(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、
この複数のビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光学的に合成したのち被走査面へ向けてそれぞれ反射し、前記複数のビーム光により前記被走査面を主走査方向に走査する走査手段と、
この走査手段により前記被走査面を走査する複数のビーム光の各パワーをそれぞれ検知するビーム光パワー検知手段と、
このビーム光パワー検知手段の各検知結果に基づき、前記被走査面を走査する複数のビーム光の各パワーの差が所定値以下になるよう前記複数のビーム光発生手段をそれぞれ制御するビーム光パワー制御手段と、
前記主走査方向に対して直交する副走査方向に第１の解像度に対応した間隔で直線的に配設された複数の受光素子を含み、該複数の受光素子を用いて、前記走査ユニットにより前記被走査面を走査する複数のビーム光の前記副走査方向通過位置を検知する第１のビーム光位置検知手段と、
前記第１の解像度とは異なる第２の解像度に対応した間隔で前記副走査方向に直線的に配設された複数の受光素子を含み、該複数の受光素子を用いて、前記走査ユニットにより前記被走査面を走査する複数のビーム光の前記副走査方向通過位置を検知する第２のビーム光位置検知手段と、
前記第１および第２のビーム光位置検知手段の各検知結果に基づき、前記走査手段により走査される複数のビーム光の前記被走査面における通過位置が、前記第１又は第２解像度に対応する適正位置となるよう制御するビーム光通過位置制御手段とを具備し、
前記ビーム光パワー検知手段は第１受光素子と、該第１受光素子の両側に配置された第２及び第３受光素子と、前記第１受光素子の出力を積分する積分器と、この積分器の積分結果をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器を含み、前記第２受光素子上を前記ビーム光が通過したときに前記積分器はリセットされ、同時に積分を開始し、前記Ａ／Ｄ変換器は前記第３受光素子上を前記ビーム光が通過したときに変換を行うことを特徴とするビーム光走査装置。
【請求項２】
前記ビーム光パワー制御手段によるパワー制御及び前記ビーム通過位置制御手段による位置制御は、前記装置の電源投入直後及び所定時間毎に行われることを特徴とする請求項１記載のビーム光走査装置。
【請求項３】
ビーム光通過位置制御手段は、各ビーム光のパワーが前記ビーム光パワー制御手段により制御された後、各ビーム光の前記被走査面における通過位置を制御することを特徴とする請求項１記載のビーム光走査装置。
【請求項４】
前記ビーム光パワー検知手段の第１〜第３受光素子、前記第１のビーム光位置検知手段に含まれる前記複数の受光素子、及び前記第２のビーム光位置検知手段に含まれる前記複数の受光素子を、一体的に保持する保持手段を具備することを特徴とする請求項１記載のビーム光走査装置。
【請求項５】
請求項１〜５の内、いずれか１項記載のビーム光走査装置と、前記ビーム光走査装置からのビーム光によりその表面上を走査露光される像担持体と、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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、複数のレーザビーム光により単一の感光体ドラム上を同時に走査露光して上記感光体ドラム上に単一の静電潜像を形成するためのビーム光走査装置、および、これを用いたデジタル複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、たとえば、レーザビーム光による走査露光と電子写真プロセスとにより画像形成を行なうデジタル複写機が種々開発されている。
【０００３】
そして、最近では、さらに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、複数のレーザビーム光を発生させ、これら複数のレーザビーム光により複数ラインずつの同時走査が行なわれるようにしたデジタル複写機が開発されている。
【０００４】
このようなマルチビーム方式のデジタル複写機においては、レーザビーム光を発生する複数の半導体レーザ発振器、これら複数のレーザ発振器から出力される各レーザビーム光を感光体ドラムへ向けて反射し、各レーザビーム光により感光体ドラム上を走査するポリゴンミラーなどの多面回転ミラー、および、コリメータレンズやｆ−θレンズなどを主体に構成される、ビーム光走査装置としての光学系ユニットを備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光学系ユニットの構成では、感光体ドラム上（被走査面）で複数のビーム光相互の位置関係を理想的な位置関係にするのは非常に困難で、これを実現するためには、非常に高い部品精度と組立精度が要求され、装置のコストアップの要因となっていた。
【０００６】
また、理想の位置関係に組立てたとしても、温度変化や湿度変化などの環境変化、あるいは、経時変化によってレンズの形状がわずかに変化したり、部品相互の位置関係がわずかに変化するだけで、ビーム光相互の位置関係が狂ってしまい、高品質な画像を形成することができなくなる。したがって、このような光学系を実現するためには、これらの変化に強い構造や部品を用いる必要があった。
【０００７】
ここで、マルチビームにおいて、位置ずれしたビーム光を用いて画像を形成した場合に起り得る画像不良について、図５７および図５８を用いて説明する。
【０００８】
たとえば、図５７（ａ）に示すような「Ｔ」の文字を形成する場合、ビーム光の通過位置が、所定の位置からはずれていると、図５７（ｂ）に示すような画像になってしまう。この図の例は、４つのビーム光ａ〜ｄを用いた場合で、ビーム光ｂの通過位置が所定位置からはずれ、ビーム光ａとｂの間隔が狭く、ビーム光ｂとｃの間隔が広くなった例である。
【０００９】
図５８（ａ）は、それぞれのビーム光の発光タイミングが、正しく制御されていない場合の画像の例である。図より明らかなように、ビーム光相互の発光タイミングが正しく制御されないと、主走査方向の画像形成位置が狂い、縦線がまっすぐに形成されない。
【００１０】
図５８（ｂ）は、ビーム光の通過位置とビーム光の発光タイミングの両方が正しく制御されていない場合の画像で、副走査方向の画像不良と、主走査方向の画像不良が同時に起こっている。
【００１１】
このように、マルチビームで画像を形成する際には、複数のビーム光の通過位置を検知するビーム光検知装置を高精度に取付けて、副走査方向のビーム光通過位置を常に所定の間隔になるように制御することと、主走査方向の画像形成位置を揃えるために、それぞれのビーム光の発光タイミングを高精度に制御する必要がある。
【００１２】
また、マルチビーム光学系を用いて高画質の画像を得るための条件しては、
（１）各ビーム光の感光体ドラム上での光パワーが等しいこと、
（２）ビーム光相互の位置関係（副走査方向の通過位置）が所定の関係になっていること、
（３）主走査方向の画像形成のための露光タイミングがビーム光相互の位置関係に応じて正しく制御されていること、
を満たすことがあげられる。
【００１３】
ここで、ポイントとなるのは、（１）を成立させること、さらに（１）の感光体ドラム上での光パワーが等しくないと、（２）と（３）の制御が正しく動作しているとしても、実質上正しくないことが起こり得るということである。すなわち、（２）、（３）の制御精度は、ビーム光のパワーに依存している。
【００１４】
したがって、感光体ドラム上を走査する各ビーム光、すなわち、複数のレーザ発振器から出力される各ビーム光が、ハーフミラーなどの光学手段で合成された後で同じパワーとなるように制御する必要がある。
【００１６】
本発明は、複数のビーム光を用いる場合、被走査面における各ビーム光のパワーを容易に均一に制御し、複数の解像度において前記被走査面における複数のビーム光相互の位置関係を常に理想的な位置に高精度に制御でき、よって常に高画質を維持することができるビーム光走査装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のビーム光走査装置は、ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、この複数のビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光学的に合成したのち被走査面へ向けてそれぞれ反射し、前記複数のビーム光により前記被走査面を主走査方向に走査する走査手段と、この走査手段により前記被走査面を走査する複数のビーム光の各パワーをそれぞれ検知するビーム光パワー検知手段と、このビーム光パワー検知手段の各検知結果に基づき、前記被走査面を走査する複数のビーム光の各パワーの差が所定値以下になるよう前記複数のビーム光発生手段をそれぞれ制御するビーム光パワー制御手段と、前記主走査方向に対して直交する副走査方向に第１の解像度に対応した間隔で直線的に配設された複数の受光素子を含み、該複数の受光素子を用いて、前記走査ユニットにより前記被走査面を走査する複数のビーム光の前記副走査方向通過位置を検知する第１のビーム光位置検知手段と、前記第１の解像度とは異なる第２の解像度に対応した間隔で前記副走査方向に直線的に配設された複数の受光素子を含み、該複数の受光素子を用いて、前記走査ユニットにより前記被走査面を走査する複数のビーム光の前記副走査方向通過位置を検知する第２のビーム光位置検知手段と、前記第１および第２のビーム光位置検知手段の各検知結果に基づき、前記走査手段により走査される複数のビーム光の前記被走査面における通過位置が、前記第１又は第２解像度に対応する適正位置となるよう制御するビーム光通過位置制御手段とを具備し、前記ビーム光パワー検知手段は第１受光素子と、該第１受光素子の両側に配置された第２及び第３受光素子と、前記第１受光素子の出力を積分する積分器と、この積分器の積分結果をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器を含み、前記第２受光素子上を前記ビーム光が通過したときに前記積分器はリセットされ、同時に積分を開始し、前記Ａ／Ｄ変換器は前記第３受光素子上を前記ビーム光が通過したときに変換を行う。
【００１９】
また、本発明のビーム光走査装置では、前記ビーム光パワー制御手段によるパワー制御及び前記ビーム通過位置制御手段による位置制御は、前記装置の電源投入直後及び所定時間毎に行われる。
【００２０】
前記ビーム光通過位置制御手段は、各ビーム光のパワーが前記ビーム光パワー制御手段により制御された後、各ビーム光の前記被走査面における通過位置を制御する。
【００２１】
また、本発明のビーム光走査装置は、前記ビーム光パワー検知手段の第１〜第３受光素子、前記第１のビーム光位置検知手段に含まれる前記複数の受光素子、及び前記第２のビーム光位置検知手段に含まれる前記複数の受光素子を一体的に保持する保持手段を具備する。
【００２２】
更に、本発明による画像形成装置は、上述したビーム光走査装置と、前記ビーム光走査装置からのビーム光によりその表面上を走査露光される像担持体とを具備する。
【００２３】
本発明によれば、複数のビーム光を用いる場合、被走査面における各ビーム光のパワーを容易に均一に制御し、複数の解像度において前記被走査面における複数のビーム光相互の位置関係を常に理想的な位置に高精度に制御でき、よって常に高画質を維持することができるビーム光走査装置および画像形成装置が提供される。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３５】
図１は、本実施の形態に係るビーム光走査装置が適用される画像形成装置としてのデジタル複写機の構成を示すものである。すなわち、このデジタル複写機は、たとえば、画像読取手段としてのスキャナ部１、および、画像形成手段としてのプリンタ部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。
【００３６】
図１において、原稿Ｏは透明ガラスからなる原稿台７上に下向きに置かれ、その原稿Ｏの載置基準は原稿台７の短手方向の正面右側がセンタ基準になっている。原稿Ｏは、開閉自在に設けられた原稿固定カバー８によって原稿台７上に押え付けられる。
【００３７】
原稿Ｏは光源９によって照明され、その反射光はミラー１０，１１，１２、および、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ように構成されている。ここで、上記光源９およびミラー１０を搭載した第１キャリジ３と、ミラー１１，１２を搭載した第２キャリジ４は、光路長を一定にするように２：１の相対速度で移動するようになっている。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。
【００３８】
以上のようにして、原稿台７上に載置された原稿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、その読取り出力は、図示しない画像処理部において画像の濃淡を示す８ビットのデジタル画像信号に変換される。
【００３９】
プリンタ部２は、光学系ユニット１３、および、被画像形成媒体である用紙Ｐ上に画像形成が可能な電子写真方式を組合わせた画像形成部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が行なわれた後、半導体レーザ発振器からのレーザビーム光  （以降、単にビーム光と称す）に変換される。ここに、本実施の形態では、半導体レーザ発振器を複数個（２個以上）使用するマルチビーム光学系を採用している。
【００４０】
光学系ユニット１３の構成については後で詳細を説明するが、ユニット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し、これらから出力される複数のビーム光は、ポリゴンミラーで反射されて走査光となり、ユニット外部へ出力されるようになっている。
【００４１】
光学系ユニット１３から出力される複数のビーム光は、像担持体としての感光体ドラム１５上の露光位置Ｘの地点に必要な解像度を持つスポットの走査光として結像され、走査露光される。これによって、感光体ドラム１５上には、画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【００４２】
感光体ドラム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、剥離チャージャ１９、および、クリーナ２０などが配設されている。感光体ドラム１７は、駆動モータ（図示せず）により所定の外周速度で回転駆動され、その表面に対向して設けられている帯電チャージャ１６によって帯電される。帯電された感光体ドラム１５上の露光位置Ｘの地点に複数のビーム光（走査光）がスポット結像される。
【００４３】
感光体ドラム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）により現像される。現像によりトナー像を形成された感光体ドラム１５は、転写位置の地点で給紙系によりタイミングをとって供給される用紙Ｐ上に転写チャージャ１８によって転写される。
【００４４】
上記給紙系は、底部に設けられた給紙カセット２１内の用紙Ｐを、給紙ローラ２２と分離ローラ２３とにより１枚ずつ分離して供給する。そして、レジストローラ２４まで送られ、所定のタイミングで転写位置まで供給される。転写チャージャ１８の下流側には、用紙搬送機構２５、定着器２６、画像形成済みの用紙Ｐを排出する排紙ローラ２７が配設されている。これにより、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、その後、排紙ローラ２７を経て外部の排紙トレイ２８に排紙される。
【００４５】
また、用紙Ｐへの転写が終了した感光体ドラム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。
【００４６】
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なわれる。
【００４７】
以上説明したように、原稿台７上に置かれた原稿Ｏは、スキャナ部１で読取られ、その読取り情報は、プリンタ部２で一連の処理を施された後、用紙Ｐ上にトナー画像として記録されるものである。
【００４８】
次に、光学系ユニット１３について説明する。
【００４９】
図２は、光学系ユニット１３の構成と感光体ドラム１５の位置関係を示している。光学系ユニット１３は、たとえば、４つのビーム光発生手段としての半導体レーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを内蔵していて、それぞれのレーザ発振器３１ａ〜３１ｄが、同時に１走査ラインずつの画像形成を行なうことで、ポリゴンミラーの回転数を極端に上げることなく、高速の画像形成を可能としている。
【００５０】
すなわち、レーザ発振器３１ａはレーザドライバ３２ａで駆動され、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、光路変更手段としてのガルバノミラー３３ａに入射する。ガルバノミラー３３ａで反射されたビーム光は、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に入射する。
【００５１】
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、一定方向に走査することになる。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レンズのｆ−θ特性により、これを通過することによって、一定速度で、ビーム光位置検知手段およびビーム光通過タイミング検知手段およびビーム光パワー検知手段としてのビーム光検知装置３８の受光面、および、感光体ドラム１５上を走査することになる。
【００５２】
レーザ発振器３１ｂは、レーザドライバ３２ｂで駆動され、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。ポリゴンミラー３５以降の経路は、上述したレーザ発振器３１ａの場合と同じで、図示しないｆ−θレンズを通過し、一定速度でビーム光検知装置３８の受光面および感光体ドラム１５上を走査する。
【００５３】
レーザ発振器３１ｃは、レーザドライバ３２ｃで駆動され、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。ポリゴンミラー３５以降の経路は、上述したレーザ発振器３１ａ，３１ｂの場合と同じで、図示しないｆ−θレンズを通過し、一定速度でビーム光検知装置３８の受光面および感光体ドラム１５上を走査する。
【００５４】
レーザ発振器３１ｄは、レーザドライバ３２ｄで駆動され、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。ポリゴンミラー３５以降の経路は、上述したレーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃの場合と同じで、図示しないｆ−θレンズを通過し、一定速度でビーム光検知装置３８の受光面および感光体ドラム１５上を走査する。
【００５５】
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）回路を内蔵しており、後で説明する主制御部（ＣＰＵ）５１から設定される発光パワーレベルで常にレーザ発振器３１ａ〜３１ｄを発光動作させるようになっている。
【００５６】
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。
【００５７】
したがって、４つのビーム光は、同時に感光体ドラム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。
【００５８】
ガルバノミラー３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、副走査方向のビーム光相互間の位置関係を調整（制御）するためのものであり、それぞれを駆動するガルバノミラー駆動回路３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄが接続されている。
【００５９】
ビーム光検知装置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をそれぞれ検知するためのものであり、その受光面が感光体ドラム１５の表面と同等になるよう、感光体ドラム１５の端部近傍に配設されている。このビーム光検知装置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３３ａ，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（強度）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）。これらの制御を行なうための信号を生成するために、ビーム光検知装置３８には、ビーム光検知装置出力処理回路４０が接続されている。
【００６０】
次にビーム光検知装置３８について説明する。
【００６１】
図３は、ビーム光検知装置３８の構成とビーム光の走査方向の関係を模式的に示している。４つの半導体レーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄからのビーム光ａ〜ｄは、左から右へとポリゴンミラー３５の回転によって走査され、ビーム光検知装置３８上を横切る。
【００６２】
ビーム光検知装置３８は、第１の光検知部としての縦に長い２つのセンサパターンＳ１，Ｓ２、この２つのセンサパターンＳ１，Ｓ２に挟まれるように配設された第２，第３の光検知部としての７つのセンサパターンＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦ，ＳＧ、センサパターンＳ１の隣接部位（図面に対し右隣り）に設けられた第４の光検知部としての１つのセンサパターンＳＨ、および、これら各センサパターンＳ１，Ｓ２，ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦ，ＳＧ，ＳＨを一体的に保持する保持手段としての保持基板３８ａから構成されている。なお、センサパターンＳ１，Ｓ２，ＳＡ〜ＳＧ，ＳＨは、たとえば、フォトダイオードによって構成されている。
【００６３】
ここに、センサパターンＳ１は、ビーム光の通過を検知して、後述する積分器のリセット信号（積分動作開始信号）を発生するパターン、センサパターンＳ２は、同じくビーム光の通過を検知して、後述するＡ／Ｄ変換器の変換開始信号を発生するパターンである。センサパターンＳＡ〜ＳＧは、ビーム光の通過位置を検知するパターンである。また、センサパターンＳＨは、ビーム光のパワーを検知するためのパターンである。
【００６４】
センサパターンＳ１，Ｓ２は、図３に示すように、ガルバノミラー３３ａ〜３３ｄの位置に関係なく、ポリゴンミラー３５によって走査されるビーム光ａ〜ｄが必ず横切るように、ビーム光の走査方向に対して直角方向に長く形成されている。たとえば、本例では、ビーム光の走査方向の幅Ｗ１，Ｗ３が２００μｍであるのに対し、ビーム光の走査方向に直角な方向の長さＬ１は２０００μｍである。
【００６５】
センサパターンＳＡ〜ＳＧは、図３に示すように、センサパターンＳ１とＳ２の間で、ビーム光の走査方向と直角な方向に積み重なるように配設されていて、その配設長さはセンサパターンＳ１，Ｓ２の長さＬ１と同一となっている。なお、センサパターンＳＡ〜ＳＧのビーム光の走査方向の幅Ｗ２は、たとえば、６００μｍである。
【００６６】
センサパターンＳＨは、図から明らかなように、副走査方向のサイズ（ビーム光の走査方向に直角な方向のサイズ）が、センサパターンＳ１，Ｓ２の長さＬ１と同じく、充分大きなサイズを有しており、このビーム光検知装置３８をビーム光がよぎる際には、必ずこのセンサパターンＳＨ上をビーム光が通過するようになっている。
【００６７】
図４は、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳＡ〜ＳＧのパターン形状を拡大して示したものである。
【００６８】
センサパターンＳＢ〜ＳＦのパターン形状は、たとえば、３２．３μｍ×６００μｍの長方形であり、ビーム光の走査方向と直角方向に約１０μｍの微少なギャップＧが形成されている。したがって、ギャップ間の配設ピッチは４２．３μｍになっている。また、センサパターンＳＡとＳＢ、センサパターンＳＦとＳＧのギャップも約１０μｍになるように配設されている。なお、センサパターンＳＡ，ＳＧのビーム光の走査方向と直角方向の幅は、センサパターンＳＢ〜ＳＦの幅よりも大きくしてある。
【００６９】
このように構成されたビーム光検知装置３８の出力を用いた制御の詳細は後述するが、４２．３μｍピッチに形成されたギャップが、ビーム光ａ，ｂ，ｃ，ｄの通過位置を所定のピッチ（本例では４２．３μｍ）間隔に制御するための目標となる。すなわち、ビーム光ａはセンサパターンＳＢとＳＣによって形成されたギャップＧ（Ｂ−Ｃ）が、ビーム光ｂはセンサパターンＳＣとＳＤによって形成されたギャップＧ（Ｃ−Ｄ）が、ビーム光ｃはセンサパターンＳＤとＳＥによって形成されたギャップＧ（Ｄ−Ｅ）が、ビーム光ｄはセンサパターンＳＥとＳＦによって形成されたギャップＧ（Ｅ−Ｆ）が、それぞれ通過位置の目標となる。
【００７０】
次に、図５を用いて、このようなセンサパターンを有したビーム光検知装置３８の特徴について説明する。
【００７１】
先に説明したように、本ビーム光検知装置３８は、その受光面が感光体ドラム１５と同等の位置になるよう、感光体ドラム１５の端部近傍、あるいは、ポリゴンミラー３５から感光体ドラム１５までの距離と同等の光路長を得ることのできる位置に配設されるものである。このように配置されたビーム光検知装置３８で、ビーム光の通過位置を正確に捉えるには、先に説明したセンサパターンが、ビーム光の通過方向に対して、直角平行に配置されるのが理想である。しかし、実際には、ビーム光検知装置３８の取付けには多少の傾きが生じる。
【００７２】
このような取付け位置が理想の位置に対して傾いてしまうことに対し、本例のビーム光検知装置３８においては、センサパターンの配置を、ビーム光ごとの通過位置を検知するためのポイントがビーム光の通過方向に対してずれないように配置することによって、ビーム光検知装置３８が多少傾いて取付けられたとしても、検知ピッチの狂いが最小限に抑えられるよう構成されている。
【００７３】
さらに、後に詳細に説明するが、このビーム光検知装置３８の出力を処理する出力処理回路に積分器が設けられているため、ビーム光検知装置３８がどのように傾いても、ビーム光の通過位置検知結果に及ぼす影響を最小限に抑えることができる。
【００７４】
図５（ａ）は、本例のビーム光検知装置３８がビーム光の走査方向に対して傾いて取付けられた場合のセンサパターンＳＡ〜ＳＧとビーム光ａ〜ｄの走査位置の関係を示したものである。ただし、図では、ビーム光検知装置３８に対してビーム光ａ〜ｄの走査方向が傾いているように表現している。図中のビーム光ａ〜ｄの走査ラインは理想の間隔（４２．３μｍピッチ）に制御された場合のものである。
【００７５】
また、センサパターンＳＡ〜ＳＧの間には、本センサパターンにおける制御目標ポイント（白丸）を示した。このポイントは、後で詳細に説明するように、積分器の効果により、ビーム光ａ〜ｄが斜めに入射されてもパターン間の真ん中（中間）になる。
【００７６】
さて、図から明らかなように、理想的な間隔（４２．３μｍピッチ）に制御された走査ラインの軌跡は、本センサパターンＳＡ〜ＳＧ上の制御目標のほぼ中心を通ることになる。すなわち、本例のビーム光検知装置３８は、多少傾いて取付けられたとしても、その検出精度に与える影響が極めて少ないのである。
【００７７】
たとえば、ビーム光検知装置３８が、ビーム光の走査ラインに対して、５度傾いて取付けられた場合、本来、４２．３μｍピッチを目標に制御されるべき各ビーム光の走査位置ピッチは、傾きが原因となるビーム光検知装置３８の検出誤差により、４２．１４μｍピッチを目標に制御される。このときの誤差は、約０．１６μｍ（０．０３％）であり、この通り制御されれば、画質に与える影響は極めて小さい。なお、この値は三角関数を用いて簡単に求めることができるが、ここでは詳細に説明しない。
【００７８】
このように、本例のビーム光検知装置３８のセンサパターンＳＡ〜ＳＧを用いれば、ビーム光検知装置３８の傾きに対する取付け精度が多少悪くとも、正確にビーム光の走査位置を検知することが可能となる。
【００７９】
一方、図５（ｂ）に示すビーム光検知装置８０は、従来用いられていた、本発明のビーム光検知装置３８と同様の機能を実現するためのセンサパターンの一例である。
【００８０】
このようなセンサパターンを採用した場合、ビーム光ａ〜ｄの走査方向に対して、わずかでも傾いて取付けられると、ビーム光の通過位置を正確に検知できない。その原因は、各ビーム光ａ〜ｄの通過位置を検知するセンサパターン（この例ではＳ３＊，Ｓ４＊，Ｓ５＊，Ｓ６＊：＊はａ，ｂを示す）が、ビーム光の走査方向に対して距離を置いて配置されているところにある。すなわち、ビーム光の走査方向に対して、距離があればあるほど、わずかな傾きに対しても大きな検出誤差となる。
【００８１】
図５（ｂ）にも、図５（ａ）と同様に、ビーム光検知装置８０が傾いて取付けられたことを想定し、理想的な間隔（４２．３μｍピッチ）に制御された走査ラインの軌跡を示した。図５（ｂ）から明らかなように、従来のビーム光検知装置８０は、図５（ａ）に示す本例のビーム光検知装置３８に比べ、はるかに取付け精度を要求されることが分かる。
【００８２】
たとえば、図５（ａ）のビーム光検知装置３８と同様に、仮に、図５（ｂ）のビーム光検知装置８０が５度傾いて取付けられ、センサパターンＳ３ａ，Ｓ３ｂとＳ６ａ，Ｓ６ｂとの距離が９００μｍであるとすると、ビーム光ｄの制御目標は、理想の位置から７８．３４μｍもずれることになる。この値は、本例の目標制御ピッチである４２．３μｍをはるかに上回る誤差であり、画質に重大な欠点を与える。したがって、このようなビーム光検知装置８０を用いる場合、少なくともビーム光の走査方向に対する傾きについては、非常に高い取付け精度が要求されることになる。
【００８３】
従来は、このような問題点を補うために、多少の感度を犠牲にしても、極力ビーム光の走査方向のセンサパターン幅Ｗを小さくし、ビーム光の走査方向に対し、ビーム光の通過位置検知ポイントが離れないよう考慮する必要がある。また、感度不足を補うために、ビーム光の通過位置を検知する際、レーザ発振器のパワーを上げたり、ポリゴンモータの回転数を落とすなどすることが必須であった。
【００８４】
次に、制御系について説明する。
【００８５】
図６は、主にマルチビーム光学系の制御を主体にした制御系を示している。すなわち、５１は全体的な制御を司る主制御部で、たとえば、ＣＰＵからなり、これには、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３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ、信号処理手段としてのビーム光検知装置出力処理回路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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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、たとえば、周知のシェーディング補正、各種フィルタリング処理、階調処理、ガンマ補正などを施こす。
【００８９】
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。
【００９０】
同期回路５５は、各ビーム光のビーム光検知装置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。
【００９１】
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）画像形成が行なわれるものである。
【００９２】
また、同期回路５５には、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、各ビーム光の画像形成タイミングを取るために、ビーム光の順にしたがってビーム光検知装置３８上でそれぞれのレーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを発光動作させる論理回路などが含まれている。
【００９３】
ここで、ビーム光のパワーがばらついた場合の、主走査方向の画像形成精度に与える影響について説明する。
【００９４】
本例では、センサパターンＳ１あるいはＳ２を各ビーム光が通過するタイミングを基に、各レーザ発振器の発光タイミングを制御している。すなわち、図６において、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ１あるいはＳ２の出力は、ビーム光検知装置出力処理回路４０で波形整形され、主走査方向の同期信号として同期回路５５に入力される。この同期信号を基に、画像データＩ／Ｆ５６から各ビーム光の通過タイミングに合わせて、画像データが各レーザドライバ３２ａ〜３２ｄに送られ、正しい画像が形成されるようになっている。
【００９５】
さて、ここで図７を用いて、マルチビーム光学系における各ビーム光間でパワーが異なった場合の同期精度について説明する。図７は、主走査方向の画像形成精度が、ビーム光のパワーに依存することを説明するための図である。
【００９６】
図７に、ビーム光のパワーが３段階（Ａ，Ｂ，Ｃ）に異なっている場合のセンサパターン出力、並びに、その出力を基に波形整形されて生成された同期信号を示した。センサパターン出力（アナログ信号）Ａは、ビーム光のパワーが小さい場合を示したもので、３つの中で一番小さい山形となる。このセンサパターン出力Ａを、図に示した閾値レベルＴＨで２値化（波形整形）すると、小さなパルス信号（Ａの同期信号）となる。
【００９７】
これに対して、センサパターン出力Ｃは、ビーム光のパワーが大きい場合を示したもので、３つの中で一番大きい山形となる。このセンサパターン出力Ｃを同様に、図に示した閾値レベルＴＨで２値化すると、最も大きなパルス信号（Ｃの同期信号）となる。
【００９８】
センサパターン出力Ｂおよびその同期信号は、センサパターン出力ＡとＣとの間のビーム光のパワーの場合を示している。
【００９９】
このような、たとえばＡ，Ｂ，Ｃの３種の同期信号のエッジ（立上がりあるいは立下がり）を基に、画像形成のためのレーザ発光タイミングを制御すると、たとえば、図５８に示すように、ビーム光のパワーが異なるライン間で主走査方向に画像がずれることになる。これは、図７に示すように、同期信号のエッジと中心の位相とが一致しないからである。
【０１００】
以上説明したように、マルチビーム光学系を用いて、主走査方向に位置ずれのない画像を形成するには、同期信号を生成するためのセンサパターン（感光体ドラム）上を、各ビーム光が同一のパワーで走査する必要がある。
【０１０１】
図６の説明に戻って、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。
【０１０２】
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形成出力できる構成となっている。なお、外部Ｉ／Ｆ５９から入力される画像データは、一旦ページメモリ５８に格納された後、画像データＩ／Ｆ５６を介して同期回路５５へ送られる。
【０１０３】
また、本デジタル複写機が、たとえば、ネットワークなどを介して外部から制御される場合には、外部通信Ｉ／Ｆ５４がコントロールパネル５３の役割を果たす。
【０１０４】
ガルバノミラー駆動回路３９ａ，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３３ａ，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３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄを介して、ガルバノミラー３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄの各角度を自由に制御することができる。
【０１０５】
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。主制御部５１は、このポリゴンモータドライバ３７に対し、回転開始、停止と回転数の切換えを行なうことができる。回転数の切換えは、ビーム光検知装置３８でビーム光の通過位置を確認する際に、必要に応じて、所定の回転速度よりも回転数を落すときに用いる。
【０１０６】
レーザドライバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、先に説明した同期回路５５からのビーム光の走査に同期したレーザ変調信号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。
【０１０７】
また、主制御部５１は、それぞれのレーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが発光動作するパワーを、各レーザドライバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄに対して設定する。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。
【０１０８】
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３３ａ，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）、および、ビーム光の到来順序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。
【０１０９】
次に、ビーム光の通過（走査）位置制御について詳細に説明する。
【０１１０】
図８は、図３のビーム光検知装置３８を用いたときのビーム光の通過位置制御を説明するための図であり、図６のブロック図のうちのビーム光制御に着目し、その制御に関連する部分を抜き出して詳細に示したものである。
【０１１１】
先に説明したように、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ１，Ｓ２からは、ビーム光が通過したことを示すパルス状の信号が出力される。また、複数のセンサパターンＳＡ〜ＳＧ，ＳＨからは、ビーム光の通過位置に応じてそれぞれ独立した信号が出力される。
【０１１２】
この複数のセンサパターンＳＡ〜ＳＧ，ＳＨのうち、センサパターンＳＡ，ＳＧ，ＳＨの各出力信号は、増幅器６１，６２，９９（以後、増幅器Ａ，Ｇ，Ｈと言うこともある）にそれぞれ入力される。なお、増幅器６１，６２，９９の各増幅率は、ＣＰＵからなる主制御部５１によって設定されるようになっている。
【０１１３】
また、複数のセンサパターンＳＡ〜ＳＧのうち、センサパターンＳＢ〜ＳＦの各出力信号は、センサパターンＳＢ〜ＳＦのうち隣り合う出力信号の差を増幅する差動増幅器６３〜６６（以後、差動増幅器Ｂ−Ｃ，Ｃ−Ｄ，Ｄ−Ｅ，Ｅ−Ｆと言うこともある）にそれぞれ入力される。ここに、差動増幅器６３は、センサパターンＳＢ，ＳＣの各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６４は、センサパターンＳＣ，ＳＤの各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６５は、センサパターンＳＤ，ＳＥの各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６６は、センサパターンＳＥ，ＳＦの各出力信号の差を増幅する。
【０１１４】
増幅器６１〜６６，９９の各出力信号は、それぞれ選択回路（アナログスイッチ）４１に入力される。選択回路４１は、主制御部（ＣＰＵ）５１からのセンサ選択信号により、積分器４２へ入力する信号を選択する。選択回路４１にて選択された増幅器の出力信号は、積分器４２に入力されて積分される。
【０１１５】
一方、センサパターンＳ１から出力されるパルス状の信号も、積分器４２に入力されている。このセンサパターンＳ１からのパルス状の信号は、積分器４２をリセットすると同時に新たな積分動作を開始させるリセット信号（積分動作開始信号）として用いられる。なお、積分器４２の役割は、ノイズの除去作用と、ビーム光検知装置３８の取付け傾きの影響除去などであるが、詳しくは後述する。
【０１１６】
積分器４２の出力は、Ａ／Ｄ変換器４３へ入力される。また、センサパターンＳ２から出力されるパルス状の信号も、Ａ／Ｄ変換器４３へ入力されている。Ａ／Ｄ変換器４３のＡ／Ｄ変換動作は、センサパターンＳ２からの信号が変換開始信号として印加されることによって開始される。すなわち、ビーム光がセンサパターンＳ２を通過するタイミングでＡ／Ｄ変換が開始される。
【０１１７】
このように、センサパターンＳ１からのパルス信号により、ビーム光がセンサパターンＳＡ〜ＳＧを通過する直前に積分器４２をリセットすると同時に積分動作を開始させ、ビーム光がセンサパターンＳＡ〜ＳＧ上を通過している間は、積分器４２はビーム光の通過位置を示す信号を積分する。
【０１１８】
そして、ビーム光がセンサパターンＳＡ〜ＳＧ上を通過し終えた直後に、センサパターンＳ２からのパルス信号をトリガに、積分器４２で積分した結果をＡ／Ｄ変換器４３でＡ／Ｄ変換することにより、ノイズが少なく、ビーム光通過位置検知についてはビーム光検知装置３８の取付け傾きの影響が除去された検知信号をデジタル信号に変換することができる。
【０１１９】
また、パワーを測定したいビーム光のレーザ発振器を強制的に発光させ、ポリゴンミラー３５によってビーム光検知装置３８上を所定の速度で走査させ、センサパターンＳＨから出力される電気信号を、増幅器９９（Ｈ）で増幅し、センサパターンＳ１，Ｓ２から出力されるパルス信号のタイミングに基づき、積分器４２で積分して、Ａ／Ｄ変換器４３でＡ／Ｄ変換し、主制御部５１に取込むことにより、感光体ドラム１５上でのビーム光のパワーを検知することができるようになっている。
【０１２０】
なお、Ａ／Ｄ変換を終了したＡ／Ｄ変換器４３は、主制御部５１に対し、処理が終了したことを示す割込信号ＩＮＴを出力するようになっている。
【０１２１】
ここに、増幅器６１〜６６，９９、選択回路４１、積分器４２、および、Ａ／Ｄ変換器４３は、ビーム光検知装置出力処理回路４０を構成している。
【０１２２】
このようにして、デジタル信号に変換されたビーム光検知装置３８からのビーム光パワー検知信号およびビーム光位置検知信号は、感光体ドラム１５上での相対的なビーム光パワー情報あるいはビーム光位置情報として主制御部５１に入力され、それぞれのビーム光の感光体ドラム１５上での光パワーやビーム光の通過位置などが判断される。
【０１２３】
さて、このようにして得られた感光体ドラム１５上での相対的なビーム光パワー検知信号やビーム光位置検知信号に基づいて、主制御部５１では、各レーザ発振器３１ａ〜３１ｄに対する発光パワーの設定や、各ガルバノミラー３３ａ〜３３ｄの制御量が演算される。それらの演算結果は、必要に応じてメモリ５２に記憶される。主制御部５１は、この演算結果をレーザドライバ３２ａ〜３２ｄおよびガルバノミラー駆動回路３９ａ〜３９ｄへ送出する。
【０１２４】
ガルバノミラー駆動回路３９ａ〜３９ｄには、図８に示したように、この演算結果のデータを保持するためのラッチ４４ａ〜４４ｄが設けられており、主制御部５１が一旦データを書込むと、次にデータを更新するまでは、その値を保持するようになっている。
【０１２５】
ラッチ４４ａ〜４４ｄに保持されているデータは、Ｄ／Ａ変換器４５ａ〜４５ｄによりアナログ信号（電圧）に変換され、ガルバノミラー３３ａ〜３３ｄを駆動するためのドライバ４６ａ〜４６ｄに入力される。ドライバ４６ａ〜４６ｄは、Ｄ／Ａ変換器４５ａ〜４５ｄから入力されたアナログ信号（電圧）にしたがってガルバノミラー３３ａ〜３３ｄを駆動制御する。
【０１２６】
なお、本例では、センサパターンＳＡ〜ＳＧの増幅された出力信号は、選択回路４１によりその１つのみが選択されて積分され、Ａ／Ｄ変換されているため、一度にセンサパターンＳＡ〜ＳＧの出力信号を主制御部５１に入力することはできない。
【０１２７】
したがって、ビーム光がどこを通過しているか分からない状態においては、選択回路４１を順次切換え、センサパターンＳＡ〜ＳＧの全てのセンサパターンからの出力信号を主制御部５１に入力して、ビーム光の通過位置を判定する必要がある。
【０１２８】
しかし、一旦、どのあたりをビーム光が通過しているかが認識できると、ガルバノミラー３３ａ〜３３ｄを極端に動かさない限り、ビーム光の通過する位置はほぼ予想でき、常に全てのセンサパターンの出力信号を主制御部５１に入力する必要はない。なお、詳細な処理に関しては後で説明する。
【０１２９】
図９は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるセンサパターンＳＢ，ＳＣに対する積分器４２までの構成例を詳細に示している。図９において、センサパターン（フォトダイオード）ＳＢ，ＳＣを流れる電流は、それぞれ抵抗ＰＲ１，ＲＬ１，ＲＰ２，ＲＬ２によって電流・電圧変換された後、ボルテージフォロワ回路としてのオペアンプＡ１，Ａ２でそれぞれ増幅され、差動増幅器６３に送られる。差動増幅器６３は、抵抗Ｒ１〜Ｒ４、および、オペアンプＡ３によって構成されている。
【０１３０】
差動増幅器６３の出力は、選択回路４１を構成するアナログスイッチＳＷ１を介して積分器４２に送られる。積分器４２は、オペアンプＡ４、積分抵抗Ｒ５、積分コンデンサＣ、積分器リセット用アナログスイッチＳＷ７、および、保護抵抗Ｒ６によって構成されている。積分器４２の出力は、Ａ／Ｄ変換器４３に送られて、アナログ値からデジタル値に変換される。Ａ／Ｄ変換器４３は、Ａ／Ｄ変換が終了すると、変換終了信号を主制御部５１に送信する。主制御部５１は、変換終了信号を受信すると、デジタル値に変換されたビーム光位置情報を読込むようになっている。
【０１３１】
なお、センサパターンＳＤ，ＳＥ，ＳＦに対する積分器４２までの構成例も、基本的には上記センサパターンＳＢ，ＳＣに対する積分器４２までの構成例と同様な構成になっており、よって説明は省略する。
【０１３２】
以下、図１０を用いて、図８の回路動作におけるビーム光の通過位置とビーム光検知装置３８の出力、差動増幅器６３〜６６の出力、積分器４２の出力の関係を説明する。
【０１３３】
図１０（ａ）は、ビーム光がセンサパターンＳＢとＳＣとのちょうど真ん中を通過している場合を示しており、図１０（ｂ）は、ビーム光が図１０（ａ）の場合よりもセンサパターンＳＢ寄りを通過している場合を示している。図１０（ｃ）は、ビーム光検知装置３８がビーム光の通過方向に対して傾いて取付けられている場合を示している。
【０１３４】
以下、それぞれの場合のビーム光検知装置３８の出力、差動増幅器６３の出力、積分器４２の出力について説明する。
【０１３５】
図１０（ａ）の場合の回路動作
まず、ビーム光はセンサパターンＳ１をよぎり、センサパターンＳ１からパルス状の信号が出力される。このパルス状の信号は、図に示すように積分器４２をリセットし、その出力を「０」にする。したがって、センサパターンＳ１をビーム光がよぎることにより、前回の検知結果をリセットし、新たな検知結果を積分することになる。
【０１３６】
ビーム光がセンサパターンＳＢとＳＣとの真ん中を通過している場合、センサパターンＳＢとＳＣの出力の大きさは、図１０（ａ）に示すように等しいものとなる。ただし、センサパターンの出力は非常に微小であるため、図１０（ａ）に示すように、多少のノイズ成分が重畳されていることがある。
【０１３７】
このような信号が差動増幅器６３に入力され、その差が増幅される。センサパターンＳＢとＳＣの出力がほぼ等しい、この場合、差動増幅器６３の出力は、図１０（ａ）に示すように、ほぼ「０」となるが、若干のノイズ成分が重畳することがある。このようにして得られた差動増幅結果が、選択回路４１を通して積分器４２に入力される。
【０１３８】
ここで、注意を要するのは、差動増幅器６３のオフセットである。ここで、オフセットとは、たとえば、差動増幅器６３に等しい値が入力された場合にも、プラスかマイナスかどちらかに出力がシフトしてしまう現象である。このような現象は、多かれ少なかれ、どのような差動増幅器にも存在する。本例の場合、このオフセットはビーム光通過位置検知誤差として表われ、正しいビーム光通過位置制御の妨げとなる。したがって、何らかの方法で、このオフセットを除去する必要がある。以下、このオフセットについては無視して説明する。
【０１３９】
積分器４２は、差動増幅器６３の出力を積分し、その結果を次のＡ／Ｄ変換器４３へと出力するが、積分器４２の出力は、図１０（ａ）に示すように、ノイズ成分が除去された信号となる。これは、積分によって、差動増幅結果に重畳している高周波成分のノイズが除去されるからである。このようにして、ビーム光の通過と同時に、センサパターンＳＢとＳＣとの出力差が増幅され、さらに、積分されてＡ／Ｄ変換器４３に入力される。
【０１４０】
一方、Ａ／Ｄ変換器４３には、センサパターンＳ２の出力が入力されており、ビーム光がセンサパターンＳＢ，ＳＣ部分を通過し終えたタイミングで、図１０（ａ）に示すようなパルス状の信号がセンサパターンＳ２からＡ／Ｄ変換器４３へ出力される。Ａ／Ｄ変換器４３は、このパルス状の信号をトリガに、積分器４２の出力のＡ／Ｄ変換を開始する。したがって、Ａ／Ｄ変換器４３は、ノイズ成分の除去されたＳ／Ｎ比の良いアナログビーム通過位置情報をデジタル信号にタイムリに変換することができる。
【０１４１】
図１０（ｂ）の場合の回路動作
基本的な動作は図１０（ａ）と同じであるが、ビーム光の通過位置がセンサパターンＳＢ側に寄っている分だけ、センサパターンＳＢの出力が大きく、センサパターンＳＣの出力が小さくなる。したがって、差動増幅器６３の出力は、その差分だけプラスになる。
【０１４２】
さて、積分器４２は、図１０（ａ）の場合と同様に、ビーム光がセンサパターンＳ１を通過するタイミングでリセットされており、その後に、このような差動増幅結果が積分器４２に入力される。積分器４２は入力（差動増幅器６３の出力）がプラス側である間は、その出力を徐々にプラス側に大きくしていく。そして、入力が「０」に戻ると、その値を保つ。したがって、積分器４２の出力には、ビーム光の通過位置の偏り具合が表れる。
【０１４３】
この積分結果を、図１０（ａ）の場合と同じように、ビーム光のセンサパターンＳ２が通過するタイミングでＡ／Ｄ変換器４３でＡ／Ｄ変換することにより、正確なビーム通過位置がタイムリにデジタル情報に変換される。
【０１４４】
図１０（ｃ）の場合の回路動作
基本的な動作は図１０（ａ）、図１０（ｂ）の場合と同じであるが、ビーム光がビーム光検知装置３８を斜めに通過する分、センサパターンＳＢ，ＳＣの出力、差動増幅器６３の出力、積分器４２の出力に特徴がある。
【０１４５】
図１０（ｃ）に示す通り、ビーム光はセンサパターンＳ１を通過した後、センサパターンＳＢ，ＳＣ部分を、センサパターンＳＣ側から斜めに入射し、センサパターンＳＢとＳＣとのほぼ中央を通過した後、センサパターンＳＢ側を斜めに通過している。このようにビーム光が通過すると、センサパターンＳＢの出力は図１０（ｃ）に示すごとく、ビーム光が入射した直後は小さく、ビーム光の通過と共に大きくなる。一方、センサパターンＳＣの出力は、ビーム光が入射した直後は大きく、ビーム光の通過と共に徐々に小さくなる。
【０１４６】
このようなセンサパターンＳＢ，ＳＣの出力が入力される差動増幅器６３の出力は、図１０（ｃ）に示すごとく、ビーム光の入射直後は、マイナス側に大きく、その後、徐々に出力は小さくなり、ビーム光がセンサパターンＳＢとＳＣとの中間を通過するところで、ほぼ「０」となる。そして、その後、徐々にプラス側に大きくなり、ビーム光が通過し終わる直前にプラス側の最大値となる。
【０１４７】
このような差動増幅器６３の出力が入力される積分器４２の出力は、ビーム光が入射した直後からマイナス側に大きくなって行く。そして、差動増幅器６３の出力がほぼ「０」になる地点までマイナスの値は大きくなる。その後、差動増幅器６３の出力がプラス側に転じると、徐々にマイナスの値は小さくなり、ビーム光が通過し終わる地点では、ほぼ「０」になる。
【０１４８】
これは、ビーム光がビーム光検知装置３８を斜めによぎってはいるが、平均して見れば、センサパターンＳＢとＳＣとの真ん中を通過しているからである。したがって、ビーム光がセンサパターンＳ２を通過することによって、Ａ／Ｄ変換器４３のＡ／Ｄ変換動作が開始されるが、この場合、積分される値は「０」であり、ビーム通過位置を示すデジタル情報も「０」、すなわち、センサパターンＳＢとＳＣとの真ん中をビーム光が通過しているものとして処理される。
【０１４９】
以上、ビーム光の通過位置と、センサパターンＳ１，Ｓ２，ＳＢ，ＳＣの出力、差動増幅器６３の出力、積分器４２の出力、Ａ／Ｄ変換器４３の動作について説明した。センサパターンＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦ、差動増幅器６４，６５，６６の動作は、基本的にセンサパターンＳＢ，ＳＣと差動増幅器６３の動作と同じであるので、個々の動作説明は省略する。
【０１５０】
次に、図１１を用いてビーム光の通過位置とＡ／Ｄ変換器４３の出力との関係を説明する。
【０１５１】
図１１のグラフの縦軸は、図８に対応するＡ／Ｄ変換器（１２ビット）４３の出力の大きさを示し、横軸はビーム光の通過位置を示している。横軸のビーム光通過位置は、左へ行くほどビーム光がセンサパターンＳＧ側を通過していることを示し、右へ行くほどビーム光がセンサパターンＳＡ側を通過していることを示している。
【０１５２】
差動増幅器（６３，６４，６５，６６）の出力は、プラスとマイナスの両方向に出る可能性があり、そのときのＡ／Ｄ変換器４３の出力は以下のようになる。すなわち、差動増幅器（６３，６４，６５，６６）の出力がプラス側の場合、差動増幅器の出力が大きくなるにつれ、Ａ／Ｄ変換器４３の出力（Ａ／Ｄ変換値）は０００Ｈ（最小値）から７ＦＦＨ（最大値）の値を出力する。
【０１５３】
一方、差動増幅器（６３，６４，６５，６６）の出力がマイナス側の場合、Ａ／Ｄ変換器４３の出力（Ａ／Ｄ変換値）は８００Ｈ（最小値）からＦＦＦＨ（最大値）までの値を出力する。この場合、差動増幅器の出力の絶対値が大きい方が、８００Ｈ（最小値）側に対応し、差動増幅器の出力が「０」に近い方が、ＦＦＦＨ（最大値）側に対応する。
【０１５４】
ここでは、センサパターンＳＢとＳＣの差動増幅器６３の出力がＡ／Ｄ変換器４３でＡ／Ｄ変換された場合について具体的に説明する。
【０１５５】
センサパターンＳＢの出力は差動増幅器６３のプラス端子に接続されており、センサパターンＳＣの出力は差動増幅器６３のマイナス端子に接続されている。したがって、差動増幅器６３の出力は、図１１に示すように、ビーム光がセンサパターンＳＢの中心付近を通過するときが最も大きくなり、Ａ／Ｄ変換器４３でのＡ／Ｄ変換値は７ＦＦＨとなる。これは、センサパターンＳＢの出力が、この付近で最も大きくなるからである。
【０１５６】
また、この位置からビーム光がセンサパターンＳＡ側にずれても、あるいは、センサパターンＳＣ側にずれても、Ａ／Ｄ変換値（差動増幅器６３の出力）は小さくなる。
【０１５７】
さらに、ビーム光の通過位置がセンサパターンＳＡ側にずれた場合を考えると、センサパターンＳＢもＳＣもビーム光の通過を検知できなくなり、Ａ／Ｄ変換値（差動増幅器６３の出力）はほぼ「０」になる。
【０１５８】
また、反対に、ビーム光の通過位置がセンサパターンＳＣ側にずれた場合を考えると、Ａ／Ｄ変換値（差動増幅器６３の出力）は徐々に減少し、ビーム光がセンサパターンＳＢとＳＣとのちょうど間を通過するとき、その値が「０」になる。これは、センサパターンＳＢとＳＣの出力が等しくなるからである。本例では、このポイントがビーム光ａの通過目標点となる。
【０１５９】
また、ビーム光の通過ポイントがセンサパターンＳＣ側にずれると、差動増幅器６３の出力はマイナス出力となり、Ａ／Ｄ変換値は０００ＨからＦＦＦＨへと変化し、その後、Ａ／Ｄ変換値は徐々に減っていく。さらに、ビーム光の通過位置がセンサパターンＳＣの中心付近になると、差動増幅器６３の出力はマイナスの最大となり、このときのＡ／Ｄ変換値は８００Ｈとなる。
【０１６０】
さらに、ビーム光の通過位置がセンサパターンＳＤ側にずれると、今度は差動増幅器６３の出力のマイナスの値が小さくなり、Ａ／Ｄ変換値は８００Ｈから増加していき、最終的には、ＦＦＦＨから０００Ｈに変化する。これは、ビーム光の通過位置がセンサパターンＳＤ（ＳＥ）側にずれ過ぎて、センサパターンＳＢ，ＳＣともにビーム光の通過を検知できず、その出力が双方ともに「０」となり、両方の出力に差がでなくなるからである。
【０１６１】
次に、ガルバノミラー３３の制御特性について説明する。
【０１６２】
図１２、図１３は、ガルバノミラー駆動回路３９ａ〜３９ｄに与えるデータと、ビーム光検知装置３８上（つまり、感光体ドラム１５上）でのビーム光通過位置との関係を示している。図８に示したように、ガルバノミラー駆動回路３９ａ〜３９ｄのＤ／Ａ変換器４５ａ〜４５ｄの入力は１６ビットである。
【０１６３】
図１２は、この１６ビットデータの上位８ビット入力に対するビーム光通過位置の変化の様子を示したものである。図に示すように、ビーム光の通過位置は、データ００Ｈ〜ＦＦＨに対し２０００μｍ（２ｍｍ）移動する。また、００Ｈ付近とＦＦＨ付近の入力に対しては、ガルバノミラーの応答範囲を超えており、ビーム光の通過位置は変化しない。
【０１６４】
しかし、入力がおおよそ１８ＨからＥ８Ｈの範囲では、ほぼ入力に対してビーム光の通過位置はリニアに変化しており、その割合は１ＬＳＢ当たり約１０μｍの距離に相当する。
【０１６５】
図１３は、ガルバノミラー駆動回路３９ａ〜３９ｄのＤ／Ａ変換器４５ａ〜４５ｄの下位８ビット入力に対するビーム光通過位置の変化の様子を示したものである。ただし、この図１３は、上位８ビットの入力として、上述したビーム光の通過位置がリニアに変化する範囲の値が入力されている場合の下位８ビットの入力に対するビーム光の通過位置の変化を表している。図から明らかなように、下位８ビットに対しては、００ＨからＦＦＨまで約１０μｍ、ビーム光の通過位置が変化し、１ＬＳＢ当たりでは０．０４μｍの変化となる。
【０１６６】
このようにして、主制御部５１は、ガルバノミラー駆動回路３９ａ〜３９ｄに対して、１６ビットのデータを与えることで、ビーム光検知装置３８上、すなわち、感光体ドラム１５上のビーム光通過位置を分解能が約０．０４μｍで、約２０００μｍ（２ｍｍ）の範囲で移動させることができる。
【０１６７】
次に、プリンタ部２の電源投入時における概略的な動作について、図１４に示すフローチャートを参照して説明する。なお、スキャナ部１の動作については省略する。
【０１６８】
本複写機の電源が投入されると、主制御部５１は、定着器２６内の定着ローラを回転させるとともに、定着器２６の加熱制御を開始する（Ｓ１，Ｓ２）。次に、ビーム光パワー制御ルーチンを実行し、各ビーム光の感光体ドラム１５上でのパワーが同一になるよう制御する（Ｓ３）。
【０１６９】
各ビーム光の感光体ドラム１５上でのパワーが同一になるよう制御されると、オフセット補正ルーチンを実行し、ビーム光検知装置出力処理回路４０のオフセット値を検知して、その補正処理を行なう（Ｓ４）。次に、ビーム光通過位置制御ルーチンを実行する（Ｓ５）。
【０１７０】
次に、主走査方向の同期引込みを実行する（Ｓ６）。次に、感光体ドラム１５を回転させ、感光体ドラム１５の表面などの条件を一定にするなどのプロセス関連の初期化を実行する（Ｓ７）。
【０１７１】
このように、一連の初期化を実行した後は、定着器２６の温度が所定の温度に上昇するまで、定着ローラを回転し続け、待機状態となる（Ｓ８）。定着器２６の温度が所定の温度まで上昇すると、定着ローラの回転を停止し（Ｓ９）、複写指令待ち状態となる（Ｓ１０）。
【０１７２】
複写指令待ちの状態（Ｓ１０）で、コントロールパネル５３から複写（プリント）指令を受信しない場合、ビーム光通過位置制御ルーチンを実行後、たとえば、３０分が経過すると（Ｓ１１）、自動的にビーム光パワー制御ルーチンを実行し（Ｓ１２）、さらに、自動的にステップＳ４と同様なオフセット補正ルーチンを実行し（Ｓ１３）、その後、再びビーム光通過位置制御ルーチンを実行する（Ｓ１４）。これが終了すると、ステップＳ１０に戻り、再び複写指令待ち状態になる。
【０１７３】
複写指令待ちの状態（Ｓ１０）で、コントロールパネル５３から複写指令を受信すると、ビーム光通過位置制御ルーチンを実行し（Ｓ１５）、複写動作を実行する（Ｓ１６）。複写動作が終了すると、ステップＳ１０に戻り、前記動作を繰り返す。
【０１７４】
次に、図１４のステップＳ５，Ｓ１４，Ｓ１５におけるビーム光通過位置制御ルーチンの概略動作について、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１７５】
まず、主制御部５１は、ポリゴンモータ３６をオンし、ポリゴンミラー３５を所定の回転数で回転させる（Ｓ２０）。次に、主制御部５１は、メモリ５２から最新のガルバノミラー３３ａ〜３３ｄの駆動値を読出し、その値に基づいて、それぞれのガルバノミラー３３ａ〜３３ｄを駆動する（Ｓ２１）。
【０１７６】
次に、主制御部５１は、ビーム光ａの通過位置制御を行なう（Ｓ２２）。ここでの制御内容は、ビーム光ａの通過位置を検知し、その通過位置が規定値内に入っているかどうかをチェックし、規定値内に入っていなければ、ガルバノミラー３３ａの角度を変更し、規定値内に入っていれば、ビーム光ａの通過位置が規定値内に入っていることを示すフラグを立てるという内容である。
【０１７７】
続いて、主制御部５１は、ビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄについても、ビーム光ａの場合と同様に、それぞれのビーム光ｂ，ｃ，ｄの通過位置を検知し、その通過位置が規定値内に入っているかどうかをチェックし、規定値内に入っていなければ、それぞれのガルバノミラー３３ｂ〜３３ｄの角度を変更し、規定値内に入っていれば、それぞれのビーム光の通過位置が規定値内に入っていることを示すフラグを立てる（Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５）。
【０１７８】
このようにして、各ビーム光ａ，ｂ，ｃ，ｄの通過位置制御を行なった上で、主制御部５１は、それぞれのフラグをチェックし、ビーム光通過位置制御を終了するか否かを判定する（Ｓ２６）。すなわち、全てのフラグが立っていれば、ビーム光通過位置制御を終了し、どれか１つのフラグでも立っていなければ、ステップＳ２２に戻り、各ビーム光の通過位置制御を行なう。
【０１７９】
ここで、このような制御フローにおけるガルバノミラー３３ａ〜３３ｄの挙動について簡単に説明する。
【０１８０】
ガルバノミラー３３ａ〜３３ｄは、先に説明したように、主制御部５１からの制御値にしたがってその角度を変え、走査されるビーム光の通過位置を変更するのであるが、主制御部５１からの指示に対し、すぐに応答できるとは限らない。すなわち、主制御部５１から制御データが出力され、そのデータがラッチ４４ａ〜４４ｄでラッチされ、さらに、Ｄ／Ａ変換器４５ａ〜４５ｄでＤ／Ａ変換されて、その大きさに比例した駆動信号がドライバ４６ａ〜４６ｄから出力されるまでの時間が、「ｎｓ」または「μｓ」単位のオーダであるのに対し、たとえば、本例に用いているガルバノミラー３３ａ〜３３ｄの応答時間は、４〜５ｍｓのオーダであるという問題がある。
【０１８１】
ここでの応答時間とは、新たな駆動信号に対し、ガルバノミラー３３ａ〜３３ｄの角度変化が始まり、ある時間移動（振動）した後、その移動（振動）が収まって、新たな角度に落ち着くまでの時間を指す。したがって、主制御部５１は、ガルバノミラー３３ａ〜３３ｄに対し、新たな制御データを送出した後、その制御結果を確認するためには、少なくともこの応答時間が経過した後に、ビーム光の通過位置を確認する必要がある。
【０１８２】
図１５から明らかなように、本例においては、あるガルバノミラーを制御したその効果の確認は、他のビーム光位置検知動作あるいはガルバノミラー制御動作を行なった後に行なうようになっており、充分にガルバノミラーが応答に要する時間が経過した後、効果を確認するようになっている。
【０１８３】
たとえば、ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４において、少なくとも１つの増幅器あるいは差動増幅器の出力をポリゴンミラー３５の面数分（たとえば、８面分）だけ取得するのに要する時間は、１走査に要する時間が３３０μｓの場合、２．６４ｍｓとなる。
【０１８４】
したがって、あるガルバノミラーを制御した後、他の３つのビーム光の通過位置を検知した後、その効果を確認するには、少なくとも７．９２ｍｓの時間間隔があり、ガルバノミラーの移動（振動）は、すでに収まっている状態でのビーム光通過位置が確認できることになる。
【０１８５】
なお、増幅器あるいは差動増幅器の出力をポリゴンミラー３５の面数だけ取得するのは、ポリゴンミラー３５の面倒れ成分を除去するためである。
【０１８６】
図１６、図１７は、図１５のステップＳ２２におけるビーム光ａ通過位置制御の動作を詳細に説明するためのフローチャートである。先に説明したように、ビーム光の通過位置とＡ／Ｄ変換器４３の出力との関係は図１１のようになるので、図１１も参照して説明する。
【０１８７】
まず、主制御部５１は、レーザ発振器３１ａを強制発光させる（Ｓ３１）。これにより、ビーム光ａは、ポリゴンミラー３５の回転により周期的にビーム光検知装置３８上を走査することになる。
【０１８８】
次に、主制御部５１は、Ａ／Ｄ変換器４３が出力する割込み信号ＩＮＴにしたがい、各増幅器並びに差動増幅器の出力がＡ／Ｄ変換された値を読込む。なお、通常、ビーム光の走査位置は、ポリゴンミラー３５の面倒れ成分により、面ごとに若干異なる場合が多く、その影響を除去するために、ポリゴンミラー３５の面数と同等な回数、あるいは、その整数倍回連続してＡ／Ｄ変換された値を読込むことが望ましい。その場合、主制御部５１は、それぞれの増幅器並びに差動増幅器に対応するＡ／Ｄ変換器４３の出力値を平均し、その結果をそれぞれの増幅器並びに差動増幅器の出力とする（Ｓ３２）。
【０１８９】
したがって、増幅器６１，６２（増幅器Ａ，Ｇ）並びに差動増幅器６３〜６６（増幅器Ｂ−Ｃ，Ｃ−Ｄ，Ｄ−Ｅ，Ｅ−Ｆ）について、それぞれポリゴンミラー３５の面数（８個）と同じ回数、Ａ／Ｄ変換器４３の値を読込んだとすれば、ビーム光を４８回走査する必要がある。
【０１９０】
主制御部５１は、まず、このようにして得た増幅器６１（Ａ）の出力（Ａ／Ｄ変換値）を、メモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値１００Ｈと比較することにより、増幅器６１の出力が判定基準値１００Ｈよりもも大きいか否かを判定する（Ｓ３３）。
【０１９１】
この判定の結果、増幅器６１の出力が１００Ｈよりも大であった場合には、ビーム光ａの通過位置が、センサパターンＳＡ上であるか、または、センサパターンＳＡの近傍であることを表している。すなわち、図１１におけるエリアＡをビーム光ａが通過していることを表している。ビーム光ａの目標通過位置は、センサパターンＳＢとＳＣとの中間であるので、ガルバノミラー３３ａをビーム光ａがセンサパターンＳＧ側を通過するように制御する（Ｓ３４）。
【０１９２】
このときの制御量（ビーム光の移動量）は、１２０μｍ程度とする。制御量を１２０μｍとしたのは、図３、図４のセンサパターンで説明したように、センサパターンＳＡおよびＳＧは、制御目標ポイントの領域から両脇に大きなパターンを有しており、このパターン上をビーム光が通過している場合には、目標ポイントに速くビーム光の通過位置を近づけるために、比較的大きくビーム光の通過位置を変更する必要があるからである。
【０１９３】
ただし、増幅器６１の出力が１００Ｈよりも大である場合においても、センサパターンＳＢに近い範囲をビーム光ａが通過している場合には、過剰にビーム光の通過位置を変更してしまう可能性もある。しかし、トータルの効率を考慮すると、この程度の移動量は必要である。
【０１９４】
ステップＳ３３の判定で、増幅器６１の出力が１００Ｈよりも大でなかった場合には、増幅器６２（Ｇ）の出力（Ａ／Ｄ変換値）をメモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値１００Ｈと比較することにより、増幅器６２の出力が判定基準値１００Ｈよりも大であるかを判定する（Ｓ３５）。
【０１９５】
この判定の結果、増幅器６２の出力が１００Ｈよりも大であった場合には、ビーム光ａの通過位置が、センサパターンＳＧ上であるか、または、センサパターンＳＧの近傍であることを表している。すなわち、図１１におけるエリアＧをビーム光ａが通過していることを表している。
【０１９６】
したがって、このような場合には、ビーム光ａの通過目標ポイントであるセンサパターンＳＢとＳＣとの中間に近づけるため、ビーム光ａがセンサパターンＳＡ側を通過するようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ３６）。なお、このときの制御量は、ステップＳ３４の場合と同様、１２０μｍ程度の制御量（移動量）が必要である。
【０１９７】
ステップＳ３５の判定で、増幅器６２の出力が１００Ｈよりも大でなかった場合には、差動増幅器６６（Ｅ−Ｆ）の出力（Ａ／Ｄ変換値）をメモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値８００Ｈと比較することにより、差動増幅器６６の出力が判定基準値８００Ｈ以上であるかを判定する（Ｓ３７）。
【０１９８】
この判定の結果、差動増幅器６６の出力が８００Ｈ以上であった場合には、ビーム光ａの通過位置が、センサパターンＳＦの近傍であることを表している。すなわち、図１１におけるエリアＦをビーム光ａが通過していることを表している。
【０１９９】
したがって、このような場合には、ビーム光ａの通過目標ポイントであるセンサパターンＳＢとＳＣとの中間に近づけるため、ビーム光ａがセンサパターンＳＡ側を通過するようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ３８）。なお、このときの制御量は、目標ポイントとエリアＦとの距離を考慮し、１２０μｍ程度の制御量（移動量）が必要である。
【０２００】
ステップＳ３７の判定で、差動増幅器６６の出力が８００Ｈ以上でなかった場合には、差動増幅器６５（Ｄ−Ｅ）の出力（Ａ／Ｄ変換値）をメモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値８００Ｈと比較することにより、差動増幅器６５の出力が判定基準値８００Ｈ以上であるかを判定する（Ｓ３９）。
【０２０１】
この判定の結果、差動増幅器６５の出力が８００Ｈ以上であった場合には、ビーム光ａの通過位置が、センサパターンＳＥの近傍であることを表している。すなわち、図１１におけるエリアＥをビーム光ａが通過していることを表している。
【０２０２】
したがって、このような場合には、ビーム光ａの通過目標ポイントであるセンサパターンＳＢとＳＣとの中間に近づけるため、ビーム光ａがセンサパターンＳＡ側を通過するようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ４０）。なお、このときの制御量は、目標ポイントとエリアＥとの距離を考慮し、８０μｍ程度の制御量（移動量）が必要である。
【０２０３】
ステップＳ３９の判定で、差動増幅器６５の出力が８００Ｈ以上でなかった場合には、差動増幅器６４（Ｃ−Ｄ）の出力（Ａ／Ｄ変換値）をメモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値８００Ｈと比較することにより、差動増幅器６４の出力が判定基準値８００Ｈ以上であるかを判定する（Ｓ４１）。
【０２０４】
この判定の結果、差動増幅器６４の出力が８００Ｈ以上であった場合には、ビーム光ａの通過位置が、センサパターンＳＤの近傍であることを表している。すなわち、図１１におけるエリアＤをビーム光ａが通過していることを表している。
【０２０５】
したがって、このような場合には、ビーム光ａの通過目標ポイントであるセンサパターンＳＢとＳＣの中間に近づけるため、ビーム光ａがセンサパターンＳＡ側を通過するようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ４２）。なお、このときの制御量は、目標ポイントとエリアＤとの距離を考慮し、４０μｍ程度の制御量（移動量）が必要である。
【０２０６】
ステップＳ４１の判定で、差動増幅器６４の出力が８００Ｈ以上でなかった場合には、差動増幅器６３（Ｂ−Ｃ）の出力（Ａ／Ｄ変換値）をメモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値４００Ｈ，７ＦＦＨと比較することにより、差動増幅器６３の出力が判定基準値４００Ｈよりも大で、７ＦＦＨ以下であるかを判定する（Ｓ４３）。
【０２０７】
この判定の結果、差動増幅器６３の出力が４００Ｈよりも大で、７ＦＦＨ以下であった場合には、ビーム光ａの通過位置が、通過目標ポイントであるセンサパターンＳＢとＳＣとの中間近傍であるが、若干センサパターンＳＢ寄りであることを表している。すなわち、図１１におけるエリアＢのエリアＢＡをビーム光ａが通過していることを表している。
【０２０８】
したがって、このような場合には、ビーム光ａの通過目標ポイントであるセンサパターンＳＢとＳＣとの中間に近づけるため、ビーム光ａがセンサパターンＳＧ側を通過するようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ４４）。なお、このときの制御量は、目標ポイントとエリアＤとの距離を考慮し、１０μｍ程度の制御量（移動量）が必要である。
【０２０９】
ステップＳ４３の判定で、差動増幅器６３の出力が４００Ｈよりも大で、７ＦＦＨ以下でなかった場合には、差動増幅器６３の出力をメモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値６０Ｈ，４００Ｈと比較することにより、差動増幅器６３の出力が判定基準値６０Ｈよりも大で、４００Ｈ以下であるかを判定する（Ｓ４５）。
【０２１０】
この判定の結果、差動増幅器６３の出力が６０Ｈよりも大で、４００Ｈ以下であった場合には、ビーム光ａの通過位置が、通過目標ポイントであるセンサパターンＳＢとＳＣとの中間近傍であるが、若干センサパターンＳＢ寄りであることを表している。すなわち、図１１におけるエリアＢのエリアＢＣをビーム光ａが通過していることを表している。
【０２１１】
したがって、このような場合には、ビーム光ａの通過目標ポイントであるセンサパターンＳＢとＳＣとの中間に近づけるため、ビーム光ａがセンサパターンＳＧ側を通過するようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ４６）。なお、このときの制御量は、目標ポイントとエリアＤとの距離を考慮し、０．５μｍ程度の制御量（移動量）が必要である。
【０２１２】
ステップＳ４５の判定で、差動増幅器６３の出力が６０Ｈよりも大で、４００Ｈ以下でなかった場合には、差動増幅器６３の出力をメモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値８００Ｈ，Ａ００Ｈと比較することにより、差動増幅器６３の出力が判定基準値８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈよりも小であるかを判定する（Ｓ４７）。
【０２１３】
この判定の結果、差動増幅器６３の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈよりも小であった場合には、ビーム光ａの通過位置が、通過目標ポイントであるセンサパターンＳＢとＳＣとの中間近傍であるが、若干センサパターンＳＣ寄りであることを表している。すなわち、図１１におけるエリアＣのエリアＣＤをビーム光ａが通過していることを表している。
【０２１４】
したがって、このような場合には、ビーム光ａの通過目標ポイントであるセンサパターンＳＢとＳＣとの中間に近づけるため、ビーム光ａがセンサパターンＳＡ側を通過するようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ４８）。なお、このときの制御量は、目標ポイントとエリアＣＤとの距離を考慮し、１０μｍ程度の制御量（移動量）が必要である。
【０２１５】
ステップＳ４７の判定で、差動増幅器６３の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈよりも小でなかった場合には、差動増幅器６３の出力をメモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値Ａ００Ｈ，ＦＡ０Ｈと比較することにより、差動増幅器６３の出力が判定基準値Ａ００Ｈ以上で、ＦＡ０Ｈよりも小であるかを判定する（Ｓ４９）。
【０２１６】
この判定の結果、差動増幅器６３の出力がＡ００Ｈ以上で、ＦＡ０Ｈよりも小であった場合には、ビーム光ａの通過位置が、通過目標ポイントであるセンサパターンＳＢとＳＣとの中間近傍であるが、若干センサパターンＳＣ寄りであることを表している。すなわち、図１１におけるエリアＣのエリアＣＢをビーム光ａが通過していることを表している。
【０２１７】
したがって、このような場合には、ビーム光ａの通過目標ポイントであるセンサパターンＳＢとＳＣとの中間に近づけるため、ビーム光ａがセンサパターンＳＡ側を通過するようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ５０）。なお、このときの制御量は、目標ポイントとエリアＣＢとの距離を考慮し、０．５μｍ程度の制御量（移動量）が必要である。
【０２１８】
ステップＳ４９の判定で、差動増幅器６３の出力がＡ００Ｈ以上で、ＦＡ０Ｈよりも小でない場合には、ビーム光ａの通過位置が所定の範囲内（目標ポイントの±１μｍの範囲）に入っていることを示しているので、ガルバノミラー３３ａの制御終了フラグＡを立てる（Ｓ５１）。
【０２１９】
このようにして、理想の通過ポイントに対して±１μｍの範囲内にビーム光ａが通過していない場合（Ｓ３４，Ｓ３６，Ｓ３８，Ｓ４０，Ｓ４２，Ｓ４４，Ｓ４６，Ｓ４８，Ｓ５０）には、ガルバノミラー３３ａを所定量制御し、そのときの値をメモリ５２に書込む（Ｓ５２）。
【０２２０】
以上のようにして主制御部５１は、ビーム光ａが理想の通過ポイントに対し、±１μｍの範囲内を通過している場合にガルバノミラー３３ａの制御終了フラグＡを立て、この範囲外を通過している場合には、その通過位置（エリア）に応じてガルバノミラー制御量を調整し、その値をメモリ５２に書き込む。
【０２２１】
最後に主制御部５１は、レーザ発振器３１ａの強制発光を解除し、一連のビーム光ａの通過位置制御を終える（Ｓ５３）。
【０２２２】
なお、既に図１５で説明したように、ガルバノミラー３３ａの制御終了フラグＡが立っていない場合には、再度、ビーム光ａの通過位置制御ルーチンを実行することになる。すなわち、ビーム光ａが理想の通過ポイントに対し、±１μｍの範囲内を通過するまでこのルーチンは繰り返し実行される。
【０２２３】
以上の説明はビーム光ａに対しての制御であるが、ビーム光ｂ，ｃ，ｄに対しての制御も、基本的にはビーム光ａの場合と同様で、それぞれのレーザ発振器３１ｂ〜３１ｄを強制発光させた上で、増幅器６１，６２並びに差動増幅器６３〜６６の出力を判定し、理想の制御ポイントに対して±１μｍの範囲内を通過している場合には、それぞれのガルバノミラー３３ｂ〜３３ｄの制御終了フラグＢ〜Ｄを立てる。また、この範囲を通過していない場合には、それぞれのビーム光ｂ〜ｄがどのエリアを通過しているのかを判定した上で、その通過エリアに応じた制御をガルバノミラー３３ｂ〜３３ｄに対して行ない、その制御値をメモリ５２に書込む。
【０２２４】
ここで、以上で説明したビーム光通過位置制御における各ビーム光のパワーのばらつきが与える影響について説明する。
【０２２５】
図１８は、感光体ドラム１５（ビーム光検知装置３８）上において、ビーム光のパワーが変化したときのビーム光通過位置と、差動増幅器の出力（積分してＡ／Ｄ変換した値）との関係を示したものである。
【０２２６】
図１８のグラフにおいて、曲線Ｂは、図１１において示した増幅器６３，６４，６５，６６の出力特性と同じものを示しており、ビーム光が目標とする通過ポイントから遠ざかるとともに、０００Ｈから７ＦＦＨ、あるいは、ＦＦＦＨから８００Ｈまで徐々に変化し、さらに、目標ポイントから遠ざかると、７ＦＦＨから０００Ｈ、または、８００ＨからＦＦＦＨへと徐々に変化する。この特性は、ビーム光の通過位置と差動増幅器の出力との対応が取りやすく、制御上、都合がよい。
【０２２７】
これに対して、たとえば、ビーム光のパワーが大きい場合の曲線Ｃの特性の場合には、ビーム光の通過位置が目標ポイントから僅かにずれただけで、差動増幅器の出力が大幅に変化してしまい、ある一定値以上ビーム光通過位置がずれると、差動増幅器の出力が７ＦＦＨ、あるいは、８００Ｈに固定となってしまう。そして、さらに、ビーム光の通過位置がかなり変化しない限り、差動増幅器の出力値は変化しない。
【０２２８】
逆に、ビーム光のパワーが小さい場合には、曲線Ａの特性となり、ビーム光の通過位置の変化に対して差動増幅器の出力変化が小さく、Ｓ／Ｎ比が悪い。
【０２２９】
以上説明したように、感光体ドラム１５上を通過するビーム光のパワーが変化すると、ビーム光の通過位置と差動増幅器の出力との関係が変化してしまう。
【０２３０】
したがって、このように各ビーム光のパワーがばらついた状態のままでビーム光の通過位置を制御すると、ビーム光のパワーが小さい場合には、ある一定の基準内にビーム光の通過位置を制御したつもりであっても、精度が不足していたりし、ビーム光のパワーが大きい場合には、ビーム光の通過位置変化に対する差動増幅器の出力変化が大きすぎたり、変化しないことが起るため、制御動作が不安定になることがある。
【０２３１】
したがって、ビーム光の通過位置制御を行なう際には、最低限、各ビーム光のパワーが揃っている必要がある。さらに、理想的には、図１８の曲線Ｂのような特性になるビーム光のパワーが望ましいが、この図１８に示すグラフについては、たとえば、差動増幅器の増幅率を適当な値にすることで、曲線Ａの特性を曲線Ｂの特性に変えたり、曲線Ｃの特性を曲線Ｂの特性に変えたりすることも可能である。
【０２３２】
次に、図１４のステップＳ３，Ｓ１２におけるビーム光パワー制御ルーチンの第１の例について、図１９、図２０に示すフローチャートを用いて説明する。
【０２３３】
まず、主制御部５１は、増幅器９９（Ｈ）の増幅率を所定の値に設定する（Ｓ２３１）。ここでの所定の値とは、各ビーム光がセンサパターンＳＨ上を通過した際に、増幅器９９（Ｈ）の出力を積分器４２で積分し、Ａ／Ｄ変換器４３でＡ／Ｄ変換した場合、その値が飽和せず、ビーム光のパワーに比例して変化するような増幅率の値である。
【０２３４】
次に、主制御部５１は、ポリゴンモータ３６をオンし、ポリゴンミラー３５を所定の回転数で回転させる（Ｓ２３２）。次に、主制御部５１は、レーザ発振器３１ａをメモリ５２に記憶している所定の値で強制的に発光させる（Ｓ２３３）。この動作により、ビーム光ａはポリゴンミラー３５により走査を開始する。ここで、所定の値というのは、そのときの画像形成に適した値である。
【０２３５】
一般に、電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、その画像形成装置の置かれる環境や使用状況（経時変化）によってビーム光のパワーを変化させる必要がある。メモリ５２には、このような諸条件下での適切なビーム光のパワー情報が記憶されている。
【０２３６】
次に、主制御部５１は、ビーム光ａがセンサパターンＳＨ上を通過するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ２３４）。ここで、ビーム光ａは、センサパターンＳＨからはみ出さない程度に、充分にセンサパターンＳＨのほぼ中央部を通過することが必要である。もし、センサパターンＳＨからはみ出しているような場合は、検知するパワーの値が小さくなってしまう。しかし、ビーム光のパワー制御に用いるセンサパターンＳＨは、先に（図３で）説明したように、充分な大きさを持っており、通常このような問題は起こりえない。
【０２３７】
なお、たとえば、電源投入時などに初期設定として、ビーム光ａがセンサパターンＳＨのほぼ中央部を通過するように設定される場合は、ステップＳ２３４の処理は省略できる。
【０２３８】
さて、ビーム光ａがセンサパターンＳＨ上を通過するようになると、Ａ／Ｄ変換器４３からは、ビーム光ａのパワーに比例した値が主制御部５１に入力されることになる。主制御部５１は、この値（理想的にはポリゴンミラー３５の面数の整数倍回の平均値）を、ビーム光ａの感光体ドラム１５上での光パワーＰａとしてメモリ５２に記憶し（Ｓ２３５）、レーザ発振器３１ａをオフにする（Ｓ２３６）。
【０２３９】
次に、主制御部５１は、レーザ発振器３１ｂを強制的に発光させ（Ｓ２３７）、ビーム光ｂを、ビーム光ａの場合と同様にして、ガルバノミラー３３ｂを制御することによって、センサパターンＳＨ上を通過させる（Ｓ２３８）。この場合も、ビーム光ｂがセンサパターンＳＨのほぼ中央部を通過するよう初期設定される場合は、ステップＳ２３８の処理は省略できる。
【０２４０】
これにより、Ａ／Ｄ変換器４３からは、ビーム光ｂの感光体ドラム１５上での光パワーに比例した値が主制御部５１に入力されるので、この値を光パワーＰｂとして、先にメモリ５２に記憶したビーム光ａの感光体ドラム１５上での光パワーＰａと比較する（Ｓ２３９）。なお、このビーム光ｂの場合も、理想的にはポリゴンミラー３５の面数の整数倍回、Ａ／Ｄ変換器４３の出力値を取込み、それを平均化した値をＰｂとするのが望ましい。
【０２４１】
さて、このようにして、ビーム光ａとビーム光ｂの感光体ドラム１５上での光パワーＰａ，Ｐｂを比較した結果、その差がある値（ΔＰ）以下（理想的には「０」）であれば、画質上問題はない。しかし、それ以上の差がある場合には、画質上問題となるので補正が必要となる。
【０２４２】
たとえば、光パワーＰｂとＰａを比較した結果、Ｐｂの方がＰａよりも大きく、その差がΔＰよりも大きい場合（Ｓ２４０，Ｓ２４１）、レーザドライバ３２ｂへの発光パワー設定値を下げることにより、ビーム光ｂの感光体ドラム１５上での光パワーを下げることが可能である（Ｓ２４２）。
【０２４３】
逆に、光パワーＰｂとＰａを比較した結果、Ｐａの方がＰｂよりも大きく、その差がΔＰよりも大きい場合（Ｓ２４０，Ｓ２４１）、レーザドライバ３２ｂへの発光パワー設定値を上げることにより、ビーム光ｂの感光体ドラム１５上での光パワーを上げることが可能である（Ｓ２４３）。
【０２４４】
このようにして、ビーム光ｂの感光体ドラム１５上での光パワーを補正すると、このときの発光パワー設定値をレーザ発振器３１ｂの値としてメモリ５２に記憶して（Ｓ２４４）、再びステップＳ２３９に戻り、再度、ビーム光ｂの感光体ドラム１５上での光パワーを検知して、Ｐａと比較し、その差がΔＰ以下になるまで補正を繰り返す。
【０２４５】
このようにして、ビーム光ａのパワーとビーム光ｂのパワーとの差を所定の値（ΔＰ）以下とすることが可能となる。
【０２４６】
以下、ステップＳ２４５〜Ｓ２６４によりビーム光ｃ、ビーム光ｄについても同様の動作を行なうことで、ビーム光ａ、ビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄの感光体ドラム１５上での光パワー差を所定の値（ΔＰ）以下とすることが可能である。
【０２４７】
なお、上記例では、ビーム光ａを基準としているが、ビーム光ｂあるいはビーム光ｃ、ビーム光ｄを基準として制御することも可能である。また、ここでの所定の値（ΔＰ）は、基準（Ｐａの値）の１％以下とすることが望ましい。
【０２４８】
次に、図１４のステップＳ３，Ｓ１２におけるビーム光パワー制御ルーチンの第２の例について、図２１、図２２に示すフローチャートを用いて説明する。
【０２４９】
ビーム光パワー制御ルーチンの第２の例の前述した第１の例と異なる点は、ビーム光のパワーを制御するときの基準の取り方の違いであり、その他は第１の例と同じである。第１の例では、ビーム光パワーの制御基準を、ビーム光ａとしていた。したがって、結果として、各ビーム光間の相対的な光パワーを一致させることになっていた。これに対し、第２の例では、あらかじめ決めておいた基準値Ｐｒｅｆを基準に各ビーム光のパワー制御を行なっている。したがって、あらかじめセンサパターンＳＨの感度補正を行なっておけば、絶対的な基準を基に各ビーム光のパワーを制御することができる。
【０２５０】
たとえば、所定の走査速度で１００μＷ相当の光パワーを持つビーム光がセンサパターンＳＨ上を通過した際に、増幅器９９（Ｈ）から出力される値が１００Ｈ、２００μＷ相当の光パワーを持つビーム光に対しては２００Ｈ、３００μＷ相当の光パワーを持つビーム光に対しては３００Ｈ、というような値を出すように、あらかじめ調整（校正）されていれば、このセンサパターンＳＨを一種の測定器として用いることができる。このような構成にしておけば、機体間のばらつきもなく、像面上でのビーム光パワーの制御が可能となる。
【０２５１】
以上説明したように上記実施の形態によれば、前記したようなセンサパターンを有するビーム光検知装置３８を用い、感光体ドラム１５上での各ビーム光相互のパワーの差を所定値以下に制御することや、絶対値を制御することが可能で、ビーム光検知装置３８の傾きに対する取付け精度がさほど高くなくても、制御精度を落とすことなく、正確にビーム光の走査位置を検知することが可能となる。
【０２５２】
また、マルチビーム光学系を用いたデジタル複写機において、感光体ドラム１５の表面と同等の位置に配設されたビーム光検知装置３８によって、感光体ドラム１５（ビーム光検知装置３８）上でのビーム光のパワーや、その差、各ビーム光の通過位置を検知し、この検知結果を基に、各ビーム光の感光体ドラム１５の表面におけるパワーを設定し、各ビーム光の相対位置が適性位置となるよう制御するための制御量を演算し、この演算した制御量に応じて各ビーム光の感光体ドラム１５の表面における相対位置を変更するためのガルバノミラーを制御することにより、光学系の組立てに特別な精度や調整を必要とせず、しかも、環境変化や経時変化などによって光学系に変化が生じても、制御精度を落とすことなく、感光体ドラム１５の表面における各ビーム光相互の位置関係を常に理想的な位置に制御できる。したがって、常に高画質を維持することができる。
【０２５３】
さらに、ビーム光検知装置３８におけるビーム光パワー検知用のセンサパターンＳＨは、そのサイズが副走査方向に充分長い形状であるため、適正位置に制御されたビーム光をその都度、わざわざ移動させる必要がない。このため、複写速度の高速化にも充分、対応が可能である。
【０２５４】
次に、複数（たとえば、２種類）の解像度に対応したビーム光検知装置３８について説明する。
【０２５５】
図２３は、２種類の解像度に対応したビーム光検知装置３８の構成とビーム光の走査方向の関係を模式的に示しており、図３のビーム光検知装置３８との相違点は、ビーム光の通過位置を検知するセンサパターンＳＢ〜ＳＦが、２種類の解像度にそれぞれ対応して設けられている点にあり、その他は図３のビーム光検知装置３８と同様であるので、説明は省略する。
【０２５６】
すなわち、センサパターンＳＢ１〜ＳＦ１は、第１の解像度（たとえば、６００ｄｐｉ）用のビーム光通過位置検知センサパターンで、図２４に示すように、これらは同一の形状（面積も同一）で、およそ４２．３μｍ（２５．４ｍｍ÷６００）間隔で配設されていて、ビーム光ａ〜ｄがそれぞれ隣接するセンサパターンの中間（ギャップＧ）を通過するように通過位置を制御することによって、４２．３μｍの間隔で走査されるようになっている。
【０２５７】
すなわち、
・ビーム光ａ：センサパターンＳＢ１とＳＣ１との中間に制御する
・ビーム光ｂ：センサパターンＳＣ１とＳＤ１との中間に制御する
・ビーム光ｃ：センサパターンＳＤ１とＳＥ１との中間に制御する
・ビーム光ｄ：センサパターンＳＥ１とＳＦ１との中間に制御する
なお、ビーム光の通過位置制御については既に説明済みであるため、ここでは省略する。
【０２５８】
また、センサパターンＳＢ２〜ＳＦ２は、第２の解像度（たとえば、４００ｄｐｉ）用のビーム光通過位置検知センサパターンで、図２４に示すように、これらは同一の形状（面積も同一）で、およそ６３．５μｍ（２５．４ｍｍ÷４００）間隔で配置されていて、ビーム光ａ〜ｄがそれぞれ隣接するセンサパターンの中間（ギャップＧ）を通過するように通過位置を制御することによって、６３．５μｍの間隔で走査されるようになっている。
【０２５９】
すなわち、
・ビーム光ａ：センサパターンＳＢ２とＳＣ２との中間に制御する
・ビーム光ｂ：センサパターンＳＣ２とＳＤ２との中間に制御する
・ビーム光ｃ：センサパターンＳＤ２とＳＥ２との中間に制御する
・ビーム光ｄ：センサパターンＳＥ２とＳＦ２との中間に制御する
なお、ビーム光の通過位置制御の基本動作は、６００ｄｐｉの場合と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０２６０】
図２５は、本例のビーム光検知装置３８がビーム光の走査方向に対して傾いて取付けられた場合のセンサパターンＳＢ１〜ＳＦ１，ＳＢ２〜ＳＦ２とビーム光ａ〜ｄの走査位置の関係を示したもので、図２５（ａ）は第１の解像度（６００ｄｐｉ）の場合、図２５（ｂ）は第２の解像度（４００ｄｐｉ）の場合である。なお、図では、ビーム光検知装置３８に対してビーム光ａ〜ｄの走査方向が傾いているように表現している。
【０２６１】
たとえば、センサパターンとビーム光との相対的な傾きが５度の場合を想定すると、ビーム光ａとビーム光ｄとの間隔は、第１の解像度の場合は下記表１のようになり、約０．５μｍ間隔が狭まるにすぎない。また、第２の解像度の場合は下記表２のようになり、約０．７μｍ間隔が狭まるに過ぎない。
【０２６２】
【表１】
0003925997.tif 000002
【０２６３】
【表２】
0003925997.tif 000003
【０２６４】
図２６は、図２３のビーム光検知装置３８を用いたときのビーム光の通過位置制御を説明するための図であり、図８との相違点は、ビーム光検知装置出力処理回路４０の構成において、センサパターンＳＢ１〜ＳＦ１，ＳＢ２〜ＳＦ２に対応して差動増幅器が設けられている点、および、センサ選択信号に解像度切換信号が追加された点にあり、その他の構成は基本的に図８と同様であるので、説明は省略する。
【０２６５】
すなわち、差動増幅器６３１は、センサパターンＳＢ１，ＳＣ１の各出力信号 の差を増幅し、差動増幅器６４１は、センサパターンＳＣ１，ＳＤ１の各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６５１は、センサパターンＳＤ１，ＳＥ１の各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６６１は、センサパターンＳＥ１，ＳＦ１の各出力信号の差を増幅する。また、差動増幅器６３２は、センサパターンＳＢ２，Ｓ Ｃ２の各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６４２は、センサパターンＳＣ２，ＳＤ２の各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６５２は、センサパターンＳＤ２，ＳＥ２の各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６６２は、センサパターンＳＥ２，ＳＦ２の各出力信号の差を増幅する。
【０２６６】
増幅器６３１〜６６１，６３２〜６６２の各出力信号は、それぞれ選択回路（アナログスイッチ）４１に入力される。選択回路４１は、主制御部（ＣＰＵ）５１からのセンサ選択信号により、積分器４２へ入力する信号を選択する。
【０２６７】
すなわち、第１の解像度（６００ｄｐｉ）でビーム光の通過位置制御を行なう場合は、選択回路４１によって下記の差動増幅器を選択し、それに対応するビーム光の通過位置制御を行なう。
【０２６８】
・差動増幅器６３１：ビーム光ａ
・差動増幅器６４１：ビーム光ｂ
・差動増幅器６５１：ビーム光ｃ
・差動増幅器６６１：ビーム光ｄ
同様に、第２の解像度（４００ｄｐｉ）でビーム光の通過位置制御を行なう場合は、選択回路４１によって下記の差動増幅器を選択し、それに対応するビーム光の通過位置制御を行なう。
【０２６９】
・差動増幅器６３２：ビーム光ａ
・差動増幅器６４２：ビーム光ｂ
・差動増幅器６５２：ビーム光ｃ
・差動増幅器６６２：ビーム光ｄ
図２７は、図２３のビーム光検知装置３８を用いたときのプリンタ部２の電源投入時における概略的な動作を説明したフローチャートである。図１４との相違点は、ステップＳ２とＳ３との間に解像度選択ルーチンとしてのステップＳ１７の処理が追加された点にあり、その他は図１４と同様であるので、説明は省略する。解像度選択ルーチン（Ｓ１７）では、選択された解像度に応じたポリゴンモータ３６の回転数、画像形成時のビーム光のパワー、選択回路４１の設定などが実行される。すなわち、
0003925997.tif 000004
となる。
【０２７０】
このように、既に説明済み（図５（ａ）（ｂ））であるが、ビーム光通過位置検知センサパターンをビーム光の走査方向と直交する方向に平行に配設することによって、従来方式（図５（ｂ））に比較して、取付け傾きに充分余裕のあるビーム光検知装置３８を構築することができる。さらに、本実施の形態は、この構成で複数の解像度に対応したものであり、本実施の形態によれば、複数の解像度を有した取付け傾きに充分余裕のあるビーム光検知装置３８を構築できる。
【０２７１】
次に、主走査方向の画像形成位置制御（レーザ発振器の発光タイミング制御）について詳細に説明する。
【０２７２】
図２８は、本制御に用いるビーム光検知装置３８の構成を模式的に示している。このビーム光検知装置３８は、前述した図２３のビーム光検知装置３８において、ビーム光の通過タイミングを検知する第５の光検知部としての縦に長い４つのセンサパターンＳ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６を追加したもので、その他の構成は基本的に図２３と同様であるので、説明は省略する。
【０２７３】
すなわち、センサパターンＳ３は、センサパターンＳ１とＳＨとの間にそれらと平行に設けられ、センサパターンＳ４，Ｓ５，Ｓ６は、センサパターンＳＡ〜ＳＧの右隣り（図面に対して）に、Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６の順序でそれらと平行に設けられている。なお、センサパターンＳ６は、前記センサパターンＳ２の機能をも兼ねている。
【０２７４】
ここに、センサパターンＳ３〜Ｓ６の間隔Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５は、第１の解像度（６００ｄｐｉ）と第２の解像度（４００ｄｐｉ）のそれぞれの画像クロック（同期回路５５から出力される同期クロックパルス）の１周期（１パルス時間）に、ビーム光が走査方向に移動する距離の最小公倍数の整数倍（ｎ）となっており、以下、それについて説明する。
【０２７５】
本実施の形態では、２種類の解像度を有している場合を例にとるとすると、
・センサパターンＳ３とＳ４との間隔：Ｐ３
・センサパターンＳ４とＳ５との間隔：Ｐ４
・センサパターンＳ５とＳ６との間隔：Ｐ５
・第１の解像度時のビーム光の走査速度：ＶＳ
・第１の解像度時の同期クロックパルスの１パルスの時間：ＴＣ
・第２の解像度時のビーム光の走査速度：ＶＳ′
・第２の解像度時の同期クロックパルスの１パルスの時間：ＴＣＣ
とした場合、
・Ｐ３＝Ｌ．Ｃ．Ｍ．（ＶＳ×ＴＣ、ＶＳ′×ＴＣＣ）×ｎ1（ｎ1は整数、Ｌ．Ｃ．Ｍ．は最小公倍数）
・Ｐ４＝Ｌ．Ｃ．Ｍ．（ＶＳ×ＴＣ、ＶＳ′×ＴＣＣ）×ｎ2（ｎ2は整数、Ｌ．Ｃ．Ｍ．は最小公倍数）
・Ｐ５＝Ｌ．Ｃ．Ｍ．（ＶＳ×ＴＣ、ＶＳ′×ＴＣＣ）×ｎ3（ｎ3は整数、Ｌ．Ｃ．Ｍ．は最小公倍数）
である。
【０２７６】
本実施の形態に用いるビーム光検知装置３８の特徴は、ビーム光通過位置検知用のセンサパターンＳＢ１〜ＳＦ１，ＳＢ２〜ＳＦ２（ビーム光位置検知手段）、ビーム光通過タイミング検知用のセンサパターンＳ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６（ビーム光通過タイミング検知手段）、および、ビーム光パワー検知用のセンサパターンＳＨ（ビーム光パワー検知手段）を１つの保持基板３８ａ内に一体的に保持した点にある。これによれば、センサパターンが同一の検知装置内にあるので、各センサパターンごとのメカニカルな位置合せといった取付け調整行程が不要となる。
【０２７７】
図２９は、図２８のビーム光検知装置３８を用いた主走査方向の画像形成位置制御を説明するためのブロック図であり、これは、図６のブロック図の中から主走査方向の画像形成位置制御に関連する部分を抜き出して示したものである。なお、レーザ発振器３１、レーザドライバ３２、ビーム光検知装置３８のセンサパターンなどを複数具備しているが、図２９では説明を簡単にするために、それぞれ１系統のみを示している。
【０２７８】
まず、図２９ないし図３１を用いて、１本のビーム光（シングルビーム）の発光タイミング制御（主走査方向の画像形成位置制御）について説明する。
【０２７９】
主制御部５１は、ポリゴンモータ３６の回転数を指定し、回転オン信号をポリゴンモータドライバ３７に入力する。これによって、ポリゴンモータ３６は所定の回転数で回転する。
【０２８０】
続いて、主制御部５１は、強制発光信号をレーザドライバ３２に入力し、レーザ発振器３１を強制発光させる。この強制発光によるビーム光は、ポリゴンミラー３５によって走査されて、ビーム光検知装置３８上を通過し、ビーム光検知装置３８はビーム光の通過タイミングに同期した通過タイミング検知信号を出力する。
【０２８１】
この通過タイミング検知信号は、ビーム光検知装置出力処理回路４０の主走査側回路４０ａによって、増幅された後に２値化され、ビーム光検知出力として、主制御部５１および同期回路５５に入力される。主制御部５１は、ビーム光検知出力が入力されると、強制発光信号の出力を停止して、レーザ発振器３１を消灯する。
【０２８２】
一方、同期回路５５は、ビーム光検知出力に同期して基準クロックパルスを同期クロックパルスとして出力する。すなわち、同期回路５５は、ビーム光の通過タイミングに同期した同期クロックパルスを発生する。この同期クロックパルスが画像データの基準となるクロックパルスで、カウンタ９８に送られる。カウンタ９８は、このクロックパルスをカウントし、所定値をカウントすると主制御部５１にカウント終了信号を出力する。
【０２８３】
主制御部５１は、このカウント終了信号に基づいて画像形成領域を決定し、画像クロックパルスとして、画像データとともにレーザドライバ３２に出力する。レーザドライバ３２は、画像クロックパルスと画像データとに基づいて、レーザ発振器３１を発光動作させることにより、画像を形成する。
【０２８４】
ところが、ビーム光が複数の場合、ポリゴンミラー３５の面精度などが原因で、各ビーム光に位相差が生じる。すなわち、ビーム光検知装置３８上を通過するタイミングがビーム光によって異なる（到来順が異なる）。そのうえ、ビーム光の到来順は、走査するポリゴンミラー３５の面によっても異なる。このため、シングルビームと同様の方法では、ビーム光の到来順が判断できず、主走査方向の画像形成位置制御を行なうことができない。
【０２８５】
そこで、本実施の形態では、画像を形成する前に、あらかじめ複数のビーム光の到来順を判定し、その判定結果に基づいて、ビーム光とそのビーム光の通過タイミングを検知するビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ３〜Ｓ６との組合わせを決定し、主走査方向の画像形成位置制御を行なうとともに、上記組合わせをビーム光の到来順に走査方向に近いセンサパターンを割り当てるものであり、以下、それについて説明する。なお、以下の説明ではビーム光が４つの場合を例に説明する。
【０２８６】
前述したように、主走査方向の画像形成位置制御には、４つのセンサパターンＳ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６を使用する。これらのセンサパターンＳ３〜Ｓ６は、相互にビーム光の走査方向に対して異なった位置に配置された光検知部（フオトダイオード）で、センサパターンの表面に照射されるビーム光の光量に対応した電流値を出力する。したがって、センサパターンＳ３〜Ｓ６は、ビーム光の通過タイミングに伴った通過タイミング検知信号を出力する。
【０２８７】
図３２は、ビーム光検知装置出力処理回路４０における主走査側回路４０ａの構成例を示すものである。センサパターン（フォトダイオード）Ｓ３を流れる電流Ｉ３は、抵抗ＲＰ，ＲＬによって電流・電圧変換され、電圧Ｖ１３（通過タイミング検知出力）となる。この電圧Ｖ１３は、非反転増幅器Ａ１１によって増幅された後、２値化回路Ａ１２によって２値化される。この２値化された信号Ｓ３ＯＵＴは、ビーム光検知出力として主制御部５１、同期回路５５およびカウンタ９８に送られる。センサパターンＳ４，Ｓ５，Ｓ６についても同様である。
【０２８８】
主制御部５１は、このビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴ〜Ｓ６ＯＵＴを使用して、ビーム光の到来順を判定するものであり、以下、その判定方法について説明する。
【０２８９】
まず、４本のビーム光がどのような状態で走査されているのかを判定する、ビーム光到来状態の判定について説明する。すなわち、以下の５つの状態の判定を行なう（図３３、図３４参照）。
【０２９０】
(1) ４本のビーム光がそれぞれ重なっていない（全て位相が異なる）
(2) ４本のビーム光の２本だけが重なっている（２本だけが同位相、他の２本は異なる）
(3) ４本のビーム光の２本ずつが重なっている（２本ペアが同位相）
(4) ４本のビーム光の３本だけが重なっている（３本だけが同位相、残り１本は異なる）
(5) ４本のビーム光の全てが重なっている（４本全てが同位相）
以下、図３５に示すフローチャートを参照してビーム光到来状態の判定の手順を説明する。主制御部５１は、ポリゴンモータ３６の回転数を指定し、回転オン信号をポリゴンモータドライバ３７に入力する。これによって、ポリゴンモータ３６は所定の回転数で回転する。
【０２９１】
続いて、主制御部５１は、強制発光信号をレーザドライバ３２ａ〜３２ｄに入力し、４つのレーザ発振器３１ａ〜３１ｄを強制発光させる。レーザ発振器３１ａ〜３１ｄから発光された４本のビーム光ａ〜ｄは、ポリゴンミラー３５によって走査されて、センサパターンＳ３上を通過する。これにより、センサパターンＳ３は、４本のビーム光ａ〜ｄの通過タイミングに同期した通過タイミング検知信号を出力する。
【０２９２】
通過タイミング検知信号は、先に説明したビーム光検知装置出力処理回路４０の主走査側回路４０ａによって増幅された後、２値化され、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴａ，Ｓ３ＯＵＴｂ，Ｓ３ＯＵＴｃ，Ｓ３ＯＵＴｄとして、主制御部５１、同期回路５５およびカウンタ９８に入力される。
【０２９３】
ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴは、カウンタ９８に入力されており、カウンタ９８はビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴをカウントする。カウント値は、前述のビーム光到来状態によって、以下のケース１〜ケース４に分類される（図３３、図３４参照）。
【０２９４】
0003925997.tif 000005
主制御部５１は、カウンタ９８のカウント値に基づいて、ビーム光の到来状態を判定する。たとえば、カウント値が「１」、すなわち、ケース１の場合は、４本のビーム光ａ〜ｄが全て同位相であることから、１本のビーム光と同様に取り扱える。
【０２９５】
すなわち、センサパターンＳ３〜Ｓ６とビーム光ａ〜ｄの割付けは自由で、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴ，Ｓ４ＯＵＴ，Ｓ５ＯＵＴ，Ｓ６ＯＵＴをビーム光ａ〜ｄに適当に設定すればよい。図３５の例では、ビーム光ａをセンサパターンＳ３に、ビーム光ｂをセンサパターンＳ４に、ビーム光ｃをセンサパターンＳ５に、ビーム光ｄをセンサパターンＳ６に割付けた場合を示している。
【０２９６】
ケース２、ケース３、ケース４の場合は、少なくとも１本のビーム光の位相が異なっており、先頭ビーム光、２番目、３番目といったビーム光到来順の判定がさらに必要である。
【０２９７】
図３６に示すフローチャートを参照して、ケース４の場合のセンサ割付手順を説明する。まず、先頭ビーム光を判定し、続いて２番目、３番目、４番目のビーム光到来順判定を行なった後に、先頭ビーム光をセンサパターンＳ３に、２番目ビーム光をセンサパターンＳ４に、３番目ビーム光をセンサパターンＳ５に、４番目ビーム光をセンサパターンＳ５に割付ける。以下にビーム光の判定手順を詳細に説明する。
【０２９８】
まず、先頭ビーム光の判定手順について、図３７および図３８に示すフローチャートを参照して説明する。主制御部５１は、ポリゴンモータ３６の回転数を指定し、回転オン信号をポリゴンモータドライバ３７に入力する。これによって、ポリゴンモータ３６は所定の回転数で回転する。
【０２９９】
続いて、主制御部５１は、強制発光信号をレーザドライバ３２ａ〜３２ｄに入力し、４つのレーザ発振器３１ａ〜３１ｄを強制発光させる。さらに、主制御部５１は、先頭のビーム光がセンサパターンＳ３を通過して、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴが出力されると、レーザ発振器３１ａを消灯（オフ）するように設定を行なう。
【０３００】
レーザ発振器３１ａ〜３１ｄから発光された４本のビーム光ａ〜ｄは、ポリゴンミラー３５によって走査されて、センサパターンＳ３上を通過する。このとき、主制御部５１は、先頭ビーム光がセンサパターンＳ３を通過し、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴが出力されると、レーザ発振器３１ａを消灯する。
【０３０１】
ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴはカウンタ９８に入力され、カウンタ９８はビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴをカウントする。主制御部５１は、このカウント値を読込み、カウント値が「４」であれば、ビーム光ａが先頭であり、カウント値が  「４」以外であれば、ビーム光ａ以外のビーム光が先頭であると判定して、再度判定を行なう。
【０３０２】
すなわち、ビーム光ａが先頭の場合は、まず、ビーム光ａの通過に伴うビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴａが出力されると、カウント値は「１」となり、同時にレーザ発振器３１ａを消灯する。さらに、カウンタ９８はビーム光ｂ，ｃ，ｄの通過に伴い、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴｂ，Ｓ３ＯＵＴｃ，Ｓ３ＯＵＴｄをカウントするため、カウント値が「４」となる。ビーム光ａが先頭でない場合は、ビーム光ａ以外のビーム光（たとえば、ビーム光ｂ）の通過に伴うビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴｂが出力されると、カウント値は「１」となり、同時にレーザ発振器３１ａを消灯する。さらに、カウンタ９８は、ビーム光ｃ，ｄの通過に伴いビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴｃ，Ｓ３ＯＵＴｄをカウントするため、カウント値が「３」となる。
【０３０３】
ビーム光ａが先頭でない場合、主制御部５１は再度、先頭ビーム光の判定を行なう。今度は、主制御部５１は、先頭ビーム光がセンサパターンＳ３を通過すると、レーザ発振器３１ｂを消灯するように設定して、同様の判定を行なう。
【０３０４】
主制御部５１は、強制発光信号をレーザドライバ３２ａ〜３２ｄに入力し、４つのレーザ発振器３１ａ〜３１ｄを強制発光させる。さらに、主制御部５１は、先頭のビーム光がセンサパターンＳ３を通過して、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴが出力されると、レーザ発振器３１ｂを消灯するように設定を行なう。
【０３０５】
レーザ発振器３１ａ〜３１ｄから発光された４本のビーム光ａ〜ｄは、ポリゴンミラー３５によって走査されて、センサパターンＳ３上を通過する。このとき、主制御部５１は、先頭ビーム光がセンサパターンＳ３を通過し、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴが出力されると、レーザ発振器３１ｂを消灯する。
【０３０６】
ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴはカウンタ９８に入力され、カウンタ９８はビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴをカウントする。主制御部５１は、カウント値を読込み、カウント値が「４」であれば、ビーム光ｂが先頭であり、カウント値が「４」以外であれば、ビーム光ｂ以外のビーム光が先頭であると判定して、再度判定を行なう。
【０３０７】
ビーム光ｂが先頭でない場合、主制御部５１は再度、先頭ビーム光の判定を行なう。今度は、主制御部５１は、先頭ビーム光がセンサパターンＳ３を通過すると、レーザ発振器３１ｃを消灯するように設定して同様の判定を行なう。カウンタ９８のカウント値が「４」であれば、ビーム光ｃが先頭であり、カウント値が「４」以外であれば、ビーム光ｃ以外のビーム光が先頭であると判定して、再度判定を行なう。
【０３０８】
ビーム光ｃが先頭でない場合、主制御部５１は再度、先頭ビーム光の判定を行なう。今度は、主制御部５１は、先頭ビーム光がセンサパターンＳ３を通過すると、レーザ発振器３１ｄを消灯するように設定して同様の判定を行なう。カウンタ６０のカウント値が「４」であれば、ビーム光ｄが先頭であり、カウント値が「４」以外であれば、エラー信号を出力する。
【０３０９】
上記の手順によって先頭ビーム光の判定を行なった後は、先頭ビーム光以外で２番目のビーム光の判定を行なう。２番目のビーム光の判定手順は、先頭ビーム光以外の３つのビーム光の中で先頭を判定するもので、先頭ビーム光の判定と同様の手法で行なう。
【０３１０】
以下、図３９および図４０に示すフローチャートを参照して２番目のビーム光の判定手順を説明する。主制御部５１は、ポリゴンモータ３６の回転数を指定し、回転オン信号をポリゴンモータドライバ３７に入力する。これによって、ポリゴンモータ３６は所定の回転数で回転する。
【０３１１】
続いて、主制御部５１は、強制発光信号を先頭ビーム光以外の３本のビーム光に対応する３つのレーザドライバに入力し、先頭ビーム光以外の３本のビーム光に対応する３つのレーザ発振器を強制発光させる。また、主制御部５１は、３つのレーザ発振器から発光させた３本のビーム光の中で、先頭のビーム光がセンサパターンＳ３を通過して、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴが出力されると、レーザ発振器＊１を消灯するように設定を行なう。
【０３１２】
・ビーム光＊１：先頭ビーム光以外のビーム光その１（レーザ発振器＊１に対応）
・ビーム光＊２：先頭ビーム光以外のビーム光その２（レーザ発振器＊２に対応）
・ビーム光＊３：先頭ビーム光以外のビーム光その３（レーザ発振器＊３に対応）
３つのレーザ発振器から発光された３本のビーム光＊１，＊２，＊３は、ポリゴンミラー３５によって走査されて、センサパターンＳ３上を通過する。このとき、主制御部５１は、先頭ビーム光がセンサパターンＳ３を通過し、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴが出力されると、レーザ発振器＊１を消灯する。
【０３１３】
ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴはカウンタ９８に入力され、カウンタ９８はビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴをカウントする。主制御部５１は、カウント値を読込み、カウント値が「３」であれば、ビーム光＊１が２番目のビーム光であると判定する。カウント値が「３」以外であれば、ビーム光＊１以外のビーム光が２番目であると判定して、再度判定を行なう。
【０３１４】
主制御部５１は、先頭ビーム光がセンサパターンＳ３を通過すると、レーザ発振器＊２を消灯するように設定して同様の判定を行なう。カウンタ９８のカウント値が「３」であれば、ビーム光＊２が２番目であり、カウント値が「３」以外であれば、ビーム光＊２以外のビーム光が２番目であると判定して、再度判定を行なう。
【０３１５】
主制御部５１は、先頭ビーム光がセンサパターンＳ３を通過すると、レーザ発振器＊３を消灯するように設定して同様の判定を行なう。カウンタ９８のカウント値が「３」であれば、ビーム光＊３が２番目であり、カウント値が「３」以外であれば、エラー信号を出力する。
【０３１６】
上記の手順によって先頭ビーム光と２番目ビーム光の判定を行なった後は、同様の手順で３番目、４番目の判定を行なう。なお、図４１は、３番目ビーム光の判定手順を示したフローチャートであるが、２番目ビーム光の判定手順と同様であるので、その説明は省略する。
【０３１７】
このように、先頭、２番目、３番目、４番目のビーム光到来順判定を行なった後に、先頭ビーム光をセンサパターンＳ３に、２番目ビーム光をセンサパターンＳ４に、３番目ビーム光をセンサパターンＳ５に、４番目ビーム光をセンサパターンＳ５に、それぞれ割付けて、ケース４の場合のセンサ割付けを終了する。
【０３１８】
次に、図４２に示すフローチャートを参照して、ケース３の場合のセンサ割付手順を説明する。ケース３は、４本のビーム光ａ〜ｄのうちで、２本（１組）のビーム光が重なっている状態であるので、まず、重なっている２本のビーム光を判定し、重なっている２本と、残りの重なっていない（独立している）２本の３つのグループに分類する。グループ分けが終了した後に、３つのグループの中で、先頭、２番目、３番目のグループの到来順を判定する。先頭グループのビーム光が重なっていれば、以下のように割付ける。
【０３１９】
・先頭の２つのビーム光：Ｓ３，Ｓ４
・２番目のビーム光    ：Ｓ５
・３番目のビーム光    ：Ｓ６
先頭グループが重なっていない場合は、２番目のグループのビーム光が重なっているか否かを判定し、重なっている場合は、以下のように割付ける。
【０３２０】
・先頭のビーム光        ：Ｓ３
・２番目の２つのビーム光：Ｓ４，Ｓ５
・３番目のビーム光      ：Ｓ６
先頭グループも、２番目のグループも重なっていない場合は、以下のように割付ける。
【０３２１】
・先頭のビーム光        ：Ｓ３
・２番目のビーム光      ：Ｓ４
・３番目の２つのビーム光：Ｓ５，Ｓ６
以下、各判定方法について詳細に説明する。
【０３２２】
まず、重なっているビーム光の判定とグループ分けの手順について、図４３および図４４に示すフローチャートを参照して説明する。
【０３２３】
主制御部５１は、回転オン信号をポリゴンモータドライバ３７に入力する。これによって、ポリゴンモータ３６は回転する。続いて、主制御部５１は、強制発光信号をレーザドライバ３２ａ以外の３つのレーザドライバ３２ｂ〜３２ｄに入力し、レーザ発振器３１ａ以外の３つのレーザ発振器３１ｂ〜３１ｄを強制発光させる。
【０３２４】
３つのレーザ発振器３１ｂ〜３１ｄから発光された３本のビーム光ｂ，ｃ，ｄは、ポリゴンミラー３５によって走査されて、センサパターンＳ３上を通過する。このビーム光の通過に伴って、センサパターンＳ３は、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴをカウンタ９８に出力し、カウンタ９８はビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴをカウントする。
【０３２５】
主制御部５１は、カウンタ９８のカウント値を読込み、カウント値が「３」であれば、ビーム光ａが重なっていると判断し、カウント値が「３」以外であれば、ビーム光ａは重なっていない（独立している）と判断する。ケース３の場合は、４本のビーム光ａ〜ｄのうちで２本のビーム光だけが重なっているため、ビーム光ａが重なっている場合、残りの３本のビーム光ｂ〜ｄは重なっていない（独立している）ため、センサパターンＳ３は、３本のビーム光ｂ〜ｄの通過に伴って、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴｂ，Ｓ３ＯＵＴｃ，Ｓ３ＯＵＴｄをカウンタ９８に出力する。カウンタ９８は、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴｂ，Ｓ３ＯＵＴｃ，Ｓ３ＯＵＴｄをカウントするため、カウント値は「３」となる。
【０３２６】
ビーム光ａが重なっていない場合は、残りの３本のビーム光ｂ〜ｄのうちの２本が重なっているため、カウント値は「２」となる。たとえば、ビーム光ｂとビーム光ｃとが重なっていると仮定すると、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴｂとＳ３ＯＵＴｃは同時に１個だけ出力される（Ｓ３ＯＵＴｂｃ）ため、Ｓ３ＯＵＴｄの２つがビーム光検知出力として出力される。すなわち、カウント値は「２」となる。
【０３２７】
続いて、ビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄについても同様の判定を行ない、重なっているビーム光と、重なっていない（独立している）ビーム光にグループ分けを行なう。
【０３２８】
グループ分けが終了すると、次に、各グループの到来順を判定する。重なっているグループからは、２本のビーム光のうちの１本を代表として選択する（２本のうちどちらでもよい）。これによって、３本のビーム光の到来順を判定することになるため、前述の図３９〜図４１と全く同様の手順でビーム光の到来順を判定する。
【０３２９】
この後に、前述の割付けを行ない、ケース３の場合のセンサ割付けを終了する。
【０３３０】
次に、図４５に示すフローチャートを参照して、ケース２の場合のセンサ割付手順を説明する。ケース２は、４本のビーム光ａ〜ｄのうちで、２本のビーム光が２組（２ペア）重なっている組合わせと、１本のビーム光と３本のビーム光の組合わせの場合があるので、まず、これらの組合わせを判定する。そして、２ビーム光と２ビーム光の組合わせの場合は、２グループの到来順を判定し、以下のように割付ける。
【０３３１】
・先頭グループ（先頭の２本ビーム光）    ：Ｓ３，Ｓ４
・２番目グループ（２番目の２本ビーム光）：Ｓ５，Ｓ６
一方、１本のビーム光と３本のビーム光の組合わせの場合は、やはり、２グループの到来順を判定し、先頭グループが１本ビーム光の場合は、以下のように割付ける。
【０３３２】
・先頭グループ（１本ビーム光）  ：Ｓ３
・２番目グループ（３本ビーム光）：Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６
また、先頭グループが３本ビーム光の場合は、以下のように割付ける。
【０３３３】
・先頭グループ（３本ビーム光）  ：Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５
・２番目グループ（１本ビーム光）：Ｓ６
以下、各判定方法について詳細に説明する。
【０３３４】
まず、１本ビーム光と３本ビーム光との組合わせか、２本ビーム光と２本ビーム光との組合わせであるかを判定する手順について、図４６に示すフローチャートを参照して説明する。
【０３３５】
主制御部５１は、回転オン信号をポリゴンモータドライバ３７に入力する。これによって、ポリゴンモータ３６は回転する。続いて、主制御部５１は、強制発光信号をレーザドライバ３２ａ，３２ｂ以外のレーザドライバ３２ｃ，３２ｄに入力し、レーザ発振器３１ａ，３１ｂ以外の２つのレーザ発振器３１ｃ，３１ｄを強制発光させる。
【０３３６】
２つのレーザ発振器３１ｃ，３１ｄから発光された２本のビーム光ｃ，ｄは、ポリゴンミラー３５によって走査されて、センサパターンＳ３上を通過する。このビーム光の通過に伴って、センサパターンＳ３は、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴをカウンタ９８に出力し、カウンタ９８はビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴをカウントする。主制御部５１は、カウンタ９８のカウント値を読込み、カウント値によって以下の組合わせが考えられる。（ステップ１）
・カウント値＝２：（ａｃ，ｂｄ）（ａｄ，ｂｃ）（ａｂｄ，ｃ）（ａｂｃ，ｄ）
・カウント値＝１：（ａｂ，ｃｄ）（ａｃｄ，ｂ）（ａ，ｂｃｄ）
続いて、カウント値が「２」の場合、レーザ発振器３１ａ，３１ｃ以外の２つのレーザ発振器３１ｂ，３１ｄを強制発光させ、ビーム光検知出力をカウントし、カウント値によって以下の組合わせが考えられる。（ステップ２）
・カウント値＝２：（ａｄ，ｂｃ）（ａｂｃ，ｄ）
・カウント値＝１：（ａｃ，ｂｄ）（ａｂｄ，ｃ）
さらに、カウント値が「２」の場合、レーザ発振器３１ｄ以外の３つのレーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃを強制発光させ、ビーム光検知出力をカウントし、カウント値を読込む。カウント値によって以下の組合わせであることが判定できる。（ステップ３）
・カウント値＝２：（ａｄ，ｂｃ）
・カウント値＝１：（ａｂｃ，ｄ）
一方、ステップ１のカウント値が「１」の場合は、レーザ発振器３１ｃ，３１ｄ以外の２つのレーザ発振器３１ａ，３１ｂを強制発光させ、ビーム光検知出力をカウントし、カウント値を読込む。カウント値によって以下の組合わせが考えられる。（ステップ４）
・カウント値＝２：（ａｃｄ，ｂ）（ａ，ｂｃｄ）
・カウント値＝１：（ａｂ，ｃｄ）
さらに、ステップ４において、カウント値が「２」の場合、レーザ発振器３１ｂ以外の３つのレーザ発振器３１ａ，３１ｃ，３１ｄを強制発光させ、ビーム光検知出力をカウントし、カウント値を読込む。カウント値によって以下の組合わせであることが判定できる。（ステップ５）
・カウント値＝２：（ａ，ｂｃｄ）
・カウント値＝１：（ａｃｄ，ｂ）
上記の手順によって２グループの組合わせが判定される。
【０３３７】
組合わせの判定が終了すると、次にグループの到来順を判定する。重なっているグループからは、２本（あるいは３本）のビーム光のうちの１本を代表として選択する（２本あるいは３本のうちのどれでもよい）。これによって、２本のビーム光の到来順を判定することになるため、前述の図４１と全く同様の手順で判定することができる。したがって、ここでは説明は省略する。
【０３３８】
この後に前述の割付けを行ない、ケース２の場合のセンサ割付けを終了する。
【０３３９】
上記の手順によってケース１〜４の場合のセンサ割付けを終了する。
【０３４０】
各ビーム光のセンサ割付けが決まれば、各ビーム光に対する水平同期信号が決まるため、シングルビーム光の場合と同様に主走査方向の画像形成位置制御を行なうことが可能になる（図３０、図３１参照）。たとえば、以下のような割付けを行なった場合を仮定する。
【０３４１】
・ビーム光到来順：ビーム光ａ、ビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄ
・ビーム光ａ：センサパターンＳ３
・ビーム光ｂ：センサパターンＳ４
・ビーム光ｃ：センサパターンＳ５
・ビーム光ｄ：センサパターンＳ６
以下、図４７を参照して説明すると、まず、主制御部５１は、ポリゴンモータ３６をオンし、ポリゴンモータ３６を回転させ、全てのレーザ発振器３１ａ〜３１ｄを発光させる。ポリゴンミラー３５で走査されたビーム光ａ〜ｄは、到来順の判定通り、ビーム光ａが先頭ビーム光となってセンサパターンＳ３を通過し、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴが出力される。ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴがビーム光ａの水平同期信号となる。
【０３４２】
ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴが出力されると、主制御部５１はレーザ発振器３１ａを消灯する。また、同期回路５５は、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴの出力に同期して、遅延時間ｔ3 後に同期クロックパルスを出力する。カウンタ９８は、この同期クロックパルスをカウントし、所定のカウント値（左マージン）になると、主制御部５１へカウント終了信号を出力する。
【０３４３】
主制御部５１は、このカウント終了信号を受取ると、画像形成を開始し、レーザドライバ３２ａ〜３２ｄに画像クロックパルスを出力して、主走査方向の画像形成を開始する。また、所定のカウント値（右マージン）になると、画像クロックパルスの出力を停止し、主走査方向の画像形成を終了する。
【０３４４】
一方、ビーム光ｂがセンサパターンＳ４を通過すると、ビーム光検知出力Ｓ４ＯＵＴが出力され、主制御部５１は、レーザ発振器３１ｂを消灯する。同期回路５５は、ビーム光検知出力Ｓ４ＯＵＴの出力に同期して、遅延時間ｔ4 後に同期クロックパルスを出力する（ビーム光検知出力Ｓ４ＯＵＴがビーム光ｂの水平同期信号）。カウンタ６０は、この同期クロックパルスをカウントし、上記同様、主走査方向の画像形成が行なわれる。
【０３４５】
上記の動作は、ビーム光ｃ、ビーム光ｄについても同様に行なわれ、画像形成を行なう。すなわち、ビーム光検知出力Ｓ５ＯＵＴがビーム光ｃの水平同期信号となり、ビーム光検知出力Ｓ６ＯＵＴがビーム光ｄの水平同期信号となる。
【０３４６】
次に、ビーム光検知装置３８における、ビーム光の通過タイミングを検知するためのセンサパターンＳ３〜Ｓ６の間隔Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５を、同期回路５５から出力される同期クロックパルスの１パルス時間にビーム光が走査方向に移動する距離の整数倍とする点について説明する。
【０３４７】
前述したように、本実施の形態では、センサパターンＳ３〜Ｓ６の間隔Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５は、解像度の整数倍となっている。そして、本実施の形態の場合、第１の解像度（Ｐ１）と第２の解像度（Ｐ２＝３／２×Ｐ１）で画像形成が可能なように構成されており、センサパターンＳ３〜Ｓ６の間隔Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５は、双方の解像度の最小公倍数（Ｌ．Ｃ．Ｍ．（Ｐ１，Ｐ２））の整数倍のＬ．Ｃ．Ｍ．（Ｐ１，Ｐ２）×２となっている。これは、第１の解像度で画像形成した場合の６ドットの距離に相当し、また、第２の解像度で画像形成した場合の４ドットに相当する距離である。
【０３４８】
まず、ビーム光の通過タイミングを検知するセンサパターンＳ３〜Ｓ６の間隔Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５が、同期回路５５から出力される同期クロックパルスの１パルス時間にビーム光が走査方向に移動する距離の最小公倍数の整数倍ではない場合の問題点を以下に説明する。ここでは、第１の解像度および第２の解像度の２種類の解像度を有する場合を例に説明する。
【０３４９】
図４８は、たとえば、センサパターンＳ３とＳ４との間隔Ｐ３が、同期回路５５から出力される複数の同期クロックパルスの１パルス時間にビーム光が走査方向に移動する距離の最小公倍数の整数倍ではない場合に、主走査方向の画像形成位置制御を行なう様子を示したものである。センサパターンＳ３とＳ４との間隔Ｐ３はＤ１×５で、第１の解像度で画像形成した場合の５ドットの距離に相当し、第２の解像度で画像形成した場合の約３．３ドットの距離に相当する。
【０３５０】
図４８では、ビーム光ａはセンサパターンＳ３で、また、ビーム光ｂはセンサパターンＳ４で、主走査方向の画像形成位置制御のタイミング（すなわち、水平同期信号）をとるものとしている。また、第１の解像度と第２の解像度に対応した基準クロックパルス（同期クロックパルスの基準となるクロックパルス）の１パルス時間（すなわち、１周期）をそれぞれＴＣ，ＴＣＣとした。
【０３５１】
第１の解像度の場合の主走査方向の画像形成位置制御の方法は、前述したように既に説明済みであるので、ここでは説明を省略する。
【０３５２】
第２の解像度を選択し、第２の解像度で画像形成する場合の主走査方向の画像形成位置制御について以下に説明する。
【０３５３】
ビーム光ａの通過に伴い、２値化されたセンサパターンＳ３の出力であるビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴが出力される。同期回路５５は、このビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴの出力（信号がロウレベルからハイレベルへ変化する立ち上がりのエッジ）に同期して、回路遅延時間ｔ13経過後に同期クロックパルスＣＬＫ１３を出力する。カウンタ９８は、この同期クロックパルスＣＬＫ１３をカウントし、所定のカウント値（図ではカウント値：８）に達すると、主制御部５１へカウント終了信号を出力する。主制御部５１は、このカウント終了信号を受取ると、画像クロックパルスをレーザドライバに出力する（画像形成を開始する）。
【０３５４】
一方、ビーム光ｂについても同様に、ビーム光ｂの通過に伴い、ビーム光検知出力Ｓ４ＯＵＴが出力され、同期回路５５は、このビーム光検知出力Ｓ４ＯＵＴの立ち上がりエッジに同期して、回路遅延時間ｔ14経過後に同期クロックパルスＣＬＫ１４を出力する。カウンタ９８は、この同期クロックパルスＣＬＫ１４をカウントし、所定のカウント値（図ではカウント値：５）に達すると、主制御部５１へカウント終了信号を出力する。主制御部５１は、このカウント終了信号を受取ると、画像クロックパルスをレーザドライバに出力する（画像形成を開始する）。
【０３５５】
ここでも、前述同様に画像の先端に注目すると、第１の解像度の場合は当然、画像形成位置のずれは生じないが、第２の解像度の場合には、同期クロックパルスＣＬＫ１３と同期クロックパルスＣＬＫ１４とに位相差が生じており、ビーム光ａによる画像先端よりも、ビーム光ｂによる画像先端がビーム光の走査方向にずれていることが分かる（ずれ量：−ＶＳ×ｔｂｂ、約０．３ドット）。
【０３５６】
すなわち、ビーム光ａの画像形成領域ＨＡＡと、ビーム光ｂの画像形成領域ＨＢＢにずれが生じており、出力画像上では縦線の揺れとして認識される。このずれを補正するために、ビーム光ｂの同期クロックパルスＣＬＫ１４をカウントする際に、所定の値よりも少なくカウントし（図では４）、ビーム光ｂによって形成される画像形成領域をビーム光の走査方向と反対方向にずらすことが考えられる。
【０３５７】
しかし、カウント値は１パルス単位（言い換えると１ドット単位）でしか変更することができないため、図４８の場合はかえってずれ量が大きくなる（ずれ量：＋ＶＳ×ｔａａ）。したがって、ずれの補正ができず、定常的にレンジで１ドット未満のずれが生じていることになる。
【０３５８】
ビーム光ａとビーム光ｂの主走査方向の画像形成位置制御の基準は、水平同期信号（Ｓ３ＯＵＴとＳ４ＯＵＴ）であるが、この基準信号の間隔が第２の解像度の同期クロックパルスと無関係であることから、上記のずれが生じる。
【０３５９】
そこで、本実施の形態では、水平同期信号を出力するセンサパターンＳ３〜Ｓ６の間隔Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５を、同期回路５５から出力される同期クロックパルスの１パルス時間にビーム光が走査方向に移動する距離の最小公倍数の整数倍としている。これによって、主走査方向の画像形成位置のずれを小さくすることができる。
【０３６０】
以下、図４９を参照して本実施の形態について説明する。同図において、センサパターンＳ３とＳ４との間隔（距離）Ｐ３は、第１の解像度の場合の同期クロックパルスの１パルス時間にビーム光が走査方向に移動する距離と、第２の解像度の場合の同期クロックパルスの１パルス時間にビーム光が走査方向に移動する距離との最小公倍数の整数倍としている（Ｐ３＝Ｌ．Ｃ．Ｍ．（ＶＳ×ＴＣ＝Ｐ１、ＶＳ′×ＴＣＣ＝Ｐ２）×ｎ）。
【０３６１】
すなわち、Ｐ３は第１の解像度で画像形成した場合の６ドットの距離に相当し、第２の解像度で画像形成した場合の４ドットの距離に相当する。また、図４８と同様に、ビーム光ａはセンサパターンＳ３で、また、ビーム光ｂはセンサパターンＳ４で主走査方向の画像形成位置制御（水平同期）のタイミングをとるものとしている。
【０３６２】
まず、第１の解像度の場合について説明する。
【０３６３】
ビーム光ａの通過に伴い、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴ（ビーム光ａの水平同期信号）が出力され、同期回路５５は、このビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴの出力（立ち上がりエッジ）に同期して、回路遅延時間ｔ3 経過後に同期クロックパルスＣＬＫ３を出力する。カウンタ９８は、この同期クロックパルスＣＬＫ３をカウントし、所定のカウント値（図ではカウント値：１０）に達すると、主制御部５１にカウント終了信号を出力する。主制御部５１は、このカウント終了信号を受取ると、画像クロックパルスをレーザドライバに出力する（画像形成を開始する）。
【０３６４】
一方、ビーム光ｂについても同様に、ビーム光ｂの通過に伴い、ビーム光検知出力Ｓ４ＯＵＴが出力され、同期回路５１は、このビーム光検知出力Ｓ４ＯＵＴの立ち上がりエッジに同期して、回路遅延時間ｔ4 経過後に同期クロックパルスＣＬＫ４を出力する。カウンタ９８は、この同期クロックパルスＣＬＫ４をカウントし、所定のカウント値（図では４）に達すると、主制御部５１にカウント終了信号を出力する。主制御部５１は、このカウント終了信号を受取ると、画像クロックパルスをレーザドライバに出力する（画像形成を開始する）。
【０３６５】
この場合、センサパターンＳ３とＳ４との間隔Ｐ３は、第１の解像度で画像形成した場合の６ドットの距離に相当するために、同期クロックパルスＣＬＫ３と同期クロックパルスＣＬＫ４との位相差が生じることがなく、画像先端のずれは生じない。すなわち、ビーム光ａによる主走査画像形成領域ＨＡと、ビーム光ｂによる主走査画像形成領域ＨＢとのずれは起こらない。
【０３６６】
次に、第２の解像度の場合について説明する。
【０３６７】
ビーム光ａの通過に伴い、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴ（ビーム光ａの水平同期信号）が出力され、同期回路５５は、このビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴの出力（立ち上がりエッジ）に同期して、回路遅延時間ｔ13経過後に同期クロックパルスＣＬＫ１３を出力する。カウンタ９８は、この同期クロックパルスＣＬＫ１３をカウントして、所定のカウント値（図ではカウント値：７）に達すると、主制御部５１にカウント終了信号を出力する。主制御部５１は、このカウント終了信号を受取ると、画像クロックパルスをレーザドライバに出力する（画像形成を開始する）。
【０３６８】
一方、ビーム光ｂについても同様に、ビーム光ｂの通過に伴い、ビーム光検知出力Ｓ４ＯＵＴが出力され、同期回路５１は、このビーム光検知出力Ｓ４ＯＵＴの立ち上がりエッジに同期して、回路遅延時間ｔ14経過後に同期クロックパルスＣＬＫ１４を出力する。カウンタ９８は、この同期クロックパルスＣＬＫ１４をカウントして、所定のカウント値（図では３）に達すると、主制御部５１にカウント終了信号を出力する。主制御部５１は、このカウント終了信号を受取ると、画像クロックパルスをレーザドライバに出力する（画像形成を開始する）。
【０３６９】
この場合、センサパターンＳ３とＳ４との間隔Ｐ３は、第２の解像度で画像形成した場合の４ドットの距離に相当するために、同期クロックパルスＣＬＫ１３と同期クロックパルスＣＬＫ１４との位相差が生じることがなく、画像先端のずれは生じない。すなわち、ビーム光ａによる主走査画像形成領域ＨＡＡと、ビーム光ｂによる主走査画像形成領域ＨＢＢとのずれは起こらない。
【０３７０】
なお、副走査方向のビーム光通過位置制御については、前述した図３のビーム光検知装置３８を用いた場合と同様であるので、説明は省略する。
【０３７１】
このように、上記実施の形態によれば、複数の解像度を有した画像形成装置においても、主走査画像形成領域のずれが生ずることのない高画質の画像を形成することができる。
【０３７２】
次に、ビーム光の走査方向とビーム光検知装置との相対的な傾きを検知する点について説明する。
【０３７３】
図５０は、ビーム光の走査方向とビーム光検知装置との相対的な傾きを検知する傾き検知機能を有したビーム光検知装置３８の構成例を示している。このビーム光検知装置３８は、前述した図２８の構成に対して、センサパターンＳ１，Ｓ６の外側近傍に、それぞれ傾きを検知するための第6の光検知部としてのセンサ パターンＳ７ａ，Ｓ７ｂおよびＳ８ａ，Ｓ８ｂを設けたもので、その他の構成は基本的に図２８と同様であるので、説明は省略する。
【０３７４】
センサパターンＳ７ａとＳ７ｂおよびＳ８ａとＳ８ｂは、それぞれ上下に配設されてペアを組んでおり、他のセンサパターンと基本的に同一の構成である。ただし、センサパターンＳ７ａとＳ７ｂ、Ｓ８ａとＳ８ｂの中心位置は、同一直線上である。
【０３７５】
また、センサパターンＳ７ａ，Ｓ７ｂ、Ｓ８ａ，Ｓ８ｂの各出力は、たとえば、図５１に示すビーム光検知装置出力処理回路４０における傾き検知側回路によって処理され、ビーム光位置情報として出力される。図５１の傾き検知側回路は、図９に示した回路から積分器４２を削除したもので、その他の構成は基本的に図９と同様であるので、説明は省略する。
【０３７６】
図５１の傾き検知側回路によれば、センサパターンＳ７ａとＳ７ｂ、Ｓ８ａとＳ８ｂの中心位置は同一直線上にあるため、センサパターンＳ７ａ，Ｓ７ｂ、Ｓ８ａ，Ｓ８ｂから得られるビーム光位置情報によって傾きが検出できる。すなわち、センサパターンＳ７ａ，Ｓ７ｂからのビーム光位置情報とセンサパターンＳ８ａ，Ｓ８ｂからのビーム光位置情報とが等しければ傾きはなく、両ビーム光位置情報が異なれば傾きがあるものとみなせる。
【０３７７】
図５２は、傾きの状態を説明するための図で、図５０からセンサパターンＳ７ａ，Ｓ７ｂ、Ｓ８ａ，Ｓ８ｂを抜き出したものであり、他のセンサパターンは省略してある。図５２において、状態Ａは傾きあり、状態Ｂは傾きあり（Ａとは反対方向に傾いている）、状態Ｃは傾きなし、状態Ｃ′は傾きなし、をそれぞれ示している。なお、図５２において、ＢＭはビーム光を示している。
【０３７８】
本実施の形態では、ビーム光がセンサパターンＳ７ａ，Ｓ７ｂとＳ８ａ，Ｓ１８ｂを通過するときのビーム光通過位置情報によって傾きを判定するようになっている。
【０３７９】
図５３は、図５２における状態Ａのときのビーム光位置情報（図５１の回路の出力ＶＯ７，ＶＯ８）の一例を示すもので、（ａ）図はセンサパターンＳ７ａ，Ｓ７ｂによるビーム光位置情報（ＶＯ７）、（ｂ）図はセンサパターンＳ８ａ，Ｓ８ｂによるビーム光位置情報（ＶＯ８）、（ｃ）図はＶＯ７とＶＯ８とを比較した図である。この場合、両ビーム光位置情報が異なるため傾きありとなる。なお、ＶＯ７＜ＶＯ８のときは状態Ａの傾きとなる。
【０３８０】
図５４は、図５２における状態Ｂのときのビーム光位置情報（図５１の回路の出力ＶＯ７，ＶＯ８）の一例を示すもので、（ａ）図はセンサパターンＳ７ａ，Ｓ７ｂによるビーム光位置情報（ＶＯ７）、（ｂ）図はセンサパターンＳ８ａ，Ｓ８ｂによるビーム光位置情報（ＶＯ８）、（ｃ）図はＶＯ７とＶＯ８とを比較した図である。この場合、両ビーム光位置情報が異なるため傾きありとなる。なお、ＶＯ７＞ＶＯ８のときは状態Ｂの傾きとなる。
【０３８１】
図５５は、図５２における状態Ｃ′のときのビーム光位置情報（図５１の回路の出力ＶＯ７，ＶＯ８）の一例を示すもので、（ａ）図はセンサパターンＳ７ａ，Ｓ７ｂによるビーム光位置情報（ＶＯ７）、（ｂ）図はセンサパターンＳ８ａ，Ｓ８ｂによるビーム光位置情報（ＶＯ８）、（ｃ）図はＶＯ７とＶＯ８とを比較した図である。この場合、両ビーム光位置情報が等しいため傾きなしとなる。
【０３８２】
図５６は、ビーム光検知装置３８の傾きを調整する調整機構の具体例を示している。すなわち、ビーム光検知装置３８は基板９１上に固定されている。また、基板９１上には、前述したビーム光検知装置出力処理回路４０（図示しない）が、たとえば、集積回路（ＩＣ）化されて構成されている。基板９１は、θステージ９２に固定されており、このθステージ９２を回転させることで、ビーム光検知装置３８の傾きを調整できるようになっている。θステージ９２には、いずれも図示しないギアヘッドを介してパルスモータが装着されており、このパルスモータを、上記したＶＯ７とＶＯ８との比較結果に応じて回転制御することで、高精度に傾きを調整できる。
【０３８３】
以上説明したように、上記実施の形態によれば、マルチビーム光学系を用いたデジタル複写機において、感光体ドラムの表面を走査する複数のビーム光の位置を検知するビーム光位置検知装置における複数のセンサパターンを、複数のビーム光の走査方向に対してほぼ直交する方向に複数の解像度に対応した間隔で平行に並列配設することによって、取付け傾きに充分余裕のあるビーム光位置検知装置を構築することができる。
【０３８４】
したがって、正確にビーム光の走査位置を検知することができるので、複数の解像度で、感光体ドラムの表面における数のビーム光の位置を常に理想的な位置に高精度に制御できる。これにより、常に高画質を維持することができる。
【０３８５】
また、感光体ドラムの表面を走査するビーム光のパワーを検知して、その値が所定の範囲内に収まるようにパワー制御した上で、感光体ドラムの表面におけるビーム光の通過位置制御、および、主走査方向の同期を取る制御を行なうことによって、制御精度を落とすことなく、感光体ドラムの表面における各ビーム光のパワーを均一に制御できるとともに、感光体ドラムの表面における複数のビーム光の位置を常に理想的な位置に高精度に制御でき、よって、常に高画質を維持することができる。
【０３８６】
また、画像を形成する前に、あらかじめ、複数のビーム光のビーム光検知装置内の複数のビーム光通過タイミング検知用のセンサパターンに対する到来順を判定し、その判定結果に基づいて、ビーム光とそのビーム光の通過タイミングを検知するセンサパターンとの組合わせを決定し、主走査方向の位置制御を行なうことにより、特に複数のビーム光を用いる場合、光学系の組立てに特別な精度や調整を必要とせず、しかも、環境変化や経時変化などによって光学系に変化が生じても、感光体ドラムの表面における各ビーム光相互の位置関係を常に理想的な位置に制御できる。したがって、主走査方向のドットずれのない高画質の画像を常に得ることができる。
【０３８７】
さらに、ビーム光の走査方向とビーム光検知装置との相対的な傾きを検知する傾き検知手段を有するので、その傾きを容易に調整することが可能になる。
【０３８８】
なお、前記実施の形態では、マルチビーム光学系を用いたデジタル複写機に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、シングルビーム光学系を用いたものでも同様に適用でき、さらに、デジタル複写機以外の画像形成装置にも同様に適用できる。
【０３８９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、複数の解像度で、被走査面におけるビーム光の位置を常に適正位置に高精度に制御でき、また、被走査面におけるビーム光のパワーを均一に制御でき、よって、常に高画質を維持することができるビーム光走査装置および画像形成装置を提供できる。
【０３９０】
また、本発明によれば、複数のビーム光を用いる場合、複数の解像度で、被走査面における複数のビーム光相互の位置関係を常に理想的な位置に高精度に制御でき、また、被走査面における各ビーム光のパワーを均一に制御でき、よって、常に高画質を維持することができるビーム光走査装置および画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタル複写機の構成を概略的に示す構成図。
【図２】光学系ユニットの構成と感光体ドラムの位置関係を示す図。
【図３】ビーム光検知装置の構成を概略的に示す構成図。
【図４】図３のビーム光検知装置の要部構成を概略的に示す構成図。
【図５】ビーム光検知装置とビーム光の走査方向との傾きを説明するための図。
【図６】光学系の制御を主体にした制御系を示すブロック図。
【図７】主走査方向の画像形成精度がビーム光のパワーに依存することを説明するための図。
【図８】図３のビーム光検知装置を用いたビーム光の通過位置制御を説明するためのブロック図。
【図９】ビーム光検知装置出力処理回路の具体的な回路例を示す構成図。
【図１０】ビーム光の通過位置とビーム光検知装置の受光パターンの出力、差動増幅器の出力、積分器の出力との関係を示す図。
【図１１】ビーム光の通過位置とＡ／Ｄ変換器の出力との関係を示すグラフ。
【図１２】ガルバノミラーの動作分解能を説明するグラフ。
【図１３】ガルバノミラーの動作分解能を説明するグラフ。
【図１４】図３のビーム光検知装置を用いた場合のプリンタ部の電源投入時における概略的な動作を説明するフローチャート。
【図１５】ビーム光通過位置制御ルーチンを説明するフローチャート。
【図１６】１つのビーム光通過位置制御ルーチンを説明するフローチャート。
【図１７】１つのビーム光通過位置制御ルーチンを説明するフローチャート。
【図１８】ビーム光通過位置制御における各ビーム光のパワーのばらつきが与える影響について説明するための図。
【図１９】ビーム光パワー制御ルーチンの第１の例を説明するフローチャート。
【図２０】ビーム光パワー制御ルーチンの第１の例を説明するフローチャート。
【図２１】ビーム光パワー制御ルーチンの第２の例を説明するフローチャート。
【図２２】ビーム光パワー制御ルーチンの第２の例を説明するフローチャート。
【図２３】２種類の解像度に対応したビーム光検知装置の構成を模式的に示す概略構成図。
【図２４】図２３のビーム光検知装置の要部構成を概略的に示す構成図。
【図２５】図２３のビーム光検知装置とビーム光の走査方向との傾きを説明するための図。
【図２６】図２３のビーム光検知装置を用いたビーム光の通過位置制御を説明するためのブロック図。
【図２７】図２３のビーム光検知装置を用いた場合のプリンタ部の電源投入時における概略的な動作を説明するフローチャート。
【図２８】ビーム光通過タイミング検知機能を備えたビーム光検知装置の構成を模式的に示す概略構成図。
【図２９】主走査方向の画像形成位置制御を説明するためのブロック図。
【図３０】１本ビーム光時の主走査方向の画像形成位置制御を説明するタイミングチャート。
【図３１】１本ビーム光時の主走査方向の画像形成位置制御を説明するフローチャート。
【図３２】ビーム光検知装置出力処理回路における主走査側回路の構成図。
【図３３】ビーム光の到来状態を説明する図。
【図３４】ビーム光の到来状態を説明する図。
【図３５】ビーム光到来状態の判定手順を説明するフローチャート。
【図３６】ケース４の場合のセンサ割付手順を説明するフローチャート。
【図３７】先頭ビーム光の判定手順を説明するフローチャート。
【図３８】先頭ビーム光の判定手順を説明するフローチャート。
【図３９】２番目のビーム光の判定手順を説明するフローチャート。
【図４０】２番目のビーム光の判定手順を説明するフローチャート。
【図４１】３番目のビーム光の判定手順を説明するフローチャート。
【図４２】ケース３の場合のセンサ割付手順を説明するフローチャート。
【図４３】重なっているビーム光の判定とグループ分けの手順を説明するフローチャート。
【図４４】重なっているビーム光の判定とグループ分けの手順を説明するフローチャート。
【図４５】ケース２の場合のセンサ割付手順を説明するフローチャート。
【図４６】ビーム光の判定手順を説明するフローチャート。
【図４７】４本ビーム光時の主走査方向の画像形成位置制御を説明するタイミングチャート。
【図４８】ビーム光の通過タイミング検知用センサパターンの間隔が同期回路から出力される同期クロックパルスの１パルス時間にビーム光が走査方向に移動する距離の最小公倍数の整数倍ではない場合の主走査方向の画像形成位置制御を説明するタイミングチャート。
【図４９】ビーム光の通過タイミング検知用センサパターンの間隔を同期回路から出力される同期クロックパルスの１パルス時間にビーム光が走査方向に移動する距離の最小公倍数の整数倍とした場合の主走査方向の画像形成位置制御を説明するタイミングチャート。
【図５０】傾き検知機能を備えたビーム光検知装置の構成を模式的に示す概略構成図。
【図５１】ビーム光検知装置出力処理回路における傾き検知回路の構成図。
【図５２】傾きの状態を説明するための図。
【図５３】図５２における状態Ａのときのビーム光位置情報の一例を示す図。
【図５４】図５２における状態Ｂのときのビーム光位置情報の一例を示す図。
【図５５】図５２における状態Ｃ′のときのビーム光位置情報の一例を示す図。
【図５６】ビーム光検知装置の傾きを調整する調整機構の具体例を概略的に示す斜視図。
【図５７】位置ずれしたビーム光を用いて画像形成した場合に起こり得る画像不良を説明するための図。
【図５８】位置ずれしたビーム光を用いて画像形成した場合に起こり得る画像不良を説明するための図。
【符号の説明】
１……スキャナ部、２……プリンタ部、６……光電変換素子、９……光源、１３……光学系ユニット、１４……画像形成部、１５……感光体ドラム（像担持体）、３１ａ〜３１ｄ……半導体レーザ発振器（ビーム光発生手段）、３３ａ〜３３ｄ……ガルバノミラー、３５……ポリゴンミラー、３８……ビーム光検知装置（ビーム光通過タイミング検知手段、ビーム光位置検知手段、ビーム光パワー検知手段）、３８ａ……保持基板（保持手段）、３９ａ〜３９ｄ……ガルバノミラー駆動回路、４０……ビーム光検知装置出力処理回路、４１……選択回路、４２……積分器、４３……Ａ／Ｄ変換器、Ｓ１〜Ｓ６，ＳＨ，ＳＡ〜ＳＧ，ＳＢ１〜ＳＦ１，ＳＢ２〜ＳＦ２……センサパターン（光検知部）、５１……主制御部、５２……メモリ、６１，６２，９９……増幅器、６４〜６６……差動増幅器。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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