JP4794865B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複数の感光体ドラムを有して、複写機やプリンタなどに用いられる多色の画像形成装置に関し、特に、低コストに充分な色ずれ補正をできるようにしたものである。

一般に、像担持体としての感光体ドラムを複数、有したタンデム型カラー画像形成装置において、各感光体ドラムの速度変動の偏差が、各色の色ずれの一因となって、形成した画像に色ずれが生じてしまう問題があった。すなわち、各感光体ドラムには、駆動伝達部材が係合などで一体的に結合され、この駆動伝達部材に駆動力が伝達されて該感光体ドラムを所定に駆動するようにしており、前記の速度変動の偏差は、駆動伝達部材の精度誤差や、感光体ドラムに対する駆動伝達部材の取り付け偏芯などによって生起することが多く、これらの精度誤差や偏芯などを物理的に解消することは、製造コストや検査コストの上昇を招くので、困難である。このため、各感光体ドラムを回転駆動する制御を工夫することによって、対処している。すなわち、各感光体ドラムの速度変動周期を、ある１つの周期に一致させるように制御して、色ずれ量を最小限に抑え、高画質化を図るようにしていた。

従来、この速度変動周期を一致させる方法、つまり各速度変動周期の位相を所定に調整する方法としては、中間転写ベルトなどの中間担持体上に各感光体ドラムが描いた色ずれ補正パターンを、パターン検出装置で読み取り、この読取ったパターンから各感光体ドラムの速度変動周期および周期ずれ量を割り出し、色ずれ量が最小となるような各感光体ドラム間の位相差を求め、この位相差の情報をプロファイルとして書き換え可能な不揮発性メモリ等に記憶させ、画像形成前に各感光体ドラムの位相関係をプロファイルに倣わせて、色ずれの少ない画像を提供する方法が提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。

しかし、各感光体ドラムの速度変動振幅が互いに異なっている場合には、その振幅の相対差が、上記の色ずれとして残ってしまう問題があった。

また、前記位相差などを求めるためには、感光体ドラムの回転運動状態を測定する必要があり、この測定を正確かつ高精度にするため、回転移動部としての感光体ドラムの外周面の裏面となる内周面に、その回転方向に向けて微細且つ精密な目盛を有したスケールを設けるとともに、このスケールを読み取るスケール読み取り手段としての検出器を感光体ドラム内に設けた構成が知られている（たとえば、特許文献５参照）。したがって、この構成によれば、感光体ドラムの駆動源であるドラム駆動モータ、感光体ドラムの回転軸、モータからドラムに至るまでに介在したギヤなどの偏心や速度変動などの影響、感光体ドラム自身の変形や偏心などの影響からなる全ての影響を含めた感光体ドラムの外周面の移動位置や移動速度を正確かつ精密に検出できるとしている。

さらに、パターン検出装置からの検出信号に基づいて各感光体ドラムの速度変動周期を
この速度変動周期の情報から、それぞれの周期的な速度変動を打ち消すように、各感光体ドラム駆動モータの回転速度を、個別に微調整する制御を行なうようにした構成が提案されており（たとえば、特許文献６参照）、この構成によれば、各感光体ドラムの周期的な速度変動を無くし、位相差だけでなく、振幅の相対差による色ずれ量も最小にできるとされている。

特開平９−１４６３２９号公報（第９〜１８頁、図２〜３５） 特開２００１−１３４０３９号公報（第５〜７頁、図１〜４） 特開２００１−３０５８２０号公報（第５〜９頁、図１〜７） 特開２００２−２４４３９５号公報（第５〜１２頁、図１〜２７） 特開平１１−２４５０７号公報（第９〜１８頁、図２〜３５） 特許３１８６６１０号公報（第５〜９頁、図１〜７）

しかしながら、上記した従来の構成では、全ての感光体ドラム駆動モータ、もしくは基準となる感光体ドラム以外の残りの全ての感光体ドラム駆動モータを、各感光体ドラムの周期的な速度変動と逆位相の速度変動で駆動する制御が必要となるので、その制御用プロファイル作りが複雑化し、より大きな情報処理演算装置が必要となる可能性が高く、高コストになるという問題があった。

すなわち、前記の駆動制御用プロファイルを作成するために、より複雑で煩雑なプログラムが必要となり、このプログラムによる処理に必要な時間が増大する。他方、画像形成装置としては、様々な待ち時間を削減して、敏速に動作することが求められている。このため、たとえば、プロファイル作成処理以外の画像形成装置の各種の動作に影響を与えずに済ますためには、より処理能力が高い高価な演算装置が必須となり、装置全体のコスト増を招くことになる。

そこでこの発明は、前記のような従来のものが有する問題点を解決し、簡易な制御による低コストな構成で、充分に色ずれを低減できる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、搬送体と、この搬送体に沿って複数個配置された像担持体と、これらの像担持体を所定に回転駆動する駆動手段と、該駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記搬送体が搬送する記録媒体に、各像担持体に生成した像を重ね合わせて転写する画像形成装置において、前記搬送体上に前記像担持体が描いたパターンを読み取って、各像担持体間の位相差を検出するための、該像担持体の速度変動情報を取得する位相差検出手段を設け、前記制御手段は、前記駆動手段を制御して、各像担持体の速度変動情報と像担持体間の位相差情報とに基づいて、前記複数の像担持体の位相を所定に調整したうえ、速度変動振幅が最大または最小の像担持体を選定し、この像担持体の速度変動振幅が、少なくとも、該像担持体以外の複数の像担持体の速度変動振幅同士の間に入るように、該像担持体を速度制御するようになっている。

請求項２に記載の発明は、中間転写体と、この中間転写体に沿って複数個配置された像担持体と、これらの像担持体を所定に回転駆動する駆動手段と、該駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記中間転写体に、各像担持体に生成した像を重ね合わせて転写する画像形成装置において、前記中間転写体上に前記像担持体が描いたパターンを読み取って、各像担持体間の位相差を検出するための、該像担持体の速度変動情報を取得する位相差検出手段を設け、前記制御手段は、前記駆動手段を制御して、各像担持体の速度変動情報と像担持体間の位相差情報とに基づいて、前記複数の像担持体の位相を所定に調整し、次に速度変動振幅が最大または最小の像担持体を選定し、この像担持体の速度変動振幅が、少なくとも、該像担持体以外の複数の像担持体の速度変動振幅同士の間に入るように、該像担持体を速度制御するようになっている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記各像担持体間の色ずれ最大値が最も少なくなるように、前記選定した像担持体を速度制御する。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２において、概略同レベルとなる色ずれ最大値の数が最も少なくなるように、前記選定した像担持体を速度制御する。

請求項５に記載の発明は、請求項１又は２において、色ずれ量の合計値が最も少なくなるように、前記選定した像担持体を速度制御する。

請求項６に記載の発明は、請求項１又は２において、前記請求項３ないし５のいずれかに記載の制御を、選択可能に構成した。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記複数の像担持体それぞれに、該像担持体を回転駆動する駆動手段を設け、各像担持体毎の駆動手段を制御する。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかにおいて、カラー画像を形成する複数の像担持体を駆動する駆動手段と、モノクロ画像を形成する像担持体を駆動する駆動手段とを設け、これらのいずれかの駆動手段を制御する。

この発明は、前記のような構成であるから、簡易な制御による低コストな構成で、結果として充分に色ずれを低減することができる。

以下、この発明を、電子写真方式の多色の画像形成装置であるプリンタ（以下、プリンタと称する）に適用した第１の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態の画像形成装置としてのプリンタを示し、（ａ）はプリンタの全体構成の概略を示す正面図、（ｂ）はプリンタが有したプロセスカートリッジの内部構成を示す正面図であり、図２は、この第１の実施形態の前提となる主要な構成を示し、（ａ）は像担持体としての感光体ドラムを所定に駆動制御する機構の概略構成を示す正面図、（ｂ）は検知体を有したドラム駆動ギヤを示す斜視図、（ｃ）は位置検出する信号の概要を示した波形図であり、図３は、位相合わせした各感光体ドラムの速度変動状態を示したグラフであり、図４は、各感光体ドラムの速度変動状態を統合表記したグラフであり、図５は、位相合わせした各感光体ドラムの代表的な速度変動状態を示したグラフであり、図６は、図５における各色間の色ずれ量を絶対値として求めて示したグラフであり、図７は、図５の速度変動状態におけるＫ感光体ドラムの速度変動周期を打ち消す従来の制御をした結果の変動状態を示したグラフであり、図８は、図７の変動状態における各色間の色ずれ量を絶対値として示したグラフであり、図９は、第１の実施形態の制御を示し、（ａ）は、この第１の実施形態の制御をした結果としての各感光体ドラムの変動状態を示したグラフ、（ｂ）は、制御前の駆動モータ出力と速度変動との関係を示したグラフ、（ｃ）は、速度変動周期を打ち消す従来の制御による駆動モータ出力と速度変動との関係を示したグラフ、（ｄ）は、第１の実施形態の制御による駆動モータ出力と速度変動との関係を示したグラフであり、図１０は、第１の実施形態の制御結果としての図９の変動状態における各色間の色ずれ量を絶対値として示したグラフである。

まず、この第１の実施形態のプリンタの基本的な構成を説明する。図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、プリンタＡは、装置本体３内に、所定のベルト送り方向に一定速度で走行駆動され、該ベルト表面上の所定箇所にトナー像が転写され一時的に担持する中間転写体としての中間転写ベルト８と、この中間転写ベルト８に当接し該ベルト８の長手方向に所定間隔をおいてタンデム型に配置された複数の像担持体である感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、これらの感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋを回転駆動する複数の駆動手段である駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋと、を収容しており、ベルト進行速度と所定に同期させてこれらの各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋを、それぞれの各駆動モータ３１Ｙ〜３１Ｋによって回転駆動し、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上に所定タイミングで生成した各トナー像を、前記の所定箇所に重ね合わせて転写して１つのカラートナー像を形成し、このカラートナー像を、最終的な画像定着対象である記録媒体としての用紙Ｐに対して転写して、該用紙Ｐ上に定着するようにしている。

また、プリンタＡは、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋに中間転写ベルト８上に所定に描かせたテストパターン像を読み取って、少なくとも、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの速度変動情報として取得する画像読取センサ３６と、速度変動情報と位相差情報とに基づいて、駆動モータ３１Ｙ〜３１Ｋを制御して、複数の感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ間の位相差を所定差に合わせるように調整し、次にこの調整したいずれかの感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋを選定しこの選定した感光体ドラム１を、所定に色ずれを低減させるように、該感光体ドラム１を駆動した駆動モータ３１を制御する制御手段とを、設けた構成とされている。なお、各駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋは、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋに係合されて結合された駆動伝達部材である各感光体ドラム駆動伝達ギヤ（以降、ドラム駆動ギヤと称する）３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋに駆動力を伝達して、それぞれの感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋを駆動するように構成され、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの回転位置を所定に検知しドラム間の位相差情報として取得する位置検出手段である位置検出センサ３４も、設けられている。

このプリンタＡは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、それぞれ「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」と記す）色の可視像としてのトナー像を生成する４つのプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを有している。すなわち、これらの４つのプロセスカートリッジ６Ｙ〜６Ｋは、それぞれの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを、水平な回転軸を中心に回転可能にかつ、そのドラム表面の一部分を、各カートリッジ６Ｙ〜６Ｋの外部に露出させて収納しており、各プロセスカートリッジ６Ｙ〜６Ｋは、前記の一部分を、中間転写ベルト８に接した状態で装置本体３内に装着され、この状態で、同ドラム表面に、それぞれが担当したＹ〜Ｋのいずれかの色のトナー像を生成するようにしている。これらのプロセスカートリッジ６Ｙ〜６Ｋは、基本的に同一に構成され、それぞれには、画像形成剤として、互いに異なる色のＹトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、Ｋトナーが供給されている。また各プロセスカートリッジ６Ｙ〜６Ｋは、それぞれ装置本体３に簡易に着脱可能に構成され、消耗品として交換できるようになっており、寿命到達時に新品に交換される。以下に、Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙについて説明するが、他の色トナー像用のプロセスカートリッジ６Ｍ〜６Ｋも、基本的に同一の部材を有して同一に構成されている。

図１（ｂ）は、Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを示す概略構成図である。このプロセスカートリッジ６Ｙは、少なくとも、装置本体３に装着した状態で水平軸を中心にして所定に回転駆動される像担持体としての感光体ドラム１Ｙを有し、この感光体ドラム１Ｙの周りに、その図中時計回りの回転方向の上流側から下流側に向けて、順次、ドラムクリーニング装置２Ｙ、図示しない除電装置、帯電装置４Ｙ、剤供給対象である現像装置５Ｙなどのいずれか１つ以上を設けた構成とされている。帯電装置４Ｙは、所定電圧が印加されて感光体ドラム１Ｙに従動回転する帯電ローラを有し、前記の時計回りに回転される感光体ドラム１Ｙの表面を一様帯電する。一様帯電された感光体ドラム１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像が生成される。現像装置５Ｙは、感光体ドラム１Ｙ表面に所定の微小間隔を設けて、感光体ドラム１Ｙに従動するように回転する現像ローラを有し、この現像ローラにＹトナーのトナーブラシを形成するように構成され、形成したブラシ状のＹトナーがドラム表面に移動できるようにしている。したがって、感光体ドラム１Ｙ表面上に生成されたＹ静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に可視像化され、このＹトナー像が中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体ドラム１Ｙ表面に、所定圧かつ所定の当接角度でその先端のブレードエッジが接したクリーニングブレードを有し、前記の表面に残留してドラム回転に伴い運ばれてくるトナーを、該表面からクリーニングブレードが掻き落として除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体ドラム１Ｙの残留電荷を除電するように構成されている。この除電装置による除電によって感光体ドラム１Ｙの表面が初期化され、次の画像形成に供せられる。他のプロセスカートリッジ６Ｍ，６Ｃ，６Ｋにおいても、同様に動作して各感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にそれぞれＭトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像が形成され、これらのトナー像が、中間転写ベルト８上に重なるようにして中間転写される。

再び図１（ａ）に示すように、各プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの図中下方には、露光装置７が配設されている。すなわち、潜像形成手段である露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ〜６Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに照射して露光する。この露光により、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上にそれぞれＹ静電潜像、Ｍ静電潜像、Ｃ静電潜像、Ｋ静電潜像が形成される。なお、露光装置７は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体ドラムに照射するものである。この露光装置７は、プロセスカートリッジ６Ｙ〜６Ｋなどとともに、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上に可視像であるトナー像を形成する可視像形成手段を構成している。

また、同図１（ａ）において、露光装置７の図中下側には、給紙手段が配設され、この給紙手段は、紙収容カセット２６、これに組み込まれた給紙ローラ２７、レジストローラ対２８など有している。紙収容カセット２６には、記録材としての用紙Ｐが、複数枚、積層されて収納しており、一番上の用紙Ｐには、給紙ローラ２７が当接されている。したがって、給紙ローラ２７が図示しないモータなどの駆動手段によって図中反時計回りに回転させられると、一番上の用紙Ｐだけが、レジストローラ対２８のローラ間に向けて搬送経路上に送給される。この用紙Ｐを挟み込むように、レジストローラ対２８は、その両ローラを回転駆動されるが、挟み込むとすぐに回転を一旦停止させ、用紙Ｐを挟持する。そして、レジストローラ対２８は、転写紙Ｐを該転写紙Ｐに、中間転写ベルト８上のトナー像を転写させる適切なタイミングで、２次転写ニップに向けて送り出すようにしている。

また、同図において、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの図中上方には、中間転写体としての中間転写ベルト８を張架しながら無端移動させた構成の中間転写ユニット１５が配設されている。この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８のほか、ベルトクリーニング装置１０などを有している。また、中間転写ベルト８は、装置本体３の所定箇所に軸支されて配置された、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４に張架され、所定長さの略直線状のベルト走行面を形成しており、上記したように、この直線状のベルト走行面の進行方向の上流側から下流側に、所定間隔をおいて、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを並列配置が可能に構成している。中間転写ベルト８は、これらの７つのローラに張架されながら、少なくとも、いずれかの１つのローラが回転駆動されて、図中反時計回りに一定のベルト進行速度で無端移動される。１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を対向した各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとの間に挟み込んで、それぞれの箇所に１次転写ニップを形成している。これらの１次転写ニップには、中間転写ベルト８の裏面（ベルトループ内周面）にトナーとは逆極性（たとえばプラス極性）の転写バイアスが印加されている。１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上のＹトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写され、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像と称する）が形成される。

また、上記中間転写ユニット１５には、中間転写ベルト８が感光体ドラム１Ｋに接触した状態から、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに対して接離する状態にするための図示しない接離機構も設けられている。すなわち、この接離機構によって、上記した位相差を調節している期間中は、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに対して中間転写ベルト８を離間させている。このように離間させることによって、画像形成に供さない感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃと中間転写ベルト８との当接時間を少なくし、これらの感光体ドラムの寿命を延ばすようにしている。他方、たとえばブラックの感光体ドラム１Ｋのみを使用して単色の画像形成するモノクロ画像形成時には、接離機構によって、ブラック以外の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃを中間転写ベルト８から離間させた状態でモノクロ画像を形成するようにして、これらの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの長寿命化を図ってもよい。

なお、中間転写ベルト８上で互いに重なり合う各色トナー像間にズレが生じることである各感光体ドラム間における位相差は、同じ製造工程を経て製造されたプリンタであっても個体差があることから生じる。このような色ズレの原因となる個体差は、感光体ドラムに設けられるドラム駆動ギヤ３３の取り付け偏心、ギヤ成型精度、ドラム駆動ギヤ３３と感光体ドラム１とを結合するジョイント部に起因した速度変動等が、製造するプリンタＡごとに、特にこのプリンタＡの構成の場合には製造したプロセスカートリッジ６ごとに、それぞれ微妙に異なることから生じる。このため、色ズレは、これらの偏心により感光体ドラムの表面移動速度が変動し、中間転写ベルト８上の各色トナー像がその表面移動方向に延びたり縮んだりしたものとなることによって生じる。そして、色ズレ量が最大となるのは、中間転写ベルト８上において、ある色のトナー像が延びた部分と、他のどれかの色のトナー像が縮んだ部分とが重なり合うように転写されるときである。

上記２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで用紙Ｐに転写される。そして、用紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
なお、２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８表面は、用紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが残留して付着していることがあるので、前記のベルト表面を、上記ベルトクリーニング装置１０によって、クリーニングするようにしている。

２次転写ニップにおいては、互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に、用紙Ｐが挟まれて、上記レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。２次転写ニップから送り出された用紙Ｐは、定着装置２０に搬送され、この定着装置２０が、用紙Ｐ上のトナー像を用紙Ｐに定着する。すなわち、定着装置２０は、対向配置された加熱ローラおよび加圧ローラを有し、加熱ローラにそのローラ表面を所定温度に加熱する電熱ヒータを設け、該加熱ローラ側に加圧ローラを押圧付勢した構成とされ、これらの両ローラが接した箇所を、所定温度かつ所定圧を確保した定着ニップ部として形成している。したがって、用紙Ｐは、定着装置２０が形成した定着ニップ部を通過する過程で、所定温度に加熱および所定圧に加圧されて、その表面に転写されたカラートナー像が、該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部５０ａが形成されており、上記排紙ローラ対２９によって機外に排出された用紙Ｐは、このスタック部５０ａに順次、積み重ねられる。

上記中間転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部５０ａとの間には、ボトル収納部５１が配置されている。このボトル収納部５１には、各色トナーをそれぞれ収容する剤収容器としてのトナーボトル５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋがセットされている。各トナーボトル５２Ｙ〜５２Ｋ内の各色トナーは、それぞれ図示しないトナー供給装置により、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの現像装置に適宜補給される。各トナーボトル５２Ｙ〜５２Ｋは、プロセスカートリッジ６Ｙ〜６Ｋとは独立し、かつそれぞれ個別に、プリンタＡの装置本体３に対して着脱可能に構成されている。したがって、プロセスカートリッジ６Ｙ〜６Ｋにトナーを補給して、空になったいずれかのトナーボトル５２Ｙ〜５２Ｋは、新品トナーが充填された新たなトナーボトル５２Ｙ〜５２Ｋに交換される。

次に、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋを互いに独立して所定に回転駆動し、これらの回転駆動を所定に制御した構成を説明する。すなわち、まずドラム駆動ギヤ３３Ｙ〜３３Ｋが結合された感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋに関して、装置本体３側に個別に設けた各感光体ドラム用の駆動源からドラム駆動ギヤ３３Ｙ〜３３Ｋに回転駆動力を伝達して、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋを個別に所定に回転駆動する構成を説明し、次に、これらの回転駆動を所定に制御する制御手段について説明する。

すなわち、図２（ａ）は、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋをその軸方向から見たときのプリンタの模式図である。この図２（ａ）に示すように、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの軸方向一端部（図中奥側の端部）には、それぞれ、ドラム駆動ギヤ３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋが設けられている。これらのドラム駆動ギヤ３３Ｙ〜３３Ｋは、その軸が感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの感光体ドラム軸１１とジョイント部材で係合されて結合され、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ端部に一体化するように設けられており、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋと一体的に回転する。

すなわち、たとえばドラム駆動ギヤ３３Ｙ〜３３Ｋの図示しないギヤ軸と、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの感光体ドラム軸１１とが、それぞれの軸端部に固着された１対の係合部材からなるジョイント部材を介して、回転駆動力を伝達可能に、同軸上にかつ着脱自在に結合されている。すなわち、ドラム軸１１の端部には該ドラム軸１１と一体的に回転するジョイント部材としての第１の係合部材である図示しない第１カップリングが固着されている一方、ドラム駆動ギヤ軸の端部には該ギヤ軸と一体的に回転する同ジョイント部材としての第２の係合部材である図示しない第２カップリングが固着されている。したがって、プロセスカートリッジ６Ｙ〜６Ｋを装置本体３の所定箇所に装着した際には、第１の係合部材である被駆動側の第１カップリングが、第２の係合部材である駆動側のカップリングに係合して噛み合い、回転駆動力を伝達可能に結合される。このようにジョイント部材を介して、同軸上に軸端同士を結合しているので、この軸結合および同結合の解除が容易化される。このため、プロセスカートリッジ６Ｙの着脱に伴い、余分な操作や作業をせずに、該カートリッジＹの感光体ドラム１Ｙに、装置本体３側の駆動モータ３１Ｙから駆動力を伝達可能にし、またこの駆動力の伝達を解除できる。

そして、各ドラム駆動ギヤ３３Ｙ〜３３Ｋには、それぞれの駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋから駆動力が伝達されて、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋを所定に回転駆動するようになっている。すなわち、各ドラム駆動ギヤ３３Ｙ〜３３Ｋは、その外周面に歯が刻設された外歯状の歯車であり、このドラム駆動ギヤ３３Ｙ〜３３Ｋの歯車径よりも小径の外歯状の歯車である駆動伝達ギヤ３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋに、駆動力を伝達可能に、それぞれ噛み合わされている、または、これらの両者の外周面は、所定の摩擦係数が確保された平坦面に形成され、摩擦接触による駆動力を伝達可能に、それぞれ所定の接触圧を確保して接している。したがって、摩擦接触で駆動力を伝達した構成では、歯車の構成での歯同士が接する際に生じる音、謂わば衝突音を解消できるので、画像生成動作時の静粛化を図ることができる。

そして、これらの駆動伝達ギヤ３２Ｙ〜３２Ｋは、装置本体３側に設けた駆動手段としての駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋの出力軸に固着され、各駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋからの回転駆動力によってそれぞれ互いに独立して回転駆動される。このように、それぞれの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋごとに、個別に、駆動源としての駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋを設けているので、各感光体ドラムを、互いに独立して、個別にそれぞれの回転を制御できるようにしている。他方、このように、１段減速で各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋを回転駆動する構成、つまり各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋに一体となって回転するドラム駆動ギヤ３３Ｙ〜３３Ｋに回転駆動力が伝達され、その他のギアを介在させていない構成なので、伝達効率の向上が図れるとともに、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの回転制御を正確にかつ精密に行なうことができる。つまり、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋごとに、その回転速度を変更する、あるいは回転を開始する時点や回転を停止する時点を、任意時点のタイミングで設定できるようにしている。

すなわち、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋそれぞれに対して設けられ、それぞれを駆動した駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋは、制御手段としての制御部４０によって、その出力軸の回転速度や、回転を開始するタイミング、停止するタイミングが制御される。この制御部４０は、プリンタ全体のプロセス制御を行っており、ＩＯポート、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成されている。各駆動モータ３１Ｙ〜３１Ｋに電力を供給する図示しない駆動回路は、制御部４０に配線接続され、制御部４０からの指令信号に従って、所定の電力供給タイミングで、かつ所定電圧や所定電流、所定周波数に設定や調整した電力を供給し、または所定のタイミングで供給を停止し、上記の速度やタイミングなどの各種の回転動作が制御されている。

制御部４０には、少なくとも、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの速度変動周期や速度変動幅を含めた速度変動状態を検出するために設けられた位相差検出手段としての画像読取センサ３６が配線接続され、この画像読取センサ３６は、トナー像が転写される中間転写ベルト８の外側ベルト表面にその撮像方向が向けて、かつその読取りセンサ面を該ベルト表面に近接させて設置され、撮像センサとしてベルト表面に描かれたトナー像の詳細を識別できる充分な分解能を有している。したがって、中間転写ベルト８上の画像を、この画像読取センサ３６が読み取り、この読み取ったトナー画像を、各種検出用の情報データとして制御部４０に出力できるようにしている。なお、この読取りセンサは、中間転写ベルト８の近傍で該中間転写ベルト８の進行方向における感光体ドラム１Ｋから、ベルトクリーニング装置までに至る範囲内であれば、いずれの箇所に配置してもよいが、その読取り動作に影響を受けない程度に、中間転写ベルト８を支持した各種のローラから離れた箇所が好ましい。

また制御部４０には、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回転位置を検知するために設けられた位置検出手段としての位置検出センサ３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｋが配線接続され、各位置検出センサ３４Ｙ〜３４Ｋから出力される検知信号が入力されて、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの回転位置を認識できるように構成されている。すなわち、図２（ｂ）に示すように、感光体ドラム１と同軸上に感光体ドラム１の一端に結合されたドラム駆動ギヤ３３はその一部が、感光体ドラム１の回転位置を検出するためのマーキングとして軸方向に突出して一体形成され、この突出部分が検知体であるフィラー３５とされている。このフィラー３５は、ドラム駆動ギヤ３３の回転面としての端面に、円弧状の遮光部材として形成され、ギヤ軸を中心にした所定半径の円周上に所定長さの周長さが設定されており、フィラー３５単体としてみれば、駆動モータ３１からの駆動力により感光体ドラム１Ｙが回転すると、この回転に伴って前記の一定半径の円周軌跡上を移動し周回する。このフィラー３５を検出するための位置検出センサ３４は、画像形成時の電磁気的な作動条件にその検知動作が影響を与えない、光学素子を用いた一般的な透過型の光学センサで構成されており、前記フィラー３５が通過する特定の固定された箇所を、その検知範囲とするように設定されて装置本体３側に設置されている。すなわち、図示のように、発光部３４ａと受光部３４ｂとが、その発光方向および受光方向を互いに、所定の間隔を確保して向き合わせ、この間隙を検知範囲にした構成とされている。したがって、プリント動作時などには、駆動手段である駆動モータ３１からの回転出力により感光体ドラム１が回転駆動され、この感光体ドラム１の回転と共にフィラー３５も回転方向に移動し、感光体ドラムの１回転につき１回、フィラー３５が位置検出センサ３４の検知範囲を通過する。そして、フィラー３５が位置検出センサ３４の検知範囲に進入して光を遮ると、位置検出センサ３４から、フィラー３５を検知したことを表わした信号レベルの検知信号が出力される。なお、同図中に示した感光体ドラム１の回転に伴いフィラー３５が前進する方向における該フィラー３５の始端３５ａおよび終端３５ｂを個別に認識するように構成してもよい。すなわち、この検知信号の信号レベルが切り換わる方向を判別すれば、つまりたとえば低レベルから高レベルに切り換わる場合と、高レベルから低レベルに切り換わる場合と、を区別した構成とすれば、始端３５ａおよび終端３５ｂのいずれも検知可能となる。

次に、上記の構成を用いたこの第１の実施形態の制御を説明する。まず、感光体ドラムの位相合わせについて説明する。この感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの位相合わせとは、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ全てを回転させて描いたテストパターンである位相差検出パターンを、位相差検出手段である画像読取センサ３６により読み取り、検出された各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの速度変動周期から現状のドラム間位相差を割り出し、この位相差に起因した色ずれが最も少なくなる位相関係となるように、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの位相を調整する一連の処理からなる色ずれ低減制御ことを指す。

すなわち、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの表面にそれぞれ検出用テストパターンとしてのテストトナー像を形成し、これらを中間転写ベルト８上に転写する。このテストトナー像は、たとえば中間転写ベルト８上の長手方向に一定間隔で濃淡が交互に繰り返されるストライプ状のトナー像となるようなトナー像や、同長手方向とは交差する方向かつ互いに平行で一定間隔に細線のテスト線を所定数有したトナー像とされ、少なくとも、中間転写ベルト８上に転写された前記のテストトナー像を、画像読取センサ３６が読み取って、テストトナー像に含まれた間隔を制御部４０が計測可能にしている。

また位相合わせ制御としては、既に様々な制御例が提案されているので、これらの周知の制御方法から、適宜の方法を選択すればよく、説明を簡略化する。すなわち、ある感光体ドラムの位相を調整する方法としては、その感光体ドラム駆動モータの回転数を制御することや、該感光体ドラムの回転開始タイミングあるいは停止タイミングを制御するなどがある。

そして今、色ずれが最小となる位相関係となっている場合には、図３に示すように、各感光体ドラムの速度変動周期同士は、感光体ドラム間距離／線速の「時間」だけ、ずれることとなる。すなわち、たとえば、すべての感光体ドラムの回転位相を、色ずれが最小となるように調整して、それぞれをある所定位相に一致させた所定の位相関係となっている場合にも、図３に示したように、各感光体ドラムの回転速度を１つの時間軸上で表わすと、これらの感光体ドラムは、物理的に中間転写ベルトの進行方向に所定間隔をおいて設置されていることから、各感光体ドラム同士の間を中間転写ベルトの像形成対象箇所が進むのに要する「時間」分だけ、各感光体ドラムの速度変動周期は、相互にずれた時間軸上の位置を占めることになる。

換言すれば、感光体ドラムの位相差調整制御は、各感光体ドラムの速度変動周期および該速度変動周期内の速度変動波形をそのまま保って、時間軸上を所定方向に移動させ、相互間には前記の物理的な配置に起因した時間差だけが生じるように、所定に調整した制御とされている。すなわち、ある感光体ドラムの駆動モータの回転出力を一時的に増大させて、この増大させた一時的な時間分だけある感光体ドラムと他の感光体ドラムとの間の位相差を減少させ、または一時的に減少させてこの減少させた一時的な時間分だけ感光体ドラム間の位相差を増大させ、これらの位相同士の相互間に生じる時間差が、前記の物理的な各感光体ドラムの離間距離（ドラム間距離）と、像転写対象の移動速度（線速）とによって規定された「時間」だけとなるように、つまりこの「時間」に、位相同士の時間差を一致させるように制御する。

なお、この速度変動振幅の大きさに基づいた序列として、その振幅が大きい方から小さい方に進む降順の順番では、Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙの順序となっている。

そこで速度変動振幅の差を見やすく理解しやすくするため、物理的に離間した各色感光体ドラムの位相合わせ後における速度変動状態を、図４に示すような重ね合わせグラフにまとめた。すなわち、各感光体ドラム同士間の物理的な位置関係によって相互に生じている理論的な位相差を除外するように、所定に検出した各感光体ドラムのデータを処理加工し、１つの位相に統合して表わしたグラフにし、前記の位相関係で各感光体ドラム間に生じている速度変動状態同士の相互関係、つまり速度変動振幅の大きさ同士を直接比較できて、理解しやすく把握しやすいようにした。以降、このように、まとめたグラフ表記も用いて説明を進める。

感光体ドラム位相合わせ後における代表的な各感光体ドラムの速度変動を示した一例を図５のグラフに示す。このように各感光体ドラムの速度変動振幅が異なる典型的な場合には、各感光体ドラムの速度変動の位相を合わせても色ずれが、必ず発生してしまう。すなわち、たとえ実測した位相差を解消するように、各感光体ドラムを１つの位相に合わせた駆動制御をしただけでは、互いの速度変動振幅の差はそのまま残存しているので、これらの差が形成した画像に反映されて、必ずしも制御結果としての色ずれ量を最小にできない。

なお、図５のグラフにおける縦軸は、各感光体ドラムの速度変動を表わした指標としてのずれ度であり、以下の速度変動状態を表したグラフでも同様に縦軸にずれ度が用いられている。このずれ度は、縦軸上の中央に０で示した基軸を基準にして、横軸の時間が進む各時点において、前記の基軸からどの程度、速度変動が大きいかの程度を、正負の値で表わしている。また、このずれ度は、たとえば上記のテストパターンを変動情報として取得し、この変動情報を所定に解析して決定される。すなわち、テストパターンに含まれている時間軸上の各時点において測定された上記のテスト線同士の間隔の長さを、位置ずれが生じていない理想的で絶対的な基準長さと比較し、ある時点での差がない場合には、その時点ではずれ度が０であるとし、間隔長さが基準長さよりも小さい場合には、その差分だけ感光体ドラムの表面速度が、ベルト表面の進行速度よりも相対的に高速で速度変動が大きいとみなして所定に正の値に換算し、間隔長さが基準長さよりも大きい場合には、その差分だけ感光体ドラムの表面速度が、ベルト表面の進行速度よりも相対的に低速で速度変動が大きいとみなして所定に負の値に換算し、該時点でのずれ度が決定される。このため、この基軸上に、ある時点の感光体ドラムのずれ度が位置したときには、その時点での感光体ドラムには、絶対的な０位置を基準にして位置ずれが生じていない回転状態となっていることを表す。

他方、このようにテストパターンから解析した各感光体ドラムの速度変動状態から、相互の位相差を求めることもできる。すなわち、たとえば、ある感光体ドラムのずれ度で示した変動波形において、この変動波形が基軸を横切る、つまりゼロクロスポイントとして、負の値から正の値となるか、正の値から負の値となるかのいずれかの時点を、変動周期の基点とし、各感光体ドラムごとに基点を求める。そして、これらの基点同士の相互の時間差から、相互の位相差を求めることができる。なお、この場合の基点同士の時間差は、テストパターンが描かれたベルト上での、該基点に相当するテスト線などを検出した時点同士の時間差から所定に算定したり、該ベルト上での前記のテスト線などの相互の離間距離をベルト進行速度を用いて所定に換算したりしてもよく、また感光体ドラムの回転位置を検出する位置検出手段である位置検出センサ３４Ｙ〜３４Ｋを併用してもよい。そして、位相差は、このようにして得た時間差を、変動周期の期間つまり１つの変動周期の開始時点から完了時点まで時間的な長さで除した余りの時間を、位相差とする。またこの際には、いずれかの感光体ドラムを基準にして、この基準にした感光体ドラムに対する他のすべての感光体ドラムの位相差を求めたり、すべての感光体ドラム間の位相差が求まるように、適宜、異なる組み合わせの２つの感光体ドラムを選択して２つ感光体ドラム間の位相差を検出することを繰り返せばよい。

そして、各色間の色ずれ量を絶対値として求めた図６に示すように、この図５に示した例における色ずれ量が最大の色の組み合わせは、Ｋ-Ｙとなる。すなわち、図５に示されている各色を担当した各感光体ドラムの回転速度が変動した状態での、２つの色の組み合わせでこの２色間に生じている色ずれ量を、そのすべての色の組み合わせの色ずれ量の大きさを相互に比較して理解しやすくするため、各色間の色ずれ量が正の値となるように、絶対値化して、図６のグラフに示した。この例では、Ｋ色を担当した感光体ドラムが形成したＫ色トナー像と、Ｙ色を担当した感光体ドラムが形成したＹ色トナー像と、の間に生じた色ズレ量が、この外の２つの色の組み合わせで生じたそれぞれの色ズレ量のうちで、最も大きくなっている。

そこで、たとえばＫ感光体ドラムの回転制御を行うとき、図７に示すように単純にＫ感光体ドラムが持つ速度変動周期を打ち消すように制御した場合、その色ずれ量は、図８のようになり、最大色ずれはＫ-Ｍの「６」となる。すなわち、検出したＫ感光体ドラムの速度変動周期に基づき、このＫ感光体ドラムの回転駆動源である駆動モータの回転駆動出力が、前記の速度変動周期とは同じ振幅巾で逆位相の速度変動周期を有する波形の出力となるように、制御部から制御指令を発して、駆動モータを制御すると、この制御結果として、上記のまとめたグラフ表記としての図７のグラフに示した各感光体ドラムの速度変動状態となる。そして、この図７のグラフに示したように、Ｋ感光体ドラム以外の他の色の感光体ドラムの変動周期や変動波形がそのままで、Ｋ感光体ドラムのずれ度が０となった場合に、この図７のグラフから、各色間の色ずれ量を絶対値として表わすと、図８のグラフとなる。

なお、図７のグラフにおいて、特定の制御をして変化した感光体ドラムのグラフ曲線には、２重斜線のマークを附して示し、制御結果を示した以降の各図のグラフについても、同様に表記する。但し、変化した感光体ドラムのグラフ曲線が、制御前に既に存在した他の感光体ドラムのグラフ曲線に重なる場合には、同図中に前記の２重斜線マークに加えて、２つのグラフ曲線が重なって等しいことを付記して、これを明確に示す。また、図８において、Ｍ−Ｃの色ずれを表わすグラフ曲線は、Ｋ−Ｃの色ずれを表わすグラフ曲線に重なっているので、隠れているように表示されている。

これに対して、この第１の実施形態では、Ｋ感光体ドラム以外の複数の感光体ドラムの回転速度周期を基準（参照値）とし、Ｋ感光体ドラムの速度変動振幅を、基準とした複数の感光体ドラムが持つ速度変動振幅の間（ここではＣとＭとの間）に入るように、Ｋ感光体ドラム駆動モータを制御する。すなわち、図９（ａ）に示す制御結果が得られるように、Ｋ感光体ドラム駆動モータを制御すると、その色ずれ量は図１０に示すようになり、最大色ずれ量は、単純にＫ感光体ドラムが持つ速度変動周期を打ち消すように制御した場合よりも少なくなる。つまり、図９（ａ）に示すように、この第１の実施形態の制御をしたＫ感光体ドラムの変動波形は、この変動波形として有したずれ度の最大値が、制御前の「１０」からこの制御した後の「４」となり、Ｍ感光体ドラムの変動波形と、Ｃ感光体ドラムの変動波形との間の領域に収まる。なお、同図１０において、Ｍ−Ｃの色ずれを表わすグラフ曲線は、Ｋ−Ｍの色ずれを表わすグラフ曲線に重なっているので、隠れているように表示されている。

このため、図１０に示すように、最大色ずれはＭ-Ｙの「５」となる。つまり、最大色ずれとなる組み合わせは、Ｍ-Ｙの組み合わせとなり、その値は、「５」となる。したがって、従来の速度変動周期を打ち消すように制御した場合の最大色ずれが「６」となるのに対して、この第１の実施形態の制御によれば、前記の制御よりも小さく、最大色ずれを「５」とできる。

具体的には、この第１の実施形態においては、図９（ａ）に示す制御結果が得られるように、Ｋ感光体ドラムを回転駆動している駆動モータを制御している。

すなわち、上記のように各自の速度変動位相を所定に調整して位相差が所定に設定されて回転駆動されている複数の感光体ドラムのうち、速度変動振幅が最大となっている１つの感光体ドラムを選定する。次に、この選定した感光体ドラムの駆動モータの出力を、該感光体ドラムの速度変動周期と同一のタイミングで１サイクルの周期が開始および完了し、かつ該速度変動周期とは逆位相で、かつ該周期内の各時点での振幅量が、たとえば４０％などのように所定の比率の振幅量を有する波形の出力となるように、制御部で演算し、駆動モータの駆動回路に指令信号を送出する。前記の所定比率は、速度変動振幅の大きさを、降順に数えて、２番目の大きさの感光体ドラムの変動波形と、３番目の大きさの感光体ドラムの変動波形と、の間に、選定した感光体ドラムの変動波形が、制御した結果として収まるように、制御部が演算して、設定する。

より詳細には、駆動モータから感光体ドラムまでのトルク伝達に遅延時間が生じていないとすると、位相差を設定した後に、各感光体ドラムは、それぞれの駆動モータの一定の出力で回転駆動された結果、図５の速度変動の挙動を示していることになる。すなわち、１つの感光体ドラムに着目すれば、図９（ｂ）の左側のグラフに示すように、駆動モータから所定の大きさの出力トルクが一定に出力されているときに、同図９（ｂ）の右側のグラフに示すように、感光体ドラムに、ある変動幅を有して特定周期の速度変動が生じているとすると、従来の速度変動を打ち消すように、図９（ｃ）の左側のグラフに破線で示す特定周期と同じ変動幅で逆位相波形の出力トルクを駆動モータから出力させる制御した場合、同図９（ｃ）の右側のグラフに示す結果が得られのに対して、この第１の実施形態では、単なる波形を上下に逆転させた逆位相波形の出力トルクを出力させるのではなく、上記のように、ある目標範囲に収まるように設定した所定波形の出力トルクを出力させる、つまり図９（ｄ）の左側の破線でグラフに示す特定周期の変動幅を所定比率で縮小した逆位相波形の出力トルクを出力させるように、駆動モータを制御して、図９（ｄ）の右側のグラフに示す結果が得られるようにしている。なお、このように増減させた出力トルクに追従して感光体ドラムの回転速度が所定に変動されることとなるが、出力トルクと感光体ドラム回転速度との比例関係に配慮して、前記の逆位相波形が設定されるものとする。すなわち、駆動モータの出力特性、駆動伝達系の伝達特性なども勘案して設定されるものとする。また感光体ドラムおよび感光体ドラムに結合され一体的に回転するドラム駆動ギヤの大きさや重量などの条件、つまりこれらからなる回転体自体のイナーシャによる応答遅れについても、ある程度は配慮したものとする。また、このような特定の感光体ドラムに対する速度変動制御は、少なくとも、画像形成中、継続して維持されるものとする。

以上のように、この第１の実施形態によれば、単純に速度変動振幅が最大となっている感光体ドラムを選定して、この選定した感光体ドラムの速度変動を所定に制御することで、速度変動振幅の相対差による色ずれだけでなく、位置ずれ量も少なくすることができ、この結果として高品質の印刷画像を提供できる。特に、速度変動振幅が最大の感光体ドラムの速度変動状態を修正する一方、すでに位置ずれ量が小さい変動状態となっている各感光体ドラムは、その状態を、そのまま保つようにしているので、画質の安定した向上の面で好ましいものとなる。

また、この第１の実施形態では、像担持体としての感光体ドラムで中間転写ベルト上に描かせたテストパターン像を読み取って、該感光体ドラムの速度変動情報を取得し、この速度変動情報に基づき、上記の位相差の調整だけではなく、感光体ドラムの選定および該選定した感光体ドラムの速度変動振幅を所定に制御しているので、各色間に生じている色ずれの要因を充分に把握した適確な制御とすることができる。すなわち、転写元側としての感光体ドラムの回転変動状態を検出して制御に用いた構成に対して、この実施形態の制御では、転写元側と転写対象側との両方から色ずれに影響を与える要因が反映された前記のテストパターン像を制御用情報として制御に用いているので、感光体ドラムおよび感光体ドラムの駆動系を含めた転写元側を起因とした色ずれに影響を与える要因だけではなく、中間転写体としての中間転写ベルトおよびの中間転写ベルトの駆動系を含めた転写対象側を起因とした色ずれに影響を与える要因にも、配慮した制御となる。このため、より製造された実際の装置の実状を把握した制御とでき、また制御時点での現状を把握した制御とでき、いずれにしても色ずれ低減制御の高性能化を図ることができる。

他方、すべての感光体ドラムを選定して所定に制御する替わりに、このように１つの感光体ドラムを所定に選定して制御した構成なので、制御に必要な演算処理量の大幅な削減が図れ、情報処理演算装置としての制御部の構成を簡素化でき、低コスト化を図れる。すなわち、たとえばこのように４つの感光体ドラムを設けた画像形成装置において、これらの４つすべての感光体ドラムを選定して所定制御した場合に比べて、１つの感光体ドラムを選定して所定制御したので、前記の演算処理量に関しては、少なくとも１／４以下にできる。このため、処理能力が低い情報処理演算装置としての制御部でも充分に対処が可能となる。この結果、画像形成装置として敏速な動作を確保しながら、上記の充分な色ずれ低減効果を廉価な装置コストで得ることができる。

また、従来の選定した感光体ドラムの変動を解消する、つまり振幅を打ち消す制御では、この感光体ドラムの変動波形と全面的に逆位相の出力波形を有したモータ出力を、該感光体ドラムの駆動モータから出力させるようにしているので、モータ出力の変動の程度が大きくなる。このように、モータ出力の変動に関してその大きさの程度が拡大しているので、該駆動モータ自体や伝達系の負担増となり、駆動モータや伝達系部材の耐用寿命が低下するとともに、制御結果の誤差も大きくなるおそれも生じる。これに対して、この第１の実施形態の制御では、従来のように振幅を完全に打ち消す制御ではなく、謂わば所定の変動波形を目標にして振幅を抑制する制御なので、この制御による駆動モータ自体や伝達系の負担を軽減できる。このため、駆動モータや伝達系部材の耐用寿命の面で好ましく、かつ制御結果の誤差が大きくなるおそれの回避が可能となる。

次に、この第１の実施形態における変形例を説明する。すなわち、上記の例では、所定に速度変動制御する対象を、１つ選定したのに対して、この変形例では、２つ選定して、これらの２つを、それぞれ所定に速度変動制御した構成としている。

この第１の実施形態の変形例では、上記の図５に示した各感光体ドラムの速度変動状態となっている場合に、図１１に示すように、速度変動制御する感光体ドラムをＫ感光体ドラムとＭ感光体ドラムとにするなど、２つの感光体ドラムに対する速度変動制御を行うと、この制御の結果として得られる色ずれ量は、図１２に示すようになる。なお、図１２においてＣ−Ｙの色ずれを表わす細線のグラフ曲線は、Ｋ−Ｙの色ずれを表わす太線のグラフ曲線に重なって、表示されている。

具体的には、２つの感光体ドラムを選定してこの２つの感光体ドラムだけを、制御対象にして、それぞれの振幅巾を所定に調整する速度変動制御をすることにより、この制御結果として図１２に示す結果を得るようにしている。

すなわち、Ｋ感光体ドラムおよびＭ感光体ドラムを、それぞれ上記した１つの感光体ドラムに対する制御のように、個別に制御している。より詳細には、制御部によって、たとえば、Ｋ感光体ドラムの駆動モータを、その駆動された結果としてのＫ感光体ドラムの変動波形が、「４」の最大振幅を有するように、そのモータ出力を制御するとともに、Ｍ感光体ドラムの駆動モータを、その駆動された結果としてのＭ感光体ドラムの変動波形が、「３．５」の最大振幅を有するように、そのモータ出力を制御する。

したがって、このように２つを選定してそれぞれを所定に制御した構成によれば、図１２に示すように、最大色ずれはＭ-Ｃの「３」となる。つまり、最大色ずれとなる組み合わせは、Ｍ-Ｃの組み合わせとなり、その値は、「３」となる。したがって、１つの感光体ドラムを所定に選定して所定に制御した場合の最大色ずれ量が「５」となるのに対して、このように２つの感光体ドラムを所定に選定して各感光体ドラムを所定に制御した構成によれば、前記の１つを選定した所定制御よりも小さく、最大色ずれ量を「３」とできる。

以上のように、この第１の実施形態の変形例によれば、単純に速度変動振幅が最大となっている感光体ドラムと、この次に大きい感光体ドラムとを選定して、これらの選定した感光体ドラムの速度変動を所定に制御することで、速度変動振幅の相対差による色ずれだけでなく、位置ずれ量もさらに少なくすることができ、この結果としてより色ずれの少ない画像を提供でき、さらに高品質の印刷画像を提供できる。すなわち、上記した第１の実施形態の作用効果に加えて、２色間に生じる色ずれにおける、最大の色ずれが生じる２色の組み合わせで、この組み合わせの色ずれ量を、さらに少なくできるので、さらに高品質の画像を提供できる。特に、速度変動振幅が最大の感光体ドラムおよび、この次に大きい感光体ドラムの速度変動状態を修正する一方、すでに位置ずれ量が最小および次に小さい変動状態となっている各感光体ドラムの状態は、そのまま保つようにしているので、画質の安定した向上の面でより好ましいものとなる。

なお、上記の変形例を含めた第１の実施形態および以降の各実施形態では、速度変動制御する感光体ドラムおよび基準とする複数の感光体ドラムの選定は、画像形成装置毎に各感光体ドラムの速度変動状態が異なるので、各感光体ドラムの速度変動周期および周期ずれ量を割り出した際の実測データを用いて演算し、それぞれ色ずれ低減効果が得られる感光体ドラムを選ぶこととする。

すなわち、実際に製作された感光体ドラム、同感光体ドラムまでの駆動力伝達系の部材の形状の正確さや組付け精度などからなる各感光体ドラム間に生じる機差によって、各画像形成装置毎にそれぞれの画像形成装置が有した複数の感光体ドラムにおける速度変動の相互関係は異なるので、前記の選定する感光体ドラムを、あらかじめ定めておくことはできない。特にたとえば、装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに感光体ドラムを収容して、このプロセスカートリッジ、つまり少なくとも感光体ドラムを交換可能にした構成の画像形成装置では、感光体ドラム、およびこの感光体ドラムに関した駆動力伝達系の部材が、新旧入り混じることになるので、当然、前記の速度変動状態が互いに異なる傾向が助長される。すなわち、継続使用中のプロセスカートリッジと、交換した新品のプロセスカートリッジとでは、それぞれが有した感光体ドラムの回転速度に影響を与える各種の部材の損耗程度が、まったく異なることが予想される。したがって、この第１の実施形態によれば、前記したような機差や、新旧プロセスカートリッジの交換に起因した色ずれによる画質の低下を解消でき、画像品質の向上を図れる。

また、速度変動振幅が最大の感光体ドラムを選定しこの感光体ドラムの振幅巾を所定に減少させるように制御したが、これに限られることなく、速度変動振幅が最小の感光体ドラムを選定して、この感光体ドラムの振幅巾を所定に増加させた制御としてもよい。すなわち、最小の感光体ドラムを選定し、この選定した感光体ドラムの変動波形が、速度変動振幅が最大の感光体ドラムの変動波形と、速度変動振幅が２番目に大きい感光体ドラムの変動波形と、の間の領域に収まるように、所定制御する、つまり選定した感光体ドラムの駆動モータの出力を所定の波形となるように変動制御した構成としてもよく、この構成の場合にも、制御結果として得られるカラー画像上の各色の組み合わせにおける各色間に生じる最大色ずれを低減させることができ、画質の向上が図れる。

換言すれば、速度変動振幅の大きさの順位に基づき、最上位の感光体ドラムの速度変動が、第２順位および最下位の各感光体ドラムの速度変動同士の間の領域に位置するように、最上位の感光体ドラムの駆動を所定制御するか、最下位の感光体ドラムの速度変動が、最上位および最下位から第２順位の各感光体ドラムの速度変動同士の間の領域に位置するように、最下位の感光体ドラムの駆動を所定制御するか、さらには、最上位および最下位の両方の感光体ドラムの速度変動が、これら以外の第２順位および第３順位の各感光体ドラムの速度変動同士の間の領域に位置するように、最上位および最下位それぞれの各感光体ドラムの駆動を所定制御するかの、いずれかにしてもよい。

次に、この発明の第２の実施形態を説明する。この第２の実施形態では、上記の第１の実施形態では、制御部が所定に演算して、上記の制御をした構成であるのに対して、この演算の替わりに、あらかじめ用意したデータテーブルを参照して、上記の制御をする構成としている。なお、上記の第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、この第２の実施形態では説明しない構成や制御、つまりプリンタの構成や感光体ドラムの変動や位相検出から位相差を所定に設定する制御を含めたその他の制御は、上記の第１実施形態と同一とする。

この第２の実施形態では、画像形成装置として、感光体ドラムの速度変動の様々なパターンをテーブルにして有していることで、少なくとも、速度変動制御を行う感光体ドラムを選定するための演算時間を短縮して、短時間のうちに色ずれの少ない画像を提供するようにしている。

すなわち、このデータテーブルは、制御部が有したメモリに書き込まれて記録保存されており、このデータテーブルを制御部が参照して、データテーブルにあらかじめ登録され記録された所定データを取得できるようにしている。

このデータテーブルは、様々な速度変動状態となっている各感光体ドラムの組み合わせが、あらかじめ登録されており、各組み合わせごとに、個別に、どの感光体ドラムを選定するか、および選定した感光体ドラムをどのように制御するかが、データとして記録されている。なお、前記の組み合わせは、感光体ドラムの速度変動振幅巾の大きさに基づいた順位で区別した組み合わせとし、この順位のどの感光体ドラムを選定してこの選定した感光体ドラムの変動波形をどの２つの順位の感光体ドラムの変動波形同士の間の領域に収めればよいかを指定するテーブル構成とすれば、同じ順位の感光体ドラムが複数生じることを含めて、すべての組み合わせ数の総数は、充分にテーブル化が可能なデータ量となり、特別なメモリを必要とすることなく、通常のメモリの記憶容量で対応可能となる。

そして、上記の各種センサが所定に検出して取得した、各感光体ドラムの速度変動情報などのセンサ検出情報が入力された制御部は、データテーブルを参照し、このデータテーブルによって、少なくとも、どの感光体ドラムを選定するかを決定し、この感光体ドラムをどの制御目標としての所定の変動波形を有するように、該感光体ドラムの駆動モータを制御するかに必要な制御データを取得して決定し、該駆動モータの駆動回路に指令信号を出力する。

したがって、このように制御部は、演算することなく、上記した制御に必要な駆動モータの出力制御までの一連の処理をできるので、処理の負担が軽減され、迅速な制御が可能となる。

以上のように、この第２の実施形態によれば、速度制御する像担持体は検出された速度変動情報と画像形成装置に記録された速度変動データテーブルとを比較して、制御用の各種の決定をするように構成しているので、各像担持体である感光体ドラムの速度変動振幅の相対差による色ずれが少なくなり、短時間のうちに高品質の印刷画像を提供できる。すなわち、演算によって制御対象の感光体ドラムを選定したり、どのように制御するかを決定する替わりに、データテーブルを参照して選定や決定しているので、演算が不要となり、処理負担の軽減化を図れるとともに、上記の制御に掛かる時間から、前記の演算に要する時間を削減できる。このため、上記した第１の実施形態の作用効果に加えて、上記した制御に必要な全体時間の短縮化が図れ、その他の画像形成装置の動作に影響を与えることが少なくなり、画像形成装置は俊敏な動作が可能となる。他方、情報処理演算装置としての制御部の構成を簡素化でき、より低コスト化を図れる。

次に、この発明の第３の実施形態を説明する。なお、上記の第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、この第３の実施形態では説明しない構成や制御、つまりプリンタの構成や感光体ドラムの変動や位相検出から位相差を所定に設定する制御を含めたその他の制御は、上記の第１実施形態と同一とする。

第３の実施形態では、上記した第１実施形態の制御方法の範囲内での、いくつかの手法のうちのいずれかを用いるようにしている。すなわち、速度変動制御による色ずれ低減のいくつかの手法について説明する。速度制御対象となる感光体ドラムの速度変動振幅を、基準とした複数の感光体ドラムが持つ速度変動振幅の間に入るように感光体ドラム駆動モータを制御すると、色ずれを低減する効果が得られることは、上記したとおりである。

しかし、速度制御対象を、どの感光体ドラムにするかによっては、色ずれ低減の量が変わってくる。すなわち、これに着目した第３の実施形態の第１の例を説明する。

たとえば、感光体ドラム位相合わせ後の現状における速度変動が、図１３のようであるとき、図１４、図１５のようにＫ感光体ドラムを速度変動制御して色ずれを低減させる場合と、図１６、図１７のようにＹ感光体ドラムを速度変動制御して色ずれを低減させる場合とでは、どちらも制御前の元の色ずれ量よりも、色ずれ量が減少するものの、これらの両方の場合の間に、色ずれ最大値に差が生じて、Ｙ感光体ドラムの速度変動を制御した方が、Ｋ感光体ドラムを速度変動制御した方よりも、色ずれ最大値が小さくなる。よってこの図１３に示されているように、各感光体ドラムが速度変動状態となっている例では、Ｙ感光体ドラムの速度変動を制御した方が、色ずれ最大値を低減できる。

すなわち、各感光体ドラムの速度変動状態が、図１３に示したように、速度変動振幅の大きさで比較して各感光体ドラムを順位付けた、つまり変動振幅の大きさに基づいた序列として、その振幅が大きい方から小さい方に進む降順では、Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙの順序となっており、Ｋ感光体ドラムとＭ感光体ドラムとの間、およびＭ感光体ドラムとＣ感光体ドラムとの間の、それぞれの最大振幅値の差が２であり、かつＹ感光体ドラムだけが、Ｋ〜Ｃ感光体ドラムの変動状態とかけ離れて低い変動状態で、その最大振幅値は正負の２となる値を採っている。

このような図１３に示された各感光体ドラムの速度変動状態のときに、前者の図１４に示した制御では、速度変動振幅が最も大きいＫ感光体ドラムを選定し、この選定したＫ感光体ドラムの速度変動波形が、図１３で３番目に速度変動振幅が大きいＣ感光体ドラムの変動波形に一致させるように、そのＫ感光体ドラム駆動モータの出力を制御する一方、後者の図１６に示した制御では、速度変動振幅が最も小さいＹ感光体ドラムを選定し、この選定したＹ感光体ドラムの速度変動波形が、前記の３番目に速度変動振幅が大きいＣ感光体ドラムの変動波形に一致させるように、そのＹ感光体ドラム駆動モータの出力を制御する。なお、どのように駆動モータを制御して一致させるかについては、上記の第１の実施形態と概略が同様とされているので、説明を省略し、以下の各実施形態でも同様とする。

このようにした制御の結果、前者の制御では、図１５に示されているように、その最大の色ずれの組み合わせは、Ｍ−Ｙとなり、その最大値が「６」となる一方、後者の制御では、図１７に示されているように、最大の色ずれの組み合わせは、Ｋ−Ｃと、Ｋ−Ｙとなり、その最大値が「４」となる。なお、同図１５において、Ｍ−Ｃの色ずれを表わすグラフ曲線は、Ｋ−Ｙの色ずれを表わすグラフ曲線に重なっているので、隠れているように表示されており、またＣ−Ｙの色ずれを表わすグラフ曲線も、Ｋ−Ｙの色ずれを表わすグラフ曲線に重なっている。さらに、同図１７において、Ｍ−Ｃの色ずれを表わす細線のグラフ曲線は、Ｋ−Ｍの色ずれを表わす太線のグラフ曲線に重なっているので、隠れているように表示されており、またＭ−Ｙの色ずれを表わす細線のグラフ曲線も、Ｋ−Ｍの色ずれを表わす太線のグラフ曲線に重なっている。

したがって、後者の制御をした方が、その色ずれの組み合わせうちの最大値が、前者の制御よりも、低い値となる。このように、最大値が前者よりも小さいということは、この最大値の組み合わせ以外の色の組み合わせついても、それぞれの色ずれ値が、前者よりも、小さいものが多くなるので、後者の制御の方が、形成した画像の色ずれに関して高画質化を図れる。

そこで、第３の実施形態における第１の例としては、各像担持体としての各感光体ドラム間の色ずれ最大値が最も少なくなるように、選定した像担持体としての感光体ドラムを速度制御するようにした。すなわち、この第１の例では、２つの感光体ドラムの組み合わせ間に生じる各組み合わせの色ずれにおいて、色ずれ量が最も大きな最大値を最も小さくさせるように、選定した感光体ドラムの制御目標としての速度変動波形が、所定の領域としてのある感光体ドラムの速度変動状態に一致させるようにした。

以上のように、第３の実施形態における第１の例によれば、上記した第１の実施形態または第２の実施形態の作用効果に加えて、像担持体としての各感光体ドラムの速度変動振幅の相対差による色ずれが少なくなり、高品質の印刷画像を提供できる。すなわち、制御結果として２つの感光体ドラムの組み合わせ間に生じる色ずれの最大値を小さくでき、形成した画像の色ずれに関して高画質化を図れる。

また、速度変動制御を行う感光体ドラムの選定だけでなく、基準となる複数の速度変動振幅間のどの位置（振幅の大きさ）を、選定した感光体ドラムの制御目標とするかにより、色ずれ低減の効果が変わってくる。次に、これに着目した第３の実施形態の第２の例を説明する。

たとえば、感光体ドラム位相合わせ後の現状における速度変動が図１８のようであるとき、Ｋ感光体ドラムを速度変動制御して色ずれを低減させる場合、図１９、図２０に示す制御と、図２１、図２２に示す制御とでは、どちらも色ずれ最大値は同じではあるが、図１９の制御の方が、色ずれ最大値に近い値となるものが多い。したがって、この場合、色ずれ最大値に近いものが少ない方が、より高画質となる。なお、図２０においてＫ−Ｍの色ずれを表わす太線のグラフ曲線は、Ｋ−Ｃの色ずれを表わす太線のグラフ曲線に重なって、表示されている。

すなわち、各感光体ドラムの速度変動状態が、図１８に示したように、速度変動振幅の大きさで比較して各感光体ドラムを順位付けた、つまり変動振幅の大きさに基づいた序列として、その振幅が大きい方から小さい方に進む降順では、Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙの順序となっており、Ｋ感光体ドラムとＭ感光体ドラムとの間、およびＭ感光体ドラムとＣ感光体ドラムとの間の、それぞれの最大振幅値の差が２であり、かつＹ感光体ドラムだけが、Ｋ〜Ｃ感光体ドラムの変動状態とかけ離れて低い変動状態で、その最大振幅値は正負の１となる値を採っている。このような図１８示された各感光体ドラムの速度変動状態のときに、前者の図１９に示した制御では、速度変動振幅が最も大きいＫ感光体ドラムを選定し、この選定したＫ感光体ドラムの速度変動波形が、２番目に速度変動振幅が大きいＭ感光体ドラムの変動波形と３番目に速度変動振幅が大きいＣ感光体ドラムの変動波形との間の領域に入るように、そのＫ感光体ドラム駆動モータの出力を制御する一方、後者の図２１に示した制御では、同選定したＫ感光体ドラムの速度変動波形が、３番目に速度変動振幅が大きいＣ感光体ドラムの変動波形と速度変動振幅が最も小さいＹ感光体ドラムの変動波形との間の領域に入るように、そのＫ感光体ドラム駆動モータの出力を制御する。

このようにした制御の結果、前者の制御では、図２０に示されているように、その最大の色ずれの組み合わせは、Ｍ−Ｙとなりその最大値が「７」となり、これに近い値を採るＫ-ＹとＣ-Ｙとの２つの組み合わせが生じる一方、後者の制御では、図２２に示されているように、最大の色ずれの組み合わせは、単独のＭ−Ｙとなり、その最大値が「７」となる。すなわち、前者の制御では、概略同レベルの色ずれ最大値となる２色の組み合わせとして、３つの組み合わせが生じるのに対して、後者の制御では、孤立した単体の１つの組み合わせだけを生じさせることができる。換言すれば、両者の色ずれ最大値は、同一値となるのに対して、この最大値の色の組み合わせ以外の色の組み合わせに関しては、後者の制御をした方が、前者の制御よりも、低い値を採っている。したがって、このように、最大値を採る色の組み合わせ以外の色の組み合わせ、特に最大値に近い色ずれ値を採る組み合わせについては、それぞれの色ずれ値を、前記の最大値から離れるように減少できる後者の制御の方が、形成した画像の色ずれに関して高画質化を図れる。

そこで、第３の実施形態における第２の例としては、概略同レベルとなる色ずれ最大値の数が最も少なくなるように、選定した像担持体としての感光体ドラムを速度制御するようにした。特に、この第２の例では、概略同レベルとなる色ずれ最大値を採る色の組み合わせの数が、最も少ない１つとなり、しかもこの色の組み合わせ以外のそれぞれの色の組み合わせが採る各色ずれ値が、前記の最大値から離れて減少できるように、選定した感光体ドラムの制御目標としての速度変動波形が、所定の領域に収まるようにした。

以上のように、第３の実施形態における第２の例によれば、上記した第１の実施形態または第２の実施形態の作用効果に加えて、像担持体としての各感光体ドラムの速度変動振幅の相対差による色ずれが少なくなり、高品質の印刷画像を提供できる。

さらに、色ずれは６通りの色の組み合わせで起こるので、これらの６通りの最大色ずれ値を低減するだけでなく、６通りの色ずれ量の合計値も低減できた方が、より高画質となる。次に、これに着目した第３の実施形態の第３の例を説明する。

たとえば、感光体ドラム位相合わせ後の現状における速度変動が図２３に示すようであるとき、Ｋ感光体ドラムを速度変動制御して色ずれを低減させる場合には、図２４、図２５に示すような制御と、図２６、図２７に示すような制御とでは、どちらも色ずれ量の最大値には差異が生じずに、互いに等しい「５」の値が得られる。しかし両者の間には、色ずれ合計値に差が生じて、後者の方が合計値が小さくなるので、結局、後者の制御をした方が、より高画質が得られることになる。

なお、図２５においてＣ−Ｙの色ずれを表わす細線のグラフ曲線は、Ｋ−Ｃの色ずれを表わす太線のグラフ曲線に重なって、表示されている。また、図２７においてＭ−Ｃの色ずれを表わす細線のグラフ曲線は、Ｋ−Ｍの色ずれを表わす太線のグラフ曲線に重なって、表示されている一方、同図２７においてＣ−Ｙの色ずれを表わす細線のグラフ曲線は、Ｋ−Ｙの色ずれを表わす太線のグラフ曲線に重なって、表示されている。

すなわち、図２３に示したように、速度変動振幅の大きさに基づいた降順では、Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙの順序となっており、Ｋ感光体ドラムとＭ感光体ドラムとの間の最大振幅値の差が「４」、Ｍ感光体ドラムとＣ感光体ドラムとの間の同差が「３」、およびＣ感光体ドラムとＹ感光体ドラムとの間の同差が「２」となっている。このような図２３示された各感光体ドラムの速度変動状態のときに、前者の図２４に示した制御では、速度変動振幅が最も大きいＫ感光体ドラムを選定し、この選定したＫ感光体ドラムの速度変動波形が、２番目に速度変動振幅が大きいＭ感光体ドラムの変動波形と３番目に速度変動振幅が大きいＣ感光体ドラムの変動波形との間の領域に入るように、そのＫ感光体ドラム駆動モータの出力を制御する一方、後者の図２６に示した制御では、同選定したＫ感光体ドラムの速度変動波形を、３番目に速度変動振幅が大きいＣ感光体ドラムの変動波形に一致させるように、そのＫ感光体ドラム駆動モータの出力を制御する。

このようにした制御の結果、前者の制御では、図２５に示されているように、その最大の色ずれの組み合わせは、Ｍ−Ｙとなり、その最大値が「５」となる一方、後者の制御では、図２７に示されているように、最大の色ずれの組み合わせは、同様にＭ−Ｙとなり、その最大値が「５」となる。すなわち、両者の色ずれ最大値は、同一値となるが、２つの色を組み合わせたそれぞれの色ずれ量の合計、つまり６通りの色ずれ量の総計は、前者の制御では、「１７」の値となるのに対して、後者の制御では、「１５」の値となり、後者の方が小さくなる。したがって、このように、６通りの色の組み合わせで、各組み合わせの色ずれ量を合計した値については、前者の制御よりも、後者の制御の方が、小さくなり、この結果として、形成した画像の色ずれに関して高画質化を図れる。

そこで、第３の実施形態における第３の例としては、色ずれ量の合計値が最も少なくなるように、像担持体としての感光体ドラムを速度制御するようにした。すなわち、この第３の例では、選定した感光体ドラムの変動波形が、第２順位の感光体ドラムの変動波形と、最低順位の感光体ドラムの変動波形との、ちょうど中央部に位置させるように、つまりこれらの中間に位置した第２順位の感光体ドラムの変動波形に一致させるように、選定した感光体ドラム駆動モータの出力を制御して、各色間に生じる色ずれ量の合計値が最少となるようにしている。

以上のように、第３の実施形態における第３の例によれば、上記した第１の実施形態または第２の実施形態の作用効果に加えて、像担持体としての各感光体ドラムの速度変動振幅の相対差による色ずれが少なくなり、高品質の印刷画像を提供できる。

次に、この発明の第４の実施形態を説明する。この第４の実施形態では、上記の第３の実施形態で説明したいくつかの例のうちのいずれかの制御を、使用者の任意で択一的に切換えて選択できる構成としている。なお、上記の第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、この第４の実施形態では説明しない構成や制御、つまりプリンタの構成や感光体ドラムの変動や位相検出から位相差を所定に設定する制御を含めたその他の制御は、上記の第１実施形態と同一とする。

以上のように説明した第３の実施形態の各例での色ずれの低減方法の違いによる結果は、絵として形成した画像を見る人により感じ方が異なるので、この第４の実施形態では、どの色ずれ低減を重視するかを選択できるようにしておくことで、より多くの人に色ずれの少ない画像を提供するようにした。

制御部には、あらかじめ上記の第３の実施形態のすべての例に必要な処理プログラムおよびデータが用意されており、この制御部に対して、使用者が、いずれの制御を用いるかを、指示入力できるように構成されている。すなわち、画像形成装置としてのプリンタＡに設けられている既存の操作入力部を用いて、上記の第３の実施形態のいずれかの制御例を、使用者が選択し、この選択した制御による色ずれ低減効果が得られるようにしている。

以上のように、第４の実施形態によれば、上記した第１の実施形態ないし第３の実施形態の作用効果に加えて、像担持体としての各感光体ドラムの速度変動振幅の相対差による色ずれが少なくなり、高品質の印刷画像を提供できる。すなわち、使用者の好みに応じた色ずれの補正が可能となる。このため、画像形成装置として、形成した画像に対して個人差が生じる要望に対応することができ、高機能化や高性能化を図れる。

なお、上記の各実施形態のように、今まで説明してきたような各感光体ドラムの速度制御機構を持つ画像形成装置においては、１色の感光体ドラムにつき１つの感光体駆動モータをもつときに、どの感光体ドラムも独立して速度変動制御を行えるので、最も色ずれ低減効果を得ることができる。

すなわち、これらの各感光体ドラムのそれぞれが、専用の駆動源としての駆動モータが設けられ、これらの駆動モータを所定に制御して、各感光体ドラムが互いに独立して個別にそれぞれの回転速度を制御する速度制御機構を設けた画像形成装置では、その画像形成装置の構成としては、速度変動状態を検出した、これらの感光体ドラムのうち、いずれの感光体ドラムも自由に選定できて所定に制御できる構成なので、選定上の制約や、制御対象をどのように制御するかの制約を生じさせるもことなく、制御上の自由度を最大限に確保できる。したがって、上記にいずれかの効果を得るために、最も適切な感光体ドラムを選定でき、しかもこの選定した感光体ドラムを所定に速度変動制御することによって、その色ずれ低減効果を、最大限に発揮させることが可能となる。このため、上記の作用効果を高い効率で得ることができる。

次に、この発明の第５の実施形態を説明する。なお、上記の第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、この第５の実施形態では説明しない構成や制御、つまりプリンタの構成や感光体ドラムの変動や位相検出から位相差を所定に設定する制御を含めたその他の制御は、上記の第１実施形態と同一とし、同一の符号を付与して説明を省略する。

この第４の実施形態では、カラー用感光体ドラムを１つのモータで回転駆動させるような、１ドラム／１モータではない画像形成装置においても、モノクロ用感光体ドラムの速度変動が、カラー感光体ドラムの速度変動振幅の間に入らない場合、速度制御することで色ずれ低減の効果を得ることができるようにしている。

この第４の実施形態では、各感光体ドラムの駆動制御機構として、図２８に示すように、モノクロ用感光体ドラム１Ｋが、そのモノクロ専用の駆動源として１つの駆動モータ３１Ｋを設ける一方、モノクロ以外の各色用の複数の感光体ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙに対して、これらの駆動源として１つの駆動モータ３１を設け、この駆動モータ３１からの回転駆動出力が、各カラー感光体ドラム１Ｃ〜１Ｙに分配されて供給された構成としている。すなわち、ドラム駆動ギヤ３３Ｍとドラム駆動ギヤ３３Ｙとの間に、これらの両ギヤ３３Ｍ，３３Ｙの回転力を双方向に伝達可能に軸支されたアイドラギヤ３７が噛合されて設けられ、同ドラム駆動ギヤ３３Ｍとドラム駆動ギヤ３３Ｃとの間に、これらの両ギヤ３３Ｍ，３３Ｃの回転力を双方向に伝達可能に軸支されたアイドラギヤ３７が噛合されて設けられている。また駆動モータ３１は、モノクロ用の駆動モータ３１Ｋよりも大きな駆動力を出力可能なモータとされ、前記の３つの感光体ドラム１Ｃ〜１Ｙを同時に回転駆動できるようにしている。したがって、駆動モータ３１からの回転駆動力は、まずドラム駆動ギヤ３３Ｍに伝達されるとともに、同ドラム駆動ギヤ３３Ｍに噛合された一方のアイドラギヤ３７を介して、ドラム駆動ギヤ３３Ｙに伝達される一方、他方のアイドラギヤ３７を介して、ドラム駆動ギヤ３３Ｃに伝達される。このため、ドラム駆動ギヤ３３Ｍに結合されたカラー感光体ドラム１Ｍと、ドラム駆動ギヤ３３Ｍに結合されたカラー感光体ドラム１Ｍと、ドラム駆動ギヤ３３Ｍに結合されたカラー感光体ドラム１Ｍとが、互いに連係されて回転駆動される。

そして、この構成の場合には、少なくとも、モノクロ用感光体ドラム１Ｋの回転状態と、いずれかのカラー感光体ドラム１Ｃ〜１Ｙの回転状態とを所定に検出して、両者間の物理的な配置による位相差を解消するように制御したうえで、モノクロ用感光体ドラム１Ｋの速度変動が、カラー感光体ドラム１Ｃ〜１Ｙの速度変動の振幅巾内つまり１つのグループとしての上限および下限内の領域に収まるように、モノクロ用感光体ドラム１Ｋの駆動モータを制御するか、カラー感光体ドラム１Ｃ〜１Ｙの速度変動つまり前記の上限および下限が、その中央に位置した変動として、モノクロ用感光体ドラム１Ｋの速度変動を採るように、カラー感光体ドラム１Ｃ〜１Ｙの駆動モータ３１を制御するかの、いずれかとされている。

したがって、以上のように、この第５の実施形態によれば、像担持体としての各感光体ドラムの速度変動振幅の相対差による色ずれが少なくなり、高品質の印刷画像を提供できる。すなわち、モノクロ用感光体ドラム専用の駆動モータと、複数のカラー感光体ドラムに駆動力を分配して供給する駆動モータとを設けた構成においても、像担持体としてモノクロ用感光体ドラムと、複数のカラー感光体ドラムとの間に生じる速度変動振幅の相対差による色ずれを減少でき、画像品質の向上を図れる。

なお、この第５の実施形態において、特にモノクロ用感光体ドラムを所定制御の対象とする場合には、上記した各実施形態のいずれかの制御手法や、データテーブルなどの構成を、適宜、適用してよく、それぞれの作用効果を得ることができる。すなわち、上記した第１の実施形態ないし第４の実施形態のいずれかの作用効果を、得るようにしてよい。また、位置検出センサ３４Ｍは、カラー感光体ドラム１Ｍに結合されるドラム駆動ギヤ３３Ｍに対応して設けたが、これに限られることなく、適宜、ドラム駆動ギヤの替わりに、ドラム駆動ギヤ３３Ｙか駆動ギヤ３３Ｃか、のいずれかに対応して配置してもよい。

他方、上記の各実施形態では、中間転写ベルトを有した中間転写方式の画像形成装置に適用した例を説明したが、これに限られることなく、感光体ドラムよりも大径のドラム状に形成された中間転写ドラムなどのように、中間転写ベルト以外の適宜の中間転写体を有した画像形成装置に適用してもよい。

またたとえば、中間転写ベルトの替わりに、所定の搬送方向に一定速度で用紙を搬送する搬送体としての用紙搬送ベルトを有して該用紙搬送ベルトによって搬送されてくる用紙に直接、各色のトナー像を転写する直接転写方式の画像形成装置に適用してもよい。すなわち、このベルト搬送されてくる用紙に順次、各トナー像を転写する構成の画像形成装置の場合には、用紙を搬送しない状態での用紙搬送ベルト上に、該ベルトをクリーニングするベルトクリーニング装置で消去可能で、かつ上記の検出や計測ができる程度に判別可能な薄いテストトナー像を作成し、このテストトナー像を所定に読み取って速度変動情報を取得すればよい。

結局、複数の像担持体である感光体ドラムを有しこれらの感光体ドラムを協調させて所定に回転させ、各感光体ドラムが形成した各像を重ね合わせた１つのトナー像を、その画像形成過程で作成する構成の画像形成装置であれば、適宜、適用してよい。

この発明の第１の実施形態を示し、画像形成装置であるプリンタの全体構成を示す概略正面図である。 同プリンタが有したプロセスカートリッジの内部構成の詳細を示す概略正面図である。 この第１の実施形態の主要な構成を示し、像担持体としての感光体ドラムを、個別に所定に回転駆動して制御する機構の概略全体構成を示す正面図である。 同感光体ドラムに係合されて結合されるドラム駆動ギヤを示す拡大正面図である。 位相合わせした各感光体ドラムの速度変動状態を示したグラフである。 各感光体ドラムの速度変動状態を１つにまとめて統合表記したグラフである。 位相合わせした後の各感光体ドラムの代表的な速度変動状態を示したグラフである。 図５の速度変動状態での２つの色の組み合わせごとに生じている色ずれ量をそれぞれ絶対値化し１つにまとめて統合表記したグラフである。 図５の速度変動状態におけるＫ感光体ドラムの速度変動周期を打ち消す従来の制御をした結果として、変動が打ち消されたＫ感光体ドラムおよびその他の感光体ドラムの速度変動状態を示したグラフである。 図７の速度変動状態での２つの色の組み合わせごとに生じている色ずれ量をそれぞれ絶対値化し１つにまとめて統合表記したグラフである。 この第１の実施形態の制御を示し、この制御をした結果として所定に制御されたＫ感光体ドラムおよびその他の感光体ドラムの速度変動状態を示したグラフである。 制御前の駆動モータ出力と速度変動状態との関係を示したグラフである。 速度変動周期を打ち消す従来の制御による駆動モータ出力と、このモータ出力の影響を受けた速度変動状態との関係を示したグラフである。 この第１の実施形態の制御による駆動モータ出力と、このモータ出力の影響を受けた速度変動状態との関係を示したグラフである。 図９（ａ）の速度変動状態での２つの色の組み合わせごとに生じている色ずれ量をそれぞれ絶対値化し１つにまとめて統合表記したグラフである。 第１の実施形態の変形例を示し、この変形例の制御をした結果として所定に制御された２つの感光体ドラムおよびその他の感光体ドラムの速度変動状態を示したグラフである。 第１の実施形態の変形例を示し、制御結果としての図１１の速度変動状態における２つの色の組み合わせごとに生じている色ずれ量をそれぞれ絶対値化し１つにまとめて統合表記したグラフである。 この発明の第３の実施形態の第１の例を示し、位相合わせした後の各感光体ドラムの速度変動状態を示したグラフである。 この第３の実施形態の第１の例を示し、速度変動振幅が最も大きい感光体ドラムを選定して所定制御した結果として各感光体ドラムの速度変動状態を示したグラフである。 この第３の実施形態の第１の例を示し、制御結果としての図１４の速度変動状態における２つの色の組み合わせでの各色ずれ量を絶対値化し１つにまとめて統合表記したグラフである。 同第１の例を示し、速度変動振幅が最も小さい感光体ドラムを選定して所定制御した結果として各感光体ドラムの速度変動状態を示したグラフである。 同第１の例を示し、制御結果としての図１６の速度変動状態における２つの色の組み合わせでの各色ずれ量を絶対値化し１つにまとめて統合表記したグラフである。 この発明の第３の実施形態の第２の例を示し、位相合わせした後の各感光体ドラムの速度変動状態を示したグラフである。 この第３の実施形態の第２の例を示し、速度変動振幅が最も大きい感光体ドラムを、制御した結果が同大きさの順位で第２順位となるようにした速度変動状態を示したグラフである。 同第２の例を示し、制御結果としての図１９の速度変動状態における２つの色の組み合わせでの各色ずれ量を絶対値化し１つにまとめて統合表記したグラフである。 同第２の例を示し、速度変動振幅が最も大きい感光体ドラムを、制御した結果が同大きさの順位で第３順位となるようにして、概略同レベルとなる色ずれ最大値の数が最も少なくなるようにした速度変動状態を示したグラフである。 同第２の例を示し、制御結果としての図２１の速度変動状態における２つの色の組み合わせでの各色ずれ量を絶対値化し１つにまとめて統合表記したグラフである。 この発明の第３の実施形態の第３の例を示し、位相合わせした後の各感光体ドラムの速度変動状態を示したグラフである。 この第３の実施形態の第３の例を示し、速度変動振幅が最も大きい感光体ドラムを、制御した結果が同大きさの順位で第２順位となるようにした速度変動状態を示したグラフである。 同第３の例を示し、制御結果としての図２４の速度変動状態における２つの色の組み合わせでの各色ずれ量を絶対値化し１つにまとめて統合表記したグラフである。 同第３の例を示し、速度変動振幅が最も大きい感光体ドラムを、制御した結果が同大きさの順位で第３順位となるようにして、色ずれ量の合計値が最も少なくなるようにした速度変動状態を示したグラフである。 同第３の例を示し、制御結果としての図２６の速度変動状態における２つの色の組み合わせでの各色ずれ量を絶対値化し１つにまとめて統合表記したグラフである。 この発明の第５の実施形態を示し、像担持体としての感光体ドラムを、モノクロ用の単体の感光体ドラムと、カラー用の複数の感光体ドラムとを区別して、それぞれモノクロ用およびカラー用の１つの駆動モータで所定に回転駆動し制御する機構の概略全体構成を示す正面図である。

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 互いに異なる１つの色をそれぞれが担当した感光体ドラム（像担持体）
３ 装置本体 ４ 帯電装置
５ 現像装置
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ プロセスカートリッジ
８ 中間転写ベルト（中間転写体） １０ ベルトクリーニング装置
１１ 感光体ドラム軸 １２ ２次転写バックアップローラ
１３ クリーニングバックアップローラ １４ テンションローラ
１５ 中間転写ユニット
３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ 各色の感光体ドラム専用の駆動モータ
３２ 駆動伝達ギヤ（駆動モータ側）
３３ 感光体ドラム駆動伝達ギヤ ３４ 位置検出センサ
３５ フィラー（感光体ドラムの回転位置検出用の検知体）
３６ 画像読取センサ（速度変動状態測定用のテストパターン読み取り用）
４０ 制御部
Ａ プリンタ（画像形成装置） Ｐ 用紙

Claims (8)

1. 搬送体と、この搬送体に沿って複数個配置された像担持体と、これらの像担持体を所定に回転駆動する駆動手段と、該駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記搬送体が搬送する記録媒体に、各像担持体に生成した像を重ね合わせて転写する画像形成装置において、
   前記搬送体上に前記像担持体が描いたパターンを読み取って、各像担持体間の位相差を検出するための、該像担持体の速度変動情報を取得する位相差検出手段を設け、
   前記制御手段は、前記駆動手段を制御して、各像担持体の速度変動情報と像担持体間の位相差情報とに基づいて、前記複数の像担持体の位相を所定に調整したうえ、速度変動振幅が最大または最小の像担持体を選定し、この像担持体の速度変動振幅が、少なくとも、該像担持体以外の複数の像担持体の速度変動振幅同士の間に入るように、該像担持体を速度制御するようになっていることを特徴とする画像形成装置。
2. 中間転写体と、この中間転写体に沿って複数個配置された像担持体と、これらの像担持体を所定に回転駆動する駆動手段と、該駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記中間転写体に、各像担持体に生成した像を重ね合わせて転写する画像形成装置において、
   前記中間転写体上に前記像担持体が描いたパターンを読み取って、各像担持体間の位相差を検出するための、該像担持体の速度変動情報を取得する位相差検出手段を設け、
   前記制御手段は、前記駆動手段を制御して、各像担持体の速度変動情報と像担持体間の位相差情報とに基づいて、前記複数の像担持体の位相を所定に調整し、次に速度変動振幅が最大または最小の像担持体を選定し、この像担持体の速度変動振幅が、少なくとも、該像担持体以外の複数の像担持体の速度変動振幅同士の間に入るように、該像担持体を速度制御するようになっていることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記各像担持体間の色ずれ最大値が最も少なくなるように、前記選定した像担持体を速度制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 概略同レベルとなる色ずれ最大値の数が最も少なくなるように、前記選定した像担持体を速度制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 色ずれ量の合計値が最も少なくなるように、前記選定した像担持体を速度制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
6. 前記請求項３ないし５のいずれかに記載の制御を、選択可能に構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
7. 前記複数の像担持体それぞれに、該像担持体を回転駆動する駆動手段を設け、各像担持体毎の駆動手段を制御することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. カラー画像を形成する複数の像担持体を駆動する駆動手段と、モノクロ画像を形成する像担持体を駆動する駆動手段とを設け、これらのいずれかの駆動手段を制御することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。

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