JP3744690B2 - 光ビーム特性評価方法及び評価装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザープリンタ、複写機等の画像形成装置の評価装置に関し、更に詳しくは、画像形成装置の書き込みユニットから感光体ドラム、感光体ベルト等の潜像担持体に向けて照射される光ビームに要求される特性の評価方法及びその特性の評価に用いる光ビーム特性評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、レーザープリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置では、作像ユニットに設けられている潜像担持体としての感光体ドラムの表面を、書き込みユニットからの光ビームを用いて主走査方向に走査すると共に副走査方向に走査して感光体ドラムの表面に書き込みを行うことにより静電潜像を形成し、この静電潜像が形成された感光体ドラムの表面にトナーを付着させて顕像化させることによりトナー像を形成し、このトナー像を転写紙に転写すると共に定着して、その転写紙に画像を形成するようにしたものが知られている。
【０００３】
その書き込みユニットには、光ビームを走査するための走査光学系が設けられ、感光体ドラムの表面に対する主走査方向への走査はこの走査光学系により行われ、感光体ドラムの表面に対する副走査方向への走査はその感光体ドラムの回転により行われる。
【０００４】
ところで、これらの画像形成装置では、書き込み対象としての感光体ドラムの表面に書き込みを行うに際して、その書き込みユニットの光ビームに要求される特性を評価するようにしている。
【０００５】
例えば、複写機を例に挙げると、原稿の画像情報を順次読み取ると共にこの画像情報を光ビームに変換しているが、感光体ドラムの表面での光ビームの書き込み位置が設計的に予定された基準位置からずれるようなことがあると、原稿の画像情報に対応する画像をその基準位置に形成することができないという不都合が生じる。特に、書き込みユニットに光ビームを発生するレーザー光源が２個設けられ、同時に２本の光ビームにより感光体ドラムの表面を主走査方向に走査して、通常の２倍の速度で感光体ドラムの表面に書き込みを行う画像形成装置では、主走査方向の途中で、一方の光ビームの書き込み位置と他方の光ビームの書き込み位置とがずれるようなことがあると、原稿画像に忠実な画像を再現できず、一方の光ビームの書き込み位置の評価と他方の光ビームの書き込み位置の評価とを行うことが要求される。
【０００６】
１本の光ビームにより感光体ドラムに書き込みを行う書き込みユニットの場合、走査光学系を構成するポリゴンミラーの各面毎に書き込み位置を求めることにより、ポリゴンミラーの各面での主走査方向の位置ズレ（主走査方向ピッチむら）、ポリゴンミラーの各面での副走査方向の位置ズレ（副走査方向ピッチむら）も評価対象となる。
【０００７】
複数本の多重光ビームにより感光体ドラムに書き込みを行う書き込みユニットの場合、これらの評価に加えてビーム間ピッチも評価対象となる。
【０００８】
また、主走査方向に対応する原稿上の２点を抽出し、この２点に対応する転写紙上での複写画像の２点を抽出して、原稿上の２点間の距離と複写画像の２点間の距離とを比較したとき、等倍で複写を行う限り等しくなければならないが、この原稿上の２点間の距離と複写画像上の２点間の距離とが正確に一致していなければ倍率誤差となり、転写紙上に忠実に画像を再現できないことになって、倍率誤差の評価を行うことが要求される。また、拡大、縮小する場合には、原稿上の画像に対して転写紙上に形成された複写画像の比率が拡大縮小したい倍率に等しくなければならず、この比率がずれている場合にも忠実な画像を再現することができず、この場合にも倍率誤差の評価が要求される。
【０００９】
加えて、左側の点と右側の点とが副走査方向にずれている場合、走査線に傾きがあることになり、この走査線傾きも評価対象となる。
【００１０】
更に、主走査方向に対応させて原稿上の左側から右側に向かって３点を抽出し、真ん中の一点から等距離の位置に残りの二点があるとしたとき、転写紙上の複写画像のこれらに対応する３点の主走査方向の真ん中の点を基準にして左右の点までの距離が等しくないと、形成される複写画像は左右のバランスを欠くことになり、真ん中の一点から左側の点までの距離と真ん中の一点から右側の点までの距離とが等しいか否かを評価することも要求される。
【００１１】
この場合に、副走査方向に沿って、左側の点の書き込み位置と真ん中の点の書き込み位置との差が右側の点の書き込み位置と真ん中の点の書き込み位置との差に等しくないと、走査線に曲がりがあることになり、この場合にも画像が忠実に再現されないことになり、走査線に曲がりがあるか否かを評価することも要求される。
【００１２】
ところで、従来、光ビームの主走査方向の特性の評価については、例えば、図１に示す構成のものが知られている（特開平５−２８４２９３号公報参照）。
【００１３】
その図１において、１は書き込みユニット（光学ユニット）である。この書き込みユニット１の内部には半導体レーザー２からなるビーム光源（レーザー光源）、ポリゴンミラー（回転多面鏡）３、ｆθレンズ４が設けられている。その半導体レーザー２は光アナログ変調器５により変調駆動される。光アナログ変調器５は原稿画像に対応して半導体レーザー２から射出されるレーザー光を強弱変調する。半導体レーザー２から射出されたレーザー光はポリゴンミラー３の回転により走査偏向される。
【００１４】
作像ユニットに設けられた感光体ドラムの表面に相当する被走査面相当面６には、主走査方向に間隔を開けて一対の光電変換素子７ａ、７ｂが設けられている。光電変換素子７ａ、７ｂの直前には受光位置精度（書き込み位置精度）を高めるためにピンホール（丸い小孔）を有する遮光板８ａ、８ｂが設けられている。この一対のピンホール間の距離をＬとする。
【００１５】
半導体レーザー２を一走査期間中常時点灯させた状態で、ポリゴンミラー３を回転させて、光ビームＰ１を主走査方向Ｑ１に走査すると、光電変換素子７ａが光ビームＰ１を受光した後、光電変換素子７ｂが光ビームＰ１を受光し、受光時間の差と距離Ｌとにより、この書き込みユニット１の光ビームＰ１の実際の走査速度を算出して求めることができる。この実際に測定された光ビームＰ１の走査速度が設計により予定された設計走査速度に対して速すぎたり遅すぎたりすると書き込み基準位置がずれることになる。
【００１６】
そこで、この実際に測定された光ビームの走査速度が設計走査速度の許容誤差内にあるかを評価し、この許容誤差を越えている場合には、書き込みユニットの走査速度が許容誤差内に入るように、ポリゴンミラー３の回転速度等を調節している。
【００１７】
この従来の光ビーム特性評価装置では、書き込み位置そのものを直接的に求めることができず、あえて求めることにすると、光電変換素子７ａ から出力信号が出力されてから光電変換素子７ｂから出力信号が出力されるまでの時間を求め、距離Ｌをこの時間で除算して実際の走査速度を求め、この走査速度を書き込み位置に変換するための演算が必要であり、書き込み位置を求めるための算出手順が煩雑となる。また、評価すべき光ビームの評価特性も限られたものとなる。
【００１８】
次に、感光体ドラムの表面上での光ビームＰ１のビーム径が設計で予定した設計値からずれた場合には、転写紙上に形成される画像のエッジがぼけたり、走査線われを生じたりして、画質が低下するという不都合がある。従って、光ビームの被走査面でのビーム径又はビーム形状を評価することも要求される。
【００１９】
従来、光ビームのビーム径の評価は、ピンホール又はスリットを感光体ドラムの表面に相当する位置に設け、その直後に受光素子を設けて、静止状態での光ビームのビーム径を計測するようにしたものが知られている。しかしながら、この従来のビーム径の計測方法では、走査状態でのビーム径を計測することができない。
【００２０】
そこで、走査状態でのビーム径を計測するために、図２に示すように、感光体ドラムの表面に相当する被走査面相当面６に一次元ＣＣＤ９を設け、この一次元ＣＣＤ９に向かって進行する光ビームＰ１の光路中に、この光ビームＰ１を被走査面相当面に結像させる対物レンズ１０を設け、光ビームＰのビームスポットＳを主走査方向に沿って矢印Ｑ１方向に移動させつつ、この一次元ＣＣＤ９を矢印Ｑ２方向にｎ回駆動走査して、各画素Ｃ１〜Ｃｎの光量信号の一走査分を積算記憶する記憶回路と、この記憶回路からの信号を演算することにより光ビーム径を算出する評価方法及び光ビーム径評価装置が提案されている（特開平４−３５１９２８号公報参照）。
【００２１】
ところで、この従来の評価方法では、一次元ＣＣＤ９を矢印Ｑ２方向に一度駆動走査して、次に再び、一次元ＣＣＤ９を矢印Ｑ２方向に駆動走査するときには、一次元ＣＣＤ９の一走査期間ｔ１だけ時間が経過するため、この一走査期間ｔ１の間に光ビームＰ１は主走査方向（矢印Ｑ１方向）に移動している。従って、この評価方法は、図３に模式的に示すようにビームスポットＳを静止させてｎ個の一次元ＣＣＤ９を等間隔毎に配設した構成と等価である。
【００２２】
この評価方法では、図３から明らかなように、一次元ＣＣＤ９の一走査期間ｔ１の間に光ビームＰ１は主走査方向に移動しており、ビームスポットＳが間引かれた状態で一次元ＣＣＤ９に取り込まれることとなる。更に、一次元ＣＣＤ９のある画素Ｃｉを駆動走査してその画素情報を読み取ってからこれに隣接する画素Ｃｉ＋１を駆動走査してその画素情報を読み取るまでの駆動走査時間△ｔの間にも、光ビームＰ１が主走査方向（矢印Ｑ１方向）に移動するので、光ビームＰ１に対して一次元ＣＣＤ９を斜めに駆動走査してビームスポットＳの画像を取り込むことと等価となり、ビーム径の量子化時に誤差が発生しやすい。このビーム径の量子化時の評価誤差は、光ビームＰ１の走査速度が大きくなればなるほど大きくなる。
【００２３】
従って、この従来の光ビーム特性評価方法（光ビームのビーム径評価方法）では、ビーム径の評価精度を向上させ難いという問題が残存する。
【００２４】
以上説明したように、光ビームに要求される特性としては、感光体ドラム表面への書き込み位置特性、主走査方向ピッチむら、副走査方向ピッチむら、ビーム間ピッチ、倍率誤差、左右バランス（倍率誤差偏差）、走査線曲がり、光ビームのビーム径、ビーム形状等各種のものがあり、従来はこれらの各ビーム特性を専用の評価装置を用いて行っていたので、光ビームの特性評価が煩雑となり、かつ、同一条件のもとでの総合的評価でないため、評価の信頼度も若干芳しくないという懸念がある。
【００２５】
更に、ビームスポット径又はビームスポット形状の評価方法については、走査状態でのビームスポット径又はビームスポット形状の評価精度をより一層向上させたいという要望がある。
【００２６】
加えて、これらの評価を行うためには、基準位置出しが要求される。
【００２７】
例えば、特開平８−８６６１６号公報には、三次元形状の計測対象に十字スリット光を発生するレーザーヘッドをその十字スリットの交点を中心に回転可能でかつ上下左右方向に平行移動できるように搭載したレーザーヘッド架台と、その計測対象を撮像するＣＣＤカメラと、このＣＣＤカメラにより撮像された画像信号を処理する画像処理部とレーザーヘッド作動制御部とからなるコンピュータとを備えた三次元画像計測装置が開示されているが、この三次元画像計測装置では、ＣＣＤカメラのレンズ中心とレーザーヘッドの先端中心部とが三次元絶対座標系のＸ軸上に位置され、ＣＣＤカメラの撮像面は、Ｘ−Ｙ平面に平行になるように配設されている。
【００２８】
この画像計測装置では、ＣＣＤカメラのエリア型ＣＣＤの位置出しは、エリア型ＣＣＤの撮像位置に合わせてエリア型ＣＣＤを特定位置に調整するのみであり、計測の基準位置としての基準画素を特定するものではないため、基準画素とレーザー光の位置とのずれを正確に把握できないという問題がある。
【００２９】
本発明の目的は、一台で光ビームに要求される各特性を評価可能な光ビーム特性評価装置を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、走査光学系を有する書き込みユニットに設けられて被走査面を走査するのに用いられるレーザー光源を、走査中に前記被走査面上で設計的に予定されたビームスポットの主走査方向の径によって定義される１ドットに相当する走査時間中点灯させる点灯制御回路と、前記被走査面に主走査方向に間隔を開けて設けられかつ書き込み位置を演算する演算処理の座標原点としての基準画素が設定されしかも前記レーザー光源から射出された光ビームを検出する複数個のエリア型固体撮像素子と、該各エリア型固体撮像素子の検出結果に基づいて前記光ビームに要求される特性としての書き込み位置を評価する評価処理手段と、一のエリア型撮像素子の基準画素から他のエリア型撮像素子の基準画素までの距離を設計的に予定された走査速度で除算することによって得られる撮像素子間の走査時間と前記ビームスポットの主走査方向の径とから前記１ドットに相当する走査時間を算出する算出手段とを具備し、前記点灯制御回路はクロック発振器と該クロック発振器から出力されるクロック個数に基づき前記１ドットに相当する走査時間と前記撮像素子間の走査時間とをカウントするカウント回路とを備え、前記レーザー光源の点灯・消灯時間が前記クロック個数に基づき制御され、前記点灯制御回路は、前記レーザー光源の消灯時点から該レーザー光源の消灯状態を持続して前記撮像素子間の走査時間に相当するクロック数のカウント時点で該レーザー光源を１ドットに相当する走査時間点灯させることにより前記エリア型撮像素子への書き込みを実行し、前記評価処理手段は、前記基準画素に対する前記ビームスポットの実際の書き込み位置のずれ量を演算することを特徴とする光ビーム特性評価装置である。
請求項２に記載の発明は、前記エリア型固体撮像素子の個数は２個であり、前記レーザー光源は前記走査開始側のエリア型固体撮像素子に向けて消灯状態で走査された後１ドットに相当する走査時間中点灯されかつ再び消灯状態で走査されて、設計的に予定された走査速度と前記距離とにより算出された消灯時間が経過した後再び１ドットに相当する走査時間中点灯され、前記評価処理手段は走査開始側のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置から走査終了側のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置までの距離と前記距離とを比較して倍率誤差を演算することを特徴とする請求項１に記載の光ビーム特性評価装置である。
請求項３に記載の発明は、前記エリア型固体撮像素子の個数は３個であり、３個のエリア型固体撮像素子の一つは中央位置に設けられ、残りのエリア型固体撮像素子の一方は走査開始側に設けられ、残りのエリア型固体撮像素子の他方は走査終了側に設けられ、中央位置のエリア型固体撮像素子の基準画素から両エリア型固体撮像素子の基準画素までの距離は等距離とされ、前記レーザー光源は前記走査開始側のエリア型固体撮像素子に向けて消灯状態で走査された後１ドットに相当する走査時間中点灯されかつ再び消灯状態で中央のエリア型固体撮像素子に向けて走査されて設計的に予定された走査速度と前記距離とにより算出された消灯時間とが経過した後再び１ドットに相当する走査時間中点灯され、しかも、当該１ドット点灯後再度消灯状態で走査終了側のエリア型固体撮像素子に向けて走査された後設計的に予定された走査速度と前記距離とにより算出された消灯時間とが経過した後１ドットに相当する走査時間中点灯され、前記評価処理手段は走査開始側のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置から中央のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置までの距離と、前記中央のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置から走査終了側のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置までの距離とを比較することにより、前記走査特性としての左右の画像バランスを評価することを特徴とする請求項１に記載の光ビーム特性評価装置である。
請求項４に記載の発明は、前記レーザー光源が２個設けられ、２本の光ビームにより前記被走査面への書き込みが可能であることを特徴とする請求項１に記載の光ビーム特性評価装置である。
請求項５に記載の発明は、前記評価処理手段は、一方のレーザー光源から射出されて前記各エリア型固体撮像素子に受光された光ビームの書き込み位置と他方のレーザー光源から射出されて前記エリア型固体撮像素子に受光された光ビームの書き込み位置とに基づいてビーム間ピッチを演算し、このビーム間ピッチを主走査方向に間隔を開けて少なくとも二点以上の箇所で求めることにより、２本の光ビームの平行度を評価することを特徴とする請求項４に記載の光ビーム特性評価装置である。
請求項６に記載の発明は、前記評価処理手段は、前記各エリア型固体撮像素子に受光された光ビームのビームスポットの副走査方向のビーム中心を演算し、各ビーム中心に基づき前記光ビームの走査線曲がりを評価することを特徴とする請求項３に記載の光ビームの特性評価装置である。
請求項７に記載の発明は、前記書き込みユニットは走査開始側に書き込みタイミングを決定するための同期センサを備え、前記エリア型固体撮像素子は主走査方向に移動可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の光ビームの特性評価装置である。
【００４８】
【発明の実施の形態】
図４は本発明の光ビーム特性評価方法の評価対象としての光ビーム光源（レーザー光源）を搭載する書き込みユニットと、この書き込みユニットから射出された光ビームが書き込まれる潜像担持体としての感光体ドラムとの位置関係の一例を示す斜視図である。
【００４９】
この図４において、１１、１２はレーザーダイオード（半導体レーザー）、１３、１４はコリメートレンズ、１５は光路合成用光学部材、１６は１／４波長板、１７、１８はビーム整形光学系である。これらの各光学要素１１ないし１８はレーザー光源部（ビーム光源）Ｓｏｕを構成している。そのレーザー光源部Ｓｏｕから射出された２本の光ビームＰ１は、コリメータレンズＰ１、Ｐ２により平行光束とされて、走査光学系の一部を構成するポリゴンミラー１９に導かれ、このポリゴンミラー１９の各面２０ａ〜２０ｆにより主走査方向Ｑ１に反射偏向される。
【００５０】
その反射偏向された光ビームはｆθ光学系の一部を構成する反射ミラー２１、２２に導かれ、反射ミラー２２により反射偏向された光ビームは、ｆθ光学系２３を通過して斜設反射ミラー２４に導かれ、この斜設反射ミラー２４により潜像担持体としての感光体ドラム２５の表面２６に導かれる。感光体ドラム２５の表面２６はその光ビームＰ１により主走査方向Ｑ１にリニアーに走査される。この表面２６が光ビームＰ１による被走査面であり、この被走査面に書き込みが行われる。
【００５１】
そのレーザー光源部Ｓｏｕ、ポリゴンミラー１９、反射ミラー２１、２２、ｆθレンズ２３、反射ミラー２４は書き込みユニット１に搭載され、感光体ドラム２５は作像ユニット（後述する）に搭載されている。
【００５２】
書き込みユニット１には、反射ミラー２４の長手方向両側（光ビームの主走査方向Ｑ１）に同期センサ２７、２８が設けられている。同期センサ２７は書き込み開始タイミングの決定に用いられ、同期センサ２８は書き込み終了タイミングの決定に用いられる。
【００５３】
この書き込みユニット１から射出される光ビームＰ１の特性が評価対象となる。この図４では、感光体ドラム２５の表面２６への書き込みは、２本の走査線を用いて行っているが、光ビームの特性の評価の原理については、レーザーダイオードが１個の場合と２個の場合とで本質的に差異はないので、以下、レーザーダイオードが１個の場合について表１を参照しつつ、本発明に係わる光ビームのの特性評価項目を表１を参照しつつ説明する。
【００５４】
【表１】
表１に示すように光ビーム特性評価項目には、ａ：主走査方向の書き込み位置、ｂ：副走査方向の書き込み位置、ｃ：主走査ピッチむら、ｄ：副走査面倒れ、ｅ：主走査ビーム径、ｆ：副走査ビーム径、ｇ：倍率誤差、ｈ：走査線傾き、ｉ：倍率誤差偏差、ｊ：走査線曲がり、ｋ：走査時間、ｌ：深度：ｍ：ビーム間ピッチがある（複数の光ビームを同時に照射することのできる書き込みユニットの場合（ＵＳＡＰ９６−６７５７２２号参照）：この特許出願の発明の実施の形態では、レーザーダイオード１１、１２（ＬＤともいう）の配列方向が副走査方向に沿って２個であるので、ビーム間ピッチは副走査方向である。）。
【００５５】
以下、各評価項目の詳細について説明する。
【００５６】
ａ：主走査方向の書き込み位置の評価
ＬＤより発射された光ビームは、ポリゴンミラー１９によって反射されて、ｆθレンズ光学系を通って感光体へと照射されるが、この感光体へ書き込みを開始する主走査方向の位置、又はタイミングを評価する。
【００５７】
例えば、図１９（ａ）に示すように、所定の書き込み位置中心（書き込みタイミング）を「０」として、後述するエリア型撮像素子に書き込まれた位置をｚｚとすると、書き込み位置中心０と書き込み位置ｚｚとが、主走査方向に△ｘずれていることになる。このずれ量△ｘを評価する。
【００５８】
ｂ：副走査方向の書き込み位置の評価
ＬＤより発射された光ビームは、ポリゴンミラー１９によって反射されて、ｆθレンズ光学系を通って感光体へと照射されるが、この感光体へ書き込みを開始する副走査方向の位置、又はタイミングを評価する。
【００５９】
例えば、図１９（ｂ）に示すように、所定の書き込み位置中心（書き込みタイミング）を「０」として、後述するエリア型撮像素子に書き込まれた位置をｚｚとすると、書き込み位置中心０と書き込み位置ｚｚとが、副走査方向に△ｙずれていることになる。このずれ量△ｙを評価する。
【００６０】
ｃ：主走査ピッチむらの評価
光ビームの書き込みを主走査方向に沿って何回も行うことにより、所望の画像が形成されるが、ポリゴンミラー１９の側面には複数のミラー面は、６個のミラー面）が形成され、この各ミラー面によって光ビームを反射させて書き込みを行うために、各ミラー面の精度によって光ビームによる書き込み位置（書き出し位置）が変化する場合がある。
【００６１】
従って、ポリゴンミラー１９の各面で光ビームを反射させて、各面に対応したビームスポットＳの主走査方向の中心位置のバラツキを評価する。
【００６２】
例えば、ミラー面が６個の場合、各面２０ａ〜２０ｆにより光ビームを反射させて後述するＣＣＤカメラに取り込む。そのＣＣＤカメラのエリア型撮像素子に書き込まれた位置が図１９（ｃ）に示すものであったとする。
【００６３】
また、基準中心位置「０」に対して、各面による書き込みの中心位置がｋｚ１、ｋｚ２、ｋｚ３、ｋｚ４、ｋｚ５、ｋｚ６とし、主走査方向のずれ量が△ｘ１、△ｘ２、△ｘ３であったとする。
【００６４】
この場合、各面の主走査方向のばらつきの平均値△ｘを求めると、
△ｘ＝（２△ｘ１＋２△ｘ２＋２△ｘ３）／６
これによって、ポリゴンミラー１９の各面の精度によってどの程度のピッチむらがあるかを評価できる。
【００６５】
ここでは、このばらつきを評価するために、基準中心位置「０」を用いたが、各面により反射された各ビームスポットＳの中心位置のいずれかを基準位置に用いて、主走査ピッチむらを評価しても良い。
【００６６】
例えば、最初に取り込んだビームスポットＳの中心位置を基準にしても良いし、互いのビームスポットＳの中心位置の差を求め、最も誤差が少ないビームスポットＳの中心位置を基準位置にしても良いし、ビームスポットＳの一致率の最も高いものを基準にしても良い。
【００６７】
ｄ：副走査面倒れの評価
光ビームの書き込みを主走査方向に沿って何回も行うことにより、所望の画像が形成されるが、ポリゴンミラー１９の側面には複数のミラー面は、６個のミラー面）が形成され、この各ミラー面によって光ビームを反射させて書き込みを行うために、各ミラー面の精度によって光ビームによる書き込み位置（書き出し位置）が変化する場合がある。
【００６８】
従って、ポリゴンミラー１９の各面で光ビームを反射させて、各面に対応したビームスポットＳの主走査方向の中心位置のバラツキを評価する。
【００６９】
例えば、ミラー面が６個の場合、各面２０ａ〜２０ｆにより光ビームを反射させて後述するＣＣＤカメラに取り込む。そのＣＣＤカメラのエリア型撮像素子に書き込まれた位置が図１９（ｄ）に示すものであったとする。
【００７０】
また、基準中心位置「０」に対して、各面による書き込みの中心位置がｋｚ１、ｋｚ２、ｋｚ３、ｋｚ４、ｋｚ５、ｋｚ６とし、副走査方向のずれ量が△ｙ１、△ｙ２、△ｙ３であったとする。
【００７１】
この場合、各面の副走査方向のばらつきの平均値△ｙを求めると、
△ｙ＝（２△ｙ１＋２△ｙ２＋２△ｙ３）／６
これによって、ポリゴンミラー１９の各面の精度によってどの程度のピッチむらがあるかを評価できる。
【００７２】
ここでは、このばらつきを評価するために、基準中心位置「０」を用いたが、各面により反射された各ビームスポットＳの中心位置のいずれかを基準位置に用いて、副走査面倒れを評価しても良い。
【００７３】
例えば、最初に取り込んだビームスポットＳの中心位置を基準にしても良いし、互いのビームスポットＳの中心位置の差を求め、最も誤差が少ないビームスポットＳの中心位置を基準位置にしても良いし、ビームスポットＳの一致率の最も高いものを基準にしても良い。
【００７４】
ｅ：主走査ビーム径の評価
光ビームスポットＳの主走査方向のビーム径を評価する。
【００７５】
ｆ：副走査ビーム径の評価
光ビームスポットＳの副走査方向のビーム径を評価する。
【００７６】
ｇ：倍率誤差の評価
２点のビームスポットＳの間隔が所定間隔であるか否かを評価する。すなわち、その間隔が所定間隔よりも短いか、長いかによって倍率を評価する。
【００７７】
例えば、図１９（ｅ）に示すように、主走査方向Ｑ１の原稿上の２点に対応する転写紙上の設計的に予定された書き込み基準位置Ｚ１、Ｚ２の距離Ｌ４と実際に測定により得られた被走査面上での書き込み位置Ｚ１’、Ｚ２’の距離Ｌ５との比を求めれば、倍率誤差を評価できる。
【００７８】
ｈ：走査線傾きの評価
光ビームを主走査方向に走査すると１本の走査線が得られる。この走査線が主走査方向に平行であるか否かを評価する。
【００７９】
例えば、図１９（ｆ）に示すように、主走査開始側の測定により得られた書き込み位置Ｚ１’の副走査方向Ｑ３についてのずれ量ｄ０と主走査方向終了側の測定により得られた書き込み位置Ｚ２’の副走査方向Ｑ３についてのずれ量ｄ１との差と距離Ｌ６とにより走査線の傾き角θ、全ずれ量△ｄを評価する。
【００８０】
ｉ：倍率誤差偏差の評価
項目ｇでは、２つのビームスポットＳの書き込み位置を評価することにより倍率誤差を評価したが、３つ以上のビームスポットＳをエリア型撮像素子に取り込むことにより、各スポット間の倍率を比較して、各間隔の偏差を評価する。
【００８１】
例えば、図１９（ｇ）に示すように、測定により得られた真ん中の書き込み位置Ｚｍ’から主走査方向書き込み開始側の書き込み位置Ｚ１’までの距離Ｌ７と、真ん中の書き込み位置Ｚｍ’から主走査方向書き込み終了側の書き込み位置Ｚ２’までの距離Ｌ８とを求めれば、倍率誤差偏差（左右バランス）を評価できる。
【００８２】
ｊ：走査線曲がりの評価
項目ｈでは、２つのビームスポットＳの書き込み位置により主走査方向に光ビームが平行に走査されているか否かを評価したが、３つ以上のビームスポットＳをエリア型撮像素子に取り込み、各ビームスポット間同士の主走査方向に対する傾きを評価することにより走査線曲がりを評価する。
【００８３】
例えば、図１９（ｈ）に示すように、測定により得られた書き込み開始側の書き込み位置Ｚ１’の副走査方向Ｑ３のずれ量ｄ２と、測定により得られた真ん中の書き込み位置Ｚｍ’の副走査方向Ｑ３のずれ量ｄ４と、測定により得られた書き込み終了側の書き込み位置Ｚ２’の副走査方向Ｑ３のずれ量ｄ３とを求めれば、走査線曲がりを評価できる。
【００８４】
ｋ：走査時間の評価
光ビームの走査時間を、２個のＣＣＤカメラを用いて、一方のＣＣＤカメラにビームスポットが取り込まれてから他方のＣＣＤカメラにビームスポットが取り込まれるまでの時間をカウントすることにより走査時間を算出することができ、また、２個のＣＣＤカメラの間の距離を走査時間で除算することにより走査速度を求めることができる。
【００８５】
なお、この場合、一方のＣＣＤカメラを同期検出のために書き込みユニット１に設けた同期センサ（走査開始検知センサ、走査終了検知センサ）により代用しても良い。詳細は後述する。
【００８６】
ｌ：深度の評価
主走査方向に直交する方向（ＣＣＤカメラに照射する光ビームの光軸と同方向）にＣＣＤカメラを移動させることにより、主走査方向については光ビームを固定した状態で、光ビームの移動方向のビーム径を測定して、設計位置での深度を評価する。
【００８７】
例えば、ＣＣＤカメラを光ビームの進行方向に逐次等間隔に可動させて停止させ、各停止位置でのビームスポットＳのビーム径Ｄを逐次求めると、図１９（ｉ）に示すビーム径曲線（深度カーブ）Ｑｍを得ることができる。なお、Ｂｗはビームウエストである。
【００８８】
これにより光ビームの深度の評価を行うことができる。
【００８９】
ｍ：ビーム間ピッチの評価
同時に照射される複数のビーム間のピッチを評価する。
【００９０】
例えば、図１９（ｊ）に示すように、１個のエリア型撮像素子に受像された２つのビームスポットＳの中心位置ＫＫ、ＫＫ’を求め、その副走査方向の間隔△ＫＫを算出することにより、２つのビームのピッチ間隔△ＫＫを評価できる。
【００９１】
図５に示す光ビーム特性評価装置は、評価項目ｌ：深度の評価以外の全ての評価項目ａ〜ｋ、ｍを評価可能である。
【００９２】
【評価装置の実施例１】
次に、評価装置の実施例を図５を参照しつつ説明する。
【００９３】
その図５において、２９はポリゴンミラー駆動用のパルスモータ、３０はそのパルスモータ駆動制御用の駆動制御回路である。感光体ドラム２５の表面２６に相当する被走査面相当面３１には、光ビーム検出手段としてのＣＣＤカメラ３２〜３４のエリア型撮像素子（撮像面）３２ａ〜３４ａがその光ビームＰ１の走査開始側から走査終了側に向かって等間隔に設けられている。
【００９４】
すなわち、ＣＣＤカメラ３２〜３４は、書き込みユニットが搭載される画像形成装置（複写機等）の書き込みユニットから出射された光ビームが照射される光ビーム照射部材（潜像担持体）の光照射開始位置（シート最大サイズの光照射開始位置）、光照射終了位置、中間位置に配置され、実際に使用すべき位置を評価することができる。
【００９５】
レーザーダイオード１１又は１２は１ドット点灯制御回路３５により点灯制御される。その１ドット点灯制御回路３５は時刻計時用のクロックパルスを発振するクロックパルス発振器３６とクロックパルスをカウントするカウント回路３７とを備えている。１ドット点灯制御回路３７には同期センサ２７の同期パルスが入力される。
【００９６】
その１ドット点灯制御回路３５と駆動制御回路３０とはパーソナルコンピュータからなる制御回路３８により制御される。その制御回路３８には画像処理用の入力ボード３９が設けられている。ここでは、この入力ボード３９には入力系統が３個のもの、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの入力系統を有する画像処理ボードが用いられている。
【００９７】
エリア型撮像素子３２ａは主走査方向開始側に設けられ、エリア型撮像素子３４ａは主走査方向終了側に設けられ、エリア型撮像素子３３ａは主走査方向中央位置に設けられ、各エリア型撮像素子３２ａ〜３４ａの画像出力は入力ボード３９を通じて制御回路３８に取り込まれる。その制御回路３８は算出手段としての算出回路４０と評価処理回路４１とを有する。
【００９８】
各エリア型撮像素子３２ａ〜３４ａの各画素のうちから演算処理の座標原点としての基準画素Ｋを図６に示すように設定する。この基準画素Ｋは、設計的に予定された基準書き込み位置に相当する。この基準画素Ｋの設定については後述することにし、ここでは、基準画素Ｋから基準画素Ｋまでの距離Ｌ１が設定されているものとする。また、被走査面上で描かれるべき設計的に予定された理想的画像（ビームスポットＳ）が図７に示すものであるとする。符号Ｒ１は理想的なビームスポットＳのビーム径である。
【００９９】
制御回路３８はこの基準画素Ｋが原点位置となるように「０」較正されている。算出回路４０は、距離Ｌ１と設計的に予定された走査速度とにより、図８に示すように、エリア型撮像素子間の走査時間Ｔを算出し、この走査時間Ｔと設計的に予定されたビームスポットＳの走査方向の径Ｒ１とから、１ドットに相当する走査時間ｔを計算する。走査時間Ｔ、ｔを意味する信号は１ドット点灯制御回路３５のカウント回路３７に入力される。
【０１００】
この走査時間Ｔ、１ドット走査時間ｔはクロック発振器３６から出力されるクロックパルスの個数によって定義され、１ドット点灯制御回路３５は、レーザーダイオード１１又は１２の消灯時点からカウント回路３７が走査時間Ｔに相当するクロック数をカウントすると消灯状態にあるレーザーダイオード１１又は１２を点灯するように制御し、カウント回路３７がレーザーダイオード１１又は１２の点灯時点から走査時間ｔに相当するクロック数をカウントすると、レーザーダイオード１１又は１２を消灯するように制御する。 この意味で、走査時間Ｔは、レーザーダイオード１１又は１２の消灯時間（書き込みタイミング時間）を規定している。
【０１０１】
レーザーダイオード１１又は１２は１ドット点灯制御回路３５により同期センサ２７からの同期パルスが入力されるまでの間、連続的に点灯するように制御され、同期センサ２７からの同期パルスが入力されると、１ドット点灯制御回路３５によりいったん消灯され、走査時間Ｔが経過すると１ドット制御回路３５により１ドットに相当する走査時間ｔだけ点灯された後、再び走査時間Ｔが経過するまで消灯され、走査時間Ｔが経過すると再度１ドットに相当する走査時間ｔだけ点灯された後消灯される。そして、１ドット点灯制御回路３５は、同期センサ２８の同期パルスが入力されると、走査開始側への戻り時間（約２Ｔ）が経過した後、再度点灯される。
【０１０２】
その図８において、黒丸印は１ドットに相当するビームスポットＳの形成状態（レーザーダイオード１１又は１２の点灯状態）を示し、白丸印は１ドットに相当するビームスポットＳの非形成状態（レーザーダイオード１１又は１２の消灯状態）を示している。
【０１０３】
このように、１ドット点灯制御回路３５により走査中に１ドットに相当する走査時間中レーザーダイオード１１又は１２を点灯させると、図９に示すように、各エリア型撮像素子３２ａ〜３４ａにビームスポットＳが形成される。
【０１０４】
評価処理回路４１を用いて主走査方向Ｑ１のビームスポットＳの中心位置Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３を求めれば、基準画素Ｋに対する主走査方向のずれ量ｄを求めることができる。その図９には、一例として、書き込み開始側の基準位置では右側にｄ＝Ｘ１だけずれ、書き込み終了側の基準位置では左側にｄ＝Ｘ３だけずれ、中央位置ではそのずれ量ｄ＝Ｘ２＝０であることが示されている。
【０１０５】
また、評価処理回路４１を用いて副走査方向Ｑ３のビームスポットＳの中心位置Ｏ１’、Ｏ２’、Ｏ３’を求めれば、基準画素Ｋに対する副走査方向Ｑ３のずれ量ｄを求めることができる。その図９では、副走査方向のずれ量ｄ’はｄ’＝０である。
【０１０６】
この図８では、主走査開始側のエリア型撮像素子３２ａから中央位置のエリア型撮像素子３３ａまでの距離Ｌ１と走査終了側のエリア型撮像素子３４ａから中央位置のエリア型撮像素子３３ａまでの距離Ｌ１とが等しいものとして説明したがこれに限られるものではない。
【０１０７】
【評価装置の実施例２】
図１０はこの評価装置の実施例２を示すもので、ここでは、入力ボード３９として単一画像処理ボードを用い、かつ、設計的に予定された二個の書き込み基準書位置に対するずれを評価することにしたものである。この評価装置では、入力ボード切り替えスイッチ４３が設けられ、１ドット点灯制御回路３５はエリア型撮像素子３２ａからの画像の取り込みと同時にエリア型撮像素子３４ａから画像が取り込まれるように入力ボード切り替えスイッチ４３を切り替える。その他の構成は図８に示す評価装置と同じであるので、同一符号を付してその詳細な説明は省略することにする。図１１はその１ドット点灯制御回路３５による制御タイミングを示し、走査時間（消灯時間）Ｔは距離Ｌ２を設計的に予定された走査速度で除算することにより求められる。
【０１０８】
この光ビーム特性評価装置では、ＣＣＤカメラが主走査方向に２個間隔を開けて設けられているので、評価項目ａないしｈ、評価項目ｋ、ｍの評価が可能である。もちろん、図５に示す発明の実施の形態と同様にＣＣＤカメラの個数を３個とすれば、評価項目ａ〜ｋ、ｍの評価が可能である。
【０１０９】
【評価装置の実施例３】
図１２はこの評価装置の実施例３を示すもので、ここでは、入力ボード３９として単一画像処理ボードを用い、かつ、設計的に予定された一個の書き込み基準書位置に対するずれを評価することにしたものである。
【０１１０】
ここでは、ＣＣＤカメラ４３は１個とされ、このＣＣＤカメラ４３は主走査方向に長く延びるガイド軸４４に設置の可動体４５に搭載されている。可動体４５は制御回路３８によりガイド軸４４に沿って往復動するように制御され、ＣＣＤカメラ４３は所望の書き込み基準位置にセットされる。
【０１１１】
すなわち、ＣＣＤカメラ４３を主走査方向に移動させることによって、所望の位置で、評価項目ａ〜ｆ、ｋ、ｍの評価が可能である。また、そのＣＣＤカメラ４３の移動位置を図５、図１０に示す評価装置と同じ位置に設定することにより、項目ａ〜ｋ、ｍの評価を同様に行うことができる。
【０１１２】
同期センサ２７からＣＣＤカメラ４３のセット位置までの距離をＬ３とし、設計的に予定された書き込み速度で距離Ｌ３を除算すれば同期センサ２７からＣＣＤカメラ４３のエリア撮像素子４３ａの基準画素Ｋまでに要する走査時間Ｔ（図１３参照）を求めることができる。
【０１１３】
従って、同期センサ２７により同期パルスが検出されてから走査時間Ｔまでの間、レーザー光源部Ｓｏｕを消灯し、走査時間Ｔの経過と同時に１ドット点灯制御回路３５によりレーザー光源部Ｓｏｕを走査時間ｔの間点灯させることにすれば、走査中に１ドットに相当するレーザースポットＳをＣＣＤカメラ４３のエリア型撮像素子４３ａに図１４に示すように結像させることができる。
【０１１４】
上記の各評価装置のビームスポットＳの中心位置は以下のようにして求めている。
【０１１５】
エリア型撮像素子４３ａの各画素はＺｉｊによって定義される。Ｚ１ｊ、Ｚ２ｊ、…、Ｚｉｊ、…、Ｚｎｊは主走査方向Ｑ１に配列された画素を意味し、Ｚｉ１、Ｚｉ２、…、Ｚｉｊ、…、Ｚｉｍは副走査方向Ｑ３に配列された画素を意味し、符号ｉ（１からｎまでの整数）は左側から数えてｉ番目を意味し、符号ｊ（１からｍまでの整数）は下から数えてｊ番目であることを意味している。
【０１１６】
そこで、主走査方向Ｑ１に配列されている各画素Ｚ１ｊ、Ｚ２ｊ、…、Ｚｉｊ、…、Ｚｎｊから出力された出力信号の総和Ｗｊ（Ｗｊ＝Ｚ１ｊ＋Ｚ２ｊ＋…＋Ｚｉｊ＋…＋Ｚｎｊ）を副走査方向Ｑ３についてｊ＝１からｊ＝ｍまで順次求めると、図１５に示すように副走査方向Ｑ３の光ビーム強度分布曲線Ｂ１を求めることができる。また、副走査方向Ｑ３に配列されている各画素Ｚｉ１、Ｚｉ２、…、Ｚｉｊ、…、Ｚｉｍから出力された出力信号の総和Ｗｉ（Ｗｉ＝Ｚｉ１＋Ｚｉ２＋…＋Ｚｉｊ＋…＋Ｚｉｍ）を主走査方向Ｑ１についてｉ＝１からｉ＝ｎまで順次求めると、図１５に示すように主走査方向Ｑ１の光ビーム強度分布曲線Ｂ２を求めることができる。
【０１１７】
図１６はこのようにして求められた光ビーム強度分布曲線の一例であり、主走査方向Ｑ１のビーム強度分布曲線Ｂ２を示している。
【０１１８】
評価処理回路４１はこのビーム強度分布曲線Ｂ２に対して閾値Ｐ１ｈを設定し、この閾値Ｐ１ｈを横切る強度に対応する主走査方向Ｑ１の画素の番地Ｘ１、Ｘ２を特定し、この番地Ｘ１とＸ２との和の平均値に相当する画素の番地Ｘｉｍを求める。これにより、光ビームＰ１の主走査方向Ｑ１の中心位置Ｏ１が求められる。この中心位置Ｏ１と基準画素Ｋとの差により主走査方向Ｑ１のずれ量ｄが求まる。同様の処理をビーム強度分布曲線Ｂ１について行うことにより副走査方向Ｑ３の中心位置Ｏ１’が求められ、この中心位置Ｏ１’と基準画素Ｋとの差によりずれ量ｄ’も求められる。
【０１１９】
また、番地Ｘ１とＸ２との差Ｄを求めることにより、主走査方向Ｑ１のビーム径Ｄが求められ、同様の処理をビーム強度分布曲線Ｂ１について行うことにより、副走査方向Ｑ３のビーム径Ｄ’も求められる。
【０１２０】
なお、閾値Ｐ１ｈは、ここでは、ピークＰｍａｘからｅ（自然対数）の自乗分の１のところに設定する。
【０１２１】
ここでは、主走査方向Ｑ１に配列された画素Ｚ１ｊ、Ｚ２ｊ、…、Ｚｉｊ、…、Ｚｎｊから出力された出力信号の総和Ｗｊ、副走査方向Ｑ３に配列された画素Ｚｉ１、Ｚｉ２、…、Ｚｉｊ、…、Ｚｉｍから出力された出力信号の総和Ｗｉに基づいて、光ビームＰ１の中心位置Ｏ１、Ｏ１’を求めることにしたが、ピークＰｍａｘ近傍の数画素からビーム強度分布曲線Ｂ１、Ｂ２を描き、このビーム強度分布曲線Ｂ１、Ｂ２のピークを光ビームＰ１の中心として求め、このピークに対応する画素を光ビームＰ１の中心画素としても良い。
【０１２２】
また、各画素毎の出力は量子化されているので、この各画素毎の量子化された出力分布を三次元的に表現し、その重心位置に相当する画素を主走査方向Ｑ１、副走査方向Ｑ３の光ビームＰ１の中心位置Ｏ１、Ｏ１’としても良い。
【０１２３】
なお、ＣＣＤカメラ４３を設計的に予定された基準書き込み位置（ｆθ光学系２３の光軸を意味する像高０の位置）に配置したとしても、ビーム径がその基準書き込み位置から微妙にずれた位置で測定されると、正確なビーム形状を得ることができないので、ずれ量ｄに基づいて、図１３に示す走査時間Ｔを補正し、像高０の位置でレーザー光源部Ｓｏｕを点灯させるようにすることもできる。
【０１２４】
【評価装置の実施例４】
図１７はこの評価装置の実施例４を示し、主走査方向Ｑ１と直交する深度方向（光軸方向）Ｑ４にガイド軸４６を設け、可動体４５をガイド軸４４に沿って主走査方向Ｑ１に往復動可能とすると共に、ガイド軸４６に沿って深度方向Ｑ４に往復動可能としたものであり、この構成によれば１個のＣＣＤカメラ４３を用いて設計的に予定された所望の書き込み基準位置における光ビーム特性を評価できる。
【０１２５】
この実施例４では、評価項目ａ〜ｋ、ｍの評価を行うことができる他、ＣＣＤカメラ４３を深度方向に可動させているので、評価項目ｌの評価も可能である。
【０１２６】
なお、ＣＣＤカメラ４３の深度方向への移動手段を図５、図１０、図１２に示す評価装置にも搭載可能であり、この移動手段を図５、図１０、図１２に示す評価装置に搭載すれば、図５、図１０、図１２に示す評価装置を用いても評価項目ｌの深度を評価することができる。
【０１２７】
光ビームの進行方向（深度方向）Ｑ４について評価は以下のようにして行う。
【０１２８】
すなわち、図３１（ａ）に示すようにＣＣＤカメラ４３が可動体４５に取り付けられ、可動体４５は深度方向Ｑ４に延びるガイド軸４４に搭載されている。可動体４５を光ビームＰ１の深度方向Ｑ４に逐次等間隔毎に移動させて、その移動停止位置での光ビームＰ１のビームスポットＳのビーム径Ｄ（図１４、図１６を参照）を逐次求めると、深度方向Ｑ４に対するビーム径曲線（深度カーブ）Ｑｍを図３１（ｂ）に示すように求めることができる。
【０１２９】
なお、ここでは、主走査方向Ｑ１についてビーム径曲線Ｑｍを求めることとしたが、副走査方向Ｑ３についてビーム径曲線を求めても良い。
【０１３０】
このビーム径曲線ＱｍからビームウエストＢｗの位置を評価し、設計的に予定された深度方向Ｑ４の基準書き込み位置とビームウエストＢｗの位置とからビームウエスト補正適正量△Ｗを決定する。
【０１３１】
図１８は図１７に示す評価装置の制御の一例を示すフローチャートを示し、制御回路３８はまず初期状態にセットされ（Ｓ．１）、次に、パルスモータ２９の回転を開始させる（Ｓ．２）。次に、制御回路３８はパルスモータ２９が定常回転数に達したとみなされる時間が経過した時点で、１ドット点灯制御回路３５に向けて、レーザーダイオード１１又は１２（レーザー光源部Ｓｏｕ）を点灯させるように信号を出力する（Ｓ．３）。一方、１ドット点灯制御回路３５は同期センサ２７から同期パルスが入力されたか否かを検出し、所定時間が経過しても同期パルスが検出されないときはエラー発生信号を制御回路３８に向けて出力する（Ｓ．４、Ｓ．５）。制御回路３８は、エラー発生信号が入力されると、レーザーダイオード１１又は１２（レーザー光源部Ｓｏｕ）を消灯させる信号を１ドット点灯制御回路３５に向けて出力すると共に（Ｓ．６）、そのエラー発生信号に基づいてパルスモータ２９の回転を停止させ（Ｓ．７）、測定終了か否かを判断する（Ｓ．８）。
【０１３２】
１ドット点灯制御回路３５は同期パルスが所定時間内に検出されたときには、同期パルス検出と同時にレーザーダイオード１１又は１２（レーザー光源部Ｓｏｕ）を消灯し、カウント回路３７が走査時間Ｔに基づくクロック数をカウントした時点でレーザーダイオード１１又は１２（レーザー光源部Ｓｏｕ）を１ドット点灯させる点灯信号を出力する（Ｓ．９）。制御回路３８はこの１ドット点灯によりビームスポットＳの画像を取得する（Ｓ．１０）。評価処理回路４１はその実際に得られたビームスポットＳの画像に基づき演算を行って、光ビームＰ１に要求される各特性を評価する（Ｓ．１１）。そして、その評価結果をモニター（図示を略す）又は記録手段（図示を略す）に出力する（Ｓ．１２）。その後、制御回路３８はレーザーダイオード１１又は１２（レーザー光源部Ｓｏｕ）を消灯させるための信号を１ドット制御回路３５に向けて出力すると共に（Ｓ．６）、パルスモータ２９の駆動を停止させる。測定を繰り返すときには、Ｓ．１からＳ．１２までの処理が再実行される。
【０１３３】
その光ビームの特性評価は、光ビームＰ１の中心位置Ｏ１、Ｏ１’、ビーム径Ｄ１、Ｄ１’、ずれ量ｄ、ｄ’を処理することにより行われる。
【０１３４】
ビーム径Ｄ１、Ｄ１’の比を求めることにより、光ビームＰ１の形状が主走査方向Ｑ１に長い楕円であるのか、円に近い楕円であるのか、副走査方向Ｑ３に長い楕円であるのかを評価できる。
【０１３５】
【評価装置１〜４の具体的構造】
以下に示す評価装置は現在実施している。
【０１３６】
特許請求の範囲は、この評価装置を保護範囲として請求したものである。
【０１３７】
図３５、図３６は画像形成装置への書き込みユニット１の取り付け状態を示し、１００は画像形成装置の基台である。この基台１００には図３５、図３６に示すように書き込みユニット位置決め部材１０１が固定されている。
【０１３８】
書き込みユニット１は図３７に示す外観形状を有し、この書き込みユニット１の一方の側壁には、位置決め用突起１０２、１０２が設けられ、書き込みユニット１の他側壁には位置決め用穴１０３、１０３が設けられている。この書き込みユニット１には主走査方向に延びる細長いスリット穴１０４が形成され、この細長いスリット穴１０４’からレーザービームＰ１が図示を略す感光体ドラムに向けて照射される。
【０１３９】
書き込みユニット位置決め部材１０１は、図３６、図３８、図３９に示すように起立壁部１０４、１０５を有する。起立壁部１０４には挿通穴１０６が形成され、起立壁部１０５には位置決めピン１０７が固着されている。その起立壁部１０５の外壁１０８は書き込みユニット１を主走査方向に位置決めするための位置決め面となっている。書き込みユニット位置決め部材１０１の先端部は図３９に示すように基準ベース取り付け部１０９となっている。この基準ベース取り付け部１０９には基準ベース取り付けピン１１０が突設されている。
【０１４０】
この基準ベース取り付け部１１０には図４０（ａ）ないし図４０（ｄ）に示す位置決め基準ベース１１１が取り付けられる。この位置決め基準ベース１１１は主走査方向に長く延びている。位置決め基準ベース１１１の上面には位置決めピン１１２、位置決めブロック取り付け穴１１３が形成されている。位置決め基準ベース１１１の下部には基準ベース取り付けピン１１０に嵌合される嵌合穴１１４が形成されている。
【０１４１】
その位置決め基準ベース１１１の上面は傾斜しており、この上面には基準位置決定用起立板部１１３ａがその長手方向に間隔を開けて形成されている。この上面に図４１に示す角度位置決め決定部材としての位置決めブロック部材１１５が取り付けられる。ここでは、この位置決めブロック部材１１５は図４２（ａ）ないし図４２（ｄ）に示すように起立板部１１６、１１７、平板部１１８を有する。起立板部１１６には円筒状保持部材としてのＬＤホルダー板１１９が取り付けられる。その起立板部１１６には円形嵌合穴１２０が形成されると共に係合ピン１２１が固着されている。起立板部１１７にはＣＣＤカメラの当てつけ部１２１が形成されている。当てつけ部１２１には貫通穴１２２が形成されている。円形嵌合穴１２０は精密に真円形状に仕上げられている。
【０１４２】
ＬＤホルダー板１１９には図４３（ａ）に示すように円筒状ボス部１２３が形成されている。この円筒状ボス部１２３の外形も精密に仕上げられる。その円筒状ボス部１２３は円形嵌合穴１２０に嵌合される。ＬＤホルダー板１１９の円盤部１１９ａには図４３（ｂ）に示すようにレーザーダイオード位置決め用穴１２４とレーザーダイオード取り付け用ネジ穴１２５と角度位置決定用係合穴１２６とが形成されている。ここでは、角度位置決定用係合穴１２６は円筒状ボス部１２３の周囲に９０度毎に設けられている。
【０１４３】
そのＬＤホルダー板１１９には、図４１に示すように設計的に予定された基準位置決定用基準レーザー光源としての基準レーザーダイオード（半導体レーザー）１２７が取り付けられる。基台１００には取り付けベース１２８が固定され、取り付けベース１２８には支持ベース１２９が固定され、支持ベース１２９にはスライドベース１３１がスライド可能に設けられている。このスライドベース１３１にはＣＣＤカメラユニット１３０が設けられている。ＣＣＤカメラユニット１３０は取り付けベース１３１’とＣＣＤカメラ１３２とから構成されている。取り付けベース１３１’には当て付け板１３１’ａが起立形成されている。スライドベース１３１にはマイクロメータ１３３が取り付けられている。マイクロメータ１３３はエリア型撮像素子の撮像面１３０ａが被走査面に相当する被走査相当面に位置するように調節する調節手段として機能する。ＣＣＤカメラユニット１３０の先端部は当て付け部１２１に当て付けられる。
【０１４４】
スライドベース１３１には図３５に示すように屈曲板部１３４が形成され、屈曲板部１３４にはスライド方向に延びる長穴１３５が形成され、ＣＣＤカメラユニット１３０はそのエリア型撮像素子１３０ａの撮像面が感光体ドラムの表面（被走査面）に相当する被走査相当面３１に位置するようにマイクロメータ１３３によりスライド方向に調整され、屈曲板部１３４を固定ネジ１３６で締め付けることにより、支持ベース１２９に固定される。
【０１４５】
ここでは、ＣＣＤカメラユニット１３０は位置決め基準ベース１１１の長手方向に等間隔に３個設けられ、図４４に示すようにその間隔はＬ１０である。その図４４において、左側のＣＣＤカメラユニット１３０は書き込み開始側位置に設けられ、真ん中のＣＣＤカメラユニット１３０は書き込み中央位置に設けられ、右側のＣＣＤカメラユニット１３０は書き込み終了側位置に設けられている。
【０１４６】
書き込みユニット１の内部には発明の実施の形態１で述べたようにレーザー光源部Ｓｏｕが設けられると共に走査光学系が設けられ、感光体ドラムの被走査面はこのレーザー光源によってリニアに走査され、書き込みが行われる。
【０１４７】
円形嵌合穴１２０の中心は、図４１に示すように設計的に予定されたレーザービームＰ１の主走査方向及び副走査方向の射出軌跡（射出光線）Ｑｎに一致されているが、基準レーザーダイオード１２７から射出された基準レーザー光が必ずしもこの射出軌跡Ｑｎに沿って射出されるとは限らず、単に基準レーザー光を射出させるのみでは、射出軌跡Ｑｎの延長線上に存在するエリア型撮像素子１３０ａの基準位置としての基準画素Ｋを基準レーザー光を用いて特定することはできない。
【０１４８】
そこで、まず書き込み開始側のＣＣＤカメラユニット１３０に基準レーザーダイオード１２７を対向させる。図４５（ａ）に示すように、ＬＤホルダー板１１９を円形嵌合穴１２０に嵌合させ、ＬＤホルダー板１１９の角度位置決定用係合穴１２６の一つに係合ピン１２１を嵌合させ、ＬＤホルダー板１１９を円形嵌合穴１２０の中心を回転中心として回転させて、係合ピン１２１にＬＤホルダー板１１９の角度位置決定用係合穴１２６の周壁１２６ａを回転方向から当接させて、基準レーザーダイオード１２７の角度位置決めを行う。
【０１４９】
そして、基準レーザーダイオード１２７を図示を略す点灯制御回路（書き込みユニット１の点灯制御回路を用いても良い）を用いて点灯させる。このときのレーザービームの射出方向が図４４に示すようにＱｍ方向であったと仮定する。また、その射出方向Ｑｍのレーザービームを受光したエリア型撮像素子１３０ａの受光画素Ｇの座標がＧ（ｘ１、ｙ１）であったとする。次に、図４５（ｂ）に示すように係合ピン１２１と角度位置決定用係合穴１２６との嵌合を解除し、ＬＤホルダー板１１９を１８０度回転させて係合ピン１２１と角度位置決定用係合穴１２６’とを嵌合させ、係合ピン１２１にＬＤホルダー板１１９の角度位置決定用係合穴１２６’の周壁１２６’ａを回転方向から当接させて、基準レーザーダイオード１２７の角度位置決めを行う。
【０１５０】
そして、基準レーザーダイオード１２７を図示を略す点灯制御回路（書き込みユニット１の点灯制御回路を用いても良い）を用いて点灯させる。このときのレーザービームの射出方向が図４４に示すようにＱ’ｍ方向であったと仮定する。また、その射出方向Ｑ’ｍの光ビームを受光したエリア型撮像素子１３０ａの受光画素Ｇの座標がＧ（ｘ２、ｙ２）であったとする。
【０１５１】
すると、書き込み開始側の射出軌跡Ｑｎの延長線上に存在する基準画素Ｋの座標Ｋ（Ｘ１０、Ｙ１０）は、
Ｘ１０＝｛（ｘ１−ｘ２）／２｝＋ｘ２
Ｙ１０＝｛（ｙ１−ｙ２）／２｝＋ｙ２
によって求められる。
【０１５２】
従って、基準レーザーダイオード１２７として、その射出光軸が厳密に調整されたレーザーを用いなくとも、基準画素Ｋの位置を高精度に求めることができる。
【０１５３】
次に、位置決めブロック部材１１５を書き込み中央位置のＣＣＤカメラユニット１３０に対向させて位置させ、設計的に予定された書き込み中央位置の射出軌跡Ｑ’ｎの延長上に存在する基準画素Ｋの座標Ｋ（Ｘ１２、Ｙ１２）を求める場合について説明する。
【０１５４】
まず、中央位置のＣＣＤカメラユニット１３０に基準レーザーダイオード１２７を対向させて、基準レーザーダイオード１２７を点灯させる。
【０１５５】
このときのレーザービームの射出方向がＱ’’ｍであったと仮定する。また、その射出方向Ｑ’ｍの光ビームを受光した撮像素子１３０ａの受光画素Ｇの座標がＧ（ｘ３、ｙ３）であったとする。
【０１５６】
書き込み中央位置の射出軌跡Ｑ’ｎの延長上に存在する基準画素Ｋの座標Ｋ（Ｘ１２、Ｙ１２）と書き込み開始側の基準画素の延長上に存在する基準画素Ｋの座標Ｋ（Ｘ１０、Ｙ１０）との差は、射出方向Ｑ’ｍの光ビームを受光した受光画素Ｇの座標Ｇ（ｘ３、ｙ３）と射出方向Ｑ’ｍの光ビームを受光した撮像素子１３０ａの受光画素Ｇの座標Ｇ（ｘ２、ｙ２）との差に等しい。
【０１５７】
従って、
Ｘ１２−Ｘ１０＝ｘ３−ｘ２
Ｙ１２−Ｙ１０＝ｙ３−ｙ２
よって、
Ｘ１２＝Ｘ１０＋ｘ３−ｘ２＝｛（ｘ１−ｘ２）／２｝＋ｘ３
Ｙ１２＝Ｙ１０＋ｙ３−ｙ２＝｛（ｙ１−ｙ２）／２｝＋ｙ３
書き込み終了側の位置に設けられたＣＣＤカメラ１３２の撮像素子１３０ａの基準画素Ｋの座標Ｋ（Ｘ１４、Ｙ１４）は、同様に受光画素Ｇの座標をＧ（ｘ５、ｙ５）とすると、
Ｘ１４＝｛（ｘ１−ｘ２）／２｝＋ｘ５
Ｙ１４＝｛（ｙ１−ｙ２）／２｝＋ｙ５
として求まる。
【０１５８】
よって、いったんあるＣＣＤカメラ１３２についての基準画素Ｋの座標をＬＤホルダー板１１９を回転させて特定した後は、残りのＣＣＤカメラ１３２についての基準画素Ｋの特定は、ＬＤホルダー板１１９を回転させなくとも行うことができる。
【０１５９】
なお、図３９は角度位置決定部材としての位置決めブロック１１５が中央位置に設けられている状態が示されている。
【０１６０】
マイクロメータ１３３によりスライドベース１３１をその長手方向に移動させることにより深度方向でのビーム径を測定することが可能である。
【０１６１】
この具体的構造では、１個の位置決めブロック１１５を配置換え可能にして各位置で基準画素Ｋを求める構成としたが、１個の位置決めブロック１１５を位置決め基準ベース１１１にスライド可能に設ける構成としても良いし、書き込み開始側の位置、中央位置、書き込み終了側の各位置に位置決めブロック１１５をそれぞれ設ける構成としても良い。
【０１６２】
【変形例】
図４６ないし図５１は上記具体的構造の変形例を示す図であって、図４６ないし図４８は画像形成装置への書き込みユニット１の取り付け状態を示し、基台１００には支柱１４０が立設され、支柱１４０の上端に書き込みユニット位置決め部材１０１が固定されている。ここでは、書き込みユニット位置決め部材１０１は平板である。
【０１６３】
書き込みユニット位置決め部材１０１にはその中央に開口部１４１が形成されている。書き込みユニット位置決め部材１０１には３個のクランプ装置１４２が設けられ、１４３はクランプレバーである。書き込みユニット１はこのクランプ装置１４２により書き込みユニット位置決め部材１０１に固定される。基台１００には取り付けベース１２８が固定され、取り付けベース１２８には支持ベース１２９が固定され、支持ベース１２９にはスライドベース１３１がスライド可能に設けられている。
【０１６４】
このスライドベース１３１にはＣＣＤカメラユニット１３０が設けられている。ＣＣＤカメラユニット１３０はＣＣＤカメラ１３２と取り付けベース１３１’とから構成されている。取り付けベース１３１’には当て付けいた１３１’ａが起立形成されている。スライドベース１３１にはマイクロメータ１３３が取り付けられ、マイクロメータ１３３はエリア型撮像素子の撮像面１３０ａが被走査相当面に位置するように調整する役割を果たす。
【０１６５】
支持ベース１２９には挟持枠１４４が図４９に示すように固定され、１４５は案内穴である。この案内穴１４５はスライドベース１３１のスライド方向に延びている。スライドベース１３１は固定ネジ１３６を締め付けることにより支持ベース１２９に固定される。
【０１６６】
書き込みユニット位置決め部材１０１には、図５０に示すように位置決め基準ベース１１１が取り付けられる。この位置決め基準ベース１１１はクランプ装置１４２により書き込みユニット位置決め部材１０１に固定される。この位置決め基準ベース１１１の下部には当て付け部１４７が形成されている。この位置決め基準ベース１１１の上部には図５１に示す位置決めブロック部材１１５が取り付けられる。
【０１６７】
角度位置決めブロック部材１１５には円形嵌合穴１２０が形成されると共に、係合ピン１２１が形成されている。この角度位置決め部材１１５にＬＤホルダー板１１９が取り付けられる。このＬＤホルダー板１１９には基準レーザーダイオード１２７が取り付けられる。円形嵌合穴１２０の中心は設計的に予定された射出軌跡Ｑｎと同じ方向に向けられている。
【０１６８】
この変形例では、基準レーザーダイオード１２７を用いて基準画素Ｋの特定を行うときには、書き込みユニット位置決め部材１０１から書き込みユニット１を取り除いて基準レーザーダイオード１２７、位置決め基準ベース１１１を書き込みユニット位置決め部材１０１にセットし、書き込みユニット１のレーザー光源の評価を行うときには基準レーザーダイオード１２７、位置決め基準ベース１１１を取り除き、書き込みユニット１を書き込みユニット位置決め部材１０１にセットして行う。
【０１６９】
【評価結果に基づいた調整装置】
以下に、これらの評価装置１〜４の評価結果に基づいた調整装置を説明する。
【０１７０】
図２０は評価項目ａの評価に基づく調整装置に関するものである。
【０１７１】
【同期センサ移動による主走査方向書き込み位置調整構造】
図２０に示すように書き込み開始側の基準画素Ｋ（基準書き込み位置Ｚ１）に対してビームスポットＳのビーム中心Ｏ１が主走査方向に△Ｘだけずれていたときの、書き込み開始位置の調整手段の構成に関するものである。
【０１７２】
書き込み開始側の基準位置Ｚ１に対して、ビーム中心Ｏ１が主走査方向Ｑ１に△Ｘだけずれていた場合には、同期センサ２７をビーム進行方向と直交する主走査方向Ｑ１に移動させて調整する。
【０１７３】
この同期センサ２７は図２１に示すように可動体４７に取り付けられ、可動体４７は主走査方向Ｑ１に延びるガイド軸４８に移動可能に設けられている。そのガイド軸４８は書き込みユニット１の一部を構成する構成壁４９、４９’に掛け渡され、構成壁４９には調整ネジ５０が設けられ、調整ネジ５０は構成壁４９に形成されたネジ部５１に螺合されている。
【０１７４】
可動体４７と構成壁４９との間には、付勢手段としての引っ張りスプリング５２が掛け渡され、可動体４７は構成壁４９に向けて付勢されている。可動体４７の壁部には調整ネジ５０の先端部５０ａが当接されている。
【０１７５】
この調整ネジ５０を正逆回転させることにより可動体４７が主走査方向Ｑ１に微動され、図２２に示すように、同期センサ２７から書き込み基準画素Ｋ（基準位置Ｚ１）までの距離Ｌ６が調整され、これにより主走査方向について設計的に予定された書き込み基準位置Ｚ１にビーム中心Ｏ１を一致させることができ、書き込み開始位置の書き込みタイミング補正が可能となる。
【０１７６】
【書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造１】
上記の例では、同期センサ２７を主走査方向に移動させて書き込み開始位置の書き込みタイミング補正を行うこととしたが、この変形例１では、書き込みユニット１と作像ユニット５３とを相対的に主走査方向Ｑ１に移動させることにより書き込みタイミングの調整を図ることにしたものである。
【０１７７】
図２３は書き込みユニット１と作像ユニット５３との位置関係を示し、ここでは、少なくとも作像ユニット５３には感光体ドラム２５の回転域に、現像ローラユニット５４、転写ユニット５５、帯電ユニット５６が設けられている。なお、転写ユニット５５と帯電ユニット５６とは一体構成であっても良い。また、潜像担持体のクリーニング手段、除電手段（図示を略す）を作像ユニット５３に一体に設けても良い。なお、副走査方向Ｑ３は感光体ドラム２５に照射される光ビームの光軸に対して直交している。
【０１７８】
画像形成装置の本体構成壁５７には、図２４に示すように、主走査方向Ｑ１に長く延びるガイド穴５８が形成され、作像ユニット５３を構成する作像ユニット構成壁５３ａには支持ピン５３ｂが突設されると共にボス部５３ｃが突設されている。ボス部５３ｃにはネジ部５３ｄが形成され、支持ピン５３ｂはガイド穴５８に嵌合されている。
【０１７９】
本体構成壁５７には調整ネジ５９が設けられ、この調整ネジ５９はボス部５３ｃのネジ部５３ｄに螺合されている。調整ネジ５９を調整すると、作像ユニット５３が書き込みユニット１に対して相対的に主走査方向Ｑ１に移動され、これにより、光ビームＰ１の作像ユニット（感光体ドラム２５）５３に対する主走査方向Ｑ１の位置調整が行われ、これにより、主走査方向について設計的に予定された書き込み開始位置の書き込みタイミング補正が行われる。
【０１８０】
【書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造２】
調整構造１では、調整ネジ５９とボス部５３ｃのネジ部５３ｄとの螺合により作像ユニット５３を主走査方向Ｑ１に移動させて、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する主走査方向Ｑ１の位置調整を行うことにしたが、この変形例２では、図２５に示すように、作像ユニット５３は主走査方向Ｑ１に延びるガイドレール６０に載置されて移動可能とされている。その作像ユニット５３は本体構成壁５７に向けて弾性部材としてのスプリング６１により引っ張られている。本体構成壁５７にはネジ部６２が形成され、調整ネジ５９はそのネジ部６２に螺合され、調整ネジ５９の先端部５９ａは作像ユニット構成壁５３ａに当接されている。
【０１８１】
調整ネジ５９の先端部５９ａの作像ユニット構成壁５３ａへの押し付けが弱くなる方向に調整ネジ５９を回転させると、作像ユニット５３はスプリング６１の付勢力により矢印方向ａ１に移動され、調整ネジ５９の先端部５９ａの作像ユニット構成壁５３ａへの押し付けが強くなる方向に調整ネジ５９を回転させると、作像ユニット５３はその調整ネジ５９の押し付けによりスプリング６１の付勢力に抗して矢印方向ａ２に移動され、これにより、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する主走査方向Ｑ１の位置調整が行われる。
【０１８２】
【書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調
整構造３】
この調整構造３では、図２６に示すように、作像ユニット５３を主走査方向Ｑ１に延びるガイドレール６０に載せて移動可能な構成とすると共に、作像ユニット５３にラック部６３を形成し、一方、本体構成壁５７には操作つまみ部付きの調整軸６４を設け、調整軸６４の軸部にはラック部６３と噛み合うピニオン６５を設け、ピニオン６５とラック部６３との噛み合いにより、作像ユニット５３を主走査方向Ｑ１に移動可能に構成したものである。
【０１８３】
【書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造４】
調整構造１ないし調整構造３では、作像ユニット５３を主走査方向Ｑ１に移動させて、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する位置調整を行うこととしたが、この変形例４では、図２７に示すように、作像ユニット５３を固定のままとし、書き込みユニット１を主走査方向Ｑ１に移動させて、光ビームＰ１の主走査方向Ｑ１に対する位置調整を行うこととしたものであり、本体構成壁５７には、主走査方向Ｑ１に長く延びるガイド穴６６が書き込みユニット１に対応する箇所に形成され、書き込みユニット構成壁１ｂには支持ピン６７が突設されると共にボス部６８が突設されている。ボス部６８にはネジ部６９が形成され、支持ピン６７はガイド穴６６に嵌合されている。
【０１８４】
本体構成壁５７には調整ネジ７０が設けられ、調整ネジ７０は書き込みユニット構成壁１ｂに設けられ、この調整ネジ７０はボス部６８のネジ部６９に螺合されている。調整ネジ７０を調整すると、書き込みユニット１が作像ユニット５３に対して相対的に主走査方向Ｑ１に移動され、これにより、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する主走査方向Ｑ１の位置調整が行われる。
【０１８５】
【書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造５】
調整構造１〜調整構造４では、作像ユニット５３を下に設け、書き込みユニット１を上に設けて、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する光ビームＰ１の主走査方向Ｑ１の位置調整を行うこととしたが、この変形例５では書き込みユニット１を下に設け、作像ユニット５３を上に設けて、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する主走査方向Ｑ１の位置調整を行うこととしたものである。
【０１８６】
この変形例５では、図２８に示すように、作像ユニット５３は固定であり、書き込みユニット１は主走査方向Ｑ１に延びるガイドレール７１に載せて移動可能とされている。その書き込みユニット１は本体構成壁５７に向けてスプリング７２により引っ張られている。本体構成壁５７にはネジ穴７３が形成され、調整ネジ７４はそのネジ穴７３に螺合され、調整ネジ７４の先端部７４ａは書き込みユニット構成壁１ｂに当接されている。
【０１８７】
調整ネジ７４の先端部７４ａの書き込みユニット構成壁１ｂへの押し付けが弱くなる方向に調整ネジ７４を回転させると、書き込みユニット１はスプリング７２の付勢力により矢印方向ａ３に移動され、調整ネジ７４の先端部７４ａの書き込みユニット構成壁１ｂへの押し付けが強くなる方向に調整ネジ７４を回転させると、書き込みユニット１はその調整ネジ７４の押し付けによりスプリング７２の付勢力に抗して矢印方向ａ４に移動され、これにより、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する主走査方向Ｑ１の位置調整が行われる。
【０１８８】
【シート積載位置の移動による主走査方向書き込み位置調整構造】
図５２はシート積載位置を主走査方向Ｑ１にずらして書き込み位置調整を行う構造を示している。
【０１８９】
この実施例では、図５２（ａ）に示すように、感光体ドラム２５の表面２６に臨ませて、サイドレース用のＬＥＤ１〜ＬＥＤｎが設けられている。このＬＥＤ１〜ＬＥＤｎは図５２（ｂ）に示すように主走査方向Ｑ１に対応する方向に配列されている。
【０１９０】
このＬＥＤ１〜ＬＥＤｎはシートサイズに対応して点灯制御される。このＬＥＤ１〜ＬＥＤｎはシートサイズに合わせて感光体ドラム２５のサイドレース（搬送方向（副走査方向Ｑ３））に現像トナーが付着しないようにするために用いられる。つまり、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎは感光体ドラム２５の両端部露光に用いられる。
【０１９１】
作像ユニット５３にはシート積載トレイ１００、１０１が設けられている。ここでは、シート積載トレイ１００にサイドガイド固定板取り付け部１０２が設けられている。このサイドガイド固定板取り付け部１０２にサイドガイド固定板１０３が設けられ、このサイドガイド固定板１０３にサイドガイド１０４がシートサイズに対応させてスライド可能に取り付けられている。そのサイドガイド１０４のスライド方向は主走査方向Ｑ１（シート搬送方向と直交する方向）に対応している。
【０１９２】
サイドガイド固定板１０３はサイドガイド固定板取り付け部１０２に対してサイドガイド１０４と同方向にスライド調整可能であり、評価装置１〜評価装置４の評価結果に基づく書き込み位置補正量に基づいて書き込み位置を主走査方向Ｑ１に調整可能とするために、長穴１０５が設けられ、この長穴１０５内には書き込み位置補正量に対応するメモリが設けられている。サイドガイド固定板１０３はこの調整後、固定ネジ等によりサイドガイド固定板取り付け部１０２に固定される。
【０１９３】
例えば、Ａ３横長をサイドレースする場合、ＣＰＵによってＬＥＤ１、ＬＥＤ２及びＬＥＤｎ−１、ＬＥＤｎを点灯するが、仮にＬＥＤ一個分だけ書き込み位置を主走査方向Ｑ１（図５２（ｂ）において上方に書き込み位置がずれている場合）に補正しなければならない場合には、各サイズのＬＥＤ点灯制御をその分ずらして実施することになり、Ａ３横長のシートの場合には、ＬＥＤ１、ＬＥＤｎ−２、ＬＥＤｎ−１、ＬＥＤｎを点灯制御することになる。
【０１９４】
要は書き込み位置を主走査方向Ｑ１にずらして調整すればシート搬送位置をずらせば良い。更に、シートの感光体ドラム２５への搬送途中で、シートを搬送しながら主走査方向Ｑ１にスライドさせる構成としても良い。
【０１９５】
【書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による副走査方向書き込み位置調整構造】
この調整構造は、評価装置１−４により得られた図２９に示す副走査書き込み位置の評価（評価項目ｂ）の結果に基づいて、書き込みユニット１から出射されて感光体ドラムに照射される光ビームの進行方向及び主走査方向Ｑ１に直交する副走査方向Ｑ３に沿って調整することとしたものである。
【０１９６】
すなわち、この位置調整構造では、書き込みユニット１と作像ユニット５３とを相対的に副走査方向Ｑ３に移動させることにより書き込みタイミングの調整を図ることにしたものであり、図２９に示すように、ビームスポットＳのビーム中心Ｏ１’が副走査方向Ｑ３に△Ｙだけずれているときの書き込み開始位置の調整手段に関する。
【０１９７】
本体構成壁５７には、図３０に示すように、移動手段の一部を構成する調整ネジ７５が設けられると共に、副走査方向Ｑ３に延びるガイド穴７６が形成されている。書き込みユニット１には支持ピン７７が設けられると共に、ボス部７８が形成されている。ボス部７８にはネジ部７９が形成され、調整ネジ７５はボス部７８のネジ部７９に螺合されている。調整ネジ７５を調整すると、書き込みユニット１が作像ユニット５３に対して相対的に副走査方向Ｑ３に移動され、これにより、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する副走査方向Ｑ３の位置調整が行われる。
【０１９８】
この調整構造では、書き込みユニット１を副走査方向Ｑ３に移動させて、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する副走査方向Ｑ３の位置調整を行うこととしたが、作像ユニット５３に移動手段の一部を構成する支持ピン７６とボス部７８とを形成し、作像ユニット５３を副走査方向Ｑ３に移動させて、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する位置調整を行うように構成することもできる。
【０１９９】
また、移動手段を操作つまみ部付きの調整軸によって回転するピニオンとこのピニオンに噛み合うラックとにより構成しても良い。
【０２００】
【レーザーダイオード（ＬＤ）ユニットによる深度調整構造】
ここでは、深度評価で求めたビームウエスト補正適正量△Ｗに基づいて、コリメートレンズ１３、１４を光ビームＰ１の光路に沿って可動させることにより、光路長を調整することとしたものであり、以下光路長調整手段を図３２を参照しつつ説明する。
【０２０１】
書き込みユニット構成壁１ｂにはレーザーダイオード１１（１２）の取り付けベース８１がネジ８２によって固定され、この取り付けベース８１にはレーザーダイオード１１（１２）の取り付け穴８３とコリメートレンズ１３（１４）の取り付け穴８４とが設けられている。取り付け穴８３にはレーザーダイオード１１（１２）が嵌合されて固定されている。コリメートレンズ１３（１４）は鏡筒８５に保持され、鏡筒８５の外周部には雄ネジ部８６が形成されている。取り付け穴８４には雌ネジ部８７が形成され、鏡筒８５は雄ネジ部８６が雌ネジ部９７に螺合されて取り付けベース８１に軸方向に移動可能に保持される。
【０２０２】
ビームウエストＢｗの位置調整は、鏡筒８５を回転させることにより、レーザーダイオード１１、１２に対してコリメートレンズ１３（１４）の光軸方向Ｑ５にこのコリメートレンズ１３（１４）を移動させることによって行われる。このビームウエストＢｗの調整後、鏡筒８５は取り付けベース８１に例えば接着剤により固定される。
【０２０３】
【書き込みユニット或いは作像ユニットによる深度調整構造１】
上記の例では、コリメートレンズ１３、１４をその光軸方向に移動させて、ビームウエストの調整を行うこととしたが、この変形例では、図３３に示すように、本体構成壁５７に高さ方向に延びるガイド穴８８ａとネジ取り付け部８８ｂとを設け、書き込みユニット構成壁１ｂには、ガイド穴５８に嵌合されるガイドピン８９を設け、引っ張りスプリング９０の付勢力により書き込みユニット１を上方に付勢する一方、ネジ取り付け部８８ｂに調整ネジ９１と螺合するネジ部９２を設け、調整ネジ９１の先端部９１ａをガイドピン８９に当接させ、調整ネジ９１を回転させることにより書き込みユニット１と作像ユニット５３との間隔を調節し、これにより、光路長を変化させて、感光体ドラム２５の表面２６に対するビームウエストの位置調整を行うこととしたものである。
【０２０４】
【書き込みユニット或いは作像ユニットによる深度調整構造２】
調整構造１では、書き込みユニット１と作像ユニット５３との間隔を調整ネジ９１を設けて行うことにしたが、この調整構造２では、図３４に示すように、本体構成壁５７に調節つまみ９４を設け、調節つまみの軸部９５に偏心カム９６を設け、書き込みユニット１には偏心カム９６のカム面９６ａに当接する当接部９７を設け、係止ピン９３とガイドピン８９との間に掛け渡された引っ張りスプリング９０により当接部９７がカム面９６ａに摺接する構成とし、調節つまみ９４を回転させることにより書き込みユニット１と作像ユニット５３との間の光路長を変化させて、感光体ドラム２５の表面２６に対するビームウエストの位置調整を行うこととしたものである。
【０２０５】
なお、光路長調整手段を、調整ネジによって回転するピニオンとこのピニオンに噛み合うラックとにより構成しても良い。
【０２０６】
ここでは、書き込みユニット１を副走査方向に移動させる構成としたが、作像ユニット５３を移動させる構成としても良い。
【０２０７】
【その他の評価項目に関する評価結果に基づく調整】
（ａ）評価項目ｃ、ｄによる評価が許容範囲外のときには、ポリゴンミラー１９の不良であることが考えられるので、書き込みユニット１に搭載したポリゴンミラー１９の交換を行うことが望ましい。
【０２０８】
（ｂ）評価項目ｅ、ｆによる評価が許容範囲外のときには、レーザーダイオードＬＤとポリゴンミラー１９との間の光路中に設けられているアパーチャー部材（図示を略す）の開口径を調整する。このアパーチャー部材は通常コリメータレンズの光進行方向直後に配置されている。このアパーチャー部材の開口径の調整は、アパーチャー部材の開口径を機械的調整手段によって調整しても良いし、現に光路に配置されているアパーチャー部材を光路から取り外して、別の開口径を有するアパーチャー部材と交換することにより行っても良い。
【０２０９】
（ｃ）評価項目ｇ、ｉの倍率誤差、倍率誤差偏差の評価に基づく調整は、ｆθレンズの交換、反射ミラーの交換により行うことが望ましい。
【０２１０】
これは、ポリゴンミラー１９から反射された光ビームを感光体ドラム２５に導く光学系を構成するｆθレンズ２３、反射ミラー２４等の光学要素の光学的欠陥によって、光軸Ｏ１０に対して左右方向の光路長に影響が出た結果、発生している可能性が高いからである。
【０２１１】
なお、評価項目ｇの倍率誤差のみの場合には、図５３（ａ）に示すように、反射ミラー２４又はｆθレンズ２３をその光軸Ｏ１０の回りに所定角度調整することができる。
【０２１２】
（ｄ）評価項目ｈ、ｊの走査線傾き、走査線曲がりの評価に基づく調整についても、ｆθレンズ２３の交換、反射ミラー２４の交換により行うことが望ましい。
【０２１３】
これは、ポリゴンミラー１９から反射された光ビームを感光体ドラム２５に導く光学系を構成するｆθレンズ２３、反射ミラー２４等の光学要素の光学的欠陥によって、光軸に対して左右方向の光路長に影響が出た結果、発生している可能性が高いからである。
【０２１４】
なお、評価項目ｈの走査線傾きのみの場合には、図５３（ｂ）に示すように、ｆθレンズ２３をその光軸Ｏ１０の回りに所定角度調整すると共に、反射ミラー２４の傾き角を矢印Ｏ１１方向に調整することにより行うことができる。
【０２１５】
（ｅ）評価項目ｍのピッチ間隔の評価に基づく調整は、複数のＬＤを取り付けたユニットを光軸周りに所定角度調整することにより行う。
【０２１６】
（ｆ）評価項目ｋの走査時間の評価に基づく調整は、ポリゴンミラー１９の回転速度を調整することにより行う。なお、図５３（ａ）に示すと同様に、反射ミラー２４又はｆθレンズ２３をその光軸Ｏ１０回りに沿って所定角度調整することにより、走査時間を調整することもできる。
【０２１７】
（ｇ）評価項目ｌの深度評価に基づく調整は、既に図３２〜図３４を用いて説明した通りである。
【０２１８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、１ドットに相当する走査時間と、消灯時間とを演算により求め、クロック発振器から出力されるクロックの個数をカウントすることにより制御することにしたので、固体撮像素子間の距離を変更した場合でも、点灯制御回路の回路構成を変更することなく、点灯・消灯時間を容易に調整でき、容易にかつ正確な測定を行うことできるという効果を奏し、ひいては、光ビームの各特性の評価を一台で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 光ビーム走査特性評価装置の従来例を示す説明図である。
【図２】 光ビーム走査特性評価装置の従来例を示す図であって、光ビームの走査中のビーム径測定を一次元ラインＣＣＤを用いて測定する状態を示す説明図である。
【図３】 図２に示す走査中の光ビームを静止させたとみなして、走査中の光ビームのビーム径を図２に示す一次元ラインＣＣＤを用いて測定すると考えたときの説明図である。
【図４】 本発明に係わる書き込みユニットの内部構成の概略を示す斜視図である。
【図５】 本発明に係わる光ビーム特性評価装置の実施例１の原理を説明するための図であって、３個のＣＣＤカメラを主走査方向に間隔を開けて設けた場合を示す図である。
【図６】 図５に示すＣＣＤカメラのエリア型撮像素子を概念的に示す図である。
【図７】 図４に示す書き込みユニットにより被走査面に描かれるべき設計的に予定された理想的画像（ビームスポット）を説明するための図である。
【図８】 図５に示す光ビームの１ドット制御のタイミングを説明するための説明図である。
【図９】 図５に示す各ＣＣＤカメラのエリア型撮像素子に形成されたビームスポットを示す図である。
【図１０】 評価装置の実施例２を説明するための図であって、２個のＣＣＤカメラを主走査方向に間隔を開けて設けた場合を示す図である。
【図１１】 図１０に示す光ビームの１ドット制御のタイミングを説明するための説明図である。
【図１２】 評価装置の実施例３を説明するための図であって、１個のＣＣＤカメラを主走査方向の中央に設けた場合を示す図である。
【図１３】 図１２に示す光ビームの１ドット制御のタイミングを説明するための説明図である。
【図１４】 図１２に示すエリア型撮像素子に形成されたビームスポット（レーザースポット）の説明図である。
【図１５】 図１４に示すビームスポットに基づいて光ビーム強度分布曲線を求めるための説明に用いた説明図である。
【図１６】 図１５に示す光ビーム強度分布曲線に基づいて光ビームの中心位置を評価処理回路により求めるための説明に用いた光ビーム強度分布曲線図である。
【図１７】 評価装置の実施例４を説明するための図であって、１個のＣＣＤカメラを主走査方向と深度方向とに可動させる構成を示す説明図である。
【図１８】 図１７に示す光ビーム特性評価装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図１９】 本発明に係わる光ビーム特性評価装置による評価特性の一例を説明するための説明図であって、
（ａ）は主走査方向の書き込み位置のずれを示す図、
（ｂ）は副走査方向の書き込み位置のずれを示す図、
（ｃ）はポリゴンミラーの各面についての主走査方向のピッチむらの説明図、
（ｄ）はポリゴンミラーの各面についての副走査方向のピッチむらの説明図、
（ｅ）倍率誤差の説明図、
（ｆ）は走査線の傾きの説明図、
（ｇ）は倍率誤差偏差の説明図、
（ｈ）は走査線曲がりの説明図、
（ｉ）は深度カーブの説明図、
（ｊ）はビーム間ピッチの説明図である。
【図２０】 主走査方向書き込み位置調整構造の説明に用いた図であって、書き込み開始側の基準位置に対してビーム中心が主走査方向にずれている状態を示す説明図である。
【図２１】 図２０に示す書き込み開始側の基準位置に対するビーム中心の主走査方向のずれを調整するための書き込み位置調整手段の一例を示す図であって、同期センサの位置調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図２２】 同期センサによる書き込み調整タイミングを説明するための図である。
【図２３】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造１の説明図であって、書き込みユニットと作像ユニットとの相対的位置関係を示す図である。
【図２４】 図２３に示す書き込みユニットに対して作像ユニットを相対的に主走査方向に移動させることにより書き込み開始タイミングを調整する調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図２５】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造２の説明図であって、図２３に示す書き込みユニットに対して作像ユニットを相対的に主走査方向に移動させることにより書き込み開始タイミングを調整する調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図２６】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造３の説明図であって、図２３に示す書き込みユニットに対して作像ユニットを相対的に主走査方向に移動させることにより書き込み開始タイミングを調整する調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図２７】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造４の説明図であって、図２３に示す書き込みユニットを作像ユニットに対して主走査方向に移動させることにより書き込み開始タイミングを調整する調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図２８】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造５の説明図であって、図２３に示す書き込みユニットを作像ユニットに対して主走査方向に移動させることにより書き込み開始タイミングを調整する調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図２９】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による副走査方向書き込み位置調整構造に用いる図であって、書き込み開始側の基準位置に対してビーム中心が副走査方向にずれている状態を示す説明図である。
【図３０】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による副走査方向書き込み位置調整構造の説明図であって、図２３に示す書き込みユニットに対して作像ユニットを相対的に副走査方向に移動させることにより書き込み開始タイミングを調整する調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図３１】 光ビーム特性評価装置の実施例４に使用する説明図であって、（ａ）はＣＣＤカメラを主走査方向及び副走査方向に可動させて光ビームの深度カーブを評価する光ビーム特性評価装置の説明図であり、
（ｂ）は（ａ）に示す光ビーム特性評価装置により得られた深度カーブの一例を示す図である。
【図３２】 レーザーダイオードユニットによる深度調整構造の説明図であって、実施例４に示す光ビーム特性評価装置により得られた深度カーブに基づきコリメートレンズの位置を光軸方向に調整して光路長を調整する光路長調整構造を示す部分断面図である。
【図３３】 書き込みユニット或いは作像ユニットによる深度調整構造１の説明図であって、実施例４に示す光ビーム特性評価装置により得られた深度カーブに基づき書き込みユニットと作像ユニットとの間隔を調整して光路長を調整する光路長調整構造を示す部分断面図である。
【図３４】 書き込みユニット或いは作像ユニットによる深度調整構造２の説明図であって、実施例４に示す光ビーム特性評価装置により得られた深度カーブに基づき書き込みユニットと作像ユニットとの間隔を調整して光路長を調整する光路長調整構造を示す部分断面図である。
【図３５】 評価装置１〜４の具体的構造を示し、画像形成装置への書き込みユニットの取り付け状態を示す側面図である。
【図３６】 画像形成装置への書き込みユニットの取り付け状態を示す平面図である。
【図３７】 図３５、図３６に示す書き込みユニットの外観形状を示す図である。
【図３８】 画像形成装置への書き込みユニットの取り付け状態を示す正面図である。
【図３９】 基準ベース取り付け部に取り付けられた位置決め基準ベースとＣＣＤカメラとの配置関係を示す部分拡大平面図である。
【図４０】 図３９に示す位置決め基準ベースの説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）を矢視ｃ１方向から見た図、（ｃ）は（ｂ）を矢視ｃ２方向から見た図、（ｄ）は（ｂ）を矢視ｃ３方向から見た図である。
【図４１】 基準ベース取り付け部に取り付けられた位置決め基準ベースとＣＣＤカメラとの配置関係を示す部分拡大側面図である。
【図４２】 図３９、図４１に示す位置決めブロック部材の説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）を矢視ｃ４方向から見た図、（ｃ）は（ａ）を矢視ｃ５方向から見た図、（ｄ）は（ｃ）を矢視ｃ６方向から見た図である。
【図４３】 図４１に示すＬＤホルダー板の説明図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）を矢視ｃ７方向から見た図である。
【図４４】 基準レーザー光源を用いてエリア型ＣＣＤの基準画素の特定を説明するための図である。
【図４５】 ＬＤホルダー板と位置決めブロック部材との部分拡大図であって、（ａ）はＬＤホルダー板の１８０度回転前の状態を示す図、（ｂ）はＬＤホルダー板の１８０度回転後の状態を示す図である。
【図４６】 画像形成装置への書き込みユニットの取り付け状態を示す平面図である。
【図４７】 画像形成装置への書き込みユニットの取り付け状態を示す側面図であって、書き込みユニットをクランプする前の状態を示している。
【図４８】 書き込みユニットの取り付け状態を示す正面図であって、書き込みユニットをクランプする前の状態を示している。
【図４９】 図４７に示す支持ベースに取り付けられたＣＣＤカメラユニットと基準レーザーダイオードとの位置関係を示す平面図である。
【図５０】 書き込みユニットに取り付けられた位置決め基準ベースと位置決めブロックとを示す平面図である。
【図５１】 図４９に示す位置決めブロックの拡大側面図である。
【図５２】 シート積載位置の移動による主走査方向書き込み位置調整構造の説明図であって、（ａ）は作像ユニットの内部構造の概略図であり、
（ｂ）は（ａ）に示すＬＥＤの配列状態を示し、（ｃ）はシート積載トレーに取り付けられたサイドガイドを示す。
【図５３】 倍率誤差、走査線傾き不良の場合の調整の一例を示し、（ａ）は倍率誤差の評価による調整例を示し、（ｂ）は走査線傾きの評価に基づく調整例を示す。
【符号の説明】
１１、１２…レーザーダイオード（ビーム光源）
Ｐ１…光ビーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザープリンタ、複写機等の画像形成装置の評価装置に関し、更に詳しくは、画像形成装置の書き込みユニットから感光体ドラム、感光体ベルト等の潜像担持体に向けて照射される光ビームに要求される特性の評価方法及びその特性の評価に用いる光ビーム特性評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、レーザープリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置では、作像ユニットに設けられている潜像担持体としての感光体ドラムの表面を、書き込みユニットからの光ビームを用いて主走査方向に走査すると共に副走査方向に走査して感光体ドラムの表面に書き込みを行うことにより静電潜像を形成し、この静電潜像が形成された感光体ドラムの表面にトナーを付着させて顕像化させることによりトナー像を形成し、このトナー像を転写紙に転写すると共に定着して、その転写紙に画像を形成するようにしたものが知られている。
【０００３】
その書き込みユニットには、光ビームを走査するための走査光学系が設けられ、感光体ドラムの表面に対する主走査方向への走査はこの走査光学系により行われ、感光体ドラムの表面に対する副走査方向への走査はその感光体ドラムの回転により行われる。
【０００４】
ところで、これらの画像形成装置では、書き込み対象としての感光体ドラムの表面に書き込みを行うに際して、その書き込みユニットの光ビームに要求される特性を評価するようにしている。
【０００５】
例えば、複写機を例に挙げると、原稿の画像情報を順次読み取ると共にこの画像情報を光ビームに変換しているが、感光体ドラムの表面での光ビームの書き込み位置が設計的に予定された基準位置からずれるようなことがあると、原稿の画像情報に対応する画像をその基準位置に形成することができないという不都合が生じる。特に、書き込みユニットに光ビームを発生するレーザー光源が２個設けられ、同時に２本の光ビームにより感光体ドラムの表面を主走査方向に走査して、通常の２倍の速度で感光体ドラムの表面に書き込みを行う画像形成装置では、主走査方向の途中で、一方の光ビームの書き込み位置と他方の光ビームの書き込み位置とがずれるようなことがあると、原稿画像に忠実な画像を再現できず、一方の光ビームの書き込み位置の評価と他方の光ビームの書き込み位置の評価とを行うことが要求される。
【０００６】
１本の光ビームにより感光体ドラムに書き込みを行う書き込みユニットの場合、走査光学系を構成するポリゴンミラーの各面毎に書き込み位置を求めることにより、ポリゴンミラーの各面での主走査方向の位置ズレ（主走査方向ピッチむら）、ポリゴンミラーの各面での副走査方向の位置ズレ（副走査方向ピッチむら）も評価対象となる。
【０００７】
複数本の多重光ビームにより感光体ドラムに書き込みを行う書き込みユニットの場合、これらの評価に加えてビーム間ピッチも評価対象となる。
【０００８】
また、主走査方向に対応する原稿上の２点を抽出し、この２点に対応する転写紙上での複写画像の２点を抽出して、原稿上の２点間の距離と複写画像の２点間の距離とを比較したとき、等倍で複写を行う限り等しくなければならないが、この原稿上の２点間の距離と複写画像上の２点間の距離とが正確に一致していなければ倍率誤差となり、転写紙上に忠実に画像を再現できないことになって、倍率誤差の評価を行うことが要求される。また、拡大、縮小する場合には、原稿上の画像に対して転写紙上に形成された複写画像の比率が拡大縮小したい倍率に等しくなければならず、この比率がずれている場合にも忠実な画像を再現することができず、この場合にも倍率誤差の評価が要求される。
【０００９】
加えて、左側の点と右側の点とが副走査方向にずれている場合、走査線に傾きがあることになり、この走査線傾きも評価対象となる。
【００１０】
更に、主走査方向に対応させて原稿上の左側から右側に向かって３点を抽出し、真ん中の一点から等距離の位置に残りの二点があるとしたとき、転写紙上の複写画像のこれらに対応する３点の主走査方向の真ん中の点を基準にして左右の点までの距離が等しくないと、形成される複写画像は左右のバランスを欠くことになり、真ん中の一点から左側の点までの距離と真ん中の一点から右側の点までの距離とが等しいか否かを評価することも要求される。
【００１１】
この場合に、副走査方向に沿って、左側の点の書き込み位置と真ん中の点の書き込み位置との差が右側の点の書き込み位置と真ん中の点の書き込み位置との差に等しくないと、走査線に曲がりがあることになり、この場合にも画像が忠実に再現されないことになり、走査線に曲がりがあるか否かを評価することも要求される。
【００１２】
ところで、従来、光ビームの主走査方向の特性の評価については、例えば、図１に示す構成のものが知られている（特開平５−２８４２９３号公報参照）。
【００１３】
その図１において、１は書き込みユニット（光学ユニット）である。この書き込みユニット１の内部には半導体レーザー２からなるビーム光源（レーザー光源）、ポリゴンミラー（回転多面鏡）３、ｆθレンズ４が設けられている。その半導体レーザー２は光アナログ変調器５により変調駆動される。光アナログ変調器５は原稿画像に対応して半導体レーザー２から射出されるレーザー光を強弱変調する。半導体レーザー２から射出されたレーザー光はポリゴンミラー３の回転により走査偏向される。
【００１４】
作像ユニットに設けられた感光体ドラムの表面に相当する被走査面相当面６には、主走査方向に間隔を開けて一対の光電変換素子７ａ、７ｂが設けられている。光電変換素子７ａ、７ｂの直前には受光位置精度（書き込み位置精度）を高めるためにピンホール（丸い小孔）を有する遮光板８ａ、８ｂが設けられている。この一対のピンホール間の距離をＬとする。
【００１５】
半導体レーザー２を一走査期間中常時点灯させた状態で、ポリゴンミラー３を回転させて、光ビームＰ１を主走査方向Ｑ１に走査すると、光電変換素子７ａが光ビームＰ１を受光した後、光電変換素子７ｂが光ビームＰ１を受光し、受光時間の差と距離Ｌとにより、この書き込みユニット１の光ビームＰ１の実際の走査速度を算出して求めることができる。この実際に測定された光ビームＰ１の走査速度が設計により予定された設計走査速度に対して速すぎたり遅すぎたりすると書き込み基準位置がずれることになる。
【００１６】
そこで、この実際に測定された光ビームの走査速度が設計走査速度の許容誤差内にあるかを評価し、この許容誤差を越えている場合には、書き込みユニットの走査速度が許容誤差内に入るように、ポリゴンミラー３の回転速度等を調節している。
【００１７】
この従来の光ビーム特性評価装置では、書き込み位置そのものを直接的に求めることができず、あえて求めることにすると、光電変換素子７ａ から出力信号が出力されてから光電変換素子７ｂから出力信号が出力されるまでの時間を求め、距離Ｌをこの時間で除算して実際の走査速度を求め、この走査速度を書き込み位置に変換するための演算が必要であり、書き込み位置を求めるための算出手順が煩雑となる。また、評価すべき光ビームの評価特性も限られたものとなる。
【００１８】
次に、感光体ドラムの表面上での光ビームＰ１のビーム径が設計で予定した設計値からずれた場合には、転写紙上に形成される画像のエッジがぼけたり、走査線われを生じたりして、画質が低下するという不都合がある。従って、光ビームの被走査面でのビーム径又はビーム形状を評価することも要求される。
【００１９】
従来、光ビームのビーム径の評価は、ピンホール又はスリットを感光体ドラムの表面に相当する位置に設け、その直後に受光素子を設けて、静止状態での光ビームのビーム径を計測するようにしたものが知られている。しかしながら、この従来のビーム径の計測方法では、走査状態でのビーム径を計測することができない。
【００２０】
そこで、走査状態でのビーム径を計測するために、図２に示すように、感光体ドラムの表面に相当する被走査面相当面６に一次元ＣＣＤ９を設け、この一次元ＣＣＤ９に向かって進行する光ビームＰ１の光路中に、この光ビームＰ１を被走査面相当面に結像させる対物レンズ１０を設け、光ビームＰのビームスポットＳを主走査方向に沿って矢印Ｑ１方向に移動させつつ、この一次元ＣＣＤ９を矢印Ｑ２方向にｎ回駆動走査して、各画素Ｃ１〜Ｃｎの光量信号の一走査分を積算記憶する記憶回路と、この記憶回路からの信号を演算することにより光ビーム径を算出する評価方法及び光ビーム径評価装置が提案されている（特開平４−３５１９２８号公報参照）。
【００２１】
ところで、この従来の評価方法では、一次元ＣＣＤ９を矢印Ｑ２方向に一度駆動走査して、次に再び、一次元ＣＣＤ９を矢印Ｑ２方向に駆動走査するときには、一次元ＣＣＤ９の一走査期間ｔ１だけ時間が経過するため、この一走査期間ｔ１の間に光ビームＰ１は主走査方向（矢印Ｑ１方向）に移動している。従って、この評価方法は、図３に模式的に示すようにビームスポットＳを静止させてｎ個の一次元ＣＣＤ９を等間隔毎に配設した構成と等価である。
【００２２】
この評価方法では、図３から明らかなように、一次元ＣＣＤ９の一走査期間ｔ１の間に光ビームＰ１は主走査方向に移動しており、ビームスポットＳが間引かれた状態で一次元ＣＣＤ９に取り込まれることとなる。更に、一次元ＣＣＤ９のある画素Ｃｉを駆動走査してその画素情報を読み取ってからこれに隣接する画素Ｃｉ＋１を駆動走査してその画素情報を読み取るまでの駆動走査時間△ｔの間にも、光ビームＰ１が主走査方向（矢印Ｑ１方向）に移動するので、光ビームＰ１に対して一次元ＣＣＤ９を斜めに駆動走査してビームスポットＳの画像を取り込むことと等価となり、ビーム径の量子化時に誤差が発生しやすい。このビーム径の量子化時の評価誤差は、光ビームＰ１の走査速度が大きくなればなるほど大きくなる。
【００２３】
従って、この従来の光ビーム特性評価方法（光ビームのビーム径評価方法）では、ビーム径の評価精度を向上させ難いという問題が残存する。
【００２４】
以上説明したように、光ビームに要求される特性としては、感光体ドラム表面への書き込み位置特性、主走査方向ピッチむら、副走査方向ピッチむら、ビーム間ピッチ、倍率誤差、左右バランス（倍率誤差偏差）、走査線曲がり、光ビームのビーム径、ビーム形状等各種のものがあり、従来はこれらの各ビーム特性を専用の評価装置を用いて行っていたので、光ビームの特性評価が煩雑となり、かつ、同一条件のもとでの総合的評価でないため、評価の信頼度も若干芳しくないという懸念がある。
【００２５】
更に、ビームスポット径又はビームスポット形状の評価方法については、走査状態でのビームスポット径又はビームスポット形状の評価精度をより一層向上させたいという要望がある。
【００２６】
加えて、これらの評価を行うためには、基準位置出しが要求される。
【００２７】
例えば、特開平８−８６６１６号公報には、三次元形状の計測対象に十字スリット光を発生するレーザーヘッドをその十字スリットの交点を中心に回転可能でかつ上下左右方向に平行移動できるように搭載したレーザーヘッド架台と、その計測対象を撮像するＣＣＤカメラと、このＣＣＤカメラにより撮像された画像信号を処理する画像処理部とレーザーヘッド作動制御部とからなるコンピュータとを備えた三次元画像計測装置が開示されているが、この三次元画像計測装置では、ＣＣＤカメラのレンズ中心とレーザーヘッドの先端中心部とが三次元絶対座標系のＸ軸上に位置され、ＣＣＤカメラの撮像面は、Ｘ−Ｙ平面に平行になるように配設されている。
【００２８】
この画像計測装置では、ＣＣＤカメラのエリア型ＣＣＤの位置出しは、エリア型ＣＣＤの撮像位置に合わせてエリア型ＣＣＤを特定位置に調整するのみであり、計測の基準位置としての基準画素を特定するものではないため、基準画素とレーザー光の位置とのずれを正確に把握できないという問題がある。
【００２９】
本発明の目的は、一台で光ビームに要求される各特性を評価可能な光ビーム特性評価装置を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、走査光学系を有する書き込みユニットに設けられて被走査面を走査するのに用いられるレーザー光源を、走査中に前記被走査面上で設計的に予定されたビームスポットの主走査方向の径によって定義される１ドットに相当する走査時間中点灯させる点灯制御回路と、前記被走査面に主走査方向に間隔を開けて設けられかつ書き込み位置を演算する演算処理の座標原点としての基準画素が設定されしかも前記レーザー光源から射出された光ビームを検出する複数個のエリア型固体撮像素子と、該各エリア型固体撮像素子の検出結果に基づいて前記光ビームに要求される特性としての書き込み位置を評価する評価処理手段と、一のエリア型撮像素子の基準画素から他のエリア型撮像素子の基準画素までの距離を設計的に予定された走査速度で除算することによって得られる撮像素子間の走査時間と前記ビームスポットの主走査方向の径とから前記１ドットに相当する走査時間を算出する算出手段とを具備し、前記点灯制御回路はクロック発振器と該クロック発振器から出力されるクロック個数に基づき前記１ドットに相当する走査時間と前記撮像素子間の走査時間とをカウントするカウント回路とを備え、前記レーザー光源の点灯・消灯時間が前記クロック個数に基づき制御され、前記点灯制御回路は、前記レーザー光源の消灯時点から該レーザー光源の消灯状態を持続して前記撮像素子間の走査時間に相当するクロック数のカウント時点で該レーザー光源を１ドットに相当する走査時間点灯させることにより前記エリア型撮像素子への書き込みを実行し、前記評価処理手段は、前記基準画素に対する前記ビームスポットの実際の書き込み位置のずれ量を演算することを特徴とする光ビーム特性評価装置である。
請求項２に記載の発明は、前記エリア型固体撮像素子の個数は２個であり、前記レーザー光源は前記走査開始側のエリア型固体撮像素子に向けて消灯状態で走査された後１ドットに相当する走査時間中点灯されかつ再び消灯状態で走査されて、設計的に予定された走査速度と前記距離とにより算出された消灯時間が経過した後再び１ドットに相当する走査時間中点灯され、前記評価処理手段は走査開始側のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置から走査終了側のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置までの距離と前記距離とを比較して倍率誤差を演算することを特徴とする請求項１に記載の光ビーム特性評価装置である。
請求項３に記載の発明は、前記エリア型固体撮像素子の個数は３個であり、３個のエリア型固体撮像素子の一つは中央位置に設けられ、残りのエリア型固体撮像素子の一方は走査開始側に設けられ、残りのエリア型固体撮像素子の他方は走査終了側に設けられ、中央位置のエリア型固体撮像素子の基準画素から両エリア型固体撮像素子の基準画素までの距離は等距離とされ、前記レーザー光源は前記走査開始側のエリア型固体撮像素子に向けて消灯状態で走査された後１ドットに相当する走査時間中点灯されかつ再び消灯状態で中央のエリア型固体撮像素子に向けて走査されて設計的に予定された走査速度と前記距離とにより算出された消灯時間とが経過した後再び１ドットに相当する走査時間中点灯され、しかも、当該１ドット点灯後再度消灯状態で走査終了側のエリア型固体撮像素子に向けて走査された後設計的に予定された走査速度と前記距離とにより算出された消灯時間とが経過した後１ドットに相当する走査時間中点灯され、前記評価処理手段は走査開始側のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置から中央のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置までの距離と、前記中央のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置から走査終了側のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置までの距離とを比較することにより、前記走査特性としての左右の画像バランスを評価することを特徴とする請求項１に記載の光ビーム特性評価装置である。
請求項４に記載の発明は、前記レーザー光源が２個設けられ、２本の光ビームにより前記被走査面への書き込みが可能であることを特徴とする請求項１に記載の光ビーム特性評価装置である。
請求項５に記載の発明は、前記評価処理手段は、一方のレーザー光源から射出されて前記各エリア型固体撮像素子に受光された光ビームの書き込み位置と他方のレーザー光源から射出されて前記エリア型固体撮像素子に受光された光ビームの書き込み位置とに基づいてビーム間ピッチを演算し、このビーム間ピッチを主走査方向に間隔を開けて少なくとも二点以上の箇所で求めることにより、２本の光ビームの平行度を評価することを特徴とする請求項４に記載の光ビーム特性評価装置である。
請求項６に記載の発明は、前記評価処理手段は、前記各エリア型固体撮像素子に受光された光ビームのビームスポットの副走査方向のビーム中心を演算し、各ビーム中心に基づき前記光ビームの走査線曲がりを評価することを特徴とする請求項３に記載の光ビームの特性評価装置である。
請求項７に記載の発明は、前記書き込みユニットは走査開始側に書き込みタイミングを決定するための同期センサを備え、前記エリア型固体撮像素子は主走査方向に移動可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の光ビームの特性評価装置である。
【００４８】
【発明の実施の形態】
図４は本発明の光ビーム特性評価方法の評価対象としての光ビーム光源（レーザー光源）を搭載する書き込みユニットと、この書き込みユニットから射出された光ビームが書き込まれる潜像担持体としての感光体ドラムとの位置関係の一例を示す斜視図である。
【００４９】
この図４において、１１、１２はレーザーダイオード（半導体レーザー）、１３、１４はコリメートレンズ、１５は光路合成用光学部材、１６は１／４波長板、１７、１８はビーム整形光学系である。これらの各光学要素１１ないし１８はレーザー光源部（ビーム光源）Ｓｏｕを構成している。そのレーザー光源部Ｓｏｕから射出された２本の光ビームＰ１は、コリメータレンズＰ１、Ｐ２により平行光束とされて、走査光学系の一部を構成するポリゴンミラー１９に導かれ、このポリゴンミラー１９の各面２０ａ〜２０ｆにより主走査方向Ｑ１に反射偏向される。
【００５０】
その反射偏向された光ビームはｆθ光学系の一部を構成する反射ミラー２１、２２に導かれ、反射ミラー２２により反射偏向された光ビームは、ｆθ光学系２３を通過して斜設反射ミラー２４に導かれ、この斜設反射ミラー２４により潜像担持体としての感光体ドラム２５の表面２６に導かれる。感光体ドラム２５の表面２６はその光ビームＰ１により主走査方向Ｑ１にリニアーに走査される。この表面２６が光ビームＰ１による被走査面であり、この被走査面に書き込みが行われる。
【００５１】
そのレーザー光源部Ｓｏｕ、ポリゴンミラー１９、反射ミラー２１、２２、ｆθレンズ２３、反射ミラー２４は書き込みユニット１に搭載され、感光体ドラム２５は作像ユニット（後述する）に搭載されている。
【００５２】
書き込みユニット１には、反射ミラー２４の長手方向両側（光ビームの主走査方向Ｑ１）に同期センサ２７、２８が設けられている。同期センサ２７は書き込み開始タイミングの決定に用いられ、同期センサ２８は書き込み終了タイミングの決定に用いられる。
【００５３】
この書き込みユニット１から射出される光ビームＰ１の特性が評価対象となる。この図４では、感光体ドラム２５の表面２６への書き込みは、２本の走査線を用いて行っているが、光ビームの特性の評価の原理については、レーザーダイオードが１個の場合と２個の場合とで本質的に差異はないので、以下、レーザーダイオードが１個の場合について表１を参照しつつ、本発明に係わる光ビームのの特性評価項目を表１を参照しつつ説明する。
【００５４】
【表１】
【００５５】
以下、各評価項目の詳細について説明する。
【００５６】
ａ：主走査方向の書き込み位置の評価
ＬＤより発射された光ビームは、ポリゴンミラー１９によって反射されて、ｆθレンズ光学系を通って感光体へと照射されるが、この感光体へ書き込みを開始する主走査方向の位置、又はタイミングを評価する。
【００５７】
例えば、図１９（ａ）に示すように、所定の書き込み位置中心（書き込みタイミング）を「０」として、後述するエリア型撮像素子に書き込まれた位置をｚｚとすると、書き込み位置中心０と書き込み位置ｚｚとが、主走査方向に△ｘずれていることになる。このずれ量△ｘを評価する。
【００５８】
ｂ：副走査方向の書き込み位置の評価
ＬＤより発射された光ビームは、ポリゴンミラー１９によって反射されて、ｆθレンズ光学系を通って感光体へと照射されるが、この感光体へ書き込みを開始する副走査方向の位置、又はタイミングを評価する。
【００５９】
例えば、図１９（ｂ）に示すように、所定の書き込み位置中心（書き込みタイミング）を「０」として、後述するエリア型撮像素子に書き込まれた位置をｚｚとすると、書き込み位置中心０と書き込み位置ｚｚとが、副走査方向に△ｙずれていることになる。このずれ量△ｙを評価する。
【００６０】
ｃ：主走査ピッチむらの評価
光ビームの書き込みを主走査方向に沿って何回も行うことにより、所望の画像が形成されるが、ポリゴンミラー１９の側面には複数のミラー面は、６個のミラー面）が形成され、この各ミラー面によって光ビームを反射させて書き込みを行うために、各ミラー面の精度によって光ビームによる書き込み位置（書き出し位置）が変化する場合がある。
【００６１】
従って、ポリゴンミラー１９の各面で光ビームを反射させて、各面に対応したビームスポットＳの主走査方向の中心位置のバラツキを評価する。
【００６２】
例えば、ミラー面が６個の場合、各面２０ａ〜２０ｆにより光ビームを反射させて後述するＣＣＤカメラに取り込む。そのＣＣＤカメラのエリア型撮像素子に書き込まれた位置が図１９（ｃ）に示すものであったとする。
【００６３】
また、基準中心位置「０」に対して、各面による書き込みの中心位置がｋｚ１、ｋｚ２、ｋｚ３、ｋｚ４、ｋｚ５、ｋｚ６とし、主走査方向のずれ量が△ｘ１、△ｘ２、△ｘ３であったとする。
【００６４】
この場合、各面の主走査方向のばらつきの平均値△ｘを求めると、
△ｘ＝（２△ｘ１＋２△ｘ２＋２△ｘ３）／６
これによって、ポリゴンミラー１９の各面の精度によってどの程度のピッチむらがあるかを評価できる。
【００６５】
ここでは、このばらつきを評価するために、基準中心位置「０」を用いたが、各面により反射された各ビームスポットＳの中心位置のいずれかを基準位置に用いて、主走査ピッチむらを評価しても良い。
【００６６】
例えば、最初に取り込んだビームスポットＳの中心位置を基準にしても良いし、互いのビームスポットＳの中心位置の差を求め、最も誤差が少ないビームスポットＳの中心位置を基準位置にしても良いし、ビームスポットＳの一致率の最も高いものを基準にしても良い。
【００６７】
ｄ：副走査面倒れの評価
光ビームの書き込みを主走査方向に沿って何回も行うことにより、所望の画像が形成されるが、ポリゴンミラー１９の側面には複数のミラー面は、６個のミラー面）が形成され、この各ミラー面によって光ビームを反射させて書き込みを行うために、各ミラー面の精度によって光ビームによる書き込み位置（書き出し位置）が変化する場合がある。
【００６８】
従って、ポリゴンミラー１９の各面で光ビームを反射させて、各面に対応したビームスポットＳの主走査方向の中心位置のバラツキを評価する。
【００６９】
例えば、ミラー面が６個の場合、各面２０ａ〜２０ｆにより光ビームを反射させて後述するＣＣＤカメラに取り込む。そのＣＣＤカメラのエリア型撮像素子に書き込まれた位置が図１９（ｄ）に示すものであったとする。
【００７０】
また、基準中心位置「０」に対して、各面による書き込みの中心位置がｋｚ１、ｋｚ２、ｋｚ３、ｋｚ４、ｋｚ５、ｋｚ６とし、副走査方向のずれ量が△ｙ１、△ｙ２、△ｙ３であったとする。
【００７１】
この場合、各面の副走査方向のばらつきの平均値△ｙを求めると、
△ｙ＝（２△ｙ１＋２△ｙ２＋２△ｙ３）／６
これによって、ポリゴンミラー１９の各面の精度によってどの程度のピッチむらがあるかを評価できる。
【００７２】
ここでは、このばらつきを評価するために、基準中心位置「０」を用いたが、各面により反射された各ビームスポットＳの中心位置のいずれかを基準位置に用いて、副走査面倒れを評価しても良い。
【００７３】
例えば、最初に取り込んだビームスポットＳの中心位置を基準にしても良いし、互いのビームスポットＳの中心位置の差を求め、最も誤差が少ないビームスポットＳの中心位置を基準位置にしても良いし、ビームスポットＳの一致率の最も高いものを基準にしても良い。
【００７４】
ｅ：主走査ビーム径の評価
光ビームスポットＳの主走査方向のビーム径を評価する。
【００７５】
ｆ：副走査ビーム径の評価
光ビームスポットＳの副走査方向のビーム径を評価する。
【００７６】
ｇ：倍率誤差の評価
２点のビームスポットＳの間隔が所定間隔であるか否かを評価する。すなわち、その間隔が所定間隔よりも短いか、長いかによって倍率を評価する。
【００７７】
例えば、図１９（ｅ）に示すように、主走査方向Ｑ１の原稿上の２点に対応する転写紙上の設計的に予定された書き込み基準位置Ｚ１、Ｚ２の距離Ｌ４と実際に測定により得られた被走査面上での書き込み位置Ｚ１’、Ｚ２’の距離Ｌ５との比を求めれば、倍率誤差を評価できる。
【００７８】
ｈ：走査線傾きの評価
光ビームを主走査方向に走査すると１本の走査線が得られる。この走査線が主走査方向に平行であるか否かを評価する。
【００７９】
例えば、図１９（ｆ）に示すように、主走査開始側の測定により得られた書き込み位置Ｚ１’の副走査方向Ｑ３についてのずれ量ｄ０と主走査方向終了側の測定により得られた書き込み位置Ｚ２’の副走査方向Ｑ３についてのずれ量ｄ１との差と距離Ｌ６とにより走査線の傾き角θ、全ずれ量△ｄを評価する。
【００８０】
ｉ：倍率誤差偏差の評価
項目ｇでは、２つのビームスポットＳの書き込み位置を評価することにより倍率誤差を評価したが、３つ以上のビームスポットＳをエリア型撮像素子に取り込むことにより、各スポット間の倍率を比較して、各間隔の偏差を評価する。
【００８１】
例えば、図１９（ｇ）に示すように、測定により得られた真ん中の書き込み位置Ｚｍ’から主走査方向書き込み開始側の書き込み位置Ｚ１’までの距離Ｌ７と、真ん中の書き込み位置Ｚｍ’から主走査方向書き込み終了側の書き込み位置Ｚ２’までの距離Ｌ８とを求めれば、倍率誤差偏差（左右バランス）を評価できる。
【００８２】
ｊ：走査線曲がりの評価
項目ｈでは、２つのビームスポットＳの書き込み位置により主走査方向に光ビームが平行に走査されているか否かを評価したが、３つ以上のビームスポットＳをエリア型撮像素子に取り込み、各ビームスポット間同士の主走査方向に対する傾きを評価することにより走査線曲がりを評価する。
【００８３】
例えば、図１９（ｈ）に示すように、測定により得られた書き込み開始側の書き込み位置Ｚ１’の副走査方向Ｑ３のずれ量ｄ２と、測定により得られた真ん中の書き込み位置Ｚｍ’の副走査方向Ｑ３のずれ量ｄ４と、測定により得られた書き込み終了側の書き込み位置Ｚ２’の副走査方向Ｑ３のずれ量ｄ３とを求めれば、走査線曲がりを評価できる。
【００８４】
ｋ：走査時間の評価
光ビームの走査時間を、２個のＣＣＤカメラを用いて、一方のＣＣＤカメラにビームスポットが取り込まれてから他方のＣＣＤカメラにビームスポットが取り込まれるまでの時間をカウントすることにより走査時間を算出することができ、また、２個のＣＣＤカメラの間の距離を走査時間で除算することにより走査速度を求めることができる。
【００８５】
なお、この場合、一方のＣＣＤカメラを同期検出のために書き込みユニット１に設けた同期センサ（走査開始検知センサ、走査終了検知センサ）により代用しても良い。詳細は後述する。
【００８６】
ｌ：深度の評価
主走査方向に直交する方向（ＣＣＤカメラに照射する光ビームの光軸と同方向）にＣＣＤカメラを移動させることにより、主走査方向については光ビームを固定した状態で、光ビームの移動方向のビーム径を測定して、設計位置での深度を評価する。
【００８７】
例えば、ＣＣＤカメラを光ビームの進行方向に逐次等間隔に可動させて停止させ、各停止位置でのビームスポットＳのビーム径Ｄを逐次求めると、図１９（ｉ）に示すビーム径曲線（深度カーブ）Ｑｍを得ることができる。なお、Ｂｗはビームウエストである。
【００８８】
これにより光ビームの深度の評価を行うことができる。
【００８９】
ｍ：ビーム間ピッチの評価
同時に照射される複数のビーム間のピッチを評価する。
【００９０】
例えば、図１９（ｊ）に示すように、１個のエリア型撮像素子に受像された２つのビームスポットＳの中心位置ＫＫ、ＫＫ’を求め、その副走査方向の間隔△ＫＫを算出することにより、２つのビームのピッチ間隔△ＫＫを評価できる。
【００９１】
図５に示す光ビーム特性評価装置は、評価項目ｌ：深度の評価以外の全ての評価項目ａ〜ｋ、ｍを評価可能である。
【００９２】
【評価装置の実施例１】
次に、評価装置の実施例を図５を参照しつつ説明する。
【００９３】
その図５において、２９はポリゴンミラー駆動用のパルスモータ、３０はそのパルスモータ駆動制御用の駆動制御回路である。感光体ドラム２５の表面２６に相当する被走査面相当面３１には、光ビーム検出手段としてのＣＣＤカメラ３２〜３４のエリア型撮像素子（撮像面）３２ａ〜３４ａがその光ビームＰ１の走査開始側から走査終了側に向かって等間隔に設けられている。
【００９４】
すなわち、ＣＣＤカメラ３２〜３４は、書き込みユニットが搭載される画像形成装置（複写機等）の書き込みユニットから出射された光ビームが照射される光ビーム照射部材（潜像担持体）の光照射開始位置（シート最大サイズの光照射開始位置）、光照射終了位置、中間位置に配置され、実際に使用すべき位置を評価することができる。
【００９５】
レーザーダイオード１１又は１２は１ドット点灯制御回路３５により点灯制御される。その１ドット点灯制御回路３５は時刻計時用のクロックパルスを発振するクロックパルス発振器３６とクロックパルスをカウントするカウント回路３７とを備えている。１ドット点灯制御回路３７には同期センサ２７の同期パルスが入力される。
【００９６】
その１ドット点灯制御回路３５と駆動制御回路３０とはパーソナルコンピュータからなる制御回路３８により制御される。その制御回路３８には画像処理用の入力ボード３９が設けられている。ここでは、この入力ボード３９には入力系統が３個のもの、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの入力系統を有する画像処理ボードが用いられている。
【００９７】
エリア型撮像素子３２ａは主走査方向開始側に設けられ、エリア型撮像素子３４ａは主走査方向終了側に設けられ、エリア型撮像素子３３ａは主走査方向中央位置に設けられ、各エリア型撮像素子３２ａ〜３４ａの画像出力は入力ボード３９を通じて制御回路３８に取り込まれる。その制御回路３８は算出手段としての算出回路４０と評価処理回路４１とを有する。
【００９８】
各エリア型撮像素子３２ａ〜３４ａの各画素のうちから演算処理の座標原点としての基準画素Ｋを図６に示すように設定する。この基準画素Ｋは、設計的に予定された基準書き込み位置に相当する。この基準画素Ｋの設定については後述することにし、ここでは、基準画素Ｋから基準画素Ｋまでの距離Ｌ１が設定されているものとする。また、被走査面上で描かれるべき設計的に予定された理想的画像（ビームスポットＳ）が図７に示すものであるとする。符号Ｒ１は理想的なビームスポットＳのビーム径である。
【００９９】
制御回路３８はこの基準画素Ｋが原点位置となるように「０」較正されている。算出回路４０は、距離Ｌ１と設計的に予定された走査速度とにより、図８に示すように、エリア型撮像素子間の走査時間Ｔを算出し、この走査時間Ｔと設計的に予定されたビームスポットＳの走査方向の径Ｒ１とから、１ドットに相当する走査時間ｔを計算する。走査時間Ｔ、ｔを意味する信号は１ドット点灯制御回路３５のカウント回路３７に入力される。
【０１００】
この走査時間Ｔ、１ドット走査時間ｔはクロック発振器３６から出力されるクロックパルスの個数によって定義され、１ドット点灯制御回路３５は、レーザーダイオード１１又は１２の消灯時点からカウント回路３７が走査時間Ｔに相当するクロック数をカウントすると消灯状態にあるレーザーダイオード１１又は１２を点灯するように制御し、カウント回路３７がレーザーダイオード１１又は１２の点灯時点から走査時間ｔに相当するクロック数をカウントすると、レーザーダイオード１１又は１２を消灯するように制御する。 この意味で、走査時間Ｔは、レーザーダイオード１１又は１２の消灯時間（書き込みタイミング時間）を規定している。
【０１０１】
レーザーダイオード１１又は１２は１ドット点灯制御回路３５により同期センサ２７からの同期パルスが入力されるまでの間、連続的に点灯するように制御され、同期センサ２７からの同期パルスが入力されると、１ドット点灯制御回路３５によりいったん消灯され、走査時間Ｔが経過すると１ドット制御回路３５により１ドットに相当する走査時間ｔだけ点灯された後、再び走査時間Ｔが経過するまで消灯され、走査時間Ｔが経過すると再度１ドットに相当する走査時間ｔだけ点灯された後消灯される。そして、１ドット点灯制御回路３５は、同期センサ２８の同期パルスが入力されると、走査開始側への戻り時間（約２Ｔ）が経過した後、再度点灯される。
【０１０２】
その図８において、黒丸印は１ドットに相当するビームスポットＳの形成状態（レーザーダイオード１１又は１２の点灯状態）を示し、白丸印は１ドットに相当するビームスポットＳの非形成状態（レーザーダイオード１１又は１２の消灯状態）を示している。
【０１０３】
このように、１ドット点灯制御回路３５により走査中に１ドットに相当する走査時間中レーザーダイオード１１又は１２を点灯させると、図９に示すように、各エリア型撮像素子３２ａ〜３４ａにビームスポットＳが形成される。
【０１０４】
評価処理回路４１を用いて主走査方向Ｑ１のビームスポットＳの中心位置Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３を求めれば、基準画素Ｋに対する主走査方向のずれ量ｄを求めることができる。その図９には、一例として、書き込み開始側の基準位置では右側にｄ＝Ｘ１だけずれ、書き込み終了側の基準位置では左側にｄ＝Ｘ３だけずれ、中央位置ではそのずれ量ｄ＝Ｘ２＝０であることが示されている。
【０１０５】
また、評価処理回路４１を用いて副走査方向Ｑ３のビームスポットＳの中心位置Ｏ１’、Ｏ２’、Ｏ３’を求めれば、基準画素Ｋに対する副走査方向Ｑ３のずれ量ｄを求めることができる。その図９では、副走査方向のずれ量ｄ’はｄ’＝０である。
【０１０６】
この図８では、主走査開始側のエリア型撮像素子３２ａから中央位置のエリア型撮像素子３３ａまでの距離Ｌ１と走査終了側のエリア型撮像素子３４ａから中央位置のエリア型撮像素子３３ａまでの距離Ｌ１とが等しいものとして説明したがこれに限られるものではない。
【０１０７】
【評価装置の実施例２】
図１０はこの評価装置の実施例２を示すもので、ここでは、入力ボード３９として単一画像処理ボードを用い、かつ、設計的に予定された二個の書き込み基準書位置に対するずれを評価することにしたものである。この評価装置では、入力ボード切り替えスイッチ４３が設けられ、１ドット点灯制御回路３５はエリア型撮像素子３２ａからの画像の取り込みと同時にエリア型撮像素子３４ａから画像が取り込まれるように入力ボード切り替えスイッチ４３を切り替える。その他の構成は図８に示す評価装置と同じであるので、同一符号を付してその詳細な説明は省略することにする。図１１はその１ドット点灯制御回路３５による制御タイミングを示し、走査時間（消灯時間）Ｔは距離Ｌ２を設計的に予定された走査速度で除算することにより求められる。
【０１０８】
この光ビーム特性評価装置では、ＣＣＤカメラが主走査方向に２個間隔を開けて設けられているので、評価項目ａないしｈ、評価項目ｋ、ｍの評価が可能である。もちろん、図５に示す発明の実施の形態と同様にＣＣＤカメラの個数を３個とすれば、評価項目ａ〜ｋ、ｍの評価が可能である。
【０１０９】
【評価装置の実施例３】
図１２はこの評価装置の実施例３を示すもので、ここでは、入力ボード３９として単一画像処理ボードを用い、かつ、設計的に予定された一個の書き込み基準書位置に対するずれを評価することにしたものである。
【０１１０】
ここでは、ＣＣＤカメラ４３は１個とされ、このＣＣＤカメラ４３は主走査方向に長く延びるガイド軸４４に設置の可動体４５に搭載されている。可動体４５は制御回路３８によりガイド軸４４に沿って往復動するように制御され、ＣＣＤカメラ４３は所望の書き込み基準位置にセットされる。
【０１１１】
すなわち、ＣＣＤカメラ４３を主走査方向に移動させることによって、所望の位置で、評価項目ａ〜ｆ、ｋ、ｍの評価が可能である。また、そのＣＣＤカメラ４３の移動位置を図５、図１０に示す評価装置と同じ位置に設定することにより、項目ａ〜ｋ、ｍの評価を同様に行うことができる。
【０１１２】
同期センサ２７からＣＣＤカメラ４３のセット位置までの距離をＬ３とし、設計的に予定された書き込み速度で距離Ｌ３を除算すれば同期センサ２７からＣＣＤカメラ４３のエリア撮像素子４３ａの基準画素Ｋまでに要する走査時間Ｔ（図１３参照）を求めることができる。
【０１１３】
従って、同期センサ２７により同期パルスが検出されてから走査時間Ｔまでの間、レーザー光源部Ｓｏｕを消灯し、走査時間Ｔの経過と同時に１ドット点灯制御回路３５によりレーザー光源部Ｓｏｕを走査時間ｔの間点灯させることにすれば、走査中に１ドットに相当するレーザースポットＳをＣＣＤカメラ４３のエリア型撮像素子４３ａに図１４に示すように結像させることができる。
【０１１４】
上記の各評価装置のビームスポットＳの中心位置は以下のようにして求めている。
【０１１５】
エリア型撮像素子４３ａの各画素はＺｉｊによって定義される。Ｚ１ｊ、Ｚ２ｊ、…、Ｚｉｊ、…、Ｚｎｊは主走査方向Ｑ１に配列された画素を意味し、Ｚｉ１、Ｚｉ２、…、Ｚｉｊ、…、Ｚｉｍは副走査方向Ｑ３に配列された画素を意味し、符号ｉ（１からｎまでの整数）は左側から数えてｉ番目を意味し、符号ｊ（１からｍまでの整数）は下から数えてｊ番目であることを意味している。
【０１１６】
そこで、主走査方向Ｑ１に配列されている各画素Ｚ１ｊ、Ｚ２ｊ、…、Ｚｉｊ、…、Ｚｎｊから出力された出力信号の総和Ｗｊ（Ｗｊ＝Ｚ１ｊ＋Ｚ２ｊ＋…＋Ｚｉｊ＋…＋Ｚｎｊ）を副走査方向Ｑ３についてｊ＝１からｊ＝ｍまで順次求めると、図１５に示すように副走査方向Ｑ３の光ビーム強度分布曲線Ｂ１を求めることができる。また、副走査方向Ｑ３に配列されている各画素Ｚｉ１、Ｚｉ２、…、Ｚｉｊ、…、Ｚｉｍから出力された出力信号の総和Ｗｉ（Ｗｉ＝Ｚｉ１＋Ｚｉ２＋…＋Ｚｉｊ＋…＋Ｚｉｍ）を主走査方向Ｑ１についてｉ＝１からｉ＝ｎまで順次求めると、図１５に示すように主走査方向Ｑ１の光ビーム強度分布曲線Ｂ２を求めることができる。
【０１１７】
図１６はこのようにして求められた光ビーム強度分布曲線の一例であり、主走査方向Ｑ１のビーム強度分布曲線Ｂ２を示している。
【０１１８】
評価処理回路４１はこのビーム強度分布曲線Ｂ２に対して閾値Ｐ１ｈを設定し、この閾値Ｐ１ｈを横切る強度に対応する主走査方向Ｑ１の画素の番地Ｘ１、Ｘ２を特定し、この番地Ｘ１とＸ２との和の平均値に相当する画素の番地Ｘｉｍを求める。これにより、光ビームＰ１の主走査方向Ｑ１の中心位置Ｏ１が求められる。この中心位置Ｏ１と基準画素Ｋとの差により主走査方向Ｑ１のずれ量ｄが求まる。同様の処理をビーム強度分布曲線Ｂ１について行うことにより副走査方向Ｑ３の中心位置Ｏ１’が求められ、この中心位置Ｏ１’と基準画素Ｋとの差によりずれ量ｄ’も求められる。
【０１１９】
また、番地Ｘ１とＸ２との差Ｄを求めることにより、主走査方向Ｑ１のビーム径Ｄが求められ、同様の処理をビーム強度分布曲線Ｂ１について行うことにより、副走査方向Ｑ３のビーム径Ｄ’も求められる。
【０１２０】
なお、閾値Ｐ１ｈは、ここでは、ピークＰｍａｘからｅ（自然対数）の自乗分の１のところに設定する。
【０１２１】
ここでは、主走査方向Ｑ１に配列された画素Ｚ１ｊ、Ｚ２ｊ、…、Ｚｉｊ、…、Ｚｎｊから出力された出力信号の総和Ｗｊ、副走査方向Ｑ３に配列された画素Ｚｉ１、Ｚｉ２、…、Ｚｉｊ、…、Ｚｉｍから出力された出力信号の総和Ｗｉに基づいて、光ビームＰ１の中心位置Ｏ１、Ｏ１’を求めることにしたが、ピークＰｍａｘ近傍の数画素からビーム強度分布曲線Ｂ１、Ｂ２を描き、このビーム強度分布曲線Ｂ１、Ｂ２のピークを光ビームＰ１の中心として求め、このピークに対応する画素を光ビームＰ１の中心画素としても良い。
【０１２２】
また、各画素毎の出力は量子化されているので、この各画素毎の量子化された出力分布を三次元的に表現し、その重心位置に相当する画素を主走査方向Ｑ１、副走査方向Ｑ３の光ビームＰ１の中心位置Ｏ１、Ｏ１’としても良い。
【０１２３】
なお、ＣＣＤカメラ４３を設計的に予定された基準書き込み位置（ｆθ光学系２３の光軸を意味する像高０の位置）に配置したとしても、ビーム径がその基準書き込み位置から微妙にずれた位置で測定されると、正確なビーム形状を得ることができないので、ずれ量ｄに基づいて、図１３に示す走査時間Ｔを補正し、像高０の位置でレーザー光源部Ｓｏｕを点灯させるようにすることもできる。
【０１２４】
【評価装置の実施例４】
図１７はこの評価装置の実施例４を示し、主走査方向Ｑ１と直交する深度方向（光軸方向）Ｑ４にガイド軸４６を設け、可動体４５をガイド軸４４に沿って主走査方向Ｑ１に往復動可能とすると共に、ガイド軸４６に沿って深度方向Ｑ４に往復動可能としたものであり、この構成によれば１個のＣＣＤカメラ４３を用いて設計的に予定された所望の書き込み基準位置における光ビーム特性を評価できる。
【０１２５】
この実施例４では、評価項目ａ〜ｋ、ｍの評価を行うことができる他、ＣＣＤカメラ４３を深度方向に可動させているので、評価項目ｌの評価も可能である。
【０１２６】
なお、ＣＣＤカメラ４３の深度方向への移動手段を図５、図１０、図１２に示す評価装置にも搭載可能であり、この移動手段を図５、図１０、図１２に示す評価装置に搭載すれば、図５、図１０、図１２に示す評価装置を用いても評価項目ｌの深度を評価することができる。
【０１２７】
光ビームの進行方向（深度方向）Ｑ４について評価は以下のようにして行う。
【０１２８】
すなわち、図３１（ａ）に示すようにＣＣＤカメラ４３が可動体４５に取り付けられ、可動体４５は深度方向Ｑ４に延びるガイド軸４４に搭載されている。可動体４５を光ビームＰ１の深度方向Ｑ４に逐次等間隔毎に移動させて、その移動停止位置での光ビームＰ１のビームスポットＳのビーム径Ｄ（図１４、図１６を参照）を逐次求めると、深度方向Ｑ４に対するビーム径曲線（深度カーブ）Ｑｍを図３１（ｂ）に示すように求めることができる。
【０１２９】
なお、ここでは、主走査方向Ｑ１についてビーム径曲線Ｑｍを求めることとしたが、副走査方向Ｑ３についてビーム径曲線を求めても良い。
【０１３０】
このビーム径曲線ＱｍからビームウエストＢｗの位置を評価し、設計的に予定された深度方向Ｑ４の基準書き込み位置とビームウエストＢｗの位置とからビームウエスト補正適正量△Ｗを決定する。
【０１３１】
図１８は図１７に示す評価装置の制御の一例を示すフローチャートを示し、制御回路３８はまず初期状態にセットされ（Ｓ．１）、次に、パルスモータ２９の回転を開始させる（Ｓ．２）。次に、制御回路３８はパルスモータ２９が定常回転数に達したとみなされる時間が経過した時点で、１ドット点灯制御回路３５に向けて、レーザーダイオード１１又は１２（レーザー光源部Ｓｏｕ）を点灯させるように信号を出力する（Ｓ．３）。一方、１ドット点灯制御回路３５は同期センサ２７から同期パルスが入力されたか否かを検出し、所定時間が経過しても同期パルスが検出されないときはエラー発生信号を制御回路３８に向けて出力する（Ｓ．４、Ｓ．５）。制御回路３８は、エラー発生信号が入力されると、レーザーダイオード１１又は１２（レーザー光源部Ｓｏｕ）を消灯させる信号を１ドット点灯制御回路３５に向けて出力すると共に（Ｓ．６）、そのエラー発生信号に基づいてパルスモータ２９の回転を停止させ（Ｓ．７）、測定終了か否かを判断する（Ｓ．８）。
【０１３２】
１ドット点灯制御回路３５は同期パルスが所定時間内に検出されたときには、同期パルス検出と同時にレーザーダイオード１１又は１２（レーザー光源部Ｓｏｕ）を消灯し、カウント回路３７が走査時間Ｔに基づくクロック数をカウントした時点でレーザーダイオード１１又は１２（レーザー光源部Ｓｏｕ）を１ドット点灯させる点灯信号を出力する（Ｓ．９）。制御回路３８はこの１ドット点灯によりビームスポットＳの画像を取得する（Ｓ．１０）。評価処理回路４１はその実際に得られたビームスポットＳの画像に基づき演算を行って、光ビームＰ１に要求される各特性を評価する（Ｓ．１１）。そして、その評価結果をモニター（図示を略す）又は記録手段（図示を略す）に出力する（Ｓ．１２）。その後、制御回路３８はレーザーダイオード１１又は１２（レーザー光源部Ｓｏｕ）を消灯させるための信号を１ドット制御回路３５に向けて出力すると共に（Ｓ．６）、パルスモータ２９の駆動を停止させる。測定を繰り返すときには、Ｓ．１からＳ．１２までの処理が再実行される。
【０１３３】
その光ビームの特性評価は、光ビームＰ１の中心位置Ｏ１、Ｏ１’、ビーム径Ｄ１、Ｄ１’、ずれ量ｄ、ｄ’を処理することにより行われる。
【０１３４】
ビーム径Ｄ１、Ｄ１’の比を求めることにより、光ビームＰ１の形状が主走査方向Ｑ１に長い楕円であるのか、円に近い楕円であるのか、副走査方向Ｑ３に長い楕円であるのかを評価できる。
【０１３５】
【評価装置１〜４の具体的構造】
以下に示す評価装置は現在実施している。
【０１３６】
特許請求の範囲は、この評価装置を保護範囲として請求したものである。
【０１３７】
図３５、図３６は画像形成装置への書き込みユニット１の取り付け状態を示し、１００は画像形成装置の基台である。この基台１００には図３５、図３６に示すように書き込みユニット位置決め部材１０１が固定されている。
【０１３８】
書き込みユニット１は図３７に示す外観形状を有し、この書き込みユニット１の一方の側壁には、位置決め用突起１０２、１０２が設けられ、書き込みユニット１の他側壁には位置決め用穴１０３、１０３が設けられている。この書き込みユニット１には主走査方向に延びる細長いスリット穴１０４が形成され、この細長いスリット穴１０４’からレーザービームＰ１が図示を略す感光体ドラムに向けて照射される。
【０１３９】
書き込みユニット位置決め部材１０１は、図３６、図３８、図３９に示すように起立壁部１０４、１０５を有する。起立壁部１０４には挿通穴１０６が形成され、起立壁部１０５には位置決めピン１０７が固着されている。その起立壁部１０５の外壁１０８は書き込みユニット１を主走査方向に位置決めするための位置決め面となっている。書き込みユニット位置決め部材１０１の先端部は図３９に示すように基準ベース取り付け部１０９となっている。この基準ベース取り付け部１０９には基準ベース取り付けピン１１０が突設されている。
【０１４０】
この基準ベース取り付け部１１０には図４０（ａ）ないし図４０（ｄ）に示す位置決め基準ベース１１１が取り付けられる。この位置決め基準ベース１１１は主走査方向に長く延びている。位置決め基準ベース１１１の上面には位置決めピン１１２、位置決めブロック取り付け穴１１３が形成されている。位置決め基準ベース１１１の下部には基準ベース取り付けピン１１０に嵌合される嵌合穴１１４が形成されている。
【０１４１】
その位置決め基準ベース１１１の上面は傾斜しており、この上面には基準位置決定用起立板部１１３ａがその長手方向に間隔を開けて形成されている。この上面に図４１に示す角度位置決め決定部材としての位置決めブロック部材１１５が取り付けられる。ここでは、この位置決めブロック部材１１５は図４２（ａ）ないし図４２（ｄ）に示すように起立板部１１６、１１７、平板部１１８を有する。起立板部１１６には円筒状保持部材としてのＬＤホルダー板１１９が取り付けられる。その起立板部１１６には円形嵌合穴１２０が形成されると共に係合ピン１２１が固着されている。起立板部１１７にはＣＣＤカメラの当てつけ部１２１が形成されている。当てつけ部１２１には貫通穴１２２が形成されている。円形嵌合穴１２０は精密に真円形状に仕上げられている。
【０１４２】
ＬＤホルダー板１１９には図４３（ａ）に示すように円筒状ボス部１２３が形成されている。この円筒状ボス部１２３の外形も精密に仕上げられる。その円筒状ボス部１２３は円形嵌合穴１２０に嵌合される。ＬＤホルダー板１１９の円盤部１１９ａには図４３（ｂ）に示すようにレーザーダイオード位置決め用穴１２４とレーザーダイオード取り付け用ネジ穴１２５と角度位置決定用係合穴１２６とが形成されている。ここでは、角度位置決定用係合穴１２６は円筒状ボス部１２３の周囲に９０度毎に設けられている。
【０１４３】
そのＬＤホルダー板１１９には、図４１に示すように設計的に予定された基準位置決定用基準レーザー光源としての基準レーザーダイオード（半導体レーザー）１２７が取り付けられる。基台１００には取り付けベース１２８が固定され、取り付けベース１２８には支持ベース１２９が固定され、支持ベース１２９にはスライドベース１３１がスライド可能に設けられている。このスライドベース１３１にはＣＣＤカメラユニット１３０が設けられている。ＣＣＤカメラユニット１３０は取り付けベース１３１’とＣＣＤカメラ１３２とから構成されている。取り付けベース１３１’には当て付け板１３１’ａが起立形成されている。スライドベース１３１にはマイクロメータ１３３が取り付けられている。マイクロメータ１３３はエリア型撮像素子の撮像面１３０ａが被走査面に相当する被走査相当面に位置するように調節する調節手段として機能する。ＣＣＤカメラユニット１３０の先端部は当て付け部１２１に当て付けられる。
【０１４４】
スライドベース１３１には図３５に示すように屈曲板部１３４が形成され、屈曲板部１３４にはスライド方向に延びる長穴１３５が形成され、ＣＣＤカメラユニット１３０はそのエリア型撮像素子１３０ａの撮像面が感光体ドラムの表面（被走査面）に相当する被走査相当面３１に位置するようにマイクロメータ１３３によりスライド方向に調整され、屈曲板部１３４を固定ネジ１３６で締め付けることにより、支持ベース１２９に固定される。
【０１４５】
ここでは、ＣＣＤカメラユニット１３０は位置決め基準ベース１１１の長手方向に等間隔に３個設けられ、図４４に示すようにその間隔はＬ１０である。その図４４において、左側のＣＣＤカメラユニット１３０は書き込み開始側位置に設けられ、真ん中のＣＣＤカメラユニット１３０は書き込み中央位置に設けられ、右側のＣＣＤカメラユニット１３０は書き込み終了側位置に設けられている。
【０１４６】
書き込みユニット１の内部には発明の実施の形態１で述べたようにレーザー光源部Ｓｏｕが設けられると共に走査光学系が設けられ、感光体ドラムの被走査面はこのレーザー光源によってリニアに走査され、書き込みが行われる。
【０１４７】
円形嵌合穴１２０の中心は、図４１に示すように設計的に予定されたレーザービームＰ１の主走査方向及び副走査方向の射出軌跡（射出光線）Ｑｎに一致されているが、基準レーザーダイオード１２７から射出された基準レーザー光が必ずしもこの射出軌跡Ｑｎに沿って射出されるとは限らず、単に基準レーザー光を射出させるのみでは、射出軌跡Ｑｎの延長線上に存在するエリア型撮像素子１３０ａの基準位置としての基準画素Ｋを基準レーザー光を用いて特定することはできない。
【０１４８】
そこで、まず書き込み開始側のＣＣＤカメラユニット１３０に基準レーザーダイオード１２７を対向させる。図４５（ａ）に示すように、ＬＤホルダー板１１９を円形嵌合穴１２０に嵌合させ、ＬＤホルダー板１１９の角度位置決定用係合穴１２６の一つに係合ピン１２１を嵌合させ、ＬＤホルダー板１１９を円形嵌合穴１２０の中心を回転中心として回転させて、係合ピン１２１にＬＤホルダー板１１９の角度位置決定用係合穴１２６の周壁１２６ａを回転方向から当接させて、基準レーザーダイオード１２７の角度位置決めを行う。
【０１４９】
そして、基準レーザーダイオード１２７を図示を略す点灯制御回路（書き込みユニット１の点灯制御回路を用いても良い）を用いて点灯させる。このときのレーザービームの射出方向が図４４に示すようにＱｍ方向であったと仮定する。また、その射出方向Ｑｍのレーザービームを受光したエリア型撮像素子１３０ａの受光画素Ｇの座標がＧ（ｘ１、ｙ１）であったとする。次に、図４５（ｂ）に示すように係合ピン１２１と角度位置決定用係合穴１２６との嵌合を解除し、ＬＤホルダー板１１９を１８０度回転させて係合ピン１２１と角度位置決定用係合穴１２６’とを嵌合させ、係合ピン１２１にＬＤホルダー板１１９の角度位置決定用係合穴１２６’の周壁１２６’ａを回転方向から当接させて、基準レーザーダイオード１２７の角度位置決めを行う。
【０１５０】
そして、基準レーザーダイオード１２７を図示を略す点灯制御回路（書き込みユニット１の点灯制御回路を用いても良い）を用いて点灯させる。このときのレーザービームの射出方向が図４４に示すようにＱ’ｍ方向であったと仮定する。また、その射出方向Ｑ’ｍの光ビームを受光したエリア型撮像素子１３０ａの受光画素Ｇの座標がＧ（ｘ２、ｙ２）であったとする。
【０１５１】
すると、書き込み開始側の射出軌跡Ｑｎの延長線上に存在する基準画素Ｋの座標Ｋ（Ｘ１０、Ｙ１０）は、
Ｘ１０＝｛（ｘ１−ｘ２）／２｝＋ｘ２
Ｙ１０＝｛（ｙ１−ｙ２）／２｝＋ｙ２
によって求められる。
【０１５２】
従って、基準レーザーダイオード１２７として、その射出光軸が厳密に調整されたレーザーを用いなくとも、基準画素Ｋの位置を高精度に求めることができる。
【０１５３】
次に、位置決めブロック部材１１５を書き込み中央位置のＣＣＤカメラユニット１３０に対向させて位置させ、設計的に予定された書き込み中央位置の射出軌跡Ｑ’ｎの延長上に存在する基準画素Ｋの座標Ｋ（Ｘ１２、Ｙ１２）を求める場合について説明する。
【０１５４】
まず、中央位置のＣＣＤカメラユニット１３０に基準レーザーダイオード１２７を対向させて、基準レーザーダイオード１２７を点灯させる。
【０１５５】
このときのレーザービームの射出方向がＱ’’ｍであったと仮定する。また、その射出方向Ｑ’ｍの光ビームを受光した撮像素子１３０ａの受光画素Ｇの座標がＧ（ｘ３、ｙ３）であったとする。
【０１５６】
書き込み中央位置の射出軌跡Ｑ’ｎの延長上に存在する基準画素Ｋの座標Ｋ（Ｘ１２、Ｙ１２）と書き込み開始側の基準画素の延長上に存在する基準画素Ｋの座標Ｋ（Ｘ１０、Ｙ１０）との差は、射出方向Ｑ’ｍの光ビームを受光した受光画素Ｇの座標Ｇ（ｘ３、ｙ３）と射出方向Ｑ’ｍの光ビームを受光した撮像素子１３０ａの受光画素Ｇの座標Ｇ（ｘ２、ｙ２）との差に等しい。
【０１５７】
従って、
Ｘ１２−Ｘ１０＝ｘ３−ｘ２
Ｙ１２−Ｙ１０＝ｙ３−ｙ２
よって、
Ｘ１２＝Ｘ１０＋ｘ３−ｘ２＝｛（ｘ１−ｘ２）／２｝＋ｘ３
Ｙ１２＝Ｙ１０＋ｙ３−ｙ２＝｛（ｙ１−ｙ２）／２｝＋ｙ３
書き込み終了側の位置に設けられたＣＣＤカメラ１３２の撮像素子１３０ａの基準画素Ｋの座標Ｋ（Ｘ１４、Ｙ１４）は、同様に受光画素Ｇの座標をＧ（ｘ５、ｙ５）とすると、
Ｘ１４＝｛（ｘ１−ｘ２）／２｝＋ｘ５
Ｙ１４＝｛（ｙ１−ｙ２）／２｝＋ｙ５
として求まる。
【０１５８】
よって、いったんあるＣＣＤカメラ１３２についての基準画素Ｋの座標をＬＤホルダー板１１９を回転させて特定した後は、残りのＣＣＤカメラ１３２についての基準画素Ｋの特定は、ＬＤホルダー板１１９を回転させなくとも行うことができる。
【０１５９】
なお、図３９は角度位置決定部材としての位置決めブロック１１５が中央位置に設けられている状態が示されている。
【０１６０】
マイクロメータ１３３によりスライドベース１３１をその長手方向に移動させることにより深度方向でのビーム径を測定することが可能である。
【０１６１】
この具体的構造では、１個の位置決めブロック１１５を配置換え可能にして各位置で基準画素Ｋを求める構成としたが、１個の位置決めブロック１１５を位置決め基準ベース１１１にスライド可能に設ける構成としても良いし、書き込み開始側の位置、中央位置、書き込み終了側の各位置に位置決めブロック１１５をそれぞれ設ける構成としても良い。
【０１６２】
【変形例】
図４６ないし図５１は上記具体的構造の変形例を示す図であって、図４６ないし図４８は画像形成装置への書き込みユニット１の取り付け状態を示し、基台１００には支柱１４０が立設され、支柱１４０の上端に書き込みユニット位置決め部材１０１が固定されている。ここでは、書き込みユニット位置決め部材１０１は平板である。
【０１６３】
書き込みユニット位置決め部材１０１にはその中央に開口部１４１が形成されている。書き込みユニット位置決め部材１０１には３個のクランプ装置１４２が設けられ、１４３はクランプレバーである。書き込みユニット１はこのクランプ装置１４２により書き込みユニット位置決め部材１０１に固定される。基台１００には取り付けベース１２８が固定され、取り付けベース１２８には支持ベース１２９が固定され、支持ベース１２９にはスライドベース１３１がスライド可能に設けられている。
【０１６４】
このスライドベース１３１にはＣＣＤカメラユニット１３０が設けられている。ＣＣＤカメラユニット１３０はＣＣＤカメラ１３２と取り付けベース１３１’とから構成されている。取り付けベース１３１’には当て付けいた１３１’ａが起立形成されている。スライドベース１３１にはマイクロメータ１３３が取り付けられ、マイクロメータ１３３はエリア型撮像素子の撮像面１３０ａが被走査相当面に位置するように調整する役割を果たす。
【０１６５】
支持ベース１２９には挟持枠１４４が図４９に示すように固定され、１４５は案内穴である。この案内穴１４５はスライドベース１３１のスライド方向に延びている。スライドベース１３１は固定ネジ１３６を締め付けることにより支持ベース１２９に固定される。
【０１６６】
書き込みユニット位置決め部材１０１には、図５０に示すように位置決め基準ベース１１１が取り付けられる。この位置決め基準ベース１１１はクランプ装置１４２により書き込みユニット位置決め部材１０１に固定される。この位置決め基準ベース１１１の下部には当て付け部１４７が形成されている。この位置決め基準ベース１１１の上部には図５１に示す位置決めブロック部材１１５が取り付けられる。
【０１６７】
角度位置決めブロック部材１１５には円形嵌合穴１２０が形成されると共に、係合ピン１２１が形成されている。この角度位置決め部材１１５にＬＤホルダー板１１９が取り付けられる。このＬＤホルダー板１１９には基準レーザーダイオード１２７が取り付けられる。円形嵌合穴１２０の中心は設計的に予定された射出軌跡Ｑｎと同じ方向に向けられている。
【０１６８】
この変形例では、基準レーザーダイオード１２７を用いて基準画素Ｋの特定を行うときには、書き込みユニット位置決め部材１０１から書き込みユニット１を取り除いて基準レーザーダイオード１２７、位置決め基準ベース１１１を書き込みユニット位置決め部材１０１にセットし、書き込みユニット１のレーザー光源の評価を行うときには基準レーザーダイオード１２７、位置決め基準ベース１１１を取り除き、書き込みユニット１を書き込みユニット位置決め部材１０１にセットして行う。
【０１６９】
【評価結果に基づいた調整装置】
以下に、これらの評価装置１〜４の評価結果に基づいた調整装置を説明する。
【０１７０】
図２０は評価項目ａの評価に基づく調整装置に関するものである。
【０１７１】
【同期センサ移動による主走査方向書き込み位置調整構造】
図２０に示すように書き込み開始側の基準画素Ｋ（基準書き込み位置Ｚ１）に対してビームスポットＳのビーム中心Ｏ１が主走査方向に△Ｘだけずれていたときの、書き込み開始位置の調整手段の構成に関するものである。
【０１７２】
書き込み開始側の基準位置Ｚ１に対して、ビーム中心Ｏ１が主走査方向Ｑ１に△Ｘだけずれていた場合には、同期センサ２７をビーム進行方向と直交する主走査方向Ｑ１に移動させて調整する。
【０１７３】
この同期センサ２７は図２１に示すように可動体４７に取り付けられ、可動体４７は主走査方向Ｑ１に延びるガイド軸４８に移動可能に設けられている。そのガイド軸４８は書き込みユニット１の一部を構成する構成壁４９、４９’に掛け渡され、構成壁４９には調整ネジ５０が設けられ、調整ネジ５０は構成壁４９に形成されたネジ部５１に螺合されている。
【０１７４】
可動体４７と構成壁４９との間には、付勢手段としての引っ張りスプリング５２が掛け渡され、可動体４７は構成壁４９に向けて付勢されている。可動体４７の壁部には調整ネジ５０の先端部５０ａが当接されている。
【０１７５】
この調整ネジ５０を正逆回転させることにより可動体４７が主走査方向Ｑ１に微動され、図２２に示すように、同期センサ２７から書き込み基準画素Ｋ（基準位置Ｚ１）までの距離Ｌ６が調整され、これにより主走査方向について設計的に予定された書き込み基準位置Ｚ１にビーム中心Ｏ１を一致させることができ、書き込み開始位置の書き込みタイミング補正が可能となる。
【０１７６】
【書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造１】
上記の例では、同期センサ２７を主走査方向に移動させて書き込み開始位置の書き込みタイミング補正を行うこととしたが、この変形例１では、書き込みユニット１と作像ユニット５３とを相対的に主走査方向Ｑ１に移動させることにより書き込みタイミングの調整を図ることにしたものである。
【０１７７】
図２３は書き込みユニット１と作像ユニット５３との位置関係を示し、ここでは、少なくとも作像ユニット５３には感光体ドラム２５の回転域に、現像ローラユニット５４、転写ユニット５５、帯電ユニット５６が設けられている。なお、転写ユニット５５と帯電ユニット５６とは一体構成であっても良い。また、潜像担持体のクリーニング手段、除電手段（図示を略す）を作像ユニット５３に一体に設けても良い。なお、副走査方向Ｑ３は感光体ドラム２５に照射される光ビームの光軸に対して直交している。
【０１７８】
画像形成装置の本体構成壁５７には、図２４に示すように、主走査方向Ｑ１に長く延びるガイド穴５８が形成され、作像ユニット５３を構成する作像ユニット構成壁５３ａには支持ピン５３ｂが突設されると共にボス部５３ｃが突設されている。ボス部５３ｃにはネジ部５３ｄが形成され、支持ピン５３ｂはガイド穴５８に嵌合されている。
【０１７９】
本体構成壁５７には調整ネジ５９が設けられ、この調整ネジ５９はボス部５３ｃのネジ部５３ｄに螺合されている。調整ネジ５９を調整すると、作像ユニット５３が書き込みユニット１に対して相対的に主走査方向Ｑ１に移動され、これにより、光ビームＰ１の作像ユニット（感光体ドラム２５）５３に対する主走査方向Ｑ１の位置調整が行われ、これにより、主走査方向について設計的に予定された書き込み開始位置の書き込みタイミング補正が行われる。
【０１８０】
【書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造２】
調整構造１では、調整ネジ５９とボス部５３ｃのネジ部５３ｄとの螺合により作像ユニット５３を主走査方向Ｑ１に移動させて、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する主走査方向Ｑ１の位置調整を行うことにしたが、この変形例２では、図２５に示すように、作像ユニット５３は主走査方向Ｑ１に延びるガイドレール６０に載置されて移動可能とされている。その作像ユニット５３は本体構成壁５７に向けて弾性部材としてのスプリング６１により引っ張られている。本体構成壁５７にはネジ部６２が形成され、調整ネジ５９はそのネジ部６２に螺合され、調整ネジ５９の先端部５９ａは作像ユニット構成壁５３ａに当接されている。
【０１８１】
調整ネジ５９の先端部５９ａの作像ユニット構成壁５３ａへの押し付けが弱くなる方向に調整ネジ５９を回転させると、作像ユニット５３はスプリング６１の付勢力により矢印方向ａ１に移動され、調整ネジ５９の先端部５９ａの作像ユニット構成壁５３ａへの押し付けが強くなる方向に調整ネジ５９を回転させると、作像ユニット５３はその調整ネジ５９の押し付けによりスプリング６１の付勢力に抗して矢印方向ａ２に移動され、これにより、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する主走査方向Ｑ１の位置調整が行われる。
【０１８２】
【書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調
整構造３】
この調整構造３では、図２６に示すように、作像ユニット５３を主走査方向Ｑ１に延びるガイドレール６０に載せて移動可能な構成とすると共に、作像ユニット５３にラック部６３を形成し、一方、本体構成壁５７には操作つまみ部付きの調整軸６４を設け、調整軸６４の軸部にはラック部６３と噛み合うピニオン６５を設け、ピニオン６５とラック部６３との噛み合いにより、作像ユニット５３を主走査方向Ｑ１に移動可能に構成したものである。
【０１８３】
【書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造４】
調整構造１ないし調整構造３では、作像ユニット５３を主走査方向Ｑ１に移動させて、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する位置調整を行うこととしたが、この変形例４では、図２７に示すように、作像ユニット５３を固定のままとし、書き込みユニット１を主走査方向Ｑ１に移動させて、光ビームＰ１の主走査方向Ｑ１に対する位置調整を行うこととしたものであり、本体構成壁５７には、主走査方向Ｑ１に長く延びるガイド穴６６が書き込みユニット１に対応する箇所に形成され、書き込みユニット構成壁１ｂには支持ピン６７が突設されると共にボス部６８が突設されている。ボス部６８にはネジ部６９が形成され、支持ピン６７はガイド穴６６に嵌合されている。
【０１８４】
本体構成壁５７には調整ネジ７０が設けられ、調整ネジ７０は書き込みユニット構成壁１ｂに設けられ、この調整ネジ７０はボス部６８のネジ部６９に螺合されている。調整ネジ７０を調整すると、書き込みユニット１が作像ユニット５３に対して相対的に主走査方向Ｑ１に移動され、これにより、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する主走査方向Ｑ１の位置調整が行われる。
【０１８５】
【書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造５】
調整構造１〜調整構造４では、作像ユニット５３を下に設け、書き込みユニット１を上に設けて、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する光ビームＰ１の主走査方向Ｑ１の位置調整を行うこととしたが、この変形例５では書き込みユニット１を下に設け、作像ユニット５３を上に設けて、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する主走査方向Ｑ１の位置調整を行うこととしたものである。
【０１８６】
この変形例５では、図２８に示すように、作像ユニット５３は固定であり、書き込みユニット１は主走査方向Ｑ１に延びるガイドレール７１に載せて移動可能とされている。その書き込みユニット１は本体構成壁５７に向けてスプリング７２により引っ張られている。本体構成壁５７にはネジ穴７３が形成され、調整ネジ７４はそのネジ穴７３に螺合され、調整ネジ７４の先端部７４ａは書き込みユニット構成壁１ｂに当接されている。
【０１８７】
調整ネジ７４の先端部７４ａの書き込みユニット構成壁１ｂへの押し付けが弱くなる方向に調整ネジ７４を回転させると、書き込みユニット１はスプリング７２の付勢力により矢印方向ａ３に移動され、調整ネジ７４の先端部７４ａの書き込みユニット構成壁１ｂへの押し付けが強くなる方向に調整ネジ７４を回転させると、書き込みユニット１はその調整ネジ７４の押し付けによりスプリング７２の付勢力に抗して矢印方向ａ４に移動され、これにより、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する主走査方向Ｑ１の位置調整が行われる。
【０１８８】
【シート積載位置の移動による主走査方向書き込み位置調整構造】
図５２はシート積載位置を主走査方向Ｑ１にずらして書き込み位置調整を行う構造を示している。
【０１８９】
この実施例では、図５２（ａ）に示すように、感光体ドラム２５の表面２６に臨ませて、サイドレース用のＬＥＤ１〜ＬＥＤｎが設けられている。このＬＥＤ１〜ＬＥＤｎは図５２（ｂ）に示すように主走査方向Ｑ１に対応する方向に配列されている。
【０１９０】
このＬＥＤ１〜ＬＥＤｎはシートサイズに対応して点灯制御される。このＬＥＤ１〜ＬＥＤｎはシートサイズに合わせて感光体ドラム２５のサイドレース（搬送方向（副走査方向Ｑ３））に現像トナーが付着しないようにするために用いられる。つまり、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎは感光体ドラム２５の両端部露光に用いられる。
【０１９１】
作像ユニット５３にはシート積載トレイ１００、１０１が設けられている。ここでは、シート積載トレイ１００にサイドガイド固定板取り付け部１０２が設けられている。このサイドガイド固定板取り付け部１０２にサイドガイド固定板１０３が設けられ、このサイドガイド固定板１０３にサイドガイド１０４がシートサイズに対応させてスライド可能に取り付けられている。そのサイドガイド１０４のスライド方向は主走査方向Ｑ１（シート搬送方向と直交する方向）に対応している。
【０１９２】
サイドガイド固定板１０３はサイドガイド固定板取り付け部１０２に対してサイドガイド１０４と同方向にスライド調整可能であり、評価装置１〜評価装置４の評価結果に基づく書き込み位置補正量に基づいて書き込み位置を主走査方向Ｑ１に調整可能とするために、長穴１０５が設けられ、この長穴１０５内には書き込み位置補正量に対応するメモリが設けられている。サイドガイド固定板１０３はこの調整後、固定ネジ等によりサイドガイド固定板取り付け部１０２に固定される。
【０１９３】
例えば、Ａ３横長をサイドレースする場合、ＣＰＵによってＬＥＤ１、ＬＥＤ２及びＬＥＤｎ−１、ＬＥＤｎを点灯するが、仮にＬＥＤ一個分だけ書き込み位置を主走査方向Ｑ１（図５２（ｂ）において上方に書き込み位置がずれている場合）に補正しなければならない場合には、各サイズのＬＥＤ点灯制御をその分ずらして実施することになり、Ａ３横長のシートの場合には、ＬＥＤ１、ＬＥＤｎ−２、ＬＥＤｎ−１、ＬＥＤｎを点灯制御することになる。
【０１９４】
要は書き込み位置を主走査方向Ｑ１にずらして調整すればシート搬送位置をずらせば良い。更に、シートの感光体ドラム２５への搬送途中で、シートを搬送しながら主走査方向Ｑ１にスライドさせる構成としても良い。
【０１９５】
【書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による副走査方向書き込み位置調整構造】
この調整構造は、評価装置１−４により得られた図２９に示す副走査書き込み位置の評価（評価項目ｂ）の結果に基づいて、書き込みユニット１から出射されて感光体ドラムに照射される光ビームの進行方向及び主走査方向Ｑ１に直交する副走査方向Ｑ３に沿って調整することとしたものである。
【０１９６】
すなわち、この位置調整構造では、書き込みユニット１と作像ユニット５３とを相対的に副走査方向Ｑ３に移動させることにより書き込みタイミングの調整を図ることにしたものであり、図２９に示すように、ビームスポットＳのビーム中心Ｏ１’が副走査方向Ｑ３に△Ｙだけずれているときの書き込み開始位置の調整手段に関する。
【０１９７】
本体構成壁５７には、図３０に示すように、移動手段の一部を構成する調整ネジ７５が設けられると共に、副走査方向Ｑ３に延びるガイド穴７６が形成されている。書き込みユニット１には支持ピン７７が設けられると共に、ボス部７８が形成されている。ボス部７８にはネジ部７９が形成され、調整ネジ７５はボス部７８のネジ部７９に螺合されている。調整ネジ７５を調整すると、書き込みユニット１が作像ユニット５３に対して相対的に副走査方向Ｑ３に移動され、これにより、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する副走査方向Ｑ３の位置調整が行われる。
【０１９８】
この調整構造では、書き込みユニット１を副走査方向Ｑ３に移動させて、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する副走査方向Ｑ３の位置調整を行うこととしたが、作像ユニット５３に移動手段の一部を構成する支持ピン７６とボス部７８とを形成し、作像ユニット５３を副走査方向Ｑ３に移動させて、光ビームＰ１の作像ユニット５３に対する位置調整を行うように構成することもできる。
【０１９９】
また、移動手段を操作つまみ部付きの調整軸によって回転するピニオンとこのピニオンに噛み合うラックとにより構成しても良い。
【０２００】
【レーザーダイオード（ＬＤ）ユニットによる深度調整構造】
ここでは、深度評価で求めたビームウエスト補正適正量△Ｗに基づいて、コリメートレンズ１３、１４を光ビームＰ１の光路に沿って可動させることにより、光路長を調整することとしたものであり、以下光路長調整手段を図３２を参照しつつ説明する。
【０２０１】
書き込みユニット構成壁１ｂにはレーザーダイオード１１（１２）の取り付けベース８１がネジ８２によって固定され、この取り付けベース８１にはレーザーダイオード１１（１２）の取り付け穴８３とコリメートレンズ１３（１４）の取り付け穴８４とが設けられている。取り付け穴８３にはレーザーダイオード１１（１２）が嵌合されて固定されている。コリメートレンズ１３（１４）は鏡筒８５に保持され、鏡筒８５の外周部には雄ネジ部８６が形成されている。取り付け穴８４には雌ネジ部８７が形成され、鏡筒８５は雄ネジ部８６が雌ネジ部９７に螺合されて取り付けベース８１に軸方向に移動可能に保持される。
【０２０２】
ビームウエストＢｗの位置調整は、鏡筒８５を回転させることにより、レーザーダイオード１１、１２に対してコリメートレンズ１３（１４）の光軸方向Ｑ５にこのコリメートレンズ１３（１４）を移動させることによって行われる。このビームウエストＢｗの調整後、鏡筒８５は取り付けベース８１に例えば接着剤により固定される。
【０２０３】
【書き込みユニット或いは作像ユニットによる深度調整構造１】
上記の例では、コリメートレンズ１３、１４をその光軸方向に移動させて、ビームウエストの調整を行うこととしたが、この変形例では、図３３に示すように、本体構成壁５７に高さ方向に延びるガイド穴８８ａとネジ取り付け部８８ｂとを設け、書き込みユニット構成壁１ｂには、ガイド穴５８に嵌合されるガイドピン８９を設け、引っ張りスプリング９０の付勢力により書き込みユニット１を上方に付勢する一方、ネジ取り付け部８８ｂに調整ネジ９１と螺合するネジ部９２を設け、調整ネジ９１の先端部９１ａをガイドピン８９に当接させ、調整ネジ９１を回転させることにより書き込みユニット１と作像ユニット５３との間隔を調節し、これにより、光路長を変化させて、感光体ドラム２５の表面２６に対するビームウエストの位置調整を行うこととしたものである。
【０２０４】
【書き込みユニット或いは作像ユニットによる深度調整構造２】
調整構造１では、書き込みユニット１と作像ユニット５３との間隔を調整ネジ９１を設けて行うことにしたが、この調整構造２では、図３４に示すように、本体構成壁５７に調節つまみ９４を設け、調節つまみの軸部９５に偏心カム９６を設け、書き込みユニット１には偏心カム９６のカム面９６ａに当接する当接部９７を設け、係止ピン９３とガイドピン８９との間に掛け渡された引っ張りスプリング９０により当接部９７がカム面９６ａに摺接する構成とし、調節つまみ９４を回転させることにより書き込みユニット１と作像ユニット５３との間の光路長を変化させて、感光体ドラム２５の表面２６に対するビームウエストの位置調整を行うこととしたものである。
【０２０５】
なお、光路長調整手段を、調整ネジによって回転するピニオンとこのピニオンに噛み合うラックとにより構成しても良い。
【０２０６】
ここでは、書き込みユニット１を副走査方向に移動させる構成としたが、作像ユニット５３を移動させる構成としても良い。
【０２０７】
【その他の評価項目に関する評価結果に基づく調整】
（ａ）評価項目ｃ、ｄによる評価が許容範囲外のときには、ポリゴンミラー１９の不良であることが考えられるので、書き込みユニット１に搭載したポリゴンミラー１９の交換を行うことが望ましい。
【０２０８】
（ｂ）評価項目ｅ、ｆによる評価が許容範囲外のときには、レーザーダイオードＬＤとポリゴンミラー１９との間の光路中に設けられているアパーチャー部材（図示を略す）の開口径を調整する。このアパーチャー部材は通常コリメータレンズの光進行方向直後に配置されている。このアパーチャー部材の開口径の調整は、アパーチャー部材の開口径を機械的調整手段によって調整しても良いし、現に光路に配置されているアパーチャー部材を光路から取り外して、別の開口径を有するアパーチャー部材と交換することにより行っても良い。
【０２０９】
（ｃ）評価項目ｇ、ｉの倍率誤差、倍率誤差偏差の評価に基づく調整は、ｆθレンズの交換、反射ミラーの交換により行うことが望ましい。
【０２１０】
これは、ポリゴンミラー１９から反射された光ビームを感光体ドラム２５に導く光学系を構成するｆθレンズ２３、反射ミラー２４等の光学要素の光学的欠陥によって、光軸Ｏ１０に対して左右方向の光路長に影響が出た結果、発生している可能性が高いからである。
【０２１１】
なお、評価項目ｇの倍率誤差のみの場合には、図５３（ａ）に示すように、反射ミラー２４又はｆθレンズ２３をその光軸Ｏ１０の回りに所定角度調整することができる。
【０２１２】
（ｄ）評価項目ｈ、ｊの走査線傾き、走査線曲がりの評価に基づく調整についても、ｆθレンズ２３の交換、反射ミラー２４の交換により行うことが望ましい。
【０２１３】
これは、ポリゴンミラー１９から反射された光ビームを感光体ドラム２５に導く光学系を構成するｆθレンズ２３、反射ミラー２４等の光学要素の光学的欠陥によって、光軸に対して左右方向の光路長に影響が出た結果、発生している可能性が高いからである。
【０２１４】
なお、評価項目ｈの走査線傾きのみの場合には、図５３（ｂ）に示すように、ｆθレンズ２３をその光軸Ｏ１０の回りに所定角度調整すると共に、反射ミラー２４の傾き角を矢印Ｏ１１方向に調整することにより行うことができる。
【０２１５】
（ｅ）評価項目ｍのピッチ間隔の評価に基づく調整は、複数のＬＤを取り付けたユニットを光軸周りに所定角度調整することにより行う。
【０２１６】
（ｆ）評価項目ｋの走査時間の評価に基づく調整は、ポリゴンミラー１９の回転速度を調整することにより行う。なお、図５３（ａ）に示すと同様に、反射ミラー２４又はｆθレンズ２３をその光軸Ｏ１０回りに沿って所定角度調整することにより、走査時間を調整することもできる。
【０２１７】
（ｇ）評価項目ｌの深度評価に基づく調整は、既に図３２〜図３４を用いて説明した通りである。
【０２１８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、１ドットに相当する走査時間と、消灯時間とを演算により求め、クロック発振器から出力されるクロックの個数をカウントすることにより制御することにしたので、固体撮像素子間の距離を変更した場合でも、点灯制御回路の回路構成を変更することなく、点灯・消灯時間を容易に調整でき、容易にかつ正確な測定を行うことできるという効果を奏し、ひいては、光ビームの各特性の評価を一台で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 光ビーム走査特性評価装置の従来例を示す説明図である。
【図２】 光ビーム走査特性評価装置の従来例を示す図であって、光ビームの走査中のビーム径測定を一次元ラインＣＣＤを用いて測定する状態を示す説明図である。
【図３】 図２に示す走査中の光ビームを静止させたとみなして、走査中の光ビームのビーム径を図２に示す一次元ラインＣＣＤを用いて測定すると考えたときの説明図である。
【図４】 本発明に係わる書き込みユニットの内部構成の概略を示す斜視図である。
【図５】 本発明に係わる光ビーム特性評価装置の実施例１の原理を説明するための図であって、３個のＣＣＤカメラを主走査方向に間隔を開けて設けた場合を示す図である。
【図６】 図５に示すＣＣＤカメラのエリア型撮像素子を概念的に示す図である。
【図７】 図４に示す書き込みユニットにより被走査面に描かれるべき設計的に予定された理想的画像（ビームスポット）を説明するための図である。
【図８】 図５に示す光ビームの１ドット制御のタイミングを説明するための説明図である。
【図９】 図５に示す各ＣＣＤカメラのエリア型撮像素子に形成されたビームスポットを示す図である。
【図１０】 評価装置の実施例２を説明するための図であって、２個のＣＣＤカメラを主走査方向に間隔を開けて設けた場合を示す図である。
【図１１】 図１０に示す光ビームの１ドット制御のタイミングを説明するための説明図である。
【図１２】 評価装置の実施例３を説明するための図であって、１個のＣＣＤカメラを主走査方向の中央に設けた場合を示す図である。
【図１３】 図１２に示す光ビームの１ドット制御のタイミングを説明するための説明図である。
【図１４】 図１２に示すエリア型撮像素子に形成されたビームスポット（レーザースポット）の説明図である。
【図１５】 図１４に示すビームスポットに基づいて光ビーム強度分布曲線を求めるための説明に用いた説明図である。
【図１６】 図１５に示す光ビーム強度分布曲線に基づいて光ビームの中心位置を評価処理回路により求めるための説明に用いた光ビーム強度分布曲線図である。
【図１７】 評価装置の実施例４を説明するための図であって、１個のＣＣＤカメラを主走査方向と深度方向とに可動させる構成を示す説明図である。
【図１８】 図１７に示す光ビーム特性評価装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図１９】 本発明に係わる光ビーム特性評価装置による評価特性の一例を説明するための説明図であって、
（ａ）は主走査方向の書き込み位置のずれを示す図、
（ｂ）は副走査方向の書き込み位置のずれを示す図、
（ｃ）はポリゴンミラーの各面についての主走査方向のピッチむらの説明図、
（ｄ）はポリゴンミラーの各面についての副走査方向のピッチむらの説明図、
（ｅ）倍率誤差の説明図、
（ｆ）は走査線の傾きの説明図、
（ｇ）は倍率誤差偏差の説明図、
（ｈ）は走査線曲がりの説明図、
（ｉ）は深度カーブの説明図、
（ｊ）はビーム間ピッチの説明図である。
【図２０】 主走査方向書き込み位置調整構造の説明に用いた図であって、書き込み開始側の基準位置に対してビーム中心が主走査方向にずれている状態を示す説明図である。
【図２１】 図２０に示す書き込み開始側の基準位置に対するビーム中心の主走査方向のずれを調整するための書き込み位置調整手段の一例を示す図であって、同期センサの位置調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図２２】 同期センサによる書き込み調整タイミングを説明するための図である。
【図２３】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造１の説明図であって、書き込みユニットと作像ユニットとの相対的位置関係を示す図である。
【図２４】 図２３に示す書き込みユニットに対して作像ユニットを相対的に主走査方向に移動させることにより書き込み開始タイミングを調整する調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図２５】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造２の説明図であって、図２３に示す書き込みユニットに対して作像ユニットを相対的に主走査方向に移動させることにより書き込み開始タイミングを調整する調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図２６】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造３の説明図であって、図２３に示す書き込みユニットに対して作像ユニットを相対的に主走査方向に移動させることにより書き込み開始タイミングを調整する調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図２７】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造４の説明図であって、図２３に示す書き込みユニットを作像ユニットに対して主走査方向に移動させることにより書き込み開始タイミングを調整する調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図２８】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による主走査方向書き込み位置調整構造５の説明図であって、図２３に示す書き込みユニットを作像ユニットに対して主走査方向に移動させることにより書き込み開始タイミングを調整する調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図２９】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による副走査方向書き込み位置調整構造に用いる図であって、書き込み開始側の基準位置に対してビーム中心が副走査方向にずれている状態を示す説明図である。
【図３０】 書き込みユニット或いは作像ユニットの移動による副走査方向書き込み位置調整構造の説明図であって、図２３に示す書き込みユニットに対して作像ユニットを相対的に副走査方向に移動させることにより書き込み開始タイミングを調整する調整構造を概念的に示す部分断面図である。
【図３１】 光ビーム特性評価装置の実施例４に使用する説明図であって、（ａ）はＣＣＤカメラを主走査方向及び副走査方向に可動させて光ビームの深度カーブを評価する光ビーム特性評価装置の説明図であり、
（ｂ）は（ａ）に示す光ビーム特性評価装置により得られた深度カーブの一例を示す図である。
【図３２】 レーザーダイオードユニットによる深度調整構造の説明図であって、実施例４に示す光ビーム特性評価装置により得られた深度カーブに基づきコリメートレンズの位置を光軸方向に調整して光路長を調整する光路長調整構造を示す部分断面図である。
【図３３】 書き込みユニット或いは作像ユニットによる深度調整構造１の説明図であって、実施例４に示す光ビーム特性評価装置により得られた深度カーブに基づき書き込みユニットと作像ユニットとの間隔を調整して光路長を調整する光路長調整構造を示す部分断面図である。
【図３４】 書き込みユニット或いは作像ユニットによる深度調整構造２の説明図であって、実施例４に示す光ビーム特性評価装置により得られた深度カーブに基づき書き込みユニットと作像ユニットとの間隔を調整して光路長を調整する光路長調整構造を示す部分断面図である。
【図３５】 評価装置１〜４の具体的構造を示し、画像形成装置への書き込みユニットの取り付け状態を示す側面図である。
【図３６】 画像形成装置への書き込みユニットの取り付け状態を示す平面図である。
【図３７】 図３５、図３６に示す書き込みユニットの外観形状を示す図である。
【図３８】 画像形成装置への書き込みユニットの取り付け状態を示す正面図である。
【図３９】 基準ベース取り付け部に取り付けられた位置決め基準ベースとＣＣＤカメラとの配置関係を示す部分拡大平面図である。
【図４０】 図３９に示す位置決め基準ベースの説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）を矢視ｃ１方向から見た図、（ｃ）は（ｂ）を矢視ｃ２方向から見た図、（ｄ）は（ｂ）を矢視ｃ３方向から見た図である。
【図４１】 基準ベース取り付け部に取り付けられた位置決め基準ベースとＣＣＤカメラとの配置関係を示す部分拡大側面図である。
【図４２】 図３９、図４１に示す位置決めブロック部材の説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）を矢視ｃ４方向から見た図、（ｃ）は（ａ）を矢視ｃ５方向から見た図、（ｄ）は（ｃ）を矢視ｃ６方向から見た図である。
【図４３】 図４１に示すＬＤホルダー板の説明図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）を矢視ｃ７方向から見た図である。
【図４４】 基準レーザー光源を用いてエリア型ＣＣＤの基準画素の特定を説明するための図である。
【図４５】 ＬＤホルダー板と位置決めブロック部材との部分拡大図であって、（ａ）はＬＤホルダー板の１８０度回転前の状態を示す図、（ｂ）はＬＤホルダー板の１８０度回転後の状態を示す図である。
【図４６】 画像形成装置への書き込みユニットの取り付け状態を示す平面図である。
【図４７】 画像形成装置への書き込みユニットの取り付け状態を示す側面図であって、書き込みユニットをクランプする前の状態を示している。
【図４８】 書き込みユニットの取り付け状態を示す正面図であって、書き込みユニットをクランプする前の状態を示している。
【図４９】 図４７に示す支持ベースに取り付けられたＣＣＤカメラユニットと基準レーザーダイオードとの位置関係を示す平面図である。
【図５０】 書き込みユニットに取り付けられた位置決め基準ベースと位置決めブロックとを示す平面図である。
【図５１】 図４９に示す位置決めブロックの拡大側面図である。
【図５２】 シート積載位置の移動による主走査方向書き込み位置調整構造の説明図であって、（ａ）は作像ユニットの内部構造の概略図であり、
（ｂ）は（ａ）に示すＬＥＤの配列状態を示し、（ｃ）はシート積載トレーに取り付けられたサイドガイドを示す。
【図５３】 倍率誤差、走査線傾き不良の場合の調整の一例を示し、（ａ）は倍率誤差の評価による調整例を示し、（ｂ）は走査線傾きの評価に基づく調整例を示す。
【符号の説明】
１１、１２…レーザーダイオード（ビーム光源）
Ｐ１…光ビーム
Claims (7)
- 走査光学系を有する書き込みユニットに設けられて被走査面を走査するのに用いられるレーザー光源を、走査中に前記被走査面上で設計的に予定されたビームスポットの主走査方向の径によって定義される１ドットに相当する走査時間中点灯させる点灯制御回路と、
前記被走査面に主走査方向に間隔を開けて設けられかつ書き込み位置を演算する演算処理の座標原点としての基準画素が設定されしかも前記レーザー光源から射出された光ビームを検出する複数個のエリア型固体撮像素子と、
該各エリア型固体撮像素子の検出結果に基づいて前記光ビームに要求される特性としての書き込み位置を評価する評価処理手段と、
一のエリア型撮像素子の基準画素から他のエリア型撮像素子の基準画素までの距離を設計的に予定された走査速度で除算することによって得られる撮像素子間の走査時間と前記ビームスポットの主走査方向の径とから前記１ドットに相当する走査時間を算出する算出手段とを具備し、前記点灯制御回路はクロック発振器と該クロック発振器から出力されるクロック個数に基づき前記１ドットに相当する走査時間と前記撮像素子間の走査時間とをカウントするカウント回路とを備え、前記レーザー光源の点灯・消灯時間が前記クロック個数に基づき制御され、
前記点灯制御回路は、前記レーザー光源の消灯時点から該レーザー光源の消灯状態を持続して前記撮像素子間の走査時間に相当するクロック数のカウント時点で該レーザー光源を１ドットに相当する走査時間点灯させることにより前記エリア型撮像素子への書き込みを実行し、
前記評価処理手段は、前記基準画素に対する前記ビームスポットの実際の書き込み位置のずれ量を演算することを特徴とする光ビーム特性評価装置。 - 前記エリア型固体撮像素子の個数は２個であり、前記レーザー光源は前記走査開始側のエリア型固体撮像素子に向けて消灯状態で走査された後１ドットに相当する走査時間中点灯されかつ再び消灯状態で走査されて、設計的に予定された走査速度と前記距離とにより算出された消灯時間が経過した後再び１ドットに相当する走査時間中点灯され、前記評価処理手段は走査開始側のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置から走査終了側のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置までの距離と前記距離とを比較して倍率誤差を演算することを特徴とする請求項１に記載の光ビーム特性評価装置。
- 前記エリア型固体撮像素子の個数は３個であり、３個のエリア型固体撮像素子の一つは中央位置に設けられ、残りのエリア型固体撮像素子の一方は走査開始側に設けられ、残りのエリア型固体撮像素子の他方は走査終了側に設けられ、中央位置のエリア型固体撮像素子の基準画素から両エリア型固体撮像素子の基準画素までの距離は等距離とされ、前記レーザー光源は前記走査開始側のエリア型固体撮像素子に向けて消灯状態で走査された後１ドットに相当する走査時間中点灯されかつ再び消灯状態で中央のエリア型固体撮像素子に向けて走査されて設計的に予定された走査速度と前記距離とにより算出された消灯時間とが経過した後再び１ドットに相当する走査時間中点灯され、しかも、当該１ドット点灯後再度消灯状態で走査終了側のエリア型固体撮像素子に向けて走査された後設計的に予定された走査速度と前記距離とにより算出された消灯時間とが経過した後１ドットに相当する走査時間中点灯され、前記評価処理手段は走査開始側のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置から中央のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置までの距離と、前記中央のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置から走査終了側のエリア型固体撮像素子により検出された実際の書き込み位置までの距離とを比較することにより、前記走査特性としての左右の画像バランスを評価することを特徴とする請求項１に記載の光ビーム特性評価装置。
- 前記レーザー光源が２個設けられ、２本の光ビームにより前記被走査面への書き込みが可能であることを特徴とする請求項１に記載の光ビーム特性評価装置。
- 前記評価処理手段は、一方のレーザー光源から射出されて前記各エリア型固体撮像素子に受光された光ビームの書き込み位置と他方のレーザー光源から射出されて前記エリア型固体撮像素子に受光された光ビームの書き込み位置とに基づいてビーム間ピッチを演算し、このビーム間ピッチを主走査方向に間隔を開けて少なくとも二点以上の箇所で求めることにより、２本の光ビームの平行度を評価することを特徴とする請求項４に記載の光ビーム特性評価装置。
- 前記評価処理手段は、前記各エリア型固体撮像素子に受光された光ビームのビームスポットの副走査方向のビーム中心を演算し、各ビーム中心に基づき前記光ビームの走査線曲がりを評価することを特徴とする請求項３に記載の光ビームの特性評価装置。
- 前記書き込みユニットは走査開始側に書き込みタイミングを決定するための同期センサを備え、前記エリア型固体撮像素子は主走査方向に移動可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の光ビームの特性評価装置。
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