JP2006035550A - Image forming apparatus and image formation method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To form images by a uniform density at all times in an apparatus equipped with a latent image forming part for each toner color which scans light beams from a light source by an oscillating deflection mirror face. <P>SOLUTION: For any of color components. the light beams from a laser light source are enabled to scan back and forth in a main scanning direction by deflecting the light beams by the oscillating deflection mirror face. However, only the light beam SL scanned in a first direction (+X) of the main scanning direction illuminates an effective image region of a photoreceptor here to form a latent image. A toner image is formed by developing the latent image. Image formation is thus carried out by using only the light beam SL scanned in the first direction (+X), and therefore the images can be formed by the uniform density regardless of kinds of the images. Moreover, since a scanning direction of the light beam SL is unified to the first direction (+X) for all of the color components, the image density can be kept uniform among toner images of each color component. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置および方法に関するものであり、特に振動する偏向ミラー面により光源からの光ビームを走査させる潜像形成部を各トナー色ごとに装備した装置に関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called tandem image forming apparatus and method, and more particularly to an apparatus equipped for each toner color with a latent image forming unit that scans a light beam from a light source using a vibrating deflection mirror surface. .

この種の画像形成装置としては、互いに異なる4色、例えばイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色成分ごとに、感光体、露光ユニットおよび現像ユニットを有する画像形成ユニットを専用的に設けた、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が従来より知られている。このタンデム装置では、各色成分のトナー像を次のようにして感光体上に形成している。すなわち、各色成分ごとに、該色成分のトナー像を示す画像データに基づき露光ユニットの光源を制御するとともに、その光源からの光ビームを露光ユニットの偏向器により主走査方向に走査させて該色成分の画像データに対応する潜像を感光体上に形成する。そして、それらの潜像をそれぞれ対応する色のトナーで現像して複数色のトナー像を形成するとともに、それら複数色のトナー像を転写媒体上に重ね合わせてカラー画像を形成する。   This type of image forming apparatus includes a so-called tandem in which an image forming unit having a photoreceptor, an exposure unit, and a developing unit is provided for each of four different colors, for example, yellow, magenta, cyan, and black. Conventional image forming apparatuses are known. In this tandem apparatus, a toner image of each color component is formed on the photoreceptor as follows. That is, for each color component, the light source of the exposure unit is controlled based on the image data indicating the toner image of the color component, and the light beam from the light source is scanned in the main scanning direction by the deflector of the exposure unit. A latent image corresponding to the component image data is formed on the photoreceptor. The latent images are developed with corresponding color toners to form a plurality of color toner images, and the plurality of color toner images are superimposed on a transfer medium to form a color image.

また、偏向器の小型化および高速化を図るべく、偏向ミラー面を正弦振動させる振動ミラーを偏向器として用いることが従来より提案されている(例えば特許文献1参照)。すなわち、この装置では、振動ミラーに与える駆動信号の周波数と振動ミラーの固有共振振動数とを一致させることによって、振動ミラーを共振振動させて比較的大きな振幅を得ている。そして、共振振動している振動ミラーに光源からの光ビームを照射して光ビームを往復走査させている。これによって、往路走査および復路走査の両方向で潜像を形成している。   In addition, in order to reduce the size and speed of the deflector, it has been conventionally proposed to use a vibrating mirror that sinusoidally vibrates the deflecting mirror surface as the deflector (see, for example, Patent Document 1). That is, in this apparatus, the frequency of the drive signal applied to the vibration mirror is matched with the natural resonance frequency of the vibration mirror, so that the vibration mirror is resonated and a relatively large amplitude is obtained. Then, the light beam from the light source is irradiated to the vibration mirror that is oscillating at resonance to scan the light beam back and forth. As a result, latent images are formed in both the forward scan and the backward scan.

特開平9−230276号公報(第8および9頁、図5)JP-A-9-230276 (pages 8 and 9 and FIG. 5)

ところで、各画像形成ユニットでは、主走査方向とほぼ直交する方向に感光体を回転移動させながら、光ビームを主走査方向に往復走査させて二次元潜像を形成している。このため、後で詳述するように画像の種類によって主走査方向の往路側と復路側とで画像の濃淡が発生することがあった。その結果、画像品質の低下を招くという問題があった。   By the way, in each image forming unit, a two-dimensional latent image is formed by reciprocating the light beam in the main scanning direction while rotating the photosensitive member in a direction substantially orthogonal to the main scanning direction. For this reason, as will be described in detail later, depending on the type of image, light and shade of the image may occur on the forward and backward sides in the main scanning direction. As a result, there is a problem that the image quality is deteriorated.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、振動する偏向ミラー面により光源からの光ビームを走査させる潜像形成部を各トナー色ごとに装備した装置において、常に均一な濃度で画像を形成することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and in an apparatus equipped with a latent image forming section for each toner color that scans a light beam from a light source by a vibrating deflection mirror surface, an image is always formed with a uniform density. The purpose is to do.

この発明にかかる画像形成装置は、互いに異なる色のトナー像を形成する、複数の画像形成手段を有し、各画像形成手段で形成されるトナー像を転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置であって、上記目的を達成するため、複数の画像形成手段の各々は、その表面に主走査方向において所定幅の有効画像領域が設けられるとともに、該表面が主走査方向とほぼ直交する副走査方向に駆動される潜像担持体と、振動する偏向ミラー面によって光源からの光ビームを有効画像領域に対応する第1走査領域を主走査方向に走査可能に構成されるとともに、主走査方向の第1方向で、かつ第1走査領域を走査する光ビームのみを有効画像領域に照射して有効画像領域に潜像を形成する潜像形成部とを備えることを特徴としている。   The image forming apparatus according to the present invention includes a plurality of image forming units that form toner images of different colors, and forms a color image by superimposing the toner images formed by the respective image forming units on a transfer medium. In order to achieve the above object, each of the plurality of image forming means is provided with an effective image area having a predetermined width in the main scanning direction on the surface, and the surface is substantially in the main scanning direction. The latent image carrier driven in the orthogonal sub-scanning direction and the oscillating deflecting mirror surface are configured to scan the first scanning region corresponding to the effective image region in the main scanning direction with the light beam from the light source, And a latent image forming unit configured to irradiate the effective image area with only the light beam for scanning the first scanning area in the first direction of the main scanning direction and form a latent image in the effective image area.

また、この発明にかかる画像形成方法は、その表面に主走査方向において所定幅の有効画像領域が設けられるとともに該表面が主走査方向とほぼ直交する副走査方向に駆動される、潜像担持体上に潜像を形成するとともに、互いに異なる色のトナーにより潜像を現像してトナー像を形成する、複数の画像形成手段を用いてカラー画像を転写媒体上に形成する画像形成方法であって、上記目的を達成するため、複数の画像形成手段の各々において、振動する偏向ミラー面によって光源からの光ビームを主走査方向の第1方向で、かつ潜像担持体の有効画像領域に照射して有効画像領域に潜像を形成するとともに、潜像を現像してトナー像を形成する像形成工程と、複数の画像形成手段の各々により形成されたトナー像を転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する転写工程とを備えたことを特徴としている。   The image forming method according to the present invention also has a latent image carrier in which an effective image area having a predetermined width is provided on the surface thereof in the main scanning direction and the surface is driven in the sub-scanning direction substantially orthogonal to the main scanning direction. An image forming method for forming a color image on a transfer medium by using a plurality of image forming means to form a toner image by forming a latent image on the top and developing the latent image with different color toners. In order to achieve the above object, in each of the plurality of image forming means, the light beam from the light source is irradiated to the effective image area of the latent image carrier in the first direction of the main scanning direction by the vibrating deflection mirror surface. The latent image is formed in the effective image area, and the latent image is developed to form a toner image, and the toner image formed by each of the plurality of image forming units is superimposed on the transfer medium. It is characterized by comprising a transfer step of forming a color image.

このように構成された発明(画像形成装置および方法)では、画像形成手段の各々において光源からの光ビームが振動する偏向ミラー面により偏向され、光ビームを主走査方向に往復走査させることが可能となっている。しかしながら、この発明では、主走査方向の第1方向に走査される光ビームのみが潜像担持体の有効画像領域に照射されて潜像が形成される。そして、該潜像が現像されてトナー像が形成される。このように第1方向に走査される光ビームのみを用いて画像形成を行っているため、画像の種類にかかわらず均一な濃度で画像を形成することができる。また、すべての画像形成手段について、光ビームの走査方向を第1方向に統一しているため、各画像形成手段で形成されるトナー像の間においても、画像濃度を均一に保つことができる。   In the invention thus configured (image forming apparatus and method), the light beam from the light source is deflected by the vibrating deflection mirror surface in each of the image forming means, and the light beam can be reciprocated in the main scanning direction. It has become. However, in the present invention, only the light beam scanned in the first direction of the main scanning direction is irradiated on the effective image area of the latent image carrier to form a latent image. Then, the latent image is developed to form a toner image. As described above, since the image formation is performed using only the light beam scanned in the first direction, the image can be formed with a uniform density regardless of the type of the image. Further, since the scanning direction of the light beam is unified in the first direction for all the image forming units, the image density can be kept uniform between the toner images formed by the respective image forming units.

また、この種の画像形成装置では、各画像形成手段での潜像形成動作を制御するために、各潜像形成部では光ビームが前記第1走査領域よりも広い第2走査領域で前記主走査方向に走査されるとともに、各画像形成手段に走査光ビームを検出する検出部が設けられるが、次のように配置するのが望ましい。すなわち、画像形成装置では、潜像担持体の表面を副走査方向に駆動するために駆動手段が設けられている。特に、装置の小型化を図る上で、従来より主走査方向における潜像担持体の一方端部に駆動手段が機械的に接続され、該駆動手段から潜像担持体の一方端部側に駆動力が伝達されて潜像担持体が駆動されることが多い。このため、潜像担持体の一方端部は他方端部に比べて機械振動の影響を受けやすい。そこで、次の条件、つまり
・主走査方向における駆動手段の反対側(潜像担持体の他方端部側)、
・第2走査領域内で、かつ第1走査領域を外れている、
の2つの条件を満足する位置に検出部を配設することで機械振動の影響を抑えて画像品質の向上を図るようにしてもよい。
Further, in this type of image forming apparatus, in order to control the latent image forming operation in each image forming unit, each latent image forming unit has the main beam in the second scanning region wider than the first scanning region. The image forming unit is scanned in the scanning direction, and each image forming unit is provided with a detection unit for detecting the scanning light beam. That is, in the image forming apparatus, a driving unit is provided to drive the surface of the latent image carrier in the sub scanning direction. In particular, in order to reduce the size of the apparatus, a driving means is mechanically connected to one end of the latent image carrier in the main scanning direction, and the driving means drives to one end of the latent image carrier. In many cases, the latent image carrier is driven by the transmission of force. For this reason, one end of the latent image carrier is more susceptible to mechanical vibration than the other end. Therefore, the following conditions:-The opposite side of the driving means in the main scanning direction (the other end side of the latent image carrier),
In the second scanning area and outside the first scanning area,
It is also possible to improve the image quality by suppressing the influence of mechanical vibration by disposing the detection unit at a position satisfying these two conditions.

さらに、駆動手段を第1方向の下流側に配置する一方、検出部を第1方向の上流側に配置するようにしてもよい。これにより、光ビームによる潜像書き出し位置は駆動手段の他方端部側となり、機械振動の影響を受けにくくなる。その結果、潜像書き出し位置が副走査方向に揃い、画像品質をさらに高めることができる。   Furthermore, the drive unit may be disposed on the downstream side in the first direction, while the detection unit may be disposed on the upstream side in the first direction. As a result, the latent image writing position by the light beam is on the other end side of the driving means, and is less susceptible to mechanical vibration. As a result, the latent image writing position is aligned in the sub-scanning direction, and the image quality can be further improved.

図1は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、いわゆるタンデム方式のカラープリンタであり、潜像担持体としてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の感光体2Y、2M、2C、2Kを装置本体5内に並設している。そして、各感光体2Y、2M、2C、2K上のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。すなわち、この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から印字指令がメインコントローラ11に与えられると、このメインコントローラ11のCPU111からの印字指令に応じてエンジンコントローラ10がエンジン部EGの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートSに印字指令に対応する画像を形成する。   FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. This image forming apparatus is a so-called tandem type color printer, and yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) four-color photoconductors 2Y, 2M, and 2C as latent image carriers. 2K are arranged in the apparatus main body 5 side by side. The apparatus forms a full-color image by superimposing the toner images on the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K, or forms a monochrome image using only the black (K) toner image. That is, in this image forming apparatus, when a print command is given to the main controller 11 from an external device such as a host computer in response to an image formation request from the user, an engine controller is responded to the print command from the CPU 111 of the main controller 11. 10 controls each part of the engine unit EG to form an image corresponding to a print command on a sheet S such as copy paper, transfer paper, paper, and an OHP transparent sheet.

このエンジン部EGでは、4つの感光体2Y、2M、2C、2Kのそれぞれに対応して帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部が設けられている。このように、各トナー色ごとに、感光体、帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部を備えて該トナー色のトナー像を形成する画像形成手段が設けられている。なお、これらの画像形成手段(感光体、帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部)の構成はいずれの色成分についても同一であるため、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。   In the engine unit EG, a charging unit, a developing unit, an exposure unit, and a cleaning unit are provided for each of the four photoconductors 2Y, 2M, 2C, and 2K. As described above, for each toner color, an image forming unit is provided that includes a photoreceptor, a charging unit, a developing unit, an exposure unit, and a cleaning unit, and forms a toner image of the toner color. The configuration of these image forming means (photosensitive member, charging unit, developing unit, exposure unit, and cleaning unit) is the same for all color components. Therefore, the configuration relating to yellow will be described here, and the other color components will be described. Are denoted by corresponding reference numerals, and description thereof is omitted.

感光体2Yは図1の矢印方向(副走査方向)に回転自在に設けられている。より具体的には、感光体2Yの一方端部には、駆動モータMTが機械的に接続されている。そして、この駆動モータMTと電気的に接続されたモータ制御部105にCPU101から駆動指令が与えられると、モータ制御部105が駆動モータMTを駆動制御する。これによって感光体2Yが回転移動する。このように、この実施形態では、感光体2Yの一方端部側のみに駆動モータMTからの駆動力を伝達して感光体2Yを駆動している。また、この実施形態では、駆動モータMTの配設位置、後述する水平同期センサ60および光ビームの走査方向とが所定関係を満たすように設定されている。なお、この点に関しては、後で詳述する。   The photoreceptor 2Y is rotatably provided in the arrow direction (sub-scanning direction) in FIG. More specifically, a drive motor MT is mechanically connected to one end of the photoreceptor 2Y. When a drive command is given from the CPU 101 to the motor control unit 105 electrically connected to the drive motor MT, the motor control unit 105 controls the drive motor MT. As a result, the photoreceptor 2Y rotates. Thus, in this embodiment, the photoconductor 2Y is driven by transmitting the driving force from the drive motor MT only to one end side of the photoconductor 2Y. In this embodiment, the arrangement position of the drive motor MT, the horizontal synchronization sensor 60 described later, and the scanning direction of the light beam are set to satisfy a predetermined relationship. This point will be described in detail later.

このようにして駆動される感光体2Yの周りにその回転方向に沿って、帯電ユニット3Y、現像ユニット4Yおよびクリーニング部(図示省略)がそれぞれ配置されている。帯電ユニット3Yは例えばスコロトロン帯電器で構成されており、帯電制御部103からの帯電バイアス印加によって感光体2Yの外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。そして、この帯電ユニット3Yによって帯電された感光体2Yの外周面に向けて露光ユニット6Yから走査光ビームLyが照射される。これによって印字指令に含まれるイエロー画像データに対応する静電潜像が感光体2Y上に形成される。このように露光ユニット6Yは本発明の「潜像形成部」に相当するものであり、露光制御部102Y(図4)からの制御指令に応じて動作する。なお、露光ユニット6(6Y,6M,6C,6K)および露光制御部102(102Y,102M,102C.102K)の構成および動作については後で詳述する。   A charging unit 3Y, a developing unit 4Y, and a cleaning unit (not shown) are arranged around the photosensitive member 2Y driven in this way along the rotation direction. The charging unit 3Y is composed of, for example, a scorotron charger, and uniformly charges the outer peripheral surface of the photoreceptor 2Y to a predetermined surface potential by applying a charging bias from the charging control unit 103. Then, a scanning light beam Ly is emitted from the exposure unit 6Y toward the outer peripheral surface of the photoreceptor 2Y charged by the charging unit 3Y. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the yellow image data included in the print command is formed on the photoreceptor 2Y. Thus, the exposure unit 6Y corresponds to the “latent image forming unit” of the present invention, and operates in accordance with a control command from the exposure control unit 102Y (FIG. 4). The configuration and operation of the exposure unit 6 (6Y, 6M, 6C, 6K) and the exposure control unit 102 (102Y, 102M, 102C.102K) will be described in detail later.

こうして形成された静電潜像は現像ユニット4Yによってトナー現像される。この現像ユニット4Yはイエロートナーを内蔵している。そして、現像器制御部104から現像バイアスが現像ローラ41Yに印加されると、現像ローラ41Y上に担持されたトナーが感光体2Yの表面各部にその表面電位に応じて部分的に付着する。その結果、感光体2Y上の静電潜像がイエローのトナー像として顕像化される。なお、現像ローラ41Yに与える現像バイアスとしては、直流電圧、もしくは直流電圧に交流電圧を重畳したもの等を用いることができるが、特に感光体2Yと現像ローラ41Yとを離間配置し、両者の間でトナーを飛翔させることでトナー現像を行う非接触現像方式の画像形成装置では、効率よくトナーを飛翔させるために直流電圧に対して正弦波、三角波、矩形波等の交流電圧を重畳した電圧波形とすることが好ましい。   The electrostatic latent image formed in this way is developed with toner by the developing unit 4Y. The developing unit 4Y contains yellow toner. When a developing bias is applied from the developing device controller 104 to the developing roller 41Y, the toner carried on the developing roller 41Y partially adheres to each surface portion of the photoreceptor 2Y according to the surface potential. As a result, the electrostatic latent image on the photoreceptor 2Y is visualized as a yellow toner image. As the developing bias applied to the developing roller 41Y, a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an AC voltage on the DC voltage can be used. In particular, the photosensitive member 2Y and the developing roller 41Y are spaced apart from each other. In a non-contact development type image forming apparatus that develops toner by flying toner with a voltage waveform in which an alternating voltage such as a sine wave, a triangular wave, or a rectangular wave is superimposed on a direct current voltage in order to efficiently fly the toner It is preferable that

現像ユニット4Yで現像されたイエロートナー像は、一次転写領域TRy1で転写ユニット7の中間転写ベルト71上に一次転写される。また、イエロー以外の色成分についても、イエローと全く同様に構成されており、感光体2M、2C、2K上にマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像がそれぞれ形成されるとともに、一次転写領域TRm1、TRc1、TRk1でそれぞれ中間転写ベルト71上に一次転写される。   The yellow toner image developed by the developing unit 4Y is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 71 of the transfer unit 7 in the primary transfer region TRy1. The color components other than yellow are also configured in exactly the same way as yellow, and a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image are formed on the photoreceptors 2M, 2C, and 2K, respectively, and a primary transfer region. Primary transfer is performed on the intermediate transfer belt 71 by TRm1, TRc1, and TRk1, respectively.

この転写ユニット7は、2つのローラ72、73に掛け渡された中間転写ベルト71と、ローラ72を回転駆動することで中間転写ベルト71を所定の回転方向R2に回転させるベルト駆動部(図示省略)とを備えている。また、中間転写ベルト71を挟んでローラ73と対向する位置には、該ベルト71表面に対して不図示の電磁クラッチにより当接・離間移動可能に構成された二次転写ローラ74が設けられている。そして、カラー画像をシートSに転写する場合には、一次転写タイミングを制御することで各トナー像を重ね合わせてカラー画像を中間転写ベルト71上に形成するとともに、カセット8から取り出されて中間転写ベルト71と二次転写ローラ74との間の二次転写領域TR2に搬送されてくるシートS上にカラー画像を二次転写する。一方、モノクロ画像をシートSに転写する場合には、ブラックトナー像のみを感光体2Kに形成するとともに、二次転写領域TR2に搬送されてくるシートS上にモノクロ画像を二次転写する。また、こうして画像の2次転写を受けたシートSは定着ユニット9を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に向けて搬送される。   The transfer unit 7 includes an intermediate transfer belt 71 stretched between two rollers 72 and 73, and a belt driving unit (not shown) that rotates the intermediate transfer belt 71 in a predetermined rotation direction R2 by driving the roller 72 to rotate. ). Further, a secondary transfer roller 74 is provided at a position facing the roller 73 with the intermediate transfer belt 71 interposed therebetween, and is configured to be able to contact and separate with respect to the surface of the belt 71 by an electromagnetic clutch (not shown). Yes. When transferring a color image to the sheet S, the primary transfer timing is controlled to superimpose the toner images to form a color image on the intermediate transfer belt 71, and the color image is taken out from the cassette 8 and transferred to the intermediate transfer belt 71. The color image is secondarily transferred onto the sheet S conveyed to the secondary transfer region TR2 between the belt 71 and the secondary transfer roller 74. On the other hand, when a monochrome image is transferred to the sheet S, only the black toner image is formed on the photoreceptor 2K, and the monochrome image is secondarily transferred onto the sheet S conveyed to the secondary transfer region TR2. In addition, the sheet S that has received the secondary transfer of the image in this way is conveyed toward the discharge tray portion provided on the upper surface portion of the apparatus main body via the fixing unit 9.

なお、中間転写ベルト71へトナー像を一次転写した後の各感光体2Y、2M、2C、2Kは、不図示の除電手段によりその表面電位がリセットされ、さらに、その表面に残留したトナーがクリーニング部により除去された後、帯電ユニット3Y、3M、3C、3Kにより次の帯電を受ける。   The surface potential of each of the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K after the toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 71 is reset by a neutralizing unit (not shown), and the toner remaining on the surface is cleaned. Then, the next charging is performed by the charging units 3Y, 3M, 3C, and 3K.

また、ローラ72の近傍には、転写ベルトクリーナ75、濃度センサ76(図2)および垂直同期センサ77(図2)が配置されている。これらのうち、クリーナ75は図示を省略する電磁クラッチによってローラ72に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ72側に移動した状態でクリーナ75のブレードがローラ72に掛け渡された中間転写ベルト71の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト71の外周面に残留付着しているトナーを除去する。また、濃度センサ76は、中間転写ベルト71の表面に対向して設けられており、中間転写ベルト71の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。さらに、垂直同期センサ77は、中間転写ベルト71の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト71の副走査方向への回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Vsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色のトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Vsyncに基づいて制御される。また、ローラ72,73の間には、色ずれセンサ78が配置されており、各色のトナー像の色ずれ量を検出する。   In the vicinity of the roller 72, a transfer belt cleaner 75, a density sensor 76 (FIG. 2), and a vertical synchronization sensor 77 (FIG. 2) are arranged. Among these, the cleaner 75 can be moved toward and away from the roller 72 by an electromagnetic clutch (not shown). Then, the blade of the cleaner 75 abuts on the surface of the intermediate transfer belt 71 that is stretched over the roller 72 while moving to the roller 72 side, and the toner that remains on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71 after the secondary transfer. Remove. The density sensor 76 is provided to face the surface of the intermediate transfer belt 71 and measures the optical density of the patch image formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71. Further, the vertical synchronization sensor 77 is a sensor for detecting the reference position of the intermediate transfer belt 71, and is a synchronization signal output in association with the rotational drive of the intermediate transfer belt 71 in the sub-scanning direction, that is, a vertical synchronization signal. It functions as a vertical sync sensor for obtaining Vsync. In this apparatus, the operation of each part of the apparatus is controlled based on the vertical synchronization signal Vsync in order to align the operation timing of each part and to superimpose toner images of each color accurately. Further, a color misregistration sensor 78 is disposed between the rollers 72 and 73, and detects the color misregistration amount of each color toner image.

なお、図2において、符号113はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース112を介して与えられた画像データを記憶するためにメインコントローラ11に設けられた画像メモリであり、符号106はCPU101が実行する演算プログラムやエンジン部EGを制御するための制御データなどを記憶するためのROM、また符号107はCPU101における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するRAMである。   In FIG. 2, reference numeral 113 denotes an image memory provided in the main controller 11 for storing image data given from an external device such as a host computer via the interface 112, and reference numeral 106 is executed by the CPU 101. A ROM for storing calculation data, control data for controlling the engine unit EG, and the like, and a reference numeral 107 are RAMs for temporarily storing calculation results in the CPU 101 and other data.

図3は図1の画像形成装置に装備された露光ユニットの構成を示す主走査断面図であり、図4は図3の露光ユニットにおける光ビームの走査領域を示す図であり、図5は図1の画像形成装置における信号処理ブロックを示す図である。以下、これらの図面を参照しつつ、露光ユニット6および露光制御部102の構成および動作について詳述する。なお、露光ユニット6および露光制御部102の構成はいずれの色成分についても同一であるため、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。   3 is a main scanning sectional view showing the structure of the exposure unit equipped in the image forming apparatus of FIG. 1, FIG. 4 is a view showing the scanning region of the light beam in the exposure unit of FIG. 3, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a signal processing block in one image forming apparatus. Hereinafter, the configurations and operations of the exposure unit 6 and the exposure control unit 102 will be described in detail with reference to these drawings. The configuration of the exposure unit 6 and the exposure control unit 102 is the same for all color components, so the configuration relating to yellow will be described here, and the other color components will be denoted by corresponding reference numerals and description thereof will be omitted.

この露光ユニット6Y(6M,6C,6K)は露光筐体61を有している。そして、露光筐体61に単一のレーザー光源62Yが固着されており、レーザー光源62Yから光ビームを射出可能となっている。このレーザー光源62Yは、図5に示す露光制御部102Yの光源駆動部(図示省略)と電気的に接続されている。そして、次のようにして画像信号に応じて光源駆動部がレーザー光源62YをON/OFF制御してレーザー光源62Yから画像データに対応して変調された光ビームが射出される。以下、図5を参照しつつ説明する。   The exposure unit 6Y (6M, 6C, 6K) has an exposure housing 61. A single laser light source 62Y is fixed to the exposure housing 61, and a light beam can be emitted from the laser light source 62Y. The laser light source 62Y is electrically connected to a light source driving unit (not shown) of the exposure control unit 102Y shown in FIG. Then, the light source driving unit controls ON / OFF of the laser light source 62Y according to the image signal as follows, and a light beam modulated in accordance with the image data is emitted from the laser light source 62Y. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

この画像形成装置では、ホストコンピュータ100などの外部装置から画像信号が入力されると、メインコントローラ11がその画像信号に対し所定の信号処理を施す。メインコントローラ11は、色変換部114、画像処理部115、ラインバッファ116、パルス変調部117、階調補正テーブル118および補正テーブル演算部119などの機能ブロックを備えている。   In this image forming apparatus, when an image signal is input from an external device such as the host computer 100, the main controller 11 performs predetermined signal processing on the image signal. The main controller 11 includes functional blocks such as a color conversion unit 114, an image processing unit 115, a line buffer 116, a pulse modulation unit 117, a gradation correction table 118, and a correction table calculation unit 119.

また、エンジンコントローラ10は、図2に示すCPU101、ROM106、RAM107、露光制御部102以外に、濃度センサ76の検出結果に基づきエンジン部EGのガンマ特性を示す階調特性を検出する階調特性検出部123を備えている。なお、メインコントローラ11およびエンジンコントローラ10においては、これらの各機能ブロックはハードウェアにより構成されてもよく、またCPU111、101により実行されるソフトウェアによって実現されてもよい。   In addition to the CPU 101, the ROM 106, the RAM 107, and the exposure control unit 102 shown in FIG. 2, the engine controller 10 detects a gradation characteristic that detects a gradation characteristic indicating the gamma characteristic of the engine unit EG based on the detection result of the density sensor 76. Part 123 is provided. In the main controller 11 and the engine controller 10, these functional blocks may be configured by hardware, or may be realized by software executed by the CPUs 111 and 101.

ホストコンピュータ100から画像信号が与えられたメインコントローラ11では、色変換部114がその画像信号に対応する画像内の各画素のRGB成分の階調レベルを示したRGB階調データを、対応するCMYK成分の階調レベルを示したCMYK階調データへ変換する。この色変換部114では、入力RGB階調データは例えば1画素1色成分当たり8ビット(つまり256階調を表す)であり、出力CMYK階調データも同様に1画素1色成分当たり8ビット(つまり256階調を表す)である。色変換部114から出力されるCMYK階調データは画像処理部115に入力される。   In the main controller 11 to which the image signal is given from the host computer 100, the color conversion unit 114 converts the RGB gradation data indicating the gradation level of the RGB component of each pixel in the image corresponding to the image signal into the corresponding CMYK. Conversion into CMYK gradation data indicating the gradation level of the component. In this color conversion unit 114, the input RGB gradation data is, for example, 8 bits per pixel per color component (that is, representing 256 gradations), and the output CMYK gradation data is similarly 8 bits per pixel per color component ( That is, it represents 256 gradations). The CMYK gradation data output from the color conversion unit 114 is input to the image processing unit 115.

この画像処理部115は、各色成分ごとに以下の処理を実行する。すなわち、色変換部114から入力された各画素の階調データに対し階調補正およびハーフトーニング処理を行う。すなわち、画像処理部115は、不揮発性メモリに予め登録されている階調補正テーブル118を参照し、その階調補正テーブル118にしたがい、色変換部114からの各画素の入力階調データを、補正された階調レベルを示す補正階調データに変換する。この階調補正の目的は、上記のように構成されたエンジン部EGのガンマ特性変化を補償して、この画像形成装置の全体的ガンマ特性を常に理想的なものに維持することにある。すなわち、この種の画像形成装置では、装置のガンマ特性が装置個体ごとに、また同一の装置においてもその使用状況によって変化する。そこで、このようなガンマ特性のばらつきが画像品質に及ぼす影響を除くため、所定のタイミングで、前記した階調補正テーブル118の内容を画像濃度の実測結果に基づいて更新する階調制御処理を実行する。   The image processing unit 115 executes the following processing for each color component. That is, gradation correction and halftoning processing are performed on the gradation data of each pixel input from the color conversion unit 114. That is, the image processing unit 115 refers to the gradation correction table 118 registered in advance in the non-volatile memory, and in accordance with the gradation correction table 118, the input gradation data of each pixel from the color conversion unit 114 is Conversion to corrected gradation data indicating the corrected gradation level is performed. The purpose of the gradation correction is to compensate for the change in the gamma characteristic of the engine unit EG configured as described above, and to keep the overall gamma characteristic of the image forming apparatus always ideal. In other words, in this type of image forming apparatus, the gamma characteristic of the apparatus varies from apparatus to apparatus, and even in the same apparatus, depending on the usage status. Therefore, in order to eliminate the influence of the variation in gamma characteristics on the image quality, a gradation control process is executed to update the contents of the gradation correction table 118 based on the actual measurement result of the image density at a predetermined timing. To do.

この階調制御処理では、各トナー色毎に、ガンマ特性を測定するために予め用意された階調補正用の階調パッチ画像がエンジン部EGによって中間転写ベルト71上に形成され、各階調パッチ画像の画像濃度を濃度センサ76が読み取り、その濃度センサ76からの信号に基づき階調特性検出部123が各階調パッチ画像の階調レベルと、検出した画像濃度とを対応させた階調特性(エンジン部EGのガンマ特性)を作成し、メインコントローラ11の補正テーブル演算部119に出力する。そして、補正テーブル演算部119が、階調特性検出部123から与えられた階調特性に基づき、実測されたエンジン部EGの階調特性を補償して理想的な階調特性を得るための階調補正テーブルデータを計算し、階調補正テーブル118の内容をその計算結果に更新する。こうして階調補正テーブル118を変更設定する。こうすることで、この画像形成装置では、装置のガンマ特性のばらつきや経時変化によらず、安定した品質で画像を形成することができる。   In this gradation control process, for each toner color, a gradation patch gradation image prepared in advance for measuring the gamma characteristic is formed on the intermediate transfer belt 71 by the engine unit EG, and each gradation patch is obtained. The image density of the image is read by the density sensor 76, and based on a signal from the density sensor 76, the gradation characteristic detection unit 123 associates the gradation level of each gradation patch image with the detected image density ( The gamma characteristics of the engine unit EG are created and output to the correction table calculation unit 119 of the main controller 11. Then, the correction table calculation unit 119 compensates the actually measured gradation characteristic of the engine unit EG based on the gradation characteristic given from the gradation characteristic detection unit 123 to obtain an ideal gradation characteristic. The tone correction table data is calculated, and the content of the tone correction table 118 is updated to the calculation result. Thus, the gradation correction table 118 is changed and set. By doing so, this image forming apparatus can form an image with stable quality regardless of variations in gamma characteristics of the apparatus and changes over time.

こうして補正された補正階調データに対して、画像処理部15は誤差拡散法、ディザ法、スクリーン法などのハーフトーニング処理を行い、1画素1色当たり8ビットのハーフトーンCMYK階調データをラインバッファ116に入力する。そして、各色成分ごとに設けられたラインバッファ116に保管された階調データは適当なタイミングでパルス変調部117に入力される。ハーフトーニング処理の内容は、形成すべき画像の種類により異なる。すなわち、その画像がモノクロ画像かカラー画像か、あるいは線画かグラフィック画像かなどの判定基準に基づき、その画像に最適な処理内容が選択され実行される。   The image processing unit 15 performs halftoning processing such as an error diffusion method, a dither method, and a screen method on the corrected gradation data thus corrected, and lines halftone CMYK gradation data of 8 bits per pixel. Input to buffer 116. The gradation data stored in the line buffer 116 provided for each color component is input to the pulse modulator 117 at an appropriate timing. The content of the halftoning process varies depending on the type of image to be formed. That is, based on a determination criterion such as whether the image is a monochrome image, a color image, a line drawing, or a graphic image, the optimum processing content for the image is selected and executed.

このパルス変調部117に入力されたハーフトーニング後の階調データは、各画素に付着させるべき各色のトナードットのサイズおよびその配列を示す多値信号であり、かかるデータを受け取ったパルス変調部117は、そのハーフトーン階調データを用いて、エンジン部EGの各色画像の露光レーザパルスをパルス幅変調するためのビデオ信号を作成し、図示を省略するビデオインターフェースを介してエンジンコントローラ10に出力する。そして、このビデオ信号を受けた露光制御部102Yの光源駆動部(図示省略)が露光ユニット6のレーザー光源62YをON/OFF制御する。また、他の色成分についても同様である。   The gradation data after halftoning input to the pulse modulation unit 117 is a multilevel signal indicating the size and arrangement of toner dots of each color to be attached to each pixel, and the pulse modulation unit 117 that has received such data. Uses the halftone gradation data to create a video signal for pulse width modulating the exposure laser pulse of each color image of the engine unit EG, and outputs it to the engine controller 10 via a video interface (not shown). . Upon receiving this video signal, the light source driving unit (not shown) of the exposure control unit 102Y performs ON / OFF control of the laser light source 62Y of the exposure unit 6. The same applies to the other color components.

次に、図3および図4に戻って説明を続ける。露光筐体61の内部には、レーザー光源62Yからの光ビームを感光体2Yの表面(図示省略)に走査露光するために、コリメータレンズ631、シリンドリカルレンズ632、偏向器65、走査レンズ66が設けられている。すなわち、レーザー光源62Yからの光ビームは、コリメータレンズ631により適当な大きさのコリメート光にビーム整形された後、副走査方向Yにのみパワーを有するシリンドリカルレンズ632に入射される。そして、シリンドリカルレンズ632を調整することでコリメート光は副走査方向Yにおいて偏向器65の偏向ミラー面651付近で結像される。このように、この実施形態では、コリメータレンズ631およびシリンドリカルレンズ632がレーザー光源62Yからの光ビームを整形するビーム整形系63として機能している。   Next, returning to FIGS. 3 and 4, the description will be continued. In the exposure housing 61, a collimator lens 631, a cylindrical lens 632, a deflector 65, and a scanning lens 66 are provided to scan and expose the light beam from the laser light source 62Y onto the surface (not shown) of the photoreceptor 2Y. It has been. That is, the light beam from the laser light source 62Y is shaped into collimated light of an appropriate size by the collimator lens 631, and then incident on the cylindrical lens 632 having power only in the sub-scanning direction Y. Then, by adjusting the cylindrical lens 632, the collimated light is imaged in the vicinity of the deflection mirror surface 651 of the deflector 65 in the sub-scanning direction Y. Thus, in this embodiment, the collimator lens 631 and the cylindrical lens 632 function as the beam shaping system 63 that shapes the light beam from the laser light source 62Y.

この偏向器65は半導体製造技術を応用して微小機械を半導体基板上に一体形成するマイクロマシニング技術を用いて形成されるものであり、共振振動する振動ミラーで構成されている。すなわち、偏向器65では、共振振動する偏向ミラー面651により光ビームを主走査方向Xに偏向可能となっている。より具体的には、偏向ミラー面651は主走査方向Xとほぼ直交する揺動軸(ねじりバネ)周りに揺動自在に軸支されるとともに、作動部(図示省略)から与えられる外力に応じて揺動軸周りに正弦揺動する。この作動部は露光制御部102のミラー駆動部(図示省略)からのミラー駆動信号に基づき偏向ミラー面651に対して静電気的、電磁気的あるいは機械的な外力を作用させて偏向ミラー面651をミラー駆動信号の周波数で揺動させる。なお、作動部による駆動方式は静電吸着、電磁気力あるいは機械力などのいずれの方式を採用してもよく、それらの駆動方式は周知であるため、ここでは説明を省略する。   The deflector 65 is formed by using a micromachining technique in which a micromachine is integrally formed on a semiconductor substrate by applying a semiconductor manufacturing technique, and includes a vibrating mirror that resonates and oscillates. That is, in the deflector 65, the light beam can be deflected in the main scanning direction X by the deflecting mirror surface 651 that resonates and vibrates. More specifically, the deflecting mirror surface 651 is pivotally supported around a swing shaft (torsion spring) that is substantially orthogonal to the main scanning direction X, and responds to an external force applied from an operating portion (not shown). Swings sine around the swing axis. This actuating unit applies an electrostatic, electromagnetic or mechanical external force to the deflection mirror surface 651 based on a mirror drive signal from a mirror drive unit (not shown) of the exposure control unit 102 to mirror the deflection mirror surface 651. Swing at the frequency of the drive signal. Note that any driving method such as electrostatic adsorption, electromagnetic force, or mechanical force may be adopted as the driving method by the operating unit, and since these driving methods are well known, description thereof is omitted here.

偏向器65の偏向ミラー面651で偏向された光ビームは図4に示すように最大振幅角θmaxで走査レンズ66に向けて偏向される。この実施形態では、走査レンズ66は、感光体2の有効画像領域IRの全域においてF値が略同一となるように構成されている。したがって、走査レンズ66に向けて偏向された光ビームは、走査レンズ66を介して感光体2の表面の有効画像領域IRに略同一のスポット径で結像される。これにより、光ビームが主走査方向Xと平行に走査して主走査方向Xに伸びるライン状の潜像が感光体2の有効画像領域IR上に形成される。なお、この実施形態では、偏向器65により走査可能な走査領域(本発明の「第2走査領域」)SR2は、図4に示すように、有効画像領域IR上で光ビームを走査させるための走査領域(本発明の「第1走査領域」)SR1よりも広く設定されている。また、第1走査領域SR1が第2走査領域SR2の略中央部に位置しており、光軸に対してほぼ対称となっている。さらに、同図中の符号θirは有効画像領域IRの端部に対応する偏向ミラー面651の振幅角を示し、符号θsは次に説明する水平同期センサに対応する偏向ミラー面651の振幅角を示している。   The light beam deflected by the deflecting mirror surface 651 of the deflector 65 is deflected toward the scanning lens 66 at the maximum amplitude angle θmax as shown in FIG. In this embodiment, the scanning lens 66 is configured so that the F values are substantially the same in the entire effective image region IR of the photoreceptor 2. Accordingly, the light beam deflected toward the scanning lens 66 is focused on the effective image area IR on the surface of the photosensitive member 2 through the scanning lens 66 with substantially the same spot diameter. As a result, a line-shaped latent image extending in the main scanning direction X is formed on the effective image area IR of the photosensitive member 2 by scanning the light beam in parallel with the main scanning direction X. In this embodiment, the scanning region (the “second scanning region” of the present invention) SR2 that can be scanned by the deflector 65 is used for scanning the light beam on the effective image region IR as shown in FIG. The scanning area (the “first scanning area” of the present invention) is set wider than SR1. Further, the first scanning region SR1 is located at a substantially central portion of the second scanning region SR2, and is substantially symmetric with respect to the optical axis. Further, the symbol θir in the figure indicates the amplitude angle of the deflection mirror surface 651 corresponding to the end of the effective image region IR, and the symbol θs indicates the amplitude angle of the deflection mirror surface 651 corresponding to the horizontal synchronization sensor described below. Show.

また、上記のように構成された装置では、光ビームを主走査方向に往復走査することができる、つまり光ビームを(+X)方向にも、(−X)方向にも走査可能となっている。しかしながら、この実施形態では、図4に示すように、(+X)方向で、かつ第1走査領域SR1を走査する光ビームSLのみを有効画像領域IRに導いて有効画像領域IRに潜像を形成する。すなわち、(+X)方向は潜像を形成するための光ビームSLの走査方向であり、本発明の「第1方向」に相当する。そして、この実施形態では、該走査方向と駆動モータMTの配設位置とは次の関係を満足するように予め設定されている。   Further, in the apparatus configured as described above, the light beam can be reciprocated in the main scanning direction, that is, the light beam can be scanned in both the (+ X) direction and the (−X) direction. . However, in this embodiment, as shown in FIG. 4, only the light beam SL that scans the first scanning region SR1 in the (+ X) direction is guided to the effective image region IR to form a latent image in the effective image region IR. To do. That is, the (+ X) direction is the scanning direction of the light beam SL for forming a latent image, and corresponds to the “first direction” of the present invention. In this embodiment, the scanning direction and the arrangement position of the drive motor MT are set in advance so as to satisfy the following relationship.

駆動モータMTは走査方向(+X)の下流側に配置されている。また、図3に示すように、走査方向(+X)の上流側において走査光ビームの走査経路の端部を折り返しミラー69により水平同期センサ60に導いている。この折り返しミラー69は走査方向(+X)の上流側における第2走査領域SR2の端部に配置され、走査方向(+X)の上流側において第2走査領域SR2内で、かつ第1走査領域SR1を外れた位置を移動する走査光ビームを水平同期センサ60に導光する。そして、水平同期センサ60により該走査光ビームが受光されてセンサ位置(振幅角θs)を通過するタイミングで信号が水平同期センサ60から出力される。このように、本実施形態では、水平同期センサ60を、光ビームが有効画像領域IRを主走査方向Xに走査する際の同期信号、つまり水平同期信号Hsyncを得るための水平同期用読取センサとして機能させており、水平同期信号Hsyncに基づき潜像形成動作を制御する。以下、図面を参照しつつ従来装置での潜像形成動作と本実施形態にかかる装置での潜像形成動作について対比説明する。   The drive motor MT is disposed on the downstream side in the scanning direction (+ X). Also, as shown in FIG. 3, the end of the scanning path of the scanning light beam is guided to the horizontal synchronization sensor 60 by the folding mirror 69 on the upstream side in the scanning direction (+ X). The folding mirror 69 is disposed at the end of the second scanning region SR2 on the upstream side in the scanning direction (+ X). The folding mirror 69 is located in the second scanning region SR2 and on the first scanning region SR1 on the upstream side in the scanning direction (+ X). The scanning light beam that moves outside the position is guided to the horizontal synchronization sensor 60. A signal is output from the horizontal synchronization sensor 60 at a timing when the scanning light beam is received by the horizontal synchronization sensor 60 and passes through the sensor position (amplitude angle θs). Thus, in this embodiment, the horizontal synchronization sensor 60 is used as a horizontal synchronization reading sensor for obtaining a synchronization signal when the light beam scans the effective image area IR in the main scanning direction X, that is, the horizontal synchronization signal Hsync. The latent image forming operation is controlled based on the horizontal synchronization signal Hsync. Hereinafter, the latent image forming operation in the conventional apparatus and the latent image forming operation in the apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

図6は潜像形成動作を模式的に示す図であり、図7は従来装置の潜像形成動作により形成される潜像を示す図であり、図8は本実施形態の潜像形成動作により形成される潜像を示す図である。なお、図6ないし図8の1点鎖線は往復走査の軌跡を示す仮想線である。また、図6中の太線矢印は潜像形成用の走査光ビームSLを示している。また、ここでは、2ラインON−2ラインOFFの繰り返しパターンを形成する場合を例示して説明する。   6 is a diagram schematically showing the latent image forming operation, FIG. 7 is a diagram showing a latent image formed by the latent image forming operation of the conventional apparatus, and FIG. 8 is a diagram showing the latent image forming operation of the present embodiment. It is a figure which shows the latent image formed. 6 to 8 is an imaginary line indicating the locus of reciprocating scanning. In addition, a thick arrow in FIG. 6 indicates a scanning light beam SL for forming a latent image. Here, a case where a repeating pattern of 2 lines ON-2 lines OFF is formed will be described as an example.

従来装置では、図6および図7に示すように、往路および復路において、走査光ビームSLを走査させて2ラインの潜像を形成した後、2ライン分だけレーザー光源62を消灯しておく。これによって、2ラインON−2ラインOFFの潜像が形成される。そして、この潜像形成動作を繰り返すことで所望の繰り返しパターン(二次元潜像)が形成される。ここで、問題となるのが主走査方向における濃度差である。つまり、主走査方向Xとほぼ直交する副走査方向Yに感光体2を回転移動させながら、走査光ビームSLを主走査方向Xに往復走査させて二次元潜像を形成しているため、(+X)方向側と(−X)方向側とで潜像面積が相違してしまい、画像濃度に差が生じてしまう。   In the conventional apparatus, as shown in FIGS. 6 and 7, the scanning light beam SL is scanned in the forward path and the backward path to form a two-line latent image, and then the laser light source 62 is turned off for two lines. As a result, a latent image of 2 lines ON and 2 lines OFF is formed. Then, a desired repetitive pattern (two-dimensional latent image) is formed by repeating this latent image forming operation. Here, the problem is the density difference in the main scanning direction. That is, the two-dimensional latent image is formed by reciprocally scanning the scanning light beam SL in the main scanning direction X while rotating the photosensitive member 2 in the sub-scanning direction Y substantially orthogonal to the main scanning direction X. The latent image areas are different between the (+ X) direction side and the (−X) direction side, resulting in a difference in image density.

これに対し、本実施形態では、光ビームを主走査方向Xに往復走査させることが可能となっているものの、主走査方向Xの第1方向(+X)に走査される光ビームSLのみを感光体2の有効画像領域IRに照射して潜像を形成している。このため、図8に示すように、主走査方向Xにおいて潜像面積は均一となり、画像濃度は均一なものとなる。その結果、優れた画像品質で画像を形成することができる。   In contrast, in this embodiment, although the light beam can be reciprocated in the main scanning direction X, only the light beam SL scanned in the first direction (+ X) of the main scanning direction X is exposed. A latent image is formed by irradiating the effective image area IR of the body 2. For this reason, as shown in FIG. 8, the latent image area is uniform in the main scanning direction X, and the image density is uniform. As a result, an image can be formed with excellent image quality.

また、この実施形態では、いずれの色成分についても潜像形成用の光ビームSLの走査方向を第1方向(+X)に統一しているため、各色成分のトナー像の間においても、画像濃度を均一に保つことができる。   In this embodiment, since the scanning direction of the light beam SL for forming a latent image is unified in the first direction (+ X) for any color component, the image density is also between toner images of each color component. Can be kept uniform.

また、この実施形態では、駆動モータMTが図4に示すように第1方向(+X)の下流側で感光体2の端部と機械的に接続され、感光体2を回転駆動している。したがって、感光体2の一方端部は他方端部に比べて機械振動の影響を受けやすい。そこで、本実施形態では、次の2つの条件、つまり、
・主走査方向Xにおける駆動モータMTの反対側(感光体2の他方端部側)、
・第2走査領域SR2内で、かつ第1走査領域SR1を外れている、
の2つの条件を満足する位置に水平同期センサ60が配設されている。このように、機械振動の影響を受けにくい位置に本発明の「検出部」に相当するセンサ60が配置されているので、機械振動の影響が抑制された状態で水平同期信号を得ることができる。その結果、潜像を良好に形成し、画像品質を向上させることができる。
In this embodiment, the drive motor MT is mechanically connected to the end of the photoconductor 2 on the downstream side in the first direction (+ X) as shown in FIG. Therefore, one end portion of the photosensitive member 2 is more susceptible to mechanical vibration than the other end portion. Therefore, in the present embodiment, the following two conditions, that is,
The opposite side of the drive motor MT in the main scanning direction X (the other end side of the photoreceptor 2),
In the second scanning region SR2 and out of the first scanning region SR1,
The horizontal synchronization sensor 60 is disposed at a position satisfying these two conditions. As described above, since the sensor 60 corresponding to the “detection unit” of the present invention is disposed at a position that is not easily affected by mechanical vibration, a horizontal synchronization signal can be obtained in a state where the influence of mechanical vibration is suppressed. . As a result, the latent image can be formed satisfactorily and the image quality can be improved.

さらに、この実施形態では、水平同期センサ60を第1方向(+X)の上流側に配置し、該センサ60からの出力信号(水平同期信号)に基づきレーザー光源をON/OFF制御している。すなわち、駆動モータMTによる感光体2の回転駆動に伴う機械振動を受けにくい領域で潜像書き出しを行っているので、潜像書き出し位置が副走査方向Yに揃い、画像品質をさらに高めることができる。   Further, in this embodiment, the horizontal synchronization sensor 60 is arranged on the upstream side in the first direction (+ X), and the laser light source is ON / OFF controlled based on the output signal (horizontal synchronization signal) from the sensor 60. That is, since the latent image writing is performed in an area that is not easily subjected to mechanical vibration accompanying the rotational driving of the photosensitive member 2 by the drive motor MT, the latent image writing position is aligned in the sub-scanning direction Y, and the image quality can be further improved. .

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、(+X)方向を本発明の「第1方向」として光ビームSLを走査させて潜像形成形成しているが、(−X)方向に光ビームSLを走査させて潜像を形成するように構成してもよいことはいうまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the latent image is formed by scanning the light beam SL with the (+ X) direction as the “first direction” of the present invention, but the light beam SL is scanned in the (−X) direction. Needless to say, a latent image may be formed.

また、上記実施形態では、中間転写ベルトなどの中間転写媒体に一時的にカラー画像を形成した後に該カラー画像をシートSに転写する画像形成装置に対して本発明を適用しているが、各トナー像を直接シート上で重ね合わせてカラー画像を形成する装置に対しても適用可能である。この場合、シートが本発明の「転写媒体」に相当する。   In the above embodiment, the present invention is applied to an image forming apparatus that temporarily forms a color image on an intermediate transfer medium such as an intermediate transfer belt and then transfers the color image to the sheet S. The present invention is also applicable to an apparatus that forms a color image by directly superimposing toner images on a sheet. In this case, the sheet corresponds to the “transfer medium” of the present invention.

また、上記実施形態では、振動する偏向ミラー面651をマイクロマシニング技術を用いて形成しているが、偏向ミラー面の製造方法はこれに限定されるものではなく、振動する偏向ミラー面を用いて光ビームを偏向して潜像担持体上に光ビームを走査させる、いわゆるタンデム方式の画像形成装置全般に本発明を適用することができる。   In the above embodiment, the vibrating deflection mirror surface 651 is formed by using a micromachining technique. However, the method of manufacturing the deflection mirror surface is not limited to this, and the vibrating deflection mirror surface is used. The present invention can be applied to all so-called tandem type image forming apparatuses in which a light beam is deflected to scan the latent image carrier.

本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus in FIG. 1. 図1の画像形成装置における露光ユニットの構成を示す主走査断面図。FIG. 2 is a main scanning sectional view showing a configuration of an exposure unit in the image forming apparatus of FIG. 図3の露光ユニットにおける光ビームの走査領域を示す図。The figure which shows the scanning area | region of the light beam in the exposure unit of FIG. 図1の画像形成装置における信号処理ブロックを示す図。FIG. 2 is a diagram showing a signal processing block in the image forming apparatus of FIG. 1. 潜像形成動作を模式的に示す図。The figure which shows typically latent image formation operation | movement. 従来装置の潜像形成動作により形成される潜像を示す図。The figure which shows the latent image formed by the latent image formation operation | movement of a conventional apparatus. 図1の画像形成装置の潜像形成動作により形成される潜像を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating a latent image formed by a latent image forming operation of the image forming apparatus in FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

2,2Y,2M,2C,2K…感光体(潜像担持体)、 4,4Y,4M,4C,4K…現像ユニット(現像部)、 6,6Y,6M,6C,6K…露光ユニット(潜像形成部)、 60…水平同期センサ(検出器)、 62,62Y,62M,62C,62K…レーザー光源、 71…中間転写ベルト(転写媒体)、 651…偏向ミラー面、 IR…有効画像領域、 Ly,Lm,Lc,Lk…走査光ビーム、 MT…駆動モータ(駆動手段)、 SL…走査光ビーム、 X…主走査方向、 Y…副走査方向   2, 2Y, 2M, 2C, 2K ... photosensitive member (latent image carrier), 4, 4Y, 4M, 4C, 4K ... developing unit (developing unit), 6, 6Y, 6M, 6C, 6K ... exposure unit (latent) (Image forming unit), 60 ... horizontal synchronization sensor (detector), 62, 62Y, 62M, 62C, 62K ... laser light source, 71 ... intermediate transfer belt (transfer medium), 651 ... deflection mirror surface, IR ... effective image area, Ly, Lm, Lc, Lk ... scanning light beam, MT ... drive motor (drive means), SL ... scanning light beam, X ... main scanning direction, Y ... sub-scanning direction

Claims (4)

互いに異なる色のトナー像を形成する、複数の画像形成手段を有し、各画像形成手段で形成されるトナー像を転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、
前記複数の画像形成手段の各々は、
その表面に主走査方向において所定幅の有効画像領域が設けられるとともに、該表面が前記主走査方向とほぼ直交する副走査方向に駆動される潜像担持体と、
振動する偏向ミラー面によって光源からの光ビームを前記有効画像領域に対応する第1走査領域を前記主走査方向に走査可能に構成されるとともに、前記主走査方向の第1方向で、かつ前記第1走査領域を走査する光ビームのみを前記有効画像領域に照射して前記有効画像領域に潜像を形成する潜像形成部と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that has a plurality of image forming units that form toner images of different colors, and forms a color image by superimposing toner images formed by the respective image forming units on a transfer medium.
Each of the plurality of image forming units includes:
An effective image region having a predetermined width in the main scanning direction is provided on the surface, and the surface is driven in a sub-scanning direction substantially orthogonal to the main scanning direction;
The first scanning region corresponding to the effective image region can be scanned in the main scanning direction with the light beam from the light source by the oscillating deflection mirror surface, and in the first direction of the main scanning direction and the first scanning region. An image forming apparatus comprising: a latent image forming unit configured to irradiate the effective image region with only a light beam for scanning one scanning region to form a latent image in the effective image region.
前記主走査方向における前記潜像担持体の一方端部と機械的に接続されて前記潜像担持体の表面を前記副走査方向に駆動する駆動手段をさらに備え、
前記複数の潜像形成部の各々は光ビームを前記第1走査領域よりも広い第2走査領域で前記主走査方向に走査可能に構成され、しかも、
前記複数の画像形成手段の各々は、前記主走査方向における前記駆動手段の反対側において前記第2走査領域内で、かつ前記第1走査領域を外れた位置を移動する走査光ビームを検出して信号を出力する検出部を備え、前記検出部から出力される検出信号に基づき潜像形成動作を制御する請求項1記載の画像形成装置。
A drive unit that is mechanically connected to one end of the latent image carrier in the main scanning direction and drives the surface of the latent image carrier in the sub-scanning direction;
Each of the plurality of latent image forming units is configured to be able to scan a light beam in the main scanning direction in a second scanning region wider than the first scanning region,
Each of the plurality of image forming units detects a scanning light beam that moves within the second scanning region and outside the first scanning region on the opposite side of the driving unit in the main scanning direction. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a detection unit that outputs a signal, and controlling a latent image forming operation based on the detection signal output from the detection unit.
前記駆動手段は、前記第1方向の下流側に配置される一方、前記検出部は前記第1方向の上流側に配置されている請求項2記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the driving unit is disposed on the downstream side in the first direction, and the detection unit is disposed on the upstream side in the first direction. その表面に主走査方向において所定幅の有効画像領域が設けられるとともに該表面が前記主走査方向とほぼ直交する副走査方向に駆動される、潜像担持体上に潜像を形成するとともに、互いに異なる色のトナーにより前記潜像を現像してトナー像を形成する、複数の画像形成手段を用いてカラー画像を転写媒体上に形成する画像形成方法であって、
前記複数の画像形成手段の各々において、振動する偏向ミラー面によって光源からの光ビームを前記主走査方向の第1方向で、かつ前記潜像担持体の前記有効画像領域に照射して前記有効画像領域に潜像を形成するとともに、前記潜像を現像してトナー像を形成する像形成工程と、
前記複数の画像形成手段の各々により形成されたトナー像を前記転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する転写工程と
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
An effective image area having a predetermined width is provided on the surface in the main scanning direction, and the surface is driven in a sub-scanning direction substantially orthogonal to the main scanning direction to form a latent image on the latent image carrier and to each other. An image forming method for forming a color image on a transfer medium using a plurality of image forming means, wherein a toner image is formed by developing the latent image with different color toners,
In each of the plurality of image forming units, the effective image is irradiated by irradiating the effective image area of the latent image carrier with the light beam from the light source in the first direction of the main scanning direction by the vibrating deflection mirror surface. An image forming step of forming a latent image in the region and developing the latent image to form a toner image;
And a transfer step of superposing toner images formed by each of the plurality of image forming units on the transfer medium to form a color image.
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