(57)【要約】【課題】２本の光ビームの主、副方向の繋ぎ目のずれ調整を高精度かつ容易にする画像形成装置を提供する。【解決手段】各光ビ−ムに対応して光ビームの基準位置を検出する同期検知手段１１−１−１、１１−２−１と、画像書き出し位置までの間にドットを点灯させかつドット点灯位置と画像書き出し位置を変更させる光ビ−ム点灯手段と、点灯されたドットの位置を検出する位置センサ１１−１−２、１１−２−２と、位置センサ１１−１−２、１１−２−２のアナログ信号を増幅する増幅器と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣと、ＡＤＣのデジタル出力信号に応じて光ビ−ム点灯手段にドット点灯位置と画像書き出し位置変更量を決める信号を出力する制御部を有し、位置センサ１１−１−２、１１−２−２上のドット位置検出精度の変更を可能にするよう構成した。【選択図】      図１
2004188617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上に２本の光ビームを繋げて主走査方向に分割して走査する画像形成装置において、各光ビ−ムに対応して光ビームの基準位置を検出する同期検知手段と、同期検知手段から、画像書き出し位置までの間にドットを点灯させかつドット点灯位置と画像書き出し位置を変更させる光ビ−ム点灯手段と、前記点灯されたドットの位置を検出する位置センサと、前記位置センサのアナログ信号を増幅する増幅器と、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣと、ＡＤＣのデジタル出力信号に応じて前記光ビ−ム点灯手段にドット点灯位置と画像書き出し位置変更量を決める信号を出力する制御部と、を有し、前記位置センサ上のドット位置検出精度の変更を可能にするよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
検出精度の変更を増幅器の増幅度又はＡＤＣの基準（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）電圧を変更して行い、前記増幅度又はＡＤＣの基準電圧の変更前と後の比と対応する位置センサ信号によって位置センサ上のドット点灯位置を検出する手段を備えた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】
位置センサ上のドット点灯位置を検出する手段により、検出精度の異なる複数の位置センサ上のドット点灯位置調整手段を設け、位置センサ上のドット点灯位置検出精度が主走査、副走査方向で異なることを可能とした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】
位置センサ上のドット点灯位置を検出する手段による検出精度の変更により、検出範囲が増減する位置センサ上のドット点灯位置調整において粗調整（検出精度  低、検出範囲  大）と微調整（検出精度  高、検出範囲  小）を設けたことを特徴とする請求項２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、複数の光ビームを用いて光ビ−ムの位置を調整する画像形成装置に関するもので、レーザー書き込み部を持つプリンタ、複写機、ＦＡＸに応用できる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の従来技術として、特開２０００−１８７１７１公報（特許文献１）に記載された光ビ−ム走査装置が存在する。該公報は、１つの偏向手段で２つの書込み系を走査し、繋ぎあわせる事で、走査幅の広いコンパクトな走査光学系を実現するようにしたものである。
また、特開２０００−２６７０２７公報（特許文献２）に記載された光走査装置及び画像形成装置が存在する。該公報は、２つのビ−ムの繋ぎ目部の副走査方向の位置を検出し、位置を補正するようにしたものである。さらに、光ビーム位置を検出するものとしては、光ビーム位置センサの検出領域のリニアリティーが劣化した部分を使用する際に誤差の多い位置検出となることを防止するよう、そこで光ビーム位置センサの位置検出誤差を光ビームのドット間隔を利用して補正し、検出精度を高めているものがある。なお、これは光ビームのドット間隔精度により精度が決まるため、高精度の光ビーム書き込み（点灯）手段を必要としている。
【０００３】
ここで、特開２０００−２６７０２７公報に記載された光走査装置及び画像形成装置、すなわち「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分割して走査する光走査装置」の内容を、図１３〜図１８を参照にして以下詳細に説明する。
この光走査装置は、図１３に示すように、第１書込系と第２書込系とを有する。
第１書込系について説明すると、「光源」としての半導体レーザ１−１からは画像信号に応じて強度変調されたレーザ光のビームが射出する。射出したビームはカップリングレンズ２−１のコリメート作用により平行ビームとされ、シリンダレンズ３−１により副走査方向にのみ収束傾向を与えられ、「偏向手段」としてのポリゴンミラー４の１の偏向反射面近傍に、主走査方向に長い線像として結像する。ポリゴンミラー４の回転により等角速度的に偏向されたビームは「結像手段」としてのｆθレンズを構成するレンズ５−１、６−１を透過し、ミラー７−１、８−１および折り返しミラー９−１により順次反射され、光導電性の感光体１０の感光面（被走査面の実体をなす）上にビームスポットを形成し、感光体１０の第１走査領域Ｓ１を等速的に走査する。第２書込系は「第１書込系」を、ポリゴンミラー４の回転軸を中心に１８０度回転させた位置に配置されている。「光源」としての半導体レーザ１−２からは画像信号に応じて強度変調されたレーザ光のビームが射出し、カップリングレンズ２−２により平行ビームとされ、シリンダレンズ３−２により副走査方向にのみ収束傾向を与えられてポリゴンミラー４の別の偏向反射面の近傍に主走査方向に長い線像として結像する。ポリゴンミラー４の回転により等角速度的に偏向されたビームは「結像手段」としてのｆθレンズを構成するレンズ５−２、６−２を透過し、ミラー７−２、８−２および折り返しミラー９−２により順次反射されて感光体１０の感光面上にビームスポットを形成し、感光体１０の第２走査領域Ｓ２を等速的に走査する。
【０００４】
第１、第２書込系は、光学的に等価である。第１、第２書込系による書き込みは、第１、第２走査領域Ｓ１、Ｓ２の接合部、即ち、全走査領域の中央部Ｓ０を起点として、互いに逆方向、即ち、走査領域の両端部側へ向かって行われる。第１および第２書込系はそれぞれ同期検知ユニット１１−１、１１−２を有する。各同期検知ユニット１１−１、１１−２は各走査ビームの画像領域外に設けられ、１走査毎に各走査ビームの走査開始のタイミングを決定する。図示されない「書込制御回路」は決定されたタイミングに従い、書込開始位置（上述の全走査領域の中央部Ｓ０）から書込を開始する。このように各走査ビームの書込開始位置Ｓ０が互いに共通で、同期検知ユニットにより良好に制御されるので、各走査ビームの主走査方向のつぎ目部分を、容易且つ良好に整合させることができる。上記第１、第２走査領域Ｓ１、Ｓ２は、互いに１本の直線として連結されるべきもので、設計的には「装置空間に固定的」に設定される。このように装置空間に固定的に設定された理想の走査線は、被走査面上の「２ビームにより同時に走査されるべき線」であり「被走査面軸」である。即ち、第１、第２走査領域Ｓ１、Ｓ２は理想的には「ともに被走査面軸に合致し、前記中央部Ｓ０で互いに連結しあう」べきものである。
図１４は、図１３に示す光走査装置を、ポリゴンミラー４の回転軸方向から見た状態を示している。前述の「ビーム偏向面」は、図１４に於いて、図面に平行な面である。図１５は、図１４の状態を、被走査面の実体をなす感光体１０の軸方向から見た状態を示している。図１４に示されていないが、光走査装置は「ほこり等の付着」を防止するため光学箱内部に密閉され、精度良く固定、配置されている。
【０００５】
図１５において、符号１２−１、１２−２は上記光学箱に形成されたビーム射出用開口をふさぐ「防塵ガラス」を示している。図１６に示すように、第１書込系におけるミラー７−１、８−１は「空間的に副走査方向（図の上下方向）に重なりあう」ように配備される。ミラー７−１、８−１の「ビーム偏向面に対する傾き角」を図の如く角：α、β（ともにビーム偏向面から計り、時計回りを「正」、反時計回りを「負」とする）とすると、傾き角：α、βは関係：｜α−β｜＝９０度を満足している。即ち、ミラー７−１、８−１は所謂「ダハミラー」を構成し、ミラー７−１、８−１で順次に反射された偏向ビームが掃引する面は「ビーム偏向面と平行」になる。第２書込系におけるミラー７−２、８−２も同様に構成されている。
第１および第２書込系により共通の走査線（「被走査面軸」）を等価に走査できるためには、一般に、第１、第２書込系の光軸が被走査面軸（感光体１０の軸と平行である）に直角に設定され、各書込系の結像手段の光路長が等しい関係に有る必要がある。このようになっていれば、ビームスポット径が均一で良好な走査を実現でき、良好な画像を得ることが出来る。上に説明した例では、結像手段はｆθレンズで構成される。図１７に示すように、レンズ５−１、６−１で構成されるｆθレンズの光軸は、被走査面軸Ｓに対して傾き角：θ１を有し、レンズ５−２、６−２で構成されるｆθレンズの光軸は、被走査面軸Ｓに対して傾き角：θ２を有する。
そこで、これら各ｆθレンズの光軸を被走査面軸Ｓに直交させるために、２枚のミラー（第１書込系においてミラー７−１、８−１、第２書込系においてミラー７−２、８−２）が設けられている。第１書込系において、ｆθレンズの光軸が「ミラー７−１に対してビーム偏向面内で」なす角：γ１と、上記光軸が被走査面軸Ｓに対してなす角：θ１とは、
｜θ１｜＋２｜γ１｜＝９０°
を満足する。同様に、第２書込系において、ｆθレンズの光軸が「ミラー７−２に対してビーム偏向面内で」なす角：γ２と、上記光軸が被走査面軸Ｓに対してなす角：θ２とは、
｜θ１｜＋２｜γ１｜＝９０°
を満足する。このようにして、各ｆθレンズの光軸に合致するビームの主光線は、ミラー８−１あるいはミラー８−２に反射されたのち（ビーム偏向面に射影すると）ビーム偏向面に射影された被走査面軸に直交する。ミラー８−１、８−２で反射された各ビームを、折り返しミラー９−１、９−２で副走査方向に折り返して、最終的に各ビーム被走査面軸Ｓに直交させる。
【０００６】
図１７に示したのは、図１３以下に即して説明している光学配置に関するものであり、θ１＝θ２、γ１＝γ２の場合である。第１および第２書込系の配置は図１７の場合に限らない。図１８は別の配置例を示している。図１８の光学配置は、θ１≠θ２、γ１≠γ２とした例である。この場合、第１書込系と第２書込系の「走査する長さ」は同一にならない。角：γ１、γ２はそれぞれ、角：θ１、θ２に応じて一義的に定まる。そして、角：θ１、角：θ２に応じて第１、第２書込系の走査長さが定まる。従って、角：θ１、θ２を最適な値に設定することにより、有効走査幅を最も広く取ることが出来る。このように、１つのポリゴンで、２つの書込み系を走査し、画像のほぼ中央部から光ビ−ム走査を開始し、主走査方向に光ビ−ムを繋ぎ合わせる方式が提案されており、低コストで、コンパクトな広幅対応の書込み系が達成されている。
また、「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分割して走査する光走査装置」は、第１、第２書込系の走査ビームの走査線が理想的に被走査面軸に合致すべきものであるため、第１、第２書込系の光学配置が、組立て後、各書込系の走査ビームが被走査面軸に合致した状態となるように調整されて、２つの書込系の走査ビームを精度良く繋ぎ合せて１つの走査線の走査を行っている。
【特許文献１】特開２０００−１８７１７１公報
【特許文献２】特開２０００−２６７０２７公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、特開２０００−２６７０２７公報に示す上記従来技術は、使用の初期に、各書込系の走査ビームが被走査面軸に合致した状態が保たれているが、光走査装置を搭載した画像形成装置の機内温度上昇や偏向手段の発熱等で、光学系ハウジングの熱膨張やそれに伴うミラーや他の光学素子の姿勢変化などにより、各書込系の走査ビームの走査位置が副走査方向にずれる現象が発生するため、走査位置のずれ量を検出して自動的に補正するよう、高精度の位置センサを必要としていた。また、繋ぎ目のずれを調整するに当たり、２本の光ビームの位置（書き込み開始位置）を正確に検出し、容易に調整できることが重要となっている。
そこで本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、２本の光ビームの主、副方向の繋ぎ目のずれ調整を高精度かつ容易にする画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、感光体上に２本の光ビームを繋げて主走査方向に分割して走査する画像形成装置において、各光ビ−ムに対応して光ビームの基準位置を検出する同期検知手段と、同期検知手段から、画像書き出し位置までの間にドットを点灯させかつドット点灯位置と画像書き出し位置を変更させる光ビ−ム点灯手段と、前記点灯されたドットの位置を検出する位置センサと、前記位置センサのアナログ信号を増幅する増幅器と、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣと、ＡＤＣのデジタル出力信号に応じて前記光ビ−ム点灯手段にドット点灯位置と画像書き出し位置変更量を決める信号を出力する制御部を有し、前記位置センサ上のドット位置検出精度の変更を可能にするよう構成した画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、検出精度の変更を増幅器の増幅度又はＡＤＣの基準（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）電圧を変更して行い、前記増幅度又はＡＤＣの基準電圧の変更前と後の比と対応する位置センサ信号によって位置センサ上のドット点灯位置を検出する手段を備えた請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、位置センサ上のドット点灯位置を検出する手段により、検出精度の異なる複数の位置センサ上のドット点灯位置調整手段を設け、位置センサ上のドット点灯位置検出精度が主走査、副走査方向で異なることを可能とした請求項２記載の請求項画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、位置センサ上のドット点灯位置を検出する手段による検出精度の変更により、検出範囲が増減する位置センサ上のドット点灯位置調整において粗調整（検出精度  低、検出範囲  大）と微調整（検出精度  高、検出範囲  小）を設けた請求項２記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の１実施例の概略図を示し、図２は図１における光ビームの光路を示す概略図である。
なお、図中、図１３〜図１８と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
まず２次元位置センサを使用した光ビーム（レーザービーム）位置調整の概要を説明し、その後２次元位置センサ上のレーザービームのドット位置とＡＤＣ出力の関係、その関係を利用したレーザービーム位置調整方法を説明する。レーザービームの調整方法は主走査、副走査の２方向有るが本発明に関連する所は両方とも同じなので主走査方向を主に説明し、副走査方向は必要な時のみ説明する。
光ビーム位置調整において、第１書込み系によるレーザービームは、図１、図２に示すごとく、ポリゴンミラ−４の回転によって偏向され、まず仮想感光体面上に配置された同期検知板１１−１に入射する。この時、レーザービームは図７のＬＤ点灯信号（ａ）に見られる様に、連続点灯の状態で同期検知に入射する。同期検知に連続点灯のレーザービームが入射すると、レーザービームの水平同期をとるための同期検知信号（ｂ）が発生し、ＬＤ点灯信号は一旦ＯＦＦになりＬＤは消灯する。また、同期検知板１１−１内には、図６に示すように同期検知センサ１１−１−１、同期検知センサから、画像書き出し開始位置までの間に配置された２次元の位置センサ１１−１−２が配置されている。本例では、同一の基板上に配置されているが、同期検知から、画像書き出し位置までの間であれば、同一基板上でなくても良い。
２次元の位置検出素子は、本例では、２次元ＰＳＤを用いる構成となっている。図３に簡略（１次元）化したＰＳＤの原理図を示す。レーザービーム（スポット光）が入射すると電荷が発生し、その電荷は電圧ＶＲにより光電流として電極Ｔ１、Ｔ２に出力される。電流値は光スポットと電極間の距離（抵抗値）に逆比例して分割され取り出される。第２書き込み系に付いても、同期検知板１１−２とそれに含まれる同期検知センサ１１−２−１、位置センサ１１−２−２が配置されている。
【００１０】
図４は信号関連のブロック図である。図５は図４の電流変換部、加算部、減算部の各回路と除算部ＤＩＶ１、ＡＤＣを示す。制御部は、図４、図５のごとく構成されており、主走査方向の位置検出を担当する電流電圧変換回路１ＣＨ分はオペアンプＯＰ１、抵抗器Ｒ１、コンデンサＣ１により構成され、もう一方のチャンネルはオペアンプＯＰ２、抵抗器Ｒ２、コンデンサＣ２により構成されている。また、加算回路はオペアンプＯＰ３、抵抗器Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５により構成されており、減算回路はオペアンプＯＰ３、抵抗器Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０により構成されている。更に、処理において、加算部、減算部の出力値は除算部で除算された後、ゲイン可変の増幅器ＰＧＡ１に入力されており、ゲインの変更は制御部からのデジタル信号ＤＡにより行っており、ＰＧＡの出力はＡＤＣでデジタル値ＤＸ１に変更された後、制御部に入力されるよう構成されている。
この制御部に入力された（位置センサ上のドット点灯位置に対応している）値により、光ビーム点灯手段にドット点灯位置移動量を決める信号を与え、後述する方法で画像書き込み開始位置の調整を行う。副走査方向の検出位置を担当する分に付いては主走査方向を担当する分と回路がほぼ同じなので省略する。異なる点はゲイン可変の増幅器ＰＧＡ１が無く、ＡＤＣ１の基準電圧ＶＲ１＋とＶＲ１−が一定であり、ＤＡＣ１、２が無いことである。副走査方向を示すデジタル値はＤＹ１である。なお第１、２書き込系に対応して図４、図５に示す手段が各１個づつ計２個設けられている。
【００１１】
図６、図７は同期検知、位置センサ、レーザービームのドットと各信号の関係を示すものである。第１書込系と第２書込系が書かれているが、片方の説明だけで解る場合は第１書込系について説明する。
ＬＤが一旦消灯した後、同期検知信号から所定の画素クロック数（本例ではＮ０、クロック）後に再度ＬＤが点灯し、位置センサの上で１ドットを生成する。このことにより、位置センサの上で、レーザービームは等価的に静止している状態になり、主走査及び副走査のレーザービームの点灯位置を同時に検出する事が可能となる。画素クロック（ｃ）は同期検知信号を基準として発生し、同期検知から所定のクロック数後（本例ではＮｇクロック）に画像デ−タに基づいた変調を開始する。
変調を開始すると、第１書き込系の位置センサ１１−１−２は信号ＩＸ１−１、ＩＸ１−２、ＩＹ１−１、ＩＹ１−２を出力し、その値は図４、図５に示す値と対応している。また、制御部の入力へＤＸ１、ＤＸ２が入力することにより主副の位置センサ上のレーザービームの点灯位置を制御部が認識する。一方、第２書込系においては、走査方向が逆になるだけで、第１書込系と動作は同じになり、位置の検出が行われる。
【００１２】
次に、図８、図９、図１０に、同期検知の温度上昇による信号遅延や書込系の温度上昇による主方向、及び副走査方向にドットがずれた場合の概念図を示す。
まず、主走査方向のずれについて説明すると、レーザービームが同期検知に入射するまで、レーザービ−ムは連続点灯している。常温の場合は図６、図７（図９（ｂ））に示したように、同期検知に入射したとほぼ同時（実際にはタイムラグは０ではない）に同時検知信号が発生し、図９（ｃ）に示す温度上昇した場合は、Δｔ（距離換算でΔＸ１）だけ同期検知信号の発生が遅延してしまう現象が発生するところを示している。また、レンズ系の温度上昇によって倍率が変化し主走査方向にドットがずれてしまう現象も重なってくる。ここで、同期検知信号が遅延すると、同期検知を基準として所定のクロック（Ｎｇ）後に書き出しを開始する為、画像の書き出し位置もΔＸ１だけのずれが生じ、位置センサ上のドット位置もΔＸ１だけずれる事になる。光学系の倍率誤差の影響を考慮すると、位置センサ上のずれ量と、書き出し位置でのずれ量は同一ではなくなるが、ここでは、簡略化の為に省略する。
１例として、ΔＸ１だけ主走査方向にずれた場合の補正方法の例を図１０に示す。図１０（ａ）は正規のずれの無い場合のドット位置である。図１０（ｂ）はΔＸ１だけずれた場合のドット位置を示す。ΔＸ１だけドットが２次元位置検出素子上でずれたとすると、図９（ｃ）に示すごとく、Ｎ＊Ｐ−ΔＸ１の距離に相当する画素クロックの位相を図示していないレーザービーム点灯制御部により遅らせる。ここでＮは  Ｎ＊Ｐ＞ΔＸ１になる最小の整数、Ｐはビ−ムのピッチ間隔とする。これにより、正規のドット位置の４番目の画素と（ｃ）の１番目の主走査方向のドット位置が同一になる。
次に、図９（ｄ）に示すように、Ｎドット（本例では３ドット）を先頭ドットの前に追加して、さらに画像デ−タ−をＮドット前側にずらす処理が行われる。
実際には、同期検知信号から書き出し位置までのクロック数（Ｎｇ）をＮｇ−Ｎとすることと同じになる。以上の処理を第２書込系にも同様に行うことで、主走査方向の繋ぎ目を所定の位置に合わせることができる。
【００１３】
次に、副走査方向の補正について説明する。図８において、第１書込系では、副走査方向にΔＹ１、第２書込系ではΔＹ２のずれが、２次元位置検出素子上で検出される。これに対応して、書き出し位置においてもそれぞれΔＹ１、ΔＹ２のずれが発生し、相対的には、ΔＹだけレーザービームが副走査方向に離れる。なお、副走査方向へのずれの発生要因としては、ハウジングの熱膨張などによって、ミラ−等の光学部品の位置が微妙に変位してしまうことが主な原因として上げられる。ここで、図１のスッテッピングモ−タ１４は、上記の検出された副走査方向のずれに対応する量だけ回転して折り返しミラ−の角度を変位させ、副走査方向のずれ補正を行っている。
【００１４】
図１１に基づき、位置センサ上のドット点灯位置と位置調整において、２本のレーザービームを繋げて１本の走査線を構成する際、画像書き込み開始点が隣り合っている場合について説明する。隣り合った開始点の２つのドットは、規定の間隔をもって書き込みが行われる様設計されているが構造体や構成部品のバラツキによって、所望の間隔にならない。６００ＤＰＩの書き込みの場合、規定の間隔は４２．３μｍである。たとえば、所望の間隔を４２．３μｍ±２０μｍとし初期に調整しても、温度変化や経時により間隔が１００μｍへと変化してしまう場合である。
ここで、調整は粗調整、微調整の２段階に分けて行われている。粗調整の場合は位置センサ上のドット点灯位置検出精度は低いが、位置センサの全領域２０００×２０００μｍに渡って検出できる標準検出精度状態にする。粗調整によってドット点灯位置が（１０００×１０００μｍ領域に有る）目標値に接近した後は、微調整により目標値に一致させる。
位置センサ上のドット点灯位置が目標値のある１０００×１０００μｍ領域の外側（２０００×２０００μｍ内）にある場合（図１１のＰ２）は増幅器のゲインを標準値１（説明を簡単にするための相対値。１である必然性は無い）とし、その領域を（高精度領域を内側に含む）標準精度領域とさせる。位置センサの検出領域２０００×２０００μｍ（標準精度領域）において、ゲイン１の増幅器の出力電圧やＡＤＣ１の出力を含む回路の各部がリニアな（飽和していない）動作をするよう構成されている。
位置センサ上のドット点灯位置が目標値のある１０００×１０００μｍ領域にある場合（図１１のＰ２）は増幅器のゲインを２（説明を簡単にするための相対値。２である必然性は無い）とし、その領域を高精度領域とさせる。
なお１０００×１０００μｍ領域はゲインの変更により標準精度領域または高精度領域としても使用できる。増幅度を２とした場合、ドット点灯位置が高精度領域の内側にある時のみ前記回路の各部がリニアな動作をする（外側にあるときはリニアな動作は保証されていない）。高精度領域と標準精度領域の境界近傍にリニア動作する、しないの境目がある。ここでリニアな動作とは、位置センサ上のドット点灯位置と回路上の信号値とが一義的に関連づけられる範囲での動作である。
アナログのセンサ信号に対応した値である増幅器の出力値はＡＤＣ１へ入力され、デジタル値に変換される。１０ｂｉｔＡＤＣ、基準電圧ＶＲ１＋とＶＲ１−の差を２Ｖとすると、少なくとも約１．９５ｍＶ（２Ｖ÷１０２４）に相当する位置センサ上の距離の誤差が発生する。ドット点灯位置の変化に対応した増幅器の出力値変化が大きければＡＤＣ１での量子化誤差は小さくなるが、ドット点灯位置が検出できる範囲（高感度領域に対応）は狭くなる。位置センサの全領域２０００×２０００μｍのどこにドット点灯位置があっても増幅器の出力変化範囲が基準電圧ＶＲ１＋とＶＲ１−間にしてある状態が標準精度状態である。
位置検出精度は上記ＡＤＣ１の１ｂｉｔに対応した、位置センサ上の距離が小さければ小さいほど、高精度となる。１ｂｉｔに対応した距離が検出の分解能となる。よってＡＤＣ１の前段のＰＧＡ１のゲインを大にすると、高精度の検出が出来る。しかしゲインが大きいと、ドット点灯位置が中央から離れていると、上記ＡＤＣの基準電圧の範囲を超えてしまう。
【００１５】
図１２は位置センサ中央からドット点灯位置までの距離と増幅器の出力電圧の関係を示すものである。主走査、副走査共に同じである。なお、値は出力電圧が正のところに対応したものを示し、増幅器やＡＤＣ１が電源電圧、デバイス特性によって飽和する状態は示していない。電圧の範囲が２Ｖとしているため、位置センサの第１象元に対応する図１２の最大電圧は１Ｖとなっている。実線ａは増幅器のゲインが１、高精度の場合、破線分ａ’は関係が直線であった場合の仮定を示す。実線ｂは増幅器のゲインが２、標準精度の場合、破線分ｂ’は関係が直線であった場合の仮定を示す。高精度の場合１０００μｍで上限の１Ｖに達している。標準精度の場合０．５Ｖであり２０００μｍで上限の１Ｖに達している。
微調整の場合、ＡＤＣ１出力信号から位置を確定するには、制御部にある高精度領域（ゲインが２）の出力信号、位置テーブルを参照することにより行う。そのテーブルには出力信号が１０ｂｉｔの場合０〜１０２３までの１０２４個の値に対する位置（位置センサ中央からの距離）に対応した値が用意されＮＶＲＡＭに保持されている。粗調整の場合は、位置を検出するには、上記微調整で使用した位置テーブルを参照して得た値を２倍にして使用する。
精度を変更するために増幅器のゲインを変更する方法を説明した。別の方法としてＡＤＣ１の基準電圧（ＶＲ＋、ＶＲ−）を変更する方法がある。基準電圧の差（ＶＲ＋―ＶＲ−）を元の状態（標準精度）から小さくすること（１／２にする）が増幅器のゲインを増加（２倍にする。感度を上げる）させることに対応する。
ゲインでの変更と同様、標準精度において位置を検出する場合、位置テーブルを参照して得た値を２倍して使用する。
画像書き出し位置を調整するために、位置センサのドット点灯位置を調整することになる。そのドット点灯位置を調整するにあたり、まず粗調整を行った後微調整を行う。
今までの説明では主走査方向、副走査方向について位置検出精度の異なる回路手段を使用していた。出力された画像（コピー画像等）から見て、副走査方向の繋ぎ目精度は主走査方向の精度より低くても（位置誤差が大でも）実用上問題ないことがある故である。その場合、前記したように図５におけるゲイン可変の増幅器ＰＧＡ１はゲイン固定の増幅器でよい。またＡＤＣ１の基準電圧は一定でよい。したがってゲイン変更のための信号ＤＡを発生させる機能は省略できる。またＡＤＣ１の基準電圧を変更するためのＤＡＣ１、２やＤＲ１＋、ＤＲ１−を発生させる機能も必要なくなる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、位置検出精度を変更し必要とする精度が確保できるため、光ビームのドット点灯位置を高精度で検出できる。
請求項２によれば、位置検出精度の変更を増幅器のゲイン又はＡＤＣの基準電圧変更により行っているので、高速、高精度に位置検出精度の変更が出来る。
請求項３によれば、主走査、副走査方向で必要とする精度に応じた、位置検出手段を設けているので、無駄が無く低コストで必要とする位置検出が出来る。
請求項４によれば、位置検出精度、範囲の組み合わせにより粗調整、微調整をするので、必要とする精度、範囲が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の１実施例を示す概略図である。
【図２】図１における光ビームの光路を示す概略図である。
【図３】簡略（１次元）化したＰＳＤを示す原理図である。
【図４】信号関連を示すブロック図である。
【図５】図４の電流変換部、加算部、減算部の各回路と除算部ＤＩＶ１、ＡＤＣを示す概略図である。
【図６】同期検知、位置センサ、レーザービームのドットと各信号の関係を示す概念図である。
【図７】同期検知、位置センサ、レーザービームのドットと各信号の関係を、図６と異なる他の状態で示す概念図である。
【図８】同期検知の温度上昇による信号遅延や書込系の温度上昇による主方向、及び副走査方向にドットがずれた場合の状態を示す概念図である。
【図９】同期検知の温度上昇による信号遅延や書込系の温度上昇による主方向、及び副走査方向にドットがずれた場合の状態を、図８と異なる他の状態で示す概念図である。
【図１０】同期検知の温度上昇による信号遅延や書込系の温度上昇による主方向、及び副走査方向にドットがずれた場合の状態を、図８、図９と異なる他の状態で示す概念図である。
【図１１】位置センサ上のドット点灯位置と位置調整において、２本のレーザービームを繋げて１本の走査線を構成する際、画像書き込み開始点が隣り合っている場合についての説明図である。
【図１２】位置センサ中央からドット点灯位置までの距離と増幅器の出力電圧の関係を示す説明図である。
【図１３】従来の光走査装置を示す概略図である。
【図１４】図１３に示す光走査装置を、ポリゴンミラーの回転軸方向から見た状態を示す概略図である。
【図１５】図１４の状態を、被走査面の実体をなす感光体の軸方向から見た状態を示す概略図である。
【図１６】図１５における第１書込系のミラーの配備状態を示す概略図である。
【図１７】ｆθレンズの光軸の構成配置を示す概略図である。
【図１８】図１７と別の構成配置例を示す概略図である。
【符号の説明】
１１−１−１  同期検知センサ（同期検知手段）
１１−１−２  位置センサ
１１−２−１  同期検知センサ（同期検知手段）
１１−２−２  位置センサ
【図１】
2004188617.tif 000003
【図２】
2004188617.tif 000004
【図３】
2004188617.tif 000005
【図４】
2004188617.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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