。
【００１２】
図３７は、従来のパルス発生回路の構成を示す図である。以下、図３７を用いて、パルス発生回路による外部パルス列の発生動作について説明する。
【００１３】
図３７に示されているように、パルス発生回路は、比較器１００１、１００２と、カウンタ１００３、１００４とを有する。
【００１４】
パルス発生回路は、図示しないエンジンＣＰＵによって、比較器１００１にパルス発生間隔（周期）ｐｒｄが設定され、比較器１００２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。
【００１５】
カウンタ１００３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（カウント値ｉ）をカウントするカウント動作を開始し、比較器１００２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１００１は、カウンタ１００３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に達するごとにパルスｘｐｌｓを発生する。
カウンタ１００４は、比較器１００１から発生されるパルスｘｐｌｓの数（カウント値ｊ）をカウントする。
比較器１００２は、カウンタ１００４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。
【００１６】
図３８は、図３７に示されるパルス発生回路による動作の流れを示すフローチャートである。以下、図３７を用い、図３８に沿って、従来のパルス発生回路による外部パルス列ｘｐｌｓ発生動作について説明する。
【００１７】
まず、パルス発生回路への電源投入により、カウンタ１００３、１００４がそれぞれカウント値ｉ、ｊを「１」にリセットする（ステップＳ１００１）。
【００１８】
その後、カウンタ１００３は、クリア信号ｘｌｃｌｒが入力されるまで待機し（ステップＳ１００２／Ｎｏ）、クリア信号ｘｌｃｌｒ入力後（ステップＳ１００２／Ｙｅｓ）、画素クロックｃｌｋｗが入力されるごとにカウント値ｉをカウントアップ（＋１）する（ステップＳ１００３）。
【００１９】
比較器１００１は、カウント値ｉが設定値ｐｒｄに達するまで（ステップＳ１００４／Ｎｏ）、ステップＳ１００３の動作を行う。
【００２０】
比較器１００１は、カウント値ｉが設定値ｐｒｄに達すると（ステップＳ１００４／Ｙｅｓ）、パルスｘｐｌｓを発生する。カウンタ１００３は、そのパルスｘｐｌｓの入力により、カウント値ｉを「１」に戻す（ステップＳ１００５）。
【００２１】
また、比較器１００２がカウンタ１００４のカウント値ｊと設定値ｎｕｍとを比較した結果（ステップＳ１００６）、カウント値ｊがまだ設定値ｎｕｍに達していない場合（ステップＳ１００６／Ｎｏ）、カウンタ１００４は、パルスｘｐｌｓの入力により、カウント値ｊをカウントアップ（＋１）する（ステップＳ１００７）。
【００２２】
以後、カウンタ１００３、１００４及び比較器１００１が上述の動作を繰り返し、カウント値ｊが設定値ｎｕｍに達すると（ステップＳ１００６／Ｙｅｓ）、比較器１００２が停止信号を発生する。これにより、パルス発生回路は、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。
【００２３】
図３９は、従来のクリア信号ｘｌｃｌｒと外部パルス列ｘｐｌｓとの関係を示すタイミングチャートである。
【００２４】
図３９に示されているように、パルス列生成部は、クリア信号ｘｌｃｌｒ入力後から設定値ｐｒｄ経過後に、外部パルス列ｘｐｌｓの出力を開始する。このとき、パルス列生成部は、パルス幅が１ｃｌｋｗの外部パルス列ｘｐｌｓを、次の外部パルス列ｘｐｌｓ入力までの間に、周期ｐｒｄでパルス数ｎｕｍ出力する。
【００２５】
他に、ＲＡＭテーブル等を利用し、画素クロックでアドレスをカウントアップすることで出力データより固定パルス列を生成する方法などがある。
【００２６】
図４０は、ｆθレンズが設置されていない従来の画像形成装置を示す図である。図４０に示されているように、画像形成装置にｆθレンズが設けられていない場合、光学系は、図４０のような等角走査、すなわちポリゴンミラーにより円弧を描いて走査するため、感光体面上に１ライン分直線状に走査すると端部と中央とで同じ長さを想定していても、感光体面上に形成されるビームスポット間隔（像）に粗密の差が出来てしまう。また、ビーム照射距離が中央と端部で変わるため、ビーム径自体も感光体１走査内において、中央と端部とでは不均一となってしまう。
【００２７】
これに対し、図３５に示される画像形成装置では、図４０の画像形成装置において生じたビームスポット間隔の粗密とビーム径差とを押さえるためにｆθレンズ（及び他のレンズ群）が搭載されている。
図３５の画像形成装置では、感光体面上の１走査ラインにおける中央と端部との倍率差を吸収する方向に屈折率を調整して対応している。
【００２８】
上記のような画像の主走査方向の倍率を調整する従来技術の１つに、特許文献１が開示するところの画像形成装置や特許文献２が開示するところの光ビーム走査装置及び画像形成装置があった。特許文献１では、書き込みクロックにより画像信号に応じて光源を駆動し、この光源からの光束を走査手段により、副走査方向へ移動する感光体上で主走査方向に走査して感光体に画像を書き込み、その感光体上の像を転写紙上に転写する画像形成装置において、その転写紙の主走査方向の大きさに基づいて、画像の主走査方向の倍率補正を行っていた。
特許文献２では、光ビーム操作装置は、２ビームにより、被走査面上の走査領域を主走査方向に２分割して、２系統の結像光学系で走査していた。
【特許文献１】特開２０００−１４１７５４号公報
【特許文献２】特開２００１−３１８３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
図４１は、図３５に示されるようなｆθレンズを用いた従来の画像形成装置による感光体面上のビーム照射位置と倍率偏差を示す図である。
図４１に示されるように、従来の画像形成装置において、ｆθレンズの特性は平均的に補正されているため、倍率が、１走査ライン上で端部より所定距離内側付近で倍率がプラス方向に、中央付近と端部付近でマイナス方向に振れる傾向にあった。
複数色を重ねて画像形成する場合、および精度を重視した光学系においては、このような誤差成分が各色の画像間でズレを生み、画像品質の劣化が生じていた。
【００３０】
また、１走査ライン上で画像領域を等分割してそのエリアごとで倍率補正を行ったとしても、特定エリアに集中して補正が入るため、増加パルス数がエリア内におさまりきらず正確な補正が出来なくなるといった問題があった。
【００３１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、画像形成装置に搭載されるそれぞれの光学系について部分倍率を測り、部分ごとに倍率補正を行うことで、画像の主走査方向における色ずれや倍率偏差を無くすことを実現する画像形成装置および光走査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】
【００３２】
かかる目的を達成するため、本発明は、レーザ光源から射出されるレーザビームを回転偏向手段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における一様に帯電した被走査面上を、副走査方向と直交する主走査方向に走査して、被走査面上に静電潜像を形成する結像光学系を１以上有し、形成した像を転写媒体上に転写して出力する画像形成装置であって、レーザ光源によるレーザビームの射出タイミング制御を行うための画素クロックを生成するとともに、画素クロックの位相変更を行う画素クロック生成手段と、主走査方向１ラインにおける画像の書込倍率に基づいて、被走査面上の主走査方向１ライン分を分割して形成される２以上の分割領域それぞれの主走査方向の長さを設定する領域設定手段と、書込倍率に基づいて、分割領域ごとに画素クロックの位相変更を制御する位相制御手段と、を有することを特徴とする。
【００３３】
また、本発明によれば、書込倍率に基づく画素クロックの位相変更量を分割領域ごとに格納する位相変更量格納手段を有し、位相制御手段は、位相変更量格納手段により格納されている位相変更量に基づいて、画素ロックの位相変更を制御することを特徴とする。
【００３４】
また、本発明によれば、被走査面上の主走査方向に２以上の位置検出用の画像パターンを形成する検出用パターン形成手段と、各画像パターンの形成位置を計測する計測手段と、計測された各画像パターンの形成位置に基づいて、主走査方向の画像の書込倍率を算出する書込倍率算出手段とを有し、位相変更量格納手段は、算出された書込倍率に基づく位相変更量を新たに格納し、位相制御手段は、新たに格納された位相変更量に基づいて、分割領域ごとに画素クロックの位相変更を制御することを特徴とする。
【００３５】
また、本発明によれば、計測された各画像パターンの形成位置が、規定された範囲内の位置であるか否かを判定する位置判定手段を有し、位相制御手段は、各画像パターンの形成位置が、規定された範囲内の位置ではない場合、位相変更量格納手段により格納されている位相変更量の１つに基づいて、分割領域ごとに画素クロックの位相変更を制御することを特徴とする。
【００３６】
また、本発明によれば、位相変更量格納手段は、結像光学系ごとに設定された位相変更量を格納することを特徴とする。
【００３７】
また、本発明によれば、レーザ光源から射出されるレーザビームを回転偏向手段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における一様に帯電した被走査面上を、副走査方向と直交する主走査方向に走査して、被走査面上に静電潜像を形成する結像光学系を１以上有する画像形成装置であって、形成された像を転写媒体上に転写して印刷出力する印刷出力手段と、レーザ光源によるレーザビームの主走査方向の射出タイミング制御を行うための画素クロックを生成するとともに、画素クロックの位相変更を行う画素クロック生成手段と、主走査方向１ラインにおける画像の書込倍率に基づいて、被走査面上の主走査方向１ライン分を分割して形成される２以上の分割領域それぞれの主走査方向の長さを設定する領域設定手段と、自装置に接続され、前記印刷出力された画像を読み取って入力する画像読取装置と、入力された読取画像に基づいて、分割領域ごとに画素クロックの位相変更を制御する位相制御手段と、を有することを特徴とする。
【００３８】
また、本発明によれば、位相制御手段は、入力された読取画像における分割領域ごとの濃度に基づいて、分割領域ごとに画素クロックの位相変更を制御することを特徴とする。
【００３９】
また、本発明によれば、レーザ光源から射出されるレーザビームを回転偏向手段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における一様に帯電した被走査面上を、副走査方向と直交する主走査方向に走査して、被走査面上に静電潜像を形成する結像光学系を１以上有する画像形成装置であって、形成された像を転写媒体上に転写して印刷出力する印刷出力手段と、レーザ光源によるレーザビームの主走査方向の射出タイミング制御を行うための画素クロックを生成するとともに、画素クロックの位相変更を行う画素クロック生成手段と、主走査方向１ラインにおける画像の書込倍率に基づいて、被走査面上の主走査方向１ライン分を分割して形成される２以上の分割領域それぞれの主走査方向の長さを設定する領域設定手段と、印刷出力された画像を読み取る読取手段と、読み取られた画像に基づいて、分割領域ごとに画素クロックの位相変更を制御する位相制御手段と、を有することを特徴とする。
【００４０】
また、本発明によれば、位相制御手段は、読み取られた読取画像における分割領域ごとの濃度に基づいて、分割領域ごとに画素クロックの位相変更を制御することを特徴とする。
【００４１】
また、本発明によれば、読取手段は、印刷出力手段により印刷出力された、複数の同一のパターンの画像が所定間隔ごとに主走査方向に並列して形成された画像パターンを、読み取ることを特徴とする。
【００４２】
また、本発明によれば、読取手段は、印刷出力手段により印刷された、黒線と白線とが読取方向に交互に繰り返され、黒線の幅が、黒線の幅と白線の幅とを合わせた全体の幅の７０％以下とした画像パターンを、読み取ることを特徴とする。
【００４３】
また、本発明は、レーザ光源から射出されるレーザビームを回転偏向手段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における一様に帯電した被走査面上を、副走査方向と直交する主走査方向に走査して、被走査面上に静電潜像を形成する光走査装置であって、レーザ光源によるレーザビームの射出タイミング制御を行うための画素クロックを生成するとともに、主走査方向１ラインにおける画像の書込倍率に基づいて主走査方向の長さが設定された被走査面上の２以上の分割領域ごとに、画素クロックの位相変更を行う画素クロック生成手段を有することを特徴とする。
【００４４】
また、本発明によれば、画素クロック生成手段は、主走査方向１ラインにおける画像の書込倍率により算出された分割領域ごとの位相変更量に基づいて、画素クロックの位相変更を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４５】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置に搭載されるそれぞれの結像光学系について主走査方向に分割された領域ごとの書込倍率を測り、分割領域ごとに書込倍率補正を行うことで、画像の主走査方向における色ずれや倍率偏差を無くすことが可能となる。また、本発明によれば、ｆθ補正後の主走査方向のひずみを抑えた、各光学ユニットに合わせた最適な光学特性を持った光学系を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置の構成を示す図である。以下、図１を用いて、本実施形態における画像形成装置の構成について説明する。
なお、画像形成装置は、例えばプリンタ、複写機、またはＦＡＸなどであるとしてもよい。
【００４７】
図１に示されるように、画像形成装置は、光走査装置１０と、データ制御装置２０と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３０と、プリンタコントローラ４０と、入力手段としての操作部５０とを有する。なお、図１に示される画像形成装置の各構成は実際の構成を簡略化したものであり、画像形成装置は図１に示されている構成以外の構成を有するとしてもよい。
【００４８】
光走査装置１０は、レーザビームにより像形成を行う装置であって、被走査媒体としての感光体１１と、ｆθレンズ１２と、回転偏向手段としてのポリゴンミラー１３と、レーザ光源ドライバ１４と、同期検知手段としての同期検知部１５、１５と、位置検出センサ１７と、レーザ光源ＬＤとを有する。
【００４９】
レーザ光源ＬＤは、レーザビームを射出する素子であり、例えば、レーザダイオードなどの発光半導体素子であってもよい。
【００５０】
感光体１１は、その表面が光の照射により電気的特性が変化する素材（光半導体の層）により形成されている。感光体１１は、例えば副走査方向に回動する感光体ドラムであってもよい。
【００５１】
ｆθレンズ１２は、ポリゴンミラー１３により反射されたレーザビームを感光体１１の被走査面上に結像するためのレンズである。ｆθレンズ１２は、特定波長のレーザビームを所定の屈折角度に偏向させる。
【００５２】
ポリゴンミラー１３は、図示されないモータにより等速回転する多角柱形状の多面鏡である。ポリゴンミラー１３は、自身の回転に伴ってレーザ光源ＬＤから入射されたレーザビームの反射角度を連続的に変化させ、感光体１１の被走査面上の主走査方向にレーザビームを走査する。
【００５３】
レーザ光源ドライバ１４は、レーザ光源ＬＤの駆動装置であり、データ制御装置２０からの画像信号により動作する。さらに詳しく説明すると、同期検知部１５によりレーザビームが検知され、同期検知信号ｄｅｔｐが同期検知部１５からデータ制御装置２０へ入力されてから一定時間が経過した後、レーザ光源ドライバ１４は、データ制御装置２０からの画像信号に応じてレーザ光源ＬＤ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１３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。
【００５４】
同期検知部１５は、主走査方向のレーザビーム通過経路上における感光体１１の被走査面の画像領域外（例えば、走査開始位置の直前または直後）に設けられており、ｆθレンズ１２を透過して照射されたレーザビームを検知する。同期検知部１５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ｄｅｔｐを生成してデータ制御装置２０へ出力する。
【００５５】
位置検出センサ１７は、感光体１１表面に対向するように複数個、等間隔で主走査方向と平行に設置されている。位置検出センサ１７は、感光体１１上に形成される検出用の画像パターンの位置を読み取る。
【００５６】
データ制御装置２０は、レーザ光源ドライバ１４を制御するための画像信号を出力して、光走査装置１０によるレーザビーム書き込み動作を制御する装置であって、位相制御手段としてのパルス列生成部２１と、画素クロック生成手段としてのクロック生成部２２と、画像データ処理部２３と、レジスタ２４と、領域生成部２５とを有する。
【００５７】
クロック生成部２２は、同期検知部１５から入力される同期検知信号ｄｅｔｐと同期をとり、画素クロックｃｌｋｗの周波数のＭ倍の基準クロック（元のクロック）ｃｌｋｏ（クロック生成部２２内の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Ｍ×ｃｌｋｏごと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を生成して領域生成部２５および画像データ処理部２３に出力する。このことにより、感光体１１上における各主走査ラインの走査開始位置を揃えることが可能となる。
また、クロック生成部２２は、同期検知部１５から同期検知信号ｄｅｔｐの入力を検知すると、クリア信号ｘｌｃｌｒを領域生成部２５に出力する。
【００５８】
領域生成部２５は、クロック生成部２２からクリア信号ｘｌｃｌｒが入力後に、入力された画素クロックｃｌｋｗの所定クロック数に到達すると、エリア信号ａｒｅａ１、２、・・・、ｎ−１、ｎをパルス列生成部２１へ出力する。
【００５９】
パルス列生成部２１は、クロック生成部２２により生成された画素クロックｃｌｋｗに対して所望のタイミングで位相変更を掛けるための制御信号（制御パルス信号）である外部パルス列（以下単に「パルス」ともいう）ｘｐｌｓｐ（位相遅れ制御）またはｘｐｌｓｍ（位相進み制御）を領域生成部２５からエリア信号ａｒｅａ１〜ｎが入力されるごとに生成し、クロック生成部２２に出力する。
【００６０】
画像データ処理部２３は、レジスタ２４から入力された画像形成に用いられる各種情報（網点処理に関する情報、印刷用紙サイズに基づく画像エリアを指定する情報など）を用いて、入力された画像データに画像処理を行う。
また、画像データ処理部２３は、画素クロックｃｌｋｗに同期して、プリンタコントローラ４０から入力された画像信号をレーザ光源ドライバ１４に出力する。
【００６１】
入力手段としての操作部５０は、情報の入力を行う部位であって、例えばタッチパネル、キーボードなどのキースイッチ群であるとしてもよい。操作部５０は、設定値ｐｒｄ１、２・・・、ｎ−１、ｎおよびｎｕｍ１、２、・・・ｎ−１、ｎを入力する。
【００６２】
ＣＰＵ３０は、中央処理装置、プログラムＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等からなるマイクロコンピュータであり、光走査装置１０およびデータ制御装置２０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。
ＣＰＵ３０は、走査時間比較手段および設定値算出手段として機能する。
ＣＰＵ３０は、操作部５０から入力された情報をレジスタ２４に出力して設定する。具体的には、画像形成装置の操作者は、操作部５０上の入力キーなどを用いて、外部パルス列ｘｐｌｓ（ｘｐｌｓｐまたはｘｐｌｓｍ）のパルス発生間隔（周期）ｐｒｄ１〜ｎと、外部パルス列ｘｐｌｓのパルス発生数ｎｕｍ１〜ｎとを入力する。ＣＰＵ３０は、その入力された設定値ｐｒｄ１〜ｎ、ｎｕｍ１〜ｎをレジスタ２４に設定する。
ＣＰＵ３０は、パルス列生成部２１から出力される外部パルス列ｘｐｌｓを、画素クロックｃｌｋｗの位相を遅らせるための位相遅れ制御信号ｐｈｓｐ１〜ｎ、および進ませるための位相進み制御信号ｐｈｓｍ１〜ｎをレジスタ２４へ出力する。
【００６３】
レジスタ２４は、ＣＰＵ３０により設定された設定値ｐｒｄ１〜ｎ、ｎｕｍ１〜ｎを一時的に格納する記憶媒体であり、設定値ｐｒｄ１〜ｎ、ｎｕｍ１〜ｎをパルス列生成部２１に出力する。
また、レジスタ２４は、ＣＰＵ３０により入力された位相遅れ制御信号ｐｈｓｐおよび位相進み制御信号ｐｈｓｍをパルス列生成部２１へ出力する。
また、レジスタ２４は、ＣＰＵ３０により入力された画像形成に用いられる各種情報（網点処理に関する情報、印刷用紙サイズに基づく画像エリアを指定する情報など）を画像データ処理部２３へ出力する。
【００６４】
プリンタコントローラ４０は、ページ単位の画像データを１ライン（１走査）ごとに画像信号（ビデオ信号）として画像データ処理部２３に送出する。
【００６５】
図２は、本発明の第１の実施形態におけるパルス列生成部２１および領域生成部２５の構成をより詳細に示した図である。以下、図２を用いて、本実施形態におけるパルス列生成部２１および領域生成部２５のより詳細な構成および動作について説明する。
【００６６】
図２に示されているように、領域生成部２５は、カウンタ２５０と、ｎ個の比較器２５１−１、２５１−２、・・・、２５１−（ｎ−１）、２５１−ｎとを有する。
【００６７】
カウンタ２５０は、クロック生成部２２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１３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。
【００６８】
各比較器２５１−１、２５１−２、．．．、２５１−（ｎ−１）、２５１−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２５０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ａｒｅａ１〜ｎ（第１〜第ｎエリア信号）を出力する。各分割期間の始点値は、ＣＰＵ３０から各比較器２５１−１、２５１−２、．．．、２５１−（ｎ−１）、２５１−ｎにそれぞれ入力するスタート信号ｓｔａｒｔ１〜ｎ（第１〜第ｎスタート信号）により設定されている。
【００６９】
例えば、比較器２５１−１は、カウンタ２５０のカウント値ｋと第１スタート信号ｓｔａｒｔ１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（ｓｔａｒｔ１）に到達したときに第１エリア信号ａｒｅａ１を出力する。
【００７０】
パルス列生成部２１は、クリア信号ｘｌｃｌｒ入力により、画素クロックｃｌｋｗの数のカウント動作を開始し、そのカウント値が予め設定された設定値ｐｒｄ（ｐｒｄは外部パルス列ｘｐｌｓの発生間隔を示す）に達すると、外部パルス列ｘｐｌｓをクロック生成部２２に出力する。このようにして、パルス列生成部２１は、外部パルス列ｘｐｌｓを出力したタイミングで画素クロックｃｌｋｗの位相を変更することができる。パルス列生成部２１は、出力した外部パルス列ｘｐｌｓの数が予め設定された設定値ｎｕｍ（ｎｕｍは外部パルス列ｘｐｌｓのパルス数を示し、正の整数で表される）に達すると、外部パルス列ｘｐｌｓの生成を停止する。
【００７１】
また、パルス列生成部２１は、ｎ個のパルス発生回路２１０−１、２１０−２、・・・２１０−（ｎ−１）、２１０−ｎと、ＯＲ回路２１１とを有する。
【００７２】
図３は、本発明の第１の実施形態におけるパルス発生回路２１０−１〜２１０−ｎの構成を示す図である。以下、図３を用いて、パルス発生回路２１０−１〜２１０−ｎによる外部パルス列の発生動作について説明する。
【００７３】
図３に示されているように、パルス発生回路は、比較器２１２、２１３と、カウンタ２１４、２１５と、ＡＮＤ回路２１６、２１７とを有する。
【００７４】
パルス発生回路は、図示しないエンジンＣＰＵによって、比較器２１２にパルス発生間隔（周期）ｐｒｄが設定され、比較器２１３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。
【００７５】
カウンタ２１４は、領域生成部２５によって生成されたエリア信号ａｒｅａ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（カウント値ｉ）をカウントするカウント動作を開始し、比較器２１３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２１２は、カウンタ２１４のカウント値ｉと予め設定されたパルス発生間隔（設定値）ｐｒｄとを比較して、カウント値ｉが設定値ｐｒｄに達するごとにパルスｘｐｌｓをＡＮＤ回路２１６、２１７へ出力する。
ＡＮＤ回路２１６は、ｘｐｌｓおよびｐｈｓｐが入力されると、ｘｐｌｓｐを出力する。また、ＡＮＤ回路２１７は、ｘｐｌｓおよびｐｈｓｍが入力されると、ｘｐｌｓｍを出力する。
カウンタ２１５は、比較器２１２から発生されるパルスｘｐｌｓの数（カウント値ｊ）をカウントする。
比較器２１３は、カウンタ２１５のカウント値ｊと予め設定されたパルス数（設定値）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。
【００７６】
また、各パルス発生回路２１０−１、２１０−２、・・・２１０−（ｎ−１）、２１０−ｎにはそれぞれ、任意のパルス発生間隔（設定値）ｐｒｄ１、ｐｒｄ２、．．．、ｐｒｄｎ−１、ｐｒｄｎ及びパルス数（設定値）ｎｕｍ１、ｎｕｍ２、．．．、ｎｕｍｎ−１、ｎｕｍｎが予め設定されている。
【００７７】
ＯＲ回路２１１は、各パルス発生回路２１０−１、２１０−２、・・・２１０−（ｎ−１）、２１０−ｎのいずれかから外部パルス例ｘｐｌｓ（ｘｐｌｓｐまたはｘｐｌｓｍ）を入力すると、その外部パルス例ｘｐｌｓをそのまま出力する。
【００７８】
図４は、本発明の第１の実施形態におけるパルス列生成部２１によるパルス生成動作の流れを示すフローチャートである。ここで、パルス列生成部２１の動作を図４に沿って詳細に説明する。
まず、パルス列生成部２１は、電源投入により、まずカウンタ２５０がカウント値ｋを「１」にリセットする（ステップＳ１０１）。
その後、クリア信号ｘｌｃｌｒの入力により（ステップＳ１０２／Ｙｅｓ）、カウンタ２５０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（ステップＳ１０３）。そして、そのカウント値ｋが各分割期間の始点値（ｓｔａｒｔ１、ｓｔａｒｔ２、．．．、ｓｔａｒｔｎ−１、ｓｔａｒｔｎ）に到達する毎に（ステップＳ１０４〜Ｓ１０７）、対応する各比較器２５１−１、２５１−２、．．．、２５１−（ｎ−１）、２５１−ｎがそれぞれ対応する第１〜第ｎエリア信号（ａｒｅａ１、ａｒｅａ２、．．．、ａｒｅａｎ−１、ａｒｅａｎ）を出力する（ステップＳ１０８〜Ｓ１１１）。
【００７９】
各パルス発生回路２１０−１、２１０−２、．．．、２１０−（ｎ−１）、２１０−ｎは、それぞれ対応するエリア信号を入力すると、パルス発生処理を行う（ステップＳ１０８〜Ｓ１１１）。
【００８０】
この場合、最初は、カウンタ２５０のカウント値ｋが第１分割期間の始点値ｓｔａｒｔ１に到達するので、その時点で比較器２５１−１がエリア信号ａｒｅａ１を出力する。すると、パルス発生回路２１０−１が内部のカウンタ１００３、１００４を含む各部（図４参照）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２１１に出力する。この外部パルス列ｘｐｌｓは、ＯＲ回路２１１経由で出力される。
【００８１】
続いて、カウンタ２５０のカウント値ｋが第２分割期間の始点値ｓｔａｒｔ２に到達するので、その時点で比較器２５１−２がエリア信号ａｒｅａ２を出力する。すると、パルス発生回路２１０−２が内部のカウンタ２１４、２１５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２１１に出力する。この外部パルス列ｘｐｌｓもＯＲ回路２１１経由で出力される。
【００８２】
これ以降第ｎ分割期間まで上述と同様の工程が行われ、パルス発生回路２１０−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２１１経由で出力される。こうして、ＯＲ回路２１１から最終的に外部パルス列（最終外部パルス列）ＸＰＬＳが出力される。
【００８３】
図５は、本発明の第１の実施形態におけるパルス発生回路２１０−１〜２１０−ｎによるパルス発生処理の流れを示すフローチャートである。なお、図５に示される流れの処理は、図４のステップＳ１０８〜Ｓ１１１の各処理を詳細に示したものである。以下、図５に沿って、本実施形態におけるパルス発生回路によるパルス発生処理について説明する。
【００８４】
まず、パルス発生回路への電源投入により、カウンタ２１４、２１５がそれぞれカウント値ｉ、ｊを「１」にリセットする（ステップＳ２０１）。
【００８５】
その後、カウンタ２１４は、エリア信号ａｒｅａが入力されるまで待機し（ステップＳ２０２／Ｎｏ）、エリア信号ａｒｅａ入力後（ステップＳ２０２／Ｙｅｓ）、画素クロックｃｌｋｗが入力されるごとにカウント値ｉをカウントアップ（＋１）する（ステップＳ２０３）。
【００８６】
比較器２１２は、カウント値ｉが設定値ｐｒｄに達するまで（ステップＳ２０４／Ｎｏ）、ステップＳ２０３の動作を行う。
【００８７】
比較器２１２は、カウント値ｉが設定値ｐｒｄに達すると（ステップＳ２０４／Ｙｅｓ）、パルスｘｐｌｓを発生する。カウンタ２１４は、そのパルスｘｐｌｓの入力により、カウント値ｉを「１」に戻す（ステップＳ２０５）。
【００８８】
また、比較器２１３がカウンタ２１５のカウント値ｊと設定値ｎｕｍとを比較した結果（ステップＳ２０６）、カウント値ｊがまだ設定値ｎｕｍに達していない場合（ステップＳ２０６／Ｎｏ）、カウンタ２１５は、パルスｘｐｌｓの入力により、カウント値ｊをカウントアップ（＋１）する（ステップＳ２０７）。
【００８９】
以後、カウンタ２１４、２１５及び比較器２１２が上述の動作を繰り返し、カウント値ｊが設定値ｎｕｍに達すると（ステップＳ２０６／Ｙｅｓ）、比較器２１３が停止信号を発生する。これにより、パルス発生回路は、パルス発生動作を終了する。
【００９０】
最終的にパレス列生成部２１から出力される外部パルス列ＸＰＬＳは、図６のように、各分割期間（ａｒｅａ、エリア）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。
本実施形態におけるパルス列生成部２１は、設定次第（設定値ｐｒｄ、ｎｕｍ）で、各エリアにおいて任意の位置に任意のパルス列を生成することができる。すなわち、パルス列生成を複数領域に分けることで主走査方向の部分倍率誤差を領域ごとに補正することが出来る。
【００９１】
また、ＣＰＵ３０は、画像の主走査方向において、書込倍率の偏差が大きな画像領域には、主走査方向のエリア幅が大きいエリアが割り当てられるように、始点値ｓｔａｒｔ１〜ｎをレジスタ２４に設定する。つまり、あるエリアの始点を設定するための始点値と、次のエリアの始点を設定するための始点値との間隔を大きく設定するほど、そのエリアの主走査方向のエリア幅を大きく設定することができる。
エリア幅が大きなエリアには、ｘｐｌｓのパルス数が多く生成できるため、書込倍率の補正幅を広く設定することが可能となる。一方、書込倍率の補正幅が小さな画像領域には、ｘｐｌｓはパルス数が少なくても十分であるため、エリア幅が小さなエリアを割り当てるようにしてもよい。
例えば、１つのエリアに割り当てられるｘｐｌｓのパルス数に上限を設けておくようにしてもよい。この場合、その上限値は、予めレジスタ２４に設定されており、ＣＰＵ３０は、各エリアに割り当てられるｘｐｌｓのパルス数がその上限値内に収まるように各エリアの主走査方向の幅を設定するとしてもよい。
なお、画像の主走査方向の書込倍率の測定方法については、後述する。
【００９２】
図７は、本発明の第１の実施形態における光学系ユニットおよび単体測定装置１６を示す図である。以下、図７を用いて、画像形成装置の工場出荷前（組み立て前）における画像の主走査方向の書込倍率の補正処理について説明する。
【００９３】
図７に示されるように、光学系ユニットは、レーザ光源ＬＤと、ｆθレンズ１２と、ポリゴンミラー１３とを有して構成される。
また、光学系ユニットを画像形成装置内に組み込んだ場合における感光体１１表面の位置と等しい位置に感光体等価面が位置するように単体測定装置１６が設置されている。その感光体等価面上には、２以上のポジションセンサ１６１が等間隔で設置されている。
【００９４】
図８は、本発明の第１の実施形態における書込倍率補正時のタイミングチャートである。
図８に示されているように、レーザ光源ドライバ１４は、同期検知信号ｄｅｔｐ入力に同期して、各ポジションセンサ１６１位置に合わせて等間隔にパルス（ｄａｔａ）を出力する。このことにより、単体測定装置１６の感光体等価面に設置された２以上のポジションセンサ１６１にｆθレンズ１２を介してそれぞれレーザが入射する。
【００９５】
図９の（ａ）は、本発明の第１の実施形態におけるポジションセンサ１６１を示す図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態において、１個のポジションセンサ１６１が、そのポジションセンサ１６１における検出面上の各検出位置Ｐｔ０、Ｐｔ１、Ｐｔ２でレーザ光を検出した際に出力する信号を示す図である。
【００９６】
図９の（ａ）、（ｂ）において、検出位置Ｐｔ０は、ポジションセンサ１６１の検出面の主走査方向の長さの中点に位置する。すなわち、検出位置Ｐｔ０でレーザ光が受光された場合、画像の主走査方向の書込倍率のずれ量（補正量）はゼロとなる。
また、検出位置Ｐｔ１が、感光体（感光体等価面）の主走査方向の端部側であるとすると、検出位置Ｐｔ１でレーザ光が受光された場合、画像の主走査方向の書込倍率が正常時よりも大きな値（画像が粗）となっていることを示す。
また、検出位置Ｐｔ２が、感光体（感光体等価面）の主走査方向の中央側であるとすると、検出位置Ｐｔ２でレーザ光が受光された場合、画像の主走査方向の書込倍率が正常時よりも小さな値（画像が密）となっていることを示す。
図９の（ｂ）に示されているように、単体測定装置１６は、検出位置Ｐｔ０における信号の出力強度との出力強度の差を検出することにより、各検出位置における補正量を算出することができる。
なお、図９の（ａ）、（ｂ）に示したレーザ光の受光位置と出力との関係は、あくまで一例であり、他のものであってもよい。
【００９７】
図１０は、本発明の第１の実施形態における各ポジションセンサ１６１の受光位置に基づいて算出された各ポジションセンサ１６１における書込倍率偏差を示す図である。
図１０において、倍率がプラス（＋）であるとは、感光体（感光体等価面）上のレーザ光の受光位置の間隔が粗であることを示し、倍率がプラス（−）であるとは、感光体（感光体等価面）上のレーザ光の受光位置の間隔が密であることを示す。
【００９８】
図１０には、感光体等価面上に８個のポジションセンサ１６１が設置された場合における各ポジションセンサ１６１の出力が示されている。
各ポジションセンサ１６１の出力（倍率偏差）をセンサ位置を基準に主走査方向に伸ばし、それぞれのポジションセンサ１６１の出力をそのポジションセンサ１６１の設置位置付近の領域におけるセンサ出力の平均値とみなして階段状につないだものが図１０である。これを補正値（各エリアの演算用係数）とする。
【００９９】
図１１は、本発明の第１の実施形態における単体測定装置１６の構成を示す図である。図１１に示されているように、単体測定装置１６は、２以上のポジションセンサ１６１と、Ａ／Ｄコンバータ１６２と、出力計測データ処理部１６３と、ずれ量換算部１６４とを有する。
【０１００】
ポジションセンサ１６１は、図８の（ｂ）のように検出位置に応じた強度の出力信号をＡ／Ｄコンバータ１６２へ出力する。
Ａ／Ｄコンバータ１６２は、ポジションセンサ１６１から入力した信号をアナログからデジタルに変換して出力計測データ処理部１６３へ出力する。
出力計測データ処理部１６３は、Ａ／Ｄコンバータ１６２からのデジタル信号に基づいて、各ポジションセンサ１６１における検出位置の検出位置Ｐｔ０からの偏差を算出して、ずれ量換算部１６４へ出力する。
出力計測データ処理部１６３により算出された偏差を０にする方向にパルスｘｐｌｓを入れればよいので、ずれ量換算部１６４は、出力計測データ処理部１６３により算出された偏差をパルス増分の単位（ｃｌｋｏ）で割り、補正量（ｃｌｋｏのパルス数及び位相方向（遅れ／進み制御））を算出する。
【０１０１】
また、図９の（ｃ）は、本発明の第１の実施形態において、ポジションセンサの代わりにＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いた場合のレーザ光受光に応じた出力信号を示す図である。図９の（ｃ）では、１個のＣＣＤが、そのＣＣＤにおける受光面上の各検出位置Ｐｔ０、Ｐｔ１、Ｐｔ２でレーザ光を検出した際に出力する信号が示されている。
図９の（ｃ）に示されているように、ＣＣＤは、レーザ光の検出位置に応じたパルス波形を出力するので、ポジションセンサと同様にＡ／Ｄコンバータ１６２でデジタルに変換し、出力計測データ処理部１６３によりピーク検出処理を行ってピーク位置を算出すれば位置が得られる。次にポジションセンサと同様、ずれ量換算部１６４が補正量を算出する。
【０１０２】
図１２は、本発明の第１の実施形態における画像書込倍率の主走査方向の補正量および補正係数を示す図である。なお、図１２では、感光体１１上の画像領域が主走査方向に１１個のエリア（エリア０〜１１）に分割された例が示されている。
【０１０３】
ここで、各エリアにおける補正係数の算出方法について説明する。
まず、全てのエリアの補正量を合計する。
次に、各エリアの補正量を補正量の合計値で除算し、その商を各エリアの補正係数とする。
【０１０４】
以上のようにして算出された各エリアの補正量および補正係数は、光学ユニットの画像形成装置実装時に、予めレジスタ２４に光学ユニットごとに格納させておくようにしてもよい（１台の画像形成装置に２以上の光学ユニットを搭載する場合も想定される）。なお、図示されないレジスタ２４以外のＣＰＵ３０に接続された他の記憶部位（例えばＥＥＰＲＯＭや電池バックアップのＮＶＲＡＭ）に格納させておくようにしてもよい。このようにＣＰＵ３０に接続された記憶部位に補正量および補正係数を格納させておく場合、電源ＯＮ時などにＣＰＵ３０は、レジスタ２４等から補正量を読み出し、その補正量に基づいて設定値ｐｒｄ、ｎｕｍ、ｓｔａｒｔ、ｐｈｓｐ（またはｐｈｓｍ）をレジスタ２４に設定するようにしてもよい。
【０１０５】
また、光学ユニット単位の補正量および補正係数を示す文字または画像情報をシール等の記録手段上に印刷して、光学ユニット等に貼付しておいてもよい。シールの場合は、操作部５０等よりレジスタ２４等に手動入力することになる。
【０１０６】
また、画像形成装置にバーコードリーダのようなスキャナが設けられている場合、シール上の補正量および補正係数を示す情報をバーコード化しておいてもよい。
【０１０７】
ここで、算出された補正量は、光学ユニットを画像形成装置に搭載した際の補正初期値となる。
また、経時による光学系の特性に変動があった場合、その時点で画像形成装置に使用されている補正量を調整する必要がある。この場合、ある領域の補正量だけを調整し、他の領域については、
（他の領域の補正初期値）×（対応する他の領域の補正係数）÷（ある領域の補正係数）
を計算することにより、他の領域の新たな補正値を算出することができる。
【０１０８】
画像形成装置組み立て時、図１２に示されるような補正量および補正係数が設定されており、その補正量に基づいて、パルス列生成部２１は、外部パルス列ｘｐｌｓを出力して画像書込倍率を調整する。その後、経時によりｆθレンズ１２のレンズ特性等が変動すると、画像書込倍率が変動してしまう。
図１３は、本発明の第１の実施形態における感光体１１および２以上の位置検出センサ１７を示す図である。以下、図１３を用いて、画像形成装置における経時的な環境変動に起因する画像書込倍率の主走査方向のずれの補正処理について説明する。
【０１０９】
図１３に示されているように、感光体１１表面と対向するように等間隔で２以上（図１３では５個）の位置検出センサ１７が設置されている。
また、図１３に示されているように、レーザ光源ＬＤは、各位置検出センサ１７の設置位置に対応するようにレーザ光を照射して感光体１１上に検出用パターンの画像を形成する。
【０１１０】
図１４は、本発明の第１の実施形態における位置検出センサ１７による検出用パターンの検出方法を示す図である。この検出用パターンの画像データは、例えば図示されないＲＯＭなどに記憶されているとしてもよい。プリンタコントローラ４０は、そのＲＯＭから検出用パターンの画像データを読み込んで、画像データ処理部２３へ出力するようにしてもよい。
図１４に示されているように、本実施形態では、位置検出センサ１７は、互いに平行ではない線分ＡＢ（ななめ線）と線分ＢＣ（横線）とからなる検出用パターンを線分ＢＣ側から線分ＡＢ側へ読み取っていくものとする。なお、線分ＡＢと線分ＢＣとがなす角をθとする。例えば、線分ＢＣは、主走査方向と平行となるように形成されるとしてもよい。
また、検出用パターンの形状は、図１４のものに限定されないものとする。
【０１１１】
画像書込倍率にずれが生じていない場合、位置検出センサ１７は、線分ＢＣ上の点Ｈから線分ＡＢ上の点Ｅに向かって（例えば副走査方向の逆方向）検出用パターンを読み取る。このとき点Ｈを読み込んでから点Ｅを読み込むまでに経過した時間をｔ０とする。この時間ｔ０および角度θを示すデータは予めレジスタ２４に格納されているものとしてよい。
【０１１２】
ここで、画像書込倍率にずれが生じると、線分ＢＣを検出してから線分ＡＢを検出するまでの時間がｔ０から変化する。
例えば、画像書込倍率が大きくなり、検出用パターンが図に向かって左側にずれると、位置検出センサ１７は、線分ＢＣ上の点Ｉから線分ＡＢ上の点Ｆに向かって検出用パターンを読み取る。このとき点Ｉを読み込んでから点Ｆを読み込むまでに経過した時間をｔ１とすると、ｔ１＞ｔ０となる。ＣＰＵ３０は、位置検出センサ１７から時間ｔ１を示すデータを入力するとともに、レジスタ２４から時間ｔ０および角度θを示すデータを読み出し、ずれ量である時間（ｔ１−ｔ０）×ｃｏｔθを算出する。この場合、時間（ｔ１−ｔ０）×ｃｏｔθだけ画像を書き込む画素クロックの位相を進ませることにより、書込倍率のずれを補正することができる。
さらに、ＣＰＵ３０は、時間（ｔ１−ｔ０）×ｃｏｔθをクロック位相変更単位（図１ではｃｌｋｗ１周期×１／８）で割ると、現在画像形成装置において適用されている補正量に基づくパルス列からの変化数（ｃｌｋｏ何パルス分位相を進ませるか／遅らせるか）を算出できる。ＣＰＵ３０は、算出した補正量に基づいて、レジスタ２４に設定値（ｐｒｄ、ｎｕｍ、ｓｔａｒｔ、ｐｈｓｐ（またはｐｈｓｍ））を設定し、画像形成装置は、その設定値に基づいて画像形成を行う。
【０１１３】
また、画像書込倍率が小さくなり、検出用パターンが図に向かって右側にずれると、位置検出センサ１７は、線分ＢＣ上の点Ｇから線分ＡＢ上の点Ｄに向かって検出用パターンを読み取る。このとき点Ｇを読み込んでから点Ｄを読み込むまでに経過した時間をｔ２とすると、ｔ２＜ｔ０となる。ＣＰＵ３０は、位置検出センサ１７から時間ｔ２を示すデータを入力するとともに、レジスタ２４から時間ｔ０および角度θを示すデータを読み出し、ずれ量である時間（ｔ０−ｔ２）×ｃｏｔθを算出する。この場合、時間（ｔ０−ｔ２）×ｃｏｔθだけ画像を書き込む画素クロックの位相を遅らせることにより、書込倍率のずれを補正することができる。
さらに、ＣＰＵ３０は、時間（ｔ０−ｔ２）×ｃｏｔθをクロック位相変更単位（図１ではｃｌｋｗ１周期×１／８）で割ると、現在画像形成装置において適用されている補正量に基づくパルス列からの変化数（ｃｌｋｏ何パルス分位相を進ませるか／遅らせるか）を算出できる。ＣＰＵ３０は、算出した補正量に基づいて、レジスタ２４に設定値（ｐｒｄ、ｎｕｍ、ｓｔａｒｔ、ｐｈｓｐ（またはｐｈｓｍ））を設定し、画像形成装置は、その設定値に基づいて画像形成を行う。
【０１１４】
上述した例では、検出用パターンを感光体１１上に形成していたが、他に、転写ベルトや転写紙上に形成するようにしてもよい。
複数色により画像形成を行う画像形成装置は、図１３に示されているように、転写ベルト上または転写紙上等に複数の色を使用して検出用パターンを書き、各色間の検出用パターンが形成された相対位置を検出してもよい。この場合、まず基準となる色の図１３のような検出用パターンを形成して測定し、次に他の検出対象の色の検出用パターンを書いて検出する。次に、画像形成装置は、各基準色以外の色の検出用パターンの形成位置において、基準色の検出用パターンの形成位置との差を計測すると、各色間の画像のズレ相対量がわかる。画像形成装置は、その画像のズレ相対量がゼロになるように補正する。
【０１１５】
なお、経時による環境変動等に応じて、ＣＰＵ３０が新たな補正量（設定値ｐｒｄ、ｎｕｍ、ｓｔａｒｔ、ｐｈｓｐ（またはｐｈｓｍ））を算出した場合、その新たに算出された補正量は、レジスタ２４等の記憶部位に格納される。
また、このように新たに補正量がレジスタ２４に設定された場合であっても、補正量の初期値および前回算出された補正量は消去されず、そのまま記憶される。
【０１１６】
画像の書込倍率の測定結果は、例えば、トナー濃度の低下、感光体の周期変動、またはモータの速度変動等の作像周りの条件に左右されることが多い。従って、画像形成装置の各部位が誤動作した場合、新たに設定された補正値が、適正な値ではない可能性がある。
このような場合、ＣＰＵ３０は、補正値を、工場で測定された精密な測定結果である補正初期値に戻すことにより、画像形成装置は再度適切な画像書込倍率の補正を行うことができる。
【０１１７】
画像形成装置は、書込倍率のずれ量測定の際、エラー検出処理を実行するようにしてもよい。このエラー検出処理は、前回のずれ量の測定値より一定以上の差があった場合、この測定値をありえないずれ量としてエラーにするものである。
また、ずれ量が検知できない（検出用パターンが正常に形成されない）場合もエラーとする。
図１５は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置によるエラー検出処理の流れを示す図である。以下、図１５に沿って、本実施形態におけるエラー処理について説明する。
【０１１８】
まず、レーザ光源ＬＤは、感光体１１上に上述した検出用パターンの像を形成する（ステップＳ３０１）。
【０１１９】
次に、位置検出センサ１７は、対応する感光体１１上の検出用パターンの主走査方向の長さＬ（本実施形態では線分ＢＣの長さとする）を計測する。ＣＰＵ３０は、位置検出センサ１７から長さＬを示すデータを受け取ると、検出用パターンが感光体１１上に正常に形成されているか否かを判定する際の閾値であるｍｉｎ（最小値）およびｍａｘ（最大値）をレジスタ２４から読み出し、長さＬが、
ｍｉｎ＜長さＬ＜ｍａｘ
を満たすか否かを判定する（ステップＳ３０２）。
ここで、ｍｉｎおよびｍａｘは、レジスタ２４に予め格納されているものとする。
【０１２０】
長さＬがｍｉｎ以下、またはｍａｘ以上であると判定された場合（ステップＳ３０２／Ｎｏ）、図示しないディスプレイ上に、計測された書込倍率のずれ量がエラーである旨が表示され、ＣＰＵ３０は、レジスタ２４の補正量を、今回の補正量設定以前に設定されていた補正量、または補正量の初期値に設定する（ステップＳ３０３）。画像形成装置は、その設定された補正量で画像形成処理を行う。
【０１２１】
ｍｉｎ＜長さＬ＜ｍａｘを満たすと判定された場合（ステップＳ３０２／Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３０は、上述したずれ量の算出処理を実行する（ステップＳ３０４）。
【０１２２】
次に、ＣＰＵ３０は、算出したずれ量に基づいて、補正量（または設定値）を算出する（ステップＳ３０５）。
【０１２３】
次に、画像形成装置は、図４に示される書込倍率の補正処理を実行して（ステップＳ３０６）、処理を終了する。
【０１２４】
以上説明したように、本実施形態によれば、パルス列生成部２１は、感光体１１上の画像領域が主走査方向に所定数に分割されたエリアごとに、画像の書込クロック（画素クロックｃｌｋｗ）の位相を変更させる。
このことにより、ｆθレンズ１２のレンズ特性により感光体１１上に書込倍率の誤差が生じるような場合であっても、レーザ光源ＬＤは、感光体１１上の主走査方向の書込倍率が一定となるように、画像を形成することが可能となる。
【０１２５】
また、本実施形態によれば、領域生成部２５は、各エリアにおける画素クロックｃｌｋｗの位相を変更させるためのパルスｘｐｌｓのパルス数が多いほど、各エリアの幅を広く設定するようなエリア信号ａｒｅａをパルス列生成部２１へ出力する。
従って、所定領域内に、画素クロックｃｌｋｗの位相を変更させるためのパルスｘｐｌｓを、所定パルス数以上割り当てなくてはならない場合であっても、そのエリアの幅を大きく設定することにより、画素クロックｃｌｋｗの位相の変更を適切に行うことが可能となる。
【０１２６】
また、本実施形態によれば、単体測定装置は、感光体１１上の主走査方向における画像の各エリアの書込倍率を測定し、補正量を算出する。算出された補正量はレジスタ２４等に記憶される。画像形成時に、ＣＰＵ３０は、レジスタ２４内の補正量を読み出す。パルス列生成部２１は、その補正量に基づいたパルスを発生し、感光体１１の主走査方向の画像書込倍率を調整する。
このことにより、レーザ光源ＬＤは、感光体１１上の主走査方向の書込倍率が一定となるように、画像を形成することが可能となる。
【０１２７】
また、本実施形態によれば、単体測定装置は、光学系ユニットごとに、感光体１１上の主走査方向における画像の各エリアの書込倍率を測定し、補正量を算出する。
このことにより、各光学系ユニットの特性（ｆθレンズ）に合わせた最適な光操作装置を提供することが可能となる。
【０１２８】
また、本実施形態によれば、２以上の位置検出センサ１７は、例えば感光体１１上に形成された各検出用パターンの所定方向の長さを計測し、その計測結果をＣＰＵ３０へ出力する。ＣＰＵ３０は、その計測結果に基づいて、各エリアにおける画像書込倍率の補正量を変更して補正処理を行う。
このことにより、経時によりｆθレンズ１２のレンズ特性が変動した場合であっても、レーザ光源ＬＤは、感光体１１上の主走査方向の書込倍率が一定となるように、画像を形成することが可能となる。
【０１２９】
また、本実施形態によれば、位置検出センサ１７は、例えば感光体１１上に形成された検出用パターンの画像を読み取り、ＣＰＵ３０へ出力する。ＣＰＵ３０は、その読み取られた検出用パターンの主走査方向の長さが所定の範囲外の値である場合、エラー表示処理を実行して補正量変更を行わない。
このことにより、レーザ光源ＬＤは、常に適切な補正量で感光体１１上に画像を形成することが可能となる。また、エラー判定の場合、レーザ光源ＬＤは、前回までの補正量または初期値として設定されていた補正量を用いて感光体１１上に画像を形成することにより、検出用パターン検出時に誤動作を行った場合であっても適切な補正量で画像を形成することが可能となる。
【０１３０】
（第２の実施形態）
図１６は、本発明の第２の実施形態における画像形成装置の構成を示す図である。以下、図１６を用いて、本実施形態における画像形成装置の構成および動作について説明する。なお、以下特記しない限り、本実施形態における画像形成装置の構成および動作は、第１の実施形態と同様であるとしてよい。
【０１３１】
図１６に示されるように、画像形成装置は、光走査装置１０と、データ制御装置２０と、ＣＰＵ３０と、プリンタコントローラ４０と、入力手段としての入力手段としての操作部５０とを有する。なお、図１６に示される画像形成装置の各構成は実際の構成を簡略化したものであり、画像形成装置は図１６に示されている構成以外の構成を有するとしてもよい。
【０１３２】
光走査装置１０は、レーザビームにより像形成を行う装置であって、被走査媒体としての感光体１１と、ｆθレンズ１２と、回転偏向手段としてのポリゴンミラー１３と、レーザ光源ドライバ１４と、同期検知手段としての同期検知部１５と、位置検出センサ１７と、画素クロック生成手段としてのクロック生成部２２と、レーザ光源ＬＤとを有する。
【０１３３】
データ制御装置２０は、レーザ光源ドライバ１４を制御するための画像信号を出力して、光走査装置１０によるレーザビーム書き込み動作を制御する装置であって、位相制御手段としてのパルス列生成部２１と、画像データ処理部２３と、レジスタ２４と、領域生成部２５とを有する。
【０１３４】
ＣＰＵ３０は、走査時間比較手段および設定値算出手段として機能する。
【０１３５】
本実施形態では、第１の実施形態と異なり、クロック生成部２２が光走査装置１０内に設けられている。また、画像処理部２３から出力された画像データ信号は、クロック生成部２２を介してレーザ光源ドライバ１４に入力される。
【０１３６】
（実施形態のまとめ）
また、上記の処理は、画像形成装置が有するコンピュータプログラムにより実行されるが、上記のプログラムは、光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、または半導体等の記録媒体に記録され、上記の記録媒体からロードされるようにしてもよいし、所定のネットワークを介して接続されている外部機器からロードされるようにしてもよい。
【０１３７】
なお、上記の実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能となる。
【０１３８】
また、本発明の実施形態における画像形成装置は、書込倍率の補正幅を大きく設定する場合、その領域（エリア）の幅を大きく割り当て、書込倍率の補正幅を小さく設定する場合、その領域（エリア）の幅を小さく割り当てる。また、本実施形態における画像形成装置は、均一な間隔の線分が主走査方向に複数並んだ画像パターンを読み取り、出力画像の主走査方向の濃度分布を検出し、その濃度分布が均一となるように画像の書込倍率の補正を行う。
さらに、本発明の実施形態は、例えばＬＤ光学系を用いたエンジンを有するプリンタ、複写機、ＦＡＸ等に適用可能なものである。
【０１３９】
（第３の実施形態）
図１７は、本発明の第３の実施形態における画像形成装置の構成を示す図である。以下、図１７を用いて、本実施形態における画像形成装置の構成について説明する。
なお、画像形成装置は、例えばプリンタ、複写機、またはＦＡＸなどであるとしてもよい。
【０１４０】
図１７に示されるように、画像形成装置は、光走査装置１０と、データ制御装置２０と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３０と、プリンタコントローラ４０と、入力手段としての操作部５０と、読み取り部１００とを有する。なお、図１７に示される画像形成装置の各構成は実際の構成を簡略化したものであり、画像形成装置は図１７に示されている構成以外の構成を有するとしてもよい。
【０１４１】
光走査装置１０は、レーザビームにより像形成を行う装置であって、被走査媒体としての感光体１１と、ｆθレンズ１２と、回転偏向手段としてのポリゴンミラー１３と、レーザ光源ドライバ１４と、同期検知手段としての同期検知部１５、１５と、位置検出センサ１７と、レーザ光源ＬＤとを有する。
【０１４２】
レーザ光源ＬＤは、レーザビームを射出する素子であり、例えば、レーザダイオードなどの発光半導体素子であってもよい。
【０１４３】
感光体１１は、その表面が光の照射により電気的特性が変化する素材（光半導体の層）により形成されている。感光体１１は、例えば副走査方向に回動する感光体ドラムであってもよい。
【０１４４】
ｆθレンズ１２は、ポリゴンミラー１３により反射されたレーザビームを感光体１１の被走査面上に結像するためのレンズである。ｆθレンズ１２は、特定波長のレーザビームを所定の屈折角度に偏向させる。
【０１４５】
ポリゴンミラー１３は、図示されないモータにより等速回転する多角柱形状の多面鏡である。ポリゴンミラー１３は、自身の回転に伴ってレーザ光源ＬＤから入射されたレーザビームの反射角度を連続的に変化させ、感光体１１の被走査面上の主走査方向にレーザビームを走査する。
【０１４６】
レーザ光源ドライバ１４は、レーザ光源ＬＤの駆動装置であり、データ制御装置２０からの画像信号により動作する。さらに詳しく説明すると、同期検知部１５によりレーザビームが検知され、同期検知信号ｄｅｔｐが同期検知部１５からデータ制御装置２０へ入力されてから一定時間が経過した後、レーザ光源ドライバ１４は、データ制御装置２０からの画像信号に応じてレーザ光源ＬＤ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１３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。
【０１４７】
同期検知部１５は、主走査方向のレーザビーム通過経路上における感光体１１の被走査面の画像領域外（例えば、走査開始位置の直前または直後）に設けられており、ｆθレンズ１２を透過して照射されたレーザビームを検知する。同期検知部１５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ｄｅｔｐを生成してデータ制御装置２０へ出力する。
【０１４８】
位置検出センサ１７は、感光体１１表面に対向するように複数個、等間隔で主走査方向と平行に設置されている。位置検出センサ１７は、感光体１１上に形成される検出用の画像パターンの位置を読み取る。
【０１４９】
データ制御装置２０は、レーザ光源ドライバ１４を制御するための画像信号を出力して、光走査装置１０によるレーザビーム書き込み動作を制御する装置であって、位相制御手段としてのパルス列生成部２１と、画素クロック生成手段としてのクロック生成部２２と、画像データ処理部２３と、レジスタ２４と、領域生成部２５とを有する。
【０１５０】
クロック生成部２２は、同期検知部１５から入力される同期検知信号ｄｅｔｐと同期をとり、画素クロックｃｌｋｗの周波数のＭ倍の基準クロック（元のクロック）ｃｌｋｏ（クロック生成部２２内の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Ｍ×ｃｌｋｏごと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を生成して領域生成部２５および画像データ処理部２３に出力する。このことにより、感光体１１上における各主走査ラインの走査開始位置を揃えることが可能となる。
また、クロック生成部２２は、同期検知部１５から同期検知信号ｄｅｔｐの入力を検知すると、クリア信号ｘｌｃｌｒを領域生成部２５に出力する。
【０１５１】
領域生成部２５は、クロック生成部２２からクリア信号ｘｌｃｌｒが入力後に、入力された画素クロックｃｌｋｗの所定クロック数に到達すると、エリア信号ａｒｅａ１、２、・・・、ｎ−１、ｎをパルス列生成部２１へ出力する。
【０１５２】
パルス列生成部２１は、クロック生成部２２により生成された画素クロックｃｌｋｗに対して所望のタイミングで位相変更を掛けるための制御信号（制御パルス信号）である外部パルス列（以下単に「パルス」ともいう）ｘｐｌｓｐ（位相遅れ制御）またはｘｐｌｓｍ（位相進み制御）を領域生成部２５からエリア信号ａｒｅａ１〜ｎが入力されるごとに生成し、クロック生成部２２に出力する。
【０１５３】
画像データ処理部２３は、レジスタ２４から入力された画像形成に用いられる各種情報（網点処理に関する情報、印刷用紙サイズに基づく画像エリアを指定する情報など）を用いて、入力された画像データに画像処理を行う。
また、画像データ処理部２３は、画素クロックｃｌｋｗに同期して、プリンタコントローラ４０から入力された画像信号をレーザ光源ドライバ１４に出力する。
【０１５４】
入力手段としての操作部５０は、情報の入力を行う部位であって、例えばタッチパネル、キーボードなどのキースイッチ群であるとしてもよい。操作部５０は、設定値ｐｒｄ１、２・・・、ｎ−１、ｎおよびｎｕｍ１、２、・・・ｎ−１、ｎを入力する。
【０１５５】
ＣＰＵ３０は、中央処理装置、プログラムＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等からなるマイクロコンピュータであり、光走査装置１０およびデータ制御装置２０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。
ＣＰＵ３０は、走査時間比較手段および設定値算出手段として機能する。
ＣＰＵ３０は、操作部５０から入力された情報をレジスタ２４に出力して設定する。具体的には、画像形成装置の操作者は、操作部５０上の入力キーなどを用いて、外部パルス列ｘｐｌｓ（ｘｐｌｓｐまたはｘｐｌｓｍ）のパルス発生間隔（周期）ｐｒｄ１〜ｎと、外部パルス列ｘｐｌｓのパルス発生数ｎｕｍ１〜ｎとを入力する。ＣＰＵ３０は、その入力された設定値ｐｒｄ１〜ｎ、ｎｕｍ１〜ｎをレジスタ２４に設定する。
ＣＰＵ３０は、パルス列生成部２１から出力される外部パルス列ｘｐｌｓを、画素クロックｃｌｋｗの位相を遅らせるための位相遅れ制御信号ｐｈｓｐ１〜ｎ、および進ませるための位相進み制御信号ｐｈｓｍ１〜ｎをレジスタ２４へ出力する。
【０１５６】
レジスタ２４は、ＣＰＵ３０により設定された設定値ｐｒｄ１〜ｎ、ｎｕｍ１〜ｎを一時的に格納する記憶媒体であり、設定値ｐｒｄ１〜ｎ、ｎｕｍ１〜ｎをパルス列生成部２１に出力する。
また、レジスタ２４は、ＣＰＵ３０により入力された位相遅れ制御信号ｐｈｓｐおよび位相進み制御信号ｐｈｓｍをパルス列生成部２１へ出力する。
また、レジスタ２４は、ＣＰＵ３０により入力された画像形成に用いられる各種情報（網点処理に関する情報、印刷用紙サイズに基づく画像エリアを指定する情報など）を画像データ処理部２３へ出力する。
【０１５７】
プリンタコントローラ４０は、ページ単位の画像データを１ライン（１走査）ごとに画像信号（ビデオ信号）として画像データ処理部２３に送出する。
【０１５８】
図１８は、本発明の第３の実施形態におけるパルス列生成部２１および領域生成部２５の構成をより詳細に示した図である。以下、図１８を用いて、本実施形態におけるパルス列生成部２１および領域生成部２５のより詳細な構成および動作について説明する。
【０１５９】
図１８に示されているように、領域生成部２５は、カウンタ２５０と、ｎ個の比較器２５１−１、２５１−２、・・・、２５１−（ｎ−１）、２５１−ｎとを有する。
【０１６０】
カウンタ２５０は、クロック生成部２２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１３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。
【０１６１】
各比較器２５１−１、２５１−２、．．．、２５１−（ｎ−１）、２５１−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２５０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ａｒｅａ１〜ｎ（第１〜第ｎエリア信号）を出力する。各分割期間の始点値は、ＣＰＵ３０から各比較器２５１−１、２５１−２、．．．、２５１−（ｎ−１）、２５１−ｎにそれぞれ入力するスタート信号ｓｔａｒｔ１〜ｎ（第１〜第ｎスタート信号）により設定されている。
【０１６２】
例えば、比較器２５１−１は、カウンタ２５０のカウント値ｋと第１スタート信号ｓｔａｒｔ１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（ｓｔａｒｔ１）に到達したときに第１エリア信号ａｒｅａ１を出力する。
【０１６３】
パルス列生成部２１は、クリア信号ｘｌｃｌｒ入力により、画素クロックｃｌｋｗの数のカウント動作を開始し、そのカウント値が予め設定された設定値ｐｒｄ（ｐｒｄは外部パルス列ｘｐｌｓの発生間隔を示す）に達すると、外部パルス列ｘｐｌｓをクロック生成部２２に出力する。このようにして、パルス列生成部２１は、外部パルス列ｘｐｌｓを出力したタイミングで画素クロックｃｌｋｗの位相を変更することができる。パルス列生成部２１は、出力した外部パルス列ｘｐｌｓの数が予め設定された設定値ｎｕｍ（ｎｕｍは外部パルス列ｘｐｌｓのパルス数を示し、正の整数で表される）に達すると、外部パルス列ｘｐｌｓの生成を停止する。
【０１６４】
また、パルス列生成部２１は、ｎ個のパルス発生回路２１０−１、２１０−２、・・・２１０−（ｎ−１）、２１０−ｎと、ＯＲ回路２１１とを有する。
【０１６５】
図１９は、本発明の第３の実施形態におけるパルス発生回路２１０−１〜２１０−ｎの構成を示す図である。以下、図１９を用いて、パルス発生回路２１０−１〜２１０−ｎによる外部パルス列の発生動作について説明する。
【０１６６】
図１９に示されているように、パルス発生回路は、比較器２１２、２１３と、カウンタ２１４、２１５と、ＡＮＤ回路２１６、２１７とを有する。
【０１６７】
パルス発生回路は、図示しないエンジンＣＰＵによって、比較器２１２にパルス発生間隔（周期）ｐｒｄが設定され、比較器２１３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。
【０１６８】
カウンタ２１４は、領域生成部２５によって生成されたエリア信号ａｒｅａ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（カウント値ｉ）をカウントするカウント動作を開始し、比較器２１３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２１２は、カウンタ２１４のカウント値ｉと予め設定されたパルス発生間隔（設定値）ｐｒｄとを比較して、カウント値ｉが設定値ｐｒｄに達するごとにパルスｘｐｌｓをＡＮＤ回路２１６、２１７へ出力する。
ＡＮＤ回路２１６は、ｘｐｌｓおよびｐｈｓｐが入力されると、ｘｐｌｓｐを出力する。また、ＡＮＤ回路２１７は、ｘｐｌｓおよびｐｈｓｍが入力されると、ｘｐｌｓｍを出力する。
カウンタ２１５は、比較器２１２から発生されるパルスｘｐｌｓの数（カウント値ｊ）をカウントする。
比較器２１３は、カウンタ２１５のカウント値ｊと予め設定されたパルス数（設定値）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。
【０１６９】
また、各パルス発生回路２１０−１、２１０−２、・・・２１０−（ｎ−１）、２１０−ｎにはそれぞれ、任意のパルス発生間隔（設定値）ｐｒｄ１、ｐｒｄ２、．．．、ｐｒｄｎ−１、ｐｒｄｎ及びパルス数（設定値）ｎｕｍ１、ｎｕｍ２、．．．、ｎｕｍｎ−１、ｎｕｍｎが予め設定されている。
【０１７０】
ＯＲ回路２１１は、各パルス発生回路２１０−１、２１０−２、・・・２１０−（ｎ−１）、２１０−ｎのいずれかから外部パルス例ｘｐｌｓ（ｘｐｌｓｐまたはｘｐｌｓｍ）を入力すると、その外部パルス例ｘｐｌｓをそのまま出力する。
【０１７１】
図２０は、本発明の第３の実施形態におけるパルス列生成部２１によるパルス生成動作の流れを示すフローチャートである。ここで、パルス列生成部２１の動作を図２０に沿って詳細に説明する。
まず、パルス列生成部２１は、電源投入により、まずカウンタ２５０がカウント値ｋを「１」にリセットする（ステップＳ１０１）。
その後、クリア信号ｘｌｃｌｒの入力により（ステップＳ１０２／Ｙｅｓ）、カウンタ２５０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（ステップＳ１０３）。そして、そのカウント値ｋが各分割期間の始点値（ｓｔａｒｔ１、ｓｔａｒｔ２、．．．、ｓｔａｒｔｎ−１、ｓｔａｒｔｎ）に到達する毎に（ステップＳ１０４〜Ｓ１０７）、対応する各比較器２５１−１、２５１−２、．．．、２５１−（ｎ−１）、２５１−ｎがそれぞれ対応する第１〜第ｎエリア信号（ａｒｅａ１、ａｒｅａ２、．．．、ａｒｅａｎ−１、ａｒｅａｎ）を出力する（ステップＳ１０８〜Ｓ１１１）。
【０１７２】
各パルス発生回路２１０−１、２１０−２、．．．、２１０−（ｎ−１）、２１０−ｎは、それぞれ対応するエリア信号を入力すると、パルス発生処理を行う（ステップＳ１０８〜Ｓ１１１）。
【０１７３】
この場合、最初は、カウンタ２５０のカウント値ｋが第１分割期間の始点値ｓｔａｒｔ１に到達するので、その時点で比較器２５１−１がエリア信号ａｒｅａ１を出力する。すると、パルス発生回路２１０−１が内部のカウンタ１００３、１００４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２１１に出力する。この外部パルス列ｘｐｌｓは、ＯＲ回路２１１経由で出力される。
【０１７４】
続いて、カウンタ２５０のカウント値ｋが第２分割期間の始点値ｓｔａｒｔ２に到達するので、その時点で比較器２５１−２がエリア信号ａｒｅａ２を出力する。すると、パルス発生回路２１０−２が内部のカウンタ２１４、２１５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２１１に出力する。この外部パルス列ｘｐｌｓもＯＲ回路２１１経由で出力される。
【０１７５】
これ以降第ｎ分割期間まで上述と同様の工程が行われ、パルス発生回路２１０−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２１１経由で出力される。こうして、ＯＲ回路２１１から最終的に外部パルス列（最終外部パルス列）ＸＰＬＳが出力される。
【０１７６】
図２１は、本発明の第３の実施形態におけるパルス発生回路２１０−１〜２１０−ｎによるパルス発生処理の流れを示すフローチャートである。なお、図２１に示される流れの処理は、図２０のステップＳ１０８〜Ｓ１１１の各処理を詳細に示したものである。以下、図２１に沿って、本実施形態におけるパルス発生回路によるパルス発生処理について説明する。
【０１７７】
まず、パルス発生回路への電源投入により、カウンタ２１４、２１５がそれぞれカウント値ｉ、ｊを「１」にリセットする（ステップＳ２０１）。
【０１７８】
その後、カウンタ２１４は、エリア信号ａｒｅａが入力されるまで待機し（ステップＳ２０２／Ｎｏ）、エリア信号ａｒｅａ入力後（ステップＳ２０２／Ｙｅｓ）、画素クロックｃｌｋｗが入力されるごとにカウント値ｉをカウントアップ（＋１）する（ステップＳ２０３）。
【０１７９】
比較器２１２は、カウント値ｉが設定値ｐｒｄに達するまで（ステップＳ２０４／Ｎｏ）、ステップＳ２０３の動作を行う。
【０１８０】
比較器２１２は、カウント値ｉが設定値ｐｒｄに達すると（ステップＳ２０４／Ｙｅｓ）、パルスｘｐｌｓを発生する。カウンタ２１４は、そのパルスｘｐｌｓの入力により、カウント値ｉを「１」に戻す（ステップＳ２０５）。
【０１８１】
また、比較器２１３がカウンタ２１５のカウント値ｊと設定値ｎｕｍとを比較した結果（ステップＳ２０６）、カウント値ｊがまだ設定値ｎｕｍに達していない場合（ステップＳ２０６／Ｎｏ）、カウンタ２１５は、パルスｘｐｌｓの入力により、カウント値ｊをカウントアップ（＋１）する（ステップＳ２０７）。
【０１８２】
以後、カウンタ２１４、２１５及び比較器２１２が上述の動作を繰り返し、カウント値ｊが設定値ｎｕｍに達すると（ステップＳ２０６／Ｙｅｓ）、比較器２１３が停止信号を発生する。これにより、パルス発生回路は、パルス発生動作を終了する。
【０１８３】
最終的にパレス列生成部２１から出力される外部パルス列ＸＰＬＳは、図２２のように、各分割期間（ａｒｅａ、エリア）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。
本実施形態におけるパルス列生成部２１は、設定次第（設定値ｐｒｄ、ｎｕｍ）で、各エリアにおいて任意の位置に任意のパルス列を生成することができる。すなわち、パルス列生成を複数領域に分けることで主走査方向の部分倍率誤差を領域ごとに補正することが出来る。
【０１８４】
また、ＣＰＵ３０は、画像の主走査方向において、書込倍率の偏差が大きな画像領域には、主走査方向のエリア幅が大きいエリアが割り当てられるように、始点値ｓｔａｒｔ１〜ｎをレジスタ２４に設定する。つまり、あるエリアの始点を設定するための始点値と、次のエリアの始点を設定するための始点値との間隔を大きく設定するほど、そのエリアの主走査方向のエリア幅を大きく設定することができる。
エリア幅が大きなエリアには、ｘｐｌｓのパルス数が多く生成できるため、書込倍率の補正幅を広く設定することが可能となる。一方、書込倍率の補正幅が小さな画像領域には、ｘｐｌｓはパルス数が少なくても十分であるため、エリア幅が小さなエリアを割り当てるようにしてもよい。
例えば、１つのエリアに割り当てられるｘｐｌｓのパルス数に上限を設けておくようにしてもよい。この場合、その上限値は、予めレジスタ２４に設定されており、ＣＰＵ３０は、各エリアに割り当てられるｘｐｌｓのパルス数がその上限値内に収まるように各エリアの主走査方向の幅を設定するとしてもよい。
【０１８５】
図２３は、本発明の第３の実施形態における読取装置（フラットベット型）１００の構成を示す図である。読取装置１００は、走行体１、２と、レンズ群３と、ＣＣＤ４と、読取原稿乗せ台５とを有して構成される。
光の透過性を有する読取原稿乗せ台（ガラス）５に原稿２００を載せ、走行体（キャリッジ）１、２が副走査方向に移動しながら、原稿２００の読取原稿乗せ台５に接した方の面の画像読取を行う。
図２３に示されるように、読取装置の光源は、原稿２００の読取原稿乗せ台５に接した方の面に対して光を照射する。その照射光の反射光は、走行体１、２を反射し、レンズ群３を介して、主走査方向に一列に並んだＣＣＤ（撮像装置）４に入射される。
【０１８６】
なお、本実施形態では、走行体１、２を副走査方向に駆動させて、原稿２００の画像を読み取ったが、走行体１、２を固定し、原稿２００自体を動かすシートスルー型の読取装置を本実施形態に適用することもできる。
【０１８７】
ＣＣＤ４は、受光した原稿２００からの反射光をアナログ電気信号に変換した後、その信号をＡ／Ｄ変換してデジタルデータとして取り出す。
【０１８８】
図２４は、本発明の第３の実施形態における原稿２００の読取側の面（読取原稿乗せ台５に接した面）に形成された画像パターンを示す図である。
図２４に示されるように、原稿２００の読取側の面には、幅および間隔が互いに均等な多数の縦線の画像パターンが形成（印刷）されている。
読取部１００は、この原稿２００上の画像パターンを読み取る。
【０１８９】
ＣＣＤ４は、画素単位で画像を読み取るため、画像パターンの出力を濃度ではなく、縦線すなわち白と黒の線として認識する。
【０１９０】
ＣＣＤ４により読み取られた画像データは、画像データ処理部２３へ入力される。
画像データ処理部２３は、この入力されたデータに平均化処理を施す。この出力データに平均化したものが濃度レベルである。
【０１９１】
ここで、平均化処理について説明する。
まず、出力画像を主走査方向に複数の領域に分割した場合、読取部１００は、その分割された各領域における画像を読み取り、読み取った画像を画像データ処理部２３へ出力する。
次に、画像データ処理部２３は、その領域における画像の画素数（モノクロ画像の場合は白の画素数）を検出する。
次に、画像データ処理部２３は、検出した画像の画素数をその領域全体のＣＣＤ４の主走査方向の画素数で割って平均化を行い、濃度レベルをＣＰＵ３０へ出力する。
このことにより、画像がモノクロ画像の場合は、全面白の画像が最高濃度となり、全面黒の画像が最低濃度となる。
以上で平均化処理が終了する。
【０１９２】
その後、通常の印刷動作と同様に、読み取られた画像は、感光体１１上に静電潜像として形成され、転写、搬送処理などの後、紙媒体上に印刷され、出力される。
この一旦読み取られた後に画像形成装置の印刷部（図示せず）により印刷出力された画像データを出力画像データとする。
【０１９３】
図２５は、１走査ライン上で書込倍率（ドット位置の間隔）に粗密がある場合の出力画像データを示す図である。
書き込み位置に粗密がある場合、図２４に示される読取画像データを印刷出力すると、図２５のように、出力画像パターン上に線間距離の粗密として現れる。
【０１９４】
図２６は、平均化処理後の濃度の読み値と主走査位置との関係を示す図である。
図２６に示されているように、倍率偏差誤差が発生している場合、各領域に想定された区間において平均化処理を行うと、それぞれの領域でのドット位置の粗密が画像を通して濃度として現れることになる。
【０１９５】
ＣＰＵ３０は、画像データ処理部２３から入力された濃度レベルに基づいて、書込倍率（画像のドット位置）を補正する。
ＣＰＵ３０は、主走査方向で濃度が高い領域（ドット位置の間隔が密の領域）において、画素クロックｃｌｋｗの位相を遅らせる、すなわち画素クロックｃｌｋｗの周波数を下げて、感光体１１上に像を形成するように制御する。このことにより、主走査方向で濃度が高い領域におけるドット間隔を粗にすることができる。
また、ＣＰＵ３０は、主走査方向で濃度が低い領域（ドット位置の間隔が粗の領域）において、画素クロックｃｌｋｗの位相を進ませる、すなわち画素クロックｃｌｋｗの周波数を上げて、感光体１１上に像を形成するように制御する。このことにより、主走査方向で濃度が低い領域におけるドット間隔を密にすることができる。
上述したように、この位相変更のために必要な制御パルスｘｐｌｓの数に基づいて、主走査方向に分割された各領域（エリア）の幅を設定する。
【０１９６】
図２７は、本発明の第３の実施形態における画像形成装置による画像パターンの書き込み動作の流れを示すフローチャートである。また、図２８は、本発明の第３の実施形態における画像形成装置による書込倍率の補正動作の流れを示すフローチャートである。
図２７、図２８は、読取部１００による画像パターンの読み取り動作と印刷部による画像パターンの書き込み動作とが独立動作として実行できる場合を示す。
【０１９７】
以下、図２７を用いて、本実施形態における画像パターン書き込み側の画像形成装置による画像パターン書き込み動作について説明する。
まず、操作部５０などからの入力により、特定の画像パターンの出力モードになると、画像パターンの書き込み制御の設定を行う（ステップＳ１１）。
次に、画像形成装置は、画像パターンを記録媒体（印刷用紙）上に印刷する（ステップＳ１２）。以上で、画像パターン書き込み動作が終了する。
【０１９８】
以下、図２８を用いて、本実施形態における書込倍率補正について説明する。
まず、画像パターンが印刷された原稿２００を読取部１００の読取原稿乗せ台５上に載置してセットする。
次に、上述したように、読取部１００は、原稿２００上の画像パターンを読み取る（ステップＳ２１）。
次に、画像データ処理部２３は、平均化処理を行う（ステップＳ２２）。画像データ処理部２３により出力された濃度レベルはＣＰＵ３０へ入力される。
【０１９９】
次に、ＣＰＵ３０は、主走査方向に分割された各領域における画像の濃度レベルに基づいて各領域の粗密を濃度判定し、補正値を補正テーブルより選択して（ステップＳ２３）、その選択された補正値により各画像領域における書込倍率の補正を行う（ステップＳ２４）。
ここで、補正テーブルとは、各濃度に対し、補正値を予め測定して決めておいたものであって、例えばレジスタ２４に格納されているとしてもよい。ＣＰＵ３０は、補正テーブルを参照して、各領域の濃度レベル（濃度の高低）に対応した補正値を抽出し、その補正値に基づいて、画素クロックｃｌｋｗの位相を調整するようにパルスｘｐｌｓ出力を制御する。この選択（抽出）された補正値は、操作部５０上のディスプレイ等に表示される。
【０２００】
図２９は、本発明の第３の実施形態における画像形成装置による、画像パターンの書き込み動作から画像の書込倍率の補正動作までを自動的に行う場合の一連の動作の流れを示すフローチャートである。
図２９に示される動作は、図２７および図２８の動作を合わせたものとなる。
以下、図２９に沿って、本実施形態における画像形成装置による動作について説明する。
【０２０１】
まず、操作部５０などからの入力により、特定の画像パターンの出力モードになると、画像パターンの書き込み制御の設定を行う（ステップＳ３１）。
次に、画像形成装置は、画像パターンを記録媒体（印刷用紙）上に印刷する（ステップＳ３２）。印刷後、操作部５０上のディスプレイには、読取部１００への原稿２００のセットを促す旨のメッセージが表示される。
【０２０２】
次に、画像パターンが印刷された原稿２００を読取部１００の読取原稿乗せ台５上に載置してセットする（ステップＳ３３）。
次に、読取部１００は、原稿２００上の画像パターンを読み取る（ステップＳ３４）。
次に、画像データ処理部２３は、平均化処理を行う（ステップＳ３５）。画像データ処理部２３により出力された濃度レベルはＣＰＵ３０へ入力される。
【０２０３】
次に、ＣＰＵ３０は、主走査方向に分割された各領域における画像の濃度レベルに基づいて各領域の粗密を濃度判定し、補正値を補正テーブルより選択して（ステップＳ３６）、その選択された補正値により各画像領域における書込倍率の補正を行う（ステップＳ３７）。
以上で、動作が終了する。
【０２０４】
なお、本実施形態では、画像形成装置内に読取部１００を設けた構成となっていたが、画像形成装置の外部に読取部１００と同様の構成および機能を有する画像読取装置（スキャナ）を設け、画像形成装置と画像読取装置とをネットワークを介して接続する構成としてもよい。この場合、画像読取装置により読み取られた画像データは、画像形成装置の画像データ処理部２３に入力されて、その後同様に印刷出力される。
【０２０５】
以上説明したように、本実施形態によれば、書込倍率の補正幅を大きく設定する場合、その領域（エリア）の幅を大きく割り当て、書込倍率の補正幅を小さく設定する場合、その領域（エリア）の幅を小さく割り当てる。また、本実施形態によれば、均一な間隔の線分が主走査方向に複数並んだ画像パターンを読み取り、出力画像の主走査方向の濃度分布を検出し、その濃度分布が均一となるように画像の書込倍率の補正を行う。
従って、画像形成装置において、ｆθ補正後の主走査方向のひずみを抑えた、各光学ユニットに合わせた最適な光学特性を持った光学系を実現することが可能となる。
また、画像形成装置出荷時に工場においてのみならず、市場でも容易に画像の書込倍率を補正ができ、画像形成装置に最適な光学系を適用することが可能となる。
【０２０６】
（第４の実施形態）
以下、特記しない限り、本実施形態における構成および動作は、本発明の第３の実施形態と同様であるとして説明を進める。
【０２０７】
図３０は、本発明の第４の実施形態における原稿２００の読取側の面（読取原稿乗せ台５に接した面）に形成された画像パターンを示す図である。
図３０に示されているように、本実施形態では、各領域ごとに画像パターンを区切ることにより、読取位置の誤差や極端な倍率ずれによる領域境界近辺のパターンの変動（もしくは線数の本数誤差）を検出することなく、書込倍率の補正の精度を向上させることが可能となる。
【０２０８】
本実施形態における画像パターンは、複数の同一のパターンの画像が所定間隔ごとに主走査方向に並列して印刷された画像パターンであるとしてよい。
【０２０９】
なお、図３０の画像パターンの例では、各領域において平均化するのに十分な数の線がパターン上に形成されていればよく、各領域の全体幅を求める必要は無い。
【０２１０】
（第５の実施形態）
以下、特記しない限り、本実施形態における構成および動作は、本発明の第３の実施形態と同様であるとして説明を進める。
【０２１１】
図３１の（ａ）は、本発明の第５の実施形態において、画像パターン上の黒線の幅と黒線の間隔（白線の幅）との比が１：１である場合の出力画像の主走査方向の濃度分布を示す図であり、（ｂ）は、本発明の第５の実施形態において、画像パターン上の黒線の幅と黒線の間隔（白線の幅）との比が０．７：０．３である場合の出力画像の主走査方向の濃度分布を示す図である。
また、図３２は、本発明の第５の実施形態における画像データおよび画素クロックｃｌｋｗを示すタイミングチャートである。
以下、図３１および図３２を用いて、本実施形態について説明を進める。
【０２１２】
図３１に示されるように、画像パターンにおける線がＣＣＤ４の１画素と近いサイズである場合、黒白の線がＣＣＤ４の２画素分にまたいで検出されることにより干渉し、正しい値が読めない（モアレとなる）可能性がある。
そこで、画像パターンの黒線の間隔をＣＣＤ４の１画素分程度に密にし、なおかつ白線が形成される領域も残すことにより、画像濃度の平均化を容易とすることが可能となる。
【０２１３】
書き込む画像のドット間の距離を極めて小さくすると、隣接したドット同士が重なってしまい、画質が低下してしまう虞がある。
そこで、図３２のように、画像パターンを全面ベタ（黒画素）とし、画素クロックｃｌｋｗのｄｕｔｙ比を７０％以下とすることにより、ビームスポットにより感光体上に像を形成する光学系ならばこの近辺の値で隣接ドットとの間隔が確保される。画素クロックｃｌｋｗのｄｕｔｙ比を７０％としたときの出力画像の主走査方向の濃度分布を示す図が図３１の（ｂ）となる。
このように、画像パターンを全面黒とし、画素クロックｃｌｋｗのｄｕｔｙ比を７０％以下とすることにより、黒に近く、白の変動分も加味した形の画像パターンの出力波形（図３１の（ｂ））が得られ、読取部１００側の読み取り条件によらず、平均化が容易とすることが可能となる。
【０２１４】
（第６の実施形態）
以下、特記しない限り、本実施形態における構成および動作は、本発明の第３の実施形態と同様であるとして説明を進める。
【０２１５】
図３３は、本発明の第６の実施形態における出力画像（画像パターン）の主走査方向の濃度分布を示す図である。また、図３４は、本発明の第６の実施形態における画素クロックｃｌｋｗを示すタイミングチャートである。
【０２１６】
本実施形態では、第３の実施形態と同様に、黒線と白線とが交互に繰り返されてなる画像パターンを読み取って、書込倍率を補正する。
本実施形態では、図３３および図３４に示されているように、ＣＣＤ４の画素と近い線幅および間隔ではなく、逆に黒線の間隔を粗にする（間引く）ことで黒白を分割し、干渉（モアレの発生）を抑制する。
なお、本実施形態では、黒線の間隔（白線の幅）は所定の長さ以上確保され、少なくとも黒線の幅よりも極めて大きなものとする。
このことにより、ＣＣＤ４の各画素において出力が明瞭に分かれるので、白画素、黒画素のデータの分解がしやすく、平均化が容易になる。また、中間調を持たない画像形成システムにおいても適用することができる。
【０２１７】
また、上記の演算処理は、が有するコンピュータプログラムにより実行されるが、上記のプログラムは、光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、または半導体等の記録媒体に記録され、上記の記録媒体からロードされるようにしてもよいし、所定のネットワークを介して接続されている外部機器からロードされるようにしてもよい。
【０２１８】
なお、上記の実施例は本発明の好適な実施の一例であり、本発明の実施例は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０２１９】
【図１】本発明の第１の実施形態における画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるパルス列生成部および領域生成部の構成をより詳細に示した図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるパルス発生回路の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるパルス列生成部によるパルス生成動作の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるパルス発生回路によるパルス発生処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態におけるパレス列生成部から出力される外部パルス列ＸＰＬＳを示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における光学系ユニットおよび単体測定装置を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における書込倍率補正時のタイミングチャートである。
【図９】（ａ）は、本発明の第１の実施形態におけるポジションセンサを示す図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態において、１個のポジションセンサが、そのポジションセンサにおける検出面上の各検出位置でレーザ光を検出した際に出力する信号を示す図であり、（ｃ）は、本発明の第１の実施形態において、ポジションセンサの代わりにＣＣＤを用いた場合のレーザ光受光に応じた出力信号を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態における各ポジションセンサの受光位置に基づいて算出された各ポジションセンサにおける書込倍率偏差を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態における単体測定装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態における画像書込倍率の主走査方向の補正量および補正係数を示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態における感光体および２以上の位置検出センサを示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態における位置検出センサによる検出用パターンの検出方法を示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態における画像形成装置によるエラー検出処理の流れを示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態における画像形成装置の構成を示す図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態における画像形成装置の構成を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態におけるパルス列生成部および領域生成部の構成をより詳細に示した図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態におけるパルス発生回路の構成を示す図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態におけるパルス列生成部によるパルス生成動作の流れを示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第３の実施形態におけるパルス発生回路によるパルス発生処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】本発明の第３の実施形態におけるパレス列生成部から出力される外部パルス列ＸＰＬＳを示す図である。
【図２３】図２３は、本発明の第３の実施形態における読取装置（フラットベット型）１００の構成を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の第３の実施形態における原稿２００の読取側の面（読取原稿乗せ台５に接した面）に形成された画像パターンを示す図である。
【図２５】１走査ライン上で書込倍率に粗密がある場合の出力画像データを示す図である。
【図２６】平均化処理後の濃度の読み値と主走査位置との関係を示す図である。
【図２７】本発明の第３の実施形態における画像形成装置による画像パターンの書き込み動作の流れを示すフローチャートである。
【図２８】本発明の第３の実施形態における画像形成装置による書込倍率の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図２９】本発明の第３の実施形態における画像形成装置による、画像パターンの書き込み動作から画像の書込倍率の補正動作までを自動的に行う場合の一連の動作の流れを示すフローチャートである。
【図３０】本発明の第４の実施形態における原稿の読取側の面に形成された画像パターンを示す図である。
【図３１】（ａ）は、本発明の第５の実施形態において、画像パターン上の黒線の幅と黒線の間隔との比が１：１である場合の出力画像の主走査方向の濃度分布を示す図であり、（ｂ）は、本発明の第５の実施形態において、画像パターン上の黒線の幅と黒線の間隔との比が０．７：０．３である場合の出力画像の主走査方向の濃度分布を示す図である。
【図３２】本発明の第５の実施形態における画像データおよび画素クロックを示すタイミングチャートである。
【図３３】本発明の第６の実施形態における出力画像の主走査方向の濃度分布を示す図である。
【図３４】本発明の第６の実施形態における画素クロックを示すタイミングチャートである。
【図３５】従来のレーザビーム方式における画像形成装置による画像形成動作を示す図である。
【図３６】従来の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３７】従来のパルス発生回路の構成を示す図である。
【図３８】従来のパルス発生回路による動作の流れを示すフローチャートである。
【図３９】従来のクリア信号ｘｌｃｌｒと外部パルス列ｘｐｌｓとの関係を示すタイミングチャートである。
【図４０】ｆθレンズが設置されていない従来の画像形成装置を示す図である。
【図４１】従来の画像形成装置による感光体面上のビーム照射位置と倍率偏差を示す図である。
【符号の説明】
【０２２０】
１０    光走査装置
１１    感光体
１２    ｆθレンズ
１３    ポリゴンミラー
１４    レーザ光源ドライバ
１５    同期検知部
１６    単体測定装置
１７    位置検出センサ
２０    データ制御装置
２１    パルス列生成部
２２    クロック生成部
２３    画像データ処理部
２４    レジスタ
２５    領域生成部
３０    ＣＰＵ
４０    プリンタコントローラ
５０    操作部
１００    読取部
１６１    ポジションセンサ
１６２    Ａ／Ｄコンバータ
１６３    出力計測データ処理部
１６４    ずれ量換算部
２１０−１〜２１０−ｎ    パルス発生回路
２１１    ＯＲ回路
２１２、２１３、２５１−１〜２５１−ｎ、１００１、１００２    比較器
２１４、２１５、２５０、１００３、１００４    カウンタ
２１６、２１７、１００５、１００６    ＡＮＤ回路
ＬＤ    レーザ光源
Ｐｔ０、Ｐｔ１、Ｐｔ２    検出位置
【図１】
2005111972.tif 000003
【図２】
2005111972.tif 000004
【図３】
2005111972.tif 000005
【図４】
2005111972.tif 000006
【図５】
2005111972.tif 000007
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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