(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】
前記所定値は、前記複数のビーム光の１ビーム光パワーの１％であ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】
前記ビーム光パワー制御手段によるパワー制御は、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４】
前記被走査面を走査する複数のビーム光のその走査方向と直交する方向の通過位置をそれぞれ検知するビーム光位置検知手段と、
こ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相対位置が適性位置となるよう制御するビーム光通過位置制御手段と、
を具備した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】
前記ビーム光位置検知手段は、前記複数のビーム光の走査方向と直交する方向に並列配置された複数の光検知素子からなることを特徴とする請求項４項記載のビーム光走査装置。
【請求項６】
前記ビーム光パワー検知手段の第１〜第３受光素子と、前記ビーム光位置検知手段の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５記載のビーム光走査装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の内、いずれか１項記載のビーム走査装置と、
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５６および図５７を用いて説明する。
【０００８】
たとえば、図５６（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５６（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５７（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５７（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の前記所定値は、前記複数のビーム光の１ビーム光パワーの１％である。
【００２０】
また、本発明のビーム光走査装置において、前記ビーム光パワー制御手段によるパワー制御は、前記装置の電源投入直後及び所定時間毎に行われる。
【００２１】
また、本発明のビーム光走査装置は、前記被走査面を走査する複数のビーム光のその走査方向と直交する方向の通過位置をそれぞれ検知するビーム光位置検知手段と、こ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相対位置が適性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する。また前記ビーム光位置検知手段は、前記複数のビーム光の走査方向と直交する方向に並列配置された複数の光検知素子からなる。
【００２２】
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検知手段の第１〜第３受光素子と、前記ビーム光位置検知手段の前記複数の受光素子は、一体に構成されている。
【００２３】
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。
【００２４】
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、ビーム光通過検知手段およびビーム光位置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、および、これら各センサパターンＳ１，Ｓ２，ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦ，ＳＧを一体的に保持する保持部材としての保持基板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。また、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。
【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】
また、感光体ドラム１５上でのビーム光のパワーを検知するためには、たとえば、図３に破線矢印ＰａあるいはＰｂで示したように、ビーム光がセンサパターンＳＡあるいはＳＧ上を通過するように、ビーム光の通過位置を制御し、センサパターンＳＡあるいはＳＧからの出力を取込むようにしている。
【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５７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のうち、センサパターンＳＡ，ＳＧの各出力信号は、増幅器６１，６２（以後、増幅器Ａ，Ｇ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、先に説明したように、ガルバノミラー３３ａ〜３３ｄを制御して、ビーム光の通過位置をセンサパターンＳＡあるいはＳＧ上とし、センサパターンＳＡあるいはＳＧの出力をモニタすることで、感光体ドラム１５上での相対的なビーム光パワーを検知するようになっている。
【０１１４】
さらに、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。
【０１１５】
増幅器６１〜６６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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【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、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、ビーム光のパワーを検知する際には、ビーム光の通過位置をセンサパターンＳＡあるいはＳＧ上に移動させ、それに対応したセンサパターンからの出力信号が主制御部５１に入力されるように、選択回路４１を切換える必要がある。
【０１２８】
また、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。
【０１２９】
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〜３４ｄ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。
【０１３０】
以下、図９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。
【０１３１】
図９（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９（ｂ）は、ビーム光が図９（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９（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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
図９（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。
【０１３４】
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９（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９（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。
【０１３５】
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９（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。
【０１３６】
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（詳細は後述する）。以下、このオフセットについては無視して説明する。
【０１３７】
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９（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。
【０１３８】
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９  （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。
【０１３９】
図９（ｂ）の場合の回路動作
基本的な動作は図９（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。
【０１４０】
さて、積分器４２は、図９（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。
【０１４１】
この積分結果を、図９（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。
【０１４２】
図９（ｃ）の場合の回路動作
基本的な動作は図９（ａ）、図９（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。
【０１４３】
図９（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９（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。
【０１４４】
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９（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。
【０１４５】
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、ビームが通過し終わる地点では、ほぼ「０」になる。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
次に、図１０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。
【０１４９】
図１０のグラフの縦軸は、図７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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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１０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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
なお、感光体ドラム１５上でのビーム光のパワーを検知する場合には、図１０のエリアＡあるいはＧにおける増幅器６１あるいは６２の出力を用いる。図１０のグラフにおいては、ビーム光がセンサパターンＳＡあるいはＳＧ上を通過しているときのＡ／Ｄ変換器４３の出力は７ＦＦＨとなっているが、ビーム光のパワーを検知する際には、先に説明したように、増幅器６１あるいは６２に対する増幅率の設定を低くすることにより、光パワーの検知が可能となる。すなわち、ビーム光のパワーの強弱によってＡ／Ｄ変換器４３の出力値が変化する。
【０１５９】
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。
【０１６０】
次に、ガルバノミラー３３の制御特性について説明する。
【０１６１】
図１１、図１２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。
【０１６２】
図１１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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
図１２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１２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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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１３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。
【０１６７】
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）。
【０１６８】
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）。
【０１６９】
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）。
【０１７０】
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）。
【０１７１】
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。
【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。
【０１７３】
次に、図１３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１４に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１７４】
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）。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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）。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
図１４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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
図１５、図１６は、図１４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１０のようになるので、図１０も参照して説明する。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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）。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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）。
【０１９０】
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１０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）。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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）。
【０１９４】
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１０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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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）。
【０１９７】
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１０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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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）。
【０２００】
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１０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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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）。
【０２０３】
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１０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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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）。
【０２０６】
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１０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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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）。
【０２０９】
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１０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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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）。
【０２１２】
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１０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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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）。
【０２１５】
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１０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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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）。
【０２１８】
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）。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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）。
【０２２１】
なお、既に図１４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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
図１７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。
【０２２５】
図１７のグラフにおいて、曲線Ｂは、図１０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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
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１７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１７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。
【０２３１】
次に、図１３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１８、図１９に示すフローチャートを用いて説明する。
【０２３２】
まず、主制御部５１は、増幅器６１（Ａ）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ＳＡ上を通過した際に、増幅器６１（Ａ）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。
【０２３３】
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。
【０２３４】
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。
【０２３５】
次に、主制御部５１は、ビーム光ａがセンサパターンＳＡ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ＳＡからはみ出さない程度に、充分にセンサパターンＳＡの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ＳＡ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。
【０２３６】
しかし、ビーム光のパワー制御に用いるセンサパターンＳＡ（あるいは、ＳＧ）は、先に（図３で）説明したように、充分な大きさ（副走査方向に９００μｍ近くの大きさ）を持っており、通常このような問題は起こりえない。
【０２３７】
さて、このようにして、ビーム光ａがセンサパターンＳＡ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）。
【０２３８】
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ＳＡ上を通過させる（Ｓ２３８）。
【０２３９】
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。
【０２４０】
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。
【０２４１】
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）。
【０２４２】
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）。
【０２４３】
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。
【０２４４】
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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
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。
【０２４７】
また、上記の説明において、各ビーム光の通過位置をセンサパターンＳＡ（あるいはＳＧ）上に移動する方法については特に説明しなかったが、これは、図１１、図１２で説明したように、ガルバノミラーのおおよその特性がつかめており、先に説明したように、センサパターンＳＡ（あるいはＳＧ）が副走査方向に９００μｍ近くの大きさを持っており、この中心付近にビーム光の通過位置を持ってくることは容易であるからである。
【０２４８】
ただし、念のため、ビーム光の通過位置を定めた後、２０〜３０μｍ通過位置を変化させても、センサパターンからの出力値がビーム光のパワーに対応した値から変化しないことで確認することが可能である。
【０２４９】
次に、図１３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２０、図２１に示すフローチャートを用いて説明する。
【０２５０】
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ＳＡ（あるいはＳＧ）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。
【０２５１】
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ＳＡ上を通過した際に、増幅器６１（Ａ）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ＳＡ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。
【０２５２】
なお、上記説明では、ビーム光検知装置３８において、ビーム光の通過位置を検知するためのセンサパターンＳＡ（あるいはＳＧ）でビーム光のパワーをも検知するようにしたが、たとえば、図２２に示すように、センサパターンＳ１の隣接部位（図面に対し右隣り）にビーム光のパワーを検知するための専用のセンサパターンＳＨを追加するようにしてもよい。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上をビーム光は通過する。
【０２５３】
したがって、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、図２３に示すように、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、前記例と同様、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可能となる。
【０２５４】
このようなビーム光検知装置３８を用いるメリットは、センサパターンＳＨが光パワー検知用として専用に割り付けられているため、図３のビーム光検知装置３８を用いる場合のように、ガルバノミラーを動作させる必要がないことである。したがって、ガルバノミラーを動作させることが不必要な分だけ、余分な動作を省くことができる。
【０２５５】
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を用い、感光体ドラム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。
【０２５６】
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、感光体ドラムの表面と同等の位置に配設されたビーム光検知装置によって、感光体ドラム（ビーム光検知装置）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。
【０２５７】
次に、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるオフセット値の検出、および、その補正について説明する。
【０２５８】
図２４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すものである。図２４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。
【０２５９】
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。
【０２６０】
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。
【０２６１】
ここで、オペアンプのオフセット電圧（オフセット値）について、図２５を用いて説明する。
【０２６２】
図２５（ａ）において、オペアンプは、理想的であれば、非反転入力と反転入力との電圧差が０（零）であれば、出力は０（零）である。しかし、実際には、非反転入力と反転入力を接地電位（ＧＮＤ）に接続し、入力の電圧差を「０」としたにもかかわらず、出力端子にはＶout の出力電圧が発生する。
【０２６３】
図２５（ｂ）において、出力電圧Ｖout が０［Ｖ］となるように、入力端子間にある電圧Ｖosを加える。この電圧値を入力オフセット電圧Ｖosという。これは、オペアンプの差動入力のトランジスタの特性のばらつきが主な原因である。一般的なオペアンプの入力オフセット電圧は、常温で数ｍＶである。また、入力オフセット電圧は温度によっても変化する。
【０２６４】
次に、図２６を用いてオペアンプのオフセット電圧がビーム光通過位置検知に与える影響および問題点について説明する。
【０２６５】
たとえば、ビーム光ａの通過位置がセンサパターンＳＢとＳＣとの中心位置にある場合には、センサパターンＳＢとＳＣとの出力は等しい（Ｖ１＝Ｖ２）。
【０２６６】
ビーム光検知装置出力処理回路４０を構成するオペアンプのオフセット電圧が以下の場合を考える。
【０２６７】
オペアンプＡ１のオフセット電圧：−Ｖos［Ｖ］
オペアンプＡ２のオフセット電圧：＋Ｖos［Ｖ］
オペアンプＡ３のオフセット電圧：＋Ｖos［Ｖ］
オペアンプＡ４のオフセット電圧：＋Ｖos［Ｖ］
上記のオフセット電圧を考慮した場合、各オペアンプの出力は以下のようになる。
【０２６８】
オペアンプＡ１の出力：Ｖ１−Ｖos［Ｖ］
オペアンプＡ２の出力：Ｖ２＋Ｖos［Ｖ］
オペアンプＡ３の出力：（＋２Ｖos＋Ｖos）×Ｒ３／Ｒ１＝＋３Ｖos×Ｒ３／Ｒ１［Ｖ］
オペアンプＡ４の出力：−（＋３Ｖos×Ｒ３／Ｒ１＋Ｖos）／Ｒ５／Ｃ×ｔ［Ｖ］
ただし、Ｖ１＝Ｖ２
Ｒ１＝Ｒ２，Ｒ３＝Ｒ４
Ｒ５：積分抵抗、Ｃ：積分コンデンサ
ｔ：積分時間
センサパターンＳＢとＳＣとの出力が等しい（Ｖ１＝Ｖ２）ため、理想的にはオペアンプＡ４（積分器）の出力は０［Ｖ］となる。しかし、各オペアンプのオフセット電圧の影響で、上記のようにオペアンプＡ４の出力は「０」とはならない。すなわち、ビーム光の通過位置が理想的な位置にあるにもかかわらず、ビーム光検知装置出力処理回路４０の出力は、ビーム光の位置がずれているという、誤った情報を出力することになる。
【０２６９】
たとえば、各定数が以下の場合、
Ｖos＝５［ｍＶ］
Ｒ２／Ｒ１＝Ｒ４／Ｒ５＝３
Ｒ５＝２２０［Ω］
Ｃ＝１５０［ｐＦ］
ｔ＝４０６［ｎｓ］
積分出力は約０．６１５［Ｖ］となる。これを、ビーム光位置情報に換算すると、約１．２３μｍとなる。
【０２７０】
以下、第１の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０２７１】
まず、概要について説明すると、先に説明したように、ビーム光検知装置３８上におけるビーム光の通過位置を検知する通過位置検知制御では、ビーム光がビーム光検知装置３８上を通過する際のセンサパターン出力の差分をとり、その結果を積分、Ａ／Ｄ変換して検知する。
【０２７２】
既に説明したように、積分器４２の積分の開始／終了のタイミングは、センサパターンＳ１，Ｓ２が信号を出力するタイミングである。すなわち、ビーム光がポリゴンミラー３５によって走査され、センサパターンＳ１上を通過する際に積分器４２のリセットが行なわれ、リセット終了と同時に積分が開始される。さらに、ビーム光がセンサパターンＳ２上を通過する際に積分が終了し、同時にＡ／Ｄ変換が開始される。
【０２７３】
ビーム光検知装置出力処理回路４０のオフセット値は、本回路の電源が入っている限り、定常的に発生している。オフセット値が、ビーム光通過位置検知制御のビーム光位置情報の誤差要因となるのは、積分動作の開始から終了までの積分時間の間である。したがって、積分時間におけるオフセット値を測定することができれば、オフセット値を考慮した（オフセットを補正した）ビーム光通過位置制御ができる。
【０２７４】
そこで、本例では、積分器４２の積分の開始／終了のタイミングをビーム通過位置制御と同等とするために、センサパターンＳ１，Ｓ２の出力信号を使用する。しかし、ビーム光がセンサパターンＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦによって検知されては、ビーム光情報が重畳され、正確なオフセット値の検出ができない。
【０２７５】
したがって、ビーム光をセンサパターンＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦによって検知されない領域にずらすことによって、積分の開始／終了のタイミングは、そのままで、オフセット値を検出（測定）できる。
【０２７６】
図２７は、ビーム光の位置をセンサパターンＳＡ上にずらして、オフセット値を検出する様子を表した図である。このように、オフセット値は、センサパターンＳＢ〜ＳＦにビーム光を照射しない状態で、積分を行なうことによって検出される。このビーム光の通過位置は、先に説明したビーム光パワー制御ルーチン実行時の位置と同等でよい。
【０２７７】
次に、オフセット補正ルーチンについて図２８、図２９に示すフローチャートを参照して説明する。
【０２７８】
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（Ｓ６１）。次に、主制御部５１、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（Ｓ６２）。
【０２７９】
次に、主制御部５１は、ビーム光ａをビーム光位置検知パターンの非検知領域に移動するようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ６３）。ここでの制御内容は、現状のビーム光通過位置を把握し、センサパターンＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦによって検知されない領域にビーム光ａを移動させるように、ガルバノミラー３３ａを制御する。
【０２８０】
続いて、主制御部５１は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるビーム光ａのビーム光通過位置検知部のオフセット値を検出する（オフセット検出、Ｓ６４，Ｓ６５）。そして、検出されたオフセット値に基づいて、オフセット補正を実行する（オフセット補正、Ｓ６６）。
【０２８１】
以下、ステップＳ６７〜Ｓ７８と順次実行することにより、上記同様な（ビーム光を非検出領域に移動）→（オフセット検出）→（オフセット補正）をビーム光ｂ，ｃ，ｄに対しても行なう。
【０２８２】
次に、図２８のステップＳ６３におけるビーム光ａをビーム光位置検知パターンの非検知領域に移動するルーチンの動作について、図３０、図３１に示すフローチャートを参照して説明する。
【０２８３】
まず、主制御部５１は、レーザ発振器３１ａを強制発光させる（Ｓ８１）。これによって、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。
【０２８４】
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、各増幅器なら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の面倒れ成分によって、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、その複数倍回連続して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（Ｓ８２）。
【０２８５】
次に、主制御部５１は、このようにして得た増幅器並びに差動増幅器の出力を判定基準値と比較し、その結果に基づいて、ビーム光を非検知領域に移動するようにガルバノミラーを制御する。
【０２８６】
ここでは、非検知領域をセンサパターンＳＡ並びにセンサパターンＳＧの中心近傍とした例を説明する。センサパターンＳＡ並びにセンサパターンＳＧのパターンの長さは、前述したように８００μｍであり、その中心の４００μｍ近傍であれば、１００×１００μｍ程度（あるいは、それ以上）の形成を有したビーム光であっても、センサパターンＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦによって検知される可能性は少ない。
【０２８７】
さて、主制御部５１は、まず、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以上であるかを判定する（Ｓ８３）。
【０２８８】
この判定の結果、増幅器６１の出力が１００Ｈ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ＳＢの中心よりもセンサパターンＳＡ側か、または、センサパターンＳＡ上であることを表わしている。したがって、この場合、約４５０μｍ、センサパターンＳＡ側にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ８４）。
【０２８９】
こうしてビーム光ａを移動した後、再度、センサパターンＳＡの出力を読込み、移動前と移動後との出力を比較する（Ｓ８５）。ここで、移動後の出力が移動前と等しいか、あるいは、大であれば（移動後の出力≧移動前の出力）、少なくともビーム光ａはセンサパターンＳＡ上で、かつ、センサパターンＳＡの中心よりも図面上側にあることになり、非検知領域への移動は終了する。
【０２９０】
一方、移動後の出力が移動前の出力よりも小さい場合には、ビーム光ａの通過位置はセンサパターンＳＡ上の図面上側にビーム光の一部がかかっている状態か、完全にセンサパターンＳＡ上から外れた場合である。これは、ビーム光ａの通過位置が移動前から、非検知領域にあったことを意味する。したがって、この場合、ビーム光ａの位置を約４５０μｍ、センサパターンＳＧ側に移動させるようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ８６）。
【０２９１】
ステップＳ８３の判定で、増幅器６１の出力が１００Ｈ以上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が１００Ｈ以上であるかを判定する（Ｓ８７）。
【０２９２】
この判定の結果、増幅器６２の出力が１００Ｈ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の中心よりもセンサパターンＳＧ側か、または、センサパターンＳＧ上であることを表わしている。したがって、この場合、約４５０μｍ、センサパターンＳＧ側（図面下側）にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ８８）。
【０２９３】
こうしてビーム光ａを移動した後、再度、センサパターンＳＧの出力を読込み、移動前と移動後との出力を比較する（Ｓ８９）。ここで、移動後の出力が移動前と等しいか、あるいは、大であれば（移動後の出力≧移動前の出力）、少なくともビーム光ａはセンサパターンＳＧ上で、かつ、センサパターンＳＧの中心よりも図面下側にあることになり、非検知領域への移動は終了する。
【０２９４】
一方、移動後の出力が移動前の出力よりも小さい場合には、ビーム光ａの通過位置はセンサパターンＳＧ上の図面下側にビーム光の一部がかかっている状態か、完全にセンサパターンＳＧ上から外れた場合である。これは、ビーム光ａの通過位置が移動前から、非検知領域にあったことを意味する。したがって、この場合、ビーム光ａの位置を４５０μｍ、センサパターンＳＡ側に移動させるようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ９０）。
【０２９５】
ステップＳ８３の判定で、増幅器６２の出力が１００Ｈ以上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，Ａ００Ｈ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が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であるかを判定する（Ｓ９１）。
【０２９６】
この判定の結果、差動増幅器６６の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であった場合には、ビーム光ａの通過位置は、ビーム光ｄの目標通過位置よりもセンサパターンＳＦ側に寄った位置であることを表わしている。したがって、この場合、約４５０μｍ、センサパターンＳＧ側にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ９２）。
【０２９７】
ステップＳ９１の判定で、差動増幅器６６の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下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，Ａ００Ｈ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が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であるかを判定する（Ｓ９３）。
【０２９８】
この判定の結果、差動増幅器６５の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であった場合には、ビーム光ａの通過位置は、ビーム光ｃの目標通過位置よりもセンサパターンＳＥ側に寄った位置であることを表わしている。したがって、この場合、約５００μｍ、センサパターンＳＧ側にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ９４）。
【０２９９】
ステップＳ９３の判定で、差動増幅器６５の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下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，Ａ００Ｈ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が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であるかを判定する（Ｓ９５）。
【０３００】
この判定の結果、差動増幅器６４の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であった場合には、ビーム光ａの通過位置は、ビーム光ｂの目標通過位置よりもセンサパターンＳＤ側に寄った位置であることを表わしている。したがって、この場合、約５４０μｍ、センサパターンＳＧ側にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ９６）。
【０３０１】
ステップＳ９５の判定で、差動増幅器６４の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下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が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であるかを判定する（Ｓ９７）。
【０３０２】
この判定の結果、差動増幅器６３の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であった場合には、ビーム光ａの通過位置は、ビーム光ａの目標通過位置よりもセンサパターンＳＣ側に寄った位置であることを表わしている。したがって、この場合、約５２０μｍ、センサパターンＳＡ側にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ９８）。
【０３０３】
上記以外の場合は、ビーム光ａの通過位置はセンサパターンＳＢの中心よりもセンサパターンＳＣ側に寄った位置であることを表わしている。したがって、この場合、約４５０μｍ、センサパターンＳＡ側にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ９９）。
【０３０４】
なお、上記の制御は、ビーム光ａを非検知領域に移動するのが目的であるため、必ずしも高精度なビーム光位置制御（たとえば、１μｍ以下の制御）は必要とせず、おおざっぱな制御で充分である。
【０３０５】
同様の制御を、図２８、図２９のステップＳ６７，Ｓ７１，Ｓ７５におけるビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄの非検知領域への移動に実施することによって、全てのビーム光ａ〜ｄはビーム光位置検知パターンの非検知領域に移動される。
【０３０６】
次に、図２８のステップＳ６４におけるビーム光ａのビーム光通過位置検知部のオフセット値を検出（測定）するルーチンの動作について、図３２に示すフローチャートを参照して説明する。
【０３０７】
まず、主制御部５１は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるビーム光ａのビーム光通過位置検知部の選択を行なう（Ｓ１０１）。これは、アナログスイッチＳＷ１をオンすることにより、ビーム光ａの通過位置検知を行なうセンサパターンＳＢ，ＳＣの各出力の差を演算する差動増幅器６３の出力端を積分器４２の入力端に接続する。
【０３０８】
次に、主制御部５１は、レーザ発振器３１ａを強制発光させる（Ｓ１０２）。これによって、ビーム光ａが周期的にビーム光検知装置３８上を走査することになる。そして、ビーム光ａがビーム光検知装置３８上を通過するのに伴って、センサパターンＳ１の信号が出力され、センサパターンＳ１の出力信号により積分器４２がリセットされ、同時に積分が開始される（Ｓ１０３）。
【０３０９】
しかし、ビーム光ａは、非検知領域に移動されているため、ビーム光ａの通過位置を制御するセンサパターンＳＢ，ＳＣには検知されず、オフセット成分だけが積分される。すなわち、オペアンプが理想的であるとすれば、センサパターンＳＢ，ＳＣにはビーム光ａが当たらないため、オペアンプＡ１，Ａ２の各出力は０［Ｖ］であり、オペアンプＡ３の出力も０［Ｖ］である。また、オペアンプＡ４の出力も０［Ｖ］であるため、Ａ／Ｄ変換されて、主制御部５１に読込まれた値も０００Ｈである。
【０３１０】
ところが、ビーム光通過位置検知部を構成するオペアンプにオフセット電圧が存在するため、主制御部５１に読込まれた値も０００Ｈとはならず、ある値が読込まれる。すなわち、これがオフセット値である。
【０３１１】
そして、センサパターンＳ２の出力に伴って積分動作が終了し、同時にＡ／Ｄ変換が行なわれる（Ｓ１０４）。Ａ／Ｄ変換器４３は、Ａ／Ｄ変換を終了すると、Ａ／Ｄ変換終了信号を出力し（Ｓ１０５）、主制御部５１は、このＡ／Ｄ変換信号終了信号を受信すると、レーザ発振器３１ａの強制発光を解除するとともに
（Ｓ１０６）、Ａ／Ｄ変換された値を読込む（Ｓ１０７）。
【０３１２】
次に、主制御部５１は、読込んだオフセット値をメモリ５２に記憶する（Ｓ１０８）。最後に、ビーム光ａのビーム光通過位置検知部の選択を解除する（Ｓ１０９）。すなわち、主制御部５１は、アナログスイッチＳＷ１をオフにする。
【０３１３】
同様の制御を、図２８、図２９のステップＳ６８，Ｓ７２，Ｓ７６におけるビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄのオフセット検出に実施することによって、全てのビーム光ａ〜ｄのビーム光通過位置検知部、すなわち、ビーム光検知装置出力処理回路４０のオフセット値が検出される。
【０３１４】
次に、図２８のステップＳ６６，Ｓ７０，Ｓ７４，Ｓ７８におけるオフセット値を補正するルーチンの動作について、図３３に示すフローチャートを参照して説明する。
【０３１５】
まず、主制御部５１は、検出したオフセット値の極性を判定する（Ｓ１１１）。オフセット値は、オペアンプによってその極性はまちまちである。さらに、ビーム光検知装置出力処理回路４０は複数のオペアンプで構成されており、その極性は用いられる画像形成装置それぞれによって異なるため、極性の判定を必要とする。
【０３１６】
主制御部５１は、読込んだオフセット値の極性を判定し、正極性（プラス）であれば、前述した図１５、図１６のビーム光通過位置制御ルーチンにおける判定基準（Ｖref ）に対してオフセット値の絶対値（｜＋Ｖos｜）を減算する（Ｓ１１２）。一方、読込んだオフセット値が負極性（マイナス）であれば、上記判定基準値からオフセット値の絶対値（｜＋Ｖos｜）を加算する（Ｓ１１３）。
【０３１７】
上記したオフセット値検出、オフセット値補正の処理を行なった後に、通常のビーム光通過位置制御を実行すれば、ビーム光通過位置制御の判定基準値にオフセット値が考慮されているため、オフセット値によるビーム光通過位置の制御誤差が生じることがない。
【０３１８】
次に、第２の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０３１９】
第２の実施の形態では、オフセット値の検出方法は第１の実施の形態と同様であるが、オフセット値の補正の方法が異なる。したがって、オフセット値の補正方法についてのみ説明する。
【０３２０】
第２の実施の形態では、オフセット値の補正をビーム光通過位置制御ルーチンの中で行なうものであり、以下、それについて詳細に説明する。
【０３２１】
図３４は、ビーム光ａの通過位置制御ルーチンの中で、主制御部５１がビーム光ａの通過位置情報を検出するルーチンを表したフローチャートである。まず、主制御部５１は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるビーム光ａのビーム光通過位置検知部の選択を行なう（Ｓ１２１）。これは、アナログスイッチＳＷ１をオンすることにより、ビーム光ａの通過位置検知を行なうセンサパターンＳＢ，ＳＣの各出力の差をとる差動増幅器６３の出力端を積分器４２の入力端に接続する。
【０３２２】
次に、主制御部５１は、レーザ発振器３１ａを強制発光させる（Ｓ１２２）。これによって、ビーム光ａが周期的にビーム光検知装置３８上を走査することになる。そして、ビーム光ａがビーム光検知装置３８上を通過するのに伴って、センサパターンＳ１の信号が出力され、センサパターンＳ１の出力信号により積分器４２がリセットされ、同時に積分が開始される。
【０３２３】
続いて、センサパターンＳ２の出力に伴って積分動作が終了し、同時にＡ／Ｄ変換が行なわれる。Ａ／Ｄ変換器４３は、Ａ／Ｄ変換を終了すると、Ａ／Ｄ変換終了信号を出力し（Ｓ１２３）、主制御部５１は、このＡ／Ｄ変換信号終了信号を受信すると、Ａ／Ｄ変換された値（ビーム光ａの位置情報）を読込む（Ｓ１２４）。
【０３２４】
次に、主制御部５１は、第１の実施の形態で説明したオフセット検出ルーチンで、オフセット値を既に把握しているので、その極性を判定し（Ｓ１２５）、その判定結果に応じて以下の処理を行なう。すなわち、検出したオフセット値の極性が正（プラス）であれば、先に読込んだビーム光位置情報に対してオフセット値の絶対値を減算する（ビーム光位置情報−オフセット値、Ｓ１２６）。また、オフセット値が負（マイナス）であれば、読込んだビーム光位置情報に対してオフセット値の絶対値を加算する（ビーム光位置情報＋オフセット値、Ｓ１２７）。
【０３２５】
このように、オフセット値の極性に応じて、オフセット値が相殺されるような演算を施すことによって、読込んだビーム光位置情報からオフセット値を取り除くことができる。そして、主制御部５１は、上記演算結果を最終的なビーム光位置情報として（Ｓ１２８）、ガルバノミラー３３ａを制御する。ガルバノミラー３３ａの制御方法は、前述した第１の実施の形態と同様である。
【０３２６】
次に、第３の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０３２７】
図３５は、第３の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するための図である。基本的な構成は、前述した図８の第１の実施の形態と同様であるが、ビーム光検知装置出力処理回路４０にＤ／Ａ変換器６７が内蔵されている点が異なる。
【０３２８】
図３６は、ビーム光検知装置出力処理回路４０内の積分器４２とＤ／Ａ変換器６７との関係を詳細に示している。図３６において、Ｄ／Ａ変換器６７のデジタル入力端子は主制御部５１と接続されていて、主制御部５１からデジタル化されたオフセット補正値が入力される。また、Ｄ／Ａ変換器６７のアナログ出力端子は、積分器４２を構成するオペアンプＡ４の非反転入力端子に接続されている。
【０３２９】
第３の実施の形態では、オフセット値の検出方法は第１の実施の形態と同様で、ビーム光をビーム光位置検知パターンの非検知領域にずらすことによって、センサパターンＳ１，Ｓ２でタイミングをとり、オフセット値を検出する。
【０３３０】
第３の実施の形態では、検出したオフセット値を積分器４２の基準電圧としてフィードバック（帰還）して、再度オフセット検出を行ない、これらをオフセット値が規定値以内に収束するまで繰り返し行なうものであり、以下、それについて詳細に説明する。
【０３３１】
図３７、図３８は、オフセット補正ルーチンの動作を説明するフローチャートである。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（Ｓ１３１）。次に、主制御部５１、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（Ｓ１３２）。
【０３３２】
次に、主制御部５１は、ビーム光ａをビーム光位置検知パターンの非検知領域に移動するようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ１３３）。ここでの制御内容は、現状のビーム光通過位置を把握し、センサパターンＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦによって検知されない領域にビーム光ａを移動させるように、ガルバノミラー３３ａを制御する。
【０３３３】
続いて、主制御部５１は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるビーム光ａのビーム光通過位置検知部のオフセット値を検出する（オフセット検出、Ｓ１３４）。
【０３３４】
次に、主制御部５１は、検出したオフセット値が規定値以内かどうか判定する（Ｓ１３５）。理想的には、オフセット値がない状態であれば、規定値は０００Ｈであるが、通常は、ある程度のマージンを設けて設定する。オフセット値が規定値以内に収まっていない場合、主制御部５１は、読込んだオフセット値をオフセット補正値としてＤ／Ａ変換器６７に設定する（Ｓ１３６）。Ｄ／Ａ変換器６７は、設定されたオフセット補正値をデジタル−アナログ変換し、積分器４２の基準電圧として、オペアンプＡ４の非反転入力端子に入力する。
【０３３５】
その後、主制御部５１は、再度オフセット値を検出し（Ｓ１３４）、再びオフセット値が規定値以内かどうか判定する（Ｓ１３５）。
【０３３６】
図３６の積分器４２は、基準電圧端子（この場合、非反転入力端子：＋）の電圧に対して、入力端子（反転入力端子：−）の電圧が大きい場合に積分出力は負（マイナス）となり、小さい場合に積分出力は正（プラス）となる。また、基準電圧と入力電圧とが等しい場合、積分出力は「０」となる。すなわち、基準電圧端子にオフセット値を設定した場合、回路のオフセット電圧が前回同様であれば、再度オフセット検出を行なうと、オフセット値は「０」となる。オフセット値が規定値以内でない場合、再度オフセット検出を行なう。
【０３３７】
オフセット値が規定値以内の場合は、メモリ５２にオフセット値を記憶し、以下、ステップＳ１３７〜Ｓ１４８と順次実行することにより、上記同様なオフセット値の補正をビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄに対して行なう。
【０３３８】
ビーム光通過位置制御を行なう際には、上記制御によって収束したオフセット電圧を、積分器４２の基準電圧として設定する。
【０３３９】
オペアンプのオフセット電圧は、温度変化などで大きく変化する。したがって、たとえば、画像形成装置の電源立ち上げ時など、１回だけのオフセット検出では誤差を生じる可能性が大きい。しかし、第３の実施の形態によれば、オフセット値が規定値内に収束するまで（オフセット検出）→（オフセット補正）を繰り返すため、高精度なオフセット補正が可能である。
【０３４０】
次に、第４の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０３４１】
第４の実施の形態は、オフセット検出を行なう際の、積分器４２のリセット並びに積分開始／終了のタイミング、また、Ａ／Ｄ変換器４３のＡ／Ｄ変換開始のタイミングを、通常のビーム光位置検知用のセンサパターンＳ１，Ｓ２ではなく、オフセット検出用のタイミングセンサで発生させるようにしたものである。すなわち、ビーム光検知装置３８にオフセット検出用のセンサパターンを設けたものであり、以下、それについて説明する。
【０３４２】
図３９は、第４の実施の形態に係るビーム光検知装置３８の構成を示している。図示のように、ビーム光位置検知用のセンサパターンＳ１の図面に対して左側部近傍に、センサパターンＳ１と同形状のオフセット検出用のセンサパターンＳ３，Ｓ４がセンサパターンＳ１と平行に配設されている。
【０３４３】
センサパターンＳ３は、オフセット検出の際に積分器４２のリセット信号ならびに積分の開始タイミングを発生するパターンであり、センサパターンＳ４は、オフセット検出の際に積分の終了並びにＡ／Ｄ変換の開始信号を発生するパターンである。なお、センサパターンＳ３とＳ４の位置関係は、センサパターンＳ１とＳ２の位置関係に等しい。すなわち、センサパターンＳ３とＳ４との間の距離はＷ４である。
【０３４４】
図４０は、第４の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するための図である。基本的な構成は、前述した図８の第１の実施の形態と同様であるが、図３９に示したビーム光検知装置３８が使用されている点と、通常のビーム光通過位置制御時とオフセット検出時に、タイミングセンサとしてのセンサパターンＳ１〜Ｓ４の各出力を切換える選択回路６８，６９（Ａ、Ｂ）が設けられている点が大きく異なる。
【０３４５】
選択回路６８（Ａ）には、センサパターンＳ１，Ｓ３の各出力信号が入力され、主制御部５１からの選択信号によってどちらかの信号が選択される。また、選択回路６９（Ｂ）には、センサパターンＳ２，Ｓ４の各出力信号が入力され、主制御部５１からの選択信号によってどちらかの信号が選択される。すなわち、ビーム光通過位置制御時には、センサパターンＳ１とＳ２の出力信号が選択され、オフセット検出時にはセンサパターンＳ３とＳ４の出力信号が選択される。
【０３４６】
図４１は、オフセット補正ルーチンの動作を説明するフローチャートである。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（Ｓ１５１）。次に、主制御部５１、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（Ｓ１５２）。
【０３４７】
次に、主制御部５１は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるビーム光ａのビーム光通過位置検知部のオフセット値を検出する（オフセット検出、Ｓ１５３）。なお、第１の実施の形態と異なるのは、このときビーム光ａをビーム光通過位置検知用のセンサパターンの非検知領域に移動させる動作がない点である。
【０３４８】
続いて、主制御部５１は、検出したオフセット値が規定値内であるかどうか判定し（Ｓ１５４）、オフセット値が規定値以内でない場合、検出されたオフセット値に基づいて、オフセット補正を実行する（オフセット補正、Ｓ１５５）。オフセット補正の方法は、前述した第１の実施の形態と同様である。
【０３４９】
以下、ステップＳ１５６〜Ｓ１６４と順次実行することにより、上記同様な  （オフセット検出）→（オフセット補正）をビーム光ｂ，ｃ，ｄに対しても行なう。
【０３５０】
こうして、全てのビーム光ａ〜ｄに対するオフセット補正が終了したら、ビーム光通過位置制御を行なう。
【０３５１】
次に、図４１のステップＳ１５３におけるビーム光ａのビーム光位置検知部のオフセット値を検出（測定）するルーチンの動作について、図４２に示すフローチャートを参照して説明する。
【０３５２】
まず、主制御部５１は、選択回路６８と選択回路６９にセンサ選択信号を出力することにより、センサパターンＳ３とＳ４を選択する（Ｓ１７１）。選択回路６８によって、センサパターンＳ３の出力は積分器４２のリセット信号（積分開始信号を兼ねる）として、積分器４２のリセットスイッチ（アナログスイッチ）ＳＷ７に入力される。また、選択回路６９によって、センサパターンＳ４の出力はＡ／Ｄ変換器４３のＡ／Ｄ変換開始信号（積分終了信号を兼ねる）としてＡ／Ｄ変換器４３に入力される。
【０３５３】
次に、主制御部５１は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるビーム光ａのビーム光通過位置検知部の選択を行なう（Ｓ１７２）。これは、アナログスイッチＳＷ１をオンすることにより、ビーム光ａの通過位置検知を行なうセンサパターンＳＢ，ＳＣの各出力の差をとる差動増幅器６３の出力端を積分器４２の入力端に接続する。
【０３５４】
次に、主制御部５１は、レーザ発振器３１ａを強制発光させる（Ｓ１７３）。これによって、ビーム光ａが周期的にビーム光検知装置３８上を走査することになる。そして、ビーム光ａがビーム光検知装置３８上を通過するのに伴って、センサパターンＳ３の信号が出力され、センサパターンＳ３の出力信号により積分器４２がリセットされ、同時に積分が開始される（Ｓ１７４）。
【０３５５】
続いて、センサパターンＳ４の出力に伴って積分動作が終了し、同時にＡ／Ｄ変換が行なわれる（Ｓ１７５）。
【０３５６】
オフセット値は、ビーム光通過位置検知用のセンサパターンＳＢ〜ＳＦにビーム光を照射しない状態で、積分を行なうことによって検出される。本方法によれば、ビーム光ａがビーム光通過位置検知用のセンサパターンＳＢ〜ＳＦに到達する以前に、オフセット検出を行なう。さらに、ビーム光通過位置検知制御時に使用する積分開始／終了のタイミングを発生するセンサパターンＳ１，Ｓ２と等しいセンサパターンＳ３，Ｓ４を使用してタイミングを形成しており、オフセット検出に伴う誤差も最小限である。
【０３５７】
さて、Ａ／Ｄ変換器４３は、Ａ／Ｄ変換を終了すると、Ａ／Ｄ変換終了信号を出力し（Ｓ１７６）、主制御部５１は、このＡ／Ｄ変換信号終了信号を受信すると、レーザ発振器３１ａの強制発光を解除するとともに（Ｓ１７７）、Ａ／Ｄ変換された値（オフセット値）を読込む（Ｓ１７８）。
【０３５８】
次に、主制御部５１は、読込んだオフセット値をメモリ５２に記憶する（Ｓ１７９）。最後に、ビーム光ａのビーム光通過位置検知部の選択を解除する（Ｓ１８０）。すなわち、主制御部５１は、アナログスイッチＳＷ１をオフにする。
【０３５９】
同様の制御を、図４１のステップＳ１５６，Ｓ１５９，Ｓ１６２におけるビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄのオフセット検出に実施することによって、全てのビーム光ａ〜ｄのビーム光通過位置検知部、すなわち、ビーム光検知装置出力処理回路４０のオフセット値が検出される。
【０３６０】
次に、第５の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０３６１】
第５の実施の形態は、オフセット値の検出を前述した第４の実施の形態と同様な方法で行ない、オフセット値の補正を前述した第２の実施の形態と同様な方法で行なうようにしたものである。したがって、ここでの説明は省略する。
【０３６２】
次に、第６の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０３６３】
第６の実施の形態は、オフセット値の検出を前述した第４の実施の形態と同様な方法で行ない、オフセット値の補正を前述した第３の実施の形態と同様な方法で行なうようにしたものである。
【０３６４】
図４３は、第６の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するための図である。基本的な構成は、前述した図４０の第４の実施の形態と同様であるが、第３の実施の形態と同様に、ビーム光検知装置出力処理回路４０にＤ／Ａ変換器６７が内蔵されている点が異なる。したがって、ここでの説明は省略する。
【０３６５】
次に、第７の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０３６６】
第７の実施の形態は、積分開始のタイミングをビーム光通過位置制御用のタイミングセンサで、また、積分終了のタイミングは時計手段であるタイマで管理するようにしたものであり、オフセット補正の方法は前述した第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０３６７】
図４４は、第７の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するための図である。基本的な構成は、前述した図８の第１の実施の形態と同様であるが、時計手段であるタイマ７０を有している点と、選択回路７１が設けられている点が大きく異なる。
【０３６８】
選択回路７１には、センサパターンＳ２の出力信号とタイマ７０の計測終了信号が入力され、主制御部５１からの選択信号によってどちらかの信号が選択される。すなわち、ビーム光通過位置制御時には、センサパターンＳ２の出力信号が選択され、オフセット値の検出時にはタイマ７０の計測終了信号が選択され、選択された信号がＡ／Ｄ変換開始信号（積分終了）としてＡ／Ｄ変換器４３に入力される。
【０３６９】
一方、タイマ７０は、センサパターンＳ１の出力信号が計測開始信号として印かされることによって計測を開始し、主制御部５１によって設定された時間が経過すると、計測終了信号を出力する。計測終了信号は、選択回路７１を介してＡ／Ｄ変換開始信号としてＡ／Ｄ変換器４３に送られる。また、同時に計測終了信号は主制御部５１にも出力される。
【０３７０】
タイマ７０の計測時間は、主制御部５１によって任意に設定することが可能である。本例では、計測時間として、センサパターンＳ１の信号が出力されてから、センサパターンＳ２の信号が出力されるまでの時間（すなわち、積分開始から積分終了までの時間）を設定する。
【０３７１】
図４５は、第７の実施の形態におけるオフセット検出ルーチンの動作を説明するフローチャートであり、以下、本図を使用してオフセット値の検出方法を説明する。なお、本図はビーム光ａの場合について説明した図であるが、ビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄについても同様である。
【０３７２】
まず、主制御部５１は、選択回路７１に選択信号を出力することにより、Ａ／Ｄ変換開始信号としてタイマ７０の計測終了信号を選択する（Ｓ１８１）。これによって、タイマ７０の計測終了信号はＡ／Ｄ変換器４３のＡ／Ｄ変換開始信号（積分終了信号を兼ねる）としてＡ／Ｄ変換器４３に入力される。
【０３７３】
次に、主制御部５１は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるビーム光ａのビーム光通過位置検知部の選択を行なう（Ｓ１８２）。これは、アナログスイッチＳＷ１をオンすることにより、ビーム光ａの通過位置検知を行なうセンサパターンＳＢ，ＳＣの各出力の差をとる差動増幅器６３の出力端を積分器４２の入力端に接続する。
【０３７４】
次に、主制御部５１は、レーザ発振器３１ａを強制発光させる（Ｓ１８３）。これによって、ビーム光ａが周期的にビーム光検知装置３８上を走査することになる。そして、ビーム光ａがビーム光検知装置３８上を通過するのに伴って、センサパターンＳ１の信号が出力され、センサパターンＳ１の出力信号により積分器４２がリセットされ、同時に積分が開始される（Ｓ１８４）。
【０３７５】
主制御部５１は、このとき同時に、レーザ発振器３１ａの強制発光を解除する。また、センサパターンＳ１の出力は、タイマ７０の計測開始信号としてタイマ７０に入力されているため、タイマ７０は計測動作を開始する（Ｓ１８５）。
【０３７６】
なお、レーザ発振器３１ａの強制発光を解除するのは、本例では、ビーム光をビーム光通過位置検知用のセンサパターンの非検知領域に移動させることを行なっていないため、レーザ光を発光させたままであると、ビーム光通過位置検知用のセンサパターン上を走査する可能性があり、オフセット値の測定にビーム光位置情報が重畳されて、正確なオフセット値の測定ができなくなるからである。
【０３７７】
続いて、タイマ７０は、主制御部５１によって設定された時間の計測を開始し、所定の時間を計測し終えると（Ｓ１８６）、計測終了信号を出力する。計測終了信号は、選択回路７１を介してＡ／Ｄ変換器４３に変換開始信号として入力される。
【０３７８】
Ａ／Ｄ変換器４３は、変換開始信号を受信すると、Ａ／Ｄ変換を開始する（Ｓ１８７）。Ａ／Ｄ変換器４３は、Ａ／Ｄ変換を終了すると、Ａ／Ｄ変換終了信号を主制御部５１に出力する（Ｓ１８８）。主制御部５１は、このＡ／Ｄ変換信号を受信すると、Ａ／Ｄ変換された値（オフセット値）を読込む（Ｓ１８９）。
【０３７９】
次に、主制御部５１は、読込んだオフセット値をメモリ５２に記憶する（Ｓ１９０）。最後に、ビーム光ａのビーム光通過位置検知部の選択を解除する（Ｓ１９１）。すなわち、主制御部５１は、アナログスイッチＳＷ１をオフにする。
【０３８０】
同様の制御を、ビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄのオフセット検出に実施することによって、全てのビーム光ａ〜ｄのビーム光通過位置検知部、すなわち、ビーム光検知装置出力処理回路４０のオフセット値が検出される。
【０３８１】
次に、第８の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０３８２】
第８の実施の形態は、オフセット値の検出を前述した第７の実施の形態と同様な方法で行ない、オフセット値の補正を前述した第２の実施の形態と同様な方法で行なうようにしたものである。したがって、ここでの説明は省略する。
【０３８３】
次に、第９の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０３８４】
第９の実施の形態は、オフセット値の検出を前述した第７の実施の形態と同様な方法で行ない、オフセット値の補正を前述した第３の実施の形態と同様な方法で行なうようにしたものである。
【０３８５】
図４６は、第９の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するための図である。基本的な構成は、前述した図４４の第７の実施の形態と同様であるが、第３の実施の形態と同様に、ビーム光検知装置出力処理回路４０にＤ／Ａ変換器６７が内蔵されている点が異なる。したがって、ここでの説明は省略する。
【０３８６】
次に、第１０の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０３８７】
第１０の実施の形態は、積分の開始／終了のタイミングをビーム光通過位置制御と同等とするために、ビーム光通過位置制御に使用するセンサパターンＳ１とＳ２の各出力信号を使用する。ただし、ビーム光通過位置検知用のセンサパターンＳＢ〜ＳＦにビーム光が照射され、ビーム光位置情報がオフセット値に重畳されないように、オフセット検出モード時には遮光板によって、ビーム光通過位置検知用のセンサパターンＳＢ〜ＳＦを遮光するようにしている。なお、オフセット補正の方法は、前述した第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０３８８】
図４７は、第１０の実施の形態で使用するビーム光検知装置３８と遮光板７２との関係を示したものである。センサパターンの構成並びに機能は、前述した第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。遮光手段としての遮光板７２は、ビーム光を透過させない遮光部材で形成されており、オフセット検出の際には、図４７のようにセンサパターンＳＡ〜ＳＧをすっぽりと覆うような位置にセットされ、ビーム光通過位置検知用のセンサパターンＳＢ〜ＳＦがビーム光によって照射されるのを防止している。
【０３８９】
なお、遮光板７２は、ビーム光通過位置制御時には、制御に影響の無い位置  （すなわち、全てのセンサパターンの一部でさえも遮光することの無い位置）に、図示しないアクチュエータによって移動されるようになっている。
【０３９０】
図４８は、第１０の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するための図である。基本的な構成は、前述した図８の第１の実施の形態と同様であるが、図４７に示したように、ビーム光検知装置３８に遮光板７２が設けられている点と、遮光板７２を移動させるアクチュエータとしてのパルスモータ７３、パルスモータ７３を駆動するドライバ７４が設けられている点が大きく異なる。
【０３９１】
遮光板７２は、通常、ビーム光通過位置制御に影響のない位置（すなわち、全てのセンサパターンの一部でさえも遮光することの無い位置）にパルスモータ７３によって移動させられており、オフセット検出の際のみ、図示したようなセンサパターンＳＡ〜ＳＧを完全に覆う位置にパルスモータ７３によって移動される。
【０３９２】
遮光板７２を移動するパルスモータ７３は、ドライバ７４によって駆動される。ドライバ７４は主制御部５１に接続されていて、主制御部５１からのオン／オフ命令および正転／逆転命令によって制御されるようになっている。
【０３９３】
図４９、図５０は、オフセット補正ルーチンの動作を説明するフローチャートである。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（Ｓ２０１）。次に、主制御部５１、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（Ｓ２０２）。
【０３９４】
次に、主制御部５１は、パルスモータ７３のドライバ７４にオン信号と正転または逆転信号を送ることにより、パルスモータ７３を動作させ、遮光板７２を移動させ、センサパターンＳＡ〜ＳＧを遮光する（Ｓ２０３）。
【０３９５】
次に、主制御部５１は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるビーム光ａのビーム光通過位置検知部のオフセット値を検出する（オフセット検出、Ｓ２０４）。続いて、主制御部５１は、検出したオフセット値が規定値内であるかどうか判定し（Ｓ２０５）、オフセット値が規定値以内でない場合、検出されたオフセット値に基づいて、オフセット補正を実行する（オフセット補正、Ｓ２０６）。オフセット補正の方法は、前述した第１の実施の形態と同様である。
【０３９６】
以下、ステップＳ２０７〜Ｓ２１６と順次実行することにより、上記同様な  （オフセット検出）→（オフセット補正）をビーム光ｂ，ｃ，ｄに対しても行なう。
【０３９７】
こうして、全てのビーム光ａ〜ｄに対するオフセット補正が終了したら、ビーム光通過位置制御を行なう。
【０３９８】
図５１は、第１０の実施の形態における、遮光板７２を移動させるアクチュエータを説明する図である。本例では、遮光板７２を移動させるアクチュエータとしてパルスモータ７３を使用した例を示している。パルスモータ７３の回転シャフト７５には、ボールネジが加工されており、遮光板７２を固定したステージ７６が取り付けられている。また、ステージ７６の両サイドは、図示しないガイドによって支持されている。したがって、パルスモータ７３の回転に伴って、ステージ７６に固定された遮光板７２が図示矢印方向に往復移動するようになっている。
【０３９９】
パルスモータ７３は、ドライバ７４を介して、主制御部５１から回転方向（正転／逆転）を指示され、さらにオン信号によって駆動パルスが出力されることによって回転を開始する。
【０４００】
たとえば、オフセット値を検出する場合、主制御部５１は、回転方向を正転方向に設定し、オン信号を出力する。オン信号の出力に伴って、パルスモータ７３は回転を開始し、遮光板７２を移動させる。主制御部５１は、駆動パルス数の管理を行なっており、所定のパルス数を出力したらオフ信号を出力し、パルスモータ７３の回転を停止する。ここでの所定のパルス数は、遮光板７２の待機位置からビーム光通過位置検知用のセンサパターンＳＡ〜ＳＧを遮光するまで、遮光板７２を移動させるために要するパルス数である。
【０４０１】
なお、オフ信号を出力してパルスモータ７３の回転を停止させても、パルスモータ７３には保持力があるため、遮光板７２が移動することはない。
【０４０２】
ビーム光通過位置検知制御を行なう場合には、遮光板７２を待機位置（図４７の状態）に移動させる。すなわち、主制御部５１は、回転方向を逆転方向に設定し、オン信号を出力する。オン信号の出力に伴って、パルスモータ７３は回転を開始し、遮光板７２を待機位置方向に移動させる。主制御部５１は、所定のパルス数を出力したらオフ信号を出力し、パルスモータ７３の回転を停止する。
【０４０３】
次に、第１１の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０４０４】
第１１の実施の形態は、オフセット値の検出を前述した第１０の実施の形態と同様な方法で行ない、オフセット値の補正を前述した第２の実施の形態と同様な方法で行なうようにしたものである。したがって、ここでの説明は省略する。
【０４０５】
次に、第１２の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０４０６】
第１２の実施の形態は、オフセット値の検出を前述した第１０の実施の形態と同様な方法で行ない、オフセット値の補正を前述した第３の実施の形態と同様な方法で行なうようにしたものである。
【０４０７】
図５２は、第１２の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するための図である。基本的な構成は、前述した図４８の第１０の実施の形態と同様であるが、第３の実施の形態と同様に、ビーム光検知装置出力処理回路４０にＤ／Ａ変換器６７が内蔵されている点が異なる。したがって、ここでの説明は省略する。
【０４０８】
次に、第１３の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０４０９】
第１３の実施の形態は、積分終了のタイミングを時計手段であるタイマで管理するようにしたものであり、オフセット補正の方法は前述した第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０４１０】
図５３は、第１３の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するための図である。基本的な構成は、前述した図８の第１の実施の形態と同様であるが、選択回路６８，６９が設けられている点と、時計手段であるタイマ７０を有している点が大きく異なる。
【０４１１】
選択回路６８には、センサパターンＳ１の出力信号とタイマ７０の計測開始信号が入力され、主制御部５１からの選択信号によってどちらかの信号が選択される。すなわち、ビーム光通過位置制御時には、センサパターンＳ１の出力信号が選択され、オフセット検出時にはタイマ７０の計測開始信号が選択され、選択された信号が積分リセット並びに積分開始信号として積分器４２に入力される。
【０４１２】
また、選択回路６９には、センサパターンＳ２の出力信号とタイマ７０の計測終了信号が入力され、主制御部５１からの選択信号によってどちらかの信号が選択される。すなわち、ビーム光通過位置制御時には、センサパターンＳ２の出力信号が選択され、オフセット検出時にはタイマ７０の計測終了信号が選択され、選択された信号がＡ／Ｄ変換開始信号（積分終了）としてＡ／Ｄ変換器４３に入力される。
【０４１３】
一方、タイマ７０は、主制御部５１から出力される計測開始信号が印加されることによって計測を開始し、主制御部５１によって設定された時間が経過すると、計測終了信号を出力する。計測開始信号は、選択回路６８を介して、積分リセット並びに積分開始信号として積分器４２のアナログスイッチＳＷ１に送られる。また、計測終了信号は、選択回路６９を介してＡ／Ｄ変換開始信号としてＡ／Ｄ変換器４３に送られる。また、同時に計測終了信号は主制御部５１にも出力される。
【０４１４】
タイマ７０の計測時間は、主制御部５１によって任意に設定することが可能である。本例では、計測時間として、センサパターンＳ１の信号が出力されてから、センサパターンＳ２の信号が出力されるまでの時間（すなわち、積分開始から積分終了までの時間）を設定する。
【０４１５】
図５４は、第１３の実施の形態におけるオフセット検出ルーチンの動作を説明するフローチャートであり、以下、本図を使用してオフセット値の検出方法を説明する。なお、本図はビーム光ａの場合について説明した図であるが、ビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄについても同様である。
【０４１６】
まず、主制御部５１は、選択回路６８に選択信号を出力することにより、積分リセット並びに積分開始信号としてタイマ７０の計測開始信号を選択する。これによって、タイマ７０の計測開始信号は積分器４２のアナログスイッチＳＷ７に入力される。また、主制御部５１は、選択回路６９に選択信号を出力することにより、Ａ／Ｄ変換開始信号としてタイマ７０の計測終了信号を選択する。これによって、タイマ７０の計測終了信号はＡ／Ｄ変換開始信号（積分終了信号を兼ねる）としてＡ／Ｄ変換器４３に入力される（オフセット検出モード、Ｓ２２１）。
【０４１７】
次に、主制御部５１は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるビーム光ａのビーム光通過位置検知部の選択を行なう（Ｓ２２２）。これは、アナログスイッチＳＷ１をオンすることにより、ビーム光ａの通過位置検知を行なうセンサパターンＳＢ，ＳＣの各出力の差をとる差動増幅器６３の出力端を積分器４２の入力端に接続する。
【０４１８】
次に、主制御部５１は、計測開始信号をタイマ７０並びに積分器４２のアナログスイッチＳＷ７に出力する。この計測開始信号によって積分器４２はリセットされ、リセット終了後に積分が開始される。また、同時にタイマ７０は計測を開始する（Ｓ２２３）。
【０４１９】
続いて、タイマ７０は、主制御部５１によって設定された時間の計測を開始し、所定の時間を計測し終えると（Ｓ２２４）、計測終了信号を出力する。この計測終了信号は、選択回路６９を介して、Ａ／Ｄ変換器４３に変換開始信号として入力される。
【０４２０】
Ａ／Ｄ変換器４３は、変換開始信号を受信すると、Ａ／Ｄ変換を開始する（Ｓ２２５）。すなわち、積分されたオフセット値をアナログ信号からデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器４３は、Ａ／Ｄ変換を終了すると、Ａ／Ｄ変換終了信号を主制御部５１に出力する（Ｓ２２６）。
【０４２１】
主制御部５１は、Ａ／Ｄ変換信号を受信すると、Ａ／Ｄ変換された値（オフセット値）を読込む（Ｓ２２７）。最後に、主制御部５１は、オフセット値をメモリ５２に記憶し（Ｓ２２８）、ビーム光ａのビーム光通過位置検知部の選択を解除する（Ｓ２２９）。すなわち、主制御部５１は、アナログスイッチＳＷ１をオフにする。
【０４２２】
同様の制御を、ビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄのオフセット検出に実施することによって、全てのビーム光ａ〜ｄのビーム光通過位置検知部、すなわち、ビーム光検知装置出力処理回路４０のオフセット値が検出される。
【０４２３】
このように、第１３の実施の形態によれば、ビーム光をポリゴンミラー３５で走査することなく、ビーム光検知装置出力処理回路４０のオフセット値を検出することができる。すなわち、ビーム光を発光させていないために、ビーム光検知装置３８にビーム光が照射することはないし、オフセット成分にビーム光位置情報が重畳することもなく、高精度なオフセット値の検出が可能である。
【０４２４】
次に、第１４の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０４２５】
第１４の実施の形態は、オフセット値の検出を前述した第１３の実施の形態と同様な方法で行ない、オフセット値の補正を前述した第２の実施の形態と同様な方法で行なうようにしたものである。したがって、ここでの説明は省略する。
【０４２６】
次に、第１５の実施の形態に係るオフセット検出・補正について説明する。
【０４２７】
第１５の実施の形態は、オフセット値の検出を前述した第１３の実施の形態と同様な方法で行ない、オフセット値の補正を前述した第３の実施の形態と同様な方法で行なうようにしたものである。
【０４２８】
図５５は、第１５の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するための図である。基本的な構成は、前述した図５３の第１３の実施の形態と同様であるが、第３の実施の形態と同様に、ビーム光検知装置出力処理回路４０にＤ／Ａ変換器６７が内蔵されている点が異なる。したがって、ここでの説明は省略する。
【０４２９】
以上説明したように上記実施の形態によれば、ビーム光検知装置の出力をビーム光位置情報に変換するビーム光検知装置出力処理回路のオフセット値を検出し、この検出したオフセット値に応じた補正処理を行なうことによって、制御誤差の極めて少ないビーム光位置制御を実現できる。これにより、感光体ドラム上におけるビーム光の位置を常に適正位置に高精度を制御でき、よって、常に高画質を維持することができる。
【０４３０】
また、上記したようなセンサパターンを備えたビーム光検知装置を用い、感光体ドラム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。
【０４３１】
さらに、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と同等の位置に配設されたビーム光検知装置によって、感光体ドラム（ビーム光検知装置）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。
【０４３２】
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、高速プリンタなど、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。
【０４３３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、被走査面におけるビーム光のパワーを均一に制御できるとともに、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、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。
【０４３４】
また、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均一に制御できるとともに、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】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】ビーム光の通過位置制御およびオフセット検出・補正処理を説明するためのブロック図。
【図９】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１０】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１１】ガルバノミラーの動作分解能を説明するグラフ。
【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】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１４】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１５】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】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１８】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２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】ビーム光検知装置の変形例を概略的に示す構成図。
【図２３】図２２のビーム光検知装置を用いた場合のビーム光の通過位置制御およびオフセット検出・補正処理を説明するためのブロック図。
【図２４】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２５】オペアンプのオフセット電圧を説明するための図。
【図２６】オペアンプのオフセット電圧がビーム光通過位置検知に与える影響および問題点を説明するための図。
【図２７】ビーム光の位置を非検知領域にずらしてオフセット値を検出する様子を表わした図。
【図２８】第１の実施の形態に係るオフセット値を補正するルーチンを説明するフローチャート。
【図２９】第１の実施の形態に係るオフセット値を補正するルーチンを説明するフローチャート。
【図３０】第１の実施の形態に係るビーム光を非検知領域に移動するルーチンを説明するフローチャート。
【図３１】第１の実施の形態に係るビーム光を非検知領域に移動するルーチンを説明するフローチャート。
【図３２】第１の実施の形態に係るオフセット値を検出するルーチンを説明するフローチャート。
【図３３】第１の実施の形態に係るオフセット値を補正するルーチンを説明するフローチャート。
【図３４】第２の実施の形態に係るビーム光通過位置制御ルーチンの中でビーム光通過位置情報を検出するルーチンを説明するフローチャート。
【図３５】第３の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するためのブロック図。
【図３６】第３の実施の形態に係るビーム光検知装置出力処理回路内の積分器とＤ／Ａ変換器との関係を示す構成図。
【図３７】第３の実施の形態に係るオフセット値を補正するルーチンを説明するフローチャート。
【図３８】第３の実施の形態に係るオフセット値を補正するルーチンを説明するフローチャート。
【図３９】第４の実施の形態に係るビーム光検知装置の構成を概略的に示す構成図。
【図４０】第４の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するためのブロック図。
【図４１】第４の実施の形態に係るオフセット値を補正するルーチンを説明するフローチャート。
【図４２】第４の実施の形態に係るオフセット値を検出するルーチンを説明するフローチャート。
【図４３】第６の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するためのブロック図。
【図４４】第７の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するためのブロック図。
【図４５】第７の実施の形態におけるオフセット値を検出するルーチンの動作を説明するフローチャート。
【図４６】第９の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するためのブロック図。
【図４７】第１０の実施の形態に係るビーム光検知装置と遮光板との関係を示す図。
【図４８】第１０の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するためのブロック図。
【図４９】第１０の実施の形態に係るオフセット値を補正するルーチンを説明するフローチャート。
【図５０】第１０の実施の形態に係るオフセット値を補正するルーチンを説明するフローチャート。
【図５１】第１０の実施の形態に係る遮光板を移動させるアクチュエータを説明する図。
【図５２】第１２の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するためのブロック図。
【図５３】第１３の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するためのブロック図。
【図５４】第１３の実施の形態に係るオフセット値を検出するルーチンを説明するフローチャート。
【図５５】第１５の実施の形態に係るオフセット検出・補正処理を説明するためのブロック図。
【図５６】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。
【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（多面回転ミラー）、３８……ビーム光検知装置（ビーム光通過検知手段、ビーム光位置検知手段）、３８ａ……保持基板（保持部材）、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（信号処理手段）、４１……選択回路、４２……積分器（積分手段）、４３……Ａ／Ｄ変換器、Ｓ１〜Ｓ４，ＳＨ，ＳＡ〜ＳＧ……センサパターン（光検知部）、５１……主制御部、５２……メモリ（記憶手段）、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】
0003936034.tif 000041
【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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