JPH0434444A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、レーザプリンタ、ファクシミリ装置、複写機
等で適用される画像形成装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の画像形成装置は装置本体内に潜像を担持するため
の像担持体としての感光体ドラムを有している。スキャ
ナ等で読取られた画像情報は半導体レーザによってレー
ザビームに変換され、光学系を介して上記感光体ドラム
へ照射される。このとき感光体ドラムはステッピングモ
ータによって主走査方向へ回転しており、感光体ドラム
が所定量を回転する毎に主走査方向とは垂直な方向、す
なわち副走査方向へ上記レーザビームが順次照射されて
感光体ドラムに潜像が形成される。

このような画像形成装置で用いられるステッピングモー
タを第６図を参照して説明する。

ステッピングモータ１０１は固定子１０３と回転子１０
５を有している。固定子１０３にはＡ相とＢ相の２種類
の巻線が巻回されている。この巻線へ流す励磁電流を順
次切換えることにより回転子１０５を時計方向へ回転さ
せることができる。

例えばＡ相の巻線へ順方向の電流を流したときの回転子
１０５の位置をＡ、とじ、Ｂ相の巻線へ順方向の電流を
流したときの回転子１０５の位置をＢ、とじ、Ａ相の巻
線へ逆方向の電流を流したときの回転子１０５の位置を
ＡＡ、とじ、Ｂ相の巻線へ逆方向の電流を流したときの
回転子１０５の位置をＢＢ、とする。今、回転子１０５
が位置Ａ、へ位置している状態、すなわちＡ相の巻線へ
順方向の電流を流している状態からＢ相の巻線へ順方向
の電流を流して１ステツプだけ動作させると、回転子１
０５は位置Ａ、から角度θ０．だけ時計方向に回転して
位置Ｂ、へ位置する。次にこの状態からＡ相の巻線へ逆
方向の電流を流して１ステツプだけ動作させると回転子
１０５は位置Ｂ、から角度θ２．だけ時計方向に回転し
て位置ＡＡ、に位置する。以下同様に励磁電流を順次切
換えることにより回転子１０５は角度θ３．．θ４．．
θｌｂ＋　　θ２１．θ３５．θ４１．・・・だけ順次
回転する。

ところでステッピングモータの機械的精度等の構造上の
理由から上記角度θ１．．θ２゜、θ９．．θ４、の値
が全て等しくなるとは限らない。従って、励磁電流を一
定時間毎に切換えた場合には４ステツプの周期毎に回転
むらが生じてしまう。

このように感光体ドラムを回転させるためのステッピン
グモータとして１個のパルスが与えられたときに回転す
る角度、すなわち１ステ・ツブの角度が１．８度の２相
ステツピングモータを用い、このステッピングモータを
２相励磁方式で駆動する場合を説明する。この場合には
２００個の、（ルスが与えられたときに回転子が３６０
度回転して元の位置へ戻る。

今、コピー速度が１４ＣＰＭ、解像度が４００ｄｐｉで
、［径１７０ｍｍの転写ドラムと直径１３０ｍｍの感光
体ドラムを有する複写機に着目し、ステッピングモータ
の１ステツプの動作で感光体ドラムが１ライン分回転す
る場合を説明する。この場合には感光体ドラムの周速、
すなわちプロセス速度が６３．５　［ｍｍ／ｓ　ｅ　ｃ
ｌてあり、解像度が４００ｄｐ　ｉであるからステッピ
ングモータの駆動力を減速比１：３２の減速機を介して
感光体ドラムへ伝達し、この感光体ドラムを回転させる
。このときステッピングモータへ与えられるパルスのパ
ルス速度は１０００　［ｐｐｓ］である。

このように減速機を介して回転される感光体ドラムをス
テッピングモータにより１ステツプ分だけ回転して１ラ
イン分の潜像を形成し、次の１ステツプ分だけ回転した
ときにレーザビームの照射を停止して空白のラインを形
成する。以下同様に前述の操作をくり返し行なった場合
の状態を第７図に示す。

第７図からも明らかなように、ステッピングモータが角
度θ８．を回転したときに幅ｄｏｓの画像ラインＬｌｓ
が形成され、角度θ２．を回転したときに幅ｄ２ｍの空
白ラインが形成され、角度θ１．を回転したときに幅ｄ
３ｍの画像ラインＬ９．が形成される。

以下同様にステッピングモータが０４．、θ１１．θ２
に＋　・・・を回転したときに空白ラインと画像ライン
が交互に形成される。これらの各ラインの幅ｄ１．。

ｄ　２＠ｌ　　ｄ　！１ｍ、　　ｄ　ａ□・・・はステ
ッピングモータが回転する角度θＩａ＋　　θ２．．θ
３ｊ＋　　θ４１．・・・に応じて形成される。従って
ステッピングモータの回転むらにより角度θ１．．θ２
．．θ３．．θ４．、・・・も不均一になってしまう。

このようにステッピングモータは、デジタル制御が容易
であり、高精度な位置決めができる反面、周期的な固有
の回転むらが発生し、この結果画像の形成に悪影響を与
え、濃度むらや色ずれ等を生じる場合があった。

このためステッピングモータを適切に駆動させる−ため
の種々の方式が提案されている。すなわち各相の巻線に
流す励磁電流の大きさを変化させることにより、ステッ
ピングモータの基本的なステップ角より小さな回転角を
得るようにしたマイクロステップ励磁方式・や、又はス
テッピングモータの固有の速度変動データを外部装置等
に記憶させておき、この記憶した速度変動データに応し
て励磁の切換えタイミングを制御する方式等が提案され
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前者の方式では異なる励磁相のトルク特
性にばらつきがある場合には画質の向上が期待できなか
った。

また、後者の方式では画質が向上する反面、装置が複雑
化してコストが上昇するという問題点を有していた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、装置を複雑
化することなく、簡易な構成により高画質の画像を得る
ことのできる低コストの画像形成装置を提供することを
目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明が提供する手段は、像
担持体を回転駆動するｍ相のステッピングモータと、こ
のステッピングモータの相切換を行なう相励磁方式によ
り当該ステッピングモータを駆動する駆動手段と、この
駆動手段によって前記ステッピングモータの相数ｍの２
以上の整数倍の相切換が行なわれる毎に前記像担持体へ
１ライン分の潜像を形成する形成手段とを有して構成し
た。

（作用） 本発明はｍ相のステッピングモータの相切換を行なう相
励磁方式により当該ステ・ンピングモータを駆動する。

このとき相数ｍの２以上の整数倍の相切換を行なう毎に
１ライン分の潜像を像担持体へ形成する。

従って、ステッピングモータに各相毎に回転むらが生じ
ている場合であっても、このステ・ソピングモータの固
有の速度変動の周期毎に１ライン分の潜像が形成される
ので、各ラインのピ・ソチが等しくなり濃度むらや色ず
れを軽減して高画質の画像を形成することができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説
明する。

まず、第１図を参照して本発明に係る画像形成装置の構
成を説明する。

ステッピングモータ１は減速機３を介して感光体ドラム
５と連結されている。減速機３は軸７に固定されたプー
リ９と、プーリ９より大きな直径を有し軸１１に固定さ
れたプーリ１３と、このプーリ９とプーリ１３とのあい
だに掛は回されたベルト１５とから構成されており、プ
ーリ９と１３の直径を適宜の値に設定することにより減
速比が１：１２９に設定されている。従って、感光体ド
ラム５は減速機３を介して１／１２９に減速されてステ
ッピングモータ１によって回転される。

感光体ドラム５の直径は１３０ｍｍに設定される。また
コピー速度を１４ＣＰＭ、解像度を４００ｄｐ　ｉに設
定した場合の感光体ドラム５の周速は６３．５ｍｍ／秒
に設定される。この感光体ドラム５は回転方向に対して
垂直な方向、すなわち副走査方向へ複数ラインの潜像を
担持するための像担持体である。感光体ドラム５には直
径１７０ｍｍの転写ドラム１７が接触状態に配置されて
いる。

駆動部１９はステッピングモータ１を駆動するための駆
動手段であり、パルス速度４０００ｐｐＳの駆動パルス
を出力し、相切換を行なう相励磁方式によりステッピン
グモータ１を駆動する。制御部２１は半導体レーザ２３
及びポリゴンミラーモータ２５を制御することにより潜
像の形成に係る制御を行なう。

半導体レーザ２３は図示しないスキャナ等で読取られた
画像データをレーザビームに変換してポリゴンミラー２
７へ出力する。ポリゴンミラー２７は半導体レーザ２３
から入射したレーザビームを反射してレンズ２９を介し
て感光体ドラム５及び受光素子３１へ出力する。このと
きポリゴンミラー２７はポリゴンミラーモータ２５によ
って一定の回転速度で回転しており、ポリゴンミラー２
７から反射されたレーザビームは受光素子３１上の点Ｐ
、から感光体ドラム５上の点Ｐｂの方向へ照射される。

これにより１ライン分の潜像が感光体ドラム５上に形成
される。このような１ライン分の潜像の形成は制御部２
１からの制御に基づいてステッピングモータ１が４ステ
ツプの動作を行なう毎になされる。従って、制御部２１
と、半導体レーザ２３と、ポリゴンミラー２７と、レン
ズ２９とで１ライン分の潜像を形成するための形成手段
を構成している。また、受光素子３１はレ−ザビームの
位置検出を行なう。

次に第２図及び第３図を参照してステッピングモータの
４ステツプの動作周期毎に１ライン分の潜像を形成する
場合の作用を説明する。

ステップＳ１ではステッピングモータ１を２相励磁力式
により駆動する。ステップＳ３ではステッピングモータ
１が４ステツプを動作したか否かを判断しており、４ス
テツプを動作していない場合はステップＳ１へ戻る。ス
テップＳ３で４ステツプを動作した場合にはステップＳ
５へ進みレーザビームの照射を停止して空白ラインを形
成する。

ステップＳ７では更にステッピングモータ１を駆動する
。ステップＳ９では４ステツプを動作したか否かを判断
しており、４ステツプを動作した場合にはステップＳｌ
ｌへ進みレーザビームを感光体ドラム５へ照射して１ラ
イン分の潜像を形成する。ステップ８１３では全てのラ
インの潜像の形成が終了したか否かを判断しており、終
了していない場合は再びステップＳ１へ戻る。

以下同様に、ステッピングモータ１が４ステツプを動作
する毎に空白ラインと潜像ラインとを交互に形成する。

このようにして交互に形成された空白ラインＬ２．Ｌ４
．・・・と潜像ラインＬ、、Ｌ３＋Ｌ５＋　・・・を第
３図に示す。

ここでステッピングモータ１のＡ相の巻線へ順方向の電
流を流している状態からＢ相の巻線へ順方向の電流を流
したときに回転する角度は常に同一である。同様にＢ相
の巻線へ順方向の電流を流している状態からＡ相の巻線
へ逆方向の電流を流したときに回転する角度は常に同一
である。また、Ａ相の巻線へ逆方向の電流を流している
状態てＢ相の巻線へ逆方向の電流を流したときに回転す
る角度は常に同一である。同様にＢ相の巻線へ逆方向の
電流を流している状態からＡ相の巻線へ順方向の電流を
流したときに回転する角度は常に同一である。すなわち
、第６図に示した角度を例にとって説明すると、次の第
（１）式の如く示される。

θ４−θ４ｂＪ また、ステッピングモータ１が４ステツプを動作したと
きの角度θ、、θ、は次の式の如く示される。

上記第（１）式及び第（２）式から次のように示される
。

θ　、　−θ　。

従って、ステッピングモータ１が４ステツプを動作した
ときの角度θ、、θ１．・・・は常に等しくなり、この
結果第３図に示す幅ｄ、、ｄ２．ｄ３゜ｄ４＋　・・・
は均一になる。

以上の如くステッピングモータ１が４ステツプを動作す
る毎に１ライン分の潜像ラインを形成するので、各潜像
ラインの幅が均一となり、高画質の画像を形成すること
ができる。

次に第４図及び第５図を参照して本発明に係る他の実施
例を説明する。

本実施例は、ステッピングモータが２ステツプを動作し
たときに１ライン分の潜像を形成するようにしたことを
特徴とする。

具体的に説明すると、ステ・ツブＳ２１ではステッピン
グモータを２相励磁力式により駆動する。

ステップ３２３ではステッピングモータが２ステツプを
動作したか否かを判断する。ステ・ツブＳ２３で２ステ
ツプを動作した場合にはステップＳ２５へ進みレーザビ
ームの照射を停止して空白ラインＬ。を形成する。ステ
ップＳ２７で更にステ・ソピングモータを駆動した後に
、ステップＳ２９へ進み２ステツプを動作したか否かを
判断する。ステップＳ２９でステッピングモータが２ス
テ・ツブを動作した場合にはステップＳ３１へ進み、レ
ーザビームを感光体ドラム５へ照射して１ライン分の潜
像ラインＬ、を形成する。ステ・ツブＳ３３では全ての
潜像の形成が終了したか否かを判定しており、終了して
いない場合には再びステップＳ２１へ戻る。

以下同様にステッピングモータが２ステ・ンプを動作す
る毎に空白ライン”２　＋　　Ｌ４　＊　　Ｌ６　＋　
・・・と潜像ラインＬ、、Ｌ５．Ｌ、、・・・を交互に
形成する。

ここで、それぞれの幅ｄ＋＋、ｄ＋２．ｄ２□＋ｄ２２
＋・・・を式で示すと、前述した第（１）式から次の等
式が成立する。

また、距離ｄ　ＩＯ＋　　ｄ　２０＋　　ｄ３０は次の
如く示される。

上記第（３）式及び第（４）式から次の等式が成立する
。

ｄ　１ｏ−ｄ　２０−　ｄ　：ｌＯ−（５）従って、第
５図に示す如くステッピングモータの回転むらにより幅
ｄｌｌとｄ１２が異なる場合であっても、距離ｄ１゜＋
　　ｄ　２０＋　　ｄ　３゜を均一にすることができる
。

尚、前述した実施例では２相のステッピングモータを用
いた場合を具体例として示したか、本発明はこれに限定
されることなく適宜の相数のステッピングモータを用い
て構成することができる。

この場合には相数の整数倍の相切換が行なわれる毎に像
担持体へ１ライン分の潜像を形成するように構成すると
よい。例えば、５相のステッピングモータを用いた場合
には、ステッピングモータが５の整数倍のステップを動
作する毎に１ライン分の潜像を形成するように構成する
とよい。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、ステッピング
モータの相数の整数倍の相切換が行われる毎に１ライン
分の潜像を形成するように構成したので、濃度むらや色
ずれ等を生じることなく簡易な構成により高画質の画像
を形成することができ、低コストの画像形成装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の構成図、第２図は第１
図に示した実施例の作用を示したフローチャート、第３
図は潜像の形成の状態を示した説明図、第４図は本発明
に係る他の実施例の作用を示したフローチャート、第５
図は本発明に係る他の実施例による潜像の形成の状態を
示した説明図、第６図はステッピングモータの概略図、
第７図番よ従来例による潜像の形成の状態を示した説明
図である。 １・・・ステッピングモータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 像担持体を回転駆動するｍ相のステッピングモータと、 このステッピングモータの相切換を行なう相励磁方式に
   より当該ステッピングモータを駆動する駆動手段と、 この駆動手段によって前記ステッピングモータの相数ｍ
   の２以上の整数倍の相切換が行なわれる毎に前記像担持
   体へ１ライン分の潜像を形成する形成手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。