JP2006259176A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザから印刷要求を受けてから画像形成動作開始するまでの間における位相検出動作及び位相調整動作なしに正しく位相検出・調整された状態で画像形成動作を行うことができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 前記位相検出手段は、前記画像形成動作中に前記各感光体の位相を検出するものである一方、前記位相調整手段は、前記画像形成動作終了後、前記位相検出手段による検出結果に基づいて回転中の各感光体の位相が相互に前記所定の位相関係で停止するように各感光体の回転停止タイミングを調整するものであり、次回の画像形成動作開始時点において各感光体の位相が相互に前記所定の位相関係に調整済みで即座に画像形成動作開始可能としたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリンタ装置、ファクシミリ装置、複写機、複合機等に好適な画像形成装置に関し、特に、各感光体の回転位相検出・回転位相調整に関するものである。

画像形成装置の画像形成部の一般的な構成について、図１０に示す。

同図に示す画像形成部９は、システムバス１４を介してＣＰＵ等の制御手段により必要に応じて制御されつつ、電子写真方式により画像形成を行うための手段であり、搬送ベルト１００２に沿って各色成分に対応した画像形成機構が並列配置された、いわゆるタンデムタイプといわれるものである。タンデムタイプは、単一の画像形成機構により各色成分のトナー画像形成しては転写する動作を繰り返すタイプと比較して高速なカラー画像形成が可能な利点がある反面、各色成分に対応した各感光体の相互の位置関係に精度が要求される。

複数の色成分（マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、イエロー：Ｙ、ブラック：Ｋ）のそれぞれに対応した画像形成機構は、転写媒体としての転写紙１００１を載置・搬送する搬送ベルト１００２上に、搬送ベルト１００２の搬送方向に沿って互いに並列に配置されている。

搬送ベルト１００２は、駆動回転する駆動ローラ１００３と従動回転する従動ローラ１００４とによって架設されており、駆動ローラ１００３の回転により矢印Ａ方向に回転駆動される。搬送ベルト１００２のうちの各色成分に対応した各画像形成機構に対面する側の下部には、転写紙１００１が収納された給紙トレイ１００５が備えられている。収納された記録紙のうち最上位置にある記録紙は、画像形成時に図示しない給紙機構により順次給紙され、静電吸着によって搬送ベルト１００２上に転写紙１００１として吸着載置される。吸着載置され搬送される転写紙１００１は搬送（副走査）されつつ、搬送経路における最上流に配置された画像形成機構（この場合色成分マゼンタ（Ｍ）に対応するもの）の位置に至り、更に、搬送（副走査）されつつ、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色成分に対応した画像形成機構を通過する。

色成分Ｍに対応した画像形成機構は、周速が搬送ベルト１００２の搬送速度と一致するように図示しない感光体ドラム駆動機構により回転駆動される感光体ドラム１００６Ｍと、感光体ドラム１００６Ｍの周囲に配置された、感光体外周面を一様に帯電させるための帯電器１００７Ｍ、形成対象画像データを構成する各色成分の単色画像にそれぞれ対応した画像形成機構を構成する感光体ドラム外周面上に、各色成分の単色画像の内容に応じて変調したレーザービームを照射して除電することで静電潜像を形成する書込制御部１００８（各色成分に共通の構成）、形成された静電潜像にトナーを吸着させてトナー像を感光体ドラム１００６Ｍ上に形成する現像器１００９Ｍ、搬送ベルト１００２上の転写紙１００１にトナー像が転写された後に感光体ドラム１００６Ｍ上に残存したトナー等を除去する感光体クリーナ１０１０Ｍから構成されている。

色成分Ｍについての画像形成機構の動作を時系列でみると、先ず、感光体ドラム１００６Ｍの表面が帯電器１００７Ｍで一様に帯電された後、露光制御部１００８により色成分Ｍの単色画像データの内容に応じた変調された単色レーザー光１０１１Ｍで露光（除電）され、感光体ドラム１００６Ｍの表面に静電潜像が形成される。その形成された静電潜像は現像器１００９Ｍで現像（静電潜像へのトナーの吸着）され、感光体ドラム１００６Ｍ上にトナー像が形成される。このトナー像は感光体ドラム１００６Ｍの外周と搬送ベルト１００２上の転写紙１とが接する位置（転写位置）で、その転写位置下方に配置された転写器１０１２Ｍによって転写され、転写紙１上に単色（この場合マゼンタ）の画像が形成される。転写が終わった感光体ドラム１００６Ｍの表面に残った不要なトナーは感光体クリーナ１０１０Ｍによってクリーニングされ、次の帯電器１００７Ｍによる帯電処理から始まる画像形成に備えることとなる。

シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色成分に対応した画像形成機構も、上述したマゼンタ（Ｍ）に対応した画像形成機構と同一構成である。

色成分Ｘ（Ｘ＝Ｃ、Ｙ、ＫorＭ）に対応した画像形成機構を画像形成機構Ｘと称するものとすると、画像形成機構Ｍで色成分Ｍの単色画像が転写された転写紙１００１は、搬送ベルト１００２によって更に搬送（副走査）されつつ画像形成機構Ｃ、Ｙ、Ｋの各転写位置を順に通過して、画像形成対象画像データを構成する各色成分の画像データに対応するトナー像が転写紙１００１上に重ね合わせ転写される。最後の画像形成機構Ｋを通過した転写紙１００１は、搬送ベルト１００２から剥離され、定着器１０１３内の加熱された定着ローラ対にて転写されたトナー像が転写紙１００１にしっかり定着された後、排紙される。

そのようにして複数の色成分で構成された、つまり、カラーの形成対象画像データについての画像形成をタンデム方式の画像形成部９で行う場合、転写紙１００１が各色成分に対応した画像形成機構を通過するタイミングは当然一致しないため、各色成分に対応した画像形成機構における副走査方向の書込開始タイミング、具体的には、露光制御部１００８における各色成分の単色画像の内容に応じて変調したレーザービームの照射開始タイミングを各画像形成機構における転写位置において、各色成分のトナー像が搬送ベルト１００２上の密着載置された転写紙１００１上で正確に重なるようなタイミングに制御する必要がある。

しかし、書込開始タイミングの制御のみでは良好な転写画像を得ることはできない。

すなわち、理想的には断面円形でかつその円の中心を軸として回転すべきそれぞれの感光体１００６Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋは、実際には、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、回転中心が理想的中心とはずれてしまう（偏心している）。そのズレの原因は、各感光体の製造精度または／及び組み付け精度確保の限界に起因している、いわば避けられないものである。

回転中心がずれると転写面（搬送ベルト）１０２に対する感光体外周の周速が回転位相によって異なってしまう。つまり、図１１（ａ）の回転半径が実質的に極大になる局面と、図１１（ｂ）の回転半径が実質的に極小となる局面とでは、感光体外周の周速が異なる。

そのため、図１２（ａ）に示すように、感光体１００６Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの外周面に図１２（ｂ）に示すように、一定周期でラインを書き込んだとしても、感光体の回転位相によって周速が異なるため、書込・転写・形成された画像としては、図１２（ｃ）に示すように、周速の変動に起因する形成間隔の変動が生じる。

もし、感光体１００６Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各感光体の周速変動を相殺するように、周速が速い位相においては書込時間間隔を短くする一方、周速が遅い位相においては書込時間間隔を長くするように書込タイミングを各感光体の位相に応じて可変すれば、重畳転写・形成した画像における、各感光体の回転位相ずれに起因した色ずれが発生しないようにできる。

しかし、各感光体相互の位相関係が、書込タイミングの位相補正の基準となる所定の関係に適切に調整されないまま画像形成を行うと、図１３に示すように、重畳転写・形成（印刷）した画像における、各感光体の回転位相ずれに起因した色ずれが発生してしまう。

そのように、画像形成動作開始に先立って、各感光体の位相を所定の位相関係に合わせておくことは、良好な重畳画像を得る上で非常に重要となる。

そのためには、各感光体の位相を検出する動作である位相検出動作と、その位相検出動作により検出された各感光体の位相を前記所定の位相関係に調整する位相調整動作とを、画像形成動作開始に先だって行う必要がある。

その位相検出動作は、従来、以下のようなステップで実行されている。

すなわち、ユーザからの印刷要求を受け付けると感光体を回転し始めて各感光体の回転位相の検出処理を行う。この処理により各感光体の位相が検出される。

その場合の位相検出は、従来、一般に、測定開始点（フォトインタラプタ等により検出する）を基点としてインクリメンタル方式のロータリーエンコーダにより各感光体の回転角度に対応して発生するパルスを積算することにより行われる。

また、前記位相調整動作は、検出された各感光体の現在の回転位相と目標となる各感光体の所定の位相関係との各差分が相殺されるように、各感光体の回転速度を増減することにより行われる。

従来は、ユーザにより印刷要求後、（正味の）画像形成動作開始前に、そのような位相検出動作及び位相調整動作を行った上で、（正味の）画像形成動作を開始して画像形成を行い印刷物を装置外に排出する動作を行っていた。

そのような従来の方法では、ユーザからの印刷要求を受け付けてから実際に用紙に印刷するまで（正味の画像形成動作を開始されるまで）に感光体の
位相検出・調整動作を行っていたため、ユーザからみれば、その分所望の印刷物を得るために要する時間が長く感じられるという問題点があった。

本願発明に関連する公知技術としては特許文献１、２を挙げることができる。
特開２００４−１４４９１９号公報 特開２００２−０１４５０４号公報

上記特許文献１、２にも記載されているように、従来にも位相合わせ時間の短縮について、様々な方法が提案されている。

しかし、いずれも、ユーザからの印刷要求を受け付けてから実際に画像形成動作を開始するまでの間に感光体の位相検出・調整を行っていたため、位相検出動作や位相調整動作に要する時間の短縮を図ったとしても、それらの動作を画像形成動作開始前に行う必要があることに代わりはなく、それらの動作時間の分ユーザの待ち時間が長くなってしまうという問題点の根本的解決はなされていなかった。

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、ユーザから印刷要求を受けてから画像形成動作開始するまでの間における位相検出動作及び位相調整動作なしに正しく位相検出・調整された状態で画像形成動作を行う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。

請求項１に記載の画像形成装置は、複数の感光体と、それら各感光体の位相を検出する位相検出手段と、その位相検出手段による検出結果に基づいて各感光体の位相が相互に所定の位相関係になるように調整する位相調整手段とを備え、その位相調整手段により相互の位相が前記所定の位相関係に調整された上でその関係が維持されつつ回転駆動される各感光体上に形成された各トナー像を転写媒体上に重畳転写して画像形成動作を行う画像形成装置において、前記位相検出手段は、前記画像形成動作中に前記各感光体の位相を検出するものである一方、前記位相調整手段は、前記画像形成動作終了後、前記位相検出手段による検出結果に基づいて回転中の各感光体の位相が相互に前記所定の位相関係で停止するように各感光体の回転停止タイミングを調整するものであり、次回の画像形成動作開始時点において各感光体の位相が相互に前記所定の位相関係に調整済みで即座に画像形成動作開始可能としたことを特徴とする。

請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記位相検出手段が前記画像形成動作開始に先立って各感光体を位相を検出すると共に前記位相調整手段が前記位相検出手段による検出結果に基づいて各感光体の位相が相互にせ気所定の位相関係になるように調整した上で前記画像形成動作を開始する第１の位相検出・調整形態と、前記位相検出手段が前記画像形成動作中に前記各感光体の位相を検出すると共に前記位相調整手段が前記画像形成動作終了後前記位相検出手段による検出結果に基づいて回転中の各感光体の位相が相互に前記所定の位相関係で停止するように各感光体の回転停止タイミングを調整する第２の位相検出・調整形態とのいずれかの検出・調整形態に設定する検出・調整形態設定手段を備え、前記位相検出手段及び前記位相調整手段は、それぞれ、前記検出・調整形態設定手段による設定に応じた検出・設定形態で位相検出動作及び位相調整動作を行うことを特徴とする。

請求項３に記載の画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置において、前回の画像形成動作において前記各感光体のうちの少なくとも１つの回転を停止してそれ以外の感光体を回転駆動して画像形成を行った場合であって、今回の画像形成動作が全ての感光体を使用した画像形成動作であるときは、今回の画像形成動作に関して前記位相検出手段及び前記位相調整手段は、それぞれ、前記検出・調整形態設定手段による設定に関わらず、前記第１の検出・設定形態で位相検出動作及び位相調整動作を行うことを特徴とする。

請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記各感光体の一部として、単一の駆動手段により連動駆動される複数の感光体を含むと共に、それら連動駆動される複数の感光体を前記位相検出手段における位相検出及び前記位相調整手段における位相調整に関して単一の感光体として扱うことを特徴とする。

請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記各感光体のうちの位相調整の基準となる感光体である基準感光体として前記各感光体のうちのいずれかに設定する基準感光体設定手段を備えたことを特徴とする。

請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記各感光体の位相についての前記所定の位相関係である前記基準感光体とそれ以外の各感光体との各位相差を設定する位相差設定手段を備えたことを特徴とする。

請求項７に記載の画像形成装置は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記基準感光体設定手段により設定変更された内容を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする。

請求項８に記載の画像形成装置は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記位相差設定手段により設定変更された内容を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする。

請求項９に記載の画像形成装置は、請求項５または７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記基準感光体設定手段は、ネットワークを介した他装置からの操作入力に応じて前記基準感光体を設定するものであることを特徴とする。

請求項１０に記載の画像形成装置は、請求項６または８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記位相差設定手段は、ネットワークを介した他装置からの操作入力に応じて前記位相差を設定するものであることを特徴とする。

請求項１１に記載の画像形成装置は、請求項５または７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記基準感光体設定手段は、自装置における操作入力に応じて前記基準感光体を設定するものであることを特徴とする。

請求項１２に記載の画像形成装置は、請求項６または８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記位相差設定手段は、自装置における操作入力に応じて前記位相差を設定するものであることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、画像形成動作中に並行して各感光体の位相を検出して、画像形成動作終了後における各感光体の回転停止タイミングを調整するようにすることで、次回の画像形成開始時点においては既に各感光体の位相が調整済みとなるため、次回の画像形成動作開始前に従来必要であった、位相検出動作及び位相調整動作が不要となり、その分、ユーザから見た場合の画像形成に要する時間の短縮を図ることが可能となる効果が得られる。

請求項２に係る発明によれば、位相合わせを印刷動作前、印刷動作後のどちらで実施するかを選択できるようにしているので、位相合わせを印刷動作後にしているときに印刷動作開始前に画像形成装置にぶつかったり移動させた時に位相を合わせた感光体に衝撃が加わり感光体の位相がずれてしまった恐れがあるときや、印刷動作開始前に感光体を交換して各感光体の位相が合っていないときには、前回の画像形成動作中及び終了後において本発明明に係る位相検出・調整動作を行ったことが無意味となってしまうため、印刷動作開始前の位相合わせを可能とすることで、それらの事態の発生に対応することができる。

請求項３に係る発明によれば、各感光体のうちの一部の回転を停止して行う、モノカラー（例えば黒）画像形成動作が前回の画像形成動作として行われた場合であって今回の画像形成動作が全ての感光体を使用して行う形態の画像形成動作である場合、前回の画像形成動作における位相検出・調整は正しく行われていないことになるため、今回の画像形成動作については、動作開始前に位相検出・調整動作を行うようにすることで、今回の画像形成動作における位相調整を自動的に正しく行うことができ、ユーザにとってみれば、前回の画像形成動作に応じて今回の画像形成動作における位相検出・調整形態をいちいち設定する必要がなくなり、利便性が向上する利点がある。

請求項４に係る発明によれば、前記各感光体の一部として単一の駆動手段により連動駆動される複数の感光体を含む場合に本発明を適用することが可能となる効果が得られる。

請求項５に係る発明によれば、位相調整の基準となる感光体を選択できるようになるため、位相合わせの基準となる感光体ユニットを交換して偏心特性が変わっても位相合わせの基準となる感光体を選択することで位相合わせ時間を短縮させることが可能となる効果が得られる。

請求項６に係る発明によれば、位相合わせの基準となる感光体と他の感光体の位相合わせのための位相差を選択できるようにしているので、転写ベルトと感光体の寿命が短くならないような位相関係を設定することができるようになり、装置の長寿命化を図ることが可能となる効果が得られる。

請求項７に係る発明によれば、前記基準感光体の設定が保持されるため、毎回の画像形成動作について前記基準感光体の設定を再度行わなくても、設定後の各画像形成動作において、設定した基準感光体を基準とした位相調整が可能となる効果が得られる。

請求項８に係る発明によれば、前記位相差の設定が保持されるため、毎回の画像形成動作について前記位相差の設定を再度行わなくても、設定後の各画像形成動作において、設定した位相差での位相調整が可能となる効果が得られる。

請求項９に係る発明によれば、本発明に係る画像形成装置から離れた他装置から前記基準感光体の設定を行えるようになる。

請求項１０に係る発明によれば、本発明に係る画像形成装置から離れた他装置から前記位相差の設定を行えるようになる。

請求項１１に係る発明によれば、本発明に係る画像形成装置本体からの操作入力により前記基準感光体の設定を行えるようになる。

請求項１２に係る発明によれば、本発明に係る画像形成装置本体からの操作入力により前記位相差の設定を行えるようになる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１に、本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成取装置１を含むシステム構成について示す。

同図において、画像形成装置１は、ＰＳＴＮ２００を介してＰＳＴＮ２００上のファクシミリ装置２０１との間で画データの送受信を行うことができる。また、画像形成装置１は、もしＩＳＤＮ３００とのインターフェースを備えればＩＳＤＮ３００上のファクシミリ装置３０１との間での画データの送受信も可能である（本発明を実施するための最良の形態では備えていない）。また、画像形成装置１は、ＬＡＮ５００に接続され、パケット変換を行うルータ装置５０２を介してインターネット４００に接続され、インターネット４００上のパーソナルコンピュータ４０２との間で電子メールによる画像データの送受信や、インターネット４００上のネットワークファクシミリ装置４０１との電子メールやＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．３８などに基づくリアルタイムネットワークファクシミリ通信による画データの送受信を行うことができる。また、画像形成装置１は、ＬＡＮ５００上のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃ等との間で画データのやりとりを行うことができる。

つまり、画像形成装置１は、公衆回線を介した通常のファクシミリ装置、ネットワークファクシミリ装置、ＰＣ５０１ａ等にとってのスキャナ装置、ＰＣ５０１ａ等にとってのプリンタ装置、複写機等としての機能を複合的に備えたものである。

図２に、画像形成装置１のブロック構成について示す。

同図において、ＣＰＵ２は、ＲＡＭ４を作業領域として使用しつつ、ＲＯＭ３に書き込まれた制御プログラムに基づいて装置各部を制御したり、各種データ処理をしたり、プロトコル制御を行う中央演算処理装置である。

ＲＯＭ３は、ＣＰＵ２が装置各部を制御するための制御プログラムや、各文字コードに対応するフォントデータなどの制御に必要な各種データが記憶されるリードオンリメモリである。

ＲＡＭ４は、前述したようにＣＰＵ２の作業領域として使用されるランダムアクセスメモリである。

ＥＥＰＲＯＭ（電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリ）５は、装置動作に必要な各種情報が記憶されると共に、装置の電源がオフされた状態でもその記憶内容を保持するためのメモリであり、バッテリバックアップされたＳＲＡＭ（スタティックＲＡＭ）や磁気ディスク装置への置き換えも可能である。

時計回路６は、現在の日付及び時刻を常に計時しているもので、ＣＰＵ２は、システムバス１４を介して時計回路６を読み出すことで、現在の日時（日付と時刻）を知ることができる。

操作表示部７は、ユーザからの操作入力を受け入れるための各種キーが配設される一方、液晶表示装置等の表示器を備え、ユーザに知らせるべき装置の動作状態や、各種メッセージを表示するものである。

読取部８は、原稿を読み取って画データを得るためのものである。この読取部８の構成については、後に詳細に説明する。

画像形成部９は、画像データを記録紙に印刷出力するためのものであり、既に説明済みの図１０に示した構成のものである。

画像処理部１０は、生の画像データの符号化圧縮、及び、符号化された圧縮データの復号伸張の符号化復号化処理や、２値化処理、変倍処理、縮小拡大処理、画像補正処理、画データを構成する各主走査ラインにおける画素順番の並べ替え処理、送信日時や受信日時の文字列情報などの付加情報の付加処理などの、画像形成装置１において扱う画データに関する各種処理を行う。

ＬＡＮ通信制御部１０は、いわゆるＮＩＣ（Network Interface Card）であり、ＬＡＮ５００に接続され、ＬＡＮプロトコル上でのＣＰＵ２によるＴＣＰ／ＩＰプロトコルのやりとりにより、その上位のプロトコルにより各種情報のやりとりなどを行えるようにするためのものである。

通信制御部１２は、ＮＣＵ部１３を介してＰＳＴＮ２００と接続され、相手側通信端末との通信の制御を行う。その通信制御部１２は、ＮＣＵ部１３を制御し、ＮＣＵ部１３にて検出されたリンギング電圧のパルスの検出や、ＤＴＭＦ信号の検出、トーン信号の検出、送信時の発呼を行う。また、通信制御部１２は、モデムを有しており、相手側通信端末より受信した受信データ（変調されている）を復調したり、逆に、送信時の送信データを変調し送信したりする。具体的には、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．３０に基づくＧ３ファクシミリ制御信号をやりとりするための低速モデム機能能（Ｖ．２１モデム）、及び、主に文書画像データをやりとりするための高速モデム機能である、Ｖ．１７、Ｖ．３３、Ｖ．３４、Ｖ．２９、Ｖ．２７ｔｅｒの各モデム機能を備えている。

ＮＣＵ部１３はＰＳＴＮ２００に接続され、回線の閉結や、呼び出し信号（リンギング）の検出などをおこなう。

システムバス１４は、上記各部がデータをやり取りするためのデータバス・アドレスバス・制御バス、割り込み信号ラインなどにより構成される信号ラインである。

以上の構成で、画像形成装置１は、プリンタ装置として、ファクシミリ装置の受信側としてとして、または複写機として、画像データを記録紙上に形成して出力するが、その画像形成は、前述したように、画像形成部９により行われる。

図３に、画像形成装置１の画像形成部９において各感光体の回転駆動に着目した模式図を示す。

同図において、各感光体１００６Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋにより構成される感光体群１００６は、は、それぞれ、ＤＣモータなどにより構成される駆動装置１０３０Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋにより構成される駆動装置群１０３０によりそれぞれ独立して回転駆動される。

また、図示は省略しているが、各感光体１００６Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋのそれぞれについて測定開始点（フォトインタラプタ等により検出する）を基点としてインクリメンタル方式のロータリーエンコーダにより各感光体の回転角度に対応して発生するパルスを積算することにより各感光体の回転位相を検出する従来と同様の位相検出手段の構成が配設されている。なお、本願発明は、各感光体を回転させつつの位相検出を行う時期に特徴を有するものであり、各感光体を回転させつつの位相検出の形態により限定されるものではなく、公知の各種検出方法を適用可能である。

そして、本発明を実施するための最良の形態（提案手法）においては、図４に示すように、「従来手法」において、印刷（画像形成）動作の開始前に必ず行っていた、
感光体を回転させての位相検出動作と、その位相検出動作に続く位相合わせ（調整）動作との両動作の印刷（画像形成）動作開始前における実行を省く。

そして、印刷（画像形成）動作のために回転している各感光体の位相を印刷（画像形成）動作中に並行して検出するようにし、その検出結果に基づいて、印刷（画像形成）動作終了後（その時点で各感光体は回転している）、各感光体の停止タイミングの調整による位相合わせ（調整）動作を行うようにして、各感光体の位相を所定の位相関係に合わせるようにする。

それにより、印刷（画像形成）動作終了後、各感光体の位相が適切に調整された状態で各感光体が停止しているため、次回の印刷（画像形成）動作においては、即座に各感光体の回転を開始させて（位相は既に調整されている）、印刷（画像形成）動作を開始できる。
その場合、ユーザから見れば、印刷開始指示と同時に実際の印刷動作が遅滞なく開始されるため、所望の印刷物をユーザにとって無駄な待ち時間（位相検出動作と位相調整動作とに要する時間）なしに得ることが可能となる。

図５に、画像形成装置１のＥＥＰＲＯＭ５の本発明に特徴的な記憶内容について示す。

同図において、ＥＥＰＲＯＭ５の記憶領域５ａには、「位相調整基準感光体識別情報」が設定されていて、現在は値「０（Ｋ）」が設定されていることを示している。「位相調整基準感光体識別情報」は、値０（Ｋ）、１（Ｃ）、２（Ｍ）または３（Ｙ）のいずれかを取り得るものであり、位相調整の基準となる感光体を設定・記憶するための情報である。

記憶領域５ｂの「対基準感光体位相差設定情報」は、記憶領域５ａに設定されている「位相調整基準感光体」の位相を基準としてそれ以外の感光体のそれぞれについて設定すべき位相差を設定・記憶するものであり、識別情報５ａにおける場合と同定義の値０ないし３のぞれぞれの感光体について、「設定位相差」が設定されている。

具体的には、値０（Ｋ）の感光体については、それが記憶領域５ａにおいて現在基準感光体として設定されているため「設定位相差」の設定は意味がない。値１（Ｃ）の感光体については、「設定位相差」として「＋２０°」が設定されている。値２（Ｍ）の感光体については、「設定位相差」として「＋２５°」が設定されている。値３（Ｙ）の感光体については、「設定位相差」として「＋５０°」が設定されている。

記憶領域５ｃの「実行時期設定値Ｖtiming」は、値「０」が「印刷動作開始前」を示し、値「１」が「印刷動作終了後」を示し、現在は値「０」が設定されていることを示している。「印刷動作開始前」は、図４の「従来手法」での位相検出・調整を行うことを示し、「印刷動作終了後」は、図４の「提案手法」での位相検出・調整を行うことを示している。

ここで、記憶領域５ａの「位相調整基準感光体識別情報」の設定意義について説明する。

感光体ユニットを複数有するカラー画像形成装置においては、複数の感光体を一括して交換するものもあれば、個々に交換するものもある。この、個々の感光体を交換するものでは、位相合わせの基準となっている感光体を交換してしまった場合、これ（すなわち、位相があっていない感光体）を基準として他の（すなわち、交換していないために位相の合っているはずの）感光体の位相合わせを行うのは不合理であるということなる。

本発明を実施するための最良の形態のように、記憶領域５ａの「位相調整基準感光体識別情報」の設定により、位相合わせの基準となる感光体を選択できるようにすることで、基準となる感光体をユーザが別の感光体（すなわち、交換していない感光体のいずれか）を選択し、変更することで、位相合わせ時間を短縮させることができる。

ここで、記憶領域５ｂの「対基準感光体位相差設定情報」の設定意義について説明する。

複数の感光体を有する画像形成装置では、前述したように、各々の感光体が偏心しているため、ベルトに対する衝撃が発生する。その場合の衝撃発生のモードは色々と考えられるが、すべての感光体が同時にベルトに対して衝撃を与えるモード、ある感光体がベルトに衝撃を与えその部分がベルト搬送に伴って次の感光体へ送られたときに同じ部分に（次の感光体によって）衝撃が与えられるモード、複数の感光体がそれぞれ別の位相となることによりベルト全体が波打つような動きをするモード、などで衝撃が発生するおそれがある。

実際に、どのような態様で衝撃が生じるかは、それぞれの製品により異なるが、この衝撃により、ベルトが劣化する惧れがある。

そこで、本発明を実施するための最良の形態では、位相合わせの基準となる感光体と、他の感光体との位相差をユーザが選択できるようにして、個々の機種／製品毎に、ベルトに対する衝撃を緩和し、印字品質を高めるのに加えて、転写ベルトと感光体の寿命を維持するような制御を実現できる。

ここで、記憶領域５ｃの「実行時期設定値Ｖtiming」の設定意義について説明する。

印刷（画像形成）動作後に位相合わせを行ったとしても、必ずしも印刷動作開始前に感光体の位相が十分に合っていないという事態も考えられる。たとえば位相合わせが十分でなかった場合や、その時点から印刷動作開始時点までの間に、位相がずれてしまった場合などである。

具体的には、感光体は保持力の小さいＤＣモータ等で駆動されているため、画像形成装置に人間がぶつかったり、画像形成装置を移動させたりした時に、先の印刷動作終了時に位相を合わせた感光体に衝撃が加わり、位相がずれてしまう場合がある。また、印刷動作開始前に感光体を交換した場合、各感光体の位相は合っていない。

このような状況では印刷物に色ずれが発生する可能性があるため、印刷動作開始前にあらためて位相合わせを実施する必要がある。

そのような必要性に鑑みて、記憶領域５ｃの「実行時期設定値Ｖtiming」の設定を行うようにしている。それにより、位相合わせのタイミング（印刷動作前、印刷動作後）を、印刷の都度ユーザが選択できるようになる。これにより、位相が十分合っていることが保証できないという状況にも対応することができる。つまり、たとえば、先の印刷動作後にいったん位相合わせを行ったが、その後に位相がずれてしまった惧れがあるようなときには、位相合わせのタイミングを印刷動作前に設定することにより、あらためて位相合わせをおこなうことができる。

図６に画像形成装置１おける位相合わせ関連設定処理手順について示す。

同図において、ＣＰＵ２は、自装置の操作表示部７からの所定の操作入力により、位相合わせ関連設定モードへの移行指示操作入力があるか、または、ＬＡＮ通信制御部１１を介して位相合わせ関連設定モードへの移行指示命令がネットワーク（ＬＡＮ１００，インターネット４００等）を介して他装置から到来したかを監視している（処理Ｓ１０１、判断Ｓ１０２のＮｏ、処理Ｓ１０４、判断Ｓ１０４のＮｏのループ）。

そして、判断Ｓ１０２において、位相合わせ関連設定モードへの移行指示操作入力があると（判断Ｓ１０２のＹｅｓ）、ローカル対話設定入力処理を行う（処理Ｓ１０３）。

一方判断Ｓ１０５において、位相合わせ関連設定モードへの移行指示命令が到来すると（判断Ｓ１０５のＹｅｓ）、リモート対話設定入力処理を行う（処理Ｓ１０６）。

処理Ｓ１０３のローカル対話設定入力処理は、図５の記憶領域５ａないし５ｃの各設定内容を操作表示部７を介して対話的に設定・記憶する処理である。

処理Ｓ１０５のリモート対話設定入力処理は、図５の記憶領域５ａないし５ｃの各設定内容を、ＬＡＮ通信制御部１１を介した他装置（例えば図１のＰＣ１０１ａ）とのやりとりにより対話的に設定・記憶する処理である。

そのように、ユーザは、図５の各設定内容を、自装置（画像読取装置１）から直接またはネットワーク介した他装置から間接的に設定変更して適切な条件での位相検出・位相調整を画像形成装置１に行わせることができるようになる。

なお、他装置と画像形成装置１とのインターフェースとしては、ＬＡＮ１００やインターネット４００等の一般のネットワークに限らず、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４などの、パーソナルコンピュータにおいて標準といっていいほど利用される汎用インターフェースを適用するようにしてもよい。また、社内専用線、ＩＰネットワークなど、ＰＣ等の他装置と画像形成装置１との間でコマンド、レスポンスの授受ができるものであればよい。また他装置も、ＰＣに限らず、他の画像形成装置などでもよい。

図７に、画像形成装置１における画像形成動作制御処理手順について示す。

同図において、ＣＰＵ２は、今回起動された印刷動作における印刷モードが感光体１００６ＣＭＹＫの各感光体の全てを使用した印刷モードである「カラー印刷モード」であるか否（モノカラーモード）かを判断し（判断Ｓ２０１）、いずれか１つの色成分に対応した感光体のみを使用した「モノカラーモード」である場合には（判断Ｓ２０１のＮｏ）、指定された色に対応する感光体のみを回転駆動して「モノカラーモード」での印刷（画像形成）動作を行い（処理Ｓ２０２）、フラグ変数Ｆmono（ＲＡＭ３に記憶される）に値１を設定して処理を終了する。いずれか１つの色成分に対応した感光体のみを使用した「モノカラーモード」での印刷動作は各感光体相互の位相差が調整された状態を解除する動作となるため、Ｆmonoの値が１ということは、各感光体の位相が適正に調整されてはいないことを示す。

一方判断Ｓ２０１において、「カラー印刷モード」である場合には（判断Ｓ２０１のＹｅｓ）、図５の記憶領域５ｃに設定されている実行時期設定値Ｖtimingの値が０が否（１）かを判断し（判断Ｓ２０５）、値０の場合には（判断Ｓ２０４のＹｅｓ）、無条件に処理Ｓ２０６に移行するが、値１の場合には（判断Ｓ２０４のＮｏ）、更に判断Ｓ２０５を行う。

つまり、Ｆmonoの値が１か、つまり、前回の印刷動作において、印刷動作時に一部回転しない感光体が存在したため位相調整が行われていない状態であるか、否（値０）かを判断する（判断Ｓ２０５）。

そして、Ｆmonoの値が０の場合には（判断Ｓ２０５のＮｏ）、前回の印刷動作において各感光体の位相が調整された済みであるということになるため、図４の「提案手法」に示すように、位相検出動作を並行して行う印刷（画像形成）動作を行い（処理Ｓ２１０）、その印刷動作が終了した時点でまだ回転中の各感光体について位相合わせ動作を行い（処理Ｓ２１１）、Ｆmonoの値を０に設定して（処理Ｓ２０９）、処理を終了する。

判断Ｓ２０５において、Ｆmonoの値が１である場合には、印刷動作開始に先立っての位相検出・位相調整が必要となるため、各感光体１０６ＣＭＹＫの各位相θＫθＣθＭθＹの各位相を検出する位相検出動作を行い（処理Ｓ２０６）、その検出された各感光体の位相が図５の記憶領域５ｂに設定された位相差の条件を満たすようになるまで各感光体の回転速度を増減する位相調整動作を行い（処理Ｓ２０７）、つづいて印刷動作を行う（処理Ｓ２０８）。そしてＦmonoの値を０に設定して（処理Ｓ２０９）、処理を終了する。

ユーザがモノカラー印刷（モノクロ印刷を含む）をした場合には、画像形成装置１に備えられている複数の感光体のうち、一部の感光体しか使用されなかったという事態も考えられるが、図７の手順では、このような場合には、印刷後には、印刷に使用した感光体の位相と、使用されなかった感光体の位相が合っていないことになるため、このような状況では、たとえユーザが印刷動作後の位相合わせを設定していたとしても、印刷動作開始前に位相合わせを実施する必要があることに鑑みて、モノカラー印刷をした場合には、ユーザ設定に関わらず、印刷動作前に位相合わせを実施するようにしているため、図４の「提案手法」により、印刷物作成までにかかる時間を短縮することができるのに加え、モノカラー印刷をした場合には、ユーザ設定に関わらず、自動的に印刷動作前に位相合わせを実施することで、ユーザへの負担が軽減される。

処理Ｓ２１１の位相合わせ動作の具体的な処理手順について図８に示す。

同図において、先ず、図５の記憶領域５ａに設定されている「位相調整基準感光体」の回転を対応する駆動装置により駆動を停止することにより停止させる（処理Ｓ３０１）。そして、停止した「位相調整基準感光体」の低位位相を確認すると共に（処理Ｓ３０２）、処理Ｓ２１０の印刷動作終了後まだ回転中の、「位相調整基準感光体」以外の各感光体の位相を確認し（処理Ｓ３０３）、その確認した各位相が、処理Ｓ３０２で確認した基準感光体停止位相と図５の記憶領域５ｂの設定位相差とにり特定される、停止すべき位相で停止するように、各感光体の回転を減速・停止させる（処理Ｓ３０４）。それにより、基準感光体を含む各感光体は、図５の記憶領域５ｂに設定された位相差に調整され、次回の処理Ｓ２１０の印刷動作前に位相検出・調整をやり直す必要はなくなりその分ユーザから見た印刷時間を短縮できる。

本発明は、図５に示した各感光体が独立して回転駆動される構成の他、図９に示す、各感光体のうちの一部（この場合１００６Ｃ、Ｍ、Ｙの３感光体）が共通の駆動装置１０３０ＣＭＹにより連動駆動される構成に対しても適用可能であることは明らかである。

つまり、位相検出・位相調整については、互いに連動する１００６Ｃ、Ｍ、Ｙの３感光体を、位相検出・位相調整すべき１つの感光体と見なすことで、本発明に係る位相検出及び位相調整を適用するこができる。

なお、以上本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置を含むシステム構成について示す図である。 本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置のブロック構成について示す図である。 本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置の画像形成部の構成について示す模式図である。 本発明を実施するための最良の形態の従来手法に対する利点について説明するための図である。 本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置のＥＥＰＲＯＭの記憶内容について示す図である。 本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置における位置合わせ関連設定処理手順について示すフローチャートである。 本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置における画像形成動作制御処理手順について示すフローチャートである。 位相合わせ動作の具体的な処理手順について示すフローチャートである。 本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置の画像形成部の構成の別例について示す模式図である。 電子写真方式の画像形成部の構成について示す図である。 感光体の回転中心のズレに起因する対転写面周速の変動について説明するための図である。 感光体の回転中心のズレに起因して、等間隔に書き込んでも転写間隔が不均等となることについて示す図である。 各色成分に対応した各感光体の位相ずれに起因して、等間隔に書き込んでも転写間隔が不均等となると共に色相互でずれることについて示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
９ 画像形成部

Claims (12)

1. 複数の感光体と、それら各感光体の位相を検出する位相検出手段と、その位相検出手段による検出結果に基づいて各感光体の位相が相互に所定の位相関係になるように調整する位相調整手段とを備え、その位相調整手段により相互の位相が前記所定の位相関係に調整された上でその関係が維持されつつ回転駆動される各感光体上に形成された各トナー像を転写媒体上に重畳転写して画像形成動作を行う画像形成装置において、
   前記位相検出手段は、前記画像形成動作中に前記各感光体の位相を検出するものである一方、
   前記位相調整手段は、前記画像形成動作終了後、前記位相検出手段による検出結果に基づいて回転中の各感光体の位相が相互に前記所定の位相関係で停止するように各感光体の回転停止タイミングを調整するものであり、
   次回の画像形成動作開始時点において各感光体の位相が相互に前記所定の位相関係に調整済みで即座に画像形成動作開始可能としたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記位相検出手段が前記画像形成動作開始に先立って各感光体を位相を検出すると共に前記位相調整手段が前記位相検出手段による検出結果に基づいて各感光体の位相が相互にせ気所定の位相関係になるように調整した上で前記画像形成動作を開始する第１の位相検出・調整形態と、
   前記位相検出手段が前記画像形成動作中に前記各感光体の位相を検出すると共に前記位相調整手段が前記画像形成動作終了後前記位相検出手段による検出結果に基づいて回転中の各感光体の位相が相互に前記所定の位相関係で停止するように各感光体の回転停止タイミングを調整する第２の位相検出・調整形態と
   のいずれかの検出・調整形態に設定する検出・調整形態設定手段を備え、
   前記位相検出手段及び前記位相調整手段は、それぞれ、前記検出・調整形態設定手段による設定に応じた検出・設定形態で位相検出動作及び位相調整動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前回の画像形成動作において前記各感光体のうちの少なくとも１つの回転を停止してそれ以外の感光体を回転駆動して画像形成を行った場合であって、今回の画像形成動作が全ての感光体を使用した画像形成動作であるときは、今回の画像形成動作に関して前記位相検出手段及び前記位相調整手段は、それぞれ、前記検出・調整形態設定手段による設定に関わらず、前記第１の検出・設定形態で位相検出動作及び位相調整動作を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記各感光体の一部として、単一の駆動手段により連動駆動される複数の感光体を含むと共に、それら連動駆動される複数の感光体を前記位相検出手段における位相検出及び前記位相調整手段における位相調整に関して単一の感光体として扱うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記各感光体のうちの位相調整の基準となる感光体である基準感光体として前記各感光体のうちのいずれかに設定する基準感光体設定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記各感光体の位相についての前記所定の位相関係である前記基準感光体とそれ以外の各感光体との各位相差を設定する位相差設定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記基準感光体設定手段により設定変更された内容を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記位相差設定手段により設定変更された内容を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
9. 前記基準感光体設定手段は、ネットワークを介した他装置からの操作入力に応じて前記基準感光体を設定するものであることを特徴とする請求項５または７のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記位相差設定手段は、ネットワークを介した他装置からの操作入力に応じて前記位相差を設定するものであることを特徴とする請求項６または８のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記基準感光体設定手段は、自装置における操作入力に応じて前記基準感光体を設定するものであることを特徴とする請求項５または７のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記位相差設定手段は、自装置における操作入力に応じて前記位相差を設定するものであることを特徴とする請求項６または８のいずれかに記載の画像形成装置。

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