JP5264689B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真法を用いて画像形成を行う複写機、プリンタなどの画像形成装置及び画像形成方法に関する。

近年、複写機やプリンタに代表される電子写真法を用いた画像形成装置における画像形成方式の１つとして、ブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色分の感光体ドラムを一列に配置し、各感光体ドラムに形成（現像）された各色のトナー像を、中間転写体又は転写材に順次転写することにより高速フルカラー印刷を実現するカラータンデム方式が知られている。例えば、特許文献１には、このようなカラータンデム方式を採用した画像形成装置において、感光体ドラム等の機械部品の寸法誤差や取付け誤差に起因して発生する色ズレを防止するための補正処理に関する技術が開示されている。

各色の感光体ドラムの表面速度は、駆動モータの回転変動や、駆動モータの駆動力を伝達する伝達ギヤ列で発生するピッチむら、ギヤの偏心回転による速度変動あるいは感光体自体の偏心回転による速度変動等に起因して変動する。このような感光体ドラムの表面速度変動は、感光体ドラムの回転周期で繰り返し発生し、各色それぞれの変動位相がばらつくことによって各色間に位置ズレが発生する。そこで、特許文献１では、各色の感光体ドラムの位相を検出し、基準となる所定の感光体ドラムの位相に対して他の感光体ドラムが所定の位相差で回転するようにそれぞれを独立的に駆動制御する位相同期制御を行うことにより、各色間の位置ズレを防止している。

特開２０００−２５０２８５号公報

しかしながら、各感光体ドラムを回転駆動させる駆動制御部と、各感光体ドラムの表面に各色のトナー像を形成させる画像形成部と、が独立的に構成されている場合は、上記のような位相同期制御が駆動制御部側で実行され、画像形成部側では、各感光体ドラムの位相とは無関係に画像形成制御が実行されることになるので、画像形成部側で各感光体ドラムの位相ピークを認識し、各感光体ドラムの位相に適合した画像形成プロセスを実行することは困難であった。

また、カラータンデム方式を採用した画像形成装置において、色ズレが発生する要因は機械部品の寸法誤差や取付け誤差だけに限らない。例えば、近年の画像形成装置では、高速化を図るために、各種センサの出力信号を基に所定の演算処理を実行して各種の制御信号を出力する演算回路を複数設置する構成が採用されている。これらの演算回路は、基板規模を小さくするためにそれぞれ個別の基板上に配置され、さらに各基板上には、それぞれの演算回路を動作させるためのクロック信号源である発振回路が個別に設けられていることが一般的である。このように基板毎に（演算回路毎に）発振回路を個別に設ける構成を採用する理由は、仮にある基板上の発振回路で生成したクロック信号を他の基板に供給する構成を採用すると、発振周波数が高いことによりクロック伝送品質上問題が生じたり、不要な電磁輻射が大きくなるためである。

しかしながら、基板毎に発振回路を設ける構成を採用した場合であっても、それぞれの発振回路は理想の発振周波数に対して公差を有するため、全ての発振回路の発振周波数が全く同じ関係を保つことはない。このような発振回路間に存在する発振周波数の公差ズレが上述した色ズレの要因となる可能性がある。例えば、駆動制御部に設けられる発振回路と、画像形成部に設けられる発振回路との間に、発振周波数の公差ズレが存在すると、感光体ドラムの回転速度と、感光体ドラムへの露光処理速度との関係が変動し、色ズレの原因となる可能性がある。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、駆動制御部と画像形成部とを備えるとともに、駆動制御部側で各感光体ドラムの位相同期制御を行うものでありながら、画像形成部側で各感光体ドラムの位相ピークを認識し、各感光体ドラムの位相に適合した画像形成プロセスを実行することができる画像形成装置及び画像形成方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するため本発明の画像形成装置は、複数の感光体ドラムを回転駆動させる駆動制御部と、各感光体ドラムの表面にトナー像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置であって、前記画像形成部が、感光体ドラム回転周期の等倍又は整数倍の周期をもつ基準パルスを生成し、この基準パルスを前記駆動制御部に出力する基準パルス出力手段を備え、前記駆動制御部が、各感光体ドラムの表面速度の位相ピークを検出する位相ピーク検出手段と、前記基準パルスのエッジに対する前記位相ピークの位相差を検出する位相差検出手段と、前記位相差に応じた各感光体ドラムの回転速度制御にもとづいて、各感光体ドラムの位相を同期させる位相同期制御手段とを備える構成としてある。

また、本発明の画像形成方法は、複数の感光体ドラムを回転駆動させる駆動制御部と、各感光体ドラムの表面にトナー像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置による画像形成方法であって、前記画像形成部が、感光体ドラム回転周期の等倍又は整数倍の周期をもつ基準パルスを生成し、この基準パルスを前記駆動制御部に出力するステップと、前記駆動制御部が、各感光体ドラムの表面速度の位相ピークを検出するステップと、前記基準パルスのエッジに対する前記位相ピークの位相差を検出するステップと、前記位相差に応じた各感光体ドラムの回転速度制御にもとづいて、各感光体ドラムの位相を同期させるステップとを有する方法としてある。

以上のように、本発明によれば、駆動制御部と画像形成部とを備えるとともに、駆動制御部側で各感光体ドラムの位相同期制御を行うものでありながら、画像形成部側で各感光体ドラムの位相ピークを認識し、各感光体ドラムの位相に適合した画像形成プロセスを実行することができる。

本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す説明図である。 本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。 本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の感光体ドラムの回転速度制御に必要な構成を示す説明図である。 本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の感光体ドラムの回転速度制御に必要な構成を示すブロック図である。 本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の位相同期制御の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の位相同期制御の他例を示すタイミングチャートである。 本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の位相同期制御に適用される回転速度制御を示すタイミングチャートである。 本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の位相同期制御の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第二実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。 本発明の第二実施形態に係る画像形成装置の基準パルス出力処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態に係る画像形成装置として、カラータンデム方式を採用したレーザカラープリンタを例示して説明する。

［第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂと、中間転写ベルト（中間転写体）２０と、搬送ローラ２１、２２と、１次転写ローラ２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂと、２次転写ローラ２４と、用紙カセット２５と、給紙ローラ２６と、定着器２７と、排紙ローラ２８とから構成されている。

画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色の各色に対応して設けられているとともに、図中のＹ軸方向（副走査方向）に沿って一列に配置されており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各処理によって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を中間転写ベルト２０に順次転写（１次転写）する。以下、これら画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂの詳細な構成について説明するが、各ユニットは使用する現像剤（トナー）の色が異なるだけで主要な構成は同一であるため、代表的に画像形成ユニット１０Ｙを用いて説明する。

画像形成ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙ、帯電器１２Ｙ、露光器１３Ｙ、現像器１４Ｙから構成されている。感光体ドラム１１Ｙは、図中のＸ軸方向（主走査方向）を回転軸とする円筒形状の静電潜像担持体であり、中間転写ベルト２０を挟持した状態で１次転写ローラ２３Ｙと対向するように、図示の回転方向に回転自在に設置されている。帯電器１２Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（つまりＸ軸方向）に沿って延在しており、感光体ドラム１１Ｙの表面に向かってマイナスに帯電した電荷を放出することにより、感光体ドラム１１Ｙの表面を一様に帯電させる（帯電処理）。

露光器１３Ｙは、不図示のレーザ光源、ポリゴンモータ等を備えるレーザ・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）から構成されており、レーザ光源から出射されるレーザ光を、ポリゴンモータを回転駆動することで感光体ドラム１１Ｙの主走査方向に沿って走査することにより、感光体ドラム１１Ｙの表面における所定の位置のマイナス電荷を消去し、イエロー画像に対応する静電潜像を形成する（露光処理）。

現像器１４Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向に沿って延在しており、不図示のイエロー用のトナーカートリッジからトナーの供給を受け、このトナーを感光体ドラム１１Ｙの表面に向かって放出することにより、感光体ドラム１１Ｙの表面に露光処理により形成された静電潜像に応じたトナー像を形成する（現像処理）。このように感光体ドラム１１Ｙの表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム１１Ｙと１次転写ローラ２３Ｙとの間をＹ軸方向に移動する中間転写ベルト２０上に転写される（１次転写処理）。具体的には、１次転写ローラ２３Ｙに所定の転写電圧が印加され、中間転写ベルト２０をプラスに帯電させることにより、感光体ドラム１１Ｙの表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０上に転写させる。

画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂも上述した画像形成ユニット１０Ｙと同様の構成となっている。つまり、画像形成ユニット１０Ｍは、感光体ドラム１１Ｍ、帯電器１２Ｍ、露光器１３Ｍ、現像器１４Ｍから構成されており、感光体ドラム１１Ｍの表面に形成されたマゼンタ画像に対応するトナー像は、感光体ドラム１１Ｍと１次転写ローラ２３Ｍとの間をＹ軸方向に移動する中間転写ベルト２０上に転写される。また、画像形成ユニット１０Ｃは、感光体ドラム１１Ｃ、帯電器１２Ｃ、露光器１３Ｃ、現像器１４Ｃから構成されており、感光体ドラム１１Ｃの表面に形成されたシアン画像に対応するトナー像は、感光体ドラム１１Ｃと１次転写ローラ２３Ｃとの間をＹ軸方向に移動する中間転写ベルト２０上に転写される。また、画像形成ユニット１０Ｂは、感光体ドラム１１Ｂ、帯電器１２Ｂ、露光器１３Ｂ、現像器１４Ｂから構成されており、感光体ドラム１１Ｂの表面に形成されたブラック画像に対応するトナー像は、感光体ドラム１１Ｂと１次転写ローラ２３Ｂとの間をＹ軸方向に移動する中間転写ベルト２０上に転写される。

以上のように画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂによって、中間転写体である中間転写ベルト２０上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像に対応するトナー像が順次転写されて１つのトナー像に重ね合わされる。この中間転写ベルト２０は、搬送ローラ２１、２２の回転によってＹ軸方向（副走査方向）を往復移動するものであり、その移動速度と画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂによる画像形成速度（現像処理が完了するまでの速度）とは、中間転写ベルト２０上にトナー像が順次転写されて重ね合わされる際に色ズレが発生しないように同期制御されている。

２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２０を狭持した状態で搬送ローラ２１と対向するように設置されており、用紙カセット２５から給紙ローラ２６によって用紙（転写材）Ｐが２次転写ローラ２４と中間転写ベルト２０との間に搬送されることにより、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像が用紙Ｐ上に一括転写される（２次転写処理）。このような２次転写処理によってトナー像が形成された用紙Ｐは定着器２７に搬送される。

定着器２７は、互いに対向配置された加熱ローラ２７ａと加圧ローラ２７ｂとから構成されており、これら加熱ローラ２７ａと加圧ローラ２７ｂとの間に搬送された用紙Ｐを加熱及び加圧することによりトナー像を用紙Ｐに定着させる（定着処理）。これにより、用紙Ｐ上には所望のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、排紙ローラ２８によって装置本体外部に排紙される。

図２は、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
この図に示すように、画像形成装置１００は、前記各部を制御する制御ユニットとして、画像形成部３０と駆動制御部４０とを独立的に備えている。画像形成部３０は、主に、各感光体ドラム１１の表面に各色のトナー像を形成させる制御ユニットであり、駆動制御部４０は、主に、各感光体ドラム１１を回転駆動させる制御ユニットである。

画像形成部３０は、基準パルス出力手段３１を備えている。
基準パルス出力手段３１は、感光体ドラム回転周期の等倍又は整数倍の周期を持つ基準パルスを生成し、該基準パルスを駆動制御部４０に出力するように構成されている。このような基準パルスは、例えば、ＣＰＵのタイマ機能を用いて生成され、感光体ドラム１１の理想周期の等倍又は整数倍の周期を持つ方形波として駆動制御部４０に出力される。

駆動制御部４０は、位相ピーク検出手段４１と、位相差検出手段４２と、位相同期制御手段４３とを備えている。
位相ピーク検出手段４１は、各感光体ドラム１１の表面速度の位相ピークを検出するように構成されている。各感光体ドラム１１の表面速度の位相ピークは、各感光体ドラム１１の表面速度をリアルタイムに測定し、該測定値の中から特定することも可能であるが、予め測定した各感光体ドラム１１の表面速度データと、各感光体ドラム１１の回転位置との関係をＲＯＭなどのメモリに格納しておき、ＲＯＭから読み出される表面速度データから位相ピークを特定することが好ましい。このような位相ピーク検出方法に必要な構成を以下に示す。

図３は、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の感光体ドラムの回転速度制御に必要な構成を示す説明図、図４は、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の感光体ドラムの回転速度制御に必要な構成を示すブロック図である。
これらの図に示すように、本実施形態の感光体ドラム１１の周辺には、感光体ドラム１１を回転駆動させる駆動モータ５１と、感光体ドラム１１の回転位置を検出するロータリエンコーダ５２と、感光体ドラム１１の回転基準位置を検出する基準位置検出センサ５３と、感光体ドラム１１の位置−速度データが格納されるＲＯＭ５４とが設けられている。

駆動モータ５１は、例えば、ＰＷＭ信号で速度制御される電動モータからなり、出力回転速度に応じた周波数のＦＧパルスを出力する機能（速度センサ機能５１ａ）を備えることが好ましい。本実施形態では、このＦＧパルスを演算器にフィードバックしつつ、駆動モータ５１の回転速度制御を行う。

ロータリエンコーダ５２は、モータ出力軸又はドラム軸の回転位置検出にもとづいて、感光体ドラム１１の回転位置を検出する。
基準位置検出センサ５３は、例えば、ドラム軸に設けられる遮光羽根５３ａと、遮光羽根５３ａの通過を光学的に検出するフォトインタラプタ５３ｂとからなり、感光体ドラム１１の一回転毎に基準位置信号を出力する。

ＲＯＭ５４には、予め測定した各感光体ドラム１１の表面速度データと、各感光体ドラム１１の回転位置との関係が格納される。これにより、感光体ドラム１１の回転位置検出にもとづいて、感光体ドラム１１の表面速度データを随時読み出し、表面速度の位相ピークを特定することが可能になる。

位相差検出手段４２は、基準パルスのエッジに対する各感光体ドラム１１の位相差を検出するように構成されている。例えば、図５の左側に示す例では、感光体ドラム１１Ｍの位相ピークが、基準パルスの立下がりエッジに対して位相差ｄθｍだけ進み、また、感光体ドラム１１Ｃの位相ピークが、基準パルスの立下がりエッジに対して位相差ｄθｃだけ遅れ、また、感光体ドラム１１Ｙの位相ピークが、基準パルスの立下がりエッジに対して位相差ｄθｙだけ遅れ、また、感光体ドラム１１Ｂの位相ピークが、基準パルスの立下がりエッジに対して位相差ｄθｂだけ進んでいることが検出される。

位相同期制御手段４３は、位相差ｄθに応じた各感光体ドラム１１の独立的な回転速度制御にもとづいて、各感光体ドラム１１の位相を同期させるように構成されている。
例えば、図５の右側に示す例のように、基準パルスのエッジに対する各感光体ドラム１１の位相差ｄθが０となるように、各感光体ドラム１１を独立的に回転速度制御する。
なお、機械的な構成上、３つの感光体ドラム１１しか回転速度を変化させられない場合は、図６の右側に示す例のように、回転速度を変化させられない感光体ドラム１１Ｍの位相差ｄθｍを基準とし、他の感光体ドラム１１Ｃ、１１Ｙ、１１Ｂの位相差ｄθｃ、ｄθｙ、ｄθｂが位相差ｄθｍに一致するように、感光体ドラム１１Ｃ、１１Ｙ、１１Ｂを独立的に回転速度制御する。

図７は、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の位相同期制御に適用される回転速度制御を示すタイミングチャートである。
この図に示すように、定速回転制御されている各感光体ドラム１１の位相を同期させるには、位相差ｄθがプラス（位相進み）の場合は、位相差ｄθが半分になるまで感光体ドラム１１の回転速度を一定加速度で減速させ、その後に一定加速度で初期速度まで増速させる。また、位相差ｄθがマイナス（位相遅れ）の場合は、位相差ｄθが半分になるまで感光体ドラム１１の回転速度を一定加速度で増速させ、その後に一定加速度で初期速度まで減速させる。このような回転速度制御を用いた位相同期制御の処理手順を以下に示す。

図８は、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の位相同期制御の処理手順を示すフローチャートである。
この図に示す位相同期制御では、まず、位相同期対象の感光体ドラム１１について、基準パルスのエッジに対しての位相差ｄθが進んでいるか否かを判断する（Ｓ１０１）。
位相差が進んでいると判断した場合は、感光体ドラム１１の回転速度を一定加速度で減速させる等減速制御を実行しつつ（Ｓ１０２）、現位相差が初期位相差ｄθの１／２以下になったか否かを判断する（Ｓ１０３）。
現位相差が初期位相差ｄθの１／２以下になったと判断したら、感光体ドラム１１の回転速度を一定加速度で増速させる等加速制御を実行する（Ｓ１０４）。
具体的には、現位相差が初期位相差ｄθの１／２になった時の感光体ドラム１１の回転速度をＶ１、初期速度（元の速度）をＶ０とすると、感光体ドラム１１の回転速度をＶ１から前記等減速制御したときの加速度と同一加速度で増速させる。
次いで、現速度が初期速度Ｖ０に到達したか否かを判断する（Ｓ１０５）。
そして、現速度が初期速度Ｖ０に到達したと判断したら、感光体ドラム１１を一定速度で回転させる定常速度制御に移行する（Ｓ１０６）。

一方、ステップＳ１０１で位相差が進んでいないと判断した場合は、基準パルスのエッジに対しての位相差ｄθが遅れているか否かを判断する（Ｓ１０７）。
位相差が遅れていないと判断した場合は、そのまま定常速度制御に移行するが（Ｓ１０６）、位相差が遅れていると判断した場合は、感光体ドラム１１の回転速度を一定加速度で増速させる等加速制御を実行しつつ（Ｓ１０８）、現位相差が初期位相差ｄθの１／２以下になったか否かを判断する（Ｓ１０９）。
現位相差が初期位相差ｄθの１／２以下になったと判断したら、感光体ドラム１１の回転速度を一定加速度で減速させる等減速制御を実行する（Ｓ１１０）。
具体的には、現位相差が初期位相差ｄθの１／２になった時の感光体ドラム１１の回転速度をＶ２、初期速度（元の速度）をＶ０とすると、感光体ドラム１１の回転速度をＶ２から前記等増速制御したときの加速度と同一加速度で減速させる。
次いで、現速度が初期速度Ｖ０に到達したか否かを判断する（Ｓ１１１）。
そして、現速度が初期速度Ｖ０に到達したと判断したら、感光体ドラム１１を一定速度で回転させる定常速度制御に移行する（Ｓ１０６）。

上記のような位相同期制御を行うと、画像形成部３０側で各感光体ドラム１１の位相ピークを認識することが可能になる。
つまり、画像形成部３０と駆動制御部４０とを独立的に備えるとともに、駆動制御部４０側で各感光体ドラム１１の位相同期制御を行うものでありながら、画像形成部３０から駆動制御部４０に出力される基準パルスのエッジに対して各感光体ドラム１１の位相ピークを同期させることにより、画像形成部３０側で各感光体ドラム１１の位相ピークを認識することが可能となり、各感光体ドラム１１の位相に適合した画像形成プロセスを実行することができる。
例えば、画像形成部３０は、タイマのコンペア割込み、ハードウェア割込みなどで基準波薄のエッジを認識し、画像書き出しタイミングの微調整やレジスト補正を行うことが可能になる。

［第二実施形態］
つぎに、本発明の第二実施形態に係る画像形成装置について、図９及び図１０を参照して説明する。ただし、前記実施形態と共通の構成については、前記実施形態と同じ符号を付けることにより、前記実施形態の説明を援用する。

図９は、本発明の第二実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
この図に示すように、第二実施形態に係る画像形成装置１００は、駆動制御部４０が、クロック信号を生成する発信回路４４と、基準パルスの一周期中におけるクロック信号のカウント数にもとづいて、クロック信号の周波数を測定するクロック周波数測定手段４５と、クロック周波数測定手段４５が測定した周波数にもとづいて、クロック信号の周波数を補正するクロック補正制御手段４６と、を備える点が前記実施形態と相違している。

このようにすると、位相同期制御を行うために画像形成部３０から出力されている基準パルスを利用し、駆動制御部４０で生成されるクロック信号の周波数を補正することが可能になる。その結果、画像形成部３０と駆動制御部４０との間に存在するクロック信号の公差を可及的に小さくでき、該公差に起因する色ズレの発生を防止することができる。

なお、クロック補正制御手段４６によるクロック信号の周波数補正方法は任意である。例えば、基準パルスの一周期中におけるクロック信号のカウント数が、予め定められた所定数となるように、クロック信号の周波数を変化させる。

クロック周波数測定手段４５は、基準パルスの一周期中におけるクロック信号のカウント数にもとづいて、クロック信号の周波数を測定するにあたり、基準パルスの周期が長くなるほど、クロック信号の周波数を高精度に測定することが可能になる。その理由は、基準パルスの周期が短いと、クロック信号のカウント数が少なくなり、カウント端数に起因する誤差が大きくなるからである。したがって、基準パルスを位相同期制御及びクロック補正制御に共用するにあたり、クロック補正制御に際しては、基準パルスの周期を感光体ドラム１１の回転周期の整数倍とすることが好ましい。

一方、感光体ドラム１１の位相同期制御に際しては、基準パルスの周期を感光体ドラム１１の回転周期の等倍とすることが好ましい。その理由は、感光体ドラム１１の位相同期時間を短縮することができるからである。
そこで、本実施形態の基準パルス出力手段３１は、駆動制御部４０が備える位相同期制御手段４３とクロック補正制御手段４６のうち、位相同期制御手段４３のみが実行される場合に、感光体ドラム回転周期の等倍の周期を持つ基準パルスを出力し、駆動制御部４０にてクロック補正制御手段４６のみが実行される場合、又は、位相同期制御手段４３及びクロック補正制御手段４６が同時に実行される場合に、感光体ドラム回転周期の整数倍の周期を持つ基準パルスを出力するように構成されている。以下に具体的な処理手順を示す。

図１０は、本発明の第二実施形態に係る画像形成装置の基準パルス出力処理の処理手順を示すフローチャートである。
この図に示す基準パルス出力処理では、まず、駆動制御部４０にクロック補正制御の実行を指示したか否かを判断する（Ｓ２０１）。ここで、クロック補正制御の実行を指示したと判断した場合は、位相同期制御の実行の有無に拘わらず、感光体ドラム回転周期の整数倍の周期を持つ基準パルスを出力する（Ｓ２０２）。

一方、クロック補正制御の実行を指示していないと判断した場合は、駆動制御部４０に位相同期制御の実行を指示したか否かを判断する（Ｓ２０３）。ここで、位相同期制御の実行を指示したと判断した場合は、感光体ドラム回転周期の等倍の周期を持つ基準パルスを出力する（Ｓ２０４）。また、位相同期制御の実行を指示していないと判断した場合は、任意周期の基準パルスを出力する（Ｓ２０５）。例えば、次回実行する制御に適合した周期の基準パルスを出力する。

以上のように構成された第二実施形態によれば、駆動制御部４０が、クロック信号を生成する発信回路４４と、基準パルスの一周期中におけるクロック信号のカウント数にもとづいて、クロック信号の周波数を測定するクロック周波数測定手段４５と、クロック周波数測定手段４５が測定した周波数にもとづいて、クロック信号の周波数を補正するクロック補正制御手段４６と、を備えるので、位相同期制御を行うために画像形成部３０から出力されている基準パルスを利用し、駆動制御部４０で生成されるクロック信号の周波数を補正することが可能になる。その結果、画像形成部３０と駆動制御部４０との間に存在するクロック信号の公差を可及的に小さくでき、該公差に起因する色ズレの発生を防止することができる。

また、本実施形態の基準パルス出力手段３１は、駆動制御部４０にて位相同期制御手段４３のみが実行される場合に、感光体ドラム回転周期の等倍の周期を持つ基準パルスを出力し、駆動制御部４０にてクロック補正制御手段４６のみが実行される場合、又は、位相同期制御手段４３及びクロック補正制御手段４６が同時に実行される場合に、感光体ドラム回転周期の整数倍の周期を持つ基準パルスを出力するので、位相同期制御及びクロック補正制御で基準パルスを共用するものでありながら、クロック信号の周波数測定精度を高めつつ、位相同期の所要時間を短縮することができる。

以上、本発明について、実施形態を示して説明したが、本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることは言うまでもない。

本発明は、電子写真法を用いて画像形成を行う複写機、プリンタなどの画像形成装置及び画像形成方法に適用できる。

１０ 画像形成ユニット
１１ 感光体ドラム
２０ 中間転写ベルト
３０ 画像形成部
３１ 基準パルス出力手段
４０ 駆動制御部
４１ 位相ピーク検出手段
４２ 位相差検出手段
４３ 位相同期制御手段
４４ 発信回路
４５ クロック周波数測定手段
４６ クロック補正制御手段
１００ 画像形成装置

Claims (5)

1. 複数の感光体ドラムを回転駆動させる駆動制御部と、各感光体ドラムの表面にトナー像を形成する画像形成部とを有する画像形成装置であって、
   前記画像形成部が、
   感光体ドラム回転周期の等倍又は整数倍の周期をもつ基準パルスを生成し、この基準パルスを前記駆動制御部に出力する基準パルス出力手段を備え、
   前記駆動制御部が、
   各感光体ドラムの表面速度の位相ピークを検出する位相ピーク検出手段と、
   前記基準パルスのエッジに対する前記位相ピークの位相差を検出する位相差検出手段と、
   前記位相差に応じた各感光体ドラムの回転速度制御にもとづいて、各感光体ドラムの位相を同期させる位相同期制御手段と、を備えるとともに
   クロック信号を生成する発信回路と、
   前記基準パルスの一周期中における前記クロック信号のカウント数にもとづいて、前記クロック信号の周波数を測定するクロック周波数測定手段と、
   前記クロック周波数測定手段が測定した周波数にもとづいて、前記クロック信号の周波数を補正するクロック補正制御手段と、を備え、
   前記基準パルス出力手段が、
   前記駆動制御部にて前記位相同期制御手段のみが実行される場合に、感光体ドラム回転周期の等倍の周期を持つ基準パルスを出力し、
   前記駆動制御部にて前記クロック補正制御手段のみが実行される場合、又は、前記位相同期制御手段及び前記クロック補正制御手段が同時に実行される場合に、感光体ドラム回転周期の整数倍の周期を持つ基準パルスを出力する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記位相同期制御手段は、
   同期させる感光体ドラムの位相が前記位相ピークより進んでいる場合は、その感光体ドラムの回転速度をその位相差の半分になるまで一定加速度で減速し、その後元の速度まで同一の加速度で増速した後一定速度とすることによって前記被同期に係る感光体ドラムの位相を同期させる
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記位相同期制御手段は、
   同期させる感光体ドラムの位相が前記位相ピークより遅れている場合は、その感光体ドラムの回転速度をその位相差の半分になるまで一定加速度で増速し、その後元の速度まで同一の加速度で減速した後一定速度とすることによって前記被同期に係る感光体ドラムの位相を同期させる
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記駆動制御部は、
   前記位相ピーク検出手段が、
   前記複数の感光体ドラムのうち一の感光体ドラムの表面速度の位相ピークを検出し、
   前記位相差検出手段が、
   前記基準パルスのエッジに対する前記位相ピークの位相差を検出し、
   前記位相同期制御手段が、
   前記位相差に応じて他の感光体ドラムの回転速度制御にもとづいて、前記一の感光体ドラムと前記他の感光体ドラムの位相を同期させること
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の画像形成装置。
5. 複数の感光体ドラムを回転駆動させる駆動制御ステップと、各感光体ドラムの表面にトナー像を形成する画像形成ステップとを有する画像形成方法であって、
   前記画像形成ステップが、
   感光体ドラム回転周期の等倍又は整数倍の周期をもつ基準パルスを生成し、この基準パルスを出力するステップを有し、
   前記駆動制御ステップが、
   各感光体ドラムの表面速度の位相ピークを検出するステップと、
   出力された前記基準パルスのエッジに対する前記位相ピークの位相差を検出するステップと、
   前記位相差に応じた各感光体ドラムの回転速度制御にもとづいて、各感光体ドラムの位相を同期させるステップと、を有するとともに、
   クロック信号を生成するステップと、
   前記基準パルスの一周期中における前記クロック信号のカウント数にもとづいて、前記クロック信号の周波数を測定するステップと、
   前記クロック信号の周波数を測定するステップが測定した周波数にもとづいて、前記クロック信号の周波数を補正するステップと、を有し、
   前記基準パルスを出力するステップが、
   前記駆動制御ステップにて前記各感光体ドラムの位相を同期させるステップのみが実行される場合に、前記画像形成ステップが、感光体ドラム回転周期の等倍の周期をもつ基準パルスを出力し、
   前記駆動制御ステップにて前記クロック信号の周波数を補正するステップのみが実行される場合、又は、前記位相を同期させるステップ及び前記クロック信号の周波数を補正するステップが同時に実行される場合に、前記画像形成ステップが、感光体ドラム回転周期の整数倍の周期を持つ基準パルスを出力する
   ことを特徴とする画像形成方法。

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