JP2017049500A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転位相調整による待ち時間を短縮し、モノクロ印刷からカラー印刷へとモード切り替え時間を短縮し、欠陥画像を出さず、画像形成部材の寿命を延ばすこと。【解決手段】複数の像坦持体１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、像坦持体を回転駆動する複数のモータを備え、像坦持体の基準位置を検出する手段と、モータに対して速度制御及び位置制御を行うモータ制御手段と、複数の該像坦持体の基準位置の検出結果から基準像坦持体に対し、その他の該像坦持体との間の位相差を検出し、調整して色ずれを抑制する多色画像形成装置において、像坦持体の停止位置を任意に調整することができ、停止位置の記憶が可能な像坦持体停止制御手段を有し、像坦持体の速度０から所定速度までの加速期間の回転角度と、記憶しておいた該停止位置、そして先に回転駆動していた基準像坦持体の基準位置を検出時期とから、その他の該像坦持体の回転駆動開始時期を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば電子写真方式、静電記録方式などの多色画像形成装置に関し、特に、複数の色トナーに対応した画像が形成される第１の像担持体が、第１の像担持体からの像の転写を受ける中間転写ベルトなどの第２の像担持体に当接して配置され、各色毎の第１の像担持体自体、或いは、その駆動ギアの偏芯などに起因する周期的な色ずれを像担持体もしくは駆動ギアの回転位相の調整することで補正するカラー画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式のカラー画像形成装置においては、高速化のために複数の画像形成手段を有する方式が各種提案されている。

本例にて、カラー画像形成装置は、４色、即ち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像形成手段を備えたカラー画像形成装置であって、本例のカラー画像形成装置は、第１の像担持体として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の４色の感光ドラムを有する。

外部から画像データがプリンタに送られると、各色の画像信号が露光手段としての各レーザスキャナに送られ、帯電手段にて一様に帯電された感光ドラム上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段で現像されてトナー像とされ、このトナー像は、第２の像担持体としての無端状の中間転写ベルトに第１の転写手段が配置された転写部にて転写される。中間転写ベルトは、モータとギア等からなる駆動手段と接続されている駆動ローラにより駆動される。

中間転写ベルト上のトナー像は、第２の転写手段が配置された転写部で用紙上に転写される。その後、用紙は定着器で用紙上の転写されたカラー可視画像が定着され、外部へ排出される。

このような、タンデムエンジン方式のカラー画像形成装置の場合、機械精度等の原因により、感光ドラムの偏芯や中間転写ベルトの駆動ムラや、各画像形成手段の転写位置での感光ドラム外周面と中間転写ベルトの移動量の関係等が各色毎に発生し、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれとなって画像に現れ、画質の劣化をまねいてしまう。

色ずれには、各色の現像装置の組み付け時の位置ずれなどにより発生する定常的な色ずれ（以下、ＤＣ色ずれと記述する）と、回転体の軸のフレなどにより発生する周期的な色ずれ（ＡＣ色ずれ）に大別できる。

このうち、ＡＣ色ずれ対策として、各色の回転体の回転位相を個別に制御する手法が知られている（特許文献１参照）。具体的には、モータ起動時に、Ｋの感光ドラムの回転位相を基準として、Ｋの感光ドラムの回転位相にＹＭＣの感光ドラムの回転位相が合うようにＹＭＣの感光ドラム用モータの回転制御を行っている。また、特許文献２において、各色感光体の位相合わせを短時間で行うことのできる位相合わせ方法および画像形成装置を提案している。

この位相合わせ方法は、それぞれの感光体の回転により得られたパルスの位相差を求め、位相差に基づいて感光体相互の位相が合うまで、位相の進んだ感光体の回転速度を降下させるとともに位相の遅れた感光体の回転速度を上昇させ、双方の感光体の位相合わせが終了した後に、これらの感光体を定速で回転させる方法であり、位相の進んだ感光体と位相の遅れた感光体の双方の感光体の回転が位相の合う方向に加減速されるので、各色感光体の位相合わせを短時間で行うことが可能となる。

さらに、特許文献３においては、モノクロ印刷からカラー印刷へと印刷モードを切り替える際に要する時間を短縮する為に、モノクロ印刷からカラー系感光体を加えたカラー印刷へと印刷モードを切り替える際、Ｋの感光ドラム用モータの速度を固定したままの状態で、ＹＭＣの感光ドラム用モータのみを加速または減速するという提案もなされている。このようにすることで、モノクロ印刷の終了を待つことなく、モノクロ印刷の終了前からＫの感光ドラムとＹＭＣの感光ドラムとの位相合わせを開始することができ、モノクロ印刷からカラー印刷へと印刷モードを切り替えに要する時間が短くて済む提案の内容となっている。

特開２００３−２１９４３号公報 特開２００３−６６６７６号公報 特開２００７−１７８５６号公報

前述の従来例の手法では、以下のような問題があった。モータ起動時に、必要に応じて回転位相調整シーケンスを実行するため、このタイミングで位相調整が実施されてもモノクロ印刷とカラー印刷が混載された原稿の出力時には、モノクロ印刷の後のカラー印刷で色ずれが発生する、もしくは、モノクロ印刷時からＹＭＣの感光ドラムも同時に駆動することで色すれを防止した場合には、ＹＭＣの感光ドラムが余計に浪費されてしまうことになる。

また、特許文献２に記載の方法では、Ｋの感光ドラムの駆動モータおよびＹＭＣの感光ドラムの駆動モータの２つの駆動モータを同時に加速および減速することで位相補正を行っており、またＫの感光ドラム駆動モータが用紙搬送モータを兼ねているため、モノクロ印刷が終了するまでＫの感光ドラムの駆動モータの速度を変更することができない。そのため、モノクロ印刷が終了するのを待ってから感光ドラム位相合わせを開始する必要があり、モノクロ印刷からカラー印刷への印刷モード切り替え時に、時間を要している。

またその他に、特許文献３に記載の方法で、モノクロ印刷の終了前からＫの感光ドラムとＹＭＣの感光ドラムとの位相合わせを開始する為に、モノクロ印刷中にＹＭＣの感光ドラムの駆動を開始することで、駆動開始時のトルク変動やショックが先のモノクロ画像に画像欠陥として表れてしまうという問題が発生する。

そこで、本発明は、このような状況のもとでなされたもので、安価な構成で、回転位相調整による待ち時間を短縮し、モノクロ印刷からカラー印刷へと印刷モードを切り替える際に要する時間を短縮しつつ、欠陥画像を発生させず、また、結果的に画像形成部材の寿命を延ばすことが可能な画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持用の複数の回転駆動する像坦持体と、該像坦持体を回転駆動する複数のモータを備え、該像坦持体の基準位置を検出する手段と、モータに対して速度制御および位置制御を行うモータ制御手段と、複数の該像坦持体の基準位置を検出した結果から基準とする基準像坦持体に対し、その他の該像坦持体との間の位相差を検出し、調整することにより色ずれを抑制する多色画像形成装置において、
該像坦持体の停止位置を任意に調整することができ、停止位置を記憶しておくことが可能な像坦持体停止制御手段を有し、
該像坦持体の速度０から所定速度までの加速期間の回転角度と、記憶しておいた該停止位置、そして先に回転駆動していた基準像坦持体の基準位置を検出時期とから、その他の該像坦持体の回転駆動開始時期を制御することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記基準像坦持体が黒用であり、前記その他の像坦持体が色用であり、かつ、色用の像坦持体回転駆動モータが共通で同時駆動し、該黒用と該色用の像坦持体の位相差を制御する、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１、２の画像形成装置において、回転駆動する前記像坦持体の基準位置は、１回転中に複数位置を有し、それぞれを区別し検知が可能である、ことを特徴とする。

本発明によれば、安価な構成で、回転位相調整による待ち時間を短縮し、モノクロ印刷からカラー印刷へと印刷モードを切り替える際に要する時間を短縮しつつ、欠陥画像を発生させず、また、結果的に画像形成部材の寿命を延ばすことが可能な画像形成装置および画像形成方法を提供することができる。

画像形成装置の構成概略断面図 本発明の実施例に係る画像形成装置の制御ユニットのブロック図 実施例１の主要部の構成を説明する図 実施例１の回転駆動させる機構を説明する図 実施例１の画像形成装置の動作フロー図 実施例１の作像中の黒用感光ドラムの駆動速度を表す図 実施例１の作像中の黒用感光ドラムの移動角度を表す図 実施例１の作像中の色用感光ドラムの駆動速度変化（加速）を表す図 実施例１の作像中の色用感光ドラムの移動角度を表す図 実施例１の色感光ドラムの駆動ギアの加速時の移動量を表す図 実施例１の黒感光ドラムの駆動ギアの移動量を表す図 実施例１の画像形成装置としての動作をフローチャート 実施例１の色感光ドラムの駆動開始タイミングの算出フローチャート

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。

＜実施の形態１＞
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。なお、同図は、画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。

＜画像形成装置の構成＞
この画像形成装置は、複数の画像形成部が並列に配置され、且つ、中間転写方式が採用された電子写真プロセスを利用するカラー複写機であり、操作部（不図示）と、画像読取部１Ｒと、画像出力部１Ｐとを備える。操作部は、複写条件の設定を行うための操作パネルやボタン等を備え、この操作パネルには、画像形成装置での処理の開始後には、その進行状況等が表示される。この操作部については、後に図２を参照して詳細に説明する。

画像読取部１Ｒは、原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部１Ｐに送信する。画像出力部１Ｐは、４つの画像形成部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと、給紙ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、定着ユニット４０とを有する。画像形成部１０ａ〜１０ｄはそれぞれ、同じ構造を有している。各画像形成部１０ａ〜１０ｄは、第１の像担持体として、回転自在に軸支され、矢印方向に回転駆動されるドラム状の電子写真感光体（以下「感光ドラム」と記す）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを備える。

本実施例において、感光ドラム１１ａ〜１１ｄはそれぞれ感光ドラム１１ａがブラック（Ｋ）用、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄは順にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）用となっている。各感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向して、一次帯電器１２ａ〜１２ｄ、光学系１３ａ〜１３ｄ、折り返しミラー１６ａ〜１６ｄ、現像器１４ａ〜１４ｄ及びクリーニング装置１５ａ〜１５ｄが、この順で各感光ドラム１１ａ〜１１ｄの回転方向（矢印）に沿って配置されている。

一次帯電器１２ａ〜１２ｄは、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。光学系１３ａ〜１３ｄは、画像読取部１Ｒからの記録画像読取信号に応じて変調したレーザビーム等の光線を、折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを介して感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光する。これにより、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に静電潜像が形成される。

現像器１４ａ〜１４ｄはそれぞれ、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の現像剤（以下「トナー」という）を収納している。現像器１４ａ〜１４ｄはそれぞれ、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄに形成された静電潜像に、収納しているトナーを付着させることで、静電潜像を顕像化（現像）し、可視画像（トナー画像）を形成する。

感光ドラム１１ａ〜１１ｄにおいて顕像化されたトナー画像は、一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄにおいて、第２の像担持体としてのベルト状の中間転写体である中間転写ベルト３１に転写される。なお、中間転写ベルト３１は、中間転写ユニット３０の構成要素である。中間転写ユニット３０の構成については、後に詳細に説明する。画像転写領域Ｔａ〜Ｔｄの下流側では、クリーニング装置１５ａ〜１５ｄが中間転写ベルト３１に転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落とすことにより、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面の清掃が行われる。

給紙ユニット２０は、記録材としての転写材Ｐを収納するカセット２１と、カセット２１から転写材Ｐを一枚ずつ送り出すピックアップローラ２２とを有する。また、給紙ユニット２０は、ピックアップローラ２２から送り出された転写材Ｐを搬送する給紙ローラ対２３と、給紙ガイド２４と、画像形成部１０ａ〜１０ｄでの画像形成タイミングに合わせて転写材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すレジストローラ２５とを有する。

中間転写ユニット３０は、中間転写ベルト３１を駆動するための駆動ローラ３２と、不図示のばねによる付勢によって中間転写ベルト３１に適度な張力を与える従動ローラ３３と、中間転写ベルト３１から転写材Ｐへ可視画像を転写するための二次転写対向ローラ３４とを備える。

中間転写ベルト３１は、これらの駆動ローラ３２、従動ローラ３３及び二次転写対向ローラ３４に、緊張状態で巻回されて保持されており、駆動ローラ３２と従動ローラ３３の間に、一次転写平面Ａが形成される。

中間転写ベルト３１は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等から成る。駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に、厚さ数ミリメートルのゴム（例えば、ウレタンゴム、クロロプレンゴム）がコーティングされた構造を有しており、これにより中間転写ベルト３１に対するスリップを防止している。駆動ローラ３２の回転駆動は、後述するように、Ｋ用の感光ドラム１１ａを回転させるＫ用モータ３０３（図３参照）によって行われる。

感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄにおいて、中間転写ベルト３１の裏側には、一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄが配置されている。また、中間転写ベルト３１を介して、二次転写対向ローラ３４に対向するように二次転写ローラ３６が配置されており、中間転写ベルト３１とのニップ部によって二次転写領域Ｔｅが形成されている。二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に対して適度な圧力を加えた状態で、保持される。

定着ユニット４０は、転写材Ｐを搬送しながら転写材Ｐに転写された可視画像（トナー画像）を転写材Ｐに定着させる定着ローラ９９と、トナー画像を転写材Ｐに定着させるために定着ローラ９９を加熱する定着ヒータ１１１とを備える。画像出力部１Ｐはまた、クリーニングユニット５０と、クリーニングブレード７０と、フォトセンサ６０と、制御ユニット（不図示）とを有する。

クリーニングユニット５０は、中間転写ベルト３１の二次転写領域Ｔｅの下流に配置され、中間転写ベルト３１の画像形成面を清掃する。クリーニングユニット５０は、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するクリーニングブレード５１と、中間転写ベルト３１から除去された廃トナーを収納する廃トナーボックス５２とを備えている。

クリーニングブレード７０は、二次転写領域Ｔｅとクリーニングユニット５０との中間において、中間転写ベルト３１に対して配置される。クリーニングブレード７０は、パルスモータ（不図示）によって、中間転写ベルト３１に対して着脱自在となっており、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するために用いられる。 制御ユニットは、画像形成装置の統括的な制御を行うためのＣＰＵ、レジストレーション補正回路、モータドライバ部等を備えている。この制御ユニットについては、後に、図２を参照して詳細に説明する。

なお、画像出力部１Ｐは、定着ローラ９９のニップ部Ｎへ転写材Ｐを導く搬送ガイド２６と、定着ユニット４０から排出されてきた転写材Ｐを画像形成装置の外部に排出する内排紙ローラ２７及び外排紙ローラ２８を備える。画像形成装置の外部に排出された転写材Ｐは、排紙トレイ２９に積載される。

＜画像形成装置の制御ユニットの構成＞
図２は画像形成装置の制御ユニットのブロック図である。
画像形成装置は、制御ユニット１００によって統括的に制御される。すなわち、制御ユニット１００は、操作部１０２を制御すると共に、操作部１０２の操作情報に基づいて、画像形成装置を構成する各種の駆動要素の駆動、センサ類からの情報の収集とその解析等を行うことによって、画像形成装置全体の動作を制御する。

制御ユニット１００は、画像形成装置で実行される各種処理（画像形成シーケンス）を実行するためのプログラムを格納したＲＯＭ１０１ｂと、ＲＯＭ１０１ｂに格納されたプログラムを実行するＣＰＵ１０１ａを備えている。制御ユニット１００は、一次的又は恒久的に保存することが必要な書き換え可能なデータを格納するためのＲＡＭ１０１ｃを備えており、ＲＡＭ１０１ｃは、ＲＯＭ１０１ｂに格納されたプログラムの展開領域としても用いられる。ＲＡＭ１０１ｃには、例えば、後述する高圧制御部１０５への高圧設定値や各種データ、操作部１０２からの画像形成の指令情報等が保存される。

写枚数等の情報の設定に用いられると共に、例えば、画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャムの発生や発生箇所等の画像形成装置の状態を示す情報を操作者に対して発信する。

画像形成装置は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄや駆動ローラ３２等の回転部品をそれぞれ回転させるモータ類１１２、クラッチ／ソレノイド１１３等のＤＣ負荷、フォトインターラプターやマイクロスイッチ等のセンサ類１１４を備えている。画像形成装置では、モータ類１１２やＤＣ負荷が、適宜、駆動されることによって、転写材Ｐの搬送や各種ユニットの駆動が行われており、その動作をセンサ類１１４が監視している。

制御ユニット１００では、センサ類１１４からの信号は、センサＩ／Ｆ（インターフェース）１０９を介してＣＰＵ１０１ａによって処理される。ＣＰＵ１０１ａは、センサ類１１４からの信号に基づいて、モータ制御部１０７へモータ類１１２を制御する信号を送ると同時に、ＤＣ負荷制御部１０８へクラッチ／ソレノイド１１３を動作させる信号を送る。こうして、モータ類１１２やクラッチ／ソレノイド１１３が適切に動作することで、画像出力部１Ｐにおける画像形成が円滑に進められる。

画像形成装置が備える各種の帯電器（一次帯電器１２ａ〜１２ｄ、一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄ、現像器１４ａ〜１４ｄの現像ローラ）には、高圧ユニット１０６によって、適切な高電圧が印加される。高圧ユニット１０６は、高圧制御部１０５からの高圧制御信号にしたがって動作する。

定着ローラ９９は定着ヒータ１１１を内蔵しており、定着ヒータ１１１はＡＣドライバ１１０によってオン／オフ制御される。定着ローラ９９の温度はサーミスタ１０４によって測定されるようになっている。定着ローラ９９の温度変化に応じたサーミスタ１０４の抵抗値変化は電圧値に変換された後に、Ａ／Ｄ変換器１０３によってデジタル値へ変換され、制御ユニット１００に入力される。この温度データに基づいてＡＣドライバ１１０が制御される。

＜感光ドラムの回転駆動機構＞
図３は図１に示した画像形成装置において、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３１の駆動形態を模式的に示す図である。図３は図１を簡略化して描画されており、図３に示された要素の内、図１に示された要素と一致するものについては、同一の符号を付している。

前述したように、現像器１４ａ〜１４ｄ（図１参照）が格納するトナーの色に応じて、感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄはそれぞれ、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の可視画像のための静電潜像の形成に用いられる。

感光ドラム１１ａは第１の回転駆動手段としてのＫ用モータ３０３によって駆動され、Ｋ用モータ３０３は中間転写ベルト３１をも駆動する。つまり、Ｋ用モータ３０３は、駆動ローラ３２をも回転駆動する。また、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄは第２の回転駆動手段としてのＹＭＣ用モータ３０２によって駆動される。

感光ドラム１１ａ〜１１ｄの回転位相はそれぞれ、位相検知センサ３０１ａ〜３０１ｄによって検知される。位相検知センサ３０１ａ〜３０１ｄは、レーザ光等の光を感光ドラム１１ａ〜１１ｄへ発振し、その反射光を受信することで、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの回転を検知する。位相検知センサ３０１ａ〜３０１ｄの検知結果に基づいて、制御ユニット１００は、ＹＭＣ用モータ３０２とＫ用モータ３０３の回転駆動を制御する。

シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の感光ドラム１１ｂ，１１ｃ，１１ｄはそれぞれが独立に駆動されることはなく、モノクロ印刷時には停止、カラー印刷時にはＣＭＹ同時駆動する構成では、本体駆動部の組み立て時にＣＭＹ間の感光ドラム間距離に応じた位相差を組み込んでおけば、この位相検知センサ３０１ａ〜３０１ｄはどれか１つで、Ｋの感光ドラムとの位相差を制御することが可能である。定着ローラ９９の駆動はモータ３０９によって行われる。

なお、画像形成装置の工場出荷時には、感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１を離間させる状態とされる。しかし、図３は、通常の画像形成シーケンスによる使用時の状態を示しており、感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１との離間は、行われていない。

図４は感光ドラム１１ａを回転駆動させる機構をより詳細に示す図である。
Ｋ用モータ３０３は、感光ドラム１１ａと共に回転して、感光ドラム１１を回転駆動するギア３１２と噛み合っている。ギア３１２にはフラグ３１１が設けられており、フラグ３１１は、感光ドラム１１の回転にしたがって位相検知センサ３０１から発振される光の光路を遮る。これにより、位相検知センサ３０１は、感光ドラム１１ａの１回転毎に１回の信号を検知し、その信号をセンサＩ／Ｆ１０９へ出力する。

なお、感光ドラム１１ａと一体にシャフトを設け、そのシャフト又は感光ドラム１１ａ自体にフラグ３１１を設け、そのフラグ３１１が位相検知センサ３０１から発振される光の光路を遮るような構成としてもよい。また、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄは、ＹＭＣ用モータ３０２からの動力伝達を受けて回転駆動され、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの位相検知方法は、感光ドラム１１ａの場合と同様であるので、ここでの説明は省略する。

＜感光ドラムの停止制御＞
感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの停止に対し制動機構を用いることで、短時間で、かつ、任意の減速率で回転駆動を減速し、停止することが可能となっている。先に説明した位相検知センサ３０１から発振される光の光路を遮る位置を基準位置とし、その位置を検知してから 感光ドラム１１ｂ〜１１ｄが減速を開始する時間、および、減速時間、減速率を把握しておくことで、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの停止位置が基準位置に対してどの程度ずれているのかがわかる。

更に、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの減速を開始する時間を変更することで、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの停止位置を制御することも可能となる。

このようにして感光ドラム１１ｂ〜１１ｄが停止している場合の停止位置を常に把握しておくことが可能となる。

＜画像形成装置の動作＞
画像形成装置は、装置に入力された画像により、黒色のみでの画像形成のモードであるモノクロ印刷の実行が選択された場合には、ブラック単色のモノクロ印刷モードでの動作を開始し、カラー印刷の実行が選択された場合にはフルカラー印刷モードでの動作を開始する。

本件は、モノクロ印刷時にカラー印刷に切り替わる場合の動作となるので、以降、その動作を中心に説明する。

図５は本件に係る画像形成装置の動作フローである。
まず前提として、先の＜感光ドラムの停止制御＞で説明したように、ＹＭＣ感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの停止位置が既知でなければ、最短時間で位相合わせを完了できないので、前回ＹＭＣ感光ドラム１１ｂ〜１１ｄが駆動回転した最後の停止位置を明確にしておく必要がある。その為に、ＹＭＣ感光ドラム１１ｂ〜１１ｄは任意の位置に停止させる（ステップＳ１０１）。そして、その停止位置をメモリ等の記憶装置に記憶させておく（ステップＳ１０２）。

モノクロ印刷が入力された場合、画像形成装置はモノクロ印刷を開始する（Ｓ１０３）。そのモノクロ印刷が完了する、もしくは、完了シーケンスに入る前に、カラー印刷が入力される、もしくは、モノクロ印刷の途中の画像がカラー印刷指定であった（ステップＳ１０４）場合には、画像形成装置は、モノクロ→カラー切換えシーケンスを開始する（ステップＳ１０５）。

制御ユニット１００は、Ｋ感光ドラム１１ａの回転位相を検知する位相検知センサ３０１ａから出力されるパルス数に基づいて、制御ユニット１００がＫ用感光ドラム１１ａの基準位置の通過時刻を計測する。Ｋ感光ドラム１１ａの定速回転とＹＭＣ感光ドラム１１ｂ〜１１ｄ加速回転で、ＹＭＣ感光ドラム１１ｂ〜１１ｄ加速時間内での回転角度差分Δを算出する（ステップＳ１０６）。

ＹＭＣ感光ドラム１１ｂ〜１１ｄ現在位置とＫ感光ドラム１１ａ位置計測位置と回転角度差分ΔからＫ感光ドラム１１ａが基準位置を通過後時間Ｘ後にＹＭＣ感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの回転を開始すれば位相が合うのかを算出する（ステップＳ１０７）。

位相検知センサ３０１ａがＫ感光ドラム１１ａの基準位置通過を検知し（ステップＳ１０８）、そのＫ感光ドラム１１ａの基準位置通過後時間Ｘ後に、ＹＭＣ感光ドラムの回転駆動を開始する（ステップＳ１０９）。そのあと、ＹＭＣ感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの加速完了時点ですべての感光ドラム１１ａ〜１１ｄ位相が一致させることができる（ステップＳ１１１）。

＜ＹＭＣ感光ドラムの駆動開始タイミングの算出＞
感光ドラム１１ａは、先に駆動回転しているので、一定の角速度を持って回転している（図６）。またその時の移動角度一定の増加量で増えていくので、経過時間に対し、一定の傾きを持つ変化をする（図７）。つまり、感光ドラム１１ａがある時間内に回転する角度は簡単に算出することが可能である。

次に、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄは停止状態から加速して目的の速度に達するので図８のような速度変化をする、もしくは、そのように制御を行う。またその時の感光ドラム１１ｂ〜１１ｄが回転する角度を示したのが図９であり、加速度に応じた角度変化を示し、経過時間に対しては直線とはならない。

ここで、図８，９で「ドラムギア加速期間」、「ドラムギア定速期間」と記載してあるのは、装置本体からみた場合、感光ドラムの回転を担っているのが「ドラムギア」である為、そのように記載している。

この感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの駆動ギアの加速時の移動量を模式図で表したものが図１０（ａ）、（ｂ）であり、本実施例での感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの加速期間内に移動する角度を図１０（ｂ）の矢印の回転角度で表している。また、感光ドラム１１ａの駆動ギアの移動量を模式図で表したものが図１０（ａ）、（ｂ）であり、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの加速期間内に感光ドラム１１ａが移動する角度を図１１（ｂ）矢印の回転角度で表している。

この必要速度までの加速時間内に感光ドラム１１ｂ〜１１ｄが回転移動する角度（図１０（ａ）〜図１０（ｂ）間）は算出することが可能であり、＜感光ドラムの停止制御＞により、停止位置が既知であるならば、加速完了時点での感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの角度も算出できる（図１０）。

感光ドラム１１ａと１１ｂ〜１１ｄの位相をその位置（図１０（ｂ）、図１１（ｂ））で合わせる為には、感光ドラム１１ａが感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの加速時間分遡った位置（図１１（ａ））である時に、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの駆動回転を開始すれば、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの加速時間のみで、感光ドラム１１ａと１１ｂ〜１１ｄの位相を合わせることができる。

＜画像形成のフローチャート＞
本実施例の画像形成装置としての動作をフローチャート（図１２）を用いて説明する。まず、画像形成装置にモノクロ印刷用データが入力される（ステップＳ２０１）と画像形成準備段階の１つとして、Ｋ用の感光ドラム１１ａを駆動するモータ３０３がＯＮされる（ステップＳ２０２）。そして、画像形成を開始する準備が整ったところで、モノクロ印刷シークエンスが実行に移される（ステップＳ２０３）。

このステップＳ２０１〜Ｓ２０３に、カラー印刷が入力される、もしくは、モノクロ印刷の途中の画像がカラー印刷指定であった（ステップＳ２０４）場合には、画像形成装置は、モノクロ→カラー切換えシーケンスを開始する（ステップＳ２０５）。

切換え直前のモノクロ画像に影響を与えない時期にＹＭＣ用の感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの駆動は開始しなければならず、最終的に算出される感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの駆動開始タイミングはそれが最短になるよう算出する。感光ドラム１１ａの基準位置を確認（ステップＳ２０６）としているが、常に算出は可能であるので、常に既知であるとも言える。

そこから、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの駆動開始タイミングを＜ＹＭＣ感光ドラムの駆動開始タイミングの算出＞のように算出（ステップＳ２０７）し、その結果、感光ドラム１１ａの基準位置通過後時間Ｘ後に、感光ドラム１１ｂ〜１１ｄを駆動するモータ３０２がＯＮされる（ステップＳ２０８）。その後、カラー印刷シーケンスを実行する（ステップＳ２０９）。

＜ＹＭＣ感光ドラムの駆動開始タイミングの算出フローチャート＞
ＹＭＣ感光ドラムの駆動開始タイミングの算出に関して、図１３のフローチャートを用いて説明する。まずＹＭＣ感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの現在停止位置ａをメモリから呼び出す(ステップＳ３０１)。

次に、ＹＭＣ感光ドラム１１ｂ〜１１ｄが起動、加速し、所定速度に達するまでの時間ｂと回転角度ｃを算出する（ステップＳ３０２）。Ｋ感光ドラム１１ａが時間ｂの間に回転する角度ｄを算出する（ステップＳ３０３）。ａ、ｂ、ｃ、ｄの値からＫ感光ドラム１１ａが基準位置通過後、時間Ｘ後にＹＭＣ感光ドラム１１ｂ〜１１ｄの駆動開始することでＹＭＣ感光ドラム１１ｂ〜１１ｄが所定速度に達したと同時に、全ての感光ドラム１１ａ、１１ｂ〜１１ｄの位相が揃う時間Ｘを算出する（ステップＳ３０４）。

以上のことにより、回転位相調整による待ち時間を短縮し、モノクロ印刷からカラー印刷へと印刷モードを切り替える際に要する時間を短縮しつつ、欠陥画像を発生させず、また、結果的に画像形成部材の寿命を延ばすことが可能となる。

＜実施の形態２＞
次に本発明の第２実施形態においては、第１の実施の形態に対して、回転駆動する感光ドラム１１ａ、１１ｂ〜１１ｄにおいて、図１０，１１にある幅の異なる間隙２個を区別することで、感光ドラム１回転中に複数の位置を基準位置に設定することができる画像形成装置である。その他の基本的な構成に関しては、前述した第１実施形態と同様である。

２個もしくはそれ以上の基準位置を設けることで、より正確に感光ドラムの位置を定めることが可能であり、位置確認が感光ドラム１周につき２度以上のタイミングで位相を合わせ込みに行くことが可能となり、平均的な値を取れば、実施例１よりもモノクロからカラー印刷への切り替え時間を短縮できる。

以上のことにより、回転位相調整による待ち時間を短縮し、モノクロ印刷からカラー印刷へと印刷モードを切り替える際に要する時間を短縮しつつ、欠陥画像を発生させず、また、結果的に画像形成部材の寿命を延ばすことがより効率よく実現することが出来る。

１１ａ〜１１ｄ 感光ドラム、１２ａ〜１２ｄ 一次帯電器、１４ａ〜１４ｄ 現像器、
１５ａ〜１５ｄ クリーニング装置、３１ 中間転写ベルト、３２ 駆動ローラ、
６０ フォトセンサ、１００ 制御ユニット、３０１ａ〜３０１ｄ 位相検知センサ、
３０２ イエロー（Ｙ）用モータ，マゼンタ（Ｍ）用モータ，シアン（Ｃ）用モータ、
３０３ ブラック（Ｋ）用モータ、Ｐ 転写材

Claims (3)

1. 回転駆動する複数の像坦持体（実施例１の１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）と、該像坦持体を回転駆動する複数のモータ（実施例１の３０２、３０３）を備え、該像坦持体の基準位置を検出する手段（実施例１の３０１，３１１）と、モータに対して速度制御および位置制御を行うモータ制御手段（実施例１の１０１）と、複数の該像坦持体の基準位置を検出した結果から基準とする基準像坦持体に対し、その他の該像坦持体との間の位相差を検出し、調整することにより色ずれを抑制する多色画像形成装置において、
   該像坦持体の停止位置を任意に調整することができ、停止位置を記憶しておくことが可能な像坦持体停止制御手段を有し、
   該像坦持体の速度０から所定速度までの加速期間の回転角度と、記憶しておいた該停止位置、そして先に回転駆動していた基準像坦持体の基準位置を検出時期とから、その他の該像坦持体の回転駆動開始時期を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記基準像坦持体が黒用であり、前記その他の像坦持体が色用であり、かつ、色用の像坦持体回転駆動モータ（実施例１の３０２）が共通で同時駆動し、該黒用と該色用の像坦持体の位相差を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 回転駆動する前記像坦持体の基準位置は、１回転中に複数位置を有し、それぞれを区別し検知が可能であ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。