JP5716462B2 - 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、レーザ光を用いた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 using a laser beam.

レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置では、一般的に、光束を被走査面に照射するとともに、該光束で被走査面を走査することによって、該被走査面上に潜像を形成している。   In an image forming apparatus such as a laser printer, a digital copying machine, or a facsimile machine, a latent image is generally formed on a scanned surface by irradiating a scanned surface with a light beam and scanning the scanned surface with the light beam. Is forming.

このような画像形成装置は、表面が感光性を有する被走査面としての感光体ドラム、レーザ光を射出する光源、該光源からのレーザ光を偏向するポリゴンミラー、該ポリゴンミラーで偏向されたレーザ光を感光体ドラムの表面に導く走査光学系などを備えている。   Such an image forming apparatus includes a photosensitive drum as a surface to be scanned having a photosensitive surface, a light source for emitting laser light, a polygon mirror for deflecting laser light from the light source, and a laser deflected by the polygon mirror. A scanning optical system that guides light to the surface of the photosensitive drum is provided.

感光体ドラム表面の光スポットは、ポリゴンミラーの回転に伴って感光体ドラムの軸方向に移動し、1ライン分の走査が行われる。そして、1ライン分の走査が終了すると感光体ドラムは回転され、次の走査が開始される。なお、感光体ドラムの軸方向は「主走査方向」、感光体ドラムの回転方向は「副走査方向」と呼ばれている。また、主走査方向に関する感光体ドラム表面での光スポット位置は「像高」と呼ばれている。   The light spot on the surface of the photosensitive drum moves in the axial direction of the photosensitive drum as the polygon mirror rotates, and scanning for one line is performed. When the scanning for one line is completed, the photosensitive drum is rotated and the next scanning is started. The axial direction of the photosensitive drum is called “main scanning direction”, and the rotational direction of the photosensitive drum is called “sub-scanning direction”. Further, the light spot position on the surface of the photosensitive drum in the main scanning direction is called “image height”.

ところで、走査光学系は、レンズ、ガラス板、ミラーなどの光学素子で構成され、光の入射角によって光利用効率(反射率あるいは透過率)が異なる。また、レンズでは、光の入射位置によって厚さが異なる。   Incidentally, the scanning optical system is composed of optical elements such as a lens, a glass plate, and a mirror, and the light use efficiency (reflectance or transmittance) varies depending on the incident angle of light. The thickness of the lens varies depending on the incident position of light.

上記ポリゴンミラーで偏向されたレーザ光は、ポリゴンミラーでの偏向角に応じた入射角で走査光学系に入射するとともに、像高によって入射位置が異なるため、感光体ドラム表面でのレーザ光強度は像高に応じて強弱が生じる。   The laser beam deflected by the polygon mirror enters the scanning optical system at an incident angle corresponding to the deflection angle of the polygon mirror, and the incident position differs depending on the image height. The intensity varies depending on the image height.

このような像高に応じたレーザ光強度の強弱は、「シェーディング特性」と呼ばれており、出力画像に濃度変動を生じさせ画像品質を低下させる要因の一つである。そこで、シェーディング特性を補正する方法が種々提案された(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。   The intensity of the laser light intensity according to the image height is called “shading characteristics”, and is one of the factors that cause density fluctuations in the output image and lower the image quality. Accordingly, various methods for correcting the shading characteristics have been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

また、感光体の感度のばらつきに応じて露光量を制御する画像形成装置が特許文献3に開示されている。   Further, Patent Document 3 discloses an image forming apparatus that controls the exposure amount according to variations in sensitivity of the photosensitive member.

ところで、感光体ドラムが偏心していたり、断面が真円でないと、感光体ドラムが回転したときに、感光体ドラムと現像ローラとの間の間隙が変動する。この間隙の変動は現像の変動となり、画像形成装置から出力される画像(「出力画像」ともいう)において、不要な濃度変動を招く。   By the way, if the photosensitive drum is eccentric or the cross section is not a perfect circle, the gap between the photosensitive drum and the developing roller varies when the photosensitive drum rotates. This variation in the gap becomes a variation in development, which causes unnecessary density variation in an image output from the image forming apparatus (also referred to as “output image”).

近年、画像品質に対する要求が高くなり、従来の方法では、感光体ドラムの偏心や形状誤差に起因する出力画像の濃度変動を要求レベルまで抑制するのは困難であった。   In recent years, demand for image quality has increased, and it has been difficult for conventional methods to suppress fluctuations in the density of an output image due to eccentricity or shape error of the photosensitive drum to a required level.

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その目的は、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of forming a high-quality image.

本発明は、第1の観点からすると、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、感光体ドラムと、光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、前記潜像を現像する現像装置と、前記感光体ドラムの回転周期を検出するドラム周期検出センサと、前記現像装置で現像された画像における前記主走査方向に直交する副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて前記副走査方向の濃度変動における正弦波の周期パターンを抽出し、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置である。
本発明は、第2の観点からすると、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、感光体ドラムと、光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、前記潜像を現像する現像装置と、前記感光体ドラムの回転周期を検出するドラム周期検出センサと、前記現像装置で現像された画像における前記主走査方向に直交する副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて前記副走査方向の濃度変動における三角波の周期パターンを抽出し、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置である。
本発明は、第3の観点からすると、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、感光体ドラムと、光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、前記潜像を現像する現像装置と、前記感光体ドラムの回転周期を検出するドラム周期検出センサと、前記現像装置で現像された画像における前記主走査方向に直交する副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて前記副走査方向の濃度変動における台形波の周期パターンを抽出し、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置である。
According to a first aspect, the present invention is an image forming apparatus that forms an image based on image information, and includes a photosensitive drum and a light source, and main scanning is performed on the surface of the photosensitive drum by light from the light source. An optical scanning device that scans in the direction and forms a latent image on the surface of the photosensitive drum, a developing device that develops the latent image, a drum cycle detection sensor that detects a rotation cycle of the photosensitive drum, and the developing device A density sensor that detects density fluctuations in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction in the image developed in step S3, and an output signal from the density sensor and an output signal from the drum period detection sensor . extracting a periodic pattern of a sine wave at a concentration fluctuations, the so sub-scanning direction density fluctuation is suppressed, and a processing unit for correcting a driving signal of the light source in accordance with the image information An image forming apparatus.
From a second aspect, the present invention is an image forming apparatus that forms an image based on image information, and includes a photosensitive drum and a light source, and main scanning is performed on the surface of the photosensitive drum by light from the light source. An optical scanning device that scans in the direction and forms a latent image on the surface of the photosensitive drum, a developing device that develops the latent image, a drum cycle detection sensor that detects a rotation cycle of the photosensitive drum, and the developing device A density sensor that detects density fluctuations in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction in the image developed in step S3, and an output signal from the density sensor and an output signal from the drum period detection sensor. A processing unit that extracts a periodic pattern of a triangular wave in the density fluctuation and corrects the driving signal of the light source according to the image information so that the density fluctuation in the sub-scanning direction is suppressed. An image forming apparatus.
From a third aspect, the present invention is an image forming apparatus that forms an image based on image information, and includes a photosensitive drum and a light source, and main scanning is performed on the surface of the photosensitive drum by light from the light source. An optical scanning device that scans in the direction and forms a latent image on the surface of the photosensitive drum, a developing device that develops the latent image, a drum cycle detection sensor that detects a rotation cycle of the photosensitive drum, and the developing device A density sensor that detects density fluctuations in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction in the image developed in step S3, and an output signal from the density sensor and an output signal from the drum period detection sensor. A processing device that extracts a periodic pattern of trapezoidal waves in the density variation and corrects the drive signal of the light source according to the image information so that the density variation in the sub-scanning direction is suppressed. An image forming apparatus.

これによれば、感光体ドラムの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動が抑制され、高品質の画像を形成することができる。   According to this, density fluctuation in the sub-scanning direction due to the eccentricity and shape error of the photosensitive drum is suppressed, and a high-quality image can be formed.

本発明は、第の観点からすると、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、感光体ドラムと、光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、前記感光体ドラムに現像剤を塗布する現像ローラを含み、前記潜像を現像する現像装置と、前記現像装置で現像された画像の先頭部分における副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、前記現像装置で現像された画像が転写される媒体の先端を、該転写前に検知する先端検知センサと、前記先端検知センサの出力信号と前記濃度センサの出力信号とに基づいて、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置である。 From a fourth aspect , the present invention is an image forming apparatus that forms an image based on image information, and includes a photosensitive drum and a light source, and the main surface of the photosensitive drum is scanned with light from the light source. An optical scanning device that scans in the direction and forms a latent image on the surface of the photosensitive drum, a developing roller that applies a developer to the photosensitive drum, and a developing device that develops the latent image, and the developing device. A density sensor that detects density fluctuations in the sub-scanning direction at the leading portion of the developed image, a leading edge detection sensor that detects a leading edge of a medium onto which the image developed by the developing device is transferred, and A processing device that corrects the driving signal of the light source according to the image information so that density fluctuation in the sub-scanning direction is suppressed based on the output signal of the tip detection sensor and the output signal of the density sensor; Be equipped That is an image forming apparatus.

これによれば、現像ローラの汚れに起因する濃度変動が抑制され、高品質の画像を形成することができる。   According to this, density fluctuations due to contamination of the developing roller are suppressed, and a high quality image can be formed.

本発明の第1の実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a color printer according to a first embodiment of the present invention. 図1における濃度検出器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 the density | concentration detector in FIG. 濃度検出器の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of a density | concentration detector. 図1における光走査装置を説明するための図(その1)である。FIG. 2 is a diagram (part 1) for describing the optical scanning device in FIG. 1; 図1における光走査装置を説明するための図(その2)である。FIG. 3 is a second diagram for explaining the optical scanning device in FIG. 1; 図1における光走査装置を説明するための図(その3)である。FIG. 3 is a third diagram for explaining the optical scanning device in FIG. 1; 図1における光走査装置を説明するための図(その4)である。FIG. 4 is a diagram (part 4) for explaining the optical scanning device in FIG. 1; 走査制御装置を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating a scanning control apparatus. 感光体ドラムの偏心を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the eccentricity of a photoconductive drum. 感光体ドラム及び現像ローラの形状誤差を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the shape error of a photoconductive drum and a developing roller. 光量補正情報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 light quantity correction information acquisition processing. 濃度チャートパターンを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a density chart pattern. 濃度チャートパターンと濃度検出器との位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of a density chart pattern and a density detector. 光量補正情報取得処理において、濃度検出器から射出された検出用光の軌跡を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the locus | trajectory of the light for a detection inject | emitted from the density | concentration detector in the light quantity correction information acquisition process. 図15(A)は、検出用光の照明対象物が転写ベルトのときの正反射光及び拡散反射光を説明するための図であり、図15(B)は、検出用光の照明対象物がトナーパターンのときの正反射光及び拡散反射光を説明するための図である。FIG. 15A is a diagram for explaining regular reflection light and diffuse reflection light when the detection light illumination object is a transfer belt, and FIG. 15B is a detection light illumination object. FIG. 6 is a diagram for explaining regular reflection light and diffuse reflection light when is a toner pattern. 発光パワーとセンサ出力レベルとの関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between light emission power and a sensor output level. 濃度変動測定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 fluctuation measurement. 濃度変動測定用パターンに対する濃度検出器から射出された検出用光の軌跡を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the locus | trajectory of the detection light inject | emitted from the density detector with respect to the pattern for density fluctuation measurement. 濃度変動測定用パターンに対する濃度検出器のセンサ出力レベルを説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the sensor output level of the density detector with respect to the pattern for density fluctuation measurement. 第1周期パターン及び第2周期パターンを説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating a 1st period pattern and a 2nd period pattern. 第1基準パターンを説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for explaining the 1st standard pattern. 第2基準パターンを説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for explaining the 2nd standard pattern. 第1光量補正信号及び第2光量補正信号を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating a 1st light quantity correction signal and a 2nd light quantity correction signal. 光量補正の効果を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the effect of light quantity correction. 第1周期パターンの変形例1を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for explaining modification 1 of the 1st cycle pattern. 三角波と正弦波の差を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating the difference of a triangular wave and a sine wave. 三角波と正弦波の差を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating the difference of a triangular wave and a sine wave. 第1周期パターンの変形例2を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for explaining modification 2 of the 1st cycle pattern. 変形例2の台形波を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the trapezoid wave of the modification 2. FIG. 台形波の利点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the advantage of a trapezoid wave. 台形波と正弦波の差を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating the difference of a trapezoid wave and a sine wave. 台形波と正弦波の差を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating the difference of a trapezoid wave and a sine wave. 現像ローラのホームポジションセンサを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the home position sensor of a developing roller. 感光体ドラムのホームポジションセンサの出力信号と現像ローラのホームポジションセンサの出力信号との関係を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between an output signal of a home position sensor of a photosensitive drum and an output signal of a home position sensor of a developing roller. 感光体ドラムに起因する濃度変動の補正と、現像ローラに起因する濃度変動の補正とを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining correction of density fluctuation caused by a photosensitive drum and correction of density fluctuation caused by a developing roller. 第2補正信号として、予め用意されている補正信号の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the correction signal prepared beforehand as a 2nd correction signal. 感光体ドラムにのみ形状誤差がある場合を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the case where there exists a shape error only in a photoconductor drum. 本発明の第2の実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the color printer which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 走査制御装置を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating a scanning control apparatus. 先端濃い情報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 information acquisition process with a deep tip. 先端濃い補正係数及び補正時間t4を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correction coefficient with thick tip, and correction time t4.

《第1の実施形態》
以下、本発明の第1の実施形態を図1〜図24に基づいて説明する。図1には、第1の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。
<< First Embodiment >>
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a color printer 2000 as an image forming apparatus according to the first 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、濃度検出器2245、4つのホームポジションセンサ(2246a、2246b、2246c、2246d)及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置2090などを備えている。   The color printer 2000 is a tandem multi-color printer that forms a full-color image by superimposing four colors (black, cyan, magenta, and yellow), and includes an optical scanning device 2010, four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d), four cleaning units (2031a, 2031b, 2031c, 2031d), four charging devices (2032a, 2032b, 2032c, 2032d), four developing rollers (2033a, 2033b, 2033c, 2033d), 4 Toner cartridges (2034a, 2034b, 2034c, 2034d), transfer belt 2040, transfer roller 2042, fixing roller 2050, paper feed roller 2054, registration roller pair 2056, paper discharge roller 2058, paper feed tray 060, paper ejection tray 2070, a communication control unit 2080, the concentration detector 2245,4 one home position sensor (2246a, 2246b, 2246c, 2246d) and a printer control unit 2090 for centrally controlling the above units.

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)との双方向の通信を制御する。   The communication control device 2080 controls bidirectional communication with a host device (for example, a personal computer) via a network or the like.

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

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、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、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、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).

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

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.

ところで、各感光体ドラムにおいて、画像情報が書き込まれる領域は、「有効走査領域」、「画像形成領域」、「有効画像領域」などと呼ばれている。   By the way, in each photoconductor drum, areas where image information is written are called “effective scanning area”, “image forming area”, “effective image area”, and the like.

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。なお、転写ベルト2040上のトナー画像の移動方向は「副方向」、該副方向に直交する方向は「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. The moving direction of the toner image on the transfer belt 2040 is called a “sub direction”, and the direction orthogonal to the sub 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.

濃度検出器2245は、転写ベルト2040の−X側であって、X軸方向に関して転写ベルト2040の中心部に対向する位置に配置されている(図2参照)。ここでは、主方向(Y軸方向)に関して、濃度検出器2245の中心位置をY0とする。   The density detector 2245 is disposed on the −X side of the transfer belt 2040 and at a position facing the center of the transfer belt 2040 in the X-axis direction (see FIG. 2). Here, the center position of the density detector 2245 is Y0 with respect to the main direction (Y-axis direction).

濃度検出器2245は、一例として図3に示されるように、転写ベルト2040に向けて光(以下、「検出用光」ともいう)を射出するLED11、転写ベルト2040あるいは転写ベルト2040上のトナーパッドからの正反射光を受光する正反射光受光素子12、転写ベルト2040あるいは転写ベルト2040上のトナーパッドからの拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子13を有している。そして、受光素子は、いずれも受光量に応じた信号(光電変換信号)を出力する。   As shown in FIG. 3 as an example, the density detector 2245 includes an LED 11 that emits light (hereinafter also referred to as “detection light”) toward the transfer belt 2040, the transfer belt 2040, or a toner pad on the transfer belt 2040. A specular reflection light receiving element 12 that receives specular reflection light from the light source, and a diffuse reflection light receiving element 13 that receives diffuse reflection light from the transfer belt 2040 or the toner pad on the transfer belt 2040. Each of the light receiving elements outputs a signal (photoelectric conversion signal) corresponding to the amount of received light.

ホームポジションセンサ2246aは、感光体ドラム2030aにおける回転のホームポジションを検出する。   The home position sensor 2246a detects a rotation home position in the photosensitive drum 2030a.

ホームポジションセンサ2246bは、感光体ドラム2030bにおける回転のホームポジションを検出する。   The home position sensor 2246b detects the home position of rotation in the photosensitive drum 2030b.

ホームポジションセンサ2246cは、感光体ドラム2030cにおける回転のホームポジションを検出する。   The home position sensor 2246c detects the home position of rotation in the photosensitive drum 2030c.

ホームポジションセンサ2246dは、感光体ドラム2030dにおける回転のホームポジションを検出する。   The home position sensor 2246d detects the rotation home position in the photosensitive drum 2030d.

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

光走査装置2010は、一例として図4〜図7に示されるように、4つの光源(2200a、2200b、2200c、2200d)、4つのカップリングレンズ(2201a、2201b、2201c、2201d)、4つの開口板(2202a、2202b、2202c、2202d)、4つのシリンドリカルレンズ(2204a、2204b、2204c、2204d)、ポリゴンミラー2104、4つの走査レンズ(2105a、2105b、2105c、2105d)、6枚の折り返しミラー(2106a、2106b、2106c、2106d、2108b、2108c)、及び走査制御装置3022(図4〜図7では図示省略、図8参照)などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング(図示省略)の所定位置に組み付けられている。   As shown in FIGS. 4 to 7 as an example, the optical scanning device 2010 includes four light sources (2200a, 2200b, 2200c, 2200d), four coupling lenses (2201a, 2201b, 2201c, 2201d), and four apertures. Plate (2202a, 2202b, 2202c, 2202d), four cylindrical lenses (2204a, 2204b, 2204c, 2204d), polygon mirror 2104, four scanning lenses (2105a, 2105b, 2105c, 2105d), six folding mirrors (2106a) 2106b, 2106c, 2106d, 2108b, 2108c), a scanning control device 3022 (not shown in FIGS. 4 to 7, see FIG. 8), and the like. These are assembled at predetermined positions of an optical housing (not shown).

各光源は、複数の発光部が2次元配列されている面発光レーザアレイを含んでいる。該面発光レーザアレイの複数の発光部は、すべての発光部を副走査対応方向に伸びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等間隔となるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは2つの発光部の中心間距離をいう。   Each light source includes a surface emitting laser array in which a plurality of light emitting units are two-dimensionally arranged. The plurality of light emitting portions of the surface emitting laser array are arranged such that the intervals between the light emitting portions are equal when all the light emitting portions are orthogonally projected onto a virtual line extending in the sub-scanning corresponding direction. In this specification, the “light emitting portion interval” refers to the distance between the centers of two light emitting portions.

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.

カップリングレンズ2201aと開口板2202aとシリンドリカルレンズ2204aとからなる光学系は、Kステーションの偏向器前光学系である。   An optical system including the coupling lens 2201a, the aperture plate 2202a, and the cylindrical lens 2204a is a pre-deflector optical system of the K station.

カップリングレンズ2201bと開口板2202bとシリンドリカルレンズ2204bとからなる光学系は、Cステーションの偏向器前光学系である。   An optical system including the coupling lens 2201b, the aperture plate 2202b, and the cylindrical lens 2204b is a pre-deflector optical system of the C station.

カップリングレンズ2201cと開口板2202cとシリンドリカルレンズ2204cとからなる光学系は、Mステーションの偏向器前光学系である。   An optical system including the coupling lens 2201c, the aperture plate 2202c, and the cylindrical lens 2204c is a pre-deflector optical system of the M station.

カップリングレンズ2201dと開口板2202dとシリンドリカルレンズ2204dとからなる光学系は、Yステーションの偏向器前光学系である。   An optical system including the coupling lens 2201d, the aperture plate 2202d, and the cylindrical lens 2204d is a pre-deflector optical system of the Y station.

ポリゴンミラー2104は、Z軸に平行な軸まわりに回転する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、2段目(上段)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るように配置されている。   The polygon mirror 2104 has a four-stage mirror having a two-stage structure that rotates around an axis parallel to the Z axis, and each mirror serves as a deflecting reflection surface. The light beam from the cylindrical lens 2204b and the light beam from the cylindrical lens 2204c are respectively deflected by the first-stage (lower) tetrahedral mirror, and the light beam from the cylindrical lens 2204a and the cylindrical light are deflected by the second-stage (upper) tetrahedral mirror. It arrange | positions so that the light beam from lens 2204d may be deflected, respectively.

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

各走査レンズはそれぞれ、光束を対応する感光体ドラム近傍に集光する光学的パワー、及びポリゴンミラー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光学的パワーを有している。   Each scanning lens has an optical power for condensing a light beam in the vicinity of the corresponding photosensitive drum, and a light spot on the surface of the corresponding photosensitive drum at a constant speed in the main scanning direction as the polygon mirror 2104 rotates. It has optical power to move.

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

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

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、走査レンズ2105a、折り返しミラー2106aを介して、感光体ドラム2030aに照射され、光スポットが形成される。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。   The light beam from the cylindrical lens 2204a deflected by the polygon mirror 2104 is irradiated onto the photosensitive drum 2030a through the scanning lens 2105a and the folding mirror 2106a, thereby forming a light spot. 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、走査レンズ2105b、折り返しミラー2106b及び折り返しミラー2108bを介して、感光体ドラム2030bに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030bの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム2030b上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム2030bでの「主走査方向」であり、感光体ドラム2030bの回転方向が、感光体ドラム2030bでの「副走査方向」である。   The light beam from the cylindrical lens 2204b deflected by the polygon mirror 2104 is irradiated onto the photosensitive drum 2030b through the scanning lens 2105b, the folding mirror 2106b, and the folding mirror 2108b, thereby forming a light spot. 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、走査レンズ2105c、折り返しミラー2106c及び折り返しミラー2108cを介して、感光体ドラム2030cに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030cの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム2030c上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム2030cでの「主走査方向」であり、感光体ドラム2030cの回転方向が、感光体ドラム2030cでの「副走査方向」である。   The light beam from the cylindrical lens 2204c deflected by the polygon mirror 2104 is irradiated onto the photosensitive drum 2030c through the scanning lens 2105c, the folding mirror 2106c, and the folding mirror 2108c, thereby forming a light spot. 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、走査レンズ2105d、折り返しミラー2106dを介して、感光体ドラム2030dに照射され、光スポットが形成される。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 scanning lens 2105d and the folding mirror 2106d, thereby forming a light spot. 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.

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.

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。ここでは、走査レンズ2105aと折り返しミラー2106a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、走査レンズ2105bと2枚の折り返しミラー(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、走査レンズ2105cと2枚の折り返しミラー(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、走査レンズ2105dと折り返しミラー2106dとからYステーションの走査光学系が構成されている。なお、各走査光学系において、走査レンズが複数のレンズから構成されていても良い。   An optical system disposed on the optical path between the polygon mirror 2104 and each photosensitive drum is also called a scanning optical system. Here, the scanning optical system of the K station is composed of the scanning lens 2105a and the folding mirror 2106a. Further, the scanning optical system of the C station is composed of the scanning lens 2105b and the two folding mirrors (2106b, 2108b). The scanning lens 2105c and the two folding mirrors (2106c, 2108c) constitute a scanning optical system for the M station. Further, the scanning optical system of the Y station is composed of the scanning lens 2105d and the folding mirror 2106d. In each scanning optical system, the scanning lens may be composed of a plurality of lenses.

走査制御装置3022は、一例として図8に示されるように、CPU3210、フラッシュメモリ3211、RAM3212、IF(インターフェース)3214、画素クロック生成回路3215、画像処理回路3216、書込制御回路3219、光源駆動回路3221などを有している。なお、図8における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。   As shown in FIG. 8 as an example, the scanning control device 3022 includes a CPU 3210, a flash memory 3211, a RAM 3212, an IF (interface) 3214, a pixel clock generation circuit 3215, an image processing circuit 3216, a writing control circuit 3219, and a light source driving circuit. 3221 and the like. Note that the arrows in FIG. 8 indicate the flow of typical signals and information, and do not represent the entire connection relationship of each block.

IF(インターフェース)3214は、プリンタ制御装置2090との双方向の通信を制御する通信インターフェースである。上位装置からの画像データは、IF(インターフェース)3214を介して供給される。   An IF (interface) 3214 is a communication interface that controls bidirectional communication with the printer control apparatus 2090. Image data from the host device is supplied via an IF (interface) 3214.

画素クロック生成回路3215は、画素クロック信号を生成する。なお、画素クロック信号は、1/8クロックの分解能で位相変調が可能である。   The pixel clock generation circuit 3215 generates a pixel clock signal. The pixel clock signal can be phase-modulated with a resolution of 1/8 clock.

画像処理回路3216は、CPU3210によって色毎にラスター展開された画像データに所定の中間調処理などを行った後、各光源の発光部毎のドットデータを作成する。   The image processing circuit 3216 performs predetermined halftone processing or the like on the image data rasterized for each color by the CPU 3210, and then creates dot data for each light emitting unit of each light source.

書込制御回路3219は、画像形成ステーション毎に、不図示の同期検知センサの出力信号に基づいて書込開始のタイミングを求める。そして、書込開始のタイミングに合わせて、各発光部のドットデータを画素クロック生成回路3215からの画素クロック信号に重畳させるとともに、発光部毎にそれぞれ独立した変調データを生成する。   The writing control circuit 3219 obtains a writing start timing for each image forming station based on an output signal of a synchronization detection sensor (not shown). Then, the dot data of each light emitting unit is superimposed on the pixel clock signal from the pixel clock generating circuit 3215 in accordance with the writing start timing, and independent modulation data is generated for each light emitting unit.

光源駆動回路3221は、書込制御回路3219からの各変調データに応じて、各光源に各発光部の駆動信号を出力する。   The light source driving circuit 3221 outputs a driving signal for each light emitting unit to each light source in accordance with each modulation data from the writing control circuit 3219.

フラッシュメモリ3211には、CPU3210にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及びプログラムの実行に必要な各種データが格納されている。   The flash memory 3211 stores various programs described in codes readable by the CPU 3210 and various data necessary for executing the programs.

RAM3212は、作業用のメモリである。   The RAM 3212 is a working memory.

CPU3210は、フラッシュメモリ3211に格納されているプログラムに従って動作し、光走査装置2010の全体を制御する。   The CPU 3210 operates according to a program stored in the flash memory 3211 and controls the entire optical scanning device 2010.

ところで、前述したように、感光体ドラムに偏心や形状誤差があると、出力画像において、不要な副走査方向の濃度変動が生じる。また、現像ローラについても、偏心や形状誤差があると、出力画像において、不要な副走査方向の濃度変動が生じる(図9及び図10参照)。   Incidentally, as described above, if the photosensitive drum has an eccentricity or a shape error, an unnecessary density fluctuation in the sub-scanning direction occurs in the output image. Also, if there is an eccentricity or a shape error in the developing roller, unnecessary density fluctuation in the sub-scanning direction occurs in the output image (see FIGS. 9 and 10).

そこで、CPU3210は、所定のタイミングで、感光体ドラムの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動、及び現像ローラの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動を抑制するための光量補正情報を取得する。以下では、この光量補正情報を取得する処理を「光量補正情報取得処理」と略述する。   Therefore, the CPU 3210 suppresses density fluctuation in the sub-scanning direction due to the eccentricity and shape error of the photosensitive drum and density fluctuation in the sub-scanning direction caused by the eccentricity and shape error of the developing roller at a predetermined timing. Obtain light quantity correction information. Hereinafter, the process of acquiring the light quantity correction information is abbreviated as “light quantity correction information acquisition process”.

なお、上記所定のタイミングとして、電源投入時には、(1)感光体ドラムの停止時間が6時間以上のとき、(2)装置内の温度が10℃以上変化しているとき、(3)装置内の相対湿度が50%以上変化しているとき、印刷時には、(4)プリント枚数が所定の枚数に達したとき、(5)現像ローラの回転回数が所定の回数に達したとき、(6)転写ベルトの走行距離が所定の距離に達したときなどに、光量補正情報取得処理が行われる。   In addition, as the predetermined timing, when the power is turned on, (1) when the photosensitive drum stop time is 6 hours or more, (2) when the temperature in the apparatus changes by 10 ° C. or more, (3) in the apparatus When the relative humidity of the ink is changed by 50% or more, during printing, (4) when the number of printed sheets reaches a predetermined number, (5) when the number of rotations of the developing roller reaches a predetermined number, (6) When the travel distance of the transfer belt reaches a predetermined distance, a light amount correction information acquisition process is performed.

ここで、光量補正情報取得処理について、図11を用いて説明する。図11のフローチャートは、光量補正情報取得処理の際に、CPU3210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、光量補正情報取得処理は、ステーション毎に行われるが、各ステーションで同様にして行われるので、ここでは、代表として、Kステーションでの光量補正情報取得処理について説明する。   Here, the light quantity correction information acquisition processing will be described with reference to FIG. The flowchart in FIG. 11 corresponds to a series of processing algorithms executed by the CPU 3210 during the light amount correction information acquisition processing. The light amount correction information acquisition process is performed for each station, but is performed in the same manner at each station. Here, the light amount correction information acquisition process at the K station will be described as a representative.

最初のステップS401では、一例として図12に示されるように、ブラックに関して、互いにトナー濃度が異なる複数の領域を有する濃度チャートパターンを、一例として図13に示されるように、Y軸方向に関して中心位置がY0となるように形成する。   In the first step S401, as shown in FIG. 12 as an example, a density chart pattern having a plurality of regions having different toner densities with respect to black is displayed as an example, and the center position in the Y-axis direction is displayed as shown in FIG. Is formed to be Y0.

ここでは、一例として、濃度チャートパターンは、10種類の濃度(n1〜n10)領域を有している。そして、濃度n1が最も低濃度であり、濃度n10が最も高濃度である。なお、濃度チャートパターンを形成する際には、発光部の点灯時間は濃度に関係なく一定とし、発光パワーのみを濃度に応じて異ならしている。ここでは、濃度n1に対応する発光パワーをp1、濃度n2に対応する発光パワーをp2、・・・・、濃度n10に対応する発光パワーをp10とする。   Here, as an example, the density chart pattern has 10 types of density (n1 to n10) regions. The density n1 is the lowest density and the density n10 is the highest density. When the density chart pattern is formed, the lighting time of the light emitting unit is constant regardless of the density, and only the light emission power is varied according to the density. Here, the light emission power corresponding to the density n1 is p1, the light emission power corresponding to the density n2 is p2,..., And the light emission power corresponding to the density n10 is p10.

次のステップS403では、濃度検出器2245のLED11を点灯させる。LED11からの光(「検出用光」という)は、転写ベルト2040が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、濃度チャートパターンにおける濃度n1の領域から濃度n10の領域までを順次照射する(図14参照)。   In the next step S403, the LED 11 of the concentration detector 2245 is turned on. Light from the LED 11 (referred to as “detection light”) is sequentially irradiated from the density n1 area to the density n10 area in the density chart pattern as the transfer belt 2040 rotates, that is, as time passes. 14).

そして、正反射光受光素子12及び拡散反射光受光素子13の出力信号を取得する。   Then, output signals from the regular reflection light receiving element 12 and the diffuse reflection light receiving element 13 are acquired.

ところで、転写ベルト2040にトナーが付着していない場合には、転写ベルト2040で反射された検出用光は、正反射光成分が拡散反射光成分に比べて多い。そこで、正反射光受光素子12には多くの光が入射するが、拡散反射光受光素子13にはほとんど光が入射しない(図15(A)参照)。   By the way, when the toner does not adhere to the transfer belt 2040, the detection light reflected by the transfer belt 2040 has more regular reflection light components than diffuse reflection light components. Therefore, much light is incident on the regular reflection light receiving element 12, but almost no light is incident on the diffuse reflection light receiving element 13 (see FIG. 15A).

一方、転写ベルト2040にトナーが付着していると、トナーが付着していない場合と比較して、正反射光成分は減少し、拡散反射光成分は増加する。そこで、正反射光受光素子12に入射する光は減少し、拡散反射光受光素子13に入射する光は増加する(図15(B)参照)。   On the other hand, when the toner adheres to the transfer belt 2040, the specular reflection light component decreases and the diffuse reflection light component increases compared to the case where the toner does not adhere. Therefore, the light incident on the regular reflection light receiving element 12 decreases, and the light incident on the diffuse reflection light receiving element 13 increases (see FIG. 15B).

すなわち、正反射光受光素子12及び拡散反射光受光素子13の出力レベルによって、転写ベルト2040に付着しているトナーの濃度を検出することが可能である。   That is, it is possible to detect the density of the toner adhering to the transfer belt 2040 based on the output levels of the regular reflection light receiving element 12 and the diffuse reflection light receiving element 13.

次のステップS405では、濃度チャートパターンにおける濃度毎に、次の(1)式を用いて拡散反射光受光素子13の出力レベルを規格化する。なお、該規格化された拡散反射光受光素子13の出力レベルを、以下では、便宜上「センサ出力レベル」ともいう。   In the next step S405, the output level of the diffuse reflection light receiving element 13 is normalized using the following equation (1) for each density in the density chart pattern. Hereinafter, the standardized output level of the diffusely reflected light receiving element 13 is also referred to as “sensor output level” for convenience.

L=(拡散反射光受光素子13の出力レベル)÷{(正反射光受光素子12の出力レベル)+(拡散反射光受光素子13の出力レベル)} ……(1) L = (Output level of diffuse reflection light receiving element 13) ÷ {(Output level of specular reflection light receiving element 12) + (Output level of diffuse reflection light receiving element 13)} (1)

そして、センサ出力レベルと発光パワーとの相関関係を求める(図16参照)。ここでは、該相関関係を多項式で近似し、該多項式をフラッシュメモリ3211に格納する。   Then, a correlation between the sensor output level and the light emission power is obtained (see FIG. 16). Here, the correlation is approximated by a polynomial, and the polynomial is stored in the flash memory 3211.

次のステップS407では、濃度変動測定用パターンを作成する。ここでは、濃度変動測定用パターンとして、ブラックのベタパターンをA3縦サイズで形成する(図17参照)。   In the next step S407, a density variation measurement pattern is created. Here, a black solid pattern is formed in A3 vertical size as the density variation measurement pattern (see FIG. 17).

次のステップS409では、濃度検出器2245のLED11を点灯させる。LED11からの検出用光は、転写ベルト2040が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、濃度変動測定用パターンを副走査対応方向に沿って照明する(図18参照)。   In the next step S409, the LED 11 of the concentration detector 2245 is turned on. The detection light from the LED 11 illuminates the pattern for density fluctuation measurement along the sub-scanning corresponding direction as the transfer belt 2040 rotates, that is, as time elapses (see FIG. 18).

そして、所定の時間間隔で正反射光受光素子12及び拡散反射光受光素子13の出力信号を取得し、上記(1)式を用いてセンサ出力レベルを算出する(図19参照)。なお、図19には、ホームポジションセンサ2246aの出力信号も示されている。   Then, output signals of the regular reflection light receiving element 12 and the diffuse reflection light receiving element 13 are acquired at predetermined time intervals, and the sensor output level is calculated using the above equation (1) (see FIG. 19). FIG. 19 also shows an output signal of the home position sensor 2246a.

図19に示されるように、センサ出力レベルは一定ではない。なお、以下では、センサ出力レベルの時間変化を「センサ出力レベル波形」ともいう。   As shown in FIG. 19, the sensor output level is not constant. Hereinafter, the time change of the sensor output level is also referred to as “sensor output level waveform”.

次のステップS411では、ホームポジションセンサ2246aの出力信号に基づいて、センサ出力レベル波形から感光体ドラム2030aの回転周期と同じ周期の正弦波を第1周期パターンとして抽出する(図20参照)。   In the next step S411, based on the output signal of the home position sensor 2246a, a sine wave having the same cycle as the rotation cycle of the photosensitive drum 2030a is extracted from the sensor output level waveform as a first cycle pattern (see FIG. 20).

次のステップS413では、感光体ドラム2030aの直径、現像ローラ2033aの直径、及びホームポジションセンサ2246aの出力信号に基づいて、現像ローラ2033aの回転周期を求め、センサ出力レベル波形から現像ローラ2033aの回転周期と同じ周期の正弦波を第2周期パターンとして抽出する(図20参照)。   In the next step S413, the rotation period of the developing roller 2033a is obtained based on the diameter of the photosensitive drum 2030a, the diameter of the developing roller 2033a, and the output signal of the home position sensor 2246a, and the rotation of the developing roller 2033a is determined from the sensor output level waveform. A sine wave having the same period as that of the period is extracted as the second period pattern (see FIG. 20).

次のステップS415では、図21に示されるように、上記第1周期パターンの位相を1/2波長だけシフトさせた第1濃度補正パターンを求め、その1周期分に関して、センサ出力レベルと発光パワーとの相関関係を参照して、縦軸をセンサ出力レベルから発光パワーに変換し、第1基準パターンとする。   In the next step S415, as shown in FIG. 21, a first density correction pattern in which the phase of the first period pattern is shifted by ½ wavelength is obtained, and the sensor output level and light emission power are obtained for that period. , The vertical axis is converted from the sensor output level to the light emission power to obtain the first reference pattern.

次のステップS417では、図22に示されるように、上記第2周期パターンの位相を1/2波長だけシフトさせた第2濃度補正パターンを求め、その1周期分に関して、センサ出力レベルと発光パワーとの相関関係を参照して、縦軸をセンサ出力レベルから発光パワーに変換し、第2基準パターンとする。   In the next step S417, as shown in FIG. 22, a second density correction pattern in which the phase of the second period pattern is shifted by ½ wavelength is obtained, and the sensor output level and light emission power are obtained for one period. , The vertical axis is converted from the sensor output level to the light emission power to obtain the second reference pattern.

次のステップS419では、第1基準パターン及び第2基準パターンをフラッシュメモリ3211に格納し、光量補正情報取得処理を終了する。   In the next step S419, the first reference pattern and the second reference pattern are stored in the flash memory 3211, and the light amount correction information acquisition process is ended.

CPU3210は、画像形成が行われる際に、ステーション毎に、ホームポジションセンサの出力信号と不図示の同期検知センサの出力信号から得られる書込開始のタイミングとに基づいて、ホームポジションと書込開始の時間差を求め、該時間差に応じて第1基準パターン及び第2基準パターンの位相をそれぞれシフトさせて、第1光量補正信号及び第2光量補正信号を生成する(図23参照)。ここでは、各光量補正信号の縦軸は、平均値を1.0とする係数に変換されている。そして、画像情報に対応する各発光部の駆動信号に該係数を掛けることによって、駆動信号を補正する。図24には、補正前後の濃度検出器2245のセンサ出力レベルが示されている。このように、感光体ドラムの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動、及び現像ローラの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動を抑制することができた。   When image formation is performed, the CPU 3210, for each station, based on the home position sensor output signal and the write start timing obtained from the output signal of the synchronization detection sensor (not shown), starts the home position and write start. And the phases of the first reference pattern and the second reference pattern are shifted according to the time difference to generate the first light amount correction signal and the second light amount correction signal (see FIG. 23). Here, the vertical axis of each light quantity correction signal is converted into a coefficient with an average value of 1.0. Then, the drive signal is corrected by multiplying the drive signal of each light emitting unit corresponding to the image information by the coefficient. FIG. 24 shows sensor output levels of the density detector 2245 before and after correction. As described above, the density fluctuation in the sub-scanning direction due to the eccentricity and shape error of the photosensitive drum and the density fluctuation in the sub-scanning direction due to the eccentricity and shape error of the developing roller can be suppressed.

なお、各光量補正信号の横軸(時間)は、形成される画像の副走査方向の長さに対応している。そこで、各光量補正信号は、形成される画像の副走査方向の長さに対応する時間が感光体ドラムの回転周期よりも短い場合には、第1光量補正信号は、第1基準パターンの一部から生成される。一方、形成される画像の副走査方向の長さに対応する時間が感光体ドラムの回転周期よりも長い場合には、第1光量補正信号は、第1基準パターンの複数周期から生成される。   The horizontal axis (time) of each light quantity correction signal corresponds to the length of the formed image in the sub-scanning direction. Therefore, each light amount correction signal is a first light amount correction signal when the time corresponding to the length of the formed image in the sub-scanning direction is shorter than the rotation period of the photosensitive drum. Generated from parts. On the other hand, when the time corresponding to the length of the formed image in the sub-scanning direction is longer than the rotation cycle of the photosensitive drum, the first light quantity correction signal is generated from a plurality of cycles of the first reference pattern.

また、画像形成が行われているときにのみ信号レベルが「ハイレベル」となる画像領域イネーブル信号が生成される場合には、該画像領域イネーブル信号を、各光量補正信号のマスク信号として用いることができる(図23参照)。   In addition, when an image area enable signal whose signal level is “high” is generated only when image formation is being performed, the image area enable signal is used as a mask signal for each light amount correction signal. (See FIG. 23).

以上説明したように、第1の実施形態に係るカラープリンタ2000によると、光走査装置2010、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、4つの帯電装置(2032a、2032b、2032c、2032d)、4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)、転写ベルト2040、濃度検出器2245、4つのホームポジションセンサ(2246a、2246b、2246c、2246d)などを備えている。   As described above, according to the color printer 2000 according to the first embodiment, the optical scanning device 2010, the four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d), the four charging devices (2032a, 2032b, 2032c, 2032d), four developing rollers (2033a, 2033b, 2033c, 2033d), a transfer belt 2040, a density detector 2245, four home position sensors (2246a, 2246b, 2246c, 2246d), and the like.

光走査装置2010は、4つの光源(2200a、2200b、2200c、2200d)、4つの偏向器前光学系、ポリゴンミラー2104、4つの走査光学系、及び走査制御装置3022などを備えている。   The optical scanning device 2010 includes four light sources (2200a, 2200b, 2200c, 2200d), four pre-deflector optical systems, a polygon mirror 2104, four scanning optical systems, and a scanning control device 3022.

走査制御装置3022は、所定のタイミング毎に、各ステーションで、濃度検出器2245の出力信号及び対応するホームポジションセンサの出力信号に基づいて、感光体ドラムの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動を示す第1周期パターン、及び現像ローラの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動を示す第2周期パターンを求める。そして、第1周期パターン及び第2周期パターンの位相を1/2周期シフトさせた各パターンの1周期分のデータを第1基準パターン及び第2基準パターンとしてメモリに保存する。そして、画像形成が行われる際に、ステーション毎に、第1基準パターン及び第2基準パターンを用いて、第1光量補正信号及び第2光量補正信号を生成し、各発光部の駆動信号を補正する。   The scanning control device 3022 performs sub-scanning direction due to eccentricity or shape error of the photosensitive drum based on the output signal of the density detector 2245 and the output signal of the corresponding home position sensor at each station at every predetermined timing. The first periodic pattern showing the density fluctuations of the color and the second periodic pattern showing the density fluctuations in the sub-scanning direction due to the eccentricity and shape error of the developing roller. Then, data for one period of each pattern obtained by shifting the phase of the first period pattern and the second period pattern by ½ period is stored in the memory as the first reference pattern and the second reference pattern. Then, when image formation is performed, the first light amount correction signal and the second light amount correction signal are generated for each station using the first reference pattern and the second reference pattern, and the drive signal of each light emitting unit is corrected. To do.

この場合は、出力画像における副走査方向の濃度ムラを従来よりも低減することができる。その結果、高品質の画像を形成することが可能となる。   In this case, density unevenness in the sub-scanning direction in the output image can be reduced as compared with the conventional case. As a result, a high quality image can be formed.

なお、上記第1の実施形態では、第1周期パターンとして正弦波を抽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い。   In the first embodiment, the case where a sine wave is extracted as the first periodic pattern has been described. However, the present invention is not limited to this.

例えば、図25に示されるように、第1周期パターンとして、上記正弦波に近づけた三角波を抽出しても良い。この場合は、第1光量補正信号も三角波となる。この第1光量補正信号は、ドラム周期に対する位相シフト時間と補正範囲量とが分かっていれば生成が可能であり、データ量を少なくすることができる。そこで、低コスト化を図ることができる。   For example, as shown in FIG. 25, a triangular wave close to the sine wave may be extracted as the first periodic pattern. In this case, the first light quantity correction signal is also a triangular wave. The first light quantity correction signal can be generated if the phase shift time with respect to the drum cycle and the correction range amount are known, and the data amount can be reduced. Thus, cost reduction can be achieved.

図26には、正弦波と該正弦波に近づけた三角波とが示されている。なお、図26では、正弦波の振幅を1としている。   FIG. 26 shows a sine wave and a triangular wave approaching the sine wave. In FIG. 26, the amplitude of the sine wave is 1.

図27には、正弦波と該正弦波に近づけた三角波との値の差分が示されている。この図27からわかるように、三角波の頂点部分では正弦波との差分が急峻な変動を示している。また、三角波を正弦波に近づけても、正弦波との光量の差分は約15%近くある。   FIG. 27 shows the difference in value between the sine wave and the triangular wave approaching the sine wave. As can be seen from FIG. 27, the difference from the sine wave shows a steep fluctuation at the apex portion of the triangular wave. Even if the triangular wave is approximated to a sine wave, the difference in the amount of light from the sine wave is approximately 15%.

また、一例として図28に示されるように、第1周期パターンとして、上記正弦波に近づけた台形波を抽出しても良い。この場合は、第1光量補正信号も台形波となる。この第1光量補正信号は、一例として図29に示されるように、インクリメント時間T1と、ピーク時間T2と、デクリメント時間T3と、補正範囲量と、ドラム周期に対する位相シフト時間(T4とする。図30参照)とが分かっていれば生成が可能であり、正弦波よりもデータ量を少なくすることができる。   As an example, as shown in FIG. 28, a trapezoidal wave close to the sine wave may be extracted as the first periodic pattern. In this case, the first light quantity correction signal is also a trapezoidal wave. As shown in FIG. 29 as an example, the first light quantity correction signal is assumed to be an increment time T1, a peak time T2, a decrement time T3, a correction range amount, and a phase shift time (T4 with respect to the drum cycle). 30)) can be generated, and the amount of data can be reduced as compared with a sine wave.

インクリメント時間T1は、センサ出力レベル波形から求められる。ピーク時間T2は、センサ出力レベル波形から求めても良いが、T1/2から求めても良い。デクリメント時間T3は、基本的にT1と等しい値である。位相シフト時間T4は、感光体ドラムの周期と書込開始のタイミングとの位相の調整に用いられる。なお、感光体ドラムの回転が1回転目のときは、予め設定されているデフォルト値の周期で規定される。   The increment time T1 is obtained from the sensor output level waveform. The peak time T2 may be obtained from the sensor output level waveform or may be obtained from T1 / 2. The decrement time T3 is basically equal to T1. The phase shift time T4 is used to adjust the phase between the photosensitive drum cycle and the writing start timing. When the photosensitive drum rotates for the first time, it is defined by a preset default value cycle.

台形波は、三角波と異なり、ピーク位置での濃度変動が小さいという特徴がある。また、台形波は、ドラム周期が変動しても、つなぎ目がないため補正が可能であるという特徴がある(図30参照)。   Unlike the triangular wave, the trapezoidal wave has a feature that the concentration fluctuation at the peak position is small. Further, the trapezoidal wave has a feature that even if the drum cycle varies, there is no joint, so that correction is possible (see FIG. 30).

図31には、正弦波と該正弦波に近づけた台形波が示されている。また、図32には、正弦波と該正弦波に近づけた台形波との値の差分が示されている。   FIG. 31 shows a sine wave and a trapezoidal wave close to the sine wave. Further, FIG. 32 shows a difference in values between a sine wave and a trapezoidal wave approaching the sine wave.

台形波の場合、台形の角部分では正弦波との差分にやや急峻な変動が見られるが、三角波の場合よりも小さい変動である。また、全体として正弦波との差分は約7%以下となり、三角波の場合よりも高い精度で正弦波を模擬できる。   In the case of a trapezoidal wave, a slightly steep fluctuation is observed in the difference from the sine wave at the corner of the trapezoid, but the fluctuation is smaller than that in the case of a triangular wave. Further, the difference from the sine wave as a whole is about 7% or less, and the sine wave can be simulated with higher accuracy than in the case of the triangular wave.

また、上記第1の実施形態では、現像ローラの回転周期を、感光体ドラムの直径、現像ローラの直径、及び感光体ドラムのホームポジションセンサの出力信号に基づいて求め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 first embodiment, the case where the rotation period of the developing roller is obtained based on the diameter of the photosensitive drum, the diameter of the developing roller, and the output signal of the home position sensor of the photosensitive drum has been described. It is not limited to.

一例として図33に示されるように、各現像ローラにもホームポジションセンサ(2247a〜2247d)を設け、ホームポジションセンサ(2247a〜2247d)の出力信号に基づいて各現像ローラの回転周期を求めても良い。   As an example, as shown in FIG. 33, home position sensors (2247a to 2247d) are also provided for each developing roller, and the rotation period of each developing roller can be obtained based on the output signal of the home position sensors (2247a to 2247d). good.

感光体ドラムのホームポジションセンサの出力信号と現像ローラのホームポジションセンサの出力信号との関係が、一例として図34に示されている。   The relationship between the output signal of the home position sensor of the photosensitive drum and the output signal of the home position sensor of the developing roller is shown as an example in FIG.

また、一例として図35に示されるように、第1光量補正信号で各発光部の駆動信号を補正した後、濃度検出器2245で濃度変動の残渣を求め、該濃度変動の残渣と現像ローラのホームポジションセンサの出力信号とに基づいて、第2光量補正信号で各発光部の駆動信号を補正しても良い。   As an example, as shown in FIG. 35, after correcting the driving signal of each light emitting unit with the first light amount correction signal, the density detector 2245 obtains the density fluctuation residue, and the density fluctuation residue and the developing roller Based on the output signal of the home position sensor, the drive signal of each light emitting unit may be corrected with the second light quantity correction signal.

ところで、現像ローラに起因する濃度変動は、感光体ドラムに起因する濃度変動に比べて、周期がかなり短い。そして、濃度変動をあまり高い周波数で細かく補正しようとすると、補正の残渣成分でバンディングが発生する可能性がある。   Incidentally, the density fluctuation caused by the developing roller has a considerably shorter period than the density fluctuation caused by the photosensitive drum. If the density variation is finely corrected at a very high frequency, banding may occur due to the residual component of the correction.

そこで、現像ローラに起因する濃度変動の補正では、現像ローラの1周期分若しくは2周期分ぐらいを信号周期とする単純な三角波信号、正弦波信号、及び台形波信号で補正するのが好ましい。図35には、三角波信号の例が示されている。あるいは、濃度検出器2245のサンプリングデータについて線形近似を行い、それに応じた補正信号(第2光量補正信号)で各発光部の駆動信号を補正しても良い。   Therefore, it is preferable to correct the density fluctuation caused by the developing roller with a simple triangular wave signal, sine wave signal, and trapezoidal wave signal having a signal period of one or two cycles of the developing roller. FIG. 35 shows an example of a triangular wave signal. Alternatively, linear approximation may be performed on the sampling data of the density detector 2245, and the drive signal of each light emitting unit may be corrected with a correction signal (second light amount correction signal) corresponding thereto.

また、第2光量補正信号として、予め互いに位相の異なる複数の補正信号を用意しておき(図36参照)、濃度検出器2245で検出される濃度変動が最小になる位相の補正信号を選択しても良い。なお、図36では、位相が120度ずつ異なる3つの補正信号(補正信号A、補正信号B、補正信号C)が示されているが、これに限定されるものではない。   In addition, a plurality of correction signals having different phases are prepared in advance as the second light quantity correction signal (see FIG. 36), and the correction signal having the phase that minimizes the density fluctuation detected by the density detector 2245 is selected. May be. In FIG. 36, three correction signals (correction signal A, correction signal B, and correction signal C) whose phases are different by 120 degrees are shown, but the present invention is not limited to this.

また、感光体ドラムと現像ローラをギアを用いて機械的に接続し、該ギア比と感光体ドラムのホームポジションセンサの出力信号とに基づいて現像ローラの回転周期を求めても良い。   Alternatively, the photosensitive drum and the developing roller may be mechanically connected using a gear, and the rotation period of the developing roller may be obtained based on the gear ratio and the output signal of the home position sensor of the photosensitive drum.

ところで、現像の際に現像ローラを滑らせる場合がある。この場合には、滑らせる比率を考慮して、現像ローラの回転周期を求めることとなる。   Incidentally, there is a case where the developing roller is slid during development. In this case, the rotation period of the developing roller is obtained in consideration of the sliding ratio.

また、上記第1の実施形態において、現像ローラの偏心や形状誤差が小さい場合には、前記第2基準パターンは求めなくても良い(図37参照)。   In the first embodiment, when the eccentricity or shape error of the developing roller is small, the second reference pattern may not be obtained (see FIG. 37).

《第2の実施形態》
以下、本発明の第2の実施形態を図38〜図41に基づいて説明する。この第2の実施形態に係るカラープリンタ2000Aは、図38に示されるように、紙先端検知センサ2247を備えている点に特徴を有する。その他の構成は、前述した第1の実施形態と同様である。従って、以下においては、第1の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、前述した第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
<< Second Embodiment >>
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The color printer 2000A according to the second embodiment is characterized in that it includes a paper leading edge detection sensor 2247 as shown in FIG. Other configurations are the same as those of the first embodiment described above. Therefore, in the following, the description will focus on the differences from the first embodiment, and the same reference numerals are used for the same or equivalent components as in the first embodiment described above, and the description is simplified or Shall be omitted.

ところで、副走査方向における濃度変動の一つに、画像パターンが切り替わる箇所において、パターンが切り替わった直後の画像の先端に、現像ローラ一周分の長さに対応した濃度偏差帯が発生してしまうという現象(以下、「先端濃い」ともいう)がある。特に、地肌領域から続けて画像出力する場合、用紙先端の画像濃度が一様に増加することが問題となっている。この原因を以下に説明する。   By the way, as one of the density fluctuations in the sub-scanning direction, a density deviation band corresponding to the length of one round of the developing roller is generated at the tip of the image immediately after the pattern switching at the position where the image pattern is switched. There is a phenomenon (hereinafter also referred to as “deep tip”). In particular, when the image is output continuously from the background area, there is a problem that the image density at the front end of the paper increases uniformly. The cause of this will be described below.

二成分現像方式で、地肌領域において現像ローラ上にトナー付着が発生し、地肌領域後の現像ローラ一周分の実効的な現像ポテンシャルが増加してしまう。その後、画像領域で現像ローラに付着したトナーがキャリア側に戻り、トナーが戻ることによって現像ローラが綺麗になって現像ポテンシャルが元に戻る。この現像ポテンシャルの差で、紙の先端の現像ローラ1回転分だけ濃度が濃くなると考えられる。   In the two-component development method, toner adhesion occurs on the developing roller in the background area, and the effective developing potential for one rotation of the developing roller after the background area increases. Thereafter, the toner attached to the developing roller in the image area returns to the carrier side, and the toner returns, so that the developing roller is clean and the developing potential is restored. This difference in development potential is considered to increase the density by one rotation of the developing roller at the front end of the paper.

図39には、走査制御装置3022の構成が示されている。なお、図39における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。   FIG. 39 shows the configuration of the scanning control device 3022. Note that the arrows in FIG. 39 indicate the flow of typical signals and information, and do not represent the entire connection relationship of each block.

CPU3210は、所定のタイミングで、「先端濃い」情報を取得する。以下では、この「先端濃い」情報を取得する処理を「先端濃い情報取得処理」と略述する。   The CPU 3210 obtains “dark tip” information at a predetermined timing. Hereinafter, the process of acquiring the “dark tip information” is abbreviated as “the dark tip information acquisition process”.

ここで、先端濃い情報取得処理について、図40を用いて説明する。図40のフローチャートは、先端濃い情報取得処理の際に、CPU3210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、先端濃い情報取得処理は、ステーション毎に行われるが、各ステーションで同様にして行われるので、ここでは、代表として、Kステーションでの先端濃い情報取得処理について説明する。   Here, the processing for acquiring information with a dark tip will be described with reference to FIG. The flowchart in FIG. 40 corresponds to a series of processing algorithms executed by the CPU 3210 in the process of acquiring information with a dark tip. It should be noted that the dark tip information acquisition process is performed for each station, but is performed in the same manner at each station, and therefore, the dark tip information acquisition process at the K station will be described as a representative.

最初のステップS501では、ブラックに関して、前述した第1の実施形態と同様な濃度チャートパターンを、Y軸方向に関して中心位置がY0となるように形成する。   In the first step S501, for black, a density chart pattern similar to that in the first embodiment described above is formed so that the center position is Y0 in the Y-axis direction.

次のステップS503では、濃度検出器2245のLED11を点灯させる。LED11からの光(「検出用光」)は、転写ベルト2040が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、濃度チャートパターンにおける濃度n1の領域から濃度n10の領域までを順次照射する。   In the next step S503, the LED 11 of the concentration detector 2245 is turned on. Light from the LED 11 (“detection light”) sequentially irradiates from the density n1 area to the density n10 area in the density chart pattern as the transfer belt 2040 rotates, that is, as time elapses.

そして、正反射光受光素子12及び拡散反射光受光素子13の出力信号を取得する。   Then, output signals from the regular reflection light receiving element 12 and the diffuse reflection light receiving element 13 are acquired.

次のステップS505では、濃度チャートパターンにおける濃度毎に、上記(1)式を用いて拡散反射光受光素子13の出力レベルを規格化する。そして、センサ出力レベルと発光パワーとの相関関係を求める。ここでは、該相関関係を多項式で近似し、該多項式をフラッシュメモリ3211に格納する。   In the next step S505, the output level of the diffuse reflected light receiving element 13 is normalized using the above equation (1) for each density in the density chart pattern. Then, a correlation between the sensor output level and the light emission power is obtained. Here, the correlation is approximated by a polynomial, and the polynomial is stored in the flash memory 3211.

次のステップS507では、濃度変動測定用パターンを作成する。ここでは、濃度変動測定用パターンとして、ブラックのベタパターンをA3縦サイズで形成する。   In the next step S507, a density variation measurement pattern is created. Here, a black solid pattern is formed in A3 vertical size as the density fluctuation measurement pattern.

次のステップS509では、濃度検出器2245のLED11を点灯させる。LED11からの検出用光は、転写ベルト2040が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、濃度変動測定用パターンを副走査対応方向に沿って照明する。   In the next step S509, the LED 11 of the concentration detector 2245 is turned on. The detection light from the LED 11 illuminates the pattern for density fluctuation measurement along the sub-scanning corresponding direction as the transfer belt 2040 rotates, that is, as time elapses.

そして、紙先端検知センサ2247の出力信号の立ち下がりタイミングから時間t1が経過したときのセンサ出力レベル(V1とする)を求める(図41参照)。   Then, the sensor output level (referred to as V1) when the time t1 has elapsed from the falling timing of the output signal of the paper leading edge detection sensor 2247 is obtained (see FIG. 41).

次のステップS511では、紙先端検知センサ2247の出力信号の立ち下がりタイミングから時間t2(t2>t1)が経過したときのセンサ出力レベル(V2とする)を求める(図41参照)。   In the next step S511, a sensor output level (referred to as V2) is obtained when time t2 (t2> t1) has elapsed from the falling timing of the output signal of the paper leading edge detection sensor 2247 (see FIG. 41).

次のステップS513では、センサ出力レベルと発光パワーとの相関関係を参照し、V1−V2に対応する発光パワーを求め、補正係数(「先端濃い補正係数」という)に変換する。ここでは、補正が不要なときの値を1.0としている。   In the next step S513, the correlation between the sensor output level and the light emission power is referred to, the light emission power corresponding to V1-V2 is obtained, and converted into a correction coefficient (referred to as “high-end correction coefficient”). Here, the value when correction is unnecessary is 1.0.

次のステップS515では、現像ローラの外周の大きさと印字速度とに基づいて、補正時間t4を求める(図41参照)。   In the next step S515, a correction time t4 is obtained based on the outer peripheral size of the developing roller and the printing speed (see FIG. 41).

次のステップS517では、先端濃い補正係数及び補正時間t4をフラッシュメモリ3211に格納し、先端濃い情報取得処理を終了する。   In the next step S517, the dark tip correction coefficient and the correction time t4 are stored in the flash memory 3211, and the tip dark information acquisition process is terminated.

CPU3210は、画像形成が行われる際に、紙先端検知センサ2247の出力信号の立ち下がりを検知すると、不図示の同期検知センサの出力信号から得られる書込開始のタイミングに合わせて、補正時間t4の間、画像情報に対応する各発光部の駆動信号に先端濃い補正係数を掛けて該駆動信号を補正する。なお、図41には、補正前後のセンサ出力レベルが示されている。このように、現像ローラの汚れに起因する副走査方向の濃度変動を抑制することができた。   When the CPU 3210 detects the falling edge of the output signal of the paper leading edge detection sensor 2247 during image formation, the correction time t4 is synchronized with the writing start timing obtained from the output signal of the synchronization detection sensor (not shown). In the meantime, the driving signal is corrected by multiplying the driving signal of each light emitting unit corresponding to the image information by a correction coefficient with a deep tip. FIG. 41 shows sensor output levels before and after correction. As described above, the density fluctuation in the sub-scanning direction due to the contamination of the developing roller can be suppressed.

以上説明したように、第2の実施形態に係るカラープリンタ2000Aによると、光走査装置2010、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、4つの帯電装置(2032a、2032b、2032c、2032d)、4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)、転写ベルト2040、濃度検出器2245、紙先端検知センサ2247などを備えている。   As described above, according to the color printer 2000A according to the second embodiment, the optical scanning device 2010, the four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d), the four charging devices (2032a, 2032b, 2032c, 2032d), four developing rollers (2033a, 2033b, 2033c, 2033d), a transfer belt 2040, a density detector 2245, a paper leading edge detection sensor 2247, and the like.

光走査装置2010は、4つの光源(2200a、2200b、2200c、2200d)、4つの偏向器前光学系、ポリゴンミラー2104、4つの走査光学系、及び走査制御装置3022などを備えている。   The optical scanning device 2010 includes four light sources (2200a, 2200b, 2200c, 2200d), four pre-deflector optical systems, a polygon mirror 2104, four scanning optical systems, and a scanning control device 3022.

走査制御装置3022は、所定のタイミング毎に、各ステーションで、濃度検出器2245の出力信号及び対紙先端検知センサ2247の出力信号に基づいて、現像ローラの汚れに起因する副走査方向の濃度変動を抑制するための先端濃い補正係数を求める。そして、画像形成が行われる際に、ステーション毎に、書込開始のタイミングに合わせて、現像ローラの外周の大きさと印字速度とから算出される補正時間t4の間、画像情報に対応する各発光部の駆動信号に先端濃い補正係数を掛けて該駆動信号を補正する。   The scanning control device 3022 performs density fluctuation in the sub-scanning direction due to contamination of the developing roller based on the output signal of the density detector 2245 and the output signal of the paper leading edge detection sensor 2247 at each station at every predetermined timing. A correction coefficient with a thick tip for suppressing the correction is obtained. When image formation is performed, each light emission corresponding to the image information is corrected for each station during a correction time t4 calculated from the outer peripheral size of the developing roller and the printing speed in accordance with the writing start timing. The drive signal is corrected by multiplying the drive signal of the unit by a correction coefficient with a thick tip.

この場合は、出力画像における先端が濃くなる濃度変動を従来よりも低減することができる。その結果、高品質の画像を形成することが可能となる。   In this case, it is possible to reduce the density fluctuation in which the leading edge in the output image becomes darker than before. As a result, a high quality image can be formed.

なお、上記各実施形態では、濃度検出器2245が1つの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。濃度検出器2245が、Y軸方向に沿って複数個配置されても良い。   In each of the above embodiments, the case where there is one concentration detector 2245 has been described, but the present invention is not limited to this. A plurality of density detectors 2245 may be arranged along the Y-axis direction.

また、上記各実施形態において、走査制御装置3022での処理の少なくとも一部を、プリンタ制御装置2090が行っても良い。また、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3022が行っても良い。   In each of the above embodiments, the printer control device 2090 may perform at least part of the processing in the scanning control device 3022. Further, the scanning control device 3022 may perform at least a part of the processing in the printer control device 2090.

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

また、上記各実施形態において、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、濃度検出器2245で検出しても良い。   In each of the above embodiments, the toner pattern may be transferred to a recording sheet, and the toner pattern on the recording sheet may be detected by the density detector 2245.

また、上記各実施形態では、光走査装置が一体的に構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、画像形成ステーション毎に光走査装置が設けられても良いし、2つの画像形成ステーション毎に光走査装置が設けられても良い。   In each of the above-described embodiments, the case where the optical scanning device is integrally configured has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, an optical scanning device may be provided for each image forming station, or an optical scanning device may be provided for every two image forming stations.

また、上記各実施形態では、感光体ドラムが4つあ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、感光体ドラムを5つあるいは6つ備えていても良い。   In each of the above embodiments, the case where there are four photosensitive drums has been described, but the present invention is not limited to this. For example, five or six photosensitive drums may be provided.

また、上記各実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ2000の場合について説明したが、これに限定されるものではない。   In each of the above embodiments, the case of the color printer 2000 as the image forming apparatus has been described, but the present invention is not limited to this.

例えば、レーザ光によって発色する媒体(例えば、用紙)に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。   For example, an image forming apparatus that directly irradiates laser light onto a medium (for example, paper) that develops color with laser light may be used.

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、CTスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。   Further, an image forming apparatus using a silver salt film as the image carrier may be used. In this case, a latent image is formed on the silver salt film by optical scanning, and this latent image can be visualized by a process equivalent to a developing process in a normal silver salt photographic process. Then, it can be transferred to photographic paper by a process equivalent to a printing process in a normal silver salt photographic process. Such an image forming apparatus can be implemented as an optical plate making apparatus or an optical drawing apparatus that draws a CT scan image or the like.

また、画像形成装置として、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, the image forming apparatus may be an image forming apparatus other than a printer, for example, a copier, a facsimile, or a complex 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、高品質の画像を形成するのに適している。   As described above, the image forming apparatus of the present invention is suitable for forming a high quality image.

2000…カラープリンタ(画像形成装置)、2000A…カラープリンタ(画像形成装置)、2010…光走査装置、2030a〜2030d…感光体ドラム、2033a〜2033d…現像ローラ、2040…転写ベルト、2090…プリンタ制御装置(処理装置の一部)、2200a〜2200d…光源、2245…濃度検出器(濃度センサ)、2246a〜2246d…感光体ドラムのホームポジションセンサ(回転周期検出センサ)、2247a〜2247d…現像ローラのホームポジションセンサ(ローラ周期検出センサ)、2247…紙先端検知センサ(先端検知センサ)、3022…走査制御装置(処理装置の一部)。   2000 ... color printer (image forming apparatus), 2000A ... color printer (image forming apparatus), 2010 ... optical scanning device, 2030a-2030d ... photoconductor drum, 2033a-2033d ... developing roller, 2040 ... transfer belt, 2090 ... printer control Device (part of processing device), 2200a to 2200d ... light source, 2245 ... density detector (density sensor), 2246a to 2246d ... photosensitive drum home position sensor (rotation cycle detection sensor), 2247a to 2247d ... developing roller Home position sensor (roller cycle detection sensor), 2247... Paper tip detection sensor (tip detection sensor), 3022... Scanning control device (part of processing device).

特開2007−135100号公報JP 2007-135100 A 特開2009−262344号公報JP 2009-262344 A 特開2008−065270号公報JP 2008-065270 A

Claims (23)

画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、
感光体ドラムと、
光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、
前記潜像を現像する現像装置と、
前記感光体ドラムの回転周期を検出するドラム周期検出センサと、
前記現像装置で現像された画像における前記主走査方向に直交する副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、
前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて前記副走査方向の濃度変動における正弦波の周期パターンを抽出し、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置。
An image forming apparatus that forms an image based on image information,
A photosensitive drum;
An optical scanning device that includes a light source, scans the surface of the photosensitive drum in the main scanning direction with light from the light source, and forms a latent image on the surface of the photosensitive drum;
A developing device for developing the latent image;
A drum cycle detection sensor for detecting a rotation cycle of the photosensitive drum;
A density sensor for detecting density fluctuations in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction in an image developed by the developing device;
Based on the output signal of the density sensor and the output signal of the drum period detection sensor, a periodic pattern of a sine wave in the density fluctuation in the sub-scanning direction is extracted so that the density fluctuation in the sub-scanning direction is suppressed. An image forming apparatus comprising: a processing device that corrects a driving signal of the light source according to the image information.
画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、
感光体ドラムと、
光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、
前記潜像を現像する現像装置と、
前記感光体ドラムの回転周期を検出するドラム周期検出センサと、
前記現像装置で現像された画像における前記主走査方向に直交する副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、
前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて前記副走査方向の濃度変動における三角波の周期パターンを抽出し、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置。
An image forming apparatus that forms an image based on image information,
A photosensitive drum;
An optical scanning device that includes a light source, scans the surface of the photosensitive drum in the main scanning direction with light from the light source, and forms a latent image on the surface of the photosensitive drum;
A developing device for developing the latent image;
A drum cycle detection sensor for detecting a rotation cycle of the photosensitive drum;
A density sensor for detecting density fluctuations in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction in an image developed by the developing device;
Based on the output signal of the density sensor and the output signal of the drum period detection sensor, a periodic pattern of triangular waves in the density fluctuation in the sub-scanning direction is extracted, and the density fluctuation in the sub-scanning direction is suppressed. And a processing device that corrects the driving signal of the light source according to image information.
画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、
感光体ドラムと、
光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、
前記潜像を現像する現像装置と、
前記感光体ドラムの回転周期を検出するドラム周期検出センサと、
前記現像装置で現像された画像における前記主走査方向に直交する副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、
前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて前記副走査方向の濃度変動における台形波の周期パターンを抽出し、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置。
An image forming apparatus that forms an image based on image information,
A photosensitive drum;
An optical scanning device that includes a light source, scans the surface of the photosensitive drum in the main scanning direction with light from the light source, and forms a latent image on the surface of the photosensitive drum;
A developing device for developing the latent image;
A drum cycle detection sensor for detecting a rotation cycle of the photosensitive drum;
A density sensor for detecting density fluctuations in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction in an image developed by the developing device;
Based on the output signal of the density sensor and the output signal of the drum period detection sensor, a periodic pattern of trapezoidal waves in the density fluctuation in the sub-scanning direction is extracted, and the density fluctuation in the sub-scanning direction is suppressed. An image forming apparatus comprising: a processing device that corrects a driving signal of the light source according to the image information.
前記周期パターンの周期は、前記感光体ドラムの回転周期と同じであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。 Period of the periodic pattern, the image forming apparatus according to claim 1, wherein the the same as the rotation period of the photosensitive drum. 前記処理装置は、前記周期パターンの位相を1/2周期シフトさせたパターンの1周期分のデータを基準パターンとしてメモリに保存することを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。 5. The image forming apparatus according to claim 4 , wherein the processing apparatus stores, as a reference pattern, data for one period of a pattern obtained by shifting the phase of the periodic pattern by ½ period in a memory. 前記処理装置は、前記画像情報の書込開始のタイミングに基づいて、前記基準パターンの位相を調整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 5 , wherein the processing device adjusts a phase of the reference pattern based on a timing of starting writing of the image information. 前記処理装置は、前記位相が調整された基準パターンを用いて、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正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 6 , wherein the processing device corrects a driving signal of the light source according to the image information using a reference pattern in which the phase is adjusted. 前記副走査方向の濃度変動は、前記感光体ドラムの偏心及び形状誤差の少なくとも一方に起因する濃度変動を含む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 sub-scanning direction density variation, the photosensitive drum eccentricity and the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a density variation due to at least one of the shape error of. 前記現像装置は、前記感光体ドラムに対向する現像ローラを有し、
前記副走査方向の濃度変動は、前記現像ローラの偏心及び形状誤差の少なくとも一方に起因する濃度変動を含むことを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
The developing device has a developing roller facing the photosensitive drum,
The image forming apparatus according to claim 8 , wherein the density fluctuation in the sub-scanning direction includes density fluctuation caused by at least one of an eccentricity and a shape error of the developing roller.
前記処理装置は、更に、前記濃度センサの出力信号と前記現像ローラの回転周期とに基づいて、前記現像ローラに起因する濃度変動を示す周期パターンを求め、前記光源の駆動信号を補正することを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。 The processing device further obtains a periodic pattern indicating a density variation caused by the developing roller based on an output signal of the density sensor and a rotation period of the developing roller, and corrects the driving signal of the light source. The image forming apparatus according to claim 9 . 前記現像ローラに起因する濃度変動を補正するために、前記光源の駆動信号を補正する信号は、正弦波信号であることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 10 , wherein the signal for correcting the driving signal of the light source is a sine wave signal in order to correct the density variation caused by the developing roller. 前記現像ローラに起因する濃度変動を補正するために、前記光源の駆動信号を補正する信号は、三角波信号であることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 10 , wherein the signal for correcting the driving signal of the light source in order to correct the density fluctuation caused by the developing roller is a triangular wave signal. 前記現像ローラに起因する濃度変動を補正するために、前記光源の駆動信号を補正する信号は、台形波信号であることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 10 , wherein the signal for correcting the driving signal of the light source is a trapezoidal wave signal in order to correct the density fluctuation caused by the developing roller. 前記現像装置は、前記現像ローラの回転周期を検出するローラ周期検出センサを有し、
前記処理装置は、前記ローラ周期検出センサの出力信号に基づいて前記現像ローラの回転周期を求めることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
The developing device has a roller period detection sensor that detects a rotation period of the developing roller,
The image forming apparatus according to claim 10 , wherein the processing device obtains a rotation cycle of the developing roller based on an output signal of the roller cycle detection sensor.
前記処理装置は、前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正した後に、前記濃度センサの出力信号から得られる濃度変動の残渣と前記ローラ周期検出センサの出力信号とに基づいて、前記光源の駆動信号を補正することを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。 The processing device is obtained from the output signal of the density sensor after correcting the drive signal of the light source according to the image information based on the output signal of the density sensor and the output signal of the drum cycle detection sensor. 15. The image forming apparatus according to claim 14 , wherein a drive signal of the light source is corrected based on a density variation residue and an output signal of the roller cycle detection sensor. 前記処理装置は、前記濃度センサの出力信号に基づいて、濃度変動の残渣を線形近似することを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 15 , wherein the processing apparatus linearly approximates a residue of density fluctuation based on an output signal of the density sensor. 前記感光体ドラムと前記現像ローラは、それぞれの回転周期の間に一定の関係が維持されるように設定され、
前記処理装置は、前記ドラム周期検出センサの出力信号と前記一定の関係とに基づいて、前記現像ローラの回転周期を求めることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
The photosensitive drum and the developing roller are set so that a fixed relationship is maintained during each rotation period,
The image forming apparatus according to claim 10 , wherein the processing device obtains a rotation cycle of the developing roller based on an output signal of the drum cycle detection sensor and the predetermined relationship.
前記感光体ドラムと前記現像ローラは、ギアを介して連結されていることを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 17 , wherein the photosensitive drum and the developing roller are connected via a gear. 前記処理装置は、前記感光体ドラムの直径と前記現像ローラの直径とに基づいて、前記現像ローラの回転周期を求めることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 10 , wherein the processing device obtains a rotation period of the developing roller based on a diameter of the photosensitive drum and a diameter of the developing roller. 前記処理装置は、前記現像ローラに起因する濃度変動を補正するために、前記光源の駆動信号を補正する補正信号として、予め互いに位相の異なる複数の補正信号を用意しておき、濃度変動が最小になる位相の補正信号を選択することを特徴とする請求項10〜15、17〜19のいずれか一項に記載の画像形成装置。 In order to correct the density fluctuation caused by the developing roller, the processing device prepares a plurality of correction signals having different phases in advance as correction signals for correcting the driving signal of the light source, and the density fluctuation is minimized. The image forming apparatus according to claim 10 , wherein a phase correction signal is selected. 画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、
感光体ドラムと、
光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、
前記感光体ドラムに現像剤を塗布する現像ローラを含み、前記潜像を現像する現像装置と、
前記現像装置で現像された画像の先頭部分における副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、
前記現像装置で現像された画像が転写される媒体の先端を、該転写前に検知する先端検知センサと、
前記先端検知センサの出力信号と前記濃度センサの出力信号とに基づいて、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置。
An image forming apparatus that forms an image based on image information,
A photosensitive drum;
An optical scanning device that includes a light source, scans the surface of the photosensitive drum in the main scanning direction with light from the light source, and forms a latent image on the surface of the photosensitive drum;
A developing device for developing the latent image, including a developing roller for applying a developer to the photosensitive drum;
A density sensor that detects density fluctuations in the sub-scanning direction at the head portion of the image developed by the developing device;
A leading edge detection sensor for detecting a leading edge of a medium onto which an image developed by the developing device is transferred before the transfer;
A processing device that corrects the driving signal of the light source according to the image information so that density fluctuation in the sub-scanning direction is suppressed based on the output signal of the tip detection sensor and the output signal of the density sensor; And an image forming apparatus.
前記処理装置は、前記光源の駆動信号を補正する時間の長さを、前記現像ローラの大きさと印字速度に基づいて決定することを特徴とする請求項21に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 21 , wherein the processing device determines a length of time for correcting the driving signal of the light source based on a size of the developing roller and a printing speed. 前記光源は、垂直共振器型の面発光レーザであることを特徴とする請求項1〜22のいずれか一項に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 22 , wherein the light source is a vertical cavity surface emitting laser.
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