(57)【要約】【課題】レーザスキャンユニットのI−L特性が光学部品の入れ替えで変わることは、評価装置では大いに問題であった。本願はその解決を図るものである。【解決手段】LSUと一体となったマイクロプロセッサーが光学部品の入れ替えなどの変化を検出し、I−L特性を調べ、問題発生の有無を調べ、警告し、あるいは新たなI−L特性関係式を作りだし、常に正確な露光が行われるようにする。【選択図】図１
2010122546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のレーザを搭載したレーザスキャンユニット（ＬＳＵ）であって、
前記レーザスキャンユニットは、マイクロプロセッサー、メモリー、表示デバイス、キー入力デバイスからなるマイクロコンピュータシステムを搭載し、レーザ駆動条件Iにより各光源を光の強度Lに点灯するように制御され、
各レーザ光源と各種光学部品を有し、かつ、
前記光学部品の変更を検知する検知部と、前記マイクロコンピュータの指令により、レーザビームがポリゴンミラーに入射される前の位置であり前記光学部品通過後の位置に前記光学部品通過後の前記複数個のレーザの内の１つのレーザビームを光検出手段が全て受光するように移動する移動手段とを有して構成され、
前記検知部により前記光学部品の変更が検知されると、前記移動手段により移動された前記光検出手段により、前記光学部品の変化に係るレーザの前記レーザ駆動条件Iを２つ以上変化させ、得られる各光の強度Ｌを検知し、前記２つ以上変化させたIとその各Iにより得られる各光の強度Lとのデータ対（I、L）をデータ列として集録し、集録された２以上の前記データ列と、前記マイクロコンピュータ内のメモリに保存されたI−L特性データとを比較することを特徴とするレーザスキャンユニット。
【請求項２】
前記光検出手段はフォトダイオードであり、前記光学部品は光の強度を減衰させるものか、像面ビームサイズを決定するものか、ビームの一部あるいは全てを透過または反射させるものであることを特徴とする請求項１に記載のレーザスキャンユニット。
【請求項３】
前記光学部品は減光フィルター、スプリッタまたはアパーチャから選択される少なくとも１つであることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザスキャンユニット。
【請求項４】
前記光検出手段はフォトダイオードであり、
前記レーザスキャンユニットは、下記の関係式（１）を用いてレーザ駆動条件Iにより各光源のレーザユニットを光の強度Lに点灯するように制御され、
前記マイクロコンピュータは、前記光学部品の変更の検知信号に基づいて前記フォトダイオードを前記前記光学部品の変更に係るレーザビームの光路内に移動するように前記移動手段に指示し、レーザ駆動条件Iを２つ以上変化させて前記レーザユニットのレーザビームの光の強度Lを前記フォトダイオードにより検出して前記変化させたＩとこのＩによって得られるＬとのデータ対（I、L）のデータ列を集録し、前記集録されたデータ列から得られるI−L特性データを前記関係式（１）により近似することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレーザスキャンユニット。
I＝anLn+an-1Ln-1+・・・  （１）
（Lは像面位置の光パワー（単位はｍW）であり、Iはレーザ駆動条件（レーザ駆動条件Ｉが電流の場合、単位はｍAであり、電流値を電圧値に変換している場合はV）であり、an、an-1、・・・は、各項の係数である。ただしｎは１以上の整数である。）
【請求項５】
前記２つ以上変化させるレーザ駆動条件Iが、レーザ駆動電流の閾値Ith（下限）から定格パワーを出力するIop（上限）までの範囲のものであり、前記範囲内のIを複数変化させてIとLとのデータ対（I、L）のデータ列を集録することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のレーザスキャンユニット。
【請求項６】
前記比較により、前記データ対に、予め規定している許容基準を外れるデータ対があると警告することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のレーザスキャンユニット。
【請求項７】
前記比較により、前記データ対に予め規定している許容基準を外れるデータ対があると、前記集録したデータ列を前記（１）式として５次の多項式による前記I−L特性関係式の近似式を用いて前記光学部品の変化に係るレーザユニットの光強度を制御することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載のレーザスキャンユニット。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載のレーザスキャンユニットを有する感光体の感度特性評価装置。
【請求項９】
レーザスキャンユニット（LSU）内の光学部品の変更を検知部で検知し、
マイクロコンピュータの指令により、レーザビームがポリゴンミラーに入射される前の位置であり、かつ前記光学部品通過後の位置に前記レーザからのビームを受光する光検出手段によりレーザビームの全てを前記光検出手段が受光するように移動させ、
照射光の強度Lを測定してレーザ駆動条件Iと当該強度Lとを、前記Ｉを２つ以上変化させて、この変化させたＩとこのＩによって得られるＬとのデータ対（I、L）のデータ列を集録し、
集録された２以上の前記データ列と前記マイクロコンピュータ内のメモリに保存されたI−L特性関係式から求まるデータ対（I、L）とを比較し、
前記比較により前記メモリに保存されたI−L特性関係式のデータとの差が所定の許容基準を越えるか否かを判断して、前記差が前記所定の許容基準を越えた場合には前記２つ以上のデータ列によって得られるI−L特性関係式により変更された光学部品に係るレーザのパワーを制御し、前記違いが前記所定の許容基準を越えない場合には前記メモリに保存されたI−L特性関係式により変更された光学部品に係るレーザユニットのパワーを制御するようにレーザスキャンユニットを制御することを特徴とするレーザスキャンユニットを制御するためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザスキャンユニット、前記ユニットを有する感光体の感度特性評価装置および前記ユニットを制御するためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル電子写真複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置は、高解像度、高速印字出力が求められている。このために、高い線速による感光体の回転が要求されている。この感光体を走査するのにポリゴンミラーは現状、３０，０００ｒｐｍ前後の回転数であり、ほぼ限界に達している。そのため、ポリゴンミラーの回転数を上げずに、感光体の副走査方向に光源を複数並列させ、主走査方向に１回の走査で複数ビームを走査するマルチビーム走査露光方式が採用されている。マルチビーム走査露光方式では、マルチビーム記録ヘッドが使用され、このマルチビーム記録ヘッドによって、１ビーム光源と比較しポリゴンミラーの回転数が、１／２程度の回転数で済むようになった。その結果、１ビームの場合には不可能であった露光走査が可能となり、また、回転速度に余裕が生じた結果、感光体の線速のさらなる高速化が可能となった。
【０００３】
一方、上記した感光体を高線速で使用する画像形成装置では、レーザスキャンによる露光が、たとえば、そのパワーが４W/cm2前後と大きくなり、1スキャンにより1点が露光される時間は５０ns前後と短時間であることが特徴である。露光のパワー、露光時間をこれと同じ条件（スケール）にして感光体の感度特性を測定するには、同様の測定条件下でのレーザスキャン露光しか方法がない。このとき使用されるレーザスキャンユニット（以下、「LSU」という。）がシングルビームの場合には、レーザダイオード素子（以下、「LD素子」という。）より出射して直線的にポリゴンミラーに入射するレイアウトでの設計が可能である。これに対しマルチビームのＬＳＵ（レーザダイオードアレイの場合は除く）では、そのビームの１つをそのように直線にレイアウトした場合、残りのビームは光学素子（部品）で光路を複数回まげ、ポリゴンミラーへ入射されるようにレイアウトする設計が必要である。また、計測専用装置においては、同じ波長のマルチビーム同時露光だけではなく、異なる波長のLD素子を複数搭載したLSUとすることもある。これは１つのLSUで、異なる波長に対して感光体の感度特性を評価でき、操作性、経済性の点でも望まれている。この場合には異なる発光波長毎にLD素子を分離して配置することが必須であり、したがって複数個のLD素子を搭載したLSUでは、他方のLD素子のビームは必ず光学素子（部品）で光路を複数回まげて、ポリゴンミラーへ入射されることになる。また、感光体へ照射するビームのサイズを変えたい場合、口径の異なる複数用意したアパーチャから、必要に応じて交換することがある。さらに、感光体に照射される光パワーをより減光したい場合には減光フィルターを光路に入れるが、これら光学部品のレーザ入射面には薄膜が形成されており、干渉を起こしてレーザ駆動条件と光パワーの関係（I−L特性）に歪みをもたらす場合がある。このようなフィルターでは、その面精度もI−L特性に影響を及ぼす可能性がある。通常、I−L特性は直線性が高い。しかし例えば特許文献１のように、光路内でアパーチャを変えたり、あるいは同じアパーチャでもアパーチャ、およびアパーチャホルダーの寸法公差により、セット時の力の入れ方等で、前回と微妙に位置が異なり、I−L特性自体が変わってしまうことがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２３４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レーザスキャンユニット（LSU）による露光は、まず、その測定対象の感光体の面（像面）の照射位置に照射される光パワーが決められ、その光パワーで像面に到達させるためのレーザ駆動条件をI−L特性関係式から決めている。このLSUのI−L特性は、光路に置かれた光学部品の入れ替えで変わることがある。通常、I−L特性は直線性が高いが、アパーチャ、減光素子などの光学部品の本来のセット位置からのズレあるいは光学部品自体の変更によって、I−Lの直線関係に歪みが生じることがある。これによってレーザスキャンユニットの走査条件が異なってしまい、特に感光体の特性を評価するための評価装置などでは、その信頼性に問題が生じてしまう。本発明はそのような問題点を一挙に解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の解決手段を有する。
［１］複数個のレーザを搭載したレーザスキャンユニット（LSU）であって、
前記レーザスキャンユニットは、マイクロプロセッサー、メモリー、表示デバイス、キー入力デバイスからなるマイクロコンピュータシステムを搭載し、レーザ駆動条件Iにより各光源を光の強度Lに点灯するように制御され、
各レーザ光源と各種光学部品を有し、かつ、
前記光学部品の変更を検知する検知部と、前記マイクロコンピュータの指令により、レーザビームがポリゴンミラーに入射される前の位置であり前記光学部品通過後の位置に前記光学部品通過後の前記複数個のレーザの内の１つのレーザビームを光検出手段が全て受光するように移動する移動手段とを有して構成され、
前記検知部により前記光学部品の変更が検知されると、前記移動手段により移動された前記光検出手段により、前記光学部品の変化に係るレーザの前記レーザ駆動条件Iを２つ以上変化させ、得られる各光の強度Ｌを検知し、前記２つ以上変化させたIとその各Iにより得られる各光の強度Lとのデータ対（I、L）をデータ列として集録し、集録された２以上の前記データ列と、前記マイクロコンピュータ内のメモリに保存されたI−L特性データとを比較することを特徴とするレーザスキャンユニット。
［２］  前記光検出手段はフォトダイオードであり、前記光学部品は光の強度を減衰させるものか、像面ビームサイズを決定するものか、ビームの一部あるいは全てを透過または反射させるものであることを特徴とする［１］に記載のレーザスキャンユニット。
［３］  前記光学部品は減光フィルター、スプリッタまたはアパーチャから選択される少なくとも１つであることを特徴とする［１］または［２］に記載のレーザスキャンユニット。
［４]  前記光検出手段はフォトダイオードであり、
前記レーザスキャンユニットは、下記の関係式（１）を用いてレーザ駆動条件Iにより各光源のレーザユニットを光の強度Lに点灯するように制御され、
前記マイクロコンピュータは、前記光学部品の変更の検知信号に基づいて前記フォトダイオードを前記前記光学部品の変更に係るレーザビームの光路内に移動するように前記移動手段に指示し、レーザ駆動条件Iを２つ以上変化させて前記レーザユニットのレーザビームの光の強度Lを前記フォトダイオードにより検出して前記変化させたＩとこのＩによって得られるＬとのデータ対（I、L）のデータ列を集録し、前記集録されたデータ列から得られるI−L特性データを前記関係式（１）により近似することを特徴とする［１］乃至［３］のいずれかに記載のレーザスキャンユニット。
I＝anLn+an-1Ln-1+・・・  （１）
（Lは像面位置の光パワー（単位は例えばｍW）であり、Iはレーザ駆動条件（レーザ駆動条件Ｉが電流の場合、単位はｍAであり、電流値を電圧値に変換している場合はV）であり、an、an-1、・・・は、各項の係数である。ただしｎは１以上の整数である。）
［５］  前記２つ以上変化させるレーザ駆動条件Iが、レーザ駆動電流の閾値Ith（下限）から定格パワーを出力するIop（上限）までの範囲のものであり、前記範囲内のIを複数変化させてIとLとのデータ対（I、L）のデータ列を集録することを特徴とする［１］乃至[４]のいずれかに記載のレーザスキャンユニット。
［６］  前記比較により、前記データ対に、予め規定している許容基準を外れるデータ対があると警告することを特徴とする［１］乃至［５］のいずれかに記載のレーザスキャンユニット。
［７］  前記比較により、前記データ対に予め規定している許容基準を外れるデータ対があると、前記集録したデータ列を前記（１）式として５次の多項式による前記I−L特性関係式の近似式を用いて前記光学部品の変化に係るレーザユニットの光強度を制御することを特徴とする［４］乃至［６］のいずれかに記載のレーザスキャンユニット。
［８］  ［１］乃至［７］のいずれかに記載のレーザスキャンユニットを有する感光体の感度特性評価装置。
［９］  レーザスキャンユニット（ＬＳＵ）内の光学部品の変更を検知部で検知し、マイクロコンピュータの指令により、レーザビームがポリゴンミラーに入射される前の位置であり、かつ前記光学部品通過後の位置に前記レーザからのビームを受光する光検出手段によりレーザビームの全てを前記光検出手段が受光するように移動させ、
照射光の強度Lを測定してレーザ駆動条件Iと当該強度Lとを、前記Iを２つ以上変化させて、この変化させたＩとこのＩによって得られるＬとのデータ対（I、L）のデータ列を集録し、
集録された２以上の前記データ列と前記マイクロコンピュータ内のメモリに保存されたI−L特性関係式から求まるデータ対（I、L）とを比較し、
前記比較により前記メモリに保存されたI−L特性関係式のデータとの差が所定の許容基準を越えるか否かを判断して、前記差が前記所定の許容基準を越えた場合には前記２つ以上のデータ列によって得られるI−L特性関係式により変更された光学部品に係るレーザのパワーを制御し、前記違いが前記所定の許容基準を越えない場合には前記メモリに保存されたI−L特性関係式により変更された光学部品に係るレーザユニットのパワーを制御するようにレーザスキャンユニットを制御することを特徴とするレーザスキャンユニットを制御するためのプログラム。
【発明の効果】
【０００７】
光学部品である減光フィルター、ビームサイズを変えるアパーチャなどの光学部品を入れ替えたり挿入するたび毎にこれを検知する機構を有し、かつ、通常は光路から外れた位置にあって、マイクロプロセッサーからの指令により、レーザビームがポリゴンミラーに入射する直前の位置に、ビーム断面積より大きい面積の受光面をもつフォトダイオード（PD）がビーム全体を受光するように移動・配置する機構を有したLSUであって、マイクロプロセッサーは該光学部品の入れ替えを検知したとき、該検知した信号をトリガーにして、PDを光路に移動させ、かつ、複数のレーザ駆動条件でレーザを点灯し、PDから対応する光パワーデータを集録し、該データを以前に集録してメモリーに保存していたI−L特性データと比較するようにプログラムされていることで、光学部品の動き、入れ替えに伴い、I−L特性に変化が生じたかどうかを確認することができる。
【０００８】
さらに、I−L特性において問題の起きやすい駆動条件の範囲に限定してI−L特性を調べることにより、素早く問題を検出したり解決するようにその駆動条件の範囲でデータを集録してI−L特性関係式を求めることにより短時間に問題を解決することができる。
さらに、光学部品の入れ替えを検知したとき、LSUに搭載されたマイクロプロセッサーが自動でI−L特性を（Ｉ、Ｌ）データ列として集録し、変化前（光学部品の入れ替え前）のI−L特性関係式によるデータと比較し、ちがいがあれば表示デバイスに警告を表示し、使用者は必要な処置が取れるようになる。
さらに、光学部品の入れ替えを検知したとき、LSUに搭載されたマイクロプロセッサーが自動でI−L特性を（Ｉ、Ｌ）データ列として集録し、最初にセットアップされた状態と比較し、ちがいがあったとき、像面の光パワーと駆動条件のI−L特性関係式を得ることで、いつでも正確な露光パワーを与えることができる。
さらに、I−L特性に歪みが生じていて、あらたな近似式によるI−L特性曲線を近似するとき、５次の多項式で近似して、歪みをもつI−L特性でも、正確なI−L特性曲線を採用して露光量を制御することができる。
さらに、上記したLSUを使用することで、いつでも正確な露光パワーを対象物に照射する感光体感度評価装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明のＬＳＵについて、実施形態により、詳細に説明する。
本発明では、I−L特性のIをレーザ駆動条件とし、Lをその駆動条件によって感光体の表面に照射されるときのレーザ光の光パワーとして説明する。また本明細書中、「光学部品」は、光の強度を減衰させるもの、像面ビームサイズを決定するもの、ビームの一部、あるいは全てを透過、反射させるもの等をいう。
この光学部品は、光源と走査系（ポリゴンミラー）までの間に存在している。たとえば図１に示すように、アパーチャ３１、３１’、減光フィルター３２、３２’、５１、５１’、スプリッタ３３、ミラー３４などを挙げることができる。
Iとしては、レーザ駆動電流（If）を用いる場合と、レーザダイオード（LDと略す）のモニター電流（Im）を用いる場合がある。なおレーザ駆動条件Ｉとして、前記したIfまたはImを用いる場合、その単位として、たとえばｍAを用いる。また電流値を電圧値に変換して駆動条件としている場合には、駆動条件Ｉの単位として、たとえばVを用いる。
【００１０】
本発明のレーザスキャンユニット（LSU）は、複数個のLDを搭載したLSUである。各LDは同じ波長である場合もあれば、異なる波長の場合もある。このLSUは、図１に示すように、マイクロコンピュータ１を搭載している。このマイクロコンピュータ１のメモリ１２内に記憶されたI−L特性関係式からのレーザ駆動条件Iにより、本発明ではレーザユニットを点灯するように制御されるLSUである。本発明に係るLSUは、各レーザ毎の減光フィルター３２、３２’、５１、５１’、またはアパーチャ３１、３１’などの光学部品３の変更を検知する検知部（図示せず）と、フォトダイオード（PD）を前記レーザユニットからのビームの全体を受光するように移動する移動手段４とを有して構成される。
【００１１】
前記マイクロコンピュータ１は、前記光学部品３の変更の検知信号に基づいて前記移動手段４に指示してその変更に係るレーザの前記光学部品３通過後の光パワーL（ビーム強度）を、前記移動手段４に搭載されたフォトダイオード（図示せず）により検出して、当該レーザ駆動条件Iと当該光パワーLとのデータ対（Ｉ、Ｌ）を前記メモリに集録し、前記メモリに保存されているI−L特性関係式のデータとを比較して前記変更された光学部品に係るレーザのパワーLを制御することを特徴とする。
【００１２】
図１に示すように、本発明では、光源として２以上のレーザのユニットLD1、LD2、・・・、を有している（たとえば図１では２つのレーザのユニットLD1とLD2を用いる例を示す）。このレーザのユニットには、各レーザユニット毎にLD素子からの発光光の一部を受光してそのLDの発光の状態をコントロールするためのAPC（Auto Power Control）ループを内蔵したLDドライバ５４、５４’が接続されている。各レーザユニットはたとえば温度制御回路を有してそのLD素子の温度変化を抑える（すなわち温度制御する）ことにより、LD発光状態が安定化されるレーザユニットを用いることが好ましい。本発明のレーザスキャンユニットでは、そのマイクロコンピュータ１に記憶されたI−L特性関係式により規定されたレーザ駆動条件Iを、各レーザのユニットＬＤに係る直流電圧発生器５５、５５’に送り、これがLDドライバ５４、５４’に入力される。APCの場合、この信号はLD点灯時のモニター電流の基準値になり、LDからのモニター電流（光電流）がこの基準値に等しくなるようにLDは駆動される。これによって、各ＬＤは、その各ＬＤ毎に制御されたパワーにより照射されるように制御される。
【００１３】
各レーザは、LD素子からの照射光がアパーチャ（光学系のパーツであり、通過する光のサイズを決定する光学部品）３１、３１’を、まず通過する。
アパーチャ３１、３１’を通過したレーザビームは、NDフィルター５１、５１’、減光フィルター３２、３２’、ビームスプリッタ３３などの光学部品３を通過後、所定回転数で動作しているポリゴンミラー１００により回転走査される。その後、走査光学系１０１を通過して感光体１０２上に照射される。なおこの走査光学系１０１の構成要素としては、たとえばｆθレンズ、シリンドリカルレンズ、折り返しミラーなどを挙げることができる。これら走査光学系とともに走査上で必要な同期検知センサなどを走査系（走査光学系１０１とポリゴンミラー１００とからなる）では、有することができる。
【００１４】
本発明のLSUに用いられるマイクロコンピュータシステムの本体は、図１に示すように、MPU１１と、メモリ１２と、I／F（インターフェース）１３とを有し、さらに、表示部１４と入力部１５とを有して構成される。I／F１３を介して、各レーザユニットにレーザ駆動条件Iで駆動できるように、直流電圧発生器にレーザ駆動条件信号Iを送信し、また各レーザドライバにOn／Off制御する制御信号を送信する。またポリゴンミラー１００に入射される直前のレーザビームの光強度（光パワーとも言う）が求められるように、本発明のLSUに用いられる移動部４は、フォトダイオードPD４１１を載置している。前記したように本発明のLSUは、光学部品３通過後でポリゴンミラー１００に入射する前段でレーザビームの光パワーを測定する。このために、本発明に使用される移動部４は、このフォトダイオードPD４１１を移動するために用いられるものである。この移動部４は、前記したマイクロコンピュータ１によりその移動が制御されている。この移動部４は移動距離をPD４１１がビームサイズ全部を受光できる位置にコントロールできればよく、たとえば図１に示すように、ロータリソレノイド４２と、フォトダイオードPD４１１が固定されたスライダー４１とを有する。さらにPD411の光電流をI−V変換し増幅するアンプ４３を有する構成とすることができる。この移動部４は、マイクロコンピュータ１により、LD（図１ではＬＤ１およびＬＤ２）から、ポリゴンミラー１００までの光路中に載置される、たとえば光学部品３の減光フィルター３２、３２’またはアパーチャ３１、３１’の変化、すなわちこれら光学部品３の交換を検出すると、I/F１３を介して、移動部４（図１に示すLSUのレイアウトに示す構成であれば移動部を構成するロータリソレノイド４２）に移動させるように動作させることにより、この光学部品３の変更に係るレーザユニットの光路中に、PD４１１を載置したスライダ４１を移動させる。
【００１５】
I−L特性は、各レーザユニットの駆動条件Iと像面での光パワーLとの関係とを関連つけたものである。すなわち、本発明では、各LD素子に印加される駆動条件Ｉと、それによってLD素子から放出された光が、アパーチャ、減光フィルターなどの光学部品を通過した後にポリゴンミラー１００により偏向されて走査光学系１０１を通過して像面（感光体の照射面）に照射される光パワーＬiとのデータ対（Ｉi、Ｌi）の集合として表される。この像面における光パワーＬiに代えて本発明では前記した光学部品通過後でポリゴンミラー照射前（好ましくはポリゴンミラー照射直前）の光パワーLにより、I−L特性を求める。この走査系前での光強度（光パワー）の測定は、像面ではビームの照射位置がポリゴンミラーによる反射でどこに来ているか一定ではないためである。このため、PD411で受けた入射前の光パワーは像面に達する光パワーと差が生じることになるのでPD411で受光した光パワーと像面のパワーについて、比率＝［像面パワー／PD光電流］を予め調べておくと、この比率をPD411で受光した光電流（=光パワー）に乗じることで、いつでも像面の光パワーデータを得ることができる。この換算を正確に行うためにも、PD411の受光面サイズはビームサイズ（断面）より大きくし、すべて受光できることが必要となる。PDとして、光パワーを直接表示できる市販製品の光量計センサーを使用することもできるが、サイズ、コスト 等を考慮して本願ではLSUにPD411の光電流をI-V変換し、増幅するアンプ43を設置した。したがって光学部品通過後でポリゴンミラー照射前に置かれたスライダー４１に載置されたフォトダイオード（PD４１１）により、光電流（光路のその位置における光パワーに比例する）の出力から光パワーLを検出することで、感光体への走査光強度が正確に見積もることができる。
【００１６】
本発明のレーザスキャンユニット（LSU）において、シングルビームの場合には、LD素子から出射したビームが、ポリゴンミラー１００に至るレイアウトとして直線になるように設計されるのが一般的である。しかしマルチビーム（=複数のレーザの意味）の構成の場合には、そのレーザユニットの１つをそのような直線的なレイアウトにすると、他のLD素子からのポリゴンミラー１００に至る、ビームに係るレイアウトは、図１に示すように、１つあるいは複数（たとえば２つ）のミラー３４で光路が曲げられてポリゴンミラー１００に到達する設計にせざるを得ない。このとき使用するミラーによってはビームに影響を与え、レーザ駆動条件Ｉと光パワーＬとの関係が、直線とは異なる、歪んだ特性（いわゆる非線形）のものとなることがある。この歪みはまた、同じミラーの場合でもレーザ駆動条件Iのある特定の範囲で歪がひどくなることもある。ただし、ミラーはビームを直線的にその光路を曲げるために用いられ、ミラーは、一度位置決めされると動かすことは稀である。
【００１７】
従って使用するたび（すなわち一度位置決めされた光学部品を通過するたび毎）に歪みの程度が変わることはないが、像面におけるビームサイズを変更するためにアパーチャ３１、３１’を他のアパーチャに変えたり、あるいはアパーチャ３１、３１’の位置を変えたとき（すなわち他のアパーチャに変えたときに以前のアパーチャの口径位置とビームの位置とは微妙にズレが生じたとき）に、レーザ駆動条件Ｉと光パワーＬとの関係（I−L特性）が影響を受けることがある。このとき、I−L特性に関し元から歪みが存在する部分（範囲（光強度の範囲など））があると、この部分はより強く影響を受け、違いが大きくなることが本発明者の検討で確かめられている。使用時にアパーチャ３１、３１’を変更するのはレーザプリンタなどの画像形成装置に使用されているLSUではほとんどないが、LSUを用いた感光体の感度評価装置などではあり得る。更に、LSUにおいて減光するために減光フィルター３２、３２’を光路に入れると、I−L特性に歪みを生じることがあることも検討で確かめられた。このようにI−L特性が変わると、そのメモリに記憶されたI−L特性の過去のデータを用いて正確にLDの光パワーのコントロールを行うことができない。このため規定の光量に制御するように、従来のメモリに記憶されたＩ−Ｌ特性関係式を用いても、予定した光パワーＬでのスキャンを感光体上で行うことはできず、よって感光特性も正確に測定できないことになる。このような問題を解決するために、本発明のレーザスキャンユニットLSUでは、アパーチャ３１、３１’および、減光フィルター３２、３２’等の入れ替えあるいは位置の変更を検知して、このときのI−L特性の変化を以前のものと比較し、新たにIを２つ以上変化させたときのレーザパワーLとのデータ対（I、L）のデータ列を集録し、従来のＩ−Ｌ関係式からのデータとこれら集録したデータ対を比較し、その差がある許容基準を超えた場合にはこの集録されたデータに基づき新たに導出されたＩ−Ｌ特性関係式を用いて、レーザ駆動条件IとレーザパワーLとの関係により、Ｉをその変更に係るＬＤに入力して感光体に照射されるＬ（理想的にはＬｉ）を制御することができる。
【００１８】
ここで、レーザ駆動条件Iについて説明をする。レーザ駆動条件Ｉとして、レーザ駆動電流値であるIfを用いる場合と、レーザのモニター電流値であるImを用いる場合とがある。Ifはレーザを点灯（レーザ発光）させる電流値であり、その範囲はレーザ発光を開始する閾値であるIthが下限値となる。また定格の光パワーを発光する電流値であるIopが上限値となる。このIthからIopまでの範囲で、光源であるレーザ半導体から照射される光パワーは、相対強度でおおよそ、１から10の範囲の強さとなる。すなわちレーザ光源におけるレーザ発光を開始する閾値であるIthでの光強度を基準の１に採ると、Iopでは、その１０倍程度の強度までの光パワーとなる。Ithの発光下限値で発光する光パワーより弱い光パワーが必要なときには、たとえば透過率10％前後の光学素子（減光フィルター）を使用することにより、駆動電流はIthからIopの範囲でトータル0.1〜10（相対強度値で）の範囲の光パワーが得られることになる。
【００１９】
さらに、もう一枚減光フィルターを増やし重ねて使用すると、光パワーを、トータル0.01〜10の範囲で調整可能となる。同様にもう一枚増やし、３枚を使用すると、駆動電流はIthからIopの範囲で光パワーはトータル0.001〜10の範囲で調整可能となる。このような範囲でレーザ照射パワーを制御すると、評価装置としての評価可能な範囲が広くなり、本発明ではその自由度（使い勝手）が格段に向上する（図１の減光フィルター51、51’はそれぞれ同じ透過率3枚のフィルターで構成され、各フィルターは独立して光路に入る／外れるの動作が可能となっている。）。
【００２０】
また他方、Iとして、レーザのモニター電流値Imの使用が挙げられる。これは、レーザチップの後面から出力されたレーザ光をLD素子に内臓されたフォトダイオードで受光して、モニターしたときの光電流Imを用いたものである。このモニター電流Imは駆動電流値Ifとは異なる。図１に示すように、レーザが点灯すると、モニター電流値ImはLDドライバー54、54’に入力され、内部でI−V変換され電圧値になる。このIｍ（電圧値に変換済み）が直流電圧発生器55、55’からの入力信号（基準信号：電圧値）と比較され、基準信号との差が0になるようにレーザ駆動電流Ifを調整する制御方法（オートパワーコントロールAuto Power Control：APC）でLSUの光源であるLDが点灯される場合、Im値を駆動条件として扱うことができる。
【００２１】
デバイス５７、５７’内のPD５７１、５７１’で受光する光はLDデバイスから出射する光と逆方向の光である。この逆方向の光の光電流値Imと像面の光パワーＬとの対応関係、あるいは基準信号としてのIm（Ref）と、像面の光パワーＬの対応関係とのデータ対（データ対の集合）を、I−L特性と呼ぶこともある。このImは像面光パワーの代用特性と言えるが、本発明では、ＬＤデバイスの像面側に出射された光パワーが光学部品によって影響を受けたその光パワーLで像面が走査されるので、この像面側の反対側に出射される光パワーＩｍは光学部品の影響を受けておらず、あくまで像面側に出た光パワーＬを測定する必要がある。
光学部品によりLD素子へ戻る光が、像面側の反対側に出射されると重なり、これが光電流ImとしてLDドライバーに入力されることがある。APC制御をしているときは、このことが原因でレーザの出力安定性が擾乱されて更に変動することがある。
【００２２】
レーザユニットのデバイス５７、５７’に内蔵されたPD５７１、５７１’は受光部が極めて小さく、モニター電流Imそのものが小さく、S／N比も悪いとされている。しかしながら本発明者らの検討によれば、このモニター電流Ｉｍ値を用いて各ＬＤを制御することによってＬを制御することに問題がないことが判った。そのため像面側の出射光の一部をビームスプリッタで分割して、外付けのPD（図示せず）に入射させて、その光電流をLDドライバーにImとして入力させ、APCで制御する方法もある。この方法の場合、使用するビームスプリッタが場合によってI−L特性の直線性を損なうことがあるので注意を要する（図３〜図８を参照）。
このように光路中に薄膜を有する部品が増えることによって、I−L特性が影響される可能性が高まる。すなわち、これら薄膜を有する光学部品では、I−L特性のリニアリティを擾乱する可能性がある。
【００２３】
本発明では、LSUにマイクロコンピュータ１が搭載され、光路内のアパーチャ３１、３１’、減光フィルター３２、３２’などの光学部品３の変更、すなわち光学部品３の変更を検知し、レーザ駆動条件Iを印加した時に、走査系の前段（より具体的にはポリゴンミラー１００の前段）にスライダー４１に載置された光検出手段（たとえばＰＤ４１１）でレーザパワーLを検知する。そしてI−L特性として、IとLとのデータ対（Ｉ、Ｌ）のデータ列を集録し、集録されたI−Lデータ列から、I−L特性関係式が線形性から離れる、いわゆる歪みを生じた箇所の有無、あるいはI−L特性として、元来ある歪みとは異なる箇所などの、歪の有無（歪みの箇所の変化も含む）を調べるように構成されている。このとき確認する光パワーのLの計測には、前記したアパーチャ３１、３１’、減光フィルター（ＮＤフィルターを含むこともある）３２、３２’などの光学部品を通過した後であり、かつ像面（感光体への照射面）に近いポリゴンミラーの前段に、照射光量を測定するPD４１１を設置するために移動部４を図１に示すような点線位置まで移動させる。また本発明では、ポリゴンミラーの前段に配置されるPD（以下、単にPD（Photo Diode）と記載する。）で受光した光パワーと、像面（感光体面）でのパワーを、予め調べてある比率：［像面パワー／PD受光パワー（光電流）］（ポリゴンミラーを含む感光体までの走査系による光パワーの減衰量を考慮した比率）を用いて、PDで受光した光パワーに乗ずることで、像面の光パワーのデータとして求めることができる。このパワーデータをより正確に検出するために、PD４１１の受光面の面積をビームよりも大きくし、スキャンするための光のすべてを受光することが好ましい。
【００２４】
光学部品の入れ替え操作が有ったか否かを検知するには、たとえばアパーチャでは、板状のアパーチャの底部などに図２に示すように、識別するための識別部を設ける。この変化の有無（他のアパーチャへの交換、同アパーチャの位置変え）を検知するために、光電センサ（ＬＥＤなどの発光部と受光部の組み合わせ）を用い、たとえば図２（Ｂ）の３１１−１〜３１１−４に示すように、減光フィルターの枠の位置をその部品の品番毎に異なるようにし、この識別部を前記センサの発光部からの光の有り／無しを受光部で受光することによって、変化の有無および、どの種類（品番）のものにしたかを検知することができる。
より詳細には、アパーチャ３１、３１’または減光フィルター３２、３２’などの光学部品３を代えたとき、あるいは移動したときにそれを検知する手段として、図２（Ｃ）に示すように、これらの光学部品の端部に部品番号となる切欠部を４箇所設け、この切欠部の有無を光検出素子（たとえばＰＴｒ：Photo-Transistor）で受光する。たとえば、１つずつの切欠きを１ビットとし、ｎビット信号として対応させておく。アパーチャを取り外すと全てのＰＤが受光する。これを初期単位とする（たとえば００００あるいは１１１１など）。一方、取り外した後にいずれかのアパーチャを使用することにより、たとえば前のアパーチャが取り付けられたとする。この場合、ＬＤユニット１のアパーチャｉからアパーチャｉである。これは、一旦はずし再度セットした場合であり、部品の交換ではないが、変化があったことになる。そうするとLSU内のＭＰＵ１１はアパーチャｉの変化ありとする信号を、検知手段により受ける。ＭＰＵ１１では、この受信に基づいてＬＤユニット１の光パワーを計測するため、ロータリソレノイド４２に移動するように送信し、これを受けたロータリソレノイド４２側ではスライダ４１を動作させて、このＬＤユニット１の光ビーム強度を測定するように、この変更に係るレーザの光路上にＰＤ４１１が載置されたスライダ４１を動かす。規定位置まで動かされたスライダ４１は、このスライダ４１に載置されたＰＤ４１１を所定位置にセットされた後に、このレーザビームの強度の測定を指示に従って測定を開始することができるようになる。前記した光学部品３の変更を検知するのに、図２（Ｄ）に示すように、複数の発光素子（ここでは４つ）L1、L2、L３、L４を有し、複数の受光素子（ここでは４個）で、どのアパーチャを用い変更したのかに関する情報を検知することができる。このように本発明で用いられる検知手段としては、上記したような発光部と受光部による光学式のセンサとすることができるが、これ以外であってもよい。また図２に示すように、品番の変更を検知するために設けられる切欠き部３１１は、各光学部品の周の辺の任意の位置に設けられる。要するにその部品の交換が検出可能であればよい。
【００２５】
その結果、図１に示すように、マイクロプロセッサー１１は光学部品３の変更を判断すると、検出信号に係るLDから走査系（ポリゴンミラー）前までの光学部品３の変化に伴う検出信号をトリガーにして、この検出信号が検出された光路におけるポリゴンミラー１００の前段にPDを移動させる。この移動には、たとえばPD４１１が載置されたスライダ４１を、ロータリソレノイド４２を用いて行なう。またマイクロプロセッサー１１の周辺機器としてADコンバータおよびDAコンバータを有している。このADコンバータは光電流（電圧信号に変換されて入力される）の取込み、DAコンバータはLDドライバーへの駆動条件信号を付加するために使用する。LDドライバーへのOn／Offはマイクロプロセッサー１１の周辺機器として、デジタルIOポート（DIO）により行うことができる。LDドライバーへの駆動条件信号は、DAコンバータではなく、デジタルIOポートを利用し、駆動条件データをデジタルデータのまま直流電圧発生器に入力し、出力される信号（アナログ電圧）をLDドライバーに入力することが精度上好ましい。このようにするとLD光パワーを正確に制御でき、また繰り返し再現性が極めて良好であり、好ましい。
【００２６】
また、光学部品の識別信号を検出した後に、I−L特性はLD駆動条件の全範囲に渡ってそのIとLのデータ対を集録するのが望ましいが、この集録には多大な時間がかかる。このため、交換する光学部品、再セットで位置決めが変わる可能性のある光学部品に対してI−L特性のどこに歪みが現れるかをあらかじめ調べておき、例えば、駆動条件範囲の中央部分に強い歪みが現れることが分かっている場合にはその範囲だけのデータ収集を行うようにすることもできる。
【実施例】
【００２７】
以下に、実施例により、本発明を、より具体的に説明する。ただし本発明は以下の実施例に限定されて解釈されるものではない。
【００２８】
（使用機材）
マルチビーム構成ＬＳＵのレイアウト（ＬＤはそれぞれ波長が異なる）、
システムの構成      （社内製作）（図１参照）
・LD１  発光波長780nm：シャープ社製、品名GH07825C2K
・LD2  発光波長655nm：OpNext社製、品名HL6501MG
・LDドライバー ：(株)旭データシステムズ、品名ALP-7033CA×２台
・温調機能内蔵LD着脱ヘッド：(株)旭データシステムズ、品名ALTH-103C  2台
・アパーチャ：50×60、70×85 （アパーチャの数値Ａ×Ｂは、楕円形の短軸（A）×長軸（B）で表され、像面における狙いのビームサイズを意味する：単位はμｍ×μｍ）の2種類、主に50×60を使用した。
・直流電圧電流発生器 ：(株)エーディーシー、品名6144  2台
LD駆動条件用If信号生成、Im(Ref)信号生成
光量計：横河電機(株)製、品名3292  像面の光パワーの測定用
・PD：浜松ホトニクス(株)製、品名S1336-8BK
【００２９】
なお、LSU内のレイアウト（図１）において、各LD素子毎にその光路中に設けられている「NDフィルター」５１、５１’は、それぞれ1枚が約12%の透過率のフィルター3枚から構成されている。これにより、走査するための光パワーの範囲は、ビームが透過する際のフィルターの枚数を、前記したように0枚から3枚まで切り替えて使用した。このことと、レーザ駆動条件範囲（最小から最大）との組み合わせでLD光源からの光パワー（相対強度）を０．００１〜１０程度の範囲に制御できる。これに対し、減光フィルター３２、３２’は得られる光パワーの範囲全体を動かすために使用する（光パワーの範囲全体を動かすというのは、例えば50%の透過率とすると、得られる光パワーの範囲が0.0005〜5になるということであり、10％であれば0.0001〜1の範囲になることを意味する。）。実施例では655nmで40%透過率のフィルターを使用した。
また、レーザ駆動条件はIm（Ref）を行い、APC（Auto power control）モードで点灯させてそのパワーを測定した。
【００３０】
[初期状態１]
使用したLSUでは図１に示すように、LD1（780nm）のレーザビームはフィルターなどの光学部品を通過する直線のレイアウトとし、LD2（655nm）のビームは反射ミラー３４とビームスプリッタ３３を用いて２回光路を曲げてポリゴンミラー１００に入射するレイアウトとした。いずれも像面ビームサイズが50×60（短径５０μｍ×長径６０μｍの楕円ビーム）になるアパーチャを使用した。
光パワーの測定ではＮDフィルターは、全て光路からはずしている。これは、ここで使用しているNDフィルター（3枚構成のフィルター）は光源LDからの照射光の強度を歪ませること無く減衰させることができることが判っているが、強い光パワーでノイズの少ない測定をするためである。
【００３１】
初期状態のI−L特性を図３の（Ａ）〜（Ｂ）に示す。
図３（Ａ）は、図１に示すレイアウト下において、レーザユニットLD1のI−L特性を表している。この図に示すように、直線性（リニア性）は極めて良好であるので関係式として１次近似式を用いるのに問題がないことがわかる。
図３（Ｂ）は、図１に示すレイアウト下において、レーザユニットLD2のI−L特性を表している。この図でも、レーザユニットLD2の直線性は良好であり、前記同様に1次の近似式を関係式として用いるのに問題がないことがわかる。
これら図３の（Ａ）〜（Ｂ）のＩ−Ｌ特性関係式によれば、それぞれのＬＤ素子における初期状態においてＩ−Ｌ特性関係が１次近似式（リニア関数）を用いて表してよいことが判る。
【００３２】
（実施例１：ＬＤ２ユニットに４０％減光フィルターの使用）
このような初期状態の図１に示すマルチＬＳＵユニット（初期状態のマルチＬＳＵユニット）のレーザユニットＬＤ２に、40％減光フィルター３２’を挿入した。
この４０％減光フィルター３２’の挿入が、減光フィルター近傍に設置されたＰＴｒ（フォトトランジスター）により検出がされた。この検出の信号を受けてＭＰＵはロータリソレノイド４２に、スライダ４１上に載置されたフォトダイオードＰＤ４１１により光パワーを測定するためのスライダ４１の移動を命じ、これによりスライダ４１に載置されたＰＤ４１１が、ＬＤ２のレーザビーム上に移動した。ＬＤ２ユニットの光パワー測定の準備が整い、ＬＤ２の光パワーの計量が可能となった。LD2における４０％減光フィルター３２’通過後でポリゴンミラー１００入射直前における光パワーLとImとの計測結果を、図４に示す。ただし、先に説明した比率を乗じ、像面パワーに変換している。図４に示すように、I−L特性に歪みを生じた。ここでは40％の透過率のフィルターを透過しているので、I−L特性は、図３（Ｂ）に示すＩ−Ｌ関係式に示される関係式に、減光フィルターの減光度0.4を単に乗じればＩ−Ｌ関係式が得られると予想される。しかし実際のＩ−Ｌ関係式では、像面パワーＬとImとの関係が、図４のＩ−Ｌ関係式に示されるように、１次近似式のリニア性から外れてしまった。図３（Ｂ）のＩ−Ｌ関係式（１次の関係式）によるＩｍでＬＤ２を制御しても、この図３（Ｂ）に示されるＩ−Ｌ関係式（１次式）で求められるＬでの像面のスキャン（走査）がされないことが判る。
【００３３】
（実施例２）
図５の実線は、図４に示されるＩ−Ｌ関係式である。
図５に示す点線は実施例１において得られたＩ−Ｌ関係式を得た後に、この40％減光フィルター３２’をはずし、再度取り付けた。これにより、減光フィルター３２’の変更が検出手段により検出され、実施例１と同様にポリゴンミラー１００前での光パワーの計測が行なわれるようにトリガーが掛かりスライダー４１上のＰＤ４１１がこの変更に係るレーザユニットLD2にセットされた。このＬＤ２ユニットにおいて、前記同様に光パワーＬが測定されて求められたものである。減光フィルターはビームに対する角度を僅かに変えている。図５の実線と点線とのデータを比較すると、歪みは改善されてはいない。I−L特性は変わっていることがわかる。このように、本実施例１と２から、この４０％減光フィルター３２’のように光学部品の追加、再セット 等で、Ｉ−Ｌ特性関係式がかわってしまうことがあることが判る（図４〜図５参照）。
【００３４】
（実施例３）
実施例１と同様に、レーザユニットLD2の光路内に50％減光フィルター３２’を挿入した。これにより減光フィルター３２’の変化（50％減光フィルターの挿入）を検知して実施例１と同様にロータリソレノイド４２を動かすためのトリガーが印加された。これによってスライダ４１が移動し、このスライダ４１に載置されたＰＤ４１１がＬＤ２ユニットの光路上にセットされて、光パワーの計測が可能な状態となった。その後、Ｉを変化させたときのＬの測定を前記実施例と同様にして行ない、ＩとＬとのデータ対（Ｉ、Ｌ）のデータ列を、２以上集録した。集録された（Ｉ、Ｌ）データをマイクロソフト社のエクセル（商標）を用いて散布図、回帰曲線および相関係数Ｒの２乗を求めた。
その結果を図６に示す。
直線性は図３（Ｂ）のフィルター無しの場合と比較して、僅かに歪みが見られる。しかし、図６に示されるI−L特性関係式により、１次の近似式の特性関係式を用いてレーザ駆動条件によりレーザユニットを制御することに問題はないと言える。すなわちＩ−Ｌ特性関係式はＬ＝３．４１０６Ｉｍ−０．０６０９で表され（ＬをＩの１次式で近似する式  Ｌ＝a１Ｉ＋a０  （この式において、a１はその直線の傾きを表し、a０は切片を表す。）で特性関係式が表され）、その相関係数Ｒ２は０．９９７であった。Imの範囲の中間位置でLの１次式からの少しのずれは、フィルターの種類（ガラス表面の面精度、薄膜の厚さ等）がこの原因になっていると思われる。
【００３５】
（実施例４）
LD2のアパーチャ直後に光学部品として、ビームスプリッタを、ビーム入射角が45度になるように設置した。このビームスプリッタの、レーザ光波長655nmに対する透過率は約30％であった。実施例１と同様に、このビームスプリッタを挿入したことを検知した信号をトリガーにしてスライダ４１が移動し、このスライダ４１に載置されたＰＤ４１１により、ポリゴンミラー１００前でのＬＤ２ユニットの光パワーＬの計測が可能な状態となった。これによりＬＤ２ユニットに係るＩを変化させて光パワーＬの測定を行ない、データ対（Ｉ、Ｌ）のデータ列を集録した。この測定の結果、I−L特性に歪みが出現したことを確認した。このI−L特性の測定を3回繰り返した（図７の「一回目〜三回目」参照）。図７に示すように、一回目〜三回目の繰り返しのI―L特性をデータ列として集録し一回目の測定結果を◆でプロットし、二回目の測定結果を■でプロットし、三回目の測定結果を▲でプロットした。これら一回目〜三回目までのデータ集録を比較すると、同一の特性を示しており、再現性に問題のないことが判る。またこの一回目〜三回目の測定後に、アパーチャを一旦はずし、再度セットした。これにより、実施例１と同様に、検知手段により検知した信号をトリガーにしてスライダ４１が移動して、ポリゴンミラー１００前での光パワーＬの計測が可能となった。前記実施例と同様にしてＬＤ２ユニットに係るI−L特性の測定をし、データ対（Ｉ、Ｌ）のデータ列を集録した。その結果を、図７に×でプロットして示す。この×と先の１回目〜３回目の繰り返しのI−L特性とは、異なっていることが認められた。
【００３６】
ビームの通るアパーチャ（口径）がビームの光軸から微妙にずれることで像面パワーに違いが生じ、新たに（I、L）データを集録しなおしてＩ−Ｌ特性関係図を作成する必要があることが判った。
【００３７】
また図７に示すように、この光学部品の場合はLD駆動条件の中央あたり（Imが、０．６５〜０．９の範囲）で歪みが強くでる傾向にあることも判った。
このようなビームスプリッタを使用したのは、アパーチャを入れ替えると、I−L特性が変わることがあることを示すためである。歪みをもっていると、アパーチャの差し替えの影響が強調される。
【００３８】
［実施例５：ＬＳＵにおけるＩ−Ｌ特性関係式を求める実施例］
実施例１で示したように、40%減光フィルターを用いたとき、I−L特性が図４のように変化した。このように減光フィルターを換えた後に、I−L特性を測定し、メモリに記憶された変化前のＩ−Ｌ特性関係式とこの測定したＩ−Ｌ特性関係式とを比較しないと、メモリに記憶されたＩ−Ｌ特性関係式（変化前のＩ−Ｌ特性関係式）を用いてＩを制御することによりＬを制御できるか否かを判断することができない。
図８のフローチャートを参照しながら、ＬＳＵにおけるＩ−Ｌ特性関係式をどのように求めるかについての動作について、以下に説明する。
減光フィルターなしの状態を規定状態（初期状態）とする。本発明に係る複数個のLDを搭載したＬＳＵにおいて、ＬＳＵ内のマイクロコンピュータ１では、光学部品として例えば減光フィルター３２’が付加されたときに、これを検知手段（光電センサー）により、減光フィルターが有りと検出される（S1／Ｙｅｓ）。この検出信号がＭＰＵ１１に入力されると、ＭＰＵ１１はI−L特性値をチェック［する／しない］という可否を使用者に求める（：S2（表示装置１４に表示））。使用者により「する」と入力手段（タッチパネル、キーなど）により入力された場合（S2／Ｙｅｓの場合）には、フィルター３２’などの光学部品の透過率（LDの波長に対応した値）の入力を求める（S2／Ｙｅｓ→S3）。また入力されない場合でも、前の履歴から挿入等された光学部品の透過率が表示され、その確認が入力されると、以下のように測定が行なわれるようにすることができる。なお入力が行なわれない場合でもデータ対としてメモリに保存しておき、このデータ列を透過率がわかった時点で透過率の入力を行い、ステップS9に進むこともできる（S15／No→S9）。
【００３９】
使用者からの入力終了後、LSUのマイクロコンピュータ（ＭＰＵ１１）は、バイスロータリソレノイド（タカノ株式会社製 RSR 14/10-CAB0）４２に、PD４１１が載置されたスライダ４１を動かすように命令を出し、スライダに取り付けられたPD４１１を、光パワーを計測するため光路を遮るように挿入し、本実施例におけるフィルター３２’の変更に係るＬＤユニットのビームの全光量を測定できるようにセットする。その状態で、Im（Ref）データを、直流電圧発生器（株式会社エーディーシー製、品名 直流電圧発生器6144）５５’に送る。本実施例ではDIOライン(Digital Input/Output)を使い、データをデジタル（データ形式はBCD:Binary Coded Decimal）のまま送信する（図１参照：ここでIm（Ref）とは先の説明のIm（参照信号）と同じである）。
直流電圧発生器５５’ではこのBCDデータを、対応するアナログ電圧に変換し、これがLDドライバー５４’に入力される。またＬＳＵ内のマイクロコンピュータ１では、ＬＤドライバーのパルス変調入力ラインにＯｎ／Offの信号を、たとえばDIOラインを使用して送る。レーザがOnするとPD５７１’の光電流がＬＤドライバーに入力され、APCモードで安定発光する。順次、Im（Ref）データを直流電圧発生器５５’に送り、スライダ４１上に載置されたPD４１１により、そのときのポリゴンミラー１００に照射されるレーザビームの光パワーが測定される。この測定データである光電流（単位：ｍA）がスライダ４１上に載置されたアンプ４３（同時に電流を電圧に変換している）を通して、AD変換器で読み取られる。
【００４０】
読み取られたデータは、像面光パワーの値に換算する係数（本実施例では2.753mW/mA）を乗じることにより像面パワー（ｍＷ）に変換され、更に透過率データを使って減光フィルター無しの場合の像面光パワーLに変換される。変換されたデータは対応するI−Lのデータ対として関連付けられてマイクロコンピュータ１内のメモリ１２に保存されている「減光フィルター無しのI−L特性」と一点毎に差が調べられる（：S7この際に、予めI−Lのデータ対をまず保存しておくこともできる：S6）。予め定めている判定基準内の差（ここでは許容基準値として５％とし、この許容基準値以内）であればそのままとし（Ｓ１／Ｙｅｓ→Ｓ１６）、基準（許容基準値）を超えている場合には、その旨の警告を表示装置に表示する。
【００４１】
また使用者はその減光フィルターの使用を止め、別のものにする（取り付け直すのを含む：S9／No→S1）か、あるいはそのままI−L特性の関係式をつくるために、Ｉ−Ｌデータ対の集録を続行するかを判断することもできる（S９／Yes→S１０）。続行すると判断した場合（S９／Yesの場合）、I−L関係式として１次関係式を用いて判定を行なう（S１０）。一次関係式の算出は最小自乗法を使用した。本実施例では、相関係数Rの2乗であるR2（寄与率）が0.999以下の場合、５次の多項式を用いて近似を行う。本実施例では0.9982であるので、５次の多項式による近似式が用いられた。これらＩ−Ｌ特性関係式を得るためのソフトウェアを組み込んでいる。計算の妥当性は市販表計算ソフトで確認している（マイクロソフト社、Excel使用）。
【００４２】
本実施例では、駆動条件毎の光パワーの「差」の状況も検討し、差(%)が一様でなく、レーザ駆動条件（最小〜最大）の範囲でバラついているときに、歪みが生じていると判断する（１次式近似は困難と判断：S11／No）。また、差が±５％を超えたデータが存在すると、問題がでていると判断する（S11／No）。
【００４３】
本発明において、I−L特性に強い歪みが出現している場合にはレーザ駆動条件の範囲を２つ以上に分割してそれぞれ分割した領域で近似式をあてはめることもできる。ただし、本実施例では全範囲を１つの５次多項式による近似で対応している。また強い歪みが出現している範囲のみを抽出してこの抽出部分のみを５次多項式による近似式を用いてＩ−Ｌ特性関係式を求めることができる。
以上のようにして求めた変更前と変更後のI−Lの関係を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2010122546.tif 000003
【００４５】
表１の「（規定値）Ａ」の欄と「像面位置Ｂ」の欄は「既定値データ」と「フィルターセット後、ただし像面位置でのフィルター無し（=透過率100％の意味）の光パワー（PD測定からの換算値）データ」であり、これらをＬとし、表１中のＩｍとの関係をそれぞれ、図１０に、変更前を◆のプロット（初期値（既定値））で示し、変更後を■のプロットで示した。駆動条件全範囲を通して、フィルターセット後のＩ−Ｌ特性関係式はセット前と変わっていること、１次式近似による近似は不可能であることがわかる。
【００４６】
ここまでの流れは以前のＩ−Ｌ特性関係式からのずれの問題が出ているかどうかの判定を示したものであり、問題有りと判断され（S１１／Noの場合）、Ｉ−Ｌ特性関係式を多項式で近似する工程を実行する（S１２）。これにより、５次多項式による近似でI−Lの特性関係式を新たに作ることになる。
I−L関係式は、５次の多項式近似が適切であることはこれまでの経験に基づいている。
５次多項式による近似を組み込みのソフトウェアで算出した。図１０に示した。
図１０における式は次のようになる。
y =−25.519x5 + 77.478x4−85.154 x4 + 41.3x2−2.2719x + 0.614
・・・（A）
（この式において、ｘはIm(Ref)であり、ｙは光パワーLである。）
【００４７】
しかしながら、評価システムでI−L特性の関係式を使う理由は、まず、システムでサンプル（試料）に与えたい露光エネルギー（任意）があり、この露光エネルギーを与えるためのLD駆動条件を決定するためである。
このとき、感光体線速、LSU光学系などのパラメータから、感光体に与える静止ビームパワー（像面での光パワー）Lを算出し、そのような静止ビームパワーLを感光体に照射するための、LDの駆動条件Iを決定する。従って、関係式はｘが像面Powerで、ｙが駆動条件Iであるのが都合がよい。表１で説明すると、ｘが４列目の「像面位置データへ換算したPower」で、ｙは１列目の駆動条件Imになる。
【００４８】
本実施例では次のようになる。その結果を図１１に示す。
y=0.0526x5−0.4025x4+1.1185x3−1.3757x2+1.1238x−0.1321
・・・（Ｂ）
（上記式（Ｂ）中、ｘは光パワーを表し、ｙはIm(Ref)を表す。）
【００４９】
図１１に５次多項式で近似した場合の曲線を表示しているが、I−L特性に歪みが生じても、その場で新たな（I、L）のデータ列を集録してI−L特性関係式を作成しなおし、この新たに作成したI−L特性関係式を用いて、正確な露光をすることができる（S13）。本発明ではこのような複数個のLDが搭載されたＬＳＵを有する感光体の感度特性評価装置によって、感光体（画像形成装置用の感光体）の感度の特性評価を行なうことができる。なお図１に示すように本発明の感光体の感度特性評価装置は、上記したようなＬＳＵを有し、感光体の感度を評価できるように、感光体を所定の条件で回転可能な可動手段を有し、これらが光を遮蔽する空間内に配置されるような遮蔽手段で覆われている。このような回転可動手段は別の制御手段でコントロールされているが、LSUのMPU、および回転可動手段の制御手段の上位に位置する制御手段を設け、統合制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の複数個のLDが搭載されたLSUの構成を示すブロック図である。
【図２】光学部品の変化を検知するための検知手段の１例を示す図であり、光学部品の一例としてアパーチャを例にとって示した図である。
【図３】本発明のＬＳＵの各レーザのＩ−Ｌ関係式を示すグラフであり、（Ａ）はＬＤ１のＩ−Ｌ関係式（初期値）を示すグラフであり、（Ｂ）はＬＤ２のＩ−Ｌ関係式（初期値）を示すグラフである。
【図４】（Ａ）はＬＤ２に係る光路において４０％減光フィルターを挿入したときのＩｍと像面パワー（Ｌ）との関係を、Ｉ−Ｌ関係式（初期値：直線）と共に示したグラフである。
【図５】ＬＤ２に係る光路において４０％減光フィルターを挿入後のＩｍと像面パワー（Ｌ）との関係を表したグラフであり、実線は挿入後のＩｍ−Ｌの関係を表し、点線はそのフィルターを抜き差しし、ビームに対する角度を僅かに変えた後のＩｍ−Ｌの関係を表したものである。
【図６】ＬＤ２に係る光路において５０％減光フィルターを挿入後のＩｍと像面パワー（Ｌ）との関係を表したグラフである。
【図７】LD２(655nm)のアパーチャの直後にビームスプリッターをセットし、（I、L）のデータ列を繰り返し集録してデータの再現性の有無を確認すると共に、アパーチャを一旦はずし、再セット後の（I、L）のデータ列を集録して、それぞれのI−L特性を表した図である。
【図８】本発明のLSUを用いてI−L特性関係式を求めるための動作を示すフローチャートである。
【図９】LD２(655nm)の４０％減光フィルターの有無による比較をしたグラフである（「フィルター有り」のデータは無しの場合（透過率100％の意味）のパワーに換算している）。直線で示されたI-L関係式が４０％減光フィルター無し（図中◆既定データと表示）の場合であり、■は４０％減光フィルター有りの場合の（I,L）データ列を集録したものをプロットしたもの（図中■フィルターセット時と表示）である。
【図１０】図９で示した■のプロットからI−L関係式を５次近似式で近似した、その適用の妥当性を示すグラフである。なお直線は図６に示した直線と同一のものである
【図１１】図９に示す「フィルターセット時」のデータをレーザ駆動条件を像面光パワーの関数として、I−L特性関係式（５次近似式）を求めたグラフである。
【符号の説明】
【００５１】
１  マイクロコンピュータ
３  光学部品
４  移動手段
１１  ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）
１２  メモリ
１３  インターフェース（I/F）
１４  表示部
１５  入力部
３１、３１’  アパーチャ
３２、３２’  減光フィルター
３３  ビームスプリッタ
３４  反射ミラー
５１、５１’  ＮＤフィルター（各々、複数枚の減光フィルターで構成される）
５２、５２’  フィルタードライバー
５３、５３’  温度制御ユニット
５４、５４’  ＬＤドライバ
５５、５５’  直流電圧発生ユニット
５６  モータードライバー（ポリゴン用）
１００  偏向手段（ポリゴンミラー）
１０１  走査光学系
１０２  感光体（被検査体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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