(57)【要約】【課題】振動ミラーに光ビームを反射させて対称を走査する光走査装置において、振動ミラーのジッタによる走査のばらつきを解消する。【解決手段】走査毎に非周期的なジッタが生じる振動ミラー２２４を用いた光走査装置において、走査光を走査線の先端及び末端の検出部２２７，２２８で検出し、検出したタイミングと、目標値記憶部に記憶した目標値とから、補正量予測部２１５により次の走査線に載せる画像信号の補正倍率を計算する。この補正倍率に基づいて、光ビーム変調制御部２１６は画像信号あるいは変調した信号を、１画素時間よりも短い微少時間遅延させる。【選択図】図１
2009031672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に応じて光ビームを変調する変調手段と、
前記変調手段により変調した光ビームを偏向させて走査面を繰り返し走査する光走査手段と、
前記光走査手段により偏向される光ビームの前記走査面上における走査速度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出した走査速度の変化に合わせて、前記光ビームの変調に使用される画像信号を補正する補正手段と
を備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記光走査手段は、軸回りに周期的に揺動するガルバノミラーを備え、画像信号で変調された光ビームを前記ガルバノミラーにより反射することで、走査面上を周期的に走査することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記画像信号により変調された光ビームにより走査される走査線長を一定とするよう、前記光ビームの走査速度の変化に合わせて１走査に相当する画像信号の信号速度を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記画像信号により変調された光ビームにより走査される走査線長を一定とするよう、前記光ビームの走査速度の変化に合わせて、１走査に相当する前記画像信号で変調した、前記光ビームのための駆動信号の出力の速度を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記画像信号に含まれる画素の周期を、当該画素の周期よりも短い時間だけ伸長あるいは短縮するよう前記画像信号を補正し、
補正の対象の画素の数は、１画素当たりで伸長あるいは短縮した時間と、補正の対象となる画素の数との積が、前記画像信号により変調された光ビームによる走査線長の走査時間と、補正の前の１走査線に相当する前記画像信号の先頭から末尾までの時間との差となるような数であることを特徴とする請求項３又は４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記補正手段は、走査線毎に、その直前の走査線について検出した走査速度に基づいて、前記画像信号を補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記補正手段は、１走査を複数の区分に分けた区分毎に、前記画像信号を補正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記補正手段は、補正対象の走査線より前の、前記検出手段により検出した複数の走査線の走査速度に関する情報と、あらかじめ記憶された走査速度の目標値とに基づいて、前記補正対象の走査線に載せる前記画像信号を補正することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光走査装置と、
前記光走査装置に画像信号を入力する画像生成手段と、
表面が、前記光走査装置により走査される走査面であり、走査のつど回転する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面に形成された像を現像し、印刷媒体の上に当該像を形成する画像形成手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置等に用いられる光走査装置とその制御方法及び画像形成装置に関する。特に、主走査方向の全体倍率または部分倍率補正を行って画像品質を向上させる光走査装置とその制御方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真技術を用いた画像形成装置の小型化および低コスト化が要求されている。装置の小型化および低コスト化を実現するため、従来のポリゴンミラーの代わりに、半導体製造技術で製造したガルバノミラーを用いた構成が提案されている（例えば特許文献１等参照）。この構成では、ガルバノミラーの機械寸法に基づく固有の共振周波数でミラーを共振振動させることにより、光ビームを主走査方向に走査して画像を形成する。このガルバノミラーは半導体製造技術を用いることで小型化でき、一度に多数のミラーを作ることができるためコストの低下が期待できる。
【０００３】
また、画像形成のためには、等線速度で光ビームによる走査を行うことが望ましい。そのため、少なくとも感光体上の走査範囲内（以下、利用走査域と呼ぶ。）でガルバノミラーが等角速度で揺動すれば、等線速度による走査のための補正光学系を簡素化できる。そこで、ガルバノミラーを入れ子型とし、複数の振動成分を合成することで、利用走査域でのミラーの揺動を略等角速度とし、さらに走査角を大きくとることを可能とした提案がなされている（たとえば特許文献２等参照）。これによれば補正光学系も小型で簡素な構成とすることができ、小型で低コストな光走査装置として好適である。
【特許文献１】特開平７−１７５００５号公報
【特許文献２】特開２００５−２０８５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のような技術を用いて振動ミラーを共振振動させて光ビームの偏向を行うと、共振振動動作時の空気抵抗による乱流に起因してミラーの振動にぶれ（ジッタ）が生じていた。このジッタは、振動ミラーで偏向される光ビームの主走査方向の画素形成位置の走査線毎のずれとして顕在化する。その結果、たとえば印刷媒体上に形成される画像に、たとえば副走査方向の直線の歪みなど、主走査方向に歪んで画質の劣化を生じていた。この様子を図２の画像２０１に示す。画像２０１においては、副走査方向の直線は、主走査の開始位置付近に描かれた線２０１ａはほぼ直線として描かれるが、線２０１ｂや線２０１ｃなど、左側へ移るに従って各走査線の長さの相違による歪みが強く表れている。この走査線の長さの相違は、反射ミラーの振動周期の揺らぎによりもたらされたものである。
【０００５】
本発明は上記従来例に鑑みて成されたもので、上記課題を解決することを目的とする。特に、光ビームによる主走査の周期の変動があっても、その変動に起因した画像劣化を防止できる光走査装置とその制御方法及び画像形成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】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は以下の構成を備える。すなわち、画像信号に応じて光ビームを変調する変調手段と、前記変調手段により変調した光ビームを偏向させて走査面を繰り返し走査する光走査手段と、前記光走査手段により偏向される光ビームの前記走査面上における走査速度を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した走査速度の変化に合わせて、前記光ビームの変調に使用される画像信号を補正する補正手段とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光ビームによる主走査の周期の変動があっても、その変動に起因した画像劣化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
［第１実施形態］
以下、添付図面に従って本発明を適用した第１の実施形態を示す。第１の実施形態では、画像信号に含まれる画素に、微少な遅延を挿入することよって、光ビームの走査周期の延びによる画像の劣化を防止している。
【０００９】
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施例における画像形成装置２０のコントローラ２１と画像形成部２２の構成を示す図である。この画像形成装置２０は、振動ミラーを用いて光ビームにより感光ドラムを走査して像を形成する電子写真方式の装置である。なお光ビームによる走査を光走査と呼ぶことがある。図１において、コントローラ２１は、不図示のＣＰＵにより画像形成装置全体の制御を行うと共に、装置外部のＰＣ１０から受信する印刷データから画像形成部２２で出力可能な画像データの生成を行う。画像生成部２１１は、コントローラ２１が外部から受信した印刷データを解析し、画像処理等を行い、画像データを生成する。生成した画像データは、本実施形態では２値あるいは多値のドット画像データである。画像データは、画像形成部２２から入力される同期信号に従い、画像生成部２１１から光ビーム駆動部２１２に送信される。
【００１０】
目標値記憶部２１３は、補正量予測部２１５において算出される補正量の計算に利用する目標値を記憶する。なお、本実施形態では、主走査の走査時間（タイミング情報）を目標値として記憶している。なお目標値である走査時間は、たとえば、使用されるガルバノミラーを固有の共振周波数で振動（揺動）させた場合に、振動ミラーで反射された光ビームの利用走査域の開始点から終了点までの走査に要する時間である。ここで利用走査域とは、振動ミラーで反射された光ビームによる走査線のうち、画像形成に利用される範囲をいう。利用走査域は印刷可能な用紙サイズなど、画像形成装置の仕様によって決まるので、ミラーの共振周波数が与えられれば走査時間は一意に決めることができる。そこで走査時間に代えてミラーの共振周波数を目標値記憶部２１３に記憶しておいてもよい。このほか、主走査線の間隔や１走査毎に与えた補正量など、補正量に予測に利用可能な情報であれば走査時間以外の情報を保存することもできる。なお補正量とは、本実施形態においては、光ビーム変調制御部２１６により光ビーム駆動部２１２を駆動する駆動信号を生成する際に、画像信号あるいは駆動信号に挿脱される遅延時間を示す値である。
【００１１】
タイミング情報検出部２１４は、画像形成部２２から出力される水平同期信号を用いてタイミング情報を補正量予測部２１５に出力する。タイミング情報検出部２１４は、走査面上における光ビームによる走査速度を検出する。補正量予測部２１５はタイミング情報検出部２１４が出力するタイミング情報と目標値記憶部に記憶されている目標値とから、補正量予測値を算出し、光ビーム変調制御部２１６に光ビームの変調補正量を出力する。
【００１２】
光ビーム変調制御部２１６は、画像生成部２１１から出力される画像データと、補正量予測部２１５から出力される変調補正量とから、光ビームを変調するための変調信号を生成して光ビーム駆動部２１２に送信する。
【００１３】
光ビーム変調制御部２１６は、例えば特開２０００−２３８３４２号公報や特開２０００−３５５１２２公報に記載されているように、画像信号に１画素の一部または全部に相当する遅延を挿入または削除する。こうすることで、挿入又は削除した遅延に、その回数を乗じた時間分、部分的または全体的に主走査方向の走査線長を拡大または縮小することができる。例えば本実施形態では、１画素に相当する時間（すなわち画素クロックの１周期）の１／２０の遅延時間（これを微小画素片と呼ぶ。）を、補正量にしたがって挿入／削除する。これにより、主走査方向の走査線長を部分的に拡大・縮小し、描画時間を調整する。
【００１４】
ただし、走査線長を調整する技術はこの例に限ったものではない。たとえば、画像データの同期信号である画素クロックの周波数を主走査の全体または一部で変えても目的を達成することができる。たとえば、クロックをプログラマブルＰＬＬで生成している場合、ＰＬＬを構成する電圧制御発振器に印加する基準電圧を変更することで発信周波数の制御が可能である。ただしこの場合には、発信周波数を変更するための信号を入力してから、ＰＬＬがロックし、発信周波数が安定するまで遅延時間があり、その遅延時間が不確定である。そのため、微小画素片を画像信号に挿入あるいは削除する調整手段の方が応答性が高く、走査の途中で走査線長を変更する場合には、その方法の方が好適である。しかし本実施形態では、走査用の反射鏡は振動ミラーであるので、有効な走査が一方向のみであれば、１回の走査の終了位置から次の走査の開始位置までの帰線期間が生じる。走査線ごとに走査線長を制御する場合には、帰線期間に補正値の計算や画素クロックの周波数変更をすることができるので、画素クロックを変更する方法を用いることも不都合とはならない。
【００１５】
さて、光ビーム駆動部２１２は、光ビーム変調制御部２１６によって指示された変調信号に応じて、光ビームユニット２２５を駆動する。画像形成部２２の垂直同期信号生成部２２２は、感光体ドラム２２６の副走査方向の同期信号、すなわあち垂直同期信号を画像生成部２１１に出力する。垂直同期信号は、たとえば感光ドラム上の画像形成の妨げとなら内位置に設けられたマークをセンサで検知することで発生される。これにより画像の書き始め位置に同期して画像信号を出力することができる。
【００１６】
水平同期信号生成部２２１は、感光体ドラム２２６の近傍に設置されている書き始め側光ビームタイミング検出部２２７および書き終わり側光ビームタイミング検出部２２８からの光ビーム検出情報に基づき、水平同期信号を生成する。生成された水平同期信号は、画像生成部２１１、タイミング情報検出部２１４、およびミラー駆動部２２３に送信される。
【００１７】
振動ミラー駆動部２２３は、たとえば振動ミラーの共振周波数に応じた周波数の駆動信号を振動ミラー２２４に印加し、振動ミラー２２４を駆動する。振動ミラー２２４は、駆動信号に従って周期的に軸回りに回動しつつ光ビームユニット２２５から照射される光ビームを反射して、感光ドラム２２６を主走査方向に走査する。なお、振動ミラー２２４の駆動方法として、静電力・電磁力・バイメタル・圧電素子やそれらの組合せによるものが考えられるが、その他の駆動方法であっても構わない。
【００１８】
光ビームユニット２２５は、光ビーム駆動部２１２から受け取った光ビーム駆動信号を用いて光ビームを点滅させる。点滅する光ビームは、振動ミラー２２４によって反射（すなわち偏向）されて等線速度変換光学系２２９を介して感光体ドラム２２６上を走査し、感光体ドラム２２６を露光する。ここで、振動ミラー２２４は、有向走査域においてほぼ等角速度で回転する。等線速度変換光学系２２９は、振動ミラーの略等角速度走査を等線速度走査へ変換する。これによって、光ビームは等速度で感光ドラム２２６を走査する。
【００１９】
感光体ドラム２２６は、光ビームによる走査（すなわち露光）に先だって予め帯電されており、露光によって電荷の有無により描かれた静電潜像が感光体ドラム２２６表面に形成される。画像形成部２２はこの静電潜像をトナーを用いて現像し、そのトナー像を印刷媒体へ転写し、定着処理を行って出力する。
【００２０】
＜走査線と水平同期信号との関係＞
図３は、図１における振動ミラー２２４による光ビームの走査位置の時間変化と、書き始め側光ビームタイミング検出部２２７と書き終わり側光ビームタイミング検出部２２８によって検出されるタイミング情報および走査線長の関係について説明する図である。図３の横方向が時間を、縦方向が走査線上の位置を示す。
【００２１】
図３において、ｔ１n，ｔ２n，ｔ３nは、ｎ走査目（ｎは自然数）の書き始め側光ビームタイミング検出部２２７（以下、始点側検出部２２７とも呼ぶ。）と書き終わり側光ビームタイミング検出部２２８（以下、終点側検出部２２８とも呼ぶ。）とによって検出されるタイミング情報である。図３においては、始点側検出部２２７による帰線光の検出時刻を基準として、ｔ１nは始点側検出部２２７による走査線光の検出までの時間を、ｔ２nは終点側検出部２２８による走査線光の検出までの時間を、ｔ３nは終点側検出部２２８による帰線光の検出までの時間を示す。なお、走査線の始点側から終点側に向かう光ビームを走査線光、その逆の光ビームを帰線光と呼ぶこととする。帰線光は、帰線光により感光体ドラム２２６が走査される前、たとえばタイミングｔ３nにおいて、感光体ドラム２２６の電荷に影響せず、かつ、始点側および終点側検出部２２７，２２８により検出可能な程度の光強度に減光される。各検出部で光を検出した時点で、それが走査線光か帰線光かは、その直前の検出がどの検出部でされたかを記憶しておくことで判定できる。たとえば、始点側側検出部２２７により光を検出した場合、その直前の検出が始点側検出部２２７で行われていれば、それは走査線光の検出である。始点側側検出部２２７により光を検出した場合、その直前の検出が終点側検出部２２８で行われていれば、それは帰線光の検出である。終点側側検出部２２８により光を検出した場合、その直前の検出が始点側検出部２２７で行われていれば、それは走査線光の検出である。終点側側検出部２２８により光を検出した場合、その直前の検出が終点側検出部２２８で行われていれば、それは帰線光の検出である。走査線光か帰線光かが判定できれば、光の検出が図３のどのタイミングに相当するのかが判定できる。そこで、直前の検出がされた検出部が特定できない場合には、検出した光が走査線光か帰線光か判定できないので、その判定はせずに、当該検出部で光を検出した事実を記憶しておく。そして、次にいずれかの検出部で光を検出した際に、その光が帰線光か走査線光かを判定することになる。
【００２２】
図３において、ｎ走査目のセンサ間走査時間ｔnは、ｔn＝ｔ２n−ｔ１nである。図３において、振動ミラー２２４の振動動作による感光体ドラム２２６上の走査が、等線速度変換光学系２２９によって略等線速度に変換されているとする。ここで画素位置ｉにおける走査速度をｖni、１走査における画素数をｍ、利用する走査域（図の斜線部分）を走査する時間を利用走査時間ｔu_n、画素描画時間ｔp_n、画素描画時間と利用走査時間の割合（補正倍率）をａnとする。利用走査域におけるｎ走査目の走査線長（これを利用走査線長と呼ぶ。）Ｌu_nと補正倍率ａnは以下の式となる。なお画素描画時間とは、１走査線内に描かれる先頭画素から末尾画素までの出力に要する時間である。理想的には先頭画素から末尾画素までは利用走査域と一致する。そのため画素描画時間は利用走査時間と等しくなるように画素クロックが決定されているが、従来技術欄で説明したように、振動ミラーの振動周期の揺らぎにより必ずしも等しくない。
【００２３】
【数１】
2009031672.tif 000003
【００２４】
…  （式１−１）
ｔp_n＝ａn×ｔu_n  …  （式１−２）。
【００２５】
１回の走査中、ｎ走査目の走査時間ｔn内における線速度変化が、振動ミラー２２４の空気抵抗によるジッタの影響を考慮しても微小な範囲にとどまり、ほぼ変化がないとみなして、代表値ｖnで代表できると仮定すれば、式１−１は次のように近似できる。
Ｌu_n＝ｖn×ｔp_n  …  （式１−１’）
ここで、ｎ走査目の走査時間ｔn内における走査速度が一定で変化がないとすれば、書き始め側光ビームタイミング検出部２２７と書き終わり側光ビームタイミング検出部２２８の間のセンサ間走査線長Ｌを用いて下式１−３も成立する。
Ｌ＝ｖn×ｔn  …  （式１−３）
したがって、式１−１’と式１−３からｎ走査目の描画時間ｔp_nは、下式１−３’として求めることができる。
ｔp_n＝ｔn×Ｌu_n／Ｌ  …  （式１−３’）。
【００２６】
図４は、ジッタがない場合の目標とする光ビームの走査位置の時間変化と、ｎ回目の走査においてジッタが発生した場合における光ビーム走査位置の時間変化を説明する図である。図４において、破線３０１で示すグラフは、ジッタがない場合の目標とする光ビームの走査位置の時間変化を示す。一方実線４０１で示すグラフは、ｎ走査目においてジッタが発生した場合における光ビーム走査位置の時間変化の一例を示している。図４において、時間Ｔ１，Ｔ２は、目標とする光ビームの走査位置の時間変化のタイミング目標値である。時間Ｔ１，Ｔ２はそれぞれ、帰線光が始点側検出部２２７で検出されたタイミングを基準として、始点側検出部２２７と終点側検出部２２８とで走査線光が検出される目標時間を示す。始点側検出部２２７と終点側検出部２２８との間隔（すなわちセンサ間走査線長）Ｌを走査する時間を目標センサ間走査時間Ｔとすると、Ｔ＝Ｔ２−Ｔ１である。なお、Ｔ１，Ｔ２の基準は互いに同じタイミングであればどの時点であってもよい。時間ｔ１n，ｔ２nは、ｎ走査目において検出された光ビームの走査位置の時間変化のタイミング値である。時間ｔ１n，ｔ２nはそれぞれ、帰線光が始点側検出部２２７で検出されたタイミングを基準として、始点側検出部２２７と終点側検出部２２８とで走査線光が検出された時間を示す。換言すれば、時間ｔ１n，ｔ２nそれぞれの理想的な値が、時間Ｔ１，Ｔ２であるといえる。ｎ走査目において、センサ間走査線長Ｌを走査する時間をセンサ間走査時間ｔnとすれば、ｔn＝ｔ２n−ｔ１nである。
【００２７】
＜補正量の予測＞
図５、図６、図７は、図４の目標センサ間走査時間Ｔ内における走査位置を取り出した図であり、走査時間と画素描画時間、形成される走査線長の関係を示す。本実施形態に係る画像形成装置２０においては、画素描画時間Ｔpと走査時間Ｔuを一致させるように光ビームを変調することで、利用走査域において位置ずれのない画像を形成している。
【００２８】
図５は、走査毎のジッタがなく、利用走査域をその目標走査時間Ｔuで走査し、かつ、画素描画時間Ｔpで画像データを描画した場合に、走査線長Ｌuとなる場合を示している。この場合、Ｔu＝Ｔpである。そのために、利用走査域全体に画像の１ラインが形成される。
【００２９】
図６は、走査毎のジッタがあり、ｎ走査目における画素描画時間Ｔp_nの補正を行わない場合を示している。図６において、ｎ走査目の走査速度は、利用走査域の走査時間（利用走査時間と呼ぶ。）ｔu_n内で一定であるが、ｎ走査目、ｎ＋１走査目、ｎ＋２走査目…と、走査毎にジッタの影響で変わるとしている。すなわち、走査毎にジッタの影響で走査速度および利用走査時間が変わり、ｎ走査目ではｔu_nかかって利用走査域Ｌuの走査を達成する。同様に、ｎ＋１走査目ではｔu_n+1かかって利用走査域Ｌuの走査を達成し、ｎ＋２走査目ではｔu_n+2かかって利用走査域Ｌuの走査を達成する。
【００３０】
ｎ走査目の描画時間ｔp_nを与える式１−３’を、ｎ走査目の利用走査時間Ｌu_nを求めるように変形すると以下のようになる。
Ｌu_n＝Ｌ×ｔp_n／ｔn  …  （式１−３”）
ここで、ジッタに対する補正を行わない場合（ａn＝１の場合）、各走査において理想的な画素描画時間Ｔpは下式の通りである。
ｔu_n＝ｔp_n＝Ｔu＝Ｔp  …  （式１−４）
式１−３”と式１−４とから、
Ｌu_n＝Ｌ×Ｔp／ｔn  …  （式１−５）
となる。
式１−５において、ＬとＴpは、振動ミラー固有の共振周波数及び画像形成装置の仕様から定まる一定値である。すなわち式１−５は、測定されたセンサ間走査時間ｔnに反比例して、利用走査線長、すなわち１走査線上に形成される画像の１ラインの長さが短くなることを示す。
【００３１】
具体的な数値を用いて、さらに詳しく説明する。図６において、センサ間走査線長Ｌ＝２５２ｍｍ、走査線長Ｌu＝２１０ｍｍ、目標走査時間Ｔ＝１２０μｓｅｃ、目標利用走査時間Ｔu＝Ｔp＝１００μｓｅｃ、ｎ＝１０とする。また９走査目のセンサ間走査時間ｔ9＝１２０．５２５μｓｅｃ、１０走査目のセンサ間走査時間ｔ10＝１２０．５２０μｓｅｃとする。また、１１走査目のセンサ間走査時間ｔ10＝１２０．５２５μｓｅｃ、１２走査目のセンサ間走査時間ｔ10＝１２０．５３０μｓｅｃとする。
【００３２】
１０走査目の利用走査線長Ｌu_10は、式１−５から、
Ｌu_10＝２５２×１００／１２０．５２０＝２０９．０９３９２６３（ｍｍ）
１１走査目の利用走査線長Ｌu_11は、式１−５から、
Ｌu_11＝２５２×１００／１２０．５２５＝２０９．０８５２５２０（ｍｍ）
１２走査目の利用走査線長Ｌu_12は、式１−５から、
Ｌu_12＝２５２×１００／１２０．５３０＝２０９．０７６５７８４（ｍｍ）
となる。
【００３３】
そこで補正量予測部２１５では、ｎ−１走査目におけるセンサ間走査時間ｔn-1と、目標とするセンサ間走査時間Ｔにより、画素描画時間に対する補正倍率ａnを求める。さらにその補正倍率から、補正対象の走査線における補正量を計算する。本実施形態では、補正量には、挿入すべき微少画素片に相当する時間（すなわち遅延時間）と、挿入位置とが含まれる。光ビーム変調制御部２１６は、画像データと、補正量予測部２１５により与えられる補正量とを用いて光ビームを変調し、ｎ走査目の画素描画時間ｔp_nの補正を実現する。すなわち、光ビーム変調制御部２１６は、１走査線に載る画素データの一部を主走査方向に拡大または縮小するよう変調を行うことで、画素描画時間を補正する。微少画素片は予めサイズが決まっているので、拡大または縮小の対象となる画素数は補正倍率に応じて決められる。そこで、拡大あるいは縮小される画素が利用走査域に一様に分布するよう、拡大または縮小の対象となる画素の位置は選択される。
【００３４】
図７は、走査毎のジッタがあり、走査線ｎにおける画素描画時間ｔp_nの補正を行う場合を示している。図７は、本実施形態の補正量予測を用いて光ビームを変調し、画素描画時間の補正を行った場合について説明する図である。図７において、走査毎のジッタの発生は、図６と同様である。本実施形態において、ｎ走査目における補正倍率ａnは、ｎ−１走査目のセンサ間走査時間ｔn-1と目標とするセンサ間走査時間Ｔにより以下のように定義する。
ａn＝ｔn-1／Ｔ  …  （式１−６）。
【００３５】
画素描画時間ｔp_nは、目標利用走査時間Ｔuに対して、補正倍率ａnをかけて補正する。すなわち、
ｔp_n＝ａn×Ｔu  …  （式１−７）
により、ｎ走査目の画素描画時間ｔp_nが与えられる。式１−６と式１−７とより、画素描画時間ｔp_nは、
ｔp_n＝ｔn-1×Ｔu／Ｔ  …  （式１−７’）
となる。式１−３”に式１−２と式１−７’を適用し、ｎ走査目の利用走査線長Ｌu_nを求めると、次の式１−８になる。
【００３６】
【数２】
2009031672.tif 000004
【００３７】
…  （式１−８）。
ｎ−１走査目におけるセンサ間走査時間ｔn-1と、補正対象であるｎ走査目のセンサ間走査時間時間ｔnとが一致すれば、ｎ走査目の利用走査線長Ｌu_nは、目標とする利用走査線長Ｌu＝Ｌ×Ｔu／Ｔとなる。すなわち、ジッタにより走査速度が走査線毎に変化したとしても、互いに隣接する走査線間における走査速度の変化が小さければ、振動ミラーのジッタによる利用走査線長の変化を補正し、画質の劣化を防止できる。
【００３８】
＜画像形成装置における補正動作＞
さて以上の説明を図１の構成に則して整理すると以下のようになる。始点側検出部２２７および終点側検出部２２８は光ビームを検出すると、検出信号を出力する。始点側検出部２２７により検出信号が出力されると、すなわち光ビームが検出されると、タイミング情報検出部２１４は時間の計測を開始する。同時に、始点側検出部２２７により検出した光ビームが走査線光であるか帰線光であるか判定する。判定方法は上述したとおりであり、直前の検出が始点側検出部２２７によりされていれば、それは走査線光であると判定される。そのために、最新の検出信号がいずれの検出部から入力されたかをタイミング情報検出部２１４は記憶している。判定の結果、検出した光ビームが帰線光であれば、時間の計測をキャンセルする。走査線光であれば、終点側検出部２２８により光ビームが検出されたなら計測中の時間を読み、センサ間走査時間ｔu-1を得て、その値を補正量予測部２１５に通知する。
【００３９】
補正量予測部２１５は、まず式１−６に従って次の走査線ｎの補正倍率ａnを求める。補正量予測部２１５はさらに、予め決められている微少画素片のサイズ（遅延時間）ｋと、利用走査域に含まれる画素数ｍと、補正倍率ａnとから、挿入（あるいは削除）すべき微少画素片の数ｘを計算する。１画素のサイズを１とすると、
ａn×ｍ＝（ｍ−ｘ）＋（１＋ｋ）×ｘ  …  （式１−９）
となる。したがって、ｘ＝（ａn−１）・ｍ／ｋで与えられる。この式にしたがって微少画素片の数ｘを求め、その間隔ｍ／ｘを求めてその値を保存する。なお補正倍率が１未満の場合、ｘは負となるが、その場合には、光ビーム変調制御部２１６は、微少画素片を挿入するのではなく削除する。なお、補正量の計算は、次の走査線の走査が開始されるまでに完了する。
【００４０】
光ビーム変調制御部２１６は、次の走査線の走査を行う際に、画像信号に従って光ビームを変調する。そして、その際に、補正量予測部２１５に保存されている補正量に従って補正を施す。すなわち、微少画素片の挿入・削除間隔ｍ／ｘを参照し、間隔ｍ／ｘが正ならその間隔で微少画素片に相当する時間ｋを挿入する。すなわち画素当たりの周期を伸長あるいは遅延させる。一方、負なら時間ｋを削除する。すなわち画素当たりの周期を短縮する。この場合、時間ｋを削除する操作のためには、１ライン分の画像信号を光ビーム変調制御部２１６が先読みしておく必要がある。そのため、光ビーム変調制御部２１６の構成の一例として、光ビーム変調制御部２１６は１ライン分の画像信号を保存するバッファを持つ。そして、バッファに保存した画像信号を、光ビームの補正のために出力する際、間隔ｍ／ｘごとに、本来のビデオクロックの周期より時間ｋ遅延したタイミングで出力し、あるいは時間Ｋ進んだタイミングで出力する。こうして画像信号の出力される信号速度を補正倍率、すなわち補正係数に合わせて変化させる。
【００４１】
こうして出力された画像信号を、光ビーム変調制御部２１６では必要に応じてＰＷＭなどで変調し、その出力信号により光ビームの駆動信号を生成して光ビーム駆動部２１２に送信する。
【００４２】
なお、補正は画像信号を補正せず、変調後の光ビーム駆動部に印加する駆動信号に対して、補正を施してもよい。この場合、微少画素片を削除するために、駆動信号をたとえばディジタル信号として、１ライン分バッファしておき、補正を行いつつ光ビーム駆動部にに送信する。
【００４３】
＜具体例＞
具体的な数値を用いて、さらに詳しく説明する。図７において、図６と同様に、センサ間走査線長Ｌ＝２５２ｍｍ、走査線長Ｌu＝２１０ｍｍ、目標走査時間Ｔ＝１２０μｓｅｃ、目標利用走査時間Ｔu＝Ｔp＝１００μｓｅｃ、ｎ＝１０とする。また９走査目のセンサ間走査時間ｔ9＝１２０．５２５μｓｅｃ、１０走査目のセンサ間走査時間ｔ10＝１２０．５２０μｓｅｃとする。また、１１走査目のセンサ間走査時間ｔ11＝１２０．５２５μｓｅｃ、１２走査目のセンサ間走査時間ｔ12＝１２０．５３０μｓｅｃとする。
【００４４】
ｎ走査目、ｎ＋１走査目、ｎ＋２走査目の補正倍率、画素描画時間、走査線長は、それぞれ以下のようになる。１０走査目の補正倍率ａ10は、式１−６から、ａ10＝ｔ9／Ｔ＝１２０．５２５／１２０＝１．００４３７５である。１１走査目の補正倍率ａ11は、式１−６から、ａ11＝ｔ10／Ｔ＝１２０．５２０／１２０＝１．００４３３３である。１２走査目の補正倍率ａ12は、式１−６から、ａ12＝ｔ11／Ｔ＝１２０．５２５／１２０＝１．００４３７５である。これらの値は、補正量予測部２１５により求められる。
【００４５】
この補正倍率を適用すると、１０走査目の画素描画時間ｔp_10は、式１−７から、ｔp_10＝ａ10×Ｔu＝１．００４３７５×１００＝１００．４３７５（μｓｅｃ）に補正される。１１走査目の画素描画時間ｔp_11は、式１−７から、ｔp_11＝ａ11×Ｔu＝１．００４３３３×１００＝１００．４３３３（μｓｅｃ）に補正される。１２走査目の画素描画時間ｔp_12は、式１−７から、ｔp_12＝ａ12×Ｔu＝１．００４３７５×１００＝１００．４３７５（μｓｅｃ）のように補正される。
【００４６】
この補正の結果、１０走査目の走査線長Ｌu_10は、式１−８から、Ｌu_10＝（２５２×１００×１２０．５２５）／（１２０×１２０．５２０）＝２１０．００８７１２２（ｍｍ）となる。１１走査目の走査線長Ｌu_11は、式１−８から、Ｌu_11＝（２５２×１００×１２０．５２０）／（１２０×１２０．５２５）＝２０９．９９１２８８１（ｍｍ）となる。１２走査目の走査線長Ｌu_12は、式１−８から、Ｌu_12＝（２５２×１００×１２０．５２５）／（１２０×１２０．５３０）＝２０９．９９１２８８５（ｍｍ）となる。このように、各走査線の利用走査線長はほぼ等しくなるよう補正される。
【００４７】
この補正を実現するために、光ビーム変調制御部２１６においては、１０走査目では補正倍率が１．００４３７５、１１走査目では補正倍率が１．００４３３３、１２走査目では補正倍率が１．００４３７５となるように出力する光ビームを制御する。
【００４８】
ここで例えば、主走査方向の画素数ｍ＝５０００、ｋ＝１／２０とする。上記具体例では、１０走査目と１２走査目の補正倍率ａnは、ａn＝１．００４３７５である。そこで、ａn＝１．００４３７５、ｍ＝５０００，ｋ＝１／２０を式１−９に代入すると、ｘ＝４３７．５となる。すなわち、１０走査目及び１２走査目では、１走査のうちに微小画素片を４３８回挿入する制御を行うことによって、補正倍率を１．００４３７５とすることができる。望ましくは、４３８の微少画素片は、走査線に一様に分散される。すなわち、５０００／４３８≒１１．４なので、１１画素毎に微少画素片が挿入される。さらに一様とするには、１１画素おきと１２画素おきとを交互に繰り返してもよい。同様にして、１１走査目では、ｘ≒４３３となり、１／２０の微小画素片を１走査に４３３回挿入することによって、補正倍率を１．００４３３３とすることができる。
【００４９】
図８は、空気抵抗によるジッタによって、走査毎にｔ１，ｔ２がどのように変動するかを示したグラフである。ｎ走査目を走査した場合の走査時間をｔ１n，ｔ２nとすると、ｔ１n，ｔ２nともに走査毎に上下のばらつきはあるが、そのばらつき量は変動の最大値／最小値と比べれば微小とみなすことができる。また、その変動は最大値から最小値へと急峻に変動することはなく、ある変動幅の中でゆっくりと変動していることがわかる。すなわち、走査毎の変動幅も、変動の最大値／最小値と比べれば微小とみなすことができる。ここで、ｎ−１走査目とｎ走査目との走査時間の差をΔｔnとすると、
ｔn-1＝ｔn−Δｔn  …  （式１−１０）
である。式１−８より、
【００５０】
【数３】
2009031672.tif 000005
【００５１】
…  （式１−８’）
となる。
【００５２】
式１−８’は、Δｔn／ｔnが本実施形態の補正を行った場合の誤差となることを示している。ここで、Δｔn＜＜ｔnの関係が成り立つため、誤差は非常に小さいといえる。
【００５３】
以上示したように、直前の走査タイミング情報より、次の走査における補正量を予測し、補正量に従って光ビームを変調し、主走査方向に一様な分布で主走査全体倍率を補正する。こうすることにより、走査毎に変化する走査時間ジッタの低周波成分を補正し、画像端における画素形成位置ずれの目立たない良好な画像を得ることができる。
【００５４】
＜変形例＞
本実施形態では、画像信号の補正を、微少画素片の挿入又は削除で行うとした。しかし、前述したように、画像信号の同期信号であるビデオクロックの周波数の変更によって行うこともできる。たとえばビデオクロックが位相ロックループ（ＰＬＬ）回路を用いて生成されている場合、ＰＬＬ回路に用いられる電圧制御発振器（ＶＣＯ）に印加する基準電位により、発信する周波数の制御が可能である。したがって、ｎ走査目のセンサ間走査時間ｔnが得られたなら、目標センサ間走査時間Ｔとの比、Ｔ／ｔnを求め、画素クロックの周波数をＴ／ｔn倍するよう、ＶＣＯの基準電圧を変更する。たとえばビデオクロックを光ビーム変調制御部２１６が発生している場合には、光ビーム変調制御部２１６がこの変更を行う。また、この変更は走査の帰線期間に行われて、ｎ走査目の開始時点で、ビデオクロック周波数の変更は完了している。
【００５５】
［第２実施形態］
（画素片挿入によって部分倍率を補正する例）
以下、添付図面に従って本発明を適用した実施形態を示す。第１実施形態では１走査内の走査速度を一定として主走査全体倍率を補正するのに対し、本実施形態では、１走査内の走査速度が等加速度的に変化するとみなして主走査をいくつかに（本例では２つに）区分し、区分毎に部分倍率を補正する。
【００５６】
装置全体の構成は第１実施形態の場合と同じであり、本発明の実施形態における画像形成装置２０のコントローラ２１と画像形成部２２の構成は図１で示す通りである。
【００５７】
図９は、本実施形態における光ビームの走査位置の時間変化の一例を示す図である。図９において、破線３０１は、ジッタがない場合の目標とする光ビームの走査位置の時間変化を示し、実線９０１は、ｎ走査目において利用走査域内でジッタが発生した場合の、光ビーム走査位置の時間変化を示している。図９において、Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3は目標とする光ビームの走査位置の時間変化を実現した場合のタイミング目標値である。ジッタがない場合、Ｔ1＝Ｔ3−Ｔ2である。また、ｔ1n，ｔ2n，ｔ3nはｎ走査目において検出されたタイミング値であり、このときにセンサ間走査線長Ｌを走査する時間をセンサ間走査時間ｔnとする。ｔn＝ｔ2n−ｔ1nである。Ｔ1〜Ｔ3，ｔ1〜ｔ3は、互いに同じタイミングを基点とすればよく、図９の例では帰線光が始点側検出部２２７で検出されたタイミングを基点としている。
【００５８】
図９において特徴的なのは、ジッタがある場合のグラフ９０１が走査線中央位置９０２を中心として点対称ではないことである。ジッタのない場合は走査線中央位置９０２を中心として点対称となっている。すなわち、ジッタがある場合には、光ビームが始点側検出部から走査線中央位置に達するまでの時間と、走査線中央位置から終点側検出部に達するまでの時間とが相違する。このため、一定のレートの画素クロックに同期して供給される画像データで光ビームを変調すると、本来走査線中央位置にあるべき画像の部分が、走査線中央位置からずれる。図９において、走査線中央位置の位置ずれを防ぐには、走査線中央位置を境界として書き始め側描画時間の補正倍率と、書き終わり側描画時間の補正倍率とをそれぞれ補正量予測によって求める。そして光ビームを変調し、それぞれの補正倍率で画素描画時間の補正を行えばよい。より精度よく位置ずれを防ぐには、ひとつの補正倍率を適用する区間を短くし、各区間毎の補正量予測を行い、描画時間の補正を行えばよい。本実施形態においては、実施の簡便のために、とくに走査中央位置で走査を分割して、左右２区間での補正手法について説明する。もちろん任意の走査位置で分割した場合でも、本実施形態の方法を同様に適用できる。
【００５９】
ここで走査速度が定加速度的に変化する場合（たとえば図９の線９０１）に則して式１−１を再定義する。画素位置ｉにおける走査速度をｖni、１走査における画素数をｍ、画素位置ｉの１画素を走査する時間を走査時間ｔu_ni、画素位置ｉの１画素を描画する時間を画素描画時間ｔp_niとする。また、画素位置ｉにおける画素描画時間と利用走査時間の割合（補正倍率）をａniとする。利用走査域におけるｎ走査目の走査線長Ｌu_nと補正倍率ａniは以下の式２−１となる。
【００６０】
【数４】
2009031672.tif 000006
【００６１】
……  式２−１。
ｔp_ni＝ａni×ｔu_ni ……  式２−２
すなわち、画素描画時間ｔp_niは、走査時間に補正倍率を乗じた時間であり、その時間を当該画素位置における走査速度で走査した場合の距離（すなわち１画素当たりの走査長）を、１走査あたりの画素数分積算して、ｎ走査目の走査線長Ｌu_nが得られる。
【００６２】
図９において、ｎ走査目の走査時間ｔn内における線速度変化は、振動ミラー２２４の空気抵抗によるジッタの影響によって連続的に変化する。書き始め側光ビームタイミング検出部２２７における走査速度（始点側走査速度）をｖnBとし、走査速度ｖnBから等加速度αで変化すると仮定すれば、時刻ｔにおける走査速度ｖn（ｔ）は次のように与えられる。
ｖn（ｔ）＝ｖnB＋αｔ……  式２−３。
【００６３】
また、書き終わり側光ビームタイミング検出部２２８における走査速度（終点側走査速度）をｖnEとし、ｖnBとｖnEとの比を、始点側および終点側それぞれのセンサ範囲外での通過時間の逆数の比によって近似すると、式２−４が成り立つ。
【００６４】
【数５】
2009031672.tif 000007
【００６５】
……  式２−４。
すなわち、
【００６６】
【数６】
2009031672.tif 000008
【００６７】
……  式２−４’。
【００６８】
ここで、式２−３で、センサ間走査時間ｔ＝ｔ２n−ｔ１nとして終点側走査速度ｖnEを求めると、次の式２−５となる。
【００６９】
【数７】
2009031672.tif 000009
【００７０】
……  式２−５。
式２−４と式２−５より、
【００７１】
【数８】
2009031672.tif 000010
【００７２】
……  式２−６。
また、等加速度運動の距離の公式より、時刻ｔにおける走査線位置関数Ｌn（ｔ）は次のように以下が成り立つ。
【００７３】
【数９】
2009031672.tif 000011
【００７４】
……  式２−７。
【００７５】
ここで、始点側走査速度ｖnBを求める。ここでも式２−４と同様に目標走査速度ｖTとの逆数の比によって近似すると、次の式が成り立つ。
【００７６】
【数１０】
2009031672.tif 000012
【００７７】
……  式２−８。
したがって、
【００７８】
【数１１】
2009031672.tif 000013
【００７９】
……  式２−８’。
目標走査速度ｖTはセンサ間走査線長Ｌを目標センサ間走査時間Ｔで走査する速度であるので、
ｖT＝Ｌ／Ｔ。
したがって、
【００８０】
【数１２】
2009031672.tif 000014
【００８１】
……  式２−８”。
式２−４’に代入して、
【００８２】
【数１３】
2009031672.tif 000015
【００８３】
……  式２−４”。
【００８４】
【数１４】
2009031672.tif 000016
【００８５】
……  式２−７’。
式２−７’より、式２−１の各画素位置においてかかる時間を求め、各画素位置における倍率補正を制御すればよいこととなる。
【００８６】
ここで、本実施形態ではさらなる簡単化のため、走査線中央で折れ曲がる直線近似で式２−７の２次方程式を近似する。そこで、利用走査域の書き始め位置から走査線中央位置までの画素描画時間ｔu_n_Bと、走査線中央位置から利用走査域の書き終わり位置までの画素描画時間ｔu_n_Eを求める方法を、図１０を用いて説明する。図１０において、ｎ走査目は、走査線中央までは、速度ｖnBで走査しているとすると、センサ間走査線長の半分すなわち距離Ｌ／２を走査するのにかかる時間ｔu_n_Bは、式２−８”より、
【００８７】
【数１５】
2009031672.tif 000017
【００８８】
……  式２−９。
【００８９】
一方、走査中央から書き終わり位置までをｖnEで走査しているとすると、同様に走査線長Ｌ／２を走査するのにかかる時間ｔu_n_Eは、式２−４”より、
【００９０】
【数１６】
2009031672.tif 000018
【００９１】
……  式２−１０。
【００９２】
ただし、ｔ１n，ｔ２n，ｔ３nはｎ走査目を走査しないと得られないタイミング情報である。そのため、ここでもｎ−１走査目に得られたタイミング情報ｔ１n-1，ｔ２n-1，ｔ３n-1を、ｔ１n，ｔ２n，ｔ３nのそれぞれに置換して、ｎ走査目の画素描画時間を決定する。
【００９３】
このとき、書き始め側の補正倍率ａn_Bと書き終わり側の補正倍率ａn_Eは、画素描画時間ｔu_n_Bおよびｔu_n_Eそれぞれと、目標センサ間走査時間Ｔの半分時間の時間Ｔ／２との比である。そこで以下の式が成り立つ。
【００９４】
【数１７】
2009031672.tif 000019
【００９５】
……  式２−９’。
【００９６】
【数１８】
2009031672.tif 000020
【００９７】
……  式２−１０’。
【００９８】
＜画像形成装置における補正動作＞
さて以上の説明を図１の構成に則して整理すると以下のようになる。始点側検出部２２７により光ビームが検出されると、タイミング情報検出部２１４は時間の計測を開始する。同時に、始点側検出部２２７により検出した光ビームが走査線光であるか帰線光であるか判定する。判定方法は第１実施形態で説明したとおりであり、直前の検出が終点側検出部２２８によりされていれば、それは帰線光であると判定される。帰線光であれば、次に始点側検出部２２７により光ビームが検出されたならタイマを読んで時間ｔ1nとして記憶する。次に終点側検出部２２８により光ビームが検出されたならタイマを読んで時間ｔ2nとして記憶する。次に終点側検出部２２８により光ビームが検出されたならタイマを読んで時間ｔ3nとして記憶する。そしてそれら記憶した値を補正量予測部２１５に通知する。
【００９９】
補正量予測部２１５は、まず式２−９’及び式２−１０’に従って次の走査線ｎの補正倍率ａn_B及びａn_Eを求める。時間Ｔ１は目標値記憶部に記憶されている値を用いる。補正量予測部２１６はさらに、予め決められている微少画素片のサイズ（遅延時間）ｋと、利用走査域に含まれる画素数の半分ｍ／２と、補正倍率ａn_Bとから、利用走査閾の前半において挿入（あるいは削除）すべき微少画素片の数ｘbを計算する。１画素のサイズを１とすると、
ａn_B×ｍ／２＝（ｍ／２−ｘb）＋（１＋ｋ）×ｘb  …  （式２−１１）
となる。したがって、ｘb＝（ａn_B−１）・ｍ／２ｋで与えられる。この式にしたがって微少画素片の数ｘbを求め、その間隔ｍ／２ｘbを求めてその値を保存する。なお補正倍率が１未満の場合、ｘbは負となるが、その場合には、光ビーム変調制御部２１６は、微少画素片を挿入するのではなく削除する。なお、補正量の計算は、次の走査線の走査が開始されるまでに完了する。
【０１００】
走査線の後半部分についても、同じ要領でｘEを求め、その間隔ｍ／２ｘEを求める。求めた値は光ビーム変調補正部２１６に送信される。
【０１０１】
光ビーム変調補正部２１６は、次の走査線の走査を行う際に、画像信号に従って光ビームを変調する。そして、その際に、補正量予測部２１５に保存されている補正量に従って補正を施す。すなわち、走査の前半においては、微少画素片の挿入あるいは削除間隔ｍ／２ｘbを参照し、後半においてはｍ／２ｘEを参照する。そしてその間隔で、間隔が正なら微少画素片に相当する遅延ｋを挿入し、負なら時間ｋを削除する。なお、走査線の前半と後半との境界は、タイミング情報検出部２１４及び補正量予測部２１５によって光ビーム変調補正部２１６に通知することができる。たとえば、式２−８’により直前の走査線で着目走査線の前半の走査速度ｖnBを求め、さらに前半の走査時間Ｌ／２ｖnBを求める。そして、始点側検出部２２７により走査線光を検出した時点から、時間Ｌ／２ｖnB経過した時点が利用走査域の中間位置を走査する時刻であるから、その旨を光ビーム変調制御部２１６に通知する。このタイミングで、光ビーム変調制御部２１６は、前半側の補正と後半側の補正とを切り替える。
【０１０２】
＜具体例＞
具体的な数値を用いて、第２実施形態をさらに詳しく説明する。図１０において、センサ間走査線長Ｌ＝２５２ｍｍ、利用走査線長Ｌu＝２１０ｍｍ、目標センサ間走査時間Ｔ＝１２０μｓｅｃ、目標利用走査時間Ｔ１＝Ｔ３−Ｔ２＝８０μｓｅｃ、ｎ＝１０とする。また、９走査目の走査時間ｔ１9＝８０．５２５μｓｅｃ、ｔ２9＝２０１．０５０μｓｅｃ、ｔ３9＝２８１．０１０μｓｅｃとする。１０走査目の走査時間ｔ１10＝８０．５２０μｓｅｃ、ｔ２10＝２０１．０４０μｓｅｃ、ｔ３10＝２８１．００００μｓｅｃとする。１１走査目の走査時間ｔ１11＝８０．５２５μｓｅｃ、ｔ２11＝２０１．０５０μｓｅｃ、ｔ３11＝２８１．０２５μｓｅｃとする。１２走査目の走査時間ｔ１12＝８０．５３０μｓｅｃ、ｔ２12＝２０１．０６０μｓｅｃ、ｔ３12＝２８１．０２５μｓｅｃとする。
【０１０３】
１０走査目の書き始め側の補正倍率ａ10_Bと書き終わり側の補正倍率ａ10_Eは、それぞれａ10_B＝ｔ１9／Ｔ１＝８０．５２５／８０＝１．００６５６２５、ａ10_E＝（ｔ３9-t29）／Ｔ１＝（２８０．５１０−２０１．０５０）／８０＝０．９９９５０００である。１１走査目の書き始め側の補正倍率ａ11_Bと書き終わり側の補正倍率ａ11_Eは、それぞれａ11_B＝ｔ１10／Ｔ１＝８０．５２０／８０＝１．００６５０００、ａ11_E＝（ｔ３10-t210）／Ｔ１＝（２８０．５００−２０１．０４０）／８０＝０．９９９５０００である。  １２走査目の書き始め側の補正倍率ａ12_Bと書き終わり側の補正倍率ａ12_Eは、それぞれａ12_B＝ｔ１11／Ｔ１＝８０．５２５／８０＝１．００６５６２５、ａ12_E＝（ｔ３11-t211）／Ｔ１＝（２８０．５２５−２０１．０５０）／８０＝０．９９９６８７５である。なお、補正画素数の計算は、式１−９と同様である。
【０１０４】
例えば、１０走査目で、中央位置までの主走査の画素数ｍ＝２５００のとき、ｋ＝１／２０の微小画素を挿入（削除）する場合、ａ10_B＝１．００６５６２５、ｍ＝２５００、ｋ＝１／２０を式１−９に代入すると、ｘB＝３２８．１２５となる。ａ10_E＝０．９９９５０００、ｍ＝２５００、ｋ＝１／２０を式１−９に代入すると、ｘE＝−２５．０００となる。すなわち、１０走査目においては、書き始め側で３２８回微小画素片を挿入し、書き終わり側で２５回微小画素片を削除する制御を行うことによって、所望の補正倍率制御が可能となる。
【０１０５】
同様に、ａ11_B＝１．００６５０００、ｍ＝２５００、ｋ＝１／２０を式１−９に代入するとｘB＝３２５となる。ａ11_E＝０．９９９５０００、ｍ＝２５００、ｋ＝１／２０を式１−９に代入すると、ｘE＝−２５となる。また、ａ12_B＝１．００６５６２５、ｍ＝２５００、ｋ＝１／２０を式１−９に代入すると、ｘB＝３２８．１２５となる。ａ12_E＝０．９９９６７８５、ｍ＝２５００、ｋ＝１／２０を式１−９に代入すると、ｘE＝−１５．６２５となる。
【０１０６】
すなわち、１１走査目においては、書き始め側で３２５回微小画素片を挿入し、書き終わり側で２５回微小画素片を削除する制御を行う。１２走査目においては、書き始め側で３２８回微小画素片を挿入し、書き終わり側で１６回微小画素片を削除する制御を行う。この制御によって、走査線の前半と後半とで相異なる補正倍率で画像信号を補正することが可能となる。
【０１０７】
なお本実施形態では、簡単化のために、書き始めから中央位置まで、中央位置から書き終わりまでの２区間に分割して、各々の補正倍率を求める例を示した。しかし、描画位置を細かく分割し、式２−７’に従って描画時間を求めることで、さらに精度のよい補正倍率制御ができる。
【０１０８】
［第３実施形態］
（最小二乗法を用いた予測）
第１実施形態および第２実施形態については、補正量の予測に直前の走査におけるタイミング情報を用いて補正量計算を行った例を示したが、直前の複数走査分のタイミング情報を用いて補正量を予測してもよい。以下にその方法を説明する。第１実施形態の場合と基本構成が同様の場合について説明する。
【０１０９】
補正倍率ａnは式１−６から定義される。
ａn＝ｔn-1／Ｔ  ……  式１−６。
この補正倍率を着目走査線の直前の複数走査分（すなわちｎ−ｃ〜ｎ走査目まで、ここでｃは所定値）について記憶しておく。ｎ＋１走査目において、それらの値を用いて最小二乗法により近似曲線を求める。この近似曲線から、ｎ＋１走査目における補正倍率を求め、その補正倍率を用いて第１実施形態と同様に補正を行う。第２実施形態と同様の構成においても、最小二乗法を用いた補正倍率予測を適用できる。
【０１１０】
このように、単に直前の走査線の測定値から得た補正倍率をそのまま使用せず、複数の走査線についての測定値から複数の補正倍率を得、最小二乗法により適用する補正倍率を決定することで、補正による走査線長のばらつきを抑制することができる。
【０１１１】
［第４実施形態］
（移動平均を用いた予測）
第３実施形態で直前の複数走査分のタイミング情報を用いて補正量を予測する方法を示したが、この予測には、別の統計的手法を用いてもよい。例えば、第３実施形態と同様に、補正倍率を着目走査線の直前の複数走査分（すなわちｎ−ｃ〜ｎ走査目まで、ここでｃは所定値）について記憶しておく。そして記憶した直前の複数走査分の補正倍率の移動平均をとることによって得られる値をｎ＋１走査目における補正倍率として使用する。もちろん、ひとつの走査線を複数の部分に分割して補正する第２実施形態の補正方法にも、本実施形態の移動平均を適用することができる。
【０１１２】
このように、単に直前の走査線の測定値から得た補正倍率をそのまま使用せず、複数の走査線についての測定値から複数の補正倍率を得、その移動平均により適用する補正倍率を決定することで、補正による走査線長のばらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】振動ミラーのジッタによる画質劣化と、本発明による効果を示す図である。
【図３】走査位置の時間変化と、タイミング情報、走査線長の関係を示す図である。
【図４】走査位置の時間変化と、タイミング情報、走査線長の関係がジッタによって変化することを示す図である。
【図５】走査時間と画素描画時間、走査線長の関係を示す図である。
【図６】走査時間と画素描画時間、走査線長の関係を示す図であって、ジッタが発生した場合に、補正を行わない場合を説明する図である。
【図７】走査時間と画素描画時間、走査線長の関係を示す図であって、ジッタが発生した場合に、補正を行う場合を説明する図である。
【図８】ジッタが発生している場合のタイミング情報の走査毎の変化を示す図である。
【図９】走査位置の時間変化と、タイミング情報、走査線長の関係がジッタによって変化することを示す図であって、１走査内で等加速度的に走査速度が変化した場合について説明する図である。
【図１０】走査時間と画素描画時間、走査線長の関係を示す図であって、ジッタが発生し、１走査内で等加速度的に走査速度が変化した場合において行われる描画時間の補正について説明する図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０  ＰＣ
２０  画像形成装置
２１  コントローラ
２２  画像形成部
２１１  画像生成部
２１２  光ビーム駆動部
２１３  目標値記憶部
２１４  タイミング情報検出部
２１５  補正量予測部
２１６  光ビーム変調制御部
２２１  水平同期信号生成部
２２２  垂直同期信号生成部
２２３  ミラー駆動部
２２４  振動ミラー
２２５  光ビームユニット
２２６  感光体ドラム
２２７  書き始め側光ビームタイミング検出部
２２８  書き終わり側光ビームタイミング検出部
２２９  等線速度変換光学系
【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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