JP2005119310A - レーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法を開示する。
【解決手段】 レーザ走査ユニットから放出される第１のレーザビームと第２のレーザビームとが各々検出される時点に対応する第１の電圧値と第２の電圧値とを獲得し，これをレーザ走査ユニットに記録し，レーザ走査ユニットを画像形成装置に装着した後，画像形成装置に装着されたレーザ走査ユニットを駆動してレーザ走査ユニットから放出される第１のレーザビーム及び第２のレーザビームの検出時点に各々対応する第３の電圧値と第４の電圧値とを獲得し，これを第１の電圧値及び第２の電圧値と各々比較し，その偏差分だけレーザ走査ユニットを制御する制御電圧を補正する。
【選択図】 図７

Description

本発明は，レーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法に関し，さらに詳細には，マルチビームレーザ走査ユニットの光パワーバランスを調整する方法に関する。

一般に，レーザプリンタ，デジタル複写機や複合機などのような機器は，感光ドラムにレーザビームを走査するためのレーザ走査ユニットを備える。レーザ走査ユニットは，レーザビームを走査するレーザダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）とレーザダイオードを駆動するための所定の駆動回路を有する。なお，レーザ走査ユニットにより単位時間当たりの感光ドラムに形成される静電潜像を増やすため，レーザ走査ユニットから走査されるレーザビームの数を増加させる技術が使用されている。通常，このような技術を適用したレーザ走査ユニットをマルチビームレーザ走査ユニットと呼び，少なくとも２つ以上のレーザビームを感光ドラムに走査することで，プリンタのプリントスピードを速くし，デジタル複写機のコピースピードを速くすることができるが，各々のレーザダイオードから感光ドラムに走査されるレーザビームの光パワーが異なっている場合，プリンタや複写機の印刷品質が劣化する，という問題がある。

図１は，従来のレーザ走査ユニットの光出力自動調節回路を示す図である。

図１に示すように，光出力自動調整回路は，レーザビームを感光ドラム（図示省略）に走査するためのレーザダイオード（ＬＤ）１０，レーザダイオード１０と並列に連結され，レーザダイオード１０から感光ドラムに走査されるレーザビームの光パワーをセンシングするフォトダイオード１１，フォトダイオード１１によりセンシングされた結果に応じてレーザダイオード１０に印加される電圧を制御するためのトランジスタ１２，１３及び抵抗１４，１５を備える。図示されたキャパシタ１６，１７は，電源電圧Ｖｃｃに含まれるリップル電圧を除去し，電源電圧Ｖｃｃの電位レベルを一定に維持させる用途に使用される。

まず，レーザダイオード１０に電源電圧Ｖｃｃが印加されると，レーザダイオード１０は，所定のレベル（例えば，数μＷ〜数十μＷ）のレーザビームを出力する。このとき，フォトダイオード１１は，レーザダイオード１０から放出されたレーザビームに反応して所定の電流値をトランジスタ１３の基端に印加し，トランジスタ１３は，印加された電流によりターンオンされる。ターンオンされたトランジスタ１３により電源電圧Ｖｃｃは，トランジスタ１２の基端に印加され，トランジスタ１２をターンオンする。これによって，レーザダイオード１０のアノード端とカソード端は，電源電圧Ｖｃｃと接地端との間に電流パスを形成する。このとき，トランジスタ１３の基端と接地端との間に配置された抵抗１５と可変抵抗１４によりレーザダイオード１０のアノード端とカソード端との間の電圧が可変する。これによって，レーザダイオード１０から感光ドラム（図示省略）に走査されるレーザビームの光パワーが調節される。

即ち，可変抵抗１４を調節することで，レーザダイオード１０から感光ドラム（図示省略）に走査されるレーザビームの光パワーを制御するようになる。このようにレーザダイオード１０に印加される電圧を制御してレーザダイオード１０から感光ドラム（図示省略）に走査されるビームの光パワーを制御する回路を，通常，ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路と呼び，レーザプリンタやデジタル複写機のメーカーにより可変抵抗１４が手動で操作されることでレーザビームの光パワーが制御される。

しかしながら，このような手動操作による光パワーの制御は，レーザダイオードが有する特性及びレーザ走査ユニットが装着される画像形成装置の特性を考慮していないため，各製品に装着されるレーザ走査ユニットから放出されるレーザビームの光パワー間の偏差を発生し，また，手動操作による手間が発生する。従って，手動で調整されたレーザ走査ユニットを装着する各々の画像形成装置間の印刷品質が一様でないという問題点があり，レーザ走査ユニットから感光ドラムにマルチビームが走査されるマルチビームレーザ走査ユニットの場合，走査されるレーザビーム間の光パワー偏差によってプリンタや複写機の印刷品質が劣化する，という問題がある。

したがって，本発明の目的は，レーザ走査ユニットから出力されるレーザビームの光パワーを自動に調節するレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法を提供することにある。また，本発明の他の目的は，マルチビームレーザ走査ユニットから出力される多数のレーザビームの光パワー間においてバランスを調整するマルチビームレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法を提供することにある。

上記課題を解決するため，本発明の第１の観点においては，レーザ走査ユニットから放出される光パワーの検出時点に対応する第１の電圧値を獲得し，これを前記レーザ走査ユニットに記録するステップと，前記レーザ走査ユニットを画像形成装置に装着した後，前記画像形成装置に装着されたレーザ走査ユニットを駆動して前記レーザ走査ユニットから放出される光パワーの検出時点に対応する第２の電圧値を獲得し，これを前記第１の電圧値と比較し，その偏差分だけ前記レーザ走査ユニットを制御する制御電圧を補正するステップとを含むことを特徴とするレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法が提供される。

また，前記制御電圧を補正するステップは，以下の数式１により行われる，如く構成するのが好ましい。

（但し，Ｒｂ’：補正された制御電圧，Ｒｂ：補正前，前記レーザ走査ユニットに印加される制御電圧，Ｒａ：前記レーザ走査ユニットに既に格納された光パワー検出電圧，Ｒａ’：レーザ走査ユニットが画像形成装置に装着された後，前記レーザ走査ユニットから放出される光パワーの検出時点に対応する電圧）

また，前記レーザ走査ユニットを制御する制御電圧を補正するステップは，さらに，前記第１の電圧値と前記第２の電圧値との差が既に設定された誤差範囲を超過する時，エラー処理を行うステップを含む如く構成するのが好ましい。

上記課題を解決するため，本発明の第２の観点においては，レーザ走査ユニットから放出される第１のレーザビームと第２のレーザビームとが各々検出される時点に対応する第１の電圧値と第２の電圧値とを獲得し，これを前記レーザ走査ユニットに記録するステップと，前記レーザ走査ユニットを画像形成装置に装着した後，前記画像形成装置に装着されたレーザ走査ユニットを駆動して前記レーザ走査ユニットから放出される前記第１のレーザビーム及び前記第２のレーザビームの検出時点に各々対応する第３の電圧値と第４の電圧値とを獲得し，これを前記第１の電圧値及び前記第２の電圧値と各々比較し，その偏差分だけ前記レーザ走査ユニットを制御する制御電圧を補正するステップとを含むことを特徴とするレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法が提供される。

また，前記制御電圧を補正するステップは，以下の数式１により行われる，如く構成するのが好ましい。

（但し，Ｒｂ’：補正された制御電圧，Ｒｂ：補正前，前記レーザ走査ユニットに印加される制御電圧，Ｒａ：前記レーザ走査ユニットに既に格納された光パワー検出電圧，Ｒａ’：レーザ走査ユニットが画像形成装置に装着された後，前記レーザ走査ユニットから放出される光パワーの検出時点に対応する電圧）

また，前記レーザ走査ユニットを制御する制御電圧を補正するステップは，さらに，前記第１の電圧値と前記第３の電圧値との差及び前記第２の電圧値と前記第４の電圧値との差が既に設定された誤差範囲を超過する時，エラー処理を行うステップを含む，如く構成するのが好ましい。

上記課題を解決するため，本発明の第３の観点においては，レーザ走査ユニットから放出される第１のレーザビームと第２のレーザビームとが各々検出される時点に対応する第１の電圧値と第２の電圧値とを求め，前記第１のレーザビームと前記第２のレーザビームとが目的の光パワーに到達する時点に各々対応する第３の電圧値と第４の電圧値とを求めて前記レーザ走査ユニットに記録するステップと，前記レーザ走査ユニットを画像形成装置に装着した後，前記求められた第１の電圧値及び第２の電圧値に基づいて所定の傾きを有する第１の関数を算出し，前記第３の電圧値及び前記第４の電圧値に基づいて所定の傾きを有する第２の関数を算出するステップと，前記画像形成装置に装着されたレーザ走査ユニットから放出される各々のレーザビームの検出時点に対応する電圧値を初期値として前記第１の関数及び前記第２の関数を適用するステップとを含むことを特徴とするレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法が提供される。

また，前記第１の関数及び前記第２の関数を適用するステップは，以下の数式２により行われる如く構成するのが好ましい。

（但し，Ｒｂ’：補正された制御電圧，Ｒｂ：補正前，前記レーザ走査ユニットに印加される制御電圧，Ｒａ：前記レーザ走査ユニットに既に格納された光パワー検出電圧，Ｒａ’：レーザ走査ユニットが画像形成装置に装着された後，前記レーザ走査ユニットから放出される光パワーの検出時点に対応する電圧，ｆ（Ｒａ，Ｒａ’）：前記第１の電圧値と前記第３の電圧値とを基に算出される関数及び前記第２の電圧値と前記第４の電圧値とを基に算出される関数のうちのいずれか１つ）

本発明は，シングルまたはマルチビームを放出するレーザ走査ユニットから放出される各レーザビーム間の光パワーバランスを自動に正確に調整することができ，このための別のハードウェアを必要としない。また，従来，手動でレーザビームの光パワーバランスを調整する方法に比べて手間がかからないという効果が得られる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図２は，本実施形態にかかるレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法を説明するための図である。

図２に示すように，本実施形態にかかるレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法は，レーザ走査ユニット１１０を画像形成装置に装着する前，レーザ走査ユニット１１０から放出される第１のレーザビームＬＤ１と第２のレーザビームＬＤ２の光出力を光パワーメータ２００により測定し，測定された光パワーに対応する電圧値をレーザ走査ユニット１１０にフィードバックしてレーザ走査ユニット（例えば，１１０）に格納させることで，各々のレーザ走査ユニット（例えば，１１０）は，固有の電気的特性に関する情報を有するようになる。このとき，レーザ走査ユニット１１０は，第１のレーザビームＬＤ１と第２のレーザビームＬＤ２とが各々最初放出される時，各々のレーザビームＬＤ１，ＬＤ２を放出するレーザダイオード（図示省略）に印加される制御電圧値と，目的の光パワーに到達される時の制御電圧値を格納する。即ち，レーザ走査ユニット１１０がレーザプリンタ，デジタル複写機のような画像形成装置に装着される前に，レーザ走査ユニットの電気的特性を把握する。

図３は，図２に示されたレーザ走査ユニットの詳細を示すブロック概念図である。

図３に示すように，レーザ走査ユニット１１０は，第１のレーザビームＬＤ１と第２のレーザビームＬＤ２を各々放出する第１のレーザダイオード１１１ａと第２のレーザダイオード１１１ｂ，第１のレーザダイオード１１１ａと第２のレーザダイオード１１１ｂから放出される第１のレーザビームＬＤ１と第２のレーザビームＬＤ２を反射するポリゴンミラー１１７ａ，ポリゴンミラー１１７ａで反射された第１のレーザビームＬＤ１と第２のレーザビームＬＤ２の放出を感知するレーザビーム検出部１１６，及びポリゴンミラー１１７ａで反射された第１及び第２のレーザビームＬＤ１，ＬＤ２をビーム検出部１１６に偏向するミラー１１７ｂを備える。

レーザ走査ユニット１１０から第１のレーザビームＬＤ１と第２のレーザビームＬＤ２が最初放出される時点は，レーザ走査ユニット１１０に設けられるビーム検出部１１６によりなされ，光パワーメータ２００により第１のレーザビームＬＤ１と第２のレーザビームＬＤ２が目的の光パワー（例えば，４００μＷ）に到達する時，光パワーメータ２００がこれをレーザ走査ユニット１１０に知らせることで，レーザ走査ユニット１１０は，第１及び第２のレーザビームＬＤ１，ＬＤ２が最初放出される時点と目的の光パワーに到達する時点に，第１及び第２のレーザダイオード１１１，１１２に印加される制御電圧を検出することが可能である。

図４は，図２に示すレーザ走査ユニットが画像形成装置に装着された後，発生する電気的特性の変化を示すグラフ図である。

図４に示すように，レーザ走査ユニット１１０がレーザプリンタやデジタル複写機のような画像形成装置に装着された後は，画像形成装置が有する電気的特性により影響を受け，光パワーメータ２００で測定された元の電気的特性とは異なる特性を有するようになる。図面符号ＬＤ１とＬＤ２は，レーザ走査ユニット１１０の固有な電気的特性グラフを示し，図面符号ＬＤ１’とＬＤ２’は，レーザ走査ユニット１１０を画像形成装置（図示省略）に装着した場合のレーザ走査ユニット１１０から放出される第１のレーザビームＬＤ１と第２のレーザビームＬＤ２の出力特性を示す。これは，画像形成装置から供給される電源の変化，画像形成装置に設けられる周辺部品による影響，他の周辺環境の変化によると考えられる。

このため，本実施形態においては，レーザ走査ユニット１１０が有する電気的特性を把握した上，レーザ走査ユニット１１０が画像形成装置に装着される時の特性変化を把握し，その偏差分だけを補正することで，レーザ走査ユニット１１０から放出されるレーザビームＬＤ１，ＬＤ２の光パワー間のバランスを補正する。

図５は，図２に示すレーザ走査ユニット１１０を装着したレーザプリンタの一例を示す図である。

図５に示すレーザプリンタは，レーザ走査ユニット１１０，プロセッサ１２０，フラッシュＲＯＭ１３０，ＲＡＭ１４０，エンジン制御部１５０，第１のＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）１６０及び第２のＤＡＣ１７０を有する。

レーザ走査ユニット１１０は，感光ドラム（図示省略）にレーザビームを走査して感光ドラムに静電潜像を形成する。図面には，単位時間当たり２つのレーザビームを走査するマルチビームレーザ走査ユニットが示されているが，本発明は，図示されたマルチビームレーザ走査ユニットの他に，１つのレーザビームを走査するレーザ走査ユニットにも適用可能であることはいうまでもない。

プロセッサ１２０は，レーザプリンタの全般的な制御を行い，パソコン（図示省略）のような情報処理装置から印加される印刷データをビットマップ形式のデータに変換し，これをエンジン制御部１５０に印加する。また，プロセッサ１２０は，レーザ走査ユニット１１０からレーザビームＬＤ１，ＬＤ２が放出される時点と目的の光パワーに到達する時点に対応する電圧値を基に第１のＤＡＣ１６０と第２のＤＡＣ１７０を制御してレーザダイオード１１１ａ，１１１ｂの光パワーを制御する。

フラッシュＲＯＭ１３０は，レーザプリンタを制御するための各種の制御プログラムを内蔵し，プロセッサ１２０が印刷データをビットマップ形式のデータに変換する時のデータ変換のためのプログラムを内蔵する。また，フラッシュＲＯＭ１３０は，ルックアップテーブル（Ｌｏｏｋｕｐ ｔａｂｌｅ）タイプの制御電圧情報を内蔵する。内蔵された制御電圧情報は，レーザ走査ユニット１１０に印加される制御電圧に関する情報であって，プロセッサ１２０により選択され，第１のＤＡＣ１６０と第２のＤＡＣ１７０に印加される。第１のＤＡＣ１６０と第２のＤＡＣ１７０は，プロセッサ１２０により印加された制御電圧情報をデジタル−アナログ変換して所定の制御電圧を生成し，これをレーザ走査ユニット１１０に印加する。

ＲＡＭ１４０は，プロセッサ１２０に印加された印刷データをビットマップ形式のデータに変換する時，プロセッサ１２０が必要とする仮格納空間を提供し，プロセッサ１２０がレーザプリンタを制御する時に必要となる制御データの仮格納空間としても使用される。エンジン制御部１５０は，プロセッサ１２０から出力されるビットマップ形式のデータに応答してレーザプリンタに設けられる各種のモータ，アクチュエータ及び他の機械部品の動作を制御する。

第１のＤＡＣ１６０と第２のＤＡＣは，プロセッサ１２０から制御電圧情報が印加時，これに対応するアナログ電圧を出力し，これをレーザ走査ユニット１１０に印加する。

第１のＤＡＣ１６０と第２のＤＡＣ１７０に印加される制御電圧情報と，制御電圧情報に応答して出力されるアナログ電圧との関係は，以下の表１に示す。

上記表１は，プロセッサ１２０から出力される制御電圧情報とこれに対応するアナログ出力電圧との関係に関する一例を示す。表１に示された制御電圧情報は，フラッシュＲＯＭ１３０に格納され，プロセッサ１２０により読み出され，第１のＤＡＣ１６０または第２のＤＡＣ１７０に印加される。このとき，印加される制御電圧情報は，０〜１４８の値が例示されている。表１に示された制御電圧情報は，本実施形態を説明するための一例を示すもので，表１には０〜１４８の範囲を有する制御電圧情報が示されているが，制御電圧情報は，この範囲外の値を有することもできる。

好ましくは，レーザ走査ユニット１１０は，第１のレーザダイオード１１１ａ，第２のレーザダイオード１１１ｂ，フォトダイオード１１２，第１のダイオード制御部１１３，第２のダイオード制御部１１４，スイッチング部１１５，レーザビーム出力部１１６，ポリゴンミラー駆動部１１７及びＥＥＰＲＯＭ１１８を有する。

まず，第１のレーザダイオード１１１ａと第２のレーザダイオード１１１ｂの光パワーバランスをとるためには，各々の光出力時点を知る必要がある。このため，第１のレーザダイオード１１１ａをターンオンさせた後，プロセッサ１２０は，第１のＤＡＣ１６０に非常に低いレベルの制御電圧情報（例えば，２０〜３０）を印加して第１のＤＡＣ１６０から非常に低いレベルの制御電圧（例えば，０．１Ｖ〜０．３Ｖ）が出力されるようにする。第１のＤＡＣ１６０から出力される制御電圧により第１のレーザダイオード１１１ａから第１のレーザビームＬＤ１が放出されると，レーザビーム検出部１１６は，これを検出してプロセッサ１２０に知らせる。プロセッサ１２０は，レーザビーム検出部１１６が第１のレーザダイオード１１１ａから第１のレーザビームＬＤ１が放出された時点に第１のＤＡＣ１６０から第１のコンパレータ１１３ａに印加された制御電圧情報をＲＡＭ１４０に格納する。

これによって，プロセッサ１２０は，ＥＥＰＲＯＭ１１８に既に格納されたレーザビーム放出開始電圧に対応する制御電圧情報とＲＡＭ１４０に格納された制御電圧情報を参照して第１のＤＡＣ１６０または第２のＤＡＣ１７０でその差を補正した制御電圧を出力するようにすることができる。例えば，ＥＥＰＲＯＭ１１８に既に格納されたレーザビーム放出制御電圧情報が３０であり，レーザプリンタに装着されたレーザ走査ユニットの第１のレーザダイオード１１１ａから第１のレーザビームＬＤ１が放出される時の制御電圧情報が３５である場合，プロセッサ１２０は，ＥＥＰＲＯＭ１１８に格納された制御電圧情報（３０）と検出された制御電圧情報（３５）との間の差に対して補正を行うように第１のＤＡＣ１６０を制御する。

次に，プロセッサ１２０は，第１のレーザダイオード１１１ａに対する補正値を算出した後，第１のレーザダイオード１１１ａをターンオフし，第２のレーザダイオード１１１ｂをターンオンする。第２のレーザダイオード１１１ｂに対する補正値の算出過程は，前述の第１のレーザダイオード１１１ａに対する補正値の算出過程と同様であるため，詳細な説明は，省略する。

プロセッサ１２０は，第１のＤＡＣ１６０と第２のＤＡＣ１７０に対する補正値を算出した後，これをＲＡＭ１４０に格納し，ＲＡＭ１４０に格納された補正値を適用して第１のＤＡＣ１６０と第２のＤＡＣ１７０に印加される制御電圧情報を加減する。

これによって，第１のレーザダイオード１１１ａ及び第２のレーザダイオード１１１ｂから感光ドラム（図示省略）に走査されるレーザビームの光パワーが等しくなる。
これを以下の数式１で示す。

（但し，Ｒｂ’：補正された制御電圧に対応する制御電圧情報，Ｒｂ：補正前，レーザ走査ユニットに印加される制御電圧に対応する制御電圧情報，Ｒａ：レーザ走査ユニットに既に格納された光パワー検出電圧に対応する制御電圧情報，Ｒａ’：レーザ走査ユニットが画像形成装置に装着された後，レーザ走査ユニットから放出される光パワーの検出時点の制御電圧に対応する制御電圧情報）

第１のダイオード制御部１１３と第２のダイオード制御部１１４とは，各々第１のレーザダイオード１１１ａと第２のレーザダイオード１１１ｂから放出されるレーザビームの光パワーが一定のレベルを維持するように制御する。

第１のダイオード制御部１１３は，第１のコンパレータ１１３ａ，第１のサンプル／ホルダ１１３ｂ，第２のコンパレータ１１３ｃ，及び第１の定電流制御部１１３ｄを有する。

第１のコンパレータ１１３ａは，第１のＤＡＣ１６０から印加される制御電圧を基準電圧とし，フォトダイオード１１２から印加される電流に対応する電圧を比較電圧として比較を行う。ここで，フォトダイオード１１２の出力電流は，抵抗１１３ｅにより電圧値に換算される。比較の結果，第１のＤＡＣ１６０から印加される電圧が大きい場合は，「ハイ」の信号を出力し，第１のサンプル／ホルダ１１３ｂは，所定の時間間隔でサンプリングし，これを検出してホールドする。

ホールドされたサンプリング電圧は，第２のコンパレータ１１３ｃに印加され，第２のコンパレータ１１３ｃは，サンプル及びホールドされた電圧と定電流制御部１１３ｄからフィードバックされた電圧とを比較して第１のレーザダイオード１１１ａを貫通する電流を一定に固定させる。これは，レーザダイオード１１１ａ，１１１ｂの光パワーを制御する通常のＡＰＣ回路によりなされるため，詳細な説明は，省略し，第２のレーザダイオード制御部１１４の動作原理については，第１のレーザダイオード制御部１１３と同様であるため，やはり詳細な説明を省略する。

スイッチング部１１５は，プロセッサ１２０により制御され，プロセッサ１２０が第１のレーザダイオード１１１ａと第２のレーザダイオード１１１ｂに対する各々の光パワーバランスを調整する時，フォトダイオード１１２の出力電流を第１のレーザダイオード制御部１１３または第２のダイオード制御部１１４に選択的に接続させる。

ＥＥＰＲＯＭ１１８は，レーザ走査ユニット１１０が画像形成装置に装着される前，第１及び第２のレーザビームＬＤ１，ＬＤ２が放出される時点に第１及び第２のレーザダイオード１１１ａ，１１１ｂに印加される制御電圧に関する情報と，レーザ走査ユニット１１０から放出されるレーザビームの出力が所定のレベル（例えば，４００μＷ）に到達する時点にレーザダイオード１１１ａ，１１１ｂに印加される制御電圧に関して既に格納された情報を有する。

図６は，本実施形態にかかるレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法の好適な一実施形態を示すフローチャートである。

本実施形態は，レーザ走査ユニット１１０に既に格納された電気的特性（レーザビーム放出開始電圧とレーザビームが目的の光パワーに到達する時のレーザダイオード制御電圧値）を記録するステップを示している。

まず，コンベヤベルト３００上のレーザ走査ユニット１１０に電源を供給する。レーザ走査ユニット１１０のテスト時，コンベヤベルト３３０付近には，レーザ走査ユニット１１０の基本動作を確認するため，レーザ走査ユニットに制御信号を供給するためのテストユニット（図示せず）が具備される。これは，通常，電子製品をテスト及び組み立てする工場に具備されているものであるため，詳細な説明を省略する。

次に，テストユニットを用いて第１のレーザダイオード１１１ａをターンオンする（Ｓ４００）。次いで，テストユニットは，第１のレーザダイオード１１１ａに所定の電圧（例えば，０．１Ｖ〜１Ｖ）を順次印加する。第１のレーザダイオード１１１ａは，順次印加される電圧に応答して第１のレーザビームＬＤ１を放出し，レーザ走査ユニット１１０に設けられるレーザビーム検出部１１６は，これを検出してテストユニットに知らせる。

テストユニットは，レーザビーム検出部１１６で第１のレーザビームＬＤ１を検出した時点の制御電圧に対応する制御電圧情報をレーザ走査ユニット１１０に設けられるＥＥＰＲＯＭ１１８に格納する（Ｓ４１０）。次いで，テストユニット（図示省略）は，第１のレーザダイオード１１１ａをターンオフし（Ｓ４２０），第２のレーザダイオード１１１ｂをターンオンする（Ｓ４３０）。最後に，テストユニットは，第２のレーザダイオード１１１ｂに所定の電圧（例えば，０．１Ｖ〜１Ｖ）を順次印加する。

第２のレーザダイオード１１１ｂは，順次印加される電圧に応答して第２のレーザビームＬＤ２を放出し，レーザ走査ユニット１１０に設けられるレーザビーム検出部１１６は，これを検出してテストユニットに知らせる。テストユニットは，レーザビーム検出部１１６で第２のレーザビームＬＤ２を検出した時点の制御電圧に対応する制御電圧情報をレーザ走査ユニット１１０に設けられるＥＥＰＲＯＭ１１８に格納する（Ｓ４４０）。

これにより，コンベヤベルト３３０でテストされるレーザ走査ユニット１１０には，第１のレーザダイオード１１１ａと第２のレーザダイオード１１１ｂのレーザビーム放出開始電圧に関する情報と，目的の光パワーに到達時のレーザダイオードに印加される制御電圧に関する情報が格納される。

図７は，レーザビーム放出開始電圧に関する情報を有するレーザ走査ユニット１１０を基に画像形成装置に装着されたレーザ走査ユニット１１０に設けられる第１のレーザダイオード１１１ａと第２のレーザダイオード１１１ｂとの間の光パワーバランスを調整する方法を示す図である。

まず，プロセッサ１２０は，第１のＤＡＣ１６０を制御して第１のＤＡＣ１６０から出力される電圧を非常に低い電圧（例えば，０Ｖ）からだんだん上げる（Ｓ５００）。第１のレーザダイオード制御部１１３が第１のＤＡＣ１６０から出力される制御電圧に応答して第１のレーザビームＬＤ１を感光ドラム（図示省略）に走査時，レーザビーム検出部１１６は，これを感知してプロセッサ１２０に知らせる（Ｓ５１０）。

プロセッサ１２０は，レーザビーム出力部１１６の検出時点に従う第１のＤＡＣ１６０の制御電圧情報を第１のレーザダイオード１１１ａの第１のレーザビームＬＤ１放出開始電圧に対する制御電圧情報として認識し，これをＲＡＭ１４０に格納する（Ｓ５３０）。第１のレーザダイオード１１１ａから第１のレーザビームＬＤ１に対する検出が発生していない場合，プロセッサ１２０は，第１のＤＡＣ１６０を制御してレーザビーム検出部１１６で第１のレーザダイオード１１１ａのレーザビームを検出するまでだんだん制御電圧を上げる（Ｓ５２０）。

次に，プロセッサ１２０は，ＲＡＭ１４０に格納された制御電圧情報（Ｖ_Ｌ１’）と画像形成装置に装着された状態で測定されたレーザ走査ユニットの放出開始電圧（Ｖ_Ｌ１）に関する制御電圧情報とを比較することでその偏差を得る。

得られた偏差が既に設定された範囲（例えば，５〜１０）内の値であれば，正常な誤差範囲内の値であると判断して偏差値を反映し（Ｓ５５０），そうでない場合（例えば，偏差が３０以上）は，エラー処理（Ｓ５６０）を行う。例えば，ＲＡＭ１４０に格納された制御電圧情報が３５であり，ＥＥＰＲＯＭ１１８に格納された制御電圧情報が３０である場合，プロセッサ１２０は，第１のＤＡＣ１６０を駆動する時，偏差値（５）を反映して第１のＤＡＣ１６０から出力される電圧値が減少するようにすることで，第１のレーザダイオード１１１ａから放出される第１のレーザビームＬＤ１の光パワーを制限する。

エラー処理（Ｓ５６０）は，画像形成装置に設けられるディスプレイ装置（例えば，ＬＥＤ，ＬＣＤ）を介して所定のメッセージを出力したりビープ音を発生したりすることができる。なお，第２のレーザダイオード１１１ａをターンオフした後，前述のＳ５００〜Ｓ６００が同様な方式で適用されるため，詳細な説明を省略する。

図８は，放出開始電圧に関する情報を有するレーザ走査ユニット１１０を基に画像形成装置に装着されたレーザ走査ユニット１１０に設けられる第１のレーザダイオード１１１ａと第２のレーザダイオード１１１ｂとの間の光パワーバランスを調整する他の方法を示す図である。

まず，プロセッサ１２０は，レーザ走査ユニット１１０に既に格納された第１のレーザダイオード１１１ａの第１のレーザビームＬＤ１放出開始電圧と，第１のレーザダイオード１１１ａから放出される第１のレーザビームＬＤ１が所定のレベル（例えば，４００μＷ）に到達時，第１のレーザダイオード１１１ａに印加される電圧に対する制御電圧情報を基に第１の関数を算出する（Ｓ６００）。同様に，第１の関数を算出する過程と同様な過程を経て第２のレーザダイオード１１１ｂを制御するための第２の関数を算出する。

次に，プロセッサ１２０は，第１のレーザダイオード１１１ａをターンオンした後（Ｓ６１０），第１のＤＡＣ１６０を制御して第１のＤＡＣ１６０から出力される電圧値を非常に低い電圧（例えば，０．１Ｖ）からだんだん増加させる。第１のレーザダイオード１１１ａが第１のＤＡＣ１６０から出力される制御電圧により第１のレーザビームＬＤ１を感光ドラム（図示省略）に走査時，レーザビーム検出部１１６は，これを感知してプロセッサ１２０に知らせる（Ｓ６２０）。

プロセッサ１２０は，レーザビーム検出部１１６の検出時点に従う第１のＤＡＣ１６０の制御電圧を第１のレーザダイオード１１１ａのレーザビーム放出開始電圧として認識し，これに対応する制御電圧情報をＲＡＭ１４０に格納する。レーザビーム検出部１１６による第１のレーザダイオード１１１ａに対する第１のレーザビームＬＤ１の検出が発生していない場合，プロセッサ１２０は，第１のＤＡＣ１６０を制御してレーザビーム検出部１１６で第１のレーザダイオード１１１ａの第１のレーザビームＬＤ１が検出されるまで第１のレーザダイオード１１１ａに印加される制御電圧をだんだん上げる（Ｓ６３０）。

次いで，プロセッサ１２０は，第１のレーザダイオード１１１ａのレーザビーム放出開始電圧に関する制御電圧情報と第１の関数を基に補正式を算出する（Ｓ６４０）。これは，以下の数式に示される。

（但し，Ｒｂ’：補正された制御電圧に対応する制御電圧情報，Ｒｂ：補正前，レーザ走査ユニットに印加される制御電圧に対応する制御電圧情報，Ｒａ：レーザ走査ユニットに既に格納された光パワー検出電圧に対応する制御電圧情報，Ｒａ’：レーザ走査ユニットが画像形成装置に装着された後，レーザ走査ユニットから放出される光パワーの検出時点に対応する制御電圧情報，ｆ（Ｒａ，Ｒａ’）：前記第１の電圧値と前記第３の電圧値とを基に算出される関数及び前記第２の電圧値と前記第４の電圧値とを基に算出される関数）

最後に，上記数式２により算出された補正式を基にプロセッサ１２０は，第１のＤＡＣ１６０に印加される制御電圧情報を加減することで，第１のＤＡＣ１６０から第１のレーザダイオード１１１ａに印加される電圧を加減する（Ｓ６５０）。これは，第２のレーザダイオード１１１ｂにも同様に適用されるため，詳細な説明は，省略する。

以上のような方法により，レーザ走査ユニット１１０が有する各々の電気的特性と，レーザ走査ユニットが画像形成装置に装着された後，発生する各々の画像形成装置の特性に従うレーザダイオード間の光パワーバランスは，一定に維持される。

本実施形態においては，シングルまたはマルチビームを放出するレーザ走査ユニットから放出される各レーザビーム間の光パワーバランスを自動にかつ正確に調整することができ，このための別のハードウェアを必要としないため，手動でレーザビームの光パワーバランスを調整する方法に比べて手間が少なくなる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，レーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法に適用可能である。

従来のレーザ走査ユニットの光出力自動調整回路を示す図である。 本実施形態にかかるレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法を説明するための図である。 図２に示されたレーザ走査ユニットの詳細を示すブロック概念図である。 図２に示されたレーザ走査ユニットが画像形成装置に装着された後，発生する電気的特性の変化を示すグラフである。 図２に示されたレーザ走査ユニットを装着したレーザプリンタの一例を示す図である。 本実施形態にかかるレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法の好適な一実施形態を示すフローチャートである。 放出開始電圧に関する情報を有するレーザ走査ユニットを基に画像形成装置に装着されたレーザ走査ユニットに設けられる第１のレーザダイオードと第２のレーザダイオードとの間の光パワーバランスを調整する方法を示すフローチャートである。 放出開始電圧に関する情報を有するレーザ走査ユニットを基に画像形成装置に装着されたレーザ走査ユニットに設けられる第１のレーザダイオードと第２のレーザダイオードとの間の光パワーバランスを調整する他の方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１１０ レーザ走査ユニット
１１１ａ 第１のレーザダイオード
１１１ｂ 第２のレーザダイオード
１１２ フォトダイオード
１１３ 第１のダイオード制御部
１１３ａ 第１のコンパレータ
１１３ｂ 第１のサンプル／ホルダ
１１３ｃ 第２のコンパレータ
１１３ｄ 第１の定電流制御部
１１４ 第２のダイオード制御部
１１５ スイッチング部
１１６ レーザビーム検出部
１１７ ポリゴンミラー駆動部
１１８ ＥＥＰＲＯＭ
１２０ プロセッサ
１３０ フラッシュＲＯＭ
１４０ ＲＡＭ
１５０ エンジン制御部
１６０ 第１のＤＡＣ
１７０ 第２のＤＡＣ
２００ 光パワーメータ
３００ コンベヤベルト
ＬＤ１ 第１のレーザビーム
ＬＤ２ 第２のレーザビーム

Claims (8)

1. レーザ走査ユニットから放出される光パワーの検出時点に対応する第１の電圧値を獲得し，これを前記レーザ走査ユニットに記録するステップと，
   前記レーザ走査ユニットを画像形成装置に装着した後，前記画像形成装置に装着されたレーザ走査ユニットを駆動して前記レーザ走査ユニットから放出される光パワーの検出時点に対応する第２の電圧値を獲得し，これを前記第１の電圧値と比較し，その偏差分だけ前記レーザ走査ユニットを制御する制御電圧を補正するステップと，を含む，
   ことを特徴とするレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法。
2. 前記制御電圧を補正するステップは，以下の数式１により行われる，ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法。
   

   

   （但し，Ｒｂ’：補正された制御電圧，Ｒｂ：補正前，前記レーザ走査ユニットに印加される制御電圧，Ｒａ：前記レーザ走査ユニットに既に格納された光パワー検出電圧，Ｒａ’：レーザ走査ユニットが画像形成装置に装着された後，前記レーザ走査ユニットから放出される光パワーの検出時点に対応する電圧）
3. 前記レーザ走査ユニットを制御する制御電圧を補正するステップは，さらに，前記第１の電圧値と前記第２の電圧値との差が既に設定された誤差範囲を超過時，エラー処理を行うステップを含む，
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法。
4. レーザ走査ユニットから放出される第１のレーザビームと第２のレーザビームとが各々検出される時点に対応する第１の電圧値と第２の電圧値とを獲得し，これを前記レーザ走査ユニットに記録するステップと，
   前記レーザ走査ユニットを画像形成装置に装着した後，前記画像形成装置に装着されたレーザ走査ユニットを駆動して前記レーザ走査ユニットから放出される前記第１のレーザビーム及び前記第２のレーザビームの検出時点に各々対応する第３の電圧値と第４の電圧値とを獲得し，これを前記第１の電圧値及び前記第２の電圧値と各々比較し，その偏差分だけ前記レーザ走査ユニットを制御する制御電圧を補正するステップと，を含む，
   ことを特徴とするレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法。
5. 前記制御電圧を補正するステップは，以下の数式１により行われる，
   

   

   （但し，Ｒｂ’：補正された制御電圧，Ｒｂ：補正前，前記レーザ走査ユニットに印加される制御電圧，Ｒａ：前記レーザ走査ユニットに既に格納された光パワー検出電圧，Ｒａ’：レーザ走査ユニットが画像形成装置に装着された後，前記レーザ走査ユニットから放出される光パワーの検出時点に対応する電圧）
   ことを特徴とする請求項４に記載のレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法。
6. 前記レーザ走査ユニットを制御する制御電圧を補正するステップは，さらに，
   前記第１の電圧値と前記第３の電圧値との差及び前記第２の電圧値と前記第４の電圧値との差が既に設定された誤差範囲を超過時，エラー処理を行うステップを含む，
   ことを特徴とする請求項４に記載のレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法。
7. レーザ走査ユニットから放出される第１のレーザビームと第２のレーザビームとが各々検出される時点に対応する第１の電圧値と第２の電圧値とを求め，前記第１のレーザビームと前記第２のレーザビームとが目的の光パワーに到達する時点に各々対応する第３の電圧値と第４の電圧値とを求めて前記レーザ走査ユニットに記録するステップと，
   前記レーザ走査ユニットを画像形成装置に装着した後，前記求められた第１の電圧値及び第２の電圧値に基づいて所定の傾きを有する第１の関数を算出し，前記第３の電圧値及び前記第４の電圧値に基づいて所定の傾きを有する第２の関数を算出するステップと，
   前記画像形成装置に装着されたレーザ走査ユニットから放出される各々のレーザビームの検出時点に対応する電圧値を初期値として前記第１の関数及び前記第２の関数を適用するステップと，を含む，ことを特徴とするレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法。
8. 前記第１の関数及び前記第２の関数を適用するステップは，次の数式２により行われる，ことを特徴とする請求項７に記載のレーザ走査ユニットの光パワーバランス調整方法。
   

   

   （但し，Ｒｂ’：補正された制御電圧，Ｒｂ：補正前，前記レーザ走査ユニットに印加される制御電圧，Ｒａ：前記レーザ走査ユニットに既に格納された光パワー検出電圧，Ｒａ’：レーザ走査ユニットが画像形成装置に装着された後，前記レーザ走査ユニットから放出される光パワーの検出時点に対応する電圧，ｆ（Ｒａ，Ｒａ’）：前記第１の電圧値と前記第３の電圧値とを基に算出される関数及び前記第２の電圧値と前記第４の電圧値とを基に算出される関数のうちのいずれか１つ）

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