JP2007038546A - Image forming device - Google Patents

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JP2007038546A JP2005225841A JP2005225841A JP2007038546A JP 2007038546 A JP2007038546 A JP 2007038546A JP 2005225841 A JP2005225841 A JP 2005225841A JP 2005225841 A JP2005225841 A JP 2005225841A JP 2007038546 A JP2007038546 A JP 2007038546A
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Takeshi Iwasaki
武 岩崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive image forming device which linearly regulates the light volume of each printing head in such a manner that the density is compensated to the density unevenness of the rotating cycle of a photo-sensitive body drum resulting from a focal point position variation of each printing head by the rotating deflection of the photo-sensitive body drum, and by which a high picture quality without density unevenness is obtained by a comparatively simple constitution. <P>SOLUTION: This image forming device is equipped with a light emitting element array unit being the printing head, a plurality of which are arranged into a zigzag shape in the main scanning direction of the photo-sensitive body. The image forming device is equipped with a synthesizing means, a control means, and a density sensing means. The synthesizing means synthesizes image data of each printing head into one line on the photo-sensitive body. The control means individually changes the light volume of the printing head. The density sensing means senses a toner image density on the photo-sensitive body which is formed by the printing head. A density sensing at least for one cycle portion of the photo-sensitive body is performed by the density sensing means. The image forming device is equipped with a control means which linearly adjusts the light volume of each printing head, based on the result of the density sensing. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ＬＥＤアレイ等の発光素子アレイユニットを用いた光書き込み装置を備えたプリンタ、デジタル複写機、複合機等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a digital copying machine, and a multifunction machine having an optical writing device using a light emitting element array unit such as an LED array.

画像形成装置において、従来、画像パターンを書き込む発光素子アレイユニット、例えば発光素子がＬＥＤであるＬＥＤプリントヘッド（以下、プリントヘッドまたはＬＰＨと称する）は感光体上に１個配置される（この方式をタイプ１と称する）か、または分割された画像を複数のＬＰＨで並行にデータを転送し、最初のＬＰＨにて書き込まれた画像と、感光体上で再度１ラインに合成されるようにする（この方式をタイプ２と称する）技術が知られている（特許文献１及び２参照）。
特許文献１に記載された光書き込み装置においては、ＬＰＨを主走査方向に複数個設けた光書き込み装置において、前記複数のＬＰＨ毎に単独で光量調整を行うようにして、各ＬＰＨ間の光量差に起因する濃度ムラのない画像を得られるようにしている。
また、特許文献２に記載された画像形成装置は、特許文献１と同様なＬＰＨを主走査方向に複数個設けた光書き込み装置を備えており、各ＬＰＨの感光体ドラムに対する焦点位置ズレを検知手段で検知するようにしている。
図１０は発光素子アレイユニットと感光体ドラムを示す概略図である。図１１は図１０の状態での濃度を示す概略図である。図１２は発光素子アレイユニットを感光体ドラムに対して焦点位置をずらした状態を示す概略図である。
図１０及び図１２において、２、３は発光素子アレイユニット（ＬＰＨ）を、９は感光体ドラムを示している。図１２のように、各ＬＰＨ２、３を所定の角度だけ傾斜させて各ＬＰＨ２、３の焦点ズレを補正して各ＬＰＨ２、３間の焦点ズレに起因する濃度ムラのない画像を得られるようにしている。
特開２００１−８０１１８公報 特開２００２−５２７５７公報 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus, a light emitting element array unit for writing an image pattern, for example, an LED print head (hereinafter referred to as a print head or LPH) in which the light emitting element is an LED is arranged on a photosensitive member (this method is referred to as this method). (Referred to as type 1), or data is transferred in parallel by a plurality of LPHs so that the divided image is combined with the image written in the first LPH on the photosensitive member again on one line ( This technique is called type 2) (see Patent Documents 1 and 2).
In the optical writing device described in Patent Document 1, in the optical writing device in which a plurality of LPHs are provided in the main scanning direction, the light amount adjustment is performed for each of the plurality of LPHs, and the light amount difference between the LPHs. Thus, an image having no density unevenness due to the image can be obtained.
The image forming apparatus described in Patent Document 2 includes an optical writing device in which a plurality of LPHs similar to Patent Document 1 are provided in the main scanning direction, and detects a focal position shift of each LPH with respect to the photosensitive drum. It is made to detect by means.
FIG. 10 is a schematic view showing a light emitting element array unit and a photosensitive drum. FIG. 11 is a schematic diagram showing the concentration in the state of FIG. FIG. 12 is a schematic view showing a state where the focal position of the light emitting element array unit is shifted with respect to the photosensitive drum.
10 and 12, reference numerals 2 and 3 denote light emitting element array units (LPH), and 9 denotes a photosensitive drum. As shown in FIG. 12, the LPHs 2 and 3 are tilted by a predetermined angle to correct the focal shift of the LPHs 2 and 3 so that an image without density unevenness caused by the focal shift between the LPHs 2 and 3 can be obtained. ing.
JP 2001-80118 A JP 2002-52757 A

しかしながら、特許文献１のように各ＬＰＨの光量を変更させる手段を備えることによって、隣接するＬＰＨ光量差による濃度ムラを抑えるだけでは、前記の感光体ドラムの回転フレによる各ＬＰＨの焦点位置変動に起因する感光体ドラム回転周期の濃度ムラは解消されない。
また、特許文献２のように各ＬＰＨの感光体ドラムに対する焦点位置ズレを検知手段で検知して、各ＬＰＨを所定の角度だけ傾斜させて焦点ズレを補正して各ＬＰＨ間の焦点ズレに起因する濃度ムラを抑える方法では、前記の感光体ドラムの回転フレによる各ＬＰＨの焦点位置変動に対して直線的に補正できないため、これに起因する感光体ドラム回転周期の濃度ムラは解消されない。また、各ＬＰＨの角度を傾斜させる機構が複雑となりコストアップになってしまう。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、感光体ドラムの回転フレによる各プリントヘッドの焦点位置変動に起因する感光体ドラムの回転周期の濃度ムラに対して、濃淡を補正するように各プリントヘッドの光量を直線的に調整し、比較的簡単な構成で濃度ムラのない高画質を得ることのできる安価な画像形成装置を提供することにある。 However, by providing a means for changing the light quantity of each LPH as in Patent Document 1, it is possible to reduce the focal position variation of each LPH due to the rotational fluctuation of the photosensitive drum only by suppressing density unevenness due to the difference in the light quantity of adjacent LPH. The resulting density unevenness of the photosensitive drum rotation period cannot be resolved.
Further, as in Patent Document 2, the focal position deviation of each LPH with respect to the photosensitive drum is detected by the detecting means, and each LPH is tilted by a predetermined angle to correct the focal deviation, thereby causing the focal deviation between the LPHs. In the method of suppressing the density unevenness, since it is not possible to linearly correct the focal position fluctuation of each LPH due to the rotation fluff of the photoconductor drum, the density unevenness of the photoconductor drum rotation cycle due to this cannot be eliminated. In addition, the mechanism for inclining the angle of each LPH is complicated and the cost is increased.
Accordingly, an object of the present invention is to correct the shading with respect to density unevenness in the rotation cycle of the photosensitive drum caused by the focal position variation of each print head due to rotation flutter of the photosensitive drum in consideration of the above situation. Thus, an object of the present invention is to provide an inexpensive image forming apparatus capable of linearly adjusting the light amount of each print head and obtaining a high image quality without density unevenness with a relatively simple configuration.

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、感光体の主走査方向に沿って、プリントヘッドである発光素子アレイユニットが千鳥状に複数配置されている画像形成装置において、前記プリントヘッドの画像データを前記感光体上で１ラインに合成する合成手段と、前記プリントヘッドの光量を個々に変動させる制御手段と、前記プリントヘッドで形成される前記感光体上のトナー画像濃度を検知する濃度検知手段と、を備え、前記濃度検知手段で少なくとも感光体１周期分の濃度検知を行い、その検知結果に基づいて、前記制御手段が前記プリントヘッドの光量を直線的に調整することを特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、前記濃度検知手段は前記プリントヘッドに夫々設けられ、隣接するプリントヘッドの繋ぎ目近傍に配置されている請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is an image forming apparatus in which a plurality of light emitting element array units as print heads are arranged in a staggered manner along the main scanning direction of the photosensitive member. A combining unit that combines the image data of the print head into one line on the photoconductor; a control unit that individually varies the light amount of the printhead; and a toner image density on the photoconductor formed by the printhead. Density detecting means that detects at least one period of the photosensitive member by the density detecting means, and the control means linearly adjusts the light amount of the print head based on the detection result. It is characterized by that.
According to a second aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the density detecting means is provided in each of the print heads and is disposed near a joint between adjacent print heads.

本発明によれば、各プリントヘッドの画像データを感光体上で１ラインに合成する合成手段と、前記各プリントヘッドの光量を個々に変動させる制御手段と、前記各プリントヘッドで形成される感光体ドラム上のトナー画像濃度を検知する濃度検知手段を備え、前記濃度検知手段で少なくとも感光体ドラムの１周期分の濃度検知を行い、その結果に基づいて、前記各プリントヘッドの光量を直線的に調整する制御手段を備えたことにより、感光体ドラムの回転フレによる各プリントヘッドの焦点位置変動に起因する感光体ドラム回転周期の濃度ムラに対して、濃淡を補正するように各プリントヘッドの光量を直線的に調整するので、比較的簡単な構成で、且つ安価に濃度ムラのない高画質を得ることができる。   According to the present invention, the combining means for combining the image data of each print head into one line on the photosensitive member, the control means for individually changing the light amount of each print head, and the photosensitive formed by each print head. Density detecting means for detecting the density of the toner image on the body drum, the density detecting means detects the density of at least one cycle of the photosensitive drum, and based on the result, linearly determines the light quantity of each print head. The control means for adjusting the print head to each of the print heads so as to correct the shading with respect to the density unevenness in the rotation cycle of the photoconductor drum caused by the fluctuation of the focal position of each print head due to the rotation flutter of the photoconductor drum. Since the amount of light is adjusted linearly, it is possible to obtain a high image quality with a relatively simple configuration and without density unevenness at a low cost.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施形態としてタイプ１方式の画像形成装置を示す概略図である。図１において、帯電チャージャ１は感光体ドラム９上を一様に帯電する。
プリントヘッド２は、例えば一般的に使用される発光素子アレイユニットの発光素子をＬＥＤとしたＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）であり、帯電された感光体ドラム９表面に、画像に相当するパターン光を照射し、感光体ドラム９表面に静電潜像を得る。
その潜像を現像する現像装置４は、一般にトナーという粉体にて現像される。現像された画像パターン上のトナーは転写紙（図示せず）と、転写チャージャ５上で重ね合わされ、その画像が転写紙に転写される。
分離チャージャ６は、転写紙を感光体ドラム９から分離し、クリーニングユニット７は転写残トナーを掃除する。符号８は感光体ドラム９上の残留電位を一様取り払う除電ランプを示している。
ここで、画像パターンを書き込むＬＰＨ２は、図１上では感光体ドラム９上に１個配置されており、その幅方向の長さは、転写紙の幅に相当し、例えば、Ａ０幅の転写紙を扱う書き込み装置であれば、ＬＰＨの長さもＡ０相当となる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a type 1 image forming apparatus as a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the charging charger 1 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 9.
The print head 2 is, for example, an LED print head (LPH) in which a light emitting element of a commonly used light emitting element array unit is an LED, and irradiates a charged photosensitive drum 9 surface with pattern light corresponding to an image. Then, an electrostatic latent image is obtained on the surface of the photosensitive drum 9.
The developing device 4 for developing the latent image is generally developed with a powder called toner. The toner on the developed image pattern is superimposed on a transfer paper (not shown) on the transfer charger 5, and the image is transferred to the transfer paper.
The separation charger 6 separates the transfer paper from the photosensitive drum 9, and the cleaning unit 7 cleans the transfer residual toner. Reference numeral 8 denotes a static elimination lamp that uniformly removes the residual potential on the photosensitive drum 9.
Here, one LPH 2 for writing an image pattern is arranged on the photosensitive drum 9 in FIG. 1, and the length in the width direction corresponds to the width of the transfer paper. For example, the A0 width transfer paper is used. If the writing device handles the above, the length of LPH is also equivalent to A0.

図２は本発明の第２の実施形態としてタイプ２方式の画像形成装置を示す概略図である。図２において、帯電チャージャ１は感光体ドラム９上を一様に帯電する。プリントヘッド２、３は、例えば一般的に使用される発光素子をＬＥＤとしたＬＰＨであり、帯電された感光体ドラム９表面に画像に相当するパターン光を照射し、感光体ドラム９表面に静電潜像を得る。その潜像を現像する現像装置４は、一般にトナーという粉体にて現像される。現像された画像パターン上のトナーは転写紙（図示せず）と、転写チャージャ５上で重ね合わされ、その画像が転写紙に転写される。分離チャージャ６は転写紙を感光体ドラム９から分離し、クリーニングユニット７は転写残トナーを掃除する。
符号８は感光体ドラム９上の残留電位を一様取り払う除電ランプを示している。また、感光体ドラム９を駆動するプーリ１０、画像濃度を補正するために備えた濃度検知センサ１２が示してある。
さらに、感光体ドラム９の基準位置を検知するために、感光体ドラム９を保持する図示にない面板上に、感光体ドラム９の回転軸の回転周面上に配置した遮光板１４を検知できるように固定した感光体ドラム位置検知センサ１３が配置されている。
図３は幅方向に分割して千鳥状に３本配置されたＬＰＨを含む構成を示すブロック回路図である。図２の実施の形態においてＬＰＨ２、３は、図３のように、幅方向に分割して千鳥状に３本配置されており、３分割で画像の書き込みを行っている。
図２及び図３において、具体的には画像データ１６はＬＰＨ制御回路１５に転送され、そこで画像は幅方向に３分割される。分割された画像は、第１のＬＰＨ２、第２のＬＰＨ３、第３のＬＰＨ３ａに並行にデータが転送される。
しかし、第１のＬＰＨ２より感光体ドラム９の回転方向の下流に配置された第２及び第３のＬＰＨ３、３ａに関しては遅延回路１７、１７ａを通して、第１のＬＰＨ２及び第２のＬＰＨ３と第３のＬＰＨ３ａの副走査間隔と感光体ドラム９の周速で決まる遅延時間ｔ’だけ遅延してデータを転送することで、第１のＬＰＨ２で書き込まれた画像に感光体ドラム９上で１ラインに合成されるようにしている。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a type 2 image forming apparatus as a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the charging charger 1 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 9. The print heads 2 and 3 are, for example, LPHs using LEDs as light emitting elements that are generally used. The print heads 2 and 3 irradiate the charged surface of the photosensitive drum 9 with pattern light corresponding to an image, and the surface of the photosensitive drum 9 is statically irradiated. An electrostatic latent image is obtained. The developing device 4 for developing the latent image is generally developed with a powder called toner. The toner on the developed image pattern is superimposed on a transfer paper (not shown) on the transfer charger 5, and the image is transferred to the transfer paper. The separation charger 6 separates the transfer paper from the photosensitive drum 9, and the cleaning unit 7 cleans the transfer residual toner.
Reference numeral 8 denotes a static elimination lamp that uniformly removes the residual potential on the photosensitive drum 9. Further, a pulley 10 for driving the photosensitive drum 9 and a density detection sensor 12 provided for correcting the image density are shown.
Further, in order to detect the reference position of the photosensitive drum 9, the light shielding plate 14 disposed on the rotating peripheral surface of the rotating shaft of the photosensitive drum 9 can be detected on a face plate (not shown) that holds the photosensitive drum 9. A photosensitive drum position detection sensor 13 fixed in this manner is arranged.
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a configuration including LPHs arranged in a zigzag pattern divided in the width direction. In the embodiment of FIG. 2, the LPHs 2 and 3 are divided in the width direction and arranged in a zigzag manner as shown in FIG. 3, and image writing is performed in three divisions.
2 and 3, specifically, the image data 16 is transferred to the LPH control circuit 15, where the image is divided into three in the width direction. Data of the divided images is transferred in parallel to the first LPH2, the second LPH3, and the third LPH3a.
However, the second and third LPHs 3 and 3a arranged downstream of the first LPH 2 in the rotation direction of the photosensitive drum 9 pass through the first LPH 2 and the second LPH 3 and the third LPH 3 through the delay circuits 17 and 17a. The data is transferred after being delayed by a delay time t ′ determined by the sub-scan interval of the LPH 3 a and the peripheral speed of the photosensitive drum 9, so that one line on the photosensitive drum 9 is transferred to the image written by the first LPH 2. It is designed to be synthesized.

図４はタイプ２を用いて画像の書き込みを行った場合の濃度ムラを示す概略図である。従来、図２の実施形態のように複数のＬＰＨ２、３、３ａを幅方向に千鳥状に配置し、分割して画像の書き込みを行う場合、ＬＰＨ２、３、３ａ毎に感光体ドラム９に露光するエネルギが異なり、結果的に図４のような濃度ムラとなってしまう。
そのため、従来では、隣接するＬＰＨの光量を同一もしくは、比較的光量差の少ないものを選別するか、もしくは特許文献１のように各ＬＰＨの光量を変更させる手段を備えることによって、隣接するＬＰＨ光量差による濃度ムラを抑えていた。
また、タイプ２においては各ＬＰＨ２、３、３ａの感光体ドラム９に対する焦点深度は大体±１００μｍ以下であり、各ＬＰＨ２、３、３ａの焦点調整を精度良く調整する必要がある。
しかしながら、各ＬＰＨ２、３、３ａの感光体ドラム９に対する焦点調整のバラツキをなくすことは困難である。加えて、感光体ドラム９の回転フレ精度も、特に書き込み幅がＡ０、Ａ１サイズの長尺のものではフレ：１００μｍ位が加工精度として限界である。
タイプ１方式の画像形成装置のメリットとしては高品質の画像を簡単な構成で得られることであるが、この方式に用いるＬＰＨは原稿の幅方向全てを賄う必要がある。例えばＡ０幅の書き込みを行う場合はＡ０長さのＬＰＨが必要となり、ＬＰＨの部品費がかなり高額になってしまい、結果的に装置自体のコストもアップしてしまうのが最大の欠点であった。
タイプ２方式の画像形成装置のメリットとしては、タイプ１方式の欠点を補うために開発された方式であり、幅の短いＬＰＨを複数配置することで、その部品費を安く抑えているところである。（因みに本ＬＰＨの部品コストは幅方向の長さに比例する。） FIG. 4 is a schematic diagram showing density unevenness when an image is written using Type 2. In FIG. Conventionally, when a plurality of LPHs 2, 3, and 3a are arranged in a staggered manner in the width direction and image writing is performed in a divided manner as in the embodiment of FIG. 2, the photosensitive drum 9 is exposed for each LPH 2, 3, and 3a. As a result, the density unevenness as shown in FIG. 4 is generated.
For this reason, conventionally, the adjacent LPH light quantity is selected by selecting the light quantity of the adjacent LPH that is the same or having a relatively small light quantity difference, or by providing means for changing the light quantity of each LPH as in Patent Document 1. Density unevenness due to the difference was suppressed.
In Type 2, the depth of focus of each LPH 2, 3, 3a with respect to the photosensitive drum 9 is approximately ± 100 μm or less, and it is necessary to adjust the focus adjustment of each LPH 2, 3, 3a with high accuracy.
However, it is difficult to eliminate variations in focus adjustment for the photosensitive drums 9 of the LPHs 2, 3, and 3a. In addition, the rotational flutter accuracy of the photosensitive drum 9 is also limited as the processing accuracy, especially when the writing width is a long one of A0 and A1 sizes.
The merit of the type 1 type image forming apparatus is that a high-quality image can be obtained with a simple configuration, but the LPH used in this method needs to cover the entire width direction of the document. For example, when A0 width writing is performed, LPH of A0 length is required, and the cost of parts of LPH becomes considerably high. As a result, the cost of the apparatus itself is increased. .
The merit of the type 2 image forming apparatus is a method developed to compensate for the disadvantages of the type 1 method, and the cost of parts is kept low by arranging a plurality of short LPHs. (By the way, the part cost of this LPH is proportional to the length in the width direction.)

図５はハーフトーン画像における感光体ドラム回転周期での濃度ムラを示す概略図である。図５に示すように、ハーフトーン画像において、感光体ドラムの回転フレによる各ＬＰＨの焦点変動によって副走査方向に感光体ドラム回転周期で濃淡が目立った画像が発生してしまう。
特に、隣り合うＬＰＨの焦点ズレが焦点位置センターに対して逆方向にずれている場合は、その繋ぎ目において濃淡が逆転してＬＰＨ間の濃度ムラが目立ってしまう。
上述したように特許文献１のように各ＬＰＨの光量を変更させる手段を備えることによって、隣接するＬＰＨ光量差による濃度ムラを抑えるだけでは、前記の感光体ドラムの回転フレによる各ＬＰＨの焦点位置変動に起因する感光体ドラム回転周期の濃度ムラは解消されない。
また、特許文献２のように各ＬＰＨの感光体ドラムに対する焦点位置ズレを検知手段で検知して、各ＬＰＨを所定の角度だけ傾斜させて焦点ズレを補正して各ＬＰＨ間の焦点ズレに起因する濃度ムラを抑える方法では、前記の感光体ドラムの回転フレによる各ＬＰＨの焦点位置変動に対して直線的に補正できないため、これに起因する感光体ドラムの回転周期の濃度ムラは解消されない。また、各ＬＰＨの角度を傾斜させる機構が複雑となりコストアップになってしまう。
図６は画像形成装置の書き込み制御部を示すブロック図である。図６において、書き込み制御部１８は濃度検知制御部１９、第１のＬＰＨの光量補正ＲＯＭ２０、第２のＬＰＨの光量補正ＲＯＭ２１、第３のＬＰＨの光量補正ＲＯＭ２２、光量補正ＲＯＭ読み出し制御部２３、画像データ／温度補正データ制御部２４から構成されている。 FIG. 5 is a schematic diagram showing density unevenness in the photosensitive drum rotation period in a halftone image. As shown in FIG. 5, in the halftone image, an image having a conspicuous gray level in the rotation cycle of the photosensitive drum in the sub-scanning direction is generated due to the focus variation of each LPH due to the rotation flutter of the photosensitive drum.
In particular, when the focal shift of adjacent LPHs is shifted in the opposite direction with respect to the focal position center, the density is reversed at the joint, and density unevenness between the LPHs becomes conspicuous.
As described above, by providing the means for changing the light quantity of each LPH as in Patent Document 1, the focal position of each LPH caused by the rotation fluff of the photosensitive drum can be obtained only by suppressing the density unevenness due to the difference in the light quantity of adjacent LPH. The density unevenness of the photosensitive drum rotation period due to the fluctuation cannot be eliminated.
Further, as in Patent Document 2, the focal position deviation of each LPH with respect to the photosensitive drum is detected by the detecting means, and each LPH is tilted by a predetermined angle to correct the focal deviation, thereby causing the focal deviation between the LPHs. In the method of suppressing the density unevenness, since it is not possible to linearly correct the focal position variation of each LPH due to the rotation fluff of the photosensitive drum, the density unevenness of the rotation cycle of the photosensitive drum due to this cannot be eliminated. In addition, the mechanism for inclining the angle of each LPH is complicated and the cost is increased.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a writing control unit of the image forming apparatus. In FIG. 6, the writing control unit 18 includes a density detection control unit 19, a first LPH light amount correction ROM 20, a second LPH light amount correction ROM 21, a third LPH light amount correction ROM 22, a light amount correction ROM read control unit 23, The image data / temperature correction data control unit 24 is configured.

図７は各ＬＰＨの繋ぎ目近傍に配置された濃度検知センサを示す概略図である。図８は各ＬＰＨの中央に配置された濃度検知センサを示す概略図である。図９は各濃度センサの感光体ドラムの１周期相当時間：ＴＤ間の出力データを示す図である。
ここで、本発明の第１の実施形態においては、例えば、画像形成装置の電源オン時に、一定面積のパターン像を各ＬＰＨ２、３、３ａによって感光体ドラム９（図２参照）に、各ＬＰＨ２、３、３ａのデホルトの光量で少なくとも感光体ドラム９の１周期分のパターン像を露光する。
このパターン像は、図７のように、第１のＬＰＨ２、第２のＬＰＨ３、第３のＬＰＨ３ａの繋ぎ目近傍に配置された反射型フォトセンサ等からなる４つの濃度検知センサ１２によって検知できる。
ここで、パターン像は濃度ムラが顕著に現れやすい１ドット網点パターン等のハーフトーン画像パターンとしている。このパターン像を現像ユニット４（図２参照）でトナー像として現像する。
この像の濃さを各濃度検知センサ１２で検知し、それぞれの検知データを図６のブロック図に示すように書き込み制御部１８内の濃度検知制御部１９に送る。それぞれの検知データより、まず各ＬＰＨ２、３、３ａの感光体ドラム９の１周期分の光量補正値を求める。 FIG. 7 is a schematic view showing a concentration detection sensor arranged in the vicinity of the joint of each LPH. FIG. 8 is a schematic view showing a concentration detection sensor arranged at the center of each LPH. FIG. 9 is a diagram showing output data during the time TD corresponding to one cycle of the photosensitive drum of each density sensor.
Here, in the first embodiment of the present invention, for example, when the power of the image forming apparatus is turned on, a pattern image of a certain area is transferred to the photosensitive drum 9 (see FIG. 2) by the LPHs 2, 3, 3a. A pattern image of at least one cycle of the photosensitive drum 9 is exposed with a default light amount of 3, 3a.
As shown in FIG. 7, this pattern image can be detected by four density detection sensors 12 including a reflection type photosensor disposed near the joint of the first LPH2, the second LPH3, and the third LPH3a.
Here, the pattern image is a halftone image pattern such as a one-dot halftone dot pattern in which density unevenness is likely to appear remarkably. This pattern image is developed as a toner image by the developing unit 4 (see FIG. 2).
The density of this image is detected by each density detection sensor 12, and each detection data is sent to the density detection control section 19 in the writing control section 18 as shown in the block diagram of FIG. First, a light amount correction value for one cycle of the photosensitive drum 9 of each LPH 2, 3, 3a is obtained from each detection data.

具体的には、図９に示す各濃度センサの感光体ドラム９の１周期相当時間：ＴＤ間の出力データにおいて、感光体ドラム９周上における画像濃度が濃い部分は各ＬＰＨ２、３、３ａの光量を低く、逆に薄い部分は光量を高くするような光量補正データを作成する。
補正のタイミングは、図９に示すように、感光体ドラム９の基準位置を検知するための遮光板１４（図２参照）と、感光体ドラム９の位置検知センサ１３（図２参照）による基準位置信号から、例えば、第１のＬＰＨの濃度センサ出力データ１の感光体ドラム９周上における画像濃度が最も濃い位置が検知された時間：Ｔ１から第１のＬＰＨ２の補正タイミングが決定され、同様に第２及び第３のＬＰＨ３、３ａの補正タイミングが決定される。
各補正データは各ＬＰＨ２、３、３ａの光量補正ＲＯＭ２０、２１、２２に送られ、光量補正ＲＯＭ読み出し制御部２３から画像データと前記の濃度補正データを合わせる濃度補正データ制御部２４に送られ、最終的な画像データとして各ＬＰＨ２、３、３ａに転送される。 Specifically, in the output data during the time TD corresponding to one cycle of the photosensitive drum 9 of each density sensor shown in FIG. 9, the portion where the image density is high on the circumference of the photosensitive drum 9 is the LPH 2, 3, 3a. Light amount correction data is created so that the light amount is low, and conversely the light portion is high.
As shown in FIG. 9, the correction timing is based on a light shielding plate 14 (see FIG. 2) for detecting the reference position of the photosensitive drum 9 and a reference by a position detection sensor 13 (see FIG. 2) of the photosensitive drum 9. From the position signal, for example, the time when the position where the image density of the first LPH density sensor output data 1 is the highest on the circumference of the photosensitive drum 9 is detected: the correction timing of the first LPH 2 is determined from T1, and the like. The correction timings of the second and third LPHs 3 and 3a are determined.
Each correction data is sent to the light quantity correction ROM 20, 21, 22 of each LPH 2, 3, 3a, sent from the light quantity correction ROM read control unit 23 to the density correction data control unit 24 that combines the image data and the density correction data, The final image data is transferred to each LPH 2, 3, 3a.

以上のように、各ＬＰＨ２、３、３ａの露光光量は、感光体ドラム９の１周期で直線的に補正されるため、感光体ドラム９の回転フレや、各ＬＰＨ２、３、３ａの焦点位置ズレによる画像濃度ムラが視覚的に抑えられる。
画像濃度チェックは、例えば、電源オン毎に行うため、ＬＰＨ２、３、３ａの光量が初期と比較し変化したとしても、また、感光体ドラム９を交換しても、画像濃度ムラのない高画質が常時維持できる。
また１本のＬＰＨの中での光量差が大きいと、図８の通り、各濃度検知センサ１２の配置位置がＬＰＨ２、３、３ａの中央付近にある場合、検知された位置の濃度がフィードバックされるため、濃度ムラが生じてしまう。
また、繋ぎ目付近の発光素子と中央付近の発光素子の光量差が大きい場合、繋ぎ目で濃度ムラが生じてしまう。（１本のＬＰＨの中での光量差が無い、もしくは微小の場合は問題無い。）
そのため、各ＬＰＨ２、３、３ａの繋ぎ目近傍に各濃度検知センサ１２を配置することで隣接する部分の発光素子の光量差を最小限に押さえることができ（図７）、千鳥状に配置されたＬＰＨ２、３、３ａによって発生する濃度ムラが低減できる。 As described above, the exposure light amount of each LPH 2, 3, 3 a is linearly corrected in one cycle of the photoconductor drum 9, so that the rotational deflection of the photoconductor drum 9 and the focal position of each LPH 2, 3, 3 a are corrected. Image density unevenness due to deviation can be visually suppressed.
For example, since the image density check is performed every time the power is turned on, even if the light quantity of LPH 2, 3, 3a changes compared to the initial value, and even if the photosensitive drum 9 is replaced, high image quality without image density unevenness. Can always be maintained.
Also, if the light amount difference in one LPH is large, as shown in FIG. 8, when the arrangement position of each density detection sensor 12 is near the center of LPH2, 3, 3a, the density at the detected position is fed back. Therefore, density unevenness occurs.
Further, when the light amount difference between the light emitting element near the joint and the light emitting element near the center is large, density unevenness occurs at the joint. (There is no problem if there is no difference in the amount of light in one LPH or it is very small.)
For this reason, by disposing each density detection sensor 12 in the vicinity of the joint between the LPHs 2, 3, 3a, the difference in light quantity between adjacent light emitting elements can be minimized (FIG. 7). Further, density unevenness generated by the LPHs 2, 3, 3a can be reduced.

上述した本発明の好適な実施の形態に関する説明には便宜上従来技術との比較も含まれている。そこで、以下に、本発明の実施形態の構成を純粋に説明しておく。
画像形成装置は、図２及び図３に示すように、複数の発光素子を主走査方向に所定の密度で配列した１次元の発光素子アレイとこの発光素子アレイの光を感光体ドラム９に結像させる結像手段とを有する複数の発光素子アレイユニット（以下プリントヘッドと称す、または発光素子をＬＥＤとするのでＬＰＨと称す）２、３、３ａを感光体ドラム９の主走査方向に沿って千鳥状に配置する。
その際、各プリントヘッド２、３、３ａからの照射光によって感光体ドラム９を露光して静電潜像を書き込む光書き込み装置（図示せず）を備え、その後現像ユニット４で現像することによって画像形成する。
各プリントヘッド２、３、３ａの画像データ１６を感光体ドラム９上で１ラインに合成する合成手段（遅延回路）１７、１７ａと、前記各プリントヘッド２、３、３ａの光量を個々に変動させる制御手段（プリントヘッド制御回路）１５と、各プリントヘッド２、３、３ａで形成される感光体ドラム９上のトナー画像濃度を検知する濃度検知手段（濃度検知センサ）１２を備えている。
この濃度検知手段１２で少なくとも感光体ドラム９の１周期分の濃度検知を行い、その結果に基づいて、各プリントヘッド２、３、３ａの光量を直線的に調整する制御手段（濃度検知制御部）１９を備えている。
各プリントヘッド２、３、３ａに備えた濃度検知手段１２は隣り合うプリントヘッド２、３、３ａの繋ぎ目近傍に配置されている。これによって、各プリントヘッド２、３、３ａ繋ぎ目近傍の濃度変動を検知する。
この検知結果に基づいて各プリントヘッド２、３、３ａの光量を直線的に補正制御できるため、各プリントヘッド２、３、３ａの繋ぎ目の光量を正確に誤差なく補正し、視覚的に目立つ各プリントヘッド２、３、３ａの繋ぎ目での濃度ムラを低減できる。 The above description of the preferred embodiment of the present invention includes a comparison with the prior art for convenience. Therefore, the configuration of the embodiment of the present invention will be described purely below.
As shown in FIGS. 2 and 3, the image forming apparatus connects a one-dimensional light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged at a predetermined density in the main scanning direction and the light from the light emitting element array to a photosensitive drum 9. A plurality of light emitting element array units (hereinafter referred to as print heads or referred to as LPH since the light emitting elements are referred to as LEDs) 2, 3, and 3a having image forming means for imaging along the main scanning direction of the photosensitive drum 9 Arrange them in a staggered pattern.
At that time, an optical writing device (not shown) for exposing the photosensitive drum 9 by irradiating light from each of the print heads 2, 3, 3 a and writing an electrostatic latent image is provided, and then developed by the developing unit 4. Form an image.
Combining means (delay circuits) 17 and 17a for synthesizing the image data 16 of each print head 2, 3 and 3a into one line on the photosensitive drum 9, and the light quantity of each of the print heads 2, 3 and 3a are individually varied. And a density detecting means (density detecting sensor) 12 for detecting the toner image density on the photosensitive drum 9 formed by the print heads 2, 3, 3a.
The density detection means 12 performs density detection for at least one cycle of the photosensitive drum 9, and based on the result, a control means (density detection control unit) that linearly adjusts the light quantity of each print head 2, 3, 3a. ) 19.
The density detection means 12 provided in each print head 2, 3, 3 a is arranged in the vicinity of the joint between the adjacent print heads 2, 3, 3 a. As a result, density fluctuations near the joints of the print heads 2, 3, 3a are detected.
Since the amount of light of each print head 2, 3, 3a can be linearly corrected and controlled based on this detection result, the amount of light at the joint of each print head 2, 3, 3a is accurately corrected without error, and is visually conspicuous. It is possible to reduce density unevenness at the joints of the print heads 2, 3, 3a.

タイプ１の方式の画像形成装置を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an image forming apparatus of a type 1 system. タイプ２の方式の画像形成装置を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an image forming apparatus of a type 2 system. 幅方向に分割して千鳥状に３本配置されたＬＰＨを含む構成を示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows the structure containing LPH divided | segmented into the width direction and arrange | positioned 3 in zigzag form. タイプ２を用いて画像の書き込みを行った場合の濃度ムラを示す概略図である。It is the schematic which shows the density nonuniformity at the time of performing image writing using Type 2. FIG. ハーフトーン画像における感光体ドラム回転周期での濃度ムラを示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing density unevenness in a photosensitive drum rotation cycle in a halftone image. 画像形成装置の書き込み制御部を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a writing control unit of the image forming apparatus. FIG. 各ＬＰＨの繋ぎ目近傍に配置された濃度検知センサを示す概略図である。It is the schematic which shows the density | concentration detection sensor arrange | positioned in the joint vicinity of each LPH. 各ＬＰＨの中央に配置された濃度検知センサを示す概略図である。It is the schematic which shows the density | concentration detection sensor arrange | positioned in the center of each LPH. 各濃度センサの感光体ドラムの１周期相当時間：ＴＤ間の出力データを示す図である。It is a figure which shows the output data between 1 period equivalent time: TD of the photoconductive drum of each density sensor. 発光素子アレイユニットと感光体ドラムを示す概略図である。It is the schematic which shows a light emitting element array unit and a photoreceptor drum. 図１０の状態での濃度を示す概略図である。It is the schematic which shows the density | concentration in the state of FIG. 発光素子アレイユニットを感光体ドラムに対して焦点位置をずらした状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which shifted the focus position of the light emitting element array unit with respect to the photosensitive drum.

符号の説明Explanation of symbols

２ プリントヘッド（発光素子アレイユニット、第１のＬＰＨ）、３ 第２のＬＰＨ（発光素子アレイユニット、第２のＬＰＨ）、３ａ 第３のＬＰＨ（発光素子アレイユニット、第３のＬＰＨ）、９ 感光体ドラム、１５ ＬＰＨ制御回路、１６ 画像データ、１７ 遅延回路、１７ａ 遅延回路、１８ 書き込み制御部、１９ 濃度検知制御部、２４ 濃度補正データ制御部   2 print head (light emitting element array unit, first LPH), 3 second LPH (light emitting element array unit, second LPH), 3a third LPH (light emitting element array unit, third LPH), 9 Photosensitive drum, 15 LPH control circuit, 16 image data, 17 delay circuit, 17a delay circuit, 18 writing control unit, 19 density detection control unit, 24 density correction data control unit

Claims (2)

感光体の主走査方向に沿って、プリントヘッドである発光素子アレイユニットが千鳥状に複数配置されている画像形成装置において、
前記プリントヘッドの画像データを前記感光体上で１ラインに合成する合成手段と、前記プリントヘッドの光量を個々に変動させる制御手段と、前記プリントヘッドで形成される前記感光体上のトナー画像濃度を検知する濃度検知手段と、を備え、前記濃度検知手段で少なくとも感光体１周期分の濃度検知を行い、その検知結果に基づいて、前記制御手段が前記プリントヘッドの光量を直線的に調整することを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus in which a plurality of light emitting element array units, which are print heads, are arranged in a staggered manner along the main scanning direction of the photoconductor,
A combining unit that combines the image data of the print head into one line on the photoconductor; a control unit that individually varies the light amount of the printhead; and a toner image density on the photoconductor formed by the printhead. Density detecting means that detects at least one period of the photosensitive member by the density detecting means, and the control means linearly adjusts the light amount of the print head based on the detection result. An image forming apparatus. 前記濃度検知手段は前記プリントヘッドに夫々設けられ、隣接するプリントヘッドの繋ぎ目近傍に配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the density detecting unit is provided in each of the print heads and is disposed in the vicinity of a joint between adjacent print heads.
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