JP3172092B2 - ビーム光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

ビーム光走査装置および画像形成装置

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Description

【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。特に、レンズについては、環境変
化や経時変化に強いガラスレンズが高価であり、装置の
コストアップの主因になっていた。
【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４９および図５０を用いて説明す
る。
【０００８】たとえば、図４９（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４９（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。すなわち、副走
査方向のピッチずれが生じた例である。
【０００９】図５０（ａ）は、それぞれのビームの発光
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。すなわ
ち、主走査方向のドットずれが生じた例である。
【００１０】図５０（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（ピッチずれ）
と、主走査方向の画像不良（ドットずれ）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、副走査方向のビーム通過位置を所定の間隔に
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、それぞれのビームの発光タイミングを
制御する必要がある。
【００１２】そこで、本発明は、被走査面におけるビー
ム光の位置を常に適性位置に制御でき、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。
【００１３】また、本発明は、特に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相互の位置関係
を常に理想的な位置に制御でき、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。
【００１４】
【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、ビーム光を出力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出力された複数のビー
ム光を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、少な
くとも前記被走査面と同等の位置に配設され、前記走査
手段により走査される複数のビーム光の通過タイミング
をそれぞれ検知する複数のビーム光通過タイミング検知
手段と、この複数のビーム光通過タイミング検知手段の
出力信号に基づき、前記複数のビーム光の複数のビーム
光通過タイミング検知手段に対する到来順を判定し、そ
の判定結果に基づき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通過タイミング検知手段との
組合わせを決定する制御手段と、この制御手段で決定さ
れたビーム光とそのビーム光の通過タイミングを検知す
るビーム光通過タイミング検知手段との組合わせにおい
て、前記複数のビーム光通過タイミング検知手段の出力
信号に基づき、それぞれのビーム光通過タイミングに同
期したクロックパルスを発生するパルス発生手段と、こ
のパルス発生手段から出力されるクロックパルスに同期
して前記複数のビーム光発生手段をそれぞれ変調駆動す
る駆動手段とを具備している。
【００１５】また、本発明のビーム光走査装置は、ビー
ム光を出力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出力された複数のビーム光を被走
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、少なくとも前記
被走査面と同等の位置に配設され、前記走査手段により
走査される複数のビーム光の通過位置をそれぞれ検知す
るビーム光通過位置検知手段と、少なくとも前記被走査
面と同等の位置に配設され、前記走査手段により走査さ
れる複数のビーム光の通過タイミングをそれぞれ検知す
る複数のビーム光通過タイミング検知手段と、前記ビー
ム光通過位置検知手段の検知結果を基に、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ための光路制
御量を演算する演算手段と、この演算手段で求められた
光路制御量に応じて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を変更する
光路変更手段と、この光路変更手段により複数のビーム
光の相対位置を変更した後、前記複数のビーム光通過タ
イミング検知手段の出力信号に基づき、前記複数のビー
ム光の複数のビーム光通過タイミング検知手段に対する
到来順を判定し、その判定結果に基づきビーム光とその
ビーム光の通過タイミングを検知するビーム光通過タイ
ミング検知手段との組合わせを決定する制御手段と、こ
の制御手段で決定された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通過タイミング検知手段
との組合わせにおいて、前記複数のビーム光通過タイミ
ング検知手段の出力信号に基づき、それぞれのビーム光
通過タイミングに同期したクロックパルスを発生するパ
ルス発生手段と、このパルス発生手段から出力されるク
ロックパルスに同期して前記複数のビーム光発生手段を
それぞれ変調駆動する駆動手段とを具備している。
【００１６】また、本発明のビーム光走査装置は、ビー
ム光を出力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出力された複数のビーム光を被走
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、少なくとも前記
被走査面と同等の位置に配設され、前記走査手段により
走査される複数のビーム光の通過位置をそれぞれ検知す
るビーム光通過位置検知手段と、このビーム光通過位置
検知手段の検知結果を基に、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ための光路制御量を演算す
る演算手段と、この演算手段で求められた光路制御量に
応じて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を変更する光路変更手段
と、前記ビーム光通過位置検知手段で検知されたビーム
光の通過位置と前記適性位置との誤差を補正する補正手
段とを具備している。
【００１７】また、本発明のビーム光走査装置は、ビー
ム光を出力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出力された複数のビーム光を被走
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、少なくとも前記
被走査面と同等の位置に配設され、前記走査手段により
走査される複数のビーム光の通過位置をそれぞれ検知す
るビーム光通過位置検知手段と、このビーム光通過位置
検知手段の検知結果を基に、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ための光路制御量を演算す
る演算手段と、この演算手段で求められた光路制御量に
応じて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を変更する光路変更手段
と、前記ビーム光通過位置検知手段に設けられ、ビーム
光の走査方向とビーム光通過位置検知手段との相対的な
傾きを検知する傾き検知手段とを具備している。
【００１８】また、本発明の画像形成装置は、複数のビ
ーム光により像担持体上を走査露光することにより前記
像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、ビ
ーム光を出力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出力された複数のビーム光を像
担持体上へ向けてそれぞれ反射し、前記複数のビーム光
により前記像担持体上を走査する走査手段と、少なくと
も前記像担持体上と同等の位置に配設され、前記走査手
段により走査される複数のビーム光の通過タイミングを
それぞれ検知する複数のビーム光通過タイミング検知手
段と、この複数のビーム光通過タイミング検知手段の出
力信号に基づき、前記複数のビーム光の複数のビーム光
通過タイミング検知手段に対する到来順を判定し、その
判定結果に基づき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通過タイミング検知手段との組
合わせを決定する制御手段と、この制御手段で決定され
たビーム光とそのビーム光の通過タイミングを検知する
ビーム光通過タイミング検知手段との組合わせにおい
て、前記複数のビーム光通過タイミング検知手段の出力
信号に基づき、それぞれのビーム光通過タイミングに同
期したクロックパルスを発生するパルス発生手段と、こ
のパルス発生手段から出力されるクロックパルスに同期
して前記複数のビーム光発生手段をそれぞれ変調駆動す
る駆動手段とを具備している。
【００１９】また、本発明の画像形成装置は、複数のビ
ーム光により像担持体上を走査露光することにより前記
像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、ビ
ーム光を出力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出力された複数のビーム光を像
担持体上へ向けてそれぞれ反射し、前記複数のビーム光
により前記像担持体上を走査する走査手段と、少なくと
も前記像担持体上と同等の位置に配設され、前記走査手
段により走査される複数のビーム光の通過位置をそれぞ
れ検知するビーム光通過位置検知手段と、少なくとも前
記像担持体上と同等の位置に配設され、前記走査手段に
より走査される複数のビーム光の通過タイミングをそれ
ぞれ検知する複数のビーム光通過タイミング検知手段
と、前記ビーム光通過位置検知手段の検知結果を基に、
前記走査手段により走査される複数のビーム光の前記像
担持体上における相対位置が適性位置となるよう制御す
るための光路制御量を演算する演算手段と、この演算手
段で求められた光路制御量に応じて前記走査手段により
走査される複数のビーム光の前記像担持体上における相
対位置を変更する光路変更手段と、この光路変更手段に
より複数のビーム光の相対位置を変更した後、前記複数
のビーム光通過タイミング検知手段の出力信号に基づ
き、前記複数のビーム光の複数のビーム光通過タイミン
グ検知手段に対する到来順を判定し、その判定結果に基
づきビーム光とそのビーム光の通過タイミングを検知す
るビーム光通過タイミング検知手段との組合わせを決定
する制御手段と、この制御手段で決定されたビーム光と
そのビーム光の通過タイミングを検知するビーム光通過
タイミング検知手段との組合わせにおいて、前記複数の
ビーム光通過タイミング検知手段の出力信号に基づき、
それぞれのビーム光通過タイミングに同期したクロック
パルスを発生するパルス発生手段と、このパルス発生手
段から出力されるクロックパルスに同期して前記複数の
ビーム光発生手段をそれぞれ変調駆動する駆動手段とを
具備している。
【００２０】また、本発明の画像形成装置は、複数のビ
ーム光により像担持体上を走査露光することにより前記
像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、ビ
ーム光を出力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出力された複数のビーム光を像
担持体上へ向けてそれぞれ反射し、前記複数のビーム光
により前記像担持体上を走査する走査手段と、少なくと
も前記像担持体上と同等の位置に配設され、前記走査手
段により走査される複数のビーム光の通過位置をそれぞ
れ検知するビーム光通過位置検知手段と、このビーム光
通過位置検知手段の検知結果を基に、前記走査手段によ
り走査される複数のビーム光の前記像担持体上における
相対位置が適性位置となるよう制御するための光路制御
量を演算する演算手段と、この演算手段で求められた光
路制御量に応じて前記走査手段により走査される複数の
ビーム光の前記像担持体上における相対位置を変更する
光路変更手段と、前記ビーム光通過位置検知手段で検知
されたビーム光の通過位置と前記適性位置との誤差を補
正する補正手段とを具備している。
【００２１】さらに、本発明の画像形成装置は、複数の
ビーム光により像担持体上を走査露光することにより前
記像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、
ビーム光を出力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出力された複数のビーム光を
像担持体上へ向けてそれぞれ反射し、前記複数のビーム
光により前記像担持体上を走査する走査手段と、少なく
とも前記像担持体上と同等の位置に配設され、前記走査
手段により走査される複数のビーム光の通過位置をそれ
ぞれ検知するビーム光通過位置検知手段と、このビーム
光通過位置検知手段の検知結果を基に、前記走査手段に
より走査される複数のビーム光の前記像担持体上におけ
る相対位置が適性位置となるよう制御するための光路制
御量を演算する演算手段と、この演算手段で求められた
光路制御量に応じて前記走査手段により走査される複数
のビーム光の前記像担持体上における相対位置を変更す
る光路変更手段と、前記ビーム光通過位置検知手段に設
けられ、ビーム光の走査方向とビーム光通過位置検知手
段との相対的な傾きを検知する傾き検知手段とを具備し
ている。
【００２２】
【００２３】
【００２４】本発明によれば、たとえば、画像を形成す
る前に、あらかじめ複数のビーム光の複数のビーム光通
過タイミング検知手段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
ミングを検知するビーム光通過タイミング検知手段との
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、被
走査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。
【００２５】また、本発明によれば、副走査方向のビー
ム光の通過位置を検知し、この検知結果を基に、ビーム
光の被走査面における相対位置が適性位置となるよう制
御するための光路制御量を演算し、この演算した光路制
御量に応じてビーム光の被走査面における相対位置を変
更することにより、副走査方向の位置制御を行ない、そ
の後、上記同様な主走査方向の位置制御を行なうことに
より、被走査面における各ビーム光相互の位置関係を主
走査方向、副走査方向とも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、副走査方向
のピッチずれのない高画質の画像を常に得ることができ
る。
【００２６】また、本発明によれば、ビーム光通過位置
検知手段で検知されたビーム光通過位置と理想的なビー
ム光通過位置との誤差を補正する補正手段を有するの
で、より精度の高いビーム光の通過位置検知が可能にな
る。
【００２７】さらに、本発明によれば、ビーム光の走査
方向とビーム光通過位置検知手段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。
【００２８】
【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。
【００２９】まず、全体的な説明を行なう。
【００３０】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キャリッジ３と第２キャリッジ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。
【００３１】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。
【００３２】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キャリッジ３と、ミラー１１，１２を搭載し
た第２キャリッジ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
ッジ３および第２キャリッジ４は、キャリッジ駆動用モ
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。
【００３３】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。
【００３４】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。
【００３５】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。
【００３６】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。
【００３７】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。
【００３８】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。
【００３９】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２
３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。
【００４０】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。
【００４１】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。
【００４２】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。
【００４３】次に、光学系ユニット１３について説明す
る。
【００４４】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。
【００４５】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。
【００４６】ポリゴンミラー３５は、ポリゴンミラーモ
ータドライバ３７で駆動されるポリゴンミラーモータ３
６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、ポリゴンミラーモー
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
光通過位置・通過タイミング検知手段としてのビーム光
検知器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。
【００４７】レーザ発振器３１ｂはレーザドライバ３２
ｂ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３
５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
ビーム光検知器３８の受光面および感光体ドラム１５上
を走査する。
【００４８】レーザ発振器３１ｃはレーザドライバ３２
ｃ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器３８の受光面お
よび感光体ドラム１５上を走査する。
【００４９】レーザ発振器３１ｄはレーザドライバ３２
ｄ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器３８の
受光面および感光体ドラム１５上を走査する。
【００５０】このようにして、別々のレーザ発振器３１
ａ，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。
【００５１】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。
【００５２】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，３９
ｄが接続されている。
【００５３】ビーム光検知器３８は、上記４つのビーム
光の通過位置と通過タイミングを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。このビーム光検知器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，３
３ｂ，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，３１
ｄ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、ビーム光検知器３８には、ビーム
光検知器処理回路４０が接続されている。
【００５４】次に、ビーム光検知器３８について説明す
る。
【００５５】図３は、ビーム光検知器３８の構成を概略
的に示している。図に示すように、ビーム光検知器３８
は、検知部としての受光パターン（たとえば、フォトダ
イオード）Ｓ１〜Ｓ６およびＳ７ａ〜Ｓ１０ｂから構成
されている。すなわち、受光パターンＳ１〜Ｓ６は、棒
状に形成されていて、主走査方向と直交する方向に所定
間隔あけて平行配設されている。受光パターンＳ３〜Ｓ
６は主走査方向の画像形成位置制御に用いられ、受光パ
ターンＳ１，Ｓ２，Ｓ７ａ〜Ｓ１０ｂは副走査方向のビ
ーム光位置制御に用いられる。
【００５６】すなわち、受光パターンＳ１，Ｓ２は、回
路動作のタイミングを取るタイミング信号を得るための
受光パターンで、ビーム光が通過すると電気信号を出力
する。受光パターンＳ３〜Ｓ６は、４つのビーム光の通
過タイミングを検知するための受光パターンで、ビーム
光が通過すると電気信号を出力するものであり、それぞ
れの配列ピッチ（間隔）はＰ３，Ｐ４，Ｐ５となってい
る。
【００５７】受光パターンＳ７ａ〜Ｓ１０ｂは、４つの
ビーム光の通過位置を検知するための受光パターンで、
上下（副走査方向）に配設されたＳ７ａとＳ７ｂ、Ｓ８
ａとＳ８ｂ、Ｓ９ａとＳ９ｂ、Ｓ１０ａとＳ１０ｂでそ
れぞれペアを組み、これら４つのペアが受光パターンＳ
６とＳ２との間に図示の状態で配列されている。また、
受光パターンＳ７ａ〜Ｓ１０ｂは、副走査方向の配置が
図に示すようにＰ１ずつずれている。
【００５８】そして、これらの受光パターンのペアを用
いて、たとえば、レーザ発振器３１ａからのビーム光ａ
の通過位置を受光パターンＳ７ａとＳ７ｂの各出力比較
で、レーザ発振器３１ｂからのビーム光ｂの通過位置を
受光パターンＳ８ａとＳ８ｂの各出力比較で、レーザ発
振器３１ｃからのビーム光ｃの通過位置を受光パターン
Ｓ９ａとＳ９ｂの各出力比較で、レーザ発振器３１ｄか
らのビーム光ｄの通過位置を受光パターンＳ１０ａとＳ
１０ｂの各出力比較で、それぞれ検知することができ
る。
【００５９】すなわち、それぞれの受光パターンの各出
力がバランスしていれば、受光パターン間の中心をビー
ム光が通過しているということになり、それぞれのビー
ム光間（ａとｂ、ｂとｃ、ｃとｄ）が所定の間隔Ｐ１に
保たれていることが分かる。
【００６０】次に、制御系について説明する。
【００６１】図４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，３
９ｂ，３９ｃ，３９ｄ、ビーム光検知器出力処理回路４
０、パルス発生手段を兼ねた同期回路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。
【００６２】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およびベージメモリ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。
【００６３】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。
【００６４】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、各種フイルタリン
グ処理、階調処理、ガンマ補正などを施した後、デジタ
ル化する。
【００６５】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，３
２ｄへ画像データを振り分ける役割を果たしている。同
期回路５５は、各ビーム光のビーム光検知器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。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。
【００６６】クロックは、同期回路５５内に記録する画
像の解像度に応じて複数用意されており、後述するコン
トロールパネル５３からの指示や、外部Ｉ／Ｆ５９を介
して外部から入力される指示によって所定の周期のもの
が選択されるようになっている。
【００６７】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器
３８上でそれぞれのレーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１
ｃ，３１ｄを発光動作させる論理回路などが含まれてい
る。
【００６８】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。
【００６９】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。このような場合には、画像の解像度
を、外部Ｉ／Ｆ５９に合わせる必要がある。コントロー
ルパネル５３は、このような場合に解像度の指定を行な
うことができる。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。
【００７０】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。
【００７１】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。
【００７２】ポリゴンミラーモータドライバ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、このポリゴンミラーモータドライ
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、ビーム光検知器３
８でビーム光の通過位置を確認する際に、所定の回転速
度よりも回転数を落すときや、解像度を切換える際に用
いる。
【００７３】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３
１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを発光動作させる機能を
持っている。
【００７４】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、記録す
る画像の解像度の違いや、ビーム光の通過位置検知など
に応じて変更される。
【００７５】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３３
ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄの制御量や、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。
【００７６】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。
【００７７】図５は、主走査方向の画像形成位置制御を
説明するための図であり、図４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、ビーム光検知器３８の受光パターンなど
を複数具備しているが、図５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。
【００７８】まず、図５ないし図７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。
【００７９】主制御部５１は、ポリゴンミラーモータ３
６の回転数を指定し、回転オン信号をポリゴンミラーモ
ータドライバ３７に入力する。これによって、ポリゴン
ミラーモータ３６は所定の回転数で回転する。続いて、
主制御部５１は、強制発光信号をレーザドライバ３１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、ビーム光検知器３８上を通過し、ビーム光検知
器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。
【００８０】この通過タイミング検知信号は、ビーム光
検知器出力処理回路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。
【００８１】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６０に送られる。カウンタ
６０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。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。
【００８２】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、ビーム光検知器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。
【００８３】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器３８の受光パタ
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受光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。
【００８４】前述したように、主走査方向の画像形成位
置制御には、４つの受光パターンＳ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ
６を使用する。これらの受光パターン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
れた光センサ（フオトダイオード）で、受光面に照射さ
れるビーム光の光量に対応した電圧値を出力する。した
がって、受光パターン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。
【００８５】図８は、ビーム光検知器出力処理回路４０
における主走査側回路４０ａの構成例を示すものであ
る。受光パターン（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Ｖ３（通過タイミング検知出力）となる。この
電圧Ｖ３は非反転増幅器Ａ１によって増幅された後、２
値化回路Ａ２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５
１、同期回路５５およびカウンタ６０に送られる。受光
パターンＳ４，Ｓ５，Ｓ６についても同様である。
【００８６】主制御部５１は、このビーム光検知出力Ｓ
３ＯＵＴ〜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。
【００８７】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９、図１０参照）。
【００８８】(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１１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
リゴンミラーモータ３６の回転数を指定し、回転オン信
号をポリゴンミラーモータドライバ３７に入力する。こ
れによって、ポリゴンミラーモータ３６は所定の回転数
で回転する。
【００８９】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、受光パタ
ーンＳ３上を通過する。これにより、受光パターン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。
【００９０】通過タイミング検知信号は、先に説明した
ビーム光検知器出力処理回路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，Ｓ３ＯＵ
Ｔｄとして、主制御部５１、同期回路５５およびカウン
タ６０に入力される。
【００９１】ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴは、カウンタ
６０に入力されており、カウンタ６０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９、図１０参照）。
【００９２】 ・ケース１（カウント値＝１）：４本全てが同位相 ・ケース２（カウント値＝２）：２本ペアが同位相 ３本だけが同位相、残り１本は異なる ・ケース３（カウント値＝３）：２本だけが同位相、残
り２本は異なる ・ケース４（カウント値＝４）：全て位相が異なる 主制御部５１は、カウンタ６０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。
【００９３】すなわち、受光パターンＳ３〜Ｓ６とビー
ム光ａ〜ｄの割付は自由で、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵ
Ｔ，Ｓ４ＯＵＴ，Ｓ５ＯＵＴ，Ｓ６ＯＵＴをビーム光ａ
〜ｄに適当に設定すればよい。図１１の例では、ビーム
光ａを受光パターンＳ３に、ビーム光ｂを受光パターン
Ｓ４に、ビーム光ｃを受光パターンＳ５に、ビーム光ｄ
を受光パターンＳ６に割り付けた場合を示している。
【００９４】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。
【００９５】図１２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、先頭ビーム光を受
光パターンＳ３に、２番目ビーム光を受光パターンＳ４
に、３番目ビーム光を受光パターンＳ５に、４番目ビー
ム光を受光パターンＳ５に割り付ける。以下にビーム光
の判定手順を詳細に説明する。
【００９６】まず、先頭ビーム光の判定手順について、
図１３および図１４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、ポリゴンミラーモータ３６の
回転数を指定し、回転オン信号をポリゴンミラーモータ
ドライバ３７に入力する。これによって、ポリゴンミラ
ーモータ３６は所定の回転数で回転する。
【００９７】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、先頭のビーム光が受光パターン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。
【００９８】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、受光パターンＳ３上を通過する。このと
き、主制御部５１は、先頭ビーム光が受光パターン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。
【００９９】ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴはカウンタ６
０に入力され、カウンタ６０はビーム光検知出力Ｓ３Ｏ
ＵＴ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。
【０１００】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Ｓ３ＯＵ
Ｔａ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６
０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Ｓ３Ｏ
ＵＴｂ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
６０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。
【０１０１】ビーム光ａが先頭でない場合、主制御部５
１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、先頭ビーム光が受光パターン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。
【０１０２】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３
１ａ〜３１ｄを強制発光させる。さらに、主制御部５１
は、先頭のビーム光が受光パターン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。
【０１０３】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、受光パターンＳ３上を通過する。このと
き、主制御部５１は、先頭ビーム光が受光パターン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。
【０１０４】ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴはカウンタ６
０に入力され、カウンタ６０はビーム光検知出力Ｓ３Ｏ
ＵＴ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。
【０１０５】ビーム光ｂが先頭でない場合、主制御部５
１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、先頭ビーム光が受光パターン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６０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。
【０１０６】ビーム光ｃが先頭でない場合、主制御部５
１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、先頭ビーム光が受光パターン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。
【０１０７】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。
【０１０８】以下、図１５および図１６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、ポリゴンミラーモータ３６の回転
数を指定し、回転オン信号をポリゴンミラーモータドラ
イバ３７に入力する。これによって、ポリゴンミラーモ
ータ３６は所定の回転数で回転する。
【０１０９】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。
【０１１０】・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、受光パターンＳ３上を通過する。このとき、主制
御部５１は、先頭ビーム光が受光パターン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。
【０１１１】ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴはカウンタ６
０に入力され、カウンタ６０はビーム光検知出力Ｓ３Ｏ
ＵＴ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。
【０１１２】主制御部５１は、先頭ビーム光が受光パタ
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６０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。
【０１１３】主制御部５１は、先頭ビーム光が受光パタ
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６０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。
【０１１４】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１７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。
【０１１５】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
を受光パターンＳ３に、２番目ビーム光を受光パターン
Ｓ４に、３番目ビーム光を受光パターンＳ５に、４番目
ビーム光を受光パターン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。
【０１１６】次に、図１８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。
【０１１７】・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。
【０１１８】・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。
【０１１９】・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。
【０１２０】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１９および図２０に示すフ
ローチャートを参照して説明する。
【０１２１】主制御部５１は、回転オン信号をポリゴン
ミラーモータドライバ３７に入力する。これによって、
ポリゴンミラーモータ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。
【０１２２】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、受光パターンＳ３上を通過す
る。このビーム光の通過に伴って、受光パターンＳ３
は、ビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴをカウンタ６０に出力
し、カウンタ６０はビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴをカウ
ントする。
【０１２３】主制御部５１は、カウンタ６０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、受光パターン
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６０に出力する。カウンタ６０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。
【０１２４】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。
【０１２５】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。
【０１２６】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
１５〜図１７と全く同様の手順でビーム光の到来順を判
定する。
【０１２７】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。
【０１２８】次に、図２１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。
【０１２９】 ・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。
【０１３０】・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。
【０１３１】 ・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。
【０１３２】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２２に示すフローチ
ャートを参照して説明する。
【０１３３】主制御部５１は、回転オン信号をポリゴン
ミラーモータドライバ３７に入力する。これによって、
ポリゴンミラーモータ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，３２
ｂ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３１
ｃ，３１ｄを強制発光させる。
【０１３４】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、受光パターンＳ３上を通過する。
このビーム光の通過に伴って、受光パターンＳ３は、ビ
ーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴをカウンタ６０に出力し、カ
ウンタ６０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６０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）（ａ
ｂｄ，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３１
ａ，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３１
ｄ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３１
ａ，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３１
ａ，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。
【０１３５】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１７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。
【０１３６】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。
【０１３７】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。
【０１３８】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６、図７参照）。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。
【０１３９】・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：受光パターンＳ３ ・ビーム光ｂ：受光パターンＳ４ ・ビーム光ｃ：受光パターンＳ５ ・ビーム光ｄ：受光パターンＳ６ 以下、図２３を参照して説明すると、まず、主制御部５
１は、ポリゴンミラーモータ３６をオンし、ポリゴンミ
ラーモータ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受光パターン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。
【０１４０】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６０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。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。
【０１４１】一方、ビーム光ｂが受光パターン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。
【０１４２】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。
【０１４３】次に、ビーム光検知器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受光パターンＳ
３〜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パルスの時間にビー
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。
【０１４４】すなわち、本実施の形態では、 ・受光パターンＳ３とＳ４との間隔：Ｐ３ ・受光パターンＳ４とＳ５との間隔：Ｐ４ ・受光パターンＳ５とＳ６との間隔：Ｐ５ ・ビーム光の走査速度：ＶＳ ・同期クロックパルスの１パルスの時間：ＴＣ とした場合、 ・Ｐ３＝ＶＳ×ＴＣ×ｎ（ｎは整数） ・Ｐ４＝ＶＳ×ＴＣ×ｎ（ｎは整数） ・Ｐ５＝ＶＳ×ＴＣ×ｎ（ｎは整数） である。
【０１４５】ここで、ビーム光の通過タイミングを検知
する受光パターン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パルスの時間にビーム光が走査方向に移動する距離の
整数倍ではない場合の問題点を以下に説明する。ただ
し、本例の解像度は、解像度１（Ｐ１）とする。
【０１４６】図２４は、たとえば、受光パターンＳ３と
Ｓ４との間隔Ｐ３が、同期回路５５から出力される同期
クロックパルスの１パルスの時間にビーム光が走査方向
に移動する距離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。受
光パターンＳ３とＳ４との間隔Ｐ３は、解像度１で画像
形成した場合の５．３ドットの距離に相当する（Ｐ３＝
Ｐ１×５．３）。同図では、ビーム光ａは受光パターン
Ｓ３で、また、ビーム光ｂは受光パターンＳ４で、主走
査方向の画像形成制御のタイミング（すなわち、水平同
期信号）をとるものとしている。
【０１４７】ビーム光ａの通過に伴い、２値化された受
光パターンＳ３の出力であるビーム光検知出力Ｓ３ＯＵ
Ｔが出力される。このビーム光検知出力Ｓ３ＯＵＴがビ
ーム光ａの水平同期信号である。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ｔ3 経過後に同期クロックパルスＣ
ＬＫ３を出力する。カウンタ６０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）。
【０１４８】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Ｓ４Ｏ
ＵＴ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６０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）。
【０１４９】ここで、画像の先端に注目すると、同期ク
ロックパルスＣＬＫ３と同期クロックパルスＣＬＫ４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×ｔｂ、０．
３ドットに相当する距離）。
【０１５０】すなわち、ビーム光ａの画像形成領域ＨＡ
と、ビーム光ｂの画像形成領域ＨＢにずれが生じてい
る。このずれは、出力画像上では、主走査方向の先端と
後端で顕著に目立ち、縦線が真っ直ぐに形成されない縦
線の揺れとして認識される。このずれを補正する手段と
しては、たとえば、ビーム光ｂの画像先端をビーム光の
走査方向と反対方向にずらすことが考えられる。すなわ
ち、ビーム光ｂの同期クロックパルスＣＬＫ４をカウン
トする際に、所定の値よりも少なくカウントすれば、ビ
ーム光ｂはビーム光の走査方向と反対方向にずれる。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２４の
場合はかえって量が大きくなる（ずれ量：＋ＶＳ×ｔ
ａ）。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。
【０１５１】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。
【０１５２】そこで、本実施の形態では、水平同期信号
を出力する受光パターン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パルスの時間にビーム光が走査方向に移動する距
離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。
【０１５３】以下、図２５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、受光パターンＳ３とＳ４
との間隔（距離）Ｐ３は、同期回路５５から出力される
同期クロックパルスの１パルスの時間にビーム光が走査
方向に移動する距離の整数倍としている（Ｐ３＝ＶＳ×
ＴＣ×ｎ）。すなわち、受光パターンＳ３とＳ４との間
隔Ｐ３はＤ１×５で、解像度Ｄ１で画像形成した場合の
５ドットの距離に相当する。また、図２４と同様に、ビ
ーム光ａは受光パターンＳ３で、また、ビーム光ｂは受
光パターン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。
【０１５４】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６０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：１
０）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）。
【０１５５】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Ｓ４Ｏ
ＵＴ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６０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）。
【０１５６】この場合、受光パターンＳ３とＳ４との間
隔Ｐ３は、５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Ｈ
Ａ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。
【０１５７】次に、複数の解像度を有する画像形成装置
において、ビーム光検知器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受光パターン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パルスの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する点に
ついて説明する。
【０１５８】すなわち、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、 ・受光パターンＳ３とＳ４との間隔：Ｐ３ ・受光パターンＳ４とＳ５との間隔：Ｐ４ ・受光パターンＳ５とＳ６との間隔：Ｐ５ ・ビーム光の走査速度：ＶＳ ・解像度１における同期クロックパルスの１パルスの時
間：ＴＣ ・解像度２における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）×
ｎ（ｎは整数、Ｌ．Ｃ．Ｍ．は最小公倍数） ・Ｐ４＝Ｌ．Ｃ．Ｍ．（ＶＳ×ＴＣ、ＶＳ×ＴＣＣ）×
ｎ（ｎは整数、Ｌ．Ｃ．Ｍ．は最小公倍数） ・Ｐ５＝Ｌ．Ｃ．Ｍ．（ＶＳ×ＴＣ、ＶＳ×ＴＣＣ）×
ｎ（ｎは整数、Ｌ．Ｃ．Ｍ．は最小公倍数） である。
【０１５９】図２６は、本実施の形態において用いる２
種類の解像度に対応したビーム光検知器３８の構成を概
略的に示している。なお、図３と同一部分には同一符号
を付して説明する。図に示すように、ビーム光検知器３
８は、検知部としての受光パターンＳ１〜Ｓ６およびＳ
７ａ〜Ｓ１２ｂから構成されている。すなわち、受光パ
ターンＳ１〜Ｓ６は、前述した図３と同一であるので説
明は省略する。
【０１６０】受光パターンＳ７ａ〜Ｓ１２ｂは、４つの
ビーム光の通過位置を検知するための受光パターンで、
上下（副走査方向）に配設されたＳ７ａとＳ７ｂ、Ｓ８
ａとＳ８ｂ、Ｓ１１ａとＳ１１ｂ、Ｓ９ａとＳ９ｂ、Ｓ
１０ａとＳ１０ｂ、Ｓ１２ａとＳ１２ｂでそれぞれペア
を組み、これら６つのペアが受光パターンＳ６とＳ２と
の間に図示の状態で配列されている。
【０１６１】本例の場合、解像度１と解像度２で画像形
成が可能なよう構成されており、このうち解像度１に対
応する受光パターンは、Ｓ７ａとＳ７ｂ、Ｓ８ａとＳ８
ｂ、Ｓ９ａとＳ９ｂ、Ｓ１０ａとＳ１０ｂの４ペアであ
り、副走査方向の配置が図に示すようにＰ１ずつずれて
いる。
【０１６２】そして、これらの受光パターンのペアを用
いて、たとえば、レーザ発振器３１ａからのビーム光ａ
の通過位置を受光パターンＳ７ａとＳ７ｂの各出力比較
で、レーザ発振器３１ｂからのビーム光ｂの通過位置を
受光パターンＳ８ａとＳ８ｂの各出力比較で、レーザ発
振器３１ｃからのビーム光ｃの通過位置を受光パターン
Ｓ９ａとＳ９ｂの各出力比較で、レーザ発振器３１ｄか
らのビーム光ｄの通過位置を受光パターンＳ１０ａとＳ
１０ｂの各出力比較で、それぞれ検知することができ
る。
【０１６３】すなわち、それぞれの受光パターンの各出
力がバランスしていれば、受光パターン間の中心をビー
ム光が通過しているということになり、所定の位置を通
過し、それぞれのビーム光間が所定の間隔に保たれてい
ることが分かる。
【０１６４】また、解像度２に対応する受光パターン
は、Ｓ１１ａとＳ１１ｂ、Ｓ９ａとＳ９ｂ、Ｓ１０ａと
Ｓ１０ｂ、Ｓ１２ａとＳ１２ｂの４ペアであり、副走査
方向の配置が図に示すようにＰ２ずつずれている。な
お、通過位置の検知原理とビーム光相互の間隔の確認に
ついては、上で述べた解像度１の場合と同じである。
【０１６５】受光パターンＳ３〜Ｓ６の間隔Ｐ３，Ｐ
４，Ｐ５は、解像度の整数倍となっている。本実施の形
態の場合、解像度１（Ｐ１）と解像度２（Ｐ２＝３／２
×Ｐ１）で画像形成が可能なように構成されており、受
光パターン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、解像度１で画像形成した場合の６ドットの
距離に相当し、また、解像度２で画像形成した場合の４
ドットに相当する距離である。
【０１６６】まず、ビーム光の通過タイミングを検知す
る受光パターン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
ルスの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、図２６のように、解像度１と解像度２の
２種類の解像度を有する場合を例に説明する。
【０１６７】図２７は、たとえば、受光パターン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パルスの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。受光パターンＳ３とＳ４との間隔Ｐ３
はＤ１×５で、解像度１で画像形成した場合の５ドット
の距離に相当し、解像度２で画像形成した場合の約３．
３ドットの距離に相当する。
【０１６８】図２７では、ビーム光ａは受光パターンＳ
３で、また、ビーム光ｂは受光パターン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、解像度１と解
像度２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パルスの時間
（すなわち、１周期）をそれぞれＴＣ，ＴＣＣとした。
【０１６９】解像度１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。
【０１７０】解像度２を選択し、解像度２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。
【０１７１】ビーム光ａの通過に伴い、２値化された受
光パターンＳ３の出力であるビーム光検知出力Ｓ３ＯＵ
Ｔ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６０は、この同期クロックパルスＣＬＫ
１３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）。
【０１７２】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Ｓ４Ｏ
ＵＴ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６０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）。
【０１７３】ここでも、前述同様に画像の先端に注目す
ると、解像度１の場合は当然、画像形成位置のずれは生
じないが、解像度２の場合には、同期クロックパルスＣ
ＬＫ１３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）。
【０１７４】すなわち、ビーム光ａの画像形成領域ＨＡ
Ａ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。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２７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。
【０１７５】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解像度２
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。
【０１７６】そこで、本実施の形態では、水平同期信号
を出力する受光パターン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パルスの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。
【０１７７】以下、図２８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、受光パターンＳ３とＳ４
との間隔（距離）Ｐ３は、解像度１の場合の同期クロッ
クパルスの１パルスの時間にビーム光が走査方向に移動
する距離と、解像度２の場合の同期クロックパルスの１
パルスの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（Ｖ
Ｓ×ＴＣ＝Ｐ１、ＶＳ×ＴＣＣ＝Ｐ２）×ｎ）。すなわ
ち、Ｐ３は解像度１で画像形成した場合の６ドットの距
離に相当し、解像度２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２７と同様に、ビーム光ａは
受光パターンＳ３で、また、ビーム光ｂは受光パターン
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。
【０１７８】まず、解像度１の場合について説明する。
【０１７９】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６０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：１
０）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）。
【０１８０】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Ｓ４Ｏ
ＵＴ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６０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）。
【０１８１】この場合、受光パターンＳ３とＳ４との間
隔Ｐ３は、解像度１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。
【０１８２】次に、解像度２の場合について説明する。
【０１８３】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。主制御部５１は、この同期クロックパルスＣＬＫ１
３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、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）。
【０１８４】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Ｓ４Ｏ
ＵＴ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。主
制御部５１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、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）。
【０１８５】この場合、受光パターンＳ３とＳ４との間
隔Ｐ３は、解像度２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。
【０１８６】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。
【０１８７】次に、副走査方向のビーム光位置制御につ
いて説明する。
【０１８８】図２９は、副走査方向のビーム光位置制御
を説明するための図であり、図４のブロック図の中から
副走査方向のビーム光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、本例では、図３に示した
ビーム光検知器３８を用いるものとする。勿論、図２６
に示したビーム光検知器３８を用いることも可能であ
る。また、レーザ発振器３１、レーザドライバ３２、ビ
ーム光検知器３８の受光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。
【０１８９】前述したように、ビーム光の通過位置は、
ビーム光検知器３８において、ペアになっている受光パ
ターンの出力比較によって割り出す。図２９では、ビー
ム光の通過位置を検知するペアの受光パターンをＳ＊ａ
とＳ＊ｂとしている。この２つの受光パターンＳ＊ａ，
Ｓ＊ｂの各出力は、ビーム光検知器出力処理回路４０の
副走査側回路４０ｂに設けられている差動増幅器６１に
入力されて、２つの出力差が増幅され、その出力は積分
器６２で積分された後、Ａ／Ｄ変換器６３に送られる。
Ａ／Ｄ変換器６３は、積分器６２の出力信号を例えば０
０Ｈ〜ＦＦＨのデジタル信号に変換する。
【０１９０】すなわち、回転するポリゴンミラー３５に
よって走査されるビーム光がビーム光検知器３８の受光
パターンＳ１に入射すると、受光パターンＳ１は積分器
６２に対し、リセット信号（ＲＥＳＥＴ）を出力する。
積分器６２は、このリセッ卜信号により前回の積分情報
をクリアし、新たに積分動作を開始する。
【０１９１】積分器６２には、差動増幅器６１の出力が
入力されており、積分器６２は、ビーム光が受光パター
ンＳ＊ａ，Ｓ＊ｂを通過する際の差動増幅６１の出力を
積分する。ここでの積分器６２の役割は、ビーム光がビ
ーム光検知器３８上を通過する間の受光パターンの出力
を全て取込み、積分することにより、Ｓ／Ｎのよい安定
した出力を得るためのものである。
【０１９２】Ａ／Ｄ変換器６３には、受光パターンＳ２
の出力が入力されており、積分器６２から出力される信
号は、ビーム光が受光パターンＳ２を通過するタイミン
グでＡ／Ｄ変換が開始され、Ａ／Ｄ変換が終了すると、
Ａ／Ｄ変換器６３から終了信号（ＥＮＤ）が主制御部
（ＣＰＵ）５１に出力される。主制御部５１は、この終
了信号を割込み信号（ＩＮＴ）として取扱い、新たなビ
ーム光通過位置情報が入力されたことを認識し、その処
理を行なう。
【０１９３】さて、このようにして得られたビーム光通
過位置情報に基づいて、主制御部５１では、ガルバノミ
ラー３３の制御量が演算される。その演算結果は、必要
に応じてメモリ５２に記憶される。主制御部５１は、こ
の演算結果をガルバノミラー駆動回路３９へ送出する。
【０１９４】ガルバノミラー駆動回路３９には、図２９
に示したように、このデータを保持するためのラッチ６
４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。ラッチ６４に保持されているデータ
は、Ｄ／Ａ変換器６５によりアナログ信号（電圧）に変
換され、ガルバノミラー３３を駆動するためのドライバ
回路６６に入力される。ドライバ回路６６は、Ｄ／Ａ変
換器６５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３３を駆動制御する。
【０１９５】このようにして、ビーム光検知器３８でビ
ーム光の通過位置を検知し、その情報に基づいて、主制
御部５１がガルバノミラー３３の制御量を演算し、その
演算結果に基づいてガルバノミラー３３を駆動すること
で、それぞれのビーム光の通過位置を制御することが可
能になる。
【０１９６】なお、ビーム光の通過位置は、多くの場
合、ポリゴンミラー３５の面倒れによって、ポリゴンミ
ラー３５の面ごとに少しずつ異なっている場合が多く、
その影響を除去するために、このようなビーム光通過情
報の取得および演算は、光学系のポリゴンミラー３５の
面数と同等な回数、あるいは、その複数倍回行ない、そ
の平均値に基づいてガルバノミラー３３を制御すること
が望ましい。
【０１９７】図３０は、ビーム光の通過位置とＡ／Ｄ変
換器６３の出力との関係を示したグラフである。グラフ
の横軸はビーム光の通過位置を示すもので、受光パター
ンＳ＊ａ，Ｓ＊ｂに対する通過位置を模擬的に図示して
ある。すなわち、横軸の中央はビーム光の通過位置が先
に説明したペアの受光パターンＳ＊ａ，Ｓ＊ｂ間の中央
であることを示し、横軸の左側はビーム光の通過位置が
受光パターンＳ＊ｂ側であることを示す。逆に、横軸の
右側はビーム光の通過位置が受光パターンＳ＊ａ側であ
ることを示す。
【０１９８】破線で示したグラフＡは、ビーム光のパワ
ー、ポリゴンミラー３５の回転数、差動増幅器６１の増
幅率をある値に設定した場合のビーム光の通過位置に対
するＡ／Ｄ変換器６３の出力値を示している。このよう
な条件下では、ビーム光の通過位置が理想の位置（ペア
の受光パターンの中央）からＳ＊ａ側、Ｓ＊ｂ側共に１
００μｍ程度の範囲でＡ／Ｄ変換器６３の出力値が変化
する。この変化は、ビーム光の通過位置が理想の位置付
近においては、ほぼ線形（リニア）であるが、中央から
はずれるにしたがって線形性が崩れていく。
【０１９９】これは、ビーム光の形状が楕円もしくは円
に近い形をしており、受光パターンを横切る面積の変化
が、中央部からずれるにしたがって少なくなるからであ
る。また、もう１つの原因としては、ビーム光のエネル
ギ分布が、通常はガウシャン分布しており、ビーム光の
中央のエネルギが最も高く、周辺ほどエネルギレベルが
低く、ビーム光の中心からの距離に対し、エネルギの変
化率が周辺ほど小さいからである。
【０２００】これに対して実線で示したグラフＢは、上
記の条件に対し、ビーム光のパワーをアップさせたり、
ポリゴンミラー３５の回転数を落したり、差動増幅器６
１の増幅率を上げた場合のグラフで、傾きはグラフＡに
比べて急峻で、理想の通過位置に対して±１０μｍの範
囲では、ほぼ直線となっている。これは、たとえばビー
ム光のパワーを上げた場合には、ビーム光検知器３８の
出力がアップし、同じ理想の位置からのずれに対して
も、差動増幅器６１の出力が大きく揺れるからである。
【０２０１】ポリゴンミラー３５の回転数を落した場合
には、ビーム光が受光パターンを露光する時間が増える
ため、ビーム光検知器３８の出力がアップし、同様の現
象が起こる。また、差動増幅器６１の増幅率を上げた場
合には、ビーム光検知器３８の出力自体は変わらないも
のの、結果的には同様の現象として表われる。
【０２０２】このような特性を、ビーム光の通過位置検
知に以下のように利用することができる。つまり、おお
ざっばな制御を行ないたい場合には、図３０の破線で示
した特性Ａを選択し、精密な制御を行ないたい場合に
は、図３０の実線で示した特性Ｂを選択すればよい。
【０２０３】すなわち、たとえば、本複写機の電源投入
時のイニシャル動作時のように、ビーム光の通過位置が
どのあたりかが全く分からない状態から、ビーム光の通
過位置を制御したいような場合には、図３０のグラフの
破線の特性Ａとなるような条件で、ビーム光のパワー、
ボリゴンミラー３５の回転数、差動増幅器６１の増幅率
を設定することで効率よく、大体のビーム光の通過位置
が制御できる。
【０２０４】すなわち、このような条件下では、ビーム
光の通過位置が理想の位置から±１００μｍの範囲でＡ
／Ｄ変換値に変化があるわけであるから、たとえば、主
制御部５１は、ビーム光の通過位置を１００μｍ程度の
単位で変化させていけば、ビーム光の通過位置が理想の
位置から±１００μｍの範囲に入れるのは容易である。
ガルバノミラー３３の可動範囲が像面上のビーム光の通
過位置の変化に換算して、たとえば、２ｍｍぐらいある
とすれば、このような範囲にビーム光の通過位置を入れ
ることは、最悪でも２０回のビーム光の通過位置変更で
可能となる。
【０２０５】このようにして、たとえば、ビーム光の通
過位置が理想の位置から±１００μｍの範囲に入れば、
そのときのＡ／Ｄ変換値からおおよそのビーム光通過位
置が推定でき、この値を基にガルバノミラー３３を制御
すれば、やや精度が落ちるが、ビーム光の通過位置を素
早く制御できる。ここで「おおよそ」というのは、先に
述べたように、図３０の破線の特性Ａがリニアでなく、
その傾きが緩やかであるからである。
【０２０６】一方、図３０のグラフの実線で示したよう
な特性Ｂでは、より精密なビーム光通過位置の制御が可
能となる。この図３０の実線の特性Ｂの例では、ビーム
光の通過位置が理想の位置から±１０μｍの範囲でＡ／
Ｄ変換値に００ＨからＦＦＨまでの変化があり、その変
化がほぼリニアであるわけであるから、単純計算では、
主制御部５１は、ビーム光の通過位置を０．０８μｍ程
度の精度で検知できることになる。
【０２０７】したがって、上で述べたようなビーム光の
位置制御を行なった後、ビーム光のパワー、ポリゴンミ
ラー３５の回転数、差動増幅器６１の増幅率のいずれ
か、あるいは、全てを変更することで、このように検知
精度をアップさせ、ガルバノミラー３３を制御すること
で、より正確なビーム光の通過位置を制御することがで
きる。
【０２０８】図３１は、ビーム光検知器出力処理回路４
０における副走査側回路４０ｂの積分器までの構成例を
示すものである。図３１において、受光パターン（フォ
トダイオード）Ｓ＊ａ，Ｓ＊ｂを流れる電流は、それぞ
れ抵抗ＲＰ１，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Ａ３，Ａ４
でそれぞれ増幅され、差動増幅器６１に送られる。差動
増幅器６１は、抵抗Ｒ１〜Ｒ４およびオペアンプＡ５に
よって構成されている。
【０２０９】差動増幅器６１の出力は、積分器６２に送
られる。積分器６２は、抵抗Ｒ５〜Ｒ７、積分用コンデ
ンサＣ、積分器リセット用アナログスイッチＳＷ１，Ｓ
Ｗ２、および、オペアンプＡ６によって構成されてい
る。積分器６２の出力は、ボルテージフォロワ回路Ａ７
で増幅された後、積分器出力ＶＯとして出力される。
【０２１０】次に、本実施の形態に係る画像形成ルーチ
ンについて、図３２に示すフローチャートを参照して概
略的に説明する。
【０２１１】画像形成開始指令が入力されると、まず、
副走査方向のビーム光位置制御ルーチンを実行し、各ビ
ーム光ａ〜ｄを所定の位置に制御する。すなわち、各ビ
ーム光ａ〜ｄ間の間隔は、解像度Ｐ１に制御される。各
ビーム光ａ〜ｄは、画像形成終了まで所定の位置に保持
される。副走査方向のビーム光位置制御が終了すると、
画像形成を開始し、同時に前述した主走査方向の画像形
成位置制御ルーチンを実行する（画像形成中は主走査方
向の画像形成位置制御が実行される）。
【０２１２】次に、図３２における副走査方向のビーム
光位置制御ルーチンについて、図３３ないし図３６に示
すフローチャートを参照して説明する。
【０２１３】主制御部５１は、メモリ５２から最新のガ
ルバノミラー駆動値を読出し、その値に基づいてガルバ
ノミラー３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄをそれぞれ駆
動する。次に、主制御部５１は、おおよそのビーム光の
通過位置をつかむため、図３０の破線で示した特性Ａ
（ビーム光の通過位置とＡ／Ｄ変換値との関係）を得る
ためにポリゴンミラーモータ３６を高速で回転させ、差
動増幅器６１の増幅率を低めに設定し、レーザ発振器３
１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの各発光パワーを低めに
設定する。
【０２１４】このような設定にすることで、先に説明し
たように、目標のビーム光通過位置に対して±１００μ
ｍの範囲でＡ／Ｄ変換値が変化し、おおよそのビーム光
通過位置を検知することができる。
【０２１５】この状態で、まず、レーザ発振器３１ａを
強制的に発光動作させ、そのビーム光ａの通過位置をポ
リゴンミラー３５の面数の整数倍回計測し、その平均値
を演算してビーム光ａの通過位置とする。
【０２１６】本例の場合、ポリゴンミラー３５は、図２
に示すように８面であるので、たとえば、連続する１６
回の通過位置情報を取込んで平均化し、ビーム光ａの通
過位置としている。ここで、ポリゴンミラー３５の面数
の整数倍回データを取得して、平均化するのは、ポリゴ
ンミラー３５の１回転の周期で表れる面ぶれ成分や軸ぶ
れ成分を除去し、平均的なビーム光の通過位置を求める
ためである。
【０２１７】このようにして得たビーム光通過位置情報
を基に、ビーム光ａの平均的な通過位置が目標の±１０
μｍの範囲に入っているかを判定する。この判定の結
果、ビーム光ａの平均的な通過位置が目標の±１０μｍ
の範囲に入っていない場合には、ガルバノミラ−３３ａ
の位置をガルバノミラー駆動回路３９ａに対する１６ビ
ットの制御信号のうち上位８ビットを用いて、この範囲
に入るよう制御（粗調整）し、再度ビーム光ａの通過位
置を計測する。
【０２１８】目標の通過位置に対して±１０μｍの範囲
に入っている場合には、レーザ発振器３１ａの強制発光
を解除し、次にレーザ発振器３１ｂを強制的に発光動作
させる。
【０２１９】以下、ビーム光ｂについてもビーム光ａの
場合と同様に、ビーム光ｂの平均的な通過位置を計測、
演算し、その結果に応じて、ガルバノミラー３３ｂを制
御することで、目標の通過位置に対して±１０μｍの範
囲に制御する。
【０２２０】以下、同様に、ビーム光ｃ、ビーム光ｄの
通過位置についても制御され、目標の通過位置に対して
±１０μｍの範囲に制御される。
【０２２１】このようにして、４つのビーム光ａ，ｂ，
ｃ，ｄの通過位置がそれぞれの目標に対して±１０μｍ
の範囲に制御（粗調整）される。
【０２２２】次に、主制御部５１は、ビーム光の通過位
置の検知精度を上げ、より正確なビーム光の通過位置制
御を行なう。
【０２２３】すなわち、ポリゴンミラーモータ３６の回
転速度を画像形成時よりも低下させ、差動増幅器６１の
増幅率を高めに設定し、レーザ発振器３１ａ，３１ｂ，
３１ｃ，３１ｄの各発光パワーを画像形成時よりも高め
に設定することにより、ビーム光の通過位置検知精度を
図３０に示す実線の特性Ｂとする。
【０２２４】この状態で、レーザ発振器３１ａを強制的
に発光動作させ、そのビーム光ａの通過位置をポリゴン
ミラー３５の面数の整数倍回計測し、その平均値を演算
して、ビーム光ａの通過位置を求める。
【０２２５】ここでのビーム光通過位置の計測は、先の
計測よりも精度がアップしているため、望ましくはポリ
ゴンミラー３５の５回転分以上、すなわち、４０回以上
のデータに基づいて求めるのが理想的である。
【０２２６】このようにして得たビーム光通過位置情報
を基に、先の粗調整の場合と同様に、ビーム光ａの平均
的な通過位置が目標の±１μｍの範囲に入っているかを
判定する。この判定の結果、ビーム光ａの平均的な通過
位置が目標の±１μｍの範囲に入っていない場合には、
ガルバノミラ−３３ａの位置をガルバノミラー駆動回路
３９ａに対する１６ビットの制御信号の全てを用いて、
この範囲に入るよう制御（微調整）し、再度ビーム光ａ
の通過位置を計測する。
【０２２７】目標の通過位置に対して±１μｍの範囲に
入っている場合には、レーザ発振器３１ａの強制発光を
解除し、次にレーザ発振器３１ｂを強制的に発光動作さ
せる。
【０２２８】以下、ビーム光ｂについてもビーム光ａの
場合と同様に、ビーム光ｂの平均的な通過位置を計測、
演算し、その結果に応じて、ガルバノミラー３３ｂを制
御することで、目標の通過位置に対して±１μｍの範囲
に制御する。
【０２２９】以下、同様に、ビーム光ｃ、ビーム光ｄの
通過位置についても制御され、目標の通過位置に対して
±１μｍの範囲に制御される。
【０２３０】このようにして、４つのビーム光ａ，ｂ，
ｃ，ｄの通過位置が、それぞれの目標通過位置に対して
±１μｍの範囲に制御（微調整）され、この制御された
ときのガルバノミラー駆動回路３３ａ〜３３ｄへの各制
御値は、メモリ５２にそれぞれ記憶される。
【０２３１】次に、ビーム光検知器３８から出力される
ビーム光通過位置検知情報と理想のビーム光通過位置と
の誤差（オフセット）を補正する点について説明する。
【０２３２】図３７に示すように、たとえば、ビーム光
ａとビーム光ｂの通過位置を検知する受光パターンＳ７
ａ，Ｓ７ｂとＳ８ａ，Ｓ８ｂのピッチには、ピッチ誤差
ｅが存在する。すなわち、上記受光パターンを使用して
ビーム光の位置制御を行なった場合に、ビーム光ピッチ
はｄ±ｅとなる（設計値ｄよりもｅだけ大きく、また
は、ｅだけ小さくなる）。
【０２３３】図３７において、Ｓ７ａ，Ｓ７ｂはビーム
光ａの位置検知を行なう受光パターンで、ビーム光ａは
受光パターンＳ７ａとＳ７ｂの中心位置に制御される。
Ｓ８ａ，Ｓ８ｂはビーム光ｂの位置検知を行なう受光パ
ターンで、ビーム光ｂは受光パターンＳ８ａとＳ８ｂと
の中心位置に制御される。ｄは解像度（設計値）で、た
とえば、６００ＤＰＩの場合は２５．４／６００［μ
ｍ］、ｅはピッチ誤差である。
【０２３４】図３８（ａ）は、受光パターンのピッチが
設計値ｄよりもピッチ誤差ｅだけ大きい場合の例を示し
ている。図３８（ａ）において、Ｓ７ａ，Ｓ７ｂはビー
ム光ａの位置検知を行なう受光パターン、Ｓ８ａ，Ｓ８
ｂはビーム光ｂの位置検知を行なう受光パターン、ｄは
解像度（設計値）、ｅはピッチ誤差、ｄ＋ｅは本受光パ
ターンのピッチで、設計値ｄよりもｅだけ大きい。
【０２３５】ビーム光の位置制御を行なった場合、ビー
ム光ａとビーム光ｂとの間のピッチはｄ＋ｅに制御され
る。すなわち、本受光パターンを使用してビーム光の位
置制御を行なって、画像形成した場合には、ビーム光ａ
とビーム光ｂによって形成されるライン間のピッチは、
ｄ＋ｅとなる（ピッチがｅだけ大きい）。
【０２３６】図３８（ｂ）は、同図（ａ）の受光パター
ンを使用して、ビーム光ａとビーム光ｂとの間のピッチ
が設計値ｄになるときの、受光パターン出力（センサ出
力）、差分出力、積分器出力の例を示している。
【０２３７】ビーム光ｂの位置が受光パターンＳ８ａと
Ｓ８ｂとの中心から、受光パターンＳ８ａ側にｅだけず
れた位置にあるときに、ビーム光ａとビーム光ｂとのピ
ッチは解像度ｄとなる。しかし、そのときの処理回路の
出力はＶｉとなる。ビーム光の位置制御は、処理回路の
出力が０［Ｖ］になるように制御するため、ビーム光位
置はｅだけずれた位置に制御される。
【０２３８】なお、受光パターンＳ８ａの出力は図３１
におけるホルテージフォロワ回路Ａ３の出力、受光パタ
ーンＳ８ｂの出力は図３１におけるホルテージフォロワ
回路Ａ４の出力、−Ｖｄは受光パターンＳ８ａとＳ８ｂ
との差分出力で、図３１におけるオペアンプＡ５の出
力、Ｖｉは積分器出力で、図３１におけるオペアンプＡ
６の出力である。
【０２３９】図３９（ａ）は、受光パターンのピッチが
設計値ｄよりもピッチ誤差ｅだけ小さい場合の例を示し
ている。図３９（ａ）において、Ｓ７ａ，Ｓ７ｂはビー
ム光ａの位置検知を行なう受光パターン、Ｓ８ａ，Ｓ８
ｂはビーム光ｂの位置検知を行なう受光パターン、ｄは
解像度（設計値）、ｅはピッチ誤差、ｄ−ｅは本受光パ
ターンのピッチで、設計値ｄよりもｅだけ小さい。
【０２４０】ビーム光の位置制御を行なった場合、ビー
ム光ａとビーム光ｂとの間のピッチはｄ−ｅに制御され
る。すなわち、本受光パターンを使用してビーム光の位
置制御を行なって、画像形成した場合には、ビーム光ａ
とビーム光ｂによって形成されるライン間のピッチはｄ
−ｅとなる（ピッチがｅだけ小さい）。
【０２４１】図３９（ｂ）は、同図（ａ）の受光パター
ンを使用して、ビーム光ａとビーム光ｂとの間のピッチ
が設計値ｄになるときの、受光パターン出力（センサ出
力）、差分出力、積分器出力の例を示している。
【０２４２】ビーム光ｂの位置が受光パターンＳ８ａと
Ｓ８ｂとの中心から、受光パターンＳ８ｂ側にｅだけず
れた位置にあるときに、ビーム光ａとビーム光ｂとのピ
ッチは解像度ｄとなる。しかし、そのときの処理回路の
出力は−Ｖｉとなる。ビーム光の位置制御は、処理回路
の出力が０［Ｖ］になるように制御するため、ビーム光
位置はｅだけずれた位置に制御される。
【０２４３】図４０は、上記誤差（オフセット）を補正
する機能を備えたビーム光検知器出力処理回路４０にお
ける副走査側回路４０ｂの積分器までの構成例を示して
いる。この副走査側回路４０ｂは、前述した図３１の構
成に対して、積分器６２におけるオペアンプＡ６の基準
電圧（非反転入力端子に入力される電圧）を調整するた
めの、ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２、および、可
変抵抗器ＶＲを追加したものであり、その他は図３１と
同様であるので、説明は省略する。
【０２４４】このような構成により、オペアンプＡ６の
基準電圧を調整することにより、前記誤差（オフセッ
ト）を補正することができる。
【０２４５】図４１は、図４０の副走査側回路４０ｂ
を、図３８の場合（受光パターンのピッチが設計値ｄよ
りもピッチ誤差ｅだけ大きい場合）に適用した例で、ビ
ーム光ｂの位置を受光パターンＳ８ａとＳ８ｂとの中心
から、受光パターンＳ８ａ側にｅだけずれた位置に制御
して、ビーム光ａとビーム光ｂとのピッチを解像度ｄと
した図である。
【０２４６】図４１（ａ）は、ビーム光ｂの位置が受光
パターンＳ８ａとＳ８ｂとの中心から、受光パターンＳ
８ａ側にｅだけずれた位置にある場合の差分出力と積分
器出力を示している。このとき、基準電圧を−ＶＶｄと
して積分する。
【０２４７】・ｔ１〜ｔ２：差分出力＞−ＶＶｄである
ため、負（マイナス）方向に積分される。
【０２４８】・ｔ２〜ｔ３：差分出力＜−ＶＶｄである
ため、正（プラス）方向に積分される。
【０２４９】・ｔ３〜ｔ４：差分出力＞−ＶＶｄである
ため、負（マイナス）方向に積分される。
【０２５０】すなわち、積分出力はゼロとなる。
【０２５１】図４１（ｂ）は、ビーム光ｂの位置が同図
（ａ）よりも更に、受光パターンＳ８ａ側にずれた位置
にある場合の差分出力と積分出力を示している。
【０２５２】・ｔ１〜ｔ２：差分出力＞−ＶＶｄである
ため、負（マイナス）方向に積分される。
【０２５３】・ｔ２〜ｔ３：差分出力＜−ＶＶｄである
ため、正（プラス）方向に積分される。
【０２５４】・ｔ３〜ｔ４：差分出力＞−ＶＶｄである
ため、負（マイナス）方向に積分される。
【０２５５】すなわち、ビーム光位置のずれに相当した
積分出力が出力される。
【０２５６】次に、ビーム光の走査方向とビーム光検知
器との相対的な傾きを検知する点について説明する。
【０２５７】図４２は、ビーム光の走査方向とビーム光
検知器との相対的な傾きを検知する傾き検知機能を有し
たビーム光検知器３８の構成例を示している。このビー
ム光検知器３８は、前述した図３の構成に対して、受光
パターンＳ１，Ｓ２の外側近傍に、それぞれ傾き検知用
の受光パターンＳ１３ａ，Ｓ１３ｂおよびＳ１４ａ，Ｓ
１４ｂを設けたもので、その他は図３と同様であるの
で、説明は省略する。
【０２５８】受光パターンＳ１３ａとＳ１３ｂおよびＳ
１４ａとＳ１４ｂは、それぞれ上下に配設されてペアを
組んでおり、副走査方向のビーム光位置検知用の受光パ
ターンＳ７ａ〜Ｓ１０ｂと基本的に同一の構成である。
ただし、受光パターンＳ１３ａとＳ１３ｂ、Ｓ１４ａと
Ｓ１４ｂの中心位置は、同一直線上である。すなわち、
受光パターンＳ７ａ〜Ｓ１０ｂのように解像度ピッチで
ずれて配置されてはいない。
【０２５９】また、受光パターンＳ１３ａ，Ｓ１３ｂ、
Ｓ１４ａ，Ｓ１４ｂの各出力は、たとえば、図４３に示
すビーム光検知器出力処理回路４０における傾き検知側
回路４０ｃ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４３の傾き検知側回路４０ｃは、図３１
に示した副走査側回路４０ｂにおいて、積分器６２を削
除したもので、その他は図３１と同様であるので、説明
は省略する。
【０２６０】この傾き検知側回路４０ｃによれば、受光
パターンＳ１３ａとＳ１３ｂ、Ｓ１４ａとＳ１４ｂの中
心位置は同一直線上にあるため、受光パターンＳ１３
ａ，Ｓ１３ｂ、Ｓ１４ａ，Ｓ１４ｂ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、受光
パターンＳ１３ａ，Ｓ１３ｂからのビーム光位置情報と
受光パターンＳ１４ａ，Ｓ１４ｂ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。
【０２６１】図４４は、傾きの状態を説明するための図
で、図４２から受光パターンＳ１３ａ，Ｓ１３ｂ、Ｓ１
４ａ，Ｓ１４ｂを抜き出したものであり、受光パターン
Ｓ２〜Ｓ６およびＳ７ａ〜Ｓ１０ｂは省略してある。図
４４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
４４において、ＢＭはビーム光を示している。
【０２６２】本実施の形態では、ビーム光が受光パター
ンＳ１３ａ，Ｓ１３ｂとＳ１４ａ，Ｓ１４ｂ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。
【０２６３】図４５は、図４４における状態Ａのときの
ビーム光位置情報（図４３の回路の出力ＶＯ１３，ＶＯ
１４）の一例を示すもので、（ａ）図は受光パターンＳ
１３ａ，Ｓ１３ｂによるビーム光位置情報（ＶＯ１
３）、（ｂ）図は受光パターンＳ１４ａ，Ｓ１４ｂによ
るビーム光位置情報（ＶＯ１４）、（ｃ）図はＶＯ１３
とＶＯ１４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、ＶＯ１
３＜ＶＯ１４のときは状態Ａの傾きとなる。
【０２６４】図４６は、図４４における状態Ｂのときの
ビーム光位置情報（図４３の回路の出力ＶＯ１３，ＶＯ
１４）の一例を示すもので、（ａ）図は受光パターンＳ
１３ａ，Ｓ１３ｂによるビーム光位置情報（ＶＯ１
３）、（ｂ）図は受光パターンＳ１４ａ，Ｓ１４ｂによ
るビーム光位置情報（ＶＯ１４）、（ｃ）図はＶＯ１３
とＶＯ１４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、ＶＯ１
３＞ＶＯ１４のときは状態Ｂの傾きとなる。
【０２６５】図４７は、図４４における状態Ｃ′のとき
のビーム光位置情報（図４３の回路の出力ＶＯ１３，Ｖ
Ｏ１４）の一例を示すもので、（ａ）図は受光パターン
Ｓ１３ａ，Ｓ１３ｂによるビーム光位置情報（ＶＯ１
３）、（ｂ）図は受光パターンＳ１４ａ，Ｓ１４ｂによ
るビーム光位置情報（ＶＯ１４）、（ｃ）図はＶＯ１３
とＶＯ１４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。
【０２６６】図４８は、ビーム光検知器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
ム光検知器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器出力処理回路
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、ビーム光検知器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ＶＯ１３とＶＯ１４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。
【０２６７】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、画像を形成する前に、あらかじめ、複数のビーム光
のビーム光検知器内の複数のビーム光通過タイミング検
知用の受光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
ングを検知する受光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、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。
【０２６８】また、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器によって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相対位置が適性位置となるよう制
御するための光路制御量を演算し、この演算した光路制
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、副走査方向の位置制御を行ない、その後、上
記同様な主走査方向の位置制御を行なうことにより、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
主走査方向、副走査方向とも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、副走査方
向のピッチずれのない高画質の画像を常に得ることがで
きる。
【０２６９】また、ビーム光検知器で検知されたビーム
光通過位置と理想的なビーム光通過位置との誤差を補正
する補正手段を有するので、より精度の高いビーム光の
通過位置検知が可能になる。
【０２７０】さらに、ビーム光の走査方向とビーム光検
知器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。
【０２７１】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。
【０２７２】
【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位置を常に適性位置に制御で
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。
【０２７３】また、本発明によれば、特に複数のビーム
光を用いる場合、被走査面における各ビーム光相互の位
置関係を常に理想的な位置に制御でき、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】ビーム光検知器の構成を模式的に示す概略構成
図。
【図４】光学系の制御を主体にした制御系を示すブロッ
ク図。
【図５】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６】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７】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８】ビーム光検知器出力処理回路における主走査側
回路の構成図。
【図９】ビーム光の到来状態を説明する図。
【図１０】ビーム光の到来状態を説明する図。
【図１１】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１２】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１３】先頭ビーム光の判定手順を説明するフローチ
ャート。
【図１４】先頭ビーム光の判定手順を説明するフローチ
ャート。
【図１５】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１６】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１７】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１８】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１９】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２０】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２１】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２２】ビーム光の判定手順を説明するフローチャー
ト。
【図２３】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２４】ビーム光の通過タイミング検知用受光パター
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パルスの時間にビーム光が走査方向に移動する距離
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２５】ビーム光の通過タイミング検知用受光パター
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パルスの時間にビーム光が走査方向に移動する距離
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２６】２種類の解像度に対応したビーム光検知器の
構成を模式的に示す概略構成図。
【図２７】ビーム光の通過タイミング検知用受光パター
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パルスの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２８】ビーム光の通過タイミング検知用受光パター
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パルスの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２９】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３０】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３１】ビーム光検知器出力処理回路における副走査
側回路の要部構成図。
【図３２】画像形成ルーチンを説明するフローチャー
ト。
【図３３】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３４】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３５】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３６】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３７】ビーム光検知器から出力されるビーム光通過
位置検知情報と理想のビーム光通過位置との誤差を説明
する図。
【図３８】ビーム光検知器から出力されるビーム光通過
位置検知情報と理想のビーム光通過位置との誤差を説明
する図。
【図３９】ビーム光検知器から出力されるビーム光通過
位置検知情報と理想のビーム光通過位置との誤差を説明
する図。
【図４０】上記誤差を補正する機能を備えたビーム光検
知器出力処理回路における副走査側回路の要部構成図。
【図４１】図４０の副走査側回路の動作を説明するタイ
ミングチャート。
【図４２】傾き検知機能を有したビーム光検知器の構成
を模式的に示す概略構成図。
【図４３】ビーム光検知器出力処理回路における傾き検
知回路の構成図。
【図４４】傾きの状態を説明するための図。
【図４５】図４４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４６】図４４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４７】図４４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４８】ビーム光検知器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４９】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５０】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、７……原稿台、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）、１６……帯電チャージャ、１７……現像器、
１８……転写チャージャ、２１……給紙カセット、２６
……定着器、３１ａ〜３１ｄ……半導体レーザ発振器
（ビーム光発生手段）、３２ａ〜３２ｄ……レーザドラ
イバ、３３ａ〜３３ｄ……ガルバノミラー（光路変更手
段）、３５……ポリゴンミラー（多面回転ミラー）、３
８……ビーム光検知器（ビーム光通過位置・通過タイミ
ング検知手段）、３９ａ〜３９ｄ……ガルバノミラー駆
動回路、４０……ビーム光検知器出力処理回路、Ｓ１〜
Ｓ６，Ｓ７ａ〜Ｓ１４ｂ……受光パターン（検知部）、
５１……主制御部、５２……メモリ（記憶手段）、５５
……同期回路、５７……画像処理部、６０……カウン
タ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井出 直朗 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝イ ンテリジェントテクノロジ株式会社内 (72)発明者 榊原 淳 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝イ ンテリジェントテクノロジ株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−228000（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−26005（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−270694（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/44 G02B 26/10

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ビーム光を出力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出力された複数のビー
    ム光を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、 少なくとも前記被走査面と同等の位置に配設され、前記
    走査手段により走査される複数のビーム光の通過タイミ
    ングをそれぞれ検知する複数のビーム光通過タイミング
    検知手段と、 この複数のビーム光通過タイミング検知手段の出力信号
    に基づき、前記複数のビーム光の複数のビーム光通過タ
    イミング検知手段に対する到来順を判定し、その判定結
    果に基づきビーム光とそのビーム光の通過タイミングを
    検知するビーム光通過タイミング検知手段との組合わせ
    を決定する制御手段と、 この制御手段で決定された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通過タイミング検知手
    段との組合わせにおいて、前記複数のビーム光通過タイ
    ミング検知手段の出力信号に基づき、それぞれのビーム
    光通過タイミングに同期したクロックパルスを発生する
    パルス発生手段と、 このパルス発生手段から出力されるクロックパルスに同
    期して前記複数のビーム光発生手段をそれぞれ変調駆動
    する駆動手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。
  2. 【請求項２】 ビーム光を出力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出力された複数のビー
    ム光を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、 少なくとも前記被走査面と同等の位置に配設され、前記
    走査手段により走査される複数のビーム光の通過位置を
    それぞれ検知するビーム光通過位置検知手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置に配設され、前記
    走査手段により走査される複数のビーム光の通過タイミ
    ングをそれぞれ検知する複数のビーム光通過タイミング
    検知手段と、 前記ビーム光通過位置検知手段の検知結果を基に、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ため
    の光路制御量を演算する演算手段と、 この演算手段で求められた光路制御量に応じて前記走査
    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
    おける相対位置を変更する光路変更手段と、 この光路変更手段により複数のビーム光の相対位置を変
    更した後、前記複数のビーム光通過タイミング検知手段
    の出力信号に基づき、前記複数のビーム光の複数のビー
    ム光通過タイミング検知手段に対する到来順を判定し、
    その判定結果に基づき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通過タイミング検知手段と
    の組合わせを決定する制御手段と、 この制御手段で決定された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通過タイミング検知手
    段との組合わせにおいて、前記複数のビーム光通過タイ
    ミング検知手段の出力信号に基づき、それぞれのビーム
    光通過タイミングに同期したクロックパルスを発生する
    パルス発生手段と、 このパルス発生手段から出力されるクロックパルスに同
    期して前記複数のビーム光発生手段をそれぞれ変調駆動
    する駆動手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。
  3. 【請求項３】 ビーム光を出力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出力された複数のビー
    ム光を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、 少なくとも前記被走査面と同等の位置に配設され、前記
    走査手段により走査される複数のビーム光の通過位置を
    それぞれ検知するビーム光通過位置検知手段と、 このビーム光通過位置検知手段の検知結果を基に、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ため
    の光路制御量を演算する演算手段と、 この演算手段で求められた光路制御量に応じて前記走査
    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
    おける相対位置を変更する光路変更手段と、 前記ビーム光通過位置検知手段で検知されたビーム光の
    通過位置と前記適性位置との誤差を補正する補正手段
    と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。
  4. 【請求項４】 ビーム光を出力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出力された複数のビー
    ム光を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、 少なくとも前記被走査面と同等の位置に配設され、前記
    走査手段により走査される複数のビーム光の通過位置を
    それぞれ検知するビーム光通過位置検知手段と、 このビーム光通過位置検知手段の検知結果を基に、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ため
    の光路制御量を演算する演算手段と、 この演算手段で求められた光路制御量に応じて前記走査
    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
    おける相対位置を変更する光路変更手段と、 前記ビーム光通過位置検知手段に設けられ、ビーム光の
    走査方向とビーム光通過位置検知手段との相対的な傾き
    を検知する傾き検知手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。
  5. 【請求項５】 複数のビーム光により像担持体上を走査
    露光することにより前記像担持体上に画像を形成する画
    像形成装置であって、 ビーム光を出力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出力された複数のビー
    ム光を像担持体上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像担持体上を走査する走査手段と、 少なくとも前記像担持体上と同等の位置に配設され、前
    記走査手段により走査される複数のビーム光の通過タイ
    ミングをそれぞれ検知する複数のビーム光通過タイミン
    グ検知手段と、 この複数のビーム光通過タイミング検知手段の出力信号
    に基づき、前記複数のビーム光の複数のビーム光通過タ
    イミング検知手段に対する到来順を判定し、その判定結
    果に基づきビーム光とそのビーム光の通過タイミングを
    検知するビーム光通過タイミング検知手段との組合わせ
    を決定する制御手段と、 この制御手段で決定された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通過タイミング検知手
    段との組合わせにおいて、前記複数のビーム光通過タイ
    ミング検知手段の出力信号に基づき、それぞれのビーム
    光通過タイミングに同期したクロックパルスを発生する
    パルス発生手段と、 このパルス発生手段から出力されるクロックパルスに同
    期して前記複数のビーム光発生手段をそれぞれ変調駆動
    する駆動手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  6. 【請求項６】 複数のビーム光により像担持体上を走査
    露光することにより前記像担持体上に画像を形成する画
    像形成装置であって、 ビーム光を出力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出力された複数のビー
    ム光を像担持体上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像担持体上を走査する走査手段と、 少なくとも前記像担持体上と同等の位置に配設され、前
    記走査手段により走査される複数のビーム光の通過位置
    をそれぞれ検知するビーム光通過位置検知手段と、 少なくとも前記像担持体上と同等の位置に配設され、前
    記走査手段により走査される複数のビーム光の通過タイ
    ミングをそれぞれ検知する複数のビーム光通過タイミン
    グ検知手段と、 前記ビーム光通過位置検知手段の検知結果を基に、前記
    走査手段により走査される複数のビーム光の前記像担持
    体上における相対位置が適性位置となるよう制御するた
    めの光路制御量を演算する演算手段と、 この演算手段で求められた光路制御量に応じて前記走査
    手段により走査される複数のビーム光の前記像担持体上
    における相対位置を変更する光路変更手段と、 この光路変更手段により複数のビーム光の相対位置を変
    更した後、前記複数のビーム光通過タイミング検知手段
    の出力信号に基づき、前記複数のビーム光の複数のビー
    ム光通過タイミング検知手段に対する到来順を判定し、
    その判定結果に基づき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通過タイミング検知手段と
    の組合わせを決定する制御手段と、 この制御手段で決定された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通過タイミング検知手
    段との組合わせにおいて、前記複数のビーム光通過タイ
    ミング検知手段の出力信号に基づき、それぞれのビーム
    光通過タイミングに同期したクロックパルスを発生する
    パルス発生手段と、 このパルス発生手段から出力されるクロックパルスに同
    期して前記複数のビーム光発生手段をそれぞれ変調駆動
    する駆動手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  7. 【請求項７】 複数のビーム光により像担持体上を走査
    露光することにより前記像担持体上に画像を形成する画
    像形成装置であって、 ビーム光を出力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出力された複数のビー
    ム光を像担持体上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像担持体上を走査する走査手段と、 少なくとも前記像担持体上と同等の位置に配設され、前
    記走査手段により走査される複数のビーム光の通過位置
    をそれぞれ検知するビーム光通過位置検知手段と、 このビーム光通過位置検知手段の検知結果を基に、前記
    走査手段により走査される複数のビーム光の前記像担持
    体上における相対位置が適性位置となるよう制御するた
    めの光路制御量を演算する演算手段と、 この演算手段で求められた光路制御量に応じて前記走査
    手段により走査される複数のビーム光の前記像担持体上
    における相対位置を変更する光路変更手段と、 前記ビーム光通過位置検知手段で検知されたビーム光の
    通過位置と前記適性位置との誤差を補正する補正手段
    と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  8. 【請求項８】 複数のビーム光により像担持体上を走査
    露光することにより前記像担持体上に画像を形成する画
    像形成装置であって、 ビーム光を出力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出力された複数のビー
    ム光を像担持体上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像担持体上を走査する走査手段と、 少なくとも前記像担持体上と同等の位置に配設され、前
    記走査手段により走査される複数のビーム光の通過位置
    をそれぞれ検知するビーム光通過位置検知手段と、 このビーム光通過位置検知手段の検知結果を基に、前記
    走査手段により走査される複数のビーム光の前記像担持
    体上における相対位置が適性位置となるよう制御するた
    めの光路制御量を演算する演算手段と、 この演算手段で求められた光路制御量に応じて前記走査
    手段により走査される複数のビーム光の前記像担持体上
    における相対位置を変更する光路変更手段と、 前記ビーム光通過位置検知手段に設けられ、ビーム光の
    走査方向とビーム光通過位置検知手段との相対的な傾き
    を検知する傾き検知手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
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