JP2014197172A - 感光体ドラムの位相検出を行う画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップすることなく、感光体ドラムの位相検出に要する時間を低減することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、感光体ドラムが予め定められた速度で回転しているときに、感光体ドラムの回転の基準となる基準位置を検出する検出手段と、感光体ドラムが予め定められた速度から減速したときに、検出手段により基準位置が検出されてから経過した第１時間を算出する第１時間算出手段と、感光体ドラムを回転させ、予め定められた速度に到達したときから検出手段により基準位置が検出されるまでに経過した第３時間を算出する第３時間算出手段と、第１時間算出手段により算出された第１時間、及び第３時間算出手段により算出された第３時間から制御を行う感光体ドラムの位相を算出する位相算出手段とを備える。【選択図】図７

Description

本発明は、電子写真方式でシートに画像を形成する感光体ドラムの位相検出を行う画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム表面を一様に帯電させ、感光体表面を露光装置によって露光することで潜像像形成を行う方式が一般に知られている。この電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムに形成された潜像電位に応じて画像形成される。

そのため感光体ドラムの特性にばらつきがあると、感光体ドラム面内で均一な画像形成を行うことができず、画像劣化が発生する。画像劣化の要因としては、感光体表面上の帯電電位のばらつきによる濃度むらや、感光体ドラムの偏芯に起因する画像位置ずれ等がある。

これらの濃度や位置ずれを補正するために、感光体ドラムの回転方向に対する位置（以下、「ドラム位相」という）に応じて、露光装置の露光光量や露光位置を制御し、濃度や画像位置のずれを補正する方式が従来から提案されている。

一方、前述したように、ドラム位相に応じて露光装置を制御する場合、感光体ドラムの位相検出を行う必要がある。感光体ドラムの位相検出を行う方法としては、感光体ドラムにホームポジションセンサ（以下、「ＨＰセンサ」という）を備えて、ＨＰセンサにより感光体ドラムの基準位置を検出することにより位相検出を行う方法が知られている。

例えば、感光体ドラムに２個以上のＨＰセンサを備え、感光体ドラムの位相検出する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２１５２６９号公報

しかしながら、前述したＨＰセンサを用いて感光体ドラムの位相を検出する方法では、感光体ドラムが回転を開始してから基準位置がＨＰセンサ上を通過するまで位相検出ができないため、位相検出に時間がかかり、生産性を低下させるという問題がある。

特許文献１に開示された方法では、ＨＰセンサを２個以上備えることで、ＨＰセンサ１個の構成に比べて位相検出時間を短縮することができるとされているが、ＨＰセンサを複数使用するため、コストアップしてしまうという課題があった。

本発明は、コストアップすることなく、感光体ドラムの位相検出に要する時間を低減することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、感光体ドラムを備える画像形成装置であって、感光体ドラムに画像を形成する像形成部と、前記感光体ドラムが予め定められた速度で回転しているときに、感光体ドラムの回転の基準となる基準位置を検出する検出手段と、前記感光体ドラムの回転の速度が前記予め定められた速度から減速したあと、前記検出手段により前記基準位置が検出されてから前記感光体ドラムの回転が停止するまでの第１時間を測定する第１時間測定手段と、前記感光体ドラムの回転が再開されたあと、前記感光体ドラムの回転の速度が前記予め定められた速度に到達したときから前記検出手段により前記基準位置が検出されるまでに経過した第３時間を測定する第３時間測定手段と、前記第１時間及び前記第３時間に基づいて、前記感光体ドラムの位相を決定する位相決定手段と、前記位相決定手段により決定された感光体ドラムの位相に基づいて前記像形成部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項６記載の画像形成装置は、感光体ドラムを備える画像形成装置であって、感光体ドラムに画像を形成する像形成部と、前記感光体ドラムが予め定められた速度で回転しているときに、感光体ドラムの回転の基準となる基準位置を検出する検出手段と、前記感光体ドラムが前記予め定められた速度から減速したあと、前記検出手段により基準位置が検出されてから前記感光体ドラムの回転が停止するまでに前記感光体ドラムが回転した第１回転量を決定する第１回転量決定手段と、前記感光体ドラムの回転速度が前記予め定められた速度に到達したときから前記検出手段により基準位置が検出されるまでに前記感光体ドラムが回転した第３回転量を決定する第３回転量決定手段と、前記感光体ドラムの周長から、前記第１回転量、及び前記第３回転量を減算して得られた第２回転量を決定し、次に感光体ドラムの回転を前記予め定められた速度から減速する場合には、前記検出手段により基準位置が検出されてから前記感光体ドラムが前記第２回転量だけ回転したときに前記感光体ドラムの回転を減速させる減速制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、コストアップすることなく、感光体ドラムの位相検出に要する時間を低減することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略図である。 図１における露光装置及び感光体ドラムの構成を示す図である。 図１における画像形成装置の感光体ドラムの駆動と露光装置の制御に係る電気的構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る画像形成装置によるドラムシェーディング処理のタイミングチャートである。 ＣＰＵにより実行される第１移動距離算出処理のフローチャートである。 ＣＰＵにより実行される第２及び第３移動距離算出処理のフローチャートである。 ＣＰＵにより実行される位相検出処理のフローチャートである。 図３におけるメモリに記録された感光体ドラム位相に対するシェーディングデータを示す図である。 ＣＰＵにより実行されるシェーディングデータ設定処理のフローチャートである。 図９のシェーディングデータ設定処理のタイミングチャートである。 ドラム停止位置を調整した画像形成装置の実施形態の変形例によるドラムシェーディング処理のタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１００の概略構成を示す図である。

図１において、画像形成装置１００は、スキャナ部５００、露光装置５０１Ｃ，５０１Ｍ，５０１Ｙ，５０１Ｋ、感光体ドラム１０７Ｃ，１０７Ｍ，１０７Ｙ，１０７Ｋ、作像部５０３、及び定着部５０４を含む。以下の説明において、符号にＣＭＹＫが付されている露光装置及び感光体ドラムは、特に区別する必要がない場合には、それぞれ露光装置５０１、感光体ドラム１０７と表現する。

スキャナ部５００は、原稿台に置かれた原稿に対して、照明光を当てて原稿画像を光学的に読み取り、その像を電気信号に変換して画像データを作成する。露光装置５０１は、画像データに応じて発光し、感光体ドラム１０７に光を照射する。

画像形成部としての作像部５０３は、感光体ドラム１０７を回転駆動し、不図示の帯電器によって帯電させた後、露光装置によって感光体ドラム１０７に形成された潜像を、トナーで現像する。

その後、作像部５０３は、トナー像をベルト状の転写体５１１上のシートに転写し、その際に転写されずに感光体ドラム１０７上に残ったトナーは回収される。

このように画像形成装置１００は、一連の電子写真プロセスを実行するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット（画像形成ステーション）を有することで４色のトナー像を形成する。

ＹＭＣＫの各色のトナー像が転写体５１１により搬送されるシートに順番に重ねられて転写されることで色ずれのないフルカラートナー像が形成される。定着部５０４は、ローラやベルトの組み合わせによって構成され、ハロゲンヒータ等の熱源を内蔵し、トナー像が転写されたシートのトナーを、熱と圧力によって溶解、定着させる。

画像形成装置１００には、以上説明した各部を制御する制御部としてのＣＰＵ１０１（図３参照）が設けられており、ＣＰＵ１０１は前述のスキャナ、露光装置、作像、定着、給紙／搬送の各部の状態を管理しながら、画像形成動作の制御を行う。このＣＰＵ１０１については後述する。

図２は、図１における露光装置５０１及び感光体ドラム１０７の構成を示す図である。

図２において、露光装置５０１は、半導体レーザ４０１、コリメータレンズ４０２、絞り４０３、シリンドリカルレンズ４０４、ポリゴンミラー４０５、ｆ−θレンズ４０６、反射鏡４０９及びＢＤセンサ４１０を備える。

半導体レーザ４０１は、不図示のシーケンスコントローラからの制御信号に基づいて所望の光量で発光し、この発光による光がコリメータレンズ４０２、絞り４０３、シリンドリカルレンズ４０４を通過することで、光束全体が光軸中心に対してほぼ平行光となる。そして、所定のビーム径でポリゴンミラー４０５に入射される。

ポリゴンミラー４０５は矢印の様な方向に等角速度の回転を行っており、この回転に伴って、入射した光ビームが連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射される。

偏向ビームとなった光はｆ−θレンズ４０６により感光体ドラム１０７の表面上を等速で走査する。

感光体ドラム１０７の端面に対向して、ＨＰセンサ１０３が配置されている。ＨＰセンサ１０３は、発光素子と受光素子で構成され、感光体ドラム１０７の側面に光を出射し反射光をモニタする。

感光体ドラム１０７端面の基準位相となる位置には、不図示の反射部材が設けられており、感光体ドラム１０７の回転と同期して回転する。ここでＨＰセンサ１０３は、反射部材が通過するタイミングで反射率の違いにより基準位相検出を行う。

図３は、図１における画像形成装置１００の感光体ドラム１０７の駆動と露光装置の制御に係る電気的構成を示すブロック図である。

図３において、ＣＰＵ１０１は、ドラム駆動部１０２、ＨＰセンサ１０３、メモリ１０４，１０５、及び露光装置５０１と接続される。

ドラム駆動部１０２はＣＰＵ１０１の指示に従い感光体ドラム１０７を駆動し、感光体ドラム１０７が予め定められた速度で回転している間、ドラム速度ロック信号をＣＰＵ１０１に出力する。

感光体ドラム１０７の端面に対向して配置されたＨＰセンサ１０３は、感光体ドラム１０７回転時において感光体ドラム１０７が基準位相に到達した瞬間に、ＣＰＵ１０１に対してパルス信号を出力する。

露光装置５０１は、ＣＰＵ１０１によって露光光量が制御される。メモリ１０４には、感光体ドラム１０７の起動・停止距離が格納されており、ＣＰＵ１０１は感光体ドラム１０７の前回の停止指示位置と、メモリ１０４に格納された起動・停止距離から、今回起動直後の位相を算出する。

メモリ１０５には、感光体ドラム１０７の位相に応じた露光光量データ（以下、「シェーディングデータ」という）が格納されている。

そして、ＣＰＵ１０１は感光体ドラム１０７の位相検出後、位相に対応して露光装置５０１にシェーディングデータの設定を行い、感光体ドラム１０７の位相（回転方向の位置）に応じた露光光量制御（以下、「ドラムシェーディング」という）を行う。

図４は、本実施の形態に係る画像形成装置によるドラムシェーディング処理のタイミングチャートを示す図である。

図４におけるタイミングチャートには、ＣＰＵ指示信号、ドラムＨＰ信号、ドラム速度ロック信号、及びドラム回転速度が示されている。ＣＰＵ指示信号は、ＣＰＵ１０１がドラム駆動部１０２及び露光装置５０１に出力する信号である。

ＣＰＵ１０１の指示によりドラム駆動部１０２が感光体ドラム１０７を回転させ、露光装置５０１によりドラムシェーディングが実行される。感光体ドラム１０７が所定の速度で回転中はドラム速度ロック信号がＨｉになる。

感光体ドラム１０７が基準位相に到達したタイミングでドラムＨＰ信号が所定期間Ｌｏｗになる。ここで、ドラムＨＰ信号の検出タイミングからＣＰＵ１０１が感光体ドラム１０７の停止を指示するまでの感光体ドラム１０７の移動距離を第１移動距離Ｄ１とする。即ち、Ｄ１は、ＨＰ信号がＬｏｗになってからドラム速度ロック信号がＬｏｗになるまでに感光体ドラム１０７が移動する距離である。

ＣＰＵ１０１が感光体ドラム１０７の停止を指示してから感光体ドラム１０７が完全に停止するまでの移動距離と、感光体ドラム１０７が停止状態になってから所定速度で回転するまでに移動するまでの移動距離とを足した移動距離を第２移動距離Ｄ２とする。即ち、Ｄ２は、ドラムロック速度信号がＬｏｗになってからＨｉになるまでに感光体ドラム１０７が移動する距離である。

感光体ドラム１０７の回転速度が所定速度になった後、ドラムＨＰ信号がＬｏｗになるまでの移動距離を第３移動距離Ｄ３とする。なお、図中のＴ１，Ｔ３はプログラムによって実現されるそれぞれのカウンタによるカウント値を示し、これらのカウント値は、後述する処理で用いられる。

まず、ＣＰＵ１０１は、Ａ１のタイミングで、第１移動距離Ｄ１の測定を行う。即ちカウント値Ｔ１に基づいて第１移動距離Ｄ１を決定する。次に、ＣＰＵ１０１は、Ａ３のタイミングで第３移動距離Ｄ３の測定を行う。即ちカウント値Ｔ３に基づいて第３移動距離Ｄ３を決定する。第１移動距離Ｄ１、第２移動距離Ｄ２、第３移動距離Ｄ３の総和は、ドラム周長と等しいため、既知のドラム周長から第１移動距離Ｄ１、第３移動距離Ｄ３を差し引くことによって、下記の式１により第２移動距離Ｄ２を算出する。
第２移動距離Ｄ２＝ドラム周長−（第１移動距離Ｄ１＋第３移動距離Ｄ３）・・（１）

例えばドラム径が８０ｍｍの場合、ドラム周長は約２５１ｍｍになる。第１移動距離Ｄ１，第３移動距離Ｄ３は、ジョブ終了後のドラムＨＰ信号からのドラム停止指示タイミングによって距離が変わり、毎回数値が異なるものである。従って、ドラム停止距離とドラム起動距離の和である第２移動距離Ｄ２については、一例を挙げると、１０〜５０ｍｍのレンジで経時的に変動する。

次に、ＣＰＵ１０１は、Ａ４のタイミングで、第１移動距離Ｄ１’の測定を行い、第１移動距離Ｄ１’と第２移動距離Ｄ２から下記の式（２）によって、感光体ドラム１０７の次回起動時のドラム位相を算出する。
次回起動時のドラム位相＝第１移動距離Ｄ１’＋第２移動距離Ｄ２・・・（２）

本実施の形態では、前回の停止時の第２移動距離Ｄ２と、今回停止時の第１移動距離Ｄ１’を基に、次回起動時のドラム位相が算出される。即ち、最新のＤ１’，Ｄ２に基づいて次回起動時のドラム位相が決定される。第１移動距離Ｄ１、第２移動距離Ｄ２、第３移動距離Ｄ３は、感光体ドラム１０７の停止起動タイミングの度に随時に測定算出され、メモリ１０４のデータはその都度更新される。このように、第２移動距離Ｄ２は、感光体ドラム１０７が回転及び停止する度に算出される。

図５は、ＣＰＵ１０１により実行される第１移動距離算出処理のフローチャートである。

図５における第１移動距離測定処理は、画像形成中に実行される。まず、ＣＰＵ１０１は、ドラムＨＰ信号がＬｏｗになったことを検出すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、時間測定するためのカウンタによりカウント値Ｔ１のカウントアップを開始する（ステップＳ１０３）。

次いで、ＣＰＵ１０１は、カウント値Ｔ１が感光体ドラム１０７の一周分未満か否か判別する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の判別の結果、カウント値Ｔ１が感光体ドラム１０７の一周分未満ではないときは（ステップＳ１０４でＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、カウント値Ｔ１をクリアし（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２に戻る。

一方、ステップＳ１０４の判別の結果、カウント値Ｔ１が感光体ドラム１０７の一周分未満のときは（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、画像形成が終了したか否か判別する（ステップＳ１０６）。画像形成の終了の判断は、印刷ジョブの最後のシートが画像形成装置１００から排出されることに基づいて行われる。なお、印刷ジョブの最後のトナー像がシートに転写され終わったことに基づいて画像形成の終了と判断されてもよい。

ステップＳ１０６の判別の結果、画像形成が終了していないときは（ステップＳ１０６でＮＯ）、ステップＳ１０４に戻る。

一方、ステップＳ１０６の判別の結果、画像形成が終了したときは（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、ドラム駆動部１０２に感光体ドラム１０７の停止指示を行い、同時にカウント値Ｔ１のカウントアップを停止する（ステップＳ１０７）。

次いで、ＣＰＵ１０１は、カウント値Ｔ１と、既知のドラム回転時の表面速度ｖから下記の式（３）によって第１移動距離Ｄ１を算出する（ステップＳ１０８）。
第１移動距離Ｄ１＝カウント値Ｔ１×ドラム回転時の表面速度ｖ・・・（３）

ＣＰＵ１０１は、算出した第１移動距離Ｄ１をメモリ１０４に記憶し（ステップＳ１０９）、本処理を終了する。上記ステップＳ１０８は、感光体ドラム１０７が予め定められた速度から減速開始したときに、基準位置が検出されてから経過した第１時間を算出する第１時間算出手段（第１距離算出手段）の動作に対応する。この第１時間から第１距離が定まる。

図６は、ＣＰＵ１０１により実行される第２及び第３移動距離算出処理のフローチャートである。

図６における第２及び第３移動距離算出処理は、画像形成を開始するときに実行される。まず、ＣＰＵ１０１は、ドラム駆動部１０２に感光体ドラム１０７の回転を指示する（ステップＳ２０２）。次いで、ＣＰＵ１０１は、ドラム速度ロック信号によって速度ロックされたことを検出すると（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、速度ロックしたタイミングで、時間をカウントするためのカウント値Ｔ３をカウントするカウンタでカウントアップを開始する（ステップＳ２０４）。

そして、ＣＰＵ１０１は、ドラムＨＰ信号がＬｏｗになったことを検出すると（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、カウント値Ｔ３のカウントアップを停止する（ステップＳ２０６）。そして、ＣＰＵ１０１は、第３移動距離Ｄ３、及び第２移動距離Ｄ２を算出する（ステップＳ２０７）。即ち、まず、カウント値Ｔ３により下記の式（４）によって第３移動距離Ｄ３を算出する（ステップＳ２０７）。
第３移動距離Ｄ３＝カウント値Ｔ３×感光体ドラム表面速度ｖ・・・（４）

次に、ＣＰＵ１０１は、算出した第３移動距離Ｄ３と、メモリ１０４から読み出した第１移動距離Ｄ１より、式（１）を用いて第２移動距離Ｄ２を算出する。このステップＳ２０７は、感光体ドラム１０７を回転開始させ、予め定められた速度に到達したときから基準位置が検出されるまでに経過した第３時間を算出する第３時間算出手段（第３距離算出手段）の動作に対応する。この第３時間から第３距離が定まる。

次いで、ＣＰＵ１０１は、前回算出（前回決定）した第２移動距離Ｄ２をメモリ１０４から読み出し、今回算出した第２移動距離Ｄ２の値と比較して、前回と今回の第２移動距離Ｄ２の差分が予め定められた所定値以下か否か判別する（ステップＳ２０８）。

ステップＳ２０８の判別の結果、前回と今回の第２移動距離Ｄ２の差分が予め定められた値以下のときは（ステップＳ２０８でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、今回算出した第２移動距離Ｄ２でメモリ１０４に記憶されている第２移動距離Ｄ２を更新し（ステップＳ２０９）、本処理を終了する。

一方、ステップＳ２０８の判別の結果、前回と今回の第２移動距離Ｄ２の差分が予め定められた値以下ではないときは（ステップＳ２０８でＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、異常か否かを示す異常フラグに異常であることを示す１をセットして（ステップＳ２１０）、本処理を終了する。

以上説明した第１移動距離算出処理のステップＳ１０２、第２及び第３移動距離算出処理のステップＳ２０５は、感光体ドラム１０７が予め定められた速度で回転しているときに、感光体ドラム１０７の回転の基準となる基準位置を検出する検出手段の動作に対応する。

図７は、ＣＰＵ１０１により実行される位相検出処理のフローチャートである。

図７における位相検出処理は、画像形成を開始するときに実行される。まず、ＣＰＵ１０１は、ドラム駆動部１０２に感光体ドラム１０７の回転を指示し（ステップＳ３０１）、異常フラグが０か否かを判別する（ステップＳ３０２）。異常フラグが０でないときは、感光ドラム１０７の位相が判っているので、ＣＰＵ１０１は、メモリ１０４から第１移動距離Ｄ１と第２移動距離Ｄ２を読み出し、式（２）を用いて感光体ドラム速度が目標速度にロックするタイミングでのドラム位相を算出する（ステップＳ３０３）。このステップＳ３０３は、第１移動距離Ｄ１，第２移動距離Ｄ２を用いているが、それぞれカウント値Ｔ１，Ｔ２から定まる。従って、このステップＳ３０３は、第１時間、及び第３時間から制御を行う感光体ドラム１０７の位相を算出する位相決定手段の動作に対応する。また、上述したように、ＣＰＵ１０１は、既知の感光体ドラム１０７の周長から、第１移動距離Ｄ１、及び第３移動距離Ｄ３を減算して得られた第２移動距離Ｄ２から感光体ドラム１０７の位相を算出する。

ＣＰＵ１０１は、ドラム速度ロック信号によって速度ロックされたことを検出すると（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、ステップＳ３０３で決定したドラム位相に対応したシェーディングデータから露光量制御が始まるように設定し（ステップＳ３０５）、画像形成を開始する（ステップＳ３０９）。

一方、ステップＳ３０２の判別の結果、異常フラグが０でないときは（ステップＳ３０２でＮＯ）、感光体ドラム１０７の位相が判らない。そこで、ＣＰＵ１０１は、ドラム速度ロック信号によって速度ロックされたことを検出し（ステップ、Ｓ３０６でＹＥＳ）、ドラムＨＰ信号がＬｏｗになったことを検出すると（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、ドラム位相が基準位置に到達したと判断し、基準位置に対応してシェーディングデータを設定して（ステップＳ３０８）、画像形成を開始する（ステップＳ３０９）。

このように、新たに算出された第２距離第２移動距離Ｄ２’と前回算出された第２距離第２移動距離Ｄ２との差分が予め定められた値より大きい場合（異常フラグが０ではないとき）には、検出された基準位置により定まる位相を用いる露光制御が行われる。

図８は、メモリ１０５に記録された感光体ドラム位相に対するシェーディングデータを示す図である。

本実施の形態では、ＨＰセンサ１０３の検出位置を基準に、感光体ドラム１０７表面を副走査方向（回転方向）に８エリアに分割しており、図８に示されるようにメモリ１０５には各エリアに対するシェーディングデータが記録されている。

このようにメモリ１０５には、各ドラム位相に応じたシェーディングデータが記憶されており、ＣＰＵ１０１は感光体ドラム１０７の回転位相に応じてシェーディングデータを露光装置５０１に設定して、露光制御を行う。

図９は、ＣＰＵ１０１により実行されるシェーディングデータ設定処理のフローチャートである。

図９における処理は、画像形成中に実行される処理である。まず画像形成が開始されると、ＣＰＵ１０１はドラム速度ロック信号をモニタし、ドラム速度ロック信号がＨｉになると（ステップＳ４０２でＹＥＳ）、ドラム位相情報を取得する（ステップＳ４０３）。

ドラム位相情報は、前回のドラム停止タイミングにおいて式（２）の演算によって算出されている。

次いで、ＣＰＵ１０１は、８分割されたシェーディングブロックの中から補正対象のブロックを決定する（ステップＳ４０４）。例えばドラム起動直後の場合、ステップＳ４０３で算出された起動時ドラム位相に対応したブロックを決定することとなる。

そして、ＣＰＵ１０１は、決定したブロックに対応した光量補正データをメモリ１０５より読み出し、シェーディングデータを設定する（ステップＳ４０５）。次いで、ＣＰＵ１０１は、１ブロック分だけ感光体ドラム１０７が移動するに要する時間が経過するのを待ち（ステップＳ４０６）、時間が経過すると、画像形成が終了したか否か判別する（ステップＳ４０７）。

上記ステップＳ４０６では、感光体ドラム１０７のブロックサイズと回転速度１ブロック分の移動にかかる時間を算出し、この時間が経過したか否かをＣＰＵ１０１内部の時間計測結果と照らして判別するものとする。

ステップＳ４０７の判別の結果、画像形成が終了したときは（ステップＳ４０７でＹＥＳ）、本処理を終了する。

一方、ステップＳ４０７の判別の結果、画像形成が終了していないときは（ステップＳ４０７でＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、ＨＰセンサ１０３の出力がＬｏｗか否か判別する（ステップＳ４０８）。

ステップＳ４０８の判別の結果、ＨＰセンサ１０３の出力がＬｏｗではないときは（ステップＳ４０８でＮＯ）、次のブロックに感光体ドラム１０７が回転移動したので、ＣＰＵ１０１は、次のブロック用のシェーディングデータに切り換えて（ステップＳ４１０）、ステップＳ４０４に進む。

一方、ステップＳ４０８の判別の結果、ＨＰセンサ１０３の出力がＬｏｗのときは（ステップＳ４０８でＹＥＳ）、感光体ドラム１０７がＨＰセンサ１０３の検出ポイントに位置しているので、ＣＰＵ１０１は、先頭ブロックのシェーディングデータに切り換えて（ステップＳ４０９）、ステップＳ４０４に進む。

ここで、先頭ブロックとはＨＰセンサ出力がＬｏｗになる位置のブロックを指す。以上の処理により、各シェーディングブロックに応じてシェーディングデータが設定される。

図１０は、図９のシェーディングデータ設定処理のタイミングチャートである。

図１０において、まず感光体ドラム１０７が回転され始めた後、回転速度が一定速度になったときに、ドラム速度ロック信号は、ＬｏｗからＨｉとなる。前述したように、本実施の形態では感光体ドラム１０７の速度が一定速度になったところで感光体ドラム１０７の位相を検出するので、ドラム速度ロック信号がＨｉになったところで検出した位相に対応したシェーディングデータをメモリ１０５から読み出し設定する。

その後、所定の時間間隔でシェーディングデータの読み出し設定を順次行い、ドラム位相に応じてシェーディングデータの切り換え、シェーディング動作を開始する。

以上述べたように、本実施の形態ではＨＰセンサ１０３の検出を１周分待たずに、生産性を落とすことなく画像形成を行うことができる。ＨＰセンサ１０３によって位相検出された後は、ＨＰセンサ１０３の検出タイミングを基に位相検出を行うため、連続して画像形成動作を行っても定期的に位相検出を行うことができる。

一方で、感光体ドラム１０７の回転を停止する指示が出てから回転が停止するまでの移動距離（停止距離）を、前回の結果と今回の結果とで比較し、突発的な負荷変動等の要因により停止距離の変動が大きかった場合は、ドラムＨＰ信号用いた従来の位相検出のシーケンスに切り換える。

これによって、位相検出の待ち時間は発生するが、突発的な誤動作を防ぐことができる。また、停止距離については、常に最新の測定、算出結果に更新することで、モータや摩擦量の経時変化による停止距離の変動分をキャンセルして、より高精度に位相検出が可能になる。

なお、本実施の形態では、感光体ドラム１０７の位相を用いた制御として露光制御の一例であるドラムシェーディング補正の手順について述べた。このドラムシェーディング以外にも、感光体ドラム１０７の位相に応じて動作させる制御全般に適用可能である。

例えば、感光体ドラム１０７の偏芯等の形状ばらつきに起因する色ずれを補正するため、感光体ドラム１０７の位相に応じて露光画像位置を補正する技術に対しても適用可能である。

例えば、感光体ドラムが軸中心に対して偏芯している等の要因によって、露光位置におけるドラム表面速度が回転周期で変動する場合、回転周期で副走査方向に画像倍率が変動する。

各色のドラム偏芯量は、製造ばらつきによってばらつきが生じるため、各感光ドラムの回転周期での画像倍率の変動も色毎に異なるため色ずれが発生する。

このような回転周期の画像倍率を補正するため、ドラム位相に対応して、副走査方向の露光タイミング、または、画像データ位置をシフトさせて画像位置を補正する技術がある。

こうしたドラム位相に応じて、画像位置を補正する技術を用いる上でも、ドラム位相を高精度に検出する本発明は有効となる。

また本実施の形態では、感光体ドラム１０７の位相検出する演算において、第１移動距離Ｄ１、第２移動距離Ｄ２、第３移動距離Ｄ３を用いたが、移動時間（回転時間）或いは回転角度を基に演算を行っても同様の結果が得られる。なお、ドラムの周長は、回転角度３６０度に相当する。

なお、以上説明した実施の形態では、画像形成が終了する際に特に感光体ドラム１０７の停止位置を制御することなく終了している。この場合、前回の停止時間Ｔ１から次回の起動時の位相検出を行うため、位相検出誤差が発生し易い。

これに対し、次の画像形成を開始した時に、感光体ドラム１０７が回転し始めてドラム速度ロック信号がＨｉになった直後にドラムＨＰ信号が検出されるように、その前の画像形成終了時のドラム停止位置を調整するようにしてもよい。

図１１は、ドラム停止位置を調整した画像形成装置の実施形態の変形例によるドラムシェーディング処理のタイミングチャートである。

図１１において、ドラムＨＰ信号検出後、感光体ドラム１０７の周長から第２移動距離Ｄ２を差し引いた距離だけ回転したときに、感光体ドラム１０７の停止動作を開始する。これにより、感光体ドラム１０７回転開始後のドラムＨＰ信号の検出タイミングで、ドラム位相検出が行われ、ドラムシェーディングが開始される。このように、画像形成装置の変形例では、感光体ドラム１０７の周長から、第１移動距離Ｄ１、及び第３移動距離Ｄ３を減算して第２移動距離Ｄ２が算出され、次に感光体ドラムを予め定められた速度から減速する場合には、基準位置が検出されてから感光体ドラム１０７が第２移動距離Ｄ２だけ回転したときに減速する減速制御が実行される。

図１１において、感光体ドラム１０７は、次回起動直後にドラムＨＰ信号が検出する位置で停止するため、起動直後から露光装置の制御を開始でき、生産性を落とすことなく画像形成を行うことができる。

図１１に示される方法では、感光体ドラム１０７を常に所定位置で停止させるため、停止が完了するまでに多少時間がかかるというデメリットはあるが、常にＨＰセンサ１０３の出力を基に位相検出するため、高精度な位相検出が可能になる。

なお、図１１において、ドラムＨＰ信号が検出されてから感光体ドラム１０７の周長から第２移動距離Ｄ２を差し引いた距離だけ回転したときに感光体ドラム１０７の停止動作を開始しているが、停止起動動作のばらつきを考慮した分だけ手前の位置で停止動作を開始してもよい。

また、上記変形例においても、距離Ｄ２の代わりに回転時間や回転角度を用いて停止位置の調整が行われてもよい。

以上説明したように、本実施の形態及びその変形例によれば、感光体ドラム１０７の位相に応じて露光装置を制御し、濃度むらや画像位置ずれを補正する画像形成装置において、感光体ドラム起動直後に位相検出を行い、生産性を落とすことなく補正動作を行う画像形成装置を提供することができる。

また、感光体ドラム１０７回転開始直後に感光体ドラム１０７の位相検出を行うことが可能になり、ＨＰセンサ１０３の信号検出タイミングを待たずに位相検出できる。

また、ＨＰセンサ１０３による基準位置検出後はＨＰセンサにより検出された基準位置を基準としてドラム位相検出する方式に切り替えることで、ＨＰセンサ１０３検出後の位相検出精度を高めることができる。

また、感光体ドラム１０７と感光体ドラム１０７に当接する部材の負荷変動等の変動要因によって、ドラム位相検出誤差が大きくなる場合、ＨＰセンサ１０３を用いた基準位置検出による位相検出に切り替えることで、位相検出精度を維持する。

上記に代わりあるいは組み合わせて、次回の感光体ドラム１０７起動直後に基準位置をＨＰセンサにより検出するように、感光体ドラム１０７の停止位置を制御する。感光体ドラム起動直後にＨＰセンサ検出することが可能であり、常にＨＰセンサ出力を基に位相検出を行うため高精度に位相検出ができる。

また、感光体ドラム１０７の負荷が徐々に経時変化した場合でも、感光体ドラム１０７停止、起動時の移動量を毎回更新することで、経時変化によらず高精度にドラム位相検出が可能である。

１００ 画像形成装置
１０１ ＣＰＵ
１０３ ＨＰセンサ
１０４，１０５ メモリ
１０６ 露光装置
１０７ 感光体ドラム

Claims (6)

1. 感光体ドラムを備える画像形成装置であって、
   感光体ドラムに画像を形成する像形成部と、
   前記感光体ドラムが予め定められた速度で回転しているときに、感光体ドラムの回転の基準となる基準位置を検出する検出手段と、
   前記感光体ドラムの回転の速度が前記予め定められた速度から減速したあと、前記検出手段により前記基準位置が検出されてから前記感光体ドラムの回転が停止するまでの第１時間を測定する第１時間測定手段と、
   前記感光体ドラムの回転が再開されたあと、前記感光体ドラムの回転の速度が前記予め定められた速度に到達したときから前記検出手段により前記基準位置が検出されるまでに経過した第３時間を測定する第３時間測定手段と、
   前記第１時間及び前記第３時間に基づいて、前記感光体ドラムの位相を決定する位相決定手段と、
   前記位相決定手段により決定された感光体ドラムの位相に基づいて前記像形成部を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記位相決定手段は、前記感光体ドラムの周長から、前記第１時間から定まる第１距離、及び前記第３時間から定まる第３距離を減算して得られた第２距離に基づいて前記感光体ドラムの位相を決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第２距離は、前記検出手段により前記基準位置が検出される度に求められ、新たに決定された第２距離と前回決定された第２距離との差分が予め定められた値より大きい場合には、前記位相決定手段は、前記第２距離を新たに求められた第２距離に更新することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記差分が前記所定値より小さい場合、前記位相決定手段は、前記第２距離を新たに求められた第２距離に更新しないことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成部は、前記感光体ドラムを露光する露光手段を有し、
   前記制御部は、前記感光体ドラムの位相に応じて前記露光手段による露光量を調整することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 感光体ドラムを備える画像形成装置であって、
   感光体ドラムに画像を形成する像形成部と、
   前記感光体ドラムが予め定められた速度で回転しているときに、感光体ドラムの回転の基準となる基準位置を検出する検出手段と、
   前記感光体ドラムが前記予め定められた速度から減速したあと、前記検出手段により基準位置が検出されてから前記感光体ドラムの回転が停止するまでに前記感光体ドラムが回転した第１回転量を決定する第１回転量決定手段と、
   前記感光体ドラムの回転速度が前記予め定められた速度に到達したときから前記検出手段により基準位置が検出されるまでに前記感光体ドラムが回転した第３回転量を決定する第３回転量決定手段と、
   前記感光体ドラムの周長から、前記第１回転量、及び前記第３回転量を減算して得られた第２回転量を決定し、次に感光体ドラムの回転を前記予め定められた速度から減速する場合には、前記検出手段により基準位置が検出されてから前記感光体ドラムが前記第２回転量だけ回転したときに前記感光体ドラムの回転を減速させる減速制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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