(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて記録紙に画像形成して出力する画像形成手段と、
原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像読み取り手段と、
記録紙の所定の位置にテストパターンを付すためのパターンデータを発生するパターン発生手段と、
前記パターン発生手段によって生成されたテストパターンが付された状態で画像形成された記録紙を前記画像読み取り手段で読み取って得た画像データからテストパターンに含まれる特徴点における位置ずれを検出することにより、特徴点について本来出力すべき位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、
前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置ずれを参照して画像形成の際の各画素の１画素以内の位置ずれを解消する処理を行うずれ補正手段と、を備え、
前記ずれ補正手段として、
基本クロックを１／ｎずつ位相を変えた複数のクロックを発生する遅延手段と、
前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置ずれから、各画素ごとに１画素以内の位置ずれを補正するための演算値を算出する演算部と、
主走査方向の位置ずれ補正の際に、前記演算値を用いて１画素以内の位置ずれを補正した位置に画像データを出力できるように、前記遅延手段から所定位相のクロックを選択する選択手段と、
前記選択されたクロックに基づいた所定のタイミングで画像データを出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像データに基づいて記録紙に画像形成して出力する画像形成手段と、
原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像読み取り手段と、
記録紙の所定の位置にテストパターンを付すためのパターンデータを発生するパターン発生手段と、
前記パターン発生手段によって生成されたテストパターンが付された状態で画像形成された記録紙を前記画像読み取り手段で読み取って得た画像データからテストパターンに含まれる特徴点における位置ずれを検出することにより、特徴点について本来出力すべき位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、
前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置ずれを参照して画像形成の際の各画素の１画素以内の位置ずれを解消する処理を行うずれ補正手段と、
を備え、
前記ずれ補正手段として、
基本クロックを所定の間隔でタイミングの異なる遅延クロックを発生する遅延手段と、
基本クロックの１クロックが上記遅延クロックの何段に相当するか前記遅延手段の遅延状態を検出する状態検出手段と、
前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置ずれから、各画素ごとに１画素以内の位置ずれを補正するための演算値を算出する演算部と、
主走査方向の位置ずれ補正の際に、前記遅延状態と前記演算値とを用いて１画素以内の位置ずれを補正した位置に画像データを出力できるように、前記遅延手段から所定位相の遅延クロックを選択する選択手段と、
前記選択された遅延クロックに基づいた所定のタイミングで画像データを出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
カラー画像の形成およびカラー画像の読み取りならびにカラー画像の位置ずれ検出が可能に構成され、カラー画像を構成する各色の色ずれを補正する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記位置ずれ検出手段は記録紙の端部位置を検出し、該端部位置の情報を位置ずれ検出に適用する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に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】
本発明は画像形成装置に関し、特に、記録紙上に形成された画像のゆがみや位置ずれといった各種のずれを解消可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置など（以下、これらを総称して「画像形成装置」と呼ぶ）では、記録紙に画像形成する機能を備えている。
【０００３】
また、この種の画像形成装置では、感光体上にレーザ光で潜像を形成し、その潜像をトナー像にし、このトナー像を記録紙上に転写・定着するようにしたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そして、このようなレーザ光を用いる画像形成装置では、レーザ光の走査のためにポリゴンミラーやｆθレンズを使用している。ここで、ｆθレンズの理想特性からのずれ、ｆθレンズの色収差、ポリゴンミラーの理想向きからの傾き、ポリゴンミラーの理想位置からのずれ、ポリゴンミラーの反射角度の特性の理想特性からのずれ、感光体の取り付け位置や傾きについての理想値からのずれ、などが原因となって、画像の位置ずれや傾きやゆがみ（以下、これを総称して「ずれ」という）となって、画像劣化の一因となっている。
【０００５】
さらに、カラー画像を形成するカラー画像形成装置のタンデム構成の装置では、ｆθレンズ、ポリゴンミラー、レーザビーム、感光体は、形成する色数に応じて複数存在しており、これらのずれがカラーの色ずれとなって表れる。
【０００６】
以上のずれを補正するには、いくつかの手法が存在している。第１の手法は、露光信号をセンサで読み取り、レジスト補正する手法である。この第１の手法は、主走査方向の先頭位置合わせが主目的となっている。第２の手法は、中間転写体上の画像を撮像素子で読み取り、レジスト補正する手法である。この第２の手法は、主副走査方向の特定部の位置合わせが主目的となっている。第３の手法は、特定パターンを画像形成し、この特定パターンをスキャナで読み取る手法である。この第３の手法は、検査が主目的となっている。
【０００７】
すなわち、上述した第１の手法〜第３の手法のいずれについても、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を、１ドット以内の精度で行うことについては配慮されていなかった。
【０００８】
本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであって、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を高精度で行うことが可能な画像形成装置を実現することを目的とする。
【０００９】
また、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を、１ドット以内の精度で行うことが可能な画像形成装置を実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記課題を解決する本願発明は以下に述べるようなものである。
【００１５】
（１）請求項１記載の発明は、画像データに基づいて記録紙に画像形成して出力する画像形成手段と、原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像読み取り手段と、記録紙の所定の位置にテストパターンを付すためのパターンデータを発生するパターン発生手段と、前記パターン発生手段によって生成されたテストパターンが付された状態で画像形成された記録紙を前記画像読み取り手段で読み取って得た画像データからテストパターンに含まれる特徴点における位置ずれを検出することにより、特徴点について本来出力すべき位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置ずれを参照して画像形成の際の各画素の１画素以内の位置ずれを解消する処理を行うずれ補正手段と、を備え、前記ずれ補正手段として、基本クロックを１／ｎずつ位相を変えた複数のクロックを発生する遅延手段と、前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置ずれから、各画素ごとに１画素以内の位置ずれを補正するための演算値を算出する演算部と、主走査方向の位置ずれ補正の際に、前記演算値を用いて１画素以内の位置ずれを補正した位置に画像データを出力できるように、前記遅延手段から所定位相のクロックを選択する選択手段と、前記選択されたクロックに基づいた所定のタイミングで画像データを出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１６】
この発明では、基本クロックを１／ｎずつ位相を変えた複数の遅延クロックを発生しておき、主走査方向の位置ずれ補正の際に、その位置ずれ量に応じて遅延クロックを選択し、該選択された遅延クロックに基づいて所定のタイミングで画像信号を出力するようにしている。
【００１７】
この結果、画像全面の各画素について、記録紙上の所定の位置における、画像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を、１クロック未満（１クロックの１／ｎ）の精度で行うことが可能になる。
【００１８】
（２）請求項２記載の発明は、画像データに基づいて記録紙に画像形成して出力する画像形成手段と、原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像読み取り手段と、記録紙の所定の位置にテストパターンを付すためのパターンデータを発生するパターン発生手段と、前記パターン発生手段によって生成されたテストパターンが付された状態で画像形成された記録紙を前記画像読み取り手段で読み取って得た画像データからテストパターンに含まれる特徴点における位置ずれを検出することにより、特徴点について本来出力すべき位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置ずれを参照して画像形成の際の各画素の１画素以内の位置ずれを解消する処理を行うずれ補正手段と、を備え、前記ずれ補正手段として、基本クロックを所定の間隔でタイミングの異なる遅延クロックを発生する遅延手段と、基本クロックの１クロックが上記遅延クロックの何段に相当するか前記遅延手段の遅延状態を検出する状態検出手段と、前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置ずれから、各画素ごとに１画素以内の位置ずれを補正するための演算値を算出する演算部と、主走査方向の位置ずれ補正の際に、前記遅延状態と前記演算値とを用いて１画素以内の位置ずれを補正した位置に画像データを出力できるように、前記遅延手段から所定位相の遅延クロックを選択する選択手段と、前記選択された遅延クロックに基づいた所定のタイミングで画像データを出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１９】
この発明では、基本クロックから所定の間隔でタイミングの異なる遅延クロックを生成する際に、基本クロックの１クロックが上記遅延クロックの何段に相当するか遅延状態を検出しておき、前記遅延状態を参照し、主走査方向の位置ずれ補正の際に、位置ずれ量に応じて遅延クロックを選択し、選択された遅延クロックに基づいた所定のタイミングで画像信号を出力する出力する。
【００２０】
この結果、遅延手段で生成された遅延クロックが各種要因により変動するものであっても、画像全面の各画素について、記録紙上の所定の位置における、画像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を、１クロック未満の精度で行うことが可能になる。
【００２１】
（３）請求項３記載の発明は、カラー画像の形成およびカラー画像の読み取りならびにカラー画像の位置ずれ検出が可能に構成され、カラー画像を構成する各色の色ずれを補正する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置である。
【００２２】
この発明では、カラー画像の形成およびカラー画像の読み取りならびにカラー画像の位置ずれ検出を可能に構成し、カラー画像を構成する各色の色ずれを補正する。
【００２３】
この結果、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を、高精度で行うことが可能になる。
（４）請求項４記載の発明は、前記位置ずれ検出手段は記録紙の端部位置を検出し、該端部位置の情報を位置ずれ検出に適用する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置である。
【００２４】
この発明では、位置ずれ検出手段で記録紙の端部位置を検出し、該端部位置の情報を位置ずれ検出に適用するようにしている。
この結果、画像全面の各画素について、記録紙上の所定の位置における、画像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を、高精度で行うことが可能になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
〈第１の実施の形態例〉
図１は本発明の第１の実施の形態例の画像形成装置内の電気的な詳細構成を示すブロック図である。ここでは、スキャナを備えた複写機としての画像形成装置を具体例として説明する。
【００２６】
１００は各部の制御を行う制御部、２００は原稿の画像を読み取るスキャナ、３００は本実施の形態例でずれ補正を行う画像処理部、４００は操作入力と各種表示を行う操作表示部、５００は画像形成を行うプリント部である。
【００２７】
また、画像処理部３００において、３１０はクロック発生部であり、基準クロックＣＬＫを発生する基準クロック発生部を備えている。３２０はカウンタ部であり、プリントエンジン５００の画像形成のレーザビームが操作している位置を主走査カウンタ３２１と副走査カウンタ３２２とでカウントしている。３３０はスキャナからの画像データを一時的に蓄積する画像メモリである。３５０はずれ補正された画像データあるいは、ずれ補正されたクロックに基づいて、画像形成のためのＰＷＭ信号を生成するパルス発生部である。
【００２８】
３４０はずれ補正処理部であり、以下の３４１〜３４６を備えている。３４１は記録紙の所定の位置に特徴点を有するテストパターンを付すためのパターンデータを発生するパターン発生部、３４２は前記テストパターンが付された状態で画像形成された記録紙を前記スキャナ２００で読み取って得た画像データからテストパターンの位置（望ましくはテストパターンに含まれる特徴点）を検出する特徴点検出部、３４３は前記特徴点における本来出力すべき位置との位置ずれを検出する特徴点ずれ演算部、３４４は画像形成の際にずれ補正を行う画素の位置（着目点）でのずれ量を前記特徴点のずれから演算値として求める着目点ずれ演算部、３４５は該演算値を用いることで画像形成の際の各画素の位置ずれを解消するデータ演算処理を行うデータ演算部、である。３４６はテストパターンと、ずれ補正された画像データとを選択的に通過させるセレクタである。
【００２９】
なお、請求項における「ずれ補正手段」は、上記着目点ずれ演算部３４４と上記データ演算部３４５とで構成している。
以下、この第１の実施の形態例の動作説明を図２のフローチャートを参照して行う。
【００３０】
まず、パターン発生部３４１から所定のテストパターンを記録紙上に出力するためのパターンデータを発生する。このパターンデータはセレクタ３４６を通過し、パルス発生部でパターンデータに応じたＰＷＭ信号が生成されて、プリントエンジン５００からテストパターンの画像が形成された記録紙が出力される（図Ｓ１）。
【００３１】
このテストパターンが付された状態の一例を図３（ａ）に示す。ここでは、記録紙の左上、中央上、右上、左下、中央下、右下、の６カ所にテストパターンが付されている。このテストパターンの個数や配置場所はここに示したものには限られないが、少なくとも記録紙の４隅付近を含むことが必要である。
【００３２】
また、主走査方向に２個、副走査方向に２個の最低４個の場合には、ずれが直線的に増加あるいは減少するものしか補正できないが、図３（ｂ）のように更に多数のテストパターンを配置することで、曲線的なゆがみに対しても対処することが可能である。このため、できるだけ多くのテストパターンを配置することが望ましい。従って、図３（ｂ）より多数のテストパターンを配置することも好ましい。
【００３３】
なお、テストパターンの拡大図を図４（ａ）に示す。ここでは、水平の線分と垂直の線分とが交わる逆Ｌ型のパターンの例を示している。ここで、検出のしやすさの点から、交わる部分を「特徴点」として定めている。なお、テストパターンの形状や、テストパターンに含まれる特徴点の位置はこれに限定されるものではない。
【００３４】
なお、モノクロ画像形成の場合には、図３（ａ）または（ｂ）のような配置であるが、カラー画像形成の場合には、形成色（たとえば、ＹＭＣＫの４色）のテストパターンを図５のように配置すればよい。この図５は前述した図３（ａ）に応じて示した一例であり、図３（ｂ）と同様にさらに多くのテストパターンを配置してもよい。
【００３５】
そして、このようにして出力されたテストパターンが付された状態の記録紙をスキャナ２００で読みとる（図Ｓ２）。そして、テストパターンの特徴点を精度良く読みとる（抽出する）ことが必要である（図Ｓ３）。
【００３６】
なお、精度良く特徴点を読みとるには、たとえば、図４（ｂ）または（ｃ）のような３×３程度のウィンドウで画像データを順次パターンマッチングしていく。そして、位置＝（１００〜１０２：２００〜２０２）でマッチングしたと仮定する。ここで、中が白色の升は濃度ゼロ（０／２５５）、中が黒色の升は濃度フル（２５５／２５５）、ハッチングで示した升は濃度中間調とする。
【００３７】
ここで、濃度中間調に応じて、たとえば、２００ライン目の主走査方向変化点＝１０１＋１０／２５５であり、主走査方向の座標をこの値とみなす。また、濃度中間調に応じて、たとえば、１００ドット目の副走査方向変化点＝２００＋７０／２５５であり、副走査方向の座標をこの値とみなす。
【００３８】
さらに、特徴点の座標の精度を高めるには、たとえば、ウィンドウのサイズを大きくしたり、複数の中間調の画像データを平均演算することにより座標計算をしたり、さらには、変化点が傾いている場合には最小自乗法を用い、一次関数を推定させることなどが考えられる。
【００３９】
そして、以上のようにして抽出したテストパターンの特徴点について、画像形成時のひずみ等がないとした場合に本来あるべき位置と実際に抽出された位置とのずれ量を主走査方向と副走査方向とについて求める（図Ｓ４）。
【００４０】
ここで、テストパターンが付された記録紙をスキャナ２００で読みとる際に、画像全体がずれたり、傾いたりすることがある（図６参照）。すると、特徴点の位置がずれて読み込まれてしまうため、すべての特徴点に対して位置ズレ演算を施す必要がある。
【００４１】
（ΔＸ（ｃ，ｉ，ｊ），ΔＹ（ｃ，ｉ，ｊ））＝（スキャナで読みとった特徴点（色ｃ，位置ｉ，ｊ））の座標）−（印字すべき特徴点（色ｃ，位置ｉ，ｊ））の座標）、但し、ｃ＝Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）、ｉ＝０〜ｍ、ｊ＝０〜ｍ、と定義する。
【００４２】
位置がずれてしまったり、傾いてしまった分は、本実施の形態例の処理を実行する前に取り除いておく必要がある。なお、レーザ方式の画像形成装置の場合には、色の違いによって副走査方向の伸縮の差は生じないと考えられるので、この特性を利用する。
【００４３】
まず、その補正に用いる２つの特徴点を（Ｋ，０，０）と、（Ｋ，０，ｎ）とする。
すべての特徴点（ｃ，ｉ，ｊ）において、
主走査方向では、ΔＸ（Ｋ，０，０）＋ｉ／ｍ＊（ΔＸ（Ｋ，０，ｎ）−ΔＸ（Ｋ，０，０））をのぞく必要がある。
副走査方向では、ΔＹ（Ｋ，０，０）＋ｉ／ｍ＊（ΔＹ（Ｋ，０，ｎ）−ΔＸ（Ｋ，０，０））をのぞく必要がある。
【００４４】
したがって、本来の画像出力する際に、特徴点において、ずらすべき補正量は、
主走査方向では、
γＸ（ｃ，ｉ，ｊ）＝ΔＸ（ｃ，ｉ，ｊ）−（ΔＸ（Ｋ，０，０）＋ｉ／ｍ＊（ΔＸ（Ｋ，０，ｎ）−ΔＸ（Ｋ，０，０）））である。
副走査方向では、
γＹ（ｃ，ｉ，ｊ）＝ΔＹ（ｃ，ｉ，ｊ）−（ΔＹ（Ｋ，０，０）＋ｉ／ｍ＊（ΔＹ（Ｋ，０，ｎ）−ΔＹ（Ｋ，０，０）））である。
【００４５】
さらに記録紙の端部を同様のパターンマッチングで検出できるようにしておき、その端部を（Ｋ，０，０）、（Ｋ，０，ｎ）に置き換えて用いれば、同様の演算で、記録紙に対して、画像の傾きをや位置ズレを補正することができるようになる。
【００４６】
そして、以上の特徴点について、本来あるべき位置と実際に抽出された位置とのずれ量を主走査方向と副走査方向とについて、画像メモリ３３０などに保存しておく。
【００４７】
さらに、以上のようにして求めた所定個数の特徴点のずれ量から各画素を着目点として、該着目点のずれ量を算出して、画像メモリ３３０などに保存しておく（図Ｓ５）。
【００４８】
着目点のずれ量は、その着目点の周辺の特徴点のずれ量をもとにして演算することができる。たとえば、図７▲５▼の着目点のずれ量は、その着目点の周辺の特徴点（図７▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼）のずれ量をもとにして演算することができる。なお、この場合、記録紙の周辺部の着目点に関しては、必ずしも着目点の周囲に特徴点が存在するとは限らないが、複数の特徴点が片側に存在していても、類推して演算することは可能である。
【００４９】
着目点の座標が（ｘ，ｙ）であり、色がｃであり、周辺の４つの特徴点の座標が
（Ｘ（ｃ，ｉ，ｊ）、Ｙ（ｃ，ｉ，ｊ））、
（Ｘ（ｃ，ｉ＋１，ｊ）、Ｙ（ｃ，ｉ＋１，ｊ））、
（Ｘ（ｃ，ｉ，ｊ＋１）、Ｙ（ｃ，ｉ，ｊ＋１））、
（Ｘ（ｃ，ｉ＋１，ｊ＋１）、Ｙ（ｃ，ｉ＋１，ｊ＋１））、
であるとする。
Ｘ（ｃ，ｉ，ｊ）≦ｘ＜Ｘ（ｃ，ｉ＋１，ｊ）、
Ｘ（ｃ，ｉ，ｊ＋１）≦ｘ＜Ｘ（ｃ，ｉ＋１，ｊ＋１）、
Ｙ（ｃ，ｉ，ｊ）≦ｙ＜Ｙ（ｃ，ｉ，ｊ＋１）
Ｙ（ｃ，ｉ＋１，ｊ）≦ｙ＜Ｙ（ｃ，ｉ＋１，ｊ＋１）、
となる。
【００５０】
そして、着目点における位置ずれ量は、
γｘ＝γＸ（ｃ，ｉ，ｊ）＋（ｘ−Ｘ（ｃ，ｉ，ｊ））／（Ｘ（ｃ，ｉ＋１，ｊ）−Ｘ（ｃ，ｉ＋１，ｊ））＊γＸ（ｃ，ｉ＋１，ｊ）のように補間演算する。γｙ＝γＹ（ｃ，ｉ，ｊ）＋（ｙ−Ｙ（ｃ，ｉ，ｊ））／（Ｙ（ｃ，ｉ，ｊ＋１）−Ｘ（ｃ，ｉ，ｊ＋１））＊γＸ（ｃ，ｉ，ｊ＋１）のように補間演算する。なお、４つのデータで補間するなど、ここに示した以外の別の演算方式も各種用いることが可能である。
【００５１】
そして、テストパターンの出力に続けて画像形成を実行する場合（図Ｓ６でＹ）、上述した各画素を着目点として求めた位置ずれ量を読み出しつつ、そのずれた位置における画素の画像データを読み出して適用する。あるいは、画像メモリ３３０から読み出した画像データを、補正した位置に形成するようにする（図Ｓ７）。この場合、各画素におけるずれに応じて、画像メモリ３３０からの読み出し、あるいは、書き込みクロックのタイミング、もしくは、ＰＷＭ信号の出力タイミングをずらすことで対応することが可能である。
【００５２】
また、ずれ量が１画素単位でない場合、該当する画素は特定の画素に一致しない。そこで、該当する画素に近隣する画像データから補間演算で求めることができる。
【００５３】
すなわち、（ｘ，ｙ）の座標の画像データをλ（ｘ、ｙ）と定義する。着目点の画像データは、λ（ｘ＋λｘ、ｙ＋λｙ）の画像データを画像メモリ３３０から読み出して適用すればよい。
【００５４】
ただし、γＸとγＹとは正数でなく実数であるため、ここでも補間演算して、（１−小数（ｘ＋λｘ））＊λ（整数（ｘ＋λｘ））＋小数（ｘ＋λｘ）＊λ（整数（ｘ＋λｘ＋１））、
のように、着目点の画像データを決定する。なお、近隣の４つのデータで補間するなど、ここに示した以外の別の演算方式も各種用いることが可能である。
【００５５】
なお、以上の処理を、画像形成に用いる各色（たとえば、ＹＭＣＫの４色）それぞれで実行すれば、各色の画像が本来の位置に形成されるため、色ずれも解消される。
【００５６】
この結果、この第１の実施の形態例によれば、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を高精度で行うことが可能な画像形成装置を実現できる。
【００５７】
〈第２の実施の形態例〉
図８は本発明の第２の実施の形態例の構成を示すブロック図である。図１と同一物には同一番号を付して、重複した説明を省略する。
【００５８】
３１０はクロック発生部であり、本実施の形態例では、各着目点（各画素）でのずれ量に応じて、ずれ量を補正するタイミングのクロックを出力するものである。すなわち、このクロック発生部３１０は１画素未満のタイミング制御が可能なものである。
【００５９】
ここで、基準クロックを遅延させて複数の遅延クロックを生成し、基準クロックに同期した同期遅延クロックもしくは前記同期基準クロックに対して所定の時間を加減した遅延クロックを適宜選択することで、所望のタイミングのクロックを生成するものである。
【００６０】
この図８において、基準クロック発生部３１１は、基準となるクロックを生成している。また、複数の遅延クロックを生成する遅延部３１２は、入力信号（発振器３１からの基準クロック）を遅延させて位相が少し（１／ｎ）ずつ異なる複数の遅延クロックを得るためのディレイ素子群である。ここで、遅延部３１２は、位相が少しずつ異なる遅延クロックについて、基準クロックの２周期分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、ここではディレイ素子を用いて遅延クロックを生成したが、ディレイ素子を用いずに位相の異なる複数のクロックを生成できるクロック生成部を設けるようにしてもよい。
【００６１】
状態検出部３１３は、複数のクロックの中で基準クロック（または、何らかの基準となるクロック）に同期している遅延クロックの段数（同期ポイント）を検出する同期検出手段であり、同期情報を出力する。なお、この同期情報を位相差状態と呼ぶこともでき、この同期情報（位相差状態）は、後述する同期ポイント情報や位相差そのものの状態（位相差状態）を含む。
【００６２】
ここで、状態検出部３１３は、複数のクロックの中で、最初に基準クロックに同期している第１同期ポイント情報Ｖ1stと、２番目に基準クロックに同期している第２同期ポイント情報Ｖ2ndと、それらの間の遅延段数Ｖprdを出力できることが好ましい。図９に示すタイムチャートの例では、第１同期ポイント情報Ｖ1st＝２０，第２同期ポイント情報Ｖ2nd＝５０，遅延段数Ｖprd＝３０，となっている。
【００６３】
セレクタ３１４は、データ演算部３４５からのセレクト段数情報を受け、複数のクロックの中から、各着目点のずれを補正する状態になるようなタイミングのクロックを選択し、出力する選択手段である。
【００６４】
なお、温度変動などによって、ディレイ素子の遅延時間が変化しても、同期段数からディレイ素子の遅延時間を求めて、変動のない適切なタイミングのクロックを選択することができる。
【００６５】
なお、クロック発生部３１０を備えた回路基板は、全体がディジタル回路で構成されているため、精度の管理が容易である。また、ディジタル回路であるため、扱いが容易になるという利点もある。
【００６６】
そして、以上のようにして、着目点のずれを補正するようなタイミングのクロックがパルス発生部３５０に供給されることで、着目点のずれを補正するＰＷＭ信号が生成される。この結果、プリントエンジン５００で形成される画素が、本来出力されるべき位置に出力されるようになる。
【００６７】
すなわち、請求項における「選択されたクロックに基づいた所定のタイミングで画像信号を出力する」ことに関し、所定のタイミングのクロックパルスに基づいてＰＷＭ信号を生成することで実現している。
【００６８】
クロックの遅延を適用するならば、着目画素のタイミングでクロックの位相を、小数（ｘ＋λｘ）だけずらしたうえ、画像データλ（整数（ｘ＋λｘ））を用いることにより、主走査方向の補間演算は不要となる。これにより、より好ましい画像が得られることとなる。
【００６９】
なお、以上の処理を、画像形成に用いる各色（たとえば、ＹＭＣＫの４色）それぞれで実行すれば、各色の画像が本来の位置に形成されるため、色ずれも解消される。
【００７０】
すなわち、この第２の実施の形態例によれば、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を、１ドット以内の精度で行うことが可能な画像形成装置を実現することができる。
【００７１】
〈第３の実施の形態例〉
図９は本発明の第３の実施の形態例の構成を示すブロック図である。図１と同一物には同一番号を付して、重複した説明を省略する。
【００７２】
３１０はクロック発生部であり、本実施の形態例では、遅延部３１１で生成された遅延信号をそのままの状態で、セレクタ３４８，３４９に出力している。なお、状態検出部３１３の状態検出結果はデータ演算部３４５に供給される。
【００７３】
すなわち、データ演算部３４５では、画像メモリ３３０からの画像データと、遅延部３１２の状態検出結果と、各着目点（各画素）でのずれ量とに応じて、遅延部３１２のどのタイミングの遅延信号を選択するかを決定している。そして、セレクタ３４７，３４８，３４９において、ＰＷＭ信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングの遅延信号を選択し、パルス発生部３５０（ex-ＯＲ）でＰＷＭ信号を生成する。
【００７４】
そして、以上のようにして、着目点のずれを補正するような立ち上がりと立ち下がりのタイミングのＰＷＭ信号がパルス発生部３５０にて生成されることで、プリントエンジン５００で形成される画素が、本来出力されるべき位置に出力されるようになる。
【００７５】
すなわち、請求項における「選択されたクロックに基づいた所定のタイミングで画像信号を出力する」ことに関し、所定のタイミングで立ち上がり・立ち下がりを有するＰＷＭ信号を生成することで実現している。
【００７６】
なお、温度変動などによって、ディレイ素子の遅延時間が変化しても、データ演算部３４５での演算において、同期段数からディレイ素子の遅延時間を求めて、変動のない適切なタイミングのクロックを選択することができる。また、クロック発生部３１０を備えた回路基板は、全体がディジタル回路で構成されているため、精度の管理が容易である。また、ディジタル回路であるため、扱いが容易になるという利点もある。
【００７７】
なお、以上の処理を、画像形成に用いる各色（たとえば、ＹＭＣＫの４色）それぞれで実行すれば、各色の画像が本来の位置に形成されるため、色ずれも解消される。
【００７８】
すなわち、この第３の実施の形態例によれば、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を、１ドット以内の精度で行うことが可能な画像形成装置を実現することができる。
【００７９】
〈各実施の形態例による補正結果〉
本発明の各実施の形態例によれば、図１１のように補正をすることができる。▲１▼以上の実施の形態例では、テストパターンが付された状態で画像形成された記録紙を画像読み取り手段で読み取って得た画像データからテストパターンの位置（望ましくはテストパターンに含まれる特徴点）における位置ずれを検出し、画像読み取り手段で読み取られる際のずれあるいは傾きを補正したうえで、特徴点について本来出力すべき位置との位置ずれを検出する。そして、検出された特徴点の位置ずれを参照して、各画素の補正のための演算値を算出し、該演算値を用いることで画像形成の際の各画素の位置ずれを解消する処理を行う。この結果、画像全面の各画素について、画像のゆがみ（図１１（ａ）や（ｂ））についての補正を、高精度で行うことで、図１１（ｃ）に示すようにすることが可能になる。
【００８０】
▲２▼以上の実施の形態例では、カラー画像の形成およびカラー画像の読み取りならびにカラー画像の位置ずれ検出を可能に構成し、カラー画像を構成する各色の色ずれを補正する。この結果、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカラー画像の色ずれ（図１１（ｄ）（ｅ））についての補正を、高精度で行うことで、図１１（ｆ）に示すようにすることが可能になる。
【００８１】
▲３▼以上の実施の形態例では、位置ずれ検出手段で記録紙の端部位置を検出し、該端部位置の情報を位置ずれ検出に適用するようにしている。この結果、画像全面の各画素について、記録紙上の所定の位置における、画像のゆがみやカラー画像の色ずれ（図１１（ｇ）（ｈ））についての補正を、高精度で行うことで、図１１（ｉ）に示すようにすることが可能になる。
【００８２】
また、本実施の形態例の画像形成装置では、レーザ光の走査のためにポリゴンミラーやｆθレンズを使用している場合にも、ｆθレンズの理想特性からのずれ、ｆθレンズの色収差、ポリゴンミラーの理想向きからの傾き、ポリゴンミラーの理想位置からのずれ、ポリゴンミラーの反射角度の特性の理想特性からのずれ、感光体の取り付け位置や傾きについての理想値からのずれ、さらに、カラー画像を形成するカラー画像形成装置のタンデム構成の装置では、ｆθレンズ、ポリゴンミラー、レーザビーム、感光体は、形成する色数に応じて複数存在しており、これらのずれがカラーの色ずれ、などを補正することが可能になる。
【００８３】
また、工場出荷時だけでなく、使用中に経時的に変動するずれに対しても有効に補正することができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を高精度で行うことが可能な画像形成装置を実現できる。また、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を、１ドット以内の精度で行うことが可能な画像形成装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態例の画像形成装置の電気的な構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態例の画像形成装置の動作および画像形成調整方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態例における記録紙上のテストパターンの様子を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態例における記録紙上のテストパターンの様子を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態例における記録紙上のテストパターンの様子を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態例における記録紙上のテストパターンの様子を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態例における記録紙上のテストパターンの様子を示す説明図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態例の画像形成装置の電気的な構成を示す機能ブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態例の画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態例の画像形成装置の電気的な構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】本発明の各実施の形態例の画像形成装置の動作と効果とを示す説明図である。
【符号の説明】
１００  制御部
２００  スキャナ
３００  画像処理部
４００  操作表示部
５００  プリントエンジン
【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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