JP2014122943A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光ドラム上の残留トナーの固着を防止しつつ、複数の感光ドラムの回転位相を容易に、低コストで合わせることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄを駆動する駆動モータ１０２ａ、１０２ｄが、印刷時の回転速度になるまでの各々の起動時間を通常の印刷動作時に計測し、各起動時間に応じて駆動モータ１０２ａ、１０２ｄの各々の微小駆動時間を導出する。駆動モータ１０２ａ、１０２ｄは、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄの回転位相を合わせて印刷動作を終了する。駆動モータ１０２ａ、１０２ｄが規定時間停止したときに、当該微小駆動時間だけ駆動モータ１０２ａ、１０２ｄを微小駆動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、カラープリンタ、カラー複写機、カラー複合機などのカラー画像形成装置に関する。

シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなどの現像色に対応した複数の画像形成部を、中間転写体の移動方向に沿って配置したタンデム型のフルカラー画像形成装置がある。
タンデム型のフルカラー画像形成装置において、ブラックの画像形成部と中間転写体とを共通の駆動モータで駆動し、他の色の画像形成部を別の駆動モータで駆動する装置が知られている。ブラックの画像形成部を他の色の画像形成部とは異なる駆動モータにより駆動することで、ブラックの画像形成部のみを用いたモノクロの画像形成を行うブラック単色モード時に、他の色の画像形成部を停止させておくことができる。

フルカラー画像形成装置は、画像の高画質化のために、各色の色ずれを少なくする必要がある。そのために、各色の画像形成部を構成する感光ドラムの画像形成時の回転位相を合わせる必要がある。特に、ブラックに対応する感光ドラムは、イエロー、マゼンタ、シアンに対応する感光ドラムとは異なる駆動モータで駆動するために、ブラックに対応する感光ドラムと他の感光ドラムとの回転位相を合わせる必要がある。

複数の感光ドラムの回転位相を合わせる調整には、時間がかかる。従って、画像形成の開始時に回転位相を調整すると、印刷物を出力するまでの時間が長くなる。特許文献１には、複数の感光ドラムの回転位相を検出して、位相調整する技術が開示される。

特開２００６−５８３６４号公報

画像形成時に用いられたトナーが感光ドラム上に残留しないように、感光ドラムはクリーニングブレードによりクリーニングされる。しかし、画像形成が長時間行われずに感光ドラムが長時間回転駆動しない場合には、感光ドラムとクリーニングブレードの間の残留トナーが感光ドラム表面に固着することがある。これを防止するために、画像形成装置では、画像形成を所定時間行わない場合に、すべての感光ドラムを一定時間おきに微少駆動する。

一定時間おきに微小駆動を繰り返すために、たとえ、印刷動作の終了時に各感光ドラムの回転位相を合わせたとしても、次に動作開始するまでの間に回転位相にずれが生じることがある。このまま起動すると、回転位相がずれているために画質の悪化を招く。また、起動時に回転位相を再度合わせる場合には、印刷物を出力するまでの時間が長くなる。

本発明は、以上のような従来の問題に鑑み、感光ドラムのような感光体の残留トナーの固着を防止しつつ、感光体の回転位相を容易に、低コストで合わせることができる画像形成装置を提供することを主たる課題とする。

上記の課題を解決する本発明の画像形成装置は、複数の感光体上に形成された画像を記録媒体に転写することによりカラー画像を形成する画像形成装置であって、前記複数の感光体を回転駆動する複数の駆動モータと、前記複数の感光体の回転位相を検出する検出手段と、前記複数の駆動モータの各起動特性から、前記複数の感光体の各々を所定の回転量だけ回転させるための前記複数の駆動モータそれぞれの駆動時間を算出する算出手段と、印刷ジョブの終了後に、前記検出手段による回転位相の検出結果に応じて、前記複数の感光体の回転位相を合わせて該複数の感光体を停止させる位相合わせ手段と、前記複数の感光体を前記停止後に、前記算出手段で算出した前記複数の駆動モータそれぞれの駆動時間に応じて、該複数の駆動モータのそれぞれを駆動させる制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明は、駆動モータの起動特性から駆動時間を算出しておき、印刷ジョブの終了後に規定時間経過した場合に、駆動時間だけ駆動モータを駆動することで、感光体を回転駆動する。そのために、感光体の残留トナーの固着を防止しつつ、感光体の回転位相を容易に、低コストで合わせることができる。

実施形態の画像形成装置の全体構成図。 （ａ）、（ｂ）は、位相検出センサの説明図。 制御系の構成図。 （ａ）、（ｂ）は、感光ドラム間の回転の位相差の説明図。 停止時の位相合わせの処理手順を表すフローチャート。 画像形成部の構成の説明図。 微小駆動動作の処理手順のフローチャート。 ブラシレスモータの回転速度と起電力の相関図。 画像形成処理の処理手順を表すフローチャート。 モータ起動特性取得処理及び微小駆動の回転量算出処理実行時のモータ制御信号及びモータ回転速度と、モータのパルス信号との関係を示す図。 モータ起動特性取得処理の処理手順を表すフローチャート。 回転量算出処理及び微小駆動シーケンスの処理手順を表すフローチャート。 モノクロ印刷モードにおける位相合わせ処理手順を表すフローチャート。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本実施形態の画像形成装置の全体構成図である。
画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０４に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが配列された、タンデム型のフルカラー画像形成装置である。
画像形成部Ｐａは、露光部１２６ａ及び現像スリーブ１０９ａにより、感光体である感光ドラム１０１ａにイエローのトナー像を形成する。画像形成部Ｐｂは、露光部１２６ｂ及び現像スリーブ１０９ｂにより、感光体である感光ドラム１０１ｂにマゼンタのトナー像を形成する。画像形成部Ｐｃは、露光部１２６ｃ及び現像スリーブ１０９ｃにより、感光体である感光ドラム１０１ｃにシアンのトナー像を形成する。画像形成部Ｐｄは、露光部１２６ｄ及び現像スリーブ１０９ｄにより、感光体である感光ドラム１０１ｄにブラックのトナー像を形成する。各感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄに形成されたトナー像は、中間転写ベルト１０４に、順次、重なるように、一次転写される。画像形成部Ｐａ及び画像形成部Ｐｄは、後述する位相検出センサ１０３ａ、１０３ｄを備える。

中間転写ベルト１０４は、テンションローラ１２４、駆動ローラ１０５、及び対向ローラ１０６に掛け渡して支持される。中間転写ベルト１０４は、駆動ローラ１０５により駆動されて、所定のプロセススピードで矢印Ｒ２方向に回転する。二次転写ローラ１２３は、対向ローラ１０６に内側面を支持された中間転写ベルト１０４に当接して二次転写部Ｔｂを構成する。対向ローラ１０６は接地される。二次転写ローラ１２３に直流電圧が印加されることで、中間転写ベルト１０４に一次転写された四色のトナー像が、紙などの記録材Ｐに一括して二次転写される。
ベルトクリーニング部１２５は、中間転写ベルト１０４にクリーニングブレードを摺擦し、二次転写部Ｔｂ通過後に中間転写ベルト１０４に残った転写残トナーを回収する。

記録材Ｐは、記録材カセット１２０に収容されており、分離ローラ１２１により１枚ずつ引き出されてレジストローラ１２２へ送られる。レジストローラ１２２は、記録材Ｐを停止させる。そして、中間転写ベルト１０４に一次転写されたトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔｂへ送る。四色のトナー像が二次転写された記録材Ｐは、定着部１０７で加熱加圧されて表面に画像が定着された後に、画像形成装置１００外部へ排出される。

感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、駆動モータ１０２ａにより駆動される。現像スリーブ１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃは、駆動モータ１１０により駆動される。感光ドラム１０１ｄ、駆動ローラ１０５、及び現像スリーブ１０９ｄは、駆動モータ１０２ｄにより駆動される。このように、複数の感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、２以上の駆動モータ１０２ａ、１０２ｄにより駆動される。駆動モータ１０２ａ、１０２ｄ、１１０には、例えばブラシレスモータが用いられる。以下、駆動モータ１０２ａをカラーモータ１０２ａといい、駆動モータ１０２ｄをモノクロモータ１０２ｄという。

図２（ａ）、（ｂ）は、画像形成部Ｐａ（Ｐｄ）に設けられる位相検出センサ（フォトインタラプタ）１０３ａ（１０３ｄ）の説明図である。
感光ドラム１０１ａ（１０１ｄ）には、感光ドラム１０１ａ（１０１ｄ）を駆動するためのギア１１４ａ（１１４ｄ）が設けられる。ギア１１４ａ（１１４ｄ）は、カラーモータ１０２ａ（モノクロモータ１０２ｄ）により駆動され、感光ドラム１０１ａ（１０１ｄ）と一体に回転する。ギア１１４ａ（１１４ｄ）には、フラグ１１３ａ（１１３ｄ）が設けられる。位相検出センサ１０３ａ（１０３ｄ）は、例えば光路が遮られることで検知信号を出力するものである。位相検出センサ１０３ａ（１０３ｄ）は、感光ドラム１０１ａ（１０１ｄ）の回転に伴ってフラグ１１３ａ（１１３ｄ）が位相検出センサ１０３ａ（１０３ｄ）の光路を遮ることで、１回転につき１回のフラグ検知信号を出力する。このようなフラグ検知信号により、位相検出センサ１０３ａ（１０３ｄ）は、感光ドラム１０１ａ（１０１ｄ）の回転位相を検出する。
なお、フラグ１１３ａ（１１３ｄ）は、ギア１１４ａ（１１４ｄ）に環状に一定の間隔で複数設けてもよい。この場合、感光ドラム１０１ａ（１０１ｄ）の１回転につき複数回、フラグ検知信号が出力される。この場合、より細かな回転位相の検出が可能となる。また、複数のフラグ１１３ａ（１１３ｄ）のうち１つだけサイズを大きくすることで、基準となる位相を決めることができる。

図３は、画像形成装置１００の動作を制御する制御系の構成図である。
プリンタ制御部２０１は、画像形成装置１００内の各部の動作を制御する。電源２０２は、画像形成装置１００内の各部に電力を供給する。表示部２０６は、画像形成装置１００の動作状況を、視覚的にユーザに報知するための画像などを表示する。通信コントローラ２０７は、プリンタ制御部２０１と画像形成装置１００外部に設けられるホストコンピュータ２０８との間の通信制御を行う。ホストコンピュータ２０８は、画像形成装置１００に画像形成を行わせる印刷ジョブのデータを転送する装置である。スキャナ２００は、複写時に原稿の画像を読み取り、プリンタ制御部２０１に読み取ったデータを転送する。定着部１０７は、上述の動作をプリンタ制御部２０１の制御により行う。

モータ２０５は、画像形成装置１００内の各部の動力源であって、カラーモータ１０２ａ、モノクロモータ１０２ｄ、及び駆動モータ１１０を含む。センサ２０３は、画像形成装置１００内の各部の状況を検出するセンサであり、位相検出センサ１０３ａ、１０３ｄを含む。

モータ制御部２０４は、高速演算処理回路により実現される。高速演算処理回路は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。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よる相切り替え制御、プリンタ制御部２０１からの制御信号によるモータ２０５の始動及び停止などの制御を実行する。また、プリンタ制御部２０１からの速度信号とセンサ２０３の出力とを比較して、モータ２０５の回転速度を制御する。

図４（ａ）、（ｂ）は、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃと感光ドラム１０１ｄとの回転の位相差を説明する図である。図４（ａ）は位相ずれが大きい状態を表し、図４（ｂ）は位相ずれが小さい状態を表す。

感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、画像を形成する際に、中間転写ベルト１０４に接触して回転する。感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ及び中間転写ベルト１０４は、回転の起動時及び停止時に不必要な摩擦が生じないように制御される。そのために、カラーモータ１０２ａ及びモノクロモータ１０２ｄは、回転の起動時及び停止時に、モータ制御部２０４により精密に制御される。よって、１回の回転の起動及び停止では、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃと感光ドラム１０１ｄとの間に、大きな回転位相のずれは生じない。しかし、回転の起動と停止とを繰り返すことで位相ずれが累積し、図４（ａ）に示すように、大きな位相ずれが生じる。

図４（ｂ）のように位相ずれが小さい場合には、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃと感光ドラム１０１ｄとの回転むらに起因する色ずれが一定水準以下に抑制される。しかし、図４（ａ）のように位相ずれが発生する場合には、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃと感光ドラム１０１ｄとの回転むらにより、予期しない大きな色ずれが発生する。

また、ブラック単色モードを実行すると、感光ドラム１０１ｄのみが起動して感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃが停止状態であるため、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃと感光ドラム１０１ｄとの位相関係が不明になる。そのために、次の画像形成で極端に大きな色ずれが発生する可能性がある。記録材Ｐにジャムが発生して緊急停止を行った場合も、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃと感光ドラム１０１ｄの位相関係が不明な状態で停止してしまい、次の画像形成で極端に大きな色ずれが発生する可能性がある。そのために、各感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの位相を合わせることが、色ずれのない高画質な画像形成に効果がある。

［位相合わせ］
本実施形態では、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの停止時に位相合わせを行う。図５は、位相合わせを行う処理手順を表すフローチャートである。

プリンタ制御部２０１は、ホストコンピュータ２０８からの印刷ジョブのデータ受信を契機に、モータ制御部２０４によりモータ２０５を制御して、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ及び中間転写ベルト１０４を起動する。プリンタ制御部２０１は、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄを目標回転速度で安定して回転させるために、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ及び中間転写ベルト１０４を前回転動作させる（Ｓ１１）。前回転動作時に位相合わせを行う場合、起動から画像形成までに位相合わせのための速度制御が必要となり、印刷物が出力するまでの時間が長くなる。そのために、本実施形態では、前回転動作時に位相合わせは行わず、停止時に位相合わせを行う。

前回転動作後にプリンタ制御部２０１は、印刷ジョブに応じて画像形成を行う（Ｓ１２）。プリンタ制御部２０１は、画像形成が終了すると、画像濃度調整などの後処理を行う後回転動作を開始する（Ｓ１３：Y、Ｓ１４）。この後処理後にプリンタ制御部２０１は、位相検出センサ１０３ａ、１０３ｄの検出結果に基づいて、感光ドラム１０１ａと感光ドラム１０１ｄとの位相差を検出する（Ｓ１５）。プリンタ制御部２０１は、検出した位相差に応じて、感光ドラム１０１ａの位相と感光ドラム１０１ｄの位相を合わせるために必要な位相差制御時間を計算する（Ｓ１６）。

停止時の位相合わせでは、停止位置を毎回同じ位置にしてしまうと、停止処理において感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄが中間転写ベルト１０４に当接する位置が毎回同じになる。よって、停止処理の摩擦により、その部分の劣化が他の部分に比べて進む。そのためにプリンタ制御部２０１は、前回の停止位置と感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの停止位置が重ならないように、今回の位相合わせの位置を決める。そして、計算された位相差制御時間と位相合わせ位置に基づき、各感光ドラムを駆動するモータの停止タイミングを決定する。本実施形態ではモノクロモータ１０２ｄとカラーモータ１０２ａそれぞれの停止タイミングを決定する（Ｓ１７）。

プリンタ制御部２０１は、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄが中間転写ベルト１０４に接触している位置を把握するために、位相検出センサ１０３ａ及び位相検出センサ１０３ｄの検知信号を取得してからの時間をそれぞれカウントする。そして、プリンタ制御部２０１は、位相検出センサ１０３ａの検知信号を取得してからのカウント値が、Ｓ１７において決定されたカラーモータ１０２ａの停止タイミングに一致したときに、カラーモータ１０２ａを停止する。位相検出センサ１０３ｄの検知信号を取得してからのカウント値が、Ｓ１７において決定されたモノクロモータ１０２ｄの停止タイミングに一致したときに、モノクロモータ１０２ｄを停止する（Ｓ１８：Y、Ｓ１９）。以上により、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの停止時の位相合わせが完了する。
以上の処理により、停止時において、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの位相を合わせることできる。

［微小駆動］
図６は、イエローの画像形成部Ｐａの構成の説明図である。他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄも同様の構成であり、同様に動作する。ここでは画像形成部Ｐａについて説明し、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄについての説明は省略する。
画像形成部Ｐａは、感光ドラム１０１ａの周囲に、帯電ローラ１２７ａ、露光部１２６ａ、現像部１３０ａ、一次転写ローラ１２８ａ、クリーニング部１２９ａを備える。感光ドラム１０１ａは、アルミニウムシリンダの外周面に帯電極性が負極性の感光層が形成され、所定のプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。

帯電ローラ１２７ａは、感光ドラム１０１ａに当接して従動回転する。帯電ローラ１２７ａは、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が印加されることで、感光ドラム１０１ａの表面を一様な負極性の暗部電位ＶＤに帯電する。露光部１２６ａは、イエローに対応する画像データに基づいてレーザを発光させる。レーザから発行されたビームは回転するポリゴン（不図示）によって偏向され、感光ドラム１０１ａを走査する。感光ドラム１０１ａの表面には静電潜像が形成される。現像部１３０ａは、感光ドラム１０１ａ上の静電潜像をイエロートナーを用いて現像し、イエロートナー像を生成する。

一次転写ローラ１２８ａは、感光ドラム１０１ａとの間で一次転写部Ｔａを形成する。一次転写ローラ１２８ａは、感光ドラム１０１ａとの間に中間転写ベルト１０４を挟み、中間転写ベルト１０４を押圧する。一次転写ローラ１２８ａへ正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム１０１ａに形成されたトナー像が、一次転写部Ｔａを通過する中間転写ベルト１０４に一次転写される。クリーニング部１２９ａは、感光ドラム１０１ａにクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト１０４へ転写されずに感光ドラム１０１ａに残留した転写残トナーを回収する。

感光ドラム１０１ａが、長時間、回転駆動しない場合、感光ドラム１０１ａとクリーニングブレードの間の残留トナーが感光ドラム１０１ａ表面に固着することがある。トナーが固着した状態で中間転写ベルト１０４を押圧すると、スジ状の異常画像が形成されて不良画像となる。所定の回転数以上、感光ドラム１０１ａが回転駆動することにより、この固着したトナーはクリーニングブレードにより取り除かれる。固着したトナーを取り除くために、感光ドラム１０１ａを所定数回転させる必要があるので、画像形成動作に入るまでの待機時間が増加して生産性が低下する。
そのために、画像形成装置１００の停止時に、感光ドラム１０１ａを一定時間おきに微小駆動させることで、トナーが感光ドラム１０１ａの表面に固着することを防止する。他の感光ドラム１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄについても同様である。

図７は、感光ドラム１０１ａの微小駆動動作の処理手順のフローチャートである。感光ドラム１０１ａを例に説明するが、感光ドラム１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄについても同様の処理で微小駆動が行われる。

プリンタ制御部２０１は、感光ドラム１０１ａの微小駆動動作制御を、印刷ジョブの終了後に開始する（Ｓ１０１：Y）。プリンタ制御部２０１は、印刷ジョブ終了後の時間をカウントし、所定時間（規定時間）と比較する（Ｓ１０２）。プリンタ制御部２０１は、カウント時間が規定時間経過した場合に（Ｓ１０２：Y）、これを起点として感光ドラム１０１ａの微小駆動を開始させるとともに、カウント時間をリセットする（Ｓ１０３）。微小駆動を所定時間行った後に、プリンタ制御部２０１は、感光ドラム１０１ａの微小駆動を終了させる（Ｓ１０４）。微小駆動の終了後、プリンタ制御部２０１は印刷ジョブの有無を確認し、印刷ジョブがある場合には感光ドラム１０１ａの微小駆動動作制御を終了させ（Ｓ１０５：Y）、印刷ジョブを実行する。一方、印刷ジョブが無い場合には、Ｓ１０２に移行する（Ｓ１０５：N）。

感光ドラム１０１ａとクリーニングブレードとは当接して摺擦する。そのために、感光ドラム１０１ａとクリーニングブレードが摺擦する時間はパーツ寿命に影響する。つまり感光ドラム１０１ａの回転量を出来るだけ少なくする方が、パーツ寿命を延ばし、画像形成装置１００のランニングコストの低減に繋がる。そのために、微小駆動による回転量も出来るだけ少なく抑えることが望ましい。

本実施形態では、画像形成終了後に、規定時間間隔で微小駆動を繰り返すため、画像形成後の停止時に各感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの位相合わせを行っても、感光ドラムの回転位相にずれが生じる。このまま起動した場合、起動時に回転位相を合わせる必要があり、印刷物が出力されるまでの時間が長くなる。

ブラシレスモータは、その回転速度に応じてパルス信号（ＦＧ信号）を出力する。そのパルス信号をカウントすることで、新たに回転検出器を用いることなく、モータの駆動量を検知することが可能である。つまり、カラーモータ１０２ａ及びモノクロモータ１０２ｄの駆動量を、ブラシレスモータのパルス信号（ＦＧ信号）のカウント値により検知することができる。カラーモータ１０２ａ及びモノクロモータ１０２ｄの駆動量を検知することにより、感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの位相を検出することができる。
上述のように感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの摺擦を少なくするためには、モータを低速で回転させてパルス信号をカウントすることが望ましい。しかし図８に示すように、ブラシレスモータのパルス信号は、規定回転速度、例えば６００［ｒｐｍ］以上の回転速度にならなければ出力されない。そのため低速で微小駆動をしながら、パルス信号でその駆動量を検知することは難しい。

［画像形成処理］
図９に、本実施形態における画像形成装置１００のプリンタ制御部２０１による画像形成処理の処理手順を表すフローチャートである。
プリンタ制御部２０１は、画像形成装置１００の電源２０２がオンされると図９に示す処理を開始する。まず、起動シーケンスを実行する（Ｓ２０２）。起動シーケンスでは、定着部１０７を所望の温度に立ち上げるなどの印刷動作を行うのに必要な各部の調整を行う。起動シーケンス終了後、画像形成装置１００はプリントやコピーなどの印刷ジョブを受け付けるスタンバイ状態に移行する。スタンバイ状態においてプリンタ制御部２０１は、前回の動作から規定時間が経過したかを判定する（Ｓ２０３）。前回の動作とは、印刷ジョブの実行および微小駆動シーケンスである。処理Ｓ２０３の規定時間は、使用する感光ドラム、トナー、画像形成装置の構成、環境などにより異なり、任意に設定される。ここでは例として、２０分とする。前回の動作から規定時間経過していなければ（Ｓ２０３：N）、印刷ジョブの有無を判定する（Ｓ２０４）。プリンタ制御部２０１は、印刷ジョブが有る場合は（Ｓ２０４：Y）、後述するモータ起動特性取得処理を実行し（Ｓ２０５）、印刷ジョブに基づく印刷シーケンスを実行する（Ｓ２０６）。Ｓ２０５における印刷シーケンスは図５におけるＳ１１〜Ｓ１３の処理に対応する。印刷シーケンス終了後は、停止時の位相合わせ処理を実行する（Ｓ２０７）。停止時の位相合わせシーケンスは、図５におけるＳ１４〜Ｓ１９の処理に対応する。位相合わせ後、電源２０２がオフされない場合は、再びスタンバイ状態に戻り、Ｓ２０３の判定に戻る（Ｓ２０８：N）。電源２０２がオフされた場合は（Ｓ２０８：Y）、終了シーケンスを実行する（Ｓ２０９）。

起動シーケンス終了後に次の印刷ジョブが無いなど、前回の動作から規定時間経過した場合（Ｓ２０３：Y）、微小駆動シーケンス（Ｓ２１０）を実行する。つまり、感光ドラムが規定時間の間、回転駆動されなかった場合、微小駆動シーケンスを実行する。微小駆動シーケンス終了後は、電源２０２オフの判定を行う処理Ｓ２０８に移行する。このように印刷ジョブが無い場合、画像形成装置１００は微小駆動シーケンスを規定時間間隔で繰り返す。

図１０により、モータ起動特性取得処理及び微小駆動の回転量算出処理について説明する。図１０は、モータ起動特性取得処理及び微小駆動の回転量算出処理実行時のモータ制御信号及びモータ回転速度と、モータのパルス信号（ＦＧ信号）との関係を示す図である。

ブラシレスモータは、その回転速度に応じてパルス信号（ＦＧ信号）を出力する。そのパルス信号をカウントすることで、新たに回転検出器を用いることなく、モータの駆動量を検知することが可能である。つまり、カラーモータ１０２ａ及びモノクロモータ１０２ｄの駆動量を、ブラシレスモータのパルス信号（ＦＧ信号）のカウント値により検知することができる。ブラシレスモータのパルス信号は、規定回転速度以上の回転速度にならなければ出力されない。
モータの起動特性に関するパラメータである、モータ回転速度と駆動時間と駆動量との間には、以下のような関係がある。
モータ制御信号オンのタイミング（駆動開始）から目標回転速度に到達するまでの到達時間「ｔ１」を底辺、目標回転速度を高さとした場合、この底辺と高さによって規定される三角形の面積が駆動量Ｄ１となる。
本実施形態では、パルス信号が出力される規定回転速度が６００［ｒｐｍ］、印刷時のモノクロモータ１０２ｄ及びカラーモータ１０２ａの目標回転速度を２４００［ｒｐｍ］としている。

微小駆動の回転量算出処理は、以下のようになる。微小駆動の駆動量Ｄ１’は、パーツ寿命の観点からできるたけ少ない駆動量とすることが望ましい。例えば、感光ドラムが１回転以下の回転を行う程度の駆動量Ｄ１‘とすることが望ましい。しかしモータの回転速度が所定の回転速度（例えば６００［ｒｐｍ］）に到達していなければ、パルス信号が検出できない。
図１０に示すように、駆動量Ｄ１（底辺：ｔ１、高さ：２４００［ｒｐｍ］）に対応する三角形と、駆動量Ｄ１’（底辺：ｔ１’、高さ：６００［ｒｐｍ］以下）に対応する三角形は相似の関係である。よって、パルス信号の検出可能な回転速度以下で微小駆動を行う場合の駆動量Ｄ１’に対応する、時間ｔ１’を、駆動量Ｄ１’と駆動量Ｄ１と時間ｔ１とから算出することができる。

図１１は、Ｓ２０５において行われるモータ起動特性取得処理の処理手順を表すフローチャートである。以下の図１１の説明において「モータ」は、カラーモータ１０２ａ及びモノクロモータ１０２ｄである。本実施形態では、カラーモータ１０２ａ及びモノクロモータ１０２ｄのそれぞれに対して、図１１に示すモータ起動特性取得処理を行う。
プリンタ制御部２０１は、まず、目標回転速度ｖを設定する（Ｓ３０１）。目標回転速度ｖは、モータの回転速度をパルス信号もしくは位相検出センサ１０３からの出力信号によって測定することができる速度である任意の回転速度である。たとえば、印刷シーケンス時の回転速度でもかまわない。プリンタ制御部２０１は、目標回転速度の設定後に、モータの駆動開始からの時間を計測するための時間カウンタをゼロクリアしてから（Ｓ３０２）、モータ駆動を開始する（Ｓ３０３）。モータの駆動は、モータ制御信号オンにより開始される。プリンタ制御部２０１は、目標回転速度ｖに到達するまで、時間カウンタを加算する（Ｓ３０４：N、Ｓ３０５）。目標回転速度ｖに到達すると（Ｓ３０４：Y）、プリンタ制御部２０１は、目標回転速度ｖまでの到達時間ｔ１として、モータの種類に対応させて時間カウンタのカウント値を内部メモリに格納する（Ｓ３０６）。
以上の処理を、カラーモータ１０２ａ及びモノクロモータ１０２ｄのそれぞれに対して行い、カラーモータ１０２ａ及びモノクロモータ１０２ｄのモータ起動特性を取得する。本実施形態におけるモータ起動特性は、目標回転速度および目標回転速度ｖに到達するまで到達時間ｔ１である。目標回転速度はあらかじめ決められた値であるので、Ｓ３０６では目標回転速度ｖに到達するまで到達時間ｔ１のみを格納する。
本実施形態のように、印刷ジョブごとにモータ起動特性を取得することにより、モータが経時変化したとしても、経時変化後のモータの特性に応じた高精度なモータ起動特性を取得することができる。
なお、本実施形態では、モータの起動特性取得処理（Ｓ２０５）を印刷シーケンス（Ｓ２０６）の前に行ったが、印刷シーケンス（Ｓ２０６）の終了後であり停止時位相合わせシーケンス（Ｓ２０７）の前に行うようにしてもかまわない。

図１２は、Ｓ２１０における微小駆動シーケンスの処理手順を表すフローチャートである。

微小駆動シーケンスは、カラーモータ１０２ａ及びモノクロモータ１０２ｄのそれぞれに対して行われる。
プリンタ制御部２０１は、まず、モータの駆動量算出処理を行う。モータの種類に対応した、目標回転速度までの到達時間ｔ１を内部メモリから読み出す（Ｓ４０１）。次に微小駆動に必要なモータの駆動量Ｄ１’の設定値を読み出す（Ｓ４０２）。感光ドラムの微小駆動に必要な駆動量Ｄ１’は、できるだけ少ない方が好ましい。駆動量Ｄ１’はモータの種類にかかわらず同じである。駆動量Ｄ１と時間ｔ１と駆動量Ｄ１’とから、モータ制御信号オンからの微小駆動時間である時間ｔ１’を算出する（Ｓ４０３）。微小駆動の駆動量Ｄ１’は駆動量Ｄ１を求める際の三角形と相似であるので、微小駆動時間ｔ１’を駆動量Ｄ１と時間ｔ１と駆動路油Ｄ１’とから算出することができる。ここまでがモータの駆動量算出処理となる。
所定の駆動量Ｄ１’を得るための微小駆動時間ｔ１’は、カラーモータ１０２ａ及びモノクロモータ１０２ｄのそれぞれに対して独立に算出される。

次に、カラーモータ１０２ａ及びモノクロモータ１０２ｄのそれぞれに対して独立に算出された微小駆動時間ｔ１’を用いて、カラーモータ１０２ａ及びモノクロモータ１０２ｄのそれぞれを独立に微小駆動させる。
微小駆動シーケンスでは、まずモータの目標回転速度を設定して（Ｓ４０４）、モータを駆動する（Ｓ４０５）。目標回転速度は、モータ起動特性が、Ｓ２０５において取得したモータ起動特性と同一になるようにするために、モータ起動特性を取得した際の回転速度と同一にすることが望ましい。ただし、他の目標回転速度を設定したとしてもモータの駆動量の誤差が大きくならないので、他の目標回転速度を設定してもかまわない。プリンタ制御部２０１は制御対象のモータに対応する時間ｔ１’が経過したかを監視し、時間ｔ１’が経過したら（Ｓ４０６：Y）、制御対象のモータを停止する（Ｓ４０７）。
本実施形態によれば、カラーモータ１０２ａとモノクロモータ１０２ｄのモータ起動特性が異なっていたとしても微小駆動によって回転する、感光ドラム１０１ａ、ｂ、ｃと感光ドラム１０１ｄの回転量を同一にすることができる。つまり、微小駆動によって、感光ドラム１０１ａ、ｂ、ｃと感光ドラム１０１ｄとの位相関係がずれないようにすることができる。

以上の説明では、モノクロモータ１０２ｄとカラーモータ１０２ａが基本的に同時に動作すること、つまりカラー印刷モードを想定したが、画像形成装置１００にはモノクロ印刷モードもある。モノクロ印刷モードでは、モノクロモータ１０２ｄが駆動されるが、カラーモータ１０２ａは駆動されない。つまり、モノクロモータ１０２ｄは印刷モードで起動するが、カラーモータ１０２ａはそのまま一定時間おきの微小駆動を継続する。モノクロ印刷モードでの印刷シーケンス終了後の位相合わせでは、カラーモータ１０２ａは基本的に停止しており、印刷シーケンスの時間によっては、複数回の微小駆動を継続している。そのために、位相検出センサ１０３ａ、１０３ｄに基づいた停止ではモノクロモータ１０２ｄとカラーモータ１０２ａの位相は合わない。

図１３は、モノクロ印刷モードにおける印刷シーケンス終了後の位相合わせ処理手順を表すフローチャートである。
モノクロ印刷モードにおける印刷シーケンスを実行する前に、微小駆動シーケンス（Ｓ２１０）を実施した回数をカウントする。そして、微小駆動シーケンスの実施回数から駆動量を算出する。この算出された駆動量が、カラーモータの累積微小駆動量である。カラーモータの微小累積駆動量に基づいて、モノクロモータ１０２ｄの停止位置を決定する。そして、モノクロモータ１０２ｄを決定された停止位置に停止するためのパルス信号のパルス数である目標パルス数Ｐを算出する（Ｓ５０２）。モノクロモータ１０２ｄは、印刷モード時にパルス信号が検出できる回転速度で回転するため、パルス信号と位相検出センサ１０３ａから停止位置を算出する。例えばカラーモータ１０２ａの累積移動量がパルス信号のパルス数換算で１００パルス分の場合には、目標パルス数Ｐ＝１００になる。プリンタ制御部２０１は、位相検出センサ１０３ｄを監視し（Ｓ５０３）、位相検出センサ１０３ｄが基準位置を検出したら、目標パルス数Ｐだけモノクロモータ１０２ｓを駆動する（Ｓ５０４）。プリンタ制御部２０１は、目標パルス数Ｐに達したら、直ちにモノクロモータ１０２ｄを停止する（Ｓ５０５）。これによりモノクロモータ１０２ｄはカラーモータ１０２ａの位相に合った位置に停止する。

本実施形態では、モノクロ印刷モード後の位相合わせにおいて、カラーモータ１０２ａの累積移動量に基づいて、モノクロモータ１０２ｄの目標パルス数を算出し、それに従ってモノクロモータ１０２ａを停止させる。しかし、目標値を必ずしもパルス数とする必要はない。既知の累積移動量と既知のモータ回転速度に基づいて、位相検出センサ１０３ａからの時間を目標値とし、その時間経過後にモノクロモータ１０２ｄを停止させるとしても良い。

以上述べたように、本実施形態ではカラーモータ１０２ａとモノクロモータ１０２ｄに対する負荷の差異によらず、カラーモータ１０２ａとモノクロモータ１０２ｄの位相が合っている状態で、同量の微小駆動が実施される。そのため、一定時間おきに微小駆動を実行しても、次の印刷モード実行時において回転位相を合わせる処理が不要であり、生産性を落とすことはない。また、感光ドラム軸上に回転検出器も不要なため、コストアップすることもない。

以上の説明では、微小駆動シーケンス実行時のモノクロモータ１０２ｄとカラーモータ１０２ａの微小駆動時間が一定時間ｔ１’とした。しかし同一のモータ回転量に対して必ずしも等しい時間になるわけではない。例えばモノクロモータ１０２ｄ及びカラーモータ１０２ａに同一品を選定しても、それぞれ負荷が等しくなる可能性は低い。また仮に負荷が等しくなるように設計できたとしても、部品の特性バラツキが存在するため、駆動時間が等しくなる可能性は低い。モノクロモータ１０２ｄとカラーモータ１０２ａで別の部品を選定した場合は尚更である。

このように同一回転量による２つのモータの駆動時間は等しくならないため、微小駆動シーケンスを複数回実行すると、ある程度の傾向が見えてくる。しかし、この微小駆動時のモータ駆動量はモノクロモータ１０２ｄとカラーモータ１０２ａとで同一なため、位相が合った状態で実施される。そのため、印刷シーケンス開始時の遅延時間がなく、印刷物が出力されるまでの待ち時間を低減することができる。
またそれぞれの印刷時に各モータの特性を取得するため、出荷後のモータへの負荷変動が生じてもその影響は軽微である。

１００…画像形成装置、１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ…感光ドラム、１０２ｄ，１０８，１１０，１０２ａ…駆動モータ、１０３ａ，１０３ｄ…位相検出センサ、１０４…中間転写ベルト、１０５…駆動ローラ、１０６…対向ローラ、１０７…定着部、１１３ａ，１１３ｄ…フラグ、１１４ａ，１１４ｄ…ギア、１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄ…露光部、２００…スキャナ、２０１…プリンタ制御部、２０２…電源、２０３…センサ、２０４…モータ制御部、２０５…モータ、２０６…表示部、２０７…通信コントローラ、２０８…ホストコンピュータ、２０９…高圧電線。

Claims (5)

1. 複数の感光体上に形成された画像を記録媒体に転写することによりカラー画像を形成する画像形成装置であって、
   前記複数の感光体を回転駆動する複数の駆動モータと、
   前記複数の感光体の回転位相を検出する検出手段と、
   前記複数の駆動モータの各起動特性から、前記複数の感光体の各々を所定の回転量だけ回転させるための前記複数の駆動モータそれぞれの駆動時間を算出する算出手段と、
   印刷ジョブの終了後に、前記検出手段による回転位相の検出結果に応じて、前記複数の感光体の回転位相を合わせて該複数の感光体を停止させる位相合わせ手段と、
   前記複数の感光体を前記停止後に、前記算出手段で算出した前記複数の駆動モータそれぞれの駆動時間に応じて、該複数の駆動モータのそれぞれを駆動させる制御手段と、を備えることを特徴とする、
   画像形成装置。
2. 前記算出手段は、前記複数の感光体を同一の回転量だけ回転させるための前記複数の駆動モータそれぞれの駆動時間を算出することを特徴とする、
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記位相合わせ手段が前記感光体を停止させてから規定時間経過するごとに、前記複数の駆動モータのそれぞれを駆動させることを特徴とする、
   請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記所定の回転量は１回転以下であることを特徴とする、
   請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置。
5. 前記駆動モータは、前記感光体よりも数が少ないことを特徴とする、
   請求項１乃至４記載の画像形成装置。