JP2007024920A - Image forming apparatus and phase adjustment method in this apparatus - Google Patents

Image forming apparatus and phase adjustment method in this apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simply and accurately adjust the phase relationship between image carriers, in an image forming apparatus in which at least one or more image carriers are connected to each of a plurality of drive motors and the plurality of drive motors are driven at a predetermined normal speed, so that toner images formed on each of a plurality of image carriers are superposed, while the plurality of image carriers are rotated, so as to form a color image. <P>SOLUTION: The phase difference between photoreceptor drums is obtained from an output time difference ▵ts, based on a detection signal outputted from a rotation phase detection sensor 56, while the drive motors are driven at a phase detection speed Vi slower than a normal speed Vdef, before the drive motors are driven at the normal speed Vdef. Only a control time ▵tm corresponding to the output time difference ▵ts is shifted to change the drive motors on a control side from the phase detection speed Vi to the normal speed Vdef. Thus, the phase difference between the photoreceptor drums is adjusted to a set phase difference. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、複数の駆動モータの各々に少なくとも1つ以上の像担持体を接続し、複数の駆動モータを所定の通常速度で駆動することによって複数の像担持体を回転させながら、複数の像担持体の各々に形成されるトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置に関するものであり、特に複数の像担持体間での位相関係を調整する技術に関するものである。   The present invention connects at least one or more image carriers to each of a plurality of drive motors, and drives a plurality of image carriers while rotating the plurality of image carriers by driving the plurality of drive motors at a predetermined normal speed. The present invention relates to an image forming apparatus that forms a color image by superimposing toner images formed on each of the carriers, and particularly relates to a technique for adjusting the phase relationship among a plurality of image carriers.

カラー画像を形成する装置として、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、それぞれが互いに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ステーションが、中間転写ベルトなどの転写媒体の移動方向に沿って配置されている。また、各画像形成ステーションでは、感光体ドラムなどの像担持体が所定の回転速度で回転駆動されるとともに、像担持体の周囲に帯電部、像書込部および現像部が配置されている。そして、全ての像担持体を回転駆動しながら、各像担持体に形成されるトナー像が転写媒体上で重ね合わされてカラー画像が形成される。   As an apparatus for forming a color image, a so-called tandem color image forming apparatus is known. In this image forming apparatus, a plurality of image forming stations that form toner images of different colors are arranged along the moving direction of a transfer medium such as an intermediate transfer belt. In each image forming station, an image carrier such as a photosensitive drum is rotated at a predetermined rotational speed, and a charging unit, an image writing unit, and a developing unit are disposed around the image carrier. Then, while rotating all the image carriers, the toner images formed on the respective image carriers are superimposed on the transfer medium to form a color image.

このように複数の像担持体を回転駆動するために、従来より大きく分けて、(1)単一の駆動モータを用いるとともに、該駆動モータの回転駆動力を輪列により各像担持体に伝達して駆動する方式と、(2)複数の駆動モータを用いる方式とが存在している。特に後者の方式として、例えば特許文献1に記載の装置では、イエロー、マゼンタおよびシアンの3色については組立段階で既に位相合わせを行った上で共通の駆動モータで回転駆動する一方、ブラック色については別個の独立した駆動モータで回転駆動している。   In order to rotationally drive a plurality of image carriers in this way, it is roughly divided from the conventional ones. (1) A single drive motor is used and the rotational driving force of the drive motor is transmitted to each image carrier by a train wheel. And (2) a method using a plurality of drive motors. In particular, as the latter method, in the apparatus described in Patent Document 1, for example, three colors of yellow, magenta, and cyan are already phase-adjusted at the assembly stage and rotated by a common drive motor, while the black color is used. Is driven to rotate by a separate and independent drive motor.

ところで、このように複数の駆動モータを用いたタンデム装置では、各像担持体の軸ぶれ、各像担持体に直結されたギアの偏心などの要因により周期的な色ずれが発生することがある。そこで、この周期的な色ずれを補正するために、複数の駆動モータを個別に制御している。つまり、各駆動モータを個別に制御することによって、4色の像担持体の位相を制御して各色の像担持体間での位相関係を調整している。これにより、周期的な色ずれを抑えて画像品質の向上を図っている。   By the way, in such a tandem apparatus using a plurality of drive motors, periodic color misregistration may occur due to factors such as shaft runout of each image carrier and eccentricity of a gear directly connected to each image carrier. . Therefore, in order to correct this periodic color shift, a plurality of drive motors are individually controlled. That is, by controlling each drive motor individually, the phase relationship between the image carriers of the respective colors is adjusted by controlling the phases of the image carriers of the four colors. As a result, periodic color misregistration is suppressed and image quality is improved.

特開2003−66676号公報([0029]〜[0036])JP 2003-66676 A ([0029] to [0036])

特許文献1に記載の装置では、カラー用およびブラック用感光体ドラム(像担持体)の回転により得られたパルスの位相差からに基づいて、位相の遅れている感光体ドラムを駆動する駆動モータを加速させて該感光体ドラムの回転速度を上昇させる一方、位相の進んでいる感光体ドラムを駆動する駆動モータを減速させて該感光体ドラムの回転速度を下降させている。これにより両感光体ドラムの位相差は縮まる。これを両感光体ドラムの間で位相が合うまでの時間にわたって行う。このように回転速度の変更設定を繰り返しながら位相を調整している。しかも、位相合わせが終了したとしても、その終了時点での回転速度は目標回転速度、つまり画像形成を行う際の回転速度と異なるため、位相調整後に駆動モータの駆動速度を通常速度に設定して全感光体ドラムが同一の目標回転速度で駆動されるように制御する必要がある。したがって、位相調整処理が繁雑なものとなっている。   In the apparatus described in Patent Document 1, a drive motor that drives a photosensitive drum whose phase is delayed based on the phase difference of pulses obtained by rotation of the color and black photosensitive drums (image carrier). Is increased to increase the rotational speed of the photosensitive drum, while the drive motor for driving the photosensitive drum whose phase is advanced is decelerated to decrease the rotational speed of the photosensitive drum. As a result, the phase difference between the two photosensitive drums is reduced. This is performed over a period of time until the phases are matched between the two photosensitive drums. In this way, the phase is adjusted while repeating the setting for changing the rotation speed. Moreover, even when the phase alignment is completed, the rotational speed at the end of the phase adjustment is different from the target rotational speed, that is, the rotational speed at the time of image formation, so the drive motor drive speed is set to the normal speed after phase adjustment. It is necessary to control so that all the photosensitive drums are driven at the same target rotational speed. Therefore, the phase adjustment process is complicated.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数の駆動モータの各々に少なくとも1つ以上の像担持体を接続し、複数の駆動モータを所定の通常速度で駆動することによって複数の像担持体を回転させながら、複数の像担持体の各々に形成されるトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、像担持体間での位相関係を簡単に、しかも正確に調整することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and connects a plurality of image carriers by connecting at least one image carrier to each of a plurality of drive motors and driving the plurality of drive motors at a predetermined normal speed. In an image forming apparatus that forms a color image by superimposing toner images formed on each of a plurality of image carriers while rotating the body, the phase relationship between the image carriers is easily and accurately adjusted. For the purpose.

この発明は、複数の駆動モータの各々に少なくとも1つ以上の像担持体を接続し、複数の駆動モータを所定の通常速度で駆動することによって複数の像担持体を回転させながら、複数の像担持体の各々に形成されるトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置であって、上記目的を達成するため、複数の像担持体の各々に対応して設けられ、それぞれが対応する像担持体の基準位置を検出して検出信号を出力する複数の位相検出手段と、複数の駆動モータを通常速度よりも遅い位相検出速度で駆動しながら複数の位相検出手段からの検出信号の出力時間差を算出し、該算出結果に応じて、各駆動モータを位相検出速度から通常速度に変更するタイミングまたは位相検出速度から通常速度に加速する加速パターンを制御して複数の像担持体間での位相関係を調整する位相制御手段とを備えたことを特徴としている。   The present invention connects at least one or more image carriers to each of a plurality of drive motors, and drives a plurality of image carriers while rotating the plurality of image carriers by driving the plurality of drive motors at a predetermined normal speed. An image forming apparatus that forms a color image by superimposing toner images formed on each of the carriers, and is provided corresponding to each of the plurality of image carriers to achieve the above object. A plurality of phase detection means for detecting a reference position of the image carrier to be output and outputting a detection signal; and detection signals from the plurality of phase detection means while driving the plurality of drive motors at a phase detection speed slower than the normal speed. The output time difference is calculated, and the timing for changing each drive motor from the phase detection speed to the normal speed or the acceleration pattern for accelerating from the phase detection speed to the normal speed is controlled according to the calculation result. It is characterized in that a phase control means for adjusting the phase relationship between the image bearing member.

また、この発明は、複数の駆動モータの各々に少なくとも1つ以上の像担持体を接続し、複数の駆動モータを所定の通常速度で駆動することによって複数の像担持体を回転させながら、複数の像担持体の各々に形成されるトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、複数の像担持体間での位相関係を調整する位相調整方法であって、上記目的を達成するため、複数の駆動モータを通常速度よりも遅い位相検出速度で駆動しながら、複数の像担持体の各々について、該像担持体の基準位置を検出して検出信号を出力する工程と、複数の像担持体間での検出信号の出力時間差を求める工程と、出力時間差に応じて、各駆動モータを位相検出速度から通常速度に変更するタイミングまたは位相検出速度から通常速度に加速する加速パターンを制御する工程とを備えたことを特徴としている。   Further, the present invention connects at least one or more image carriers to each of the plurality of drive motors, and drives the plurality of drive motors at a predetermined normal speed while rotating the plurality of image carriers. A phase adjustment method for adjusting a phase relationship between a plurality of image carriers in an image forming apparatus for forming a color image by superimposing toner images formed on each of the image carriers, and achieving the above object A step of detecting a reference position of the image carrier and outputting a detection signal for each of the plurality of image carriers while driving the plurality of drive motors at a phase detection speed slower than the normal speed; The step of obtaining the output time difference of the detection signal between the image carriers and the timing of changing each drive motor from the phase detection speed to the normal speed or acceleration from the phase detection speed to the normal speed according to the output time difference It is characterized by comprising the step of controlling the acceleration pattern that.

このように構成された発明(画像形成装置および該装置における位相調整方法)では、駆動モータは、通常速度に駆動される前に、その通常速度よりも遅い位相検出速度で駆動される。このモータ駆動によって複数の像担持体が回転するとともに、各像担持体に対応して設けれた位相検出手段が基準位置を検出して検出信号を出力する。したがって、像担持体間での検出信号の出力時間差が像担持体間の位相差に相当することとなる。そこで、各駆動モータを位相検出速度から通常速度に変更するにあたって、出力時間差に応じて変更タイミングまたは加速パターンが制御され、像担持体間での位相関係が調整される。このように、像担持体間の位相差を示す出力時間差を求めた後、各駆動モータの駆動速度を通常速度に変更するのみで像担持体間での位相関係を調整することができる。つまり、像担持体間での位相関係を簡単に、しかも正確に調整することができる。   In the invention thus configured (image forming apparatus and phase adjustment method in the apparatus), the drive motor is driven at a phase detection speed slower than the normal speed before being driven to the normal speed. A plurality of image carriers are rotated by this motor drive, and phase detection means provided corresponding to each image carrier detects a reference position and outputs a detection signal. Therefore, the difference in detection signal output time between the image carriers corresponds to the phase difference between the image carriers. Therefore, when changing each drive motor from the phase detection speed to the normal speed, the change timing or acceleration pattern is controlled in accordance with the output time difference, and the phase relationship between the image carriers is adjusted. Thus, after obtaining the output time difference indicating the phase difference between the image carriers, the phase relationship between the image carriers can be adjusted by simply changing the drive speed of each drive motor to the normal speed. That is, the phase relationship between the image carriers can be easily and accurately adjusted.

ここで、複数の像担持体のうちの1つを基準像担持体としてもよい。そして、該基準像担持体に対する残りの像担持体の位相差を複数の位相検出手段からの検出信号の出力時間差により求めるとともに、該出力時間差に応じて複数の駆動モータを制御して複数の像担持体間での位相関係を簡単に、しかも正確に調整することができる。   Here, one of the plurality of image carriers may be a reference image carrier. Then, the phase difference between the remaining image carriers with respect to the reference image carrier is obtained from the output time differences of the detection signals from the plurality of phase detection means, and a plurality of drive motors are controlled according to the output time differences to control the plurality of images. The phase relationship between the carriers can be easily and accurately adjusted.

また、像担持体間での位相関係を調整するために、位相検出速度から通常速度への変更タイミングのみを制御するようにしてもよい。すなわち、位相検出速度から通常速度に加速させる加速パターンを固定する一方、基準像担持体に接続される基準駆動モータの速度を通常速度に加速させた後、残りの像担持体の各々について、基準像担持体に対する位相差に応じた制御時間だけ遅れて該像担持体に接続される駆動モータの速度を通常速度に加速させるように構成してもよい。このように、全駆動モータについて、加速パターンを固定化することで、モータ制御をより簡素化することができる。   Further, in order to adjust the phase relationship between the image carriers, only the change timing from the phase detection speed to the normal speed may be controlled. That is, while accelerating the speed of the reference drive motor connected to the reference image carrier to the normal speed while fixing the acceleration pattern for accelerating from the phase detection speed to the normal speed, each of the remaining image carriers is The drive motor connected to the image carrier may be accelerated to a normal speed with a delay of a control time corresponding to the phase difference with respect to the image carrier. Thus, motor control can be further simplified by fixing the acceleration pattern for all the drive motors.

また、出力時間差と制御時間とを関連付けた制御テーブルを記憶手段に記憶させておき、これ制御テーブルを用いてモータ制御を行ってもよい。すなわち、複数の位相検出手段からの検出信号に基づき出力時間差を算出し、該算出結果に応じた制御時間を制御テーブルから読み出して決定することができる。もちろん、出力時間差から制御時間を演算により決定するように構成してもよいが、このように制御テーブルを用いることで演算処理が不要となり、制御をより簡素化することができる。   Further, a control table in which the output time difference and the control time are associated with each other may be stored in the storage means, and the motor control may be performed using this control table. That is, an output time difference can be calculated based on detection signals from a plurality of phase detection means, and a control time corresponding to the calculation result can be read from the control table and determined. Of course, the control time may be determined from the output time difference by calculation. However, by using the control table in this way, calculation processing is not required, and the control can be further simplified.

また、装置内部の環境により駆動モータへの負荷が変動することがある。この負荷変動が生じた場合には、位相関係を調整するために適した制御時間が変動前後で変化することがある。したがって、装置内部の環境に応じて制御時間を変更設定するのが望ましい。例えば装置内部の環境に対応して複数の制御テーブルを予め記憶手段に記憶させておき、環境検出手段によって装置内部の環境を検出するとともに、その検出結果に対応する制御テーブルから算出結果に応じた制御時間を読み出して決定するように構成してもよい。これによって装置内部の環境に応じた制御テーブルを用いて制御時間を決定することができ、より正確な位相調整が可能となる。   Also, the load on the drive motor may vary depending on the environment inside the apparatus. When this load fluctuation occurs, the control time suitable for adjusting the phase relationship may change before and after the fluctuation. Therefore, it is desirable to change and set the control time according to the environment inside the apparatus. For example, a plurality of control tables corresponding to the environment inside the apparatus are stored in advance in the storage means, the environment inside the apparatus is detected by the environment detection means, and the calculation result is determined from the control table corresponding to the detection result. You may comprise so that control time may be read and determined. As a result, the control time can be determined using a control table according to the environment inside the apparatus, and more accurate phase adjustment is possible.

さらに、基準像担持体の設定に関しては自由であるが、ほぼ同時に複数の駆動モータが駆動開始された後に最初に検出信号を出力した位相検出手段に対応する像担持体を基準像担持体として設定してもよい。この場合、基準像担持体を固定している装置に比べて、像担持体間での位相差を早期に検出することができるとともに、像担持体間での位相調整も早期に行うことができる。   Furthermore, the reference image carrier can be set freely, but the image carrier corresponding to the phase detection means that first outputs the detection signal after a plurality of drive motors have started to be driven almost simultaneously is set as the reference image carrier. May be. In this case, the phase difference between the image carriers can be detected at an early stage, and the phase adjustment between the image carriers can be performed at an early stage, as compared with an apparatus in which the reference image carrier is fixed. .

図1は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。この装置1は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のトナー(現像剤)を重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー印字処理、およびブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する単色印字処理を選択的に実行する画像形成装置である。この画像形成装置1では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令(印字指令)がメインコントローラ(図示省略)に与えられると、このメインコントローラからの指令に応じてエンジンコントローラ(図示省略)がエンジン部EG各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシート(記録材)Sに画像形成指令に対応する画像を形成する。   FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The apparatus 1 includes a color printing process for forming a full color image by superposing four color toners (developers) of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), and black (K ) To selectively execute monochromatic printing processing for forming a monochrome image using only toner. In this image forming apparatus 1, when an image forming command (printing command) is given to a main controller (not shown) from an external device such as a host computer, an engine controller (not shown) is operated in accordance with the command from the main controller. Each part EG is controlled to execute a predetermined image forming operation, and an image corresponding to the image forming command is formed on a sheet (recording material) S such as a copy sheet, a transfer sheet, a sheet, and an OHP transparent sheet.

図1において、本実施形態の画像形成装置1は、ハウジング本体2と、ハウジング本体2の前面(同図の右手側面)に開閉自在に装着された第1の開閉部材3と、ハウジング本体2の上面に開閉自在に装着された第2の開閉部材(排紙トレイを兼用している)4とを有している。   1, an image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a housing body 2, a first opening / closing member 3 that is detachably mounted on the front surface of the housing body 2 (the right-hand side surface in FIG. 1), and the housing body 2. And a second opening / closing member 4 (also serving as a paper discharge tray) mounted on the upper surface so as to be freely opened and closed.

ハウジング本体2内には、電源回路基板、メインコントローラおよびエンジンコントローラを内蔵する電装品ボックス5が設けられている。また、画像形成ユニット6、転写ベルトユニット9および給紙ユニット10もハウジング本体2内に配設されている。一方、第1の開閉部材3側には、定着ユニット12が配設されている。なお、この実施形態では、画像形成ユニット6および給紙ユニット10内の消耗品は、ハウジング本体2に対して着脱自在に構成されている。そして、これらの消耗品および転写ベルトユニット9については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。   In the housing main body 2, an electrical component box 5 containing a power circuit board, a main controller, and an engine controller is provided. An image forming unit 6, a transfer belt unit 9, and a paper feed unit 10 are also disposed in the housing body 2. On the other hand, a fixing unit 12 is disposed on the first opening / closing member 3 side. In this embodiment, the consumables in the image forming unit 6 and the paper feeding unit 10 are configured to be detachable from the housing body 2. The consumables and the transfer belt unit 9 can be removed and repaired or exchanged.

転写ベルトユニット9は、ハウジング本体2の下方に配設され後述するブラック用駆動モータにより回転駆動される駆動ローラ14と、駆動ローラ14の斜め上方に配設される従動ローラ15と、この2本のローラ14、15間に張架されて図示矢印方向D16へ循環駆動される中間転写ベルト16と、中間転写ベルト16の表面に当接されるベルトクリーナ17とを備えている。この従動ローラ15は駆動ローラ14に対して斜め上方(図1中の左手上方)に配置されている。このため、中間転写ベルト16は傾斜状態のまま方向D16に回転移動する。また、中間転写ベルト16を駆動した際のベルト搬送方向D16が下向き(図1の右下向き)になるベルト面16aは下方に位置している。本実施形態においては、ベルト面16aがベルト駆動時のベルト張り面(駆動ローラ14により引っ張られる面)となっており、各色の感光体ドラム(像担持体)20の周速よりも遅い周速を有している。このように中間転写ベルト16の周速を各感光体ドラム20の周速よりも遅くなるように設定することで、感光体ドラム20は中間転写ベルト16に回転を抑える向きに引っ張られるようにして駆動している。   The transfer belt unit 9 is disposed below the housing body 2 and is driven to rotate by a black drive motor described later, and a driven roller 15 disposed obliquely above the drive roller 14. An intermediate transfer belt 16 that is stretched between the rollers 14 and 15 and driven to circulate in the direction of the arrow D16 in the figure, and a belt cleaner 17 that abuts against the surface of the intermediate transfer belt 16. The driven roller 15 is disposed obliquely above the drive roller 14 (upward on the left hand in FIG. 1). For this reason, the intermediate transfer belt 16 rotates and moves in the direction D16 while being inclined. Further, the belt surface 16a in which the belt conveyance direction D16 when the intermediate transfer belt 16 is driven is downward (right downward in FIG. 1) is positioned below. In the present embodiment, the belt surface 16a is a belt tension surface (surface pulled by the drive roller 14) when the belt is driven, and the peripheral speed is lower than the peripheral speed of the photosensitive drum (image carrier) 20 of each color. have. In this way, by setting the peripheral speed of the intermediate transfer belt 16 to be slower than the peripheral speed of each photosensitive drum 20, the photosensitive drum 20 is pulled by the intermediate transfer belt 16 in a direction that suppresses rotation. Driving.

駆動ローラ14は、2次転写ローラ19のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ14の周面には、厚さ3mm程度、体積抵抗率が100kΩ・cm以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する2次転写バイアス発生部から2次転写ローラ19を介して供給される2次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ14に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、2次転写部へシートSが進入する際の衝撃が中間転写ベルト16に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。   The drive roller 14 also serves as a backup roller for the secondary transfer roller 19. A rubber layer having a thickness of about 3 mm and a volume resistivity of 100 kΩ · cm or less is formed on the peripheral surface of the drive roller 14, and secondary transfer is omitted by grounding through a metal shaft. A conductive path of the secondary transfer bias supplied from the bias generation unit via the secondary transfer roller 19 is used. Thus, by providing the driving roller 14 with a rubber layer having high friction and shock absorption, it is difficult for the impact when the sheet S enters the secondary transfer portion to be transmitted to the intermediate transfer belt 16, and deterioration of image quality is prevented. can do.

また、本実施形態においては、駆動ローラ14の径を従動ローラ15の径より小さくしている。これにより、2次転写後のシートSがシートS自身の弾性力で剥離し易くすることができる。また、従動ローラ15をベルトクリーナ17のバックアップローラとして兼用させている。このベルトクリーナ17は、搬送方向下向きのベルト面16a側に設けられており、図1に示すように、残留トナーを除去するクリーニングブレード17aと、除去したトナーを搬送するトナー搬送部材とを備えている。そして、クリーニングブレード17aは従動ローラ15への中間転写ベルト16の巻きかけ部において中間転写ベルト16に当接して2次転写後に中間転写ベルト16の表面に残留しているトナーをクリーニング除去する。   In the present embodiment, the diameter of the driving roller 14 is smaller than the diameter of the driven roller 15. Thereby, the sheet S after the secondary transfer can be easily peeled by the elastic force of the sheet S itself. The driven roller 15 is also used as a backup roller for the belt cleaner 17. The belt cleaner 17 is provided on the side of the belt surface 16a facing downward in the transport direction, and includes a cleaning blade 17a that removes residual toner and a toner transport member that transports the removed toner, as shown in FIG. Yes. The cleaning blade 17a contacts the intermediate transfer belt 16 at a portion where the intermediate transfer belt 16 is wound around the driven roller 15, and cleans and removes toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 16 after the secondary transfer.

駆動ローラ14および従動ローラ15は転写ベルトユニット9の支持フレーム(図示省略)に回転自在に支持されている。また、中間転写ベルト16の搬送方向下向きのベルト面16a裏面には、後述する各画像形成ステーションY,M,C,Kの感光体ドラム20に対向して1次転写ローラ21が設けられている。これら4つの1次転写ローラ21は上記支持フレームに対して回転自在に軸支され、図示を省略する1次転写バイアス発生部と電気的に接続されており、適当なタイミングで1次転写バイアス発生部から1次転写バイアスが印加される。   The driving roller 14 and the driven roller 15 are rotatably supported by a support frame (not shown) of the transfer belt unit 9. Further, a primary transfer roller 21 is provided on the back surface of the belt surface 16a facing downward in the transport direction of the intermediate transfer belt 16 so as to face the photosensitive drum 20 of each image forming station Y, M, C, K described later. . These four primary transfer rollers 21 are rotatably supported with respect to the support frame, and are electrically connected to a primary transfer bias generator (not shown), and generate the primary transfer bias at an appropriate timing. A primary transfer bias is applied from the portion.

上記支持フレームは、駆動ローラ14を回動中心として矢印方向D21にハウジング本体2に対して回動自在となっている。そして、図示を省略するアクチュエータを作動させることで支持フレームが回動してイエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシアン(C)の画像形成ステーションY,M,Cの感光体ドラム20に対向して配置された1次転写ローラ21が感光体ドラム20に向かって近接し、また感光体ドラム20から離間移動する。このため、イエロー、マゼンタおよびシアン用の1次転写ローラ21が感光体ドラム20に向かって近接移動すると、中間転写ベルト16を挟んで該感光体ドラム20に当接する(図1中の実線)。そして、この当接位置が1次転写位置となっており、該1次転写位置でトナー像が中間転写ベルト16に転写される。逆に、イエロー、マゼンタおよびシアン用の1次転写ローラ21が感光体ドラム20から離間移動すると、画像形成ステーションY,M,Cの感光体ドラム20と中間転写ベルト16とは互いに離間する(図1中の破線)。一方、ブラック(K)の画像形成ステーションKの感光体ドラム20に対向して配置された1次転写ローラ21については、中間転写ベルト16を挟んで該感光体ドラム20に当接されたまま回転するように構成されている。したがって、図1の実線で示すように、全1次転写ローラ21を感光体ドラム20側に位置させることでカラー印字処理が実行可能となる。一方、同図の破線で示すように、ブラック用の1次転写ローラ21を残して他の1次転写ローラ21を感光体ドラム20から離間させることでモノクロ印字処理のみを実行しつつ中間転写ベルト16が画像形成ステーションY,M,Cから離間してイエロー、マゼンタおよびシアン色については非印字状態とすることができる。なお、ブラック用の1次転写ローラ21についても、必要に応じて感光体ドラム20から離間移動させるように構成してもよい。   The support frame is rotatable with respect to the housing main body 2 in the arrow direction D21 with the drive roller 14 as a rotation center. Then, by actuating an actuator (not shown), the support frame is rotated to face the photosensitive drums 20 of the yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) image forming stations Y, M, and C. The primary transfer roller 21 arranged in this manner approaches the photosensitive drum 20 and moves away from the photosensitive drum 20. For this reason, when the primary transfer rollers 21 for yellow, magenta, and cyan are moved closer to the photosensitive drum 20, they are brought into contact with the photosensitive drum 20 with the intermediate transfer belt 16 interposed therebetween (solid line in FIG. 1). This contact position is the primary transfer position, and the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 16 at the primary transfer position. Conversely, when the primary transfer rollers 21 for yellow, magenta, and cyan move away from the photosensitive drum 20, the photosensitive drum 20 and the intermediate transfer belt 16 of the image forming stations Y, M, and C are separated from each other (FIG. Dashed line in 1). On the other hand, the primary transfer roller 21 disposed facing the photosensitive drum 20 of the black (K) image forming station K rotates while being in contact with the photosensitive drum 20 with the intermediate transfer belt 16 interposed therebetween. Is configured to do. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 1, the color printing process can be executed by positioning all the primary transfer rollers 21 on the photosensitive drum 20 side. On the other hand, as shown by a broken line in FIG. 5, the intermediate transfer belt is executed while only the monochrome printing process is performed by leaving the primary transfer roller 21 for black and separating the other primary transfer roller 21 from the photosensitive drum 20. 16 is separated from the image forming stations Y, M, and C, and yellow, magenta, and cyan colors can be set to a non-printing state. Note that the primary transfer roller 21 for black may also be configured to move away from the photosensitive drum 20 as necessary.

また、転写ベルトユニット9の支持フレームには、駆動ローラ14に近接してテストパターンセンサ18が設置されている。このテストパターンセンサ18は、中間転写ベルト16上の各色トナー像の位置決めを行うとともに、各色トナー像の濃度を検出し、各色画像の色ずれや画像濃度を補正するためのセンサである。   A test pattern sensor 18 is installed on the support frame of the transfer belt unit 9 in the vicinity of the drive roller 14. This test pattern sensor 18 is a sensor for positioning each color toner image on the intermediate transfer belt 16, detecting the density of each color toner image, and correcting the color shift and image density of each color image.

画像形成ユニット6は、複数(本実施形態では4つ)の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションY(イエロー用),M(マゼンタ用),C(シアン用),K(ブラック用)を備えている。各画像形成ステーションY,M,C,Kにはそれぞれ、本発明の「像担持体」に相当する感光体ドラム20が設けられている。また、各感光体ドラム20の周囲には、帯電部22、像書込部23、現像部24および感光体クリーナ25が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作およびトナー現像動作が実行される。なお、図1において、画像形成ユニット6の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上、一部の画像形成ステーションのみに符号を付けて他の画像形成ステーションについては符号を省略する。また、各画像形成ステーションY,M,C,Kの配置順序は任意である。   The image forming unit 6 includes image forming stations Y (for yellow), M (for magenta), C (for cyan), and K (for black) that form a plurality (four in this embodiment) of different color images. I have. Each of the image forming stations Y, M, C, and K is provided with a photosensitive drum 20 corresponding to the “image carrier” of the present invention. A charging unit 22, an image writing unit 23, a developing unit 24, and a photoconductor cleaner 25 are disposed around each photoconductor drum 20. Then, a charging operation, a latent image forming operation, and a toner developing operation are executed by these functional units. In FIG. 1, since the image forming stations of the image forming unit 6 have the same configuration, for convenience of illustration, only some of the image forming stations are denoted by reference numerals, and the other image forming stations are omitted. . Further, the arrangement order of the image forming stations Y, M, C, and K is arbitrary.

各画像形成ステーションY,M,C,Kの感光体ドラム20は1次転写位置TR1で中間転写ベルト16の搬送方向下向きのベルト面16aに当接されるように配置されている。その結果、各画像形成ステーションY,M,C,Kも駆動ローラ14に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。また、これらの感光体ドラム20はそれぞれ専用の駆動モータに接続され、図示矢印D20に示すように、中間転写ベルト16の搬送方向に所定周速で回転駆動される。なお、感光体ドラム20の駆動機構および駆動制御については後で詳述する。   The photosensitive drums 20 of the image forming stations Y, M, C, and K are disposed so as to be in contact with the belt surface 16a facing downward in the transport direction of the intermediate transfer belt 16 at the primary transfer position TR1. As a result, the image forming stations Y, M, C, and K are also arranged in a direction inclined to the left in the drawing with respect to the driving roller 14. Each of these photosensitive drums 20 is connected to a dedicated drive motor and is driven to rotate at a predetermined peripheral speed in the conveyance direction of the intermediate transfer belt 16 as indicated by an arrow D20 in the figure. The drive mechanism and drive control of the photosensitive drum 20 will be described in detail later.

帯電部22は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラを備えている。この帯電ローラは帯電位置で感光体ドラム20の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム20の回転動作に伴って感光体ドラム20に対して従動方向に周速で従動回転する。また、この帯電ローラは帯電バイアス発生部(図示省略)に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電位置で感光体ドラム20の表面を帯電させる。   The charging unit 22 includes a charging roller whose surface is made of elastic rubber. The charging roller is configured to be driven to rotate in contact with the surface of the photosensitive drum 20 at a charging position, and at a peripheral speed in the driven direction with respect to the photosensitive drum 20 as the photosensitive drum 20 rotates. Followed rotation. The charging roller is connected to a charging bias generator (not shown), and receives the charging bias from the charging bias generator to charge the surface of the photosensitive drum 20 at the charging position.

像書込部23は、発光ダイオードやバックライトを備えた液晶シャッタ等の素子を感光体ドラム20の軸方向(図1の紙面に対して垂直な方向)に列状に配列したアレイ状書込ヘッドを用いており、感光体ドラム20から離間配置されている。また、アレイ状書込ヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトである。そのため、感光体ドラム20に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。   The image writing unit 23 is an array writing in which elements such as a liquid crystal shutter including a light emitting diode and a backlight are arranged in a line in the axial direction of the photosensitive drum 20 (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1). The head is used and is spaced from the photosensitive drum 20. The array-like writing head has a shorter optical path length and is more compact than the laser scanning optical system. Therefore, it can be disposed close to the photosensitive drum 20 and has the advantage that the entire apparatus can be downsized.

次に、現像部24の詳細について、画像形成ステーションKを代表して説明する。この現像部24は、トナーを貯留するトナー貯留容器26と、このトナー貯留容器26内に配設された2つのトナー撹拌供給部材28,29と、トナー撹拌供給部材29に近接配置された仕切部材30と、仕切部材30の上方に配設されたトナー供給ローラ31と、トナー供給ローラ31および感光体ドラム20に当接して所定の周速で図示矢印方向に回転する現像ローラ33と、現像ローラ33に当接される規制ブレード34とから構成されている。   Next, details of the developing unit 24 will be described on behalf of the image forming station K. The developing unit 24 includes a toner storage container 26 for storing toner, two toner agitation supply members 28 and 29 disposed in the toner storage container 26, and a partition member disposed in proximity to the toner agitation supply member 29. 30, a toner supply roller 31 disposed above the partition member 30, a developing roller 33 that contacts the toner supply roller 31 and the photosensitive drum 20 and rotates in a direction indicated by an arrow at a predetermined peripheral speed, and a developing roller And a regulating blade 34 abutting on the bearing 33.

そして、各現像部24では、トナー撹拌供給部材29により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材30の上面に沿ってトナー供給ローラ31に供給される。また、こうして供給されたトナーは供給ローラ31を介して現像ローラ33の表面に供給される。そして、現像ローラ33に供給されたトナーは規制ブレード34により所定厚さの層厚に規制され、感光体ドラム20へと搬送される。そして、現像ローラ33と電気的に接続された現像バイアス発生部(図示省略)から現像ローラ33に印加される現像バイアスによって、現像ローラ33と感光体ドラム20とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラ33から感光体ドラム20に移動して、像書込部23により形成された静電潜像が顕像化される。   In each developing unit 24, the toner stirred and carried by the toner stirring supply member 29 is supplied to the toner supply roller 31 along the upper surface of the partition member 30. The toner thus supplied is supplied to the surface of the developing roller 33 via the supply roller 31. The toner supplied to the developing roller 33 is regulated to a predetermined layer thickness by the regulating blade 34 and is conveyed to the photosensitive drum 20. The charged toner is developed at a developing position where the developing roller 33 and the photosensitive drum 20 come into contact with each other by a developing bias applied to the developing roller 33 from a developing bias generator (not shown) electrically connected to the developing roller 33. Moves from the developing roller 33 to the photosensitive drum 20, and the electrostatic latent image formed by the image writing unit 23 is visualized.

また、この実施形態では、感光体ドラム20の回転方向D20において1次転写位置TR1の下流側に、感光体ドラム20の表面に当接して感光体クリーナ25が設けられている。この感光体クリーナ25は、感光体ドラム20の表面に当接することで1次転写後に感光体ドラム20の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。   In this embodiment, a photoreceptor cleaner 25 is provided in contact with the surface of the photoreceptor drum 20 on the downstream side of the primary transfer position TR1 in the rotation direction D20 of the photoreceptor drum 20. The photoconductor cleaner 25 is in contact with the surface of the photoconductor drum 20 to remove the toner remaining on the surface of the photoconductor drum 20 after the primary transfer.

給紙ユニット10は、シートSが積層保持されている給紙カセット35と、給紙カセット35からシートSを一枚ずつ給送するピックアップローラ36とからなる給紙部を備えている。第1の開閉部材3内には、2次転写領域TR2へのシートSの給紙タイミングを規定するレジストローラ対37と、駆動ローラ14および中間転写ベルト16に圧接される2次転写手段としての2次転写ローラ19と、定着ユニット12と、排紙ローラ対39と、両面プリント用搬送路40を備えている。   The sheet feeding unit 10 includes a sheet feeding unit including a sheet feeding cassette 35 in which sheets S are stacked and held, and a pickup roller 36 that feeds the sheets S from the sheet feeding cassette 35 one by one. In the first opening / closing member 3, a registration roller pair 37 that defines the timing of feeding the sheet S to the secondary transfer region TR 2, and a secondary transfer unit that is pressed against the drive roller 14 and the intermediate transfer belt 16. A secondary transfer roller 19, a fixing unit 12, a paper discharge roller pair 39, and a duplex printing conveyance path 40 are provided.

2次転写ローラ19は、中間転写ベルト16に対して離当接自在に設けられ、2次転写ローラ駆動機構(図示省略)により離当接駆動される。定着ユニット12は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ45と、この加熱ローラ45を押圧付勢する加圧ローラ46とを有している。そして、シートSに2次転写された画像は、加熱ローラ45と加圧ローラ46で形成するニップ部で所定の温度でシートSに定着される。本実施形態においては、中間転写ベルト16の斜め上方に形成される空間、換言すれば、中間転写ベルト16に対して画像形成ユニット6と反対側の空間に定着ユニット12を配設することが可能になり、電装品ボックス5、画像形成ユニット6および中間転写ベルト16への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。   The secondary transfer roller 19 is provided so as to be able to come into contact with and separate from the intermediate transfer belt 16 and is driven to come into contact with and separate from a secondary transfer roller drive mechanism (not shown). The fixing unit 12 includes a heating roller 45 that includes a heating element such as a halogen heater and is rotatable, and a pressure roller 46 that presses and biases the heating roller 45. The image secondarily transferred to the sheet S is fixed to the sheet S at a predetermined temperature at a nip formed by the heating roller 45 and the pressure roller 46. In the present embodiment, the fixing unit 12 can be disposed in a space formed obliquely above the intermediate transfer belt 16, in other words, in a space opposite to the image forming unit 6 with respect to the intermediate transfer belt 16. Thus, heat transfer to the electrical component box 5, the image forming unit 6, and the intermediate transfer belt 16 can be reduced, and the frequency of performing the color misregistration correction operation for each color can be reduced.

また、こうして定着処理を受けたシートSは排紙ローラ対39を経由してハウジング本体2の上面部に設けられた第2の開閉部材(排紙トレイ)4に搬送される。また、シートSの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートSの後端部が排紙ローラ対39後方の反転位置まで搬送されてきた時点で排紙ローラ対39の回転方向を反転し、これによりシートSは両面プリント用搬送路40に沿って搬送される。そして、レジストローラ対37の手前で再び搬送経路に乗せられるが、このとき、2次転写領域TR2において中間転写ベルト16と当接して画像を転写されるシートSの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートSの両面に画像を形成することができる。   Further, the sheet S thus subjected to the fixing process is conveyed to a second opening / closing member (discharge tray) 4 provided on the upper surface portion of the housing body 2 via the discharge roller pair 39. Further, when images are formed on both sides of the sheet S, when the rear end portion of the sheet S on which the image is formed on one side as described above is conveyed to the reverse position behind the pair of discharge rollers 39. The rotation direction of the discharge roller pair 39 is reversed, whereby the sheet S is conveyed along the duplex printing conveyance path 40. Then, it is put on the conveyance path again before the registration roller pair 37. At this time, the surface of the sheet S to which the image is transferred by contacting the intermediate transfer belt 16 in the secondary transfer region TR2 is transferred first. It is the opposite side of the surface that was made. In this way, images can be formed on both sides of the sheet S.

図2は中間転写ベルトと各色の感光体ドラムとの配置関係を示す模式図であり、また図3は感光体ドラムを回転駆動する駆動機構を示す図であり、図4は感光体ドラムの位相関係を制御する電気的構成を示すブロック図である。以下、これらの図面を参照しつつ、感光体ドラム20を駆動する駆動機構および駆動制御について詳述する。   FIG. 2 is a schematic diagram showing the positional relationship between the intermediate transfer belt and the photosensitive drums of the respective colors, FIG. 3 is a diagram showing a driving mechanism for rotating the photosensitive drum, and FIG. 4 is a phase diagram of the photosensitive drum. It is a block diagram which shows the electric constitution which controls a relationship. Hereinafter, a drive mechanism and drive control for driving the photosensitive drum 20 will be described in detail with reference to these drawings.

この実施形態にかかる画像形成装置1では、4色の感光体ドラム20が設けられているが、これらの感光体ドラム20をそれぞれ回転駆動するために4つの駆動モータ50(50Y,50M,50C,50K)が設けられている。そして、各駆動モータ50を制御することで各色の感光体ドラム(像担持体)20を独立して回転させることが可能となっている。なお、感光体ドラム20を回転駆動する駆動機構の構成は互いに同一であるため、ここでは、イエロー用の駆動機構についてのみ説明し、その他のトナー色については同一または相当符号を付して説明を省略する。   In the image forming apparatus 1 according to this embodiment, four color photosensitive drums 20 are provided. In order to rotationally drive these photosensitive drums 20, four drive motors 50 (50Y, 50M, 50C,. 50K). By controlling each drive motor 50, it is possible to independently rotate the photosensitive drums (image carriers) 20 of the respective colors. Since the drive mechanisms for rotating the photosensitive drum 20 have the same configuration, only the yellow drive mechanism will be described here, and the other toner colors will be described with the same or corresponding reference numerals. Omitted.

この実施形態では、イエロー用駆動モータ50Yとして、DCブラシレスモータが採用されている。この駆動モータ50Yの回転軸にはモータピニオン51が取り付けられるとともに、このモータピニオン51に対してアイドルギア52が歯合配置されている。また、このアイドルギア52と同軸にアイドルギア53が取り付けられており、駆動モータ50Yの回転駆動力がモータピニオン51を介してアイドルギア52に伝達されると、アイドルギア52,53が一体的に回転する。一方、アイドルギア53は感光体ドラム20の回転軸と同軸に取り付けられた感光体ギア54と歯合されており、上記のようにしてアイドルギア53が回転駆動されることで、感光体ドラム20Yが回転駆動される。この実施形態では、感光体ドラム20を目標回転速度として132rpm(1周時間Tdef=454.5ms)で回転させながら画像形成を行うために、例えば駆動モータ50Yの通常速度Vdefを1584rpmに設定する一方、モータピニオン51、ギア52〜54のギア構成よりなる駆動力伝達機構の減速比を1/12に設定することができる。   In this embodiment, a DC brushless motor is employed as the yellow drive motor 50Y. A motor pinion 51 is attached to the rotating shaft of the drive motor 50Y, and an idle gear 52 is meshed with the motor pinion 51. An idle gear 53 is attached coaxially to the idle gear 52. When the rotational driving force of the drive motor 50Y is transmitted to the idle gear 52 via the motor pinion 51, the idle gears 52, 53 are integrated with each other. Rotate. On the other hand, the idle gear 53 is meshed with the photoconductor gear 54 that is mounted coaxially with the rotation shaft of the photoconductor drum 20, and the idle gear 53 is driven to rotate as described above, whereby the photoconductor drum 20Y. Is driven to rotate. In this embodiment, in order to form an image while rotating the photosensitive drum 20 at a target rotation speed of 132 rpm (one round time Tdef = 454.5 ms), for example, the normal speed Vdef of the drive motor 50Y is set to 1584 rpm. The reduction ratio of the driving force transmission mechanism having the gear configuration of the motor pinion 51 and the gears 52 to 54 can be set to 1/12.

また、この実施形態では、感光体ドラム20の回転軸に直結された感光体ギア54は感光体ドラム20の直径(30mm)よりも大口径となっており、その外周部の一箇所に凹部55が本発明の「基準位置」として形成されている。そして、凹部55の回転軌跡上に反射型光学センサ56が位相検出センサとして配置されている。このため、感光体ドラム20の基準位置(凹部55)が位相検出センサ56を通過するたびに位相検出センサ56から検出信号がエンジンコントローラに設けられた位相制御ユニット57に出力される。すなわち、この実施形態では、位相検出センサ56が本発明の「位相検出手段」に相当しており、位相検出センサ56からの出力信号に基づき感光体ドラム20が基準位置を通過したか否かを正確に検出することができるとともに、感光体ドラム20の回転位相を検出することができる。   Further, in this embodiment, the photoconductor gear 54 directly connected to the rotating shaft of the photoconductor drum 20 has a larger diameter than the diameter (30 mm) of the photoconductor drum 20, and a recess 55 is formed at one place on the outer peripheral portion thereof. Is formed as the “reference position” of the present invention. A reflective optical sensor 56 is arranged as a phase detection sensor on the rotation locus of the recess 55. For this reason, every time the reference position (concave portion 55) of the photosensitive drum 20 passes through the phase detection sensor 56, a detection signal is output from the phase detection sensor 56 to the phase control unit 57 provided in the engine controller. That is, in this embodiment, the phase detection sensor 56 corresponds to the “phase detection means” of the present invention, and it is determined whether the photosensitive drum 20 has passed the reference position based on the output signal from the phase detection sensor 56. While being able to detect correctly, the rotation phase of the photosensitive drum 20 can be detected.

また、駆動モータ50Yには、周波数発生器59Yが設けられており、駆動モータ50Yの回転速度に応じた周波数信号(以下「FG信号」という)を生成して駆動モータ50と位相制御ユニット57に出力する。周波数発生器59Yの構成については特に限定されるものではないが、この実施形態では駆動モータ50Yの1回転を60等分したパルス信号がFG信号として出力されるように構成されている。したがって、周波数発生器59Yから出力されるFG信号は時々刻々と変化する駆動モータ50Yの回転駆動状態を反映したものとなり、駆動モータ50Yが位相制御ユニット57により設定された駆動速度に達して定常状態となっている最中はもちろんのこと、非定常状態となっている間、例えば回転速度を加速している最中であっても、FG信号を参照することで駆動モータ50Yの回転駆動状態を正確に把握することができる。   Further, the drive motor 50Y is provided with a frequency generator 59Y, which generates a frequency signal (hereinafter referred to as “FG signal”) according to the rotational speed of the drive motor 50Y, and supplies it to the drive motor 50 and the phase control unit 57. Output. The configuration of the frequency generator 59Y is not particularly limited, but in this embodiment, a pulse signal obtained by dividing one rotation of the drive motor 50Y by 60 is output as an FG signal. Therefore, the FG signal output from the frequency generator 59Y reflects the rotational drive state of the drive motor 50Y that changes from moment to moment, and the drive motor 50Y reaches the drive speed set by the phase control unit 57 and is in a steady state. Of course, while it is in an unsteady state, for example, even while the rotational speed is being accelerated, the rotational drive state of the drive motor 50Y can be determined by referring to the FG signal. Accurately grasp.

各駆動モータ50および駆動機構は上記のように構成されているが、装置1がホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令(印字指令)を待っている間、全駆動モータ50は回転を停止している。そして、印字指令が与えられると、メインコントローラはエンジン部EGの動作指示に適した形式のジョブデータに変換し、エンジンコントローラに送出する。これを受けたエンジンコントローラは位相制御ユニット57に対して駆動指令を与えて感光体ドラム20を所望の目標回転速度(132rpm)で回転させる。より具体的には、位相制御ユニット57は次に説明する処理を実行することで感光体ドラム20間での位相関係を調整した後、各感光体ドラム20を所望の回転速度(132rpm)で定常回転させる。なお、図4中の符号58はメモリであり、次に説明する位相調整のための演算式や制御テーブルなどを記憶している。また、符号61は装置内部の温度(機内温度)を検出する温度センサであり、本発明の「環境検出手段」に相当している。   Each drive motor 50 and the drive mechanism are configured as described above. While the apparatus 1 is waiting for an image formation command (print command) from an external device such as a host computer, all the drive motors 50 stop rotating. ing. When a print command is given, the main controller converts the job data into a format suitable for the operation instruction of the engine unit EG and sends it to the engine controller. In response to this, the engine controller gives a drive command to the phase control unit 57 to rotate the photosensitive drum 20 at a desired target rotational speed (132 rpm). More specifically, after the phase control unit 57 adjusts the phase relationship between the photosensitive drums 20 by executing the processing described below, each of the photosensitive drums 20 is kept steady at a desired rotation speed (132 rpm). Rotate. Note that reference numeral 58 in FIG. 4 denotes a memory, which stores arithmetic expressions, control tables, and the like for phase adjustment described below. Reference numeral 61 denotes a temperature sensor that detects the temperature inside the apparatus (in-machine temperature), and corresponds to the “environment detection means” of the present invention.

図5は感光体ドラムの間での回転位相を調整する動作を示すフローチャートである。また、図6は位相差の導出および位相調整動作を示すタイミングチャートである。以下、これらの図を参照しつつ感光体ドラム間での位相差の検出動作および回転位相の調整動作について詳述する。   FIG. 5 is a flowchart showing an operation for adjusting the rotational phase between the photosensitive drums. FIG. 6 is a timing chart showing the phase difference derivation and phase adjustment operations. Hereinafter, the phase difference detection operation and the rotation phase adjustment operation between the photosensitive drums will be described in detail with reference to these drawings.

この装置では、外部装置からの印字指令に応じてエンジンコントローラから位相制御ユニット57に駆動指令が与えられると、駆動モータ50Y,50M,50C,50Kの駆動速度を2段階に加速して通常速度Vdefに調整する。その第1段目として、全ての駆動モータ50Y,50M,50C,50Kの駆動が同時に開始される(ステップS1)。この実施形態では、この時点での駆動モータ50の駆動速度は、通常速度Vdefの半分の速度、つまり位相検出速度Vi
Vi=Vdef/2=1584rpm/2=792rpm
に設定されており、位相制御ユニット57は位相検出速度Viで各駆動モータ50を駆動させるように制御信号(パルス信号)を各モータ回転制御部60Y,60M,60C,60Kに与える。これによって、モータ回転制御部60Y,60M,60C,60Kがそれぞれ駆動モータ50Y,50M,50C,50Kを作動させて感光体ドラム20の駆動を開始する。また、位相制御ユニット57は、各色について駆動モータ50からレディ(READY)信号が出力されるのを待つ(ステップS2)。このレディ(READY)信号は、駆動モータ50の回転速度が設定速度範囲(設定速度±数%)に到達した際に駆動モータ50から出力される信号である。特に、この第1段目では位相検出速度Viが設定速度となっている。そして、全駆動モータ50からのレディ(READY)信号を検出することで第1段目の速度調整が完了し、駆動モータ50および感光体ドラム20が定常状態で駆動されていることを確認することができる。なお、駆動モータ50が位相検出速度Viで駆動されると、感光体ドラム20の回転数も画像形成時の回転数(132rpm)の半分の66rpmとなり、感光体ドラム20の1周時間Tiは909.1msに倍増する。
In this apparatus, when a drive command is given from the engine controller to the phase control unit 57 in response to a print command from an external device, the drive speeds of the drive motors 50Y, 50M, 50C, and 50K are accelerated in two stages to a normal speed Vdef. Adjust to. As the first stage, the drive of all the drive motors 50Y, 50M, 50C, 50K is started simultaneously (step S1). In this embodiment, the drive speed of the drive motor 50 at this time is half the normal speed Vdef, that is, the phase detection speed Vi.
Vi = Vdef / 2 = 15884 rpm / 2 = 792 rpm
The phase control unit 57 gives control signals (pulse signals) to the motor rotation control units 60Y, 60M, 60C, and 60K so as to drive the drive motors 50 at the phase detection speed Vi. As a result, the motor rotation control units 60Y, 60M, 60C, and 60K operate the drive motors 50Y, 50M, 50C, and 50K, respectively, to start driving the photosensitive drum 20. Further, the phase control unit 57 waits for the ready (READY) signal to be output from the drive motor 50 for each color (step S2). This ready signal is a signal output from the drive motor 50 when the rotational speed of the drive motor 50 reaches the set speed range (set speed ± several%). In particular, in the first stage, the phase detection speed Vi is the set speed. Then, by detecting a ready signal from all the drive motors 50, the first stage speed adjustment is completed, and it is confirmed that the drive motor 50 and the photosensitive drum 20 are driven in a steady state. Can do. When the drive motor 50 is driven at the phase detection speed Vi, the rotational speed of the photosensitive drum 20 is 66 rpm, which is half the rotational speed (132 rpm) at the time of image formation, and the one-round time Ti of the photosensitive drum 20 is 909. Double to 1 ms.

そして、全駆動モータ50を位相検出速度Viで駆動しながら、感光体ドラム20間での位相差を検出する(ステップS3〜S6)。すなわち、駆動モータ50により感光体ドラム20が回転駆動されて感光体ドラム20の基準位置が位相検出センサ56を通過すると、位相検出センサ56から検出信号が位相制御ユニット57に出力される。この検出信号は感光体ドラム20の回転位相を検出する信号、つまり位相検出信号として機能するものであり、各色の位相検出信号を参照することで基準色に対する他の色の感光体ドラム20の位相差を求めることができる。ここでは、4色の感光体ドラム20のうちの一を基準側とするとともに残りの一つを制御側とし、両者における位相差の検出および位相調整について説明する。   Then, the phase difference between the photosensitive drums 20 is detected while driving all the drive motors 50 at the phase detection speed Vi (steps S3 to S6). That is, when the photosensitive drum 20 is rotationally driven by the drive motor 50 and the reference position of the photosensitive drum 20 passes through the phase detection sensor 56, a detection signal is output from the phase detection sensor 56 to the phase control unit 57. This detection signal functions as a signal for detecting the rotational phase of the photosensitive drum 20, that is, a phase detection signal. By referring to the phase detection signal of each color, the position of the photosensitive drum 20 of the other color with respect to the reference color is detected. The phase difference can be obtained. Here, one of the four-color photosensitive drums 20 is set as a reference side and the remaining one is set as a control side, and phase difference detection and phase adjustment in both are described.

基準側感光体ドラム20と制御側感光体ドラム20との位相差(位相角)は各感光体ドラム20に対応して設けられた位相検出センサ56から出力される検出信号の出力時間差Δtsに相当する。そこで、検出信号の出力時間差Δtsを計測することで両者の位相差を求め、実測した位相差が予め設定した位相差(設定位相角α)からどの程度ずれているのかを導出することができる。そこで、この実施形態では、制御側感光体ドラム20の基準位置が検出される(ステップS3)と、この検出信号を受けた位相制御ユニット57は出力時間差Δtsのカウントを開始する(ステップS4)。なお、この実施形態では、カウントクロックCLKを1kHzに設定しており、出力時間差Δtsをカウント値としてデータ処理している。   The phase difference (phase angle) between the reference photoconductor drum 20 and the control photoconductor drum 20 corresponds to the output time difference Δts of the detection signal output from the phase detection sensor 56 provided corresponding to each photoconductor drum 20. To do. Therefore, by measuring the output time difference Δts of the detection signal, the phase difference between the two can be obtained, and how much the actually measured phase difference is deviated from the preset phase difference (set phase angle α) can be derived. Therefore, in this embodiment, when the reference position of the control side photosensitive drum 20 is detected (step S3), the phase control unit 57 that has received this detection signal starts counting the output time difference Δts (step S4). In this embodiment, the count clock CLK is set to 1 kHz, and data processing is performed using the output time difference Δts as the count value.

次に、基準側感光体ドラム20の基準位置が検出されるまで、出力時間差Δtsのカウントを継続する(ステップS5、S6)。これにより、基準側および制御側感光体ドラム20の位相差を示す出力時間差Δtsが得られる。また、位相制御ユニット57は次式
Δtm=((Vi/(Vdef−Vi))*Δts)+((Tdef*Ti)/(Ti−Tdef)*(α/360))
に基づき出力時間差(位相差)Δtsに応じた制御時間Δtmを算出する(ステップS7)。この制御時間Δtmは次に説明するように基準側と制御側とで駆動モータ50の駆動速度を通常速度Vdefに変更させるタイミング差に相当するものであり、タイミング差を設けることで両者の位相差を設定位相角αにほぼ一致させることができる。例えば、設定位相角αが「0」の場合には、
Δtm=((Vi/(Vdef−Vi))*Δts)
で決まる制御時間Δtmに設定することで基準側と制御側との位相角をゼロに調整することができる。
Next, the counting of the output time difference Δts is continued until the reference position of the reference side photosensitive drum 20 is detected (steps S5 and S6). Thereby, an output time difference Δts indicating a phase difference between the reference side and the control side photosensitive drum 20 is obtained. Further, the phase control unit 57 has the following equation: Δtm = ((Vi / (Vdef−Vi)) * Δts) + ((Tdef * Ti) / (Ti−Tdef) * (α / 360))
Based on the above, the control time Δtm corresponding to the output time difference (phase difference) Δts is calculated (step S7). This control time Δtm corresponds to a timing difference in which the drive speed of the drive motor 50 is changed to the normal speed Vdef between the reference side and the control side as will be described below. Can be made to substantially coincide with the set phase angle α. For example, when the set phase angle α is “0”,
Δtm = ((Vi / (Vdef−Vi)) * Δts)
The phase angle between the reference side and the control side can be adjusted to zero by setting the control time Δtm determined by.

また、基準側の基準位置(凹部55)が検出されると、位相制御ユニット57は通常速度Vdefで基準側駆動モータ50を駆動させるように制御信号を基準側モータ回転制御部60に与える。これによって、制御側駆動モータ50の駆動速度を位相検出速度Viに維持しつつ基準側駆動モータ50は通常速度Vdefで駆動される(ステップS8)。このように駆動モータ間で速度差(=Vdef−Vi)を設けることで基準側および制御側感光体ドラム20の位相角を時間経過とともに変化させることができる。そこで、この実施形態では、上記のようにして算出した制御時間Δtmだけ速度差を維持して位相角を調整する(ステップS9〜S11)。すなわち、基準側駆動モータ50の速度変更と同時にカウントを開始する(ステップS9)。そして、該カウント値が制御時間Δtmに対応するカウント値に達して制御時間Δtmの経過が確認される(ステップS10でYESと判定される)と、制御側の駆動モータ50についても駆動速度を位相検出速度Viから通常速度Vdefに変更する(ステップS11)。つまり、位相制御ユニット57は通常速度Vdefで制御側駆動モータ50を駆動させるように制御信号を制御側モータ回転制御部60に与える。このように制御時間Δtmだけ速度差を設けることで基準側および制御側感光体ドラム20間での位相差は設定位相角αとなり、位相関係の調整が完了するとともに、そのまま画像形成を行うことができる。   When the reference side reference position (concave portion 55) is detected, the phase control unit 57 gives a control signal to the reference side motor rotation control unit 60 so as to drive the reference side drive motor 50 at the normal speed Vdef. Thus, the reference side drive motor 50 is driven at the normal speed Vdef while maintaining the drive speed of the control side drive motor 50 at the phase detection speed Vi (step S8). Thus, by providing a speed difference (= Vdef−Vi) between the drive motors, the phase angle of the reference-side and control-side photosensitive drum 20 can be changed over time. Therefore, in this embodiment, the phase angle is adjusted while maintaining the speed difference for the control time Δtm calculated as described above (steps S9 to S11). That is, counting is started simultaneously with the speed change of the reference side drive motor 50 (step S9). When the count value reaches the count value corresponding to the control time Δtm and the passage of the control time Δtm is confirmed (YES in step S10), the drive speed of the control side drive motor 50 is also phased. The detected speed Vi is changed to the normal speed Vdef (step S11). That is, the phase control unit 57 gives a control signal to the control-side motor rotation control unit 60 so as to drive the control-side drive motor 50 at the normal speed Vdef. Thus, by providing the speed difference for the control time Δtm, the phase difference between the reference side and the control side photosensitive drum 20 becomes the set phase angle α, and the phase relationship adjustment is completed, and the image can be formed as it is. it can.

以上のように、この実施形態によれば、駆動モータ50を通常速度Vdefで駆動する前に、その通常速度Vdefよりも遅い位相検出速度Viで駆動しながら、位相検出センサ56から出力される検出信号に基づき感光体ドラム20間での位相差を出力時間差Δtsで求めている。そして、各駆動モータ50を位相検出速度Viから通常速度Vdefに変更するタイミングを制御することで感光体ドラム20間での位相差を設定位相角αに調整している。このように、各駆動モータ50の駆動速度を通常速度Vdefに変更する途中で感光体ドラム20間での位相差を求め、その位相差に応じて駆動モータ50の駆動速度を通常速度Vdefに変更するタイミングを制御することで感光体ドラム20間での位相関係を調整している。したがって、位相関係を正確に調整することができ、しかも1回の位相差検出で位相調整を簡単に行うことができる。   As described above, according to this embodiment, before driving the drive motor 50 at the normal speed Vdef, the detection output from the phase detection sensor 56 while driving at the phase detection speed Vi slower than the normal speed Vdef. Based on the signal, the phase difference between the photosensitive drums 20 is obtained as an output time difference Δts. The phase difference between the photosensitive drums 20 is adjusted to the set phase angle α by controlling the timing at which each drive motor 50 is changed from the phase detection speed Vi to the normal speed Vdef. In this way, the phase difference between the photosensitive drums 20 is obtained in the middle of changing the drive speed of each drive motor 50 to the normal speed Vdef, and the drive speed of the drive motor 50 is changed to the normal speed Vdef according to the phase difference. By controlling the timing, the phase relationship between the photosensitive drums 20 is adjusted. Therefore, the phase relationship can be accurately adjusted, and the phase adjustment can be easily performed by detecting the phase difference once.

また、駆動モータ50の駆動速度を2段階に変化させて通常速度Vdefに調整する方法として、例えば位相検出速度Viを通常速度Vdefよりも速く設定し、位相差の検出(出力時間差Δts)後に減速して通常速度Vdefに変更することが考えられる。しかしながら、上記実施形態では駆動モータ50としてDCモータを使用しているため、かかる減速制御を正確に行うことが難しく、各駆動モータ50への負荷状態に応じて減速パターンが変動することがある。したがって、位相検出速度Viを通常速度Vdefよりも遅く設定することは、上記問題の発生を未然に防止する上で、効果的であり、特に駆動モータ50としてDCモータを使用する装置では有益であるといえる。   Further, as a method of adjusting the drive speed of the drive motor 50 to the normal speed Vdef by changing it in two steps, for example, the phase detection speed Vi is set faster than the normal speed Vdef, and the speed is reduced after the phase difference is detected (output time difference Δts). Then, it can be considered to change to the normal speed Vdef. However, in the above embodiment, since a DC motor is used as the drive motor 50, it is difficult to accurately perform such deceleration control, and the deceleration pattern may vary depending on the load state on each drive motor 50. Therefore, setting the phase detection speed Vi slower than the normal speed Vdef is effective in preventing the occurrence of the above problem, and is particularly beneficial in an apparatus using a DC motor as the drive motor 50. It can be said.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、出力時間差Δtsに応じた制御時間Δtmを演算式に基づき算出しているが、例えば図7に示すような制御テーブルを用いてもよい。この制御テーブルは出力時間差(カウント値)Δtsと制御時間Δtmとを関連付けたものであり、予めメモリ58に記憶させておくことができる。そして、実測された出力時間差Δtsに対応する制御時間Δtmを制御テーブルから読み出して決定するようにしてもよい。このように制御テーブルを用いることにより上記した演算処理が不要となり、位相調整制御をより簡素化することができる。この実施形態では、メモリ58が本発明の「記憶手段」として機能する。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the control time Δtm corresponding to the output time difference Δts is calculated based on an arithmetic expression. However, for example, a control table as shown in FIG. 7 may be used. This control table associates the output time difference (count value) Δts with the control time Δtm, and can be stored in the memory 58 in advance. Then, the control time Δtm corresponding to the actually measured output time difference Δts may be read from the control table and determined. By using the control table in this way, the above-described arithmetic processing becomes unnecessary and phase adjustment control can be further simplified. In this embodiment, the memory 58 functions as the “storage unit” of the present invention.

また、図7の制御テーブルから明らかなように、設定位相角αが比較的大きな場合には、制御時間Δtmが感光体ドラム20の1周時間Tiよりも長くなる。そこで、例えば図8に示すように、1周時間Ti分を差し引いた時間を制御時間Δtmとして設定してもよい。これにより、余分な低速回転動作を省略して位相調整に要する時間を短縮することができる。なお、この点に関しては、演算式で制御時間Δtmを求める実施形態においても同様である。   As apparent from the control table of FIG. 7, when the set phase angle α is relatively large, the control time Δtm is longer than the one-round time Ti of the photosensitive drum 20. Therefore, for example, as shown in FIG. 8, a time obtained by subtracting one round time Ti may be set as the control time Δtm. Thereby, an extra low speed rotation operation can be omitted and the time required for the phase adjustment can be shortened. This is the same in the embodiment in which the control time Δtm is obtained by an arithmetic expression.

また、装置内部の温度、いわゆる機内温度により駆動モータ50にかかる負荷状態が変動することがある。これに対応するために、予め複数種類、例えば高温用制御テーブル、常温用制御テーブルおよび低温用制御テーブルをメモリ58に記憶させることができる。そして、位相制御ユニット57が温度センサ61により検出された機内温度に応じた制御テーブルを用いて位相調整を行うように構成することができる。この場合、機内温度の変動が生じた場合であっても、それに対応した位相調整を行うことができ、感光体ドラム20間の位相関係をより正確に調整することができる。なお、この点に関しては、演算式で制御時間Δtmを求める実施形態においても同様である。   Further, the load state applied to the drive motor 50 may vary depending on the temperature inside the apparatus, so-called in-machine temperature. In order to cope with this, a plurality of types, for example, a high temperature control table, a normal temperature control table, and a low temperature control table can be stored in the memory 58 in advance. The phase control unit 57 can be configured to perform phase adjustment using a control table corresponding to the in-machine temperature detected by the temperature sensor 61. In this case, even if the in-machine temperature fluctuates, the phase adjustment corresponding to the fluctuation can be performed, and the phase relationship between the photosensitive drums 20 can be adjusted more accurately. This is the same in the embodiment in which the control time Δtm is obtained by an arithmetic expression.

また、上記実施形態では、基準側(基準色)の設定方法について特に言及されていないが、基準の取り方を固定化すると、出力時間差Δtsの検出時間が長くなることがある。したがって、この検出時間の短縮を図る上では、例えば図9に示すように、基準位置の検出状態に応じて基準を設定するのが望ましい。以下、同図を参照しながら、上記実施形態と相違する点を中心に説明する。   In the above embodiment, the reference side (reference color) setting method is not particularly mentioned. However, when the method of taking the reference is fixed, the detection time of the output time difference Δts may become long. Therefore, in order to shorten the detection time, it is desirable to set the reference according to the detection state of the reference position, for example, as shown in FIG. Hereinafter, the difference from the above embodiment will be mainly described with reference to FIG.

この実施形態では、外部装置からの印字指令に応じてエンジンコントローラから位相制御ユニット57に駆動指令が与えられると、上記実施形態と同様に、位相制御ユニット57は位相検出速度Viで各駆動モータ50を駆動させるように制御信号を各モータ回転制御部60Y,60M,60C,60Kに与える。これによって、モータ回転制御部60Y,60M,60C,60Kがそれぞれ駆動モータ50Y,50M,50C,50Kを作動させて感光体ドラム20の駆動を開始する(ステップS1)。そして、全駆動モータ50からのレディ(READY)信号を検出することで第1段目の速度調整が完了し、駆動モータ50および感光体ドラム20が定常状態で駆動されていることを確認する(ステップS2)。   In this embodiment, when a drive command is given from the engine controller to the phase control unit 57 in response to a print command from an external device, the phase control unit 57 is driven by each drive motor 50 at the phase detection speed Vi as in the above embodiment. A control signal is given to each motor rotation control unit 60Y, 60M, 60C, 60K so as to drive the motor. As a result, the motor rotation control units 60Y, 60M, 60C, and 60K operate the drive motors 50Y, 50M, 50C, and 50K, respectively, to start driving the photosensitive drum 20 (step S1). Then, by detecting a READY signal from all the drive motors 50, it is confirmed that the first stage speed adjustment is completed and the drive motor 50 and the photosensitive drum 20 are driven in a steady state ( Step S2).

これに続いて、ステップS21〜S28を実行して4色のうち最初に位相検出信号が出力されるトナー色を基準色としている。すなわち、図9に示すように、最初に基準位置(凹部55)が検出されて位相検出信号が出力される(ステップS21)と、その最初の検出信号がいずれのトナー色の位相検出センサ56から出力されたものであるのかを判断して基準色を決定する(ステップS22〜S28)。つまり、
位相検出センサ56Kから出力:基準色はブラック、
位相検出センサ56Yから出力:基準色はイエロー、
位相検出センサ56Mから出力:基準色はマゼンタ、
位相検出センサ56Cから出力:基準色はシアン、
と判断される。
Subsequently, steps S21 to S28 are executed, and the toner color for which the phase detection signal is first output among the four colors is used as the reference color. That is, as shown in FIG. 9, when the reference position (concave portion 55) is first detected and a phase detection signal is output (step S21), the initial detection signal is output from the phase detection sensor 56 of any toner color. A reference color is determined by determining whether the color has been output (steps S22 to S28). That means
Output from phase detection sensor 56K: reference color is black,
Output from phase detection sensor 56Y: reference color is yellow,
Output from the phase detection sensor 56M: the reference color is magenta,
Output from phase detection sensor 56C: reference color is cyan,
It is judged.

こうして基準側とすべきトナー色が決定すると、ステップS3に進んで上記実施形態と同様にして位相差の検出および位相関係の調整を行う。   When the toner color to be used as the reference side is determined in this way, the process proceeds to step S3 to detect the phase difference and adjust the phase relationship in the same manner as in the above embodiment.

以上のように、全駆動モータ50の回転駆動開始後に最初に出力された位相検出信号に対応するトナー色を基準色としている、つまり当該トナー色の感光体ドラム20を本発明の「基準像担持体」として設定し、該基準側感光体ドラム20と、残りの制御側感光体ドラム20との位相差を求めて位相調整を行うように構成している。このため、基準色を予め設定している場合に比べて感光体ドラム20間の位相差を早期に検出することができる。つまり、位相検出信号が出力されると、直ちに位相差の導出処理を実行することができる。したがって、感光体ドラム(像担持体)20間での位相差の早期検出および回転位相の早期調整を行うことができ、優れたファーストプリント時間で高品質なカラー画像を形成することができる。   As described above, the toner color corresponding to the phase detection signal output first after the start of rotation of all the drive motors 50 is used as the reference color, that is, the photosensitive drum 20 of the toner color is used as the “reference image carrier” of the present invention. And the phase adjustment is performed by obtaining the phase difference between the reference-side photosensitive drum 20 and the remaining control-side photosensitive drum 20. For this reason, it is possible to detect the phase difference between the photosensitive drums 20 earlier than when the reference color is set in advance. That is, as soon as the phase detection signal is output, the phase difference derivation process can be executed. Accordingly, early detection of the phase difference between the photosensitive drums (image carriers) 20 and early adjustment of the rotational phase can be performed, and a high-quality color image can be formed in an excellent first print time.

また、上記実施形態では、位相検出速度Viから通常速度Vdefへの加速パターンを固定する一方、駆動モータ50の駆動速度を位相検出速度Viから通常速度Vdefに変更するタイミングを制御することで感光体ドラム20間の位相関係を調整している。位相調整方法としては、これに限定されるものではなく、位相検出速度Viから通常速度Vdefに加速する際の加速パターンを制御することで位相関係を調整するようにしてもよい。もちろん、変更タイミングと加速パターンとを制御して感光体ドラム20間の位相関係を調整するようにしてもよい。   In the above embodiment, the acceleration pattern from the phase detection speed Vi to the normal speed Vdef is fixed, while the timing at which the drive speed of the drive motor 50 is changed from the phase detection speed Vi to the normal speed Vdef is controlled. The phase relationship between the drums 20 is adjusted. The phase adjustment method is not limited to this, and the phase relationship may be adjusted by controlling the acceleration pattern when accelerating from the phase detection speed Vi to the normal speed Vdef. Of course, the phase relationship between the photosensitive drums 20 may be adjusted by controlling the change timing and the acceleration pattern.

また、上記実施形態では、図6に示すように、位相検出速度Viから通常速度Vdefへの速度を一定の加速度で加速させているため、より正確な位相調整を行うことができる。ただし、このような速度制御を行う場合には、制御信号を連続的に変化させる必要がある。そこで、制御の簡易化を図る上では、位相検出速度Viから通常速度Vdefに一気に切り替えるように構成するのが望ましい。   Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 6, the speed from the phase detection speed Vi to the normal speed Vdef is accelerated at a constant acceleration, so that more accurate phase adjustment can be performed. However, when such speed control is performed, it is necessary to continuously change the control signal. Therefore, in order to simplify the control, it is desirable that the phase detection speed Vi be switched to the normal speed Vdef at a stroke.

また、上記実施形態では、位相検出速度Viを通常速度Vdefの半分に設定しているが、位相検出速度Viはこれに限定されるものではなく、通常速度Vdefよりも遅く設定することができる。   In the above embodiment, the phase detection speed Vi is set to half of the normal speed Vdef. However, the phase detection speed Vi is not limited to this, and can be set slower than the normal speed Vdef.

また、上記実施形態では、感光体ドラム20の回転軸に直結された感光体ギア54に設けた凹部55を検出することで感光体ドラム20の基準位置を検出して位相検出センサ56から位相検出信号が出力されているが、位相検出方式についてはこれに限定されるものではなく、感光体ドラム20の基準位置を検出することができるものであれば任意である。例えば、感光体ドラム20の一部に該ドラム回転とともに回転移動する特徴部位を設け、さらに該特徴部位の回転軌跡上にセンサを配置してもよい。   In the above-described embodiment, the reference position of the photosensitive drum 20 is detected by detecting the concave portion 55 provided in the photosensitive gear 54 that is directly connected to the rotation shaft of the photosensitive drum 20, and the phase detection sensor 56 detects the phase. Although the signal is output, the phase detection method is not limited to this, and any phase detection method can be used as long as it can detect the reference position of the photosensitive drum 20. For example, a characteristic portion that rotates with the rotation of the drum may be provided in a part of the photosensitive drum 20, and a sensor may be disposed on the rotation locus of the characteristic portion.

また、上記実施形態では駆動モータ50Y,50M,50C,50Kに感光体ドラム20Y,20M,20C,20Kをそれぞれ接続して各感光体ドラム20を回転駆動しているが、複数の駆動モータの各々に少なくとも1つ以上の感光体ドラムをそれぞれ接続して4色の感光体ドラムを回転駆動するように構成してもよい。例えばブラック用感光体ドラム20Kについてはブラック用駆動モータで駆動する一方、イエロー、マゼンタおよびシアン用の感光体ドラムについてはカラー用駆動モータで駆動してもよい。   In the above-described embodiment, the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20K are connected to the drive motors 50Y, 50M, 50C, and 50K, respectively, and the respective photosensitive drums 20 are rotationally driven. At least one or more photosensitive drums may be connected to each other to rotate the four color photosensitive drums. For example, the black photosensitive drum 20K may be driven by a black driving motor, while the yellow, magenta, and cyan photosensitive drums may be driven by a color driving motor.

さらに、上記各実施形態は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色のトナーを用いてカラー画像を形成する装置に本発明を適用したものであるが、トナー色の種類および数については上記に限定されるものでなく、複数の駆動モータの各々に少なくとも1つ以上の感光体ドラムなどの像担持体をそれぞれ接続して複数の像担持体を回転駆動しながら、複数の像担持体の各々に形成されるトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置全般に適用することができる。   Further, in each of the above embodiments, the present invention is applied to an apparatus that forms a color image using toners of four colors of yellow, magenta, cyan, and black. The types and number of toner colors are described above. Without being limited thereto, each of the plurality of image carriers is connected to each of the plurality of drive motors while at least one image carrier such as a photosensitive drum is connected to rotate the plurality of image carriers. The present invention can be applied to all image forming apparatuses that form a color image by superimposing toner images formed on the surface.

本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 中間転写ベルトと各色の感光体ドラムとの配置関係を示す模式図。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an arrangement relationship between an intermediate transfer belt and photosensitive drums of respective colors. 感光体ドラムを回転駆動する駆動機構を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a driving mechanism that rotationally drives a photosensitive drum. 感光体ドラム間の位相関係を調整する電気的構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration for adjusting the phase relationship between the photosensitive drums. 感光体ドラム間の位相関係を調整する動作を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating an operation for adjusting the phase relationship between the photosensitive drums. 位相差の導出および位相調整動作を示すタイミングチャート。The timing chart which shows derivation | leading-out of a phase difference, and phase adjustment operation | movement. 本発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を示す図。FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. 本発明にかかる画像形成装置の別の実施形態を示す図。FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. 本発明にかかる画像形成装置のさらに別の実施形態を示す図。FIG. 6 is a view showing still another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…画像形成装置、 20,20Y,20M,20C,20K…感光体ドラム(像担持体)、 50,50Y,50M,50C,50K…駆動モータ、 56,56Y,56M,56C,56K…位相検出センサ(位相検出手段)、 57…位相制御ユニット、 58…メモリ(記憶手段)、 61…温度センサ(環境検出手段)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus 20, 20Y, 20M, 20C, 20K ... Photosensitive drum (image carrier), 50, 50Y, 50M, 50C, 50K ... Drive motor, 56, 56Y, 56M, 56C, 56K ... Phase detection Sensor (phase detection means), 57 ... Phase control unit, 58 ... Memory (storage means), 61 ... Temperature sensor (environment detection means)

Claims (7)

複数の駆動モータの各々に少なくとも1つ以上の像担持体を接続し、前記複数の駆動モータを所定の通常速度で駆動することによって前記複数の像担持体を回転させながら、前記複数の像担持体の各々に形成されるトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、
前記複数の像担持体の各々に対応して設けられ、それぞれが対応する像担持体の基準位置を検出して検出信号を出力する複数の位相検出手段と、
前記複数の駆動モータを前記通常速度よりも遅い位相検出速度で駆動しながら前記複数の位相検出手段からの検出信号の出力時間差を算出し、該算出結果に応じて、各駆動モータを前記位相検出速度から前記通常速度に変更するタイミングまたは前記位相検出速度から前記通常速度に加速する加速パターンを制御して前記複数の像担持体間での位相関係を調整する位相制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
At least one image carrier is connected to each of the plurality of drive motors, and the plurality of image carriers are rotated while driving the plurality of drive motors at a predetermined normal speed. In an image forming apparatus that forms a color image by superimposing toner images formed on each body,
A plurality of phase detection means provided corresponding to each of the plurality of image carriers, each detecting a reference position of the corresponding image carrier and outputting a detection signal;
While driving the plurality of drive motors at a phase detection speed slower than the normal speed, an output time difference of detection signals from the plurality of phase detection means is calculated, and the phase detection of each drive motor is performed according to the calculation result. Phase control means for adjusting a phase relationship between the plurality of image carriers by controlling a timing for changing from a speed to the normal speed or an acceleration pattern for accelerating from the phase detection speed to the normal speed. An image forming apparatus.
前記位相制御手段は、前記複数の像担持体のうちの1つを基準像担持体とし、該基準像担持体に対する残りの像担持体の位相差を前記複数の位相検出手段からの検出信号の出力時間差により求めるとともに、該出力時間差に応じて前記複数の駆動モータを制御して前記複数の像担持体間での位相関係を調整する請求項1記載の画像形成装置。   The phase control means uses one of the plurality of image carriers as a reference image carrier, and determines the phase difference of the remaining image carriers relative to the reference image carrier as a detection signal from the plurality of phase detection means. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus calculates the phase relationship between the plurality of image carriers by obtaining the output time difference and controlling the plurality of drive motors according to the output time difference. 前記位相制御手段は、
前記位相検出速度から前記通常速度に加速させる加速パターンを固定する一方、
前記基準像担持体に接続される基準駆動モータの速度を前記通常速度に加速させた後、残りの像担持体の各々について、前記基準像担持体に対する位相差に応じた制御時間だけ遅れて該像担持体に接続される駆動モータの速度を前記通常速度に加速させる請求項2記載の画像形成装置。
The phase control means includes
While fixing the acceleration pattern that accelerates from the phase detection speed to the normal speed,
After accelerating the speed of the reference drive motor connected to the reference image carrier to the normal speed, each of the remaining image carriers is delayed by a control time corresponding to the phase difference with respect to the reference image carrier. 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the speed of a drive motor connected to the image carrier is accelerated to the normal speed.
前記出力時間差と前記制御時間とを関連付けた制御テーブルを記憶する記憶手段をさらに備え、
前記位相制御手段は前記複数の位相検出手段からの検出信号に基づき出力時間差を算出し、該算出結果に応じた制御時間を前記制御テーブルから読み出して決定する請求項3記載の画像形成装置。
Storage means for storing a control table associating the output time difference with the control time;
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the phase control unit calculates an output time difference based on detection signals from the plurality of phase detection units, and reads and determines a control time corresponding to the calculation result from the control table.
装置内部の環境を検出する環境検出手段をさらに備え、
前記記憶手段は装置内部の環境に応じて予め設定された複数の制御テーブルを記憶し、
前記位相制御手段は、前記環境検出手段による検出結果に対応する制御テーブルから前記算出結果に応じた制御時間を読み出して決定する請求項4記載の画像形成装置。
It further comprises environment detection means for detecting the environment inside the device,
The storage means stores a plurality of control tables set in advance according to the environment inside the apparatus,
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the phase control unit reads and determines a control time corresponding to the calculation result from a control table corresponding to a detection result by the environment detection unit.
前記位相制御手段は、ほぼ同時に前記複数の駆動モータが駆動開始された後に最初に検出信号を出力した位相検出手段に対応する像担持体を前記基準像担持体として設定する請求項2ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。   6. The phase control means sets the image carrier corresponding to the phase detection means that first outputs a detection signal after the plurality of drive motors are started substantially simultaneously as the reference image carrier. The image forming apparatus according to any one of the above. 複数の駆動モータの各々に少なくとも1つ以上の像担持体を接続し、前記複数の駆動モータを所定の通常速度で駆動することによって前記複数の像担持体を回転させながら、前記複数の像担持体の各々に形成されるトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、前記複数の像担持体間での位相関係を調整する位相調整方法であって、
前記複数の駆動モータを前記通常速度よりも遅い位相検出速度で駆動しながら、前記複数の像担持体の各々について、該像担持体の基準位置を検出して検出信号を出力する工程と、
前記複数の像担持体間での検出信号の出力時間差を求める工程と、
前記出力時間差に応じて、各駆動モータを前記位相検出速度から前記通常速度に変更するタイミングまたは前記位相検出速度から前記通常速度に加速する加速パターンを制御する工程と
を備えたことを特徴とする画像形成装置における位相調整方法。
At least one image carrier is connected to each of the plurality of drive motors, and the plurality of image carriers are rotated while driving the plurality of drive motors at a predetermined normal speed. In an image forming apparatus for forming a color image by superimposing toner images formed on each of the bodies, a phase adjustment method for adjusting a phase relationship between the plurality of image carriers,
A step of detecting a reference position of the image carrier and outputting a detection signal for each of the plurality of image carriers while driving the plurality of drive motors at a phase detection speed slower than the normal speed;
Obtaining an output time difference of detection signals between the plurality of image carriers;
And a step of controlling a timing for changing each drive motor from the phase detection speed to the normal speed or an acceleration pattern for accelerating from the phase detection speed to the normal speed according to the output time difference. A phase adjustment method in an image forming apparatus.
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