(57)【要約】【課題】画像領域に相当する主走査範囲内で主走査方向の露光画素位置を適切に保つ。【解決手段】光ビームを発生する光源と、回転する複数の反射面により感光体において光ビームを主走査方向に走査する回転多面鏡と、回転多面鏡によって感光体面に走査される光ビームの一部を分岐する光分岐部と、光分岐部によって分岐された光ビームについて、感光体面における主走査範囲内に相当する所定位置に配置される光検出部と、光検出部の検出結果に基づいて、該光検出部の位置において露光画素位置を補正した状態のクロックを生成するクロック生成部とを備える。【選択図】図１
2013020071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データの各画素に応じて発光する露光用光ビームを感光体の主走査方向に走査すると共に、前記主走査方向と直交する副走査方向に前記感光体と前記露光用光ビームとを相対的に移動させるよう駆動することで前記感光体面に露光を行って画像形成する画像形成装置であって、
前記露光用光ビーム及び少なくとも光検出位置で発光する補正用光ビームを発生する光源と、
回転する複数の反射面により前記感光体において前記露光用光ビームを主走査方向に走査するように前記露光用光ビームと前記補正用光ビームとを反射する回転多面鏡と、
前記感光体面の主走査範囲内に相当する所定位置に配置されて前記補正用光ビームを検出する光検出部と、
前記光検出部の検出結果に基づいて前記露光用光ビームの露光画素位置を補正する補正データを予め記憶する記憶部と、
前記光検出部の検出結果が得られた位置に対応する前記露光用光ビームの露光画素位置を、前記記憶部に記憶された前記補正データを用いて補正するように位相を補正した書き込みクロックを生成する書き込みクロック生成部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記書き込みクロック生成部は、前記光検出部で前記補正用光ビームが検出されるタイミングで、前記記憶部に記憶された前記補正データを用いて、前記露光画素位置を補正するように位相を補正した書き込みクロックを生成する、
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】
前記回転多面鏡の各反射面を識別する反射面識別部と、
前記反射面識別部と前記光検出部との検出結果に基づいて、前記露光用光ビームの露光画素位置を補正する補正データを、前記反射面識別部で識別された反射面毎に対応して記憶する記憶部と、
を備え、
前記書き込みクロック生成部は、前記反射面識別部により識別された前記回転式多面鏡の各反射面毎に、前記光検出部の検出結果が得られた位置に対応する前記露光用光ビームの露光画素位置を、前記記憶部に記憶された前記補正データを用いて補正するように位相を補正した書き込みクロックを生成する、
ことを特徴とする請求項１−２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記書き込みクロック生成部は、前記光検出部の検出結果が得られた位置に対応する前記露光用光ビームの露光画素位置から主走査方向複数ｍ画素の範囲で、補正量をＰとした場合に各画素毎にＰ／ｍずつ位相を補正した書き込みクロックを生成する、
ことを特徴とする請求項１−３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記書き込みクロック生成部は、前記露光画素位置の補正として、前記画像データにより前記露光用光ビームを発光させる際に使用する書き込みクロックの位相を、前記画像データの１画素を超えない範囲で補正する、
ことを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像データの各画素に応じて発光する露光用光ビームを感光体の主走査方向に走査すると共に、前記主走査方向と直交する副走査方向に前記感光体と前記露光用光ビームとを相対的に移動させるよう駆動することで前記感光体面に露光を行って画像形成する画像形成装置の制御方法であって、
前記感光体面の主走査範囲内に相当する所定位置で前記補正用光ビームを検出する光検出部を設けると共に、前記光検出部の検出結果に基づいて露光用光ビームの露光画素位置を補正する補正データを予め記憶部に記憶しておき、
前記露光用光ビーム及び少なくとも光検出位置で発光する補正用光ビームを光源より発生し、
前記感光体において前記露光用光ビームを主走査方向に走査するように前記露光用光ビームと前記補正用光ビームとを回転式多面鏡の複数の反射面により反射させ、
前記感光体面の主走査範囲内に相当する所定位置に配置された光検出部により前記補正用光ビームを検出し、
前記光検出部の検出結果が得られた位置に対応する前記露光用光ビームの露光画素位置を、前記記憶部に記憶された前記補正データを用いて補正するように位相を補正した書き込みクロックを書き込みクロック生成部により生成する、
ことを特徴とする画像形成装置制御方法。
【請求項７】
前記書き込みクロック生成部は、前記光検出部で前記補正用光ビームが検出されるタイミングで、前記記憶部に記憶された前記補正データを用いて、前記露光画素位置を補正するように位相を補正した書き込みクロックを生成する、
ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置制御方法。
【請求項８】
反射面識別部とにより前記回転多面鏡の各反射面を識別し、
前記反射面識別部と前記光検出部との検出結果に基づいて、前記露光用光ビームの露光画素位置を補正する補正データを、前記反射面識別部で識別された反射面毎に対応して前記記憶部に記憶しておき、
前記書き込みクロック生成部は、前記反射面識別部により識別された前記回転式多面鏡の各反射面毎に、前記光検出部の検出結果が得られた位置に対応する前記露光用光ビームの露光画素位置を、前記記憶部に記憶された前記補正データを用いて補正するように位相を補正した書き込みクロックを生成する、
ことを特徴とする請求項６−７に記載の画像形成装置制御方法。
【請求項９】
前記書き込みクロック生成部は、前記光検出部の検出結果が得られた位置に対応する前記露光用光ビームの露光画素位置から主走査方向複数ｍ画素の範囲で、補正量をＰとした場合に各画素毎にＰ／ｍずつ位相を補正した書き込みクロックを生成する、
ことを特徴とする請求項６−８に記載の画像形成装置制御方法。
【請求項１０】
前記書き込みクロック生成部は、前記露光画素位置の補正として、前記画像データにより前記露光用光ビームを発光させる際に使用する書き込みクロックの位相を、前記画像データの１画素を超えない範囲で補正する、
ことを特徴とする請求項６−９のいずれか一項に記載の画像形成装置制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置とその制御方法とに関し、特に、光源からの光ビームを回転多面鏡で走査して感光体などの記録媒体に書き込む機能を有する画像形成装置の露光画素位置の適正化に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置として、画像データに応じて発光させた光ビームで主走査方向の１ラインの画像形成を行うと共に、主走査方向の１ライン毎の光ビームの画像形成を副走査方向に繰り返して１頁分の画像形成を行うものが知られている。
【０００３】
その一例として、電子写真方式の画像形成装置では、画像データに応じて発光させた光ビームを主走査方向に走査し、これと並行して、副走査方向に回転する像担持体（感光体ドラム）上に、前記光ビームによって画像を形成している。この場合に、ドットクロックと呼ばれるクロック信号（書き込みクロック）を基準にして、光ビームを画像データで発光させるようにしている。
【０００４】
このような画像形成装置で高画質を実現するためには、複数の光ビームの主走査方向開始位置と主走査方向終了位置とを揃える、すなわち、各光ビーム間で主走査方向ズレを解消することが重要となる。なお、このような主走査方向ズレは、モータの１回転や１／２回転などを周期とする回転むら、ポリゴンミラーの各反射面の平面度の違いなどによって発生する。そして、この主走査方向ズレが僅かであったとしても、横すじとして視認されたり、縦線の揺らぎとして視認され、画質の劣化の原因となる。
【０００５】
このような主走査方向ズレを解消するものとして、たとえば、以下の特許文献１に各種の解決手法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２６７９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本件出願の発明者らが検討した結果、以上の特許文献に記載された手法で主走査方向ズレを解消しようと調整したとしても、以下に述べるような問題があることを見いだした。
【０００８】
第一の問題として、主走査方向の開始位置側でＳＯＳ（Start Of Scan）信号を得るためのＳＯＳセンサに加え、主走査方向の終了位置側でＥＯＳ（End Of Scan）信号を得るためのＥＯＳセンサを追加する必要がある。このため、センサの追加、処理回路の追加、など画像形成装置の部品点数を増加させ、コストアップにつながることになる。
【０００９】
第二の問題として、ＳＯＳセンサとＥＯＳセンサとによって、始端〜終端の主走査方向長を揃えることができたとしても、ポリゴンミラーの平面度のばらつきにより、図７に示すごとく、中間部分で補正されない誤差が部分ジッタとして残ることになる。すなわち、ポリゴンミラーの各反射面は完全に平面ではなく、また、その平面度も各反射面毎に異なっている。このため、主走査方向倍率補正により始端と終端とを揃えたとしても、主走査方向の中間部分で画素位置が副走査方向に見て揃わない場合があることとが分かった。そして、この誤差がポリゴンミラーの各反射面で異なることで、上述した横すじや縦線の揺らぎが、実際の画像形成領域で補正されずに残っていることが本件出願の発明者によって確認された。特に、記録紙や画像のサイズによっては、ＳＯＳセンサとＥＯＳセンサから離れた位置を端部としているため、ＳＯＳセンサとＥＯＳセンサとによる主走査方向長の補正効果が低下する可能性があることが判明した。すなわち、実際のＡ４やＢ５サイズ等の最大より小さい画像領域では、始端も終端も揃わない現象が発生することもあった。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、主走査方向の始端〜終端の位置合わせではなく、実際の画像領域に相当する主走査範囲内で主走査方向の露光画素位置を適切に保つことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち、課題を解決する手段としての本発明は以下に説明するようなものである。
【００１２】
（１）この発明は、画像データの各画素に応じて発光する露光用光ビームを感光体の主走査方向に走査すると共に、前記主走査方向と直交する副走査方向に前記感光体と前記露光用光ビームとを相対的に移動させるよう駆動することで前記感光体面に露光を行って画像形成する画像形成装置または画像形成装置制御方法であって、前記感光体面の主走査範囲内に相当する所定位置で前記補正用光ビームを検出する光検出部を設けると共に、前記光検出部の検出結果に基づいて露光用光ビームの露光画素位置を補正する補正データを予め記憶部に記憶しておき、前記露光用光ビーム及び少なくとも光検出位置で発光する補正用光ビームを光源より発生し、前記感光体において前記露光用光ビームを主走査方向に走査するように前記露光用光ビームと前記補正用光ビームとを回転式多面鏡の複数の反射面により反射させ、前記感光体面の主走査範囲内に相当する位置に配置された光検出部により前記補正用光ビームを検出し、前記光検出部の検出結果が得られた位置に対応する前記露光用光ビームの露光画素位置を、前記記憶部に記憶された前記補正データを用いて補正するように位相を補正した書き込みクロックを書き込みクロック生成部により生成する、ことを特徴とする。
【００１３】
（２）上記（１）において、前記書き込みクロック生成部は、前記光検出部で前記補正用光ビームが検出されるタイミングで、前記記憶部に記憶された前記補正データを用いて、前記露光画素位置を補正するように位相を補正した書き込みクロックを生成する、ことを特徴とする。
【００１４】
（３）上記（１）−（２）において、前記回転多面鏡の各反射面を識別する反射面識別部と、前記反射面識別部と前記光検出部との検出結果に基づいて、前記露光用光ビームの露光画素位置を補正する補正データを、前記反射面識別部で識別された反射面毎に対応して記憶する記憶部と、を備え、前記書き込みクロック生成部は、前記反射面識別部により識別された前記回転式多面鏡の各反射面毎に、前記光検出部の検出結果が得られた位置に対応する前記露光用光ビームの露光画素位置を、前記記憶部に記憶された前記補正データを用いて補正するように位相を補正した書き込みクロックを生成する、ことを特徴とする。
【００１５】
（４）上記（１）−（３）において、前記書き込みクロック生成部は、前記光検出部の検出結果が得られた位置に対応する前記露光用光ビームの露光画素位置から主走査方向複数ｍ画素の範囲で、補正量をＰとした場合に各画素毎にＰ／ｍずつ位相を補正した書き込みクロックを生成する、ことを特徴とする。
【００１６】
（５）上記（１）−（４）において、前記書き込みクロック生成部は、前記露光画素位置の補正として、前記画像データにより前記露光用光ビームを発光させる際に使用する書き込みクロックの位相を、前記画像データの１画素を超えない範囲で補正する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上の本発明によれば、以下のような効果が得られる。
【００１８】
この発明では、光検出部の検出結果に基づいて露光用光ビームの露光画素位置を補正するための補正データを予め記憶部に記憶しておき、回転する回転多面鏡の複数の反射面により感光体において露光用光ビームを主走査方向に走査する際に、感光体面の主走査範囲内に相当する所定位置で補正用光ビームを検出することで、露光用光ビームと共に回転多面鏡によって走査される補正用光ビームを感光体面における主走査範囲内に相当する所定位置に配置される光検出部で検出し、光検出部の検出結果が得られたタイミングで光検出部の検出結果が得られた位置に対応する露光用光ビームの露光画素位置を補正するように、書き込みクロック生成部により書き込みクロックの位相を補正する。これにより、主走査方向の最大範囲での始端と終端との一致ではなく、実際の画像領域に相当する主走査範囲内で主走査方向の露光画素位置を適切に保つことが可能になる。
【００１９】
また、ここで、光検出部の検出結果である補正データを記憶部に記憶しておいて、光検出部で補正用光ビームが検出されるタイミングで、記憶部に記憶された補正データを用いて、露光用光ビームの露光画素位置を補正するように、書き込みクロックの位相を補正することができる。これにより、主走査方向の最大範囲での始端と終端との一致ではなく、実際の画像領域に相当する主走査範囲内の所定位置毎に、主走査方向の露光画素位置補正ことが可能になる。
【００２０】
また、反射面識別部の識別結果に従って補正データを扱うことで、回転多面鏡の各反射面毎に、主走査方向の最大範囲での始端と終端との一致ではなく、実際の画像領域に相当する主走査範囲内で主走査方向の露光画素位置を適切に保つことが可能になる。
【００２１】
また、光検出部の検出結果が得られた位置に対応する露光用光ビームの露光画素位置から主走査方向複数ｍ画素の範囲で、補正量をＰとした場合に各画素毎にＰ／ｍずつ位相を補正した書き込みクロックを生成することにより、露光画素位置の補正による影響が主走査方向に分散されて目立たなくなり、良好な画質が得られる。
【００２２】
また、露光画素位置の補正として、画像データにより光ビームを発光させる際に使用する書き込みクロックの位相を１パルス未満の範囲（１画素を超えない範囲）で補正することで、実際の画像領域に相当する主走査範囲内で主走査方向の露光画素位置を適切に保つことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態の画像形成装置の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態の画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【図４】本発明の一実施形態の画像形成装置の動作を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態の画像形成装置の動作を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態の画像形成装置の動作を示す説明図である。
【図７】従来のずれ特性を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（実施形態）を詳細に説明する。本実施形態が適用される画像形成装置は、画像データに応じて発光させた光ビームを感光体の主走査方向に走査すると共に、主走査方向と直交する副走査方向に感光体と光ビームとを相対的に移動させるよう駆動することで感光体面に露光を行って画像形成する画像形成装置である。
【００２５】
〔Ａ〕構成：
以下、本実施形態の画像形成装置１００の第１の実施形態の電気的な構成を、図１に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態では、光ビームによる露光の主走査方向ズレを補正するのに必要な構成要件を中心に説明する。したがって、画像形成装置として一般的であり、周知となっている構成要件については省略している。
【００２６】
制御部１０１は、画像形成装置１００の各部を制御するためにＣＰＵや制御プログラムなどを備えて構成されており、通常の画像形成動作に加え、以下の制御を行うことを特徴としている。すなわち、制御部１０１は、感光体面における主走査範囲内に相当する位置での光ビームの検出結果に基づいて、該検出結果が得られた位置に対応する露光用光ビームの露光画素位置を補正するように、書き込みクロックの位相を補正する際の制御を行う。
【００２７】
記憶部１０３は、各種のデータやパラメータを記憶する記憶手段であり、本実施形態では、感光体面の主走査範囲内に相当する所定位置で補正用光ビームの検出結果に基づいて露光用光ビームの露光画素位置を補正するための補正データを予め記憶する。
【００２８】
操作部１０５は、操作者による画像形成についての各種指示が入力される操作指示入力手段であり、指示入力の内容に応じたデータを生成して制御部１０１に伝達する。
【００２９】
レーザダイオード（ＬＤ）１１０は、感光体上を走査しつつ露光を行う光ビームを生成する光源である。なお、このレーザダイオード１１０からの光ビームは、主走査方向には同一位置もしくは一定間隔であって副走査方向には一定間隔を有する状態の、露光用光ビームと補正用光ビームである。なお、露光用光ビームは画像データの各画素に応じて発光する光ビームであり、補正用光ビームは少なくとも光検出位置で発光する光ビームである。また、補正用光ビームは、補正データ取得のため、および、補正実行時の同期のために使用される。また、露光用光ビームは単数ビームであってもよいし、複数ビームであってもよい。
【００３０】
ＬＤ駆動回路１１０Ｄは、レーザダイオード１１０を発光駆動するための発光駆動信号を生成してレーザダイオード１１０に供給するＬＤ駆動源であり、画像データに応じて発光させた発光駆動信号をレーザダイオード１１０に供給する。なお、副走査方向に隣接する画像データに応じて発光させた副走査方向に整列された複数の光ビームをレーザダイオード１１０で生成する場合には、対応した発光駆動信号を生成してレーザダイオード１１０に供給する。
【００３１】
ポリゴンミラー１２０は回転する複数の反射面により感光体面上に光ビームを主走査方向に走査する回転多面鏡である。ポリゴンモータ１２０Ｍはポリゴン駆動信号を受けてポリゴンミラー１２０を所定回転数で回転させる回転駆動源である。
【００３２】
ポリゴンモータ駆動回路１２０Ｄはポリゴンミラー１２０を所定回転数で回転駆動するためのポリゴン駆動信号を生成してポリゴンモータ１２０Ｍに供給する駆動信号生成部である。なお、このポリゴンモータ駆動回路１２０Ｄは、制御部１０１で決定された画像形成速度に応じたポリゴンモータ回転数となるようにポリゴン駆動信号を生成する。
【００３３】
面検知センサ１２０Ｓは、ポリゴンミラー１２０に付された面識別マーク１２０Ｐを検知し、反射面識別のための面検知信号を生成して反射面識別部１６０に伝達する。なお、光検出部の検出結果を用いて露光用光ビームの露光画素位置を補正する場合には、予め各反射面毎の補正データを記憶しておき、補正時において面検知センサ１２０Ｓと反射面識別部１６０とに応じて、各反射面毎の補正データを読み出すようにすればよい。
【００３４】
光学系１３０は、レーザダイオード１１０から照射されてポリゴンミラー１２０で反射された光ビームに関して、感光体面上で所定の主走査速度となるように光学的な処理を行うためのシリンドリカルレンズ１３０ａやコリメータレンズやｆ−θレンズ１３０ｂなどの各種光学部材である。
【００３５】
感光体１４０は、ポリゴンミラー１２０の回転により主走査方向に走査される光ビームの露光と、該主走査方向と直交する方向の副走査方向の回転動作とによって、画像データに応じた静電潜像が表面に形成され、この静電潜像が現像されてトナー像が形成される像担持体としての感光体である。なお、この静電潜像形成のための帯電、静電潜像形成の現像によるトナー像形成、トナー像の記録紙への転写、記録紙上のトナー像の定着、などは電子写真方式の画像形成装置として一般的なものであるため、図示及び説明を省略している。
【００３６】
感光体駆動部１４０Ｄは、感光体１４０を所定回転数で副走査方向に回転させる感光体回転駆動手段である。なお、この感光体駆動部１４０Ｄは、モータ及び変速機構を用いて制御部１０１で決定された画像形成速度に応じた感光体回転数となるように感光体１４０を駆動する。
【００３７】
主走査方向始端側に設けられた始端側光検出部１４０Ｓは、ＳＯＳ（Start Of Scan）信号を得るためのＳＯＳセンサであり、感光体１４０上の主走査位置の延長線上の主走査始端側において、ミラー１４０Ｍを介して光ビームを検出するセンサであり、検出結果は後述する反射面識別部１６０と補正データ生成部１７０と書き込みクロック生成部１８０とに伝達される。
【００３８】
光分岐部１４２Ｍは、ポリゴンミラー１２０によって感光体１４０の表面方向に走査される光ビームのうちの補正用光ビームを、感光体１４０方向から補正用光検出部方向に反射させる光分岐手段である。ここで、露光用光ビームはそのまま感光体１４０に向かい、補正用光ビームは光分岐部１４２で反射されて後述する補正用光検出部の方向に向かう。
【００３９】
補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３は、光分岐部１４２Ｍによって分岐された光ビームについて、感光体１７３表面における主走査範囲内に配置される補正用の光検出部である。なお、ここでは、感光体１７３表面における主走査範囲内に相当する複数ｎ個の異なる所定位置に配置される複数ｎ個の補正用光検出部としてｎ＝３の具体例を示している。
【００４０】
すなわち、ここでは、感光体１７３表面における主走査範囲内で、異なるｎ位置に補正用光検出部１４２Ｓｎが配置される。なお、説明を簡略化するためにｎ＝３とした場合の補正用光検出部を示しているが、最低１個の補正用光検出部でも良いし、２個あるいは４個以上の補正用光検出部を備えていてもよい。この場合、ｎ個目を補正用光検出部１４２Ｓｎと呼ぶ。
【００４１】
反射面識別部１６０は、面検知センサ１２０Ｓからの面検知信号と始端側光検出部１４０Ｓからの検出結果とを受けて、ポリゴンミラー１２０の反射面の識別を行い、面識別マーク１２０Ｐから何番目の反射面であるかといった反射面識別結果を制御部１０１に伝達する。
【００４２】
補正データ生成部１７０は、始端側光検出部１４０Ｓ，補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３のそれぞれの間で測定された主走査範囲内の各走査時間、あるいは、始端側光検出部１４０Ｓを起点として補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３において測定された各走査時間を基にして、各補正用光検出部の位置において露光画素位置を書き込みクロック位相により補正する際の補正データを生成する。
【００４３】
書き込みクロック生成部１８０は、レーザダイオード１１０を発光駆動するための発光駆動信号をＬＤ駆動回路１１０Ｄで生成する際に必要となる書き込み画素クロック（以下、書き込みクロックと言う）を生成する。なお、この書き込みクロック生成部１８０は、書き込みクロックを生成する際に、前述した補正データを用いて、画像データの露光画素位置を補正して主走査方向の露光画素位置を補正するように書き込みクロックの位相を補正する補正部を構成している。また、この補正部としての書き込みクロック生成部１８０は、ある所定のタイミングで書き込みクロックの位相を瞬時に補正するため、後述するディジタルディレイ方式のクロック発生回路を用いることが望ましい。
【００４４】
画像処理部１９０は、画像データに画像形成に必要な各種の画像処理を施す画像処理手段であり、書き込みクロックに同期して必要なデータがＬＤ駆動回路１１０Ｄに出力される。なお、副走査方向に隣接する画像データに応じて発光させた副走査方向に整列された複数の光ビームをレーザダイオード１１０で生成する場合には、対応した画像データがＬＤ駆動回路１１０Ｄに出力される。
【００４５】
図２は以上の図１に示した構成について、光ビームの走査の様子、補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３での検出の様子を斜視図として示している。この図２では、光分岐部１４２Ｍにより、レーザダイオード１１０から複数の光ビームが出射されてその１ビームを補正用光ビームとして全反射により補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３に向けて分岐する構成を示している。なお、レーザダイオード１１０から更に多数の光ビームが出射させる構成であっても、分岐部１４２Ｍにより１本の光ビームを補正用光ビームとして分岐させればよい。
【００４６】
〔Ｂ〕動作：
この実施形態では、従来の周波数変更やＰＬＬ位相制御の場合や始端・終端位置合わせとは異なり、補正データに基づいて所定のタイミングで所定量の書き込みクロックの位相を変更する必要がある。そこで、本実施形態の書き込みクロック生成部１８０では、Direct Digital Synthesizer（DDS)の位相オフセット機能、あるいは、本件出願人が特開2002-278408号で提案したディジタルディレイ方式のクロック生成回路を用いて、補正データに基づいて所定のタイミングで所定量の書き込みクロックの位相を変更する。
【００４７】
〔Ｂ−１〕補正データ取得：
以下、補正データ取得について図３のタイムチャートを参照して説明を行う。ここで、図１及び図２ではポリゴンミラー１２０について６反射面のものを例示しているが、図３では説明を簡単にするために４面分について示している。
【００４８】
この図３のタイムチャートの横軸は、光検出部の主走査方向位置あるいは主走査時間（図３（ａ））、補正前のクロックのタイミング（図３（ｂ））、感光体１４０での光ビームにより形成される補正前の露光画素位置（図３（ｃ）〜（ｆ））、補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ２による検出結果に基づく補正データ（図３（ｇ）〜（ｊ））、後述する補正後のクロックのタイミング（図３（ｋ）〜（ｎ））、感光体１４０での光ビームにより形成される補正後の露光画素位置（図３（ｏ）〜（ｒ））、のそれぞれについて、位置やタイミングが対応する状態で示されている。
【００４９】
なお、ここでは、位置およびタイミング（時刻）について、位置に関して光ビームの走査を左から右に向かうようにして、時刻やタイミングについては左から右に進むようにして、ずれが生じていない場合には図３の紙面で横方向の位置が揃った状態になるようなタイムチャートとして記載している。
【００５０】
また、ここでは、補正用光検出部１４２Ｓ１が主走査方向画像領域の１画素目、補正用光検出部１４２Ｓ２が主走査方向画像領域の７画素目に配置されている部分を中心にして示している（図３（ａ））。
【００５１】
ポリゴンミラー１２０の第１面により感光体１４０の表面に形成されるドット（画素）は位置ずれ無しで所定の走査長になっている例を示し（図３（ｃ））、ポリゴンミラー１２０の第２面により感光体１４０の表面に形成される画素は位置ずれ有りで所定の走査長より短くなる例を示し（図３（ｄ））、ポリゴンミラー１２０の第３面により感光体１４０の表面に形成される画素は位置ずれ無しで所定の走査長になっている例を示し（図３（ｅ））、ポリゴンミラー１２０の第４面により感光体１４０の表面に形成される画素は位置ずれ有りで所定の走査長より長くなる例を示している（図３（ｆ））。
【００５２】
ここで、図３（ｄ）と（ｆ）とにおいて、位置ずれが無い状態の露光画素位置を破線で示しており、破線と実線との位置の違いが位置ずれに相当する。
【００５３】
なお、この図３（ｃ）〜（ｆ）と同様な特性を有するポリゴンミラー１２０の第１面〜第４面により感光体１４０の表面に形成される画素は、主走査方向に全１９画素の場合において、ＳＯＳ信号によって既知の手法で主走査先端側で露光画素位置が揃うように制御されている場合、ポリゴンミラー１２０の各反射面の影響による露光画素位置のずれにより図４（ａ）のように、主走査方向後端に向かって位置ずれが累積されて大きくなる。
【００５４】
まず、制御部１０１の制御に基づく補正データ取得動作として、後述する本実施形態の補正を行うことなく、書き込みクロック生成部１８０からの書き込みクロックに従ってレーザダイオード１１０を発光駆動すると共に、ポリゴンミラー１２０を所定の回転数で回転させて、その際の補正用光ビームを始端側光検出部１４０Ｓ，補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３で検出する。ここで、補正用光ビームの発光は、少なくとも始端側光検出部１４０Ｓ、補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３を照射できる範囲で行えばよい。また、ＳＯＳ信号による既知の主走査先端側での露光画素位置合わせは行う。
【００５５】
そこで、補正用光ビームが始端側光検出部１４０Ｓを通過してから補正用光検出部１４２Ｓ１を通過するまでの時間Ｔ01、補正用光ビームが補正用光検出部１４２Ｓ１を通過してから補正用光検出部１４２Ｓ２を通過するまでの時間Ｔ12、補正用光ビームが補正用光検出部１４２Ｓ２を通過してから補正用光検出部１４２Ｓ３を通過するまでの時間Ｔ23を、補正データ生成部１７０が測定する。なお、この場合には、図３（ｂ）のクロックよりも高速なクロックを用意してカウントを行う。そして、このカウント結果を、補正用光検出部１４２Ｓ１の位置から求まる本来の誤差のない状態のカウント値と比較して、露光画素位置ずれを算出する。
【００５６】
ここで、図３に示すタイムチャートでは、補正用光検出部１４２Ｓ２の位置において、ポリゴンミラー１２０の第１面の走査で露光画素位置ずれ無し（図３（ｃ））に応じて、補正データ生成部１７０は、補正値“０．０”の補正データを生成する（図３（ｇ））。また、ポリゴンミラー１２０の第２面の走査で露光画素位置０．２５クロック（１クロックの２５％）短縮（図３（ｄ））に応じて、補正データ生成部１７０は、露光画素位置を０．２５クロック分伸長させるべく補正値“＋０．２５”の補正データを生成する（図３（ｈ））。ポリゴンミラー１２０の第３面の走査で露光画素位置ずれ無し（図３（ｅ））に応じて、補正データ生成部１７０は、補正値“０．０”の補正データを生成する（図３（ｉ））。また、ポリゴンミラー１２０の第４面の走査で露光画素位置０．２５クロック伸長（図３（ｆ））に応じて、補正データ生成部１７０は、露光画素位置を０．２５クロック分短縮すべく補正値“−０．２５”の補正データを生成する（図３（ｊ））。
【００５７】
そして、制御部１０１は、以上のような補正データ生成部１７０からの補正データについて、反射面識別部１６０による反射面識別結果を参照して、反射面識別結果に関連付けた状態で補正データを記憶部１０３に記憶する。
【００５８】
なお、以上のＴ01，Ｔ12，Ｔ23の測定を何度か繰り返して、補正データ生成部１７０または制御部１０１のいずれかにおいて、ポリゴンミラー１２０の同じ反射面での複数の測定結果もしくは補正データについて、最大値と最小値を除いた後のデータを平均することが、誤差低減の観点から望ましい。また、最大値２個と最小値２個を除いてから平均してもよい。
【００５９】
以上のようにして制御部１０１が補正データを記憶部１０３に記憶した時点で補正データ取得動作を終了する。
【００６０】
なお、以上の図３のタイムチャートでは、補正用光検出部１４２Ｓ１と補正用光検出部１４２Ｓ２の間について具体例を示したが、始端側光検出部１４０Ｓと補正用光検出部１４２Ｓ１の間、補正用光検出部１４２Ｓ２と補正用光検出部１４２Ｓ３の間についても同様にして補正データ取得動作が可能である。
【００６１】
また、この補正データ取得は、製造工場での出荷前調整時に実行するほか、画像形成装置１００の電源投入時などに定期的あるいは不定期に実行してもよい。また、ポリゴンミラー１２０等の光学関係の部品を交換した場合などに実行してもよい。
【００６２】
〔Ｂ−２〕補正動作：
画像形成実行時において、上述した補正データを用いて露光用光ビームの露光画素位置を補正するように位相を補正した書き込みクロックを生成する動作について説明する。なお、ここでは、通常の画像形成動作と並行して実行される書き込みクロックの位相補正を中心にして、書き込みクロック生成部１８０の動作として説明する。また、ここでは書き込みクロック生成部１８０にディジタルディレイ方式のクロック生成回路１８１０を適用した様子を具体例にして、その構成を図５に示す。
【００６３】
〔Ｂ−２−１〕遅延信号生成：
ディレイチェーン部１８１３は入力信号（基準クロック発生部１８１１からの基準クロック）を遅延させて、位相が少しずつ異なる複数の遅延信号（遅延信号群：図５（１））を得るためのディレイ素子群である。ここで、ディレイチェーン部１８１３は、位相が少しずつ異なる遅延信号について、基準クロックの２周期分程度にわたって生成できる段数になるようにチェーン状にディレイ素子が縦続接続されていることが好ましい。なお、露光画素位置の位相補正に必要な精度を満足するように、ディレイ素子の従属接続数を決定すればよい。例えば、基準クロックの２周期分程度を２００段のディレイ素子で遅延させると、基準クロックの１周期に対して１／１００（基準クロックの周期の１％）程度の単位で位相補正が可能になる。
【００６４】
〔Ｂ−２−２〕同期検出：
同期検出部１８１４は、始端側光検出部１４０Ｓの検出結果であるＳＯＳ信号を受け、遅延信号群（図５（１））の中でＳＯＳ信号に同期している遅延信号の段数（同期ポイントＳＰ）を検出する検出手段であり、同期ポイント情報ＳＰと同期段数ＮＳとを同期情報（図５（２））として検出して出力する。すなわち、同期検出部１８１４は、遅延信号群（図５（１））の中で、最初にＳＯＳ信号に同期している第１同期ポイント情報ＳＰ１と、２番目にＳＯＳ信号に同期している第２同期ポイント情報ＳＰ２と、を求める。更に、第２同期ポイント情報ＳＰ２と第１同期ポイント情報ＳＰ１との差を同期段数ＮＳとして求める。
【００６５】
なお、ディレイチェーン部１８１３からの複数の遅延信号は、温度変化や電源電圧変化などの影響によって、ディレイ素子１段毎に遅延時間に変動が生じている可能性があるため、このようにして、同期段数ＮＳを求めておく。そして、基準クロック発生部１８１１からの基準クロックは安定した周波数であるため、この基準クロックの１パルス分の時間ＴＣと、同期段数ＮＳとから、ディレイ素子１段あたりの遅延時間Ｔｄを、Ｔｄ＝ＴＣ／ＮＳとして正確に求めることができる。
【００６６】
〔Ｂ−２−３〕切り替え制御：
切り替え制御部１８１５は、同期検出部１８１４からの同期情報（図５（２））と、補正データ生成部１７０で生成されて制御部１０１から供給される補正データ（図５（３））とに基づいて、補正段数を求め、遅延信号群（図５（１））の中からどの位相の遅延信号を選択すべきかのセレクト信号（図５（４））を出力するものである。
【００６７】
なお、この切り替え制御部１８１５からのセレクト信号は、同期情報に同期、すなわち、始端側光検出部１４０Ｓの検出結果に同期して生成され、選択部１８１６に出力される。この結果、始端側光検出部１４０Ｓでの光ビームの検出に同期して、クロック生成回路１８１０で書き込みクロックの位相補正が実行される。
【００６８】
ここで、切り替え制御部１８１５が生成するセレクト信号によって選択すべきセレクト段数ＳＬについては、位相補正量をＥとした場合、
ＳＬ＝ＳＰ１＋（ＮＳ×Ｅ）と表すことができる。
【００６９】
〔Ｂ−２−４〕遅延信号選択・書き込みクロック出力：
選択部１８１６は切り替え制御部１８１５からのセレクト信号（図５（４））を受け、遅延信号群（図５（１））の中から対応する位相の遅延信号を選択し、書き込みクロック（図５（５））として出力するものである。
【００７０】
たとえば、第１同期ポイント情報ＳＰ１＝５０、第２同期ポイント情報ＳＰ２＝１５０の場合、同期段数ＮＳ＝１００である。
【００７１】
上述した補正データ＝“０．０”の場合のセレクト段数ＳＬは、
ＳＬ＝５０＋（１００×（＋０．０））＝５０，
であり、５０段目のディレイ素子の出力を選択部１８１６で選択すればよい。
【００７２】
上述した補正データ＝“＋０．２５”の場合のセレクト段数ＳＬは、
ＳＬ＝５０＋（１００×（＋０．２５））＝７５，
であり、７５段目のディレイ素子の出力を選択部１８１６で選択すればよい。
【００７３】
上述した補正データ＝“−０．２５”の場合のセレクト段数ＳＬは、
ＳＬ＝５０＋（１００×（−０．２５））＝２５
であり、２５段目のディレイ素子の出力を選択部１８１６で選択すればよい。
【００７４】
なお、第１同期ポイント情報ＳＰ１を用いて計算してセレクト段数ＳＬが負になる場合には、第２同期ポイント情報ＳＰ２を用いて計算すればよい。
【００７５】
以上のようにして、ディレイチェーン部１８１３において位相の異なる多数のパルスを生成しておいて、同期検出部１８１４からの同期情報と制御部１０１からの補正データとを用いて切り替え制御部１８１５でセレクト信号を生成し、このセレクト信号に基づいて選択部１８１６で所望のタイミングのパルスを選択して出力することで、図４（ｂ）に示したように、ずれ検出直後に瞬時に書き込みクロックの位相補正が可能になる。
【００７６】
すなわち、このような同期情報（第１同期ポイント情報ＳＰ１，第２同期ポイント情報ＳＰ２，同期段数ＮＳ）と補正データとを用いた遅延信号選択による書き込みクロックの出力を、画像領域に相当する主走査範囲内に補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３での補正用光ビーム検出に同期して、選択部１８１６で行う。
【００７７】
これにより、主走査方向の最大範囲での始端と終端との一致ではなく、実際の画像領域に相当する主走査範囲内で主走査方向の露光画素位置を適切に保つことが可能になる。
【００７８】
また、補正データ生成部１７０からの補正データが、クロック周期に対する相対値ではなく、秒で表される時間データである場合には、ディレイ素子１段あたりの遅延時間Ｔｄを用いてセレクト信号を生成すればよい。
【００７９】
〔Ｂ−３〕補正データの適用：
画像形成実行時において、上述した補正データを用いて露光用光ビームの露光画素位置を補正するように位相を補正した書き込みクロックを生成する動作について、詳細に説明する。なお、ここでは、図４に基づく具体例（１）と、図６に基づく具体例（２）と、によって説明する。
【００８０】
〔Ｂ−３−１〕補正データの適用具体例（１）：
ここで、制御部１０１の制御に基づいて、レーザダイオード１１０からの露光用光ビームについては通常の画像形成動作として画像データに応じて発光させると共に、これと並行して、補正用光ビームについては少なくとも始端側光検出部１４０Ｓ、補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３を照射できる範囲で発光させる。
【００８１】
そして、補正用光ビームが補正用光検出部１４２Ｓ１で検出されると、その検出結果を受けた制御部１０１は、反射面識別部１６０の反射面識別結果も参照し、そのタイミングにおける該当反射面の補正用光検出部１４２Ｓ１の位置の補正データを記憶部１０３から読み出す。制御部１０１は、読み出した補正データを書き込みクロック生成部１８０に送る。
【００８２】
さらに、書き込みクロック生成部１８０では、補正用光ビームの補正用光検出部１４２Ｓ１での検出結果を受けて、このタイミングに同期してクロック位相補正可能状態になり、制御部１０１から送られてきた補正データに応じて書き込みクロックの位相を補正する。
【００８３】
なお、同様にして、補正用光ビームが補正用光検出部１４２Ｓ２、補正用光検出部１４２Ｓ３で検出されるタイミングに同期して、対応する補正データの制御部１０１での読み出し、書き込みクロック生成部１８０への補正データの供給、補正データによる書き込みクロック生成部１８０での書き込みクロックの位相補正が実行される。
【００８４】
以上のようにして、書き込みクロック生成部１８０では、ポリゴンミラー第２面目において補正用光検出部１４２Ｓ１が補正用光ビームを検出したタイミング（図３では７画素目）で“＋０．２５”の補正データを制御部１０１から供給されるため（図３（ｈ）〜（ｌ））、直後のクロックパルスにおいて、書き込みクロックを０．２５クロック分だけ遅延させる（図３（ｌ））。なお、この図３（ｌ）において、補正前の書き込みクロックのタイミングを破線で示しており、破線と実線との位置の違いが、書き込みクロックの位相補正量に相当する。そして、図３（ｐ）に示すように、８画素目における書き込みクロックの＋０．２５クロック分の位相補正により、７画素目までの主走査方向の０．２５画素分の短縮（破線と実線の差）が解消される。
【００８５】
また、以上のようにして、書き込みクロック生成部１８０では、ポリゴンミラー第４面目において補正用光検出部１４２Ｓ１が補正用光ビームを検出したタイミング（図３では７画素目）で“−０．２５”の補正データを制御部１０１から供給されるため（図３（ｊ）〜（ｎ））、直後のクロックパルスにおいて、書き込みクロックを０．２５クロック分だけ進ませる（図３（ｎ））。なお、この図３（ｎ）において、補正前の書き込みクロックのタイミングを破線で示しており、破線と実線との位置の違いが、書き込みクロックの位相補正量に相当する。そして、図３（ｒ）に示すように、８画素目における書き込みクロックの−０．２５クロック分の位相補正により、７画素目までの主走査方向の０．２５画素分の伸長（破線と実線の差）が解消される。
【００８６】
なお、図３の具体例では、ポリゴンミラー１２０の第１面と第３面では補正データの値が“０．０”であるため、実質的に書き込みクロックの位相補正はなされない。
【００８７】
以上説明したように、画像形成時には、補正データ取得時に検出に用いられた補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３でポリゴンミラー１２０の各反射面で反射される補正用光ビームが検出されるタイミングに合わせて、対応する補正データの制御部１０１での読み出し、書き込みクロック生成部１８０への補正データの供給、補正データによる書き込みクロック生成部１８０での書き込みクロックの位相補正が実行される。
【００８８】
これにより、主走査方向の最大範囲での始端と終端との一致ではなく、実際の画像領域に相当する主走査範囲内に補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３を配置しておくことで、ポリゴンミラー１２０の各反射面毎に主走査方向の露光画素位置を適切に保つことが可能になる。
【００８９】
図３の例では、２〜７画素目ではポリゴンミラー１２０の第２面と第４面とで露光画素位置ずれが生じていたものの、８画素目ではポリゴンミラー１２０の第１面〜第４面が揃った状態になっている。なお、９画素目以降では徐々にポリゴンミラー１２０の第１面〜第４面の違いによる露光画素位置ずれが発生していくが、補正用光検出部１４２Ｓ３により以上と同様にして露光画素位置ずれ検出と書き込みクロックの位相補正とを実行することによって、露光画素位置ずれを解消することができる。このため、主走査方向終端に向かって露光画素位置ずれが累積されていくことはない。
【００９０】
すなわち、このポリゴンミラー１２０の第１面〜第４面により感光体１４０の表面に形成される画素が主走査方向に全１９画素の場合において、本実施形態のずれ検出と書き込みクロックの位相補正とにより、図４（ｂ）のように主走査範囲内で補正される。なお、図４（ａ）と図４（ｂ）とでは、ポリゴンミラー１２０の面によって主走査方向に伸びあるいは縮む簡単な具体例を示しているが、反射面精度によって１面内で伸びと縮みとが混在するような露光画素位置ずれに対しても、主走査方向に３個以上の補正用光検出部を設けて露光画素位置ずれ検出と書き込みクロックの位相補正とを実行することによって、露光画素位置ずれを解消することができる。
【００９１】
すなわち、ポリゴンミラー１２０の平面度のばらつき（図７参照）が各反射面で異なっている場合でも、この実施形態によれば、実際の画像領域に相当する主走査範囲内に補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３を配置しておくことで、ポリゴンミラー１２０の各反射面毎に主走査方向の露光画素位置を適切に保ち、部分ジッタを解消することが可能になる。
【００９２】
なお、以上の実施形態では、補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３の３個の場合を具体例に示したが、光検出部の配置場所および配置個数は自由に設定することが可能である。
【００９３】
なお、以上の実施形態においては、書き込みクロックの位相を補正するものであるため、書き込みクロックの１パルス未満（１画素を超えない範囲）の補正とすることが望ましい。よって、使用するポリゴンミラー１２０の精度に応じて、補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３の配置数を決定し、書き込みクロックの１パルス未満（１画素を超えない範囲）の補正となるようにすることが望ましい。
【００９４】
〔Ｂ−３−２〕補正データの適用具体例（２）：
図６（ａ）は、図４（ａ）と同様に主走査方向後端に向かって位置ずれが累積されて大きくなる様子を示している。
【００９５】
ここで、上述した補正データの適用具体例（１）による露光画素位置補正を適用することで、図６（ｂ）のようにして所定位置毎に補正用光ビームが検出されるタイミングに合わせて露光画素位置を補正することが可能になる。
【００９６】
この図６（ｂ）の場合において、補正前と補正後の露光画素間隔の粗密が副走査方向にスジ状に視認される場合がある。
【００９７】
そこで、書き込みクロック生成部１８０は、補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３の検出結果が得られた位置に対応する露光用光ビームの露光画素位置から主走査方向複数ｍ画素の範囲で、位相補正量をＰとした場合に各画素毎にＰ／ｍずつ位相を補正した書き込みクロックを生成する。
【００９８】
図６（ｃ）の場合には、ｍ＝３として、主走査方向３画素の範囲で、（１／３）Ｐ、（２／３）Ｐ、（３／３）Ｐのように徐々に位相補正を行う。これにより、ｍ画素目にｍ／ｍ、すなわち１００％の補正がなされる。すなわち、露光画素位置の補正による粗密の変化が主走査方向に分散されるため、補正前と補正後の差が目立たなくなり、良好な画質が得られる。
【００９９】
なお、この場合のｍは、露光画素数や位相補正量Ｐや副走査方向のスジの目立ち具体などに応じて定めることが可能である。また、図６（ｂ）や図６（ｃ）の画像を閲覧したユーザが、操作部からｍの値を設定するようにしてもよい。
【０１００】
〈その他の実施形態（１）〉
上述した実施形態の具体例では、補正用光検出部１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３を例示しているが、各種の異なる大きさの記録紙の画像形成に対応するため、補正用光検出部の個数を多くすることが望ましい。
【０１０１】
〈その他の実施形態（２）〉
以上の実施形態では、光ビームを用いた電子写真方式の画像形成装置について説明してきたが、これに限定されるものではない。たとえば、光ビームを用いて印画紙に露光を行うレーザイメージャなど、各種の画像形成装置に本発明の各実施形態を適用することが可能であり、良好な結果を得ることが可能である。
【０１０２】
〈その他の実施形態（３）〉
以上の実施形態では、感光体１４０として感光体ドラムを具体例に用いたが、感光体１４０はドラム形式に限定されるものではなく、ベルトであってもよい。また、光ビームと感光体１４０とは、感光体１４０の副走査方向への回転だけでなく、副走査方向に感光体１４０と光ビームとを相対的に移動させる各種の副走査の手法を適用することができる。また、カラー画像形成装置の場合には、各色のそれぞれで本実施形態を適用すればよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１００  画像形成装置
１０３  記憶部
１０５  操作部
１０１  制御部
１１０  レーザダイオード
１１０Ｄ  ＬＤ駆動回路
１２０  ポリゴンミラー
１２０Ｍ  ポリゴンモータ
１２０Ｄ  ポリゴンモータ駆動部
１３０  光学系
１４０  感光体
１４０Ｓ  光検出部
１４２Ｓ１〜１４２Ｓ３（１４２Ｓｎ）  光検出部
１６０  反射面識別部
１７０  補正データ生成部
１８０  書き込みクロック生成部
１９０  画像処理部
【図１】
2013020071.tif 000003
【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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