JP5453235B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、マルチビーム方式の画像形成装置において各光ビームの書き出しタイミングを正確に調整する画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus that accurately adjusts the writing timing of each light beam in a multi-beam image forming apparatus.
従来より、画像出力の高速化要求に対して、感光体ドラムに複数の発光部からなるマルチビームレーザから光ビームを同時に走査させるマルチビーム方式の画像形成装置が多く開発されている。このような画像形成装置においては、各光ビームの書き出しタイミングを制御し、感光体ドラム上の主走査方向における書き出し位置を正確に一致させる必要がある。そこで特許文献1に記載されているように、装置に評価パターンを出力させ、その評価パターンの濃度によって主走査方向の位相ズレを検出することによって書き出し位置を一致させる方法が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in response to demands for high-speed image output, many multi-beam image forming apparatuses that simultaneously scan light beams from a multi-beam laser including a plurality of light emitting units on a photosensitive drum have been developed. In such an image forming apparatus, it is necessary to control the writing timing of each light beam so that the writing position in the main scanning direction on the photosensitive drum is exactly matched. Therefore, as described in Patent Document 1, a method is known in which an evaluation pattern is output from an apparatus, and a writing position is matched by detecting a phase shift in the main scanning direction based on the density of the evaluation pattern.
しかし、特許文献1の方法では、現像特性や転写ベルト等の搬送システムによって生じるジッタ等に起因した濃度ムラ、濃度ばらつきが生じる場合、評価パターンの濃度を正確に検出ができず、精度良く各光ビームの書き出しタイミングを一致させることができない可能性があった。 However, in the method of Patent Document 1, when density unevenness or density variation occurs due to development characteristics or jitter caused by a transfer system such as a transfer belt, the density of the evaluation pattern cannot be detected accurately, and each light is accurately detected. There was a possibility that the beam writing timing could not be matched.
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、評価パターンの濃度を正確に把握することによって主走査方向における書き出しタイミングを正確に調整することが可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above problem, and provides an image forming apparatus capable of accurately adjusting the writing timing in the main scanning direction by accurately grasping the density of the evaluation pattern. It is intended.
本発明の第1局面に係る発明の画像形成装置は、主走査方向に対して所定の角度を持って一定間隔で一列に配列された複数の発光部を有するマルチビームレーザから画像データに応じた光を出射して感光体に静電潜像を形成し、当該感光体に形成された静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成手段と、前記トナー像の濃度を検出する検出手段と、前記各発光部からnドット(nは1以上の整数)ずつオンオフを繰り返して光を照射させることによって形成する評価パターンであって、前記各発光部の書き出しタイミングを予め定められた範囲で変化させた複数の前記評価パターンと、当該評価パターンの近傍に予め定められた固定の比較パターンを前記画像形成手段に形成させるパターン形成制御手段と、前記各評価パターンと前記各比較パターンの濃度を前記検出手段に検出させて、前記評価パターンの濃度から当該評価パターンの近傍に形成された比較パターンの濃度を引いた値を当該評価パターンの補正濃度として算出する濃度補正手段と、算出された前記補正濃度のうち、最も濃度の低い補正濃度、若しくは最も濃度の高い補正濃度を持つ評価パターンを形成したときに採用した書き出しタイミングを決定する決定手段と、
を備えたものである。
The image forming apparatus according to the first aspect of the present invention responds to image data from a multi-beam laser having a plurality of light emitting units arranged in a line at a predetermined interval with a predetermined angle with respect to the main scanning direction. An image forming unit that emits light to form an electrostatic latent image on the photosensitive member, visualizes the electrostatic latent image formed on the photosensitive member with toner, and forms a toner image; and a density of the toner image A detection means for detecting, and an evaluation pattern formed by irradiating light by repeating ON / OFF by n dots (n is an integer of 1 or more) from each light emitting part, and the writing timing of each light emitting part is determined in advance A plurality of the evaluation patterns changed within a predetermined range; a pattern formation control unit that causes the image forming unit to form a predetermined fixed comparison pattern in the vicinity of the evaluation pattern; The detection means detects the turn and the density of each comparison pattern, and calculates a value obtained by subtracting the density of the comparison pattern formed in the vicinity of the evaluation pattern from the density of the evaluation pattern as the correction density of the evaluation pattern. A density correction unit; a determination unit that determines a write start timing adopted when an evaluation pattern having the lowest correction density or the highest correction density among the calculated correction densities is formed;
It is equipped with.
従来から、各発光部からnドットずつオンオフを繰り返して光を照射させることによって描画させた評価パターンであって、各発光部の書き出しタイミングを予め定められた範囲で変化させた複数の評価パターンを形成し、この評価パターンの濃度を用いて各発光部の書き出しタイミングを調整する方法が知られていた。しかし、現像特性や転写ベルト等の搬送システムによって生じるジッタ等に起因した濃度ムラ、濃度ばらつきがあると評価パターン内において濃度ムラ、ばらつきが発生するため、このような評価パターンに基づいて発光部の書き出しタイミングの調整を行っても、正確な調整ができなかった。 Conventionally, an evaluation pattern drawn by irradiating light by repeatedly turning on and off n dots from each light emitting unit, and a plurality of evaluation patterns in which the writing timing of each light emitting unit is changed within a predetermined range. A method of forming and adjusting the writing start timing of each light emitting unit using the density of this evaluation pattern has been known. However, if there is density unevenness or density variation due to development characteristics or jitter caused by a transfer system such as a transfer belt, density unevenness or dispersion occurs in the evaluation pattern. Even if the export timing was adjusted, it could not be adjusted accurately.
そこで、各評価パターンの近傍に固定の比較パターンを描画し、評価パターンの濃度からこの固定の比較パターンの濃度を差し引くことによって、現像特性等に起因するノイズ分をキャンセルした各評価パターンの相対的な濃度を正確に把握することができる。そして、このノイズ分がキャンセルされた相対的な濃度を用いることで、複数の発光部の書き出しタイミングを精度良く調整することができる。 Therefore, by drawing a fixed comparison pattern in the vicinity of each evaluation pattern and subtracting the density of this fixed comparison pattern from the density of the evaluation pattern, the relative value of each evaluation pattern in which noise due to development characteristics is canceled Accurate concentration can be grasped accurately. Then, by using the relative density from which the noise is canceled, the writing start timing of the plurality of light emitting units can be adjusted with high accuracy.
上記構成において、前記パターン形成制御手段は、前記比較パターンを前記各評価パターンの近傍に複数形成させるものであり、前記濃度補正手段は、前記評価パターンの濃度から当該評価パターンの近傍に形成された複数の比較パターンの濃度の平均値を引いた値を当該評価パターンの補正濃度とするものである。
In the above configuration, the pattern formation control means forms a plurality of the comparison patterns in the vicinity of each evaluation pattern, and the density correction means is formed in the vicinity of the evaluation pattern from the density of the evaluation pattern. A value obtained by subtracting the average value of the densities of a plurality of comparison patterns is used as the correction density of the evaluation pattern.
この発明によれば、比較パターンを評価パターンの周りにしてその平均値を取ることによって、比較パターンの測定濃度に含まれる現像特性等に起因するノイズ分を少なくすることができる。そして、評価パターンの濃度から比較パターンの平均濃度を差し引くことによって、現像特性等に起因するノイズ分をキャンセルした各評価パターンの相対的な濃度を正確に把握することができる。つまり、このノイズ分がキャンセルされた相対的な濃度を用いることで、複数の発光部の書き出しタイミングを精度良く調整することができる。
本発明の第2局面に係る発明の画像形成装置は、主走査方向に対して所定の角度を持って一定間隔で配列された二つの発光部を有するマルチビームレーザから画像データに応じた光を出射して感光体に静電潜像を形成し、当該感光体に形成された静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成手段と、前記トナー像の濃度を検出する検出手段と、前記二つの発光部からnドット(nは1以上の整数)ずつオンオフを繰り返して光を照射させることによって形成する評価パターンであって、前記二つの発光部の書き出しタイミングを予め定められた範囲で変化させた複数の前記評価パターンと、当該評価パターンの近傍に予め定められた固定の比較パターンを前記画像形成手段に形成させるパターン形成制御手段と、前記各評価パターンと前記各比較パターンの濃度を前記検出手段に検出させて、前記評価パターンの濃度から当該評価パターンの近傍に形成された比較パターンの濃度を引いた値を当該評価パターンの補正濃度として算出する濃度補正手段と、算出された前記補正濃度のうち、最も濃度の低い補正濃度を持つ評価パターンを形成したときに採用した書き出しタイミングを、前記二つの発光部の書き出しタイミングとして決定する決定手段と、を備え、前記比較パターンは、前記二つの発光部の一方のみを用い、前記評価パターン形成時と同じ前記nドットずつオンオフを繰り返して描画されたパターンである。
According to the present invention, by taking the comparison pattern around the evaluation pattern and taking the average value, it is possible to reduce the noise due to the development characteristics included in the measured density of the comparison pattern. Then, by subtracting the average density of the comparison pattern from the density of the evaluation pattern, it is possible to accurately grasp the relative density of each evaluation pattern in which the noise due to the development characteristics is canceled. In other words, by using the relative density from which the noise is canceled, it is possible to accurately adjust the writing timing of the plurality of light emitting units.
An image forming apparatus according to a second aspect of the present invention is configured to emit light corresponding to image data from a multi-beam laser having two light emitting units arranged at a predetermined interval with a predetermined angle with respect to a main scanning direction. An image forming unit that emits an electrostatic latent image on the photosensitive member and visualizes the electrostatic latent image formed on the photosensitive member with toner to form a toner image; and detects the density of the toner image A detection unit and an evaluation pattern formed by irradiating light by repeatedly turning on and off n dots (n is an integer of 1 or more) from the two light emitting units, and the writing timing of the two light emitting units is determined in advance A plurality of the evaluation patterns changed in a predetermined range; a pattern formation control unit that causes the image forming unit to form a predetermined fixed comparison pattern in the vicinity of the evaluation pattern; The detection means detects the density of the pattern and each comparison pattern, and calculates a value obtained by subtracting the density of the comparison pattern formed in the vicinity of the evaluation pattern from the density of the evaluation pattern as the correction density of the evaluation pattern. A density correction unit; and a determination unit that determines the write timing adopted when the evaluation pattern having the lowest correction density among the calculated correction densities is formed as the write timing of the two light emitting units; The comparative pattern is a pattern drawn by repeatedly turning on and off the same n dots as in the evaluation pattern formation using only one of the two light emitting portions.
この発明では、各評価パターンの近傍に固定の比較パターンを描画し、評価パターンの濃度からこの固定の比較パターンの濃度を差し引くことによって、現像特性等に起因するノイズ分をキャンセルした各評価パターンの相対的な濃度を正確に把握することができる。そして、このノイズ分がキャンセルされた相対的な濃度を用いることで、複数の発光部の書き出しタイミングを精度良く調整することができる。 In the present invention, a fixed comparison pattern is drawn in the vicinity of each evaluation pattern, and by subtracting the density of the fixed comparison pattern from the density of the evaluation pattern, the noise of each evaluation pattern canceled due to development characteristics and the like The relative concentration can be accurately grasped. Then, by using the relative density from which the noise is canceled, the writing start timing of the plurality of light emitting units can be adjusted with high accuracy.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の内部構造の概略を示す図である。画像形成装置1は例えば、コピー、プリンタ及びファクシミリ機能を有するデジタル複合機に適用することができる。画像形成装置1はタンデム方式であり、装置本体100と装置本体100の上に配置された画像読取部200を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of the internal structure of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 can be applied to, for example, a digital multifunction machine having a copy, printer, and facsimile function. The image forming apparatus 1 is a tandem system, and includes an apparatus
画像読取部200はCCD(Charge Coupled Device)等によって画像(文字、図、写真等)を読み取り、画像データとして出力する。画像読取部200はカラー画像を読み取る機能を有する。これによりコピー及びファクシミリの送信が可能となる。
The
装置本体100は用紙貯留部110、画像形成部130及び定着部160を備える。
The apparatus
用紙貯留部110は装置本体100の最下部に配置されており、用紙Pの束を貯留することができる用紙トレイ111を備えている。用紙トレイ111は装置本体100に差し込んで装着される。用紙Pを補給するときは装置本体100から用紙トレイ111を引き出す。用紙トレイ111に貯留された用紙Pの束において、最上位の用紙Pがピックアップローラ113の駆動により、用紙搬送路115へ向けて繰り出される。用紙Pは用紙搬送路115を通って、画像形成部130へ搬送される。
The
画像形成部130は搬送されてきた用紙Pにトナー像を形成する。画像形成部130はトナー像を転写ベルト131に転写する順番に従って配置された、マゼンタ用ユニット133M、シアン用ユニット133C、イエロー用ユニット133Y、ブラック用ユニット133Kを備える。これらのユニットは同様の構成を有しており、マゼンタ用ユニット133Mを例にして説明する。
The
マゼンタ用ユニット133Mは感光体ドラム135及び露光装置137を備える。感光体ドラム135の周りには帯電器139、現像装置141及びクリーナ143が配置されている。帯電器139は感光体ドラム135の周面を一様に帯電させる。露光装置137は画像データ(画像読取部200から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)の中でマゼンタのデータに対応する光を生成し、一様に帯電された感光体ドラム135の周面に照射する。これにより、感光体ドラム135の周面にはマゼンタのパターンの静電潜像が形成される。この状態で感光体ドラム135の周面に現像装置141からマゼンタトナーを供給することにより、周面にはマゼンタのパターンのトナー像が形成される。
The magenta
転写ベルト131は感光体ドラム135と1次転写ローラ145により挟まれた状態で時計周りに動くことができる。マゼンタのパターンのトナー像は感光体ドラム135から転写ベルト131に転写される。感光体ドラム135の周面に残っているマゼンタトナーはクリーナ143によって除去される。以上がマゼンタ用ユニット133Mの説明である。
The
マゼンタ用ユニット133M、シアン用ユニット133C、イエロー用ユニット133Y、ブラック用ユニット133Kの上方には、対応する色のトナーを収容したコンテナ、即ち、マゼンタトナー用コンテナ147M、シアントナー用コンテナ147C、イエロートナー用コンテナ147Y、ブラックトナー用コンテナ147Kが配置されている。各色の現像装置141には対応するコンテナからトナーが補給される。
Above the
上述したように転写ベルト131にはマゼンタのパターンのトナー像が転写され、このトナー像に重ねてシアンのパターンのトナー像が転写され、同様に、イエローのパターンのトナー像、ブラックのパターンのトナー像が重ねて転写される。これにより転写ベルト131にカラーのトナー像が形成される。このように各色のパターンのトナー像を転写ベルト131に重畳して転写することにより、転写ベルト131にカラーのトナー像が形成される。カラーのトナー像は2次転写ローラ149によって、先ほど説明した用紙貯留部110から搬送されてきた用紙Pに転写される。
As described above, a magenta pattern toner image is transferred to the
カラーのトナー像が転写された用紙Pは定着部160に送られる。定着部160は加熱ローラ161と定着ローラ163に定着ベルト165が掛けられた構造を有する。定着ベルト165は定着ローラ163と加圧ローラ167により挟まれている。これらのローラによって、カラーのトナー像が転写された用紙Pが挟まれる。これにより、カラーのトナー像と用紙Pに熱と圧力が加えられて、カラーのトナー像を用紙Pに定着させる。用紙Pは排紙トレイ169に排紙される。
The sheet P on which the color toner image is transferred is sent to the fixing
また画像形成部130は濃度センサ148を備える。この濃度センサ148は、転写ベルト131上に転写されたトナー像の光学濃度を検出する。濃度センサ148は、例えば反射光を検出する鏡面反射型センサであり、転写ベルト131表面の検出位置に対して所定角度だけ傾斜して配置されたLED光源と、受光素子としてのフォトトランジスタ等によって構成される。そして転写ベルト131上のトナー像に対してLED光源から光が照射され、その反射光の量をフォトトランジスタが検出することによってトナー像の光学濃度(以下、単に「濃度」と表記する)を測定する。濃度センサ148は測定結果を電気信号に変換し、後述する制御部300へ出力する。尚、濃度センサ148は、トナー像の濃度情報を検出できるセンサであればよく、例えばトナー像を撮像して取得した画像から濃度を検出できるセンサであってもよい。
The
図2は図1に示す画像形成装置1の電気的な構成を示すブロック図である。画像形成装置1は装置本体100、画像読取部200、制御部300、操作表示部400及び通信部500がバスによって相互に接続された構成を有する。装置本体100及び画像読取部200に関しては図1で説明しているので、説明を省略する。
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus 1 shown in FIG. The image forming apparatus 1 has a configuration in which an apparatus
制御部300はCPU(CentralProcessing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及び画像メモリ等を備える。CPUは画像形成装置1を動作させるために必要な制御を、画像形成装置1を構成する上記ハードウェアに対して実行する。ROMは画像形成装置1の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。RAMはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及びアプリケーションソフトの記憶等に利用される。画像メモリは画像データ(画像読取部200から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)を一時的に記憶する。
The
制御部300は、記憶部301、露光制御部303、濃度補正部305及び書き出しタイミング決定部307を備える。記憶部301には静電潜像の描画に用いられる各色の画像データが記憶される。本実施形態ではマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像データが記憶される。
The
露光制御部303は、各色に対応して設けられており、ポリゴンミラーをモータにより回転させながら、記憶部301に記憶されている画像データによって変調された光ビームを後述する光ビーム生成部に生成させてポリゴンミラーで反射させる。つまり、画像データにより変調された光ビームを用いて感光体ドラム135に静電潜像を描画する制御を行う。
The
濃度補正部305は、濃度センサ148に転写ベルト131上のトナー像の濃度を検出させ、検出結果に基づいて濃度補正を行う。書き出しタイミング決定部307は、濃度補正部305が補正した濃度に基づいて、光源21が有する各発光部の最適な書き出しタイミングを決定する。この濃度補正及び書き出しタイミングの決定方法については、後ほど詳しく説明する。
The
操作表示部400にはハードキーからなる操作キーが設けられている。具体的にはスタートキー、テンキー、ストップキー、リセットキー、コピー、プリンタ、スキャナ及びファクシミリを切り換えるための機能切換キー等が設けられている。また、操作表示部400にはタッチパネルが設けられている。タッチパネルの画面には各種の操作及び動作の内容等が表示されると共にソフトキーからなる操作キーが表示される。
The
通信部500はファクシミリ通信部501及びネットワークI/F部503を備える。ファクシミリ通信部501は相手先ファクシミリとの電話回線の接続を制御するNCU(Network Control Unit)及びファクシミリ通信用の信号を変復調する変復調回路を備える。ファクシミリ通信部501は電話回線505に接続される。
The
ネットワークI/F部503はLAN(Local Area Network)507に接続される。ネットワークI/F部503はLAN507に接続されたパソコン等の端末装置との間で通信を実行するための通信インターフェイス回路である。
A network I /
次に、静電潜像の描画を実行する光ビーム照射制御系について図3〜5を用いて説明する。図3は本実施形態においてポリゴンミラー11の光偏向面13に光ビームLBを照射した状態を示す模式図である。図4は本実施形態に係る光ビームの照射制御系を示すブロック図である。図5は、光源21の外観図である。
Next, a light beam irradiation control system that executes drawing of an electrostatic latent image will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the
図4に示す照射制御系は、カラー画像を構成する各色に対応して設けられている。本実施形態ではマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックについて照射制御系が設けられている。コリメータレンズ及びfθレンズ等の光学部品については図示を省略している。照射制御系はポリゴンミラー11、光ビーム生成部17、タイミング信号生成部19、露光制御部303等を備える。
The irradiation control system shown in FIG. 4 is provided corresponding to each color constituting the color image. In the present embodiment, irradiation control systems are provided for magenta, cyan, yellow, and black. The optical components such as the collimator lens and the fθ lens are not shown. The irradiation control system includes a
光ビーム生成部17は光ビームLBを生成し、光ビームLBを発光する光源21及び光源21を駆動する駆動回路等から構成される。光源21としては例えば半導体レーザが用いられる。図5に示すように、光源21は先端面Yに一定間隔で1列に配列された複数のレーザダイオードLD1及びLD2がユニット化されてなり、先端面Yに対する法線のうち中央を通る法線Gを回転軸として矢印Xの方向に回転可能に構成されている。尚、本実施の形態では、2個のレーザダイオードを備えたモノリシックマルチレーザダイオードを例に説明するが、同一チップ上にレーザダイオードが2個以上配置されているレーザダイオードであればよい。
The light
各レーザダイオードLD1及びLD2から出射された光ビームが感光体ドラム135の周面を照射した場合に、その照射位置(結像位置)の配列方向が、レーザダイオードLD1及びLD2を結ぶ線が主走査方向に対して所定の傾斜角度を有するように配置することで、複数の描画ラインへの描画動作を1回の走査で行うことができる。更に、傾斜角度を調整することで、副走査方向の解像度を調整できるように構成されている。通常、装置の仕様に合わせて副走査方向のピッチが決定され、この決定により主走査方向のピッチが決定される。
When the light beams emitted from the laser diodes LD1 and LD2 irradiate the peripheral surface of the
ポリゴンミラー11は光ビーム生成部17で生成された光ビームLBを反射する。ポリゴンミラー11はモータ23によって回転軸25を中心に回転方向R1に回転する。ポリゴンミラー11は正六角形の側面を有している。この側面は6個の光偏向面13より構成される。
The
露光制御部303は、光ビームLBを照射させて感光体ドラム135に静電潜像を描画させる制御をする。即ち、露光制御部303は、モータ23によりポリゴンミラー11を回転させながら、記憶部301に記憶されている対応する色の画像データを光ビーム生成部17に送り、光ビーム生成部17に画像データにより変調された光ビームLBを生成させる。この生成された光ビーム、即ち光源21から発光した光ビームLBは、回転するポリゴンミラー11に照射され、光偏向面13で偏向されて(ポリゴンミラー11で反射されて)、感光体ドラム135上に走査ラインSLを主走査方向D1に描画する。1つの光偏向面13で1本の走査ラインSLが描画される。こうして回転する感光体ドラム135に1本の走査ラインSLの描画を繰り返すことにより、副走査方向に沿って静電潜像が描画される。副走査方向は感光体ドラム135の回転方向R2に対応している。
The
タイミング信号生成部19は各色に対応して設けられており、BD(Beam Detect)信号と称されるタイミング信号BDを生成する。タイミング信号BDは、感光体ドラム135に静電潜像を描画する際の主走査方向D1の書き出し位置を揃えるための基準となる信号である。タイミング信号生成部19からタイミング信号BDが出力されて予め定められた期間の経過後、画像データにより変調された光ビームLBによって感光体ドラム135に静電潜像の描画が開始される。
The
タイミング信号生成部19の構成について説明する。タイミング信号生成部19はBDセンサ27及びBD信号変換部29を備える。光ビームLBは、感光体ドラム135の主走査方向D1の寸法よりも長い走査範囲内において、主走査方向D1に繰り返し走査される。BDセンサ27はその走査範囲のうち、光ビームLBが感光体ドラム135の走査を開始する前に光ビームLBを受光する位置に設置されている。
The configuration of the
BDセンサ27はフォトセンサである。BDセンサ27は、光ビーム生成部17で生成されて、回転するポリゴンミラー11の光偏向面13で反射された光ビームLBを受光すると、その受光信号をBD信号変換部29に出力する。BD信号変換部29は、その受光信号を矩形波のタイミング信号BDに整形し、タイミング信号BDを露光制御部303に出力する。
The
このようなマルチレーザダイオードを用いた光源21の場合、各レーザダイオードが主走査方向及び副走査方向に対して斜めに配置されているため、各レーザダイオードから同時に光ビームが出射されると、感光体ドラム135上の主走査方向における書き出し位置がずれてしまう。書き出し位置がずれていると、主走査方向の各ラインで位置ズレが生じ、画質悪化を招く。従って、出射される光ビームの出射タイミング(書き出しタイミング)を制御し、主走査方向における書き出し位置を正確に一致させる必要がある。
In the case of the
この書き出しタイミングの調整方法として、評価チャートを用いた方法が知られている。図6は、評価チャートの一例を示した図であり、図7は一部の評価チャートのドットを拡大して示した模式図である。以下、各パターンについては「評価パターン」といい、評価パターンPT1〜PT10をまとめて「評価チャート」という。また、評価パターンPT1〜PT10のうち、特定のパターンを指さない場合は単に「評価パターンPT」という。 As a method for adjusting the writing timing, a method using an evaluation chart is known. FIG. 6 is a diagram showing an example of the evaluation chart, and FIG. 7 is a schematic diagram showing enlarged dots of a part of the evaluation chart. Hereinafter, each pattern is referred to as an “evaluation pattern”, and the evaluation patterns PT1 to PT10 are collectively referred to as an “evaluation chart”. Further, among the evaluation patterns PT1 to PT10, when a specific pattern is not pointed out, it is simply referred to as “evaluation pattern PT”.
図6及び7を用いて評価パターンについて説明する。各評価パターンPTは、レーザダイオードLD1及びLD2から2ドットオン・2ドットオフの繰り返しで光レーザが出射されて描画されたパターンである点で共通であり、異なる点はレーザダイオードLD1の書き出しタイミングに対してレーザダイオードLD2の書き出しタイミングを所定の範囲で変化させていることであり、このためそれぞれ異なるパターンとなっている。 The evaluation pattern will be described with reference to FIGS. Each evaluation pattern PT is common in that it is a pattern drawn by emitting an optical laser by repeating 2 dots on and 2 dots off from the laser diodes LD1 and LD2, and the difference is in the writing timing of the laser diode LD1. On the other hand, the writing start timing of the laser diode LD2 is changed within a predetermined range.
詳しく説明すると、まずレーザダイオードLD1とLD2の主走査方向のビームピッチから割り出した計算上理想的な書き出しタイミング(レーザダイオードLD1に書き出しタイミングに対するレーザダイオードLD2の書き出しタイミングの時間差)を算出する。そして、計算された理想的な書き出しタイミングに対して、例えば0.1[us]単位でレーザダイオードLD2の書き出しタイミングを変化させる。つまり、理想的な書き出しタイミングが3.0[us]だとすると、この3.0[us]を中心に2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3[us]という具合にレーザダイオードLD2の書き出しタイミングを振って(変化させて)評価パターンを描画する。 More specifically, first, an ideal writing start timing calculated from the beam pitches of the laser diodes LD1 and LD2 in the main scanning direction (a time difference between the writing timing of the laser diode LD2 and the writing timing of the laser diode LD1) is calculated. Then, with respect to the calculated ideal writing timing, the writing timing of the laser diode LD2 is changed in units of 0.1 [us], for example. In other words, if the ideal writing timing is 3.0 [us], 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3 [ us], and the writing timing of the laser diode LD2 is changed (changed) to draw the evaluation pattern.
レーザダイオードLD1とLD2の書き出しタイミングが一致していると、図7(c)に示すようにレーザダイオードLD1とLD2に対応するラインのドット列が一致する。しかし、レーザダイオードLD1とLD2の書き出しタイミングが一致していないと、図7(a)及び(b)のようにドットの位置ズレが生じる。ここで、ドット列が一致している図7(c)に対応するパターンが図6のPT5であり、ドットの位置ズレが生じている図7(a)に対応するパターンがPT1、図7(b)に対応するパターンがPT3に相当する。 If the writing timings of the laser diodes LD1 and LD2 match, the dot rows of the lines corresponding to the laser diodes LD1 and LD2 match as shown in FIG. 7C. However, if the writing timings of the laser diodes LD1 and LD2 do not match, a positional deviation of dots occurs as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). Here, the pattern corresponding to FIG. 7C in which the dot rows match is PT5 in FIG. 6, and the pattern corresponding to FIG. 7A in which the positional deviation of the dots is generated is PT1, FIG. The pattern corresponding to b) corresponds to PT3.
そして、図8は各評価パターンPTの濃度を比較したグラフであり、縦軸は濃度、横軸はパターン番号となっている。図8より、ドットの位置ズレが大きい評価パターンPT1、PT10が最も濃度が高く、ドットの位置ズレが少なくなるにつれて濃度が低くなっていることがわかる。これは、図7(c)に示すように、ドット列が一致していると白いラインが顕著に現れ、この分パターンの平均濃度が低くなるためである。この特性を利用すると、最も濃度の低いパターンを描画したときのレーザダイオードLD1及びLD2の書き出しタイミングが、最もドットの位置ズレの少ないタイミングであることが言える。 FIG. 8 is a graph comparing the densities of the respective evaluation patterns PT, where the vertical axis indicates the density and the horizontal axis indicates the pattern number. From FIG. 8, it can be seen that the evaluation patterns PT1 and PT10 having the largest dot positional deviation have the highest density, and the density decreases as the dot positional deviation decreases. This is because, as shown in FIG. 7C, when the dot rows match, a white line appears remarkably, and the average density of the pattern decreases accordingly. If this characteristic is used, it can be said that the writing timing of the laser diodes LD1 and LD2 when the pattern with the lowest density is drawn is the timing with the smallest dot misalignment.
しかし、図6のような評価チャートを用いて書き出しタイミングの調整を行っても、現像特性や転写ベルト等の搬送システムによって生じるジッタ等に起因した濃度ムラ、濃度ばらつきによって評価チャート内において濃度ムラや濃度ばらつきが生じる場合がある。このように評価チャート内に濃度ムラやばらつきがあると、各評価パターンPTの測定濃度に誤差が発生し、単純に測定濃度を比較するだけでは精度良くレーザダイオードLD1及びLD2の書き出しタイミングを調整できない可能性があった。 However, even when the writing timing is adjusted using the evaluation chart as shown in FIG. 6, the density unevenness or density variation in the evaluation chart is caused by the density unevenness or density variation caused by the development characteristics or jitter caused by the transfer system such as the transfer belt. Concentration variation may occur. Thus, if there is density unevenness or variation in the evaluation chart, an error occurs in the measured density of each evaluation pattern PT, and the writing timing of the laser diodes LD1 and LD2 cannot be adjusted with high accuracy simply by comparing the measured density. There was a possibility.
そこで、本発明では、評価パターンPTの濃度から装置特性に依存するノイズ分をキャンセルした後に濃度比較することによって、レーザダイオードLD1及びLD2の書き出しタイミングを正確に調整する方法について提案する。 Therefore, the present invention proposes a method for accurately adjusting the writing timing of the laser diodes LD1 and LD2 by canceling the noise component depending on the device characteristics from the density of the evaluation pattern PT and then comparing the density.
図9は、本発明を適用した評価チャートの一例を示した図である。図中の評価パターンPT1、PT5及びPT6は図6で示した評価パターン中の同符号のパターンと同様のものである。また、図10は、レーザダイオードLD1とLD2の書き出しタイミングの調整処理の流れを示したフローチャートである。図9及び10を用いてレーザダイオードLD1及びLD2の書き出しタイミングの調整方法について説明する。 FIG. 9 is a diagram showing an example of an evaluation chart to which the present invention is applied. Evaluation patterns PT1, PT5, and PT6 in the figure are the same as the patterns with the same reference numerals in the evaluation pattern shown in FIG. FIG. 10 is a flowchart showing the flow of processing for adjusting the write timing of the laser diodes LD1 and LD2. A method for adjusting the write timing of the laser diodes LD1 and LD2 will be described with reference to FIGS.
まず露光制御部303は、図9に示すように、画像形成部130に対して書き出しタイミングの異なる評価パターンPT1〜PT10と共に、各パターンの周辺に比較パターンPTcomを描画させる(ステップS11)。この比較パターンPTcomは、予め定められた条件の固定のパターンであり、例えばレーザダイオードLD1(又はレーザダイオードLD2)のみを用い、評価パターンPT形成時と同じ露光条件で2ドットオン・2ドットオフの繰り返しで描画されたパターンである。露光制御部303は、比較パターンPTcomを各評価パターンPTの主走査方向上流側及び下流側、副走査方向上流側及び下流側(評価パターンPTを中心として、紙面に向かって上下左右)に配置する等して、評価パターンPTの近傍に複数の比較パターンPTcomを描画させる。
First, as shown in FIG. 9, the
尚、図9には評価パターンPTの近傍に4つの比較パターンPTcomを配置した例を示しているが、評価パターンPTの斜めの位置に更に配置して最大8つのパターンを描画させてもよい。或いは、評価パターンPTの周辺を囲むように連続して比較パターンPTcomを描画してもよい。 Although FIG. 9 shows an example in which four comparison patterns PTcom are arranged in the vicinity of the evaluation pattern PT, a maximum of eight patterns may be drawn by further arranging them at an oblique position of the evaluation pattern PT. Alternatively, the comparison pattern PTcom may be continuously drawn so as to surround the periphery of the evaluation pattern PT.
そして、濃度補正部305は濃度センサ148に評価パターンPTの濃度を測定させ、この測定結果に基づいて評価パターンPTの濃度Dptを算出する(ステップS13)。同様に、濃度補正部305はステップS13で濃度測定された評価パターンPTの近傍に描画された複数の比較パターンPTcomの濃度を濃度センサ148に測定させ、複数の測定結果の平均値を比較パターンPTcomの濃度Dcomとして算出する(ステップS14)。尚、評価パターンPTの周辺を囲むように連続して比較パターンPTcomが描画された場合は、濃度の測定位置を予め複数設定しておき、濃度補正部305は設定された測定位置において濃度検出を行わせて、平均濃度を算出する。
The
そして、濃度補正部305は評価パターンPTの濃度Dptから比較パターンPTcomの濃度Dcomを差し引いた値を評価パターンPTの補正濃度とする(ステップS15)。濃度制御部305はこの処理を評価パターンPT1からPT10まで繰り返す(ステップS16及びS17)。このように比較パターンPTcomを評価パターンPTの近傍に複数描画させ、各比較パターンPTcomの濃度の平均値を用いることで、現像特性や転写ベルト等の搬送システムによって生じるジッタ等に起因した濃度ムラ、濃度ばらつきの影響を少なくすることができる。そして、この比較パターンPTcomの平均濃度を評価パターンPTの濃度から差し引くことによって、現像特性等に起因するノイズ分をキャンセルすることができる。
Then, the
次に、書き出しタイミング決定部307は、各評価パターンPTの補正濃度のうち、最も低い濃度の評価パターンPTを抽出し、この評価パターンPTを描画したときの書き出しタイミングをレーザダイオードLD1及びLD2の書き出しタイミングとして決定する(ステップS18)。尚、書き出しタイミング決定部307は、最も濃度の高い評価パターンPTを抽出し、この評価パターンPTを描画したときの書き出しタイミングからレーザダイオードLD1及びLD2の書き出しタイミングを決定してもよい。
Next, the write
以上、説明したように、評価チャートを出力する際に、各評価パターンPTの近傍に固定の比較パターンPTcomを複数出力し、評価パターンPTの濃度から比較パターンPTcomの平均濃度を差し引くことによって、現像特性等に起因するノイズ分をキャンセルして評価パターンPTの相対的な濃度を正確に把握することができる。これにより、評価パターンPTのうち最も濃度の低い又は最も濃度の高い評価パターンである濃度の極値を正確に抽出することができるため、レーザダイオードLD1及びLD2の書き出しタイミングを精度良く調整することができる。 As described above, when outputting an evaluation chart, a plurality of fixed comparison patterns PTcom are output in the vicinity of each evaluation pattern PT, and development is performed by subtracting the average density of the comparison pattern PTcom from the density of the evaluation pattern PT. It is possible to accurately grasp the relative density of the evaluation pattern PT by canceling noise due to characteristics and the like. As a result, the extreme value of the density which is the evaluation pattern having the lowest density or the highest density among the evaluation patterns PT can be accurately extracted, so that the writing timing of the laser diodes LD1 and LD2 can be accurately adjusted. it can.
1 画像形成装置
11 ポリゴンミラー
17 光ビーム生成部
19 タイミング信号生成部
100 装置本体
130 画像形成部(画像形成手段)
131 転写ベルト
135 感光体ドラム
137 露光装置
139 帯電器
141 現像装置
143 クリーナ
148 濃度センサ(検出手段)
200 画像読取部
21 光源
27 BDセンサ
29 BD信号変換部
300 制御部
301 記憶部
303 露光制御部(パターン形成制御手段)
305 濃度補正部(濃度補正手段)
307 書き出しタイミング決定部(決定手段)
LD1、LD2 レーザダイオード(発光部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
131
200
305 Density correction unit (density correction means)
307 Write timing determination unit (determination means)
LD1, LD2 Laser diode (light emitting part)
Claims (2)
前記トナー像の濃度を検出する検出手段と、
前記二つの発光部からnドット(nは1以上の整数)ずつオンオフを繰り返して光を照射させることによって形成する評価パターンであって、前記二つの発光部の書き出しタイミングを予め定められた範囲で変化させた複数の前記評価パターンと、当該評価パターンの近傍に予め定められた固定の比較パターンを前記画像形成手段に形成させるパターン形成制御手段と、
前記各評価パターンと前記各比較パターンの濃度を前記検出手段に検出させて、前記評価パターンの濃度から当該評価パターンの近傍に形成された比較パターンの濃度を引いた値を当該評価パターンの補正濃度として算出する濃度補正手段と、
算出された前記補正濃度のうち、最も濃度の低い補正濃度を持つ評価パターンを形成したときに採用した書き出しタイミングを、前記二つの発光部の書き出しタイミングとして決定する決定手段と、を備え、
前記比較パターンは、前記二つの発光部の一方のみを用い、前記評価パターン形成時と同じ前記nドットずつオンオフを繰り返して描画されたパターンである画像形成装置。 A light corresponding to image data is emitted from a multi-beam laser having two light emitting portions arranged at a predetermined angle with a predetermined angle with respect to the main scanning direction to form an electrostatic latent image on the photosensitive member, Image forming means for visualizing the electrostatic latent image formed on the photoreceptor with toner to form a toner image;
Detecting means for detecting the density of the toner image;
Wherein (the n 1 or more integer) n dots from the two light emitting portion an evaluation patterns formed by irradiating light by repeating on and off by the extent defined the write timing of the two light emitting portions in advance A plurality of the changed evaluation patterns, and a pattern formation control unit that causes the image forming unit to form a predetermined fixed comparison pattern in the vicinity of the evaluation pattern;
The correction density of the evaluation pattern is obtained by subtracting the density of the comparison pattern formed in the vicinity of the evaluation pattern from the density of the evaluation pattern by causing the detection means to detect the density of each evaluation pattern and each comparison pattern. Density correction means to calculate as
A determination means for determining, as the writing timing of the two light emitting units, the writing timing adopted when the evaluation pattern having the lowest correction density among the calculated correction densities is formed ;
The comparison pattern is an image forming apparatus in which only one of the two light-emitting portions is used, and the same n dots as in the evaluation pattern formation are repeatedly turned on and off .
前記濃度補正手段は、前記評価パターンの濃度から当該評価パターンの近傍に形成された複数の比較パターンの濃度の平均値を引いた値を当該評価パターンの補正濃度とするものである請求項1に記載の画像形成装置。
The pattern formation control means forms a plurality of the comparison patterns in the vicinity of each evaluation pattern,
2. The density correction means is a value obtained by subtracting an average value of densities of a plurality of comparison patterns formed in the vicinity of the evaluation pattern from the density of the evaluation pattern as a correction density of the evaluation pattern. The image forming apparatus described.
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