JP2003149881A - 振動型モータを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体を駆動するための振動型モータの回転
ムラによる色ずれなどの画像劣化を防止する。 【構成】 感光体と、潜像を形成するための露光部と、
感光体を駆動するための振動型モータと、振動型モータ
の回転角を検出する検出手段と、検出手段の出力に同期
して主走査同期信号を発生する手段と、主走査同期信号
に同期して露光部を制御する手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，振動型モータを備
えた画像形成装置において，振動型モータの回転ムラに
よる画像劣化を防止する制御に関するものである．

【０００２】

【従来の技術】種々の装置の駆動源として用いられるモ
ータには，ＤＣモータ，ステッピングモータ，ＡＣモー
タ，振動型モータなどがある．その中で振動型モータ
は，複写機（画像形成装置）の感光体ドラムなどの駆動
用に用いられつつある．この振動型モータは，特開昭５
８−１４６８２号公報などにて提案されているように，
電気−機械エネルギー変換素子への高周波電圧（駆動用
信号）の印可により振動が励起される振動体と，この振
動体に接触する接触体とを有して構成され，振動体の振
動エネルギーによってこれら振動体と接触体とが相対的
に摩擦駆動されるようになっている．そして，振動型モ
ータは，低速での速度安定性に優れ，ギヤなどによる減
速を必要としないため低騒音作動が可能という特徴を有
する．このため，振動型モータは，低回転ムラ・低振動
・低騒音での運転が要求される複写機において，コピー
画質に直接影響を与える感光体ドラムの高精度な回転制
御に最適である．

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，振動型
モータにもわずかながら回転ムラがあり、この影響で副
走査方向にわずかながら画像が伸縮してしまうという問
題を抱えている。またこれはカラー画像形成装置の場合
には色ずれの原因ともなっている。

【０００４】そこで，本発明は，振動型モータの回転ム
ラによる画像劣化を防ぎ、高品位な画像を出力できる画
像形成装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本出願に係る第一の発明は，潜像を形成するための感
光体と、前記感光体に潜像を書き込むための露光部と、
前記感光体を回転させるための振動型モータと，前記振
動型モータの回転角度を検出するための回転角度検出手
段と、前記回転角度検出手段の出力に同期して主走査同
期信号を発生するための主走査同期信号発生手段と、前
記主走査同期信号に同期して前記露光部を制御するため
の露光制御部とを有することを特徴とする画像形成装置
を提供する。

【０００６】また第二の発明は前記回転角度検出手段に
ロータリーエンコーダを用いることを特徴とする、画像
形成装置を提供する。

【０００７】また第三の発明は前記露光部にＬＥＤアレ
イを用いることを特徴とする画像形成装置を提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態をデジタルカラ
ー複写機を用いて説明する図３はデジタルカラー複写機
の横断面概略図である。図３では上部にリーダ部，下部
にプリンタ部を配置してある。

【０００９】リーダ部：図３において１０１はＣＣＤ、
３００は操作部と表示部を兼ねた液晶パネル，３１１は
ＣＣＤ１０１の実装された基板、３１２は図４の画像処
理部からＣＣＤ１０１を除いた部分及び図５の２０１・
２０２〜２０５の部分を含む画像処理部、３０１は原稿
台ガラス、３０２は原稿給紙装置（ＤＦ）（なお、この
原稿給紙装置３０２の代わりに未図示の鏡面圧板を装着
する構成もある）、３０３及び３０４は原稿を照明する
光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）、３０５及び３０６
は光源３０３・３０４の光を原稿に集光する反射傘、３
０７〜３０９はミラー、３１０は原稿からの反射光又は
投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、３１４はハ
ロゲンランプ３０３・３０４と反射傘３０５・３０６と
ミラー３０７を収容するキャリッジ、３１５はミラー３
０８・３０９を収容するキャリッジ、３１３は他のＩＰ
Ｕ等とのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部である。なお、
キャリッジ３１４は速度Ｖで、キャリッジ３１５は速度
Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気的走査（主走査）方向に
対して垂直方向に機械的に移動することによって、原稿
の全面を走査（副走査）する。

【００１０】図４はデジタル画像処理部３１２の詳細な
構成を示すブロック図である。

【００１１】原稿台ガラス上の原稿は光源３０３・３０
４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０１に導か
れて電気信号に変換される（ＣＣＤ１０１はカラーセン
サの場合、ＲＧＢのカラーフィルタが１ラインＣＣＤ上
にＲＧＢ順にインラインに乗ったものでも、３ラインＣ
ＣＤで、それぞれＲフィルタ・Ｇフィルタ・Ｂフィルタ
をそれぞれのＣＣＤごとに並べたものでも構わないし、
フィルタがオンチップ化又は、フィルタがＣＣＤと別構
成になったものでも構わない）。

【００１２】そして、その電気信号（アナログ画像信
号）は画像処理部３１２に入力されクランプ＆Ａｍｐ．
＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１０２でサンプルホールド（Ｓ／
Ｈ）され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位
にクランプし、所定量に増幅され（上記処理順番は表記
順とは限らない）、Ａ／Ｄ変換されて、例えばＲＧＢ各
８ビットのディジタル信号に変換される。そして、ＲＧ
Ｂ信号はシェーディング部１０３で、シェーディング補
正及び黒補正が施された後、つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿
検知部１０４で、ＣＣＤ１０１が３ラインＣＣＤの場
合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読
取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの
読取位置が同じになるように信号タイミングを補正し、
ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって読取のＭＴＦが
変るため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス
上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。

【００１３】読取位置タイミングが補正されたデジタル
信号は入力マスキング部１０５によって、ＣＣＤ１０１
の分光特性及び光源３０３・３０４及び反射傘３０５・
３０６の分光特性を補正する。入力マスキング部１０５
の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ１
０６に入力される。セレクタ１０６から出力された信号
は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７と下地除
去部１１５に入力される。

【００１４】下地除去部１１５に入力された信号は下地
除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定
する黒文字判定部１１６に入力され、原稿から黒文字信
号を生成する。また、もう一つのセレクタ１０６の出力
が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０
７では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで
再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入ってい
る場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリ
ンタで再現できる範囲に入るように補正する。

【００１５】そして、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換
でＲＧＢ信号からＣＭＹ信号に変換する。そして、黒文
字判定部１１６で生成された信号とタイミングを補正す
るため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７の出
力信号は遅延１０８でタイミングを調整される。この２
種類の信号はモワレ除去部１０９でモワレが除去され、
１１０で、主走査方向に変倍処理される。１１１はＵＣ
Ｒ＆マスキング＆黒文字反映部で、変倍処理部で処理さ
れたＣＭＹ信号はＵＣＲ処理でＣＭＹＫ信号が生成さ
れ、マスキング処理部でプリンタの出力にあった信号に
補正されると共に黒文字判定部１１６で生成された判定
信号がＣＭＹＫ信号にフィードバックされる。

【００１６】ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１
で処理された信号はγ補正部１１２で濃度調整された後
フィルタ部１１３でスムージング又はエッジ処理され
る。フィルタ部１１３でスムージング又はエッジ処理さ
れた信号はヘッドシェーディング部１１７でＬＥＤヘッ
ドの主走査方向のムラを補正するためヘッドシェーディ
ング補正がなされる。

【００１７】このヘッドシェーディングに用いるデータ
は，所定画像を印字したものをＣＣＤ１０１によって読
み取り，１０２のＡ／Ｄ変換まで行なったデータを，ヘ
ッドシェーディングサンプリング部１１８で間引きや平
均化などの処理をした後，格納したデータを用いる。以
上処理された信号は図５の２０１の２値変換部で８ビッ
トの多値信号から２値信号に変換される。（変換方法は
ディザ法・誤差拡散法・誤差拡散の改良したものいずれ
でもかまわない。） プリンタ部の構成 図３において、３１７はＹ画像形成部、３１８はＭ画像
形成部、３１９はＣ画像形成部、３２０はＫ画像形成部
で、それぞれの構成は同一なのでＹ画像形成部３１７を
詳細に説明し、他の画像形成部の説明は省略する。

【００１８】Ｙ画像形成部３１７において、３４２は感
光ドラムであり振動型モータ４０１により駆動される．
ＬＥＤアレイ２１０からの光によって、その表面に潜像
が形成される。３２１は一次帯電気で、感光ドラム３４
２の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備をす
る。３２２は現像器で、感光ドラム３４２上の潜像を現
像して、トナー画像を形成する。なお、現像器３２２に
は、現像バイアスを印加して現像するためのスリーブ３
４５が含まれている。３２３は転写帯電気で、転写ベル
ト３３３の背面から放電を行い、感光ドラム３４２上の
トナー画像を、転写ベルト３３３上の記録紙などへ転写
する。本実施例は転写効率がよいため、クリーナ部が配
置されていない。（クリーナ部を装着しても問題ないこ
とは言うまでもない。） 次に、記録紙などの上へ画像を形成する手順を説明す
る。カセット３４０・３４１に格納された記録紙等はピ
ックアップローラ３３９・３３８により１枚毎給紙し，
給紙ローラ３３６・３３７で転写ベルト３３３上に供給
される。次に給紙された記録紙は、吸着帯電器３４６で
帯電させられる。３４８は転写ベルトローラで、転写ベ
ルト３３３を駆動し、かつ、吸着帯電器３４６と対にな
って記録紙等を帯電させ、転写ベルト３３３に記録紙等
を吸着させる。３４７は紙先端センサで、転写ベルト３
３３上の記録紙等の先端を検知する。なお、紙先端セン
サの検出信号はプリンタ部からカラーリーダ部へ送られ
て、カラーリーダ部からプリンタ部にビデオ信号を送る
際の副走査同期信号として用いられる。

【００１９】この後、記録紙等は、転写ベルト３３３に
よって搬送され、画像形成部３１７〜３２０においてＹ
ＭＣＫの順にその表面にトナー画像が形成される。Ｋ画
像形成部３２０を通過した記録紙等は、転写ベルト３３
３からの分離を容易にするため、除電帯電器３４９で除
電された後、転写ベルト３３３から分離される。３５０
は剥離帯電器で、記録紙等が転写ベルト３３３から分離
する際の剥離放電による画像乱れを防止するものであ
る。分離された記録紙等は、トナーの吸着力を補って画
像乱れを防止するために、定着前帯電器３５１・３５２
で帯電された後、定着器３３４でトナー画像が熱定着さ
れた後、３３５の排紙トレーに排紙される。

【００２０】ＬＥＤ画像記録について説明する。図４及
び図５の画像処理部で生成された２値のＹＭＣＫの画像
信号は紙先端センサ３４７からの紙先端信号を基に，そ
れぞれ遅延部２０２〜２０５によって紙先端センサとそ
れぞれの画像形成部との距離の違いを調整することによ
り４色を所定の位置に印字することが可能となる。ＬＥ
Ｄ駆動２０６〜２０９はＬＥＤ２１０〜２１３を駆動す
るための信号を生成する。

【００２１】ここで本特許に特徴的な、振動型モータの
回転角度に同期した主走査方向同期信号発生部について
説明する。

【００２２】図１において、振動型モータ４０１に、ロ
ータリーエンコーダ４０２が直結されており、振動型モ
ータの回転角度に応じた信号がロータリーエンコーダか
ら出力される。ロータリーエンコーダには２０００本の
スリットが刻まれており、振動型モータ４０１が１回転
すると２０００発のパルスを発生する。本複写機で使用
する感光体ドラムは図６に示すように直径が２６．９６
ｍｍであり、円周が８４．６５４４ｍｍとなる。

【００２３】振動型モータは感光体ドラムに直結されて
いるので、ドラムの回転角度は振動型モータおよびロー
タリーエンコーダの回転角度と等しい。ロータリーエン
コーダのスリットが２０００本なので、ロータリーエン
コーダの出力信号１周期に対応する周長は８４．６５４
４／２０００＝４２．３μｍとなる。４２．３μｍは６
００ｄｐｉの１画素に相当する。よってロータリーエン
コーダの出力に同期して主走査同期信号を生成すれば、
振動型モータの回転ムラによる色ずれなどの画像劣化を
防ぐことができる。

【００２４】図１でロータリーエンコーダの出力は主走
査同期信号発生部４０３に入力される。また画像形成の
基本となるクロックを基本クロック発生部４０５で発生
し、主走査同期信号発生部４０３に入力する。主走査同
期信号発生部４０３では、ロータリーエンコーダ信号
（ＥＮＣ）と基本クロック（ＣＬＫ）から主走査同期信
号（ＨＳＹＮＣ）を生成する。その概略タイミングを図
２に示す。

【００２５】まず信号ＥＮＣが信号ＣＬＫに対し非同期
であるので、同期取りのためＥＮＣをフリップフロップ
を用いＣＬＫで２回たたく。それにより生成された信号
Ａの立下りをＣＬＫ同期で検出し、そこから４ＣＬＫ分
だけＬ区間を出力するように、図示しないカウンタおよ
びコンパレータなどが構成されている。これにより生成
された信号がＨＳＹＮＣとなる。ＨＳＹＮＣとＣＬＫお
よび給紙ローラ３３６・３３７を制御する給紙ローラ駆
動信号がＬＥＤ制御信号発生部４０４に入力される。

【００２６】ＬＥＤ制御信号発生部４０４では給紙ロー
ラ駆動信号をトリガとして、ＨＳＹＮＣとＣＬＫからＬ
ＥＤアレイ２１０を制御するために必要な複数の制御信
号を生成する。ＬＥＤ制御信号発生部４０４は図５のＬ
ＥＤ駆動（２０６〜２０９）に含まれているものであ
る。

【００２７】以上のようにして感光体を駆動している振
動型モータの回転角度に同期して、主走査同期信号を発
生させることにより，振動型モータの回転ムラによる色
ずれなどの画像劣化を極力抑えることが可能となる。
［第二の実施の形態］本発明はＬＥＤアレイを露光系に
用いたデジタルカラー複写機に限定されることなく，振
動モータを使用する画像形成装置全てに適用出来ること
は言うまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば，感
光体を駆動している振動型モータの回転角度に同期し
て、主走査同期信号を発生させることにより，振動型モ
ータの回転ムラによる色ずれなどの画像劣化を防止する
ことが可能となる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴を最もよく表す構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例に係る主走査同期信号発
生部のタイムチャートである。

【図３】本発明の第１の実施例に係るデジタルカラー複
写機の横断面図である。

【図４】本発明の第１の実施例に係るデジタルカラー複
写機の画像処理フローチャートである。

【図５】本発明の第１の実施例に係るデジタルカラー複
写機のＬＥＤ駆動ブロック図である。

【図６】本発明の第１の実施例に係る感光体ドラムの断
面図である。

【符号の説明】

２１０ ＬＥＤ ４０１ 振動型モータ ４０２ ロータリーエンコーダ ４０３ 主走査同期信号発生部 ４０４ ＬＥＤ制御信号発生部 ４０５ 基本クロック発生部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像を形成するための感光体と、前記感
   光体に潜像を書き込むための露光部と、前記感光体を回
   転させるための振動型モータと，前記振動型モータの回
   転角度を検出するための回転角度検出手段と、前記回転
   角度検出手段の出力に同期して主走査同期信号を発生す
   るための主走査同期信号発生手段と、前記主走査同期信
   号に同期して前記露光部を制御するための露光制御部を
   有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記回転角度検出手段にロータリーエン
   コーダを用いることを特徴とする、前記請求項１に記載
   の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記露光部にＬＥＤアレイを用いること
   を特徴とする，前記請求項１に記載の画像形成装置。