(57)【要約】【課題】複数の像担持体から中間転写体に転写された画像の色ずれの発生を抑制した画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１０００は、露光手段により露光が開始された第１の像担持体上の位置から第１の像担持体が中間転写体に接する位置までの第１表面距離と、第１の像担持体に露光手段により露光されたタイミングでの、露光手段により露光される第２の像担持体上の位置から第２の像担持体が中間転写体に接する位置までの第２表面距離とに基づき、第２の像担持体の露光タイミングを制御する。【選択図】図２２
2014139651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を帯電される第１の像担持体及び第２の像担持体と、
前記第１及び第２の像担持体ごとに設けられ、表面を帯電された前記第１及び第２の像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記第１及び第２の像担持体ごとに設けられ、前記静電潜像を色材で現像する現像手段と、
前記第１及び第２の像担持体に当接して前記第１及び第２の像担持体を従動駆動して回転させるとともに、前記現像手段により前記第１及び第２の像担持体に現像された色材が転写される中間転写体と、
前記露光手段により露光が開始された前記第１の像担持体上の位置から前記第１の像担持体が前記中間転写体に接する位置までの第１表面距離と、前記第１の像担持体に前記露光手段により露光されたタイミングでの、前記露光手段により露光される前記第２の像担持体上の位置から前記第２の像担持体が前記中間転写体に接する位置までの第２表面距離とに基づき、前記第２の像担持体の露光タイミングを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１表面距離を算出する第１算出手段と、
前記第２表面距離を算出する第２算出手段と、
前記第１の像担持体が前記中間転写体に接する位置から前記第２の像担持体が前記中間転写体に接する位置までの距離に、前記第１算出手段により算出された第１表面距離を加算し、さらに前記第２算出手段により算出された第２表面距離を減算することで得られる目標値を算出する目標値算出手段と、を更に有し、
前記制御手段は、前記第１の像担持体が前記露光手段により露光が開始された位置から移動した表面距離が、前記目標値算出手段により算出された前記目標値に達したタイミングで、前記第２の像担持体を露光するように前記露光手段を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の像担持体の回転軸を入力軸とする像担持体ロータリーエンコーダを前記第１及び第２の像担持体ごとにさらに有し、
前記像担持体ロータリーエンコーダが出力するパルスが入力されたときに前記第１及び第２の像担持体が移動するパルス対応表面距離が、各々のパルスに対応して記憶部に記憶されており、
前記第１算出手段、前記第２算出手段の各々は、前記パルスが入力されるたびに、前記記憶部に記憶された前記パルス対応表面距離を加算していくことで、前記第１表面距離、及び前記第２表面距離を算出することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体を駆動する回転体の回転軸を入力軸とする中間転写体ロータリーエンコーダをさらに有し、
前記目標値算出手段は、前記目標値に代えて、前記第１の像担持体が前記中間転写体に接する位置から前記第２の像担持体が前記中間転写体に接する位置までの距離から、前記第２算出手段により算出された第２表面距離を減算することで得られる目標値を算出し、
前記制御手段は、前記中間転写体ロータリーエンコーダが出力するパルスを用いて算出された、前記中間転写体が移動した表面距離が前記目標値算出手段により算出された前記目標値に達したタイミングで、前記第２の像担持体を露光するように前記露光手段を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンデム方式で感光ドラムを備える電子写真方式の画像形成装置では、各感光ドラムが中間転写体（以下、「ＩＴＢ」という）に１次転写する転写位置が異なっている。そのため、感光ドラムへの静電潜像を開始するタイミングが各色で揃っていない場合、ＩＴＢに描かれる転写画像が各色でずれて、記録紙に描かれる各色間の位置ずれである画像色ずれが生じてることとなる。そのため、ＩＴＢの転写画像が感光ドラム間を進む時間分、感光ドラム間の静電潜像開始タイミングをずらして、ＩＴＢへの転写画像位置を正確に揃える必要がある。
【０００３】
さらに、感光ドラムとＩＴＢには、表面速度が定速になるように駆動することが求められている。
【０００４】
その理由は２つあり、１つ目の理由は、感光ドラムに静電潜像を描くレーザー露光が、時間同期露光になっている場合、感光ドラムの表面速度が変動することで、レーザー照射位置が本来照射される位置からずれてしまうためである。
【０００５】
２つ目の理由は、感光ドラムに形成されたトナー画像をＩＴＢに転写する１次転写を行うプロセスにおいても、感光ドラムとＩＴＢの表面速度に交流的な速度差がある場合、ＩＴＢに転写されるトナー画像の位置が本来転写されるべき位置から変動してしまう。
【０００６】
そのため、感光ドラム、ＩＴＢの駆動制御では、各種速度検知センサを用いて、駆動源であるモータを速度フィードバック制御することで高精度な定速性を確保している。なお、モータとしては、安価、静音、高効率である点から、ブラシレスＤＣモータ（以下、「ＢＬＤＣモータ」という）を用いたものが多用されている。
【０００７】
最近では、ＢＬＤＣモータを用いた速度フィードバック制御方法として、ドラム軸にロータリエンコーダを配置し、ドラム軸の回転速度を定速にするようモータ制御をする方法が用いられることがある。
【０００８】
この速度フィードバック制御方法では、ドラム軸の回転速度を検知しているが、感光ドラム、モータ、駆動ギヤの軸偏心、取り付け公差等から感光ドラムの表面速度を定速にすることは困難となっている。
【０００９】
ＩＴＢにおいても同様に、ＩＴＢを駆動するモータ、駆動ギヤの軸偏心、取り付け公差等から表面速度を定速にすることは困難となっている。
【００１０】
また、画像不良を起こす原因として、感光ドラムとＩＴＢの転写面での摩擦による相互干渉も挙げられる。これは、感光ドラム、ＩＴＢのいずれか一方に生じている速度変動の影響が他方に伝達してしまうために生じる干渉である。
【００１１】
その他にも、ＩＴＢが担持しているトナー画像を記録紙に転写する２次転写の際に、記録紙が厚紙である場合、ＩＴＢに突発的な負荷変動が生じることで高周波の速度変動が発生し、これが２次転写における位置ずれの原因となっている。
【００１２】
このように、画像不良を起こす原因は多岐に渡って存在しており、全てを解決することは非常に困難な課題となっている。
【００１３】
そこで、感光ドラムに相当する画像胴を、ＩＴＢに相当する画像転写胴で摩擦により従動駆動する構成がある（例えば、特許文献１参照）。この技術では、感光ドラムに現像された画像がＩＴＢの画像となるために、感光ドラムの位置基準で画像を作れば、感光ドラムの回転ムラの影響は削減されるという特徴がある。これに関しては、ドラムの回転位置基準で画像を形成することが重要となるので、露光制御をドラムの回転移動量に同期して行う方法がある（例えば、特許文献２参照）。この方法によれば、感光ドラムの回転移動量に変動があっても感光ドラムには位置ずれのない静電潜像を描くことが可能となる。
【００１４】
また、特許文献１に開示された技術では、ＩＴＢの２次転写部への記録紙突入時のショック等により、ＩＴＢの速度変動が生じても、感光ドラムに現像された画像と同じＩＴＢの画像が確保されるため、１次転写における画像不良が発生しないという特徴もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００２−３３３７５２号公報
【特許文献２】特開平８−９９４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、画像色ずれに関して、ＩＴＢの転写画像が各感光ドラム間を進む時間分、感光ドラム間の静電潜像開始タイミングをずらすという方法では、感光ドラムが露光照射位置から１次転写位置まで回転する時間と、ＩＴＢの転写画像が各ドラム間を進む時間が、感光ドラム、ＩＴＢの速度変動の分だけそれぞれずれてしまう課題が生じる。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、複数の像担持体から中間転写体に転写された画像の色ずれの発生を抑制した画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、表面を帯電される第１の像担持体及び第２の像担持体と、前記第１及び第２の像担持体ごとに設けられ、表面を帯電された前記第１及び第２の像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記第１及び第２の像担持体ごとに設けられ、前記静電潜像を色材で現像する現像手段と、前記第１及び第２の像担持体に当接して前記第１及び第２の像担持体を従動駆動して回転させるとともに、前記現像手段により前記第１及び第２の像担持体に現像された色材が転写される中間転写体と、前記露光手段により露光が開始された前記第１の像担持体上の位置から前記第１の像担持体が前記中間転写体に接する位置までの第１表面距離と、前記第１の像担持体に前記露光手段により露光されたタイミングでの、前記露光手段により露光される前記第２の像担持体上の位置から前記第２の像担持体が前記中間転写体に接する位置までの第２表面距離とに基づき、前記第２の像担持体の露光タイミングを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数の像担持体から中間転写体に転写された画像の色ずれの発生を抑制した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１における感光ドラムの駆動構成を説明するための図である。
【図３】図１におけるＩＴＢの駆動構成を説明するための図である。
【図４】図２における制御器の概略構成を示す図である。
【図５】図１における露光装置とその周辺の概略構成を示す図である。
【図６】図５におけるＬＥＤヘッドの感光体に対する配置を示す図である。
【図７】図５におけるＬＥＤヘッドの概略構成を示す図である。
【図８】図５におけるＬＥＤドライバ回路の概略構成を示す図である。
【図９】感光ドラムが予め定められたプロセス速度で駆動しているときに生じているドラム軸の負荷トルクと、転写部摩擦トルクとを説明するための図である。
【図１０】ドラム軸のトルクを示す図である。
【図１１】アシストトルクを発生させたときに、ドラム軸に生じている負荷の過渡的変化を示す図である。
【図１２】加速トルクを加味した形で、ドラム軸に発生するトルク変動成分の過渡的変化を示す図である。
【図１３】図２におけるＣＰＵにより実行されるアシストトルク導出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】図２におけるドラムロータリーエンコーダの概略構成を示す図である。
【図１５】フォトセンサ７ｂ、及びフォトセンサ７ｃの検知タイミングを説明するための図である。
【図１６】図１６（Ａ）は、エンコーダパルス番号ｎに対応した感光ドラムの表面距離ｚｎを示す図であり、図１６（Ｂ）は、エンコーダパルス番号ｎに対応した感光ドラムの半径ｒｎを示す図である。
【図１７】各感光ドラムの露光照射位置から１次転写位置間の距離Ｌ、感光ドラムＹから感光ドラム１００までの距離Ｄを示す図である。
【図１８】各色間での露光制御の開始タイミングを揃える制御内容を説明するための図である。
【図１９】Ｌの算出方法を説明するための図である。
【図２０】画像形成開始信号と各色の露光開始タイミングの関係を表わしたタイミングチャートである。。
【図２１】各色の画像先端位置を示す図である。
【図２２】図４におけるＣＰＵにより実行されるプリント処理の手順を示すフローチャートである。
【図２３】図４におけるＣＰＵにより実行されるプリント全体処理の手順を示すフローチャートである。
【図２４】図４におけるＣＰＵにより実行されるプリント処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０００の概略構成を示す図である。
【００２３】
図１において、画像形成装置１０００は、イエロー（以下、「Ｙ」という）、マゼンダ（以下、「Ｍ」という）、シアン（以下、「Ｃ」という）、ブラック（以下、「Ｋ」という）の４色を画像形成することが可能である。図１では、これらＹＭＣＫの各々に対応する箇所に、ＹＭＣＫを含む符号が用いられているが、特に区別しない場合には、ＹＭＣＫを省略して説明する。
【００２４】
画像形成装置１０００が後述する上位ＣＰＵから記録紙Ｐへの作像命令を受けると、複数の感光ドラム１００（像担持体）、各感光ドラム１００に当設するように設けられた中間転写体（以下、「ＩＴＢ」という）１０８、感光ドラム１００ごとに設けられた帯電ローラ１０５、感光ドラム１００ごとに設けられた現像スリーブ１０３、感光ドラム１００ごとに設けられた１次転写ローラ１０７、２次転写内ローラ１１１、及び定着器１１３が回転を始める。
【００２５】
帯電ローラ１０５は、図示しない高圧電源に接続されており、帯電ローラ１０５には、直流電圧又は、直流電圧に正弦波電圧を重畳した高電圧が印加される。これにより、接触している感光ドラム１００の表面は一様に高圧電源から与えられる直流電圧と同電位に帯電される。
【００２６】
こうして帯電された感光ドラム１００表面は、露光装置１０１からのレーザー照射位置で、露光装置１０１によって画像信号に応じて露光され、静電潜像が形成される。その後、現像器１０２によって、現像スリーブ１０３に、直流に矩形波電圧を重畳した高電圧が印加される。
【００２７】
感光ドラム１００は、現像スリーブ１０３より、現像スリーブより正で、ＧＮＤに対して負である正電位の負電荷のトナー（色材）が潜像に現像され、１次転写ローラ１０７の方向に回転していく。
【００２８】
４個の感光ドラム１００に現像されたトナー像は、１次転写ローラ１０７によってＩＴＢ１０８に重ねて転写され、更に２次転写内ローラ１１１、及び２次転写外ローラ１１２によって記録紙Ｐに転写される。なお、１次転写ローラ１０７、２次転写内ローラ１１１にも、トナー像を転写するための直流高圧が不図示の高圧電源から印加されている。
【００２９】
感光ドラム１００に残った転写残トナーはクリーナーブレード１０４によって掻き取られ回収される。ＩＴＢ１０８に残った転写残トナーは、ＩＴＢクリーナー１０９によって掻き取られ回収される。記録紙Ｐに転写されたトナー像は、定着器１１３によって加えられる圧力と温度により記録紙Ｐに定着されることにより、カラー画像が記録紙Ｐに形成される。
【００３０】
図２は、図１における感光ドラム１００の駆動構成を説明するための図である。
【００３１】
図２おいて、感光ドラム１００は、ドラム軸９とドラム減速ギヤ軸８により機械的に接続され、ドラムＢＬＤＣモータ５からの回転トルクが、ドラムモータ軸ギヤ１１、及びドラム減速ギヤ１０の噛み合いにより伝達されることで回転する。ドラム減速ギヤ軸８とドラム減速ギヤ１０は不図示の接合機構により固定して接続されている。
【００３２】
また、ドラム減速ギヤ軸８には、ドラムロータリーエンコーダ７が配置されており、ドラムロータリーエンコーダ７による回転速度検知値は、アシストトルクの導出のために用いられる。
【００３３】
上位ＣＰＵ１は、プリントプロセスにおける帯電、露光、現像、１次転写高圧等の各プロセスの開始タイミング、停止タイミング、その他各種設定値を一括で制御するものである。ドラム回転位置検知部６は、回転位置を検知する。このように、像担持体ごとに設けられるとともに、像担持体ごとに像担持体の回転軸を入力軸とする像担持体ロータリーエンコーダが設けられている。
【００３４】
制御器２は、上位ＣＰＵ１からの駆動オン・オフ、目標速度、レジスタ設定値等の指令信号を受信し、ドラムモータドライバＩＣ３に駆動オン・オフ、ＰＷＭ値等の各種制御信号を出力する。なお、アシストトルクの導出では、ドラムロータリーエンコーダ７による角速度フィードバック制御を行うため、制御器２の内部には、ＰＩＤ制御器を備えている。
【００３５】
ドラムモータドライバＩＣ３は、制御器２からの制御信号とドラム回転位置検知部６からの回転位置信号をもとに、ドラムＢＬＤＣモータ５に流す相電流の相切り替えと、電流量の調整を、ドラム駆動回路４を制御することで行う。
【００３６】
図３は、図１におけるＩＴＢ１０８の駆動構成を説明するための図である。
【００３７】
図３において、ＩＴＢ１０８は、ＩＴＢ１０８の内側に当接するよう設置されたＩＴＢ駆動ローラ１１０を回転駆動することで駆動される。ＩＴＢ駆動ローラ軸１２には、ＩＴＢ減速ギヤ８９とＩＴＢロータリーエンコーダ８７が固定して配置されており、ＩＴＢ駆動ローラ１１０を、ＩＴＢＢＬＤＣモータ８５の回転速度をＩＴＢ減速ギヤ８９によって減速させて回転させている。上位ＣＰＵ１、制御器２、ＩＴＢモータドライバＩＣ８８、ＩＴＢ駆動回路９４、ＩＴＢ回転位置検出部８６といった電気的構成は感光ドラム１００の駆動構成と同じである。
【００３８】
プリントプロセス中のＩＴＢ１０８は、ＩＴＢロータリーエンコーダ８７による検知値の角速度フィードバック制御により駆動される。なお、角速度フィードバック制御では、上位ＣＰＵ１から指令された目標速度（以下、「プロセス速度」という）と、ＩＴＢロータリーエンコーダ８７の検知値をプロセス速度に変換したものの差分が小さくなるようにＰＩＤ制御器で制御される。このように、中間転写体を駆動する回転体の回転軸を入力軸とする中間転写体ロータリーエンコーダが設けられている。
【００３９】
図４は、図２における制御器２の概略構成を示す図である。
【００４０】
図４において、制御器２は、ＣＰＵ１３、ＲＯＭ１４、及びＲＡＭ１５で構成されている。感光ドラム１００の駆動制御をするＣＰＵ１３は、アシストトルク導出時において、ドラムロータリーエンコーダ７の検知値から角速度フィードバック制御をＰＩＤ制御器によって行う。ただし、ＣＰＵ１３は、プリントプロセス中においては、導出されたアシストトルクに対応した予め定められたデューティ比のＰＷＭ信号をドラムモータドライバＩＣ３に出力する。
【００４１】
図５は、図１における露光装置１０１とその周辺の概略構成を示す図である。
【００４２】
図５において、露光装置１０１は、ＬＥＤヘッド１０１ａ、各ＬＥＤ素子を駆動するＬＥＤドライバ回路１０１ｂ、及び光量調整部１０１ｃで構成される。また、コントローラ６０は、制御器２に画像データを出力する。
【００４３】
図６は、図５におけるＬＥＤヘッド１０１ａの感光ドラム１００に対する配置を示す図である。
【００４４】
図６において、ＬＥＤヘッド１０１ａは、感光ドラム１００に対して所定の距離Ｄだけ離した位置に、不図示の支持材により固定されいる。
【００４５】
図７は、図５におけるＬＥＤヘッド１０１ａの概略構成を示す図である。
【００４６】
図７において、ＬＥＤヘッド１０１ａは、微小なＬＥＤ素子の配列が主走査方向に多数並んだ形で構成されている。
【００４７】
図８は、図５におけるＬＥＤドライバ回路１０１ｂの概略構成を示す図である。
【００４８】
図８において、ＬＥＤドライバ回路１０１ｂは、トランジスタ１０１ｂ＿１とレジスタ１０１ｂ＿２で構成され、トランジスタ１０１ｂ＿１はＬＥＤのカソード側に、レジスタ１０１ｂ＿２はアノード側に接続されている。
【００４９】
図５の説明に戻り、制御器２は、コントローラ６０から送られてくる画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に分割し、かつ、画像データからＬＥＤヘッド１０１ａの主走査方向に配列された各ＬＥＤ素子に与える発光量を算出する。この発光量は、本実施の形態では、発光時間で調整される。
【００５０】
また、制御器２は、上位ＣＰＵ１からＬＥＤ露光開始タイミング、ＬＥＤ露光停止タイミング、及び露光イネーブル信号が入力されると、露光開始や停止を行う。制御器２は光量調整部１０１ｃに対して、各ＬＥＤ素子に応じた発光時間情報がＣＬＫ信号、ＰＷＭ信号として出力する。
【００５１】
光量調整部１０１ｃは、ＬＥＤドライバ回路１０１ｂを構成しているトランジスタ１０１ｂ＿１のベースを、ＣＬＫ信号によりＬＥＤ１から順次選択していく。そして、光量調整部１０１ｃは、選択されたＬＥＤのベース電圧のＯＮ時間を決めるＰＷＭ信号により、画像データに応じた静電潜像を主走査方向に対して形成していく。
【００５２】
以上説明した画像形成装置１０００の構成において、まず感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の駆動方法について説明する。
【００５３】
本実施の形態において、感光ドラム１００は、ＩＴＢ１０８に従動駆動する。この従動駆動は、１次転写部での感光ドラム１００の表面部とＩＴＢ１０８の表面部の接触面での摩擦力により駆動することで、感光ドラム１００の回転トルクの制御が行われる。
【００５４】
図９は、感光ドラム１００が予め定められたプロセス速度で駆動しているときに生じているドラム軸９の負荷トルクと、転写部摩擦トルクとを説明するための図である。
【００５５】
図９における転写部摩擦トルクは、１次転写部での摩擦力を感光ドラム１００の回転軸でトルクに換算したものとする。
【００５６】
感光ドラム１００には、クリーナーブレード１０４や、回転軸の軸受部等の摩擦力により、常に回転方向とは逆向きに負荷トルクが生じている。この負荷トルクＴＬは、転写部摩擦トルクＴＦの最大値ＴＦＭＡＸに対して遥かに大きな値であるため、転写部摩擦トルクのみでは、感光ドラム１００を従動駆動させることはできない。
【００５７】
図１０は、ドラム軸９のトルクを示す図である。
【００５８】
図１０において、縦軸はドラム軸の負荷トルクを示し、横軸は時間を示している。図１０においては、プリントプロセスにおけるドラム軸９の負荷トルクの過渡的変化と、転写部摩擦トルクの関係が示されている。
【００５９】
図１０に示されるように、負荷トルクは常に一定ではなく、帯電高圧を印加するタイミングや、転写残トナーがクリーナーブレード１０４に突入するタイミング等で過渡的に変化する。
【００６０】
しかし、このような過渡的な変化成分（以下、「トルク変動成分」という）は、一定に生じている負荷トルクに対して十分に小さいことが知られている。そこで、ドラムＢＬＤＣモータ５により負荷トルクの直流的な成分と同一量の回転トルクを感光ドラム１００に与えることで、感光ドラム１００に発生する負荷トルクを打ち消す。上記回転トルクを、アシストトルクと表現する。
【００６１】
図１１は、アシストトルクを発生させたときに、ドラム軸９に生じている負荷の過渡的変化を示す図である。
【００６２】
図１１において、縦軸はドラム軸の負荷トルクを示し、横軸は時間を示している。図１１に示されるように、ＡＣ的な負荷変動成分が転写部摩擦トルクの最大値以下であるならば、感光ドラム１００は、ＩＴＢ１０８に従動駆動することが可能である。
【００６３】
一方、感光ドラム１００がＩＴＢ１０８の速度変動に追従しなければ、交流的な速度変動に対しての従動性は確保できない。すなわち、画像形成プロセス中、常時以下に示す運動方程式を満たすことで従動駆動が実現される。
【００６４】
【数１】
2014139651.tif 000003
【００６５】
【数２】
2014139651.tif 000004
【００６６】
ここで、ＴＦ：最大転写部摩擦トルク、Ｊ：ドラム軸９のイナーシャ（以下：「ドラムイナーシャ」という）、ｄω／ｄｔ：角加速度、ＴＬ：負荷トルク、ＴＡＳ：アシストトルク、ΔＴＬ：トルク変動成分を示している。
【００６７】
（式１）、（式２）は、負荷トルクＴＬの直流的な成分と同一量の回転トルクをアシストトルクＴＡＳとして負荷トルクと反対方向に発生させることで、最大転写部摩擦トルクＴＦが作用しなければならないトルク量を低減させていることを示したものである。
【００６８】
また、感光ドラム１００の加速トルクとトルク変動成分の合計値が常時、最大転写部摩擦トルク以下であることが従動条件であることも示されている。上記加速トルクは、ドラムイナーシャと感光ドラム１００の角加速度の乗算で示されている。
【００６９】
なお、感光ドラム１００の角加速度は、ＩＴＢ１０８の１次転写部での表面速度変動成分から決まる値である。また、ドラムイナーシャは、回転する全負荷を、ドラム軸９でのイナーシャ成分として表したものである。
【００７０】
図１２は、加速トルクを加味した形で、ドラム軸９に発生するトルク変動成分の過渡的変化を示す図である。
【００７１】
図１２において、縦軸はドラム軸の負荷トルクを示し、横軸は時間を示している。基本的にΔＴＬが無視できるほど小さいものであるとできるため、アシストトルク以外の部分で従動性を高めるためには、最大転写部摩擦トルクを大きくするか、加速トルクを下げることが考えられる。
【００７２】
最大転写部摩擦トルクは１次転写におけるトナーの転写プロセスと密接に関係があるために変更することは容易ではない。他方、加速トルクを下げることは、ドラムイナーシャを小さくすることで比較的容易に実現可能である。
【００７３】
ドラム軸９に加味されるドラムＢＬＤＣモータ５のイナーシャ成分は、ドラム減速ギヤ１０とドラムモータ軸ギヤ１１のギヤ比が大きく影響し、ギヤ比の２乗をモータ軸イナーシャに乗算した値となる。
【００７４】
それにより、ドラムＢＬＤＣモータ５のロータイナーシャはドラム軸９では感光ドラム１００のイナーシャ成分より遥かに大きくなってしまう。そのため、本実施の形態におけるドラムＢＬＤＣモータ５はインナーロータタイプの低イナーシャタイプを使用することとする。
【００７５】
これにより、ドラムイナーシャを大幅に低減することが可能となり、結果加速トルクも大幅に低減する。このように、アシストトルクを加えてドラム軸９の負荷トルクの直流成分を打ち消し、かつ、低イナーシャ成分のモータを選定することで、転写部摩擦トルクにより感光ドラム１００をＩＴＢ１０８により従動させることが十分可能になる。なお、本実施の形態では、ドラムＢＬＤＣモータ５をアシストトルク発生源としているが、一定のトルクを発生できるものであればよい。
【００７６】
次に、アシストトルクの導出について説明する。一般的に、画像形成装置は、メイン電源がオンされると、最初に調整モードと呼ばれる状態になる。調整モードでは、定着器１１３の定着ローラの温度調整、主走査傾き補正、色間補正等が行われている。そして、調整モードが終了して初めてプリント動作が可能な状態になる。
【００７７】
本実施の形態では、調整モードにアシストトルクを導出する処理を設けている。ここで、一般的な画像形成装置では、厚紙対応等からプロセス速度を複数備えているため、アシストトルクは、各プロセス速度に応じて導出しなければならない。
【００７８】
アシストトルクは、プリントプロセス時、ドラム軸９に発生している負荷を測定することで導出される。そのため本実施の形態では、ドラム軸９に発生している負荷を、ドラムＢＬＤＣモータ５が発生しているトルク値から求めることとする。
【００７９】
ドラムモータドライバＩＣ３は、ＰＷＭ信号により、ドラムＢＬＤＣモータ５に流れる相電流の電流量を決定するドライバＩＣを使用している。なお、ＰＷＭ信号とは、パルス幅変調信号のことであり、一定周期の矩形波信号で、相電流は、ハイレベルの時間幅で決まるデューティ比で調整される。
【００８０】
デューティ比が大きいと、相に流れる電流量が増大していき、逆に比が小さいと、相に流れる電流量が減少していく。従って、相電流の大きさは、モータが発生しているトルクと等価である。相電流の大きさは、デューティ比に比例しているため、デューティ比をモータが発生しているトルクとすることが可能となる。また、プリントプロセス中に発生するドラム軸９の負荷トルクを検知したいため、目標のプロセス速度に制御しなければならない。
【００８１】
アシストトルクを導出するためには、まず、１次転写ローラ１０７をＩＴＢ１０８から離脱した状態とする。そして、アシストトルクの導出は、帯電、現像、トナーとクリーナーブレード１０４の干渉の影響がある中で、ドラム軸９に生じている負荷トルクを導出したいため、プリントプロセス中に行われるものとする。
【００８２】
ただし、画像形成プロセスにおける負荷のトルク変動成分は、定常的に生じている負荷成分に対して十分小さいため、アシストトルクの導出時は空回転でもよい。
【００８３】
このアシストトルクの導出について説明する。まず、上位ＣＰＵ１は、１次転写ローラ１０７の脱指令を１次転写ローラの昇降を行うステッピングモータのドライバＩＣ（不図示）に行う。次に、露光装置１０１、帯電ローラ１０５、現像器１０２など、プリントプロセスを行う各種装置の制御を行う。そして、感光ドラム１００の駆動指令を行う。
【００８４】
図１３は、図２におけるＣＰＵ１３により実行されるアシストトルク導出処理の手順を示すフローチャートである。
【００８５】
図１３において、調整モード時に、ＣＰＵ１３は、上位ＣＰＵ１より、プロセス速度設定値、アシスト導出オン指令等のアシストトルク導出信号を受信する（ステップＳ１）。次いで、ＣＰＵ１３は、複数あるプロセス速度のうちの１つのプロセス速度を選択する（ステップＳ２）。
【００８６】
そして、ＣＰＵ１３は、感光ドラム１００を選択したプロセス速度で角速度フィードバック制御を開始し、ドラムモータドライバＩＣ３に対して制御信号を出力することで、感光ドラムを選択したプロセス速度で駆動する（ステップＳ３）。
【００８７】
ＣＰＵ１３は、駆動開始からＴ１時間経過すると（ステップＳ４でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、ＰＷＭ信号のデューティ比のサンプリングを開始し（ステップＳ５）、デューティ比をＲＡＭ１５に記憶していく。上記Ｔ１時間は、現像器１０２から感光ドラム１００に転写されるトナーが、クリーナーブレード１０４に到達する時間以上とし、かつ、感光ドラム１００の回転速度が、起動時から安定するまでの時間から規定される。
【００８８】
サンプリング数がＮとなると（ステップＳ６でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、サンプリングを停止し、露光装置１０１を停止させ、帯電ローラ１０５、現像器１０２、及び１次転写ローラ１０７の高圧電源を停止させていく。そして、ＣＰＵ１３は、各感光ドラム１００を１〜２周回転させ、駆動停止の指令を出力することで感光ドラム１００を停止する（ステップＳ７）。１〜２周回転させるのは、感光ドラム１００のトナーをクリーナーブレード１０４で除去するためである。
【００８９】
そして、ＣＰＵ１３は、サンプリングしたデューティ比の平均値を式３により計算する。
【００９０】
【数３】
2014139651.tif 000005
【００９１】
ここで、Ｐａｖｅ＝ＰＷＭデューティの平均値、ＰＮ：Ｎ個目のサンプリングデータ、Ｎ：サンプリング数を示している。
【００９２】
そして、ＣＰＵ１３は、平均値（Ｐａｖｅ）をＲＡＭ１５に記憶し（ステップＳ８）、本処理を終了する。これにより、１つのプロセス速度におけるアシストトルクを導出できる。以上説明した処理を各々のプロセス速度で行い、各プロセス速度におけるアシストトルクを導出することができる。
【００９３】
なお、上記処理でのアシストトルクの導出は、１次転写部における感光ドラム１００とＩＴＢ１０８とが接触しない状態において行われたが、感光ドラム１００に発生する負荷トルクの直流的な成分と同一量のトルクを導出できれば上記処理に限定しない。
【００９４】
次に、露光装置１０１単体での副走査方向に対する露光制御方法を説明する。副走査方向の露光制御は、ドラムロータリーエンコーダ７の検知値に同期して行われる。これは、感光ドラム１００の回転速度に同期した形で露光制御することで、時間同期の場合に発生する感光ドラム１００の表面速度変動による露光時の位置ずれを回避するためである。
【００９５】
画像形成装置１０００は、６００ｄｐｉの画像データを記録紙に形成するよう構成されている。６００ｄｐｉであるため、副走査方向のライン間距離は、２．５４ｃｍを６００で除算した約４２．３μｍ（以下、「ΔＬ」という）となる。
【００９６】
このΔＬが、副走査方向のライン間距離の目標ピッチ間隔として最初に規定される。そして、感光ドラム１００の表面移動距離を常時測定し、ΔＬに到達したタイミングΔｔが副走査露光タイミングとなる。副走査露光タイミング後は、次の副走査露光タイミング算出のために表面移動距離を０から再測定する。尚、一般に、感光ドラム１００の回転軸から表面までの距離は、場所ごとに異なる値である。よって、Δｔの値は、感光ドラム１００の場所ごとに異なる値となる。感光ドラム１００の表面移動距離の測定方法については後述する。
【００９７】
図１４は、図２におけるドラムロータリーエンコーダ７の概略構成を示す図である。
【００９８】
図１４において、ドラムロータリーエンコーダ７は、ホイール７ａと、フォトセンサ７ｂと、フォトセンサ７ｃと、フォトセンサ７ｄとで構成される。なお、フォトセンサ７ｂとフォトセンサ７ｃは、ホイール７ａの一周において等間隔に形成されたスリット７ｅを検知するように配置され、フォトセンサ７ｄは、ホイール７ａの１周において１か所のみに設けられたスリット７ｆを検知するように構成されている。
【００９９】
そして、ホイール７ａは、減速ギヤ軸に固定されて配置され、フォトセンサ７ｂ、フォトセンサ７ｃ、フォトセンサ７ｄは、不図示の部材で固定されて配置されている。本実施の形態では、ホイールスリット７ｅの総数を一例として８００個としている。
【０１００】
ドラムロータリーエンコーダ７による回転速度検知は、フォトセンサ７ｂとフォトセンサ７ｃの検知値の平均値を使ってＣＰＵ１３により演算処理される。
【０１０１】
図１５は、フォトセンサ７ｂ、及びフォトセンサ７ｃの検知値から表面速度ＶＳへの変換を説明するための図である。
【０１０２】
図１５において、感光ドラム１００が回転を始めると、フォトセンサ７ｂ、及びフォトセンサ７ｃから矩形波状のパルスが、スリット７ｅにより生成される。
【０１０３】
スリット７ｅをフォトセンサが検知しているときにフォトセンサ７ｃから制御器２に出力される信号はＨＩＧＨであり、スリット７ｅをフォトセンサ７ｃが検知しているときにフォトセンサ７ｃから制御器２に出力される信号はＬＯＷである。
【０１０４】
ＣＰＵ１３は、ＬＯＷからＨＩＧＨに切り換わる立ち上がり信号を検知し、さらに、立ち上がり信号の間隔をカウントすることで、立ち上がりエッジ間の時間ＴＥＮＣを算出する。
【０１０５】
フォトセンサ７ｂ、及びフォトセンサ７ｃの各々のＴＥＮＣが確定したタイミングにおいて、両フォトセンサの平均値ＴＥＮＣＡＶＥが導出される。
【０１０６】
図１５における区間Ａ、及び区間Ｂは速度検知区間となっており、ＣＰＵ１３が、回転速度検知値を得る区間は、区間Ａ’、及び区間Ｂ’である。なお、図１５は、平均値導出の際、フォトセンサ７ｂ出力の立ち上がりを先に検知した結果である。
【０１０７】
制御部２は、このようにして算出されたＴＥＮＣＡＶＥをロータリーエンコーダ７のパルスエッジ入力タイミングとして処理を行う。２つのフォトセンサの入力を平均化することで、フォトセンサやスリットの配置誤差の影響を軽減する効果がある。
【０１０８】
制御部２は、ロータリーエンコーダ７のパルスエッジ入力タイミングと、フォトセンサ７ｄのパルスエッジ入力タイミングから、感光ドラム１００の露光位置情報を算出する。
【０１０９】
具体的には、フォトセンサ７ｄのパルスエッジ入力後の最初のロータリーエンコーダ７のパルスエッジ入力を１番目のパルスエッジ、次のロータリーエンコーダ７のパルスエッジ入力を２番目のパルスエッジとする。以後、ロータリーエンコーダ７のパルスエッジ入力毎に番号を更新しつつ割りつける。
【０１１０】
このようにして、すべてのロータリーエンコーダ７のパルスエッジに識別番号を付与することで、感光ドラム１００のどの位置に露光しているかを特定することが可能となる。
【０１１１】
図１６（Ａ）は、エンコーダパルス番号ｎに対応した感光ドラム１００の表面距離ｚｎを示す図であり、図１６（Ｂ）は、エンコーダパルス番号ｎに対応した感光ドラム１００の半径ｒｎを示す図である。
【０１１２】
図１６（Ａ）に示される表は、ｋ（１≦ｋ＜８００）番目のパルスエッジが入力されてからｋ＋１番目のパルスエッジが入力されるまでの間に、感光ドラム１００の表面は表面距離ｚｋだけ移動することを示している。すなわち、ｋ番目のパルスエッジを発生させるスリットをスリットｋとすると、ｋ番目のパルスエッジまたはスリットｋに対応する感光ドラム１００の表面距離である。
【０１１３】
例えば、１番目のパルスエッジが入力されてから２番目のパルスエッジが入力されるまでの間に、感光ドラム１００の表面は表面距離118.81umだけ移動することを示している。
【０１１４】
よって、パルスエッジが入力される毎に、図１６（Ａ）に示される表面距離を加算することで、任意のタイミング間での移動距離を導出可能である。
【０１１５】
図１６（Ｂ）に示される表は、ｎ（１≦ｎ≦８００）番目のパルスエッジが入力されたときの、感光ドラム１００の回転軸から感光ドラム１００表面までの距離を示している。
【０１１６】
例えば、１番目のパルスエッジが入力されたときの、感光ドラム１００の回転軸から感光ドラム１００表面までの距離は、15127.32umということを示している。
【０１１７】
図１６（Ａ）に示される表面距離と図１６（Ｂ）に示される半径には、以下の式４に示される関係がある。
【０１１８】
【数４】
2014139651.tif 000006
【０１１９】
ただし、Ｅは感光ドラム１００が１回転する間に出力するエンコーダパルス数である。
【０１２０】
このように、表面距離及び半径のいずれか一方を定めると他方が一意的に定まる。従って、制御対象となる画像形成装置に対し、表面距離及び半径のうちの容易に測定可能な方を測定すればよい。本実施の形態では、表面距離を用いて説明する。また、半径に限らず、表面距離を求めることが可能な値であれば、その値は実質的に表面距離とみなすことができる。なお、図１６に示される表を示す情報は、ＲＯＭ１４に予め記憶しておくようにする。
【０１２１】
図１７は、各感光ドラム１００の露光照射位置から１次転写位置間の距離Ｌ、感光ドラム１００Ｙ（第１の像担持体）から他の感光ドラム１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋ（第２の像担持体）までの距離Ｄを示す図である。
【０１２２】
図１７において、感光ドラム１００Ｙから感光ドラム１００Ｍまでの距離はＤＹＭ、感光ドラム１００Ｙから感光ドラム１００Ｃまでの距離はＤＹＣ、感光ドラム１００Ｙから感光ドラム１００Ｋまでの距離はＤＹＫとなっている。
【０１２３】
また、感光ドラム１００Ｙの露光照射位置から１次転写位置までの距離はＬＹ、感光ドラム１００Ｍの露光照射位置から１次転写位置までの距離はＬＭ、感光ドラム１００Ｃの露光照射位置から１次転写位置までの距離はＬＣ、感光ドラム１００Ｋの露光照射位置から１次転写位置までの距離はＬＫとなっている。
【０１２４】
各感光ドラム間の距離Ｄは、各感光ドラムがずれることがない限り変化することは無いので、本実施の形態では固定値とするが、以後の計算において、距離Ｄが変動する場合はその変動距離を与えれば同様に計算可能である。
【０１２５】
一般に、感光ドラム１００の成形精度や、ドラム軸９の偏心などの要因により、感光ドラム１００の回転中心からドラム表面までの距離は一定ではない。よって、感光ドラム１００の露光位置から１次転写位置までの距離Ｌは、感光ドラム１００毎、表面位置毎によって異なる値となる。
【０１２６】
図１８は、各色間での露光制御の開始タイミングを揃える制御内容を説明するための図である。
【０１２７】
図１８において、縦軸は距離を示し、横軸は時間を示している。ＬＹ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＫは、ドラムの１回転周期で変動する変数である。従って、各曲線ＬＹ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＫは周期性を持ったサイン波のようなグラフとなる。ただし、各感光ドラム１００のドラム形状は完全には同じではないので、周期、位相、振幅は異なる。
【０１２８】
ＬＹが時間により動的に変化していることは、感光ドラム１００Ｙ上の露光照射位置から感光ドラム１００ＭＣＫの１次転写位置までの距離が、時間により動的に変化することを示している。
【０１２９】
また、ＬＭ，ＬＣ，ＬＫが時間により動的に変化していることは、感光ドラム１００ＭＣＫ上の露光照射位置から、感光ドラム１００ＭＣＫの１次転写位置までの距離が動的に変化していることを示している。
【０１３０】
よって、画像の先端合わせを行うためには、動的に変化するＬＹ、ＬＭ，ＬＣ，ＬＫに応じて、各色の露光タイミングを調整する必要がある。
【０１３１】
以下、各色の露光タイミングを調整する方法について説明する。
【０１３２】
各色の画像形成装置について説明する。まず、ＣＰＵ１３は上位ＣＰＵ１からの画像形成開始信号を受信すると、感光ドラム１００Ｙに対して露光装置１０１Ｙで露光を開始する。それと同時にＬＹを算出する。
【０１３３】
また、露光装置１０１Ｙでの露光開始以降、感光ドラム１００の露光照射位置から１次転写位置までの距離ＬＭ，ＬＣ，ＬＫを算出し続ける。
【０１３４】
図１９は、Ｌの算出方法を説明するための図である。
【０１３５】
図１９では、ドラムロータリーエンコーダ７に対する露光照射位置Ａと１次転写位置Ｂから成る角度θを示している。角度θは、設計値であり、予め定められた固定値である。
【０１３６】
ドラムロータリーエンコーダ７に備えつけられたスリット７ｅは、円周に対して等間隔に設置されている。つまり、スリットの数が８００本の場合、スリットとスリットの間隔は、３６０÷８００＝０．４５°である。よって、角度θに対するスリットの数は固定値Ｓとなる。
【０１３７】
例えばθ＝１３５°の場合、スリットの数は、Ｓ＝１３５÷０．４５＝３００本となる。本実施の形態では、各色のθは同一の設計値とする。つまり、Ｓは各感光ドラム１００で共通の値となる。
【０１３８】
よって、あるタイミングでの、エンコーダパルスエッジ番号をｎとすると、距離Ｌは、ｎ〜ｎ＋Ｓまでの表面距離ｚｎを加算した値となる。なお、エンコーダパルスエッジ番号ｎは、各感光ドラム１００の回転角度状態に依存するため、各感光ドラム１００毎に異なる。
【０１３９】
また、感光ドラム１００は個体毎に形状が異なるため、感光ドラム１００のエンコーダパルス番号ｎに対応した感光ドラム１００の表面距離ＬＹ、ＬＭ，ＬＣ，ＬＫも各感光ドラム１００毎に異なる。
【０１４０】
ＣＰＵ１３は、露光装置１０１Ｙの露光開始時のパルスエッジ番号と以降に入力されるパルスエッジから、露光開始時からの感光ドラム１００Ｙの移動距離を算出し続ける。感光ドラム１００やＩＴＢ１０８の速度変動があってもパルスエッジ入力の時間間隔が変化するのみであり、距離に対するパルスエッジ数は変化しないため、速度変動によらず正確な移動距離の測定が可能である。
【０１４１】
そして、移動距離がＮＭに達したタイミングで露光装置１０１Ｍは露光開始し、移動距離がＮＣに達したタイミングで露光装置１０１Ｃは露光開始し、移動距離がＮＫに達したタイミングで露光装置１０１Ｋは露光開始をする。以下に、ＮＭ、ＮＣ、ＮＫの算出方法を示す。
【０１４２】
【数５】
2014139651.tif 000007
【０１４３】
【数６】
2014139651.tif 000008
【０１４４】
【数７】
2014139651.tif 000009
【０１４５】
ここで各々の記号は以下の通りである。
ｗｙ：露光装置１０１Ｙが露光開始時の感光ドラム１００Ｙに対応したエンコーダパルス番号
ｗｍ：あるタイミングにおける感光ドラム１００Ｍに対応したエンコーダパルス番号
ｗｃ：あるタイミングにおける感光ドラム１００Ｃに対応したエンコーダパルス番号
ｗｋ：あるタイミングにおける感光ドラム１００Ｋに対応したエンコーダパルス番号
ＺＹｐ：エンコーダ７Ｙのスリットｐに対応する感光ドラム１００Ｙの表面距離
ＺＭｐ：エンコーダ７Ｍのスリットｐに対応する感光ドラム１００Ｍの表面距離
ＺＣｐ：エンコーダ７Ｃのスリットｐに対応する感光ドラム１００Ｃの表面距離
ＺＫｐ：エンコーダ７Ｋのスリットｐに対応する感光ドラム１００Ｋの表面距離
ＬＹ：感光ドラム１００Ｙの露光照射位置から１次転写位置までの表面距離
ＬＭ：感光ドラム１００Ｍの露光照射位置から１次転写位置までの表面距離
ＬＣ：感光ドラム１００Ｃの露光照射位置から１次転写位置までの表面距離
ＬＫ：感光ドラム１００Ｋの露光照射位置から１次転写位置までの表面距離
ＤＹＭ：感光ドラム１００Ｙと感光ドラム１００Ｍの１次転写位置間距離
ＤＹＣ：感光ドラム１００Ｙと感光ドラム１００Ｃの１次転写位置間距離
ＤＹＫ：感光ドラム１００Ｙと感光ドラム１００Ｋの１次転写位置間距離
ＺＹｎ、ＺＭｎ、ＺＣｎ、ＺＫｎ、ＤＹＭ、ＤＭＣ、ＤＹＫは、ＲＯＭ１４に予め記憶されている。ＬＹは画像形成開始信号受信時に、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫ、ＮＭ、ＮＣ、ＮＫはエンコーダパルスエッジが入力される毎にＣＰＵ１３により算出される。
【０１４６】
また、式５，６，７における右辺に示されるＤＹＭ、ＤＹＣ、ＤＹＫは、感光ドラム１００ＹがＩＴＢ１０８に接する位置から、感光ドラム１００Ｍ，１００Ｃ，１００ＫがＩＴＢ１０８に接する位置までの距離にそれぞれ対応する。
【０１４７】
さらに、ＺＭｐ，ＺＣｐ，ＺＫｐのサンメンションは、感光ドラム１００Ｙが露光装置１０１Ｙにより露光されたタイミングでの、感光ドラム１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋが露光装置１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋにより露光される位置から、感光ドラム１００Ｍ，１００Ｃ，１００ＫがＩＴＢ１０８に接する位置までの第２表面距離にそれぞれ対応する。
【０１４８】
また、ＺＹｐのサンメンションは、露光装置１０１Ｙにより露光が開始された感光ドラム１００Ｙ上の位置から、感光ドラム１００ＹがＩＴＢ１０８に接する位置までの第１表面距離に対応する。
【０１４９】
これらは、ＣＰＵ１３により算出され、またＣＰＵ１３は、感光ドラム１００ＹがＩＴＢ１０８に接する位置から、感光ドラム１００Ｍ，１００Ｃ，１００ＫがＩＴＢ１０８に接する位置までの距離に、第１表面距離を加算し、さらに第２表面距離を減算することで得られる目標値ＮＭ，ＮＣ，ＮＫを算出する。
【０１５０】
さらに、ＣＰＵ１３は、露光装置１０１Ｙにより露光が開始された感光ドラム１００Ｙ上の位置から移動した表面距離が、算出された目標値に達したタイミングで、感光ドラム１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋを露光するように露光装置１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋを制御する。従って、ＣＰＵ１３は、第１算出手段、第２算出手段、目標値算出手段、及び制御手段に対応する。
【０１５１】
また、ロータリーエンコーダ７Ｙが出力するパルスが入力されたときに感光ドラム１００が移動するパルス対応表面距離ＺＹｐ，ＺＭｐ，ＺＣｐ，ＺＫｐが、各々のパルスに対応して記憶部であるＲＯＭ１４に記憶されている。
【０１５２】
そして、式５，６，７に示されるように、ＣＰＵ１３は、パルスが入力されるたびに、ＲＯＭ１４に記憶されたパルス対応表面距離ＺＹｐ，ＺＭｐ，ＺＣｐ，ＺＫｐを加算していくことで、第１表面距離、及び第２表面距離を算出する。
【０１５３】
図２０は、画像形成開始信号と各色の露光開始タイミングの関係を表わしたタイミングチャートである。
【０１５４】
画像形成開始信号直後の時刻ｔｙにドラムＹ露光ＥＮＢ信号が出力され、時刻ｔｍでドラムＭ露光ＥＮＢ信号が出力され、時刻ｔｃでドラムＣ露光ＥＮＢ信号が出力され、時刻ｔｋでドラムＫ露光ＥＮＢ信号が出力される。
【０１５５】
ここで、時刻ｔｍは感光ドラム１００Ｙが画像形成開始信号から距離ＮＭだけ移動した時のタイミング、時刻ｔｃは感光ドラム１００Ｙが画像形成開始信号から距離ＮＣだけ移動した時のタイミング、ｔｋは感光ドラム１００が画像形成開始信号から距離ＮＫだけ移動した時のタイミングである。
【０１５６】
本実施の形態では、感光ドラム１００Ｙに設けられたロータリーエンコーダ７Ｙを用いて露光開始タイミングからの移動距離ＮＭ、ＮＣ、ＮＫを算出するようにした。しかし、ＩＴＢ１０８と各色の感光ドラム１００が完全に従動している場合は、全てが常に同じ移動距離となるため、他の感光ドラム１００やＩＴＢ１０８を用いて移動距離の算出を行っても良い。
【０１５７】
図２１は、各色の画像先端位置を示す図である。
【０１５８】
図２１において、Ｙの画像先端位置は２００Ｙ、Ｍの画像先端位置は２００Ｍで表わされている。
【０１５９】
図２１(Ａ)は、画像形成開始信号直後の時刻ｔｙでの画像先端位置を示す図である。Ｙの画像先端位置２００Ｙが感光ドラム１００Ｙの露光照射位置に存在している。Ｍ、Ｃ、Ｋの画像先端位置は、この時点では露光されていないため存在しない。
【０１６０】
図２１(Ｂ)は、時刻ｔｍでの画像先端位置を示す図である。Ｍの画像先端位置２００Ｍが感光ドラム１００Ｍの露光照射位置に存在している。また、画像先端位置２００Ｙは、ＩＴＢ１０８に存在している。
【０１６１】
このとき、画像先端位置２００Ｙから感光ドラム１００Ｍの１次転写位置までの距離とＬＭと等しくなっている。Ｃ、Ｋの画像先端位置は、この時点では露光されていないため存在しない。
【０１６２】
図２１(Ｃ)は、Ｙの画像先端位置２００Ｙが、感光ドラム１００Ｍの１次転写位置に達したときの状態を示している。Ｙの画像先端位置２００ＹとＭの画像先端位置２００Ｍが、同じタイミングで感光ドラム１００Ｍの１次転写位置に到達しており、ＹとＭの先端位置が正確に重なり合うことが示されている。
【０１６３】
なお、Ｃの画像先端、Ｋの画像先端の露光タイミングはＭと同様であり、計算式の係数が異なるのみであるため省略する。
【０１６４】
図２１では、ＤＹＭ、ＤＭＣ、ＤＹＫがＬＭ、ＬＣ、ＬＫ、よりも大きい場合で説明したが、そうでない場合であっても、式５、式６、式７から算出される値に基づいて作像動作を行えば、画像先端位置を正確に合わせることが可能である。
【０１６５】
以上により各色でのＩＴＢ１０８における副走査画像書込位置が揃い、また露光制御の説明で述べたように各色での副走査書込位置間隔は感光ドラム１００の速度変動があっても常に一定である。
【０１６６】
その結果、ＩＴＢ１０８における転写画像の色ずれをなくし、結果として記録紙での画像色ずれをなくすことができる。なお、位置精度を向上させたい場合は、分解能のより大きいロータリーエンコーダを選択することが望ましい。
【０１６７】
図２２は、図５におけるＣＰＵ１３により実行されるプリント処理の手順を示すフローチャートである。
【０１６８】
図２２において、プリント動作指令をコントローラ６０が受信すると、コントローラ６０は、上位ＣＰＵ１に各種プロセス制御の開始指令信号を出力する。同時に制御器２に対してコントローラ６０から画像データが入力される（ステップＳ２０１）。
【０１６９】
ＣＰＵ１３は、画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に、露光装置１０１を制御するための情報に分解する（ステップＳ２０２）。
【０１７０】
ＣＰＵ１３は、上位ＣＰＵ１から露光開始信号を受信すると（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、露光装置１０１ＹにＣＬＫ信号、及びＰＷＭ信号の制御信号を出力する（ステップＳ２０４）。以降の副走査露光タイミングは前述のΔｔに従う。
【０１７１】
次いで、ＣＰＵ１３は、ドラムロータリーエンコーダ７Ｙからのパルスエッジ毎に、感光ドラム１００Ｙの表面距離を加算することでカウントする（ステップＳ２０５）。
【０１７２】
ＣＰＵ１３は、表面距離を加算することでカウントされたカウント値が式５で算出される目標カウント値ＮＭになると（ステップＳ２０６でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、露光装置１０１ＭにＣＬＫ信号、及びＰＷＭ信号の制御信号を出力する（ステップＳ２０７）。以降の副走査露光タイミングは前述のΔｔに従う。
【０１７３】
ＣＰＵ１３は、上記カウント値が式６で算出される目標カウント値ＮＣになると（ステップＳ２０８でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、露光装置１０１ＣにＣＬＫ信号、及びＰＷＭ信号の制御信号を出力する（ステップＳ２０９）。以降の副走査露光タイミングは前述のΔｔに従う。
【０１７４】
ＣＰＵ１３は、上記カウント値が式７で算出される目標カウント値ＮＫになると（ステップＳ２１０でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、露光装置１０１ＫにＣＬＫ信号、及びＰＷＭ信号の制御信号を出力する（ステップＳ２１１）。以降の副走査露光タイミングは前述のΔｔに従う。
【０１７５】
ＣＰＵ１３は上位ＣＰＵ１から露光停止信号を受信すると（ステップＳ２１２でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、露光装置１０１の制御を停止して（ステップＳ２１３）、本処理を終了する。以上により、ＩＴＢ１０８に、色ずれのない転写画像を転写することが可能となる。
【０１７６】
図２３は、図４におけるＣＰＵ１３により実行されるプリント全体処理の手順を示すフローチャートである。
【０１７７】
図２３において、ＣＰＵ１３は、上位ＣＰＵ１から各種プロセス制御の開始指令信号を受信する（ステップＳ４１１１）。次いで、ＣＰＵ１３は、ＩＴＢロータリーエンコーダ８７から入力した検知値を角速度フィードバックして、ＩＴＢ１０８の駆動を開始するようにＩＴＢモータドライバＩＣ８８に各種制御信号を出力する（ステップＳ４１２１）。
【０１７８】
さらに、ＣＰＵ１３は、アシスト力導出シーケンスで求めることでＲＡＭ１５に記憶された固定ＰＷＭ値で感光ドラム１００の駆動を開始するようにドラムモータドライバＩＣ３に各種制御信号を出力する（ステップＳ４１３１）。
【０１７９】
ＣＰＵ１３は、上位ＣＰＵ１より駆動停止信号を受信すると（ステップＳ４１４１でＹＥＳ）、感光ドラム１００、及びＩＴＢ１０８の駆動を停止するようにドラムモータドライバＩＣ３、ＩＴＢモータドライバＩＣ８８に駆動停止信号を出力し（ステップＳ４１８１）、本処理を終了する。
【０１８０】
〔第２の実施の形態〕
第１の実施の形態では、各色の露光タイミングを制御するための距離情報を感光ドラム１００に取り付けられたロータリーエンコーダ７Ｙのみで算出していた。しかし、第２の実施の形態では、ロータリーエンコーダ７Ｙ及びＩＴＢ１０８に取り付けられたＩＴＢロータリーエンコーダ８７のカウント値で露光タイミングを制御している。
【０１８１】
これは、従動駆動していても感光ドラム１００とＩＴＢ１０８間の摩擦係数の違い、各感光ドラム１００の負荷の違い、アシストトルクの設定量の違いなどから、各感光ドラム１００とＩＴＢロータリーエンコーダ８７の検知値が完全には一致しない場合を想定しているためである。
【０１８２】
そこで、Ｙ画像を基準画像とし、その移動距離に合わせて各色の露光照射タイミングを揃える構成とする。具体的には、Ｙの画像先端がＩＴＢ１０８に転写されるまでは、ロータリーエンコーダ７Ｙでの距離をカウントし、以後は、ＩＴＢロータリーエンコーダ８７での距離をカウントする。
【０１８３】
まず、以下の式に従い、各色の露光開始タイミング値ＮＹ、ＮＭ、ＮＣ、ＮＫを算出する。
【０１８４】
【数８】
2014139651.tif 000010
【０１８５】
【数９】
2014139651.tif 000011
【０１８６】
【数１０】
2014139651.tif 000012
【０１８７】
【数１１】
2014139651.tif 000013
【０１８８】
ここで各々の記号は以下の通りである。
ｗｙ：露光装置１０１Ｙが露光開始時の感光ドラム１００Ｙに対応したエンコーダパルス番号 
ｗｍ：あるタイミングにおける感光ドラム１００Ｍに対応したエンコーダパルス番号 
ｗｃ：あるタイミングにおける感光ドラム１００Ｃに対応したエンコーダパルス番号 
ｗｋ：あるタイミングにおける感光ドラム１００Ｋに対応したエンコーダパルス番号 
ＺＹｐ：エンコーダ７Ｙのスリットｐに対応する感光ドラム１００Ｙの表面距離
ＺＭｐ：エンコーダ７Ｍのスリットｐに対応する感光ドラム１００Ｍの表面距離
ＺＣｐ：エンコーダ７Ｃのスリットｐに対応する感光ドラム１００Ｃの表面距離
ＺＫｐ：エンコーダ７Ｋのスリットｐに対応する感光ドラム１００Ｋの表面距離
ＬＹ：感光ドラム１００Ｙの露光照射位置から１次転写位置までの表面距離
ＬＭ：感光ドラム１００Ｍの露光照射位置から１次転写位置までの表面距離
ＬＣ：感光ドラム１００Ｃの露光照射位置から１次転写位置までの表面距離
ＬＫ：感光ドラム１００Ｋの露光照射位置から１次転写位置までの表面距離
ＤＹＭ：感光ドラム１００Ｙと感光ドラム１００Ｍの１次転写位置間距離
ＤＹＣ：感光ドラム１００Ｙと感光ドラム１００Ｃの１次転写位置間距離
ＤＹＫ：感光ドラム１００Ｙと感光ドラム１００Ｋの１次転写位置間距離
ＺＹｎ、ＺＭｎ、ＺＣｎ、ＺＫｎ、ＤＹＭ、ＤＭＣ、ＤＹＫは、ＲＯＭ１４に予め記憶されている。ＬＹは画像形成開始信号受信時に、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫ、ＮＭ、ＮＣ、ＮＫはエンコーダパルスエッジが入力される毎にＣＰＵ１３により算出される。算出されたＮＹ、ＮＭ、ＮＣ、ＮＫを用いて画像形成を行う。
【０１８９】
このように、第２の実施の形態での式９，１０，１１は、第１の実施の形態における式５，６，７の右辺に示される３項目のＺＹｐのサンメンションを除いたものとなっている。
【０１９０】
従って、第２の実施の形態では、第１の実施の形態での目標値に代えて、感光ドラム１００ＹがＩＴＢ１０８に接する位置から感光ドラム１００Ｍ，１００Ｃ，１００ＫがＩＴＢ１０８に接する位置までの距離から、２表面距離を減算することで得られる目標値ＮＭ，ＮＣ，ＮＫを算出する。
【０１９１】
そして、ＣＰＵ１３は、ＩＴＢロータリーエンコーダ８７が出力するパルスを用いて算出された、ＩＴＢ１０８が移動した表面距離が目標値に達したタイミングで、感光ドラム１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋを露光するように露光装置１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋを制御する。
【０１９２】
図２４は、図５におけるＣＰＵ１３により実行されるプリント処理の手順を示すフローチャートである。
【０１９３】
図２４において、プリント動作指令をコントローラ６０が受信すると、コントローラ６０は、上位ＣＰＵ１に各種プロセス制御の開始指令信号を出力する。同時に、コントローラ６０から制御器２へ画像データが入力される（ステップＳ３０１）。
【０１９４】
ＣＰＵ１３は、画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に、露光装置１０１を制御するための情報に分解する（ステップＳ３０２）。
【０１９５】
ＣＰＵ１３は、上位ＣＰＵ１から露光開始信号を受信すると（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、露光装置１０１ＹにＣＬＫ信号、及びＰＷＭ信号の制御信号を出力する（ステップＳ２０４）。以降の副走査露光タイミングは前述のΔｔに従う。
【０１９６】
次いで、ＣＰＵ１３は、ドラムロータリーエンコーダ７Ｙからのパルスエッジ毎に、感光ドラム１００Ｙの表面距離を加算することでカウントする（ステップＳ３０５）。
【０１９７】
ＣＰＵ１３は、表面距離を加算することでカウントされたカウント値が式８で導出される目標カウント値ＮＹになると（ステップＳ３０６でＹＥＳ）、ＩＴＢロータリーエンコーダ８７からのパルスエッジ毎に、移動距離を加算することでカウントする（ステップＳ３０７）。
【０１９８】
ＣＰＵ１３は、ＩＴＢロータリーエンコーダ８７の移動距離カウント値が式９で導出される目標カウント値ＮＭになると（ステップＳ２０８でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、露光装置１０１ＭにＣＬＫ信号、及びＰＷＭ信号の制御信号を出力する（ステップＳ３０９）。以降の副走査露光タイミングは前述のΔｔに従う。
【０１９９】
ＣＰＵ１３は、カウント値が式１０で導出される目標カウント値ＮＣになると（ステップＳ３１０でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、露光装置１０１ＣにＣＬＫ信号、及びＰＷＭ信号の制御信号を出力する（ステップＳ３１１）。以降の副走査露光タイミングは前述のΔｔに従う。
【０２００】
ＣＰＵ１３は、カウント値が式１１で導出される目標カウント値ＮＫになると（ステップＳ３１２でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、露光装置１０１ＫにＣＬＫ信号、及びＰＷＭ信号の制御信号を出力する（ステップＳ３１３）。以降の副走査露光タイミングは前述のΔｔに従う。
【０２０１】
ＣＰＵ１３は上位ＣＰＵ１から露光停止信号を受信すると（ステップＳ３１４でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、露光装置１０１の制御を停止して（ステップＳ３１５）、本処理を終了する。以上により、ＩＴＢ１０８に、色ずれのない転写画像を転写することが可能となる。
【０２０２】
上述したように、本実施の形態では、感光ドラムへの露光照射位置から１次転写位置までの距離、各感光ドラム間の距離に基づいて、各感光ドラムにおける露光開始タイミングを制御するという方法を用いた。これにより、本実施の形態では、複数の像担持体から中間転写体に転写された画像の色ずれを抑制できるとともに、記録紙に転写された画像の色ずれを抑制することができる。
【０２０３】
以上説明したように、本実施の形態では、まず感光ドラム１００ＹがＩＴＢ１０８に接する位置から、感光ドラム１００Ｍ，１００Ｃ，１００ＫがＩＴＢ１０８に接する位置までの距離に、露光装置１０１Ｙにより露光が開始された感光ドラム１００Ｙ上の位置から感光ドラム１００ＹがＩＴＢ１０８に接する位置までの第１表面距離を加算する。
【０２０４】
加算した値から、さらに感光ドラム１００Ｙが露光装置１０１Ｙにより露光されたタイミングでの、露光装置１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋにより露光される感光ドラム１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋ上の位置から、感光ドラム１００Ｍ，１００Ｃ，１００ＫがＩＴＢ１０８に接する位置までの第２表面距離を減算することで得られる目標値を算出する。
【０２０５】
そして、ＣＰＵ１３は、露光装置１０１Ｙにより露光が開始された感光ドラム１００Ｙ上の位置から移動した表面距離が、算出された目標値に達したタイミングで、感光ドラム１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋを露光するように露光装置１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋを制御する。
【０２０６】
その結果、複数の像担持体から中間転写体に転写された画像の色ずれの発生を抑制した画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０２０７】
１  上位ＣＰＵ
３  ドラムモータドライバＩＣ
４  ドラムモータ駆動回路
６  ドラム回転位置検出部
７  ドラムロータリエンコーダ
１０  ドラム減速ギヤ
１１  ドラムモータ軸ギヤ
１３  ＣＰＵ
１４  ＲＯＭ
１５  ＲＡＭ
２６  ＩＴＢモータドライバＩＣ
７１  ＩＴＢ減速ギヤ
８５  ＩＴＢＢＬＤＣモータ
８６  ＩＴＢ回転位置検出部
８７  ＩＴＢロータリエンコーダ
８８  ドラムＢＬＤＣモータ
１００  感光ドラム
１０８  ＩＴＢ
１１０  ＩＴＢ駆動ローラ
１０００  画像形成装置
【図１】
2014139651.tif 000014
【図２】
2014139651.tif 000015
【図３】
2014139651.tif 000016
【図４】
2014139651.tif 000017
【図５】
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【図６】
2014139651.tif 000019
【図７】
2014139651.tif 000020
【図８】
2014139651.tif 000021
【図９】
2014139651.tif 000022
【図１０】
2014139651.tif 000023
【図１１】
2014139651.tif 000024
【図１２】
2014139651.tif 000025
【図１３】
2014139651.tif 000026
【図１４】
2014139651.tif 000027
【図１５】
2014139651.tif 000028
【図１６】
2014139651.tif 000029
【図１７】
2014139651.tif 000030
【図１８】
2014139651.tif 000031
【図１９】
2014139651.tif 000032
【図２０】
2014139651.tif 000033
【図２１】
2014139651.tif 000034
【図２２】
2014139651.tif 000035
【図２３】
2014139651.tif 000036
【図２４】
2014139651.tif 000037