JP4246966B2

JP4246966B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4246966B2
Application number: JP2002170012A
Authority: JP
Inventors: 浩志河合; 弘二谷本; 研一小宮; 大介石川
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2022-06-11
Also published as: US20030227537A1; US6839073B2; JP2004009692A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、原稿に記載された画像を読取って用紙に転写する画像形成装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コピー機などの画像形成装置は、像担持体である感光体ドラムの表面をビーム光たとえばレーザビーム発生器から発せられるレーザビームで走査することによって感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像剤により現像（顕像化）して用紙に転写する。
【０００３】
レーザダイオードから発せられるレーザビームは、ガルバノミラーに当たり、そこで反射されてポリゴンミラーに当たる。ポリゴンミラーに当たったレーザビームは、そこで反射され、かつ同ポリゴンミラーの回動に伴い、感光体ドラムの表面をその感光体ドラムの軸方向に沿ってライン状に走査する。このライン走査のことを主走査という。この主走査が、感光体ドラムの回転に伴い、繰り返し実行される。感光体ドラムの回転に伴って主走査が順次に移行していくことを、副走査という。
【０００４】
上記ガルバノミラーは、レーザビームを走査用として反射するとともに、入力される駆動電圧のレベルに応じた量だけ回動して反射角が変化する。このガルバノミラーの回動によりレーザビームの走査位置を副走査方向において調節することが可能である。
【０００５】
特開２００１−９１８７２号公報に示される例では、副走査方向におけるレーザビームの走査位置を光学的に検知し、その検知した走査位置が適正な位置となるよう、ガルバノミラーを駆動制御するようにしている。
【０００６】
ガルバノミラーの駆動用として、ガルバノミラーの反射角を連続的に微調整するためのデジタルデータが入力されるデジタル／アナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器という）が設けられている。このＤ／Ａ変換器にデジタルデータが入力されることにより、そのデジタルデータに対応するレベルの電圧がＤ／Ａ変換器から出力される。この出力電圧がガルバノミラーに対する駆動電圧となる。
【０００７】
具体的には、レーザビームの走査位置が所定位置に収まる方向にガルバノミラーが回動するよう、Ｄ／Ａ変換器に対するデジタルデータの入力値が増減制御（フィードバック制御）される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなガルバノミラーの駆動制御において、レーザビームの走査位置をその調整範囲を狭めることなく高い分解能で調整しようとすると、例えば１６ビット型の高分解能のＤ／Ａ変換器が使用される。
ただし、１６ビット型の高分解能のＤ／Ａ変換器は高価であり、装置のコスト上昇につながるという問題がある。
【０００９】
この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とするところは、コストの上昇を招くことなく、しかも調整範囲を狭めることなく、レーザビームの走査位置を高い分解能で高精度に調整することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の画像形成装置は、像担持体と、この像担持体を走査するためのビーム光を発するビーム光発生器と、このビーム光発生器から発せられるビーム光を前記走査用として反射するとともに、入力される駆動電圧のレベルに応じた量だけ回動して反射角が変化することにより前記ビーム光の走査位置を調節するガルバノミラーと、角度指示用の所定ビットのデジタルデータを前記ガルバノメータの反射角を連続的に微調整するための下位ビットのデジタルデータと前記ガルバノメータの反射角を段階的に粗調整するための上位ビットのデジタルデータとに振り分けるセレクタと、このセレクタで振り分けられた下位ビットのデジタルデータが入力され、そのデジタルデータに対応するレベルの電圧信号を出力する第１デジタル／アナログ変換器と、前記セレクタで振り分けられた上位ビットのデジタルデータが入力され、そのデジタルデータに対応するレベルの電圧信号を出力するとともに、デジタルデータの入力値を１ステップ分シフトした際の出力電圧が前記第１デジタル／アナログ変換器の出力電圧の最大変化幅より小さい第２デジタル／アナログ変換器と、前記第１デジタル／アナログ変換器の出力電圧および前記第２デジタル／アナログ変換器の出力電圧に応じたレベルの電圧を前記ガルバノミラーに対する駆動電圧として出力する増幅回路と、前記像担持体における前記ビーム光の走査位置を検知する検知手段と、この検知手段で検知される走査位置が所定位置に収まる方向に前記ガルバノミラーが回動するよう、前記第２デジタル／アナログ変換器に対するデジタルデータの入力値を所定値に設定した状態で前記第１デジタル／アナログ変換器に対するデジタルデータの入力値を増減制御する第１制御手段と、この第１制御手段により前記第１デジタル／アナログ変換器に対するデジタルデータの入力値が変化して同第１デジタル／アナログ変換器の一方の限度値に達したとき、その第１デジタル／アナログ変換器に対するデジタルデータの入力値を同第１デジタル／アナログ変換器の他方の限度値にシフトし、かつ前記第２デジタル／アナログ変換器に対するデジタルデータの入力値を１ステップ分シフトする第２制御手段と、を備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［１］以下、この発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１および図２に示すように、本体１の上面部に原稿載置用の透明の原稿台（ガラス板）２が設けられている。この原稿台２の一側部に、インジケータ３が設けられている。このインジケータ３と原稿台２との段差部が、原稿セット用の基準位置となっている。原稿台２の下面側に、後述する複数の原稿センサ１１が配設されている。これら原稿センサ１１により、原稿台２にセットされる原稿Ｄの有無およびサイズが光学的に検知される。
【００１３】
原稿台２の下面側にキャリッジ４が設けられ、そのキャリッジ４に露光ランプ５が設けられている。このキャリッジ４および露光ランプ５により、露光手段が構成されている。キャリッジ４は、原稿台２の下面に沿って移動（往復動）することができる。キャリッジ４が原稿台２に沿って往動しながら、露光ランプ５が点灯することにより、原稿台２に載置されている原稿Ｄが露光される。この露光により、原稿Ｄからの反射光像が得られ、それが反射ミラー６，７，８および変倍用レンズブロック９によってＣＣＤ（Charge Coupled Device）１０に投影される。ＣＣＤ１０は、受光領域に多数の光電変換素子を有し、これら受光領域をライン走査し且つそのライン走査を繰返すことで、原稿Ｄの画像に対応する画像信号を出力する。
【００１４】
ＣＣＤ１０から出力される画像信号は後述の信号処理部７３で増幅され且つデジタル信号に変換され、そのデジタル信号が後述の画像処理部５５で適宜に処理された後、レーザユニット２７に供給される。レーザユニット２７は、入力信号に応じてオン，オフする複数本のレーザビームＢを発する。
原稿台２のインジケータ３と隣接する位置に、原稿読取用の窓１２が設けられている。窓１２は、インジケータ３の長手方向長さに対応する寸法形状を有している。また、原稿台２、インジケータ３、および窓１２の上に、原稿台カバーを兼ねた自動原稿送り装置（ＡＤＦ）４０が開閉自在に設けられている。自動原稿送り装置４０は、原稿載置用のトレイ４１を有し、そのトレイ４１にセットされる複数枚の原稿Ｄを１枚ずつ窓１２に送り込んでその窓１２上を通過させ、通過した原稿Ｄをトレイ４２に排出する。この自動原稿送り装置４０が動作するとき、露光ランプ５が窓１２と対応する位置で発光し、その光が窓１２に照射される。窓１２に照射される光は、窓１２上を通過する原稿Ｄをその窓１２を通して露光する。この露光により、原稿Ｄからの反射光像が得られ、それが反射ミラー６，７，８および変倍用レンズブロック９によってＣＣＤ１０に投影される。
【００１５】
本体１の上面部において、自動原稿送り装置４０が被さらない位置に、動作条件設定用の操作手段としてコントロールパネル１３が設けられている。コントロールパネル１３は、タッチパネル式の液晶表示部、数値入力用のテンキー、オールリセットキー、コピーキー、およびストップキーなどを備えている。液晶表示部は、手指のタッチ操作による情報の入力、およびその入力された情報を含む各種情報の表示が可能である。この液晶表示部に手指で触れることにより、画像形成の種類や条件を設定したり、後述の用紙Ｐのサイズを指定したり、保守サービス用の各種コードを入力することが可能である。
【００１６】
一方、本体１内の略中央部に、感光体ドラム２０が回転自在に設けられている。この感光体ドラム２０の周囲に、帯電器２１、現像器２２、転写器２３、剥離器２４、クリーナ２５、除電器２６が順次に配設されている。
【００１７】
帯電器２１は、高レベルのバイアス電圧を感光体ドラム２０に印加することにより、感光体ドラム２０の表面に静電荷を帯電させる。この帯電が済んだ感光体ドラム２０の表面に、帯電器２１と現像器２２との間の空間を通して、レーザユニット２７から発せられるレーザビームＢがスポット光として照射される。このレーザビームＢにより、感光体ドラム２０の表面が一方向に主走査（ライン走査）され、その主走査が感光体ドラム２０の回転に伴って繰返される副走査により、原稿Ｄからの読取画像に対応する静電潜像を感光体ドラム２０の表面に形成される。
【００１８】
現像器２２は、現像剤であるトナーとキャリアとを攪拌する攪拌ローラ２２ａ、この攪拌ローラ２２ａで攪拌されたトナー（キャリアを含む）を感光体ドラム２０側方向に送り出す送出ローラ２２ｂ、感光体ドラム２０の表面に摺接して送出ローラ２２ｂが送り出すトナーを感光体ドラム２０の表面に付着させる摺接ローラ２２ｃを備え、トナーに現像用のバイアス電圧を印加する。この現像器２２には、図示していないが、トナーを収容したトナー補給用カートリッジが着脱自在に付属されている。このトナー補給用カートリッジの装着により、現像器２２にトナーが補給される。
【００１９】
感光体ドラム２０上の静電潜像は、現像器２２からトナーを受けることにより現像されて可視像となる。この可視像が、転写器２３により、後述の用紙カセット３０から供給される用紙Ｐに転写される。こうして画像がプリントされた用紙Ｐは、剥離器２４により、感光体ドラム２０から剥離される。用紙Ｐが剥離された感光体ドラム２０の表面には、現像剤および電荷が残留している。残留している現像剤は、クリーナ２５により除去される。残留している電荷は、除電器２６により除去される。
【００２０】
感光体ドラム２０から剥離された用紙Ｐは、搬送ベルト３４によって定着器３５に送られる。定着器３５は、用紙Ｐ上の転写像を熱によって定着させる。定着の済んだ用紙Ｐは、排紙ローラ３６によって排出口３７に送られ、その排出口３７から本体１外のトレイ３８に排出される。
【００２１】
本体１内の底部に、複数の用紙収容部いわゆる用紙カセット３０が設けられている。これら用紙カセット３０には、互いに異なるサイズの多数枚の用紙Ｐが収容されている。コントロールパネル１３のコピーキーが押されると、各用紙カセット３０のいずれか１つから用紙Ｐが１枚ずつ取出される。この取出し用として、それぞれピックアップローラ３１が設けられている。取出された用紙Ｐは、それぞれ分離器３２により用紙カセット３０から分離され、レジストローラ３３に送られる。レジストローラ３３は、感光体ドラム２０の回転を考慮したタイミングで、用紙Ｐを感光体ドラム２０と転写器２３との間に送り込む。
【００２２】
また、本体１の他方の側面に、電源スイッチ３９が設けられている。
【００２３】
当該装置の全体的な制御回路を図３に示している。
【００２４】
メインＣＰＵ５０に、スキャンＣＰＵ７０、コントロールパネルＣＰＵ８０、およびプリントＣＰＵ９０が接続されている。メインＣＰＵ５０は、スキャンＣＰＵ７０、コントロールパネルＣＰＵ８０、およびプリントＣＰＵ９０を統括的に制御するもので、コピーキーの操作に応じたコピーモードの制御手段、後述のネットインタフェース５９への画像入力に応じたプリンタモードの制御手段、および後述のＦＡＸ送受信ユニット６０での画像受信に応じたＦＡＸ（ファクシミリ）モードの制御手段を備えている。
【００２５】
また、メインＣＰＵ５０に、制御プログラム記憶用のＲＯＭ５１、データ記憶用のＲＡＭ５２、画素カウンタ５３、画像処理部５５、ページメモリコントローラ５６、ハードディスクユニット５８、ネットインタフェース５９、およびＦＡＸ送受信ユニット６０が接続されている。ページメモリコントローラ５６は、ページメモリ５７に対する画像データの書込みおよび読出しを制御する。そして、画像データバス６１により、画像処理部５５、ページメモリコントローラ５６、ページメモリ５７、ハードディスクユニット５８、ネットインタフェース５９、およびＦＡＸ送受信ユニット６０が相互に接続されている。
【００２６】
上記画像処理部５５は、原稿Ｄからの読取画像に対し、例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、階調処理及びガンマ補正などを施す。
【００２７】
上記ネットインタフェース５９は、外部機器から伝送されてくる画像（画像データ）が入力されるプリンタモード用の入力部として機能する。このネットインタフェース５９にＬＡＮあるいはインターネットなどの通信ネットワーク１１０が接続され、その通信ネットワーク１１０に外部機器たとえば複数台のパーソナルコンピュータ１１１が接続されている。これらパーソナルコンピュータ１１１は、コントローラ１１２、ディスプレイ１１３、操作ユニット１１４を備えている。
【００２８】
上記ＦＡＸ送受信ユニット６０は、電話回線１２０に接続されており、その電話回線１２０を通してファクシミリ送信されてくる画像（画像データ）を受信するファクシミリモード用の受信部として機能する。
【００２９】
スキャンＣＰＵ７０に、制御プログラム記憶用のＲＯＭ７１、データ記憶用のＲＡＭ７２、上記ＣＣＤ１０の出力を処理して上記画像データバス６１に供給する信号処理部７３、ＣＣＤドライバ７４、スキャンモータドライバ７５、露光ランプ５、自動原稿送り装置４０、および複数の原稿センサ１１などが接続されている。ＣＣＤドライバ７４は、上記ＣＣＤ１０を駆動する。スキャンモータドライバ７５は、キャリッジ駆動用のスキャンモータ７６を駆動する。自動原稿送り装置４０は、トレイ４１にセットされる原稿Ｄおよびそのサイズを検知するための原稿センサ４３を有している。このスキャンＣＰＵ７０およびその周辺構成を主体にして、原稿Ｄの画像を光学的に読取るコピーモード用の読取部が構成されている。
【００３０】
コントロールパネルＣＰＵ８０に、コントロールパネル１３における液晶表示部１４、テンキー１５、オールリセットキー１６、コピーキー１７、およびストップキー１８が接続されている。
【００３１】
プリントＣＰＵ９０に、制御プログラム記憶用のＲＯＭ９１、データ記憶用のＲＡＭ９２、プリントエンジン９３、用紙搬送ユニット９４、プロセスユニット９５、定着ユニット９６が接続されている。プリントエンジン９３は、上記レーザユニット２７およその駆動回路などにより構成されている。用紙搬送ユニット９４は、上記給紙カセット３０からトレイ３８にかけての用紙搬送機構およびその駆動回路などにより構成されている。プロセスユニット９５は、上記感光体ドラム２０およびその周辺部などにより構成されている。定着ユニット９６は、上記定着器３５およびその駆動回路などにより構成されている。このプリントＣＰＵ９０およびその周辺構成を主体にして、上記画像処理部５５で処理された画像を用紙Ｐにプリントするプリント部が構成されている。
【００３２】
図４にプリントエンジン９３の要部の構成を示している。
画像処理部５５などから供給される画像データバス６１上の画像データが、画像データインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０１に入力される。画像データインタフェース２０１は、入力される画像データを後述のレーザ発振器２０４ａ，２０４ｂ用として２系統に振り分ける。この２系統分の画像データが同期回路２０２に供給される。
【００３３】
同期回路２０２は、後述の光検知器２０８によるレーザビームＢの検知タイミングに同期したクロック信号を生成し、画像データインタフェース２０１から供給される２系統分の画像データを生成クロック信号に応じてそれぞれ変調し、レーザ変調信号として出力する。これら出力がレーザドライバ２０３ａ，２０３ｂに供給される。なお、同期回路２０２は、さらに、レーザビームＢが非画像形成領域にあるときにレーザ発振器２０４ａ，２０４ｂを強制的に動作させて各レーザビームＢの出力パワーを制御するためのサンプルタイムを確保する機能などを備えている。
【００３４】
レーザドライバ２０３ａ，２０３ｂは、同期回路２０２から出力される各レーザ変調信号に応じて、２つのビーム光発生器たとえばレーザ発振器２０４ａ，２０４ｂをそれぞれ駆動する。これらレーザドライバ２０３ａ，２０３ｂおよびレーザ発振器２０４ａ，２０４ｂにより、上記レーザユニット２７が構成されている。
【００３５】
レーザ発振器２０４ａから発せられるレーザビームＢは、ハーフミラー２０５を通ってポリゴンミラー（回転多面鏡）２０７に当たる。レーザ発振器２０４ｂから発せられるレーザビームＢは、ガルバノミラー２０６に当たって反射され、次に上記ハーフミラー２０５に当たって反射され、上記ポリゴンミラー２０７に当たる。
【００３６】
ポリゴンミラー２０７はモータ２０７Ｍから動力を受けて回転している。このポリゴンミラー２０７に当たった２本のレーザビームＢは、同ポリゴンミラー２０７で反射され、かつ同ポリゴンミラー２０７の回転に伴い、感光体ドラム２０の表面をその感光体ドラム２０の軸方向に沿って露光走査する。この感光体ドラム２０の軸方向に沿うライン状の走査を、主走査と称している。この主走査が、感光体ドラム２０の回転に伴い、繰り返し実行される。感光体ドラム２０上で繰り返される各主走査の移動方向（主走査の方向と直行する方向）を、副走査方向と称している。
【００３７】
２本のレーザビームＢによる主走査は同時に行われる。これにより、ポリゴンミラー２０７の回転速度を高めることなく、高速度の画像形成が可能となっている。
【００３８】
上記ガルバノミラー２０６は、駆動用のコイルを内蔵し、そのコイルに入力される駆動電流のレベルに応じた量だけ回動して反射角が変化する。この反射角の変化により、レーザ発振器２０４ｂから発せられるレーザビームＢの走査位置を副走査方向において調節することが可能となっている。このガルバノミラー２０６の反射角がプリントＣＰＵ９０およびガルバノミラー駆動回路２１０により調節されることで、感光体ドラム２０に導かれる２本のレーザビームＢの相互間隔が常に一定に維持されて、感光体ドラム２０に対するレーザビームＢの走査位置が所定位置に収束される。
【００３９】
なお、レーザ発振器２０４ａから発せられるレーザビームＢについては、そのレーザ発振器２０４ａの位置が基準位置として高精度に固定されていることから、ガルバノミラーが用意されていない。
【００４０】
レーザ発振器２０４ａ，２０４ｂから発せられる各レーザビームＢの走査の範囲は、感光体ドラム２０の軸方向に沿う一端部から他端部までの全領域（画像形成領域＋非画像形成領域）を含むとともに、その感光体ドラム２０の一端部より手前の所定領域（非画像形成領域）を含んでいる。この所定領域に、光検知器２０８が設けられている。
【００４１】
光検知器２０８は、レーザビームＢを受光したときに電気信号を出力するもので、感光体ドラム２０の回転方向（副走査方向）におけるレーザビームＢの走査位置を検知する検知手段として働く。この出力が信号処理回路２３０に供給される。信号処理回路２３０は、光検知器２０８の出力信号を処理してレーザビームＢの走査位置を表わす信号を出力する。なお、光検知器２０８には、光検知面の傾きを感光体ドラム２０の表面に合うよう調整するためのモータ２０８ａ，２０８ｂが付属されている。
【００４２】
プリントＣＰＵ９０には、ガルバノミラー２０６を駆動するガルバノミラー駆動回路２１０、ポリゴンミラー２０７のモータ２０７Ｍを駆動するポリゴンモータドライバ２２０、および上記信号処理回路２３０が接続されている。
【００４３】
ガルバノミラー駆動回路２１０は、図５に示すように、セレクタ２１１、ラッチ２１２，２１３、微調整用の８ビット型のデジタル／アナログ変換器（以下、微調整用Ｄ／Ａ変換器と略称する）２１４、粗調整用の８ビット型のデジタル／アナログ変換器（以下、粗調整用Ｄ／Ａ変換器と略称する）２１５、増幅回路２１６、およびドライバ２１７を備えている。
【００４４】
セレクタ２１１は、プリントＣＰＵ９０から供給される角度指示用の１６ビットのデジタルデータを微調整用の下位８ビットのデジタルデータと粗調整用の上位８ビットのデジタルデータとに振り分ける。ラッチ２１２，２１３は、セレクタ２１１で振り分けられた各デジタルデータを一時保持する。
【００４５】
微調整用のＤ／Ａ変換器２１４は、ラッチ２１２に一時保持された微調整用の８ビットのデジタルデータに対応するレベルの電圧信号を出力する。粗調整用のＤ／Ａ変換器２１５は、ラッチ２１３に一時保持された粗調整用の８ビットのデジタルデータに対応するレベルの電圧信号を出力する。
【００４６】
増幅回路２１６は、Ｄ／Ａ変換器２１４の出力電圧およびＤ／Ａ変換器２１５の出力電圧に応じたレベルの電圧をガルバノミラー２０６に対する駆動電圧として出力するもので、オペアンプＵ、入力抵抗Ｒｉ、帰還抵抗Ｒｒにより構成されている。Ｄ／Ａ変換器２１４の出力電圧をＶｘ、Ｄ／Ａ変換器２１５の出力電圧をＶｙ、入力抵抗Ｒｉの抵抗値をそのままＲｉ、帰還抵抗Ｒｒの抵抗値をそのままＲｒとすると、増幅回路２１６の出力電圧Ｖｏは下式で表わされる。
Ｖｏ＝（Ｒｒ／Ｒｉ）・Ｖｘ＋（１＋Ｒｒ／Ｒｉ）・Ｖｙ
ドライバ２１７は、オペアンプ２１６の出力電圧を増幅する。
【００４７】
プリントＣＰＵ９０は、プリントエンジン９３の制御に関する主要な機能として、次の（１）〜（５）の手段を備えている。
（１）電源スイッチ３９がオンされた後のウォーミングアップ時、あるいはプリント終了から次のプリント開始までの待機時、ポリゴンモータ２０７を通常の画像形成時よりも遅い速度で回転駆動しながら、レーザ発振器２０４ａ，２０４ｂを順次に動作させ、そのレーザ発振器２０４ａ，２０４ｂから発せられる各レーザビームＢの走査位置を光検知器２０８および信号処理回路２３０により検知する手段。
【００４８】
（２）レーザ発振器３１ａ、３１ｂの発光出力を走査位置検知時、画像形成時、感光ドラム２０の潜像形成条件などに応じて可変制御する手段。
【００４９】
（３）上記検知される各レーザビームＢの走査位置のうち、レーザ発振器２０４ｂから発せられてガルバノミラー２０６で反射されるレーザビームＢの走査位置が所定位置（基準位置固定のレーザ発振器２０４ａから発せられるレーザビームＢの走査位置に対して一定間隔が維持される位置）に収まる方向に、ガルバノミラー２０６が回動するよう、粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙを所定値（Ｙ１，Ｙ２…のいずれか）に設定した状態で、微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４に対するデジタルデータの入力値Ｘを増減制御する第１制御手段。
【００５０】
（４）上記第１制御手段による制御に際し、微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４に対するデジタルデータの入力値Ｘが減少されて、同微調整用Ｄ／Ａ変換器２０２の一方の限度値である入力下限値“００Ｈ”に達したとき、その入力値Ｘを同微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４の他方の限度値である入力上限値“ＦＦＨ”にシフトし、かつ粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙを１ステップ分増加方向にシフトする第２制御手段。
【００５１】
（５）上記第１制御手段による制御に際し、微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４に対するデジタルデータの入力値Ｘが増大されて、同微調整用Ｄ／Ａ変換器２０２の入力上限値“ＦＦＨ”に達したとき、その入力値Ｘを同微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４の入力下限値“００Ｈ”にシフトし、かつ粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙを１ステップ分減少方向にシフトする第３制御手段。
【００５２】
つぎに、上記の構成の作用について説明する。
原稿台２に原稿Ｄがセットされると、そのセット状態が各原稿センサ１１で検知されるとともに、セットされた原稿Ｄのサイズが各原稿センサ１１で検知される。そして、コピーキー１７がオンされると、原稿台２上の原稿Ｄの画像が読取られ、その読取画像（画像データ）がページメモリ５７に記憶される。
【００５３】
パーソナルコンピュータ１１１から通信ネットワーク１１０を通して伝送されてくる画像（画像データ）がネットインタフェース５９に入力されると、その入力画像（画像データ）がページメモリ５７に記憶される。
【００５４】
電話回線１２０を通してファクシミリ送信されてくる画像（画像データ）がＦＡＸ送受信ユニット６０で受信されると、その受信画像（画像データ）がページメモリ５７に記憶される。
【００５５】
ページメモリ５７に記憶された画像は、画像処理部５５で画像処理される。この処理後の画像に応じてレーザユニット２７のレーザ発振器２０４ａ，２０４ｂがオン，オフ動作しながら、そのレーザ発振器２０４ａ，２０４ｂから発せられるレーザビームＢが感光体ドラム２０上を主走査および副走査することにより、感光体ドラム２０上に静電潜像が形成される。
【００５６】
感光体ドラム２０上に形成された静電潜像は現像器２２からトナーを受けることにより現像されて可視像となる。この可視像が転写器２３で用紙Ｐに転写される。こうして画像がプリントされた用紙Ｐは、剥離器２４により感光体ドラム２０から剥離され、搬送ベルト３４によって定着器３５に送られる。定着器３５での定着が済んだ用紙Ｐは、排紙ローラ３６によって排出口３７に送られ、その排出口３７から本体１外のトレイ３８に排出される。
【００５７】
ウォーミングアップ時あるいは待機時、レーザ発振器２０４ａ，２０４ｂが順次に動作し、そのレーザ発振器２０４ａ，２０４ｂから発せられる各レーザビームＢの走査位置が光検知器２０８および信号処理回路２３０により検知される。
【００５８】
そして、光検知器２０８で検知される各レーザビームＢの走査位置のうち、レーザダイオード２０４ｂから発せられてガルバノミラー２０６で反射されるレーザビームＢが所定位置（基準位置固定のレーザ発振器２０４ａから発せられるレーザビームＢの走査位置に対して一定間隔が維持される位置）に収まる方向に、ガルバノミラー２０６が回動するよう、粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙが所定値（Ｙ１，Ｙ２…のいずれか）に設定された状態で、微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４に対するデジタルデータの入力値Ｘが増減制御（フィードバック制御）される。
【００５９】
微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４に対するデジタルデータの入力値Ｘが減少されて、同微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４の入力下限値“００Ｈ”に達すると、その入力値Ｘが同微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４の入力上限値“ＦＦＨ”にシフトされ、同時に、粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙが１ステップ分増加方向にシフトされる。
【００６０】
微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４に対するデジタルデータの入力値Ｘが増大されて、同微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４の入力上限値“ＦＦＨ”に達すると、その入力値Ｘが同微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４の入力下限値“００Ｈ”にシフトされ、同時に、粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙが１ステップ分減少方向にシフトされる。
【００６１】
こうして、図６に示すように、微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４に対するデジタルデータの入力値Ｘに応じて、かつ粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙ１，Ｙ２，…をパラメータとして、ガルバノミラー２０６に対する駆動電圧が変化する。
【００６２】
粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５の出力電圧については、図６から分かるように、デジタルデータの入力値が１ステップ分シフトした際の変化幅Ｖｙが、微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４の出力電圧の最大変化幅Ｖｘよりも小さい。これにより、粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値を１ステップ分シフトしても、ガルバノミラー２０６に対する駆動電圧を間断なく連続的に変化させることができる。
【００６３】
このときの電圧調整分解能は、増幅回路２１６の定数“Ｒｒ／Ｒｉ”に依存する。したがって、Ｄ／Ａ変換器２１４が有する分解能よりも高い分解能で電圧調整を行うには、増幅回路２１６の定数“Ｒｒ／Ｒｉ”を“１”以下とすればよい。
【００６４】
以上のように、８ビットの分解能を有する微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４および８ビットの分解能を有する粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５を用いてガルバノミラー２０６を駆動することにより、レーザビームＢの走査位置をその調整範囲を狭めることなく高い分解能で高精度に調整することができる。とくに、８ビット型のＤ／Ａ変換器は安価であり、従来のように１６ビット型のＤ／Ａ変換器を１つ用いる場合に比べ、コストの低減が図れる。
【００６５】
［２］第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態では、光検知器２０８および信号処理回路２３０として図７に示す構成が採用される。
光検知器２０８は、当該光検知器２０８へのレーザビームＢの進入を検知するための２つの光電変換素子（第１光電変換素子）ＳＡ，ＳＬ、受光領域の大きさがレーザビームＢの走査方向と直行する方向において連続的かつ互いに逆向き状態で変化する２つの光電変換素子（第２光電変換素子）ＳＰ，ＳＯ、当該光検知器２０８からのレーザビームＢの退出を検知するための光電変換素子（第３光電変換素子）ＳＱを有し、これら光電変換素子をレーザビームＢの走査方向に沿って順次に配列している。
光電変換素子ＳＡ，ＳＬ，ＳＱの受光領域は、レーザビームＢの走査位置を広範囲に検知することができるよう、レーザビームＢの走査方向と直行する方向に長い帯状パターンとなっている。光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光領域は、互いに対照的な三角形状のパターンとなっている。
【００６６】
信号処理回路２３０は、光電変換素子ＳＰ，ＳＯの出力信号の差に対応するレベルの電圧を出力する差動増幅器２３１、この差動増幅器２３１の出力電圧を積分する積分器２３２、この積分器２３２の出力電圧をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と略称する）２３３、光電変換素子ＳＡ，ＳＬの出力信号に応じて積分器２３２に対するリセット信号（パルス信号）を生成するリセット信号生成回路２３４、光電変換素子ＳＱの出力信号に応じてアナログ／デジタル変換器に対する変換開始信号を生成する変換開始信号生成回路２３５を有し、Ａ／Ｄ変換器２３３のデジタルデータをレーザビームＢの走査位置を表わす信号としてプリントＣＰＵ９０に供給する。
他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００６７】
以上の構成によれば、図７に破線で示すように、レーザビームＢが光検知器２０８を通過するのに伴い、光電変換素子ＳＡ，ＳＬ，ＳＰ，ＳＯ，ＳＱから順次に受光出力（電流）が生じる。この受光出力がそれぞれ図示しない変換器によって電圧信号に変換される。
【００６８】
レーザビームＢが最初に通過するのは光電変換素子ＳＡであり、次に通過するのが光電変換素子ＳＬである。この光電変換素子ＳＡの受光から光電変換素子ＳＬの受光までの期間に相当する時間幅のリセット信号（パルス信号）がリセット信号生成回路２３４で生成され、そのリセット信号により積分器２３２がリセットされる。
【００６９】
光電変換素子ＳＬを通過したレーザビームＢは、続いて光電変換素子ＳＰ，ＳＯを通過する。この通過位置が図７の上方に存するほど、光電変換素子ＳＰの受光時間が長くなり、それと相対的に、光電変換素子ＳＯの受光時間が短くなる。これら光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光時間に応じた出力信号の差が、レーザビームＢの通過位置に相当する。
【００７０】
そして、光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光出力の差に対応するレベルの電圧が差動増幅器２３１から出力され、その差動増幅器２３１の出力電圧が積分器２３２で積分される。この積分器２３２の出力電圧は、図８に示すように、光電変換素子ＳＰ，ＳＯの領域（幅ｈ）におけるレーザビームＢの通過位置に応じて、最小電圧Ｖｍｉｎと最大電圧Ｖｍａｘとの間でリニアに変化する。レーザビームＢの通過位置が図７の上方位置に存するほど、積分器２３２の出力電圧が高レベルとなる。レーザビームＢの通過位置が中央の場合、積分器２３２の出力電圧はＶｒｅｆとなる。
【００７１】
光電変換素子ＳＰ，ＳＯを通過したレーザビームＢが光電変換素子ＳＱに当たると、その光電変換素子ＳＱの受光タイミングに合わせて、変換開始信号が変換開始信号生成回路２３５で生成される。この変換開始信号により、積分器２３２の出力電圧がＡ／Ｄ変換器２３３でデジタルデータに変換される。このデジタルデータがレーザビームＢの走査位置を表わす信号としてプリントＣＰＵ９０に供給される。
このような光検知器２０８および信号処理回路２３０を採用することにより、レーザビームＢの走査位置を的確に検知することができる。
【００７２】
光電変換素子ＳＰ，ＳＯのいずれか１つの出力電圧だけでもレーザビームＢの通過位置を捕らえることが可能であるが、２つの光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光出力の差からレーザビームＢの通過位置を捕らえることにより、外部からのノイズの影響を２つの光電変換素子ＳＰ，ＳＯで相殺的に除去しながら、レーザビームＢの走査位置を高精度に検知することができる。
他の作用および効果は第１の実施形態と同じである。
【００７３】
［３］第３の実施形態について説明する。
第１および第２の実施形態では、複数のレーザビームＢを用いるマルチビームタイプの画像形成装置を例に説明したが、図９に示すように、１本のレーザビームＢのみ用いるシングルビームタイプの画像形成装置においても、同様に実施可能である。
【００７４】
この場合、レーザドライバ２０３ａおよびレーザ発振器２０４ａが無くなり、レーザ発振器２０４ｂから発せられてガルバノミラー２０６から発せられるレーザビームＢの走査位置が光検知器２０８および信号処理回路２３０で検知され、その走査位置が予め定められている規定位置に収束するよう、ガルバノミラー２０６が駆動制御される。
【００７５】
他の構成、作用、効果は、第１または第２の実施形態と同じである。
【００７６】
［４］第４の実施形態について説明する。
第４の実施形態では、光検知器２０８および信号処理回路２３０として図１０に示す構成が採用される。
光検知器２０８は、当該光検知器２０８へのレーザビームＢの進入を検知するための２つの光電変換素子ＳＡ，ＳＧ、レーザビームＢの走査方向と直行する方向に互いに一定間隔で平行に設けられた光電変換素子（第１、第２、第３光電変換素子）ＳＫ，ＳＪ，ＳＩ、レーザビームＢの進行を検知するための２つの光電変換素子ＳＬ，ＳＳ、受光領域の大きさがレーザビームＢの走査方向と直行する方向において連続的かつ互いに逆向き状態で変化する２つの光電変換素子（第４光電変換素子）ＳＰ，ＳＯ、当該光検知器２０８からのレーザビームＢの退出を検知するための光電変換素子ＳＱを有している。
光電変換素子ＳＡ，ＳＧ，ＳＬ，ＳＳ，ＳＱの受光領域は、レーザビームＢの走査位置を広範囲に検知することができるよう、レーザビームＢの走査方向と直行する方向に長い帯状パターンとなっている。光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光領域は、互いに対照的な三角形状のパターンとなっている。
【００７７】
信号処理回路２３０は、光電変換素子ＳＰ，ＳＯの出力信号の差に対応するレベルの電圧を出力する差動増幅器２３１ａ、光電変換素子ＳＫ，ＳＪの出力信号の差に対応するレベルの電圧を出力する差動増幅器２３１ｂ、光電変換素子ＳＪ，ＳＩの出力信号の差に対応するレベルの電圧を出力する差動増幅器２３１ｃ、これら差動増幅器２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃの出力電圧のいずれかをプリントＣＰＵ９０からの指令に応じて選択出力する選択回路（アナログスイッチ）２３４、この選択回路２３４で選択される出力電圧を積分する積分器２３２、この積分器２３２の出力電圧をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と略称する）２３３、光電変換素子ＳＡ，ＳＧの出力信号に応じて積分器２３２に対するリセット信号（パルス信号）を生成するとともに光電変換素子ＳＡ，ＳＳの出力信号に応じて積分器２３２に対するリセット信号（パルス信号）を生成するリセット信号生成回路２３４、光電変換素子ＳＬの出力信号に応じてアナログ／デジタル変換器に対する変換開始信号を生成するとともに光電変換素子ＳＱの出力信号に応じてアナログ／デジタル変換器に対する変換開始信号を生成する変換開始信号生成回路２３５を有し、Ａ／Ｄ変換器２３３のデジタルデータをレーザビームＢの走査位置を表わす信号としてプリントＣＰＵ９０に供給する。
他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００７８】
以上の構成によれば、図１０に破線で示すように、レーザビームＢが光検知器２０８を通過するのに伴い、各光電変換素子から順次に受光出力（電流）が生じる。この受光出力がそれぞれ図示しない変換器によって電圧信号に変換される。
【００７９】
レーザビームＢが最初に通過するのは光電変換素子ＳＡであり、次に通過するのが光電変換素子ＳＧである。この光電変換素子ＳＡの受光から光電変換素子ＳＧの受光までの期間に相当する時間幅のリセット信号（パルス信号）がリセット信号生成回路２３４で生成され、そのリセット信号により積分器２３２がリセットされる。
【００８０】
光電変換素子ＳＧを通過したレーザビームＢは、続いて光電変換素子ＳＫ，ＳＪ，ＳＩの領域を通過する。このとき、光電変換素子ＳＫ，ＳＪ，ＳＩのいずれかの上をレーザビームＢが通過すればその通過した光電変換素子から受光出力が得られ、光電変換素子ＳＫ，ＳＪ，ＳＩの相互間のいずれかをレーザビームＢが通過すればどの光電変換素子からも受光出力が得られない。
【００８１】
そして、光電変換素子ＳＫ，ＳＪの受光出力の差に対応するレベルの電圧が差動増幅器２３１ｂから出力され、その差動増幅器２３１ｂの出力電圧が選択回路２３４で選択されて積分器２３２で積分される。この積分器２３２の出力電圧は、図１１に示すように、光電変換素子ＳＫ，ＳＪの相互間におけるレーザビームＢの通過位置に応じて変化する。レーザビームＢの通過位置が図示破線で示すレーザビームＢ１のように光電変換素子ＳＫ，ＳＪ間のちょうど中心位置にあれば、積分器２３２の出力電圧が中間レベルＶｒｅｆとなる。レーザビームＢの通過位置が光電変換素子ＳＫの中心位置にあれば、積分器２３２の出力電圧が中間レベルＶｒｅｆより高い側の最高レベルとなる。レーザビームＢの通過位置が光電変換素子ＳＪの中心位置にあれば、積分器２３２の出力電圧が中間レベルＶｒｅｆより低い側の最低レベルとなる。
【００８２】
引き続き、光電変換素子ＳＪ，ＳＩの受光出力の差に対応するレベルの電圧が差動増幅器２３１ｃから出力され、その差動増幅器２３１ｃの出力電圧が選択回路２３４で選択されて積分器２３２で積分される。この積分器２３２の出力電圧は、図１１に示すように、光電変換素子ＳＪ，ＳＩの相互間におけるレーザビームＢの通過位置に応じて変化する。レーザビームＢの通過位置が図示破線で示すレーザビームＢ２のように光電変換素子ＳＪ，ＳＩ間のちょうど中心位置にあれば、積分器２３２の出力電圧が中間レベルＶｒｅｆとなる。レーザビームＢの通過位置が光電変換素子ＳＪの中心位置にあれば、積分器２３２の出力電圧が中間レベルＶｒｅｆより高い側の最高レベルとなる。レーザビームＢの通過位置が光電変換素子ＳＩの中心位置にあれば、積分器２３２の出力電圧が中間レベルＶｒｅｆより低い側の最低レベルとなる。
【００８３】
光電変換素子ＳＫ，ＳＪ，ＳＩの領域を通過したレーザビームＢは、次に光電変換素子ＳＬに当たる。この光電変換素子ＳＬの受光タイミングに合わせて、変換開始信号が変換開始信号生成回路２３５で生成される。この変換開始信号により、積分器２３２の出力電圧がＡ／Ｄ変換器２３３でデジタルデータに変換される。このデジタルデータが光電変換素子Ｓｋ，ＳＪ，ＳＩの領域におけるレーザビームＢの走査位置を表わす信号としてプリントＣＰＵ９０に供給される。
光電変換素子ＳＬを通過したレーザビームＢは、続いて光電変換素子ＳＳに当たる。先の光電変換素子ＳＡの受光からこの光電変換素子ＳＳの受光までの期間に相当する時間幅のリセット信号（パルス信号）がリセット信号生成回路２３４で生成され、そのリセット信号により積分器２３２がリセットされる。
【００８４】
光電変換素子ＳＳを通過したレーザビームＢは、次に光電変換素子ＳＰ，ＳＯを通過する。この通過位置が図１０の上方に存するほど、光電変換素子ＳＰの受光時間が長くなり、それと相対的に、光電変換素子ＳＯの受光時間が短くなる。これら光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光時間に応じた出力信号の差が、レーザビームＢの通過位置に相当する。
【００８５】
そして、光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光出力の差に対応するレベルの電圧が差動増幅器２３１ａから出力され、その差動増幅器２３１ａの出力電圧が積分器２３２で積分される。この積分器２３２の出力電圧は、前記した図８に示すように、光電変換素子ＳＰ，ＳＯにおけるレーザビームＢの通過位置に応じて、最小電圧Ｖｍｉｎと最大電圧Ｖｍａｘとの間でリニアに変化する。レーザビームＢの通過位置が図１０の上方位置に存するほど、積分器２３２の出力電圧が高レベルとなる。レーザビームＢの通過位置が中央の場合、積分器２３２の出力電圧はＶｒｅｆとなる。
【００８６】
光電変換素子ＳＰ，ＳＯを通過したレーザビームＢが光電変換素子ＳＱに当たると、その光電変換素子ＳＱの受光タイミングに合わせて、変換開始信号が変換開始信号生成回路２３５で生成される。この変換開始信号により、積分器２３２の出力電圧がＡ／Ｄ変換器２３３でデジタルデータに変換される。このデジタルデータが光電変換素子ＳＰ，ＳＯの領域におけるレーザビームＢの走査位置を表わす信号としてプリントＣＰＵ９０に供給される。
プリントＣＰＵ９０は、プリントエンジン９３の制御に関する主要な機能として、第１の実施形態における（１）〜（５）の手段に加え、次の（11）〜（17）の手段を備えている。
（11）レーザ発振器２０４ａから走査位置固定のレーザビームＢ（固定ビームＢ０）を発生させ、その固定ビーム発生時の光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光出力に対応する差動増幅器２３１ａの出力電圧を選択回路２３４で選択し、そのときの積分器２３２の出力電圧（Ａ／Ｄ変換器２３３の出力データ）を固定位置データＶ１として内部メモリに記憶する制御手段。
【００８７】
（12）基準位置データＶ１の記憶後、レーザ発振器２０４ｂからレーザビームＢ（可動ビームＢ１）を発生させてその走査を適宜に繰り返しながら、光電変換素子ＳＪ，ＳＫに対応する差動増幅器２３１ｂの出力電圧を選択回路２３４で選択し且つＡ／Ｄ変換器２３３の出力データを監視し、その監視結果に応じて微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４および粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｘ，Ｙを設定することによりガルバノミラー２０６を駆動し、可動ビームＢ１の走査位置を光電変換素子ＳＪ，ＳＫ間の中心位置に追い込む制御手段。
【００８８】
（13）光電変換素子ＳＪ，ＳＫ間の中心位置に対する可動ビームＢ１の追い込みが完了したとき、その可動ビームＢ１による光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光出力に対応する差動増幅器２３１ａの出力電圧を選択回路２３４で選択し、そのときの積分器２３２の出力電圧（Ａ／Ｄ変換器２３３の出力データ）を第１の可動位置データＶｊｋとして内部メモリに記憶する制御手段。
【００８９】
（14）可動位置データＶｊｋの記憶後、レーザ発振器２０４ｂからレーザビームＢ（可動ビームＢ２）を発生させてその走査を適宜に繰り返しながら、光電変換素子ＳＪ，ＳＩに対応する差動増幅器２３１ｃの出力電圧を選択回路２３４で選択し且つＡ／Ｄ変換器２３３の出力データを監視し、その監視結果に応じて微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４および粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｘ，Ｙを設定することによりガルバノミラー２０６を駆動し、可動ビームＢ２の走査位置を光電変換素子ＳＪ，ＳＩ間の中心位置に追い込む制御手段。
【００９０】
（15）光電変換素子ＳＪ，ＳＩ間の中心位置に対する可動ビームＢ２の追い込みが完了したとき、その可動ビームＢ２による光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光出力に対応する差動増幅器２３１ａの出力電圧を選択回路２３４で選択し、そのときの積分器２３２の出力電圧（Ａ／Ｄ変換器２３３の出力データ）を第２の可動位置データＶｊｉとして内部メモリに記憶する制御手段。
【００９１】
（16）可動位置データＶｊｋと可動位置データＶｊｉとの差（＝Ｖｊｋ−Ｖｊｉ）を光電変換素子ＳＪ，ＳＫ間の中心位置と光電変換素子ＳＪ，ＳＩ間の中心位置との規定距離ｈ２で除算することにより、単位距離当りの積分出力電圧Ｖunit（Ｖ／μｍ）を算出する算出手段。Ｖｕ＝（Ｖｊｋ−Ｖｊｉ）／ｈ２
（17）単位距離当りの積分出力電圧Ｖunitを算出した後、レーザ発振器２０４ｂからレーザビームＢ（可動ビームＢ３）を発生させ、その可動ビーム発生時の光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光出力に対応する差動増幅器２３１ａの出力電圧を選択回路２３４で選択し、そのときの積分器２３２の出力電圧（Ａ／Ｄ変換器２３３の出力データ）を可動位置データＶ２として捕らえ、予め記憶している固定位置データＶ１とこの可動位置データＶ２との差（＝Ｖ１−Ｖ２）が、目標解像度に応じて定まる基準ビーム間距離Ｒ（μｍ）と上記算出した単位距離当りの積分出力電圧Ｖunitとの積（＝Ｒ・Ｖunit）に一致するよう、微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４および粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｘ，Ｙを設定してガルバノミラー２０６を駆動し、可動ビームＢ３の走査位置を目標解像度に適合する適正位置に設定する制御手段。目標解像度が例えば６００ｄｐｉの場合、基準ビーム間距離Ｒは４２．３（μｍ）となる。
【００９２】
他の構成は第１の実施形態と同じである。
作用を説明する。
まず、レーザ発振器２０４ａから走査位置固定のレーザビームＢ（固定ビームＢ０）が発せられ、その固定ビーム発生時の光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光出力に対応する差動増幅器２３１ａの出力電圧が選択回路２３４で選択される。このときの積分器２３２の出力電圧（Ａ／Ｄ変換器２３３の出力データ）が固定位置データＶ１として内部メモリに記憶される。
【００９３】
基準位置データＶ１の記憶後、レーザ発振器２０４ｂからレーザビームＢ（可動ビームＢ１）が発せられ、その走査が適宜に繰り返されながら、光電変換素子ＳＪ，ＳＫに対応する差動増幅器２３１ｂの出力電圧が選択回路２３４で選択され、かつＡ／Ｄ変換器２３３の出力データが監視される。この監視結果に応じて微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４および粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｘ，Ｙが設定され、これによりガルバノミラー２０６が駆動されて、可動ビームＢ１の走査位置が光電変換素子ＳＪ，ＳＫ間の中心位置に追い込まれる。
【００９４】
光電変換素子ＳＪ，ＳＫ間の中心位置に対する可動ビームＢ１の追い込みが完了したとき、その可動ビームＢ１による光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光出力に対応する差動増幅器２３１ａの出力電圧が選択回路２３４で選択される。このときの積分器２３２の出力電圧（Ａ／Ｄ変換器２３３の出力データ）が第１の可動位置データＶｊｋとして内部メモリに記憶される。
【００９５】
可動位置データＶｊｋの記憶後、レーザ発振器２０４ｂからレーザビームＢ（可動ビームＢ２）が発さられ、その走査が適宜に繰り返されながら、光電変換素子ＳＪ，ＳＩに対応する差動増幅器２３１ｃの出力電圧が選択回路２３４で選択され、かつＡ／Ｄ変換器２３３の出力データが監視される。この監視結果に応じて微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４および粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｘ，Ｙが設定され、これによりガルバノミラー２０６が駆動されて、可動ビームＢ２の走査位置が光電変換素子ＳＪ，ＳＩ間の中心位置に追い込まれる。
【００９６】
光電変換素子ＳＪ，ＳＩ間の中心位置に対する可動ビームＢ２の追い込みが完了したとき、その可動ビームＢ２による光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光出力に対応する差動増幅器２３１ａの出力電圧が選択回路２３４で選択される。このときの積分器２３２の出力電圧（Ａ／Ｄ変換器２３３の出力データ）が第２の可動位置データＶｊｉとして内部メモリに記憶される。
【００９７】
可動位置データＶｊｋと可動位置データＶｊｉとの差（＝Ｖｊｋ−Ｖｊｉ）が求められ、その差が光電変換素子ＳＪ，ＳＫ間の中心位置と光電変換素子ＳＪ，ＳＩ間の中心位置との規定距離ｈ２で除算されることにより、単位距離当りの積分出力電圧Ｖunit（Ｖ／μｍ）が算出される。
Ｖｕ＝（Ｖｊｋ−Ｖｊｉ）／ｈ２
単位距離当りの積分出力電圧Ｖunitが算出された後、レーザ発振器２０４ｂからレーザビームＢ（可動ビームＢ３）が発せられ、その可動ビーム発生時の光電変換素子ＳＰ，ＳＯの受光出力に対応する差動増幅器２３１ａの出力電圧が選択回路２３４で選択される。このときの積分器２３２の出力電圧（Ａ／Ｄ変換器２３３の出力データ）が可動位置データＶ２として捕らえられ、予め記憶されている固定位置データＶ１とこの可動位置データＶ２との差（＝Ｖ１−Ｖ２）が、目標解像度に応じて定まる基準ビーム間距離Ｒ（μｍ）と上記算出した単位距離当りの積分出力電圧Ｖunitとの積（＝Ｒ・Ｖunit）に一致するよう、微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４および粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｘ，Ｙが設定される。これにより、ガルバノミラー２０６が駆動され、可動ビームＢ３の走査位置が目標解像度に適合する適正位置に設定される。
このような光検知器２０８および信号処理回路２３０を採用することにより、可動ビームの走査位置を的確に検知しつつ、可動ビームの走査位置を目標解像度に適合する適正位置に設定することができる。
【００９８】
他の作用および効果は第１の実施形態と同じである。
【００９９】
［５］第５の実施形態について説明する。
上記した第１、第２、第４の実施形態では、複数のレーザビームＢのうち少なくとも１つが物理的に固定されているため、各レーザビームＢの走査位置は、この固定ビームを基準として制御される。ただし、振動などにより、固定ビームの走査位置が経時的に変化することがある。
【０１００】
固定ビームの走査位置が変化してしまうと、可動ビームの走査位置を適正位置に設定することが困難となり、最悪の場合は図１２に示すように固定ビームＢ０の走査位置が下方にずれ、それに伴い、可動ビームＢ２が光検知器２０８の受光領域から外れてしまうことがある。
【０１０１】
そこで、プリントＣＰＵ９０は、プリントエンジン９３の制御に関する主要な機能として、各実施形態の手段に加え、次の（21）〜（23）の手段を備えている。
（21）粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙがシフトされていき、その入力値Ｙが限度値に達したにもかかわらず光検知器２０８で可動ビームＢ１が検知されないとき、光検知器２０８で検知される固定ビームＢ０の走査位置に対して可動ビームＢ１の走査位置が他方側の所定間隔の位置に収まる状態にガルバノミラー２０６が回動するよう、第２および第３制御手段による微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４および粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｘ，Ｙの制御を実行する第４制御手段。
【０１０２】
（22）粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙがシフトされていき、その入力値Ｙが限度値に達したにもかかわらず光検知器２０８で可動ビームＢ１が検知されないとき、画像データインタフェース２０１による画像データの２系統振り分け（レーザ発振器２０４ａ，２０４ｂに対する振り分け）を通常と反対に設定して、読取画像に応じたレーザ発振器２０４ａ，２０４ｂの動作パターンを互いに切換える第５制御手段。
【０１０３】
（23）粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙがシフトされていき、その入力値Ｙが限度値に達したにもかかわらず光検知器２０８で可動ビームＢ１が検知されないとき、異常の旨をコントロールパネル１２の液晶表示部１４での表示により報知する報知手段。
他の構成は第１、第２、第４の実施形態のいずれかと同じである。
【０１０４】
作用を説明する。
光検知器２０８で検知される各レーザビームＢの走査位置のうち、レーザダイオード２０４ｂから発せられてガルバノミラー２０６で反射される可動ビームＢ１が所定位置（基準位置固定のレーザ発振器２０４ａから発せられる固定ビームＢ０の走査位置に対して一定間隔ｈ３が維持される位置）に収まる方向に、ガルバノミラー２０６が回動するよう、粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙが所定値（Ｙ１，Ｙ２…のいずれか）に設定された状態で、微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４に対するデジタルデータの入力値Ｘが増減制御（フィードバック制御）される。
【０１０５】
微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４に対するデジタルデータの入力値Ｘが減少されて、同微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４の入力下限値“００Ｈ”に達すると、その入力値Ｘが同微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４の入力上限値“ＦＦＨ”にシフトされ、同時に、粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙが１ステップ分増加方向にシフトされる。
【０１０６】
微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４に対するデジタルデータの入力値Ｘが増大されて、同微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４の入力上限値“ＦＦＨ”に達すると、その入力値Ｘが同微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４の入力下限値“００Ｈ”にシフトされ、同時に、粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙが１ステップ分減少方向にシフトされる。
【０１０７】
ところで、基準位置固定であるべきレーザ発振器２０４ａの位置が振動等で変化することがある。たとえば、図１２に示すように、レーザ発振器２０４ａから発せられる固定ビームＢ０の走査位置が下方にずれた場合、レーザ発振器２０４ｂから発せられる可動ビームＢ１の走査位置を固定ビームＢ０から一定間隔ｈ３の位置に収束させるようにガルバノミラー２０６が駆動されると、可動ビームＢ１の走査位置は光検知器２０８の受光領域よりも下方に外れてしまう。
【０１０８】
この場合、粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｙがシフトされていき、そのデジタルデータの入力値Ｙが図１３に示す下限値Ｙ１に達しても、光検知器２０８で可動ビームＢ１を検知できない状態が継続する。
【０１０９】
可動ビームＢ１を検知できない状態が継続すると、可動ビームＢ１の走査位置が光検知器２０８で検知される固定ビームＢ０の走査位置に対して他方側（上側）の所定間隔ｈ４（＝ｈ３）の位置に収まる状態にガルバノミラー２０６が回動するよう、微調整用Ｄ／Ａ変換器２１４および粗調整用Ｄ／Ａ変換器２１５に対するデジタルデータの入力値Ｘ，Ｙの制御が実行される。
【０１１０】
これと同時に、画像データインタフェース２０１による画像データの２系統振り分け（レーザ発振器２０４ａ，２０４ｂに対する振り分け）が通常と反対に設定されて、読取画像に応じたレーザ発振器２０４ａ，２０４ｂの動作パターンが互いに切換えられる。これにより、可動ビームＢ１が固定ビームＢ０の上側に移動しても、適正な画像形成を続けることができる。
【０１１１】
また、同時に、走査位置に異常が生じた旨がコントロールパネル１２の液晶表示部１４における文字表示が画像表示により、ユーザやサービスマンに報知される。この報知により、走査位置の修正やレーザ光学系の交換など、早期の処置が施される。
【０１１２】
他の作用および効果は第１、第２、第４の実施形態のいずれかと同じである。
【０１１３】
［６］変形例
なお、第１、第２、第４、第５の実施形態では、マルチビームとして２本のレーザビームＢを使用する場合を例に説明したが、レーザビームＢの本数に限定はなく、３本以上であっても同様に実施可能である。
その他、この発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【０１１４】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、コストの上昇を招くことなく、しかも調整範囲を狭めることなく、レーザビームの走査位置を高い分解能で高精度に調整することができる画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】各実施形態の外観を示す斜視図。
【図２】各実施形態の内部の構成を断面して示す図。
【図３】各実施形態の制御回路のブロック図。
【図４】第１、第２、第４、第５の実施形態におけるプリントエンジンの構成を示すブロック図。
【図５】各実施形態におけるガルバノミラー駆動回路の構成を示すブロック図。
【図６】各実施形態における各Ｄ／Ａ変換器に対する入力値Ｘ，Ｙとガルバノミラーに対する駆動電圧との関係を示す図。
【図７】第２の実施形態における光検知器および信号処理回路の構成を示すブロック図。
【図８】図７の光検知器におけるレーザビームＢの通過位置と信号処理回路における積分器の出力電圧との関係を示す図。
【図９】第３の実施形態におけるプリントエンジンの構成を示すブロック図。
【図１０】第４の実施形態における光検知器および信号処理回路の構成を示すブロック図。
【図１１】図１０の光検知器におけるレーザビームＢの通過位置と信号処理回路における積分器の出力電圧との関係を示す図。
【図１２】第５の実施形態における光検知器に対する固定ビームおよび可動ビームの走査位置を示す図。
【図１３】第５の実施形態における各Ｄ／Ａ変換器に対する入力値Ｘ，Ｙとガルバノミラーに対する駆動電圧との関係を示す図。
【符号の説明】
１…本体、２…原稿台、５…露光ランプ、１０…ＣＣＤ、１４…液晶表示部、２０…感光体ドラム（像担持体）、２７…レーザユニット、６１…画像データバス、９０…プリントＣＰＵ、２０１…画像データインタフェース、２０２…同期回路、２０３ａ，２０３ｂ…レーザドライバ、２０４ａ，２０４ｂ…レーザ発振器（ビーム光発生器）、２０６…ガルバノミラー、２０７…ポリゴンミラー、２０８…光検知器、２１０…ガルバノミラー駆動回路、２１１…セレクタ、２１２，２１３…ラッチ、２１４…微調整用Ｄ／Ａ変換器、２１５…粗調整用Ｄ／Ａ変換器、２１６…増幅回路、２１７…ドライバ、２２０…ポリゴンミラー駆動回路、２３０…信号処理回路

Claims

像担持体と、
前記像担持体を走査するためのビーム光を発するビーム光発生器と、
前記ビーム光発生器から発せられるビーム光を前記走査用として反射するとともに、入力される駆動電圧のレベルに応じた量だけ回動して反射角が変化することにより前記ビーム光の走査位置を調節するガルバノミラーと、
角度指示用の所定ビットのデジタルデータを前記ガルバノメータの反射角を連続的に微調整するための下位ビットのデジタルデータと前記ガルバノメータの反射角を段階的に粗調整するための上位ビットのデジタルデータとに振り分けるセレクタと、
前記セレクタで振り分けられた下位ビットのデジタルデータが入力され、そのデジタルデータに対応するレベルの電圧信号を出力する第１デジタル／アナログ変換器と、
前記セレクタで振り分けられた上位ビットのデジタルデータが入力され、そのデジタルデータに対応するレベルの電圧信号を出力するとともに、デジタルデータの入力値を１ステップ分シフトした際の出力電圧が前記第１デジタル／アナログ変換器の出力電圧の最大変化幅より小さい第２デジタル／アナログ変換器と、
前記第１デジタル／アナログ変換器の出力電圧および前記第２デジタル／アナログ変換器の出力電圧に応じたレベルの電圧を前記ガルバノミラーに対する駆動電圧として出力する増幅回路と、
前記像担持体における前記ビーム光の走査位置を検知する検知手段と、
前記検知手段で検知される走査位置が所定位置に収まる方向に前記ガルバノミラーが回動するよう、前記第２デジタル／アナログ変換器に対するデジタルデータの入力値を所定値に設定した状態で前記第１デジタル／アナログ変換器に対するデジタルデータの入力値を増減制御する第１制御手段と、
前記第１制御手段により前記第１デジタル／アナログ変換器に対するデジタルデータの入力値が変化して同第１デジタル／アナログ変換器の一方の限度値に達したとき、その第１デジタル／アナログ変換器に対するデジタルデータの入力値を同第１デジタル／アナログ変換器の他方の限度値にシフトし、かつ前記第２デジタル／アナログ変換器に対するデジタルデータの入力値を１ステップ分シフトする第２制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記検知手段は、ビーム光の受光時に電気信号を発する光検知器、およびこの光検知器の出力信号を処理してビーム光の走査位置を表わす信号を出力する信号処理回路、を備えている、
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記光検知器は、受光領域の大きさがビーム光の走査方向と直行する方向に連続的かつ互いに逆向き状態で変化する複数の光電変換素子を有し、これら光電変換素子をビーム光の走査方向に沿って配列している、
前記信号処理回路は、前記各光電変換素子の出力信号の差に対応するレベルの電圧を出力する差動増幅器、この差動増幅器の出力電圧を積分する積分器、この積分器の出力電圧をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器を有し、アナログ／デジタル変換器のデジタルデータをビーム光の走査位置を表わす信号として出力する、
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記光検知器は、当該光検知器へのビーム光の進入を検知するための第１光電変換素子、受光領域の大きさがビーム光の走査方向と直行する方向に連続的かつ互いに逆向き状態で変化する複数の第２光電変換素子、当該光検知器からのビーム光の退出を検知するための第３光電変換素子を有し、この第１、第２、第３光電変換素子をビーム光の走査方向に沿って配列している、
前記信号処理回路は、前記各第２光電変換素子の出力信号の差に対応するレベルの電圧を出力する差動増幅器、この差動増幅器の出力電圧を積分する積分器、この積分器の出力電圧をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器、前記第１光電変換素子の出力信号に応じて前記積分器に対するリセット信号を生成するリセット信号生成回路、前記第３光電変換素子の出力信号に応じて前記アナログ／デジタル変換器に対する変換開始信号を生成する変換開始信号生成回路を有し、アナログ／デジタル変換器のデジタルデータをビーム光の走査位置を表わす信号として出力する、
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記光検知器は、ビーム光の走査方向と直行する方向に互いに一定間隔で設けられた第１、第２、第３光電変換素子、および受光領域の大きさがビーム光の走査方向と直行する方向に連続的に変化する第４光電変換素子を有する、
前記信号処理回路は、前記第１、第２、第３光電変換素子の出力信号の相互関係をビーム光の走査位置として捕らえるとともに、前記第４光電変換素子の出力信号の時間的変化をビーム光の走査位置として捕らえる、
ことを特徴とする画像形成装置。