(57)【要約】【課題】この発明は、画像形成時に画質劣化の要因となるバンディングが生じるという課題を解決しようとするものである。【解決手段】この発明は、感光体３と、この感光体３を回転させる駆動源と、画像情報に応じた光ビームで感光体３を走査して感光体３面上に潜像を形成する書込手段１とを有する画像形成装置において、感光体３の外周長を書込解像度の走査ラインピッチの整数倍としたものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、この感光体を回転させる駆動源と、画像情報に応じた光ビームで前記感光体を走査して前記感光体面上に潜像を形成する書込手段とを有する画像形成装置において、前記感光体の外周長を書込解像度の走査ラインピッチの整数倍としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、前記感光体に前記光ビームの走査ピッチと同等な間隔でマーキングを施したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、前記感光体における、画像形成時に潜像を形成する場所以外の場所に前記マーキングを施したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２記載の画像形成装置において、前記マーキングを読み取る検出手段を有し、この検出手段からのマーキング読み取り信号に同期して前記感光体上へ前記光ビームによる潜像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像情報で変調されたレーザ光により感光体を走査して該感光体上に静電潜像を形成するデジタル複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、レーザ光源から出力されたレーザ光をポリゴンミラーなどの走査手段によって感光体長手方向に走査し、画像情報の１ライン相当のデータを感光体上に書き込んで静電潜像を形成し、感光体を一定速度で回転させることで、感光体上に静電潜像を順次に形成する。そして、この感光体上に電荷という形で形成された静電潜像に現像装置でトナーを付着させてトナー像に現像し、このトナー像を転写ドラムなどを用いて出力紙に転写し、この出力紙上のトナー像を定着装置で定着させることで出力画像形成を行う。
【０００３】
しかし、実際に感光体上に静電潜像を形成する際には、機械自体の振動や、感光体と転写ドラムなどの接触による振動など数多くの要因から発生する振動の影響により感光体の回転速度に速度むらが生じてしまう。
このため、感光体上に形成される静電潜像は振動の影響を受けて静電潜像形成ライン間のピッチが一様ではなくなり、実際の出力画像には副走査方向（感光体の回転方向）に濃度むらが現れてしまう。この現象はバンディングと呼ばれ、出力画像の品質低下を招く一因となっている。
【０００４】
このバンディングを抑える方式としては、感光体の軸上にフライホイールと呼ばれる慣性モーメントの大きな部材を付加して感光体の回転の安定化を図り、感光体の回転速度むらを抑える方式が知られており、これは多くの製品で使用されている。しかし、フライホイールを用いて感光体の回転の安定化を図るためにはフライホイールは数十Ｋｇ以上の質量が必要となり、装置全体の重量がアップしてしまい、メンテナンス時にフライホイールを取り外す際に安全性に問題があり、装置全体の小型化の問題点になるなど、多くの問題がある。
【０００５】
この他、フライホイールを用いない感光体回転安定化方式としては、富士ゼロックス社が発表した感光体の回転速度をディテクタによって検出して制御するといった方式や、特許文献１記載のモータの制御方法および駆動装置のように感光体の位置情報をエンコーダによって検出して感光体の位置制御を行うことで感光体の定速回転を実現する手法などがある。
【０００６】
感光体の回転制御の他には、光学系を制御する方式として、特許文献２記載の光走査装置のように、光学系全体の振動を検出してその振動をうち消すような振動を光学系に与えることによって、光ビームの書き込み位置を一定にする方式がある。
【０００７】
また、感光体の回転情報を検出する方式としては、特許文献３記載の「感光体の回転情報検出器を備えた画像形成装置」のように、感光体の円周面上にほぼ一定間隔でマーキングを施し、このマーキングに向かって光線を照射し、得られたマーキングの投影像をラインセンサ上で結像することで得られる２つの異なった投影像から感光体の回転速度を検出する方式などがある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−３２３０６７号公報
【特許文献２】
特開平９−３３８４８号公報
【特許文献３】
特開平８−１１０３４７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
デジタル複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、機械自体の振動や外乱による振動の影響によって感光体の回転むらが発生し、感光体上への静電潜像形成時にレーザ光の走査ラインピッチにムラが生じ、出力画像中にバンディングと呼ばれる濃度むらが発生する。
【００１０】
このバンディングを抑制して画像品質を上げる方式としては、感光体の回転制御を行う方式があるが、この方式では感光体の回転制御を行うためにＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の処理装置が必要になるといった理由や、機械毎に制御系の変更が必要になる可能性があるなどの問題が考えられる。
本発明は、画像形成時に画質劣化の要因となるバンディングを抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、感光体と、この感光体を回転させる駆動源と、画像情報に応じた光ビームで前記感光体を走査して前記感光体面上に潜像を形成する書込手段とを有する画像形成装置において、前記感光体の外周長を書込解像度の走査ラインピッチの整数倍としたものである。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記感光体に前記光ビームの走査ピッチと同等な間隔でマーキングを施したものである。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記感光体における、画像形成時に潜像を形成する場所以外の場所に前記マーキングを施したものである。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記マーキングを読み取る検出手段を有し、この検出手段からのマーキング読み取り信号に同期して前記感光体上へ前記光ビームによる潜像形成を行うものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
画像形成装置において、感光体の回転制御を行う他にも、感光体上への潜像形成時に、感光体の回転自体が一定でなくとも、感光体上での走査ライン毎のピッチが一様になれば、バンディングは抑制できる。
そこで、本発明の実施形態は、光ビームで感光体を走査して感光体面上に潜像を形成する書込手段を有する画像形成装置において、書込解像度の副走査方向ピッチ幅（走査ラインピッチ）を基準として、感光体の外周長をそのピッチ幅の整数倍とすることで、感光体周上で継ぎ合わせ部分のようなピッチ間隔が変化する場所が無いように感光体上に走査ラインピッチと同等な間隔でマーキングを施し、そのマーキング読み取り信号に同期して書込光による感光体上への書き込み位置を変更し、感光体上への潜像形成時における走査ライン間隔を等間隔にすることで、画像形成時に画質劣化の要因となるバンディングを抑制するものである。
【００１６】
本発明の一実施形態は、図２に示すように、円周長（外周の回転方向長さ）が回転方向（副走査方向）の書込解像度の整数倍となる（例えば６００ｄｐｉ時に走査ライン間隔が約０．０４２ｍｍの整数倍となる）ように感光体３上における、静電潜像を形成する作像部分３ａ以外の領域（例えば感光体端部）３ｂに、書き込みを行う解像度に相当する書込光による走査ライン間隔と同じ間隔で回転方向へマーキング３ｃを施している。
【００１７】
図１は、この実施形態の基本的構成を示す。図１において、１は感光体３に静電潜像を形成するために１ライン相当の書込光Ａを感光体３面上に照射して感光体３面上を走査する書込手段としての光源及び光学系を有する書込光学系、２は書込光学系１における光源の発光タイミングを制御する制御手段としてのコントローラ、３は感光体としての感光体ドラム、４は中間転写体としての転写ドラム、５は感光体３上のマーキング３ｃを読み取ることで感光体３の回転位置を検出する位置検出器、６は感光体ドラム３及び転写ドラム４の回転駆動及び制御を行う回転制御装置である。
【００１８】
また、感光体３の周辺には、図示しないが、感光体３上に電荷を形成するための帯電装置、書込光学系１により感光体３上に書き込んだ静電潜像にトナーを付着させる現像器、転写ドラム４にトナー像を転写した後に感光体３上の残りのトナーを取り除くクリーニングブレードを有するクリーニング装置等がある。
【００１９】
画像形成動作においては、感光体ドラム３及び転写ドラム４は回転制御装置６によってほぼ一定速度で回転するよう駆動される。感光体ドラム３が回転している状態で、感光体ドラム３が帯電装置により一様に帯電される。書込光学系１は、光源から１ライン毎の画像情報で変調された光ビームを出射して該光ビームをポリゴンミラーなどの走査手段により偏向走査し、この走査光ビームて感光体ドラムの一様に帯電された表面を主走査方向に走査することによって静電潜像を形成する。
【００２０】
この動作が書き込みライン毎に出力画像のライン数に相当するライン数だけ行われ、書込光学系１によって感光体ドラム３上に形成された静電潜像は現像器により現像されてトナー像となり、このトナー像は転写ドラム４（または転写ベルト）に転写された後、給紙装置から給紙された出力用紙上に転写手段により転写され、定着装置により出力用紙に定着される。このような動作が行われることで、画像情報が出力用紙上に形成される。また、感光体ドラム３はトナー像転写後にクリーニング装置により残留トナーが除去され、位置検出器５は感光体ドラム３上に回転方向へ等間隔で設けられているマーキング３ｃを定位置で読み取る。
【００２１】
このような動作が行われる際に感光体ドラム３の回転速度に変動が生じた場合には、図３のタイミングチャートに示すように感光体ドラム３上のマーキング３ｃに対する位置検出器５からの位置検出信号が一定間隔ではなくなる。書込光学系１からの書き込み光が一定間隔で出力されていると、書き込み光のタイミング（書き込みタイミング）と位置検出器５からの位置検出信号のタイミングにずれが生じてしまい、結果として、図４に示すように感光体ドラム３上に形成される画像形成ライン（静電潜像形成ライン）７のピッチにムラが生じてしまう。
【００２２】
そこで、本実施形態においては、位置検出器５は、感光体ドラム３上にあらかじめ書き込みラインピッチ間隔で記録されたマーキング３ｃに対してＬＥＤアレイ等からなる光源より光Ｂを照射し、その戻り光Ｃをフォトダイオード等の受光素子で読み取ることで位置検出信号を生成する。そして、コントローラ２は、感光体ドラム３上のマーキング３ｃに対する位置検出器５からの位置検出信号に同期して書込光学系１の発光タイミング（書き込みタイミング）を制御する。このような動作によって感光体ドラム３の回転速度に変化が生じた場合でも感光体ドラム３上のマーキング３ｃの位置に相当した作像部分３ａ内の場所に書込光学系１の書き込み光を照射することが可能となる。
【００２３】
この動作を図５のタイミングチャートを用いて説明する。
位置検出器５は、感光体ドラム３上のマーキング３ｃを読み取って位置検出信号を出力する。書き込み信号が一定間隔で出力されている場合には図５の点線のような書き込み信号のタイミング（書き込みタイミング）で書込光学系１の書き込みが行われるが、コントローラ２は書き込み信号を図５の実線のように位置検出器５からの位置検出信号に同期させて出力するように書き込みタイミングの制御を行う。この書き込みタイミングの調整は、書込光学系１の光源にＬＥＤアレイ等を用いてその発光タイミングをコントローラ２により調整することや、走査ライン間にて書込光学系１のポリゴンミラーを高速に回転させることで、走査ライン間にて複数ラインの走査を実現可能とし、その複数の走査可能なラインから実際に書き込み光を照射するラインをコントローラ２により選択するなどの方式によって実現する。
【００２４】
感光体ドラム３の回転速度に変動があった場合でも、このように位置検出信号に書き込み信号を同期させることで、図６に示すように感光体ドラム６上へ書き込まれた静電潜像ライン７のピッチを等間隔にすることが可能となる。ここで、感光体ドラム３の円周長が書き込みライン間隔の整数倍になっていない場合は、感光体ドラム３のある位置（マーキング３ｃの継ぎ目部分）でマーキング３ｃの間隔が走査ラインの間隔と異なってしまう。それによって、感光体ドラム３上のマーキング３ｃに対する位置検出器５からの位置検出信号に同期して書き込みを行ったた場合には、感光体ドラム３の一回転周期に一度走査ラインにずれが生じてしまう。この現象は感光体ドラム３の円周長を走査ラインの整数倍とすることによって、感光体ドラム３上のどの位置でもマーキング３ｃを一定間隔にすることが可能となり、このマーキング３ｃに対する位置検出器５からの位置検出信号に同期して書き込みを行った場合には感光体ドラム３の一回転周期毎の走査ラインのずれを生じることなく、感光体ドラム３上の静電潜像形成が可能となる。
【００２５】
以上のように本実施形態によれば、感光体３の円周長を画像形成時の解像度におけるライン間隔の整数倍とし、感光体３上の感光面以外の場所３ｂにあらかじめ記録された書き込みピッチと等間隔のマーキング３ｃを位置検出器５によって読み取り、その位置検出信号に同期して書き込みを行うことにより、感光体の回転速度に速度変動が生じた場合でも感光体面上に等間隔で書き込みを行うことが可能となり、画像形成時に画質劣化の要因となるバンディングを抑制することができ、バンディングの影響が少ない画像形成が可能となる。しかも、感光体の回転制御を行うためにＤＳＰ等の処理装置が必要になることはなく、機械毎に制御系の変更が必要になる可能性があるという問題もない。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、画像形成時に画質劣化の要因となるバンディングを抑制することができ、バンディングの影響が少ない画像形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の基本的構成を示す概略図である。
【図２】同実施形態の感光体を展開して示す図である。
【図３】同実施形態を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】同実施形態を説明するための図である。
【図５】同実施形態の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】同実施形態における感光体上の静電潜像形成ラインを示す図である。
【符号の説明】
１　　　書込光学系
２　　　コントローラ
３　　　感光体ドラム
４　　　転写ドラム
５　　　位置検出器
６　　　回転制御装置
３ｃ　　　マーキング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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