JP6447058B2 - Optical scanning device and image forming apparatus having the same - Google Patents

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Description

本発明は画像形成技術に関し、特に電子写真方式における感光体の露光技術に関する。   The present invention relates to an image forming technique, and more particularly, to an exposure technique for a photoreceptor in an electrophotographic system.

電子写真方式の画像形成装置は、内蔵の感光体の表面を一様に帯電させた上で露光走査することにより、その表面に静電潜像を形成する。この装置は更にその潜像をトナーで現像して、現れたトナー像をシート(紙またはフィルム樹脂)に転写することにより、そのシートに画像を形成する。
画像形成装置は感光体を露光走査するための構成として光走査装置を備えている。光走査装置は、半導体レーザーまたはLED等の光源の光を走査光学系で偏向させて感光体に照射する。走査光学系は光源の光を、たとえば回転するポリゴンミラーで反射することによって周期的に偏向させる。走査光学系は更にポリゴンミラーの反射光を感光体の表面に結像させ、その結像点をポリゴンミラーの偏向角の変化に従って一方向に移動させる。これにより、感光体の表面が直線状に露光される。光走査装置は更に露光量を画像データに従って変調することにより、感光体の露光領域における帯電量の分布を変化させる。こうして感光体に静電潜像の1ラインが形成され、この1ラインから現像されたトナー像の1ラインには、露光量の変化に対応するトナー濃度の変化が現れる。
An electrophotographic image forming apparatus forms an electrostatic latent image on a surface of a built-in photoconductor by uniformly charging the surface and performing exposure scanning. The apparatus further develops the latent image with toner and transfers the toner image that appears to a sheet (paper or film resin), thereby forming an image on the sheet.
The image forming apparatus includes an optical scanning device as a configuration for exposing and scanning the photosensitive member. The optical scanning device irradiates the photosensitive member by deflecting light from a light source such as a semiconductor laser or LED with a scanning optical system. The scanning optical system periodically deflects light from the light source by reflecting it with, for example, a rotating polygon mirror. The scanning optical system further forms an image of the reflected light of the polygon mirror on the surface of the photosensitive member, and moves the image forming point in one direction according to the change in the deflection angle of the polygon mirror. Thereby, the surface of the photoreceptor is exposed linearly. The optical scanning device further modulates the exposure amount according to the image data, thereby changing the distribution of the charge amount in the exposure region of the photoreceptor. Thus, one line of the electrostatic latent image is formed on the photosensitive member, and a change in toner density corresponding to a change in exposure amount appears in one line of the toner image developed from this one line.

走査光学系の光反射率および光透過率は厳密には偏向角によって異なるので、光源に光量を一定に維持させても走査光学系の照射光量は偏向角の変化に伴って変動する。この変動は走査光学系の走査範囲における露光“むら(斑)”の原因の1つである。すなわち、走査光学系の照射光量の変動がそのまま露光量の変動に反映されれば、静電潜像の1ラインには帯電量の“むら”が現れ、その潜像から現像されたトナー像の対応する1ラインにはトナー濃度の“むら”が現れる。したがって、シート上の画質を向上させるには、走査光学系の偏向角の変化に伴うその照射光量の上記の変動を抑えることにより、露光むらを可及的に除去することが望ましい。   Strictly speaking, the light reflectance and light transmittance of the scanning optical system vary depending on the deflection angle, and therefore, even if the light amount is kept constant by the light source, the irradiation light amount of the scanning optical system varies as the deflection angle changes. This variation is one of the causes of exposure “unevenness” in the scanning range of the scanning optical system. That is, if the variation in the amount of irradiation light of the scanning optical system is directly reflected in the variation in the exposure amount, “unevenness” of the charge amount appears in one line of the electrostatic latent image, and the toner image developed from the latent image “Unevenness” of toner density appears on the corresponding one line. Therefore, in order to improve the image quality on the sheet, it is desirable to eliminate exposure unevenness as much as possible by suppressing the above-described variation in the amount of irradiation light accompanying the change in the deflection angle of the scanning optical system.

従来の光走査装置については、露光むらの抑制を目的として走査光学系の偏向角ごとに光源の光量を補正する技術が知られている。(たとえば特許文献1−5参照。)このときの補正値は、走査光学系の偏向角の変化に伴うその照射光量の上記の変動が光源の光量の変化で相殺されるように設定されるので、露光むらが抑えられる。   With respect to a conventional optical scanning device, a technique for correcting the light amount of a light source for each deflection angle of a scanning optical system is known for the purpose of suppressing exposure unevenness. (For example, refer to Patent Document 1-5.) The correction value at this time is set so that the above-described variation in the amount of irradiation light accompanying the change in the deflection angle of the scanning optical system is offset by the change in the light amount of the light source. , Exposure unevenness is suppressed.

特開2008−033318号公報JP 2008-033318 A 特開2009−053466号公報JP 2009-053466 A 特開2009−262344号公報JP 2009-262344 A 特開2011−158760号公報JP 2011-158760 A 特開2011−158761号公報JP 2011-158761 A

露光むらの抑制を目的とする光源の光量に対する補正値は、従来の光走査装置についてはたとえば特許文献1−5に開示されているように、次の手順で設定される。まず、光源に光量を一定に維持させた状態で走査光学系に偏向角を変化させたときにその走査範囲に現れる露光量の変動を標本化(サンプリング)する。このときの標本値(サンプル)は、走査光学系の偏向範囲から等分割された複数の区間(以下、「補正区間」という。)のそれぞれの端点(以下、「主補正位置」という。)に対してモデルから算定され、または実験で測定される。次に、偏向角が各補正区間を移動する時間帯における補正値が、その補正区間の主補正位置でサンプルを相殺する値に揃えられる。   The correction value for the light amount of the light source for the purpose of suppressing exposure unevenness is set in the following procedure as disclosed in, for example, Patent Literature 1-5 for a conventional optical scanning device. First, when the deflection angle is changed in the scanning optical system in a state where the light amount is kept constant in the light source, the fluctuation of the exposure amount that appears in the scanning range is sampled. The sample value (sample) at this time is at each end point (hereinafter referred to as “main correction position”) of a plurality of sections (hereinafter referred to as “correction sections”) equally divided from the deflection range of the scanning optical system. On the other hand, it is calculated from the model or measured experimentally. Next, the correction value in the time zone in which the deflection angle moves in each correction section is aligned with a value that cancels the sample at the main correction position in the correction section.

補正区間を同じ幅に揃えることには次の利点がある。走査光学系は偏向角を一般に一定の速度で変化させるので、補正区間が同じ幅であれば偏向角は一律のタイミングで各補正区間に到達する。したがって、光源の制御回路はその光源の光量に対する補正値を一律のタイミングで変更すればよいので、その回路構成が簡単化される。
その反面、同じ幅の補正区間には次の問題点がある。補正区間の幅は、サンプリング誤差が許容範囲内に収まるように設定されることが望ましい。サンプリング誤差は、光源の光量が一定であるという条件の下で偏向角が1つの補正区間を移動する間に現れる露光量の変動幅と、その補正区間の主補正位置でのサンプルとの間の差である。したがって、補正区間の幅が狭いほどサンプリング誤差は小さい。補正区間が同じ幅である場合、その幅は、偏向角に対する露光量の変化率が最も高い補正区間においてサンプリング誤差が許容範囲内に収まるように設定される。この場合、その変化率の最高値が高いほど補正区間の総数が多い。しかし、補正値の保存に利用可能なメモリ容量には上限があるので補正値の総数にも上限がある。それ故、サンプリング誤差を許容範囲内に収めることが可能な露光量の変化率にも上限がある。その結果、従来の光走査装置では、メモリ容量を増大させることなく露光むらを更に低減させることが難しい。
Aligning the correction intervals to the same width has the following advantages. Since the scanning optical system generally changes the deflection angle at a constant speed, if the correction section has the same width, the deflection angle reaches each correction section at a uniform timing. Therefore, the light source control circuit only needs to change the correction value for the light amount of the light source at a uniform timing, so that the circuit configuration is simplified.
On the other hand, the correction section having the same width has the following problems. The width of the correction section is preferably set so that the sampling error is within an allowable range. Sampling errors occur between the fluctuation range of the exposure amount that appears while the deflection angle moves through one correction section under the condition that the light amount of the light source is constant, and the sample at the main correction position in the correction section. It is a difference. Therefore, the narrower the correction interval, the smaller the sampling error. When the correction sections have the same width, the width is set so that the sampling error falls within the allowable range in the correction section where the exposure rate change rate with respect to the deflection angle is the highest. In this case, the total number of correction sections increases as the maximum value of the change rate increases. However, since there is an upper limit on the memory capacity that can be used to store correction values, there is also an upper limit on the total number of correction values. Therefore, there is also an upper limit to the change rate of the exposure amount that can keep the sampling error within the allowable range. As a result, in the conventional optical scanning device, it is difficult to further reduce the exposure unevenness without increasing the memory capacity.

本発明の目的は上記の課題を解決することであり、特に光源の光量に対する補正値の保存に必要なメモリ容量を増大させることなく、光源の光量に対する補正による露光むらの抑制効果を向上させることが可能な光走査装置を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and in particular, to improve the effect of suppressing uneven exposure by correcting the light amount of the light source without increasing the memory capacity necessary for storing the correction value for the light amount of the light source. It is an object of the present invention to provide an optical scanning device capable of satisfying the requirements.

本発明の1つの観点における光走査装置は、感光体を露光走査することによってその感光体に画像を形成する光走査装置であり、光量を可変な光源と、その光源の光を周期的に偏向させて感光体を露光走査する走査光学系と、光源の光量を画像データに従って変調する変調部と、走査光学系の走査範囲から分割された複数の補正区間のそれぞれを走査光学系が走査する際、その補正区間に対する補正値で光源の光量を補正する補正部とを備えている。光源の光量を補正することなく一定に維持して走査光学系に感光体を露光走査させた場合、走査光学系の走査範囲は第1領域と第2領域とを含む。第2領域は、走査方向の位置に対する露光量の変化率の代表値が第1領域よりも大きい。第1領域については、走査方向に一定の間隔で補正区間の端点が設定され、隣接する2つの端点の間で補正値の差が許容上限を超えれば2つの端点の間に新たな端点が追加されて、隣接する2つの補正区間では補正値の差が許容範囲内に収められる。これにより、複数の補正区間の各幅は走査光学系の走査範囲内の位置によって異なる値に設定されている。第2領域については、光源の光量に対して真に必要な補正値を示す補正曲線のうち、単調に変化する部分において隣接する2つの補正区間に対する補正値の差が一定に揃えられる。これにより、複数の補正区間の各幅は走査光学系の走査範囲内の位置によって異なる値に設定されている。 An optical scanning device according to one aspect of the present invention is an optical scanning device that forms an image on a photoconductor by exposing and scanning the photoconductor, and periodically deflects light from the light source that can change the amount of light. When the scanning optical system scans each of the scanning optical system for exposing and scanning the photosensitive member, the modulation unit for modulating the light amount of the light source according to the image data, and the plurality of correction sections divided from the scanning range of the scanning optical system And a correction unit that corrects the light amount of the light source with a correction value for the correction section . When the photosensitive member is exposed and scanned by the scanning optical system while maintaining the light amount of the light source constant without correction, the scanning range of the scanning optical system includes a first region and a second region. In the second area, the representative value of the change rate of the exposure amount with respect to the position in the scanning direction is larger than that in the first area. For the first area, the end points of the correction section are set at regular intervals in the scanning direction, and if the difference between the correction values exceeds the allowable upper limit between two adjacent end points, a new end point is added between the two end points. Thus, the difference between the correction values is within an allowable range in two adjacent correction sections. Thereby, each width of the plurality of correction sections is set to a different value depending on the position within the scanning range of the scanning optical system. For the second region, the difference between the correction values for the two adjacent correction sections in the monotonically changing portion of the correction curve that indicates the correction value that is truly necessary for the light amount of the light source is made uniform. Thereby, each width of the plurality of correction sections is set to a different value depending on the position within the scanning range of the scanning optical system .

この光走査装置では、複数の補正区間のうち、第2領域から分割された補正区間は第1領域から分割された補正区間よりも幅が狭く設定されていてもよい。 In this optical scanning device, among the plurality of correction sections, the correction section divided from the second area may be set narrower than the correction section divided from the first area.

画像データが一定の階調値を示す場合に各補正区間の始点または終点である主補正位置では露光量が同じ値となるように、各補正区間に対する補正値は設定されていてもよい。
この光走査装置は、各補正区間について幅に関する情報と補正値とを互いに対応付けて記憶している記憶部を更に備えていてもよい。この場合、補正部は、走査光学系の走査位置が各補正区間に到達する度にその補正区間に対する補正値を記憶部から読み出して、走査光学系の走査位置が次の補正区間に到達するまでの間、その補正値で光源の光量を補正してもよい。
The correction value for each correction section may be set so that the exposure amount becomes the same value at the main correction position that is the start point or end point of each correction section when the image data shows a constant gradation value.
The optical scanning device may further include a storage unit that stores information on the width and the correction value in association with each other for each correction section. In this case, each time the scanning position of the scanning optical system reaches each correction section, the correction unit reads the correction value for the correction section from the storage unit until the scanning position of the scanning optical system reaches the next correction section. During this time, the light amount of the light source may be corrected with the correction value.

各補正区間の幅は、その補正区間に対する補正値で光源の光量を補正した上で走査光学系にその補正区間を露光走査させた際、画像データが一定の階調値を示す場合における露光量の変動幅が所定の上限値以下となるように設定されていてもよい。
走査光学系の走査範囲のうち、光源の光量を一定に維持して走査光学系に感光体を露光走査させた場合に露光量が単調に変化する部分では、隣接する2つの補正区間に対する補正値の差が一定となるように、各補正区間の幅は設定されていてもよい。
The width of each correction section is the exposure amount when the image data shows a certain gradation value when the scanning optical system is exposed and scanned with the correction section after correcting the light amount of the light source with the correction value for the correction section. The fluctuation range may be set to be equal to or less than a predetermined upper limit value.
Of the scanning range of the scanning optical system, a correction value for two adjacent correction sections in a portion where the exposure amount changes monotonously when the light amount of the light source is kept constant and the photosensitive member is exposed and scanned by the scanning optical system. The width of each correction section may be set so that the difference between the two becomes constant.

走査光学系は、等速回転しながら光源の光を反射することによってその光の偏向角を周期的に変化させるポリゴンミラーと、そのポリゴンミラーの反射光を感光体の表面に結像させる結像光学系とを含み、補正部は、ポリゴンミラーの反射光の結像点が各補正区間に到達するタイミングを示す信号を生成するタイミング生成部を含み、その信号の示すタイミングで各補正区間に対する補正値を取得してもよい。   The scanning optical system is a polygon mirror that periodically changes the deflection angle of the light by reflecting the light from the light source while rotating at a constant speed, and an image that forms the reflected light of the polygon mirror on the surface of the photoreceptor. The correction unit includes a timing generation unit that generates a signal indicating the timing at which the imaging point of the reflected light from the polygon mirror reaches each correction section, and corrects each correction section at the timing indicated by the signal. A value may be acquired.

各補正区間の幅は最小値の整数倍であってもよい。
補正部は、複数の補正区間の少なくとも1つを複数の小区間に細分し、各小区間に対する補正値を、細分前の補正区間に対する補正値とこれに隣接する補正区間に対する補正値との補間によって決定する補間部を含み、各小区間を走査光学系が走査する際、その小区間に対する補正値で光源の光量を補正してもよい。この場合、各小区間の幅は、細分前の補正区間の幅の整数分の1となるように設定されていてもよい。
The width of each correction section may be an integer multiple of the minimum value.
The correction unit subdivides at least one of the plurality of correction sections into a plurality of subsections, and interpolates a correction value for each subsection with a correction value for the correction section before the subdivision and a correction value for a correction section adjacent thereto. When the scanning optical system scans each small section, the light quantity of the light source may be corrected with a correction value for the small section. In this case, the width of each small section may be set to be 1 / integer of the width of the correction section before subdivision.

本発明の1つの観点における画像形成装置は、シートにトナー像を形成する作像部と、そのトナー像を熱定着させる定着部とを備えた画像形成装置であり、作像部は、露光量に応じて帯電量が変化する感光体と、その感光体を露光走査することによってその感光体に静電潜像を形成する上記の光走査装置と、その静電潜像をトナーで現像する現像部と、その現像部によって現像されたトナー像を感光体からシートへ転写する転写部とを含む。   An image forming apparatus according to an aspect of the present invention is an image forming apparatus including an image forming unit that forms a toner image on a sheet and a fixing unit that thermally fixes the toner image. A photosensitive member whose charge amount changes in accordance with the above, an optical scanning device that forms an electrostatic latent image on the photosensitive member by exposing and scanning the photosensitive member, and development for developing the electrostatic latent image with toner And a transfer unit that transfers the toner image developed by the developing unit from the photoreceptor to the sheet.

本発明による光走査装置は上記のとおり、各補正区間を走査光学系が走査する際、その補正区間に対する補正値で光源の光量を補正する。特に各補正区間の幅は、走査光学系の走査範囲内の位置によって異なる値に設定されている。これによりこの光走査装置は、補正値の保存に必要なメモリ容量を増大させることなく、光源の光量に対する補正による露光むらの抑制効果を向上させることができる。   As described above, when the scanning optical system scans each correction section, the optical scanning device according to the present invention corrects the light amount of the light source with the correction value for the correction section. In particular, the width of each correction section is set to a different value depending on the position within the scanning range of the scanning optical system. As a result, this optical scanning device can improve the effect of suppressing unevenness of exposure by correcting the light amount of the light source without increasing the memory capacity necessary for storing the correction value.

本発明の実施形態による画像形成装置の内部構造を示す正面図である。1 is a front view showing an internal structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1の示す光走査部の上面図である。It is a top view of the optical scanning part shown in FIG. 図1の示す画像形成装置が含む電子制御系統のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of an electronic control system included in the image forming apparatus shown in FIG. 1. 図3の示す光走査部が含む電子回路のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of an electronic circuit included in the optical scanning unit shown in FIG. 3. 図4の示すタイミング生成部に関係する信号のタイミングチャートである。6 is a timing chart of signals related to the timing generation unit shown in FIG. 4. (a)は、図4の示す補正部が設定する補正値と感光体ドラム上の主走査位置との間の関係を示すグラフであり、(b)は、このグラフにプロットされた黒点CP1、CP2、CP3、…、CP(n−1)、CPn、CP(n+1)、…の座標の一覧表である。(A) is a graph showing the relationship between the correction value set by the correction unit shown in FIG. 4 and the main scanning position on the photosensitive drum, and (b) is a black point CP1, plotted on this graph, Is a list of coordinates of CP2, CP3,..., CP (n-1), CPn, CP (n + 1),. (a)は、ポリゴンミラーに対する光源のレーザー光の入射角を示す模式図である。(b)は、fθレンズに対するポリゴンミラーの反射光の入射角を示す模式図である。(c)は、光源が光量を一定に維持する条件の下で感光体ドラムの露光量に現れる変動を示すグラフである。(A) is a schematic diagram which shows the incident angle of the laser beam of the light source with respect to a polygon mirror. (B) is a schematic diagram showing the incident angle of the reflected light of the polygon mirror with respect to the fθ lens. (C) is a graph which shows the fluctuation | variation which appears in the exposure amount of a photoconductive drum under the conditions where a light source maintains light quantity constant. (a)は、図6の黒点を始点とする補正区間の設定条件を示すグラフであり、(b)は、その一部の拡大図である。(A) is a graph which shows the setting conditions of the correction area which makes the black point of FIG. 6 a starting point, (b) is the one part enlarged view. (a)は、図8の(a)の示す条件に従って設定された補正区間と補正値との間の関係を示すグラフであり、(b)は、(a)の示す補正におけるサンプリング誤差を示すグラフである。(A) is a graph which shows the relationship between the correction area set according to the conditions shown to (a) of FIG. 8, and a correction value, (b) shows the sampling error in the correction shown to (a). It is a graph. (a)は、同じ幅の補正区間と補正値との間の関係を示すグラフであり、(b)は、(a)の示す補正におけるサンプリング誤差を示すグラフである。(A) is a graph which shows the relationship between the correction area of the same width | variety, and a correction value, (b) is a graph which shows the sampling error in the correction | amendment which (a) shows. 図2、図4の示す光走査部に対する制御のフローチャートである。It is a flowchart of control with respect to the optical scanning part shown in FIG. 2, FIG. 図4の示すタイミング生成部による信号処理のフローチャートである。It is a flowchart of the signal processing by the timing generation part shown in FIG. 本発明の実施形態の変形例による光走査部が含む電子回路のブロック図である。It is a block diagram of the electronic circuit which the optical scanning part by the modification of embodiment of this invention contains. (a)は、図13の示す電子回路による補正値の補間方法を示すグラフであり、(b)は、その一部の拡大図である。(A) is a graph which shows the interpolation method of the correction value by the electronic circuit shown in FIG. 13, (b) is the one part enlarged view. 図2、図13の示す光走査部に対する制御のフローチャートである。It is a flowchart of control with respect to the optical scanning part shown in FIG. 2, FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
[画像形成装置の内部構造]
図1は、本発明の実施形態による画像形成装置100の内部構造を模式的に示す正面図である。この画像形成装置100はカラーレーザープリンターである。図1にはこのプリンター100の内部の要素が、あたかも筐体の前面を透かして見えているように描かれている。図1を参照するにプリンター100は、給送部10、作像部20、定着部30、および排紙部40を含む。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Internal structure of image forming apparatus]
FIG. 1 is a front view schematically showing the internal structure of an image forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 100 is a color laser printer. In FIG. 1, elements inside the printer 100 are depicted as if the front surface of the housing is seen through. Referring to FIG. 1, the printer 100 includes a feeding unit 10, an image forming unit 20, a fixing unit 30, and a paper discharge unit 40.

−給送部−
給送部10はローラー群12、13、14を利用して給紙カセット11からシートSHTを1枚ずつ作像部20へ給送する。給紙カセット11に収容可能なシートSHTの材質は紙または樹脂であり、サイズは、A3、A4、A5、またはB4等である。ローラー群の中で最も作像部20に近いタイミングローラー14は一般に停止しており、後述の主制御部からの駆動信号に応じて回転する。その駆動信号が示すタイミングでタイミングローラー14はシートSH2を作像部20へ送り出す。
-Feeding section-
The feeding unit 10 feeds sheets SHT from the sheet feeding cassette 11 to the image forming unit 20 one by one using the roller groups 12, 13, and 14. The material of the sheet SHT that can be stored in the paper feed cassette 11 is paper or resin, and the size is A3, A4, A5, B4, or the like. The timing roller 14 closest to the image forming unit 20 in the roller group is generally stopped and rotates in accordance with a drive signal from a main control unit described later. The timing roller 14 sends the sheet SH2 to the image forming unit 20 at the timing indicated by the drive signal.

−作像部−
作像部20は、給送部10から送られたシートSH2の上にトナー像を形成する。
具体的には、4つの作像ユニット21Y、21M、21C、21Kのそれぞれがまず、感光体ドラム25Y、25M、25C、25Kの表面を一様に帯電させた上で、光走査部26にレーザー光で各ドラムの表面を軸方向(図1の示すX軸方向(紙面の法線方向))に露光走査させる。このとき、光走査部26はレーザー光量を、画像データの1ラインが表すイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の階調値に基づいて変調する。一方、各感光体ドラム25Y、…の表面では露光領域から電荷が消失する。こうしてその表面には、Y、M、C、Kの各階調値の変化に対応するパターンで帯電量の分布が変化した領域、すなわち静電潜像の1ラインが生じる。
-Image forming part-
The image forming unit 20 forms a toner image on the sheet SH2 sent from the feeding unit 10.
Specifically, each of the four image forming units 21Y, 21M, 21C, and 21K first charges the surfaces of the photosensitive drums 25Y, 25M, 25C, and 25K uniformly, and then applies a laser to the optical scanning unit 26. The surface of each drum is exposed and scanned with light in the axial direction (the X-axis direction shown in FIG. 1 (the normal direction of the paper surface)). At this time, the optical scanning unit 26 modulates the laser light amount based on the gradation values of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) represented by one line of the image data. On the other hand, the charge disappears from the exposed area on the surface of each photosensitive drum 25Y,. Thus, on the surface, an area where the distribution of the charge amount is changed in a pattern corresponding to the change in the gradation values of Y, M, C, and K, that is, one line of the electrostatic latent image is generated.

各作像ユニット21Y、…は次に、Y、M、C、Kの各色のトナーを帯電させて静電潜像の1ラインに付着させる。これにより、4つの感光体ドラム25Y、…の表面には4色のトナー像の1ラインが現像される。
このような露光と現像とを各作像ユニット21Y、…は感光体ドラム25Y、…を回転させながら、画像データの表すラインごとに繰り返す。こうして、その画像データの表す4色の画像が4つの感光体ドラム25Y、…の各表面に1色ずつのトナー像として再現される。
Next, each of the image forming units 21Y,... Charges the toner of each color of Y, M, C, and K and adheres it to one line of the electrostatic latent image. As a result, one line of four color toner images is developed on the surfaces of the four photosensitive drums 25Y,.
The image forming units 21Y,... Repeat such exposure and development for each line represented by the image data while rotating the photosensitive drums 25Y,. Thus, the four-color images represented by the image data are reproduced as toner images of one color on each surface of the four photosensitive drums 25Y,.

これら4色のトナー像は1次転写ローラー22Y、22M、22C、22Kと感光体ドラム25Y、…との間の電界により、感光体ドラム25Y、…の表面から順番に中間転写ベルト23の表面の同じ位置へ重ねて転写される。その結果、その位置に1つのカラートナー像が構成される。このカラートナー像は更に中間転写ベルト23と2次転写ローラー24との間の電界により、給送部10から両者23、24の間のニップへ通紙されたシートSH2の表面へ転写される。その後、2次転写ローラー24はそのシートSH2を定着部30へ送り出す。   These four color toner images are formed on the surface of the intermediate transfer belt 23 in order from the surface of the photosensitive drum 25Y,... By the electric field between the primary transfer rollers 22Y, 22M, 22C, 22K and the photosensitive drum 25Y,. Transferred to the same position. As a result, one color toner image is formed at that position. The color toner image is further transferred onto the surface of the sheet SH2 that has been fed from the feeding unit 10 to the nip between the two transfer belts 23 and 24 by an electric field between the intermediate transfer belt 23 and the secondary transfer roller 24. Thereafter, the secondary transfer roller 24 sends the sheet SH <b> 2 to the fixing unit 30.

図1を参照するに、レーザー光の走査によって感光体ドラム25Y、…の表面に生じたトナー像の1ラインは、シートSH2の表面に転写された後では2次転写ローラー24によるそのシートSH2の搬送方向に対して垂直である。一方、その1ラインとその次に感光体ドラム25Yの表面に生じた1ラインとは、シートSH2の表面に転写された後ではそのシートSH2の搬送方向に並ぶ。したがって、以下では、レーザー光が感光体ドラム25Y、…の表面を走査する方向(図1の示すX軸方向(紙面の法線方向))等、トナー像の1ラインの方向に対応する方向をいずれも「主走査方向」と総称し、感光体ドラム25Y、…の回転方向およびシートSH2の搬送方向(図1の示すY軸方向)等、トナー像のラインが並ぶ方向に対応する方向をいずれも「副走査方向」と総称する。   Referring to FIG. 1, one line of the toner image generated on the surface of the photosensitive drum 25Y,... By the scanning of the laser light is transferred to the surface of the sheet SH2, and then the sheet SH2 by the secondary transfer roller 24 is transferred. It is perpendicular to the transport direction. On the other hand, the one line and the next one generated on the surface of the photosensitive drum 25Y are aligned in the conveyance direction of the sheet SH2 after being transferred to the surface of the sheet SH2. Therefore, in the following, a direction corresponding to the direction of one line of the toner image, such as a direction in which the laser beam scans the surface of the photosensitive drum 25Y,... (X-axis direction (normal direction of the paper surface) shown in FIG. Both are collectively referred to as “main scanning direction”, and any direction corresponding to the direction in which the lines of the toner image are arranged, such as the rotation direction of the photosensitive drums 25Y,... And the conveyance direction of the sheet SH2 (Y-axis direction shown in FIG. Is also collectively referred to as “sub-scanning direction”.

−定着部−
定着部30は、作像部20から送り出されたシートSH2の上にトナー像を熱定着させる。具体的には、定着ローラー31と加圧ローラー32との間のニップにそのシートSH2が通紙されるとき、定着ローラー31はそのシートSH2の表面へ内蔵のヒーターの熱を加え、加圧ローラー32はそのシートSH2の加熱部分に対して圧力を加えて定着ローラー31へ押し付ける。定着ローラー31からの熱と加圧ローラー32からの圧力とにより、トナー像がそのシートSH2の表面に定着する。
-Fixing part-
The fixing unit 30 heat-fixes the toner image on the sheet SH2 sent out from the image forming unit 20. Specifically, when the sheet SH2 is passed through the nip between the fixing roller 31 and the pressure roller 32, the fixing roller 31 applies heat of a built-in heater to the surface of the sheet SH2, and the pressure roller No. 32 applies pressure to the heated portion of the sheet SH <b> 2 and presses it against the fixing roller 31. The toner image is fixed on the surface of the sheet SH <b> 2 by the heat from the fixing roller 31 and the pressure from the pressure roller 32.

−排紙部−
排紙部40は、トナー像が定着したシートをプリンター100の筐体の外へ排紙する。具体的には、まずシートSH3が定着部30の上部からガイド板41に沿って、プリンター100の筐体に開けられた水平方向のスリット42へ向かって移動してくる。このとき排紙部40は、そのスリット42の内側に配置された排紙ローラー43を回転させ、その周面でシートSH3をスリット42の外へ送り出す。これによりこのシートSH3は、プリンター100の上面の含む排紙トレイ44に収容される。
-Output section-
The paper discharge unit 40 discharges the sheet on which the toner image is fixed out of the housing of the printer 100. Specifically, the sheet SH3 first moves from the upper part of the fixing unit 30 along the guide plate 41 toward the horizontal slit 42 opened in the housing of the printer 100. At this time, the paper discharge unit 40 rotates the paper discharge roller 43 disposed inside the slit 42 and feeds the sheet SH3 out of the slit 42 on its peripheral surface. As a result, the sheet SH3 is stored in the paper discharge tray 44 included in the upper surface of the printer 100.

[光走査部]
図1は光走査部26の縦断面図を含む。図2は光走査部26の上面図である。図2では説明の便宜上、光走査部26を覆う上板部材が除去されている。図2にはまた、図1の示す光走査部26の縦断面の位置が直線I−Iで示されている。図1、図2を参照するに光走査部26は、光源260、走査光学系271、272、273、(28Y、29Y)、(28M、29M)、(28C、29C)、28K、および制御部300を含む。光源260と走査光学系271、…とは、各作像ユニット21Y、…の感光体ドラム25Y、…を露光走査する。制御部300は光源260の光量を画像データに従って変調する。
[Optical scanning unit]
FIG. 1 includes a longitudinal sectional view of the optical scanning unit 26. FIG. 2 is a top view of the optical scanning unit 26. In FIG. 2, for convenience of explanation, the upper plate member that covers the optical scanning unit 26 is removed. 2 also shows the position of the longitudinal section of the optical scanning unit 26 shown in FIG. 1 by a straight line II. 1 and 2, the optical scanning unit 26 includes a light source 260, scanning optical systems 271, 272, 273, (28Y, 29Y), (28M, 29M), (28C, 29C), 28K, and a control unit. 300 is included. The light source 260 and the scanning optical system 271,... Expose and scan the photosensitive drums 25Y of the image forming units 21Y,. The controller 300 modulates the light amount of the light source 260 according to the image data.

−光源−
光源260は、4個の半導体レーザー26Y、26M、26C、26K、4枚のミラー261−264、およびシリンドリカルレンズ265を含む。
各半導体レーザー26Y、…はレーザーダイオード等のレーザー発振器とフォトダイオード等の光量センサーとを含む。(図2には示されていない。)レーザー発振器はたとえば波長780nmまたは655nmのレーザー光を1本、数mW〜十数mWの出力で出射可能であり、特に発光量を変更可能である。光量センサーはレーザー発振器の発光量を監視して、その発光量に比例する量の出力電流を制御部300にフィードバックする。
-Light source-
The light source 260 includes four semiconductor lasers 26 </ b> Y, 26 </ b> M, 26 </ b> C, 26 </ b> K, four mirrors 261-264, and a cylindrical lens 265.
Each semiconductor laser 26Y includes a laser oscillator such as a laser diode and a light amount sensor such as a photodiode. (Not shown in FIG. 2) The laser oscillator can emit, for example, one laser beam having a wavelength of 780 nm or 655 nm with an output of several mW to several tens of mW, and the light emission amount can be changed. The light quantity sensor monitors the light emission amount of the laser oscillator and feeds back an output current in an amount proportional to the light emission amount to the control unit 300.

図2を参照するに、第1半導体レーザー26Y、第2半導体レーザー26M、および第3半導体レーザー26Kは出射方向が共通であり、その方向に対して垂直な方向に等間隔で配置されている。一方、第4半導体レーザー26Cは、その出射方向が他の第2半導体レーザー26Y、26M、26Kの出射方向と直交するように配置されている。図1、図2には示されていないが、4個の半導体レーザー26Y、…の間ではレーザー光の出射口の高さ(図1では紙面の上下方向の位置であり、図2では紙面の法線方向の位置である。)が異なるので、それらのレーザー光LY、LM、LC、LKの間では光路の高さが異なる。   Referring to FIG. 2, the first semiconductor laser 26Y, the second semiconductor laser 26M, and the third semiconductor laser 26K have the same emission direction and are arranged at equal intervals in a direction perpendicular to the direction. On the other hand, the fourth semiconductor laser 26C is arranged so that the emission direction thereof is orthogonal to the emission directions of the other second semiconductor lasers 26Y, 26M, and 26K. Although not shown in FIGS. 1 and 2, between the four semiconductor lasers 26Y,..., The height of the laser beam exit (in FIG. 1, the vertical position of the paper surface, and in FIG. Since the laser beam LY, LM, LC, and LK have different optical path heights.

第1ミラー261、第2ミラー262、および第3ミラー263は、第1半導体レーザー26Y、第2半導体レーザー26M、および第3半導体レーザー26Kの各出射口の前に1枚ずつ、その出射口からのレーザー光LY、LM、またはLKのみが当たるように配置されている。いずれのミラー261、…、263も半導体レーザー26Y、…、26Kの出射光LY、…、LKを反射して90°偏向させる。第4ミラー264は他の3枚のミラー261、…、263の反射光と第4半導体レーザー26Cの出射光LCとを同じ方向へ反射するように設置されている。   The first mirror 261, the second mirror 262, and the third mirror 263 are provided one by one from the exit port before each exit port of the first semiconductor laser 26Y, the second semiconductor laser 26M, and the third semiconductor laser 26K. It arrange | positions so that only laser beam LY, LM, or LK may hit. Each of the mirrors 261,..., 263 reflects the emitted light LY,..., LK of the semiconductor lasers 26Y,. The fourth mirror 264 is installed so as to reflect the reflected light of the other three mirrors 261,..., 263 and the emitted light LC of the fourth semiconductor laser 26C in the same direction.

シリンドリカルレンズ265は第4ミラー264の反射光LLを透過させてポリゴンミラー271の反射面に照射する。シリンドリカルレンズ265は特にその照射光を、ポリゴンミラー271の回転軸方向(図1では紙面の上下方向であり、図2では紙面の法線方向である。)ではポリゴンミラー271の反射面に結像させると共に、その方向と照射方向との両方に直交する方向(図1では紙面の左右方向であり、図2では紙面に平行で、レーザー光LLに対して垂直な方向である。)では平行光に変換する。後述のとおり、ポリゴンミラー271の回転軸方向は副走査方向であり、その方向とレーザー光LLの照射方向との両方に直交する方向は主走査方向である。   The cylindrical lens 265 transmits the reflected light LL of the fourth mirror 264 and irradiates the reflective surface of the polygon mirror 271. In particular, the cylindrical lens 265 forms an image of the irradiation light on the reflection surface of the polygon mirror 271 in the direction of the rotation axis of the polygon mirror 271 (in FIG. 1, the vertical direction of the paper surface and in FIG. 2 the normal direction of the paper surface). In addition, in the direction orthogonal to both the direction and the irradiation direction (in FIG. 1, the direction is the left-right direction of the paper surface, in FIG. 2, the direction is parallel to the paper surface and perpendicular to the laser beam LL). Convert to As will be described later, the rotation axis direction of the polygon mirror 271 is the sub-scanning direction, and the direction orthogonal to both the direction and the irradiation direction of the laser light LL is the main scanning direction.

−走査光学系−
走査光学系は、ポリゴンミラー271、モーター272、fθレンズ273、および4組の折り返しミラー(28Y、29Y)、(28M、29M)、(28C、29C)、28Kを含む。
ポリゴンミラー271は正多角柱(図2の例では正7角柱)状の部材であり、いずれの側面も反射面である。ポリゴンミラー271はその中心軸のまわりで回転可能に支持されている。モーター272はポリゴンミラー271に駆動力を与えてその中心軸のまわりに回転させる。特に光源260がレーザー光LLをポリゴンミラー271に照射する間、モーター272はポリゴンミラー271の角速度を所定値に維持する。図2を参照するに、ポリゴンミラー271は光源260のレーザー光LLを反射して偏向させると共に、回転によってそのレーザー光LLと反射光RLとの進行方向が成す角度、すなわちレーザー光LLの偏向角を変化させる。具体的には、ポリゴンミラー271が回転角θだけ回転する間に偏向角はその2倍の角度2θだけ変化する。さらに、回転に伴ってポリゴンミラー271の反射面が1つの側面から隣の側面へ周期的に移り変わることにより、偏向角は最小値φLから最大値φRまでの範囲で連続的に、かつ周期的に変化する。特にポリゴンミラー271が等角速度で回転する場合、偏向角は、最大値φRから最小値φLへは一定の速度で変化し、最小値φLから最大値φRへは瞬間的に変化する。
-Scanning optical system-
The scanning optical system includes a polygon mirror 271, a motor 272, an fθ lens 273, and four sets of folding mirrors (28Y, 29Y), (28M, 29M), (28C, 29C), and 28K.
The polygon mirror 271 is a regular polygonal column (regular heptagonal column in the example of FIG. 2) member, and any side surface is a reflecting surface. The polygon mirror 271 is supported so as to be rotatable around its central axis. The motor 272 applies a driving force to the polygon mirror 271 to rotate around its central axis. In particular, while the light source 260 irradiates the polygon mirror 271 with the laser beam LL, the motor 272 maintains the angular velocity of the polygon mirror 271 at a predetermined value. Referring to FIG. 2, the polygon mirror 271 reflects and deflects the laser light LL from the light source 260, and at the same time, the angle formed by the traveling direction of the laser light LL and the reflected light RL by rotation, that is, the deflection angle of the laser light LL. To change. Specifically, while the polygon mirror 271 rotates by the rotation angle θ, the deflection angle changes by twice the angle 2θ. Further, the reflection surface of the polygon mirror 271 is periodically changed from one side surface to the adjacent side surface with the rotation, so that the deflection angle is continuously and periodically in the range from the minimum value φ L to the maximum value φ R. Changes. Especially when the polygon mirror 271 rotates at a constant angular velocity, the deflection angle is the maximum value phi R to the minimum value phi L changes at a constant rate, changes instantaneously from the minimum value phi L to a maximum value phi R .

fθレンズ273は、ポリゴンミラー271の反射光RLを透過して折り返しミラー28Y、28M、28C、28Kへ照射するように配置されている。第1折り返しミラー28Y、29Y、第2折り返しミラー28M、29M、第3折り返しミラー28C、29C、および第4折り返しミラー28Kはいずれも細長い板状であり、図1、図2に示されているとおり、長手方向が感光体ドラム25Y、…の軸方向と平行に配置されている。図1を参照するに、第1折り返しミラーの一方28Y、第2折り返しミラーの一方28M、第3折り返しミラーの一方28C、および第4折り返しミラー28Kの間では高さ(図1では紙面の上下方向の位置であり、図2では紙面の法線方向の位置である。)が異なる。これにより、異なる折り返しミラー28Y、…には、ポリゴンミラー271の反射光RLの含む異なる半導体レーザー26Y、…の出射光LY、…のみが当たる。第1折り返しミラーの他方29Y、第2折り返しミラーの他方29M、第3折り返しミラーの他方29C、および第4折り返しミラー28Kは各感光体ドラム25Y、…の真下に1枚ずつ配置されている。第1半導体レーザー26Yの出射光LYは、ポリゴンミラー271で反射されてfθレンズ273を透過した後、第1折り返しミラー28Y、29Yに反射されて第1作像ユニット21Yの感光体ドラム25Yに照射される。同様に、第2半導体レーザー26Mの出射光LMは第2折り返しミラー28M、29Mに反射されて第2作像ユニット21Mの感光体ドラム25Mに照射され、第3半導体レーザー26Cの出射光LCは第3折り返しミラー28C、29Cに反射されて第3作像ユニット21Cの感光体ドラム25Cに照射され、第4半導体レーザー26Kの出射光LKは第4折り返しミラー28Kに反射されて第4作像ユニット21Kの感光体ドラム25Kに照射される。   The fθ lens 273 is arranged so as to transmit the reflected light RL of the polygon mirror 271 and irradiate the folding mirrors 28Y, 28M, 28C, and 28K. The first folding mirrors 28Y and 29Y, the second folding mirrors 28M and 29M, the third folding mirrors 28C and 29C, and the fourth folding mirror 28K are all long and thin plate-shaped, as shown in FIG. 1 and FIG. The longitudinal direction is arranged in parallel to the axial direction of the photosensitive drums 25Y,. Referring to FIG. 1, the height between one of the first folding mirror 28Y, one of the second folding mirror 28M, one of the third folding mirror 28C, and the fourth folding mirror 28K (in FIG. 1, the vertical direction of the page) In FIG. 2, the position in the normal direction of the paper surface). Thereby, only the outgoing lights LY of the different semiconductor lasers 26Y including the reflected light RL of the polygon mirror 271 strike the different folding mirrors 28Y. The other one of the first folding mirror 29Y, the other of the second folding mirror 29M, the other of the third folding mirror 29C, and the fourth folding mirror 28K are disposed one by one immediately below the respective photosensitive drums 25Y,. The emitted light LY of the first semiconductor laser 26Y is reflected by the polygon mirror 271 and transmitted through the fθ lens 273, and then reflected by the first folding mirrors 28Y and 29Y to irradiate the photosensitive drum 25Y of the first image forming unit 21Y. Is done. Similarly, the emitted light LM of the second semiconductor laser 26M is reflected by the second folding mirrors 28M and 29M and irradiated to the photosensitive drum 25M of the second image forming unit 21M, and the emitted light LC of the third semiconductor laser 26C is the first emitted light LC. The reflected light is reflected on the third folding mirrors 28C and 29C and applied to the photosensitive drum 25C of the third imaging unit 21C, and the emitted light LK of the fourth semiconductor laser 26K is reflected on the fourth folding mirror 28K and is reflected on the fourth imaging unit 21K. The photosensitive drum 25K is irradiated.

fθレンズ273はたとえば2枚の非球面レンズから構成され、ポリゴンミラー271の反射光RLを各感光体ドラム25Y、…の表面に、その軸方向と回転方向との両方(図1の示すX軸方向とY軸方向との両方)で結像させる。これにより、その表面の結像点が露光される。ポリゴンミラー271が回転によって偏向角を変化させると、それに合わせてfθレンズ273の透過光が折り返しミラー28Y、…、28Kの上を長手方向に移動する。それに伴ってその透過光が各感光体ドラム25Y、…の表面に結像する点、すなわち露光点がそのドラムの軸方向に移動する。特にポリゴンミラー271の偏向角が最小値φLから最大値φRまで連続的に変化する期間に4つの感光体ドラム25Y、…のいずれかの表面を結像点が一方向に露光走査する結果、その表面の露光点が直線状に連なって静電潜像の1ラインを形成する。したがって、以下、この期間を「主走査期間」という。また、「主走査方向」と「副走査方向」との上記の定義から、折り返しミラー28Y、…、の長手方向とポリゴンミラー271の回転方向とは主走査方向に相当し、折り返しミラー28Y、…、の高さ方向とポリゴンミラー271の回転軸方向とは副走査方向に相当する。 The fθ lens 273 is composed of, for example, two aspheric lenses, and the reflected light RL of the polygon mirror 271 is applied to the surface of each photosensitive drum 25Y,... in both the axial direction and the rotational direction (the X axis shown in FIG. 1). Image in both direction and Y-axis direction). Thereby, the imaging point on the surface is exposed. When the deflection angle is changed by the rotation of the polygon mirror 271, the transmitted light of the fθ lens 273 moves in the longitudinal direction on the folding mirrors 28 Y,. Accordingly, the point at which the transmitted light forms an image on the surface of each photosensitive drum 25Y, that is, the exposure point moves in the axial direction of the drum. Particularly result the deflection angle of the polygon mirror 271 is four photosensitive drums 25Y to the maximum value phi continuously varying period to R from the minimum value phi L, the imaging point to either surface of ... is exposure scanning in one direction The exposure points on the surface are connected in a straight line to form one line of the electrostatic latent image. Therefore, hereinafter, this period is referred to as a “main scanning period”. Further, from the above definitions of “main scanning direction” and “sub-scanning direction”, the longitudinal direction of the folding mirrors 28Y,... And the rotation direction of the polygon mirror 271 correspond to the main scanning direction, and the folding mirrors 28Y,. The height direction and the rotation axis direction of the polygon mirror 271 correspond to the sub-scanning direction.

fθレンズ273は更に「透過光の入射角とその像高(結像点の光軸からの距離)とが比例する」という特性により、ポリゴンミラー271の偏向角の変化量と、その変化に伴う透過光の結像点の移動距離とを比例させる。図2を参照するに、ポリゴンミラー271の偏向角が最小値φLから角度2θまで変化するとき、それに伴ってfθレンズ273の透過光の反射点が折り返しミラー28Y、…、28Kの上を移動する。このときの移動距離ρY、ρM、ρC、ρKはfθレンズ273の特性により、ポリゴンミラー271の反射光RLがfθレンズ273に入射する角度の変化量、すなわちポリゴンミラー271の偏向角の変化量2θに比例する。これらの移動距離ρY、…は各感光体ドラム25Y、…の表面における結像点の移動距離に比例し、ポリゴンミラー271の偏向角の変化量2θはその回転角の変化量θに比例するので、結像点の主走査方向の位置とポリゴンミラー271の回転角との間の線形性が確立される。特にポリゴンミラー271が一様に回転するときには各感光体ドラム25Y、…の表面を結像点が主走査方向に一定の速度で移動する。 The fθ lens 273 further has a characteristic that “the incident angle of transmitted light and its image height (distance from the optical axis of the image forming point) are proportional”, and the amount of change in the deflection angle of the polygon mirror 271 and the change thereof. The moving distance of the imaging point of transmitted light is made proportional. Referring to FIG. 2, when the deflection angle of the polygon mirror 271 changes from the minimum value φ L to the angle 2θ, the reflection point of the transmitted light of the fθ lens 273 moves on the folding mirrors 28Y,. To do. The moving distances ρY, ρM, ρC, and ρK at this time depend on the characteristics of the fθ lens 273, and the change amount of the angle at which the reflected light RL of the polygon mirror 271 enters the fθ lens 273, that is, the change amount 2θ of the deflection angle of the polygon mirror 271. Is proportional to These moving distances ρY,... Are proportional to the moving distance of the image forming point on the surface of each photosensitive drum 25Y,..., And the deflection angle variation 2θ of the polygon mirror 271 is proportional to the rotational angle variation θ. The linearity between the position of the imaging point in the main scanning direction and the rotation angle of the polygon mirror 271 is established. In particular, when the polygon mirror 271 rotates uniformly, the imaging point moves on the surface of each photosensitive drum 25Y,... At a constant speed in the main scanning direction.

−制御部−
制御部300は、光源260の含む4個の半導体レーザー26Y、…に対する発光制御専用の電子回路である。制御部300は特に、後述の主制御部から画像データを受信し、その画像データの表すY、M、C、Kの各色の階調値に基づいて、各色に対応する半導体レーザー26Y、…の明滅パターンを変調する。たとえば、画素の階調値が高いほどその画素に対する半導体レーザーの発光時間が長く調節される。
-Control unit-
The control unit 300 is an electronic circuit dedicated to light emission control for the four semiconductor lasers 26Y,. In particular, the control unit 300 receives image data from a main control unit, which will be described later, and, based on the gradation values of each color Y, M, C, K represented by the image data, the semiconductor lasers 26Y,. Modulate the blinking pattern. For example, the higher the gradation value of a pixel, the longer the emission time of the semiconductor laser for that pixel is adjusted.

制御部300はまた、4個の半導体レーザー26Y、…の間で、画像データの表す1ラインの階調値に基づく明滅パターンのタイミングを一定時間ずつ遅らせる。この一定時間は、中間転写ベルト23の表面の1つの位置が1対の1次転写ローラー22Yと感光体ドラム25Yとの間から次の対22M、25Mの間へ移動する時間で決まる。
制御部300は更に、第1ミラー301、第2ミラー302、および走査開始(SOS)センサー303を含む。図2を参照するに、第1ミラー301は、ポリゴンミラー271が最大の偏向角φRへ反射したレーザー光の進路上に設置され、その光を第2ミラー302へ向けて反射する。第2ミラー302は第1ミラー301の反射光を更に反射して、制御部300の内部に設置されたSOSセンサー303へ照射する。SOSセンサー303は光検出器を含み、第2ミラー302の照射光を検出して制御部300に信号(以下、「SOS信号」という。)で通知する。ポリゴンミラー271が等速回転する間、光源260のレーザー光LLを最大の偏向角φRへ反射する度にSOSセンサー303はその反射光を検出してSOS信号を有効にし、すなわちアサートする。(正論理信号ならばそのパルスを立ち上げ、負論理信号ならばそのパルスを立ち下げる。)このアサートのタイミングに基づいて制御部300は半導体レーザー26Y、…の明滅をポリゴンミラー271の回転に同期させる。
The control unit 300 also delays the timing of the blinking pattern based on the gradation value of one line represented by the image data by a predetermined time between the four semiconductor lasers 26Y,. This fixed time is determined by the time required for one position on the surface of the intermediate transfer belt 23 to move from between the pair of primary transfer rollers 22Y and the photosensitive drum 25Y to the next pair 22M, 25M.
The controller 300 further includes a first mirror 301, a second mirror 302, and a scanning start (SOS) sensor 303. Referring to FIG. 2, the first mirror 301 is installed on the path of the laser light reflected by the polygon mirror 271 to the maximum deflection angle φ R and reflects the light toward the second mirror 302. The second mirror 302 further reflects the reflected light of the first mirror 301 and irradiates the SOS sensor 303 installed inside the control unit 300. The SOS sensor 303 includes a photodetector, detects the irradiation light of the second mirror 302, and notifies the control unit 300 with a signal (hereinafter referred to as “SOS signal”). While the polygon mirror 271 rotates at a constant speed, every time the laser light LL of the light source 260 is reflected to the maximum deflection angle φ R , the SOS sensor 303 detects the reflected light and validates, that is, asserts the SOS signal. (If the signal is a positive logic signal, the pulse is raised, and if the signal is a negative logic signal, the pulse is lowered.) Based on this assertion timing, the control unit 300 synchronizes the blinking of the semiconductor lasers 26Y,... With the rotation of the polygon mirror 271. Let

制御部300はその他に、半導体レーザー26Y、…からフィードバックされるレーザー光LY、…の量をサンプリングし、そのサンプルに基づいて半導体レーザー26Y、…の発光量を調節する。このとき制御部300は更にポリゴンミラー271の偏向角ごとに半導体レーザー26Y、…の発光量を補正する。発光量の調節および補正の詳細については後述する。   In addition, the controller 300 samples the amount of laser light LY fed back from the semiconductor lasers 26Y, and adjusts the amount of light emitted from the semiconductor lasers 26Y based on the samples. At this time, the controller 300 further corrects the light emission amount of the semiconductor laser 26Y,... For each deflection angle of the polygon mirror 271. Details of adjustment and correction of the light emission amount will be described later.

[画像形成装置の電子制御系統]
図3は、プリンター100の電子制御系統の構成を示すブロック図である。図3を参照するに、この電子制御系統では、給送部10、作像部20、定着部30に加えて操作部50と主制御部60とがバス90を通して互いに通信可能に接続されている。
操作部50はユーザーの操作または外部の電子機器との通信を通して印刷ジョブの要求と印刷対象の画像データとを受け付けて、それらを主制御部60へ伝える。図3を参照するに操作部50は、操作パネル51、メモリインタフェース(I/F)52、およびネットワーク(LAN)I/F53を含む。操作パネル51は、押しボタン、タッチパネル、およびディスプレイを含む。操作パネル51は、操作画面および各種パラメーターの入力画面等のGUI画面をディスプレイに表示する。操作パネル51はまた、ユーザーが操作した押しボタンまたはタッチパネルの位置を識別し、その識別に関する情報を操作情報として主制御部60へ伝える。メモリI/F52はUSBポートまたはメモリカードスロットを含み、それらを通してUSBメモリーまたはハードディスクドライブ(HDD)等の外付けの記憶装置から直に印刷対象の画像データを取り込む。LAN・I/F53は外部のネットワークNTWに有線または無線で接続され、そのネットワークNTWに接続された他の電子機器から印刷対象の画像データを受信する。
[Electronic control system of image forming apparatus]
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the electronic control system of the printer 100. Referring to FIG. 3, in this electronic control system, in addition to the feeding unit 10, the image forming unit 20, and the fixing unit 30, an operation unit 50 and a main control unit 60 are communicably connected to each other through a bus 90. .
The operation unit 50 receives a print job request and image data to be printed through a user operation or communication with an external electronic device, and transmits them to the main control unit 60. Referring to FIG. 3, the operation unit 50 includes an operation panel 51, a memory interface (I / F) 52, and a network (LAN) I / F 53. Operation panel 51 includes a push button, a touch panel, and a display. The operation panel 51 displays a GUI screen such as an operation screen and an input screen for various parameters on a display. The operation panel 51 also identifies the position of the push button or touch panel operated by the user, and transmits information related to the identification to the main control unit 60 as operation information. The memory I / F 52 includes a USB port or a memory card slot, through which image data to be printed is directly taken from an external storage device such as a USB memory or a hard disk drive (HDD). The LAN / I / F 53 is connected to an external network NTW by wire or wirelessly, and receives image data to be printed from another electronic device connected to the network NTW.

主制御部60は1枚の基板の上に実装された電子回路であり、その基板はプリンター100の内部に設置されている。図3を参照するに主制御部60は、CPU61、RAM62、およびROM63を含む。CPU61はファームウェアに従って、バス90に接続された他の要素10、20、…を制御する。RAM62は、CPU61がファームウェアを実行する際の作業領域をCPU61に提供すると共に、操作部50が受け付けた印刷対象の画像データを保存する。ROM63は書き込み不可の半導体メモリー装置と、EEPROM等の書き換え可能な半導体メモリー装置またはHDDとを含む。前者はファームウェアを格納し、後者はCPU61に環境変数等の保存領域を提供する。   The main control unit 60 is an electronic circuit mounted on a single board, and the board is installed inside the printer 100. Referring to FIG. 3, the main control unit 60 includes a CPU 61, a RAM 62, and a ROM 63. The CPU 61 controls the other elements 10, 20,... Connected to the bus 90 according to the firmware. The RAM 62 provides a work area for the CPU 61 to execute the firmware to the CPU 61 and stores image data to be printed received by the operation unit 50. The ROM 63 includes a non-writable semiconductor memory device and a rewritable semiconductor memory device such as an EEPROM or an HDD. The former stores firmware, and the latter provides the CPU 61 with a storage area for environment variables and the like.

CPU61が各種ファームウェアを実行することにより、主制御部60は操作部50からの操作情報に基づき、まずプリンター100内の他の要素を制御する。具体的には、主制御部60は操作部50に操作画面を表示させてユーザーによる操作を受け付けさせる。この操作に応じて主制御部60は、稼動モード、待機モード、スリープモード等の動作モードを決定し、その動作モードを他の要素へ駆動信号で通知して、その動作モードに応じた処理を各要素に実行させる。   When the CPU 61 executes various types of firmware, the main control unit 60 first controls other elements in the printer 100 based on operation information from the operation unit 50. Specifically, the main control unit 60 displays an operation screen on the operation unit 50 to accept an operation by the user. In response to this operation, the main control unit 60 determines an operation mode such as an operation mode, a standby mode, a sleep mode, etc., notifies the operation mode to other elements with a drive signal, and performs processing according to the operation mode. Let each element execute.

たとえば操作部50がユーザーから印刷ジョブを受け付けたとき、主制御部60はまず操作部50に印刷対象の画像データをRAM62へ転送させる。主制御部60は次に、そのジョブの示す印刷条件に従って、給送部10には給送すべきシートの種類とその給送のタイミングとを指定し、作像部20には形成すべきトナー像を表す画像データを提供し、定着部30には、維持すべき定着ローラー31の表面温度を指定する。   For example, when the operation unit 50 receives a print job from the user, the main control unit 60 first causes the operation unit 50 to transfer image data to be printed to the RAM 62. Next, the main control unit 60 designates the type of sheet to be fed and the timing of the feeding in the feeding unit 10 according to the printing conditions indicated by the job, and the toner to be formed in the image forming unit 20. Image data representing an image is provided, and the fixing unit 30 is designated with the surface temperature of the fixing roller 31 to be maintained.

[光走査部の電子回路の構成]
図4は、光走査部26の制御部300が含む電子回路のブロック図である。図4を参照するに制御部300は4つの電子回路300Y、300M、300C、300Kを含む。各電子回路300Y、…は個別に、半導体レーザー26Y、…の1つに供給する電流ICRを制御する。この電流ICRの量とそれを流すタイミングとで半導体レーザー26Y、…の発光量と明滅のタイミングとが決まる。図4には第1半導体レーザー26Yに対する電子回路300Yの構成が例示されている。他の電子回路300M、300C、300Kも同様な構成である。
[Configuration of electronic circuit of optical scanning unit]
FIG. 4 is a block diagram of an electronic circuit included in the control unit 300 of the optical scanning unit 26. Referring to FIG. 4, the controller 300 includes four electronic circuits 300Y, 300M, 300C, and 300K. Each of the electronic circuits 300Y,... Individually controls the current ICR supplied to one of the semiconductor lasers 26Y,. The amount of light emitted from the semiconductor laser 26Y,... And the timing of blinking are determined by the amount of the current ICR and the timing of flowing it. FIG. 4 illustrates the configuration of the electronic circuit 300Y for the first semiconductor laser 26Y. The other electronic circuits 300M, 300C, and 300K have the same configuration.

電子回路300Yは、サンプルホールド(SH)部310、記憶部320、補正部330、および変調部340を含む。SH部310は、第1半導体レーザー26Y内の光量センサーPDからフィードバックされた発光量に基づいて、第1半導体レーザー26Y内のレーザー発振器LDに出力させるべき光量に対応する電流IBSの量を決める。記憶部320はそのレーザー発振器LDの光量に対する補正値を、ポリゴンミラー271の偏向範囲φL〜φRから分割された複数の区間に対して個別に記憶している。以下、これらの区間を「補正区間」という。補正部330は、ポリゴンミラー271の偏向角が各補正区間に到達する度に記憶部320からその補正区間に対する補正値を読み出し、その偏向角がその補正区間を移動する間、その補正値でSH部310の決めた電流IBSの量を補正する。補正部330は更に補正後の電流ICRをレーザー発振器LDへ供給することによってその発光量を補正する。変調部340は、画像データの表すYの階調値に基づいてレーザー発振器LDへの出力電流ICRを変調することにより、そのレーザー発振器LDの明滅パターンを変調する。 The electronic circuit 300Y includes a sample and hold (SH) unit 310, a storage unit 320, a correction unit 330, and a modulation unit 340. The SH unit 310 determines the amount of current IBS corresponding to the light amount to be output to the laser oscillator LD in the first semiconductor laser 26Y based on the light emission amount fed back from the light amount sensor PD in the first semiconductor laser 26Y. The storage unit 320 individually stores correction values for the light amount of the laser oscillator LD for a plurality of sections divided from the deflection ranges φ L to φ R of the polygon mirror 271. Hereinafter, these sections are referred to as “correction sections”. Each time the deflection angle of the polygon mirror 271 reaches each correction section, the correction unit 330 reads the correction value for the correction section from the storage unit 320, and while the deflection angle moves through the correction section, the correction value SH is used as the correction value. The amount of current IBS determined by unit 310 is corrected. The correction unit 330 further corrects the light emission amount by supplying the corrected current ICR to the laser oscillator LD. The modulation unit 340 modulates the blinking pattern of the laser oscillator LD by modulating the output current ICR to the laser oscillator LD based on the Y gradation value represented by the image data.

−SH部−
図4を参照するに、SH部310は、抵抗311、基準電圧源312、差動増幅器313、スイッチ314、キャパシタ315、および電圧電流(VI)変換器316を含む。
抵抗311は光量センサーPDの出力端子と接地導体との間に接続されている。抵抗311における電圧降下量VFBは光量センサーPDの出力電流IFBに比例するので、レーザー発振器LDの発光量に比例する。
-SH part-
Referring to FIG. 4, the SH unit 310 includes a resistor 311, a reference voltage source 312, a differential amplifier 313, a switch 314, a capacitor 315, and a voltage / current (VI) converter 316.
The resistor 311 is connected between the output terminal of the light quantity sensor PD and the ground conductor. Since the voltage drop amount VFB in the resistor 311 is proportional to the output current IFB of the light quantity sensor PD, it is proportional to the light emission amount of the laser oscillator LD.

基準電圧源312は定電圧源であり、その出力電圧VRFは、レーザー発振器LDの発光量が所定の基準値に等しいときにおける抵抗311の電圧降下量VFBに等しい。
差動増幅器313の2つの入力端子の一方は光量センサーPDの出力端子に接続され、他方は基準電圧源312に接続されている。これにより差動増幅器313は、抵抗311の電圧降下量VFBと基準電圧源312の出力電圧VRFとの間の差に比例する量の定電流ISHを出力する。特に両電圧VFB、VRF間の差の符号が出力電流ISHの方向を定める。両電圧VFB、VRF間の差はレーザー発振器LDの発光量とその基準値との間の差に比例するので、出力電流ISHの量はその発光量と基準値との間の差に比例し、方向はその差の符号を表す。
The reference voltage source 312 is a constant voltage source, and its output voltage VRF is equal to the voltage drop amount VFB of the resistor 311 when the light emission amount of the laser oscillator LD is equal to a predetermined reference value.
One of the two input terminals of the differential amplifier 313 is connected to the output terminal of the light quantity sensor PD, and the other is connected to the reference voltage source 312. As a result, the differential amplifier 313 outputs a constant current ISH in an amount proportional to the difference between the voltage drop amount VFB of the resistor 311 and the output voltage VRF of the reference voltage source 312. In particular, the sign of the difference between both voltages VFB and VRF determines the direction of the output current ISH. Since the difference between the two voltages VFB and VRF is proportional to the difference between the light emission amount of the laser oscillator LD and its reference value, the amount of the output current ISH is proportional to the difference between the light emission amount and the reference value, The direction represents the sign of the difference.

スイッチ314は補正部330からの指示信号SHSに応じて差動増幅器313の出力端子とキャパシタ315の一端との間を接続し、または切断する。指示信号SHSは後述のとおり、主走査期間ごとに第1作像ユニット21Yの感光体ドラム25Yを露光可能な時間帯でアサートされるので、その時間帯ごとにスイッチ314は閉じて差動増幅器313の出力端子とキャパシタ315の一端との間の接続を維持する。   The switch 314 connects or disconnects the output terminal of the differential amplifier 313 and one end of the capacitor 315 in accordance with the instruction signal SHS from the correction unit 330. As will be described later, the instruction signal SHS is asserted in a time zone in which the photosensitive drum 25Y of the first image forming unit 21Y can be exposed every main scanning period, so that the switch 314 is closed and the differential amplifier 313 is closed every time zone. The connection between the output terminal and one end of the capacitor 315 is maintained.

キャパシタ315は予め所定量の電荷を保持しているので、その両端間電圧VSHは、スイッチ314が開いている間は所定値に維持される。スイッチ314が閉じたとき、キャパシタ315は差動増幅器313の出力電流ISHによって充放電するので、その両端間電圧VSHが変動する。その変動の量は出力電流ISHの量で決まり、その変動の極性は出力電流ISHの方向で決まる。   Since the capacitor 315 holds a predetermined amount of charge in advance, the voltage VSH between both ends thereof is maintained at a predetermined value while the switch 314 is open. When the switch 314 is closed, the capacitor 315 is charged / discharged by the output current ISH of the differential amplifier 313, so that the voltage VSH between both ends thereof varies. The amount of the variation is determined by the amount of the output current ISH, and the polarity of the variation is determined by the direction of the output current ISH.

VI変換器316は出力電流IBSの量をキャパシタ315の両端間電圧VSHに比例させる。この出力電流IBSの量でレーザー発振器LDの発光量の基準値が決まる。差動増幅器313の出力電流ISHの変化に従ってキャパシタ315の両端間電圧VSHが変動するとき、VI変換器316はその変動に応じて出力電流IBSの量を変化させる。特に差動増幅器313の出力電流ISHはレーザー発振器LDの発光量とその基準値との間の差に対応しているので、VI変換器316はその差を相殺するように出力電流IBSの量を調節する。   The VI converter 316 makes the amount of the output current IBS proportional to the voltage VSH across the capacitor 315. The reference value of the light emission amount of the laser oscillator LD is determined by the amount of the output current IBS. When the voltage VSH across the capacitor 315 varies according to the change in the output current ISH of the differential amplifier 313, the VI converter 316 changes the amount of the output current IBS according to the variation. In particular, since the output current ISH of the differential amplifier 313 corresponds to the difference between the light emission amount of the laser oscillator LD and its reference value, the VI converter 316 adjusts the amount of the output current IBS so as to cancel out the difference. Adjust.

−記憶部−
図4を参照するに、記憶部320は補正区間レジスタ321と補正値レジスタ322とを含む。これらのレジスタ321、322はいずれも電子回路300Yに実装されたメモリ領域である。補正区間レジスタ321は補正区間情報CRPを記憶している。補正区間情報CRPは各補正区間の幅に関する情報であり、特にその幅を、等速回転するポリゴンミラー271が偏向角をその補正区間の端から端まで移動させるのに要する時間、具体的にはクロック(CLK)信号のパルス数(クロック数)で規定する。補正値レジスタ322は補正値情報CRVを記憶している。補正値情報CRVは、ポリゴンミラー271の偏向角が各補正区間を移動する間、レーザー発振器LDの発光量に対する補正値として維持すべき値を、その発光量の基準値に対する補正後の発光量の比で規定する。
-Storage unit-
Referring to FIG. 4, the storage unit 320 includes a correction interval register 321 and a correction value register 322. These registers 321 and 322 are memory areas mounted on the electronic circuit 300Y. The correction section register 321 stores correction section information CRP. The correction section information CRP is information regarding the width of each correction section, and in particular, the time required for the polygon mirror 271 rotating at a constant speed to move the deflection angle from end to end of the correction section, specifically, the width. It is defined by the number of pulses (clock number) of the clock (CLK) signal. The correction value register 322 stores correction value information CRV. The correction value information CRV is a value that should be maintained as a correction value for the light emission amount of the laser oscillator LD while the deflection angle of the polygon mirror 271 moves in each correction section. It is specified as a ratio.

−補正部−
図4を参照するに、補正部330はタイミング生成部331とデジタルアナログ変換器(DAC)332とを含む。タイミング生成部331はたとえば単一の論理素子であり、SOS信号とCLK信号とに従って、指示信号SHSとタイミング信号TMSとを生成する。DAC332はVI変換器316の出力電流IBSを可変な割合で増幅する。
-Correction part-
Referring to FIG. 4, the correction unit 330 includes a timing generation unit 331 and a digital / analog converter (DAC) 332. The timing generation unit 331 is, for example, a single logic element, and generates the instruction signal SHS and the timing signal TMS according to the SOS signal and the CLK signal. The DAC 332 amplifies the output current IBS of the VI converter 316 at a variable rate.

<タイミング生成部>
図5は、タイミング生成部331に関係する信号のタイミングチャートである。図5を参照するに、SOS信号は負論理信号であり、その1つの立ち下がりから次の立ち下がりまでの期間SCTが1つの主走査期間を表す。その期間SCTの長さはたとえばCLK信号の周期(クロック周期)の74倍に等しい。タイミング生成部331は、SOS信号がアサートされる度に補正区間レジスタ321から補正区間情報CRPを読み出すと共に、CLK信号のパルス数(クロック数)を“0”からカウントし直す。タイミング生成部331は更に、補正区間情報CRPの示す補正区間の幅に応じて指示信号SHSとタイミング信号TMSとを生成する。指示信号SHSは正論理信号であり、その立ち上がりと立ち下がりとのそれぞれによってSH部310のスイッチ314のオンとオフとのタイミングを示す。タイミング信号TMSは正論理信号であり、その立ち上がりによって、ポリゴンミラー271の偏向角が各補正区間の始点(以下、「主補正位置」という。)に到達するタイミングを示す。
<Timing generator>
FIG. 5 is a timing chart of signals related to the timing generation unit 331. Referring to FIG. 5, the SOS signal is a negative logic signal, and a period SCT from one falling edge to the next falling edge represents one main scanning period. The length of the period SCT is equal to, for example, 74 times the period of the CLK signal (clock period). The timing generation unit 331 reads the correction interval information CRP from the correction interval register 321 every time the SOS signal is asserted, and recounts the number of pulses (clock number) of the CLK signal from “0”. The timing generation unit 331 further generates an instruction signal SHS and a timing signal TMS according to the width of the correction section indicated by the correction section information CRP. The instruction signal SHS is a positive logic signal, and indicates the timing when the switch 314 of the SH unit 310 is turned on and off by the rising edge and the falling edge thereof. The timing signal TMS is a positive logic signal, and indicates the timing at which the deflection angle of the polygon mirror 271 reaches the start point of each correction section (hereinafter referred to as “main correction position”) by its rising edge.

一般に、図2の示すポリゴンミラー271の偏向範囲φL〜φRよりも、fθレンズ273が透過光を第1作像ユニット21Yの感光体ドラム25Yの表面に結像させることが可能な偏向角の範囲は狭い。したがって、この範囲にポリゴンミラー271の偏向角が属する時間帯、すなわちfθレンズ273の透過光が感光体ドラム25Yの表面を露光可能な時間帯(以下、「露光可能期間」という。)は1つの主走査期間よりも短い。たとえば図5では露光可能期間SHRは、主走査期間SCTの始点T0からクロック周期の4倍の時間が経過した時点T1を始点とし、その主走査期間SCTの終点(SOS信号が次に立ち下がる時点)T3よりもクロック周期の3倍の時間だけ早い時点T2を終点とする。 In general, the deflection angle that allows the fθ lens 273 to form an image of the transmitted light on the surface of the photosensitive drum 25Y of the first image forming unit 21Y is larger than the deflection range φ L to φ R of the polygon mirror 271 shown in FIG. The range of is narrow. Accordingly, a time zone in which the deflection angle of the polygon mirror 271 belongs to this range, that is, a time zone during which the transmitted light of the fθ lens 273 can expose the surface of the photosensitive drum 25Y (hereinafter referred to as “exposure possible period”) is one. It is shorter than the main scanning period. For example, in FIG. 5, the exposure possible period SHR starts from a time T1 when four times the clock period has elapsed from the start point T0 of the main scanning period SCT, and ends at the end of the main scanning period SCT (the time when the SOS signal falls next). ) The end point is a time point T2 earlier than T3 by a time three times the clock cycle.

タイミング生成部331は、SOS信号が立ち下がった時点T0からクロック数のカウント、図5の例ではCLK信号の立ち上がりの回数のカウントを開始し、そのカウントが“4”に達した時点T1で指示信号SHSを立ち上げ、“74−3=71”に達した時点T2で指示信号SHSを立ち下げる。こうして、タイミング生成部331は指示信号SHSの有効期間SHRにより、第1作像ユニット21Yの感光体ドラム25Yに対する露光可能期間を規定する。   The timing generation unit 331 starts counting the number of clocks from the time T0 when the SOS signal falls, in the example of FIG. 5, starts counting the number of rises of the CLK signal, and instructs at the time T1 when the count reaches “4”. The signal SHS is raised, and the instruction signal SHS is lowered at time T2 when “74-3 = 71” is reached. Thus, the timing generation unit 331 defines the exposure possible period for the photosensitive drum 25Y of the first image forming unit 21Y by the effective period SHR of the instruction signal SHS.

さらに一般には、第1作像ユニット21Yの感光体ドラム25Yの表面で静電潜像の1ラインの形成が許容される範囲は、fθレンズ273が透過光を結像可能な範囲よりも狭く制限される。たとえば図5では、この範囲をfθレンズ273の透過光の結像点が移動する時間帯ESC(以下、「有効走査期間」という。)は、露光可能期間SHRの始点T1からクロック周期の2倍の時間が経過した時点CP1を始点とし、その露光可能期間SHRの終点T2よりもクロック周期だけ早い時点CPLを終点とする。   More generally, the range in which one line of the electrostatic latent image is allowed to be formed on the surface of the photosensitive drum 25Y of the first image forming unit 21Y is limited to be narrower than the range in which the fθ lens 273 can form the transmitted light. Is done. For example, in FIG. 5, the time zone ESC (hereinafter referred to as “effective scanning period”) in which the image forming point of the transmitted light of the fθ lens 273 moves within this range is twice the clock period from the start point T1 of the exposure possible period SHR. The time point CP1 at which the time elapses is set as the start point, and the time point CPL that is earlier by the clock cycle than the end point T2 of the exposure possible period SHR is set as the end point.

この場合、タイミング生成部331はまず、指示信号SHSを立ち上げた時点T1からクロック数のカウントが“2”だけ増えた時点CP1でタイミング信号TMSを立ち上げる。タイミング信号TMSはパルス幅がクロック周期に等しいので、その立ち上がりからクロック周期が経過した時点で立ち下がる。タイミング生成部331は次に、補正区間情報CRPから先頭の補正区間の幅を読み出す。タイミング信号TMSを最初に立ち上げた時点CP1からクロック数のカウントがその幅だけ増えた時点CP2でタイミング生成部331はタイミング信号TMSを再び立ち上げると共に、補正区間情報CRPから2番目の補正区間の幅を読み出す。以後同様に、クロック数のカウントが補正区間の幅ずつ増える時点CP3、…、CP(n−1)、CPn、CP(n+1)、…(整数n≧4)ごとにタイミング生成部331はタイミング信号TMSの立ち上げと次の補正区間の幅の読み出しとを繰り返す。こうしてタイミング生成部331はタイミング信号TMSの立ち上がりにより、ポリゴンミラー271の偏向角が各補正区間に到達するタイミングを規定する。   In this case, the timing generation unit 331 first raises the timing signal TMS at a time CP1 when the count of the number of clocks is increased by “2” from the time T1 when the instruction signal SHS is raised. Since the timing signal TMS has a pulse width equal to the clock period, the timing signal TMS falls when the clock period elapses from the rising edge. Next, the timing generation unit 331 reads the width of the first correction section from the correction section information CRP. The timing generator 331 raises the timing signal TMS again at the time point CP2 when the count of the number of clocks has increased by the width from the time point CP1 when the timing signal TMS is first raised, and the second correction interval from the correction interval information CRP. Read the width. Thereafter, similarly, the timing generator 331 generates a timing signal at each time point CP3,..., CP (n-1), CPn, CP (n + 1),. The rise of TMS and the reading of the width of the next correction section are repeated. In this way, the timing generation unit 331 defines the timing at which the deflection angle of the polygon mirror 271 reaches each correction section by the rise of the timing signal TMS.

<DAC>
DAC332は、タイミング信号TMSが立ち上がる度に補正値情報CRVから補正値を読み出して、タイミング信号TMSが次に立ち上がるまでその補正値の割合でVI変換器316の出力電流IBSを増幅する。これにより、ポリゴンミラー271の偏向角が各補正区間を移動する間、DAC332の電流増幅率はその補正区間における補正値に維持される。ここで、増幅前の電流IBSはSH部310により、レーザー発振器LDの発光量がその基準値に一致するように調節されている。したがって、増幅後の電流ICRは、レーザー発振器LDの発光量を基準値から、仮にその発光量が基準値に維持されていれば現れる露光量の変動を相殺するように変化させるのに必要な量と見なせる:ICR=CRV×IBS。
<DAC>
The DAC 332 reads the correction value from the correction value information CRV every time the timing signal TMS rises, and amplifies the output current IBS of the VI converter 316 at the rate of the correction value until the timing signal TMS rises next time. Thereby, while the deflection angle of the polygon mirror 271 moves in each correction section, the current amplification factor of the DAC 332 is maintained at the correction value in the correction section. Here, the current IBS before amplification is adjusted by the SH unit 310 so that the light emission amount of the laser oscillator LD matches the reference value. Therefore, the amplified current ICR is an amount necessary to change the light emission amount of the laser oscillator LD from the reference value so as to cancel the fluctuation of the exposure amount that appears if the light emission amount is maintained at the reference value. Can be considered: ICR = CRV × IBS.

図6の(a)は、補正部330が設定する補正値と第1作像ユニット21Yの感光体ドラム25Y上の主走査位置との間の関係を示すグラフである。このグラフの横軸の表す「主走査位置」とは、走査光学系の走査範囲、すなわちポリゴンミラー271の偏向角の変化に伴ってfθレンズ273の透過光の結像点すなわち露光点が移動する感光体ドラム25Y上の範囲における主走査方向の位置をいう。一方、このグラフの縦軸は第1半導体レーザー26Yのレーザー発振器LDの発光量に対する補正値を、その発光量の最小値に対する比で表す。図6の(b)は、このグラフにプロットされた黒点CP1、CP2、CP3、…、CP(n−1)、CPn、CP(n+1)、…の座標の一覧表、すなわちポリゴンミラー271の偏向角が各補正区間に到達した時点での主走査位置とその補正区間に対する補正値との間の対応表である。ポリゴンミラー271の偏向角と主走査位置との間の対応関係はfθレンズ273の特性により線形的であるので、以下、それらの点CP1、…(の主走査位置)を始点とする主走査方向の各区間も「補正区間」と呼ぶ。この場合、それらの点CP1、…(の主走査位置)が各補正区間の主補正位置に相当する。   FIG. 6A is a graph showing the relationship between the correction value set by the correction unit 330 and the main scanning position on the photosensitive drum 25Y of the first image forming unit 21Y. The “main scanning position” represented by the horizontal axis of the graph is that the imaging point of the transmitted light of the fθ lens 273, that is, the exposure point, moves with the change of the scanning range of the scanning optical system, that is, the deflection angle of the polygon mirror 271. The position in the main scanning direction in the range on the photosensitive drum 25Y. On the other hand, the vertical axis of this graph represents the correction value for the light emission amount of the laser oscillator LD of the first semiconductor laser 26Y as a ratio to the minimum value of the light emission amount. FIG. 6B shows a list of coordinates of black spots CP1, CP2, CP3,..., CP (n−1), CPn, CP (n + 1),... Plotted on this graph, that is, deflection of the polygon mirror 271. It is a correspondence table between the main scanning position when a corner reaches each correction section and the correction value for the correction section. Since the correspondence between the deflection angle of the polygon mirror 271 and the main scanning position is linear due to the characteristics of the fθ lens 273, the main scanning direction starting from these points CP1,. These sections are also called “correction sections”. In this case, those points CP1,... (Main scanning position) correspond to the main correction position of each correction section.

前述のとおり、ポリゴンミラー271の等速回転によって露光点は主走査方向に等速度で移動する。したがって、図6では主走査位置を、図5の示す有効走査期間ESC(クロック数=64)の開始時点CP1から、露光点がその主走査位置へ到達する時点までにカウントされるクロック数で表す。この場合、各補正区間の主補正位置CP1、…は、補正区間情報CRPの規定する最初の補正区間の幅からその主補正位置の直前の補正区間の幅までの累計値に等しい。図6の(b)の示す項目「間隔」は、補正区間情報CRPの規定する補正区間の幅に等しい。   As described above, the exposure point moves at a constant speed in the main scanning direction by rotating the polygon mirror 271 at a constant speed. Accordingly, in FIG. 6, the main scanning position is represented by the number of clocks counted from the start time point CP1 of the effective scanning period ESC (clock number = 64) shown in FIG. 5 to the time point when the exposure point reaches the main scanning position. . In this case, the main correction position CP1,... Of each correction section is equal to the cumulative value from the width of the first correction section defined by the correction section information CRP to the width of the correction section immediately before the main correction position. The item “interval” shown in FIG. 6B is equal to the width of the correction section defined by the correction section information CRP.

図6の(a)の示すグラフの折線CRVは、補正部330が設定する補正値の推移を表す。この折線CRVを参照するに、露光点が主補正位置CP1、…の1つに到達する度に補正値は変更され、露光点が次の主補正位置CP2、…に到達するまでその補正値が維持される。これは、DAC332がタイミング信号TMSの立ち上がりに応じて電流増幅率ICR/IBSを補正値情報CRVの示す次の補正値へ変更し、次の立ち上がりまでその比で電流IBSを増幅し続けることによる。図6の(b)の示す項目「補正値」は、補正値情報CRVの規定する補正値を示す。   A broken line CRV in the graph shown in FIG. 6A represents the transition of the correction value set by the correction unit 330. Referring to the broken line CRV, the correction value is changed every time the exposure point reaches one of the main correction positions CP1,..., And the correction value is changed until the exposure point reaches the next main correction position CP2,. Maintained. This is because the DAC 332 changes the current amplification factor ICR / IBS to the next correction value indicated by the correction value information CRV according to the rise of the timing signal TMS, and continues to amplify the current IBS at that ratio until the next rise. The item “correction value” shown in FIG. 6B indicates a correction value specified by the correction value information CRV.

図6の(a)を更に参照するに、折線CRVは、主補正位置CP1、…、CPLを滑らかに繋ぐ曲線CRC(以下、「補正曲線」という。)の近似である。この補正曲線CRCは、レーザー発振器LDの発光量に対して真に必要な補正値を走査光学系の走査範囲にわたってプロットしたものである。すなわち、補正曲線CRCに沿って光源260の発光量を露光点の主走査位置ごとに、すなわちポリゴンミラー271の偏向角ごとに変化させた場合、その発光量が一定であれば現れるはずの露光量の変動を走査光学系の走査範囲の全体で相殺することができる。補正曲線CRCの詳細については後述する。   Further referring to FIG. 6A, the broken line CRV is an approximation of a curve CRC (hereinafter referred to as “correction curve”) that smoothly connects the main correction positions CP1,. This correction curve CRC is a plot of correction values that are truly necessary for the light emission amount of the laser oscillator LD over the scanning range of the scanning optical system. That is, when the light emission amount of the light source 260 is changed for each main scanning position of the exposure point along the correction curve CRC, that is, for each deflection angle of the polygon mirror 271, the exposure amount that should appear if the light emission amount is constant. Can be canceled over the entire scanning range of the scanning optical system. Details of the correction curve CRC will be described later.

主補正位置CP1、…での補正値すなわち補正値情報CRVの規定する補正値は、補正曲線CRCからサンプリングされたサンプルである。図6の(a)を参照するに、主走査位置が“18”を超える第1領域GNRから分割された補正区間は、主走査位置が“18”以下の第2領域STRから分割された補正区間よりも幅が狭い。言い換えれば、第1領域GNRに属する主補正位置…、CP(n−1)、CPn、…の間隔ΔPSよりも、第2領域STRに属する主補正位置CP1、…の間隔ΔPDが密である。この粗密は、第1領域GNRよりも第2領域STRでは補正曲線CRCの傾きが全般的に急であること、すなわち主走査位置に対する補正値の変化率の平均値、最大値、中間値、または最頻値等、統計学上の代表値が大きいことによる。本発明の実施形態はこのように補正区間の幅が一律ではなく、主走査位置すなわち走査光学系の偏向角によって異なることを特徴とする。補正区間の設定条件の詳細については後述する。   The correction value at the main correction position CP1,..., That is, the correction value defined by the correction value information CRV is a sample sampled from the correction curve CRC. Referring to FIG. 6A, in the correction section divided from the first region GNR where the main scanning position exceeds “18”, the correction section divided from the second region STR where the main scanning position is “18” or less. The width is narrower than the section. In other words, the interval ΔPD between the main correction positions CP1, belonging to the second region STR is finer than the interval ΔPS between the main correction positions belonging to the first region GNR, CP (n−1), CPn,. This density is that the slope of the correction curve CRC is generally steeper in the second region STR than in the first region GNR, that is, the average value, maximum value, intermediate value of the change rate of the correction value with respect to the main scanning position, or This is because the representative values in statistics such as the mode are large. As described above, the embodiment of the present invention is characterized in that the width of the correction section is not uniform and varies depending on the main scanning position, that is, the deflection angle of the scanning optical system. Details of the correction section setting conditions will be described later.

−変調部−
図4を参照するに、変調部340はスイッチング部341を含む。スイッチング部341はその開閉により、補正部330のDAC332からレーザー発振器LDへ供給される電流ICRを導通させ、または遮断する。スイッチング部341は更にその開閉動作をCLK信号に同期させて、画像データVDSの表すYの階調値に基づくパターンで行う。これに伴う電流ICRの間欠的な変化により、レーザー発振器LDの明滅パターンが各露光点に対するYの階調値に基づくパターンに変調される。
-Modulator-
Referring to FIG. 4, the modulation unit 340 includes a switching unit 341. The switching unit 341 conducts or interrupts the current ICR supplied from the DAC 332 of the correction unit 330 to the laser oscillator LD by opening and closing. The switching unit 341 further performs the opening / closing operation in a pattern based on the Y gradation value represented by the image data VDS in synchronization with the CLK signal. As a result of the intermittent change in current ICR, the blinking pattern of the laser oscillator LD is modulated into a pattern based on the Y gradation value for each exposure point.

[光源の光量に対する補正の意義]
図7の(a)は、ポリゴンミラー271に対する光源260のレーザー光LLの入射角を示す模式図であり、(b)は、fθレンズ273に対するポリゴンミラー271の反射光RLの入射角を示す模式図である。図7の(a)の示すとおり、ポリゴンミラー271の回転に伴い、その反射面701に対する光源260のレーザー光LLの入射角θ1、θ2が変化するので、反射角θ1、θ2も変化する。さらにその変化により、図7の(b)の示すとおり、fθレンズ273に対するポリゴンミラー271の反射光RLの入射角θ1、θ2が変化するので、屈折角φ1、φ2も変化する。
[Significance of correction for light quantity of light source]
7A is a schematic diagram illustrating the incident angle of the laser light LL of the light source 260 with respect to the polygon mirror 271, and FIG. 7B is a schematic diagram illustrating the incident angle of the reflected light RL of the polygon mirror 271 with respect to the fθ lens 273. FIG. As shown in FIG. 7A, the incident angles θ 1 and θ 2 of the laser beam LL of the light source 260 with respect to the reflecting surface 701 change with the rotation of the polygon mirror 271, so the reflection angles θ 1 and θ 2 are also changed. Change. Further, as shown in FIG. 7B, the incident angles θ 1 and θ 2 of the reflected light RL of the polygon mirror 271 with respect to the fθ lens 273 change due to the change, so that the refraction angles φ 1 and φ 2 also change.

一般に、媒質間の境界面に対して光が斜めに入射するとき、その光の一部はその境界面で反射される一方、他の部分はその境界面を屈折して透過する。さらに、両部分間の割合は入射角によって変化する。したがって、ポリゴンミラー271の反射面においては異なる入射角θ1、θ2の光に対する反射率が異なり、fθレンズ273のレンズ面においては異なる入射角θ1、θ2の光に対する透過率が異なる。同様に、折り返しミラー(28Y、29Y)、…の反射面においても異なる入射角の光に対する反射率が異なる。fθレンズ273では更に、屈折角φ1、φ2が異なればレンズ物質、たとえば透明な樹脂を透過する距離が異なるので、その物質による光の吸収に伴う減衰率が異なる。 In general, when light is incident obliquely on the boundary surface between the media, a part of the light is reflected at the boundary surface, while the other portion is refracted and transmitted through the boundary surface. Furthermore, the ratio between the two parts varies with the angle of incidence. Accordingly, the reflectivity for light with different incident angles θ 1 and θ 2 is different on the reflection surface of the polygon mirror 271, and the transmittance for light with different incident angles θ 1 and θ 2 is different on the lens surface of the fθ lens 273. Similarly, the reflectivity for light of different incident angles is different on the reflecting surfaces of the folding mirrors (28Y, 29Y),. Further, in the fθ lens 273, if the refraction angles φ 1 and φ 2 are different, the distance through which the lens material, for example, a transparent resin is transmitted, is different.

これらの結果、ポリゴンミラー271およびfθレンズ273等の走査光学系の反射率および透過率はポリゴンミラー271の回転角、すなわちその偏向角によって異なる。この場合、仮に主走査期間中、光源260に光量を一定に維持させても、走査光学系から感光体ドラム25Y、…へ照射される光量は偏向角の変化に伴って変動する。
図7の(c)は、光源260が光量を一定に維持する条件の下で感光体ドラム25Y、…の露光量に現れる変動を示すグラフである。このグラフの横軸は図6の(a)のグラフと同様に感光体ドラム25Y、…の表面における主走査位置を表す。一方、縦軸はその表面における露光量の変動幅を、その最大値に対する比で表す。このグラフの曲線EXCからは次のことがわかる。まず、露光量は主走査位置“6”の近辺をピーク(=100%)とし、その両側、クロック数“±6”の範囲ではピークから遠ざかるにつれて急激に10〜20%強ほど減衰する。一方、主走査位置“16”以上では露光量はピーク値の75〜80%程度で緩やかに推移する。
As a result, the reflectance and transmittance of the scanning optical system such as the polygon mirror 271 and the fθ lens 273 vary depending on the rotation angle of the polygon mirror 271, that is, its deflection angle. In this case, even if the light source 260 is kept constant during the main scanning period, the amount of light irradiated from the scanning optical system to the photosensitive drums 25Y,... Fluctuates as the deflection angle changes.
(C) of FIG. 7 is a graph which shows the fluctuation | variation which appears in the exposure amount of the photoconductive drum 25Y ...... on condition that the light source 260 maintains light quantity constant. The horizontal axis of this graph represents the main scanning position on the surface of the photosensitive drum 25Y,... As in the graph of FIG. On the other hand, the vertical axis represents the fluctuation range of the exposure amount on the surface as a ratio to the maximum value. The curve EXC of this graph shows the following. First, the exposure amount has a peak (= 100%) in the vicinity of the main scanning position “6”, and on both sides thereof, in the range of the clock number “± 6”, the exposure amount is abruptly attenuated by about 10 to 20% as the distance from the peak increases. On the other hand, at the main scanning position “16” or more, the exposure amount gradually changes at about 75 to 80% of the peak value.

トナー像の高画質化には、露光量のこの変動に起因する静電潜像の1ラインにおける帯電量の“むら”を抑えて一定の階調値に対する露光量を走査光学系の走査範囲にわたって均一に維持することが必要である。それには、露光量の変動の原因、すなわち走査光学系の偏向角の変化に伴う反射率/透過率の変化を相殺するように光源260の光量を補正すればよい。具体的には、その光量に対する補正値は、図7の(c)の曲線EXCが示す露光量の変動比に対し、その逆比であればよい。その逆比を主走査位置ごとにプロットした曲線が、図6の(a)の示す補正曲線CRCである。補正曲線CRCは、ポリゴンミラー271、fθレンズ273等、走査光学系内の光学素子の屈折率から計算によって推定され、または実験によって走査光学系の実際の光量から測定される。   In order to improve the image quality of the toner image, the “unevenness” of the charge amount in one line of the electrostatic latent image due to this fluctuation of the exposure amount is suppressed, and the exposure amount for a certain gradation value is set over the scanning range of the scanning optical system. It is necessary to keep it uniform. For this purpose, the light amount of the light source 260 may be corrected so as to cancel out the cause of the variation in exposure amount, that is, the change in reflectance / transmittance accompanying the change in the deflection angle of the scanning optical system. Specifically, the correction value for the amount of light may be an inverse ratio to the exposure amount variation ratio indicated by the curve EXC in FIG. A curve obtained by plotting the inverse ratio for each main scanning position is a correction curve CRC shown in FIG. The correction curve CRC is estimated by calculation from the refractive indexes of optical elements in the scanning optical system such as the polygon mirror 271 and the fθ lens 273, or is measured from the actual light quantity of the scanning optical system by experiment.

[補正区間の設定条件]
図6の(a)の補正曲線CRCから光源260の光量に対する補正値をサンプリングする場合、主補正位置CP1、…が多いほど、それらを繋ぐ折線CRVの補正曲線CRCに対する誤差、すなわちサンプリング誤差は小さい。したがって、サンプル数は可及的に多いことが望ましい。しかし、補正値レジスタ322の容量には上限があるので、補正区間の総数にも上限がある。したがって、補正区間の総数の増加によるサンプリング誤差の抑制には限界がある。
[Setting conditions for correction section]
When sampling the correction value for the light amount of the light source 260 from the correction curve CRC of FIG. 6A, the error in the correction curve CRC of the broken line CRV connecting them, that is, the sampling error is smaller as the main correction positions CP1,. . Therefore, it is desirable that the number of samples is as large as possible. However, since the capacity of the correction value register 322 has an upper limit, the total number of correction sections also has an upper limit. Therefore, there is a limit to the suppression of sampling error due to the increase in the total number of correction sections.

一方、補正区間の幅が狭いほどサンプリング誤差は小さい。補正区間の幅が一定であれば、その区間における補正値の変化が緩やかであるほどサンプリング誤差は小さい。それ故、補正区間の総数を増やすことなく補正曲線CRCの全体でサンプリング誤差を小さく抑えるには、補正曲線CRCの傾きが急な領域に対して優先的に補正区間の幅を狭めることにより、すべての補正区間においてサンプリング誤差を許容範囲内、たとえば数%以内に抑えればよい。   On the other hand, the sampling error is smaller as the width of the correction section is narrower. If the width of the correction section is constant, the sampling error is smaller as the change of the correction value in the section is more gradual. Therefore, in order to suppress the sampling error in the entire correction curve CRC without increasing the total number of correction sections, the width of the correction section is preferentially reduced with respect to the area where the slope of the correction curve CRC is steep. In this correction interval, the sampling error may be suppressed within an allowable range, for example, within a few percent.

図8の(a)は、補正曲線CRCに対する補正区間の設定条件を示すグラフである。図8の(a)を参照するに、補正曲線CRCの傾きは、全般的には、第1領域GNRよりも第2領域STRにおいて大きい。この場合、仮に第1領域GNRと第2領域STRとに同じ幅の補正区間を設定すれば、そのいずれかでサンプリング誤差が許容範囲を超える。したがって、第1領域GNRでの主補正位置CPI、CPk、CP(k+1)、…の間隔よりも第2領域STRでの主補正位置…、CPB、CPm、CP(m+1)、…の間隔を密に設定する。   (A) of FIG. 8 is a graph which shows the setting conditions of the correction area with respect to the correction curve CRC. Referring to FIG. 8A, the slope of the correction curve CRC is generally larger in the second region STR than in the first region GNR. In this case, if a correction section having the same width is set in the first region GNR and the second region STR, the sampling error exceeds the allowable range in any one of them. Accordingly, the main correction positions CPI, CPk, CP (k + 1),... In the first region GNR are more closely spaced than the main correction positions CP2, CPm, CP (m + 1),. Set to.

補正区間の設定条件にはたとえば次の2通りがある。第1の設定条件は「隣接する2つの補正区間では補正値の差を許容範囲内に収める」ことである。第2の設定条件は「単調に変化する補正曲線の部分では、隣接する2つの補正区間に対する補正値の差を一定に揃える」ことである。この条件の下で設定された補正区間については、いずれの隣接する2つの間でも補正値の差が一定である。   For example, there are the following two conditions for setting the correction section. The first setting condition is that “the difference between correction values is within an allowable range in two adjacent correction sections”. The second setting condition is that “in the portion of the correction curve that changes monotonically, the difference between the correction values for two adjacent correction sections is made uniform”. For the correction interval set under this condition, the difference in correction values is constant between any two adjacent areas.

−第1の設定条件−
たとえば、図8の(a)の示す第1領域GNRでは第1の設定条件を採用する。具体的には、まず第1領域GNRの先端CPIと、その後端CPLから主走査位置が“8”ずつ異なる点とを主補正位置に設定する。次に隣接する2つの主補正位置の間で補正値の差を許容上限、たとえば“2%”と比較する。図8の(a)では、先頭の主補正位置CPIとそれに隣接する2つの主補正位置CPk、CP(k+1)との間では補正値の差が許容上限“2%”を超える一方、それ以外の主補正位置の間では許容上限以下である。したがって、3つの主補正位置CPI、CPk、CP(k+1)の間に新たな主補正位置を追加して、主補正位置の間での補正値の差を許容上限以下に抑える。
-First setting condition-
For example, the first setting condition is adopted in the first region GNR shown in FIG. Specifically, the front end CPI of the first region GNR and the point where the main scanning position differs from the rear end CPL by “8” are set as the main correction position. Next, the difference in correction value between two adjacent main correction positions is compared with an allowable upper limit, for example, “2%”. In FIG. 8A, the difference between the correction values exceeds the allowable upper limit “2%” between the main correction position CPI at the head and the two main correction positions CPk and CP (k + 1) adjacent thereto. Is within the allowable upper limit between the main correction positions. Therefore, a new main correction position is added between the three main correction positions CPI, CPk, CP (k + 1), and the difference in correction values between the main correction positions is suppressed to an allowable upper limit or less.

図8の(b)は、(a)の示す補正曲線CRCのうち、主補正位置CPk、CP(k+1)を含む部分の拡大図である。図8の(b)を参照するに、主補正位置CPk、CP(k+1)の間では補正値の差が許容上限“2%”を超える。この場合、主補正位置CPk、CP(k+1)の間に新たな主補正位置CP+を追加する。この新たな主補正位置CP+は、その補正値が主補正位置CPk、CP(k+1)のいずれの補正値からの差も許容上限“2%”以下であるように設定される。主補正位置CPI、CPkの間にも同様にして新たな主補正位置を追加する。   FIG. 8B is an enlarged view of a portion including the main correction positions CPk and CP (k + 1) in the correction curve CRC shown in FIG. Referring to FIG. 8B, the difference between the correction values exceeds the allowable upper limit “2%” between the main correction positions CPk and CP (k + 1). In this case, a new main correction position CP + is added between the main correction positions CPk and CP (k + 1). The new main correction position CP + is set such that the difference between the correction value from the correction values of the main correction positions CPk and CP (k + 1) is not more than the allowable upper limit “2%”. Similarly, a new main correction position is added between the main correction positions CPI and CPk.

なお、補正区間の総数の制限から新たな主補正位置を追加できなければ、主補正位置の間での補正値の差の許容上限“2%”を、サンプリング誤差が許容範囲内に収まる範囲で引き上げればよい。
−第2の設定条件−
たとえば、図8の(a)の示す第2領域STRでは第2の設定条件を採用する。具体的には、まず第2領域STRにおける補正曲線CRCの最高点と最低点とに主補正位置CPT、CPBを設定し、それらの間での補正値の差、たとえば約“25%”を、それらの間に設定可能な主補正位置の数、たとえば“4”に等分割する。次に、補正曲線CRCの最低点CPBまたは最高点CPTから補正値が分割単位、たとえば“25%/4=5%”ずつ異なる点を主補正位置に設定する。こうして、最低点CPBから最高点CPTに向かって単調に増大する補正曲線CRCの部分では、隣接する2つの補正区間に対する補正値の差が一定値“5%”に揃う。第2領域STRが端点CPT、CPBの間の外側にも拡がっている場合、その外側についても同様に主補正位置を設定する。
If a new main correction position cannot be added due to the limitation on the total number of correction sections, the allowable upper limit “2%” of the difference in correction values between the main correction positions is within the allowable range of the sampling error. Just raise it.
-Second setting condition-
For example, the second setting condition is adopted in the second region STR shown in FIG. Specifically, first, main correction positions CPT and CPB are set at the highest point and the lowest point of the correction curve CRC in the second region STR, and the difference between the correction values, for example, about “25%” The number of main correction positions that can be set between them is divided into, for example, “4”. Next, a point where the correction value differs from the lowest point CPB or the highest point CPT of the correction curve CRC by a division unit, for example, “25% / 4 = 5%”, is set as the main correction position. Thus, in the portion of the correction curve CRC that monotonously increases from the lowest point CPB to the highest point CPT, the difference between the correction values for two adjacent correction sections is equal to the constant value “5%”. When the second region STR extends to the outside between the end points CPT and CPB, the main correction position is similarly set for the outside.

なお、単調に変化する補正曲線の部分に設定可能な主補正位置の数は、補正区間の総数を増やすことがなく、かつ、補正値の分割単位から推測されるサンプリング誤差が許容範囲内に収まるように決定される。
いずれの設定条件を採用する場合でも補正区間の幅をその最小値(図8の(b)ではクロック数=“2”)の整数倍に設定する。この場合、タイミング生成部331はCLK信号をその最小値(たとえば“2”)ずつカウントするだけで、露光点が各補正区間に到達するタイミングにタイミング信号TMSの立ち上がりを同期させることができる。したがって、タイミング生成部331の回路構成が簡単化される。
Note that the number of main correction positions that can be set in the portion of the correction curve that changes monotonically does not increase the total number of correction sections, and the sampling error estimated from the correction value division unit falls within an allowable range. To be determined.
Regardless of which setting condition is adopted, the width of the correction section is set to an integral multiple of the minimum value (the number of clocks = “2” in FIG. 8B). In this case, the timing generation unit 331 can only synchronize the rising edge of the timing signal TMS with the timing at which the exposure point reaches each correction section only by counting the CLK signal by its minimum value (for example, “2”). Therefore, the circuit configuration of the timing generation unit 331 is simplified.

[補正の効果]
図9の(a)は、図8の(a)の示す条件に従って設定された補正区間と補正値との間の関係を示すグラフである。図9の(a)を参照するに、補正曲線CRCの傾きは全般的には第1領域GNRよりも第2領域STRにおいて急であるので、補正区間は第1領域GNRよりも第2領域STRに対して優先的に多く配置されている。これにより、第1領域GNRでの補正区間の幅ΔPS(たとえば“8”)よりも第2領域STRでの補正区間の幅ΔPD(たとえば“2”)が狭い。
[Effect of correction]
FIG. 9A is a graph showing the relationship between the correction interval and the correction value set according to the condition shown in FIG. Referring to FIG. 9A, since the slope of the correction curve CRC is generally steeper in the second region STR than in the first region GNR, the correction section is in the second region STR than in the first region GNR. Many are preferentially arranged. Thereby, the width ΔPD (for example, “2”) of the correction section in the second area STR is narrower than the width ΔPS (for example, “8”) of the correction section in the first area GNR.

それに対し、図10の(a)は、同じ幅の補正区間と補正値との間の関係を示すグラフである。図10の(a)を参照するに、補正曲線CRCの全体にわたり補正区間の幅ΔPEは一定値(たとえば“4”)に揃えられている。この一定値は、露光点の主走査位置の範囲0〜64の中で主走査位置に対する露光量の変化率が最も高い補正区間、たとえば図10の(a)では最低点BTから最高点PKまでの中間に位置する補正区間において、サンプリング誤差が許容範囲内に収まるように決定される。   On the other hand, (a) of FIG. 10 is a graph which shows the relationship between the correction area of the same width | variety, and a correction value. Referring to FIG. 10A, the width ΔPE of the correction section is aligned to a constant value (for example, “4”) throughout the correction curve CRC. This constant value is a correction interval in which the change rate of the exposure amount with respect to the main scanning position is the highest in the main scanning position range 0 to 64 of the exposure point, for example, from the lowest point BT to the highest point PK in FIG. Is determined so that the sampling error is within an allowable range.

図9の(a)と図10の(a)との間で補正値の推移を示す折線CRV、EQVを比較するに、補正曲線CRCの傾きが全般的に緩やかな第1領域GNRでは、図9の(a)の示す補正区間の幅ΔPSよりも図10の(a)の示す幅ΔPEは狭いので、図9の(a)の示す折線CRVよりも図10の(a)の示す折線EQVは補正曲線CRCに対する近似度が高い。一方、補正曲線CRCの傾きが急である第2領域STRでは、図9の(a)の示す補正区間の幅ΔPDは図10の(a)の示す幅ΔPEよりも狭いので、図9の(a)の示す折線CRVは図10の(a)の示す折線EQVよりも補正曲線CRCに対する近似度が高い。   In order to compare the broken lines CRV and EQV indicating the transition of the correction value between FIG. 9A and FIG. 10A, in the first region GNR in which the inclination of the correction curve CRC is generally gentle, Since the width ΔPE shown in FIG. 10 (a) is narrower than the width ΔPS of the correction section shown in FIG. 9 (a), the broken line EQV shown in FIG. 10 (a) is smaller than the broken line CRV shown in FIG. 9 (a). Has a high degree of approximation to the correction curve CRC. On the other hand, in the second region STR where the slope of the correction curve CRC is steep, the width ΔPD of the correction section shown in FIG. 9A is narrower than the width ΔPE shown in FIG. The broken line CRV indicated by a) has a higher degree of approximation to the correction curve CRC than the broken line EQV indicated by (a) in FIG.

図9、図10の(b)はそれぞれ、図9、図10の(a)の示す補正におけるサンプリング誤差、すなわち補正曲線CRCに対する折線CRV、EQVの誤差を示すグラフである。図9の(b)と図10の(b)とを比較するに、いずれのグラフにおいても第1領域GNRのサンプリング誤差よりも第2領域STRのサンプリング誤差が支配的である。しかし、図9の(b)の示すサンプリング誤差の変動幅FRWは、図10の(b)の示す変動幅EQWに比べてかなり減少している。サンプリング誤差は補正後にも除去されずに残るトナー濃度の“むら”の大きさを表すので、その変動幅が減少したことは露光むらの抑制効果の向上を意味する。すなわち、図9の(a)の示すように主走査位置に対する露光量の変化率が高いほど狭く設定された補正区間の幅は、図10の(a)の示す一定に揃った幅よりも画質の向上に有利である。   FIGS. 9 and 10B are graphs showing sampling errors in the correction shown in FIGS. 9 and 10A, that is, errors of the broken lines CRV and EQV with respect to the correction curve CRC, respectively. When comparing FIG. 9B and FIG. 10B, the sampling error in the second region STR is more dominant than the sampling error in the first region GNR in any graph. However, the sampling error fluctuation width FRW shown in FIG. 9B is considerably smaller than the fluctuation width EQW shown in FIG. 10B. Since the sampling error represents the “unevenness” of the toner density that remains without being removed even after correction, the reduction in the fluctuation range means an improvement in the effect of suppressing unevenness in exposure. That is, as shown in FIG. 9A, the width of the correction section that is set narrower as the change rate of the exposure amount with respect to the main scanning position is higher than the uniform width shown in FIG. It is advantageous for improvement.

[光走査部に対する制御のフローチャート]
図11は、光走査部26に対する制御のフローチャートである。この処理は印刷ジョブの開始によって開始される。
ステップS101では、主制御部60が光源260の半導体レーザー26Y、…と走査光学系のモーター272とを起動する。これにより、半導体レーザー26Y、…が発光し始め、ポリゴンミラー271が回転し始めるので、SOSセンサー303が主走査期間の周期でSOS信号をアサートする。その後、処理はステップS102へ進む。
[Control Flowchart for Optical Scanning Unit]
FIG. 11 is a flowchart of control for the optical scanning unit 26. This process is started by starting a print job.
In step S101, the main controller 60 activates the semiconductor lasers 26Y,... Of the light source 260 and the motor 272 of the scanning optical system. As a result, the semiconductor lasers 26Y,... Start to emit light and the polygon mirror 271 starts to rotate, so that the SOS sensor 303 asserts the SOS signal in the period of the main scanning period. Thereafter, the process proceeds to step S102.

ステップS102では、光走査部26の制御部300が4つの電子回路300Y、…のそれぞれについて指示信号SHSが有効であるか否かを監視する。指示信号SHSが有効であれば処理はステップS103へ進み、有効でなければステップS102を繰り返す。
ステップS103では、指示信号SHSが有効であるので、SH部310のスイッチ314が差動増幅器313とキャパシタ315との間の接続を維持する。このとき、キャパシタ315が差動増幅器313の出力電流ISHによって充放電する。その結果、その両端間電圧VSHが、抵抗311の電圧降下量VFBと基準電圧源312の出力電圧VRFとの間の差VFB−VRFに基づいて、レーザー発振器LDの発光量がその基準値へ接近するように調節される。その後、処理はステップS104へ進む。
In step S102, the control unit 300 of the optical scanning unit 26 monitors whether or not the instruction signal SHS is valid for each of the four electronic circuits 300Y,. If the instruction signal SHS is valid, the process proceeds to step S103, and if it is not valid, step S102 is repeated.
In step S103, since the instruction signal SHS is valid, the switch 314 of the SH unit 310 maintains the connection between the differential amplifier 313 and the capacitor 315. At this time, the capacitor 315 is charged and discharged by the output current ISH of the differential amplifier 313. As a result, the voltage VSH between both ends is based on the difference VFB−VRF between the voltage drop amount VFB of the resistor 311 and the output voltage VRF of the reference voltage source 312, and the light emission amount of the laser oscillator LD approaches the reference value. Adjusted to do. Thereafter, the process proceeds to step S104.

ステップS104では、VI変換器316がキャパシタ315の両端間電圧VSHを出力電流IBSに変換する。その後、処理はステップS105へ進む。
ステップS105では、制御部300が4つの電子回路300Y、…のそれぞれについてタイミング信号TMSが立ち上がったか否かを監視する。タイミング信号TMSが立ち上がったときには処理はステップS106へ進み、立ち上がっていなければステップS107へ進む。
In step S104, the VI converter 316 converts the voltage VSH across the capacitor 315 into the output current IBS. Thereafter, the process proceeds to step S105.
In step S105, the control unit 300 monitors whether or not the timing signal TMS has risen for each of the four electronic circuits 300Y,. When the timing signal TMS rises, the process proceeds to step S106, and when it does not rise, the process proceeds to step S107.

ステップS106では、タイミング信号TMSの立ち上がりに応じて補正部330のDAC332が補正値すなわち電流増幅率を、補正値情報CRVの示す次の補正値へ変更する。その後、処理はステップS107へ進む。
ステップS107では、DAC332がVI変換器316の出力電流IBSを補正値情報CRVの示す補正値の割合で増幅する。その後、処理はステップS107へ進む。
In step S106, the DAC 332 of the correction unit 330 changes the correction value, that is, the current amplification factor to the next correction value indicated by the correction value information CRV in response to the rise of the timing signal TMS. Thereafter, the process proceeds to step S107.
In step S107, the DAC 332 amplifies the output current IBS of the VI converter 316 at a correction value ratio indicated by the correction value information CRV. Thereafter, the process proceeds to step S107.

ステップS108では、変調部340のスイッチング部341が画像データVDSの表す各色の階調値に基づくパターンで開閉する。これにより、DAC332からレーザー発振器LDへ供給される増幅後の電流ICRが間欠的に変化するので、レーザー発振器LDの明滅パターンが各色の階調値に基づくパターンに変調される。その後、処理はステップS109へ進む。   In step S108, the switching unit 341 of the modulation unit 340 opens and closes with a pattern based on the gradation value of each color represented by the image data VDS. As a result, the amplified current ICR supplied from the DAC 332 to the laser oscillator LD changes intermittently, so that the blinking pattern of the laser oscillator LD is modulated into a pattern based on the gradation value of each color. Thereafter, the process proceeds to step S109.

ステップS109では、未処理の画像データが残っているか否かを制御部300が確認する。未処理の画像データが残っていれば処理はステップS102から繰り返され、残っていなければ処理はステップS110へ進む。
ステップS110では、未処理の画像データが残っていないことを制御部300が主制御部60に通知する。それに応じて主制御部60が光源260の半導体レーザー26Y、…と走査光学系のモーター272とを停止する。これにより、半導体レーザー26Y、…の発光が停止し、ポリゴンミラー271の回転が停止する。こうして、処理は終了する。
In step S109, the control unit 300 confirms whether unprocessed image data remains. If unprocessed image data remains, the process is repeated from step S102, and if not, the process proceeds to step S110.
In step S110, the control unit 300 notifies the main control unit 60 that no unprocessed image data remains. Accordingly, the main controller 60 stops the semiconductor lasers 26Y,... Of the light source 260 and the motor 272 of the scanning optical system. As a result, the emission of the semiconductor lasers 26Y,... Stops, and the rotation of the polygon mirror 271 stops. Thus, the process ends.

[タイミング生成部による信号処理のフローチャート]
図12は、タイミング生成部331による信号処理のフローチャートである。この処理は、SOSセンサー303がSOS信号をアサートする度に開始される。
ステップS201では、SOS信号のアサートに応じてタイミング生成部331がクロック数のカウントを開始する。そのカウントが図5の示す主走査期間STCの始点T0から露光可能期間SHRの始点T1までの値、たとえば“4”に達した時点でタイミング生成部331は指示信号SHSをアサートする。その後、処理はステップS202へ進む。
[Flowchart of signal processing by timing generator]
FIG. 12 is a flowchart of signal processing by the timing generation unit 331. This process is started each time the SOS sensor 303 asserts the SOS signal.
In step S201, the timing generation unit 331 starts counting the number of clocks in response to the assertion of the SOS signal. When the count reaches a value from the start point T0 of the main scanning period STC shown in FIG. 5 to the start point T1 of the exposure possible period SHR, for example, “4”, the timing generator 331 asserts the instruction signal SHS. Thereafter, the process proceeds to step S202.

ステップS202では、クロック数のカウントが主走査期間STCの始点T0から有効走査期間ESCの始点CP1までの値、図5の例では“6”に達した時点CP1でタイミング生成部331はタイミング信号TMSをアサートする。その一方でタイミング生成部331は補正区間情報CRPから先頭の補正区間の幅、図5の例では“2”を読み出して次の補正区間までのクロック数に設定する。その後、処理はステップS203へ進む。   In step S202, the timing generator 331 generates the timing signal TMS when the clock count reaches a value from the starting point T0 of the main scanning period STC to the starting point CP1 of the effective scanning period ESC, which is “6” in the example of FIG. Is asserted. On the other hand, the timing generation unit 331 reads the width of the head correction section from the correction section information CRP, “2” in the example of FIG. 5, and sets the number of clocks until the next correction section. Thereafter, the process proceeds to step S203.

ステップS203では、補正区間の始点からクロック数のカウントがその補正区間の幅以上、すなわち次の補正区間までのクロック数以上増えたか否かをタイミング生成部321が確認する。その幅以上増えていれば処理はステップS204へ進み、増えていなければステップS205へ進む。
ステップS204では、補正区間の始点からクロック数のカウントがその補正区間の幅以上増えているので、タイミング生成部321がタイミング信号TMSをアサートする。その一方でタイミング生成部331は補正区間情報CRPから次の補正区間の幅を読み出して、さらに次の補正区間までのクロック数に設定する。その後、処理はステップS206へ進む。
In step S203, the timing generation unit 321 checks whether the count of the number of clocks from the start point of the correction interval has increased by the width of the correction interval, that is, by the number of clocks up to the next correction interval. If so, the process proceeds to step S204. If not, the process proceeds to step S205.
In step S204, since the count of the number of clocks has increased by more than the width of the correction section from the start point of the correction section, the timing generation unit 321 asserts the timing signal TMS. On the other hand, the timing generation unit 331 reads the width of the next correction section from the correction section information CRP and sets the number of clocks until the next correction section. Thereafter, the process proceeds to step S206.

ステップS205では、補正区間の始点からクロック数のカウントがまだその補正区間の幅までは増えていないので、タイミング生成部321がタイミング信号TMSを無効にし、すなわちネゲートする。(正論理信号ならばそのパルスを立ち下げ、負論理信号ならばそのパルスを立ち上げる。)また、既に無効であれば、タイミング信号TMSのその状態を維持する。その後、処理はステップS206へ進む。   In step S205, since the count of the number of clocks has not yet increased from the start point of the correction interval to the width of the correction interval, the timing generation unit 321 invalidates the timing signal TMS, that is, negates it. (If the signal is a positive logic signal, the pulse is lowered, and if the signal is a negative logic signal, the pulse is raised.) If already invalid, the state of the timing signal TMS is maintained. Thereafter, the process proceeds to step S206.

ステップS206では、クロック数のカウントが有効走査期間ESCの終点CPLまでの値に達したか否かをタイミング生成部321が確認する。その値に達していれば処理はステップS207へ進み、達していなければステップS203から繰り返す。
ステップS207では、クロック数のカウントが更に露光可能期間SHRの終点T2までの値、図5の例では“71”に達したとき、タイミング生成部331は指示信号SHSをネゲートする。その後、処理は終了する。
In step S206, the timing generation unit 321 checks whether or not the count of the number of clocks has reached a value up to the end point CPL of the effective scanning period ESC. If the value has been reached, the process proceeds to step S207, and if not, the process is repeated from step S203.
In step S207, when the count of the number of clocks further reaches a value up to the end point T2 of the exposure possible period SHR, which is “71” in the example of FIG. 5, the timing generator 331 negates the instruction signal SHS. Thereafter, the process ends.

[実施形態の利点]
本発明の実施形態による光走査部26は上記のとおり、ポリゴンミラー271の偏向角が補正区間、すなわち図6の(a)の補正曲線CRCに沿ってプロットされた主補正位置CP1、…に到達する度に補正値レジスタ322から補正値を読み出して、その偏向角が次の補正区間に到達するまでその補正値で光源260の光量を補正する。その補正値は、ポリゴンミラー271の偏向角の変化に伴うポリゴンミラー271の反射率およびfθレンズ273の透過率等の変動を相殺するように設定される。特にポリゴンミラー271の偏向範囲のうち、補正曲線CRCの傾きが緩やかな第1領域GNRでの補正区間の幅ΔPSよりも、その傾きが急な第2領域STRでの補正区間の幅ΔPDが狭く設定される。これにより光走査部26は、補正値レジスタ322の容量を増大させることなく露光むらの抑制効果を向上させて、プリンター100を高画質化することができる。
[Advantages of the embodiment]
As described above, the optical scanning unit 26 according to the embodiment of the present invention reaches the main correction position CP1,..., In which the deflection angle of the polygon mirror 271 is plotted along the correction section, that is, along the correction curve CRC in FIG. Each time the correction value is read from the correction value register 322, the light amount of the light source 260 is corrected with the correction value until the deflection angle reaches the next correction section. The correction value is set so as to cancel out fluctuations in the reflectance of the polygon mirror 271 and the transmittance of the fθ lens 273 accompanying the change in the deflection angle of the polygon mirror 271. In particular, in the deflection range of the polygon mirror 271, the correction interval width ΔPD in the second region STR having a steep inclination is narrower than the correction interval width ΔPS in the first region GNR in which the inclination of the correction curve CRC is gentle. Is set. Accordingly, the optical scanning unit 26 can improve the effect of suppressing uneven exposure without increasing the capacity of the correction value register 322, and can improve the image quality of the printer 100.

[変形例]
(A)図1の示す画像形成装置100はカラーレーザープリンターである。本発明の実施形態による画像形成装置はその他に、モノクロレーザープリンター、インクジェットプリンター、ファクシミリ、コピー機、または複合機等のいずれであってもよい。
(B)図2の示す半導体レーザー26Y、…の波長と出力との値は一例に過ぎず、他の値でもよい。また、半導体レーザー26Y、…の出力可能なレーザーは1本だけでなく、2本以上のマルチレーザーであってもよい。
[Modification]
(A) The image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is a color laser printer. In addition, the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention may be any one of a monochrome laser printer, an ink jet printer, a facsimile machine, a copier, and a multifunction machine.
(B) The values of the wavelength and output of the semiconductor lasers 26Y,... Shown in FIG. 2 are merely examples, and other values may be used. Further, the number of lasers that can be output from the semiconductor lasers 26Y,... Is not limited to one, but may be two or more multilasers.

(C)ポリゴンミラーの側面の数は、図2の示すもの271の数“7”以外の整数値であってもよい。
(D)図5の示す各信号の波形は一例に過ぎず、その論理は正負いずれでもよく、カウントすべきパルスのエッジ、および各期間STC、SHR、ESCの端点と見なすべきパルスのエッジは立ち上がりと立ち下がりとのいずれでもよい。
(C) The number of side surfaces of the polygon mirror may be an integer value other than the number “7” of the number 271 shown in FIG.
(D) The waveform of each signal shown in FIG. 5 is merely an example, and its logic may be positive or negative. The edge of the pulse to be counted and the edge of the pulse to be regarded as the end point of each period STC, SHR, ESC are rising. And either falling or falling.

(E)補正区間情報CRPは各補正区間の幅を、ポリゴンミラー271の偏向角がその補正区間を移動する時間で規定する。補正区間情報CRPはその他に、各補正区間の始点の主走査位置等、補正区間の幅を特定可能な情報であればよい。
(F)補正値情報CRVはレーザー発振器LDの発光量に対する補正値を、その発光量の基準値に対する補正後の発光量の比で規定する。補正値はその他に、補正後の発光量の値そのもの、その値と基準値との差、その値でレーザー発振器LDに発光させるのに必要な電流量等、補正部330にレーザー発振器LDの発光量を、ポリゴンミラー271の偏向角の変化に伴う走査光学系の反射率/透過率等の変動の相殺に必要な値に一致させることが可能な値で規定されていればよい。
(E) The correction section information CRP defines the width of each correction section by the time during which the deflection angle of the polygon mirror 271 moves through the correction section. In addition, the correction section information CRP may be information that can specify the width of the correction section, such as the main scanning position of the start point of each correction section.
(F) The correction value information CRV defines the correction value for the light emission amount of the laser oscillator LD by the ratio of the light emission amount after correction to the reference value of the light emission amount. In addition, the correction value includes the corrected light emission value itself, the difference between the value and the reference value, the amount of current necessary for causing the laser oscillator LD to emit light with that value, and the like. It is sufficient that the amount is defined by a value that can be matched with a value necessary for canceling a change in reflectance / transmittance of the scanning optical system with a change in the deflection angle of the polygon mirror 271.

(G)図6では各補正区間の始点が主補正位置に設定されている。その他に、各補正区間の終点が主補正位置に設定されていてもよい。図6ではまた、走査光学系の走査範囲(より正確には有効走査期間ESC)の全体にわたって補正値が設定されている。その他に、その走査範囲の一部、たとえば第2領域STRのように補正曲線CRCの傾きが急な領域でのみ、光源の光量に対する補正が行われてもよい。一方、たとえば第1領域GNRのように補正曲線CRCの傾きが緩やかな領域では光源の光量が、その領域における補正値の代表値で補正された値に一定に揃えられてもよい。   (G) In FIG. 6, the start point of each correction section is set as the main correction position. In addition, the end point of each correction section may be set as the main correction position. In FIG. 6, the correction value is set over the entire scanning range (more precisely, the effective scanning period ESC) of the scanning optical system. In addition, the light amount of the light source may be corrected only in a part of the scanning range, for example, in a region where the correction curve CRC has a steep slope, such as the second region STR. On the other hand, for example, in a region where the slope of the correction curve CRC is gentle, such as in the first region GNR, the light amount of the light source may be made constant to a value corrected with the representative value of the correction value in that region.

(H)図7の(c)の示す露光量の変動の原因は、ポリゴンミラー271の偏向角の変化に伴うその反射率またはfθレンズ273の透過率の変動等、走査光学系の透過光量の変動であることが想定されている。この場合、走査光学系の構造が共通であればその補正曲線CRCも共通であると見なせるので補正値情報CRVも共通でよい。露光量の変動原因としてはその他に、ポリゴンミラー271、fθレンズ273等の光学素子の製造誤差が想定されてもよい。この場合、光走査部26の製造工程において光源260の実際の光量を製品ごとに測定することにより、補正値情報CRVを製品ごとに設定してもよい。   (H) The cause of the variation in the exposure amount shown in FIG. 7C is the amount of transmitted light of the scanning optical system, such as the reflectivity accompanying the change in the deflection angle of the polygon mirror 271 or the variation in the transmittance of the fθ lens 273. It is assumed that this is a fluctuation. In this case, if the structure of the scanning optical system is common, the correction curve CRC can be regarded as common, and therefore the correction value information CRV may be common. In addition, a manufacturing error of an optical element such as the polygon mirror 271 and the fθ lens 273 may be assumed as a cause of the exposure amount fluctuation. In this case, the correction value information CRV may be set for each product by measuring the actual light amount of the light source 260 for each product in the manufacturing process of the optical scanning unit 26.

(I)図8では補正区間の設定条件として、補正曲線CRCの第1領域GNRには第1の設定条件が採用され、第2領域STRには第2の設定条件が採用されている。その他に、補正曲線の全体で設定条件が第1と第2とのいずれかだけに絞られていてもよい。また、補正区間の設定条件は上記2種類のものに限られず、補正値レジスタ322の容量を増大させることなくサンプリング誤差を許容範囲内に収めることのできるものであれば採用可能である。   (I) In FIG. 8, as the setting condition of the correction section, the first setting condition is adopted for the first area GNR of the correction curve CRC, and the second setting condition is adopted for the second area STR. In addition, the setting condition may be limited to only one of the first and second in the entire correction curve. Further, the setting conditions for the correction section are not limited to the above two types, and any correction conditions can be adopted as long as the sampling error can be within an allowable range without increasing the capacity of the correction value register 322.

(J)上記の実施形態では制御部300が補正値情報CRVの示すサンプルのみを補正値として利用する。その他に、制御部300がそれらのサンプルを補間して、得られた補間値をも補正値として利用してもよい。
図13は、この変形例による光走査部が含む電子回路400のブロック図である。この電子回路400は図4の示す電子回路300Yとは、サンプルの補間機能が実装されている点でのみ異なる。図13を参照するに、この電子回路400の補正部330は補間部333を更に含む。補間部333はタイミング信号TMSのアサートに応じて補正値情報CRVから次の補正値を読み出し、その補正値をDAC332へ通知すると共に、その補正値と変更前の補正値とに対して補間を行う。さらに、タイミング信号TMSが次にアサートされるまで、補間で追加された新たな主補正位置にポリゴンミラー271の偏向角が到達する度にその主補正位置での補間値に補正値を更新する。
(J) In the above embodiment, the control unit 300 uses only the sample indicated by the correction value information CRV as the correction value. In addition, the control unit 300 may interpolate these samples and use the obtained interpolation value as a correction value.
FIG. 13 is a block diagram of an electronic circuit 400 included in the optical scanning unit according to this modification. This electronic circuit 400 differs from the electronic circuit 300Y shown in FIG. 4 only in that a sample interpolation function is implemented. Referring to FIG. 13, the correction unit 330 of the electronic circuit 400 further includes an interpolation unit 333. The interpolation unit 333 reads the next correction value from the correction value information CRV in response to the assertion of the timing signal TMS, notifies the DAC 332 of the correction value, and performs interpolation on the correction value and the correction value before the change. . Further, the correction value is updated to the interpolation value at the main correction position every time the deflection angle of the polygon mirror 271 reaches the new main correction position added by interpolation until the timing signal TMS is next asserted.

図14の(a)は、電子回路400の補間部333による補正値の補間方法を示すグラフであり、(b)は、その一部の拡大図である。図14の(a)を参照するに、補間部333は、図6の(a)の示す折線CRV上で隣接する2つの主補正位置での補正値に対して補間を行う場合、まずそれらの主補正位置CP2、CP3の間を1本の線分INTで繋ぐ。補間部333は次に、その線分INTを2つの小区間に細分して境界に新たな主補正位置CPNを設定する。この場合、図14の(b)の示すとおり、その新たな主補正位置CPNの主走査位置はその前後の主補正位置CP2、CP3の主走査位置“2”、“4”の中間値“3”に等しく、その新たな主補正位置CPNでの補正値はその前後の主補正位置CP2、CP3での補正値CV2、CV3の中間値(CV2+CV3)/2に等しい。同様に、他の補正区間も小区間に細分され、各小区間の幅が細分前の補正区間の幅の整数分の1になるように設定される。この補間に要する演算は簡単であるので、補間部333はその演算をタイミング信号TMSがアサートされる度に繰り返すことができる。   FIG. 14A is a graph showing a correction value interpolation method by the interpolation unit 333 of the electronic circuit 400, and FIG. 14B is an enlarged view of a part thereof. Referring to FIG. 14A, when the interpolation unit 333 performs interpolation on correction values at two adjacent main correction positions on the broken line CRV shown in FIG. The main correction positions CP2 and CP3 are connected by a single line segment INT. Next, the interpolating unit 333 subdivides the line segment INT into two small sections and sets a new main correction position CPN at the boundary. In this case, as shown in FIG. 14B, the main scanning position of the new main correction position CPN is an intermediate value “3” between the main scanning positions “2” and “4” of the main correction positions CP2 and CP3 before and after that. The correction value at the new main correction position CPN is equal to the intermediate value (CV2 + CV3) / 2 between the correction values CV2 and CV3 at the previous and subsequent main correction positions CP2 and CP3. Similarly, the other correction sections are subdivided into subsections, and the width of each subsection is set to be an integral fraction of the width of the correction section before subdivision. Since the calculation required for this interpolation is simple, the interpolation unit 333 can repeat the calculation every time the timing signal TMS is asserted.

図15は、この変形例による光走査部に対する制御のフローチャートである。図15を図11と比較するに、このフローチャートは図11のものとは、ステップS151、S152、S153を更に含む点で異なる。
ステップS151では、補間部333が、補正値情報CRVの示す次の補正値と変更前の補正値とに対して補間を行って1つの補正区間を、その幅の整数分の1の幅を持つ小区間に細分する。その後、処理はステップS107へ進む。
FIG. 15 is a flowchart of control for the optical scanning unit according to this modification. Comparing FIG. 15 with FIG. 11, this flowchart differs from that of FIG. 11 in that it further includes steps S151, S152, and S153.
In step S151, the interpolation unit 333 performs interpolation on the next correction value indicated by the correction value information CRV and the correction value before the change, so that one correction section has a width that is 1 / integer of the width. Subdivide into small sections. Thereafter, the process proceeds to step S107.

ステップS152では、タイミング信号TMSの次のアサートがまだ行われていないので補間部333は、クロック数のカウントが新たな主補正位置CPNに達しているか否かを確認する。達していれば処理はステップS153へ進み、達していなければステップS107へ進む。
ステップS153では、クロック数のカウントが新たな主補正位置CPNに達しているので、補間部333は補正値をその主補正位置CPNでの補正値に更新する。その後、処理はステップS107へ進む。
In step S152, since the next assertion of the timing signal TMS has not yet been performed, the interpolation unit 333 checks whether or not the count of the number of clocks has reached the new main correction position CPN. If it has reached, the process proceeds to step S153, and if not, the process proceeds to step S107.
In step S153, since the count of the number of clocks has reached the new main correction position CPN, the interpolation unit 333 updates the correction value to the correction value at the main correction position CPN. Thereafter, the process proceeds to step S107.

図14の(a)を再び参照するに、新たな主補正位置CPNを含む補間後の折線NCVは補間前の折線CRVよりも補正曲線CRCに対する近似度が高い。一方、新たな主補正位置での補正値は必要時に演算で追加されるので、補正値レジスタ322の容量は追加されなくてもよい。こうして、光走査部26は補正値レジスタ322の容量を増大させることなく、光源260の光量の補正による露光むらの抑制効果を更に向上させることができる。   Referring again to FIG. 14A, the interpolated broken line NCV including the new main correction position CPN has a higher degree of approximation to the correction curve CRC than the interpolated broken line CRV. On the other hand, since the correction value at the new main correction position is added by calculation when necessary, the capacity of the correction value register 322 may not be added. In this way, the optical scanning unit 26 can further improve the effect of suppressing exposure unevenness by correcting the light amount of the light source 260 without increasing the capacity of the correction value register 322.

本発明は光走査装置に関し、上記のとおり、走査光学系の走査範囲の異なる部分の間で光源の光量に対する補正値を変更する間隔を変化させる。このように、本発明は明らかに産業上利用可能である。   The present invention relates to an optical scanning device. As described above, the interval for changing the correction value for the light amount of the light source is changed between different portions of the scanning range of the scanning optical system. Thus, the present invention is clearly industrially applicable.

100 カラーレーザープリンター
26 光走査部
260 光源
271 ポリゴンミラー
273 fθレンズ
28Y−K、29Y−C 折り返しミラー
CRC 補正曲線
CRV 補正値情報
CP1、CP2、… 補正区間の主補正位置
GNR 補正曲線の第1領域
STR 補正曲線の第2領域
ΔPS 第1領域における補正区間の幅
ΔPD 第2領域における補正区間の幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Color laser printer 26 Optical scanning part 260 Light source 271 Polygon mirror 273 f (theta) lens 28Y-K, 29Y-C Folding mirror CRC correction curve CRV correction value information CP1, CP2, ... Main correction position of correction section GNR First area of correction curve STR correction curve second area ΔPS width of correction section in first area ΔPD width of correction section in second area

Claims (11)

感光体を露光走査することによって前記感光体に画像を形成する光走査装置であり、
光量を可変な光源と、
前記光源の光を周期的に偏向させて前記感光体を露光走査する走査光学系と、
前記光源の光量を画像データに従って変調する変調部と、
前記走査光学系の走査範囲から分割された複数の補正区間のそれぞれを前記走査光学系が走査する際、当該補正区間に対する補正値で前記光源の光量を補正する補正部と、
を備え、
前記光源の光量を補正することなく一定に維持して前記走査光学系に前記感光体を露光走査させた場合、前記走査光学系の走査範囲は第1領域と、走査方向の位置に対する露光量の変化率の代表値が前記第1領域よりも大きい第2領域とを含み、
前記第1領域については、走査方向に一定の間隔で補正区間の端点が設定され、隣接する2つの端点の間で補正値の差が許容上限を超えれば当該2つの端点の間に新たな端点が追加されて、隣接する2つの補正区間では補正値の差が許容範囲内に収められることにより、
前記第2領域については、前記光源の光量に対して真に必要な補正値を示す補正曲線のうち、単調に変化する部分において隣接する2つの補正区間に対する補正値の差が一定に揃えられることにより、
前記複数の補正区間の各幅は、前記走査光学系の走査範囲内の位置によって異なる値に設定されていることを特徴とする光走査装置。
An optical scanning device that forms an image on the photosensitive member by exposing and scanning the photosensitive member;
A light source with variable light intensity,
A scanning optical system for periodically scanning the photosensitive member by deflecting light of the light source periodically;
A modulator for modulating the light quantity of the light source according to image data;
When the scanning optical system scans each of a plurality of correction sections divided from the scanning range of the scanning optical system, a correction unit that corrects the light amount of the light source with a correction value for the correction section;
With
When the scanning optical system exposes and scans the photosensitive member without correcting the light amount of the light source, the scanning range of the scanning optical system is the first region and the exposure amount with respect to the position in the scanning direction. A second region having a representative value of the rate of change larger than the first region;
For the first region, the end points of the correction section are set at regular intervals in the scanning direction, and if the difference between the correction values exceeds the allowable upper limit between two adjacent end points, a new end point is set between the two end points. Is added, and the difference between the correction values falls within the allowable range in the two adjacent correction sections.
Regarding the second region, the difference between correction values for two adjacent correction sections in a monotonically changing portion of the correction curve that indicates the correction value that is truly necessary for the light amount of the light source is made uniform. By
The width of each of the plurality of correction sections is set to a different value depending on the position within the scanning range of the scanning optical system.
前記複数の補正区間のうち、前記第2領域から分割された補正区間は前記第1領域から分割された補正区間よりも幅が狭く設定されている
ことを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
2. The light according to claim 1 , wherein among the plurality of correction sections, a correction section divided from the second area is set to be narrower than a correction section divided from the first area. Scanning device.
前記画像データが一定の階調値を示す場合に各補正区間の始点または終点である主補正位置では露光量が同じ値となるように、各補正区間に対する補正値は設定されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光走査装置。   The correction value for each correction section is set so that the exposure amount becomes the same value at the main correction position that is the start point or end point of each correction section when the image data shows a constant gradation value. The optical scanning device according to claim 1 or 2. 各補正区間について幅に関する情報と補正値とを互いに対応付けて記憶している記憶部
を更に備え、
前記補正部は、前記走査光学系の走査位置が各補正区間に到達する度に当該補正区間に対する補正値を前記記憶部から読み出して、前記走査光学系の走査位置が次の補正区間に到達するまでの間、当該補正値で前記光源の光量を補正する
ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の光走査装置。
A storage unit that stores information on the width and the correction value in association with each other for each correction section,
The correction unit reads a correction value for the correction section from the storage unit every time the scanning position of the scanning optical system reaches each correction section, and the scanning position of the scanning optical system reaches the next correction section. 4. The optical scanning device according to claim 1, wherein the light amount of the light source is corrected with the correction value during the period up to.
各補正区間の幅は、当該補正区間に対する補正値で前記光源の光量を補正した上で前記走査光学系に当該補正区間を露光走査させた際、前記画像データが一定の階調値を示す場合における露光量の変動幅が所定の上限値以下となるように設定されていることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の光走査装置。   The width of each correction section is the case where the image data shows a constant gradation value when the scanning optical system is exposed and scanned with the correction section after correcting the light amount of the light source with the correction value for the correction section. 5. The optical scanning device according to claim 1, wherein the exposure fluctuation range is set to be equal to or less than a predetermined upper limit value. 6. 前記走査光学系の走査範囲のうち、前記光源の光量を一定に維持して前記走査光学系に前記感光体を露光走査させた場合に露光量が単調に変化する部分では、隣接する2つの補正区間に対する補正値の差が一定となるように、各補正区間の幅は設定されていることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の光走査装置。   Of the scanning range of the scanning optical system, in the portion where the exposure amount changes monotonously when the scanning optical system exposes and scans the photoconductor while maintaining the light amount of the light source constant, two adjacent corrections 6. The optical scanning device according to claim 1, wherein the width of each correction section is set so that a difference in correction values with respect to the section becomes constant. 前記走査光学系は、
等速回転しながら前記光源の光を反射することによって当該光の偏向角を周期的に変化させるポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーの反射光を前記感光体の表面に結像させる結像光学系と、
を含み、
前記補正部は、
前記ポリゴンミラーの反射光の結像点が各補正区間に到達するタイミングを示す信号を生成するタイミング生成部
を含み、
前記信号の示すタイミングで各補正区間に対する補正値を取得する
ことを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の光走査装置。
The scanning optical system includes:
A polygon mirror that periodically changes the deflection angle of the light by reflecting the light of the light source while rotating at a constant speed;
An imaging optical system that forms an image of the reflected light of the polygon mirror on the surface of the photoreceptor;
Including
The correction unit is
A timing generation unit that generates a signal indicating the timing at which the imaging point of the reflected light of the polygon mirror reaches each correction section;
The optical scanning device according to claim 1, wherein a correction value for each correction section is acquired at a timing indicated by the signal.
各補正区間の幅は最小値の整数倍であることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の光走査装置。   8. The optical scanning device according to claim 1, wherein the width of each correction section is an integral multiple of the minimum value. 前記補正部は、
前記複数の補正区間の少なくとも1つを複数の小区間に細分し、各小区間に対する補正値を、細分前の補正区間に対する補正値とこれに隣接する補正区間に対する補正値との補間によって決定する補間部
を含み、
各小区間を前記走査光学系が走査する際、当該小区間に対する補正値で前記光源の光量を補正する
ことを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の光走査装置。
The correction unit is
At least one of the plurality of correction sections is subdivided into a plurality of subsections, and a correction value for each subsection is determined by interpolation between a correction value for a correction section before the subdivision and a correction value for a correction section adjacent thereto. Including an interpolator,
9. The optical scanning according to claim 1, wherein when the scanning optical system scans each small section, the light amount of the light source is corrected with a correction value for the small section. apparatus.
各小区間の幅は、細分前の補正区間の幅の整数分の1となるように設定されていることを特徴とする請求項9に記載の光走査装置。   10. The optical scanning device according to claim 9, wherein the width of each small section is set to be 1 / integer of the width of the correction section before subdivision. シートにトナー像を形成する作像部と、
前記トナー像を熱定着させる定着部と、
を備えた画像形成装置であり、
前記作像部は、
露光量に応じて帯電量が変化する感光体と、
前記感光体を露光走査することによって前記感光体に静電潜像を形成する請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の光走査装置と、
前記静電潜像をトナーで現像する現像部と、
前記現像部によって現像されたトナー像を前記感光体からシートへ転写する転写部と、
を含む画像形成装置。
An image forming unit for forming a toner image on a sheet;
A fixing unit for thermally fixing the toner image;
An image forming apparatus comprising:
The image forming unit
A photoconductor whose charge amount changes according to the exposure amount;
The optical scanning device according to any one of claims 1 to 10, wherein an electrostatic latent image is formed on the photoconductor by exposing and scanning the photoconductor.
A developing unit for developing the electrostatic latent image with toner;
A transfer unit that transfers the toner image developed by the developing unit from the photoreceptor to a sheet;
An image forming apparatus including:
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