JP2018083363A - Image formation apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image formation apparatus which can improve the image quality of a formed image more than the conventional technique even when the curvature occurs on a deflection surface of a polygon mirror.SOLUTION: An image formation apparatus drives a light source to emit a laser beam on the basis of image data of a reference pattern every time one deflection surface of a rotating polygon mirror comes to the irradiation position of the laser beam from the light source, forms a latent image of the reference pattern on a photoreceptor drum by deflecting the laser beam only by the deflection surface, develops the latent image with toner, transfers the developed toner image of the reference pattern to a sheet, detects the toner image of the reference pattern on the sheet by a sensor, obtains a graph 192 of the density distribution in the main-scanning direction, stores the value of the graph 192a indicating the reverse characteristics of the obtained graph 192 of the density distribution as a correction coefficient, applies a correction coefficient to the image data used for emitting the laser beam from the light source toward the deflection surface out of the pieces of image data of the images formed subsequently, and corrects the image data.SELECTED DRAWING: Figure 14

Description

本発明は、光源から出射された光ビームをポリゴンミラーの各偏向面で偏向し、偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体上に静電潜像を形成後、形成された静電潜像をトナーで現像し、現像後のトナー像をシートに転写する画像形成装置に関する。   The present invention deflects a light beam emitted from a light source by each deflecting surface of a polygon mirror, forms an electrostatic latent image on a charged photoconductor by each deflected light beam, and then forms an electrostatic latent image. The present invention relates to an image forming apparatus that develops a latent image with toner and transfers the developed toner image onto a sheet.

例えば、電子写真式のプリンターや複写機では、帯電された感光体周面を光ビーム走査装置により露光走査して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像し、感光体上のトナー像をさらに記録シートに転写することにより画像形成するようになっている。
光ビーム走査装置は、半導体レーザーなどの光源から出射された光ビームを、等速回転するポリゴンミラーの各偏向面に入射させて一定の走査角の範囲で偏向させ、偏向後の各光ビームを走査レンズにより感光体周面に集光して、主走査方向に露光走査する構成が一般的である。
For example, in an electrophotographic printer or copying machine, a charged photosensitive member peripheral surface is exposed and scanned by a light beam scanning device to form an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is developed with toner. The upper toner image is further transferred to a recording sheet to form an image.
The light beam scanning device makes a light beam emitted from a light source such as a semiconductor laser incident on each deflecting surface of a polygon mirror that rotates at a constant speed and deflects it within a range of a predetermined scanning angle. In general, the scanning lens collects light on the circumferential surface of the photoconductor and performs exposure scanning in the main scanning direction.

特開平9−174917号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-174917 特開2006−25125号公報JP 2006-25125 A

ポリゴンミラーを用いる場合、各偏向面が平面であることが理想であるが、製造加工精度や、ポリゴンミラーをポリゴンモーターの回転軸に圧入する製造工程などにより、実際には偏向面に微小とはいえ湾曲が生じることがある。
図24(a)は、ポリゴンモーターの回転軸902に軸着されたポリゴンミラー901をその回転軸902に沿った鉛直方向上方から見た様子を示す平面模式図である。
When using polygon mirrors, it is ideal that each deflection surface is a flat surface. However, due to manufacturing processing accuracy and the manufacturing process in which the polygon mirror is press-fitted into the rotation axis of the polygon motor, what is actually a very small deflection surface? No, curvature may occur.
FIG. 24A is a schematic plan view showing a state in which the polygon mirror 901 attached to the rotation shaft 902 of the polygon motor is viewed from above in the vertical direction along the rotation shaft 902.

同図に示すようにポリゴンミラー901は、平面視で正方形状であり、4個の各側面が偏向面911、912、913、914になっている。同図に示す例では、4個の偏向面のうち偏向面911、914が平面であるが、偏向面912、913が平面(破線)ではなく湾曲形状になっている。なお、同図では湾曲形状を誇張して示している。
偏向面912、913が湾曲形状になっている場合、これらの偏向面については平面に対して湾曲している分だけ偏向角にずれが生じて、感光体ドラム上の照射位置が主走査方向にずれることが生じる。
As shown in the figure, the polygon mirror 901 has a square shape in plan view, and four side surfaces are deflection surfaces 911, 912, 913, and 914, respectively. In the example shown in the figure, among the four deflection surfaces, the deflection surfaces 911 and 914 are flat surfaces, but the deflection surfaces 912 and 913 are not flat surfaces (broken lines) but curved. In the figure, the curved shape is exaggerated.
When the deflection surfaces 912 and 913 are curved, the deflection angle of the deflection surfaces is shifted by the amount curved with respect to the plane, and the irradiation position on the photosensitive drum is in the main scanning direction. Deviation occurs.

図24(b)は、感光体ドラム921上における光ビームの主走査方向の照射位置のずれの様子を模式的に示す図である。同図では、主走査方向に平行な破線931が偏向面911で偏向された光ビームにより露光走査される主走査ラインを示している。同様に、主走査方向に平行な破線932、933、934が偏向面912、913、914で偏向された光ビームにより露光走査される主走査ラインを示している。   FIG. 24B is a diagram schematically showing the state of deviation of the irradiation position of the light beam in the main scanning direction on the photosensitive drum 921. In the figure, a broken line 931 parallel to the main scanning direction indicates a main scanning line that is exposed and scanned by the light beam deflected by the deflecting surface 911. Similarly, broken lines 932, 933, and 934 parallel to the main scanning direction indicate main scanning lines that are exposed and scanned by the light beams deflected by the deflection surfaces 912, 913, and 914, respectively.

主走査ライン931上において主走査方向の一方端側の位置Aと他方端側の位置Bに示す黒丸は、光ビームによる1画素相当分の露光領域(ドット)を示している。主走査ライン931と934については、位置AとBのそれぞれにドットが形成されているが、主走査ライン932と933については、ドットの形成位置が位置AとBのそれぞれに対して主走査方向に少しずれている。   On the main scanning line 931, black circles shown at a position A on one end side and a position B on the other end side in the main scanning direction indicate an exposure area (dot) corresponding to one pixel by the light beam. With respect to the main scanning lines 931 and 934, dots are formed at the positions A and B, respectively, but with respect to the main scanning lines 932 and 933, the dot formation positions are in the main scanning direction with respect to the positions A and B, respectively. Is slightly off.

図24(c)は、主走査ライン931〜933上における位置Aの付近を拡大して示した図であり、主走査方向に複数個のドットが列状に並んでいる様子を示している。
主走査ライン931については、主走査方向に隣り合う2つのドット951のピッチ(間隔)がα(基準)になっているが、主走査ライン932については各ドット952の間隔がβ(<α)、主走査ライン933については各ドット953の間隔がγ(>α)になっていることが判る。このことは、位置Bの付近でも同様になる。
FIG. 24C is an enlarged view of the vicinity of the position A on the main scanning lines 931 to 933, and shows a state in which a plurality of dots are arranged in a line in the main scanning direction.
For the main scanning line 931, the pitch (interval) between two adjacent dots 951 in the main scanning direction is α (reference), but for the main scanning line 932, the interval between the dots 952 is β (<α). In the main scanning line 933, it can be seen that the interval between the dots 953 is γ (> α). This also applies to the vicinity of position B.

主走査ライン932では、主走査方向の両端側のそれぞれにおいて、隣り合う各ドット952の間隔βが基準のαよりも狭いので、その差分だけ各ドット952の主走査方向における分布密度が上がり、再現画像のトナー濃度が主走査ライン931よりも濃くなったようになる。逆に、主走査ライン933では、隣り合う各ドット953の間隔γが基準のαよりも広いので、その差分だけ各ドット953の主走査方向における分布密度が下がり、トナー濃度が主走査ライン931よりも淡くなったようになる。   In the main scanning line 932, since the interval β between the adjacent dots 952 is narrower than the reference α at each of both ends in the main scanning direction, the distribution density of the dots 952 in the main scanning direction is increased and reproduced by the difference. It seems that the toner density of the image is higher than that of the main scanning line 931. On the contrary, in the main scanning line 933, the interval γ between the adjacent dots 953 is wider than the reference α, so the distribution density of each dot 953 in the main scanning direction is lowered by the difference, and the toner density is higher than that of the main scanning line 931. It seems to have faded.

このように感光体ドラム921上における主走査ラインごとに各ドットの間隔の粗密による濃度差が生じると、形成画像のさらなる画質の向上を阻むことになってしまう。
本発明は、上記のような問題に鑑み、ポリゴンミラーの偏向面に湾曲が生じていても、従来よりも形成画像の画質を向上可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
As described above, when a density difference due to the density of the intervals between the dots occurs for each main scanning line on the photosensitive drum 921, further improvement in the image quality of the formed image is prevented.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of improving the image quality of a formed image as compared with the related art even when the deflection surface of a polygon mirror is curved.

上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電部と、画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、前記検出手段の検出終了後、形成すべき画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention drives a light source based on image data, a charging unit that charges the photoconductor, and rotates a light beam emitted from the light source. Exposure in which a plurality of deflecting surfaces of the polygon mirror to be deflected are sequentially deflected, and the charged photoconductor is exposed and scanned in the main scanning direction by each light beam deflected by each deflecting surface to form an electrostatic latent image. A developing unit that develops the electrostatic latent image on the photosensitive member with toner, a transfer unit that transfers the developed toner image from the photosensitive member to the sheet via a sheet or an intermediate transfer member, and the charging unit. The light source is driven based on the image data of the reference pattern along the main scanning direction by controlling the exposure unit, the development unit, and the transfer unit, and the light beam from the light source is directed to one deflection surface of the polygon mirror Emitted and charged photosensitive An electrostatic latent image of a reference pattern is formed on the surface, and after developing the electrostatic latent image of the reference pattern, a series of processes for transferring the developed toner image to the sheet via a sheet or an intermediate transfer member is performed. A pattern formation control unit; a detection unit that detects a density distribution in a main scanning direction of a toner image of a reference pattern after being transferred to the sheet; and after the detection by the detection unit, the original image data of an image to be formed And a correction unit that uses the density distribution detected by the detection unit and performs correction in synchronization with the position of the density distribution in the main scanning direction.

また、前記補正手段は、前記検出手段により検出された濃度分布に基づき、前記一の偏向面に存在する非平面性に依存して形成される画像の主走査方向の濃度ばらつきを抑制するための補正係数を求める算出手段と、前記算出手段により求められた補正係数を記憶する記憶手段と、を備え、前記記憶手段に記憶されている補正係数を前記元の画像データに適用して前記補正を行うとしても良い。   Further, the correction unit is configured to suppress density variation in the main scanning direction of an image formed depending on non-planarity existing on the one deflection surface based on the density distribution detected by the detection unit. Calculating means for obtaining a correction coefficient; and storage means for storing the correction coefficient obtained by the calculating means, and applying the correction coefficient stored in the storage means to the original image data to perform the correction. You can do it.

ここで、前記補正係数が所定範囲内に入っていない場合に前記露光部に異常が発生している旨を通知する通知手段を備えるとしても良い。
また、前記基準パターンの画像データは、主走査方向に列状に並ぶ複数個のドットデータにより構成され、前記各ドットデータには、光ビームにより前記感光体が露光されるものと露光されないものが含まれ、露光される1以上のドットデータと露光されない1以上のドットデータとが交互に繰り返す画像データであるとしても良い。
Here, a notification means for notifying that an abnormality has occurred in the exposure unit when the correction coefficient is not within a predetermined range may be provided.
Further, the image data of the reference pattern is composed of a plurality of dot data arranged in a line in the main scanning direction, and each of the dot data includes those in which the photoconductor is exposed and not exposed by a light beam. It may be image data that includes one or more dot data that are included and exposed and one or more dot data that are not exposed alternately.

さらに、前記基準パターンの形成の実行指示を受け付ける受付手段を備え、前記パターン形成制御手段は、前記受付手段が前記実行指示を受け付けると、前記基準パターンの形成を実行するとしても良い。
ここで、前記露光部が交換されたことを判断する判断手段を備え、前記受付手段は、前記判断手段の判断を前記実行指示として受け付けるとしても良い。
Furthermore, it may be provided with accepting means for accepting an execution instruction for forming the reference pattern, and the pattern formation control means may execute the formation of the reference pattern when the accepting means accepts the execution instruction.
Here, a determination unit that determines that the exposure unit has been replaced may be provided, and the reception unit may receive the determination of the determination unit as the execution instruction.

また、前記感光体を回転駆動する駆動手段と、通常の画像形成時には、前記感光体の周速が予め決められたシステム速度になるように前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記パターン形成制御手段は、前記基準パターンの形成時において、前記露光部に対して前記ポリゴンミラーを通常の画像形成時の回転数で回転させるとともに、前記駆動手段を制御して前記感光体の周速を前記システム速度よりも減速させる速度制御を行うとしても良い。   A driving unit that rotates the photosensitive member; and a control unit that controls the driving unit so that a peripheral speed of the photosensitive member becomes a predetermined system speed during normal image formation. The pattern formation control means rotates the polygon mirror at the rotation speed at the time of normal image formation with respect to the exposure unit at the time of forming the reference pattern, and controls the driving means to control the peripheral speed of the photoconductor. It is also possible to perform a speed control that decelerates the system from the system speed.

ここで、前記ポリゴンミラーの偏向面の数をMとしたとき、前記パターン形成制御手段は、前記感光体の周速を前記システム速度に対して(1/M)の速度に減速させるとしても良い。
さらに、前記パターン形成制御手段は、前記ポリゴンミラーの回転数と前記感光体の周速を通常の画像形成時と同じ条件にして基準パターンの形成を実行した後、前記検出手段により検出された濃度値が所定の濃度範囲の下限値よりも低い値しか検出できない場合に、前記減速制御に切り替えて再度、基準パターンの形成を実行するとしても良い。
Here, when the number of deflection surfaces of the polygon mirror is M, the pattern formation control means may reduce the peripheral speed of the photosensitive member to a speed of (1 / M) with respect to the system speed. .
Further, the pattern formation control means executes the reference pattern formation with the rotational speed of the polygon mirror and the peripheral speed of the photosensitive member being the same as those during normal image formation, and then the density detected by the detection means. When only a value lower than the lower limit value of the predetermined density range can be detected, the reference pattern may be formed again by switching to the deceleration control.

また、前記パターン形成制御手段は、前記ポリゴンミラーの偏向面のそれぞれごとに、各偏向面に一対一に対応する基準パターンを形成させ、前記検出手段は、前記基準パターンのそれぞれごとに前記濃度分布を検出し、前記補正手段は、前記偏向面のそれぞれごとに、当該偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、当該偏向面に対応する基準パターンにより検出された濃度分布を用いて前記補正を行うとしても良い。   Further, the pattern formation control unit forms a reference pattern corresponding to each deflection surface on a one-to-one basis for each deflection surface of the polygon mirror, and the detection unit performs the density distribution for each of the reference patterns. The correction means corresponds to the deflection surface with respect to the original image data of the image used to emit a light beam from the light source toward the deflection surface for each of the deflection surfaces. The correction may be performed using the density distribution detected by the reference pattern.

さらに、前記補正手段は、元の画像データの各画素の濃度を示すデータを、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について当該位置における濃度値に基づき本来の値に対して濃度が高くなる値または低くなる値に補正するとしても良い。
また、前記補正手段は、画像データを画素クロックに基づき変調し、変調後の画像データを前記光源に出力する光源駆動部を備え、元の画像データの各画素に対して前記光源駆動部から出力される画素クロックの周期を、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について当該位置における濃度値に基づき基準値に対して大きい値または小さい値に補正するとしても良い。
Further, the correction means converts the data indicating the density of each pixel of the original image data with respect to the original value based on the density value at the position of the pixel having the same positional relationship as the position in the main scanning direction of the density distribution. It may be corrected to a value that increases or decreases the density.
The correction unit includes a light source driving unit that modulates image data based on a pixel clock and outputs the modulated image data to the light source, and outputs the pixel data of the original image data from the light source driving unit. The period of the pixel clock may be corrected to a value larger or smaller than a reference value based on the density value at the position for pixels having the same positional relationship as the position of the density distribution in the main scanning direction.

さらに、前記補正手段は、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について、当該位置における濃度値と予め決められた基準値との差の大きさに基づいて前記補正を行うとしても良い。
また、前記補正手段は、前記検出手段の検出結果から基準パターンの平均濃度値を求め、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について、当該位置における濃度値と前記平均濃度値との差の大きさに基づいて前記補正を行うとしても良い。
Further, the correction unit performs the correction on the pixels having the same positional relationship as the position of the density distribution in the main scanning direction based on the difference between the density value at the position and a predetermined reference value. Also good.
The correction unit obtains the average density value of the reference pattern from the detection result of the detection unit, and for the pixels having the same positional relationship as the main scanning direction position of the density distribution, the density value at the position and the average density value The correction may be performed based on the magnitude of the difference.

上記のように構成すれば、ポリゴンミラーの偏向面に湾曲が生じていても、シート上の基準パターンの主走査方向における濃度分布の検出結果に基づき画像データが補正されるので、このような補正を行わない従来よりも形成画像の画質の向上が可能になる。   With the above configuration, even if the deflection surface of the polygon mirror is curved, the image data is corrected based on the detection result of the density distribution in the main scanning direction of the reference pattern on the sheet. The image quality of the formed image can be improved as compared with the conventional case in which no image is performed.

実施の形態1に係るプリンターの構成を説明するための概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a configuration of a printer according to the first embodiment. (a)は、光走査部の主要部の構成を説明するための平面図であり、(b)は、(a)の正面図である。(A) is a top view for demonstrating the structure of the principal part of an optical scanning part, (b) is a front view of (a). ポリゴンミラーの回転軸の回転角の範囲とレーザー光が照射される偏向面との対応関係を示す図である。It is a figure which shows the correspondence of the range of the rotation angle of the rotating shaft of a polygon mirror, and the deflection surface to which a laser beam is irradiated. 全体制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a whole control part. LD制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of LD control part. K色LD制御部の構成を示すブロックである。It is a block which shows the structure of a K color LD control part. 画像データ記憶部の記憶領域に1ページ分に相当するK色画像データの各画素の階調値が画素単位で格納されている様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the gradation value of each pixel of K color image data equivalent to one page is stored in the storage area of the image data storage unit in units of pixels. 第1走査ラインと第2走査ラインの書き込み動作を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing a writing operation of a first scan line and a second scan line. 走査ラインの番号とポリゴンミラーの偏向面の番号との対応関係を示す図である。It is a figure which shows the correspondence of the number of a scanning line, and the number of the deflection surface of a polygon mirror. (a)は、ポリゴンミラーの偏向面の形状の例を示す平面図であり、(b)、(c)、(d)は、3個の偏向面のそれぞれの拡大模式図である。(A) is a top view which shows the example of the shape of the deflection surface of a polygon mirror, (b), (c), (d) is each the expansion schematic diagram of three deflection surfaces. 記録シート上に形成された基準パターンの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the reference | standard pattern formed on the recording sheet. 基準パターンを形成するための画像データの各画素の階調値が画素単位でパターンデータ記憶部の記憶領域に格納されている様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the gradation value of each pixel of the image data for forming a reference | standard pattern is stored in the storage area of the pattern data storage part per pixel. (a)〜(d)は、基準パターンの形成動作のタイミングチャートである。(A)-(d) is a timing chart of the formation operation of a reference pattern. (a)〜(d)は、パターン検出センサーにより検出された基準パターンの主走査方向の濃度分布のグラフを示す図である。(A)-(d) is a figure which shows the graph of the density distribution of the main scanning direction of the reference | standard pattern detected by the pattern detection sensor. 各偏向面に対応する画像データの補正係数が補正係数記憶部の記憶領域に格納されている様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the correction coefficient of the image data corresponding to each deflection | deviation surface is stored in the storage area of the correction coefficient memory | storage part. 補正係数による補正後の画像データに基づき光源部から出射されるレーザー光の光量の大小を示す波形を偏向面のそれぞれごとに模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the waveform which shows the magnitude of the light quantity of the laser beam radiate | emitted from a light source part based on the image data after correction | amendment by a correction coefficient for each deflection surface. (a)は、補正前の画像データの各画素の階調値が画像データ記憶部の記憶領域に画素単位で格納されている様子を示す模式図であり、(b)は、補正後の画像データの各画素の階調値が格納されている様子を示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows a mode that the gradation value of each pixel of the image data before correction | amendment is stored per pixel in the storage area of an image data storage part, (b) is an image after correction | amendment. It is a schematic diagram which shows a mode that the gradation value of each pixel of data is stored. 画像データの補正係数の算出とプリントジョブ実行の際の画像データの補正処理の内容を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating details of image data correction coefficient calculation and image data correction processing during print job execution. 実施の形態2に係るK色LD制御部の構成を示すブロックである。5 is a block diagram illustrating a configuration of a K color LD control unit according to a second embodiment. 実施の形態2に係る画素クロック周期を偏向面のそれぞれごとに基準値に対し補正した後の波形の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of the waveform after correct | amending the pixel clock period which concerns on Embodiment 2 with respect to the reference value for each of each deflection | deviation surface. 記録シート上に形成される基準パターンの構成例を示す拡大模式図である。FIG. 4 is an enlarged schematic diagram illustrating a configuration example of a reference pattern formed on a recording sheet. 実施の形態3に係る画像データの補正係数の算出とプリントジョブ実行の際の画像データの補正処理の内容を示すフローチャートである。14 is a flowchart illustrating details of image data correction processing and image data correction processing when a print job is executed according to the third embodiment. 図18に示すステップS6とS7の間に組み込まれる警告メッセージの表示処理の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the display process of the warning message integrated between step S6 and S7 shown in FIG. (a)は、ポリゴンミラーの平面模式図であり、(b)は、感光体ドラム上における光ビームの主走査方向の照射位置のずれの様子を模式的に示す図であり、(c)は、主走査方向に複数個のドットが列状に並んでいる様子を示す模式図である。(A) is a schematic plan view of a polygon mirror, (b) is a diagram schematically showing the state of deviation of the irradiation position of the light beam on the photosensitive drum in the main scanning direction, and (c). FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which a plurality of dots are arranged in a line in the main scanning direction.

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラープリンター(以下「プリンター」という。)に適用した場合の例を説明する。
〔実施の形態1〕
<画像形成装置の概略構成>
図1は、プリンター10の構成を説明するための概略図である。
Hereinafter, an example in which the embodiment of the image forming apparatus according to the present invention is applied to a tandem color printer (hereinafter referred to as “printer”) will be described.
[Embodiment 1]
<Schematic configuration of image forming apparatus>
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of the printer 10.

同図に示すように、プリンター10は、電子写真方式の画像形成装置であり、画像プロセス部11、給紙部12、定着部13および全体制御部14を備えている。
プリンター10は、ネットワーク(例えばLAN)に接続されて、外部の端末装置(不図示)からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるトナー像を形成し、これらの各色のトナー像を多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をY、M、C、Kと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのY、M、C、Kを添字として付加する。
As shown in FIG. 1, the printer 10 is an electrophotographic image forming apparatus, and includes an image processing unit 11, a paper feeding unit 12, a fixing unit 13, and an overall control unit 14.
When the printer 10 is connected to a network (for example, a LAN) and receives an instruction to execute a print job from an external terminal device (not shown), the toner image includes yellow, magenta, cyan, and black colors based on the instruction. And the toner images of these colors are transferred in multiple to form a full color image. Hereinafter, the reproduction colors of yellow, magenta, cyan, and black are represented as Y, M, C, and K, and Y, M, C, and K are added as subscripts to the numbers of the components related to the reproduction colors.

画像プロセス部11は、Y〜K色のそれぞれに対応する作像部30Y、30M、30C、30K、光走査部9(露光部)、中間転写ベルト16などを備えている。
作像部30Yは、感光体ドラム31と、その周囲に配設された帯電部32、現像部33、転写ローラー34(転写部)、クリーナー35などを備えており、感光体ドラム31上にY色のトナー像を作像する。他の作像部30M〜30Kについても、作像部30Yと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。
The image processing unit 11 includes image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K corresponding to each of Y to K colors, an optical scanning unit 9 (exposure unit), an intermediate transfer belt 16, and the like.
The image forming unit 30 </ b> Y includes a photosensitive drum 31, a charging unit 32, a developing unit 33, a transfer roller 34 (transfer unit), a cleaner 35, and the like disposed around the photosensitive drum 31. Create a color toner image. The other image forming units 30M to 30K have the same configuration as that of the image forming unit 30Y, and the reference numerals are omitted in FIG.

中間転写ベルト16は、無端状のベルトであり、駆動ローラー17と従動ローラー18に張架されて矢印Aで示す方向に回転駆動される。
光走査部9は、後述するようにY〜Kの各色用の光源としてのレーザーダイオードを備えており、全体制御部14からの駆動指示によりY〜K色の画像形成のためのレーザービームLY、LM、LC、LKを出射し、対応する作像部30Y〜30Kの感光体ドラム31の表面を主走査方向(紙面の法線方向)に露光走査させる。
The intermediate transfer belt 16 is an endless belt, is stretched around a driving roller 17 and a driven roller 18, and is rotationally driven in a direction indicated by an arrow A.
As will be described later, the optical scanning unit 9 includes a laser diode as a light source for each of the colors Y to K. A laser beam LY for forming an image of Y to K colors according to a drive instruction from the overall control unit 14. The LM, LC, and LK are emitted, and the surface of the photosensitive drum 31 of the corresponding image forming unit 30Y to 30K is exposed and scanned in the main scanning direction (normal direction of the paper surface).

この露光走査により、作像部30Y〜30Kごとに帯電部32により帯電された感光体ドラム31上に静電潜像が形成され、形成された静電潜像が現像部33によりトナーで現像されて、対応する色のトナー像が感光体ドラム31上に形成される。
各作像部30Y〜30Kにおける作像動作は、それぞれ所定時間だけタイミングをずらして実行され、作像部30Y〜30Kごとに感光体ドラム31上に現像されたトナー像は、一次転写ローラー34による静電力により中間転写ベルト16上の同じ位置に順次多重転写され、フルカラーのトナー像が形成される。なお、中間転写ベルト16に転写されずに感光体ドラム31上に残った残留トナーは、クリーナー35により清掃される。
By this exposure scanning, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 31 charged by the charging unit 32 for each of the image forming units 30Y to 30K, and the formed electrostatic latent image is developed with toner by the developing unit 33. Thus, a corresponding color toner image is formed on the photosensitive drum 31.
The image forming operation in each of the image forming units 30Y to 30K is executed while being shifted in timing by a predetermined time. The toner image developed on the photosensitive drum 31 for each of the image forming units 30Y to 30K is generated by the primary transfer roller 34. The toner images are sequentially transferred to the same position on the intermediate transfer belt 16 by electrostatic force to form a full-color toner image. Note that residual toner remaining on the photosensitive drum 31 without being transferred to the intermediate transfer belt 16 is cleaned by a cleaner 35.

一方、給紙部12は、記録シートSを収容する給紙カセット41と、給紙カセット41内の記録シートSを搬送路43上に1枚ずつ繰り出す繰り出しローラー42と、繰り出された記録シートSを二次転写位置46に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラー対44などを備えている。
給紙部12は、中間転写ベルト16上のトナー像の移動タイミングに合わせて記録シートSを二次転写位置46に向けて搬送し、二次転写ローラー45の作用により中間転写ベルト16上のフルカラーのトナー像が記録シートS上に二次転写される。
On the other hand, the paper feeding unit 12 includes a paper feeding cassette 41 that stores the recording sheets S, a feeding roller 42 that feeds the recording sheets S in the paper feeding cassette 41 one by one onto the conveyance path 43, and a fed recording sheet S. Is provided with a timing roller pair 44 and the like for taking the timing of feeding the toner to the secondary transfer position 46.
The paper feeding unit 12 conveys the recording sheet S toward the secondary transfer position 46 in accordance with the movement timing of the toner image on the intermediate transfer belt 16, and the full color on the intermediate transfer belt 16 is operated by the secondary transfer roller 45. The toner image is secondarily transferred onto the recording sheet S.

二次転写位置46を通過後の記録シートSは、定着部13に搬送される。定着部13に設けられた定着ローラー13aと加圧ローラー13aによる加熱・加圧により、記録シートS上のトナー像(未定着画像)が記録シートSに定着され、その後、記録シートSは、排出ローラー対47を介して排出トレイ48上に排出される。
作像部30Y〜30Kの感光体ドラム31、中間転写ベルト16、タイミングローラー対44、定着ローラー13aなどの各ローラーは、駆動モーター8により予め決められた一定の速度で回転駆動される。これにより感光体ドラム31や中間転写ベルト16の周速およびタイミングローラー対44などの各ローラー(シート搬送手段)による記録シートSの搬送速度が一定の同じ速度(システム速度)に維持される。
The recording sheet S after passing through the secondary transfer position 46 is conveyed to the fixing unit 13. The toner image (unfixed image) on the recording sheet S is fixed to the recording sheet S by heating and pressurization by the fixing roller 13a and the pressure roller 13a provided in the fixing unit 13, and then the recording sheet S is discharged. The paper is discharged onto a discharge tray 48 through a roller pair 47.
The rollers such as the photosensitive drum 31, the intermediate transfer belt 16, the timing roller pair 44, and the fixing roller 13 a of the image forming units 30 </ b> Y to 30 </ b> K are rotationally driven by the driving motor 8 at a predetermined speed. As a result, the peripheral speed of the photosensitive drum 31 and the intermediate transfer belt 16 and the transport speed of the recording sheet S by each roller (sheet transport means) such as the timing roller pair 44 are maintained at the same constant speed (system speed).

定着部13よりもシート搬送方向下流側かつ排出ローラー対47よりもシート搬送方向上流側の搬送路43の近辺には、記録シートSに形成された基準パターン(後述)の主走査方向の濃度分布を検出するための検出手段としてのパターン検出センサー7が配置されている。パターン検出センサー7には、CCD(Charge Coupled Device)センサーが用いられるが、基準パターンの主走査方向の濃度分布を光学的に検出可能であれば、他のイメージセンサー、例えばCMOSセンサーなどを用いることもできる。   In the vicinity of the conveyance path 43 downstream of the fixing unit 13 in the sheet conveyance direction and upstream of the discharge roller pair 47 in the sheet conveyance direction, a density distribution in the main scanning direction of a reference pattern (described later) formed on the recording sheet S. A pattern detection sensor 7 is arranged as detection means for detecting. As the pattern detection sensor 7, a CCD (Charge Coupled Device) sensor is used. If the density distribution of the reference pattern in the main scanning direction can be optically detected, another image sensor such as a CMOS sensor may be used. You can also.

また、プリンター10の上面であり、ユーザーの見易い位置に操作部15が配置されている。操作部15は、ユーザーによるプリント指示や濃度設定などの各種入力や画像データの補正係数(後述)の算出の実行指示などを受け付けるキー(不図示)に加えて、ユーザーに対する警告メッセージ(後述)などを表示する表示部15aを備えている。
<光走査部の構成>
図2(a)は、光走査部9における主要部の構成を説明するための平面図であり、図2(b)は、図2(a)の正面図である。それぞれ内部構造が分かり易くなるように筐体50の天面または側面を取り除いた透視図で示している。なお、図2(b)では、図2(a)に示す光源部51を省略して描いている。図2(a)に示すX軸方向を主走査方向、Y軸方向を左右方向、図2(b)に示すZ軸方向を上下方向という。
An operation unit 15 is disposed on the upper surface of the printer 10 at a position that is easy for the user to see. In addition to keys (not shown) for receiving various inputs such as print instructions and density settings by the user and instructions for executing calculation of correction coefficients (described later) of image data, the operation unit 15 provides warning messages (described later) to the user. Is displayed.
<Configuration of optical scanning unit>
FIG. 2A is a plan view for explaining the configuration of the main part of the optical scanning unit 9, and FIG. 2B is a front view of FIG. In order to make the internal structure easy to understand, the top surface or the side surface of the housing 50 is removed and shown in a perspective view. In FIG. 2B, the light source 51 shown in FIG. 2A is omitted. The X-axis direction shown in FIG. 2A is referred to as the main scanning direction, the Y-axis direction is referred to as the left-right direction, and the Z-axis direction shown in FIG.

図2(a)に示すように光走査部9は、筐体50と、光源部51と、ポリゴンミラー55を有する光偏向部52と、走査レンズ群53と、反射ミラー群54と、インデックスセンサー54Y、54M、54C、54Kを備える。
光源部51は、4個の半導体レーザー(光源)81Y、81M、81C、81K、4枚のミラー82〜85、およびシリンドリカルレンズ86を含む。
As shown in FIG. 2A, the optical scanning unit 9 includes a housing 50, a light source unit 51, a light deflection unit 52 having a polygon mirror 55, a scanning lens group 53, a reflection mirror group 54, and an index sensor. 54Y, 54M, 54C, 54K are provided.
The light source unit 51 includes four semiconductor lasers (light sources) 81Y, 81M, 81C, 81K, four mirrors 82 to 85, and a cylindrical lens 86.

半導体レーザー81Y、81Mおよび81Kは、レーザー光(光ビーム)の出射方向が共通であり、その方向に対して垂直な方向に等間隔で配置されている。一方、半導体レーザー81Cは、そのレーザー光の出射方向が他の半導体レーザー81Y、81M、81Kの出射方向と直交するように配置されている。
なお、図2には示されていないが、半導体レーザー81Y〜81Kの間ではレーザー光の出射口の鉛直方向における高さ(図2(b)におけるZ軸方向の位置)が異なるので、それらのレーザー光LY、LM、LC、LKの間では光路の高さが異なる。
The semiconductor lasers 81Y, 81M, and 81K have the same laser beam (light beam) emission direction, and are arranged at equal intervals in a direction perpendicular to the direction. On the other hand, the semiconductor laser 81C is arranged so that the emission direction of the laser beam is orthogonal to the emission directions of the other semiconductor lasers 81Y, 81M, 81K.
Although not shown in FIG. 2, the height in the vertical direction of the laser beam exit (the position in the Z-axis direction in FIG. 2B) differs between the semiconductor lasers 81 </ b> Y to 81 </ b> K. The optical path height differs between the laser beams LY, LM, LC, and LK.

ミラー82、83、84は、半導体レーザー81Y、81M、81Kの各出射口の前に1枚ずつ、その出射口からのレーザー光LY、LMまたはLKのみが当たるように配置されている。
ミラー82、83、84は、半導体レーザー81Y、81M、81Kの出射光LY、LM、LKを反射して90°偏向させる。ミラー85は、他の3枚のミラー82〜84の反射光LY〜LKと半導体レーザー81Cの出射光LCとを同じ方向へ反射するように設置されている。この反射光LY、LM、LKおよび出射光LCがミラー85に入射するまでの間に他のミラーと干渉しないように、ミラー84、83、82の順に鉛直方向における高さが次第に低く短くなっている。ミラー85により反射された後の出射光LY〜LKを総称してレーザー光LLという。
The mirrors 82, 83, and 84 are arranged so that only one laser beam LY, LM, or LK from each of the exit holes of the semiconductor lasers 81 </ b> Y, 81 </ b> M, and 81 </ b> K is irradiated.
The mirrors 82, 83, and 84 reflect and deflect the emitted light LY, LM, and LK of the semiconductor lasers 81Y, 81M, and 81K by 90 °. The mirror 85 is installed so as to reflect the reflected lights LY to LK of the other three mirrors 82 to 84 and the emitted light LC of the semiconductor laser 81C in the same direction. The height in the vertical direction of the mirrors 84, 83, and 82 gradually becomes shorter and shorter so that the reflected light LY, LM, LK and the outgoing light LC do not interfere with other mirrors before entering the mirror 85. Yes. The emitted lights LY to LK after being reflected by the mirror 85 are collectively referred to as laser light LL.

シリンドリカルレンズ86は、ミラー85による反射後のレーザー光LLを光源部51の出射口87を通過させて光偏向部52に向かわせる。具体的には、シリンドリカルレンズ86は、ポリゴンミラー55の回転軸56の軸方向(図2(b)に示すZ軸方向)では、レーザー光LLをポリゴンミラー55の反射面に結像させると共に、その方向とレーザー光LLの進行方向との両方に直交する方向(図2(a)において紙面に平行かつレーザー光LLに対して垂直な方向)では、平行光に変換する。   The cylindrical lens 86 causes the laser light LL after being reflected by the mirror 85 to pass through the emission port 87 of the light source unit 51 and to be directed to the light deflecting unit 52. Specifically, the cylindrical lens 86 forms an image of the laser beam LL on the reflecting surface of the polygon mirror 55 in the axial direction of the rotation axis 56 of the polygon mirror 55 (the Z-axis direction shown in FIG. 2B). In the direction orthogonal to both the direction and the traveling direction of the laser beam LL (the direction parallel to the paper surface and perpendicular to the laser beam LL in FIG. 2A), the light is converted into parallel light.

光偏向部52は、ポリゴンミラー55およびポリゴンモーター57を有する。
ポリゴンミラー55は、正多角柱(図2(a)の例では正4角柱)状の部材であり、4個の側面1、2、3、4がそれぞれ反射ミラー面(偏向面)である。
ポリゴンモーター57は、ポリゴンミラー55に回転駆動力を与えてその中心の回転軸56の回りにポリゴンミラー55を図2(a)の矢印Eで示す方向に等速回転させる。本実施の形態では、ポリゴンモーター57の回転軸がそのままポリゴンミラー55の回転軸に用いられ、ポリゴンモーター57の回転軸が1回転するとポリゴンミラー55が1回転する関係になっている。以下、ポリゴンミラー55の回転軸を回転軸56という。
The light deflection unit 52 includes a polygon mirror 55 and a polygon motor 57.
The polygon mirror 55 is a regular polygonal column (regular tetragonal column in the example of FIG. 2A), and the four side surfaces 1, 2, 3, and 4 are reflection mirror surfaces (deflection surfaces), respectively.
The polygon motor 57 applies a rotational driving force to the polygon mirror 55 to rotate the polygon mirror 55 around the rotation shaft 56 at the center in the direction indicated by the arrow E in FIG. In this embodiment, the rotation axis of the polygon motor 57 is used as it is as the rotation axis of the polygon mirror 55, and the polygon mirror 55 rotates once when the rotation axis of the polygon motor 57 rotates once. Hereinafter, the rotation axis of the polygon mirror 55 is referred to as a rotation axis 56.

ポリゴンモーター57には、ポリゴンミラー55の回転軸56が1回転する度にその旨を示す基準位置信号を出力するとともに、1回転する間における回転軸56の回転角が基準位置信号を出力した時点の回転基準位置(絶対位置:ここでは0°)から360°の範囲のうちどの回転角(回転位置)であるかを示す回転角信号を出力するためのエンコーダーなどの検出器(不図示)が配置されている。   The polygon motor 57 outputs a reference position signal indicating that every time the rotation shaft 56 of the polygon mirror 55 makes one rotation, and when the rotation angle of the rotation shaft 56 during one rotation outputs the reference position signal. A detector (not shown) such as an encoder for outputting a rotation angle signal indicating which rotation angle (rotation position) is within a range from a rotation reference position (absolute position: 0 ° here) to 360 °. Has been placed.

この検出器により検出される基準位置信号と回転角信号をポリゴンミラー55の回転中に常時監視することにより、ポリゴンミラー55が1回転したこととその1回転内における回転軸56の回転角を把握することができる。
本実施の形態では、図3に示すように回転軸56の回転角が0°(=回転基準位置)から90°までの範囲内にあるときに光源部51から出射されたレーザー光LLの照射位置に偏向面1が位置し(図2(a)参照)、回転角が90°〜180°の範囲内にあるときには偏向面2が位置し、回転角が180°〜270°の範囲内にあるときには偏向面3が位置し、回転角が270°〜360°の範囲内にあるときには偏向面4が位置するように、ポリゴンミラー55がポリゴンモーター57の回転軸に固定されている。
By constantly monitoring the reference position signal and the rotation angle signal detected by this detector while the polygon mirror 55 is rotating, the polygon mirror 55 is rotated once and the rotation angle of the rotating shaft 56 within that rotation is grasped. can do.
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the irradiation of the laser beam LL emitted from the light source unit 51 when the rotation angle of the rotation shaft 56 is within a range from 0 ° (= rotation reference position) to 90 °. When the deflection surface 1 is positioned (see FIG. 2A) and the rotation angle is within the range of 90 ° to 180 °, the deflection surface 2 is located, and the rotation angle is within the range of 180 ° to 270 °. The polygon mirror 55 is fixed to the rotation shaft of the polygon motor 57 so that the deflection surface 3 is located in some cases and the deflection surface 4 is located when the rotation angle is in the range of 270 ° to 360 °.

また、回転軸56が90°だけ回転するのに要する時間に対して回転角の検出から光源部51のレーザー光LLの出射までに要する時間が十分に短いので、例えば基準位置信号を受信してからレーザー光LLを出射すれば、そのレーザー光LLを偏向面1で偏向させることができる。偏向面2については、回転軸56の回転角90°が検出されてからレーザー光LLを出射すれば、そのレーザー光LLを偏向面2で偏向させることができる。他の偏向面3、4も同様であり、回転軸56の回転角180°(または270°)が検出されてからレーザー光LLを出射すれば、そのレーザー光LLを偏向面3(または4)で偏向させることができる。   Further, since the time required from the detection of the rotation angle to the emission of the laser beam LL of the light source unit 51 is sufficiently short with respect to the time required for the rotation shaft 56 to rotate by 90 °, for example, a reference position signal is received. If the laser beam LL is emitted from the laser beam LL, the laser beam LL can be deflected by the deflecting surface 1. With respect to the deflection surface 2, if the laser beam LL is emitted after the rotation angle 90 ° of the rotation shaft 56 is detected, the laser beam LL can be deflected by the deflection surface 2. The same applies to the other deflecting surfaces 3 and 4, and if the laser beam LL is emitted after the rotation angle 180 ° (or 270 °) of the rotating shaft 56 is detected, the laser beam LL is deflected to the deflecting surface 3 (or 4). Can be deflected.

図2に戻ってポリゴンミラー55は、その回転中に偏向面1〜4のそれぞれごとに、光源部51の出射口87に対向する位置を通過する間に、光源部51から出射されたレーザー光LLを反射して偏向させると共に、回転によってそのレーザー光LLと反射光RLとの進行方向が成す角度、すなわちレーザー光LLの偏向角を変化させる。
ポリゴンミラー55による偏向後の反射光RL、すなわちレーザー光LY、LM、LC、LKは、図2(b)に示すようにレーザー光LCが上下方向における最も高い位置を通過しており、さらに、レーザー光LK、LM、LYの順に、通過する上下方向における位置が次第に低くなっている。これは、ポリゴンミラー55の回転軸56と平行な偏向面への各レーザー光LY、LM、LC、LKの入射角度がそれぞれ異なっているからである。
Returning to FIG. 2, during the rotation of the polygon mirror 55, the laser light emitted from the light source unit 51 while passing through the position facing the emission port 87 of the light source unit 51 for each of the deflection surfaces 1 to 4. The LL is reflected and deflected, and the angle formed by the traveling direction of the laser light LL and the reflected light RL by rotation, that is, the deflection angle of the laser light LL is changed.
The reflected light RL after being deflected by the polygon mirror 55, that is, the laser light LY, LM, LC, and LK, passes through the highest position in the vertical direction as shown in FIG. In the order of the laser beams LK, LM, and LY, the position in the vertical direction through which the laser beam passes is gradually lowered. This is because the incident angles of the laser beams LY, LM, LC, and LK on the deflection surface parallel to the rotation axis 56 of the polygon mirror 55 are different.

ポリゴンミラー55による偏向後のレーザー光LY〜LKは、走査レンズ群53に含まれる走査レンズ91、92、93を通過する。走査レンズ91は、トロイダルレンズであり、走査レンズ92、93は、それぞれが非球面レンズであり、これらの2枚の非球面レンズがfθレンズを構成する。
走査レンズ91〜93は、主走査方向と副走査方向のそれぞれにパワーを持つものであり、通過するレーザー光LY〜LKを反射ミラー群54を介して、対応する感光体ドラム31の表面で結像させる。これにより、その表面の結像点が露光される。
The laser beams LY to LK after being deflected by the polygon mirror 55 pass through scanning lenses 91, 92 and 93 included in the scanning lens group 53. The scanning lens 91 is a toroidal lens, the scanning lenses 92 and 93 are each aspherical lenses, and these two aspherical lenses constitute an fθ lens.
The scanning lenses 91 to 93 have power in each of the main scanning direction and the sub-scanning direction, and couple the passing laser beams LY to LK on the surface of the corresponding photosensitive drum 31 via the reflection mirror group 54. Let me image. Thereby, the imaging point on the surface is exposed.

反射ミラー群54は、走査レンズ91〜93を通過後のレーザー光LY、LM、LC、LKのそれぞれを一次反射する第1折り返しミラー101、102、103および104と、第1折り返しミラー101、102および103により一次反射されたレーザー光LY、LMおよびLCを、対応する感光体ドラム31(図1)に向けて2次反射する第2折り返しミラー105、106および107を含む。第1折り返しミラー104のみが、入射したレーザー光LKを直接、感光体ドラム31に向けて反射する。   The reflection mirror group 54 includes first folding mirrors 101, 102, 103, and 104 that primarily reflect the laser beams LY, LM, LC, and LK after passing through the scanning lenses 91 to 93, and the first folding mirrors 101 and 102, respectively. The second folding mirrors 105, 106, and 107 secondarily reflect the laser beams LY, LM, and LC primarily reflected by the laser beams 103 and 103 toward the corresponding photosensitive drums 31 (FIG. 1). Only the first folding mirror 104 reflects the incident laser beam LK directly toward the photosensitive drum 31.

このように半導体レーザー81Y〜81Kから出射されたレーザー光LY〜LKがポリゴンミラー55で偏向され、走査レンズ91〜93を透過後、反射ミラー群54を介して作像部30Y〜30Kにおいて帯電された状態の感光体ドラム31に照射される。これにより、作像部30Y〜30Kごとにその感光体ドラム31がその軸方向である主走査方向に沿ってレーザー光により露光走査される。   As described above, the laser beams LY to LK emitted from the semiconductor lasers 81Y to 81K are deflected by the polygon mirror 55, transmitted through the scanning lenses 91 to 93, and then charged in the image forming units 30Y to 30K via the reflection mirror group 54. Irradiated to the photoconductive drum 31 in a state of being damaged. As a result, the photosensitive drum 31 is exposed and scanned by the laser beam along the main scanning direction which is the axial direction for each of the image forming units 30Y to 30K.

図2(a)に示すポリゴンミラー55による偏向後の反射光RLが通過する領域(平面視で概ね扇形の範囲)Daは、感光体ドラム31上における有効走査領域(画像形成領域)の主走査方向一方端から他方端までの間を1回露光走査するときの反射光RLの走査角度範囲に相当する。1回の露光走査により感光体ドラム31に形成される潜像が1走査ラインになる。   A region (a substantially fan-shaped range in plan view) Da through which the reflected light RL deflected by the polygon mirror 55 shown in FIG. 2A passes is the main scan of the effective scanning region (image forming region) on the photosensitive drum 31. This corresponds to the scanning angle range of the reflected light RL when the exposure scanning is performed once from the one end to the other end in the direction. A latent image formed on the photosensitive drum 31 by one exposure scanning becomes one scanning line.

インデックスセンサー54Yは、走査角度範囲Daの外(非画像形成領域)であり、走査角度範囲Daに入る直前の反射光RLのみを受光する位置に配置されており、回転中のポリゴンミラー55の偏向面1〜4のそれぞれで偏向されたレーザー光LYを受光するごとに、その検出結果(INDEX信号)を順次、全体制御部14に送る。
全体制御部14は、Y色について、インデックスセンサー54YからINDEX信号を受信するごとに、その検出タイミングに基づき、レーザー光LYによる感光体ドラム31上の有効走査領域に対する走査開始タイミングを1走査ラインごとに設定する。
The index sensor 54Y is located outside the scanning angle range Da (non-image forming region), and is disposed at a position for receiving only the reflected light RL immediately before entering the scanning angle range Da, and deflects the polygon mirror 55 during rotation. Each time the laser beam LY deflected by each of the surfaces 1 to 4 is received, the detection result (INDEX signal) is sequentially sent to the overall control unit 14.
Whenever the INDEX signal is received from the index sensor 54Y for the Y color, the overall control unit 14 sets the scanning start timing for the effective scanning area on the photosensitive drum 31 by the laser beam LY for each scanning line based on the detection timing. Set to.

具体的には、ポリゴンミラー55の偏向面1〜4のそれぞれで偏向された後のレーザー光LYがインデックスセンサー54Yにより検出されるごとに、その検出タイミングから所定時間経過時に、1走査ラインの画像データに基づき半導体レーザー81Yを駆動してレーザー光LYの変調を開始させる。つまり、感光体ドラム31への1走査ラインの書き込みが開始される。   Specifically, every time the laser beam LY after being deflected by each of the deflection surfaces 1 to 4 of the polygon mirror 55 is detected by the index sensor 54Y, an image of one scanning line is detected when a predetermined time has elapsed from the detection timing. Based on the data, the semiconductor laser 81Y is driven to start modulation of the laser light LY. That is, writing of one scanning line to the photosensitive drum 31 is started.

他のインデックスセンサー54M、54C、54Kもインデックスセンサー54Yと同様に走査角度範囲Daの外であり、走査角度範囲Daに入る直前のレーザー光LM、LC、LKのみを受光する位置に配置されている。M、C、K色もY色と同様に、インデックスセンサー54M、54C、54Kによるレーザー光LM、LC、LKの検出タイミングに基づき、レーザー光LM、LC、LKによる有効走査領域に対する走査開始タイミングが1走査ラインごとに設定される。   The other index sensors 54M, 54C, 54K are also outside the scanning angle range Da like the index sensor 54Y, and are arranged at positions that receive only the laser beams LM, LC, LK immediately before entering the scanning angle range Da. . Similarly to the Y color, the M, C, and K colors have scanning start timings for the effective scanning areas by the laser beams LM, LC, and LK based on the detection timings of the laser beams LM, LC, and LK by the index sensors 54M, 54C, and 54K. Set for each scan line.

<全体制御部の構成>
図4は、全体制御部14の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、全体制御部14は、通信インターフェース(I/F)部61と、CPU62と、ROM63と、RAM64と、画像処理部65と、LD制御部66と、パターン形成制御部67と、パターンデータ記憶部68を備える。
<Configuration of overall control unit>
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the overall control unit 14.
As shown in the figure, the overall control unit 14 includes a communication interface (I / F) unit 61, a CPU 62, a ROM 63, a RAM 64, an image processing unit 65, an LD control unit 66, and a pattern formation control unit 67. And a pattern data storage unit 68.

I/F部61は、LANボードなどのネットワークに接続するためのインターフェースである。
ROM63には、画像プロセス部11、給紙部12、定着部13および操作部15等を制御するために必要なプログラムが格納されている。ROM63に格納されているプログラムは、CPU62により読み出されて実行される。
The I / F unit 61 is an interface for connecting to a network such as a LAN board.
The ROM 63 stores programs necessary for controlling the image processing unit 11, the paper feeding unit 12, the fixing unit 13, the operation unit 15, and the like. The program stored in the ROM 63 is read and executed by the CPU 62.

RAM64は、プログラム実行時のCPU62のワークエリアとして用いられる。
画像処理部65は、外部の端末からI/F部61を介して受信したプリントジョブのデータをY〜K色の画像データに変換し、変換後の画像データにγ補正などの画像処理を施す。
LD制御部66は、ポリゴンミラー55の偏向面1〜4が平面でない場合にその偏向面に存在する非平面性に依存して形成される画像の主走査方向の濃度ばらつきを抑制するための補正係数を用いて画像データを補正し、補正した画像データに基づき半導体レーザー(LD)81Y〜81Kを駆動させてレーザー光LY〜LKの発光を制御する。
The RAM 64 is used as a work area for the CPU 62 during program execution.
The image processing unit 65 converts print job data received from an external terminal via the I / F unit 61 into Y to K color image data, and performs image processing such as γ correction on the converted image data. .
The LD control unit 66 corrects the density variation in the main scanning direction of an image formed depending on the non-planarity existing on the deflecting surface when the deflecting surfaces 1 to 4 of the polygon mirror 55 are not flat. The image data is corrected using the coefficient, and the semiconductor lasers (LD) 81Y to 81K are driven based on the corrected image data to control the emission of the laser beams LY to LK.

パターン形成制御部67は、補正係数を算出するのに用いる基準パターン(図11)を記録シートSに形成するパターン形成動作を実行する。このパターン形成動作については後述する。
パターンデータ記憶部68は、基準パターンの形成に用いられるパターンデータ(画像データ)を予め記憶している。パターンデータは、パターン形成制御部67によるパターン形成動作の実行の際に読み出される。
The pattern formation control unit 67 executes a pattern formation operation for forming a reference pattern (FIG. 11) used for calculating the correction coefficient on the recording sheet S. This pattern forming operation will be described later.
The pattern data storage unit 68 stores in advance pattern data (image data) used for forming the reference pattern. The pattern data is read when the pattern formation control unit 67 executes the pattern formation operation.

<LD制御部の構成>
図5は、LD制御部66の構成を示すブロック図である。
同図に示すようにLD制御部66は、Y〜K色別にY色LD制御部66Y、M色LD制御部66M、C色LD制御部66C、K色LD制御部66Kを備える。これらのLD制御部はいずれも基本的に同じ構成なので、ここではK色LD制御部66Kの構成を説明し、他のLD制御部66Y〜66Cについては説明を省略する。
<Configuration of LD control unit>
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the LD control unit 66.
As shown in the figure, the LD control unit 66 includes a Y color LD control unit 66Y, an M color LD control unit 66M, a C color LD control unit 66C, and a K color LD control unit 66K for each of Y to K colors. Since these LD control units are basically the same in configuration, the configuration of the K color LD control unit 66K will be described here, and the description of the other LD control units 66Y to 66C will be omitted.

<K色LD制御部の構成>
図6は、K色LD制御部66Kの構成を示すブロックである。
同図に示すようにK色LD制御部66Kは、画像データ記憶部661と、補正部662と、LD駆動部663と、画素クロック発振器664を備える。
画像データ記憶部661は、画像処理後のK色画像データを格納する。
<Configuration of K color LD control unit>
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the K color LD control unit 66K.
As shown in the figure, the K color LD control unit 66K includes an image data storage unit 661, a correction unit 662, an LD drive unit 663, and a pixel clock oscillator 664.
The image data storage unit 661 stores K color image data after image processing.

図7は、画像データ記憶部661の記憶領域665に1ページ分に相当するK色画像データの各画素の階調値(濃度値)Dijが画素単位で格納されている様子を示す模式図であり、記憶領域665を主走査方向と副走査方向に2次元展開した様子を示している。
1つの桝目が1画素に対応しており、1画素の階調値は、ここでは複数、例えば0〜255までの256段階のうちのいずれかの値を示す。なお、ここでは1つの画素が1つのドットで示されるが、これとは別に1つの画素が複数個のドットで表現される場合には、その1つのドットが1つの桝目に対応するとみなすことができる。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a state in which the gradation value (density value) Dij of each pixel of K color image data corresponding to one page is stored in the storage area 665 of the image data storage unit 661 in units of pixels. The storage area 665 is two-dimensionally expanded in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
One cell corresponds to one pixel, and the gradation value of one pixel here indicates a plurality of values, for example, any one of 256 levels from 0 to 255. Note that, here, one pixel is represented by one dot, but when one pixel is expressed by a plurality of dots, it can be regarded that one dot corresponds to one cell. it can.

各画素の階調値Dijのiは、副走査方向に順番に付された数値1、2、3・・を示し、jは、主走査方向に順番に付された数値1、2、3・・を示している。
同図では、主走査方向に沿った画素列が1走査ラインの潜像を形成するための画像データに相当し、i=1番目の走査ライン601を第1走査ライン、i=2番目の走査ライン602を第2走査ライン、i=3番目の走査ライン601を第3走査ライン、i=n番目の走査ライン601を第n走査ラインという。
The gradation value Dij of each pixel indicates a numerical value 1, 2, 3,... Sequentially assigned in the sub-scanning direction, and j indicates a numerical value 1, 2, 3,. Indicates.
In the figure, a pixel row along the main scanning direction corresponds to image data for forming a latent image of one scanning line, i = 1st scanning line 601 is a first scanning line, and i = 2nd scanning. The line 602 is referred to as a second scanning line, the i = 3rd scanning line 601 is referred to as a third scanning line, and the i = nth scanning line 601 is referred to as an nth scanning line.

図6に戻って、補正部662は、画像データ補正部621と、補正係数算出部622と、補正係数記憶部623を備える。
補正係数算出部622は、パターン検出センサー7による基準パターンの濃度検出結果に基づき画像データを補正するのに用いる補正係数を算出する。この算出方法については、後述する。
Returning to FIG. 6, the correction unit 662 includes an image data correction unit 621, a correction coefficient calculation unit 622, and a correction coefficient storage unit 623.
The correction coefficient calculation unit 622 calculates a correction coefficient used to correct the image data based on the density detection result of the reference pattern by the pattern detection sensor 7. This calculation method will be described later.

補正係数記憶部623は、不揮発性の記憶手段であり、補正係数算出部622により算出された補正係数のデータを記憶する。記憶されたデータは、補正係数の算出以降に実行されるプリントの際にその画像データを補正するために読み出される。
画像データ補正部621は、補正係数記憶部623から補正係数を読み出し、読み出した補正係数に基づき、画像データ記憶部661に格納されているK色画像データの各画素の階調値Dijを補正する。
The correction coefficient storage unit 623 is a non-volatile storage unit, and stores correction coefficient data calculated by the correction coefficient calculation unit 622. The stored data is read out to correct the image data at the time of printing executed after the calculation of the correction coefficient.
The image data correction unit 621 reads the correction coefficient from the correction coefficient storage unit 623 and corrects the gradation value Dij of each pixel of the K color image data stored in the image data storage unit 661 based on the read correction coefficient. .

画素クロック発振器664は、水晶振動子などを有する発振器であり、一定周期(周波数)でHレベルとLレベルとが交互に繰り返してなるクロックパルス信号を画素クロックとしてLD駆動部663に出力する。画素クロックの1周期が形成画像の1画素に相当する。
LD駆動部663は、ポリゴンミラー55の回転中に偏向面1〜4のそれぞれで偏向されたレーザー光LKによるインデックスセンサー54KからのINDEX信号を受信する度に、1走査ラインごとに補正後のK色画像データを画素クロック発振器664からの画素クロックに基づき変調した画像データKにより半導体レーザー81Kを発光制御してレーザー光LKを画素単位で出射させ、感光体ドラム31への書き込みを実行させる。この意味で、LD駆動部663と画素クロック発振器664は、画像データを画素クロックに基づき変調し、変調後の画像データを出力して光源を発光制御する光源駆動部といえる。
The pixel clock oscillator 664 is an oscillator having a crystal resonator or the like, and outputs a clock pulse signal in which H level and L level are alternately repeated at a constant cycle (frequency) to the LD driving unit 663 as a pixel clock. One period of the pixel clock corresponds to one pixel of the formed image.
Each time the LD driving unit 663 receives an INDEX signal from the index sensor 54K by the laser light LK deflected by each of the deflecting surfaces 1 to 4 while the polygon mirror 55 is rotating, the corrected K for each scanning line. The semiconductor laser 81K is controlled to emit light based on the image data K obtained by modulating the color image data based on the pixel clock from the pixel clock oscillator 664, and laser light LK is emitted in units of pixels, and writing to the photosensitive drum 31 is executed. In this sense, the LD driving unit 663 and the pixel clock oscillator 664 can be said to be a light source driving unit that modulates image data based on the pixel clock and outputs the modulated image data to control light emission of the light source.

以下、図7に示す第1走査ライン601と第2走査ライン602の書き込みについて具体的に図8に示すタイミングチャートを用いて説明する。
<第1走査ライン>
LD駆動部663は、回転中のポリゴンモーター57から基準位置信号(回転角0°を示す信号)を受信すると(図8の時点ta)、所定の階調値を示す書き込みタイミング設定用の画像データを画素クロックに基づき変調してなる画像データ551を出力する。図8における画像データ551のパルス波形のうちHレベルの部分が発光を示し、Lレベルの部分が消灯を示す。画像データ551に基づき半導体レーザー81Kからレーザー光LKが出射される。このレーザー光LKの出射は、感光体ドラム31への第1走査ライン601の書き込み開始前に、その書き込み開始タイミングを設定するためのものである。これを前発光という。
Hereinafter, writing of the first scanning line 601 and the second scanning line 602 shown in FIG. 7 will be specifically described with reference to the timing chart shown in FIG.
<First scanning line>
When the LD driving unit 663 receives a reference position signal (a signal indicating a rotation angle of 0 °) from the rotating polygon motor 57 (time point ta in FIG. 8), the image data for writing timing setting indicating a predetermined gradation value is obtained. Is output based on the pixel clock. Of the pulse waveform of the image data 551 in FIG. 8, the H level portion indicates light emission, and the L level portion indicates light extinction. Based on the image data 551, a laser beam LK is emitted from the semiconductor laser 81K. The emission of the laser beam LK is for setting the writing start timing before the writing of the first scanning line 601 to the photosensitive drum 31 is started. This is called pre-luminescence.

前発光により半導体レーザー81Kから出射されたレーザー光LKが、回転中のポリゴンミラー55の偏向面1で偏向後、インデックスセンサー54Kで検出されると(時点tm)、インデックスセンサー54KからINDEX信号が出力される。
LD駆動部663は、インデックスセンサー54KからのINDEX信号を受信すると、半導体レーザー81Kの駆動を一旦停止して消灯させ(前発光の終了)、一定時間経過時(時点tn)に、第1走査ライン601の画像データ(各画素の階調値D11、D12、D13・・)を画素クロックに基づき変調したものを第1走査ライン601の画像データ551aとして半導体レーザー81Kに出力し、半導体レーザー81Kを駆動させる。
When the laser light LK emitted from the semiconductor laser 81K by the pre-emission is deflected by the deflecting surface 1 of the rotating polygon mirror 55 and then detected by the index sensor 54K (time point tm), an INDEX signal is output from the index sensor 54K. Is done.
Upon receiving the INDEX signal from the index sensor 54K, the LD driving unit 663 temporarily stops driving the semiconductor laser 81K and turns it off (end of the previous light emission), and when the fixed time has elapsed (time tn), the first scanning line Image data 601 (gradation values D 11 , D 12 , D 13 ... Of each pixel) modulated based on the pixel clock is output to the semiconductor laser 81K as the image data 551a of the first scanning line 601 and the semiconductor laser 81K is driven.

上記と同様に画像データ551aのパルス波形のうちHレベルの部分が発光を示し、Lレベルの部分が消灯を示す。画素クロックの1周期分が1画素に相当し、画像データ551aのパルス波形のHレベルの高さ(振幅)の大小により半導体レーザー81Kの発光量の大きさが変わるパルス振幅変調により、感光体ドラム31上での1画素の照射量(露光量)が変わるようになっている。同図では振幅が一定の例を示しているが、例えば画素の階調値が大きいほど振幅が大きくなり、すなわち感光体ドラム31の露光量が多くなり、それだけ形成画像の濃度が濃くなるように濃度設定が行われる。なお、1画素ごとに半導体レーザー81Kの発光量が一定で発光時間を階調値により変えるパルス幅変調により露光時間を可変制御することにより濃度を変える構成でも良い。   Similarly to the above, the H level portion of the pulse waveform of the image data 551a indicates light emission, and the L level portion indicates light extinction. One period of the pixel clock corresponds to one pixel, and the photosensitive drum is subjected to pulse amplitude modulation in which the light emission amount of the semiconductor laser 81K changes depending on the height (amplitude) of the H level of the pulse waveform of the image data 551a. The irradiation amount (exposure amount) of one pixel on 31 is changed. In the figure, an example in which the amplitude is constant is shown. For example, the larger the gradation value of the pixel, the larger the amplitude, that is, the amount of exposure of the photosensitive drum 31 increases, and the density of the formed image increases accordingly. Density setting is performed. Note that the density may be changed by variably controlling the exposure time by pulse width modulation in which the light emission amount of the semiconductor laser 81K is constant for each pixel and the light emission time is changed by the gradation value.

半導体レーザー81Kの駆動再開(時点tn)が感光体ドラム31への第1走査ライン601の書き込み開始になる。
半導体レーザー81Kは、画像データ551aに基づき画素単位で階調値D11、D12、D13・・に応じた光量のレーザー光LKを出射させ、感光体ドラム31への第1走査ライン601の書き込みが実行される。この書き込みが終了すると(時点tp)、半導体レーザー81Kの駆動が停止される。
<第2走査ライン>
第1走査ライン601の感光体ドラム31への書き込み終了後、次にポリゴンモーター57から回転角90°を示す回転角信号を受信すると(時点td)、上記と同様の前発光を画像データ552に基づき行う。
The resumption of driving of the semiconductor laser 81K (time tn) is the start of writing of the first scanning line 601 to the photosensitive drum 31.
The semiconductor laser 81K emits a laser beam LK having a light amount corresponding to the gradation values D 11 , D 12 , D 13 ... In units of pixels based on the image data 551a, and the first scanning line 601 to the photosensitive drum 31 is emitted. Writing is executed. When this writing is completed (time tp), the driving of the semiconductor laser 81K is stopped.
<Second scanning line>
When the rotation angle signal indicating the rotation angle of 90 ° is received from the polygon motor 57 after the writing of the first scanning line 601 to the photosensitive drum 31 is finished (time point td), the previous light emission similar to the above is emitted to the image data 552. Based on.

半導体レーザー81Kから出射されたレーザー光LKが、回転中のポリゴンミラー55の偏向面2で偏向後、インデックスセンサー54Kで検出され、インデックスセンサー54KからのINDEX信号を受信すると(時点tq)、LD駆動部663は前発光を終了して一定時間経過時(時点tr)に、図7に示す第2走査ライン601の画像データ(各画素の階調値D21、D22、D23・・)を画素クロックに基づき変調したものを第2走査ライン602の画像データ552aとして出力し、半導体レーザー81Kを駆動させる。 When the laser beam LK emitted from the semiconductor laser 81K is deflected by the deflecting surface 2 of the rotating polygon mirror 55, is detected by the index sensor 54K, and receives the INDEX signal from the index sensor 54K (time point tq), the LD is driven. The unit 663 finishes the previous light emission and outputs the image data (tone values D 21 , D 22 , D 23 ... Of each pixel) of the second scanning line 601 shown in FIG. The data modulated based on the pixel clock is output as image data 552a of the second scanning line 602, and the semiconductor laser 81K is driven.

半導体レーザー81Kの駆動再開(時点tr)が感光体ドラム31への第2走査ライン602の書き込み開始になる。
半導体レーザー81Kは、画像データ552aに基づき画素単位で階調値D21、D22、D23・・に応じた光量のレーザー光LKを出射させ、感光体ドラム31への第2走査ライン602の書き込みが実行される。この書き込みが終了すると(時点ts)、半導体レーザー81Kの駆動が停止される。
Resumption of driving of the semiconductor laser 81K (time tr) starts writing of the second scanning line 602 to the photosensitive drum 31.
The semiconductor laser 81K emits a laser beam LK having a light amount corresponding to the gradation values D 21 , D 22 , D 23 ... On the pixel basis based on the image data 552a, and the second scanning line 602 to the photosensitive drum 31 is emitted. Writing is executed. When this writing is completed (time ts), the driving of the semiconductor laser 81K is stopped.

第3走査ライン603、第4走査ライン604についても前発光と書き込みが上記と同様の動作により繰り返し実行される。
すなわち、ポリゴンモーター57から回転角180°(または270°)を示す回転角信号を受信すると、上記の前発光を行う。半導体レーザー81Kから出射されたレーザー光LKがポリゴンミラー55の偏向面3(または4)で偏向後、インデックスセンサー54Kで検出される。インデックスセンサー54KからのINDEX信号を受信すると前発光を終了し、一定時間経過時に第3走査ライン603(第4走査ライン604)の各画素の階調値D31、D32、D33・・(またはD41、D42、D43・・)を画素クロックに基づき変調したものを第3走査ライン603(または第4走査ライン604)の画像データとして出力し、半導体レーザー81Kを駆動させる。
For the third scanning line 603 and the fourth scanning line 604, the pre-emission and writing are repeatedly executed by the same operation as described above.
That is, when a rotation angle signal indicating a rotation angle of 180 ° (or 270 °) is received from the polygon motor 57, the pre-light emission is performed. The laser beam LK emitted from the semiconductor laser 81K is deflected by the deflecting surface 3 (or 4) of the polygon mirror 55 and then detected by the index sensor 54K. When the INDEX signal from the index sensor 54K is received, the pre-emission is finished, and the gradation values D 31 , D 32 , D 33 ... () Of each pixel of the third scanning line 603 (fourth scanning line 604) when a predetermined time elapses. Alternatively, D 41 , D 42 , D 43 ...) Modulated based on the pixel clock are output as image data of the third scanning line 603 (or fourth scanning line 604), and the semiconductor laser 81K is driven.

第5走査ライン605以降の各走査ラインについても基本的に上記と同じ書き込み動作になるが、第5走査ライン605の書き込み時には、ポリゴンミラー55が第1走査ライン601の書き込み開始から丁度1回転した状態になるので、半導体レーザー81Kから出射されたレーザー光LKがポリゴンミラー55の偏向面1で偏向される。次の第6走査ライン605の書き込み時には、半導体レーザー81Kから出射されたレーザー光LKが偏向面2で偏向される。   The writing operation is basically the same as that described above for each scanning line after the fifth scanning line 605. However, at the time of writing the fifth scanning line 605, the polygon mirror 55 has rotated exactly one rotation from the start of writing of the first scanning line 601. Thus, the laser beam LK emitted from the semiconductor laser 81K is deflected by the deflection surface 1 of the polygon mirror 55. At the time of writing the next sixth scan line 605, the laser light LK emitted from the semiconductor laser 81K is deflected by the deflection surface 2.

図9は、走査ラインの番号とポリゴンミラー55の偏向面の番号との関係を示す図であり、走査ラインの番号が1、5、9・・に対して偏向面1が対応付けられ、走査ラインの番号が2、6、10・・に対して偏向面2が対応付けられ、走査ラインの番号が3、7、11・・に対して偏向面3が対応付けられ、走査ラインの番号が4、8、12・・に対して偏向面4が対応付けられている。つまり、n番目の走査ラインに対しどの偏向面が用いられるかが予め決められている。   FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the scanning line number and the deflection surface number of the polygon mirror 55. The scanning surface number is 1, 5, 9,. The deflection surface 2 is associated with the line numbers 2, 6, 10,..., The deflection surface 3 is associated with the scanning line numbers 3, 7, 11,. The deflection surface 4 is associated with 4, 8, 12,. That is, it is determined in advance which deflection surface is used for the nth scanning line.

第1走査ライン601以降、最後の走査ラインに対する書き込みが終了すると、1ページ相当の感光体ドラム31への書き込み動作が終了したとして、画像形成動作を終了するか、2ページ目以降の書き込みを開始する。
<ポリゴンミラーの偏向面の平面性について>
上記のように偏向面1〜4のそれぞれごとに順番に1走査ラインの書き込みが行われる構成では、偏向面1〜4の全てが完全な平面であることが理想であるが、実際には上記のように微視的に偏向面が湾曲しているものが含まれることがあり得る。
After the first scanning line 601, when the writing to the last scanning line is finished, the writing operation to the photosensitive drum 31 corresponding to one page is finished, and the image forming operation is finished or writing for the second and subsequent pages is started. To do.
<About the flatness of the deflection surface of the polygon mirror>
In the configuration in which writing of one scanning line is sequentially performed for each of the deflection surfaces 1 to 4 as described above, it is ideal that all of the deflection surfaces 1 to 4 are perfect planes. In some cases, the deflection surface is microscopically curved.

図10(a)は、ポリゴンミラー55の偏向面1が平面であり、偏向面2〜4が湾曲形状になっている例を示す平面図である。
具体的に偏向面2は、回転方向(矢印E方向)一方端2aから他方端2bに向かうに連れて平面(破線)に対して外側に凸状の山形に湾曲した形状の例を示している。また、偏向面3は、回転方向一方端から他方端に向かうに連れて平面(破線)に対して内側に凸状の山形に湾曲した形状の例を示している。偏向面4は、回転方向一方端から他方端に向かうに連れて平面(破線)に対して内側に凸状の山形に湾曲した部分と外側に凸状の山形に湾曲した部分とが連続した形状の例を示している。
FIG. 10A is a plan view showing an example in which the deflection surface 1 of the polygon mirror 55 is a flat surface and the deflection surfaces 2 to 4 are curved.
Specifically, the deflection surface 2 shows an example of a shape that is curved in a convex chevron outward with respect to a plane (broken line) as it goes from one end 2a to the other end 2b in the rotation direction (arrow E direction). . Moreover, the deflection surface 3 shows an example of a shape that is curved in a convex mountain shape inward with respect to a plane (broken line) as it goes from one end to the other end in the rotation direction. The deflection surface 4 has a shape in which a portion curved in a convex chevron shape inward and a portion curved in a convex chevron shape outward are continuous with respect to a plane (broken line) from one end to the other end in the rotation direction. An example is shown.

ここで図10(b)は、偏向面2の拡大模式図を示し、図10(c)は、偏向面3の拡大模式図を示し、図10(d)は、偏向面4の拡大模式図を示している。なお、各図では反射面の湾曲や凹凸の様子を誇張して示しており、実際には極めて小さなものである。
ポリゴンミラー55の偏向面が湾曲形状になっている場合、上記の「発明が解決しようとする課題」の項で説明したように形成画像の画質低下を招くおそれがあるので、本実施の形態では、次の基準パターン形成処理と濃度分布検出処理と補正係数算出処理と画像データ補正処理とをこの順に実行することにより、プリント時に形成される画像の画質低下の抑制を図っている。
Here, FIG. 10B shows an enlarged schematic diagram of the deflecting surface 2, FIG. 10C shows an enlarged schematic diagram of the deflecting surface 3, and FIG. 10D shows an enlarged schematic diagram of the deflecting surface 4. Is shown. In each figure, the state of the curved or uneven surface of the reflecting surface is exaggerated and is actually extremely small.
When the deflecting surface of the polygon mirror 55 has a curved shape, the image quality of the formed image may be deteriorated as described in the section “Problems to be solved by the invention” above. The following reference pattern formation processing, density distribution detection processing, correction coefficient calculation processing, and image data correction processing are executed in this order, thereby suppressing image quality deterioration of an image formed during printing.

<基準パターン形成制御処理について>
図11は、記録シートS上に形成されたK色の基準パターン111〜114の構成例を示す図である。
同図に示すように基準パターン111〜114は、主走査方向に沿って長尺の細長状であり、副走査方向(シート搬送方向に相当)に一定の間隔をあけて記録シートS上に形成されている。
<Reference pattern formation control processing>
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the K-color reference patterns 111 to 114 formed on the recording sheet S.
As shown in the figure, the reference patterns 111 to 114 are long and narrow along the main scanning direction, and are formed on the recording sheet S at regular intervals in the sub-scanning direction (corresponding to the sheet conveying direction). Has been.

基準パターン111は、回転中のポリゴンミラー55の偏向面1が光源部51からのレーザー光LKの照射位置に来る度にのみ、そのタイミングに同期して基準パターン111の画像データに基づき光源部51からレーザー光LKを出射し、出射したレーザー光LKが偏向面1で偏向された後、偏向後のレーザー光LKにより、帯電された感光体ドラム31に書き込まれた複数本の走査ラインにより形成されたパターンである。   The reference pattern 111 is based on the image data of the reference pattern 111 in synchronization with the timing only when the deflecting surface 1 of the rotating polygon mirror 55 comes to the irradiation position of the laser light LK from the light source unit 51. Is formed by a plurality of scanning lines written on the charged photosensitive drum 31 by the deflected laser light LK after the emitted laser light LK is deflected by the deflecting surface 1. Pattern.

基準パターン112は、回転中のポリゴンミラー55の偏向面2が光源部51からのレーザー光LKの照射位置に来る度にのみ、そのタイミングに同期して基準パターン112の画像データに基づき光源部51からレーザー光LKを出射し、出射したレーザー光LKが偏向面2で偏向された後、偏向後のレーザー光LKにより、帯電された感光体ドラム31に書き込まれた複数本の走査ラインにより形成されたパターンである。   The reference pattern 112 is based on the image data of the reference pattern 112 in synchronization with the timing only when the deflection surface 2 of the rotating polygon mirror 55 comes to the irradiation position of the laser light LK from the light source unit 51. Is formed by a plurality of scanning lines written on the charged photosensitive drum 31 by the deflected laser light LK after the emitted laser light LK is deflected by the deflecting surface 2. Pattern.

同様に、基準パターン113(または114)は、回転中のポリゴンミラー55の偏向面3(または4)が光源部51からのレーザー光LKの照射位置に来る度にのみ、そのタイミングに同期して基準パターン113(または114)の画像データに基づき光源部51からレーザー光LKを出射し、出射したレーザー光LKが偏向面3(または4)で偏向された後、偏向後のレーザー光LKにより、帯電された感光体ドラム31に書き込まれた複数本の走査ラインにより形成されたパターンである。   Similarly, the reference pattern 113 (or 114) is synchronized with the timing only when the deflection surface 3 (or 4) of the rotating polygon mirror 55 comes to the irradiation position of the laser light LK from the light source unit 51. Based on the image data of the reference pattern 113 (or 114), the laser light LK is emitted from the light source unit 51. After the emitted laser light LK is deflected by the deflecting surface 3 (or 4), the deflected laser light LK This is a pattern formed by a plurality of scanning lines written on the charged photosensitive drum 31.

基準パターン111〜114のそれぞれに対して光源部51から出射されるレーザー光LKの光量は同じになっている。
同図の例を見ると、基準パターン111については主走査方向に沿った濃度分布が一様になっているが、基準パターン112〜114については、一様ではなく主走査方向に沿って濃淡が生じていることが判る。
The amount of laser light LK emitted from the light source unit 51 is the same for each of the reference patterns 111 to 114.
Looking at the example in the figure, for the reference pattern 111, the density distribution along the main scanning direction is uniform, but for the reference patterns 112-114, the density is not uniform along the main scanning direction. You can see that it has occurred.

具体的には基準パターン112は、主走査方向中央部よりも主走査方向両端部の方が濃くなっている。これは、偏向面2の湾曲形状により、図24(c)に示す走査ライン932のように主走査方向両端部ではドット952の分布密度が上がったからである。
一方、基準パターン113は、主走査方向中央部よりも主走査方向両端部の方が淡くなっている。これは、偏向面3の湾曲形状により、図24(c)に示す走査ライン933のように主走査方向両端部ではドット953の分布密度が下がったからである。また、基準パターン114は、偏向面4の湾曲形状により、主走査方向中央よりも左側部分が基準パターン113と同様の濃度分布になっており右側部分が基準パターン112と同様に濃度分布になっている。
Specifically, the reference pattern 112 is darker at both ends in the main scanning direction than at the central portion in the main scanning direction. This is because the distribution shape of the dots 952 is increased at both ends in the main scanning direction as the scanning line 932 shown in FIG.
On the other hand, the reference pattern 113 is lighter at both ends in the main scanning direction than in the central portion in the main scanning direction. This is because the distribution density of the dots 953 is lowered at both ends in the main scanning direction as shown by a scanning line 933 shown in FIG. Further, the reference pattern 114 has the same density distribution as the reference pattern 113 on the left side of the center in the main scanning direction due to the curved shape of the deflection surface 4, and the density distribution on the right side like the reference pattern 112. Yes.

このように偏向面が湾曲していると、通常のプリント時でも記録シートS上に形成された画像の主走査方向の濃度分布に偏向面の湾曲の程度に応じた大きさのばらつきが生じ、これが偏向面の湾曲形状に起因する形成画像の画質低下を生じさせることになる。
ポリゴンミラー55の偏向面ごとに、湾曲した偏向面による1走査ラインの形成画像にどの程度の主走査方向の濃度ばらつきが生じるかは、記録シートS上に形成された基準パターンの主走査方向の濃度分布を検出すれば事前に判る。
When the deflection surface is curved in this way, even in normal printing, the density distribution in the main scanning direction of the image formed on the recording sheet S varies depending on the degree of curvature of the deflection surface. This causes a reduction in the image quality of the formed image due to the curved shape of the deflection surface.
For each deflection surface of the polygon mirror 55, how much density variation in the main scanning direction occurs in the formed image of one scanning line by the curved deflection surface is determined in the main scanning direction of the reference pattern formed on the recording sheet S. This can be determined in advance by detecting the concentration distribution.

そこで、ポリゴンミラー55の偏向面のそれぞれごとに、当該偏向面を用いて基準パターンを形成し、形成された基準パターンの主走査方向の濃度分布を検出し、その検出結果に応じて、以降のプリント時に用いる画像データのうち、その偏向面に向けて光源部51からレーザー光を出射させるのに用いられる画像データを補正する。
これにより、ポリゴンミラー55の偏向面が湾曲形状でも、実際に感光体ドラム31に書き込まれた走査ラインの画像の主走査方向の濃度分布を一様にすることができる。
Therefore, for each of the deflection surfaces of the polygon mirror 55, a reference pattern is formed using the deflection surface, and the density distribution in the main scanning direction of the formed reference pattern is detected. Among the image data used at the time of printing, the image data used to emit laser light from the light source unit 51 toward the deflection surface is corrected.
Thereby, even if the deflection surface of the polygon mirror 55 is curved, the density distribution in the main scanning direction of the image of the scanning line actually written on the photosensitive drum 31 can be made uniform.

図12は、基準パターン111〜114を形成するための画像データの各画素の階調値が画素単位でパターンデータ記憶部68の記憶領域680に格納されている様子を示す模式図であり、記憶領域680を主走査方向と副走査方向に2次元展開した様子を示しており、階調値が0と10の例を示している。階調値の0は光量が0、つまり非発光を示し、階調値の10は階調値10に相当する光量で発光することを示している。   FIG. 12 is a schematic diagram showing a state in which the gradation value of each pixel of the image data for forming the reference patterns 111 to 114 is stored in the storage area 680 of the pattern data storage unit 68 in units of pixels. A state where the region 680 is two-dimensionally expanded in the main scanning direction and the sub-scanning direction is shown, and an example in which the gradation values are 0 and 10 is shown. A gradation value of 0 indicates that the light amount is 0, that is, no light emission, and a gradation value of 10 indicates that light is emitted with a light amount corresponding to the gradation value of 10.

同図に示すように1走査ラインごとに同じ階調値になっており、主走査方向の並び順の番号が奇数の画素について階調値が10、偶数の画素について階調値が0になっている。
1走査ラインごとに、主走査方向に並ぶ各画素の階調値が10、0、10、0、10・・になっているので、基準パターン111〜114の画像データは、1走査ラインごとに主走査方向に露光されるドット(以下「黒画素」という。)データと露光されないドット(以下「白画素」という。)データが交互に並ぶパターンデータということができる。これにより、基準パターンを構成する1走査ラインは、図11の吹き出しの拡大図に示すように黒画素と白画素とが主走査方向に交互に並ぶ画像になる。
As shown in the figure, the gradation value is the same for each scanning line, the gradation value is 10 for the odd numbered pixels and the gradation value is 0 for the even numbered pixels in the main scanning direction. ing.
Since the gradation values of the pixels arranged in the main scanning direction are 10, 0, 10, 0, 10,... For each scanning line, the image data of the reference patterns 111 to 114 is stored for each scanning line. It can be called pattern data in which dot (hereinafter referred to as “black pixel”) data exposed in the main scanning direction and dot data (hereinafter referred to as “white pixel”) data not exposed are arranged alternately. Thereby, one scanning line constituting the reference pattern becomes an image in which black pixels and white pixels are alternately arranged in the main scanning direction as shown in the enlarged view of the balloon in FIG.

このようにしたのは、主走査方向に複数個の黒画素を連続配置するよりも隣り合う2つの黒画素の間に白画素を介在させた方が、湾曲している偏向面により形成される画像の濃度差を判別し易くなるからである。
具体的には、湾曲の程度が大きく、例えば図24(c)に示す間隔βがさらに狭くなり複数の黒画素952が相互に重なり合って黒のベタ画像のようになってしまうと、間隔βに差があっても検出濃度値が変わらない(検出感度がほとんどない)状態になる。
This is because a curved surface is formed by interposing a white pixel between two adjacent black pixels, rather than continuously arranging a plurality of black pixels in the main scanning direction. This is because it becomes easy to determine the density difference between images.
Specifically, when the degree of curvature is large, for example, the interval β shown in FIG. 24C is further narrowed and a plurality of black pixels 952 overlap each other to form a black solid image, the interval β is set. Even if there is a difference, the detected density value does not change (the detection sensitivity is almost absent).

これに対し、2つの黒画素の間に白画素を介在させれば、間隔βがある程度狭くなってもベタ画像になるまでに至らないことが多くなり、間隔βが変われば検出濃度値も変わり、湾曲の程度に応じてより精度の高い補正係数を算出し易くなるからである。なお、黒画素と白画素とが主走査方向に1個ずつ交互に並ぶ構成に限られず、連続する2個以上の黒画素の列と連続する2個以上の白画素の列とが交互に並ぶ構成とすることもできる。つまり、1以上の黒画素と1以上の白画素とが交互に並ぶ構成とすることができる。   On the other hand, if a white pixel is interposed between two black pixels, a solid image often does not reach a solid image even if the interval β is reduced to some extent. If the interval β changes, the detected density value also changes. This is because it becomes easier to calculate a correction coefficient with higher accuracy according to the degree of curvature. Note that the configuration is not limited to a configuration in which black pixels and white pixels are alternately arranged one by one in the main scanning direction, but two or more consecutive black pixel columns and two or more consecutive white pixel columns are alternately arranged. It can also be configured. That is, one or more black pixels and one or more white pixels can be arranged alternately.

基準パターン111は、上記のようにポリゴンミラー55の偏向面1でのみ偏向されたレーザー光LKにより形成されるパターンであり、偏向面1〜4のうち偏向面1に対応する走査ライン番号は、図9に示す対応関係から1、5、9・・になる。
このことから基準パターン111は、回転中のポリゴンミラー55の偏向面1が光源部51からのレーザー光LKの照射位置に来る度に、そのタイミングに同期して、第1走査ライン681、第5走査ライン685、第9走査ライン689・・の順にその走査ラインの画像データに基づき光源部51からレーザー光LKが出射されることにより形成されるパターンということができる。このことは、通常のプリント時と同様である。
The reference pattern 111 is a pattern formed by the laser light LK deflected only on the deflection surface 1 of the polygon mirror 55 as described above, and the scanning line number corresponding to the deflection surface 1 among the deflection surfaces 1 to 4 is From the correspondence shown in FIG.
Accordingly, the reference pattern 111 is synchronized with the timing of the first scanning line 681 and the fifth scanning line 681 every time the deflecting surface 1 of the rotating polygon mirror 55 comes to the irradiation position of the laser light LK from the light source unit 51. It can be said that the pattern is formed by emitting the laser light LK from the light source unit 51 based on the image data of the scanning lines in the order of the scanning line 685 and the ninth scanning line 689. This is the same as in normal printing.

具体的には、図13(a)のタイミングチャートに示すようにポリゴンミラー55の回転角が0°になると(時点ta)、上記の前発光が開始され、時間Δt遅れてINDEX信号が受信されると前発光を終了して、所定時間経過時に第1走査ライン681の画像データ(各画素の階調値10、0、10、0・・)を画素クロック発振器664からの画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー81Kの駆動が開始される(時点t1)。   Specifically, as shown in the timing chart of FIG. 13A, when the rotation angle of the polygon mirror 55 reaches 0 ° (time point ta), the preceding light emission is started, and the INDEX signal is received with a delay of time Δt. Then, the pre-emission is finished, and the image data of the first scanning line 681 (the gradation value of each pixel 10, 0, 10, 0...) Is modulated based on the pixel clock from the pixel clock oscillator 664 when a predetermined time elapses. The driving of the semiconductor laser 81K is started by the image data thus obtained (time point t1).

半導体レーザー81Kから出射されたレーザー光LKが偏向面1で偏向され、偏向後のレーザー光LKにより、回転中に帯電された感光体ドラム31上が露光走査され、第1走査ライン681の潜像が形成される(1回目の露光走査)。時点t1〜t2が感光体ドラム31上における有効走査領域に対するレーザー光LKによる1走査ラインの露光走査に要する時間に相当し、時点t1が露光走査開始、時点t2が露光走査終了になる。   The laser beam LK emitted from the semiconductor laser 81K is deflected by the deflecting surface 1, and the photosensitive drum 31 charged during rotation is exposed and scanned by the deflected laser beam LK, and a latent image on the first scanning line 681 is obtained. Are formed (first exposure scan). Time points t1 to t2 correspond to the time required for exposure scanning of one scanning line by the laser beam LK with respect to the effective scanning region on the photosensitive drum 31, and the time point t1 starts the exposure scanning and the time point t2 ends the exposure scanning.

1回目の露光走査の終了後、再度、ポリゴンミラー55の回転角が0°に至る時点tbまでの間、半導体レーザー81Kは消灯したままになる。つまり偏向面2〜4についてはレーザー光LKが照射されず、偏向面2〜4の影響を受けないようになっている。
ポリゴンミラー55の回転角が再度0°に至ると(時点tb)、1回目の露光走査と同様の制御が繰り返し実行される。すなわち、前発光の開始、INDEX信号の受信、前発光の終了から所定時間経過時に第5走査ライン685の画像データ(各画素の階調値10、0、10、0・・)を画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー81Kの駆動が開始される。半導体レーザー81Kから出射されたレーザー光LKが偏向面1で偏向され、偏向後のレーザー光LKにより、帯電状態で回転中の感光体ドラム31上に第5走査ライン685の潜像が形成される(2回目の露光走査)。
After completion of the first exposure scan, the semiconductor laser 81K remains off until the time tb when the rotation angle of the polygon mirror 55 reaches 0 ° again. That is, the deflection surfaces 2 to 4 are not irradiated with the laser beam LK and are not affected by the deflection surfaces 2 to 4.
When the rotation angle of the polygon mirror 55 reaches 0 ° again (time tb), the same control as the first exposure scan is repeatedly executed. That is, when a predetermined time elapses after the start of the previous light emission, the reception of the INDEX signal, and the end of the previous light emission, the image data of the fifth scanning line 685 (the gradation value of each pixel is 10, 0, 10, 0...) The driving of the semiconductor laser 81K is started by the image data modulated based on the image data. The laser beam LK emitted from the semiconductor laser 81K is deflected by the deflecting surface 1, and a latent image of the fifth scanning line 685 is formed on the photosensitive drum 31 rotating in a charged state by the deflected laser beam LK. (Second exposure scanning).

そして、1回目の露光走査終了から2回目の露光走査開始までの間と同様に、2回目の露光走査の終了後、再度、ポリゴンミラー55の回転角が0°に至る時点tcまでの間、半導体レーザー81Kは消灯したままになる。
ポリゴンミラー55の回転角が再度0°に至ると(時点tc)、1回目、2回目の露光走査と同様に、前発光の開始、INDEX信号の受信、前発光の終了から所定時間経過時に第9走査ライン689の画像データ(各画素の階調値10、0、10、0・・)を画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー81Kの駆動が開始される。半導体レーザー81Kから出射されたレーザー光LKが偏向面1で偏向され、偏向後のレーザー光LKにより、帯電状態で回転中の感光体ドラム31上に第9走査ライン689の潜像が形成される(3回目の露光走査)。以降、上記同様に第13走査ライン、第17走査ライン・・の順に露光走査の動作が繰り返し実行され、感光体ドラム31上に基準パターン111の静電潜像が形成される。
Similarly to the period from the end of the first exposure scan to the start of the second exposure scan, after the end of the second exposure scan, again until the time tc when the rotation angle of the polygon mirror 55 reaches 0 °, The semiconductor laser 81K remains off.
When the rotation angle of the polygon mirror 55 reaches 0 ° again (time tc), the same as in the first and second exposure scans, the start of the previous light emission, the reception of the INDEX signal, and the end of the pre-light emission when the predetermined time has elapsed. The driving of the semiconductor laser 81K is started by image data obtained by modulating the image data of the nine scanning lines 689 (the gradation values of each pixel 10, 0, 10, 0...) Based on the pixel clock. The laser beam LK emitted from the semiconductor laser 81K is deflected by the deflecting surface 1, and a latent image of the ninth scanning line 689 is formed on the photosensitive drum 31 rotating in a charged state by the deflected laser beam LK. (Third exposure scan). Thereafter, similarly to the above, the exposure scanning operation is repeatedly executed in the order of the 13th scanning line, the 17th scanning line,..., And an electrostatic latent image of the reference pattern 111 is formed on the photosensitive drum 31.

ポリゴンミラー55が1回転する間に偏向面1でのみレーザー光LKが偏向されて1走査ラインが形成されるので、基準パターン111は、副走査方向に隣り合う関係になる第1走査ライン681と第5走査ライン685との副走査方向の間隔、第5走査ライン685と第9走査ライン689との副走査方向の間隔・・・がそれぞれ3本の走査ラインの幅相当分、空いており、何も画像が形成されていない領域になる(図11の吹き出しの拡大図参照)。このことは、他の基準パターン112〜114についても同様である。   Since the laser beam LK is deflected only on the deflecting surface 1 while the polygon mirror 55 makes one rotation to form one scanning line, the reference pattern 111 is adjacent to the first scanning line 681 that is adjacent in the sub-scanning direction. The distance between the fifth scanning line 685 in the sub-scanning direction, the distance between the fifth scanning line 685 and the ninth scanning line 689 in the sub-scanning direction,... This is a region where no image is formed (see an enlarged view of a balloon in FIG. 11). The same applies to the other reference patterns 112 to 114.

図12に戻って、基準パターン112は、ポリゴンミラー55の偏向面2でのみ偏向されたレーザー光LKにより形成されるパターンであるので、回転中のポリゴンミラー55の偏向面2が光源部51からのレーザー光LKの照射位置に来る度に、そのタイミングに同期して、第2走査ライン682、第6走査ライン686・・の順にその走査ラインの画像データに基づき光源部51からレーザー光LKが出射されることにより形成される。   Returning to FIG. 12, since the reference pattern 112 is a pattern formed by the laser light LK deflected only on the deflection surface 2 of the polygon mirror 55, the deflection surface 2 of the rotating polygon mirror 55 is moved from the light source unit 51. The laser beam LK is emitted from the light source unit 51 in accordance with the image data of the scanning line in the order of the second scanning line 682, the sixth scanning line 686,. It is formed by being emitted.

具体的には、図13(b)のタイミングチャートに示すようにポリゴンミラー55の回転角が90°になると(時点td)、前発光が開始され、その後、INDEX信号が受信されると前発光を終了して、所定時間経過時に第2走査ライン682の画像データ(各画素の階調値10、0、10、0・・)を画素クロック発振器664からの画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー81Kの駆動が開始される。   Specifically, as shown in the timing chart of FIG. 13B, when the rotation angle of the polygon mirror 55 reaches 90 ° (time td), the pre-light emission is started, and then the pre-light emission is received when the INDEX signal is received. After the predetermined time has elapsed, the image data of the second scanning line 682 (the gradation values of each pixel, 10, 0, 10, 0...) Is modulated based on the pixel data from the pixel clock oscillator 664. The driving of the semiconductor laser 81K is started.

半導体レーザー81Kから出射されたレーザー光LKが偏向面2で偏向され、偏向後のレーザー光LKにより、帯電状態で回転中の感光体ドラム31上が露光走査され、第2走査ライン682の潜像が形成される(1回目の露光走査)。
1回目の露光走査の終了後、再度、ポリゴンミラー55の回転角が90°に至る時点teまでの間、半導体レーザー81Kは消灯したままになる。
The laser beam LK emitted from the semiconductor laser 81K is deflected by the deflecting surface 2, and the deflected laser beam LK is exposed and scanned on the rotating photosensitive drum 31 in a charged state, and a latent image on the second scanning line 682 is obtained. Are formed (first exposure scan).
After completion of the first exposure scan, the semiconductor laser 81K remains off until the time te when the rotation angle of the polygon mirror 55 reaches 90 °.

ポリゴンミラー55の回転角が再度90°に至ると(時点te)、1回目の露光走査と同様の制御が繰り返し実行される。すなわち、前発光の開始、INDEX信号の受信、前発光の終了から所定時間経過時に第6走査ライン686の画像データ(各画素の階調値10、0、10、0・・)をの画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー81Kの駆動が開始される。半導体レーザー81Kから出射されたレーザー光LKが偏向面2で偏向され、偏向後のレーザー光LKにより、帯電状態で回転中の感光体ドラム31上に第6走査ライン686の潜像が形成される(2回目の露光走査)。   When the rotation angle of the polygon mirror 55 reaches 90 ° again (time te), the same control as the first exposure scan is repeatedly executed. That is, the pixel clock of the image data of the sixth scanning line 686 (the gradation value of each pixel is 10, 0, 10, 0...) When a predetermined time has elapsed since the start of the previous light emission, the reception of the INDEX signal, and the end of the previous light emission The driving of the semiconductor laser 81K is started by the image data modulated based on the above. The laser beam LK emitted from the semiconductor laser 81K is deflected by the deflecting surface 2, and a latent image of the sixth scanning line 686 is formed on the photosensitive drum 31 rotating in a charged state by the deflected laser beam LK. (Second exposure scanning).

2回目の露光走査の終了後、再度、ポリゴンミラー55の回転角が90°に至る時点までの間、半導体レーザー81Kは消灯したままになる。ポリゴンミラー55の回転角が再度90°に至ると、1回目、2回目の露光走査と同様に3回目の露光走査が実行される。以降、上記の各制御が繰り返し実行される。
他の基準パターン113、114についても同様である。
After completion of the second exposure scan, the semiconductor laser 81K remains off until the rotation angle of the polygon mirror 55 reaches 90 ° again. When the rotation angle of the polygon mirror 55 reaches 90 ° again, the third exposure scan is executed in the same manner as the first and second exposure scans. Thereafter, each control described above is repeatedly executed.
The same applies to the other reference patterns 113 and 114.

すなわち、基準パターン113(または114)は、ポリゴンミラー55の偏向面3(または4)でのみ偏向されたレーザー光LKにより形成されるパターンであり、回転中のポリゴンミラー55の偏向面3(または4)が光源部51からのレーザー光LKの照射位置に来る度に、そのタイミングに同期して、第3走査ライン683、第7走査ライン686・・(または第4走査ライン684、第8走査ライン688・・)の順にその走査ラインの画像データに基づき光源部51からレーザー光LKが出射されて形成される。   That is, the reference pattern 113 (or 114) is a pattern formed by the laser light LK deflected only by the deflection surface 3 (or 4) of the polygon mirror 55, and the deflection surface 3 (or the rotation surface of the polygon mirror 55 being rotated). Each time 4) comes to the irradiation position of the laser beam LK from the light source unit 51, the third scanning line 683, the seventh scanning line 686... (Or the fourth scanning line 684, the eighth scan are synchronized with the timing. The laser light LK is emitted from the light source unit 51 based on the image data of the scanning lines in the order of the lines 688.

図13(c)、(d)のタイミングチャートに示すようにポリゴンミラー55の回転角が180°(または270°)になると(時点tfまたはtg)、前発光が開始され、その後、INDEX信号が受信されると前発光を終了して、所定時間経過時に第3走査ライン683(または第4走査ライン684)の画像データ(各画素の階調値10、0、10、0・・)を画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー81Kの駆動が開始される。   As shown in the timing charts of FIGS. 13C and 13D, when the rotation angle of the polygon mirror 55 reaches 180 ° (or 270 °) (time tf or tg), pre-emission is started, and then the INDEX signal is When the light is received, the pre-emission is terminated, and the image data (the gradation value of each pixel is 10, 0, 10, 0,...) Of the third scanning line 683 (or the fourth scanning line 684) when a predetermined time elapses. The driving of the semiconductor laser 81K is started by the image data modulated based on the clock.

半導体レーザー81Kから出射されたレーザー光LKが偏向面3(または4)で偏向され、偏向後のレーザー光LKにより、帯電状態で回転中の感光体ドラム31上が露光走査され、第3走査ライン683(または第4走査ライン684)の潜像が形成される(1回目の露光走査)。
1回目の露光走査の終了後、再度、ポリゴンミラー55の回転角が180°(または270°)に至る時点th(またはti)までの間、半導体レーザー81Kは消灯したままになる。
The laser beam LK emitted from the semiconductor laser 81K is deflected by the deflecting surface 3 (or 4), and the deflected laser beam LK is exposed and scanned on the photosensitive drum 31 that is rotating in a charged state. A latent image of 683 (or the fourth scanning line 684) is formed (first exposure scanning).
After completion of the first exposure scan, the semiconductor laser 81K remains off until the time th (or ti) when the rotation angle of the polygon mirror 55 reaches 180 ° (or 270 °) again.

ポリゴンミラー55の回転角が再度180°(または270°)に至ると時点(thまたはti)、1回目の露光走査と同様の制御が繰り返し実行される。すなわち、前発光の開始、INDEX信号の受信、前発光の終了から所定時間経過時に第7走査ライン687(または第8走査ライン688)の画像データ(各画素の階調値10、0、10、0・・)を画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー81Kの駆動が開始される。半導体レーザー81Kから出射されたレーザー光LKが偏向面3(または4)で偏向され、偏向後のレーザー光LKにより、帯電状態で回転中の感光体ドラム31上に第7走査ライン687(または第8走査ライン688)の潜像が形成される(2回目の露光走査)。上記と同様に各制御が繰り返し実行される。   When the rotation angle of the polygon mirror 55 reaches 180 ° (or 270 °) again, the same control as in the first exposure scan is repeatedly performed at the time (th or ti). That is, when a predetermined time has elapsed since the start of the previous light emission, the reception of the INDEX signal, and the end of the previous light emission, the image data of the seventh scan line 687 (or the eighth scan line 688) (the gradation values 10, 0, 10,. The driving of the semiconductor laser 81K is started by image data obtained by modulating 0 ..) based on the pixel clock. The laser light LK emitted from the semiconductor laser 81K is deflected by the deflecting surface 3 (or 4), and the seventh scanning line 687 (or the first scanning line) is formed on the photosensitive drum 31 rotating in a charged state by the deflected laser light LK. A latent image of 8 scanning lines 688) is formed (second exposure scanning). Each control is repeatedly executed in the same manner as described above.

K色の基準パターン111〜114の形成動作は、基準パターン111、112、113、114の順に別々に一定時間をあけて実行される。これにより、回転中の感光体ドラム31上には、基準パターン111〜114の潜像がこの順に別々に形成されていく。
回転中の感光体ドラム31上に形成されたK色の基準パターン111〜114の各潜像は、その形成順に現像部33でK色のトナーで現像され、現像後の基準パターン111〜114のK色のトナー像は、一次転写ローラー34により中間転写ベルト16上に一次転写された後、二次転写位置46で二次転写ローラー45により1枚の記録シートS上に二次転写され、定着部13で記録シートSに定着される。図11は、定着後の記録シートS上に形成されたK色の基準パターン111〜114の例を示している。このように基準パターンのそれぞれごとに、帯電、露光、現像、転写の一連の処理が実行される。
The operation of forming the K-color reference patterns 111 to 114 is executed separately in the order of the reference patterns 111, 112, 113, and 114 after a certain period of time. As a result, the latent images of the reference patterns 111 to 114 are separately formed in this order on the rotating photosensitive drum 31.
The latent images of the K-color reference patterns 111 to 114 formed on the rotating photosensitive drum 31 are developed with the K-color toner in the developing unit 33 in the order of formation, and the developed reference patterns 111 to 114 are developed. The K-color toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 16 by the primary transfer roller 34, and then secondarily transferred onto the recording sheet S by the secondary transfer roller 45 at the secondary transfer position 46 and fixed. The image is fixed on the recording sheet S by the section 13. FIG. 11 shows an example of the K reference patterns 111 to 114 formed on the recording sheet S after fixing. In this way, a series of processes of charging, exposure, development, and transfer is executed for each reference pattern.

定着部13を通過した記録シートSがパターン検出センサー7の検出位置を通過する間に、記録シートS上のK色の基準パターン111〜114がこの順にパターン検出センサー7により検出される。
<基準パターンの主走査方向の濃度分布について>
図14は、パターン検出センサー7により検出されたK色の基準パターンの主走査方向の濃度分布のグラフを示す図であり、(a)が基準パターン111の濃度分布のグラフ191を示し、(b)が基準パターン112の濃度分布のグラフ192を示し、(c)が基準パターン113の濃度分布のグラフ193を示し、(d)が基準パターン114の濃度分布のグラフ194を示している。各図において、横軸が主走査方向の位置を示し、縦軸が濃度の大きさを示している。
While the recording sheet S that has passed through the fixing unit 13 passes the detection position of the pattern detection sensor 7, the K reference patterns 111 to 114 on the recording sheet S are detected by the pattern detection sensor 7 in this order.
<Regarding the density distribution of the reference pattern in the main scanning direction>
FIG. 14 is a diagram illustrating a density distribution graph of the K-color reference pattern detected by the pattern detection sensor 7 in the main scanning direction. FIG. 14A illustrates a density distribution graph 191 of the reference pattern 111. ) Shows the density distribution graph 192 of the reference pattern 112, (c) shows the density distribution graph 193 of the reference pattern 113, and (d) shows the density distribution graph 194 of the reference pattern 114. In each figure, the horizontal axis indicates the position in the main scanning direction, and the vertical axis indicates the density.

パターン検出センサー7は、発光部と、主走査方向に並ぶ多数の光電変換素子とを有し、発光部から一定の光量の光を記録シートS上の基準パターンに一様に照射させ、その反射光を各光電変換素子が受光して、各光電変換素子が受光量の大きさに応じた電気信号(例えば、電圧値)を出力するものである。
基準パターンを構成する黒画素の主走査方向における分布密度が高いほど反射光の光量が少なくなり、分布密度が低いほど反射光の光量が多くなるので、各光電変換素子から出力される電圧値の大きさが基準パターンの濃度の濃淡を表すものになる。このため、各光電変換素子の出力電圧値の大きさを検出することにより基準パターンの主走査方向の濃度分布を取得することができる。
The pattern detection sensor 7 includes a light emitting unit and a large number of photoelectric conversion elements arranged in the main scanning direction, and uniformly irradiates the reference pattern on the recording sheet S with a certain amount of light from the light emitting unit and reflects the light. Each photoelectric conversion element receives light, and each photoelectric conversion element outputs an electric signal (for example, a voltage value) corresponding to the amount of light received.
The higher the distribution density of the black pixels constituting the reference pattern in the main scanning direction, the smaller the amount of reflected light, and the lower the distribution density, the greater the amount of reflected light. Therefore, the voltage value output from each photoelectric conversion element The size represents the density of the density of the reference pattern. Therefore, the density distribution in the main scanning direction of the reference pattern can be acquired by detecting the magnitude of the output voltage value of each photoelectric conversion element.

本実施の形態では、パターン検出センサー7の濃度検出結果に基づき、感光体ドラム31上における有効走査領域の主走査方向一方端から他方端までの間を1画素分の幅の大きさで区切った複数の異なる所定位置のそれぞれごとにその位置とその位置に対応する濃度値とを一対一に対応付けたものを濃度分布として検出する。
図14(a)に示すように基準パターン111の濃度は、主走査方向一方端の位置Aから他方端の位置Bまでの間に亘って基準値Rで略一定になっている。
In the present embodiment, based on the density detection result of the pattern detection sensor 7, the area from one end to the other end in the main scanning direction of the effective scanning area on the photosensitive drum 31 is divided by the width of one pixel. For each of a plurality of different predetermined positions, a position distribution corresponding to the position and the density value corresponding to the position is detected as a density distribution.
As shown in FIG. 14A, the density of the reference pattern 111 is substantially constant at the reference value R from the position A at one end to the position B at the other end in the main scanning direction.

上記のように基準パターン111は、ポリゴンミラー55の偏向面1のみが用いられて形成されたパターンであり、図12に示すように基準パターン111を形成するための画像データである第1走査ライン681、第5走査ライン685・・・のそれぞれは、各黒画素の階調値が全て同じ値(=10)になっている。このため、平面である偏向面1については、感光体ドラム31上における第1、第5・・の各走査ラインの各画素の露光位置が図24(c)に示す走査ライン931のように本来の位置になり、各黒画素に対するレーザー光LKの光量が同じなので、走査ラインごとに主走査方向一方端から他方端までの間で濃度差が生じることもない。   As described above, the reference pattern 111 is a pattern formed by using only the deflection surface 1 of the polygon mirror 55, and the first scanning line which is image data for forming the reference pattern 111 as shown in FIG. 681, the fifth scanning line 685,... Have the same gradation value (= 10) for each black pixel. For this reason, with respect to the deflecting surface 1 which is a flat surface, the exposure position of each pixel of the first, fifth,... Scanning lines on the photosensitive drum 31 is essentially the same as the scanning line 931 shown in FIG. Since the amount of the laser light LK for each black pixel is the same, there is no difference in density between one end and the other end in the main scanning direction for each scanning line.

これに対し、図14(b)に示す基準パターン112の濃度分布のグラフ192を見ると、主走査方向中央から一方端の位置Aと他方端の位置Bのそれぞれに向かうに伴って高濃度になっている。上記のように基準パターン112を形成するための画像データである第2走査ライン682、第6走査ライン686・・・のそれぞれの各画素の階調値は、基準パターン111を形成するための画像データである第1走査ライン681の各画素の階調値と同じであり、基準パターン形成の実行条件が異なるのは、どの偏向面を用いるかだけである。   On the other hand, when viewing the density distribution graph 192 of the reference pattern 112 shown in FIG. 14B, the density increases as it goes from the center in the main scanning direction to the position A on one end and the position B on the other end. It has become. As described above, the gradation value of each pixel of the second scanning line 682, the sixth scanning line 686, etc., which is image data for forming the reference pattern 112, is an image for forming the reference pattern 111. It is the same as the gradation value of each pixel of the first scanning line 681 that is data, and the execution condition of the reference pattern formation is different only in which deflection surface is used.

このため平面の偏向面1を用いて形成された基準パターン111の主走査方向の濃度分布が一様であるのに対し、偏向面2を用いて形成された基準パターン112の主走査方向の濃度が一様でないことは、偏向面2の平面性が確保されておらず湾曲形状になっていると判断することができる。このことは、図14(c)に示す基準パターン113の濃度分布のグラフ193および図14(d)に示す基準パターン114の濃度分布のグラフ194についても同様である。   For this reason, the density distribution in the main scanning direction of the reference pattern 111 formed using the flat deflection surface 1 is uniform, whereas the density in the main scanning direction of the reference pattern 112 formed using the deflection surface 2 is uniform. Is not uniform, it can be determined that the flatness of the deflecting surface 2 is not secured and the curved surface is formed. The same applies to the density distribution graph 193 of the reference pattern 113 shown in FIG. 14C and the density distribution graph 194 of the reference pattern 114 shown in FIG. 14D.

基準パターンの形成も通常のプリントジョブの画像形成もポリゴンミラー55の偏向面1〜4を用いることは同じなので、通常のプリントジョブにおいて階調値が同じ画素の画像データに基づき半導体レーザーを駆動して画像形成を行っても、偏向面2〜4を用いて形成された走査ラインについては、基準パターン112〜114と同様に主走査方向の濃度分布が一様ではない画像が形成されることになる。   Since both the formation of the reference pattern and the image formation of the normal print job use the deflection surfaces 1 to 4 of the polygon mirror 55, the semiconductor laser is driven based on the image data of the pixels having the same gradation value in the normal print job. Even when the image is formed, an image having a non-uniform density distribution in the main scanning direction is formed on the scanning lines formed using the deflection surfaces 2 to 4 like the reference patterns 112 to 114. Become.

これを解消するため本実施の形態では、偏向面ごとに、パターン検出センサー7による検出結果から得られた基準パターンの主走査方向の濃度分布特性(グラフを表す関数)の逆特性を示す関数を画像データ補正のための補正係数(補正情報)として求め、以降に実行されるプリントジョブの画像データを事前に求めた補正係数の適用により補正する制御を行う。この補正係数は、補正係数算出部622により算出され、補正係数記憶部623に記憶される。本実施の形態では、補正係数がY〜K色のそれぞれについて共用され、Y〜K色のそれぞれごとに画像データがその共通の補正係数の適用により補正される。
<画像データの補正係数>
画像データの補正係数、すなわち基準パターンの主走査方向の濃度分布に対する逆特性の関数は、例えば偏向面2については図14(b)に示す一点鎖線のグラフ192aで表され、偏向面3については図14(c)に示す一点鎖線のグラフ193aで表され、偏向面4については図14(d)に示す一点鎖線のグラフ194aで表される。
In order to solve this problem, in the present embodiment, for each deflection surface, a function indicating the inverse characteristic of the density distribution characteristic (function representing the graph) in the main scanning direction of the reference pattern obtained from the detection result by the pattern detection sensor 7 is provided. It is obtained as a correction coefficient (correction information) for correcting image data, and control is performed to correct image data of a print job to be executed thereafter by applying the correction coefficient obtained in advance. The correction coefficient is calculated by the correction coefficient calculation unit 622 and stored in the correction coefficient storage unit 623. In the present embodiment, the correction coefficient is shared for each of the Y to K colors, and the image data is corrected for each of the Y to K colors by applying the common correction coefficient.
<Correction coefficient of image data>
A correction coefficient of the image data, that is, a function of an inverse characteristic with respect to the density distribution in the main scanning direction of the reference pattern is represented by a one-dot chain line graph 192a shown in FIG. It is represented by a one-dot chain line graph 193a shown in FIG. 14C, and the deflection surface 4 is represented by a one-dot chain line graph 194a shown in FIG.

画像データの補正係数は、具体的に次のようにして求められる。
例えば、偏向面2について説明すると、グラフ(関数)192aで示されるように濃度が予め決められた基準値Rになっている位置(図14(b)では主走査方向中央)を基準位置とし、基準位置以外の主走査方向のそれぞれの位置において、基準位置の濃度値Rから、その位置の濃度値(例えば位置BではQa)を差し引いた値Qを階調値に換算し、換算した値を補正係数とする。グラフ192aの例では補正係数がマイナスになり、グラフ193aの例では補正係数がプラスになる。
Specifically, the correction coefficient of the image data is obtained as follows.
For example, the deflection surface 2 will be described. The position where the density is a predetermined reference value R as shown by the graph (function) 192a (the center in the main scanning direction in FIG. 14B) is the reference position. At each position in the main scanning direction other than the reference position, a value Q obtained by subtracting the density value R at the reference position (for example, Qa at position B) from the reference position is converted into a gradation value, and the converted value is A correction coefficient. In the example of the graph 192a, the correction coefficient is negative, and in the example of the graph 193a, the correction coefficient is positive.

補正係数の算出方法は、他の偏向面3、4についても同様である。求めた補正係数は、補正係数記憶部623に記憶される。なお、基準値Rを予め決めておく構成に代えて、例えば各位置の濃度値からその平均値を算出して、算出した平均値を基準値Rとする構成をとることもできる。
図15は、偏向面1〜4に対応する画像データの補正係数が補正係数記憶部623の記憶領域700に格納されている様子を示す図であり、主走査方向に並ぶ補正係数a11、a12・・・の列701が偏向面1に対する補正係数を示し、補正係数a21、a22・・・の列702が偏向面2に対する補正係数を示し、補正係数a31、a32・・・の列703が偏向面3に対する補正係数を示し、補正係数a14、a42・・・の列704が偏向面4に対する補正係数を示している。
The calculation method of the correction coefficient is the same for the other deflection surfaces 3 and 4. The obtained correction coefficient is stored in the correction coefficient storage unit 623. Instead of the configuration in which the reference value R is determined in advance, for example, an average value can be calculated from the density value at each position, and the calculated average value can be used as the reference value R.
FIG. 15 is a diagram illustrating a state in which the correction coefficients of the image data corresponding to the deflection surfaces 1 to 4 are stored in the storage area 700 of the correction coefficient storage unit 623, and the correction coefficients a 11 and a aligned in the main scanning direction. The column 701 of 12 ... Indicates the correction coefficient for the deflection surface 1, the column 702 of the correction coefficients a 21 , a 22 ... Indicates the correction coefficient for the deflection surface 2, the correction coefficients a 31 , a 32. column 703 indicates a correction coefficient for deflection surface 3, the correction coefficient a 14, a 42 ··· column 704 indicates a correction coefficient for deflection surface 4.

1つの補正係数は、1つの画素に対応しており、主走査方向に沿った並び順に付された番号1、2、3・・は、主走査方向の異なる位置に形成される画素の番号1、2、3・・に1対1に対応している。
従って、例えば偏向面1に対応する補正係数a11は、図7に示す第1走査ライン601の第1番目の画素の階調値D11、第5走査ライン605の第1番目の画素の階調値D51・・のそれぞれに適用される共通の補正係数になる。同様に、補正係数a12は、第1走査ライン601の第2番目の画素の階調値D12、第5走査ライン605の第2番目の画素の階調値D52・・のそれぞれに適用される共通の補正係数になる。
One correction coefficient corresponds to one pixel, and numbers 1, 2, 3,... Attached in the order of alignment along the main scanning direction are the numbers 1 of pixels formed at different positions in the main scanning direction. 2, 3... Correspond one to one.
Therefore, for example, the correction coefficient a 11 corresponding to the deflection surface 1 is the gradation value D 11 of the first pixel of the first scanning line 601 and the first pixel level of the fifth scanning line 605 shown in FIG. It becomes a common correction coefficient applied to each of the tone values D 51 . Similarly, the correction coefficient a 12 is applied to each of the gradation value D 12 of the second pixel of the first scanning line 601 and the gradation value D 52 of the second pixel of the fifth scanning line 605. Common correction coefficient.

また、例えば偏向面2に対応する補正係数a22は、図7に示す第2走査ライン602の第2番目の画素の階調値D22、第6走査ライン606の第2番目の画素の階調値D62・・のそれぞれに適用される共通の補正係数になる。
元の画像データ(補正前の画像データ)の各画素の階調値に対する補正係数の適用は、ここでは本来の階調値に補正係数を加算することにより行われる。例えば、元の画像データの第2走査ライン602における第1番目の画素の階調値D21の例では、(D21+a21)になるが、上記のようにa21がマイナスなので、補正後の階調値は、本来の階調値D21よりも低い値に補正されることになる。
Further, for example, the correction coefficient a 22 corresponding to the deflection surface 2 is the gradation value D 22 of the second pixel of the second scanning line 602 and the second pixel of the sixth scanning line 606 shown in FIG. It becomes a common correction coefficient applied to each of the gradation values D 62 .
The application of the correction coefficient to the gradation value of each pixel of the original image data (image data before correction) is performed here by adding the correction coefficient to the original gradation value. For example, in the example of the gradation value D 21 of the first pixel in the second scanning line 602 of the original image data, it becomes (D 21 + a 21 ), but since a 21 is negative as described above, it is corrected. Is corrected to a value lower than the original gradation value D 21 .

このように補正係数は、濃度分布のグラフの主走査方向の異なる位置(画素単位の位置)ごとに算出され、それぞれの主走査方向位置ごとに、濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素についてその画素の階調値(濃度を示すデータ)が当該位置における濃度値(例えば、図14(b)のQa)に基づき本来の値に対して濃度が高くなる値または低くなる値に補正される。このように濃度分布の主走査方向位置のそれぞれごとにその位置における検出濃度値と同じ位置に存する画素とを関係付けることを主走査方向位置の同期と捉えれば、上記の補正係数による補正は、形成すべき画像の元の画像データに対して、検出された濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて行う補正ということができる。   In this way, the correction coefficient is calculated for each different position (pixel unit position) in the main scanning direction of the density distribution graph, and has the same positional relationship as the main scanning direction position of the density distribution for each main scanning direction position. For a certain pixel, the gradation value (data indicating the density) of the pixel is set to a value at which the density becomes higher or lower than the original value based on the density value at the position (for example, Qa in FIG. 14B). It is corrected. If the relationship between the pixels in the same position as the detected density value at each position of the density distribution in this manner is regarded as the synchronization of the position in the main scanning direction, the correction by the correction coefficient is as follows. It can be said that correction is performed using the detected density distribution on the original image data of the image to be formed in synchronization with the position of the density distribution in the main scanning direction.

図16は、補正係数による補正後の画像データに基づき光源部51から出射されるレーザー光の光量の大小(光量値)を示す波形を偏向面1〜4のそれぞれごとに模式的に示す図である。なお、同図では補正前の画像データについてその全画素が同じ階調値であり、補正がなかったとした場合に発光量が基準値Rになる場合の例を示している。また、光量値の大きさは、基準値Rに対してH側(上側)に行くに連れて大きくなり、基準値Rに対してL側(下側)に行くに連れて小さくなる関係になっている。   FIG. 16 is a diagram schematically showing a waveform indicating the magnitude (light quantity value) of the laser light emitted from the light source unit 51 based on the image data corrected by the correction coefficient for each of the deflection surfaces 1 to 4. is there. In the figure, all the pixels of the image data before correction have the same gradation value, and an example in which the light emission amount becomes the reference value R when there is no correction is shown. Further, the magnitude of the light amount value increases as it goes to the H side (upper side) with respect to the reference value R, and becomes smaller as it goes to the L side (lower side) with respect to the reference value R. ing.

同図に示すように偏向面1に対するレーザー光の光量値の波形711を見ると、時点t1(露光走査開始)から時点t2(露光走査終了)までの間に亘って光量値が基準値Rで略一定になっている。
これに対し、偏向面2に対するレーザー光の光量値の波形712を見ると、上に凸の山形形状になっており、光量値が時点t1とt2の中間では基準値Rに等しく、時点t1とt2では基準値Rよりも低くなっている。また、偏向面3に対するレーザー光の光量値の波形713は下に凸の山形形状になっており、偏向面4に対するレーザー光の光量値の波形714は波形713と712とを連結したような波形になっている。
As shown in the figure, when the waveform 711 of the light amount value of the laser beam with respect to the deflecting surface 1 is viewed, the light amount value is the reference value R from the time point t1 (exposure scanning start) to the time point t2 (exposure scanning end). It is almost constant.
On the other hand, when the waveform 712 of the light quantity value of the laser beam with respect to the deflecting surface 2 is seen, it has an upward convex chevron shape, and the light quantity value is equal to the reference value R between the time points t1 and t2, and At t2, it is lower than the reference value R. Further, the waveform 713 of the laser light quantity value with respect to the deflection surface 3 has a downwardly convex mountain shape, and the waveform 714 of the laser light quantity value with respect to the deflection surface 4 is a waveform obtained by connecting the waveforms 713 and 712 together. It has become.

波形712は図14(b)に示す補正係数のグラフ192aの波形に類似しており、波形713は図14(c)に示す補正係数のグラフ193aの波形に類似しており、波形714は図14(d)に示す補正係数のグラフ194aの波形に類似している。このことからポリゴンミラー55の偏向面ごとに、補正後の画像データに基づくレーザー光の光量値の波形は補正係数のグラフに類似した形状の波形になるといえる。
<画像データの補正方法>
図17は、画像データ記憶部661の記憶領域665に画素単位で格納されている画像データの各画素の階調値が補正前後で変化する様子を示す模式図であり、(a)が補正前を示し、(b)が補正後を示している。
The waveform 712 is similar to the waveform of the correction coefficient graph 192a shown in FIG. 14B, the waveform 713 is similar to the waveform of the correction coefficient graph 193a shown in FIG. It is similar to the waveform of the correction coefficient graph 194a shown in FIG. From this, it can be said that for each deflection surface of the polygon mirror 55, the waveform of the light amount value of the laser light based on the corrected image data is a waveform having a shape similar to the graph of the correction coefficient.
<Image data correction method>
FIG. 17 is a schematic diagram showing how the gradation value of each pixel of the image data stored in the storage area 665 of the image data storage unit 661 changes before and after correction, and (a) shows the state before correction. (B) shows after correction.

図17(a)に示すように補正前では、全画素の階調値が同じ値、ここでは10になっており、図17(b)に示すように補正後では、ポリゴンミラー55の偏向面1に対応する第1走査ライン601、第5走査ライン605・・については、階調値が10で補正前と変わっていない。これにより、図16に示すグラフ711のようにレーザー光の光量値も各画素について基準値Rで一定になる。   As shown in FIG. 17A, before correction, the gradation value of all the pixels is the same value, which is 10 here, and after correction, the deflection surface of the polygon mirror 55 is corrected as shown in FIG. For the first scanning line 601 and the fifth scanning line 605... Corresponding to 1, the gradation value is 10, which is the same as before the correction. As a result, as shown in a graph 711 in FIG. 16, the light amount value of the laser light is also constant at the reference value R for each pixel.

一方、ポリゴンミラー55の偏向面2に対応する第2走査ライン602、第6走査ライン606・・については、主走査方向中央付近では、階調値が10で補正前と変わっていないが、主走査方向両端の位置A、Bの付近では、階調値が8になっており、補正前よりも低くなっている。これにより、偏向面2に照射されるレーザー光の光量値が図16に示すグラフ712のように主走査方向中央部に対して両端部の方が低くなる。   On the other hand, for the second scanning line 602, the sixth scanning line 606,... Corresponding to the deflection surface 2 of the polygon mirror 55, the gradation value is 10 near the center in the main scanning direction, which is the same as before the correction. In the vicinity of positions A and B at both ends in the scanning direction, the gradation value is 8, which is lower than before correction. As a result, the light quantity value of the laser light applied to the deflecting surface 2 is lower at both ends with respect to the central portion in the main scanning direction as shown in a graph 712 shown in FIG.

従って、図24(c)に示す第2走査ライン932のように偏向面2の湾曲形状に起因して感光体ドラム31上において主走査方向両端部で黒画素の主走査方向のピッチが本来より狭くなっても、レーザー光の光量値が低くなる分、その黒画素の濃度も下がる。これにより、レーザー光の光量を補正しない従来の構成のように主走査方向中央よりも両端部の方がユーザーの目に高濃度に映るといったことが抑制される。   Accordingly, due to the curved shape of the deflecting surface 2 as in the second scanning line 932 shown in FIG. 24C, the pitch of the black pixels in the main scanning direction at the both ends in the main scanning direction on the photosensitive drum 31 is originally higher. Even if it becomes narrow, the density of the black pixel also decreases as the amount of light of the laser beam decreases. As a result, it is possible to prevent the user's eyes from appearing at a higher density than the center in the main scanning direction as in the conventional configuration in which the amount of laser light is not corrected.

また、ポリゴンミラー55の偏向面3に対応する第3走査ライン603、第7走査ライン607・・については、主走査方向中央付近では、階調値が10で補正前と変わっていないが、主走査方向両端の位置A、Bの付近では、階調値が12になっており、補正前よりも高くなっている。これにより、偏向面3に照射されるレーザー光の光量値が図16に示すグラフ713のように主走査方向中央部に対して両端部の方が高くなる。   Further, for the third scanning line 603, the seventh scanning line 607,... Corresponding to the deflection surface 3 of the polygon mirror 55, the gradation value is 10 near the center in the main scanning direction and is not changed from that before the correction. In the vicinity of positions A and B at both ends in the scanning direction, the gradation value is 12, which is higher than before correction. As a result, the light quantity value of the laser light applied to the deflecting surface 3 is higher at both ends with respect to the central portion in the main scanning direction as shown by a graph 713 in FIG.

従って、図24(c)に示す第3走査ライン933のように偏向面3の湾曲形状に起因して感光体ドラム31上において主走査方向両端部で黒画素の主走査方向のピッチが本来より広くなっても、レーザー光の光量値が高くなる分、その黒画素の濃度が上がる。これにより、レーザー光の光量を補正しない従来の構成のように主走査方向中央よりも両端部の方がユーザーの目に低濃度に映ることが抑制される。   Therefore, due to the curved shape of the deflecting surface 3 as in the third scanning line 933 shown in FIG. 24C, the pitch of the black pixels in the main scanning direction at the both ends in the main scanning direction on the photosensitive drum 31 is originally higher. Even if it becomes wider, the density of the black pixel increases as the amount of light of the laser beam increases. As a result, it is possible to prevent the user's eyes from appearing at a lower density than the center in the main scanning direction as in the conventional configuration in which the amount of laser light is not corrected.

同様に、ポリゴンミラー55の偏向面4に対応する第4走査ライン604、第8走査ライン608・・についても階調値が偏向面4に対応する補正係数(図14(d)のグラフ194a)に基づき補正前から変わり、偏向面4に照射されるレーザー光の光量値の波形が図16に示すグラフ714のように変化する。これにより、レーザー光の光量を補正しない従来の構成に比べて主走査方向に濃度ムラがあるようにユーザーの目に映ることが抑制される。   Similarly, with respect to the fourth scanning line 604 corresponding to the deflection surface 4 of the polygon mirror 55, the eighth scanning line 608,..., The correction value whose gradation value corresponds to the deflection surface 4 (graph 194a in FIG. 14D). Accordingly, the waveform of the light amount value of the laser beam irradiated on the deflecting surface 4 changes as shown in a graph 714 shown in FIG. This suppresses the user's eyes from seeing density unevenness in the main scanning direction as compared with the conventional configuration in which the amount of laser light is not corrected.

<画像データの補正係数の算出と画像データの補正の制御>
図18は、画像データの補正係数の算出とプリントジョブ実行の際の画像データの補正処理の内容を示すフローチャートであり、プリンター10に電源が投入された状態で一定時間が経過する度に全体制御部14により繰り返し実行される。
同図に示すように補正係数の算出の実行指示が受け付けられたか否かを判断する(ステップS1)。この判断は、操作部15に設けられた補正係数算出指示キー(不図示)がユーザーまたはサービスマンにより押下されたことにより行われる。ユーザーまたはサービスマンは、新品のプリンター10がオフィスなどに最初に納品されたときや納品時以降の任意のときに画像データの補正係数の算出の実行を補正係数算出指示キーにより指示することができる。
<Calculation of correction coefficient of image data and control of correction of image data>
FIG. 18 is a flowchart showing the contents of image data correction coefficient calculation and image data correction processing at the time of print job execution. When the printer 10 is turned on, the entire control is performed every time a predetermined time elapses. It is repeatedly executed by the unit 14.
As shown in the figure, it is determined whether an instruction to execute correction coefficient calculation has been accepted (step S1). This determination is made when a correction coefficient calculation instruction key (not shown) provided on the operation unit 15 is pressed by a user or a service person. The user or service person can instruct the execution of the calculation of the correction coefficient of the image data by the correction coefficient calculation instruction key when the new printer 10 is first delivered to the office or at any time after the delivery. .

補正係数の算出の実行指示が受け付けられていないことを判断すると(ステップS1で「No」)、プリント指示が受け付けられたか否かを判断する(ステップS8)。プリント指示が受け付けられていないことを判断すると(ステップS8で「No」)、当該制御を終了する。この終了から一定時間が経過して当該制御が再度開始されたときに上記の実行指示が受け付けられたことを判断すると(ステップS1で「Yes」)、ポリゴンモーター57の回転駆動を開始させ(ステップS2)、ポリゴンモーター57の回転速度が安定すると(ステップS3で「Yes」)、K色の基準パターン111〜114を記録シートSにプリントするパターン形成動作を行う(ステップS4)。   If it is determined that an instruction to execute correction coefficient calculation has not been received (“No” in step S1), it is determined whether a print instruction has been received (step S8). If it is determined that a print instruction has not been received (“No” in step S8), the control is terminated. When it is determined that the execution instruction has been accepted when the control is started again after a lapse of a certain time from this end ("Yes" in step S1), the polygon motor 57 starts to rotate (step S1). S2) When the rotation speed of the polygon motor 57 is stabilized (“Yes” in step S3), a pattern forming operation for printing the K reference patterns 111 to 114 on the recording sheet S is performed (step S4).

パターン形成動作は、パターン形成制御部67により、偏向面1〜4のそれぞれごとに、上記の帯電、露光、現像、転写、定着の各部が制御、すなわちK色の作像部30K、光走査部9、中間転写ベルト16、給紙部12、二次転写ローラー45、定着部13などが制御されることにより行われる。
基準パターン111〜114の形成は、偏向面1のみによる基準パターン111、偏向面2のみによる基準パターン112、偏向面3のみによる基準パターン113、偏向面4のみによる基準パターン114の順に一定時間をあけて実行される。これにより、図11に示すように記録シートSの搬送方向先端側から後端側にかけてK色の基準パターン111、112、113、114のトナー像がこの順に相互にシート搬送方向に一定間隔をあけた状態で記録シートSに形成される。
The pattern formation operation is controlled by the pattern formation control unit 67 for each of the deflection surfaces 1 to 4, that is, the above-described charging, exposure, development, transfer, and fixing units, that is, the K image forming unit 30 </ b> K and the optical scanning unit. 9, the intermediate transfer belt 16, the paper feeding unit 12, the secondary transfer roller 45, the fixing unit 13 and the like are controlled.
The reference patterns 111 to 114 are formed in a certain order in the order of the reference pattern 111 using only the deflection surface 1, the reference pattern 112 using only the deflection surface 2, the reference pattern 113 using only the deflection surface 3, and the reference pattern 114 using only the deflection surface 4. Executed. As a result, as shown in FIG. 11, the toner images of the K-color reference patterns 111, 112, 113, and 114 are spaced apart from each other in the sheet conveying direction in this order from the leading end side to the trailing end side of the recording sheet S. In this state, the recording sheet S is formed.

定着部13を通過した記録シートSがパターン検出センサー7の検出位置を通過する際に記録シートSに形成された基準パターン111〜114のトナー像がパターン検出センサー7により基準パターン111、112、113、114の順に別々に検出されると、その検出結果を取得する(ステップS5)。ここでは、上記のように基準パターンの主走査方向の濃度分布が検出される。   When the recording sheet S that has passed through the fixing unit 13 passes through the detection position of the pattern detection sensor 7, the toner images of the reference patterns 111 to 114 formed on the recording sheet S are transferred to the reference patterns 111, 112, 113 by the pattern detection sensor 7. , 114, the detection results are acquired (step S5). Here, the density distribution in the main scanning direction of the reference pattern is detected as described above.

そして、パターン検出センサー7による主走査方向の濃度分布の検出結果に基づき、基準パターン111〜114のそれぞれごとに画像データの補正係数(図14に示すグラフ(関数)191a〜194a)を算出する(ステップS6)。
算出した補正係数を偏向面1〜4のそれぞれごとに対応付けて補正係数記憶部623の記憶領域700(図15)に格納して(ステップS7)、当該制御を終了する。
Then, based on the detection result of the density distribution in the main scanning direction by the pattern detection sensor 7, the correction coefficients (graphs (functions) 191a to 194a shown in FIG. 14) of the image data are calculated for each of the reference patterns 111 to 114 (see FIG. 14). Step S6).
The calculated correction coefficient is associated with each of the deflection surfaces 1 to 4 and stored in the storage area 700 (FIG. 15) of the correction coefficient storage unit 623 (step S7), and the control is terminated.

この終了から一定時間が経過して当該制御が再度開始されたときにプリント指示が受け付けられたことを判断すると(ステップS8で「Yes」)、ポリゴンモーター57の回転駆動を開始させ(ステップS9)、補正係数記憶部623の記憶領域700に格納されている画像データの補正係数を読み出す(ステップS10)。
そして、読み出した補正係数に基づいて、当該プリントで用いられるY〜K色の画像データ(図17(a))を補正する(ステップS11)。この補正は、Y〜K色の画像データのそれぞれごとに、上記のようにポリゴンミラー55の偏向面1に対応する第1走査ライン、第5走査ライン・・の各画像データについては、その画素ごとに、偏向面1用の補正係数a11、a12、a13・・・のうちその画素に対応する1つの補正係数を適用することにより行われる。偏向面2〜4のそれぞれについても同様である(図17(b))。
When it is determined that a print instruction has been accepted when a certain time has elapsed from this end and the control is started again ("Yes" in step S8), the polygon motor 57 is started to rotate (step S9). Then, the correction coefficient of the image data stored in the storage area 700 of the correction coefficient storage unit 623 is read (step S10).
Then, based on the read correction coefficient, the Y to K image data (FIG. 17A) used in the printing is corrected (step S11). This correction is performed for each image data of Y to K colors, for each image data of the first scanning line, the fifth scanning line,... Corresponding to the deflection surface 1 of the polygon mirror 55 as described above. Is performed by applying one correction coefficient corresponding to the pixel among the correction coefficients a 11 , a 12 , a 13 ... For the deflection surface 1. The same applies to each of the deflection surfaces 2 to 4 (FIG. 17B).

ポリゴンモーター57の回転速度が安定すると(ステップS12で「Yes」)、補正後のY〜K色の画像データを用いて画像形成を実行して(ステップS13)、当該制御を終了する。
この終了から一定時間が経過して当該制御が開始されたときに、補正係数の算出の実行指示が再度受け付けられたことを判断すると(ステップS1で「Yes」)、ステップS2〜S7の処理を実行する。この際、ステップS7では、新たに算出された補正係数が上書き保存される。
When the rotation speed of the polygon motor 57 is stabilized (“Yes” in step S12), image formation is executed using the corrected Y to K image data (step S13), and the control is terminated.
When it is determined that the execution instruction for calculating the correction coefficient has been accepted again when the control is started after a lapse of a certain time from this end (“Yes” in step S1), the processing in steps S2 to S7 is performed. Run. At this time, in step S7, the newly calculated correction coefficient is overwritten and saved.

なお、上記では操作部15のキー押下により補正係数算出の実行指示が受け付けられたと判断する構成例を説明したが、これに限られない。例えば、光走査部9が新品に交換された場合にその交換を判断すると補正係数算出の実行指示が受け付けられたとする構成をとることもできる。この交換の判断は、次のようにして行うことができる。
すなわち、上記の前発光においてポリゴンミラー55が1回転する間にインデックスセンサー54KからINDEX信号が4回出力される。このINDEX信号の1回目の受信から2回目の受信までの時間(図8の時点tm〜tq)、2回目の受信から3回目の受信までの時間、3回目の受信から4回目の受信までの時間、4回目の受信から次の2回転目の最初の受信までの時間をそれぞれ計測する。この各時間は、光走査部9のそれぞれごとに微小ではあるが異なる。このことから、ある時点で計測された4個の計測時間を記憶しておき、これ以降の時点で計測された4個の計測時間と、記憶されている過去の4個の計測時間とを比較して、双方が完全に一致していれば光走査部9が交換されておらず、一つでも計測時間が不一致であれば、光走査部9が新品に交換されたと判断できる。
In the above description, a configuration example in which it is determined that a correction coefficient calculation execution instruction has been received by pressing a key on the operation unit 15 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, when the optical scanning unit 9 is replaced with a new one, it may be configured that an instruction to execute correction coefficient calculation is accepted when the replacement is determined. This exchange determination can be made as follows.
That is, the INDEX signal is output four times from the index sensor 54K while the polygon mirror 55 makes one rotation in the previous light emission. Time from the first reception of the INDEX signal to the second reception (time points tm to tq in FIG. 8) Time from the second reception to the third reception From the third reception to the fourth reception The time from the fourth reception to the first reception of the next second rotation is measured. Each time is small but different for each optical scanning unit 9. Therefore, the four measurement times measured at a certain time point are stored, and the four measurement times measured at the subsequent time points are compared with the past four measurement times stored. If the two coincide completely, the optical scanning unit 9 is not exchanged. If even one measurement time does not coincide, it can be determined that the optical scanning unit 9 has been exchanged for a new one.

以上説明したように、本実施の形態では、ポリゴンミラー55の偏向面1〜4のそれぞれごとにその偏向面を用いて実際にプリント時と同じ条件、すなわち露光走査、現像、転写の各工程により記録シートS上に基準パターン111〜114を形成して、形成された基準パターン111〜114の主走査方向の濃度分布の検出結果に基づき偏向面ごとに画像データの補正係数を算出しておき、以降の画像形成時に画像データをその補正係数で補正するので、偏向面1〜4が正規の平面に対して湾曲形状になっていても、形成画像の主走査方向の濃度差(ムラ)を抑制することができる。
〔実施の形態2〕
上記実施の形態1では、画像データの補正係数に基づき画像データの階調値を補正、つまり光源部51の半導体レーザーからの発光量を画素単位で補正する構成例を説明したが、実施の形態2では、画像データの階調値を補正することに代えて、画素クロック周期を画素単位で補正するとしており、この点が実施の形態1と異なっている。以下、説明の重複を避けるため、実施の形態1と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すものとする。
As described above, in the present embodiment, each of the deflection surfaces 1 to 4 of the polygon mirror 55 is actually used under the same conditions as in printing, that is, exposure scanning, development, and transfer processes. The reference patterns 111 to 114 are formed on the recording sheet S, and the correction coefficient of the image data is calculated for each deflection surface based on the detection result of the density distribution in the main scanning direction of the formed reference patterns 111 to 114. Since the image data is corrected with the correction coefficient during the subsequent image formation, even if the deflection surfaces 1 to 4 are curved with respect to the regular plane, the density difference (unevenness) in the main scanning direction of the formed image is suppressed. can do.
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the configuration example in which the gradation value of the image data is corrected based on the correction coefficient of the image data, that is, the light emission amount from the semiconductor laser of the light source unit 51 is corrected in units of pixels has been described. 2, the pixel clock cycle is corrected in units of pixels instead of correcting the gradation values of the image data, and this is different from the first embodiment. Hereinafter, in order to avoid duplication of description, the description of the same contents as those of Embodiment 1 is omitted, and the same components are denoted by the same reference numerals.

図19は、実施の形態2に係るK色LD制御部66Kの構成を示すブロックである。
同図に示すようにK色LD制御部66Kの構成は、基本的に実施の形態1(図6)と同じであるが、実施の形態2の画素クロック発振器664は、画素単位で画素クロックの周波数変調が可能な発振器が用いられており、補正部662が画像データ記憶部661に格納されている画像データを補正するのではなく、画素クロック発振器664に対して画素クロックの周期を補正させる構成になっている点で異なっている。
FIG. 19 is a block diagram illustrating a configuration of the K-color LD control unit 66K according to the second embodiment.
As shown in the figure, the configuration of the K-color LD control unit 66K is basically the same as that of the first embodiment (FIG. 6). However, the pixel clock oscillator 664 of the second embodiment uses a pixel clock for each pixel. An oscillator capable of frequency modulation is used, and the correction unit 662 does not correct the image data stored in the image data storage unit 661 but causes the pixel clock oscillator 664 to correct the cycle of the pixel clock. It is different in that it is.

LD駆動部663は、画像データ記憶部661に格納されている元の画像データ(変調前のもの)を、画素クロック発振器664からの画素クロック(画像データ補正部621により補正指示されたもの)に基づき変調した画像データKを半導体レーザー81Kに出力する。
図20は、画素クロック周期を偏向面1〜4ごとに基準値Rに対し補正した後の波形721〜724の例を示す模式図である。基準値Rは、上記の一定周期に相当する。
The LD drive unit 663 uses the original image data (before modulation) stored in the image data storage unit 661 as the pixel clock from the pixel clock oscillator 664 (instructed to be corrected by the image data correction unit 621). The modulated image data K is output to the semiconductor laser 81K.
FIG. 20 is a schematic diagram illustrating an example of waveforms 721 to 724 after the pixel clock period is corrected with respect to the reference value R for each of the deflection surfaces 1 to 4. The reference value R corresponds to the above-described fixed period.

画素クロック周期は、基準値Rに対してプラスの値が大きくなるほど周期が長くなりマイナスの値が大きくなるほど周期が短くなることを示している。また、基準値Rに対する周期の増減量を百分率(%)で示しており、この増減量を基準値Rに加減算した値が補正後の画素クロック周期を示し、この増減量が上記の画像データの補正係数に相当する。また、本実施の形態では、画素クロック周期が補正され、1画素ごとの画像データの階調値そのものが補正されることはなく、本来の階調値に応じた発光量で半導体レーザー81Kが発光制御される。   The pixel clock cycle indicates that the cycle becomes longer as the positive value with respect to the reference value R becomes larger, and the cycle becomes shorter as the negative value becomes larger. Further, the amount of increase / decrease in the period with respect to the reference value R is indicated by a percentage (%), and a value obtained by adding / subtracting the increase / decrease amount to / from the reference value R indicates a corrected pixel clock period, and this increase / decrease amount is the above-described image data It corresponds to the correction coefficient. In the present embodiment, the pixel clock cycle is corrected, the gradation value of the image data for each pixel is not corrected, and the semiconductor laser 81K emits light with the light emission amount corresponding to the original gradation value. Be controlled.

偏向面1に対する波形721を見ると、露光走査開始の時点t1から露光走査終了の時点t2までの間に亘って画素クロック周期が基準値Rで略一定になっており、補正係数が略0であることを示している。このことは、実施の形態1における光量値が略一定であることと同様である。
偏向面2に対する波形722を見ると、下に凸の山形形状になっており、補正後の画素クロック周期が時点t1とt2の中間では基準値Rに等しく、時点t1とt2では基準値Rよりも長くなっている。
Looking at the waveform 721 for the deflection surface 1, the pixel clock cycle is substantially constant at the reference value R from the exposure scanning start time t1 to the exposure scanning end time t2, and the correction coefficient is substantially zero. It shows that there is. This is the same as the light quantity value in Embodiment 1 being substantially constant.
Looking at the waveform 722 for the deflecting surface 2, it has a downwardly convex chevron shape, and the corrected pixel clock cycle is equal to the reference value R in the middle of the time points t1 and t2, and from the reference value R at the time points t1 and t2. Is also getting longer.

画素クロック周期が長いということは、光源部71から画素単位で発せられるレーザー光の出射間隔が基準値Rのときよりも長くなり、それだけ感光体ドラム31上に露光走査される各画素の主走査方向のピッチ(間隔)が基準値Rよりも広がることを意味する。これにより、例えば図24(c)に示すように補正を行わない構成における走査ライン932の各画素952のβを基準値αまで広げることができ、主走査方向中央部との濃度差を抑制できる。   The longer pixel clock cycle means that the emission interval of the laser light emitted from the light source unit 71 in units of pixels is longer than when the reference value R is set, and the main scanning of each pixel that is exposed and scanned on the photosensitive drum 31 accordingly. This means that the direction pitch (interval) is wider than the reference value R. Accordingly, for example, as shown in FIG. 24C, β of each pixel 952 of the scanning line 932 in the configuration in which no correction is performed can be expanded to the reference value α, and the density difference from the central portion in the main scanning direction can be suppressed. .

画素クロック周期を補正するための補正係数は、実施の形態1と同様に基準パターンの主走査方向の濃度分布の検出結果に基づき、形成画像の濃度ムラが抑制されるように濃度分布の主走査方向位置における濃度値の大きさに応じて画素単位で決められ、偏向面1〜4のそれぞれごとに補正係数記憶部623の記憶領域700に画素単位で格納される。
補正部662は、補正係数記憶部623に格納されている補正係数(基準値Rに対する周期の増減量(%))を画素単位で読み出し、画素ごとに、その画素に対する画素クロックの周期をその補正係数に基づき基準値Rに対して大きい値または小さい値に補正する処理の実行を画素クロック発振器664に指示する。
As in the first embodiment, the correction coefficient for correcting the pixel clock cycle is based on the detection result of the density distribution in the main scanning direction of the reference pattern, and the main scanning of the density distribution so that the density unevenness of the formed image is suppressed. It is determined in units of pixels according to the magnitude of the density value at the directional position, and is stored in the storage area 700 of the correction coefficient storage unit 623 in units of pixels for each of the deflection surfaces 1 to 4.
The correction unit 662 reads out the correction coefficient (the increase / decrease amount (%) of the period with respect to the reference value R) stored in the correction coefficient storage unit 623 in units of pixels, and corrects the period of the pixel clock for the pixel for each pixel. The pixel clock oscillator 664 is instructed to execute processing for correcting the reference value R to a value larger or smaller than the reference value R based on the coefficient.

画素クロック発振器664は、補正部662の指示に基づき、画素クロックの周期を画素単位で補正係数に基づき補正した画素クロックを生成して出力する。
LD駆動部663は、画素クロック発振器664から出力された補正後の画素クロックに基づき変調した画像データKを半導体レーザー81Kに出力する。
図20に示す偏向面2に対する波形722の例では、主走査方向中央に対して濃度差が最も大きい両端部(時点t1、t2付近)で補正係数が+0.5%と最も大きく、主走査方向中央に近づくに伴って補正係数が小さくなり、主走査方向中央で補正係数が0になるような特性の補正係数(関数)になっている。
The pixel clock oscillator 664 generates and outputs a pixel clock in which the period of the pixel clock is corrected based on the correction coefficient in units of pixels based on an instruction from the correction unit 662.
The LD driving unit 663 outputs image data K modulated based on the corrected pixel clock output from the pixel clock oscillator 664 to the semiconductor laser 81K.
In the example of the waveform 722 for the deflection surface 2 shown in FIG. 20, the correction coefficient is the largest at + 0.5% at both ends (near the time points t1 and t2) where the density difference is the largest with respect to the center in the main scanning direction. The correction coefficient (function) has such characteristics that the correction coefficient becomes smaller as it approaches the center, and the correction coefficient becomes 0 at the center in the main scanning direction.

偏向面3に対する波形723を見ると、上に凸の山形形状になっており、画素クロック周期が時点t1とt2の中間では基準値Rに等しく、時点t1とt2では基準値Rに対して、−0.5%分、短くなっている。画素クロック周期が短いということは、光源部71から画素単位で発せられるレーザー光の出射間隔が基準値Rのときよりも短くなり、感光体ドラム31上に露光走査される各画素の主走査方向のピッチ(間隔)が基準値Rよりも狭くなることを意味する。これにより、例えば図24(c)に示すように補正を行わない構成における走査ライン933の各画素953のピッチγを基準値αまで狭めることができ、主走査方向中央部との濃度差を抑制できる。   Looking at the waveform 723 with respect to the deflection surface 3, it has an upwardly convex chevron shape, and the pixel clock period is equal to the reference value R in the middle of the time points t1 and t2, and with respect to the reference value R at the time points t1 and t2. -0.5% shorter. That the pixel clock cycle is short means that the emission interval of the laser light emitted from the light source unit 71 in units of pixels is shorter than that at the reference value R, and the main scanning direction of each pixel exposed and scanned on the photosensitive drum 31. This means that the pitch (interval) is narrower than the reference value R. Accordingly, for example, as shown in FIG. 24C, the pitch γ of each pixel 953 of the scanning line 933 in the configuration in which no correction is performed can be narrowed to the reference value α, and the density difference from the central portion in the main scanning direction is suppressed. it can.

偏向面4に対する波形724を見ると、上に凸の波形と下に凸の波形とが連続した形状になっており、偏向面2と3の場合と同様に各画素のピッチを基準値αに近づけることができ、主走査方向の濃度ムラを抑制できる。
画素クロック周期の補正は、周波数変調が可能な発振器を用いることにより実行可能になるが、これとは別の構成を用いることもできる。例えば、基準値Rと同じ周期のクロックパルス信号を出力する発振器と、基準値Rとは異なる別々の周期のクロックパルス信号を出力する複数個の発振器を配置して、時点t1〜t2までの間を複数の時間ブロックに分けて、それぞれの時間ブロックごとに、複数の発振器の中から、出力すべき画素クロック周期と同じまたは近似したクロックパルス信号を出力可能な発振器を選択して、その時間ブロックの開始から終了までの間、選択した発振器のみからクロックパルス信号が出力されるように駆動する発振器を切り換えていく構成とすることもできる。
Looking at the waveform 724 for the deflection surface 4, the upward convex waveform and the downward convex waveform are continuous, and the pitch of each pixel is set to the reference value α as in the deflection surfaces 2 and 3. Accordingly, density unevenness in the main scanning direction can be suppressed.
Correction of the pixel clock period can be performed by using an oscillator capable of frequency modulation, but a configuration different from this can also be used. For example, an oscillator that outputs a clock pulse signal having the same period as the reference value R and a plurality of oscillators that output clock pulse signals having different periods different from the reference value R are arranged, and the period from time t1 to t2 is set. Is divided into a plurality of time blocks, and for each time block, an oscillator that can output a clock pulse signal that is the same as or approximate to the pixel clock cycle to be output is selected from the plurality of oscillators. From the start to the end, the oscillator to be driven can be switched so that the clock pulse signal is output only from the selected oscillator.

具体的には、図8に示すように第2走査ラインについて時点trから時点tuまでの時間ブロックに対して第1周期(>基準値R)のクロックパルス信号を出力する第1発振器を用い、時点tuから時点tvまでの時間ブロックに対して第2周期(<第1周期)のクロックパルス信号を出力する第2発振器を用いるといった具合である。
補正後の画素クロック周期が、出力すべき画素クロック周期とは完全に一致しないこともあり得るが、補正を行わない従来に比べると偏向面の湾曲形状に起因する形成画像の主走査方向の濃度ムラを抑制できる。
〔実施の形態3〕
上記実施の形態1、2では、基準パターン形成時におけるポリゴンミラー55の回転数(rpm)と、感光体ドラム31や中間転写ベルト16の回転速度および記録シートSの搬送速度を通常のプリント(画像形成)時と同じ条件の回転数とシステム速度にした場合の構成例を説明したが、実施の形態3では、ポリゴンミラー55の回転数については通常のプリント時と同じであるが、システム速度については通常のプリント時よりも減速する構成としており、この点が実施の形態1、2と異なっている。実施の形態3では回転速度を可変な駆動モーター8(駆動手段)が用いられ、駆動モーター8の回転速度を通常時よりも低減することによりシステム速度の減速が行われる。
Specifically, as shown in FIG. 8, a first oscillator that outputs a clock pulse signal of a first period (> reference value R) for a time block from time tr to time tu for the second scan line is used. For example, a second oscillator that outputs a clock pulse signal of the second period (<first period) is used for the time block from the time point tu to the time point tv.
The pixel clock cycle after correction may not completely match the pixel clock cycle to be output, but the density in the main scanning direction of the formed image due to the curved shape of the deflection surface compared to the conventional case where correction is not performed. Unevenness can be suppressed.
[Embodiment 3]
In the first and second embodiments, the rotation speed (rpm) of the polygon mirror 55 at the time of forming the reference pattern, the rotation speed of the photosensitive drum 31 and the intermediate transfer belt 16, and the conveyance speed of the recording sheet S are set to normal printing (images). In the third embodiment, the number of rotations and the system speed are the same as those at the time of formation. However, in the third embodiment, the rotation speed of the polygon mirror 55 is the same as that during normal printing. Is configured to decelerate more than normal printing, which is different from the first and second embodiments. In the third embodiment, a drive motor 8 (drive means) having a variable rotation speed is used, and the system speed is reduced by reducing the rotation speed of the drive motor 8 from the normal time.

ポリゴンミラー55の回転数を通常のプリント時と同じ回転数のままシステム速度を例えば通常のプリント時の半分(半速)にした場合、次のようなる。
すなわち、ポリゴンミラー55の回転数が通常時と同じなので、感光体ドラム31上を主走査方向一方端から他方端までの間に亘って1走査ライン分、露光走査するのに要する時間(主走査期間)は通常時と同じである。
When the rotation speed of the polygon mirror 55 is the same as that at the time of normal printing and the system speed is, for example, half that of normal printing (half speed), the following occurs.
That is, since the rotation speed of the polygon mirror 55 is the same as that in the normal state, the time required for exposure scanning on the photosensitive drum 31 for one scanning line from one end to the other end in the main scanning direction (main scanning). The period) is the same as normal.

一方、システム速度を通常時よりも半速にすると、単位時間当たりにおける感光体ドラム31周面の回転方向の移動距離が通常時の半分になるので、感光体ドラム31上において基準パターン111を構成する第1走査ライン681、第5走査ライン685・・の副走査方向のライン間隔が通常時の半分になる。
図21は、記録シートS上に形成される基準パターン111の構成例を示す拡大模式図である。同図に示すように基準パターン111を構成する第1走査ライン681、第5走査ライン685、第9走査ライン689・・の副走査方向のライン間隔は、システム速度が通常時の場合、ΔAになる。実施の形態1、2では、基準パターン形成時のシステム速度が通常時と同じなので、同図と同様にライン間隔がΔAになる。
On the other hand, if the system speed is set to half the normal speed, the movement distance in the rotational direction of the circumferential surface of the photosensitive drum 31 per unit time is half that of the normal speed, so that the reference pattern 111 is formed on the photosensitive drum 31. The line spacing in the sub-scanning direction between the first scanning line 681 and the fifth scanning line 685.
FIG. 21 is an enlarged schematic diagram illustrating a configuration example of the reference pattern 111 formed on the recording sheet S. As shown in the figure, the line spacing in the sub-scanning direction of the first scanning line 681, the fifth scanning line 685, the ninth scanning line 689,... Constituting the reference pattern 111 is ΔA when the system speed is normal. Become. In the first and second embodiments, since the system speed at the time of forming the reference pattern is the same as that at the normal time, the line interval is ΔA as in the figure.

一方、ポリゴンミラー55の回転数が通常時と同じで且つシステム速度が通常時の半分になると、第1走査ライン681に対し第5走査ライン685の形成位置が破線685aで示す位置になり、ライン間隔が通常時ΔAの半分のΔBになる。以降の第9走査ライン689・・についても同様にライン間隔がΔBになる。
このことは、記録シートS上においてシート搬送方向(副走査方向に相当)の単位長さ当たりに含まれる走査ラインの本数が多くなり、通常時よりも減速時の方が記録シートS上での単位面積当たりの黒画素の個数が増えて、つまり白画素の個数が減るので、それだけ基準パターンの濃度が高くなったようになる。これにより、例えば淡い濃度に対する検出感度の低い特性のパターン検出センサー7が用いられる場合でも、基準パターン111を精度良く検出することができる。上記では基準パターン111について説明したが、他の基準パターン112〜114についても同様である。
On the other hand, when the rotation speed of the polygon mirror 55 is the same as that at the normal time and the system speed is half that at the normal time, the formation position of the fifth scan line 685 becomes the position indicated by the broken line 685a with respect to the first scan line 681. The interval becomes ΔB which is half of ΔA at normal time. For the subsequent ninth scan lines 689..., The line interval is similarly ΔB.
This is because the number of scanning lines included per unit length in the sheet conveyance direction (corresponding to the sub-scanning direction) on the recording sheet S increases, and the recording sheet S is more decelerated than usual. Since the number of black pixels per unit area increases, that is, the number of white pixels decreases, the density of the reference pattern increases accordingly. Thereby, for example, even when the pattern detection sensor 7 having a low detection sensitivity for a light density is used, the reference pattern 111 can be detected with high accuracy. Although the reference pattern 111 has been described above, the same applies to the other reference patterns 112 to 114.

図22は、実施の形態3に係る画像データの補正係数の算出とプリントジョブ実行の際の画像データの補正処理の内容を示すフローチャートである。
同図に示すフローチャートは、図18に示すフローチャートとほとんど同じであるが、ステップS2、S4、S9に代えてステップS21、S41、S91が実行されるとしており、この点で異なっている。
FIG. 22 is a flowchart showing the content of the correction processing of the image data and the correction processing of the image data when executing the print job according to the third embodiment.
The flowchart shown in the figure is almost the same as the flowchart shown in FIG. 18, but steps S21, S41, and S91 are executed instead of steps S2, S4, and S9, and this point is different.

ステップS21、S91では、ポリゴンモーター57を通常のプリント時と同じ回転数で回転駆動を開始させる。
ステップS41では、システム速度を通常のプリント時の半分の速度に落とした状態で、K色の基準パターン111〜114を記録シートSにプリントするパターン形成動作を行う。システム速度の半速は、駆動モーター8の回転速度を通常のプリント時の半分に低減させることにより行われ、この減速制御は、全体制御部14により行われる。
In steps S21 and S91, the polygon motor 57 is started to rotate at the same rotational speed as in normal printing.
In step S41, a pattern forming operation for printing the K reference patterns 111 to 114 on the recording sheet S is performed in a state in which the system speed is reduced to half the speed during normal printing. The half speed of the system speed is performed by reducing the rotational speed of the drive motor 8 to half of that during normal printing, and this deceleration control is performed by the overall control unit 14.

このようにポリゴンモーター57を通常のプリント時と同じ回転数で回転駆動させつつシステム速度を通常のプリント時の半分の速度に落とした状態で基準パターンを形成することにより、主走査方向の濃度分布を精度良く検出することが可能になる。
なお、上記では、システム速度を通常のプリント時の速度の半分に落とす減速制御の例を説明したが、半分に限られず、減速させれば良い。
In this way, the density distribution in the main scanning direction is formed by forming the reference pattern in a state in which the polygon motor 57 is rotationally driven at the same rotational speed as in normal printing and the system speed is reduced to half that in normal printing. Can be detected with high accuracy.
In the above description, the example of the deceleration control in which the system speed is reduced to half of the normal printing speed has been described. However, the control is not limited to half, and may be reduced.

例えば、Mを整数としたとき、通常のプリント時の速度に対して(1/M)の速度とすることができる。また、整数Mをポリゴンミラー55の偏向面の数(上記例では4)とすることもできる。この場合、ライン間隔が略0になる。ライン間隔が狭くなるほど、1回のサンプリング時における検出対象の走査ラインの本数が多くなり、主走査方向の濃度分布の検出精度を低下させることなく、検出感度の低い特性の安価なパターン検出センサー7を用いることが可能になる。   For example, when M is an integer, the speed can be set to (1 / M) with respect to the normal printing speed. The integer M can also be the number of deflection surfaces of the polygon mirror 55 (4 in the above example). In this case, the line interval is substantially zero. As the line interval becomes narrower, the number of scanning lines to be detected at the time of one sampling increases, and an inexpensive pattern detection sensor 7 having a low detection sensitivity without reducing the detection accuracy of the density distribution in the main scanning direction. Can be used.

また、例えば通常のプリント時のシステム速度で基準パターンの形成を行ったが、パターン検出センサー7の検出精度が低いために、検出されるべき所定の濃度範囲の下限値よりも低い値しか検出できないような場合に、減速制御に切り替えて、再度、基準パターンの形成を実行する制御を行うこともできる。
本発明は、画像形成装置に限られず、例えば画像データを補正する方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、DVD−ROM、DVD−RAM、CD−ROM、CD−R、MO、PDなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。
〔変形例〕
以上、本発明に係る画像形成装置の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、例えば、以下のような変形例が考えられる。
Further, for example, the reference pattern is formed at the system speed during normal printing. However, since the detection accuracy of the pattern detection sensor 7 is low, only a value lower than the lower limit value of the predetermined density range to be detected can be detected. In such a case, it is also possible to switch to deceleration control and perform control for executing the formation of the reference pattern again.
The present invention is not limited to an image forming apparatus, and may be a method for correcting image data, for example. Furthermore, the method may be a program executed by a computer. The program according to the present invention includes, for example, a magnetic disk such as a magnetic tape and a flexible disk, an optical recording medium such as a DVD-ROM, DVD-RAM, CD-ROM, CD-R, MO, and PD, and a flash memory recording medium. It can be recorded on various computer-readable recording media, and may be produced, transferred, etc. in the form of the recording medium, wired and wireless various networks including the Internet in the form of programs, In some cases, the data is transmitted and supplied via broadcasting, telecommunication lines, satellite communications, or the like.
[Modification]
As described above, the image forming apparatus according to the present invention has been described based on the embodiment. However, the content of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications may be considered. It is done.

(1)上記実施の形態では、K色の基準パターン111〜114の形成によりY〜K色に共通の補正係数を算出する構成例を説明したが、これに限られない。半導体レーザー81Y〜81Kから出射されたレーザー光LY〜LKがポリゴンミラー55の一つの偏向面に照射される位置は、その偏向面上においてポリゴンミラー55の回転軸方向(高さ方向)にそれぞれ異なる(ずれている)。このため、厳密にはレーザー光LY〜LKのそれぞれごとにその偏向面の湾曲形状による偏向角のずれの程度が異なる。   (1) In the above embodiment, a configuration example in which correction coefficients common to Y to K colors are calculated by forming the K reference patterns 111 to 114 is described, but the present invention is not limited to this. The positions at which the laser beams LY to LK emitted from the semiconductor lasers 81Y to 81K are applied to one deflection surface of the polygon mirror 55 are different in the rotation axis direction (height direction) of the polygon mirror 55 on the deflection surface. (Deviated). Therefore, strictly speaking, the degree of deviation of the deflection angle due to the curved shape of the deflection surface differs for each of the laser beams LY to LK.

この各色の差異が大きくなりすぎると、共通の補正係数を用いる構成では、ある色の形成画像については画質低下を抑制できるが別の色の形成画像については画質低下を抑制しきれない場合も生じ得る。このような場合には、Y〜Kの色ごとに別々に基準パターンの形成を行い、色別に補正係数を求める構成をとることにより、色ごとにプリント時の形成画像の画質低下を抑制することができる。   If the difference between the colors becomes too large, a configuration using a common correction coefficient can suppress a decrease in image quality for a formed image of one color, but may not be able to suppress a decrease in image quality for a formed image of another color. obtain. In such a case, a reference pattern is separately formed for each of the colors Y to K, and a correction coefficient is obtained for each color, thereby suppressing deterioration in the image quality of the formed image during printing for each color. Can do.

また、作像部30Y〜30Kのそれぞれごとに露光部9が個別に配置される構成では、色ごとに基準パターンの形成を行い、色別に補正係数を求める構成をとることができる。
(2)上記実施の形態では、ポリゴンミラー55を4個の偏向面を有する正4角柱状の構成のものを用いる例を説明したが、これに限られず、例えば6個の偏向面を有する正6角柱状や8個の偏向面を有する正8角柱状などのものを用いることもできる。複数の偏向面のそれぞれごとに、基準パターンの形成と濃度分布の検出、補正係数の算出、算出した補正係数を画像データに適用することについては上記と同じである。
Further, in the configuration in which the exposure unit 9 is individually arranged for each of the image forming units 30Y to 30K, it is possible to take a configuration in which a reference pattern is formed for each color and a correction coefficient is obtained for each color.
(2) In the above-described embodiment, the example in which the polygon mirror 55 has a regular quadrangular prism shape having four deflection surfaces has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a positive mirror having six deflection surfaces is used. A hexagonal prism shape or a regular octagonal prism shape having eight deflection surfaces can also be used. For each of the plurality of deflection surfaces, formation of the reference pattern, detection of the density distribution, calculation of the correction coefficient, and application of the calculated correction coefficient to the image data are the same as described above.

(3)上記実施の形態では、パターン検出センサー7を定着部13と排出ローラー対47との中間の位置に配置して、搬送中の記録シートSがパターン検出センサー7の検出位置を通過する間にその記録シートS上に形成された基準パターンを検出する構成例を説明したが、これに限られない。
例えば、スキャナー機能とプリント機能の両方を有する複写機などの装置構成において、パターン検出センサー7を設けずに、記録シートS上に形成された基準パターンの主走査方向の濃度分布を検出可能なスキャナーにより検出する構成をとることもできる。具体的には、基準パターンが形成された記録シートSが機外の排出トレイ48に収容されると、ユーザーが手でその記録シートSを排出トレイ48から取り出し、取り出した記録シートSをスキャナーの読み取り位置にセットした後、スキャナーにより、記録シートS上の基準パターンの読み取り動作が実行される。
(3) In the above embodiment, while the pattern detection sensor 7 is disposed at an intermediate position between the fixing unit 13 and the discharge roller pair 47, the recording sheet S being conveyed passes through the detection position of the pattern detection sensor 7. In addition, the configuration example for detecting the reference pattern formed on the recording sheet S has been described, but the configuration is not limited thereto.
For example, in a device configuration such as a copying machine having both a scanner function and a print function, a scanner capable of detecting the density distribution in the main scanning direction of the reference pattern formed on the recording sheet S without providing the pattern detection sensor 7. It is also possible to adopt a configuration for detecting by the above. Specifically, when the recording sheet S on which the reference pattern is formed is accommodated in the discharge tray 48 outside the apparatus, the user manually removes the recording sheet S from the discharge tray 48 and removes the removed recording sheet S from the scanner. After setting to the reading position, the scanner performs a reference pattern reading operation on the recording sheet S.

(4)上記実施の形態1では、記録シートS上に形成された基準パターンの主走査方向における濃度分布の検出結果から画像データの補正係数を算出する構成例を説明したが、例えば算出された補正係数が所定範囲内に入っていない場合に、偏向面の湾曲の程度が想定値を超えており画像データの補正では画質低下を抑えきれないとして、ポリゴンミラー55(露光部9)に異常が発生している旨の警告メッセージを操作部15に表示させてユーザーまたはサービスマンに通知する処理を行う構成とすることができる。   (4) In the first embodiment, the configuration example in which the correction coefficient of the image data is calculated from the detection result of the density distribution in the main scanning direction of the reference pattern formed on the recording sheet S has been described. If the correction coefficient is not within the predetermined range, the degree of curvature of the deflection surface exceeds the assumed value, and it is assumed that the image data correction cannot suppress the deterioration of the image quality, and the polygon mirror 55 (exposure unit 9) has an abnormality. A configuration may be adopted in which a warning message to the effect is displayed on the operation unit 15 to notify the user or service person.

図23は、図18に示すステップS6とS7の間に組み込まれる警告メッセージの表示処理の内容を示すフローチャートである。
図23に示すように補正係数が算出されると(ステップS6)、算出された補正係数の全てが所定範囲内であるか否かを判断する(ステップS61)。所定範囲は、偏向面に湾曲が生じていても画像データの補正により最低限の画質を確保できると想定される補正係数の範囲であり、予め実験などで決められる。
FIG. 23 is a flowchart showing the contents of the warning message display process incorporated between steps S6 and S7 shown in FIG.
When the correction coefficients are calculated as shown in FIG. 23 (step S6), it is determined whether or not all of the calculated correction coefficients are within a predetermined range (step S61). The predetermined range is a range of correction coefficients that are assumed to ensure a minimum image quality by correcting the image data even when the deflection surface is curved, and is determined in advance by experiments or the like.

所定範囲内であることを判断すると(ステップS61で「Yes」)、ステップS7に進む。この場合は、実施の形態1と同じである。一方、所定範囲内ではないことを判断すると(ステップS61で「No」)、上記の警告メッセージを操作部15の表示部15aに表示させて(ステップS62)、当該制御を終了する。
この場合、警告メッセージを見たユーザーまたはサービスマンが露光部9を修理または新品に交換した後、再度、補正係数の算出が実行されたときにその補正係数が所定範囲内に入っていることが判断されると、警告メッセージが消灯される。なお、警告メッセージが表示されてもそのままプリントの実行を許可するとしても良いし、これに代えて、警告メッセージの表示によりプリントの実行を禁止し、以降、警告メッセージが消灯されるとその禁止を解除してプリントの実行を許可するとしても良い。
If it is determined that it is within the predetermined range (“Yes” in step S61), the process proceeds to step S7. This case is the same as the first embodiment. On the other hand, if it is determined that it is not within the predetermined range (“No” in step S61), the above warning message is displayed on the display unit 15a of the operation unit 15 (step S62), and the control is terminated.
In this case, after the user or serviceman who has seen the warning message repairs or replaces the exposure unit 9 with a new one, the correction coefficient is within a predetermined range when the correction coefficient is calculated again. If determined, the warning message is turned off. Even if a warning message is displayed, the execution of printing may be permitted as it is. Alternatively, the execution of printing is prohibited by displaying a warning message, and if the warning message is turned off thereafter, the prohibition is prohibited. It is also possible to cancel and permit execution of printing.

ユーザー等への通知方法は、メッセージ表示に限られず、例えば警告の音声出力やネットワークを介してサービスマンの端末装置に警告を送信するなどでも良い。
(5)上記実施の形態では、ポリゴンミラー55の偏向面1〜4の全てについて偏向面ごとに対応する補正係数をそれぞれ算出するとしたが、これに限られず、例えば少なくとも1つの偏向面についてその偏向面に対応する補正係数を算出する構成としても従来に比べて形成画像の画質低下の防止を図れる。
The notification method to the user or the like is not limited to the message display, and may be, for example, a warning voice output or a warning sent to the service person's terminal device via the network.
(5) In the above embodiment, the correction coefficient corresponding to each deflection surface is calculated for all the deflection surfaces 1 to 4 of the polygon mirror 55. However, the present invention is not limited to this. For example, the deflection coefficient is calculated for at least one deflection surface. Even when the correction coefficient corresponding to the surface is calculated, it is possible to prevent the image quality of the formed image from being lowered as compared with the conventional case.

(6)上記実施の形態では、画像形成装置をタンデム型カラープリンターに適用した場合の構成例を説明したが、これに限られない。光源から発せられた光ビームを、回転するポリゴンミラーにより偏向し、偏向後の光ビームにより、帯電後の感光体ドラムや感光体ベルトなどの感光体の表面を露光走査する構成の画像形成装置であれば、例えば複写機、ファクシミリ装置、MFP(Multiple Function Peripheral)等に適用できる。   (6) In the above embodiment, the configuration example in the case where the image forming apparatus is applied to a tandem color printer has been described. However, the present invention is not limited to this. An image forming apparatus having a configuration in which a light beam emitted from a light source is deflected by a rotating polygon mirror, and the surface of a photosensitive member such as a photosensitive drum or a photosensitive belt is exposed and scanned by the deflected light beam. For example, the present invention can be applied to a copying machine, a facsimile machine, an MFP (Multiple Function Peripheral), and the like.

また、感光体上における現像後のトナー像を中間転写ベルト16などの中間転写体を介して記録シートSに転写する構成例を説明したが、これに限られない。中間転写体を介さずに、感光体上のトナー像を直接、記録シートSに転写する構成にも適用できる。
また、上記実施の形態及び上記変形例の構成をそれぞれ可能な限り組み合わせるとしても良い。
Further, the configuration example in which the toner image after development on the photosensitive member is transferred to the recording sheet S via the intermediate transfer member such as the intermediate transfer belt 16 has been described, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a configuration in which the toner image on the photosensitive member is directly transferred to the recording sheet S without using an intermediate transfer member.
Further, the configurations of the above embodiment and the above modification may be combined as much as possible.

本発明は、光源から発せられた光ビームをポリゴンミラーにより偏向し、偏向後の光ビームにより感光体上を露光走査する画像形成装置に広く適用することができる。   The present invention can be widely applied to an image forming apparatus in which a light beam emitted from a light source is deflected by a polygon mirror, and the photosensitive member is exposed and scanned by the deflected light beam.

1、2、3、4 ポリゴンミラーの偏向面
7 パターン検出センサー
8 駆動モーター
9 光走査部(露光部)
10 プリンター
15 操作部
31 感光体ドラム
33 現像部
34、45 転写ローラー
55 ポリゴンミラー
57 ポリゴンモーター
66 LD制御部
67 パターン形成部
68 パターンデータ記憶部
81Y、81M、81C、81K 半導体レーザー
111、112、113、114 基準パターン
191a、192a、193a、194a 補正係数のグラフ
621 画像データ補正部
622 補正係数算出部
623 補正係数記憶部
661 画像データ記憶部
662 補正部
663 LD駆動部
664 画素クロック発振器
701、702、703、704 補正係数を示す列
1, 2, 3, 4 Polygon mirror deflection surface 7 Pattern detection sensor 8 Drive motor 9 Optical scanning unit (exposure unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Printer 15 Operation part 31 Photosensitive drum 33 Developing part 34, 45 Transfer roller 55 Polygon mirror 57 Polygon motor 66 LD control part 67 Pattern formation part 68 Pattern data storage part 81Y, 81M, 81C, 81K Semiconductor laser 111, 112, 113 114 Reference pattern 191a, 192a, 193a, 194a Correction coefficient graph 621 Image data correction unit 622 Correction coefficient calculation unit 623 Correction coefficient storage unit 661 Image data storage unit 662 Correction unit 663 LD drive unit 664 Pixel clock oscillators 701, 702, 703, 704 A column indicating a correction coefficient

Claims (14)

感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電部と、
画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、
前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、
現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、
前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、
前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出終了後、形成すべき画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
A photoreceptor,
A charging unit for charging the photoreceptor;
The light source is driven based on the image data, and the light beam emitted from the light source is sequentially deflected by each of the plurality of deflection surfaces of the rotating polygon mirror, and is charged by each light beam deflected by each deflection surface. An exposure unit that exposes and scans the photoconductor in the main scanning direction to form an electrostatic latent image;
A developing unit for developing the electrostatic latent image on the photoreceptor with toner;
A transfer unit that transfers the developed toner image from the photosensitive member to a sheet via a sheet or an intermediate transfer member;
The charging unit, the exposure unit, the developing unit, and the transfer unit are controlled to drive the light source based on the image data of the reference pattern along the main scanning direction, and the light beam from the light source is one deflection surface of the polygon mirror The electrostatic latent image of the reference pattern is formed on the charged photosensitive member, and the electrostatic latent image of the reference pattern is developed. Then, the developed toner image is transferred to a sheet or an intermediate transfer member. Pattern formation control means for performing a series of processes to be transferred to the sheet via,
Detecting means for detecting a density distribution in the main scanning direction of the toner image of the reference pattern after being transferred to the sheet;
After completion of detection by the detection means, correction means for correcting the original image data of the image to be formed using the density distribution detected by the detection means and synchronizing with the position in the main scanning direction of the density distribution When,
An image forming apparatus comprising:
前記補正手段は、
前記検出手段により検出された濃度分布に基づき、前記一の偏向面に存在する非平面性に依存して形成される画像の主走査方向の濃度ばらつきを抑制するための補正係数を求める算出手段と、
前記算出手段により求められた補正係数を記憶する記憶手段と、を備え、
前記記憶手段に記憶されている補正係数を前記元の画像データに適用して前記補正を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The correction means includes
Calculation means for obtaining a correction coefficient for suppressing density variation in the main scanning direction of an image formed depending on non-planarity existing on the one deflection surface based on the density distribution detected by the detection means; ,
Storage means for storing the correction coefficient obtained by the calculation means,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the correction is performed by applying a correction coefficient stored in the storage unit to the original image data.
前記補正係数が所定範囲内に入っていない場合に前記露光部に異常が発生している旨を通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, further comprising a notification unit that notifies that an abnormality has occurred in the exposure unit when the correction coefficient is not within a predetermined range. 前記基準パターンの画像データは、
主走査方向に列状に並ぶ複数個のドットデータにより構成され、
前記各ドットデータには、光ビームにより前記感光体が露光されるものと露光されないものが含まれ、露光される1以上のドットデータと露光されない1以上のドットデータとが交互に繰り返す画像データであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The image data of the reference pattern is
Consists of a plurality of dot data arranged in a line in the main scanning direction,
The dot data includes image data in which the photoconductor is exposed and non-exposed with a light beam, and image data in which one or more exposed dot data and one or more unexposed dot data are alternately repeated. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is provided.
前記基準パターンの形成の実行指示を受け付ける受付手段を備え、
前記パターン形成制御手段は、
前記受付手段が前記実行指示を受け付けると、前記基準パターンの形成を実行することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Receiving means for receiving an execution instruction for forming the reference pattern;
The pattern formation control means includes
The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the receiving unit receives the execution instruction, the reference pattern is formed.
前記露光部が交換されたことを判断する判断手段を備え、
前記受付手段は、前記判断手段の判断を前記実行指示として受け付けることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
A determination means for determining that the exposure unit has been replaced;
The image forming apparatus according to claim 5, wherein the receiving unit receives the determination of the determination unit as the execution instruction.
前記感光体を回転駆動する駆動手段と、
通常の画像形成時には、前記感光体の周速が予め決められたシステム速度になるように前記駆動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記パターン形成制御手段は、
前記基準パターンの形成時において、前記露光部に対して前記ポリゴンミラーを通常の画像形成時の回転数で回転させるとともに、前記駆動手段を制御して前記感光体の周速を前記システム速度よりも減速させる速度制御を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Drive means for rotationally driving the photoreceptor;
Control means for controlling the drive means so that the peripheral speed of the photoconductor becomes a predetermined system speed during normal image formation;
With
The pattern formation control means includes
At the time of forming the reference pattern, the polygon mirror is rotated with respect to the exposure unit at a rotation speed at the time of normal image formation, and the driving unit is controlled so that the peripheral speed of the photoconductor is higher than the system speed. The image forming apparatus according to claim 1, wherein speed control for decelerating is performed.
前記ポリゴンミラーの偏向面の数をMとしたとき、
前記パターン形成制御手段は、
前記感光体の周速を前記システム速度に対して(1/M)の速度に減速させることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
When the number of deflection surfaces of the polygon mirror is M,
The pattern formation control means includes
The image forming apparatus according to claim 7, wherein the peripheral speed of the photosensitive member is reduced to a speed of (1 / M) with respect to the system speed.
前記パターン形成制御手段は、
前記ポリゴンミラーの回転数と前記感光体の周速を通常の画像形成時と同じ条件にして基準パターンの形成を実行した後、前記検出手段により検出された濃度値が所定の濃度範囲の下限値よりも低い値しか検出できない場合に、前記減速制御に切り替えて再度、基準パターンの形成を実行することを特徴とする請求項7または8に記載の画像形成装置。
The pattern formation control means includes
The density value detected by the detecting means is a lower limit value of a predetermined density range after the reference pattern is formed under the same conditions as those for normal image formation with the rotational speed of the polygon mirror and the peripheral speed of the photoconductor. 9. The image forming apparatus according to claim 7, wherein when only a lower value can be detected, the reference pattern is formed again by switching to the deceleration control.
前記パターン形成制御手段は、
前記ポリゴンミラーの偏向面のそれぞれごとに、各偏向面に一対一に対応する基準パターンを形成させ、
前記検出手段は、
前記基準パターンのそれぞれごとに前記濃度分布を検出し、
前記補正手段は、
前記偏向面のそれぞれごとに、当該偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、当該偏向面に対応する基準パターンにより検出された濃度分布を用いて前記補正を行うことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The pattern formation control means includes
For each of the polygon mirror deflection surfaces, a one-to-one reference pattern is formed on each deflection surface;
The detection means includes
Detecting the density distribution for each of the reference patterns;
The correction means includes
For each of the deflection surfaces, a density distribution detected by a reference pattern corresponding to the deflection surface is obtained with respect to original image data of an image used to emit a light beam from the light source toward the deflection surface. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the correction is performed by using the image forming apparatus.
前記補正手段は、
元の画像データの各画素の濃度を示すデータを、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について当該位置における濃度値に基づき本来の値に対して濃度が高くなる値または低くなる値に補正することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The correction means includes
Data indicating the density of each pixel of the original image data is a value that increases or decreases with respect to the original value based on the density value at the position of the pixel having the same positional relationship as the position in the main scanning direction of the density distribution. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus corrects the value to the following value.
前記補正手段は、
画像データを画素クロックに基づき変調し、変調後の画像データを前記光源に出力する光源駆動部を備え、
元の画像データの各画素に対して前記光源駆動部から出力される画素クロックの周期を、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について当該位置における濃度値に基づき基準値に対して大きい値または小さい値に補正することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The correction means includes
A light source driving unit that modulates image data based on a pixel clock and outputs the modulated image data to the light source,
The period of the pixel clock output from the light source driving unit for each pixel of the original image data is set to a reference value based on the density value at the position of the pixel having the same positional relationship as the position in the main scanning direction of the density distribution. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus corrects the value to a large value or a small value.
前記補正手段は、
前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について、当該位置における濃度値と予め決められた基準値との差の大きさに基づいて前記補正を行うことを特徴とする請求項11または12に記載の画像形成装置。
The correction means includes
12. The correction is performed on a pixel having the same positional relationship as a main scanning direction position of the density distribution based on a magnitude of a difference between a density value at the position and a predetermined reference value. Or the image forming apparatus of 12.
前記補正手段は、
前記検出手段の検出結果から基準パターンの平均濃度値を求め、
前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について、当該位置における濃度値と前記平均濃度値との差の大きさに基づいて前記補正を行うことを特徴とする請求項11または12に記載の画像形成装置。
The correction means includes
Obtain the average density value of the reference pattern from the detection result of the detection means,
13. The correction is performed on a pixel having the same positional relationship as a main scanning direction position of the density distribution based on a difference between a density value at the position and the average density value. The image forming apparatus described in 1.
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