JP2007062208A - Image forming device and method of controlling the device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a favorable halftone image without a density varition in particular, irrespective of the status of a use and an environment by controlling sole gradation potential characteristics or gradation density characteristics of a light beam to ensure its coincidence with characteristics of one light beam in an image forming device which performs image formation by a plurality of light beams. <P>SOLUTION: The image forming device which emits a plurality of light beams corresponding to image data, exposes and scans the light beams on a photosensitive body and forms an image by an optical scanning means of a plurality of beams to reproduce a resolution higher than the resolution of an optical scanning speed, and controls an independent exposure control means by which the light beams independently form a plurality of gradation patterns on the photosensitive body at preset operation intervals and independently control the amount of exposure independently to ensure a difference between the detection value of one light beam from among the light beams and the detection value of the other light beam is equal to or below a prescribed value. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、記録材上に画像を形成する画像形成装置及びその制御方法に関する。より詳しくは、走査露光手段の画像解像度より高い解像度の画像形成が可能な、複数の露光手段を有する画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image on a recording material and a control method thereof. More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus having a plurality of exposure means capable of forming an image with a resolution higher than that of the scanning exposure means.

従来、複数のビームを有する画像形成装置の技術としては、例えば、特許文献1、特許文献2に記載された技術がある。   Conventionally, as a technique of an image forming apparatus having a plurality of beams, there are techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example.

特許文献1に記載の画像形成装置は、光学走査装置の解像度の2倍の解像度の画像データを供給する画像情報源と、画像情報源から入力する画像データの副走査方向のパターンを判断する画像パターン判断手段を備える。画像パターンに応じて画像データの1/2の解像度の光学走査装置で上記画像情報を再現するため光ビーム点灯信号と光ビーム強度信号とを出力する露光制御手段を備える。そして露光制御手段からの光ビーム点灯信号と光ビーム強度信号とに基づいて光ビームを変調する変調露光手段を備えることによって、光学走査系をもつ書き込み装置の解像度の2倍の解像度で画像形成する、というものである。   An image forming apparatus described in Patent Document 1 is an image information source that supplies image data having a resolution twice that of an optical scanning device, and an image that determines a pattern in the sub-scanning direction of image data input from the image information source. Pattern determining means is provided. Exposure control means is provided for outputting a light beam lighting signal and a light beam intensity signal in order to reproduce the image information by an optical scanning device having a resolution of 1/2 of the image data in accordance with the image pattern. Then, by providing a modulation exposure means for modulating the light beam based on the light beam lighting signal and the light beam intensity signal from the exposure control means, an image is formed at a resolution twice that of a writing apparatus having an optical scanning system. That's it.

特許文献2に記載の画像形成装置は、複数の光ビームのバランスを適切に調整することによって、入力されたデータに対して、より忠実な出力画像を提供する、というものである。
特開平10−181091号公報 特開2003−280297公報
The image forming apparatus described in Patent Document 2 provides a more faithful output image with respect to input data by appropriately adjusting the balance of a plurality of light beams.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-181091 JP 2003-280297 A

しかしながら、複数の光ビームを用いた画像形成装置においては、各々の光ビームの光量のバランス、多値画像形成時のレーザパワー、及び画像濃度の階調特性が異なることで、高精細で良好な画像を提供することが困難であった。これは例えば2つの光ビームを用いる場合、各々をAレーザとBレーザとすると、A、Bレーザの各レーザでの立ち上がり、立下り特性やスポット径の違いにより生じるもので、デバイス製造面からも所定レベル以下の差を詰めることは困難である。   However, in an image forming apparatus using a plurality of light beams, the balance of the amount of light of each light beam, the laser power at the time of multi-value image formation, and the gradation characteristics of the image density are different, so that high definition and good are achieved. It was difficult to provide images. For example, when two light beams are used, if each of the A laser and the B laser is used, this is caused by the difference in the rise and fall characteristics and spot diameter of each of the A and B lasers. It is difficult to close the difference below a predetermined level.

上記、従来技術の特許文献2では、各々のビームの光量と、複数ビームを合成した際の各ビームのバランス調整とについては、言及されている。しかし各レーザの階調特性の差分は残ったままであるため、より高精細、たとえば600dpiで画像形成を実行する際に、階調特性の差により中間調領域での画像の品位に影響がでてしまう。また、上記のレーザの特性、とくに階調特性は、環境や経時的に変化しやすく、画像形成装置の初期に調整を行ったとしても変化を生じてしまい、常に良好な画像を得ることは困難であった。   In the above-mentioned prior art document 2, reference is made to the light quantity of each beam and the balance adjustment of each beam when a plurality of beams are combined. However, since the difference in the gradation characteristics of each laser remains, the image quality in the halftone area is affected by the difference in gradation characteristics when image formation is performed at a higher definition, for example, 600 dpi. End up. In addition, the characteristics of the laser, particularly the gradation characteristics, tend to change over time and over time, and even if adjustments are made at the initial stage of the image forming apparatus, changes occur, and it is difficult to always obtain a good image. Met.

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、複数の光ビームで画像形成を行う画像形成装置において、各々の光ビームの単独の階調電位特性あるいは階調濃度特性を何れか一方の光ビームの特性に一致するように制御することで、使用状況、環境を問わず、特に中間調で濃度むらのない良好な画像を提供する。
その後、複数の光ビームを点灯させ、所定の階調パターンを作成し、トータルの階調制御、LUTを変更することで、ハーフトーニング(ディザ)の構造を乱すことなく良好な階調画像を提供する。
In view of the above-described conventional problems, the present invention provides a single gradation potential characteristic or gradation density characteristic of each light beam in an image forming apparatus that forms an image with a plurality of light beams. By controlling so as to match the characteristics, it is possible to provide a good image with no density unevenness, particularly in a halftone, regardless of the use situation or environment.
After that, multiple light beams are turned on, a predetermined gradation pattern is created, and total gradation control and LUT are changed to provide a good gradation image without disturbing the halftoning (dither) structure. To do.

かかる課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、画像データに応じた複数の光ビームを出射し感光体上に露光走査し、光学走査速度の解像度より高い解像度を再現する複数ビームの光学走査系手段と、予め設定した動作間隔毎に感光体上の複数の階調パターンを前記光ビーム独立で形成する単独階調形成手段と、前記光ビームが各々独立に露光量を制御する独立露光制御手段とを有し、前記単独階調形成手段で形成した画像から検出した各々の光ビームの階調に対応する検出値が、前記複数光ビームの何れか1つの光ビームの検出値と他の光ビームの検出値との差分が所定値以下になるように、前記独立露光制御手段を制御することを特徴とする。   In order to solve such a problem, the image forming apparatus of the present invention emits a plurality of light beams according to image data, performs exposure scanning on the photosensitive member, and reproduces a resolution higher than the resolution of the optical scanning speed. Optical scanning system means, single gradation forming means for forming a plurality of gradation patterns on the photosensitive member independently for each predetermined operation interval, and independent light intensity control for each light beam independently. A detection value corresponding to the gradation of each light beam detected from the image formed by the single gradation forming means is a detection value of any one of the plurality of light beams. The independent exposure control unit is controlled so that a difference from a detection value of another light beam is equal to or less than a predetermined value.

ここで、前記感光体の表面電位を検出する電位検出手段を有し、前記単独階調形成手段で形成した静電潜像を前記電位検出手段で検出した各々の光ビームの階調電位の検出値が、前記複数光ビームの何れか1つの光ビームの階調電位検出値と他の光ビームの階調電位検出値の差分が所定値以下になるように、前記独立露光制御手段を制御する。   Here, it has a potential detecting means for detecting the surface potential of the photoconductor, and detects the gradation potential of each light beam detected by the potential detecting means for the electrostatic latent image formed by the single gradation forming means. The independent exposure control unit is controlled so that a difference between a gradation potential detection value of one of the plurality of light beams and a gradation potential detection value of another light beam is equal to or less than a predetermined value. .

又、前記光学走査手段によって感光体上に形成された静電潜像をトナー像で可視像化する現像手段と、前記可視像化したトナー像を他の媒体に転写する転写手段と、像担持体上のトナー濃度を検知する濃度検出手段とを有し、前記単独階調形成手段で形成したトナー像を前記濃度検出手段で検出した各々の光ビームの階調濃度の検出値が、前記複数光ビームの何れか1つの光ビームの階調濃度検出値と他の光ビームの階調濃度検出値の差分が所定値以下になるよう、前記独立露光制御手段を制御する。前記像担持体が感光体である。また、前記像担持体が中間転写体である。また、前記像担持体が転写ベルトである。また、前記像担持体が転写ドラムであることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   A developing unit that visualizes the electrostatic latent image formed on the photoreceptor by the optical scanning unit with a toner image; a transfer unit that transfers the visible toner image to another medium; Density detection means for detecting the toner density on the image carrier, and the detected value of the tone density of each light beam detected by the density detection means for the toner image formed by the single tone forming means, The independent exposure control means is controlled so that the difference between the gradation density detection value of any one of the plurality of light beams and the gradation density detection value of the other light beam is not more than a predetermined value. The image carrier is a photoreceptor. The image carrier is an intermediate transfer member. The image carrier is a transfer belt. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image carrier is a transfer drum.

又、前記光学走査手段によって感光体上に形成された静電潜像をトナー像で可視像化する現像手段と、前記可視像化したトナー像を転写材に転写する転写手段と、転写材上のトナー濃度を検知する濃度検知手段とを有し、前記単独階調形成手段で形成した転写材上のトナー像を前記濃度検出手段で検出した各々の光ビームの階調濃度の検出値が、前記複数光ビームの何れか1つの光ビームの階調濃度検出値と他の光ビームの階調濃度検出値の差分が所定値以下になるよう、前記独立露光制御手段を制御する。   A developing unit that visualizes the electrostatic latent image formed on the photosensitive member by the optical scanning unit with a toner image; a transfer unit that transfers the visualized toner image to a transfer material; Density detection means for detecting the toner density on the material, and a detection value of the gradation density of each light beam detected by the density detection means on the toner image on the transfer material formed by the single gradation forming means However, the independent exposure control means is controlled so that the difference between the gradation density detection value of any one of the plurality of light beams and the gradation density detection value of the other light beam is not more than a predetermined value.

ここで、前記光ビームは多値変調可能である。また、前記光ビームの変調方式がパルス幅変調である。また、前記光ビームの変調方式がパワー変調である。   Here, the light beam can be multi-level modulated. The modulation method of the light beam is pulse width modulation. The modulation method of the light beam is power modulation.

又、本発明の画像形成装置の制御方法は、画像データに応じた複数の光ビームを出射し感光体上に露光走査し、光学走査速度の解像度より高い解像度を再現する複数ビームの光学走査系手段により画像形成する画像形成装置の制御方法であって、予め設定した動作間隔毎に感光体上の複数の階調パターンを前記光ビーム独立で形成し、前記形成した静電潜像から検出した各々の光ビームの階調に対応する検出値が、前記複数光ビームの何れか1つの光ビームの検出値と他の光ビームの検出値との差分が所定値以下になるように、前記光ビームが各々独立に露光量を制御する独立露光制御手段を制御することを特徴とする。   Also, the control method of the image forming apparatus of the present invention is a multiple beam optical scanning system that emits a plurality of light beams according to image data, exposes and scans the photosensitive member, and reproduces a resolution higher than the resolution of the optical scanning speed. A method of controlling an image forming apparatus that forms an image by means, wherein a plurality of gradation patterns on a photoconductor are formed independently at each predetermined operation interval and detected from the formed electrostatic latent image The detection value corresponding to the gradation of each light beam is such that the difference between the detection value of any one of the plurality of light beams and the detection value of the other light beam is a predetermined value or less. Independent exposure control means for controlling the exposure amount of each beam independently is controlled.

以上説明したように、複数の光ビームで画像形成を行う画像形成装置において、各々の光ビームの単独の階調電位特性あるいは階調濃度特性を何れか一方の光ビームの特性に一致するように制御することで、使用状況、環境を問わず、特に中間調で濃度むらのない良好な画像を提供することができる。その後、複数の光ビームを点灯させ、所定の階調パターンを作成し、トータルの階調制御、LUTを変更することで、ハーフトーニング(ディザ)の構造を乱すことなく良好な階調画像を提供する。   As described above, in an image forming apparatus that forms an image with a plurality of light beams, the single gradation potential characteristic or gradation density characteristic of each light beam matches the characteristics of one of the light beams. By controlling, it is possible to provide a good image with no density unevenness, particularly in a halftone, regardless of the use situation or environment. After that, multiple light beams are turned on, a predetermined gradation pattern is created, and total gradation control and LUT are changed to provide a good gradation image without disturbing the halftoning (dither) structure. To do.

以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素の相対配置、数式、数値等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the relative arrangement, numerical formulas, numerical values, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.

<本実施形態の画像形成装置の構成例>
図1は、本実施形態に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタの構成例を示すものである。
<Example of Configuration of Image Forming Apparatus of Present Embodiment>
FIG. 1 shows a configuration example of a full-color printer as an image forming apparatus according to the present embodiment.

ここで、画像形成装置100は、リーダ部200と接続されているか、一体化されている。リーダ部200は外部情報を画像信号に変える装置である。つまり原稿読み取り装置やパソコン等であり、例えば読み取られた原稿画像の輝度信号や、パソコン等から転送された画像信号が、画像形成を実施する画像形成装置100に送信される。   Here, the image forming apparatus 100 is connected to or integrated with the reader unit 200. The reader unit 200 is a device that converts external information into an image signal. That is, it is a document reading device, a personal computer or the like. For example, the luminance signal of the read document image or the image signal transferred from the personal computer or the like is transmitted to the image forming device 100 that performs image formation.

図1に示される画像形成装置であるフルカラープリンタ100(以下、「プリンタ」と称す)における画像形成は、像担持体としての感光体ドラム1を備える。リーダ部200からの画像情報に基づいて感光体ドラム1上に現像剤にて現像像(トナー像)を形成するまでの、帯電工程−潜像形成工程−現像工程、そして感光体ドラム1から転写材Pにトナー像を転写する転写工程が実施される。そして転写材Pにトナー像を定着させる定着工程を基本とする画像形成工程に従って実施される。   Image formation in a full-color printer 100 (hereinafter referred to as “printer”) as the image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a photosensitive drum 1 as an image carrier. Based on the image information from the reader unit 200, a charging process, a latent image forming process, a developing process, and a transfer from the photosensitive drum 1 until a developed image (toner image) is formed on the photosensitive drum 1 with a developer. A transfer process for transferring the toner image to the material P is performed. Then, it is performed according to an image forming process based on a fixing process for fixing the toner image on the transfer material P.

これらの画像形成工程を実施する画像形成手段として、プリンタ100は、帯電工程にて帯電バイアスを印加して感光体ドラム1の表面を所定の電位に一様に帯電する、帯電手段としての帯電ローラ2を有する。潜像形成工程にてリーダ部200からのイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報に応じて順次レーザ光Lを照射する、レーザー書き込みユニットである露光手段3を有する。帯電工程にて一様に所定電位に帯電された感光体ドラム1を、潜像形成工程、即ちここでは露光工程にてレーザ光Lを照射することによって、照射部分の感光体ドラム1表面電位が変更され、その部分が静電潜像となる。   As an image forming unit that performs these image forming steps, the printer 100 applies a charging bias in the charging step to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 1 to a predetermined potential, and a charging roller as a charging unit. 2 The exposure unit 3 is a laser writing unit that sequentially irradiates laser light L in accordance with image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black from the reader unit 200 in the latent image forming step. By irradiating the photosensitive drum 1 uniformly charged at a predetermined potential in the charging step with the laser beam L in the latent image forming step, that is, here in the exposure step, the surface potential of the photosensitive drum 1 in the irradiated portion is increased. The part is changed to become an electrostatic latent image.

感光体ドラム1の表面電位は電位センサ50によって検知/測定される。   The surface potential of the photosensitive drum 1 is detected / measured by the potential sensor 50.

そして、プリンタ100は、現像手段として、トナーとキャリアを所定比率で混合した現像剤をそれぞれの現像剤色毎に収容した複数の現像器4を有する。ここでは、イエロー現像剤を内包したイエロー現像器4Y、マゼンタ現像剤を内包した現像器4M、シアン現像剤を内包した現像器4C、ブラック現像剤を内包した現像器4Bkを有しする。この4台の現像器4はロータリー現像ユニット41に具備される。現像工程においては、これらの現像器4が順に感光体ドラム1上に形成された潜像部分に現像剤を転移させて、感光体ドラム1にトナー像を形成する。   The printer 100 includes a plurality of developing devices 4 that store, as developing means, a developer in which toner and a carrier are mixed at a predetermined ratio for each developer color. Here, a yellow developing device 4Y containing a yellow developer, a developing device 4M containing a magenta developer, a developing device 4C containing a cyan developer, and a developing device 4Bk containing a black developer are provided. The four developing devices 4 are provided in a rotary developing unit 41. In the developing process, these developing devices 4 sequentially transfer the developer to the latent image portion formed on the photosensitive drum 1 to form a toner image on the photosensitive drum 1.

ひとつの現像器4によって感光体ドラム1上にトナー像が形成されると、転写工程にて、転写手段である転写ローラ5Bによって、顕在化されたトナー像を中間転写体である中間転写体ベルト5Aに転写する。その後、別の現像器4によって形成されたトナー像が先のトナー像に重ねて転写され、中間転写体ベルト5A上には、上記4台の現像器4によって形成された4色のトナー像が重ねられる。転写工程では、更に、転写ローラ6によって、中間転写ベルト5A上に感光体ドラム1から転写されたトナー像が所望の転写材Pに転写される。転写材P上に形成されたこの未定着のトナー像は、定着工程にて定着手段である定着装置8によって定着される。   When a toner image is formed on the photosensitive drum 1 by one developing device 4, an intermediate transfer belt that is an intermediate transfer body is formed by transferring a toner image that is made visible by a transfer roller 5B that is a transfer means in a transfer process. Transfer to 5A. Thereafter, a toner image formed by another developing device 4 is transferred onto the previous toner image, and the four color toner images formed by the four developing devices 4 are formed on the intermediate transfer belt 5A. Overlaid. In the transfer step, the toner image transferred from the photosensitive drum 1 onto the intermediate transfer belt 5A is further transferred onto the desired transfer material P by the transfer roller 6. This unfixed toner image formed on the transfer material P is fixed by a fixing device 8 as a fixing means in a fixing process.

以上の画像形成工程において、感光体ドラム1上に残留したトナー等はクリーナ7Aによって清掃される。中間転写体ベルト5A上に残留したトナー等はクリーナ7Bによって清掃され、前に形成されたトナー像を除去した後に次の画像形成が実施される。   In the above image forming process, the toner remaining on the photosensitive drum 1 is cleaned by the cleaner 7A. The toner remaining on the intermediate transfer belt 5A is cleaned by the cleaner 7B, and after the previously formed toner image is removed, the next image formation is performed.

ここで、以上の画像形成工程にて使用される、感光体ドラム1、帯電手段である帯電ローラ2、潜像形成手段である露光手段3、現像手段である現像器4、転写手段である中間転写体ベルト5A、転写ローラ5B、6、それぞれについて、詳しく説明する。   Here, the photosensitive drum 1, the charging roller 2 as the charging means, the exposure means 3 as the latent image forming means, the developing device 4 as the developing means, and the intermediate as the transfer means used in the above image forming process. Each of the transfer belt 5A and the transfer rollers 5B and 6 will be described in detail.

(感光体ドラム1):本実施形態においては、感光体ドラム1は直径80mm、長さ320mmのOPC感光体を用いている。アルミニウム等の導電性ドラム基体と、その外周面に形成した感光層(光導電層)で構成された負帯電極性の感光体(ネガ感光体)である。各々矢印の方向に150mm/secのプロセススピード(周速度)をもって回転駆動されている。   (Photosensitive drum 1): In this embodiment, the photosensitive drum 1 uses an OPC photosensitive member having a diameter of 80 mm and a length of 320 mm. This is a negatively charged photoconductor (negative photoconductor) composed of a conductive drum substrate such as aluminum and a photoconductive layer (photoconductive layer) formed on the outer peripheral surface thereof. Each is rotationally driven at a process speed (peripheral speed) of 150 mm / sec in the direction of the arrow.

(帯電ローラ2):帯電ローラ2は中心の芯金と、その外周に同心一体にローラ状に形成した弾性導電層と、更にその外周面に形成した抵抗層と、から構成される複合層構造のローラである。弾性導電層は、例えば、104Ωcm以下の導電性ゴムなどの単層あるいは複合層であり、抵抗層は107〜1011Ωcm、厚さ100μm程度以下の導電性ゴム等の単層あるいは複合層である。   (Charging roller 2): The charging roller 2 is a composite layer structure comprising a central core, an elastic conductive layer concentrically formed on the outer periphery thereof, and a resistance layer formed on the outer peripheral surface thereof. The roller. The elastic conductive layer is, for example, a single layer or a composite layer such as a conductive rubber of 104 Ωcm or less, and the resistance layer is a single layer or a composite layer of a conductive rubber of 107 to 1011 Ωcm and a thickness of about 100 μm or less.

帯電ローラ2はその芯金の両端部を不図示の軸受け部材に回転自由に軸受けさせて、不図示の押圧手段で感光体ドラム1に対して所定の押圧力をもって圧接しており、本例の場合は感光体ドラム1の回転駆動に伴い従動回転する。   The charging roller 2 has both ends of its core metal supported by a bearing member (not shown) so as to freely rotate, and is pressed against the photosensitive drum 1 by a pressing means (not shown) with a predetermined pressing force. In this case, the photosensitive drum 1 is driven to rotate as the photosensitive drum 1 rotates.

又、不図示の電源により帯電ローラ2の芯金に所定のバイアス電圧である帯電バイアスが印加され、感光体ドラム1の外周面が均一に帯電される。本実施形態では、この帯電バイアスの印加方法としては、電位収束性に優れるAC帯電方式を用いた。AC帯電方式とは、ACバイアスにDCバイアスを重畳させたもので、ACバイアスが所定電界以上であれば、感光体の電位はDCバイアスに略同等に収束するものである。   A charging bias, which is a predetermined bias voltage, is applied to the core of the charging roller 2 by a power source (not shown), and the outer peripheral surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged. In this embodiment, an AC charging method with excellent potential convergence is used as the charging bias application method. The AC charging method is a method in which a DC bias is superimposed on an AC bias. When the AC bias is equal to or greater than a predetermined electric field, the potential of the photosensitive member converges substantially equally to the DC bias.

本実施形態では画像形成時の帯電バイアスとしては、ACバイアスとして、周波数1200Hz、Vpp1.7kVの正弦波を用い、DCバイアスとしては−620Vを印加することで、感光体ドラム1表面電位として、−600Vを得ることができた。   In this embodiment, as the charging bias at the time of image formation, a sinusoidal wave having a frequency of 1200 Hz and Vpp of 1.7 kV is used as an AC bias, and −620 V is applied as a DC bias, so that the surface potential of the photosensitive drum 1 is − 600V could be obtained.

(露光手段3):レーザ光Lを発光(露光)するための、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、リーダ部200において、原稿の画像を画像読取装置によって読み取ったものか、あるいはパソコン等から転送されたものである。これらの4色の画像情報を基に、リーダ部200に設置された画像処理部によって所定の画像処理を施した画像データであり、これらの4色の画像データは、リーダ部200における画像読取装置の読み取り動作に同期して、露光手段であるレーザ書込みユニット3に転送されるようになっている。   (Exposure means 3): Whether the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black for emitting (exposing) the laser beam L is obtained by reading an image of an original with an image reading device in the reader unit 200, Or it was transferred from a personal computer or the like. Based on the image information of these four colors, the image data is subjected to predetermined image processing by an image processing unit installed in the reader unit 200. These four color image data are image reading devices in the reader unit 200. In synchronism with this reading operation, it is transferred to the laser writing unit 3 which is an exposure means.

本実施形態においては、このレーザ書き込みユニット3から発光されるレーザ光Lによって、各色とも、画像データからのべた画像形成部の感光体ドラム1の表面電位が−100Vになるように露光量が調整されている。つまり、レーザ光Lによって、潜像部分におけ表面電位を上記の帯電ローラ2による帯電面の−600Vの表面電位を(−方向の大きさを)下げる。この感光体ドラム1の表面電位が変更された部分が潜像となる。   In the present embodiment, the amount of exposure is adjusted by the laser light L emitted from the laser writing unit 3 so that the surface potential of the photoconductive drum 1 of the image forming unit in each color is -100V for each color. Has been. That is, the surface potential of the latent image portion is lowered by the laser beam L to the surface potential of −600 V on the charging surface by the charging roller 2 (the magnitude in the − direction). A portion where the surface potential of the photosensitive drum 1 is changed becomes a latent image.

電位センサ50は感光体ドラム1上の表面電位を検知するもので、所定のタイミングで表面電位を検知し、所望の電位となるように、帯電ローラ2への印加バイアスや、露光手段3の露光量を制御する。   The potential sensor 50 detects the surface potential on the photosensitive drum 1, detects the surface potential at a predetermined timing, and applies the bias applied to the charging roller 2 and the exposure means 3 exposure so as to obtain a desired potential. Control the amount.

(現像器4):ロータリ現像ユニット41に配される各色の現像器4M、4Y,4C、4Bkは、全て二成分方式の現像方式であり、現像剤は、所定の比率でトナーと磁性粒子(キャリア)が混合された二成分現像剤である。各現像器4においては、マグネットを内包した現像剤担持体である現像スリーブ上に現像剤を拘束し、不図示の現像バイアスによって、感光体ドラム1上に現像剤が移動し、所望の濃度の画像形成が実行されるよう設定されている。又、本実施形態のトナーは全て負極性(ネガトナー)である。   (Developer 4): Each color developer 4M, 4Y, 4C, 4Bk arranged in the rotary developing unit 41 is a two-component developing system, and the developer contains toner and magnetic particles (with a predetermined ratio). A two-component developer mixed with a carrier). In each developing device 4, the developer is restrained on a developing sleeve which is a developer carrying member including a magnet, and the developer moves onto the photosensitive drum 1 by a developing bias (not shown), so that a desired density is obtained. It is set to execute image formation. Further, all the toners of the present embodiment are negative (negative toner).

本実施形態では、画像形成時の現像バイアスとしては、ACバイアスとしては、周波数2400Hz、Vpp2.0kVの矩形波を、DCバイアスとしては、−450Vを重畳させたものを用いた。又、各色の最大濃度が1.5(光学濃度)となるように、各現像器4内の現像剤の比率が設定されている。本実施形態では、トナーとキャリアの比率(以後「T/C比」と称す。)が各色10%に設定されている。   In this embodiment, a rectangular bias wave having a frequency of 2400 Hz and Vpp of 2.0 kV is used as an AC bias, and −450 V is superimposed as a DC bias as a developing bias at the time of image formation. The ratio of the developer in each developing device 4 is set so that the maximum density of each color is 1.5 (optical density). In this embodiment, the ratio of toner to carrier (hereinafter referred to as “T / C ratio”) is set to 10% for each color.

(転写手段):中間転写ベルト5Aは、感光体ドラム1の転写部を含む領域に渡って平坦に保持された中間転写体であり、感光体ドラム1上に、上記の現像器4によって形成されたトナー像が、順次重ねた状態に転写される。この中間転写体ベルト5Aの周長は、感光体ドラム1の周長の整数倍(例えば、2〜5倍)となっている。本実施形態では、2×80×π(mm)の周長に設定されている。又、中間転写ベルト5Aは単層の導電性ゴムで形成され、厚みが100μm、抵抗が1×109Ωで構成されている。   (Transfer means): The intermediate transfer belt 5A is an intermediate transfer member that is held flat over an area including the transfer portion of the photosensitive drum 1, and is formed on the photosensitive drum 1 by the developing unit 4 described above. The toner images thus transferred are sequentially transferred. The circumferential length of the intermediate transfer belt 5A is an integral multiple (for example, 2 to 5 times) of the circumferential length of the photosensitive drum 1. In the present embodiment, the circumference is set to 2 × 80 × π (mm). The intermediate transfer belt 5A is formed of a single layer of conductive rubber and has a thickness of 100 μm and a resistance of 1 × 10 9 Ω.

又、この中間転写体ベルト5Aは、図示しない駆動機構により駆動される駆動ローラ5Cを含む3つのローラ5C、5D、5Eによって、感光体ドラム1の回転に同期してこれらの回転速度(周速)と同一の速度で矢印方向に沿って循環移動可能となっている。   In addition, the intermediate transfer belt 5A is synchronized with the rotation of the photosensitive drum 1 by three rollers 5C, 5D, and 5E including a driving roller 5C driven by a driving mechanism (not shown). ) And can be circulated along the direction of the arrow at the same speed.

感光体ドラム1上に形成された各色のトナー像を中間転写体ベルト5A上に転写する一次転写手段としては、転写ローラ5Bが、中間転写ベルト5Aの感光体ドラム1との対向面の裏側、即ち転写部に設けられている。この転写ローラ5Bは、中心の芯金と、その外周に同心一体にローラ状に形成した中抵抗の弾性層とで構成される。本実施形態における転写ローラ5Bは、抵抗が5×106Ω、直径16mmの導電性ゴムローラである。この転写ローラ5Bの芯金部に、不図示の電源より一次転写バイアスとなる、トナー像と逆極性の所定のバイアス、本実施形態ではプラス側のバイアスを印加し、中間転写ベルト5Aに感光体ドラム1上に形成された各色のトナー像の転写を実行する。   As primary transfer means for transferring the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drum 1 onto the intermediate transfer belt 5A, a transfer roller 5B is provided on the back side of the surface facing the photosensitive drum 1 of the intermediate transfer belt 5A. That is, it is provided in the transfer portion. The transfer roller 5B includes a central cored bar and an intermediate resistance elastic layer formed concentrically on the outer periphery of the cored bar. The transfer roller 5B in this embodiment is a conductive rubber roller having a resistance of 5 × 10 6 Ω and a diameter of 16 mm. A predetermined bias having a polarity opposite to that of the toner image, which is a primary transfer bias from a power source (not shown), is applied to the metal core portion of the transfer roller 5B, and in the present embodiment, a positive bias is applied to the intermediate transfer belt 5A. Transfer of the toner images of the respective colors formed on the drum 1 is executed.

又、中間転写体ベルト5Aに転写、坦持されたトナー像を所望の転写材Pに転写する二次転写手段としては、転写ローラ6は中心の芯金と、その外周に同心一体にローラ状に形成した中抵抗の弾性層とで構成される。本実施形態における転写ローラ6は、抵抗が5×108Ω、直径16mmの導電性ゴムローラである。この転写ローラ6の芯金部に不図示の電源よりトナー像と逆極性の所定の二次転写バイアス、本実施形態ではプラス側のバイアスを印加し、中間転写体ベルト5Aに形成された各色のトナー像の転写材Pへの転写を実行する。トナー像が転写された転写材Pは定着装置8に搬送され、転写材P上に定着され、一連の画像形成が終了する。   Further, as a secondary transfer means for transferring the toner image transferred and carried on the intermediate transfer belt 5A to a desired transfer material P, the transfer roller 6 has a central core and a roller shape that is concentrically integrated with the outer periphery thereof. And a medium-resistance elastic layer. The transfer roller 6 in this embodiment is a conductive rubber roller having a resistance of 5 × 10 8 Ω and a diameter of 16 mm. A predetermined secondary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner image is applied from a power source (not shown) to the core portion of the transfer roller 6, and in this embodiment, a positive bias is applied to each color formed on the intermediate transfer belt 5 </ b> A. Transfer of the toner image onto the transfer material P is executed. The transfer material P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 8 and fixed on the transfer material P, and a series of image formation is completed.

図2は、本実施形態で用いた露光手段3の構成例を示す詳細図である。   FIG. 2 is a detailed view showing a configuration example of the exposure means 3 used in this embodiment.

本実施形態では、1つの半導体レーザ素子3Aから2つのビームが出射される、いわゆるツインビームレーザを用いた。ビームはレンズ素子群3Bを通してポリゴンミラー3Cに入射し、その後ポリゴンミラー3Cで反射されて所定のミラーを通して感光体ドラム1上を走査露光する。   In the present embodiment, a so-called twin beam laser in which two beams are emitted from one semiconductor laser element 3A is used. The beam is incident on the polygon mirror 3C through the lens element group 3B, then reflected by the polygon mirror 3C, and scanned and exposed on the photosensitive drum 1 through a predetermined mirror.

本実施形態のポリゴンミラー3Bは8面ポリゴンである。本実施形態においては、感光体ドラム1への書き込み密度が主走査/副走査ともに600dpiで行っているため、ポリゴンミラー3Bは約13300rpmで回転している。また半導体レーザ素子3Aから出射されるレーザ光をそれぞれAレーザ、Bレーザと称する。また、A、Bレーザともに600dpiの1画素中で16値の多値画像形成が可能であり、図3に示すような、パルス幅変調方式で行っている。さらに図3に示したパルス幅変調方式は、図4に示すように255値(8bit)のレベルから任意の16値(4bit)を選択できるレーザパワー調整テーブルを有する構成から成り立っている。   The polygon mirror 3B of this embodiment is an 8-sided polygon. In this embodiment, since the writing density on the photosensitive drum 1 is 600 dpi for both main scanning and sub-scanning, the polygon mirror 3B rotates at about 13300 rpm. Laser beams emitted from the semiconductor laser element 3A are referred to as A laser and B laser, respectively. Further, both A and B lasers can form a 16-value multi-value image in one pixel of 600 dpi, and the pulse width modulation method as shown in FIG. 3 is used. Further, the pulse width modulation method shown in FIG. 3 has a configuration having a laser power adjustment table capable of selecting arbitrary 16 values (4 bits) from a level of 255 values (8 bits) as shown in FIG.

<本実施形態の画像形成装置の動作例>
上記構成で、本実施形態では、16値の多値の誤差拡散や多値ディザ処理等を用いて、良好な画像、特に中間調の階調特性を再現しようとしている。
<Operation Example of Image Forming Apparatus of this Embodiment>
With the above configuration, in the present embodiment, an attempt is made to reproduce a good image, particularly a halftone gradation characteristic, using 16-value multi-value error diffusion, multi-value dither processing, or the like.

本実施形態の画像形成装置は、以上に説明した画像形成手段を使用した画像形成工程に従って画像形成を行うが、プリンタ100のような電子写真方式の画像形成装置は、周囲の環境や使用状況等によってその特性が変化しやすく、固定の画像形成条件で常に色味の安定した画像を出力することは難しい。   The image forming apparatus according to the present embodiment forms an image according to the image forming process using the image forming unit described above. However, an electrophotographic image forming apparatus such as the printer 100 has a surrounding environment, usage status, and the like. Therefore, it is difficult to output an image with always stable color under fixed image forming conditions.

特に、本実施形態のように複数ビームを有する半導体レーザ3Aを露光手段として用いる場合は、そのAレーザ、Bレーザの各々の特性が変化してしまうため、最大露光量を調整したとしても、中間調の特性が変化してしまう。このため、図5Aに示すように副走査方向に1ライン1スペースで各々のレーザで画像形成を中間調で形成した場合、その両者の濃度が異なったり、あるいは、図5Aに示すように副走査方向に3ライン2スペース繰り返し画像形成を行うパターンでは、ライン部のA、Bレーザの画像形成回数が、交互に異なる場合は、ライン部の濃度が交互に変動し、結果として良好な中間調を再現することが出来ない。   In particular, when the semiconductor laser 3A having a plurality of beams is used as the exposure means as in this embodiment, the characteristics of the A laser and B laser change, so even if the maximum exposure is adjusted, the The tone characteristics will change. For this reason, when image formation is performed in halftone with each laser in one line and one space in the sub-scanning direction as shown in FIG. 5A, the density of the two is different or the sub-scanning as shown in FIG. 5A. In the pattern in which image formation is repeatedly performed for 3 lines and 2 spaces in the direction, if the number of times of image formation of the A and B lasers in the line portion is alternately different, the density of the line portion varies alternately, resulting in a good halftone. It cannot be reproduced.

(感光体ドラムの表面電位による補正例)
そこで、本実施形態では所定のタイミング、画像形成装置の電源が入った時点で、図6に示すようなフローでA、Bレーザの階調特性を一致させることとした。
(Example of correction using the surface potential of the photosensitive drum)
Therefore, in the present embodiment, the gradation characteristics of the A and B lasers are made to coincide with each other at a predetermined timing and when the image forming apparatus is turned on by a flow as shown in FIG.

まず、Aレーザのみで、図7に示すような画像形成時の多値の階調を1階調あたり30×30mmの大きさで感光体ドラム1上に16階調分露光し(S1)、その時の感光体ドラムの表面電位を電位センサ50にて測定し(S2)、不図示の記憶手段に記憶する(S3)。このときの各々の階調のパルス幅は、図4に示したレーザパワー調整テーブルを用いた。   First, with the A laser alone, the multi-value gradation at the time of image formation as shown in FIG. 7 is exposed on the photosensitive drum 1 in a size of 30 × 30 mm for 16 gradations (S1). The surface potential of the photosensitive drum at that time is measured by the potential sensor 50 (S2) and stored in a storage means (not shown) (S3). The laser power adjustment table shown in FIG. 4 was used for the pulse width of each gradation at this time.

次に、Bレーザのみで、同様に図4のレーザパワー調整テーブルを用いて、画像形成時の多値の階調を1階調あたり30×30mmの大きさで感光体ドラム1上に16階調分露光し(S4)、その時の感光体ドラムの表面電位を電位センサ50にて測定(S5)し、不図示の記憶手段に記憶する(S6)。   Next, using only the B laser, similarly, using the laser power adjustment table of FIG. 4, the multi-value gradation at the time of image formation is 30 × 30 mm per gradation on the photosensitive drum 1 on the 16th floor. The exposure is carried out (S4), and the surface potential of the photosensitive drum at that time is measured by the potential sensor 50 (S5) and stored in a storage means (not shown) (S6).

次に、図8に示すようなA、Bレーザ各々の階調電位特性が得られる場合に、各階調、16階調の電位の値をそれぞれ比較し(S7)、差分が所定値以上、本実施形態では8V以上であった場合は(S8)、Bレーザのレーザパワー調整テーブルを変更し(S9)、Aレーザと階調電位特性が一致するように調整を行う。   Next, when the gradation potential characteristics of the A and B lasers as shown in FIG. 8 are obtained, the potential values of each gradation and 16 gradations are respectively compared (S7). In the embodiment, when the voltage is 8 V or more (S8), the laser power adjustment table of the B laser is changed (S9), and the adjustment is performed so that the gradation potential characteristics coincide with those of the A laser.

ところで、本実施形態では各階調一律8Vとしたが、階調ごとに差分値を変更する、たとえば低濃度部の階調領域はより小さく、高濃度部の階調領域はより大きくしてもよいのは勿論である。また、再度Bレーザの階調電位を形成して電位センサ50で検知を行い、所定値以下に収束するまで繰り返しても構わない。   By the way, in the present embodiment, the gradation is uniformly 8V, but the difference value may be changed for each gradation. For example, the gradation area of the low density portion may be smaller and the gradation area of the high density portion may be larger. Of course. Alternatively, the gradation potential of the B laser may be formed again, detected by the potential sensor 50, and repeated until convergence to a predetermined value or less.

その後、その他の画像調整や画像形成に移行する。(S10)
調整方法としては、図9に示すように、各電位結果と、その時のレーザパワー調整テーブルの値で隣り合う電位間を線形近似して、所望の電位となるように、該当階調のパルス幅を変更し、A、B両レーザの階調電位特性を一致させると、使用環境、使用状況を問わず、常に良好な画像、特に中間調の階調表現を実現することができる。
Thereafter, the process proceeds to other image adjustment and image formation. (S10)
As an adjustment method, as shown in FIG. 9, the pulse width of the corresponding gradation is obtained by linearly approximating between each potential result and the potential in the laser power adjustment table at that time to obtain a desired potential. Is changed so that the gradation potential characteristics of both the A and B lasers are made coincident, it is possible to always realize a good image, particularly a halftone gradation expression regardless of the use environment and the use situation.

すなわち、Aレーザの階調N部の電位の絶対値をVa(N)、Bレーザの階調N部の電位の絶対値をVb(N)、Aレーザの階調N部のパルス幅レベルをPa(N)、Bレーザの階調N部のパルス幅レベルをPb(N)とすると、Bレーザの電位値がAレーザの電位値より大きいか否かで分岐し(S91)、大きい場合はパルス幅レベルを階調N+1部との間で線形補間して、新たなパルス幅レベルPb'(N)を算出し(S92)、小さい場合はパルス幅レベルを階調N−1部との間で線形補間して、新たなパルス幅レベルPb'(N)を算出して(S93)、図10のように、Bレーザのレーザパワー調整テーブルを補正する(S94)。   That is, Va (N) is the absolute value of the potential of the gradation N portion of the A laser, Vb (N) is the absolute value of the potential of the gradation N portion of the B laser, and the pulse width level of the gradation N portion of the A laser. Assuming that the pulse width level of the gradation N portion of the B laser is Pb (N), it branches depending on whether or not the potential value of the B laser is larger than the potential value of the A laser (S91). The pulse width level is linearly interpolated with the gradation N + 1 portion to calculate a new pulse width level Pb ′ (N) (S92). The linear interpolation is performed to calculate a new pulse width level Pb ′ (N) (S93), and the laser power adjustment table for the B laser is corrected as shown in FIG. 10 (S94).

(感光ドラム上のトナー像の濃度による補正例)
上記実施形態では、電位センサ50にて各レーザの階調電位特性を検知することでA、Bレーザの階調特性を一致させたが、本実施形態では、図11に示す濃度検知手段10を用いた。
(Example of correction based on the density of the toner image on the photosensitive drum)
In the above embodiment, the gradation characteristics of the A and B lasers are matched by detecting the gradation potential characteristic of each laser by the potential sensor 50. However, in this embodiment, the density detection means 10 shown in FIG. Using.

濃度検知手段10は、感光体ドラム1上に形成されたトナー像をLED10aで照射し、その反射光を受光素子のPD(10b)で受光し、その出力レベルで濃度に変換するものである。図12に黒色トナー濃度と濃度検知手段10の出力値(V)の関係例を示す。   The density detecting means 10 irradiates the toner image formed on the photosensitive drum 1 with the LED 10a, receives the reflected light with the PD (10b) of the light receiving element, and converts it into density at the output level. FIG. 12 shows an example of the relationship between the black toner density and the output value (V) of the density detecting means 10.

本実施形態では、図13のフローチャートに示すように、まずAレーザのみで、図7に示す画像形成時の多値の階調を一階調あたり30×30mmの大きさで感光体ドラム1上に16階調分露光し(S11)、その静電潜像を黒色トナーで現像し(S12)、現像後の感光体ドラム上のトナー濃度を濃度検知手段10で検知し(S13)、不図示の記憶手段に記憶する(S14)。このときの各々の階調のパルス幅は、図4に示したレーザパワー調整テーブルを用いた。   In this embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 13, first, only the A laser is used, and the multi-value gradation at the time of image formation shown in FIG. 7 is 30 × 30 mm per gradation on the photosensitive drum 1. (S11), the electrostatic latent image is developed with black toner (S12), and the toner density on the photosensitive drum after development is detected by the density detector 10 (S13). (S14). The laser power adjustment table shown in FIG. 4 was used for the pulse width of each gradation at this time.

次に、Bレーザのみで、同様に図4のレーザパワー調整テーブルを用いて、画像形成時の多値の階調を一階調あたり30×30mmの大きさで感光体ドラム1上に16階調分露光し(S15)、その静電潜像を黒色トナーで現像し(S16)、現像後の感光体ドラム上のトナー濃度を濃度検知手段10で検知し(S17)、不図示の記憶手段に記憶する(S18)。   Next, with the B laser alone, similarly, using the laser power adjustment table of FIG. 4, the multi-value gradation at the time of image formation is 30th per 30 gradation on the photosensitive drum 1 on the 16th floor. The exposure is divided (S15), the electrostatic latent image is developed with black toner (S16), and the toner density on the photosensitive drum after development is detected by the density detector 10 (S17). (S18).

次に、図14に示すようなA、Bレーザ各々の階調濃度特性が得られるため、各階調、16階調の濃度の値をそれぞれ比較し(S19)、差分が所定値以上、本実施形態では0.05であった場合は(S20)、Bレーザのレーザパワー調整テーブルを変更し(S21)、Aレーザと階調濃度特性が一致するように調整を行った。   Next, since the gradation density characteristics of the A and B lasers as shown in FIG. 14 can be obtained, the density values of each gradation and 16 gradations are respectively compared (S19). In the case of 0.05 (S20), the laser power adjustment table of the B laser was changed (S21), and adjustment was performed so that the gradation density characteristics coincided with those of the A laser.

ところで、本実施形態では各階調一律0.05の濃度差分としたが、階調ごとに差分値を変更する、たとえば低濃度部の階調領域はより小さく、高濃度部の階調領域はより大きくしてもよいのは勿論である。また、再度Bレーザの階調濃度を形成し、濃度検知手段10で検知を行い、所定値以下に収束するまで繰り返しても構わない。   By the way, in the present embodiment, the density difference is uniformly 0.05 for each gradation, but the difference value is changed for each gradation. For example, the gradation area in the low density part is smaller and the gradation area in the high density part is larger. Of course, it may be. Alternatively, the gradation density of the B laser may be formed again, detected by the density detecting means 10, and repeated until convergence to a predetermined value or less.

その後、その他の画像調整や画像形成に移行する。(S22)
調整方法としては、図15に示すように、各階調の濃度差分結果とその時のレーザパワー調整テーブルの値で隣り合う濃度間を線形近似して、所望の濃度となるように該当階調のパルス幅を変更し、A、B両レーザの階調濃度特性を一致させることで、使用環境、使用状況を問わず、常に良好な画像、特に中間調の階調表現を実現することができる。
Thereafter, the process proceeds to other image adjustment and image formation. (S22)
As an adjustment method, as shown in FIG. 15, a linear approximation is performed between adjacent densities based on the density difference result of each gradation and the value of the laser power adjustment table at that time, and a pulse of the corresponding gradation is obtained so as to obtain a desired density. By changing the width and matching the gradation density characteristics of both the A and B lasers, it is possible to always realize a good image, particularly a halftone gradation expression, regardless of the use environment or the use situation.

すなわち、Aレーザの階調N部の濃度をDa(N)、Bレーザの階調N部の濃度をDb(N)、Aレーザの階調N部のパルス幅レベルをPa(N)、Bレーザの階調N部のパルス幅レベルをPb(N)とすると、Bレーザの濃度がAレーザの濃度より大きいか否かで分岐し(S211)、大きい場合はパルス幅レベルを階調N+1部との間で線形補間して、新たなパルス幅レベルPb'(N)を算出し(S212)、小さい場合はパルス幅レベルを階調N−1部との間で線形補間して、新たなパルス幅レベルPb'(N)を算出して(S213)、図16のように、Bレーザのレーザパワー調整テーブルを補正する(S214)。   That is, the density of the gradation N part of the A laser is Da (N), the density of the gradation N part of the B laser is Db (N), and the pulse width level of the gradation N part of the A laser is Pa (N), B If the pulse width level of the gradation N portion of the laser is Pb (N), it branches depending on whether or not the density of the B laser is greater than the concentration of the A laser (S211). And a new pulse width level Pb ′ (N) is calculated (S212). If the pulse width level is smaller, the pulse width level is linearly interpolated with the gradation N-1 part to obtain a new pulse width level Pb ′ (N). The pulse width level Pb ′ (N) is calculated (S213), and the laser power adjustment table of the B laser is corrected as shown in FIG. 16 (S214).

ところで、濃度検知手段10では、図12に示すように、低濃度部での検知精度/分解能が高く、A、Bレーザの階調特性を制御するという観点では、電位センサ50もより高精度/高分解能で制御が可能である。より詳しくは、電位センサー50の分解能は3〜5V前後であるため、濃度0.5に相当する濃度域では、検知精度が±0.03程度であるが、濃度検知手段10では、±0.02まで検知精度/繰り返し精度を向上させることができ、よりA、Bレーザの階調特性を詳細に制御することができる。   By the way, in the density detection means 10, as shown in FIG. 12, the detection accuracy / resolution in the low density portion is high, and from the viewpoint of controlling the gradation characteristics of the A and B lasers, the potential sensor 50 is also more accurate / Control with high resolution is possible. More specifically, since the resolution of the potential sensor 50 is around 3 to 5 V, the detection accuracy is about ± 0.03 in the concentration range corresponding to the concentration 0.5, but the concentration detection means 10 has detection accuracy / repetition up to ± 0.02. The accuracy can be improved, and the gradation characteristics of the A and B lasers can be controlled in detail.

又、濃度検知手段10を感光体ドラム1上のトナー濃度検知手段としたが、例えば、中間転写ベルト5A上のトナー濃度を検知しても良いし、あるいは転写材Pに転写された未定着状態のトナー像の濃度検知であっても良いし、あるいは転写材Pに転写され定着後のトナー像濃度を検知しても良い。その際、適宜形態に適した濃度検知手段を用いて良いのは勿論である。   Further, although the density detecting means 10 is the toner density detecting means on the photosensitive drum 1, for example, the toner density on the intermediate transfer belt 5A may be detected or the unfixed state transferred to the transfer material P The toner image density may be detected, or the toner image density transferred to the transfer material P and fixed may be detected. In this case, it is needless to say that density detecting means suitable for the form may be used as appropriate.

又、上記実施形態において、多値の階調表現をパルス幅変調の方式で説明したが、光量(レーザパワー)の変調方式であっても同様の結果得ることができる。   In the above embodiment, multi-level gradation expression is described by the pulse width modulation method, but the same result can be obtained even by the light amount (laser power) modulation method.

又、上記実施形態においては、所謂ツインレーザの2つの光ビームの実施形態について説明したが、これに限定されるものではなく、4ビーム、8ビーム等より、多数の光ビームの系に適用可能な勿論である。   In the above embodiment, the two light beam embodiment of the so-called twin laser has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a system of many light beams such as four beams and eight beams. Of course.

又、感光ドラムの電位検知と濃度検知とを適宜組み合わせて用いてもよいのは勿論である。   Needless to say, the potential detection and density detection of the photosensitive drum may be combined as appropriate.

又、上記実施形態は1つのドラムの実施形態であるが、複数感光体ドラム、たとえば4ドラム構成においても適用可能であり、その際は各光学走査系手段のレーザ各々に対して上記の実施形態を適用すればよい。   Although the above embodiment is an embodiment of one drum, the present invention can be applied to a configuration of a plurality of photosensitive drums, for example, four drums. In this case, the above embodiment is applied to each laser of each optical scanning system means. Should be applied.

又、本実施形態では、1色のみで説明したが必要に応じて複数色に実行しても良いのは勿論である。   In this embodiment, only one color has been described, but it is needless to say that it may be executed for a plurality of colors as necessary.

本実施形態の画像形成装置の構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus according to an exemplary embodiment. 本実施形態の露光手段3の詳細な構成例を示す図である。It is a figure which shows the detailed structural example of the exposure means 3 of this embodiment. 階調Nとパルス幅との関係を概略説明する図である。It is a figure which illustrates roughly the relationship between the gradation N and a pulse width. 本実施形態のレーザパワー調整テーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the laser power adjustment table of this embodiment. A、Bレーザ各々独立で1ライン1スペースの画像形成例を示す図である。It is a figure which shows the image formation example of 1 line 1 space each independently of A and B laser. A、Bレーザ各々独立で3ライン2スペースの画像形成例を示す図である。It is a figure which shows the image formation example of 3 lines 2 spaces each independently of A and B laser. 感光ドラムの表面電位によるレーザパワー調整テーブルの補正手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the correction | amendment procedure of the laser power adjustment table by the surface potential of a photosensitive drum. 階調パッチの概略図である。It is the schematic of a gradation patch. 感光ドラムの表面電位によるA、Bレーザの階調電位特性とその差分を示す図である。It is a figure which shows the gradation potential characteristic of A and B laser by the surface potential of a photosensitive drum, and its difference. 図6のステップS9の手順例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of a procedure of FIG.6 S9. 感光ドラムの表面電位による補正後のBレーザのパワー調整テーブルを示す図である。It is a figure which shows the power adjustment table of B laser after correction | amendment by the surface potential of a photosensitive drum. 濃度検知手段10の概略断面図である。3 is a schematic cross-sectional view of the concentration detection means 10. 反射濃度(黒色)と濃度検知手段10の出力の関係を示す図である。4 is a diagram showing the relationship between the reflection density (black) and the output of the density detection means 10. FIG. 感光ドラムの表面濃度によるレーザパワー調整テーブルの補正手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the correction | amendment procedure of the laser power adjustment table by the surface density of a photosensitive drum. 感光ドラムの表面濃度によるA、Bレーザの階調濃度特性とその差分を示す図The figure which shows the gradation density characteristic of A and B laser by the surface density of a photosensitive drum, and its difference 図13のステップS21の手順例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of a procedure of step S21 of FIG. 感光ドラムの表面濃度による補正後のBレーザのパワー調整テーブルを示す図である。It is a figure which shows the power adjustment table of B laser after correction | amendment by the surface density of a photosensitive drum.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体ドラム
3A 半導体レーザ
3B レンズ素子群
3C ポリゴンミラー
4 現像ユニット
50 電位センサ
10 濃度検知センサ
0a LED(発光部)
0b PD(受光部)
1 Photosensitive drum
3A semiconductor laser
3B lens element group
3C polygon mirror
4 Development unit
50 Potential sensor
10 Concentration detection sensor
0a LED (light emitting part)
0b PD (receiver)

Claims (12)

画像データに応じた複数の光ビームを出射し感光体上に露光走査し、光学走査速度の解像度より高い解像度を再現する複数ビームの光学走査系手段と、
予め設定した動作間隔毎に感光体上の複数の階調パターンを前記光ビーム独立で形成する単独階調形成手段と、
前記光ビームが各々独立に露光量を制御する独立露光制御手段とを有し、
前記単独階調形成手段で形成した画像から検出した各々の光ビームの階調に対応する検出値が、前記複数光ビームの何れか1つの光ビームの検出値と他の光ビームの検出値との差分が所定値以下になるように、前記独立露光制御手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
A plurality of optical scanning system means for emitting a plurality of light beams according to image data, exposing and scanning the photosensitive member, and reproducing a resolution higher than the resolution of the optical scanning speed;
A single gradation forming means for independently forming the plurality of gradation patterns on the photosensitive member for each predetermined operation interval;
An independent exposure control means for controlling the exposure amount independently for each of the light beams,
The detection value corresponding to the gradation of each light beam detected from the image formed by the single gradation forming means is the detection value of one of the plurality of light beams and the detection value of another light beam. The image forming apparatus is characterized in that the independent exposure control means is controlled so that the difference between the two is equal to or less than a predetermined value.
前記感光体の表面電位を検出する電位検出手段を有し、
前記単独階調形成手段で形成した静電潜像を前記電位検出手段で検出した各々の光ビームの階調電位の検出値が、前記複数光ビームの何れか1つの光ビームの階調電位検出値と他の光ビームの階調電位検出値の差分が所定値以下になるように、前記独立露光制御手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Having a potential detecting means for detecting a surface potential of the photoreceptor;
The detection value of the gradation potential of each light beam detected by the potential detection means of the electrostatic latent image formed by the single gradation forming means is the gradation potential detection of any one of the plurality of light beams. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the independent exposure control unit is controlled so that a difference between a value and a gradation potential detection value of another light beam is equal to or less than a predetermined value.
前記光学走査手段によって感光体上に形成された静電潜像をトナー像で可視像化する現像手段と、
前記可視像化したトナー像を他の媒体に転写する転写手段と、
像担持体上のトナー濃度を検知する濃度検出手段とを有し、
前記単独階調形成手段で形成したトナー像を前記濃度検出手段で検出した各々の光ビームの階調濃度の検出値が、前記複数光ビームの何れか1つの光ビームの階調濃度検出値と他の光ビームの階調濃度検出値の差分が所定値以下になるよう、前記独立露光制御手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Developing means for visualizing the electrostatic latent image formed on the photoreceptor by the optical scanning means with a toner image;
Transfer means for transferring the visualized toner image to another medium;
Density detecting means for detecting the toner density on the image carrier,
The detection value of the gradation density of each light beam detected by the density detection means of the toner image formed by the single gradation forming means is the gradation density detection value of any one of the plurality of light beams. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the independent exposure control unit is controlled so that a difference between gradation density detection values of other light beams is a predetermined value or less.
前記像担持体が感光体であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image carrier is a photoconductor. 前記像担持体が中間転写体であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image carrier is an intermediate transfer member. 前記像担持体が転写ベルトであることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image carrier is a transfer belt. 前記像担持体が転写ドラムであることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image carrier is a transfer drum. 前記光学走査手段によって感光体上に形成された静電潜像をトナー像で可視像化する現像手段と、
前記可視像化したトナー像を転写材に転写する転写手段と、
転写材上のトナー濃度を検知する濃度検知手段とを有し、
前記単独階調形成手段で形成した転写材上のトナー像を前記濃度検出手段で検出した各々の光ビームの階調濃度の検出値が、前記複数光ビームの何れか1つの光ビームの階調濃度検出値と他の光ビームの階調濃度検出値の差分が所定値以下になるよう、前記独立露光制御手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Developing means for visualizing the electrostatic latent image formed on the photoreceptor by the optical scanning means with a toner image;
Transfer means for transferring the visualized toner image to a transfer material;
Density detecting means for detecting the toner density on the transfer material;
The detection value of the gradation density of each light beam detected by the density detection means for the toner image on the transfer material formed by the single gradation forming means is the gradation of any one of the plurality of light beams. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the independent exposure control unit is controlled so that a difference between a density detection value and a gradation density detection value of another light beam is a predetermined value or less.
前記光ビームは多値変調可能であることを特徴とする請求項2又は3又は8に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the light beam is capable of multilevel modulation. 前記光ビームの変調方式がパルス幅変調であることを特徴とする請求項2又は3又は8に記載の画像形成装置。   9. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the modulation method of the light beam is pulse width modulation. 前記光ビームの変調方式がパワー変調であることを特徴とする請求項2又は3又は8に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the light beam is modulated by power modulation. 画像データに応じた複数の光ビームを出射し感光体上に露光走査し、光学走査速度の解像度より高い解像度を再現する複数ビームの光学走査系手段により画像形成する画像形成装置の制御方法であって、
予め設定した動作間隔毎に感光体上の複数の階調パターンを前記光ビーム独立で形成し、
前記形成した静電潜像から検出した各々の光ビームの階調に対応する検出値が、前記複数光ビームの何れか1つの光ビームの検出値と他の光ビームの検出値との差分が所定値以下になるように、前記光ビームが各々独立に露光量を制御する独立露光制御手段を制御することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
This is a method for controlling an image forming apparatus that emits a plurality of light beams according to image data, exposes and scans the photosensitive member, and forms an image by a multi-beam optical scanning system means that reproduces a resolution higher than the resolution of the optical scanning speed. And
A plurality of gradation patterns on the photoconductor are formed independently for each light beam at predetermined operation intervals,
The detection value corresponding to the gradation of each light beam detected from the formed electrostatic latent image is the difference between the detection value of one of the plurality of light beams and the detection value of the other light beam. A control method for an image forming apparatus, comprising: controlling an independent exposure control unit that controls an exposure amount of each of the light beams independently so as to be equal to or less than a predetermined value.
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