JP4308338B2 - 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】
従来、このようなマルチビーム方式のデジタル複写機におけるレーザビーム光の走査方向（主走査方向）の露光位置を正確に制御する方法として、たとえば、特公平１−４３２９４号公報、特公平３−５７４５２号公報、特公平３−５７４５３号公報、実公平５−３２８２４号公報、特開昭５６−１０４５７２号公報などに開示されている。
【０００６】
特公平１−４３２９４号公報は、１つのビーム光検出器を用い、複数のビーム光の到来タイミングを検知する方法であるが、後で説明する本発明の実施の形態のごとく、どのビーム光がどの順番で到来するかが不明であり、場合によっては同時のこともある光学系の構成には適さない。
【０００７】
特公平３−５７４５２号公報は、複数のビーム光に対して、それぞれを検知する受光部を別々に用意し、それぞれのビーム光が、それぞれの受光部上を点灯した状態で通過するように制御し、それぞれの受光部からの信号に基づき、各ビーム光の印字（記録、画像形成ということもある）のための発光タイミングを得るものである。
【０００８】
しかし、たとえば、記録するドットピッチ（解像度）が３００ｄｐｉ、４００ｄｐｉ、６００ｄｐｉ、１６本／ｍｍ、１５．４本／ｍｍというように、複数種類必要な場合には、ポリゴンミラーの回転数や、画像クロックの周波数を変更する必要が生じる。このような場合には、各ビーム光に対する各受光部からの出力信号の位相が変わったり、印字開始位置に各ビーム光が到来するタイミングが変化したり、これらのタイミングが画像クロックの１周期では割り切れないなどの問題が生じ、それぞれのビーム光の印字開始位置を揃えるのは困難である。
【０００９】
特公平３−５７４５３号公報は、各ビーム光を主走査方向にずれるように構成することが前提となっており、本発明の実施の形態に示すような光学系の構成には適さない。
【００１０】
実公平５−３２８２４号公報は、前述の特公平３−５７４５２号公報と同様の理由で、本発明の実施の形態に示すような光学系の構成には適さない。
【００１１】
特開昭５６−１０４５７２号公報は、複数のビーム光のうちの１つのうちの１つのビーム光で同期信号を得、この同期信号を基にしてそれぞれのビーム光の発光タイミングを制御するものである。しかし、あらかじめ複数のビーム光同志の位置関係が明確になっている必要があり、本発明の実施の形態に示すような光学系の構成には適さない。
【００１２】
そこで、本発明は、ビーム光の走査方向（主走査方向）のビーム光順が不明（同時の場合もある）である光学系にも適用可能で、主走査方向の露光位置を常に正確に制御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、複数種類の記録ピッチ（解像度）にも適用可能な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、複数のビーム光が像担持体上を同時に走査露光することにより、前記像担持体上にそれぞれ１走査ラインずつの画像を形成するビーム光走査装置であって、ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、多面回転ミラーを含み、多面回転ミラーを回転軸の周りに回転させることにより、前記複数のビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれぞれ反射した複数のビーム光により前記像担持体上を露光する露光手段と、この露光手段により前記像担持体上に案内される複数のビーム光の先頭ビームを検知する第１のビーム光検知手段と、この第１のビーム光検知手段よりもビーム光走査方向に対し下流側に位置し、前記複数のビーム光を検知する第２のビーム光検知手段と、前記第１のビーム光検知手段の出力に同期したクロックを発生するクロック発生手段（１１６）と、前記クロック発生手段にて発生されたクロックを、前記クロックの周期以下の遅延量で複数回遅延することにより、互いに位相のずれた複数の遅延クロックを発生する遅延クロック手段（１１７）と、印字エリアを設定するためのクロックとして、前記遅延クロック手段にて発生された前記複数の遅延クロックから１つの遅延クロックを選択する複数の遅延クロック選択手段（１１８ａ〜ｄ）と、前記複数のビーム光についてビーム光走査方向の位置情報を得る手段と、前記複数のビーム光について、それぞれ前記各印字エリアを設定する印字エリア設定手段（１１９ａ〜ｄ）と、制御手段（５１）と、を備えたビーム光走査装置において、前記ビーム光走査方向の位置情報を得る手段は、第１ステップとして、各ビーム光により露光される所定長の各露光領域の各ビーム光走査方向位置が、前記第２のビーム光検知手段と所定の関係をそれぞれ有するように、前記各遅延クロック選択手段から提供されるクロックのクロック単位で前記印字エリア設定手段を設定し、第２ステップとして、前記各露光エリアの走査方向位置が互いに一致するように、前記各遅延クロック選択手段が選択する各遅延クロックを設定することにより、前記位置情報を得るものであり、前記制御手段は、前記ビーム光走査方向の位置情報を得る手段により、前記位置情報として得られる前記印字エリア設定手段の設定値に基づいて、前記印字エリア設定手段に、前記像担持体上の前記各ビーム光の各印字エリアを前記各遅延クロック単位で設定するよう制御する。
【００１５】
また、本発明のビーム光走査装置は、複数のビーム光が像担持体上を同時に走査露光することにより、前記像担持体上にそれぞれ１走査ラインずつの画像を形成するビーム光走査装置であって、ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、多面回転ミラーを含み、多面回転ミラーを回転軸の周りに回転させることにより、前記複数のビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれぞれ反射した複数のビーム光により前記像担持体上を露光する露光手段と、この露光手段により前記像担持体上に案内される複数のビーム光の先頭ビームを検知する第１のビーム光検知手段と、この第１のビーム光検知手段よりもビーム光走査方向に対し下流側に位置し、前記複数のビーム光を検知する第２のビーム光検知手段と、前記第１のビーム光検知手段の出力に同期したクロックを発生するクロック発生手段（１１６）と、前記クロック発生手段にて発生されたクロックを、前記クロックの周期以下の遅延量で複数回遅延することにより、互いに位相のずれた複数の遅延クロックを発生する遅延クロック手段（１１７）と、印字エリアを設定するためのクロックとして、前記遅延クロック手段にて発生された前記複数の遅延クロックから１つの遅延クロックを選択する複数の遅延クロック選択手段（１１８ａ〜ｄ）と、前記複数のビーム光についてビーム光走査方向の位置情報を得る手段と、前記複数のビーム光について、それぞれ前記各印字エリアを設定する印字エリア設定手段（１１９ａ〜ｄ）と、制御手段（５１）と、を備えたビーム光走査装置において、前記ビーム光走査方向の位置情報を得る手段は、第１ステップとして、各ビーム光により露光される所定長の各露光領域の走査方向先端位置が、前記第２のビーム光検知手段に接近した手前の位置となるように、前記印字エリア設定手段を前記クロック単位で設定し、第２ステップとして、前記各露光領域の先端位置が互いに一致するように、前記各遅延クロック選択手段が選択する各遅延クロックを設定することにより、前記位置情報を得るものであり、前記制御手段は、前記ビーム光走査方向の位置情報を得る手段により、前記位置情報として得られる前記印字エリア設定手段の設定値に基づいて、前記印字エリア設定手段に、前記像担持体上の前記各ビーム光の各印字エリアを前記各遅延クロック単位で設定するよう制御する。
【００１６】
更に、本発明に係る画像形成装置は、上記のようなビーム光走査装置と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像するための現像剤を収納する現像器と、を具備している。
【００３０】
【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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
次に、光学系ユニット１３について説明する。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
ポリゴンミラー３５は、ポリゴンモータドライバ３７で駆動されるポリゴンモータ３６によって一定速度で回転されている。これにより、ポリゴンミラー３５からの反射光は、ポリゴンモータ３６の回転数で定まる角速度で、一定方向に走査することになる。ポリゴンミラー３５によって走査されたビーム光は、図示しないｆ−θレンズのｆ−θ特性により、これを通過することによって、一定速度で、ビーム光通過検知手段およびビーム光位置検知手段としてのビーム光検知装置３８の受光面、および、感光体ドラム１５上を走査することになる。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
次に、ビーム光検知装置３８について説明する。
【００５７】
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。
【００５８】
ビーム光検知装置３８は、第１の光検知部としての縦に長い２つのセンサパターンＳ１，Ｓ２、この２つのセンサパターンＳ１，Ｓ２に挟まれるように配設された第２，第３の光検知部としての７つのセンサパターンＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦ，ＳＧ、および、これら各センサパターンＳ１，Ｓ２，ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦ，ＳＧを一体的に保持する保持部材としての保持基板３８ａから構成されている。なお、センサパターンＳ１，Ｓ２，ＳＡ〜ＳＧは、たとえば、フォトダイオードによって構成されている。
【００５９】
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。さらに、後で詳細を説明するが、センサパターンＳ１，Ｓ２は、主走査方向の各種制御を行なう上での基準となるパターンである。また、センサパターンＳＡ〜ＳＧは、ビーム光の通過位置を検知するパターンである。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
また、感光体ドラム１５上でのビーム光のパワーを検知するためには、たとえば、図３に破線矢印ＰａあるいはＰｂで示したように、ビーム光がセンサパターンＳＡあるいはＳＧ上を通過するように、ビーム光の通過位置を制御し、センサパターンＳＡあるいはＳＧからの出力を取込むようにしている。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
次に、図５を用いて、このようなセンサパターンを有したビーム光検知装置３８の特徴について説明する。
【００６７】
先に説明したように、本ビーム光検知装置３８は、その受光面が感光体ドラム１５と同等の位置になるよう、感光体ドラム１５の端部近傍、あるいは、ポリゴンミラー３５から感光体ドラム１５までの距離と同等の光路長を得ることのできる位置に配設されるものである。このように配置されたビーム光検知装置３８で、ビーム光の通過位置を正確に捉えるには、先に説明したセンサパターンが、ビーム光の通過方向に対して、直角平行に配置されるのが理想である。しかし、実際には、ビーム光検知装置３８の取付けには多少の傾きが生じる。
【００６８】
このような取付け位置が理想の位置に対して傾いてしまうことに対し、本例のビーム光検知装置３８においては、センサパターンの配置を、ビーム光ごとの通過位置を検知するためのポイントがビーム光の通過方向に対してずれないように配置することによって、ビーム光検知装置３８が多少傾いて取付けられたとしても、検知ピッチの狂いが最小限に抑えられるよう構成されている。
【００６９】
さらに、後に詳細に説明するが、このビーム光検知装置３８の出力を処理する出力処理回路に積分器が設けられているため、ビーム光検知装置３８がどのように傾いても、ビーム光の通過位置検知結果に及ぼす影響を最小限に抑えることができる。
【００７０】
図５（ａ）は、本例のビーム光検知装置３８がビーム光の走査方向に対して傾いて取付けられた場合のセンサパターンＳＡ〜ＳＧとビーム光ａ〜ｄの走査位置の関係を示したものである。ただし、図では、ビーム光検知装置３８に対してビーム光ａ〜ｄの走査方向が傾いているように表現している。図中のビーム光ａ〜ｄの走査ラインは理想の間隔（４２．３μｍピッチ）に制御された場合のものである。
【００７１】
また、センサパターンＳＡ〜ＳＧの間には、本センサパターンにおける制御目標ポイント（白丸）を示した。このポイントは、後で詳細に説明するように、積分器の効果により、ビーム光ａ〜ｄが斜めに入射されてもパターン間の真ん中 （中間）になる。
【００７２】
さて、図から明らかなように、理想的な間隔（４２．３μｍピッチ）に制御された走査ラインの軌跡は、本センサパターンＳＡ〜ＳＧ上の制御目標のほぼ中心を通ることになる。すなわち、本例のビーム光検知装置３８は、多少傾いて取付けられたとしても、その検出精度に与える影響が極めて少ないのである。
【００７３】
たとえば、ビーム光検知装置３８が、ビーム光の走査ラインに対して、５度傾いて取付けられた場合、本来、４２．３μｍピッチを目標に制御されるべき各ビーム光の走査位置ピッチは、傾きが原因となるビーム光検知装置３８の検出誤差により、４２．１４μｍピッチを目標に制御される。このときの誤差は、約０．１６μｍ（０．０３％）であり、この通り制御されれば、画質に与える影響は極めて小さい。なお、この値は三角関数を用いて簡単に求めることができるが、ここでは詳細に説明しない。
【００７４】
このように、本例のビーム光検知装置３８のセンサパターンＳＡ〜ＳＧを用いれば、ビーム光検知装置３８の傾きに対する取付け精度が多少悪くとも、正確にビーム光の走査位置を検知することが可能となる。
【００７５】
一方、図５（ｂ）に示すビーム光検知装置８０は、従来用いられていた、本発明のビーム光検知装置３８と同様の機能を実現するためのセンサパターンの一例である。
【００７６】
このようなセンサパターンを採用した場合、ビーム光ａ〜ｄの走査方向に対して、わずかでも傾いて取付けられると、ビーム光の通過位置を正確に検知できない。その原因は、各ビーム光ａ〜ｄの通過位置を検知するセンサパターン（この例ではＳ３＊，Ｓ４＊，Ｓ５＊，Ｓ６＊：＊はａ，ｂを示す）が、ビーム光の走査方向に対して距離を置いて配置されているところにある。すなわち、ビーム光の走査方向に対して、距離があればあるほど、わずかな傾きに対しても大きな検出誤差となる。
【００７７】
図５（ｂ）にも、図５（ａ）と同様に、ビーム光検知装置８０が傾いて取付けられたことを想定し、理想的な間隔（４２．３μｍピッチ）に制御された走査ラインの軌跡を示した。図５（ｂ）から明らかなように、従来のビーム光検知装置８０は、図５（ａ）に示す本例のビーム光検知装置３８に比べ、はるかに取付け精度を要求されることが分かる。
【００７８】
たとえば、図５（ａ）のビーム光検知装置３８と同様に、仮に、図５（ｂ）のビーム光検知装置８０が５度傾いて取付けられ、センサパターンＳ３ａ，Ｓ３ｂとＳ６ａ，Ｓ６ｂとの距離が９００μｍであるとすると、ビーム光ｄの制御目標は、理想の位置から７８．３４μｍもずれることになる。この値は、本例の目標制御ピッチである４２．３μｍをはるかに上回る誤差であり、画質に重大な欠点を与える。したがって、このようなビーム光検知装置８０を用いる場合、少なくともビーム光の走査方向に対する傾きについては、非常に高い取付け精度が要求されることになる。
【００７９】
従来は、このような問題点を補うために、多少の感度を犠牲にしても、極力ビーム光の走査方向のセンサパターン幅Ｗを小さくし、ビーム光の走査方向に対し、ビーム光の通過位置検知ポイントが離れないよう考慮する必要がある。また、感度不足を補うために、ビーム光の通過位置を検知する際、レーザ発振器のパワーを上げたり、ポリゴンモータの回転数を落とすなどすることが必須であった。
【００８０】
次に、制御系について説明する。
【００８１】
図６は、主にマルチビーム光学系の制御を主体にした制御系を示している。すなわち、５１は全体的な制御を司る主制御部で、たとえば、ＣＰＵからなり、これには、メモリ５２、コントロールパネル５３、外部通信インタフェイス（Ｉ／Ｆ）５４、レーザドライバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ、ポリゴンミラーモータドライバ３７、ガルバノミラー駆動回路３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ、信号処理手段としてのビーム光検知装置出力処理回路４０、同期回路５５、および、画像データインタフェイス（Ｉ／Ｆ）５６が接続されている。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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、後で説明するビーム光の通過（走査）位置制御、および、各ビーム光間のビーム光パワー制御を実行する場合に主制御部５１による強制発光で各ビーム光が感光体ドラム１５を露光してしまうのを防ぐためのドラム上発光禁止タイマなどが含まれている。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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、記録ピッチ（解像度）を変更する際に行なう。
【００９４】
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を個別に発光動作させる機能を持っている。
【００９５】
この機能は、各レーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの動作状態を確認する以外に、後で説明するビーム光の通過（走査）位置制御や、各ビーム光間のビーム光パワー制御を実行する際にビーム光検知装置３８上を各ビーム光が走査するよう各レーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを強制的に発光動作させる際に用いられる。ただし、先に説明したように、同期回路５５内のドラム上発光禁止タイマによって感光体ドラム１５上を露光するのを防ぐことはできないようになっている。
【００９６】
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。
【００９７】
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、各ビーム光に対応した印字エリア情報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。
【００９８】
以下、主走査方向のビーム光位置制御（印字エリア設定）について詳細に説明する。
【００９９】
図７は、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ１，Ｓ２と感光体ドラム１５の位置関係、および、後述するサンプルタイマによる各ビーム光ａ〜ｄの露光エリア（印字エリア）、画像データによる発光エリア、並びに、ドラム上発光禁止タイマ出力の位置関係をタイムチャートとあわせて示した図である。
【０１００】
図に示すように、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ１の出力により、サンプルタイマはリセットされ、図示しないクロックを「０」からカウントし始める。サンプルタイマが所定の値に達すると、サンプルタイマの出力は‘Ｈ’となり、４つのレーザ発振器３１ａ〜３１ｄを発光動作させる。サンプルタイマにセットされる値は、通常、図に示すように、各ビーム光ａ〜ｄが感光体ドラム１５を通過し、次のポリゴンミラー面により、各ビーム光ａ〜ｄが走査される前に各ビーム光ａ〜ｄが発光するような値である。
【０１０１】
次のポリゴンミラー面によって、各ビーム光ａ〜ｄの走査が開始し、先頭のビーム光がセンサパターンＳ１に達すると、サンプルタイマがリセットされ、上に説明した動作を繰り返す。すなわち、各レーザ発振器３１ａ〜３１ｄは、画像形成に関係ない領域で、１ラインごとにある一定時間強制的に発光させられる。この強制的な発光時間中には、各レーザ発振器３１ａ〜３１ｄごとにレーザ光の発光パワーを所定の値に保つためのオートパワーコントロール（ＡＰＣ）が実行される。
【０１０２】
ここで、ドラム上発光禁止タイマについて説明する。強制的な発光には、サンプルタイマの出力による発光の外に、先に説明したように、主制御部５１が直接各レーザドライバ３２ａ〜３２ｄに対して行なう強制発光動作がある。この強制発光動作は、主制御部５１が任意に各レーザ発振器３１ａ〜３１ｄを発光させるものであり、各レーザ発振器３１ａ〜３１ｄの動作状態をチェックする以外に、後で説明するビーム光の通過（走査）位置制御や、各ビーム間のビーム光パワー制御を実行する際に、ビーム光検知装置３８上にビーム光を走査させる際に用いられる。
【０１０３】
ただし、レーザ発振器３１ａ〜３１ｄが連続発光した状態では、感光体ドラム１５上を露光することになり、次のような不具合が生じる。
【０１０４】
すなわち、感光体ドラム１５が停止している状態では、感光体ドラム１５のある特定箇所を集中して露光することになり、感光体ドラム１５の局所的劣化を招く恐れがある。また、感光体ドラム１５が回転している状態では、トナーの大量付着（消費）や、キャリア付着を招く恐れがある。
【０１０５】
ドラム上発光禁止タイマは、これらの不具合を防ぐためのもので、このタイマを動作させた場合には、図７のタイムチャートに示したように、感光体ドラムエリアを包括する領域で主制御部５１による強制発光を禁止する。すなわち、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ１の出力を基準に、ビーム光がビーム光検知装置３８上を通過し、感光体ドラム１５に差しかかる前のタイミング（Ｓ１出力からＴOFF1経過後）から強制発光が禁止され（ドラム上発光禁止タイマの出力：Ｈ）、感光体ドラム１５上を通過し終えるタイミング（Ｓ１出力からＴOFF2経過後）に強制発光禁止が解除される（ドラム上発光禁止タイマの出力：Ｌ）。
【０１０６】
一方、画像データ（テスト画像データを含む）による発光は、通常、図７に示したごとく、感光体ドラム１５の印字エリア上で行なわれる。ここでは詳細に説明しないが、通常、先に説明したような、複数のビーム光をハーフミラーで合成し、走査するような構造では、ビーム光の主走査方向の位置関係は一定でない。
【０１０７】
この図においては、一例として、ビーム光ａが先頭で、以下、ビーム光ｂ，ｃ，ｄと続いた場合を示した。図に示すように、ビーム光ａを基準にすると、ビーム光ｂはΔＴａｂ、ビーム光ｃはΔＴａｃ、ビーム光ｄはΔＴａｄ遅れているという具合である。
【０１０８】
さて、このような位置（位相）関係を持つ各ビーム光ａ〜ｄの露光エリアをピタリと一致させるには、図に示したように、画像データによる発光タイミングを、ビーム光ａを基準にして、ビーム光ｂはΔＴａｂ、ビーム光ｃはΔＴａｃ、ビーム光ｄはΔＴａｄだけずらすことが必要となる。
【０１０９】
通常、この露光エリアの設定には、基準のクロックを基に１クロック単位（１画素単位）で調整されるのが一般的である。しかし、本例の光学系構成においては、ビーム光同志の位置関係が１クロック単位でずれているという保証はなく、それ以上の細かい調整が必要となる。
【０１１０】
図８は、前記１クロック以下の細かい単位で印字エリア（露光エリア）を設定するための構成と、先に述べた強制露光によるドラム露光を避けるための構成を示すもので、これは図６に示したブロック図のうち、印字エリアに関係する部分のみを抜き出したものである。
【０１１１】
図８において、４０ａはビーム光検知装置出力処理回路４０内に設けられた主走査方向ビーム光位置検知回路で、第１のカウンタ１１１、第２のカウンタ１１２、および、ラッチ回路１１３などによって構成されている。
【０１１２】
同期回路５５は、４つの水晶発振器１１４ａ〜１１４ｄ、水晶発振器１１４ａ〜１１４ｄを選択するセレクタ１１５、クロック同期回路１１６、ディレイライン１１７、４つの遅延クロックセレクタ１１８ａ〜１１８ｄ、４つの画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）１１９ａ〜１１９ｄ、サンプルタイマ１２０、オアゲート回路１２１、および、ドラム上発光禁止タイマ１２２などによって構成されている。
【０１１３】
以下、図８について更に詳細に説明する。
【０１１４】
まず、強制発光によるドラム露光を避けるための構成について説明する。図に示すように、主制御部５１は、レーザドライバ３２ａ〜３２ｄに対し、それぞれ個別に強制発光信号を送ることにより、レーザ発振器３１ａ〜３１ｄを強制的に発光させることができる。
【０１１５】
ただし、レーザドライバ３２ａ〜３２ｄは、ドラム上発光禁止タイマ１２２から、ドラム上発光禁止信号が出力されている間は、主制御部５１からの強制発光信号が効力を失う構成となっている。これにより、主制御部５１から強制発光信号が出力されていても、レーザ発振器３１ａ〜３１ｄを発光動作させないようになっている。
【０１１６】
ドラム上発光禁止タイマ１２２の動作は、主制御部５１からの起動／停止信号によって制御される。すなわち、主制御部５１からドラム上発光禁止タイマ１２２に対して、停止信号が出力されている場合には、タイマ動作は停止し、レーザドライバ３２ａ〜３２ｄに対してドラム発光禁止信号を出力しない。したがって、主制御部５１は、ドラム上発光禁止タイマ１２２を停止信号により停止させ、レーザドライバ３２ａ〜３２ｄに対して強制発光信号を出力することで、連続的にレーザ発振器３１ａ〜３１ｄを発光動作させることができる。
【０１１７】
一方、主制御部５１が、起動信号によってドラム上発光禁止タイマ１２２を起動した場合には、主制御部５１からレーザドライバ３２ａ〜３２ｄに対して強制発光信号を出力していても、レーザドライバ３２ａ〜３２ｄに対してドラム上発光禁止タイマ１２２からドラム上発光禁止信号が出力されている間は、レーザ発振器３１ａ〜３１ｄは発光動作しない。
【０１１８】
ドラム上発光禁止タイマ１２２の動作タイミングは、先に図７で説明した通りである。すなわち、ポリゴンミラー３５によってビーム光が走査されている場合、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ１上を走査することによって、センサパターンＳ１から出力されるパルス信号を基準にドラム上発光禁止タイマ１２２は動作する。
【０１１９】
すなわち、センサパターンＳ１からパルス信号が出力されると、時間ＴOFF1経過後、ビーム光が感光体ドラム１５に到達する前にドラム上強制発光禁止信号が‘Ｈ’（ハイ）になり、主制御部５１による強制発光動作は停止する。そして、センサパターンＳ１からパルス信号が出力されて、時間ＴOFF2経過し、ビーム光が感光体ドラム１５上を通り過ぎると、ドラム上強制発光信号は‘Ｌ’（ロウ）になり、主制御部５１による強制発光動作が有効になる。
【０１２０】
以上説明したように、主制御部５１は、レーザドライバ３２ａ〜３２ｄに対し強制発光信号を出力し、ドラム上発光禁止タイマ１２２に対し起動信号を出力することで、ビーム光の動きを意識することなく、感光体ドラム１５上を露光せずにビーム光検知装置３８上を任意のビーム光で露光することができる。
【０１２１】
なお、後でビーム光の通過（走査）位置制御や、各ビーム光間のビーム光パワー制御について詳細に説明するが、特に断りのない限り、このドラム上発光禁止タイマ１２２を起動し、感光体ドラム１５上を露光しないものとして説明する。
【０１２２】
次に、１クロック以下の細かい単位で印字エリア（露光エリア）を設定するための構成について説明する。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は、サンプルタイマ１２０によって強制的に発光されているビーム光ａ，ｂ，ｃ，ｄのうちのどれかによって（場合によっては、２つ以上のビーム光によって）露光され、信号レベルが‘Ｌ’（ロウ）から‘Ｈ’（ハイ）になる（図９参照）。この信号は、先に説明したように、サンプルタイマ１２０に入力され、各レーザ発振器３１ａ〜３１ｄの強制発光が解除される。
【０１２３】
したがって、ビーム光ａ，ｂ，ｃ，ｄは消失し、センサパターンＳ１の出力はパルス出力となる。（サンプルタイマ１２０の応答が遅い場合は、先頭ビーム光の通過によってパルス信号となる場合もある。）
センサパターンＳ１の出力は、同期回路５５内のクロック同期回路１１６にも入力されている。このクロック同期回路１１６の動作は、図９に示すように、センサパターンＳ１の出力と同期した水晶発振器の出力クロックと同じ周波数のクロックを出力するというものである。図に示すように出力される同期クロックは、センサパターンＳ１出力の後縁から、ΔＴSYNCだけ遅れて立ち上がるクロックとなっている。
【０１２４】
次に、この同期クロックは、ディレイライン１１７に入力される。ディレイライン１１７は、入力された信号をある一定時間遅延させる機能がある。図に示したディレイライン１１７は、出力として１０個のタップを持っている。すなわち、入力された同期クロックに対し、１段目のタップから出力される遅延クロックＤ１はΔｔｄだけ遅れたクロックとなり、２段目のタップから出力される遅延クロックＤ２は更にΔｔｄだけ遅れたクロックになる。
【０１２５】
そして、最終段（１０段目）のタップから出力される遅延クロックＤ１０は、入力された同期クロックに対して、１０Δｔｄだけ遅れたクロックとなっている。本例においては、同期クロックの１同期の１／１０がΔｔｄとほぼ等しくなっている。すなわち、遅延クロックＤ１０は、入力された同期クロックとほぼ位相が等しく、１クロック分シフトしたものとなっている。
【０１２６】
なお、本例では、ディレイライン１１７の遅延量の設定を１クロックの１／１０としたが、さらに精密な印字エリアの設定精度が必要な場合には、１タップあたりの遅延量をもっと小さくし、タップの数を増やせばよい。
【０１２７】
さて、ディレイライン１１７からの出力、つまり、遅延クロックＤ１〜Ｄ１０は、ビーム光ａ〜ｄに対応する遅延クロックセレクタ１１８ａ〜１１８ｄに入力される。遅延クロックセレクタ１１８ａ〜１１８ｄの機能は、それぞれのセレクタに対して主制御部５１から出力される遅延クロック選択信号に基づき、次段の画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）１１９ａ〜１１９ｄに出力するクロックを選択することである。換言すれば、主制御部５１は、印字エリアを設定するためのクロックを、ビーム光ａ〜ｄごとに遅延クロックＤ１〜Ｄ１０の中から自由に選択することが可能である。
【０１２８】
次に、画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）１１９ａ〜１１９ｄについて説明する。主制御部５１は、印字エリア設定信号を用いて、１クロック単位（１画素単位）で各ビーム光ａ〜ｄごとに印字エリアを設定する。すなわち、画像転送クロックの出力タイミングと出力数を設定することが可能である。通常の画像形成時には、先に説明したように、各ビーム光ａ〜ｄの発光エリアが感光体ドラム１５上の所定の位置になるよう設定する。ここでいう所定の位置は、使用される紙サイズや綴代設定などによって変化する。
【０１２９】
さて、このようにして得られた画像転送クロック（印字エリア信号）は、画像データＩ／Ｆ５６へと送られ、各ビーム光ａ〜ｄに対応した画像データ（レーザ変調信号）が、この画像転送クロック（印字エリア信号）に同期して出力される。レーザドライバ３２ａ〜３２ｄは、この画像データ（レーザ変調信号）によってレーザ発振器３１ａ〜３１ｄを変調する。
【０１３０】
このようにして、主制御部５１は、画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）１１９ａ〜１１９ｄに対して、それぞれ印字エリア設定信号により印字エリアを１クロック単位（１画素単位）で設定することが可能であり、さらに、各遅延クロックセレクタ１１８ａ〜１１８ｄに対する遅延クロック選択信号により、各ビーム光ａ〜ｄに対して独立に、１／１０クロック単位（１／１０画素単位）で印字エリアが設定できる。
【０１３１】
次に、主制御部５１が１クロック単位（１画素単位）、および、１／１０クロック単位（１／１０画素単位）で印字エリアを設定するための各ビーム光ａ〜ｄについての主走査方向ビーム位置情報の取得方法の原理について、図１０を参照して説明する。
【０１３２】
図１０は、先に説明した画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）１１９ａに通常の画像形成時に比べ非常に小さな値を設定した場合を示している。図に示すように、たとえば、主制御部５１がビーム光ａに対し、遅延クロックＤ１を選択し、印字エリアを「１〜５」に設定し、画像データＩ／Ｆ５６に対し、テスト印字指令として、ベタ黒（印字エリア内でレーザ発光）を指示すると、ビーム光ａは印字エリア「１〜５」の部分を露光する。
【０１３３】
このように、印字エリアの設定が小さい値であると、ビーム光は感光体ドラム１５の領域に達せず、ビーム光検知装置３８上を露光することになる。このような状態で、センサパターンＳ１の下流側に位置するセンサパターンＳ２の出力をモニタすれば、主制御部５１は、どれくらいの印字エリアを設定した場合にセンサパターンＳ２が応答するかを知ることができる。図１０の例では、印字エリアを「６〜１０」に設定すると、センサパターンＳ２が応答し始めることが分かる。
【０１３４】
このようにして、主制御部５１は、ビーム光ａのセンサパターンＳ１の出力に対する相対的な位置関係を１クロック（１画素）きざみで検知することが可能である。
【０１３５】
次に、１クロック（１画素）以下の単位で、ビーム光ａのセンサパターンＳ１の出力に対する相対的な位置関係を検知する方法について、図１１を参照して説明する。図１０で説明したように、ビーム光ａは遅延クロックＤ１を選択した場合、印字エリアを「６〜１０」に設定すると、センサパターンＳ２が応答した。そこで、主制御部５１は、印字エリアの設定を「５〜９」に減らし、遅延クロックの選択を変更する。
【０１３６】
図１１に示すように、遅延クロックの選択をＤ１→Ｄ２→Ｄ３と変更するにしたがって、印字エリアは１／１０クロック（１／１０画素）単位で右へ移動する。本例では、遅延クロックＤ５を選択したときに、センサパターンＳ２が応答し始める。
【０１３７】
したがって、主制御部５１は、ビーム光ａがセンサパターンＳ１の出力を基準にして、印字エリアを５画素分と設定した場合、エリア「５〜９」の設定で、遅延クロックＤ５を選択すると印字エリアの右端がセンサパターンＳ２を露光するということが検知できる。
【０１３８】
なお、先頭のビーム光との位置関係によっては、印字エリアによってセンサパターンＳ１が再度露光され、２つ目のパルスが出力されるという不具合が生じる可能性があるが、最初のパルス出力のみを有効とする回路を設けることで、この問題を避けることができる（ここでは詳細を説明しない）。
【０１３９】
このような検知動作をビーム光ｂ，ｃ，ｄについても行なえば、それぞれのビーム光が先頭ビーム光によるセンサパターンＳ１の出力に対して、どのような位置関係にあるかがわる。主制御部５１は、実際の印字動作に際し、この位置関係を基にそれぞれのビーム光ａ〜ｄに対する遅延クロックの選択と印字エリアの設定を行なえば、１／１０クロック（１／１０画素）の精度で印字エリアを合わせることができる。
【０１４０】
なお、主制御部５１は、このようにして得た各ビーム光ａ〜ｄに関する情報をメモリ５２に記憶しておく。メモリ５２に、これらの情報を記憶しておくことで、例えば、装置の電源が落とされた場合でも、電源再投入後は、瞬時にもとの状態に復帰させることが可能になる。
【０１４１】
また、改めて主走査方向の印字エリア設定を行なう場合でも、メモリ５２にこれらの情報を記憶しておけば、微妙な調整のみで済ませることが可能で、制御に余分な時間を使わなくてもよいという利点がある。
【０１４２】
次に、ビーム光検知装置出力処理回路４０における主走査方向ビーム光位置検知回路４０ａの動作について説明する。
【０１４３】
先に説明したように、主制御部５１は、各ビーム光ａ〜ｄに対する遅延クロックの選択変更や印字エリアの変更を行ないながら、センサパターンＳ２の出力をモニタすることで、主走査方向のビーム光位置を検出することが可能となる訳であるが、ここでは、センサパターンＳ２の出力をどのように主制御部５１に取り込むかを説明する。
【０１４４】
図１２は、センサパターンＳ２をビーム光ａ〜ｄが全く露光していない場合の動作を示すタイミングチャートである。センサパターンＳ１は、先に説明したように、サンプルタイマ１２０によって各レーザ発振器３１ａ〜３１ｄが強制的に発光するので、必ず１走査に１回、先頭のビーム光がセンサパターンＳ１を露光することによって、パルス状の信号を出力する。
【０１４５】
第１のカウンタ１１１は、センサパターンＳ１からのパルス信号をカウントするカウンタであって、たとえば、「０〜７」をエンドレスでカウントし、カウント値「７」の後半には、図に示すようにキャリ信号を出力する。第２のカウンタは、センサパターンＳ２の出力をカウントするカウンタである。
【０１４６】
第２のカウンタ１１２は、先に説明した第１のカウンタ１１１のキャリ信号を遅延した信号によって、クリア（リセット）される。したがって、第２のカウンタ１１２は、８走査ごとにカウント値は「０」になる。
【０１４７】
ラッチ回路１１３は、第２のカウンタ１１２の出力値をラッチ（保持）するものである。ラッチ回路１１３のラッチタイミングは、第１のカウンタ１１１のキャリ信号の前縁である。したがって、ラッチ回路１１３は、第２のカウンタ１１２がリセットされる前の値を保持することができる。
【０１４８】
ラッチ回路１１３にラッチされる値の更新は、第１のカウンタ１１１が次のキャリ信号を出力するときに行なわれ、ラッチ回路１１３には、常に直前（最新）の第２のカウンタ１１２のカウント値が保持されることになる。主制御部５１は、このラッチ回路１１３に保持されている値（主走査方向ビーム位置情報）を読むことで、最新の情報を得ることができる。
【０１４９】
さて、図１２の場合は、センサパターンＳ２が全くビーム光を検知しないので、第２のカウンタ１１２の値は常に「０」となり、ラッチ回路１１３に保持される値も「０」である。したがって、主制御部５１は、センサパターンＳ２がビーム光を検出していないということを、このラッチされている「０」という値で知ることができる。
【０１５０】
図１３は、センサパターンＳ２がビーム光を常に検出している場合の動作を示すタイミングチャートである。この図は、センサパターンＳ２がビーム光を常に検出している場合の動作を示すタイミングチャートである。
【０１５１】
図１３に示すように、センサパターンＳ２の出力をカウントする第２のカウンタ１１２は、センサパターンＳ２の出力によって「０〜８」までをカウントしている。この動作を簡単に説明すると、カウンタのキャリ出力遅延信号によって、第２のカウンタ１１２は０クリア（リセット）されるが、すぐにセンサパターンＳ２の出力が入力され、カウント値は「１」となる。
【０１５２】
その後、１走査ごとにセンサパターンＳ２の出力によってカウントアップし、８走査目にはカウント値は「８」となり、第１のカウンタ１１１がキャリ信号を出すタイミングで、ラッチに値８が保持されることになる。ラッチ回路１１３に値「」８が保持された後、第２のカウンタ１１２は再び０クリア（リセット）され、「１」からカウントを始める。
【０１５３】
このようにして、センサパターンＳ２が常にビーム光を検出している状態では、ラッチ回路１１３に保持される値は「８」となる。したがって、主制御部５１は、ラッチ回路１１３の値が「８」である場合には、センサパターンＳ２が常にビーム光を検出している状態であるという判断ができる。
【０１５４】
図１４は、センサパターンＳ２がビーム光を検出したりしなかったり、微妙な場合のタイミングチャートである。センサパターンＳ２は、ビーム光を検出したりしなかったりであるので、第２のカウンタ１１２のカウント値はある走査では増加し、ある走査では増加しない。この例の場合は、１走査おきにセンサパターンＳ２が信号を出力しているので、ラッチ回路１１３に保持される値は「４」となる。したがって、主制御部５１は、ラッチ回路１１３に保持されている値「４」を読取ることで、印字エリアのエッジとセンサパターンＳ２の信号が微妙な位置関係にあるということが判断できる。
【０１５５】
このようにして、複数回のセンサパターンＳ２の出力をカウントすることのメリットは、
１）上記のように印字エリアとセンサパターンＳ２の微妙な位置関係が把握できる。
【０１５６】
２）主制御部５１は、８走査単位で情報を読取ればよく、１走査ごとに読む場合に比べ負荷が軽い。
【０１５７】
などの点があげられる。
【０１５８】
また、情報の取込み単位としては、ポリゴンミラー面ごとの面精度などを考慮し、ポリゴンミラー面数の複数倍とするのが好ましい。本例の場合、ポリゴンミラー面数が「８」であるので、第１のカウンタ１１１が８走査ごとにキャリ信号を出力するような構成とした。
【０１５９】
次に、ビーム光パワーと印字エリア設定精度との関係について説明する。
【０１６０】
図１５は、同じ遅延クロックを選択し、印字エリアの設定クロック数も同じ場合で、ビーム光パワーが異なった場合の露光エリアを模擬的に表わしたものである。この図は、ビーム光パワーは、Ａの場合が最も強い状態を表わしており、以下、Ｂ，Ｃの順でビーム光パワーは弱くなっている。
【０１６１】
図に示すように、あるエネルギ以上で露光される領域を考えると、ビーム光パワーが強いほど、その領域は大きくなる。ここで、センサパターンＳ２の応答について考えてみると、同じ印字エリア設定の場合であっても、センサパターンＳ２の応答に違いが出てくることがわかる。
【０１６２】
図に示したように、ちょうどビーム光の露光エリアのエッジがセンサパターンＳ２のエッジと同じような位置にあるときは、ビーム光パワーによって、センサパターンＳ２が応答する場合としない場合にわかれる。図の例では、ビーム光パワーがＡとＢの場合は、閾値レベルＴＨにセンサパターンＳ２の出力ａ，ｂが達し、前述した第２のカウンタ１１２はこれをカウントするが、ビーム光パワーがＣの場合には、センサパターンＳ２の出力ｃが閾値レベルＴＨに達せず、第２のカウンタ１１２はこの出力をカウントできない。
【０１６３】
したがって、複数のビーム光の印字エリアを精度よく揃えるためには、印字エリアの制御を行なう前に、各ビーム光同志のパワーを同じにしておかなければならない。
【０１６４】
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。
【０１６５】
図１６は、図３のビーム光検知装置３８を用いたときのビーム光の通過位置制御を説明するための図であり、図６のブロック図のうちのビーム光通過位置制御に着目し、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。
【０１６６】
先に説明したように、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ１，Ｓ２からは、ビーム光が通過したことを示すパルス状の信号が出力される。また、複数のセンサパターンＳＡ〜ＳＧからは、ビーム光の通過位置に応じてそれぞれ独立した信号が出力される。
【０１６７】
この複数のセンサパターンＳＡ〜ＳＧのうち、センサパターンＳＡ，ＳＧの各出力信号は、増幅器６１，６２（以後、増幅器Ａ，Ｇと言うこともある）にそれぞれ入力される。なお、増幅器６１，６２の各増幅率は、ＣＰＵからなる主制御部５１によって設定されるようになっている。
【０１６８】
また、先に説明したように、ガルバノミラー３３ａ〜３３ｄを制御して、ビーム光の通過位置をセンサパターンＳＡあるいはＳＧ上とし、センサパターンＳＡあるいはＳＧの出力をモニタすることで、感光体ドラム１５上での相対的なビーム光パワーを検知するようになっている。
【０１６９】
さらに、複数のセンサパターンＳＡ〜ＳＧのうち、センサパターンＳＢ〜ＳＦの各出力信号は、センサパターンＳＢ〜ＳＦのうち隣り合う出力信号の差を増幅する差動増幅器６３〜６６（以後、差動増幅器Ｂ−Ｃ，Ｃ−Ｄ，Ｄ−Ｅ，Ｅ−Ｆと言うこともある）にそれぞれ入力される。ここに、差動増幅器６３は、センサパターンＳＢ，ＳＣの各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６４は、センサパターンＳＣ，ＳＤの各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６５は、センサパターンＳＤ，ＳＥの各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６６は、センサパターンＳＥ，ＳＦの各出力信号の差を増幅する。
【０１７０】
増幅器６１〜６６の各出力信号は、それぞれ選択回路（アナログスイッチ）４１に入力される。選択回路４１は、主制御部（ＣＰＵ）５１からのセンサ選択信号により、積分器４２へ入力する信号を選択する。選択回路４１にて選択された増幅器の出力信号は、積分器４２に入力されて積分される。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
ここに、増幅器６１〜６６、選択回路４１、積分器４２、および、Ａ／Ｄ変換器４３は、ビーム光検知装置出力処理回路４０を構成している。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
ガルバノミラー駆動回路３９ａ〜３９ｄには、図８に示したように、この演算結果のデータを保持するためのラッチ４４ａ〜４４ｄが設けられており、主制御部５１が一旦データを書込むと、次にデータを更新するまでは、その値を保持するようになっている。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
したがって、ビーム光のパワーを検知する際には、ビーム光の通過位置をセンサパターンＳＡあるいはＳＧ上に移動させ、それに対応したセンサパターンからの出力信号が主制御部５１に入力されるように、選択回路４１を切換える必要がある。
【０１８３】
また、ビーム光がどこを通過しているか分からない状態においては、選択回路４１を順次切換え、センサパターンＳＡ〜ＳＧの全てのセンサパターンからの出力信号を主制御部５１に入力して、ビーム光の通過位置を判定する必要がある。
【０１８４】
しかし、一旦、どのあたりをビーム光が通過しているかが認識できると、ガルバノミラー３３ａ〜３４ｄを極端に動かさない限り、ビーム光の通過する位置はほぼ予想でき、常に全てのセンサパターンの出力信号を主制御部５１に入力する必要はない。なお、詳細な処理に関しては後で説明する。
【０１８５】
以下、図１７を用いて、図１６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。
【０１８６】
図１７（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１７（ｂ）は、ビーム光が図１７（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１７（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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
図１７（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。
【０１８９】
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１７（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１７（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。
【０１９０】
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１７（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。
【０１９１】
ここで、注意を要するのは、差動増幅器６３のオフセットである。ここで、オフセットとは、たとえば、差動増幅器６３に等しい値が入力された場合にも、プラスかマイナスかどちらかに出力がシフトしてしまう現象である。このような現象は、多かれ少なかれ、どのような差動増幅器にも存在する。本例の場合、このオフセットはビーム光通過位置検知誤差として表われ、正しいビーム光通過位置制御の妨げとなる。したがって、何らかの方法で、このオフセットを除去する必要がある（詳細は後述する）。以下、このオフセットについては無視して説明する。
【０１９２】
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１７（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。
【０１９３】
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１７（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。
【０１９４】
図１７（ｂ）の場合の回路動作
基本的な動作は図１７（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。
【０１９５】
さて、積分器４２は、図１７（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。
【０１９６】
この積分結果を、図１７（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。
【０１９７】
図１７（ｃ）の場合の回路動作
基本的な動作は図１７（ａ）、図１７（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。
【０１９８】
図１７（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１７（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。
【０１９９】
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１７（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。
【０２００】
このような差動増幅器６３の出力が入力される積分器４２の出力は、ビーム光が入射した直後からマイナス側に大きくなって行く。そして、差動増幅器６３の出力がほぼ「０」になる地点までマイナスの値は大きくなる。その後、差動増幅器６３の出力がプラス側に転じると、徐々にマイナスの値は小さくなり、ビームが通過し終わる地点では、ほぼ「０」になる。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
次に、図１８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。
【０２０４】
図１８のグラフの縦軸は、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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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１８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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
なお、感光体ドラム１５上でのビーム光のパワーを検知する場合には、図１８のエリアＡあるいはＧにおける増幅器６１あるいは６２の出力を用いる。図１８のグラフにおいては、ビーム光がセンサパターンＳＡあるいはＳＧ上を通過しているときのＡ／Ｄ変換器４３の出力は７ＦＦＨとなっているが、ビーム光のパワーを検知する際には、先に説明したように、増幅器６１あるいは６２に対する増幅率の設定を低くすることにより、光パワーの検知が可能となる。すなわち、ビーム光のパワーの強弱によってＡ／Ｄ変換器４３の出力値が変化する。
【０２１４】
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。
【０２１５】
次に、ガルバノミラー３３の制御特性について説明する。
【０２１６】
図１９、図２０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１６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。
【０２１７】
図１９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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
図２０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２０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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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２１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。
【０２２２】
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（Ｓ３１１，Ｓ３１２）。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（Ｓ３１３）。
【０２２３】
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（Ｓ３１４）。次に、ビーム光通過位置制御ルーチンを実行する（Ｓ３１５）。
【０２２４】
次に、主走査方向ビーム光位置制御ルーチンを実行する（Ｓ３１６）。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（Ｓ３１７）。
【０２２５】
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（Ｓ３１８）。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（Ｓ３１９）、複写指令待ち状態となる（Ｓ３２０）。
【０２２６】
複写指令待ちの状態（Ｓ３２０）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（Ｓ３２１）、自動的にビーム光パワー制御ルーチンを実行し（Ｓ３２２）、さらに、自動的にオフセット補正ルーチンを実行し（Ｓ３２３）、その後、再びビーム光通過位置制御ルーチンおよび主走査方向ビーム光位置制御ルーチンを実行する（Ｓ３２４，Ｓ３２５）。これが終了すると、ステップＳ３２２０に戻り、再び複写指令待ち状態になる。
【０２２７】
複写指令待ちの状態（Ｓ３２０）で、コントロールパネル５３から複写指令を受信すると、解像度変更の指令があるか否かをチェックする（Ｓ３２６）。このチェックの結果、解像度変更の指令がある場合は、ポリゴンモータ３６の回転数を指令された解像度に適した値に切換える（Ｓ３２７）。
【０２２８】
次に、水晶発振器１１４ａ〜１１４ｄも解像度に適したものを選択する（Ｓ３２８）。さらに、ビーム光パワー制御ルーチンを実行し（Ｓ３２９）、その後、オフセット補正ルーチンを実行し（Ｓ３３０）、その後、ビーム光通過位置制御ルーチンを実行し（Ｓ３３１）、その後、主走査方向ビーム光位置制御ルーチンを実行し（Ｓ３３２）、複写動作を実行する（Ｓ３３３）。
【０２２９】
一方、ステップＳ３２６のチェックの結果、解像度変更の指令がない場合は、ポリゴンモータ３６の回転数、水晶発振器の変更などはないので、ビーム光パワー制御ルーチンを実行し（Ｓ３２９）、オフセット補正ルーチンを実行し（Ｓ３３０）、ビーム光通過位置制御ルーチンを実行し（Ｓ３３１）、主走査方向ビーム光位置制御ルーチンを実行し（Ｓ３３２）、複写動作を実行する（Ｓ３３３）。
【０２３０】
そして、複写動作が終了すると、ステップＳ３２０に戻り、前記動作を繰り返す。
【０２３１】
このようにして、複写動作の合間にも、ビーム光パワー制御ルーチン、ビーム光通過位置制御ルーチン、主走査方向ビーム光位置制御ルーチンをそれぞれ実行し、多量の連続複写に対しても常に最適な状態で画像を形成するものである。
【０２３２】
次に、図２１のステップＳ３１５，Ｓ３２４，Ｓ３３１におけるビーム光通過位置制御ルーチンの概略動作について、図２２に示すフローチャートを用いて説明する。
【０２３３】
まず、主制御部５１は、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）。
【０２３４】
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。
【０２３５】
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）。
【０２３６】
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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
図２２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。
【０２４１】
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。
【０２４２】
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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
図２３、図２４は、図２２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１８のようになるので、図１８も参照して説明する。
【０２４５】
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。
【０２４６】
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）。
【０２４７】
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。
【０２４８】
主制御部５１は、まず、このようにして得た増幅器６１（Ａ）の出力（Ａ／Ｄ変換値）を、メモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値１００Ｈと比較することにより、増幅器６１の出力が判定基準値１００Ｈよりもも大きいか否かを判定する（Ｓ３３）。
【０２４９】
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１８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）。
【０２５０】
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。
【０２５１】
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。
【０２５２】
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）。
【０２５３】
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１８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。
【０２５４】
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。
【０２５５】
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）。
【０２５６】
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１８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。
【０２５７】
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。
【０２５８】
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）。
【０２５９】
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１８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。
【０２６０】
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。
【０２６１】
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）。
【０２６２】
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１８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。
【０２６３】
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。
【０２６４】
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）。
【０２６５】
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１８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。
【０２６６】
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。
【０２６７】
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）。
【０２６８】
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１８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わしている。
【０２６９】
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。
【０２７０】
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）。
【０２７１】
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１８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。
【０２７２】
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。
【０２７３】
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）。
【０２７４】
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１８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。
【０２７５】
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。
【０２７６】
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）。
【０２７７】
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）。
【０２７８】
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。
【０２７９】
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）。
【０２８０】
なお、既に図２２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。
【０２８１】
以上の説明はビーム光ａに対しての制御であるが、ビーム光ｂ，ｃ，ｄに対しての制御も、基本的にはビーム光ａの場合と同様で、それぞれのレーザ発振器３１ｂ〜３１ｄを強制発光させた上で、増幅器６１，６２並びに差動増幅器６３〜６６の出力を判定し、理想の制御ポイントに対して±１μｍの範囲内を通過している場合には、それぞれのガルバノミラー３３ｂ〜３３ｄの制御終了フラグＢ〜Ｄを立てる。また、この範囲を通過していない場合には、それぞれのビーム光ｂ〜ｄがどのエリアを通過しているのかを判定した上で、その通過エリアに応じた制御をガルバノミラー３３ｂ〜３３ｄに対して行ない、その制御値をメモリ５２に書込む。
【０２８２】
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。
【０２８３】
図２５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。
【０２８４】
図２５のグラフにおいて、曲線Ｂは、図１８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。
【０２８５】
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。
【０２８６】
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。
【０２８７】
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。
【０２８８】
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。
【０２８９】
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２５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２５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。
【０２９０】
次に、複数（たとえば、２種類）の解像度に対応したビーム光検知装置３８について説明する。
【０２９１】
図２６は、２種類の解像度に対応したビーム光検知装置３８の構成とビーム光の走査方向の関係を模式的に示しており、図３のビーム光検知装置３８との相違点は、ビーム光の通過位置を検知するセンサパターンＳＢ〜ＳＦが、２種類の解像度にそれぞれ対応して設けられているとともに、ビーム光のパワーを検知するためのセンサパターンＳＨ（後で詳細を説明する）が設けられている点にあり、その他は図３のビーム光検知装置３８と同様であるので、説明は省略する。
【０２９２】
すなわち、センサパターンＳＢ１〜ＳＦ１は、第１の解像度（たとえば、６００ｄｐｉ）用のビーム光通過位置検知センサパターンで、図２７に示すように、これらは同一の形状（面積も同一）で、およそ４２．３μｍ（２５．４ｍｍ÷６００）間隔で配設されていて、ビーム光ａ〜ｄがそれぞれ隣接するセンサパターンの中間（ギャップＧ）を通過するように通過位置を制御することによって、４２．３μｍの間隔で走査されるようになっている。
【０２９３】
すなわち、
・ビーム光ａ：センサパターンＳＢ１とＳＣ１との中間に制御する
・ビーム光ｂ：センサパターンＳＣ１とＳＤ１との中間に制御する
・ビーム光ｃ：センサパターンＳＤ１とＳＥ１との中間に制御する
・ビーム光ｄ：センサパターンＳＥ１とＳＦ１との中間に制御する
なお、ビーム光の通過位置制御については既に説明済みであるため、ここでは省略する。
【０２９４】
また、センサパターンＳＢ２〜ＳＦ２は、第２の解像度（たとえば、４００ｄｐｉ）用のビーム光通過位置検知センサパターンで、図２７に示すように、これらは同一の形状（面積も同一）で、およそ６３．５μｍ（２５．４ｍｍ÷４００）間隔で配置されていて、ビーム光ａ〜ｄがそれぞれ隣接するセンサパターンの中間（ギャップＧ）を通過するように通過位置を制御することによって、６３．５μｍの間隔で走査されるようになっている。
【０２９５】
すなわち、
・ビーム光ａ：センサパターンＳＢ２とＳＣ２との中間に制御する
・ビーム光ｂ：センサパターンＳＣ２とＳＤ２との中間に制御する
・ビーム光ｃ：センサパターンＳＤ２とＳＥ２との中間に制御する
・ビーム光ｄ：センサパターンＳＥ２とＳＦ２との中間に制御する
なお、ビーム光の通過位置制御の基本動作は、６００ｄｐｉの場合と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０２９６】
図２８は、本例のビーム光検知装置３８がビーム光の走査方向に対して傾いて取付けられた場合のセンサパターンＳＢ１〜ＳＦ１，ＳＢ２〜ＳＦ２とビーム光ａ〜ｄの走査位置の関係を示したもので、図２８（ａ）は第１の解像度（６００ｄｐｉ）の場合、図２８（ｂ）は第２の解像度（４００ｄｐｉ）の場合である。なお、図では、ビーム光検知装置３８に対してビーム光ａ〜ｄの走査方向が傾いているように表現している。
【０２９７】
たとえば、センサパターンとビーム光との相対的な傾きが５度の場合を想定すると、ビーム光ａとビーム光ｄとの間隔は、第１の解像度の場合は下記表１のようになり、約０．５μｍ間隔が狭まるにすぎない。また、第２の解像度の場合は下記表２のようになり、約０．７μｍ間隔が狭まるに過ぎない。
【０２９８】
【表１】

【０２９９】
【表２】

【０３００】
図２９は、図２６のビーム光検知装置３８を用いたときのビーム光の通過位置制御を説明するための図であり、図８との相違点は、ビーム光検知装置出力処理回路４０の構成において、センサパターンＳＢ１〜ＳＦ１，ＳＢ２〜ＳＦ２に対応して差動増幅器が設けられている点、および、センサ選択信号に解像度切換信号が追加された点にあり、その他の構成は基本的に図８と同様であるので、説明は省略する。
【０３０１】
すなわち、差動増幅器６３１は、センサパターンＳＢ１，ＳＣ１の各出力信号 の差を増幅し、差動増幅器６４１は、センサパターンＳＣ１，ＳＤ１の各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６５１は、センサパターンＳＤ１，ＳＥ１の各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６６１は、センサパターンＳＥ１，ＳＦ１の各出力信号の差を増幅する。また、差動増幅器６３２は、センサパターンＳＢ２，Ｓ Ｃ２の各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６４２は、センサパターンＳＣ２，ＳＤ２の各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６５２は、センサパターンＳＤ２，ＳＥ２の各出力信号の差を増幅し、差動増幅器６６２は、センサパターンＳＥ２，ＳＦ２の各出力信号の差を増幅する。
【０３０２】
増幅器６３１〜６６１，６３２〜６６２の各出力信号は、それぞれ選択回路（アナログスイッチ）４１に入力される。選択回路４１は、主制御部（ＣＰＵ）５１からのセンサ選択信号により、積分器４２へ入力する信号を選択する。
【０３０３】
すなわち、第１の解像度（６００ｄｐｉ）でビーム光の通過位置制御を行なう場合は、選択回路４１によって下記の差動増幅器を選択し、それに対応するビーム光の通過位置制御を行なう。
【０３０４】
・差動増幅器６３１：ビーム光ａ
・差動増幅器６４１：ビーム光ｂ
・差動増幅器６５１：ビーム光ｃ
・差動増幅器６６１：ビーム光ｄ
同様に、第２の解像度（４００ｄｐｉ）でビーム光の通過位置制御を行なう場合は、選択回路４１によって下記の差動増幅器を選択し、それに対応するビーム光の通過位置制御を行なう。
【０３０５】
・差動増幅器６３２：ビーム光ａ
・差動増幅器６４２：ビーム光ｂ
・差動増幅器６５２：ビーム光ｃ
・差動増幅器６６２：ビーム光ｄ
次に、図２１のステップＳ３１３，Ｓ３２２，Ｓ３２９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３０、図３１に示すフローチャートを用いて説明する。
【０３０６】
まず、主制御部５１は、増幅器６１（Ａ）の増幅率を所定の値に設定する（Ｓ２３１）。ここでの所定の値とは、各ビーム光がセンサパターンＳＡ上を通過した際に、増幅器６１（Ａ）の出力を積分器４２で積分し、Ａ／Ｄ変換器４３でＡ／Ｄ変換した場合、その値が飽和せず、ビーム光のパワーに比例して変化するような増幅率の値である。
【０３０７】
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。
【０３０８】
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。
【０３０９】
次に、主制御部５１は、ビーム光ａがセンサパターンＳＡ上を通過するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ２３４）。ここで、ビーム光ａは、センサパターンＳＡからはみ出さない程度に、充分にセンサパターンＳＡの中央部を通過することが必要である。もし、センサパターンＳＡからはみ出しているような場合は、検知するパワーの値が小さくなってしまう。
【０３１０】
しかし、ビーム光のパワー制御に用いるセンサパターンＳＡ（あるいは、ＳＧ）は、先に（図３で）説明したように、充分な大きさ（副走査方向に９００μｍ近くの大きさ）を持っており、通常このような問題は起こりえない。
【０３１１】
さて、このようにして、ビーム光ａがセンサパターンＳＡ上を通過するようになると、Ａ／Ｄ変換器４３からは、ビーム光ａのパワーに比例した値が主制御部５１に入力されることになる。主制御部５１は、この値（理想的にはポリゴンミラー３５の面数の整数倍回の平均値）を、ビーム光ａの感光体ドラム１５上での光パワーＰａとしてメモリ５２に記憶し（Ｓ２３５）、レーザ発振器３１ａをオフにする（Ｓ２３６）。
【０３１２】
次に、主制御部５１は、レーザ発振器３１ｂを強制的に発光させ（Ｓ２３７）、ビーム光ｂを、ビーム光ａの場合と同様にして、ガルバノミラー３３ｂを制御することによって、センサパターンＳＡ上を通過させる（Ｓ２３８）。
【０３１３】
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。
【０３１４】
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。
【０３１５】
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）。
【０３１６】
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）。
【０３１７】
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。
【０３１８】
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。
【０３１９】
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。
【０３２０】
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。
【０３２１】
また、上記の説明において、各ビーム光の通過位置をセンサパターンＳＡ（あるいはＳＧ）上に移動する方法については特に説明しなかったが、これは、図１９、図２０で説明したように、ガルバノミラーのおおよその特性がつかめており、先に説明したように、センサパターンＳＡ（あるいはＳＧ）が副走査方向に９００μｍ近くの大きさを持っており、この中心付近にビーム光の通過位置を持ってくることは容易であるからである。
【０３２２】
ただし、念のため、ビーム光の通過位置を定めた後、２０〜３０μｍ通過位置を変化させても、センサパターンからの出力値がビーム光のパワーに対応した値から変化しないことで確認することが可能である。
【０３２３】
次に、図２１のステップＳ３１３，Ｓ３２２，Ｓ３２９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３２、図３３に示すフローチャートを用いて説明する。
【０３２４】
ビーム光パワー制御ルーチンの第２の例の前述した第１の例と異なる点は、ビーム光のパワーを制御するときの基準の取り方の違いであり、その他は第１の例と同じである。第１の例では、ビーム光パワーの制御基準を、ビーム光ａとしていた。したがって、結果として、各ビーム光間の相対的な光パワーを一致させることになっていた。これに対し、第２の例では、あらかじめ決めておいた基準値Ｐｒｅｆを基準に各ビーム光のパワー制御を行なっている。したがって、あらかじめセンサパターンＳＡ（あるいはＳＧ）の感度補正を行なっておけば、絶対的な基準を基に各ビーム光のパワーを制御することができる。
【０３２５】
たとえば、所定の走査速度で１００μＷ相当の光パワーを持つビーム光がセンサパターンＳＡ上を通過した際に、増幅器６１（Ａ）から出力される値が１００Ｈ、２００μＷ相当の光パワーを持つビーム光に対しては２００Ｈ、３００μＷ相当の光パワーを持つビーム光に対しては３００Ｈ、というような値を出すように、あらかじめ調整（校正）されていれば、このセンサパターンＳＡを一種の測定器として用いることができる。このような構成にしておけば、機体間のばらつきもなく、像面上でのビーム光パワーの制御が可能となる。
【０３２６】
次に、図２１のステップＳ３１６，Ｓ３２５，Ｓ３３２における主走査方向ビーム光位置制御ルーチンについて、図３４に示すフローチャートを用いて説明する。
【０３２７】
まず、主制御部５１は、ビーム光ａの主走査方向ビーム光位置情報を取得する（Ｓ３４１）。ここで、主走査方向ビーム光位置情報というのは、先に説明したろように、ビーム光検知装置３８のパターンＳ２がちょうど露光エリア（印字エリア）のエッジとなるような、画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）１１９ａ〜１１９ｄへの設定値と遅延クロックセレクタに対する選択情報を得るということである。この情報の取得方法については後で詳細に説明する。
【０３２８】
同様にして、ビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄに対しても主走査方向ビーム光位置情報を取得する（Ｓ３４２〜Ｓ３４４）。
【０３２９】
さて、このようにして各ビーム光ａ〜ｄの主走査方向ビーム光位置情報を得た後、主制御部５１は、実際の画像形成（複写、プリント）に必要な印字エリアの設定を行なう（Ｓ３４５）。実際の画像形成（複写、プリント）に必要な印字エリアの設定は、上記各ビーム光ａ〜ｄの主走査方向ビーム光位置情報と画像形成（複写、プリント）に用いる紙サイズ、綴じ代設定などに応じて設定される。
【０３３０】
たとえば、ビーム光ａ〜ｄの主走査方向ビーム光位置情報として、下記表３に示すような情報が得られたとする。
【０３３１】
【表３】

【０３３２】
実際の画像形成に用いる紙サイズを例えばＡ４横方向とし、綴じ代などの設定がないとすると、６００ｄｐｉの解像度の場合、印字エリアは７０１５（≒２９７×６００÷２５．４）画素分となる。
【０３３３】
ここで、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２と、上記実際の印字エリアの左端との距離が１００画素分あるとすれば、それぞれのビーム光に対する印字エリアの設定は、下記表４に示すように設定すればよい。
【０３３４】
【表４】

【０３３５】
このようにして設定した上で、各ビーム光ａ〜ｄに対する遅延クロックを、ビーム光ａに対してはＤ５、ビーム光ｂに対してはＤ８、ビーム光ｃに対してはＤ２、ビーム光ｄに対してはＤ７を選択すれば、各ビーム光ａ〜ｄの印字エリアは、画像形成に用いる用紙上でも１／１０画素の精度で一致することになる。
【０３３６】
図３５、図３６、図３７は、図３４のステップＳ３４１におけるビーム光ａの主走査方向ビーム光位置情報を取得するためのルーチンを説明するためのフローチャートである。ここではビーム光ａについて説明するが、ビーム光ｂ〜ｄについても同様である。
【０３３７】
まず、主制御部５１は、ビーム光ａの情報を得るための準備として、他のビーム光に対する画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）１１９ｂ〜１１９ｄに、たとえば、印字開始「７４００」、印字終了「７４０１」を設定する（Ｓ３５１）。このステップＳ３５１は、ビーム光ａ以外による印字（露光）エリアを、ビーム光検知装置３８上から遠ざけ、かつ、感光体ドラム１５も露光しない場所に移すためのステップである。このステップＳ３５１は、ビーム光ａ〜ｄ同志の干渉を避けるのに必要なステップである。
【０３３８】
すなわち、本ステップＳ３５１の場合、ビーム光ｂ〜ｄの印字（露光）エリアを「７４００〜７４０１」とすることにより、ビーム光ｂ〜ｄが、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２を露光することはない。したがって、ビーム光ａだけに関する正確な情報が取得可能となる。
【０３３９】
次に、主制御部５１は、初期設定として、遅延クロックセレクタ１１８ａで遅延クロックＤ１が画像形成に用いられるように設定する（Ｓ３５２）。次に、主制御部５１は、画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）１１９ａに印字開始位置として「１」、印字終了位置として「５」を設定する（Ｓ３５３）。
【０３４０】
次に、主制御部５１は、画像データＩ／Ｆ５６にベタ黒テストデータをセットし、ベタ黒テストデータによってレーザ発振器３１ａを発光させ、第１のカウンタ１１１に対するリセット信号を解除する（Ｓ３５４）。これにより、第１のカウンタ１１１は動作を開始する。先にも説明したように、この操作により、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ１を基準として、ビーム光ａの印字エリア１〜５（５ドット分のエリア）が露光されることになる。
【０３４１】
次に、主制御部５１は、第１のカウンタ１１１からの割込み信号（キャリ）によりラッチ回路１１３に保持されているデータを取込み（Ｓ３５５）、その値が「８」であるか否かを判定する（チェック１、Ｓ３５６）。
【０３４２】
この判定の結果、取込んだデータが「８」でない場合には、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２が露光されていない状態であるので、画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）１１９ａの設定値（印字開始と終了）に「１」を加え、印字エリア（露光エリア）を１画素分シフトさせた後、第１のカウンタ１１１のリセットを解除し（Ｓ３５７）、再度、第１のカウンタ１１１からの割込み信号を待つ。
【０３４３】
一方、ステップＳ３５６の判定の結果、取込んだデータが「８」の場合には、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２が露光されているという状態を示すものであるが、さらに、画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）１１９ａの設定値（印字開始と終了）に「１」を加え、印字エリア（露光エリア）を１画素分シフトさせた後、第１のカウンタ１１１のリセットを解除する（Ｓ３５８）。
【０３４４】
次に、主制御部５１は、第１のカウンタ１１１からの割込み信号（キャリ）によりラッチ回路１１３に保持されているデータを取込み（Ｓ３５９）、その値が「８」であるか否かを判定する（チェック２、Ｓ３６０）。
【０３４５】
この判定の結果、取込んだデータが「８」でない場合には、先の処理と同様に、画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）１１９ａの設定値（印字開始と終了）に「１」を加え、さらに、印字エリア（露光エリア）を１画素分シフトさせ、第１のカウンタ１１１のリセットを解除し（Ｓ３５７）、もう一度、最初のチェック（チェック１）を行なう。
【０３４６】
一方、ステップＳ３６０の判定の結果、取込んだデータが「８」の場合には、画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）１１９ａの設定値（印字開始と終了）から「２」を引き、画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）１１９ａにセットする（Ｓ３６１）。このときの値をビーム光ａに対する１画素単位での主走査方向ビーム光位置情報としてメモリ５２に記憶する（Ｓ３６２）。
【０３４７】
以上の操作により、主制御部５１は、５画素分の印字エリア（露光エリア）を１画素分ずつシフトさせ、何画素分シフトさせたときに印字エリア（露光エリア）がビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２に到達するかを認識することができ、その直前の値をメモリ５２に記憶させることができる。
【０３４８】
なお、本例において、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２に印字エリア（露光エリア）が達した（チェック１をパスした）にもかかわらず、さらに、印字エリア（露光エリア）を１画素分シフトさせてセンサパターンＳ２を露光していることを確認する（チェック２を実行する）理由は、光学ユニット内で発生することのある不要な迷光によってビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２が応答したような場合でも、これを見分け、正しい制御を行なうことを可能にするために必要であるからである。
【０３４９】
通常、本来の主ビーム光に対して迷光の光エネルギは非常に小さく、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２が応答することはない。しかし、まれに、何らかの原因でセンサパターンＳ２が応答することもあり得る。このような誤った応答を除外するには、本例に示したように、センサパターンＳ２が応答し始めてから何画素分か余分に印字エリア（露光エリア）をシフトさせても、センサパターンＳ２が確実に応答（光を検知）するということを確認すればよい。
【０３５０】
なお、本例においては、説明を簡単にするために、印字エリア（露光エリア）を５画素分とし、上記確認のためのシフト量を１画素分のみとしたが、この値に限定されるものではなく、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２の大きさとの関係などを考慮し、印字エリア（露光エリア）の大きさや、上記確認の回数を決めればよい。
【０３５１】
さて、このようにして、１画素単位でのビーム光ａの主走査方向ビーム光位置情報が得られたならば、次に主制御部５１は、１／１０画素単位での主走査方向ビーム光位置情報を得るための動作を行なう。
【０３５２】
現時点では、遅延クロックＤ１が選択された状態で、１画素単位での印字エリア（露光エリア）の設定によって、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２が応答する一歩手前に印字エリア（露光エリア）が設定されている。この状態から、主制御部５１は、遅延クロックをＤ１からＤ２に切換え（クロックの位置を１／１０クロックずらし）第１のカウンタ１１１のリセットを解除し、割込み信号を待つ（Ｓ３６３）。
【０３５３】
第１のカウンタ１１１からの割込み信号を検知すると、主制御部５１は、ビーム光位置検知出力回路４０内の主走査ビーム位置検知回路のラッチ回路１１３の値を取込み、第１のカウンタ１１１にリセットをかける（Ｓ３６４）。
【０３５４】
次に、主制御部５１は、ラッチ回路１１３の値が「８」か否かを判定し（Ｓ３６５）、印字エリア（露光エリア）がビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２に達したかどうかをチェックする。
【０３５５】
このチェックの結果、ラッチの値が「８」でない場合は、まだ印字エリア（露光エリア）がセンサパターンＳ２に達していないということであるので、ステップＳ３６３に戻り、さらに、１／１０クロック位相のずれた遅延クロックを選択し、上記と同様な判定動作を行なう。
【０３５６】
ステップＳ３６５のチェックの結果、ラッチの値が「８」である場合には、印字エリア（露光エリア）がセンサパターンＳ２に達したということであるので、このときの遅延クロックを画像形成（複写、プリント）時に用いるとともに、選択した遅延クロックをメモリ５２に記憶する（Ｓ３６６）。
【０３５７】
以上のようにして、主制御部５１は、印字エリア（露光エリア）の設定と、遅延クロックの選択により、印字エリア（露光エリア）を１／１０画素程度の単位で移動させることが可能で、このときのビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２の応答を見ることで、１／１０画素程度の精度でビーム光ａの主走査方向ビーム光位置情報を得ることができる。
【０３５８】
なお、本実施の形態においては、印字エリア（露光エリア）をビーム光走査方向の下流側へ順々にずらし、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２が応答するポイントを見つけるという動作を示したが、本発明は、この方法に限定されるものではない。
【０３５９】
たとえば、印字エリア（露光エリア）を更にビーム光走査方向の下流側へ順々にずらし、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２が応答しなくなるポイントを見つけ、これを各ビーム光ａ〜ｄの主走査方向ビーム光位置情報としてもよい。
【０３６０】
また、たとえば、印字エリア（露光エリア）を、あらかじめビーム光走査方向の下流側へ設定しておき、順々に上流側へずらことにより、ビーム光検知装置３８のセンサパターンＳ２の応答するポイントを探したり、応答しなくなるポイントを探してもよい。
【０３６１】
なお、上記説明では、ビーム光検知装置３８において、ビーム光の通過位置を検知するためのセンサパターンＳＡ（あるいはＳＧ）でビーム光のパワーをも検知するようにしたが、たとえば、図３８に示すように、センサパターンＳ１の隣接部位（図面に対し右隣り）にビーム光のパワーを検知するための専用のセンサパターンＳＨを追加するようにしてもよい。センサパターンＳＨは、図から明らかなように、副走査方向のサイズ（ビーム光の走査方向に直角な方向のサイズ）が、センサパターンＳ１，Ｓ２の長さＬ１と同じく、充分大きなサイズを有しており、このビーム光検知装置３８をビーム光がよぎる際には、必ずこのセンサパターンＳＨ上をビーム光は通過する。
【０３６２】
したがって、測定したいビーム光のレーザ発振器を強制的に発光させ、ポリゴンミラーによってビーム光検知装置３８上を所定の速度で走査させ、センサパターンＳＨから出力される電気信号を、図３９に示すように、増幅器９９（Ｈ）で増幅し、センサパターンＳ１，Ｓ２から出力されるパルス信号のタイミングに基づき、積分器４２で積分して、Ａ／Ｄ変換器４３でＡ／Ｄ変換し、主主制御部５１５１に取込むことにより、前記例と同様、感光体ドラム１５上でのビーム光のパワーを検知することが可能となる。
【０３６３】
このようなビーム光検知装置３８を用いるメリットは、センサパターンＳＨが光パワー検知用として専用に割り付けられているため、図３のビーム光検知装置３８を用いる場合のように、ガルバノミラーを動作させる必要がないことである。したがって、ガルバノミラーを動作させることが不必要な分だけ、余分な動作を省くことができる。
【０３６４】
次に、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるオフセット値の検出、および、その補正について説明する。
【０３６５】
図４０は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるセンサパターンＳＢ，ＳＣに対する積分器４２までの構成例を詳細に示すものである。図４０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。
【０３６６】
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。
【０３６７】
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。
【０３６８】
ここで、オペアンプのオフセット電圧（オフセット値）について、図４１を用いて説明する。
【０３６９】
図４１（ａ）において、オペアンプは、理想的であれば、非反転入力と反転入力との電圧差が０（零）であれば、出力は０（零）である。しかし、実際には、非反転入力と反転入力を接地電位（ＧＮＤ）に接続し、入力の電圧差を「０」としたにもかかわらず、出力端子にはＶout の出力電圧が発生する。
【０３７０】
図４１（ｂ）において、出力電圧Ｖout が０［Ｖ］となるように、入力端子間にある電圧Ｖosを加える。この電圧値を入力オフセット電圧Ｖosという。これは、オペアンプの差動入力のトランジスタの特性のばらつきが主な原因である。一般的なオペアンプの入力オフセット電圧は、常温で数ｍＶである。また、入力オフセット電圧は温度によっても変化する。
【０３７１】
次に、図４２を用いてオペアンプのオフセット電圧がビーム光通過位置検知に与える影響および問題点について説明する。
【０３７２】
たとえば、ビーム光ａの通過位置がセンサパターンＳＢとＳＣとの中心位置にある場合には、センサパターンＳＢとＳＣとの出力は等しい（Ｖ１＝Ｖ２）。
【０３７３】
ビーム光検知装置出力処理回路４０を構成するオペアンプのオフセット電圧が以下の場合を考える。
【０３７４】
オペアンプＡ１のオフセット電圧：−Ｖos［Ｖ］
オペアンプＡ２のオフセット電圧：＋Ｖos［Ｖ］
オペアンプＡ３のオフセット電圧：＋Ｖos［Ｖ］
オペアンプＡ４のオフセット電圧：＋Ｖos［Ｖ］
上記のオフセット電圧を考慮した場合、各オペアンプの出力は以下のようになる。
【０３７５】

センサパターンＳＢとＳＣとの出力が等しい（Ｖ１＝Ｖ２）ため、理想的にはオペアンプＡ４（積分器）の出力は０［Ｖ］となる。しかし、各オペアンプのオフセット電圧の影響で、上記のようにオペアンプＡ４の出力は「０」とはならない。すなわち、ビーム光の通過位置が理想的な位置にあるにもかかわらず、ビーム光検知装置出力処理回路４０の出力は、ビーム光の位置がずれているという、誤った情報を出力することになる。
【０３７６】
たとえば、各定数が以下の場合、
Ｖos＝５［ｍＶ］
Ｒ２／Ｒ１＝Ｒ４／Ｒ５＝３
Ｒ５＝２２０［Ω］
Ｃ＝１５０［ｐＦ］
ｔ＝４０６［ｎｓ］
積分出力は約０．６１５［Ｖ］となる。これを、ビーム光位置情報に換算すると、約１．２３μｍとなる。
【０３７７】
以下、オフセット検出・補正について説明する。
【０３７８】
まず、概要について説明すると、先に説明したように、ビーム光検知装置３８上におけるビーム光の通過位置を検知する通過位置検知制御では、ビーム光がビーム光検知装置３８上を通過する際のセンサパターン出力の差分をとり、その結果を積分、Ａ／Ｄ変換して検知する。
【０３７９】
既に説明したように、積分器４２の積分の開始／終了のタイミングは、センサパターンＳ１，Ｓ２が信号を出力するタイミングである。すなわち、ビーム光がポリゴンミラー３５によって走査され、センサパターンＳ１上を通過する際に積分器４２のリセットが行なわれ、リセット終了と同時に積分が開始される。さらに、ビーム光がセンサパターンＳ２上を通過する際に積分が終了し、同時にＡ／Ｄ変換が開始される。
【０３８０】
ビーム光検知装置出力処理回路４０のオフセット値は、本回路の電源が入っている限り、定常的に発生している。オフセット値が、ビーム光通過位置検知制御のビーム光位置情報の誤差要因となるのは、積分動作の開始から終了までの積分時間の間である。したがって、積分時間におけるオフセット値を測定することができれば、オフセット値を考慮した（オフセットを補正した）ビーム光通過位置制御ができる。
【０３８１】
そこで、本例では、積分器４２の積分の開始／終了のタイミングをビーム通過位置制御と同等とするために、センサパターンＳ１，Ｓ２の出力信号を使用する。しかし、ビーム光がセンサパターンＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦによって検知されては、ビーム光情報が重畳され、正確なオフセット値の検出ができない。
【０３８２】
したがって、ビーム光をセンサパターンＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦによって検知されない領域にずらすことによって、積分の開始／終了のタイミングは、そのままで、オフセット値を検出（測定）できる。
【０３８３】
図４３は、ビーム光の位置をセンサパターンＳＡ上にずらして、オフセット値を検出する様子を表した図である。このように、オフセット値は、センサパターンＳＢ〜ＳＦにビーム光を照射しない状態で、積分を行なうことによって検出される。このビーム光の通過位置は、先に説明したビーム光パワー制御ルーチン実行時の位置と同等でよい。
【０３８４】
次に、オフセット補正ルーチンについて図４４、図４５に示すフローチャートを参照して説明する。
【０３８５】
まず、主制御部５１は、ポリゴンモータ３６をオンし、ポリゴンミラー３５を所定の回転数で回転させる（Ｓ６１）。次に、主制御部５１、メモリ５２から最新のガルバノミラー３３ａ〜３３ｄの駆動値を読出し、その値に基づいて、それぞれのガルバノミラー３３ａ〜３３ｄを駆動する（Ｓ６２）。
【０３８６】
次に、主制御部５１は、ビーム光ａをビーム光位置検知パターンの非検知領域に移動するようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ６３）。ここでの制御内容は、現状のビーム光通過位置を把握し、センサパターンＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦによって検知されない領域にビーム光ａを移動させるように、ガルバノミラー３３ａを制御する。
【０３８７】
続いて、主制御部５１は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるビーム光ａのビーム光通過位置検知部のオフセット値を検出する（オフセット検出、Ｓ６４，Ｓ６５）。そして、検出されたオフセット値に基づいて、オフセット補正を実行する（オフセット補正、Ｓ６６）。
【０３８８】
以下、ステップＳ６７〜Ｓ７８と順次実行することにより、上記同様な（ビーム光を非検出領域に移動）→（オフセット検出）→（オフセット補正）をビーム光ｂ，ｃ，ｄに対しても行なう。
【０３８９】
次に、図４４のステップＳ６３におけるビーム光ａをビーム光位置検知パターンの非検知領域に移動するルーチンの動作について、図４６、図４７に示すフローチャートを参照して説明する。
【０３９０】
まず、主制御部５１は、レーザ発振器３１ａを強制発光させる（Ｓ８１）。これによって、ビーム光ａは、ポリゴンミラー３５の回転により周期的にビーム光検知装置３８上を走査することになる。
【０３９１】
次に、主制御部５１は、Ａ／Ｄ変換器４３が出力する割込み信号ＩＮＴにしたがい、各増幅器ならびに差動増幅器の出力がＡ／Ｄ変換された値を読込む。なお、通常、ビーム光の走査位置は、ポリゴンミラー３５の面倒れ成分によって、面ごとに若干異なる場合が多く、その影響を除去するために、ポリゴンミラー３５の面数と同等な回数、あるいは、その複数倍回連続してＡ／Ｄ変換された値を読込むことが望ましい。その場合、主制御部５１は、それぞれの増幅器並びに差動増幅器に対応するＡ／Ｄ変換器４３の出力値を平均し、その結果をそれぞれの増幅器並びに差動増幅器の出力とする（Ｓ８２）。
【０３９２】
次に、主制御部５１は、このようにして得た増幅器並びに差動増幅器の出力を判定基準値と比較し、その結果に基づいて、ビーム光を非検知領域に移動するようにガルバノミラーを制御する。
【０３９３】
ここでは、非検知領域をセンサパターンＳＡ並びにセンサパターンＳＧの中心近傍とした例を説明する。センサパターンＳＡ並びにセンサパターンＳＧのパターンの長さは、前述したように８００μｍであり、その中心の４００μｍ近傍であれば、１００×１００μｍ程度（あるいは、それ以上）の形成を有したビーム光であっても、センサパターンＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦによって検知される可能性は少ない。
【０３９４】
さて、主制御部５１は、まず、増幅器６１（Ａ）の出力（Ａ／Ｄ変換値）を、メモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値１００Ｈと比較することにより、増幅器６１の出力が判定基準値１００Ｈ以上であるかを判定する（Ｓ８３）。
【０３９５】
この判定の結果、増幅器６１の出力が１００Ｈ以上であった場合には、ビーム光ａの通過位置が、センサパターンＳＢの中心よりもセンサパターンＳＡ側か、または、センサパターンＳＡ上であることを表わしている。したがって、この場合、約４５０μｍ、センサパターンＳＡ側にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ８４）。
【０３９６】
こうしてビーム光ａを移動した後、再度、センサパターンＳＡの出力を読込み、移動前と移動後との出力を比較する（Ｓ８５）。ここで、移動後の出力が移動前と等しいか、あるいは、大であれば（移動後の出力≧移動前の出力）、少なくともビーム光ａはセンサパターンＳＡ上で、かつ、センサパターンＳＡの中心よりも図面上側にあることになり、非検知領域への移動は終了する。
【０３９７】
一方、移動後の出力が移動前の出力よりも小さい場合には、ビーム光ａの通過位置はセンサパターンＳＡ上の図面上側にビーム光の一部がかかっている状態か、完全にセンサパターンＳＡ上から外れた場合である。これは、ビーム光ａの通過位置が移動前から、非検知領域にあったことを意味する。したがって、この場合、ビーム光ａの位置を約４５０μｍ、センサパターンＳＧ側に移動させるようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ８６）。
【０３９８】
ステップＳ８３の判定で、増幅器６１の出力が１００Ｈ以上でなかった場合には、増幅器６２（Ｇ）の出力（Ａ／Ｄ変換値）を、メモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値１００Ｈと比較することにより、増幅器６２の出力が判定基準値が１００Ｈ以上であるかを判定する（Ｓ８７）。
【０３９９】
この判定の結果、増幅器６２の出力が１００Ｈ以上であった場合には、ビーム光ａの通過位置が、センサパターンＳＦの中心よりもセンサパターンＳＧ側か、または、センサパターンＳＧ上であることを表わしている。したがって、この場合、約４５０μｍ、センサパターンＳＧ側（図面下側）にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ８８）。
【０４００】
こうしてビーム光ａを移動した後、再度、センサパターンＳＧの出力を読込み、移動前と移動後との出力を比較する（Ｓ８９）。ここで、移動後の出力が移動前と等しいか、あるいは、大であれば（移動後の出力≧移動前の出力）、少なくともビーム光ａはセンサパターンＳＧ上で、かつ、センサパターンＳＧの中心よりも図面下側にあることになり、非検知領域への移動は終了する。
【０４０１】
一方、移動後の出力が移動前の出力よりも小さい場合には、ビーム光ａの通過位置はセンサパターンＳＧ上の図面下側にビーム光の一部がかかっている状態か、完全にセンサパターンＳＧ上から外れた場合である。これは、ビーム光ａの通過位置が移動前から、非検知領域にあったことを意味する。したがって、この場合、ビーム光ａの位置を４５０μｍ、センサパターンＳＡ側に移動させるようガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ９０）。
【０４０２】
ステップＳ８３の判定で、増幅器６２の出力が１００Ｈ以上でなかった場合には、差動増幅器６６（Ｅ−Ｆ）の出力（Ａ／Ｄ変換値）を、メモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値８００Ｈ，Ａ００Ｈと比較することにより、差動増幅器６６の出力が判定基準値が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であるかを判定する（Ｓ９１）。
【０４０３】
この判定の結果、差動増幅器６６の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であった場合には、ビーム光ａの通過位置は、ビーム光ｄの目標通過位置よりもセンサパターンＳＦ側に寄った位置であることを表わしている。したがって、この場合、約４５０μｍ、センサパターンＳＧ側にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ９２）。
【０４０４】
ステップＳ９１の判定で、差動増幅器６６の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下でなかった場合には、差動増幅器６５（Ｄ−Ｅ）の出力（Ａ／Ｄ変換値）を、メモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値８００Ｈ，Ａ００Ｈと比較することにより、差動増幅器６５の出力が判定基準値が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であるかを判定する（Ｓ９３）。
【０４０５】
この判定の結果、差動増幅器６５の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であった場合には、ビーム光ａの通過位置は、ビーム光ｃの目標通過位置よりもセンサパターンＳＥ側に寄った位置であることを表わしている。したがって、この場合、約５００μｍ、センサパターンＳＧ側にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ９４）。
【０４０６】
ステップＳ９３の判定で、差動増幅器６５の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下でなかった場合には、差動増幅器６４（Ｃ−Ｄ）の出力（Ａ／Ｄ変換値）を、メモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値８００Ｈ，Ａ００Ｈと比較することにより、差動増幅器６４の出力が判定基準値が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であるかを判定する（Ｓ９５）。
【０４０７】
この判定の結果、差動増幅器６４の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であった場合には、ビーム光ａの通過位置は、ビーム光ｂの目標通過位置よりもセンサパターンＳＤ側に寄った位置であることを表わしている。したがって、この場合、約５４０μｍ、センサパターンＳＧ側にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ９６）。
【０４０８】
ステップＳ９５の判定で、差動増幅器６４の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下でなかった場合には、差動増幅器６３（Ｂ−Ｃ）の出力（Ａ／Ｄ変換値）を、メモリ５２にあらかじめ記憶されている判定基準値８００Ｈ，Ａ００Ｈと比較することにより、差動増幅器６３の出力が判定基準値が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であるかを判定する（Ｓ９７）。
【０４０９】
この判定の結果、差動増幅器６３の出力が８００Ｈ以上で、Ａ００Ｈ以下であった場合には、ビーム光ａの通過位置は、ビーム光ａの目標通過位置よりもセンサパターンＳＣ側に寄った位置であることを表わしている。したがって、この場合、約５２０μｍ、センサパターンＳＡ側にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ９８）。
【０４１０】
上記以外の場合は、ビーム光ａの通過位置はセンサパターンＳＢの中心よりもセンサパターンＳＣ側に寄った位置であることを表わしている。したがって、この場合、約４５０μｍ、センサパターンＳＡ側にビーム光ａが移動するようにガルバノミラー３３ａを制御する（Ｓ９９）。
【０４１１】
なお、上記の制御は、ビーム光ａを非検知領域に移動するのが目的であるため、必ずしも高精度なビーム光位置制御（たとえば、１μｍ以下の制御）は必要とせず、おおざっぱな制御で充分である。
【０４１２】
同様の制御を、図４４、図４５のステップＳ６７，Ｓ７１，Ｓ７５におけるビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄの非検知領域への移動に実施することによって、全てのビーム光ａ〜ｄはビーム光位置検知パターンの非検知領域に移動される。
【０４１３】
次に、図４４のステップＳ６４におけるビーム光ａのビーム光通過位置検知部のオフセット値を検出（測定）するルーチンの動作について、図４８に示すフローチャートを参照して説明する。
【０４１４】
まず、主制御部５１は、ビーム光検知装置出力処理回路４０におけるビーム光ａのビーム光通過位置検知部の選択を行なう（Ｓ１０１）。これは、アナログスイッチＳＷ１をオンすることにより、ビーム光ａの通過位置検知を行なうセンサパターンＳＢ，ＳＣの各出力の差を演算する差動増幅器６３の出力端を積分器４２の入力端に接続する。
【０４１５】
次に、主制御部５１は、レーザ発振器３１ａを強制発光させる（Ｓ１０２）。これによって、ビーム光ａが周期的にビーム光検知装置３８上を走査することになる。そして、ビーム光ａがビーム光検知装置３８上を通過するのに伴って、センサパターンＳ１の信号が出力され、センサパターンＳ１の出力信号により積分器４２がリセットされ、同時に積分が開始される（Ｓ１０３）。
【０４１６】
しかし、ビーム光ａは、非検知領域に移動されているため、ビーム光ａの通過位置を制御するセンサパターンＳＢ，ＳＣには検知されず、オフセット成分だけが積分される。すなわち、オペアンプが理想的であるとすれば、センサパターンＳＢ，ＳＣにはビーム光ａが当たらないため、オペアンプＡ１，Ａ２の各出力は０［Ｖ］であり、オペアンプＡ３の出力も０［Ｖ］である。また、オペアンプＡ４の出力も０［Ｖ］であるため、Ａ／Ｄ変換されて、主制御部５１に読込まれた値も０００Ｈである。
【０４１７】
ところが、ビーム光通過位置検知部を構成するオペアンプにオフセット電圧が存在するため、主制御部５１に読込まれた値も０００Ｈとはならず、ある値が読込まれる。すなわち、これがオフセット値である。
【０４１８】
そして、センサパターンＳ２の出力に伴って積分動作が終了し、同時にＡ／Ｄ変換が行なわれる（Ｓ１０４）。Ａ／Ｄ変換器４３は、Ａ／Ｄ変換を終了すると、Ａ／Ｄ変換終了信号を出力し（Ｓ１０５）、主制御部５１は、このＡ／Ｄ変換信号終了信号を受信すると、レーザ発振器３１ａの強制発光を解除するとともに（Ｓ１０６）、Ａ／Ｄ変換された値を読込む（Ｓ１０７）。
【０４１９】
次に、主制御部５１は、読込んだオフセット値をメモリ５２に記憶する（Ｓ１０８）。最後に、ビーム光ａのビーム光通過位置検知部の選択を解除する（Ｓ１０９）。すなわち、主制御部５１は、アナログスイッチＳＷ１をオフにする。
【０４２０】
同様の制御を、図４４、図４５のステップＳ６８，Ｓ７２，Ｓ７６におけるビーム光ｂ、ビーム光ｃ、ビーム光ｄのオフセット検出に実施することによって、全てのビーム光ａ〜ｄのビーム光通過位置検知部、すなわち、ビーム光検知装置出力処理回路４０のオフセット値が検出される。
【０４２１】
次に、図４４のステップＳ６６，Ｓ７０，Ｓ７４，Ｓ７８におけるオフセット値を補正するルーチンの動作について、図４９に示すフローチャートを参照して説明する。
【０４２２】
まず、主制御部５１は、検出したオフセット値の極性を判定する（Ｓ１１１）。オフセット値は、オペアンプによってその極性はまちまちである。さらに、ビーム光検知装置出力処理回路４０は複数のオペアンプで構成されており、その極性は用いられる画像形成装置それぞれによって異なるため、極性の判定を必要とする。
【０４２３】
主制御部５１は、読込んだオフセット値の極性を判定し、正極性（プラス）であれば、前述した図２３、図２４のビーム光通過位置制御ルーチンにおける判定基準（Ｖref ）に対してオフセット値の絶対値（｜＋Ｖos｜）を減算する（Ｓ１１２）。一方、読込んだオフセット値が負極性（マイナス）であれば、上記判定基準値からオフセット値の絶対値（｜＋Ｖos｜）を加算する（Ｓ１１３）。
【０４２４】
上記したオフセット値検出、オフセット値補正の処理を行なった後に、通常のビーム光通過位置制御を実行すれば、ビーム光通過位置制御の判定基準値にオフセット値が考慮されているため、オフセット値によるビーム光通過位置の制御誤差が生じることがない。
【０４２５】
以上説明したように、上記実施の形態によれば、デジタル複写機などの画像形成装置において、たとえば、マルチビーム光学系を用いた場合、各ビーム光ごとに印字エリアを画像形成のためのクロック単位以下で設定可能とし、実際のビーム光位置をセンサでチェックしながら最適な設定値を選択することにより、ビーム光走査方向（主走査方向）の露光位置を常に正確に制御することができるとともに、複数種類の記録ピッチ（解像度）に対応可能なビーム光走査方向（主走査方向）の露光位置制御が実現できる。
【０４２６】
なお、前記実施の形態では、マルチビーム光学系を用いたデジタル複写機に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、高速プリンタなど、デジタル複写機以外の画像形成装置にも同様に適用できる。
【０４２７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、ビーム光の走査方向（主走査方向）のビーム光順が不明（同時の場合もある）である光学系にも適用可能で、主走査方向の露光位置を常に正確に制御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。
【０４２８】
また、本発明によれば、複数種類の記録ピッチ（解像度）にも適用可能なビーム光走査装置および画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタル複写機の構成を概略的に示す構成図。
【図２】光学系ユニットの構成と感光体ドラムの位置関係を示す図。
【図３】ビーム光検知装置の構成を概略的に示す構成図。
【図４】ビーム光検知装置の要部構成を概略的に示す構成図。
【図５】ビーム光検知装置とビーム光の走査方向との傾きを説明するための図。
【図６】光学系の制御を主体にした制御系を示すブロック図。
【図７】ビーム光検知装置と感光体ドラムとの位置関係、および、サンプルタイマによる各ビーム光の露光エリア（印字エリア）、並びに、画像データによる発光エリアの位置関係をタイムチャートとあわせて示した図。
【図８】１クロック以下の細かい単位で印字エリア（露光エリア）を設定するための構成を示すブロック図。
【図９】クロック同期回路の動作を説明する図。
【図１０】各ビーム光についての主走査方向ビーム位置情報の取得方法の原理を説明する図。
【図１１】ビーム光のビーム光検知装置の出力に対する相対的な位置関係を検知する方法を説明する図。
【図１２】主走査方向ビーム光位置検知回路の動作を説明するための図。
【図１３】主走査方向ビーム光位置検知回路の動作を説明するための図。
【図１４】主走査方向ビーム光位置検知回路の動作を説明するための図。
【図１５】ビーム光パワーが異なった場合の露光エリアを模擬的に表わした図。
【図１６】ビーム光の通過位置制御およびオフセット検出・補正処理を説明するためのブロック図。
【図１７】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１８】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１９】ガルバノミラーの動作分解能を説明するグラフ。
【図２０】ガルバノミラーの動作分解能を説明するグラフ。
【図２１】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２２】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２３】１つのビーム光通過位置制御ルーチンを説明するフローチャート。
【図２４】１つのビーム光通過位置制御ルーチンを説明するフローチャート。
【図２５】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２６】２種類の解像度に対応したビーム光検知装置の構成を模式的に示す概略構成図。
【図２７】図２６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２８】図２６のビーム光検知装置とビーム光の走査方向との傾きを説明するための図。
【図２９】図２６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３０】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３１】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３２】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３３】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３４】主走査方向ビーム光位置制御ルーチンを説明するフローチャート。
【図３５】ビーム光の主走査方向ビーム光位置情報取得ルーチンを説明するフローチャート。
【図３６】ビーム光の主走査方向ビーム光位置情報取得ルーチンを説明するフローチャート。
【図３７】ビーム光の主走査方向ビーム光位置情報取得ルーチンを説明するフローチャート。
【図３８】ビーム光検知装置の変形例を概略的に示す構成図。
【図３９】ビーム光検知装置を用いた場合のビーム光の通過位置制御、および、オフセット検出・補正処理を説明するためのブロック図。
【図４０】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４１】オペアンプのオフセット電圧を説明するための図。
【図４２】オペアンプのオフセット電圧がビーム光通過位置検知に与える影響および問題点を説明するための図。
【図４３】ビーム光の位置を非検知領域にずらしてオフセット値を検出する様子を表わした図。
【図４４】オフセット値を補正するルーチンを説明するフローチャート。
【図４５】オフセット値を補正するルーチンを説明するフローチャート。
【図４６】ビーム光を非検知領域に移動するルーチンを説明するフローチャート。
【図４７】ビーム光を非検知領域に移動するルーチンを説明するフローチャート。
【図４８】オフセット値を検出するルーチンを説明するフローチャート。
【図４９】オフセット値を補正するルーチンを説明するフローチャート。
【符号の説明】
１……スキャナ部、２……プリンタ部、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）、３５……ポリゴンミラー（多面回転ミラー）、３８……ビーム光検知装置（ビーム光検知手段、ビーム光パワー検知手段）、３８ａ……保持基板（保持部材）、４０……ビーム光検知装置出力処理回路、４０ａ……主走査方向ビーム光位置検知回路、５５……同期回路、Ｓ１〜Ｓ４……センサパターン（光検知部、ビーム光検知手段）、ＳＨ……センサパターン（光検知部、ビーム光パワー検知手段）、ＳＡ〜ＳＧ……センサパターン（光検知部、ビーム光検知手段）、５１……主制御部（制御手段）、５２……メモリ（記憶手段）、１１１……第１のカウンタ、１１２……第２のカウンタ、１１３……ラッチ回路、１１４ａ〜１１４ｄ……水晶発振器、１１６……クロック同期回路、１１７……ディレイライン、１１８ａ〜１１８ｄ……遅延クロックセレクタ、１１９ａ〜１１９ｄ……画像転送クロック生成部（印字エリア設定部）、１２０……サンプルタイマ、１２２……ドラム上発光禁止タイマ。

Claims (7)

1. 複数のビーム光が像担持体上を同時に走査露光することにより、前記像担持体上にそれぞれ１走査ラインずつの画像を形成するビーム光走査装置であって、
   ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、
   多面回転ミラーを含み、多面回転ミラーを回転軸の周りに回転させることにより、前記複数のビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれぞれ反射した複数のビーム光により前記像担持体上を露光する露光手段と、
   この露光手段により前記像担持体上に案内される複数のビーム光の先頭ビームを検知する第１のビーム光検知手段と、
   この第１のビーム光検知手段よりもビーム光走査方向に対し下流側に位置し、前記複数のビーム光を検知する第２のビーム光検知手段と、
   前記第１のビーム光検知手段の出力に同期したクロックを発生するクロック発生手段（１１６）と、
   前記クロック発生手段にて発生されたクロックを、前記クロックの周期以下の遅延量で複数回遅延することにより、互いに位相のずれた複数の遅延クロックを発生する遅延クロック手段（１１７）と、
   印字エリアを設定するためのクロックとして、前記遅延クロック手段にて発生された前記複数の遅延クロックから１つの遅延クロックを選択する複数の遅延クロック選択手段（１１８ａ〜ｄ）と、
   前記複数のビーム光についてビーム光走査方向の位置情報を得る手段と、
   前記複数のビーム光について、それぞれ前記各印字エリアを設定する印字エリア設定手段（１１９ａ〜ｄ）と、
   制御手段（５１）と、を備えたビーム光走査装置において、
   前記ビーム光走査方向の位置情報を得る手段は、第１ステップとして、各ビーム光により露光される所定長の各露光領域の各ビーム光走査方向位置が、前記第２のビーム光検知手段と所定の関係をそれぞれ有するように、前記各遅延クロック選択手段から提供されるクロックのクロック単位で前記印字エリア設定手段を設定し、第２ステップとして、前記各露光エリアの走査方向位置が互いに一致するように、前記各遅延クロック選択手段が選択する各遅延クロックを設定することにより、前記位置情報を得るものであり、
   前記制御手段は、前記ビーム光走査方向の位置情報を得る手段により、前記位置情報として得られる前記印字エリア設定手段の設定値に基づいて、前記印字エリア設定手段に、前記像担持体上の前記各ビーム光の各印字エリアを前記各遅延クロック単位で設定するよう制御する、
   ことを特徴とするビーム光走査装置。
2. 複数のビーム光が像担持体上を同時に走査露光することにより、前記像担持体上にそれぞれ１走査ラインずつの画像を形成するビーム光走査装置であって、
   ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、
   多面回転ミラーを含み、多面回転ミラーを回転軸の周りに回転させることにより、前記複数のビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれぞれ反射した複数のビーム光により前記像担持体上を露光する露光手段と、
   この露光手段により前記像担持体上に案内される複数のビーム光の先頭ビームを検知する第１のビーム光検知手段と、
   この第１のビーム光検知手段よりもビーム光走査方向に対し下流側に位置し、前記複数のビーム光を検知する第２のビーム光検知手段と、
   前記第１のビーム光検知手段の出力に同期したクロックを発生するクロック発生手段（１１６）と、
   前記クロック発生手段にて発生されたクロックを、前記クロックの周期以下の遅延量で複数回遅延することにより、互いに位相のずれた複数の遅延クロックを発生する遅延クロック手段（１１７）と、
   印字エリアを設定するためのクロックとして、前記遅延クロック手段にて発生された前記複数の遅延クロックから１つの遅延クロックを選択する複数の遅延クロック選択手段（１１８ａ〜ｄ）と、
   前記複数のビーム光についてビーム光走査方向の位置情報を得る手段と、
   前記複数のビーム光について、それぞれ前記各印字エリアを設定する印字エリア設定手段（１１９ａ〜ｄ）と、
   制御手段（５１）と、を備えたビーム光走査装置において、
   前記ビーム光走査方向の位置情報を得る手段は、第１ステップとして、各ビーム光により露光される所定長の各露光領域の走査方向先端位置が、前記第２のビーム光検知手段に接近した手前の位置となるように、前記印字エリア設定手段を前記クロック単位で設定し、第２ステップとして、前記各露光領域の先端位置が互いに一致するように、前記各遅延クロック選択手段が選択する各遅延クロックを設定することにより、前記位置情報を得るものであり、
   前記制御手段は、前記ビーム光走査方向の位置情報を得る手段により、前記位置情報として得られる前記印字エリア設定手段の設定値に基づいて、前記印字エリア設定手段に、前記像担持体上の前記各ビーム光の各印字エリアを前記各遅延クロック単位で設定するよう制御する、
   ことを特徴とするビーム光走査装置。
3. 前記ビーム光走査方向の位置情報を得る手段による印字エリア設定値をメモリに記憶させておくことを特徴とする請求項１又は２記載のビーム光走査装置。
4. 前記第１及び第２のビーム光検知手段は、前記ビーム光の走査方向に所定の間隔で互いに平行に配設された光検知素子からなり、同一の部材上に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のビーム光走査装置。
5. 前記ビーム光走査方向の位置情報を得る手段による印字エリアの設定及び遅延クロックの設定、及び前記制御手段による像担持体上の印字エリアの設定は、該ビーム光走査装置に電源が投入された直後に実行されることを特徴とする請求項１又は２記載のビーム光走査装置。
6. 前記ビーム光走査方向の位置情報を得る手段による印字エリアの設定及び遅延クロックの設定、及び前記制御手段による像担持体上の印字エリアの設定は、ある所定時間ごとに実行されることを特徴とする請求項１又は２記載のビーム光走査装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載のビーム光走査装置と、
   前記像担持体上に形成された静電潜像を現像するための現像剤を収納する現像器と、
   を具備したことを特徴とする画像形成装置。

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