JP2011197151A - 画像形成装置、回転位相取得方法、回転位相差補正方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より迅速に感光体ドラムの回転位相を取得する。
【解決手段】被検出体１４が、黒感光体ドラム７および非黒感光体ドラム６に、それぞれ同一の円弧に沿って円周方向に間隔をあけて配置された複数の突起部材１４Ａ〜１４Ｄとして形成され、複数の突起部材１４Ａ〜１４Ｄの円弧の長さがそれぞれ異なる。かかる構成によれば、複数の突起部材１４Ａ〜１４Ｄ間の時間間隔または突起部材１４Ａ〜１４Ｄの検出時間長に応じて黒感光体ドラム７および非黒感光体ドラム６の回転位相を取得することができるため、当該回転位相をより迅速に取得することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置、回転位相取得方法、回転位相差補正方法、およびプログラムに関する。

従来、モノクロ画像形成に対応した黒感光体ドラムとカラー画像形成に対応して前記黒感光体ドラムとともに並列配置された非黒感光体ドラムとを同一の回転速度で回転駆動し、モノクロおよびカラーの両方の画像形成が可能な画像形成装置として、黒感光体ドラムと非黒感光体ドラムとの回転位相差を補正することが可能な画像形成装置が知られている（特許文献１）。

しかしながら、特許文献１の画像形成装置では、黒感光体ドラムおよび非黒感光体ドラムに設けられ、センサによって位相を検出される円弧状の被検出体が、それぞれ、半周分の長さで一つだけ設けられているため、センサによる検出を開始してから黒感光体ドラムおよび非黒感光体ドラムが最長でそれぞれ半周回転した後でなければ、回転位相を検出することができない場合があった。

そこで、本発明は、より迅速に感光体ドラムの回転位相を取得することを目的とする。

本発明の画像形成装置にあっては、感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面上に作像された画像を記録媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置であって、前記感光体ドラムの側面上には、前記側面の円周方向に沿って互いに長さが異なる複数の突起部材が設けられており、所定の位置において前記突起部材を検知する検知手段と、前記検知手段が検知した、前記突起部材間の時間間隔または前記突起部材の検出時間長に応じて前記感光体ドラムの回転位相を取得する回転位相取得手段と、を備えたことを特徴の一つとする。

本発明によれば、感光体ドラムの側面上には複数の突起部材が設けられており、複数の突起部材間の時間間隔または突起部材の検出時間長に応じて感光体ドラムの回転位相を取得するため、当該回転位相をより迅速に取得することができる。

図１は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の制御システムの概略構成を示すブロック図である。 図２は、システム制御部の機能ブロック図である。 図３は、記憶部としてのＲＯＭに記憶される情報の一部を示す模式図である。 図４は、記憶部としてのＮＶＲＡＭに記憶される情報の一部を示す模式図である。 図５は、黒感光体ドラムおよび非黒感光体ドラムに設けられる被検出体ならびに黒位相センサおよび非黒位相センサの概略構成を示す正面図である。 図６は、黒感光体ドラムおよび非黒感光体ドラムに設けられる被検出体ならびに黒位相センサおよび非黒位相センサの概略構成を示す側面図である。 図７は、黒位相センサまたは非黒位相センサの検出信号の波形の一例を示す図である。 図８は、回転位相情報テーブルとして記憶されるレベル変化およびカウント値とカウント終了時の位相との相関関係の一例を示す表である。 図９は、黒感光体ドラムおよび複数の非黒感光体ドラムの概略構成を示す側面図であって、（ａ）は黒感光体ドラムと非黒感光体ドラムとの回転位相差が無い状態、（ｂ）は、黒感光体ドラムと非黒感光体ドラムとの回転位相差が有る状態を示す図である。 図１０は、回転位相取得方法および回転位相差補正方法の一例を示すフローチャートの一部を示す図である。 図１１は、回転位相取得方法および回転位相差補正方法の一例を示すフローチャートの別の一部を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示す画像形成装置１では、システム制御部２は、一例としてはＣＰＵ（Central Processing Unit）等として構成され、ＲＡＭ（Random Access Memory）４を作業領域として使用し、ＲＯＭ（Read Only Memory）３等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する中央演算処理装置である。

ＲＯＭ３は、システム制御部２が装置各部を制御するための制御プログラムや制御に必要な各種データ等を記憶する不揮発性の記憶部である。ＲＡＭ４は、システム制御部２の作業領域として使用される揮発性の書き換え可能な記憶部である。また、ＮＶＲＡＭ１３は、システム制御部２の処理に用いられる情報等を記憶する不揮発性の書き換え可能な記憶部である。

タイマ５は、複数チャネル（本実施形態では、一例としてｃｈ０〜ｃｈ３の４チャネル）のタイマを備え、各チャネルについて、システムバス１２を介したシステム制御部２からの計時のリセットや、起動、停止等の指示に基づいて、カウント値の読み出しを行う。

非黒感光体ドラム６は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、およびＹ（イエロー）の各色成分に対応した感光体ドラム６Ｃ，６Ｙ，６Ｍ（図９参照）であり、相互に連動して常に同一位相で回転駆動される。なお、本発明は、一つまたは複数の非黒感光体ドラム６を有する画像形成装置として実施することができるが、本実施形態では、非黒感光体ドラム６がＣ、Ｍ、およびＹに対応する３つの感光体ドラム６Ｃ，６Ｙ，６Ｍによって構成される一般的な画像形成装置１を例示している。

また、黒感光体ドラム７は、Ｋ（黒）の色成分に対応した単独の感光体ドラムであり、非黒感光体ドラム６と独立して回転駆動される。

非黒感光体ドラム駆動手段の一例としての非黒感光体ドラム用モータ駆動回路８は、システム制御部２によって制御され、非黒感光体ドラム６を回転駆動するモータ（図示せず）を駆動することにより、非黒感光体ドラム６を所定の回転速度（角速度）で回転させる。

黒感光体ドラム駆動手段の一例としての黒感光体ドラム用モータ駆動回路９は、システム制御部２によって制御され、黒感光体ドラム７を回転駆動するモータ（図示せず）を駆動することにより、黒感光体ドラム７を所定の回転速度（角速度）で回転させる。

通常、システム制御部２は、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７が同じ回転速度で回転するよう、非黒感光体ドラム用モータ駆動回路８および黒感光体ドラム用モータ駆動回路９を制御する。ただし、後述する回転位相差補正制御を行う際には、システム制御部２は、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７のうち少なくとも一方の回転速度を変化させ、これらの回転速度に差異を生じさせる。

検知手段の一例としての非黒位相センサ１０は、非黒感光体ドラム６の一つである例えばＣ（シアン）の感光体ドラム６Ｃに設けられた被検出体１４の有無を検出し、その検出結果を示す検出信号を、システムバス１２を介してシステム制御部２へ送る。なお、被検出体１４は、他の非黒感光体ドラム６（ＭやＹ）に設けてもよい。また、検知手段の一例としての黒位相センサ１１は、黒感光体ドラム７に設けられた被検出体１４の有無を検出し、その検出結果を示す検出信号を、システムバス１２を介してシステム制御部２へ送る。検知手段の一例としての非黒位相センサ１０および黒位相センサ１１は、いずれも、被検出体１４としての突起部材１４Ａ〜１４Ｄを検出している状態と、検出していない状態とで、異なる信号（本実施形態では一例としてレベルの異なる信号）を出力する。

システムバス１２は、上記各部がデータをやり取りするためのデータバスや、アドレスバス、制御バス、割り込み信号ライン等によって構成される信号ラインである。なお、本発明は、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７の回転位相差の補正に関するものであるため、感光体ドラムに対する画像形成機構や転写ベルトへの転写媒体等の説明を省略している。画像形成装置１では、感光体ドラムの表面上に作像された画像を記録媒体に転写する転写手段を備える。

システム制御部２は、制御プログラムをＲＯＭ３等からＲＡＭ４に呼び出して実行することにより、上記各部を制御する。制御プログラムには、回転位相を取得するモジュール（回転位相の取得処理を並列で行う二つのモジュールを含む）、回転位相差を算出するモジュール、回転位相差を補正する際に回転速度の制御量（例えば、回転速度の増減量や回転速度を変化させる期間等）を算出するモジュール、回転制御（同期制御）を実行するモジュール、回転位相差の許容値を可変設定するモジュール等を含んでいる。よって、システム制御部２は、図２に示すように、回転位相取得部（回転位相取得手段）２ａや、第一の回転位相取得処理部２ｂ、第二の回転位相取得処理部２ｃ、回転位相差算出部（回転位相差算出手段）２ｄ、回転速度制御量算出部２ｅ、制御手段としての回転制御部（同期制御部）２ｆ、許容値可変設定制御部２ｇとして機能することができる。

ここで、回転位相取得部２ａとして機能するシステム制御部２が回転位相を取得する際に用いる回転位相情報テーブル３ａは、図３に示すように、一例としてＲＯＭ３に記憶される。また、回転位相差許容値１３ａは、図４に示すように、一例としてＮＶＲＡＭ１３に記憶される。したがって、図示しない画像形成装置１の入力操作部（例えば入力操作ボタンや、タッチパネルディスプレイ等）や、画像形成装置１に電気通信回線を介して接続された他の電子機器（例えばパーソナルコンピュータ等）等から、変更指示および回転位相差許容値１３ａ（｜α｜）を示すデータを受けた設定手段としての許容値可変設定制御部２ｇの動作によって、回転位相差許容値１３ａを書き換えて可変設定することができる。

図５，６に示すように、被検出体１４は、一例として、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７のそれぞれの軸方向一方側の端面（側面）６ａ（７ａ）に、回転軸Ａｘを中心とする仮想円の円周に沿う円弧状に形成されたリブとしての複数（本実施形態では一例として四つ）の突起部材１４Ａ〜１４Ｄの集合として、設けることができる。複数の突起部材１４Ａ〜１４Ｄは、図５に示すように、それぞれの回転位相に応じて、円弧の長さ（形成区間に対応する回転軸Ａｘ回りの中心角）が異なっている。具体的には、図５に示すように、端面６ａ（７ａ）を軸方向外側から見た視線で回転軸Ａｘの回りに図５の時計回り方向に回転位相θを規定すると、突起部材１４Ａは、回転位相（中心角）θが０°（ｄｅｇ）から３０°に至る３０°の区間に亘って形成され、突起部材１４Ｂは、回転位相（中心角）θが６０°から１００°に至る４０°の区間に亘って形成され、突起部材１４Ｃは、回転位相（中心角）θが１４０°から１９０°に至る５０°の区間に亘って形成され、突起部材１４Ｄは、回転位相（中心角）θが２４０°から３００°に至る６０°の区間に亘って形成されている。

図６に示すように、非黒位相センサ１０および黒位相センサ１１は、一例として、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７のそれぞれに対応した遮光センサとして設けることができる。具体的には、非黒位相センサ１０および黒位相センサ１１は、それぞれ、被検出体１４の径方向の外側および内側のうちいずれか一方（本実施形態では一例として外側）に当該被検出体１４に対して間隔をあけて設けられた発光部（一例として赤外線発光部）１０ａと、他方（本実施形態では一例として内側）に当該被検出体１４に対して間隔をあけて設けられた受光部１０ｂと、を有する。よって、発光部１０ａから受光部１０ｂに向けて出射された光が受光部１０ｂで受光できなかった場合には、被検出体１４が有ったことになり、発光部１０ａから受光部１０ｂに向けて出射された光が受光部１０ｂで受光できた場合には、被検出体１４が無かったことになる。したがって、一例として、受光か非受光（遮光）かによってハイレベル（Ｈ）とローレベル（Ｌ）とが切り替わる検出信号によって、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７の回転位相を検出することができる。なお、突起部材１４Ａ〜１４Ｄ（被検出体１４）は、発光部１０ａと受光部１０ｂとの間の間隔を埋めるため、図５に示すように、フィラーと称することができる。

また、図５に示すように、相互に隣接する突起部材１４Ａ〜１４Ｄの間隔の中心角を、その間隔の回転位相θに応じて異ならせることができる。本実施形態では、図５に示すように、一例として、突起部材１４Ａと突起部材１４Ｂとの間の間隔の中心角を３０°とし、突起部材１４Ｂと突起部材１４Ｃとの間の間隔の中心角を４０°とし、突起部材１４Ｃと突起部材１４Ｄとの間の間隔の中心角を５０°とし、突起部材１４Ｄと突起部材１４Ａとの間の間隔の中心角を６０°としている。

したがって、非黒位相センサ１０および黒位相センサ１１による被検出体１４の検出結果としての検出信号の波形は、一例として、図７に示すような波形となる。なお、本実施形態では、一例として、発光部１０ａから受光部１０ｂへの光が突起部材１４Ａ〜１４Ｄによって遮られたときにハイレベル（Ｈ）となり、発光部１０ａからの光が突起部材１４Ａ〜１４Ｄによっては遮られず受光部１０ｂで受光されたときにローレベル（Ｌ）となっている。

よって、例えば図７の矢印Ａに示すように、非黒位相センサ１０および黒位相センサ１１による検出が開始された時点で、回転位相θが０°を超えた状態であった場合には、まずは、回転位相θが３０°となった時点で検出信号はハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に遷移し、その後、ローレベル（Ｌ）の状態が３０°の区間継続し、その後、回転位相θが６０°となった時点で検出信号はローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に遷移することになる。また、例えば図７の矢印Ｂに示すように、非黒位相センサ１０および黒位相センサ１１による検出が開始された時点で、回転位相θが２４０°を超えた状態であった場合には、まずは、回転位相θが３００°となった時点で検出信号はハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に遷移し、その後、ローレベル（Ｌ）の状態が６０°の区間継続し、その後、回転位相θが３６０°となった時点で検出信号はローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に遷移することになる。図７から明らかとなるように、本実施形態では、上述したような突起部材１４Ａ〜１４Ｄの形状および配置、ならびに間隔の中心角および配置によって、非黒位相センサ１０および黒位相センサ１１によって検出が開始される回転位相θにより、検出信号の変化するパターンを相異ならせることができる。なお、本実施形態では、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７のそれぞれに形成した被検出体１４を、全く同じスペック（共通構造）で構成したが、相互に異なる構成とすることももちろん可能である。

そして、本実施形態では、回転位相取得部２ａとして機能するシステム制御部２は、一例として、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７が同一の一定速度で回転する状態で、タイマ５から、検出信号のレベルが変化した第一のタイミングとその次にレベルが変化した第二のタイミングとの間の時間間隔に対応する一定周期のパルスのカウント値を取得することで、当該時間間隔に対応する回転位相θを得ることができる。回転位相θはカウント値に比例することになる。

よって、本実施形態では、一例として、検出信号のレベル変化およびタイマ５によるカウント値と、タイマ５によるカウントが終了した時点（第二のタイミング）での非黒感光体ドラム６または黒感光体ドラム７の位相との相関関係が、図８のようになる。したがって、回転位相取得部２ａとして機能するシステム制御部２は、図８の相関関係を示す回転位相情報テーブル３ａを参照することにより、検出信号のレベル変化およびタイマ５によるカウント値から、タイマ５によるカウントが終了した時点（第二のタイミング）での非黒感光体ドラム６または黒感光体ドラム７の回転位相θを取得することができる。

具体的に、第一のタイミングでの検出信号のレベル変化がローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）であり、かつ第一のタイミングからその次の第二のタイミングまでのカウント値がＣ１であった場合には、カウント終了時（第二のタイミング）の回転位相θは３０°となる。カウント値Ｃ１は、回転位相θの３０°（レベルが変化せずに継続した継続角度）に対応するカウント値である。

また、第一のタイミングでの検出信号のレベル変化がローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）であり、かつ第一のタイミングからその次の第二のタイミングまでのカウント値がＣ２であった場合には、カウント終了時（第二のタイミング）の回転位相θは１００°となる。カウント値Ｃ２は、回転位相θの４０°に対応するカウント値である。

また、第一のタイミングでの検出信号のレベル変化がローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）であり、かつ第一のタイミングからその次の第二のタイミングまでのカウント値がＣ３であった場合には、カウント終了時（第二のタイミング）の回転位相θは１９０°となる。カウント値Ｃ３は、回転位相θの５０°に対応するカウント値である。

また、第一のタイミングでの検出信号のレベル変化がローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）であり、かつ第一のタイミングからその次の第二のタイミングまでのカウント値がＣ４であった場合には、カウント終了時（第二のタイミング）の回転位相θは３００°となる。カウント値Ｃ４は、回転位相θの６０°に対応するカウント値である。

また、第一のタイミングでの検出信号のレベル変化がハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）であり、かつ第一のタイミングからその次の第二のタイミングまでのカウント値がＣ１であった場合には、カウント終了時（第二のタイミング）の回転位相θは６０°となる。カウント値Ｃ１は、回転位相θの３０°に対応するカウント値である。

また、第一のタイミングでの検出信号のレベル変化がハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）であり、かつ第一のタイミングからその次の第二のタイミングまでのカウント値がＣ２であった場合には、カウント終了時（第二のタイミング）の回転位相θは１４０°となる。カウント値Ｃ２は、回転位相θの４０°に対応するカウント値である。

また、第一のタイミングでの検出信号のレベル変化がハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）であり、かつ第一のタイミングからその次の第二のタイミングまでのカウント値がＣ３であった場合には、カウント終了時（第二のタイミング）の回転位相θは２４０°となる。カウント値Ｃ３は、回転位相θの５０°に対応するカウント値である。

また、第一のタイミングでの検出信号のレベル変化がハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）であり、かつ第一のタイミングからその次の第二のタイミングまでのカウント値がＣ４であった場合には、カウント終了時（第二のタイミング）の回転位相θは３６０°（０°）となる。カウント値Ｃ４は、回転位相θの６０°に対応するカウント値である。

ところで、上述したように、回転制御部２ｆとして機能するシステム制御部２は、非黒感光体ドラム用モータ駆動回路８および黒感光体ドラム用モータ駆動回路９を制御することにより、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７を、同一かつ一定の回転速度で回転させる。

図９（ａ）は、非黒感光体ドラム６としてのＣ（シアン）の感光体ドラム６Ｃと黒感光体ドラム７との回転位相が相互に一致している状態を示している。この状態では、非黒位相センサ１０と感光体ドラム６Ｃとの相対姿勢と、黒位相センサ１１と黒感光体ドラム７との相対姿勢とが全く同じである。

しかし、例えば、モノクロで印刷処理を行うため黒感光体ドラム７だけが回転駆動された場合等には、図９（ｂ）に示すように、非黒感光体ドラム６としてのＣ（シアン）の感光体ドラム６Ｃと黒感光体ドラム７との間で回転位相差が生じる。この状態では、非黒位相センサ１０と感光体ドラム６Ｃとの相対姿勢と、黒位相センサ１１と黒感光体ドラム７との相対姿勢とが相違している。この状態からカラー画像の形成を行う場合に、システム制御部２は、図１０，１１に示す手順にしたがって、非黒感光体ドラム６と黒感光体ドラム７との回転位相差を減らし、回転位相差をＮＶＲＡＭ１３に格納された回転位相差許容値（｜α｜）以内に収める。

すなわち、システム制御部２は、回転制御部２ｆとして機能し、非黒感光体ドラム用モータ駆動回路８および黒感光体ドラム用モータ駆動回路９を制御して、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７を、予め定められた同一かつ一定の回転速度で回転させる。システム制御部２は、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７の回転速度を、一例として、非黒位相センサ１０および黒位相センサ１１の検出信号の周期から取得することができる。

システム制御部２は、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７の回転速度が所定の回転速度に到達すると（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、回転位相取得部２ａとして機能し、第一の回転位相取得処理部２ｂと第二の回転位相取得処理部２ｃとを並列で動作させる。第一の回転位相取得処理部２ｂは、図１０のステップＳ１０２〜Ｓ１１３の処理を実行し、第二の回転位相取得処理部２ｃは、図１１のステップＳ２０２〜Ｓ２１３の処理を実行する。第一の回転位相取得処理部２ｂは、まず、黒位相センサ１１の検出結果から黒感光体ドラム７の回転位相を検出する。第二の回転位相取得処理部２ｃは、第一の回転位相取得処理部２ｂによる黒感光体ドラム７の回転位相の検出と並行して、非黒位相センサ１０の検出結果から非黒感光体ドラム６の回転位相を検出する。なお、システム制御部２は、ステップＳ１０１でＮｏの場合、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７の回転速度が所定の回転速度に到達するまで（ステップＳ１０１でＹｅｓとなるまで）、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７の回転制御を行う。

第一の回転位相取得処理部２ｂは、図１０に示すように、黒位相センサ１１から検出信号を受信し（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、最初のレベル変化、すなわち第一のタイミングでのレベル変化が立ち上がり（ローレベル（Ｌ）→ハイレベル（Ｈ））であった場合には（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理を実行し、第一のタイミングでのレベル変化が立ち下がり（ハイレベル（Ｈ）→ローレベル（Ｌ））であった場合には（ステップＳ１０３でＮｏ）、ステップＳ１０７〜Ｓ１０９の処理を実行する。なお、ステップＳ１０２では、第一の回転位相取得処理部２ｂは、黒位相センサ１１から検出信号を受信するまで待機する（ステップＳ１０２でＮｏ）。

第一のタイミングでのレベル変化が立ち上がりであった場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、第一の回転位相取得処理部２ｂは、まず、タイマ５のチャネル０（Ｃｈ０）で、カウントをクリアし、カウントをスタートさせる（ステップＳ１０４）。そして、第一の回転位相取得処理部２ｂは、黒位相センサ１１の検出信号のレベルの立ち下がり（ハイレベル（Ｈ）→ローレベル（Ｌ））を検出すると（ステップＳ１０５）、その時点、すなわち第二のタイミングでのタイマ５のチャネル０のカウント値を読み取る（ステップＳ１０６）。

一方、第一のタイミングでのレベル変化が立ち下がりであった場合（ステップＳ１０３でＮｏ）、第一の回転位相取得処理部２ｂは、まず、タイマ５のチャネル０（Ｃｈ０）で、カウントをクリアし、カウントをスタートさせる（ステップＳ１０７）。そして、第一の回転位相取得処理部２ｂは、黒位相センサ１１の検出信号のレベルの立ち上がり（ローレベル（Ｌ）→ハイレベル（Ｈ））を検出すると（ステップＳ１０８）、その時点、すなわち第二のタイミングでのタイマ５のチャネル０のカウント値を読み取る（ステップＳ１０９）。

次に、第一の回転位相取得処理部２ｂは、回転位相情報テーブル３ａを参照して、ステップＳ１０３で取得した第一のタイミングでの検出信号のレベル変化およびステップＳ１０６またはＳ１０９で取得したカウント値に対応する回転位相、すなわち黒感光体ドラム７の回転位相を取得する（ステップＳ１１０）。

一方、第二の回転位相取得処理部２ｃは、第一の回転位相取得処理部２ｂと並列に動作し、図１１に示すように、非黒位相センサ１０から検出信号を受信し（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、最初のレベル変化、すなわち第一のタイミングでのレベル変化が立ち上がり（ローレベル（Ｌ）→ハイレベル（Ｈ））であった場合には（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、ステップＳ２０４〜Ｓ２０６の処理を実行し、第一のタイミングでのレベル変化が立ち下がり（ハイレベル（Ｈ）→ローレベル（Ｌ））であった場合には（ステップＳ２０３でＮｏ）、ステップＳ２０７〜Ｓ２０９の処理を実行する。なお、ステップＳ２０２では、第二の回転位相取得処理部２ｃは、非黒位相センサ１０から検出信号を受信するまで待機する（ステップＳ２０２でＮｏ）。

第一のタイミングでのレベル変化が立ち上がりであった場合（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、第二の回転位相取得処理部２ｃは、まず、タイマ５のチャネル１（Ｃｈ１）で、カウントをクリアし、カウントをスタートさせる（ステップＳ２０４）。そして、第二の回転位相取得処理部２ｃは、黒位相センサ１１の検出信号のレベルの立ち下がり（ハイレベル（Ｈ）→ローレベル（Ｌ））を検出すると（ステップＳ２０５）、その時点、すなわち第二のタイミングでのタイマ５のチャネル１のカウント値を読み取る（ステップＳ２０６）。

一方、第一のタイミングでのレベル変化が立ち下がりであった場合（ステップＳ２０３でＮｏ）、第二の回転位相取得処理部２ｃは、まず、タイマ５のチャネル１（Ｃｈ１）で、カウントをクリアし、カウントをスタートさせる（ステップＳ２０７）。そして、第二の回転位相取得処理部２ｃは、黒位相センサ１１の検出信号のレベルの立ち上がり（ローレベル（Ｌ）→ハイレベル（Ｈ））を検出すると（ステップＳ２０８）、その時点、すなわち第二のタイミングでのタイマ５のチャネル１のカウント値を読み取る（ステップＳ２０９）。

次に、第二の回転位相取得処理部２ｃは、回転位相情報テーブル３ａを参照して、ステップＳ２０３で取得した第一のタイミングでの検出信号のレベル変化およびステップＳ２０６またはＳ２０９で取得したカウント値に対応する回転位相、すなわち非黒感光体ドラム６の回転位相を取得する（ステップＳ２１０）。

図１０のステップＳ１１０の後、第一の回転位相取得処理部２ｂは、タイマ５のチャネル２でのカウントを開始する（ステップＳ１１１）。黒感光体ドラム７の回転位相が非黒感光体ドラム６の回転位相より先に取得された場合には、ステップＳ１１１の後、ステップＳ１１２〜Ｓ１１５の処理が実行される。すなわち、ステップＳ１１１で第一の回転位相取得処理部２ｂは、タイマ５のチャネル２でのカウントを開始し、ステップＳ１０９でチャネル０のカウント値を読み取った時点から、ステップＳ２０６またはＳ２０９でタイマ５のチャネル１でのカウント値を読み取った（ステップＳ１１２）時点までの、カウント値を取得する（ステップＳ１１３）。第一の回転位相取得処理部２ｂがステップＳ１０６またはＳ１０９でカウント値を取得した後、黒感光体ドラム７は回転して回転位相が進んでいるため、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７の共通のタイミングの一例として第二の回転位相取得処理部２ｃがステップＳ２０６またはＳ２０９でタイマ５のチャネル１でのカウント値を読み取った時点で、非黒感光体ドラム６と黒感光体ドラム７との回転位相差を取得する場合には、ステップＳ１１３で取得されたカウント値に相当する分の黒感光体ドラム７の位相進みを考慮する必要がある。すなわち、ステップＳ１１１〜Ｓ１１３により、黒感光体ドラム７の回転位相が非黒感光体ドラム６の回転位相より先に取得された場合における、黒感光体ドラム７の回転位相が確定した後、非黒感光体ドラム６の回転位相が確定されるまでの時間間隔での、黒感光体ドラム７の位相進みを取得することができる。

ステップＳ１１４では、システム制御部２は、回転位相差算出部２ｄとして動作し、ステップＳ１１０で取得された黒感光体ドラム７の回転位相、ステップＳ１１３のカウント値から取得される黒感光体ドラム７の位相進み、およびステップＳ２１０で取得された非黒感光体ドラム６の回転位相から、回転位相差を算出する。すなわち、黒感光体ドラム７の回転位相に黒感光体ドラム７の位相進みを加算した黒感光体ドラム７の回転位相と、非黒感光体ドラム６の回転位相とを比較して、回転位相差を取得する。

ステップＳ１１２〜ステップＳ１１４は、黒感光体ドラム７の回転位相が確定した後、非黒感光体ドラム６の回転位相が確定した場合に実行されうるが、この場合、図１１のステップＳ２１１の時点で、ステップＳ１０６，１０９は既に終了している。したがって、この場合は、図１１のフローでは、ステップＳ２１１の後にステップＳ２１２（すなわちステップＳ１０６またはＳ１０９）は行われないことになるため、第二の回転位相取得処理部２ｃの動作は、ステップＳ２１１で待機したままになる。よって、ステップＳ１１４の後、第二の回転位相取得処理部２ｃの動作が中止される（ステップＳ１１５）。

一方、図１１のステップＳ２１０の後、第二の回転位相取得処理部２ｃは、タイマ５のチャネル１でのカウントを開始する（ステップＳ２１１）。非黒感光体ドラム６の回転位相が黒感光体ドラム７の回転位相より先に取得された場合には、ステップＳ２１１の後、ステップＳ２１２〜Ｓ２１４の処理が実行されうる。すなわち、ステップＳ２１１で第二の回転位相取得処理部２ｃは、タイマ５のチャネル３でのカウントを開始し、ステップＳ２０９でチャネル１のカウント値を読み取った時点から、ステップＳ１０６またはＳ１０９でタイマ５のチャネル０でのカウント値を読み取った（ステップＳ２１２）時点までの、カウント値を取得する（ステップＳ２１３）。第二の回転位相取得処理部２ｃがステップＳ２０６またはＳ２０９でカウント値を取得した後、非黒感光体ドラム６は回転して回転位相が進んでいるため、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７の共通のタイミングの一例として第一の回転位相取得処理部２ｂがステップＳ１０６またはＳ１０９でタイマ５のチャネル０でのカウント値を読み取った時点で、非黒感光体ドラム６と黒感光体ドラム７との回転位相差を取得する場合には、ステップＳ２１３で取得されたカウント値に相当する分の非黒感光体ドラム６の位相進みを考慮する必要がある。すなわち、ステップＳ２１１〜Ｓ２１３により、非黒感光体ドラム６の回転位相が黒感光体ドラム７の回転位相より先に取得された場合における、非黒感光体ドラム６の回転位相が確定した後、黒感光体ドラム７の回転位相が確定されるまでの時間間隔での、非黒感光体ドラム６の位相進みを取得することができる。

ステップＳ２１４では、システム制御部２は、回転位相差算出部２ｄとして動作し、ステップＳ２１０で取得された非黒感光体ドラム６の回転位相、ステップＳ２１３のカウント値から取得される非黒感光体ドラム６の位相進み、およびステップＳ１１０で取得された黒感光体ドラム７の回転位相から、回転位相差を算出する。すなわち、非黒感光体ドラム６の回転位相に非黒感光体ドラム６の位相進みを加算した非黒感光体ドラム６の回転位相と、黒感光体ドラム７の回転位相とを比較して、回転位相差を取得する。

ステップＳ２１２〜ステップＳ２１４は、非黒感光体ドラム６の回転位相が確定した後、黒感光体ドラム７の回転位相が確定した場合に実行されうるが、この場合、図１０のステップＳ１１１の時点で、ステップＳ２０６，２０９は既に終了している。したがって、この場合は、図１０のフローでは、ステップＳ１１１の後にステップＳ１１２（すなわちステップＳ２０６またはＳ２０９）は行われないことになるため、第一の回転位相取得処理部２ｂの動作は、ステップＳ１１１で待機したままになる。よって、ステップＳ２１４の後、第一の回転位相取得処理部２ｂの動作が中止される（ステップＳ２１５）。

そして、ステップＳ１１４またはステップＳ２１４で算出された回転位相差が回転位相差許容値１３ａ（｜α｜）以内で無かった場合に（ステップＳ１１６）、システム制御部２は、回転位相差を減らすよう、モータの速度制御を行う（ステップＳ１１７）。このステップＳ１１７で、システム制御部２は、まず、回転速度制御量算出部２ｅとして動作し、補正する回転位相差Δθおよび回転速度差Δωから、回転速度差Δωを生じさせる状態を継続する継続時間Δｔを、Δθ／Δω＝Δｔとして算出する。そして、システム制御部２は、回転制御部（同期制御部）２ｆとして動作し、算出した制御量（すなわち、回転速度差Δωおよび継続時間Δｔ）となるよう、非黒感光体ドラム用モータ駆動回路８および黒感光体ドラム用モータ駆動回路９のうち少なくともいずれか一方を制御して、二つのモータに回転速度差を生じさせ、回転位相差Δθを低減する。

ステップＳ１１６あるいはステップＳ２１６で、回転位相差が回転位相差許容値１３ａ（｜α｜）以内であった場合には、システム制御部２は回転制御部２ｆとして動作し、非黒感光体ドラム６および黒感光体ドラム７の回転速度を定常速度（デフォルト値）に戻す（ステップＳ１１８）。

以上、説明したように、本実施形態では、黒感光体ドラム７および非黒感光体ドラム６に、被検出体１４として、それぞれ同一の円弧に沿って円周方向に間隔をあけて配置された複数の突起部材１４Ａ〜１４Ｄが形成され、複数の突起部材１４Ａ〜１４Ｄの円弧の長さがそれぞれ異なる。かかる構成により、突起部材１４Ａ〜１４Ｄの円弧の長さを半周分より短くすることができるため、半周分の被検出体のみであった従来装置に比べて、より迅速に回転位相を取得し、回転位相差を算出することができる。また、各突起部材１４Ａ〜１４Ｄの円弧の長さ（中心角）をそれぞれ異ならせたため、当該円弧の長さ（中心角）から、当該円弧の長さに対応する黒感光体ドラム７および非黒感光体ドラム６の回転位相を取得することができる。

また、本実施形態では、複数の突起部材１４Ａ〜１４Ｄの間隔に対応する中心角がそれぞれ異なる。よって、突起部材１４Ａ〜１４Ｄの円弧の長さに加えて、それらの間の間隔の中心角に対応した黒感光体ドラム７および非黒感光体ドラム６の回転位相を取得することができる。したがって、黒感光体ドラム７および非黒感光体ドラム６の回転位相を、より一層迅速に取得することができる。

また、本実施形態では、回転位相取得部２ａは、第一のタイミングと第二のタイミングとの間の時間間隔に応じて黒感光体ドラム７および非黒感光体ドラム６の回転位相をより容易に取得することができる。より具体的には、回転位相取得部２ａは、回転位相情報テーブル３ａを参照して、レベルが最初に変化した第一のタイミングでのレベルの変化、ならびに第一のタイミングから第二のタイミングまでのカウント値に対応する第二のタイミングでの回転位相を取得することができる。すなわち、タイマ５のカウントを利用することで、黒感光体ドラム７および非黒感光体ドラム６の回転位相を取得する構成を、比較的簡素な構成として得ることができる。

また、本実施形態では、黒感光体ドラム７の回転位相を取得する第一の回転位相取得処理部２ｂと、非黒感光体ドラム６の回転位相を取得する第二の回転位相取得処理部２ｃと、が並列で動作する。したがって、黒感光体ドラム７の回転位相と非黒感光体ドラム６の回転位相とが順次取得された場合に比べて、より迅速に回転位相差を算出することができる。

また、本実施形態では、回転位相差許容値１３ａを可変設定する設定手段として許容値可変設定制御部２ｇを設けた。よって、種々の状況に応じて、より柔軟に、回転位相差許容値１３ａを可変設定することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、被検出体や間隔のスペック（数、円弧の長さ、直径、幅、高さ、中心角、配置等）は、適宜に変更することができる。なお、上記実施形態では、回転位相が増大するにつれて円弧の長さおよび間隔の中心角の大きさを増大させたが、これは一例に過ぎず、回転位相との対応付けができる状態であれば、回転位相が増大するにつれて円弧の長さおよび間隔の中心角の大きさを減少させてもよいし、ランダムに変化させてもよい。また、同期制御部は、黒感光体ドラムおよび非黒感光体ドラムの双方の回転速度を制御してもよい。また、遮光センサ以外のセンサを用いてもよい。

また、上記実施形態の画像形成装置１で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、上記実施形態の画像形成装置１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上記実施形態の画像形成装置１で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配信するように構成してもよい。

１ 画像形成装置
２ａ 回転位相取得部（回転位相取得手段）
２ｂ 第一の回転位相取得処理部
２ｃ 第二の回転位相取得処理部
２ｄ 回転位相差算出部（回転位相差算出手段）
２ｆ 回転制御部、同期制御部（制御手段）
２ｇ 許容値可変設定制御部（設定手段）
３ ＲＯＭ（記憶部）
３ａ 回転位相情報テーブル
５ タイマ
６ 非黒感光体ドラム（第２の感光体ドラム）
７ 黒感光体ドラム（第１の感光体ドラム）
１０ 非黒位相センサ（検知手段）
１１ 黒位相センサ（検知手段）
１３ａ 回転位相差許容値（許容値）
１４Ａ〜１４Ｄ 突起部材

特許第４３５４７９７号明細書

Claims (10)

1. 感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面上に作像された画像を記録媒体に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置であって、
   前記感光体ドラムの側面上には、当該側面の円周方向に沿って互いに長さが異なる複数の突起部材が設けられており、
   所定の位置において前記突起部材を検知する検知手段と、
   前記検知手段が検知した、前記突起部材間の時間間隔または前記突起部材の検出時間長に応じて前記感光体ドラムの回転位相を取得する回転位相取得手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光体ドラムの側面における、前記突起部材間の間隔に対応する中心角が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検知手段は、前記突起部材を検知しているときと、前記突起部材を検知していないときとで、異なる信号を出力し、
   前記回転位相取得手段は、前記検知手段が出力する信号が変化してから次に変化するまでの時間間隔に応じて前記感光体ドラムの回転位相を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 黒色画像を形成する第１の感光体ドラムと、黒色以外の画像を形成する第２の感光体ドラムと、を備えるとともに、
   前記検知手段による、前記第１の感光体ドラムに備えられた突起部材に対する検知結果および前記第２の感光体ドラムに備えられた突起部材に対する検知結果から、前記第１の感光体ドラムと前記第２の感光体ドラムとの回転位相差を算出する回転位相差算出手段と、
   算出された前記回転位相差に応じて前記第１の感光体ドラムまたは前記第２の感光体ドラムの回転速度を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の画像形成装置。
5. 前記回転位相差の許容値を設定する設定手段を備え、
   前記回転位相差算出手段により算出された前記回転位相差が前記設定手段により設定された前記許容値より大きい場合に、前記制御手段は、前記第１の感光体ドラムまたは前記第２の感光体ドラムの回転速度を制御することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面上に作像された画像を記録媒体に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置における回転位相取得方法であって、
   前記感光体ドラムの側面上には、前記側面の円周方向に沿って互いに長さが異なる複数の突起部材が設けられており、
   所定の位置において前記突起部材を検知する検知ステップと、
   前記検知ステップにより検知した、前記突起部材間の時間間隔または前記突起部材の検出時間長に応じて前記感光体ドラムの回転位相を取得する回転位相取得ステップと、
   を有したことを特徴とする回転位相取得方法。
7. 前記検知ステップでは、前記突起部材を検知しているときと、前記突起部材を検知していないときとで異なる信号が出力され、
   前記回転位相取得ステップでは、前記検知ステップで出力された信号が変化してから次に変化するまでの時間間隔に応じて前記感光体ドラムの回転位相が取得されることを特徴とする請求項６に記載の回転位相取得方法。
8. 感光体ドラムとしての黒色画像を形成する第１の感光体ドラムおよび黒色以外の画像を形成する第２の感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面上に作像された画像を記録媒体に転写する転写手段と、を備え、前記感光体ドラムの側面上に、前記側面の円周方向に沿って互いに長さが異なる複数の突起部材が設けられた画像形成装置における回転位相差補正方法であって、
   所定の位置において前記突起部材を検知する検知ステップと、
   前記検知ステップで検知した、前記第１の感光体ドラムに備えられた突起部材に対する検知結果および前記第２の感光体ドラムに備えられた突起部材に対する検知結果から、前記第１の感光体ドラムと前記第２の感光体ドラムとの回転位相差を算出する回転位相差算出ステップと、
   算出された前記回転位相差に応じて前記第１の感光体ドラムまたは前記第２の感光体ドラムの回転速度を制御する制御ステップと、
   を有したことを特徴とする回転位相差補正方法。
9. 前記回転位相差の許容値を設定する設定ステップを有し、
   前記回転位相差算出ステップで算出された前記回転位相差が前記設定ステップで設定された前記許容値より大きい場合に、前記制御ステップで、前記第１の感光体ドラムまたは前記第２の感光体ドラムの回転速度が制御されることを特徴とする請求項８に記載の回転位相差補正方法。
10. コンピュータに、
    感光体ドラムと、当該感光体ドラムの表面上に作像された画像を記録媒体に転写する転写手段と、を備え、前記感光体ドラムの側面上に当該側面の円周方向に沿って互いに長さが異なる複数の突起部材が設けられた画像形成装置についての、
    所定の位置において前記突起部材を検知する検知ステップと、
    前記検知ステップにより検知した、前記突起部材間の時間間隔または前記突起部材の検出時間長に応じて前記感光体ドラムの回転位相を取得する回転位相取得ステップと、
    を実行させるためのプログラム。

Images