JP4610638B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複数の感光体を備える画像形成装置に関する。

複数のトナー画像を各トナー画像に対応する複数の感光体を用いて電子写真プロセスにより形成し、それらのトナー画像を重ね合わせる画像形成装置、いわゆるタンデム型の画像形成装置が知られている。フルカラー画像を形成するタンデム型の画像形成装置では、通常、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色成分のトナー画像を異なる感光体を用いて形成し、各トナー画像を重ね合わせる（例えば、特許文献１参照）。

タンデム型の画像形成装置は、各トナー画像に対応する複数の感光体および前記感光体上にトナー画像を形成するための像形成部を駆動する必要があるが、駆動部品の点数を削減して装置の小型化を図るべく、同時に駆動されるＹ、Ｍ、Ｃの各感光体およびそれらに対応する像形成部（現像ユニットを含む）を1つのモータで駆動するようにすれば、部品点数が削減できる。一方、ブラックは、モノクロの画像形成時に単独で画像を形成するため、Ｋ感光体とＫ像形成部（Ｋ現像ユニットを含む）を前述のＹＭＣ用と異なるモータで駆動する。各色の感光体および像形成部を駆動するモータとしては、例えば、ステッピングモータを用いることができる。しかし、ＹＭＣ用のように多数の負荷を1つのモータで駆動するには、ステッピングモータよりも体積あたりの駆動力が大きいＤＣモータ（直流モータ）を用いる方が好適である。
また、各色の感光体および像形成部を独立して駆動する構成においても、モノクロ印刷用に他の色より頻繁に使用されるＫ現像剤の交換頻度を他の色と同等にすべく、Ｋ現像ユニットの容量を他の色のそれよりも大きくする場合がある。その場合も、駆動力が大きいＤＣモータが好適である。Ｋと制御回路や制御プログラムを共通化するために他の色についてもＤＣモータを用いることがある。しかし、ＤＣモータを駆動に用いた場合、以下のような課題が生じる。

すなわち、部品の加工精度や組立て精度に起因して、感光体には微小な偏心がある。この偏心等により感光体の周速度はその回転周期に一致する速度ムラが生じる。この速度ムラによりトナー像にバンディング（周期的な粗密）が生じる。バンディングが生じたトナー画像を重ね合わせたとき、それぞれのトナー画像における高密度の部分（密な領域）と低密度の部分（粗な領域）とが異なると、色ズレとして目に付き易い。そこで、各トナー画像の高密度の部分と低密度の部分を一致させるよう、感光体の回転位相を調整して組立て、また、調整された回転位相を維持するように各感光体の駆動が制御される。

上記のような回転位相の制御はステッピングモータであれば容易であるが、ＤＣモータを利用した場合、停止状態から起動して所定のプロセス速度まで到達するまでの、ＹＭＣ各感光体の速度上昇カーブとＫ感光体の速度上昇カーブが一致していないと、一方の回転が他方に対して進んでしまう。従って、一方がプロセス速度に到達するまでに他方の感光体との間に回転位相にズレが生じてしまう。

さらに詳しく説明する。図１０は、従来の画像形成装置で、駆動源にＤＣモータを用いて感光体ドラムを停止状態から起動する際の速度制御を示す波形図である。図１０で、縦軸はＤＣモータの目標の駆動速度と実際の駆動速度である。横軸は、時間である。モータの起動時（時刻ts）、駆動速度の目標値は、起動時は初期駆動速度Ｖｉに設定される。そして、目標速度は、時間の経過と共に徐々に高く設定され、時刻t4で画像形成用に予め定められた像形成速度（プロセス速度）Ｖｆまで直線状に増加する。プロセス速度の一例は、感光体ドラムの周速度に換算して２５５ｍｍ/secである。なお、感光体ドラムの直径は、一例で30mmである。

これに対し、モータの実際の駆動速度の遷移状態は次のとおりである。起動後しばらくは停止状態を維持する。その間、設定比較回路３３の出力は、目標速度に対する偏差が増加するので次第に大電流をモータに供給するように変化する。起動時刻tsからモータが回転を開始する時刻t0までに時間が経過しているため、目標速度はＶｉよりも上昇している。やがて、モータの駆動力が静摩擦力に打ち勝ち、時刻t0で各モータが回転を始める。そして、目標速度に追従すべく回転速度が急峻に上昇する。Ｋ感光体の駆動速度は、時刻t1で目標速度に達する。この時点の目標速度は、初期駆動速度Ｖｉより大きいＶ１である。一方、ＹＭＣの感光体の駆動速度は、Ｋ感光体よりも負荷が重いために時刻t2で目標速度に達する。この時点の目標速度はＶ２である。このように、ＹＭＣ各感光体とＫ感光体との駆動負荷の違いから、Ｋ感光体は、ＹＭＣ各感光体よりも急峻に加速する。そのため、目標速度に到達するまでの時間が、Ｋ感光体とＹＭＣ各感光体とで異なる。図１０において、時刻t0で目標速度ゼロ、時刻t1で目標速度Ｖ１、時刻t2で目標速度Ｖ２の各点を結ぶ曲線の内部領域（斜線で示す領域）の面積に相当する距離（速度と時間の積）だけ両者に回転位相の差、すなわち、回転角度に差が生じる。

各感光体の起動時の制御に関して、複数感光体の回転位相が一致するよう、感光体の回転開始タイミングを調整する制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、特許文献１は、回転位相のズレの発生を抑制しようとするものではなく、ズレの発生を前提としてそのズレを事後的に補正すべく、各感光体の位相を検出し調整しようとするものである。また、位相の検出に高価なアブソリュート型ロータリーエンコーダを用いる必要がある。
複雑で高価な検出機構を用いなくても回転位相のズレを検出できる手法が望まれている。また、位相のズレが発生するときそのズレを速やかに補償すれば、位相が大きくズレた状態で装置が動作するような事態は生じない。そのような補償を実現する手法が望まれている。
特開２００６−２５９１７７号公報

発明者の知見によれば、前述のモータ起動時に生じる回転位相のズレは、各モータの負荷の差が大きい程そのズレ量が大きくなる。それは、起動時にＹＭＣ用モータの速度上昇カーブとＫ用色モータの速度上昇カーブの不一致が大きくなるためであると考えられる。ＹＭＣ各色を個別のモータで駆動する場合に比べ、前述のようにＹＭＣ用の各感光体および各像形成部を一つのモータで駆動すると、Ｋ感光体およびＫ像形成部を駆動するモータとの負荷の差が大きくなり起動時に回転位相のずれが生じ易くなる。これは、色ズレ抑制の観点から好ましいことではない。

この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、重ね合わせられるべき画像をそれぞれ形成する複数の感光体を有する画像形成装置において、複雑で高価な検出機構を要することなく各感光体の回転位相を補償し、回転位相のズレに起因する色ズレを抑制できる手法を提供するものである。換言すれば、第1の駆動部による駆動される感光体と第2の駆動部により駆動される感光体とを停止状態から感光体の起動時に生じる回転位相のズレを抑制できる画像形成装置を提供するものである。

この発明は、1以上の感光体からなり、モノカラーの画像形成に用いられる第1グループ感光体と、1以上の感光体からなり、第1グループ感光体と共にフルカラーの画像形成に用いられる第2グループ感光体と、第1グループ感光体を回転させる第1の駆動部と、第2グループ感光体を回転させる第2の駆動部と、第1及び第2の駆動部を制御する駆動制御部とを備え、各感光体は相互の回転位相が調整された状態で第1または第2の駆動部とそれぞれ接続されており、前記駆動制御部は、各感光体の回転起動時において第2の駆動部を起動させてから所定の遅延時間経過後に第1の駆動部を起動させるよう制御し、前記遅延時間は、第1及び第2駆動部の起動時間の測定結果に基づき予め定められた時間であることを特徴とする画像形成装置を提供する。

この発明の画像形成装置において、前記駆動制御部は、各感光体の回転起動時において第2の駆動部を起動させてから所定の遅延時間経過後に第1の駆動部を起動させるよう制御し、前記遅延時間は、第1及び第2駆動部の起動時間の測定結果に基づき予め定められた時間であるので、複雑で高価な検出機構を要することなく各感光体の回転位相を補償し、回転位相のズレに起因する色ズレを抑制することができる。即ち、起動の際、より負荷の大きい第2グループの感光体を駆動する駆動部の回転起動の所定時間後に第1グループの感光体を起動する駆動部を駆動することで、負荷の差による回転位相のズレを低減することができる。

この発明において、モノカラーの画像は、1以上の色成分を用いて形成され、かつ、フルカラーよりも少ない色成分を用いて形成される。モノカラー画像が複数の色成分から形成される場合、画像の色相は各領域で実質的に均一である。後述する実施形態で、モノカラー画像はＫの色成分のみで形成される。即ち、第1グループ感光体は１つの感光体のみからなる。これは、一般的な態様である。ただし、例えば、階調を重視して高濃度域用と低濃度域用にそれぞれ感光体を用いる態様もあり得る。また、この発明でモノカラーは単一の色相を意味し、必ずしもブラックとは限らない。例えば、特殊な用途として、モノカラーが赤色の場合があってもよい。その場合、ＹとＭの２つの色成分が第1グループ感光体に相当する。このように、第1グループ感光体が複数の感光体からなってもよい。
一方、後述する実施形態で、フルカラー画像はＹ、Ｍ、ＣおよびＫの色成分で形成される。それらのうちＹ、Ｍ、Ｃ用の各感光体が第2グループ感光体に相当する。これは、一般的な態様である。ただし、前述のようにモノカラーが赤色の場合には、ＣおよびＫ用の感光体が第2グループ感光体に相当することになる。
第1および第2の駆動部は、感光体を駆動するものである。その具体的な態様は、例えば、駆動源としての直流モータとギアやタイミングベルト等により駆動源からの駆動を伝達する機構である。

また、駆動制御部は、第1及び第2の駆動部により駆動される各感光体の起動、停止および駆動速度を制御するものである。それらの具体的な態様は、例えば、モータの制御回路とその制御回路に指示を与えるCPUである。
この発明は、駆動制御部が各駆動部を回転起動する時刻を予め定められた遅延時間だけずらすことにより、各感光体の回転起動時に生じる位相のズレを補償する点が主な特徴の一つである。前記遅延時間は測定により予め定められており、複雑で高価な検出機構を必要としない。ただし、簡単な位相検出機構を用いて位相ズレを検出し、検出された位相ズレ量に基づき遅延時間を補正してもよい。また、位相ズレに基づく補正に代え、あるいは、位相ズレに基づく補正に加え、各感光体の累積回転時間に基づいて遅延時間を補正してもよい。

画像形成装置は、感光体、駆動部および駆動制御部のほかに、像形成部、重ね合わせ部、印刷シートを格納するシート給送トレイ、シート給送トレイから給送された印刷シートに中間転写ベルト上のトナー像を転写する第2転写部、印刷シートに転写されたトナー画像を前記印刷シート上に定着する定着部等の周知の機構を含んでなる。

前記像形成部は、感光体の表面にトナー画像を形成するために配置され、電子写真プロセスの工程である帯電、露光、現像、クリーニングおよび除電に係る各ステーションである。
重ね合わせ部は、各感光体上に形成されたトナー画像を転写して重ね合わせるものである。その具体的な態様は、各感光体に順次接して移動する無端状の中間転写ベルトおよび、前記中間転写ベルトを駆動する駆動機構である。

以下、この発明の好ましい態様について説明する。
各感光体の回転位相を検出する位相検出部と、前記検出結果に基づき調整後の回転位相が維持された状態にあるか否かを判断し、判断結果に応じて感光体の回転位相を補正する回転位相補正部とさらに備え、前記位相検出部は、各感光体が画像形成用に予め定められた像形成速度で回転しているときに各感光体間の回転位相の偏差を求め、前記偏差に基づきその後の回転起動時における前記遅延時間を補正してもよい。このようにすれば、各感光体が所定の像形成速度で回転しているときに回転位相を検出してその偏差を求め前記偏差に基づいて前記遅延時間を補正するので、感光体の起動時に生じる回転位相のズレを正確に補償し、色ズレを抑制することができる。

あるいは、各感光体の累積回転時間を計測する計測部をさらに備え、前記駆動制御部は、計測された累積時間に応じて前記遅延時間を補正してもよい。一般に、感光体の駆動負荷の大きさは感光体の累積回転時間に依存する。感光体およびそれに付随して交換されるクリーニングブレード等の摩擦力が回転時間累積値に応じて変化するからである。この態様によれば、各感光体の累積回転時間に基づいて前記遅延時間を補正することができるので、感光体の起動時に生じる回転位相のズレを正確に補償し、色ズレを抑制することができる。

また、第1および第2の駆動制御部は、フルカラーの画像形成を行うとき予め定められた像形成速度を目標速度として第1および第2グループ感光体を駆動し、かつ、起動の際、前記像形成速度より低い初期駆動速度を目標速度として各感光体の駆動を制御し、各感光体の速度がいずれも初期駆動速度に達した後、前記目標速度を初期駆動速度から前記像形成速度に変更し各感光体の駆動を制御してもよい。
このようにすれば、起動の際、画像形成用に予め決定された像形成速度より低い初期駆動速度を目標速度として各感光体の駆動を制御し、各感光体の速度がいずれも初期駆動速度に達した後、前記目標速度を初期駆動速度から前記像形成速度に変更して各感光体の駆動を制御するので、第1の駆動部による駆動される感光体と第2の駆動部により駆動される感光体の起動時に生じる回転位相のズレを抑制することができる。即ち、この態様による目標速度の設定により、各感光体が初期駆動速度に達してから像形成速度まで加速する間は各感光体の回転位相がズレないよう正確な回転制御がなされる。一方、起動から初期駆動速度に達するまでの回転位相のズレは、前述のごとく駆動制御部が各駆動部の起動を所定の遅延時間だけ異ならせることにより補償される。

従って、起動から像形成速度までの回転位相のズレを遅延時間のみにより補償する場合に比べて回転位相のズレがより小さくなるように抑制することができる。また、初期駆動速度に達してから後の加速制御のみについて回転位相を揃えるよう制御する場合に比べた場合、回転起動を行う毎に、起動から初期駆動速度に達するまでに生じる回転位相の僅かなズレが累積して無視できなくなるといった事態を回避することができ、色ズレを抑制することができる。

さらにまた、第1の駆動制御部は、モノカラーの画像形成を行うときに、第1グループ感光体を起動前と一致した回転位置で停止させるように制御してもよい。このようにすれば、モノカラーの画像形成を行った後も、各感光体の相互の回転位相が調整された状態を維持するような制御がなされる。

第1グループ感光体は一つの感光体からなり、第2グループ感光体は複数の感光体からなっていてもよい。このようにすれば、複数の感光体を共通の駆動部で駆動することにより、駆動部品の点数を削減することができ、装置の小型化、低コスト化を実現することができる。しかも、この発明によれば感光体の起動時に生じる回転位相のズレを抑制することができる。

また、各感光体は、異なる色成分のトナー画像の形成に用いられ、第1グループ感光体は、ブラックのトナー画像形成に用いられ、第2グループ感光体は、イエロー、シアン、およびマゼンタの各トナー画像形成にそれぞれ用いられる3つの感光体からなっていてもよい。このようにすれば、カラー画像形成時に同時に駆動されるＹ、Ｍ、Ｃの各感光体と、モノクロの画像形成時に単独で駆動されるＫ感光体とに対してそれぞれの駆動部を設けることにより、モノクロ画像形成時に使用される感光体のみを単独で駆動し、かつ、同時に駆動される感光体を共通の駆動部で駆動することができる。モノクロ画像形成時は不要な部分を停止させておけるので、無駄な電力消費が抑制され消耗部品の劣化を抑制することが可能になる。しかも、この発明によれば感光体の起動時に生じる回転位相のズレを抑制することができる。

あるいは、異なる態様として、第2グループ感光体は、イエロー、シアンまたはマゼンタのいずれかの感光体であってもよい。すなわち、イエロー、シアンおよびマゼンタの感光体がそれぞれ独立した駆動部により駆動される構成では、それらのうちいずれか一つの感光体がこの発明の第2グループ感光体に相当し、ブラックの感光体が第1グループ感光体に相当する。

さらにまた、第1および第2の駆動部は、いずれも直流モータを含んでなるものであってもよい。このようにすれば、ステッピングモータよりも体積あたりの駆動力が大きい直流モータを用いて効率よく感光体を駆動することができる。しかも、この発明によれば感光体の起動時に生じる回転位相のズレを抑制することができる。

各トナー画像を各感光体上にそれぞれ形成する複数の像形成部をさらに備え、各駆動部は、各感光体に対応する像形成部をそれぞれ駆動し、各像形成部は少なくとも現像部を含んでなるものであってもよい。このようにすれば、像形成部、特に負荷の重い現像部を感光体と共通の駆動部で駆動することにより、駆動部品の点数を削減することができ、装置の小型化、低コスト化を実現することができる。しかも、この発明によれば感光体の起動時に生じる回転位相のズレを抑制することができる。

また、前記回転位相補正部は、所定のタイミングで調整後の回転位相が維持された状態にあるか否かを検出し、維持された状態にないと判断した場合に第1および／または第2の駆動制御部に回転位相を補正してもよい。このようにすれば、各感光体の起動、回転、停止の繰り返しに伴って相互の回転位相にズレが生じ、そのズレ量が調整後の状態から予め定められた許容範囲を超えて逸脱するようになった場合に、そのズレを検出して第1および／または第2の駆動制御部に回転位相を補正させることにより回転位相を調整後の状態、少なくとも前記許容範囲内に戻すことができる。しかも、この発明によれば感光体の起動時に生じる回転位相のズレを抑制することができるので、従来に比べて補正の頻度を少なくできる。

さらに、前記回転位相補正部は、各感光体が起動されてから前記像形成速度に達するまでの期間に検出される回転位相は判断の対象にせず、各感光体が前記像形成速度に達した後に検出される回転位相に基づいて調整後の回転位相が維持された状態にあるか否かの判断を行ってもよい。このようにすれば、前記像形成速度で駆動され、各感光体の相互の回転位相が安定した状態でそれらの回転位相を検出することができ、正確な判断を行うことが可能になる。
ここで示した種々の好ましい態様は、それら複数を組み合わせることもできる。

以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
≪画像形成装置の全体構成≫
はじめに、この発明の画像形成装置の全体構成について説明する。特に、感光体、像形成部および重ね合わせ部について説明する。

図１は、本発明が実施される画像形成装置の概要を示す説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（印刷シート）に上多色および単色の画像を印刷するものである。画像形成装置１００は、装置本体１１０、自動原稿処理装置１２０および原稿読取部９０により構成されている。

装置本体１１０の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２が設けられている。原稿載置台９２上に置かれた原稿は、原稿読取部９０により走査されて読み取られる。自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９２の上に原稿を搬送する。また原稿処理装置１２０は矢印Ｍ方向に回動自在に構成され、原稿載置台９２の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。

装置本体１１０は、露光ユニット１、現像器２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）、感光体ドラム３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）、クリーナユニット４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）、帯電器５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）、中間転写ベルトユニット６、定着ユニット７、給送カセット８１、手差し給紙カセット８２、排出トレイ９１等を有して構成されている。

本画像形成装置において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。それらの符号の末尾には、各色を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの英文字を付して図示している。

各色用感光体ドラム３は、この発明の感光体に相当する。各色用の帯電器５、現像器２およびクリーナユニット４は、それぞれこの発明の像形成部に相当する。
各色の帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させる手段であり、図示するようなチャージャ型の他、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器を用いてもよい。

露光ユニット１は、レーザ出射部および反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成されている。ＬＳＵは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色別にレーザビーム出射するレーザ発光素子、各レーザ発光素子から出射されたレーザビームを共通の反射面に反射させて偏向するポリゴンミラー、ポリゴンミラーによって反射されたレーザビームを各色の感光体ドラム３に導くための光学要素（レンズやミラー等）を有する。また露光ユニット１としては、前述のＬＳＵの他、ＥＬやＬＥＤなどの発光素子をアレイ状に並べた光書き込みヘッドとして構成してもよい。

帯電器５によって帯電された各色感光体ドラム３の周面は、入力された画像データに応じた各色のパターンで露光ユニット１により走査され露光される。この露光によって、各色感光体ドラム３の表面に各色画像データに応じた静電潜像が形成される。各色の現像器２は、感光体ドラム３の周面上に形成された静電潜像をトナーにより顕像化する。顕像化された各トナー画像は、後述する中間転写ベルト６１上に転写されて重ね合わされる。またクリーナユニット４は、現像・画像転写後、感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを、除去・回収する。

感光体ドラム３の上方には、中間転写ベルトユニット６が配置されている。中間転写ベルトユニット６は、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、中間転写ローラ６４（６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ）、および中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備えてなる。各中間転写ローラ６４には、感光体ドラム３のトナー像を、中間転写ベルト６１上に転写するための中間転写バイアス電圧が印加される。

中間転写ベルトユニットは、前述の重ね合わせ部に相当する。
中間転写ベルト６１は、画像形成時に中間転写ベルト駆動ローラ６２により駆動され、同時に回転する各感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの回転方向に沿って順次接触する。それら感光体ドラムの周面に形成された各色成分のトナー像は、中間転写ベルト６１上に順次的に重ねて転写される。その結果、中間転写ベルト６１上にカラーのトナー像（多色トナー像）が転写される。中間転写ベルト６１は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度の導電性を有する樹脂製のフィルムを用いた無端状のベルトである。中間転写ベルト６１上に転写され重ね合わされたトナー画像は、中間転写ベルト駆動ローラ６２と転写ローラ１０とが接する第2転写部へ移動し、第2転写部で給送カセットから給送された印刷シートに転写される。転写ローラ１０にはトナーをシートに転写させるための転写バイアス電圧が印加される。

また、第2転写部でのトナー画像の転写後、転写中間転写ベルト６１の表面に残存したトナーを除去、回収するため、クリーニングブレードを有する中間転写ベルトクリーニングユニット６５が配置されている。

露光ユニット１の下方には、給送カセット８１が設けられている。給送カセット８１は、画像形成に使用するシート（印刷シート）を収容するトレイである。印刷シートは、手差し給紙カセット８２から給送することもできる。給送カセット８１および手差しトレイ８２から給送されたシートは、略垂直形状のシート搬送路Ｓを経て転写ローラ１０、定着ユニット７を経由し、装置本体１１０上部の排出トレイ９１に排出される。給送トレイ８１および手差しトレイ８２からシート搬送路Ｓを経て排出トレイ９１に至る経路中には、ピックアップローラ１１ａ、１１ｂ、搬送ローラ１２ａ、レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着ユニット７および搬送ローラ１２ｂが配されている。またシート搬送路Ｓと並行する両面印刷用の反転経路中には搬送ローラ１２ｃ、１２ｄが配置されている。

またピックアップローラ１１ａは、給送カセット８１からシートを１枚ずつピックアップしてシート搬送路Ｓに供給する。同様にまたピックアップローラ１１ｂは、手差しトレイ８２からシートを１枚ずつピックアップしてシート搬送路Ｓに供給する。レジストローラ１３は、シート搬送路Ｓ通り搬送されてくるシートをその先端がローラに当接した状態で一旦停止させる。そして、感光体ドラム３上に形成されたトナー画像とシートの位置を同期させるようなタイミングでシートを搬送し、転写ローラ１０を通過させる。

定着ユニット７は、ヒートローラ７１および加圧ローラ７２を備えている。ヒートローラ７１および加圧ローラ７２は、転写ローラ１０から搬送されるシートを挟んで搬送する。ヒートローラ７１の表面には温度検出器が配置され、また、ヒートローラ７１を外部から加熱するために外部加熱ベルト７３が設けられている。画像形成装置１００の動作を制御する図示しない制御部は、前記温度検出器からの信号に基づいて前記ヒータを制御し、ヒートローラ７１の表面が所定の温度となるように外部加熱ベルト７３加熱用のヒータを制御する。印刷シートが定着ユニット７を通過する際、シート上に転写された多色トナー像はヒートローラ７１および加圧ローラ７２から熱と圧力を受けて溶融、混合、圧着されシート上に定着する。

≪駆動部および駆動制御部の構成≫
次に、この実施形態の装置本体１１０の各色感光体ドラム３および各色現像器２を駆動する駆動部および駆動制御部の構成について説明する。

図２は、この実施形態に係る駆動部および駆動制御部の構成を示すブロック図である。図２で、ＣＬモータ２１は、カラー用の感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよびカラー用の現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃを駆動するＤＣモータである。Ｋモータ２２は、ブラック用の感光体３Ｋおよびブラック用の現像器２Ｋを駆動するＤＣモータである。

ＣＬモータ駆動制御回路２３は、ＣＬモータ２１の起動、停止および駆動速度を制御する回路である。ＣＬモータ駆動制御回路２３は、駆動制御部２５から指令される目標速度にＣＬモータ２１の駆動速度を一致させるように制御するサーボ制御回路である。Ｋモータ駆動制御回路２４は、Ｋモータ２２の起動、停止および駆動速度を制御する回路である。Ｋモータ駆動制御回路２４は、駆動制御部２５から指令される目標速度にＫモータ２２の駆動速度を一致させるように制御するサーボ制御回路である。

駆動制御部２５は、ＣＬモータ駆動制御回路２３に対し、ＣＬモータ２１の起動／停止の指令を与える。画像形成時、駆動制御部２５は、ＣＬモータ２１を予め定められたプロセス速度（画像形成用の駆動速度）で駆動するようにＣＬモータ駆動制御回路２３に指令する。また、駆動制御部２５は、Ｋモータ駆動制御回路２４に対し、Ｋモータ２２の起動／停止の指令を与える。画像形成時、駆動制御部２５は、Ｋモータ２２を前記プロセス速度で駆動するようにＫモータ駆動制御回路２４に指令する。

ＣＬモータ駆動制御回路２３と、ＣＬモータ駆動制御回路２３に指令を与え、また、Ｋモータ駆動制御回路２４と、Ｋモータ駆動制御回路２４に指令を与える駆動制御部２５の機能は、この発明の第２の駆動制御部に相当する。

Ｃ感光体位相センサ２７は、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの回転位相を検出するセンサである。また、Ｋ感光体位相センサ２８は、感光体ドラム３Ｋの回転位相を検出するセンサである。
計測部２９は、各感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃおよび３Ｋが交換されてからの累積回転時間を計測するブロックであり、時間計測用のクロックタイマと計測時間を記憶する不揮発性メモリを含む。なお、カラー用の感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃは駆動源が共通し、また、通常同時に交換されるのでカラーの累積回転時間はＹＭＣ共通の値を記憶しておけばよい。これに対して、感光体ドラム３Ｋは、モノクロ印刷時に単独で回転する。また、通常、カラー用の感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃと交換の周期が異なる。従って、カラーの累積回転時間と別に、Ｋ感光体ドラム３Ｋの累積回転時間を記憶する必要がある。

図３は、図２に示すＣＬモータ駆動制御回路２３の詳細な構成を示すブロック図である。図３に示すように、ＣＬモータ駆動制御回路２３は、パワー回路３１、ロジック回路３２、設定比較回路３３電流制御回路３４から構成される。この実施形態のＣＬモータは、３相ＣＤブラシレスモータである。
パワー回路３１は、ＣＬモータ２１のモータ巻き線に流れる電流を制御するブリッジ回路であり、１相あたり２個、合計６個のスイッチング用トランジスタで構成される。

ロジック回路３２は、ＣＬモータ２１のロータの回転位置を検出するためにＣＬモータ２１に配置されるホール素子からの信号を受け、モータ巻き線の励磁順序、すなわち、パワー回路３１の各スイッチング用トランジスタのオンおよびオフ（スイッチング）のパターンとスイッチングのタイミングを決定する回路である。さらに、ロジック回路３２は、ＣＬモータ駆動制御部２３から起動、停止の指令を受ける。そして、指令に応じて各トランジスタのスイッチングを制御する。また、ロジック回路３２は、ＣＬモータ２１の回転速度を検出する機能を有する。ＣＬモータ２１には、回転速度検出用の周波数発電機（ＦＧ）が内蔵されており、その周波数発電機からの信号（ＦＧ信号）に基づいて回転速度を検出する。

設定比較回路３３は、駆動制御部から指令される目標速度と、ＣＬモータ２１の回転速度を示すＦＧの信号を比較する。すなわち、ＣＬモータ２１の回転速度が目標の回転速度より高いか低いかを比較する。ＣＬモータ２１の回転速度が目標速度より高い場合はＣＬモータ２１への入力を下げるよう電流制御回路３４に指示し、目標速度より低い場合はＣＬモータ２１への入力を上げるよう電流制御回路３４に指示する。なお、ＣＬモータ２１の回転速度が指令された目標速度と一致すると、設定比較回路３３は、駆動制御部２５に対し速度ロック信号を出力する。駆動制御部は、速度ロック信号によって、ＣＬモータ２１が目標速度で回転していることを認識する。

電流制御回路３４は、設定比較回路３３からの指示を受け、パワー回路３１によってＣＬモータ２１の巻き線に供給される電流を制御する。
なお、Ｋモータ駆動制御回路２４もＣＬモータ駆動制御回路２３と同様の構成である。

次に、駆動源であるＣＬモータ２１およびＫモータ２２から各負荷である感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋまで駆動を伝える駆動機構の構成について説明する。駆動機構は、駆動源であるモータと共に、この発明の駆動部を構成するものである。ただし、各感光体ドラム駆動ギア４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは各感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと一体に回転することから、各感光体に属する。

図４は、この実施形態に係る駆動機構の構成を示す説明図である。図４で、各色感光体３の回転軸方向に沿う一方の端部は、カップリングを介して装置本体１１０に配置されるドラム駆動ギア４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの回転軸とカップリングを介してそれぞれ接続される。ドラム駆動ギア４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃは、ＣＬモータ２１の出力軸に固定された駆動ギアから入力ギア４２、アイドルギアを介して感光体ドラム３Ｍに駆動力が伝達される。さらに、感光体ドラム駆動ギア４１Ｍからアイドルギア４３ａを介して感光体ドラム駆動ギア４１Ｙに駆動力が伝達され、感光体ドラム駆動ギア４１Ｍからアイドルギア４３ｂを介して感光体ドラム駆動ギア４１Ｃに駆動力が伝達される。

また、Ｃ感光体位相センサ２７は、感光体ドラム３Ｃの回転位相を検出するためのフォトインタラプタ型のセンサである。感光体ドラム駆動ギア４１Ｃには、Ｃ感光体位相センサ２７に対応した位置に突起部４５Ｃが設けられており、１回転ごとにＣ感光体位相センサ２７を遮光する。それに応答してＣ感光体位相センサ２７はＣ回転位相信号を出力する。また、Ｋ感光体位相センサ２８は、感光体ドラム３Ｋの回転位相を検出するためのフォトインタラプタ型のセンサである。感光体ドラム駆動ギア４１Ｋには、Ｋ感光体位相センサ２８に対応した位置に突起部４５Ｋが設けられており、１回転ごとにＫ感光体位相センサ２８を遮光する。それに応答してＫ感光体位相センサ２８はＫ回転位相信号を出力する。

この実施形態において、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃは互いにギアで連結されて駆動されるため、駆動中に回転位相がずれることはない。また、トナー画像のバンディングに最も大きく影響するのは、各感光体ドラム駆動ギア４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの偏心であるが、それらのギアの回転位相は、工場出荷時に調整されている。従って、３つの感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃを代表して感光体ドラム３Ｃの回転位相の検出を行う。そして、感光体ドラム３Ｋとの間で回転位相の補正を行う。この実施形態によれば、この発明に係る各感光体の回転位相は、各感光体ドラム駆動ギア４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの回転位相に相当する。

図１１は、図４の駆動機構がユニット化されてなる駆動ユニットの構造を示す斜視図である。図１２は、図１１の駆動ユニット内の感光体ドラム駆動ギアが見えるよう、各カップリングを手前側に引き出した状態を示している。ＹＭＣＫの各感光体ドラム駆動ギア４１の中心部には、感光体ドラム駆動軸４６が配置されており、その先端部の外周面にはギアが刻まれている。その先端部のギアを覆うように感光体ドラム駆動カップリング４７の一端が嵌められる。感光体ドラム駆動カップリング４７の内周には、ギアが刻まれており、感光体ドラム駆動軸４６の先端部のギアと緩く噛み合い、感光体ドラム駆動軸４６の回転駆動を感光体ドラム駆動カップリング４７に伝達する。感光体ドラム駆動カップリング４７の他端は、感光体ドラム３に接続される。

感光体ドラム３の一端には、感光体ドラム被駆動ギア５４が配置されている。なお、感光体ドラム３は、クリーナユニット４および帯電器５と共にプロセスユニット５３としてユニット化されている。
図１３は、駆動ユニット４０と対応するように、ＹＭＣＫの各プロセスユニット５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋが配置された状態を示す斜視図である。図１４は、一つのプロセスユニットの外観を示す斜視図である。各プロセスユニット５３が装置本体１１０に装着された状態で、感光体ドラム被駆動ギア５４は、感光体ドラム駆動カップリング４７の内周に刻まれたギアと噛み合う。そして、感光体ドラム駆動カップリング４７の回転駆動は、感光体ドラム被駆動ギア５４を経て感光体ドラム３に伝達される。

また、駆動ユニット４０は、クリーナユニット４に駆動を伝達するクリーナ駆動カップリング４８、現像器２に駆動を伝達する現像駆動カップリング４９、転写ローラ１０に駆動を伝達する転写駆動カップリング５０を有する。プロセスユニット５３には、前記クリーナ駆動カップリング４８と係合するクリーナ被駆動カップリング５５が設けられている。クリーナ被駆動カップリング５５に伝達された回転駆動により、クリーナユニット４の内部に設けられる廃トナー搬送スクリューが回転する。

なお、後述する図７に示すように、駆動機構の異なる態様として、各色のドラム駆動ギア４１が各色感光体ドラム３の軸方向の一端側に嵌着されており、各感光体ドラム３が装置本体に装着された状態で入力ギアおよびアイドルギアと係合し、駆動源からの駆動力が伝達されるように構成されていてもよい。各色感光体ドラム３は、交換部品であるが、この態様によれば各色のドラム駆動ギア４１が感光体ドラム３と共に交換されるので、交換後に各感光体ドラム３の回転位相の調整が必要になる。

前記構成の場合、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが独立した駆動源により駆動され、各色について感光体回転位相センサが設けられていれば、装着後に各色感光体ドラム３の回転位相の検出を行って互いの回転位相を調整することができる。

交換後における感光体ドラム３の回転位相は、画像形成装置の各部の動作を制御する図示しない主制御部が次の手順を自律的に実行することによってユーザーの手を煩わすことなく調整される。感光体ドラム３の交換がなされた後、前記主制御部は、回転調整用のパターンを形成させ、形成されたパターンを中間転写ベルト６１上に転写させる。中間転写ベルト６１と対向するように検出用の反射型フォトセンサーが配置されている。

図１５は、回転調整用のパターンを示す説明図である。図１５（ａ）に示すように、前記パターンは、中間転写ベルト６１の進行方向と直交する複数の平行なラインからなる。前記パターンのラインの間隔と本数とは、最初のラインが前記フォトセンサーを通過してから最後のラインが通過するまでの時間が、感光体ドラム３の回転周期とほぼ等しくなるように設定されている。一例では、ラインの本数は17本である。

前記主制御部は、中間転写ベルト６１に転写された前記パターンを前記フォトセンサーで検出し、各ラインの検出タイミングを基準の各タイミングと比較して各ラインの遅れ時間または進み時間を得る。得られた遅れ時間または進み時間を時間に対してプロットすると、理想的には、感光体ドラム３の偏心に起因する正弦波状の波形が得られる（図１５（ｂ）参照）。

前記主制御部は、最大の遅れ時間dmax-に対応するラインと最大の進み時間dmax+に対応するラインとを決定し、各ラインの中間に最も近いラインを基準位相ラインとして決定する。この処理を、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色について行う。
各色の基準位相ラインを決定したら、制御部は、基準色（例えばＫ）の基準位相ラインに対する他の基準位相ライン（Ｙ、Ｍ、Ｃの基準位相ライン）のズレ量を決定する。決定したズレ量に基づいて、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの回転位相を補正する。回転位相の補正は、各感光体ドラム３が停止する際に行う。回転位相の補正については後に詳述する。

≪駆動制御部による速度制御≫
次に、この発明の最大の特徴である速度制御について説明する。図５は、この実施形態に係る速度制御のモータ起動時の波形を示す波形図である。

図５に示すように、駆動制御部２５は、実線で示す目標速度でＣＬモータ２１を時刻ts1で起動する。即ち、ＣＬモータ２１の目標速度は、時刻ts1で初期駆動速度Viであり、その後目標速度は直線的に増加し時刻t4で一定の画像形成速度Vfを維持する。これに応答して、ＣＬモータ２１の実際の回転は、実線で示したカーブのように推移する。また、駆動制御部２５は、破線で示す目標速度でＫモータ２２を時刻ts2で起動する。即ち、Ｋモータ２２の目標速度は、時刻ts2までゼロであり、時刻ts2以降は、ＣＬモータ２１の目標速度と一致する。なお、時刻ts2は、時刻ts1よりDTだけ後である。これに応答して、Ｋモータ２２の実際の回転は、破線で示したカーブのように推移する。

ここで、遅延時間DTは、実験に基づいて予め定められた期間であり、この実施形態では5msである。前記実験は、図５の目標速度でＣＬモータ２１およびＫモータ２２を起動し、起動の前後の回転位相のズレの変化を複数の装置で複数回測定し、その測定結果を統計的に処理してその値を決定するものである。なお、実験の詳細な条件は、次のとおりである。初期駆動速度Viは、感光体ドラム周速度に換算して５２．１ｍｍ／ｓである。プロセス速度Vfは、感光体ドラム周速度に換算して２２５ｍｍ／ｓである。

また、遅延時間DTが、各感光体の累積回転時間に応じて補正されてもよい。即ち、感光体を回転させる場合の回転負荷の一因は、前述のクリーニングユニット６５のクリーニングブレードが感光体ドラム３の表面に当接することによる摩擦力にある。この摩擦力は、感光体ドラム３の表面状態および前記クリーニングブレードのエッジの状態に依存する。感光体とクリーニングブレードは、定期的に交換される消耗品である。したがって、これらが交換されてから感光体ドラム３が回転した累積回転時間に応じて負荷トルクが変化する。そこで、カラーの累積回転時間とＫ感光体ドラム３Ｋの累積回転時間とに基づいてDTの最適値を予め実験により求めておき、その結果を駆動制御部２５が参照可能なデータテーブルとして用意しておいてもよい。

さらに、位相検出部を用いて各感光体の位相差を測定する場合、測定により求められた位相の偏差に応じて最適な遅延時間DTを決定できるように、位相差に対する遅延時間の値を予め実験により求めておき、その結果を駆動制御部２５が参照可能なデータテーブルとして用意しておいてもよい。即ち、位相の偏差に応じて遅延時間DTを補正してもよい。

各モータの負荷トルクの一例を以下に示す。Ｋ用モータ２２の負荷トルク、即ちＫモータ２２の回転時の駆動トルクは60mN・mである。これに対し、ＣＬモータ２１の負荷トルク、即ちＣＬモータ２１の回転時の駆動トルクは100mN・mである。
ＣＬモータ２１はＫモータ２２よりも先に起動されるため、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの起動の回転位相は、感光体ドラム３Ｋが回転を開始する時点でその回転位相よりも進んでいる。しかし、目標速度に追従するまでのＣＬモータ２１の回転速度の立ち上がりはＫモータ２２のそれに比べて緩やかである。このため、感光体ドラム３Ｋの起動後、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの感光体ドラム３Ｋに対する位相の進みは次第に小さくなる。この実施形態によれば、ＣＬモータ２１とＫモータ２２とが目標速度に追従したとき（図５の時刻t5）、感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃと３Ｋの回転位相が一致するように遅延時間DTが定められている。その後、感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃと３Ｋとは同位相で回転しながら加速し、定常回転速度であるプロセス速度Ｖｆに到達する。

≪駆動制御部の処理手順≫
以下、駆動制御部２５の処理手順を説明する。図１６は、この実施形態において、駆動制御部２５が実行する処理の手順を示すフローチャートである。図１６で、駆動制御部２５は、外部から画像形成開始の指示を受けるとそれに応答し、ＣＬモータを回転起動するよう後述のサブプロセスにコマンドを送信する（ステップS10）。外部からの指示は、例えば、前記主制御部が駆動制御部２５に対して指示を与えてもよい。また、駆動制御部２５のＣＰＵが主制御部としての処理プログラムを実行しその機能を兼ねてもよい。ＣＬモータを回転起動させるタイミングは図５の時刻ts1に相当する。サブプロセスは、Ｋモータの回転制御とＣＬモータの回転制御のためにそれぞれ個別に起動され、ＣＰＵ時間のタイムシェアリングにより並列処理されるプログラムである。詳細な回転制御は、後述するサブプロセスにて実行される。

ＣＬモータ２１の回転起動後、駆動制御部２５は、所定時間(5ms)WAIT（ステップS20）した後、Ｋモータ２２を回転起動させるようにＫモータ制御用のサブプロセスにコマンドを送信する（ステップS30）。ステップS20のWAIT時間は、図５のDTに相当し、ステップS30でＫモータ２２を起動する時刻は、図５のts2に相当する。
その後、駆動制御部２５は、前記主制御部から停止指示を受けると、ＣＬモータ２１およびＫモータ２２を停止させるように各モータを制御するサブプロセスにコマンドを送信する。（ステップS40）

図６は、各モータの駆動制御における駆動制御部２５の処理手順（サブプロセス）を示すフローチャートである。Ｋモータの駆動制御であるサブプロセスと、ＣＬモータの駆動制御である２つのサブプロセスはいずれも後述のフローチャートにより説明される。フローチャートに沿って各処理手順を説明する。

サブプロセスの実行において、駆動制御部２５はＣＬモータ駆動制御部２３（Ｋモータ２２のサブプロセス実行においてはＫモータ駆動制御部２４。以下、カッコ内の記載はＫモータ２２の制御を示す。）に起動信号を送り、さらに、モータ駆動制御部に対して目標速度として設定する（ステップS100）。ＣＬモータ２１の起動については、初期駆動速度Ｖｉを目標速度に設定する。Ｋモータ２２の起動については、その時点でのＣＬモータ２１の目標速度に等しい速度を目標速度に設定する。

なお、初期駆動速度Ｖｉは、ＣＬモータ２１が起動可能な値であり、かつ回路仕様上設定可能な範囲の速度である。

ＣＬモータ駆動制御部２３（Ｋモータ駆動制御部２４）は、ステップS100での指示に応答して両モータを設定された目標速度で起動する。
その後、各サブプロセスとしての駆動制御部２５は、目標速度をプロセス速度Ｖｆに順次上昇させるランプアップ処理を開始する。

即ち、駆動制御部２５は、ＣＬモータ駆動制御部２３（Ｋモータ駆動制御部２４）に対して目標速度を所定のきざみ量だけ上げる（ステップS120）。そして、目標速度が最終目標値であるプロセス速度Ｖｆに達したか否かを判断する（ステップS130）。最終目標に達していない場合、駆動制御部２５は、所定時間だけ待機した後（ステップS135）、前述のステップS120へ進む。待機の時間は、各モータが目標速度の変化に追従可能な程度の時間として予め設定される。ステップS120で、駆動制御部２５は、さらに、目標速度を所定の刻み量だけ増加させる。以降、目標速度がプロセス速度Ｖｆに達するまで、ステップS135、S120、S130のループを繰り返す。繰り返し処理により、目標速度は暫時増加する。これは、図５の時刻ts1（ts2）からt4の期間に相当する。ステップS130の判定で、目標速度がプロセス速度Ｖｆに達したら、駆動制御部２５は、プロセス速度Ｖｆを目標として速度制御を継続する。これは、図５の時刻t4に相当する。

駆動制御部２５は、モータ駆動制御部から速度ロック信号が出力されるのを待ち（ステップS140）、画像形成装置１００の全体の動作を制御する主制御部に画像の形成を開始させる（ステップS150）。なお、駆動制御部と前記主制御部とは、別個のハードウェア資源（CPUおよびCPUが実行する処理プログラムを格納するROM、ワークエリアを提供するRAM等）により実現されてもよいし、共通のハードウェア資源で構成されてもよい。

画像の形成処理中、駆動制御部２５は、シアン用の感光体ドラム３Ｃのブラック用感光体ドラム３Ｋに対する回転位相信号の時間差Ｔｐxの測定を行う。回転位相信号の時間差Ｔｐxの測定については後述する。

画像の形成が終了すると、前記主制御部は、駆動制御部２５にモータを停止させるように指示する。駆動制御部２５は、停止の指示に応じてモータを停止させる処理を実行する（ステップS170）。すなわち、ＣＬモータ駆動制御回路２３（Ｋモータ駆動制御回路２４）に停止信号を送る。また、停止処理中に、感光体ドラムの回転位相補正を実施する。回転位相の補正の詳細については後述する。

≪感光体ドラムの回転位相の検出≫
次に、感光体ドラムの回転位相の検出方法について説明する。
図7は、この実施形態において位相検出部として感光体ドラムの回転位相検出に係る部分の構成を示す説明図である。具体的には、シアン用の感光体ドラム３Ｃ、感光体ドラム駆動ギア４１Ｃ、それに係合するアイドルギア４３ｂ、Ｃ感光体位相センサ２７およびそれに対応する突起部４５Ｃを感光体ドラム３Ｃの回転軸に直交する方向から見た様子を示す図である。図７に示すように、感光体ドラム３Ｃに対応して、回転位相を検知するためにＣ回転位相信号を発生するＣ感光体位相センサ２７が配置されている。感光体ドラム３Ｃと一体に回転する部分に、突起部４５Ｃが設けられている。Ｃ感光体位相センサ２７は、装置本体側に固定されている。感光体ドラム３Ｃが一回転するごとに突起部４５Ｃがその検知部を通過する。そのとき、Ｃ感光体位相センサ２７はＣ回転位相信号を出力する。Ｃ感光体位相センサ２７としては、例えば、フォトインタラプタを用いることができる。Ｃ回転位相信号は駆動制御部２５へ入力される。
ブラック用感光体ドラム３Ｋの回転位相の検出も同様の構成で行われる。

この実施形態では、ＹＭＣの感光体の位相はズレのない状態となるよう製造時に調整されており、その後は入力ギア、アイドルギアにより係合されているので動作中に位相がずれることはない。従い、シアン（Ｃ）の感光体端部とブラック（ＢＫ）の感光体端部に設けられている突起部のみを位相センサで検知し、両者の回転位相信号の時間差に基づいてズレの補正を行う。

≪感光体ドラムの回転位相の補正≫
各感光体ドラムの回転位相を補正する手順を説明する。
まず、装置製造時などで感光体ドラム３Ｃと３Ｋの回転位相がそろった状態に調整される。調整の直後で位相が合った状態における感光体ドラム３Ｃと３Ｋの回転位相信号の時間差Ｔｐ0を測定し、記憶しておく。この実施形態では、感光体ドラム３Ｋを基準として、感光体ドラム３Ｃの遅れ、進みを記憶している。図９は、この実施形態において、位相センサからの回転位相信号の波形の一例を示す波形図である。時間Ｔｐ0は、回転位相の補正を行う際の基準となる時間である。

これに対して、図６のフローチャートでステップS165の説明として述べたように、各色感光体ドラム３の回転中に、シアン感光体ドラム３Ｃとブラック感光体ドラム３Ｋの回転位相信号の時間差Tpxを測定する。測定された時間差Tpxを基準のTp0と比較することで、位相がずれているか否かを確認することができる。もしTpxがＴｐ0と比較して許容範囲以上ズレていたら、ズレ分のσを補正するよう感光体ドラムの回転位相の補正を行う。

図８は、この実施形態において、感光体ドラムの回転位相のズレを補正する様子を示す波形図である。
感光体の位相が合った状態、即ち、TpxとＴｐ0との差が所定の範囲内であれば、駆動制御部２５は、感光体ドラム３Ｋと感光体ドラム３Ｃを同時に停止させる。通常の使用時は両者の位相が合った状態であり、同時に停止させる（図８（ａ）参照)。

ブラックの印刷を行う場合、ブラック用感光体ドラム３Ｋを起動させてから、ｎ周回転後（nは整数）の回転位相で停止させることにより、シアン用感光体ドラム３Ｃとの位相関係を変化させずに停止させることができる。

一方、感光体ドラム３Ｃの位相が感光体ドラム３Ｋに対して基準から時間σだけ進んだ状態であれば、感光体ドラム３Ｃの停止を感光体ドラム３Ｋより時間σ早めて停止させることで両者の回転位相のズレを補正できる（図８（ｂ）参照)。

逆に感光体ドラム３Ｃの回転位相が感光体ドラム３Ｋに対して基準から時間σ遅れた状態であれば、光体ドラム３Ｃの停止を感光体ドラム３Ｋよりも時間σだけ遅らせること（余分に駆動すること）で両者の回転位相のズレを補正できる（図８（ｃ）参照)。

またいずれかの感光体を停止させてから、ｎ周回転後（nは整数）に同様にσの補正を施して停止させることで、回転位相の補正が可能である。
以上の回転位相の補正は、各感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが独立した駆動源により駆動される場合も同様である。

≪速度制御の変形例≫
以下に、速度制御の異なる態様を示す。
図１７は、この実施形態に係る速度制御のモータ起動時の波形を示す第2の波形図である。
この実施形態によれば、ＣＬモータ２１およびＫモータ２２の起動時、駆動速度の目標値は図１０の従来波形と同様、起動時に初期駆動速度Ｖｉに設定されるが、その後、時刻t3までの間、Ｖｉに維持される点で従来波形と異なる。ここで、初期駆動速度Ｖｉは、図１０の従来波形の初期駆動速度Ｖｉに等しいものとする。初期駆動速度Ｖｉは、ＣＬモータ２１およびＫモータ２２がそれぞれ静摩擦力に打ち勝って起動できるのに十分な大きさの値として設計者により設定された速度である。

ここでＣＬモータの起動時刻はts1、Ｋモータの起動時刻は所定時間遅延したts2に設定される。
目標速度が初期駆動速度Ｖｉに維持されている間に、設定比較回路３３の出力は、目標速度に対する偏差に応じた電流をモータに供給するよう電流制限回路に指示する。やがて、モータの駆動力が静摩擦力に打ち勝ち、時刻t0で各モータが回転を始める。そして、各モータの回転速度は、初期駆動速度Ｖｉまで急峻に上昇する。Ｋ感光体の駆動速度は、時刻t1で目標速度に達する。一方、ＹＭＣの感光体の駆動速度は、Ｋ感光体よりも負荷が重いためにt1よりやや遅れて時刻t2で目標速度に達する。前述のように、ＹＭＣ各感光体とＫ感光体との駆動負荷の違いから、Ｋ感光体は、ＹＭＣ各感光体よりもやや急峻に加速する。

しかし、ＹＭＣ各感光体との時間差および時間差は小さい。何故ならば、目標速度が図１０の速度Ｖ１、Ｖ２よりも低いからである。また、起動時刻t0から初期駆動速度Ｖｉに達するまでの時間と速度との積の面積（時刻t0で目標速度ゼロ、時刻t1で目標速度Ｖｉ、時刻t2で目標速度Ｖｉの各点を結ぶ線の内部領域の面積）は、従来波形よりも小さい。すなわち、起動時における両者の回転位相差は従来波形に比べて抑制される。

ＣＬモータ２１が目標速度に達すると、ＣＬモータ駆動制御回路２３から駆動制御部２５に速度ロック信号が出力される。また、Ｋモータ２２が目標速度に達すると、Ｋモータ駆動制御回路２４から駆動制御部２５に速度ロック信号が出力される。駆動制御部２５は、それらの速度ロック信号が出力されたことを認識すると（時刻t3）、目標速度をプロセス速度Ｖｆまで順次増加させる。

発明者らの検討によれば、ＣＬモータ２１およびＫモータ２２が目標速度に到達した後（時刻t1,t2以降）は、両モータとも目標速度に沿って速度制御されている。図１０に示す従来の速度制御においても時刻t1,t2以降は目標速度に沿って制御されている。従って、起動時の立ち上がりにおける回転位相のズレを改善することにより、起動から停止に至るＹＭＣの各感光体ドラムとＫ感光体ドラムとの回転位相のズレが大きく改善されると考えられる。

この実施形態によれば前述のように、目標速度をモータが起動可能な初期駆動速度Ｖｉに維持して起動する。一旦、各モータの駆動速度が初期駆動速度Ｖｉに達した後に目標速度を上昇させても、初期駆動速度Ｖｉに達するまでの期間（時刻ts1からt1、および、時刻ts2からt2）に比べてモータは正確に目標速度に追従するので、回転位相のズレが抑制される。

この態様におけるサブプロセスの処理手順を説明する。なお、駆動制御部２５は、前述の図１６の処理手順をこの態様においても同様に実行するが、サブプロセスの処理が異なる。
図１８は、この実施形態の態様におけるサブプロセスのフローチャートである。図６と図１８とを対比すればわかるように、図１８のフローチャートには、図６に対応しないステップS210が含まれる。他のステップは、図６に対応する。即ち、図６のステップS100は、図１８のステップS200と対応する。また、図６のステップS220と対応する。以下、図６の各ステップと、各ステップの番号に100を加えた図１８の各ステップとが対応する。
そこで、図６と対応しないステップS210について説明する。

ＣＬモータ駆動制御部２３およびＫモータ駆動制御部２４は、各モータの駆動速度が目標速度に追従すると速度ロック信号をそれぞれ出力する。駆動制御部２５は、それらの速度ロック信号が出力されるのを待つ（ステップS210）。速度ロック信号が両モータとも出力されたことを検出したら（ステップS210のYes）、目標速度を初期駆動速度Ｖｉからプロセス速度Ｖｆに上昇させるランプアップ処理を開始する。これは、図５の時刻t3に対応する。
ステップS210の処理により、図１７に示すように、ＣＬモータ２１とＫモータ２２とが初期目標速度Viに達するまで、目標速度がViに維持され、両社が目標速度に達した後にランプアップ処理が開始される。

本発明が実施される画像形成装置の概要を示す説明図である。 この実施形態に係る駆動部および駆動制御部の構成を示すブロック図である。 図２に示すＣＬモータ駆動制御回路２３の詳細な構成を示すブロック図である。 この実施形態に係る駆動機構の構成を示す説明図である。 この実施形態に係る速度制御のモータ起動時の波形を示す波形図である。 この実施形態において、モータ起動時の駆動制御部の処理手順を示すフローチャートである。 この実施形態において感光体ドラムの回転位相検出に係る部分の構成を示す説明図である。 この実施形態において、感光体ドラムの回転位相のズレを補正する様子を示す波形図である。 この実施形態において、位相センサからの回転位相信号の波形の一例を示す波形図である。 従来の画像形成装置で、駆動源にＤＣモータを用いて感光体ドラムを停止状態から起動する際の速度制御を示す波形図である。 図４の駆動機構がユニット化されてなる駆動ユニットの構造を示す斜視図である。 図１１の駆動ユニット内の感光体ドラム駆動ギアが見えるよう、各カップリングを手前側に引き出した状態を示す斜視図である。 この実施形態において、駆動ユニットと対応するように、ＹＭＣＫの各プロセスユニットが配置された状態を示す斜視図である。 図１３に示すプロセスユニットの一つにつき、その外観を示す斜視図である。 この実施形態において、回転調整用のパターンを示す説明図である。 この実施形態において、駆動制御部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。 この実施形態に係る速度制御のモータ起動時の波形を示す第2の波形図である。 この実施形態の態様におけるサブプロセスのフローチャートである。

符号の説明

１：露光ユニット
２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）：現像器
３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）：感光体ドラム
４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）：クリーナユニット
５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）：帯電器
６：中間転写ベルトユニット
７：定着ユニット
１０：転写ローラ
１１ａ、１１ｂ：ピックアップローラ
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ：搬送ローラ
１３：レジストローラ
２１：ＣＬモータ
２２：Ｋモータ
２３：ＣＬモータ駆動制御部
２４：Ｋモータ駆動制御部
２５：制御部
２７：Ｃ感光体位相センサ
２８：Ｋ感光体位相センサ
２９：計測部
３１：パワー回路
３２：ロジック回路
３３：設定比較回路
３４：電流制御回路
４０：駆動ユニット
４１（４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ）：感光体ドラム駆動ギア
４２、４４：入力ギア
４３ａ、４３ｂ：アイドルギア
４５Ｃ、４５Ｋ、突起部
４６（４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋ）：感光体ドラム駆動軸
４７（４７Ｙ、４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｋ）：感光体ドラム駆動カップリング
４８（４８Ｙ、４８Ｍ、４８Ｃ、４８Ｋ）：クリーナ駆動カップリング
４９（４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃ、４９Ｋ）：現像駆動カップリング
５０：転写駆動カップリング
５３：（５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ）プロセスユニット
５４：（５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ）感光体ドラム被駆動ギア
５５：（５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｋ）クリーナ被駆動カップリング
６１：中間転写ベルト
６２：中間転写ベルト駆動ローラ
６３：中間転写ベルト従動ローラ
６４（６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ）：中間転写ローラ
６５：中間転写ベルトクリーニングユニット
７１：ヒートローラ
７２：加圧ローラ
７３：外部加熱ベルト
８１：給送カセット
８２：手差しトレイ
９０：原稿読取部
９１：排出トレイ
９２：原稿載置台
１００：画像形成装置
１１０：装置本体
１２０：自動原稿処理装置

Claims (11)

1. ブラック色の画像形成に用いられるブラック用感光体と、
   フルカラーの各色成分の画像形成に前記ブラック用感光体と共に用いられる複数のカラー用感光体と、
   前記ブラック用感光体を回転させる第1の駆動部と、
   各カラー用感光体を回転させる第2の駆動部と、
   第1及び第2の駆動部を制御する駆動制御部とを備え、
   各感光体は相互の回転位相が調整された状態で第1または第2の駆動部とそれぞれ接続されており、
   前記駆動制御部は、各感光体の回転起動時において第2の駆動部を起動させてから所定の遅延時間経過後に第1の駆動部を起動させるよう制御し、
   前記遅延時間は、フルカラー画像形成時の目標速度で第1及び第2駆動部を起動してみて第1及び第2駆動部の起動時間の差を測定しその差に基づき予め定められた時間であることを特徴とする画像形成装置。
2. 各感光体の回転位相を検出する位相検出部と、
   前記検出結果に基づき調整後の回転位相が維持された状態にあるか否かを判断し、判断結果に応じて感光体の回転位相を補正する回転位相補正部とさらに備え、
   前記位相検出部は、各感光体がフルカラーの画像形成用に予め定められた像形成速度で回転しているときに各感光体間の回転位相の偏差を求め、
   前記偏差に基づきその後の回転起動時における前記遅延時間を補正する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 各感光体の累積回転時間を計測する計測部をさらに備え、
   前記駆動制御部は、計測された累積時間に応じて前記遅延時間を補正する請求項１に記載の画像形成装置。
4. 第1および第2の駆動制御部は、前記像形成速度を目標速度として各感光体および各カラー用感光体をそれぞれ駆動し、かつ、起動の際、前記像形成速度より低い初期駆動速度を目標速度として各感光体の駆動を制御し、各感光体の速度がいずれも初期駆動速度に達した後、前記目標速度を初期駆動速度から前記像形成速度に変更し各感光体の駆動を制御する請求項1〜３のいずれか一つに記載の画像形成装置。
5. 第1の駆動制御部は、モノカラーの画像形成を行うときに、前記ブラック用感光体を起動前と一致した回転位置で停止させるように制御する請求項１〜４のいずれか一つに記載の画像形成装置。
6. 各カラー用感光体は、イエロー、シアン、およびマゼンタの各トナー画像形成にそれぞれ用いられる3つの感光体からなる請求項１に記載の画像形成装置。
7. 第1および第2の駆動部は、いずれも直流モータを含んでなる請求項１〜６の何れか一つに記載の画像形成装置。
8. 各トナー画像を各感光体上にそれぞれ形成する複数の像形成部をさらに備え、
   各駆動部は、各感光体に対応する像形成部をそれぞれ駆動し、
   各像形成部は少なくとも現像部を含んでなる請求項１〜７の何れか一つに記載の画像形成装置。
9. 前記回転位相補正部は、所定のタイミングで調整後の回転位相が維持された状態にあるか否かを検出し、維持された状態にないと判断した場合に第1および／または第2の駆動制御部に回転位相を補正させる請求項２に記載の画像形成装置。
10. 前記回転位相補正部は、各感光体が起動されてから前記像形成速度に達するまでの期間に検出される回転位相は判断の対象にせず、
    各感光体が前記像形成速度に達した後に検出される回転位相に基づいて調整後の回転位相が維持された状態にあるか否かの判断を行う請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記駆動制御部は、フルカラーの画像形成用として予め定められた像形成速度より低い初期駆動速度を目標速度として第1および第2の駆動部を駆動した後、前記目標速度を初期駆動速度から前記像形成速度に変更するように制御する請求項１〜１０の何れか一つに記載の画像形成装置。

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