JP4246808B2 - ビーム光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

【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、このビーム光走査装置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（以降、単にビーム光と称す）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、複数のビーム光を発生させ、これら複数のビーム光により複数ラインずつの同時走査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、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ビーム光を感光体ドラムへ向けて反射し、各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、さらに、各ビーム光の感光体ドラム上での通過位置を変更制御するガルバノミラーなどの光路制御手段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、つまり、複数のビーム光の通過位置を理想的な位置関係に制御するのは非常に困難であり、これを実現するためには、非常に高い部品精度や組立精度は勿論のこと、ビーム光の通過位置制御に高い精度が要求され、装置のコストアップの要因となっていた。
【０００６】
また、理想の位置関係に制御したとしても、制御終了後にガルバノミラーなどのビーム光アクチュエータの駆動ラインにノイズが重畳して、ガルバノミラーが誤動作し、ビーム光の通過位置が目標位置から外れてしまう可能性がある。
【０００７】
また、画像形成装置から発生する振動や外部から付加された振動などによって、ビーム光の通過位置が目標位置から外れてしまう可能性がある。
【０００８】
また、ビーム光の通過位置を検知するためのセンサの出力にノイズが重畳し、そのため誤ったビーム光位置情報で制御を終了してしまう可能性もある。
【０００９】
さらに、一般にガルバノミラーなどのビーム光アクチュエータには、ヒステリシスや感度のばらつきなどが存在する。このようなヒステリシスや感度のばらつきは、ビーム光の通過位置制御時に悪影響を与える。たとえば、制御が振動的となって、ビーム光が制御目標エリア内に収束しない可能性がある。
【００１０】
そこで、本発明は、ノイズなどの影響を取り除き、ビーム光の通過位置を制御目標位置に正確に制御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】
【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ビーム光発生手段と、このビーム光発生手段から発生されたビーム光を被走査面へ向けて反射し、前記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前記ビーム光の通過位置を検知するビーム光検知手段と、このビーム光検知手段の検知結果に基づき、前記走査手段により走査されるビーム光の前記被走査面における通過位置が適正位置となるよう制御するための光路制御量を決定する光路制御量決定手段と、この光路制御量決定手段で決定さ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ビーム光の光路を変更することにより、前記被走査面におけるビーム光の通過位置を適正位置に制御する光路制御手段と、この光路制御手段によりビーム光の通過位置を適正位置に制御し、その後、前記ビーム光検知手段により前記ビーム光の通過位置を検知し、その検知結果が適正位置に対応するものとなることがあらかじめ設定される所定回数以上連続して得られるまで前記光路制御手段による制御を繰り返すように制御する制御手段とを具備している。
【００１９】
また、本発明の画像形成装置は、像担持体と、請求項１または請求項２記載の光ビーム走査装置と、前記像担持体に前記ビーム光走査装置から出力されたビーム光により走査露光形成された画像に現像剤を供給する現像器とを具備している。
【００２９】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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、光路制御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、ビーム光検知手段およびビーム光パワー検知手段としてのビーム光検知装置３８の受光面、および、感光体ドラム１５上を走査することになる。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
次にビーム光検知装置３８について説明する。
【００５６】
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。
【００５７】
ビーム光検知装置３８は、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７つのセンサパターンＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦ，ＳＧ、センサパターンＳ１の隣接部位（図面に対し右隣り）に設けられた１つのセンサパターンＳＨ、および、これら各センサパターンＳ１，Ｓ２，ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦ，ＳＧ，ＳＨを一体的に保持する保持基板３８ａから構成されている。なお、センサパターンＳ１，Ｓ２，ＳＡ〜ＳＧ，ＳＨは、たとえば、フォトダイオードによって構成されている。
【００５８】
ここに、センサパターンＳ１は、ビーム光の通過を検知して、後述する積分器のリセット信号（積分動作開始信号）を発生するパターン、センサパターンＳ２は、同じくビーム光の通過を検知して、後述するＡ／Ｄ変換器の変換開始信号を発生するパターンである。センサパターンＳＡ〜ＳＧは、ビーム光の通過位置を検知するパターンである。また、センサパターンＳＨは、ビーム光のパワーを検知するためのパターンである。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
センサパターンＳＨは、図から明らかなように、副走査方向のサイズ（ビーム光の走査方向に直角な方向のサイズ）が、センサパターンＳ１，Ｓ２の長さＬ１と同じく、充分大きなサイズを有しており、このビーム光検知装置３８をビーム光がよぎる際には、必ずこのセンサパターンＳＨ上をビーム光が通過するようになっている。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
次に、制御系について説明する。
【００６６】
図５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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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５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。
【００７６】
さて、ここで図６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６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。
【００７７】
図６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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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、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６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。
【００８１】
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。
【００８２】
図５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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
図７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５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。
【００９２】
先に説明したように、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ１，Ｓ２からは、ビーム光が通過したことを示すパルス状の信号が出力される。また、複数のセンサパターンＳＡ〜ＳＧ，ＳＨからは、ビーム光の通過位置に応じてそれぞれ独立した信号が出力される。
【００９３】
この複数のセンサパターンＳＡ〜ＳＧ，ＳＨのうち、センサパターンＳＡ，ＳＧ，ＳＨの各出力信号は、増幅器６１，６２，９９（以後、増幅器Ａ，Ｇ，Ｈと言うこともある）にそれぞれ入力される。なお、増幅器６１，６２，９９の各増幅率は、ＣＰＵからなる主制御部５１によって設定されるようになっている。
【００９４】
また、複数のセンサパターンＳＡ〜ＳＧのうち、センサパターンＳＢ〜ＳＦの各出力信号は、センサパターンＳＢ〜ＳＦのうち隣り合う出力信号の差を増幅する差動増幅器６３〜６６（以後、差動増幅器Ｂ−Ｃ，Ｃ−Ｄ，Ｄ−Ｅ，Ｅ−Ｆと言うこともある）にそれぞれ入力される。ここに、差動増幅器６３は、センサパターンＳＢ，ＳＣの各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６４は、センサパターンＳＣ，ＳＤの各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６５は、センサパターンＳＤ，ＳＥの各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６６は、センサパターンＳＥ，ＳＦの各出力信号の差を増幅する。
【００９５】
増幅器６１〜６６，９９の各出力信号は、それぞれ選択回路（アナログスイッチ）４１に入力される。選択回路４１は、主制御部（ＣＰＵ）５１からのセンサ選択信号により、積分器４２へ入力する信号を選択する。選択回路４１にて選択された増幅器の出力信号は、積分器４２に入力されて積分される。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
また、パワーを測定したいビーム光のレーザ発振器を強制的に発光させ、ポリゴンミラー３５によってビーム光検知装置３８上を所定の速度で走査させ、センサパターンＳＨから出力される電気信号を、増幅器９９（Ｈ）で増幅し、センサパターンＳ１，Ｓ２から出力されるパルス信号のタイミングに基づき、積分器４２で積分して、Ａ／Ｄ変換器４３でＡ／Ｄ変換し、主制御部５１に取込むことにより、感光体ドラム１５上でのビーム光のパワーを検知することができるようになっている。
【０１０１】
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。
【０１０２】
ここに、増幅器６１〜６６，９９、選択回路４１、積分器４２、および、Ａ／Ｄ変換器４３は、ビーム光検知装置出力処理回路４０を構成している。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
ガルバノミラー駆動回路３９ａ〜３９ｄには、図７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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
したがって、ビーム光がどこを通過しているか分からない状態においては、選択回路４１を順次切換え、センサパターンＳＡ〜ＳＧの全てのセンサパターンからの出力信号を主制御部５１に入力して、ビーム光の通過位置を判定する必要がある。
【０１０９】
しかし、一旦、どのあたりをビーム光が通過しているかが認識できると、ガルバノミラー３３ａ〜３３ｄを極端に動かさない限り、ビーム光の通過する位置はほぼ予想でき、常に全てのセンサパターンの出力信号を主制御部５１に入力する必要はない。なお、詳細な処理に関しては後で説明する。
【０１１０】
図８は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるセンサパターンＳＢ，ＳＣに対する積分器４２までの構成例を詳細に示している。図８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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
以下、図９を用いて、図７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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
ここで、注意を要するのは、差動増幅器６３のオフセットである。ここで、オフセットとは、たとえば、差動増幅器６３に等しい値が入力された場合にも、プラスかマイナスかどちらかに出力がシフトしてしまう現象である。このような現象は、多かれ少なかれ、どのような差動増幅器にも存在する。本例の場合、このオフセットはビーム光通過位置検知誤差として表われ、正しいビーム光通過位置制御の妨げとなる。したがって、何らかの方法で、このオフセットを除去する必要がある。以下、このオフセットについては無視して説明する。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
このような差動増幅器６３の出力が入力される積分器４２の出力は、ビーム光が入射した直後からマイナス側に大きくなって行く。そして、差動増幅器６３の出力がほぼ「０」になる地点までマイナスの値は大きくなる。その後、差動増幅器６３の出力がプラス側に転じると、徐々にマイナスの値は小さくなり、ビーム光が通過し終わる地点では、ほぼ「０」になる。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
次に、ガルバノミラー３３の制御特性について説明する。
【０１４３】
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７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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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）。
【０１５０】
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）。
【０１５１】
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）。
【０１５２】
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）。
【０１５３】
複写指令待ちの状態（Ｓ１０）で、コントロールパネル５３から複写（プリント）指令を受信しない場合、ビーム光通過位置制御ルーチンを実行後、たとえば、３０分が経過すると（Ｓ１１）、自動的にビーム光パワー制御ルーチンを実行し（Ｓ１２）、さらに、自動的にステップＳ４と同様なオフセット補正ルーチンを実行し（Ｓ１３）、その後、再びビーム光通過位置制御ルーチンを実行する（Ｓ１４）。これが終了すると、ステップＳ１０に戻り、再び複写指令待ち状態になる。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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基本的な動作について、図１４に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１５６】
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）。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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）。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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）。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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よりも大きいか否かを判定する（Ｓ３３）。
【０１７２】
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）。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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）。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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）。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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）。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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）。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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）。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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）。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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）。
【０１９４】
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。
【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（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。
【０１９６】
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）。
【０１９７】
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。
【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（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。
【０１９９】
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）。
【０２００】
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）。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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）。
【０２０３】
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。
【０２０４】
したがって、ビーム光ａの通過位置制御は、最終的にステップＳ４９〜Ｓ５２から構成される制御ルーチン、もしくは、ステップＳ４５〜Ｓ５２から構成される制御ルーチンに追い込まれる。すなわち、ビーム光ａは、差動増幅器（Ｂ−Ｃ）６３の出力が以下の範囲となる位置に制御される。
【０２０５】
ＦＦＦＨ≧Ｂ−Ｃ≧ＦＡ０Ｈ
６０Ｈ≧Ｂ−Ｃ≧０００Ｈ
ところが、制御終了後にガルバノミラーなどのビーム光アクチュエータの駆動ラインにノイズが重畳して、ガルバノミラーが誤動作し、ビーム光の通過位置が目標位置から外れてしまう可能性がある。また、ビーム光検知装置３８の出力にノイズが重畳し、このため誤ったビーム光位置情報で制御を終了してしまう可能性もある。
【０２０６】
そこで、本発明の第１の実施の形態によれば、ビーム光の最終制御位置を確認し、その値があらかじめ設定した回数以上連続して得られるまで制御を継続することによって、ノイズなどの影響を取り除き、ビーム光の通過位置を制御目標位置に制御することができる。
【０２０７】
図１７および図１８は、第１の実施の形態に係るビーム光通過位置制御を説明するためのフローチャートである。基本的な動作（すなわち、ステップＳ２０〜Ｓ２５までの動作）は図１４と同様で、ステップＳ２７以降が異なる。
【０２０８】
すなわち、主制御部５１は、ステップＳ２５の処理が終了すると、ステップＳ２７に進。ステップＳ２７では、ビーム光ａ，ｂ，ｃ，ｄの各通過位置が全て規定値内に入っているか否かをチェックし、規定値内に入っていない場合はステップＳ２２に戻り、前記同様な動作を繰り返す。
【０２０９】
ステップＳ２７において、規定値内に入っている場合、主制御部５１はステップＳ２８に進み、ガルバノミラーへの指示値を保持し、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９では、作動増幅器６３〜６６の各出力を、それぞれポリゴンミラー３５の面数の整数倍回計測し、そのそれぞれの平均値を演算する。
【０２１０】
次に、ステップＳ３０では、ステップＳ２９で演算した平均値が、あらかじめ設定された指定回数（たとえば、１０回）以上連続して制御目標範囲に入っているか否かを判断し、入っていなければステップＳ２２に戻って前記同様な動作を繰り返し、入っていればビーム光通過位置制御を終了する。
【０２１１】
なお、図１５および図１６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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
図１９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。
【０２１４】
図１９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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
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１９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１９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。
【０２２０】
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２０、図２１に示すフローチャートを用いて説明する。
【０２２１】
まず、主制御部５１は、増幅器９９（Ｈ）の増幅率を所定の値に設定する（Ｓ２３１）。ここでの所定の値とは、各ビーム光がセンサパターンＳＨ上を通過した際に、増幅器９９（Ｈ）の出力を積分器４２で積分し、Ａ／Ｄ変換器４３でＡ／Ｄ変換した場合、その値が飽和せず、ビーム光のパワーに比例して変化するような増幅率の値である。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
次に、主制御部５１は、ビーム光ａがセンサパターンＳＨ上を通過するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ２３４）。ここで、ビーム光ａは、センサパターンＳＨからはみ出さない程度に、充分にセンサパターンＳＨのほぼ中央部を通過することが必要である。もし、センサパターンＳＨからはみ出しているような場合は、検知するパワーの値が小さくなってしまう。しかし、ビーム光のパワー制御に用いるセンサパターンＳＨは、先に（図３で）説明したように、充分な大きさを持っており、通常このような問題は起こりえない。
【０２２５】
なお、たとえば、電源投入時などに初期設定として、ビーム光ａがセンサパターンＳＨのほぼ中央部を通過するように設定される場合は、ステップＳ２３４の処理は省略できる。
【０２２６】
さて、ビーム光ａがセンサパターンＳＨ上を通過するようになると、Ａ／Ｄ変換器４３からは、ビーム光ａのパワーに比例した値が主制御部５１に入力されることになる。主制御部５１は、この値（理想的にはポリゴンミラー３５の面数の整数倍回の平均値）を、ビーム光ａの感光体ドラム１５上での光パワーＰａとしてメモリ５２に記憶し（Ｓ２３５）、レーザ発振器３１ａをオフにする（Ｓ２３６）。
【０２２７】
次に、主制御部５１は、レーザ発振器３１ｂを強制的に発光させ（Ｓ２３７）、ビーム光ｂを、ビーム光ａの場合と同様にして、ガルバノミラー３３ｂを制御することによって、センサパターンＳＨ上を通過させる（Ｓ２３８）。この場合も、ビーム光ｂがセンサパターンＳＨのほぼ中央部を通過するよう初期設定される場合は、ステップＳ２３８の処理は省略できる。
【０２２８】
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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
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）。
【０２３１】
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）。
【０２３２】
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。
【０２３３】
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。
【０２３４】
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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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２２、図２３に示すフローチャートを用いて説明する。
【０２３７】
ビーム光パワー制御ルーチンの第２の例の前述した第１の例と異なる点は、ビーム光のパワーを制御するときの基準の取り方の違いであり、その他は第１の例と同じである。第１の例では、ビーム光パワーの制御基準を、ビーム光ａとしていた。したがって、結果として、各ビーム光間の相対的な光パワーを一致させることになっていた。これに対し、第２の例では、あらかじめ決めておいた基準値Ｐｒｅｆを基準に各ビーム光のパワー制御を行なっている。したがって、あらかじめセンサパターンＳＨの感度補正を行なっておけば、絶対的な基準を基に各ビーム光のパワーを制御することができる。
【０２３８】
たとえば、所定の走査速度で１００μＷ相当の光パワーを持つビーム光がセンサパターンＳＨ上を通過した際に、増幅器９９（Ｈ）から出力される値が１００Ｈ、２００μＷ相当の光パワーを持つビーム光に対しては２００Ｈ、３００μＷ相当の光パワーを持つビーム光に対しては３００Ｈ、というような値を出すように、あらかじめ調整（校正）されていれば、このセンサパターンＳＨを一種の測定器として用いることができる。このような構成にしておけば、機体間のばらつきもなく、像面上でのビーム光パワーの制御が可能となる。
【０２３９】
次に、第２の実施の形態に係るビーム光通過位置制御について説明する。
【０２４０】
一般に、ガルバノミラーなどのビーム光アクチュエータには、ヒステリシスが存在する。それについて図２４を用いて説明する。図２４において、ビーム光ａは位置Ａを通過している。このとき、主制御部５１がガルバノミラーに対してビーム光ａの通過位置を１μｍ、センサパターンＳＢ側に移動させる指示を与えると、ビーム光ａは位置Ａから１μｍ、センサパターンＳＢ側の位置Ｂを通過する。
【０２４１】
ここで、主制御部５１が、ガルバノミラーに対してビーム光ａの通過位置を１μｍ、センサパターンＳＣ側に移動させる指示を与えると、理想的には再び位置Ａをビーム光ａが通過するはずであるが、実際には、位置ＡよりもセンサパターンＳＢ側の位置Ａupであったり、また、位置ＡよりもセンサパターンＳＣ側の位置Ａlow であったりする。これは、ガルバノミラーにヒステリシスが存在するためで、前者は１μｍの指示に対して１μｍ未満しか動作していない場合で、後者は１μｍの指示に対して１μｍよりも大きく動作した場合である。
【０２４２】
このようなヒステリシスは、ビーム光の通過位置制御時に以下のような悪影響を与える。
【０２４３】
たとえば、図１４、図１５、図１６で説明したビーム光通過位置制御では、±１μｍの制御目標範囲内にビーム光の通過位置を制御するため、図１５、図１６の制御ルーチンを繰り返す。ところが、以下の問題が生じる可能性が大きい。
【０２４４】
たとえば、ビーム光ａがエリアＢＡ（図２５参照）にある場合、主制御部５１はガルバノミラー３３ａに指示を出して、ビーム光ａを１０μｍ程度、センサパターンＳＧ側に移動させる。すなわち、エリアＢＣ（図２５参照）内もしくは目標エリア内をビーム光ａが通過するように制御する。
【０２４５】
ところが、ガルバノミラー３３ａの感度ばらつきなどで所望の値よりも大きくガルバノミラー３３ａが動作してしまい、エリアＣＢあるいはＣＤ（図２５参照）までビーム光ａが移動する場合がある（図２５のポイントＰ１からＰ２までビーム光ａが移動してしまった）。この場合、ステップＳ４８，Ｓ５０によって目標エリア内にビーム光ａが入るよう制御されるはずであるが、前述のヒステリシスの影響で、再びエリアＢＣあるいはＢＡ（図２５参照）までビーム光ａが移動してしまう可能性がある（図２５のポイントＰ２からＰ３までビーム光ａが移動してしまった）。
【０２４６】
すなわち、センサパターンＳＧ方向、ＳＡ方向と全く逆の方向に移動させることで、制御が振動的となって、制御目標エリア内に収束しない可能性がある（図２５参照）。
【０２４７】
また、図１０の差動増幅器の出力は、実際のところ細かな振動成分が重畳しており、各エリアの境界近傍にビーム光があるとき、制御が振動的になりやすく、先のヒステリシスや感度ばらつきの影響時と同様に、制御目標エリア内に収束しない可能性がある。
【０２４８】
そこで、本発明の第２の実施の形態によれば、以上のようなガルバノミラーなどの感度ばらつき、ヒステリシスの影響を考慮して、ビーム光の通過位置制御が短時間で、確実に収束することができるものである。
【０２４９】
図２６ないし図２８は、第２の実施の形態に係るビーム光通過位置制御を説明するためのフローチャートであり、ビーム光ａの通過位置制御を行なう場合を例に説明する。
【０２５０】
まず、主制御部５１は、ガルバノミラー３３ａに対して所定の指示値を与える（Ｓ２７１）。次に、レーザ発振器３１ａを強制発光させ（Ｓ２７２）、各増幅器６１，６２および各差動増幅器６３〜６６の各出力をポリゴンミラー３５の面数の整数倍回計測し、そのそれぞれの平均値を演算する（Ｓ２７３）。
【０２５１】
次に、ステップＳ２７４において、ステップＳ２７３の演算結果に基づいて、ポイントＡ１（図２９参照）を探す（図２９のエリアＡ近傍にビーム光ａを追い込む）。ただし、ビーム光検知装置３８の構造上、ポイントＡ１と同レベルのポイントＡ１′が存在するため、まずは、ポイントＡ１とＡ１′とに挾まれたエリアにビーム光ａを追い込む。
【０２５２】
すなわち、ステップＳ２７３の演算結果≧Ａ１（＝Ａ１′）になるまで、ビーム光ａをセンサパターンＳＧ個に移動させる。また、エリアＡを探す場合には、１０μｍピッチでビーム光ａを移動させる。ここでの移動ピッチは、ポイントＡ１とＡ１′との距離よりも小さいことが重要である。すなわち、１回の移動（１ピッチ）で、ポイントＡ１′からＡ１を飛び越えることがなく、確実にポイントＡ１とＡ１′とに挾まれたエリアを見つけ出せることが必要である。
【０２５３】
ところで、エリアＡ（図２９参照）は、ビーム光ａの通過位置の理想的な目標通過位置であるＺ１を含んだエリアである（目標通過位置Ｚ１は、差動増輻器の出力が０となる位置）。エリアＡ内にビーム光ａを追い込む本動作は、目標通過位置Ｚ１を確実に捕らえるためである。図１０の差動増輻器６３の出力に注目すると、その出力が０（あるいは、０近傍）となるのは、目標通過位置Ｚ１の他、エリアＡ，Ｄ〜Ｇ（図Ｉ０の）に存在する。ビーム光通過位置制御を実行した場合、誤ってエリアＡ，Ｄ〜Ｇにビーム光ａを制御してしまう場合がある。この問題を解決するために、本実施の形態では、図２９のエリアＡ内にビーム光ａを迫い込むようにする。
【０２５４】
ステップＳ２７３の演算結果≧Ａ１の場合には、エリアＡ内をビーム光ａが通過していないため、ビーム光ａをセンサパターンＳＧ側に１０μｍ移動させるよう、ガルバノミラー３３ａに指示する（Ｓ２７５）。その後、再度、エリア内かどうか判定する。上記の動作をエリアＡ内をビーム光ａが通過するまで継続する。
【０２５５】
ステップＳ２７３の演算結果≦Ａ１の場合には、今度は、ポイントＡ２（図２９参照）を探す。すなわち、ビーム光ａがエリアＡ内を通過すると、ガルバノミラー３３ａの指示値ＧＰ１をメモリ５２に書込むことにより（Ｓ２７６）、ビーム光ａをセンサパターンＳＧ側に１０μｍ移動させる（Ｓ２７７）。そして、ステップＳ２７８に進み、ステップＳ２７３と同様な平均値の演算を行なう。
【０２５６】
次に、ステップＳ２７９において、ステップＳ２７８の演算結果に基づいて、ポイントＡ２を探す。ここで、ポイントＡ２についても、ビーム光検知装置３８の構造上、前記ポイントＡ１とＡ１′との関係と同様なポイントＡ２′が存在するため、まずは、ポイントＡ２とＡ２′とに挾まれたエリアにビーム光ａを追い込む。
【０２５７】
すなわち、ステップＳ２７８の演算結果≧Ａ２（＝Ａ２′）になるまで、ビーム光ａをセンサパターンＳＧ個に移動させる。また、エリアＡを探す場合には、１０μｍピッチでビーム光ａを移動させる。ここでの移動ピッチは、ポイントＡ２とＡ２′との距離よりも小さいことが重要である。すなわち、１回の移動（１ピッチ）で、ポイントＡ２′からＡ２を飛び越えることがなく、確実にポイントＡ２とＡ２′とに挾まれたエリアを見つけ出せることが必要である。ステップＳ２７８の演算結果≧Ａ２の場合には、ビーム光ａの通過位置はエリアＡ内にある。
【０２５８】
一方、ステップＳ２７８の演算結果≦Ａ２の場合には、ビーム光ａはポイントＡ２よりもセンサパターンＳＧ側にある。この時点で、ビーム光ａはポイントＡ２よりも若干センサパターンＳＧ側に寄った位置を通過している（エリアＡにビーム光ａを追い込むルーチン終了）。
【０２５９】
次に、ポイントＢ２（図２９参照）を探す。エリアＢ（図２９参照）の近傍にビーム光ａを追い込む場合には、１μｍピッチでビーム光ａを移動させる。今、ビーム光ａはポイントＡ２の近傍を通過しているので、ビーム光ａをセンサパターンＳＡ側に１μｍ移動させるよう、ガルバノミラー３３ａに指示する（Ｓ２８０）。そして、ステップＳ２８１に進み、ステップＳ２７３と同様な平均値の演算を行なう。
【０２６０】
次に、ステップＳ２８２において、ステップＳ２８１の演算結果に基づいて、ポイントＢ２を探す。ステップＳ２８１の演算結果≦Ｂ２の場合には、エリアＢ内をビーム光ａが通過していないため、ビーム光ａをセンサパターンＳＡ側に１０μｍ移動させるよう、ガルバノミラー３３ａに指示する（Ｓ２８３）。その後、再度、エリア内かどうか判定する。上記の動作をエリアＢ内をビーム光ａが通過するまで継続する。
【０２６１】
ステップＳ２８１の演算結果≧Ｂ２の場合には、今度は、ポイントＢ１（図２９参照）を探す。すなわち、ビーム光ａがエリアＢ内を通過すると、ガルバノミラー３３ａの指示値ＧＰ２をメモリ５２に書込むことにより（Ｓ２８４）、ビーム光ａをセンサパターンＳＡ側に１μｍ移動させる（Ｓ２８５）。そして、ステップＳ２８６に進み、ステップＳ２７３と同様な平均値の演算を行なう。
【０２６２】
次に、ステップＳ２８７において、ステップＳ２８６の演算結果に基づいて、ポイントＢ１を探す。ステップＳ２８６の演算結果≦Ｂ１の場合には、ビーム光ａの通過位置はエリアＢ内にある。
【０２６３】
一方、ステップＳ２８７の演算結果≧Ｂ１の場合には、ビーム光ａはポイントＢ１よりもセンサパターンＳＡ側にある。この時点で、ビーム光ａはポイントＢ１よりも若干センサパターンＳＧ側に寄った位置を通過している（エリアＢにビーム光ａを追い込むルーチン終了）。
【０２６４】
次に、ポイントＣ１（図２９参照）を探す。エリアＣ（図２９参照）の近傍にビーム光ａを追い込む場合には、ガルバノミラー３３ａの最小移動量である０．１μｍピッチでビーム光ａを移動させる。今、ビーム光ａはポイントＢ１の近傍を通過しているので、ビーム光ａをセンサパターンＳＧ側に０．１μｍ移動させるよう、ガルバノミラー３３ａに指示する（Ｓ２８８）。そして、ステップＳ２８９に進み、ステップＳ２７３と同様な平均値の演算を行なう。
【０２６５】
次に、ステップＳ２９０において、ステップＳ２８９の演算結果に基づいて、ポイントＣ１を探す。ステップＳ２８９の演算結果≧Ｃ１の場合には、エリアＣ内をビーム光ａが通過していないため、ビーム光ａをセンサパターンＳＧ側に１０μｍ移動させるよう、ガルバノミラー３３ａに指示する（Ｓ２９１）。その後、再度、エリア内かどうか判定する。上記の動作をエリアＣ内をビーム光ａが通過するまで継続する。
【０２６６】
ステップＳ２８９の演算結果≦Ｃ１の場合には、ビーム光ａが最終制御目標範囲であるエリアＤ（図２９参照）を通過しているか否かを判定する（Ｓ２９２）。ビーム光ａがエリアＤ内に入っていない場合、以下に示したように０．１μｍピッチで移動し、エリアＤ内をビーム光ａが通過するまで制御を継続する（Ｓ２９３）。
【０２６７】
・エリアＤ１（図２９参照）よりもセンサパターンＳＡ側を通過している場合：０．１μｍセンサパターンＳＧ側に移動する。
【０２６８】
・エリアＤ２（図２９参照）よりもセンサパターンＳＧ側を通過している場合：０．１μｍセンサパターンＳＡ側に移動する。
【０２６９】
ビーム光ａの通過位置がエリアＤ内であれば、ガルバノミラー３３ａの指示値ＧＰ３をメモリ５２に書込むことにより（Ｓ２９４）、ガルバノミラー３３ａをその位置に保持し（Ｓ２９５）、さらに、ステップＳ２８９の演算結果の判定を行なって、エリアＤ内にビーム光ａがあるかどうか判定する（Ｓ２９６）。これが指定回数以上連続した場合にビーム光ａの通過位置制御を終了する。すなわち、ビーム光ａの通過位置が指定回数以上連続してエリアＤ内にとどまっている場合に制御を終了する。
【０２７０】
図３０は、以上の制御動作を実行したときの差動増幅器６３の出力を積分器４２で積分し、さらに、その積分結果をＡ／Ｄ変換器４３でＡ／Ｄ変換した値を時系列で表わしたものであり、それぞれビーム光ａ，ｂ，ｃ，ｄを示している。
【０２７１】
なお、図３０において、横軸は時間を、縦軸はＡ／Ｄ変換器４３の出力を表わしている。また、（Ａ１，Ａ２）、（Ｂ１，Ｂ２）、（Ｃ１，Ｃ２）、（Ｄ１，Ｄ２）は、それぞれ図２９のエリア（制御目標エリア）Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに相当する。
【０２７２】
次に、第３の実施の形態について説明する。
【０２７３】
一般に、マルチビーム方式の画像形成装置では、画像不良などの問題が生じた場合、その要因を究明することが甚だ困難である。それは、複数の光源とそれに対応したアクチュエータ、また、マルチビーム用のレンズ、あるいは、ビーム光検知装置など、シングルビーム方式と比較して光学系を構成する部品が非常に多いからである。これらの内の１つにでも不具合が生じると、画像不良が発生する。
【０２７４】
たとえば、不良画像の代表的な例として、画像上に横縞模様が表わわれるジッタ画像がある。これは、各横ライン間のピッチが所望のピッチでない場合に起こる現象である。従来のシングルビーム方式の光学系を有した画像形成装置であれば、その要因として、感光体ドラムなどの駆動系の異常であることから容易に想像できる。
【０２７５】
ところが、本実施の形態でとりあげているマルチビーム方式の光学系を有した画像形成装置の場合には、上記の駆動系の異常に加えて、レーザ発振器、ビーム光検知装置、アクチュエータなどのマルチビーム光学系を構成する部品の異常の可能性がある。
【０２７６】
すなわち、感光体ドラム上に画像を形成する以前に、各ビーム光間のピッチ（画像上では横ライン間のピッチに相当する）が所望のピッチでない場合である。これは、ビーム光の通過位置制御が正常に行なわれなかったからである。
【０２７７】
その要因として、まず第１に、アクチュエータの動作不良が考えられる。すなわち、ガルバノミラーの動作不良である。動作不良とは、簡単に言えば、主制御部からの指示通りにガルバノミラーが動かないことである。これは、ガルバノミラーのコイル断線などのアクチュエータそのものも不良と、アクチュエータドライバの故障が主な要因である。
【０２７８】
第２の要因としては、レーザ発振器（レーザダイオード）の動作不良である。すなわち、主制御部の指示通りにレーザ発振器が発光しないことで、レーザ発振器そのものの故障や、レーザドライバの故障が主な要因である。
【０２７９】
第３の要因としては、ビーム光検知装置の動作不良である。すなわち、ビーム光の通過位置や、通過タイミング、また、ビーム光のパワー（光量）といった情報が得られない場合で、センサやセンサ基板を構成するオペアンプなどの電子部品の故障や、センサ基板の光学系への取付け不良などがその主な要因である。
【０２８０】
特に、アクチュエータの動作不良とレーザ発振器の動作不良の場合、構成部品が複数（マルチ）であるため（４ビーム構成の場合、レーザ発振器、レーザドライバ、アクチュエータ、アクチュエータドライバは、それぞれ４個ずつある）、さらに要因の数は増大する。
【０２８１】
以上のように、マルチビーム光学系を有した画像形成装置の場合には、シングルビーム光学系と比較して、不良画像の要因の数が多く、要因を調査し、特定するのが非常に難しい。このため、サービスメンテナンスに非常に時間がかかり、ユーザに多大な迷惑をかけることになる。
【０２８２】
また、サービスマンで対応が困難な場合は、画像形成装置の修理点検となり、長期にわたってユーザに迷惑をかけることになる。
【０２８３】
そこで、本発明の第３の実施の形態によれば、マルチビーム光学系を有した画像形成装置において、サービスメンテナンスモードを選択すると、前述のビーム光の通過位置制御動作およびパワー検知動作を表示することができる。これによって、画像不良の要因の調査および特定を容易にすることが可能で、サービスメンテナンス性の向上が実現できる。
【０２８４】
第３の実施の形態によれば、サービスメンテナンスモードを選択すると、図５のコントロールパネル５３上に図３１や図３２を表示することができる。これによって、サービスマンはビーム光の通過位置制御の制御状態やパワー検知制御の制御状態を簡単に目視で確認できる。
【０２８５】
以下、第３の実施の形態について説明する。
【０２８６】
たとえば、ユーザから画像不良（ここではジッタを例にする）の連絡がサービスセンタにあった場合、サービスマンはユーザの元へ要因の調査および調整に出向く。サービスマンは、コントロールパネル５３から、サービスメンテナンスモードを選択する。すると、コントロールパネル５３に設けられた表示部にビーム光通過位置制御状態を表示する画面が表示される。ここで、サービスマンはビーム光通過位置制御を実行する。すると、既に説明したビーム光通過位置制御が実行される。その際、コントロールパネル５３の表示部には、図３１に示す画面が表示される。
【０２８７】
図３１は、ビーム光通過位置制御動作の状態を表わしたもので、ビーム光ａ，ｂ，ｃ，ｄの全てが制御目標範囲であるエリアＤ１〜Ｄ２内に制御されている様子がわかる。すなわち、ビーム光通過位置制御は正常に終了し、少なくともマルチビーム光学系ユニットを構成しているレーザ発振器、ビーム光検知装置、ガルバノミラー、レンズなどは正常に動作していることが予想される。したがって、画像不良（ジッタ）の要因としては、駆動系の動作不良である可能性が強い。サービスマンは、上記状態を簡単に判断でき、駆動系の調査を行なえばよい。
【０２８８】
一方、コントロールパネル５３の表示部に、図３２に示す画面が表示された場合は、マルチビーム光学系ユニットの構成部品がジッタの要因である可能性が大である。
【０２８９】
図３２は、ビーム光ａが制御目標範囲内に収束せずに、ビーム光通過位置制御が異常終了した場合である。この画面表示から、ビーム光ａの関連にジッタの要因があることがわかる。すなわち、ビーム光ａの挙動が振動的であることから、ビーム光ａ用のガルバノミラー３３ａか、その駆動回路３９ａが動作不良を起こしている公算が大きい。したがって、サービスマンは、図３２から上記状態を判断し、調査を行なえばよい。
【０２９０】
このように、ビーム光通過位置制御の様子を表示できるため、サービスマンは画像不良の要因を目視で簡単に把握することができ、迅速な対応が可能となり、サービスメンテナンス性に優れたものとなる。
【０２９１】
図３３は、パワー（光量）検知制御動作の状態を表示した図である。サービスマンがサービスメンテナンスモードを選択し、パワー検知制御を実行すれば、コントロールパネル５３の表示部に図３３の画面が表示される。図３３は、パワー検知制御が正常に終了した例で、ビーム光ａ，ｂ，ｃ，ｄの各パワー（光量）が全て等しいパワーに制御されている様子がわかる。
【０２９２】
すなわち、レーザ発振器およびそのドライバは正常に動作していると判断できる。この画面表示で、ビーム光ａ，ｂ，ｃ，ｄのいずれか（もしくは全て）のパワーが異なれば、レーザ発振器およびそのドライバの動作不良の可能性が大きい。
【０２９３】
なお、図３１、図３２、図３３の表示画面はカラーで表示されるもので、たとえば、ビーム光ａの特性は赤色、ビーム光ｂの特性は青色、ビーム光ｃの特性は緑色、ビーム光ｄの特性は黄色でそれぞれ表示されるようになっている。
【０２９４】
このように、第３の実施の形態によれば、制御状態を目視で簡単に把握することができるため、サービスメンテナンス性に優れたものとなる。
【０２９５】
次に、第４の実施の形態について説明する。
【０２９６】
第４の実施の形態は、本画像形成装置にパーソナルコンピュータ（以降、単にパソコンと略称する）などの外部機器を接続することにより、そのディスプレイに前述のビーム光の制御状態を表示するようにしたものである。
【０２９７】
すなわち、昨今、パソコンのコンパクト化に伴って、サービスマンがノートブック形パソコンなどを持ち歩くことができるようになった。
【０２９８】
そこで、サービスメンテナンスの際に、図３４に示すように、外部通信Ｉ／Ｆ５４にノートブック形パソコン６０を接続し、サービスメンテナンスモードを選択し、ビーム光通過位置制御を実行すると、パソコン６０のディスプレイ６０ａにビーム光通過位置制御の状態が表示され、第３の実施の形態で既に説明したように、不具合箇所の有無が推測できる。
【０２９９】
たとえば、図３２の画面がパソコン６０のディスプレイ６０ａに表示された場合、サービスマンは、そのデータをパソコン６０を介してフロッピーディスクなどの記録媒体に記録し、要因の調査と改修（調整）を行なった後に、サービスセンターに持ち帰ってデータを保存し、今後の対策に生かすことができる。また、仮に要因がわからず、改修、調整ができなかった場合でも、このデータをサービスセンタに持ち帰り、エンジニアなどを交えて原因究明を行なうことが可能である。
【０３００】
このように、第４の実施の形態によれば、ビーム光の制御状態を目視で簡単に確認し、画像不良の要因の究明と対策を迅速に行なうことができるため、サービスメンテナンス性に優れたものとなる。
【０３０１】
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。
【０３０２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、ノイズなどの影響を取り除き、ビーム光の通過位置を制御目標位置に正確に制御することができるビーム光走査装置および画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタル複写機の構成を概略的に示す構成図。
【図２】光学系ユニットの構成と感光体ドラムの位置関係を示す図。
【図３】ビーム光検知装置の構成を概略的に示す構成図。
【図４】図３のビーム光検知装置の要部構成を概略的に示す構成図。
【図５】光学系の制御を主体にした制御系を示すブロック図。
【図６】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７】図３のビーム光検知装置を用いたビーム光の通過位置制御を説明するためのブロック図。
【図８】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】図３のビーム光検知装置を用いた場合のプリンタ部の電源投入時における概略的な動作を説明するフローチャート。
【図１４】ビーム光通過位置制御ルーチンの基本的な動作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の動作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の動作を説明するフローチャート。
【図１７】第１の実施の形態に係るビーム光通過位置制御ルーチンの動作を説明するフローチャート。
【図１８】第１の実施の形態に係るビーム光通過位置制御ルーチンの動作を説明するフローチャート。
【図１９】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２０】ビーム光パワー制御ルーチンの第１の例を説明するフローチャート。
【図２１】ビーム光パワー制御ルーチンの第１の例を説明するフローチャート。
【図２２】ビーム光パワー制御ルーチンの第２の例を説明するフローチャート。
【図２３】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２４】ガルバノミラーのヒステリシスを説明するための図。
【図２５】第２の実施の形態に係るビーム光通過位置制御を説明するための図。
【図２６】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動作を説明するフローチャート。
【図２７】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動作を説明するフローチャート。
【図２８】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動作を説明するフローチャート。
【図２９】第２の実施の形態に係るビーム光通過位置制御を説明するための図。
【図３０】第２の実施の形態に係るビーム光通過位置制御を実行したときの差動増幅器の出力の一例を示す図。
【図３１】第３の実施の形態における表示画面例を示す図。
【図３２】第３の実施の形態における表示画面例を示す図。
【図３３】第３の実施の形態における表示画面例を示す図。
【図３４】第４の実施の形態を説明するための要部構成図。
【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（光路制御手段）、３５……ポリゴンミラー（走査手段）、３８……ビーム光検知装置（ビーム光検知手段）、４０……ビーム光検知装置出力処理回路、４２……積分器、４３……Ａ／Ｄ変換器、Ｓ１〜Ｓ６，ＳＨ，ＳＡ〜ＳＧ，ＳＢ１〜ＳＦ１，ＳＢ２〜ＳＦ２……センサパターン（光検知部）、５１……主制御部、５２……メモリ、５３……コントロールパネル、５４……外部通信Ｉ／Ｆ、６０……パソコン、６０ａ……ディスプレイ（画像表示手段）、６１，６２，９９……増幅器、６４〜６６……差動増幅器。

Claims (3)

1. ビーム光を発生するビーム光発生手段と、
   このビーム光発生手段から発生されたビーム光を被走査面へ向けて反射し、前記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前記ビーム光の通過位置を検知するビーム光検知手段と、
   このビーム光検知手段の検知結果に基づき、前記走査手段により走査されるビーム光の前記被走査面における通過位置が適正位置となるよう制御するための光路制御量を決定する光路制御量決定手段と、
   この光路制御量決定手段で決定さ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ビーム光の光路を変更することにより、前記被走査面におけるビーム光の通過位置を適正位置に制御する光路制御手段と、
   この光路制御手段によりビーム光の通過位置を適正位置に制御し、その後、前記ビーム光検知手段により前記ビーム光の通過位置を検知し、その検知結果が適正位置に対応するものとなることがあらかじめ設定される所定回数以上連続して得られるまで前記光路制御手段による制御を繰り返すように制御する制御手段と、
   を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。
2. 前記ビーム光発生手段は複数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。
3. 像担持体と、
   請求項１または請求項２記載の光ビーム走査装置と、
   前記像担持体に前記ビーム光走査装置から出力されたビーム光により走査露光形成された画像に現像剤を供給する現像器と、
   を具備したことを特徴とする画像形成装置。

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