(57)【要約】【課題】  簡易な構成で黒感光体及び非黒感光体の相互の回転位相を精度よく一致化させることができ、非黒感光体の回転駆動を休止して黒感光体のみを回転駆動してモノクロ画像形成を行うモードを備えたカラー画像形成可能な画像形成装置を低コストで提供することができるようにすること。【解決手段】  前記黒位相用計時手段及び非黒位相用計時手段による計時を同時に開始して前記黒位相信号及び非黒位相信号がそれぞれ変化するまでに要する時間を計時する一方、その計時開始時における前記黒位相信号及び非黒位相信号のそれぞれ値を記憶しておき、それらの計時値及び信号値に基づいて前記黒感光体駆動手段及び非黒感光体駆動手段を制御して前記黒感光体及び非黒感光体の回転位相差を所定の許容範囲内に調整する。【選択図】    図１
2005181787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
黒色に対応したと感光体である黒感光体と、非黒色の複数色にそれぞれ対応した感光体である非黒感光体とが並列配置される一方、前記黒感光体を回転駆動する黒感光体駆動手段と、前記非黒感光体を回転駆動する非黒感光体駆動手段とを備え、モノクロ画像形成を行う場合には、前記黒感光体のみが前記黒感光体駆動手段により回転駆動されて、前記黒感光体上に形成したモノクロ画像を転写媒体上に転写してモノクロ画像を形成し、カラー画像形成を行う場合には、前記黒感光体及び非黒感光体がそれぞれ前記黒感光体駆動手段及び前記非黒感光体駆動手段により互いに同一速度同一位相で回転駆動されるように調整された状態で、各感光体上に形成した各色成分の画像を前記転写媒体上に重畳転写してカラー画像を形成する画像形成装置において、
前記黒感光体及び前記非黒感光体にそれぞれ黒位相検出用部材及び非黒位相検出用部材を配設する一方、
前記黒感光体及び前記非黒感光体とそれぞれ一体的に回転する前記黒位相検出用部材及び非黒位相検出用部材の有無を検出することにより黒位相信号及び非黒位相信号をそれぞれ出力する黒位相検出手段及び非黒位相検出手段と、
黒位相用計時手段及び非黒位相用計時手段と、
前記黒位相用計時手段及び非黒位相用計時手段による計時を同時に開始して前記黒位相信号及び非黒位相信号がそれぞれ変化するまでに要する時間を計時する一方、その計時開始時における前記黒位相信号及び非黒位相信号のそれぞれ値を記憶しておき、それらの計時値及び信号値に基づいて前記黒感光体駆動手段及び非黒感光体駆動手段を制御して前記黒感光体及び非黒感光体の回転位相差を所定の許容範囲内に調整する位相一致化制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記位相一致化制御手段は、前記黒位相信号を基準として前記非黒位相信号が前記黒位相信号に一致するように前記黒感光体用駆動手段及び非黒感光体用駆動手段を制御して前記黒感光体及び非黒感光体の回転位相差を所定の許容範囲内に調整するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記位相一致化制御手段は、前記非黒位相信号を基準として前記黒位相信号が前記非黒位相信号に一致するように前記黒感光体用駆動手段及び非黒感光体用駆動手段を制御して前記黒感光体及び非黒感光体の回転位相差を所定の許容範囲内に調整するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記黒位相検出用部材及び非黒位相検出用部材は、それぞれ、前記黒感光体及び前記非黒感光体がそれぞれ半回転するごとに前記黒位相検出手段及び非黒位相検出手段がそれぞれ検出する前記黒位相信号及び非黒位相信号をそれぞれ変化させる配置で前記黒感光体及び前記非黒感光体にそれぞれ配設されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記黒位相信号及び非黒位相信号は、前記位相一致化制御手段に割り込み信号として入力されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに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、カラープリンタ、カラーファクシミリ装置、カラー複写機等として適用可能な画像形成装置に関し、特に、黒色に対応した感光体のみを用いたモノクロ画像形成と、黒色に対応した感光体と非黒色の各カラー色成分にそれぞれ対応した感光体とを併用したカラー画像形成とに対応した画像形成装置に関する。
【０００２】
いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置においては、印刷対象画像を構成する各色成分、具体的には、例えば、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（黒）の各色成分の画像を各色成分に対応した感光体上に書き込む（一様に帯電させた感光体上にレーザーや発光ダイオードの光を照射して部分的に除電して静電潜像形成すると共に各色のトナーを付着させる）。
【０００３】
そして、各感光体上に書き込まれた各色の画像を転写ベルト等の転写媒体上に重畳転写することにより、カラー重ね画像が形成される。
【０００４】
そのような、各色ごとに感光体を分けるタンデム方式では、単一の感光体に各色成分の画像を繰り返し書き込み・転写形成する、いわゆる１ドラム方式と比較して、高速なカラー画像形成が可能となる反面、各感光体相互の回転位相のズレに起因する色ズレが生じやすい。
【０００５】
そのため、従来から、各色の感光体の位相差を低減するための種々の提案がなされている（特許文献１、２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０７６２１７号公報
【特許文献２】特開２０００−２８４５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方で、タンデム方式の画像形成装置においては、ＣＭＹＫの４色を全て用いたカラー画像形成のモードと、Ｋ（黒）の１色のみを用いてモノクロ画像形成を行うモードとの２つの画像形成モードを持つものがある。
【０００８】
それは、カラー画像の形成が可能な画像形成装置においても、モノクロ画像の形成機能が求められるためである。
【０００９】
その場合、Ｋ（黒）色成分対応の感光体（黒感光体）は使用されるが、ＣＭＹの各色成分対応の感光体（非黒感光体）は使用する必要がない。そのため、非黒感光体の無駄な消耗を防ぐ意味で、モノクロ画像形成ときにＣＭＹの感光体の回転駆動はされず、転写ベルトなどの転写媒体から離間された状態で休止し、黒感光体のみが転写媒体と接しつつ回転駆動されることになる。
【００１０】
しかし、モノクロ画像形成動作後に、カラー画像形成を行う場合、非黒感光体と、黒感光体との相互の回転位相は、ずれてしまっているため、カラー画像形成開始前に、相互の位相を一致化しておく必要があり、そのためには、黒感光体及び非黒感光体それぞれの回転位相を精度よく検出する必要がある。
【００１１】
しかし、従来は、黒感光体及び非黒感光体それぞれの回転位相を高価なロータリーエンコーダを用いて検出していたため、装置コストが増大してしまうという問題点があった。
【００１２】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で黒感光体及び非黒感光体の相互の回転位相を精度よく一致化させることができ、非黒感光体の回転駆動を休止して黒感光体のみを回転駆動してモノクロ画像形成を行うモードを備えたカラー画像形成可能な画像形成装置を低コストで提供することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の画像形成装置は、黒色に対応したと感光体である黒感光体と、非黒色の複数色にそれぞれ対応した感光体である非黒感光体とが並列配置される一方、前記黒感光体を回転駆動する黒感光体駆動手段と、前記非黒感光体を回転駆動する非黒感光体駆動手段とを備え、モノクロ画像形成を行う場合には、前記黒感光体のみが前記黒感光体駆動手段により回転駆動されて、前記黒感光体上に形成したモノクロ画像を転写媒体上に転写してモノクロ画像を形成し、カラー画像形成を行う場合には、前記黒感光体及び非黒感光体がそれぞれ前記黒感光体駆動手段及び前記非黒感光体駆動手段により互いに同一速度同一位相で回転駆動されるように調整された状態で、各感光体上に形成した各色成分の画像を前記転写媒体上に重畳転写してカラー画像を形成する画像形成装置において、前記黒感光体及び前記非黒感光体にそれぞれ黒位相検出用部材及び非黒位相検出用部材を配設する一方、前記黒感光体及び前記非黒感光体とそれぞれ一体的に回転する前記黒位相検出用部材及び非黒位相検出用部材の有無を検出することにより黒位相信号及び非黒位相信号をそれぞれ出力する黒位相検出手段及び非黒位相検出手段と、黒位相用計時手段及び非黒位相用計時手段と、前記黒位相用計時手段及び非黒位相用計時手段による計時を同時に開始して前記黒位相信号及び非黒位相信号がそれぞれ変化するまでに要する時間を計時する一方、その計時開始時における前記黒位相信号及び非黒位相信号のそれぞれ値を記憶しておき、それらの計時値及び信号値に基づいて前記黒感光体駆動手段及び非黒感光体駆動手段を制御して前記黒感光体及び非黒感光体の回転位相差を所定の許容範囲内に調整する位相一致化制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記位相一致化制御手段は、前記黒位相信号を基準として前記非黒位相信号が前記黒位相信号に一致するように前記黒感光体駆動手段及び非黒感光体駆動手段を制御して前記黒感光体及び非黒感光体の回転位相差を所定の許容範囲内に調整するものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記位相一致化制御手段は、前記非黒位相信号を基準として前記黒位相信号が前記非黒位相信号に一致するように前記黒感光体駆動手段及び非黒感光体駆動手段を制御して前記黒感光体及び非黒感光体の回転位相差を所定の許容範囲内に調整するものであることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記黒位相検出用部材及び非黒位相検出用部材は、それぞれ、前記黒感光体及び前記非黒感光体がそれぞれ半回転するごとに前記黒位相検出手段及び非黒位相検出手段がそれぞれ検出する前記黒位相信号及び非黒位相信号をそれぞれ変化させる配置で前記黒感光体及び前記非黒感光体にそれぞれ配設されることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記黒位相信号及び非黒位相信号は、前記位相一致化制御手段に割り込み信号として入力されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、簡易な構成で黒感光体及び非黒感光体の相互の回転位相を精度よく一致化させることができ、非黒感光体の回転駆動を休止して黒感光体のみを回転駆動してモノクロ画像形成を行うモードを備えたカラー画像形成可能な画像形成装置を低コストで提供することが可能となる効果が得られる。
【００１９】
請求項２に係る発明によれば、前記黒位相検出手段からの黒位相信号を基準として黒感光体及び非黒感光体の相互の回転位相の一致化制御を行うことが可能となる効果が得られる。
【００２０】
請求項３に係る発明によれば、前記非黒位相検出手段からの非黒位相信号を基準として黒感光体及び非黒感光体の相互の回転位相の一致化制御を行うことが可能となる効果が得られる。
【００２１】
請求項４に係る発明によれば、黒感光体及び非黒感光体が半回転（１８０°）することに、黒位相信号及び非黒位相信号が変化するため、構成の複雑化を最小限に抑えつつ、位相差検出の迅速化が可能となる効果が得られる。
【００２２】
請求項５に係る発明によれば、前記黒位相検出手段からの黒位相信号、及び、前記非黒位相検出手段からの非黒位相信号を、前記位相一致化制御手段割り込み信号として入力しているため、検出信号の変化に瞬時に対応して精度の高い位相一致化制御が可能となる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する
【００２４】
図１に、本発明の一実施例に係る画像形成装置１のブロック構成について示す。
【００２５】
同図において、システム制御部２は、ＲＡＭ４を作業領域として使用しつつ、ＲＯＭ３に書き込まれた制御プログラムに基づいて装置各部を制御する中央演算処理装置である。
【００２６】
ＲＯＭ３は、システム制御部２が装置各部を制御するための制御プログラムや制御に必要な各種データを記憶するリードオンリメモリである。
【００２７】
ＲＡＭ４は、前述したようにＣＰＵ２の作業領域として使用されるランダムアクセスメモリである。
【００２８】
タイマ回路５は、複数チャンネルのタイマを備え、各チャンネルについて、システムバス１２を介したシステム制御部２からの計時のリセット、起動、停止、カウント値の読み出しを行える。
【００２９】
非黒感光体６は、Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）の各色成分に対応した感光体の集合であり、互いに連動して常に同一位相で回転駆動される。なお、本発明は、非黒感光体６が１つまたは複数の感光体により構成されている場合に適用可能なものであるが、カラー画像はＣＭＹＫの４色成分を用いて形成されるのが一般的であるため、本実施例でも、非黒感光体６がＣＭＹの３つの感光体により構成される場合に本発明を適用している。
【００３０】
黒感光体７は、Ｋ（黒）の色成分に対応した単独の感光体であり、非黒感光体６と独立して回転駆動される。
【００３１】
非黒感光体駆動手段としての非黒感光体用モータ駆動回路８は、非黒感光体６を回転駆動するモータ（非図示）をシステム制御部２から設定された速度で駆動することにより、非黒感光体６を所定の角速度で回転駆動するものである。
【００３２】
黒感光体駆動手段としての黒感光体用モータ駆動回路９は、黒感光体７を回転駆動するモータ（非図示）をシステム制御部２から設定された速度で駆動することにより、黒感光体７を、所定の角速度で回転駆動するものである。
【００３３】
非黒位相検出手段としての非黒位相検出センサ１０は、非黒感光体６を構成するＣ（シアン）色成分の感光体６Ｃに配設された非黒位相検出用部材６Ｃａの有無を検出して（詳細後述）その検出状態を非黒位相信号Ｐｎｂとして出力して、システムバス１２を介してシステム制御部２に入力するものである。
【００３４】
黒位相検出手段としての黒位相検出センサ１１は、黒感光体７に配設された黒位相検出用部材６ａの有無を検出して（詳細後述）その検出状態を黒位相信号Ｐｂとして出力して、システムバス１２を介してシステム制御部２に入力するものである。なお、非黒位相信号Ｐｎｂ及び黒位相信号Ｐｂは、位相一致化制御手段としてのシステム制御部２に割り込み信号として入力されていて、システム制御部２が、後述する位相一致化処理の精度の確保に重要な非黒位相信号Ｐｎｂ及び黒位相信号Ｐｂの各変化を精度良く検出できるようにしている。
【００３５】
システムバス１２は、上記各部がデータをやり取りするためのデータバス・アドレスバス・制御バス、割り込み信号ラインなどにより構成される信号ラインである。
【００３６】
なお、本発明は、黒感光体７及び非黒感光体６の相互の位相の一致化に関するものであるため、感光体への画像形成機構や転写ベルトなどの転写媒体などの関連のない構成の説明は省略している。
【００３７】
図２に、画像形成装置１のＲＯＭ３の記憶内容について示す。
【００３８】
同図において、ＲＯＭ３の記憶領域３ａ及び３ｂには、それぞれ「許容位相差|Δτ|」及び「位相一致化制御用情報テーブル」が記憶されている。「許容位相差|Δτ|」は、黒感光体７及び非黒感光体６の相互の位相の許容できる位相差を示し、後述する黒／非黒位相一致化処理により参照されるものである。位相一致化制御用情報テーブル３ｂ（詳細後述）も、後述する黒／非黒位相一致化処理により参照されるものである。
【００３９】
図３に画像形成装置１のタイマ回路５の構成について示す。
【００４０】
同図において、タイマ回路５は、タイマＴｂ及びタイマＴｎｂを備えている。タイマＴｂは、計時開始から、黒感光体７について黒位相検出センサ１０が出力する黒位相信号Ｐｂが変化するまでの時間を計時するためのタイマチャンネルである。タイマＴｎｂは、計時開始から、非黒感光体６について非黒位相検出センサ１１が出力する黒位相信号Ｐｎｂが変化するまでの時間を計時するためのタイマチャンネルである。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、黒感光体７、及び、非黒感光体６を構成する、ＣＭＹの各色成分にそれぞれ対応した６Ｃ、６Ｍ及び６Ｙの各感光体は、相互に並列配置され、画像形成装置１がＣＭＹＫの全ての色成分を用いてカラー画像形成を行う場合には、相互に回転位相が一致した状態で相互に同一速度で回転駆動される。
【００４２】
しかし、モノクロ画像形成動作を行うと、黒感光体７のみが回転駆動され、非黒感光体６は休止しているため、動作終了後には、黒感光体７と非黒感光体６との相互の回転位相は、図４（ｂ）に示すように、ずれてしまうことになり、例え同一速度で回転駆動しても、同一位相で回転しているとは限らない。
【００４３】
そのため従来は、ロータリーエンコーダを黒感光体７及び非黒感光体６にそれぞれ連結して、黒感光体７の回転位相、及び、黒感光体６の回転位相を共に精度よく検出して、相互の位相が一致するように黒感光体６または／及び非黒感光体７の回転速度を調節してから、カラー画像形成を開始するようにしていた。
【００４４】
しかし、黒感光体７及び非黒感光体６の位相検出をロータリーエンコーダからの位相検出信号による行うことは、ソフトウェア的な処理負担は少ない利点はあるものの、高価なロータリーエンコーダが必要で装置コストが増大する。
【００４５】
そこで、本実施例では、黒感光体７及び非黒感光体６の位相検出を、基準となる回転位置（黒位相信号Ｐｂや非黒位相信号Ｐｎｂの変化点）の検出までに要する時間をタイマ５による計時して、その計時結果により、位相を検出するようにすることで、黒感光体７及び非黒感光体６の位相の検出及び、相互の位相の一致化を行えるようにする。
【００４６】
つまり、本実施例では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、黒感光体７に黒位相検出用部材７ａを配設する一方、互いに連動して回転駆動される非黒感光体６を構成する感光体６Ｃ、６Ｍ、及び、６Ｙのうちの感光体６Ｃ（６Ｍまたは６Ｙであってもよい）に、非黒位相検出用部材６Ｃａを配設している。
【００４７】
黒位相検出用部材７ａは、円柱形状の感光体７の一方の円形底面の回転中心と同心の１８０度の弧状に立設された平板である。非黒位相検出用部材６Ｃａも、黒位相検出用部材７ａと同一形状で同一の配置形態であり、円柱形状の感光体６Ｃの一方の円形底面の回転中心と同心の１８０度の弧状に立設された平板である。
【００４８】
図４（ａ）は、黒感光体７と非黒（シアン）感光体６Ｃとの回転位相が相互に一致している状態を示しているが、その状態で、非黒位相検出用部材６Ｃａ、及び、黒位相検出用部材７ａは相互に位相が一致する位置に配設されている。
【００４９】
しかし、図４（ｂ）は、黒感光体７と非黒感光体６との回転位相がずれた状態を示していて、当然、非黒位相検出用部材６Ｃａ、及び、黒位相検出用部材７ａも相互に位相がずれている。
【００５０】
非黒位相検出センサ１０及び黒位相検出センサ１１は、共に、フォトインタラプタにより構成されていて、黒感光体７及び非黒感光体６のそれぞれと一体的に回転する非黒位相検出用部材６Ｃａ及び黒位相検出用部材７ａの有無を、光の遮光及び透過の検出により検出する。
【００５１】
図５（ａ）に示すように、非黒位相検出センサ（フォトインタラプタ）１０の発光素子１０ａと受光素子１０ｂとの間隙を非黒位相検出用部材６Ｃａが通過する（遮光される）と、非黒位相検出センサ１０は非黒位相信号Ｐｎｂとして値１を出力する。発光素子１０ａからの光が受光素子１０ｂにそのまま入射すると非黒位相位検出センサ１０は非黒位相信号Ｐｎｂとして値０の信号を出力する。
【００５２】
また、図５（ｂ）に示すように、黒位相検出センサ（フォトインタラプタ）１１の発光素子１１ａと受光素子１１ｂとの間隙を黒位相検出用部材７ａが通過する（遮光される）と、黒位相検出センサ１１は黒位相信号Ｐｂとして値１の信号を出力する。発光素子１１ａからの光が受光素子１１ｂにそのまま入射すると非黒位検出センサ１０は黒位相信号Ｐｂとして値０の信号を出力する。
【００５３】
つまり、非黒位相検出センサ１０及び黒位相検出センサ１１は、それぞれ、非黒（シアン）感光体６Ｃ及び黒感光体７が１回転（３６０°）するうちの半回転（１８０°）の期間に連続的に値１を出力し、残りの半回転（１８０°）の期間に連続的に０を出力する。
【００５４】
本実施例では、図３のタイマＴｂ及びＴｎｂを同時に起動して計時を開始し、それぞれのタイマの、非黒位相検出センサ１０及び黒位相検出センサ１１の検出信号が変化した時点での計時値と、計時を開始した時点における黒位相信号Ｐｂ及び非黒位相信号Ｐｎｂの値（１または０）に基づいて、非黒感光体６及び黒感光体７のそれぞれの回転位相を検出して、相互の回転位相の一致化制御を行う。
【００５５】
図６ないし図９に、黒感光体７及び非黒感光体６が共に角速度ωで回転している場合に、黒位相検出センサ１１から出力される黒位相信号Ｐｂ、及び、非黒位検出センサ１０から出力される非黒位相信号Ｐｎｂと、タイマＴｂの計時値（Ｔｂ）、タイマＴｎｂの計時値（Ｔｎｂ）と位相の補正方向Ａの各組合せ例について示す。なお、|ΔＴ|は、計時値ＴｂとＴｎｂとの差の絶対値である。また、角速度ωは、１回転（３６０°）に要する時間に換算すれば２π／ωである。そのため、信号Ｐｂ、Ｐｎｂは、π／ωの期間値１（遮光）、π／ωの期間値０（透過）を繰り返す信号となる。
【００５６】
まず、図６（ａ）は、タイマＴｂ及びＴｎｂをタイミング（ｔ＝０）で同時にリセット・起動した時点で、信号Ｐｂが０（透過）、信号Ｐｎｂが０（透過）であり、また、Ｔｂ＞Ｔｎｂである場合を示している。この場合、信号Ｐｂを基準とすると信号Ｐｎｂを右方向にずらせば最短で信号Ｐｂ及びＰｎｂの相互の位相の一致化が可能であることがわかる。なお、位相の一致化は、信号Ｐｂを基準として信号Ｐｎｂを左方向にずらしても可能であるが、位相差が１８０°を越えるが越えないかで最短で位相を一致化できる方向が変わり、図６（ａ）の場合は右方向である。
【００５７】
図６（ｂ）は、タイマＴｂ及びＴｎｂをタイミング（ｔ＝０）で同時にリセット・起動した時点で、信号Ｐｂが０（透過）、信号Ｐｎｂが０（透過）であり、また、Ｔｂ＜Ｔｎｂである場合を示している。この場合、信号Ｐｂを基準とすると信号Ｐｎｂを左方向にずらせば最短で信号Ｐｂ及びＰｎｂの相互の位相の一致化が可能であることがわかる。
【００５８】
図７（ａ）は、タイマＴｂ及びＴｎｂをタイミング（ｔ＝０）で同時にリセット・起動した時点で、信号Ｐｂが１（遮光）、信号Ｐｎｂが１（遮光）であり、また、Ｔｂ＞Ｔｎｂである場合を示している。この場合、信号Ｐｂを基準とすると信号Ｐｎｂを右方向にずらせば最短で信号Ｐｂ及びＰｎｂの相互の位相の一致化が可能であることがわかる。
【００５９】
図７（ｂ）は、タイマＴｂ及びＴｎｂをタイミング（ｔ＝０）で同時にリセット・起動した時点で、信号Ｐｂが１（遮光）、信号Ｐｎｂが１（遮光）であり、また、Ｔｂ＜Ｔｎｂである場合を示している。この場合、信号Ｐｂを基準とすると信号Ｐｎｂを左方向にずらせば最短で信号Ｐｂ及びＰｎｂの相互の位相の一致化が可能であることがわかる。
【００６０】
図８（ａ）は、タイマＴｂ及びＴｎｂをタイミング（ｔ＝０）で同時にリセット・起動した時点で、信号Ｐｂが０（透過）、信号Ｐｎｂが１（遮光）であり、また、Ｔｂ＞Ｔｎｂである場合を示している。この場合、信号Ｐｂを基準とすると信号Ｐｎｂを左方向にずらせば最短で信号Ｐｂ及びＰｎｂの相互の位相の一致化が可能であることがわかる。
【００６１】
図８（ｂ）は、タイマＴｂ及びＴｎｂをタイミング（ｔ＝０）で同時にリセット・起動した時点で、信号Ｐｂが０（透過）、信号Ｐｎｂが１（遮光）であり、また、Ｔｂ＜Ｔｎｂである場合を示している。この場合、信号Ｐｂを基準とすると信号Ｐｎｂを右方向にずらせば最短で信号Ｐｂ及びＰｎｂの相互の位相の一致化が可能であることがわかる。
【００６２】
図９（ａ）は、タイマＴｂ及びＴｎｂをタイミング（ｔ＝０）で同時にリセット・起動した時点で、信号Ｐｂが１（遮光）、信号Ｐｎｂが０（透過）であり、また、Ｔｂ＞Ｔｎｂである場合を示している。この場合、信号Ｐｂを基準とすると信号Ｐｎｂを左方向にずらせば最短で信号Ｐｂ及びＰｎｂの相互の位相の一致化が可能であることがわかる。
【００６３】
図９（ｂ）は、タイマＴｂ及びＴｎｂをタイミング（ｔ＝０）で同時にリセット・起動した時点で、信号Ｐｂが１（遮光）、信号Ｐｎｂが０（透過）であり、また、Ｔｂ＜Ｔｎｂである場合を示している。この場合、信号Ｐｂを基準とすると信号Ｐｎｂを右方向にずらせば最短で信号Ｐｂ及びＰｎｂの相互の位相の一致化が可能であることがわかる。
【００６４】
図９（ｃ）は、タイマＴｂ及びＴｎｂをタイミング（ｔ＝０）で同時にリセット・起動した時点で、信号Ｐｂが１（遮光）、信号Ｐｎｂが０（透過）であり、また、Ｔｂ＝Ｔｎｂである場合を示している。この場合、信号Ｐｂを基準とすると信号Ｐｎｂは位相がちょうど１８０°（π／ω）ずれているため、右方向及び左方向のいずれにずらしても最短で信号Ｐｂ及びＰｎｂの相互の位相の一致化が可能で、この場合位相補正方向Ａを右方向に定義している。
【００６５】
図６ないし９に示した関係に基づいて、図２の位相一致化制御用情報テーブル３ｂは、具体的には図１０に示すように構成される。
【００６６】
図１０において、テーブル３ｂは、タイマＴｂをリセット・起動した時間ｔ＝０のタイミングでの黒位相信号Ｐｂを示すＰｂ（０）の値、及び、タイマＴｎｂをリセット・起動した時間ｔ＝０のタイミングでの黒位相信号Ｐｎｂを示すＰｎｂ（０）の値、位相差計算式、位相差大小関係、位相信号変化タイミング差（Ｔｂ−Ｔｎｂ）、非黒感光体回転速度Ｖｎｂ、及び、黒感光体回転速度Ｖｂの対応付けにより構成されている。
【００６７】
具体的には、Ｐｂ（０）＝０，Ｐｎｂ（０）＝０のとき、位相差|ΔＴｃ|は、|ΔＴ|の値そのものとなる。なお、ΔＴ＝Ｔｂ−Ｔｎｂである。
【００６８】
そして、Ｐｂ（０）＝０，Ｐｎｂ（０）＝０の場合であって、算出した位相差|ΔＴｃ|が許容位相差|Δτ|を越えていて、かつ、位相信号変化タイミング差が＋（正）の値なら、非黒感光体回転速度Ｖｎｂは、（ω−Δω）に設定され、黒感光体回転速度Ｖｂは、ωに固定される（図６（ａ）に対応）。つまり、黒回転体の回転速度Ｖｂ＝ωに非黒感光体回転速度Ｖｎｂを一致させるためには、一時的に、Ｖｎを（ω−Δω）に設定する必要がある。Δωは、位相一致化のために一時的に増減される分の速度成分である。本実施例では、Δωは、固定としているが、例えば、Δωを|ΔＴｃ|の関数として、|ΔＴｃ|（位相差）が大きいときには、Δωの値を大きく、|ΔＴｃ|（位相差）が小さいときには、Δωの値を小さく設定するようにすることで、位相差が許容位相差|Δτ|の範囲内まで収束するのに要する時間を短縮するようにすることも考えられる。
【００６９】
また、Ｐｂ（０）＝０，Ｐｎｂ（０）＝０の場合であって、算出した位相差|ΔＴｃ|が許容位相差|Δτ|を越えていて、かつ、位相信号変化タイミング差が−（負）の値なら、非黒感光体回転速度Ｖｎｂは、（ω＋Δω）に設定され、黒感光体回転速度Ｖｂは、ωに固定される（図６（ｂ）に対応）。
【００７０】
また、Ｐｂ（０）＝０，Ｐｎｂ（０）＝０の場合であって、算出した位相差|ΔＴｃ|が許容位相差|Δτ|の範囲内であるときは、位相信号変化タイミング差の値に関わらず、非黒感光体回転速度Ｖｎｂは、黒感光体回転速度Ｖｂと同じ、ωに固定される。つまり、|Δτ|の許容範囲内で互いに位相がそろった状態で回転するようになる。
【００７１】
また、Ｐｂ（０）＝１，Ｐｎｂ（０）＝１のとき、位相差|ΔＴｃ|は、|ΔＴ|の値そのものとなる。ΔＴ＝Ｔｂ−Ｔｎｂである。
【００７２】
そして、Ｐｂ（０）＝１，Ｐｎｂ（０）＝１の場合であって、算出した位相差|ΔＴｃ|が許容位相差|Δτ|を越えていて、かつ、位相信号変化タイミング差が＋（正）の値なら、非黒感光体回転速度Ｖｎｂは、（ω−Δω）に設定され、黒感光体回転速度Ｖｂは、ωに固定される（図７（ａ）に対応）。
【００７３】
また、Ｐｂ（０）＝１，Ｐｎｂ（０）＝１の場合であって、算出した位相差|ΔＴｃ|が許容位相差|Δτ|を越えていて、かつ、位相信号変化タイミング差が−（負）の値なら、非黒感光体回転速度Ｖｎｂは、（ω＋Δω）に設定され、黒感光体回転速度Ｖｂは、ωに固定される（図７（ｂ）に対応）。
【００７４】
また、Ｐｂ（０）＝１，Ｐｎｂ（０）＝１の場合であって、算出した位相差|ΔＴｃ|が許容位相差|Δτ|の範囲内であるときは、位相信号変化タイミング差の値に関わらず、非黒感光体回転速度Ｖｎｂは、黒感光体回転速度Ｖｂと同じ、ωに固定される。つまり、|Δτ|の許容範囲内で互いに位相がそろった状態で回転するようになる。
【００７５】
また、Ｐｂ（０）＝０，Ｐｎｂ（０）＝１のとき、位相差|ΔＴｃ|は、（π／ω−|ΔＴ|）により算出される。ΔＴ＝Ｔｂ−Ｔｎｂである。π／ωは、１８０°に相当する時間であり、黒位相検出用部材７ａ（非黒位相検出用部材６Ｃａ）を、１８０°の弧状に黒感光体７（非黒（シアン）感光体６Ｃ）の円形底面に立設したことに対応している。それにより、位相差|ΔＴｃ|の検出を半回転に相当する時間（π／ω）以内に完了できる。それは、黒位相検出用部材７ａ（非黒位相検出用部材６Ｃａ）を、黒感光体７（非黒（シアン）感光体６Ｃ）の円形底面に１回転３６０°のうちの一カ所に棒状に立設した場合に、位相差|ΔＴｃ|の検出に最大、１回転に相当する時間（２π／ω）を要するのと比較して大きな利点である。また、１８０°の弧状に黒感光体７（非黒（シアン）感光体６Ｃ）の円形底面に立設することは、１回転３６０°のうちの一カ所に棒状に立設するのと比較してさほど構成が複雑化するわけでもなく、ほとんどコスト増を招くことなく、位相一致化の処理を高速化できる利点がある。
【００７６】
そして、Ｐｂ（０）＝０，Ｐｎｂ（０）＝１の場合であって、算出した位相差|ΔＴｃ|が許容位相差|Δτ|を越えていて、かつ、位相信号変化タイミング差が＋（正）の値なら、非黒感光体回転速度Ｖｎｂは、（ω＋Δω）に設定され、黒感光体回転速度Ｖｂは、ωに固定される（図８（ａ）に対応）。
【００７７】
また、Ｐｂ（０）＝０，Ｐｎｂ（０）＝１の場合であって、算出した位相差|ΔＴｃ|が許容位相差|Δτ|を越えていて、かつ、位相信号変化タイミング差が−（負）の値なら、非黒感光体回転速度Ｖｎｂは、（ω−Δω）に設定され、黒感光体回転速度Ｖｂは、ωに固定される（図８（ｂ）に対応）。
【００７８】
また、Ｐｂ（０）＝０，Ｐｎｂ（０）＝１の場合であって、算出した位相差|ΔＴｃ|が許容位相差|Δτ|の範囲内であるときは、位相信号変化タイミング差の値に関わらず、非黒感光体回転速度Ｖｎｂは、黒感光体回転速度Ｖｂと同じ、ωに固定される。つまり、|Δτ|の許容範囲内で互いに位相がそろった状態で回転するようになる。
【００７９】
また、Ｐｂ（０）＝１，Ｐｎｂ（０）＝０のとき、位相差|ΔＴｃ|は、（π／ω−|ΔＴ|）により算出される。ΔＴ＝Ｔｂ−Ｔｎｂである。
【００８０】
そして、Ｐｂ（０）＝１，Ｐｎｂ（０）＝０の場合であって、算出した位相差|ΔＴｃ|が許容位相差|Δτ|を越えていて、かつ、位相信号変化タイミング差が＋（正）の値なら、非黒感光体回転速度Ｖｎｂは、（ω＋Δω）に設定され、黒感光体回転速度Ｖｂは、ωに固定される（図９（ａ）に対応）。
【００８１】
また、Ｐｂ（０）＝１，Ｐｎｂ（０）＝０の場合であって、算出した位相差|ΔＴｃ|が許容位相差|Δτ|を越えていて、かつ、位相信号変化タイミング差が−（負）の値なら、非黒感光体回転速度Ｖｎｂは、（ω−Δω）に設定され、黒感光体回転速度Ｖｂは、ωに固定される（図９（ｂ）に対応）。
【００８２】
また、Ｐｂ（０）＝１，Ｐｎｂ（０）＝０の場合であって、算出した位相差|ΔＴｃ|が許容位相差|Δτ|の範囲内であるときは、位相信号変化タイミング差の値に関わらず、非黒感光体回転速度Ｖｎｂは、黒感光体回転速度Ｖｂと同じ、ωに固定される。つまり、|Δτ|の許容範囲内で互いに位相がそろった状態で回転するようになる。
【００８３】
次に、画情報編集装置１において、黒感光体７のみを黒感光体用モータ駆動回路９によるモータの駆動により回転させてモノクロモードの画像形成を行った後（黒感光体７と非黒感光体６との回転位相はずれている）、非黒感光体６及び黒感光体７を共に回転させカラーモードの画像形成を行おうとする場合に、それに先だって行われる、黒／非黒回転位相一致化処理手順について、図１１及び図１２に示す。
【００８４】
先ず、図１１において、回転位相一致化制御手段としてのシステム制御部２は、黒感光体用モータ駆動回路９に黒感光体７が角速度ωで回転するのに相当する制御値を段階的に設定して、静止状態にある黒感光体７の回転駆動を開始する（処理Ｓ１０１）。同様に、非黒感光体用モータ駆動回路８に非黒感光体６が角速度ωで回転するのに相当する制御値を段階的に設定して、静止状態にある非黒感光体６の回転駆動を開始する（処理Ｓ１０２）。
【００８５】
そして、黒感光体加点速度Ｖｂがωに達するのを待ち（判断Ｓ１０３のＮｏのループ）。達すると（判断Ｓ１０３のＹｅｓ）、更に、非黒感光体加点速度Ｖｎｂがωに達するのを待つ（判断Ｓ１０４のＮｏのループ）。なお、システム制御部２は、黒感光体用モータ駆動回路９及び非黒感光体用モータ駆動回路８に自身がそれぞれ設定する制御値により、黒感光体７及び非黒感光体６のそれぞれの回転速度を知る。
【００８６】
判断Ｓ１０４がＹｅｓとなると、黒感光体７及び非黒感光体６は、共に角速度ωで回転しているが、位相は許容位相差|Δτ|を越えてずれている可能性が高い。
【００８７】
そこで、Ｐｂ（０）の値として、黒位相検出センサ１１からの黒位相信号Ｐｂの現在の検出値を記憶すると共に（処理Ｓ１０５）、Ｐｎｂ（０）の値として、非黒位相検出センサ１０からの非黒位相信号Ｐｎｂのの現在の検出値を記憶し（処理Ｓ１０６）、また、図３のタイマＴｂ、Ｔｎｂをリセット・起動する（処理Ｓ１０７、処理Ｓ１０８）。
【００８８】
そして、信号Ｐｂの値または信号Ｐｎｂの値が、それぞれ、Ｐｂ（０）またはＰｎｂ（０）から変化するのを待つ（処理Ｓ１０９、判断Ｓ１１０のＮｏ、処理Ｓ１１５、判断Ｓ１１５のＮｏのループ）。
【００８９】
そして、判断Ｓ１１０において、Ｐｂ（０）に変化があった場合には（判断Ｓ１１０のＹｅｓ）、タイマＴｂの計時をストップする（処理Ｓ１１１）。これにより、計時値Ｔｂとして、計時を開始してからＰｂ（０）が変換するまでに要した時間が保持される。
【００９０】
続いて、信号Ｐｎｂの値が変化するのを待ち（処理Ｓ１１２、判断Ｓ１１３のＮｏのループ）、Ｐｎｂ（０）に変化があった場合には（判断Ｓ１１３のＹｅｓ）、タイマＴｎｂの計時をストップする（処理Ｓ１１４）。これにより、計時値Ｔｂとして、計時を開始してからＰｂ（０）が変換するまでに要した時間が保持される。
【００９１】
判断Ｓ１１６において、Ｐｎｂ（０）に変化があった場合には（判断Ｓ１１６のＹｅｓ）、タイマＴｎｂの計時をストップする（処理Ｓ１１７）。これにより、計時値Ｔｎｂとして、計時を開始してからＰｎｂ（０）が変換するまでに要した時間が保持される。
【００９２】
続いて、信号Ｐｂの値が変化するのを待ち（処理Ｓ１１８、判断Ｓ１１９のＮｏのループ）、Ｐｂ（０）に変化があった場合には（判断Ｓ１１９のＹｅｓ）、タイマＴｂの計時をストップする（処理Ｓ１２０）。これにより、計時値Ｔｂとして、計時を開始してからＰｂ（０）が変換するまでに要した時間が保持される。
【００９３】
処理Ｓ１１４または処理Ｓ１２０の後は、収集した、Ｐｂ（０）、Ｐｎｂ（０）、Ｔｂ、Ｔｎｂを図１０の位相一致化制御用情報テーブル３ｂと照合して、非黒感光体回転速度Ｖｎｂを（ω−Δω）、ω、（ω＋Δω）のいずかれに設定変更する（処理Ｓ１２１）、Ｖｎｂの設定がωでない場合には（判断Ｓ１２２のＮｏ）、まだ、許容位相差|Δτ|を越えた状態であるため、処理Ｓ１０５に戻って、Ｐｂ（０）、Ｐｎｂ（０）、Ｔｂ、Ｔｎｂの収集を行い、Ｖｎｂの再設定を行う。そして、Ｖｎｂの設定がωになった場合には（判断Ｓ１２２のＹｅｓ）、許容位相差|Δτ|の範囲内に収まったことになるため処理を終了する。
【００９４】
以上の回転位相一致化処理により、黒感光体７及び非黒感光体６（互いに連動回転する感光体６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ）は、許容位相差|Δτ|の範囲内で同一位相で回転するようになり、以後カラーモードの画像形成動作に移って黒感光体７及び非黒感光体６を用いたカラー画像形成を色ズレの発生なく行うことができる。
【００９５】
その場合の位相の一致化制御のために、従来必要であったロータリーエンコーダは不要で、黒位相検出用部材７ａ（非黒位相検出用部材６Ｃａ）の有無の黒位相検出センサ１１（非黒位相検出センサ１０）により検出と、それらの検出信号の変化タイミングの計時により行うことができる。システム制御部２として適用される制御用のマイクロコンピュータは多チャンネルのタイマを備えているのが一般的であり、そのうちの２チャンネルを本発明に係る位相一致化処理に利用することで、実質的に、黒位相検出用部材７ａ（非黒位相検出用部材６Ｃａ）、を、黒感光体７（非黒感光体６）に配設形成すると共に、フォトインタラプタのような安価なセンサを装置本体側に配置するだけで、高価なロータリーエンコーダを置換することができる。黒位相検出用部材７ａ（非黒位相検出用部材６Ｃａ）の有無の検出は、透過型のフォトインタラプタによる遮光／透過の検出の他、反射型のフォトインタラプタによる反射／透過による検出形態も考えられる。また、通過する黒位相検出用部材７ａ（非黒位相検出用部材６Ｃａ）によりＯＮされる機械的なスイッチにより検出することも考えられ、また、ホールセンサ等による磁気的な検出も考えられる。
【００９６】
なお、以上説明した本発明の一実施例においては、図１０のテーブル３ｂにおいて、黒感光体速度Ｖｂを基準に非黒感光体速度Ｖｎｂを調節して位相の一致化を行うようにしたが、図１３に示すように、非黒感光体速度Ｖｎｂを基準として、黒感光体速度Ｖｂを調節することも可能である。ただし、その場合、図１２の処理Ｓ１２１や判断１２２のＶｎｂをＶｂに置き換える必要がある。
【００９７】
また、以上説明した実施例においては、黒位相検出用部材７ａ（非黒位相検出用部材６Ｃａ）を１８０°の弧状に形成することで、位相差検出の迅速化を図っているが、図１４に示すように、１８０°の弧状の黒位相検出用部材７ａ（非黒位相検出用部材６Ｃａ）に替えて、１回転３６０°の範囲の１カ所に棒状の黒位相検出用部材７ｂ（非黒位相検出用部材６Ｃｂ）を立設して、その有無を黒位相検出センサ１１（非黒位検出センサ１０）により検出するようにしてもよい。ただし、その場合、図１５（ａ）に示すよう、Ｔｂ−Ｔｎｂが１８０°に相当するπ／ω以下なら位相補正方向Ａは右向き、つまり、Ｖｎｂを（ω−Δω）に減速し、図１５（ｂ）に示すよう、Ｔｂ−Ｔｎｂが１８０°に相当するπ／ωを越えるなら位相補正方向Ａは左向き、つまり、Ｖｎｂを（ω＋Δω）に加速すると言うようなＶｎｂの設定変更により、位相一致化を行うことはできるが、位相差検出に要する時間が最大、本実施例の倍の３６０°相当の時間２π／ωとなり、その分、位相一致化処理の完了が遅れることにはなるが、黒位相検出用部材７ｂ（非黒位相検出用部材６Ｃｂ）を簡素化できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置のブロック構成について示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置のＲＯＭの記憶内容について示す図である。
【図３】図１に示す画像形成装置のタイマ回路の構成について示す図である。
【図４】黒及び非黒位相検出用部材がそれぞれ配設された黒感光体及び非黒感光体等について示す模式図である。
【図５】黒黒感光体及び非黒感光体にそれぞれ配設された黒位相検出用部材及び非黒位相検出用部材と、黒位相検出センサ及び非黒位相検出センサとしてのフォトインタラプタとの配置関係について示す模式図である。
【図６】黒位相信号及び非黒位相信号の位相差関係等について示す図である。
【図７】黒位相信号及び非黒位相信号の位相差関係等について示す図である。
【図８】黒位相信号及び非黒位相信号の位相差関係等について示す図である。
【図９】黒位相信号及び非黒位相信号の位相差関係等について示す図である。
【図１０】位相一致化制御用情報テーブルの具体的な内容について示す図である。
【図１１】図１の画像形成装置における黒／非黒回転位相一致化処理手順について示すフローチャートである。
【図１２】図１２と共に、図１の画像形成装置における黒／非黒回転位相一致化処理手順について示すフローチャートである。
【図１３】位相一致化制御用情報テーブルの具体的な内容の別例について示す図である。
【図１４】黒位相検出用部材及び非黒位相検出用部材がそれぞれ配設された黒感光体及び非黒感光体等について示す別の模式図である。
【図１５】黒位相信号及び非黒位相信号の位相差関係等について示す別の図である。
【符号の説明】
【００９９】
１  画像形成装置
２  システム制御部
３  ＲＯＭ
４  ＲＡＭ
５  タイマ回路
６  非黒感光体
７  黒感光体
８  非黒感光体用モータ駆動回路
９  黒感光体用モータ駆動回路
１０  非黒位相検出センサ
１１  黒位相検出センサ
１２  システムバス
【図１】
2005181787.tif 000003
【図２】
2005181787.tif 000004
【図３】
2005181787.tif 000005
【図４】
2005181787.tif 000006
【図５】
2005181787.tif 000007
【図６】
2005181787.tif 000008
【図７】
2005181787.tif 000009
【図８】
2005181787.tif 000010
【図９】
2005181787.tif 000011
【図１０】
2005181787.tif 000012
【図１１】
2005181787.tif 000013
【図１２】
2005181787.tif 000014
【図１３】
2005181787.tif 000015
【図１４】
2005181787.tif 000016
【図１５】
2005181787.tif 000017