JP4480662B2 - Method for creating image pattern for evaluation and evaluation chart - Google Patents
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Description
本発明は、評価用画像パターンの作成方法および評価チャートに関するものである。
The present invention relates to a method for creating an evaluation image pattern and an evaluation chart.
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。 Conventionally, in response to the demand for high-speed image output, many image forming apparatuses including so-called multi-beam optical scanning devices that simultaneously scan an image carrier with light beams comprising a plurality of light sources have been developed and commercialized. . In an image forming apparatus equipped with this multi-beam optical scanning device, it is important to stably maintain the beam pitch between the light beams in the sub-scanning direction in the manufacturing / market in order to obtain a stable output image.
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)。
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。
Certainly, with the evaluation chart and the image recording apparatus disclosed in
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。
However, in the evaluation chart and the image recording apparatus disclosed in
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評価用画像パターンの作成方法および評価チャートを提供することを目的とする。
In view of the above-described problems, the present invention provides an evaluation image pattern creation method and an evaluation chart capable of outputting an evaluation image pattern for detecting a minute beam pitch change in the sub-scanning direction of a light beam. The purpose is to provide.
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個の静電潜像を別々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評価用画像パターンの作成方法において、その評価用画像パターンの出力時における第一の走査中に、前記n個の光ビームのうち、一番目と二番目の光ビームからn−1番目とn番目まで隣り合う二個の光ビームを副走査方向に所定ピッチずらして、前記像担持体上の主走査方向に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、不連続の所定の複数ドット毎に順に形成し、さらに続けて、n番目の光ビームを主走査方向に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、不連続の所定の複数ドットに形成する第1の微小ドットの静電潜像と、前記第一の走査と副走査方向に所定ピッチ異なる第二の走査中に、前記第一の走査中におけるn番目の複数ドットに対応する位置に一番目の光ビームを、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所定の複数ドット形成し、それから主走査方向に一番目と二番目の光ビームからn−1番目とn番目まで隣り合う二個の光ビームを副走査方向に所定ピッチずらして、前記像担持体上の主走査方向に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、不連続の所定の複数ドット毎に順に形成する第2の微小ドットの静電潜像と、を有する評価用画像パターンを出力することを特徴としている。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。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention mainly deflects n light beams respectively emitted from n (n ≧ 2) light sources by a deflecting unit so as to be mainly on an image carrier. By scanning in the scanning direction, n electrostatic latent images are separately formed at a predetermined pitch in the sub-scanning direction of the image carrier, and electrostatic latent images are formed in the main scanning direction. In a method for creating an image pattern for evaluation in which a two-dimensional electrostatic latent image is formed on the image carrier by driving the image carrier in the sub-scanning direction at a predetermined pitch, an image for evaluation is generated. During the first scanning at the time of pattern output , two adjacent light beams from the first and second light beams to the (n-1) th and nth among the n light beams are arranged in the sub-scanning direction. The dot is shifted by a predetermined pitch in the main scanning direction on the image carrier. Are sequentially formed for each of a plurality of discontinuous predetermined dots with a predetermined pulse light emission time shorter than the light emission time, and then, the nth light beam is formed in a predetermined direction shorter than the one dot pulse light emission time in the main scanning direction. During the pulse emission time, the first micro dot electrostatic latent image formed on a plurality of discontinuous predetermined dots and the first scan during the second scan different from the first scan by a predetermined pitch in the sub-scan direction. The first plurality of dots are formed at a position corresponding to the nth plurality of dots during the scanning of the first plurality of dots with a predetermined pulse emission time shorter than the one dot pulse emission time, and then first in the main scanning direction. Two light beams adjacent to the (n−1) th and nth light beams from the second light beam are shifted by a predetermined pitch in the sub-scanning direction, and shorter than the one-dot pulse emission time in the main scanning direction on the image carrier. Predetermined pal In the light emission time, it is characterized by outputting the evaluation image pattern having an electrostatic latent image of the second fine dots formed in this order for each discrete predetermined plurality of dots, the. With such a configuration, it is possible to output an evaluation image pattern in which the minimum detection accuracy with respect to a change in pitch between light beams is improved as compared with the conventional image forming apparatus. By observing the output evaluation image pattern, it is possible to detect a minute beam pitch change of several nanometers as a significant density difference / visual density difference.
本発明に係る評価チャートは、上記の構成から成る評価用画像パターンの作成方法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。
The evaluation chart according to the present invention is configured to be a recording material to which the evaluation image pattern is output by the evaluation image pattern creation method having the above-described configuration. By adopting such a configuration, by observing the evaluation image pattern output as an image on the evaluation chart, a change in the pitch of a minute beam such as several nm is detected as a significant density difference / visual difference. It becomes possible.
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。
Further, the image forming apparatus according to the present invention deflects the first light beam and the second light beam respectively emitted from the first light source and the second light source by the deflecting unit and simultaneously scans the image carrier. Two electrostatic latent images are simultaneously formed at a predetermined pitch in the sub-scanning direction of the image carrier, the electrostatic latent image is formed in the main scanning direction, and the image carrier is further moved in the sub-scanning direction. By driving at a predetermined pitch, a two-dimensional electrostatic latent image is formed on the image carrier to output an image, and at the time of image output, the first light beam and the second light beam are emitted for one dot pulse emission time. Then, a one-dot electrostatic latent image is simultaneously formed on the image carrier at the predetermined pitch in the sub-scanning direction, and the first light beam and the second light beam are output when the evaluation image pattern is output. When one dot pulse is emitted by a light beam A first period in which an electrostatic latent image of minute dots is formed at the predetermined pitch simultaneously in the sub-scanning direction on the image carrier with a shorter predetermined pulse emission time, and after the first period, the second light A second period in which an electrostatic latent image of minute dots is formed in the main scanning direction on the image carrier by the beam in the predetermined pulse emission time; and an electrostatic latent image of minute dots formed in the second period A third period in which an electrostatic latent image of minute dots is formed in the main scanning direction on the image carrier in the main scanning direction by the first light beam at the predetermined pitch in the sub-scanning direction, and An image pattern for evaluation is output from the electrostatic latent image formed in
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。 The evaluation chart according to the present invention is configured to be a recording material to which the evaluation image pattern is output by the image forming apparatus including the first light source and the second light source. By adopting such a configuration, by observing the evaluation image pattern output as an image on the evaluation chart, a change in the pitch of a minute beam such as several nm is detected as a significant density difference / visual difference. It becomes possible.
上記したように、本発明に係る評価用画像パターンの作成方法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。 As described above, with the evaluation image pattern creation method and evaluation chart according to the present invention, it is possible to detect a minute beam pitch change in the sub-scanning direction of the light beam.
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。
Hereinafter, a case where the present invention is applied to a copying machine will be described as an example. FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a copying machine according to the present invention. As shown in FIG. 1, a
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。
In addition to controlling the operation of the entire apparatus, the
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。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a multi-beam optical scanning unit and a photosensitive drum provided in the
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。
The multi-beam
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。
The first light beam and the second light beam emitted from the first light source 143 and the
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。
As shown in FIG. 3, the
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。
Note that the 1-dot pulse time T1 is the time when the first light beam and the second light beam are emitted from the first light source 143 and the
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。
As shown in FIG. 3, the
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。
Next, the document copying operation in the copying
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。
In the
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。
Note that the copying
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。
First, when an evaluation chart button (not shown) for executing printing of an evaluation chart on the
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。
Subsequently, the
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。
As shown in FIG. 4, in the first scan, the pulse current is not input to the first light source 143 and the second
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。
With the input of such a pulse current, as shown in FIG. 4, the first light beam and the second light beam from the first light source 143 and the second
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。
Then, as shown in FIG. 4, in the second period, the second light beam from the second
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。
In the second scan, first, the
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。
With the input of such a pulse current, in the third period, the first light beam from the first light source 143 is not emitted for a predetermined time and has a predetermined pulse emission time T2 shorter than the one-dot pulse emission time T1. The light is repeatedly emitted and discontinuously emitted six times, and is deflected and scanned by a deflecting unit including a
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。
Then, in the next first period, the first light beam and the second light beam from the first light source 143 and the second
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。
Then, in the next second period, the second light beam from the second
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。
In the third scan, first, the
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。
With the input of such a pulse current, in the next third period, the first light beam from the first light source 143 is not emitted for a predetermined time, and a predetermined pulse emission time shorter than the one-dot pulse emission time T1. T2 is repeatedly emitted and discontinuously emitted six times, and is deflected and scanned by a deflecting unit including a
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。
The predetermined pulse emission time T2 shorter than the 1 dot pulse emission time T1 is 1/2 to 1/3 of the 1 dot pulse emission time T1, and preferably 1/3 to 1/4. By setting the predetermined pulse emission time T2 to 1/2 to 1/3 of the one-dot pulse emission time T1, as shown in FIGS. 5 and 7 to be described later, the first light beam and the second light beam It is possible to output the
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。
As shown in FIG. 4, the electrostatic
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。
As described above, the electrostatic latent image formed on the
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。
That is, the electrostatic latent image formed on the
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。
Next, as shown in FIG. 4, in the electrostatic
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。
As described above, when there is no deviation in the pitch P between the first light beam and the second light beam, the
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。
Next, when there is a deviation in the pitch P between the first light beam and the second light beam in the copying
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。
As shown in FIG. 6, since the pitch P in the sub-scanning direction between the first light beam and the second light beam is shifted by ΔP, the photosensitive member is simultaneously used by the first light beam and the second light beam in the first scan. The electrostatic
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。
As described above, the area of the overlapping area of the electrostatic
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。
Further, as shown in FIG. 7, the density of the
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。
Thus, when there is a deviation in the pitch P between the first light beam and the second light beam, the
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。
As described above, the copying
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。
The evaluation image pattern printed on the sheet from the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum in the copying machine having the first light source, the second light source, and the third light source in the multi-beam light scanning unit is also as described above. Similar effects can be obtained. This will be described below. FIG. 8 is a view showing an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum in a copying machine having a first light source, a second light source, and a third light source in a multi-beam light scanning unit. FIG. 9 is a diagram showing an evaluation image pattern output from the electrostatic latent image shown in FIG. Note that the copying
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。
Further, in the
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。
In the second scan, first, the
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。
The predetermined pulse emission time T2 shorter than the 1 dot pulse emission time T1 is 1/2 to 1/3 of the 1 dot pulse emission time T1, and preferably 1/3 to 1/4. By setting the predetermined pulse emission time T2 to 1/2 to 1/3 of the one-dot pulse emission time T1, as shown in FIG. 9 described later, the first light beam, the second light beam, and the third light It is possible to output the
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。
Subsequently, as shown in FIG. 8, the composite potential of the overlapping region in the electrostatic
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。
As described above, when there is no deviation in the pitch P between the first light beam, the second light beam, and the third beam, the
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。
In the above embodiment, the output operation of the evaluation image pattern has been described by taking as an example the case where the multi-beam
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。 In the above embodiment, the description has been given by taking the configuration in which the evaluation image pattern is printed on the paper as an example. However, the configuration of the present invention is not limited to this, and the evaluation image pattern is printed. Any recording material can be used.
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。 In the above embodiment, the copying machine has been described as an example. However, the configuration of the present invention is not limited to this, and can be widely applied to image forming apparatuses such as printers and facsimiles. It is.
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。 The configuration of the present invention can be variously modified within the scope of the present invention in addition to the above embodiment.
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。 The present invention can be widely applied to image forming apparatuses such as printers and facsimiles and evaluation charts in addition to copying machines, and is a technique useful for detecting pitch deviation between light beams.
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
T1 1ドットパルス発光時間
T2 所定のパルス発光時間
DESCRIPTION OF
Claims (2)
その評価用画像パターンの出力時における第一の走査中に、前記n個の光ビームのうち、一番目と二番目の光ビームからn−1番目とn番目まで隣り合う二個の光ビームを副走査方向に所定ピッチずらして、前記像担持体上の主走査方向に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、不連続の所定の複数ドット毎に順に形成し、さらに続けて、n番目の光ビームを主走査方向に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、不連続の所定の複数ドットに形成する第1の微小ドットの静電潜像と、
前記第一の走査と副走査方向に所定ピッチ異なる第二の走査中に、前記第一の走査中におけるn番目の複数ドットに対応する位置に一番目の光ビームを、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所定の複数ドット形成し、それから主走査方向に一番目と二番目の光ビームからn−1番目とn番目まで隣り合う二個の光ビームを副走査方向に所定ピッチずらして、前記像担持体上の主走査方向に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、不連続の所定の複数ドット毎に順に形成する第2の微小ドットの静電潜像と、
を有する評価用画像パターンを出力することを特徴とする評価用画像パターンの作成方法。
By simultaneously deflecting n light beams respectively emitted from n (n ≧ 2) light sources by the deflecting means and scanning the image carrier in the main scanning direction, in the sub-scanning direction of the image carrier. The n electrostatic latent images are separately formed at a predetermined pitch, the electrostatic latent image is formed in the main scanning direction, and the image carrier is further driven at the predetermined pitch in the sub scanning direction. In the method of creating an evaluation image pattern in which a two-dimensional electrostatic latent image is formed on an image carrier and image output is performed,
During the first scanning at the time of outputting the evaluation image pattern, two light beams adjacent from the first and second light beams to the (n−1) th and nth among the n light beams are obtained. A predetermined pitch emission time is shorter than a one-dot pulse emission time in the main scanning direction on the image carrier with a predetermined pitch shift in the sub-scanning direction, and is sequentially formed for each of a plurality of discontinuous predetermined dots. , An electrostatic latent image of first micro dots formed on a predetermined plurality of discontinuous dots with a predetermined pulse emission time shorter than the one dot pulse emission time in the main scanning direction of the nth light beam;
During the second scanning, which differs from the first scanning by a predetermined pitch in the sub-scanning direction, the first light beam is applied to the position corresponding to the nth plurality of dots in the first scanning from the one-dot pulse emission time. The predetermined plurality of dots are formed in a short predetermined pulse emission time, and then two adjacent light beams from the first and second light beams to the (n−1) th and nth in the main scanning direction are arranged in the sub-scanning direction. The electrostatic discharge of the second minute dots that are formed in order for each of a plurality of discontinuous predetermined dots with a predetermined pulse emission time shorter than the one-dot pulse emission time in the main scanning direction on the image carrier by shifting a predetermined pitch. Latent image,
A method for creating an image pattern for evaluation, comprising: outputting an image pattern for evaluation having
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