JPH1058746A

JPH1058746A - マルチビーム走査型画像形成装置・走査線ピッチむら検出方法・走査線ピッチむら検出装置および走査線ピッチむら補正装置

Info

Publication number: JPH1058746A
Application number: JP22511696A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mama; 孝真間
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-08-27
Filing date: 1996-08-27
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】マルチビーム走査型画像形成装置において、走
査線ピッチのむらを容易に検出する。【解決手段】複数の光源からの光束を光導電性の感光体
上に副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光
し、これら複数の光スポットにより上記感光体を同時に
走査するマルチビーム走査型画像形成装置において、複
数の光スポットにより同時に走査される走査線のピッチ
むらを検出する方法であって、全ての光スポットによる
同時の走査を繰り返して行なって、ピッチむら検出用の
潜像パターンを形成し、この潜像パターンの平均的な電
位を電位センサ４９Ｂにより検出し、電位センサ４９Ｂ
による検出値を、所定の比較値と比較することにより走
査線のピッチむらを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はマルチビーム走査
型画像形成装置・走査線ピッチむら検出方法・走査線ピ
ッチむら検出装置および走査線ピッチむら補正装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】画像信号により強度変調させた光束を偏
向させ、被走査面を画像形成のために走査するビーム走
査型画像形成装置は、デジタル複写機や各種光プリンタ
等として広く知られている。近来、走査の高速化を目し
て、一度に複数の走査線を同時走査する「マルチビーム
走査型画像形成装置」が提案されている。

【０００３】マルチビーム走査による画像形成において
留意すべき重要な点の一つは、副走査方向の記録密度を
決定する走査線ピッチが適正に設定されなければならな
いことである。走査線ピッチが適正でないと、書き込ま
れた記録画像の記録密度や画像密度が副走査方向に周期
的に変動して記録画像の像質劣化の原因となる。

【０００４】走査線ピッチは、光源部における各光源の
相対的な位置関係や、光源部と被走査面との間にある光
学系の結像倍率等により定まる。上記結像倍率等は、個
々のマルチビーム走査装置に光学系を組付けるときの微
少な組付け誤差によっても微妙に異なる場合が多いし、
たとい設計通りの組付け調整がなされても、マルチビー
ム走査装置の実使用に伴う振動等の影響で経時的に上記
結像倍率が変化してしまうことも考えられる。また、光
源部における複数光源の相対的な位置関係も、ＬＤ（半
導体レーザ）アレイのようなモノリシックな構造のもの
はともかく、独立した複数の半導体レーザを組み合わせ
るような光源部では、光源部ごとの組付け誤差や経時的
な変化が考えられる。

【０００５】このような理由で、適正な走査線ピッチを
実現するには、随時に「走査線ピッチにむらがないか否
か」を検出する必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、走査線ピ
ッチのむらを容易に検出できる新規な「走査線ピッチむ
ら検出方法」の提供を課題とする。この発明の別の課題
は、上記ピッチむら検出方法を実施するための「走査線
ピッチむら検出装置」の実現にある。

【０００７】この発明の他の課題は、上記走査線ピッチ
むら検出方法で検出された走査線ピッチむらに基づき、
走査線ピッチむらを補正する「走査線ピッチむら補正装
置」の実現にある。

【０００８】この発明のさらに他の課題は、走査線ピッ
チむら検出機能もしくは走査線ピッチむら検出機能と走
査線ピッチむら補正機能とを持った「マルチビーム走査
型画像形成装置」の実現にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１，２記載の走査
線ピッチむら検出方法は「複数の光源からの光束を光導
電性の感光体上に副走査方向に分離した複数の光スポッ
トとして集光し、これら複数の光スポットにより上記感
光体を同時に走査するマルチビーム走査型画像形成装置
において、複数の光スポットにより同時に走査される走
査線のピッチむらを検出する方法」である。

【００１０】請求項１記載の走査線ピッチむら検出方法
は、以下の点を特徴とする。即ち、全ての光スポットに
よる同時の走査を繰り返して行なって「ピッチむら検出
用の潜像パターン」を形成し、この潜像パターンの「平
均的な電位」を電位センサにより検出する。そして、電
位センサによる検出値を、所定の比較値と比較すること
により走査線のピッチむらを検出する。

【００１１】請求項２記載の走査線ピッチむら検出方法
は、以下の点を特徴とする。即ち、全ての光スポットに
よる同時の走査を繰り返して行なって「ピッチむら検出
用の潜像パターン」を形成し、この潜像パターンを「所
定の現像条件」で現像して得られるトナーパターンの
「面積領域の反射強度」を光学センサで検出し、光学セ
ンサによる検出値を、所定の比較値と比較することによ
り走査線のピッチむらを検出する。

【００１２】上記請求項１，２記載の発明において、全
ての光スポットによる同時の走査を繰り返して行なって
形成されるピッチむら検出用の潜像パターンは、所謂
「ベタ部」に相当するパターンであり、もし走査線ピッ
チむらが無ければ、潜像パターンの電位は絶対値におい
て、周囲より均一に低くなる。

【００１３】しかし、走査線ピッチむらがあると、形成
される潜像パターンには、走査線ピッチが大きくなると
ころと小さくなるところとが副走査方向に周期的に存在
し、潜像パターンの電位は走査線ピッチの大きいところ
で絶対値において高くなる。

【００１４】このため走査線ピッチむらの存在する場合
にはピッチむら検出用の潜像パターンの電位は「平均と
して」は走査線ピッチむらがない場合の電位よりも絶対
値において高くなることになる。

【００１５】「電位センサ」は、感光体表面の電位を検
出するが、一般に、検出される電位は、感光体表面上の
正確な細かい電位分布ではなく、このような電位分布を
平均化した「平均的な電位」である。従って、潜像パタ
ーンからの検出電位の大小により走査線ピッチむらの有
無とその程度を知ることができる。即ち、走査線ピッチ
むらを完全に補正した状態で形成される潜像パターンか
らの「平均的な検出電位」を「所定の比較値」とし、検
出時に検出される電位を上記比較値と比較することによ
り、走査線ピッチむらの程度（検出された電位と基準値
との差が大きいほど走査線ピッチむらが顕著である）を
知ることができる。

【００１６】また、上記潜像パターンを（反転）現像し
て得られる「トナーパターン」は、走査線ピッチむらが
無ければ適正な「ベタ部パターン」であって、その画像
濃度は一様であるが、走査線ピッチむらがあれば、画像
の濃淡が副走査方向へ周期的に変動する。このため、ト
ナーパターンの面積領域（ある程度の２次元的広がりを
持った領域（少なくとも、数ｍｍ²程度）を光照射した
ときの「反射強度」は、適正なトナーパターンの場合に
比して、走査線ピッチむらのある場合の方が大きくなる
ので、この反射強度を光学センサにより検出することに
より走査線ピッチむらの有無を検出できる。この場合
は、走査線ピッチむらの無い適正なトナーパターンの反
射強度を光センサで検出したときの検出値を「所定の比
較値」とし、検出時に検出される検出値を上記比較値と
比較することにより、走査線ピッチむらの程度（検出さ
れた反射強度と基準値との差が大きいほど走査線ピッチ
むらが顕著である）を知ることができる。

【００１７】請求項２記載の発明の場合、潜像パターン
を現像するときの現像条件を一定にしないと、形成され
るトナーパターンの濃度が現像条件により変動し、これ
が走査線ピッチむらの検出の誤差になる。従って現像条
件を一定にする必要がある。請求項２記載の発明では、
トナーパターンは中間転写ベルト等の中間転写媒体に転
写されたトナーパターンの反射強度を検出するようにし
てもよい。

【００１８】請求項３〜９記載の走査線ピッチむら検出
方法は「複数の光源からの光束を光導電性の感光体上に
副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光し、
これら複数の光スポットにより上記感光体を同時に走査
するマルチビーム走査型画像形成装置において、互いに
隣接する任意の２光源により同時に走査される走査線の
ピッチむらを検出する方法」であり、第１および第２の
潜像パターンを形成する点において共通している。

【００１９】この場合、光源の数は２でも３以上でもよ
い。光源の数が２であるときは、これら２つが上記「互
いに隣接する任意の２光源」そのものであるが、光源の
数が３以上のときは、これらのうちの任意の一つの光源
と、これに隣接する別の光源とが「互いに隣接する任意
の２光源」をなし、光源数が３以上の場合、上記２つの
光源以外の光源は消灯状態として走査線ピッチむら検出
を行なう。

【００２０】第１および第２の潜像パターンは「ピッチ
むら検出用」である。「第１の潜像パターン」は、上記
２つの光源を同時に点灯して２つの光スポットによる同
時走査を、所定数の走査線おきに繰り返して形成され
る。

【００２１】「第２の潜像パターン」は、第２の光スポ
ット（２つの光スポットにより順次走査される走査線の
番号を１，２，３．．．とするとき、偶数番目の走査線
を走査することになる光スポット）による走査とこれに
続く第１の光スポットによる走査スポットによる走査を
所定数の走査線おきに繰り返して形成される。

【００２２】例えば、上記所定数が２である場合であれ
ば、上記１，２，３，．．番目の走査線を考えるとき、
第１の潜像パターンは第１，第２，第５，第６，第９，
第１０，．．番目の走査線の走査により形成され、第２
の潜像パターンは、第２，第３，第６，第７，第１０，
第１１，．．番目の走査線の走査により形成される。

【００２３】請求項３記載の走査線ピッチむら検出方法
は、以下の点を特徴とする。即ち、上記第１および第２
の潜像パターンそれぞれの「平均的な電位」を電位セン
サにより検出し、得られる２つの検出値の比較により走
査線のピッチむらを検出する。

【００２４】請求項４記載の走査線ピッチむら検出方法
は、以下の点を特徴とする。即ち、上記第１および第２
の潜像パターンを「所定の現像条件」で現像して得られ
る第１および第２のトナーパターンそれぞれの「面積領
域の反射強度」を光学センサにより検出し、第１および
第２のトナーパターンから得られる２つの検出値の比較
により走査線のピッチむらを検出する。

【００２５】上記のように、第１および第２の潜像パタ
ーンは、２走査線分の幅を持った縞状で副走査方向に電
位が変化する。第１および第２の光スポットの副走査方
向の間隔が、所定の走査線ピッチに等しいときは、第
１，第２の潜像パターンは、走査線１本分だけ互いに副
走査方向にずれたものとなり、このときは、電位センサ
で検出される「平均的な電位」もしくは各潜像パターン
を現像して得られるトナーパターンの「反射強度」は、
各潜像パターンで同じになる。

【００２６】しかるに、第１，第２の光スポットの副走
査方向の間隔が、所定の走査線ピッチよりも僅かに大き
く（小さく）なると、走査されない「所定数の走査線」
分の幅は、第１の潜像パターンでは小さく（大きく）な
り、逆に第２の潜像パターンでは大きく（小さく）な
る。従って、２つの光スポットの副走査方向の間隔が所
定の走査線ピッチからずれることにより、第１，第２の
潜像パターンの平均電位に差を生じる。従って上記平均
電位もしくは反射強度の差を検出することにより、走査
線ピッチむらの有無と「むらの程度」を知ることができ
る。

【００２７】上記請求項４記載の走査線ピッチむら検出
方法において、第１および第２のトナーパターンを中間
転写媒体上に転写して反射強度を検出するようにしても
よい（請求項５）。また、請求項３または４または５記
載の走査線ピッチむら検出方法において、第１および第
２の潜像パターンは「副走査方向に並ぶように形成」し
てもよく（この場合には、電位センサもしくは光学セン
サを、第１、第２の潜像パターン用もしくはトナーパタ
ーン用に共通化できる）（請求項６）、「主走査方向に
並ぶように形成」してもよい（請求項７）。

【００２８】上記請求項３〜７の任意の１に記載の走査
線ピッチむら検出方法において、第１および第２の潜像
パターンは、光スポットによる書込みが可能な領域のう
ち、記録走査領域（記録すべき画像が書き込まれる主走
査方向の領域）外に形成してもよい（この場合には走査
線ピッチむら検出を、画像書込み中であると否とを問わ
ず行なうことができる）が、記録走査領域内に形成して
もよい（請求項８）。請求項８記載の発明の場合は「実
際に画像形成を行なう領域」で走査線ピッチむらを検出
できる。

【００２９】このように記録走査領域内に第１，第２の
潜像パターンを形成する場合、第１，第２の潜像パター
ンを複数対、主走査方向に形成することができ、このよ
うにすると、主走査方向において互いに異なる複数個所
で走査線ピッチむらを検出できる（請求項９）。

【００３０】請求項１０記載の「走査線ピッチむら検出
装置」は、請求項３記載の走査線ピッチむら検出方法を
実施するための装置であって、走査線ピッチむら検出用
に形成される第１及び第２の潜像パターンの平均的な電
位を検出する「１以上の電位センサ」と、電位センサの
出力に基づき走査線ピッチむらを検出する「ピッチむら
検出手段」とを有する。

【００３１】請求項１１記載の「走査線ピッチむら検出
装置」は、請求項４記載の走査線ピッチむら検出方法を
実施する装置であって、走査線ピッチむら検出用に形成
される第１及び第２のトナーパターンの各面積領域の反
射強度を検出する「１以上の光学センサ」と、光学セン
サの出力に基づき走査線ピッチむらを検出する「ピッチ
むら検出手段」とを有する。

【００３２】請求項１２記載の走査線ピッチむら補正装
置は「複数の光源からの光束を光導電性の感光体上に副
走査方向に分離した複数の光スポットとして集光し、こ
れらの光スポットにより上記感光体を同時に走査するマ
ルチビーム走査型画像形成装置において、走査線ピッチ
むらを補正する装置」であって、走査線ピッチを調整す
るピッチ調整手段と、このピッチ調整手段を制御するピ
ッチ制御手段を有し、上記請求項３〜９の任意の１に記
載の走査線ピッチむら検出方法で検出されたピッチむら
に応じて上記ピッチ制御手段によりピッチ調整手段を調
整してピッチむら補正を行なうようにしたことを特徴と
する。

【００３３】請求項１３記載のマルチビーム走査型画像
形成装置は「複数の光源からの光束を光導電性の感光体
上に副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光
し、これらの光スポットにより上記感光体を同時に走査
するマルチビーム走査型画像形成装置」において、請求
項１０または１１記載の走査線ピッチむら検出装置を有
することを特徴とする。

【００３４】請求項１４記載のマルチビーム走査型画像
形成装置は「複数の光源からの光束を光導電性の感光体
上に副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光
し、これらの光スポットにより上記感光体を同時に走査
するマルチビーム走査型画像形成装置」において、請求
項１０または１１記載の走査線ピッチむら検出装置と、
請求項１２記載の走査線ピッチむら補正装置を有するこ
とを特徴とする。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下発明の実施の形態を、光源部
における光源の数が２である場合（２ビーム走査）を例
にとって説明する。図２（ａ）において、符号１０で示
す「光源部」からは、２ビーム走査用の２つの光束が、
それぞれ平行光束として放射される。放射された２光束
は光スポット整形用のアパーチュア板２０の開口部を通
過してシリンダレンズ４３に入射し、副走査対応方向
（光源から被走査面に到る光路を直線的に展開した仮想
的な光路上で副走査方向に平行的に対応する方向を言
い、上記仮想的な光路上で主走査方向に平行的に対応す
る方向を主走査対応方向と言う）にのみ集光され、光偏
向器であるポリゴンミラー４０の偏向反射面４４の近傍
に「主走査対応方向に長い線像」として結像する。

【００３６】ポリゴンミラー４０が矢印方向へ等速回転
すると、偏向反射面４４により反射された２光束は偏向
光束となり、ｆθレンズ４５と面倒れ補正用の長尺トロ
イダルレンズ４６の作用により、被走査面に周面を合致
させた光導電性の感光体４８上に２つの光スポットとし
て集光し、感光体４８を走査する。

【００３７】光源部１０は、図２（ｂ）に示すように、
ケーシング１８内に、２つの半導体レーザ１１，１２
と、２つののコリメートレンズ１３，１４と、半導体レ
ーザ１１からの光束の偏光面を９０度旋回させる１／２
波長板１５と、半導体レーザ１１，１２からの光束を合
成するビーム合成プリズム１６と、合成された２光束の
偏光状態を「シェーディング補正」のために円偏光状態
にするための１／４波長板１７とを配備したものであ
る。

【００３８】半導体レーザ１１，１２から放射された各
光束は、対応するコリメートレンズ１３，１４で平行光
束化されたのちビーム合成プリズム１６に入射する。半
導体レーザ１１からの光束は、ビーム合成プリズム１６
における偏光ビームスプリッタ膜１６２を透過してビー
ム合成プリズム１６から射出する。半導体レーザ１２か
らの光束はビーム合成プリズム１６の斜面１６１で内部
反射し、偏光ビームスプリッタ膜１６２により反射され
てビーム合成プリズム１６から射出する。

【００３９】図２（ｂ）において、コリメートレンズ１
３，１４は共に「主走査対応方向に平行な同一面内」に
ある。半導体レーザ１１，１２は、その内の少なくとも
一方が、対応するコリメートレンズの光軸から主・副走
査対応方向に微小距離ずれている。図２（ｂ）では、半
導体レーザ１２のコリメートレンズ１４の光軸からの副
走査対応方向へのずれが「誇張して」描かれている。即
ち、半導体レーザ１１，１２の発光部を結ぶ直線は主走
査対応方向と微少な角：θ_Aをなし、角：θ_Aの傾きによ
り、ビーム合成プリズム１６から射出する２光束は互い
に副走査対応方向に微少角傾いている。

【００４０】この微少角により、被走査面５０上に集光
する２つの光スポット（図２（ｃ）に符号ＳＰ１，ＳＰ
２で示す）の副走査方向の間隔：Ｐ_Sが定まる。また半
導体レーザ１１，１２の、対応するコリメートレンズの
光軸からの主走査対応方向の微少なずれにより、ビーム
合成プリズム１６から射出する光束は、主走査方向にお
いて、図２（ｂ）に示すように互いに微少な角：θ_Bを
なす。この角：θ_Bにより被走査面５０上に集光する２
つの光スポットの主走査方向の間隔：Ｐ_M（図２
（ｃ））が定まる。

【００４１】光源部１０を、コリメートレンズ１３の光
軸の回りに回転させることにより、被走査面５０上の２
つの光スポットの間隔を一定に保ったまま、これらスポ
ットを結ぶ方向を回転させることができ、このことを利
用して、上記間隔：Ｐ_S，Ｐ_Mの調整することが可能であ
る。

【００４２】図２（ｂ）において、ビーム合成プリズム
１６を射出した２光束は直線偏光の偏光面が互いに直交
しており、このままでは偏向反射面４１の反射角変化に
よる反射率の差により「シェーディング」が生じるの
で、１／４波長板１７を透過させることにより、これら
を円偏光状態にする。このようにして、合成され、シェ
ーディング補正された２光束が光源部１０から射出す
る。

【００４３】光源部１０から射出し、ポリゴンミラー４
０により偏向された２光束は走査領域へ向かって偏向す
るが、走査領域へ向かう途上においてｆθレンズ４５を
介して図示されない受光素子に入射して検出され、走査
開始の同期信号の発生に供される。

【００４４】図２（ａ）において符号４９は「センサ」
を示し、センサ４９の出力は検出部５０に入力するよう
になっている。検出部５０は例えばマイクロコンピュー
タである。センサ４９は「電位センサあるいは光学セン
サ」とすることができる。

【００４５】図１（ａ）は、図２（ａ）におけるセンサ
４９を電位センサ４９Ａとして実施した場合の実施形態
を示している。符号４９１は電位センサ４９Ａのプロー
ブを示す。プローブ４９１の位置は、光スポットによる
走査位置と現像部（図示されず）との間に設定される。

【００４６】図１（ｂ）は、図２（ａ）におけるセンサ
４９を光学センサ４９Ｂとして実施した場合の実施形態
を示している。光学センサ４９Ｂの位置は、現像部６０
の下流側に設定される。

【００４７】以下、図１（ｂ）の実施の形態に即して請
求項２記載の発明の走査線ピッチむら検出方法を説明す
る。図２に示したマルチビーム走査型画像形成装置にお
いて、走査線のピッチむらを検出するには、感光体４８
を均一帯電したのち２つの光スポットＳＰ１，ＳＰ２に
よる同時の走査を繰り返して行なって「ピッチむら検出
用の潜像パターン」を形成し、この潜像パターンを現像
部６０により「所定の現像条件」で現像してトナーパタ
ーンを得る。

【００４８】図１（ｃ）〜（ｅ）に、このようにして得
られたトナーパターンを説明図的に示す。符号１，
１’，１’’は、光スポットＳＰ１の走査により得られ
たトナー画像（線画像）、符号２，２’，２’’は光ス
ポットＳＰ２の走査により得られたトナー画像を示す。
なお「実際に走査線ピッチむらを検出する際に形成され
るトナーパターン」は１０ｍｍ×１０ｍｍ程度が実際的
であり、従って、トナーパターンは１００本前後の走査
線で形成されることになるが、図１（ｃ）〜（ｅ）は説
明図であるので走査線６本分のみを示している。

【００４９】さて、走査線ピッチむらが全く無い理想的
な状態では、上記の如く形成されるトナーパターンは図
１（ｃ）に示すように、均一なトナー画像濃度を有す
る。このような理想的なトナーパターンの面積領域に光
学センサ４９Ｂの発光源４９３から光を照射し、上記面
積領域の反射強度を受光部４９４の受光量として検出す
る。そしてこの時の検出値を所定の「比較値」として、
予め図２（ａ）に示す検出部５０に記憶させておく。

【００５０】２つの光スポットＳＰ１，ＳＰ２の副走査
方向の間隔：Ｐ_S（図２（ｃ））が所定の走査線ピッチ
よりも小さくなると、光スポットＳＰ２による走査線の
上部が光スポットＳＰ１による走査線の下部に重なるの
で、形成されるトナーパターンは図１（ｄ）に示す如く
なって、トナーの存在しない部分（ハッチの無い部分）
が発生する。２つの光スポットＳＰ１，ＳＰ２の副走査
方向の間隔：Ｐ_Sが所定の走査線ピッチよりも大きくな
ると、光スポットＳＰ１による走査線の上部が光スポッ
トＳＰ２による走査線の下部に重なるので、形成される
トナーパターンは図１（ｅ）に示す如くなって、やはり
トナーの存在しない部分が発生する。

【００５１】従って、走査線ピッチむらが存在すると、
得られるトナーパターンには、図１（ｄ），（ｅ）に示
すように、感光体表面がトナーで覆われていない部分が
存在し、この部分では反射強度が大きくなるので、光学
センサ４９Ｂで検出される面積領域内の平均的な反射強
度は前記「比較値」よりも大きくなる。

【００５２】従って、光学センサ４９Ｂによる検出値を
前記「所定の比較値」と比較することにより、検出値が
比較値よりも大きいときに走査線ピッチむらが存在する
ことを検出できる。

【００５３】図２（ａ）の検出部５０は、光学センサ４
９Ｂの出力から前記「比較値」を減算する演算を実行
し、演算の結果が所定の許容値を越えるとき、走査線ピ
ッチむらが実際的な許容量を越えるものと判定して、図
示されない表示部にその旨を表示する。

【００５４】上には、形成された「ピッチむら検出用の
潜像パターン」を現像して得られるトナーパターンの反
射強度をセンサで検出したが、上記潜像パターンの平均
的な電位を電位センサ４９Ａで検出することによって
も、走査線ピッチむらを検出できる（請求項１）。

【００５５】即ち、図１（ｃ）に示す如きトナーパター
ンが得られるような潜像パターンでは電位センサ４９Ａ
が検出する平均的な電位は絶対値において小さく、これ
を検出部５０に予め「比較値」として記憶させておく。
トナーパターンが図１（ｄ），（ｅ）となるような場合
の潜像パターンでは、走査残り部分（例えば図１（ｄ）
において符号２と１’とで示される部分の間の領域）の
残留電位の影響で、電位センサ４９Ａの検出する平均的
な電位が前記比較値よりも絶対値で大きくなる。従っ
て、検出部５０により、電位センサ４９Ａの出力から前
記「比較値」を減算する演算を実行し、演算の結果が所
定の許容値を越えるとき、走査線ピッチむらが実際的な
許容量を越える走査線ピッチむらの存在を検出できる。
このような走査線ピッチむらが存在するときは検出部５
０は、その旨を図示されない表示部に表示する。

【００５６】上記請求項１，２記載の発明は、ある程度
大きい走査線ピッチむらを検出するのに有効である。し
かし、これらの方法の場合、走査線ピッチむらの原因
が、光スポットＳＰ１，ＳＰ１の間隔：Ｐ_Sが、大きく
なったためであるのか、小さくなったためであるのかを
知ることはできない。

【００５７】以下に説明する請求項３〜９記載の走査線
ピッチむら検出方法は、走査線ピッチむらの原因が、光
スポットＳＰ１，ＳＰ１の間隔：Ｐ_Sが、大きくなった
ためであるのか、小さくなったためであるのかを知るこ
とができ、走査線ピッチむらが小さい場合の検出に有効
である。

【００５８】以下、図２（ａ）で示すマルチビーム走査
型画像形成装置に即して、請求項３，４記載の発明の実
施の形態を説明する。

【００５９】図２（ａ）に示すセンサ４９としては、図
１（ａ）に示した電位センサ４９Ａとすることも、光学
センサ４９Ｂとすることもできる。

【００６０】図３（ａ）において、符号ＳＰ１１，ＳＰ
２２はそれぞれ、２つの光スポットＳＰ１，ＳＰ２の光
強度分布を示し、符号Ｌｖは感光体４８（図２（ａ））
の光導電性の生じる閾値を示す。なお図３（ａ）の左右
方向が副走査方向である。

【００６１】図３（ａ）は、２つの光スポットＳＰ１，
ＳＰ２の副走査方向の間隔：Ｐ_Sが適正な場合であり、
このとき、感光体４８には「２走査線分の幅：Ｌ₀を持
った潜像」が形成される。

【００６２】図３（ｂ）に示すように、光スポットＳＰ
１，ＳＰ２の副走査方向の間隔が正規の間隔：Ｐ_Sから
Δｄだけ小さくなって、間隔：Ｐ_S−Δｄになったとす
ると、このときの光スポットＳＰ１，ＳＰ２で同時に走
査して得られる潜像の幅：Ｌ₁は正規の幅：Ｌ₀よりも短
い。この場合、光スポットＳＰ２による走査を先に行な
い、これに続いて光スポットＳＰ１の走査を行なうと、
この走査で形成される潜像の幅：Ｌ₂は正規の幅：Ｌ₀よ
りも大きくなる。即ちＬ₁＜Ｌ₀＜Ｌ₂である。

【００６３】そこで、２つの光源を同時に点灯して２つ
の光スポットＳＰ１，ＳＰ２による同時走査を、２走査
線（所定数の走査線）おきに繰り返して得られるピッチ
むら検出用の「第１の潜像パターン」と、第２の光スポ
ットＳＰ２による走査とこれに続く第１の光スポットＳ
Ｐ１による走査を２走査線おきに繰り返して得られるピ
ッチむら検出用の「第２の潜像パターン」とを形成す
る。

【００６４】即ち、第１の潜像パターンは、光スポット
ＳＰ１，ＳＰ２による走査を同時に行ない、走査線の順
序を１，２，３，．．．とすると、走査線１，２が走査
され、走査線３，４は走査されず、走査線５，６が走査
され、という具合に走査が繰り返され、例えば図３
（ｃ）に示す如き潜像パターン（説明の簡単のために走
査線を６本として描いているが、実際に形成される潜像
パターンは１０ｍｍ×１０ｍｍ程度が適当である）。図
において走１〜走６は走査線番号１〜６を示す。

【００６５】図３（ｃ）は、走査線ピッチむらが無い理
想的な場合の第１の潜像パターンを示し、光走査された
部分（ハッチを施した部分）と走査されない部分が正規
の２走査線分の幅：Ｌ₀で交互に副走査方向（図の上下
方向）に縞状に配列する。

【００６６】図３（ｄ）は、光スポットＳＰ１，ＳＰ２
の副走査方向の間隔：Ｐ_Sが適正な間隔よりも小さくな
ったときに形成される第１の潜像パターンであり、ハッ
チを施した走査される部分の幅がＬ₁（＜Ｌ₀）で、走査
されない部分の幅がＬ₂（＞Ｌ₀）となる。このとき、第
２の潜像パターン（光スポットＳＰ２でまず走査を行な
い、次いで光スポットＳＰ１で走査を行ない、２走査を
休んだのち光スポットＳＰ２での走査を行ない、続いて
光スポットＳＰ１による走査を行なうと言ったプロセス
を繰り返す）は図３（ｅ）に示すように、走査された部
分（ハッチを施した部分の幅がＬ₂で、走査されない部
分の幅がＬ₁となる。

【００６７】感光体は先ず均一に帯電され、走査された
部分では電位の絶対値が下がるから、潜像パターンの平
均的な電位として電位センサ４９Ａに検出される電位の
絶対値は「走査されない部分の面積」が大きいほど大き
く、図３（ｄ），（ｅ）に示す状態では、図３（ｄ）に
示す「第１の潜像パターン」の検出電位の方が、（ｅ）
に示す第２の潜像パターンの検出電位よりも（絶対値に
おいて）大きい。

【００６８】以下、説明の具体性のために感光体は正帯
電され、検出電位は正電位であるとする。第１，第２の
潜像パターンから検出される電位をそれぞれ、Ｖ₁，Ｖ₂
とすると、上記場合にはＶ₁＞Ｖ₂となる。逆に、光スポ
ットＳＰ１，ＳＰ２の間隔：Ｐ_Sが適正な値よりも大き
くなった場合にはＶ₂＞Ｖ₁となる。

【００６９】従って、図２（ａ）における検出部５０
で、演算：Ｖ₂−Ｖ₁を行なうと、その結果の正負によ
り、走査線ピッチむらが「間隔：Ｐ_Sが小さくなった」
ことによるものか「間隔：Ｐ_Sが大きくなった」ことに
よるものかを知ることができ、演算結果の大小により
「走査線ピッチむらの程度」を知ることができる。

【００７０】以上が請求項３記載の発明の実施の形態の
説明である。

【００７１】上記第１および第２の静電潜像を所定の現
像条件で現像すると、光学センサ４９Ｂで検出できる
「面積領域における平均的な反射強度」は、走査されな
い部分の面積がおきほど大きいから、光学センサ４９Ｂ
による検出結果を第１および第２のトナーパターンに就
いて、それぞれＰ₁およびＰ₂とすれば、検出部５０で演
算：Ｐ₂−Ｐ₁を行なうと、その結果の正負により、走査
線ピッチむらが「間隔：Ｐ_Sが小さくなった」ことによ
るものか「間隔：Ｐ_Sが大きくなった」ことによるもの
かを知ることができ、演算結果の大小により、走査線ピ
ッチむらの程度を知ることができる。以上が請求項４記
載の発明の実施の形態の説明である。なお、上記請求項
１ないし４記載の発明においては、潜像パターンあるい
は第１，第２の潜像パターンの発生パターンは走査装置
の制御部に記憶されている。

【００７２】検出部５０は、請求項１０，１１記載の発
明の走査線ピッチむら検出装置に於ける「ピッチむら検
出手段」を構成する。

【００７３】上記検出された走査線ピッチむらは、適当
な表示手段に表示しても良いし、以下に説明するように
「走査線ピッチむら補正用のデータ」として用いても良
い。

【００７４】なお、上に説明した実施の形態において、
第１および第２の潜像パターンは、副走査方向に並ぶよ
うに形成される（請求項６）。従って、センサ４９（電
位センサ４９Ａもしくは光学センサ４９Ｂ）は１つで、
潜像パターンの平均的な電位もしくはトナーパターンの
平均的な反射強度を順次に検出することになる。

【００７５】また第１，第２の潜像パターンは記録走査
領域内に形成される（請求項８）。従って、現に画像記
録が行なわれる領域における走査線ピッチむらの存在を
検出できる。しかし反面、画像形成用の走査が行なわれ
るときには、走査線ピッチむら検出を行なうことができ
ない。このような場合「走査線ピッチむら検出」は、画
像形成プロセスの所定回数（例えば１００回）ごとに強
制的に行なうようにするか、画像形成装置のメインスイ
ッチがオンになるたびに画像形成プロセスが行なわれる
のに先立って行なうようにするなどすればよい。

【００７６】以下、請求項１２記載の走査線ピッチむら
補正装置の実施の形態を説明する。

【００７７】図２（ａ）において、回転機構８０は、ス
テッピングモータとその回転を光源部１０に伝達する回
転伝達機構（ギヤ、チェーン、ワイヤ等）により構成さ
れ、光源部１０を、コリメートレンズ１３の光軸の回り
に回転させるようになっている。光源部１０をこのよう
に回転させると、図２（ｃ）における光スポットＳＰ
１，ＳＰ２の配列方向が被走査面上で回転するので、こ
のことを利用して光スポットＳＰ１，ＳＰ２の副走査方
向の間隔：Ｐ_Sを調整できる。

【００７８】従って、回転機構８０は請求項１２記載の
発明における「走査線ピッチを調整するピッチ調整手
段」を構成する。回転機構８０はピッチ制御部７０によ
り制御される。従ってピッチ制御部７０は「ピッチ調整
手段である回転機構８０を制御するピッチ制御手段」を
構成する。前述のように、検出部５０はこれをマイクロ
コンピュータで構成できる。従って、図２（ａ）におい
ては別体として示した検出部３０とピッチ制御部７０と
を、まとめてマイクロコンピュータで構成することがで
きる。

【００７９】走査線ピッチむら補正は、前述のようにし
て第１および第２の潜像パターンを用いる方法（請求項
３または４）により検出部３０において検出された「走
査線ピッチむら」をピッチ制御部７０へ入力し、ピッチ
制御部７０により回転機構８０を制御して、光源部１０
をコリメートレンズ１３の光軸の回りに回転させること
により行なわれる。

【００８０】この走査線ピッチむら補正の手順を図４の
フロー図を参照して説明する。走査線ピッチむら補正の
最初の工程は「走査線ピッチむら検出」である。走査線
ピッチむら検出は、上述した請求項３または４記載の発
明による方法で行なわれる。即ち、第１，第２の潜像パ
ターンの平均的な電位：Ｖ₁，Ｖ₂の差とその正負、もし
くは第１，第２のトナーパターンの平均的な反射強度：
Ｐ₁，Ｐ₂の差とその正負により、走査線ピッチむらの程
度と、その原因が間隔：Ｐ_Sが適正値より大きいことに
よるか、小さいことによるかが知られる。

【００８１】このように知られた検出結果のうち、間
隔：Ｐ_Sが適正値より大きいことによるか、小さいこと
によるかに応じて、回転機構８０による光源部１０の回
転の向き（左回りか右回りか）を決定し、Ｖ₁，Ｖ₂の
差、もしくはＰ₁，Ｐ₂の差により知られる「走査線ピッ
チむらの程度」により、光源部１０の回転角（ピッチ制
御部７０で決定し（この決定は、上記「差」と回転角と
を予めテーブルとして決定しておいてテーブルにより決
定しても良いし、適当な演算式で演算して決定してもよ
い）、このように決定された回転角を実現するようにピ
ッチ制御部７０により回転機構８０を制御して光スポッ
トＳＰ１，ＳＰ２の副走査方向の間隔：Ｐ_Sが実現され
るようにする。

【００８２】なお、必要に応じて、走査線ピッチむら補
正後に再度、走査線ピッチむら検出を行ない、補正結果
が十分でない場合に上記の補正プロセスを繰り返すよう
にしてもよい。

【００８３】あるいは、図５に示すような手順で走査線
ピッチむら補正を行なっても良い。即ち、例えば上記電
位：Ｖ₁，Ｖ₂を検出し、その差の絶対値：｜ΔＶ｜をＡ
とし、Ａが走査線ピッチむらの許容限界に対応する値：
Ｓより大きいか否かを判別する。Ａ＜Ｓのときは走査線
ピッチむらは許容限度内であるから「走査線ピッチむら
補正を行なう必要」がない。

【００８４】Ａ＞Ｓのときは、光源部を予め定められた
（＋）方向へ所定角回転させて、新たに｜ΔＶ｜＝Ｂを
検出し、Ｂ＜Ｓのときは補正を終了する。Ｂ＞Ｓのとき
は、Ｂ＜Ａであるか否かを判別し、Ｂ＜Ａのときはルー
プ：αによりステップ：Ｓ１に戻り、光源部を（＋）方
向に所定角回転させ、再度走査線ピッチむら検出を行な
う。そしてこのプロセスをＢ＜Ｓとなるまで行なう。

【００８５】また、Ｂ＞Ａのときは、光源部を（−）方
向へ所定角回転させて走査線ピッチむら検出を行ない｜
ΔＶ｜＝Ｃが「Ｓ＜Ｃであるか否か」を判別する。そし
てＳ＜Ｃのときはループβでステップ：Ｓ２へ戻り、Ｃ
＜Ｓであるか否かを判別し、Ｓ＜Ｃのときはループ：β
によりステップ：Ｓ２に戻り、光源部を（−）方向に所
定角回転させ、再度走査線ピッチむら検出を行なう。そ
してこのプロセスをＣ＜Ｓとなるまで行なう。尚、ルー
プ：α，βでステップＳ１，Ｓ２に戻る度に、光源部の
回転角は適宜に小さく設定しなおす。

【００８６】かくして、図２（ａ）に示した実施の形態
は、請求項１４記載の「マルチビーム走査型画像形成装
置」の実施の形態となっている。図２に即して説明した
実施の形態では、センサ４９として「光学センサ」が用
いられるとき、トナーパターンの反射強度の検出は感光
体４８上で検出したが、図６に示す形態のように、トナ
ーパターンを感光体４８上から「中間転写媒体」である
中間転写ベルト５１に転写し、転写ベルト５１上におけ
るトナーパターンの反射強度を光学センサ４９Ｂで検出
するようにしてもよい（請求項５）。図６において、符
号５２は転写ローラを示す。

【００８７】また、図２（ａ）の実施の形態において、
第１，第２の潜像パターンを、主走査方向に並ぶように
形成し、これらの平均的な電位もしくはこれらを現像し
て得られるトナーパターンの平均的な反射強度を、２つ
のセンサにより検出するようにしてもよく、この場合は
「走査線ピッチむらの検出速度」を大きくできる。

【００８８】さらに、第１および第２の潜像パターンの
「複数対」を、主走査方向に形成し、これらに対して複
数のセンサを用いることもできる。例えば、各対を、走
査記録領域内の中央部および両端部の３ヵ所にもうける
ことができる。このような場合、上記３ヵ所における走
査線ピッチの平均が所定の走査線ピッチとなるように走
査線ピッチむら補正を行なうこともできる。

【００８９】前述のように、請求項３〜９記載の発明
は、光源の数が３以上ある場合（光源部の光源がＬＤア
レイ等の場合）にも拡張できる。そのような場合は、走
査線ピッチむらを検出すべき任意の「互いに隣接する２
光源」のみを点灯させ、他の光源を消灯させた状態で、
上記実施の形態で説明した方法で走査線ピッチむら検出
を行なうことができる。

【００９０】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ばマルチビーム走査型画像形成装置と、この装置におけ
る走査線ピッチむら検出方法、走査線ピッチむら検出装
置、走査線ピッチむら補正装置を提供できる。

【００９１】この発明の走査線ピッチむら検出方法およ
び装置によえば、マルチビーム走査型画像形成装置にお
ける走査線ピッチむらを容易且つ確実に検出できる。

【００９２】走査線ピッチむら補正装置によれば、上記
の如く検出される走査線ピッチむらに基づき、走査線ピ
ッチむらを有効に補正できる。

【００９３】この発明のマルチビーム走査型画像形成装
置によれば走査線ピッチむらを的確に検出することによ
り走査線ピッチの適正な設定が可能となり、良好なマル
チビーム走査を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，２記載の発明の実施の形態を説明す
るための図である。

【図２】この発明のマルチビーム走査型画像形成装置の
実施の１形態を説明するための図である。

【図３】請求項３，４記載の発明の実施の形態を説明す
るための図である。

【図４】走査線ピッチむら補正の手順の１例を説明する
ためのフロー図である。

【図５】走査線ピッチむら補正の手順の別例を説明する
ためのフロー図である。

【図６】請求項５記載の発明の実施の形態を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

４８感光体４９Ａ電位センサ４９Ｂ光学センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の光源からの光束を光導電性の感光体
上に副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光
し、これら複数の光スポットにより上記感光体を同時に
走査するマルチビーム走査型画像形成装置において、複
数の光スポットにより同時に走査される走査線のピッチ
むらを検出する方法であって、全ての光スポットによる同時の走査を繰り返して行なっ
て、ピッチむら検出用の潜像パターンを形成し、この潜像パターンの平均的な電位を電位センサにより検
出し、上記電位センサによる検出値を、所定の比較値と比較す
ることにより走査線のピッチむらを検出することを特徴
とする走査線ピッチむら検出方法。
【請求項２】複数の光源からの光束を光導電性の感光体
上に副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光
し、これら複数の光スポットにより上記感光体を同時に
走査するマルチビーム走査型画像形成装置において、複
数の光スポットにより同時に走査される走査線のピッチ
むらを検出する方法であって、全ての光スポットによる同時の走査を繰り返して行なっ
て、ピッチむら検出用の潜像パターンを形成し、この潜像パターンを所定の現像条件で現像して得られる
トナーパターンの面積領域の反射強度を光学センサで検
出し、上記光学センサによる検出値を、所定の比較値と比較す
ることにより走査線のピッチむらを検出することを特徴
とする走査線ピッチむら検出方法。
【請求項３】複数の光源からの光束を光導電性の感光体
上に副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光
し、これら複数の光スポットにより上記感光体を同時に
走査するマルチビーム走査型画像形成装置において、互
いに隣接する任意の２光源により同時に走査される走査
線のピッチむらを検出する方法であって、上記２光源を同時に点灯して２つの光スポットによる同
時走査を所定数の走査線おきに繰り返して得られるピッ
チむら検出用の第１の潜像パターンと、第２の光スポッ
トによる走査とこれに続く第１の光スポットによる走査
を上記所定数の走査線おきに繰り返して得られるピッチ
むら検出用の第２の潜像パターンとを形成し、これら第１および第２の潜像パターンそれぞれの、平均
的な電位を電位センサにより検出し、得られる２つの検
出値の比較により走査線のピッチむらを検出することを
特徴とする走査線ピッチむら検出方法。
【請求項４】複数の光源からの光束を光導電性の感光体
上に副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光
し、これら複数の光スポットにより上記感光体を同時に
走査するマルチビーム走査型画像形成装置において、互
いに隣接する任意の２光源により同時に走査される走査
線のピッチむらを検出する方法であって、上記２光源を同時に点灯して２つの光スポットによる同
時走査を所定数の走査線おきに繰り返して得られるピッ
チむら検出用の第１の潜像パターンと、第２の光スポッ
トによる走査とこれに続く第１の光スポットによる走査
を上記所定数の走査線おきに繰り返して得られるピッチ
むら検出用の第２の潜像パターンとを形成し、これら第１および第２の潜像パターンを所定の現像条件
で現像して得られる第１および第２のトナーパターンそ
れぞれの面積領域の反射強度を光学センサにより検出
し、第１および第２のトナーパターンから得られる２つの検
出値の比較により走査線のピッチむらを検出することを
特徴とする走査線ピッチむら検出方法。
【請求項５】請求項４記載の走査線ピッチむら検出方法
において、第１および第２のトナーパターンは、中間転写媒体上に
転写されて反射強度を検出されることを特徴とする走査
線ピッチむら検出方法。
【請求項６】請求項３または４または５記載の走査線ピ
ッチむら検出方法において、第１および第２の潜像パターンは、副走査方向に並ぶよ
うに形成されることを特徴とする走査線ピッチむら検出
方法。
【請求項７】請求項３または４または５記載の走査線ピ
ッチむら検出方法において、第１および第２の潜像パターンは、主走査方向に並ぶよ
うに形成されることを特徴とする走査線ピッチむら検出
方法。
【請求項８】請求項３〜７の任意の１に記載の走査線ピ
ッチむら検出方法において、第１および第２の潜像パターンは、記録走査領域内に形
成されることを特徴とする走査線ピッチむら検出方法。
【請求項９】請求項８記載の走査線ピッチむら検出方法
において、第１および第２の潜像パターンの複数対が、主走査方向
に形成されることを特徴とする走査線ピッチむら検出方
法。
【請求項１０】請求項３記載の走査線ピッチむら検出方
法を実施するための装置であって、ピッチむら検出用に形成される第１及び第２の潜像パタ
ーンの平均的な電位を検出する１以上の電位センサと、上記１以上の電位センサの出力に基づき走査線ピッチむ
らを検出するピッチむら検出手段とを有する走査線ピッ
チむら検出装置。
【請求項１１】請求項４記載の走査線ピッチむら検出方
法を実施する装置であって、ピッチむら検出用に形成される第１及び第２のトナーパ
ターンの各面積領域の反射強度を検出する１以上の光学
センサと、上記１以上の光学センサの出力に基づき走査線ピッチむ
らを検出するピッチむら検出手段とを有する走査線ピッ
チむら検出装置。
【請求項１２】複数の光源からの光束を光導電性の感光
体上に副走査方向に分離した複数の光スポットとして集
光し、これらの光スポットにより上記感光体を同時に走
査するマルチビーム走査型画像形成装置において、走査線ピッチを調整するピッチ調整手段と、このピッチ調整手段を制御するピッチ制御手段を有し、請求項３〜９の任意の１に記載の走査線ピッチむら検出
方法で検出された走査線ピッチむらに応じて上記ピッチ
制御手段によりピッチ調整手段を調整してピッチむら補
正を行なうようにしたことを特徴とする走査線ピッチむ
ら補正装置。
【請求項１３】複数の光源からの光束を光導電性の感光
体上に副走査方向に分離した複数の光スポットとして集
光し、これらの光スポットにより上記感光体を同時に走
査するマルチビーム走査型画像形成装置において、請求項１０または１１記載の走査線ピッチむら検出装置
を有することを特徴とするマルチビーム走査型画像形成
装置。
【請求項１４】複数の光源からの光束を光導電性の感光
体上に副走査方向に分離した複数の光スポットとして集
光し、これらの光スポットにより上記感光体を同時に走
査するマルチビーム走査型画像形成装置において、請求項１０または１１記載の走査線ピッチむら検出装置
と、請求項１２記載の走査線ピッチむら補正装置を有するこ
とを特徴とするマルチビーム走査型画像形成装置。