JP3558994B2

JP3558994B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3558994B2
Application number: JP2001086247A
Authority: JP
Inventors: 利明田中; 一男松本
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2021-03-23
Also published as: JP2002244395A; US6408157B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フルカラー複写機やカラープリンタなどの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー画像を出力する画像形成装置として、色分解された画像信号に基づいて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のトナー像を形成する４つの画像形成ユニットを搬送ベルトに沿って並設した、いわゆる４連タンデム式のフルカラー複写機が知られている。
【０００３】
各色の画像形成ユニットは、搬送ベルトに転接された感光体ドラム、ドラム表面を所定の電位に帯電させる帯電装置、ドラム表面を露光して静電潜像を形成する露光装置、ドラム表面上の静電潜像にトナーを供給して現像する現像装置、および現像されたトナー像を搬送ベルト上に吸着されて搬送される記録紙上に転写する転写装置を有している。しかして、搬送ベルトに吸着された記録紙が４つの画像形成ユニットを通して搬送され、記録紙上に各色のトナー像が重ねて転写され、定着装置に送り込まれて各色のトナー像が記録紙上に定着されてカラー画像が形成される。
【０００４】
このような、感光体ドラムの駆動のためＤＣモータを使用した４連タンデム式のフルカラー複写機において、４つの感光体ドラムの径を同一にし、回転精度を高めるため多パルスエンコーダを使用して、このパルス信号を利用した角速度一定制御を採用している。
【０００５】
しかしながら、感光体ドラムは装置全体に対し寿命が短く、数万枚印刷毎に交換する必要が有る為、感光体ドラムの駆動器としてのＤＣモータとつなぐカップリングを介して着脱可能な構成（機構）となっている。この機構の軸ぶれを最小限に抑えたいものの、着脱可能構成である分、分離部品が増え、相互間の寸法ずれや隙間がたで軸ぶれが大きくなる。軸ぶれが有ると、感光体ドラムの１回転毎における周期性（正弦波的に現れる）の回転角度変動（周速の変動）が発生する。
【０００６】
このため、４連タンデム式のフルカラー複写機では、各感光体ドラムの回転変動の周期が異なるので、画像重ね合わせずれ（濃淡のずれ、レインボーノイズ）が大きく発生してしまうという欠点がある。
【０００７】
また、上記各感光体ドラムの駆動器としてＤＣモータを用いている場合、起動時、あるいは停止時に、無制御状態となってしまい、一旦、各感光体ドラムの回転変動の周期を調整したとしても、それぞれの感光体ドラムの周速変動の位相がずれてしまうという欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、４連タンデム式のフルカラー複写機では、各感光体ドラムの回転変動の周期が異なり、画像重ね合わせずれが大きく発生してしまうという欠点を回避して、各感光体ドラムの回転変動の周期の位相を合わせることにより、画像重ね合わせずれを極力抑制でき、低減できることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、
この発明は、記録媒体を搬送する搬送部と、
この搬送部上に並んで設けられ、それぞれ回転する感光体ドラムを有し、それぞれ別々の色の画像を上記搬送部にて搬送される記録媒体上に転写するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の画像形成ユニットと、
上記各画像形成ユニットの感光体ドラムの１回転における速度変化を示すパターンとして、上記記録媒体の搬送方向に対して平行する方向に、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の組で交互になる均一濃度のハーフトーン帯と、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色の所定周期の線分パターンとを印刷出力する出力手段と、
この出力手段の出力により判断される上記感光体ドラムの１回転における速度変化の位相差に基づく補正値を設定する設定手段と、
この設定手段により設定される補正値に基づいて、上記感光体ドラムの回転速度を加速あるいは減速することにより、各感光体ドラムの１回転ごとの速度変化の位相を合わせる補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態に係る画像形成装置を説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］
図１は、この発明のカラー画像形成装置の一例であるカラーデジタル複写装置１を説明するブロック構成図である。
【００１４】
図１に示すように、カラーデジタル複写装置１は、制御部（ＣＰＵ）６１、スキャナ６２、画像形成装置６３、操作パネル６４により構成され、ＬＡＮ等の回線６５を介してパーソナルコンピュータ等の外部装置６６に接続されている。
【００１５】
制御部（ＣＰＵ）６１は、カラーデジタル複写装置１の全体を制御するものである。
【００１６】
スキャナ６２は、図示しない複写対象物の画像情報を光の明暗として読み取って、画像信号を生成するものである。
【００１７】
画像形成装置６３は、スキャナ６２あるいは外部装置６６から供給される画像信号に対応する画像を形成するものである。
【００１８】
操作パネル６４は、種々の設定を行うものである。
【００１９】
制御部６１は内部メモリ６１ａを有している。この内部メモリ６１ａには回転角度変動位相認識用の自己印刷画像パターンが登録されている。
【００２０】
図２は、カラーデジタル複写装置１を説明する内部構成図である。
【００２１】
図２に示すように、スキャナ６２は、原稿置き台１２上に置かれた原稿（図示せず）を照明するための照明ランプ１３、照明ランプ１３からの光を原稿に向けて収束させるリフレクタ１４、原稿から反射されてきた光を反射ミラー１５、１６、１７、結像レンズ１８等を使って受光素子１９に導くための光学システム、原稿からの光を電気信号に変換するためのＣＣＤ等の受光素子１９、光電変換された電気信号を色分解してイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色毎の画像信号を作成するための画像処理装置２０を有している。
【００２２】
図２に示すように、画像形成装置６３は、ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅｐｒｉｍａｒｉｅｓにおける各色成分であるＹ（ｙｅｌｌｏｗ）、Ｍ（ｍａｇｅｎｔａ）およびＣ（ｃｙａｎ）の３色と明暗の補強のためのＢ（ｂｌａｃｋ）の４色の画像を形成する４つの画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂと、それぞれの画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂに設けられている感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂに、スキャナ６２または外部から供給される画像信号に対応して光強度が断続的に変化されている露光光、例えばレーザビームを照射する露光装置５、被転写材（被画像形成媒体）である用紙Ｐを搬送しながら各画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂにおいて形成された画像を、用紙Ｐ上に順に重ね合わせる転写ベルト６、転写ベルト６により搬送された用紙Ｐおよび用紙Ｐ上の画像（現像剤像）を加熱しながら加圧することで用紙Ｐに現像剤像を定着する定着装置７を有している。
【００２３】
各画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂは、それぞれほぼ同様の構成を有し、公知の電子写真プロセスにより各色に応じた画像を形成するようになっている。ただし、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの径は同じである。
【００２４】
感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの周囲には、その回転方向に沿って、帯電装置２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂ、対応する色の現像剤（トナー）を収容している現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂ、転写装置２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂ、クリーニング装置２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｂ、および除電装置２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｂ、が各々配置され、色ごとに分解された画像信号に応じて露光装置５から射出されポリゴンミラー５ａによって走査されるレーザビーム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂに対応するカラー画像を形成するようになっている。
【００２５】
転写装置２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂは、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの下部の転写ベルト６を挟んだ対向位置に設けられている。
【００２６】
転写ベルト６の下方の所定の位置には、各画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂで形成されたトナー像が転写される用紙Ｐを保持する用紙カセット８ａ、８ｂが設けられている。なお、それぞれの用紙カセット８ａ、８ｂには、カセット内に収容されている用紙Ｐを１枚ずつ取り出すためのピックアップローラ９ａ、９ｂが設けられている。また、それぞれの用紙カセット８ａ、８ｂと転写ベルト６との間には、ピックアップローラ９ａ、９ｂにより取り出された用紙Ｐを、転写ベルト６に向けて給送するためのガイドやローラからなる用紙搬送部１０が形成されている。なお、用紙搬送部１０の転写ベルト６側の所定の位置には、いずれかのカセットから取り出されて用紙搬送部１０を搬送されている用紙Ｐと各画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂにおいて形成される画像との位置を整合するために、用紙Ｐを転写ベルト６に向けて送り出すタイミングを設定するアライニングローラ１１が設けられている。
【００２７】
図２に示したカラー画像形成装置１においては、スキャナ６２あるいは外部装置６６から画像信号が供給されると、時系列に従って、図示しない帯電電源装置により各画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂの感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂが所定の電位に帯電され、露光装置５から、画像信号に基づいて光強度が断続的に変化されたレーザビームが、個々の感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂに照射される。
【００２８】
これにより、４つの画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂの感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂに、出力すべきカラー画像に対応した静電潜像が形成される。なお、各画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂの感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂに画像が露光されるタイミングは、転写ベルト６上を搬送される用紙Ｐの移動に合わせて、所定の順に定義されている。
【００２９】
各画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂの感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂに形成された静電潜像は、同一の画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂ内に配置され、予め決められた色のトナー（現像剤）を収容している現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂ、によりトナーが選択的に提供されて現像され、転写ベルト６を介在させて、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂと対向されている転写装置により、転写ベルト６上の用紙Ｐに、順に、転写される。
【００３０】
なお、用紙Ｐは、予め選択されているサイズあるいは露光装置５により露光される画像のサイズに対応する大きさの用紙Ｐを収容しているカセットから取り出されて用紙搬送部１０のアライニングローラ１１まで搬送され、一時的にアライニングローラ１１で停止されている。
【００３１】
また、用紙Ｐは、露光装置５による最初の色の画像の露光もしくは所定のタイミングで、アライニングローラ１１から、転写ベルト６に向けて給送される。このとき、用紙Ｐは、転写ベルト６を支持している用紙給送部側のローラの近傍に設けられている帯電装置（用紙Ｐ向け）により帯電されて、転写ベルト６に密着される。
【００３２】
各画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｂにより形成されたトナーすなわちトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置７に搬送され、定着装置７で溶融されたトナーが定着される。
【００３３】
上記感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂを回転制御するモータ制御部３０について、図３を用いて説明する。
【００３４】
上記モータ制御部３０は、上記感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂをそれぞれ回転するＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂを駆動するモータドライバ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂと制御回路３３により構成されている。
【００３５】
この制御回路３３は制御ＡＳＩＣにより構成され、ＡＰＣオン回路３４、モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂ、位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂにより構成されている。
【００３６】
上記感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂは、それぞれ連結伝達部等（図示しない）を介して回転駆動用のＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂに連結されている。これらのＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂは、それぞれ別々のモータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂにより駆動されるようになっている。
【００３７】
上記ＤＣモータ３１Ｙ（３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂ）のロータ周囲あるいは回転軸には、図４に示すようなマグネットエンコーダ３６Ｙが設けられている。
【００３８】
このマグネットエンコーダ３６Ｙに隣接して設けられている磁気抵抗素子（ＭＲ素子）７１を含むＦＧ信号発生回路７０ＹによりそれぞれエンコーダパルスとしてのＦＧ信号が出力されるようになっている。このＦＧ信号にはＰＧ信号が重畳されている。
【００３９】
マグネットエンコーダ３６Ｙは、図４に示すように、Ｓ極とＮ極とが交互に設けられ、１箇所のＳ極とＮ極の幅がたとえば８０対２０に異ならせてあり、他の箇所のＳ極とＮ極の幅がたとえば５０対５０の同じものとなっている。
【００４０】
ＦＧ信号発生回路７０Ｙは、図５に示すように、磁気抵抗素子７１、増幅器７２、比較器７３により構成されている。
【００４１】
磁気抵抗素子７１は、マグネットエンコーダ３６Ｙの回転に伴い対向する電極がＳ極とＮ極と交互に変化するのに伴う電気信号に変換されるものである。
【００４２】
増幅器７２は、磁気抵抗素子７１からの電気信号を増幅するものである。
【００４３】
比較器７３は、増幅器７２からの電気信号に基づいて、図６、図７（ａ）に示すように、デジタルのエンコードパルスとしてのＦＧ信号を出力するものである。
【００４４】
このＹ−ＦＧ信号は、通常の電極部分に対してデューティ比が１対１のパルスとなり、Ｓ極とＮ極の幅が異なっている部分に対してデューティ比が８対２のパルスとなっている。
【００４５】
ＦＧ信号発生回路７０ＹからのＹ−ＦＧ信号は、ＰＧ信号検知回路７４Ｙに供給される。
【００４６】
ＰＧ信号検知回路７４Ｙは、たとえばパルス幅を計数するタイマカウンタと比較器等により構成されている。
【００４７】
このＰＧ信号検知回路７４Ｙは、ＦＧ信号発生回路７０ＹからのＹ−ＦＧ信号のデューティ比が所定値以下の際に、Ｙ−ＰＧ信号を出力するものである。
【００４８】
たとえば、図７（ａ）に示す、Ｙ−ＦＧ信号のデューティ比が３０％以下の際に、Ｙ−ＰＧ信号を出力するものである。
【００４９】
したがって、マグネットエンコーダ３６Ｙが１周する間に、つまり上記感光体ドラム２１Ｙが１周する間に、ＦＧ信号発生回路７０Ｙから６００パルスのＹ−ＦＧ信号が出力されるようになっている。マグネットエンコーダ３６Ｙが１周するごとに、つまり上記感光体ドラム２１Ｙが１周するごとに、ＰＧ信号検知回路７４ＹからＹ−ＰＧ信号が出力されるようになっている。
【００５０】
また、ＤＣモータ３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂのロータ周囲あるいは回転軸にも、それぞれマグネットエンコーダ３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｂが設けられ、ＦＧ信号発生回路７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｂと、ＰＧ信号検知回路７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｂも設けられ、上記同様に感光体ドラム２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂが１周する間に、それぞれ６００パルスのＭ−ＦＧ信号、Ｃ−ＦＧ信号、Ｂ−ＦＧ信号が出力され、１周ごとにＭ−ＰＧ信号、Ｃ−ＰＧ信号、Ｂ−ＰＧ信号が出力されるようになっている。
【００５１】
これにより、上記モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂにおいて、同じ周速で上記ＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂが回転制御され、上記感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂが同じ周速で回転するようになっている。
【００５２】
マグネットエンコーダを除いたＦＧ信号発生回路７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｂと、ＰＧ信号検知回路７４Ｙ、７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｂとは、制御回路３３の制御ＡＳＩＣ内に設けられていても、制御回路３３の制御ＡＳＩＣ外に設けられていても良い。
【００５３】
上記例では、マグネットエンコーダ３６Ｙ（３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｂ）からの信号をデジタル信号に変換してＰＧ信号を検知する場合について説明したが、マグネットエンコーダ３６Ｙ（３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｂ）からのアナログ信号によりＰＧ信号を検知するようにしても良い。
【００５４】
この場合、図８に示すように、ＦＧ信号発生回路７０Ｙ（７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｂ）の増幅器７２からのアナログ信号（ＦＧ信号）がＰＧ信号検知回路７４Ｙ’（７４Ｍ’、７４Ｃ’、７４Ｂ’）に出力されている。ＰＧ信号検知回路７４Ｙ’（７４Ｍ’、７４Ｃ’、７４Ｂ’）は、図９に示す特性の、ハイパスフィルタにより構成されている。
【００５５】
これにより、ＰＧ信号検知回路７４Ｙ’（７４Ｍ’、７４Ｃ’、７４Ｂ’）は、図１０（ａ）に示す、ＦＧ信号の周波数が所定の周波数（ｆｐ）よりも高い場合に、図１０（ｂ）に示すように、ＰＧ信号が出力されるようになっている。
【００５６】
また、ＰＧ信号を検知する方法として、後述する位相制御部（ＡＰＣ）４３からの信号を用いて行うようにしても良い。
【００５７】
この場合、ＦＧ信号発生回路７０Ｙ（７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｂ）からＰＧ信号検知回路７４Ｙへ、上記ＤＣモータ３１Ｙ（３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂ）の１回転ごとに出力される６００パルスのＦＧ信号を、図１１、図１２に示すように、その信号の立ち上がりエッジからタイマーカウンタ（図示しない）で信号幅を時間として測定し、その次に角速度目標設定値であるＦＧ信号幅の時間と比較し、その差分を電圧値として８ｂｉｔデータで出力する。
【００５８】
電圧制御によるＰＧ信号検出ブロック（アルゴリズム）では、入力されたＦＧ信号データをまずは最初のみ初期データとして、モータ１回転分をメモリ（図示しない）にコピーする。上記ＤＣモータ３１Ｙ（３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂ）の２回転目より、入力されたデータとメモリにおけるデータの平均を取り、結果を元のメモリに蓄積する。データはモータ回転数分、平均値としてメモリに蓄積を実行する。位相基準として、メモリ中の最大値のアドレスポインタを出力する。
【００５９】
上記モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂは、図３に示すように、それぞれ加減算器４１、速度制御部（ＡＦＣ）４２、位相制御部（ＡＰＣ）４３、増幅器（Ｇｆ）４４、増幅器（Ｇｐ）４５、増幅器（Ｇ）４６、リミッタ（Ｌ）４７により構成されている。
【００６０】
加減算器４１は、位相調整回路（３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂ）からのクロック信号を加算し、増幅器（Ｇｆ）４４、あるいは増幅器（Ｇｐ）４５からの信号で減算するものである。
【００６１】
速度制御部（ＡＦＣ）４２は、磁気抵抗素子（３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｂ）からのＦＧ信号に基づく信号を出力するものである。
【００６２】
位相制御部（ＡＰＣ）４３は、磁気抵抗素子（３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｂ）からのＦＧ信号に基づく信号を出力するものである。
【００６３】
増幅器（Ｇｆ）４４は、速度制御部（ＡＦＣ）４２からの信号を増幅するものである。
【００６４】
増幅器（Ｇｐ）４５は、位相制御部（ＡＰＣ）４３からの信号を増幅するものである。
【００６５】
増幅器（Ｇ）４６は、加減算器４１からの信号を増幅するものである。
【００６６】
リミッタ（Ｌ）４７は、増幅器（Ｇ）４６に接続され、増幅器（Ｇ）４６の増幅率を制限するものである。これにより、位相調整回路（３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂ）による位相調整時に、リミッタ（Ｌ）４７がオンされ、最大加速、あるいは最大減速を行わずに、徐々に加速、あるいは徐々に減速を行うようになっている。リミッタ（Ｌ）４７のオン、オフは、制御部６１からの信号により切り換えられるようになっている。
【００６７】
上記モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂには、それぞれカラーデジタル複写装置１の全体を制御する制御部（ＣＰＵ）６１のレジスタに角速度目標設定値がロードされることにより、生成される基準クロックが供給されるとともに、磁気抵抗素子３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７ＢからのエンコーダパルスとしてのＦＧ信号が供給されている。さらに、上記モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂには、ＡＰＣオン回路３４からのＡＰＣオン信号が供給されている。
【００６８】
上記モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂからは、速度制御部（ＡＦＣ）４２による速度が角速度目標設定値に対してある範囲内（角速度目標設定値の±０．１２５％）に入った際に、ロック信号を出力するものである。
【００６９】
上記モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂは、それぞれ電源投入時（モータ起動時）、制御部６１からの基準クロック周波数と、磁気抵抗素子３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７ＢからのエンコーダパルスとしてのＦＧ信号の周波数とが合うように、それぞれ速度制御部（ＡＦＣ）４２を用いてＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂを加速あるいは減速するための信号を、モータドライバ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂに出力するものである。
【００７０】
上記モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂの速度制御部（ＡＦＣ）４２は、それぞれ制御部６１からの基準クロック周波数と、磁気抵抗素子３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７ＢからのエンコーダパルスとしてのＦＧ信号の周波数とが合うように、ＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂを加速あるいは減速するための信号を、それぞれモータドライバ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂに出力するものである。
【００７１】
上記モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂの位相制御部（ＡＰＣ）４３は、それぞれＡＰＣオン回路３４からのＡＰＣオン信号が供給された際に、制御部６１からの基準クロック周波数と、磁気抵抗素子３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７ＢからのエンコーダパルスとしてのＦＧ信号の周波数の１パルス内の位相が一致するように制御を行うものである。
【００７２】
ＡＰＣオン回路３４は、アンド回路で構成され、上記位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂからの位相ロック信号が供給された際に、ＡＰＣオン信号を各モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂのそれぞれの位相制御部（ＡＰＣ）４３に出力されるようになっている。
【００７３】
位相調整回路３９Ｙ（３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂ）は、図１３に示すように、それぞれＰＬＬ回路５１、カウンタ５２、５３、補正レジスタ５４、レジスタ５５、選択回路５６、比較回路５７により構成されている。ＰＬＬ回路５１、カウンタ５２とにより分周回路が構成されている。
【００７４】
ＰＬＬ回路５１には、制御部６１からの基準クロックが供給されるとともに、カウンタ５２からのカウントアップ出力が供給される。カウンタ５２には選択回路５６により選択されたカウント値があらかじめ設定され、ＰＬＬ回路５１から出力されるクロックをカウントし、設定カウント値となった際に、カウントアップ出力が出力されるようになっている。
【００７５】
上記ＰＬＬ回路５１は、ＰＬＬを使用したプリスケーラであり、基準クロックを精度良く分周するものである。カウンタ５２に「１０００」を設定することにより、ＰＬＬ回路５１は、「１０００／１０２４」の分周比で、基準クロックを分周するようになっている。
【００７６】
カウンタ５３は、ＰＧ信号検知回路７４ＹからのＹ−ＰＧ信号が供給されるごとに、ＦＧ信号発生回路７０Ｙから出力されるＹ−ＦＧ信号をカウントするものである。このカウント値は、比較回路５７に供給される。
【００７７】
補正レジスタ５４は、あらかじめ制御部６１からの位相差に基づく補正カウント値が設定されるものである。
【００７８】
レジスタ５５には、カウンタ５２にセットする「１０２４」のカウント値が記憶されている。このカウント値は、ＰＬＬ回路５１が供給される基準クロックをそのまま出力する際に、カウンタ５３にセットするものである。
【００７９】
選択回路５６は、基準位相信号としてのＰＧ信号検知回路７４ＹからのＹ−ＰＧ信号と制御部６１からの制御信号と比較回路５７からの出力信号とモータ制御回路３５Ｙからのロック信号に基づいて、補正レジスタ５４からの補正カウント値あるいはレジスタ５５からのカウント値をカウンタ５２へ出力するものである。
【００８０】
すなわち、モータ制御回路３５Ｙからのロック信号が供給された後、ＰＧ信号検知回路７４ＹからのＹ−ＰＧ信号により補正レジスタ５４からの補正カウント値が選択されてカウンタ５２へ出力され、制御部６１からの制御信号、比較回路５７からの出力信号が供給された際に、レジスタ５５からのカウント値が選択されてカウンタ５２へ出力される。
【００８１】
比較回路５７は、ＰＧ信号検知回路７４ＹからのＹ−ＰＧ信号が供給されるごとに、カウンタ５３のカウント値が所定カウント値（１０２４）を中心とした許容範囲内か否かを比較するものであり、この比較の結果、許容範囲の際に、切換え信号を選択回路５６に供給し、位相ロック信号をＡＰＣオン回路３４へ供給する。
【００８２】
次に、４色の各感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの相対位相（各感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの周速変動の位相周期）を調整する処理を説明する。
【００８３】
まず、図１４に示すフローチャートを参照しつつ手動調整の方法を説明する。
【００８４】
まず、オペレータにより操作パネル６４を用いて各感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの周速変動の位相周期に対する調整モードを選択する（ＳＴ１）。この選択により、操作パネル６４を用いて調整モード初期画面が表示される（ＳＴ１）。
【００８５】
ついで、操作パネル６４を用いて割り込みモードを設定し（ＳＴ２）、画像番号を入力して印刷画像を指定し（ＳＴ３）、印刷のスタートボタンをオンする（ＳＴ４）。
【００８６】
これにより、相対位相調整用のチャートとしての自己印刷画像パターンの印刷が指定される。
【００８７】
これにより、制御部６１は内部メモリ６１ａに登録されている回転角度変動位相認識用の自己印刷画像パターンを読出し、このパターンに基づいて露光装置５が駆動されることにより、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂ上に上記パターンに対応した静電潜像が形成される。また、用紙Ｐが用紙カセット８ａ、あるいは８ｂから取り出されて用紙搬送部１０を介して転写ベルト６によって搬送される。上記感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂ上の静電潜像がそれぞれ対応する色のトナーで現像され、転写装置２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂにより転写ベルト６上の用紙Ｐに転写される。
【００８８】
この用紙Ｐは、定着装置７により上記パターンの現像剤像が定着されて、相対位相調整用のチャートとして排出される（ＳＴ５）。
【００８９】
自己印刷画像パターン（相対位相調整用のチャート）としては、図１５に示すように、転写ベルト６の移動方向に対して平行する方向、つまり用紙Ｐの副走査方向に、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色の組で交互になる均一濃度のハーフトーン帯Ｍａ、Ｃａ、Ｂａ、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ）の各色の所定周期の線分パターンとが印刷されるようになっている。
【００９０】
上記ハーフトーンとしては、２０〜３０％濃度の２画素変調で描く画像が回転変動を認識し易いものとなっている。
【００９１】
図１５のハーフトーン帯Ｍａ、Ｃａ、Ｂａに示すように、上記感光体ドラム２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂのそれぞれの周速変動に伴い、ハーフトーン帯の濃淡変化が現れる。
【００９２】
すなわち、速度変動を、画素の疎密により濃淡として表し、濃い所が速度の遅くなる所、薄い（淡い）所が速度の速い所となっている。
【００９３】
各色における、濃い所から濃い所、あるいは薄い所から薄い所の副走査方向の位置ずれが、速度変動位相差（角度変動位相差）に相当する。
【００９４】
図１５の上から４段目は、上記感光体ドラム２１Ｂの１周期ピッチ、１／３周期ピッチ、１／９周期ピッチを示す目盛りの部分であり、上記感光体ドラム２１Ｂの主走査方向の線分であり、ブラック（Ｂ）の線分パターンである。この目盛りによりハーフトーン帯の位相差角度を把握することができる。
【００９５】
図１５の上から１段目と下から３段目は、上記感光体ドラム２１Ｃの主走査方向の線分であり、シアン（Ｃ）とブラック（Ｂ）の重ね合せ線分パターンである。
【００９６】
図１５の上から２段目と下から２段目は、上記感光体ドラム２１Ｍの主走査方向の線分であり、マゼンタ（Ｍ）とブラック（Ｂ）の重ね合せ線分パターンである。
【００９７】
図１５の上から３段目は、上記感光体ドラム２１Ｙの主走査方向の線分であり、イエロー（Ｙ）とブラック（Ｂ）の重ね合せ線分パターンである。
【００９８】
濃淡の変化の少ない色（濃淡の識別し難い色）に対しては、各色の線分パターンに基づいて、副走査方向の位置ずれ、速度変動の位相差を判断するようになっている。
【００９９】
すなわち、イエロー（Ｙ）のような元々薄い色は濃淡を識別し難いので、縦方向の両端側に描くブラック（Ｂ）と他色１色（マゼンタ（Ｍ）あるいはシアン（Ｃ））毎、重ね合わせて形成する線分で、イエロー（Ｙ）の最大色ずれが発生する所からマゼンタ（Ｍ）あるいはシアン（Ｃ）での最大ずれ部の副走査方向の間隔を得て、ハーフトーン画像で得られる黒とマゼンタ（Ｍ）あるいはシアン（Ｃ）の位相差を足し合わせる（あるいは引く）、間接的方法で基準色ブラック（Ｂ）に対するイエロー（Ｙ）の回転変動位相差を把握する。（図１６に示す拡大図参照）
これにより、ハーフトーン帯の濃淡により、ブラック（Ｂ）を基準にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の副走査方向の位置ずれ、速度変動の位相差を判断し、ハーフトーン帯のすぐ上の感光体ドラム２１Ｂの１回転周期と１／３周期と１／９周期を示す目盛りに照らし合わせ、マゼンタ（Ｍ）あるいはシアン（Ｃ）との線分による位相差を判断し、上記マゼンタ（Ｍ）あるいはシアン（Ｃ）とブラック（Ｂ）との位相差に基づいて、イエロー（Ｙ）とブラック（Ｂ）との位相差を判断する。
【０１００】
すなわち、ブラック（Ｂ）を基準に地色（マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ））との位相差を認識する。濃淡を識別し難い薄い色のイエロー（Ｙ）に対する基準ブラック（Ｂ）との位相差については、間接的方法で把握する。
【０１０１】
図１５、１６の相対位相調整用のチャートの場合、ブラック（Ｂ）のハーフトーン帯Ｂａの濃淡により、濃い所ａから濃い所ｂをブラック（Ｂ）における感光体ドラム２１Ｂの１回転周期としての１周期ピッチＰｄと判断する。
【０１０２】
この１周期ピッチＰｄの右側ｂとシアン（Ｃ）のハーフトーン帯Ｃａの濃い所ｃとにより、ブラック（Ｂ）に対するシアン（Ｃ）の位相差ΔＰ_Ｂ−Ｃを判断する。
【０１０３】
シアン（Ｃ）のハーフトーン帯Ｃａの濃い所ｃとマゼンタ（Ｍ）のハーフトーン帯Ｍａの濃い所ｄとにより、シアン（Ｃ）に対するマゼンタ（Ｍ）の位相差ΔＰ_Ｍ−Ｃを判断する。
【０１０４】
上記１周期ピッチＰｄの右側ｂとマゼンタ（Ｍ）のハーフトーン帯Ｍａの濃い所ｄとにより、ブラック（Ｂ）に対するマゼンタ（Ｍ）の位相差ΔＰ_Ｂ−Ｍを判断する。
【０１０５】
上から２段目のマゼンタ（Ｍ）の線分パターンと、上から３段目のイエロー（Ｙ）の線分パターンとにより、イエロー（Ｙ）に対するマゼンタ（Ｍ）の位相差ΔＰ_Ｙ−Ｍを判断する。
【０１０６】
ついで、イエロー（Ｙ）に対するマゼンタ（Ｍ）の位相差ΔＰ_Ｙ−Ｍとブラック（Ｂ）に対するマゼンタ（Ｍ）の位相差ΔＰ_Ｂ−Ｍとを加算することにより、イエロー（Ｙ）に対するブラック（Ｂ）の位相差ΔＰ_Ｙ−Ｂを判断する。
【０１０７】
ΔＰ_Ｙ−Ｂ＝ΔＰ_Ｂ−Ｍ＋ΔＰ_Ｙ−Ｍ
位相角差（Δπ）は、上記位相差（ΔＰ_＃−Ｘ）を対応する感光体ドラムの１周期ピッチ（Ｐｄ）で除算して、３６０度を乗算した値である。
【０１０８】
位相格差Δπ＝（ΔＰ_＃−Ｘ／Ｐｄ）×３６０°
ΔＰ_＃−Ｘは、ΔＰ_Ｂ−Ｃ、ΔＰ_Ｂ−Ｍ、ΔＰ_Ｙ−Ｂ、ΔＰ_Ｙ−Ｍ、ΔＰ_Ｍ−Ｃとなっている。
【０１０９】
上記印刷された相対位相調整用のチャートに基づいて、画像から相対位相ずれ量を把握する（ＳＴ６、７）。
【０１１０】
例えば、図１５では、ブラック（Ｂ）に対するシアン（Ｃ）の位相角差は、１周期ピッチＰｄの右側ｂとシアン（Ｃ）のハーフトーン帯Ｃａの濃い所ｃとにより、ブラック（Ｂ）に対するシアン（Ｃ）の位相差ΔＰ_Ｂ−Ｃを２．５ピッチと判断する。また、１周期ピッチＰｄを９ピッチと判断する。
【０１１１】
これにより、２．５（ΔＰ_Ｂ−Ｃ）×３６０°／９＝１００°の遅れ位相と判断する。
【０１１２】
ブラック（Ｂ）に対するマゼンタ（Ｍ）の位相角差は、１周期ピッチＰｄの右側ｂとマゼンタ（Ｍ）のハーフトーン帯Ｍａの濃い所ｄとにより、ブラック（Ｂ）に対するマゼンタ（Ｍ）の位相差ΔＰＢ−Ｍを１から１．５ピッチと判断する。
【０１１３】
これにより、１〜１．５（ΔＰ_Ｂ−Ｍ）×３６０°／９＝４０°〜５０°の約４５°の遅れ位相と判断する。
【０１１４】
イエロー（Ｙ）に対するマゼンタ（Ｍ）の位相角差は、図１５、１６に示すように、上から２段目のマゼンタ（Ｍ）の線分パターンと、上から３段目のイエロー（Ｙ）の線分パターンとにより、イエロー（Ｙ）に対するマゼンタ（Ｍ）の位相差ΔＰ_Ｙ−Ｍを２ピッチと判断する。
【０１１５】
これにより、２．０（ΔＰ_Ｙ−Ｍ）×３６０°／９＝８０°の進み位相と判断する。
【０１１６】
したがって、ブラック（Ｂ）に対するイエロー（Ｙ）の位相角差は、イエロー（Ｙ）に対するマゼンタ（Ｍ）の位相角差（８０°の進み位相）とブラック（Ｂ）に対するマゼンタ（Ｍ）の位相角差（約４５°の遅れ位相）とを加算することにより、３５°の進み位相（あるいは３２５°の遅れ位相）と判断する。
【０１１７】
この後、調整設定モードは、相対位相の調整シーケンスに入る（ＳＴ８）。
【０１１８】
相対位相の調整シーケンスを、図１７に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【０１１９】
まず、オペレータにより操作パネル６４を用いて、相対位相を調整する設定コード番号を入力する（ＳＴ１１）。
【０１２０】
これにより、制御部６１は操作パネル６４の表示部により、この上段に、各色（感光体ドラム）の番号を表示し（Ｃ：１、Ｍ：２、Ｙ：３）、この下段に、補正ずれ量の表示エリアを表示する（ＳＴ１２）。
【０１２１】
この表示に応じて、オペレータは操作パネル６４を用いて、調整する色番号を入力し（ＳＴ１３）、上記画像から把握した相対位相ずれ量を入力する（ＳＴ１４）。この操作で、黒の回転位相基準に対する３色の各色位相のシフト量を設定する。
【０１２２】
たとえば、Ｃ（１）に対して１００を入力し、Ｍ（２）に対しては４５を入力し、Ｙ（３）に対して３２５を入力する。
【０１２３】
この入力後にステップ１２に戻り、上記表示部の上段の（Ｃ：１、Ｍ：２、Ｙ：３）に対して、下段に、位相ずれ量としての（１００、４５、３２５）が表示される。
【０１２４】
この後、オペレータにより操作パネル６４を用いて、設定終了が入力された際（ＳＴ１５）、制御部６１は、設定された各位相ずれ量を演算した補正値に変換し、対応する位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂの補正レジスタ５４に設定する（ＳＴ１６）。
【０１２５】
シアン（Ｃ）に対する１００°の遅れに対して、「１０２４＋１００×（１０２４／３６０）」により、「約１３０８」が演算され、位相調整回路３９Ｃの補正レジスタ５４に設定される。
【０１２６】
マゼンタ（Ｍ）に対する４５°の遅れに対して、「１０２４＋４５×（１０２４／３６０）」により、「約１１５２」が演算され、位相調整回路３９Ｍの補正レジスタ５４に設定される。
【０１２７】
イエロー（Ｙ）に対する３２５°の遅れに対して、「１０２４＋３２５×（１０２４／３６０）」により、「約１９４８」が演算され、位相調整回路３９Ｙの補正レジスタ５４に設定される。
【０１２８】
また、ステップ１５において、キャンセルが入力された際、およびステップ１６において、設定処理が終了した際、ステップ１の調整モードの初期画面に戻る。
【０１２９】
本例は、設定操作工数を減らす為、このシーケンスから位相ずれを把握する自己印刷画像を出力指示できるようにしているが、別個のシーケンスにしても良い。自己印刷操作して、印刷された画像（チャート）から位相ずれを再確認し再調整する必要が有るか確認し、必要ならば、再出力した画像から得られた位相ずれ量に相当した値で再調整する独立モードとしても良い。
【０１３０】
このように各位相ずれ量を演算した補正値が設定されている状態において、カラー画像形成装置１の電源オン時や複写／プリント動作オン時に、ＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂが始動されたタイミングで、ＤＣモータの位置決め制御処理を、図１８、図１９に示すフローチャートと図２０（ａ）から図２０（ｈ）に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。
【０１３１】
すなわち、電源投入時等のモータ起動時、制御部６１は位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂの選択回路５６へ制御信号を出力することにより、レジスタ５５のカウント値（１０２４）がカウンタ５２にセットされる（ＳＴ２１）。
【０１３２】
これにより、制御部６１からの基準クロックがそのまま位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂを介してモータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂに供給される（ＳＴ２２）。
【０１３３】
モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂは、それぞれ制御部６１からの基準クロックの周波数と、磁気抵抗素子３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７ＢによるＦＧ信号発生回路７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０ＢからのエンコーダパルスとしてのＦＧ信号の周波数とが合うように、それぞれ速度制御部（ＡＦＣ）４２を用いてＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂを加速あるいは減速するための信号を、モータドライバ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂに出力する（ＳＴ２３）。これにより、ＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂが加速あるいは減速することにより、それぞれ角速度目標設定値に近づいていく。
【０１３４】
そして、モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂのそれぞれにおいて、速度制御部（ＡＦＣ）４２による速度が角速度目標設定値に対してある範囲内（この例では角速度目標設定値の±０．１２５％とする）に入った際に（ＳＴ２４）、それぞれの速度制御部（ＡＦＣ）４２はロック信号を位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂに出力する（ＳＴ２５）。
【０１３５】
ついで、ＰＧ信号検知回路７４ＢからのＢ−ＰＧ信号が、各位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂの選択回路５６へ出力されることにより、選択回路５６は補正レジスタ５４の補正値をカウンタ５２にセットする（ＳＴ２６）。位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃがオンとなる。
【０１３６】
これにより、制御部６１からの基準クロックが位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂのそれぞれのカウンタ５２の補正カウント値に基づいて分周され、モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂに供給される（ＳＴ２７）。この際、位相調整回路３９Ｂのカウンタ５２の補正カウント値は「１０２４」であり、制御部６１からの基準クロックがモータ制御回路３５Ｂを介してそのままモータ制御回路３５Ｂに供給される。
【０１３７】
これにより、モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃは、それぞれ位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃからのクロックの周波数と、磁気抵抗素子３７Ｙ、３７Ｍ、３７ＣによるＦＧ信号発生回路７０Ｙ、７０Ｍ、７０ＣからのエンコーダパルスとしてのＦＧ信号の周波数とが合うように、それぞれ速度制御部（ＡＦＣ）４２を用いてＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃを加速あるいは減速するための信号を、モータドライバ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃに出力する（ＳＴ２８）。これにより、ＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃが加速あるいは減速することにより、それぞれ補正値に近づいていく。
【０１３８】
上記リミッタ４７により徐々に位相を合わせるように制限し、遅いモータは角速度を１．１倍とし、速いモータは角速度０．９倍とするようなパルス幅にかえる。この制限は、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃに生じる転写ベルト６に対する擦れをできるだけ小さくして、双方の寿命を劣化させないためのもので、徐々に位相を合わせる技術である（ＳＴ２９）。
【０１３９】
そして、ＰＧ信号検知回路７４Ｙ、７４Ｍ、７４ＣからのＹ−ＰＧ信号、Ｍ−ＰＧ信号、Ｃ−ＰＧ信号が供給されるごとに、カウンタ５３のカウント値が所定カウント値（１０２４）を中心とした許容範囲内か否かを比較するものであり、この比較の結果、許容範囲の際に、切換え信号を選択回路５６に供給する（ＳＴ３０）。
【０１４０】
この切換え信号が供給された選択回路５６は、再び、レジスタ５５のカウント値をカウンタ５２にセットする（ＳＴ３１）。
【０１４１】
そして、位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃの各カウンタ５２にレジスタ５５のカウント値がセットされることにより、位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃがオフとなる（ＳＴ３２）。
【０１４２】
この後、続けて画像出力を行わない場合、制御部６１は上記モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂにより速度制御を停止し、ＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂを停止する（ＳＴ３３）。
【０１４３】
また、続けて画像出力を行う場合、ＡＰＣオン回路３４は、上記位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂからの位相ロック信号が供給された際に、ＡＰＣオン信号を各モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂのそれぞれの位相制御部（ＡＰＣ）４３に出力する（ＳＴ３４）。
【０１４４】
これにより、上記モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂのそれぞれの位相制御部（ＡＰＣ）４３は、基準クロックの周波数と、エンコーダパルスとしてのＦＧ信号の周波数の１パルス内の位相が一致するようにする制御を行う（ＳＴ３５）。
【０１４５】
たとえば、図２０（ｇ）に示す、ＰＧ信号検知回路７４ＢからのＢ−ＰＧ信号が出力される前の状態で、図２０（ａ）、２０（ｃ）、２０（ｅ）の破線の左側、および図２１に示すように、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの回転タイミングが制御されている。これにより、図２２に示すように、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの正弦波的に現れる周速の変動周期が一致せず、画像位置ずれが生じている。
【０１４６】
この状態において、図２０（ｇ）に示す、ＰＧ信号検知回路７４ＢからのＢ−ＰＧ信号が出力された際に、上述したように、位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃから出力されるクロックを制御し、図２０（ｂ）、２０（ｄ）、２０（ｆ）の破線の右側、および図２３に示すように、上記モータ制御回路３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂにより感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの回転タイミングを制御する。これにより、図２４に示すように、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの正弦波的に現れる周速の変動周期がほぼ一致し、画像位置ずれを極力抑えることができる。
【０１４７】
したがって、上記調整後に、相対位相調整用のチャートを印刷した場合、図２５に示すように、ブラック（Ｂ）のハーフトーン帯Ｂａの濃淡の周期、シアン（Ｃ）のハーフトーン帯Ｃａの濃淡の周期、マゼンタ（Ｍ）のハーフトーン帯Ｍａの濃淡の周期がほぼ一致しており、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの正弦波的に現れる周速の変動周期がほぼ一致していることが判断できる。
【０１４８】
また、相対位相調整用のチャートとしては、図１５に示すチャートから、線分パターンを区切る副走査方向に平行な線を除去した、図２６に示すものであっても同様に実施できる。
【０１４９】
上記ＤＣモータの位置決め制御処理は、ＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂが始動されたタイミングで、毎回行う必要はなく、装置のシステムコントロール部の行うタイマー等の時間あるいはモータ始動のイベント管理で、位置決め制御が必要になった時行うことにする。
【０１５０】
この制御を行うと、複写動作あるいはプリント動作に入る速さが低下するが、このイベント管理により装置用語で言うところのファーストプリント（１枚目出力まで）時間増加を防ぐことができる。
【０１５１】
また、位置決め制御中に複写動作あるいはプリント動作のイベントが発生した場合は、ＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂを停止せず、そのまま複写動作あるいはプリント動作を行うことにする。
【０１５２】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、転写ベルトに転写される位相差検知用のレジストレーションマークを用いて、各感光体ドラムの周速の変動周期を検知し、この検知した各感光体ドラムの周速の変動周期に基づいて位相を自動補正するようにしたものである。上記第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し説明を省略する。
【０１５３】
すなわち、各感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの周速変動の位相周期を調整する処理を、図２７に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【０１５４】
まず、制御部６１は電源投入時に、内部メモリ６１ａに登録されているレジストレーションマークのパターンを読出し、このマークのパターンに基づいて露光装置５が駆動されることにより、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂ上に上記パターンに対応した静電潜像が形成される。これらの静電潜像がそれぞれ対応する色のトナーで現像され、転写装置２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂにより転写ベルト６あるいは転写ベルト６上の用紙Ｐに転写される。
【０１５５】
レジストレーションマークのパターンとしては、図２８に示すように、転写ベルト６の移動方向に対して直交する方向に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂの各色の組で交互になるパターンである。このパターンは、色毎に一定間隔ピッチで形成され、かつ他の色とも重ならない様に離れて作られている。
【０１５６】
この場合、１回転を８〜１２分割したピッチでパターンが印刷されている。
【０１５７】
たとえば、感光体ドラムの外径がφ３０ｍｍの場合、１色ごとのピッチは約８ｍｍ、各色ごとのピッチは約１〜２ｍｍとなっている。
【０１５８】
φ３０×π／１２＝７．８５＝約８ｍｍ
上記転写ベルト６あるいは転写ベルト６上の用紙Ｐに転写されたレジストレーションマークのパターンをセンサ２７により検出する（ＳＴ４１）。
【０１５９】
このセンサ２７により検出された各色の線分の間隔により、制御部６１は各色ごとの速度、つまり各感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの外周速度を測定する（ＳＴ４２）。
【０１６０】
上記センサ２７は、図２９に示すように、反射型のセンサで構成され、各色ごとの検出が連続して行われるものであり、各色ごとの検出結果は制御部６１に出力される。
【０１６１】
制御部６１は各色ごとの周速度目標設定値から各色ごとの外周速度測定値を差し引いた値を内部メモリ６１ａに登録する（ＳＴ４３）。
【０１６２】
このステップ４３の結果、色ごとの１回転ずつの値の変化（感光体ドラムの外周速度の変化）を複数回転分、抽出して平均化演算する（ＳＴ４４）。
【０１６３】
すなわち、感光体ドラムの１周期相当の１ユニット時間（＝（φ３０×πの長さ）／転写ベルト速度）を記憶時間幅＝時間単位として設定し、この記憶時間単位中で最大、あるいは最小を示す時を色毎にそれぞれ抽出する。これを数回抽出して、平均化演算する。
【０１６４】
このステップ４の結果、各色ごとの値の変化の位相がほぼ一致する位置へのずれ量を判断する（ＳＴ４５）。
【０１６５】
制御部６１は、判断した各位相ずれ量を演算した補正値に変換し、対応する位相調整回路３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂの補正レジスタ５４に設定する（ＳＴ４６）。
【０１６６】
上記転写ベルト６上のレジストレーションマークのパターンは、センサ２７を通過後、取除かれるようになっている。
【０１６７】
以後、各位相ずれ量を演算した補正値が設定されている状態において、カラー画像形成装置１の電源オン時や複写／プリント動作オン時に、ＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂが始動されたタイミングで、ＤＣモータの位置決め制御処理が、上述した第１の実施形態の場合のステップ２１からステップ３５と同様に実施される。
【０１６８】
上記レジストレーションマークのパターンが、転写ベルト６上の２箇所に平行して形成されているようにしても良い。この場合、センサ２７も対向して２個、設置される。
【０１６９】
この場合、各色ごとの位相ずれ量の処理を並行実行し、平均化すると転写ベルト６の前後の違いの誤差をキャンセル事も可能となる。
【０１７０】
上記例において、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの回転駆動用のＤＣモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂは、ステッピングモータに比べ、極短時間中の変動量が極めて少なく、回転速度の最大・最小はほぼ１８０°位相で現れるようになっている。
【０１７１】
これにより、山谷（最大値、最小値）の精度を高める為に、１８０°で現れるはずである事を利用し、平均化する前の最大から最小、平均化した後の最大から最小を示した時間「Ｔｍａｘ〜Ｔｍｉｎ」と、１８０°位相相当の時間Ｔ１８０との差「（Ｔｍａｘ〜Ｔｍｉｎ）−Ｔ１８０」を１／２にして、時間「Ｔｍａｘ〜Ｔｍｉｎ」が均等に伸縮されるように「｛（Ｔｍａｘ〜Ｔｍｉｎ）−Ｔ１８０｝／２」の時間値を、前後に加え１８０°位相整列化して、それを改めて山谷ピーク時間として把握し直す。
【０１７２】
色毎にこの時間「ＴｍａｘｔｏＴｍｉｎ」の時間差を比較、もしくは、１８０°位相整列化しない場合、山は山同士で、谷は谷同士で差を取った後、各色毎「（山の差）＋（谷の差）／２」と平均して比較し、ずれが最小化される様に、位相を自動調整するシーケンスに入る。
【０１７３】
位相の自動調整は第１の実施形態同様に感光体ドラムが傷つかない様に周速差に制限を加え、相対位相合わせ制御のゲインを低めに設定する。
【０１７４】
必要ならば、再出力した画像から得られたずれ量に相当値で再調整する。
【０１７５】
第１、第２の実施形態に係らず、この補正制御は時間がかかり、ユーザにとって不便となる。相対位相合わせを一旦行ったら、感光体ドラムの保守交換等、強制的な位相をずらす操作が入らない限り、ドラムモータの加速と減速時にずれが発生しないように（１）最大加速、最大減速せずに徐々に変化させて位相を管理するか、もしくは（２）加速時あるいは減速時のＦＧパルスを留積カウントし、４色の値の差を補正シフトする制御を加えることで、通常の装置電源オンから印刷開始までの所要時間を抑えることができる。
【０１７６】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明は、４連タンデム式のフルカラー複写機では、各感光体ドラムの回転変動の周期が異なり、画像重ね合わせずれが大きく発生してしまうという欠点を回避して、各感光体ドラムの回転変動の周期の位相を合わせることにより、画像重ね合わせずれを極力抑制でき、低減できる画像形成装を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、カラー画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、カラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】図３は、モータ制御部の概略構成を示す図。
【図４】図４は、ＤＣモータに設けられるマグネットエンコーダとマグネットエンコーダに基づいてＦＧ信号を出力する磁気抵抗素子とを示す図。
【図５】図５は、ＰＧ信号検知部の概略構成を示す図。
【図６】図６は、ＰＧ信号検知回路の検出方法を説明する図。
【図７】図７は、ＦＧ信号とＰＧ信号を示す図。
【図８】図８は、ＰＧ信号検知部の概略構成を示す図。
【図９】図９は、ＰＧ信号検知回路の検知方法を説明する図。
【図１０】図１０は、ＦＧ信号とＰＧ信号を示す図。
【図１１】図１１は、位相制御部からのＡＰＣ信号に基づくＰＧ信号検知方法を説明する図。
【図１２】図１２は、位相制御部からのＡＰＣ信号に基づくＰＧ信号検知方法を説明する図。
【図１３】図１３は、位相調整回路の概略構成を示す図。
【図１４】図１４は、感光体ドラムの相対位相に対する手動調整処理を説明するためのフローチャート。
【図１５】図１５は、相対位相の調整処理前の調整用チャートを説明するための図。
【図１６】図１６は、相対位相の調整処理前の調整用チャートを説明するための図。
【図１７】図１７は、感光体ドラムの相対位相に対する手動調整処理を説明するためのフローチャート。
【図１８】図１８は、感光体ドラムの相対位相に対する手動調整処理を説明するためのフローチャート。
【図１９】図１９は、感光体ドラムの相対位相に対する手動調整処理を説明するためのフローチャート。
【図２０】図２０は、感光体ドラムの相対位相の調整処理を説明するためのタイミングチャート。
【図２１】図２１は、相対位相の調整処理前の各感光体ドラムの回転位置を説明するための図。
【図２２】図２２は、相対位相の調整処理前の各感光体ドラムにおける画像位置ずれ量を示す図。
【図２３】図２３は、相対位相の調整処理後の各感光体ドラムの回転位置を説明するための図。
【図２４】図２４は、相対位相の調整処理後の各感光体ドラムにおける画像位置ずれ量を示す図。
【図２５】図２５は、相対位相の調整処理後の調整用チャートを説明するための図。
【図２６】図２６は、相対位相の調整処理前の調整用チャートを説明するための図。
【図２７】図２７は、感光体ドラムの周速変動の位相周期を調整する処理を説明するためのフローチャート。
【図２８】図２８は、レジストレーションマークのパターンを示す図。
【図２９】図２９は、センサの概略構成を示す図。
【符号の説明】
２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂ…感光体ドラム
３０…モータ制御部
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂ…ＤＣモータ
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂ…モータドライバ
３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂ…モータ制御回路
３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｂ…位相調整回路
７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｂ…ＰＧ信号検知回路
７４Ｙ、７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｂ…位相調整回路

Claims

記録媒体を搬送する搬送部と、
この搬送部上に並んで設けられ、それぞれ回転する感光体ドラムを有し、それぞれ別々の色の画像を上記搬送部にて搬送される記録媒体上に転写するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の画像形成ユニットと、
上記各画像形成ユニットの感光体ドラムの１回転における速度変化を示すパターンとして、上記記録媒体の搬送方向に対して平行する方向に、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の組で交互になる均一濃度のハーフトーン帯と、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色の所定周期の線分パターンとを印刷出力する出力手段と、
この出力手段の出力により判断される上記感光体ドラムの１回転における速度変化の位相差に基づく補正値を設定する設定手段と、
この設定手段により設定される補正値に基づいて、上記感光体ドラムの回転速度を加速あるいは減速することにより、各感光体ドラムの１回転ごとの速度変化の位相を合わせる補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像形成装置。
上記ハーフトーン帯が、２０〜３０％濃度の２画素変調で描く画像であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
上記画像形成ユニットが、上記感光体ドラムを回転するＤＣモータを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
上記設定手段が、
上記出力手段の出力に基づいて上記各感光体ドラムの１回転における速度変化を測定する測定手段と、
この測定手段により測定した上記各感光体ドラムの１回転における速度変化により、上記各感光体ドラムの１回転における速度変化の位相差を検知する検知手段と、
この検知手段による検知結果に基づく補正値を設定する手段とからなり、
上記各感光体ドラムにこの感光体ドラムの１回転に少なくとも１回、デューティ比の異なるエンコーダパルスを出力するエンコーダを設け、
上記測定手段により速度変化を測定する際に、上記エンコーダパルスに基づいて、上記各感光体ドラムの１回転を判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
上記補正手段により補正を実行する際に、各感光体ドラムの１回転ごとの速度変化の位相を徐々に合わせることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。