(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを入力する画像データ入力手段と、
前記画像データ入力手段に入力された前記画像データを所定周波数の書き込みクロックに同期させてレーザダイオードの点灯制御を行う点灯制御手段と、
前記レーザダイオードから出射される出射光を回転多面鏡によって感光体の被走査面に主走査方向に偏向走査する偏向走査手段と、
前記偏向走査手段により偏向走査された前記出射光を検知して同期検知信号を生成する同期検知信号生成手段と、
前記書き込みクロックをカウントし主走査カウンタの値を出力する主走査カウンタ手段と、
前記同期検知信号をカウントし副走査カウンタの値を出力する副走査カウンタ手段と、
出力する複数のテストパターンを設定するパターン設定手段と、
前記主走査カウンタの値および前記副走査カウンタの値を用いて論理演算を行って前記設定された複数のテストパターンに対応するパターンデータを生成するパターン生成手段と、を備え、
前記画像データおよび前記パターンデータについて、前記点灯制御手段によって点灯制御された出射光により前記感光体の被走査面に静電潜像を形成して現像し用紙上に画像を形成する画像形成装置であって、
前記複数のテストパターンの各々について前記主走査方向の画像形成の開始および終了位置と前記副走査方向の画像形成の開始および終了位置を設定する位置設定手段と、
前記主走査カウンタの値および前記副走査カウンタの値が所定の値に達したとき、前記位置設定手段により設定された前記主走査方向の画像形成の開始および終了位置と前記副走査方向の画像形成の開始および終了位置を、前記複数のテストパターンの各々の出力領域に設定する出力領域設定手段と、
前記出力領域設定手段に設定された前記出力領域に対応する前記パターンデータを出力するパターンデータ出力手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数のテストパターンのパターンデータと前記画像データを合成して出力する合成手段と、
前記パターンデータを出力するかどうかを選択する選択手段と、
を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子の駆動により得られた光出力を、ポリゴンミラー１面における１ライン周期毎に主走査方向への同期検知信号として変換し、前記同期検知信号に基づき任意の周波数のクロックで主走査方向、および副走査方向に計数を行ない、その計数結果に応じて主走査方向ならびに副走査方向の画像領域を決定して、読み取り部から入力された画像データの画像形成処理を行う機構と、前記主走査方向、および副走査方向の計数値を演算し、その演算結果から複数のテストパターンを生成する機構と、画像領域設定の制御を行う画像領域設定制御機構とを有するデジタル複写機、およびデジタル複合機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、例えば特開平１０−１９１０３０号公報がある。これは、同時に処理できる最大エリアよりも１小さい数の複数エリアを生成するエリア生成手段を設け、チェックコピー手段は、エリア生成手段により生成されたエリアに対応した記録紙上のエリア部分に対して複数の登録パターンを印字するとともに、残りの１エリアに対して登録パターンの上下左右を認識するための認識情報および登録パターン番号を印字するものである。
【０００３】
しかしながら、従来の方法では、複数の登録パターンを同時にチェックコピーすることができ、さらにはパターンの上下左右およびパターン番号を一目瞭然に判別することができるとあり、その制御は画像形成装置の比較的上位にあたる画像処理部において行っており、さらに画像領域を決定する主走査方向に対しては、複数の登録パターンが印字できず、副走査方向に対してのみ複数の登録パターンが印字できるとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の構成では、一回の印字動作での複数パターンによるチェックコピーは副走査方向のみに限られ、十分に画像領域の活用ができないという欠点と、さらに複数のエリアを決定する制御部が画像処理部内にあることから、画像処理部が何らかの形で機能しない場合や、画像処理部そのものが必要とされないシステムである実際には複合機ではなくプリンタ単体等では、複数の登録パターンを同時にチェックコピーすること自体が不可能となってしまう。
【０００５】
本発明は前記のような課題を解決するものであり、画像形成装置の比較的後段のユニットである書き込み制御部において制御し、一回の印字動作での複数パターンによるチェックコピーを副走査方向のみではなく、主走査方向でも行い、十分に画像領域の活用ができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明にかかる画像形成装置は、画像データを入力する画像データ入力手段と、前記画像データ入力手段に入力された前記画像データを所定周波数の書き込みクロックに同期させてレーザダイオードの点灯制御を行う点灯制御手段と、前記レーザダイオードから出射される出射光を回転多面鏡によって感光体の被走査面に主走査方向に偏向走査する偏向走査手段と、前記偏向走査手段により偏向走査された前記出射光を検知して同期検知信号を生成する同期検知信号生成手段と、前記書き込みクロックをカウントし主走査カウンタの値を出力する主走査カウンタ手段と、前記同期検知信号をカウントし副走査カウンタの値を出力する副走査カウンタ手段と、出力する複数のテストパターンを設定するパターン設定手段と、前記主走査カウンタの値および前記副走査カウンタの値を用いて論理演算を行って前記設定された複数のテストパターンに対応するパターンデータを生成するパターン生成手段と、を備え、前記画像データおよび前記パターンデータについて、前記点灯制御手段によって点灯制御された出射光により前記感光体の被走査面に静電潜像を形成して現像し用紙上に画像を形成する画像形成装置であって、前記複数のテストパターンの各々について前記主走査方向の画像形成の開始および終了位置と前記副走査方向の画像形成の開始および終了位置を設定する位置設定手段と、前記主走査カウンタの値および前記副走査カウンタの値が所定の値に達したとき、前記位置設定手段により設定された前記主走査方向の画像形成の開始および終了位置と前記副走査方向の画像形成の開始および終了位置を、前記複数のテストパターンの各々の出力領域に設定する出力領域設定手段と、前記出力領域設定手段に設定された前記出力領域に対応する前記パターンデータを出力するパターンデータ出力手段と、を有することを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２の発明にかかる画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置において、前記複数のテストパターンのパターンデータと前記画像データを合成して出力する合成手段と、前記パターンデータを出力するかどうかを選択する選択手段と、を有することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成図である。図１において、デジタル複写機１は、原稿（図示せず）の印刷画像を読み取り入力する画像読み取り部２と、この画像読み取り部２で入力される画像データに各種処理を実行する信号処理部３と、この信号処理部３から出力される画像データを印刷用紙（図示せず）に印刷出力する画像印刷部４とで構成されている。
【００１２】
画像読み取り部２は、コンタクトガラス５の下に、主走査方向に細長いライン光源６と反射ミラー７とからなる第１走査ユニット８と、一対の反射ミラー９・１０からなる第２走査ユニット１１とを、速度比が２対１となるよう副走査方向に移動自在に支持し、結像光学系１２とＣＣＤセンサ１３とを順次接続した構造となっている。
【００１３】
信号処理部３は、前記画像読み取り部２のＣＣＤセンサ１３に接続されたアンプ１４、アナログ／デジタルコンバータであるＡＤＣ１５、画像データに各種処理を実行する画像処理部１６、画像データを一時記憶するバッファメモリ１７、データ読み出しの開始タイミングを制御する書き込み制御部１８、画像データに基づいて画像印刷部４を駆動制御するＬＤ変調部１９等を順次接続した構造となっている。また、書き込み制御部１８では、画像のエッジスムージング処理も同時に行う。
【００１４】
画像印刷部４は、信号処理部３のＬＤ変調部１９に接続されたＬＤ２０の出射光路に、コリメータレンズ２１やシリンドリカルレンズ２２を介して主走査方向に回転自在なポリゴンミラー２３の反射面を位置させ、このポリゴンミラー２３の主走査光路にｆθレンズ２４や反射ミラー２５を介して副走査方向に回転自在な感光ドラム２６の被感光面を位置させた構造となっている。
【００１５】
画像印刷部４は、ポリゴンミラー２３の主走査光が感光ドラム２６に入射する直前の位置にフォトセンサからなる同期検知器２７が配置されており、この同期検知器２７の出力端子が前記信号処理部３の書き込み制御部１８にフィードバック接続されている。
【００１６】
このような構成において、このデジタル複写機１は、原稿から画像データを画像読み取り部２で読み取り入力し、画像印刷部４で印刷用紙に印刷出力するようになっており、この過程で画像データを信号処理部３で一時記憶し、画像読み取り部２の入力速度と画像印刷部４の出力速度とを調整するようになっている。
【００１７】
このデジタル複写機１では、画像読み取り部２は、コンタクトガラス５に載置された原稿の印刷画像を第１走査ユニット８および第２走査ユニット１１で副走査方向に読み取り走査して結像光学系１２でＣＣＤセンサ１３に結像するので、このＣＣＤセンサ１３は、副走査方向に連続する主走査ラインとしてドットマトリクスの画像データを１ラインずつ信号処理部３に出力する。この時ＣＣＤセンサ１３は、１ラインの画像データをライン同期信号ＬＳＹＮＣによりアドレスをリセットしてから所定の画像クロックで主走査方向に１画素ずつ出力することになり、この画像データは、第１走査ユニット８および第２走査ユニット１１の走査速度やＣＣＤセンサ１３の読み取り周期などに起因した所定のライン同期信号で信号処理部３に１ラインずつ出力される。
【００１８】
そこで、この信号処理部３では、１ラインずつ入力される画像データをアンプ１４で増幅してＡＤＣ１５でアナログ値からデジタル値に変換し、画像処理部１６で明度補正処理や変倍処理や編集処理などの各種画像処理を実行してからバッファメモリ１７に入力する。その後、このバッファメモリ１７に書き込み制御部１８がタイミング制御信号を出力するので、このタイミング信号に従ってバッファメモリ１７の画像データが書き込み制御部１８に読み出される。そこで、この書き込み制御部１８は、領域設定やパターン合成などの各種処理を実行してから画像データをＬＤ変調部１９に出力し、このＬＤ変調部１９から画像データに対応して変調する駆動電流を、画像印刷部４のＬＤ２０に出力する。
【００１９】
この画像印刷部４では、画像データに対応して駆動されるＬＤ２０の出射光を各種レンズ２１および２２で収束してポリゴンミラー２３で偏向走査し、この走査光をｆθレンズ２４で補正して感光ドラム２６の副走査方向に移動する被走査面に結像する。そこで、この感光ドラム２６の被走査面にドットマトリクスの静電潜像が形成されるので、これをトナー（図示せず）で現像して印刷用紙に転写することで画像印刷が実行される。
【００２０】
ここで、この画像印刷部４では、ポリゴンミラー２３からの主走査光が感光ドラム２６の直前に入射する同期検知器２７が同期検知信号ＸＤＥＴＰ（Ｘは負論理を意味する）を出力するので、これが入力される信号処理部３の書き込み制御部１８がバッファメモリ１７にタイミング制御信号を出力するようになっている。このようにすることで、信号処理部３のバッファメモリ１７で一時記憶された画像データは、画像印刷部４の印刷出力に適正なタイミングで順次読み出されることになる。
【００２１】
図２は本発明の画像形成装置の制御系の一実施例を示すブロック図である。図２において、プリンタ駆動制御部１０６は、プリンタ部１０７を駆動制御し、スキャナ駆動制御部１０２はスキャナ部１０１を駆動制御する。メモリ部１０５は画像データを記憶するためのメモリであり、キー入力部１０３はコピー枚数、プリント枚数、用紙サイズ、拡大または縮小、その他の各設定と、設定モードのクリア、動作スタートまたは停止を行なうための各種キーを含む操作パネルであり、主制御部１０４はキー入力部１０３からの信号に応じて各部を制御する。
【００２２】
本実施例ではプリンタ駆動制御部１０６、およびプリンタ部１０７が動作を行う。なお、原稿台、オートドキュメントフィーダＡＤＦ、給紙ローラ、原稿搬送面、光学系ユニットは図示していない。
【００２３】
本実施例の動作における、複数枚の原稿を所望の部数プリントする場合には、まず複数枚の原稿を原稿台あるいはＡＤＦにセットした後、所望の部数をキー入力し、スタートキーを操作すると、主操作部１０４はスキャナ駆動制御部１０２に命令信号を出力して、まず給紙ローラにより原稿搬送面に給紙し、光学系ユニットにより原稿搬送面を搬送される原稿から画像を読み取らせて画像データに変換させ、この画像データをメモリ部１０５に記憶させるとともに、読み取り後の原稿を排出した後に、スキャナ部１０１を一時的に停止状態とする。
【００２４】
主制御部１０４は、プリンタ駆動制御部１０６に命令信号を出力し、プリント動作を開始させる。この一連の動作を繰り返すことにより、原稿台上にセットした各原稿についてそれぞれ設定部数のプリントを実行する。
【００２５】
前述の構成の画像形成装置において、本実施例が適用されるのは、前にのべた書き込み制御部１８を含む書き込み制御系に対してである。この書き込み制御系において、発光素子の駆動により得られた光出力を、ポリゴンミラー１面における１ライン周期毎に主走査方向への同期検知信号として変換し、前記同期検知信号に基づき任意の周波数のクロックで主走査方向、および副走査方向に計数を行ない、その計数結果に応じて主走査方向ならびに副走査方向の画像領域を決定して、読み取り部から入力された画像データの画像形成処理を行なう機構と、主走査方向、および副走査方向の計数値を演算し、その演算結果から複数のテストパターンを生成する機構を有する画像形成装置で、主走査方向、および副走査方向の計数値の演算結果から得られる複数のテストパターンに対する画像領域を、主走査方向、ならびに副走査方向の計数値に応じて任意、且つ独立に分割・設定する。
【００２６】
図３は本発明の画像形成装置の書き込み制御系の一実施例を示すブロック図である。この図３をもちいて、図１に示した信号処理部３からＬＤ２０までの構成をより詳細に説明する。図３において、図１のＬＤ２０の発光により同期検知器２０１からの同期検知出力信号、ならびに任意の周波数の基準クロック２０２が、同期検知クロック生成部２０３に入力され、主走査カウンタ２０４および副走査カウンタ２０５用書き込みクロックが生成される。
【００２７】
主走査カウンタ２０４、副走査カウンタ２０５は、所定のトリガ信号によって計数され、そのカウンタ値が主・副走査ゲート発生部２０６、ならびに白抜けであるトリム領域・テストパターン生成部２０８に入力される。一方図１のバッファメモリ１７から速度変換されたデータは、所定のクロック（図示せず）によって書き込み制御部１８に入力される。ここで画像データのスムージング等の処理を施した後、図３のセレクタ２０７から前述のトリム領域・テストパターン生成部２０８に入力される。
【００２８】
図４は本発明の画像形成装置の一実施例のアドレスマップでる。図３のトリム領域・テストパターン生成部２０８において、図４のアドレスマップにあるような種々のテストパターンであるＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３等が、主走査カウンタ値および副走査カウンタ値の各々の特定ビットを用いた論理演算によって生成される。生成されるパターンとして代表的なものに、印字用紙に対して縦１ドット、縦２ドット、横１ドット、横２ドット、１ドット格子、１ドットペア格子、斜め格子、横千鳥パターン等がある。
【００２９】
図５は本発明の画像形成装置の一実施例のテストパターンである。図５において、例えば、ＴＰ１は１ドット格子を示し、ＴＰ２は縦２ドットを示している。さらに、図３に示す主・副走査ゲート信号発生部２０６からの各種ゲート信号がトリム領域・テストパターン生成部２０８に入力され、主走査・副走査方向のゲート信号が決定され、本発明が実行される。
【００３０】
トリム領域・テストパターン生成部２０６での具体的な動作実施例として、図４のアドレスマップに
テストパターン１主走査開始位置＝印字用紙の主走査方向先端から２０ｍｍ
テストパターン１主走査終了位置＝印字用紙の主走査方向先端から８０ｍｍ
テストパターン１副走査開始位置＝印字用紙の副走査方向先端から４０ｍｍ
テストパターン１副走査終了位置＝印字用紙の副走査方向先端から１２０ｍｍ
テストパターン２主走査開始位置＝印字用紙の主走査方向先端から１１０ｍｍ
テストパターン２主走査終了位置＝印字用紙の主走査方向先端から１８０ｍｍ
テストパターン２副走査開始位置＝印字用紙の副走査方向先端から３０ｍｍ
テストパターン２副走査終了位置＝印字用紙の副走査方向先端から２００ｍｍ
という値を設定する。このとき、アドレスＸＸＸＸ００  ｈ番地のＴＰ１、ＴＰ２フラグをＯＮしておく。
【００３１】
この初期設定を施しておくことによって、主走査・副走査カウンタが計数され、所定のカウンタ値に到達した時点で、図５に示すように、ＴＰ１主走査ゲート、ＴＰ２主走査ゲート、ＴＰ１副走査ゲート、ＴＰ２副走査ゲートが各々イネーブル状態になる。
【００３２】
上記主・副走査ゲート信号発生部２０６で生成された各ゲート信号をトリム領域・テストパターン生成部２０８内部で合成し、各々主走査ゲート信号、副走査ゲート信号として、Ｐ．センサパターン生成部２０９に出力する。このＰ．センサパターン生成部２０９は、プロセス用パターンデータとして、固有のパターンを有するため、ここでは前段の各ゲート信号がそのまま通過するものとする。
【００３３】
つづいて、プロセス用γ特性に合わせたデータに変換するγ変換部２１０を通り所定のデータ変換を実施後、ＬＤ制御部２１１を介してＬＤ変調部２１２でＬＤ駆動信号に変換されてＬＤを発光させる。以上の操作を経て、主走査・副走査に関して所定の領域を任意、且つ独立に設定することが可能となる。
【００３４】
前述のように、任意の主走査・副走査ゲートが独立に得られので、図４のアドレスマップの中のＴＰ１、ＴＰ２フラグをＯＮ状態にすることで、図５に示すように主走査方向および副走査方向ともに１ドット格子パターンのＴＰ１、縦２ドットパターンのＴＰ２を複数ならべて出力することが可能になる。図５の例ではＴＰ１、ＴＰ２のみであるが、生成され得るテストパターンは２個に限るものではなく、全てのテストパターンを一枚の印字用紙に領域分割して印字することも可能となる。
【００３５】
図５は、テストパターンのみを出力した一例であるが、図４のアドレスマップに示すように、あるレジスタにＴＰＯＮフラグというフラグを設けておき、ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３等の各種テストパターンフラグを立てておくことで、印字動作中に任意のタイミングでＣＰＵのポートなどからＴＰＯＮフラグをイネーブル状態に設定することで、印字途中までは、読み取り部からの画像データが印字させ、ＴＰＯＮフラグがＯＮされた以降は、複数のテストパターンを合わせて印字することができる。
【００３６】
なお、このときの出力画像は、画像読み取り部２からの画像データと、内部の複数のテストパターンが重なって出力されることになるが、重ねたくない場合などは、レジスタにフラグを追加して、分離させる等などの処理を行なうことができる。この実施例に示した主走査方向および副走査方向のゲート信号設定、ならびにテストパターン生成、画像出力領域設定は一部の例であり、その実現方法、実現対象はこの限りではない。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、主走査、および副走査方向の計数値の演算結果から得られる複数のテストパターンに対する画像領域を、主走査方向、ならびに副走査方向の計数値に応じて任意、且つ独立に分割・設定することが可能となり、テストパターン出力時の主走査方向、ならびに副走査方向の画像領域設定の自由度を拡大することができる。
【００３８】
また、本発明によれば、主走査方向、および副走査方向の計数値の演算結果から得られる複数のテストパターンを、一回の印字動作で主走査方向、ならびに副走査方向に複数種類印字することが可能となり、複数種類にわたるテストパターンの印字における時間の低減と、印字用紙の節約と、さらには、パターンの種類による印字プロセス系統の異常の発見をより簡易にすることが可能になる。
【００３９】
また、本発明によれば、読み取り部から入力された画像データと、主走査方向、および副走査方向の計数値の演算結果から得られる複数のテストパターンを一回の印字動作で印字することが可能となり、読み取り部からの画像データと、画像形成部内で発生されるテストパターンとを同時に出力して見ることで、異常発生のポイントの識別を一回の印字で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の制御系の一実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明の画像形成装置の書き込み制御系の一実施例を示すブロック図である。
【図４】本発明の画像形成装置の一実施例のアドレスマップである。
【図５】本発明の画像形成装置の一実施例のテストパターンである。
【符号の説明】
２０１  同期検知器
２０２  基準クロック
２０３  同期検知クロック生成部
２０４  主走査カウンタ
２０５  副走査カウンタ
２０６  主・副走査ゲート信号発生部
２０７  セレクタ
２０８  トリム領域・テストパターン生成部
２０９  Ｐ．センサパターン生成部
２１０  γ変換部
２１１  ＬＤ制御部
２１２  ＬＤ変調部
２１３  ＬＤ
【図１】
0004204682.tif 000002
【図２】
0004204682.tif 000003
【図３】
0004204682.tif 000004
【図４】
0004204682.tif 000005
【図５】
0004204682.tif 000006