(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体に画像形成を行う形成手段と、無端状ベルトと、前記像担持体及び前記無端状ベルトを当接及び離間させる当接・離間手段と、を備え、前記像担持体及び前記無端状ベルトを当接させた状態で前記像担持体に担持されたトナー像を前記無端状ベルト或いは前記無端状ベルトにより搬送される記録紙に転写する画像形成装置において、
前記像担持体及び前記無端状ベルトの当接時の負荷変動に応じて、前記像担持体或いは前記無端状ベルトを回転駆動する駆動手段からの出力信号が、前記駆動手段への負荷が大きくなった場合の出力信号に変化することを検出し、検出結果に基づき前記像担持体及び前記無端状ベルトの当接に要する実動作時間を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された実動作時間に従い、次工程の画像シーケンスを実行する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記計測手段による計測を行う際に、前記像担持体の回転速度と前記無端状ベルトの回転速度との回転速度差を、通常の画像形成時よりも大きくなるように前記像担持体及び前記無端状ベルトの何れかの回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記計測手段は、前記像担持体及び前記無端状ベルトの当接前後において、前記駆動手段から出力される出力信号を複数ポイント計測し、前記複数の計測結果に基づき、駆動手段からの出力信号が前記駆動手段への負荷が大きくなった場合の出力信号に変化したことを検出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】
前記出力信号は、前記駆動手段を駆動する為の電流値を示す信号、或いは前記駆動手段の回転駆動に応じて出力される速度信号であ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。
【請求項４】
複数の像担持体を備え、
前記計測手段は、前記複数の像担持体のすべてと前記無端状ベルトの当接に要する実動作時間を計測することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記次工程の画像形成シーケンスとは、前記像担持体に担持されたトナー像を前記無端状ベルト或いは前記無端状ベルトにより搬送される記録紙に転写する際の転写電圧を制御するシーケンスであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
像担持体と、
無端状ベルトと、
前記像担持体及び前記無端状ベルトを当接及び離間させる当接・離間手段と、を備え、前記像担持体及び前記無端状ベルトを当接させた状態で前記像担持体に担持されたトナー像を前記無端状ベルト或いは前記無端状ベルトにより搬送される記録紙に転写する画像形成装置において、
前記像担持体或いは前記無端状ベルトを回転駆動する駆動手段からの出力される出力信号を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づき、前記像担持体と前記無端状ベルトが離間した状態から当接した状態になるまでの時間を計測する計測手段と、
前記計測手段による計測を行う際に、前記像担持体の回転速度と前記無端状ベルトの回転速度との回転速度差を、通常の画像形成時よりも大きくなるように前記像担持体及び前記無端状ベルトの何れかの回転速度を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【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おける、ファースト・プリントアウト・タイムの短縮化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、複数の画像形成部を並置して、これら複数の画像形成部に対向配置された中間転写ベルト上にトナー画像を順次転写し、そのトナー画像を記録用紙上に一括転写するタンデム型のカラー画像形成装置が広く知られている。
【０００３】
このようなカラー画像形成装置では、感光ドラムと中間転写ベルトとを、画像形成を行わないときに離間状態にしておく形態が良くとられている。これは、常に感光ドラムと中間転写ベルトとを当接していると、感光ドラムと中間転写ベルトを介して対向し配置される転写ローラが接触圧により経時的に僅かに変形してしまう。そして、この変形が発生してしまうと、変形部分と非変形部とで、トナー画像の転写条件が異なってしまい、この転写条件の差異が、転写画像に影響を及ぼしてしまう。このような理由で、画像形成動作を行う時のみ、感光ドラムと中間転写ベルトとを当接する対策がとられている。
【０００４】
また、画像形成時においては、当接動作を終了してから、所定時間後に、転写電圧制御（以下、ＡＴＶＣと称す）を実行している。このＡＴＶＣは、感光ドラムから中間転写ベルトに画像を転写させる為の転写ローラや中間転写ベルトの抵抗値が、環境要因や個体バラツキ要因で大きく変化する為に行われる。即ち、該ＡＴＶＣは、動的に変動する抵抗値を把握し、適切な転写電圧を設定し、感光ドラム上に形成されたトナー画像を良好に記録用紙に転写するために行う制御である。このＡＴＶＣに関連した技術が、例えば、特許文献１（特開２００３−１４９９６３）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４９９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像形成装置においては、最初の１ページ目がプリント可能となるまでの時間（ファースト・プリントアウト・タイム：以降ＦＰＯＴと略する）を短縮化したいという要望がある。このＦＰＯＴを短縮する為に、例えば、上記当接動作の後半において当接動作と並行してＡＴＶＣを動作させるような対策も考えられる。
【０００７】
しかしながら、ＡＴＶＣは、転写ローラに予め決められた定電流を流し、転写ローラの抵抗値とから定まる電圧を基にして転写バイアスを決定する為、ＡＴＶＣを実行している間、転写ローラは安定駆動している状態が望ましい。ＡＴＶＣ実行中に、感光ドラムと転写ローラが離間状態から当接状態に遷移するプロセスを跨ぐ場合、当接時の衝撃により転写ローラに流している電流が不安定になり、ＡＴＶＣの精度が損なわれてしまう。
【０００８】
ここで、感光ドラムと中間転写ベルトとの当接動作は、当接・離間動作に用いられる機構部品（ソレノイドやクラッチ及びカム・ギヤなど）の部品個体差により動作時間にバラツキがある。その為、画像形成装置のシーケンス処理上、機構部品の動作が完了する時間は機構部品の個体バラツキを吸収できるだけ余裕を持った時間で設定して、当接動作が確実に完了してからＡＴＶＣに移行する。
【０００９】
このように、ＦＰＯＴの短縮が要望されながらも、ＡＴＶＣの精度を確保する為に、ある一定時間だけＦＰＯＴを長くすることはやむを得ない。また、ＡＴＶＣに限らず、感光ドラムと中間転写ベルトとの当接動作によって動作精度に影響が出てしまう様な画像シーケンスであれば、ＡＴＶＣと同様の問題を発生し得る。また、上の説明では、感光ドラムと中間転写ベルトについて説明を行ったが、感光ドラムから記録紙（記録材）にトナー像を直接転写する方式の画像形成装置における、感光ドラムと転写材担持体とについても同様の問題が発生する。即ち、感光ドラムと接して回転動作する無端状ベルトにおいて同様の問題が発生し得る。
【００１０】
本願発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、感光ドラムと無端状ベルトとの当接動作の後続する画像シーケンスへの影響を回避しつつ、ＦＰＯＴを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上述した課題を解決することを目的としてなされたもので、係る目的を達成する一手段として以下の構成を備える。
【００１２】
即ち、本願発明における画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に画像形成を行う形成手段と、無端状ベルトと、前記像担持体及び前記無端状ベルトを当接及び離間させる当接・離間手段と、を備え、前記像担持体及び前記無端状ベルトを当接させた状態で前記像担持体に担持されたトナー像を前記無端状ベルト或いは前記無端状ベルトにより搬送される記録紙に転写する画像形成装置において、前記像担持体及び前記無端状ベルトの当接時の負荷変動に応じて、前記像担持体或いは前記無端状ベルトを回転駆動する駆動手段からの出力信号が、前記駆動手段への負荷が大きくなった場合の出力信号に変化することを検出し、検出結果に基づき前記像担持体及び前記無端状ベルトの当接に要する実動作時間を計測する計測手段と、前記計測手段により計測された実動作時間に従い、次工程の画像シーケンスを実行する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記計測手段による計測を行う際に、前記像担持体の回転速度と前記無端状ベルトの回転速度との回転速度差を、通常の画像形成時よりも大きくなるように前記像担持体及び前記無端状ベルトの何れかの回転速度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、感光ドラムと無端状ベルトとの当接に要する実際の時間を計測するので、当接動作の影響を回避しつつ、次工程の画像シーケンスを早期に開始することができ、結果、ＦＰＯＴを短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の概略構成図
【図２】像担持体と中間転写体の当接・離間の状態を示す図
【図３】像担持体間の位相補正、像担持体と中間転写体との当接、ＡＴＶＣの一連の動作示すタイミングチャート
【図４】ＤＣブラシレスモータの構造及び制御の一例を示す図
【図５】実施例１における制御部１０と他の構成との関係を説明する図
【図６】実施例１の動作を説明するイメージ図
【図７】当接前の中間転写体モータの駆動電流の拡大図
【図８】当接後の中間転写体モータの駆動電流の拡大図
【図９】実施例１の動作を説明する当接時間計測モードの処理を示すフローチャート
【図１０】実施例２における制御部１０と他の構成との関係を説明する図
【図１１】実施例２の動作を説明する当接時間計測モードの処理を示すフローチャート
【図１２】実施例３における制御部１０と他の構成との関係を説明する図
【図１３】実施例３の動作を説明するイメージ図
【図１４】実施例３の動作を説明する当接時間計測モードの処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１６】
[画像形成装置の構成例]
図１は画像形成装置１００の構成を示す図である。図１に示す画像形成装置１００には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色ごとに４つの画像形成部が配置されている。夫々の画像形成部は、感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋを備えている。尚、以下では感光ドラムのことを抽象化した表現として像担持体と称する。また夫々の画像形成部は、像担持体１０１Ｙ〜１０１Ｂｋを一様に所定の電位に帯電するための帯電手段１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋを備える。また夫々の画像形成部は、帯電された像担持体１０１Ｙ〜１０１Ｂｋ上に各色画像データに対応したレーザ光１０３Ｙ〜Ｂｋを照射して静電潜像を形成するためのレーザスキャナユニット１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋを備える。また夫々の画像形成部は、像担持体１０１Ｙ〜１０１Ｂｋ上に形成された静電潜像を現像して顕像化するための現像手段１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｂｋを備える。また夫々の画像形成部は、現像手段１０５Ｙ〜１０５Ｂｋ内の各色トナーを像担持体１０１Ｙ〜１０１Ｂｋに送り出すためのスリーブローラ１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｂｋを備える。また夫々の画像形成部は、像担持体１０１Ｙ〜１０１Ｂｋ上に形成されたトナー画像（トナー像）を転写ベルト１１３に転写するための転写手段１０８Ｙ、１０８Ｍ、１０８Ｃ、１０８Ｂｋを備える。また夫々の画像形成部は、転写ベルト１１３へのトナーの転写後に像担持体１０１Ｙ〜１０１Ｂｋ上に残留したトナーを除去するためのクリーニング手段１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｂｋを備える。また、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｂｋは廃トナーを収納するための廃トナーユニットである。
【００１７】
画像形成装置１００の下部には給紙装置部が有り、記録媒体１０７が収納された給紙カセット１１１が配置されている。給紙カセット１１１からの記録媒体１０７の搬送経路には、記録媒体の給紙用のピックアップローラ１１２、記録媒体を搬送路内に送り出すフィードローラ１２３、フィードローラ１２３と対向配置されるリタードローラ１２４が配置されている。また、記録媒体１０７の先端を検出し、転写ベルト１１３との転写位置において転写タイミングを図るためのレジセンサ１１４が配置されている。また、転写ベルト１１３上に一次転写されたトナー画像を記録媒体１０７上に二次転写するタイミングをとるためのレジストローラ１１５が配置されている。給紙カセット１１１から給送された記録媒体１０７は二次転写ローラ１１６の位置でトナー画像を二次転写される。１１７は定着手段であり、記録媒体１０７上に転写された４色のトナー画像を溶融定着させる。定着された記録媒体１０７は機外に排出され、画像形成動作を終了する。
【００１８】
[像担持体（感光ドラム）と中間転写体（無端状ベルト）の当接・離間の構成例]
画像形成装置の像担持体１０１と中間転写体１１３の当接・離間の状態を図２に示す。図２（ａ）は像担持体１０１と中間転写体１１３との離間状態、図２（ｂ）は像担持体１０１と中間転写体１１３との当接状態を示している。１１８は像担持体１０１と中間転写体１１３との当接・離間を行うためのソレノイド（当接・離間ソレノイドと称する）、１１９は当接・離間ソレノイドと当接・離間ユニットとの連結ギヤ、１２０は当接・離間駆動カム、１２１は当接・離間ユニットである。
【００１９】
当接動作時においては、制御部１０の制御指示により当接・離間ソレノイド１１８が電磁的に吸引動作すると、連結ギヤ１１９が図中矢印方向（右回り）に回転し、連結ギヤ1回転あたり当接・離間駆動カム１２０を１／４回転右回りに駆動させる。当接・離間駆動カム１２０が１／４回転駆動すると、当接・離間駆動カム１２０の凸部分によって、当接・離間ユニット１２１が転写ローラ１０８とともに押し上げられ像担持体１０１と接触する。
【００２０】
離間動作時においては、当接動作後に、当接・離間ソレノイド１１８が電磁的に吸引動作すると、連結ギヤ１１９が図中矢印方向（右回り）に回転し、連結ギヤ1回転あたり当接・離間駆動カム１２０を１／４回転右回りに駆動させる。当接・離間駆動カム１２０が１／４回転駆動すると、当接・離間駆動カム１２０の凸部分が移動するため、当接・離間ユニット１２１は転写ローラ１０８とともに下方に降り像担持体１０１から離間する。
【００２１】
次回当接動作を行う前に、連結ギヤ１１９を２回転分移動させ、当接・離間駆動カム１２０を元の位置まで移動させておく。当接・離間駆動カム１２０及び当接・離間ユニット１２１の形状を工夫することで、例えばモノクロプリントに対応した、Ｂｋの像担持体１０１Ｂｋのみを当接し、像担持体１０１Ｙ〜１０１Ｃを離間しておく等、別の当接・離間パターンの設定も可能である。
【００２２】
[像担持体刊の位相補正〜ＡＴＶＣまでの一連動作のタイミング説明]
図３は、像担持体１０１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ間の位相補正、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接、ＡＴＶＣの一連の動作をタイミングチャートとして表したものである。図３において、１はシーケンス上の起点となるタイミングであり、画像形成装置の電源投入後のイニシャルシーケンス開始タイミングや、プリント開始タイミングなどが該当する。２は像担持体１０１（感光ドラム１０１）の位相補正を行う期間であり、像担持体１０１の位相補正の一例として２．５ｓｅｃ〜３ｓｅｃ程度の時間を要する。この像担持体１０１の位相補正についてより具体的に説明すると、例えば基準色をＹとすると、像担持体１０１Ｙの回転位相に対して、所定の位相差の位置関係になるように、他の像担持体の回転位相を調整/制御することをいう。尚、像担持体１０１Ｍ、Ｃ、Ｂｋ間の位相差関係は像担持体の配置間隔等から決まる。３は像担持体１０１と中間転写体１１３との当接が行われる期間であり、約１ｓｅｃ程度の時間を要する。ただし、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接の実動作にかかる時間は、機構部品の固体バラツキなどにより不明であるため、動作バラツキにマージンを持って確実に像担持体１０１と中間転写体１１３との当接が完了できる時間を設定している。４はＡＴＶＣを行う期間であり、ＡＴＶＣの一例として約４ｓｅｃ〜５ｓｅｃ程度の時間を要する。５は当接・離間ソレノイド１１８の動作状態を示す信号であり、Ｈｉになるタイミングで当接・離間ソレノイド１１８がＯＮされ、連結ギヤ１１９に駆動が伝達される。当接・離間ソレノイド１１８がＯＦＦされた後も、当接・離間駆動カム１２０は当接・離間ソレノイド１１８の爪が連結ギヤ１１９に掛かるまで遅れて駆動を続ける。この為、当接・離間ソレノイド１１８のＯＦＦタイミングが像担持体１０１と中間転写体１１３との当接完了のタイミングとは異なる。従って、画像形成装置のシーケンス上は、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接期間３全体を当接に要する時間としている。６〜９はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ夫々のＡＴＶＣの実行タイミングである。各転写部単独のＡＴＶＣに掛かる時間は６〜９の夫々Ｈｉになるタイミングであり、約１．５ｓｅｃ程度の時間を要する。
【００２３】
[像担持体及び中間転写体の駆動手段の構成例]
ところで、上述説明してきた像担持体１０１や中間転写体１１３を駆動するモータには、高トルクが発生でき、低振動であることなどからＤＣブラシレスモータを用いられることが多い。
【００２４】
ここで、ＤＣブラシレスモータの構造及び制御回路の一例を図４に示す。図４において、５０は各回転体の駆動制御を行うＡＳＩＣ、５１はＡＳＩＣ５０内部に設けられたモータの位置制御及び速度制御を行うモータ制御部である。また、５２はモータ送る電力を制御するドライバであり、ハイ側トランジスタとロー側トランジスタを各３個備え、夫々コイル５４のＵ、Ｖ、Ｗに接続されている。また、５３はＤＣブラシレスモータ、ＤＣブラシレスモータ５３は、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相スター結線されたコイル５４とロータ５５である。そしてロータの位置検出手段としてロータ５５の磁極を検知する３個のホール素子５６ａ、５６ｂ、５６ｃを備えている。また、ＤＣブラシレスモータ５３は、ロータ５５の外周にモータ基板上に磁気パターン５７と磁気センサ５８を設けている。磁気センサ５８はロータ５５が回転することで磁気パターン５７に生じる起電力を検出し、ロータ５５の回転速度に応じたパルス信号５９（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  Ｐｕｌｓｅ：以降ＦＧパルスと称する）を発生する。このＦＧパルス５９（速度信号とも呼ぶ）をモータ制御部５１に入力し、これをカウントすることによりモータの回転速度を算出している。また電流検出抵抗６０により検出されたモータの駆動電流の電圧換算値を監視し、ドライバ５２及びＤＣブラシレスモータ５３の異常状態の検出を行っている。
【００２５】
モータ制御部５１は、ホール素子５６ａ〜５６ｃが発生するロータ位置信号ＨＵ〜Ｗにより、ロータ５５の位置を特定し、相切り替え信号を生成する。相切り替え信号ＵＵ〜ＵＷ、ＬＵ〜ＬＷは、ドライバ５２の各トランジスタをＯＮ／ＯＦＦ制御し励磁する相を順次切り替えロータ５５を回転させる。
【００２６】
また、モータ制御部５１は速度制御を行うために、回転速度目標値と回転速度情報を比較し速度誤差情報を得る。また、位置制御を行うために、回転速度情報を積分したロータ５５の位置情報と、位置目標値と比較し、位置誤差情報を得る。上記、速度誤差情報と位置誤差情報からモータ操作量を演算し、その結果によりＰＷＭ信号を生成、出力する。ＰＷＭ信号は０でｄｕｔｙ０％、２５５でｄｕｔｙ１００％となる。ＰＷＭ信号は相切り替え信号ＵＵ〜ＵＷとＮＡＮＤゲートにより駆動電流のチョッピング処理を行いモータの回転速度を制御する。尚、ロー側トランジスタを全相オンすることにより、モータにブレーキをかけることができる。
【００２７】
図５は実施例１の構成を説明する図である。本実施例を説明するにあたって、前述説明した符号については説明の詳細を省く。図５において、１０は画像形成装置の制御部である。１１は当接・離間ソレノイド１１８を制御部１０からの指示により動作させるための動作信号である。１２は像担持体駆動モータ１３を駆動させるための制御信号である。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各像担持体１０１Ｙ〜１０１Ｂｋに夫々像担持体駆動モータ（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ）を配置しており、夫々の像担持体駆動モータに対して制御信号（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ）が接続されている。１４は中間転写体駆動モータ１５を駆動させるための制御信号である。１６は検出抵抗６０により検出された中間転写体駆動モータ１５の駆動電流の電圧変換信号である。尚、ここでの検出抵抗６０は、先の図４で説明した検出抵抗６０に一致する。
【００２８】
図６に像担持体１０１と中間転写体１１３が離間している状態から当接し最終的に離間する時の当接・離間ソレノイド１１８の動作タイミングと、中間転写体駆動モータ１５電流波形の一例を示す。ここで中間転写体駆動モータ１５の電流波形は、電流検出抵抗６０の電圧値を検出することで行われる。
【００２９】
図６において、１７は当接・離間ソレノイド１１８の動作タイミングを示しており、１８は中間転写体駆動モータ１５の駆動電流波形を示す。１９は中間転写体駆動モータ１５が起動し始めるタイミング、２０は当接・離間ソレノイド１１８が駆動信号により当接時の動作を開始するタイミング、２１は中間転写体駆動モータ１５の電流が変化しているタイミングである。このタイミング２１で像担持体１０１と中間転写体１１３が当接することにより、中間転写体駆動モータ１５に掛かる負荷電流が変化していることがわかる。本実施例による測定結果では、当接・離間ソレノイド１１８がＯＮしてから、像担持体１０１と中間転写体１１３が当接するまでの実動作時間は約５００ｍｓｅｃであった。２２は画像形成装置の制御部１０が、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接に掛かる時間を予め設定しているタイミングである。当接・離間ソレノイド１１８がＯＮしてから、像担持体１０１と中間転写体１１３が当接するまでの時間見積りを約９５０ｍｓｅｃとして設定している。２３及び２４は当接・離間ソレノイド１１８が駆動信号により離間時の動作を開始するタイミングである。２３は1段階目として、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各像担持体のうち、Ｙ、Ｍ、Ｃの像担持体のみ離間（即ちＢｋのみ当接）するタイミング、２４は２段階目として、Ｂｋの像担持体を離間するタイミングであり、すべての離間動作が完了する。
【００３０】
図６における、タイミング２０〜２１（像担持体１０１と中間転写体１１３が当接する前）の中間転写体モータ１５の駆動電流の拡大図を図７に示す。図７において、２５はタイミング２０〜２１における中間転写体モータ１５の駆動電流を検出する際のサンプリングの一例を示す。本実施例においては、中間転写体モータ１５の駆動電流の1周期は約５０μｓｅｃとなっている。これはＤＣブラシレスモータのモータ制御部５１から出力されるＰＷＭの発生周期によって定まる。この中間転写体モータ１５の駆動電流1周期の中から複数ポイント測定（本実施例では４ポイント／周期）を行い、１０周期、約５００μｓｅｃ分の計測結果（測定データ）を平均化することによって、中間転写体モータ１５の電流レベルを算出する。２６はタイミング２０〜２１（像担持体１０１と中間転写体１１３が当接する前）の平均電流レベルを表している。尚、複数ポイントの計測結果について平均処理に限定されるものではない。例えば５ポイント計測するうえでは、その真ん中の計測結果を採用するようにしても良い。
【００３１】
次に図６における、タイミング２１〜２２（像担持体１０１と中間転写体１１３が当接した後）の中間転写体駆動モータ１５の駆動電流の拡大図を図８に示す。
【００３２】
図８において、２７はタイミング２１〜２２における中間転写体駆動モータ１５の駆動電流を検出する際のサンプリングの一例を示す。タイミング２０〜２１の場合と同様に、中間転写体モータ１５の電流レベルを算出する。２８はタイミング２１〜２２（像担持体１０１と中間転写体１１３が当接した後）の平均電流レベルを表す。
【００３３】
当接・離間ソレノイド１１８がＯＮされてから、タイミング２０〜２２にかけて、この平均電流レベル測定を１０周期ごとに夫々行う。そして、像担持体１０１と中間転写体１１３が当接する前後の平均電流レベル２６と２８のレベル差が検出されたタイミングが像担持体１０１と中間転写体１１３が当接したタイミングと判断できる。
【００３４】
図９（ａ）は実施例１における、像担持体と中間転写体との当接時間を計測する当接時間計測モードについて説明するフローチャートである。尚、当接時間計測モードは、画像形成装置の新規購入時、その後の像担持体及び中間転写体の交換の際に1度実施し、当接時間情報の更新を行えば良い。
【００３５】
図９（ａ）において、当接時間計測モードがスタートすると、像担持体１０１と中間転写体１１３が駆動を開始する（Ｓ１０１）。この開始のタイミングは先に説明した図３の１の起点のタイミングと略一致する。また、この時点では、像担持体１０１と中間転写体１１３は当接していない。
【００３６】
次に、制御部１０は、電圧変換信号１６を検出することで、中間転写体駆動モータ１５の駆動電流の測定を開始する（Ｓ１０２）。尚、ここでは実際には、図６に示されたような電流値変化に応じた電圧変化を制御部１０により検出していることになるが、この電圧変化の検出のことを、以下においては電流を検出（或いは測定）すると称する。そして測定された電流値をもとに、制御部１０は、像担持体１０１と中間転写体１１３が当接する前の平均電流を算出する（Ｓ１０３）。尚、駆動電流の測定は当接時間計測モードが終了するまで予め定められた所定時間毎（例えば上述図７で説明した駆動電流１０周期分（約５００μｓｅｃ毎））に平均電流値を更新しながら計測を継続する。
【００３７】
Ｓ１０４に進み、制御部１０は、当接・離間ソレノイド１１８にＯＮを指示し当接動作に移行する。そして、制御部１０は、中間転写体駆動モータ１５の駆動電流の測定を継続し、順次像担持体１０１と中間転写体１１３が当接した後の平均電流値を算出していく（Ｓ１０５）。
【００３８】
そして、制御部１０は、検出された電流変化より、実際の当接前後での中間転写体駆動モータ１５の駆動電流平均値に一定条件のレベル差が発生したことを認識する（Ｓ１０６）。尚、この一定条件のレベル差の詳細については後述にて詳しく説明する。そして制御部１０は、Ｓ１０６でＹＥＳと判断すると、当接・離間ソレノイド１１８をＯＮさせたタイミングから、駆動電流平均値のレベル差を認識するまでのタイミングまでの時間を算出する（Ｓ１０７）。そしてこの時間を実動作上の像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時間として不図示の不揮発性記憶部に格納し処理を終了する（Ｓ１０８）。尚、当接前後における中間転写体駆動モータ１５の駆動電流平均値のレベル差については、中間転写体駆動モータ１５の駆動電流の継続測定において、駆動電流の平均値に一定の変化が認識できたことをもって判定することができる。図７及び図８の説明における一例の場合、当接前後における駆動電流の平均値のレベル差は約５００ｍＡとなった。
【００３９】
一方、制御部１０は、Ｓ１０６で、一定期間、中間転写体駆動モータ１５の駆動電流平均値のレベル差を認識できない場合処理をＳ１０９に進める。初期設定値を像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時間として不図示の不揮発性記憶部に格納し処理を終了する。ここで、初期設定値とは、図６の説明で上述した画像形成装置の制御部１０が、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接に掛かる時間を予め見積もり設定しているタイミングである。例えば、工場においてデフォルト値として記憶した値に相当する。また、工場とは別に、前回で図９のフローチャートが実行された再のＳ１０８の処理で格納された値とすることもできる。
【００４０】
次に、図９（ａ）の当接時間計測モードが終了して、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接に掛かる実動作時間を記憶手段に格納した後に、図９（ｂ）のフローチャートが実行される。図９のフローチャートは、画像形成装置がプリント信号を受信した場合の処理フローチャートを示す。
【００４１】
図９（ｂ）において、画像形成装置がプリント信号を受信しプリント動作が開始されると、制御部１０は、不図示の記憶手段に格納された像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時間情報を当接に掛かる実動作時間として設定する（Ｓ１１０）。次に、制御部１０の制御のもと像担持体１０１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ間の位相関係を補正する（Ｓ１１１）。そして位相補正が終了すると、制御部１０は、当接・離間ソレノイドをＯＮさせる（Ｓ１１２）。
【００４２】
Ｓ１１３に進み、制御部１０は、当接・離間ソレノイドをＯＮさせたタイミングから、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接に掛かる実動作時間として設定した時間になるまでをカウントする。そして、設定した当接時間が経過すると制御部１０は処理をＳ１１４に進ませ、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接は完了していると判断し、ＡＴＶＣを開始する。そして、ＡＴＶＣが終了した後に、画像形成シーケンスに移行する。
【００４３】
以上説明したように、中間転写体駆動モータ１５の電流を測定し、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時の負荷変動による電流変化を検出することによって、像担持体１０１と中間転写体１１３との実動作上の当接時間を知ることができる。そして実動作上の当接時間を、これ以降のプリント前シーケンスにおける像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時間として適用することによって、ＦＰＯＴを短縮することが可能である。
【００４４】
尚、本実施例で説明した当接時間計測モードは、画像形成装置の新規購入時の電源投入時、及びその後の像担持体または中間転写体の交換の度毎に1度実施し、当接時間情報の更新を行うことが想定される。
【００４５】
また、上述においてはＡＴＶＣについて説明を行ったがそれには限定されない。感光ドラムと中間転写ベルトとの当接動作によって動作精度に影響が出てしまう様な画像シーケンスであれば、ＡＴＶＣ以外の画像シーケンスを適用することができ、精度向上というＡＴＶＣの場合と同様の効果を得ることが出来る。
【実施例２】
【００４６】
実施例２では、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時の電流変化を像担持体駆動モータ１３の電流変化により検出する場合について説明する。
【００４７】
図１０は実施例２における制御部１０と他の構成との関係を説明する図である。本実施例の構成を説明するにあたって、前述説明した符号については説明の詳細を省く。図１０において、２９は像担持体駆動モータ１３の駆動電流を検出するための検出抵抗である。像担持体駆動モータ１３についても、図４で説明したものと同様の制御回路が備えられており、この検出抵抗２９は、図４で説明した検出抵抗６０に相当する。３０は検出抵抗２９により検出された像担持体駆動モータ１３の駆動電流の電圧変換信号であり、制御部１０に入力される。尚、本実施例では像担持体駆動モータ１３の駆動電流を検出するための検出抵抗２９は、像担持体１０１Ｂｋを駆動する像担持体駆動モータ１３Ｂｋに接続するもののみを図示している。しかし、その他の像担持体１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃを駆動する像担持体駆動モータ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃに駆動電流を検出するための検出抵抗を接続した場合でも同様の効果を得ることができる。
【００４８】
像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時の電流変化を、像担持体駆動モータ１３の電流変化により検出する場合の電流波形の様子は、実施例１の中間転写体駆動モータ１５の場合と同様に説明できる。
【００４９】
図１１は実施例２における、像担持体と中間転写体との当接時間を計測する当接時間計測モードについて説明するフローチャートである。図１１において、当接時間計測モードがスタートすると、先に説明したＳ１０１と同様に像担持体１０１と中間転写体１１３が駆動を開始する（Ｓ２０１）。
【００５０】
次に、制御部１０は、電圧変換信号３９を検出することで、像担持体駆動モータ１３の駆動電流の測定を開始する（Ｓ２０２）。そして測定された電流値をもとに、制御部１０は、像担持体１０１と中間転写体１１３が当接する前の平均電流を算出する（Ｓ２０３）。尚、駆動電流の測定は当接時間計測モードが終了するまで予め定められた所定時間毎（例えば上述図７説明の１０周期、約５００μｓｅｃ毎）に平均電流値を更新しながら継続する。
【００５１】
Ｓ２０４に進み、制御部１０は、当接・離間ソレノイド１１８にＯＮを指示し当接動作に移行する。そして、制御部１０は、像担持体駆動モータ１３の駆動電流の測定を継続し、順次像担持体１０１と中間転写体１１３が当接した後の平均電流値を算出していく（Ｓ２０５）。
【００５２】
そして、制御部１０は、検出された電流変化により、実際の当接前後での像担持体駆動モータ１３の駆動電流平均値に一定条件のレベル差が発生したことを認識する（Ｓ２０６）。そして、制御部１０はＳ２０６でＹＥＳと判断すると、当接・離間ソレノイド１１８をＯＮさせたタイミングから、駆動電流平均値のレベル差を認識するまでのタイミングまでの時間を算出する（Ｓ２０７）。そしてこの時間を実動作上の像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時間として不図示の不揮発性記憶部に格納し紙処理を終了する（Ｓ２０８）。尚、当接前後における像担持体駆動モータ１３の駆動電流平均値のレベル差については、実施例１と同様に、像担持体駆動モータ１３の駆動電流の継続測定において、駆動電流の平均値に一定の変化が認識できたことをもって判定することができる。
【００５３】
一方、制御部１０は、Ｓ２０６で一定期間、像担持体駆動モータ１３の駆動電流平均値のレベル差を認識できない場合Ｓ２０９に進める。初期設定値を像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時間として不図示の不揮発性記憶部に格納し処理を終了する。ここでの初期設定値とは実施例１で説明した通りである。
【００５４】
そして、当接時間計測モードが終了した後に、画像形成装置がプリント信号を受信した場合の処理については、実施例１で説明した場合と同様に行われる。
【００５５】
以上説明したように、像担持体駆動モータ１３の電流を測定し、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時の負荷変動による電流変化を検出することによって、像担持体１０１と中間転写体１１３との実動作上の当接時間を知ることができる。そして実動作上の当接時間を、これ以降のプリント前シーケンスにおける像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時間として適用することによって、ＦＰＯＴを短縮することが可能である。
【００５６】
また、上述においてはＡＴＶＣについて説明を行ったがそれには限定されない。感光ドラムと中間転写ベルトとの当接動作によって動作精度に影響が出てしまう様な画像シーケンスであれば、ＡＴＶＣ以外の画像シーケンスを適用することができ、精度向上というＡＴＶＣの場合と同様の効果を得ることが出来る。
【実施例３】
【００５７】
実施例３では、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時の負荷変動を中間転写体駆動モータ１５のＦＧパルス信号（以下ＦＧパルスと称する）の変化により検出する場合について説明する。
【００５８】
図１２は実施例３における制御部１０と他の構成との関係を説明する図である。本実施例を説明するにあたって、前述説明した符号については説明の詳細を省く。図１２において、３１は中間転写体駆動モータ１５から出力されるＦＧパルスであり、制御部１０に入力されている。このＦＧパルス３１からのパルス数をカウントすることによりモータの回転速度を算出している。
【００５９】
図１３に実施例３の動作を説明するタイミングチャートを示す。図１３において、３２は当接・離間ソレノイド１１８の動作タイミングを示しており、３３は中間転写体１１３の駆動速度を示す。そして３４は中間転写体駆動モータ１５から出力されるＦＧパルスを示す。３５は当接・離間ソレノイド１１８のＯＮタイミングである。また、３６は当接・離間ソレノイド１１８がＯＮしてから、像担持体１０１と中間転写体１１３が実際に当接するまでの期間である。また３７は像担持体１０１と中間転写体１１３との当接タイミング、３８は像担持体１０１と中間転写体１１３との当接により中間転写体１１３の駆動速度が変動し、その後中間転写体駆動モータ１５の速度制御により、速度変動が目標速度に収束していく期間である。
【００６０】
中間転写体１１３の速度変動期間３８において、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接により、中間転写体１１３の速度が変動すると、中間転写体１１３の速度の低下に伴い、中間転写体駆動モータ１５から出力されるＦＧパルスの周期が長くなる。制御部１０は、この期間３６と間３８とのＦＧパルスのカウント周期が変動するタイミングを検出し、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接タイミングを認識する。
【００６１】
図１４は実施例３における、像担持体と中間転写体との当接時間を計測する当接時間計測モードについて説明するフローチャートである。
【００６２】
図１４において、当接時間計測モードがスタートすると、先に説明したＳ１０１と同様に像担持体１０１と中間転写体１１３が駆動を開始する（Ｓ３０１）。
【００６３】
次に、制御部１０は、中間転写体駆動モータ１５のＦＧパルスの測定を開始する（Ｓ３０２）。そして制御部１０は、測定（検出）されたＦＧパルスの周期をもとに、像担持体１０１と中間転写体１１３が当接する前の駆動速度を算出する（Ｓ３０３）。ＦＧパルスはパルス周期が一定である間、駆動速度は一定として測定を継続していく。
【００６４】
次に、制御部１０は、Ｓ３０４に進み、当接・離間ソレノイド１１８にＯＮを指示し当接動作に移行する。そして、制御部１０は、中間転写体駆動モータ１５のＦＧパルスの測定を継続し、順次像担持体１０１と中間転写体１１３が当接した後のＦＧパルスの周期変動から駆動速度を算出する（Ｓ３０５）。
【００６５】
そして、制御部１０は、検出されたＦＧパルス周期の変化により、実際の当接前後での中間転写体駆動モータ１５の駆動速度に変動があったことを認識する（Ｓ３０６）。そして、制御部１０はＳ３０６でＹＥＳと判断すると、当接・離間ソレノイド１１８をＯＮさせたタイミングから、駆動電流平均値のレベル差を認識するまでのタイミングまでの時間を算出する（Ｓ３０７）。そして、この時間を実動作上の像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時間として不図示の不揮発性記憶部に格納し処理を終了する（Ｓ３０８）。尚、Ｓ３０６で一定期間、制御部１０が中間転写体駆動モータ１５のＦＧパルスに変化が認識できない場合、Ｓ３０９に処理を進め、初期設定値を像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時間として不図示の不揮発性記憶部に格納して終了する。ここでの初期設定値とは実施例１で説明した通りである。
【００６６】
そして、当接時間計測モードが終了した後に、画像形成装置がプリント信号を受信した場合の処理については、実施例１で説明した場合と同様に行われる。
【００６７】
以上説明したように、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時の負荷変動による中間転写体１１３の速度変動（ＦＧパルス周期）を検出することによって、像担持体１０１と中間転写体１１３との実動作上の当接時間を知ることができる。そして実動作上の当接時間を、これ以降のプリント前シーケンスにおける像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時間として適用することによって、ＦＰＯＴを短縮することが可能である。
【００６８】
また、本実施例では、中間転写体駆動モータ１５のＦＧパルスを測定し、中間転写体１１３の速度変動から、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接タイミングを検出した。しかし、像担持体駆動モータ１３のＦＧパルスを測定し、像担持体１０１の速度変動から、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接タイミングを検出することも可能である。
【００６９】
また、上述においてはＡＴＶＣについて説明を行ったがそれには限定されない。感光ドラムと中間転写ベルトとの当接動作によって動作精度に影響が出てしまう様な画像シーケンスであれば、ＡＴＶＣ以外の画像シーケンスを適用することができ、精度向上というＡＴＶＣの場合と同様の効果を得ることが出来る。
【００７０】
[変形例]
尚、上記実施例で説明した当接時間計測モードは、画像形成装置の新規購入時の電源投入時、及びその後の像担持体または中間転写体の交換の度毎に1度実施することが想定される。この当接時間情報の更新を行うことで、像担持体１０１と中間転写体１１３との実際の当接時間をプリント前シーケンスに適用することができ、ＦＰＯＴを短縮することができる。
【００７１】
また、像担持体１０１の駆動速度と中間転写体１１３の駆動速度の周速差（回転速度差）をより大きく設定することで、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接時の負荷変動を大きくすることができる。つまり、当接時間計測モードにおける、像担持体１０１の駆動速度と中間転写体１１３の駆動速度を、少なくとも通常の画像形成時における周速差をより大きく予め設定する。こう設定することで、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接前の駆動電流の最大値（Ｉ１ｂ）と、像担持体１０１と中間転写体１１３との当接後の駆動電流の最小値（Ｉ１ａ）との関係を、より差分が大きい状態でＩ１ｂ＜Ｉ１ａとできる。これにより、当接時間計測モードにおいて、中間転写体駆動モータ１５の駆動電流が急峻に変化するポイントをより容易に検出することができ、これを像担持体１０１と中間転写体１１３との当接するポイントと判別することが可能となる。
【００７２】
また、当接時間計測モードにおける、像担持体１０１の駆動速度と中間転写体１１３の駆動速度を、少なくとも通常の画像形成時における周速差をより大きく予め設定することは実施例２、３においても同様である。実施例２の場合には、上述の説明で、中間転写体駆動モータ１５の駆動電流を算出していたところを、像担持体駆動モータ１３について行えば良い。また実施例３の場合には、周速差を大きく設定したうえで、ＦＧパルス信号の変化を説明した如く検出すれば良い。また、像担持体１０１と中間転写体１１３との周速差を、少なくとも通常の画像形成時における周速差よりも大きく設定するにあたっては、中間転写体駆動モータ１５及び像担持体駆動モータ１３の何れ、又は両方を制御するようにすればよい。
【００７３】
また、上述の各実施例の説明では、感光ドラムと中間転写ベルトについて説明を行ったが、感光ドラムから記録紙（記録材）にトナー像を直接転写する方式の画像形成装置においても適用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  制御部
１１  当接・離間ソレノイドを動作させるための動作信号
１２  像担持体駆動モータを駆動させるための制御信号
１３  像担持体駆動モータ
１４  中間転写体駆動モータを駆動させるための制御信号
１５  中間転写体駆動モータ
１６  中間転写体駆動モータの駆動電流を検出する信号
３１  中間転写体駆動モータのＦＧパルス
５０  ＡＳＩＣ
５１  モータ制御部
５２  モータドライバ
５３  ＤＣブラシレスモータ
１００  画像形成装置
１０１  像担持体
１０８  転写ローラ
１１３  中間転写体
１１８  当接・離間ソレノイド
１２０  当接・離間駆動カム
１２１  当接・離間ユニット
【図１】
0005693191.tif 000002
【図２】
0005693191.tif 000003
【図３】
0005693191.tif 000004
【図４】
0005693191.tif 000005
【図５】
0005693191.tif 000006
【図６】
0005693191.tif 000007
【図７】
0005693191.tif 000008
【図８】
0005693191.tif 000009
【図９】
0005693191.tif 000010
【図１０】
0005693191.tif 000011
【図１１】
0005693191.tif 000012
【図１２】
0005693191.tif 000013
【図１３】
0005693191.tif 000014
【図１４】
0005693191.tif 000015