JP2002287569A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フライホイールを用いることなく、また位置
偏差の増大を生じることなく、感光体ドラム等の回転ム
ラを無くし、高画質画像を得る。 【解決手段】 感光体ドラム１の回転に同期して得られ
るロータリエンコーダ４の出力パルスを、カウンタ５に
よりカウントすることで感光体ドラム１の回転位置を検
出する。回転位置制御装置６は、ＣＰＵ及び予め定めら
れた感光体ドラム１の位置情報を記憶しているメモリを
内蔵し、基準信号によって感光体ドラム１の回転位置情
報が読み出される。転位置制御装置６に内蔵されたＣＰ
Ｕによって、感光体ドラムの回転位置情報とカウンタ５
のカウント値情報に基づいて、モータ２の起動、停止、
回転速度、加速度等が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を用いた複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装
置に関し、特に感光体ドラム等回転体の回転ムラに基づ
く画像劣化を生ずることのない画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザを光源として感光体ドラム等の回
転体上に現像を行う複写機、プリンタ、ファックス等の
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等によって一定速度で回転する
感光体ドラムの長手方向にスキャンし、印刷情報の１ラ
イン相当のデータを感光体上に静電潜像として形成し、
感光体上にトナーにより順次現像を行い、印刷画像を形
成している。

【０００３】しかし、実際に印刷データを感光体ドラム
上の感光体に書き込みを行う際には、画像形成装置自体
の振動、紙送り時の振動、感光体ドラムと転写ドラムの
接触による振動等、数多くの要因から発生する振動の影
響により、感光体ドラムに回転ムラが生じてしまう。

【０００４】このため、感光体上に現像される印刷デー
タは、振動の影響を受け印刷ライン間のピッチが一様で
はなくなり、実際の印刷画像では副走査方向に濃度ムラ
が現れてしまう。この現象はバンディングと呼ばれ、印
刷画像の品質低下を招く一因となっている。

【０００５】バンディングを抑える方法としては、感光
体ドラム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、回転の安定化をはかり、
回転速度ムラを抑える方法が知られており、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回
転を安定化するためには、数Ｋｇから数十Ｋｇ以上の質
量が必要となり装置全体の重量がアップし、装置全体の
小型化が困難となり、またメンテナンス時に取り外す際
の安全性に問題が生じたりするといった多くの問題があ
る。

【０００６】これらの問題点を解決するための方法とし
ては、従来から次のような方法が提案されている。 （１）特開平１０−２８８９１５号公報の発明は、感光
体の回転軸と異なる回転軸上にフライホイールを設け、
その角速度を感光体の角度よりも高速にすることによ
り、従来使われている大型で重いフライホイールを小型
化する。 （２）特開平１１−２３１７２３号公報の発明は、遠心
力により半径方向に移動する可動体を設けることで、起
動時の慣性モーメントが小さく、定速回転時の慣性モー
メントを大きくすることが可能なフライホイールとす
る。 （３）特開平５−２３１７２３号公報の発明は、回転力
の伝達と伝達解除が可能なクラッチ機構を設けること
で、フライホイールの始動時の駆動源負荷を小さくす
る。しかし、いずれにしてもある程度の質量を有し高速
回転するフライホイールを部品として用いており、抜本
的な解決策とはなっていない。

【０００７】このほかフライホイールを用いない感光体
ドラムの回転安定化方法としては、特開平６−１７５４
２７号公報、特開平７−１２９０３４号公報、特開平９
−１１４３４８号公報等に記載されたものが知られてい
るが、いずれも回転体の回転速度を検知制御するもので
ある。そのため、時間が経過すると共に位置偏差の増大
を避けることができない。また、カラー画像形成装置に
おいて、高速な画像出力を目指し、近年多く利用されて
いるタンデム方式のような４連ドラムを用いた画像形成
プロセスでは、位置ずれを起こしたまま各色が紙面に印
刷されることとなってしまう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記したように、本発
明は、大型で重い、または高速回転するフライホイール
を用いずに、さらに位置偏差の増大を生じずに、画像形
成装置に用いられている感光体ドラム等回転体の回転ム
ラを無くし、高画質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する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するためになされたもので、その第１の技術手段は、
電子写真プロセスを用いた画像形成装置において使用さ
れる回転体を、予め定められた情報に基づいて駆動制御
する画像形成装置であることを特徴とする。

【００１０】第２の技術手段は、第１の技術手段の画像
形成装置において、前記予め定められた情報が、前記回
転体の回転位置に関する情報であることを特徴とする。

【００１１】第３の技術手段は、第２の技術手段の画像
形成装置において、前記回転体の駆動制御が、前記回転
体の回転位置を検出することによって行われることを特
徴とする。

【００１２】第４の技術手段は、第３の技術手段の画像
形成装置において、前記回転体の回転位置の検出が、前
記回転体と同期して回転するマーキングと、該マーキン
グに基づいて得られる信号を計測するカウンタで行われ
ることを特徴とする。

【００１３】第５の技術手段は、電子写真プロセスを用
いた画像形成装置の画像形成プロセスに使用される回転
体を、該回転体の円周方向に沿って設けられ、前記回転
体と同期して回転するマーキングに基づいて得られる信
号をカウンタによってカウントすることで前記回転体の
回転位置を検出し、該検出値が予め定められた前記回転
体の位置情報と一致するように駆動制御する画像形成装
置であることを特徴とする。

【００１４】第６の技術手段は、第５の技術手段の画像
形成装置において、前記予め定められた回転体の位置情
報が、関数式で保存されていることを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図
１，２に示す実施例に基づいて説明する。本発明の画像
形成装置の特徴は、回転体の位置情報を検知し、該回転
体の位置情報を予め定めた回転体の位置情報と比較する
ことで、回転体の回転制御を行うものである。 （実施例）図１は、本発明の実施例の画像形成装置を示
す図である。電子写真プロセスを用いた画像形成装置の
画像作成プロセス機構部においては、感光体ドラム等の
感光体を一定速度で回転させながら、レーザにより感光
体をスキャンして静電潜像を形成し、形成された静電潜
像にトナーを付着させて可視像であるトナー像としてい
る。図１において、画像作成プロセス機構部における回
転体である感光体ドラム１は、駆動モータ２を駆動源と
し、ベルト等の連動機構３を介して回転駆動される。感
光体ドラム１の回転軸には、回転位置検出器としてロー
タリエンコーダ４が取り付けられているが、回転位置検
出器はロータリエンコーダに限られるものではなく、感
光体ドラム１の円周方向（回転方向）に沿ってある周期
で付されたマーキングを認識し、マーキングに応じた信
号（パルス）を出力するものであれば、どのようなもの
であっても使用可能である。

【００１６】ロータリエンコーダ４にはカウンタ５が接
続されており、カウンタ５はロータリエンコーダ４が出
力した信号の数をカウントし、そのカウント値を出力す
る。感光体ドラム１の回転位置検出器としてロータリエ
ンコーダ４を利用している図１の画像形成装置では、感
光体ドラム１の回転に同期して得られるロータリエンコ
ーダの出力パルスを、カウンタ５によりカウントするこ
とで、感光体ドラム１の回転位置を検出する。例えば、
１回転当たり５００パルスを出力するロータリエンコー
ダを用いた場合には、カウンタ５が５００パルスをカウ
ントすると、感光体ドラム１がちょうど１回転した、ホ
ームポジションの位置にあることとなる。

【００１７】回転位置制御装置６は、回転体１を回転駆
動するモータ２を駆動制御するもので、ＣＰＵ及び予め
定められた感光体ドラム１の位置情報を記憶しているメ
モリを内蔵している。メモリには基準信号に対応する感
光体ドラム１の回転位置情報が記憶されており、基準信
号に応じて感光体ドラム１の回転位置情報が読み出され
る。

【００１８】図２は、回転位置制御装置がモータを駆動
制御する際の制御を示すタイミング図である。カウンタ
５は、ロータリエンコーダ４が出力するパルス信号を常
時カウントしており、図２（Ａ）に示す基準信号によっ
て、メモリに保存された基準信号に対応する感光体ドラ
ムの回転位置情報が図２（Ｂ）に示すタイミングで読み
出されるとともに、そのときのカウンタ５のカウント値
が図２（Ｃ）に示すタイミングで読み出される。回転位
置制御装置６に内蔵されたＣＰＵによって、感光体ドラ
ムの回転位置情報とカウンタ５のカウント値情報に基づ
いて、モータ２の起動、停止、回転速度、加速度等が制
御される。

【００１９】例えば、基準信号に合わせてメモリから読
み込まれた値が１５００（感光体ドラム等の回転体がち
ょうど３回転位置であることに相当する）であり、その
時のロータリエンコーダパルス信号のカウント値が１４
９９であった場合には、モータの駆動能力を上げるよう
に回転位置制御装置から、例えばモータ駆動電圧を上昇
するよう制御を加える。このように、随時その位置を検
出し、予め定めた位置情報に基づいて制御を行うので、
位置偏差が増大すること無く、回転ムラを抑制すること
が可能となる。

【００２０】また、場合によっては、予め設定する位置
情報量が大きく、そのデータを蓄積するメモリ容量も大
きくなってしまうことがある。その場合には、位置情報
をそのまま蓄積するのではなく、位置情報を関数式とし
て保存し、その関数式を用いて随時位置情報を求め、そ
の結果とロータリエンコーダのカウント値の比較を行う
ことでも制御可能である。そうすることで、メモリ容量
を節約することが可能となり、画像形成装置のコストの
削減が可能となる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１〜５の発明によれば、回転体の
回転位置偏差の増大を招くこと無く、安定した回転制御
が可能となり、回転ムラによる画像劣化の無い高品質な
画像形成装置を実現することが可能となる。さらに、請
求項６の発明によれば、回転位置制御装置において、必
要とするメモリ容量を小さくすることができ、画像形成
装置のコスト削減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す図である。

【図２】 回転位置制御装置がモータを駆動制御する際
の制御を示すタイミング図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム（回転体）、２…モータ、３…ベルト
等の連動機構、４…ロータリエンコーダ、５…カウン
タ、６…回転位置制御装置。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真プロセスを用いた画像形成装置
   において使用される回転体を、予め定められた情報に基
   づいて駆動制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記予め定められた情報が、前記回転体
   の回転位置に関する情報であることを特徴とする請求項
   １記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記回転体の駆動制御が、前記回転体の
   回転位置を検出することによって行われることを特徴と
   する請求項２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記回転体の回転位置の検出が、前記回
   転体と同期して回転するマーキングと、該マーキングに
   基づいて得られる信号を計測するカウンタで行われるこ
   とを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 電子写真プロセスを用いた画像形成装置
   の画像形成プロセスに使用される回転体を、該回転体の
   円周方向に沿って設けられ、前記回転体と同期して回転
   するマーキングに基づいて得られる信号をカウンタによ
   ってカウントすることで前記回転体の回転位置を検出
   し、該検出値が予め定められた前記回転体の位置情報と
   一致するように駆動制御することを特徴とする画像形成
   装置。
6. 【請求項６】 前記予め定められた回転体の位置情報
   が、関数式で保存されていることを特徴とする請求項５
   記載の画像形成装置。