成像装置用的光扫描装置的制作方法

专利名称：成像装置用的光扫描装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到例如由多束激光于单一感光鼓上同时进行扫描曝光以于此鼓上形成静电潜像的光扫描装置，同时涉及到采用了这种光扫描装置的数字复印机与激光打印机等成像装置。
近年来，例如开发了由激光扫描曝光和电子照相方法进行成像的数字复印机，等等。
最近，为使成像速度进一步高速化，正在开发发生多束激光由它们来每次同时扫描多行的数字复印机。
在这种多光束方式的数字复印机中，包括由一批产生激光束的半导体激光振荡器，将它们输出的各束激光反射向感光鼓而由各束激光扫描感光鼓的多面镜等的多面旋转镜，以及由准通透镜或f-θ透镜等构成主体的用作光扫描装置的光学系统。
但在过去的光学单元结构中，要在感光鼓(被扫描面)上将许多光束相互间的位置关系形成理想的位置关系是非常困难的，为了实现此种要求，需要极高的部件精度和装配精度，这便成为高成本的主要原因。
即使按理想的位置关系组装好，也会因温度与湿度等环境主化或因时效使透镜形状稍稍改变或略略改变其部件的相互位置关系，而致光束的相互位置关系错孔，不能形成高质量的图像。于是，为了实现这种光学系统，需要采用相对于上述种种变化具有很稳定的结构与部件。
下面用图32与33来说明在多光束中由位置偏移了的光束来成像时会使所得图像的像质不良。
例如图32A所示形成文字T的情形，当光束的通过位置偏离预定位置，便成了图32B所示的图像。此图中的例子是采用四光束a-d时，光束b的通过位置偏离预定位置，致光束a与b的间隔变狭而光束b与c的间隔变广的例子。
图33A是各个光束的发光二极管未能正确控制时的图像例。由图可知，当光束相互间的发光二极管未能正确控制时，主扫描方向(以后所单说作扫描方向，而指垂直于此主扫描方向的方向为副扫描方向)的成像位置错乱，不能形成笔直的纵线。
图33B是光束通过位置与光束的发光二极管两方都未能正确控制时的图像，同时引起副扫描方向的与主扫描方向的图像不良。
这样，在由多光束成像时，必须使探测多光束通过位置的光束位置探测传感器的倾度高精度地设置，按预定间隔控制副扫描方向的光束通过位置，同时控制各光束的发光二极管，以使扫描方向的成像位置一致。
本发明的目的在于提供这样的光扫描装置以及采用这种光扫描装置的成像装置，此光扫描装置在组装光学系统时不需特别的精度而能高精度地检出光束通过位置，而且即使因环境与时效变化致光学系统发生变化，也能经常地控制预定位置，从而总能保持住高的图像质量。
另外，本发明的目的还在于提供这样的光扫描装置以及采用这种光扫描装置的成像装置，此光扫描装置即使在采用多光束的情形，也能如前所述，在组装光学系统时不需特别的精度而能高精度地检出光束通过位置，并能经常性地将被扫描面上各光束相互的位置关系控制到理想的位置。
为了达到上述目的，根据本发明的一个方面提供了一种光扫描装置，它包括光束发生装置；将此光束发生装置产生的光束反扫向被扫描面，由此光束沿主扫描与副扫描方向扫描该被扫描面的扫描装置，在该被扫描面附近且平行于副扫描方向设置，接收上述光束而输出相应信号的一批光探测装置；根据上述光探测装置输出的信号，判断由上述扫描装置扫描的上述光束的副扫描方向位置的位置判断装置，根据位置判断装置的判断结果，将上述光扫描装置扫描的光束在上述被扫描面中的副扫描方向位置控制到预定位置上的控制装置。
一般，光扫描装置所具备的确认光束扫描位置用的一批光探测装置是相对于副扫描方向按斜向配置，但本发明的一批光探测装置例如则是按42.3μm的间隔平行于副扫方向沿直线设置。于是，当把光探测装置组装到具有成像装置等的光束扫描装置中时，不需有特别的精度，而能高精度地探出光束通过位置。而且，即使因环境变化与时效等致光学系统发生变化，也总能将光束扫描位置控制到预定位置。
上述的一批光探测装置具有沿上述光束的副扫描方向等间隔地配置的一批第一光探测装置；配置于上述这批第一光探测装置的前述副扫描方向两端外侧的两个第二光探测装置，而此第一与第二光探测装置的上述副扫描方向的大小则远大于第二光探测装置的这一大小。此第二光探测装置设置成，即使光束的副扫描方向位置有显著偏离，也能检测出光束位置。
根据本发明的另一个方面，上述光束发生装置是按多个设置；上述扫描装置则把这许多个光束发生装置发生的光束反射向被扫描面，而具有根据所述光束按主扫描与副扫描方向扫描此被扫描面的扫描装置，则在相邻的上述光探测装置的中心位置S各对应于上述一批光束的副扫描方向的目标位置。上述光扫描装置还具有从所述多个光束发生装置之中选择一个来产生一束光的选择装置；上述控制装置则具有，根据前述位置判断装置的结果来控制所述扫描装置使其所扫描的一批光束通过前述目标位置的装置。
这就是说，本发明的光扫描装置适用于具有多光束光学系统的打印机等装置，能控制各光束的副扫描方向位置，使这种位置误差例如控制到1μm以下。
图1为概示本发明的实施形式的数字复印机的结构图。
图2示明光学系统的结构与感光鼓的位置关系。
图3概示光束位置探测传感器的结构图。
图4概示光束位置传感器的结构图。
图5A与5B说明光束位置探测传感器与光束扫描方向的倾度。
图6是示明以光学系统的控制为主体的控制系统的框图。
图7是说明光束通过位置控制的框图。
图8是说明光束通过位置控制的框图。
图9A-9C示明光束通过位置与光束位置探测传感器的受光图形的输出、差动放大器的输出、积分器的输出的关系。
图10是曲线图，说明光束的通过位置与A/D变换器输出的关系。
图11是曲线图，说明光束的通过位置与A/D变换器输出的关系。
图12是曲线图，说明电流计镜的工作分辨能力。
图13是曲线图，说明电流计镜的工作分辨能力。
图14是流程图，说明打印部在接通电源时的工作概况。
图15是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图16是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图17是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图18是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图19是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图20是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图21是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图22是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图23是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图24是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图25是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图26是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图27是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图28是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图29是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图30是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图31是流程图，说明光束通过位置的控制过程。
图32A与32B说明采用位置偏离的光束成像时引起的图像不良现象。
图33A与33B说明采用位置偏离的光束成像时引起的图像不良现象。
下面参照


本发明的实施形式。
图1示明本实施形式的光扫描装置适用的作为成像装置的数字复印机的机构。具体地说，此数字复印机例如包括作为图像读取装置的扫描部1以及作为成像装置的打印部2。扫描部1则由能沿图中箭头指向移动的第一滑架3和第二滑架4、成像透镜5以及光电变换元件等。
在图1中，原稿O向下置于透明玻璃组成的原稿台上，此原稿O的放置基准是以原稿台7的短向正面右侧成为中心基准。原稿O是由设置成可自由开关的原稿固定盖8压紧到原稿台7上。
原稿O由光源9照明，使其反射光取通过反射镜10、11、12与成像透镜会聚到光电变换元件6的受光面上的结构。这里将载承光源9和镜10的第一滑架3与载承镜11、12的第二滑架4设定成，使光程长一定而以2∶1的相对速度移动。第一滑架3与第二滑架4通过滑架驱动用马达(图中未示明)，与读出定时信号同步从右方移向左方。
按以上所述，载于原稿台7上的原稿O的图像由扫描部1顺次逐行读取，此读取信息的输出则变换为在附图中未示明的图像处理部中表示图像灰白度的8位数字图像信号。
打印部2由光学系统13与组合有能在成像媒介的纸P上成像的电子照相方式的成像部14构成。具体地说，用扫描部1从原稿O读出的图像信号在图中未示明的图像处理部处理之后，变换为半导体激光振荡器的激光束(以后简称光束)。在本实施形式中则采用多个(2个以上)半导体激光振荡器的多光束系统。
光学系统13的结构于以后详述，此系统内所设的多个半导体激光振荡器，根据图中未示明的图像处理部输出的调制像号发光，由此输出的多光束为多角镜反射成扫描光，输出到系统之外。
从光学系统13输出的一批光束，作为在像载体的感光鼓15上曝光位置X处的具有所需析像度的点扫描光成像，进行扫描曝光。由此在感光鼓15上形成与图像信号相对应的静电潜像。
沿感光鼓15的周围设有使其表面带电的静电充电器16、显影器17、转印充电器18、剥离充电器19与清扫器20等。感光鼓17由驱动马达(图中未示明)带动以一定的圆周速度转动，由与其表面相对设置的静电充电器16充电。在带电的感光鼓15上的曝光位置X处，这批光束(扫描光)形成点像。
感光鼓15上形成的静电潜像由显影器17的色粉(显影剂)显影。上面形成有色粉像的感光鼓15则通过复印充电器18，在复印位置处于供给系统定时供给的纸上进行复印。
上述供纸系统将设于底部的供给盒21内的纸P通过供纸辊22与分离辊23逐张分离供给。然后送到校正辊，依预定时刻供给到复印位置。在复印充电器18的下游侧设有纸输送机构25、定影器26、以及将完成了成像的纸P排出的排纸辊27。这样，复制了色粉像的纸P经定影器使色粉像定影后，经排纸辊27排送到外部的排纸盘28上。
完成了向纸P转印的感光鼓15由清扫器20除取其表面的残留色粉，恢复其初始状态，处于等待下一次成像作业的状态。
反复以上过程，可以连续地进行成像作业。
如上所述，设于原稿台7上的原稿O为扫描部1续取，读取的信息在打印部2中经一系列处理后，于纸P上作为色粉像记录下来。
下面说明光学系统13。
图2示明光学系统13的结构与感光鼓15的位置关系。光学系统13内例如设有四个半导体激光振光振荡器31a、31b、31c、31d，它们能同时进行逐行地扫描成像，不用过高地加大多角镜的转数就能高速地成像。
具体地说，激光振荡器31a在激光器驱动器32a驱动下输出的激光，在通过图中未示明的准直透镜后，入射到用作光路变更装置的电流计镜33a上。为电流计镜33a反射的光束通过半透反射镜34a和34b，入射到作为多面旋转镜的多角镜35上。
多角镜35通过多角镜用马达驱动器37驱动的多角镜用马达36带动，以一定速度转动。这样，多角镜35的反射光便以多角镜用马达36的转数规定的角速度，沿一定方向扫描。由多角镜35扫描的光束根据图中未示明的f-θ透镜的f-θ特性，通过此透镜以一定速度扫描作为光束位置探测装置的光束位置探测传感器38的受光面以及感光鼓。
激光振荡器31b为激光器驱动器32b驱动，使输出的光束通过图中未示明的准直透镜后，为电流计镜反射，再为半透反射镜34a反射。半透反射镜34a的反射光通过半透反射镜34b入射到多角镜35上。多角镜35以后的通路则与上述激光振荡器31a的情形相同，通过图中未示明的f-θ透镜，以一定速度扫描光束位置探测传感器38的受光面与感光鼓15。
激光振荡器31c由激光器驱动器32c驱动，输出的光束在通过图中未示明的准直透镜后，为电流计镜33c反射，再通过半透反射镜34c，由半透反射镜34b反射而入射到多角镜35。多角镜35以后的通路与上述激光振荡器31a、31b的情形相同，通过图中未示明的f-θ透镜，以一定速度扫描光束位置探测传感器38的受光面与感光鼓15。
激光振荡器31d为激光器驱动器32d驱动，输出的光束通过图中未示明的准直透镜后为电流计镜33d反射，再由半透反射镜34c反射。由半透反射镜34b反射，入射到多角镜35上。多角镜35以后的通路与上述激光振荡器31a、31b、31c的情形相同，通过图中未示明的f-θ透镜，以一定速度扫描光束位置探测传感器38的受光面与感光鼓15。
这样，从各个激光振荡器31a、31b、31c、31d输出的各光束，为半透反射镜34a、34b、34c合成，使四束光朝多角镜35的方向前进。
于是，此四束光能同时扫描感光鼓15，这同先有技术的单一光束情形相比，在多角镜35的转数相同的情形下，能以四倍速度记录图像。
电流计镜33a、33b、33c、33d用来调整(控制)副扫描方向光束相互间的位置关系，它们分别连接电流计镜驱动回路39a、39b、39c、39d。
光束位置探测传感器38用来探测上述四束光的通过位置与通过时刻，它的受光面与感光鼓15的表面相等，设在感光鼓15的端部附近。根据光束位置探测传感器38的探测信号，对与各光束相对应的电流计镜33a、33b、33c、33d进行控制(控制副扫描方向的成像位置)，同时控制激光振荡器31a、31b、31c、31d的发光功率(强度)和控制发光的时刻(扫描方向成像位置的控制)(以后详述)。为了产生用于这种控制的信号，于光束位置探测传感器中连接上光束位置探测传感器的输出处理电路40。
下面说明光束位置探测传感器38。
图3示明光束位置探测传感器38的结构与光束扫描方向的关系。由四个半导体激光振荡器31a、31b、31c、31d发出的光束通过多角镜35的旋转从左向右扫描，横切光束位置探测传感器38。
光束位置探测传感器38由在纵向上长的S1、S2探测型板和夹置于S1、S2之间的SA、SB、SC、SD、SE、SF与SG的探测型板构成。
如图所示，S1、S2的探测型板构成为与电流计镜33a-33d的角度无关，使由多角镜35的扫描光取横切形式而相对于光束扫描方向的垂直方向(即副扫描方向)成为长形。例如在本实施例中，与各探测型板S1和S2在光束扫描方向的大小为200μm相反，在光束副扫描方向的大小为2000μm。
如图所示，探测型板SA-SG取叠置于S1与S2之间的布置形式；探测型板SA-SG在光束扫描方向的大小为600μm。此外，探测型板之间存在有少许空隙。
图4示明光束位置探测传感器38的探测型板S-SG匠放大型板形状。
探测型板SB-SF是用于调节光束间间距的型板。探测型板SB-SF的型板形状例如为32.3×600μm的长方形，而在光束的副扫描方向形成10μm的细微空隙G。于是，空隙之间的配置间距成为42.3μm。此外，探测型板SA与SB的以及探测型板SF与SG的间距则都配置成10μm。
应用此种光束位置传感器38的输出进行控制的细节将于以后描述，形成42.3μm间距的空隙成为用于将光束a、b、c、d的通过位置控制到预定间距(本实施例为42.3 m)的目标值。也就是说，光束a的由探测型板SB和SC形成的空隙G(B-C)、光束b的由探测型板SC和SD形成的空隙G(C-D)、光束C有由探测型板SD和SE形成的空隙G(D-E)、光束d的由探测型板SE和SF形成的空隙G(E-F)，分别成为它们各自通过位置的目标。
以下用图5说明的具有上述探测型板的光束位置探测传感器38的特征。
如前面所述，光束位置探测传感器38是使其受光面位于感光鼓15表面延长处，感光鼓15的端部附近则设在多角镜35反射的光所照射的位置。取上述布置的光束位置探测传感器38，为了正确地捕获光束的通过位置，最好是使前面所述探测型板的各边相对于光束通过方向配置成垂直与平行的形式。但在实际上，光束位置探测传感器38的安装多少会有倾斜。
与这种安装位置相对于理想位置倾斜的情形相反，在本发明的光束位置探测传感器38中，将探测型板布置成，借助把用于探测多个光束的通过位置的探测点与光束的副扫描方向并列配置，即使光束位置探测传感器38安装成有某种倾斜，也能使探测间距的错乱抑制到最小。
后面会详述到，由于将积分电路附加到处理光束位置探测传感器38的输出的电路中，即使传感器38有某种倾斜，也能将对光束通过位置的检测结果的影响控制到最小限度。
探测型板SA及SG在光束副扫描方向上的长度远大于探测型板SB-S的，在此实施例中，是探测型板SB-SF的配置间隔(42.3μm)的20倍以上。这同探测型板SB-SF是将光束通过位置设定成距目标1μ m以内的图样相反，探测型板SA与SG则是用于判断光束的大致位置探测型板的。
图5A示明本发明的光束位置探测传感器38相对于光束的扫描方向倾斜安装时，探测型板和光束扫描位置的关系。但在本图中是以光束扫描方向倾斜来表现。图中的光束a-b、c-d的扫描行是控制成理想间隔(42.3μm间距)的情形。
在探测型板之间，示明了本探测型板中的控制目标点(白圈)。此目标点将于以后详述，由于积分电路的作用，即使光束斜向入射，也能位于图样间的正中。
由图可知，控制成理想间隔(42.3μm间距)的扫描行轨迹将通过本探测型板上控制目标的大致中心。也即此传感器38即使安装成多少有倾斜时，也能使对检出精度的影响极小。
例如，当光束位置探测传感器38相对于光束的扫描行依5度倾斜安装时，本来以42.3μm间距为控制目标的各光束的扫描位置间距，因倾斜原因造成此传感器38的探测误差而以42.14μm的间距为控制目标。这时的误差约0.16μm(0.38％)，按照这一情形控制，给予像质的影响极小。另外，此值可用三角函数简单求出，这里不予详述。
这样，当采用本发明的光束位置探测传感器38的探测型板时，即使相对于此传感器38的倾度的安装精度稍有问题，也能正确地探测出光束的扫描位置。
另外，图5B所示光束位置探测传感器70是用来为实现与本发明的光束位置探测传感器38具有同样功能的先有探测型板的例子。
采用这种探测型板时，即使安装成相对于光束扫描方向稍有倾斜，也就不能正确地探出光束的通过位置。原因在于用来探测各光束通过位置的探测型板(本例中为S3*、S4*、S5*、S6**表示a、b)是相对于光束的扫描方向隔有一定距离配置。就是说当相对于光束的扫描方向的上述距离越远时，则即使稍有倾斜也会有很大的探测误差。
图5B中也与图5A相同，是在设想光束位置探测传感器70为倾斜安装时，示明按理想间隔(42.3μm间距)控制的扫描行的轨迹。由图5B可知，先有的光束位置探测传感器70与图5A所示本发明的光束位置探测传感器38相比，显然要求有高得多的安装精度。
例如，与图5A的光束位置探测传感器38相同，假定图5B的光束位置探测传感器按5度倾斜安装，当探测型板S3a、S3b和S6a、S6b的距离为900μm，则光束d的控制目标偏离理想位置78.34μm。此值是远超出本实施例的目标控制间42.3μm的误差值，使像质出现严重缺点。因此在采用这样的传感器时，至少是对于光束的扫描方向的倾度要求有非常高的安装精度。
过去，为了补偿上述缺点，即使多少牺牲传感器的灵敏度，也要考虑尽量缩小光束扫描方向探测型板的宽度(图中的W)、和相对于光束的扫描方向不要离开光束的通过位置的探测点。此外，为了补偿传感器灵敏度的不足，需在探测光束的通过位置时提高激光振荡器的功率以及减少多角镜的转数等。
下面说明控制系统。
图6示明主要是以多光束光学系统的控制为主体的控制系统。具体地说，标号51指负责整体控制的主控制部，例如由CPU组成，上面连接有存储器52、控制板53、外部通信接口(I/F)54、激光器驱动器32a、32b、32c、32d、多角镜用马达驱动器37、电流计镜驱动电路39a、39b、39c、39d、光束位置探测传感器输出处理电路40、同步电路55以及图像数据接口(I/F)56。
同步电路55上连接着图像数据I/F56，图像数据I/F56上连接着图像处理部57与页存储器58。图像处理部57上连接着扫描部1，页存储器58上连接着外部接口(I/F)59。
在此，简单说明形成图像时的图像数据流，即如下的流程。
首先，在进行复印作业时，由扫描部1读取设于原稿台7上的原稿O的图像，再送入图像处理部57。在图像处理部57，对于来自扫描部1的图像信号，例如进行周知的图像斑点调整、各种过滤处理、深淡调节以及反衬底补偿等。
来自图像处理部57的图像数据送至图像数据I/F56。图像数据I/F56起到将此图像数据分配给四个激光器驱动器32a、32b、32c、32d的作用。同步回路55在各光束通过光束位置探测传感器38上时刻，发出同步时钟，与此时钟同步，从图像数据I/F56将图像数据作为激光调制信号传送给各激光器驱动器32a、32b、32c、32d。这样，通过与各光束扫描同步地传送图像数据，便于扫描方向上同步地(朝向正确位置)成像。
此外，同步电路55中还包括有逻辑电路等，用来获取为在非图像区使各激光振荡器31a、31b、31c、31d强制发光而控制各光束功率的采样时间，依据各光束的顺序，于光束位置探测传感器38之上，令各激光振荡器31a、31b、31c、31d发光。
控制板53则是进行复印操作的起动、张数的设定等的人机接口。
这里的数字复印机的结构，不仅能进行复印作业，而且能通过与页存储器58相连接的外部I/F59，形成输出从外部输入的图像数据。此外，从外部I/F59输入的图像数据一旦存储于页存储器中之后，便通过图像数据I/F56传送给同步电路55。
当此数字复印机例如通过网络等从外部控制时，外部通信I/F54即起到控制板53的作用。
电流计镜驱动电路39a、39b、39c、39d是根据主控制部51的指令值而驱动电流计镜33a、33b、33c、33d的电路。于是，主控制部51能通过电流计镜驱动电路39a、39b、39c、39d，自由地控制电流计镜33a、33b、33c、33d的各个角度。
多角镜用马达驱动器37是用来驱动前述使扫描四束光的多角镜35转动的多角镜马达36的驱动器。主控制部51，与上述多角镜用马达驱动器37相对应，用于进行转动的起动与停止以及改变转数。转数的变换是用在光束位置探测传感器38确认光束的通过位置时，根据需要使转数降到预定的转速之下。
激光器驱动器32a、32b、32c、32d除根据前述的同步电路55的与光束扫描同步的激光调制信号发出激光外，还具有根据主控制部51的强制发光信号，与图像数据无关的，强制性地使激光振荡器31a、31b、31c、31d发射光束的功能。
主控制部51还能相对于各激光器驱动器32a、32b、32c、32d，设定各激光振荡器31a、31b、31c、31d的发光功率。发光功率的设定应根据过程条件的变化、光束通过位置的探测等变动。
存储器52用来存储进行控制时所需的信息。例如通过存储各电流计镜33a、33b、33c、33d的控制量和光束的到来顺序，使得在接上电源后，可让光学系统13立即成为能成像的状态。
下面详述光束通过(扫描)位置的控制。
图7示明了以下各部件的关系控制光束通过(扫描)位置的光束位置探测传感器38、此传感器的输出处理电路40、主控制部51、电流计镜驱动电路39a-39d，电流计镜33a-33d、激光器驱动器32a-32d、多角镜马达驱动器37以及多角镜马达36。
如前所述，探测型板S1、S2表明的是光束通过时的脉冲状信号的输出。而探测型板SA-SG则是对应于光束通过位置输出的各个独立的信号输出。
如图7所示，来自SA-SG的独立的信号输出分别输入放大器A-G中而放大。此放大率由设于主控制部51内的CPU指定。
探测型板SA-SG的放大的输出信号输入到选择电路(模拟开关)41中。选择电路41根据主控制部(CPU)51的指令，选择输入积分器42的信号。由选择电路41选择的探测型板的输出，输入积分器42中而积分。
另一方面，探测型板S1输出的脉冲状信号也输入积分器42中。来自此板S1的脉冲状信号在积分器42复位的同时，随着上述脉冲信号的终止，于积分器42中开始新的积分作业。又，积分器42此处还起到消除噪音和消除光束位置探测传感器38安装倾斜影响的作用，这些将于以后详述。
积分器42的输出输入到A/D变换器43中，A/D变换器43的A/D变换作业则从探测型板S2的脉冲状的信号输出开始。也就是在光束通过探测型板S2的时刻开始A/D变换作业。
这样，根据探测型板S1的脉冲信号，紧接光束通过探测出光束通过位置的探测型板SA-SG之前，积分器42一旦复位便开始积分作业，在光束通过探测出光束通过位置的探测型板(SA-SG)上的期间，积分器42对示明光束通过位置的信号积分。光束在其紧接通过了探测出光束通过位置的探测型板(SA-SG)之后，便作为探测型板S2的脉冲信号的触发脉冲，由A/D变换器43将积分器42积分的结果进行A/D变换，可使除去了无噪声的光束位置探测传感器38安装倾斜影响的传感器信号变换为数字信号。
完成了A/D变换的A/D变换器43对主控制部51输出表明处理结束的中断信号(INT)。
如上变换为数字信号的来自光束位置探测传感器38的光束位置探测信号，输入到主控制部51的CPU中以判断光束的通过位置。
根据这样求得的光束位置探测信号，在主控制部51中演算电流计镜33a-33d的控制量。演算结果可根据需要存于存储器52中。主控制部51将此演算结果输送给电流计镜驱动电路39a-39d。
如图7所示，在电流计镜驱动电路39a-39d中没有用来保持上述演算结果的数据的锁存器44a-44d，用在主控制部从写入此数据始至以后更新此数据时止，保持此数据。保持于锁存器44a-44d中的数据通过D/A变换器45a-45d变换为模拟信号(电压)，输入到用于驱动电流计镜33a-33d的驱动器46a-46d中。驱动器46a-46d根据D/A变换器45a-45d输入的模拟信号(电压)，控制电流计镜33a-33d。
本实施例中的探测型板SA-SG的放大的输出信号，经选择装置(模拟开关)41选择其中之一积分，为了进行A/D变换，不能同时将探测型板SA-SG的输出信号输入主控制部51。因此，在未弄清光束的通过的状态下，需顺次变换模拟开关(选择电路)41，将探测型板SA-SG的所有的探测型板的输出信号输入主控制部51，来判定光束的通过位置。
一旦了解到光束的通过状况，就不要无限制地极端地移动电流计镜(33-34d)，而能够大致预想出光束的通过位置，通常没有必要将所有的探测型板输出信号输入主控制部(CPU)。有关的详细处理用流程图说明于后。
图8例示应用差动放大器放大探测型板SB-SF之中两相邻信号输出的差。如图所示，在各探测型板的输出中，代替放大器B-F，将差动放大探测型板SB与SC的输出信号的差动放大器B-C、差动放大探测型板SC与SD的输出信号的差动放大器C-D、差动放大探测型板SD与SE的输出信号的差动放大器D-E、差动放大探测型板SE-SF的输出信号的差动放大器E-F，都连接到探测型板SB-SF上。
上述差动放大器(B-C、C-D、D-E、E-F)与上例相同，输入选择电路(模拟开关)41，以下的信号流与图7的情形相同。
下面用图9说明图8电路作业中光束的通过位置与光束位置探测传感器38的输出、差动放大器(B-C、C-D、D-E、E-F)的输出以及积分器的输出的关系。在图7的电路作业中没有差动放大器，不同的只是将一个探测型板的输出进行放大、积分与A/D变换，略去其详细说明。
图9A表示光束通过探测型板SB与SC正中时的情形；图9B表明与图9A的情形相比，光束更多地通过探测型板SB。图9C表明光束位置探测传感器38相对于光束通过方向倾斜安装的情形。下面说明各个情形下光束位置探测传感器38的输出、差动放大器(B-C)的输出以及积分器42的输出。
图9A情形的电路作业首先光束通过传感器图样S1的旁侧，输出脉冲状信号。此脉冲信号如图所示使积分器42复位，以其输出为“ 0”。于是，由于光束通过探测型板S1的旁侧，就会使前一次的探测结果复位，而对新的探测结果进行积分。
在光束通过传感器图样SB与SC的正中时，探测型板SB与SC的输出大小如图9所示成为相等。但由于探测型板的输出极小，如图9A所示，噪声分量多少会叠加。
这样的信号输入差动放大器B-C中，使其差放大。在探测型板SB与SC的输出大致相等时，差动放大器B-C的输出如图9A所示大致为“0”。但有若干噪声分量叠加。这样求得的差动放大结果通过选择电路(模拟开关)输入积分器42中。
积分器42积分此差动放大器B-C的输出，将结果输入下一个A/D变换器43，积分器42的输出，如图9A所示，成为除去了噪声分量的信号。这是由于积分除去了重叠到差动放大结果上的高频分量的噪声的结果。这样，在光束通过的同时，探测型板SB与SC的输出差放大，再积分而输入A/D变换器43。
在A/D变换器43中有探测型板S2的输出输入，光束在通过探测型板SB、SC部分的最终时刻，图9A中所示的脉冲状信号便从探测型板S2输入A/D变换器43。A/D变换器43触发此脉冲状信号，开始积分器42的输出的A/D变换。于是A/D变换器43把除去了噪声分量的，S/N比良好的模拟光束通过位置信息适时地变为数字信号。
图9B情形的电路作业基本作业与图9A相同，但光束的通过位置在探测型板SB附近部分中，探测型板SB的输出大，探测型板SC的输出小。于是，差动放大器B-C的输出只是其差分成为正的。这时积分器42与图9A的情形相同，在光束通过探测型板S1的时刻复位，然后，此差动放大结果输入积分器42。积分器42在输入(差动放大器B-C的输出)为正时，使其输出在正侧渐次增大。于是输入(差动放大器B-C的输出)回至“0”，保持此值。积分器42的输出则表明为光束通过位置偏离的情形。
与图9A的情形相同，使此积分结果在光束通过探测型板S2的时刻，由A/D变换器43进行A/D变换，使正确的光束通过位置及时地变换为数字信息。
图9C情形的电路作业基本作业与图9A、图9B的情形相同，但光束斜向通过光束位置探测传感器38的部分，在探测型板SB、SC的输出、差动放大器B-C的输出以及积分器42的输出中有其特征。
如图9C所示，光束在通过探测型板S1后，从探测型板SC侧斜入射到探测型板SB与SC的部分上，在通过探测型板SB与SC的大致中央后，斜向地通过探测型板SB侧。当光束这样地通过后，探测型板SB的输出便如图9C所示，在紧接光束入射之后变小而随着光束的通过变大。另一方面，探测型板SC的输出在紧接光束入射之后变大，而随着光束的通过逐渐变小。
这样的探测型板SB、SC的输出输入到差动放大器B-C的输出，如图9C所示，在紧接光束入射之后，于页侧变大，然后输出徐徐变小，在光束通过探测型板SB与SC的中间时基本为“0”。然后在正侧逐渐增大，于光束恰通过完之前成正侧的最大值。
这种差动放大器B-C的输出输入到积分器42的输出，在紧接光束入射之后于负值成为最大。到差动放大器B-C的输出成为“0”的时刻，负值为最大。然后差动放大器B-C的输出转到正侧，负值则逐渐变小，于光束通过终止的地点基本上成为“0”。
这样，当光束沿斜向通过光束位置探测传感器38的旁侧时，平均来看，则成为通过探测型板SB与SC的正中。因此，由于光束通过探测型板S2，A/D变换器43虽然开始了A/D变换作业，但此时的积分值为“0”，表示光束通过位置的数字数据也为“0”，也就是把光束作为通过探测型板SB与SC的正中的情形处理。
上面说明了光束的通过位置、探测型板S1、S2、SB、SC的输出、差动放大器BC的输出、积分器42的输出、A/D变换器43的工作。探测型板SC、SD、SE、SF、差动放大器C-D、差动放大器D-E、差动放大器E-F的作业与探测型板SB-SC和差动放大器B-C的作业基本相同，略去其各个作业的说明。
下面用图10、图11说明光束的通过位置和A/D变换器43的输出关系。
图10中曲线图的纵轴表示对应于图7中的A/D变换器(12位)43的输出大小，横轴表示光轴的通过位置。在横轴上的光束的通过位置，越向左就表明光束越通过探测型板SG侧；越向右就表明光束越通过探测型板SA侧；例如光束在通过探测型板SC 正上方时放大器A、E、F、G的输出，从图中可知为000H(最小)。放大器C的输出在光束通过探测型板SC的中心之后，此输出成为最大(FFFH)。两相邻放大器B、D的输出成为约相当于最大输出的1/5的输出。
例如当此光束通过稍离探测型板SC的中心的探测型板SD侧时，放大器的输出变大而放大器B、C的输出变小。这样，通过监控各放大器的输出，可以知道光束通过的位置。另外，图10中曲线图的下部，示明了表示光束大致通过位置的光束位置探测传感器38的探测型板与光束通过位置的关系。
当将光束a、b、c、d的通过位置的目标示明于相对于此种光束通过位置的各放大器(A-G)的输出特性曲线之上时，光束a便到了探测型板SB与SC的正中，是放大器B与放大器的输出相等处。同样，光束b、c、d分别在探测型板SC与SD、SD与SE、SE与SF正中，分别是放大器C与D、D与E、E与F的输出相等处。
下面用图11说明，如图8所示的采用差动放大器(B-C、C-D、D-E、D-F)时的A/D变换器的输出关系。但对于探测型板SA与SG，则采用同于图7情形中的放大器A、G。
差动放大器(B-C、C-D、D-E、E-F)的输出有从正与负两方向输出的可能性，这时A/D变换器43的输出如以下所示。即，差动放大器(B-C、C-D、D-E、E-F)的输出为正时，随着此放大器输出的增大，A/D变换器43的输出(A/D变换值)从000H(最小值)到7FFH(最大值)。
当差动放大器(B-C、C-D、D-E、E-F)的输出为负时，A/D变换器43的输出(A/D变换值)则从800H(最小值)到FFFH(最大值)。在负值时，对于绝对值大的(近似FFFH)A/D变换值，积分器42的输出显示出近似于“0”即接近于目标值；对于绝对值小的(近似800H)A/D变换值，积分器42的输出显示出在负向有很大的输出值。
下面具体说明探测型板SB与SC的差动放大器B-C的输出由A/D变换器43进行A/D变换的情形。
探测型板SB的输出连接差动放大器B-C的正极端子，探测型板SC的输出连接差动放大器B-C的负极端子。因此，差动放大器B-C的输出如图11所示，光束在通过探测型板SB的中心附近时为最大，由A/D变换器43得到的A/D变换值为7FFH。这是因为探测型板SB的输出在此附近成为最大。
无论光束从上述位置离开探测型板SA侧或是离开探测型板SC侧，A/D变换值(差动放大器的输出)都变小。
当考虑光束通过位置偏离探测型板SA侧时，无论是探测型板SB或SC都未能探测到有光束通过，A/D变换值(差动放大器B-C)的输出则近似于“0”。
相反，当考虑光束通过位置离开SC侧时，A/D变换值(差动放大器B-C的输出)渐次减少，并在光束通过探测型板SB与SC的正中时变为“0”。这是由于探测板SB与SC的输出相等。在本实施例中，此点即成为光束a的通过目标点。
当光束的通过点偏离开探测型板SC侧，差动放大器B-C的输出成为负输出，A/D变换值从000H变化为FFFH，然后A/D变换值渐减。当光束的通过位置到达探测型板SC附近时，差动放大器B-C的输出成为负的最大值，此时的A/D变换值成为800H。
当光束通过位置偏离探测型板SD侧，这时差动放大器B-C输出的负值变小，A/D变换值从800H渐增，最终从FFFH变至000H。这样，在光束的通过位置偏离开探测型板SD(SE)侧时，探测型板SB、SC都不能探测出光束通过，其输出对双方都为“0”，因为双方的输出中都没有差值。
下面说明电流计镜33的控制特性。
图12与图13表明，提供给电流计镜驱动电路39a-39d的数据与在光束位置探测传感器38上(即感光鼓15上)的光束通过位置的关系。如图7与图8所示，电流计镜驱动电路39a-39d的D/A变换器45a-45d的输入为16位的。
图12示明光束通过位置相对于此16位数据的上一级8位输入的变化状态。如图所示，光束的通过位置对应于数据00H-FFH移动2000μm(2mm)。图中相对于00H附近与FFH附近的输入，超过了电流计镜33的响应范围，光束的通过位置无变化。
但输入大致在从18H到E8H的范围内，光束的通过位置相对于输入大致呈线性变化，其比例为每1LSB相当于约10μm的距离。
图13表明光束通过位置相对于电流计镜驱动电路39的D/A变换下一级8位输入的变化状态。在此图中表明了，作为上一级8位的输入，上述光束通过位置相对于线性变化范围值输入时的下一级8位的输入的变化状态。从图中可知，相对于下一级8位，从00H到FFH约10μm，光束的通过位置变化，每1LSB相当于0.04μm的变化。
这样，主控制部51相对于电流计镜驱动电路39给与16位的数据，则能在光束位置探测传感器38上即感光鼓15上，使光束通过位置能以约0.040m的分辨率于约200μm(2mm)的范围内移动。
下面参照图14所示的流程图，说明打印部2在电源接通时的作业概况。其中略去对扫描部1作业的说明。
在本复印机的电源接通时，主控制部51在定影器26内的定影辊转动的同时，对定影器26开始加热控制(S1，S2)。然后执行副扫描方向的光束通过位置的控制例行程序。使光束通过位置控制到预定位置(S3)。
当已正确地控制了光束的通过位置后，即实施主扫描方向的同步进入，同时强制执行为使各光束以希望的功率发光的APC控制(自动功率控制(S4)。然后进行使感光鼓15转动，使感光鼓15的表面等条件保持一定等等与过程有关的初始化(S5)。
这样，在进行了一系列初始化之后，到定影器26的温度按预定温度上升，定影辊继续转动，成为等待状态(S6)。当定影器26的温度上升到预定的温度，定影辊停止转动(S7)，处于等待复印指令状态(S8)。
在复印指令等待状态(S8)，执行过光束通过位置控制的例行程序后，例如经过30分钟后(S9)，再次执行光束通过位置控制的例行程序(S10)。在其完成之后，再成为复印指令等待状态(S8)。
主控制部51从控制板53接受复印(打印)指令并进行复印作业，在进行复印作业时，进行所谓的纸际间处理(在就一张原稿形成之后至就下一张原稿成像完成之间所进行的处理)，即进行这里所述的本发明的光束通过位置控制。
具体地说，接受复印指令后，首先进行光束通过位置控制，探测出光束的通过位置(S11)。然后判断此通过位置的偏离程序是否比预定值L大(S12)，当比L大时，进行光束通过位置控制(S13)。在光束位置控制之后，进行一次复印作业(S14)。在步骤S12中通过位置的偏离比预定值L小时，则不作位置控制而进行复印作业。然后检查复印指令是否继续(S8)，如果继续有复印指令，使继续执行上述步骤S11到S14的位置偏离控制及复印例行程序。这样，在复印机的工作中，操作人员不必等待专门的指令而有自动地进行光束的控制。
以下由图15来说明图14的步骤S3、S10中光束通过位置控制例行程序的作业概要。
首先由主控制部51使多角镜用马达36通电，使多角镜35依预定转数转动(S20)。
主控制部51从存储器52中读出在上次进行的光束位置控制中设定的电流计镜33a-33d的控制值(见后述)，根据此控制值驱动各电流计镜33a-33d(S21)。
然后，主控制部51对亮灯的光束a进行光束a的通过位置的控制(S22)。这里的控制内容包括探测光束a的通过位置；检查此通过位置是否在规定值之内，若不在规定值以内则改变电流计镜33a的角度，若进入规定值以内则竖立显示光束a的通过位置在规定值以内的标志。
然后主控制部51对光束b、c、d继续进行与光束a情形相同内容的控制，即分别探测各光束(b、c、d)的通过位置，检查此通过位置是否在规定值以内，若未在规定值以内，则变更各电流计镜33b-33d的角度，若在规定值以内，则竖立表示各光束的通过位置在规定值以内的标志(S23、S24、S25)。
这样，在进行各个光束(a、b、c、d)的通过位置控制时，由主控制部51来检查各个标志，以判定光束通过位置的控制是否结束(S26)。也就是说，当所有的标志已竖立起后，光束通过位置控制便结束，若有任何一个标志未曾立起，则回到S22，进行各光束通过位置的控制。
下面简单说明上述控制流程中电流计镜(33a-33d)的作业。
电流计镜(33a-33d)如上面所述，根据主控制部51的控制值来变更其角度而变更光束通过位置时，可对应于主控制部51的指令，尽可能快地作出响应。也就是，从主控制部51输出控制数据；将此数据锁存于锁存器(44a-44d)中，再于D/A变换器(45a-45d)中进行D/A变换，直到将与其大小成比例的驱动信号从驱动装置输出的时间是以“ns”或“μ s”为单位的量级，与此相反，例如在本实施例中，则存在所用的电流计镜(33a-33d)的响应时间约为4-5ms的问题。
这里的响应时间是指，相对于新驱动信号，电流计镜(33a-33d)的角度开始变化，经一定时间移动(振动)后，接收此移动(振动)，直至落定到新的角度。于是，主控制部51在相对于电流计镜(33a-33d)输送出新的控制数据后，为了确认此控制结果，必须在至少经过这一响应时间之后来确认光束的通过位置。
在本发明中，用于确认控制某个电流计镜的这种结果，是在充分地接收了电流计镜的振动后进行。
例如在S22、S23、S24、S25各步骤中，对于多角镜35的镜面数(例如为八面)，用来获取至少一个放大器或差动放大器的输出所需的时间，在一次扫描所需的时间为330μs时为2.64ms。这样，例如控制电流计镜a，当角度变化开始后，探测另外三束光b、c与d的通过位置(和/或控制各电流计镜)，然后探测光束a的通过位置。在光束b-d的通过位置探测中，至少需要7.92ms的时间。在以下92ms的时间内，由于已经接收电流计镜的移动(振动)，可由这一状态确认是流计镜的控制结果。于是，一个光束的位置探测至少要以10.56ms的周期进行。此外，对于多角镜35的镜面数所获得的放大器或差动放大器的输出，是除去了多角镜35歪斜影响(偏离各镜表面理想角度的影响)的结果。
此外各控制步骤中的操作，由于图7的系统和图8的系统中的不同，将各个详述。
图16与图17是由用于详细说明图7系统中图15的步骤S22的流程图。亦即是用于说明采用图7系统的情形中光束a的通过位置控制的流程图。如以前所述，图7系统中光束的通过位置与A/D变换的输出关系是如图10所示，故说明时也参看图10。
首先，主控制部51使激光振荡器31a强制发光(S301)，由此，光束a通过多角镜35的转动定期地扫描光束位置探传感器38。
然后，主控制部51根据A/D变换器43输出的中断信号(INT)，将各放大器(A-G)的输出读入A/D变换值。通常，光束(a-d)的扫描位置，由于多角镜35镜面歪斜的影响，多数情形下，每面都有若干的不同点，为了消除这种影响，最好是使多角镜35作与其镜面数相等次数的，或连续地进行此数值的整数倍的读入A/D的变换值。主控制部51将对应于各放大器的从A/D变换器的输出值加以平均，将此结果输入各放大器中。
这样，对放大器A-G来说，若是仅仅以与多角镜35的镜面数(8)相等的次数读入来自变换器43的输出值时，就需要使光束扫描56次(S302)。
控制部51比较了这样求得的放大器A-G的输出(S303)。根据比较结果，判断放大器A的输出是否为最大(S304)。当结果为放大器的输出是最大时，表明光束a的通过位置是在探测型板A之上或是在最接近探测型板A的地方。这就是说，图10中的区域A表示的是光束a通过的区域。由于光束a的目标通过位置是在探测型板SB与SC的中间，应控制电流计镜33a使光束a通过探测板SG侧(S305)。
此时的控制量(光束的移动量)约为120μm。之所以将控制量取作120μm，是因为如图3、4的探测型板所说明的，在探测型板A与G于距控制目标点的区域的两侧有大的型板而光束通过此型板上的情形时，为使光束的通过位置快速地接近目标点，需要较大地变动光束的通过位置。但在放大器A有最大的输出情形时，对于光束a通过接近区域B的范围的情形，则有可能过多地变更光束的通过位置。但当考虑到总体效率时，这样程度的移动量还是必须的。
当根据步骤S304的判定，放大器A的输出不是最大时，则去判定放大器G的输出是否为最大(S306)。这样，在起动时了解两端探测板A与G的输出，会对此有良好的控制效率。
当在上述判定中放大器G的输出为最大时，即表明光束a的通过位置在探测型板G之上或最接近探测型板G。即表明光束a通过图10中的区域G。在此情形下，为使光束a接近其通过目标点探测型板SB与SC的中间，要控制电流计镜33a使光束a通过探测型板SA侧(S307)。此时的控制量要比步骤S305的情形大，约为160μm(移动量)。
主控制部51在步骤306中判定放大器G无最大输出时，即去判定放大部F的输出是否为最大(S308)。
在上述判定下，当放大器F的输出为最大值时，即表明光束通过位置是在探测型板F之上或处于最接近探测型板F处。也就是表明了光束a通过图10中的区域F。这时，为使光束a接近其通过目标点探测型板SB与SC的中间，要控制电流计镜33a使光束a通过探测型板SA侧(S309)。考虑到目标点与区域F的距离，此时的控制量需要120μm左右的控制量(移动量)。
主控制部51当于步骤308中判定放大器无最大输出时则去判定放大器E的输出是否为最大(S310)。
在上述判定中，当放大器E的输出为最大时，即表明光束a的通过位置在探测型板E之上或在最接近探测型板E处。也就是表明了光束a通过图10中的区域E。此时，为使光束a接近其通过目标点探测型板SB和SC的中间，要控制电流计镜33a使光束a通过型板SA侧(S311)。考虑到目标点与区域E的距离，此时控制量需要约80μm的控制量(移动量)。
主控制部51在步骤S310中判定放大器E的输出非最大时，即去判定放大器D的输出是否为最大(S312)。
当于上述判定中，放大器D的输出为最大时，即表明光束a的通过位置是在探测型板D之上或是在最接近探测型板D处。也即表明光束a通过图10中的区域D。此时，为使光束a接近其通过目标点探测型板SB与SC的中间，要控制电流计镜33a使光束a通过探测型板SA侧(S313)。考虑到目标点与区域D的距离，此时的控制量需要约40μm的控制量(移动量)。
当于步骤S312中判定放大器D的输出不是最大时，则放大器B的输出或放大器C的输出将有一为最大。现在考虑最终的控制目标点。如前所述，理想的光束a的通过点是在放大器B与放大器C的输出成为相等时的探测型板SB与SC的正中。但要使光束的通过点与此理想的通过点完全一致是非常困难的，而且在控制中要花费很长时间。在本实施例中，若是相对于此理想点在±1μm范围内，则不要求更高的精度。这是因为当把光束的通过位置控制在此范围内时，不会在实际的图像中产生问题。
为此，由主控制部51求出放大器B与C的输出差(A/D变换值的差)，判定此值是否在C0H以下。此所谓的C0H值在像面上相当1μm的距离(S314)。
当判定结果是放大器B与C的输出差(A/D变换值的差)在C0H以下之时，即表示光束a的通过位置在预定范围之内，于是竖立起电流计镜33a控制结束的标志A(S322)。
当判定结果是放大器B与C的输出差(A/D变换值的差)不在C0H以下之时，即表示光束a的通过位置不在预定范围之内，这时有必要去求光束a的通过位置。为此主控制部51要判定放大器C的输出是否为最大(S315)。
当结果表明放大器C的输出不是最大而放大器B的输出为最大，即光束a通过区域B。此时，进一步比较放大器A与C的输出，此判定光束的通过位置是区域BA还是BC(S316)。
当放大器A的输出大时，表明光束a通过区域BA。此时，为使光束a接近其通过目标点探测型板SB与SC的中间，要控制电流计镜33a使光束a通过探测板SG侧(S317)。考虑到目标点与区域BA的距离，此时的控制量约需20μm的控制量(移动量)。
当放大器C的输出大于放大器A的输出时，说明光束a通过区域C，表明现在的光束a的通过点接近目标点。此时，为了进一步接近目标点，要控制电流计镜33a使光束a通过型板SG侧(S318)。考虑到光束a已通过目标通过点的附近，此时的控制量最好约为0.5μm(移动量)。
当步骤S315的判定结果是放大器C的输出为最大时，即光束a通过区域C。此时再比较放大器B与D的输出，以判定光束a通过位置是区域CB还是区域CD(S319)。
当放大器D的输出大于放大器B的输出时，表明光束a通过区域CD。此时，为使光束a接近其目标点探测型板SB与SC的中间，要控制电流计镜33a使光束a通过探测型板SA侧(S321)。考虑到目标点与区域CD的距离，此时的控制量需要约20μm的控制量(移动量)。
当放大器B的输出大时，表明光束a通过区域CB，说明现在的光束a通过点接近目标点。此时，为进一步接近目标点，要控制电流计镜33使光束通过型板SA侧(S320)。考虑到光束a已通过目标点的附近，此时的控制量最好为0.5μm左右的控制量(移动量)。
这样，当光束a相对于理想通过点未在±1μm的范围的通过时(步骤S305、S307、S309、S311、S313、S317、S318、S320、S321)，主控制部51即按规定量控制电流计镜32a，并将控制值写入存储器52中。写入存储器52中的控制值(各控制值的加法运算值)，参考电源接通时最初进行的步骤S3所示光束通过位置的控制，对各个电流计镜进行控制。
如上所述，主控制部51相对于理想的通过点，当在±1μm范围内通过时，便竖立起电流计镜33a控制结束的标志A，而在通过上述范围之外时，则根据其通过位置(区域)设定电流计镜的控制量，将此控制值写入存储器52中。
然后，主控制部51停止激光振荡器31a的强制发光，结束一系列的光束a的通过位置控制(S324)。
此外，如图15中已说明的，当于电流计镜33a的控制结束而未竖立起标志A时，则要再次执行光束a的通过位置控制的例行程序。这就是说，相对于光束a理想通过的点，直到通过±1μm的范围内时，返复执行这种例行程序。
图18-23相对光束b-d示明了控制流程。详细说明已经省略，它们基本上与光束a的情形相同，在使各个激光振荡器31b-31d强制发光的条件下，比较各放大器A-G的输出，相对于理想的控制点通过±1μm的范围内时，竖立起各电流计镜33b-33d控制结束的标志B-D。而在未通过此范围时，则根据对各光束(b-d)是否通过某个区域的判定，相应于所通过的区域对电流计镜33b-33d进行合适的控制，并把控制值写入存储器52中。
图24与25是用于详细说明图8系统中图15的步骤S22的作业的流程图。也就是在采用图8中的系统时，用于说明光束a的通过位置控制的流程图。如以前所述，图8系统中光束的通过位置与A/D变换的输出关系已如图11所示，故在说明中同时参考图11。
首先，主控制部51使激光振荡器31a强制发光(S701)。由此，光束a通过多角镜35的转动，周期性地扫描光束位置探测传感器38。
然后，主控制部51根据A/D变换器输出的中断信号(INT)，将各放大器与差动放大器的输出读入A/D变换值。如前所述，通常光束的扫描位置由于多角镜35的镜面歪斜的影响，各个镜面多有一定程度的不同，为了消除这种影响，最好是按照与多角镜35镜面数相等的次数或此数的整数倍次数，连续地读入A/D变换值。主控制部51将对应于各个放大器与差动放大器的A/D变换器43的输出值平均化，并将此结果作为各放大器与差动放大器的输出(S702)。因此，对放大器A、G以及差动放大器B-C、C-D、D-E、E-F而言，在它们分别以与多角镜镜面数(8)相同的次数读入A/D变换器的值时，需使光束作48次扫描。
主控制部51比较这样求得的放大器A的输出是否比100H大(S703)。
当结果表明放大器A的输出比100H大时，即说明光束a的通过位置或是在探测型板A之上或是在探测型板A的附近。就是说光束a通过图11中的区域A。光束A的目标通过位置因为是在探测型板SB与SC的中间，故应控制电流计镜33a使光束a通过探测型板SG侧(S704)。
此时的控制量(光束的移动量)取为约120μm。之所以将控制量取作120μm，是因为如图3、4的探测型板所说明的，在探测型板A与G于距控制目标点的区域的两侧有大的型板而光束通过此型板上的情形时，为使光束的通过位置快速地接近目标点，需要较大地变动光束的通过位置。但即使对于放大器A的输出大于100H的情形，对于使光束a通过接近型板SB的范围时，也有可能过多地改变光束的通过位置。然而考虑到总体效率时，这样程度的移动量还是必要的。
在步骤S703的判定中，当放大器A的输出不大于100H时，则去判定放大器G的输出是否比100H大(S705)。这样地于最初去了解两端探测型板A与G的输出，除图16中所表明的理由外，还有下述理由。具体地说，在采用图8中结构的本实施例的情形中，当光束通过位置显著偏离目标时，由于对应于目标位置的差动放大器(在此为差动放大器B-C)的输出基本上为0伏，有时就会判断光束通过了目标位置，为了防止这样的错误探测，应先判断光束的大致位置。
当于前述判定中放大器G的输出大于100H时，表明光束a的通过位置在探测型板G之上或是在探测型板G的邻近。也即表明光束a通过图11中的区域G。此时，为使光束a接近其通过目标点探测型板SB与SC的中间，要控制电流计镜33a使光束a通过探测型板SA侧(S706)。此时的控制量与S704的情形相同，需要约120μm的控制量(移动量)。
在主控制部51中，当于步骤S705中判定放大器G的输出不大于100H时，即可判定差动放大器E-F的值(A/D变换值)在800H以上或即是在图11的曲线图中为负(S707)。此时，为接近光束a的通过目标点探测型板SB与SC的中间，可控制电流计镜33a使光束a通过探测型板SA侧(S708)。考虑到目标点与区域F的距离，此时的控制量需要约120μm的控制量(移动量)。
在控制部51中，当步骤S707判定差动放大器E-F的值(A/D变换值)不在800H的上时，就需判定差动放大器D-E的值(A/D变换值)是否在800H以上(709)。
当判定差动放大器D-E的值(A/D变换值)在800H以上时，便说明光束a的通过位置在探测型板E的附近。也即表明光束a通过图11中的区域E。此时，为了接近光束a的通过目标点探测型板SB与SC的中间，控制电流计镜33a使光束a通过探测型板SA侧(S708)。此时，考虑目标点与区域E的距离，应有约80μm的控制量(移动量)。
当主控制部51中于步骤S709判定差动放大器D-E的值(A/D变换值)超过800H时，便要去判定差动放大器C-D的值(A/D变换值)是否大于800H(S711)。
当判定差动放大器D-E的值(A/D变换值)在800H以上时，便说明光束a的通过位置在探测型板D的附近。也即表明光束a通过图11中的区域D。此时，为了接近光束a的通过目标点探测型板SB与SC的中间，应控制电流计镜33a使光束a通过探测型板SA侧(S712)。此时，考虑目标点与区域D的距离，应有约40μm的控制量(移动量)。
当主控制部51中于步骤S711判定差动放大器C-D的值(A/D变换值)不超过800H时，便要去判定差动放大器B-C的值(A/D变换值)是否大于400H而小于7FFH(S713)。
当判定差动放大器B-C的值(A/D变换值)大于400H而小于7FFH时，则表明光束a的通过位置是在通过目标点探测样板SB与SC的中间附近，靠近若干个探测型板SB。也即表明光束a通过图11中区域B内的区域B4。此时，为了接近光束a的通过目标点探测型板SB与SC的中间，要控制电流计镜33a使光束a通过探测型板SG侧(S614)。考虑到目标点与区域D的距离，此时的控制量需要约10μm的控制量(移动量)。
当主控制部51于步骤S713中判定差动放大器B-C的值(A/D变换值)大于400H而小于7FFH时，则要判定差动放大器B-C的值(A/D变换值)是否大于60H而小于400H(S715)。
当判定差动放大器B-C的值(A/B变换值)大于60H而小于400H时，则表明光束a的通过位置是在通过目标点探测型板SB与SC的中间附近，靠近若干探测型板SB，亦即表明光束a通过图11中区域B内的区域BC。这时，为了接近光束a的通过目标点探测型板SB与SC的中间，要控制电流计镜33a使光束a通过探测型板SG侧(S716)。此时的控制量，考虑到目标点与区域D的距离，需有约0.5μm的控制量(移动量)。
当主控制部51于步骤S715中判定差动放大器B-C的值(A/D变换值)不在60H与400H之间时，便要去判定差动放大器B-C的值(A/D变换值)是否在800H以上或是较A00H小(S717)。
当判定差动放大器B-C的值(A/D变换值)是在800H以上而较A00H小时，则表明光束a的通过位置是在通过目标点探测型板SB与SC的中间附近，靠近若干探测型板SC。也即表明光束a通过图11中区域C内的区域CD。此时，为了接近光束a的通过目标点探测型板SB与SC的中间，要控制电流计镜33a使光束a通过探测型板SA侧(S718)。考虑到目标点与区域CD的距离，此时的控制量需要约10μm的控制量(移动量)。
当主控制部51于步骤717中判定差动放大器B-C的值(A/D变换值)未在大于900H而小于A00H的范围时，则要去判定差动放大器B-C的值(A/D变换值)是否大于A00H而比FA0H小(S719)。
当判定差动放大器B-C的值(A/D变换值)大于A00H而比FA0H小时，则表明光束a的通过位置是在通过目标点探测型板SB与SC中间附近，靠近若干探测型板SC附近。也即表明光束a通过图11中的区域C内的区域CB中。这时，为了接近通过目标点探测型板SB与SC的中间，要控制电流计镜33a使光束a通过探测型板SA侧(S720)。考虑到目标点与区域CB的距离，此时的控制量需要是约0.5μm的控制量(移动量)。
当主控制部51于步骤S719中判定差动放大器B-C的值(A/D变换值)在A00H以上而比FA0H小时，由于表明了光束a的通过位置进入了所定的范围内(目标点的±1 m的范围内)，便竖立起电流计镜33a的控制结束的标志A(S721)。
这样，当光束未通过相对于理想通过点为±1μm范围内时(步骤S704、S706、S708、S710、S712、S714、S716、S718、S720)，则按规定量控制电流计镜33a将此时的值写入存府器52中(S722)。
如上所述，在主控制部51中，当光束a相对于理想的通过点通过±1μm的范围即竖立起电流计镜33a的控制结束的标志A，而当通过此范围以外时，则根据其通过位置(区域)调整电流计镜的控制量，而将此值写入存储器52中。
然后，主控制部51停止激光振荡器31a的强制发光，结束一系列的光束a的通过位置控制(S723)。
此外，图15中业已说明，在电流计镜33a的控制结束而又未立起标志时，则再次执行光束a的通过位置控制例行程序。这就是说，直到光束a相对于理想的通过点通过了±1μm范围之前，要反复执行此例行程序。
图26-图31示明了涉及光束b-d的控制流程，略去了对它们分别的详细说明，它们的基本情形与光束a的相同，即在使各个激光振荡器31b-31d强制发光的基础上判定放大器A、G以及差动放大器B-C、C-D、D-E、E-F的输出，而在相对于理想控制点在±1μm范围内通过时，竖立起表明各电流计镜33b-33d控制结束的标志B-D。对于未通过上述范围的情形，则根据对各光束(b-d)所通过的区域的判定，即相对于电流计镜33-33d对所通过的区域进行相应的控制，而将此种控制值写入存储器52内。
根据上述实施形式，通过采用所述探测型板的光束位置控制测传感器，即使相对于光束位置探测传感器的倾斜的安装精度不是很高，也能正确地探测出光束的扫描位置。
此外，在采用多光束系统的复印机中，通过安装在与感光鼓表面等同位置处的光束位置探测传感器来探测各光束的通过位置，据此探测结果，计算出用于控制各光束在感光鼓表面的相对位置成为最佳位置的控制量，再根据此控制量对用来变更各光束在感光鼓表面上相对位置的电流计镜进行控制，这样就可在光学系统的装配中不必要求特别的精度与调整，而且即使由于环境变化与时效致光学系统发生变化，也常能在感光鼓的表面上对各光束的相互位置关系作出理想的位置控制。由此总能保持高的像质。
在上述实施形式中是就适用于采用多光束系统的数字复印机的情形进行了说明，但本发明则不局限于此，而能同样地适用于高速打印机等以及数字复印机以外的成像装置。
权利要求
1.一种光扫描装置，它包括产生光束的光束发生装置；将此光束发生装置发生的光束反射向被扫描面，而由此光束沿主扫描方向与副扫描方向扫描此被扫描面的扫描装置；在前述被扫描面附近并与上述副扫描方向相平行设置，接收上述光束而输出相应信号的多个光探测装置；根据上述光探测装置输出的信号，判断所述扫描装置扫描的前述光束的副扫描方向位置的位置判断装置；以及根据此位置判断装置的判断结果，将由前述扫描装置扫描的光束在所述被扫描面中的副扫描方向位置控制到预定位置上的控制装置。
2.如权利要求1所述光扫描装置，特征在于各种光探测装置的形状在上述光束的主扫描方向上的大小大于其在副扫描方向上的大小。
3.如权利要求2所述光扫描装置，特征在于上述多个光探测装置是沿光束副扫描方向等间隔配置。
4.如权利要求1所述光扫描装置，特征在于所述多个光探测装置包括沿前述光束副扫描方向等隔间配置的多个第一光探测装置，还包括配置于此多个第一光探测装置的副扫描方向两端外侧的两个第二光探测装置，且第一与第二光探测装置的所述副扫描方向上的大小以第二光探测装置这一方的大。
5.如权利要求4所述光扫描装置，特征在于前述位置判断装置具有对所述多个光探测装置中的第二光探装置的输出信号是否比其它光探测装置的大，作出最初判断的装置。
6.如权利要求1所述光扫描装置，特征在于它还包括有装配于所述多个光探测装置的前述主扫描方向两端外侧的，用来探测由所述扫描装置扫描的光束的通过情形的第一与第二光束通过探测装置；所述位置判断装置包括有，在由前述第一光束通过探测装置探测出光束通过后，对所述多个光探测装置输出的信号各个进行积分的积分装置；所述控制装置具有根据此积分装置的积分结果，将前述扫描装置扫描的光束在所述被扫描面中的副扫描方向位置控制到预定位置上的装置。
7.如权利要求6所述光扫描装置，特征在于所述积分装置是在通过所述第一光束通过探测装置的输出使积分值复位后才开始积分。
8.如权利要求6所述光扫描装置，特征在于所述位置判断装置包括，根据前述第二光束通过探测装置的输出信号对积分值施行A/D变换的A/D变换装置。
9.如权利要求1所述光扫描装置，它还包括有配置于上述多个光探测装置的主扫描方向两端外侧的，用来探测所述扫描装置扫描光束通过情形的第一与第二光束通过探测装置。而前述位置探测装置包括(a)使相邻的两个前进光探测装置的输出差动放大的多个差动放大装置；(b)在由第一光束通过探测装置探测到光束通过后，对上述差动放大装置的输出进行积分的积分装置，所述控制装置则包括，根据上述积分装置的积分结果，将上述扫描装置扫描的光束在所述被扫描面中的副扫描方向位置控制到预定位置上的装置。
10.一种光扫描装置，它包括产生光束的多个光束发生装置；将多个光束发生装置发生的光束反射向被扫描面，而由此光束沿主扫描方向与副扫描方向扫描此被扫描面的扫描装置；在前述被扫描装置附近并与上述副扫描方向相平行设置，接收上述光束而输出相应信号的多个光探测装置，相邻的前述光探测装置的中心位置则分别对应于上述多个光束的副扫描方向的目标位置；从上述多个光束发生装置之中选择一个而产生一束光的选择装置；根据上述光探测装置输出的信号，判断通过所述选择装置的选择，而由上述扫描装置扫描的前述一束光的副扫描方向位置的判断装置；以及根据此位置判断装置的判断结果，控制所述扫描装置使其扫描的多个光束通过前述目标位置的控制装置。
11.如权利要求10所述光扫描装置，特征在于所述多个光探测装置的个数多于所述多个光束发生装置的个数。
12.如权利要求10所述光扫描装置，特征在于在相邻的上述光探测装置间的间隙数与前述多个光束发生装置的数相等。
13.如权利要求10所述光扫描装置，特征在于前述多个光探测装置包括沿所述光束的副扫描方向等间隔地设置的多个第一光探测装置，以及于此多个第一光探测装置的副扫描方向两端外侧设置的两个第二光探测装置，而第一与第二光探测装置的上述副扫描方向的大小以第二光探测装置的这一方大。
14.如权利要求13所述光扫描装置，特征在于前述位置判断装置具有对上述多个光探测装置中的第二光探测装置的输出信号是否比其它光探测装置的大，作出最初判断的装置。
15.一种成像装置，它包括对原稿进行光学扫描而提供对应于原稿的图像数据的扫描装置；产生与上述扫描装置形成的图像数据相对应的光束的多个光束发生装置；通过上述光束发生装置发生的光束的照射而形成静电潜像的像载体；使上述多个光束发生装置发生的光束反射向前述像载体的被扫描面，而由所述光束沿主扫描方向与副扫描方向扫描此被扫描面的扫描装置；扫描位置控制装置，该控制装置则包括(a)位于上述被扫描面附近，与上述副扫描方向平行，接收上述光束而输出相应信号的多个光探测装置，相邻的多个光探测装置的中心位置则与所述多个光束的副扫描方向的位置分别对应，(b)从上述多个光束发生之中选择一个以发出一束光的选择装置；(c)根据上述光探测装置输出的信号，判断通过上述选择装置的选择，而由上述扫描装置扫描的所述一束光的副扫描方向位置的位置判断装置；(d)根据此位置判断装置的判断结果，控制所述扫描装置使其扫描的多个光束通过前述目标位置的控制装置；使形成于上述像载体上的静电潜像显影的显影装置；以及将上述显影装置显影的图像复印到纸上的复印装置。
16.如权利要求15所述成像装置，特征在于前述扫描位置控制装置具有在每一次成像作业中，对上述多个光束的通过位置进行控制的装置。
17.一种光扫描装置，它包括产生光束的光束发生装置；将此光束发生装置发生的光束反射向被扫描面，而由此光束沿主扫描方向扫描此被扫描面的扫描装置；在前述被扫描面附近并与上述主扫描方向正交的副扫描方向上并列设置，接收上述各光束发生装置的光束而输出相应信号的光探测装置；根据上述光探测装置输出的信号，判断所述扫描装置扫描的前述光束的副扫描方向位置的位置判断装置；根据上述位置判断装置的判断结果，将上述扫描装置扫描的光束在上述被扫描面中的副扫描方向位置移至预定位置的移动装置；以及在由上述移动装置将上述扫描装置扫描的光束于所述被扫描面中副扫描方向位置移动之后，经过预定的时间，由上述位置判断装置对再次由上述扫描装置扫描的前述光束的副扫描方向位置进行再判断的控制装置。
18.如权利要求17所述光扫描装置，特征在于前述移动装置是由电流计镜构成；而前述控制装置在此电流计镜使所扫描的光束在前述被扫描面中的副扫描方向位置移动后，经过为使上述电流计镜的振动聚集而需的充分时间之后，即由上述位置判断装置对再次由上述扫描装置扫描的前述光束的副扫描方向位置进行再判断。
19.一种光扫描装置，它包括产生光束的多个光束发生装置；将各光束发生装置产生的光束反射向被扫描面，且由此各光束沿主扫描方向扫描此被扫描面的扫描装置；在前述被扫描面附近并与上述主扫描方向正交的副扫描方向上平行设置，接收上述光束而输出相应信号的多个光探测装置；根据上述光探测装置输出的信号，判断所述扫描装置扫描的前述光束的副扫描方向位置的位置判断装置；根据上述位置判断装置的判断结果，将上述扫描装置扫描的光束在上述被扫描面中的副扫描方向位置移至预定位置的移动装置；以及控制装置，它于上述多个光束发生装置之中，驱动第一光束发生装置以产生第一光束；由前述位置判断装置判断此第一光束在前述被扫描面中的副扫描方向位置，根据此位置判断装置的判断结果，由上述移动装置将前述第一光束于前述被扫描面中的副扫描方向位置移动之后，驱动第二光束发生装置以产生第二光束；由前述位置判断装置判断此第二光束在前述被扫描面中的副扫描方向位置；根据此位置判断装置的判断结果，在由上述移动装置使前述第二光束的在所述被扫描面中的副扫描方向位置移动之后，再驱动第一光束发生装置使产生第一光束，而由上述位置判断装置判断此第一光束的在前述被扫描面中的副扫描方向位置。
全文摘要
光扫描装置,包括:光束发生装置;将光束发生装置的光束反射向被扫描面,使光束沿主扫描方向与副扫描方向扫描被扫描面的扫描装置;在被扫描面附近并与副扫描方向相平行设置,接收上述光速并输出相应信号的一批光探测装置;据上述信号判断扫描装置的前述描述光束的副扫描方向位置的位置判断装置;以及据位置判断装置的判断结果,将扫描装置的扫描光束在所述被扫描面中的副扫描方向位置控制到预定位置上的控制装置。
文档编号H04N1/191GK1176409SQ9711792
公开日1998年3月18日 申请日期1997年9月2日 优先权日1996年9月3日
发明者谷本弘二, 小宫研一, 三浦邦彦, 井出直朗, 榊原淳 申请人:株式会社东芝