JP5195183B2 - 光書込装置の評価装置及び光書込装置の評価方法 - Google Patents

光書込装置の評価装置及び光書込装置の評価方法 Download PDF

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Description

本発明は、光書込装置の評価装置及び光書込装置の評価方法に関する。
近年、感光体の表面に静電潜像を形成させる光書込装置として、LEDプリンタヘッド(以下、LPHと称す。)を用いた画像形成装置が開発されている。LPHは、LEDチップアレイと、レンズアレイとを備えて構成されている。LEDチップアレイは、主走査方向に沿って予め設定された解像度に応じて配列された複数のLED(Light Emitting Diode)素子を有するLEDチップがアレイ上に配置されてなる。レンズアレイは、画像データに応じて発光されたLED素子からの照射光を集光させて感光体に静電潜像を結像させるGRIN(Graded-Index)レンズが複数配列されてなる。
LED素子の製造バラツキ、GRINレンズの取付位置や角度の変動や屈折率分布等に起因する光学特性のバラツキ、ごみの付着等により、LPHを用いた光書込処理には、光量ムラが発生することが知られている。このようなLPHを用いた画像形成装置では、光量ムラが発生した箇所に濃度ムラが発生し、この濃度ムラに起因して白スジ又は黒スジ等のスジが発生するという問題がある。
そこで、ヘッドあるいはレンズアレイに起因するスジの位置を予め特定し、当該スジのみを補正する光書込装置が開示されている。この光書込装置は、レンズアレイのMTF(Modulation Transfer Function)又は露光ヘッドのMTFから、露光ヘッドに入力される画像データの光量変化に対する画像濃度の線形性が崩れる補正箇所を特定し、特定した補正箇所について濃度ムラを補正するものである(特許文献1参照)。
特開2006−248185号公報
しかしながら、特許文献1は、補正箇所を特定する際、横軸をドット位置、縦軸をMTFとしたグラフ上において、デフォーカス位置を5段階に変化させて各ドット位置におけるMTFの変化を見て、MTFが急激に変動する箇所を特定するものである。そのため、特許文献1に開示された技術では、複数の異なるデフォーカス位置でのMTF特性に応じて濃度補正箇所を特定することとなり、当該補正箇所が本来結像する位置で発生するスジの発生位置とは異なる可能性がある。また、特許文献1の技術では、LPHを備えた画像形成装置内で補正箇所を特定しているため、重大な画質懸念事項がある場合には、画像形成装置内での補正処理では対処できない可能性がある。
本発明の課題は、光書込装置を画像形成装置に組み込む前に、スジ発生位置に対応する光書込装置が備える発光素子の補正箇所を予め特定可能として画質懸念事項が発生するか否かを判別可能とし、当該懸念事項に応じた対応処置を講じる機会を得られるようにして画質の向上を図ることである。
請求項1に記載の発明は、主走査方向に配列された複数の発光素子からなる光源部、前記発光素子からの照射光を集光させて露光面上に結像させる複数の結像レンズからなる光学部、を有する光書込装置と、前記光書込装置から照射される光を受光する受光部と、前記受光部を前記光書込装置の照射面と対向する位置に保持し、主走査方向に移動させる駆動部と、前記複数の発光素子の光量バラツキを所定範囲以内に調整後、予め設定された光量に基づいて前記光書込装置の各発光素子を予め設定された点灯パターンで点灯させると共に、前記駆動部を駆動させて点灯させる発光素子と対向する位置に前記受光部を移動させ、前記受光部が受光した光量値に基づいて前記発光素子毎の特性データを算出し、前記発光素子毎の前記特性データに基づいて前記発光素子毎の第1演算値を算出し、前記発光素子毎の前記特性データに基づいて前記発光素子毎の前記第1演算値とは異なる第2演算値を算出し、前記発光素子毎の前記第1演算値と前記第2演算値とに基づいて第3演算値を算出し、前記第3演算値を表示部に表示させる制御部と、を備え、前記第1演算値は、予め設定された第1の移動平均区間での前記発光素子毎の第1の移動平均値であり、前記第2演算値は、前記第1の移動平均区間よりも大きい予め設定された第2の移動平均区間での前記発光素子毎の第2の移動平均値である、光書込装置の評価装置である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光書込装置の評価装置において、前記点灯パターンは、前記発光素子を3つ置きに点灯させる点灯パターンである。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の光書込装置の評価装置において、前記点灯パターンは、前記発光素子を2つ置きに点灯させる点灯パターンである。
請求項に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の光書込装置の評価装置において、前記第1の移動平均区間は、52素子である。
請求項に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の光書込装置の評価装置において、前記第2の移動平均区間は、768素子である。
請求項に記載の発明は、請求項1からのいずれか一項に記載の光書込装置の評価装置において、前記第3演算値は、前記第2演算値から前記第1演算値を差分した差分値であり、前記制御部は、前記差分値が予め設定された閾値以上の発光素子を補正対象発光素子として特定する。
請求項に記載の発明は、請求項に記載の光書込装置の評価装置において、前記閾値は、1.6以上2.0以下である。
請求項に記載の発明は、主走査方向に配列された複数の発光素子からなる光源部、前記発光素子からの照射光を集光させて露光面上に結像させる複数の結像レンズからなる光学部、を有する光書込装置の評価方法において、制御部により前記複数の発光素子の光量バラツキを所定範囲以内に調整する光量調整処置工程と、前記光量調整処置工程後、前記制御部により予め設定された光量に基づいて前記各発光素子を予め設定された点灯パターンで点灯させると共に、当該点灯される発光素子と対向する位置に受光部を移動させ、当該受光部が受光した光量値に基づいて前記発光素子毎の特性データを算出する特性データ算出工程と、前記制御部により前記発光素子毎の前記特性データに基づいて前記発光素子毎の第1演算値を算出する第1算出工程と、前記制御部により前記発光素子毎の前記特性データに基づいて前記発光素子毎の前記第1演算値とは異なる第2演算値を算出する第2算出工程と、前記制御部により前記発光素子毎の前記第1演算値と前記第2演算値とに基づいて第3演算値を算出する第3算出工程と、前記制御部により前記第3演算値を表示部に表示させる補正対象特定工程と、を含み、前記第1演算値は、予め設定された第1の移動平均区間での前記発光素子毎の第1の移動平均値であり、前記第2演算値は、前記第1の移動平均区間よりも大きい予め設定された第2の移動平均区間での前記発光素子毎の第2の移動平均値である、光書込装置の評価方法である。
請求項1、に記載の発明によれば、画像形成装置に組み込む前に、表示部に表示された第3演算値によりスジ発生位置に対応する光書込装置の発光素子の補正箇所を予め特定することができ、画質懸念事項が発生するか否かを判別でき、当該懸念事項に応じた対応処置を講じる機会が得られ、画質の向上を図ることができる。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1と同様の効果を得られるのは勿論のこと、LPHの解像度に応じて発光素子毎の特性データを得ることができるため、補正対象発光素子の特定精度を向上できる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1と同様の効果を得られるのは勿論のこと、2素子共通の特性データを得ることができるため、1/2解像度のLPHの特性データに近似することができる。
請求項1、8に記載の発明によれば、予め設定された第1の移動平均区間での発光素子毎の第1の移動平均値を第1演算値として用いることができる。
請求項に記載の発明によれば、請求項1から3のいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、第1の移動平均区間を、光学部の構成に起因して発生する黒スジの検出精度に寄与する最小の素子数である52素子とすることができ、補正対象発光素子の特定精度を向上できる。
請求項1、8に記載の発明によれば、第1の移動平均区間よりも大きい予め設定された第2の移動平均区間での発光素子毎の第2の移動平均値を第2演算値として用いることができる。
請求項に記載の発明によれば、請求項1から4のいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、第2の移動平均区間を768素子とすることができ、各発光素子の特性データを平滑化することができる。
請求項に記載の発明によれば、請求項1からのいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、第2演算値から第1演算値を差分した差分値が閾値以上の発光素子を補正対象発光素子として特定することができる。
請求項に記載の発明によれば、請求項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、1.6以上2.0以下の閾値を用いることができ、補正対象発光素子の特定精度を向上できる。
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
まず、構成を説明する。
図1に、本実施の形態におけるLPH評価装置1の構成図を示す。
図1に示すように、LPH評価装置1は、暗箱2内に設けられたLPH10、LPH固定部材20、受光部30、駆動部40と、LPH制御部50、受光制御部/駆動制御部60、制御装置70を備えて構成されている。
LPH10は、光源部と光学部とを有する。光源部は、予め設定された解像度に対応した画素ピッチで主走査方向に配列された複数の発光素子(例えば、LED(Light Emitting Diode)素子)からなるLEDアレイを有する。光学部は、当該発光素子からの照射光を集光させて露光面上に結像させる複数の結像レンズ(例えば、GRIN(Graded-Index)レンズ)からなるレンズアレイを有する。LPH10は、画像データに基づいて発光素子が選択的に駆動されて点灯し、駆動された発光素子から照射される光を結像レンズにより露光面上に集光させて結像させる光書込装置である。
なお、各発光素子には、それぞれ固有の識別番号(素子番号)が付されている。
LPH固定部材20は、例えば、エア吸引によりLPH10を吸着保持するLPH10を予め設定された位置に固定するものである。
受光部30は、LPH10から照射される光を受光し、受光した光量値を受光制御部/駆動制御部60に出力する。受光部30としては、例えば、CCD((Charge Coupled Device)や光電子倍増管(Photo Multiplier)、フォトダイオード等を挙げることができる。
駆動部40は、モータやLPH10の照射面と対向する位置の主走査方向に延在するガイドレール等を備え、受光部30をガイドレール上のLPH10の照射面と対向する位置に保持し、受光制御部/駆動制御部60からの指示に従って主走査方向に移動させる。
LPH制御部50は、制御装置70から入力された指示に従って、LPH10全体を制御する。LPH制御部50は、制御装置70から入力された指示に応じて発光素子の露光時間(点灯時間)や光量補正値、点灯させる発光素子をLPH10に設定し、当該露光時間で選択した発光素子を点灯させる点灯制御を行なう。
受光制御部/駆動制御部60は、受光部30から入力される光量値に対して、光電変換処理、A/D変換処理を施して光量測定値を算出し、当該光量測定値を制御装置70に出力し、また、制御装置70から入力された指示に従って、駆動部のモータを駆動させ、ガイドレール上に保持されている受光部30をLPH10の主走査方向に移動させる。
制御装置70は、制御部71、記憶部72、表示部73、操作部74等を有しており、LPH評価装置1全体を統括的に制御する装置である。
制御部71は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えており、ROM又は記憶部72に記憶されているシステムプログラム、各処理プログラム、データ等を読み出して、RAM内に展開し、展開されたプログラムに従って、制御装置70各部の動作を制御すると共に、LPH制御部50、受光制御部/駆動制御部60を統括的に制御し、LPH評価装置1全体の統括的な制御を行なうものである。
また、制御部71は、ROM又は記憶部72に記憶されているLPH評価プログラム、光量補正テーブル等の他各種データ等を読み出して、LPH評価処理を実行する。
LPH評価処理には、第1〜3光量調整処理と、MTF測定処理と、第1算出処理と、第2算出処理と、第3算出処理と、補正対象特定処理とが含まれる。
第1〜3光量調整処置は、LPHの光量補正を調整する処理である。
MTF測定処理は、第1〜3光量調整処理により設定された光量に基づいてLPH制御部50によりLPHの各発光素子が予め設定された点灯パターンで点灯されると共に、受光制御部/駆動制御部60により駆動部40が駆動されて点灯される発光素子と対向する位置に受光部30が移動され、受光部30により受光され受光制御部/駆動制御部60により入力された光量測定値に基づいて発光素子毎の特性データとしての振幅伝達関数特性(MTF特性;Modulation Transfer Function特性)を算出する処理である。
MTF測定処理での点灯パターンとしては、発光素子を1つ置きに点灯させる点灯パターン(以下、1(ON)−1(OFF)とも称す。)の他に、発光素子を3つ置きに点灯させる点灯パターン(以下、1(ON)−3(OFF)とも称す。)や、発光素子を2つ置きに2素子単位で点灯させる点灯パターン(以下、2(ON)−2(OFF)とも称す。)であってもよい。
第1算出処理は、発光素子毎の特性データに基づいて、予め設定された第1の移動平均区間での発光素子毎の第1の移動平均値を第1演算値として算出する処理である。
第2算出処理は、発光素子毎の特性データに基づいて、第1の移動平均区間よりも大きい予め設定された第2の移動平均区間での発光素子毎の第2の移動平均値を、第1演算値(第1の移動平均値)とは異なる第2演算値として算出する処理である。
第1算出処理の第1の移動平均区間と第2算出処理の第2移動平均区間は、LPH10の光学部の結像レンズの配置構成に起因して定める。
本実施の形態の結像レンズの配置構成は、複数の結像レンズを主走査方向に2列に「俵積み」と呼ばれる配置で配列したものとする。図21に、「俵積み」した結像レンズの配置例と発光素子との関係を示す。図21に示すように、「俵積み」とは、円柱状の結像レンズを半径方向に隣接するように並べた第1層に、第1層と同様に並べた第2層の各結像レンズを、第1層の相互に隣接している2つの結像レンズの間に生じる谷間に配置するものである。この「俵積み」の配置では、隣接する2つの結像レンズの軸から軸までの距離が当該2つの結像レンズの半径の和の長さ、即ち直径Dの長さとなる。
この「俵積み」の配置の場合、ある発光素子aから照射された光の光学寄与が最も高い結像レンズAと、当該結像レンズの次に光学寄与が高い結像レンズB1、B2(即ち、当該結像レンズAが属する層とは異なる層の結像レンズであって当該結像レンズに隣接する2つの結像レンズB1、B2)と、に起因して黒スジが生じることが知られている。
LPHの解像度を1200[dpi](=21.2[μm])、結像レンズの直径Dを0.568[nm]とした場合、結像レンズの直径Dに配列される発光素子の数は、約26素子となる。図21に示す発光素子aが点灯した場合の光学特性は、結像レンズAによる光学特性Laと結像レンズB1、B2とによる光学特性Lb1、Lb2に起因するものである。この結像レンズA、B1、B2により照射光が受光されて集光される発光素子の素子数は、2つの隣接する結像レンズの直径Dに配列される発光素子の数である約52素子である。従って、52素子は、黒スジが発生する検出精度に寄与する最小の素子数となり、この素子数を第1の移動平均区間とすることが好ましい。
第2の移動平均区間は、各発光素子のMTF値をグラフ化したMTF曲線を平滑化するために必要とする素子数であることが求められ、第1の移動平均区間を52素子とした場合には、768素子が好ましい。
第3算出処理は、発光素子毎に第1演算値としての第1の移動平均値と第2演算値としての第2移動平均値とに基づいて、第2移動平均値から第1の移動平均値を差分した差分値を第3演算値として算出する処理である。
補正対象特定処理は、第3算出処理により算出された第3演算値としての差分値を表示部73に表示させる処置である。この表示部73に表示される差分値が予め設定された閾値以上となる発光素子を補正対象発光素子として特定することができる。閾値としては、1.6以上2.0以下であることが好ましい。
記憶部72は、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリで構成され、各種プログラム及びデータを書き換え可能に記憶する。また、記憶部72は、LPHに設けられた各発光素子に対して予め設定された初期の光量補正値(初期光量補正値)を格納した光量補正テーブル、第1〜3光量調整処理に用いられるライン周期、露光時間、MTF測定処理に用いられる各種点灯パターン、閾値等の必要な各種データを記憶していると共に、受光部30により受光されて得られた光量測定値のテーブル(光量測定テーブル)、算出された各発光素子の光量補正値、MTF値、差分値等を記憶する。
表示部73は、LCD(Liquid Crystal Display)又は有機EL(Electronic Luminescent)素子等を用いた表示画面を備え、制御部71から入力される表示信号に従って、各種設定条件を入力する各種表示画面や各種処理結果等を表示する各種表示画面を表示する。
操作部74は、各種操作キー群、表示部73の表示画面を覆うタッチパネル等を有する。操作部74は、操作キー群又はタッチパネルから入力される操作信号を制御部71に出力する。
次に、本実施の形態の動作を説明する。
図2に、本実施の形態におけるLPH評価処理のメインフローチャートを示す。
本処理は、制御部71と各部との協働により実行されるものである。
制御部71は、第1光量調整処理を実行させ(ステップS1)、第1光量調整処理の実行後、第2光量調整処理を実行させ(ステップS2)、第2光量調整処理の実行後、第3光量調整処理を実行させる(ステップS3)。
制御部71により第3光量調整処理の実行が完了すると、LPH10に設けられている発光素子の光量バラツキが予め設定された値以下に調整される。
なお、第1〜3光量調整処理の詳細については後述する。
制御部71は、発光素子の光量バラツキが調整されたLPH10に対して、MTF測定処理を実行する(ステップS4)。なお、MTF測定処理については、点灯パターン毎に発光素子毎にMTF値を算出する正規処理と、連続して配列された4素子共通のMTF値を算出する略式処理とがあり、演算効率の向上を図る上では略式処理を用いることが好ましい。なお、点灯パターン毎の正規処理及び略式処理の詳細については後述する。
制御部71は、MTF測定処理の実行後、第1算出処理を実行する(ステップS5)。
本実施の形態における第1算出処理は、第1の移動平均区間を52素子とし、各発光素子を当該第1の移動平均区間の中心として、各発光素子の第1の移動平均値を算出する。
まず、正規処理によりMTF値が算出された場合の第1算出処理について説明する。
素子番号nの発光素子の第1の移動平均値MTFa1(n)は、下記の式(1)により算出される。
MTFa1(n)
=(MTF(n−25)+・・・+MTF(n)+・・・+MTF(n+26))/52
・・・・(1)
なお、第1の移動平均区間の半数未満の素子番号(n=1〜25)の移動平均値を、素子番号n=26の発光素子の第1の移動平均値とし、最終の素子番号(例えば、n=15360)から第1の移動平均区間の半数未満の素子番号(n=15335〜15360)の第1の移動平均値を、素子番号n=15334の発光素子の第1の移動平均値とする。
次に、略式処理によりMTF値が算出された場合の第1算出処理について説明する。
略式処理で算出されたMTF値は、4つの発光素子毎に共通のMTF値である。従って、第1の移動平均区間を52素子とした場合、4素子を1組として13組単位で第1の移動平均値を算出する。例えば、4の倍数の素子番号の発光素子のMTF値に基づいて、各組の第1の移動平均値を算出する。組番号mに含まれる発光素子のうち最も素子番号が小さい素子番号の発光素子の第1の移動平均値MTFa1(n)は、下記の式(2)により算出される。
MTFa1(n)=(MTF(n−24)+MTF(n−20)+MTF(n−16)
+MTF(n−12)+MTF(n−8)+MTF(n−4)
+MTF(n)+MTF(n+4)+MTF(n+8)
+MTF(n+12)+MTF(n+16)+MTF(n+20)
+MTF(n+24))/13
・・・・(2)
なお、第1の移動平均区間の半数未満の組(1組目〜6組目)の発光素子の第1の移動平均値を、7組目の発光素子の第1の移動平均値とし、最終組(M組)から第1の移動平均区間の半数区間の組(M組〜M−6組目)の発光素子の第1の移動平均値を、M−7組目の発光素子の第1の移動平均値とする。
制御部71は、MTF測定処理の実行後、第2算出処理を実行する(ステップS6)。
本実施の形態における第2算出処理は、第2の移動平均区間を768素子とし、各発光素子を当該第2の移動平均区間の中心として、各発光素子の第2の移動平均値を算出する。
まず、正規処理によりMTF値が算出された場合の第2算出処理について説明する。
素子番号nの発光素子の第2の移動平均値MTFa2(n)は、下記の式(3)により算出される。
MTFa2(n)
=(MTF(n−383)+・・・+MTF(n)+・・・+MTF(n+384)/768
・・・・(3)
なお、第2の移動平均区間の半数未満の素子番号(n=1〜384)の移動平均値を、素子番号n=385の発光素子の第2の移動平均値とし、最終の素子番号(例えば、n=15360)から第2の移動平均区間の半数以下の素子番号(n=15335〜15360)の第2の移動平均値を、素子番号n=14976の発光素子の第2の移動平均値とする。
次に、略式処理によりMTF値が算出された場合の第2算出処理について説明する。
上述したように、略式処理で算出されたMTF値は、4つの発光素子毎に共通のMTF値である。従って、第2の移動平均区間を768素子とした場合、4素子を1組として192組単位で第2の移動平均値を算出する。例えば、4の倍数の素子番号の発光素子のMTF値に基づいて、各組の第2の移動平均値を算出する。組番号mに含まれる発光素子のうち最も素子番号が小さい素子番号の発光素子の第2の移動平均値MTFa2(n)は、下記の式(4)により算出される。
MTFa2(n)=(MTF(n−384)+MTF(n−380)+・・・
・・・MTF(n−4)+MTF(n)+MTF(n+4)+・・・
・・・+MTF(n+376)+MTF(n+380)/192
・・・・(4)
なお、第2の移動平均区間の半数未満の組(1組目〜96組目)の発光素子の第2の移動平均値を、97組目の発光素子(素子番号n=385〜388の発光素子)の第2の移動平均値とし、最終組(M組)から第2の移動平均区間の半数区間の組(M組〜M−96組目)の発光素子の第2の移動平均値を、M−97組目の発光素子の第2の移動平均値とする。
制御部71は、第1算出処理及び第2算出処理後、各発光素子の第2の移動平均値MTFa2(n)から第1の移動平均値MTFa1(n)を差分した差分値MTFd(n)を算出する第3算出処理を実行する(ステップS7)。
制御部71は、各発光素子の第1の移動平均値、第2の移動平均値、差分値をそれぞれグラフ化すると共に、差分値に対する予め設定された閾値をグラフ化した処理結果画面を表示部73に表示させ(ステップS8)、LPH評価処理を終了する。
図3に、第1光量調整処理のフローチャートを示す。
制御部71は、記憶部72から予め設定された初期光量補正値が格納された光量補正テーブルを読み出し、LPH制御部50により各発光素子の電流調整値となる初期光量補正値を各発光素子に設定させる(ステップS11)。また制御部71は、記憶部72からライン周期、露光時間を読み出し、LPH制御部50によりLPH10のライン周期、各発光素子の露光時間をLPH10に設定させる(ステップS12)。
制御部71は、点灯させる素子番号(点灯素子番号)nを0に指定した後(ステップS13)、点灯素子番号nに1を加算して(ステップS14)、受光制御部/駆動制御部60により駆動部40を駆動させて受光部30を点灯素子番号nに対応する位置に移動させる(ステップS15)。
制御部71は、点灯素子番号nの発光素子をLPH制御部50により点灯させ(ステップS16)、受光部30が受光した光量値が受光制御部/駆動制御部60により変換された光量測定値P(n)を取得し、光量測定テーブルに格納する(ステップS17)。
制御部71は、点灯素子番号nが最終番目の素子番号であるか否かを判別する(ステップS18)。ステップS18において、点灯素子番号nが最終番目の素子番号でない場合(ステップS18;No)、第1光量調整処理はステップS14に戻り、点灯素子番号nが最終番目の素子番号である場合(ステップS18;Yes)、第1光量調整処理は終了する。
図4に、第2光量調整処理のフローチャートを示す。
制御部71は、記憶部72に記憶されている光量測定テーブルを読み出し(ステップS21)、各発光素子の光量測定値から全発光素子の平均光量Paを算出し(ステップS22)、光量補正テーブルの展開領域を記憶部72に確保する(ステップS23)。
制御部71は、参照する発光素子の素子番号(参照素子番号)nを1に設定し(ステップS24)、光量補正テーブルに格納されている参照素子番号nの光量補正値TT(n)を読み出す(ステップS25)。
制御部71は、読み出した参照素子番号nの光量補正値TT(n)、当該参照素子番号nの光量測定値P(n)、平均光量Paに基づいて、当該光量補正値TT(n)に補正を行ない、新たな光量補正値TT(n)を算出する(ステップS26)。具体的には、光量測定値P(n)を平均光量Paで除算した値から1を減算した値に読み出した光量補正値TT(n)を加算して、新たな光量補正値TT(n)とする。下記の式(5)に、新たな光量補正値TT(n)の算出式を示す。
TT(n)=TT(n)+(P(n)/Pa−1) ・・・・(5)
制御部71は、ステップS26にて算出した光量補正値TT(n)を光量補正テーブルに上書きして保存し(ステップS27)、参照素子番号nに1を加算する(ステップS28)。
制御部71は、参照素子番号nが最終番目の素子番号に1を加算した値であるか否かを判別する(ステップS29)。ステップS29において、参照素子番号nが最終番目の素子番号に1を加算した値でない場合(ステップS29;No)、第2光量調整処理はステップS25に戻り、参照素子番号nが最終番目の素子番号に1を加算した値である場合(ステップS29;Yes)、第2光量調整処理は終了する。
図5に、第3光量調整処理のフローチャートを示す。
制御部71は、記憶部72に記憶されている光量補正テーブル(即ち、第2光量調整処理により算出された光量補正値が格納されている光量補正テーブル)を読み出し、LPH制御部50により各発光素子の電流調整値となる光量補正値を各発光素子に設定させる(ステップS31)。なお、ステップS32〜S38は、第1光量調整処理のステップS12〜S18と同様であるため、説明は省略する。
制御部71は、本処理により生成された光量補正テーブルを読み出し(ステップS39)、各発光素子の光量測定値から全発光素子の平均光量Paを算出する(ステップS40)。
制御部71は、各発光素子の光量測定値P(n)、平均光量Paに基づいて、各発光素子の光量バラツキΔP(n)を算出する(ステップS41)。具体的には、光量測定値P(n)から平均光量Paを除算した値に100を乗算してパーセント[%]で示した値を光量バラツキΔP(n)として算出する。下記の式(6)に、素子番号nの発光素子の光量バラツキΔP(n)の算出式を示す。
ΔP(n)=(P(n)−Pa)×100[%] ・・・・(6)
制御部71は、全ての発光素子の光量バラツキΔP(n)が±5[%]以内であるか否かを判別する(ステップS42)。ステップS42において、全ての発光素子の光量バラツキΔP(n)が±5[%]以内でない場合(ステップS42;No)、第2光量調整処理に戻って(ステップS43)第3光量調整処理は終了し、全ての発光素子の光量バラツキΔP(n)が±5[%]以内である場合(ステップS42;Yes)、第3光量調整処理は終了する。
第1〜3光量調整処理を実行して全ての発光素子の光量バラツキを所定範囲(±5[%]以内に調整することにより、後に実行されるMTF測定処理で算出される各発光素子のMTF値の算出精度を向上できるため、補正対象発光素子の特定精度の信頼性を向上させることができる。
次に、MTF測定処理について説明する。
本実施の形態のおけるMTF測定処理での点灯パターンは、1(ON)−1(OFF)、、1(ON)−3(OFF)、2(ON)−2(OFF)の3つの点灯パターンがある。本実施の形態におけるMTF測定処理の種類は、いずれかの点灯パターンと正規処理又は略式処理のMTF算出処理との組み合わせがある。ステップS4で実行されるMTF測定処理は、いずれかの組み合わせによるMTF測定処理を用いる。
まず、従来から最も多く用いられている1(ON)−1(OFF)の点灯パターンでのMTF測定処理を説明する。
以下、1(ON)−1(OFF)の正規処理のMTF測定処理について説明する。
まず、1(ON)−1(OFF)の点灯パターンでの正規処理のMTF測定処理では、先頭の発光素子から1素子おきの発光素子(例えば、奇数番号の発光素子(素子番号n=1,3,5・・・))が順次点灯されると共に受光部30が点灯される発光素子の位置に移動され、当該点灯された発光素子に対する最大光量値と最小光量値とに基づいて点灯された各発光素子(例えば、奇数番号の発光素子)のMTF値が制御部71により算出される。次に、1(ON)−1(OFF)の点灯パターンでの正規処理のMTF測定処理では、点灯されていない発光素子(例えば、偶数番目の発光素子(素子番号n=2,4,6・・・))が順次点灯されると共に受光部30が点灯される発光素子の位置に移動され、当該点灯された発光素子に対する最大光量値と最小光量値とに基づいて当該点灯された各発光素子(例えば、偶数番目の発光素子)のMTF値が制御部71により算出される。
図6に、1(ON)−1(OFF)の点灯パターンの正規処理でのMTF測定処理のフローチャートを示す。
制御部71は、測定前に各部の初期設定を行なう(ステップS51)。例えば、受光制御部/駆動制御部60により受光部30をガイドレール上の原点位置に移動させたり、受光部30のリファレンス調整、受光制御部/駆動制御部60内のA/D変換回路や格納メモリの初期設定等を行なう。
制御部71は、ステップS51の後、記憶部72から光量補正テーブルを読み出し、LPH制御部50により各発光素子の電流調整値となる光量補正値を各発光素子に設定させる(ステップS52)。ステップS52で読み出される光量補正テーブルは、第2光量調整処理により算出された光量補正値が格納されている光量補正テーブルである。
また制御部71は、記憶部72からライン周期、露光時間を読み出し、LPH制御部50によりLPH10のライン周期、各発光素子の露光時間をLPH10に設定させる(ステップS53)。
制御部71は、LPH制御部50により点灯パターンを奇数番目の発光素子(素子番号n=1,3,5・・・)を順次点灯する1(ON)−1(OFF)に設定させる(ステップS54)。制御部71は、受光制御部/駆動制御部60により受光部30を原点位置に移動させ、また、制御部71は参照素子番号nを0に設定する(ステップS55)。
制御部71は、参照素子番号nに1を加算し(ステップS56)、受光制御部/駆動制御部60により駆動部40を駆動させて受光部30を参照素子番号nに対応する位置に移動させ、参照素子番号nの発光素子をLPH制御部50により点灯させる(ステップS57)。制御部71は、受光部30が受光した光量値が受光制御部/駆動制御部60により変換された光量測定値P(n)を点灯された発光素子の最大光量値Aとして取得する(ステップS58)。
制御部71は、参照素子番号nに1を加算し(ステップS59)、受光制御部/駆動制御部60により駆動部40を駆動させて受光部30を参照素子番号nに対応する位置に移動させる(ステップS60)。制御部71は、受光部30が受光した光量値が受光制御部/駆動制御部60により変換された光量測定値P(n)をステップS57で点灯された発光素子の最小光量値Bとして取得する(ステップS61)。
制御部71は、ステップS58において取得した最大光量値A、ステップS61において取得した最小光量値Bに基づいて参照素子番号n−1のMTF値MTF(n−1)を算出する(ステップS62)。ステップS62におけるMTF値の算出は、下記の式(7)により算出される。
MTF(n−1)={(A−B)/(A+B)}×100[%] ・・・・(7)
制御部71は、参照素子番号nが最終番目の素子番号であるか否かを判別する(ステップS63)。ステップS63において、参照素子番号nが最終番目の素子番号でない場合(ステップS63;No)、1(ON)−1(OFF)の点灯パターンの正規処理でのMTF測定処理は、ステップS56に戻る。ステップS56〜S63までの処理を、以下、第1MTF算出処理という。
ステップS63において、参照素子番号nが最終番目の素子番号である場合(ステップS63;Yes)、制御部71は、LPH制御部50により点灯パターンを偶数番目の発光素子(n=2,4,6・・・)を順次点灯する1(ON)−1(OFF)に設定させる(ステップS64)。制御部71は、受光制御部/駆動制御部60により受光部30を原点位置に移動させ、また、制御部71は、参照素子番号nを0に設定する(ステップS65)。そして、制御部71は、参照素子番号nを1に設定(ステップS66)後、第1MTF算出処理を実行し(ステップS67)、1(ON)−1(OFF)の点灯パターンの正規処理でのMTF測定処理が終了する。
次に、1(ON)−1(OFF)の略式処理のMTF測定処理について説明する。
1(ON)−1(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理は、2つの連続して配置された発光素子を1組とし、各組のどちらか一方の発光素子のMTF値を算出し、当該MTF値を組共通のMTF値とする処理である。
本実施の形態における1(ON)−1(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理では、先頭の発光素子から1素子おきの発光素子(例えば、奇数番号の発光素子(素子番号n=1,3,5・・・))が順次点灯されると共に受光部30が点灯される発光素子の位置に移動され、当該点灯された発光素子に対する最大光量値と最小光量値とに基づいて点灯された各発光素子(例えば、奇数番号の発光素子)のMTF値が制御部71により算出される。1(ON)−1(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理は、当該各MTF値を、点灯された発光素子(例えば、奇数番号の発光素子)と当該発光素子に隣接する発光素子(例えば、偶数番号の発光素子)との共通のMTF値とする処理である。
従って、正規処理が全ての発光素子を点灯させて各発光素子のMTF値を算出する処理であるのに対し、略式処理では、第1MTF処理が1回の実行となるので、正規処理に比べて点灯される発光素子の数を半減させ、測定・演算処理を短縮化することができる。
図7に、1(ON)−1(OFF)の点灯パターンの略式処理でのMTF測定処理のフローチャートを示す。なお、ステップS71〜S81は、図6に示すステップS51〜61と同様であるため、説明は省略する。
制御部71は、ステップS78において取得した最大光量値A及びステップS81において取得した最小光量値Bに基づいて、参照素子番号n−1と参照素子番号nとの共通のMTF値MTF(n−1、n)を算出する(ステップS82)。ステップS82におけるMTF値の算出は、下記の式(8)により算出される。
MTF(n−1、n)={(A−B)/(A+B)}×100[%] ・・・・(8)
制御部71は、参照素子番号nが最終番目の素子番号であるか否かを判別する(ステップS83)。ステップS83において、参照素子番号nが最終番目の素子番号でない場合(ステップS83;No)、1(ON)−1(OFF)の点灯パターンの略式処理でのMTF測定処理はステップS76に戻る。参照素子番号nが最終番目の素子番号である場合(ステップS83;Yes)、1(ON)−1(OFF)の点灯パターンの略式処理でのMTF測定処理は終了する。
次に、1(ON)−3(OFF)の点灯パターンでのMTF測定処理を説明する。
まず、1(ON)−3(OFF)の正規処理のMTF測定処理について説明する。
1(ON)−3(OFF)の点灯パターンでの正規処理のMTF測定処理は、4つの連続して配置された発光素子を1組とし、素子毎にMTF値が算出される処理である。
1(ON)−3(OFF)の点灯パターンでの正規処理のMTF測定処理では、まず、制御部71により、各組の一端部に配置された発光素子のMTF値が算出され、次に、各組の一端部に隣接する素子のMTF値が算出され、各組の他端部に隣接する素子のMTF値が算出され、最後に、各組の他端部に配置された素子のMTF値が算出される。
図8に1(ON)−3(OFF)の点灯パターンの正規処理でのMTF測定処理のフローチャートを示し、図9に本処理での点灯パターン例を示す。なお、ステップS91〜S93は、図6に示すステップS61〜63と同様であるため、説明は省略する。
制御部71は、LPH制御部50により点灯パターンを各組の一端部に配置された発光素子を順次点灯する1(ON)−3(OFF)に設定させる(ステップS94)。制御部71は、受光制御部/駆動制御部60により受光部30を原点位置に移動させ、また、制御部71は、参照素子番号nを0に設定する(ステップS95)。
制御部71は、参照素子番号nに1を加算し(ステップS96)、受光制御部/駆動制御部60により駆動部40を駆動させて受光部30を参照素子番号nに対応する位置に移動させ、参照素子番号nの発光素子をLPH制御部50により点灯させる(ステップS97)。制御部71は、受光部30が受光した光量値が受光制御部/駆動制御部60により変換された光量測定値P(n)を点灯された発光素子の最大光量値Aとして取得する(ステップS98)。
制御部71は、参照素子番号nに2を加算し(ステップS99)、受光制御部/駆動制御部60により駆動部40を駆動させて受光部30を参照素子番号nに対応する位置に移動させる(ステップS100)。制御部71は、受光部30が受光した光量値が受光制御部/駆動制御部60により変換された光量測定値P(n)をステップS97で点灯された発光素子の最小光量値Bとして取得する(ステップS101)。
制御部71は、ステップS98において取得した最大光量値A及びステップS101において取得した最小光量値Bに基づいて、参照素子番号n−2のMTF値MTF(n−2)を算出する(ステップS102)。ステップS102におけるMTF値の算出式は、上述した式(8)と同様である。
制御部71は、参照素子番号nが最終番目の素子番号であるか否かを判別する(ステップS103)。ステップS103において、参照素子番号nが最終番目の素子番号でない場合(ステップS103;No)、参照素子番号nには2が加算され(ステップS104)、ステップS97に戻る。ステップS96〜S104までの処理を、以下、第2MTF算出処理という。
ステップS94〜S104の処理では、各組の一端部に配置された発光素子(例えば、図9(a)に示すような素子番号n=1,5,9・・・の発光素子)が順次点灯されると共に受光部30が点灯される発光素子の位置に移動され、点灯された発光素子に対する最大光量値が取得される。また、ステップS94〜S104の処理では、点灯された発光素子と同一の組の素子である3つの連続した発光素子のうち、中央の位置の発光素子(例えば、素子番号n=3,7,11・・・の発光素子)の位置に受光部30が移動され、点灯された発光素子に対する最小光量値が取得される。そして、ステップS94〜S104の処理では、最大光量値と最小光量値に基づいて点灯された発光素子のMTF値が算出され、当該MTF値が各組の一端部の発光素子のMTF値となる。
制御部71は、参照素子番号nが最終番目の素子番号である場合(ステップS103;Yes)、LPH制御部50により点灯パターンを各組の一端部に隣接する発光素子を順次点灯する1(ON)−3(OFF)に設定させる(ステップS105)。制御部71は、受光制御部/駆動制御部60により受光部30を原点位置に移動させ、また、制御部71は、参照素子番号nを0に設定する(ステップS106)。そして、制御部71は、参照素子番号nを1に設定(ステップS107)後、第2MTF算出処理を実行する(ステップS108)。
ステップS105〜S108の処理では、各組の一端部に隣接する発光素子(例えば、図9(b)に示すような素子番号n=2,6,10・・・の発光素子)が順次点灯されると共に受光部30が点灯される発光素子の位置に移動され、点灯された発光素子に対する最大光量値が取得される。また、ステップS105〜S108の処理では、点灯された発光素子に隣接した3つの連続した素子のうち、中央の位置の素子であって、当該点灯された発光素子と同一組の発光素子(例えば、素子番号n=4,8,12・・・の発光素子)の位置に受光部30が移動され、点灯された発光素子に対する最小光量値が取得される。そして、ステップS105〜S108の処理では、最大光量値と最小光量値に基づいてMTF値が算出され、当該MTF値が各組の一端部に隣接する発光素子のMTF値となる。
制御部71は、ステップS108後、LPH制御部50により点灯パターンを各組の他端部に隣接する発光素子を順次点灯する1(ON)−3(OFF)に設定させる(ステップS109)。制御部71は、受光制御部/駆動制御部60により受光部30を原点位置に移動させ、また、制御部71は、参照素子番号nを0に設定する(ステップS110)。そして、制御部71は、参照素子番号nを2に設定(ステップS111)後、第2MTF算出処理を実行する(ステップS112)。
ステップS109〜S112の処理では、制御部71により各組の他端部に隣接する発光素子(例えば、図9(c)に示すような素子番号n=3,7,11・・・の発光素子)が順次点灯されると共に受光部30が点灯される発光素子の位置に移動され、点灯された発光素子に対する最大光量値が取得される。また、ステップS109〜S112の処理では、点灯された発光素子に隣接した3つの連続した素子のうち、中央の位置の素子であって当該点灯された発光素子と同一組でない発光素子(例えば、素子番号n=5,9,13・・・の発光素子)の位置に受光部30が移動され、点灯された発光素子に対する最小光量値が取得される。そして、ステップS109〜S112の処理では、最大光量値と最小光量値に基づいてMTF値が算出され、当該MTF値が各組の他端部に隣接する発光素子のMTF値となる。
制御部71は、ステップS112後、LPH制御部50により点灯パターンを各組の他端部に配置された発光素子を順次点灯する1(ON)−3(OFF)に設定させる(ステップS113)。制御部71は、受光制御部/駆動制御部60により受光部30を原点位置に移動させ、また、制御部71は、参照素子番号nを0に設定する(ステップS114)。そして、制御部71は、参照素子番号nを3に設定(ステップS115)後、第2MTF算出処理を実行し(ステップS116)、1(ON)−3(OFF)の正規処理のMTF測定処理が終了する。
ステップS113〜S116の処理では、各組の他端部に配置された発光素子(例えば、図9(d)に示すような素子番号n=4,8,12・・・の発光素子)が順次点灯されると共に受光部30が点灯される発光素子の位置に移動され、点灯された発光素子に対する最大光量値が取得される。また、ステップS113〜S116の処理では、点灯された発光素子に隣接する他の組の発光素子である3つの連続した発光素子のうち中央の位置の発光素子(例えば、素子番号n=6,10,14・・・の発光素子)の位置に受光部30が移動され、点灯された発光素子に対する最小光量値が取得される。そして、ステップS113〜S116の処理では、最大光量値と最小光量値に基づいてMTF値が算出され、当該MTF値が各組の他端部に配置された発光素子のMTF値となる。
次に、1(ON)−3(OFF)の略式処理のMTF測定処理について説明する。
1(ON)−3(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理は、4つの連続して配置された発光素子を1組とし、各組のいずれか一つの発光素子のMTF値を算出し、当該MTF値を組共通のMTF値とする処理である。
1(ON)−3(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理では、先頭の発光素子から3素子おきの発光素子(例えば、素子番号n=1,5,9・・・の発光素子)が順次点灯され、点灯された発光素子に対する最大光量値が取得され、また、点灯した素子間の3つの連続した発光素子のうち中央の位置の発光素子(例えば、素子番号n=3,7,11・・・の発光素子)の位置に受光部30が移動され、点灯された発光素子に対する最小光量値が取得される。そして、1(ON)−3(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理では、最大光量値と最小光量値に基づいてMTF値が算出され、当該MTF値が各組の共通のMTF値となる。
従って、正規処理が、3素子おきの発光素子を順次点灯させてMTF値を算出する処理を、最初に点灯する素子を異ならせて4回繰り返すことにより全ての発光素子を点灯させて各発光素子のMTF値を算出する処理であるのに対し、略式処理では、第2MTF処理が1回の実行となるので、正規処理に比べて点灯される発光素子の数を1/4に減少させ、測定・演算処理を短縮化することができる。
図10に、1(ON)−3(OFF)の点灯パターンの略式処理でのMTF測定処理のフローチャートを示す。なお、ステップS121〜S131は、図8に示すステップS91〜101と同様であるため、説明は省略する。
制御部71は、ステップS128において取得した最大光量値A及びステップS131において取得した最小光量値Bに基づいて参照素子番号n−2〜n+1の共通のMTF値MTF(n−2〜n+1)を算出する(ステップS132)。ステップS132におけるMTF値の算出式、上述した式(8)と同様である。
制御部71は、参照素子番号nが最終番目の素子番号であるか否かを判別する(ステップS133)。ステップS133において、参照素子番号nが最終番目の素子番号でない場合(ステップS133;No)、参照素子番号nには2が加算され(ステップS134)ステップS127に戻り、参照素子番号nが最終番目の素子番号である場合(ステップS133;Yes)、1(ON)−3(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理が終了する。
このように、発光素子を3つ置きに点灯させる1(ON)−3(OFF)の点灯パターンを採用してMTF値を算出することにより、LPH10の解像度に応じて発光素子毎の特性データ(MTF値)を得ることができるため、補正対象発光素子の特定精度を向上できる。また、長尺なLPHであっても効率的にMTFデータを測定できる。
次に、2(ON)−2(OFF)の点灯パターンでのMTF測定処理を説明する。
まず、2(ON)−2(OFF)の正規処理のMTF測定処理について説明する。
2(ON)−2(OFF)の点灯パターンでの正規処理のMTF測定処理は、4つの連続して配置された発光素子を1組とし、2素子単位でMTF値が算出される処理である。
2(ON)−2(OFF)の点灯パターンでの正規処理のMTF測定処理では、まず、制御部71により各組の一端部及び一端部に隣接する発光素子のMTF値が算出され、次に、各組の他端部及び他端部に隣接する素子のMTF値が算出される。
図11に2(ON)−2(OFF)の点灯パターンの正規処理でのMTF測定処理のフローチャートを示し、図12に本処理での点灯パターン例を示す。なお、ステップS141〜S143は、図6に示すステップS61〜63と同様であるため、説明は省略する。
制御部71は、LPH制御部50により点灯パターンを各組の一端部及び一端部に隣接する発光素子を2素子単位で順次点灯する2(ON)−2(OFF)に設定させる(ステップS144)。制御部71は、受光制御部/駆動制御部60により受光部30を原点位置に移動させ、また、制御部71は、参照素子番号nを0に設定する(ステップS145)。
制御部71は、参照素子番号nに1を加算し(ステップS146)、受光制御部/駆動制御部60により駆動部40を駆動させて受光部30を参照素子番号nに対応する位置に移動させ、参照素子番号n及びn+1の発光素子をLPH制御部50により点灯させる(ステップS147)。制御部71は、受光部30が受光した光量値が受光制御部/駆動制御部60により変換された光量測定値P(n)を点灯された2つの発光素子の共通の最大光量値Aとして取得する(ステップS148)。
制御部71は、参照素子番号nに2を加算し(ステップS149)、受光制御部/駆動制御部60により駆動部40を駆動させて受光部30を参照素子番号nに対応する位置に移動させる(ステップS150)。制御部71は、受光部30が受光した光量値が受光制御部/駆動制御部60により変換された光量測定値P(n)をステップS147で点灯された2つの発光素子の共通の最小光量値Bとして取得する(ステップS151)。
制御部71は、ステップS148において取得した最大光量値A及びステップS151において取得した最小光量値Bに基づいて、参照素子番号n−2、n−1共通のMTF値MTF(n−2、n−1)を算出する(ステップS152)。ステップS152におけるMTF値の算出式は、上述した式(8)と同様である。
制御部71は、参照素子番号nが最終番目の素子番号であるか否かを判別する(ステップS153)。ステップS153において、参照素子番号nが最終番目の素子番号でない場合(ステップS153;No)、参照素子番号nには2が加算され(ステップS154)、ステップS147に戻る。ステップS146〜S154までの処理を、以下、第3MTF算出処理という。
ステップS144〜S154の処理では、各組の一端部及び一端部に隣接する発光素子(例えば、図12(a)に示すような素子番号n=1,2,5,6,9,10・・・の発光素子)が2素子単位で順次点灯されると共に受光部30が点灯される発光素子のいずれか一方の位置に移動され、点灯された2つの発光素子に対する最大光量値が取得される。また、ステップS144〜S154の処理では、各組の点灯されていない発光素子(例えば、図12(a)に示すような素子番号n=3,4,7,8,11,12・・・)のいずれか一方の位置に受光部30が移動され、点灯された発光素子に対する最小光量値が取得される。そして、ステップS144〜S154の処理では、最大光量値と最小光量値に基づいてMTF値が算出され、当該MTF値が各組の一端部及び一端部に隣接する発光素子の共通のMTF値となる。
制御部71は、参照素子番号nが最終番目の素子番号である場合(ステップS153;Yes)、LPH制御部50により点灯パターンを各組の他端部及び他端部に隣接する発光素子を2素子単位で順次点灯する2(ON)−2(OFF)に設定させる(ステップS155)。制御部71は、受光制御部/駆動制御部60により受光部30を原点位置に移動させ、また、制御部71は、参照素子番号nを0に設定する(ステップS156)。そして、制御部71は、参照素子番号nに2を加算し(ステップS157)、第3MTF算出処理を実行する(ステップS158)。
ステップS155〜S158の処理では、各組の他端部及び他端部に隣接する発光素子(例えば、図12(b)に示すような素子番号n=3,4,7,8,11,12・・・の発光素子)が2素子単位で順次点灯されると共に受光部30が点灯される発光素子のいずれか一方の位置に移動され、点灯された2つの発光素子に対する最大光量値が取得される。また、ステップS155〜S158の処理では、点灯された各発光素子よりも2素子分だけ点灯順が遅い発光素子(例えば、図12(b)に示すような素子番号n=5,6,9,10,・・・)のいずれか一方の位置に受光部30が移動され、点灯された発光素子に対する最小光量値が取得される。そして、ステップS155〜S158の処理では、最大光量値と最小光量値に基づいてMTF値が算出され、当該MTF値が各組の他端部及び他端部に隣接する発光素子の共通のMTF値となる。
次に、2(ON)−2(OFF)の略式処理のMTF測定処理について説明する。
2(ON)−2(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理は、4つの連続して配置された発光素子を1組とし、各組の連続して配置された2つの発光素子のMTF値を算出し、当該MTF値を組共通のMTF値とする処理である。
2(ON)−2(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理では、先頭の発光素子から2素子おきの2つの発光素子(例えば、素子番号n=1,2,5,6,9,10・・・の発光素子)が2素子単位で順次点灯され、点灯された各組の2つの発光素子に対する最大光量値が取得され、また、点灯されていない連続した2つの発光素子(例えば、素子番号n=3,4,7,8,11,12・・・の発光素子)のいずれか一方の位置に受光部30が移動され、点灯された2つの発光素子に対する最小光量値が取得される。そして、2(ON)−2(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理では、最大光量値と最小光量値に基づいてMTF値が算出され、当該MTF値が各組の共通のMTF値となる処理である。
従って、正規処理が、2素子おきに2素子単位で発光素子を順次点灯させてMTF値を算出する処理を最初に点灯する素子を異ならせて2回繰り返すことにより全ての発光素子を点灯させて2素子毎に共通のMTF値を算出する処理であるのに対し、略式処理では、第3MTF処理が1回の実行となるので、正規処理に比べて点灯される発光素子の数を半減させ、測定・演算処理を短縮化することができる。
図13に、2(ON)−2(OFF)の点灯パターンの略式処理でのMTF測定処理のフローチャートを示す。なお、ステップS161〜S171は、図11に示すステップS141〜151と同様であるため、説明は省略する。
制御部71は、ステップS168において取得した最大光量値A及びステップS171において取得した最小光量値Bに基づいて参照素子番号n−2〜n+1の共通のMTF値MTF(n−2〜n+1)を算出する(ステップS172)。ステップS172におけるMTF値の算出式は、上述した式(8)と同様である。
制御部71は、参照素子番号nが最終番目の素子番号であるか否かを判別する(ステップS173)。ステップS173において、参照素子番号nが最終番目の素子番号でない場合(ステップS173;No)、参照素子番号nには2が加算され(ステップS174)、ステップS167に戻り、参照素子番号nが最終番目の素子番号である場合(ステップS173;Yes)、2(ON)−2(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理が終了する。
このように、発光素子を2つ置きに点灯させる2(ON)−2(OFF)の点灯パターンを採用してMTF値を算出することにより、2素子共通の特性データ(MTF値)を得ることができ、1/2解像度のLPHの特性データ(MTF値)に近似することができ、1/2解像度の画像をも形成するLPHである場合に有効である。
次に、ステップS8において表示部73に表示される処理結果画面について説明する。
図14に、処理結果画面の例を示す。
図14に示すように、処理結果画面には、各発光素子の第1の移動平均値をグラフ化した第1移動平均線A1と、各発光素子の第2の移動平均値をグラフ化した第2移動平均線A2と、各発光素子の差分値をグラフ化した差分値線Dと、閾値を示す閾値線Fと、が示されている。
図14に示すように、LPH評価処理の処理結果を示す処理結果画面が表示部73に表示されるので、差分値線Dのうち閾値線F以上の部分の差分値である素子番号に対応する発光素子を補正対象発光素子として特定することができる。
図14に示す閾値線Fは、2.0の場合を示しているが、1.6以上2.0以下の範囲であることが好ましい。この閾値は、画像検証結果と差分値検証結果とに基づいて得られた値である。画像検証結果とは、複数のLPHに対して各発光素子の差分値を求めると共に画像を形成させ、用紙に形成された画像に生じたスジの位置の検証結果である。差分値検証結果とは、画像検証結果と差分値線の形状との検証結果である。以下、閾値について説明する。
まず、画像検証について説明する。
画像検証は、50個の1200dpiの解像度のLPHそれぞれに対して、175線、スクリーン角度15°の濃度10%単位で濃度10%〜100%の中間調のドットスクリーン画像を用紙上に形成させ、各LPHにより形成された画像におけるスジの有無を目視により観察する検証である。この画像検証結果により、5個のLPHにおいて形成された画像にスジが見られた。
図15に、スジが見られたLPHの画像検証結果の表を示す。
図15に示す画像検証結果の表は、スジがみられた各LPH(サンプル番号10、11、26、37、47)において、素子区分毎にスジの有無を示したものである。
素子区分とは、解像度が1200dpiのLPHが備える15360個の発光素子を384個単位で40分割した区分である。各区分には、識別番号(素子区分番号)を設定した。
図15に示すように、サンプル番号10のLPHには素子区分番号36、サンプル番号11のLPHには素子区分番号38、サンプル番号26のLPHには素子区分番号16、サンプル番号37のLPHには素子区分番号16、サンプル番号47のLPHには素子区分番号36、のそれぞれにスジが見られた。
次に、スジがみられた5個のLPH(サンプル番号10、11、26、37、47)において、素子区分毎に差分値の最大値を求め、当該差分値の最大値が所定の閾値よりも高い素子区分の有無を検証する差分値検証を行うと共に、画像検証結果との比較を行なった。
なお、画像検証結果との比較領域は、素子区分3〜38とする。
第2の移動平均区間を768素子とした場合、この第2の移動平均区間は2つの素子区分に相当する。従って、素子区分番号1、40の第2の移動平均値を直接求めることができない。また、レンズアレイの主走査方向における端部に配置された結像レンズの光学特性が中央部付近に配置された結像レンズよりも悪い。更に、素子区分1,2,39,40を除く素子区分3〜38は、A3サイズの用紙の長さに対応し、主要な画像形成は素子区分3〜38の領域で実行される。このようなことから、比較領域を素子区分3〜38とした。A3ノビを超えるサイズでは、対象LPHの端部で2つの素子区間となる。
この差分値の最大値を算出するにあたり、第2移動平均区間が768素子に対して第1移動平均区間が52、78、104素子の場合と、第2移動平均区間が384素子に対して第1移動平均区間が52、78素子の場合との、5つの移動平均区間の組合せパターンについて、差分値を求めた。図16〜20に、各移動平均区間の組み合わせパターンにおける各LPHの差分値検証結果の表を示す。
図16に示す差分値検証結果は、閾値を2.04とした場合、第2移動平均区間が768素子に対して第1移動平均区間が52素子である移動平均区間の組み合わせパターンの例である。図16に示すように、サンプル番号10のLPHの素子区分番号1、36、サンプル番号11のLPHの素子区分番号38、サンプル番号26のLPHの素子区分番号16、サンプル番号37のLPHの素子区分番号16、サンプル番号47のLPHの素子区分番号36、39のそれぞれの差分値の最大値が閾値以上となった。
閾値を2.04とした場合、全てのLPHにおいて差分値の最大値が閾値以上となった素子区分が、画像検証結果と同様の素子区分となった。
図17に示す差分値検証結果は、閾値を1.74とした場合、第2移動平均区間が768素子に対して第1移動平均区間が78素子である移動平均区間の組み合わせパターンの例である。図17に示すように、サンプル番号10のLPHの素子区分番号1、36、39、サンプル番号11のLPHの素子区分番号38、サンプル番号26のLPHの素子区分番号16、サンプル番号37のLPHの素子区分番号16、サンプル番号47のLPHの素子区分番号36、39、40のそれぞれの差分値の最大値が閾値以上となった。
閾値を1.74とした場合、全てのLPHにおいて差分値の最大値が閾値以上となった素子区分が、画像検証結果と同様の素子区分となった。
図18に示す差分値検証結果は、閾値を1.53とした場合、第2移動平均区間が768素子に対して第1移動平均区間が104素子である移動平均区間の組み合わせパターンの例である。図18に示すように、サンプル番号10のLPHの素子区分番号1、36、サンプル番号11のLPHの素子区分番号38、サンプル番号26のLPHの素子区分番号16、サンプル番号37のLPHの素子区分番号16、17、サンプル番号47のLPHの素子区分番号36、39、40のそれぞれの差分値の最大値が閾値以上となった。
閾値が1.53の場合、サンプル番号10のLPHの差分値の最大値が閾値以上となった素子区分が画像検証結果と一致せず過検出となった。
図19に示す差分値検証結果は、閾値を1.50とした場合、第2移動平均区間が384素子に対して第1移動平均区間が52素子である移動平均区間の組み合わせパターンの場合の例である。図19に示すように、サンプル番号10のLPHの素子区分番号1、27、28、36、サンプル番号11のLPHの素子区分番号38、サンプル番号26のLPHの素子区分番号16、サンプル番号37のLPHの素子区分番号16、サンプル番号47のLPHの素子区分番号11、36、39のそれぞれの差分値の最大値が閾値以上となった。
閾値が1.50の場合には、サンプル番号10、47のLPHの差分値の最大値が閾値以上となった素子区分が画像検証結果と一致せず過検出となった。
図20に示す差分値検証結果は、閾値を1.60とした場合、第2移動平均区間が384素子に対して第1移動平均区間が76素子である移動平均区間の組み合わせパターンの例である。図20に示すように、サンプル番号10のLPHの素子区分番号1、36、サンプル番号11のLPHの素子区分番号38、サンプル番号26のLPHの素子区分番号16、サンプル番号37のLPHの素子区分番号16、サンプル番号47のLPHの素子区分番号36のそれぞれの差分値の最大値が閾値以上となった。
閾値を1.60とした場合、全てのLPHにおいて差分値の最大値が閾値以上となった素子区分が、画像検証結果と同様の素子区分となった。
以上のように、画像検出結果と差分値検出結果とが一致した閾値が2.04、1.74、1.60であることから、閾値の範囲を1.6以上2.0以下と設定することが好ましいことが判明した。従って、閾値を1.6以上2.0以下に設定することにより、スジの発生原因となる補正対象発光素子を特定することができる。
以上のように本実施の形態によれば、画像形成装置に組み込む前に、表示部に表示された第3演算値によりスジ発生位置に対応するLPH10の発光素子の補正箇所を予め特定することができ、画質懸念事項が発生するか否かを判別でき、当該懸念事項に応じた対応処置を講じる機会が得られ、画質の向上を図ることができる。
特に、第1の移動平均区間を、光学部の構成に起因して発生する黒スジの検出精度に寄与する最小の素子数である52素子とすることにより、補正対象発光素子の特定精度を向上でき、また、第2の移動平均区間を768素子とすることにより、各発光素子の特性データ(MTF値)を平滑化することができる。
また、第2の移動平均値から第1の移動平均値を差分した差分値が閾値以上の発光素子を補正対象発光素子として特定することができる。このとき用いる閾値を1.6以上2.0以下の閾値を用いることにより、補正対象発光素子の特定精度を向上できる。
また、本発明は、上記実施の形態の内容に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
LPH評価装置の構成図である。 LPH評価処理のメインフローチャートである。 第1光量調整処理のフローチャートである。 第2光量調整処理のフローチャートである。 第3光量調整処理のフローチャートである。 1(ON)−1(OFF)の点灯パターンの正規処理のMTF測定処理のフローチャートである。 1(ON)−1(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理のフローチャートである。 1(ON)−3(OFF)の点灯パターンの正規処理のMTF測定処理のフローチャートである。 1(ON)−3(OFF)の正規処理の点灯パターン例を示す図である。 1(ON)−3(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理のフローチャートである。 2(ON)−2(OFF)の点灯パターンの正規処理のMTF測定処理のフローチャートである。 2(ON)−2(OFF)の正規処理の点灯パターン例を示す図である。 2(ON)−2(OFF)の点灯パターンの略式処理のMTF測定処理のフローチャートである。 処理結果画面の例を示す図である。 スジが見られたLPHの画像検証結果の表を示した図である。 LPHの差分値検証結果の表を示した図である。 LPHの差分値検証結果の表を示した図である。 LPHの差分値検証結果の表を示した図である。 LPHの差分値検証結果の表を示した図である。 LPHの差分値検証結果の表を示した図である。 「俵積み」した結像レンズの配置例と発光素子との関係を示す図である。
符号の説明
1 LPH評価装置
2 暗箱
10 LPH
20 LPH固定部材
30 受光部
40 駆動部
50 LPH制御部
60 受光制御部/駆動制御部
70 制御装置
71 制御部
72 記憶部
73 表示部
74 操作部

Claims (8)

  1. 主走査方向に配列された複数の発光素子からなる光源部、前記発光素子からの照射光を集光させて露光面上に結像させる複数の結像レンズからなる光学部、を有する光書込装置と、
    前記光書込装置から照射される光を受光する受光部と、
    前記受光部を前記光書込装置の照射面と対向する位置に保持し、主走査方向に移動させる駆動部と、
    前記複数の発光素子の光量バラツキを所定範囲以内に調整後、予め設定された光量に基づいて前記光書込装置の各発光素子を予め設定された点灯パターンで点灯させると共に、前記駆動部を駆動させて点灯させる発光素子と対向する位置に前記受光部を移動させ、前記受光部が受光した光量値に基づいて前記発光素子毎の特性データを算出し、前記発光素子毎の前記特性データに基づいて前記発光素子毎の第1演算値を算出し、前記発光素子毎の前記特性データに基づいて前記発光素子毎の前記第1演算値とは異なる第2演算値を算出し、前記発光素子毎の前記第1演算値と前記第2演算値とに基づいて第3演算値を算出し、前記第3演算値を表示部に表示させる制御部と、
    を備え、
    前記第1演算値は、予め設定された第1の移動平均区間での前記発光素子毎の第1の移動平均値であり、前記第2演算値は、前記第1の移動平均区間よりも大きい予め設定された第2の移動平均区間での前記発光素子毎の第2の移動平均値である、
    光書込装置の評価装置。
  2. 前記点灯パターンは、前記発光素子を3つ置きに点灯させる点灯パターンである、
    請求項1に記載の光書込装置の評価装置。
  3. 前記点灯パターンは、前記発光素子を2つ置きに点灯させる点灯パターンである、
    請求項1に記載の光書込装置の評価装置。
  4. 前記第1の移動平均区間は、52素子である、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の光書込装置の評価装置。
  5. 前記第2の移動平均区間は、768素子である、
    請求項1から4のいずれか一項に記載の光書込装置の評価装置。
  6. 前記第3演算値は、前記第2演算値から前記第1演算値を差分した差分値であり、
    前記制御部は、前記差分値が予め設定された閾値以上の発光素子を補正対象発光素子として特定する、
    請求項1から5のいずれか一項に記載の光書込装置の評価装置。
  7. 前記閾値は、1.6以上2.0以下である、
    請求項6に記載の光書込装置の評価装置。
  8. 主走査方向に配列された複数の発光素子からなる光源部、前記発光素子からの照射光を集光させて露光面上に結像させる複数の結像レンズからなる光学部、を有する光書込装置の評価方法において、
    制御部により前記複数の発光素子の光量バラツキを所定範囲以内に調整する光量調整処置工程と、
    前記光量調整処置工程後、前記制御部により予め設定された光量に基づいて前記各発光素子を予め設定された点灯パターンで点灯させると共に、当該点灯される発光素子と対向する位置に受光部を移動させ、当該受光部が受光した光量値に基づいて前記発光素子毎の特性データを算出する特性データ算出工程と、
    前記制御部により前記発光素子毎の前記特性データに基づいて前記発光素子毎の第1演算値を算出する第1算出工程と、
    前記制御部により前記発光素子毎の前記特性データに基づいて前記発光素子毎の前記第1演算値とは異なる第2演算値を算出する第2算出工程と、
    前記制御部により前記発光素子毎の前記第1演算値と前記第2演算値とに基づいて第3演算値を算出する第3算出工程と、
    前記制御部により前記第3演算値を表示部に表示させる補正対象特定工程と、
    を含み、
    前記第1演算値は、予め設定された第1の移動平均区間での前記発光素子毎の第1の移動平均値であり、前記第2演算値は、前記第1の移動平均区間よりも大きい予め設定された第2の移動平均区間での前記発光素子毎の第2の移動平均値である、
    光書込装置の評価方法。
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