(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色の画像を形成する第１および第２の感光体と、
前記第１及び第２の感光体に画像を形成する画像形成手段と、
前記第１及び第２の感光体に形成された画像を記録シートに転写するためのベルトと、
前記第１の感光体と前記ベルトを回転駆動する第１のＤＣモータと、
前記第２の感光体を回転駆動する第２のＤＣモータと、
前記第１の感光体の回転位相である第１の回転位相を検知する第１の検知手段と、
前記第２の感光体の回転位相である第２の回転位相を検知する第２の検知手段と、
前記第１モータおよび前記第２モータの回転速度を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記画像形成手段が出力画像を形成する前に、
前記第２のＤＣモータによって回転駆動されている前記第２感光体の第２回転位相が、前記第１のＤＣモータによって回転駆動されている前記第１感光体の第１回転位相に対して遅れるように、停止している前記第１および第２のＤＣモータの回転速度を所定の回転速度まで増加させる立ち上げ処理を行い、
前記立ち上げ処理の後に、前記第１のＤＣモータの回転速度を維持させつつ、前記第２のＤＣモータの回転速度を増加させ、
前記第１の回転位相と前記第２の回転位相との差が所定値より小さくなったことに応じて、前記第１のＤＣモータの回転速度を維持させつつ、前記第２のＤＣモータの回転速度を前記所定の回転速度まで減少させる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定の回転速度は、前記第１のＤＣモータおよび前記第２のＤＣモータのそれぞれに対して設定されており、
前記画像形成手段による画像形成を行うときの前記第１のＤＣモータおよび前記第２のＤＣモータのそれぞれの回転速度であ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の感光体の径と前記第２の感光体の径が同一であり、
前記第１の感光体と前記第１のＤＣモータのギア比と、前記第２の感光体と前記第２のＤＣモータのギア比が同一である場合、
前記第１のＤＣモータに対応して設定されている所定の速度と、前記第２のＤＣモータに対応して設定されている所定の速度は同一であ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】
前記制御手段は、前記第１及び第２の駆動手段が同時に回転を開始し、同時に回転を停止するよう前記第１及び第２のＤＣモータを制御することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の感光体はブラック画像を形成するためのブラック用感光体であり、前記第２の感光体はカラー画像を形成するためのカラー用感光体であ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６】
前記第２の感光体は、イエロー画像を形成するためのイエロー用感光体、マゼンタ画像を形成するためのマゼンタ用感光体、及びシアン画像を形成するためのシアン用感光体であり、前記第２の駆動手段は前記イエロー用感光体、前記マゼンタ用感光体、前記シアン用感光体の位相関係が保たれた状態で回転駆動することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の感光体に形成された画像を前記ベルトに転写した後、前記ベルトに転写された画像を記録シート上に転写することを特徴とする請求項１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、複数の感光体の回転位相を制御する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式のカラー画像形成装置として、タンデム方式のカラー画像形成装置が広く普及してきている。タンデム方式とは、複数の感光ドラム上に各色のトナー画像を形成し、複数の感光ドラム上の各色のトナー画像を重ね合わせて記録シート上に転写する方式をいう。タンデム方式のカラー画像形成装置は、１つの感光ドラムを用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置と比べて、画像形成の生産性が高いという利点を有している。一方、タンデム方式のカラー画像形成装置は、複数の感光ドラム上に形成された各色のトナー画像を重ね合わせる際に、各色のトナー画像の相対位置がずれる色ずれが発生すると、不鮮明な低画質な画像が記録シートに形成されてしまう。
【０００３】
色ずれの原因の一つに複数の感光ドラム間の回転位相のずれがある。感光ドラムの回転軸に対する偏心によって感光ドラムの周速に周期的変動が生じる。感光ドラムにおける周速の周期的変動の位相が複数の感光ドラム間でずれていると、各感光ドラムの周速の増減がばらばらになり、各色のトナー画像の相対位置のずれが顕著に現れる。そこで、複数の感光ドラムの回転位相を合わせることで色ずれを抑制することが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に示された画像形成装置は、カラー画像形成用の感光ドラムと黒画像形成用の感光ドラムの回転速度を入力したマイコンが、両者の感光ドラムの変動周期を同期させるように、カラー画像形成用の感光ドラムを駆動する駆動モータと黒画像形成用の感光ドラムと転写搬送ベルトを駆動する駆動モータを制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０２４３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
両者の感光ドラムの位相合わせを行うには様々な方法が考えられる。両者の感光ドラムの回転速度を画像形成用の回転速度まで加速した後に、一方の回転速度を増減することで両者の感光ドラムの位相合わせを行う方法が考えられる。両者の感光ドラムの位相合わせだけを目的とするならば、回転速度の増減を行う感光ドラムを両者の感光ドラムのいずれとするかは問題ではない。しかし、黒画像形成用の感光ドラムを駆動する駆動モータが転写搬送ベルトも回転駆動する場合、両者の感光ドラムの位相合わせを行うときに、黒画像形成用の感光ドラムの回転速度を増減すると以下の問題がある。
【０００６】
黒画像形成用の感光ドラムを加速すると、転写搬送ベルトを駆動するローラも加速することになる。転写搬送ベルトには収縮性があり、転写搬送ベルトを駆動するローラを加速すると、ローラにより引っ張られる転写搬送ベルトの部分は伸び、ローラから送り出される転写搬送ベルトの部分は弛む。転写搬送ベルトの伸びや弛みは転写搬送ベルトの復元力により次第に解消されていくが、その復元力が外乱となってローラに加わるために、ローラを所定の回転速度に安定させるためのフィードバック制御に時間がかかってしまう。この問題は、感光ドラム上のトナー画像を中間転写ベルトを介して記録シートに転写する画像形成装置において、感光ドラムと中間転写ベルトを駆動する駆動モータの回転速度を増減することにより他の感光ドラムとの位相合わせを行う場合にも共通する。このように、両者の感光ドラムの位相合わせを行うときに、回転速度を増減する感光ドラムをどちらにしてもよいというものではない。
本発明は、画像形成装置の立ち上げ処理において実施される感光体間の位相調整を短時間で高精度に実現することを目的とします。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、異なる色の画像を形成する第１および第２の感光体と、前記第１及び第２の感光体に画像を形成する画像形成手段と、前記第１及び第２の感光体に形成された画像を記録シートに転写するためのベルトと、前記第１の感光体と前記ベルトを回転駆動する第１のＤＣモータと、前記第２の感光体を回転駆動する第２のＤＣモータと、前記第１の感光体の回転位相である第１の回転位相を検知する第１の検知手段と、前記第２の感光体の回転位相である第２の回転位相を検知する第２の検知手段と、前記第１モータおよび前記第２モータの回転速度を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記画像形成手段が出力画像を形成する前に、前記第２のＤＣモータによって回転駆動されている前記第２感光体の第２回転位相が、前記第１のＤＣモータによって回転駆動されている前記第１感光体の第１回転位相に対して遅れるように、停止している前記第１および第２のＤＣモータの回転速度を所定の回転速度まで増加させる立ち上げ処理を行い、前記立ち上げ処理の後に、前記第１のＤＣモータの回転速度を維持させつつ、前記第２のＤＣモータの回転速度を増加させ、前記第１の回転位相と前記第２の回転位相との差が所定値より小さくなったことに応じて、前記第１のＤＣモータの回転速度を維持させつつ、前記第２のＤＣモータの回転速度を前記所定の回転速度まで減少させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像形成装置の立ち上げ処理において実施される感光体間の位相調整を短時間で高精度に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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。
【図２】感光ドラムの駆動系の構成を示す図。
【図３】画像形成装置のプリンタ部の制御ブロック図。
【図４】感光ドラムの位相合わせを説明する図。
【図５】感光ドラムの位相合わせ制御に関する位相検知センサ及び駆動モータのタイミングチャート。
【図６】プリンタ制御部が実行する駆動モータの制御フローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、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１には、主に、静電潜像の形成から記録シートへのトナー画像の転写を行う部分が示されている。この画像形成装置は、電子写真方式としてタンデム型を採用するカラー画像形成装置であり、イエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像、及びブラック画像を形成するための４つの画像形成ユニットを備える。
【００１１】
画像形成ユニットはそれぞれ、像担持用の回転体としての感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄを備えている。なお、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄの各符号“１０１ａ〜１０１ｄ”に付されている“ａ”，“ｂ”，“ｃ”，“ｄ”はそれぞれ“イエロー用”，“マゼンタ用”，“シアン用”，“ブラック用”であることを示している。すなわち、感光ドラム１０１ａはイエロー画像を形成するためのイエロー用感光体、感光ドラム１０１ｂはマゼンタ画像を形成するためのマゼンタ用感光体、感光ドラム１０１ｃはシアン画像を形成するためのシアン用感光体、感光ドラム１０１ｄはブラック画像を形成するためのブラック用感光体である。また、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃはカラー画像を形成するためのカラー用感光体とも呼ぶことにする。このような符号“ａ”〜“ｄ”は、後述のレーザスキャナ１００ａ〜１００ｃ，１００ｄ、現像器１０９ａ〜１０９ｃ，１０９ｄについても同様に用いる。
【００１２】
感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃ（第２の感光体）は、カラー感光ドラム用の駆動モータ１１１（第２の駆動手段）によりギア等を介して駆動され、感光ドラム１０１ｄ（第１の感光体）は、モノクロ感光ドラム用の駆動モータ１１２（第１の駆動手段）により駆動される。駆動モータ１１１及び１１２はＤＣブラシレスモータである。感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃは、感光ドラムやギアの回転軸に対する偏心成分をキャンセルするべく、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの偏心による周速変動の周期が同位相になるように組み立てられ、１つの駆動モータ１１１で駆動されるため常に同位相で回転する。従って、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃは常に位相関係が同位相に保たれた状態で回転駆動される。感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの回転位相の検知は、位相検知センサ１０２（第２の検知手段）によって行われる。位相検知センサ１０２の具体的な構成については後述する。現像器１０９ｄと駆動ローラ１０５は駆動モータ１１２により駆動される。つまり、感光ドラム１０１ｄ、現像器１０９ｄ、駆動ローラ１０５は１つの駆動モータ１１２により駆動される。感光ドラム１０１ｄの回転位相の検知は、位相検知センサ１０３（第１の検知手段）によって行われる。位相検知センサ１０３の具体的な構成については後述する。現像器１０９ａ〜１０９ｃはカラー現像用駆動モータ１１０により駆動される。
【００１３】
現像器１０９ａ〜１０９ｄはそれぞれ、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄに形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付着させて、静電潜像を可視画像化させる。感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対する静電潜像の形成はそれぞれ、画像信号に基づいてレーザスキャナ１００ａ〜１００ｄが露光を行うことによって行われる。感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄ上にそれぞれ形成された可視画像であるトナー画像は、駆動ローラ１０５によって回転される中間転写ベルト１０４に順次転写される。
【００１４】
中間転写ベルト１０４上に転写されたトナー画像は、転写ローラ１０６により記録シート上に一括して転写される。トナー画像が転写された記録シートは、定着駆動モータ１０８によって回転駆動される定着ローラ１０７を備えた定着ユニットに搬送され、そこで熱によるトナー画像の記録シートへの定着処理が行われる。
【００１５】
本実施形態に係る画像形成装置は、プリント指示を受信すると、各色の画像信号が各レーザスキャナ１００ａ〜１００ｄに送られ、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄ上に静電潜像が形成される。感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄ上に形成された静電潜像は、現像器１０９ａ〜１０９ｄによりトナーで現像される。感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄ上に形成された４色のトナー画像は、駆動ローラ１０５により時計周りに回転駆動される中間転写ベルト１０４に、重ねて転写される。中間転写ベルト１０４は駆動ローラ１０５及び従動ローラ１１５，１１６に架けられている。
【００１６】
そして、給紙カセット１２０から記録シートが矢印Ｐの方向に搬送され、中間転写ベルト１０４に形成されたトナー画像が転写ローラ１０６により記録シートに転写される。記録シートに転写されたトナー画像は、定着ローラ１０７によって加熱及び加圧されることにより記録シートに定着され、その後、記録シートは排紙トレイ１３０上に排出される。
【００１７】
図２は、感光ドラム１０１ｄの駆動系の構成を示す図である。感光ドラム１０１ｄと一体に回転して感光ドラム１０１ｄを駆動するギア１１４が感光ドラム１０１ｄに取り付けられており、ギア１１４は駆動モータ１１２によって駆動される。ギア１１４には光を透過しない材質のフラグ１１３が１つ設けられており、ギア１１４の回転に伴ってフラグ１１３は位相検知センサ１０３の発光部と受光部の間を通過する。位相検知センサ１０３は、受光部がフラグ１１３により遮られずに受光しているときローレベル信号を、受光部がフラグ１１３により遮られて受光していないときハイレベル信号を出力する。これにより、感光ドラム１０１ｄが１回転する間にパルス信号が１回出力され、感光ドラム１０１ｄの回転位相を検出できる。感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの駆動系は、１つの駆動モータ１１１が３つの感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの各ギアへ回転動力を伝達する構成となっている点を除いて、感光ドラム１０１ｄの駆動系と同様に構成される。位相検知センサ１０２についても位相検知センサ１０３と同様の構成である。位相検知センサ１０２により検知した感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃの位相と、位相検知センサ１０３により検知した感光ドラム１０１ｄの位相とを合わせるように、駆動モータ１１１及び１１２の回転速度が制御されることにより、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄの周速差が低減される。これにより、色ずれ、すなわち各色間の画像位置ずれを抑制することができる。
【００１８】
なお、感光ドラム１０１ｄ又は感光ドラム１０１ｄと一体となっているシャフトにフラグを設け、このフラグが位相検知センサ１０３を遮光する構成としてもよい。幅の異なるフラグを複数設け、感光ドラム１０１ｄの１回転毎に複数の信号が出力される構成としてもよい。
【００１９】
図３は、画像形成装置のプリンタ部２００の制御ブロック図である。プリンタ部２００内の各部は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等を備えたプリンタ制御部２０１により制御される。位相検知センサ１０２，１０３、駆動モータ１１１，１１２は、モータ制御部２０４により制御される。モータ制御部２０４は、ＤＳＰ又はＡＳＩＣ、ＣＰＵ等を備えている。
【００２０】
モータ制御部２０４は、ＤＣブラシレスモータからのロータ位置信号に応じた駆動モータ１１１，１１２の相切り替え制御や、プリンタ制御部からの始動／停止指令信号に応じて駆動モータ１１１，１１２の始動／停止制御を行う。また、モータ制御部２０４は、位相検知センサ１０２から出力される信号の周期から感光ドラム１０１ａの回転速度を検出し、位相検知センサ１０３から出力される信号の周期から感光ドラム１０１ｄの回転速度を検出する。モータ制御部２０４は、プリンタ制御部２０１からの速度指令信号と感光ドラム１０１ａ及び１０１ｄの回転速度を比較し、駆動モータ１１１，１１２の回転速度制御を行う。モータ制御部２０４は、位相検知センサ１０２及び１０３からのパルス信号をプリンタ制御部２０１へ出力する。モータ制御部２０４は、位相検知センサ１０２からのパルス信号に基づいて検出した感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの回転速度と位相検知センサ１０３からのパルス信号に基づいて検出した感光ドラム１０１ｄの回転速度をプリンタ制御部２０１に出力する。
【００２１】
定着駆動モータ１０８、カラー現像用駆動モータ１１０及びレーザスキャナ１００ａ〜１００ｄは、プリンタ制御部２０１により制御される。プリンタ制御部２０１及び画像形成装置を構成する電装部品・電動部品は、電源２０２から供給される電力によって動作する。プリンタ制御部２０１は、プリンタ部２００内の各部の状況を検知するセンサ類２０３及び位相検知センサ１０２，１０３から入力される信号に応じてモータ類２０５（例えば、記録シートを搬送するローラ等の駆動モータ）、駆動モータ１１１，１１２、レーザスキャナ１００、定着駆動モータ１０８、定着器１０７を制御する。プリンタ制御部２０１は、画像形成装置の動作状況を操作部２０６に表示させる。画像形成装置のプリンタ制御部２０１とホストコンピュータ２０８との通信は通信コントローラ２０７を介して行われる。例えば、ホストコンピュータ２０８から画像形成装置へは印刷データ等が送信され、画像形成装置のプリンタ制御部２０１からホストコンピュータ２０８へは印刷状況を示すデータ等が送信される。プリンタ制御部２０１は、印刷データに基づいたレーザ光をレーザスキャナ１００（１００ａ〜１００ｄ）から発光させる。また、プリンタ制御部２０１は操作部２０６からコピー開始指示が入力されたことに応じて、イメージリーダ２０９に原稿の画像を読み取らせ、イメージリーダ２０９から出力される原稿画像データに基づいたレーザ光をレーザスキャナ１００から発光させる。
【００２２】
図４は、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄの位相合わせを説明する図である。図４（ａ）は、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの位相と感光ドラム１０１ｄの位相が９０°ずれている状態を示している。感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃについては、上述の通り、同位相になるように組み立てられ、１つの駆動モータ１１１で駆動されるため、同位相で回転している。一方、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄとは異なる駆動モータにより駆動されているため、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの位相と感光ドラム１０１ｄの位相との差を検知して、これらを一致させる制御を行う。感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄの回転位相は、位相検知センサ１０２，１０３によって検知され、その検知結果に基づいて、プリンタ制御部２０１は位相差を検知する。
【００２３】
図４（ｂ）は、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの位相と感光ドラム１０１ｄの位相を合わせて回転させている状態を示している。この状態は、位相検知センサ１０２が検知する感光ドラム１０１ａの回転位相と位相検知センサ１０３が検知する感光ドラム１０１ｄの回転位相との位相差がゼロとなる（位相差が無くなる）ように、プリンタ制御部２０１がモータ制御部２０４を介して駆動モータ１１１，１１２の駆動を制御することで実現される。感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄの回転位相の位相差をなくすことで、色ずれの発生を抑制することができる。本実施形態では、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄの位相差が所定値以下になるようにすることで色ずれの発生を抑制する。
【００２４】
図５は、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄとの位相合わせ制御に関する位相検知センサ１０２，１０３及び駆動モータ１１１，１１２のタイミングチャートである。位相検知センサ１０２，１０３のタイミングチャートは、感光ドラム１回転につき１パルス出力される信号を示し、駆動モータ１１１，１１２のタイミングチャートは駆動モータ１１１，１１２の回転速度を示す。
【００２５】
時刻ｔ０において、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄは所定の位相関係で静止している。時刻ｔ１において、駆動モータ１１１と１１２の駆動を同時に開始する。駆動モータ１１１は画像形成用の回転速度Ｖｔ０＿ＣＬまで加速される。駆動モータ１１２は画像形成用の回転速度Ｖｔ０＿ＢＫまで加速される。感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄの径が同一で、駆動モータ１１１と感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃのギア比と駆動モータ１１２と感光ドラム１０１ｄのギア比が同一であるならば、回転速度Ｖｔ０＿ＣＬと回転速度Ｖｔ０＿ＢＫは同じ値である。駆動モータ１１１は駆動開始から時間Ｔａ＿ＣＬ経過したときに回転速度Ｖｔ０＿ＣＬに達し、駆動モータ１１２は駆動開始から時間Ｔａ＿ＢＫ経過したときに回転速度Ｖｔ０＿ＢＫに達する。駆動モータ１１１，１１２は画像形成用の回転速度に達すると、画像形成用の回転速度が維持されるよう制御される。
【００２６】
次に、時刻ｔ２から、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄの位相差の検出が行われる。位相検知センサ１０２は、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃが所定の回転角になったときにパルス信号を出力する。位相検知センサ１０３は、感光ドラム１０１ｄが所定の回転角になったときにパルス信号を出力する。位相検知センサ１０２のパルス信号の立ち上がりと位相検知センサ１０３のパルス信号の立ち上がりのタイミングが一致しているとき、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄの位相が一致するよう構成されている。図５は、位相検知センサ１０２が検知する感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの位相が、位相検知センサ１０３が検知する感光ドラム１０１ｄの位相よりも位相差ΔＲ０だけ遅れている状態を示している。
【００２７】
時刻ｔ３から、位相が遅れている駆動モータ１１１を回転速度Ｖｔ０＿ＣＬよりも早い回転速度Ｖｔ１＿ＣＬまで加速することにより、遅れている感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの位相を感光ドラム１０１ｄの位相に追いつかせる。そして、位相検知センサ１０２及び１０３のパルス信号の位相差ΔＲ０が所定値以下となった時刻ｔ４に、駆動モータ１１１を回転速度Ｖｔ０＿ＣＬへ戻す。この位相差の所定値は、回転速度Ｖｔ１＿ＣＬで回転している駆動モータ１１１の減速を開始するタイミングを決定する。この位相差の所定値は、駆動モータ１１１が回転速度Ｖｔ０＿ＣＬまで減速されたときに感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄの位相が一致ないしほぼ一致するような値、すなわち、位相検知センサ１０２及び１０３のパルス信号の位相差がゼロないしほぼゼロになるような値である。これにより感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄの位相差を所定値以下とすることができる。そして、時刻ｔ５から画像形成動作を行い、画像形成動作が終わった時刻ｔ６から駆動モータ１１１の減速を開始し、時刻ｔ６から時間ΔＴ＿ＯＦＦ経過したときから駆動モータ１１２の減速を開始する。時間ΔＴ＿ＯＦＦは、駆動モータ１１１と１１２が同時に停止するための時間差である。時刻ｔ７において、駆動モータ１１１と１１２は所定の位相関係で停止する。この所定の位相関係は、前述したような加速度で駆動モータ１１１と１１２を立ち上げたとき、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの位相が感光ドラム１０１ｄの位相よりも遅れるように設定されている。
【００２８】
上述したように、本実施形態では、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃ（カラー感光ドラム）の位相が感光ドラム１０１ｄ（モノクロ感光ドラム）の位相よりも遅れるように駆動モータ１１１，１１２を立ち上げる。その後、駆動モータ１１２は画像形成用の回転速度に維持したまま、駆動モータ１１１を画像形成用の回転速度よりも速い回転速度に回転させることによって、遅れている感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの位相を感光ドラム１０１ｄの位相に追いつかせる。本実施形態でこのような位相合わせをする理由は次の通りである。
【００２９】
前述したように、駆動モータ１１２は感光ドラム１０１ｄ及び中間転写ベルト１０４を駆動する。中間転写ベルト１０４は駆動ローラ１０５及び従動ローラ１１５，１１６に架けられており、駆動力は駆動ローラ１０５のみから供給される。また、中間転写ベルト１０４にはポリイミド等が用いられており伸縮性がある。従って、駆動ローラ１０５が加速すると、中間転写ベルト１０４は、駆動ローラ１０５と従動ローラ１１６の間で伸び、駆動ローラ１０５と従動ローラ１１５の間で弛む。中間転写ベルト１０４の伸びや弛みは中間転写ベルト１０４の復元力により次第に解消されていくが、その復元力が外乱となって駆動ローラ１０５に加わるために、駆動ローラ１０５を所定の回転速度に安定させるためのフィードバック制御に時間がかかってしまう。一方、駆動モータ１１１は感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃを駆動するが、中間転写ベルトのような伸縮性のある部材は駆動しない。従って、駆動モータ１１１を加速した場合に受ける外乱が駆動モータ１１２よりも少なく、駆動モータ１１１を加速した後に所定の回転速度に安定させるフィードバック制御に時間がかからない。
【００３０】
このような特性があるので、本実施形態では、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃ（カラー感光ドラム）の位相が感光ドラム１０１ｄ（モノクロ感光ドラム）の位相よりも遅れるように駆動モータ１１１，１１２を立ち上げる。そして、中間転写ベルト１０４と感光ドラム１０１ｄを駆動する駆動モータ１１２には画像形成用の回転速度を維持させたまま、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃを駆動する駆動モータ１１１を加速することにより感光ドラム間の位相合わせを行う。これによって、感光ドラム間の位相合わせと感光ドラムの回転速度制御を短時間で行うことができ、高画質な画像形成動作を短時間で開始することができる。
【００３１】
図６は、プリンタ制御部２０１が実行する駆動モータ１１１及び１１２の制御フローチャートである。ホストコンピュータ２０８からのプリント要求または操作部２０６から入力されるコピー開始指示に応じて（Ｓ６０１）、プリンタ制御部２０１は駆動モータ１１１及び駆動モータ１１２の駆動を開始する（Ｓ６０２）。駆動モータ１１１が画像形成用の回転速度Ｖｔ０＿ＣＬに達し、駆動モータ１１２が画像形成用の回転速度Ｖｔ０＿ＢＫに達すると（Ｓ６０３）、駆動モータ１１１が回転速度Ｖｔ０＿ＣＬを維持するよう、駆動モータ１１２が回転速度Ｖｔ０＿ＢＫを維持するよう制御する。そして、駆動モータ１１１の加速時間Ｔａ＿ＣＬ及び駆動モータ１１２の加速時間Ｔａ＿Ｂｋを判定し、駆動モータ１１１及び１１２の加速に要した移動距離（角度）を算出する（Ｓ６０４）。例えば、画像形成用の回転速度Ｖｔ０＿ＣＬとＶｔ０＿ＢＫが同一であり、加速時の速度変化は直線的であるとした場合、駆動モータ１１１の加速に要した移動距離Ｒ＿ＣＬ及び駆動モータ１１２の加速に要した移動距離Ｒ＿ＢＫは次のようになる。
Ｒ＿ＣＬ＝（Ｖｔ０＿ＣＬ×Ｔａ＿ＣＬ）／２
Ｒ＿ＢＫ＝（Ｖｔ０＿ＢＫ×Ｔａ＿ＢＫ）／２
【００３２】
次に、駆動モータ１１１及び駆動モータ１１２が定速で回転している状態において、位相検知センサ１０２と位相検知センサ１０３のパルス信号に基づいて、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄの位相差ΔＲ０を検出する（Ｓ６０５）。位相差ΔＲ０は、位相検知センサ１０２が出力するパルス信号の立ち上がりエッジから位相検知センサ１０３が出力するパルス信号の立ち上がりエッジまでの間にプリンタ制御部２０１に供給される基本クロックの数をカウントすることにより検出する。
【００３３】
そして、位相差ΔＲ０が所定値以下であるか判定し（Ｓ６０６）、検出された位相差ΔＲ０が所定値よりも大きい場合には、駆動モータ１１１を回転速度Ｖｔ０＿ＣＬよりも速い回転速度Ｖｔ１＿ＣＬで回転させる（Ｓ６０７）。ステップＳ６０６で位相差ΔＲが所定値以下になると、駆動モータ１１１が画像形成用の回転速度で回転しているか判定し（Ｓ６０８）、駆動モータ１１１が画像形成用の回転速度Ｖｔ０＿ＣＬでない場合、駆動モータ１１１を減速させる（Ｓ６０９）。ステップＳ６０９で駆動モータ１１１が画像形成用の回転速度になると、駆動モータ１１１及び駆動モータ１１２を画像形成用の回転速度に維持させ、画像形成動作を開始させる（Ｓ６１０）。
【００３４】
画像形成動作が終了すると（Ｓ６１１）、駆動モータ１１１及び駆動モータ１１２を停止させる（Ｓ６１２）。駆動モータ１１１及び１１２を停止させるには、ＤＣブラシレスモータである駆動モータ１１１及び１１２への供給電流をオフする。但し、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄが停止した時の位相関係が、次回立ち上げた時に感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの位相が感光ドラム１０１ｄの位相よりも遅れるような位相関係になるように、駆動モータ１１１及び１１２への供給電流をオフするタイミングを制御する。また、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄが同時に停止するように、駆動モータ１１１及び１１２への供給電流をオフするタイミングを制御する。例えば、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄが同時に停止したときの位相が一致するようなタイミングでそれぞれの停止を開始する。本実施形態では、駆動モータ１１１の立ち上がりが駆動モータ１１２よりも遅いので、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃと感光ドラム１０１ｄの位相が一致した状態から立ち上げれば、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｃの位相が感光ドラム１０１ｄの位相よりも遅れることになる。本実施形態では、駆動モータ１１２の減速開始タイミングを駆動モータ１１１の減速開始タイミングよりも遅延時間ΔＴ＿ＯＦＦだけ遅らせる。駆動モータの減速度がその加速度に比例する場合、遅延時間ΔＴ＿ＯＦＦは以下の式を満たすように算出される。なお、αはモータの加速時間を減速時間に変換する任意定数である。駆動モータ１１１及び駆動モータ１１２が停止すると図６のフローチャートの処理を終了する。
α×（Ｒ＿ＢＫ−Ｒ＿ＣＬ）／Ｖｔ０＿ＣＬ＜ΔＴ＿ＯＦＦ＜α×Ｔａ＿ＢＫ
【００３５】
本実施形態では、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄを用いたカラー画像形成動作の際の駆動モータ制御について説明したが、感光ドラム１０１ｄのみを用いたモノクロ画像形成動作の際は図６のステップＳ６０３の後、ステップＳ６１０へ処理を移行させてもよい。これにより、カラー画像形成動作時に比べてモノクロ画像形成動作時のファーストプリント時間を短縮することができる。
【００３６】
本実施形態では、複数の感光ドラム上のトナー画像を中間転写ベルトを介して記録シートに転写する画像形成装置であったが、本発明は複数の感光ドラム上のトナー画像を搬送ベルトにより搬送される記録シートに直接転写する画像形成装置にも応用できる。この場合は、駆動モータの駆動対象に関して、上述した実施形態における中間転写ベルトを搬送ベルトに置き換えて応用する。
【００３７】
本実施形態では、駆動モータ１１１の回転位相が駆動モータ１１２の回転位相よりも遅れるように立ち上げて、駆動モータ１１１を加速することにより位相合わせを行ったが、駆動モータ１１１の回転位相が駆動モータ１１２の回転位相よりも進むように立ち上げて、駆動モータ１１１を減速することにより位相合わせを行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０１ａ  イエロー用感光ドラム
１０１ｂ  マゼンタ用感光ドラム
１０１ｃ  シアン用感光ドラム
１０１ｄ  ブラック用感光ドラム
１０２  位相検知センサ
１０３  位相検知センサ
１０４  中間転写ベルト
１１１  駆動モータ
１１２  駆動モータ
【図１】
0005725761.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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