JP3721282B2

JP3721282B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3721282B2
Application number: JP14927099A
Authority: JP
Inventors: 昇沢山; 康治坂本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: JP2000334996A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ、複写機、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、潜像を担持する潜像担持体と、光ビームの照射により該潜像担持体に該潜像を担持させるビーム照射手段と、該潜像を顕像化する顕像化手段と、該潜像担持体に移動力を伝達するための歯車を有する移動力伝達手段と、該移動力伝達手段を介して該潜像担持体に移動力を付与する移動力付与手段とを備える画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル電子写真方式の画像形成装置において、潜像担持体である感光体の表面を無端移動させながら一様に帯電させた後、この表面に対してレーザダイオード（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）などから発した光ビームを照射して静電潜像を形成するものが知られている。
【０００３】
このような無端移動を実現する感光体の駆動方式としては、ＤＤモータ駆動方式やギア駆動方式などが知られている。ＤＤモータ駆動方式は、感光体である感光ドラムの軸や、同じく感光体である感光ベルトを張架駆動するための駆動ローラ等に直結されたモータにより、これら感光ドラムや駆動ローラ等を回転駆動させる方式である。また、ギア駆動方式は、移動力伝達手段としてのギア列やギアプーリーとタイミングベルトとの組み合わせなどを介して、モータの駆動力を感光ドラムの軸や駆動ローラ等に伝達することで、モータ周速とは異なる周速でこれら感光ドラムの軸や駆動ローラ等を回転駆動させる方式である。
【０００４】
これら駆動方式のうち、ＤＤモータ駆動方式は、一般に、モータに対してその一回転毎や、駆動電源の高調波成分に起因する所定周期毎に回転ムラが生じ、この回転ムラにより画像の位置ずれが生じ易い。
【０００５】
また、ギア駆動方式は、歯車としてのギアの歯ピッチに相当する１［ｍｍ］前後の周期の画像位置上にバンディングと称される濃淡差が生じ易い。このバンディングは、主に、移動力伝達手段（駆動伝達機構）内で最も感光体側に位置するギアやギアプーリー（以下、これらをまとめて単にギアという）と他の部材との噛み合わせに起因して生ずる。例えば、駆動伝達機構がギア列である場合には、中間ギア間の間隙の緩衝作用によって中間ギア同士の噛み合わせに起因するバンディングは発生し難いが、感光体に駆動力を直接伝達する最終段のギアにはこのような緩衝作用が発揮されない。このため、ギア列の中で最も感光体側に位置するギアの歯数に対応した周期のバンディングが画像に生じ易い。また、駆動力伝達機構がギアプーリーとタイミングベルトとの組み合わせである場合においても、同様の理由により、最も感光体側に位置するギアプーリーの歯数に対応した周期のバンディングが画像に生じ易い。
【０００６】
そこで、従来では、最も感光体側に位置するギアに緩衝部材を設けたり、感光体の回転軸にフライホイールを設けたりして、該ギアと他の部材との噛み合わせに起因するバンディングの発生を低減する対策が講じられていた。
【０００７】
しかしながら、このような対策はコストアップを招来するばかりでなく、感光体の移動速度の変動を完全になくすことができない。
【０００８】
ＬＤやＬＥＤの照射条件の調整により画像の濃度階調を再現する画像形成装置においては、次の理由により、感光体の移動速度をわずかに変動させただけでもバンディングを生ずる場合がある。即ち、一般に、ＬＤやＬＥＤを用いる画像形成装置においては、感光体に対して、その電位を十分に減衰させ得る強度の光ビームを照射して画像の高濃度部分に対応する静電潜像部分を形成し、且つ該強度や照射時間等を変調して該画像の中間調部分やハイライト部分に対応する中間的な電位の静電潜像部分を形成することで、該画像の濃度階調を調整している。ところが、ギアの噛み合わせに起因して感光体の移動速度に変動が生ずると、該感光体に正規の照射時間で照射されない部分が１［ｍｍ］前後の周期で発生する。そして、この部分が上述のような中間的な電位の静電潜像部分である場合には電位ムラを生ずる。一方、感光体と顕像化手段である現像装置との間の現像領域に形成される現像電界のフーリエ成分（ＭＴＦ）は、１［ｍｍ］前後の周期で強調（ｅｎｈａｎｃｅ）される。このようにフーリエ成分が強調されると、１［ｍｍ］前後の周期で生ずる上記電位ムラがより強調される。そして、このように電位ムラが強調されることにより、現像工程における現像ムラが強調されてバンディングが発生してしまう。
【０００９】
また、１［ｍｍ］前後の周期の濃度ムラに対するヒトの視覚的な検知感度は非常に高いことがわかっている。図５は、画像上に出現する濃度ムラの空間周波数（Ｘ軸）と、ヒトに対する該濃度ムラの許容濃度差（Ｙ軸）との関係を示すグラフである。図示のように、濃度ムラの空間周波数と、該濃度ムラに対するヒトの許容濃度差とには相関があり、１［ｍｍ］オーダーの周期で生ずる濃度ムラに対するヒトの許容濃度差は、他の周期で出現する濃淡ムラに対するものよりも低くなる。このため、ギアの歯ピッチに起因して１［ｍｍ］前後の周期で生ずるバンディングは、たとえその濃度差が低くても目立ってしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者が鋭意研究したところ、バンディングの目立ち易さは、該バンディングの空間周波数の他、感光体表面におけるビーム径とも相関があることを見出した。具体的には、本発明者は、感光体表面上でのビームスポット内のうち、そのビーム強度がピーク値の１／ｅになる領域の感光体移動方向（以下、副走査方向という）における径と、バンディングの目立ち易さとに相関があることを見出した。従来、感光体表面上におけるビームスポット内の有効ビーム範囲を示すビーム径としては、該ビームスポット内でのビーム強度が１／ｅ^２となる領域の副走査方向における径が一般に用いられてきた。しかし、本発明者の研究によれば、このビーム径とバンディングの目立ち易さとには明確な相関が認められず、バンディングの目立ち易さは、ビームスポット内でのビーム強度がピーク値の１／ｅになる領域の副走査方向におけるビーム径と相関があることがわかった。このことは、従来のビーム径の定義が不適切であったことを示唆していると考えられる。
【００１１】
更に、本発明者が鋭意研究したところ、バンディングの目立ち易さは、感光体表面の感光層の厚さや、例えばトナーチリの度合いなど記録体上の非画像部における汚れの度合いとも相関があることを見出した。
【００１２】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、歯車の噛み合わせに起因して生ずるバンディングを目立ち難くすることができる画像形成装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、回転軸を中心にして回転する表面に潜像を担持するドラム状の潜像担持体と、該表面に対して光ビームを照射して該潜像を担持させるビーム照射手段と、該潜像を顕像化させる顕像化手段と、該潜像担持体に回転力を伝達するために該回転軸に固定された歯車を有する移動力伝達手段と、該移動力伝達手段を介して該潜像担持体に移動力を付与する移動力付与手段とを備える画像形成装置において、上記歯車の直径をＤｇ［ｍｍ］、モジュールをＭ［ｍｍ］とし、且つ、上記潜像担持体の直径をＤｐ［ｍｍ］、円周率をπ、該表面上のビームスポット内でのビーム強度がそのピーク値の１／ｅになる領域の該表面移動方向における径をＬｂ［ｍｍ］とした場合に、Ｌb／０．０５＋（π×Ｄp×Ｍ／Ｄg）／１．５＜１［ｍｍ］という条件式を具備させたことを特徴とするものである。
【００１４】
この画像形成装置は、Ｌb／０．０５＋（π×Ｄp×Ｍ／Ｄg）／１．５＜１［ｍｍ］という条件式を具備している。本発明者は鋭意研究により、このような条件式を具備させることで、潜像担持体の回転軸に固定された歯車の噛み合わせに起因して生ずるバンディングを目立ち難くし得ることを見出した。
【００１７】
請求項２の発明は、上記潜像担持体が感光体である請求項１の画像形成装置において、該感光体の表面における感光層の厚みを１５［μｍ］以下に形成したことを特徴とするものである。
【００１８】
この画像形成装置は、感光体表面の感光層の厚みが１５［μｍ］以下に形成されている。本発明者は鋭意研究により、感光層の厚みをこのように形成することで、潜像担持体の回転軸に固定された歯車の噛み合わせに起因して生ずるバンディングをより確実に目立ち難くし得ることを見出した。
【００２１】
請求項３の発明は、画像データを中間調処理する画像データ処理手段を備え、中間調処理したデータに基づいて上記潜像担持体に上記光ビームを照射する請求項１又は２の画像形成装置において、誤差拡散方式により該画像データを中間調処理させるように該画像データ処理手段を構成したことを特徴とするものである。
【００２２】
この画像形成装置においては、画像データを誤差拡散方式で中間調処理することで、該中間調処理の方法として例えばディザ方式を用いる画像形成装置に生じ易い、濃度階調部分のマトリクス形状の際立ちによる画像のいわゆるザラツキ感を低減する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置であるデジタル電子写真方式のプリンタに適用した一実施形態について説明する。
まず、このプリンタ全体の概略について説明する。図１は本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。図１において、１は潜像担持体としての感光ドラムを、２は感光ドラム１の表面の感光層を一様に帯電させる帯電チャージャ２を、３はビーム照射手段としての光書き込みユニットを、４は顕像化手段としての現像装置を、５は転写手段としての一次転写装置を、６は同じく転写手段としての二次転写ローラを、７は該感光層を除電する除電装置を、８は感光ドラムをクリーニングするクリーニングブレードをそれぞれ示すものである。
【００２４】
このプリンタにおいて、感光ドラム１の端面から突出する図示しない回転軸には、同じく図示しない、移動力伝達手段としてのギヤ列と、移動力付与手段としてのドラム用モータとが連結している。このドラム用モータの駆動力により、ギア列を介して図中矢印方向（時計回り）に回転される感光体１の表面には、感光層が被覆されている。即ち、本プリンタにおいては、感光ドラム１の駆動方式としてギア駆動方式を用いている。
【００２５】
感光ドラム１の上記感光層は、まず、感光ドラム１の回転に伴って帯電チャージャ２との対向位置を通過する際に一様に帯電される。次いで、光書き込みユニット３との対向位置を通過する際に、該光書き込みユニット３の図示しないレーザダイオードにより、同じく図示しない画像処理部からの画像信号に基づいた光ビームが照射され、ビーム照射部分が例えばプラス極性の電荷を帯びて静電潜像を担持する。
【００２６】
一方、現像装置４は、画像形成物質としてのトナーを内包しており、これを攪拌等により例えばマイナス極性に帯電させながら図中矢印方向（反時計回り）に回転する現像ローラ４ａ上に担持させる。現像装置４の開口から一部を露出させているこの現像ローラ４ａには、図示しないバイアス印加手段により現像バイアスが印加されており、この印加により感光ドラム１と現像ローラ４ａとの間には図示しない現像電界が形成されている。
【００２７】
また、上記一次転写装置５は、図示しない駆動装置により図中反時計回りに回転駆動される一次転写ローラ５ｂ、張架ローラ５ｃ、５ｄや、これら３本のローラに張架されながら同じく反時計回りに回転駆動される可撓性の中間転写ベルト５ａなどで構成されている。一次転写ローラ５ｂは、現像装置４よりも感光ドラム１の回転方向下流側において、この中間転写ベルト５ａを介して感光ドラム１と当接して一次転写ニップを形成している。この一次転写ローラ５ｂには、図示しないバイアス印加手段により一次転写バイアスが印加されており、この印加により上記一次転写ニップ内に一次転写電界が形成されている。また、張架ローラ５ｄは、一次転写装置５の下方でこの中間転写ベルト５ａを介して二次転写ローラ６と当接して二次転写ニップを形成している。この二次転写ローラ６には、図示しないバイアス印加手段により二次転写バイアスが印加され、この印加により上記二次転写ニップ内に二次転写電界が形成されている。
【００２８】
上記感光層に担持されたプラス極性の静電潜像は、感光ドラム１の回転に伴って上記現像位置を通過する際に、現像ローラ４ａ上でマイナス極性に帯電しているトナーが現像電界の影響により移動・付着され、この付着により顕像化してトナー像となる。そして、上記一次転写ニップを通過する際に、該一次転写ニップ内での押圧力や上記一次転写電界の影響を受けて中間転写ベルト５ａ上に一次転写される。
【００２９】
このような一次転写のタイミングを見計らって、図示しない給紙装置は記録体としての転写紙１１を上記二次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト５ａ上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト５ａの回転に伴って上記二次転写ニップを通過する際に、該二次転写ニップ内での押圧力や上記二次転写電界の影響を受けてこの転写紙１１上に二次転写される。
【００３０】
トナー像が二次転写された転写紙１１は、定着装置９内に送られる。そして、この定着装置内で、加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとの間に挟まれ、加熱によりトナー像の定着処理が施された後、プリンタ外に排出される。
【００３１】
上記一次転写ニップを通過した上記感光層は、感光ドラム１の回転に伴って除電装置７との対向位置を通過する際に除電される。そして、クリーニングブレード８との対向位置を通過する際に、一次転写されずに残留した未転写トナーが機械的に掻き取り除去されて、次の画像形成に備えられる。
【００３２】
以上の構成のプリンタにおいては、図示しない上記ギア列内で感光ドラム回転軸に直結されたギア（以下、単にギアという）の歯ピッチに相当する１［ｍｍ］前後の周期の画像位置上にバンディングが生じ易い。このようにギアの歯ピッチに起因して１［ｍｍ］前後の周期で生ずるバンディングは、たとえその濃度差が低くても目立ってしまうことがわかっており、該歯ピッチの変更等によりこれとは異なる周期でバンディングを発生させれば、該バンディングを目立ち難くすることができる。通常の画像形成装置においては、感光ドラムの径、周速などに起因してギアの歯ピッチを１［ｍｍ］オーダーよりも大きくすることが困難であるので、これより小さくしてバンディングを目立ち難くすることになる。しかしながら、ギアの歯ピッチを小さくするには限界があり、また、ギアの強度を高める必要が生ずるなどコスト上の問題もある。
【００３３】
そこで、本発明者は、次の表１に示すような種々の条件にプリンタを設定したときに生ずるバンディングの目立ち易さについて実験を行った。
【表１】

【００３４】
すると、バンディングの目立ち易さは、ギアの歯ピッチ（モジュールＭ）の大きさに加えて、潜像担持体上の光ビーム照射位置における曲率半径の２倍（＝感光ドラム１の直径Ｄｐ）、ギアの直径（Ｄｇ）、ビーム強度のピーク値が１／ｅとなる領域のビーム径（Ｌｂ）などとも相関があることがわかった。
【００３５】
図２は、上記表１の条件において、バンディングの発生周期Ｌｇ（π×Ｄp×Ｍ／Ｄｇ）と、ビーム強度が１／ｅとなる領域のビーム径Ｌｂ（以下、１／ｅ径Ｌｂという）との関係を示すグラフである。図２のグラフにおいて、直線Ａは方程式Ｌb／０．０６＋Ｌｇ／２＝１［ｍｍ］の解を示し、方程式Ｌb／０．０５＋（π×Ｄp×Ｍ／Ｄg）／１．５＝１［ｍｍ］の解を示している。また、×、△及び○印は、それぞれバンディングの目立ち易さの評価結果を示している。図示のように、直線Ａよりも下側の領域においては、バンディングが目立ち難くなることがわかる。更に、直線Ｂよりも下側の領域においては、より確実にバンディングが目立ち難くなることがわかる。
【００３６】
上述した各方程式の解を１［ｍｍ］より小さくしてバンディングを目立ち難くするためには、各方程式の左辺第一項の１／ｅ径Ｌｂを小さくしたり、左辺第二項の感光ドラムの直径Ｄｐ、ギアの直径Ｄｇ、ギアのモジュールＭなどを小さくすればよい。
【００３７】
従来、ビーム径としては、ビーム強度のピーク値の１／ｅ^２になる領域の副走査方向における径（以下、１／ｅ^２径という）が一般に用いられてきたが、本発明者の実験によれば、この１／ｅ^２径とバンディングの目立ち易さとには明確な相関は認められなかった。例えば、所定のＬＤ光学系を用い、このＬＤ光学系のパラメータを最適条件よりずらしてビームスポットのビーム強度分布を変化させた場合、１／ｅ^２径が変化してもバンディングの目立ち易さはあまり変わらなかった。また、光学系としてＬＤではなく、ＬＥＤ光学系を用い、ＬＥＤの発光部の大きさを変えて１／ｅ^２径を変化させても、この変化に伴うバンディングの目立ち易さの変化量は測定誤差中に含まれるくらい小さいものであった。
【００３８】
一方、それぞれパラメータの異なる複数のＬＤ光学系を用い、各光学系における１／ｅ^２径を最小にするパラメータ条件で実験した場合には、各光学系の１／ｅ径Ｌｂとバンディングの目立ち易さとに良好な相関が認められた。また、ＬＥＤ光学系においては、主走査方向のドット形成数に対応した個数のＬＥＤとレンズとを有するＬＥＤアレイとセルフォックスレンズアレイとの組み合わせを使用することになり、各ＬＥＤからのビーム強度分布を統一することには技術上の限界がある。このため、各ＬＥＤにおいて１／ｅ^２径や１／ｅ径Ｌｂにはバラツキがあるが、バンディングの目立ち易さに対して、１／ｅ^２径については相関が認められなかったが、１／ｅ径Ｌｂについては良好な相関が認められた。即ち、光書き込みユニットの光学系がＬＤであるかＬＥＤであるかにかかわらず、１／ｅ径Ｌｂとバンディングの目立ち易さとに良好な相関が認められた。
【００３９】
このように、１／ｅ^２径ではなく１／ｅ径Ｌｂとバンディングの目立ち易さとに良好な相関が認められる理由については定かではないが、次のようなことが関連していると考えられる。即ち、図３に示すように、１／ｅ径Ｌｂはビーム強度がピーク値の約３６．８［％］以上となる領域であり、ビーム強度分布曲線の変化が急峻に（測定点の変化に対する光量の変化が大きく）なる領域である。これに対し、１／ｅ^２径はビーム強度がピーク値の約１３．５［％］以上となる領域であり、ビーム強度分布曲線の裾引き部分になる領域である。ここで、光学系のパラメータを僅かに変化させた場合、１／ｅ径Ｌｂについてはそれほど変化させないが１／ｅ^２径については大きく変化させることになる。特に、ＬＤ光学系でビームスポットを小さく絞った場合には、この傾向が強くなる。これは、ＬＤ光の干渉の結果、いわゆるサイドローブと呼ばれる第二の山がビーム強度分布曲線のピーク値付近に生まれ、この山がビーム強度分布曲線の裾引き部分を持ち上げて、１／ｅ^２径を大きく変化させるためであると考えられる。静電潜像の形成には上記裾引き部分の強度のビーム部分はあまり寄与しておらず、専ら１／ｅ径Ｌｂ内のビーム部分で光書き込みして該静電潜像を形成しており、この１／ｅ径Ｌｂが大きくなると隣接画素に対する光書き込み量も大きくなる。逆に。１／ｅ径が小さくなると、隣接画素に対する光書き込み量が小さくなる。そして、このことにより、感光ドラムの速度変動により生ずるバンディングの濃度差も小さくなって、バンディングが目立ち難くなると考えられる。
【００４０】
図２に示したように、バンディングを目立ち難くするためには、１／ｅ径Ｌｂを小さくしたり、左辺第二項の感光ドラムの直径Ｄｐ、ギアの直径Ｄｇ、ギアのモジュールＭなどを小さくすればよい。しかし、１／ｅ径Ｌｂを小さくするためには、例えばＬＤ光学系のレンズ系を大きくしたり、ＬＤの発光波長を小さくしたりなどする必要があるが、これらはコストアップを招来するばかりでなく、感光ドラム上で安定的に３０［μｍ］以下の１／ｅ径Ｌｂを実現することが極めて困難である。また、感光ドラムの直径Ｄｐを小さくし過ぎると、帯電チャージャ２、光書き込みユニット３、現像装置４、一次転写装置５、除電装置７、クリーニングブレード８など、感光ドラム１の周囲における各ユニットの配設が困難になるので、直径Ｄｐの低減にも限界がある。また、ギアの直径Ｄｇには装置の大きさ上の制約があり、特に、中間転写ベルトの周囲に複数の感光ドラムを並列的に配設したいわゆるドラタンデム方式の画像形成装置の場合には、感光ドラム同士の間隔によりこのギアの直径Ｄｇが大きく制約される。また、ギアのモジュールＭを小さくし過ぎると、コストアップを招来するばかりでなく強度上の問題が生ずるので、モジュールＭの下限値は、実質的に０．５［ｍｍ］程度である。以上のことを考慮すると、１／ｅ径Ｌｂ、モジュールＭの下限値をそれぞれ３０［μｍ］、０．５［ｍｍ］とする条件で、感光ドラムに配設する各ユニットの大きさなどに応じて感光ドラムの直径Ｄｐやギアの直径Ｄｇを低減して、上述した各方程式の解を１［ｍｍ］より小さくすることが望ましい。
【００４１】
また、本発明者の実験によれば、感光ドラム２の上記感光層の厚みを１５［μｍ］以下に形成することにより、１／ｅ径Ｌｂを小さくしたときと同様の効果が認められた。このような効果が発揮される理由としては、上記感光層の厚みを小さくすることにより、該感光層内での電荷の拡散を小さくするためであると考えられる。また、上記感光層の厚みが薄いことにより、現像電界のＭＴＦ強調領域がより１［ｍｍ］よりも短い周期側にシフトし、小さなドットや細いラインを十分な濃度で現像できるようになったことも関与していると考えられる。
【００４２】
また、本発明者は次のような実験を行った結果、副走査方向における１／ｅ径Ｌｂと、上記感光層の厚みと、感光ドラム１のギアの噛み合わせによる速度変動とが同じであっても、転写紙１１の非画像部に適度なトナーチリを発生させた方が、バンディングを目立ち難くし得ることがわかった。即ち、図４に示すように、転写紙１１上における主走査方向（図面左右方向）に延在する各画素列Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に対し、Ｌ１とＬ４とにライン画像を形成し且つＬ２とＬ３とを非画像部とするような条件（実際には、２つの画素列からなる非画像部を介してライン画像を形成する繰り返し）で作像を行った。そして、この転写紙１１の２００倍の顕微鏡写真を撮影し、非画像部の画素間に中心線Ａ−Ａ’を引き、トナーチリによってこの中心線Ａ−Ａ’上に掛かるトナーの割合を測定した。トナーチリの発生度合いを変化させながらこのような測定を繰り返し実行した結果、中心線Ａ−Ａ’対して全体の２０［％］以上の部分にトナーを付着させるようなトナーチリが生ずると、バンディングが目立ち難くなることがわかった。このようにバンディングが目立ち難くなる理由は定かでないが、ライン画像間の非画像部にある程度のトナーが存在しないと、該非画像部の白抜きラインが際立つためであると考えられる。
【００４３】
但し、副走査方向における非画像部の長さが１３０［μｍ］以下になるような場合に、該非画像部の中心線上に２０［％］を超える割合でトナーが存在する場合には、非画像部の白抜きラインにおける片幅６５［μｍ］以上の範囲にライン画像からのトナーが飛散・付着し、これにより該ライン画像が滲んだように見えて画像のシャープネスが低下することがわかった。具体的には、副走査方向における画素の長さ（画素の中心間隔）をＬとし、主走査方向に延在するｎ列の画素列における片端列に１本のライン画像を形成する動作を繰り返した場合において、Ｌ×（ｎ−１）<１３０［μｍ］となる条件で作像した場合に、画像のシャープネスが低下することがわかった。従って、副走査方向における非画像部の長さが１３０［μｍ］以下になるような場合に、該非画像部の中心線上に２０［％］以下の割合でトナーが存在させるようにトナーチリ量を制御する必要がある。例えば、６００［ｄｐｉ］の解像度で図４に示したようなライン画像を形成する場合には、副走査方向における画素の長さＬは、２５４００÷６００＝４２．３［μｍ］となる。このような場合に上記中心線上に２０［％］を超える割合でトナーが付着すると、白抜きラインの太さ４２．３×（３−１）＝８４．６［μｍ］が１３０［μｍ］よりも小さくなって画像のシャープネスが低下する。また例えば、１２００［ｄｐｉ］の解像度で２本のライン画像を形成する場合には、副走査方向における画素の長さＬは、２５４００÷１２００＝２１．２［μｍ］となる。このため、図４に示したように３つの画素列の片端にライン画像を形成する動作を繰り返す場合には、白抜きラインの太さ２１．２×（３−１）＝４２．４［μｍ］は１３０［μｍ］よりも小さくなる。但し、４、５、６、７つの画素列の片端にライン画像を形成する動作を繰り返す場合にも、白抜きラインの太さはそれぞれ６３．６、８４．８、１０６．０、１２７．２［μｍ］となり１３０［μｍ］よりも小さくなる。このような場合には、３、４、５、６、７つの画素列の片端にライン画像を形成する動作を繰り返す場合の何れかにおいて、上記中心線上に２０［％］以下の割合でトナーを付着させれば、画像のシャープネスの低下を回避することができる。
【００４４】
なお、トナーチリの発生度合いについては、例えば、添加剤との混合によるトナー（現像剤）流動性の調整、トナー粒径の調整、中間転写ベルトの電気抵抗値の調整、感光ドラムの直径（感光ベルトの場合にはベルト表面のビーム照射位置における曲率）の調整、一次転写ニップや二次転写ニップにおける転写電界領域の大きさの調整などにより調整が可能である。
【００４５】
次に、濃度階調表現のための画像データの処理方法について説明する。
従来、電子写真方式の画像形成方法で用いられてきた濃度階調表現のための一般的な画像データの処理方法としては、ディザ法や誤差拡散法などがある。
【００４６】
このディザ法は、マトリックス単位で階調を表現するものである。具体的には、複数の基本画素からなるマトリックスを設定するとともに、各基本画素毎に濃度の閾値を設定し、画像データでこの閾値以上の濃度が示される基本画素部分を画像部であるとみなし、この閾値よりも低い濃度が示される基本画素部分を非画像部（地肌部）であるとみなす。このようなディザ法において、濃度の閾値の設定方法としては、電子写真方式特有の現像特性にマッチングしたドット集中型が用いられることが多い。このドット集中型においては、中間電位になる感光層領域が少なくなるので、感光体の速度変動により生ずる中間電位の領域の電位変動に起因するバンディングは発生し難い。しかしながら、濃度階調表現のマトリックスの形状が際立って画像のザラツキとして認識され易いという欠点がある。
【００４７】
一方、誤差拡散法は、インクジェット方式などで広く用いられている処理法であり、形成すべき画素の濃度を複数画素にわたって累積していき、その濃度レベルが閾値を超える毎に一定あるいは数レベルの大きさと濃度のドットを形成していく方法である。この誤差拡散法においては、低濃度の画像部におけるドット間隔が大きくなり、高濃度の画像部におけるドット間隔が小さくなる。このため、ドットが視認できないものになっていればそのほんどが独立しているため、ザラツキを感じさせない良好な画像が得られる。しかしながら、ディザ法とは反対に中間領域の潜像が各ドットの周囲にできるため、バンディングが発生し易いという欠点がある。
【００４８】
そこで、濃度階調表現のための画像データの処理方法として誤差拡散法を採用し、且つ、上述のような各方程式、感光層の厚さ、あるいはトナーチリの発生度合いの要件を具備させることで、バンディングを目立ち難くしながらザラツキのない画像を得ることができる。
【００４９】
本発明は、以上の検討の中から生まれた新たな技術的思想であり、従来の電子写真に適用することで、バンディングの目立たない画像を形成することができる。
【００５０】
なお、実施形態において、移動力伝達手段としてギア列を備える画像形成装置について説明したが、例えば歯車としてのギアプーリとタイミングベルトからなるものなど、少なくとも歯車を有する移動力伝達手段を備える画像形成装置であれば本発明の適用が可能である。
【００５１】
また、潜像担持体として感光ドラムを備える画像形成装置について説明したが、他の潜像担持ドラムや潜像担持ベルトを備える画像形成装置についても本発明の適用が可能である。潜像担持ベルトを備える画像形成装置においては、該潜像担持ベルトの光ビーム照射位置での曲率半径をＤｐとすればよい。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１、２又は３の発明によれば、潜像担持体の回転軸に固定された歯車の噛み合わせに起因して生ずるバンディングを目立ち難くすることができるという優れた効果がある。
【００５４】
また特に、請求項３の発明によれば、画像のザラツキ感を低減するので、該ザラツキ感を低減しながら、移動力伝達手段内で最も潜像担持体側に位置する歯車の噛み合わせに起因して生ずるバンディングを低減することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】バンディングの発生周期Ｌｇ（π×Ｄp×Ｍ／Ｄｇ）と、１／ｅ径Ｌｂとの関係を示すグラフ。
【図３】ビーム強度分布曲線を示すグラフ。
【図４】転写紙上のライン画像を示す拡大図。
【図５】画像上に出現する濃度ムラの空間周波数（Ｘ軸）と、ヒトに対する該濃度ムラの許容濃度差（Ｙ軸）との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１感光ドラム
２帯電チャージャ
３光書き込みユニット
４現像装置
５一次転写装置
６二次転写ローラ
７除電装置
８クリーニングブレード
９定着装置

Claims

回転軸を中心にして回転する表面に潜像を担持するドラム状の潜像担持体と、該表面に対して光ビームを照射して該潜像を担持させるビーム照射手段と、該潜像を顕像化させる顕像化手段と、該潜像担持体に回転力を伝達するために該回転軸に固定された歯車を有する移動力伝達手段と、該移動力伝達手段を介して該潜像担持体に移動力を付与する移動力付与手段とを備える画像形成装置において、
上記歯車の直径をＤｇ［ｍｍ］、モジュールをＭ［ｍｍ］とし、且つ、上記潜像担持体の直径をＤｐ［ｍｍ］、円周率をπ、該表面上のビームスポット内でのビーム強度がそのピーク値の１／ｅになる領域の該表面移動方向における径をＬｂ［ｍｍ］とした場合に、次の数１で示した条件式を具備させたことを特徴とする画像形成装置。
上記潜像担持体が感光体である請求項１の画像形成装置において、
該感光体の表面における感光層の厚みを１５［μｍ］以下に形成したことを特徴とする画像形成装置。
画像データを中間調処理する画像データ処理手段を備え、中間調処理したデータに基づいて上記潜像担持体に上記光ビームを照射する請求項１又は２の画像形成装置において、誤差拡散方式により該画像データを中間調処理させるように該画像データ処理手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。