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JP2004012665A - Image forming device - Google Patents

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Publication number
JP2004012665A
JP2004012665A JP2002164094A JP2002164094A JP2004012665A JP 2004012665 A JP2004012665 A JP 2004012665A JP 2002164094 A JP2002164094 A JP 2002164094A JP 2002164094 A JP2002164094 A JP 2002164094A JP 2004012665 A JP2004012665 A JP 2004012665A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
writing
image forming
forming apparatus
photoconductor
marking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002164094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Sudo
須藤 靖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2002164094A priority Critical patent/JP2004012665A/en
Publication of JP2004012665A publication Critical patent/JP2004012665A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a photoreceptor unevenly rotates and banding occurs. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is provided with a writing means 1 for scanning the photoreceptor 3 with light beams and forming a latent image, and a marking position reading sensor 5 for reading marks formed on the surface of the photoreceptor 3 in accordance with the scanning interval of the light beam, and the latent image is formed on the photoreceptor 3 by the writing means 1 in synchronism with a signal from the marking position reading sensor 5. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【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】
レーザ光源からのレーザ光により感光体上に画像情報の書き込みを行う書き込み手段を有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て感光体上に照射されるレーザ光をポリゴンミラーなど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により、感光体上の静電潜像を順次に形成してこれを転写ドラム上に転写し、この転写ドラム上の静電潜像を現像して画像(トナー像)を転写ドラム上に形成した後に該画像を転写紙に転写している。
【0003】
しかし、実際に感光体上に画像情報の書き込みを行う際には、画像形成装置内の種々の駆動系部分からの振動や、転写紙送り時の振動、感光体と転写ドラム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。
【0004】
このため、感光体上に形成される画像(書き込まれる潜像)は振動の影響を受けて走査ライン間のピッチが一様ではなくなり、実際の形成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、形成画像の品質低下を招く大きな原因となっている。
【0005】
このバンディングを抑えるため、感光体の回転速度を一定に保つ方法として、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法が知られており、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。
【0006】
この他、フライホイールを用いない感光体回転安定化方法としては、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法や、特開平10−323067号公報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、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。
【0007】
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、特開平9−33848号公報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、ビームの書き込み位置を一定にする方法がある。
【0008】
特開平11−30895号公報には画像形成装置における複数の感光体をそれぞれ専用のモータで駆動するドラム駆動装置が記載されている。特開平11−168894号公報には画像形成装置における感光体ドラム駆動構造が記載されている。特開平8−110347号公報には、感光体の円周面上にほぼ一定間隔で施されたマーキングの投影像の2つの異なった時間における状態を比較することにより、感光体の回転速度を検出し、感光体の回転を制御する画像形成装置が記載されている。
【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、形成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法としては感光体の回転制御を行う方法があるが、この方法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り、機械毎に制御系の変更が必要になるなどの問題が考えられる。
【0011】
本発明は、感光体の回転を一定速度に制御できなくて感光体の回転むらが発生する場合にも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。
【0012】
【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、光ビームを感光体上に走査して潜像を形成する書き込み手段と、前記感光体の面上に光ビームの走査間隔に対応して施されているマーキングを読み取るためのマーキング位置読み取りセンサとを有し、このマーキング位置読み取りセンサのから信号に同期して前記書き込み手段により前記感光体に潜像を形成するものである。
【0013】
請求項2に係る発明は、光ビームを感光体上に走査して潜像を形成する書き込み手段と、前記感光体の側面に一体に設けられ光ビームの走査間隔に対応して施されているマーキングを有する円板と、前記マーキングを読み取るためのマーキング位置読み取りセンサとを有し、このマーキング位置読み取りセンサからの信号に同期して前記書き込み手段により前記感光体に潜像を形成するものである。
【0014】
請求項3に係る発明は、請求項1または2記載の画像形成装置において、前記書き込み手段は同時に複数のラインの書き込みが可能であり、前記マーキング位置読み取りセンサからの信号によって書き込みラインを選択するものである。
【0015】
請求項4に係る発明は、請求項1または2記載の画像形成装置において、前記書き込み手段は同時に複数のラインの書き込みが可能であり、前記マーキング位置読み取りセンサからの信号によって書き込みラインを1ライン選択し若しくは複数ライン同時に選択するものである。
【0016】
請求項5に係る発明は、請求項4記載の画像形成装置において、前記マーキング位置読み取りセンサからの信号の間隔を測定することで、前記感光体の回転ムラを検出し、この検出結果に基づいて前記感光体の回転ムラが発生した時に書き込むべき画像が塗りつぶしである場合、同時に複数ラインの書き込みを選択するものである。
【0017】
請求項6に係る発明は、請求項5記載の画像形成装置において、前記感光体の回転ムラのずれ方向を前記マーキング位置読み取りセンサからの信号の間隔から判定し、その判定結果により、選択する複数ラインの書き込みを決定するものである。
【0018】
請求項7に係る発明は、請求項1〜6のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記感光体上の前記マーキングのラインと実際の光ビームによる書き込み位置に一定のずれを持たせるものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
感光体の回転制御によって感光体の回転速度を安定に保つ他に、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、感光体面上への書き込み位置を制御することで、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と考えられる。
【0020】
そこで、本発明の実施形態は、感光体の回転を一定回転に制御できない場合にも、あらかじめ複数の光ビームもしくは光路を用意し、感光体上のマーキング位置を読み取るセンサの出力に応じて、感光体表面上へ照射する光ビームまたは光路を選択することにより、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し、または、感光体上への潜像形成時における走査ライン間隔がずれた場合でも複数の光ビームによって塗りつぶすことで、画像形成時のバンディングを抑制するようにしたものである。
【0021】
図1(a)は本発明の一実施形態である画像形成装置の構成を示す。
図1(a)において、1は感光体に光ビームとしてのレーザ光を照射して感光体を露光することにより感光体上に静電潜像を形成する書き込み手段としてのレーザ光学系、2はレーザ光学系1など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1次転写位置で感光体ドラム3に当接する中間転写体としての転写ドラム、5は感光体ドラム3上のマーキングを検出して感光体ドラム3の回転位置を検出するマーキング位置読み取りセンサとしての位置検出器、6は感光体ドラム3の回転が一定になるように感光体ドラム3の回転制御を行う回転制御装置である。
【0022】
感光体ドラム3は、図示しない帯電装置により一様に帯電された後にレーザ光学系1により露光されて静電潜像が形成される。
レーザ光学系1においては、コントローラ2から送出される画像情報信号に基づいて、この画像情報信号により変調されたレーザ光を出力する。図1(b)に示すように、このレーザ光Aは、レーザ光学系1内のポリゴンミラー等の走査手段によって感光体ドラム3の軸方向に繰り返して走査されながら感光体ドラム3に照射され、感光体ドラム3の面上がそのレーザ光によって露光されてライン毎の画像情報(画像データ)が書き込まれる。
【0023】
感光体ドラム3は、回転制御装置6内のモータにより回転駆動されることで副走査方向にライン毎に画像データの書き込みが行われて静電潜像が形成される。感光体ドラム3上に形成された潜像電荷は図示しない転写手段により転写ドラム4に転写され、転写ドラム4上の潜像電荷は図示しない現像装置によってトナーが載せられて現像されることでトナー像が形成される。この転写ドラム4上のトナー像は転写材としての転写紙へ図示しない転写手段により転写されて定着装置により転写紙に定着されることで転写紙上に画像が形成される。
【0024】
本実施形態では、以上の動作において、感光体ドラム3は一定速度で回転動作を行なっているが、感光体ドラム3に本装置の他の部分からの振動や外部からの外乱による振動が伝わり、その影響によって感光体ドラム3の回転に回転むらが生じる。
【0025】
図2に示すように感光体ドラム3上の感光面(潜像を形成する潜像形成領域)3a以外のマーキング領域(潜像を形成しない端部)3bには、感光体ドラム3上の画像形成時(静電潜像形成時)の適正な走査ラインピッチと同等のピッチ(600dpiの場合は0.042mmの間隔)で回転位置情報としてのマーキング(マーク)7が感光体ドラム3上のレーザ光による書き込み位置(走査ライン)に対応して施されており、定位置に設置されている位置検出器5は図1(b)に示すように回転する感光体ドラム3上のマーキング領域3bにレーザ光などの光ビームBを照射してその戻り光Cを検知することにより感光体ドラム3のマーキング7を検出して感光体ドラム3の回転位置を検出する。なお、マーキング7は感光体ドラム3の側面に一体に設けられた円板に付加し、位置検出器5がマーキング7を検出して感光体ドラム3の回転位置を検出するようにしてもよい。
【0026】
位置検出器5においては、感光体ドラム3上のマーキング7に光ビームBを照射してその反射光Cをモニタリングすることによって、図3に示すような波形の位置検出信号を生成し、この図4に破線で示すような位置検出信号をしきい値と比較することによって2値化して図4に実線で示すような矩形波とする。
【0027】
また、レーザ光学系1においては、図示しない書き込み開始信号発生器は、上記ポリゴンミラーの回転位置を検出するものなどが用いられ、図5に示すように感光体ドラム3の表面への走査ライン毎の書き込み開始に同期するような書き込み開始信号を発生する。
【0028】
本実施形態では、感光体ドラム3上にレーザ光学系1からレーザ光を照射して感光体ドラム3に潜像を形成する場合に、図6に示すように、レーザ光学系1は感光体ドラム3面上をレーザ光で走査する位置(走査ラインの間隔)よりも小さい間隔で複数のレーザ光R1〜R5を出力することが可能であり、コントローラ2は複数のレーザ光R1〜R5から一本以上のレーザ光を選択して(一本のレーザ光を選択して若しくは複数本のレーザ光を同時に選択して)感光体ドラム3上へその選択したレーザ光を照射させるようにレーザ光学系1を制御する。
【0029】
コントローラ2にてレーザ光学系1から感光体ドラム3へ照射されるレーザ光を選択する方法としては、レーザ光光学系1において、レーザ光が通過する光路上に例えばシャッターの様な光路を遮る遮蔽物を設け、コントローラ2にてその遮蔽物を光路上から移動させるように制御することによって感光体ドラム3の面上に届くレーザ光を選択する方法等を用いる。
【0030】
コントローラ2は、レーザ光の制御を行うため、書き込み開始信号発生器からの書き込み開始信号と位置検出器5からの位置検出信号のずれ量の計測を行うことで書き込み開始信号を基準として位置検出信号の間隔のずれを計測し、レーザ光の選択制御を以下のような手順で実現する。
感光体ドラム3へ潜像を形成するためのレーザ光は、レーザ光光学系1におけるポリゴンミラー等の回転によって図7のように感光体ドラム3の長軸方向へ走査され、ポリゴンミラーの各面よってポリゴンミラーの回転方向へ一定間隔で走査される。ここで、感光体ドラム3の回転自体に速度変化が生じない場合は、感光体ドラム3の面上に走査されるレーザ光の軌跡(走査ライン)が等間隔となるが、感光体ドラム3の回転ムラが生じると、感光体ドラム3面上の走査ラインの間隔にずれが生じてしまう。
【0031】
書き込み開始信号発生器は、ポリゴンミラーの回転位置検出等によってレーザ光のライン走査開始時に書き込み開始信号を発生することで、図5に示すような書き込み開始信号を発生する。一方、位置検出器5は、感光体ドラム3の感光面以外の場所に施したマーキング7に対してレーザ光等の光ビームを照射し、その戻り光を検出することなどによって感光体ドラム3面上の書き込み位置を検出して図4に示すような位置検出信号を生成する。
【0032】
コントローラ2は、書き込み開始信号発生器からの書き込み開始信号と位置検出器5からの位置検出信号とのずれ量を、図8に示すように、位置検出信号および書き込み位置信号の周期より高速なクロックを用いて計測する。コントローラ2は、その計測した書き込み開始信号と位置検出信号とのずれ量(クロックのずれ量)に応じて上記遮蔽物を制御し、レーザ光学系1から感光体ドラム3へ照射される複数のレーザ光R1〜R5から一本以上のレーザ光の光路を選択する(一本のレーザ光を選択し若しくは複数本のレーザ光を同時に選択する)。これにより、レーザ光の走査間隔(ポリゴンミラーの回転)と感光体ドラム3面上の速度にずれが生じた場合に、書き込み位置を調整することが可能となり、感光体ドラム3面上に等間隔にレーザ光を走査することが可能となる。なお、コントローラ2は、レーザ光学系1から感光体ドラム3へ同時に照射される複数の書込みレーザ光を同じ画像信号で変調させるようにレーザ光学系1を制御する。
【0033】
例えば、図8に示すように書き込み開始信号に対して位置検出信号が遅れている場合には、図6に示すように基準となるレーザ光をレーザ光R3とした場合、コントローラ2は、感光体ドラム3の回転方向遅れ側であるレーザ光R4またはR5を書き込み開始信号に対する位置検出信号の遅れ時間(上記クロックのずれ量)に応じて選択して上記遮蔽物を制御する。これにより、感光体ドラム3自体の回転に速度変動が生じた場合でも、感光体ドラム3面上でのレーザ光の走査間隔を一定に保つことが可能となる。
【0034】
ここに、コントローラ2は、感光体ドラム3の回転ムラのずれ方向を位置検出器5からの位置検出信号の間隔のずれ(上述のように計測した書き込み開始信号に対する位置検出信号のずれ)から判定し、その判定結果により、書き込みラインを感光体ドラム3の回転ムラのずれ方向に応じてレーザ光R1、R2またはR4、R5に決定し、かつ、書き込み開始信号に対する位置検出信号の遅れ時間(上記クロックのずれ量)に応じてレーザ光R1、R2のいずれかまたはレーザ光R4、R5のいずれかを選択したりする。
【0035】
この場合、コントローラ2は、位置検出信号(位置検出器5の検出位置)と実際のレーザ光学系1による書き込み位置に一定のずれを設定し、書き込み開始信号に対して位置検出信号が遅れた場合でも、図6に示すように基準となる書き込み光をレーザ光R3とした場合に書き込み開始信号に対する位置検出信号の遅れ時間(上記クロックのずれ量)に応じてレーザ光R1またはR2を選択して上記遮蔽物を制御することにより走査ラインの間隔を一定に保つようにしてもよい。。
【0036】
また、レーザ光学系1は1ラインの走査時に複数のレーザ光を同時に選択して出力することが可能な構成とし、コントローラ2は、あらかじめレーザ光で感光体ドラム3に書き込むべき画像情報を検知しておき、現在感光体ドラム3に書き込もうとしている走査ラインの前のラインの書き込み状態により、複数のレーザ光を同時にレーザ光学系1から感光体ドラム3面上に照射するか否かを決定して上記遮蔽物を制御する。
【0037】
例えば、コントローラ2は、上述のように位置検出器5からの位置検出信号の間隔のずれ(書き込み開始信号に対する位置検出信号のずれ)を測定することで感光体ドラム3の回転ムラを検出し、その検出結果により感光体ドラム3の回転ムラが発生した場合には、前のラインの画像情報が塗りつぶしの画像情報であり、現在書き込もうとしているラインの画像情報も書き込みを行うべき画像情報である(塗りつぶしの画像情報である)時には、現在感光体ドラム3に書き込もうとしているラインの書き込みレーザ光の他に、複数用意しているレーザ光のうち感光体ドラム3回転方向側のレーザ光を同時に感光体ドラム3上に照射するように上記遮蔽物を制御する。これにより、走査ライン間の白抜けを抑えることが可能となる。なお、コントローラ2は、レーザ光学系1から感光体ドラム3へ同時に照射する複数の書込みレーザ光を同じ画像信号で変調させるようにレーザ光学系1を制御する。
【0038】
このように本実施形態によれば、感光体3面上もしくは感光体3側面の円板に書き込み走査1ライン毎にマーキング7を施しておき、このマーキング7をマーキング位置読み取りセンサとしての位置検出器5で検出し、この位置検出器5からの位置検出信号に同期して書き込み手段としてのレーザ光学系1により感光体3に潜像を形成するので、感光体上への潜像形成時に感光体の回転を一定速度に制御できなくて感光体の回転むらが発生する場合にも感光体面上への書き込み位置を制御して走査ライン毎のピッチを一様にすることができ、バンディングを抑制することができて高品質な画像出力が可能となる。
【0039】
また、レーザ光を複数用意し、そのレーザ光より1ないしそれ以上のレーザ光の光路を選択して感光体面上に書き込みを行うことによって、感光体上へのレーザ光の書き込み位置を制御することができ、感光体面上へのレーザ光の走査間隔を一定に保ち、又は走査ラインごとの抜けを無くすことができて、ラインピッチ間のムラのない潜像形成が可能となり、バンディングの少ない高品質な画像出力が可能となる。
【0040】
また、感光体上への潜像の形成状況(光体の回転ムラ、塗りつぶしの画像情報の有無、感光体の回転ムラのずれ方向)に応じて書き込みに使用するレーザ光のライン数を制御することで、走査ラインごとの抜けを生じさせることなく、感光体の回転が一定でない場合もバンディングを抑制することが可能となる。
【0041】
また、マーキング7位置検出後に感光体3上への書き込みレーザ光を選択する場合に、書き込みのタイミングに比べて位置検出が遅れた場合に、その遅れ量を判断することが出来ないことから、書き込み位置を一定時間ずらすことで、位置検出が遅れた場合にも、遅れ量に対して対応が可能となり、書き込み位置の制御が可能となって走査ラインの間隔を一定に保つことができ、バンディングの少ない画像形成が可能となる。
【0042】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、感光体の回転を一定速度に制御できなくて感光体の回転むらが発生する場合にもバンディングを抑制することができ、高品質な画像出力が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図及び同実施形態の一部を示す図である。
【図2】同実施形態の感光体ドラムの表面を展開して示す図である。
【図3】同実施形態における位置検出器の位置検出信号を示す波形図である。
【図4】同実施形態における位置検出器を説明するための波形図である。
【図5】同実施形態の書き込み開始信号を示す波形図である。
【図6】同実施形態の感光体ドラム及びレーザ光学系を示す概略図である。
【図7】同実施形態を説明するための図である。
【図8】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。
【符号の説明】
1   レーザ光学系
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
7   マーキング
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
[0002]
[Prior art]
In image forming apparatuses such as digital copiers and printers having writing means for writing image information on a photoreceptor by laser light from a laser light source, laser light output from a laser light source and irradiated on the photoreceptor is used. Scanning in the longitudinal direction of the photoconductor using a polygon mirror or the like, writing data corresponding to one line of image information on the photoconductor to form an electrostatic latent image, and rotating the photoconductor at a constant speed, An electrostatic latent image is sequentially formed, transferred to a transfer drum, and the electrostatic latent image on the transfer drum is developed to form an image (toner image) on the transfer drum. Transcribed to
[0003]
However, when actually writing image information on the photoconductor, vibrations from various drive system parts in the image forming apparatus, vibration during transfer paper transfer, vibration due to contact between the photoconductor and the transfer drum, etc. Rotational speed of the photoconductor varies due to the influence of vibrations generated from various factors.
[0004]
For this reason, the image formed on the photoreceptor (the latent image to be written) is affected by the vibration, so that the pitch between the scanning lines is not uniform, and the actual formed image has a sub-scanning direction (rotational direction of the photoreceptor). ) Uneven density appears. This phenomenon is called banding, and is a major cause of lowering the quality of a formed image.
[0005]
In order to suppress this banding, as a method of keeping the rotation speed of the photoconductor constant, a member having a large moment of inertia called a flywheel is added on the axis of the photoconductor to stabilize the rotation of the photoconductor, There is known a method for suppressing the rotational speed unevenness, which is used in many products. However, in order to stabilize the rotation of the photoconductor using the flywheel, the flywheel requires a mass of several tens of kilograms or more, which increases the weight of the entire apparatus. There are many problems such as a problem in safety and a problem in miniaturization of the entire device.
[0006]
In addition, as a method of stabilizing the rotation of the photoconductor without using a flywheel, a method of detecting and controlling the rotation speed of the photoconductor by a detector, a method of controlling a motor and a driving device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-323067 are disclosed. As described above, there is a method of detecting the position information of the photoconductor by an encoder and controlling the position of the photoconductor to realize constant rotation of the photoconductor.
[0007]
In addition to the rotation control of the photoreceptor, a method of controlling the optical system includes detecting the vibration of the entire optical system and canceling the vibration as in an optical scanning device described in JP-A-9-33848. There is a method of applying a vibration to an optical system to make a writing position of a beam constant.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-30895 discloses a drum driving device that drives a plurality of photoconductors in an image forming apparatus with dedicated motors. Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-168894 describes a photosensitive drum driving structure in an image forming apparatus. Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-110347 discloses that the rotational speed of a photoreceptor is detected by comparing the states at two different times of projected images of markings made at substantially constant intervals on the circumferential surface of the photoreceptor. An image forming apparatus for controlling rotation of a photoconductor is described.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
2. Description of the Related Art In image forming apparatuses such as digital copiers and printers, uneven rotation of a photoconductor occurs due to the influence of vibration of the machine itself or vibration caused by disturbance, and unevenness in a scanning line pitch of a laser beam when a latent image is formed on the photoconductor. And density unevenness called banding occurs in the formed image.
[0010]
As a method of suppressing the banding and improving the image quality, there is a method of controlling the rotation of the photoconductor. In this method, however, a processing device such as a DSP (Digital Signal Processor) is required to control the rotation of the photoconductor. Therefore, there is a problem that a control system needs to be changed for each machine.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of suppressing banding even when rotation of a photosensitive member cannot be controlled at a constant speed and uneven rotation of the photosensitive member occurs.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a writing unit that scans a light beam on a photoreceptor to form a latent image, and that corresponds to a scanning interval of the light beam on the surface of the photoreceptor. A marking position reading sensor for reading the applied marking; and a latent image is formed on the photoconductor by the writing means in synchronization with a signal from the marking position reading sensor.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, a writing unit for forming a latent image by scanning a light beam on a photoreceptor is provided integrally with a side surface of the photoreceptor so as to correspond to a scanning interval of the light beam. A disk having a marking, and a marking position reading sensor for reading the marking, wherein a latent image is formed on the photoconductor by the writing means in synchronization with a signal from the marking position reading sensor. .
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the writing unit can simultaneously write a plurality of lines, and selects a writing line based on a signal from the marking position reading sensor. It is.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the writing unit can write a plurality of lines at the same time, and selects one writing line by a signal from the marking position reading sensor. Or a plurality of lines are selected simultaneously.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, rotation unevenness of the photoconductor is detected by measuring a signal interval from the marking position reading sensor, and based on the detection result. If the image to be written when the rotation unevenness of the photoconductor occurs is a solid color, writing of a plurality of lines is selected at the same time.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth aspect, a direction in which the rotation unevenness of the photoconductor is shifted is determined based on a signal interval from the marking position reading sensor, and a plurality of selections are made based on the determination result. This determines line writing.
[0018]
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the marking line on the photosensitive member and a writing position by an actual light beam have a certain shift. Things.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In addition to keeping the rotation speed of the photoreceptor stable by controlling the rotation of the photoreceptor, controlling the writing position on the photoreceptor surface even when the rotation of the photoreceptor itself is not constant when forming a latent image on the photoreceptor It is considered that banding can be suppressed if the pitch of each scanning line becomes uniform.
[0020]
Therefore, in the embodiment of the present invention, even when the rotation of the photoconductor cannot be controlled to a constant rotation, a plurality of light beams or optical paths are prepared in advance, and the photoconductor is read in accordance with the output of a sensor that reads a marking position on the photoconductor. By selecting a light beam or an optical path to irradiate the body surface, the scanning line interval at the time of forming a latent image on the photoconductor is made equal, or the scanning line interval at the time of forming a latent image on the photoconductor is reduced. Even in the case of deviation, banding during image formation is suppressed by painting with a plurality of light beams.
[0021]
FIG. 1A shows a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1A, reference numeral 1 denotes a laser optical system as a writing unit for irradiating a photoconductor with a laser beam as a light beam and exposing the photoconductor to form an electrostatic latent image on the photoconductor. A controller as control means for controlling the laser optical system 1 and the like, 3 is a photosensitive drum as a photosensitive member, 4 is a transfer drum as an intermediate transfer member that contacts the photosensitive drum 3 at a primary transfer position, 5 is a photosensitive member A position detector serving as a marking position reading sensor for detecting a marking on the drum 3 to detect a rotation position of the photosensitive drum 3. A rotation control unit 6 controls the rotation of the photosensitive drum 3 so that the rotation of the photosensitive drum 3 is constant. Is a rotation control device.
[0022]
The photosensitive drum 3 is uniformly charged by a charging device (not shown), and is then exposed by the laser optical system 1 to form an electrostatic latent image.
The laser optical system 1 outputs a laser beam modulated by the image information signal based on the image information signal sent from the controller 2. As shown in FIG. 1B, the laser beam A is irradiated on the photosensitive drum 3 while being repeatedly scanned in the axial direction of the photosensitive drum 3 by scanning means such as a polygon mirror in the laser optical system 1, The surface of the photosensitive drum 3 is exposed by the laser light, and image information (image data) for each line is written.
[0023]
The photosensitive drum 3 is driven to rotate by a motor in the rotation control device 6, whereby image data is written line by line in the sub-scanning direction, and an electrostatic latent image is formed. The latent image charges formed on the photoconductor drum 3 are transferred to the transfer drum 4 by a transfer unit (not shown), and the latent image charges on the transfer drum 4 are developed and developed by a developing device (not shown). An image is formed. The toner image on the transfer drum 4 is transferred to transfer paper as a transfer material by a transfer unit (not shown), and is fixed on the transfer paper by a fixing device to form an image on the transfer paper.
[0024]
In the present embodiment, in the above operation, the photosensitive drum 3 rotates at a constant speed, but vibration from other parts of the apparatus or vibration due to external disturbance is transmitted to the photosensitive drum 3, Due to the influence, the rotation of the photosensitive drum 3 becomes uneven.
[0025]
As shown in FIG. 2, an image on the photosensitive drum 3 is provided on a marking area (an end on which no latent image is formed) 3b other than the photosensitive surface (latent image forming area for forming a latent image) 3a on the photosensitive drum 3. At the same pitch (interval of 0.042 mm in the case of 600 dpi) of a proper scanning line pitch at the time of formation (at the time of formation of an electrostatic latent image), a mark (mark) 7 as rotation position information is provided on the photosensitive drum 3 by a laser. The position detector 5 which is provided corresponding to the writing position (scanning line) by light and is installed at a fixed position is located at the marking area 3b on the rotating photosensitive drum 3 as shown in FIG. By irradiating a light beam B such as a laser beam and detecting the return light C, the marking 7 on the photosensitive drum 3 is detected to detect the rotational position of the photosensitive drum 3. The marking 7 may be added to a disk integrally provided on the side surface of the photosensitive drum 3, and the position detector 5 may detect the marking 7 to detect the rotational position of the photosensitive drum 3.
[0026]
The position detector 5 irradiates the marking 7 on the photosensitive drum 3 with the light beam B and monitors the reflected light C to generate a position detection signal having a waveform as shown in FIG. 4 is binarized by comparing a position detection signal indicated by a broken line with a threshold value to obtain a rectangular wave as indicated by a solid line in FIG.
[0027]
In the laser optical system 1, a write start signal generator (not shown) that detects the rotational position of the polygon mirror is used. As shown in FIG. A write start signal is generated so as to synchronize with the start of writing.
[0028]
In this embodiment, when a laser beam is irradiated from the laser optical system 1 onto the photosensitive drum 3 to form a latent image on the photosensitive drum 3, as shown in FIG. It is possible to output a plurality of laser beams R1 to R5 at intervals smaller than the position where the laser beam scans the three surfaces (interval between scanning lines), and the controller 2 outputs one laser beam from the plurality of laser beams R1 to R5. The laser optical system 1 is selected such that the laser light is selected (one laser light is selected or a plurality of laser lights are selected simultaneously) and the selected laser light is irradiated onto the photosensitive drum 3. Control.
[0029]
As a method of selecting the laser light emitted from the laser optical system 1 to the photosensitive drum 3 by the controller 2, a method of blocking the optical path such as a shutter on the optical path through which the laser light passes in the laser optical system 1 is described. A method of selecting a laser beam that reaches the surface of the photosensitive drum 3 by providing an object and controlling the shield to move from the optical path by the controller 2 is used.
[0030]
In order to control the laser beam, the controller 2 measures the amount of deviation between the write start signal from the write start signal generator and the position detection signal from the position detector 5 to determine the position detection signal based on the write start signal. Is measured, and the selection control of the laser beam is realized by the following procedure.
Laser light for forming a latent image on the photosensitive drum 3 is scanned in the longitudinal direction of the photosensitive drum 3 by rotation of a polygon mirror or the like in the laser light optical system 1 as shown in FIG. Therefore, scanning is performed at regular intervals in the rotation direction of the polygon mirror. Here, when the speed of the rotation of the photosensitive drum 3 itself does not change, the trajectories (scanning lines) of the laser light scanned on the surface of the photosensitive drum 3 are at equal intervals. When the rotation unevenness occurs, the gap between the scanning lines on the surface of the photosensitive drum 3 is shifted.
[0031]
The write start signal generator generates a write start signal as shown in FIG. 5 by generating a write start signal at the start of laser beam line scanning by detecting the rotation position of the polygon mirror. On the other hand, the position detector 5 irradiates a light beam such as a laser beam to a marking 7 provided on a portion other than the photosensitive surface of the photosensitive drum 3 and detects a return light thereof, and the like. The upper write position is detected to generate a position detection signal as shown in FIG.
[0032]
As shown in FIG. 8, the controller 2 determines the amount of shift between the write start signal from the write start signal generator and the position detection signal from the position detector 5 as a clock faster than the period of the position detection signal and the write position signal. Measure using. The controller 2 controls the shield in accordance with the amount of deviation (clock deviation) between the measured write start signal and the position detection signal, and controls the plurality of lasers emitted from the laser optical system 1 to the photosensitive drum 3. An optical path of one or more laser beams is selected from the light beams R1 to R5 (one laser beam is selected or a plurality of laser beams are selected at the same time). This makes it possible to adjust the writing position when the scanning interval of the laser beam (rotation of the polygon mirror) and the speed on the surface of the photosensitive drum 3 are shifted, and the writing position can be adjusted on the photosensitive drum 3 surface. It is possible to scan with laser light. The controller 2 controls the laser optical system 1 so that a plurality of writing laser beams, which are simultaneously irradiated from the laser optical system 1 to the photosensitive drum 3, are modulated by the same image signal.
[0033]
For example, when the position detection signal is delayed with respect to the write start signal as shown in FIG. 8, when the reference laser beam is the laser beam R3 as shown in FIG. The shield is controlled by selecting the laser beam R4 or R5, which is the delay side in the rotation direction of the drum 3, according to the delay time of the position detection signal with respect to the write start signal (the amount of the clock shift). Thereby, even when the speed of the rotation of the photosensitive drum 3 itself varies, the scanning interval of the laser beam on the surface of the photosensitive drum 3 can be kept constant.
[0034]
Here, the controller 2 determines the direction of deviation of the rotation unevenness of the photosensitive drum 3 from the deviation of the interval between the position detection signals from the position detector 5 (the deviation of the position detection signal with respect to the write start signal measured as described above). Then, based on the determination result, the writing line is determined to be the laser beam R1, R2 or R4, R5 according to the direction of the deviation of the rotation unevenness of the photosensitive drum 3, and the delay time of the position detection signal with respect to the writing start signal (see the above description). One of the laser beams R1 and R2 or one of the laser beams R4 and R5 is selected in accordance with the clock shift amount).
[0035]
In this case, the controller 2 sets a certain deviation between the position detection signal (the detection position of the position detector 5) and the actual writing position by the laser optical system 1, and the position detection signal is delayed with respect to the writing start signal. However, as shown in FIG. 6, when the reference writing light is the laser light R3, the laser light R1 or R2 is selected according to the delay time of the position detection signal with respect to the writing start signal (the amount of the clock shift). The distance between the scanning lines may be kept constant by controlling the shield. .
[0036]
Further, the laser optical system 1 is configured to be able to simultaneously select and output a plurality of laser beams when scanning one line, and the controller 2 detects image information to be written on the photosensitive drum 3 in advance with the laser beams. In advance, it is determined whether or not a plurality of laser beams are simultaneously irradiated from the laser optical system 1 onto the surface of the photosensitive drum 3 according to the writing state of the line before the scanning line to be written on the photosensitive drum 3 at present. To control the shield.
[0037]
For example, the controller 2 detects the uneven rotation of the photosensitive drum 3 by measuring the shift of the interval between the position detection signals from the position detector 5 (the shift of the position detection signal with respect to the writing start signal) as described above, If the detection result indicates that the rotation unevenness of the photosensitive drum 3 occurs, the image information of the previous line is solid image information, and the image information of the line to be written is also image information to be written. In the case of (filled image information), in addition to the writing laser light of the line to be written on the photosensitive drum 3 at present, the laser light on the photosensitive drum 3 rotation direction side of a plurality of prepared laser lights is simultaneously. The shield is controlled so as to irradiate the photosensitive drum 3. This makes it possible to suppress white spots between scanning lines. The controller 2 controls the laser optical system 1 so that a plurality of writing laser beams that are simultaneously irradiated from the laser optical system 1 to the photosensitive drum 3 are modulated by the same image signal.
[0038]
As described above, according to the present embodiment, the marking 7 is applied to the disk on the surface of the photosensitive member 3 or the disk on the side surface of the photosensitive member 3 for each line of writing and scanning, and the marking 7 is used as a position detector as a marking position reading sensor. 5, a latent image is formed on the photoconductor 3 by the laser optical system 1 as a writing means in synchronization with the position detection signal from the position detector 5, so that when the latent image is formed on the photoconductor, Even if the rotation of the photoconductor cannot be controlled to a constant speed and the rotation of the photoconductor is uneven, the writing position on the photoconductor surface can be controlled to make the pitch of each scanning line uniform, thereby suppressing banding. And high-quality image output is possible.
[0039]
In addition, by preparing a plurality of laser beams, selecting one or more optical paths of the laser beams from the laser beams and performing writing on the photoconductor surface, controlling the writing position of the laser beam on the photoconductor. The laser beam scanning interval on the photoreceptor surface can be kept constant, or the omission of each scanning line can be eliminated, so that latent images can be formed without unevenness between line pitches and high quality with less banding. Image output is possible.
[0040]
In addition, the number of laser light lines used for writing is controlled in accordance with the state of formation of the latent image on the photoconductor (rotational unevenness of the optical body, presence / absence of solid image information, direction of deviation of the rotational unevenness of the photoconductor). Thus, banding can be suppressed even when the rotation of the photoconductor is not constant, without causing a dropout for each scanning line.
[0041]
In addition, when the laser beam to be written on the photoreceptor 3 is selected after the position of the marking 7 is detected, if the position detection is delayed compared to the writing timing, the amount of delay cannot be determined. By shifting the position by a fixed time, even if position detection is delayed, it is possible to cope with the amount of delay, control of the writing position is possible, and the interval between scanning lines can be kept constant, and banding can be prevented. It is possible to form a small number of images.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, banding can be suppressed even when the rotation of the photosensitive member cannot be controlled to a constant speed and uneven rotation of the photosensitive member occurs, and high-quality image output can be achieved. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention and a diagram showing a part of the embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a developed surface of the photosensitive drum of the embodiment.
FIG. 3 is a waveform chart showing a position detection signal of a position detector in the embodiment.
FIG. 4 is a waveform chart for explaining a position detector in the embodiment.
FIG. 5 is a waveform chart showing a write start signal of the embodiment.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a photosensitive drum and a laser optical system according to the embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating the same embodiment.
FIG. 8 is a timing chart showing operation timings of the embodiment.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 laser optical system 2 controller 3 photosensitive drum 4 transfer drum 5 position detector 6 rotation control device 7 marking

Claims (7)

光ビームを感光体上に走査して潜像を形成する書き込み手段と、前記感光体の面上に光ビームの走査間隔に対応して施されているマーキングを読み取るためのマーキング位置読み取りセンサとを有し、このマーキング位置読み取りセンサのから信号に同期して前記書き込み手段により前記感光体に潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。Writing means for forming a latent image by scanning a light beam on a photoreceptor, and a marking position reading sensor for reading a marking provided on the surface of the photoreceptor in accordance with a scanning interval of the light beam. An image forming apparatus, wherein a latent image is formed on the photoconductor by the writing unit in synchronization with a signal from the marking position reading sensor. 光ビームを感光体上に走査して潜像を形成する書き込み手段と、前記感光体の側面に一体に設けられ光ビームの走査間隔に対応して施されているマーキングを有する円板と、前記マーキングを読み取るためのマーキング位置読み取りセンサとを有し、このマーキング位置読み取りセンサからの信号に同期して前記書き込み手段により前記感光体に潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。Writing means for scanning a light beam on a photoreceptor to form a latent image, a disc having markings provided integrally on a side surface of the photoreceptor and corresponding to a scanning interval of the light beam; An image forming apparatus comprising: a marking position reading sensor for reading a marking; and a latent image is formed on the photoconductor by the writing unit in synchronization with a signal from the marking position reading sensor. 請求項1または2記載の画像形成装置において、前記書き込み手段は同時に複数のラインの書き込みが可能であり、前記マーキング位置読み取りセンサからの信号によって書き込みラインを選択することを特徴とする画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the writing unit is capable of writing a plurality of lines at the same time, and selects a writing line based on a signal from the marking position reading sensor. 請求項1または2記載の画像形成装置において、前記書き込み手段は同時に複数のラインの書き込みが可能であり、前記マーキング位置読み取りセンサからの信号によって書き込みラインを1ライン選択し若しくは複数ライン同時に選択することを特徴とする画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the writing unit is capable of simultaneously writing a plurality of lines, and selects one writing line or a plurality of lines simultaneously according to a signal from the marking position reading sensor. An image forming apparatus comprising: 請求項4記載の画像形成装置において、前記マーキング位置読み取りセンサからの信号の間隔を測定することで、前記感光体の回転ムラを検出し、この検出結果に基づいて前記感光体の回転ムラが発生した時に書き込むべき画像が塗りつぶしである場合、同時に複数ラインの書き込みを選択することを特徴とする画像形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein a rotation interval of the photosensitive member is detected by measuring a signal interval from the marking position reading sensor, and the rotation unevenness of the photosensitive member is generated based on the detection result. An image forming apparatus characterized in that, when an image to be written at the time of writing is a solid color, writing of a plurality of lines is selected at the same time. 請求項5記載の画像形成装置において、前記感光体の回転ムラのずれ方向を前記マーキング位置読み取りセンサからの信号の間隔から判定し、その判定結果により、選択する複数ラインの書き込みを決定することを特徴とする画像形成装置。6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein a shift direction of the rotation unevenness of the photoconductor is determined from a signal interval from the marking position reading sensor, and writing of a plurality of lines to be selected is determined based on the determination result. Characteristic image forming apparatus. 請求項1〜6のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記感光体上の前記マーキングのラインと実際の光ビームによる書き込み位置に一定のずれを持たせることを特徴とする画像形成装置。7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a line between the marking on the photoconductor and a writing position by an actual light beam has a certain shift. .
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