JP2014013343A - Image forming apparatus - Google Patents

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Susumu Monma
進 門馬
Koji Masuda
浩二 増田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of stably forming high-quality images.SOLUTION: An image forming apparatus comprises a reflective optical sensor having an illumination system including 11 light-emitting parts, an illumination optical system including 11 microlenses for illumination, a light-receiving optical system including 11 microlenses for receiving light, and a light-receiving system including 11 light-receiving parts. A printer control device, in detecting toner density of a plurality of rectangular patterns, for a rectangular pattern with toner density predicted to be lower than 0.25(mg/cm), calculates the toner density from M1 (relative value), and for a rectangular pattern with toner density predicted to be higher than 0.25(mg/cm), calculates the toner density from M2/M1 (relative value).

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、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 attached to the electrostatic latent image. Thus, so-called development is performed to obtain a “toner image”.

画像形成装置では、常に安定した画像濃度が得られるように、次のような画像濃度制御が行われている。   In the image forming apparatus, the following image density control is performed so that a stable image density is always obtained.

(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トナーパッチが含まれるテストパターンを形成する。このテストパターンは現像されてトナー画像となり、中間転写ベルト上に1次転写される。   (1) A test pattern including a plurality of toner patches for toner density detection that are formed under different image forming conditions (exposure power, charging bias, developing bias, etc.) so that the toner density is different on the photosensitive drum. Form. This test pattern is developed into a toner image and is primarily transferred onto the intermediate transfer belt.

(2)中間転写ベルト上の上記テストパターンにおける各トナーパッチからの反射光を、光学的検知手段である反射型光学センサで受光し、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、各トナーパッチのトナー濃度をそれぞれ算出する。   (2) The reflected light from each toner patch in the test pattern on the intermediate transfer belt is received by a reflective optical sensor that is an optical detection means, and the output of the reflective optical sensor and a predetermined calculation algorithm are obtained. And calculate the toner density of each toner patch.

(3)各トナー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(x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 toner 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 when developing potential is on the horizontal axis (x axis) and toner density is on the vertical axis) is obtained.

(4)得られた上記現像γに基づいて、適切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 development bias are adjusted so as to obtain a development potential for obtaining an appropriate toner density.

上記反射型光学センサは、種々のものが提案されている(例えば、特許文献1〜特許文献5参照)。従来の反射型光学センサとして、1個の発光部と2個の受光部からなる1LED−2PDタイプの反射型光学センサや、2個の発光部と1個の受光部からなる2LED−1PDタイプの反射型光学センサ、などがある。   Various reflective optical sensors have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 5). As a conventional reflective optical sensor, a 1LED-2PD type reflective optical sensor composed of one light emitting portion and two light receiving portions, or a 2LED-1PD type composed of two light emitting portions and one light receiving portion. There is a reflection type optical sensor.

1LED−2PDタイプの反射型光学センサでは、1個の発光部からテストパターンに照射される光は、中間転写ベルト上に1つの光スポットを形成する。一方、2LED−1PDタイプの反射型光学センサでは、2個の発光部からテストパターンに照射される光は、中間転写ベルト上のほぼ同一の場所に2つの光スポットを時間的な差を持って形成する。いずれの反射型光学センサにおいても、光スポットの大きさ(スポット径)は、2〜3mm程度であった。なお、中間転写ベルト上で、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は「主方向」と呼ばれている。   In the 1LED-2PD type reflective optical sensor, the light emitted to the test pattern from one light emitting unit forms one light spot on the intermediate transfer belt. On the other hand, in the reflection type optical sensor of 2LED-1PD type, the light emitted to the test pattern from the two light emitting portions is divided into two light spots at almost the same place on the intermediate transfer belt with a time difference. Form. In any of the reflective optical sensors, the size of the light spot (spot diameter) was about 2 to 3 mm. Note that the direction in which the toner image moves on the intermediate transfer belt is referred to as a “sub-direction”, and the direction orthogonal to the sub-direction is referred to as a “main direction”.

テストパターンは、主方向に関して、光スポットの形成位置に重なるように中間転写ベルト上に形成され、中間転写ベルトの移動とともに副方向に移動する。   The test pattern is formed on the intermediate transfer belt so as to overlap the light spot formation position with respect to the main direction, and moves in the sub direction along with the movement of the intermediate transfer belt.

このとき、反射型光学センサの取り付け誤差や、発光部の取り付け誤差による光の照射方向ずれなどに起因する光スポットの主方向に関する形成位置誤差や、テストパターンの形成位置誤差や、中間転写ベルトの蛇行などに起因するテストパターンの主方向に関する位置誤差があっても、光スポットとテストパターンとが重なるようにしなければならない。   At this time, the formation position error in the main direction of the light spot, the test pattern formation position error, and the intermediate transfer belt Even if there is a position error in the main direction of the test pattern due to meandering or the like, the light spot and the test pattern must be overlapped.

例えば、テストパターンは、副方向に沿って1列に並ぶ複数のトナーパッチを含み、各トナーパッチは、主方向に関する長さが10mm程度、副方向に関する長さが15mm程度であった。   For example, the test pattern includes a plurality of toner patches arranged in a line along the sub direction, and each toner patch has a length in the main direction of about 10 mm and a length in the sub direction of about 15 mm.

テストパターンを形成するのに使用されるトナーは、本来の画像形成に寄与しない、いわゆる「不寄与トナー」である。   The toner used to form the test pattern is a so-called “non-contributing toner” that does not contribute to the original image formation.

特許文献6には、不寄与トナーの減少を目的の1つとし、独立してもしくは同時に点滅可能なM(≧3)個の発光部を1方向に配列してなる照射手段と、N(≧3)個の受光部を照射手段に対応させて1方向に配列してなる受光手段とを有する反射型光学センサが開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260688 has an object of reducing non-contributing toner, and an irradiation unit in which M (≧ 3) light emitting units that can be flashed independently or simultaneously are arranged in one direction, and N (≧ 3) A reflective optical sensor having a light receiving means in which one light receiving portion is arranged in one direction corresponding to an irradiation means is disclosed.

画像形成装置における画像品質に対する要求は、年々高くなってきている。しかしながら、特許文献6に開示されている反射型光学センサを備える画像形成装置では、要求されるレベルの画像品質を得るのは困難であった。   The demand for image quality in image forming apparatuses is increasing year by year. However, in the image forming apparatus including the reflective optical sensor disclosed in Patent Document 6, it is difficult to obtain a required level of image quality.

本発明は、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おいて、トナー濃度検出用のパターンを前記移動体上に作成するパターン作成装置と、前記移動体上に作成された前記パターンに光を照射し、前記パターンで反射された光を受光する反射型光学センサと、前記反射型光学センサの出力信号に基づいて、前記パターンで反射された光を正反射光成分と拡散反射光成分とに分離し、前記パターンの予想されるトナー濃度に応じ、前記正反射光成分の光量及び前記拡散反射光成分の光量の所定の一方に基づいて、前記パターンのトナー濃度を算出する処理装置と、を備える画像形成装置である。   The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a moving body using toner, a pattern creating apparatus that creates a pattern for toner density detection on the moving body, and the pattern created on the moving body. A reflection type optical sensor that irradiates light and receives the light reflected by the pattern, and the light reflected by the pattern based on the output signal of the reflection type optical sensor and the specular reflection light component and the diffuse reflection light A processing unit that calculates the toner density of the pattern based on a predetermined one of the light amount of the regular reflection light component and the light amount of the diffuse reflection light component according to an expected toner concentration of the pattern And an image forming apparatus.

本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を安定して形成することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, a high quality image can be stably formed.

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図である。It is a figure for demonstrating a printer control apparatus. 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 an image forming unit. 光走査装置の構成を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating the structure of an optical scanning device. 光走査装置の構成を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating the structure of an optical scanning device. 光走査装置の構成を説明するための図(その3)である。FIG. 6 is a third diagram for explaining the configuration of the optical scanning device; 光走査装置の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 the configuration of the optical scanning device; 反射型光学センサの配置位置を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating the arrangement position of a reflection type optical sensor. 反射型光学センサの配置位置を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) 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. 中間転写ベルト上に形成されるトナーパターンを説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a toner pattern formed on an intermediate transfer belt. 各濃度検出用パターンにおける5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 five rectangular patterns in each density | concentration detection pattern. トナー濃度の階調をアナログ的に異ならせる場合を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a case where the gradation of toner density is varied in an analog manner. 図19(A)及び図19(B)は、それぞれトナー濃度の階調をデジタル的に異ならせる場合を説明するための図である。FIG. 19A and FIG. 19B are diagrams for explaining a case where the gradation of the toner density is digitally changed. 図20(A)〜図20(C)は、それぞれトナー濃度の階調をデジタル的に異ならせる場合の、矩形パターンp1、p3、p5におけるトナーの付着状態を説明するための図である。FIGS. 20A to 20C are diagrams for explaining toner adhesion states in the rectangular patterns p1, p3, and p5 when the toner density gradations are digitally different from each other. DPパターン列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 DP pattern row | line | column and a light emission part. 図21の一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of FIG. 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DPパターン列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 DP pattern row | line | column. 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. ダミーパターンを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a dummy pattern. 検出用光S6の軌跡を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the locus | trajectory of the detection light S6. ダミーパターンの主方向に関する中心位置を求める方法を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating the method to obtain | require the center position regarding the main direction of a dummy pattern. ダミーパターンの主方向に関する中心位置を求める方法を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating the method of calculating | requiring the center position regarding the main direction of a dummy pattern. ダミーパターンの主方向に関する中心位置を求める方法を説明するための図(その3)である。It is FIG. (3) for demonstrating the method to obtain | require the center position regarding the main direction of a dummy pattern. 図29〜図31から判断されるダミーパターンDKDPの主方向に関する中心位置を説明するための図である。FIG. 32 is a diagram for explaining the center position of the dummy pattern DKDP in the main direction determined from FIGS. 29 to 31. ダミーパターンの主方向に関する中心位置を求める方法を説明するための図(その4)である。It is FIG. (4) for demonstrating the method to obtain | require the center position regarding the main direction of a dummy pattern. ダミーパターンの主方向に関する中心位置を求める方法を説明するための図(その5)である。It is FIG. (5) for demonstrating the method of calculating | requiring the center position regarding the main direction of a dummy pattern. ダミーパターンの主方向に関する中心位置を求める方法を説明するための図(その6)である。It is FIG. (6) for demonstrating the method to obtain | require the center position regarding the main direction of a dummy pattern. ダミーパターンの主方向に関する中心位置を求める方法を説明するための図(その7)である。It is FIG. (7) for demonstrating the method of calculating | requiring the center position regarding the main direction of a dummy pattern. 図33〜図36から判断されるダミーパターンの主方向に関する中心位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the center position regarding the main direction of the dummy pattern judged from FIGS. 図38(A)は、発光部E6が点灯され、照射対象物が中間転写ベルトのときの受光系の出力分布を説明するための図であり、図38(B)は、ダミーパターンが図32の位置にあり、発光部E6が点灯され、照射対象物がダミーパターンのときの受光系の出力分布を説明するための図である。FIG. 38A is a diagram for explaining the output distribution of the light receiving system when the light emitting unit E6 is turned on and the irradiation target is the intermediate transfer belt, and FIG. 38B shows the dummy pattern in FIG. It is a figure for demonstrating the output distribution of the light-receiving system when the light emission part E6 is lighted and an irradiation target object is a dummy pattern. DPパターン列に対するサンプリングタイミングの例1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example 1 of the sampling timing with respect to DP pattern row | line | column. DPパターン列に対するサンプリングタイミングの例2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example 2 of the sampling timing with respect to DP pattern row | line | column. DPパターン列に対するサンプリングタイミングの例3を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example 3 of the sampling timing with respect to DP pattern row | line | column. DPパターン列に対するサンプリングタイミングの例4を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example 4 of the sampling timing with respect to DP pattern row | line | column. DPパターン列に対するサンプリングタイミングの例5を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example 5 of the sampling timing with respect to DP pattern row | line | column. DPパターン列に対するサンプリングタイミングの例6を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example 6 of the sampling timing with respect to DP pattern row | line | column. DPパターン列に対するサンプリングタイミングの例7を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example 7 of the sampling timing with respect to DP pattern row | line | column. DPパターン列に対するサンプリングタイミングの例8を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example 8 of the sampling timing with respect to DP pattern row | line | column. DPパターン列に対するサンプリングタイミングの例9を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example 9 of the sampling timing with respect to DP pattern row | line | column. 位置ずれ検出用パターンに対するサンプリングタイミングの例1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example 1 of the sampling timing with respect to the pattern for position shift detection. 位置ずれ検出用パターンに対するサンプリングタイミングの例2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example 2 of the sampling timing with respect to the pattern for position shift detection. トナーパターンの形成タイミングを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for describing toner pattern formation timing. 発光部E6が点灯され、照射対象物が中間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 the light emission part E6 is turned on and an irradiation target object is an intermediate transfer belt. 発光部E6が点灯され、照射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 E6 is turned on and an irradiation target object is the rectangular pattern p1 of density detection pattern DP1. 発光部E6が点灯され、照射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 E6 is turned on and an irradiation target object is the rectangular pattern p2 of density detection pattern DP1. 発光部E6が点灯され、照射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-receiving amount distribution of each light-receiving part when the light emission part E6 is turned on and an irradiation target object is the rectangular pattern p3 of density detection pattern DP1. 発光部E6が点灯され、照射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 E6 is turned on and an irradiation target object is the rectangular pattern p4 of density detection pattern DP1. 発光部E6が点灯され、照射対象物が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp5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 E6 is turned on and an irradiation target object is the rectangular pattern p5 of density detection pattern DP1. 図57(A)及び図57(B)は、それぞれ、反射光を説明するための図である。FIG. 57 (A) and FIG. 57 (B) are diagrams for explaining reflected light, respectively. 照射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(D1〜D5)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 (D1-D5) when an irradiation target object is the rectangular pattern p1 of density detection pattern DP1. 照射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(D1〜D5)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 reflected light component in the light reception amount of each light-receiving part (D1-D5) when an irradiation target object is the rectangular pattern p1 of density detection pattern DP1. 照射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(D1〜D5)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 (D1-D5) when an irradiation target object is the rectangular pattern p2 of density detection pattern DP1. 照射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(D1〜D5)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 reflected light component in the light reception amount of each light-receiving part (D1-D5) when an irradiation target object is the rectangular pattern p2 of density detection pattern DP1. 照射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(D1〜D5)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 (D1-D5) when an irradiation target object is the rectangular pattern p3 of density detection pattern DP1. 照射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(D1〜D5)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 (D1-D5) when an irradiation target object is the rectangular pattern p3 of density detection pattern DP1. 照射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(D1〜D5)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 (D1-D5) when an irradiation target object is the rectangular pattern p4 of density detection pattern DP1. 照射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(D1〜D5)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 (D1-D5) when an irradiation target object is the rectangular pattern p4 of density detection pattern DP1. 照射対象物が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp5のときの各受光部(D1〜D5)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 (D1-D5) when an irradiation target object is the rectangular pattern p5 of density detection pattern DP1. 照射対象物が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp5のときの各受光部(D1〜D5)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 reflected light component in the light reception amount of each light-receiving part (D1-D5) when an irradiation target object is the rectangular pattern p5 of density detection pattern DP1. M1と照射対象物との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between M1 and an irradiation target object. M1(相対値)と照射対象物との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between M1 (relative value) and an irradiation target object. M2と照射対象物との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between M2 and an irradiation target object. M2/M1と照射対象物との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between M2 / M1 and an irradiation target object. M2/M1(相対値)と照射対象物との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between M2 / M1 (relative value) and an irradiation target object. M1(相対値)とトナー濃度との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between M1 (relative value) and a toner density. M2/M1(相対値)とトナー濃度との関係を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between M2 / M1 (relative value) and toner density. M1(相対値)の変化率とトナー濃度との関係を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between a change rate of M1 (relative value) and a toner density. M2/M1(相対値)の変化率とトナー濃度との関係を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between a change rate of M2 / M1 (relative value) and a toner density. M1(相対値)の変化率とトナー濃度との関係とM2/M1(相対値)の変化率とトナー濃度との関係を重ねた図である。FIG. 6 is a diagram in which the relationship between the change rate of M1 (relative value) and toner density and the relationship between the change rate of M2 / M1 (relative value) and toner concentration are superimposed. 位置ずれ量の算出を説明するための図である。It is a figure for demonstrating calculation of the amount of position shift. 図79(A)及び図79(B)は、それぞれマゼンタのライン状パターンの位置ずれ量を説明するための図である。FIG. 79A and FIG. 79B are diagrams for explaining the amount of misalignment of the magenta line pattern, respectively. トナーパターンの変形例1を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a toner pattern modification example 1; トナーパターンの変形例2を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a second modification of the toner pattern. 変形例2のトナー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。FIG. 10 is a diagram for explaining a positional relationship between a toner pattern and a light emitting unit according to Modification 2. トナーパターンの変形例3を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a third modification of the toner pattern. 反射型光学センサの変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of a reflection type optical sensor. 有効画像領域外に配置された2つの反射型光学センサを説明するための図である。It is a figure for demonstrating two reflection type optical sensors arrange | positioned outside an effective image area | region. 有効画像領域外に形成された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 formed outside an effective image area.

以下、本発明の一実施形態を図1〜図79(B)に基づいて説明する。図1には、一実施形態に係るカラープリンタ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 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つの画像形成ユニット(2034a、2034b、2034c、2034d)、中間転写ベルト2040、転写ローラ2042、定着ローラ2050、給紙コロ2054、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、反射型光学センサ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 image forming units (2034a, 2034b, 2034c, 2034d), an intermediate transfer belt 2040, a transfer roller 2042, a fixing roller 2050, a paper feed roller 2054, a paper discharge roller 2058, a paper feed tray 2060, A paper discharge tray 2070, a communication control device 2080, a reflection-type optical sensor 2245, a temperature / humidity sensor (not shown), a printer control device 2090 that controls the above-described units collectively, and the like are provided.

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(PC))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(FAX))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 (PC)) via a network or the like and an information device (for example, a facsimile device (FAX)) 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A/D変換回路などを有している(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 A / D conversion circuit for converting the 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と画像形成ユニット2034a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 and the image forming unit 2034a are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “K station” for convenience) that forms a black image.

感光体ドラム2030bと画像形成ユニット2034b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 2030b and the image forming unit 2034b are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “M station” for convenience) that forms a magenta image.

感光体ドラム2030cと画像形成ユニット2034c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 2030c and the image forming unit 2034c are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “C station” for convenience) for forming a cyan image.

感光体ドラム2030dと画像形成ユニット2034d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 and the image forming unit 2034d are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “Y station” for convenience) that forms a yellow image.

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。   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).

各画像形成ユニットは、一例として図3に示されるように、対応する感光体ドラムの周囲に設けられた、帯電ユニット、現像ユニット、1次転写ユニット、及び感光体クリーニングユニットを有している。   As shown in FIG. 3 as an example, each image forming unit includes a charging unit, a developing unit, a primary transfer unit, and a photoconductor cleaning unit provided around the corresponding photoconductor drum.

ここでは、帯電ユニットとして、接触帯電方式の帯電ローラが用いられている。該帯電ローラは、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。なお、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の非接触帯電方式のものも用いることができる。   Here, a contact charging type charging roller is used as the charging unit. The charging roller 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 such as a non-contact scorotron charger can also be used.

現像ユニットでは、磁性キャリアと非磁性トナーとからなる2成分現像剤が使用されている。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。   In the developing unit, a two-component developer composed of a magnetic carrier and a nonmagnetic toner is used. The developing unit can be roughly divided into a stirring unit and a developing unit provided in the developing case.

攪拌部では、2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本のスクリューを有しており、該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。2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センサとしては透磁率方式のものが用いられており、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。なお、現像剤として、1成分現像剤を使用することもできる。   In the agitation unit, the two-component developer is conveyed while being agitated and supplied onto a developing sleeve as a developer carrying member. The stirring unit has two parallel screws, and a partition plate is provided between the two screws 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, a TC sensor of the magnetic permeability type is used, and the toner concentration in the developing unit is the magnetic permeability of the developer, that is, the unit. Appears in the magnetic resistance of the developer per volume. Note that a one-component developer can also be used as the developer.

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、及び該現像スリーブに先端が接近するように配置されたドクターブレードを有している。また、現像スリーブ内には不図示のマグネットが固定配置されている。   In the developing unit, toner in the developer adhering to the developing sleeve is transferred to the photosensitive drum. The developing unit includes a developing sleeve that faces the photosensitive drum through the opening of the developing case, and a doctor blade that is disposed so that the tip approaches the developing sleeve. A magnet (not shown) is fixedly arranged in the developing sleeve.

そこで、現像ユニットでは、現像剤が2本のスクリューで攪拌されながら搬送循環され、現像スリーブに供給される。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。現像スリーブで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、余分な現像剤は攪拌部に戻される。   Therefore, in the developing unit, the developer is conveyed and circulated while being stirred by two screws, and is 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 along with the rotation of the developing sleeve and is regulated to an appropriate amount by the doctor blade. Excess developer is returned to the stirring section.

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を顕像化する。   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.

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カートリッジ(図示省略)からトナーが補給される。   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 operations, the TC sensor detects this, and toner is supplied to the stirring unit from a toner cartridge (not shown) based on the detection result.

また、1次転写ユニットは、対応する感光体ドラムにおける中間転写ベルト2040を介して対向する位置に設けられている。   Further, the primary transfer unit is provided at a position facing the corresponding photosensitive drum via the intermediate transfer belt 2040.

ここでは、1次転写ユニットとして、1次転写ローラが用いられている。該1次転写ローラは、中間転写ベルト2040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。なお、1次転写ユニットとして、ローラ状のもの以外に、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が用いられても良い。   Here, a primary transfer roller is used as the primary transfer unit. The primary transfer roller is installed so as to be pressed against the photosensitive drum with the intermediate transfer belt 2040 interposed therebetween. As the primary transfer unit, in addition to the roller-shaped unit, a conductive brush-shaped unit, a non-contact corona charger, or the like may be used.

感光体クリーニングユニットは、先端が感光体ドラムに押し当てられるように配置されているクリーニングブレード(例えばポリウレタンゴム製)、及び感光体ドラムに接触して配置されている導電性のファーブラシを有している。このファーブラシには不図示の金属製の電界ローラからバイアス電圧が印加されており、その電界ローラには不図示のスクレーバ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って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、不図示の廃トナー回収ユニットにて回収される。   The photoconductor cleaning unit has a cleaning blade (for example, made of polyurethane rubber) arranged so that the tip is pressed against the photoconductor drum, and a conductive fur brush arranged in contact with the photoconductor drum. ing. A bias voltage is applied to the fur brush from a metal electric field roller (not shown), and a tip of a scraper (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).

図1に戻り、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)に基づいて色毎に変調された光で、対応する帯電された感光体ドラムの表面をそれぞれ走査する。これにより、画像情報に対応した静電潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された静電潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ユニットの方向に移動し、該現像ユニットによって顕像化される。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中間転写ベルト2040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。   Returning to FIG. 1, the optical scanning device 2010 uses light modulated for each color based on multicolor image information (black image information, cyan image information, magenta image information, yellow image information) from the printer control device 2090. The surface of the corresponding charged photosensitive drum is scanned. Thereby, an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed on the surface of each photosensitive drum. The electrostatic latent image formed here moves in the direction of the corresponding developing unit as the photosensitive drum rotates, and is visualized by the developing unit. Here, the toner-attached image (toner image) moves in the direction of the intermediate transfer belt 2040 as the photosensitive drum rotates. The configuration of the optical scanning device 2010 will be described later.

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中間転写ベルト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。   The yellow, magenta, cyan, and black toner images are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 2040 at a predetermined timing, and are superimposed to form a multicolor image.

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枚ずつ取り出す。該記録紙は、所定のタイミングで中間転写ベルト2040と転写ローラ2042との間隙に向けて送り出される。これにより、中間転写ベルト2040上のトナー画像が記録紙に転写される。ここでトナー画像が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. The paper feed roller 2054 takes out the recording paper one by one from the paper feed tray 2060. The recording paper is sent out toward the gap between the intermediate transfer belt 2040 and the transfer roller 2042 at a predetermined timing. As a result, the toner image on the intermediate transfer belt 2040 is transferred to the recording paper. Here, the recording sheet on which the toner image is transferred 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。ここでトナーが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上に順次積み重ねられる。   In the fixing roller 2050, heat and pressure are applied to the recording paper, whereby the toner is fixed on the recording paper. Here, the recording paper on which the toner is fixed is sent to a paper discharge tray 2070 via a paper discharge roller 2058 and is sequentially stacked on the paper discharge tray 2070.

反射型光学センサ2245は、中間転写ベルト2040の近傍に配置されている。この反射型光学センサ2245については後述する。   The reflective optical sensor 2245 is disposed in the vicinity of the intermediate transfer belt 2040. The reflective optical sensor 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)、光偏向器2104、4つの走査レンズ(2105a、2105b、2105c、2105d)、6枚の折り返しミラー(2106a、2106b、2106c、2106d、2108b、2108c)、及び不図示の走査制御装置などを備えている。   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), four cylindrical lenses (2204a, 2204b, 2204c, 2204d), optical deflector 2104, four scanning lenses (2105a, 2105b, 2105c, 2105d), six folding mirrors ( 2106a, 2106b, 2106c, 2106d, 2108b, 2108c) and a scanning control device (not shown).

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X軸方向、光偏向器2104の回転軸方向をZ軸方向として説明する。   Here, in the XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system, the direction along the longitudinal direction of each photosensitive drum is described as the X-axis direction, and the rotation axis direction of the optical deflector 2104 is described as the Z-axis direction.

また、以下では、便宜上、各光学部材において、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, in each optical member, a direction corresponding to the main scanning direction is abbreviated as “main scanning corresponding direction”, and a direction corresponding to the sub scanning direction is abbreviated as “sub scanning corresponding direction”.

光源2200aとカップリングレンズ2201aと開口板2202aとシリンドリカルレンズ2204aと走査レンズ2105aと折り返しミラー2106aは、感光体ドラム2030aに静電潜像を形成するための光学部材である。   The light source 2200a, the coupling lens 2201a, the aperture plate 2202a, the cylindrical lens 2204a, the scanning lens 2105a, and the folding mirror 2106a are optical members for forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum 2030a.

光源2200bとカップリングレンズ2201bと開口板2202bとシリンドリカルレンズ2204bと走査レンズ2105bと折り返しミラー2106bと折り返しミラー2108bは、感光体ドラム2030bに静電潜像を形成するための光学部材である。   The light source 2200b, the coupling lens 2201b, the aperture plate 2202b, the cylindrical lens 2204b, the scanning lens 2105b, the folding mirror 2106b, and the folding mirror 2108b are optical members for forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum 2030b.

光源2200cとカップリングレンズ2201cと開口板2202cとシリンドリカルレンズ2204cと走査レンズ2105cと折り返しミラー2106cと折り返しミラー2108cは、感光体ドラム2030cに静電潜像を形成するための光学部材である。   The light source 2200c, the coupling lens 2201c, the aperture plate 2202c, the cylindrical lens 2204c, the scanning lens 2105c, the folding mirror 2106c, and the folding mirror 2108c are optical members for forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum 2030c.

光源2200dとカップリングレンズ2201dと開口板2202dとシリンドリカルレンズ2204dと走査レンズ2105dと折り返しミラー2106dは、感光体ドラム2030dに静電潜像を形成するための光学部材である。   The light source 2200d, the coupling lens 2201d, the aperture plate 2202d, the cylindrical lens 2204d, the scanning lens 2105d, and the folding mirror 2106d are optical members for forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum 2030d.

各カップリングレンズは、対応する光源から射出された光の光路上に配置され、該光を略平行光とする。   Each coupling lens is disposed on the optical path of light emitted from the corresponding light source, and makes the light substantially parallel light.

各開口板は、開口部を有し、対応するカップリングレンズを介した光を整形する。   Each aperture plate has an aperture and shapes the light through the corresponding coupling lens.

各シリンドリカルレンズは、対応する開口板の開口部を通過した光を、光偏向器2104の偏向反射面近傍に副走査対応方向(ここでは、Z軸方向と同じ)に関して結像する。   Each cylindrical lens forms an image of light that has passed through the opening of the corresponding aperture plate in the vicinity of the deflection reflection surface of the optical deflector 2104 in the sub-scanning corresponding direction (here, the same as the Z-axis direction).

光偏向器2104は、2段構造のポリゴンミラーを有している。各ポリゴンミラーは、4面の偏向反射面を有している。そして、1段目(下段)のポリゴンミラーではシリンドリカルレンズ2204aからの光及びシリンドリカルレンズ2204dからの光がそれぞれ偏向され、2段目(上段)のポリゴンミラーではシリンドリカルレンズ2204bからの光及びシリンドリカルレンズ2204cからの光がそれぞれ偏向されるように配置されている。なお、1段目のポリゴンミラー及び2段目のポリゴンミラーは、互いに位相が略45°ずれて回転し、書き込み走査は1段目と2段目とで交互に行われる。   The optical deflector 2104 has a two-stage polygon mirror. Each polygon mirror has four deflecting reflecting surfaces. The first-stage (lower) polygon mirror deflects the light from the cylindrical lens 2204a and the light from the cylindrical lens 2204d. The second-stage (upper) polygon mirror reflects the light from the cylindrical lens 2204b and the cylindrical lens 2204c. Are arranged such that the light from each is deflected. Note that the first-stage polygon mirror and the second-stage polygon mirror rotate with a phase shift of approximately 45 ° from each other, and writing scanning is alternately performed in the first and second stages.

光偏向器2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204aからの光は、走査レンズ2105a、及び折り返しミラー2106a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。   The light from the cylindrical lens 2204a deflected by the optical deflector 2104 is irradiated onto the photosensitive drum 2030a through the scanning lens 2105a and the folding mirror 2106a to form a light spot.

また、光偏向器2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204bからの光は、走査レンズ2105b、及び2枚の折り返しミラー(2106b、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。   The light from the cylindrical lens 2204b deflected by the optical deflector 2104 is irradiated to the photosensitive drum 2030b through the scanning lens 2105b and the two folding mirrors (2106b and 2108b), and a light spot is formed. The

また、光偏向器2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204cからの光は、走査レンズ2105c、及び2枚の折り返しミラー(2106c、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。   The light from the cylindrical lens 2204c deflected by the optical deflector 2104 is irradiated to the photosensitive drum 2030c through the scanning lens 2105c and the two folding mirrors (2106c and 2108c), and a light spot is formed. The

また、光偏向器2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204dからの光は、走査レンズ2105d、及び折り返しミラー2106d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。   The light from the cylindrical lens 2204d deflected by the optical deflector 2104 is applied to the photosensitive drum 2030d through the scanning lens 2105d and the folding mirror 2106d, thereby forming a light spot.

各感光体ドラム上の光スポットは、光偏向器2104の回転に伴って感光体ドラムの長手方向に移動する。各感光体ドラムにおける光スポットの移動方向が、「主走査方向」であり、感光体ドラムの回転方向が、「副走査方向」である。各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる領域は「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。   The light spot on each photosensitive drum moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum as the optical deflector 2104 rotates. The moving direction of the light spot on each photosensitive drum is the “main scanning direction”, and the rotating direction of the photosensitive drum is the “sub-scanning direction”. An area in which image information is written on each photosensitive drum is called an “effective scanning area”, an “image forming area”, an “effective image area”, or the like.

また、光偏向器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。   An optical system disposed on the optical path between the optical deflector 2104 and each photosensitive drum is also called a scanning optical system.

次に、前記反射型光学センサ2245について説明する。ここでは、一例として図8に示されるように、xyz3次元直交座標系において、中間転写ベルト2040のベルト面に直交する方向をz軸方向とし、主方向をy軸方向とする。また、中間転写ベルト2040の移動方向、すなわち、副方向を+x方向とする。そして、反射型光学センサ2245は、中間転写ベルト2040の+z側に配置されているものとする。また、反射型光学センサ2245は、y軸方向に関して、中間転写ベルト2040の中央位置y0に対向する位置に配置されているものとする(図9参照)。すなわち、反射型光学センサ2245は、有効画像領域内に対応する位置に配置されている。   Next, the reflective optical sensor 2245 will be described. Here, as shown in FIG. 8 as an example, in the xyz three-dimensional orthogonal coordinate system, the direction orthogonal to the belt surface of the intermediate transfer belt 2040 is defined as the z-axis direction, and the main direction is defined as the y-axis direction. Further, the moving direction of the intermediate transfer belt 2040, that is, the sub direction is defined as the + x direction. The reflective optical sensor 2245 is assumed to be disposed on the + z side of the intermediate transfer belt 2040. Further, it is assumed that the reflective optical sensor 2245 is disposed at a position facing the central position y0 of the intermediate transfer belt 2040 in the y-axis direction (see FIG. 9). That is, the reflective optical sensor 2245 is disposed at a position corresponding to the effective image area.

反射型光学センサ2245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 2245 includes 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、y軸方向に沿って等しい間隔(中心間距離)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、発光部E1と発光部E11の中心間距離は4mm(Le×10)である。また、各発光部は、一辺の長さが約0.04mmの正方形状である。さらに、各発光部から射出される光の波長(中心発光波長)は850nmである。なお、以下では、便宜上、点灯される発光部を「点灯発光部」ともいう。   The eleven light emitting units (E1 to E11) are arranged at equal intervals (inter-center distance) Le along the y-axis 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 center-to-center distance between the light emitting part E1 and the light emitting part E11 is 4 mm (Le × 10). Moreover, each light emission part is square shape whose length of one side is about 0.04 mm. Furthermore, the wavelength of light emitted from each light emitting unit (center emission wavelength) is 850 nm. Hereinafter, for convenience, the light emitting unit that is turned on is also referred to as a “lighting 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を中間転写ベルト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、対応する発光部の光射出面に直交する方向に平行である。   Each illumination microlens condenses and guides light emitted from the corresponding light emitting unit toward the surface of the intermediate 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 exit 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のみが、検出用光(S1〜S11)として中間転写ベルト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中間転写ベルト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」ともいう)の中心は、x軸方向に関して、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 emitted from each light emitting unit and passing through the corresponding illumination microlens illuminates the intermediate transfer belt 2040 as detection light (S1 to S11) (FIG. 14). The center of the light spot (hereinafter also referred to as “detection light spot” for convenience) formed on the surface of the intermediate transfer belt 2040 by each detection light is the center of the corresponding light emitting unit and light receiving unit in the x-axis 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、0.40mmである。この値は、上記間隔Leと等しい。また、互いに隣接する2つの検出用光スポットの中心間距離は、0.40mmである。なお、従来の反射型光学センサにおける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 0.40 mm. This value is equal to the interval Le. The distance between the centers of two detection light spots adjacent to each other is 0.40 mm. In addition, the size (diameter) of the detection light spot in the conventional reflective optical sensor is usually about 2 to 3 mm.

また、ここでは、中間転写ベルト2040の表面は滑らかであり、中間転写ベルト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 intermediate transfer belt 2040 is smooth, and most of the detection light irradiated on the surface of the intermediate 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。各受光部は、対応する発光部から射出され、中間転写ベルト2040の表面で正反射された光の光路上に配置されている。そして、隣接する2つの受光部のy軸方向に関する中心間距離は、上記間隔Leと等しい。各受光部の形状は、1辺の長さが0.35mmの正方形である。また、各受光部では、受光感度と光の波長との関係において、受光感度がピークとなる光の波長は850nm付近にある。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。   The eleven light receiving parts (D1 to D11) individually correspond to the light emitting parts (E1 to E11), respectively. Each light receiving portion is disposed on the optical path of light emitted from the corresponding light emitting portion and regularly reflected by the surface of the intermediate transfer belt 2040. The distance between the centers of the two adjacent light receiving parts in the y-axis direction is equal to the distance Le. The shape of each light receiving portion is a square having a side length of 0.35 mm. In each light receiving unit, the light wavelength at which the light receiving sensitivity reaches a peak is in the vicinity of 850 nm in the relationship between the light receiving sensitivity and the light wavelength. 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)に個別に対応し、中間転写ベルト2040あるいは中間転写ベルト2040上の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、各受光部の受光量を増加させることができる。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) individually correspond to the eleven light receiving portions (D1 to D11), and are used for detection reflected by the toner pattern on the intermediate transfer belt 2040 or the intermediate transfer belt 2040. Collect the light. 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、y軸方向及びx軸方向に関して集光機能を有する球面レンズや、x軸方向に関して正のパワーを持つシリンドリカルレンズ、y軸方向に関するパワーとx軸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。   Each microlens includes a spherical lens having a condensing function in the y-axis direction and the x-axis direction, a cylindrical lens having a positive power in the x-axis direction, and power in the y-axis direction and power in the x-axis direction are different from each other. An anamorphic lens or the like can be used.

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。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。   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. 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.

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射出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 injection molding.

なお、以下において、発光部を特定する必要がない場合には、「発光部Ei」と表記する。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」と表記する。また、発光部Eiから射出され照明用マイクロレンズLEiを通過した光を、「検出用光Si」と表記する。また、発光部Eiに対応する受光部を「受光部Di」と表記する。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」と表記する。   In the following, when it is not necessary to specify the light emitting unit, it is referred to as “light emitting unit Ei”. The illumination microlens corresponding to the light emitting unit Ei is denoted as “illumination microlens LEi”. The light emitted from the light emitting unit Ei and passing through the illumination microlens LEi is referred to as “detection light Si”. The light receiving unit corresponding to the light emitting unit Ei is referred to as “light receiving unit Di”. Further, the light receiving microlens corresponding to the light receiving portion Di is referred to as “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の光射出面に直交する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の受光面に直交する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 on the light receiving system side with respect to an axis passing through the center of each corresponding light emitting unit and orthogonal to the light emission surface of the light emitting unit. (Here, it is 0.035 mm). Further, 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 passing through the center of each corresponding light receiving portion and orthogonal to the light receiving surface of the light receiving portion. Yes. Thereby, more reflected light can be guide | induced to the corresponding light-receiving part.

そして、x軸方向に関して、照明用マイクロレンズLEiと受光用マイクロレンズLDiの中心間距離は0.445mm、発光部Eiと受光部Diの中心間距離は、0.500mmである。さらに、x軸方向に関して、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側の面から中間転写ベルト2040表面までの距離は、5mmである。   With respect to the x-axis direction, the center-to-center distance between the illumination microlens LEi and the light-receiving microlens LDi is 0.445 mm, and the center-to-center distance between the light emitting unit Ei and the light receiving unit Di is 0.500 mm. Further, with respect to the x-axis 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 intermediate transfer belt 2040 is 5 mm. .

次に、反射型光学センサ2245の検出対象物である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 that is a detection target of the reflective optical sensor 2245 will be described.

このトナーパターンは、一例として図16に示されるように、5つのパターン(DP1、DP2、DP3、DP4、PP)を有している。   As an example, this toner pattern has five patterns (DP1, DP2, DP3, DP4, PP) as shown in FIG.

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。なお、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。   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. When there is no need to distinguish between the density detection patterns DP1 to DP4, they are 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、5個の四角形状のパターン(p1〜p5、以下では、便宜上「矩形パターン」という)を有している。5個の矩形パターンは、x軸方向に沿って等間隔で一列に並んでおり、それぞれ全体としてみたときにトナー濃度の階調が互いに異なっている。ここでは、トナー濃度の低い矩形パターンから、p1、p2、p3、p4、p5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p5のトナー濃度が最も高い。そして、矩形パターンp5は、最大のトナー付着量で作成されたいわゆるベタパターンである。   As shown in FIG. 17 as an example, the density detection pattern DP has five rectangular patterns (p1 to p5, hereinafter referred to as “rectangular pattern” for convenience). The five rectangular patterns are arranged in a line at equal intervals along the x-axis direction, and the toner density gradations are different from each other when viewed as a whole. Here, p1, p2, p3, p4, and p5 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 p5 has the highest toner density. The rectangular pattern p5 is a so-called solid pattern created with the maximum toner adhesion amount.

ところで、トナー濃度の階調を異ならせる方法として、アナログ的に異ならせる方法とデジタル的に異ならせる方法とがある。   By the way, as a method of changing the gradation of the toner density, there are a method of changing it in an analog manner and a method of changing it in a digital manner.

トナー濃度の階調をアナログ的に異ならせる方法について以下に簡単に説明する。例えば、静電潜像の形成に用いられる半導体レーザの発光強度と現像バイアスは固定とし、半導体レーザの発光デューティ(Duty)を変化させることによって異なる濃度のパターン(以下、「アナログパターン」ともいう)を形成する場合を考える。   A method for changing the gradation of the toner density in an analog manner will be briefly described below. For example, the emission intensity and development bias of a semiconductor laser used for forming an electrostatic latent image are fixed, and different density patterns (hereinafter also referred to as “analog patterns”) by changing the emission duty (Duty) of the semiconductor laser. Consider the case of forming.

図18には、中間色1のアナログパターン、中間色2のアナログパターン、中間色3のアナログパターン、ベタのアナログパターンについて、感光体ドラム上の静電潜像のうち4ドット×4ドットの領域を切り出したときの、各ドットにおける半導体レーザの発光デューティ(Duty)が示されている。ここでは、中間色1<中間色2<中間色3<ベタ、の順でトナー濃度が高い。また、数値「0」は発光デューティ(Duty)が0(%)、数値「1」は発光デューティ(Duty)が25(%)、数値「2」は発光デューティ(Duty)が50(%)、数値「3」は発光デューティ(Duty)が75(%)、数値「4」は発光デューティ(Duty)が100(%)を意味している。そして、現像の際には、半導体レーザの発光強度、現像バイアス、発光デューティ(Duty)に応じた量のトナーが付着する。すなわち、トナーの付着量は、中間色1<中間色2<中間色3<ベタ、の関係になる。   In FIG. 18, an area of 4 dots × 4 dots is extracted from the electrostatic latent image on the photosensitive drum for the analog pattern of intermediate color 1, the analog pattern of intermediate color 2, the analog pattern of intermediate color 3, and the solid analog pattern. The light emission duty (Duty) of the semiconductor laser at each dot is shown. Here, the toner density increases in the order of intermediate color 1 <intermediate color 2 <intermediate color 3 <solid. The numerical value “0” indicates a light emission duty (Duty) of 0 (%), the numerical value “1” indicates a light emission duty (Duty) of 25 (%), a numerical value “2” indicates a light emission duty (Duty) of 50 (%), The numerical value “3” means that the light emission duty (Duty) is 75 (%), and the numerical value “4” means that the light emission duty (Duty) is 100 (%). At the time of development, an amount of toner adhering to the emission intensity of the semiconductor laser, the development bias, and the emission duty (Duty) is attached. That is, the toner adhesion amount has a relationship of intermediate color 1 <intermediate color 2 <intermediate color 3 <solid.

そこで、アナログパターンでは、いずれの濃度においてもその全領域にトナーが付着している。但し、発光デューティ(Duty)が極端に小さい場合や、半導体レーザの発光強度及び現像バイアスの値によっては、1ドットの領域にトナーが付着しない場合もあり得る。   Therefore, in the analog pattern, toner adheres to the entire region at any density. However, the toner may not adhere to the one-dot region depending on the case where the light emission duty (Duty) is extremely small or depending on the light emission intensity of the semiconductor laser and the value of the developing bias.

一方、デジタル的に異ならせる方法では、トナーが付着している部分の面積とトナーが付着していない下地(ここでは、中間転写ベルト2040の表面)部分の面積の割合によってトナー濃度の階調を異ならせている。すなわち、いわゆるディザパターンとなる。ディザパターンによる中間色をルーペ等で拡大して観察すると図19(A)に示されるように、任意の領域において、トナーが存在する領域とトナーが存在しない領域とを明確に区別することができる。なお、この場合のベタパターンが図19(B)に示されている。そして、矩形パターンp1でのトナーの付着状態が図20(A)に示され、矩形パターンp3でのトナーの付着状態が図20(B)に示され、矩形パターンp5でのトナーの付着状態が図20(C)に示されている。   On the other hand, in the digitally different method, the gradation of the toner density is changed depending on the ratio of the area of the portion where the toner is attached and the area of the base (here, the surface of the intermediate transfer belt 2040) where the toner is not attached. It is different. That is, a so-called dither pattern is obtained. When the intermediate color based on the dither pattern is enlarged and observed with a magnifying glass or the like, as shown in FIG. 19A, it is possible to clearly distinguish an area where toner is present and an area where toner is not present in an arbitrary area. A solid pattern in this case is shown in FIG. 20A shows the toner adhesion state in the rectangular pattern p1, FIG. 20B shows the toner adhesion state in the rectangular pattern p3, and the toner adhesion state in the rectangular pattern p5. It is shown in FIG.

本実施形態では、一例として、トナー濃度の階調を異ならせる方法として、デジタル的に異ならせる方法を採用している。   In this embodiment, as an example, a method of digitally changing the gradation of the toner density is adopted.

そして、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。すなわち、各矩形パターンのy軸方向の長さw1(=1mm)は、上記間隔Le(=0.4mm)と検出用光スポットの大きさ(=0.4mm)の和よりも大きい。また、x軸方向に関して、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、x軸方向に関する濃度検出用パターンDPの大きさ(4×w3+w2)は14mmとなる。   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. That is, the length w1 (= 1 mm) in the y-axis direction of each rectangular pattern is larger than the sum of the interval Le (= 0.4 mm) and the size of the detection light spot (= 0.4 mm). Further, with respect to the x-axis direction, the center interval w3 between two adjacent rectangular patterns is 3 mm. Therefore, the size (4 × w3 + w2) of the density detection pattern DP in the x-axis direction is 14 mm.

なお、従来の濃度検出用のテストパターンは、副方向に沿って1列に並ぶ複数のトナーパッチを含み、各トナーパッチは、主方向に関する長さが10mm程度、副方向に関する長さが15mm程度であった。   The conventional test pattern for density detection includes a plurality of toner patches arranged in a line along the sub direction, and each toner patch has a length in the main direction of about 10 mm and a length in the sub direction of about 15 mm. Met.

すなわち、本実施形態では、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の大きさを従来よりも大幅に小さくすることができる。そして、濃度検出用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。そこで、不寄与トナーの量を大幅に減少させることが可能となり、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 other words, in the present embodiment, the size of the density detection pattern can be made significantly smaller than in the conventional case in both the main direction and the sub direction. The amount of toner required to create the density detection pattern can be reduced to about 1/100 of the conventional amount. Therefore, the amount of non-contributing toner can be greatly reduced, and the replacement timing of the toner cartridge can be extended.

4つの濃度検出用パターンDP1〜DP4は、一例として図21に示されるように、x軸方向に沿って一列に並んでおり、発光部E6からの検出用光S6によって照明される位置に形成されるように設定されている。図22は、図21の一部を拡大した図である。なお、以下では、便宜上、4つの濃度検出用パターンDP1〜DP4の列を「DPパターン列」ともいう。   As shown in FIG. 21, as an example, the four density detection patterns DP1 to DP4 are arranged in a line along the x-axis direction and are formed at positions illuminated by the detection light S6 from the light emitting unit E6. Is set to FIG. 22 is an enlarged view of a part of FIG. Hereinafter, for convenience, the row of the four density detection patterns DP1 to DP4 is also referred to as a “DP pattern row”.

位置ずれ検出用パターンPPは、一例として図23に示されるように、x軸方向に沿って一列に並ぶ8個のライン状パターン(LPK1、LPK2、LPM1、LPM2、LPC1、LPC2、LPY1、LPY2)を有している。   As shown in FIG. 23 as an example, the misregistration detection pattern PP has eight line patterns (LPK1, LPK2, LPM1, LPM2, LPC1, LPC2, LPY1, LPY2) arranged in a line along the x-axis direction. have.

ライン状パターンLPK1及びLPK2は、ブラックトナーで形成され、ライン状パターンLPM1及びLPM2は、マゼンタトナーで形成される。また、ライン状パターンLPC1及びLPC2は、シアントナーで形成され、ライン状パターンLPY1及びLPY2は、イエロートナーで形成される。ここでは、各ライン状パターンは、トナー濃度としていわゆるベタ濃度で形成される。   The line patterns LPK1 and LPK2 are formed of black toner, and the line patterns LPM1 and LPM2 are formed of magenta toner. The line patterns LPC1 and LPC2 are formed of cyan toner, and the line patterns LPY1 and LPY2 are formed of yellow toner. Here, each line pattern is formed with a so-called solid density as a toner density.

ライン状パターンLPK1、LPM1、LPC1及びLPY1は、長手方向がy軸方向に平行であり、ライン状パターンLPK2、LPM2、LPC2及びLPY2は、長手方向がy軸方向に対して傾斜している。ここでは、傾斜角を45°としている。   The linear patterns LPK1, LPM1, LPC1, and LPY1 have a longitudinal direction parallel to the y-axis direction, and the linear patterns LPK2, LPM2, LPC2, and LPY2 are inclined in the longitudinal direction with respect to the y-axis direction. Here, the inclination angle is 45 °.

なお、以下では、長手方向がy軸方向に平行なライン状パターンを「平行ライン状パターン」ともいい、長手方向がy軸方向に対して傾斜しているライン状パターンを「傾斜ライン状パターン」ともいう。   In the following, a line pattern whose longitudinal direction is parallel to the y-axis direction is also referred to as a “parallel line pattern”, and a line pattern whose longitudinal direction is inclined with respect to the y-axis direction is referred to as an “inclined line pattern”. Also called.

各平行ライン状パターンは、長手方向の長さw4を1.0mm、短手方向の長さw5を0.5mmとしている。また、x軸方向に関して隣接する2つの平行ライン状パターンの中心間距離w6を1.0mmとしている。   Each parallel line pattern has a longitudinal length w4 of 1.0 mm and a lateral length w5 of 0.5 mm. In addition, the center-to-center distance w6 between two parallel line patterns adjacent in the x-axis direction is 1.0 mm.

また、各傾斜ライン状パターンは、y軸方向に関して、4つの角部のうち内側に位置する2つの角部間の距離w7を1.0mm、短手方向の長さを0.5mmとしている。そして、x軸方向に関して隣接する2つの傾斜ライン状パターンの中心間距離w8を1.0mmとしている。   In addition, in each of the inclined line patterns, the distance w7 between two corners located inside among the four corners in the y-axis direction is 1.0 mm, and the length in the short direction is 0.5 mm. The center-to-center distance w8 between two inclined line patterns adjacent in the x-axis direction is 1.0 mm.

なお、従来の位置ずれ検出用のテストパターンは、主方向に対して平行及び傾斜した複数のライン状パターンを含み、各ライン状パターンは、主方向に関する長さが8mm程度、副方向に関する長さが1mm程度であった。また、副方向に隣接する2つのライン状パターンの中心間距離は3.5mm程度であった。   A conventional test pattern for detecting misalignment includes a plurality of line patterns parallel and inclined with respect to the main direction. Each line pattern has a length in the main direction of about 8 mm and a length in the sub direction. Was about 1 mm. The distance between the centers of two line patterns adjacent in the sub direction was about 3.5 mm.

本実施形態では、一例として図24に示されるように、位置ずれ検出用パターンPPは、DPパターン列の−x側に形成されるように設定されている。そこで、一例として図25に示されるように、位置ずれ検出用パターンPPは、発光部E6からの検出用光S6によって照明される位置に形成されるように設定されている。   In this embodiment, as shown in FIG. 24 as an example, the misregistration detection pattern PP is set to be formed on the −x side of the DP pattern row. Therefore, as shown in FIG. 25 as an example, the misregistration detection pattern PP is set to be formed at a position illuminated by the detection light S6 from the light emitting unit E6.

次に、画像プロセス制御のために、反射型光学センサ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26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26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。なお、以下では、濃度検出処理と位置ずれ検出処理とを合わせて「検出処理」ともいう。   Next, density detection processing and positional deviation detection processing performed using the reflective optical sensor 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. 26 corresponds to a series of processing algorithms executed by the printer control device 2090 during the density detection process and the positional deviation detection process. Hereinafter, the density detection process and the positional deviation detection process are also collectively referred to as “detection process”.

(1)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。   (1) 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、(a)感光体ドラムの停止時間が6時間以上のとき、(b)装置内の温度が10℃以上変化しているとき、(c)装置内の相対湿度が50%以上変化しているときなどにセットされ、印刷時では、(d)プリント枚数が所定の枚数に達したとき、(e)現像スリーブの回転回数が所定の回数に達したとき、(f)中間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 (a) when the photosensitive drum stop time is 6 hours or more, (b) when the temperature in the apparatus is changed by 10 ° C. or more, (c) in the apparatus It is set when the relative humidity has changed by 50% or more. During printing, (d) When the number of printed sheets reaches a predetermined number, (e) When the number of rotations of the developing sleeve reaches a predetermined number (F) Set when the traveling distance of the intermediate transfer belt reaches a predetermined distance.

ステップS301での判断が否定されると、濃度検出処理及び位置ずれ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, neither the density detection process nor the positional deviation detection process is 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.

(2)このステップS303では、トナーパターンが形成されるy軸方向に関する位置を推定するため、ダミーパターンDKDPの作成を走査制御装置に指示する。   (2) In step S303, in order to estimate the position in the y-axis direction where the toner pattern is formed, the scan control apparatus is instructed to create a dummy pattern DKDP.

ダミーパターンDKDPは、ベタ濃度のブラックトナーで形成される長方形状のパターンである。ダミーパターンDKDPのy軸方向に関する長さは1.0mm、x軸方向に関する長さは0.5mmである。なお、ダミーパターンの色、トナー濃度及び形状は、これに限定されるものではない。   The dummy pattern DKDP is a rectangular pattern formed of solid density black toner. The length of the dummy pattern DKDP in the y-axis direction is 1.0 mm, and the length in the x-axis direction is 0.5 mm. The color, toner density, and shape of the dummy pattern are not limited to this.

ここでは、ダミーパターンDKDPは、y軸方向に関して、その中心位置がトナーパターンの中心位置と一致するように形成される。   Here, the dummy pattern DKDP is formed so that the center position thereof coincides with the center position of the toner pattern in the y-axis direction.

そこで、走査制御装置は、Y軸方向に関して、感光体ドラム2030aにおける有効画像領域の中央部にダミーパターンDKDPの静電潜像が形成されるように光源2200aを制御する。   Therefore, the scanning control device controls the light source 2200a so that the electrostatic latent image of the dummy pattern DKDP is formed in the center of the effective image area on the photosensitive drum 2030a in the Y-axis direction.

そして、該静電潜像は対応する現像ユニットで顕像化され、所定のタイミングで中間転写ベルト2040に転写される。これによって、中間転写ベルト2040上にダミーパターンDKDPが形成される(図27参照)。なお、ダミーパターンDKDPを形成するために必要な作像条件などはプリンタ制御装置2090のROMに予め格納されている。   The electrostatic latent image is visualized by the corresponding developing unit and transferred to the intermediate transfer belt 2040 at a predetermined timing. As a result, a dummy pattern DKDP is formed on the intermediate transfer belt 2040 (see FIG. 27). Note that image forming conditions necessary for forming the dummy pattern DKDP are stored in advance in the ROM of the printer control device 2090.

(3)次のステップS305では、y軸方向(主方向)に関するダミーパターンDKDPの位置を求める。   (3) In the next step S305, the position of the dummy pattern DKDP in the y-axis direction (main direction) is obtained.

ところで、反射型光学センサ2245に対するトナーパターンのy軸方向に関する位置は、トナーパターンの形成位置のずれや、中間転写ベルトの蛇行などによって、予定していた位置に対して異なることがある。そこで、トナーパターンのy軸方向に関する位置を予め推定しておくことが必要である。   By the way, the position of the toner pattern with respect to the reflection type optical sensor 2245 in the y-axis direction may be different from the planned position due to deviation of the toner pattern formation position, meandering of the intermediate transfer belt, and the like. Therefore, it is necessary to estimate the position of the toner pattern in the y-axis direction in advance.

ここでは、ダミーパターンDKDPは、検出用光S6によって照明される位置に形成されるように設定されている。図28には、ダミーパターンDKDPが設定通りに形成されている場合の検出用光S6の軌跡が示されている。   Here, the dummy pattern DKDP is set to be formed at a position illuminated by the detection light S6. FIG. 28 shows the locus of the detection light S6 when the dummy pattern DKDP is formed as set.

図29〜図31には、ダミーパターンDKDPが反射型光学センサ2245に対向する位置に移動してきたときの、受光部の出力の一例が示されている。図29には、発光部E6のみを点灯させたときの、受光部D6の出力(D6(dp)とする)が示され、図30には、発光部E7のみを点灯させたときの、受光部D7の出力(D7(dp)とする)が示され、図31には、発光部E5のみを点灯させたときの、受光部D5の出力(D5(dp)とする)が示されている。   FIGS. 29 to 31 show an example of the output of the light receiving unit when the dummy pattern DKDP has moved to a position facing the reflective optical sensor 2245. FIG. 29 shows the output (D6 (dp)) of the light receiving unit D6 when only the light emitting unit E6 is turned on, and FIG. 30 shows the light reception when only the light emitting unit E7 is turned on. The output of the part D7 (referred to as D7 (dp)) is shown, and FIG. 31 shows the output of the light receiving part D5 (referred to as D5 (dp)) when only the light emitting part E5 is turned on. .

なお、図29におけるD6(belt)は、検出用光S6が中間転写ベルトのみを照明したときの受光部D6の出力であり、図30におけるD7(belt)は、検出用光S7が中間転写ベルトのみを照明したときの受光部D7の出力であり、図31におけるD5(belt)は、検出用光S5が中間転写ベルトのみを照明したときの受光部D5の出力である。   29, D6 (belt) is the output of the light receiving unit D6 when the detection light S6 illuminates only the intermediate transfer belt, and D7 (belt) in FIG. 30 is the detection light S7 is the intermediate transfer belt. 31 is an output of the light receiving unit D7 when only the intermediate transfer belt is illuminated with the detection light S5.

そして、図29におけるΔD6は、D6(belt)とD6(dp)の差分であり、図30におけるΔD7は、D7(belt)とD7(dp)の差分であり、図31におけるΔD5は、D5(belt)とD5(dp)の差分である。
ここでは、ΔD6>ΔD7、ΔD6>ΔD5の関係がある。
In FIG. 29, ΔD6 is the difference between D6 (belt) and D6 (dp), ΔD7 in FIG. 30 is the difference between D7 (belt) and D7 (dp), and ΔD5 in FIG. belt) and D5 (dp).
Here, there is a relationship of ΔD6> ΔD7 and ΔD6> ΔD5.

この場合は、検出用光S6は、その全てがダミーパターンDKDPに照射され、ダミーパターンDKDPによって散乱又は吸収されたため、D6(dp)は、D6(belt)に比べて非常に小さい値になっていると考えられる。一方、検出用光S7は、中間転写ベルトとダミーパターンDKDPの両方に照射されたため、ダミーパターンDKDPによって散乱又は吸収される光が少なく、ΔD6>ΔD7となったと考えられる。同様に、検出用光S5は、中間転写ベルトとダミーパターンDKDPの両方に照射されたため、ダミーパターンDKDPによって散乱又は吸収される光が少なく、ΔD6>ΔD5となったと考えられる。   In this case, since all of the detection light S6 is irradiated on the dummy pattern DKDP and scattered or absorbed by the dummy pattern DKDP, D6 (dp) has a very small value compared to D6 (belt). It is thought that there is. On the other hand, since the detection light S7 is applied to both the intermediate transfer belt and the dummy pattern DKDP, it is considered that there is little light scattered or absorbed by the dummy pattern DKDP, and ΔD6> ΔD7. Similarly, since the detection light S5 is applied to both the intermediate transfer belt and the dummy pattern DKDP, it is considered that there is little light scattered or absorbed by the dummy pattern DKDP, and ΔD6> ΔD5.

そこで、この場合は、一例として図32に示されるように、y軸方向に関して、ダミーパターンDKDPの中心は、発光部E6とほぼ同じ位置にあることが推定できる。なお、ここでは、D5(belt)≒D6(belt)≒D7(belt)であるため、D5(dp)とD6(dp)とD7(dp)の中でD6(dp)が最も小さいことから、上記推定を行っても良い。ここでは、y軸方向に関して、ダミーパターンDKDPの中心とトナーパターンの中心とが一致するように設定されているため、y軸方向に関して、トナーパターンの中心は、発光部E6とほぼ同じ位置に形成されることが推定できる。   Therefore, in this case, as shown in FIG. 32 as an example, it can be estimated that the center of the dummy pattern DKDP is substantially at the same position as the light emitting unit E6 in the y-axis direction. Here, since D5 (belt) ≈D6 (belt) ≈D7 (belt), D6 (dp) is the smallest among D5 (dp), D6 (dp), and D7 (dp). The above estimation may be performed. Here, since the center of the dummy pattern DKDP and the center of the toner pattern are set to coincide with each other in the y-axis direction, the center of the toner pattern is formed at substantially the same position as the light emitting unit E6 in the y-axis direction. Can be estimated.

図33〜図36には、ダミーパターンDKDPが反射型光学センサ2245に対向する位置に移動してきたときの、受光部の出力の別の例が示されている。図33には、発光部E6のみを点灯させたときの、D6(dp)が示され、図34には、発光部E7のみを点灯させたときの、D7(dp)が示され、図35には、発光部E5のみを点灯させたときの、D5(dp)が示され、図36には、発光部E8のみを点灯させたときの、受光部D8の出力(D8(dp)とする)が示されている。   33 to 36 show another example of the output of the light receiving unit when the dummy pattern DKDP has moved to a position facing the reflective optical sensor 2245. 33 shows D6 (dp) when only the light emitting unit E6 is turned on, and FIG. 34 shows D7 (dp) when only the light emitting unit E7 is turned on. Shows D5 (dp) when only the light emitting unit E5 is turned on, and FIG. 36 shows the output (D8 (dp) of the light receiving unit D8 when only the light emitting unit E8 is turned on. )It is shown.

なお、図36におけるD8(belt)は、検出用光S8が中間転写ベルトのみを照明したときの受光部D8の出力であり、ΔD8は、D8(belt)とD8(dp)の差分である。   36, D8 (belt) is the output of the light receiving unit D8 when the detection light S8 illuminates only the intermediate transfer belt, and ΔD8 is the difference between D8 (belt) and D8 (dp).

ここでは、ΔD6≒ΔD7>ΔD5≒ΔD8の関係がある。この場合は、一例として図37に示されるように、y軸方向に関して、ダミーパターンDKDPの中心は、発光部E6と発光部E7との中間位置にあることが推定できる。そこで、y軸方向に関して、トナーパターンの中心は、発光部E6と発光部E7との中間位置に形成されることが推定できる。   Here, there is a relationship of ΔD6≈ΔD7> ΔD5≈ΔD8. In this case, as shown in FIG. 37 as an example, it can be estimated that the center of the dummy pattern DKDP is at an intermediate position between the light emitting part E6 and the light emitting part E7 in the y-axis direction. Accordingly, it can be estimated that the center of the toner pattern is formed at an intermediate position between the light emitting portion E6 and the light emitting portion E7 with respect to the y-axis direction.

また、ダミーパターンDKDPを照明するタイミングで、発光部E6を点灯させても、受光系の出力分布が中間転写ベルト2040のみを照明したときの受光系の出力分布と同じ場合には、なんらかの突発的な事象により、ダミーパターンDKDPは許容できる範囲内に存在していないと判断する。   Further, even if the light emitting unit E6 is turned on at the timing of illuminating the dummy pattern DKDP, if the light receiving system output distribution is the same as the light receiving system output distribution when only the intermediate transfer belt 2040 is illuminated, some sudden occurrence occurs. For this reason, it is determined that the dummy pattern DKDP does not exist within an allowable range.

(4)次のステップS307では、ダミーパターンDKDPのy軸方向(主方向)に関する位置が許容できる範囲内であるか否かを判断する。   (4) In the next step S307, it is determined whether or not the position of the dummy pattern DKDP in the y-axis direction (main direction) is within an allowable range.

ここでは、ダミーパターンDKDPについて、許容できる範囲内に存在していないと判断されると、ここでの判断は否定され、ステップS309に移行する。   Here, if it is determined that the dummy pattern DKDP does not exist within an allowable range, the determination here is denied and the process proceeds to step S309.

(5)このステップS309では、ダミーパターンDKDPの形成位置を修正し、上記ステップS303に戻る。   (5) In step S309, the formation position of the dummy pattern DKDP is corrected, and the process returns to step S303.

一方、上記ステップS307において、ダミーパターンDKDPが許容できる範囲内に存在していれば、ステップS307での判断は肯定され、ステップS311に移行する。   On the other hand, if the dummy pattern DKDP exists within an allowable range in step S307, the determination in step S307 is affirmed, and the process proceeds to step S311.

(6)このステップS311では、点灯発光部を決定する。
(6−1)照射対象物がDPパターン列のときの点灯発光部を決定する。ここでは、一部の発光部を点灯させる場合と全ての発光部を点灯させる場合とが考えられる。
(6) In step S311, a lighting light emitting unit is determined.
(6-1) A lighting light emitting unit when the irradiation target is a DP pattern array is determined. Here, a case where a part of the light emitting units is turned on and a case where all the light emitting units are turned on are considered.

一部の発光部を点灯させる場合は、上記ステップS305で推定されたトナーパターンのy軸方向に関する位置に基づいて、点灯発光部を決定することができる。   When some of the light emitting units are lit, the lighting light emitting unit can be determined based on the position of the toner pattern estimated in step S305 in the y-axis direction.

例えば、y軸方向に関して、トナーパターンの中心が、発光部E6とほぼ同じ位置にあると推定された場合には、点灯発光部として、発光部E6のみと決定することができる。なぜなら、発光部E5及びE7を点灯させても検出用光S5及びS7の一部はトナーパターンを照明しないため、光の利用効率が小さく、検出精度にほとんど影響しないからである。   For example, when it is estimated that the center of the toner pattern is substantially at the same position as the light emitting unit E6 in the y-axis direction, only the light emitting unit E6 can be determined as the lighting light emitting unit. This is because even if the light emitting portions E5 and E7 are turned on, a part of the detection light S5 and S7 does not illuminate the toner pattern, so that the light use efficiency is small and the detection accuracy is hardly affected.

なお、トナーパターンが副方向に移動しているときに、検出用光S6がトナーパターンから外れてしまうおそれがある場合は、余裕を見て発光部E6の両側の発光部E5及びE7も加えて、点灯発光部を発光部E5〜E7の3つと決定しても良い。カラープリンタ2000の特性(トナーパターンの形成位置ずれ状態、感光体ドラム及び中間転写ベルトの蛇行状態など)に応じて、余裕分を決定することができる。   When the toner pattern is moving in the sub-direction, if there is a possibility that the detection light S6 may deviate from the toner pattern, the light-emitting portions E5 and E7 on both sides of the light-emitting portion E6 are added to allow for a margin. The lighting light emitting units may be determined as three light emitting units E5 to E7. The margin can be determined according to the characteristics of the color printer 2000 (toner pattern formation position deviation state, photoconductor drum and intermediate transfer belt meandering state, etc.).

また、例えば、y軸方向に関して、トナーパターンの中心が、発光部E6と発光部E7との中間位置にあると推定された場合、点灯発光部として、発光部E6と発光部E7の2つと決定することができる。なぜなら、発光部E5及びE8を点灯させても検出用光S5及びS8の一部はトナーパターンを照明しないため、光の利用効率が小さく、検出精度にほとんど影響しないからである。この場合、発光部毎に演算結果が得られるので、発光部E6及び発光部E7に対してそれぞれ得られた演算結果を平均化することにより、検出精度を高めることができる。   For example, when it is estimated that the center of the toner pattern is at an intermediate position between the light emitting unit E6 and the light emitting unit E7 with respect to the y-axis direction, the light emitting unit E6 and the light emitting unit E7 are determined as the lighting light emitting unit. can do. This is because even if the light emitting portions E5 and E8 are turned on, a part of the detection light S5 and S8 does not illuminate the toner pattern, so that the light use efficiency is small and the detection accuracy is hardly affected. In this case, since the calculation result is obtained for each light emitting unit, the calculation accuracy obtained for each of the light emitting unit E6 and the light emitting unit E7 can be averaged to improve the detection accuracy.

なお、トナーパターンが副方向に移動している際に、検出用光S6及びS7がトナーパターンから外れてしまうおそれがあるときは、余裕を見て発光部E6及びE7の両側の発光部E5と発光部E8も加えて、点灯発光部をE5〜E8の4つとしても良い。   When there is a possibility that the detection lights S6 and S7 may deviate from the toner pattern when the toner pattern is moving in the sub-direction, the light-emitting parts E5 and E7 on both sides of the light-emitting parts E6 and E7 are checked. In addition to the light emitting unit E8, the number of lighting light emitting units may be four, E5 to E8.

また、発光部E6及び発光部E7のどちらか一方を選択し、該選択された発光部のみを点灯させても良い。   Alternatively, one of the light emitting unit E6 and the light emitting unit E7 may be selected and only the selected light emitting unit may be turned on.

一方、全ての発光部を点灯させる場合には、反射型光学センサ2245が有する全ての発光部を使用する。   On the other hand, when all the light emitting units are turned on, all the light emitting units included in the reflective optical sensor 2245 are used.

(6−2)照射対象物が位置ずれ検出用パターンPPのときの点灯発光部を決定する。ここでは、上記ステップS305で推定されたトナーパターンのy軸方向に関する位置に基づいて、点灯発光部を決定することができる。   (6-2) A lighting light emitting unit when the irradiation object is the position shift detection pattern PP is determined. Here, the lighting light emitting unit can be determined based on the position of the toner pattern in the y-axis direction estimated in step S305.

例えば、y軸方向に関して、トナーパターンの中心が、発光部E6とほぼ同じ位置にあると推定された場合には、点灯発光部として、発光部E6のみと決定することができる。   For example, when it is estimated that the center of the toner pattern is substantially at the same position as the light emitting unit E6 in the y-axis direction, only the light emitting unit E6 can be determined as the lighting light emitting unit.

また、例えば、y軸方向に関して、トナーパターンの中心が、発光部E6と発光部E7との中間位置にあると推定された場合、点灯発光部として、発光部E6と発光部E7の2つ、あるいは発光部E6及び発光部E7のいずれかと決定することができる。   For example, when it is estimated that the center of the toner pattern is at an intermediate position between the light emitting unit E6 and the light emitting unit E7 with respect to the y-axis direction, two light emitting units E6 and E7 are used as lighting light emitting units. Or it can be determined as either the light emission part E6 or the light emission part E7.

(7)次のステップS313では、点灯パターンを決定する。
(7−1)照射対象物がDPパターン列のときの点灯パターンを決定する。この点灯パターンとして、点灯発光部が複数のとき、それらを同時に点灯・消灯させる場合と、それらを順次、点灯・消灯させる場合とがある。
(7) In the next step S313, a lighting pattern is determined.
(7-1) A lighting pattern when the irradiation object is a DP pattern array is determined. As this lighting pattern, when there are a plurality of lighting light emitting units, there are a case where they are turned on / off simultaneously and a case where they are turned on / off sequentially.

例えば、発光部Enと発光部Em(n≠m)を同時に点灯させて、検出用光Snと検出用光Smで1つの矩形パターンを照明する場合、検出用光Snによる反射光と、検出用光Smによる反射光が、同一の受光部で受光されると、それらを分離することはできない。しかしながら、発光部Enと発光部Emを、順次、点灯・消灯させて、検出用光Sn及び検出用光Smで個別に1つの矩形パターンを照明する場合、検出用光Snによる反射光と、検出用光Smによる反射光が、同一の受光部で受光されても、受光タイミングの違いによって、それらを分離することができる。   For example, when the light emitting unit En and the light emitting unit Em (n ≠ m) are turned on at the same time to illuminate one rectangular pattern with the detection light Sn and the detection light Sm, the reflected light from the detection light Sn and the detection light When the reflected light by the light Sm is received by the same light receiving unit, they cannot be separated. However, when the light emitting unit En and the light emitting unit Em are sequentially turned on and off, and one rectangular pattern is individually illuminated with the detection light Sn and the detection light Sm, the reflected light from the detection light Sn and the detection Even if the reflected light by the working light Sm is received by the same light receiving unit, they can be separated by the difference in the light receiving timing.

一方、検出用光Snによる反射光と、検出用光Smによる反射光が、同一の受光部で受光されなければ、発光部Enと発光部Emを同時に点灯させることが可能である。もちろん、このときでも、発光部Enと発光部Emを、順次、点灯・消灯させても良い。   On the other hand, if the reflected light by the detection light Sn and the reflected light by the detection light Sm are not received by the same light receiving unit, the light emitting unit En and the light emitting unit Em can be turned on simultaneously. Of course, at this time, the light emitting section En and the light emitting section Em may be sequentially turned on / off.

ここでは、点灯対象の発光部の全てを1回点灯・消灯させるのに要する時間を「ライン周期」という。複数の発光部を同時に点灯・消灯させる場合は、複数の発光部を順次、点灯・消灯させる場合に比べて、ライン周期を短くできるという利点がある。   Here, the time required to turn on / off all of the light emitting units to be turned on once is called a “line cycle”. When the plurality of light emitting units are turned on / off simultaneously, there is an advantage that the line cycle can be shortened as compared with the case where the plurality of light emitting units are sequentially turned on / off.

複数の検出用光による反射光が、同一の受光部で受光されるか否かは、点灯させる複数の発光部の位置関係、矩形パターンにおける拡散反射特性(反射光の角度分布)などに依存する。   Whether or not reflected light from a plurality of detection lights is received by the same light receiving unit depends on the positional relationship of the plurality of light emitting units to be lit, the diffuse reflection characteristic (angle distribution of reflected light) in the rectangular pattern, and the like. .

例えば、点灯発光部として発光部E6と発光部E7の2つが決定された場合、検出用光S6による反射光は、受光部D6と受光部D7で受光でき、検出用光S7による反射光も、受光部D6と受光部D7で受光できるレイアウトとなっている。そこで、発光部E6と発光部E7が同時に点灯されると、受光部D6及び受光部D7で受光された反射光を、検出用光S6による反射光と、検出用光S7による反射光とに分離することができない。この場合には、発光部E6と発光部E7を、順次(この場合は、交互に)点灯・消灯させる必要がある。   For example, when the light emitting unit E6 and the light emitting unit E7 are determined as the lighting light emitting unit, the reflected light by the detection light S6 can be received by the light receiving unit D6 and the light receiving unit D7, and the reflected light by the detection light S7 is also The layout allows light reception by the light receiving part D6 and the light receiving part D7. Therefore, when the light emitting unit E6 and the light emitting unit E7 are turned on at the same time, the reflected light received by the light receiving unit D6 and the light receiving unit D7 is separated into reflected light by the detection light S6 and reflected light by the detection light S7. Can not do it. In this case, it is necessary to turn on / off the light emitting unit E6 and the light emitting unit E7 sequentially (in this case, alternately).

また、例えば、点灯発光部として発光部E5〜E8の4つが決定された場合、発光部E5、発光部E6、発光部E7、発光部E8、発光部E5、発光部E6、・・・の順に点灯・消灯させる。   For example, when four light emitting units E5 to E8 are determined as the lighting light emitting units, the light emitting unit E5, the light emitting unit E6, the light emitting unit E7, the light emitting unit E8, the light emitting unit E5, the light emitting unit E6,. Turn on / off.

(7−2)照射対象物が位置ずれ検出用パターンPPのときの点灯パターンを決定する。点灯発光部が複数のときは、それらを順次、点灯・消灯させる。   (7-2) A lighting pattern is determined when the irradiation object is the misregistration detection pattern PP. When there are a plurality of lighting light emitting units, they are sequentially turned on and off.

(8)次のステップS315では、点灯モードを決定する。点灯モードとして、発光部を常時点灯させる場合と、パルス点灯させる場合とがある。   (8) In the next step S315, the lighting mode is determined. As the lighting mode, there are a case where the light emitting unit is always lit and a case where pulse lighting is performed.

例えば、点灯発光部として発光部E6の1つのみが決定された場合には、発光部を常時点灯させても良いし、パルス点灯させても良い。   For example, when only one of the light emitting units E6 is determined as the lighting light emitting unit, the light emitting unit may be constantly lit or pulsed.

一方、例えば、点灯発光部として発光部E6と発光部E7の2つが決定された場合には、発光部E6と発光部E7は、順次(この場合は、交互に)点灯・消灯させる必要があり、各発光部はパルス点灯されることとなる。   On the other hand, for example, when the light emitting unit E6 and the light emitting unit E7 are determined as the lighting light emitting units, the light emitting unit E6 and the light emitting unit E7 need to be turned on and off sequentially (in this case, alternately). Each light emitting unit is pulse-lit.

このように、点灯対象の発光部が複数あり、それらを順次、点灯・消灯させる場合には、各発光部はパルス点灯される。一方、それ以外の場合には、各発光部は常時点灯及びパルス点灯の一方を選択することができる。   As described above, when there are a plurality of light emitting units to be turned on, and sequentially turning them on and off, each light emitting unit is pulse-lit. On the other hand, in other cases, each light-emitting unit can select one of always-on and pulse-on.

常時点灯は、発光部の点灯/消灯の回数を減らすことができ、駆動回路を簡素化できる利点がある。パルス点灯は、発光している時間を短くすることができ、発光部の劣化を抑え、長寿命化を図ることができる。また、発光部の温度上昇を抑えられるという利点がある。   The constant lighting is advantageous in that the number of times the light emitting unit is turned on / off can be reduced and the driving circuit can be simplified. Pulse lighting can shorten the time during which light is emitted, suppress deterioration of the light emitting part, and extend the life. Moreover, there is an advantage that the temperature rise of the light emitting part can be suppressed.

なお、上記点灯発光部、上記点灯パターン、及び上記点灯モードの全てが選択可能であっても良いし、それらの少なくとも1つが、予め決定されていても良い。前者の場合は、駆動回路が複雑になってしまうが、様々な画像形成装置に対して種々の動作が可能となる。後者の場合、例えば、点灯パターンと点灯モードが予め決定されていれば、駆動回路を簡素化でき、低コスト化を図ることができる。この場合、点灯発光部に関しては、対象となるパターンの主方向の長さや、上記画像形成装置の性能に応じて適切に選択できるので、実用的である。   Note that all of the lighting light emitting unit, the lighting pattern, and the lighting mode may be selectable, or at least one of them may be determined in advance. In the former case, the drive circuit becomes complicated, but various operations can be performed on various image forming apparatuses. In the latter case, for example, if the lighting pattern and the lighting mode are determined in advance, the drive circuit can be simplified and the cost can be reduced. In this case, the lighting light emitting unit is practical because it can be appropriately selected according to the length of the target pattern in the main direction and the performance of the image forming apparatus.

(9)次のステップS317では、出力を取得する受光部を決定する。
(9−1)照射対象物がDPパターン列のときの出力を取得する受光部を決定する。ここでは、出力を取得する受光部として、一部の受光部の出力を取得する場合と、全ての受光部の出力を取得する場合とがある。
(9) In the next step S317, the light receiving unit from which the output is acquired is determined.
(9-1) A light receiving unit that acquires an output when the irradiation target is a DP pattern array is determined. Here, there are a case where the outputs of some of the light receiving units are acquired and a case where the outputs of all the light receiving units are acquired as the light receiving units for acquiring the outputs.

一部の受光部の出力を取得する場合には、点灯発光部の決定結果に基づいて、出力を取得する受光部を決定することができる。   When acquiring the outputs of some of the light receiving units, it is possible to determine the light receiving unit from which the output is acquired based on the determination result of the lighting light emitting unit.

例えば、点灯発光部として発光部E6の1つのみが決定された場合について説明する。
図38(A)には、検出用光S6が中間転写ベルトを照明したときの、各受光部の出力が示され、図38(B)には、検出用光S6がダミーパターンDKDPを照明したときの、各受光部の出力が示されている。この場合は、受光部D1〜D3及びD9〜D11は受光部の出力が0であるため、必要な受光部はD4〜D8の5つである。
For example, a case where only one of the light emitting units E6 is determined as the lighting light emitting unit will be described.
FIG. 38A shows the output of each light receiving unit when the detection light S6 illuminates the intermediate transfer belt, and FIG. 38B shows the detection light S6 illuminating the dummy pattern DKDP. The output of each light receiving part is shown. In this case, since the outputs of the light receiving units D1 to D3 and D9 to D11 are 0, five light receiving units D4 to D8 are necessary.

また、点灯発光部として発光部E6と発光部E7の2つが決定され、これらが順次、点灯・消灯される場合には、発光部E6に対して必要な受光部はD4〜D8であり、発光部E7に対して必要な受光部はD5〜D9であり、合わせて必要な受光部はD4〜D9の6つである。   In addition, when the light emitting unit E6 and the light emitting unit E7 are determined as the lighting light emitting units, and these are sequentially turned on / off, the light receiving units required for the light emitting unit E6 are D4 to D8, and light emission The light receiving parts required for the part E7 are D5 to D9, and the required light receiving parts are D4 to D9 in total.

ところで、不要な受光部の出力を取得しない場合は、データ量の削減、及び演算量の削減を図ることができる。   By the way, when unnecessary output of the light receiving unit is not acquired, it is possible to reduce the amount of data and the amount of calculation.

もちろん、点灯発光部として全ての発光部が決定された場合には、全ての受光部の出力が取得される。また、点灯発光部に関係なく、全ての受光部の出力を取得しても良い。   Of course, when all the light emitting units are determined as the lighting light emitting units, the outputs of all the light receiving units are acquired. Moreover, you may acquire the output of all the light-receiving parts irrespective of a lighting light emission part.

(9−2)照射対象物が位置ずれ検出用パターンPPのときの出力を取得する受光部を決定する。ここでは、点灯発光部に対応する受光部を出力を取得する受光部とする。   (9-2) A light receiving unit that acquires an output when the irradiation target is the positional deviation detection pattern PP is determined. Here, the light receiving unit corresponding to the lighting light emitting unit is assumed to be a light receiving unit that acquires an output.

(10)次のステップS319では、受光部の出力を取得するタイミングを決定する。
(10−1)照射対象物がDPパターン列のときの受光部の出力を取得するタイミングを決定する。
(10) In the next step S319, the timing for acquiring the output of the light receiving unit is determined.
(10-1) The timing for acquiring the output of the light receiving unit when the irradiation object is a DP pattern array is determined.

例えば、点灯発光部として発光部E6の1つのみが決定され、常時点灯されている場合について説明する。この場合、出力を取得する受光部はD4〜D8の5つである。   For example, a case will be described in which only one of the light emitting units E6 is determined as the lighting light emitting unit and is always lit. In this case, there are five light receiving units D4 to D8 for acquiring outputs.

図39には、照射対象物がDPパターン列のときの、発光部E6の点灯・消灯タイミング、及び受光部D4〜D8の出力のサンプリングタイミングが示されている。   FIG. 39 shows the lighting / extinguishing timing of the light emitting unit E6 and the sampling timing of the outputs of the light receiving units D4 to D8 when the irradiation target is a DP pattern array.

なお、一例として図40に示されるように、1つの矩形パターンにつき複数回のサンプリングを行っても良い。この場合には、矩形パターン毎に複数の演算結果が得られるので、それらを平均化することにより、検出精度を高めることができる。   As an example, as shown in FIG. 40, sampling may be performed a plurality of times for each rectangular pattern. In this case, since a plurality of calculation results are obtained for each rectangular pattern, the detection accuracy can be improved by averaging them.

また、一例として図41に示されるように、各矩形パターンが、検出用光S6の照明領域を通過するタイミングに合わせて、発光部E6がパルス点灯されても良い。そして、この場合に、一例として図42に示されるように、点灯時間を、矩形パターンが検出用光S6の照明領域を通過する時間よりも短くしても良い。これにより、発光部の温度上昇を更に抑制することができる。また、この場合に、一例として図43に示されるように、1つの矩形パターンにつき複数回のサンプリングを行っても良い。   As an example, as shown in FIG. 41, the light emitting unit E6 may be pulse-lit in accordance with the timing when each rectangular pattern passes through the illumination area of the detection light S6. In this case, as shown in FIG. 42 as an example, the lighting time may be shorter than the time during which the rectangular pattern passes through the illumination area of the detection light S6. Thereby, the temperature rise of a light emission part can further be suppressed. In this case, as shown in FIG. 43 as an example, sampling may be performed a plurality of times for one rectangular pattern.

また、一例として図44及び図45に示されるように、1つの矩形パターンにつき、発光部の点灯・消灯を複数回行っても良い。そして、発光部の点灯・消灯毎にサンプリングを行っても良い。   As an example, as shown in FIGS. 44 and 45, the light emitting unit may be turned on / off a plurality of times for one rectangular pattern. The sampling may be performed every time the light emitting unit is turned on / off.

次に、点灯発光部として発光部E6と発光部E7の2つが決定された場合について説明する。この場合、出力を取得する受光部はD4〜D9の6つである。   Next, a case where two light emitting units E6 and E7 are determined as the lighting light emitting units will be described. In this case, there are six light receiving units D4 to D9 for acquiring outputs.

図46には、照射対象物がDPパターン列のときの、発光部E6の点灯・消灯タイミング、発光部E7の点灯・消灯タイミング、及び受光部D4〜D9の出力のサンプリングタイミングが示されている。この場合には、矩形パターン毎に4個の演算結果が得られるので、それらを平均化することにより、検出精度を高めることができる。   FIG. 46 shows the lighting / extinguishing timing of the light emitting unit E6, the lighting / extinguishing timing of the light emitting unit E7, and the sampling timing of the outputs of the light receiving units D4 to D9 when the irradiation object is a DP pattern row. . In this case, since four calculation results are obtained for each rectangular pattern, the detection accuracy can be increased by averaging them.

なお、一例として図47に示されるように、ライン周期を短くしても良い。この場合は、サンプリング回数を増やすことができ、検知精度を更に高めることができる。   As an example, the line cycle may be shortened as shown in FIG. In this case, the number of times of sampling can be increased, and detection accuracy can be further increased.

ところで、受光部の出力を取得するタイミングは、画像形成装置が必要とする各矩形パターンに対するサンプリング回数が設定されれば、発光部に関する決定内容に合わせて、様々なタイミングの設定が可能である。   By the way, the timing for acquiring the output of the light receiving unit can be set in various timings according to the determination content regarding the light emitting unit if the number of times of sampling for each rectangular pattern required by the image forming apparatus is set.

(10−2)照射対象物が位置ずれ検出用パターンPPのときの受光部の出力を取得するタイミングを決定する。   (10-2) The timing for acquiring the output of the light receiving unit when the irradiation target is the positional deviation detection pattern PP is determined.

例えば、点灯発光部として発光部E6の1つのみが決定され、常時点灯されている場合の、受光部D6の出力のサンプリングタイミングが図48に示されている。   For example, FIG. 48 shows the sampling timing of the output of the light receiving unit D6 when only one of the light emitting units E6 is determined as the lighting light emitting unit and is always lit.

また、発光部E6がパルス点灯されている場合の、受光部D6の出力のサンプリングタイミングが図49に示されている。   Further, FIG. 49 shows the sampling timing of the output of the light receiving part D6 when the light emitting part E6 is pulse-lit.

(11)次のステップS321では、中間転写ベルトを検出用光で照明し、各受光部の出力を取得する。
例えば、検出用光S6で中間転写ベルトを照明し、受光部D4〜D8の出力を取得する。
(11) In the next step S321, the intermediate transfer belt is illuminated with detection light, and the output of each light receiving unit is acquired.
For example, the intermediate transfer belt is illuminated with the detection light S6, and the outputs of the light receiving units D4 to D8 are acquired.

(12)次のステップS323では、トナーパターンの作成を走査制御装置に指示する。
これにより、走査制御装置は、推定されたトナーパターンの位置に基づいて、感光体ドラム2030aに濃度検出用パターンDP1の静電潜像、感光体ドラム2030bに濃度検出用パターンDP2の静電潜像、感光体ドラム2030cに濃度検出用パターンDP3の静電潜像、感光体ドラム2030dに濃度検出用パターンDP4の静電潜像を形成する。
(12) In the next step S323, the scanning control apparatus is instructed to create a toner pattern.
Accordingly, the scanning control device, based on the estimated position of the toner pattern, causes the electrostatic latent image of the density detection pattern DP1 on the photosensitive drum 2030a and the electrostatic latent image of the density detection pattern DP2 on the photosensitive drum 2030b. Then, an electrostatic latent image of the density detection pattern DP3 is formed on the photosensitive drum 2030c, and an electrostatic latent image of the density detection pattern DP4 is formed on the photosensitive drum 2030d.

さらに、走査制御装置は、推定されたトナーパターンの位置に基づいて、感光体ドラム2030aに位置ずれ検出用パターンPPのライン状パターンLPK1、LPK2の各静電潜像、感光体ドラム2030bに位置ずれ検出用パターンPPのライン状パターンLPM1、LPM2の各静電潜像、感光体ドラム2030cに位置ずれ検出用パターンPPのライン状パターンLPC1、LPC2の各静電潜像、感光体ドラム2030dに位置ずれ検出用パターンPPのライン状パターンLPY1、LPY2の各静電潜像を形成する。   Further, based on the estimated toner pattern position, the scanning control device shifts the photosensitive drum 2030a to each of the electrostatic latent images of the line-shaped patterns LPK1 and LPK2 of the positional shift detection pattern PP and the photosensitive drum 2030b. Each of the electrostatic latent images of the line-shaped patterns LPM1 and LPM2 of the detection pattern PP and the positional displacement of the electrostatic latent images of the line-shaped patterns LPC1 and LPC2 of the detection pattern PP of the photosensitive drum 2030c and of the photosensitive drum 2030d. The electrostatic latent images of the line patterns LPY1 and LPY2 of the detection pattern PP are formed.

そして、各静電潜像は対応する現像ユニットで顕像化され、それぞれ所定のタイミングで中間転写ベルト2040に転写される。これによって、中間転写ベルト2040上におけるm番目の画像に続いて、トナーパターンが形成される(図50参照)。   Each electrostatic latent image is visualized by a corresponding developing unit and transferred to the intermediate transfer belt 2040 at a predetermined timing. As a result, a toner pattern is formed following the m-th image on the intermediate transfer belt 2040 (see FIG. 50).

なお、トナーパターンを形成するために必要な作像条件などはプリンタ制御装置2090のROMに予め格納されている。また、該ROMには、反射型光学センサの出力をトナー濃度に変換するための濃度変換LUT(ルック・アップ・テーブル)も予め格納されている。   The image forming conditions necessary for forming the toner pattern are stored in advance in the ROM of the printer control device 2090. The ROM also stores in advance a density conversion LUT (look-up table) for converting the output of the reflective optical sensor into toner density.

(13)次のステップS325では、トナーパターンを検出用光で照明し、各受光部の出力を取得する。   (13) In the next step S325, the toner pattern is illuminated with detection light, and the output of each light receiving unit is acquired.

ここでは、上記決定された点灯発光部を、上記決定された点灯パターン及び点灯モードに応じて点灯・消灯させ、上記決定された受光部の出力を上記決定されたタイミングで取得する。   Here, the determined lighting light emitting unit is turned on / off according to the determined lighting pattern and lighting mode, and the output of the determined light receiving unit is acquired at the determined timing.

なお、各受光部の出力は、各受光部での受光量にそれぞれ対応しているため、以下では、便宜上、受光部の出力を「受光量」ともいう。   Since the output of each light receiving unit corresponds to the amount of light received by each light receiving unit, the output of the light receiving unit is also referred to as “light receiving amount” for convenience.

(14)次のステップS327では、DPパターン列における各矩形パターンのトナー濃度を算出する。ここでは、点灯発光部として発光部E6の1つのみが決定された場合について説明する。   (14) In the next step S327, the toner density of each rectangular pattern in the DP pattern row is calculated. Here, a case where only one of the light emitting units E6 is determined as the lighting light emitting unit will be described.

上記ステップS321で取得された受光量分布の一例が図51に示され、上記ステップS325で取得された、照射対象物が濃度検出用パターンDP1のときの受光量分布の一例が図52〜図56に示されている。なお、各受光量分布は、検出用光S6が中間転写ベルト2040を照明したときの受光部D6の受光量を「1」として規格化されている。また、D_ALLは、5個の受光部D4〜D8の受光量の和である。   An example of the received light amount distribution acquired in step S321 is shown in FIG. 51, and an example of the received light amount distribution obtained in step S325 when the irradiation target is the density detection pattern DP1 is shown in FIGS. Is shown in Each received light amount distribution is standardized with the received light amount of the light receiving unit D6 when the detection light S6 illuminates the intermediate transfer belt 2040 as “1”. D_ALL is the sum of the amounts of light received by the five light receiving portions D4 to D8.

図51には、検出用光S6が中間転写ベルト2040のみを照明したときの、受光部D4〜D8の受光量分布が示されている。   FIG. 51 shows the received light amount distributions of the light receiving portions D4 to D8 when the detection light S6 illuminates only the intermediate transfer belt 2040.

図52には、検出用光S6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D4〜D8の受光量分布が示されている。   FIG. 52 shows received light amount distributions of the light receiving portions D4 to D8 when the detection light S6 illuminates the rectangular pattern p1 of the density detection pattern DP1.

図53には、検出用光S6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D4〜D8の受光量分布が示されている。   FIG. 53 shows the received light amount distribution of the light receiving portions D4 to D8 when the detection light S6 illuminates the rectangular pattern p2 of the density detection pattern DP1.

図54には、検出用光S6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D4〜D8の受光量分布が示されている。   FIG. 54 shows the received light amount distributions of the light receiving portions D4 to D8 when the detection light S6 illuminates the rectangular pattern p3 of the density detection pattern DP1.

図55には、検出用光S6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D4〜D8の受光量分布が示されている。   FIG. 55 shows received light amount distributions of the light receiving portions D4 to D8 when the detection light S6 illuminates the rectangular pattern p4 of the density detection pattern DP1.

図56には、検出用光S6が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp5を照明したときの、受光部D4〜D8の受光量分布が示されている。   FIG. 56 shows received light amount distributions of the light receiving portions D4 to D8 when the detection light S6 illuminates the rectangular pattern p5 of the density detection pattern DP1.

ところで、検出用光が、中間転写ベルトのみを照明したときの反射光は、ほとんどが中間転写ベルト表面で正反射された光である(図57(A)参照)。一方、検出用光が、矩形パターンを照明したときは、該検出用光は、トナーだけでなく下地の中間転写ベルト表面にも到達する(図57(B)参照)。そこで、矩形パターンを照明したときの反射光は、中間転写ベルト表面で正反射された光と、少なくとも1回はトナーで反射・屈折されることにより散乱された光とに大別される。なお、後者の散乱光には、中間転写ベルト表面から正反射される方向と同一方向に散乱されるものも含まれるが、その光量は少ないものとし、また、中間転写ベルト表面から正反射される光と区別できないため、無視して考える。すなわち、前者の中間転写ベルトに起因する光を正反射寄与分、後者のトナーに起因する光を拡散反射寄与分とする。このように、矩形パターンを照明した検出用光は、正反射されるとともに拡散反射される。なお、以下では、便宜上、正反射した光を「正反射光」、拡散反射した光を「拡散反射光」ともいう。   Incidentally, most of the reflected light when the detection light illuminates only the intermediate transfer belt is light that is regularly reflected on the surface of the intermediate transfer belt (see FIG. 57A). On the other hand, when the detection light illuminates the rectangular pattern, the detection light reaches not only the toner but also the surface of the underlying intermediate transfer belt (see FIG. 57B). Therefore, the reflected light when the rectangular pattern is illuminated is roughly classified into light that is regularly reflected on the surface of the intermediate transfer belt and light that is scattered by being reflected and refracted at least once by the toner. Note that the latter scattered light includes light scattered in the same direction as the regular reflection from the surface of the intermediate transfer belt, but the amount of light is small, and the light is regularly reflected from the surface of the intermediate transfer belt. Ignore it because it cannot be distinguished from light. That is, the light attributed to the former intermediate transfer belt is defined as the regular reflection contribution, and the light attributed to the latter toner is defined as the diffuse reflection contribution. In this way, the detection light that illuminates the rectangular pattern is regularly reflected and diffusely reflected. Hereinafter, for the sake of convenience, the specularly reflected light is also referred to as “regularly reflected light” and the diffusely reflected light is also referred to as “diffuse reflected light”.

以下では、照射対象物が中間転写ベルト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、照射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。   Hereinafter, the received light amount of each light receiving unit when the irradiation target is the intermediate transfer belt 2040 is also referred to as “reference received light amount”, and the received light amount of each light receiving unit when the irradiation target is a rectangular pattern is “detected light reception”. Also referred to as “amount”.

(14−1)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、照射対象物が濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp1のときを例として説明する。   (14-1) For each rectangular pattern, the received light amount of each light receiving unit is separated into a received light amount by diffusely reflected light and a received light amount by regular reflected light. Hereinafter, the case where the irradiation object is the rectangular pattern p1 of the density detection pattern DP1 will be described as an example.

(1)受光部D6の受光量について
受光部D6は点灯発光部E6に対応する受光部であるため、この受光部D6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、中間転写ベルト2040の反射率よりも低いため、受光部D6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 D6 Since the light receiving unit D6 is a light receiving unit corresponding to the lighting light emitting unit E6, it is assumed that all the detected light received by this light receiving unit D6 is the amount of received light by regular reflection light. In general, since the reflectance of the toner pattern is lower than that of the intermediate transfer belt 2040, the detected light reception amount of the light receiving portion D6 is smaller than 1 (reference light reception amount).

(2)受光部D4及び受光部D8の受光量について
受光部D4及び受光部D8では、基準受光量はいずれも0であった。そこで、受光部D4及び受光部D8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 D4 and the light-receiving part D8 In the light-receiving part D4 and the light-receiving part D8, the reference light-receiving amount was all zero. Therefore, all of the detected light reception amounts of the light receiving part D4 and the light receiving part D8 are light reception amounts due to diffusely reflected light.

(3)受光部D5の受光量について
受光部D5では、基準受光量は0ではなかった。そこで、受光部D5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 D5 In the light receiving portion D5, the reference amount of received light was not zero. Therefore, the detected amount of light received by the light receiving unit D5 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D5の検出受光量と受光部D6の検出受光量の比率は、受光部D5の基準受光量と受光部D6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 D5 and the detected amount of received light of the light receiving unit D6 should match the ratio of the reference received light amount of the light receiving unit D5 and the reference received light amount of the light receiving unit D6. is there.

そこで、受光部D5の基準受光量を受光部D6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 D5 by the reference light reception amount of the light receiving unit D6 is obtained.

そして、受光部D6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D5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 amount of light received by the light receiving unit D6. 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 D5 (referred to as the amount of received light a).

次に、受光部D5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D5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 D5. The value obtained here is the amount of light received by the diffusely reflected light included in the amount of received light detected by the light receiving unit D5.

(4)受光部D7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D7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 D7 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 D7 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D7の検出受光量と受光部D6の検出受光量の比率は、受光部D7の基準受光量と受光部D6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 D7 and the detected amount of received light of the light receiving unit D6 should match the ratio of the reference received light amount of the light receiving unit D7 and the reference received light amount of the light receiving unit D6. is there.

そこで、受光部D7の基準受光量を受光部D6の基準受光量で除した値(比率Bとする)を求める。   Accordingly, a value (ratio B) obtained by dividing the reference light reception amount of the light receiving unit D7 by the reference light reception amount of the light receiving unit D6 is obtained.

そして、受光部D6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D7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 amount of light received by the light receiving unit D6. 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 D7 (referred to as the amount of received light b).

次に、受光部D7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D7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 D7. 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 D7.

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。   In this way, the detected amount of light received by each light receiving unit is separated into the amount of light received by specularly reflected light and the amount of light received by diffusely reflected light.

濃度検出用パターンDP1の矩形パターンp1〜p5における、正反射光による受光量及び拡散反射光による受光量が、図58〜図67に示されている。   The received light amount by regular reflection light and the received light amount by diffuse reflection light in the rectangular patterns p1 to p5 of the density detection pattern DP1 are shown in FIGS.

次に、矩形パターン毎に、正反射光による受光量の合計値(M1とする)、及び拡散反射光による受光量の合計値(M2とする)を求める。   Next, for each rectangular pattern, the total amount of light received by specularly reflected light (denoted as M1) and the total amount of received light by diffusely reflected light (denoted by M2) are obtained.

各照明対象物の正反射光による受光量の合計値M1が図68に示されている。また、照明対象物が中間転写ベルト2040のときの合計値M1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M1が図69に示されている。これらによると、合計値M1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。   A total value M1 of the amount of light received by the regular reflection light of each illumination object is shown in FIG. Further, FIG. 69 shows a total value M1 of the amount of light received by the regular reflection light of each rectangular pattern when the total value M1 when the illumination target is the intermediate transfer belt 2040 is 1. According to these, the total value M1 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.

各照明対象物の拡散反射光による受光量の合計値M2が図70に示されている。これによると、合計値M2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。   A total value M2 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 M2 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.

各照明対象物の合計値M2/合計値M1が図71に示されている。また、合計値M2/合計値M1の最大値を1としたときの、各照明対象物の合計値M2/合計値M1が図72に示されている。これらによると、合計値M2/合計値M1はトナー濃度が高くなるにつれて単調に増加している。   FIG. 71 shows the total value M2 / total value M1 of each illumination object. 72 shows the total value M2 / total value M1 of each illumination object when the maximum value of the total value M2 / total value M1 is 1. As shown in FIG. According to these, the total value M2 / total value M1 monotonously increases as the toner density increases.

(14−2)トナー濃度を算出する。
図73には、トナー濃度とM1(相対値)との関係が示されている。M1(相対値)は、トナー濃度が高くなるにつれて小さくなっている。図74には、トナー濃度とM2/M1(相対値)との関係が示されている。M2/M1(相対値)は、トナー濃度が高くなるにつれて大きくなっている。
(14-2) The toner density is calculated.
FIG. 73 shows the relationship between the toner density and M1 (relative value). M1 (relative value) decreases as the toner density increases. FIG. 74 shows the relationship between the toner density and M2 / M1 (relative value). M2 / M1 (relative value) increases as the toner density increases.

図73のトナー濃度とM1(相対値)との関係を表す近似曲線を求め、該近似曲線の各トナー濃度での微分値を算出し、M1(相対値)の変化率を求めた。図75には、M1(相対値)の変化率の絶対値とトナー濃度との関係が示されている。トナー濃度が約0.3(mg/cm)よりも高い領域では、M1(相対値)の変化率の絶対値は1よりも小さい。 An approximate curve representing the relationship between the toner density and M1 (relative value) in FIG. 73 was obtained, the differential value at each toner density of the approximate curve was calculated, and the change rate of M1 (relative value) was obtained. FIG. 75 shows the relationship between the absolute value of the change rate of M1 (relative value) and the toner density. In the region where the toner concentration is higher than about 0.3 (mg / cm 2 ), the absolute value of the change rate of M1 (relative value) is smaller than 1.

図74のトナー濃度とM2/M1(相対値)との関係を表す近似曲線を求め、該近似曲線の各トナー濃度での微分値を算出し、M2/M1(相対値)の変化率を求めた。図76には、M2/M1(相対値)の変化率の絶対値とトナー濃度との関係が示されている。トナー濃度が約0.15(mg/cm)よりも低い領域ではM2/M1(相対値)の変化率の絶対値は1よりも小さい。 74, an approximate curve representing the relationship between the toner density and M2 / M1 (relative value) is obtained, a differential value at each toner density of the approximate curve is calculated, and a change rate of M2 / M1 (relative value) is obtained. It was. FIG. 76 shows the relationship between the absolute value of the change rate of M2 / M1 (relative value) and the toner density. In the region where the toner concentration is lower than about 0.15 (mg / cm 2 ), the absolute value of the change rate of M2 / M1 (relative value) is smaller than 1.

図77は、図75と図76を重ねた図である。M1(相対値)の変化率の絶対値とトナー濃度との関係を表す曲線と、M2/M1(相対値)の変化率の絶対値とトナー濃度との関係を表す曲線は、トナー濃度が約0.25(mg/cm)のときに交差している。すなわち、トナー濃度が約0.25(mg/cm)のときは、M1(相対値)の変化率の絶対値とM2/M1(相対値)の変化率の絶対値とはほぼ等しい。 FIG. 77 is a diagram in which FIGS. 75 and 76 are overlapped. The curve representing the relationship between the absolute value of the change rate of M1 (relative value) and the toner density, and the curve representing the relationship between the absolute value of the change rate of M2 / M1 (relative value) and the toner concentration have a toner density of about Crossing occurs at 0.25 (mg / cm 2 ). That is, when the toner concentration is about 0.25 (mg / cm 2 ), the absolute value of the change rate of M1 (relative value) is almost equal to the absolute value of the change rate of M2 / M1 (relative value).

そして、トナー濃度が約0.25(mg/cm)よりも低い領域では、M1(相対値)の変化率の絶対値のほうがM2/M1(相対値)の変化率の絶対値よりも大きく、トナー濃度が約0.25(mg/cm)よりも高い領域では、M2/M1(相対値)の変化率の絶対値のほうがM1(相対値)の変化率の絶対値よりも大きい。 In the region where the toner density is lower than about 0.25 (mg / cm 2 ), the absolute value of the change rate of M1 (relative value) is larger than the absolute value of the change rate of M2 / M1 (relative value). In the region where the toner density is higher than about 0.25 (mg / cm 2 ), the absolute value of the change rate of M2 / M1 (relative value) is larger than the absolute value of the change rate of M1 (relative value).

M1(相対値)からトナー濃度を求める場合は、M1(相対値)の変化率の絶対値が大きいほど高い精度でトナー濃度を求めることができる。また、M2/M1(相対値)からトナー濃度を求める場合は、M2/M1(相対値)の変化率の絶対値が大きいほど高い精度でトナー濃度を求めることができる。   When obtaining the toner density from M1 (relative value), the toner density can be obtained with higher accuracy as the absolute value of the change rate of M1 (relative value) is larger. Further, when obtaining the toner density from M2 / M1 (relative value), the toner density can be obtained with higher accuracy as the absolute value of the change rate of M2 / M1 (relative value) is larger.

そこで、本実施形態では、プリンタ制御装置2090は、ROMに格納されている前記濃度変換LUT(ルック・アップ・テーブル)を参照し、予想されるトナー濃度が0.25(mg/cm)よりも低い矩形パターンについては、M1(相対値)からトナー濃度を算出し、予想されるトナー濃度が0.25(mg/cm)よりも高い矩形パターンについては、M2/M1(相対値)からトナー濃度を算出する。 Therefore, in this embodiment, the printer control device 2090 refers to the density conversion LUT (look up table) stored in the ROM, and the expected toner density is 0.25 (mg / cm 2 ). For the lower rectangular pattern, the toner density is calculated from M1 (relative value). For the rectangular pattern whose expected toner density is higher than 0.25 (mg / cm 2 ), the toner density is calculated from M2 / M1 (relative value). Toner density is calculated.

(15)次のステップS329では、位置ずれ検出用パターンPPにおける各ライン状パターンの位置ずれ量を算出する。ここでは、点灯発光部は発光部E6のみであるものとする。そして、一例として図78には、受光部D6の出力変化が模式図的に示されている。   (15) In the next step S329, the amount of positional deviation of each line pattern in the positional deviation detection pattern PP is calculated. Here, it is assumed that the light emitting unit is only the light emitting unit E6. As an example, FIG. 78 schematically shows a change in the output of the light receiving unit D6.

(15−1)受光部D6の出力波形における立ち下がりタイミングに基づいて、ライン状パターンLPK1の検出時間からライン状パターンLPM1の検出時間までの時間Tkm1、ライン状パターンLPK1の検出時間からライン状パターンLPC1の検出時間までの時間Tkc1、ライン状パターンLPK1の検出時間からライン状パターンLPY1の検出時間までの時間Tky1を求める。   (15-1) Based on the falling timing in the output waveform of the light receiving unit D6, the time Tkm1 from the detection time of the line pattern LPK1 to the detection time of the line pattern LPM1, and the detection time of the line pattern LPK1 to the line pattern A time Tkc1 until the detection time of LPC1 and a time Tky1 from the detection time of the line pattern LPK1 to the detection time of the line pattern LPY1 are obtained.

(15−2)受光部D6の出力波形における立ち下がりタイミングに基づいて、ライン状パターンLPK2の検出時間からライン状パターンLPM2の検出時間までの時間Tkm2、ライン状パターンLPK2の検出時間からライン状パターンLPC2の検出時間までの時間Tkc2、ライン状パターンLPK2の検出時間からライン状パターンLPY2の検出時間までの時間Tky2を求める。   (15-2) Based on the falling timing in the output waveform of the light receiving unit D6, the time Tkm2 from the detection time of the line pattern LPK2 to the detection time of the line pattern LPM2, and the detection time of the line pattern LPK2 to the line pattern The time Tkc2 until the detection time of LPC2 and the time Tky2 from the detection time of the line pattern LPK2 to the detection time of the line pattern LPY2 are obtained.

(15−3)上記得られた時間Tkm1、時間Tkc1、及び時間Tky1と、あらかじめ設定されているそれらの基準時間との差(時間差ΔTm1、ΔTc1、ΔTy1とする)をそれぞれ求める。該時間差が許容範囲内であれば、該色のトナー画像のブラックのトナー画像に対するx軸方向に関する位置関係は適正であると判断する。一方、該時間差が許容範囲内でなければ、該色のトナー画像のブラックのトナー画像に対するx軸方向に関する位置関係にずれがあると判断する。この場合には、プリンタ制御装置2090は、該時間差から上記位置関係のずれ量(ずれ量ΔS1とする)を求め、該ずれ量ΔS1を走査制御装置に通知する。   (15-3) The differences (referred to as time differences ΔTm1, ΔTc1, and ΔTy1) between the obtained time Tkm1, time Tkc1, and time Tky1 and their preset reference times are obtained. If the time difference is within the allowable range, it is determined that the positional relationship of the color toner image with respect to the black toner image in the x-axis direction is appropriate. On the other hand, if the time difference is not within the allowable range, it is determined that there is a deviation in the positional relationship of the color toner image with respect to the black toner image in the x-axis direction. In this case, the printer control device 2090 obtains the positional relationship deviation amount (denoted by the deviation amount ΔS1) from the time difference, and notifies the scanning control device of the deviation amount ΔS1.

(15−4)上記得られた時間Tkm2、時間Tkc2、及び時間Tky2と、あらかじめ設定されているそれらの基準時間との差(時間差ΔTm2、ΔTc2、ΔTy2とする)をそれぞれ求める。該時間差が許容範囲内であれば、該色のトナー画像のブラックのトナー画像に対するy軸方向に関する位置関係は適正であると判断する。一方、該時間差が許容範囲内でなければ、該色のトナー画像のブラックのトナー画像に対するy軸方向に関する位置関係にずれがあると判断する。この場合には、プリンタ制御装置2090は、該時間差から上記位置関係のずれ量(ずれ量ΔS2とする)を求め、該ずれ量ΔS2を走査制御装置に通知する。   (15-4) The differences (denoted as time differences ΔTm2, ΔTc2, and ΔTy2) between the obtained time Tkm2, time Tkc2, and time Tky2 and their preset reference times are obtained. If the time difference is within an allowable range, it is determined that the positional relationship of the color toner image with respect to the black toner image in the y-axis direction is appropriate. On the other hand, if the time difference is not within the allowable range, it is determined that the positional relationship of the color toner image with respect to the black toner image in the y-axis direction is shifted. In this case, the printer control device 2090 obtains the positional relationship deviation amount (denoted as deviation amount ΔS2) from the time difference, and notifies the scanning control device of the deviation amount ΔS2.

一例として、時間差ΔTm1が許容範囲内でない場合が模式図的に図79(A)に示されている。   As an example, FIG. 79A schematically shows a case where the time difference ΔTm1 is not within the allowable range.

また、時間差ΔTm2が許容範囲内でない場合が模式図的に図79(B)に示されている。この場合には、プリンタ制御装置2090は、次の(1)式を用いて、ブラックのトナー画像に対するマゼンタのトナー画像のy軸方向に関する位置ずれ量ΔS2を求める。ここで、Vは中間転写ベルト2040の副方向への移動速度である。
ΔS2=V・ΔTm2・cot45° ……(1)
FIG. 79B schematically shows a case where the time difference ΔTm2 is not within the allowable range. In this case, the printer control apparatus 2090 obtains a positional deviation amount ΔS2 in the y-axis direction of the magenta toner image with respect to the black toner image using the following equation (1). Here, V is the moving speed of the intermediate transfer belt 2040 in the sub direction.
ΔS2 = V · ΔTm2 · cot45 ° (1)

なお、点灯発光部が複数あるときは、点灯発光部毎に、対応する受光部の出力波形に対して上記処理を行い、得られた点灯発光部毎の上記ずれ量を平均化しても良い。   In addition, when there are a plurality of lighting light emitting units, the above processing may be performed on the output waveform of the corresponding light receiving unit for each lighting light emitting unit, and the obtained shift amount for each lighting light emitting unit may be averaged.

(16)次のステップS331では、画像プロセス制御を実施する。
ここでは、上記トナー濃度の算出工程において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。
(16) In the next step S331, image process control is performed.
Here, the toner density deviation amount is obtained for each toner color from the toner density obtained in the toner density calculating step. 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、現像ポテンシャル制御、及び階調制御などを行う。   For example, development potential control and gradation control are performed in the corresponding image forming station in accordance with the toner density shift amount.

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 An axis (x-axis) and an x-intercept with the toner density as the vertical 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.

また、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 that the deviation between the obtained gradation and the target gradation is eliminated. 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.

また、上記位置ずれ量の算出工程において、ブラックのトナー画像に対するx軸方向に関する位置関係にずれがあると、該ずれ量がほぼ0となるように、例えば、対応する感光体ドラムに対する画像の書き込みタイミングを変更する。   In addition, in the positional deviation amount calculation step, if there is a deviation in the positional relationship in the x-axis direction with respect to the black toner image, for example, the image is written on the corresponding photosensitive drum so that the deviation amount becomes almost zero. Change the timing.

また、上記位置ずれ量の算出工程において、ブラックのトナー画像に対するy軸方向に関する位置関係にずれがあると、該ずれ量がほぼ0となるように、例えば、対応する感光体ドラムに画像を書き込む際の画素クロックの位相を調整する。   In addition, in the above-described misregistration amount calculation step, if there is a misalignment in the positional relationship in the y-axis direction with respect to the black toner image, for example, an image is written on the corresponding photosensitive drum so that the misalignment amount becomes almost zero The phase of the pixel clock is adjusted.

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2245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。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。   As is clear from the above description, in the color printer 2000 according to the present embodiment, the reflective optical sensor 2245 constitutes the reflective optical sensor in the image forming apparatus of the present invention. 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は、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、4つの画像形成ユニット(2034a、2034b、2034c、2034d)、光走査装置2010、中間転写ベルト2040、反射型光学センサ2245、及びプリンタ制御装置2090などを備えている。   As described above, the color printer 2000 according to the present embodiment includes the four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d), the four image forming units (2034a, 2034b, 2034c, 2034d), and the optical scanning device 2010. An intermediate transfer belt 2040, a reflective optical sensor 2245, a printer control device 2090, and the like.

反射型光学センサ2245は、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。   The reflective optical sensor 2245 includes an illumination system including 11 light emitting units (E1 to E11), an illumination optical system including 11 illumination microlenses (LE1 to LE11), and 11 light receiving microlenses (LD1 to LD1). A light receiving optical system including the LD 11), 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、光走査装置2010及び4つの画像形成ステーションを介して、中間転写ベルト2040上にトナー濃度を検出するための複数の矩形パターン及び位置ずれを検出するための複数のラインパターンを形成する。   The printer control device 2090 receives a plurality of rectangular patterns for detecting toner density and a plurality of line patterns for detecting misregistration on the intermediate transfer belt 2040 via the optical scanning device 2010 and four image forming stations. Form.

プリンタ制御装置2090は、トナー濃度を検出する際、複数の矩形パターンのうち、予想されるトナー濃度が0.25(mg/cm)よりも低い矩形パターンについては、M1(相対値)からトナー濃度を算出し、予想されるトナー濃度が0.25(mg/cm)よりも高い矩形パターンについては、M2/M1(相対値)からトナー濃度を算出する。 When the printer control device 2090 detects the toner density, among the plurality of rectangular patterns, a rectangular pattern whose expected toner density is lower than 0.25 (mg / cm 2 ) is determined from M1 (relative value). The density is calculated, and for the rectangular pattern whose expected toner density is higher than 0.25 (mg / cm 2 ), the toner density is calculated from M2 / M1 (relative value).

この場合は、M1(相対値)及びM2/M1(相対値)の一方のみで複数の矩形パターンのトナー濃度を算出する場合よりも、全体としての精度を向上させることができる。   In this case, the overall accuracy can be improved as compared with the case where the toner density of a plurality of rectangular patterns is calculated using only one of M1 (relative value) and M2 / M1 (relative value).

また、反射型光学センサ2245では、発光部Eiと受光部Diとの距離は0.5mm、y軸方向に関する発光部間の距離及び受光部間の距離は共に0.4mmである。従って、反射型光学センサ2245のy軸方向に関する大きさは5mm程度となる。そこで、従来の反射型光学センサを用いる場合に比べて、画像形成装置の大型化を抑制することができる。   In the reflective optical sensor 2245, the distance between the light emitting part Ei and the light receiving part Di is 0.5 mm, and the distance between the light emitting parts and the distance between the light receiving parts in the y-axis direction are both 0.4 mm. Accordingly, the size of the reflective optical sensor 2245 in the y-axis direction is about 5 mm. Therefore, it is possible to suppress an increase in the size of the image forming apparatus as compared with the case where a conventional reflective optical sensor is used.

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、従来よりも濃度検出及び位置ずれ検出に要する時間が短縮できる。さらに、不寄与トナーの消費量を従来よりも大幅に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 time required for density detection and positional deviation detection can be shortened compared to the conventional case. Furthermore, the consumption of non-contributing toner can be significantly reduced compared to the conventional case.

トナーパターンは、中間転写ベルト2040上におけるm番目の画像と(m+1)番目の画像との間の画像形成が行われないいわゆる紙間となる部分に形成されるため、印刷ジョブを停止させることなく濃度検出及び位置ずれ検出を行うことができる。そこで、単位時間あたりの画像出力枚数を従来よりも増やすことができ、ユーザを待たせる時間を従来よりも短くすることができる。すなわち、画像形成の作業効率が低下するのを抑制することができる。   The toner pattern is formed in a so-called inter-paper area where no image is formed between the m-th image and the (m + 1) -th image on the intermediate transfer belt 2040, so that the print job is not stopped. Density detection and position shift detection can be performed. Therefore, the number of image outputs per unit time can be increased more than before, and the time that the user can wait can be made shorter than before. That is, it is possible to suppress a decrease in the work efficiency of image formation.

さらに、本実施形態に係る反射型光学センサでは、発光部と受光部とが近接しているため、照射対象物への検出用光の入射角及び反射角を小さくすることができる。その結果、中間転写ベルトがトナーの影になってしまうファドーファクターや、中間転写ベルトのばたつき(反射型光学センサと中間転写ベルトの距離の変動)による検出誤差を低減することができる。   Furthermore, in the reflective optical sensor according to the present embodiment, since the light emitting unit and the light receiving unit are close to each other, the incident angle and the reflection angle of the detection light to the irradiation object can be reduced. As a result, it is possible to reduce a detection error due to a fado factor that causes the intermediate transfer belt to become a shadow of toner, and fluttering of the intermediate transfer belt (a variation in the distance between the reflective optical sensor and the intermediate transfer belt).

また、トナーパターンを形成するのに先立って、ダミーパターンを用いてトナーパターンのy軸方向に関する位置を予め推定している。この場合は、濃度検出及び位置ずれ検出における検出精度の低下や、濃度検出及び位置ずれ検出に要する時間の増大を抑制することができる。   Prior to forming the toner pattern, the position of the toner pattern in the y-axis direction is estimated in advance using a dummy pattern. In this case, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy in density detection and position shift detection, and an increase in time required for density detection and position shift detection.

ところで、検出用光スポットの大きさ(スポット径)は、どれだけ小さいトナーパターンを読めるのかに関わってくる。仮に、スポット径が前記間隔Le(ここでは、0.40mm)よりも大きいと、x軸方向に関して間隔Leよりも大きなトナーパターンしか正確に検出できない。また、この場合、隣り合う2つの発光部から射出された光による光スポットは、中心間隔が間隔Leと等しいため、互いに一部が重なり合うこととなる。このように光スポットの一部が重なり合うとき、隣り合う任意の複数の発光部を同時に点灯させると、検出精度が低下するおそれがある。   By the way, the size (spot diameter) of the light spot for detection is related to how small the toner pattern can be read. If the spot diameter is larger than the interval Le (here, 0.40 mm), only a toner pattern larger than the interval Le can be accurately detected in the x-axis direction. Further, in this case, the light spots generated by the light emitted from the two adjacent light emitting units are partially overlapped with each other because the center interval is equal to the interval Le. As described above, when a part of the light spots overlaps, if a plurality of adjacent light emitting units are turned on at the same time, the detection accuracy may be lowered.

また、仮に前記スポット径が間隔Leよりも小さいと、x軸方向に関して間隔Leよりも小さいトナーパターンでも、その大きさがスポット径相当であれば正確に検出できる。しかし、隣り合う2つの光スポットの中心間隔は間隔Leと等しいため、隣り合う発光部から射出された光による光スポットの縁と縁との間には、検出用光によって照明されない領域が生じる。検出用光によって照明されない領域に相当する大きさのトナーパターンや、該領域より小さなトナーパターンが該領域を通過すると、そのトナーパターンの位置検出はできない。また、トナーパターンにおけるトナー濃度は必ずしも一様ではないため、スポット径が小さくなればなるほど、受光部の出力にバラツキが生じる。   If the spot diameter is smaller than the interval Le, a toner pattern smaller than the interval Le in the x-axis direction can be accurately detected if the size is equivalent to the spot diameter. However, since the distance between the centers of two adjacent light spots is equal to the distance Le, an area that is not illuminated by the detection light is generated between the edges of the light spots by the light emitted from the adjacent light emitting units. When a toner pattern having a size corresponding to an area not illuminated by the detection light or a toner pattern smaller than the area passes through the area, the position of the toner pattern cannot be detected. In addition, since the toner density in the toner pattern is not always uniform, the smaller the spot diameter, the more the output of the light receiving unit varies.

本実施形態では、前記スポット径が間隔Leと等しいため、隣接する検出用光スポットが重なり合うことがなくなり、濃度検出及び位置ずれ検出に際して、隣り合う任意の複数の発光部を同時に点灯させても検出精度の低下を抑制することができる。また、前記スポット径が大きいことによるトナーパターンの副方向に関する寸法の増大を防ぐことができる。更に、検出用光によって照明されない領域を生じることがないため、前記領域に相当する大きさのトナーパターンや、前記領域より小さなトナーパターンであっても、正確に検出することができる。   In this embodiment, since the spot diameter is equal to the interval Le, adjacent detection light spots do not overlap each other, and even when a plurality of adjacent light emitting units are turned on at the time of density detection and positional deviation detection, detection is performed. A decrease in accuracy can be suppressed. In addition, an increase in the dimension of the toner pattern in the sub direction due to the large spot diameter can be prevented. Furthermore, since an area that is not illuminated by the detection light does not occur, even a toner pattern having a size corresponding to the area or a toner pattern smaller than the area can be accurately detected.

そこで、カラープリンタ2000によると、大型化を招くことなく、作業性の低下を招くことなく、高品質の画像を安定して形成することができる。   Therefore, according to the color printer 2000, it is possible to stably form a high-quality image without causing an increase in size and without causing a decrease in workability.

なお、上記実施形態では、濃度検出用パターンにおけるトナー濃度の階調をデジタル的に異ならせる場合について説明したが、これに限らず、アナログ的に異ならせても良い。   In the above-described embodiment, the case where the gradation of the toner density in the density detection pattern is digitally different has been described. However, the present invention is not limited to this and may be different in an analog manner.

また、上記実施形態では、中間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、中間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上記検出処理を行うことができる。また、中間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 intermediate transfer belt is smooth has been described. However, the present invention is not limited to this, and the surface of the intermediate transfer belt may not be smooth. Even in this case, the detection process can be performed in the same manner as in the embodiment. Further, a part of the surface of the intermediate transfer belt may be smooth.

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、上記実施形態において、反射型光学センサ2245に処理装置を設け、濃度検出処理及び位置ずれ検出処理におけるプリンタ制御装置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 2245, and the processing device may perform at least a part of the processing in the printer control device 2090 in the density detection processing and the positional deviation detection processing.

また、上記実施形態において、濃度検出処理及び位置ずれ検出処理におけるプリンタ制御装置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-described embodiment, the scanning control device may perform at least a part of the processing in the printer control device 2090 in the density detection processing and the positional deviation detection processing.

また、上記実施形態において、前記ダミーパターンDKDPは、上記検出処理を行う度に形成する必要はない。例えば、カラープリンタ2000の電源をオン(ON)した時に行われる最初の検出処理でのみダミーパターンDKDPを形成し、カラープリンタ2000の電源をオフ(OFF)するまでに行われる検出処理では、直前に行われた検出処理での情報に基づいて、トナーパターンのy軸方向に関する位置を推定しても良い。   In the embodiment, the dummy pattern DKDP does not need to be formed every time the detection process is performed. For example, the dummy pattern DKDP is formed only in the first detection process performed when the power of the color printer 2000 is turned on, and the detection process performed until the power of the color printer 2000 is turned off (OFF) The position of the toner pattern in the y-axis direction may be estimated based on the information obtained in the detection process.

例えば、プリンタ制御装置2090のRAMに保存されている前回のトナーパターンを照明したときの各受光部の出力情報から、今回はどの位置にくるかを推定することも可能である。具体的には、発光部Ei(i=1〜11)を発光させたときに、中間転写ベルト2040からの正反射光を受光したときの受光部Diの出力と、中間転写ベルト2040上のトナーパターンからの正反射光を受光したときの受光部Diの出力との差(出力差ΔDi)が最も大きい発光部に略対向する位置に、トナーパターンが存在すると推定しても良い。   For example, it is possible to estimate the current position from the output information of each light receiving unit when the previous toner pattern stored in the RAM of the printer control device 2090 is illuminated. Specifically, when the light emitting unit Ei (i = 1 to 11) emits light, the output of the light receiving unit Di when the regular reflection light from the intermediate transfer belt 2040 is received, and the toner on the intermediate transfer belt 2040 It may be estimated that the toner pattern is present at a position substantially opposite to the light emitting portion where the difference (output difference ΔDi) from the output of the light receiving portion Di when the regular reflection light from the pattern is received.

また、受光部の出力情報を参照しなくても、前回の検出処理からの経過時間や環境条件(温度、湿度)の変化が小さい場合には、トナーパターンの位置は一般に大きく変化しないため、そのときと同じ位置であると推定できる。   Even if the output information of the light receiving unit is not referred to and the change in the elapsed time from the previous detection process and the environmental conditions (temperature, humidity) are small, the position of the toner pattern generally does not change greatly. It can be estimated that the position is the same as when.

なお、ダミーパターンDKDPが形成されない場合は、上記ステップS303〜S309の処理は行われない。   If the dummy pattern DKDP is not formed, the processes in steps S303 to S309 are not performed.

また、上記実施形態におけるトナーパターンは一例であり、大きさ(寸法)、形状、個数などがこれに限定されるものではない。例えば、各濃度検出用パターン(DP1〜DP4)がそれぞれ4個の矩形パターン(p1〜p4)から構成されていても良い(図80参照)。この場合は、矩形パターンp4をベタパターンとしても良い。この場合は、濃度検出処理に要する時間を更に短縮することができる。   In addition, the toner pattern in the above embodiment is an example, and the size (dimension), shape, number, and the like are not limited thereto. For example, each density detection pattern (DP1 to DP4) may be composed of four rectangular patterns (p1 to p4), respectively (see FIG. 80). In this case, the rectangular pattern p4 may be a solid pattern. In this case, the time required for the density detection process can be further shortened.

また、一例として図81に示されるように、上記DPパターン列を濃度検出用パターンDP1と濃度検出用パターンDP3とからなる第1の部分DPパターン列と、濃度検出用パターンDP2と濃度検出用パターンDP4とからなる第2の部分DPパターン列とに分割し、主方向に離れて第1の部分DPパターン列及び第2の部分DPパターン列が形成されても良い。この場合は、濃度検出に要する時間を短縮することができる。   As an example, as shown in FIG. 81, the DP pattern row is divided into a first partial DP pattern row made up of a density detection pattern DP1 and a density detection pattern DP3, a density detection pattern DP2, and a density detection pattern. The first partial DP pattern row and the second partial DP pattern row may be formed separately from the second partial DP pattern row composed of DP4 and separated in the main direction. In this case, the time required for concentration detection can be shortened.

図82には、発光部E2からの検出用光S2と発光部E3からの検出用光S3とによって照明される位置に第1の部分DPパターン列が形成され、発光部E9からの検出用光S9と発光部E10からの検出用光S10とによって照明される位置に第2の部分DPパターン列が形成されている場合が示されている。この場合、受光部D4、D5、D7、D8は、異なる発光部からの検出用光の反射光を受光することとなるため、発光部E2と発光部E3と発光部E6、及び発光部E6と発光部E9と発光部E10は、それぞれ点灯タイミングを異ならせるのが好ましい。但し、各発光部を個別に点灯させたときの受光系の出力分布(受光量フロファイル)が予め得られていれば、上記複数の発光部を同時に点灯させても良い。この場合は、該受光量フロファイルを参照して、同時に点灯させたときの受光量を発光部毎に分離することが可能である。   In FIG. 82, a first partial DP pattern row is formed at a position illuminated by the detection light S2 from the light emitting unit E2 and the detection light S3 from the light emitting unit E3, and the detection light from the light emitting unit E9. The case where the 2nd partial DP pattern row | line | column is formed in the position illuminated by S9 and the detection light S10 from the light emission part E10 is shown. In this case, since the light receiving parts D4, D5, D7, and D8 receive the reflected light of the detection light from the different light emitting parts, the light emitting part E2, the light emitting part E3, the light emitting part E6, and the light emitting part E6 It is preferable that the light emitting part E9 and the light emitting part E10 have different lighting timings. However, if the output distribution (light reception amount profile) of the light receiving system when each light emitting unit is individually turned on is obtained in advance, the plurality of light emitting units may be turned on simultaneously. In this case, the received light amount profile can be separated for each light emitting unit by referring to the received light amount profile.

また、1つの濃度検出用パターンを構成する複数の矩形パターンについて、一部の矩形パターンが第1の部分DPパターン列に属し、残りの矩形パターンが第2の部分DPパターン列に属するように形成されても良い。図83には、1つの濃度検出用パターンが4つの矩形パターンで構成され、矩形パターンp2と矩形パターンp4が第1の部分DPパターン列に属し、矩形パターンp1と矩形パターンp3が第2の部分DPパターン列に属する例が示されている。   Further, with respect to a plurality of rectangular patterns constituting one density detection pattern, a part of the rectangular patterns belong to the first partial DP pattern column and the remaining rectangular patterns belong to the second partial DP pattern column. May be. In FIG. 83, one density detection pattern is composed of four rectangular patterns, the rectangular pattern p2 and the rectangular pattern p4 belong to the first partial DP pattern row, and the rectangular pattern p1 and the rectangular pattern p3 are the second part. An example belonging to the DP pattern sequence is shown.

ところで、従来の反射型光学センサの多くは発光部を1つしか持たないため、主方向に関して複数個配置されたトナーパターンを検出するには、主方向に関するトナーパターンの個数分だけ、従来の反射型光学センサを主方向に並べなければならなかった。また、従来の反射型光学センサの中には発光部を2つ有するものもあるが、該2つの発光部を同時に点灯させても、反射型光学センサとトナーパターンとの距離を、該トナーパターンを検出するために定められている距離に設定すると、2つの発光部からの光スポットは1つのトナーパターン上で重なってしまう。従って、発光部を2つ持つ従来の反射型光学センサであっても、主方向に関するトナーパターンの個数分だけ、従来の反射型光学センサを主方向に並べなければならなかった。なお、従来の反射型光学センサは、主方向に関する寸法は3cm程度であった。   By the way, since many of the conventional reflective optical sensors have only one light emitting portion, in order to detect a plurality of toner patterns arranged in the main direction, the number of toner patterns corresponding to the number of toner patterns in the main direction can be detected. Type optical sensors had to be arranged in the main direction. Some of the conventional reflective optical sensors have two light emitting portions. Even if the two light emitting portions are turned on at the same time, the distance between the reflective optical sensor and the toner pattern can be determined. When the distance is set to be detected, the light spots from the two light emitting units overlap on one toner pattern. Therefore, even with a conventional reflective optical sensor having two light emitting portions, the conventional reflective optical sensors must be arranged in the main direction by the number of toner patterns in the main direction. The conventional reflective optical sensor has a dimension in the main direction of about 3 cm.

一方、本実施形態の反射型光学センサ2245では、主方向(y軸方向)に関して複数個配置されたトナーパターンを1つの反射型光学センサで検出することができるため、低コスト化を図ることが可能となる。   On the other hand, in the reflective optical sensor 2245 of the present embodiment, since a plurality of toner patterns arranged in the main direction (y-axis direction) can be detected by one reflective optical sensor, the cost can be reduced. It becomes possible.

また、上記実施形態では、反射型光学センサ2245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。例えば、図84に示されるように、反射型光学センサ2245が、19個の発光部(E1〜E19)を含む照射系、及び19個の受光部(D1〜D19)を含む受光系を有していても良い。この場合、照明光学系は19個の照明用マイクロレンズを含み、受光光学系は19個の受光用マイクロレンズを含む。   In the above embodiment, the case where the reflective optical sensor 2245 has eleven light emitting units has been described, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 84, the reflective optical sensor 2245 has an irradiation system including 19 light emitting units (E1 to E19) and a light receiving system including 19 light receiving units (D1 to D19). May be. In this case, the illumination optical system includes 19 illumination microlenses, and the light reception optical system includes 19 light reception microlenses.

また、上記実施形態において、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際、上記実施形態とは異なる算出アルゴリズムを用いても良い。このとき、M2とトナー濃度との関係において、M2がトナー濃度に対して単調な関数になっている場合は、上記M2/M1に代えて、M2を用いても良い。   In the above embodiment, a calculation algorithm different from that in the above embodiment may be used when separating the detected light reception amount of each light receiving unit into the light reception amount by diffuse reflection light and the light reception amount by regular reflection light. At this time, if M2 is a monotonous function with respect to the toner density in the relationship between M2 and the toner density, M2 may be used instead of M2 / M1.

また、上記実施形態では、反射型光学センサ2245がy軸方向に関して有効画像領域の中央部に対応する位置に設け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、反射型光学センサ2245がy軸方向に関して有効画像領域外に対応する位置に設けられても良い。この場合は、リアルタイムで画像プロセス制御を行うことができる。   In the above embodiment, the case where the reflective optical sensor 2245 is provided at a position corresponding to the central portion of the effective image region in the y-axis direction has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the reflective optical sensor 2245 may be provided at a position corresponding to the outside of the effective image area in the y-axis direction. In this case, image process control can be performed in real time.

また、上記実施形態では、反射型光学センサ2245が1つ設け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く、反射型光学センサ2245が複数設けられても良い。この場合は、各反射型光学センサ2245での検出結果を例えば平均化することにより、濃度検出処理及び位置ずれ検出処理での検出精度を更に高めることができる。   In the above embodiment, the case where one reflective optical sensor 2245 is provided has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of reflective optical sensors 2245 may be provided. In this case, the detection accuracy in the density detection process and the positional deviation detection process can be further enhanced by, for example, averaging the detection results of the respective reflective optical sensors 2245.

一例として図85には、前記反射型光学センサ2245と同等の2つの反射型光学センサ(2245a、2245b)がy軸方向に関して有効画像領域外に対応する位置に設けられている場合が示されている。そして、この場合に形成されるトナーパターンの例が、図86に示されている。   As an example, FIG. 85 shows a case where two reflective optical sensors (2245a, 2245b) equivalent to the reflective optical sensor 2245 are provided at positions corresponding to outside the effective image region in the y-axis direction. Yes. An example of the toner pattern formed in this case is shown in FIG.

また、上記実施形態において、1つの紙間となる部分に4つの濃度検出用パターンDP1〜DP4の全てが形成されなくても良い。   Further, in the above-described embodiment, not all of the four density detection patterns DP1 to DP4 need be formed in a portion between one sheet.

例えば、中間転写ベルト2040上におけるm番目の画像と(m+1)番目の画像との間の紙間となる部分に濃度検出用パターンDP1が形成され、中間転写ベルト2040上における(m+1)番目の画像と(m+2)番目の画像との間の紙間となる部分に濃度検出用パターンDP2が形成され、中間転写ベルト2040上における(m+2)番目の画像と(m+3)番目の画像との間の紙間となる部分に濃度検出用パターンDP3が形成され、中間転写ベルト2040上における(m+3)番目の画像と(m+4)番目の画像との間の紙間となる部分に濃度検出用パターンDP4と位置ずれ検出用パターンPPが形成されても良い。   For example, the density detection pattern DP1 is formed in a portion between the m-th image and the (m + 1) -th image on the intermediate transfer belt 2040, and the (m + 1) -th image on the intermediate transfer belt 2040. A density detection pattern DP2 is formed in a portion between the sheet and the (m + 2) th image, and a sheet between the (m + 2) th image and the (m + 3) th image on the intermediate transfer belt 2040. A density detection pattern DP3 is formed in the intermediate portion, and the density detection pattern DP4 and the position are located in the intermediate space between the (m + 3) -th image and the (m + 4) -th image on the intermediate transfer belt 2040. A deviation detection pattern PP may be formed.

また、例えば、中間転写ベルト2040上におけるm番目の画像と(m+1)番目の画像との間の紙間となる部分に濃度検出用パターンDP1の一部が形成され、中間転写ベルト2040上における(m+1)番目の画像と(m+2)番目の画像との間の紙間となる部分に濃度検出用パターンDP1の残りが形成されても良い。   Further, for example, a part of the density detection pattern DP1 is formed in a portion between the m-th image and the (m + 1) -th image on the intermediate transfer belt 2040, and ( The remainder of the density detection pattern DP1 may be formed in a portion between the m + 1) th image and the (m + 2) th image.

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、反射型光学センサ2245が、中間転写ベルト2040上のトナーパターンを検出対象と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対象としても良い。なお、感光体ドラムの表面は、中間転写ベルト2040と同様に正反射体に近い。   In the above-described embodiment, the case where the reflective optical sensor 2245 uses the toner pattern on the intermediate transfer belt 2040 as a detection target has been described. However, the present invention is not limited to this. It is good also as a detection object. Note that the surface of the photosensitive drum is close to a regular reflector like the intermediate 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、反射型光学センサ2245の検出対象としても良い。   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 reflective optical sensor 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, and the image forming apparatus other than the printer, for example, a copier, a facsimile, or a multifunction machine in which these are integrated. It may be.

2000…カラープリンタ(画像形成装置)、2010…光走査装置(パターン作成装置の一部)、2030a〜2030d…感光体ドラム、2034a〜2034d…画像形成ユニット(パターン作成装置の一部)、2040…中間転写ベルト(移動体)、2090…プリンタ制御装置(処理装置)、2245…反射型光学センサ、D1〜D11…受光部、DP1〜DP4…濃度検出用パターン(トナー濃度検出用のパターン)、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、PP…位置ずれ検出用パターン、DKDP…ダミーパターン。   2000 ... color printer (image forming apparatus), 2010 ... optical scanning apparatus (part of pattern creating apparatus), 2030a to 2030d ... photosensitive drum, 2034a to 2034d ... image forming unit (part of pattern creating apparatus), 2040 ... Intermediate transfer belt (moving body), 2090... Printer control device (processing device), 2245... Reflection type optical sensor, D1 to D11... Light receiving unit, DP1 to DP4 ... density detection pattern (toner density detection pattern), E1 ˜E11... Light emitting part, LD1 to LD11... Light receiving microlens, LE1 to LE11 .. Illuminating microlens, PP... Misregistration detection pattern, DKDP.

特開平1−35466号公報JP-A-1-35466 特開2004−21164号公報JP 2004-21164 A 特開2002−72612号公報JP 2002-72612 A 特許第4154272号公報Japanese Patent No. 4154272 特許第4110027号公報Japanese Patent No.4110027 特開2009−258601号公報JP 2009-258601 A

Claims (7)

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おいて、
トナー濃度検出用のパターンを前記移動体上に作成するパターン作成装置と、
前記移動体上に作成された前記パターンに光を照射し、前記パターンで反射された光を受光する反射型光学センサと、
前記反射型光学センサの出力信号に基づいて、前記パターンで反射された光を正反射光成分と拡散反射光成分とに分離し、前記パターンの予想されるトナー濃度に応じ、前記正反射光成分の光量及び前記拡散反射光成分の光量の所定の一方に基づいて、前記パターンのトナー濃度を算出する処理装置と、を備える画像形成装置。
In an image forming apparatus that forms an image on a moving body using toner,
A pattern creating device for creating a pattern for toner density detection on the moving body;
A reflective optical sensor that irradiates the pattern created on the movable body with light and receives the light reflected by the pattern;
Based on the output signal of the reflective optical sensor, the light reflected by the pattern is separated into a specular reflected light component and a diffuse reflected light component, and the specular reflected light component according to the expected toner concentration of the pattern And a processing device that calculates a toner density of the pattern based on a predetermined one of the light amount of the diffuse reflected light component and the light amount of the diffuse reflected light component.
前記正反射光成分の光量とトナー濃度との関係における前記正反射光成分の光量の変化率である第1の光量変化率と、前記拡散反射光成分の光量とトナー濃度との関係における前記拡散反射光成分の光量の変化率である第2の光量変化率とを用いて、
前記処理装置は、前記パターンの予想されるトナー濃度において、前記第1の光量変化率が前記第2の光量変化率よりも大きい場合は、前記正反射光成分の光量に基づいて前記パターンのトナー濃度を算出し、前記第1の光量変化率が前記第2の光量変化率よりも小さい場合は、前記拡散反射光成分の光量に基づいて前記パターンのトナー濃度を算出することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The first light quantity change rate, which is the rate of change of the light quantity of the regular reflection light component in the relation between the light quantity of the regular reflection light component and the toner density, and the diffusion in the relation between the light quantity of the diffuse reflection light component and the toner density. Using the second light amount change rate that is the change rate of the light amount of the reflected light component,
When the first light amount change rate is larger than the second light amount change rate in the expected toner density of the pattern, the processing device determines the toner of the pattern based on the light amount of the regular reflection light component. The density is calculated, and when the first light quantity change rate is smaller than the second light quantity change rate, the toner density of the pattern is calculated based on the light quantity of the diffuse reflected light component. Item 2. The image forming apparatus according to Item 1.
前記第1の光量変化率と前記第2の光量変化率は、トナー濃度が濃度aのときに等しくなり、
前記処理装置は、前記パターンの予想されるトナー濃度が前記濃度aよりも低いときは、前記正反射光成分の光量に基づいて前記パターンのトナー濃度を算出し、前記パターンの予想されるトナー濃度が前記濃度aよりも高いときは、前記拡散反射光成分の光量に基づいて前記パターンのトナー濃度を算出することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
The first light quantity change rate and the second light quantity change rate are equal when the toner density is the density a,
When the expected toner density of the pattern is lower than the density a, the processing device calculates the toner density of the pattern based on the amount of the regular reflection light component, and the expected toner density of the pattern 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein when the density is higher than the density a, the toner density of the pattern is calculated based on the light amount of the diffuse reflected light component.
前記拡散反射光成分の光量に代えて、前記拡散反射光成分の光量÷前記正反射光成分の光量を用い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 instead of the light amount of the diffuse reflected light component, the light amount of the diffuse reflected light component ÷ the light amount of the regular reflected light component is used. 前記反射型光学センサは、少なくとも前記移動体が移動する第1の方向に直交する第2の方向に関する位置が互いに異なる少なくとも3つの発光部を含む照射系と、該照射系から射出され前記パターンで反射された光を受光する少なくとも3つの受光部を含む受光系とを有する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。   The reflection type optical sensor includes an irradiation system including at least three light emitting units different from each other in a second direction orthogonal to the first direction in which the moving body moves, and the pattern emitted from the irradiation system and having the pattern The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a light receiving system including at least three light receiving portions that receive the reflected light. 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1〜5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. 前記処理装置は、算出された前記パターンのトナー濃度に基づいて画像プロセス条件を決定す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 processing device determines an image process condition based on the calculated toner density of the pattern.
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