JP2007133056A

JP2007133056A - 画像形成装置および評価チャート

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Publication number: JP2007133056A
Application number: JP2005324360A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Nakano; 一成中野
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2025-11-09
Also published as: JP4480662B2

Abstract

【課題】本発明は、光ビームの副走査方向の微小なビームピッチの変化を検知するため評価用画像パターンを出力することが可能な画像形成装置およびその評価チャートを提供することを目的とする。
【解決手段】本実施形態の複写機１は、評価用画像パターンの出力時に、第１光源および第２光源からそれぞれ第１ビームおよび第２ビームを連続発光させるのではなく、１ドットパルス発光時間よりも短い所定のパスル発光時間の長さで不連続に発光させることで副走査方向に隣り合う第１光ビームおよび第２光ビームの合成潜像の形成を抑制し、第１光ビームおよび第２光ビーム間のピッチＰのずれが、評価用画像パターン２２間の濃度差・視覚的濃淡差が大きく表れるようにされている。
【選択図】図７

Description

本発明は、画像形成装置およびその画像形成装置によって出力される評価チャートに関するものである。

従来より、画像出力の高速化の要求に対して、像担持体に複数の光源からなる光ビームを同時に走査させる所謂マルチビーム光走査装置を備えた画像形成装置が数多く開発、商品化されている。このマルチビーム光走査装置を備えた画像形成装置においては、安定した出力画像を得るために、副走査方向の光ビームのビームピッチ間を製造・市場で安定して保持することが重要である。

また、そのビームピッチの変位の検知に関する先行技術文献として、主走査方向に形成されるｎドットライン（ｎ≧２）が光ビームの数の整数倍の周期で副走査方向に繰り返す画像パターンからなる、複数の異なる光ビームの組み合わせで形成される画像パターンを、主走査方向に複数個並設して構成された画像評価パターンを含む評価チャート、およびその画像評価パターンを出力する画像評価パターン出力機能を備えた画像記録装置が、開示・提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開平１０−６２７０５号公報

確かに、特許文献１に開示された評価チャートおよび画像記録装置であれば、出力されたその画像評価パターンを目視することで、その画像濃度差からビームピッチのずれを検知することが可能である。

しかしながら、特許文献１に開示された評価チャートおよび画像記録装置では、光ビームの連続発光により感光体上に形成されたライン状の静電潜像からその画像評価パターンが出力されていると考えられるため、その画像評価パターンの画像濃度が濃くなってしまう可能性がある。そのため、用紙に形成された画像評価パターンから副走査方向の微小なビームピッチのずれを検知できない可能性がある。また、出力画像の高解像度化がより進むと、微小なビームピッチの変化でも出力画像に不具合が発生しやすくなるため、その画像評価パターンから副走査方向の微小なビームピッチのずれを検知できないと考えられる。

本発明は、上記の問題点に鑑み、光ビームの副走査方向の微小なビームピッチの変化を検知するため評価用画像パターンを出力することが可能な画像形成装置、およびその評価用画像パターンが印刷された評価チャートを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、ｎ個（ｎ≧２）の光源からそれぞれ出射されるｎ個の光ビームを同時に偏向手段により偏向して像担持体上を主走査方向へ走査することで、該像担持体の副走査方向に所定のピッチでｎ個の静電潜像を同時に形成するとともに、更に該像担持体を副走査方向へ該所定のピッチ駆動することで前記像担持体上に２次元の静電潜像を形成して画像出力を行うとともに、その画像出力時に、前記光ビームが１ドットパルス発光時間出射された際に、前記像担持体上の副走査方向に前記所定のピッチでそれぞれ１ドットの静電潜像を同時に形成し、評価用画像パターンの出力の際に、同一走査中に隣り合う光ビームにより前記１ドットパルス発光時間よりも短い所定のパルス発光時間で前記像担持体上の副走査方向に前記所定のピッチで形成される第１の微小ドットの静電潜像と、異なる走査中に副走査方向の前端および後端の光ビームにより前記所定のパルス発光時間で前記像担持体上の副走査方向に前記所定のピッチで形成される第２の微小ドットの静電潜像と、から成る静電潜像から評価用画像パターンを出力し、更に前記第１および前記第２の微小ドットの静電潜像が、更に主走査方向へ所定の数不連続で形成されたものである構成とされている。このような構成とすることにより、光ビーム間のピッチの変化に対する最小検出精度が従来の画像形成装置に比べて向上した評価用画像パターンを出力することが可能となる。出力された評価用画像パターンを観察することで、数ｎｍといった微小なビームのピッチの変化を有意な濃度差・視覚的濃淡差として検知することが可能となる。

本発明に係る評価チャートは、上記の構成から成る画像形成装置によって前記評価用画像パターンが出力された記録材である構成とされている。このような構成とすることにより、評価チャート上の画像出力された評価用画像パターンを観察することで、数ｎｍといった微小なビームのピッチの変化を有意な濃度差・視覚的濃淡差として検知することが可能となる。

また、本発明に係る画像形成装置は、第１光源および第２光源からそれぞれ出射される第１光ビームおよび第２光ビームを偏向手段により偏向して像担持体上を同時に走査させることで、該像担持体の副走査方向に所定のピッチで２つの静電潜像を同時に形成するとともに、その主走査方向へ該静電潜像を形成し、更に該像担持体を副走査方向へ該所定のピッチ駆動させることで前記像担持体上に２次元の静電潜像を形成して画像出力を行い、その画像出力時に、第１光ビームおよび第２光ビームが１ドットパルス発光時間出射された際に、前記像担持体上に副走査方向に前記所定のピッチでそれぞれ１ドットの静電潜像を同時に形成し、評価用画像パターンの出力の際に、第１光ビームおよび第２光ビームにより前記１ドットパルス発光時間よりも短い所定のパルス発光時間で前記像担持体上の副走査方向に同時に前記所定のピッチで微小ドットの静電潜像が形成される第１期間と、前記第１期間後に、第２光ビームにより前記所定のパルス発光時間で前記像担持体上の主走査方向に微小ドットの静電潜像が形成される第２期間と、前記第２期間に形成された微小ドットの静電潜像に対して副走査方向に前記所定のピッチで第１光ビームにより前記像担持体上の主走査方向に前記所定のパルス発光時間で微小ドットの静電潜像が形成される第３期間と、において形成された静電潜像から評価用画像パターンを出力し、前記第１期間、前記第２期間および前記第３期間にそれぞれ形成される微小ドットの静電潜像が、更にそれぞれ主走査方向に第１の所定の数、第２の所定の数および第２の所定の数不連続で形成されたものである構成とされている。このような構成とすることにより、第１光ビームおよび第２ビーム間のピッチの変化に対する最小検出精度が従来の画像形成装置に比べて向上した評価用画像パターンを出力することが可能となる。出力された評価用画像パターンを観察することで、数ｎｍといった微小なビームのピッチの変化を有意な濃度差・視覚的濃淡差として検知することが可能となる。

本発明に係る評価チャートは、上記の第１光源および第２光源を備えた画像形成装置によって前記評価用画像パターンが出力された記録材である構成とされている。このような構成とすることにより、評価チャート上の画像出力された評価用画像パターンを観察することで、数ｎｍといった微小なビームのピッチの変化を有意な濃度差・視覚的濃淡差として検知することが可能となる。

上記したように、本発明に係る画像形成装置および評価チャートであれば、光ビームの副走査方向の微小なビームピッチの変化を検知することが可能となる。

以下では、本発明を複写機に適用した場合を例に挙げて説明を行う。図１は本発明に係る複写機の要部構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の複写機１は、装置全体の動作を制御する中央演算処理装置１０（以下、ＣＰＵ［Central Processing Unit］１０と呼ぶ）と、原稿を自動搬送する原稿搬送部１１と、原稿搬送部１１から搬送された原稿を取り込んで画像データを生成する原稿取込部１２と、操作手段（テンキーやタッチパネルなど）と表示手段（液晶ディスプレイなど）から成る操作表示部１３と、後述するマルチビーム光走査ユニットを備え、画像データに基づいて用紙への画像出力を行う画像形成部１４と、画像形成部１４で用紙上に得られた画像出力を用紙に定着させる定着部１５と、画像形成部１４に給紙を行う給紙部１６と、各種制御プログラム等が格納されたＲＯＭ［Read Only Memory］やワーク領域として用いられるＲＡＭ［Random Access Memory］等から成るメモリ部１７と、を有して成る。

ＣＰＵ１０は、装置全体の動作を制御するほか、後ほど詳細に説明する評価チャートの画像出力制御に関する処理を行う。

また、図２は、複写機１の画像形成部１４に備えられたマルチビーム光走査ユニットおよび感光体ドラムを示す模式図である。画像形成部１４は、帯電器（不図示）により均一に所定の電位に帯電された後述の感光体ドラム１４２の表面上に、第１光ビームと第２光ビームを一括に照射して静電潜像を形成することが可能なマルチビーム光走査ユニット１４１と、画像データに基づいてトナー像がそのドラム表面上に形成される像担持体の感光体ドラム１４２と、を有してなる。なお、画像形成部１４は、図示していないが、画像形成に用いられる帯電器、転写ローラ、現像器および除電器等を当然有して成る。

マルチビーム光走査ユニット１４１は、画像データに基づいてパルス発生部（不図示）から入力されたパルス電流に応じて、コリメータレンズ（不図示）を備えたプリズム１４５に向けてそれぞれ第１光ビームおよび第２光ビーム（すなわち、レーザ光）を射出する半導体レーザの第１光源１４３および第２光源１４４と、それぞれ第１光源１４３および第２光源１４４から入射された第１光ビームと第２光ビームを平行光にするコリメータレンズ（不図示）を備え、コリメータレンズ（不図示）を介して入射された第１光ビームと第２光ビームを所定のビームピッチに変換するプリズム１４５と、プリズム１４５を通過した第１光ビームと第２光ビームを後述のポリゴンミラー１４７に集光させるシリンダレンズ１４６と、シリンダレンズ１４６から入射された第１光ビームと第２光ビームを反射するとともに、所定の速度で回転することで第１光ビームと第２光ビームを走査するポリゴンミラー１４７と、ポリゴンミラー１４７により走査された第１光ビームと第２光ビームを後述の集光レンズ１４９へ導く走査レンズ１４８と、走査レンズ１４８から入射された第１光ビームと第２光ビームを後述の反射板１５０に集光させる集光レンズ１４９と、集光レンズ１４９から入射された第１光ビームと第２光ビームを反射して感光体ドラム１４２の表面上に入射する反射板１５０と、を有して成る。

また、第１光源１４３および第２光源１４４からそれぞれ同時に出射された第１光ビームと第２光ビームは、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６を介してポリゴンミラー１４７に入射される。第１光ビームと第２光ビームは、ポリゴンミラー１４７によって走査されるとともに、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０を介して、均一に所定の電位に帯電された感光体ドラム１４２の表面上にその副走査方向に同時に所定のピッチＰで静電潜像を形成し、更にその走査に伴ってその主走査方向への静電潜像を形成する。

メモリ部１７には、図３に示すように、評価用画像パターン出力用の画像パターンデータ１７１が記憶されている。画像パターンデータ１７１には、１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２で第１光源１４３および第２光源１４４からそれぞれ第１光ビームおよび第２光ビームを出射させるためのドットデータ１７２が以下のようなパターン構成で記録されている。

なお、１ドットパルス時間Ｔ１とは、画像データに基づく通常の用紙への画像出力時に、第１光源１４３および第２光源１４４からそれぞれ第１光ビームおよび第２光ビームが出射された際に、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６、ポリゴンミラー１４７、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０の偏向手段を介して第１光ビームおよび第２光ビームが、感光体ドラム１４２の表面上の副走査方向に所定のピッチＰでそれぞれ１ドット（例えば、３０ｎｍ）の静電潜像を同時に形成するために必要な第１光ビームおよび第２光ビームの出射時間である。また、所定のパルス発光時間Ｔ２は、１ドットパルス発光時間Ｔ１の１／２〜１／３の時間であり、好ましくは１／３〜１／４である。これにより、第１光ビームと第２光ビーム間のピッチのずれを評価することが可能となる評価用画像パターンを出力することができる。

画像パターンデータ１７１には、図３に示すように、第１期間において、第１光源１４３および第２光源１４４のそれぞれから射出される第１光ビームおよび第２光ビームによって１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２で、感光体ドラム１４２上の副走査方向に所定のピッチＰで同時に形成される２つの微小ドットの静電潜像を、感光体ドラム１４２上の主走査方向にそれぞれ６つ（第１の所定の数に相当）不連続で形成させるための第１期間データ１７３と、第１期間後の第２期間において、第２光ビームにより１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２で、感光体ドラム１４２上の主走査方向に微小ドットの静電潜像を６つ（第２の所定の数に相当）不連続に形成させるための第２期間データ１７４と、第３期間において、感光体ドラム１４２を副走査方向に所定のピッチＰ分駆動させた後、第２期間に形成された微小ドットの静電潜像に対して第１光ビームにより１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２で感光体ドラム１４２上の主走査方向に微小ドットの静電潜像を６つ（第２の所定の数に相当）不連続で形成させるための第３期間データ１７５が、２サイクル分、含まれている。

次に、上記構成から成る複写機１における原稿複写動作について説明する。複写機１における原稿複写動作では、まず原稿搬送部１１から原稿取込部１２に原稿が搬送され、原稿取込部１２による該原稿の取込み（画像データの生成）が行われる。生成された画像データは、一旦メモリ部１７に格納された後、再び読み出されて画像形成部１４に送出される。そして、複写機１における画像データに基づく画像出力が以下のように行われる。

画像形成部１４では、画像データに基づいてパルス発生部（不図示）から第１光源１４３および第２光源１４４にパルス電流が入力されることで、第１光源１４３および第２光源１４４からそれぞれ第１光ビームおよび第２光ビームが出射され、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６を介してポリゴンミラー１４７に入射される。ポリゴンミラー１４７によって走査された第１光ビームおよび第２光ビームは、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０を介して、帯電器（不図示）によって均一に所定の電位に帯電された感光体ドラム１４２の表面上に、その副走査方向に同時に所定のピッチＰで静電潜像を形成し、更にその走査に伴ってその主走査方向への静電潜像を形成する。そして、感光体ドラム１４２が第１光ビームおよび第２光ビームの感光体ドラム１４２上への最初の入射位置から副走査方向にピッチＰ分回転された後に、画像データに基づいて再び走査された第１光ビームおよび第２光ビームによって、感光体ドラム１４２上に静電潜像が形成される。このような動作が繰り返し行われることで、感光体ドラム１４２上に画像データに基づく２次元の静電潜像が形成される。そして、現像器（不図示）によって静電潜像にトナーが付着されて現像が行われ、感光体ドラム１４２上にトナー像が形成される。その後、給紙部１６から搬送されてきた用紙に感光体ドラム１４２上のトナー像が転写される。そして、定着部１５で、トナー像が加熱および加圧されて用紙に定着された後、印刷済みの用紙が排出される。

なお、本実施形態の複写機１は、感光体ドラム１４２に入射される複数の光ビームの副走査方向への微小なビームピッチの変化を検知することが可能な評価用画像パターンの出力動作に特徴を有している。そこで、以下では、図を参照して、本実施形態の複写機１における感光体ドラム１４２に入射される複数の光ビームの副走査方向への微小なビームピッチの変化を検知することが可能な評価用画像パターンの出力動作について説明を行う。図４は、複写機１の評価用画像パターンの出力動作時に感光体ドラム１４２上に形成された静電潜像を示す図である。図５は、複写機１によって図４に示す静電潜像から画像出力された評価用画像パターンを示す図である。最初に、複写機１において第１光ビームおよび第２光ビーム間の所定のピッチＰにずれがない場合についての説明を行う。

まず、操作表示部１３の評価チャートの印刷を実行するための評価チャートボタン（不図示）が押下されると、その押下に伴う信号がＣＰＵ１０に入力され、ＣＰＵ１０により評価用画像パターンの印刷開始が認識される。そして、感光体ドラム１４２が帯電器（不図示）によって均一に所定の電位に帯電される。

続いて、ＣＰＵ１０により、前述の図３に示す画像パターンデータ１７１がメモリ部１７から読み込まれ、画像パターンデータ１７１に基づくＣＰＵ１０の制御によって図４に示す静電潜像が感光体ドラム１４２の表面上に以下のように形成される。

図４に示すように、第１走査目において、第１光源１４３および第２光源１４４にパルス電流が、所定の時間の非入力と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の入力とが繰り返されて、不連続で６回入力された後、第２光源１４４にパルス電流が、所定の時間の非入力と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の入力とが繰り返されて、不連続で６回入力される。

このようなパルス電流の入力に伴って、図４に示すように、第１期間において、第１光源１４３および第２光源１４４からそれぞれ第１光ビームおよび第２光ビームが、所定の時間の非出射と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の出射とを繰り返して、不連続で同時に６回出射され、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６、ポリゴンミラー１４７、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０からなる偏向手段により偏向走査されて、感光体ドラム１４２上の副走査方向に同時に所定のピッチＰで２つの微小ドットの静電潜像２１が、主走査方向にそれぞれ６つ（第１の所定の数に相当）不連続で形成される。

そして、図４に示すように、第２期間において、第２光源１４４から第２光ビームが、所定の時間の非出射と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の出射とを繰り返して、不連続で６回出射され、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６、ポリゴンミラー１４７、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０からなる偏向手段により偏向走査されて、感光体ドラム１４２上の主走査方向に微小ドットの静電潜像２１が６つ（第２の所定の数に相当）不連続で形成される。

第２走査目において、まず、感光体ドラム１４２が副走査方向にピッチＰ分ずれるように回転駆動される。そして、第１光源１４３にパルス電流が、所定の時間の非入力と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の入力とが繰り返されて、不連続で６回入力される。そして、第１光源１４３および第２光源１４４にパスル電流が、所定の時間の非入力と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の入力とが繰り返されて、不連続で同時に６回入力される。更に、第２光源１４４にパルス電流が、所定の時間の非入力と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の入力とが繰り返されて、不連続で６回入力される。

このようなパルス電流の入力に伴って、第３期間において、第１光源１４３から第１光ビームが、所定の時間の非出射と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の出射を繰り返して、不連続で６回出射され、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６、ポリゴンミラー１４７、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０からなる偏向手段により偏向走査されて、感光体ドラム１４２上に微小ドットの静電潜像２１が６つ（第２の所定の数に相当）不連続で形成される。

そして、次の第１期間において、第１光源１４３および第２光源１４４から第１光ビームおよび第２光ビームが、所定の時間の非出射と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の出射とを繰り返して、不連続で同時に６回出射され、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６、ポリゴンミラー１４７、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０からなる偏向手段により偏向走査されて、感光体ドラム１４２上の副走査方向に同時にピッチＰで形成される２つの微小ドットの静電潜像２１が、主走査方向にそれぞれ６つ不連続で形成される。

そして、次の第２期間において、第２光源１４４から第２光ビームが、所定の時間の非出射と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の出射とを繰り返して、不連続で６回出射され、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６、ポリゴンミラー１４７、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０からなる偏向手段により偏向走査されて、感光体ドラム１４２上の主走査方向に微小ドットの静電潜像２１が６つ不連続で形成される。

第３走査目では、まず、感光体ドラム１４２が副走査方向にピッチＰ分ずれるように回転駆動される。そして、第１光源１４３にパルス電流が、所定の時間の非入力と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の入力とが繰り返されて、不連続で６回入力される。

このようなパルス電流の入力に伴って、次の第３期間において、第１光源１４３から第１光ビームが、所定の時間の非出射と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の出射とを繰り返して、不連続で６回出射され、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６、ポリゴンミラー１４７、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０からなる偏向手段により偏向走査されて、感光体ドラム１４２上の主走査方向に微小ドットの静電潜像２１が６つ不連続で形成される。

なお、１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２は、１ドットパルス発光時間Ｔ１の１／２〜１／３の時間であり、好ましくは１／３〜１／４である。所定のパルス発光時間Ｔ２を１ドットパルス発光時間Ｔ１の１／２〜１／３の時間とすることで、後述の図５および図７に示すように、第１光ビームおよび第２光ビームのピッチＰのずれを評価することが可能な評価用画像パターン２２を出力することが可能となる。

このように感光体ドラム１４２上に形成された副走査方向に隣り合う各微小ドットの静電潜像２１は、図４に示すように、その一部分が重なりあっており、第１光ビームおよび第２光ビームのピッチＰにずれがなければ、この重なり量は、副走査方向に隣り合う全ての微小ドットの静電潜像２１において一定である。

なお、上記で説明したように、感光体ドラム１４２上に形成された静電潜像は、第１光ビームおよび第２光ビームにより１ドットパルス発光時間よりも短い所定のパルス発光時間で感光体ドラム１４２上の副走査方向に同時に所定のピッチＰで２つの微小ドットの静電潜像が形成されるとともに、それらの微小ドットの静電潜像が主走査方向に第１の所定の数（本実施形態では、６つ）不連続で形成される第１期間と、第１期間後に、第２光ビームにより１ドットパルス発光時間よりも短い所定のパルス発光時間で感光体ドラム１４２上の主走査方向に１つの微小ドットの静電潜像が主走査方向に第２の所定の数（本実施形態では、６つ）不連続で形成される第２期間と、第２期間に形成された微小ドットの静電潜像に対して副走査方向に所定のピッチＰで第１光ビームにより１ドットパルス発光時間よりも短い所定のパルス発光時間で感光体ドラム１４２上の主走査方向に１つの微小ドットの静電潜像が第２の所定の数（本実施形態では、６つ）不連続で形成される第３期間と、において形成されたものである。

すなわち、感光体ドラム１４２上に形成された静電潜像は、同一走査中に隣り合う光ビームにより１ドットパルス発光時間よりも短い所定のパルス発光時間で感光体ドラム１４２の副走査方向に所定のピッチＰで形成されるとともに、主走査方向に所定の数（本実施形態では、６つ）不連続で形成される第１の微小ドットの静電潜像と、異なる走査中に副走査方向の前端および後端の光ビーム（本実施形態では、それぞれ第１光ビームおよび第２光ビーム）により１ドットパルス発光時間よりも短い所定のパルス発光時間で感光体ドラム１４２上の副走査方向に前記所定のピッチで形成されるとともに、主走査方向に所定の数（本実施形態では、６つ）不連続で形成される第２の微小ドットの静電潜像と、から成るものである。また、上記のように形成された静電潜像から評価用画像パターンが以下のように出力される。

続いて、図４に示すように、感光体ドラム１４２上に形成された複数の微小ドットの静電潜像２１おいて、副走査方向に隣り合う微小ドットの静電潜像２１の重なり領域の合成電位が周囲の電位と差が大きくなるため、微小ドットの静電潜像２１の重なり領域に現像器（不図示）によってトナーが付着されてトナー像が形成される。その後、給紙部１６から搬送されてきた用紙にトナー像が転写され、定着部１５でトナー像の用紙への定着が行われる。そして、図４に示す静電潜像から図５に示す評価用画像パターンが印刷された用紙（すなわち、評価チャート）が装置外に排出される。なお、図５には、発明を理解し易くするため、便宜上、破線で示された微小ドットの静電潜像２１を記載している。

このように、第１光ビームおよび第２光ビーム間のピッチＰにずれがない場合において、評価チャート上の評価用画像パターン２２は、図５に示すように、４つの評価用画像パターン２２間で濃度差のないものとなる。評価チャートを目視してそれらの評価用画像パターン２２間の濃淡差を観察することで、第１光ビームおよび第２光ビーム間のピッチＰにずれがないか否か判断することができる。

次に、複写機１において第１光ビームおよび第２光ビーム間のピッチＰにずれがある場合に感光体ドラム１４２上に形成された静電潜像およびその静電潜像からの印刷結果について以下に説明を行う。図６は、第１光ビームおよび第２光ビーム間のピッチＰにずれがある場合の感光体ドラム１４２上に形成された静電潜像を示す図である。図７は、複写機１によって図６に示す静電潜像から画像出力された評価用画像パターンを示す図である。なお、図６に示す静電潜像および図７に示すその静電潜像から画像出力された評価用画像パターンは、前述した第１光ビームおよび第２光ビームのピッチＰにずれがない場合と同様な動作で複写機１によって形成されたものである。また、第１光ビームと第２光ビーム間の副走査方向のピッチＰが、ΔＰずれている場合を例に挙げて説明する。また、感光体ドラム１４２の副走査方向へのピッチＰ分の回転駆動には、ずれがないものとする。

図６に示すように、第１光ビームと第２光ビーム間の副走査方向のピッチＰが、ΔＰずれているため、第１走査目に第１光ビームと第２光ビームによって同時に感光体ドラム１４２上に形成された第１期間の微小ドットの静電潜像２１は、第１光ビームにより形成された微小ドットの静電潜像２１と第２光ビームにより形成された微小ドットの静電潜像２１との重なり領域が増加している。また、第１走査目に、第２光ビームによって感光体ドラム１４２上に形成された第２期間の微小ドットの静電潜像２１と、第２走査目に、第１光ビームにより形成された第３期間の微小ドットの静電潜像２１との重なり領域が減少している。また、第２走査目に、第１光ビームと第２光ビームによって同時に感光体ドラム１４２上に形成された第１期間の微小ドットの静電潜像２１は、第１光ビームにより形成された微小ドットの静電潜像２１と第２光ビームにより形成された微小ドットの静電潜像２１との重なり領域が増加している。また、第３走査目に、第２光ビームによって感光体ドラム１４２上に形成された第２期間の微小ドットの静電潜像２１と、第２走査目に、第１光ビームにより形成された第３期間の微小ドットの静電潜像２１との重なり領域が減少している。

このように、第１光ビームおよび第２光ビームによって感光体ドラム１４２上に形成された副走査方向に隣り合う微小ドットの静電潜像２１の重なり領域の面積が、主走査方向に６つの微小ドットの静電潜像ごとに増加と減少を繰り返している。これは、副走査方向に隣り合う微小ドットの静電潜像による合成電位が、主走査方向に６つの微小ドットの静電潜像ごとに、一定していないことを意味する。

更に、図７に示すように、評価チャート上の評価用画像パターン２２の濃度は、第１光ビームと第２光ビーム間の副走査方向のピッチＰがΔＰずれていることで、副走査方向に隣り合う微小ドットの静電潜像２１による合成電位が、主走査方向に６つの微小ドットの静電潜像ごとに一定でないため、主走査方向に６つの微小ドットの静電潜像ごとに、濃淡を繰り返したものとなる。すなわち、第１光ビームおよび第２光ビームによって感光体ドラム１４２上に形成された副走査方向光に隣り合う微小ドットの静電潜像の重なり領域の多いものに対応する評価用画像パターン２２は、副走査方向に隣り合う微小ドットの静電潜像による合成電位が、大きくなるため、濃いものとなる。逆に、第１光ビームおよび第２光ビームによって感光体ドラム１４２上に形成された副走査方向光に隣り合う微小ドットの静電潜像の重なり領域の小さいものに対応する評価用画像パターン２２は、副走査方向に隣り合う微小ドットの静電潜像による合成電位が、小さくなるため、薄くなる。なお、図７には、発明を理解し易くするため、便宜上、破線で示された微小ドットの静電潜像２１を記載している。

このように、第１光ビームおよび第２光ビーム間のピッチＰにずれがある場合において、評価チャート上の評価用画像パターン２２は、図７に示すように、４つの評価用画像パターン２２間で濃度差のあるものとなる。評価チャートを目視してそれらの評価用画像パターン２２間の濃淡差を観察することで、第１光ビームおよび第２光ビーム間のピッチＰにずれがないか否か判断することができる。また、図７に示すように、評価チャート上の評価用画像パターン２２間に濃度差があれば、数ｎｍといった微小なビームピッチの変化を視覚的な濃淡差として検知することが可能となる。

以上で説明したように、本実施形態の複写機１は、評価用画像パターンの出力時に、第１光源１４３および第２光源１４４を連続発光させるのではなく、１ドットパルス発光時間よりも短い所定のパスル発光時間の長さで不連続に発光させることで副走査方向に隣り合う第１光ビームおよび第２光ビームの合成潜像の形成を抑制し、第１光源１４３および第２光源１４４のそれぞれから出射される第１光ビームおよび第２光ビーム間のピッチＰのずれが、評価用画像パターン２２間の濃度差・視覚的濃淡差が大きく表れるようにされている。このため、第１光ビームおよび第２光ビーム間のピッチＰの変化に対する最小検出精度を従来の画像形成装置に比べて上げることが可能となる。これにより、数ｎｍといった微小なビームのピッチＰの変化を有意な濃度差・視覚的濃淡差として検知することが可能となる。

なお、マルチビーム光走査ユニットに第１光源、第２光源および第３光源を備えた複写機における感光体ドラム上に形成された静電潜像から用紙に印刷された評価用画像パターンも上記と同様な効果を得ることができる。これに印刷されたこれについて以下に説明を行う。図８は、マルチビーム光走査ユニットに第１光源、第２光源および第３光源を備えた複写機における感光体ドラム上に形成された静電潜像を示す図である。図９は、図８に示す静電潜像から画像出力された評価用画像パターンを示す図である。なお、複写機１は、図２に示すマルチビーム光走査ユニット１４１に第３光源が追加された構成であるため、その構成の詳細な説明については省略する。また、複写機１の各部について前述と同符号とし、特に必要がない限りその説明を省略する。また、第３光源から出射される光ビームを第３光ビームとする。

また、本実施形態の複写機１では、前述と同様に、ＣＰＵ１０により、メモリ部１７に記憶された評価チャート用の画像パターンが読み込まれ、画像パターンデータに基づいてＣＰＵ１０の制御によって、図８に示す静電潜像が感光体ドラム１４２上に以下ように形成される。第１走査目では、第４期間において、第１光源１４３および第２光源１４４からそれぞれ第１光ビームおよび第２光ビームが、所定の時間の非出射と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の出射とを繰り返して、不連続で６回出射され、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６、ポリゴンミラー１４７、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０からなる偏向手段により偏向走査されて、感光体ドラム１４２上の副走査方向に同時にピッチＰで形成される２つの微小ドットの静電潜像２１が、主走査方向にそれぞれ６つ不連続で形成される。そして、第５期間において、第２光源および第３光源からそれぞれ第２光ビームおよび第３光ビームが、所定の時間の非出射と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の出射とを繰り返して、不連続で６回出射され、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６、ポリゴンミラー１４７、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０からなる偏向手段により偏向手段により偏向走査されて、感光体ドラム１４２上の副走査方向に同時にピッチＰで形成される２つの微小ドットの静電潜像２１が、主走査方向にそれぞれ６つ不連続で形成される。そして、第６期間において、第３光源から第３光ビームが、所定の時間の非出射と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の出射とを繰り返して、不連続で６回出射され、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６、ポリゴンミラー１４７、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０からなる偏向手段により偏向走査されることで、感光体ドラム１４２上の主走査方向に微小ドットの静電潜像２１が６つ不連続で形成される。

第２走査目では、まず、感光体ドラム１４２が副走査方向にピッチＰ分ずれるように回転駆動される。そして、第７期間において、第１光源から第１光ビームが、所定の時間の非出射と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の出射とを繰り返して、不連続で６回出射され、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６、ポリゴンミラー１４７、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０からなる偏向手段により偏向走査されることで、感光体ドラム１４２上の主走査方向に微小ドットの静電潜像２１が６つ不連続で形成される。そして、第８期間において、第１光源１４３および第２光源１４４からそれぞれ第１光ビームおよび第２光ビームが、所定の時間の非出射と１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２の出射とを繰り返して、不連続で６回出射され、プリズム１４５、シリンダレンズ１４６、ポリゴンミラー１４７、走査レンズ１４８、集光レンズ１４９および反射板１５０からなる偏向手段により偏向走査されて、感光体ドラム１４２上の副走査方向に同時にピッチＰで形成される微小ドットの静電潜像２１が、主走査方向にそれぞれ６つ不連続で形成される。

なお、１ドットパルス発光時間Ｔ１よりも短い所定のパルス発光時間Ｔ２は、１ドットパルス発光時間Ｔ１の１／２〜１／３の時間であり、好ましくは１／３〜１／４である。所定のパルス発光時間Ｔ２を１ドットパルス発光時間Ｔ１の１／２〜１／３の時間とすることで、後述の図９に示すように、第１光ビーム、第２光ビームおよび第３光ビームのピッチＰのずれを評価することが可能な評価用画像パターン２２を出力することが可能となる。

続いて、図８に示すように、感光体ドラム１４２上に形成された副走査方向に隣り合うの微小ドットの静電潜像２１おけるその重なり領域の合成電位が周囲の電位と差が大きくなるため、微小ドットの静電潜像２１が重なり領域に現像器（不図示）によってトナーが付着されてトナー像が形成される。その後、給紙部１６から搬送されてきた用紙にトナー像が転写され、定着部１５でトナー像の用紙への定着が行われる。そして、図８に示す静電潜像から図９に示す評価用画像パターン２２が印刷された用紙（すなわち、評価チャート）が装置外に排出される。なお、図９には、発明を理解し易くするため、便宜上、破線で示された微小ドットの静電潜像２１を記載している。

このように、第１光ビーム、第２光ビームおよび第３ビーム間のピッチＰにずれがない場合において、評価チャート上の評価用画像パターン２２は、図９に示すように、４つの評価用画像パターン２２間で濃度差のないものとなる。また、第１光ビーム、第２光ビームおよび第３ビーム間のピッチＰにずれがある場合には、評価チャート上の評価用画像パターン２２は、４つの画像パターン間で濃度差のあるものとなる。よって、評価チャートを目視してそれらの評価用画像パターン２２間の濃淡差を観察することで、第１光ビーム、第２光ビームおよび第３ビーム間のピッチＰにずれがないか否か判断することができる。また、評価チャート上の評価用画像パターン２２に濃度差があれば、数ｎｍといった微小なビームのピッチＰの変化を視覚的な濃淡差として捉えることが可能となる。

なお、上記の実施形態では、複写機１のマルチビーム光走査ユニット１４１に光源が２つあるいは３つ備えられた場合を例に挙げて評価用画像パターンの出力動作について説明を行ったが、マルチビーム光走査ユニット１４１に備えられる光源の数は、２つあるいは３つに限定されるものではなく、ｎ個（ｎ≧２）の光源であればよく、上記と同様な効果を得ることが可能である。

また、上記の実施形態では、評価用画像パターンが用紙に印刷される構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、評価用画像パターンを印刷することが可能な記録材であればよい。

なお、上記の実施形態では、複写機を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、プリンタやファクシミリなどの画像形成装置に広く適用することが可能である。

また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。

本発明は、複写機の他にも、プリンタやファクシミリなどの画像形成装置およびその評価チャートに広く適用が可能であり、光ビーム間のピッチずれの検知に有用な技術である。

は、本発明に係る複写機の要部構成を示すブロック図である。は、複写機１の画像形成部１４に備えられたマルチビーム光走査ユニットおよび感光体ドラムを示す模式図である。は、メモリ部１７に記憶された評価用画像パターン出力用の画像パターンデータを模式的に示す図である。は、複写機１の評価用画像パターンの出力動作時に感光体ドラム１４２上に形成された静電潜像を示す図である。は、複写機１によって図４に示す静電潜像から画像出力された評価用画像パターンを示す図である。は、第１光ビームおよび第２光ビーム間のピッチＰにずれがある場合の感光体ドラム１４２上に形成された静電潜像を示す図である。は、複写機１によって図６に示す静電潜像から画像出力された評価用画像パターンを示す図である。は、マルチビーム光走査ユニットに第１光源、第２光源および第３光源を備えた複写機における感光体ドラム上に形成された静電潜像を示す図である。は、図８に示す静電潜像から画像出力された評価用画像パターンを示す図である。

符号の説明

１複写機
１０中央演算処理装置
１１原稿搬送部
１２原稿取込部
１３操作表示部
１４画像形成部
１４１マルチビーム光走査ユニット
１４２感光体ドラム
１４３第１光源
１４４第２光源
１４５プリズム
１４６シリンダレンズ
１４７ポリゴンミラー
１４８走査レンズ
１４９集光レンズ
１５０反射板
１５定着部
１６給紙部
１７メモリ部
１７１画像パターンデータ
１７２ドットデータ
１７３第１期間データ
１７４第２期間データ
１７５第３期間データ
２１微小ドットの静電潜像
２２評価用画像パターン
Ｔ１１ドットパルス発光時間
Ｔ２所定のパルス発光時間

Claims

ｎ個（ｎ≧２）の光源からそれぞれ出射されるｎ個の光ビームを同時に偏向手段により偏向して像担持体上を主走査方向へ走査することで、該像担持体の副走査方向に所定のピッチでｎ個の静電潜像を同時に形成するとともに、その主走査方向へ静電潜像を形成し、更に該像担持体を副走査方向へ該所定のピッチ駆動することで前記像担持体上に２次元の静電潜像を形成して画像出力を行う画像形成装置において、
その画像出力時に、前記光ビームが１ドットパルス発光時間出射された際に、前記像担持体上の副走査方向に前記所定のピッチでそれぞれ１ドットの静電潜像を同時に形成し、
評価用画像パターンの出力の際に、同一走査中に隣り合う光ビームにより前記１ドットパルス発光時間よりも短い所定のパルス発光時間で前記像担持体上の副走査方向に前記所定のピッチで形成される第１の微小ドットの静電潜像と、異なる走査中に副走査方向の前端および後端の光ビームにより前記所定のパルス発光時間で前記像担持体上の副走査方向に前記所定のピッチで形成される第２の微小ドットの静電潜像と、から成る静電潜像から評価用画像パターンを出力し、
前記第１および前記第２の微小ドットの静電潜像は、更に主走査方向へ所定の数不連続で形成されたものであることを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置によって前記評価用画像パターンが出力された記録材であることを特徴とする評価チャート。