JP2008145892A - 画像記録装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ピッチ誤差による線幅の変化を低減し、高品質な符号化データ画像を記録する画像記録装置を提供する。
【解決手段】この例ではビーム本数が4本なので、モジュール幅=ビーム本数×N+1でN=1の場合、4×1+1=5ドットでモジュールを記録したものである。この図から分かるとおり、使用しているビーム順の異なる図4(a)、(b)どちらでもバー幅A、Bとスペース幅a、bに変化が発生しない。
【選択図】図4
【解決手段】この例ではビーム本数が4本なので、モジュール幅=ビーム本数×N+1でN=1の場合、4×1+1=5ドットでモジュールを記録したものである。この図から分かるとおり、使用しているビーム順の異なる図4(a)、(b)どちらでもバー幅A、Bとスペース幅a、bに変化が発生しない。
【選択図】図4
Description
本発明は、画像記録装置及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、紙などの記録媒体にバーコードに代表される符号化データ画像を均一に記録する記録技術に関するものである。
従来から、各種の業界において商品管理や在庫管理などに、商品や製品を識別するための情報を所定の表示範囲でバーコード化することが広く行なわれている。また、さらに多くの情報をコード化する技術開発が期待され、バーコードを印刷する記録装置に対してもできるだけ多くの情報を小さな画像で出力できるように、バーの幅やピッチの精度向上が期待されている。
現在、バーコード記録にも用いられているレーザプリンタにおいては、記録速度の高速化および記録密度の高密度化が要求されている。この場合、シングルビーム方式のビーム走査装置で高速化を実現しようとすると、高速回転可能な偏向器を使用することになる。このような偏向器は高価であるばかりでなく、例えば高速回転に伴う風切り音によって生じる騒音を低減させるために防音装置が必要となり、コストアップにつながる。そこで、複数のレーザビームで感光体等の像担持体上を同時に走査するマルチビーム走査装置を採用し、偏向器を高速回転せずに記録速度の高速化と記録密度の高密度化を図った、所謂、マルチビーム走査装置が使用されている。
現在、バーコード記録にも用いられているレーザプリンタにおいては、記録速度の高速化および記録密度の高密度化が要求されている。この場合、シングルビーム方式のビーム走査装置で高速化を実現しようとすると、高速回転可能な偏向器を使用することになる。このような偏向器は高価であるばかりでなく、例えば高速回転に伴う風切り音によって生じる騒音を低減させるために防音装置が必要となり、コストアップにつながる。そこで、複数のレーザビームで感光体等の像担持体上を同時に走査するマルチビーム走査装置を採用し、偏向器を高速回転せずに記録速度の高速化と記録密度の高密度化を図った、所謂、マルチビーム走査装置が使用されている。
図10はマルチビーム走査のレーザプリンタの構成を示す図である。わずかな角度をつけられ配置された光源1a、1bから射出したレーザビームは、レンズ2a、2b、4を介して偏向器5の反射面5aに入射する。偏向器5はモータにより回転しているため、ビームは偏向走査され結像光学系6、7により絞り込まれ微小スポットとなり、感光体8上を走査露光する。また、感光体8は駆動装置により回転駆動されているおり、記録情報信号に応じて変調されたレーザ光により感光体8上に2次元の画像が露光される。
このようなマルチビーム走査装置においては、狙いのビームピッチ(走査線間隔)を得ることが画像品質上必要であり、図10の例では光源の角度θを調整することにより所定のビームピッチを実現している。このように高画質を得るために高密度化する方法として、複数の光源とカップリングレンズとを主走査方向・副走査方向に垂直な軸を中心として回転させる方法が知られている。
このようなマルチビーム走査装置においては、狙いのビームピッチ(走査線間隔)を得ることが画像品質上必要であり、図10の例では光源の角度θを調整することにより所定のビームピッチを実現している。このように高画質を得るために高密度化する方法として、複数の光源とカップリングレンズとを主走査方向・副走査方向に垂直な軸を中心として回転させる方法が知られている。
また、特許文献1では、光源及びカップリングレンズのみを回転させ、ビーム規制を行なうアパーチャは回転軸に対して回転しないようにした構成が開示されており、マルチビーム走査におけるビームピッチの切り替え、調整に伴うビームピッチの偏差の発生を有効に軽減させ、良好なビーム径が得られている。
また、特許文献2では複数の半導体レーザアレイおよび複数のカップリングレンズとの相対位置が調整・保持され一体的に形成されたマルチビーム光源装置と、カップリングレンズから射出された複数本のレーザビームを偏向する偏向器と、この偏向器からのビームを感光体ドラム上に導く走査光学レンズ系と、偏向器と走査光学レンズ系とをその位置関係を保持するように収納する筐体とを備えたマルチビーム走査装置において、筐体とマルチビーム光源装置との間に挿入された調整部材を備え、この調整部材の挿入により感光体ドラム上の副走査方向のビームピッチを調整する技術が開示されている。
特許第3668053号
特開2004−246329公報
また、特許文献2では複数の半導体レーザアレイおよび複数のカップリングレンズとの相対位置が調整・保持され一体的に形成されたマルチビーム光源装置と、カップリングレンズから射出された複数本のレーザビームを偏向する偏向器と、この偏向器からのビームを感光体ドラム上に導く走査光学レンズ系と、偏向器と走査光学レンズ系とをその位置関係を保持するように収納する筐体とを備えたマルチビーム走査装置において、筐体とマルチビーム光源装置との間に挿入された調整部材を備え、この調整部材の挿入により感光体ドラム上の副走査方向のビームピッチを調整する技術が開示されている。
しかしながら、実使用中の温度変化による機械変形などにより、ビームピッチを狙いどおりの一定値に保つことは難しく、ビームピッチの誤差が発生する。このようにマルチビームのレーザ記録装置においてビームピッチの誤差が発生した場合の画像について説明する。
図11は2本のレーザビームにて2ドット幅の線の記録を行う例である。図11(a)に示すようにビームピッチが所定の間隔(=解像度)の場合はどのビームを用いて記録を行っても線幅Wは一定である。(b)、(c)はビーム1とビーム2の間隔が所定の間隔よりも広い場合であるが、このときはビーム2、ビーム1の順で記録した場合とビーム1、ビーム2の順で記録した場合とでは(b)では線幅が狭く(c)では線幅が広くなってしまう。このようにビームピッチが設定値からずれてしまうと同じ線幅を記録しようとしても記録位置(記録に使用するビームの順番)により線幅が異なってしまう。これにより文字や線の品質が劣化する。この劣化は目視した場合の劣化にもなるが、線幅や線のピッチが重要な品質項目であるバーコードなどの符号化画像の品質に大きく影響する。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ピッチ誤差による線幅の変化を低減し、高品質な符号化データ画像を記録する画像記録装置を提供することを目的とする。
図11は2本のレーザビームにて2ドット幅の線の記録を行う例である。図11(a)に示すようにビームピッチが所定の間隔(=解像度)の場合はどのビームを用いて記録を行っても線幅Wは一定である。(b)、(c)はビーム1とビーム2の間隔が所定の間隔よりも広い場合であるが、このときはビーム2、ビーム1の順で記録した場合とビーム1、ビーム2の順で記録した場合とでは(b)では線幅が狭く(c)では線幅が広くなってしまう。このようにビームピッチが設定値からずれてしまうと同じ線幅を記録しようとしても記録位置(記録に使用するビームの順番)により線幅が異なってしまう。これにより文字や線の品質が劣化する。この劣化は目視した場合の劣化にもなるが、線幅や線のピッチが重要な品質項目であるバーコードなどの符号化画像の品質に大きく影響する。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ピッチ誤差による線幅の変化を低減し、高品質な符号化データ画像を記録する画像記録装置を提供することを目的とする。
本発明はかかる課題を解決するために、請求項1は、レーザビームにより感光体を走査露光し静電潜像を形成する画像記録装置において、最小画像幅を基本単位とする符号化データ画像を画像内の副走査方向に配置して記録する場合、前記レーザビームの本数をM、整数をNとすると、前記最小画像幅Wを、W=M×N+1により求めることを特徴とする。
請求項2は、前記画像記録装置の解像度から割り出される前記最小画像幅の種類を増やすために、前記レーザビームの本数Mを削減するように構成したことを特徴とする。
請求項3は、前記符号化データ画像がバーコードであることを特徴とする。
請求項4は、請求項1乃至3の何れか一項に記載の画像記録装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項2は、前記画像記録装置の解像度から割り出される前記最小画像幅の種類を増やすために、前記レーザビームの本数Mを削減するように構成したことを特徴とする。
請求項3は、前記符号化データ画像がバーコードであることを特徴とする。
請求項4は、請求項1乃至3の何れか一項に記載の画像記録装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
本発明によれば、レーザビームにより感光体を走査露光し静電潜像を形成する画像記録装置において、最小画像幅を基本単位とする符号化データ画像を画像内の副走査方向に配置して記録する場合、前記レーザビームの本数をM、整数をNとすると、前記最小画像幅Wを、W=M×N+1により求めるので、レーザビームのピッチに誤差が生じても画像内で均一な幅の線を記録することが可能となり、高品質な符号化データ画像の記録が可能となる。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
以下の実施形態はEAN128バーコードへの適用につい述べるが、他のバーコードなど符号化画像にも適用可能である。また、情報を符号化画像として記録する方法は数多くあるが、ここでは近年、物流などに広く利用されているEAN128バーコードでの例を示す。
以下の実施形態はEAN128バーコードへの適用につい述べるが、他のバーコードなど符号化画像にも適用可能である。また、情報を符号化画像として記録する方法は数多くあるが、ここでは近年、物流などに広く利用されているEAN128バーコードでの例を示す。
図1はEAN128バーコードの一例を示す図である。図2に示す線幅の異なる4種類の黒線11〜14(これはバーと呼ばれる)、白線11a〜14a(これはスペースと呼ばれる)で構成される。一番幅の狭い黒線11をモジュールと呼び、バーコードの基本単位となる。他の3種類の広いバーとスペースはモジュールのそれぞれ2、3、4倍の幅を持つ。これらのバーとスペースを3本ずつ組合せ1文字分の情報を表している。EAN128の読取幅は、モジュール幅とデータ桁数(情報量)によって大きく変化するので、読取幅をよく検討しなければならない。EAN128(コード128)の標準(JIS X 0504)によれば左右の余白を含む数字48桁のバーコード長は、モジュール幅0.169mmのとき57.7mm、モジュール幅0.254mmのとき86.6mmである。モジュール幅が小さければ小さな対象物にも記録は可能であるが、高精度かつ高解像な記録が必要となる。また、モジュール幅を大きくすれば記録装置に対する要求精度は下がるが、小さな対象物に記録ができなくなるとともに情報を読み取るバーコードリーダも広幅読取が可能で高価なものが必要となってしまう。
また、レーザプリンタの記録密度は600dpiが一般的であり、上記のモジュール幅0.169mmバーコードを記録する場合には、モジュールは4ドットの幅に相当する。ただし、レーザプリンタは文字の可読性などの点から黒線が太く再現される。そのためバーコード作成のソフトウェアには、バー幅とスペース幅に補正を加える機能があり、バーとスペースを構成するドット数をバーは3ドット、スペースは5ドットにすることも可能である(この補正はバーとスペースのドット数の和は一定とし、バーのドット数を減らした場合には、スペースのドット数を同じだけ増やすのが一般的であり、バーは2ドット、スペースは6ドットなどとすることも可能である)。
また、レーザプリンタの記録密度は600dpiが一般的であり、上記のモジュール幅0.169mmバーコードを記録する場合には、モジュールは4ドットの幅に相当する。ただし、レーザプリンタは文字の可読性などの点から黒線が太く再現される。そのためバーコード作成のソフトウェアには、バー幅とスペース幅に補正を加える機能があり、バーとスペースを構成するドット数をバーは3ドット、スペースは5ドットにすることも可能である(この補正はバーとスペースのドット数の和は一定とし、バーのドット数を減らした場合には、スペースのドット数を同じだけ増やすのが一般的であり、バーは2ドット、スペースは6ドットなどとすることも可能である)。
図3はビーム本数が4本のマルチビーム記録装置で4ドット幅のモジュールでバーコードを記録した従来技術例を示す図であり、以下、本発明の実施形態を説明する上で対比して説明する。図3(a)はピッチ誤差のない場合、図3(b)、(c)はピッチ誤差のある場合で図3(b)はビーム2、3、4、1でバーを記録した場合、(c)はビーム1、2、3、4で記録した場合を示す。ピッチ誤差のない場合は均一な幅Aのバーを記録できるが、ピッチ誤差のある場合は図3(b)ではバーの幅Bが狭く、図3(c)ではバーの幅Cが広くなってしまう。
図4は本発明におけるEAN128バーコードの記録例を示す図である。この例ではビーム本数が4本なので、モジュール幅=ビーム本数×N+1でN=1の場合、4×1+1=5ドットでモジュールを記録したものである。この図から分かるとおり、使用しているビーム順の異なる図4(a)、(b)どちらでもバー幅A、Bとスペース幅a、bに変化が発生しない。
図5はビーム本数が2本のマルチビーム記録装置で4ドット幅のモジュールでバーコードを記録した例を示す図である。図5(a)はピッチ誤差のない場合、図5(b)、(c)はピッチ誤差のある場合で、図5(b)はビーム2、1、2、1でバーを記録した場合、図5(c)はビーム1、2、1、2で記録した場合を示す例である。ピッチ誤差のない場合は、均一な幅Aのバーを記録できるが、ピッチ誤差のある場合は図5(b)ではバー幅Bが狭く、図5(c)ではバー幅Cが広くなってしまう。
図4は本発明におけるEAN128バーコードの記録例を示す図である。この例ではビーム本数が4本なので、モジュール幅=ビーム本数×N+1でN=1の場合、4×1+1=5ドットでモジュールを記録したものである。この図から分かるとおり、使用しているビーム順の異なる図4(a)、(b)どちらでもバー幅A、Bとスペース幅a、bに変化が発生しない。
図5はビーム本数が2本のマルチビーム記録装置で4ドット幅のモジュールでバーコードを記録した例を示す図である。図5(a)はピッチ誤差のない場合、図5(b)、(c)はピッチ誤差のある場合で、図5(b)はビーム2、1、2、1でバーを記録した場合、図5(c)はビーム1、2、1、2で記録した場合を示す例である。ピッチ誤差のない場合は、均一な幅Aのバーを記録できるが、ピッチ誤差のある場合は図5(b)ではバー幅Bが狭く、図5(c)ではバー幅Cが広くなってしまう。
図6は本発明におけるEAN128バーコードの記録例を示す図である。この例ではビーム本数が2本なので、モジュール幅=ビーム本数×N+1でN=2の場合2×2+1=5ドットでモジュールを記録したものである。使用しているビーム順の異なる図6(a)、(b)どちらでもバーA、Bとスペースa、bの幅に変化が発生しない。
また、図7と8は前記したバーコード作成のソフトウェアによるバー幅とスペース幅に補正を加えた場合の記録例の図である。図7は黒モジュール5ドット、白モジュール3ドットとした場合、図8は黒モジュール3ドット、白モジュール5ドットとした場合である。どちらの記録例もビーム本数が2本のマルチビーム記録装置において、モジュールはビーム本数×N+1の関係を満足しており。ピッチ誤差があってもバー幅A、Bとスペース幅a、bに変化が発生しない。
また、図7と8は前記したバーコード作成のソフトウェアによるバー幅とスペース幅に補正を加えた場合の記録例の図である。図7は黒モジュール5ドット、白モジュール3ドットとした場合、図8は黒モジュール3ドット、白モジュール5ドットとした場合である。どちらの記録例もビーム本数が2本のマルチビーム記録装置において、モジュールはビーム本数×N+1の関係を満足しており。ピッチ誤差があってもバー幅A、Bとスペース幅a、bに変化が発生しない。
図4の説明では4本のマルチビーム光学系の例を記載したが、記録装置の解像度が600dpiとすると、モジュール幅は5ドット=0.217mmとなり、EAN128バーコードの場合、左右の余白を含む数字48桁のバーコード長は72.2mmとなる。現在、もっとも低価格で普及しているバーコードリーダの読みとり幅は60mmであり、このバーコードを読み取ることはできない。
そこで本発明では、4本のビームのうち、使用するビーム数を3本または2本または1本に減じ、記録することを特徴とする。即ち、ビーム数を減らすことに対応するためには
1)感光体の駆動速度を減ずるもしくは偏向器である回転多面鏡の回転数を減ずる。
2)記録データの処理のクロック、タイミングなどの変更で可能である。
ビーム数を2本に減じた場合には図7、8で説明したような黒モジュール5ドット、白モジュール3ドットや黒モジュール3ドット、白モジュール5での記録が可能となり、バーコード長は57.7mmとすることができ、60mmの読み取り幅のバーコードリーダが使用できる。また、図示はしないがモジュール幅を3ドットとし、より短いバーコード長の記録が可能である。
また、ビーム数が4本のときはモジュール幅1、5、9・・・ドットの場合しか均一な幅のバー、スペースが選択できないが、ビーム数を減らすことにより、2本の場合は1、3、5、7、9・・・・ドットと多くのモジュール幅で均一な幅のバー、スペースを実現でき、バーコードの自由度が増す。
そこで本発明では、4本のビームのうち、使用するビーム数を3本または2本または1本に減じ、記録することを特徴とする。即ち、ビーム数を減らすことに対応するためには
1)感光体の駆動速度を減ずるもしくは偏向器である回転多面鏡の回転数を減ずる。
2)記録データの処理のクロック、タイミングなどの変更で可能である。
ビーム数を2本に減じた場合には図7、8で説明したような黒モジュール5ドット、白モジュール3ドットや黒モジュール3ドット、白モジュール5での記録が可能となり、バーコード長は57.7mmとすることができ、60mmの読み取り幅のバーコードリーダが使用できる。また、図示はしないがモジュール幅を3ドットとし、より短いバーコード長の記録が可能である。
また、ビーム数が4本のときはモジュール幅1、5、9・・・ドットの場合しか均一な幅のバー、スペースが選択できないが、ビーム数を減らすことにより、2本の場合は1、3、5、7、9・・・・ドットと多くのモジュール幅で均一な幅のバー、スペースを実現でき、バーコードの自由度が増す。
図9は、本発明の一実施形態に係るデジタル複写機の概略構成図である。この構成は、画像処理装置としての複写機100であり、この複写機100の上面にはコンタクトガラス206が設けられている。また、複写機100の上部には自動原稿送り装置(以下、単にADFという)201が設けられており、このADF1はコンタクトガラス206を開閉するように複写機100に図示しないヒンジ等を介して連結されている。このADF201は、複数の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿載置台としての原稿トレイ202と、原稿トレイ202に載置された原稿束から原稿を1枚ずつ分離してコンタクトガラス206に向かって搬送する分離・搬送手段と、分離・搬送手段によってコンタクトガラス206に向かって搬送された原稿をコンタクトガラス206上の読取位置に搬送・停止させるとともに、コンタクトガラス206の下方に配設された複写機100の読取手段(公知の露光ランプ251、ミラー252、255、256、レンズ253、CCD254等)250により読み取りが終了した原稿をコンタクトガラス206から搬出する。給紙モータはコントローラからの出力信号によって駆動されるようになっており、コントローラは複写機100から給紙スタート信号が入力されると、給紙モータを正・逆転駆動するようになっている。給紙モータが正転駆動されると、給送ローラ203が時計方向に回転して原稿束から最上位に位置する原稿が給紙され、コンタクトガラス206に向かって搬送される。この原稿の先端が原稿セット検知センサ207によって検知されると、コントローラは原稿セット検知センサ207からの出力信号に基づいて給紙モータを逆転駆動させる。これにより、後続する原稿が進入するのを防止して分離されないようになっている。
また、コントローラは原稿セット検知センサ207が原稿の後端を検知したとき、この検知時点からの搬送ベルトモータの回転パルスを計数し、回転パルスが所定値に達したときに、給送ベルト204の駆動を停止して給送ベルト204を停止することにより、原稿をコンタクトガラス206読取位置に停止させる。また、コントローラは原稿セット検知センサ7によって原稿の後端が検知された時点で、給紙モータを再び駆動し、後続する原稿を上述したように分離してコンタクトガラス206に向かって搬送し、この原稿が原稿セット検知センサ207によって検知された時点からの給紙モータのパルスが所定パルスに到達したときに、給紙モータを停止させて次原稿を先出し待機させる。そして、原稿がコンタクトガラス206の読取位置に停止したとき、複写機100によって原稿の読み取りおよび露光が行なわれる。この読み取りおよび露光が終了すると、コントローラには複写機100から信号が入力されるため、コントローラはこの信号が入力すると、搬送ベルトモータを正転駆動して、搬送ベルト216によって原稿をコンタクトガラス206から排送ローラ205に搬出する。
上記のように、ADF201にある原稿トレイ202に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、操作部上のプリントキーが押下されると、一番上の原稿からコンタクトガラス206上の所定の位置に給送される。給送された原稿は、読み取りユニット250によってコンタクトガラス206上の原稿の画像データを読み取り後、給送ベルト204および反転駆動コロによって排出口A(原稿反転排出時の排出口)に排出される。さらに、原稿トレイ202に次の原稿が有ることを検知した場合、前原稿と同様にコンタクトガラス206上に給送される。
第1トレイ208、第2トレイ209、第3トレイ210に積載された転写紙は、各々第1給紙ユニット211、第2給紙ユニット212、第3給紙ユニット213によって給紙され、縦搬送ユニット214によって感光体215に当接する位置まで搬送される。読み取りユニット250にて読み込まれた画像データは、書き込みユニット257からのレーザによって感光体215に書き込まれ、現像ユニット227を通過することによってトナー像が形成される。そして、転写紙は感光体215の回転と等速で搬送ベルト216によって搬送されながら、感光体215上のトナー像が転写される。その後、定着ユニット217にて画像を定着させ、排紙ユニット218に搬送される。排紙ユニット218に搬送された転写紙は、ステープルモードを行わない場合は、排紙トレイ219に排紙される。
第1トレイ208、第2トレイ209、第3トレイ210に積載された転写紙は、各々第1給紙ユニット211、第2給紙ユニット212、第3給紙ユニット213によって給紙され、縦搬送ユニット214によって感光体215に当接する位置まで搬送される。読み取りユニット250にて読み込まれた画像データは、書き込みユニット257からのレーザによって感光体215に書き込まれ、現像ユニット227を通過することによってトナー像が形成される。そして、転写紙は感光体215の回転と等速で搬送ベルト216によって搬送されながら、感光体215上のトナー像が転写される。その後、定着ユニット217にて画像を定着させ、排紙ユニット218に搬送される。排紙ユニット218に搬送された転写紙は、ステープルモードを行わない場合は、排紙トレイ219に排紙される。
1a、1b 光源 、2a、2b、4 レンズ、3 ビームスプリッタ、5 偏向器、5a 反射面、6、7 結像光学系、8 感光体
Claims (4)
- レーザビームにより感光体を走査露光し静電潜像を形成する画像記録装置において、
最小画像幅を基本単位とする符号化データ画像を画像内の副走査方向に配置して記録する場合、前記レーザビームの本数をM、整数をNとすると、
前記最小画像幅Wを、W=M×N+1により求めることを特徴とする画像記録装置。 - 前記画像記録装置の解像度から割り出される前記最小画像幅の種類を増やすために、前記レーザビームの本数Mを削減するように構成したことを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。
- 前記符号化データ画像がバーコードであることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像記録装置。
- 請求項1乃至3の何れか一項に記載の画像記録装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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