JP4271382B2 - Image state verification device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ビームを用いた電子写真方式の画像製品の画像状態検証方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式の画像製品の出荷前検査等において、従来は実際に画像を印刷し、目視検査にて製品の画像形成状態を検査・検証するか、印刷した後の画像を再度CCDカメラなどの画像入力手段で取り込み、処理を施すことにより画像形成状態を検証している。
【0003】
他に、製品として組付ける前に走査光学系の各種光学素子の性能を評価するため、走査光学系より出射される走査ビームを2次元受光手段により取得し評価する方法や、走査光学系の各位置でビームを静止(ビーム走査機構を停止)させ、スキャンしているスリットを通過するビームの光量の時間的変化によりビームの光量分布を評価する方法がある。
【0004】
上記従来技術のうち、実際に画像を印刷して目視による検査・検証を実施するには担当者間によるばらつき、目視時の担当者の疲労、紙・トナーなどの現像剤の消費、印刷に伴う製品の汚れなど、また、印刷した後の画像をCCDカメラなどで撮像し評価する方法でも紙・現像剤の消費、印刷に伴う製品の汚れが生じ得る、また、製品を構成する各光学素子の個々の評価は、印刷時の画像処理などの影響が反映されていないなど懸念事項が少なくない。
【0005】
また、たとえば、特開平8−247732号公報に記載の「ビーム径測定装置」には、レーザプリンタなどの走査光学系におけるレーザビーム径測定装置。感光体面上からピントがずれ、サイドローブが発生しているビームでも、画像中のサイドローブの画像まで領域としてビーム径を検出することが開示されている。
【0006】
また、たとえば、特開平11−195124号公報に記載の「印字検査装置および方法並びに記憶媒体」には、プリンタで用紙に印字した画質を光学的に読み取り、A/D変換して画像データをデジタル化し、画質の特徴量を検出することが開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、電子写真方式を応用した画像製品はいくつものユニットから構成される。なかでも主要機構である書込み光学系は画像の品質において重要あり、ユニットを構成する個々の光学素子を透過および反射してくる光の走査面での光量、形状、挙動は形成される画像の品質に大きく影響を与える。
【0008】
また、特開平8−247732号公報に記載の従来技術においては、ビーム径が結像点からずれてもビーム径を取得することにより、その時点でのビーム径をサイドローブも含めて検出することが可能となる。しかし、実際の画像形成時の点灯パターンは隣接するビームが部分的に重なり合い、サイドローブが埋没することが考えられるため、印刷時の画像状態の検査・検証には不向きであるという問題点があった。
【0009】
また、印刷データや複写データなどを印刷データとして変換し、光ビームの点灯パターンを生成するプロセスも画像の品質や画像の見えやすさなどの調整に大きく貢献している。そのため、最終的な出力である印刷画像の検査・検証は必要不可欠であり、特開平11−195124号公報に記載の従来技術において、印刷画像を光学的に読み取りA/D変換にてデジタル化し特徴量を検出しており、印刷画像の自動評価としては当然考えられる手法であるが、紙、現像剤の消費と印刷に伴う機器の汚れを避けることができない。また、印刷した後の画像を評価する場合、その製品へのフィードバック、再度画像印刷による調整結果の評価と不連続が生じ、非効率的である。
【0010】
一方、画像製品の印刷状態は感光体における潜像を形成するため感光体に到達する光ビームの品質に大きく影響されるため、画像状態と光ビームに相対的に関連を持たせれば、光ビームの評価により画像状態の品質を補償することが可能と考えられる。その際、光ビームの取得、評価は製品内部の感光体位置での光ビームの状態を把握することが最適である。印刷時の環境がそのまま実現されている空間だからである。そのため、書込み光学系の光ビームを検出する光学系は小型および走査光学系の動作に対応したものでなければならない。製品の小型化・省スペース化が進み、内部ユニットの占める空間も小さいからである。また、検出する光ビームは主走査方向に広く、副走査方向に狭い領域にあるからである。
【0011】
走査光学系の光ビームを高解像で走査幅全域で取得するためには、微小画素が走査幅全域をカバーする面積を持つ受光装置を用いることが望ましいが、かかる受光装置は用途が限られる上、製作に対するコストが多大であることは明らかである。そのため、限られた面積、解像度を持つ受光装置を効率よく用いるためには移動機構と拡大光学系が必要であり、時間を異にして受光した光データを画像データとしてつなぎあわせる必要がある。また、検査・検証対象である画像製品が複数の光ビームを用いる場合、複数の現像系を保持している場合はそれらの重ね合わされた画像の評価をする必要がある。
【0012】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、製品内部に挿入して検査・検証可能とする光学系を設定し、光ビームデータと画像データを関連付け、取得した光ビームのデータをもとに、実際の印刷をしないで、画像評価を可能とし、同時に紙やトナーなどの現像剤の消費を抑えた検査・検証を可能とした画像状態検証方法およびその装置を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明にかかる画像状態検証装置は、光ビームにより感光体上に静電潜像を形成する電子写真方式の画像形成装置の光走査ユニットの画像状態検証装置において、前記画像製品内部の画像形成部位置に設置した光ビーム検出手段と、前記光ビーム検出手段にビームを結像させる結像手段と、前記光ビーム検出手段による光ビームの検出結果を格納するデータ格納手段と、検出したデータを処理するデータ処理手段と、検出した光ビームのデータを表示する画像表示手段と、を備え、前記光ビーム検出手段と前記結像手段とを独立して角度を持って設置し、光ビーム反射手段により、光ビームの伝搬方向を変えて検出し、前記結像手段を無限遠補正型の光学系とし、前記光学系の構成要素のうち製品に挿入する素子を対物レンズと反射手段のみとし、結像レンズ、受光手段を製品外部に固定することを特徴とする。
【0014】
この発明によれば、光ビームを用いた電子写真方式の画像製品の画像状態を、組付け後に、製品内部に挿入した光ビーム検出系を用いて、画像形成時と同様に走査、パターン化された光ビームを検出し、検出した光ビームのデータを格納、処理、表示することができる。また、この発明によれば、高解像度化した画像状態検証装置を提供することである。また、この発明によれば、走査方向に長く、走査方向に垂直な方向に狭い空間に対応できるよう、光ビームの方向を変えて、検出手段の光軸を走査方向に偏光可能とした画像状態検証装置を提供することである。また、この発明によれば、結像系を無限遠補正型とすることにより、検出光学系の構成要素のうち製品に挿入する素子を対物レンズと反射手段のみとし、結像レンズ、受光手段を製品外部に固定して、製品に挿入する検出光学系とその駆動機構の小型化ができる。
【0029】
また、この発明にかかる画像状態検証装置は、上記発明において、前記結像手段を複数設置し、前記光ビーム検出手段から最も遠い第一の結像手段からの光ビームを反射手段で、第一の結像手段以外からの光ビームはハーフミラーで伝搬角度を変更して、前記光ビーム検出手段に入射することを特徴とする。
【0030】
この発明によれば、画像製品の走査方向の複数箇所における光ビームを単一の光ビーム検出手段により光ビームの取得ができる。
【0031】
また、この発明にかかる画像状態検証装置は、上記発明において、前記反射手段およびハーフミラーの反射率、透過率を前記結像手段の個数によって変更することを特徴とする。
【0032】
この発明によれば、複数位置で検出光学系の各位置での素子による個々の光量減衰等を補正して光ビームの取得ができる。
【0033】
また、この発明にかかる画像状態検証装置は、上記発明において、前記結像手段が複数設置されていて、前記反射手段および前記ハーフミラーの反射率、透過率があらかじめ調整されることなく、取得データにオフセットを与えて、前記反射手段、ハーフミラーの個数による光量の変動を除去することを特徴とする。
【0034】
この発明によれば、複数位置での受光の際、各位置での光学素子による光量減衰量に差異があっても、格納したデータを処理することにより補正することができる。
【0039】
また、この発明にかかる画像状態検証装置は、上記発明において、検出した光ビームのデータを前記データ格納手段内に主副走査方向に対応して並べ、前記画像表示手段に表示、前記格納手段に格納することを特徴とする。
【0040】
この発明によれば、パターン点灯している光ビームデータを2次元に配列することにより仮想的に画像データとして取得し、表示、格納することができる。
【0041】
また、この発明にかかる画像状態検証装置は、上記発明において、取得したデータの閾値を変更可能とし、表示濃度を変更可能とすることを特徴とする。
【0042】
この発明によれば、表示濃度を可変とし、目視での画像状態と、製品設計段階での光ビームの光量に対する感光体等の応答特性の比較検証をすることができる。
【0043】
また、この発明にかかる画像状態検証装置は、上記発明において、一組または複数組の取得したデータと印刷画像の濃度を相対的に関連付けることを特徴とする。
【0044】
この発明によれば、画像状態を示す一組または複数組の取得データと実際の印字状態を比較し、印刷画像と光ビームの光量分布状態の相関をあらかじめ設定し、以後の検証に使用し、画像状態を表現する光ビームの検出値の信頼性を向上させることができる。
【0047】
また、この発明にかかる画像状態検証装置は、上記発明において、前記画像製品を構成する画像形成部が複数ある場合、その各々に前記光ビーム検出系を設置することを特徴とする。
【0048】
この発明によれば、検出対象である画像製品がカラー対応機種など複数の画像形成部を有するときにそれぞれの画像形成部での光ビームを検出することができる。
【0049】
また、この発明にかかる画像状態検証装置は、上記発明において、複数の前記光ビーム検出系により取得した光ビームのデータを一つの前記データ格納手段に重ねて格納することを特徴とする。
【0050】
この発明によれば、複数の画像形成部にて重ね書きされた出力画像と同様の状態で光ビームの分布を検出することができる。
【0051】
また、この発明にかかる画像状態検証装置は、上記発明において、表示をカラー表示とすることを特徴とする。
【0052】
この発明によれば、画像製品がカラー対応の場合や複数の光ビームを用いている場合に印刷した状態では重ね書きしたデータを格納手段上で重ね書きしないで光ビームを各画像形成部に対して区別することができる。
【0053】
また、この発明にかかる画像状態検証装置は、上記発明において、取得したデータのそれぞれの色に対して閾値を個別に変更可能とし、表示濃度を変更可能とすることを特徴とする。
【0054】
この発明によれば、各画像形成部での感度の差異や画像形成部での現像剤の色が異なる場合にぞれぞれの画像形成部の感度等に合せて光ビームデータを処理して格納、または表示することができる。
【0055】
また、この発明にかかる画像状態検証装置は、上記発明において、前記画像製品の画像形成部が走査光学系である場合、光ビーム走査線上の一定領域で光ビームの点灯パターンを一定とし、前記領域で走査ビームを受光し、前記画像製品の光ビーム走査手段の動作むらや光ビームの点灯タイミングずれ等を検出することを特徴とする。
【0056】
この発明によれば、画像製品の各走査毎に異なる光ビーム点灯パターンの点灯開始位置やポリゴン等の光ビーム走査手段の回転むらなどを検出し、光ビーム検出手段の検出タイミング、検出した光ビームの光ビーム検出手段内での位置ずれを検出することができる。
【0057】
また、この発明にかかる画像状態検証装置は、上記発明において、あらかじめ一枚分の画像形成のタイミングを主副走査方向で検出し、検出した前記タイミングを基準として、前記光ビーム検出系により検出したデータの位置補正を実施することを特徴とする。
【0058】
この発明によれば、画像製品の全走査領域、一度に印刷する副走査方向の全ラインでの全光ビームを検出することができない場合、最初に光ビーム検出手段で光ビームを検出したときの、点灯タイミング、点灯位置を基準として、光ビーム検出手段が移動した位置で、または、副走査方向の2ライン目以降の走査ビームを検出したときの点灯タイミング、点灯位置と比較することにより、全走査領域、副走査方向の全ライン分の光データを取得した後で格納手段上で並べ替える、または、並べ替えて表示することができる。
【0059】
また、この発明にかかる画像状態検証装置は、上記発明において、それぞれの前記光ビーム検出光学系により取得した画像をタイミングを補正して各々の画像を前記データ格納手段上に形成した後、重ね合わせることを特徴とする。
【0060】
この発明によれば、複数の画像形成部を持つ場合、最初に光ビーム検出手段で光ビームを検出したときの、一つのまたはそれぞれの画像形成部における点灯タイミング、点灯位置を基準として、全画像形成部において光ビーム検出手段が移動した位置で、または、副走査方向の2ライン目以降の走査ビームを検出したときの点灯タイミング、点灯位置と比較することにより、全走査領域、副走査方向の全ライン分の光データを取得した後で格納手段上に全画像形成部で検出した光データを重ね書きし並べ替える、または、並べ替えて重ねて表示することができる。
【0061】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像状態検証方法およびその装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【0062】
図1において、複写機1の前面カバー内にレーザ走査光学系2とそのレーザ光を受光し、静電潜像を形成する感光体ユニット3がある。感光体ユニット3はメンテナンス、交換など取り外し可能な構造となっている。また、図2に示すように、レーザ走査光学系2aはレーザ光をポリゴンミラー5により走査ビームとなり、fθ特性をもつ光学素子4により、結像面6に結像する。ここで結像面は実際には像面湾曲等があるため、平面または直線ではないが、感光体面はこの結像面6と一致するよう組付けられるため結像面と表現する。
【0063】
そこで、取り外し可能な感光体ユニット3を複写機1からはずし、CCDカメラ等の撮像素子を用いて、結像面6に結像している走査ビームの空間像を取得する。その点灯状態により図3に示すように撮像画像7中のビーム像8、ビーム像8aのように走査方向に点灯時間により形状の異なる画像が得られる。走査ビームが感光体に照射された位置で静電潜像が生じ、転写、トナー等の現像剤により印刷画像が得られるため、この撮像された走査ビームの像を検証することにより、印刷画像の状態を検証することが可能となる。
【0064】
装置内の結像面において、最小点灯パターンでのビームを検出した際のビーム径を検出し、設計値との比較する。そのときのビーム径の取得方法としては、得られたビーム画像の最高光量の13.5%の明るさまでをビームの有効領域としてその主走査方向、副走査方向の幅をビーム径とする等がある。
【0065】
点灯パターンが変更されたとき、その点灯状態の応答性能は変化させたビーム幅の回帰分析により検出することが可能である。印刷状態の検証は、印刷データを点灯パターンとし、ビームを撮像した画像をつなぐことにより、画像を取り込んだコンピュータ等のメモリ上で印刷画像を仮想的に作成可能となる。トナー等の現像剤のサイズを画素サイズとし、印刷領域は現像剤のサイズと紙面のサイズの比を、コンピュータの表示サイズとする。
【0066】
また、上記の構成・動作において、図4に示すようにCCDエリアセンサ9の撮像面を走査光学系2bの結像面6aに一致させ、撮像された画像をコンピュータ10により取り込むようにしてもよい。
【0067】
また、上記の構成・動作において、図5に示すように、CCDエリアセンサ9aに拡大レンズ11を固定し、レンズ11の焦点位置と走査光学系の結像面6bに一致させて設置し、走査ビームの拡大像を得るようにしてもよい。
【0068】
また、上記の構成動作において、図6に示すように、焦点位置が走査光学系の結像面6cに一致するように拡大レンズ11aを固定したCCDエリアセンサ9bを直動シリンダ12により走査方向に移動可能とする。直動シリンダ等ではシャフトが細いものを選定することにより、検出光学系のサイズのみが挿入可能なスペースでの移動を可能とすることができる。
【0069】
また、上記の構成・動作において、図7に示すように、走査光学系2cのレーザを出射するレーザユニット13に一体となっている同期検知用のPDからの信号をコンピュータ10aに入力する。コンピュータへの同期検知信号により、CCDエリアセンサ9cの電子シャッタを開放して、CCDエリアセンサへの走査ビームの多重書込みを防止することができる。
【0070】
また、上記の構成・動作において、図8および図9に示すように、感光体15を回転、保持、製品へのユニットの固定を実施する部材16の構造において、感光体15の半径をrとしたとき、部材16と固定部分を共通にした固定部材16aにより直動シリンダ12aを保持し、直動シリンダ12aの先端にCCDエリアセンサ9dと拡大レンズ11cを感光体15の中心位置から距離rの位置に拡大レンズ11cの焦点位置が一致するよう固定する。固定部材16aにより、他製品への着脱も可能となり、全数検査が可能となる。
【0071】
また、上記の構成・動作において、図10に示すように、拡大レンズ11dを透過したビームをミラー17で直角に走査方向へ折り曲げ、走査方向に光軸を向けて固定したCCDエリアセンサ9eに入射し、画像を得る。
【0072】
また、上記の構成・動作において、図11に示すように、拡大レンズを対物レンズ11eと結像レンズ18からなる無限遠補正型光学系とし、ミラー17で、対物レンズ11eと結像レンズ18の間で折り曲げることにより、走査方向に対物レンズ11eとミラー17aが移動しても、結像レンズ18とCCDエリアセンサ9fは固定したままでよく、製品外部に設置可能となる。
【0073】
また、上記の構成・動作において、図12に示すように、2つの対物レンズ11f、11gと一つの結像レンズ18aとCCDエリアセンサ9gからなる2組の無限遠補正型光学系を構成し、対物レンズ11fの位置で透過したビームはミラー17bで折り曲げられ、ビームスプリッター19を透過して、対物レンズ11gの位置で透過したビームはビームスプリッター19で折り曲げられ結像レンズ18aに入射することができる。
【0074】
また、上記の構成・動作において、図12の場合、ミラー17bの反射率が70%とすると、ビームスプリッター19の透過率Tは0.7T=(1−T)より58.8%として、結像レンズ18a、CCDエリアセンサ9gに、ほぼ同光量で入射する。
【0075】
また、上記の構成・動作において、図12の場合、ミラー17bの反射率が70%とすると、ビームスプリッター19の透過率が50%とすると取得データに対し、対物レンズ11fを透過したビームの光量減衰量を30%補正する。
【0076】
また、上記の構成・動作において、図13に示すように、対物レンズ11h、11iとCCDエリアセンサ9h、9iからなる2組の検出系を設置することにより同時に走査ビームを検出する。
【0077】
また、上記の構成・動作において、図14に示すように、複数組の無限遠補正型光学系の検出系を設置し、検出位置による光路差が生じても、ビーム径の大きさは影響されずに検出可能となり、CCDエリアセンサ9j、9kのカメラ外殻など、空間的干渉がないよう、製品の外側に設置が可能となる。
【0078】
また、上記の構成・動作において、図15に示すように、印刷ドット数をi(水平方向)×j(垂直方向)としたとき、製品の走査方向の各位置で、(1,0)、(1,1)、(1,2)・・・(1、j)の副走査方向のライン数だけ取得する、複数回に分割した点灯パターンをi×j枚取得し、それらをつなぎあわせて図16に示す仮想画像をコンピュータ内に構成する。
【0079】
また、上記の構成・動作において、光ビームデータを10bitとしてコンピュータ内に格納し、ドットデータをその閾値に合せて、2値化して表示する。
【0080】
また、上記の構成・動作において、図17に示すように、1ドット、2ドット・・・とサイズを変更していく検証用パターンを印刷した画像の限度見本21のドットデータを拡大撮像系22で検出し、コンピュータ10bに格納する。そのときのドットデータと光ビームの検出値をテーブルとして保持し、ドットの径とビーム径の比を検出しておくことにより、印刷プロセスや感光体の感度、静電潜像の形成状態が分からなくても、光ビームのデータのみで印刷状態の良否を判定する。
【0081】
また、上記の構成・動作において、仮想的にコンピュータの中に生成した印刷画像の表示最小ドット系をトナーのサイズとし、表示領域を紙面のサイズとする。
【0082】
また、上記の構成・動作において、図18に示すように、走査光学系2d、2e、2fと感光体ユニット3a、3b、3cからなる3つの画像形成部がある場合、3つの感光体ユニット位置にそれぞれの検出系を挿入する。
【0083】
また、上記構成・動作において、図19に示すように、図18の各感光体ユニット位置での光ビーム検出画像7a、7b、7cをコンピュータ内の一つのメモリ上で加算する。
【0084】
また、上記の構成・動作において、図20に示すように、複数の画像形成部がカラーではなく、全てモノクロの場合でも、各感光体ユニットについての光ビームデータを着色して表示することで、重なり合った領域での各ユニットでのデータを区別できるようになる。
【0085】
また、上記の構成・動作において、それぞれのユニットにおける光ビームの画像データを多階調で格納しておき、表示時に、それぞれのメモリ上で閾値を決定して印刷状態でのドットサイズを調整して、各ユニットのドットサイズが確定した時点で、一つのメモリ上で加算する。
【0086】
また、上記の構成・動作において、走査光学系の走査範囲内で印刷領域ではない位置において、PDを設置し、パルス点灯とする。その位置では必ずPDにより光ビームを取得できるようにPD受光面積を設定する。PDからの信号を高速なオシロスコープ等で検出することにより、パルス点灯させる入力電流のパルス幅とポリゴンミラーの回転数とから点灯時間のばらつきと走査速度のばらつきを検出することが可能となる。
【0087】
また、上記の構成・動作において、一度に全走査領域で、副走査方向の全ライン分の印刷データである、光ビームデータを取得することが困難であるため、図21に示すように、主走査方向の光ビーム検出開始時の画像7fを取得するタイミング23を基準としそれ以降の副走査方向同一ラインでは、画像7g等の撮像タイミング23aを取得し、タイミング23と23aの差を仮想の印刷画像形成時にコンピュータ内で補正して、図22に示すように、表示する。また、副走査方向の各ラインでの光ビーム検出開始時のタイミングとその差を記憶し、一枚の仮想画像として構成する際に、副走査方向の各ラインの光ビーム検出開始時のタイミングの差を基準として補正する。
【0088】
また、上記の構成・動作において、各ユニットの光ビーム検出開始時のタイミングの差から、画像の重ね合わせる位置ずれを補正して、実際の印刷状態で得られる画像を形成する。
【0089】
以上説明したように、本実施の形態によれば、画像製品の組付け後に、画像製品の各光学系、光ビームの点灯パターンを発生させる電気・電子回路、画像処理ソフトウェア等の単体ではなく統合された製品として画像形成状態を検証することが可能となり、各構成要素を実験室等で検証した場合と製品になってからの検証結果との差異を除去することが可能となる他、製品自体に組み込むことで生産ラインなどの現場において使用可能となるため全数検査を可能とする。また、実際の印刷をしないため、印刷画像を検証する従来の方法と比べ、紙、トナー等の消費を防ぐことが可能で、省資源化に貢献し、製品自体が汚れるなどの不具合を防ぐことが可能となる。
【0090】
また、光ビームを高解像で検出することが可能となる。また、画像製品の全走査領域で光ビームが検出可能となる。また、画像製品の光ビームの走査タイミング、点灯タイミングと同期することにより、確実に走査している光ビームを検出することが可能となる。また、生産ラインなどで全数検査が可能となる。また、画像製品に特有な走査方向に長く、走査方向に垂直な方向には狭い空間に対応した検出光学系に変換可能となる。
【0091】
また、画像製品内部に挿入する検出系の構成要素を少なくし、設置時、移動時の干渉を防ぎ、駆動機構への負担を減少させることから駆動機構を含む製品に挿入する検出系を小型化することが可能となる。また、検出系の移動回数の減少と検出時間を短縮させることが可能となる。また、複数位置での検出において光ビームが透過または反射する光学素子の個数によらず、検出する光量を一様とすることが可能となる。
【0092】
また、複数位置での検出において光ビームが透過または反射する光学素子の個数、透過率、反射率によらず、検出する光量を一様とすることが可能となる。また、検出系の移動回数の削減と、検出時間の短縮が可能となる。また、製品内部へ挿入する検出光学系の素子数を少なくすることにより、検出系を複数個設置するための空間を低減することが可能なる。
【0093】
また、検出した光ビームデータ配列を画像として可視化することが可能となる。また、本来、製品に組付ける感光体の種類による感度の差異や、理想値と検出値の差異を検出することが可能となる。また、実際の印刷画像と光ビームの光量との相関を取り、検出値の検証結果の限度見本とすることが可能となる。
【0094】
また、画像全体サイズと印刷時の解像度を現像剤のサイズにすることで、実際の印刷画像の全体バランスを視認することが可能となる。また、画像製品中の複数の全画像形成部に関して検証が可能となる。また、画像製品中の複数の画像形成部で形成されたそれぞれの印刷データを、一枚の印刷状態として視認、検証が可能となる。また、画像製品中の各画像形成部より形成されるデータを色分けすることにより、色ずれ、位置ずれ等の視認、検証の信頼性を向上させることが可能となる。
【0095】
また、画像製品中の各画像形成部の感光体や現像剤の感度等の差異や、光源の光量など補正が必要な画像形成部の補正量を検出することが可能となる。また、画像製品の走査機構や点灯タイミング等の位置ずれ、時間的なずれを検出することが可能となる。また、複数回に分けて光ビームを検出する場合、検出した光ビームデータを、実際に印刷するタイミングで一枚の画像として並べ替えることが可能となる。また、複数の画像形成部で検出した光ビームデータを、実際に印刷するタイミングで一枚の画像として並べ替えることが可能となる。
【0096】
また、上記画像状態検証方法は、あらかじめ用意されたコンピュータ読み取り可能なプログラムであってもよく、またそのプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現される。このプログラムは、HD(ハードディスク)、FD(フロッピーディスク)、CD−ROM、MO、DVDなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【0097】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のよれば、製品内部に挿入して検査・検証可能とする光学系を設定し、光ビームデータと画像データを関連付け、取得した光ビームのデータをもとに、実際の印刷をしないで、画像評価を可能とし、同時に紙やトナーなどの現像剤の消費を抑えた検査・検証を可能とした画像状態検証方法およびその装置が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置における複写機の構成を示す説明図である。
【図2】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置の光学系の構成を示す説明図である。
【図3】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置において取得する画像の一例を示す説明図である。
【図4】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置の構成の一例を示す説明図である。
【図5】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置の光学系の一部の構成を示す説明図である。
【図6】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置の光学系の別の一部の構成を示す説明図である。
【図7】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置の構成の別の一例を示す説明図である。
【図8】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置における感光体を回転、保持、製品へのユニットの固定を実施する部材の構造を示す説明図である。
【図9】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置における感光体を回転、保持、製品へのユニットの固定を実施する部材の別の構造を示す説明図である。
【図10】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置の光学系の別の一部の構成を示す説明図である。
【図11】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置の光学系の別の一部の構成を示す説明図である。
【図12】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置の光学系の別の一部の構成を示す説明図である。
【図13】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置の光学系の別の一部の構成を示す説明図である。
【図14】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置の光学系の別の一部の構成を示す説明図である。
【図15】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置において取得する画像の別の一例を示す説明図である。
【図16】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置において取得する仮想画像の一例を示す説明図である。
【図17】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置における検証方法の一例を示す説明図である。
【図18】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置における複写機の別の構成を示す説明図である。
【図19】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置において取得する画像の別の一例を示す説明図である。
【図20】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置において取得する画像の別の一例を示す説明図である。
【図21】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置において取得する画像の別の一例を示す説明図である。
【図22】この発明の実施の形態にかかる画像状態検証装置において、画像の撮像タイミングを取得し、タイミングの差を仮想の印刷画像形成時にコンピュータ内で補正した内容を示す説明図である。
【符号の説明】
1 複写機
2 走査光学系
3 感光体ユニット
4 光学素子
5 ポリゴンミラー
6 結像面
7 撮像画像
8 ビーム像
9 CCDエリアセンサ
10 コンピュータ
11 拡大レンズ、対物レンズ
12 直動シリンダ
13 レーザユニット
15 感光体
16 感光体保持、固定部材
17 ミラー
18 結像レンズ
19 ビームスプリッター
21 印刷画像の限度見本
22 拡大撮像系
23 (光ビームデータ)検出タイミング
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image state verification method and apparatus for an electrophotographic image product using a light beam.
[0002]
[Prior art]
In the pre-shipment inspection of electrophotographic image products, etc., conventionally, images are actually printed, and the image formation state of the product is inspected and verified by visual inspection, or the printed image is re-imaged with a CCD camera, etc. The image forming state is verified by taking in and processing by the input means.
[0003]
In addition, in order to evaluate the performance of various optical elements of the scanning optical system before assembly as a product, a method of acquiring and evaluating a scanning beam emitted from the scanning optical system by a two-dimensional light receiving means, There is a method in which the beam is stopped at the position (the beam scanning mechanism is stopped), and the light amount distribution of the beam is evaluated by temporal change of the light amount of the beam passing through the scanning slit.
[0004]
Among the above-mentioned conventional techniques, when actually inspecting and verifying by actually printing an image, it is accompanied by variations among persons in charge, fatigue of persons in charge during visual inspection, consumption of developer such as paper and toner, and printing. Product smudges, etc. Also, the method of capturing and evaluating images after printing with a CCD camera or the like may cause paper or developer consumption, product smudges due to printing, and each optical element constituting the product. There are many concerns about individual evaluations, such as the effects of image processing during printing are not reflected.
[0005]
Further, for example, a “beam diameter measuring device” described in JP-A-8-247732 is a laser beam diameter measuring device in a scanning optical system such as a laser printer. It is disclosed that a beam diameter is detected as a region up to an image of a side lobe in an image even for a beam that is out of focus from the surface of the photoreceptor and has a side lobe.
[0006]
Further, for example, in “Print Inspection Apparatus and Method and Storage Medium” described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-195124, the image quality printed on paper is optically read and A / D converted to digitally convert the image data. And detecting a feature quantity of image quality.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Here, an image product using the electrophotographic method is composed of a number of units. In particular, the writing optical system, which is the main mechanism, is important in image quality, and the amount of light, shape, and behavior of the light transmitted through and reflected by the individual optical elements that make up the unit on the scanning surface are the quality of the image that is formed. Greatly affects.
[0008]
In the prior art described in JP-A-8-247732, even when the beam diameter is deviated from the image forming point, the beam diameter is obtained including the side lobe by acquiring the beam diameter. Is possible. However, there is a problem that the lighting pattern at the time of actual image formation is not suitable for inspection and verification of the image state at the time of printing because adjacent beams partially overlap and the side lobe is buried. It was.
[0009]
In addition, the process of converting print data, copy data, and the like as print data and generating a light beam lighting pattern also greatly contributes to adjustments such as image quality and image visibility. Therefore, inspection and verification of the printed image that is the final output is indispensable. In the prior art described in JP-A-11-195124, the printed image is optically read and digitized by A / D conversion. This is a method that is naturally considered as an automatic evaluation of a printed image because it detects the amount of paper, but it cannot avoid the consumption of paper and developer and the contamination of equipment due to printing. In addition, when evaluating an image after printing, there is a discontinuity between feedback to the product and evaluation of the adjustment result by image printing again, which is inefficient.
[0010]
On the other hand, the printing state of the image product is greatly influenced by the quality of the light beam that reaches the photoconductor to form a latent image on the photoconductor. Therefore, if the image state and the light beam are relatively related, the light beam It is considered that the quality of the image state can be compensated by evaluating the above. At that time, it is optimal to acquire and evaluate the light beam by grasping the state of the light beam at the position of the photoconductor inside the product. This is because the environment at the time of printing is realized as it is. Therefore, the optical system for detecting the light beam of the writing optical system must be small and compatible with the operation of the scanning optical system. This is because products are becoming smaller and space-saving, and the space occupied by internal units is also small. This is because the light beam to be detected is in a region that is wide in the main scanning direction and narrow in the sub-scanning direction.
[0011]
In order to obtain the light beam of the scanning optical system with high resolution over the entire scanning width, it is desirable to use a light receiving device having an area in which the minute pixels cover the entire scanning width, but such a light receiving device has limited applications. Above all, it is clear that the cost of production is enormous. For this reason, in order to efficiently use a light receiving device having a limited area and resolution, a moving mechanism and an enlargement optical system are necessary, and it is necessary to join together optical data received at different times as image data. In addition, when an image product to be inspected / verified uses a plurality of light beams, if a plurality of development systems are held, it is necessary to evaluate the superimposed images.
[0012]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems. An optical system that can be inserted into a product to be inspected and verified is set, light beam data and image data are associated, and acquired light beam data. To provide an image state verification method and apparatus that enables image evaluation without actual printing, and at the same time, enables inspection and verification with reduced consumption of developer such as paper and toner. It is aimed.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  To solve the above problem,An image state verification device according to the present invention is an image state verification device for an optical scanning unit of an electrophotographic image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a photoreceptor by a light beam. A light beam detecting means installed at a position; an image forming means for forming an image on the light beam detecting means; a data storing means for storing a light beam detection result by the light beam detecting means; and processing the detected data And a data display means for displaying the detected light beam data. The light beam detection means and the imaging means are independently installed at an angle, and the light beam reflection means , Detecting by changing the propagation direction of the light beam, the imaging means is an infinity correction type optical system, and the elements inserted into the product among the components of the optical system are the objective lens and the reflection means And then, characterized in that for fixing the imaging lens, the light receiving means to the product outside.
[0014]
  This inventionAccording toAfter assembly, the image state of an electrophotographic image product using a light beam is detected using a light beam detection system inserted into the product to detect a scanned and patterned light beam in the same way as when forming an image. The detected light beam data can be stored, processed and displayed. Another object of the present invention is to provide an image state verification device with high resolution. Further, according to the present invention, an image state in which the optical axis of the detection means can be polarized in the scanning direction by changing the direction of the light beam so as to correspond to a space that is long in the scanning direction and narrow in the direction perpendicular to the scanning direction. It is to provide a verification device. Further, according to the present invention, the imaging system is an infinity correction type, so that only the objective lens and the reflection means are inserted into the product among the components of the detection optical system, and the imaging lens and the light receiving means are provided. The detection optical system fixed to the outside of the product and inserted into the product and its drive mechanism can be reduced in size.
[0029]
  Also,Image state verification apparatus according to the present inventionIsThe above inventionA plurality of imaging means are installed, the light beam from the first imaging means farthest from the light beam detecting means is reflected by the reflecting means, and the light beam from other than the first imaging means is propagated by the half mirror. The angle is changed and the light beam is incident on the light beam detecting means.
[0030]
  This inventionAccording to the above, it is possible to obtain a light beam at a plurality of positions in the scanning direction of the image product by using a single light beam detecting means.
[0031]
  Also,Image state verification apparatus according to the present inventionIsThe above inventionThe reflectance and transmittance of the reflecting means and the half mirror are changed according to the number of the imaging means.
[0032]
  This inventionAccording to this, it is possible to acquire a light beam by correcting individual light quantity attenuation by the element at each position of the detection optical system at a plurality of positions.
[0033]
  Also,Image state verification apparatus according to the present inventionIsThe above inventionThe number of the reflecting means and the half mirror is provided by providing an offset to the acquired data without adjusting the reflectance and transmittance of the reflecting means and the half mirror in advance. It is characterized by removing fluctuations in the amount of light due to.
[0034]
  This inventionAccording to the above, when receiving light at a plurality of positions, even if there is a difference in the amount of light attenuation by the optical element at each position, it can be corrected by processing the stored data.
[0039]
  Also,Image state verification apparatus according to the present inventionIsThe above inventionThe data of the detected light beam is arranged in the data storage means corresponding to the main / sub scanning direction, displayed on the image display means, and stored in the storage means.
[0040]
  This inventionAccording to the above, it is possible to virtually acquire, display, and store as image data by arranging the light beam data of the pattern lighting in two dimensions.
[0041]
  Also,Image state verification apparatus according to the present inventionIsThe above inventionThe threshold value of the acquired data can be changed, and the display density can be changed.
[0042]
  This inventionAccording to this, the display density can be made variable, and the comparison between the visual image state and the response characteristics of the photoconductor to the light amount of the light beam at the product design stage can be verified.
[0043]
  Also,Image state verification apparatus according to the present inventionIsThe above invention1, the density of the print image is relatively associated with one or more sets of acquired data.
[0044]
  This inventionAccording to the above, one or more sets of acquired data indicating the image status are compared with the actual print status, the correlation between the print image and the light beam light distribution status is set in advance, and used for subsequent verification. The reliability of the detected value of the light beam that expresses
[0047]
  Also,Image state verification apparatus according to the present inventionIsThe above inventionWhen there are a plurality of image forming units constituting the image product, the light beam detection system is installed in each of the image forming units.
[0048]
  This inventionAccordingly, when the image product to be detected has a plurality of image forming units such as color-compatible models, it is possible to detect the light beam at each image forming unit.
[0049]
  Also,Image state verification apparatus according to the present inventionIsThe above inventionThe light beam data acquired by a plurality of the light beam detection systems is stored in one data storage unit in an overlapping manner.
[0050]
  This inventionAccordingly, the distribution of the light beam can be detected in the same state as the output image overwritten by the plurality of image forming units.
[0051]
  Also,Image state verification apparatus according to the present inventionIsThe above inventionThe display is a color display.
[0052]
  This inventionAccording to the above, when the image product is color-compatible or uses a plurality of light beams, the light beam is distinguished from each image forming unit without overwriting the overwritten data on the storage means in the printed state. can do.
[0053]
  Also,Image state verification apparatus according to the present inventionIsThe above inventionThe threshold value can be individually changed for each color of the acquired data, and the display density can be changed.
[0054]
  This inventionAccording to the above, when the difference in sensitivity in each image forming unit or the color of the developer in the image forming unit is different, the light beam data is processed and stored in accordance with the sensitivity of each image forming unit, Or can be displayed.
[0055]
  Also,Image state verification apparatus according to the present inventionIsThe above inventionWhen the image forming unit of the image product is a scanning optical system, the light beam lighting pattern is constant in a certain region on the light beam scanning line, the scanning beam is received in the region, and the light beam scanning of the image product is performed. It is characterized in that it detects irregularities in the operation of the means, deviation in lighting timing of the light beam, and the like.
[0056]
  This inventionAccording to the above, the lighting start position of a different light beam lighting pattern for each scan of the image product, the rotation unevenness of the light beam scanning means such as polygons, etc. are detected, the detection timing of the light beam detection means, the light of the detected light beam It is possible to detect a positional deviation in the beam detecting means.
[0057]
  Also,Image state verification apparatus according to the present inventionIsThe above invention1, the timing of image formation for one sheet is detected in advance in the main and sub scanning directions, and the position of the data detected by the light beam detection system is corrected based on the detected timing.
[0058]
  This inventionAccording to the above, when it is not possible to detect all the light beams in all the scanning areas of the image product and all the lines in the sub-scanning direction to be printed at a time, the lighting is performed when the light beam is first detected by the light beam detecting means. Compared to the lighting timing and lighting position at the position where the light beam detecting means has moved with respect to the timing and lighting position or when the scanning beam on the second and subsequent lines in the sub-scanning direction is detected, the entire scanning area After acquiring the optical data for all the lines in the sub-scanning direction, the data can be rearranged on the storage means, or rearranged and displayed.
[0059]
  Also,Image state verification apparatus according to the present inventionIsThe above invention3, wherein the images acquired by the respective light beam detection optical systems are corrected in timing and formed on the data storage means, and then superimposed.
[0060]
  This inventionIn the case of having a plurality of image forming units, all the image forming units are based on the lighting timing and lighting position in one or each of the image forming units when the light beam is first detected by the light beam detecting unit. Compared with the lighting timing and lighting position at the position where the light beam detecting means moves or when the scanning beam after the second line in the sub-scanning direction is detected, the entire scanning region and all the lines in the sub-scanning direction After acquiring the optical data for the minute, the optical data detected by all the image forming units can be overwritten and rearranged on the storage means, or can be rearranged and displayed.
[0061]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of an image state verification method and apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0062]
In FIG. 1, there is a laser scanning optical system 2 and a photoconductor unit 3 that receives the laser beam and forms an electrostatic latent image in the front cover of the copying machine 1. The photoreceptor unit 3 has a removable structure such as maintenance and replacement. Further, as shown in FIG. 2, the laser scanning optical system 2a turns laser light into a scanning beam by the polygon mirror 5, and forms an image on the imaging surface 6 by the optical element 4 having the fθ characteristic. Here, the imaging surface is not flat or straight because the imaging surface actually has curvature of field, etc., but since the photoreceptor surface is assembled so as to coincide with this imaging surface 6, it is expressed as an imaging surface.
[0063]
Therefore, the removable photosensitive unit 3 is removed from the copying machine 1, and an aerial image of the scanning beam imaged on the imaging surface 6 is obtained using an imaging device such as a CCD camera. Depending on the lighting state, as shown in FIG. 3, images having different shapes depending on the lighting time in the scanning direction are obtained, such as a beam image 8 and a beam image 8a in the captured image 7. An electrostatic latent image is generated at the position where the scanning beam is applied to the photosensitive member, and a printed image is obtained by a developer such as transfer or toner. By verifying the image of the captured scanning beam, the printed image The state can be verified.
[0064]
On the imaging plane in the apparatus, the beam diameter when detecting the beam with the minimum lighting pattern is detected and compared with the design value. As a method for obtaining the beam diameter at that time, the effective beam area is the brightness up to 13.5% of the maximum light amount of the obtained beam image, and the width in the main scanning direction and the sub-scanning direction is used as the beam diameter. is there.
[0065]
When the lighting pattern is changed, the response performance of the lighting state can be detected by regression analysis of the changed beam width. In the verification of the printing state, a print image can be virtually created on a memory of a computer or the like that has captured the image by connecting the images obtained by imaging the beam with the lighting pattern of the print data. The size of the developer such as toner is set as the pixel size, and the ratio of the size of the developer and the size of the paper in the print area is set as the display size of the computer.
[0066]
In the configuration and operation described above, as shown in FIG. 4, the imaging surface of the CCD area sensor 9 may be made to coincide with the imaging surface 6a of the scanning optical system 2b, and the captured image may be captured by the computer 10. .
[0067]
Further, in the above configuration and operation, as shown in FIG. 5, the magnifying lens 11 is fixed to the CCD area sensor 9a, and is set in alignment with the focal position of the lens 11 and the imaging surface 6b of the scanning optical system, and scanning. An enlarged image of the beam may be obtained.
[0068]
Further, in the above-described configuration operation, as shown in FIG. 6, the CCD area sensor 9b having the magnifying lens 11a fixed so that the focal position coincides with the imaging surface 6c of the scanning optical system is moved in the scanning direction by the linear motion cylinder 12. It can be moved. By selecting a linear cylinder or the like having a thin shaft, it is possible to move in a space where only the size of the detection optical system can be inserted.
[0069]
In the configuration and operation described above, as shown in FIG. 7, a signal from the PD for synchronization detection integrated with the laser unit 13 that emits the laser of the scanning optical system 2c is input to the computer 10a. The electronic shutter of the CCD area sensor 9c can be opened by the synchronization detection signal to the computer to prevent multiple writing of the scanning beam to the CCD area sensor.
[0070]
Further, in the above configuration and operation, as shown in FIGS. 8 and 9, in the structure of the member 16 that rotates and holds the photoconductor 15 and fixes the unit to the product, the radius of the photoconductor 15 is r. In this case, the linear motion cylinder 12a is held by the fixed member 16a having a fixed portion common to the member 16, and the CCD area sensor 9d and the magnifying lens 11c are placed at a distance r from the center position of the photoconductor 15 at the tip of the linear motion cylinder 12a. The position is fixed so that the focal position of the magnifying lens 11c coincides with the position. The fixing member 16a can be attached to and detached from other products, and 100% inspection is possible.
[0071]
In the above configuration and operation, as shown in FIG. 10, the beam transmitted through the magnifying lens 11d is bent at a right angle by the mirror 17 in the scanning direction and incident on the CCD area sensor 9e fixed with the optical axis in the scanning direction. And get an image.
[0072]
In the above configuration and operation, as shown in FIG. 11, the magnifying lens is an infinity correction type optical system including the objective lens 11e and the imaging lens 18, and the mirror 17 is used to connect the objective lens 11e and the imaging lens 18. By bending between the objective lens 11e and the mirror 17a in the scanning direction, the imaging lens 18 and the CCD area sensor 9f may remain fixed and can be installed outside the product.
[0073]
Further, in the above configuration / operation, as shown in FIG. 12, two sets of infinity correction type optical systems including two objective lenses 11f and 11g, one imaging lens 18a, and a CCD area sensor 9g are configured. The beam transmitted at the position of the objective lens 11f is bent by the mirror 17b and transmitted through the beam splitter 19, and the beam transmitted at the position of the objective lens 11g is bent by the beam splitter 19 and can enter the imaging lens 18a. .
[0074]
In the above configuration and operation, in the case of FIG. 12, if the reflectance of the mirror 17b is 70%, the transmittance T of the beam splitter 19 is 58.8% from 0.7T = (1-T). The light enters the image lens 18a and the CCD area sensor 9g with substantially the same amount of light.
[0075]
In the above configuration / operation, in the case of FIG. 12, when the reflectance of the mirror 17b is 70% and the transmittance of the beam splitter 19 is 50%, the amount of light transmitted through the objective lens 11f with respect to the acquired data. Attenuation is corrected by 30%.
[0076]
Further, in the above-described configuration and operation, as shown in FIG. 13, two sets of detection systems including objective lenses 11h and 11i and CCD area sensors 9h and 9i are installed to simultaneously detect a scanning beam.
[0077]
Further, in the above configuration / operation, as shown in FIG. 14, even if a plurality of sets of detection systems of infinity correction type optical systems are installed and an optical path difference occurs depending on the detection position, the size of the beam diameter is affected. And can be installed outside the product so that there is no spatial interference such as camera outer shells of the CCD area sensors 9j and 9k.
[0078]
In the above configuration / operation, as shown in FIG. 15, when the number of printing dots is i (horizontal direction) × j (vertical direction), at each position in the scanning direction of the product, (1,0), Acquire the number of lines in the sub-scanning direction (1, 1), (1, 2)... (1, j). Acquire i × j lighting patterns divided in multiple times, and connect them together. The virtual image shown in FIG. 16 is configured in the computer.
[0079]
In the above configuration and operation, the light beam data is stored in the computer as 10 bits, and the dot data is binarized and displayed in accordance with the threshold value.
[0080]
In the above configuration and operation, as shown in FIG. 17, the dot data of the limit sample 21 of the image printed with the verification pattern whose size is changed to 1 dot, 2 dots,... And stored in the computer 10b. The dot data and the detected value of the light beam at that time are held as a table, and the ratio of the dot diameter to the beam diameter is detected, so that the printing process, the sensitivity of the photoconductor, and the formation state of the electrostatic latent image are known. Even if not, the quality of the printing state is determined only by the light beam data.
[0081]
In the above configuration and operation, the minimum display dot system of the print image virtually generated in the computer is the toner size, and the display area is the paper size.
[0082]
Further, in the above configuration / operation, as shown in FIG. 18, when there are three image forming units including the scanning optical systems 2d, 2e, and 2f and the photosensitive units 3a, 3b, and 3c, the positions of the three photosensitive units. Insert each detection system into.
[0083]
Further, in the above configuration / operation, as shown in FIG. 19, the light beam detection images 7a, 7b, and 7c at the positions of the respective photosensitive units in FIG. 18 are added on one memory in the computer.
[0084]
Further, in the above configuration / operation, as shown in FIG. 20, even when the plurality of image forming units are not in color and are all monochrome, the light beam data for each photosensitive unit is colored and displayed. Data in each unit in the overlapped area can be distinguished.
[0085]
In the above configuration and operation, the light beam image data in each unit is stored in multiple gradations, and at the time of display, the threshold value is determined on each memory to adjust the dot size in the printing state. Then, when the dot size of each unit is determined, it is added on one memory.
[0086]
In the above-described configuration and operation, a PD is installed at a position that is not a printing area within the scanning range of the scanning optical system, and pulse lighting is performed. At that position, the PD light receiving area is set so that the light beam can always be acquired by the PD. By detecting the signal from the PD with a high-speed oscilloscope or the like, it is possible to detect variations in lighting time and scanning speed from the pulse width of the input current for pulse lighting and the rotation speed of the polygon mirror.
[0087]
Further, in the above configuration / operation, since it is difficult to acquire light beam data, which is print data for all lines in the sub-scanning direction, in the entire scanning region at a time, as shown in FIG. On the basis of the timing 23 at which the image 7f at the start of light beam detection in the scanning direction is acquired as a reference, the imaging timing 23a such as the image 7g is acquired on the same line in the subsequent sub-scanning direction, and the difference between the timings 23 and 23a is virtually printed. When the image is formed, it is corrected in the computer and displayed as shown in FIG. Also, the timing at the start of light beam detection in each line in the sub-scanning direction and the difference between the timings are stored, and the timing of the start of light beam detection in each line in the sub-scanning direction is stored when forming a single virtual image. Correct based on the difference.
[0088]
Further, in the above-described configuration and operation, an image obtained in an actual printing state is formed by correcting a positional deviation in which the images are overlapped based on a timing difference at the start of light beam detection of each unit.
[0089]
As described above, according to the present embodiment, after assembling an image product, each optical system of the image product, an electric / electronic circuit that generates a lighting pattern of a light beam, image processing software, etc. are integrated instead of a single unit. It is possible to verify the image formation state as a finished product, and it is possible to eliminate the difference between the case where each component is verified in a laboratory and the verification result after becoming a product, and the product itself Incorporating it into the system enables it to be used on the production line and other sites, enabling 100% inspection. In addition, since actual printing is not performed, it is possible to prevent consumption of paper, toner, etc. compared to conventional methods for verifying printed images, contributing to resource saving and preventing problems such as product contamination. Is possible.
[0090]
In addition, the light beam can be detected with high resolution. In addition, the light beam can be detected in the entire scanning region of the image product. Further, by synchronizing with the scanning timing and lighting timing of the light beam of the image product, it is possible to reliably detect the scanning light beam. In addition, 100% inspection is possible on the production line. Further, the detection optical system can be converted into a detection optical system that is long in the scanning direction peculiar to the image product and corresponds to a narrow space in the direction perpendicular to the scanning direction.
[0091]
In addition, the number of detection system components inserted into the image product is reduced, interference during installation and movement is prevented, and the load on the drive mechanism is reduced, so the detection system inserted into the product including the drive mechanism is downsized. It becomes possible to do. In addition, the number of movements of the detection system can be reduced and the detection time can be shortened. In addition, in the detection at a plurality of positions, it is possible to make the detected light amount uniform regardless of the number of optical elements that transmit or reflect the light beam.
[0092]
In addition, the amount of light to be detected can be made uniform regardless of the number of optical elements through which the light beam is transmitted or reflected, the transmittance, and the reflectance in the detection at a plurality of positions. In addition, the number of movements of the detection system can be reduced and the detection time can be shortened. Further, by reducing the number of elements of the detection optical system inserted into the product, it is possible to reduce the space for installing a plurality of detection systems.
[0093]
In addition, the detected light beam data array can be visualized as an image. In addition, it is possible to detect a difference in sensitivity depending on the type of photoconductor to be assembled in a product, and a difference between an ideal value and a detection value. In addition, the correlation between the actual printed image and the light amount of the light beam can be obtained and used as a limit sample of the detection result verification result.
[0094]
In addition, by setting the overall image size and the printing resolution to the developer size, it is possible to visually recognize the overall balance of the actual printed image. Further, it is possible to verify all the image forming units in the image product. In addition, each print data formed by a plurality of image forming units in the image product can be visually confirmed and verified as a single print state. Further, by color-coding data formed from each image forming unit in an image product, it is possible to improve the reliability of visual recognition and verification of color misregistration, positional misalignment, and the like.
[0095]
In addition, it is possible to detect a correction amount of the image forming unit that needs to be corrected, such as a difference in the sensitivity of the photoconductor and developer of each image forming unit in the image product, and a light amount of the light source. In addition, it is possible to detect a positional shift or a temporal shift such as a scanning mechanism or lighting timing of an image product. Further, when the light beam is detected in a plurality of times, the detected light beam data can be rearranged as a single image at the timing of actual printing. In addition, the light beam data detected by the plurality of image forming units can be rearranged as one image at the timing of actual printing.
[0096]
The image state verification method may be a computer-readable program prepared in advance, and is realized by executing the program on a computer such as a personal computer or a workstation. This program is recorded on a computer-readable recording medium such as HD (hard disk), FD (floppy disk), CD-ROM, MO, and DVD, and is executed by being read from the recording medium by the computer. Further, this program may be a transmission medium that can be distributed via a network such as the Internet.
[0097]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an optical system that can be inserted into a product and inspected and verified can be set, light beam data and image data are associated, and based on the acquired light beam data, There is an effect that an image state verification method and apparatus capable of performing image evaluation without actual printing and at the same time enabling inspection and verification with reduced consumption of developer such as paper and toner can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a copying machine in an image state verification apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical system of the image state verification device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of an image acquired by the image state verification device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the image state verification device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a partial configuration of an optical system of the image state verification apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing another partial configuration of the optical system of the image state verification apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 7 is an explanatory diagram showing another example of the configuration of the image state verification device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a structure of a member that rotates, holds, and fixes a unit to a product in the image state verification apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory view showing another structure of a member for rotating, holding, and fixing a unit to a product in the image state verification apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing another partial configuration of the optical system of the image state verification apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 11 is an explanatory diagram showing another partial configuration of the optical system of the image state verification apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 12 is an explanatory diagram showing another partial configuration of the optical system of the image state verification apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 13 is an explanatory diagram showing another partial configuration of the optical system of the image state verification apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 14 is an explanatory diagram showing another partial configuration of the optical system of the image state verification apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 15 is an explanatory diagram showing another example of an image acquired by the image state verification device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating an example of a virtual image acquired by the image state verification device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of a verification method in the image state verification device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 18 is an explanatory diagram showing another configuration of the copying machine in the image state verification device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 19 is an explanatory diagram showing another example of an image acquired by the image state verification device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 20 is an explanatory diagram showing another example of an image acquired by the image state verification device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing another example of an image acquired by the image state verification device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 22 is an explanatory diagram showing contents obtained by acquiring the image capturing timing and correcting the timing difference in the computer when forming the virtual print image in the image state verification apparatus according to the embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
1 Copying machine
2 Scanning optical system
3 Photoconductor unit
4 Optical elements
5 Polygon mirror
6 Imaging surface
7 Captured images
8 beam image
9 CCD area sensor
10 Computer
11 Magnifying lens and objective lens
12 Linear motion cylinder
13 Laser unit
15 photoconductor
16 Photoreceptor holding and fixing member
17 Mirror
18 Imaging lens
19 Beam splitter
21 Limit sample of print image
22 Enlarged imaging system
23 (Light beam data) detection timing

Claims (14)

光ビームにより感光体上に静電潜像を形成する電子写真方式の画像形成装置の光走査ユニットの画像状態検証装置において、In an image state verification device of an optical scanning unit of an electrophotographic image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a photoreceptor by a light beam,
前記画像製品内部の画像形成部位置に設置した光ビーム検出手段と、A light beam detecting means installed at an image forming unit position inside the image product;
前記光ビーム検出手段にビームを結像させる結像手段と、Imaging means for imaging the beam on the light beam detecting means;
前記光ビーム検出手段による光ビームの検出結果を格納するデータ格納手段と、Data storage means for storing the detection result of the light beam by the light beam detection means;
検出したデータを処理するデータ処理手段と、Data processing means for processing the detected data;
検出した光ビームのデータを表示する画像表示手段と、を備え、Image display means for displaying the detected light beam data,
前記光ビーム検出手段と前記結像手段とを独立して角度を持って設置し、光ビーム反射手段により、光ビームの伝搬方向を変えて検出し、The light beam detecting means and the imaging means are installed independently at an angle, and the light beam reflecting means detects the light beam by changing the propagation direction,
前記結像手段を無限遠補正型の光学系とし、The imaging means is an infinity correction type optical system,
前記光学系の構成要素のうち製品に挿入する素子を対物レンズと反射手段のみとし、結像レンズ、受光手段を製品外部に固定することを特徴とする画像状態検証装置。An image state verification device characterized in that, among the components of the optical system, only an objective lens and a reflection means are elements inserted into a product, and an imaging lens and a light receiving means are fixed outside the product.
前記結像手段を複数設置し、前記光ビーム検出手段から最も遠い第一の結像手段からの光ビームを反射手段で、第一の結像手段以外からの光ビームはハーフミラーで伝搬角度を変更して、前記光ビーム検出手段に入射することを特徴とする請求項1に記載の画像状態検証装置。A plurality of the imaging means are installed, the light beam from the first imaging means farthest from the light beam detecting means is reflected by the reflecting means, and the light beam from other than the first imaging means is propagated by the half mirror. The image state verification apparatus according to claim 1, wherein the image state verification apparatus is changed and incident on the light beam detection unit. 前記反射手段およびハーフミラーの反射率、透過率を前記結像手段の個数によって変更することを特徴とする請求項2に記載の画像状態検証装置。3. The image state verification apparatus according to claim 2, wherein the reflectance and transmittance of the reflecting means and the half mirror are changed according to the number of the imaging means. 前記結像手段が複数設置されていて、前記反射手段および前記ハーフミラーの反射率、透過率があらかじめ調整されることなく、取得データにオフセットを与えて、前記反射手段、ハーフミラーの個数による光量の変動を除去することを特徴とする請求項2に記載の画像状態検証装置。A plurality of the image forming means are installed, the reflectance and the transmittance of the reflecting means and the half mirror are not adjusted in advance, and an offset is given to the acquired data, and the light quantity depending on the number of the reflecting means and the half mirror The image state verification apparatus according to claim 2, wherein fluctuations in the image are removed. 検出した光ビームのデータを前記データ格納手段内に主副走査方向に対応して並べ、前記画像表示手段に表示、前記格納手段に格納することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像状態検証装置。5. The detected light beam data is arranged in the data storage means corresponding to the main / sub scanning direction, displayed on the image display means, and stored in the storage means. The image state verification apparatus according to one. 取得したデータの閾値を変更可能とし、表示濃度を変更可能とすることを特徴とする請求項5に記載の画像状態検証装置。The image state verification apparatus according to claim 5, wherein the threshold value of the acquired data can be changed, and the display density can be changed. 一組または複数組の取得したデータと印刷画像の濃度を相対的に関連付けることを特徴とする請求項6に記載の画像状態検証装置。The image state verification apparatus according to claim 6, wherein one or more sets of acquired data and the density of the print image are relatively associated with each other. 前記画像製品を構成する画像形成部が複数ある場合、その各々に前記光ビーム検出系を設置することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の画像状態検証装置。The image state verification apparatus according to claim 1, wherein when there are a plurality of image forming units constituting the image product, the light beam detection system is installed in each of the image forming units. 複数の前記光ビーム検出系により取得した光ビームのデータを一つの前記データ格納手段に重ねて格納することを特徴とする請求項8に記載の画像状態検証装置。9. The image state verification apparatus according to claim 8, wherein light beam data acquired by a plurality of the light beam detection systems is stored in one data storage unit. 表示をカラー表示とすることを特徴とする請求項9に記載の画像状態検証装置。The image state verification apparatus according to claim 9, wherein the display is a color display. 取得したデータのそれぞれの色に対して閾値を個別に変更可能とし、表示濃度を変更可能とすることを特徴とする請求項10に記載の画像状態検証装置。The image state verification apparatus according to claim 10, wherein the threshold value can be individually changed for each color of the acquired data, and the display density can be changed. 前記画像製品の画像形成部が走査光学系である場合、光ビーム走査線上の一定領域で光ビームの点灯パターンを一定とし、前記領域で走査ビームを受光し、前記画像製品の光ビーム走査手段の動作むらや光ビームの点灯タイミングずれ等を検出することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載の画像状態検証装置。When the image forming unit of the image product is a scanning optical system, the lighting pattern of the light beam is constant in a certain region on the light beam scanning line, the scanning beam is received in the region, and the light beam scanning unit of the image product The image state verification apparatus according to claim 1, wherein an operation unevenness, a lighting timing shift of a light beam, or the like is detected. あらかじめ一枚分の画像形成のタイミングを主副走査方向で検出し、検出した前記タイミングを基準として、前記光ビーム検出系により検出したデータの位置補正を実施することを特徴とする請求項12に記載の画像状態検証装置。The timing of image formation for one sheet is detected in advance in the main / sub-scanning direction, and the position of the data detected by the light beam detection system is corrected based on the detected timing. The image state verification device described. それぞれの前記光ビーム検出光学系により取得した画像をタイミングを補正して各々の画像を前記データ格納手段上に形成した後、重ね合わせることを特徴とする請求項8、9または13に記載の画像状態検証装置。14. The image according to claim 8, 9 or 13, wherein the images acquired by the respective light beam detection optical systems are superimposed on each other after the timing is corrected and each image is formed on the data storage means. Condition verification device.
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