(57)【要約】【課題】  静電潜像の均一化を実現するための画像評価方法、及び、この評価方法を適用した画像評価装置及び画像形成装置を得る。【解決手段】  複数の光源１１と、光源１１を発光させる駆動手段と、光源１１から出射されるレーザ光で感光体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、レーザ光の平均強度およびピーク強度の補正手段と、配列した複数の光源１１間にある出射光の強度のばらつきを測定する光パワーメータ１３と、検出器１３を備える。光源１１間にある出射光の強度のばらつきを基に出射光の平均強度を補正し、感光体に複数の静電潜像を形成して電潜像の均一性を評価する。【選択図】  図１
2011064722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列した複数の光源を有する垂直面発光レーザと、この垂直面発光レーザを連続光あるいはパルス光で発光させる駆動手段と、前記複数の光源から出射されるレーザ光を用い感光体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記レーザ光の平均強度およびピーク強度の補正手段と、配列した複数の光源間にある出射光の強度のばらつきを静電潜像形成位置で測定する強度測定手段と、前記静電潜像を測定する静電潜像測定手段を備え、
前記強度測定手段および前記静電潜像測定手段による測定結果から、前記感光体上に形成される静電潜像を評価する画像評価方法であって、
前記駆動手段で前記垂直面発光レーザを連続発光させながら前記強度測定手段により測定した複数の光源間にある出射光の強度のばらつきを基に前記補正手段により各光源からの出射光の平均強度を補正し、
次に、前記駆動手段で前記垂直面発光レーザをパルス光で発光させながら前記感光体に複数の静電潜像を形成してこれを前記静電潜像測定手段により測定し前記静電潜像の均一性を評価することを特徴とする画像評価方法。
【請求項２】
前記出射光の平均強度の補正は、前記複数の光源への入力信号の強度に応じて複数の段階で行うことができる請求項１記載の画像評価方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像評価方法において、さらに
前記複数の光源のそれぞれについて、パルス光の応答波形を測定し、
測定された前記応答波形に基づいて補正が必要な前記光源のピーク強度を補正する、
ことを特徴とする画像評価方法。
【請求項４】
前記ピーク強度の補正が、前記複数の光源への入力信号の強度に応じて複数の段階で行うことができる請求項３記載の画像評価方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像評価方法において、複数の反射面を有する偏向反射面を備え、
異なる数の前記反射面を用いた静電潜像の形成をそれぞれ行い、
前記異なる数の反射面を用いて形成された静電潜像の形状をそれぞれ測定し、
各反射面数における静電潜像の形状の比較結果に基づいて補正が必要な前記光源の出力を補正する、
ことを特徴とする画像評価方法。
【請求項６】
静電潜像を形成するときに、前記光源に対しパルス状の入力信号を繰り返し供給することで感光体表面に主走査方向に長い帯状の静電潜像を形成するとともに、静電潜像を測定するときに、前記帯状の静電潜像の副走査方向の長さを基に静電潜像の評価を行う請求項５記載の画像評価方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の画像評価方法を実行する画像評価装置であって、
感光体を帯電させる荷電粒子を発生する荷電粒子発生部と、
複数の光源を有する垂直面発光レーザと、
前記光源と前記感光体との間であって前記出射光の光路上に設けられた光学系と、
前記光学系を経た後の各光源からの出射光の強度をそれぞれ測定する出射光測定部と、
前記感光体上に形成された静電潜像の形状を測定する静電潜像測定部と、
前記出射光測定部により測定された前記出射光の強度と、前記静電潜像測定部により測定された前記静電潜像の形状と、に基づいて補正が必要な前記光源の出力を補正する補正部と、
を備える画像評価装置。
【請求項８】
複数の光源からの出射光により静電潜像が形成される感光体を備えた画像形成装置であって、前記感光体上に形成された前記静電潜像を評価するための画像評価装置として、請求項７記載の画像評価装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像の均一化を実現するための画像評価方法、及び、この評価方法を適用した画像評価装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複写機やレーザプリンタ等に応用されている電子写真プロセスにおいて、光書込みの高精細化を図る目的で、複数の発光源を配列させた垂直面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）が用いられるようになってきている。これにより６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）といった従来の解像度から、１２００ｄｐｉ、２４００ｄｐｉ、更には４８００ｄｐｉといった高い解像度の画像形成が可能となり、紙面上に印刷される画像の高品質化が実現されている。
【０００３】
複数の発光源を配列させた垂直面発光レーザの、光軸（紙面に対し垂直方向）から見た模式図を図４に示す。図中黒丸が一つの垂直面発光レーザの発光源（光源）を表している。光の出射方向は、平行光であれば、紙面に対し垂直方向である。垂直面発光レーザは、半導体プロセスを用いて半導体基板上にモノリシックに作製されているため、発光源のアレイ化を容易に行うことができる。発光源と発光源の間隔は数十μｍ程度である。発光の波長（λ）は、例えば７８０ｎｍであり、赤外領域の光の出力が可能である。図中３０（５×６）の光源が配列されている。これらの光源は、電気的制御により独立に発光制御を行うことが可能である。
【０００４】
このように複数の光源を使用した電子写真プロセスにおいては、複数の光源を同一の入力信号により発光させても、光源毎に発光特性、具体的には発生する光量や光応答波形のばらつきが発生してしまう。この主な原因は、垂直面発光レーザの製造誤差によるものと考えられる。そして、複数の光源間で光量のばらつきが生じると、形成される静電潜像にもばらつきが生じてしまう。
【０００５】
このような問題に対処するため、特許文献１に示すように、各光源の光出力を一定に保つための補正が行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、デジタル複写機やレーザプリンタ等においては、光源から出射された光は、走査光学系を経て感光体に達するが、その際に光学部材による光の吸収やケラレ等による光の損失が発生する。そのため、光量の補正は光源を基準としてではなく、潜像形成位置である感光体表面を基準に行うことが好ましい。
【０００７】
また、静電潜像の大きさのばらつきは、光源の発光特性のばらつきにのみ起因するものではなく、感光体の性質のばらつき、特に相反則不軌にも起因するため、これも効果的に補正する必要がある。
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、光源毎の性質の違いによる影響、及び、感光体の相反則不軌による影響の補正を行い、静電潜像の形状のばらつきを効果的に抑制し、静電潜像の均一化を実現するための画像評価方法、及び、この評価方法を適用した画像評価装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、配列した複数の光源を有する垂直面発光レーザと、この垂直面発光レーザを連続光あるいはパルス光で発光させる駆動手段と、複数の光源から出射されるレーザ光を用い感光体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、レーザ光の平均強度およびピーク強度の補正手段と、配列した複数の光源間にある出射光の強度のばらつきを静電潜像形成位置で測定する強度測定手段と、静電潜像を測定する静電潜像測定手段を備え、強度測定手段および静電潜像測定手段による測定結果から、感光体上に形成される静電潜像を評価する画像評価方法であって、駆動手段で垂直面発光レーザを連続発光させながら強度測定手段により測定した複数の光源間にある出射光の強度のばらつきを基に補正手段により各光源からの出射光の平均強度を補正し、次に、駆動手段で垂直面発光レーザをパルス光で発光させながら感光体に複数の静電潜像を形成してこれを静電潜像測定手段により測定し静電潜像の均一性を評価することを最も主要な特徴とする。
【００１０】
本発明においては特に限定されないが、出射光の平均強度の補正は、複数の光源への入力信号の強度に応じて複数の段階で行うことができることが好ましい。
【００１１】
また、本発明においては特に限定されないが、複数の光源のそれぞれについて、パルス光の応答波形を測定し、測定された応答波形に基づいて補正が必要な光源のピーク強度を補正することが好ましい。
【００１２】
また、本発明においては特に限定されないが、ピーク強度の補正が、複数の光源への入力信号の強度に応じて複数の段階で行うことができることが好ましい。
【００１３】
また、本発明においては特に限定されないが、複数の反射面を有する偏向反射面を備え、異なる数の反射面を用いた静電潜像の形成をそれぞれ行い、異なる数の反射面を用いて形成された静電潜像の形状をそれぞれ測定し、各反射面数における静電潜像の形状の比較結果に基づいて補正が必要な光源の出力を補正することが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては特に限定されないが、静静電潜像を形成するときに、光源に対しパルス状の入力信号を繰り返し供給することで感光体表面に主走査方向に長い帯状の静電潜像を形成するとともに、静電潜像を測定するときに、帯状の静電潜像の副走査方向の長さを基に静電潜像の評価を行うことが好ましい。
【００１５】
（２）本発明はまた、本発明に係る画像評価方法を実行する画像評価装置であって、感光体を帯電させる荷電粒子を発生する荷電粒子発生部と、複数の光源を有する垂直面発光レーザと、光源と感光体との間であって出射光の光路上に設けられた光学系と、光学系を経た後の各光源からの出射光の強度をそれぞれ測定する出射光測定部と、感光体上に形成された静電潜像の形状を測定する静電潜像測定部と、出射光測定部により測定された出射光の強度と、静電潜像測定部により測定された静電潜像の形状と、に基づいて補正が必要な光源の出力を補正する補正部と、を備えることを主要な特徴とする。
【００１６】
（３）本発明はまた、複数の光源からの出射光により静電潜像が形成される感光体を備えた画像形成装置であって、感光体上に形成された静電潜像を評価するための画像評価装置として、本発明に係る画像評価装置を備えたことを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光源毎の性質の違いによる影響、及び、感光体の相反則不軌による影響の補正を行い、静電潜像の形状のばらつきを効果的に抑制し、静電潜像の均一化を実現するための画像評価方法、及び、この評価方法を適用した画像評価装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る画像評価方法の実施例を示すもので、（ａ）は測定装置全体の概略図、（ｂ）は光源毎の出射光強度のばらつきを示すグラフ、（ｃ）はＩｃｈ５を基準とした各光源の出射光強度のばらつきの割合を示すグラフ、（ｄ）は補正後の各光源の出射光強度を示すグラフである。
【図２】図１の光源に入力する信号波形を示し、（ａ）は連続光を、（ｂ）はオーバーシュートを行う場合のパルス光を、（ｃ）はオーバーシュートを行わない場合のパルス光の信号波形を示す。
【図３】本発明の実施例に係る画像形成装置の補正手段を示す概略図である。
【図４】図３の画像形成装置において、複数の発光源を配列させた垂直面発光レーザを示す模式図である。
【図５】図３の画像形成装置における光源からの出射光強度のばらつきを示すグラフで、（ａ）と（ｂ）はそれぞれ補正前の出射光強度の例を、（ｃ）は補正後の出射光強度の例を示す。
【図６】図３の画像形成装置において測定された静電潜像の形状の例を示す図で、（ａ）は補正前、（ｂ）は補正後の静電潜像の形状を示す。
【図７】垂直面発光レーザの入力信号の強度と光強度の関係を示すグラフで、（ａ）は単一の光源の場合、（ｂ）は複数の光源の場合を示す。
【図８】上記入力信号の強度を示すグラフで、（ａ）は各入力信号の強度の違いの例を、（ｂ）は図７の（ｂ）に示した複数の光源における各入力信号の強度を示す。
【図９】図７に示す各入力信号の補正量を示す表である。
【図１０】図７の（ｂ）の複数の光源による各入力信号の強度における静電潜像の形状を示す図で、（ａ）は入力信号強度の補正前、（ｂ）は入力信号の強度の補正後の静電潜像の形状を示す。
【図１１】図３の画像形成装置における応答波形測定手段の構成と機能を示し、（ａ）は応答波形測定手段の概要図及び入力信号の波形を、（ｂ）は応答波形を示す。
【図１２】オーバーシュートを有する入力信号が光源に入力されたときの図１１の応答波形測定手段による測定結果を示し、（ａ）はオーバーシュートを有する入力信号の波形、（ｂ）はオーバーシュートのピーク強度が適切な場合の測定結果、（ｃ）はオーバーシュートのピーク強度が不適切な場合の測定結果を示す。
【図１３】複数の光源の発光特性を示すグラフで、（ａ）は補正前の各光源の応答波形の強度を、（ｂ）は補正後の各光源の応答波形の強度を示す。
【図１４】ある光源に対する入力信号のオーバーシュートを変える様子を示すグラフで、（ａ）は各オーバーシュートの強度を、（ｂ）は各オーバーシュートを有する入力信号に基づく出力の応答波形強度を示す。
【図１５】本発明の実施例に係る画像形成装置の補正手段を示す概略図である。
【図１６】複数の光源の応答波形を補正する様子を示すグラフで、（ａ）は補正前の各光源の応答波形の強度を、（ｂ）は各光源の応答波形を補正するためのオーバーシュートの強度を、（ｃ）は補正後の応答波形の強度を示す。
【図１７】複数の光源のそれぞれに対する平均強度及びピーク強度の補正量の例を示す表である。
【図１８】入力信号のピーク強度を３段階に変える様子を示すグラフである。
【図１９】ピーク強度を変えた場合の静電潜像の形状を示す図で、（ａ）は基準となる矩形の静電潜像を、（ｂ）〜（ｄ）は順にピーク強度を高めた場合の静電潜像の形状を示す。
【図２０】光源が３つで、ピーク強度を３段階に変更可能な場合の参照表の例である。
【図２１】ピーク強度と静電潜像の形状の関係を示す図で、（ａ）は理想的な形に静電潜像を形成した場合、（ｂ）は形状に歪みが生じた場合を示す。
【図２２】複数の光源を用いて形成された静電潜像を示す図で、（ａ）はポリゴンミラーの１面のみを、（ｂ）は２面を用いて光源からの出射光を偏向して形成された静電潜像を示す。
【図２３】複数の光源を用いて静電潜像を形成する場合の各光源による書き出し位置のずれを示す図で、（ａ）は書き出し位置が揃っている状態における静電潜像の形状を、（ｂ）は書き出し位置がずれている状態における静電潜像の形状を、（ｃ）は帯状に形成された静電潜像の形状を、（ｄ）は（ｃ）の帯状の静電潜像を形成するため入力された連続したパルス光を示す。
【図２４】複数の光源を用いて形成された帯状の静電潜像の形状の例を示す図で、（ａ）はポリゴンミラーの１つの偏光面のみ、（ｂ）は２つの偏光面を使って偏向を行い形成された静電潜像の形状を示す。
【図２５】垂直面発光レーザを用いた走査光学系の一例を示す概略図である。
【図２６】本実施例に係る画像測定装置を示す断面図である。
【図２７】感光体に静電潜像が形成される原理を示す概略図である。
【図２８】本実施例に係る画像評価方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る画像評価方法、画像評価装置及び画像形成装置の各実施例について、図を用いて説明する。
【００２０】
＜画像評価装置及びこれを用いた画像評価方法＞
本発明に係る画像評価装置の実施例について説明する。本実施例においては、図１（ａ）に示すように垂直面発光レーザの強度測定が行われる。図１（ａ）において、１１は垂直面発光レーザ、１２は光学系、１３は強度測定手段を示している。
【００２１】
垂直面発光レーザ１１は簡略化して、また光軸を横から見た図で描いてあるが、実際には図４に示すように、複数の光源が配列されたものである。
【００２２】
光学系１２は煩雑さを避けるためレンズ一枚のみ描いてあるが、実際には図２４に示すような複数の光学素子からなる走査光学系である。走査光学系は後述する感光体も含めて、静電潜像形成手段を構成している。
【００２３】
強度測定手段１３は、具体的には、光パワーメータである。光パワーメータは市販の汎用品で良い。また光パワーメータは、光源から出射された光を受光器で受け、その強度を単位Ｗで出力する。光源に入力する信号は、図１（ａ）１０に示したように、平均強度Ｉの連続した信号とする。
【００２４】
また、強度測定手段１３は、静電潜像形成位置と等価な位置に設置されるが、実際に画像形成装置内に設けられる場合、静電潜像形成位置に感光体があると、強度測定手段１３を設置できない。そのため、強度測定時に感光体を逃がしておく、図示しない機械的なステージが設けられている。また、感光体に静電潜像を形成するときは、強度測定手段を逃がしておく、図示しない機械的なステージが設けられている。
【００２５】
なお、入力信号の設定や、入力信号の光源への電気的な伝達等は、図示しない駆動手段により行われている。
【００２６】
垂直面発光レーザ１１にある複数の光源について平均強度を測定すると、その測定結果は、図１（ｂ）に示すように、光源毎にばらついたものとなる。ここでは、煩雑さをさけるため９つの光源のみについて描いてあるが（図中ｃｈ１〜ｃｈ９と記載）、光源の数が２０や４０、あるいはそれ以上であっても同様である。どの光源にも同じ入力信号を与えているにも関わらず、出射光の強度にばらつきが生じる。
【００２７】
ここで、光学素子１２を取り除いた状態で測定を行ったとすると、その出射光強度のばらつきは、垂直面発光レーザの製造誤差に起因するものである。これに対して光学素子１２が置かれた状態では、光学素子の影響も含まれる。図２４に示す複雑な走査光学系においては、光学系によるケラレや、光学系を構成する各部材による光の吸収等により、特定の光源の強度が下がることが考えられる。従って、光学系を介して、静電潜像形成位置で出射光の強度を測定することが重要となる。
【００２８】
次に、出射光強度のばらつきを低減する補正について説明する。具体的には、入力信号の強度を、光源毎に変えることで補正が行われる。即ち、図１（ａ）の１０に示した入力信号の平均強度Ｉを光源毎に変える。
【００２９】
まず、基準となる光源を決める。例えば図１（ｂ）においてｃｈ５を基準として、他の光源の出射光強度をこれに合わせることにする。ｃｈ５に対して、ｃｈ１、ｃｈ３、ｃｈ４、ｃｈ７の出射光強度は小さく、ｃｈ６、ｃｈ８、ｃｈ９のそれは大きく、ｃｈ２は同じである。それぞれのｃｈの出射光強度をＩｃｈｉ（ｉは１〜９）と表して、Ｉｃｈ５を基準として、強度比は、Ｉｃｈ５／Ｉｃｈｉで表される。これが、補正量となる（補正係数）。本実施例における各光源の補正量は、ｃｈ１が１．２、ｃｈ２が１．０、ｃｈ３が１．１、ｃｈ４が１．１、ｃｈ６が０．８、ｃｈ７が１．２、ｃｈ８が０．９、ｃｈ９が０．８というように求まる。
【００３０】
これらの補正量を図１（ａ）の入力信号に反映させる。図１（ａ）のＩがｃｈ５に対するものであったとして、これらの補正係数をＩにかければよい（図１（ｃ））。図１（ｃ）に示した補正後の入力信号を用いると、図１（ｄ）に示すように、各光源からの出射光強度を揃えることができる。
【００３１】
発光強度のばらつきは、主に製造誤差に起因するが、製造誤差をより低減することよりも、このような補正を行うことにより、見かけ上の光源作製の歩留まりを向上させる利点もある。
【００３２】
本実施例において用いられる連続光、パルス光、平均強度、及びピーク強度を図２で説明する。図２は光源に入力する信号波形を示している。
【００３３】
図２（ａ）は連続光の入力信号を示している。ここで、平均強度はIである。ｔ０が発光開始時間である。また発光継続時間ｔ１は平均強度の測定に必要な時間であれば良く、例えば数秒から数十秒である。
【００３４】
図２（ｂ）はパルス光の入力信号の一例を示している。ここで平均強度はＩであり、ピーク強度はＩ＋Ｉｏｖである。発光時間は、ｔ０からｔ２が、数ｎｓから数百ｎｓ程度である。またピーク強度の発光時間ｔ０からｔ１は、数ｎｓから数十ｎｓである。ピーク強度は、所謂オーバーシュートである。図２（ａ）の連続光においても、ピーク強度の設定は可能であるが、ピーク強度の発光時間に比べ、全体の発光時間が極めて長いため、平均強度と比べると無視される。
【００３５】
図２（ｃ）はパルス光でオーバーシュートを行わない場合の入力信号の一例を示している。ｔ０からｔ１の時間は数ｎｓから数百ｎｓ程度である。
【００３６】
なお、上述した各入射信号の強度の大小は、光源への注入電流に比例する。
【００３７】
本実施例に係る補正手段の一例を図３に示す。まずパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３２において、光源毎の補正量（補正係数）のテーブル３１を電子ファイルとして作成する。ＰＣ３２において、テーブル３１をもとに基準となる信号強度に補正量を乗じる演算を行う。この結果を入力信号として、垂直面発光レーザ３４を制御する電気回路３３（インターフェース）を介して、垂直面発光レーザ３４を発光させる。なお、図３において、３５は走査光学系を、３６は強度測定手段を示している（図１（ａ）同様）。
【００３８】
走査光学系の調整不良、ケラレ等により、図５（ａ）、（ｂ）に示したような出射強度となることもあるが、従来技術の光源における自動パワー調整等では、このような光学系の影響を考慮した調整はできない。しかし、本実施例に係る画像評価装置及び画像評価方法を用いれば、このような光学系の影響が顕著な場合であっても、適切な補正を行うことができ、図５（ｃ）に示すように、出射光強度を均一にすることができる。
【００３９】
次に、静電潜像の評価について説明する。
帯電させた感光体に、走査光学系（静電潜像形成手段）により、静電潜像を形成し、静電潜像観察手段により静電潜像を観察、測定する。測定された静電潜像を模式的に図６に示す。パルス光を用いて、ドット状の静電潜像を形成したものである。用いるパルスは、図２（ｃ）のようなパルス光である。
【００４０】
図６（ａ）は、複数の光源間の強度補正を行わず、各光源からの出射光強度が図１（ｂ）に示すようにばらついている状態で形成した静電潜像を表している。この場合、静電潜像の大きさ（面積）にばらつきが生じることが分かる。ただし、静電潜像の大きさのばらつきは誇張して描いてある。
【００４１】
図６（ｂ）は、出射光の強度補正後に形成した静電潜像を表している。各光源の平均強度が適切に補正されていれば、静電潜像の大きさは完全に一致する。ただし感光体も完全に均一であるとしている。
【００４２】
ここで、本実施例における静電潜像の面積のばらつきの判断について、具体的に説明する。
まず、本実施例においては、９つの光源から形成される９つの静電潜像の面積をそれぞれ求め、その平均値をＳ（平均）、標準偏差をΔＳとする。本実施例における静電潜像の均一性の評価は、このΔＳによる。この値の許容範囲、公差は、最終的には、紙の上のトナー像の画質から適宜決定される。例えば、ΔＳが±１０％以下で均一とする。高品位な画像を実現するためには、厳しくなり、±５％以下で均一とする。ただし、値はこれに限られるものでない。
【００４３】
静電潜像が均一であれば、平均強度の補正が適切であったことが分る。静電潜像の大きさが均一でなければ、それが残存する光源の平均強度のばらつきとなる。従って、静電潜像の大きさが均一となるまで、繰り返し平均強度の補正が行われる。また、平均強度を充分に補正したとして、それでも静電潜像が均一でなければ、感光体が不均一である可能性がある。この場合、静電潜像のばらつき量から、感光体のばらつきを知ることもできる。
【００４４】
このように、各光源からの出射光強度を測定した後、各光源への入力信号の平均強度補正することで、均一な静電潜像を得ることが可能となる。
【００４５】
なお、本発明においてはこれに限らず、静電潜像の均一性の評価には、ΔＳを平均値で除したΔＳ／Ｓ（平均）を用いても良い。
【００４６】
また、静電潜像のばらつきを判断するための基準として用いるのは各静電潜像の面積に限られず、静電潜像の円の直径や半径であってもよい。また、静電潜像は円なくとも矩形、正方形、台形であってもよく、その場合は面積や一辺の長さを基準として用いればよい。
【００４７】
垂直面発光レーザは入力に対して出力が線形ではない問題がある。入力信号の平均強度Ｉを変えた場合、出射光強度が線形に変化しないということである。これを図７（ａ）に示す。
入力と出力が線形であれば図７（ａ）中の破線にように直線であるが、実際にはこれからずれ、実線で示した曲線となる。ここで、図７のグラフで横軸を入力、縦軸を出力で取っている。入力は、入力信号の強度で、実際は光源への注入電流であり、出力は、光パワーメータで測定した光強度である。
【００４８】
また、この曲線は、光源毎に異なる。これを図７（ｂ）に示す。煩雑さを避けるために５つの光源のみ（ｃｈ１からｃｈ５）に関してグラフを描いてあるが、光源の数はこれに限られるものではなく、２０や４０、あるいはそれ以上でも構わない。このグラフから明らかなように、上述した強度補正を、横軸のある一点（例えばｉ２）で行っても、それ以外の点（ｉ１、ｉ３）ではずれることになる。
【００４９】
本実施例においては、入力信号の強度毎に複数個所において補正を行うものである。本実施例においては、上述した補正を、図７（ｂ）に示すｉ１、ｉ２、ｉ３に対して行う。なお、本発明においては補正が行われる入力信号の強度はこの３点に限られるものではなく、多くの点で行ったほうがより詳細な補正が可能となる。
【００５０】
入力信号の強度は図８（ａ）に示すように、それぞれｉ１、ｉ２、ｉ３となる。図８（ａ）は、図１（ｃ）と一見同様に見える。しかし、図８（ａ）のΔｉは、図１（ｃ）のΔＩよりも大きいものとする。
【００５１】
ｉ１、ｉ２、ｉ３の各点で補正を行うと図８（ｂ）のような入力信号となる。ここではｃｈ３の値を基準としている。これを図３のテーブル３１と同様に、テーブルで表すと図９のようになる。このようなテーブルは、所謂参照表（ルックアップテーブル）である。評価を行う際には、平均強度を設定するとともに、この参照表から、必要な値を読み込む。これは図３で示したのと同様にＰＣを介して行う。
【００５２】
また、入力値が参照表に無い場合、例えばｉ１とｉ２の間では、ｉ１とｉ２の値を用いて、適宜、線形補間等を行う。これはＰＣによる処理で充分に行うことができる。
【００５３】
補正を行わず静電潜像を形成すると図１０（ａ）のように大きさが揃わない。一方、図１０（ｂ）に示したように、補正が適切であれば、静電潜像の大きさは、完全に一致する。ただし感光体は完全に均一であるとする。
【００５４】
なお、本実施例においては入力値をｉ１〜ｉ３の３つ、光源数をｃｈ１〜ｃｈ５の５つとして描いてあるが、本発明においては、数はこれらに限られるものではない。また、本実施例においては静電潜像を円として描いてあるが、本発明においては、形状はこれに限られるものではなく、楕円でも矩形でも良い。このように、光源の平均強度の適切な補正により、静電潜像の大きさ、例えば面積を、均一にできる。
【００５５】
ここで、複数の静電潜像の面積の評価は、面積の平均値Ｓ（平均）やその標準偏差ΔＳを求め、これらの値を用いて行われる。本実施例においては、静電潜像の均一性の評価は、このΔＳを用いて行われる。本実施例においては、この均一性を表す値が、段階的に設定した平均強度毎に得られる。
【００５６】
例えば各段階において、ΔＳが±１０％以下であれば、均一とする。値はこれに限られるものでなく、高画質を追究する場合には、ΔＳが±５％以下といった小さな値となる。この許容範囲、公差は、最終的な出力である、紙上のトナー像から適宜割り振られるものである。
【００５７】
なお、本実施例においては静電潜像の面積の評価に標準偏差ΔＳを用いたが、本発明においてはこれに限られず、標準偏差を平均値で除したΔＳ／Ｓ（平均）等により行っても良い。また、静電潜像が円として、その直径、或いは半径を均一性の評価に用いても良い。
また、本実施例において、静電潜像を円形として描いてあるがこれに限られるものではなく、楕円形、矩形、正方形、台形等であってもよい。正方形、矩形、台形といった場合はその一辺の長さを基に静電潜像の均一性の評価を行っても良い。
【００５８】
本実施例において用いられる応答波形測定手段を、図１１（ａ）を用いて説明する。
垂直面発光レーザ１１は、図１１（ａ）のような入力信号により駆動される。この図ではパルス光であるが、連続光であっても構わない。
光学系１２は、ここでは煩雑さを避けるため、レンズ一枚として描いてあるが、実際には、図２４に示すような走査光学系である。
【００５９】
検出器１３は、フォトダイオード（ＰＤ）であり、高感度で応答が高速であることが好ましい。パルス光を用いて詳細に測定するため、検出器１３の時間分解能は数ピコ秒（ｐｓ）〜数ナノ秒（ｎｓ）あることが好ましい。
表示装置１４は、オシロスコープである。オシロスコープは汎用の市販品で良い。
【００６０】
本実施例においては、検出器１３と表示装置１４とが協働し、強度測定手段として動作する。また、強度測定手段は、インターフェース、制御用ソフトウェアを有するＰＣ、及び液晶等のディスプレイ装置であってもよい。
【００６１】
また強度測定手段は、静電潜像形成位置と等価な位置に設置する。しかし、実際の画像形成装置内においては、画像形成位置に感光体があると、強度測定手段を設置できない。したがって、画像形成装置には、強度測定時に感光体を逃がしておく機械的なステージが設けられているとともに、感光体に静電潜像形成時に強度測定手段を逃がしておく機械的なステージが設けられている。
【００６２】
入力信号が図１１（ａ）のように、矩形のパルス波であるとする。この光の応答波形は、図１１（ｂ）のように、立ち上がり（図１１（ｂ）の１００）が鈍ったものとなる（ただし、この鈍りの程度は入力信号の強度Ｉに依存する）。これは、垂直面発光レーザの一つの特性である。また、図１１（ｂ）の縦軸の光応答波形強度の単位はボルト（Ｖ）である。立ち上がり１００においては、所望の強度に達せず、従って、最終的に所望の静電潜像を形成できないことになる。なお、Ｉは平均強度である。
【００６３】
本実施例においては、光源からの出射光強度の測定に、汎用の光パワーメータが用いられている。光パワーメータでは光出力（Ｗ）が得られるが、光パワーメータの時間分解能では、ナノ秒（ｎｓ）程度のパルス光の出力を測定することはできない。このため、パワーの測定においてパルス光を用いる場合、光パワーメータでは時間分解能が不足する問題が生じる。パルス光の発光時間は、例えば数十〜数百ｎｓであり、さらにそのピーク強度を測定したい場合、数百ｐｓ（ピコ秒）〜数ｎｓの時間分解能が必要となる。
【００６４】
一方、本実施例において応答波形測定手段に用いられているフォトダイオード（ＰＤ）は、高い時間分解能を有する。このため、ｎｓ程度のパルス光であってもその応答波形を詳細に測定できる。しかしながら、ＰＤの出力は電圧（Ｖ）であり、パワーを知ることはできない。従って、本実施例においては、平均強度を均一にしておくことが必要である。
【００６５】
図１１（ｂ）の応用波形の鈍りを解消するために、図１２（ａ）のように、先頭の強度が高い、所謂オーバーシュートを有する入力信号が用いられる。本発明においては、Ｉｏｖをピーク強度と呼んでいる。Ｉｏｖの強さが適切であれば、図１２（ｂ）のように、応答波形は矩形に近づく。しかしながらＩｏｖが強すぎると、図１２（ｃ）のように、先頭が盛り上がった応答波形となる。Ｉｏｖが弱いと、図１１（ｂ）のような応答波形となる。
【００６６】
垂直面発光レーザにおける複数の光源には、それぞれ発光特性のばらつきがあり、同じ入力信号、例えば図１１(ａ)、を入力しても、得られる応答波形は、図１３（ａ）のように、立ち上がり１３１、及び平均強度に対応する部分１３２にばらつきが生じる。なお、図１３においては、立下り１３３を揃えて、応答波形のグラフを描いている。ここで、上述した各補正によっては、平均強度に相当する部分１３２は揃えることができる（図１３（ｂ））。しかし、立ち上がり１３１のばらつきは残る。
【００６７】
そこで、次に説明するように、この立ち上がりのばらつきを、ピーク強度を光源毎に適切な値にすることにより揃える補正が行われる。
ある光源に対して、入力信号の平均強度Ｉは一定とし、オーバーシュートＩｏｖを可変として、応答波形が、所望の波形となるＩｏｖを見つける。例えば、図１４（ａ）に示すようにＩｏｖの値を少しずつ（Ｉｏｖ０、Ｉｏｖ１、Ｉｏｖ２、Ｉｏｖ３）変え、それらの応答波形を取得する（図１４（ｂ））。このとき応答波形が矩形に近いのは、Ｉｏｖ２のときであり、この値が最適なＩｏｖである。これを複数の光源に対して行い、光源毎に適切なＩｏｖを得る。これらの値に対して参照表を作成する。これを入力信号に反映し、垂直面発光レーザの各光源を発光させる。この様子を図１５に示す。煩雑さを避けるためここでは光源の数は３つとしているが、本発明においてはこれに限られるものではない。図１６（ｂ）に示すように、適切なピーク強度はｃｈ１〜ｃｈ３それぞれ異なっているが、補正後の応答波形は、図１６（ｃ）に示すように均一となる。
【００６８】
また、平均強度の補正、ピーク強度の補正を光源に対して同時に行い、２種の補正量を併せると図１７に示したようになる。なお、ここまで平均強度Ｉは一定としたが、これが補正量以上に大きく変ると、ピーク強度もさらに補正が必要となる。即ち、ある平均強度で求めたピーク強度の補正量が、別の平均強度では使えないということである。このため、平均強度を段階的に変化させ、ピーク強度の補正量を求める。
【００６９】
静電潜像の評価に関する説明を図２１で行う。ここでは、正方形状の静電潜像が形成される。走査光学系を用いて、図中左から右（ｔ０からｔ１）に向かって像を形成するものとする。ピーク強度が強ければ、書き出し直後（ｔ０直後）で、静電潜像の形状に変化が見られる。
【００７０】
図２１（ａ）は、理想的に、正方形状の静電潜像を形成した場合である。図２１（ｂ）は、適宜補正したが、僅かに形状に歪みが生じた場合である。静電潜像の面積Ｓ及び幅ｄは（ａ）と（ｂ）とで一致しているものとする。従って、面積及び幅では、（ａ）と（ｂ）とで差が見られない。
【００７１】
そこで、（ａ）と（ｂ）の高さｈを比較する。（ａ）を基準として、（ｂ）がそれからどれだけずれているかにより、静電潜像の均一性を評価する。評価する値は、Δｈ＝ｈ（ｂ）−ｈ（ａ）、変化率としてΔｈ／ｄ、Δｈ／Δｔ、角度θ等である。（ここでΔｔ＝ｔ１―ｔ０）またΔｈはその２倍の２Δｈでも構わない。複数の光源間でこれらの値のばらつきが小さいほど、静電潜像は均一である。
【００７２】
図２１（ａ）において、ｈ＝１００μｍ、ｄ＝１００μｍ、Ｓ＝１００００μｍ２の静電潜像を形成することを考える。また、Δｔ（＝ｔ１−ｔ０）＝１００ｎｓとする。また、この場合、Δｈ＝０、Δｈ／ｄ＝０、Δｈ／Δｔ＝０、θ＝０°である。
【００７３】
図２１（ｂ）において、ｄ＝１００μｍ、Δｔ＝１００ｎｓは図２０（ａ）同じであり、ｈ＝１１０μｍであったとする。Δｈ＝５μｍ、Δｈ／ｄ＝０．０５、Δｈ／Δｔ＝０．０５（μｍ／ｎｓ）、θ＝５．７１°と求まる。各光源で、ピーク強度が適切に補正されれば、Δｈ、Δｈ／ｄ、Δｈ／Δｔ、θはいずれも、理想的には零となる。
【００７４】
複数光源間で、Δｈ、Δｈ／ｄ、Δｈ／Δｔ、θ、及び、それぞれの平均値と標準偏差を求め、静電潜像の均一性についての評価を行う。Δｈ（平均）、Δｈ（標準偏差）、θ（平均値）、θ（標準偏差）などである。ここでその標準偏差、或いは標準偏差を平均値で除した値が、静電潜像の均一性の評価から求めるものである。
【００７５】
本実施例においては、Δｈの平均値と標準偏差から、均一性の評価を行う。この評価において静電潜像が均一であるとなれば、ピーク強度の補正が適切であったことが分る。静電潜像の大きさ、形状が均一でなければ、それが残存する光源のピーク強度のばらつきとなる。
【００７６】
なお、紙上のトナー像の画質評価等から、これら評価値の許容範囲、公差が定まる。これらの公差を満たさない場合、満たすまで繰り返しピーク強度の補正を行う。公差は例えば±数％〜±１０％といった値である。画質をより高品位にするためには±１％以下などと定める。
【００７７】
また、図２１では、静電潜像の形状を正方形、台形として、便宜的に描いてある。しかし、実際の静電潜像は、入射光の感光体の層中での散乱による広がり、感光体の電子輸送中で電荷の拡散などにより、滲んだようになり、角が丸くなった様な形状となる。
【００７８】
形成する静電潜像の所望の形状が、矩形でない場合も画像形成において生じる。意図的に書き出しを太らせるなどである（台形状）。この場合、ピーク強度を、過度に大きくすることが必要となる。
【００７９】
図１４で（ａ）で、ピーク強度を段階的に変えているが、各ピーク強度の間隔は小さい。この間隔が大きくなると、上記のピーク強度補正量では合わなくなる。入力に対して出力が線形でないためと考えられる。したがって、ピーク強度をある程度大きな間隔で段階的に変え、その段階毎に補正量を求める必要がある。
【００８０】
ピーク強度を３段階に変えた場合を図１９に示す。各段階で、ピーク強度の補正量を求める。図中Δｉで示しているが、これは例えば図１４（ａ）に示したΔｉと同程度である。
【００８１】
矩形、台形の静電潜像を形成することを考える。走査光学系を用いて、図１８において、左から右に向かって（ｔ０→ｔ１）静電潜像を形成する。図１９（ａ）を矩形の静電潜像として、ピーク強度が小さい場合は、（ｂ）のようになり、ピーク強度が強くなると、順次（ｃ）、（ｄ）となる。図１８と対応させると、図１８の段階１が、図１９の（ａ）とすると、図１８の段階２、３は、図１９の（ｃ）、（ｄ）にそれぞれ対応する。
【００８２】
この場合、光源毎に、段階的ピーク強度毎に補正量を求め、参照表を作成する。参照表の一例として、光源が３つ、段階が３つの場合のものを図２０に示す。光源、段階の数は３に限られるものではない。図２０で補正量はＩｏｖ１−１となっているが、本発明においてはこれに限らず、制御装置上の設定値、或いは、基準に対する比などであってもよい。
【００８３】
評価する値は、Δｈ＝ｈ（ｂ）−ｈ（ａ）、変化率としてΔｈ／ｄ、Δｈ／Δｔ、角度θ等である（ここでΔｔ＝ｔ１―ｔ０）。またΔｈではなく、その二倍の２Δｈを用いても構わない。複数の光源間でこれらの値のばらつきが小さいほど、静電潜像は均一であるといえる。ばらつきは、これら評価量の標準偏差、或いは平均値を標準偏差で除したものを用いる。設定したピーク強度の段階の各々で、これらの値が得られる。
【００８４】
なお、これら評価値の許容範囲、公差は、紙上のトナー像の画質評価等から定まる。これらの公差を満たさない場合、満たすまで繰り返しピーク強度の補正を行う。公差は例えば±数％〜±１０％といった値である。画質をより高品位にするためには±１％以下などと定める。
【００８５】
垂直面発光レーザにおいて、例えば４つの光源を用いて、ポリゴンミラーにより、それらからの光を隣接させて感光体に照射させ、一つのドット状の静電潜像を形成するとする（図２１の縦に長い長方形が一つのパターン。ドット状とみなすことにする）。走査光学系に関しては後述する。
【００８６】
走査光学系において、ポリゴンミラーを用いるが、これは複数のミラー面を有している（例えば６面。図２２（ｃ））。走査光学系の電気的な制御により、光源毎に、使用するポリゴンミラーの面を指定することができる。例えば６面あるミラーのうち１面のみを用いて（ミラー面１。ケース１（図２２（ａ）））、静電潜像を形成する場合や、２面を用いて（ミラー面１と２。ケース２（図２２（ｂ）））、静電潜像を形成する場合がある。４つの光源を光源１、光源２、光源３、光源４として、前者の場合は、光源１から光源４による出射光を、ミラー面１を用いて偏向する。後者の場合、例えば光源１と光源３からの出射光をミラー面１で、光源２と光源４からの出射光をミラー面２により偏向することができる。
【００８７】
いずれの場合も、同じドット状の静電潜像を形成しようとしている。しかしながら、使用する感光体の種類によっては、両者の静電潜像に差が生じることがある。発光強度（感光体上では露光エネルギー密度）が同じであるにも関わらず、形成される潜像に差が生じる現象を相反則不軌と呼んでいる。
【００８８】
ミラー面の使用は１面、２面に限られず、これ以上の面であってもよい。また図２２では、あるドットが隣接するドットと重ならないように描いてあるが、部分的に重なっていてもよい。形成する画像の解像度が高く、ドットが大きい場合、隣接するドットは部分的に重なる。重なり度合いは、解像度とドットサイズによる。例えば解像度４８００ｄｐｉでは、ピッチは５．２９μｍであるが、直径５０μｍのドット状の静電潜像を形成する場合、大部分重なっていることになる。当然この重なりは相反則不軌に影響する。
【００８９】
ケース１では、光源１〜光源４の発光の時間差はほとんどなく、ケース２では、光源１、３と光源２、４とでは、用いるミラー面が違うため、僅かな時間差がある点が異なる。この僅かな時間差が、感光体の電荷輸送層における電荷輸送に時間差を与え、また感光体の感度特性により、静電潜像に差を生じさせる。差とは、具体的には、ケース１とケース２とで静電潜像の大きさが異なることを指す。ケース１とケース２とで面積を求め、それぞれをＳ（ａ）、Ｓ（ｂ）とする。相反則不軌があるとＳ（ｂ）＞Ｓ（ａ）となる。
【００９０】
なお、本発明においては、４つの光源、２面のミラーを使うことに限定されない。さらに多くの光源、さらに多くのミラー面を使ってもよい。また評価する値も静電潜像の面積に限られるものでなく、幅であってもよい。また、用いるミラー面による差は静電潜像の大きさだけではなく、電位の大小としても生じるため、この電位の大小を測定しても良い。
【００９１】
なお、上述した静電潜像の評価を行う上で重要なことは、複数の光源間で、発光強度にばらつきがないことである。発光ばらつきがあっても、静電潜像の大きさが変るためである。このため、上述した各補正により、平均強度、ピーク強度等、光源間の発光強度のばらつきを極力排除しておく必要が生じる。
【００９２】
相反則不軌があり、上記のようにＳ（ｂ）＞Ｓ（ａ）であったとしても、その差が定量的に分るため、補正が可能となる。例えば、Ｓ（ｂ）＝１．１×Ｓ（ａ）であったとすると、図２１（ａ）で、１０％平均強度を上げて静電潜像を形成すればよい。なお、値はこれに限られるものではなく、用いる感光体、画像を形成する走査方法等に依存する。このようにして、静電潜像形成方法に基づく、相反則不軌の補正量を得ることができる。
【００９３】
上述したように、４つの光源を用いて、一つのドット状の静電潜像を形成する場合、各光源の書き出し位置が問題なる。即ち、４つの光源の書き出し位置が、理想的に揃っていれば、図２３（ａ）に示したようになる。しかし、現実には、図２３（ｂ）のように、各チャンネルで書き出し位置が多少ずれる場合がある（誇張して描いてある）。
【００９４】
もちろん電気制御を行えば、書き出し位置の微小な調整は可能である。しかしながらこのような位置ずれがあると、潜像は感光体で滲んだように広がり、面積などがより精密に求められないことがある。
【００９５】
本実施例においては、ドット状の静電潜像でなく、帯状の静電潜像を用いる。これは、図２３（ｃ）に示したように、各光源の書き出し位置が多少ずれたとしても、高さ方向ｈへの影響は少ないからであり、評価する値はこのｈである。また走査光学系を用いて、このような帯状の静電潜像を形成するには、図２３（ｄ）のように、パルスの入力信号を連続的に用いればよい。静電潜像の形成の方向は図中左から右である。
【００９６】
また相反則不軌は、形成する潜像パターンに依存する。このため前述したドット状のパターンと、以下に述べる帯状のパターンとでは、相反則不軌の程度が異なり、補正量も異なってくる。従って、異なる静電潜像パターンで評価を行う必要がある。
【００９７】
ミラー面の使用は１面、２面に限られるものではなく、これ以上の面であってもよい。また図２２では、ある帯状の静電潜像と、隣接する帯状の静電潜像が重ならないように描いてあるが、部分的に重なっていてもよい。形成する画像の解像度が高く、静電潜像が大きい場合、隣接する帯状の静電潜像は部分的に重なる。重なり度合いは、解像度とドットサイズによる。例えば解像度４８００ｄｐｉでは、ピッチは５．２９μｍであるが、高さ（幅）５０μｍの帯状の静電潜像を形成する場合は、大部分重なっていることになる。当然この重なりは相反則不軌に影響する。
【００９８】
また、ポリゴンミラーの１つの面のみと、２つの面を使った場合の静電潜像の形成の様子を図２４（ａ）、（ｂ）に示す。感光体に相反則不軌がある場合、高さｈはｈ（ｂ）＞ｈ（ａ）となる。なお、この場合も、複数の光源間で平均強度、ピーク強度を極力揃えておくことが必要となる。
【００９９】
相反則不軌があり、上記のようにｈ（ｂ）＞ｈ（ａ）であったとしても、その差が定量的に分るため、補正が可能となる。例えば、ｈ（ｂ）＝１．１×ｈ（ａ）であったとすると、図２３（ａ）で、１０％平均強度を上げて静電潜像を形成すればよい。
【０１００】
このように、静電潜像形成方法に基づく、相反則不軌の補正量を得ることができる。また、帯状の静電潜像を用いることにより、精度が高く安定した相反則不軌の評価を行うことができる。
【０１０１】
図２５に垂直面発光レーザを用いた走査光学系を示す。走査光学系は光源１３１、コリメートレンズ１３２、シリンドカルレンズ１３３、第１のミラー１３４、ポリゴンミラー１３５、第１の走査レンズ１３６、第２の走査レンズ１３７、第２のミラー１３８を備えている。
【０１０２】
なお、これはあくまで一例であり、本発明においては走査光学系の構成、配置はこれに限られるものではない。ポリゴンミラー１３５は回転軸１３５１を中心に１万ｒｐｍ前後から数万ｒｐｍ（ｒｐｍ：ｒｏｕｎｄ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）の高速で回転し、ポリゴンミラーに入射される光を走査する。この走査方向を主走査方向と呼ぶ。これは、感光体１３９において、長手方向である。また、感光体１３９は、回転軸１３９１の回りに回転する。この方向を副走査方向と呼ぶ。感光体上に光照射により形成される静電潜像は、例えば１３９２のようである。ここでは、感光体上に帯状の静電潜像が形成されている様子を、サイズ、変化幅を誇張して描いてある。書込み方向は図中の矢印で示している。
【０１０３】
なお、感光体自体は走査光学系に含まれなくとも良い。また図示していないが、光源１３１の直前に、開口（アパーチャ）が設けられている。
光源１３１は、垂直面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）である。波長λは例えば７８０ｎｍである。
【０１０４】
＜画像測定装置＞
図２６に、本発明の実施例に係る画像測定装置１４１を模式的に示す。画像測定装置１４１の基本的な構成は、電子銃１４２、コンデンサレンズ１４３、走査レンズ１４４、対物レンズ１４５、光照射光学系１４６、試料１４７（感光体）、試料ステージ１４５０、電子検出器１４３０、真空ポンプ１４９、インターフェース１４８、電子計算機（コンピュータ及びディスプレイ）１４１０である。また、１４４０は帯電した感光体上に光照射により形成した任意のパターンの静電潜像を誇張して拡大したものであり、電子計算機１４１０のディスプレイには、入力情報及び観察した静電潜像をコンピュータ上でデータ・画像処理をしている様子を示している。
【０１０５】
感光体１４７を帯電させるための荷電粒子を発生させる手段は、具体的には電子銃１４２及び各レンズ１４３、１４４、１４５である。
感光体に光照射させる手段は、具体的には光照射光学系１４６である。
感光体上に形成された任意のパターンの静電潜像を観察する手段は、具体的には電子銃１４１、各レンズ１４３、１４４、１４５及び電子検出器１４３０である。
電子銃１４２は、例えば走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）で用いられているものでよい。電子銃には熱フィラメント、フィールドエミッションなどがあり、いずれであっても構わない。
【０１０６】
電子銃１４２を用いて電子で感光体を帯電させることを考えると、電子銃や感光体等を真空中に置く必要がある。これは、本装置に固有のことではなく、ＳＥＭと同様である。このため真空ポンプ１４９を用いて装置の全体を真空にする。図２５では真空ポンプは便宜的に一つのみ描いてあるが、達成させる真空度に応じて、ロータリーポンプ、ターボ分子ポンプ、イオンスパッタポンプ等を併用しても良い。
【０１０７】
荷電粒子は負の極性を持つ電子が一般的である。しかし、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）で用いられているイオン銃のように、イオンを用いても良い。例えばＧａ＋などのイオン種である。
【０１０８】
コンデンサレンズ１４３、走査レンズ１４４、対物レンズ１４５はいずれも磁界レンズ、或いは静電レンズである。走査レンズ１４４により荷電粒子ビームを試料上１４７で２次元的に走査する。ここで、試料１４７は感光体である。
【０１０９】
感光体の帯電には、好適には電子を用いる。電子を用いた場合、感光体表面の帯電電位は、主として、電子の加速電圧と照射時間により異なるものとなる。電子の加速電圧が高いほど、感光体表面の帯電電位は高くなる。本発明においては、電子写真と同等の条件にする必要があり、その条件は、加速電圧（Ｖａｃｃ）は１．０〜数ｋＶ程度であり、時間は数十秒から数十分程度である。帯電電位は、例えば汎用の表面電位計を用いて測定すると−６００〜―１０００Ｖ程度の値が得られる。実際の複写機、プリンタと同等の帯電電位となる。
【０１１０】
またＶａｃｃを変える代りに、感光体にバイアス電圧をかけるなどして、帯電電位を調整しても良い。
【０１１１】
感光体上に光照射させ任意のパターンの静電潜像を形成する手段は、光照射光学系１４６である。具体的には、図２５に示した走査光学系である。図２６では、光学系１４６は装置内部になっているが、外（大気中）にあっても良い。この場合、真空を維持するために、装置に透過率の高いガラスなどの透明な窓を密封させて設ける等して、走査光学系からの光を感光体まで導けばよい。
【０１１２】
図２６において、試料の感光体１４７は平板（或いはシート状）で描かれているが、円筒（或いはドラム。図２５の１３９）であっても構わない。試料ステージ１４５０は、ｘ、ｙ、ｚの３次元的に移動できるものである。
【０１１３】
感光体に静電潜像が形成される原理を図２７で示した。この静電潜像を観察する手段は、好適には、電子を用いる。これは帯電用に用いた電子銃１４２を用いる。ただし、電流値を弱くする必要がある。例えば、帯電の際の電流値が数ｎＡであったとして、観察時の電流値は数ｐＡと、千分の一程度にする。これは静電潜像が電子の照射により、消えてしまうのを防ぐためである。強い電流値の電子線を照射する程、静電潜像は速く消失するためである。
【０１１４】
電子検出器は２次電子検出器である。観察用の電子は感光体に到達し、感光体から２次電子を放出させる。静電潜像が測定できる原理は、静電潜像が形成されている所から２次電子はあまり放出されず、静電潜像が形成されていない所からは良く放出されることによる。２次電子の検出は、２次電子検出器１４７で行う。２次電子検出器は、電子が照射されることにより光を放出する蛍光体、導光路、放出された光を増倍する光電子増倍などから成る。また、これは走査型の検出器であるが、電子線の感光体上の走査に追随する。
【０１１５】
上記の各手段は、インターフェース１４８を介してコンピュータ１４１０で制御する。各手段の詳細な制御はコンピュータ内のソフトウェアで行う。
【０１１６】
ここで、上記の静電潜像を形成しているとする（図２６の１４４０）。観察したこの静電潜像はコンピュータのディスプレイ上に出力され、各種データ・画像処理がなされる（図２６の１４２０）。これらは、汎用のデータ・画像処理ソフト等を用いても行うことが可能である。
【０１１７】
画像評価装置に関して、装置の制約がある場合がある。例えば、電子線を走査する範囲を広くできない、或いは試料（感光体）のサイズに制約があるなどである。電子線の走査範囲に関しては、汎用のＳＥＭと比較して、数ｎｍといった分解能を犠牲にすれば、ある程度（数ｍｍ×数ｍｍ）の範囲を走査することは可能となる。しかし、感光体は直径数ｃｍ、長手方向で数十ｃｍの大きさのものが多い。この感光体全面を一度に走査することは難しい。感光体を動かして部分的な走査を繰り返すことになる。また、この大きさの感光体を試料とすると、試料ステージが大型になり、また真空槽も大容量にする必要がある。従って、感光体を切り出して測定するなど工夫が必要になる。この場合、走査はごく狭い範囲で構わなくなる。
【０１１８】
図２８に本実施例に係る画像評価装置の動作の概念を示す。まず平均強度、ピーク強度のばらつきを専用の測定手段を用いて測定し補正する。次に強度補正後の光源を用いて静電潜像を形成し、これが均一であれば、強度の補正は適切であると判断する。均一でなければ、再度強度補正を行う。静電潜像が均一になるまで、強度補正を繰り返す。静電潜像が均一になったとして、平均強度の補正量とピーク強度の補正量が得られる。これは参照表として与えられる。これをアウトプット１とする。
【０１１９】
次に、平均強度、ピーク強度ともに適切に補正が行われた複数の光源を用いて相反則不軌の評価を行う。相反則不軌は第１に用いる感光体種に依存し、第２に静電潜像を形成する際の走査方法に依存する。具体的にはポリゴンミラーの１つの面のみを使うもの、２つの面を使うもの、それ以上の面を使うものである。静電潜像の大きさの変化から、強度補正量を得ることができる。これをアウトプット２とする。これも参照表として与えられる。
【０１２０】
アウトプット１、アウトプット２は電子的情報として、レーザプリンタ、デジタル複写機といった電子写真装置の内部記憶装置に記録、保存される。内部記録装置には、電子電気回路、或いはハードディスクである。この電子写真装置には、評価で用いたのと同じ（或いは同等の）、垂直面発光レーザ、走査光学系、感光体が使われている。電子写真装置は、画像形成の際には、内部記録装置に記録保存した補正量を随時参照して、最適な発光強度で、静電潜像を形成させるため、常に均一な静電潜像の形成が可能である。従って、最終的に出力する紙の上のトナー像も高品位となる。
【符号の説明】
【０１２１】
１１  垂直面発光レーザ
１２  光学系
１３  強度測定手段
３２  パーソナルコンピュータ
３３  電気回路
３４  垂直面発光レーザ
３５  走査光学系
３６  強度測定手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２２】
【特許文献１】特開２００７−２４０６８２号公報
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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