JP5488090B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

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

電子写真方式を用いた複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置では、常に安定した画像濃度が得られるようにするために、画像濃度制御が行われている。この画像濃度制御の一例を簡単に説明する。   In an image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer using an electrophotographic system, image density control is performed in order to always obtain a stable image density. An example of this image density control will be briefly described.

(1)感光体等の画像担持体上に、トナーの付着量が互いに異なるように互いに異なる画像形成条件(例えば、現像ポテンシャル)で形成された複数のトナーパッチからなる濃度検知用の階調パターンを作成する。 (1) A density detection gradation pattern comprising a plurality of toner patches formed under different image forming conditions (for example, development potential) on an image carrier such as a photoconductor so that the amount of toner adhesion is different from each other. Create

(2)光学装置を用いて各トナーパッチからの反射光を検出し、その検出値と所定の付着量算出アルゴリズムとを用いて各トナーパッチのトナー付着量を算出する。 (2) The reflected light from each toner patch is detected using an optical device, and the toner adhesion amount of each toner patch is calculated using the detected value and a predetermined adhesion amount calculation algorithm.

(3)各トナーパッチのトナー付着量と画像形成条件(例えば、現像ポテンシャル)との関係から、直線方程式y=ax+bを求めた後、現像能力を示す指標値である現像γ(現像ポテンシャルを横軸、トナー付着量を縦軸としたときの傾きa)、及び現像開始電圧Vk(現像ポテンシャルを横軸、トナー付着量を縦軸としたときのx切片b)を求める。 (3) After obtaining the linear equation y = ax + b from the relationship between the toner adhesion amount of each toner patch and the image forming conditions (for example, development potential), development γ (development potential across the development potential) is obtained as an index value indicating development capability. The inclination a) when the axis and the toner adhesion amount are taken as the vertical axis, and the development start voltage Vk (the x intercept b when the development potential is taken as the horizontal axis and the toner adhesion amount is taken as the vertical axis) are obtained.

(4)得られた現像γ、及び現像開始電圧Vkに基づいて、適正なトナー付着量に対応した現像ポテンシャルとなるように、LDパワー、帯電バイアス、現像バイアス(例えば、特許文献1参照)などのプロセス条件を調整する。 (4) Based on the obtained development γ and development start voltage Vk, LD power, charging bias, development bias (see, for example, Patent Document 1), etc., so that a development potential corresponding to an appropriate toner adhesion amount is obtained. Adjust the process conditions.

トナーパッチに光を照射し、反射光を受光する光学装置は、反射型光学センサと呼ばれている。従来の反射型光学センサは、1個又は2個の発光部と、反射光を受光するための1個又は2個の受光部から構成されている(例えば、特許文献2参照)。   An optical device that irradiates a toner patch with light and receives reflected light is called a reflective optical sensor. A conventional reflective optical sensor includes one or two light emitting units and one or two light receiving units for receiving reflected light (see, for example, Patent Document 2).

トナーパッチに照射される光(検出用光)のスポットの大きさは、通常、直径2mm〜3mm程度である。   The spot size of light (detection light) irradiated on the toner patch is usually about 2 mm to 3 mm in diameter.

トナーパッチの大きさは、理想的には検出用光のスポットの大きさ以上あればいいはずである。しかしながら、静電潜像の形成部における光走査領域の機械的変動や、転写ベルトの蛇行、さらには、反射型光学センサの取り付け位置の主方向の位置ずれや、主方向における取り付け位置の経時変化等に起因して、トナーパッチと反射型光学センサの主方向における位置関係は必ずしも理想状態とはならない。   The size of the toner patch should ideally be equal to or larger than the size of the detection light spot. However, mechanical fluctuations in the optical scanning area in the electrostatic latent image forming unit, meandering of the transfer belt, displacement of the attachment position of the reflective optical sensor in the main direction, and change over time of the attachment position in the main direction For example, the positional relationship between the toner patch and the reflective optical sensor in the main direction is not necessarily an ideal state.

そこで、従来は、トナーパッチと反射型光学センサの主方向における位置関係にずれがあっても、検出用光のスポットが主方向においてトナーパターン内に位置するように、トナーパッチの主方向の幅を15mm〜25mm程度に設定していた。   Therefore, conventionally, the width of the toner patch in the main direction so that the spot of the detection light is located in the toner pattern in the main direction even if there is a deviation in the positional relationship between the toner patch and the reflective optical sensor in the main direction. Was set to about 15 mm to 25 mm.

このため、消費するトナーが多いという不都合があった。   For this reason, there is a disadvantage that a large amount of toner is consumed.

また、トナー濃度の検出は、形成すべき画像の出力とは別個に行われるため、トナー濃度の検出が行われている間は、本来の画像形成を行うことができなかった。   Further, since the toner density is detected separately from the output of the image to be formed, the original image formation cannot be performed while the toner density is being detected.

トナーパッチとなる静電潜像を光走査で書き込む場合、トナーパッチ列の副方向の長さに比例して書き込みのための光走査の時間が長くなり、本来の画像形成に対する作業効率を低下させる原因となっていた。   When an electrostatic latent image serving as a toner patch is written by optical scanning, the optical scanning time for writing becomes longer in proportion to the length in the sub-direction of the toner patch row, thereby reducing the work efficiency for original image formation. It was the cause.

これを避けるため、主方向に複数の反射型光学センサとトナーパッチを並べて、同時に複数のトナーパッチの濃度を検知する方式が考案された(例えば、特許文献3参照)。   In order to avoid this, a system has been devised in which a plurality of reflective optical sensors and toner patches are arranged in the main direction and the densities of the plurality of toner patches are detected simultaneously (see, for example, Patent Document 3).

また、トナーパッチの主方向の大きさを低減できる新しい反射型光学センサとして、発光部と受光部をアレイ状に配置したものが提案された(例えば、特許文献4参照)。   Further, as a new reflective optical sensor capable of reducing the size of the toner patch in the main direction, a sensor in which a light emitting portion and a light receiving portion are arranged in an array has been proposed (for example, see Patent Document 4).

しかしながら、特許文献3に開示されている画像形成装置では、感光体ドラムの偏心等によって主方向に濃度むらが生じると、各色の濃度を揃えて理想の色を再現することが困難になるという不都合があった。   However, in the image forming apparatus disclosed in Patent Document 3, if density unevenness occurs in the main direction due to the eccentricity of the photosensitive drum or the like, it is difficult to reproduce the ideal color by aligning the density of each color. was there.

ところで、本来の画像形成に対する作業効率を低下を防止するために、特許文献4に開示されている反射型光学センサ及びトナーパッチを、主方向に複数個並べる方式が考えられる。   By the way, in order to prevent a reduction in work efficiency for original image formation, a method of arranging a plurality of reflective optical sensors and toner patches disclosed in Patent Document 4 in the main direction is conceivable.

この場合、トナーパッチの主方向の大きさを小さくすることができるが、反射型光学センサの主方向の大きさは、トナーパッチと反射型光学センサの主方向における位置関係のずれによりトナーパッチが反射型光学センサからはみ出してしまわないように、大きくなってしまう。また、主方向における濃度にばらつきが無視できるほど反射型光学センサを主方向に密接して置くことができず、やはり、各色の濃度を揃えて理想の色を再現することが困難であった。   In this case, although the size of the main direction of the toner patch can be reduced, the size of the main direction of the reflective optical sensor is determined by the difference in the positional relationship between the toner patch and the reflective optical sensor in the main direction. It becomes large so as not to protrude from the reflective optical sensor. Further, the reflection type optical sensor cannot be placed in the main direction so close that the variation in the density in the main direction is negligible, and it is difficult to reproduce the ideal color by adjusting the density of each color.

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その目的は、作業性を低下させることなく、高い画像品質を維持することができる画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of maintaining high image quality without deteriorating workability.

本発明は、トナーを用いて移動体上に画像を形成する画像形成装置において、前記トナーの色又は濃度が互いに異なる複数のパッチを含むテストパターンを、前記移動体が移動する第1の方向に直交する第2の方向に少なくとも2つのパッチが並んで配置されるように前記移動体上に少なくとも1つ作成するテストパターン作成装置と;前記第2の方向に関して、前記第2の方向に並ぶ少なくとも2つのパッチの中心間距離よりも小さい間隔Leで配置された少なくとも3つの発光部からなる照射系と、該照射系から射出され前記テストパターンで反射された光を受光する少なくとも3つの受光部からなる受光系とを有し、前記第2の方向に関して、前記少なくとも3つの発光部における両端の2つの発光部間に前記テストパターンが位置する少なくとも1つの反射型光学センサと;前記少なくとも1つの反射型光学センサの受光系の出力信号に基づいて前記複数のパッチのトナー濃度情報を個別に求める処理装置とを備え、前記処理装置は、前記照射系から射出された光の照射領域を1つのパッチが通過する時間内に、前記少なくとも3つの発光部の一部または全部を、少なくとも1回、順次点灯・消灯させる画像形成装置である。 According to the present invention, in an image forming apparatus that forms an image on a moving body using toner, a test pattern including a plurality of patches having different colors or densities of the toner is arranged in a first direction in which the moving body moves. A test pattern creation device for creating at least one patch on the movable body so that at least two patches are arranged in a second direction perpendicular to each other; and at least one of the second patterns in the second direction with respect to the second direction. An irradiation system including at least three light emitting units arranged at a distance Le smaller than the distance between the centers of the two patches, and at least three light receiving units that receive light emitted from the irradiation system and reflected by the test pattern And the test pattern is located between two light emitting portions at both ends of the at least three light emitting portions with respect to the second direction. At least one of the reflective optical sensor and; a said at least one reflective based on the output signal of the light receiving system of the optical sensor determining the toner concentration information of the plurality of patches individually processing apparatus, the processing apparatus, the In the image forming apparatus, a part or all of the at least three light emitting units are sequentially turned on and off at least once within a time when one patch passes through an irradiation region of light emitted from the irradiation system .

これによれば、作業性を低下させることなく、高い画像品質を維持することができる。   According to this, high image quality can be maintained without reducing workability.

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。1 is a diagram for describing a schematic configuration of a color printer according to an embodiment of the present invention. FIG. 光走査装置の概略構成を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating schematic structure of an optical scanning device. 光走査装置の概略構成を説明するための図(その2)である。FIG. 3 is a second diagram for explaining a schematic configuration of the optical scanning device; 光走査装置の概略構成を説明するための図(その3)である。FIG. 3 is a third diagram for explaining a schematic configuration of the optical scanning device; 光走査装置の概略構成を説明するための図(その4)である。FIG. 4 is a diagram (part 4) for explaining a schematic configuration of the optical scanning device; トナー検出器を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a toner detector. 反射型光学センサの配置位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement position of a reflection type optical sensor. 反射型光学センサを説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating a reflection type optical sensor. 反射型光学センサを説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating a reflection type optical sensor. 反射型光学センサを説明するための図(その3)である。It is FIG. (3) for demonstrating a reflection type optical sensor. 反射型光学センサを説明するための図(その4)である。It is FIG. (4) for demonstrating a reflection type optical sensor. 検出用光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light for a detection. トナーパターンを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a toner pattern. 濃度検出用パターンを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pattern for density detection. 矩形パターンを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a rectangular pattern. 転写ベルトで反射された光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light reflected by the transfer belt. 矩形パターンで反射された光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light reflected with the rectangular pattern. プリンタ制御装置によって行われる基準受光量取得処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the reference | standard light reception amount acquisition process performed by a printer control apparatus. プリンタ制御装置によって行われる検出受光量取得処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the detection received light amount acquisition process performed by a printer control apparatus. 反射型光学センサと濃度検出用パターンの位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of a reflection type optical sensor and a density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンの変形例1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 1 of the density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンの変形例2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 2 of the density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンの変形例3を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 3 of the density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンの変形例4を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 4 of the density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンの変形例5を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 5 of the density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンの変形例6を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 6 of the density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンの変形例7を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 7 of the density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンの変形例8を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 8 of the density | concentration detection pattern. 濃度検出と位置検出が可能なトナーパターンPLを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a toner pattern PL capable of density detection and position detection. 反射型光学センサとトナーパターンPLの位置関係を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a positional relationship between a reflective optical sensor and a toner pattern PL. 位置検出処理を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating a position detection process. 位置検出処理を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating a position detection process. 図33(A)及び図33(B)は、それぞれ位置検出処理を説明するための図(その3)である。FIG. 33A and FIG. 33B are diagrams (No. 3) for explaining the position detection process, respectively. トナーパターンPLの変形例1を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a first modification of the toner pattern PL. トナーパターンPLの変形例2を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a second modification of the toner pattern PL. 単色の画像を形成するレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the laser printer which forms a monochrome image.

以下、本発明の一実施形態を図1〜図20に基づいて説明する。図1には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ2000の概略構成が示されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a color printer 2000 as an image forming apparatus according to an embodiment.

このカラープリンタ2000は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置2010、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、4つのクリーニングユニット(2031a、2031b、2031c、2031d)、4つの帯電装置(2032a、2032b、2032c、2032d)、4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)、4つのトナーカートリッジ(2034a、2034b、2034c、2034d)、転写ベルト2040、転写ローラ2042、定着ローラ2050、給紙コロ2054、レジストローラ対2056、排紙ローラ2058、給紙トレイ2060、排紙トレイ2070、通信制御装置2080、トナー検出器2245及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置2090などを備えている。   The color printer 2000 is a tandem multi-color printer that forms a full-color image by superimposing four colors (black, cyan, magenta, and yellow), and includes an optical scanning device 2010, four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d), four cleaning units (2031a, 2031b, 2031c, 2031d), four charging devices (2032a, 2032b, 2032c, 2032d), four developing rollers (2033a, 2033b, 2033c, 2033d), 4 Toner cartridges (2034a, 2034b, 2034c, 2034d), transfer belt 2040, transfer roller 2042, fixing roller 2050, paper feed roller 2054, registration roller pair 2056, paper discharge roller 2058, paper feed tray 060, paper ejection tray 2070, a communication control device 2080, and a like toner detector 2245 and the printer controller 2090 for totally controlling the above elements.

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

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

プリンタ制御装置2090は、上位装置及び情報機器からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置及び情報機器からの画像情報を光走査装置2010に送る。   The printer control device 2090 controls each unit in response to requests from the host device and the information device, and sends image information from the host device and the information device to the optical scanning device 2010.

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

感光体ドラム2030aの表面近傍には、感光体ドラム2030aの回転方向に沿って、帯電装置2032a、現像ローラ2033a、クリーニングユニット2031aが配置されている。   A charging device 2032a, a developing roller 2033a, and a cleaning unit 2031a are disposed in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 2030a along the rotation direction of the photosensitive drum 2030a.

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

感光体ドラム2030bの表面近傍には、感光体ドラム2030bの回転方向に沿って、帯電装置2032b、現像ローラ2033b、クリーニングユニット2031bが配置されている。   A charging device 2032b, a developing roller 2033b, and a cleaning unit 2031b are arranged in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 2030b along the rotation direction of the photosensitive drum 2030b.

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

感光体ドラム2030cの表面近傍には、感光体ドラム2030cの回転方向に沿って、帯電装置2032c、現像ローラ2033c、クリーニングユニット2031cが配置されている。   A charging device 2032c, a developing roller 2033c, and a cleaning unit 2031c are arranged in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 2030c along the rotation direction of the photosensitive drum 2030c.

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

感光体ドラム2030dの表面近傍には、感光体ドラム2030dの回転方向に沿って、帯電装置2032d、現像ローラ2033d、クリーニングユニット2031dが配置されている。   A charging device 2032d, a developing roller 2033d, and a cleaning unit 2031d are arranged in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 2030d along the rotation direction of the photosensitive drum 2030d.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

光走査装置2010は、一例として図2〜図5に示されるように、4つの光源(2200a、2200b、2200c、2200d)、4つのカップリングレンズ(2201a、2201b、2201c、2201d)、4つの開口板(2202a、2202b、2202c、2202d)、4つのシリンドリカルレンズ(2204a、2204b、2204c、2204d)、ポリゴンミラー2104、4つのfθレンズ(2105a、2105b、2105c、2105d)、8つの折返しミラー(2106a、2106b、2106c、2106d、2108a、2108b、2108c、2108d)、4つのトロイダルレンズ(2107a、2107b、2107c、2107d)、4つの光検知センサ(2205a、2205b、2205c、2205d)、4つの光検知用ミラー(2207a、2207b、2207c、2207d)、及び不図示の走査制御装置などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング2300(図2〜図4では図示省略、図5参照)の所定位置に組み付けられている。   2 to 5 as an example, the optical scanning device 2010 includes four light sources (2200a, 2200b, 2200c, 2200d), four coupling lenses (2201a, 2201b, 2201c, 2201d), four openings. Plate (2202a, 2202b, 2202c, 2202d), four cylindrical lenses (2204a, 2204b, 2204c, 2204d), polygon mirror 2104, four fθ lenses (2105a, 2105b, 2105c, 2105d), eight folding mirrors (2106a, 2106b, 2106c, 2106d, 2108a, 2108b, 2108c, 2108d), 4 toroidal lenses (2107a, 2107b, 2107c, 2107d), 4 light detection sensors (2205a, 2205b) 2205c, 2205d), 4 single light detection mirror (2207a, includes 2207b, 2207c, 2207d), and the like scanning control device (not shown). These are assembled at predetermined positions of the optical housing 2300 (not shown in FIGS. 2 to 4, see FIG. 5).

また、カップリングレンズ2201a及びカップリングレンズ2201bの光軸に沿った方向を「w1方向」、カップリングレンズ2201c及びカップリングレンズ2201dの光軸に沿った方向を「w2方向」とする。さらに、Z軸方向及びw1方向のいずれにも直交する方向を「m1方向」、Z軸方向及びw2方向のいずれにも直交する方向を「m2方向」とする。   Further, the direction along the optical axis of the coupling lens 2201a and the coupling lens 2201b is referred to as “w1 direction”, and the direction along the optical axis of the coupling lens 2201c and the coupling lens 2201d is referred to as “w2 direction”. Furthermore, a direction orthogonal to both the Z-axis direction and the w1 direction is referred to as “m1 direction”, and a direction orthogonal to both the Z-axis direction and the w2 direction is referred to as “m2 direction”.

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

ここでは、光源2200a及び光源2200bにおける主走査対応方向は、m1方向であり、光源2200c及び光源2200dにおける主走査対応方向は、「m2方向」である。そして、光源2200a及び光源2200bにおける副走査対応方向、光源2200c及び光源2200dにおける副走査対応方向は、いずれもZ軸方向と同じ方向である。   Here, the main scanning corresponding direction in the light sources 2200a and 2200b is the m1 direction, and the main scanning corresponding direction in the light sources 2200c and 2200d is the “m2 direction”. The sub-scanning corresponding direction in the light sources 2200a and 2200b and the sub-scanning corresponding direction in the light sources 2200c and 2200d are both the same direction as the Z-axis direction.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ポリゴンミラー2104は、2段構造の4面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、1段目(下段)の4面鏡ではシリンドリカルレンズ2204aからの光束及びシリンドリカルレンズ2204dからの光束がそれぞれ偏向され、2段目(上段)の4面鏡ではシリンドリカルレンズ2204bからの光束及びシリンドリカルレンズ2204cからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。なお、1段目の4面鏡及び2段目の4面鏡は、互いに位相が45°ずれて回転し、書き込み走査は1段目と2段目とで交互に行われる。   The polygon mirror 2104 has a four-stage mirror having a two-stage structure, and each mirror serves as a deflection reflection surface. The light beam from the cylindrical lens 2204a and the light beam from the cylindrical lens 2204d are deflected by the first-stage (lower) tetrahedral mirror, respectively, and the light beam from the cylindrical lens 2204b and the cylindrical light are deflected by the second-stage (upper) tetrahedral mirror. It arrange | positions so that the light beam from the lens 2204c may be deflected, respectively. Note that the first-stage tetrahedral mirror and the second-stage tetrahedral mirror rotate with a phase shift of 45 °, and writing scanning is alternately performed in the first and second stages.

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

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

fθレンズ2105a及びfθレンズ2105bは、ポリゴンミラー2104の−X側に配置され、fθレンズ2105c及びfθレンズ2105dは、ポリゴンミラー2104の+X側に配置されている。   The fθ lens 2105a and the fθ lens 2105b are disposed on the −X side of the polygon mirror 2104, and the fθ lens 2105c and the fθ lens 2105d are disposed on the + X side of the polygon mirror 2104.

そして、fθレンズ2105aとfθレンズ2105bはZ軸方向に積層され、fθレンズ2105aは1段目の4面鏡に対向し、fθレンズ2105bは2段目の4面鏡に対向している。また、fθレンズ2105cとfθレンズ2105dはZ軸方向に積層され、fθレンズ2105cは2段目の4面鏡に対向し、fθレンズ2105dは1段目の4面鏡に対向している。   The fθ lens 2105a and the fθ lens 2105b are stacked in the Z-axis direction, the fθ lens 2105a is opposed to the first-stage tetrahedral mirror, and the fθ lens 2105b is opposed to the second-stage tetrahedral mirror. Further, the fθ lens 2105c and the fθ lens 2105d are stacked in the Z-axis direction, the fθ lens 2105c is opposed to the second-stage tetrahedral mirror, and the fθ lens 2105d is opposed to the first-stage tetrahedral mirror.

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

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

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

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

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

なお、各折り返しミラーは、ポリゴンミラー2104から各感光体ドラムに至る各光路長が互いに一致するとともに、各感光体ドラムにおける光束の入射位置及び入射角がいずれも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。   Each folding mirror is arranged so that the optical path lengths from the polygon mirror 2104 to each photosensitive drum coincide with each other, and the incident position and the incident angle of the light flux on each photosensitive drum are equal to each other. ing.

また、シリンドリカルレンズとそれに対応するトロイダルレンズとにより、偏向点とそれに対応する感光体ドラム表面とを副走査方向に共役関係とする面倒れ補正光学系が構成されている。   Further, the cylindrical lens and the corresponding toroidal lens constitute a surface tilt correction optical system in which the deflection point and the corresponding photosensitive drum surface are conjugated in the sub-scanning direction.

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

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

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

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

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

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

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

次に、前記トナー検出器2245について説明する。   Next, the toner detector 2245 will be described.

このトナー検出器2245は、一例として図6に示されるように、3つの反射型光学センサ(2245a、2245b、2245c)を有している。   As shown in FIG. 6 as an example, the toner detector 2245 includes three reflective optical sensors (2245a, 2245b, 2245c).

そして、一例として図7に示されるように、反射型光学センサ2245aは、転写ベルト2040における+Y側の端部近傍に配置され、反射型光学センサ2245cは、転写ベルト2040における−Y側の端部近傍に配置されている。反射型光学センサ2245cは、主方向に関して、反射型光学センサ2245aと反射型光学センサ2245cの中間位置に配置されている。   As an example, as shown in FIG. 7, the reflective optical sensor 2245 a is disposed in the vicinity of the + Y side end of the transfer belt 2040, and the reflective optical sensor 2245 c is the −Y side end of the transfer belt 2040. It is arranged in the vicinity. The reflective optical sensor 2245c is disposed at an intermediate position between the reflective optical sensor 2245a and the reflective optical sensor 2245c with respect to the main direction.

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

そして、テストパターンとしてのトナーパターンは、各反射型光学センサに対応する位置に形成される。   A toner pattern as a test pattern is formed at a position corresponding to each reflective optical sensor.

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

反射型光学センサ2245aは、一例として図8〜図11に示されるように、12個の発光部(E1〜E12)を含む照射系、12個の照明用マイクロレンズ(LE1〜LE12)を含む照明光学系、12個の受光用マイクロレンズ(LD1〜LD12)を含む受光光学系、12個の受光部(D1〜D12)を含む受光系、及び不図示の処理装置などを備えている。   As shown in FIGS. 8 to 11, the reflective optical sensor 2245a is an illumination system including 12 light emitting units (E1 to E12) and illumination including 12 illumination microlenses (LE1 to LE12). An optical system, a light receiving optical system including twelve light receiving microlenses (LD1 to LD12), a light receiving system including twelve light receiving units (D1 to D12), a processing device (not shown), and the like are provided.

ここでは、図8におけるL3は1.5mm、L4は5mmである。   Here, L3 in FIG. 8 is 1.5 mm, and L4 is 5 mm.

12個の発光部(E1〜E12)は、主方向に沿って等しい間隔Leで配置されている。各発光部の形状は、1辺が40μmの正方形状である。各発光部には、LED(Light Emitting Diode)を用いることができる。ここでは、一例として、Le=0.4mmとしている。この場合は、主方向に関して、E1とE12との間の距離は4.4mm(Le×11)である。なお、以下では、便宜上、点灯された発光部を「点灯発光部」と略述する。   The twelve light emitting units (E1 to E12) are arranged at equal intervals Le along the main direction. Each light emitting portion has a square shape with a side of 40 μm. For each light emitting unit, an LED (Light Emitting Diode) can be used. Here, as an example, Le = 0.4 mm. In this case, with respect to the main direction, the distance between E1 and E12 is 4.4 mm (Le × 11). In the following, for convenience, the lit light emitting unit is abbreviated as “lit light emitting unit”.

12個の照明用マイクロレンズ(LE1〜LE12)は、それぞれ12個の発光部(E1〜E12)に個別に対応している。   The twelve illumination microlenses (LE1 to LE12) individually correspond to the twelve light emitting units (E1 to E12).

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

ここでは、説明をわかりやすくするため、各発光部から射出され対応する照明用マイクロレンズを通過した光束のみが、検出用光(S1〜S12)として転写ベルト2040を照射するものとする(図12参照)。そして、各検出用光によって転写ベルト2040の表面に形成される光スポット(以下では、便宜上「検出用光スポット」と略述する)の中心は、副方向に関して、対応する発光部と受光部の中間付近にある。   Here, for ease of explanation, it is assumed that only the light beam emitted from each light emitting unit and passing through the corresponding illumination microlens irradiates the transfer belt 2040 as detection light (S1 to S12) (FIG. 12). reference). Then, the center of the light spot (hereinafter abbreviated as “detection light spot” for convenience) formed on the surface of the transfer belt 2040 by each detection light is the center of the corresponding light emitting unit and light receiving unit with respect to the sub-direction. Near the middle.

各検出用光スポットの大きさは、一例として、直径で0.4mmである。この値は、上記12個の発光部の配列ピッチLeと等しい。なお、従来の検出用光スポットの大きさは、通常、直径で2〜3mm程度であった。   As an example, the size of each detection light spot is 0.4 mm in diameter. This value is equal to the arrangement pitch Le of the 12 light emitting units. The size of the conventional detection light spot is usually about 2 to 3 mm in diameter.

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

12個の受光部(D1〜D12)は、それぞれ発光部(E1〜E12)に個別に対応している。各受光部の形状は、直径が300μmの円形状である。   The twelve light receiving portions (D1 to D12) individually correspond to the light emitting portions (E1 to E12), respectively. Each light receiving portion has a circular shape with a diameter of 300 μm.

各受光部は、対応する発光部から射出され、転写ベルト2040の表面で正反射された光束の光路上に配置されている。そして、12個の受光部の配列ピッチは、12個の発光部の配列ピッチLeと等しい。   Each light receiving portion is disposed on the optical path of a light beam emitted from the corresponding light emitting portion and regularly reflected by the surface of the transfer belt 2040. The arrangement pitch of the twelve light receiving parts is equal to the arrangement pitch Le of the twelve light emitting parts.

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

12個の受光用マイクロレンズ(LD1〜LD12)は、それぞれ12個の受光部(D1〜D12)に個別し、転写ベルト2040あるいはトナーパターンによって反射された検出用光を集光する。この場合には、各受光部の受光量を増加させることが可能となる。すなわち、検出感度を向上させることができる。各受光用マイクロレンズでは、レンズ径、レンズの曲率半径、及びレンズ厚は同一である。   The twelve light receiving microlenses (LD1 to LD12) are individually provided for the twelve light receiving portions (D1 to D12), and collect the detection light reflected by the transfer belt 2040 or the toner pattern. In this case, the amount of light received by each light receiving unit can be increased. That is, detection sensitivity can be improved. In each light receiving microlens, the lens diameter, the radius of curvature of the lens, and the lens thickness are the same.

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

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

12個の照明用マイクロレンズ(LE1〜LE12)と12個の受光用マイクロレンズ(LD1〜LD12)は、一体化され、マイクロレンズアレイとなっている。これにより、各マイクロレンズを反射型光学センサに組み付ける際の作業性を向上させることができる。また、複数のマイクロレンズにおけるレンズ面間の位置精度を高めることができる。なお、各レンズ面は、フォトリソグラフィやモールド成形などの加工法を用いてガラス基板や樹脂基板上に形成することができる。   The twelve illumination microlenses (LE1 to LE12) and the twelve light receiving microlenses (LD1 to LD12) are integrated to form a microlens array. Thereby, workability | operativity at the time of assembling | attaching each microlens to a reflection type optical sensor can be improved. Moreover, the positional accuracy between the lens surfaces in a plurality of microlenses can be increased. Each lens surface can be formed on a glass substrate or a resin substrate by using a processing method such as photolithography or molding.

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

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

ここでは、一例として図13に示されるように、転写ベルト2040における+Y側の端部近傍に形成されるトナーパターンをPattA、転写ベルト2040における主方向(Y軸方向)の中央部に形成されるトナーパターンをPattB、転写ベルト2040における−Y側の端部近傍に形成されるトナーパターンをPattCとする。   Here, as an example, as shown in FIG. 13, the toner pattern formed in the vicinity of the + Y side end portion of the transfer belt 2040 is formed at Patt A and the central portion of the transfer belt 2040 in the main direction (Y-axis direction). The toner pattern is PattB, and the toner pattern formed near the −Y side end of the transfer belt 2040 is PattC.

各トナーパターンは、濃度検出用パターンであり、一例として図14に示されるように、いずれも4種類のパターン(DP1、DP2、DP3、DP4)を有している。   Each toner pattern is a density detection pattern. As shown in FIG. 14 as an example, each toner pattern has four types of patterns (DP1, DP2, DP3, DP4).

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

ここでは、濃度検出用パターンDP1の−Y側に濃度検出用パターンDP2が配置され、濃度検出用パターンDP2の−Y側に濃度検出用パターンDP3が配置され、濃度検出用パターンDP3の−Y側に濃度検出用パターンDP4が配置されている。なお、以下では、濃度検出用パターンDP1〜DP4を区別する必要がない場合には、総称して「濃度検出用パターンDP」ともいう。   Here, the density detection pattern DP2 is arranged on the −Y side of the density detection pattern DP1, the density detection pattern DP3 is arranged on the −Y side of the density detection pattern DP2, and the −Y side of the density detection pattern DP3. The density detection pattern DP4 is disposed in the area. Hereinafter, when it is not necessary to distinguish between the density detection patterns DP1 to DP4, they are also collectively referred to as “density detection patterns DP”.

各濃度検出用パターンは、一例として図15に示されるように、4個の四角形状のパターン(p1〜p4、以下では、便宜上「矩形パターン」という)を有している。各矩形パターンは、副方向に沿って1列に並んでおり、それぞれ全体としてみたときにトナー濃度の階調が異なっている。ここでは、トナー濃度の低い矩形パターンから、p1、p2、p3、p4とする。すなわち、矩形パターンp1のトナー濃度が最も低く、矩形パターンp4のトナー濃度が最も高い。   As shown in FIG. 15 as an example, each density detection pattern has four square patterns (p1 to p4, hereinafter referred to as “rectangular pattern” for convenience). Each rectangular pattern is arranged in a line along the sub-direction, and the gradation of the toner density differs when viewed as a whole. Here, p1, p2, p3, and p4 are set from a rectangular pattern having a low toner density. That is, the rectangular pattern p1 has the lowest toner density, and the rectangular pattern p4 has the highest toner density.

各矩形パターンは、同じ形状であり、Y軸方向の長さL1は450μmである。すなわち、L1は、間隔Leよりも大きくなるように設定されている。また、Y軸方向に関して、互いに隣接する2つの矩形パターンの中心間距離L2は800μmである。   Each rectangular pattern has the same shape, and the length L1 in the Y-axis direction is 450 μm. That is, L1 is set to be larger than the interval Le. Further, with respect to the Y-axis direction, the center-to-center distance L2 between two rectangular patterns adjacent to each other is 800 μm.

この場合は、主方向に関して、発光部E1と発光部E12との間の距離は4.4mm(Le×11)であり、4つの矩形パターンが含まれる領域の長さである2.85mm(L2×3+L1)よりも長い。これにより、矩形パターンに検出用光が照射されないことを防止できる。なお、主方向に関して、複数の発光部が含まれる領域の長さを、転写ベルトの主方向の位置ずれや、矩形パターンが形成されたときの主方向の位置ずれのマージンも考慮した分だけ、主方向に並んだ複数の矩形パターンが含まれる領域の長さより長くしても良い。これにより、反射型光学センサの主方向の大きさを過不足なく設定することができる。   In this case, with respect to the main direction, the distance between the light emitting part E1 and the light emitting part E12 is 4.4 mm (Le × 11), and is 2.85 mm (L2) which is the length of the region including the four rectangular patterns. Longer than x3 + L1). Thereby, it can prevent that the light for a detection is not irradiated to a rectangular pattern. In addition, regarding the main direction, the length of the region including a plurality of light emitting portions is determined by taking into account the margin of misalignment in the main direction of the transfer belt and the misalignment in the main direction when the rectangular pattern is formed. You may make it longer than the length of the area | region containing several rectangular patterns arranged in the main direction. Thereby, the magnitude | size of the main direction of a reflection type optical sensor can be set without excess and deficiency.

従来は、各矩形パターンは副方向に沿って1列に並んでおり、その大きさも主方向で10mm程度、副方向で15mm程度であった。そこで、本実施形態では、トナーパターンの全体の大きさを従来よりも小さくすることができる。これにより、現像及び転写に関係する部材の特性が変化したときの、矩形パターンへの影響(特に副方向での濃度むら)を小さくすることが可能となる。   Conventionally, the rectangular patterns are arranged in a line along the sub direction, and the size thereof is about 10 mm in the main direction and about 15 mm in the sub direction. Therefore, in the present embodiment, the overall size of the toner pattern can be made smaller than before. As a result, it is possible to reduce the influence on the rectangular pattern (particularly uneven density in the sub direction) when the characteristics of the members related to development and transfer change.

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

ところで、転写ベルト2040の表面は滑らかであり、転写ベルト2040の表面に照射された検出用光のほとんどは正反射される(図16参照)が、矩形パターンの表面に照射された検出用光は、正反射及び拡散反射される(図17参照)。なお、以下では、便宜上、正反射した光を「正反射光」、拡散反射した光を「拡散反射光」ともいう。   By the way, the surface of the transfer belt 2040 is smooth, and most of the detection light irradiated on the surface of the transfer belt 2040 is specularly reflected (see FIG. 16), but the detection light irradiated on the surface of the rectangular pattern is Regular reflection and diffuse reflection are performed (see FIG. 17). Hereinafter, for the sake of convenience, the specularly reflected light is also referred to as “regularly reflected light” and the diffusely reflected light is also referred to as “diffuse reflected light”.

次に、トナー検出器2245を用いて行われる濃度検出処理について説明する。この濃度検出処理は、所定のタイミング毎に、及び操作者の要求によって行われる。   Next, density detection processing performed using the toner detector 2245 will be described. This density detection process is performed at every predetermined timing and at the request of the operator.

例えば、(1)電源投入直後、(2)感光体ドラムの停止時間が6時間以上のとき、(3)装置内の温度が10℃以上変化しているとき、及び(4)装置内の相対湿度が50%以上変化しているときなど、使用環境が変化しているときに、濃度検出処理が実行される。   For example, (1) immediately after turning on the power, (2) when the photosensitive drum stop time is 6 hours or more, (3) when the temperature in the apparatus changes by 10 ° C. or more, and (4) relative in the apparatus. The concentration detection process is executed when the use environment changes, such as when the humidity changes by 50% or more.

また、印刷時は、(A)プリント枚数が所定の枚数に達したとき、(B)現像ローラの回転回数が所定の回数に達したとき、(C)転写ベルトの走行距離が所定の距離に達したときなど、現像及び転写に関係する部材の特性が変化したと予想されるときに、濃度検出処理が実行される。   During printing, (A) when the number of prints reaches a predetermined number, (B) when the number of rotations of the developing roller reaches a predetermined number, (C) the traveling distance of the transfer belt becomes a predetermined distance. Density detection processing is executed when it is expected that the characteristics of the members related to development and transfer have changed, such as when it has been reached.

本実施形態では、濃度検出処理は、プリンタ制御装置2090によって行われる。以下、プリンタ制御装置2090によって行われる濃度検出処理について説明する。   In the present embodiment, the density detection process is performed by the printer control device 2090. Hereinafter, density detection processing performed by the printer control apparatus 2090 will be described.

1.先ず、プリンタ制御装置2090は、走査制御装置に対して濃度検出用パターンの形成を指示する。 1. First, the printer control device 2090 instructs the scanning control device to form a density detection pattern.

そして、走査制御装置は、感光体ドラム2030dにおける位置Y1、位置Y2及び位置Y3に、濃度検出用パターンDP1が形成されるようにYステーションを制御する。   Then, the scanning control device controls the Y station so that the density detection pattern DP1 is formed at the position Y1, the position Y2, and the position Y3 on the photosensitive drum 2030d.

また、走査制御装置は、感光体ドラム2030cにおける位置Y1、位置Y2及び位置Y3に、濃度検出用パターンDP2が形成されるようにMステーションを制御する。   Further, the scanning control device controls the M station so that the density detection pattern DP2 is formed at the position Y1, the position Y2, and the position Y3 on the photosensitive drum 2030c.

また、走査制御装置は、感光体ドラム2030bにおける位置Y1、位置Y2及び位置Y3に、濃度検出用パターンDP3が形成されるようにCステーションを制御する。   Further, the scanning control device controls the C station so that the density detection pattern DP3 is formed at the position Y1, the position Y2, and the position Y3 on the photosensitive drum 2030b.

さらに、走査制御装置は、感光体ドラム2030aにおける位置Y1、位置Y2及び位置Y3に、濃度検出用パターンDP4が形成されるようにKステーションを制御する。   Further, the scanning control device controls the K station so that the density detection pattern DP4 is formed at the position Y1, the position Y2, and the position Y3 on the photosensitive drum 2030a.

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

これによって、転写ベルト2040における位置Y1にPattAが形成され、位置Y2にPattBが形成され、位置Y3にPattCが形成されることとなる。   As a result, PattA is formed at the position Y1 on the transfer belt 2040, PattB is formed at the position Y2, and PattC is formed at the position Y3.

2.次に、プリンタ制御装置2090は、転写ベルト2040に検出用光を照射して「基準受光量」を取得する。この基準受光量を取得する処理(以下では、「基準受光量取得処理」という)について、図18のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートは、プリンタ制御装置2090によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。なお、この基準受光量取得処理は、最初の矩形パターンが反射型光学センサの前方に搬送される前に行われる。 2. Next, the printer control device 2090 irradiates the transfer belt 2040 with detection light and acquires the “reference received light amount”. The process of acquiring the reference received light amount (hereinafter referred to as “reference received light amount acquisition process”) will be described with reference to the flowchart of FIG. This flowchart corresponds to a series of processing algorithms executed by the printer control apparatus 2090. This reference received light amount acquisition process is performed before the first rectangular pattern is conveyed in front of the reflective optical sensor.

最初のステップS401では、発光部を特定するための変数iに初期値1をセットする。   In the first step S401, an initial value 1 is set to a variable i for specifying a light emitting unit.

次のステップS403では、発光部Eiを点灯させる。   In the next step S403, the light emitting unit Ei is turned on.

次のステップS405では、各受光部の出力信号を取得する。   In the next step S405, the output signal of each light receiving unit is acquired.

次のステップS407では、受光部毎に、取得した出力信号から受光量を求めて「基準受光量」とし、発光部Eiと関連付けて不図示のメモリに保存する。   In the next step S407, for each light receiving unit, the received light amount is obtained from the acquired output signal and is set as a “reference received light amount”, which is stored in a memory (not shown) in association with the light emitting unit Ei.

次のステップS409では、発光部Eiを消灯させる。   In the next step S409, the light emitting unit Ei is turned off.

次のステップS411では、変数iの値を+1する。   In the next step S411, the value of the variable i is incremented by one.

次のステップS413では、変数iの値が発光部の数(本実施形態では、11)を超えているか否かを判断する。ここでは、i=1なので、ここでの判断は否定され、上記ステップS403に戻る。   In the next step S413, it is determined whether or not the value of the variable i exceeds the number of light emitting units (11 in the present embodiment). Here, since i = 1, the determination here is denied and the process returns to step S403.

以降、ステップS413での判断が肯定されるまで、ステップS403〜ステップS413の処理を繰り返し行う。   Thereafter, the processes in steps S403 to S413 are repeated until the determination in step S413 is affirmed.

そして、変数iの値が発光部の数を超えると、ステップS413での判断が肯定され、基準受光量を求める処理を終了する。   When the value of the variable i exceeds the number of light emitting units, the determination in step S413 is affirmed, and the process for obtaining the reference light reception amount is terminated.

3.次に、プリンタ制御装置2090は、各矩形パターンに検出用光を照射して「検出受光量」を取得する。この検出受光量を取得する処理(以下では、「検出受光量取得処理」という)について、図19のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートは、プリンタ制御装置2090によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。なお、反射型光学センサとトナーパターンの位置関係の一例が図20に示されている。 3. Next, the printer control apparatus 2090 irradiates each rectangular pattern with detection light to obtain “detected light reception amount”. The process for acquiring the detected light reception amount (hereinafter referred to as “detected light reception amount acquisition process”) will be described with reference to the flowchart of FIG. This flowchart corresponds to a series of processing algorithms executed by the printer control apparatus 2090. An example of the positional relationship between the reflective optical sensor and the toner pattern is shown in FIG.

最初のステップS501では、点灯・消灯が一巡する間に受光部の受光量を保存した回数を示すカウンタk、一つ前の一巡で受光部の受光量を保存した回数を示す変数j、及び検出した副方向の矩形パターン数を示すカウンタcに初期値「0」をセットする。   In the first step S501, a counter k indicating the number of times the received light amount of the light receiving unit is stored during one cycle of turning on / off, a variable j indicating the number of times the received light amount of the light receiving unit is stored in the previous cycle, and detection The initial value “0” is set in the counter c indicating the number of rectangular patterns in the sub direction.

次のステップS503では、発光部を特定するための変数iに初期値1をセットする。   In the next step S503, an initial value 1 is set to a variable i for specifying a light emitting unit.

次のステップS505では、発光部Eiを点灯させる。   In the next step S505, the light emitting unit Ei is turned on.

次のステップS507では、各受光部の出力信号を取得する。   In the next step S507, the output signal of each light receiving unit is acquired.

次のステップS509では、受光部Diの出力信号を参照し、その信号レベルが予め設定されている閾値レベル以下であるか否かを判断する。なお、閾値レベルは、検出用光Siが転写ベルト2040を照明したときにその正反射光を受光した受光部Diから出力される信号レベルよりも若干低いレベルである。このとき、受光部Diの信号レベルが閾値レベル以下でなければ、ここでの判断は否定され、ステップS515に移行する。一方、受光部Diの信号レベルが閾値レベル以下であれば、ここでの判断は肯定され、ステップS511に移行する。   In the next step S509, the output signal of the light receiving unit Di is referred to and it is determined whether or not the signal level is equal to or lower than a preset threshold level. The threshold level is slightly lower than the signal level output from the light receiving unit Di that has received the regular reflection light when the detection light Si illuminates the transfer belt 2040. At this time, if the signal level of the light receiving unit Di is not less than or equal to the threshold level, the determination here is denied and the process proceeds to step S515. On the other hand, if the signal level of the light receiving unit Di is equal to or lower than the threshold level, the determination here is affirmed and the process proceeds to step S511.

このステップS511では、上記ステップS507で取得した各受光部の出力を保存する。   In step S511, the output of each light receiving unit acquired in step S507 is stored.

次のステップS513では、カウンタkの値を+1する。   In the next step S513, the value of the counter k is incremented by one.

次のステップS515では、発光部Eiを消灯させる。   In the next step S515, the light emitting unit Ei is turned off.

次のステップS517では、変数iの値を+1する。   In the next step S517, the value of the variable i is incremented by one.

次のステップS519では、変数iの値が発光部の数(本実施形態では、11)を超えているか否かを判断する。ここでは、i=1なので、ここでの判断は否定され、上記ステップS505に戻る。   In the next step S519, it is determined whether or not the value of the variable i exceeds the number of light emitting units (11 in the present embodiment). Here, since i = 1, the determination here is denied and the process returns to step S505.

そして、変数iの値が発光部の数を超えると、発光が一巡したとして、ステップS519での判断が肯定され、ステップS521に移行する   If the value of the variable i exceeds the number of light emitting units, it is determined that light emission has been completed and the determination in step S519 is affirmed, and the process proceeds to step S521.

このステップS521では、変数j、カウンタkの値を参照し、j=0かつk>jであるか否かを判断する。j=0かつk>jでなければ、主方向に並ぶ矩形パターンの一群をまだ抜けていないとして、ここでの判断は否定され、ステップS525に移行する。一方、j=0かつk>jであれば、主方向に並ぶ矩形パターンの一群を抜けたとして、ここでの判断は肯定され、ステップS523に移行する。   In this step S521, it is determined whether or not j = 0 and k> j by referring to the values of the variable j and the counter k. If j = 0 and k> j is not satisfied, it is determined that the group of rectangular patterns arranged in the main direction has not yet been passed, and the process proceeds to step S525. On the other hand, if j = 0 and k> j, it is determined that the group of rectangular patterns arranged in the main direction has passed, and the determination here is affirmed, and the process proceeds to step S523.

このステップS523では、カウンタcの値を+1する。   In step S523, the counter c is incremented by one.

次のステップS525では、カウンタkの値を変数jに代入する。   In the next step S525, the value of the counter k is substituted into the variable j.

次のステップS527では、カウンタkに「0」をセットする。   In the next step S527, "0" is set to the counter k.

次のステップS529では、変数j、カウンタk、カウンタcの値を参照し、j=0、かつ、k=0、かつ、cが副方向の矩形パターン数より大きいか否かを判断する。ここでの判断が否定されると、未検出の矩形パターンが残っているとして、ステップS503へ戻る。一方、ここでの判断が肯定されると、全ての矩形パターンの検出が完了したとして、検出受光量取得処理を終了する。   In the next step S529, the values of the variable j, the counter k, and the counter c are referred to, and it is determined whether j = 0, k = 0, and c is larger than the number of rectangular patterns in the sub direction. If the determination is negative, it is determined that an undetected rectangular pattern remains, and the process returns to step S503. On the other hand, if the determination here is affirmed, it is determined that the detection of all rectangular patterns has been completed, and the detected received light amount acquisition process is terminated.

以上により取得した受光量情報を矩形パターン毎の情報に分別し、各々平均を取り、これらから矩形パターン毎のトナー濃度が算出できる。矩形パターン毎の情報の分別は、予め決められている矩形パターンの配置情報と、取得した受光量の分布情報から、容易に可能である。また、矩形パターン毎の情報に分別した後、異常値と思われる値を除く処理を加えても良い。これにより、検出精度を更に向上させることができる。   The received light amount information obtained as described above is classified into information for each rectangular pattern, and an average is obtained for each, and the toner density for each rectangular pattern can be calculated from these. The separation of the information for each rectangular pattern can be easily performed from the arrangement information of the rectangular pattern determined in advance and the distribution information of the acquired light reception amount. In addition, after sorting into information for each rectangular pattern, a process for removing a value that seems to be an abnormal value may be added. Thereby, detection accuracy can be further improved.

4.次に、プリンタ制御装置2090は、基準受光量を参照し、トナーの色毎に、矩形パターン毎に、各受光部の検出受光量を拡散反射光による受光量と正反射光による受光量とに分離する。 4). Next, the printer control device 2090 refers to the reference light reception amount, converts the detected light reception amount of each light receiving unit into a light reception amount by diffuse reflection light and a light reception amount by regular reflection light for each rectangular pattern and for each rectangular pattern. To separate.

5.次に、プリンタ制御装置2090は、トナーの色毎に、矩形パターン毎に、正反射光による受光量の合計値、及び拡散反射光による受光量の合計値を求める。 5. Next, the printer controller 2090 obtains the total value of the amount of light received by the specularly reflected light and the total value of the amount of received light by the diffusely reflected light for each color of the toner and for each rectangular pattern.

6.次に、プリンタ制御装置2090は、トナーの色毎に、矩形パターン毎に、正反射光による受光量の合計値、及び拡散反射光による受光量の合計値の少なくとも一方に基づいて、トナー濃度を求める。 6). Next, the printer controller 2090 determines the toner density based on at least one of the total value of the received light amount by the specularly reflected light and the total value of the received light amount by the diffusely reflected light for each toner color and for each rectangular pattern. Ask.

7.最後に、プリンタ制御装置2090は、得られたトナー濃度に基づいて、画像形成条件の補正を行う。 7). Finally, the printer control device 2090 corrects the image forming conditions based on the obtained toner density.

例えば、トナー濃度のずれ量に応じて、対応する画像形成ステーションにおいて、光源から射出される光束のパワー、光源に供給される駆動パルスにおけるデューティ、帯電バイアス、現像バイアス(例えば、特許文献1参照)、及び画像データ(ディザパターン)の少なくともいずれかを調整する。   For example, depending on the toner density deviation amount, the power of the light beam emitted from the light source, the duty in the drive pulse supplied to the light source, the charging bias, and the developing bias in the corresponding image forming station (see, for example, Patent Document 1) , And / or image data (dither pattern).

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

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

以上説明したように、本実施形態に係るカラープリンタ2000によると、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)と、各感光体ドラムに対して画像情報に応じて変調された光束を主走査方向に走査し、潜像を形成する光走査装置と、潜像にトナーを付着させトナー画像を生成する4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)と、トナー画像を転写ベルト2040に転写する転写ローラ2042と、転写ベルト2040に転写されたトナーパターンの濃度を検出するためのトナー検出器2245と、全体を統括的に制御するプリンタ制御装置2090などを備えている。   As described above, according to the color printer 2000 according to the present embodiment, the four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d) and the luminous flux modulated according to the image information with respect to each photosensitive drum. An optical scanning device that scans in the main scanning direction to form a latent image, four developing rollers (2033a, 2033b, 2033c, and 2033d) that attach toner to the latent image to generate a toner image, and transfer the toner image to the transfer belt 2040 A transfer roller 2042 for transferring the toner image, a toner detector 2245 for detecting the density of the toner pattern transferred to the transfer belt 2040, and a printer control device 2090 for overall control.

トナー検出器2245は、3つの反射型光学センサ(2245a、2245b、2245c)を有している。   The toner detector 2245 has three reflective optical sensors (2245a, 2245b, 2245c).

そして、各反射型光学センサは、主方向に沿って等間隔(Le)で配置された12個の発光部(E1〜E12)を含む照射系、12個の照明用マイクロレンズ(LE1〜LE12)を含む照明光学系、12個の受光用マイクロレンズ(LD1〜LD12)を含む受光光学系、及び12個の受光部(D1〜D12)を含む受光系などを備えている。   Each reflective optical sensor includes an irradiation system including 12 light emitting units (E1 to E12) arranged at equal intervals (Le) along the main direction, and 12 illumination microlenses (LE1 to LE12). An illumination optical system, a light receiving optical system including 12 light receiving microlenses (LD1 to LD12), a light receiving system including 12 light receiving units (D1 to D12), and the like.

また、テストパターンとして、3つの反射型光学センサに対応する3つのトナーパターン(PattA、PattB、PattC)が形成され、各トナーパターンは、トナーの色毎に、互いにトナー濃度の異なる4個の矩形パターンが4列、すなわち、4×4のマトリックス状に配列された濃度検出用パターンを有している。そして、主方向に関して、各矩形パターンの長さL1は450μmであり、隣接する2つの発光部の間隔Leよりも大きくなるように設定されている。また、主方向に関して、互いに隣接する2つの矩形パターンの中心間距離L2は800μmである。   In addition, three toner patterns (PattA, PattB, and PattC) corresponding to the three reflective optical sensors are formed as test patterns, and each toner pattern has four rectangles having different toner concentrations for each toner color. The pattern has density detection patterns arranged in four rows, that is, in a 4 × 4 matrix. With respect to the main direction, the length L1 of each rectangular pattern is 450 μm, and is set to be larger than the interval Le between two adjacent light emitting portions. Further, with respect to the main direction, the distance L2 between the centers of two rectangular patterns adjacent to each other is 800 μm.

そして、主方向に関して、トナーパターンは、両端の2つの発光部(E1とE12)間に位置している。   In the main direction, the toner pattern is located between the two light emitting portions (E1 and E12) at both ends.

この場合には、主方向に隣接する4つの矩形パターンに検出用光をほぼ同時に照射することができる。また、各発光部の受光量を正反射光による受光量と拡散反射光による受光量とに分離することが容易である。このことから、1つの反射型光学センサで、主方向に隣接する4つの矩形パターンのトナー濃度をほぼ同時に検出することができる。   In this case, four rectangular patterns adjacent in the main direction can be irradiated with detection light almost simultaneously. In addition, it is easy to separate the amount of light received by each light emitting unit into the amount of light received by regular reflected light and the amount of light received by diffusely reflected light. From this, it is possible to detect the toner density of four rectangular patterns adjacent in the main direction almost simultaneously with one reflective optical sensor.

また、発光部が微小であるため、検出用光のスポットを小さくすることができ、その結果として、矩形パターンの大きさを小さくすることができる。このことは、画像形成に使用されない不寄与トナーの消費量を低減できるメリットもある。   Further, since the light emitting portion is very small, the spot of the detection light can be reduced, and as a result, the size of the rectangular pattern can be reduced. This also has the advantage of reducing the consumption of non-contributing toner that is not used for image formation.

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

また、濃度検出用パターンは、トナーの色毎に、互いにトナー濃度の異なる4個の矩形パターンが4列に配列されているため、副方向に関するトナーパターンの長さを従来の約1/4とすることができる。これにより、副方向での濃度むらの影響を小さくすることができる。   In addition, since the density detection pattern includes four rectangular patterns having different toner densities for each toner color arranged in four rows, the length of the toner pattern in the sub direction is about 1/4 of the conventional one. can do. Thereby, the influence of density unevenness in the sub direction can be reduced.

この場合は、大型化を招くことなく、トナー濃度をほぼリアルタイムで所望のトナー濃度にすることができ、その結果として、環境変化があっても、常に安定した画像濃度を得ることができる。すなわち、大型化及び作業性を低下させることなく、高い画像品質を維持することが可能である。   In this case, the toner density can be set to a desired toner density almost in real time without causing an increase in size, and as a result, a stable image density can always be obtained even when the environment changes. That is, it is possible to maintain high image quality without increasing the size and workability.

なお、上記実施形態では、検出受光量取得処理において、発光部E1〜発光部E12を順次、繰り返し点灯・消灯させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、各濃度検出用パターンに対応する発光部のみを順次、繰り返し点灯・消灯させても良い。具体的には、濃度検出用パターンDP1に対応する発光部E4と、濃度検出用パターンDP2に対応する発光部E6と、濃度検出用パターンDP3に対応する発光部E8と、濃度検出用パターンDP4に対応する発光部E10を、順次、繰り返し点灯・消灯させても良い。この場合は、繰り返しの周波数を上げることができる。また、消費電力の低減を図ることができる。   In the above-described embodiment, the case where the light emitting unit E1 to the light emitting unit E12 are sequentially repeatedly turned on / off in the detected received light amount acquisition process has been described. However, the present invention is not limited to this. Only the corresponding light emitting units may be repeatedly turned on and off sequentially. Specifically, the light emission unit E4 corresponding to the density detection pattern DP1, the light emission unit E6 corresponding to the density detection pattern DP2, the light emission unit E8 corresponding to the density detection pattern DP3, and the density detection pattern DP4. The corresponding light emitting unit E10 may be repeatedly turned on / off sequentially. In this case, the repetition frequency can be increased. In addition, power consumption can be reduced.

なお、上記実施形態では、各濃度検出用パターンが、副方向からみたときに4列となるように配列される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図21に示されるように、各濃度検出用パターンが、主方向からみたときに4列となるように配列されても良い。   In the above embodiment, the case has been described in which the respective density detection patterns are arranged in four rows when viewed from the sub-direction. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 21, the respective density detection patterns may be arranged in four rows when viewed from the main direction.

また、矩形パターンの配列の順序についても、上記実施形態の配列に限定されるものではない(図22参照)。   Further, the arrangement order of the rectangular patterns is not limited to the arrangement of the above embodiment (see FIG. 22).

また、上記実施形態において、一例として図23に示されるように、各矩形パターンが、2つの発光部に対応するように形成されても良い。また、一例として図24に示されるように、各矩形パターンが、3つの発光部に対応するように形成されても良い。   Moreover, in the said embodiment, as FIG. 23 shows as an example, each rectangular pattern may be formed so that it may correspond to two light emission parts. As an example, as shown in FIG. 24, each rectangular pattern may be formed so as to correspond to three light emitting units.

この場合に、検出受光量取得処理において、1つの矩形パターンに対して、少なくとも2つの発光部を個別に点灯・消灯させることができる。そして、発光部毎に該矩形パターンのトナー濃度を求め、その平均値を検出結果としても良い。また、その際に、最大値と最小値、あるいは異常値を除いても良い。また、この場合に、発光部毎に得られた受光量の平均値からトナー濃度を求め、そのトナー濃度を検出結果としても良い。これにより、検出精度を向上させることができる。   In this case, in the detected light reception amount acquisition process, at least two light emitting units can be individually turned on / off for one rectangular pattern. Then, the toner density of the rectangular pattern is obtained for each light emitting unit, and the average value may be used as the detection result. At that time, the maximum value and the minimum value or the abnormal value may be excluded. In this case, the toner concentration may be obtained from the average value of the amount of received light obtained for each light emitting unit, and the toner concentration may be used as the detection result. Thereby, detection accuracy can be improved.

また、上記実施形態において、一例として図25〜図28に示されるように、4つの濃度検出用パターンが、副方向からみたときに2列となるように配列されても良い。   Moreover, in the said embodiment, as shown in FIGS. 25-28 as an example, the four density detection patterns may be arranged in two rows when viewed from the sub direction.

また、上記実施形態において、前記トナーパターンに代えて、一例として図29に示されるように、主方向(Y軸方向)に平行な4本のライン状パターン(LPY1、LPM1、LPC1、LPK1)と、主方向に対して傾斜した4本のライン状パターン(LPY2、LPM2、LPC2、LPK2)とからなるトナーパターンPLを用いても良い。   Further, in the above embodiment, instead of the toner pattern, as shown in FIG. 29 as an example, four line patterns (LPY1, LPM1, LPC1, LPK1) parallel to the main direction (Y-axis direction) and Alternatively, a toner pattern PL including four linear patterns (LPY2, LPM2, LPC2, LPK2) inclined with respect to the main direction may be used.

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

各ライン状パターンのペアは、副方向に関して、2本のライン状パターンの間隔が所定の間隔をなすように設定されている。   Each pair of line patterns is set such that the interval between the two line patterns forms a predetermined interval in the sub direction.

また、4本のライン状パターン(LPY1、LPM1、LPC1、LPK1)は、主方向に4つの部分領域に分割されている。そして、各部分領域は、互いにトナー濃度が異なっている。   The four line patterns (LPY1, LPM1, LPC1, LPK1) are divided into four partial areas in the main direction. Each partial region has a different toner density.

また、主方向に関して、各ライン状パターンの長さLTは、部分領域の数NT(ここでは、4)を用いて、LT≧Le×NT、の関係が満足されている。   Further, regarding the main direction, the length LT of each linear pattern satisfies the relationship of LT ≧ Le × NT using the number NT (in this case, 4) of partial regions.

さらに、主方向に関して、各部分領域の長さLPは、検出用光スポットのスポット径S(ここでは、直径0.4mm)を用いて、LP≧Le+S、の関係が満足されている。   Further, regarding the main direction, the length LP of each partial region satisfies the relationship of LP ≧ Le + S using the spot diameter S (here, diameter 0.4 mm) of the detection light spot.

この場合は、トナー濃度とともに、トナー画像の位置ずれの検出が可能となる。図30には、反射型光学センサとトナーパターンPLの位置関係の一例が示されている。   In this case, it is possible to detect the positional deviation of the toner image together with the toner density. FIG. 30 shows an example of the positional relationship between the reflective optical sensor and the toner pattern PL.

プリンタ制御装置2090は、一例として図31に示されるように、4つの検出用光(ここでは、S3、S5、S7、S9)が、ライン状パターンLPY1〜LPK2を順次照射するように、発光部を点灯・消灯制御する。   As shown in FIG. 31 as an example, the printer control apparatus 2090 includes a light emitting unit so that four detection lights (here, S3, S5, S7, and S9) sequentially irradiate the line patterns LPY1 to LPK2. Turns on and off.

プリンタ制御装置2090は、上記実施形態と同様にして各部分領域のトナー濃度を求めるとともに、検出用光がライン状パターンLPY1を照射してからライン状パターンLPM1を照射するまでの時間Tym、検出用光がライン状パターンLPM1を照射してからライン状パターンLPC1を照射するまでの時間Tmc、検出用光がライン状パターンLPC1を照射してからライン状パターンLPK1を照射するまでの時間Tckを検出する(図32参照)。なお、ここでは、わかりやすくするため、各受光部の出力信号は、増幅及び反転され、所定の基準値と比較する比較回路を介しているものとする。   The printer control device 2090 obtains the toner density of each partial area in the same manner as in the above embodiment, and also detects the time Tym from when the detection light irradiates the line pattern LPY1 until the line pattern LPM1 is irradiated, and for detection. The time Tmc from when the light irradiates the line pattern LPC1 to the irradiation of the line pattern LPC1, and the time Tck from when the detection light irradiates the line pattern LPC1 to the irradiation of the line pattern LPK1 are detected. (See FIG. 32). Here, for the sake of easy understanding, it is assumed that the output signal of each light receiving unit is amplified and inverted and passes through a comparison circuit that compares with a predetermined reference value.

また、プリンタ制御装置2090は、検出用光がライン状パターンLPY1を照射してからライン状パターンLPY2を照射するまでの時間Ty、検出用光がライン状パターンLPM1を照射してからライン状パターンLPM2を照射するまでの時間Tm、検出用光がライン状パターンLPC1を照射してからライン状パターンLPC2を照射するまでの時間Tc、検出用光がライン状パターンLPK1を照射してからライン状パターンLPK2を照射するまでの時間Tkを検出する(図32参照)。   The printer control device 2090 also displays the time Ty from when the detection light irradiates the line pattern LPY1 to when the detection light irradiates the line pattern LPY2, and the line pattern LPM2 after the detection light irradiates the line pattern LPM1. The time Tm until the irradiation of the line pattern LPC1, the time Tc from when the detection light irradiates the line pattern LPC2, and the line pattern LPK2 after the detection light irradiates the line pattern LPK1. The time Tk until irradiation is detected is detected (see FIG. 32).

そして、例えば、次の(1)式を用いて、イエロートナー画像の主方向に関する位置ずれ量ΔSを求める(図33(A)及び図33(B)参照)。ここで、Vは転写ベルト2040の副方向への移動速度、ΔTは時間Tyと基準時間の差、θはライン状パターンLPY2の主方向に対する傾斜角である。   Then, for example, the positional deviation amount ΔS in the main direction of the yellow toner image is obtained using the following equation (1) (see FIGS. 33A and 33B). Here, V is the moving speed of the transfer belt 2040 in the sub direction, ΔT is the difference between the time Ty and the reference time, and θ is the inclination angle of the line pattern LPY2 with respect to the main direction.

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

そして、プリンタ制御装置2090は、検出した位置ずれ量に応じて、例えば書き込み開始タイミングを調整する。   Then, the printer control device 2090 adjusts the writing start timing, for example, according to the detected misregistration amount.

なお、この場合に、一例として、図34及び図35に示されるように、4本のライン状パターン(LPY2、LPM2、LPC2、LPK2)が、主方向に4つの部分領域に分割されても良い。   In this case, as an example, as shown in FIGS. 34 and 35, four line patterns (LPY2, LPM2, LPC2, LPK2) may be divided into four partial regions in the main direction. .

また、上記実施形態では、各反射型光学センサが12個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where each reflective optical sensor had 12 light emission parts, it is not limited to this.

また、上記実施形態では、トナーの色毎に、互いにトナー濃度の異なる4個の矩形パターンが形成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、トナーの色毎に、互いにトナー濃度の異なる8個の矩形パターンが形成されても良い。   In the above-described embodiment, the case where four rectangular patterns having different toner densities are formed for each toner color is described. However, the present invention is not limited to this. For example, eight rectangular patterns having different toner concentrations may be formed for each toner color.

また、上記実施形態では、転写ベルトの表面が滑らかな場合について説明したが、これに限らず、転写ベルトの表面が滑らかでなくても良い。また、転写ベルトの表面の一部が滑らかであっても良い。   In the above embodiment, the case where the surface of the transfer belt is smooth has been described. However, the present invention is not limited to this, and the surface of the transfer belt may not be smooth. Further, a part of the surface of the transfer belt may be smooth.

また、上記実施形態では、12個の照明用マイクロレンズと12個の受光用マイクロレンズが一体化されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where 12 micro lenses for illumination and 12 micro lenses for light reception were integrated, it is not limited to this.

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

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

なお、上記実施形態では、トナー検出器2245が3つの反射型光学センサを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。このとき、反射型光学センサの数に応じた数のトナーパターンが作成される。   In the above-described embodiment, the toner detector 2245 has three reflective optical sensors. However, the present invention is not limited to this. At this time, the number of toner patterns corresponding to the number of reflective optical sensors is created.

また、上記実施形態では、トナー検出器2245が、転写ベルト2040上のトナーパターンを検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム表面のトナーパターンを検出しても良い。   In the above embodiment, the toner detector 2245 detects the toner pattern on the transfer belt 2040. However, the present invention is not limited to this, and the toner pattern on the surface of the photosensitive drum may be detected. good.

また、上記実施形態では、4色のトナーが用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。   In the above embodiment, the case where four color toners are used has been described. However, the present invention is not limited to this.

また、上記実施形態では、トナー検出器2245が、転写ベルト2040上のトナーパターンを検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム表面のトナーパターンを検出しても良い。   In the above embodiment, the toner detector 2245 detects the toner pattern on the transfer belt 2040. However, the present invention is not limited to this, and the toner pattern on the surface of the photosensitive drum may be detected. good.

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

また、上記実施形態では、画像形成装置として、複数の感光体ドラムを備えたカラープリンタ2000の場合について説明したが、これに限らず、例えば、図36に示されるように、1つの感光体ドラムを備え、単色の画像を形成するレーザプリンタ1000にも適用することができる。   In the above-described embodiment, the case of the color printer 2000 including a plurality of photosensitive drums has been described as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. And can be applied to a laser printer 1000 that forms a monochrome image.

このレーザプリンタ1000は、光走査装置1010、感光体ドラム1030、帯電チャージャ1031、現像ローラ1032、転写チャージャ1033、除電ユニット1034、クリーニングユニット1035、トナーカートリッジ1036、給紙コロ1037、給紙トレイ1038、レジストローラ対1039、定着ローラ1041、排紙ローラ1042、排紙トレイ1043、トナー検出器1045、通信制御装置1050、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置1060などを備えている。   The laser printer 1000 includes an optical scanning device 1010, a photosensitive drum 1030, a charging charger 1031, a developing roller 1032, a transfer charger 1033, a charge eliminating unit 1034, a cleaning unit 1035, a toner cartridge 1036, a paper feeding roller 1037, a paper feeding tray 1038, A registration roller pair 1039, a fixing roller 1041, a paper discharge roller 1042, a paper discharge tray 1043, a toner detector 1045, a communication control device 1050, and a printer control device 1060 that comprehensively controls the above-described units are provided.

トナー検出器1045は、前記トナー検出器2245の反射型光学センサと同様な反射型光学センサを有し、感光体ドラム1030表面のトナーパターンを検出する。   The toner detector 1045 includes a reflective optical sensor similar to the reflective optical sensor of the toner detector 2245, and detects a toner pattern on the surface of the photosensitive drum 1030.

また、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。   Further, it may be an image forming apparatus other than a printer, for example, a copier, a facsimile, or a multifunction machine in which these are integrated.

以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、作業性を低下させることなく、高い画像品質を維持するのに適している。   As described above, the image forming apparatus of the present invention is suitable for maintaining high image quality without deteriorating workability.

1000…レーザプリンタ(画像形成装置)、1030…感光体ドラム(像担持体)、2000…カラープリンタ(画像形成装置)、2010…光走査装置(テストパターン作成装置)、2030a〜2030d…感光体ドラム(像担持体)、2040…転写ベルト(中間転写ベルト)、2090…プリンタ制御装置(処理装置、調整装置、監視装置)、2245a…反射型光学センサ、2245b…反射型光学センサ、2245c…反射型光学センサ、D1〜D12…受光部、E1〜E12…発光部、LD1〜LD12…受光用マイクロレンズ、LE1〜LE12…照明用マイクロレンズ、PattA…トナーパターン(テストパターン)、PattB…トナーパターン(テストパターン)、PattC…トナーパターン(テストパターン)、p1〜p4…矩形パターン(パッチ)。   1000 ... Laser printer (image forming apparatus), 1030 ... Photosensitive drum (image carrier), 2000 ... Color printer (image forming apparatus), 2010 ... Optical scanning device (test pattern creating apparatus), 2030a to 2030d ... Photosensitive drum (Image carrier), 2040 ... transfer belt (intermediate transfer belt), 2090 ... printer control device (processing device, adjustment device, monitoring device), 2245a ... reflective optical sensor, 2245b ... reflective optical sensor, 2245c ... reflective type Optical sensor, D1 to D12 ... light receiving unit, E1 to E12 ... light emitting unit, LD1 to LD12 ... light receiving microlens, LE1 to LE12 ... lighting microlens, PattA ... toner pattern (test pattern), PattB ... toner pattern (test) Pattern), PattC ... Toner pattern (test pattern) , P1~p4 ... rectangular patterns (patches).

特開2009−93007号公報JP 2009-93007 A 特開2008−40441号公報JP 2008-40441 A 特開2006−220846号公報JP 2006-220846 A 特開2009−258601号公報JP 2009-258601 A

Claims (16)

トナーを用いて移動体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記トナーの色又は濃度が互いに異なる複数のパッチを含むテストパターンを、前記移動体が移動する第1の方向に直交する第2の方向に少なくとも2つのパッチが並んで配置されるように前記移動体上に少なくとも1つ作成するテストパターン作成装置と;
前記第2の方向に関して、前記第2の方向に並ぶ少なくとも2つのパッチの中心間距離よりも小さい間隔Leで配置された少なくとも3つの発光部からなる照射系と、該照射系から射出され前記テストパターンで反射された光を受光する少なくとも3つの受光部からなる受光系とを有し、前記第2の方向に関して、前記少なくとも3つの発光部における両端の2つの発光部間に前記テストパターンが位置する少なくとも1つの反射型光学センサと;
前記少なくとも1つの反射型光学センサの受光系の出力信号に基づいて前記複数のパッチのトナー濃度情報を個別に求める処理装置とを備え、
前記処理装置は、前記照射系から射出された光の照射領域を1つのパッチが通過する時間内に、前記少なくとも3つの発光部の一部または全部を、少なくとも1回、順次点灯・消灯させる画像形成装置。
In an image forming apparatus that forms an image on a moving body using toner,
The test pattern including a plurality of patches having different colors or densities of the toner is moved so that at least two patches are arranged side by side in a second direction orthogonal to the first direction in which the moving body moves. A test pattern creation device for creating at least one on the body;
With respect to the second direction, an irradiation system consisting of at least three light emitting units arranged at a distance Le smaller than the distance between the centers of at least two patches arranged in the second direction, and the test emitted from the irradiation system and the test A light receiving system configured to receive at least three light receiving portions that receive light reflected by the pattern, and the test pattern is positioned between two light emitting portions at both ends of the at least three light emitting portions with respect to the second direction. At least one reflective optical sensor;
A processing device that individually obtains toner density information of the plurality of patches based on an output signal of a light receiving system of the at least one reflective optical sensor,
The processing unit, within the time the irradiation region of light emitted from the illumination system is one patch through a portion or all of said at least three light-emitting portions, at least once, Ru are sequentially turned on and off images forming device.
前記間隔Leは、前記第2の方向に関する前記複数のパッチの配列ピッチよりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the interval Le is smaller than an arrangement pitch of the plurality of patches in the second direction. 記反射型光学センサを複数有し
複数の前記反射型光学センサは、前記第2の方向に関して異なる位置に配置され、
前記テストパターン作成装置は、前記複数の反射型光学センサに対応した複数のテストパターンを、前記移動体上の前記第2の方向に関して異なる位置に形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
Has a plurality of pre Kihan morphism optical sensor,
The plurality of reflective optical sensors are arranged at different positions with respect to the second direction ,
Said test pattern generating apparatus, a plurality of test patterns corresponding to the plurality of reflective optical sensor, to claim 1 or 2, characterized in that formed at different positions in the second direction on the movable body The image forming apparatus described.
前記移動体は、感光性を有する像担持体であることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The moving body, the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an image bearing member having a photosensitive property. 前記移動体は、中間転写ベルトであることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The moving body, the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an intermediate transfer belt. 前記処理装置からのトナー濃度情報に基づいて、画像を作成する際の条件を調整する調整装置を備えることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The processing based on the toner density information from the device, an image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises an adjustment device for adjusting the conditions for creating the image. 所定のタイミングで、画像形成を禁止状態とし、前記テストパターン作成装置にテストパターンの作成を指示する監視装置を備えることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の画像形成装置。 At a predetermined timing, the image formation and inhibition state, the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a monitoring device for instructing the creation of the test pattern to the test pattern generating apparatus . 前記監視装置は、画像形成に関与する部材の使用環境及び使用履歴の少なくともいずれかに関する情報に基づいて、前記タイミングを決定することを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7 , wherein the monitoring apparatus determines the timing based on information related to at least one of a use environment and a use history of a member involved in image formation. 前記複数のパッチは、前記第2の方向に沿って一列に配置されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の画像形成装置。 Wherein the plurality of patches, the image forming apparatus according to any one of claims 1-8, characterized in that it is arranged in a row along the second direction. 前記複数のパッチは、前記移動体の表面内の前記第1の方向及び前記第2の方向のいずれとも異なる第3の方向に沿って一列に配置されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The plurality of patches are arranged in a line along a third direction different from both the first direction and the second direction in the surface of the movable body. the image forming apparatus according to any one of 8. 前記複数のパッチにおいて、互いに隣接する2つのパッチは接触していることを特徴とする請求項9又は10に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 9 , wherein in the plurality of patches, two adjacent patches are in contact with each other. 前記第2の方向に関して、前記複数のパッチの長さLTは、前記複数のパッチにおけるパッチの数NTを用いて、LT≧Le×NT、の関係が満足されていることを特徴とする請求項9〜11のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The length LT of the plurality of patches with respect to the second direction is such that a relationship of LT ≧ Le × NT is satisfied using the number of patches NT in the plurality of patches. The image forming apparatus according to any one of 9 to 11 . 前記第2の方向に関して、前記複数のパッチにおける各パッチの長さLPは、照射系から射出されパッチを照明する照明光のスポット径Sを用いて、LP≧Le+S、の関係が満足されていることを特徴とする請求項9〜12のいずれか一項に記載の画像形成装置。 Regarding the second direction, the length LP of each patch in the plurality of patches satisfies the relationship of LP ≧ Le + S using the spot diameter S of illumination light emitted from the irradiation system and illuminating the patch. The image forming apparatus according to claim 9 , wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus. 前記処理装置は、更に前記少なくとも1つの反射型光学センサの受光系の出力信号に基づいて前記複数のパッチの位置情報を求めることを特徴とする請求項9〜13のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The said processing apparatus calculates | requires the positional information on these patches further based on the output signal of the light-receiving system of the said at least 1 reflection type optical sensor, It is characterized by the above-mentioned. Image forming apparatus. 前記テストパターン作成装置は、ディザパターン、書込光量、及び現像バイアスのいずれかによりトナー濃度を変化させていることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の画像形成装置。 It said test pattern generating apparatus, a dither pattern, the writing light quantity, and the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 14, characterized in that by changing the toner density by either of the developing bias. 前記第2の方向に関して、互いに異なる位置に配置されている前記少なくとも2つのパッチは、互いにトナーの色が異なることを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の画像形成装置。 Wherein with respect to the second direction, the at least two patches are located in different positions, an image forming apparatus according to any one of claims 1 to 15, wherein the color toner are different from each other.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012137619A (en) * 2010-12-27 2012-07-19 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2013190593A (en) 2012-03-14 2013-09-26 Ricoh Co Ltd Image forming device
JP5904454B2 (en) * 2012-03-14 2016-04-13 株式会社リコー Image forming apparatus and toner concentration detection method

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3447907B2 (en) * 1996-02-07 2003-09-16 富士通株式会社 Image forming device
JP3697885B2 (en) * 1997-09-03 2005-09-21 富士ゼロックス株式会社 Black image density detection method and color image forming apparatus
JP3644923B2 (en) * 2001-12-18 2005-05-11 株式会社リコー Color image forming method and color image forming apparatus
JP2003195583A (en) * 2001-12-28 2003-07-09 Canon Inc Image forming apparatus
JP4592247B2 (en) * 2002-09-20 2010-12-01 シャープ株式会社 Image forming apparatus
JP4363974B2 (en) * 2003-12-25 2009-11-11 株式会社リコー Image forming apparatus, process cartridge, image forming method, computer program, and recording medium
JP4608325B2 (en) * 2005-01-20 2011-01-12 株式会社リコー Image forming apparatus
JP4731937B2 (en) * 2005-02-09 2011-07-27 株式会社リコー Image forming apparatus
JP2008040441A (en) * 2006-07-12 2008-02-21 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2008233327A (en) * 2007-03-19 2008-10-02 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus and pattern image forming method
JP5101978B2 (en) * 2007-10-10 2012-12-19 株式会社リコー Image forming apparatus
JP2009230111A (en) * 2008-02-25 2009-10-08 Ricoh Co Ltd Image forming machine, misregistration correction control method, and misregistration correction control program
JP5262496B2 (en) * 2008-03-18 2013-08-14 株式会社リコー Toner concentration detection method, reflection type optical sensor device, and image forming apparatus
JP2009282349A (en) * 2008-05-23 2009-12-03 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus
JP5316003B2 (en) * 2008-07-09 2013-10-16 株式会社リコー Toner position detection method, reflection type optical sensor, and image forming apparatus

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