(57)【要約】      （修正有）【課題】ポリゴンミラーの面とばしによる１／２速プリントを行う画像形成装置において、１／２速プリント時に生じる画像品位の低下を防止する。【解決手段】反射面の数が奇数のポリゴンミラーを用意する。そして、ポリゴンミラーの回転数を変えずに、ポリゴンミラーの反射面のうち、１面置きの反射面に対して露光を行う。そして、同時に画像形成速度を１／２にすることにより、１／２速印字を行う。これにより、画像形成速度を半分にした場合にも、通常の画像形成速度の場合と同じく、すべての反射面に対する露光を行うことができ、反射面の個性に起因する画像品質の低下を防止できる。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３以上の奇数個の反射面を有するポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーに対してレーザ光を照射するレーザ発光部と、
前記ポリゴンミラーの複数の反射面に対し、連続した面に順番にレーザビームの照射を行なう第１プリントモードと、少なくとも１面置きにレーザビームの照射を行う第２プリントモードとの少なくとも２つのモードで前記レーザ発光部を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数色の現像剤を用いてカラー画像を形成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリゴンミラーにレーザ光を照射して画像形成を行う、プリンタ、複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光をポリゴンミラーに照射して画像形成を行うプリンタや複写機が、広く知られている。それらの中には、厚紙プリントモードや光沢プリントモード時に定着性を確保する為に、通常プリントモードよりも画像形成速度を減速してプリントを行う低速モードを搭載した製品もある。
【０００３】
低速プリントモードでは、一般的に、画像形成速度に合わせて、ポリゴンミラーの回転数を減速し、更にレーザ照射光量を小さくして、通常速プリント時とほぼ同一な潜像を形成させる。しかしながらこの方法は、低速モードと通常速モードを切り替える際に、ポリゴンミラーの回転数を変化させる必要があるので、回転数を変更したのち安定化させる為の時間が必要となり、プリント生産性の低下が生じてしまう。更にレーザ照射光量の切り替え手段も必要になるため、装置のコストアップにも繋がってしまう。
【０００４】
この問題を回避するために、ポリゴンミラーの回転数を変えずに、ミラーの反射面を１面とばしで露光走査を行い、更に画像形成速度を１／２などにすることにより、１／２速印字を行うプリントを行う方法が提案されており（特許文献１等）、実用化もされている。この方法について、図５を用いて簡単に説明する。
【０００５】
図５Ａ中、５００はポリゴンミラーであり、ここでは６面のポリゴンミラーを例に説明する。ここで、６つのミラー面を回転走査順（ミラー回転方向を矢印で示す）にａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ面とすると、通常速度でのプリント時は、図５Ｂのようにａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ面からの反射光（走査光）を繰り返すスキャン画像が形成される。一方、画像形成スピードを１／２に減速した場合には、ポリゴンミラーの反射面を１面とばしで使用する。つまり、ａ，ｃ，ｅ面、若しくはｂ、ｄ、ｆ面のみが使用される。ａ，ｃ，ｅ面を使用する場合を例にすると、図５Ｃのようにａ，ｃ，ｅ面からの反射光（走査光）を繰り返すスキャン画像が形成される。ここで、１／２速度のプリント時は、ミラー回転数を変えずに、ミラーの反射面を１面とばしで使用するので、走査ライン間の時間は、２倍になる。一方、画像形成速度（記録材の搬送速度）が１／２になっているので、隣り合う走査ライン同士の距離は、通常速プリント時と同じになる（図５Ｂと図５Ｃの走査間隔が同じ）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述のようにポリゴンミラーの面とばしによる低速プリントを行う画像形成装置には以下のような不具合がある。
【０００８】
従来の電子写真方式の画像形成装置では、４，６，８面等の偶数多面体のポリゴンミラーが使用されている。一般に、ポリゴンミラーは、回転軸の倒れや面の加工精度ばらつき等の影響で、ミラー面数の走査周期ムラが生じる。つまり、４面のポリゴンミラーを使用した場合、４ライン周期、６面ミラーを使用した場合は、６ライン周期の走査周期ムラが生じることになる。この周期ムラは６００ｄｐｉの画像形成装置ではそれぞれ、４面：０．１７ｍｍ、６面：０．２５ｍｍ、８面：０．３４ｍｍとピッチが細かく、人間の目の周波数感度特性に比べて十分に小さい周期であるため、ムラが軽微であれば、さほど問題にはならない。
【０００９】
しかしながら、画像形成装置のハーフトーン線数（スクリーン線数）とポリゴンミラーの周波数が干渉して、モアレ（干渉ムラ）が発生する場合があり、その周波数が低いと、人間の目が感知できる周波数の範囲内となり、ピッチむらが気になる場合がある。例えば、４面ポリゴンミラーを使用する画像形成装置で、２００線（６００ｄｐｉの３ドット周期）のハーフトーンパターンを形成する場合、ポリゴンミラーの４ライン周期と、ハーフトーンパターンの３ライン周期が干渉する場合がある。この場合、１２ライン周期の干渉むらが生じてしまう。１２ライン周期は、６００ｄｐｉの画像形成装置において、０．５ｍｍに相当し、人間の目が感知できる周期となるため、ピッチムラとして認識されやすく画像品位の低下を招いてしまう。したがって、電子写真方式の画像形成装置では、ポリゴンミラーの周期とハーフトーンパターン周期が干渉して、低周波数の干渉むらが発生しないように、ハーフトーンパターンを選択する必要がある。
【００１０】
一方、前述のごとく、ポリゴンミラーの面とばしをして、１／２速プリントを行った場合、ポリゴンミラー周期が通常速プリント時よりも、短くなってしまう場合がある。例えば６面ポリゴンミラーの場合、通常プリント時のポリゴンミラー周期は６ラインであるが、１／２速プリントを行うために１面おきの面とばしをすると、ポリゴンミラー周期は３ラインとなる。ハーフトーンスクリーンとして１５０ｌｐｉ（４ライン周期）のパターンを選択すると、通常速プリント時は、ポリゴンミラー周期（６ライン周期）とハーフトーンパターン周期（４ライン周期）が離れているので干渉パターンは生じにくい。しかし、１／２速プリント時は、ポリゴンミラー周期（３ライン周期）とハーフトーンパターン周期（４ライン周期）が近いので１２ライン周期の干渉パターンが発生し得る。
【００１１】
他の例としては、８面ポリゴンミラーの場合、通常プリント時のポリゴンミラー周期は８ラインであるが、１／２速プリントを行うために１面おきの面とばしをすると、ポリゴンミラー周期は４ラインとなる。この場合において、ハーフトーンスクリーンとして２００ｌｐｉ（３ライン周期）のパターンを選択すると、通常速プリント時は、ポリゴンミラー周期（８ライン周期）とハーフトーンパターン周期（３ライン周期）が離れているので干渉パターンは生じにくい。しかし、１／２速プリント時は、ポリゴンミラー周期（４ライン周期）とハーフトーンパターン周期（３ライン周期）が近いので１２ライン周期の干渉パターンが発生し得る。
【００１２】
つまり、従来のポリゴンミラーを用いて面とばしによる低速プリントを行う場合、低速プリント時のポリゴンミラー周期が通常速プリント時の半分の周期になってしまう。このため、ポリゴンミラー周期に対して干渉むら（ピッチムラ）が発生にようにハーフトーンパターンを設定しようとすると、パターンの選択が困難になる場合がある。特にカラー画像形成装置では、各色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のハーフトーンパターン間での干渉を抑制する必要がある。このため、ポリゴンミラーの周期が複数になると、ハーフトーン設定が非常に難しくなり、プリント速度によっては、多少の干渉パターンが生じてしまい、画像品位を損ねてしまうことがある。
【００１３】
本発明は、ポリゴンミラーの反射面とばすことによって、複数の画像形成速度を実現した画像形成装置において、何れの速度でも画像品位の低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
３以上の奇数個の反射面を有するポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーに対してレーザ光を照射するレーザ発光部と、
前記ポリゴンミラーの複数の反射面に対し、連続した面に順番にレーザビームの照射を行なう第１プリントモードと、少なくとも１面置きにレーザビームの照射を行う第２プリントモードとの少なくとも２つのモードで前記レーザ発光部を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ポリゴンミラーの反射面とばすことによって、複数の画像形成速度を実現した画像形成装置において、何れの速度でも画像品位の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の基本構成説明図であり、プリントエンジンを備えた画像形成部１００とプリンタコントローラ等の画像処理部２００とを含む。
【００１８】
図２は、本発明の一実施形態としての画像形成装置の画像形成部１００の断面図である。本実施形態の画像形成装置は、電子写真方式のカラー画像形成装置であり中間転写体２８を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置である。以下、画像形成部の動作を説明する。
【００１９】
画像形成部１００は、画像処理部が処理した露光時間に応じて露光光を駆動し、静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成する。そして、この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を記録媒体１１へ転写し、その記録媒体上の多色トナー像を定着させる。
【００２０】
帯電部は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のステーション毎に感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋを帯電させるための４個の注入帯電器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋを備える。各注入帯電器にはスリーブ２３ＹＳ，２３ＭＳ，２３ＣＳ，２３ＫＳを備えている。
【００２１】
感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。
【００２２】
露光部は、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋへスキャナ部２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋより露光光を照射し、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの表面を選択的に露光することにより、静電潜像を形成する。
【００２３】
現像部は、前記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋを備える構成である。各現像器には、スリーブ２６ＹＳ，２６ＭＳ，２６ＣＳ，２６ＫＳが設けられている。なお、各々の現像器２６は脱着が可能である。
【００２４】
転写部は、感光体２２から中間転写体２８へ単色トナー像を転写するために、中間転写体２８を時計周り方向に回転させる。そして、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋとその対向に位置する一次転写ローラ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋの回転に伴って、単色トナー像を転写する。一次転写ローラ２７に一次転写電圧を印加すると共に感光体２２の回転速度と中間転写体２８の回転速度に差をつけることにより、効率良く単色トナー像を中間転写体２８上に転写する。これを一次転写という。
【００２５】
更に転写部は、ステーション毎に単色トナー像を中間転写体２８上に重ね合わせ、重ね合わせた多色トナー像を中間転写体２８の回転に伴い二次転写ローラ２９まで搬送し、さらに記録媒体１１を給紙トレイ２１から二次転写ローラ２９へ狭持搬送する。これにより記録媒体１１に中間転写体２８上の多色トナー像を転写する。この二次転写ローラ２９に二次転写電圧を印加し、静電的にトナー像を転写する。これを二次転写という。二次転写ローラ２９は、記録媒体１１上に多色トナー像を転写している間、２９ａの位置で記録媒体１１に当接し、印字処理後は２９ｂの位置に離間する。
【００２６】
定着部は、記録媒体１１に転写された多色トナー像を記録媒体１１に溶融定着させるために、記録媒体１１を加熱する定着ローラ３２と記録媒体１１を定着ローラ３２に圧接させるための加圧ローラ３３を備えている。定着ローラ３２と加圧ローラ３３は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ３４、３５が内蔵されている。定着部３１は、多色トナー像を保持した記録媒体１１を定着ローラ３２と加圧ローラ３３により搬送するとともに、熱及び圧力を加え、トナーを記録媒体１１に定着させる。
【００２７】
トナー定着後の記録媒体１１は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。クリーニング部３０は、中間転写体２８上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間転写体２８上に形成された４色の多色トナー像を記録媒体１１に転写した後に残った回収トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。
【００２８】
次に、本装置の露光部について図３を用いて説明する。図中、Ｌはレーザ、５００はポリゴンミラー、ＢＤＳは主走査方向同期タイミング検出センサであり、スキャナ部２４に内蔵されている。なお、ポリゴンミラー５００は、本発明の特徴である奇数個の反射面を有する、正５角形ポリゴンミラーである。感光体２２上に静電潜像を形成する際、ポリゴンミラー５００は、ポリゴンモータ制御部３０１からの制御信号にしたがって、図中矢印の方向に一定速度で回転している。レーザ発光部Ｌは、レーザ制御部３０２によって制御されたレーザビーム（レーザ光）をポリゴンミラー５００に向かって照射する。ポリゴンミラーで反射したビームは、感光体２２上に走査される。なお、走査の開始位置は、主走査方向同期タイミング検出センサＢＤＳのからの信号によって制御される。レーザ制御部３０２及びポリゴンモータ制御部３０１は、共に画像形成制御部３０３により制御されている。また、ポリゴンミラー５００と感光体２２の間には、不図示のｆ−θレンズ及び反射ミラーがあり、感光体２２上の走査速度が一定となるように設計されている。
【００２９】
画像形成制御部３０３は、ポリゴンミラー５００の複数の反射面に対し、連続した面に順番にレーザビームの照射を行なう第１プリントモードと、ｍ面置きにレーザビームの照射を行う第２プリントモードとの少なくとも２つのモードでレーザ発光部Ｌを制御する。ここで、ｍは、１以上の整数である。
【００３０】
次に、１／２速プリントの説明をする。本実施の形態における、１／２速プリントは、ポリゴンミラーの回転数を変えずに、ミラーの反射面に対し１面置きに露光走査を行い、更に画像形成速度を１／２にすることにより、１／２速プリントを行う方法である。詳細について、図４を用いて説明する。図４Ａ中、５０はポリゴンミラーであり、５面の反射面を有している。ここで、５つのミラー面を回転走査順（ミラー回転方向を矢印で示す）にａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ面とすると、通常速度でのプリント時は、図４Ｂのようにａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ面からの反射光（走査光）を繰り返すスキャン画像が形成される。一方、画像形成スピードを１／２に減速した場合には、ポリゴンミラー５０の反射面を１面とばしで使用する。この場合、図４Ｃのようにａ，ｃ，ｅ，ｂ，ｄ面からの反射光（走査光）を繰り返すスキャン画像が形成される。つまり通常速度でのプリント時と１／２速度プリント時は使用されるミラー面の順番変わるものの、ポリゴンミラー周期は共に５ライン周期となり、従来の画像形成装置のような周期変化が生じない。
【００３１】
たとえば、スクリーン線数２００ｌｐｉのハーフトーンパターンを描画する場合、その周期は３ライン周期となる。この場合、ポリゴンミラー周期の５ライン（通常速プリント及び１／２速プリント）とハーフトーンパターン周期の３ライン周期が離れているので、干渉ムラが生じることはない。すなわち、通常速プリント及び１／２速プリントの両方において、ハーフトーンパターンとの干渉が生じず、画像の劣化（ピッチむら）が防止できる。
【００３２】
以上、ポリゴンミラー５０に対して１面置きに露光走査を行うと同時に画像形成速度を１／２にすることにより、１／２速印字を行うプリントモードを有する画像形成装置について説明した。ここで、ポリゴンミラー面数を奇数面数にすることにより、通常速プリント時と、１／２速プリント時とのミラー回転周期（同じ反射面にレーザ光を照射する周期）を同一にし、１／２速プリントでの画像劣化を防止できる。
【００３３】
なお、本実施の形態ではポリゴンミラーの反射面数が５面の場合を例に挙げて説明をしたが、３以上の奇数個の反射面を有するポリゴンミラーであれば同様の効果が得られる。すなわち、奇数個の反射面のポリゴンミラーを使用することにより、通常速プリント時と、１／２速プリント時とのポリゴンミラー走査周期を同じにすることができる。
【００３４】
特に、複数色の現像剤を用いてカラー画像を形成する画像形成装置においては、このようにポリゴンミラーの反射面周期が一定であれば、各色（たとえばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）でのハーフトーンパターン間での干渉を抑制することが容易になる。つまりカラー画像形成において、ハーフトーン設定が非常に容易になり、本実施形態のような制御がより有利に働く。プリント速度によらず干渉パターンが生じないので、画像品位を一定に保つことができる。
【００３５】
なお、上記実施形態では、中間転写体を用いたプリンタを例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。中間転写体を用いないプリンタにも適用できるし、また、複写機や複合機などにも適用できる。更には、静電潜像方式に限定されるものでもなく、ポリゴンミラーにレーザ光を照射して画像形成を行なうあらゆる画像形成装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】カラー画像形成装置の基本構成説明図である。
【図２】実施の形態における、画像形成装置の断面図である。
【図３】実施の形態における、露光手段を説明する図である。
【図４Ａ】実施の形態における、１／２速度プリントを説明する図である。
【図４Ｂ】実施の形態における、１／２速度プリントを説明する図である。
【図４Ｃ】実施の形態における、１／２速度プリントを説明する図である。
【図５Ａ】従来の、１／２速度プリントを説明する図である。
【図５Ｂ】従来の、１／２速度プリントを説明する図である。
【図５Ｃ】従来の、１／２速度プリントを説明する図である。
【符号の説明】
【００３７】
２２  感光体、感光ドラム
２４  露光手段
２６  現像手段
２８  中間転写体
３０  定着装置
５０、５００  ポリゴンミラー
【図１】
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【図２】
2008268746.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
2008268746.tif 000008
【図５Ａ】
2008268746.tif 000009
【図５Ｂ】
2008268746.tif 000010
【図５Ｃ】
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