JP2011197342A

JP2011197342A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2011197342A
Application number: JP2010063424A
Authority: JP
Inventors: Koji Masuda; 浩二増田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2011-10-06

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of maintaining high image quality without enlargement and the decline of workability.SOLUTION: A reflection type optical sensor is arranged at a part outside an effective image area in a transfer belt 2040, and has eleven light-emitting parts, eleven microlenses for illumination, eleven microlenses for light reception and eleven light-receiving parts, etc., arranged at equal intervals along a main direction. Toner patterns (PattA, PattB) each have a pattern for density detection for which ten rectangular patterns of mutually different toner densities are arrayed in two columns for each color of toner, and is formed at a part outside the effective image area in the transfer belt 2040. Then, a printer controller 2090 simultaneously detects the toner densities of the two rectangular patterns adjacent in the main direction.

Description

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

電子写真方式を用いた画像形成装置では、常に安定した画像濃度を得るために画像濃度制御が行われている。 In an image forming apparatus using an electrophotographic system, image density control is always performed in order to obtain a stable image density.

例えば、特許文献１には、記録媒体を搬送する転写担持体と、記録媒体または転写担持体にトナー像を転写することによって画像を形成する画像形成手段と、転写担持体に形成されるパッチ画像の濃度を検出する濃度検出手段と、パッチ画像を除去するクリーニング手段とを備え、画像形成手段によって転写担持体に形成された階調レベルの異なる複数のパッチ画像の濃度を検出することにより記録媒体に転写する画像の画質調整を行う画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、階調レベルの異なる複数のパッチ画像を、各パッチ画像の階調レベルに応じて、転写担持体上の、主走査方向に対して複数の位置に形成し、所定のタイミング毎に、各パッチ画像を形成する主走査方向の位置を相互に入れ替えている。 For example, Patent Document 1 discloses a transfer carrier that transports a recording medium, an image forming unit that forms an image by transferring a toner image to the recording medium or the transfer carrier, and a patch image formed on the transfer carrier. A recording medium by detecting density of a plurality of patch images having different gradation levels formed on the transfer carrier by the image forming means. An image forming apparatus that adjusts the image quality of an image to be transferred is disclosed. In this image forming apparatus, a plurality of patch images having different gradation levels are formed at a plurality of positions on the transfer carrier with respect to the main scanning direction in accordance with the gradation levels of the respective patch images. Every time, the positions in the main scanning direction for forming the patch images are interchanged.

また、特許文献２には、転写された各感光体から付着量検出用トナー像のトナー付着量を検出する検出手段と、画像形成条件を制御するトナー付着量制御手段を備えた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、転写紙の軸方向の長さをＸ、トナー付着量検出用トナー像の軸方向長さをＹ、印刷可能領域の軸方向の長さをＺとしたときに、Ｘ＜Ｚ−Ｙとなる転写紙サイズで印刷が行われるときに、印刷領域外にトナー付着量検出用トナー像を作成するトナー像作成手段を備えている。 Patent Document 2 discloses an image forming apparatus including a detection unit that detects a toner adhesion amount of a toner image for adhesion amount detection from each transferred photoreceptor, and a toner adhesion amount control unit that controls image forming conditions. It is disclosed. In this image forming apparatus, when the axial length of the transfer paper is X, the axial length of the toner adhesion amount detection toner image is Y, and the axial length of the printable region is Z, X < When printing is performed with a transfer paper size of ZY, a toner image creating unit is provided that creates a toner adhesion amount detection toner image outside the printing region.

また、特許文献３には、検知対象面及び検知対象面上に連続的に複数個形成された付着量の異なる階調パターンを、検知対象面に対向する位置に配置された正反射光、拡散反射光を同時に検出可能な光学的検知手段により検知した結果得られる階調パターンの正反射光出力電圧と拡散反射光出力電圧の２次元配列データに基づき、光学的検知手段の感度補正（校正）を行い、付着量ないし画像濃度を求める画像形成装置が開示されている。 Further, Patent Document 3 discloses that a detection target surface and a plurality of gradation patterns having different adhesion amounts formed continuously on the detection target surface are regularly reflected light and diffused at positions facing the detection target surface. Sensitivity correction (calibration) of optical detection means based on two-dimensional array data of regular reflection light output voltage and diffuse reflection light output voltage of gradation pattern obtained as a result of detection by optical detection means capable of detecting reflected light simultaneously An image forming apparatus is disclosed in which the amount of adhesion or the image density is determined.

また、特許文献４には、複数の像担持体と、各像担持体を帯電する帯電装置と、各像担持体に潜像を形成する露光装置と、各像担持体に形成された潜像をそれぞれ互いに異なる色のトナーからなる複数色のトナーで現像する現像装置と、各像担持体に形成された像を、各像担持体と対向する転写位置を移動する第２の像担持体上に重ね合わせて転写してカラー像を得る第１の転写装置と、第２の像担持体上に転写形成された像を転写材に転写する第２の転写装置と、各像担持体に形成されて第２の像担持体上に転写されるテストパターン像を形成可能なテストパターン発生装置と、テストパターンの状態を検知することができるテストパターン検出装置と、テストパターンの検出結果によって画像形成条件を変えるプロセス制御及びトナー補給量を変えるトナー濃度制御の少なくとも一方を行う画像プロセス条件を決定する画像プロセス制御手段と、を備える画像形成装置が開示されている。 Patent Document 4 discloses a plurality of image carriers, a charging device that charges each image carrier, an exposure device that forms a latent image on each image carrier, and a latent image formed on each image carrier. On the second image carrier that moves the image formed on each image carrier to the transfer position facing each image carrier. Formed on each image carrier, a first transfer device that obtains a color image by superimposing the image on the image, a second transfer device that transfers the image formed on the second image carrier to a transfer material, and the like. The test pattern generator capable of forming a test pattern image transferred onto the second image carrier, the test pattern detector capable of detecting the state of the test pattern, and image formation based on the test pattern detection result Process control and toner supplement to change conditions An image process control means for determining an image processing condition for performing at least one of the toner density control varying the amount, an image forming apparatus equipped with is disclosed.

ところで、画像形成装置において、像担持体である感光体ドラムの回転軸が所望の軸方向に対して傾いていたり、感光体ドラムの断面形状が真円からずれていたりして、現像装置と感光体ドラムとの相対距離が変動すると、出力画像に濃度むらが発生する。特に、副方向での濃度むらが発生しやすい。 By the way, in the image forming apparatus, the rotation axis of the photosensitive drum as the image carrier is inclined with respect to a desired axial direction, or the cross-sectional shape of the photosensitive drum is deviated from a perfect circle. When the relative distance from the body drum varies, uneven density occurs in the output image. In particular, uneven density tends to occur in the sub direction.

このような状況下で、トナーの濃度が互いに異なる複数のパッチを含むテストパターンを形成すると、パッチに濃度むらが重畳され、そのトナー濃度が所望のトナー濃度からずれてしまうことがあった。そして、このパッチのトナー濃度を検知して画像濃度制御を行うと、出力画像における濃度むらを助長させるおそれがあった。 Under such circumstances, when a test pattern including a plurality of patches having different toner densities is formed, density unevenness is superimposed on the patches, and the toner density may deviate from a desired toner density. When the toner density of the patch is detected and image density control is performed, there is a risk that density unevenness in the output image is promoted.

そして、特許文献１〜４に開示されている画像形成装置では、パッチに重畳される濃度むらに関しては考慮されていなかった。 In the image forming apparatuses disclosed in Patent Documents 1 to 4, the density unevenness superimposed on the patch is not considered.

また、各パッチのトナー濃度を得るためには、光学的検知手段が必要である。そして、特許文献３に開示されている光学的検知手段では、パッチを照明する光スポットは１つであるため、主方向に関して異なる位置に複数のパッチが形成されている場合には、複数の光学的検知手段を設ける必要があった。あるいは、各パッチの位置に応じて光学的検知手段を移動させる必要があった。 Further, in order to obtain the toner density of each patch, an optical detection means is necessary. In the optical detection means disclosed in Patent Document 3, since there is one light spot that illuminates the patch, when a plurality of patches are formed at different positions with respect to the main direction, a plurality of optical spots are formed. It was necessary to provide an automatic detection means. Alternatively, it is necessary to move the optical detection means according to the position of each patch.

また、従来は、主方向においてパッチの位置ずれが生じても、直径が２〜３ｍｍの光スポット全体がパッチを照明できるように、パッチにおける主方向の長さを１５ｍｍ〜２５ｍｍに設定していた。そこで、印刷ジョブを停止させることなく画像濃度制御を行うため、有効画像領域外にパッチを形成しようとすると、画像形成に関わる装置の主方向の長さを長くすることが必要となり、画像形成装置の大型化を招くという不都合があった。 Conventionally, the length in the main direction of the patch is set to 15 mm to 25 mm so that the entire light spot having a diameter of 2 to 3 mm can illuminate the patch even if the patch is misaligned in the main direction. . Therefore, in order to perform image density control without stopping the print job, if a patch is to be formed outside the effective image area, it is necessary to increase the length in the main direction of the apparatus related to image formation. There was an inconvenience that caused an increase in size.

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

本発明は、トナーを用いて移動体上に画像を形成する画像形成装置において、前記移動体上の前記画像が形成される領域外に、前記トナーの濃度が互いに異なる複数のパッチを含むテストパターンを、前記移動体が移動する第１の方向に直交する第２の方向に少なくとも２つのパッチが並んで配置されるように作成するテストパターン作成装置と；前記第２の方向に関して、前記第２の方向に並ぶ少なくとも２つのパッチの中心間距離よりも小さい間隔Ｌｅで配置された少なくとも３つの発光部からなる照射系と、該照射系から射出され前記テストパターンで反射された光を受光する少なくとも３つの受光部からなる受光系とを有する反射型光学センサと；前記反射型光学センサの受光系の出力信号に基づいて、前記第２の方向に並ぶ少なくとも２つのパッチのトナー濃度情報を同時に求める処理装置と；を備える画像形成装置である。 The present invention provides an image forming apparatus that forms an image on a moving body using toner, and includes a test pattern including a plurality of patches having different toner concentrations outside the area where the image is formed on the moving body. A test pattern creation device that creates at least two patches arranged in a second direction orthogonal to a first direction in which the moving body moves; and the second pattern with respect to the second direction. An irradiation system composed of at least three light emitting units arranged at a distance Le smaller than the distance between the centers of at least two patches arranged in the direction of at least, and receiving at least light emitted from the irradiation system and reflected by the test pattern A reflective optical sensor having a light receiving system composed of three light receiving parts; and a small number arranged in the second direction based on an output signal of the light receiving system of the reflective optical sensor; An image forming apparatus comprising; also and simultaneously determining processor toner density information of the two patches.

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

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。1 is a diagram for describing a schematic configuration of a color printer according to an embodiment of the present invention. FIG. 光走査装置の概略構成を説明するための図（その１）である。It is FIG. (1) for demonstrating schematic structure of an optical scanning device. 光走査装置の概略構成を説明するための図（その２）である。FIG. 3 is a second diagram for explaining a schematic configuration of the optical scanning device; 光走査装置の概略構成を説明するための図（その３）である。FIG. 3 is a third diagram for explaining a schematic configuration of the optical scanning device; 光走査装置の概略構成を説明するための図（その４）である。FIG. 4 is a diagram (part 4) for explaining a schematic configuration of the optical scanning device; トナー検出器を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a toner detector. 反射型光学センサの配置位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement position of a reflection type optical sensor. 反射型光学センサを説明するための図（その１）である。It is FIG. (1) for demonstrating a reflection type optical sensor. 反射型光学センサを説明するための図（その２）である。It is FIG. (2) for demonstrating a reflection type optical sensor. 反射型光学センサを説明するための図（その３）である。It is FIG. (3) for demonstrating a reflection type optical sensor. 反射型光学センサを説明するための図（その４）である。It is FIG. (4) for demonstrating a reflection type optical sensor. 検出用光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light for a detection. 発光部と照明用マイクロレンズの位置関係、及び受光用マイクロレンズと受光部の位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of a light emission part and the illumination micro lens, and the positional relationship of a light reception micro lens and a light reception part. トナーパターンを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a toner pattern. 位置検出用パターンを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pattern for position detection. 濃度検出用パターンを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pattern for density detection. プリンタ制御装置によって行われるトナー検出処理を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining toner detection processing performed by a printer control device. Ｙステーションにおけるトナーパターンの形成を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining toner pattern formation in a Y station. Ｍステーションにおけるトナーパターンの形成を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining toner pattern formation in an M station. Ｃステーションにおけるトナーパターンの形成を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining toner pattern formation in a C station. Ｋステーションにおけるトナーパターンの形成を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining toner pattern formation in a K station. 転写ベルトに転写されたトナーパターンを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a toner pattern transferred to a transfer belt. 位置検出処理を説明するための図（その１）である。It is FIG. (1) for demonstrating a position detection process. 位置検出処理を説明するための図（その２）である。It is FIG. (2) for demonstrating a position detection process. 図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）は、それぞれ位置検出処理を説明するための図（その３）である。FIG. 25A and FIG. 25B are diagrams (No. 3) for explaining the position detection process, respectively. プリンタ制御装置によって行われる基準受光量取得処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the reference | standard light reception amount acquisition process performed by a printer control apparatus. 図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）は、それぞれ検出用光Ｓ１〜Ｓ４が転写ベルトの表面で反射されたときの各受光部の受光量を説明するための図である。FIGS. 27A to 27D are diagrams for explaining the received light amounts of the respective light receiving portions when the detection light beams S1 to S4 are reflected on the surface of the transfer belt, respectively. プリンタ制御装置によって行われる検出受光量取得処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the detection received light amount acquisition process performed by a printer control apparatus. 反射型光学センサと濃度検出用パターンの位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of a reflection type optical sensor and a density | concentration detection pattern. 図３０（Ａ）は、検出用光Ｓ３が濃度検出用パターンＤＰ１のｐ１で反射されたときの各受光部の受光量を説明するための図であり、図３０（Ｂ）は、検出用光Ｓ３が濃度検出用パターンＤＰ１のｐ３で反射されたときの各受光部の受光量を説明するための図であり、図３０（Ｃ）は、検出用光Ｓ３が濃度検出用パターンＤＰ１のｐ５で反射されたときの各受光部の受光量を説明するための図である。FIG. 30A is a diagram for explaining the amount of light received by each light receiving unit when the detection light S3 is reflected by p1 of the density detection pattern DP1, and FIG. 30B is a diagram illustrating detection light. FIG. 30C is a diagram for explaining the amount of light received by each light receiving unit when S3 is reflected by p3 of the density detection pattern DP1, and FIG. 30C shows the detection light S3 by p5 of the density detection pattern DP1. It is a figure for demonstrating the light reception amount of each light-receiving part when reflected. 図３１（Ａ）は、検出用光Ｓ３が濃度検出用パターンＤＰ１のｐ７で反射されたときの各受光部の受光量を説明するための図であり、図３１（Ｂ）は、検出用光Ｓ３が濃度検出用パターンＤＰ１のｐ９で反射されたときの各受光部の受光量を説明するための図である。FIG. 31A is a diagram for explaining the amount of light received by each light receiving unit when the detection light S3 is reflected by p7 of the density detection pattern DP1, and FIG. 31B is a diagram illustrating detection light. It is a figure for demonstrating the light reception amount of each light-receiving part when S3 is reflected by p9 of density detection pattern DP1. 図３２（Ａ）は、検出用光Ｓ３が転写ベルトの表面で反射されたときの各受光部の受光量を説明するための図であり、図３２（Ｂ）は、検出用光Ｓ３が矩形パターンｐ１で反射されたときの各受光部の受光量を説明するための図である。FIG. 32A is a diagram for explaining the amount of light received by each light receiving portion when the detection light S3 is reflected from the surface of the transfer belt, and FIG. 32B is a diagram illustrating that the detection light S3 is rectangular. It is a figure for demonstrating the light reception amount of each light-receiving part when reflected by the pattern p1. 図３３（Ａ）は、検出用光Ｓ３が矩形パターンｐ１で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図であり、図３３（Ｂ）は、検出用光Ｓ３が矩形パターンｐ１で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。FIG. 33A is a diagram for explaining the specularly reflected light component in the amount of light received by each light receiving unit when the detection light S3 is reflected by the rectangular pattern p1, and FIG. 33B is a diagram for detection. It is a figure for demonstrating the diffuse reflection light component in the light reception amount of each light-receiving part when light S3 is reflected by the rectangular pattern p1. 図３４（Ａ）は、検出用光Ｓ３が矩形パターンｐ３で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図であり、図３４（Ｂ）は、検出用光Ｓ３が矩形パターンｐ３で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。FIG. 34A is a diagram for explaining the specularly reflected light component in the amount of light received by each light receiving unit when the detection light S3 is reflected by the rectangular pattern p3, and FIG. 34B is a diagram for detection. It is a figure for demonstrating the diffuse reflection light component in the light reception amount of each light-receiving part when light S3 is reflected by the rectangular pattern p3. 図３５（Ａ）は、検出用光Ｓ３が矩形パターンｐ５で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図であり、図３５（Ｂ）は、検出用光Ｓ３が矩形パターンｐ５で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。FIG. 35A is a diagram for explaining the specularly reflected light component in the amount of light received by each light receiving unit when the detection light S3 is reflected by the rectangular pattern p5, and FIG. 35B is a diagram for detection. It is a figure for demonstrating the diffuse reflection light component in the light reception amount of each light-receiving part when light S3 is reflected by the rectangular pattern p5. 図３６（Ａ）は、検出用光Ｓ３が矩形パターンｐ７で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図であり、図３６（Ｂ）は、検出用光Ｓ３が矩形パターンｐ７で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。FIG. 36A is a diagram for explaining the specularly reflected light component in the amount of light received by each light receiving unit when the detection light S3 is reflected by the rectangular pattern p7, and FIG. It is a figure for demonstrating the diffuse reflection light component in the light reception amount of each light-receiving part when light S3 is reflected by the rectangular pattern p7. 図３７（Ａ）は、検出用光Ｓ３が矩形パターンｐ９で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図であり、図３７（Ｂ）は、検出用光Ｓ３が矩形パターンｐ９で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。FIG. 37A is a diagram for explaining the specularly reflected light component in the amount of light received by each light receiving portion when the detection light S3 is reflected by the rectangular pattern p9, and FIG. It is a figure for demonstrating the diffuse reflection light component in the light reception amount of each light-receiving part when light S3 is reflected by the rectangular pattern p9. 各照射対象物における正反射光成分の合計値Ｄ１を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the total value D1 of the regular reflection light component in each irradiation target object. 各照射対象物における拡散反射光成分の合計値Ｄ２を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the total value D2 of the diffuse reflection light component in each irradiation target object. 各照射対象物のＤ２／Ｄ１を説明するための図である。It is a figure for demonstrating D2 / D1 of each irradiation target object. 各照射対象物における正反射光成分の合計値Ｄ１の相対値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relative value of the total value D1 of the regular reflection light component in each irradiation target object. 各照射対象物における拡散反射光成分の合計値Ｄ２／合計値Ｄ１の相対値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relative value of the total value D2 / total value D1 of the diffuse reflected light component in each irradiation target object. 反射型光学センサと濃度検出用パターンの位置関係の変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of the positional relationship of a reflection type optical sensor and a pattern for density detection. 反射型光学センサの変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of a reflection type optical sensor. 濃度検出用パターンの変形例１を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 1 of the density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンの変形例２を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 2 of the density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンの変形例３を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 3 of the density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンの変形例４を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 4 of the density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンの変形例５を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 5 of the density | concentration detection pattern. 濃度検出用パターンの変形例６を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 6 of the density | concentration detection pattern. 単色の画像を形成するレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the laser printer which forms a monochrome image.

以下、本発明の一実施形態を図１〜図４２に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a color printer 2000 as an image forming apparatus according to an embodiment.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

光走査装置２０１０は、プリンタ制御装置２０９０からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。 The optical scanning device 2010 uses the multi-color image information (black image information, cyan image information, magenta image information, yellow image information) from the printer control device 2090 to charge the light flux modulated for each color to the corresponding charging. Irradiate each of the surfaces of the photosensitive drums. As a result, on the surface of each photoconductive drum, the charge disappears only in the portion irradiated with light, and a latent image corresponding to the image information is formed on the surface of each photoconductive drum. The latent image formed here moves in the direction of the corresponding developing roller as the photosensitive drum rotates. The configuration of the optical scanning device 2010 will be described later.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ポリゴンミラー２１０４は、２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。 The polygon mirror 2104 has a four-stage mirror having a two-stage structure, and each mirror serves as a deflection reflection surface. The light beam from the cylindrical lens 2204a and the light beam from the cylindrical lens 2204d are deflected by the first-stage (lower) tetrahedral mirror, respectively, and the light beam from the cylindrical lens 2204b and the cylindrical light are deflected by the second-stage (upper) tetrahedral mirror. It arrange | positions so that the light beam from the lens 2204c may be deflected, respectively.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

走査制御装置は、ブラック画像情報に基づいて光源２２００ａを駆動制御し、シアン画像情報に基づいて光源２２００ｂを駆動制御し、マゼンタ画像情報に基づいて光源２２００ｃを駆動制御し、イエロー画像情報に基づいて光源２２００ｄを駆動制御する。また、走査制御装置は、各光検知センサの出力信号に基づいて対応する感光体ドラムでの走査開始タイミングを検出する。 The scanning control device drives and controls the light source 2200a based on the black image information, drives and controls the light source 2200b based on the cyan image information, drives and controls the light source 2200c based on the magenta image information, and based on the yellow image information. The light source 2200d is driven and controlled. Further, the scanning control device detects the scanning start timing on the corresponding photosensitive drum based on the output signal of each light detection sensor.

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

このトナー検出器２２４５は、一例として図６に示されるように、２つの反射型光学センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ）を有している。 The toner detector 2245 includes two reflective optical sensors (2245a and 2245b) as shown in FIG. 6 as an example.

そして、一例として図７に示されるように、反射型光学センサ２２４５ａは、転写ベルト２０４０における有効画像領域に対して＋Ｙ側の部分に対向する位置に配置され、反射型光学センサ２２４５ｂは、転写ベルト２０４０における有効画像領域に対して−Ｙ側の部分に対向する位置に配置されている。 As an example, as shown in FIG. 7, the reflective optical sensor 2245a is disposed at a position facing the + Y side portion of the effective image area in the transfer belt 2040, and the reflective optical sensor 2245b is the transfer belt. The effective image area 2040 is arranged at a position facing the portion on the −Y side.

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

そして、テストパターンとしてのトナーパターンは、有効画像領域に対して＋Ｙ側の部分、及び有効画像領域に対して−Ｙ側の部分に形成される。 The toner pattern as the test pattern is formed on the + Y side portion with respect to the effective image region and the −Y side portion with respect to the effective image region.

２つの反射型光学センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ）は、いずれも同じ構成、同じ構造を有している。そこで、以下では、反射型光学センサ２２４５ａを代表として、反射型光学センサの構成及び構造について説明する。 The two reflective optical sensors (2245a, 2245b) both have the same configuration and the same structure. Therefore, hereinafter, the configuration and structure of the reflective optical sensor will be described using the reflective optical sensor 2245a as a representative.

反射型光学センサ２２４５ａは、一例として図８〜図１１に示されるように、１１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）を含む照射系、１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）を含む照明光学系、１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）を含む受光光学系、１１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ１１）を含む受光系などを備えている。 As shown in FIGS. 8 to 11, the reflective optical sensor 2245a is an illumination system including 11 light emitting units (E1 to E11) and illumination including 11 illumination microlenses (LE1 to LE11). An optical system, a light receiving optical system including 11 light receiving microlenses (LD1 to LD11), a light receiving system including 11 light receiving portions (D1 to D11), and the like are provided.

１１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）は、主方向に沿って等しい間隔Ｌｅで配置されている。各発光部には、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を用いることができる。ここでは、一例として、Ｌｅ＝０．４ｍｍとしている。この場合は、主方向に関して、Ｅ１とＥ１１との間の距離は４ｍｍ（Ｌｅ×１０）である。なお、以下では、便宜上、点灯された発光部を「点灯発光部」と略述する。 The eleven light emitting units (E1 to E11) are arranged at equal intervals Le along the main direction. For each light emitting unit, an LED (Light Emitting Diode) can be used. Here, as an example, Le = 0.4 mm. In this case, with respect to the main direction, the distance between E1 and E11 is 4 mm (Le × 10). In the following, for convenience, the lit light emitting unit is abbreviated as “lit light emitting unit”.

１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）は、それぞれ１１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）に個別に対応している。 The eleven illumination microlenses (LE1 to LE11) individually correspond to the eleven light emitting units (E1 to E11), respectively.

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

ここでは、説明をわかりやすくするため、各発光部から射出され対応する照明用マイクロレンズを通過した光束のみが、検出用光（Ｓ１〜Ｓ１１）として転写ベルト２０４０を照明するものとする（図１２参照）。そして、各検出用光によって転写ベルト２０４０の表面に形成される光スポット（以下では、便宜上「検出用光スポット」と略述する）の中心は、副方向に関して、対応する発光部と受光部の中間付近にある。 Here, for easy understanding, it is assumed that only the light beam emitted from each light emitting unit and passing through the corresponding illumination microlens illuminates the transfer belt 2040 as detection light (S1 to S11) (FIG. 12). reference). Then, the center of the light spot (hereinafter abbreviated as “detection light spot” for convenience) formed on the surface of the transfer belt 2040 by each detection light is the center of the corresponding light emitting unit and light receiving unit with respect to the sub-direction. Near the middle.

各検出用光スポットの大きさは、一例として、直径で０．４ｍｍである。この値は、上記１１個の発光部の配列ピッチＬｅと等しい。なお、従来の検出用光スポットの大きさは、通常、直径で２〜３ｍｍ程度であった。 As an example, the size of each detection light spot is 0.4 mm in diameter. This value is equal to the arrangement pitch Le of the 11 light emitting units. The size of the conventional detection light spot is usually about 2 to 3 mm in diameter.

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

１１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ１１）は、それぞれ発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）に個別に対応している。 The eleven light receiving parts (D1 to D11) individually correspond to the light emitting parts (E1 to E11), respectively.

各受光部は、対応する発光部から射出され、転写ベルト２０４０の表面で正反射された光束の光路上に配置されている。そして、１１個の受光部の配列ピッチは、１１個の発光部の配列ピッチＬｅと等しい。 Each light receiving portion is disposed on the optical path of a light beam emitted from the corresponding light emitting portion and regularly reflected by the surface of the transfer belt 2040. The arrangement pitch of the 11 light receiving parts is equal to the arrangement pitch Le of the 11 light emitting parts.

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

１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）は、それぞれ１１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ１１）に個別し、転写ベルト２０４０あるいはトナーパターンで反射された検出用光を集光する。この場合には、各受光部の受光量を増加させることが可能となる。すなわち、検出感度を向上させることができる。各受光用マイクロレンズでは、レンズ径、レンズの曲率半径、及びレンズ厚は同一である。 The eleven light receiving microlenses (LD1 to LD11) are individually provided for the eleven light receiving portions (D1 to D11), respectively, and collect the detection light reflected by the transfer belt 2040 or the toner pattern. In this case, the amount of light received by each light receiving unit can be increased. That is, detection sensitivity can be improved. In each light receiving microlens, the lens diameter, the radius of curvature of the lens, and the lens thickness are the same.

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

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

具体的には、各照明用マイクロレンズでは、レンズ径は０．４１５ｍｍ、レンズの曲率半径は０．４３０ｍｍ、レンズ厚は１．２２９ｍｍである。 Specifically, in each illumination microlens, the lens diameter is 0.415 mm, the radius of curvature of the lens is 0.430 mm, and the lens thickness is 1.229 mm.

各受光用マイクロレンズでは、レンズ径は０．７１２ｍｍ、レンズの曲率半径は０．３８０ｍｍ、レンズ厚は１．４１９ｍｍである。 Each light-receiving microlens has a lens diameter of 0.712 mm, a lens radius of curvature of 0.380 mm, and a lens thickness of 1.419 mm.

本実施形態では、１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）と１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）は、一体化され、マイクロレンズアレイとなっている。これにより、各マイクロレンズを所定位置に組み付ける際の作業性を向上させることができる。また、複数のマイクロレンズにおけるレンズ面間の位置精度を高めることができる。なお、各レンズ面は、フォトリソグラフィやモールド成形などの加工法を用いてガラス基板や樹脂基板上に形成することができる。 In the present embodiment, 11 illumination microlenses (LE1 to LE11) and 11 light receiving microlenses (LD1 to LD11) are integrated into a microlens array. Thereby, workability | operativity at the time of assembling each micro lens in a predetermined position can be improved. Moreover, the positional accuracy between the lens surfaces in a plurality of microlenses can be increased. Each lens surface can be formed on a glass substrate or a resin substrate by using a processing method such as photolithography or molding.

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

また、一例として図１３に示されるように、各照明用マイクロレンズの光軸は、発光部からの反射光を受光部に導くために、対応する各発光部の中心を通り該発光部に垂直な軸に対して受光系側にΔｄ（ここでは、０．０３５ｍｍ）ずれている。 As an example, as shown in FIG. 13, the optical axis of each illumination microlens passes through the center of each corresponding light emitting unit and is perpendicular to the light emitting unit in order to guide the reflected light from the light emitting unit to the light receiving unit. Δd (here, 0.035 mm) is shifted to the light receiving system side with respect to the center axis.

また、各受光用マイクロレンズの光軸は、より多くの反射光を受光するために、対応する各受光部の中心を通り該受光部に垂直な軸に対して照射系側にΔｄ’（ここでは、０．０２０ｍｍ）ずれている。 In addition, the optical axis of each light receiving microlens receives Δd ′ (here) on the irradiation system side with respect to an axis that passes through the center of each corresponding light receiving part and is perpendicular to the light receiving part in order to receive more reflected light. Then, 0.020 mm).

そして、副方向に関して、照明用マイクロレンズＬＥｉと受光用マイクロレンズＬＤｉのレンズ間距離は０．４４５ｍｍ、発光部Ｅｉと受光部Ｄｉの間隔は、０．５００ｍｍである。さらに、副方向に関して、発光部Ｅｉから照明用マイクロレンズＬＥｉまでの距離は、０．８００ｍｍであり、各マイクロレンズの−Ｚ側の面から転写ベルト２０４０表面までの距離は、５ｍｍである。 In the sub-direction, the distance between the illumination microlens LEi and the light receiving microlens LDi is 0.445 mm, and the distance between the light emitting portion Ei and the light receiving portion Di is 0.500 mm. Further, with respect to the sub direction, the distance from the light emitting portion Ei to the illumination microlens LEi is 0.800 mm, and the distance from the −Z side surface of each microlens to the surface of the transfer belt 2040 is 5 mm.

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

ここでは、一例として図１４に示されるように、有効画像領域に対して＋Ｙ側の部分に形成されるトナーパターンをＰａｔｔＡ、有効画像領域に対して−Ｙ側の部分に形成されるトナーパターンをＰａｔｔＢとする。 Here, as an example, as shown in FIG. 14, the toner pattern formed on the + Y side portion with respect to the effective image area is PattA, and the toner pattern formed on the −Y side portion with respect to the effective image area is illustrated. Let it be PattB.

ＰａｔｔＡ及びＰａｔｔＢは、いずれも５種類のパターン（ＰＰ、ＤＰ１、ＤＰ２、ＤＰ３、ＤＰ４）を有している。 PattA and PattB all have five types of patterns (PP, DP1, DP2, DP3, DP4).

ＰＰは位置検出用パターンであり、ＤＰ１〜ＤＰ４は、いずれも濃度検出用パターンである。 PP is a position detection pattern, and DP1 to DP4 are all density detection patterns.

位置検出用パターンＰＰは、図１５に示されるように、主方向（Ｙ軸方向）に平行な４本のライン状パターン（ＬＰＹ１、ＬＰＭ１、ＬＰＣ１、ＬＰＫ１）と、主方向に対して傾斜した４本のライン状パターン（ＬＰＹ２、ＬＰＭ２、ＬＰＣ２、ＬＰＫ２）とにより構成されている。 As shown in FIG. 15, the position detection pattern PP includes four linear patterns (LPY1, LPM1, LPC1, LPK1) parallel to the main direction (Y-axis direction) and 4 inclined with respect to the main direction. It is composed of a line pattern (LPY2, LPM2, LPC2, LPK2).

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

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

ここでは、各ライン状パターンの長さを３．４ｍｍ、幅を０．５ｍｍとし、それらの副方向の間隔を２ｍｍとしている。また、４本のライン状パターン（ＬＰＹ２、ＬＰＭ２、ＬＰＣ２、ＬＰＫ２）の傾斜角を４５°としている。 Here, the length of each line pattern is 3.4 mm, the width is 0.5 mm, and the interval in the sub direction is 2 mm. The inclination angle of the four line patterns (LPY2, LPM2, LPC2, LPK2) is 45 °.

濃度検出用パターンＤＰ１はイエロートナーで形成され、濃度検出用パターンＤＰ２はマゼンタトナーで形成される。また、濃度検出用パターンＤＰ３はシアントナーで形成され、濃度検出用パターンＤＰ４はブラックトナーで形成される。なお、以下では、濃度検出用パターンＤＰ１〜ＤＰ４を区別する必要がない場合には、総称して「濃度検出用パターンＤＰ」ともいう。 The density detection pattern DP1 is formed of yellow toner, and the density detection pattern DP2 is formed of magenta toner. The density detection pattern DP3 is formed of cyan toner, and the density detection pattern DP4 is formed of black toner. Hereinafter, when it is not necessary to distinguish between the density detection patterns DP1 to DP4, they are also collectively referred to as “density detection patterns DP”.

濃度検出用パターンＤＰは、一例として図１６に示されるように、１０個の四角形状のパターン（ｐ１〜ｐ１０、以下では、便宜上「矩形パターン」という）を有している。各矩形パターンは、副方向に沿って２列に並んでおり、それぞれ全体としてみたときにトナー濃度の階調が異なっている。ここでは、トナー濃度の低い矩形パターンから、ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ５、ｐ６、ｐ７、ｐ８、ｐ９、ｐ１０とする。すなわち、矩形パターンｐ１のトナー濃度が最も低く、矩形パターンｐ１０のトナー濃度が最も高い。 As shown in FIG. 16 as an example, the density detection pattern DP has ten square patterns (p1 to p10, hereinafter referred to as “rectangular pattern” for convenience). Each rectangular pattern is arranged in two rows along the sub-direction, and the gradation of the toner density differs when viewed as a whole. Here, p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8, p9, and p10 are selected from a rectangular pattern having a low toner density. That is, the rectangular pattern p1 has the lowest toner density, and the rectangular pattern p10 has the highest toner density.

各矩形パターンは、副方向の長さが２ｍｍ、主方向の長さが１ｍｍである。また、矩形パターンの中心間距離は、主方向に関して２．４ｍｍであり、副方向に関して４ｍｍである。従って、主方向に関して、隣接する２つの矩形パターンの中心間距離は、前記間隔Ｌｅよりも大きい。そして、主方向に関して、トナーパターンの長さ（３．４ｍｍ）は、両端に位置する２つの発光部（Ｅ１とＥ１１）間の距離（４ｍｍ）よりも短い。 Each rectangular pattern has a sub-direction length of 2 mm and a main-direction length of 1 mm. The distance between the centers of the rectangular patterns is 2.4 mm in the main direction and 4 mm in the sub direction. Therefore, with respect to the main direction, the distance between the centers of two adjacent rectangular patterns is larger than the interval Le. With respect to the main direction, the length (3.4 mm) of the toner pattern is shorter than the distance (4 mm) between the two light emitting portions (E1 and E11) located at both ends.

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

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

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

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

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

本実施形態では、位置検出処理及び濃度検出処理は、プリンタ制御装置２０９０によって行われる。図１７のフローチャートは、位置検出処理及び濃度検出処理の際に、プリンタ制御装置２０９０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。 In the present embodiment, the position detection process and the density detection process are performed by the printer control device 2090. The flowchart in FIG. 17 corresponds to a series of processing algorithms executed by the printer control device 2090 during the position detection process and the density detection process.

最初のステップ３０１では、走査制御装置に位置検出用パターン及び濃度検出用パターンの形成を指示する。 In the first step 301, the scanning control apparatus is instructed to form a position detection pattern and a density detection pattern.

これにより、走査制御装置は、感光体ドラム２０３０ｄにおける位置Ｙ１と位置Ｙ２に、ライン状パターンＬＰＹ１、ＬＰＹ２、及び濃度検出用パターンＤＰ１が形成されるようにＹステーションを制御する（図１８参照）。 Accordingly, the scanning control device controls the Y station so that the line patterns LPY1 and LPY2 and the density detection pattern DP1 are formed at the positions Y1 and Y2 on the photosensitive drum 2030d (see FIG. 18).

また、走査制御装置は、感光体ドラム２０３０ｃにおける位置Ｙ１と位置Ｙ２に、ライン状パターンＬＰＭ１、ＬＰＭ２、及び濃度検出用パターンＤＰ２が形成されるようにＭステーションを制御する（図１９参照）。 Further, the scanning control device controls the M station so that the line patterns LPM1 and LPM2 and the density detection pattern DP2 are formed at the positions Y1 and Y2 on the photosensitive drum 2030c (see FIG. 19).

また、走査制御装置は、感光体ドラム２０３０ｂにおける位置Ｙ１と位置Ｙ２に、ライン状パターンＬＰＣ１、ＬＰＣ２、及び濃度検出用パターンＤＰ３が形成されるようにＣステーションを制御する（図２０参照）。 Further, the scanning control device controls the C station so that the line patterns LPC1 and LPC2 and the density detection pattern DP3 are formed at the positions Y1 and Y2 on the photosensitive drum 2030b (see FIG. 20).

さらに、走査制御装置は、感光体ドラム２０３０ａにおける位置Ｙ１と位置Ｙ２に、ライン状パターンＬＰＫ１、ＬＰＫ２、及び濃度検出用パターンＤＰ４が形成されるようにＫステーションを制御する（図２１参照）。 Further, the scanning control device controls the K station so that the line-shaped patterns LPK1 and LPK2 and the density detection pattern DP4 are formed at the positions Y1 and Y2 on the photosensitive drum 2030a (see FIG. 21).

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

これによって、転写ベルト２０４０における位置Ｙ１及び位置Ｙ２に、それぞれＰａｔｔＡとＰａｔｔＢが形成される（図２２参照）。 As a result, PattA and PattB are formed at position Y1 and position Y2 on the transfer belt 2040, respectively (see FIG. 22).

ここでは、主方向に関して、２つの矩形パターンが含まれる領域の長さは３．４ｍｍであり、発光部Ｅ１と発光部Ｅ１１との間の距離は４ｍｍ（Ｌｅ×１１）よりも短い。これにより、矩形パターンに検出用光が照射されないことを防止できる。 Here, with respect to the main direction, the length of the region including the two rectangular patterns is 3.4 mm, and the distance between the light emitting part E1 and the light emitting part E11 is shorter than 4 mm (Le × 11). Thereby, it can prevent that the light for a detection is not irradiated to a rectangular pattern.

なお、主方向に関して、両端にある２つの発光部間の長さを、転写ベルトの主方向の位置ずれや、トナーパターンが形成されたときの主方向の位置ずれのマージンも考慮した分だけ、トナーパターンの主方向の長さより長くしても良い。これにより、反射型光学センサの主方向の大きさを過不足なく設定することができる。 In addition, regarding the main direction, the length between the two light emitting portions at both ends is determined by taking into account the margin in the main direction misalignment of the transfer belt and the main direction misalignment when the toner pattern is formed. It may be longer than the length of the toner pattern in the main direction. Thereby, the magnitude | size of the main direction of a reflection type optical sensor can be set without excess and deficiency.

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

本実施形態では、受光用マイクロレンズのレンズ径を、照明用マイクロレンズのレンズ径よりも大きくすることで、反射光をより多く受光できるようにしている。また、受光用マイクロレンズの曲率半径を、照明用マイクロレンズの曲率半径よりも小さくすることで、レンズ内部における全反射が増加し、正反射光の受光量が減少するようにしている。 In the present embodiment, by making the lens diameter of the light receiving microlens larger than the lens diameter of the illumination microlens, more reflected light can be received. Further, by making the radius of curvature of the light receiving microlens smaller than the radius of curvature of the illumination microlens, total reflection inside the lens is increased, and the amount of received regular reflected light is decreased.

また、受光用マイクロレンズの曲率半径を、照明用マイクロレンズの曲率半径よりも小さくすることで、点灯発光部に対応する受光部に隣接する受光部に対応する受光用マイクロレンズを通過した光線を大きく屈折させることが可能となる。これにより、矩形パターンからの拡散反射光が受光部に到達でき、拡散反射光の受光量が増加するようにしている。 Further, by making the radius of curvature of the light receiving microlens smaller than the radius of curvature of the illumination microlens, the light beam that has passed through the light receiving microlens corresponding to the light receiving portion adjacent to the light receiving portion corresponding to the lighting light emitting portion can be obtained. It becomes possible to refract greatly. Thereby, the diffuse reflected light from the rectangular pattern can reach the light receiving portion, and the amount of the diffuse reflected light received is increased.

図１７に戻り、次のステップ３０３では、位置検出処理を行う。 Returning to FIG. 17, in the next step 303, position detection processing is performed.

《位置検出処理》
プリンタ制御装置２０９０は、位置検出用パターンＰＰが反射型光学センサに近づくタイミングを計って、発光部Ｅ６を連続点灯させる。発光部Ｅ６からの検出用光は、転写ベルト２０４０が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、ライン状パターンＬＰＹ１〜ＬＰＫ２を順次照射する（図２３参照）。 << Position detection process >>
The printer control device 2090 measures the timing when the position detection pattern PP approaches the reflective optical sensor, and continuously turns on the light emitting unit E6. The detection light from the light emitting unit E6 is sequentially irradiated with the line patterns LPY1 to LPK2 as the transfer belt 2040 rotates, that is, with time (see FIG. 23).

なお、トナーパターンの形成が指示されてから、トナーパターンが反射型光学センサの前方に到達するまでの時間は略定まっており、プリンタ制御装置２０９０は、位置検出用パターンＰＰが反射型光学センサの前方に近づいたと判断される適切なタイミングで、発光部の点灯を指示する。 Note that the time from when the toner pattern formation is instructed until the toner pattern reaches the front of the reflective optical sensor is substantially fixed, and the printer control device 2090 determines that the position detection pattern PP is the reflective optical sensor. The lighting unit is instructed to be turned on at an appropriate timing when it is determined that the vehicle is approaching the front.

そして、プリンタ制御装置２０９０は、各受光部の出力信号を時間的に追跡し、検出用光がライン状パターンＬＰＹ１を照射してからライン状パターンＬＰＭ１を照射するまでの時間Ｔｙｍ、検出用光がライン状パターンＬＰＭ１を照射してからライン状パターンＬＰＣ１を照射するまでの時間Ｔｍｃ、検出用光がライン状パターンＬＰＣ１を照射してからライン状パターンＬＰＫ１を照射するまでの時間Ｔｃｋを検出する（図２４参照）。なお、ここでは、わかりやすくするため、各受光部の出力信号は、増幅及び反転され、所定の基準値と比較する比較回路を介しているものとする。 Then, the printer control device 2090 tracks the output signal of each light receiving unit in time, and the time Tym from when the detection light irradiates the line pattern LPY1 to the irradiation of the line pattern LPM1, the detection light is A time Tmc from the irradiation of the line pattern LPM1 to the irradiation of the line pattern LPC1, and a time Tck from the detection light irradiation of the line pattern LPC1 to the irradiation of the line pattern LPK1 are detected (FIG. 24). Here, for the sake of easy understanding, it is assumed that the output signal of each light receiving unit is amplified and inverted and passes through a comparison circuit that compares with a predetermined reference value.

さらに、プリンタ制御装置２０９０は、検出用光がライン状パターンＬＰＹ１を照射してからライン状パターンＬＰＹ２を照射するまでの時間Ｔｙ、検出用光がライン状パターンＬＰＭ１を照射してからライン状パターンＬＰＭ２を照射するまでの時間Ｔｍ、検出用光がライン状パターンＬＰＣ１を照射してからライン状パターンＬＰＣ２を照射するまでの時間Ｔｃ、検出用光がライン状パターンＬＰＫ１を照射してからライン状パターンＬＰＫ２を照射するまでの時間Ｔｋを検出する（図２４参照）。 Further, the printer control device 2090 determines the time Ty from when the detection light irradiates the line pattern LPY1 to when the detection light irradiates the line pattern LPY2, and the line pattern LPM2 after the detection light irradiates the line pattern LPM1. The time Tm until the irradiation of the line pattern LPC1, the time Tc from when the detection light irradiates the line pattern LPC2, and the line pattern LPK2 after the detection light irradiates the line pattern LPK1. The time Tk until irradiation is detected is detected (see FIG. 24).

そして、例えば、次の（１）式を用いて、イエロートナー画像の主方向に関する位置ずれ量ΔＳを求める（図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）参照）。ここで、Ｖは転写ベルト２０４０の副方向への移動速度、ΔＴは時間Ｔｙと基準時間の差、θはライン状パターンＬＰＹ２の主方向に対する傾斜角である。 Then, for example, the positional deviation amount ΔS in the main direction of the yellow toner image is obtained using the following equation (1) (see FIGS. 25A and 25B). Here, V is the moving speed of the transfer belt 2040 in the sub direction, ΔT is the difference between the time Ty and the reference time, and θ is the inclination angle of the line pattern LPY2 with respect to the main direction.

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

また、プリンタ制御装置２０９０は、位置ずれ量ΔＳから、主方向に関するトナーパターンの中心位置を求める。 In addition, the printer control device 2090 obtains the center position of the toner pattern with respect to the main direction from the positional deviation amount ΔS.

なお、プリンタ制御装置２０９０は、反射型光学センサ２２４５ａの出力信号から得られた位置情報と、反射型光学センサ２２４５ｂの出力信号から得られた位置情報を平均化し、それを検出結果としても良いし、反射型光学センサ２２４５ａの出力信号と反射型光学センサ２２４５ｂの出力信号とを平均化し、それから位置情報を求め、それを検出結果としても良い。 The printer control device 2090 may average the position information obtained from the output signal of the reflection type optical sensor 2245a and the position information obtained from the output signal of the reflection type optical sensor 2245b, and use the result as a detection result. The output signal of the reflection type optical sensor 2245a and the output signal of the reflection type optical sensor 2245b may be averaged to obtain position information therefrom, and this may be used as the detection result.

図１７に戻り、次のステップ３０５では、濃度検出処理を行う。 Returning to FIG. 17, in the next step 305, density detection processing is performed.

《濃度検出処理》
１．先ず、転写ベルト２０４０に検出用光を照射して「基準受光量」を取得する。この基準受光量を取得する処理（以下では、「基準受光量取得処理」という）について、図２６のフローチャートを用いて説明する。なお、この基準受光量取得処理は、最初の矩形パターンが反射型光学センサの前方に搬送される前に行われる。 <Density detection processing>
1. First, a “reference received light amount” is acquired by irradiating the transfer belt 2040 with detection light. The process of acquiring the reference received light amount (hereinafter referred to as “reference received light amount acquisition process”) will be described with reference to the flowchart of FIG. This reference received light amount acquisition process is performed before the first rectangular pattern is conveyed in front of the reflective optical sensor.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

この基準受光量取得処理では、発光部Ｅ１〜発光部Ｅ１１を順次、点灯・消灯させている。発光部Ｅ１〜Ｅ１１まで点灯・消灯が１巡する周波数は数ＫＨｚ〜数１００ＫＨｚであり、各発光部はさらに分割された短い時間で点灯・消灯が順次行われる。そこで、転写ベルト２０４０の表面は、検出用光によってスポット走査されることとなる。 In the reference received light amount acquisition process, the light emitting units E1 to E11 are sequentially turned on and off. The frequency at which the light emitting units E1 to E11 are turned on / off once is several KHz to several hundreds KHz, and each light emitting unit is sequentially turned on / off in a short divided time. Therefore, the surface of the transfer belt 2040 is spot-scanned with detection light.

ここでは、転写ベルト２０４０からの正反射光は、点灯発光部Ｅｉに対応する受光部Ｄｉと該受光部Ｄｉに隣接する２つの受光部の計３個の受光部のみで受光されるように設定されている（図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）参照）。そして、便宜上、発光部Ｅｉを点灯させ、検出用光Ｓｉが転写ベルト２０４０によって正反射されたときの受光部Ｄｉの受光量を１とする。 Here, the specularly reflected light from the transfer belt 2040 is set so as to be received only by a total of three light receiving parts, that is, a light receiving part Di corresponding to the lighting light emitting part Ei and two light receiving parts adjacent to the light receiving part Di. (See FIGS. 27A to 27D). For convenience, the light emitting unit Ei is turned on, and the amount of light received by the light receiving unit Di when the detection light Si is regularly reflected by the transfer belt 2040 is set to 1.

例えば、発光部Ｅ３が点灯されたとき、発光部Ｅ３から射出された検出用光Ｓ３の転写ベルト表面での正反射光は、発光部Ｅ３に対応する受光部Ｄ３と、受光部Ｄ３に隣接する受光部Ｄ２及び受光部Ｄ４とで受光され、その他の受光部Ｄ１、及び受光部Ｄ５〜１１では受光されない。そこで、受光部Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４の出力レベルは０ではないが、受光部Ｄ１、Ｄ５〜１１の出力レベルは０となる。 For example, when the light emitting unit E3 is turned on, the specularly reflected light on the transfer belt surface of the detection light S3 emitted from the light emitting unit E3 is adjacent to the light receiving unit D3 corresponding to the light emitting unit E3 and the light receiving unit D3. Light is received by the light receiving unit D2 and the light receiving unit D4, and is not received by the other light receiving units D1 and the light receiving units D5 to D11. Therefore, the output levels of the light receiving portions D2, D3, and D4 are not 0, but the output levels of the light receiving portions D1 and D5 to 11 are 0.

なお、ここでは、点灯発光部がＥ３のときとＥ９のときの基準受光量のみをメモリに格納しても良い。 Here, only the reference received light amount when the lighting light emitting unit is E3 and E9 may be stored in the memory.

２．次に、各矩形パターンに検出用光を照射して「検出受光量」を取得する。この検出受光量を取得する処理（以下では、「検出受光量取得処理」という）について、図２８のフローチャートを用いて説明する。 2. Next, each of the rectangular patterns is irradiated with detection light to obtain a “detected amount of received light”. The process of acquiring the detected light reception amount (hereinafter referred to as “detected light reception amount acquisition process”) will be described with reference to the flowchart of FIG.

ここでは、一例として、上記位置検出処理で得られた主方向に関するトナーパターンの中心位置が、発光部Ｅ６の位置であるものとする（図２９参照）。そして、３つの発光部（Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４）に対向する位置に、矩形パターンｐ１、ｐ３、ｐ５、ｐ７、ｐ９が順次搬送され、３つの発光部（Ｅ８、Ｅ９、Ｅ１０）に対向する位置に、矩形パターンｐ２、ｐ４、ｐ６、ｐ８、ｐ１０が順次搬送されるものとする。但し、そのうち４つの発光部（Ｅ２、Ｅ４、Ｅ８、Ｅ１０）からの検出用光は、矩形パターンと転写ベルト２０４０の両方を照明することとなるため、ここでは、矩形パターンｐ１、ｐ３、ｐ５、ｐ７、ｐ９に対しては発光部Ｅ３を点灯させたときの各受光部の出力を考慮し、矩形パターンｐ２、ｐ４、ｐ６、ｐ８、ｐ１０に対しては発光部Ｅ９を点灯させたときの各受光部の出力を考慮する。 Here, as an example, it is assumed that the center position of the toner pattern in the main direction obtained by the position detection process is the position of the light emitting unit E6 (see FIG. 29). Then, the rectangular patterns p1, p3, p5, p7, and p9 are sequentially conveyed to positions facing the three light emitting sections (E2, E3, E4), and positions facing the three light emitting sections (E8, E9, E10). In addition, it is assumed that the rectangular patterns p2, p4, p6, p8, and p10 are sequentially conveyed. However, detection light from the four light emitting units (E2, E4, E8, E10) illuminates both the rectangular pattern and the transfer belt 2040. Here, the rectangular patterns p1, p3, p5, For p7 and p9, the output of each light receiving portion when the light emitting portion E3 is turned on is considered, and for the rectangular patterns p2, p4, p6, p8, and p10, each light emitting portion E9 is turned on. Consider the output of the receiver.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

なお、ここでは、点灯発光部がＥ３のときとＥ９のときの検出受光量のみをメモリに格納しても良い。 Here, only the detected light reception amount when the lighting light emitting unit is E3 and E9 may be stored in the memory.

図３０（Ａ）には、検出用光Ｓ３が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ１に照射されたときの受光部Ｄ１〜Ｄ５における受光量が示されている。図３０（Ｂ）には、検出用光Ｓ３が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ３に照射されたときの受光部Ｄ１〜Ｄ５における受光量が示されている。図３０（Ｃ）には、検出用光Ｓ３が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ５に照射されたときの受光部Ｄ１〜Ｄ５における受光量が示されている。 FIG. 30A shows the amount of light received by the light receiving portions D1 to D5 when the detection light S3 is applied to the rectangular pattern p1 of the density detection pattern DP1. FIG. 30B shows the amount of light received by the light receiving portions D1 to D5 when the detection light S3 is applied to the rectangular pattern p3 of the density detection pattern DP1. FIG. 30C shows the amount of light received by the light receiving portions D1 to D5 when the detection light S3 is applied to the rectangular pattern p5 of the density detection pattern DP1.

図３１（Ａ）には、検出用光Ｓ３が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ７に照射されたときの受光部Ｄ１〜Ｄ５における受光量が示されている。図３１（Ｂ）には、検出用光Ｓ３が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ９に照射されたときの受光部Ｄ１〜Ｄ５における受光量が示されている。 FIG. 31A shows the amount of light received by the light receiving portions D1 to D5 when the detection light S3 is applied to the rectangular pattern p7 of the density detection pattern DP1. FIG. 31B shows the amount of light received by the light receiving portions D1 to D5 when the detection light S3 is applied to the rectangular pattern p9 of the density detection pattern DP1.

図３０（Ａ）〜図３１（Ｂ）に示されるように、トナー濃度が高くなるにつれて、各受光部の受光量が低くなっていることがわかる。なお、Ｄ＿ＡＬＬには、受光部Ｄ１〜Ｄ５の受光量の合計値が示されている。 As shown in FIGS. 30A to 31B, it can be seen that the amount of light received by each light receiving portion decreases as the toner density increases. Note that D_ALL indicates the total amount of light received by the light receiving portions D1 to D5.

３．次に、トナーの色毎に、矩形パターン毎に、各受光部の検出受光量を拡散反射光による受光量と正反射光による受光量とに分離する。 3. Next, for each rectangular color, for each rectangular pattern, the detected light reception amount of each light receiving unit is separated into a light reception amount by diffuse reflection light and a light reception amount by regular reflection light.

ここでは、一例として、発光部Ｅ３のみを点灯させたときの各受光部（Ｄ１〜Ｄ５）の検出受光量を、拡散反射光による受光量と正反射光による受光量とに分離する場合について説明する。図３２（Ａ）には、検出用光Ｅ３の照射対象物が転写ベルト２０４０のときの受光部Ｄ１〜Ｄ５の受光量（基準受光量）が示され、図３２（Ｂ）には、検出用光Ｅ３の照射対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ１のときの受光部Ｄ１〜Ｄ５の受光量（検出受光量）が示されている。なお、Ｄ＿ＡＬＬには、受光部Ｄ１〜Ｄ５の受光量の合計値が示されている。 Here, as an example, a case will be described in which the detected light reception amount of each light receiving unit (D1 to D5) when only the light emitting unit E3 is lit is separated into a light reception amount by diffuse reflection light and a light reception amount by regular reflection light. To do. FIG. 32A shows the received light amounts (reference received light amounts) of the light receiving portions D1 to D5 when the irradiation object of the detection light E3 is the transfer belt 2040, and FIG. 32B shows the detection light. The light reception amounts (detected light reception amounts) of the light receiving portions D1 to D5 when the irradiation target of the light E3 is the rectangular pattern p1 of the density detection pattern DP1 are shown. Note that D_ALL indicates the total amount of light received by the light receiving portions D1 to D5.

（１）受光部Ｄ３の受光量について
受光部Ｄ３は点灯発光部Ｅ３に対応する受光部であるため、この受光部Ｄ３の検出受光量は全て正反射光による受光量であると仮定する。一般的に、トナーパターンの反射率は、転写ベルト２０４０の反射率よりも低いため、受光部Ｄ３の検出受光量は１（基準受光量）よりも小さくなっている。 (1) Regarding the amount of light received by the light receiving unit D3 Since the light receiving unit D3 is a light receiving unit corresponding to the lighting light emitting unit E3, it is assumed that all the detected light received by this light receiving unit D3 is the amount of received light by regular reflection light. Generally, since the reflectance of the toner pattern is lower than the reflectance of the transfer belt 2040, the detected light reception amount of the light receiving portion D3 is smaller than 1 (reference light reception amount).

（２）受光部Ｄ１及び受光部Ｄ５の受光量について
受光部Ｄ１及び受光部Ｄ５では、基準受光量はいずれも０であった。そこで、受光部Ｄ１及び受光部Ｄ５の検出受光量は、いずれも、その全てが拡散反射光による受光量である。 (2) About the light-receiving amount of the light-receiving part D1 and the light-receiving part D5 In both the light-receiving part D1 and the light-receiving part D5, the reference light-receiving amount was zero. Therefore, all of the detected light reception amounts of the light receiving part D1 and the light receiving part D5 are light reception amounts due to diffusely reflected light.

（３）受光部Ｄ２の受光量について
受光部Ｄ２では、基準受光量は０ではなかった。そこで、受光部Ｄ２の検出受光量は、正反射光と拡散反射光とが混在した光による受光量である。 (3) Regarding the amount of light received by the light receiving portion D2 In the light receiving portion D2, the reference amount of received light is not zero. Therefore, the amount of received light detected by the light receiving unit D2 is the amount of light received by light in which regular reflection light and diffuse reflection light are mixed.

正反射光について考えてみると、受光部Ｄ２の検出受光量と受光部Ｄ３の検出受光量の比率は、受光部Ｄ２の基準受光量と受光部Ｄ３の基準受光量の比率と一致するはずである。 Considering the specularly reflected light, the ratio of the detected amount of light received by the light receiving unit D2 and the detected amount of received light of the light receiving unit D3 should match the ratio of the reference received light amount of the light receiving unit D2 and the reference received light amount of the light receiving unit D3. is there.

そこで、受光部Ｄ２の基準受光量を受光部Ｄ３の基準受光量で除した値（比率Ａとする）を求める。 Accordingly, a value (ratio A) obtained by dividing the reference light reception amount of the light receiving unit D2 by the reference light reception amount of the light receiving unit D3 is obtained.

そして、受光部Ｄ３の検出受光量に比率Ａを乗じる。ここで得られた値が、受光部Ｄ２の検出受光量に含まれる正反射光による受光量（受光量ａとする）である。 Then, the ratio A is multiplied by the detected amount of light received by the light receiving unit D3. The value obtained here is the amount of light received by the specularly reflected light contained in the detected amount of light received by the light receiving unit D2 (referred to as the amount of received light a).

次に、受光部Ｄ２の検出受光量から上記受光量ａを差し引く。ここで得られた値が、受光部Ｄ２の検出受光量に含まれる拡散反射光による受光量である。 Next, the received light amount a is subtracted from the detected received light amount of the light receiving unit D2. The value obtained here is the amount of light received by the diffusely reflected light included in the detected amount of light received by the light receiving unit D2.

（４）受光部Ｄ４の受光量について
この受光部では、基準受光量は０ではなかった。そこで、受光部Ｄ４の検出受光量は、正反射光と拡散反射光とが混在した光による受光量である。 (4) Regarding the amount of light received by the light receiving portion D4 In this light receiving portion, the reference amount of received light was not zero. Therefore, the detected amount of light received by the light receiving unit D4 is the amount of light received by light in which regular reflection light and diffuse reflection light are mixed.

正反射光について考えてみると、受光部Ｄ４の検出受光量と受光部Ｄ３の検出受光量の比率は、受光部Ｄ４の基準受光量と受光部Ｄ３の基準受光量の比率と一致するはずである。 Considering the specularly reflected light, the ratio of the detected amount of light received by the light receiver D4 and the detected amount of light received by the light receiver D3 should match the ratio of the reference received light amount of the light receiver D4 and the reference received light amount of the light receiver D3. is there.

そこで、受光部Ｄ４の基準受光量を受光部Ｄ３の基準受光量で除した値（比率Ｂとする）を求める。 Therefore, a value obtained by dividing the reference light reception amount of the light receiving unit D4 by the reference light reception amount of the light receiving unit D3 (assumed as a ratio B) is obtained.

そして、受光部Ｄ３の検出受光量に比率Ｂを乗じる。ここで得られた値が、受光部Ｄ４の検出受光量に含まれる正反射光による受光量（受光量ｂとする）である。 Then, the ratio B is multiplied by the detected amount of light received by the light receiving unit D3. The value obtained here is the amount of light received by the specularly reflected light included in the detected amount of light received by the light receiving unit D4 (referred to as light reception amount b).

次に、受光部Ｄ４の検出受光量から上記受光量ｂを差し引く。ここで得られた値が、受光部Ｄ４の検出受光量に含まれる拡散反射光による受光量である。 Next, the received light amount b is subtracted from the detected received light amount of the light receiving unit D4. The value obtained here is the amount of light received by the diffusely reflected light included in the detected amount of light received by the light receiving unit D4.

このようにして、各受光部の検出受光量を、正反射光による受光量と拡散反射光による受光量とに分離することができる。 In this way, the amount of received light detected by each light receiving unit can be separated into the amount of light received by specularly reflected light and the amount of light received by diffusely reflected light.

発光部Ｅ３の照射対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ１のときの、正反射光による受光量が図３３（Ａ）に示され、拡散反射光による受光量が図３３（Ｂ）に示されている。 FIG. 33A shows the amount of light received by the specularly reflected light and FIG. 33B shows the amount of light received by the diffusely reflected light when the irradiation target of the light emitting unit E3 is the rectangular pattern p1 of the density detection pattern DP1. It is shown.

発光部Ｅ３の照射対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ３のときの、正反射光による受光量が図３４（Ａ）に示され、拡散反射光による受光量が図３４（Ｂ）に示されている。 When the irradiation target of the light emitting unit E3 is the rectangular pattern p3 of the density detection pattern DP1, FIG. 34A shows the amount of light received by the specularly reflected light, and FIG. 34B shows the amount of light received by the diffusely reflected light. It is shown.

発光部Ｅ３の照射対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ５のときの、正反射光による受光量が図３５（Ａ）に示され、拡散反射光による受光量が図３５（Ｂ）に示されている。 When the irradiation target of the light emitting unit E3 is the rectangular pattern p5 of the density detection pattern DP1, FIG. 35A shows the amount of light received by the specularly reflected light, and FIG. 35B shows the amount of light received by the diffusely reflected light. It is shown.

発光部Ｅ３の照射対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ７のときの、正反射光による受光量が図３６（Ａ）に示され、拡散反射光による受光量が図３６（Ｂ）に示されている。 When the irradiation target of the light emitting unit E3 is the rectangular pattern p7 of the density detection pattern DP1, the received light amount by the specularly reflected light is shown in FIG. 36A, and the received light amount by the diffusely reflected light is shown in FIG. It is shown.

発光部Ｅ３の照射対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ９のときの、正反射光による受光量が図３７（Ａ）に示され、拡散反射光による受光量が図３７（Ｂ）に示されている。 When the irradiation target of the light emitting unit E3 is the rectangular pattern p9 of the density detection pattern DP1, the received light amount by the specularly reflected light is shown in FIG. 37A, and the received light amount by the diffusely reflected light is shown in FIG. It is shown.

４．次に、トナーの色毎に、矩形パターン毎に、正反射光による受光量の合計値（Ｄ１とする）、及び拡散反射光による受光量の合計値（Ｄ２とする）を求める。 4). Next, for each color of toner, for each rectangular pattern, a total value of received light by regular reflected light (denoted as D1) and a total value of received light by diffuse reflected light (denoted by D2) are obtained.

各照射対象物の正反射光による受光量の合計値Ｄ１が図３８に示されている。これによると、合計値Ｄ１はトナー濃度が高くなるにつれて単調に減少している。これは、トナー濃度が高いほどトナーが多く付着しているため、正反射する光が減少するためであり、トナー濃度と合計値Ｄ１は１対１で対応している。そこで、合計値Ｄ１の計測値から、その照射対象物のトナー濃度を知ることができる。 FIG. 38 shows a total value D1 of the amount of light received by the regular reflection light of each irradiation object. According to this, the total value D1 monotonously decreases as the toner density increases. This is because the higher the toner concentration is, the more toner is attached, and the regular reflection light is reduced. The toner concentration and the total value D1 are in a one-to-one correspondence. Therefore, the toner density of the irradiation object can be known from the measured value of the total value D1.

各照射対象物の拡散反射光による受光量の合計値Ｄ２が図３９に示されている。これによると、合計値Ｄ２は、矩形パターンｐ３で極大となっており、トナー濃度に対して単調な関数になっていない。なお、直感的には、トナー濃度が高いほどトナーが多く付着しているため、拡散反射する光が増加し、合計値Ｄ２はトナー濃度が高くなるにつれて単調に増加すると思われがちであるが、拡散反射光による受光量は、検出受光量から正反射光による受光量を減算して求めているため、単調に増加していないものと考えられる。そこで、合計値Ｄ２の計測値から、その照射対象物のトナー濃度を知ることは、不可能ではないが必ずしも容易ではない。 The total value D2 of the amount of light received by the diffusely reflected light of each irradiation object is shown in FIG. According to this, the total value D2 is a maximum in the rectangular pattern p3, and is not a monotonous function with respect to the toner density. Intuitively, the higher the toner concentration, the more toner adheres, so the diffused and reflected light increases and the total value D2 tends to increase monotonously as the toner concentration increases. The amount of light received by diffuse reflected light is determined by subtracting the amount of light received by specularly reflected light from the amount of detected light received, and is therefore considered not to increase monotonously. Therefore, it is not impossible but not always easy to know the toner density of the irradiation object from the measured value of the total value D2.

各照射対象物の合計値Ｄ２／合計値Ｄ１が図４０に示されている。これによると、合計値Ｄ２／合計値Ｄ１はトナー濃度が高くなるにつれて単調に増加している。そこで、合計値Ｄ２／合計値Ｄ１からでも、その照射対象物のトナー濃度を知ることができる。 The total value D2 / total value D1 of each irradiation object is shown in FIG. According to this, the total value D2 / total value D1 monotonously increases as the toner density increases. Therefore, the toner density of the irradiation object can be known from the total value D2 / total value D1.

また、転写ベルト２０４０の正反射率を１としたときの合計値Ｄ１の相対値が図４１に示され、最大値を１としたときの合計値Ｄ２／合計値Ｄ１の相対値が図４２に示されている。 41 shows the relative value of the total value D1 when the regular reflectance of the transfer belt 2040 is 1, and FIG. 42 shows the relative value of the total value D2 / total value D1 when the maximum value is 1. It is shown.

なお、発光部Ｅ９が点灯されたときについても同様な方法で、各受光部の検出受光量を、正反射光による受光量と拡散反射光による受光量とに分離することができる。 When the light emitting unit E9 is turned on, the detected amount of light received by each light receiving unit can be separated into the amount of light received by regular reflected light and the amount of received light by diffusely reflected light in the same manner.

５．次に、トナーの色毎に、矩形パターン毎に、トナー濃度を求める。 5. Next, the toner density is obtained for each rectangular color pattern for each toner color.

なお、トナーの色毎に、合計値Ｄ１とトナー濃度との関係、あるいは合計値Ｄ２／合計値Ｄ１とトナー濃度との関係があらかじめ求められ、濃度テーブルとして不図示のメモリに格納されている。 For each toner color, the relationship between the total value D1 and the toner density or the relationship between the total value D2 / total value D1 and the toner density is obtained in advance and stored as a density table in a memory (not shown).

そこで、プリンタ制御装置２０９０は、上記濃度テーブルを参照し、トナーの色毎に、矩形パターン毎に、合計値Ｄ１、あるいは合計値Ｄ２／合計値Ｄ１に基づいてトナー濃度を求める。 Therefore, the printer control device 2090 refers to the density table and obtains the toner density based on the total value D1 or the total value D2 / total value D1 for each color of the toner and for each rectangular pattern.

図１７に戻り、次のステップ３０７では、画像形成条件の補正を行う。 Returning to FIG. 17, in the next step 307, the image forming conditions are corrected.

Ａ．位置ずれ補正
プリンタ制御装置２０９０は、上記位置検出処理で得られた、時間Ｔｙｍ、時間Ｔｍｃ、及び時間Ｔｃｋがほぼ同じであれば、トナー画像相互の副方向に関する位置関係は適正であると判断する。一方、時間Ｔｙｍ、時間Ｔｍｃ、及び時間Ｔｃｋがほぼ同じでなければ、トナー画像相互の副方向に関する位置関係にずれがあると判断する。この場合には、プリンタ制御装置２０９０は、時間Ｔｙｍ、時間Ｔｍｃ、及び時間Ｔｃｋにおける時間差から上記位置関係のずれ量を求め、該ずれ量が０となるように、例えば、対応する画像形成ステーションの副方向の書き出しタイミングを変更する。 A. Misregistration correction The printer control apparatus 2090 determines that the positional relationship in the sub-direction between the toner images is appropriate if the time Tym, the time Tmc, and the time Tck obtained in the position detection process are substantially the same. . On the other hand, if the time Tym, the time Tmc, and the time Tck are not substantially the same, it is determined that there is a deviation in the positional relationship between the toner images in the sub direction. In this case, the printer control device 2090 obtains the amount of deviation of the positional relationship from the time difference between the time Tym, the time Tmc, and the time Tck, so that the deviation amount becomes 0, for example, the corresponding image forming station. Change the export timing in the sub direction.

また、プリンタ制御装置２０９０は、上記位置検出処理で得られた、位置ずれ量ΔＳが予め設定されている許容範囲内であれば、トナー画像相互の主方向に関する位置関係は適正であると判断する。一方、位置ずれ量ΔＳが予め設定されている許容範囲外であれば、位置ずれ量ΔＳが０となるように、例えば、対応する画像形成ステーションにおける光走査開始のタイミングを調整する。 Further, the printer control apparatus 2090 determines that the positional relationship between the toner images in the main direction is appropriate if the positional deviation amount ΔS obtained by the position detection process is within a preset allowable range. . On the other hand, if the positional deviation amount ΔS is outside the preset allowable range, for example, the timing of the optical scanning start in the corresponding image forming station is adjusted so that the positional deviation amount ΔS becomes zero.

Ｂ．濃度補正
プリンタ制御装置２０９０は、上記濃度検出処理で得られたトナー濃度から、トナーの色毎に、トナー濃度のずれ量を求める。 B. Density Correction The printer controller 2090 obtains a toner density deviation amount for each toner color from the toner density obtained by the density detection process.

そして、トナー濃度のずれ量が許容限を超えている場合には、トナー濃度が狙いのトナー濃度となるように、或いは、トナー濃度のずれ量が許容限内となるように制御する。 When the deviation amount of the toner density exceeds the allowable limit, control is performed so that the toner density becomes the target toner density or the deviation amount of the toner density falls within the allowable limit.

例えば、トナー濃度のずれ量に応じて、対応する画像形成ステーションにおいて、光源から射出される光束のパワー、光源に供給される駆動パルスにおけるデューティ、帯電バイアス、現像バイアス（例えば、特開２００９−２１６９３０号公報参照）、及び画像データ（ディザパターン）の少なくともいずれかを調整する。 For example, depending on the toner density shift amount, the power of the light beam emitted from the light source, the duty in the driving pulse supplied to the light source, the charging bias, and the developing bias (for example, JP 2009-216930 A) And at least one of image data (dither pattern) is adjusted.

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

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

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

トナー検出器２２４５は、反射型光学センサ２２４５ａ及び反射型光学センサ２２４５ｂを有し、各反射型光学センサは、転写ベルト２０４０における有効画像領域外の部分に配置されている。 The toner detector 2245 includes a reflection type optical sensor 2245a and a reflection type optical sensor 2245b, and each reflection type optical sensor is disposed outside the effective image area of the transfer belt 2040.

そして、各反射型光学センサは、主方向に沿って等間隔で配置された１１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）を含む照射系、１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）を含む照明光学系、１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）を含む受光光学系、及び１１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ１１）を含む受光系などを備えている。 Each reflective optical sensor has an illumination system including 11 light emitting units (E1 to E11) arranged at equal intervals along the main direction, and an illumination including 11 illumination microlenses (LE1 to LE11). An optical system, a light receiving optical system including 11 light receiving microlenses (LD1 to LD11), a light receiving system including 11 light receiving portions (D1 to D11), and the like are provided.

トナーパターンは、トナーの色毎に、互いにトナー濃度の異なる１０個の矩形パターンが２列に配列された濃度検出用パターンを有し、転写ベルト２０４０における有効画像領域外の部分に形成される。そして、主方向に関して、隣接する２つの矩形パターンの中心間距離は、隣接する２つの発光部の間隔Ｌｅよりも長い。 The toner pattern has a density detection pattern in which ten rectangular patterns having different toner densities are arranged in two rows for each toner color, and is formed in a portion outside the effective image area on the transfer belt 2040. Then, with respect to the main direction, the distance between the centers of the two adjacent rectangular patterns is longer than the distance Le between the two adjacent light emitting units.

この場合には、主方向に隣接する２つの矩形パターンに検出用光をほぼ同時に照射することができる。また、各発光部の受光量を正反射光による受光量と拡散反射光による受光量とに分離することが容易である。このことから、１つの反射型光学センサで、主方向に隣接する２つの矩形パターンのトナー濃度をほぼ同時に検出することができる。 In this case, two rectangular patterns adjacent in the main direction can be irradiated with detection light almost simultaneously. Further, it is easy to separate the amount of light received by each light emitting unit into the amount of light received by regular reflection light and the amount of light received by diffuse reflection light. From this, it is possible to detect the toner density of two rectangular patterns adjacent in the main direction almost simultaneously with one reflective optical sensor.

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

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

また、トナーパターンが有効画像領域外の部分に形成されているため、印刷ジョブを停止させることなく画像濃度制御を行うことができる。すなわち、カラープリンタ２０００のダウンタイムを低減することができる。 Further, since the toner pattern is formed outside the effective image area, the image density control can be performed without stopping the print job. That is, the downtime of the color printer 2000 can be reduced.

また、濃度検出用パターンは、トナーの色毎に、互いにトナー濃度の異なる１０個の矩形パターンが２列に配列されているため、副方向に関するトナーパターンの長さを従来の約１／２とすることができる。これにより、前記副方向での濃度むらの影響を小さくすることができる。 Further, since the density detection patterns are arranged in two rows of ten rectangular patterns having different toner densities for each toner color, the length of the toner pattern in the sub direction is about ½ that of the conventional pattern. can do. Thereby, the influence of density unevenness in the sub direction can be reduced.

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

なお、上記実施形態では、矩形パターンの中心間距離が、主方向に関して２．４ｍｍの場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、矩形パターンの中心間距離が、主方向に関して２．０ｍｍであっても良い。そして、矩形パターンｐ１、ｐ３、ｐ５、ｐ７、ｐ９の中心が発光部Ｅ３とＥ４の中間を通過し、矩形パターンｐ２、ｐ４、ｐ６、ｐ８、ｐ１０の中心が発光部Ｅ８とＥ９の中間を通過するようにできる（図４３参照）。この場合は、発光部Ｅ３を点灯させたときの各受光部の出力信号から、及び発光部Ｅ４を点灯させたときの各受光部の出力信号から、それぞれ個別に矩形パターンｐ１、ｐ３、ｐ５、ｐ７、ｐ９のトナー濃度を求めることができる。同様に、発光部Ｅ８を点灯させたときの各受光部の出力信号から、及び発光部Ｅ９を点灯させたときの各受光部の出力信号から、それぞれ個別に矩形パターンｐ２、ｐ４、ｐ６、ｐ８、ｐ１０のトナー濃度を求めることができる。これにより、検出精度を向上させることができる。 In the above embodiment, the case where the distance between the centers of the rectangular patterns is 2.4 mm in the main direction has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the distance between the centers of the rectangular patterns may be 2.0 mm with respect to the main direction. The centers of the rectangular patterns p1, p3, p5, p7, and p9 pass through the middle of the light emitting parts E3 and E4, and the centers of the rectangular patterns p2, p4, p6, p8, and p10 pass through the middle of the light emitting parts E8 and E9. (See FIG. 43). In this case, the rectangular patterns p1, p3, p5, respectively, from the output signal of each light receiving unit when the light emitting unit E3 is turned on and from the output signal of each light receiving unit when the light emitting unit E4 is turned on, respectively. The toner density of p7 and p9 can be obtained. Similarly, rectangular patterns p2, p4, p6, and p8 are individually obtained from the output signal of each light receiving unit when the light emitting unit E8 is turned on and from the output signal of each light receiving unit when the light emitting unit E9 is turned on. , P10 toner density can be obtained. Thereby, detection accuracy can be improved.

また、上記実施形態では、反射型光学センサが１１個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where a reflection type optical sensor had 11 light emission parts, it is not limited to this.

例えば、反射型光学センサが、９つの発光部、９つの受光部を有し、主方向に２列に並んだ矩形パターンの中心間間隔を１．６ｍｍとしても良い（図４４参照）。この場合は、転写ベルトの主方向の長さも小さくでき、その結果として画像形成装置の小型化を図ることができる。また、反射型光学センサの主方向の小型化も可能である。 For example, the reflective optical sensor may have nine light emitting units and nine light receiving units, and the interval between the centers of the rectangular patterns arranged in two rows in the main direction may be 1.6 mm (see FIG. 44). In this case, the length of the transfer belt in the main direction can be reduced, and as a result, the image forming apparatus can be downsized. In addition, the reflective optical sensor can be reduced in size in the main direction.

また、上記実施形態では、発光部Ｅ３が点灯されたときには、矩形パターンｐ２、ｐ４、ｐ６、ｐ８、ｐ１０には検出用光は照射されず、転写ベルトからの反射光も受光部Ｄ７〜Ｄ１１には入らない。また、発光部Ｅ９が点灯されたときには、矩形パターンｐ１、ｐ３、ｐ５、ｐ７、ｐ９には検出用光は照射されず、転写ベルトからの反射光も受光部Ｄ１〜Ｄ５には入らない。すなわち、発光部Ｅ３からの検出用光と発光部Ｅ９からの検出用光は、矩形パターンに対して干渉しない。そこで、上記実施形態において、発光部Ｅ３と発光部Ｅ９を同時に点灯させても良い。 In the above embodiment, when the light emitting unit E3 is turned on, the rectangular patterns p2, p4, p6, p8, and p10 are not irradiated with detection light, and reflected light from the transfer belt is also applied to the light receiving units D7 to D11. Does not enter. Further, when the light emitting unit E9 is turned on, the detection light is not emitted to the rectangular patterns p1, p3, p5, p7, and p9, and the reflected light from the transfer belt does not enter the light receiving units D1 to D5. That is, the detection light from the light emitting unit E3 and the detection light from the light emitting unit E9 do not interfere with the rectangular pattern. Therefore, in the above embodiment, the light emitting unit E3 and the light emitting unit E9 may be turned on simultaneously.

また、上記実施形態では、検出受光量取得処理において、発光部Ｅ１〜発光部Ｅ１１を順次、繰り返し点灯・消灯させる場合について説明したが、発光部Ｅ３と発光部Ｅ９のみを順次、繰り返し点灯・消灯させても良い。すなわち、発光部Ｅ３と発光部Ｅ９を交互に点灯・消灯させても良い。この場合は、繰り返しの周波数を上げることができる。また、消費電力の低減を図ることができる。 In the above-described embodiment, the case where the light emitting unit E1 to the light emitting unit E11 are sequentially turned on and off in the detected light reception amount acquisition process has been described. However, only the light emitting unit E3 and the light emitting unit E9 are sequentially turned on and off. You may let them. That is, the light emitting unit E3 and the light emitting unit E9 may be turned on / off alternately. In this case, the repetition frequency can be increased. In addition, power consumption can be reduced.

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

また、上記実施形態では、トナーの色毎に、互いにトナー濃度の異なる１０個の矩形パターンが形成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、トナーの色毎に、互いにトナー濃度の異なる６個の矩形パターンが形成されても良い。 In the above-described embodiment, the case where ten rectangular patterns having different toner densities are formed for each toner color is described. However, the present invention is not limited to this. For example, six rectangular patterns having different toner concentrations may be formed for each toner color.

また、上記実施形態では、転写ベルトの表面が滑らかな場合について説明したが、これに限らず、転写ベルトの表面が滑らかでなくても良い。この場合であっても、上記実施形態と同様な考え方でトナー濃度を求めることができる。 In the above embodiment, the case where the surface of the transfer belt is smooth has been described. However, the present invention is not limited to this, and the surface of the transfer belt may not be smooth. Even in this case, the toner density can be obtained in the same way as in the above embodiment.

また、転写ベルトの表面の一部が滑らかであっても良い。 Further, a part of the surface of the transfer belt may be smooth.

また、可動式の正反射体を画像形成装置中に備えておき、必要なときにその正反射体を所定の位置に移動させ、前記基準受光量を求めても良い。 Further, a movable specular reflector may be provided in the image forming apparatus, and the specular reflector may be moved to a predetermined position when necessary to obtain the reference received light amount.

また、上記実施形態では、トナーの色毎に、矩形パターンが２列に配列される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図４５及び図４６に示されるように、トナーの色毎に、矩形パターンが３列に配列されても良い。 In the above embodiment, the case where the rectangular patterns are arranged in two rows for each toner color has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIGS. 45 and 46, rectangular patterns may be arranged in three rows for each toner color.

また、矩形パターンの配列の順序についても、上記実施形態の配列に限定されるものではない（図４７及び図４８参照）。 Further, the arrangement order of the rectangular patterns is not limited to the arrangement of the above embodiment (see FIGS. 47 and 48).

また、一例として図４９及び図５０に示されるように、トナーの色毎に、矩形パターンが１列に配列され、互いに異なるトナー色の矩形パターンが主方向に隣接して形成されても良い。要するに、複数の矩形パターンが主方向に隣接して形成されていれば良い。 As an example, as shown in FIGS. 49 and 50, rectangular patterns may be arranged in one row for each toner color, and rectangular patterns of different toner colors may be formed adjacent to each other in the main direction. In short, it is only necessary that a plurality of rectangular patterns be formed adjacent to each other in the main direction.

また、上記実施形態では、１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）と１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）が一体化されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the 11 illumination microlenses (LE1-LE11) and the 11 light reception microlenses (LD1-LD11) were integrated, it is limited to this is not.

また、上記実施形態では、位置検出用パターンが濃度検出用パターンよりも先に反射型光学センサで検出される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、濃度検出用パターンが位置検出用パターンよりも先に反射型光学センサで検出されても良い。但し、この場合は、濃度検出処理が位置検出処理よりも先に行われる。 In the above embodiment, the case where the position detection pattern is detected by the reflective optical sensor prior to the density detection pattern has been described. However, the present invention is not limited to this, and the density detection pattern is detected by the position detection pattern. It may be detected by a reflective optical sensor prior to the pattern for use. However, in this case, the density detection process is performed before the position detection process.

なお、矩形パターンの主方向に関する位置は、最初だけすべての発光部を順次点灯・消灯させ、そのときの受光部の出力から知ることができる。また、濃度検出用パターンの先頭に、矩形パターンの位置を検出するための予備パターンを配置しておき、それをすべての検出用光で１度だけ照明し、矩形パターンの主方向に関する位置を把握することもできる。 Note that the position of the rectangular pattern in the main direction can be known from the output of the light receiving unit at that time by sequentially turning on and off all the light emitting units only at the beginning. In addition, a preliminary pattern for detecting the position of the rectangular pattern is arranged at the head of the density detection pattern, and the pattern is illuminated only once with all the detection light to grasp the position of the rectangular pattern in the main direction. You can also

また、上記実施形態において、複数組（例えば、８組）の位置検出用パターンＰＰが形成されても良い。この場合は、位置検出の精度を向上させることができる。 In the above-described embodiment, a plurality of sets (for example, 8 sets) of position detection patterns PP may be formed. In this case, the accuracy of position detection can be improved.

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

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

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

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

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

また、上記実施形態では、画像形成装置として、複数の感光体ドラムを備えたカラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限らず、例えば、図５１に示されるように、１つの感光体ドラムを備え、単色の画像を形成するレーザプリンタ１０００にも適用することができる。 In the above-described embodiment, the case of the color printer 2000 including a plurality of photosensitive drums has been described as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. And can be applied to a laser printer 1000 that forms a monochrome image.

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

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

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

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

１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置（テストパターン作成装置）、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２０４０…転写ベルト（中間転写ベルト）、２０９０…プリンタ制御装置（処理装置）、２２４５ａ…反射型光学センサ、２２４５ｂ…反射型光学センサ、Ｄ１〜Ｄ１１…受光部、Ｅ１〜Ｅ１１…発光部、ＬＤ１〜ＬＤ１１…受光用マイクロレンズ、ＬＥ１〜ＬＥ１１…照明用マイクロレンズ、ＰａｔｔＡ…トナーパターン（テストパターン）、ＰａｔｔＢ…トナーパターン（テストパターン）、ｐ１〜ｐ１０…矩形パターン（パッチ）。 1000 ... Laser printer (image forming apparatus), 1030 ... Photosensitive drum (image carrier), 2000 ... Color printer (image forming apparatus), 2010 ... Optical scanning device (test pattern creating apparatus), 2030a to 2030d ... Photosensitive drum (Image carrier), 2040 ... transfer belt (intermediate transfer belt), 2090 ... printer control device (processing device), 2245a ... reflective optical sensor, 2245b ... reflective optical sensor, D1 to D11 ... light receiving unit, E1 to E11 Light emitting unit, LD1 to LD11 Light receiving microlens, LE1 to LE11 Lighting microlens, PattA Toner pattern (test pattern), PattB Toner pattern (test pattern), p1 to p10 Rectangular pattern (patch)

特許第４２６５９５０号公報Japanese Patent No. 4265950 特開２００６−１７８６８号公報JP 2006-17868 A 特開２００６−１３９１８０号公報JP 2006-139180 A 特開２００９−１６９０３１号公報JP 2009-169031 A

Claims

トナーを用いて移動体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記移動体上の前記画像が形成される領域外に、前記トナーの濃度が互いに異なる複数のパッチを含むテストパターンを、前記移動体が移動する第１の方向に直交する第２の方向に少なくとも２つのパッチが並んで配置されるように作成するテストパターン作成装置と；
前記第２の方向に関して、前記第２の方向に並ぶ少なくとも２つのパッチの中心間距離よりも小さい間隔Ｌｅで配置された少なくとも３つの発光部からなる照射系と、該照射系から射出され前記テストパターンで反射された光を受光する少なくとも３つの受光部からなる受光系とを有する反射型光学センサと；
前記反射型光学センサの受光系の出力信号に基づいて、前記第２の方向に並ぶ少なくとも２つのパッチのトナー濃度情報を同時に求める処理装置と；を備える画像形成装置。 In an image forming apparatus that forms an image on a moving body using toner,
A test pattern including a plurality of patches having different toner concentrations outside the region where the image is formed on the moving body is at least in a second direction orthogonal to the first direction in which the moving body moves. A test pattern creation device for creating two patches arranged side by side;
With respect to the second direction, an irradiation system consisting of at least three light emitting units arranged at a distance Le smaller than the distance between the centers of at least two patches arranged in the second direction, and the test emitted from the irradiation system and the test A reflective optical sensor having a light receiving system composed of at least three light receiving portions for receiving light reflected by the pattern;
An image forming apparatus comprising: a processing device that simultaneously obtains toner density information of at least two patches arranged in the second direction based on an output signal of a light receiving system of the reflective optical sensor;

前記処理装置は、前記少なくとも３つの発光部のうち、少なくとも２つの発光部を順次点灯・消灯させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the processing device sequentially turns on / off at least two light emitting units among the at least three light emitting units.

前記処理装置は、１つのパッチに対して、前記少なくとも３つの発光部のうち、少なくとも２つの発光部を個別に点灯・消灯させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the processing device individually turns on / off at least two of the at least three light emitting units with respect to one patch. 4.

前記処理装置は、１つのパッチに対して、同じ発光部を複数回点灯・消灯させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the processing device turns on / off the same light emitting unit a plurality of times for one patch.

前記第２の方向に関して、前記テストパターンが照明される光のビーム径は、前記間隔Ｌｅと略等しいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。 5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a beam diameter of light with which the test pattern is illuminated in the second direction is substantially equal to the interval Le. 6.

前記第２の方向に関して、前記少なくとも３つの発光部のうち両端に位置する２つの発光部間の距離は、前記テストパターンの長さよりも長いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The distance between two light emitting parts located at both ends of the at least three light emitting parts with respect to the second direction is longer than a length of the test pattern. The image forming apparatus described in the item.

前記画像は、互いに色が異なる複数のトナーによって形成され、
前記テストパターンは、トナーの色毎に濃度が互いに異なる複数のパッチを含み、
前記第２の方向に並んで配置されている少なくとも２つのパッチは、互いに色が異なることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The image is formed by a plurality of toners having different colors from each other,
The test pattern includes a plurality of patches having different densities for each toner color,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the colors of the at least two patches arranged side by side in the second direction are different from each other.

前記移動体は、中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the moving body is an intermediate transfer belt.

前記移動体は、感光性を有する像担持体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the moving body is a photosensitive image carrier.

前記移動体は、シート状の記録媒体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the moving body is a sheet-like recording medium.