(57)【要約】【課題】センサの誤動作を防いで所望するビーム通過位置に調整することができ、所望のセンサ感度を得る。【解決手段】本発明の画像形成装置は、ビーム光検知部の受光部におけるタイミングセンサの副走査方向の長さを不等長にする。また、ビーム光検知部の受光部におけるビーム通過位置検知センサの副走査方向の長さをタイミングセンサの長さより長くする。また、基準ピッチ測定ルーチンの中でビーム光量を制御する。【選択図】図４
2004175108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被走査面上をビーム光で走査するビーム光走査装置であって、
ビーム光を出力する発光部と、
この発光部から出力されるビーム光を主走査方向に走査させる走査部と、
前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記走査部で走査される主走査方向の上流側位置で前記ビーム光を電気信号に変換して出力する第１のビーム光検知部と、
前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記走査部で走査される主走査方向に前記第１のビーム光検知部より主走査方向の下流側位置で前記ビーム光を電気信号に変換してビーム情報を出力する第２のビーム光検知部と、
前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記第１のビーム光検知部と副走査方向の長さが異なって前記走査部で走査される主走査方向に前記第２のビーム光検知部より主走査方向の下流側位置で前記ビーム光を電気信号に変換して出力する第３のビーム光検知部と、
前記第１のビーム光検知部と第３のビーム光検知部の検知タイミングに基づいて、前記第２のビーム光検知部からのビーム情報を読み込んで前記ビーム光の通過位置または前記ビーム光量を制御する制御部と、
を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。
【請求項２】
画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成装置であって、
ビーム光を出力する発光部と、
この発光部からのビーム光により潜像が形成される像担持体と、
この像担持体の被走査面上に前記発光部から出力されるビーム光を主走査方向に走査させる走査部と、
前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記走査部で走査される主走査方向の上流側位置で前記ビーム光を電気信号に変換して出力する第１のビーム光検知部と、
前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記走査部で走査される主走査方向に前記第１のビーム光検知部より主走査方向の下流側位置で前記ビーム光を電気信号に変換してビーム情報を出力する第２のビーム光検知部と、
前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記第１のビーム光検知部と副走査方向の長さが異なって前記走査部で走査される主走査方向に前記第２のビーム光検知部より主走査方向の下流側位置で前記ビーム光を電気信号に変換して出力する第３のビーム光検知部と、
前記第１のビーム光検知部と第３のビーム光検知部の検知タイミングに基づいて、前記第２のビーム光検知部からのビーム情報を読み込んで前記ビーム光の通過位置及び光量を制御する制御部と、
この制御部による前記ビーム光の通過位置及び光量の制御が終了した際、前記走査部により前記発光部からのビーム光を前記像担持体の前記被走査面上に走査させて潜像を形成し、この潜像を顕像化して被画像形成媒体上に転写する画像形成部と、
を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
被走査面上をビーム光で走査するビーム光走査装置であって、
ビーム光を出力する発光部と、
この発光部から出力されるビーム光を主走査方向に走査させる走査部と、
前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記走査部で主走査方向に走査される前記ビーム光を電気信号に変換してタイミング信号を出力する第１のビーム光検知部と、
前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記第１のビーム光検知部より副走査方向の長さが長く構成されて前記走査部で主走査方向に走査される前記ビーム光を電気信号に変換してビーム情報を出力する第２のビーム光検知部と、
前記第１のビーム光検知部からのタイミング信号に基づいて、前記第２のビーム光検知部からのビーム情報を読み込んで前記ビーム光の通過位置または前記ビーム光量を制御する制御部と、
を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。
【請求項４】
画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成装置であって、
ビーム光を出力する発光部と、
この発光部からのビーム光により潜像が形成される像担持体と、
この像担持体の被走査面上に前記発光部から出力されるビーム光を主走査方向に走査させる走査部と、
前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記走査部で主走査方向に走査される前記ビーム光を電気信号に変換してタイミング信号を出力する第１のビーム光検知部と、
前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記第１のビーム光検知部より副走査方向の長さが長く構成されて前記走査部で主走査方向に走査される前記ビーム光を電気信号に変換してビーム情報を出力する第２のビーム光検知部と、
前記第１のビーム光検知部からのタイミング信号に基づいて、前記第２のビーム光検知部からのビーム情報を読み込んで前記ビーム光の通過位置及び光量を制御する制御部と、
この制御部による前記ビーム光の通過位置及び光量の制御が終了した際、前記走査部により前記発光部からのビーム光を前記像担持体の前記被走査面上に走査させて潜像を形成し、この潜像を顕像化して被画像形成媒体上に転写する画像形成部と、
を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
被走査面上をビーム光で走査するビーム光走査装置であって、
ビーム光を出力する発光部と、
この発光部から出力されるビーム光を主走査方向に走査させる走査部と、
前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記走査部で主走査方向に走査されるビーム光を電気信号に変換してビーム通過位置情報を出力する第２のビーム光検知部と、
この第２のビーム光検知部から出力されるビーム通過位置情報に基づいて、前記第２のビーム光検知部で所望の検知感度が得られるよう前記発光部で出力されるビーム光の光量を制御する制御部と、
を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。
【請求項６】
画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成装置であって、
ビーム光を出力する発光部と、
この発光部からのビーム光により潜像が形成される像担持体と、
この像担持体の被走査面上に前記発光部から出力されるビーム光を主走査方向に走査させる走査部と、
前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記走査部で主走査方向に走査されるビーム光を電気信号に変換してビーム通過位置情報を出力する第２のビーム光検知部と、
この第２のビーム光検知部から出力されるビーム通過位置情報に基づいて、前記第２のビーム光検知部で所望の検知感度が得られるよう前記発光部で出力されるビーム光の光量を制御する制御部と、
この制御部による制御が終了した際、前記走査部により前記発光部からのビーム光を前記像担持体の前記被走査面上に走査させて潜像を形成し、この潜像を顕像化して被画像形成媒体上に転写する画像形成部と、
を具備した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】
この発明は、たとえば、レーザ光ビームにより感光ドラム上を走査露光して上記感光ドラム上に静電潜像を形成するデジタル複写機やレーザプリンタなどに用いられるビーム光走査装置と画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成速度の高速化を図るために、マルチビーム方式、つまり、複数のビーム光を発生させ、これら複数のビーム光により複数ラインずつの同時走査を行うビーム光走査装置を備えたデジタル複写機等も開発されている。
【０００３】
従来、このビーム光走査装置のような光学ユニットを搭載したデジタル複写機では、高画質で画像を形成するために、ビーム光の走査方向の露光位置制御（主走査方向のビーム光位置制御）およびビーム光の通過位置制御（副走査方向のビーム光位置制御）を行うようになっている。
【０００４】
しかしながら、従来のビーム位置検知センサでは、開始と終了を検知する２つのタイミングセンサの副走査方向が同じであるためセンサの有効検知領域と無効領域の境界部分で誤動作することがあり、所望するビーム通過位置にビームを調整できないことがあった。また、ビーム検知部を構成する構成要素のばらつき（フォトダイオードの感度のばらつき、オペアンプのオフセット電圧や抵抗、コンデンサ等のばらつき）によって感度にばらつきが生じて所望のセンサ感度を得ることができないという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−１０１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、従来のビーム位置検知センサでは、開始と終了を検知する２つのタイミングセンサの副走査の長さが方向が同じであるためセンサの有効検知領域と無効領域の境界部分で誤動作することがあって所望するビーム通過位置にビームを調整できず、また、ビーム検知部を構成する構成要素のばらつきによって感度にばらつきが生じて所望のセンサ感度を得ることができないという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、センサの誤動作を防いで所望するビーム通過位置に調整することができ、所望のセンサ感度を得ることのできるビーム走査装置と画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のビーム光走査装置は、被走査面上をビーム光で走査するビーム光走査装置であって、ビーム光を出力する発光部と、この発光部から出力されるビーム光を主走査方向に走査させる走査部と、前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記走査部で走査される主走査方向の上流側位置で前記ビーム光を電気信号に変換して出力する第１のビーム光検知部と、前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記走査部で走査される主走査方向に前記第１のビーム光検知部より主走査方向の下流側位置で前記ビーム光を電気信号に変換してビーム情報を出力する第２のビーム光検知部と、前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記第１のビーム光検知部と副走査方向の長さが異なって前記走査部で走査される主走査方向に前記第２のビーム光検知部より主走査方向の下流側位置で前記ビーム光を電気信号に変換して出力する第３のビーム光検知部と、前記第１のビーム光検知部と第３のビーム光検知部の検知タイミングに基づいて、前記第２のビーム光検知部からのビーム情報を読み込んで前記ビーム光の通過位置または前記ビーム光量を制御する制御部とから構成されている。
【０００８】
この発明の画像形成装置は、画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成装置であって、ビーム光を出力する発光部と、この発光部からのビーム光により潜像が形成される像担持体と、この像担持体の被走査面上に前記発光部から出力されるビーム光を主走査方向に走査させる走査部と、前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記走査部で走査される主走査方向の上流側位置で前記ビーム光を電気信号に変換して出力する第１のビーム光検知部と、前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記走査部で走査される主走査方向に前記第１のビーム光検知部より主走査方向の下流側位置で前記ビーム光を電気信号に変換してビーム情報を出力する第２のビーム光検知部と、前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置され、前記第１のビーム光検知部と副走査方向の長さが異なって前記走査部で走査される主走査方向に前記第２のビーム光検知部より主走査方向の下流側位置で前記ビーム光を電気信号に変換して出力する第３のビーム光検知部と、前記第１のビーム光検知部と第３のビーム光検知部の検知タイミングに基づいて、前記第２のビーム光検知部からのビーム情報を読み込んで前記ビーム光の通過位置及び光量を制御する制御部と、この制御部による前記ビーム光の通過位置及び光量の制御が終了した際、前記走査部により前記発光部からのビーム光を前記像担持体の前記被走査面上に走査させて潜像を形成し、この潜像を顕像化して被画像形成媒体上に転写する画像形成部とから構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のビーム走査装置と画像形成装置は、センサの誤動作を防いで所望するビーム通過位置に調整することができ、所望のセンサ感度を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
まず、各実施例で説明するビーム光走査装置が適用可能な画像形成装置の構成について説明する。
【００１２】
図１は、画像形成装置としてのデジタル複写機の構成を模式的に示すものである。すなわち、このデジタル複写機は、原稿Ｏの画像を読取るスキャナ部１、および、画像を被画像形成媒体上に形成するプリンタ部２から構成されている。スキャナ部１は、図示矢印方向に移動可能な第１キャリジ３と第２キャリジ４、結像レンズ５、および、光電変換素子６などから構成されている。
【００１３】
図１において、第１キャリジ３および第２キャリジ４は、キャリジ駆動用モータ（図示せず）によって読取タイミング信号に同期して右から左方向に移動する。また、原稿の情報は、結像レンズ５を介して光電変換素子６の受光面に集光される。
【００１４】
以上のようにして、原稿台に載置された原稿Ｏの画像は、スキャナ部１によって１ラインごとに順次読取られる。
【００１５】
プリンタ部２は、光学系ユニット（ビーム光走査装置）１３、電子写真方式の画像形成部１４から構成されている。すなわち、原稿Ｏからスキャナ部１で読取られた画像信号は、図示しない画像処理部で処理された後、半導体レーザ発振器からのレーザ光ビーム（以降、単にビーム光と称す）に変換される。図１に示すデジタル複写機では、半導体レーザ発振器を複数個（例えば４個）使用するマルチビーム光学系が採用されている。
【００１６】
光学系ユニット１３内に設けられた複数の半導体レーザ発振器は、図示しない画像処理部から出力されるレーザ変調信号にしたがって発光動作を行い、複数のビーム光を発生する。これら複数のビーム光は、ポリゴンミラーで反射されて走査光となり、光学ユニット１３の外部へ出力される。光学系ユニット１３の詳細については後述する。
【００１７】
光学系ユニット１３から出力される複数のビーム光によって、感光ドラム（像担自体）１５上には、画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【００１８】
感光ドラム１５の周辺には、その表面を帯電する帯電チャージャ１６、現像器１７、転写チャージャ１８、および、クリーナ２０などが配設されている。感光ドラム１５は、帯電チャージャ１６によって帯電される。
【００１９】
感光ドラム１５上に形成された静電潜像は、現像器１７からのトナー（現像剤）によりトナー像として現像される。感光ドラム１５上に形成されたトナー像は、供給される用紙Ｐ上に転写チャージャ１８によって転写される。
【００２０】
トナー像が転写された用紙Ｐは、定着器２６でトナー像が定着され、外部の排紙トレイ２８に排紙される。
【００２１】
また、用紙Ｐへの転写が終了した感光ドラム１５は、その表面の残留トナーがクリーナ２０によって取り除かれて、初期状態に復帰し、次の画像形成の待機状態となる。
【００２２】
以上のプロセス動作を繰り返すことにより、画像形成動作が連続的に行われる。
【００２３】
次に、上記光学系ユニット１３について詳細に説明する。
【００２４】
図２は、上記光学系ユニット１３と感光ドラム１５との位置関係を示している。図２に示すように、上記光学系ユニット１３は、たとえば、４つの半導体レーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを内蔵している。これらの半導体レーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは、それぞれのレーザ発振器３１ａ〜３１ｄが同時に１走査ラインずつ画像形成を行う。これにより、デジタル複写機全体としては、ポリゴンミラーの回転数を極端に上げることなく、高速の画像形成動作が可能となっている。
【００２５】
レーザ発振器３１ａはレーザドライバ３２ａで駆動される。このレーザ発振器３１ａから出力されるビーム光は、図示しないコリメータレンズを通過した後、ハーフミラー３４ａとハーフミラー３４ｂを通過し、多面回転ミラーとしてのポリゴンミラー３５（走査部）に入射する。
【００２６】
ポリゴンミラー３５は、ポリゴンモータドライバ３７で駆動されるポリゴンモータ３６によって一定速度で回転されている。これにより、ポリゴンミラー３５からの反射光は、ポリゴンモータ３６の回転数で定まる角速度で、感光ドラム１５を一定方向に走査する。ポリゴンミラー３５によって走査されたビーム光は、図示しないｆ−θレンズを通過する。上記ビーム光は、ビーム光検知部３８の受光面、および、感光ドラム１５上を走査する。
【００２７】
レーザ発振器３１ｂは、レーザドライバ３２ｂで駆動される。このレーザ発振器３１ｂから出力されるビーム光は、図示しないコリメータレンズを通過した後、ガルバノミラー３３ｂで反射し、さらにハーフミラー３４ａで反射する。ハーフミラー３４ａからの反射光は、ハーフミラー３４ｂを通過し、ポリゴンミラー３５に入射する。
【００２８】
レーザ発振器３１ｃは、レーザドライバ３２ｃで駆動される。このレーザ発振器３１ｃから出力されるビーム光は、図示しないコリメータレンズを通過した後、ガルバノミラー３３ｃで反射し、さらにハーフミラー３４ｃを通過し、ハーフミラー３４ｂで反射し、ポリゴンミラー３５に入射する。
【００２９】
レーザ発振器３１ｄは、レーザドライバ３２ｄで駆動される。このレーザ発振器３１ｄから出力されるビーム光は、図示しないコリメータレンズを通過した後、ガルバノミラー３３ｄで反射し、さらにハーフミラー３４ｃで反射し、ハーフミラー３４ｂで反射し、ポリゴンミラー３５に入射する。
【００３０】
レーザ発振器３１ｂ〜３１ｄからのポリゴンミラー３５以降のビーム光は、上述したレーザ発振器３１ａの場合と同じで、ビーム光検知部３８の受光面および感光ドラム１５上を走査する。
【００３１】
なお、レーザドライバ３２ａ〜３２ｄは、それぞれオートパワーコントロール（ＡＰＣ）回路を内蔵している。このレーザドライバ３２ａ〜３２ｄは、後で説明する主制御部（ＣＰＵ）５１によって設定される発光パワーレベルでレーザ発振器３１ａ〜３１ｄを発光させる。
【００３２】
このようにして、別々のレーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄから出力された各ビーム光は、ハーフミラー３４ａ，３４ｂ，３４ｃで合成され、４つのビーム光がポリゴンミラー３５の方向に進むことになる。
【００３３】
したがって、４つのビーム光は、同時に感光ドラム１５上を走査することができ、従来のシングルビームの場合に比べ、ポリゴンミラー３５の回転数が同じである場合、４倍の速度で画像を記録することが可能となる。
【００３４】
ガルバノミラー３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは各々ガルバノミラー駆動回路３９ｂ，３９ｃ，３９ｄにより駆動され、レーザ発振器３１ａから出力されたビーム光に対して、レーザ発振器３１ｂ，３１ｃ，３１ｄから出力されたビーム光の副走査方向の位置を調整（制御）する。
【００３５】
ビーム光検知部３８は、上記４つのビーム光の通過位置、通過タイミングおよびパワー（すなわち光量）を検知する。ビーム光検知部３８は感光ドラム１５の端部近傍に配設されている。このビーム光検知部３８からの検知信号を基に、それぞれのビーム光に対応するガルバノミラー３３ｂ，３３ｃ，３３ｄの制御（副走査方向の画像形成位置制御）、レーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの発光パワーの制御、および、発光タイミングの制御（主走査方向の画像形成位置制御）が行なわれる（詳細は後述する）。これらの制御を行うための信号を生成するために、ビーム光検知部３８には、ビーム光検知部出力処理回路（処理回路）４０が接続されている。
【００３６】
次に、図１に示すデジタル複写機の制御系について説明する。
【００３７】
図３は、マルチビーム光学系の光学ユニットを搭載したデジタル複写機の制御系統の構成例を示している。５１は全体的な制御を司る主制御部で、たとえば、ＣＰＵから構成される。この主制御部５１には、メモリ５２、コントロールパネル５３、外部通信インタフェイス（Ｉ／Ｆ）５４、レーザドライバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ、ポリゴンミラーモータドライバ３７、ガルバノミラー駆動回路３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ、ビーム光検知部出力処理回路４０、同期回路５５、および、画像データインタフェイス（Ｉ／Ｆ）５６が接続されている。また、主制御部５１には、ガルバノミラー駆動回路３９ｂ、３９ｃ、３９ｄが接続されている。
【００３８】
同期回路５５には、画像データＩ／Ｆ５６が接続されており、画像データＩ／Ｆ５６には、画像処理部５７およびページメモリ５８が接続されている。画像処
理部５７にはスキャナ部１が接続され、ページメモリ５８には外部インタフェイス（Ｉ／Ｆ）５９が接続されている。また、同期回路５５には、レーザドライバ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが接続されている。
【００３９】
ここで、画像を形成する際の画像データの流れを簡単に説明すると、以下のような流れとなる。
【００４０】
まず、複写動作の場合は、先に説明したように、原稿台７上にセットされた原稿Ｏの画像は、スキャナ部１で読取られ、画像処理部５７へ送られる。画像処理部５７は、スキャナ部１からの画像信号に対し、所定の処理を施す。
【００４１】
画像処理部５７からの画像データは、画像データＩ／Ｆ５６へと送られる。画像データＩ／Ｆ５６は、４つのレーザドライバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄへ画像データを振り分ける役割を果たしている。
【００４２】
同期回路５５は、各ビーム光のビーム光検知部３８上を通過するタイミングに同期したクロックを発生し、このクロックに同期して、画像データＩ／Ｆ５６から各レーザドライバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄへ、画像データをレーザ変調信号として送出する。
【００４３】
また、同期回路５５は、各レーザドライバ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを介して非画像領域で各レーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを強制的に発光動作させ、各ビーム光のパワーを制御するためのサンプルタイマや、ビーム光検知部３８上を各ビームが走査するときにレーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを発光動作させ各ビーム光の主走査方向位置を検知するための論理回路などが含まれている。
【００４４】
このようにして、各ビーム光の走査と同期を取りながら画像データを転送することで、主走査方向に同期がとれた（正しい位置への）画像形成が行われるものである。
【００４５】
コントロールパネル５３は、複写動作の起動や、枚数設定などを行なうマンマシンインタフェースである。
【００４６】
本デジタル複写機は、複写動作のみでなく、ページメモリ５８に接続された外部Ｉ／Ｆ５９を介して外部から入力される画像データをも画像形成できる構成となっている。
【００４７】
ガルバノミラー駆動回路３９ｂ，３９ｃ，３９ｄは、主制御部５１からの指示値にしたがってガルバノミラー３３ｂ，３３ｃ，３３ｄを駆動する回路である。したがって、主制御部５１は、ガルバノミラー駆動回路３９ｂ，３９ｃ，３９ｄを介して、ガルバノミラー３３ｂ，３３ｃ，３３ｄの各角度を自由に制御することができる。
【００４８】
ポリゴンモータドライバ３７は、先に述べた４つのビーム光を走査するポリゴンミラー３５を回転させるためのポリゴンモータ３６を駆動するドライバである。
【００４９】
レーザドライバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは先に説明したように、画像データにしたがってレーザ光を発光させる以外に、主制御部５１からの強制発光信号により、画像データとは無関係に強制的にレーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを発光動作させる機能を持っている。
【００５０】
また、主制御部５１は、それぞれのレーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが発光するビームのパワーを設定する。発光パワーの設定は、プロセス条件の変化や、ビーム光の通過位置検知などに応じて変更される。
【００５１】
メモリ５２は、制御に必要な情報を記憶するためのものである。たとえば、各ガルバノミラー３３ｂ，３３ｃ，３３ｄの制御量、ビーム光の通過位置を検知するための回路特性（増幅器のオフセット値）などを記憶しておくことで、電源立ち上げ後、即座に光学系ユニット１３を画像形成が可能な状態にすることができる。
【００５２】
次に、このような構成において、第１の実施例のレーザ光走査装置を説明する。
【００５３】
図４は、第１実施例かかるビーム光検知部の受光部（ビーム通過位置検知用センサ）１３８を拡大したものと、そのビーム通過位置動作を説明するための図である。
【００５４】
ビーム光検知部の受光部１３８は、センサＳＡ、ＳＲ，ＳＩ、ＳＪ，ＳＫが光電変換素子（フォトダイオード）で形成され、光を受光すると光量に比例した電流を出力する。
【００５５】
タイミングセンサＳＡは、ビーム通過位置センサＳＩ，ＳＪ，ＳＫの出力を積分する積分器の積分リセット信号を生成する。このタイミングセンサＳＡは、第１のビーム光検出部を構成する。
【００５６】
タイミングセンサＳＲは、ビーム通過位置センサＳＩ，ＳＪ，ＳＫの積分出力をＡ／Ｄ変換するための変換開始信号を生成する。また、Ａ／Ｄ変換終了したことと、Ａ／Ｄ変換後のデータをとりこむタイミングをＣＰＵに通知する変換終了信号を生成する。このタイミングセンサＳＲは、第３のビーム光検出部を構成する。
【００５７】
ビーム通過位置センサＳＩ，ＳＪ，ＳＫは、ＳＩとＳＪの出力、ＳＪとＳＫの出力の差分によってビームの通過位置を検知する。ビーム通過位置検知センサＳＩ，ＳＪ，ＳＫは、ビーム走査方向に直交する方向に等ピッチで配置されている。このビーム通過位置選出センサＳＩ，ＳＪ，ＳＫは、第２のビーム光検出部を構成する。
【００５８】
ビーム通過位置検知センサＳＩとＳＪのセンター位置と、ビーム通過位置検知センサＳＪとＳＫのセンター位置にビームの通過位置を制御することによってビーム通過位置を上記ピッチに制御することができる。タイミングセンサＳＡ、ＳＲの副走査方向（ビーム走査方向と直交する方向）の長さが異なり、走査方向下流側に位置するタイミングセンサＳＲの方が長くしているのが特徴である。
【００５９】
また、図４は、第１実施例にかかるビーム通過位置検出用センサとポリゴンミラー３５によって走査されるレーザビームとの平行度に狂いが生じた場合を示している。ポリゴンミラー３５によって走査されるレーザビームは図４の矢印の方向に移動する。
【００６０】
図５は、センサ出力（電流）をビーム通過位置情報に変換するビーム通過位置システムの構成例を示している。タイミングセンサＳＡの一端はＩ／Ｖ変換器Ａの入力側に接続し、このＩ／Ｖ変換器Ａの出力側と第１の二値化回路７１が接続している。第１の二値化回路７１の他端側は、積分器７４と接続しているとともにＣＰＵ５１にも接続している。タイミングセンサＳＲの一端は、Ｉ／Ｖ変換器Ｂの入力側に接続し、このＩ／Ｖ変換器Ｂの出力側と第２の二値化回路７２が接続している。この第２の二値化回路７２の他端側は、Ａ／Ｄ変換器７５と接続しているとともにＣＰＵ５１にも接続している。ビーム通過位置検知センサＳＫの一端はＩ／Ｖ変換器Ｋの入力側に接続され、ビーム通過位置検知センサＳＪの一端はＩ／Ｖ変換器Ｊの入力側に接続し、ビーム通過位置検知センサＳＩの一端はＩ／Ｖ変器１の入力側に接続している。
【００６１】
Ｉ／Ｖ変換器Ｋの出力側は第１の差動増幅器７６の入力側に接続し、Ｉ／Ｖ変換器Ｊの出力側も第１の差動増幅器１の入力側に接続している。さらに、Ｉ／Ｖ変換器Ｊの出力側は第２の差動増幅器７７の入力側にも接続している。第１の差動増幅器７６の出力側及び第２の差動増幅器７７の出力側はともにアナログマルチプレクサ７３に接続している。アナログマルチプレクサ７３は積分器７４と接続しているとともにＣＰＵ５１とも接続している。また、Ａ／Ｄ変換器７５は積分器７４と接続しているとともにＣＰＵ５１とも接続をしている。
【００６２】
レーザビームがタイミングセンサＳＡを通過すると、タイミングセンサＳＡは電流を出力する。この出力は、Ｉ／Ｖ変換器Ａによって電圧に変換され、第１の二値化回路７１によってデジタル信号に変換される。積分器７４はこの信号によってリセットされる。また、この信号の後縁で積分リセット信号としても使用される。
【００６３】
レーザビームがビーム通過位置センサＳＫ，ＳＪ上を通過すると、ビーム通過位置検知センサＳＫ，ＳＪは通過位置に応じた電流を出力する。それぞれの出力電流は、それぞれＩ／Ｖ変換器Ｋ，Ｊによって電圧変換され、第１の差動増幅器７６によって各センサの差分が演算される。差分出力は、アナログマルチプレクサ７３を介して積分器７４によって積分され、Ａ／Ｄ変換器７５によってデジタルに変換される。
【００６４】
上記動作は、ビーム通過位置検知センサＳＪ，ＳＩについても同様である。
【００６５】
さらに、レーザビームがタイミングセンサＳＲ上を通過すると、タイミングセンサＳＲは電流を出力する。この出力電流はＩ／Ｖ変換器Ｒによって電圧に変換され、さらに第２の二値化回路７２によってデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器７５は、このデジタル信号の前縁で積分出力をＡ／Ｄ変換する。また、ＣＰＵ５１は、このデジタル信号の後縁でＡ／Ｄ変換器７５の出力である通過位置情報を取り込む。
【００６６】
上記動作によって、ＣＰＵ５１はレーザビームの通過位置を検知することが可能である。ＣＰＵ５１はこのビーム通過位置情報に基づいて、ビームアクチュエータであるガルバノミラーを操作し、レーザビームを所望の位置に制御する。
【００６７】
したがって、第１実施例では上流側のタイミングセンサＳＡよりも下流側のタイミングセンサＳＲの方が副走査方向に長いため、ＳＡ出力が出力されるとＳＲ信号も確実に出力される。
【００６８】
センサＳＡは本ビーム検知システムの検知動作を開始する役割をになっているため、ＳＡ出力信号が出力されると、一連のビーム動作は正常に行われ、ＣＰＵ５１はビーム通過位置情報を得ることが出きる。
【００６９】
そのため、レーザビーム光とセンサ受光部に多少の傾きが生じても、変換開始信号が正常に出力されるため、ＣＰＵはＡ／Ｄ変換された信号をビーム通過位置として取り込むことが出来る。
【００７０】
次に、図６及び図７を用いて第１実施例の変形例を説明する。
【００７１】
図４で示したビーム光検知部の受光部１３８と異なるところは、ビーム通過位置検出センサＳＫ，ＳＪ，ＳＩをＳＨにした点、副走査方向の長さをタイミングセンサＳＡと同じにした点である。図７は、センサ出力（電流）をビーム通過位置情報に変換するビーム通過位置システムの構成例を示している。タイミングセンサＳＡ，ＳＲに関する部分は図５と同様であるので構成の説明を省略する。ビーム通過位置検出センサＳＨの一端はＩ／Ｖ変換器Ｈの入力側と接続し、このＩ／Ｖ変換器Ｈの出力側は積分器７４に接続している。Ａ／Ｄ変換器７５は積分器７４と接続しているとともに、ＣＰＵ５１とも接続している。
【００７２】
レーザビームが光量検知センサＳＨ上を通過した際、光量検知センサＳＨは、レーザビームの光量に応じた電流を出力する。この出力電流は、Ｉ／Ｖ変換器Ｈによって電流／電圧変換され、積分器７４に入力されて積分される。その後、この積分出力は、Ａ／Ｄ変換器７５によってアナログ／デジタル変換される。
【００７３】
さらにレーザビームがタイミングセンサＳＲ上を通過した際、タイミングセンサＳＲは電流を出力する。この出力電流は、Ｉ／Ｖ変換器Ｒによって電流／電圧変換され、さらに第２の二値化回路７２によってデジタル信号に変換される。第２の二値化回路７２には、ＣＰＵ５１からアナログ信号を二値化するための閾値が設定されている。
【００７４】
Ａ／Ｄ変換器７５は、この信号の前縁で積分出力（アナログ電圧）をＡ／Ｄ変換する。また、ＣＰＵ５１は、この信号の後縁でＡ／Ｄ変換器７５の出力であるビーム光量情報を取り込む。すなわち、ＳＲ出力信号は、積分出力をＡ／Ｄ変換する変換開始信号とＡ／Ｄ変換器７５の出力をＣＰＵ５１に取り込む変換終了信号として使用される。
【００７５】
上記動作によって、ＣＰＵ５１は、レーザビームの光量を検知することが可能となる。ＣＰＵ５１は、このビーム光量情報に基づいて図示しないレーザドライバに光量情報を与え、レーザビームの光量を所望の光量に制御する。
【００７６】
以上説明したように上記第１実施例によれば、ビーム検知動作を司るタイミングセンサの副走査方向（ビーム走査方向と直交する方向）の長さを不等長にすることによって、ポリゴンミラーよって走査されるレーザビームとセンサ受光部の平行度に狂いがあったとしても、センサ受光部境界付近でも正常なビーム情報（ビーム通過位置情報、ビーム光量情報）を取り込むことができる。
【００７７】
それによって、ビーム間ピッチを所定のピッチに制御し、また、ビームを所定の光量に制御することができる。
【００７８】
また、このような構成によって、ピッチずれや光量むらによるジッタのない高画質の画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
【００７９】
次に、第２実施例について説明する。
【００８０】
図８は、マルチビーム光学系に使用される従来のビーム光検知部３３８の受光部（ビーム通過位置検知用センサ）を拡大した図と、ビーム通過位置検知動作の説明をするための図である。ＳＡ、ＳＲ、ＳＯ、ＳＰは光電変換素子（フォトダイオード）で形成され、光を受光すると光量に比例した電流を出力する。各受光部の機能について以下に記す。
【００８１】
タイミングセンサＳＡは、ビーム通過位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力を積分する積分器の積分リセット信号を生成する。
【００８２】
タイミングセンサＳＲは、ビーム通過位置検知センサＳＯ，ＳＰの積分出力をＡ／Ｄ変換するための変換開始信号を生成する。また、Ａ／Ｄ変換を終了したことと、Ａ／Ｄ変換後のデータを取り込むタイミングをＣＰＵに通知する変換終了信号を生成する。
【００８３】
ビーム通過位置検知センサＳＯ，ＳＰは、それぞれ鋸歯状のフォトダイオードから形成されており（ＳＯ，ＳＰは、それぞれ１つのフォトダイオード）、ＳＯとＳＰの出力の差分によってビームの通過位置を検知する。
【００８４】
次に、本ビーム通過位置検知用センサがポリゴンミラーによって走査され、高速で移動するビーム通過位置を検知する様子を、図８、図９を用いて説明する。
【００８５】
図９は、センサ出力（電流）をビーム通過位置情報に変換するビーム通過位置システムの構成例を示している。タイミングセンサＳＡの一端はＩ／Ｖ変換器Ａの入力側に接続し、このＩ／Ｖ変換器Ａの出力側と第１の二値化回路７１が接続している。第１の二値化回路７１の他端側は、積分器７４と接続しているとともにＣＰＵ５１にも接続している。タイミングセンサＳＲの一端はＩ／Ｖ変換器Ｂの入力側に接続し、このＩ／Ｖ変換器Ｂの出力側と第２の二値化回路７２が接続している。この第２の二値化回路７２の他端側は、Ａ／Ｄ変換器７５と接続しているとともにＣＰＵ５１にも接続している。ビーム通過位置検知センサＳＯの一端はＩ／Ｖ変換器Ｏの入力側に接続され、ビーム通過位置検知センサＳＰの一端はＩ／Ｖ変換器Ｐの入力側に接続している。Ｉ／Ｖ変換器Ｏの出力側及びＩ／Ｖ変換器Ｐの出力側は差動増幅器７８に入力側に接続し、この差動増幅器７８の出力側は積分器７４に接続している。Ａ／Ｄ変換器７５は積分器７４に接続しているとともにＣＰＵ５１とも接続をしている。
【００８６】
ポリゴンミラーに３５よって走査されるレーザビームは、図８に示す矢印の方向に移動する。レーザビームがタイミングセンサＳＡを通過すると、タイミングセンサＳＡは電流を出力する。出力電流は、Ｉ／Ｖ変換器Ａによって電圧に変換され、さらに第１の二値化回路７１によってデジタル信号に変換される。
【００８７】
第１の二値化回路７１には、ＣＰＵ５１からアナログ信号をデジタル化するための閾値が設定されている（図示せず）。積分器７４は、このデジタル信号によってリセットされる（積分コンデンサの電荷を放電させる）。また。このデジタル信号の後縁で積分器リセットは終了する、すなわち、積分リセット信号としても使用される。
【００８８】
レーザビームがビーム通過位置検知センサＳＯ，ＳＰ上を通過すると、フォトダイオードＳＯ，ＳＰは、それぞれ電流を出力する。出力電流はそれぞれＩ／Ｖ変換器Ｏ，Ｐによって電流／電圧変換され、差動増幅器７８によってセンサ間の差分が演算される。差分出力は、積分器７４に入力され積分される。その後、積分出力は、Ａ／Ｄ変換器７５によってアナログ／デジタル変換される。
【００８９】
さらにレーザビームがタイミングセンサＳＲ上を通過すると、タイミングセンサＳＲは電流を出力する。出力電流は、Ｉ／Ｖ変換器Ｒによって電流／電圧変換され、さらに第２の二値化回路７２によってデジタル信号に変換される。第２の二値化回路７２には、ＣＰＵ５１からアナログ信号をデジタル化するための閾値が設定されている（図示せず）。
【００９０】
Ａ／Ｄ変換器７５は、このデジタル信号の前縁で積分出力（アナログ電圧）をＡ／Ｄ変換する。また、ＣＰＵ５１は、このデジタル信号の後縁でＡ／Ｄ変換器７５の出力であるビーム通過位置情報を取り込む。すなわち、ＳＲ出力信号は、積分出力をＡ／Ｄ変換する変換開始信号と、Ａ／Ｄ変換器７５からの出力をＣＰＵ５１に取り込む変換終了信号として使用される。
【００９１】
上記動作によって、ＣＰＵ５１は、レーザビームの通過位置を検知することが可能である。ＣＰＵ５１は、このビーム通過位置情報に基づいて、ビームアクチュエータであるガルバノミラーを操作してレーザビームを所望の位置に制御する。
【００９２】
本発明は、ビーム通過位置検知センサＳＯ，ＳＰの副走査方向（ビーム走査方向と直交する方向）の長さを、ビーム検知動作を司るタイミングセンサＳＡ，ＳＲの長さよりも長くする。それによって、センサ受光部境界部での誤検知を起こさず、ビーム通過位置を所望の位置に制御することが出来る。
【００９３】
また、図示しないが、第１実施例で説明したビーム光量検知センサの副走査方向（ビーム走査方向と直交する方向）の長さを、ビーム検知動作を司るタイミングセンサＳＡ，ＳＲの長さよりも長くする。それにより、ビーム光量を所望の光量に制御することができる。
【００９４】
本センサは、ビーム検知動作を司るタイミングセンサＳＡ，ＳＲの副走査方向の長さが、ビーム通過位置検知センサＳＯ，ＳＰの長さよりも短い。そのため、センサ出力が不安定なビーム通過位置検知センサＳＯ，ＳＰの境界部では、ビーム検知動作が動作しない。すなわち、ビーム通過位置検知センサＳＯ，ＳＰの境界部では、タイミングセンサＳＡ及びＳＲから電流が出力されないため、ビーム検知動作が始まらず、さらにＣＰＵ５１に対しても変換終了信号が出力されない。従って、ＣＰＵ５１は、誤ったビーム通過位置情報を取り込むことがなくなる。
【００９５】
図９は、本発明の第２実施例に係るビーム通過位置検知システムの構成例である。
【００９６】
以上説明したように上記第２実施例によれば、センサ受光部の境界部をビームが走査する場合のビーム情報の誤検知を防ぐことができ、ビーム通過位置を所望の位置に制御することができる。
【００９７】
また、このような構成によって、ピッチずれや光量むらによるジッタのない高画質の画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
【００９８】
次に、図１０は、上述した第１実施例の構成と第２実施例の構成とを組み合わせた構成例を示すものである。
【００９９】
すなわち、ビーム通過位置検知センサＳＩ，ＳＪ，ＳＫにおける上流側のタイミングセンサＳＡよりも下流側のタイミングセンサＳＢの方が、副走査方向（ビーム走査方向と直交する方向）の長さが長くなっている。
【０１００】
また、ビーム通過位置検知センサＳＯ，ＳＰの副走査方向の長さを、ビーム検知動作を司るタイミングセンサＳＢの長さよりも長くなっている。さらに、ビーム通過位置検知センサＳＯ，ＳＰにおける上流側のタイミングセンサＳＢよりも下流側のタイミングセンサＳＲの方が、副走査方向の長さが長くなっている。
【０１０１】
このような構成により、第１実施例で説明した効果と第２実施例で説明した効果とを併せ持つことができる。
【０１０２】
次に、第３実施例について説明する。
【０１０３】
第３実施例に係るビーム通過検知センサの構成を示す図を図１２に示す。第１実施例及び第２実施例で既に説明した部分については説明を省略する。
【０１０４】
タイミングセンサＳＡの一端と積分リセット信号選択回路８０とは接続している。タイミングＳＢの一端と積分リセット信号選択回路８０及び変換開始信号選択回路８１とは接続している。タイミングセンサＳＲと変換開始信号選択回路８１とは接続している。さらに、積分リセット信号選択回路８０は積分回路７４及びＣＰＵ５１とも接続している。また、変換開始信号選択回路８１はＡ／Ｄ変換器７５及びＣＰＵ５１とも接続している。アナログマルチプレクサ７３は第３の差動増幅器８２の出力側と接続している。この第３の差動増幅器８２の入力側は第４の差動増幅器８３の出力側と第５の差動増幅器８４の出力側と接続している。第４の差動増幅器８３の入力側とＩ／Ｖ変換器Ｏの出力側及び補正パルス発生器８５とが接続されている。また、第５の差動変換器８４の入力側とＩ／Ｖ変換器Ｐの出力側及び補正パルス発生器８５とが接続されている。この補正パルス発生器８５はＣＰＵ５１とも接続している。加算器８６はＩ／Ｖ変換器Ｏ及びＩ／Ｖ変換器Ｐの入力側と接続しているとともに、アナログマルチプレクサ７３とも接続している。
【０１０５】
図１１は、基準ピッチセンサＳＩ，ＳＪ，ＳＫを使用して、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力を正規化する様子を模式的に示すものである。また、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力とビーム通過位置の関係についても記している。
【０１０６】
以下、簡単に要点のみを説明する。
【０１０７】
相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの受光部は、ビームの通過位置を広範囲に検知するために、ビーム走査方向と直交する方向に大きく形成されている。
【０１０８】
ただし、その一方で、高精度にビーム通過位置を検知しなければならないため、図１２のシステムによって検知レンジを切換えている。図１２に示す補正パルス発生器７８を用いて検知レンジを切換えて使用することによって、広範囲を高精度に検知するといった要求を満たしている。すなわち、ビームの通過位置に応じて、適切な検知レンジを選択してビーム検知及び制御を行う（図１１に示す複数の検知特性グラフから適切な１つを選択する）。
【０１０９】
この検知特性は、照射されるビーム光量やフォトダイオード感度のばらつきや検知システムを構成する回路定数のばらつきによって誤差が生じる。そのため、検知特性の感度（Ｖ／μｍ：１μｍに相当する電圧値）を正規化する必要がある。この正規化に基準ピッチを使用する。
【０１１０】
まず、図１２においてＣＰＵ５１は、可動ビームを基準ピッチセンサＳＫとＳＪのセンター位置に制御し、ビームの通過位置を保持した状態で相対位置センサＳＯ，ＳＰの検知レンジの切替えを行う。そして、ＣＰＵ５１は、適切な検知レンジを選択した際、その時の相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力を記録する。
【０１１１】
続いて、ＣＰＵ５１は、基準ピッチセンサＳＪとＳＩのセンター位置に可動ビームを制御する。そして、ＣＰＵ５１は、ビームの通過位置を保持した状態で相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力を記録する（相対位置検知センサの検知レンジは、基準ピッチセンサの基準ピッチを十分に検知できるように設計されている）。
【０１１２】
基準ピッチセンサＳＩ，ＳＪ，ＳＫは、ビーム走査方向と直交する方向に所定のピッチで配置されている。それで、基準ピッチセンサの「ＳＫとＳＪ」、「ＳＪとＳｌ」のセンター位置に制御した時の相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力の差分が、この基準ピッチに相当する。すなわち、この値が相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの感度になる。上記動作によって相対位置検知センサＳＯ，ＳＰを正規化する。
【０１１３】
本発明の第３実施例は、レーザ光量を調整することによって、上記問題を解決することが可能となるものである。
【０１１４】
次に、第３実施例のビーム光相対位置制御の動作を図１３のフローチャートを参照して説明する。
【０１１５】
まず、図１２のシステムにおけるＣＰＵ５１は、ビーム光量制御ルーチンで、各ビーム光量を所望の光量に制御する（ＳＴ１）。本制御により、固定ビーム及び可動ビームの光量が等しくなる。
【０１１６】
図１４は、ビーム光量制御ルーチンの詳細を示すものである。
【０１１７】
まず、ＣＰＵ５１は、光量検知センサを選択する（ＳＴ１１）。すなわち、ＣＰＵ５１は、加算器８６の出力が積分器７４に接続される様にアナログマルチプレクサ７３にセンサ選択信号を出力して選択する。また、積分リセット信号選択回路８０によって、タイミングセンサＳＡとＳＢとから生成される積分リセット信号が選択される。同時に、変換開始信号選択回路８１によって、タイミングセンサＳＲの出力が変換開始信号として選択される。本制御では、光量検知センサは、相対位置検知センサＳＯとＳＰの２つを１つの受光部と見なして使用する。すなわち、受光部ＳＰと受光部ＳＯは鋸歯状の形状をしているが、１つの長方形の受光部と見なして光量検知センサとして使用する。
【０１１８】
続いて、ＣＰＵ５１は、レーザドライバ３２ａを用いて固定ビーム用レーザであるレーザ発振器３１ａを所定の光量で発光させる（ＳＴ１２）。
【０１１９】
この発光された固定ビームは、ポリゴンミラー３５の回転によってセンサ（ビーム光検知部３８）上を走査する。
【０１２０】
この走査ビームの移動に伴って各センサは、センサ出力を出力する。
【０１２１】
タイミングセンサＳＡとＳＢをこのビームが通過すると、積分リセット信号が生成され、積分器７４がリセットされる。
【０１２２】
このビームが光量検知センサとしての相対位置検知センサＳＯ，ＳＰ上を通過すると、それぞれビーム光量に応じた電流を出力する。それぞれの出力電流は、Ｉ／Ｖ変換器Ｏ、Ｐによって電流／電圧変換され、加算器８６によって加算される。
【０１２３】
この加算器８６の出力は、アナログマルチプレクサ７３を介して積分器７４に接続されているため、積分器７４によって積分される。積分器７４からの積分出力は、Ａ／Ｄ変換器７５によってＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換されるタイミングは、走査ビームがタイミングセンサＳＲを通過する際のＳＲ出力の前縁のタイミングでＡ／Ｄ変換される。また、ＳＲ出力は、変換終了信号としてＣＰＵ５１に入力される。ＣＰＵ５１は、ＳＲ出力の後縁でＡ／Ｄ変換器７５の出力を取り込む（ＳＴ１３）。
【０１２４】
続いて、ＣＰＵ５１は、Ａ／Ｄ変換器７５のデータ（すなわち、これがビーム光量）が所定の値か否かを判定する（ＳＴ１４）。
【０１２５】
ＣＰＵ５１は、判定結果として、所定の値よりも（光量として）大きい場合は、レーザ光量が小さくなるようレーザドライバ３２ａに指示し、所定の値よりも（光量として）小さい場合は、レーザ光量が大きくなるようレーザドライバ３２ａに指示する（ＳＴ１５）。
【０１２６】
ステップＳＴ１４で所定の値であった場合、ＣＰＵ５１は、そのときのレーザドライバ３２ａへの指示値を記憶し、次行程の可動ビームの光量制御を行うため、レーザ発振器３１ａを消灯する（ＳＴ１６）。
【０１２７】
続いて、ＣＰＵ５１は、レーザドライバ３２ｂを用いて可動ビーム用レーザであるレーザ発振器３１ｂを所定の光量で発光させる（ＳＴ１７）。
【０１２８】
ステップＳＴ１８〜２１は、上述したステップＳＴ１３〜１６の制御と同じであるので説明を省略する。
【０１２９】
さらに、ＣＰＵ５１は、レーザドライバ３２ｃを用いて可動ビーム用レーザであるレーザ発振器３１ｃを所定の光量で発光させる（ＳＴ１７）。そして、ステップＳＴ１８〜２１の制御が行われる。
【０１３０】
最後に、ＣＰＵ５１は、レーザドライバ３２ｄを用いて可動ビーム用レーザであるレーザ発振器３１ｄを所定の光量で発光させる（ＳＴ１７）。そして、ステップＳＴ１８〜２１の制御が行われる。
【０１３１】
全ての可動ビーム（レーザ発振器３１ｂ〜３１ｄ）のビーム光量制御が終了した際（ＳＴ２２）、ＣＰＵ５１は、ビーム光量制御ルーチンを終了する。
【０１３２】
続いて、ＣＰＵ５１は、基準ピッチ測定ルーチンを実行する（ＳＴ２）。
【０１３３】
図１５は、基準ピッチ測定ルーチンの詳細を示すものである。
【０１３４】
まず、ＣＰＵ５１は、レーザドライバ３２ｂを用いて可動ビームであるレーザ発振器３１ｂを所定の光量で発光させる（ＳＴ３１）。ここでは前ルーチンの光量制御の結果に基づいた値でレーザ発振器３１ｂを発光させる。なお、ステップＳＴ３１では、レーザドライバ３２ｂとレーザ発振器３１ｂを用いているが、レーザドライバ３２ｃとレーザ発振器３２ｃ、あるいはレーザドライバ３２ｄとレーザ発振器３２ｄを用いるようにしても良い。
【０１３５】
続いて、ＣＰＵ５１は、ビームアクチュエータであるガルバノミラー３３ｂを使用して、レーザ発振器３１ｂからの可動ビームをセンサ検知可能領域内に移動させ（ＳＴ３２）、基準ピッチセンサＳＫ，ＳＪのセンター位置に制御する（ＳＴ３３）。
【０１３６】
ＣＰＵ５１は、この時のガルバノミラー３３ｂの指示値を保持したまま、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの補正値を設定し（ＳＴ３４）、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｋｊ）を読み込む（ＳＴ３５）。この値が所定の範囲内であれば（ＳＴ３６）、ＣＰＵ５１は、この時の相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｋｊ）を記憶する（ＳＴ３７）。
【０１３７】
ステップＳＴ３６で、この値が範囲外であれば、ＣＰＵ５１は、先程と異なる補正値を相対位置検知センサＳＯ，ＳＰに対して設定し（ＳＴ３４）、再度、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｋｊ）を読み込む（ＳＴ３５）。ＣＰＵ５１は、読み込んだＰＯｋｊが所定の範囲内であるか否か判定する（ＳＴ３６）。
【０１３８】
ＣＰＵ５１は、出力（ＰＯｋｊ）が所定の範囲内になるまでステップＳＴ３４〜３６の動作を繰り返し、最終的な相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｋｊ）を記憶する（ＳＴ３７）。上記工程は、適当な補正グラフを選択する工程である。
【０１３９】
続いて、ＣＰＵ５１は、レーザ発振器３１ｂからの可動ビームを基準ピッチセンサＳＪ，ＳＩのセンター位置に制御する（ＳＴ３８）。センター位置に制御した際、ＣＰＵ５１は、ガルバノミラー３３ｂの指示値を保持したまま、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｉｊ）を読み込み（ＳＴ３９）、この値が有効範囲内か否かを判断する（ＳＴ４０）。すなわち、下限値：Ｖｌよりも大きいか否かが判定される。
【０１４０】
ステップＳＴ４０で有効範囲内であれば、ＣＰＵ５１は、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｉｊ）を記憶する（ＳＴ４２）。
【０１４１】
また、ステップＳＴ４０で範囲外（Ｖｌと等しいか小さい）であれば、ＣＰＵ５１は、ビーム光量を小さくし（ＳＴ４１）、再度、ステップＳＴ３３〜４０の動作を繰り返す。このようにＣＰＵ５１は、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｉｊ）が有効範囲内に収まるまでステップＳＴ３３〜４１の動作を繰り返す。すなわち、ＣＰＵ５１は、ビーム光量を小さくすることによって、補正グラフの傾きを小さく（寝せる）して、基準ピッチが有効範囲内に入るよう調整する。
【０１４２】
ＣＰＵ５１は、最後に記憶した相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力差（ＰＯｋｊ−ＰＯｉｊ）を計算し（ＳＴ４３）、基準ピッチに相当する相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力を演算する。
【０１４３】
ＣＰＵ５１は、基準ピッチ制御ルーチンが終了したら、再度、ビーム光量制御を実行する（ＳＴ３）。これは、前工程で可動ビームの光量を小さくしているため、再度、両ビームの光量をそろえるためである。すなわち、可動ビームの光量を固定ビームの光量と等しくなるように制御する。
【０１４４】
続いて、ＣＰＵ５１は、従来と同様に、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰ用いて固定ビーム通過位置を検知し（ＳＴ４）、その後、可動ビームを所望のピッチに制御する（ＳＴ５）。
【０１４５】
以上説明したように上記第３実施例によれば、センサを構成するフォトダイオードの感度ばらつき（感度大の場合）や回路定数のばらつきによって、相対位置検知センサの感度（傾き）が設計値よりも大きくなった場合でも、ビームの通過位置を正確に検知することができ、ビーム間のピッチを所定ピッチに制御することができる。
【０１４６】
次に、第４実施例について説明する。
【０１４７】
ビーム光量が所定のビーム光量よりも小さかった場合には、図１６に示す「γ」となる。すなわち、設計感度値αよりも、グラフの傾き（感度）が小さくなる。この場合、位置Ａに制御した時の相対位置検知センサ出力はｅ（Ｖｃ）となる。この電圧レベルＶｃは、有効範囲内であるため、その時の出力が記憶される。
【０１４８】
続いて、ＣＰＵ５１は、可動ビームを基準ピッチセンサＳＪ，ＳＩのセンター位置（位置Ｂ）に制御して、ビームの通過位置を保持したまま、相対位置センサＳＯ，ＳＰの出力を読み取る。この時の相対位置検知出力はｄ（Ｖｄ）となる。この電圧レベルＶｄもまた、有効範囲内であるため、その時の出力が記憶される。そこで、ＣＰＵ５１は、基準ピッチに相当する相対位置検知センサ出力を演算する。すなわち、（Ｖｃ−Ｖｄ）／（Ａ−Ｂ）である。
【０１４９】
ところが、上記の場合、相対位置検知センサ出力グラフの傾きが設計値よりも小さい（寝ている）ため、単位距離（本例では１μｍ）あたりの電圧値が小さい。すなわち、ビーム通過位置の検知精度が悪化してしまうことになる。検知精度が悪化した場合、当然、ビーム制御精度も悪化するため、出力画像にはピッチずれが生じる可能性がある（画質が悪化する）。
【０１５０】
上記問題は、センサを構成するフォトダイオードの感度ばらつき（感度小の場合）や回路定数のばらつきで同様のことが起こる可能性がある。例えば、フォトダイオードの感度ばらつき（設計値よりも感度小）の場合には、所定の光量のレーザビーム光を照射しても、フォトダイオードが出力する電流量が小さいため、相対位置検知センサの検知特性グラフの傾きは小さくなる（傾きが寝る）。図１６では、「γ」に相当する傾きとなる。
【０１５１】
また、回路定数の場合は、Ｉ／Ｖ変換器の抵抗値が小さい場合や、差動増幅器のゲインが小さい場合、また、積分器の積分定数（これは、積分器を構成する抵抗とコンデンサに依存）が大きい（鈍感な積分器）場合に同様の問題が生じる。
【０１５２】
第４実施例では、レーザ光量を所定の光量よりも大きくすることによって、上記問題を解決することを可能とする。
【０１５３】
第４実施例のビーム光相対位置制御ルーチンの流れについては、第３実施例と同様である。また、第４実施例の基本構成は、図１３に示したフローチャートであり、すでに説明済みであるので説明を省略する。第３実施例との相違点は、基準ピッチ制御ルーチンである。
【０１５４】
そこで、第４実施例の基準ピッチ制御ルーチンの動作を図１７のフローチャートを参照して説明する。
【０１５５】
まず、ＣＰＵ５１は、レーザドライバ３２ｂを用いて可動ビームであるレーザ発振器３１ｂを所定の光量で発光させる（ＳＴ５１）。ここでは前ルーチンの光量制御の結果に基づいた値で可動ビームを発光させる。なお、ステップＳＴ５１では、レーザドライバ３２ｂとレーザ発振器３１ｂを用いているが、レーザドライバ３２ｃとレーザ発振器３２ｃ、あるいはレーザドライバ３２ｄとレーザ発振器３２ｄを用いるようにしても良い。
【０１５６】
続いて、ＣＰＵ５１は、ビームアクチュエータであるガルバノミラー３３ｂを使用して、レーザ発振器３１ｂからの可動ビームをセンサ検知可能領域内に移動させ（ＳＴ５２）、基準ピッチセンサＳＫ，ＳＪのセンター位置に制御する（ＳＴ５３）。これは、図１６に示すポジションＡである。
【０１５７】
ＣＰＵ５１は、この時のガルバノミラー３３ｂの指示値を保持したまま、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの補正値を設定し（ＳＴ５４）、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｋｊ）を読み込む（ＳＴ５５）。この値が所定の範囲内であれば（ＳＴ５６）、ＣＰＵ５１は、この時の相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｋｊ）を記憶する（ＳＴ５７）。
【０１５８】
ステップＳＴ５６で、この値が範囲外であれば、先程と異なる補正値を相対位置検知センサＳＯ，ＳＰに対して設定し（ＳＴ５４）、再度、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｋｊ）を読み込む（ＳＴ５５）。ＣＰＵ５１は、読み込んだＰＯｋｊが所定の範囲内であるか否か判定する（ＳＴ５６）。
【０１５９】
ＣＰＵ５１は、出力（ＰＯｋｊ）が範囲内になるまでステップＳＴ５４〜５６の動作を繰り返し、最終的な相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｋｊ）を記憶する（ＳＴ５７）。図１６では、最終的にセンサ出力はｅ（Ｖｃ）となる。
【０１６０】
続いて、ＣＰＵ５１は、レーザ発振器３１ｂからの可動ビームを基準ピッチセンサＳＪ，Ｓ１のセンター位置に制御する（ＳＴ５８）。図１６に示すポジションＢである。
【０１６１】
センター位置に制御した際、ＣＰＵ５１は、ガルバノミラー３３ｂの指示値を保持したまま、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｉｊ）を読み込み（ＳＴ５９）、この値が有効範囲内か否かを判断する（ＳＴ６０）。すなわち、下限値：Ｖｌよりも大きいか否かが判定される。
【０１６２】
ステップＳＴ６０で有効範囲内であれば、ＣＰＵ５１は、ステップＳＴ６１へ移行する。
【０１６３】
また、ステップＳＴ６０で範囲外（Ｖｌと等しいか小さい）であれば、ＣＰＵ５１は、再度、相対位置検知センサの補正値を設定し、ＰＯｊｋ、ＰＯｉｊの値が有効範囲内に収まるようステップＳＴ５３〜６０の動作を繰り返す。
【０１６４】
ＰＯｋｊ、ＰＯｉｊがともに有効範囲内に収まった際（ＳＴ６０）、ＣＰＵ５１は、ＰＯｉｊの出力レベル（電圧）が所定のレベル以下であるかを判定する（ＳＴ６１）。
【０１６５】
相対位置検知センサグラフの傾きが小さい（寝ているため）ＰＯｊｋを所定のレベル内に制御した場合、ＰＯｉｊの出力レベルは設計値よりも大きくなっている。
【０１６６】
そこで、ＣＰＵ５１は、ＰＯｉｊのレベルによってグラフの傾きが小さいか否かを判断する（ＳＴ６１）。ＣＰＵ５１は、グラフの傾きが小さい場合（ＰＯｉｊが所定のレベルを超えている場合）は、レーザビームの光量を大きくする（ＳＴ６２）。レーザビームの光量を大きくすることによって、相対位置検知センサグラフの傾きは大きくなる（傾きがたつ）。
【０１６７】
それから、ＣＰＵ５１は、ＰＯｊｋ及びＰＯｉｊが所定の範囲内に収まるようステップＳＴ５３〜６１の動作を繰り返す。
【０１６８】
ステップＳＴ６１で所定のレベル以下となった際、ＣＰＵ５１は、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｉｊ）を記憶する（ＳＴ６３）。
【０１６９】
ＣＰＵ５１は、最後に記憶した相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力差（ＰＯｋｊ−ＰＯｉｊ）を計算し（ＳＴ６４）、基準ピッチに相当する相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力を演算する。
【０１７０】
以上説明したように上記第４実施例によれば、センサを構成するフォトダイオードの感度ばらつき（感度小の場合）や回路定数のばらつきによって、相対位置検知センサの感度（傾き）が設計値よりも小さくなった場合にでも、ビームの通過位置を正確に検知することができるため、ビーム間ピッチを所定のピッチに制御することができる。
【０１７１】
上述したように、ビーム光量やフォトダイオードの感度ばらつきや回路素子の定数ばらつきによって所定のセンサ感度が得られず、ビーム通過位置の検知精度及びビーム制御精度が悪化することによって、出力画像にピッチずれが生じ、画質が悪化するという問題を解決することが可能となる。
【０１７２】
次に、第５実施例について説明する。
【０１７３】
第３実施例や第４実施例によって、ビーム通過位置制御不能やビームピッチずれによる画質の悪化の問題は解決できる。しかしながら、第３実施例や第４実施例では、明確な感度を得ることが出来ない。そこで、本第５実施例では、所望の相対位置検知センサの出力特性を得ることかでき、所望の検知精度及びビーム制御精度感度を実現し、ピッチずれのない高画質の画像を出力できるようにする。
【０１７４】
ビーム光相対位置制御ルーチンの流れについては、第３実施例、第４実施例と同様である。また、第５実施例の基本構成は、図１３に示したフローチャートであり、すでに説明済みであるので説明を省略する。基準ピッチ制御ルーチンが、第４実施例と相違している。
【０１７５】
そこで、第５実施例の基準ピッチ制御ルーチンの動作を図１８のフローチャートを参照して説明する。
【０１７６】
なお、ＰＯｋｊとＰＯｉｊとを有効範囲内に制御するまでのステップＳＴ５１〜６０は第４実施例と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【０１７７】
ステップＳＴ６０でＰＯｋｊとＰＯｉｊとが有効範囲内となった際、ＣＰＵ１は、相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力（ＰＯｉｊ）を記憶する（ＳＴ７１）。ＣＰＵ５１は、最後に記憶した相対位置検知センサＳＯ，ＳＰの出力差（ＰＯｋｊ−ＰＯｉｊ）を計算する（ＳＴ７２）。
【０１７８】
ＣＰＵ５１は、ステップＳＴ７２で計算後、その値が所望の値「Ｖｐｏ」であるか否かを判定する（ＳＴ７３）。所望の値「Ｖｐｏ」は有効範囲内であれば自由に設定可能であるが、通常はセンサ出力の感度は高い方が望ましいので、例えば、Ｖｐｏ＝Ｖａ−Ｖｂに設定する。ＶａとＶｂとは、図１８に示す設計感度値αである。
【０１７９】
ＰＯｋｊ−ＰＯｉｊの差分がＶｐｏと等しくない場合、ＣＰＵ５１は、次の演算を行ってレーザビーム光量（レーザ発振器３１ｂ）を調整した後（ＳＴ７４）、ステップＳＴ５３に戻って再度基準ピッチ測定を行う。
【０１８０】
レーザビーム光量＝Ｐ１×Ｖｐｏ／（ＰＯｋｊ−ＰＯｉｊ）
上式は、測定、演算したセンサ出力と所望の出力（電圧値）の比を計算し、それに応じてレーザビーム光量を調整する。すなわち、センサ出力が所望の電圧値「Ｖｐｏ」の１／２であればビーム制御を実行するレーザビーム光量を２倍にして再度制御する。また、センサ出力が「Ｖｐｏ」の２倍であれば、ビーム制御を実行するレーザビーム光量を１／２倍にして再度制御する。
【０１８１】
ステップＳＴ７３で所望の値になった際、ＣＰＵ５１は、基準ピッチ制御ルーチンを終了する。
【０１８２】
以上説明したように上記第５実施例によれば、ビーム光量やフォトダイオードの感度ばらつきや回路素子の定数ばらつきがあっても、所望のセンサ感度を得ることができ、所望の（高精度の）ビーム通過位置の検知精度及びビーム制御精度を実現することができる。
【０１８３】
また、このような構成を有する画像形成装置は、ビーム光量やフォトダイオードの感度ばらつきや回路素子の定数ばらつきがあっても、所望のセンサ感度を得ることができ、所望の（高精度の）ビーム通過位置の検知精度及びビーム制御精度を実現して、ピッチずれや画質悪化のない画像を出力することができる。
【０１８４】
以上説明したように上記発明の実施の形態によれば、ビーム通過位置検知センサの誤検知を防ぎ、所望の位置にビーム位通過位置を調整することができるため高画質の画像形成装置を提供することができる。
【０１８５】
なお、本願発明は、上記（各）実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題（の少なくとも１つ）が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも１つ）が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】この発明の画像形成としてのデジタル複写機の概略構成を示す図。
【図２】光学ユニットの概略構成を示す図。
【図３】デジタル複写機の制御系の構成を示すブロック図。
【図４】第１実施例のビーム通過位置検知センサの検知動作を説明するための図。
【図５】第１実施例のビーム通過位置検知システムの構成を示す図。
【図６】第１実施例のビーム光量検知動作を説明するための図。
【図７】第１実施例に係るビーム光量検知システムの構成を示すブロック図。
【図８】第２実施例のビーム通過位置検知センサの検知動作を説明するための図。
【図９】第２実施例に係るビーム通過位置検知システムの構成を示すブロック図。
【図１０】第１実施例の構成と第２実施例の構成とを組み合わせた構成例を示す図。
【図１１】従来のビーム通過位置検知センサ出力とビーム通過位置を説明するための図。
【図１２】第３実施例に係るビーム通過位置検知システムの構成を示すブロック図。
【図１３】第３実施例のビーム光相対位置制御ルーチンを説明するためのフローチャート。
【図１４】ビーム光量制御ルーチンを説明するためのフローチャート。
【図１５】第３実施例の基準ピッチ測定ルーチンを説明するためのフローチャート。
【図１６】相対位置検知センサ出力を説明するための図。
【図１７】第４実施例の基準ピッチ測定ルーチンを説明するためのフローチャート。
【図１８】第５実施例の基準ピッチ測定ルーチンを説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【０１８７】
１…スキャナ部、２…プリンタ部、３…第１キャリッジ、４…第２キャリッジ、５…結像レンズ、６…光電素子、１３…光学系ユニット、１５…感光ドラム、１６…帯電チャージャ、１７…現像器、１８…転写チャージャ、２０…クリーナ、２６…定着器、３１ａ〜３１ｄ…レーザ発振器、３２ａ〜３２ｄ…レーザドライバ、３３ｂ〜３３ｄ…ガルバノミラー、３４ａ〜３４ｃ…ハーフミラー、３５…ポリゴンミラー、３６…ポリゴンモータ、３７…ポリゴンモータドライバ、３８…ビーム光検知部、４０…ビーム光検知部出力処理回路。
【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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【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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