(57)【要約】【課題】駆動モータから生じる周期的なトルク変動を利用してメカ機構を複雑にすることなく、バンディングのない画像を得る。【解決手段】駆動モータ３によって回転する感光体２上にレーザダイオード１からのレーザビームによって静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して転写材に転写する画像形成装置において、レーザダイオード１を駆動するレーザ発振コントローラ５の発振周期を駆動モータ３のコギングトルク周期と同期させ、駆動モータ３の回転が速いときはレーザ光の発振周期を早くし、駆動モータ３の回転が遅いときはレーザ光の発振周期を遅くする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータによって回転する感光体上にレーザ発生手段からのレーザビームによって静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して転写材に転写する画像形成装置において、
前記レーザ発生手段の発振周期を前記駆動モータの回転周期特性と同期させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動モータの回転周期特性が前記駆動モータのコギングトルク周期であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動モータは回転角度センサを内蔵し、この回転角度センサの出力信号によって前記レーザ発生手段の発振を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動モータのコギングトルク周期データを格納するメモリを備え、このメモリからのデータに基づいて前記レーザ発生手段の発振周期を制御して、前記駆動モータのコギングトルク周期と同期させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記感光体の回転軸と前記駆動モータの回転軸とが同一軸上にあることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記感光体の回転軸と前記駆動モータの回転軸とは減速機構を介して接続されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体上にレーザビームによって静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して転写材に転写する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドラム状の感光体を回転させながら、その表面上にレーザビームによって静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して転写材に転写する画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリなど広く実施されている。このような感光体を用いた画像形成装置は、感光体の回転変動が潜像の書き込みや転写に影響を及ぼし、出力画像の濃度むら（バンディング）を発生させる原因となる。そのため、感光体の回転軸にフライホイールを取り付け、感光体自身や感光体周辺の駆動による速度変動をフライホイールによる慣性エネルギーにより安定化させている。しかしながら、重いフライホイールを取り付けることにより装置が大型化するばかりでなく、保守性にも問題があった。
【０００３】
また、別の方法として、感光体表面や回転軸上のギヤ等にブレーキ材を当接させて感光体の回転むらを減少させる手段が知られている。しかし、ブレーキ材を当接させるとモータの負荷が増大するため、大型のモータが必要になるとともに、トルクアップさせる必要もあり、コストアップになってしまう。また、ブレーキ材の経時変化による圧力変動も問題になってくる。
【０００４】
このため、特開平１０−１７１３０２号公報では、感光体の駆動歯車を半ピッチずらした２枚重ねによる構成にて噛み合い振動を減少させる方法が提案されている。さらにまた、感光体の回転軸にエンコーダを取り付け、エンコーダの出力変化から感光体の回転変動を算出し、感光体駆動モータの回転速度をエンコーダの回転速度変化に合わせ制御する方法が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１７１３０２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの手法では、メカ機構が複雑になったり、高価なエンコーダが必要になるなど、製造コストも高くなるという問題がある。
【０００７】
上述したように、感光体を用いた画像形成装置における出力画像の濃度ムラ（バンディング）は、感光体の回転が一定ではなく、周期的に回転ムラがあることに起因しているが、感光体の回転ムラの主原因としては、駆動モータのコギングトルクがある。一般的にモータでは、図４に示す一般的な駆動モータの出力トルク変動特性から明らかなように、駆動モータはその回転角に対して出力トルクが周期的に変化する。この周期的に変化するトルクは、コギングトルクあるいはディテントトルクと呼ばれており、モータ構成内での永久磁石の磁束による回転子磁極と固定子磁極間の吸引力が主因であり、モータ構成上避けられない現象である。
【０００８】
そこで、本発明は、上述したような駆動モータから生じる周期的なトルク変動に着目し、このトルク変動を利用してメカ機構を複雑にすることなく、バンディングのない画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、駆動モータによって回転する感光体上にレーザ発生手段からのレーザビームによって静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して転写材に転写する画像形成装置において、前記レーザ発生手段の発振周期を前記駆動モータの回転特性と同期させたことを特徴としている。
【００１０】
第２の手段は、第１の手段において前記駆動モータの回転周期特性が前記駆動モータのコギングトルク周期であることを特徴としている。このようにレーザ発生手段の発振周波数を画像ムラ発生の主要因である駆動モータのコギングトルク周期と同期させることにより、画像ムラのない出力画像を得ることができる。
【００１１】
第３の手段は、第１または第２の手段において、前記駆動モータが回転角度センサを内蔵し、この回転角度センサの出力信号によって前記レーザ発生手段の発振を制御することを特徴としている。このように、駆動モータに内蔵された回転角度センサの出力信号とレーザ発生手段の発振を同期させたことにより、簡便かつ確実にコギングトルクとレーザ光発振の同期を取ることができる。
【００１２】
第４の手段は、第２の手段において、前記駆動モータのコギングトルク周期データを格納するメモリを備え、このメモリからのデータに基づいて前記レーザ発生手段の発振周期を制御して前記駆動モータのコギングトルク周期と同期させることを特徴としている。このように駆動モータのコギングトルク周期データをメモリに格納すると、駆動モータの回転特性を随時センシングする必要がなく、さらに簡便に画像ムラのない出力画像を得ることができる。
【００１３】
第５の手段は、第１ないし第４の手段において、前記感光体の回転軸と前記駆動モータの回転軸とを同一軸上にあることを特徴としている。感光体の回転軸と駆動モータの回転軸とを同一軸とする構成の場合には、駆動モータに要求されるトルクが大きくなるために、コギングトルクによって生じる回転ムラが顕著になるが、この構成によりコギングトルクによる影響を確実に打ち消すことができる。
【００１４】
第６の手段は、第１ないし第４の手段において、前記感光体の回転軸と前記駆動モータの回転軸とは減速機構を介して接続されていることを特徴としている。感光体の回転軸と駆動モータの回転軸との間にギヤの組合せやタイミングベルトなどを用いた減速機構を構成した場合には、駆動モータの必要トルクが小さくて済むことから、駆動モータのコギングトルクが感光体の回転に及ぼす影響も軽減されるが、この構成によりコギングトルクによる影響を確実に打ち消すことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の各実施の形態において、同等とみなせる各部には同一参照番号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００１６】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の駆動機構部の概略構成を示す図、図２は駆動モータの出力トルク変動とレーザダイオードの発振トリガの関係を説明するための図である。
【００１７】
画像形成装置は、画像情報にしたがって発光するレーザダイオード１からのレーザビームをドラム状の感光体２の表面上に照射して静電潜像を作成し、この静電潜像を現像して転写紙などの転写材に転写するもので、その構成は周知なので、詳細な構造を示す図面及び説明は省略する。感光体２の周囲には図示していないが、帯電器、現像器、クリーナなどが配置されている。この実施の形態では、感光体２の回転軸（図示しない）と駆動モータ３の回転軸（図示しない）が同一軸上に配置している。図示していない駆動モータドライブ回路の出力電圧値、または出力電流値に対応して駆動モータ３が回転し、駆動モータ３の回転軸が感光体２の回転軸と同一軸になっているので、駆動モータ３の回転が直接伝達され、感光体２が回転する。帯電器により回転する感光体２の表面は、プラスまたはマイナスに帯電され、その後レーザダイオード１からのレーザ光により露光されて潜像が形成される。その潜像は、現像器によりトナーが付着されることで現像され、その現像された像（画像）は転写ベルト４に転写され、最終的には転写材（図示しない）などに画像が印刷される。その後、クリーナによって感光体２の表面がクリーニングされ、上記工程を繰り返すことで画像の複写またはプリントが行なわれる。駆動モータ３に内蔵された回転角度センサ（図示しない）の出力がレーザ発振コントローラ５に入力されており、感光体１の表面に潜像を形成するためのレーザ光は、駆動モータ３のコギングトルクに同期してレーザダイオード１から発振される。
【００１８】
コギングトルクとレーザ光の発振周期の関係は、図２に示すように、コギングトルクが大きいときには、感光体２の回転が速くなるので、レーザ光の発振周期も早くなるように設定する。一方、コギングトルクが小さい場合には、感光体２の回転が遅くなるので、レーザ光の発振周期も遅くなるように設定する。このことにより、感光体２の表面上では、一定間隔でレーザ光が照射されるので、濃度ムラ（バンディング）のない潜像が得られる。
【００１９】
＜第２の実施形態＞
図３は本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の駆動機構部の概略構成を示す図である。駆動モータ３のコギングトルクは、上述したようにモータの構成上により発生するものであるため、発生周期や変動の大きさは一定である。そこで、この第２の実施の形態においては、画像形成装置に使用する駆動モータごとにコギングトルクデータをデータ格納のためのメモリ６に保持し、そのデータに基づいてレーザ発振コントローラ５によりレーザダイオード１を発振させ、レーザ光を出力させるようにしている。この手段を用いることにより、駆動モータ３のコギングトルク状態を随時センシングする機構を省略することができる。
【００２０】
上述した第１および第２の実施の形態では、駆動モータ３の回転軸と感光体２の回転軸が同一軸の場合について示したが、駆動モータ３の回転軸と感光体２の回転軸との間に減速ギヤ機構を介している場合についても同様の構成が可能であり、同様の効果が得られる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、レーザ発生手段の発振周期を駆動モータの回転特性と同期させたことにより、駆動モータの回転が速くなるときはレーザ光の発振周期も早くなるように、そして駆動モータの回転が遅くなるときはレーザ光の発振周期も遅くなるように設定することで、画像ムラのない出力画像が得られる画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の駆動機構部の概略構成を示す図である。
【図２】駆動モータの出力トルク変動とレーザダイオードの発振トリガの関係を説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の駆動機構部の概略構成を示す図である。
【図４】一般的な駆動モータの出力トルク変動特性を示す図である。
【符号の説明】
１　レーザダイオード
２　感光体
３　駆動モータ
４　転写ベルト
５　レーザ発振コントローラ
６　メモリ
【図１】
2004102157.tif 000003
【図２】
2004102157.tif 000004
【図３】
2004102157.tif 000005
【図４】
2004102157.tif 000006