JPH06202419A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】帯電ムラをなくし、モアレ等の発生を防止す
る。 【構成】感光ドラム１に帯電ローラ２を接触させて、従
動回転させる。帯電ローラ２にＤＣ高圧とＡＣ高圧とを
重畳した重畳電圧を印加して、感光ドラム１表面を帯電
する。光走査手段を構成するレーザダイオード６から発
光したレーザビームをポリゴンミラー４によって反射
し、反射光によって感光ドラム１表面を走査する。この
際、ＡＣ高圧の繰り返し周期をＴａｃ、光走査手段の副
走査方向の走査周期をＴｓとしたとき、Ｔａｃ＝ｎＴｓ
（ｎは自然数）となるようにＴａｃとＴｓとを設定す
る。これによって、ＡＣ高圧と光走査との干渉による帯
電ムラを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体に接触してこれ
を帯電させる帯電ローラ及び帯電ローラ表面の帯電面を
光走査する光走査手段を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、レーザビームプリンタ等
の画像形成装置の一次帯電手段として、コロナワイヤ方
式、帯電ローラ方式等が実用化されている。

【０００３】コロナワイヤ方式は古くから用いられてい
る方式で、細い導電ワイヤにＤＣ高圧を印加し、そのワ
イヤの近傍でコロナ放電を生じさせ、このコロナ放電で
生じた空間電荷を感光体に導くものである。この方式
は、電圧についての制御が容易である反面、印加ＤＣ高
圧の電圧が５ｋＶ以上と非常に高く、また帯電効率が非
常に悪く、さらにオゾンを多く発生するという欠点があ
った。一方、帯電ローラ方式は、印加ＤＣ高圧の電圧は
低く、また、帯電効率が高く、オゾンもほとんど発生し
ないという利点がある。しかしながら、帯電ローラ方式
では、ローラの特性のバラツキや温度・湿度の環境変化
によって帯電電位が変化してしまう、いわゆる環境安定
性にかけるという問題があった。この欠点を補うべく、
現在帯電ローラにＤＣ高圧とＡＣ高圧とを重畳して印加
する方法が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の技術によると、環境安定性を高めるためにＤＣ高
圧とＡＣ高圧を重畳して印加すると、そのＡＣ高圧によ
って感光体表面上の電位も回転方向にＡＣリップルを持
ってしまう。

【０００５】このＡＣリップルを持つ静電荷面を、例え
ば強度変調した光で走査すると、その静電荷のＡＣリッ
プルと走査光との間で干渉を起し、濃度ムラを生じてし
まう。

【０００６】特に、走査光の副走査方向の変調パターン
が周期的に変化する場合（例えば副走査方向に１ドット
／１スペースの周期パターン）、その干渉によって、ビ
ート縞（モアレ）が生じてしまう。

【０００７】そこで、本発明は、光走査手段の副走査周
期を、ＡＣ高圧の繰り返し周期の整数倍に設定すること
によって、モアレ等の濃度ムラの発生を抑えるようにし
た画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、回転駆動された感光体に帯
電ローラを接触させて従動回転させるとともに、該帯電
ローラに電圧を印加して前記感光体表面を均一に帯電
し、さらに帯電済みの該感光体表面を光走査手段によっ
て走査する画像形成装置において、前記帯電ローラにＤ
Ｃ高圧とＡＣ高圧とを重畳した重畳電圧を印加し、この
ときのＡＣ高圧の繰り返し周期をＴａｃ、また前記光走
査手段の副走査方向の走査周期をＴｓとしたときに、こ
れら繰り返し周期Ｔａｃと走査周期Ｔｓとの間に、Ｔａ
ｃ＝ｎＴｓ（ｎは、自然数）なる関係が成立するよう
に、前記繰り返し周期Ｔａｃ及び走査周期Ｔｓを設定す
る、ことを特徴とする。

【０００９】

【作用】以上構成に基づき、繰り返し周期Ｔａｃを走査
周期Ｔｓの自然数倍とすることによって、ＡＣ高圧と走
査光との干渉に基づく、帯電ムラを防止することができ
る。

【００１０】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。 〈実施例１〉図１は、本発明を適用したレーザビームプ
リンタを模式的に示した図である。同図において、感光
体としての感光ドラム１は、ドラムモータ３（駆動手
段）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動される。ドラムモ
ータ３の回転制御は、ドラムコントローラ１７によって
行われる。２は帯電ローラであり感光ドラム１表面に接
触して感光ドラム１との間に接触ニップ部を形成してい
る。帯電ローラ２は、感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の回
転によって従動回転するように構成されている。

【００１１】光走査手段は、レーザ光を発光するレーザ
ダイオード６を備えている。レーザダイオードから発光
したレーザビームは、高速で回転するポリゴンミラー４
に照射され、ポリゴンミラー４より反射したレーザ光は
感光ドラム１の表面上を走査する。ポリゴンミラー４
は、ポリゴンモータ５によって回転駆動される。ポリゴ
ンモータ５は一定速度で回転し、その回転制御はポリゴ
ンモータコントローラ１６によって行われる。また、レ
ーザダイオード６より発せられるレーザビームの光量制
御は、レーザドライバ７によって行われる。レーザドラ
イバ７はプリンタコントローラ１５より送られた画像デ
ータに基づき、レーザダイオード６の出力光の強度を変
調する。レーザダイオード６より発せされたレーザ変調
光は感光ドラム１表面を走査するとともに、ビーム検出
器８に入射する。走査ビームがビーム検出器８に入射さ
れると、すると図２（ａ）に示すようなビーム検出パル
スがビーム検出器８より出力される。ビーム検出器８よ
り出力されたビーム検出パルスは、波形整形器９に入力
される。波形整形器９はビーム検出器８より受けた信号
を方形波の周期的なパルス（図２（ｂ）参照）に変換す
る。波形整形器９より出力されるパルスはレーザの変調
開始タイミングを決定する水平周期信号としてプリンタ
コントローラ１５に入力される。プリンタコントローラ
１５は波形整形器９の出力に同期して画像データをレー
ザドライバ７に送る。

【００１２】波形整形器９より出力されるパルスはプリ
ンタコントローラ１５に入力されるとともに、デューテ
ィ変換器１０に入力される。デューティ変換器１０では
入力パルスのデューディ比を変換し、ほぼ５０％デュー
ティで入力パルスと同じ周期の方形波信号を出力する
（図２（ｃ）参照）。デューティ変換器１０の出力はロ
ーパスフィルタ１１に入力される。ローパスフィルタ１
１はデューティ変換器１０より出力される方形波パルス
の２次高調波以上の高調波成分を減衰させる。したがっ
て、ローパスフィルタ１１の出力にはデューティ変換器
１０より出力される方形波のＤＣ成分と１次高調波成分
のみが出力され、結果としてローパスフィルタ１１の出
力は図２（ｄ）のような波形となる。ローパスフィルタ
１１の出力はＡＣアンプ１２によって増幅され、その増
幅されたＡＣ成分は変圧器１３の１次巻線に入力され
る。そして、変圧器１３の２次巻線から昇圧されたＡＣ
成分が出力される。

【００１３】変圧器１３の２次巻線の一端は、ＤＣ高圧
発生器１４に接続され、変圧器１３の２次巻線のもう一
方の一端は帯電ローラ２に接続される。したがって、帯
電ローラ２には、図２（ｅ）のようなＤＣ高圧とＡＣ高
圧とが重畳された電圧が印加される。

【００１４】図２（ｅ）に示される高圧波形が帯電ロー
ラ２に印加され、感光ドラム１と帯電ローラ２とが回転
すると、感光ドラム１上に静電荷が形成される。その静
電荷は感光ドラムの周方向にＡＣリップルをもつように
なる。

【００１５】静電荷のＡＣリップルの周期（ＡＣ高圧の
繰り返し周期）Ｔａｃは、ポリゴンミラー４のレーザビ
ームの副走査方向（感光ドラム１の回転方向）の走査周
期Ｔｓと完全に一致している。このようなＡＣリップル
をもつ静電荷面上をレーザが走査する。もし、ＡＣリッ
プルの山（図２（ｅ）のＰ１部分）をレーザが走査する
とき、これにより形成された潜像の相対的な電位は高く
なる。また、もし、ＡＣリップルの谷（図２（ｅ）のＰ
２部分）をレーザが走査するとき、これにより形成され
た潜像の相対的な電位は低くなる。しかしながら、ＡＣ
リップルの周期Ｔａｃとレーザビームの副走査周期Ｔｓ
とは完全に一致しており、ＡＣリップルの位相とレーザ
の走査の位相のみが異なっているので、潜像にモアレ
（縞模様）が生じることはない。

【００１６】以上、説明した本発明のレーザビームプリ
ンタの動作は帯電とレーザ露光のみに言及しているけれ
ども、その他、潜像の現像、トナーの転写、トナーの定
着プロセスについてもプリンタコントローラ１５が制御
する。その動作は従来と全く変わらないのでここではそ
の説明は省略する。

【００１７】また、レーザ露光に関して、レーザダイオ
ード６から発したビームが感光ドラム１に到達するまで
に、レーザビームを集中させるための光学レンズが必要
になるが、図１ではこれは割愛してある。

【００１８】また、実施例１では、ローパスフィルタ１
１にて、デューティ変換器１０の方形波パルスの１次高
調波とＤＣ成分のみを抽出していた。

【００１９】また、ローパスフィルタ１１をバンドパス
フィルタにすれば、デューティ変換器１０の方形波パル
スのｎ次高調波（ｎは自然数）のみを抽出することがで
きる。このとき、帯電ローラ２によって形成されるＡＣ
リップルの周期Ｔａｃはレーザ走査周期Ｔｓの１／ｎに
なる。この場合でも、ＡＣリップルとレーザ走査とは同
期しているのでビート縞が出現することはない。 〈実施例２〉図３は、本発明をＬＥＤプリンタに適用し
た例である。図１におけるポリゴンミラー４、ポリゴン
モータ５、レーザダイオード６、レーザドライバ７、ビ
ーム検出器８、波形整形器９、ポリゴンモータコントロ
ーラ１６は、図３に示す実施例２では取り除かれ、その
代わりにＬＥＤアレイ１８、シフトレジスタユニット１
９が使用されている。すなわち、レーザビームによる走
査系の代わりにＬＥＤアレイ走査系が使用されている。

【００２０】図３の感光ドラム１、帯電ローラ２、ドラ
ムモータ３、デューティ変換器１０、ローパスフィルタ
１１、ＡＣアンプ１２、変圧器１３、プリンタコントロ
ーラ１５、レーザドライバ１７については、図１のもの
とほぼ同じであるので、そられの説明は省略する。

【００２１】プリンタコントローラ１５はシフトレジス
タユニット１９に対して、シリアルの画像データＳＤＡ
ＴＡとその画像データの書き込みクロックであるＳＣＬ
Ｋを入力する。シフトレジスタユニット１９の内部で
は、ＳＣＬＫに同期してＳＤＡＴＡがシリアルノノレジ
スタに書き込まれる。プリンタコントローラ１５は一走
査分の画像データを書き込み終えると、ＳＯＮ信号も真
にする。ＳＯＮが真となると、シフトレジスタユニット
１９内部のシリアルレジスタに格納されたデータがパラ
レルに出力される。このパラレルデータは、ＬＥＤアレ
イ１８に伝達され、ＬＥＤアレイ１８は発光する。プリ
ンタコントローラ１５はＳＯＮのデューティを調整する
ことによって、ＬＥＤアレイ１８の露光量を調整でき
る。

【００２２】実施例１と同じくＳＯＮ信号は、デューテ
ィ変換器１０にも入力され、ほぼ５０％デューディの方
形波に変換される。そして、実施例１と同じく、ローパ
スフィルタ１１、ＡＣアンプ１２、変圧器１３、ＤＣ高
圧発生器１４によってデューティ変換器１０の出力パレ
スに同期したＡＣ高圧とＤＣ高圧バイアスが重畳した電
圧が帯電ローラ２に印加される。

【００２３】このようにして、ＬＥＤアレイの副走査方
向の発光信号ＳＯＮと帯電ローラ２に印加するＡＣ高圧
の周期とを一致させることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
帯電ローラに印加するＡＣ高圧の繰り返し周期をＴａ
ｃ、光走査手段の副走査方向の繰り返し周期をＴｓとす
るとき、Ｔａｃ＝ｎＴｓ（ｎは自然数）に設定すること
により、感光体の回転方向の帯電ムラをなくし、ビート
縞（モアレ）等の発生を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のレーザビームプリンタの構成を模式
的に示す図。

【図２】実施例１のレーザビームプリンタの動作説明
図。

【図３】実施例２のＬＥＤプリンタの構成を模式的に示
す図。

【符号の説明】

１ 感光体（感光ドラム） ２ 帯電ローラ ４ 光走査手段（ポリゴンミラー） ６ 光走査手段（レーザダイオード）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 英樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動された感光体に帯電ローラを接
   触させて従動回転させるとともに、該帯電ローラに電圧
   を印加して前記感光体表面を均一に帯電し、さらに帯電
   済みの該感光体表面を光走査手段によって走査する画像
   形成装置において、 前記帯電ローラにＤＣ高圧とＡＣ高圧とを重畳した重畳
   電圧を印加し、このときのＡＣ高圧の繰り返し周期をＴ
   ａｃ、また前記光走査手段の副走査方向の走査周期をＴ
   ｓとしたときに、これら繰り返し周期Ｔａｃと走査周期
   Ｔｓとの間に、 Ｔａｃ＝ｎＴｓ（ｎは、自然数） なる関係が成立するように、前記繰り返し周期Ｔａｃ及
   び走査周期Ｔｓを設定する、 ことを特徴とする画像形成装置。