JP2002278373A

JP2002278373A - 画像形成装置の駆動制御装置

Info

Publication number: JP2002278373A
Application number: JP2001082313A
Authority: JP
Inventors: Masaki Sato; 正喜佐藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2002-09-27

Abstract

(57)【要約】【課題】コストアップを抑えつつ、より高い印刷解像度
が得られる画像形成装置の駆動制御装置の提供を目的と
している。【解決手段】本発明は、画像形成装置の駆動制御装置に
おいて、感光体ドラム１０１の駆動制御系を備え、この
駆動制御系は、感光体ドラム１０１の円周面と転写ベル
ト１０２とが接する点Ａでの線速が一定値になるよう
に、単位時間毎に、感光体ドラム１０１の回転角または
回転速度を制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置の駆動
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置における感光体ドラ
ム駆動装置では、印刷解像度に比べて色ズレが目立たな
い（感光体ドラムの機械的偏心は影響しない）程度であ
ったが、近年の高画質化に伴い、印刷解像度を上げよう
とすると色ズレが目立ち、この原因として考えられる感
光体ドラムの機械的偏心を無くすために、高度な加工技
術を必要とした。

【０００３】ここで図２に従来例を示す。この図は、感
光体ドラムの駆動系において、感光体ドラム主軸に回転
式エンコーダを設けた回転検出部からなる駆動制御装置
を示したものである。

【０００４】感光体ドラム２０１は、ベルトやギア等を
介して駆動モータの回転力がドラムに伝達されるように
しておき、感光体ドラムが回転すると、これと同軸にあ
るエンコーダ２０３も同時に回転する。これにより、感
光体ドラムの回転角に応じた数だけパルスがエンコーダ
から出力されるため、検出装置２０４ではこのパルス数
を計数することによりドラム回転角を検出することがで
きる。そして、制御装置２０５ではドラム回転角と目標
回転角の偏差に応じた操作量を算出し、駆動装置２０６
にてこの操作量に相当する電流を駆動モータ２０７に流
すための印加電圧を発生する。駆動モータでは印加電圧
により電流が流れ回転トルクが発生してモータ軸を回転
させる。例えばベルト駆動の場合、このモータ軸にはプ
ーリ２０８が接続されており、感光体ドラム側プーリ２
０９との間にタイミングベルト２１０が掛かっているた
め、モータ軸側回転力はベルトを経由してドラム側に伝
達される

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成では、感光体ドラムの機械的偏心成分により、回
転速度に低周波数成分のムラが発生し、その回転ムラに
よって色ズレが発生する。また、エンコーダの分解能が
そのまま感光体ドラム表面の位置精度となり、ドラム直
径が大きくなるほど位置精度が低下する傾向にあり、位
置精度を上げるためには、エンコーダ分解能を高める必
要があった。

【０００６】本発明は前記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、コストアップを抑え
つつ、より高い印刷解像度が得られる画像形成装置の駆
動制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に記載された発明は、画像形成装置の駆動
制御装置において、感光体ドラムの駆動制御系を備え、
この駆動制御系は、感光体ドラム円周面と転写ベルトと
が接する点での線速が一定値になるように、単位時間毎
に、感光体ドラムの回転角または回転速度を制御するこ
とを特徴とする。

【０００８】この請求項１に記載された発明によれば、
多色用タンデム型の場合において、転写ベルトの移動速
度に応じて、各感光体ドラムの回転速度を独立に合わせ
ることができ、色ズレが低減する。

【０００９】また、請求項２に記載された発明は、画像
形成装置の駆動制御装置において、感光体ドラムの作像
制御系を備え、この作像制御系は、感光体ドラム表面に
等間隔に画像を走査するように、画像の書き込み位置に
ある感光体ドラム表面の線速に合わせて、単位時間毎
に、画像データ送出速度とポリゴンミラーの回転速度を
制御することを特徴とする。

【００１０】この請求項２に記載された発明によれば、
ドラムの機械的偏心による速度変動があっても、ドラム
表面の色ズレが発生し難くなる。

【００１１】また、請求項３に記載された発明は、画像
形成装置の駆動制御装置において、感光体ドラムの駆動
制御系および作像制御系とを備え、前記駆動制御系は、
感光体ドラム円周面と転写ベルトとが接する点での線速
が一定値になるように、単位時間毎に感光体ドラムの回
転角または回転速度を制御し、前記作像制御系は、感光
体ドラム表面に等間隔に画像を走査するように、画像の
書き込み位置にある感光体ドラム表面の線速に合わせ
て、単位時間毎に、画像データ送出速度とポリゴンミラ
ーの回転速度を制御することを特徴とする。

【００１２】この請求項３に記載された発明によれば、
請求項１および請求項２と同様の作用効果を得ることが
でき、色ズレが一層低減し、画像品質が向上する。

【００１３】また、請求項４に記載された発明は、請求
項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発明におい
て、回転式エンコーダの回転軸に接続された回転体を感
光体ドラム表面に接触させることにより、感光体ドラム
円周面の線速を検出することを特徴とする。

【００１４】この請求項４に記載された発明によれば、
安価な低分解能エンコーダを使用して、より高い精度の
位置情報や速度情報を得ることができる。

【００１５】また、請求項５に記載された発明は、請求
項４に記載の発明において、エンコーダ回転軸に接続さ
れた回転体部材として、または、回転体円周部の表面部
材として、滑り難い摩擦係数の大きな部材を使用するこ
とを特徴とする。

【００１６】この請求項５に記載された発明によれば、
滑りによる誤動作を起こし難くなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の一実施形態について説明する。

【００１８】図１は、特に多色用タンデム型の感光体ド
ラム１０１の駆動系において、エンコーダ１０４の回転
軸に接続された回転体１０３の円周面と感光体ドラム１
０１の円周面とが、転写ベルト１０２を介して接する
（接点Ａ）ように構成された回転検出部、また、感光体
ドラム１０１の書き込み系において、もう一つのエンコ
ーダ１１３の回転軸に接続された回転体１１２の円周面
と感光体ドラム１０１の円周面（画像書き込み角）が接
する（接点Ｂ）ように構成された回転検出部、からなる
駆動制御装置を示したものである。

【００１９】感光体ドラム１０１は、ベルトやギア等を
介して駆動モータの回転力がドラムに伝達されるように
しておき、感光体ドラム１０１が回転すると、ドラム円
周部に転写ベルト１０２を挟んで設置された回転体１０
３が連動して回転し、この回転体と同軸にあるエンコー
ダ１０４も同時に回転する。

【００２０】すなわち、感光体ドラム１０１の直径ｄ１
と回転体１０３の直径ｄ２の比を変えることにより、感
光体ドラム１０１が一回転する間に回転体はｄ１／ｄ２
の倍率で回転する事となる。例えば、ｄ１：ｄ２＝４：
１であるとすると、エンコーダ分解能１０２４[P/R]を
使用するとき、実際は４０９６[P/R]の分解能のエンコ
ーダを感光体ドラム軸に直結した場合と等価になる。つ
まり、ドラム回転角を低分解能なエンコーダでより高精
度に検出できる。

【００２１】これにより、Ａ点において、ドラムの回転
角に応じた数だけパルスがエンコーダから出力されるた
め、検出装置１０５ではこのパルス数を計数することに
よりドラム回転角を検出することができる。そして、制
御装置１０６ではドラム回転角と目標回転角の偏差に応
じた操作量を算出し、駆動装置１０７にてこの操作量に
相当する電流を駆動モータ１０８に流すための印加電圧
を発生する。

【００２２】駆動モータでは印加電圧により電流が流れ
回転トルクが発生してモータ軸を回転させる。このモー
タ軸にはプーリ１０９が接続されており、感光体ドラム
側プーリ１１１との間にタイミングベルト１１０が掛か
っているため、モータ軸側回転力はベルトを経由してド
ラム側に伝達される。あるいは、モータ軸と感光体軸各
々にギアを接続しておき、ギアによって回転力を伝達し
てもよい。

【００２３】一方、作像プロセスにおいて、感光体ドラ
ムには画像書き込みによる潜像を形成する過程がある
が、このとき副走査方向の走査線間隔の均一性が画像品
質に大きく影響する。図中の１１２〜１１９が書き込み
系関連である。

【００２４】感光体ドラム１０１は、前述したＡ点の線
速が常に一定になるように制御される（感光体ドラム１
０１の駆動制御系は、Ａ点での線速が一定値になるよう
に、単位時間毎に、感光体ドラムの回転角または回転速
度を制御する。また、感光体ドラム１０１の作像制御系
は、後述するように、感光体ドラム表面に等間隔に画像
を走査するように、画像の書き込み位置にある感光体ド
ラム表面の線速に合わせて、単位時間毎に、画像データ
送出速度とポリゴンミラー１１８の回転速度を制御す
る。）が、感光体ドラムの機械的な偏心により、Ｂ点の
線速はこの影響で変動する。そこで、画像書き込みの走
査線間隔を均一にするために、感光体ドラム円周上の画
像書き込み角度と一致するように先のエンコーダ１０４
とは別にもう一つのエンコーダ１１３を用意し、このエ
ンコーダの回転軸に接続された回転体１１２を感光体ド
ラム円周面（画像書き込み角）と接するように配置す
る。

【００２５】感光体ドラムが回転すると、それに連動し
て回転体が回転し、同軸のエンコーダも回転する。

【００２６】このとき、感光体ドラムの直径ｄ１と回転
体の直径ｄ３の比を変えることにより、感光体ドラムが
一回転する間に回転体はｄ１／ｄ３の倍率で回転するた
め、前述と同様に、ドラム回転角を低分解能なエンコー
ダでより高精度に検出できる。

【００２７】そして、感光体ドラムの画像書き込み角に
おいて、ドラムの回転角に応じた数だけパルスがエンコ
ーダから出力されるため、検出装置１１４ではこのパル
ス数を計数することによりドラム回転角を検出すること
ができる。そして、制御装置１１５ではドラム回転速度
とポリゴン回転数とが適正な比率になるように操作量を
算出し、駆動装置１１６にてこの操作量に相当する電流
をポリゴンモータ１１７に流すための印加電圧を発生す
る。これによりポリゴンミラー１１８は感光体ドラムの
回転速度に見合った回転数で回転するため、ドラム表面
の副走査方向に対して等間隔に画像情報が書き込まれ
る。

【００２８】さらに図１に示しているように、回転式エ
ンコーダの回転軸に接続された回転体を感光体ドラム表
面に接触させることにより、感光体ドラム円周面の線速
を検出し、安価な低分解能なエンコーダを使用しなが
ら、より高分解能なエンコーダ相当の回転角情報を得る
ことができるようにする。なお、エンコーダ回転軸に接
続された回転体部材として、または、回転体円周部の表
面部材として、滑り難い摩擦係数の大きな部材を使用す
ることが好ましい。

【００２９】以上説明したように、本実施形態では、画
像形成装置の駆動制御装置において、感光体ドラムの駆
動制御系を備え、この駆動制御系は、感光体ドラム円周
面と転写ベルトとが接する点での線速が一定値になるよ
うに、単位時間毎に、感光体ドラムの回転角または回転
速度を制御することを特徴としている。そのため、多色
用タンデム型の場合において、転写ベルトの移動速度に
応じて、各感光体ドラムの回転速度を独立に合わせるこ
とができ、色ズレを低減できる。

【００３０】また、本実施形態において、感光体ドラム
の作像制御系は、感光体ドラム表面に等間隔に画像を走
査するように、画像の書き込み位置にある感光体ドラム
表面の線速に合わせて、単位時間毎に、画像データ送出
速度とポリゴンミラーの回転速度を制御する。そのた
め、ドラムの機械的偏心による速度変動があっても、ド
ラム表面の色ズレが発生し難くなる。

【００３１】また、本実施形態においては、回転式エン
コーダの回転軸に接続された回転体を感光体ドラム表面
に接触させることにより、感光体ドラム円周面の線速を
検出する。そのため、安価な低分解能エンコーダを使用
して、より高い精度の位置情報や速度情報を得ることが
できる。この場合において、特に、エンコーダ回転軸に
接続された回転体部材として、または、回転体円周部の
表面部材として、滑り難い摩擦係数の大きな部材を使用
すると、滑りによる誤動作を起こし難くなる。

【００３２】従来、画像形成装置において、低周波数帯
の色ズレを防ぐように感光体ドラムの機械的偏心を考慮
した駆動制御装置は、例えば特開平１０−３１３５８１
号公報や特開平１１−１６４５７８号公報に開示されて
いる。また、高精度な回転速度情報を得る方法、特にパ
ルスエンコーダの分解能以上の精度を上げる方法は、特
開平８−１４０３８３号公報に開示されている。しか
し、これらの従来例は、感光体ドラム書き込み系の中
で、書き込み走査用のポリゴンミラーが等速度回転して
いる場合において、感光体ドラム表面上へ、レーザー光
の書き込み間隔を均一化する方法に関するものである。
これに対し、本発明では、タンデム型感光体ドラムにつ
いて、感光体ドラムと転写ベルトの接点における線速に
着目し、この点の各ドラム表面が常に線速一定になるよ
うに、かつ、ドラム表面の画像書き込み間隔が均一にな
るようにするものであり、従来技術よりも優れた前述の
作用効果を得ることができる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１に記載された発明によれば、多
色用タンデム型の場合において、転写ベルトの移動速度
に応じて、各感光体ドラムの回転速度を独立に合わせる
ことができ、色ズレが低減する。

【００３４】請求項２に記載された発明によれば、ドラ
ムの機械的偏心による速度変動があっても、ドラム表面
の色ズレが発生し難くなる。

【００３５】請求項３に記載された発明によれば、請求
項１および請求項２と同様の作用効果を得ることがで
き、色ズレが一層低減し、画像品質が向上する。

【００３６】請求項４に記載された発明によれば、安価
な低分解能エンコーダを使用して、より高い精度の位置
情報や速度情報を得ることができる。

【００３７】請求項５に記載された発明によれば、滑り
による誤動作を起こし難くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の駆動
制御装置の概略構成図である。

【図２】従来の画像形成装置の駆動制御装置の概略構成
図である。

【符号の説明】

１０１感光体ドラム１０２転写ベルト１１８ポリゴンミラー１０３，１１２回転体１０４，１１３エンコーダ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３Ｈ０２Ｐ 5/00 Ｊ２Ｈ２００Ｈ０２Ｐ 5/00 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｍ５Ｈ５５０Ｆターム(参考） 2C362 BA38 BA52 BA71 BB48 CA22 CB60 2H027 DA16 DA17 DE01 EA18 EB04 ED04 ED06 ZA07 2H035 CA07 CG01 CG03 2H071 CA02 CA05 DA02 DA09 DA15 DA26 DA32 2H076 AB05 AB12 AB66 EA16 2H200 FA20 GA23 GA30 GA34 GB50 JA02 JA30 JB06 JB50 JC03 JC20 PB14 PB36 5H550 AA14 AA15 BB08 DD01 FF03 GG04 JJ02 LL07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置の駆動制御装置において、感光体ドラムの駆動制御系を備え、この駆動制御系は、
感光体ドラム円周面と転写ベルトとが接する点での線速
が一定値になるように、単位時間毎に、感光体ドラムの
回転角または回転速度を制御することを特徴とする画像
形成装置の駆動制御装置。
【請求項２】画像形成装置の駆動制御装置において、感光体ドラムの作像制御系を備え、この作像制御系は、
感光体ドラム表面に等間隔に画像を走査するように、画
像の書き込み位置にある感光体ドラム表面の線速に合わ
せて、単位時間毎に、画像データ送出速度とポリゴンミ
ラーの回転速度を制御することを特徴とする画像形成装
置の駆動制御装置。
【請求項３】画像形成装置の駆動制御装置において、感光体ドラムの駆動制御系および作像制御系とを備え、前記駆動制御系は、感光体ドラム円周面と転写ベルトと
が接する点での線速が一定値になるように、単位時間毎
に感光体ドラムの回転角または回転速度を制御し、前記作像制御系は、感光体ドラム表面に等間隔に画像を
走査するように、画像の書き込み位置にある感光体ドラ
ム表面の線速に合わせて、単位時間毎に、画像データ送
出速度とポリゴンミラーの回転速度を制御することを特
徴とする画像形成装置の駆動制御装置。
【請求項４】回転式エンコーダの回転軸に接続された
回転体を感光体ドラム表面に接触させることにより、感
光体ドラム円周面の線速を検出することを特徴とする請
求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像形成
装置の駆動制御装置。
【請求項５】エンコーダ回転軸に接続された回転体部
材として、または、回転体円周部の表面部材として、滑
り難い摩擦係数の大きな部材を使用することを特徴とす
る請求項４に記載の画像形成装置の駆動制御装置。