JPH11202229A - ビーム光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

ビーム光走査装置および画像形成装置

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JPH11202229A
JPH11202229A JP10006776A JP677698A JPH11202229A JP H11202229 A JPH11202229 A JP H11202229A JP 10006776 A JP10006776 A JP 10006776A JP 677698 A JP677698 A JP 677698A JP H11202229 A JPH11202229 A JP H11202229A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】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画
像形成装置を提供する。 【解決手段】マルチビーム光学系を用いたデジタル複写
機などの画像形成装置において、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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、複数の
レーザビーム光により単一の感光体ドラム上を同時に走
査露光して上記感光体ドラム上に単一の静電潜像を形成
するためのビーム光走査装置、および、これを用いたデ
ジタル複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、たとえば、レーザビーム光による
走査露光と電子写真プロセスとにより画像形成を行なう
デジタル複写機が種々開発されている。
【0003】そして、最近では、さらに画像形成速度の
高速化を図るために、マルチビーム方式、つまり、複数
のレーザビーム光を発生させ、これら複数のレーザビー
ム光により複数ラインずつの同時走査が行なわれるよう
にしたデジタル複写機が開発されている。
【0004】このようなマルチビーム方式のデジタル複
写機においては、レーザビーム光を発生する複数の半導
体レーザ発振器、これら複数のレーザ発振器から出力さ
れる各レーザビーム光を感光体ドラムへ向けて反射し、
各レーザビーム光により感光体ドラム上を走査するポリ
ゴンミラーなどの多面回転ミラー、および、コリメータ
レンズやf−θレンズなどを主体に構成される、ビーム
光走査装置としての光学系ユニットを備えている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】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56−10
4572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、600dp
i、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、ビーム光を発生するビーム光発生手段と、このビ
ーム光発生手段から発生されたビーム光を被走査面へ向
けて反射し、前記ビーム光により前記被走査面を走査す
る走査手段と、この走査手段により前記被走査面を走査
する前記ビーム光を検知する第1のビーム光検知手段
と、この第1のビーム光検知手段の出力を基準に前記ビ
ーム光の走査方向の走査範囲を規定する走査範囲規定手
段と、前記第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配設され、前記被走査面上での前記
走査範囲規定手段によって規定された走査範囲を走査す
るビーム光を検知する第2のビーム光検知手段と、この
第2のビーム光検知手段の出力から、前記走査範囲規定
手段により規定された走査範囲と前記被走査面でのビー
ム光の走査範囲との関係を判定し、前記被走査面上での
走査範囲が所定の範囲となるように前記走査範囲規定手
段を制御する制御手段とを具備している。
【0015】また、本発明のビーム光走査装置は、ビー
ム光を発生するビーム光発生手段と、このビーム光発生
手段から発生されたビーム光を被走査面へ向けて反射
し、前記被走査面を走査する走査手段と、この走査手段
により前記被走査面を走査する前記ビーム光を検知する
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配設され、前
記被走査面上での前記走査範囲規定手段によって規定さ
れた走査範囲を走査する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がビーム
光を検知するために、前記ビーム光発生手段がビーム光
を発生するように制御する第1の制御手段と、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と、このクロック発生手段から発生
するクロックに同期して前記ビーム光発生手段からビー
ム光が発生するよう前記ビーム光発生手段を制御する第
2の制御手段と、この第2の制御手段の制御により前記
ビーム光発生手段から発生するビーム光が前記第2のビ
ーム光検知手段で検知されたか否かを判定するビーム光
位置判定手段と、前記ビーム光の走査範囲を設定する走
査範囲設定部と、前記ビーム光位置判定手段の判定結果
に基づき、前記走査範囲設定部への走査範囲設定を行な
う第3の制御手段とを具備している。
【0016】また、本発明のビーム光走査装置は、ビー
ム光を発生するビーム光発生手段と、このビーム光発生
手段から発生されたビーム光を被走査面へ向けて反射
し、前記被走査面を走査する走査手段と、この走査手段
により前記被走査面を走査する前記ビーム光を検知する
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配設され、前
記被走査面を走査する前記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がビー
ム光を検知するために、前記ビーム光発生手段がビーム
光を発生するように制御する第1の制御手段と、前記第
1のビーム光検知手段の出力に同期した複数の位相のず
れたクロックを発生するクロック発生手段と、このクロ
ック発生手段から発生する複数のクロックから1つのク
ロックを選択するクロック選択手段と、このクロック選
択手段が選択するクロックに同期して前記ビーム光発生
手段からビーム光が発生するよう前記ビーム光発生手段
を制御する第2の制御手段と、この第2の制御手段の制
御により前記ビーム光発生手段から発生するビーム光が
前記第2のビーム光検知手段で検知されたか否かを判定
するビーム光位置判定手段と、前記ビーム光の走査範囲
を設定する走査範囲設定部と、前記ビーム光位置判定手
段の判定結果に基づき、前記クロック選択手段のクロッ
ク選択と前記走査範囲設定部への走査範囲設定とを行な
う第3の制御手段とを具備している。
【0017】また、本発明のビーム光走査装置は、ビー
ム光を発生する複数のビーム光発生手段と、この複数の
ビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光学
的に合成したのち被走査面へ向けてそれぞれ反射し、前
記複数のビーム光により前記被走査面を走査する走査手
段と、この走査手段により前記被走査面を走査する前記
複数のビーム光のいずれかを検知する第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配設され、前記被走査面を走査
する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が前記複数のビー
ム光のいずれかを検知するために、前記複数のビーム光
発生手段がビーム光を発生するように制御する第1の制
御手段と、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と、このクロッ
ク発生手段から発生するクロックに同期して前記複数の
ビーム光発生手段のうち少なくとも1つのビーム光発生
手段からビーム光が発生するよう前記ビーム光発生手段
を制御する第2の制御手段と、この第2の制御手段の制
御により少なくとも1つのビーム光発生手段から発生す
るビーム光が前記第2のビーム光検知手段で検知された
か否かを判定するビーム光位置判定手段と、前記複数の
ビーム光の各走査範囲をそれぞれ設定する走査範囲設定
部と、前記ビーム光位置判定手段の判定結果に基づき、
前記複数のビーム光に対する前記走査範囲設定部への走
査範囲設定を行なう第3の制御手段とを具備している。
【0018】また、本発明のビーム光走査装置は、ビー
ム光を発生する複数のビーム光発生手段と、この複数の
ビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光学
的に合成したのち被走査面へ向けてそれぞれ反射し、前
記複数のビーム光により前記被走査面を走査する走査手
段と、この走査手段により前記被走査面を走査する前記
複数のビーム光のいずれかを検知する第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配設され、前記被走査面を走査
する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が前記複数のビー
ム光のいずれかを検知するために、前記複数のビーム光
発生手段がビーム光を発生するように制御する第1の制
御手段と、前記第1のビーム光検知手段の出力に同期し
た複数の位相のずれたクロックを発生するクロック発生
手段と、前記複数のビーム光それぞれに対し、前記クロ
ック発生手段から発生する複数の位相のずれたクロック
の中からクロックを選択するクロック選択手段と、この
クロック選択手段で選択されたクロックに同期して前記
複数のビーム光発生手段のうち少なくとも1つのビーム
光発生手段からビーム光が発生するよう前記ビーム光発
生手段を制御する第2の制御手段と、この第2の制御手
段の制御により少なくとも1つのビーム光発生手段から
発生するビーム光が前記第2のビーム光検知手段で検知
されたか否かを判定するビーム光位置判定手段と、前記
複数のビーム光の各走査範囲をそれぞれ設定する走査範
囲設定部と、前記ビーム光位置判定手段の判定結果に基
づき、前記複数のビーム光に対する前記クロック選択手
段のクロック選択と前記走査範囲設定部への走査範囲設
定をと行なう第3の制御手段とを具備している。
【0019】また、本発明の画像形成装置は、ビーム光
により像担持体上を走査露光することにより前記像担持
体上に画像を形成する画像形成装置であって、ビーム光
を発生するビーム光発生手段と、このビーム光発生手段
から発生されたビーム光を前記像担持体へ向けて反射
し、前記ビーム光により前記像担持体上を走査する走査
手段と、ビーム光を発生するビーム光発生手段と、この
ビーム光発生手段から発生されたビーム光を前記像担持
体へ向けて反射し、前記ビーム光により前記像担持体上
を走査する走査手段と、この走査手段により前記被走査
面を走査する前記ビーム光を検知する第1のビーム光検
知手段と、この第1のビーム光検知手段の出力を基準に
前記ビーム光の走査方向の走査範囲を規定する走査範囲
規定手段と、前記第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配設され、前記被走査面上で
の前記走査範囲規定手段によって規定された走査範囲を
走査するビーム光を検知する第2のビーム光検知手段
と、この第2のビーム光検知手段の出力から、前記走査
範囲規定手段により規定された走査範囲と前記像担持体
上でのビーム光の走査範囲との関係を判定し、前記像担
持体上での走査範囲が所定の範囲となるように前記走査
範囲規定手段を制御する制御手段とを具備している。
【0020】また、本発明の画像形成装置は、ビーム光
により像担持体上を走査露光することにより前記像担持
体上に画像を形成する画像形成装置であって、ビーム光
を発生するビーム光発生手段と、このビーム光発生手段
から発生されたビーム光を前記像担持体へ向けて反射
し、前記ビーム光により前記像担持体上を走査する走査
手段と、この走査手段により前記像担持体上を走査する
前記ビーム光を検知する第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
し下流側に配設され、前記像担持体上での前記走査範囲
規定手段によって規定された走査範囲を走査するビーム
光を検知する第2のビーム光検知手段と、前記第1のビ
ーム光検知手段がビーム光を検知するために、前記ビー
ム光発生手段がビーム光を発生するように制御する第1
の制御手段と、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と、このク
ロック発生手段から発生するクロックに同期して前記ビ
ーム光発生手段からビーム光が発生するよう前記ビーム
光発生手段を制御する第2の制御手段と、この第2の制
御手段の制御により前記ビーム光発生手段から発生する
ビーム光が前記第2のビーム光検知手段で検知されたか
否かを判定するビーム光位置判定手段と、前記ビーム光
の走査範囲を設定する走査範囲設定部と、前記ビーム光
位置判定手段の判定結果に基づき、前記走査範囲設定部
への走査範囲設定を行なう第3の制御手段とを具備して
いる。
【0021】また、本発明の画像形成装置は、ビーム光
により像担持体上を走査露光することにより前記像担持
体上に画像を形成する画像形成装置であって、ビーム光
を発生するビーム光発生手段と、このビーム光発生手段
から発生されたビーム光を前記像担持体へ向けて反射
し、前記ビーム光により前記像担持体上を走査する走査
手段と、この走査手段により前記像担持体上を走査する
前記ビーム光を検知する第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
し下流側に配設され、前記像担持体上を走査する前記ビ
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がビーム光を検知するために、前記
ビーム光発生手段がビーム光を発生するように制御する
第1の制御手段と、前記第1のビーム光検知手段の出力
に同期した複数の位相のずれたクロックを発生するクロ
ック発生手段と、このクロック発生手段から発生する複
数のクロックから1つのクロックを選択するクロック選
択手段と、このクロック選択手段が選択するクロックに
同期して前記ビーム光発生手段からビーム光が発生する
よう前記ビーム光発生手段を制御する第2の制御手段
と、この第2の制御手段の制御により前記ビーム光発生
手段から発生するビーム光が前記第2のビーム光検知手
段で検知されたか否かを判定するビーム光位置判定手段
と、前記ビーム光の走査範囲を設定する走査範囲設定部
と、前記ビーム光位置判定手段の判定結果に基づき、前
記クロック選択手段のクロック選択と前記走査範囲設定
部への走査範囲設定とを行なう第3の制御手段とを具備
している。
【0022】また、本発明の画像形成装置は、複数のビ
ーム光により像担持体上を走査露光することにより前記
像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、ビ
ーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、この複数
のビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光
学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれぞれ反射
し、前記複数のビーム光により前記像担持体上を走査す
る走査手段と、この走査手段により前記像担持体上を走
査する前記複数のビーム光のいずれかを検知する第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配設され、前記像担
持体上を走査する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が前
記複数のビーム光のいずれかを検知するために、前記複
数のビーム光発生手段がビーム光を発生するように制御
する第1の制御手段と、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
と、このクロック発生手段から発生するクロックに同期
して前記複数のビーム光発生手段のうち少なくとも1つ
のビーム光発生手段からビーム光が発生するよう前記ビ
ーム光発生手段を制御する第2の制御手段と、この第2
の制御手段の制御により少なくとも1つのビーム光発生
手段から発生するビーム光が前記第2のビーム光検知手
段で検知されたか否かを判定するビーム光位置判定手段
と、前記複数のビーム光の各走査範囲をそれぞれ設定す
る走査範囲設定部と、前記ビーム光位置判定手段の判定
結果に基づき、前記複数のビーム光に対する前記走査範
囲設定部への走査範囲設定を行なう第3の制御手段とを
具備している。
【0023】また、本発明の画像形成装置は、複数のビ
ーム光により像担持体上を走査露光することにより前記
像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、ビ
ーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、この複数
のビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光
学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれぞれ反射
し、前記複数のビーム光により前記像担持体上を走査す
る走査手段と、この走査手段により前記像担持体上を走
査する前記複数のビーム光のいずれかを検知する第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配設され、前記像担
持体上を走査する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が前
記複数のビーム光のいずれかを検知するために、前記複
数のビーム光発生手段がビーム光を発生するように制御
する第1の制御手段と、前記第1のビーム光検知手段の
出力に同期した複数の位相のずれたクロックを発生する
クロック発生手段と、前記複数のビーム光それぞれに対
し、前記クロック発生手段から発生する複数の位相のず
れたクロックの中からクロックを選択するクロック選択
手段と、このクロック選択手段で選択されたクロックに
同期して前記複数のビーム光発生手段のうち少なくとも
1つのビーム光発生手段からビーム光が発生するよう前
記ビーム光発生手段を制御する第2の制御手段と、この
第2の制御手段の制御により少なくとも1つのビーム光
発生手段から発生するビーム光が前記第2のビーム光検
知手段で検知されたか否かを判定するビーム光位置判定
手段と、前記複数のビーム光の各走査範囲をそれぞれ設
定する走査範囲設定部と、前記ビーム光位置判定手段の
判定結果に基づき、前記複数のビーム光に対する前記ク
ロック選択手段のクロック選択と前記走査範囲設定部へ
の走査範囲設定とを行なう第3の制御手段とを具備して
いる。
【0024】また、本発明の画像形成装置は、複数のビ
ーム光により像担持体上を走査露光することにより前記
像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、画
像形成の解像度を設定する解像度設定手段と、ビーム光
を発生する複数のビーム光発生手段と、この複数のビー
ム光発生手段から発生された複数のビーム光を光学的に
合成したのち前記像担持体へ向けてそれぞれ反射し、前
記複数のビーム光により前記像担持体上を走査する走査
手段と、この走査手段の走査速度を変更する走査速度変
更手段と、画像形成のためのクロック周波数を変更する
クロック周波数変更手段と、前記解像度設定手段の設定
内容に応じて、前記走査速度変更手段および前記クロッ
ク周波数変更手段を用いて、前記走査速度の変更と前記
クロック周波数の変更を行なう解像度切換制御手段と、
前記走査手段により前記像担持体上を走査する前記複数
のビーム光のいずれかを検知する第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配設され、前記像担持体上を走査す
る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が前記複数のビーム
光のいずれかを検知するために、前記複数のビーム光発
生手段がビーム光を発生するように制御する第1の制御
手段と、前記クロック周波数変更手段により周波数が変
更されたクロックを基に、前記第1のビーム光検知手段
の出力に同期した複数の位相のずれたクロックを発生す
るクロック発生手段と、前記複数のビーム光それぞれに
対し、前記クロック発生手段から発生する複数の位相の
ずれたクロックの中からクロックを選択するクロック選
択手段と、このクロック選択手段で選択されたクロック
に同期して前記複数のビーム光発生手段のうち少なくと
も1つのビーム光発生手段からビーム光が発生するよう
前記ビーム光発生手段を制御する第2の制御手段と、こ
の第2の制御手段の制御により少なくとも1つのビーム
光発生手段から発生するビーム光が前記第2のビーム光
検知手段で検知されたか否かを判定するビーム光位置判
定手段と、前記複数のビーム光の各走査範囲をそれぞれ
設定する走査範囲設定部と、前記解像度切換制御手段を
用いて前記走査手段の走査速度および前記クロック周波
数を変更した後、前記ビーム光位置判定手段の判定結果
に基づき、前記複数のビーム光に対する前記クロック選
択手段のクロック選択と前記走査範囲設定部への走査範
囲設定とを行なう第3の制御手段とを具備している。
【0025】また、本発明の画像形成装置は、複数のビ
ーム光により像担持体上を走査露光することにより前記
像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、ビ
ーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、この複数
のビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光
学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれぞれ反射
し、前記複数のビーム光により前記像担持体上を走査す
る走査手段と、この走査手段により前記像担持体上を走
査する前記複数のビーム光の各パワーをそれぞれ検知す
るビーム光パワー検知手段と、このビーム光パワー検知
手段の各検知結果に基づき、前記像担持体上を走査する
複数のビーム光の各パワーが所定値になるよう前記複数
のビーム光発生手段をそれぞれ制御するビーム光パワー
制御手段と、前記走査手段により前記像担持体上を走査
する前記複数のビーム光のいずれかを検知する第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配設され、前記像担持
体上を走査する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が前記
複数のビーム光のいずれかを検知するために、前記複数
のビーム光発生手段がビーム光を発生するように制御す
る第1の制御手段と、前記第1のビーム光検知手段の出
力に同期した複数の位相のずれたクロックを発生するク
ロック発生手段と、前記複数のビーム光それぞれに対
し、前記クロック発生手段から発生する複数の位相のず
れたクロックの中からクロックを選択するクロック選択
手段と、このクロック選択手段で選択されたクロックに
同期して前記複数のビーム光発生手段のうち少なくとも
1つのビーム光発生手段からビーム光が発生するよう前
記ビーム光発生手段を制御する第2の制御手段と、この
第2の制御手段の制御により少なくとも1つのビーム光
発生手段から発生するビーム光が前記第2のビーム光検
知手段で検知されたか否かを判定するビーム光位置判定
手段と、前記複数のビーム光の各走査範囲をそれぞれ設
定する走査範囲設定部と、前記ビーム光パワー制御手段
を用いて前記複数のビームの各光パワーが所定の値にな
るように制御した後、前記ビーム光位置判定手段の判定
結果に基づき、前記複数のビーム光に対する前記クロッ
ク選択手段のクロック選択と前記走査範囲設定部への走
査範囲設定とを行なう第3の制御手段とを具備してい
る。
【0026】また、本発明の画像形成装置は、複数のビ
ーム光により像担持体上を走査露光することにより前記
像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、ビ
ーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、この複数
のビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光
学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれぞれ反射
し、前記複数のビーム光により前記像担持体上を走査す
る走査手段と、この走査手段により前記像担持体上を走
査する前記複数のビーム光の各パワーをそれぞれ検知す
るビーム光パワー検知手段と、このビーム光パワー検知
手段によって各ビーム光のパワーをそれぞれ検知する際
には前記複数のビーム光が前記像担持体上を走査露光し
ないよう前記ビーム光発生手段を制御するビーム光発生
制御手段と、前記ビーム光パワー検知手段の各検知結果
に基づき、前記像担持体上を走査する複数のビーム光の
各パワーが所定値になるよう前記複数のビーム光発生手
段をそれぞれ制御するビーム光パワー制御手段とを具備
している。
【0027】また、本発明の画像形成装置は、複数のビ
ーム光により像担持体上を走査露光することにより前記
像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、ビ
ーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、この複数
のビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光
学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれぞれ反射
し、前記複数のビーム光により前記像担持体上を走査す
る走査手段と、この走査手段により前記像担持体上を走
査する前記複数のビーム光の各通過位置をそれぞれ検知
するビーム光位置検知手段と、このビーム光位置検知手
段によって各ビーム光の通過位置をそれぞれ検知する際
には前記複数のビーム光が前記像担持体上を走査露光し
ないよう前記ビーム光発生手段を制御するビーム光発生
制御手段と、前記ビーム光位置検知手段の検知結果に基
づき、前記像担持体上を走査する複数のビーム光の通過
位置が所定の位置になるよう前記各ビーム光の通過位置
を制御するビーム光位置制御手段とを具備している。
【0028】また、本発明の画像形成装置は、複数のビ
ーム光により像担持体上を走査露光することにより前記
像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、ビ
ーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、この複数
のビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を光
学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれぞれ反射
し、前記複数のビーム光により前記像担持体上を走査す
る走査手段と、この走査手段により前記像担持体上を走
査する前記複数のビーム光の各パワーをそれぞれ検知す
るビーム光パワー検知手段と、このビーム光パワー検知
手段の検知結果に基づき、前記像担持体上を走査する複
数のビーム光の各パワーが所定値になるよう前記複数の
ビーム光発生手段をそれぞれ制御するビーム光パワー制
御手段と、前記走査手段により前記像担持体上を走査す
る前記複数のビーム光の各通過位置をそれぞれ検知する
ビーム光位置検知手段と、前記ビーム光パワー制御手段
で前記像担持体上を走査する複数のビーム光の各パワー
が所定値になるよう前記複数のビーム光発生手段をそれ
ぞれ制御したのち、前記ビーム光位置検知手段の検知結
果に基づき、前記像担持体上を走査する複数のビーム光
の通過位置が所定の位置になるよう前記各ビーム光の通
過位置を制御するビーム光位置制御手段と、前記ビーム
光パワー検知手段と前記ビーム光位置検知手段によって
各ビーム光のパワーと通過位置をそれぞれ検知する際に
は、前記複数のビーム光が前記像担持体上を走査露光し
ないよう前記ビーム光発生手段を制御するビーム光発生
制御手段とを具備している。
【0029】さらに、本発明の画像形成装置は、複数の
ビーム光により像担持体上を走査露光することにより前
記像担持体上に画像を形成する画像形成装置であって、
ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、この複
数のビーム光発生手段から発生された複数のビーム光を
光学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれぞれ反
射し、前記複数のビーム光により前記像担持体上を走査
する走査手段と、この走査手段により前記像担持体上を
走査する前記複数のビーム光の各パワーをそれぞれ検知
するビーム光パワー検知手段と、このビーム光パワー検
知手段によって各ビーム光のパワーをそれぞれ検知する
際には前記像担持体上を前記ビーム光が走査露光しない
ように前記ビーム光発生手段を制御する第1の制御手段
と、前記ビーム光パワー検知手段の検知結果に基づき、
前記像担持体上を走査する複数のビーム光の各パワーが
所定値になるよう前記複数のビーム光発生手段をそれぞ
れ制御するビーム光パワー制御手段と、前記走査手段に
より前記像担持体上を走査する前記複数のビーム光のい
ずれかを検知する第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
側に配設され、前記像担持体上を走査する前記複数のビ
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が前記複数のビーム光のいずれかを
検知するために、前記複数のビーム光発生手段がビーム
光を発生するように制御する第2の制御手段と、前記第
1のビーム光検知手段の出力に同期した複数の位相のず
れたクロックを発生するクロック発生手段と、前記複数
のビーム光それぞれに対し、前記クロック発生手段から
発生する複数の位相のずれたクロックの中からクロック
を選択するクロック選択手段と、このクロック選択手段
で選択されたクロックに同期して前記複数のビーム光発
生手段のうち少なくとも1つのビーム光発生手段からビ
ーム光が発生するよう前記ビーム光発生手段を制御する
第3の制御手段と、この第3の制御手段により少なくと
も1つのビーム光発生手段から発生するビーム光が前記
第2のビーム光検知手段で検知されたか否かを判定する
ビーム光位置判定手段と、前記複数のビーム光の各走査
範囲をそれぞれ設定する走査範囲設定部と、前記ビーム
光パワー制御手段を用いて前記複数のビーム光の各パワ
ーが所定の値になるよう制御した後、前記ビーム光位置
判定手段の判定結果に基づき、前記複数のビ一ム光に対
する前記クロック選択手段のクロック選択と前記走査範
囲設定部への走査範囲設定とを行なう第4の制御手段と
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2
3とにより1枚ずつ分離して供給する。そして、レジス
トローラ24まで送られ、所定のタイミングで転写位置
まで供給される。転写チャージャ18の下流側には、用
紙搬送機構25、定着器26、画像形成済みの用紙Pを
排出する排紙ローラ27が配設されている。これによ
り、トナー像が転写された用紙Pは、定着器26でトナ
ー像が定着され、その後、排紙ローラ27を経て外部の
排紙トレイ28に排紙される。
【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3
2b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1
5上を走査する。
【0049】レーザ発振器31cは、レーザドライバ3
2c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3
2d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3
8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31
a,31b,31c,31dから出力された各ビーム光
は、ハーフミラー34a,34b,34cで合成され、
4つのビーム光がポリゴンミラー35の方向に進むこと
になる。
【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,39
d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31
a,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4
0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3
5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,S
B,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L
1と同一となっている。なお、センサパターンSA〜S
Gのビーム光の走査方向の幅W2は、たとえば、600
μm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3
8の出力を用いた制御の詳細は後述するが、42.3μ
m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42.3μ
m)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3
8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3
8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0.1
6μm(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8
0が5度傾いて取付けられ、センサパターンS3a,S
3b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,3
9b,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,3
2d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/F
56から各レーザドライバ32a,32b,32c,3
2d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,3
3d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3
7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3
1a,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,31
b,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33
a,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〜31
d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ΔTa
b、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114
a〜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〜32
d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〜32
d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D
1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1/1
0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〜11
9d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118
a〜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1
0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11
2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1
13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S
2が全くビーム光を検知しないので、第2のカウンタ1
12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S
2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11
1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3
8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,S
E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4
2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〜S
G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4
1、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39
a〜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〜S
G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3
8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6
3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6
3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,S
C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6
3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,S
F、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(63,64,65,6
6)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(63,64,65,6
6)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、FFF
H(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6
3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S
B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S
AあるいはSG上を通過しているときのA/D変換器4
3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(2m
m)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10
μm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,S3
12)。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(S31
4)。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(S31
7)。
【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(S32
3)、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(S
324,S325)。これが終了すると、ステップS3
220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(S33
1)、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(S33
3)。
【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3
6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,S32
4,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3
6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3
3a〜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(S2
3,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〜4
5d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〜3
3d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,S2
3,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S2
2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31
a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(S3
2)。
【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4
3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1
00H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10
0H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10
0H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S
C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S
34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80
0H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S
C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80
0H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S
C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80
0H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S
C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,7FF
H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S
C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6
0Hよりも大で、400H以下であるかを判定する(S
45)。
【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S
C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8
00H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S
C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S
C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,S4
4,S46,S48,S50)には、ガルバノミラー3
3a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31
a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1
8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7FF
H、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7F
FH、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4
2.3μm(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63.5
μm(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、600d
pi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,SC2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(CP
U)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4
1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3
6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33
a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90
0μm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31
b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(S23
9)。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3
2b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90
0μm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,S32
2,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1
00H、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,S32
5,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)11
9a〜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、6
00dpi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〜11
9d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S
351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「7400〜74
01」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/F
56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(S35
4)。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1
11からの割込み信号(キャリ)によりラッチ回路11
3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、S3
56)。
【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1
11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3
8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1
11からの割込み信号(キャリ)によりラッチ回路11
3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、S3
60)。
【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(S36
1)。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3
8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11
3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3
8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S
1,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,RP
2,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6
3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R
5、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=V
2)。
【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】 オペアンプA1の出力:V1−Vos[V] オペアンプA2の出力:V2+Vos[V] オペアンプA3の出力:(+2Vos+Vos)×R3/R1 =+3Vos×R3/R1[V] オペアンプA4の出力:−(+3Vos×R3/R1+Vos) /R5/C×t[V] ただし、V1=V2 R1=R2,R3=R4 R5:積分抵抗、C:積分コンデンサ t:積分時間 センサパターンSBとSCとの出力が等しい(V1=V
2)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S
B,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3
6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33
a〜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31
a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3
5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(S
82)。
【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S
A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、100×100μ
m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10
0H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10
0H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S
A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、A00
H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、A00
H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、A00
H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31
a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(S10
3)。
【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(S10
7)。
【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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榊原 淳 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝イン テリジェントテクノロジ株式会社内

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビーム光を発生するビーム光発生手段
    と、 このビーム光発生手段から発生されたビーム光を被走査
    面へ向けて反射し、前記ビーム光により前記被走査面を
    走査する走査手段と、 この走査手段により前記被走査面を走査する前記ビーム
    光を検知する第1のビーム光検知手段と、 この第1のビーム光検知手段の出力を基準に前記ビーム
    光の走査方向の走査範囲を規定する走査範囲規定手段
    と、 前記第1のビーム光検知手段よりもビーム光走査方向に
    対し下流側に配設され、前記被走査面上での前記走査範
    囲規定手段によって規定された走査範囲を走査するビー
    ム光を検知する第2のビーム光検知手段と、 この第2のビーム光検知手段の出力から、前記走査範囲
    規定手段により規定された走査範囲と前記被走査面での
    ビーム光の走査範囲との関係を判定し、前記被走査面上
    での走査範囲が所定の範囲となるように前記走査範囲規
    定手段を制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。
  2. 【請求項2】 ビーム光を発生するビーム光発生手段
    と、 このビーム光発生手段から発生されたビーム光を被走査
    面へ向けて反射し、前記被走査面を走査する走査手段
    と、 この走査手段により前記被走査面を走査する前記ビーム
    光を検知する第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
    対し下流側に配設され、前記被走査面上での前記走査範
    囲規定手段によって規定された走査範囲を走査するビー
    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がビーム光を検知するため
    に、前記ビーム光発生手段がビーム光を発生するように
    制御する第1の制御手段と、 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と、 このクロック発生手段から発生するクロックに同期して
    前記ビーム光発生手段からビーム光が発生するよう前記
    ビーム光発生手段を制御する第2の制御手段と、 この第2の制御手段の制御により前記ビーム光発生手段
    から発生するビーム光が前記第2のビーム光検知手段で
    検知されたか否かを判定するビーム光位置判定手段と、 前記ビーム光の走査範囲を設定する走査範囲設定部と、 前記ビーム光位置判定手段の判定結果に基づき、前記走
    査範囲設定部への走査範囲設定を行なう第3の制御手段
    と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。
  3. 【請求項3】 前記走査範囲設定部は、前記クロック発
    生手段から発生するクロックを基準とし、設定された値
    に基づいて前記ビーム光の走査範囲を定めることを特徴
    とする請求項2記載のビーム光走査装置。
  4. 【請求項4】 前記走査範囲設定部に設定した値はメモ
    リに記憶しておくことを特徴とする請求項2記載のビー
    ム光走査装置。
  5. 【請求項5】 ビーム光を発生するビーム光発生手段
    と、 このビーム光発生手段から発生されたビーム光を被走査
    面へ向けて反射し、前記被走査面を走査する走査手段
    と、 この走査手段により前記被走査面を走査する前記ビーム
    光を検知する第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
    対し下流側に配設され、前記被走査面を走査する前記ビ
    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がビーム光を検知するため
    に、前記ビーム光発生手段がビーム光を発生するように
    制御する第1の制御手段と、 前記第1のビーム光検知手段の出力に同期した複数の位
    相のずれたクロックを発生するクロック発生手段と、 このクロック発生手段から発生する複数のクロックから
    1つのクロックを選択するクロック選択手段と、 このクロック選択手段が選択するクロックに同期して前
    記ビーム光発生手段からビーム光が発生するよう前記ビ
    ーム光発生手段を制御する第2の制御手段と、 この第2の制御手段の制御により前記ビーム光発生手段
    から発生するビーム光が前記第2のビーム光検知手段で
    検知されたか否かを判定するビーム光位置判定手段と、 前記ビーム光の走査範囲を設定する走査範囲設定部と、 前記ビーム光位置判定手段の判定結果に基づき、前記ク
    ロック選択手段のクロック選択と前記走査範囲設定部へ
    の走査範囲設定とを行なう第3の制御手段と、を具備し
    たことを特徴とするビーム光走査装置。
  6. 【請求項6】 前記クロック発生手段が発生する複数の
    クロックの位相ずれは1クロックのほぼ整数分の1であ
    ることを特徴とする請求項5記載のビーム光走査装置。
  7. 【請求項7】 前記走査範囲設定部は、前記クロック選
    択手段で選択されたクロックを基準とし、設定された値
    に基づいて前記ビーム光の走査範囲を定めることを特徴
    とする請求項5記載のビーム光走査装置。
  8. 【請求項8】 前記クロック選択手段で選択したクロッ
    クと前記走査範囲設定部に設定した値はメモリに記憶し
    ておくことを特徴とする請求項5記載のビーム光走査装
    置。
  9. 【請求項9】 前記第1のビーム光検知手段および第2
    のビーム光検知手段は、前記ビーム光の走査方向と直交
    する方向に所定の間隔で平行に配設された光検知素子か
    らなり、これら各光検知素子は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2または5に記載のビー
    ム光走査装置。
  10. 【請求項10】 前記第3の制御手段が行なう制御は、
    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2または5に記載のビーム光
    走査装置。
  11. 【請求項11】 前記第3の制御手段が行なう制御は、
    ある所定の時間ごとに実行されることを特徴とする請求
    項2または5に記載のビーム光走査装置。
  12. 【請求項12】 ビーム光を発生する複数のビーム光発
    生手段と、 この複数のビーム光発生手段から発生された複数のビー
    ム光を光学的に合成したのち被走査面へ向けてそれぞれ
    反射し、前記複数のビーム光により前記被走査面を走査
    する走査手段と、 この走査手段により前記被走査面を走査する前記複数の
    ビーム光のいずれかを検知する第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
    対し下流側に配設され、前記被走査面を走査する前記複
    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が前記複数のビーム光のい
    ずれかを検知するために、前記複数のビーム光発生手段
    がビーム光を発生するように制御する第1の制御手段
    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と、 このクロック発生手段から発生するクロックに同期して
    前記複数のビーム光発生手段のうち少なくとも1つのビ
    ーム光発生手段からビーム光が発生するよう前記ビーム
    光発生手段を制御する第2の制御手段と、 この第2の制御手段の制御により少なくとも1つのビー
    ム光発生手段から発生するビーム光が前記第2のビーム
    光検知手段で検知されたか否かを判定するビーム光位置
    判定手段と、 前記複数のビーム光の各走査範囲をそれぞれ設定する走
    査範囲設定部と、 前記ビーム光位置判定手段の判定結果に基づき、前記複
    数のビーム光に対する前記走査範囲設定部への走査範囲
    設定を行なう第3の制御手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。
  13. 【請求項13】 前記走査範囲設定部は、前記クロック
    発生手段から発生するクロックを基準とし、前記複数の
    ビーム光に対して設定された値に基づいて、前記複数の
    ビーム光それぞれの走査範囲を定めることを特徴とする
    請求項12記載のビーム光走査装置。
  14. 【請求項14】 前記走査範囲設定部に設定した値はメ
    モリに記憶しておくことを特徴とする請求項12記載の
    ビーム光走査装置。
  15. 【請求項15】 ビーム光を発生する複数のビーム光発
    生手段と、 この複数のビーム光発生手段から発生された複数のビー
    ム光を光学的に合成したのち被走査面へ向けてそれぞれ
    反射し、前記複数のビーム光により前記被走査面を走査
    する走査手段と、 この走査手段により前記被走査面を走査する前記複数の
    ビーム光のいずれかを検知する第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
    対し下流側に配設され、前記被走査面を走査する前記複
    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が前記複数のビーム光のい
    ずれかを検知するために、前記複数のビーム光発生手段
    がビーム光を発生するように制御する第1の制御手段
    と、 前記第1のビーム光検知手段の出力に同期した複数の位
    相のずれたクロックを発生するクロック発生手段と、 前記複数のビーム光それぞれに対し、前記クロック発生
    手段から発生する複数の位相のずれたクロックの中から
    クロックを選択するクロック選択手段と、 このクロック選択手段で選択されたクロックに同期して
    前記複数のビーム光発生手段のうち少なくとも1つのビ
    ーム光発生手段からビーム光が発生するよう前記ビーム
    光発生手段を制御する第2の制御手段と、 この第2の制御手段の制御により少なくとも1つのビー
    ム光発生手段から発生するビーム光が前記第2のビーム
    光検知手段で検知されたか否かを判定するビーム光位置
    判定手段と、 前記複数のビーム光の各走査範囲をそれぞれ設定する走
    査範囲設定部と、 前記ビーム光位置判定手段の判定結果に基づき、前記複
    数のビーム光に対する前記クロック選択手段のクロック
    選択と前記走査範囲設定部への走査範囲設定をと行なう
    第3の制御手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。
  16. 【請求項16】 前記クロック発生手段が発生する複数
    のクロックの位相ずれは1クロックのほぼ整数分の1で
    あることを特徴とする請求項15記載のビーム光走査装
    置。
  17. 【請求項17】 前記走査範囲設定部は、前記クロック
    選択手段で選択されたクロックを基準とし、前記複数の
    ビーム光に対して設定された値に基づいて、前記複数の
    ビーム光それぞれの走査範囲を定めることを特徴とする
    請求項15記載のビーム光走査装置。
  18. 【請求項18】 前記クロック選択手段で選択したクロ
    ックと前記走査範囲設定部に設定した値はメモリに記憶
    しておくことを特徴とする請求項15記載のビーム光走
    査装置。
  19. 【請求項19】 前記第1のビーム光検知手段および第
    2のビーム光検知手段は、前記ビーム光の走査方向と直
    交する方向に所定の間隔で平行に配設された光検知素子
    からなり、これら各光検知素子は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12または15に記載
    のビーム光走査装置。
  20. 【請求項20】 前記クロック発生手段は、前記第1の
    ビーム光検知手段が前記複数のビームのうち最初に到来
    したビーム光に対して応答した出力に同期してクロック
    を発生することを特徴とする請求項12または15に記
    載のビーム光走査装置。
  21. 【請求項21】 前記第3の制御手段が行なう制御は、
    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12または15に記載のビー
    ム光走査装置。
  22. 【請求項22】 前記第3の制御手段が行なう制御は、
    ある所定の時間ごとに実行されることを特徴とする請求
    項12または15に記載のビーム光走査装置。
  23. 【請求項23】 ビーム光により像担持体上を走査露光
    することにより前記像担持体上に画像を形成する画像形
    成装置であって、 ビーム光を発生するビーム光発生手段と、 このビーム光発生手段から発生されたビーム光を前記像
    担持体へ向けて反射し、前記ビーム光により前記像担持
    体上を走査する走査手段と、 ビーム光を発生するビーム光発生手段と、 このビーム光発生手段から発生されたビーム光を前記像
    担持体へ向けて反射し、前記ビーム光により前記像担持
    体上を走査する走査手段と、 この走査手段により前記像担持体上を走査する前記ビー
    ム光を検知する第1のビーム光検知手段と、 この第1のビーム光検知手段の出力を基準に前記ビーム
    光の走査方向の走査範囲を規定する走査範囲規定手段
    と、 前記第1のビーム光検知手段よりもビーム光走査方向に
    対し下流側に配設され、前記被走査面上での前記走査範
    囲規定手段によって規定された走査範囲を走査するビー
    ム光を検知する第2のビーム光検知手段と、 この第2のビーム光検知手段の出力から、前記走査範囲
    規定手段により規定された走査範囲と前記像担持体上で
    のビーム光の走査範囲との関係を判定し、前記像担持体
    上での走査範囲が所定の範囲となるように前記走査範囲
    規定手段を制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  24. 【請求項24】 ビーム光により像担持体上を走査露光
    することにより前記像担持体上に画像を形成する画像形
    成装置であって、 ビーム光を発生するビーム光発生手段と、 このビーム光発生手段から発生されたビーム光を前記像
    担持体へ向けて反射し、前記ビーム光により前記像担持
    体上を走査する走査手段と、 この走査手段により前記像担持体上を走査する前記ビー
    ム光を検知する第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
    対し下流側に配設され、前記像担持体上での前記走査範
    囲規定手段によって規定された走査範囲を走査するビー
    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がビーム光を検知するため
    に、前記ビーム光発生手段がビーム光を発生するように
    制御する第1の制御手段と、 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と、 このクロック発生手段から発生するクロックに同期して
    前記ビーム光発生手段からビーム光が発生するよう前記
    ビーム光発生手段を制御する第2の制御手段と、 この第2の制御手段の制御により前記ビーム光発生手段
    から発生するビーム光が前記第2のビーム光検知手段で
    検知されたか否かを判定するビーム光位置判定手段と、 前記ビーム光の走査範囲を設定する走査範囲設定部と、 前記ビーム光位置判定手段の判定結果に基づき、前記走
    査範囲設定部への走査範囲設定を行なう第3の制御手段
    と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  25. 【請求項25】 ビーム光により像担持体上を走査露光
    することにより前記像担持体上に画像を形成する画像形
    成装置であって、 ビーム光を発生するビーム光発生手段と、 このビーム光発生手段から発生されたビーム光を前記像
    担持体へ向けて反射し、前記ビーム光により前記像担持
    体上を走査する走査手段と、 この走査手段により前記像担持体上を走査する前記ビー
    ム光を検知する第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
    対し下流側に配設され、前記像担持体上を走査する前記
    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がビーム光を検知するため
    に、前記ビーム光発生手段がビーム光を発生するように
    制御する第1の制御手段と、 前記第1のビーム光検知手段の出力に同期した複数の位
    相のずれたクロックを発生するクロック発生手段と、 このクロック発生手段から発生する複数のクロックから
    1つのクロックを選択するクロック選択手段と、 このクロック選択手段が選択するクロックに同期して前
    記ビーム光発生手段からビーム光が発生するよう前記ビ
    ーム光発生手段を制御する第2の制御手段と、 この第2の制御手段の制御により前記ビーム光発生手段
    から発生するビーム光が前記第2のビーム光検知手段で
    検知されたか否かを判定するビーム光位置判定手段と、 前記ビーム光の走査範囲を設定する走査範囲設定部と、 前記ビーム光位置判定手段の判定結果に基づき、前記ク
    ロック選択手段のクロック選択と前記走査範囲設定部へ
    の走査範囲設定とを行なう第3の制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  26. 【請求項26】 複数のビーム光により像担持体上を走
    査露光することにより前記像担持体上に画像を形成する
    画像形成装置であって、 ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から発生された複数のビー
    ム光を光学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれ
    ぞれ反射し、前記複数のビーム光により前記像担持体上
    を走査する走査手段と、 この走査手段により前記像担持体上を走査する前記複数
    のビーム光のいずれかを検知する第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
    対し下流側に配設され、前記像担持体上を走査する前記
    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が前記複数のビーム光のい
    ずれかを検知するために、前記複数のビーム光発生手段
    がビーム光を発生するように制御する第1の制御手段
    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と、 このクロック発生手段から発生するクロックに同期して
    前記複数のビーム光発生手段のうち少なくとも1つのビ
    ーム光発生手段からビーム光が発生するよう前記ビーム
    光発生手段を制御する第2の制御手段と、 この第2の制御手段の制御により少なくとも1つのビー
    ム光発生手段から発生するビーム光が前記第2のビーム
    光検知手段で検知されたか否かを判定するビーム光位置
    判定手段と、 前記複数のビーム光の各走査範囲をそれぞれ設定する走
    査範囲設定部と、 前記ビーム光位置判定手段の判定結果に基づき、前記複
    数のビーム光に対する前記走査範囲設定部への走査範囲
    設定を行なう第3の制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  27. 【請求項27】 複数のビーム光により像担持体上を走
    査露光することにより前記像担持体上に画像を形成する
    画像形成装置であって、 ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から発生された複数のビー
    ム光を光学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれ
    ぞれ反射し、前記複数のビーム光により前記像担持体上
    を走査する走査手段と、 この走査手段により前記像担持体上を走査する前記複数
    のビーム光のいずれかを検知する第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
    対し下流側に配設され、前記像担持体上を走査する前記
    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が前記複数のビーム光のい
    ずれかを検知するために、前記複数のビーム光発生手段
    がビーム光を発生するように制御する第1の制御手段
    と、 前記第1のビーム光検知手段の出力に同期した複数の位
    相のずれたクロックを発生するクロック発生手段と、 前記複数のビーム光それぞれに対し、前記クロック発生
    手段から発生する複数の位相のずれたクロックの中から
    クロックを選択するクロック選択手段と、 このクロック選択手段で選択されたクロックに同期して
    前記複数のビーム光発生手段のうち少なくとも1つのビ
    ーム光発生手段からビーム光が発生するよう前記ビーム
    光発生手段を制御する第2の制御手段と、 この第2の制御手段の制御により少なくとも1つのビー
    ム光発生手段から発生するビーム光が前記第2のビーム
    光検知手段で検知されたか否かを判定するビーム光位置
    判定手段と、 前記複数のビーム光の各走査範囲をそれぞれ設定する走
    査範囲設定部と、 前記ビーム光位置判定手段の判定結果に基づき、前記複
    数のビーム光に対する前記クロック選択手段のクロック
    選択と前記走査範囲設定部への走査範囲設定とを行なう
    第3の制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  28. 【請求項28】 前記第3の制御手段が行なう制御は、
    該画像形成装置の画像形成動作と画像形成動作との合間
    に実行されることを特徴とする請求項23,24,2
    5,26,27のうちいずれか1つに記載の画像形成装
    置。
  29. 【請求項29】 複数のビーム光により像担持体上を走
    査露光することにより前記像担持体上に画像を形成する
    画像形成装置であって、 画像形成の解像度を設定する解像度設定手段と、 ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から発生された複数のビー
    ム光を光学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれ
    ぞれ反射し、前記複数のビーム光により前記像担持体上
    を走査する走査手段と、 この走査手段の走査速度を変更する走査速度変更手段
    と、 画像形成のためのクロック周波数を変更するクロック周
    波数変更手段と、 前記解像度設定手段の設定内容に応じて、前記走査速度
    変更手段および前記クロック周波数変更手段を用いて、
    前記走査速度の変更と前記クロック周波数の変更を行な
    う解像度切換制御手段と、 前記走査手段により前記像担持体上を走査する前記複数
    のビーム光のいずれかを検知する第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
    対し下流側に配設され、前記像担持体上を走査する前記
    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が前記複数のビーム光のい
    ずれかを検知するために、前記複数のビーム光発生手段
    がビーム光を発生するように制御する第1の制御手段
    と、 前記クロック周波数変更手段により周波数が変更された
    クロックを基に、前記第1のビーム光検知手段の出力に
    同期した複数の位相のずれたクロックを発生するクロッ
    ク発生手段と、 前記複数のビーム光それぞれに対し、前記クロック発生
    手段から発生する複数の位相のずれたクロックの中から
    クロックを選択するクロック選択手段と、 このクロック選択手段で選択されたクロックに同期して
    前記複数のビーム光発生手段のうち少なくとも1つのビ
    ーム光発生手段からビーム光が発生するよう前記ビーム
    光発生手段を制御する第2の制御手段と、 この第2の制御手段の制御により少なくとも1つのビー
    ム光発生手段から発生するビーム光が前記第2のビーム
    光検知手段で検知されたか否かを判定するビーム光位置
    判定手段と、 前記複数のビーム光の各走査範囲をそれぞれ設定する走
    査範囲設定部と、 前記解像度切換制御手段を用いて前記走査手段の走査速
    度および前記クロック周波数を変更した後、前記ビーム
    光位置判定手段の判定結果に基づき、前記複数のビーム
    光に対する前記クロック選択手段のクロック選択と前記
    走査範囲設定部への走査範囲設定とを行なう第3の制御
    手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  30. 【請求項30】 複数のビーム光により像担持体上を走
    査露光することにより前記像担持体上に画像を形成する
    画像形成装置であって、 ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から発生された複数のビー
    ム光を光学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれ
    ぞれ反射し、前記複数のビーム光により前記像担持体上
    を走査する走査手段と、 この走査手段により前記像担持体上を走査する前記複数
    のビーム光の各パワーをそれぞれ検知するビーム光パワ
    ー検知手段と、 このビーム光パワー検知手段の各検知結果に基づき、前
    記像担持体上を走査する複数のビーム光の各パワーが所
    定値になるよう前記複数のビーム光発生手段をそれぞれ
    制御するビーム光パワー制御手段と、 前記走査手段により前記像担持体上を走査する前記複数
    のビーム光のいずれかを検知する第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
    対し下流側に配設され、前記像担持体上を走査する前記
    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が前記複数のビーム光のい
    ずれかを検知するために、前記複数のビーム光発生手段
    がビーム光を発生するように制御する第1の制御手段
    と、 前記第1のビーム光検知手段の出力に同期した複数の位
    相のずれたクロックを発生するクロック発生手段と、 前記複数のビーム光それぞれに対し、前記クロック発生
    手段から発生する複数の位相のずれたクロックの中から
    クロックを選択するクロック選択手段と、 このクロック選択手段で選択されたクロックに同期して
    前記複数のビーム光発生手段のうち少なくとも1つのビ
    ーム光発生手段からビーム光が発生するよう前記ビーム
    光発生手段を制御する第2の制御手段と、 この第2の制御手段の制御により少なくとも1つのビー
    ム光発生手段から発生するビーム光が前記第2のビーム
    光検知手段で検知されたか否かを判定するビーム光位置
    判定手段と、 前記複数のビーム光の各走査範囲をそれぞれ設定する走
    査範囲設定部と、 前記ビーム光パワー制御手段を用いて前記複数のビーム
    の各光パワーが所定の値になるように制御した後、前記
    ビーム光位置判定手段の判定結果に基づき、前記複数の
    ビーム光に対する前記クロック選択手段のクロック選択
    と前記走査範囲設定部への走査範囲設定とを行なう第3
    の制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  31. 【請求項31】 複数のビーム光により像担持体上を走
    査露光することにより前記像担持体上に画像を形成する
    画像形成装置であって、 ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から発生された複数のビー
    ム光を光学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれ
    ぞれ反射し、前記複数のビーム光により前記像担持体上
    を走査する走査手段と、 この走査手段により前記像担持体上を走査する前記複数
    のビーム光の各パワーをそれぞれ検知するビーム光パワ
    ー検知手段と、 このビーム光パワー検知手段によって各ビーム光のパワ
    ーをそれぞれ検知する際には前記複数のビーム光が前記
    像担持体上を走査露光しないよう前記ビーム光発生手段
    を制御するビーム光発生制御手段と、 前記ビーム光パワー検知手段の各検知結果に基づき、前
    記像担持体上を走査する複数のビーム光の各パワーが所
    定値になるよう前記複数のビーム光発生手段をそれぞれ
    制御するビーム光パワー制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  32. 【請求項32】 複数のビーム光により像担持体上を走
    査露光することにより前記像担持体上に画像を形成する
    画像形成装置であって、 ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から発生された複数のビー
    ム光を光学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれ
    ぞれ反射し、前記複数のビーム光により前記像担持体上
    を走査する走査手段と、 この走査手段により前記像担持体上を走査する前記複数
    のビーム光の各通過位置をそれぞれ検知するビーム光位
    置検知手段と、 このビーム光位置検知手段によって各ビーム光の通過位
    置をそれぞれ検知する際には前記複数のビーム光が前記
    像担持体上を走査露光しないよう前記ビーム光発生手段
    を制御するビーム光発生制御手段と、 前記ビーム光位置検知手段の検知結果に基づき、前記像
    担持体上を走査する複数のビーム光の通過位置が所定の
    位置になるよう前記各ビーム光の通過位置を制御するビ
    ーム光位置制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  33. 【請求項33】 複数のビーム光により像担持体上を走
    査露光することにより前記像担持体上に画像を形成する
    画像形成装置であって、 ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から発生された複数のビー
    ム光を光学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれ
    ぞれ反射し、前記複数のビーム光により前記像担持体上
    を走査する走査手段と、 この走査手段により前記像担持体上を走査する前記複数
    のビーム光の各パワーをそれぞれ検知するビーム光パワ
    ー検知手段と、 このビーム光パワー検知手段の検知結果に基づき、前記
    像担持体上を走査する複数のビーム光の各パワーが所定
    値になるよう前記複数のビーム光発生手段をそれぞれ制
    御するビーム光パワー制御手段と、 前記走査手段により前記像担持体上を走査する前記複数
    のビーム光の各通過位置をそれぞれ検知するビーム光位
    置検知手段と、 前記ビーム光パワー制御手段で前記像担持体上を走査す
    る複数のビーム光の各パワーが所定値になるよう前記複
    数のビーム光発生手段をそれぞれ制御したのち、前記ビ
    ーム光位置検知手段の検知結果に基づき、前記像担持体
    上を走査する複数のビーム光の通過位置が所定の位置に
    なるよう前記各ビーム光の通過位置を制御するビーム光
    位置制御手段と、 前記ビーム光パワー検知手段と前記ビーム光位置検知手
    段によって各ビーム光のパワーと通過位置をそれぞれ検
    知する際には、前記複数のビーム光が前記像担持体上を
    走査露光しないよう前記ビーム光発生手段を制御するビ
    ーム光発生制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  34. 【請求項34】 複数のビーム光により像担持体上を走
    査露光することにより前記像担持体上に画像を形成する
    画像形成装置であって、 ビーム光を発生する複数のビーム光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から発生された複数のビー
    ム光を光学的に合成したのち前記像担持体へ向けてそれ
    ぞれ反射し、前記複数のビーム光により前記像担持体上
    を走査する走査手段と、 この走査手段により前記像担持体上を走査する前記複数
    のビーム光の各パワーをそれぞれ検知するビーム光パワ
    ー検知手段と、 このビーム光パワー検知手段によって各ビーム光のパワ
    ーをそれぞれ検知する際には前記像担持体上を前記ビー
    ム光が走査露光しないように前記ビーム光発生手段を制
    御する第1の制御手段と、 前記ビーム光パワー検知手段の検知結果に基づき、前記
    像担持体上を走査する複数のビーム光の各パワーが所定
    値になるよう前記複数のビーム光発生手段をそれぞれ制
    御するビーム光パワー制御手段と、 前記走査手段により前記像担持体上を走査する前記複数
    のビーム光のいずれかを検知する第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
    対し下流側に配設され、前記像担持体上を走査する前記
    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が前記複数のビーム光のい
    ずれかを検知するために、前記複数のビーム光発生手段
    がビーム光を発生するように制御する第2の制御手段
    と、 前記第1のビーム光検知手段の出力に同期した複数の位
    相のずれたクロックを発生するクロック発生手段と、 前記複数のビーム光それぞれに対し、前記クロック発生
    手段から発生する複数の位相のずれたクロックの中から
    クロックを選択するクロック選択手段と、 このクロック選択手段で選択されたクロックに同期して
    前記複数のビーム光発生手段のうち少なくとも1つのビ
    ーム光発生手段からビーム光が発生するよう前記ビーム
    光発生手段を制御する第3の制御手段と、 この第3の制御手段により少なくとも1つのビーム光発
    生手段から発生するビーム光が前記第2のビーム光検知
    手段で検知されたか否かを判定するビーム光位置判定手
    段と、 前記複数のビーム光の各走査範囲をそれぞれ設定する走
    査範囲設定部と、 前記ビーム光パワー制御手段を用いて前記複数のビーム
    光の各パワーが所定の値になるよう制御した後、前記ビ
    ーム光位置判定手段の判定結果に基づき、前記複数のビ
    一ム光に対する前記クロック選択手段のクロック選択と
    前記走査範囲設定部への走査範囲設定とを行なう第4の
    制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
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