JP2012133065A - Image forming device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device capable of forming a high quality image without causing high cost, an increase in size and reduction of working efficiency.SOLUTION: Patterns for detecting concentration have four rectangular patterns having different toner concentration from one another and are adjacent to one another in a principal direction and in a sub direction. A reflective optical sensor comprises: an irradiation system including eleven light emitting sections disposed along the principal direction; a light receiving system including eleven light receivers; and the like. After an m th image of a plurality of images has been formed, a printer controller performs image process control at a timing before an (m+1) th image is formed. During this time period, the printer controller simultaneously causes two light emitting sections of the reflective optical sensor to emit light and simultaneously obtains toner concentration of two rectangular patterns formed at different positions from each other with respect to the principal direction based on an output signal of the light receiving system.

Description

本発明は、画像形成装置に係り、更に詳しくは、トナーを用いて移動体上に画像を形成する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that forms an image on a moving body using toner.

複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、及びこれらの少なくとも1つを備えた複合機等の画像形成装置が広く知られている。これらの画像形成装置では、一般的には、感光性を有するドラム(以下では、便宜上、「感光体ドラム」ともいう)の表面に静電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを付着させることによっていわゆる現像を行い、「トナー画像」を得ている。   2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copying machines, printers, facsimile machines, plotters, and multifunction machines equipped with at least one of them are widely known. In these image forming apparatuses, generally, an electrostatic latent image is formed on the surface of a photosensitive drum (hereinafter also referred to as “photosensitive drum” for convenience), and toner is applied to the electrostatic latent image. A so-called development is performed by adhering to obtain a “toner image”.

画像形成装置における画像形成プロセスでは、常に安定した画像濃度が得られるようにするため、次のような画像濃度制御が行われている。   In the image forming process in the image forming apparatus, the following image density control is performed in order to always obtain a stable image density.

(1)感光体ドラムに、トナー濃度がそれぞれ異なるように、それぞれ異なる作像条件(露光パワー、帯電バイアス、現像バイアスなど)で作像されたトナー濃度検出用の複数のパッチからなるテストパターンを形成する。 (1) A test pattern consisting of a plurality of patches for detecting toner density, which are formed under different image forming conditions (exposure power, charging bias, developing bias, etc.) on the photosensitive drum so that the toner density is different. Form.

(2)上記複数のパッチを、光学的検知手段である反射型光学センサにより検出し、該反射型光学センサの出力と、所定の算出アルゴリズムとを用いて、各パッチのトナー濃度を算出する。 (2) The plurality of patches are detected by a reflective optical sensor that is an optical detection means, and the toner density of each patch is calculated using the output of the reflective optical sensor and a predetermined calculation algorithm.

(3)各パッチのトナー濃度と、その作像条件から得られる現像ポテンシャルとの関係から、現像γ(現像ポテンシャルを横軸、トナー濃度を縦軸としたときの傾き)、及び現像開始電圧Vk(現像ポテンシャルを横軸、トナー濃度を縦軸としたときのx切片)を求める。 (3) From the relationship between the toner density of each patch and the development potential obtained from the image forming conditions, development γ (the slope when the development potential is on the horizontal axis and the toner density is on the vertical axis) and the development start voltage Vk (X-intercept with the development potential on the horizontal axis and the toner density on the vertical axis) is determined.

(4)求められた現像γに基づいて、適正なトナー濃度が得られる現像ポテンシャルとなるように、露光パワー、帯電バイアス、現像バイアスなどの作像条件を調整する。 (4) Based on the obtained development γ, image forming conditions such as exposure power, charging bias, and developing bias are adjusted so as to obtain a developing potential at which an appropriate toner density is obtained.

例えば、特許文献1には、トナー像を担持する像担持体上の2つのイメージ領域に挟まれたインタイメージ領域に、プロセス方向に並ぶ複数の基準トナー像を形成し、基準トナー像からの反射光を受光センサで受光する画像形成装置が開示されている。   For example, in Patent Document 1, a plurality of reference toner images arranged in the process direction are formed in an inter image region sandwiched between two image regions on an image carrier that carries a toner image, and reflection from the reference toner image is performed. An image forming apparatus that receives light with a light receiving sensor is disclosed.

ところで、従来のテストパターンでは、1つの反射型光学センサに対して、副方向(像担持体の移動方向)に沿って1列に同色で互いにトナー濃度の異なる複数のパッチが配置されていた。   By the way, in the conventional test pattern, a plurality of patches having the same color and different toner densities are arranged in one row along the sub-direction (moving direction of the image carrier) with respect to one reflective optical sensor.

この場合、画像形成プロセスにおいて、像担持体の回転軸が傾いていたり、像担持体の断面形状が真円からずれていたりして、現像装置との相対距離が変化すると、出力画像において濃度むらが発生する。特に、回動する部材に起因する画像形成プロセスの変動では、副方向での濃度むらが発生しやすい。   In this case, in the image forming process, if the relative distance from the developing device changes due to the rotation axis of the image carrier being inclined or the cross-sectional shape of the image carrier being deviated from a perfect circle, the density unevenness in the output image is changed. Will occur. In particular, unevenness in density in the sub direction is likely to occur due to fluctuations in the image forming process caused by the rotating member.

このような状況下でテストパターンを形成すると、基準となるトナー濃度を有すべきパッチに濃度むらが重畳し、そのトナー濃度がずれてしまう。そして、このテストパターンのトナー濃度を検出して画像濃度制御を行うと、より濃度むらを助長させてしまう場合があった。   When a test pattern is formed under such circumstances, density unevenness is superimposed on a patch that should have a reference toner density, and the toner density is shifted. When the toner density of this test pattern is detected and image density control is performed, density unevenness may be further promoted.

そこで、例えば、特許文献2には、諧調レベルの異なる複数のパッチ画像を、各パッチ画像の諧調レベルに応じて、転写担持体上の、主走査方向に対して複数の位置に形成する画像形成装置が開示されている。   Therefore, for example, Patent Document 2 discloses image formation in which a plurality of patch images having different gradation levels are formed at a plurality of positions on the transfer carrier in the main scanning direction according to the gradation level of each patch image. An apparatus is disclosed.

しかしながら、特許文献2に開示されている画像形成装置では、複数のパッチ画像の位置に応じて複数の反射型光学センサが必要となり、高コスト化を招くという不都合があった。また、複数の反射型光学センサを設置するためのスペースが必要となり、画像形成装置の大型化を招くという不都合があった。   However, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 2 requires a plurality of reflective optical sensors in accordance with the positions of a plurality of patch images, resulting in an inconvenience that the cost is increased. In addition, a space for installing a plurality of reflective optical sensors is required, leading to an increase in the size of the image forming apparatus.

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その目的は、高コスト化、大型化及び作業効率の低下を招くことなく、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of forming a high-quality image without causing an increase in cost, an increase in size, and a reduction in work efficiency. There is.

本発明は、第1の方向に移動する移動体上に画像を形成する画像形成装置において、前記移動体上には、複数の画像が連続して形成され、前記移動体上に、前記複数の画像におけるm番目の画像が形成された後、m+1番目の画像が形成される前に、前記第1の方向に直交する第2の方向に関して互いに位置が異なる複数のパッチを含むテストパターンを作成するテストパターン作成装置と;前記第2の方向に関して、等間隔Leに配置された少なくとも3つの発光部からなる照射系と、該照射系から射出され前記テストパターンで反射された光を受光する少なくとも3つの受光部からなる受光系とを含む反射型光学センサと;前記反射型光学センサにおける少なくとも2つの発光部を点灯させたときの前記受光系の出力信号に基づいて、前記第2の方向に関して互いに異なる位置に作成された少なくとも2つのパッチのトナー濃度を同時に求める処理装置と;を備えることを特徴とする画像形成装置である。   In the image forming apparatus for forming an image on a moving body that moves in a first direction, a plurality of images are continuously formed on the moving body, and the plurality of images are formed on the moving body. After the m-th image in the image is formed, before the m + 1-th image is formed, a test pattern including a plurality of patches whose positions are different from each other in the second direction orthogonal to the first direction is created. A test pattern creation device; an irradiation system comprising at least three light emitting portions arranged at equal intervals Le with respect to the second direction; and at least three for receiving light emitted from the irradiation system and reflected by the test pattern A reflection-type optical sensor including a light-receiving system including two light-receiving units; based on an output signal of the light-receiving system when at least two light-emitting units in the reflection-type optical sensor are turned on; An image forming apparatus comprising: a; simultaneously obtaining a processor toner concentration of at least two patches are created at different positions with respect to the second direction.

これによれば、高コスト化、大型化及び作業効率の低下を招くことなく、高品質の画像を形成することができる。   According to this, it is possible to form a high-quality image without causing an increase in cost, an increase in size, and a reduction in work efficiency.

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。1 is a diagram for describing a schematic configuration of a color printer according to an embodiment of the present invention. FIG. プリンタ制御装置を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating a printer control apparatus. 一般的な画像形成ユニットを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a general image forming unit. 光走査装置の概略構成を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating schematic structure of an optical scanning device. 光走査装置の概略構成を説明するための図(その2)である。FIG. 3 is a second diagram for explaining a schematic configuration of the optical scanning device; 光走査装置の概略構成を説明するための図(その3)である。FIG. 3 is a third diagram for explaining a schematic configuration of the optical scanning device; 光走査装置の概略構成を説明するための図(その4)である。FIG. 4 is a diagram (part 4) for explaining a schematic configuration of the optical scanning device; トナーパターン検出器を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a toner pattern detector. 反射型光学センサの配置位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement position of a reflection type optical sensor. 反射型光学センサを説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating a reflection type optical sensor. 反射型光学センサを説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating a reflection type optical sensor. 反射型光学センサを説明するための図(その3)である。It is FIG. (3) for demonstrating a reflection type optical sensor. 反射型光学センサを説明するための図(その4)である。It is FIG. (4) for demonstrating a reflection type optical sensor. 検出用光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light for a detection. 反射型光学センサを説明するための図(その5)である。It is FIG. (5) for demonstrating a reflection type optical sensor. トナーパターンを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a toner pattern. 各濃度検出用パターンにおける4つの矩形パターンを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the four rectangular patterns in each density | concentration detection pattern. 各濃度検出用パターンの配置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating arrangement | positioning of each density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンと発光部との位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the pattern for density | concentration detection, and a light emission part. 位置ずれ検出用パターンを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pattern for position shift detection. 位置ずれ検出用パターンと発光部との位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the pattern for position shift detection, and a light emission part. プリンタ制御装置によって行われる画像プロセス制御を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining image process control performed by the printer control apparatus. 転写ベルト上のトナーパターンを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a toner pattern on a transfer belt. 発光部E3が点灯されたとき、照明対象物が転写ベルトのときの各受光部の出力分布を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the output distribution of each light-receiving part when an illumination target object is a transfer belt when the light emission part E3 is lighted. 発光部E3が点灯され、照明対象物が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp1のときの各受光部の受光量分布を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light reception amount distribution of each light-receiving part when the light emission part E3 is turned on and an illumination target object is the rectangular pattern p1 of density detection pattern DP1. 発光部E9が点灯され、照明対象物が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp2のときの各受光部の受光量分布を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light reception amount distribution of each light-receiving part when the light emission part E9 is turned on and an illumination target object is the rectangular pattern p2 of density detection pattern DP1. 発光部E3が点灯され、照明対象物が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp3のときの各受光部の受光量分布を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light reception amount distribution of each light-receiving part when the light emission part E3 is turned on and an illumination target object is the rectangular pattern p3 of density detection pattern DP1. 発光部E9が点灯され、照明対象物が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp4のときの各受光部の受光量分布を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light reception amount distribution of each light-receiving part when the light emission part E9 is turned on and an illumination target object is the rectangular pattern p4 of density detection pattern DP1. 検出用光S3が矩形パターンp1で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the regular reflection light component in the light reception amount of each light-receiving part when the detection light S3 is reflected by the rectangular pattern p1. 検出用光S3が矩形パターンp1で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the diffuse reflection light component in the light reception amount of each light-receiving part when the detection light S3 is reflected by the rectangular pattern p1. 検出用光S9が矩形パターンp2で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the regular reflection light component in the light reception amount of each light-receiving part when the detection light S9 is reflected by the rectangular pattern p2. 検出用光S9が矩形パターンp2で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the diffuse reflection light component in the light reception amount of each light-receiving part when the detection light S9 is reflected by the rectangular pattern p2. 検出用光S3が矩形パターンp3で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the regular reflection light component in the light reception amount of each light-receiving part when the detection light S3 is reflected by the rectangular pattern p3. 検出用光S3が矩形パターンp3で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the diffuse reflection light component in the light reception amount of each light-receiving part when the detection light S3 is reflected by the rectangular pattern p3. 検出用光S9が矩形パターンp4で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the regular reflection light component in the light reception amount of each light-receiving part when the detection light S9 is reflected by the rectangular pattern p4. 検出用光S9が矩形パターンp4で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the diffuse reflection light component in the light reception amount of each light-receiving part when the detection light S9 is reflected by the rectangular pattern p4. 各照明対象物における正反射光成分の合計値D1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the total value D1 of the regular reflection light component in each illumination target object. 各照明対象物における正反射光成分の合計値D1の相対値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relative value of the total value D1 of the regular reflection light component in each illumination object. 各照明対象物における拡散反射光成分の合計値D2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the total value D2 of the diffuse reflected light component in each illumination object. 各照明対象物の合計値D2/合計値D1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the total value D2 / total value D1 of each illumination target object. 各照明対象物における合計値D2/合計値D1の相対値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relative value of total value D2 / total value D1 in each illumination object. 位置ずれ検出処理を説明するための図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (part 1) for describing a positional deviation detection process; 位置ずれ検出処理を説明するための図(その2)である。FIG. 6 is a diagram (part 2) for describing a positional deviation detection process; 図44(A)及び図44(B)は、それぞれ副方向及び主方向の位置ずれ検出を説明するための図である。44A and 44B are diagrams for explaining detection of displacement in the sub-direction and the main direction, respectively. 1つの矩形パターンに対して2つの発光部が点灯される場合を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the case where two light emission parts are lighted with respect to one rectangular pattern. 16個の矩形パターンの配列の変形例1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 1 of the arrangement | sequence of 16 rectangular patterns. 16個の矩形パターンの配列の変形例2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 2 of the arrangement | sequence of 16 rectangular patterns. 16個の矩形パターンの配列の変形例3を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 3 of the arrangement | sequence of 16 rectangular patterns. 16個の矩形パターンの配列の変形例4を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 4 of the arrangement | sequence of 16 rectangular patterns. 各濃度検出用パターンが、6個の矩形パターンからなる場合を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the case where each density | concentration detection pattern consists of six rectangular patterns.

以下、本発明の一実施形態を図1〜図44(B)に基づいて説明する。図1には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ2000の概略構成が示されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a color printer 2000 as an image forming apparatus according to an embodiment.

このカラープリンタ2000は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置2010、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、4つのクリーニングユニット(2031a、2031b、2031c、2031d)、4つの帯電装置(2032a、2032b、2032c、2032d)、4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)、4つのトナーカートリッジ(2034a、2034b、2034c、2034d)、転写ベルト2040、転写ローラ2042、定着ローラ2050、給紙コロ2054、レジストローラ対2056、排紙ローラ2058、給紙トレイ2060、排紙トレイ2070、通信制御装置2080、トナーパターン検出器2245、温湿度センサ(図示省略)及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置2090などを備えている。   The color printer 2000 is a tandem multi-color printer that forms a full-color image by superimposing four colors (black, cyan, magenta, and yellow), and includes an optical scanning device 2010, four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d), four cleaning units (2031a, 2031b, 2031c, 2031d), four charging devices (2032a, 2032b, 2032c, 2032d), four developing rollers (2033a, 2033b, 2033c, 2033d), 4 Toner cartridges (2034a, 2034b, 2034c, 2034d), transfer belt 2040, transfer roller 2042, fixing roller 2050, paper feed roller 2054, registration roller pair 2056, paper discharge roller 2058, paper feed tray 060, paper ejection tray 2070, a communication control unit 2080, a toner pattern detector 2245, temperature and humidity sensor (not shown) and a printer control unit 2090 for centrally controlling the above units.

なお、ここでは、XYZ3次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をY軸方向、4つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をX軸方向として説明する。   In the following description, in the XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system, the direction along the longitudinal direction of each photosensitive drum is defined as the Y-axis direction, and the direction along the arrangement direction of the four photosensitive drums is defined as the X-axis direction.

通信制御装置2080は、ネットワークなどを介した上位装置(例えば、パソコン)及び公衆回線を介した情報機器(例えば、ファクシミリ装置)との双方向の通信を制御する。そして、通信制御装置2080は、受信した情報をプリンタ制御装置2090に通知する。   The communication control device 2080 controls bidirectional communication with a host device (for example, a personal computer) via a network or the like and an information device (for example, a facsimile device) via a public line. Then, the communication control device 2080 notifies the received information to the printer control device 2090.

プリンタ制御装置2090は、CPU、該CPUにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているROM、作業用のメモリであるRAM、アナログデータをデジタルデータに変換するAD変換器などを有している(図2参照)。そして、プリンタ制御装置2090は、上位装置及び情報機器からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置及び情報機器からの画像情報を光走査装置2010に送る。   The printer control device 2090 includes a CPU, a ROM described in a program written in code readable by the CPU, various data used when executing the program, a RAM as a working memory, an analog data And an AD converter for converting the digital data into digital data (see FIG. 2). The printer control device 2090 controls each unit in response to requests from the host device and the information device, and sends image information from the host device and the information device to the optical scanning device 2010.

温湿度センサは、カラープリンタ2000内の温度と湿度を検出し、プリンタ制御装置2090に通知する。   The temperature / humidity sensor detects the temperature and humidity in the color printer 2000 and notifies the printer controller 2090 of it.

感光体ドラム2030a、帯電装置2032a、現像ローラ2033a、トナーカートリッジ2034a、及びクリーニングユニット2031aは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Kステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030a, the charging device 2032a, the developing roller 2033a, the toner cartridge 2034a, and the cleaning unit 2031a are used as a set and form an image forming station (hereinafter also referred to as “K station” for convenience) that forms a black image. Constitute.

感光体ドラム2030b、帯電装置2032b、現像ローラ2033b、トナーカートリッジ2034b、及びクリーニングユニット2031bは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Cステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030b, the charging device 2032b, the developing roller 2033b, the toner cartridge 2034b, and the cleaning unit 2031b are used as a set and form an image forming station (hereinafter also referred to as “C station” for convenience) that forms a cyan image. Constitute.

感光体ドラム2030c、帯電装置2032c、現像ローラ2033c、トナーカートリッジ2034c、及びクリーニングユニット2031cは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Mステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030c, the charging device 2032c, the developing roller 2033c, the toner cartridge 2034c, and the cleaning unit 2031c are used as a set, and form an image forming station (hereinafter also referred to as “M station” for convenience) that forms a magenta image. Constitute.

感光体ドラム2030d、帯電装置2032d、現像ローラ2033d、トナーカートリッジ2034d、及びクリーニングユニット2031dは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Yステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030d, the charging device 2032d, the developing roller 2033d, the toner cartridge 2034d, and the cleaning unit 2031d are used as a set, and form an image forming station (hereinafter also referred to as “Y station” for convenience) that forms a yellow image. Constitute.

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図1における面内で矢印方向に回転するものとする。   Each photosensitive drum has a photosensitive layer formed on the surface thereof. That is, the surface of each photoconductive drum is a surface to be scanned. Each photosensitive drum is rotated in the direction of the arrow in the plane of FIG. 1 by a rotation mechanism (not shown).

各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。   Each charging device uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum.

光走査装置2010は、プリンタ制御装置2090からの多色の画像情報(ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報)に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置2010の構成については後述する。   The optical scanning device 2010 uses the multi-color image information (black image information, cyan image information, magenta image information, yellow image information) from the printer control device 2090 to charge the light flux modulated for each color to the corresponding charging. Irradiate each of the surfaces of the photosensitive drums. As a result, on the surface of each photoconductive drum, the charge disappears only in the portion irradiated with light, and a latent image corresponding to the image information is formed on the surface of each photoconductive drum. The latent image formed here moves in the direction of the corresponding developing roller as the photosensitive drum rotates. The configuration of the optical scanning device 2010 will be described later.

トナーカートリッジ2034aにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033aに供給される。トナーカートリッジ2034bにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033bに供給される。トナーカートリッジ2034cにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033cに供給される。トナーカートリッジ2034dにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033dに供給される。   The toner cartridge 2034a stores black toner, and the toner is supplied to the developing roller 2033a. The toner cartridge 2034b stores cyan toner, and the toner is supplied to the developing roller 2033b. The toner cartridge 2034c stores magenta toner, and the toner is supplied to the developing roller 2033c. The toner cartridge 2034d stores yellow toner, and the toner is supplied to the developing roller 2033d.

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像(トナー画像)は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト2040の方向に移動する。   As each developing roller rotates, the toner from the corresponding toner cartridge is thinly and uniformly applied to the surface thereof. Then, when the toner on the surface of each developing roller comes into contact with the surface of the corresponding photosensitive drum, the toner moves only to a portion irradiated with light on the surface and adheres to the surface. In other words, each developing roller causes toner to adhere to the latent image formed on the surface of the corresponding photosensitive drum so as to be visualized. Here, the toner-attached image (toner image) moves in the direction of the transfer belt 2040 as the photosensitive drum rotates.

ここで、一般的な画像形成ユニットの構成について図3を用いて説明する。画像形成ユニットは、感光体ドラムの周囲に、帯電ユニット、現像ユニット、感光体クリーニングユニットが設けられている。また、感光体ドラムに対して中間転写ベルトを介して対向する位置には1次転写ユニットが設けられている。   Here, a configuration of a general image forming unit will be described with reference to FIG. In the image forming unit, a charging unit, a developing unit, and a photoconductor cleaning unit are provided around the photoconductor drum. Further, a primary transfer unit is provided at a position facing the photosensitive drum via the intermediate transfer belt.

帯電ユニットは、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラムに接触して電圧を印加することにより感光体ドラムの表面を一様に帯電する。この帯電ユニットには、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。   The charging unit is of a contact charging type employing a charging roller, and uniformly charges the surface of the photosensitive drum by applying a voltage in contact with the photosensitive drum. As the charging unit, a non-contact charging type using a non-contact scorotron charger or the like can also be used.

現像ユニットは、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を使用している。なお、現像剤としては一成分現像剤を使用することもできる。この現像ユニットは、現像ケース内に設けられた攪拌部と現像部とに大別できる。攪拌部では、二成分現像剤が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての現像スリーブ上に供給される。この攪拌部は平行な2本のスクリューが設けられており、2本のスクリューの間には、両端部で互いが連通するように仕切るために仕切り板が設けられている。また、現像ケースには現像ユニット内の現像剤のトナー濃度を検出するためのTCセンサが取り付けられている。二成分現像剤のキャリアは磁性体、トナーは非磁性体であるため、TCセンサは透磁率方式を採用しており、現像ユニット内のトナー濃度は、現像剤の透磁率、つまり単位体積あたりの現像剤の磁気抵抗に現れる。   The developing unit uses a two-component developer composed of a magnetic carrier and a nonmagnetic toner. As the developer, a one-component developer can also be used. The developing unit can be roughly divided into a stirring unit and a developing unit provided in the developing case. In the agitation section, the two-component developer is conveyed while being agitated and supplied onto a developing sleeve as a developer carrying member. This agitating part is provided with two parallel screws, and a partition plate is provided between the two screws in order to partition the two screws so as to communicate with each other. Further, a TC sensor for detecting the toner concentration of the developer in the developing unit is attached to the developing case. Since the carrier of the two-component developer is a magnetic material and the toner is a non-magnetic material, the TC sensor adopts a magnetic permeability method, and the toner concentration in the developing unit is the magnetic permeability of the developer, that is, per unit volume. Appears in the magnetic resistance of the developer.

一方、現像部では、現像スリーブに付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラムに転移される。この現像部には、現像ケースの開口を通して感光体ドラムと対向する現像スリーブが設けられており、その現像スリーブ内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブに先端が接近するようにドクターブレードが設けられている。   On the other hand, in the developing unit, the toner in the developer attached to the developing sleeve is transferred to the photosensitive drum. The developing portion is provided with a developing sleeve facing the photosensitive drum through the opening of the developing case, and a magnet (not shown) is fixedly disposed in the developing sleeve. A doctor blade is provided so that the tip approaches the developing sleeve.

この現像ユニットでは、現像剤を2本のスクリューで攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブに供給する。現像スリーブに供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げられて保持される。現像スリーブに汲み上げられた現像剤は、現像スリーブの回転に伴って搬送され、ドクターブレードにより適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部に戻される。このようにして感光体ドラムと対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブに印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを感光体ドラム上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブから離れ、攪拌部に戻される。このような動作の繰り返しにより、攪拌部内のトナー濃度が薄くなると、それをTCセンサが検出し、その検出結果に基づいて攪拌部にトナーが補給される。   In this developing unit, the developer is conveyed and circulated while being stirred by two screws and supplied to the developing sleeve. The developer supplied to the developing sleeve is pumped up and held by a magnet. The developer pumped up by the developing sleeve is conveyed as the developing sleeve rotates, and is regulated to an appropriate amount by the doctor blade. The regulated developer is returned to the stirring unit. The developer transported to the developing area facing the photosensitive drum in this manner is brought into a spiked state by the magnet and forms a magnetic brush. In the development region, a development electric field that moves the toner in the developer to the electrostatic latent image portion on the photosensitive drum is formed by the development bias applied to the development sleeve. As a result, the toner in the developer is transferred to the electrostatic latent image portion on the photosensitive drum, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is visualized to form a toner image. The developer that has passed through the development region is transported to a portion where the magnetic force of the magnet is weak, so that it is separated from the development sleeve and returned to the agitation unit. When the toner concentration in the stirring unit becomes light by repeating such an operation, this is detected by the TC sensor, and toner is supplied to the stirring unit based on the detection result.

1次転写ユニットとして1次転写ローラを採用しており、中間転写ベルトを挟んで感光体ドラムに押し当てるようにして設置されている。もちろん、1次転写ユニットは、ローラ状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。   A primary transfer roller is employed as the primary transfer unit, and is installed so as to be pressed against the photosensitive drum with the intermediate transfer belt interposed therebetween. Of course, the primary transfer unit is not limited to a roller shape but may be a conductive brush shape or a non-contact corona charger.

感光体クリーニングユニットは、先端を感光体ドラムに押し当てられるように配置される。例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレードを備えている。また、クリーニング性能を高めるために感光体ドラムに接触する導電性のファーブラシを併用している。このファーブラシには図示しない金属製の電界ローラからバイアスが印加されており、その電界ローラには図示しないスクレーパの先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレードやファーブラシにより感光体ドラムから除去されたトナーは、感光体クリーニングユニットの内部に収容され、図示しない廃トナー回収ユニットにて回収される。   The photoconductor cleaning unit is arranged so that the tip is pressed against the photoconductor drum. For example, a cleaning blade made of polyurethane rubber is provided. In order to improve the cleaning performance, a conductive fur brush that contacts the photosensitive drum is also used. A bias is applied to the fur brush from a metal electric field roller (not shown), and a scraper tip (not shown) is pressed against the electric field roller. The toner removed from the photosensitive drum by the cleaning blade and the fur brush is accommodated in the photosensitive member cleaning unit and collected by a waste toner collecting unit (not shown).

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト2040上に順次転写され、重ね合わされて多色のカラー画像が形成される。ところで、転写ベルト2040上で、トナー画像の移動する方向は「副方向」と呼ばれ、該副方向に直交する方向(ここでは、Y軸方向)は「主方向」と呼ばれている。   The yellow, magenta, cyan, and black toner images are sequentially transferred onto the transfer belt 2040 at a predetermined timing, and are superimposed to form a multicolor image. By the way, the direction in which the toner image moves on the transfer belt 2040 is called a “sub direction”, and the direction orthogonal to the sub direction (here, the Y-axis direction) is called a “main direction”.

給紙トレイ2060には記録紙が格納されている。この給紙トレイ2060の近傍には給紙コロ2054が配置されており、該給紙コロ2054は、記録紙を給紙トレイ2060から1枚ずつ取り出し、レジストローラ対2056に搬送する。該レジストローラ対2056は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト2040と転写ローラ2042との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト2040上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ2050に送られる。   Recording paper is stored in the paper feed tray 2060. A paper feed roller 2054 is disposed in the vicinity of the paper feed tray 2060, and the paper feed roller 2054 takes out the recording paper one by one from the paper feed tray 2060 and conveys it to the registration roller pair 2056. The registration roller pair 2056 feeds the recording paper toward the gap between the transfer belt 2040 and the transfer roller 2042 at a predetermined timing. As a result, the color image on the transfer belt 2040 is transferred to the recording paper. The recording sheet transferred here is sent to the fixing roller 2050.

定着ローラ2050では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ2058を介して排紙トレイ2070に送られ、排紙トレイ2070上に順次スタックされる。   In the fixing roller 2050, heat and pressure are applied to the recording paper, whereby the toner is fixed on the recording paper. The recording paper fixed here is sent to a paper discharge tray 2070 via a paper discharge roller 2058 and is sequentially stacked on the paper discharge tray 2070.

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。   Each cleaning unit removes toner (residual toner) remaining on the surface of the corresponding photosensitive drum. The surface of the photosensitive drum from which the residual toner has been removed returns to the position facing the corresponding charging device again.

トナーパターン検出器2245は、転写ベルト2040の+Z側であって、転写ベルト2040の+X側端部近傍に配置されている。このトナーパターン検出器2245については後述する。   The toner pattern detector 2245 is disposed on the + Z side of the transfer belt 2040 and in the vicinity of the + X side end of the transfer belt 2040. The toner pattern detector 2245 will be described later.

次に、前記光走査装置2010の構成について説明する。   Next, the configuration of the optical scanning device 2010 will be described.

光走査装置2010は、一例として図4〜図7に示されるように、4つの光源(2200a、2200b、2200c、2200d)、4つのカップリングレンズ(2201a、2201b、2201c、2201d)、4つの開口板(2202a、2202b、2202c、2202d)、4つのシリンドリカルレンズ(2204a、2204b、2204c、2204d)、ポリゴンミラー2104、4つの偏向器側走査レンズ(2105a、2105b、2105c、2105d)、8枚の折り返しミラー(2106a、2106b、2106c、2106d、2108a、2108b、2108c、2108d)、4つの像面側走査レンズ(2107a、2107b、2107c、2107d)、4つの光検知センサ(2205a、2205b、2205c、2205d)、4枚の光検知用ミラー(2207a、2207b、2207c、2207d)、及び不図示の走査制御装置などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング2300(図4〜図6では図示省略、図7参照)の所定位置に組み付けられている。   As shown in FIGS. 4 to 7 as an example, the optical scanning device 2010 includes four light sources (2200a, 2200b, 2200c, 2200d), four coupling lenses (2201a, 2201b, 2201c, 2201d), and four apertures. Plate (2202a, 2202b, 2202c, 2202d), 4 cylindrical lenses (2204a, 2204b, 2204c, 2204d), polygon mirror 2104, 4 deflector side scanning lenses (2105a, 2105b, 2105c, 2105d), 8 foldings Mirrors (2106a, 2106b, 2106c, 2106d, 2108a, 2108b, 2108c, 2108d), four image plane side scanning lenses (2107a, 2107b, 2107c, 2107d), four light detection sensors (2205a, 205b, 2205c, 2205d), 4 sheets of light detection mirror (2207a, includes 2207b, 2207c, 2207d), and the like scanning control device (not shown). And these are assembled | attached to the predetermined position of the optical housing 2300 (illustration omitted in FIGS. 4-6, refer FIG. 7).

なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。   In the following, for convenience, the direction corresponding to the main scanning direction is abbreviated as “main scanning corresponding direction”, and the direction corresponding to the sub scanning direction is abbreviated as “sub scanning corresponding direction”.

光源2200bと光源2200cは、X軸方向に関して離れた位置に配置されている。そして、光源2200aは光源2200bの−Z側に配置されている。また、光源2200dは光源2200cの−Z側に配置されている。   The light source 2200b and the light source 2200c are disposed at positions separated from each other in the X-axis direction. The light source 2200a is disposed on the −Z side of the light source 2200b. The light source 2200d is arranged on the −Z side of the light source 2200c.

カップリングレンズ2201aは、光源2200aから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。   The coupling lens 2201a is disposed on the optical path of the light beam emitted from the light source 2200a, and makes the light beam a substantially parallel light beam.

カップリングレンズ2201bは、光源2200bから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。   The coupling lens 2201b is disposed on the optical path of the light beam emitted from the light source 2200b, and makes the light beam a substantially parallel light beam.

カップリングレンズ2201cは、光源2200cから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。   The coupling lens 2201c is disposed on the optical path of the light beam emitted from the light source 2200c, and makes the light beam a substantially parallel light beam.

カップリングレンズ2201dは、光源2200dから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。   The coupling lens 2201d is disposed on the optical path of the light beam emitted from the light source 2200d, and makes the light beam a substantially parallel light beam.

開口板2202aは、開口部を有し、カップリングレンズ2201aを介した光束を整形する。   The aperture plate 2202a has an aperture and shapes the light beam that has passed through the coupling lens 2201a.

開口板2202bは、開口部を有し、カップリングレンズ2201bを介した光束を整形する。   The aperture plate 2202b has an aperture and shapes the light beam that has passed through the coupling lens 2201b.

開口板2202cは、開口部を有し、カップリングレンズ2201cを介した光束を整形する。   The aperture plate 2202c has an aperture and shapes the light beam that has passed through the coupling lens 2201c.

開口板2202dは、開口部を有し、カップリングレンズ2201dを介した光束を整形する。   The aperture plate 2202d has an aperture and shapes the light beam that has passed through the coupling lens 2201d.

シリンドリカルレンズ2204aは、開口板2202aの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー2104の偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。   The cylindrical lens 2204 a forms an image of the light beam that has passed through the opening of the aperture plate 2202 a in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 2104 in the Z-axis direction.

シリンドリカルレンズ2204bは、開口板2202bの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー2104の偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。   The cylindrical lens 2204b forms an image of the light beam that has passed through the opening of the aperture plate 2202b in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 2104 in the Z-axis direction.

シリンドリカルレンズ2204cは、開口板2202cの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー2104の偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。   The cylindrical lens 2204 c forms an image of the light beam that has passed through the opening of the aperture plate 2202 c in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 2104 in the Z-axis direction.

シリンドリカルレンズ2204dは、開口板2202dの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー2104の偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。   The cylindrical lens 2204d forms an image of the light flux that has passed through the opening of the aperture plate 2202d in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 2104 in the Z-axis direction.

ポリゴンミラー2104は、2段構造の4面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、1段目(下段)の4面鏡ではシリンドリカルレンズ2204aからの光束及びシリンドリカルレンズ2204dからの光束がそれぞれ偏向され、2段目(上段)の4面鏡ではシリンドリカルレンズ2204bからの光束及びシリンドリカルレンズ2204cからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。   The polygon mirror 2104 has a four-stage mirror having a two-stage structure, and each mirror serves as a deflection reflection surface. The light beam from the cylindrical lens 2204a and the light beam from the cylindrical lens 2204d are deflected by the first-stage (lower) tetrahedral mirror, respectively, and the light beam from the cylindrical lens 2204b and the cylindrical light are deflected by the second-stage (upper) tetrahedral mirror. It arrange | positions so that the light beam from the lens 2204c may be deflected, respectively.

ここでは、シリンドリカルレンズ2204a及びシリンドリカルレンズ2204bからの光束はポリゴンミラー2104の−X側に偏向され、シリンドリカルレンズ2204c及びシリンドリカルレンズ2204dからの光束はポリゴンミラー2104の+X側に偏向される。   Here, the light beams from the cylindrical lens 2204 a and the cylindrical lens 2204 b are deflected to the −X side of the polygon mirror 2104, and the light beams from the cylindrical lens 2204 c and the cylindrical lens 2204 d are deflected to the + X side of the polygon mirror 2104.

各偏向器側走査レンズはそれぞれ、ポリゴンミラー2104の回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するようなパワーを有する非円弧面形状を有している。   Each deflector-side scanning lens has a non-circular surface shape having such a power that the light spot moves at a constant speed in the main scanning direction on the corresponding photosensitive drum surface as the polygon mirror 2104 rotates. ing.

偏向器側走査レンズ2105a及び偏向器側走査レンズ2105bは、ポリゴンミラー2104の−X側に配置され、偏向器側走査レンズ2105c及び偏向器側走査レンズ2105dは、ポリゴンミラー2104の+X側に配置されている。   The deflector side scanning lens 2105a and the deflector side scanning lens 2105b are arranged on the −X side of the polygon mirror 2104, and the deflector side scanning lens 2105c and the deflector side scanning lens 2105d are arranged on the + X side of the polygon mirror 2104. ing.

そして、偏向器側走査レンズ2105aと偏向器側走査レンズ2105bはZ軸方向に積層され、偏向器側走査レンズ2105aは1段目の4面鏡に対向し、偏向器側走査レンズ2105bは2段目の4面鏡に対向している。また、偏向器側走査レンズ2105cと偏向器側走査レンズ2105dはZ軸方向に積層され、偏向器側走査レンズ2105cは2段目の4面鏡に対向し、偏向器側走査レンズ2105dは1段目の4面鏡に対向している。   The deflector-side scanning lens 2105a and the deflector-side scanning lens 2105b are stacked in the Z-axis direction, the deflector-side scanning lens 2105a is opposed to the first-stage four-sided mirror, and the deflector-side scanning lens 2105b is two-stage. It faces the four-sided mirror of the eye. The deflector-side scanning lens 2105c and the deflector-side scanning lens 2105d are stacked in the Z-axis direction, the deflector-side scanning lens 2105c is opposed to the second-stage four-sided mirror, and the deflector-side scanning lens 2105d is one stage. It faces the four-sided mirror of the eye.

そこで、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204aからの光束は、偏向器側走査レンズ2105a、折り返しミラー2106a、像面側走査レンズ2107a、及び折り返しミラー2108aを介して、感光体ドラム2030aに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030aの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム2030a上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム2030aでの「主走査方向」であり、感光体ドラム2030aの回転方向が、感光体ドラム2030aでの「副走査方向」である。   Therefore, the light beam from the cylindrical lens 2204a deflected by the polygon mirror 2104 is irradiated onto the photosensitive drum 2030a via the deflector side scanning lens 2105a, the folding mirror 2106a, the image plane side scanning lens 2107a, and the folding mirror 2108a. A light spot is formed. This light spot moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum 2030a as the polygon mirror 2104 rotates. That is, the photosensitive drum 2030a is scanned. The moving direction of the light spot at this time is the “main scanning direction” on the photosensitive drum 2030a, and the rotational direction of the photosensitive drum 2030a is the “sub-scanning direction” on the photosensitive drum 2030a.

また、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204bからの光束は、偏向器側走査レンズ2105b、折り返しミラー2106b、像面側走査レンズ2107b、及び折り返しミラー2108bを介して、感光体ドラム2030bに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030bの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム2030b上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム2030bでの「主走査方向」であり、感光体ドラム2030bの回転方向が、感光体ドラム2030bでの「副走査方向」である。   The light beam from the cylindrical lens 2204b deflected by the polygon mirror 2104 is irradiated onto the photosensitive drum 2030b via the deflector-side scanning lens 2105b, the folding mirror 2106b, the image plane-side scanning lens 2107b, and the folding mirror 2108b. A light spot is formed. This light spot moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum 2030b as the polygon mirror 2104 rotates. That is, the photosensitive drum 2030b is scanned. The moving direction of the light spot at this time is the “main scanning direction” on the photosensitive drum 2030b, and the rotational direction of the photosensitive drum 2030b is the “sub-scanning direction” on the photosensitive drum 2030b.

また、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204cからの光束は、偏向器側走査レンズ2105c、折り返しミラー2106c、像面側走査レンズ2107c、及び折り返しミラー2108cを介して、感光体ドラム2030cに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030cの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム2030c上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム2030cでの「主走査方向」であり、感光体ドラム2030cの回転方向が、感光体ドラム2030cでの「副走査方向」である。   The light beam from the cylindrical lens 2204c deflected by the polygon mirror 2104 is irradiated onto the photosensitive drum 2030c via the deflector-side scanning lens 2105c, the folding mirror 2106c, the image plane-side scanning lens 2107c, and the folding mirror 2108c. A light spot is formed. This light spot moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum 2030c as the polygon mirror 2104 rotates. That is, the photosensitive drum 2030c is scanned. The moving direction of the light spot at this time is the “main scanning direction” on the photosensitive drum 2030c, and the rotational direction of the photosensitive drum 2030c is the “sub-scanning direction” on the photosensitive drum 2030c.

また、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204dからの光束は、偏向器側走査レンズ2105d、折り返しミラー2106d、像面側走査レンズ2107d、及び折り返しミラー2108dを介して、感光体ドラム2030dに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030dの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム2030d上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム2030dでの「主走査方向」であり、感光体ドラム2030dの回転方向が、感光体ドラム2030dでの「副走査方向」である。   The light beam from the cylindrical lens 2204d deflected by the polygon mirror 2104 is irradiated onto the photosensitive drum 2030d via the deflector-side scanning lens 2105d, the folding mirror 2106d, the image plane-side scanning lens 2107d, and the folding mirror 2108d. A light spot is formed. This light spot moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum 2030d as the polygon mirror 2104 rotates. That is, the photosensitive drum 2030d is scanned. The moving direction of the light spot at this time is the “main scanning direction” on the photosensitive drum 2030d, and the rotational direction of the photosensitive drum 2030d is the “sub-scanning direction” on the photosensitive drum 2030d.

ところで、各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる主走査方向の走査領域は「有効走査領域」、「画像形成領域」、あるいは「有効画像領域」などと呼ばれている。   Incidentally, a scanning area in the main scanning direction in which image information is written on each photosensitive drum is called an “effective scanning area”, an “image forming area”, or an “effective image area”.

ポリゴンミラー2104と各感光体ドラムとの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器側走査レンズ2105aと像面側走査レンズ2107aと折り返しミラー(2106a、2108a)とからKステーションの走査光学系が構成されている。また、偏向器側走査レンズ2105bと像面側走査レンズ2107bと折り返しミラー(2106b、2108b)とからCステーションの走査光学系が構成されている。そして、偏向器側走査レンズ2105cと像面側走査レンズ2107cと折り返しミラー(2106c、2108c)とからMステーションの走査光学系が構成されている。さらに、偏向器側走査レンズ2105dと像面側走査レンズ2107dと折り返しミラー(2106d、2108d)とからYステーションの走査光学系が構成されている。   An optical system disposed on the optical path between the polygon mirror 2104 and each photosensitive drum is also called a scanning optical system. In this embodiment, the K station scanning optical system is composed of the deflector side scanning lens 2105a, the image plane side scanning lens 2107a, and the folding mirrors (2106a, 2108a). Further, the scanning optical system of the C station is composed of the deflector side scanning lens 2105b, the image plane side scanning lens 2107b, and the folding mirrors (2106b, 2108b). The deflector side scanning lens 2105c, the image plane side scanning lens 2107c, and the folding mirrors (2106c, 2108c) constitute the M station scanning optical system. Further, the Y station scanning optical system is composed of the deflector side scanning lens 2105d, the image plane side scanning lens 2107d, and the folding mirrors (2106d, 2108d).

光検知センサ2205aには、ポリゴンミラー2104で偏向され、Kステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー2207aを介して入射する。   A part of the light beam before the start of writing out of the light beam deflected by the polygon mirror 2104 and passed through the scanning optical system of the K station enters the light detection sensor 2205a via the light detection mirror 2207a.

光検知センサ2205bには、ポリゴンミラー2104で偏向され、Cステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー2207bを介して入射する。   The light detection sensor 2205b is deflected by the polygon mirror 2104, and a part of the light beam before starting writing out of the light beam via the scanning optical system of the C station enters through the light detection mirror 2207b.

光検知センサ2205cには、ポリゴンミラー2104で偏向され、Mステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー2207cを介して入射する。   The light detection sensor 2205c is deflected by the polygon mirror 2104, and a part of the light beam before starting writing out of the light beam via the scanning optical system of the M station enters through the light detection mirror 2207c.

光検知センサ2205dには、ポリゴンミラー2104で偏向され、Yステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー2207dを介して入射する。   A part of the light beam before the start of writing out of the light beam deflected by the polygon mirror 2104 and passed through the scanning optical system of the Y station enters the light detection sensor 2205d via the light detection mirror 2207d.

各光検知センサはいずれも、受光量に応じた信号(光電変換信号)を出力する。   Each of the light detection sensors outputs a signal (photoelectric conversion signal) corresponding to the amount of received light.

走査制御装置は、各光検知センサの出力信号に基づいて対応する感光体ドラムでの走査開始タイミングを検出する。   The scanning control device detects the scanning start timing on the corresponding photosensitive drum based on the output signal of each light detection sensor.

次に、前記トナーパターン検出器2245について説明する。   Next, the toner pattern detector 2245 will be described.

このトナーパターン検出器2245は、一例として図8に示されるように、3つの反射型光学センサ(2245a、2245b、2245c)を有している。   The toner pattern detector 2245 has three reflective optical sensors (2245a, 2245b, 2245c) as shown in FIG. 8 as an example.

そして、一例として図9に示されるように、反射型光学センサ2245aは、転写ベルト2040における−Y側の端部近傍に配置され、反射型光学センサ2245cは、転写ベルト2040における+Y側の端部近傍に配置されている。反射型光学センサ2245bは、主方向に関して、反射型光学センサ2245aと反射型光学センサ2245cの中間位置に配置されている。   As an example, as shown in FIG. 9, the reflective optical sensor 2245a is disposed in the vicinity of the −Y side end of the transfer belt 2040, and the reflective optical sensor 2245c is the + Y side end of the transfer belt 2040. It is arranged in the vicinity. The reflective optical sensor 2245b is arranged at an intermediate position between the reflective optical sensor 2245a and the reflective optical sensor 2245c with respect to the main direction.

ここでは、主方向(Y軸方向)に関して、反射型光学センサ2245aの中心位置をY1、反射型光学センサ2245bの中心位置をY2、反射型光学センサ2245cの中心位置をY3とする。   Here, regarding the main direction (Y-axis direction), the center position of the reflective optical sensor 2245a is Y1, the center position of the reflective optical sensor 2245b is Y2, and the center position of the reflective optical sensor 2245c is Y3.

3つの反射型光学センサ(2245a、2245b、2245c)は、いずれも同じ構成、同じ構造を有している。そこで、以下では、反射型光学センサ2245aを代表として、反射型光学センサの構成及び構造について説明する。   The three reflective optical sensors (2245a, 2245b, 2245c) all have the same configuration and the same structure. Therefore, hereinafter, the configuration and structure of the reflective optical sensor will be described using the reflective optical sensor 2245a as a representative.

反射型光学センサ2245aは、一例として図10〜図13に示されるように、11個の発光部(E1〜E11)を含む照射系、11個の照明用マイクロレンズ(LE1〜LE11)を含む照明光学系、11個の受光用マイクロレンズ(LD1〜LD11)を含む受光光学系、11個の受光部(D1〜D11)を含む受光系などを備えている。   As shown in FIGS. 10 to 13 as an example, the reflective optical sensor 2245a is an illumination system including 11 light emitting units (E1 to E11) and illumination including 11 illumination microlenses (LE1 to LE11). An optical system, a light receiving optical system including 11 light receiving microlenses (LD1 to LD11), a light receiving system including 11 light receiving portions (D1 to D11), and the like are provided.

11個の発光部(E1〜E11)は、主方向に沿って等しい間隔Leで配置されている。各発光部には、LED(Light Emitting Diode)を用いることができる。ここでは、一例として、Le=0.4mmとしている。この場合は、主方向に関して、E1とE11との間の距離は4mm(Le×10)である。また、各発光部の主方向の大きさは約0.04mmである。さらに、各発光部から射出される光束の波長は850nmである。なお、以下では、便宜上、点灯された発光部を「点灯発光部」と略述する。   The eleven light emitting units (E1 to E11) are arranged at equal intervals Le along the main direction. For each light emitting unit, an LED (Light Emitting Diode) can be used. Here, as an example, Le = 0.4 mm. In this case, with respect to the main direction, the distance between E1 and E11 is 4 mm (Le × 10). The size of each light emitting portion in the main direction is about 0.04 mm. Furthermore, the wavelength of the light beam emitted from each light emitting unit is 850 nm. In the following, for convenience, the lit light emitting unit is abbreviated as “lit light emitting unit”.

11個の照明用マイクロレンズ(LE1〜LE11)は、それぞれ11個の発光部(E1〜E11)に個別に対応している。   The eleven illumination microlenses (LE1 to LE11) individually correspond to the eleven light emitting units (E1 to E11), respectively.

各照明用マイクロレンズは、対応する発光部から射出された光束を転写ベルト2040の表面に向けて集光的に導く。各照明用マイクロレンズでは、レンズ径、レンズの曲率半径、及びレンズ厚は同一である。また、各照明用マイクロレンズの光軸は、対応する発光部の発光面に直交する方向に平行である。   Each illumination microlens condenses and guides the light beam emitted from the corresponding light emitting unit toward the surface of the transfer belt 2040. In each illumination microlens, the lens diameter, the radius of curvature of the lens, and the lens thickness are the same. The optical axis of each illumination microlens is parallel to the direction orthogonal to the light emitting surface of the corresponding light emitting unit.

ここでは、説明をわかりやすくするため、各発光部から射出され対応する照明用マイクロレンズを通過した光束のみが、検出用光(S1〜S11)として転写ベルト2040を照明するものとする(図14参照)。そして、各検出用光によって転写ベルト2040の表面に形成される光スポット(以下では、便宜上「検出用光スポット」と略述する)の中心は、副方向に関して、対応する発光部と受光部の中間付近にある。   Here, for easy understanding, it is assumed that only the light beam emitted from each light emitting unit and passing through the corresponding illumination microlens illuminates the transfer belt 2040 as detection light (S1 to S11) (FIG. 14). reference). Then, the center of the light spot (hereinafter abbreviated as “detection light spot” for convenience) formed on the surface of the transfer belt 2040 by each detection light is the center of the corresponding light emitting unit and light receiving unit with respect to the sub-direction. Near the middle.

各検出用光スポットの大きさ(直径)は、一例として、0.4mmである。この値は、上記11個の発光部の間隔Leと等しい。なお、従来の検出用光スポットの大きさ(直径)は、通常、2〜3mm程度であった。   As an example, the size (diameter) of each detection light spot is 0.4 mm. This value is equal to the interval Le between the eleven light emitting units. Note that the size (diameter) of a conventional detection light spot is usually about 2 to 3 mm.

また、ここでは、転写ベルト2040の表面は滑らかであり、転写ベルト2040の表面に照射された検出用光のほとんどは正反射される。   Here, the surface of the transfer belt 2040 is smooth, and most of the detection light irradiated on the surface of the transfer belt 2040 is regularly reflected.

11個の受光部(D1〜D11)は、それぞれ発光部(E1〜E11)に個別に対応している。   The eleven light receiving parts (D1 to D11) individually correspond to the light emitting parts (E1 to E11), respectively.

各受光部は、対応する発光部から射出され、転写ベルト2040の表面で正反射された光束の光路上に配置されている。そして、11個の受光部の間隔(配列ピッチ)は、11個の発光部の間隔Leと等しい。各受光部の主方向の大きさは約0.35mmである。また、各受光部における受光感度のピーク波長は850nm付近にある。   Each light receiving portion is disposed on the optical path of a light beam emitted from the corresponding light emitting portion and regularly reflected by the surface of the transfer belt 2040. The interval (arrangement pitch) between the 11 light receiving portions is equal to the interval Le between the 11 light emitting portions. The size of each light receiving portion in the main direction is about 0.35 mm. Further, the peak wavelength of the light receiving sensitivity in each light receiving portion is in the vicinity of 850 nm.

各受光部には、PD(フォトダイオード)を用いることができる。そして、各受光部は、受光量に応じた信号を出力する。   A PD (photodiode) can be used for each light receiving portion. Each light receiving unit outputs a signal corresponding to the amount of received light.

11個の受光用マイクロレンズ(LD1〜LD11)は、それぞれ11個の受光部(D1〜D11)に個別し、転写ベルト2040あるいはトナーパターンで反射された検出用光を集光する。この場合には、各受光部の受光量を増加させることが可能となる。すなわち、検出感度を向上させることができる。各受光用マイクロレンズでは、レンズ径、レンズの曲率半径、及びレンズ厚は同一である。   The eleven light receiving microlenses (LD1 to LD11) are individually provided for the eleven light receiving portions (D1 to D11), respectively, and collect the detection light reflected by the transfer belt 2040 or the toner pattern. In this case, the amount of light received by each light receiving unit can be increased. That is, detection sensitivity can be improved. In each light receiving microlens, the lens diameter, the radius of curvature of the lens, and the lens thickness are the same.

各マイクロレンズには、主方向及び副方向に関して集光機能を有する球面レンズや、副方向に関して正のパワーを持つシリンドリカルレンズ、主方向に関するパワーと副方向に関するパワーとが互いに異なるアナモフィックレンズなどを用いることができる。   For each microlens, a spherical lens having a condensing function in the main direction and the sub direction, a cylindrical lens having a positive power in the sub direction, an anamorphic lens in which the power in the main direction and the power in the sub direction are different from each other are used. be able to.

ここでは、一例として、各マイクロレンズは球面レンズである。そして、各照明用マイクロレンズでは、入射側の光学面は集光パワーを有し、射出側の光学面は集光パワーを有していない。また、各受光用マイクロレンズでは、射出側の光学面は集光パワーを有し、入射側の光学面は集光パワーを有していない。   Here, as an example, each microlens is a spherical lens. In each illumination microlens, the incident-side optical surface has condensing power, and the exit-side optical surface does not have condensing power. In each light receiving microlens, the exit-side optical surface has a condensing power, and the incident-side optical surface does not have a condensing power.

具体的には、各照明用マイクロレンズでは、レンズ径は0.613mm、レンズの曲率半径は0.430mm、レンズ厚は0.129mmである。   Specifically, in each illumination microlens, the lens diameter is 0.613 mm, the radius of curvature of the lens is 0.430 mm, and the lens thickness is 0.129 mm.

各受光用マイクロレンズでは、レンズ径は0.750mm、レンズの曲率半径は0.380mm、レンズ厚は0.319mmである。   Each light-receiving microlens has a lens diameter of 0.750 mm, a lens curvature radius of 0.380 mm, and a lens thickness of 0.319 mm.

ここでは、各受光用マイクロレンズのレンズ径を各照明用マイクロレンズより大きくすることで、反射光をより多く受光できるようにした。また、各受光用マイクロレンズの曲率半径を各照明用マイクロレンズに比べて小さくすることで、レンズ内部における全反射が増えるため、正反射光の受光量が減らせることが可能であると考えた。また、各受光用マイクロレンズの曲率半径を小さくすることで、点灯させる発光部に対応する受光部に隣接する受光部の前面に配置した受光用マイクロレンズ通過後の光線を大きく屈折させることが可能となり、テストパターンからの拡散反射光が受光部に到達でき、拡散反射光の受光量も増加することが期待できる。   Here, the lens diameter of each light receiving microlens is made larger than that of each illumination microlens so that more reflected light can be received. In addition, by making the radius of curvature of each light receiving microlens smaller than that of each illumination microlens, total reflection inside the lens increases, so the amount of specularly reflected light received can be reduced. . In addition, by reducing the radius of curvature of each light receiving microlens, it is possible to greatly refract the light beam that has passed through the light receiving microlens placed in front of the light receiving unit adjacent to the light receiving unit corresponding to the light emitting unit to be lit. Thus, it can be expected that the diffuse reflected light from the test pattern can reach the light receiving portion and the amount of the diffuse reflected light received can be increased.

本実施形態では、11個の照明用マイクロレンズ(LE1〜LE11)と11個の受光用マイクロレンズ(LD1〜LD11)は、一体化され、マイクロレンズアレイとなっている。これにより、各マイクロレンズを所定位置に組み付ける際の作業性を向上させることができる。また、複数のマイクロレンズにおけるレンズ面間の位置精度を高めることができる。各レンズ面は、フォトリソグラフィやモールド成形などの加工法を用いてガラス基板や樹脂基板上に形成することができる。   In the present embodiment, 11 illumination microlenses (LE1 to LE11) and 11 light receiving microlenses (LD1 to LD11) are integrated into a microlens array. Thereby, workability | operativity at the time of assembling each micro lens in a predetermined position can be improved. Moreover, the positional accuracy between the lens surfaces in a plurality of microlenses can be increased. Each lens surface can be formed on a glass substrate or a resin substrate by using a processing method such as photolithography or molding.

なお、以下では、発光部を特定する必要がない場合には、発光部Eiと表示する。そして、発光部Eiに対応する照明用マイクロレンズを照明用マイクロレンズLEiと表示する。また、発光部Eiから射出され照明用マイクロレンズLEiを通過した光束を、検出用光Siと表示する。また、発光部Eiに対応する受光部を受光部Diと表示する。さらに、受光部Diに対応する受光用マイクロレンズを受光用マイクロレンズLDiと表示する。   Hereinafter, when it is not necessary to specify the light emitting unit, the light emitting unit Ei is displayed. And the illumination microlens corresponding to the light emission part Ei is displayed as the illumination microlens LEi. The light beam emitted from the light emitting unit Ei and passing through the illumination microlens LEi is displayed as detection light Si. The light receiving unit corresponding to the light emitting unit Ei is displayed as the light receiving unit Di. Further, the light receiving microlens corresponding to the light receiving portion Di is displayed as a light receiving microlens LDi.

また、一例として図15に示されるように、各照明用マイクロレンズの光軸は、対応する各発光部の中心を通り該発光部に垂直な軸に対して受光系側にΔd(ここでは、0.035mm)ずれている。また、各受光用マイクロレンズの光軸は、対応する各受光部の中心を通り該受光部に垂直な軸に対して照射系側にΔd’(ここでは、0.020mm)ずれている。これにより、より多くの反射光を対応する受光部に導くことができる。   As an example, as shown in FIG. 15, the optical axis of each illumination microlens is Δd (here, the light receiving system side with respect to an axis that passes through the center of each corresponding light emitting unit and is perpendicular to the light emitting unit). 0.035 mm). The optical axis of each light receiving microlens is shifted by Δd ′ (here, 0.020 mm) toward the irradiation system with respect to an axis that passes through the center of each corresponding light receiving portion and is perpendicular to the light receiving portion. Thereby, more reflected light can be guide | induced to the corresponding light-receiving part.

そして、副方向に関して、照明用マイクロレンズLEiと受光用マイクロレンズLDiのレンズ間距離は0.445mm、発光部Eiと受光部Diの間隔は、0.500mmである。さらに、副方向に関して、発光部Eiから照明用マイクロレンズLEiまでの距離は、0.800mmであり、各マイクロレンズの−Z側の面から転写ベルト2040表面までの距離は、5mmである。   In the sub-direction, the distance between the illumination microlens LEi and the light receiving microlens LDi is 0.445 mm, and the distance between the light emitting portion Ei and the light receiving portion Di is 0.500 mm. Further, with respect to the sub direction, the distance from the light emitting portion Ei to the illumination microlens LEi is 0.800 mm, and the distance from the −Z side surface of each microlens to the surface of the transfer belt 2040 is 5 mm.

次に、テストパターンとしてのトナーパターンについて説明する。   Next, a toner pattern as a test pattern will be described.

ここでは、一例として図16に示されるように、Y1位置にパターンPPが形成され、Y2位置にパターンPPとパターンDP1〜DP4が形成され、Y3位置にパターンPPが形成される。   Here, as an example, as shown in FIG. 16, the pattern PP is formed at the Y1 position, the pattern PP and the patterns DP1 to DP4 are formed at the Y2 position, and the pattern PP is formed at the Y3 position.

DP1〜DP4は、いずれも濃度検出用パターンであり、PPは位置ずれ検出用パターンである。   DP1 to DP4 are all density detection patterns, and PP is a positional deviation detection pattern.

濃度検出用パターンDP1はブラックトナーで形成され、濃度検出用パターンDP2はマゼンタトナーで形成される。また、濃度検出用パターンDP3はシアントナーで形成され、濃度検出用パターンDP4はイエロートナーで形成される。   The density detection pattern DP1 is formed of black toner, and the density detection pattern DP2 is formed of magenta toner. The density detection pattern DP3 is formed of cyan toner, and the density detection pattern DP4 is formed of yellow toner.

濃度検出用パターンDP1と濃度検出用パターンDP2、濃度検出用パターンDP2と濃度検出用パターンDP3、濃度検出用パターンDP3と濃度検出用パターンDP4は、いずれも副方向に隣接して形成されている。   The density detection pattern DP1 and the density detection pattern DP2, the density detection pattern DP2 and the density detection pattern DP3, and the density detection pattern DP3 and the density detection pattern DP4 are all formed adjacent to each other in the sub direction.

なお、以下では、濃度検出用パターンDP1〜DP4を区別する必要がない場合には、総称して「濃度検出用パターンDP」ともいう。   Hereinafter, when it is not necessary to distinguish between the density detection patterns DP1 to DP4, they are also collectively referred to as “density detection patterns DP”.

濃度検出用パターンDPは、一例として図17に示されるように、4個の四角形状のパターン(p1〜p4、以下では、便宜上「矩形パターン」という)を有している。各矩形パターンは、それぞれ全体としてみたときにトナー濃度の階調が異なっている。ここでは、トナー濃度の低い矩形パターンから、p1、p2、p3、p4とする。すなわち、矩形パターンp1のトナー濃度が最も低く、矩形パターンp4のトナー濃度が最も高い。   As shown in FIG. 17 as an example, the density detection pattern DP has four rectangular patterns (p1 to p4, hereinafter referred to as “rectangular pattern” for convenience). Each rectangular pattern has a different toner density gradation when viewed as a whole. Here, p1, p2, p3, and p4 are set from a rectangular pattern having a low toner density. That is, the rectangular pattern p1 has the lowest toner density, and the rectangular pattern p4 has the highest toner density.

そして、矩形パターンp1と矩形パターンp3は、副方向に隣接して形成され、矩形パターンp2と矩形パターンp4は、副方向に隣接して形成されている。また、矩形パターンp1と矩形パターンp2は、主方向に隣接して形成され、矩形パターンp3と矩形パターンp4は、主方向に隣接して形成されている。   The rectangular pattern p1 and the rectangular pattern p3 are formed adjacent to each other in the sub direction, and the rectangular pattern p2 and the rectangular pattern p4 are formed adjacent to each other in the sub direction. The rectangular pattern p1 and the rectangular pattern p2 are formed adjacent to each other in the main direction, and the rectangular pattern p3 and the rectangular pattern p4 are formed adjacent to each other in the main direction.

ここでは、一例として、各矩形パターンの主方向の長さw1を1mm、副方向の長さw2を2mmとしている。また、主方向に関して、隣接する2つの矩形パターンの中心間隔w4は2.4mmである。そこで、濃度検出用パターンDP全体の主方向の大きさは、3.4mmである。これは、発光部E1と発光部E11との間の距離(4mm)よりも小さい。   Here, as an example, the length w1 in the main direction of each rectangular pattern is 1 mm, and the length w2 in the sub direction is 2 mm. Further, the center interval w4 between two adjacent rectangular patterns in the main direction is 2.4 mm. Therefore, the size of the entire density detection pattern DP in the main direction is 3.4 mm. This is smaller than the distance (4 mm) between the light emitting part E1 and the light emitting part E11.

また、副方向に関して、隣接する2つの矩形パターンの中心間隔w3は3mmである。そこで、副方向に関する濃度検出用パターンDP全体の大きさ(4・w3+w2)は14mmとなる。   In addition, with respect to the sub direction, the center interval w3 between two adjacent rectangular patterns is 3 mm. Therefore, the size (4 · w3 + w2) of the entire density detection pattern DP in the sub direction is 14 mm.

このように、主方向及び副方向のいずれに関しても、濃度検出用パターンDPの大きさを従来よりも大幅に小さくすることができる。   In this way, the size of the density detection pattern DP can be made much smaller than in the conventional case in both the main direction and the sub direction.

この場合は、トナーパターンを作成するのに必要なトナー量を従来の1/100程度とすることができる。すなわち、不寄与トナーの量を大幅に減少させることができる。その結果、トナーカートリッジの交換時期を延長させることができる。   In this case, the amount of toner required to create the toner pattern can be reduced to about 1/100 of the conventional amount. That is, the amount of non-contributing toner can be greatly reduced. As a result, the toner cartridge replacement time can be extended.

ところで、トナー濃度の階調は、光源から射出される光束のパワーの調整、光源に供給される駆動パルスにおけるデューティの調整、帯電バイアス及び現像バイアスの調整によって変えることができる。また、網点の面積率を変えることによっても、トナー濃度の階調を変化させることができる。   Incidentally, the gradation of the toner density can be changed by adjusting the power of the light beam emitted from the light source, adjusting the duty in the drive pulse supplied to the light source, and adjusting the charging bias and the developing bias. In addition, the gradation of the toner density can be changed by changing the area ratio of the halftone dots.

ここでは、一例として図18に示されるように、4つの矩形パターンp1と4つの矩形パターンp3は、副方向に沿って一列に形成される。以下では、この列を「第1パターン列」という。また、4つの矩形パターンp2と4つの矩形パターンp4は、副方向に沿って一列に形成される。以下では、この列を「第2パターン列」という。第1パターン列と第2パターン列は、主方向に関して互いに隣接している。   Here, as an example, as shown in FIG. 18, the four rectangular patterns p1 and the four rectangular patterns p3 are formed in a line along the sub-direction. Hereinafter, this column is referred to as a “first pattern column”. Also, the four rectangular patterns p2 and the four rectangular patterns p4 are formed in a line along the sub direction. Hereinafter, this column is referred to as a “second pattern column”. The first pattern row and the second pattern row are adjacent to each other in the main direction.

本実施形態では、一例として図19に示されるように、反射型光学センサ2245bの発光部E3からの検出用光S3によって照明される位置に第1パターン列が形成され、反射型光学センサ2245bの発光部E9からの検出用光S9によって照明される位置に第2パターン列が形成されるように設定されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 19 as an example, the first pattern row is formed at the position illuminated by the detection light S3 from the light emitting unit E3 of the reflective optical sensor 2245b, and the reflective optical sensor 2245b It is set so that the second pattern row is formed at a position illuminated by the detection light S9 from the light emitting unit E9.

位置ずれ検出用パターンPPは、一例として図20に示されるように、主方向(Y軸方向)に平行な4本のライン状パターン(LPY1、LPM1、LPC1、LPK1)からなる第1のパターン群と、主方向に対して傾斜した4本のライン状パターン(LPY2、LPM2、LPC2、LPK2)からなる第2のパターン群とにより構成されている。   As shown in FIG. 20 as an example, the misregistration detection pattern PP is a first pattern group composed of four linear patterns (LPY1, LPM1, LPC1, LPK1) parallel to the main direction (Y-axis direction). And a second pattern group composed of four linear patterns (LPY2, LPM2, LPC2, LPK2) inclined with respect to the main direction.

ライン状パターンLPY1とLPY2はペアをなし、イエロートナーで形成され、ライン状パターンLPM1とLPM2はペアをなし、マゼンタトナーで形成される。また、ライン状パターンLPC1とLPC2はペアをなし、シアントナーで形成され、ライン状パターンLPK1とLPK2はペアをなし、ブラックトナーで形成される。   The line patterns LPY1 and LPY2 are paired and formed with yellow toner, and the line patterns LPM1 and LPM2 are paired and formed with magenta toner. The line patterns LPC1 and LPC2 are paired and formed with cyan toner, and the line patterns LPK1 and LPK2 are paired and formed with black toner.

第1のパターン群では、各ライン状パターンの主方向の長さw1を1.0mm、副方向の長さを0.5mmとし、それらの副方向の間隔を1mmとしている。   In the first pattern group, the length w1 in the main direction of each line pattern is 1.0 mm, the length in the sub direction is 0.5 mm, and the interval in the sub direction is 1 mm.

また、第2のパターン群では、各ライン状パターンの傾斜角を45°としている。そして、各ライン状パターンは、主方向に関して、内側に位置する2つの角部間の距離を1.0mm、線幅を0.5mmとしている。   In the second pattern group, the inclination angle of each linear pattern is 45 °. Each line pattern has a distance between two corners located on the inner side in the main direction of 1.0 mm and a line width of 0.5 mm.

本実施形態では、一例として図21に示されるように、各反射型光学センサの発光部E6からの検出用光S6によって照明される位置に位置ずれ検出用パターンPPの主方向の中心が形成されるように設定されている。   In this embodiment, as shown in FIG. 21 as an example, the center in the main direction of the misregistration detection pattern PP is formed at the position illuminated by the detection light S6 from the light emitting unit E6 of each reflective optical sensor. Is set to

次に、画像プロセス制御のために、トナーパターン検出器2245を用いて行われる濃度検出処理及び位置ずれ検出処理について図21を用いて説明する。本実施形態では、濃度検出処理及び位置ずれ検出処理は、プリンタ制御装置2090によって行われる。図22のフローチャートは、濃度検出処理及び位置ずれ検出処理の際に、プリンタ制御装置2090によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。   Next, density detection processing and positional deviation detection processing performed using the toner pattern detector 2245 for image process control will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the density detection process and the positional deviation detection process are performed by the printer control device 2090. The flowchart of FIG. 22 corresponds to a series of processing algorithms executed by the printer control apparatus 2090 during the density detection process and the positional deviation detection process.

最初のステップS301では、画像プロセス制御の要求があるか否かを判断する。ここでは、画像プロセス制御フラグがセットされていれば、ここでの判断は肯定され、画像プロセス制御フラグがセットされていなければ、ここでの判断は否定される。   In the first step S301, it is determined whether there is a request for image process control. Here, if the image process control flag is set, the determination here is affirmed, and if the image process control flag is not set, the determination here is denied.

画像プロセス制御フラグは、電源投入直後では、(1)感光体ドラムの停止時間が6時間以上のとき、(2)装置内の温度が10℃以上変化しているとき、(3)装置内の相対湿度が50%以上変化しているとき、印刷時では、(4)プリント枚数が所定の枚数に達したとき、(5)現像ローラの回転回数が所定の回数に達したとき、(6)転写ベルトの走行距離が所定の距離に達したときなどにセットされる。   Immediately after the power is turned on, the image process control flag is (1) when the photosensitive drum stop time is 6 hours or more, (2) when the temperature in the apparatus changes by 10 ° C. or more, and (3) in the apparatus. When the relative humidity changes by 50% or more, during printing, (4) when the number of printed sheets reaches a predetermined number, (5) when the number of rotations of the developing roller reaches a predetermined number of times, (6) It is set when the travel distance of the transfer belt reaches a predetermined distance.

ステップS301での判断が否定されると、各検出処理はいずれも行われない。一方、ステップS301での判断が肯定されると、画像プロセス制御フラグをリセットし、ステップS303に移行する。ここでは、ユーザから連続する複数枚の画像の形成が要求され、該複数枚の画像におけるm番目の画像が形成された後で、(m+1)番目の画像が形成される前のタイミングで画像プロセス制御フラグがセットされたものとする。   If the determination in step S301 is negative, none of the detection processes are performed. On the other hand, if the determination in step S301 is affirmative, the image process control flag is reset, and the process proceeds to step S303. Here, the image process is performed at a timing after the mth image in the plurality of images is formed and the (m + 1) th image is formed after the user requests formation of a plurality of continuous images. Assume that the control flag is set.

このステップS303では、走査制御装置に対してトナーパターンの作成を指示する。   In step S303, the scanning control apparatus is instructed to create a toner pattern.

これにより、走査制御装置は、感光体ドラム2030dにおける所定位置に、濃度検出用パターンDP4、ライン状パターンLPY1、LPY2、が形成されるようにYステーションを制御し、感光体ドラム2030cにおける所定位置に、濃度検出用パターンDP2、ライン状パターンLPM1、LPM2、が形成されるようにMステーションを制御する。   As a result, the scanning control device controls the Y station so that the density detection pattern DP4 and the line patterns LPY1 and LPY2 are formed at predetermined positions on the photosensitive drum 2030d. The M station is controlled so that the density detection pattern DP2 and the line patterns LPM1, LPM2 are formed.

また、走査制御装置は、感光体ドラム2030bにおける所定位置に、濃度検出用パターンDP3、ライン状パターンLPC1、LPC2、が形成されるようにCステーションを制御し、感光体ドラム2030aにおける所定位置に、濃度検出用パターンDP1、ライン状パターンLPK1、LPK2、が形成されるようにKステーションを制御する。   Further, the scanning control device controls the C station so that the density detection pattern DP3 and the line-shaped patterns LPC1 and LPC2 are formed at predetermined positions on the photosensitive drum 2030b, and at the predetermined positions on the photosensitive drum 2030a. The K station is controlled so that the density detection pattern DP1 and the line patterns LPK1, LPK2 are formed.

なお、各パターンを形成するために必要なパターンの形成位置情報、濃度情報、濃度検出用パターンの各諧調に対応したバイアス条件、トナー濃度を推定するための反射型光学センサの出力の濃度変換LUT(ルック・アップ・テーブル)は、プリンタ制御装置2090のROMに予め格納されている。そして、各位置ずれ検出用パターンは、同一の作像条件(露光パワー、帯電バイアス、現像バイアスなど)で形成される。   It should be noted that the pattern formation position information, density information, bias conditions corresponding to each gradation of the density detection pattern necessary for forming each pattern, and the density conversion LUT of the output of the reflective optical sensor for estimating the toner density The (look-up table) is stored in advance in the ROM of the printer control apparatus 2090. Each misregistration detection pattern is formed under the same image forming conditions (exposure power, charging bias, developing bias, etc.).

そして、各ステーションによって形成された濃度検出用パターン、及び位置ずれ検出用パターンは、それぞれ所定のタイミングで転写ベルト2040に転写される。   The density detection pattern and the positional deviation detection pattern formed by each station are transferred to the transfer belt 2040 at a predetermined timing.

これによって、転写ベルト2040における位置Y1、Y2及びY3に上記トナーパターンが形成されることとなる(図23参照)。   As a result, the toner pattern is formed at positions Y1, Y2, and Y3 on the transfer belt 2040 (see FIG. 23).

次のステップS305では、トナー濃度の検出処理を行う。なお、ここでは、反射型光学センサ2245bのみが使用される。   In the next step S305, toner density detection processing is performed. Here, only the reflective optical sensor 2245b is used.

反射型光学センサ2245bの前方(−Z側)に濃度検出用パターンが到達するのに先立って、発光部E3及び発光部E9を点灯させ、検出用光S3及び検出用光S9が転写ベルト2040を照明したときの、各受光部の受光量を取得する。なお、各受光部の受光量は、各受光部から出力される信号の信号レベルから相対的に求めることができる。   Prior to the density detection pattern reaching the front (−Z side) of the reflective optical sensor 2245b, the light emitting part E3 and the light emitting part E9 are turned on, and the detection light S3 and the detection light S9 cause the transfer belt 2040 to move. The amount of light received by each light receiving unit when illuminated is acquired. Note that the amount of light received by each light receiving unit can be relatively obtained from the signal level of the signal output from each light receiving unit.

検出用光S3が転写ベルト2040を照明したときの、受光部D1〜D5の受光量が図24に示されている。なお、ここでの受光部D3の受光量を「1」とする。また、D_ALLは、5個の受光部D1〜D5の受光量の和である。   The amount of light received by the light receiving portions D1 to D5 when the detection light S3 illuminates the transfer belt 2040 is shown in FIG. Here, the amount of light received by the light receiving unit D3 is “1”. D_ALL is the sum of the amounts of light received by the five light receiving portions D1 to D5.

検出用光S3及び検出用光S9が濃度検出用パターンを照明したときの、各受光部の受光量を取得する。   The amount of light received by each light receiving unit when the detection light S3 and the detection light S9 illuminate the density detection pattern is acquired.

検出用光S3が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp1を照明したときの、受光部D1〜D5の受光量が図25に示されている。   FIG. 25 shows received light amounts of the light receiving portions D1 to D5 when the detection light S3 illuminates the rectangular pattern p1 of the density detection pattern DP1.

検出用光S9が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp2を照明したときの受光部D1〜D5の受光量が図26に示されている。   FIG. 26 shows received light amounts of the light receiving portions D1 to D5 when the detection light S9 illuminates the rectangular pattern p2 of the density detection pattern DP1.

検出用光S3が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp3を照明したときの受光部D1〜D5の受光量が図27に示されている。   FIG. 27 shows the amounts of light received by the light receiving portions D1 to D5 when the detection light S3 illuminates the rectangular pattern p3 of the density detection pattern DP1.

検出用光S9が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp4を照明したときの受光部D1〜D5の受光量が図28に示されている。   FIG. 28 shows received light amounts of the light receiving portions D1 to D5 when the detection light S9 illuminates the rectangular pattern p4 of the density detection pattern DP1.

なお、以下では、照明対象物が転写ベルト2040のときの各受光部の受光量をそれぞれ「基準受光量」ともいい、照明対象物が矩形パターンのときの各受光部の受光量をそれぞれ「検出受光量」ともいう。   In the following, the received light amount of each light receiving unit when the illumination target is the transfer belt 2040 is also referred to as “reference received light amount”, and the received light amount of each light receiving unit when the illumination target is a rectangular pattern is “detected”. It is also referred to as “light reception amount”.

矩形パターン毎に、各受光部の検出受光量を拡散反射光による受光量と正反射光による受光量とに分離する。以下では、矩形パターンp1を例として説明する。   For each rectangular pattern, the detected light reception amount of each light receiving unit is separated into a light reception amount by diffuse reflection light and a light reception amount by regular reflection light. Hereinafter, the rectangular pattern p1 will be described as an example.

(1)受光部D3の受光量について
受光部D3は点灯発光部E3に対応する受光部であるため、この受光部D3の検出受光量は全て正反射光による受光量であると仮定する。一般的に、トナーパターンの反射率は、転写ベルト2040の反射率よりも低いため、受光部D3の検出受光量は1(基準受光量)よりも小さくなっている。
(1) Regarding the amount of light received by the light receiving unit D3 Since the light receiving unit D3 is a light receiving unit corresponding to the lighting light emitting unit E3, it is assumed that all the detected light received by this light receiving unit D3 is the amount of received light by regular reflection light. Generally, since the reflectance of the toner pattern is lower than the reflectance of the transfer belt 2040, the detected light reception amount of the light receiving portion D3 is smaller than 1 (reference light reception amount).

(2)受光部D1及び受光部D5の受光量について
受光部D1及び受光部D5では、基準受光量はいずれも0であった。そこで、受光部D1及び受光部D5の検出受光量は、いずれも、その全てが拡散反射光による受光量である。
(2) About the light-receiving amount of the light-receiving part D1 and the light-receiving part D5 In both the light-receiving part D1 and the light-receiving part D5, the reference light-receiving amount was zero. Therefore, all of the detected light reception amounts of the light receiving part D1 and the light receiving part D5 are light reception amounts due to diffusely reflected light.

(3)受光部D2の受光量について
受光部D2では、基準受光量は0ではなかった。そこで、受光部D2の検出受光量は、正反射光と拡散反射光とが混在した光による受光量である。
(3) Regarding the amount of light received by the light receiving portion D2 In the light receiving portion D2, the reference amount of received light is not zero. Therefore, the amount of received light detected by the light receiving unit D2 is the amount of light received by light in which regular reflection light and diffuse reflection light are mixed.

正反射光について考えてみると、受光部D2の検出受光量と受光部D3の検出受光量の比率は、受光部D2の基準受光量と受光部D3の基準受光量の比率と一致するはずである。   Considering the specularly reflected light, the ratio of the detected amount of light received by the light receiving unit D2 and the detected amount of received light of the light receiving unit D3 should match the ratio of the reference received light amount of the light receiving unit D2 and the reference received light amount of the light receiving unit D3. is there.

そこで、受光部D2の基準受光量を受光部D3の基準受光量で除した値(比率Aとする)を求める。   Accordingly, a value (ratio A) obtained by dividing the reference light reception amount of the light receiving unit D2 by the reference light reception amount of the light receiving unit D3 is obtained.

そして、受光部D3の検出受光量に比率Aを乗じる。ここで得られた値が、受光部D2の検出受光量に含まれる正反射光による受光量(受光量aとする)である。   Then, the ratio A is multiplied by the detected amount of light received by the light receiving unit D3. The value obtained here is the amount of light received by the specularly reflected light contained in the detected amount of light received by the light receiving unit D2 (referred to as the amount of received light a).

次に、受光部D2の検出受光量から上記受光量aを差し引く。ここで得られた値が、受光部D2の検出受光量に含まれる拡散反射光による受光量である。   Next, the received light amount a is subtracted from the detected received light amount of the light receiving unit D2. The value obtained here is the amount of light received by the diffusely reflected light included in the detected amount of light received by the light receiving unit D2.

(4)受光部D4の受光量について
この受光部では、基準受光量は0ではなかった。そこで、受光部D4の検出受光量は、正反射光と拡散反射光とが混在した光による受光量である。
(4) Regarding the amount of light received by the light receiving portion D4 In this light receiving portion, the reference amount of received light was not zero. Therefore, the detected amount of light received by the light receiving unit D4 is the amount of light received by light in which regular reflection light and diffuse reflection light are mixed.

正反射光について考えてみると、受光部D4の検出受光量と受光部D3の検出受光量の比率は、受光部D4の基準受光量と受光部D3の基準受光量の比率と一致するはずである。   Considering the specularly reflected light, the ratio of the detected amount of light received by the light receiver D4 and the detected amount of light received by the light receiver D3 should match the ratio of the reference received light amount of the light receiver D4 and the reference received light amount of the light receiver D3. is there.

そこで、受光部D4の基準受光量を受光部D3の基準受光量で除した値(比率Bとする)を求める。   Therefore, a value obtained by dividing the reference light reception amount of the light receiving unit D4 by the reference light reception amount of the light receiving unit D3 (determined as a ratio B) is obtained.

そして、受光部D3の検出受光量に比率Bを乗じる。ここで得られた値が、受光部D4の検出受光量に含まれる正反射光による受光量(受光量bとする)である。   Then, the ratio B is multiplied by the detected amount of light received by the light receiving unit D3. The value obtained here is the amount of light received by the specularly reflected light included in the detected amount of light received by the light receiving portion D4 (referred to as the amount of received light b).

次に、受光部D4の検出受光量から上記受光量bを差し引く。ここで得られた値が、受光部D4の検出受光量に含まれる拡散反射光による受光量である。   Next, the received light amount b is subtracted from the detected received light amount of the light receiving unit D4. The value obtained here is the amount of light received by the diffusely reflected light included in the detected amount of light received by the light receiving unit D4.

このようにして、各受光部の検出受光量を、正反射光による受光量と拡散反射光による受光量とに分離することができる。   In this way, the amount of received light detected by each light receiving unit can be separated into the amount of light received by specularly reflected light and the amount of light received by diffusely reflected light.

発光部E3の照明対象物が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp1のときの、正反射光による受光量が図29に示され、拡散反射光による受光量が図30に示されている。   When the illumination target of the light emitting unit E3 is the rectangular pattern p1 of the density detection pattern DP1, FIG. 29 shows the amount of light received by the specularly reflected light, and FIG. 30 shows the amount of light received by the diffusely reflected light.

発光部E9の照明対象物が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp2のときの、正反射光による受光量が図31に示され、拡散反射光による受光量が図32に示されている。   When the illumination target of the light emitting unit E9 is the rectangular pattern p2 of the density detection pattern DP1, FIG. 31 shows the amount of light received by the specularly reflected light, and FIG. 32 shows the amount of light received by the diffusely reflected light.

発光部E3の照明対象物が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp3のときの、正反射光による受光量が図33に示され、拡散反射光による受光量が図34に示されている。   When the illumination target of the light emitting unit E3 is the rectangular pattern p3 of the density detection pattern DP1, FIG. 33 shows the amount of light received by the specularly reflected light, and FIG. 34 shows the amount of light received by the diffusely reflected light.

発光部E9の照明対象物が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp4のときの、正反射光による受光量が図35に示され、拡散反射光による受光量が図36に示されている。   When the illumination object of the light emitting unit E9 is the rectangular pattern p4 of the density detection pattern DP1, FIG. 35 shows the amount of light received by the specularly reflected light, and FIG. 36 shows the amount of light received by the diffusely reflected light.

次に、矩形パターン毎に、正反射光による受光量の合計値(D1とする)、及び拡散反射光による受光量の合計値(D2とする)を求める。   Next, for each rectangular pattern, the total amount of light received by regular reflected light (denoted as D1) and the total amount of light received by diffusely reflected light (denoted as D2) are obtained.

各照明対象物の正反射光による受光量の合計値D1が図37に示されている。また、照明対象物が転写ベルト2040のときの合計値D1を1としたときの、各矩形パターンの正反射光による受光量の合計値D1が図38に示されている。これによると、合計値D1はトナー濃度が高くなるにつれて単調に減少している。これは、トナー濃度が高いほど多くのトナーが付着しているため、正反射する光が減少するためであり、トナー濃度と合計値D1は1対1で対応している。そこで、合計値D1の計測値から、その照明対象物のトナー濃度を知ることができる。   A total value D1 of the amount of light received by the regular reflection light of each illumination object is shown in FIG. FIG. 38 shows the total amount D1 of the amount of light received by the regular reflection light of each rectangular pattern when the total value D1 when the illumination object is the transfer belt 2040 is 1. According to this, the total value D1 monotonously decreases as the toner density increases. This is because the higher the toner concentration, the more toner is adhered, and the regular reflection light is reduced. The toner concentration and the total value D1 are in a one-to-one correspondence. Therefore, the toner density of the illumination object can be known from the measured value of the total value D1.

各照明対象物の拡散反射光による受光量の合計値D2が図39に示されている。これによると、合計値D2は、トナー濃度に対して単調な関数になっていない。なお、直感的には、トナー濃度が高いほど多くのトナーが付着しているため、拡散反射する光が増加し、合計値D2はトナー濃度が高くなるにつれて単調に増加すると思われがちであるが、拡散反射光による受光量は、検出受光量から正反射光による受光量を減算して求めているため、単調に増加していないものと考えられる。そこで、合計値D2の計測値から、その照明対象物のトナー濃度を知ることは、不可能ではないが必ずしも容易ではない。   A total value D2 of the amount of light received by the diffusely reflected light of each illumination object is shown in FIG. According to this, the total value D2 is not a monotonous function with respect to the toner density. Intuitively, as the toner concentration is higher, more toner is attached, so that the light that is diffusely reflected increases, and the total value D2 tends to increase monotonously as the toner concentration increases. The amount of light received by diffuse reflected light is determined by subtracting the amount of light received by specularly reflected light from the amount of detected light received, and is therefore considered not to increase monotonously. Therefore, it is not impossible but not always easy to know the toner density of the illumination object from the measured value of the total value D2.

各照明対象物の合計値D2/合計値D1が図40に示されている。また、合計値D2/合計値D1の最大値を1としたときの、各照明対象物の合計値D2/合計値D1が図41に示されている。これによると、合計値D2/合計値D1はトナー濃度が高くなるにつれて単調に増加している。そこで、合計値D2/合計値D1からでも、その照明対象物のトナー濃度を知ることができる。   The total value D2 / total value D1 of each illumination object is shown in FIG. FIG. 41 shows the total value D2 / total value D1 of each illumination object when the maximum value of the total value D2 / total value D1 is 1. According to this, the total value D2 / total value D1 monotonously increases as the toner density increases. Therefore, the toner density of the illumination object can be known from the total value D2 / total value D1.

なお、合計値D1とトナー濃度との関係、あるいは(合計値D2/合計値D1)とトナー濃度との関係があらかじめ求められ、濃度テーブルとしてROMに格納されている。   Note that the relationship between the total value D1 and the toner density, or the relationship between (total value D2 / total value D1) and the toner density is obtained in advance and stored in the ROM as a density table.

そこで、プリンタ制御装置2090は、上記濃度テーブルを参照し、矩形パターン毎に、合計値D1、あるいは(合計値D2/合計値D1)に基づいてトナー濃度を求める。これによって、濃度検出処理を終了し、ステップS307に移行する。   Therefore, the printer control device 2090 refers to the density table, and obtains the toner density based on the total value D1 or (total value D2 / total value D1) for each rectangular pattern. As a result, the density detection process ends, and the process proceeds to step S307.

このステップ307では、位置ずれ検出処理を行う。ここでは、各反射型光学センサにおける発光部E6を連続点灯させる。発光部E6からの検出用光S6は、転写ベルト2040が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、ライン状パターンLPK1〜LPY2を順次照明する(図42参照)。   In this step 307, misalignment detection processing is performed. Here, the light emitting part E6 in each reflective optical sensor is continuously lit. The detection light S6 from the light emitting unit E6 illuminates the line patterns LPK1 to LPY2 sequentially as the transfer belt 2040 rotates, that is, as time elapses (see FIG. 42).

そして、各受光部の出力信号を時間的に追跡し、ライン状パターンLPK1を検出してからライン状パターンLPM1を検出するまでの時間Tkm1、ライン状パターンLPK1を検出してからライン状パターンLPC1を検出するまでの時間Tkc1、ライン状パターンLPK1を検出してからライン状パターンLPY1を検出するまでの時間Tky1を求める(図43参照)。なお、ここでは、わかりやすくするため、各受光部の出力信号は、増幅され、所定の基準値と比較する比較回路を介しているものとする。   Then, the output signal of each light receiving unit is traced in time, and the time Tkm1 from when the line pattern LPK1 is detected until the line pattern LPM1 is detected, the line pattern LPK1 is detected, and then the line pattern LPC1 is detected. Time Tkc1 until detection and time Tky1 from detection of the line pattern LPK1 to detection of the line pattern LPY1 are obtained (see FIG. 43). Here, for the sake of clarity, it is assumed that the output signal of each light receiving unit is amplified and passes through a comparison circuit that compares with a predetermined reference value.

さらに、ライン状パターンLPK2を検出してからライン状パターンLPM2を検出するまでの時間Tkm2、ライン状パターンLPK2を検出してからライン状パターンLPC2を検出するまでの時間Tkc2、ライン状パターンLPK2を検出してからライン状パターンLPY2を検出するまでの時間Tky2を求める(図43参照)。   Further, the time Tkm2 from the detection of the line pattern LPK2 to the detection of the line pattern LPM2, the time Tkc2 from the detection of the line pattern LPK2 to the detection of the line pattern LPC2, and the detection of the line pattern LPK2 Then, a time Tky2 from when the line pattern LPY2 is detected is obtained (see FIG. 43).

そして、時間Tkc1、時間Tkm1、及び時間Tky1をそれぞれ予め得られている基準時間と比較し、その時間差からブラックのトナー画像に対する、副方向に関するシアン、マゼンタ、及びイエローの各トナー画像の位置ずれ量ΔS1を求める(図44(A)参照)。   Then, the time Tkc1, the time Tkm1, and the time Tky1 are respectively compared with a reference time obtained in advance, and the misregistration amounts of the cyan, magenta, and yellow toner images in the sub-direction with respect to the black toner image based on the time difference. ΔS1 is obtained (see FIG. 44A).

また、時間Tkc2、時間Tkm2、及び時間Tky2をそれぞれ予め得られている基準時間と比較し、その時間差ΔTから、次の(1)式を用いて、ブラックのトナー画像に対する、主方向に関するシアン、マゼンタ、及びイエローの各トナー画像の位置ずれ量ΔS2を求める(図44(B)参照)。ここで、Vは転写ベルト2040の副方向への移動速度、θはライン状パターンの主方向に対する傾斜角(ここでは、45°)である。   Further, the time Tkc2, the time Tkm2, and the time Tky2 are respectively compared with a reference time obtained in advance, and from the time difference ΔT, using the following equation (1), cyan for the main direction for the black toner image, A positional deviation amount ΔS2 of each of the magenta and yellow toner images is obtained (see FIG. 44B). Here, V is a moving speed of the transfer belt 2040 in the sub-direction, and θ is an inclination angle (here, 45 °) with respect to the main direction of the line pattern.

ΔS2=V・ΔT・cotθ ……(1)   ΔS2 = V · ΔT · cot θ (1)

次のステップS309では、画像プロセス制御を実施する。   In the next step S309, image process control is performed.

先ず、上記濃度検出処理で得られたトナー濃度から、トナーの色毎に、トナー濃度のずれ量を求める。そして、トナー濃度のずれ量が許容限を超えている場合には、トナー濃度が狙いのトナー濃度となるように、或いは、トナー濃度のずれ量が許容限内となるように制御する。   First, a toner density deviation amount is obtained for each toner color from the toner density obtained by the density detection process. When the deviation amount of the toner density exceeds the allowable limit, control is performed so that the toner density becomes the target toner density or the deviation amount of the toner density falls within the allowable limit.

例えば、トナー濃度のずれ量に応じて、対応する画像形成ステーションにおいて、光源から射出される光束のパワー、光源に供給される駆動パルスにおけるデューティ、帯電バイアス、現像バイアス(例えば、特開2009−216930号公報参照)の少なくともいずれかを調整する。   For example, depending on the toner density shift amount, the power of the light beam emitted from the light source, the duty in the driving pulse supplied to the light source, the charging bias, and the developing bias (for example, JP 2009-216930 A) Adjust at least one of the above).

ところで、画像濃度を維持するための画像濃度制御には、現像ポテンシャル制御、及び階調制御がある。   Incidentally, image density control for maintaining image density includes development potential control and gradation control.

現像ポテンシャル制御では、所望の画像濃度(例えばベタ濃度)を確保するために、現像ポテンシャル(現像バイアス−ベタ露光電位)の制御を行う。すなわち、濃度検出用パターンから得られたトナー濃度と現像ポテンシャルとの関係より、現像γ(現像ポテンシャルを横軸、トナー濃度を縦軸としたときの傾き)と現像開始電圧Vk(現像ポテンシャルを横軸(x軸)、トナー濃度を縦軸(y軸)としたときのx切片)を求める。そして、次の(2)式を用いて、所望の画像濃度を確保するために必要な現像ポテンシャルを決定し、これに基づいて、作像条件(露光パワー、帯電バイアス、現像バイアス)を決定している。   In the development potential control, the development potential (development bias-solid exposure potential) is controlled in order to secure a desired image density (for example, solid density). That is, from the relationship between the toner density obtained from the density detection pattern and the development potential, development γ (the slope when the development potential is on the horizontal axis and the toner density is on the vertical axis) and the development start voltage Vk (the development potential is The x-intercept when the axis (x-axis) and the toner density are the ordinate (y-axis) are obtained. Then, using the following equation (2), the development potential necessary to ensure a desired image density is determined, and based on this, the image forming conditions (exposure power, charging bias, development bias) are determined. ing.

必要な現像ポテンシャル[−kV]=所望の画像濃度(トナー濃度)[mg/cm]/現像γ[(mg/cm)/(−kV)]+現像開始電圧Vk[−kV] ……(2) Necessary development potential [−kV] = desired image density (toner density) [mg / cm 2 ] / development γ [(mg / cm 2 ) / (− kV)] + development start voltage Vk [−kV] (2)

トナーの帯電量と現像ポテンシャルとが一定であれば、現像γはほぼ維持されるが、温度や湿度の変化がある環境ではトナーの帯電量の変化が避けられず、中間調領域の階調性が変化してしまう。それを補正するために階調制御が行われる。階調制御も現像ポテンシャル制御と同等の濃度検出用パターンを用いることができる。   If the toner charge amount and the development potential are constant, the development γ is almost maintained, but the change in the toner charge amount is unavoidable in an environment where there is a change in temperature and humidity, and the gradation of the halftone region Will change. Gradation control is performed to correct this. For gradation control, a density detection pattern equivalent to development potential control can be used.

光走査装置の光源が半導体レーザ(LD)の場合には、LDパワーを固定しておき、発光デューティを変化させることで、濃度検出用パターンの矩形パターン毎のトナー濃度を異ならせることができる。   When the light source of the optical scanning device is a semiconductor laser (LD), it is possible to change the toner density for each rectangular pattern of the density detection pattern by fixing the LD power and changing the light emission duty.

階調制御では、得られた階調性と目標とする階調性との偏差がなくなるように階調補正用LUT(ルック・アップ・テーブル)が適宜変更される。具体的には、その都度、新しい階調補正用LUTに書き換える方法や、予め用意した複数の階調補正用LUTから最適なものを選択する方法などがある。   In the gradation control, the gradation correction LUT (look-up table) is appropriately changed so as to eliminate the deviation between the obtained gradation characteristics and the target gradation characteristics. Specifically, there are a method of rewriting to a new gradation correction LUT each time, and a method of selecting an optimum one from a plurality of gradation correction LUTs prepared in advance.

次に、上記位置ずれ検出処理において、ブラックのトナー画像に対する副方向の位置関係にずれがあると、該ずれ量が0となるように、例えば、対応する画像形成ステーションにおける画像の書き出しタイミングの変更を走査制御装置に指示する。   Next, in the above-described misregistration detection process, if there is a misalignment in the sub-direction positional relationship with the black toner image, for example, the change of the image writing timing in the corresponding image forming station is set so that the misalignment amount becomes zero. To the scanning control device.

また、上記位置ずれ検出処理において、ブラックのトナー画像に対する主方向の位置関係にずれがあると、該ずれ量が0となるように、例えば、対応する画像形成ステーションにおける画素クロックの位相調整を走査制御装置に指示する。   Further, in the positional deviation detection process, if there is a deviation in the positional relationship in the main direction with respect to the black toner image, for example, the phase adjustment of the pixel clock in the corresponding image forming station is scanned so that the deviation amount becomes zero. Instruct the controller.

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るカラープリンタ2000では、反射型光学センサ2245bによって、本発明の画像形成装置における反射型光学センサが構成されている。   As is clear from the above description, in the color printer 2000 according to the present embodiment, the reflective optical sensor 2245b constitutes the reflective optical sensor in the image forming apparatus of the present invention.

また、プリンタ制御装置2090によって、本発明の画像形成装置における処理装置が構成されている。   Further, the printer control device 2090 constitutes a processing device in the image forming apparatus of the present invention.

以上説明したように、本実施形態に係るカラープリンタ2000によると、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)と、各感光体ドラムに対して画像情報に応じて変調された光束を主走査方向に走査し、潜像を形成する光走査装置2010と、潜像にトナーを付着させトナー画像を生成する4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)と、各感光体ドラムからトナー画像が転写される転写ベルト2040と、転写ベルト2040に転写されたトナーパターンを検出するためのトナーパターン検出器2245と、全体を統括的に制御するプリンタ制御装置2090などを備えている。   As described above, according to the color printer 2000 according to the present embodiment, the four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d) and the luminous flux modulated according to the image information with respect to each photosensitive drum. From the optical scanning device 2010 that scans in the main scanning direction and forms a latent image, four developing rollers (2033a, 2033b, 2033c, and 2033d) that attach toner to the latent image to generate a toner image, and each photosensitive drum A transfer belt 2040 to which the toner image is transferred, a toner pattern detector 2245 for detecting the toner pattern transferred to the transfer belt 2040, a printer control device 2090 for overall control, and the like are provided.

テストパターンとしてのトナーパターンは、4つの濃度検出用パターン(DP1〜DP4)を含んでいる。そして、各濃度検出用パターンは、それぞれ互いのトナー濃度が異なる4つの矩形パターンを有し、互いに主方向及び副方向に隣接している。すなわち、16個の矩形パターンは、副方向に沿って並ぶ2つのパターン列(第1パターン列、第2パターン列)となり、各パターン列が主方向に隣接するように形成されている。   The toner pattern as the test pattern includes four density detection patterns (DP1 to DP4). Each density detection pattern has four rectangular patterns having different toner densities, and is adjacent to each other in the main direction and the sub direction. That is, the 16 rectangular patterns are formed as two pattern rows (first pattern row and second pattern row) arranged along the sub-direction, and the pattern rows are adjacent to each other in the main direction.

トナーパターン検出器2245は、4つの濃度検出用パターン(DP1〜DP4)に対向する位置に設けられた反射型光学センサ2245bを有している。   The toner pattern detector 2245 has a reflective optical sensor 2245b provided at a position facing the four density detection patterns (DP1 to DP4).

反射型光学センサ2245bは、主方向に沿って等間隔Leで配置された11個の発光部(E1〜E11)を含む照射系、11個の照明用マイクロレンズ(LE1〜LE11)を含む照明光学系、11個の受光用マイクロレンズ(LD1〜LD11)を含む受光光学系、及び11個の受光部(D1〜D11)を含む受光系などを備えている。   The reflective optical sensor 2245b includes an illumination system including 11 light emitting units (E1 to E11) arranged at equal intervals Le along the main direction, and illumination optics including 11 illumination microlenses (LE1 to LE11). A light receiving optical system including 11 light receiving microlenses (LD1 to LD11), a light receiving system including 11 light receiving portions (D1 to D11), and the like.

プリンタ制御装置2090は、複数枚の画像におけるm番目の画像が形成された後で、(m+1)番目の画像が形成される前のタイミングで、画像プロセス制御を行う。そして、プリンタ制御装置2090は、反射型光学センサ2245bの発光部E3と発光部E9を同時に点灯させ、受光系の出力信号に基づいて、主方向に関して互いに異なる位置に作成された2つの矩形パターン(p1とp2、p3とp4)のトナー濃度を同時に求めている。この場合は、短時間でトナー濃度を検出することができる。   The printer control device 2090 performs image process control at a timing after the m-th image in the plurality of images is formed and before the (m + 1) -th image is formed. Then, the printer control device 2090 turns on the light emitting unit E3 and the light emitting unit E9 of the reflective optical sensor 2245b at the same time, and based on the output signal of the light receiving system, two rectangular patterns created at different positions with respect to the main direction ( The toner density of p1 and p2 and p3 and p4) is obtained simultaneously. In this case, the toner density can be detected in a short time.

また、1つの反射型光学センサでトナー濃度検出を行うことができるため、反射型光学センサを設置するための大きな空間を特別に確保する必要がない。   In addition, since the toner density can be detected with one reflective optical sensor, it is not necessary to secure a large space for installing the reflective optical sensor.

また、トナーパターンの大きさを、従来よりも小さくすることができるため、不寄与トナーの消費量を従来よりも少なくすることができる。   Further, since the size of the toner pattern can be made smaller than before, the consumption of non-contributing toner can be made smaller than before.

そこで、カラープリンタ2000は、高コスト化、大型化及び作業効率の低下を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。   Therefore, the color printer 2000 can form a high-quality image without causing an increase in cost, an increase in size, and a reduction in work efficiency.

なお、上記実施形態では、トナー濃度検出の際に、発光部E3と発光部E9を同時に点灯させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、発光部E3と発光部E9を交互に点灯・消灯させても良い。   In the above embodiment, the case where the light emitting unit E3 and the light emitting unit E9 are turned on at the same time when detecting the toner density has been described. However, the present invention is not limited to this, and the light emitting unit E3 and the light emitting unit E9 are alternately arranged. It may be turned on / off.

また、上記実施形態において、プリンタ制御装置2090は、1つの矩形パターンに対して、受光系の出力信号を1回だけ取得しても良いし、複数回取得しても良い。そして、複数回取得した場合には、それらの平均値、あるいはそれらから最大値と最小値を除いた平均値に基づいて、トナー濃度を検出しても良い。また、複数回取得する場合には、対応する発光部を連続点灯させても良いし、取得回数に応じてパルス点灯させても良い。   In the above embodiment, the printer control device 2090 may acquire the output signal of the light receiving system only once or a plurality of times for one rectangular pattern. Then, when the toner density is acquired a plurality of times, the toner density may be detected based on the average value thereof or the average value obtained by removing the maximum value and the minimum value therefrom. Moreover, when acquiring several times, you may light the corresponding light emission part continuously, and you may light-pulse according to the frequency | count of acquisition.

また、上記実施形態では、1つのパターン列に対して1つの発光部のみを点灯させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、1つのパターン列に対して複数の発光部を順次点灯・消灯させても良い。例えば、第1のパターン列に対して発光部E2と発光部E3を交互に点灯・消灯させても良い。そして、例えば、発光部E2を点灯させたときに得られたトナー濃度と、発光部E3を点灯させたときに得られたトナー濃度との平均値をトナー濃度の検出結果としても良い。なお、この場合は、主方向に関して、発光部E2と発光部E3の中間位置と、第1のパターン列の中心とが略一致するのが好ましい(図45参照)。   Moreover, although the case where only one light emission part was lit with respect to one pattern row | line was demonstrated in the said embodiment, it is not limited to this, A several light emission part is sequentially added with respect to one pattern row | line | column. It may be turned on / off. For example, the light emitting unit E2 and the light emitting unit E3 may be alternately turned on / off for the first pattern row. Then, for example, an average value of the toner density obtained when the light emitting unit E2 is turned on and the toner density obtained when the light emitting unit E3 is turned on may be used as the toner density detection result. In this case, it is preferable that the intermediate position between the light emitting portion E2 and the light emitting portion E3 and the center of the first pattern row substantially coincide with each other in the main direction (see FIG. 45).

また、上記実施形態では、11個の照明用マイクロレンズ(LE1〜LE11)と11個の受光用マイクロレンズ(LD1〜LD11)が一体化されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the 11 illumination microlenses (LE1-LE11) and the 11 light reception microlenses (LD1-LD11) were integrated, it is limited to this is not.

また、上記実施形態では、1つの反射型光学センサが11個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where one reflective optical sensor had 11 light emission parts, it is not limited to this.

また、上記実施形態では、全ての反射型光学センサが同一個数の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。   Moreover, although the case where all the reflective optical sensors have the same number of light emitting units has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this.

また、上記実施形態では、転写ベルトの表面が滑らかな場合について説明したが、これに限らず、転写ベルトの表面が滑らかでなくても良い。この場合であっても、上記実施形態と同様にして位置ずれを検出することができる。また、転写ベルトの表面の一部が滑らかであっても良い。   In the above embodiment, the case where the surface of the transfer belt is smooth has been described. However, the present invention is not limited to this, and the surface of the transfer belt may not be smooth. Even in this case, the positional deviation can be detected in the same manner as in the above embodiment. Further, a part of the surface of the transfer belt may be smooth.

また、上記実施形態において、反射型光学センサに処理装置を設け、プリンタ制御装置2090での処理の少なくとも一部を、該処理装置が行っても良い。   In the above-described embodiment, a processing device may be provided in the reflective optical sensor, and the processing device may perform at least a part of the processing in the printer control device 2090.

また、上記実施形態において、プリンタ制御装置2090での処理の少なくとも一部を、走査制御装置が行っても良い。   In the above embodiment, the scanning control device may perform at least a part of the processing in the printer control device 2090.

また、上記実施形態における16個の矩形パターンの配列は一例であり、これに限定されるものではない(図46〜及び図49参照)。   Further, the arrangement of the 16 rectangular patterns in the above embodiment is an example, and the present invention is not limited to this (see FIGS. 46 to 49).

ところで、主方向に関して、トナーパターンの形成位置がずれるおそれがある場合には、上記実施形態において、濃度検出に先だって、濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp1が反射型光学センサ2245bに対向する位置近傍にきたときに、発光部E1〜E11を順に点灯・消灯させ、そのときの受光部D1〜D11の出力信号に基づいて、濃度検出用パターンの主方向に関する位置を求め、その結果から濃度検出の際に点灯させる発光部を決定しても良い。例えば、受光部D3の出力レベルよりも受光部D2の出力レベルのほうが大きい場合には、発光部E2が濃度検出の際に点灯させる発光部とされる。   By the way, when there is a possibility that the toner pattern forming position may be shifted with respect to the main direction, in the above-described embodiment, in the vicinity of the position where the rectangular pattern p1 of the density detection pattern DP1 faces the reflective optical sensor 2245b prior to density detection. The light emitting units E1 to E11 are turned on / off in order, and the position of the density detection pattern in the main direction is obtained based on the output signals of the light receiving units D1 to D11 at that time. You may determine the light emission part lighted at the time. For example, when the output level of the light receiving part D2 is higher than the output level of the light receiving part D3, the light emitting part E2 is a light emitting part that is turned on when the density is detected.

また、上記実施形態では、濃度検出用パターンとして、1色について互いにトナー濃度が異なる4つの矩形パターンを形成する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、1色について互いにトナー濃度が異なる6つの矩形パターンを形成しても良い(図50参照)。   In the above embodiment, the case where four rectangular patterns having different toner densities for one color are formed as the density detection patterns has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, six rectangular patterns having different toner concentrations for one color may be formed (see FIG. 50).

また、上記実施形態では、濃度検出用パターンが位置Y2に形成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、濃度検出用パターンが位置Y1あるいは位置Y3に形成されても良い。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the density | concentration detection pattern was formed in the position Y2, it is not limited to this. For example, the density detection pattern may be formed at the position Y1 or the position Y3.

また、上記実施形態では、濃度検出用パターンが位置Y2のみに形成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、濃度検出用パターンが、さらに位置Y1あるいは位置Y3にも形成されても良い。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the density | concentration detection pattern was formed only in position Y2, it is not limited to this. For example, the density detection pattern may be further formed at the position Y1 or the position Y3.

また、上記実施形態では、4色のトナーが用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、5色あるいは6色のトナーが用いられる場合であっても良い。   In the above embodiment, the case where four color toners are used has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a case where toner of 5 colors or 6 colors is used may be used.

また、上記実施形態では、トナーパターン検出器2245が、転写ベルト2040上のトナーパターンを検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム表面のトナーパターンを検出しても良い。なお、感光体ドラムの表面は、転写ベルト2040と同様に正反射体に近い。   In the above embodiment, the toner pattern detector 2245 detects the toner pattern on the transfer belt 2040. However, the present invention is not limited to this, and the toner pattern on the surface of the photosensitive drum is detected. Also good. Note that the surface of the photosensitive drum is close to a regular reflector like the transfer belt 2040.

また、上記実施形態において、トナーパターンを記録紙に転写し、該記録紙上のトナーパターンを、トナーパターン検出器2245で検出しても良い。   In the above embodiment, the toner pattern may be transferred to a recording sheet, and the toner pattern on the recording sheet may be detected by the toner pattern detector 2245.

また、上記実施形態では、画像形成装置として、カラープリンタ2000の場合について説明したが、これに限らず、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。   In the above embodiment, the case of the color printer 2000 has been described as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this. It may be.

以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、高コスト化、大型化及び作業効率の低下を招くことなく、高品質の画像を形成するのに適している。   As described above, the image forming apparatus according to the present invention is suitable for forming a high-quality image without causing an increase in cost, an increase in size, and a reduction in work efficiency.

2000…カラープリンタ(画像形成装置)、2010…光走査装置(テストパターン作成装置)、2030a〜2030d…感光体ドラム、2040…転写ベルト(移動体)、2090…プリンタ制御装置(処理装置)、2245…トナーパターン検出器、2245a、2245b、2245c…反射型光学センサ、D1〜D11…受光部、E1〜E11…発光部、LD1〜LD11…受光用マイクロレンズ、LE1〜LE11…照明用マイクロレンズ、p1〜p4…矩形パターン(パッチ)。   2000 ... Color printer (image forming apparatus), 2010 ... Optical scanning apparatus (test pattern creation apparatus), 2030a to 2030d ... Photosensitive drum, 2040 ... Transfer belt (moving body), 2090 ... Printer control apparatus (processing apparatus), 2245 ... toner pattern detectors, 2245a, 2245b, 2245c ... reflective optical sensors, D1 to D11 ... light receiving parts, E1 to E11 ... light emitting parts, LD1 to LD11 ... light receiving microlenses, LE1 to LE11 ... illumination microlenses, p1 ~ P4 ... rectangular pattern (patch).

特許第4254101号公報Japanese Patent No. 4254101 特許第4265950号公報Japanese Patent No. 4265950

Claims (7)

第1の方向に移動する移動体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記移動体上には、複数の画像が連続して形成され、
前記移動体上に、前記複数の画像におけるm番目の画像が形成された後、m+1番目の画像が形成される前に、前記第1の方向に直交する第2の方向に関して互いに位置が異なる複数のパッチを含むテストパターンを作成するテストパターン作成装置と;
前記第2の方向に関して、等間隔Leに配置された少なくとも3つの発光部からなる照射系と、該照射系から射出され前記テストパターンで反射された光を受光する少なくとも3つの受光部からなる受光系とを含む反射型光学センサと;
前記反射型光学センサにおける少なくとも2つの発光部を点灯させたときの前記受光系の出力信号に基づいて、前記第2の方向に関して互いに異なる位置に作成された少なくとも2つのパッチのトナー濃度を同時に求める処理装置と;を備えることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that forms an image on a moving body that moves in a first direction,
A plurality of images are continuously formed on the moving body,
After the m-th image in the plurality of images is formed on the moving body, and before the m + 1-th image is formed, a plurality of positions different from each other in the second direction orthogonal to the first direction. A test pattern creation device for creating a test pattern including a patch of
A light receiving system including an irradiation system including at least three light emitting units arranged at equal intervals Le with respect to the second direction, and at least three light receiving units configured to receive light emitted from the irradiation system and reflected by the test pattern. A reflective optical sensor comprising a system;
Based on output signals of the light receiving system when at least two light emitting units in the reflective optical sensor are turned on, toner concentrations of at least two patches created at different positions with respect to the second direction are simultaneously obtained. An image forming apparatus comprising: a processing apparatus;
前記反射型光学センサにおける少なくとも2つの発光部は、順次点灯・消灯を繰り返すことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein at least two light emitting units in the reflective optical sensor are sequentially turned on and off. 1つのパッチに対して、少なくとも2つの発光部が個別に点灯・消灯されることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein at least two light emitting units are individually turned on / off for one patch. 前記処理装置は、1つのパッチに対して、前記受光系の出力信号を複数回取得することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the processing device acquires an output signal of the light receiving system a plurality of times for one patch. 前記第2の方向に関して、前記テストパターンが照明される光スポットの大きさは、前記間隔Leと略等しいことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a size of a light spot with which the test pattern is illuminated with respect to the second direction is substantially equal to the interval Le. 6. 前記第2の方向に関して、前記少なくとも3つの発光部のうち両端に位置する2つの発光部間の距離は、前記テストパターン全体の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The distance between two light emitting units located at both ends of the at least three light emitting units with respect to the second direction is larger than the overall size of the test pattern. The image forming apparatus according to one item. 前記移動体は、中間転写ベルトであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the moving body is an intermediate transfer belt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11143171A (en) * 1997-09-03 1999-05-28 Fuji Xerox Co Ltd Method for detecting black image density, method for detecting image miss-alignment and image density, and color image forming device
JP2003307883A (en) * 2002-04-12 2003-10-31 Canon Inc Image forming apparatus
JP2009093007A (en) * 2007-10-10 2009-04-30 Ricoh Co Ltd Image forming device
JP2009258601A (en) * 2008-03-18 2009-11-05 Ricoh Co Ltd Toner concentration detection method, reflective optical sensor, and reflective optical sensor apparatus and image forming apparatus
JP2010039460A (en) * 2008-07-09 2010-02-18 Ricoh Co Ltd Method for detecting toner position, reflection type optical sensor and image forming apparatus
JP2010197641A (en) * 2009-02-25 2010-09-09 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2010250201A (en) * 2009-04-20 2010-11-04 Ricoh Co Ltd Toner concentration detection sensor, image forming device, and toner concentration detecting method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11143171A (en) * 1997-09-03 1999-05-28 Fuji Xerox Co Ltd Method for detecting black image density, method for detecting image miss-alignment and image density, and color image forming device
JP2003307883A (en) * 2002-04-12 2003-10-31 Canon Inc Image forming apparatus
JP2009093007A (en) * 2007-10-10 2009-04-30 Ricoh Co Ltd Image forming device
JP2009258601A (en) * 2008-03-18 2009-11-05 Ricoh Co Ltd Toner concentration detection method, reflective optical sensor, and reflective optical sensor apparatus and image forming apparatus
JP2010039460A (en) * 2008-07-09 2010-02-18 Ricoh Co Ltd Method for detecting toner position, reflection type optical sensor and image forming apparatus
JP2010197641A (en) * 2009-02-25 2010-09-09 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2010250201A (en) * 2009-04-20 2010-11-04 Ricoh Co Ltd Toner concentration detection sensor, image forming device, and toner concentration detecting method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8862003B2 (en) 2012-03-14 2014-10-14 Ricoh Company, Limited Image forming apparatus

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