特許 5744547 画像形成装置及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5744547

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月8日

(54)【発明の名称】画像形成装置及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/01 20060101AFI20150618BHJP

   G03G 21/14 20060101ALI20150618BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/01 Y

   G03G21/14

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-20335(P2011-20335)

(22)【出願日】2011年2月2日

(65)【公開番号】特開2012-159755(P2012-159755A)

(43)【公開日】2012年8月23日

【審査請求日】2013年12月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000105062

【氏名又は名称】グラフテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088580

【弁理士】

【氏名又は名称】秋山 敦

(74)【代理人】

【識別番号】100111109

【弁理士】

【氏名又は名称】城田 百合子

(72)【発明者】

【氏名】青木 英司

(72)【発明者】

【氏名】藤沢 浩幸

(72)【発明者】

【氏名】小井土 順一

【審査官】 三橋 健二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２５６８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２２１７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１４５８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２４８７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０３７５８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０１

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の感光ドラムと、各感光ドラムを同時に回転可能な単一の回転駆動部及び各感光ドラムと前記回転駆動部間に配した複数の電磁クラッチを有するドラム駆動機構部と、各感光ドラムにトナーを付着させる複数のヘッドと、各感光ドラムのトナーが転写され、かつ転写されたトナーを被転写材に転写する転写ベルトとを備えてなる画像形成装置であって、各感光ドラムの１周をＮゾーンに等分割し、かつ各ゾーンに対応する調整用パッチを用いた調整パターンを形成するトナーを前記転写ベルトに転写するパターン転写手段と、当該転写ベルト上の調整用パッチを検出するパターン検出手段と、各感光ドラム毎に調整用パッチの検出時間から相隣るゾーン間毎の所要時間を求め、かつ各感光ドラム毎に最短（又は最長）となる所要時間のゾーン（以下、特定ゾーン）を判定するとともに、任意に選択した感光ドラムの特定ゾーンに対して他の感光ドラムの特定ゾーンが時間軸上で同期して停止（又は回転開始）するように各電磁クラッチを制御する制御手段を備え、
該制御手段は、前記任意に選択した感光ドラムの特定ゾーンと他の感光ドラムの特定ゾーン間におけるゾーン数の差をｍとし、感光ドラム間の位相が一つのゾーン分ずれている場合の調整に必要な時間をＴｓとしたときに、ｍにＴｓを乗じて得られる調整時間、及び、（Ｎ−ｍ）にＴｓを乗じて得られる調整時間のうち、より短い調整時間に応じて各電磁クラッチを制御することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記各感光ドラムの１周は、四つのゾーンに等分割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】

複数の感光ドラムと、各感光ドラムを同時に回転可能な単一の回転駆動部及び各感光ドラムと前記回転駆動部間に配した複数の電磁クラッチを有するドラム駆動機構部と、各感光ドラムにトナーを付着させる複数のヘッドと、各感光ドラムのトナーが転写され、かつ転写されたトナーを被転写材に転写する転写ベルトとを備えてなる画像形成装置の制御方法であって、ドラム調整モードにより、各感光ドラムの１周をＮゾーンに等分割し、かつ各ゾーンに対応する調整用パッチを用いた調整パターンを形成するトナーを前記転写ベルトに転写するとともに、当該転写ベルト上の調整用パッチを検出し、各感光ドラム毎に当該調整用パッチの検出時間から相隣るゾーン間毎の所要時間を求めたなら、各感光ドラム毎に最短（又は最長）となる所要時間のゾーン（以下、特定ゾーン）を判定し、任意に選択した感光ドラムの特定ゾーンに対して他の感光ドラムの特定ゾーンが時間軸上で同期して停止（又は回転開始）するように各電磁クラッチを制御し、各電磁クラッチを制御する際には、前記任意に選択した感光ドラムの特定ゾーンと他の感光ドラムの特定ゾーン間におけるゾーン数の差をｍとし、感光ドラム間の位相が一つのゾーン分ずれている場合の調整に必要な時間をＴｓとしたときに、ｍにＴｓを乗じて得られる調整時間、及び、（Ｎ−ｍ）にＴｓを乗じて得られる調整時間のうち、より短い調整時間に応じて各電磁クラッチを制御することを特徴とする画像形成装置の制御方法。

【請求項4】

前記各感光ドラム毎に最長（又は最短）となる所要時間を求め、かつ前記最短（又は最長）となる所要時間との時間差を求めるとともに、この時間差が予め設定した閾値（第一閾値）を越えているときのみ、各電磁クラッチを制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置の制御方法。

【請求項5】

前記時間差が、予め設定した前記第一閾値よりも大きい第二閾値を越えているときは、エラー処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置の制御方法。

【請求項6】

前記ドラム調整モードの実行時には、転写ベルトのトナーを被転写材に転写するためのプラテンをリリース状態にして当該転写を解除するとともに、転写ベルトのトナーはクリーナによりクリーニングすることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の画像形成装置の制御方法。

【請求項7】

前記ドラム調整モードは、正規の動作モードの開始前に実行し、当該正規の動作モードは、ドラム調整モードの終了後に開始することを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の画像形成装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の感光ドラムを電磁クラッチ及び単一の回転駆動部を有するドラム駆動機構部により駆動する際に用いて好適な画像形成装置及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、基本的な構成として、各原色に対応した複数の感光ドラムと、各感光ドラムを回転駆動するドラム駆動部と、各感光ドラムに各原色のトナーをそれぞれ付着させる複数のヘッドと、各感光ドラムのトナーが一次転写され、かつ一次転写されたトナーを被転写材に二次転写する転写ベルトとを備える電子写真方式を用いたカラー印刷装置等の画像形成装置は知られている。

【0003】

従来、この種の画像形成装置としては、既に本出願人により提案された特許文献１で開示される画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、ＹＭＣＫ各色に位相ずれが生じた場合、５０μｍ程度に安価で効果的に位相ずれを抑えることを目的としたものであり、回転駆動する帯電された感光ドラム上にビデオ信号によって画像を書き込む手段を備え、該感光ドラム上にトナー像を形成して、転写ベルト上に４原色イエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＫを順次重ねて画像を転写してフルカラー画像を生成し、該フルカラー画像を記録媒体に２次転写する画像形成装置において、前記転写ベルト近傍にトナー濃度を検知するセンサを備え、前記転写ベルトの近傍にトナー濃度の比較校正用の基準濃度パターンを備え、前記トナー濃度を検知するセンサは、前記転写ベルト上に形成されたＹＭＣＫテストパッチを検知する手段を備え、該ＹＭＣＫテストパッチの間隔を測定することにより位相ずれ補正データを得て、位相ずれ補正を行うようにしたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−２５６８８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上述した特許文献１で開示される画像形成装置における位相ずれの補正は、各感光ドラムによりテストパッチのパターンを転写ベルトに転写し、このテストパッチの間隔を測定するとともに、各感光ドラムにおけるテストパッチの間隔が一致するように補正するため、次のような解決すべき課題も存在した。

【0006】

第一に、各感光ドラム間における相対的な位相ずれを、５０μｍ程度に抑える補正、具体的には、補正する感光ドラムのクラッチをオン・オフさせるとともに、このオン・オフの動作を繰り返しながら位相ずれを５０μｍ程度まで、いわば追い込む処理を行うため、補正の処理にはかなりの長い時間を費やしてしまう。

【0007】

第二に、補正する感光ドラムのクラッチをオン・オフさせる動作を繰り返す処理を行うため、制御系の構成や補正のための処理（制御手順，動作）が煩雑となる。したがって、制御系全体のコストアップ要因になるとともに、クラッチの耐久性の低下及び騒音の発生などの不具合、更には、機械的なガタツキの発生や動作精度の低下を招きやすい。

【0008】

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した画像形成装置及びその制御方法の提供を目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る画像形成装置１は、上述した課題を解決するため、複数の感光ドラム２ｋ…と、各感光ドラム２ｋ…を同時に回転可能な単一の回転駆動部３ｄ及び各感光ドラム２ｋ…と回転駆動部３ｄ間に配した複数の電磁クラッチ３ｋ…を有するドラム駆動機構部３と、各感光ドラム２ｋ…にトナーを付着させる複数のヘッド４ｋ…と、各感光ドラム２ｋ…のトナーが転写され、かつ転写されたトナーを被転写材Ｐに転写する転写ベルト５とを備えてなる画像形成装置であって、各感光ドラム２ｋ…の１周をＮゾーンＺ１…に等分割し、かつ各ゾーンＺ１…に対応する調整用パッチＭｋ…を用いた調整パターンＭを形成するトナーを転写ベルト５に転写するパターン転写手段Ｆｊと、当該転写ベルト５上の調整用パッチＭｋ…を検出するパターン検出手段Ｆｄと、各感光ドラム２ｋ…毎に各調整用パッチＭｋ…の検出時間ｔｋ１…から相隣るゾーンＺ１…間毎の所要時間Ｔｋ１…を算出し、かつ各感光ドラム２ｋ…毎に最短（又は最長）となる所要時間Ｔｋ１…のゾーン（以下、特定ゾーン）を判定するとともに、任意に選択した感光ドラム２ｋ…の特定ゾーンＺ１…に対して他の感光ドラム２ｃ…の特定ゾーンＺ２…が時間軸上で同期して停止（又は回転開始）するように各電磁クラッチ３ｋ…を制御する制御手段Ｆｃを備え、該制御手段Ｆｃは、前記任意に選択した感光ドラム２ｋ…の特定ゾーンＺ１…と他の感光ドラム２ｃ…の特定ゾーンＺ２…間におけるゾーン数の差をｍとし、感光ドラム２ｋ…間の位相が一つのゾーン分ずれている場合の調整に必要な時間をＴｓとしたときに、ｍにＴｓを乗じて得られる調整時間、及び、（Ｎ−ｍ）にＴｓを乗じて得られる調整時間のうち、より短い調整時間に応じて各電磁クラッチ３ｋ…を制御することを特徴とする。

【0010】

一方、本発明に係る画像形成装置１の制御方法は、上述した課題を解決するため、複数の感光ドラム２ｋ…と、各感光ドラム２ｋ…を同時に回転可能な単一の回転駆動部３ｄ及び各感光ドラム２ｋ…と回転駆動部３ｄ間に配した複数の電磁クラッチ３ｋ…を有するドラム駆動機構部３と、各感光ドラム２ｋ…にトナーを付着させる複数のヘッド４ｋ…と、各感光ドラム２ｋ…のトナーが転写され、かつ転写されたトナーを被転写材Ｐに転写する転写ベルト５とを備えてなる画像形成装置の制御方法であって、ドラム調整モードにより、各感光ドラム２ｋ…の１周をＮゾーンＺ１…に等分割し、かつ各ゾーンＺ１…に対応する調整用パッチＭｋ…を用いた調整パターンＭを形成するトナーを転写ベルト５に転写するとともに、当該転写ベルト５上の調整用パッチＭｋ…を検出し、各感光ドラム２ｋ…毎に各調整用パッチＭｋ…の検出時間ｔｋ１…から相隣るゾーンＺ１…間毎の所要時間Ｔｋ１…を検出したなら、各感光ドラム２ｋ…毎に特定ゾーンＺ１…を判定し、任意に選択した感光ドラム２ｋ…の特定ゾーンＺ１…に対して他の感光ドラム２ｃ…の特定ゾーンＺ２…が時間軸上で同期して停止（又は回転開始）するように各電磁クラッチ３ｋ…を制御し、各電磁クラッチ３ｋ…を制御する際には、前記任意に選択した感光ドラム２ｋ…の特定ゾーンＺ１…と他の感光ドラム２ｃ…の特定ゾーンＺ２…間におけるゾーン数の差をｍとし、感光ドラム間の位相が一つのゾーン分ずれている場合の調整に必要な時間をＴｓとしたときに、ｍにＴｓを乗じて得られる調整時間、及び、（Ｎ−ｍ）にＴｓを乗じて得られる調整時間のうち、より短い調整時間に応じて前記各電磁クラッチ３ｋ…を制御するようにしたことを特徴とする。

【0011】

他方、本発明は好適な実施の態様により、各感光ドラム２ｋ…の１周は、四つのゾーンＺ１…に等分割することが望ましい。さらに、各感光ドラム２ｋ…毎に最長（又は最短）となる所要時間Ｔｋ１…を算出し、かつ最短（又は最長）となる所要時間Ｔｋ２…との時間差Ｔｅｄ…を算出するとともに、この時間差Ｔｅｄ…が予め設定した閾値（第一閾値）Ｔｅｓを越えているときのみ、各電磁クラッチ３ｋ…を制御することができる。この場合、必要により、時間差Ｔｅｄ…が、予め設定した第一閾値Ｔｅｓよりも大きい第二閾値Ｔｅｕを越えているときは、エラー処理を行うことも可能である。また、ドラム調整モードの実行時には、転写ベルト５のトナーを被転写材Ｐに転写するためのプラテン６をリリース位置にして当該転写を解除するとともに、転写ベルト５のトナーはクリーナ７によりクリーニングすることができる。なお、ドラム調整モードは正規の動作モードの開始前に実行し、正規の動作モードはドラム調整モードの終了後に開始することが望ましい。

【発明の効果】

【0012】

このような本発明に係る画像形成装置１及びその制御方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

【0013】

（１） 各感光ドラム２ｋ…の１周をＮゾーンＺ１…に等分割し、かつ各ゾーンＺ１…に対応する調整用パッチＭｋ…を用いた調整パターンＭを形成するトナーを転写ベルト５に転写するとともに、当該転写ベルト５上の調整用パッチＭｋ…を検出し、各感光ドラム２ｋ…毎に各調整用パッチＭｋ…の検出時間ｔｋ１…から相隣るゾーンＮ１…間毎の所要時間Ｔｋ１…を算出したなら、各感光ドラム２ｋ…毎に特定ゾーンを判定し、任意に選択した感光ドラム２ｋ…の特定ゾーンＺ１…に対して他の感光ドラム２ｃ…の特定ゾーンＺ２…が時間軸上で同期して停止（又は回転開始）するように各電磁クラッチ３ｋ…を制御するようにしたため、各感光ドラム２ｋ…を同期させる調整、即ち、各感光ドラム２ｋ…間の相対的な回転ムラのバラツキを低減させる調整を容易かつ極めて短時間に行うことができる。

【0014】

（２） 調整を行うに際し、従来のように、感光ドラムのクラッチをオン・オフさせる動作を繰り返して行う必要がないため、制御系全体の構成及び調整のための処理（制御手順，動作）を単純化させることができる。この結果、制御系全体のコストダウンに寄与できるとともに、クラッチの耐久性の低下及び騒音の発生などの不具合、更には、機械的なガタツキの発生や動作精度の低下を回避することができる。

【0015】

（３） 好適な態様により、各感光ドラム２ｋ…の１周を、四つのゾーンＺ１…に等分割すれば、調整を容易化して時間を短縮化する観点と各感光ドラム２ｋ…の回転ムラのバラツキを低減化する観点の双方を、実用的観点から良好にバランス（最適化）させることができる。

【0016】

（４） 好適な態様により、任意に選択した感光ドラム２ｋ…の特定ゾーンＺ１…と他の感光ドラム２ｃ…の特定ゾーンＺ２…間におけるゾーン数の差を算出し、このゾーン数の差に対応する予め設定した調整時間Ｔｓにより各電磁クラッチ３ｋ…を制御する制御手段Ｆｃを設ければ、複雑な演算処理は不要となるため、調整処理の更なる容易化及び確実化に寄与できる。

【0017】

（５） 好適な態様により、各感光ドラム２ｋ…毎に最長（又は最短）となる所要時間Ｔｋ１…を算出し、かつ最短（又は最長）となる所要時間Ｔｋ２…との時間差Ｔｅｄ…を算出するとともに、この時間差Ｔｅｄ…が予め設定した閾値（第一閾値）Ｔｅｓを越えているときのみ、各電磁クラッチ３ｋ…を制御する制御手段Ｆｃを設ければ、回転ムラの大きさが無視できない調整のみを行うことができるため、無用な動作を回避し、調整処理のシンプル化を図ることができる。

【0018】

（６） 好適な態様により、時間差Ｔｅｄ…が、予め設定した第一閾値Ｔｅｓよりも大きい第二閾値Ｔｅｕを越えているときに、エラー処理を行うようにすれば、感光ドラム２ｋ…の変形や故障等を容易かつ速やかに発見し、必要な対策を講じることができる。

【0019】

（７） 好適な態様により、ドラム調整モードの実行時に、転写ベルト５のトナーを被転写材Ｐに転写するためのプラテン６をリリース位置にして当該転写を解除するとともに、転写ベルト５のトナーをクリーナ７によりクリーニングするようにすれば、ドラム調整モードの実行により、印刷用紙等の被転写材Ｐが無駄になる不具合を回避できる。

【0020】

（８） 好適な態様により、ドラム調整モードを、正規の動作モードの開始前に実行し、当該正規の動作モードを、ドラム調整モードの終了後に開始するようにすれば、ドラム調整モードの実行タイミングを自動化できるため、常に、感光ドラム２ｋ…の回転ムラを無視できる状態で正規の動作モードを実行させることができる。これにより、画像形成に係わる画質の高品質化及び均質化を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の好適実施形態に係る画像形成装置の制御方法を処理手順を説明するためのフローチャート、

【図2】同画像形成装置の主要部の構成図、

【図3】同画像形成装置の制御方法に係わる原理説明図、

【図4】同画像形成装置の制御方法に係わる原理説明図、

【図5】同画像形成装置の制御方法を実施した際における処理データの一例を示す作用説明図、

【図6】同画像形成装置の制御方法における制御時の作用説明図、

【発明を実施するための形態】

【0022】

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

【0023】

まず、本実施形態に係る画像形成装置１の構成について、図２〜図４を参照して具体的に説明する。

【0024】

なお、例示の画像形成装置１は印刷装置である。図２は、画像形成装置（印刷装置）１に備えるフルカラー印刷部Ｕを示す。フルカラー印刷部Ｕは、主要構成として露光部Ｕｅ及び転写部Ｕｔを備える。転写部Ｕｔは、上側に配した駆動ローラＲｄ，下側に配したガイドローラＲｇ，Ｒｈ及び転写ローラＲｔ間に架け渡した転写ベルト５を備える。また、印刷（二次転写）される印刷用紙（被転写材）Ｐを、転写ローラＲｔの周面に位置する転写ベルト５に圧接させるプラテン（プラテンローラ）６を備える。この場合、プラテンローラ６はリリース機構１１によりリリース位置に下降させ、転写ベルト５による印刷用紙Ｐに対する転写を解除できる。７は転写ベルト５上のトナーをクリーニングするクリーナを示す。

【0025】

露光部Ｕｅは、駆動ローラＲｄとガイドローラＲｇ間に位置する転写ベルト５に沿って配設する。フルカラー印刷部Ｕは、転写ベルト５の移送方向Ｄｍ前側（図２中、上側）から、所定間隔おきに配した四つの現像器、即ち、ブラック現像器１２ｋ，シアン現像器１２ｃ，マゼンタ現像器１２ｍ及びイエロー現像器１２ｙを備えるとともに、対応する感光ドラム（半導体ドラム）２ｋ，２ｃ，２ｍ，２ｙを備える。なお、Ｒｋ，Ｒｃ，Ｒｍ，Ｒｙは、転写ベルト５を感光ドラム２ｋ…の周面に当接させる一次転写ローラを示す。また、４ｋ，４ｃ，４ｍ，４ｙは、各感光ドラム２ｋ…の周面に対向させて配したＬＥＤを用いたヘッド（プリントヘッド）である。

【0026】

一方、各感光ドラム２ｋ…を回転可能なドラム駆動機構部３を備える。ドラム駆動機構部３は、各感光ドラム２ｋ…を同時に回転可能な単一の回転駆動部３ｄ及び各感光ドラム２ｋ…と回転駆動部３ｄ間にそれぞれ配した複数の電磁クラッチ３ｋ，３ｃ，３ｍ，３ｙを備える。この場合、回転駆動部３ｄは、単一の駆動モータ部１３，この駆動モータ部１３の回転を伝達ベルトにより感光ドラム２ｋに伝達する第一回転伝達機構１４及び四つの感光ドラム２ｋ，２ｃ，２ｍ，２ｙを同時に回転させる伝達ベルトを用いた第二回転伝達機構１５を備える。各電磁クラッチ３ｋ…は、オンにより回転駆動部３ｄの回転を各感光ドラム２ｋ…に伝達し、オフにより回転駆動部３ｄからの各感光ドラム２ｋ…に対する回転の伝達を解除する。なお、駆動モータ部１３は前述した駆動ローラＲｄの回転駆動にも用いる。

【0027】

また、転写ベルト５に対面させて配設した反射型の濃度センサ２１を備える。濃度センサ２１は、赤外線ＬＥＤを用いた発光部及びフォトダイオードを用いた受光部を有し、転写ベルト５上に一次転写されたトナーの濃度を検出し、後述する調整パターンＭを構成する各調整用パッチＭｋ，Ｍｃ，Ｍｍ，Ｍｙをそれぞれ識別して検出できる。したがって、この濃度センサ２１は、転写ベルト５上の調整用パッチＭｋ…を検出するパターン検出手段Ｆｄを構成する。

【0028】

さらに、２２は、画像形成装置１の全体の制御を司る制御系であり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等のハードウェアを含むコンピュータ機能を有するコントローラ２３を備える。コントローラ２３には、特に、本発明に係る画像形成装置１の制御方法を実行するドラム調整モードプログラム２３ｐが格納されている。そして、コントローラ２３のセンサ入力ポートには上述した濃度センサ２１を接続するとともに、コントローラ２３の出力ポートには、駆動モータ部１３、ヘッド４ｋ…、現像器１２ｋ…、感光ドラム２ｋ…、電磁クラッチ３ｋ…、リリース機構１１及びクリーナ７等を接続する。

【0029】

一方、画像形成装置１には、ドラム調整モードの実行時に用いられるパターン転写手段Ｆｊを備える。このパターン転写手段Ｆｊは、図３に示すように、感光ドラム２ｋ（他の感光ドラム２ｃ…も同じ）の１周をＮゾーンＺ１…に等分割し、かつ各ゾーンＺ１…に対応する調整用パッチＭｋ…を形成するトナーを転写ベルト５に転写する機能を備える。この場合、ＮゾーンＺ１…におけるＮは整数であり、例示は、Ｎ＝四とし、四つのゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４に等分割した。なお、図３中、Ｄｒは感光ドラム２ｋの回転方向を示すとともに、ｔｋ１，ｔｋ２，ｔｋ３，ｔｋ４が調整用パッチＭｋ…の転写タイミングを示している。

【0030】

また、図４において、Ｍは、調整用パッチＭｋ…，Ｍｃ…，Ｍｍ…，Ｍｙ…を用いた調整パターンを示す。調整パターンＭにおいて、各調整用パッチＭｋ…，Ｍｃ…，Ｍｍ…，Ｍｙ…は、重なることがないようにそれぞれ位相をずらしている。即ち、同一色の調整用パッチＭｋ…同士の間隔をＷとした場合、任意の色の調整用パッチＭｋ…と次の色の調整用パッチＭｃ…の間隔はＷ／４となるように設定する。これにより、四色の各調整用パッチＭｋ…，Ｍｃ…，Ｍｍ…，Ｍｙ…がそれぞれ各ゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４に対応して配列する調整パターンＭが転写される。このように、各感光ドラム２ｋ…の１周を、四つのゾーンＺ１…に等分割すれば、調整を容易化して時間を短縮化する観点と各感光ドラム２ｋ…の回転ムラのバラツキを低減化する観点の双方を、実用的観点から良好にバランス（最適化）させることができる利点がある。

【0031】

さらに、画像形成装置１には、ドラム調整モードの実行時に用いられる制御手段Ｆｃを備える。この制御手段Ｆｃは、少なくとも、各感光ドラム２ｋ…毎に各調整用パッチＭｋ…の検出時間ｔｋ１…から相隣るゾーンＺ１…間毎の所要時間Ｔｋ１…，Ｔｃ１…，Ｔｍ１…，Ｔｙ１…を算出し、かつ各感光ドラム２ｋ…毎に最短となる所要時間Ｔｋ１…の特定ゾーンＺ１…を判定するとともに、任意に選択した感光ドラム２ｋ…の特定ゾーンＺ１…に対して他の感光ドラム２ｃ…の特定ゾーンＺ２…が時間軸上で同期して停止するように各電磁クラッチ３ｋ…を制御する機能を備える。

【0032】

次に、画像形成装置１の動作を含む本実施形態に係る制御方法について、図１〜図６を参照して説明する。

【0033】

最初に、画像形成装置（印刷装置）１の基本的な動作について説明する。正規の動作モードでは、駆動モータ部１３が回転し、この回転は第一回転伝達機構１４を介して第二回転伝達機構１５に伝達され、四つの感光ドラム２ｋ，２ｃ，２ｍ，２ｙが同時に回転するとともに、駆動モータ部１３の回転は、駆動ローラＲｄにも伝達され、転写ベルト５が図２中、矢印Ｄｍ方向に移送される。

【0034】

一方、各プリントヘッド４ｋ，４ｃ，４ｍ，４ｙには、コントローラ２３から印刷データ（画像データ）に対応した制御信号が付与され、各プリントヘッド４ｋ，４ｃ，４ｍ，４ｙのストローブ時間が制御される。そして、このストローブ時間に対応した濃度のトナーがそれぞれ対応する感光ドラム２ｋ，２ｃ，２ｍ，２ｙに付着するとともに、感光ドラム２ｋ，２ｃ，２ｍ，２ｙ上の各トナーは、転写ベルト５上に、位置合わせされて一次転写され、転写ベルト５上にトナー画像が形成される。また、トナー画像は、転写ベルト５により転写ローラＲｔまで移送されることにより、搬送路を矢印Ｄｃ方向に搬送される印刷用紙等の被転写材Ｐに印刷（二次転写）される。

【0035】

次に、本実施形態に係る画像形成装置１の制御方法について、図１に示すフローチャートを参照して説明する。

【0036】

まず、予めドラム調整モードに係わる設定、具体的には、調整時間Ｔｓと閾値（第一閾値）Ｔｅｓを設定する（ステップＳ１）。なお、必要により第二閾値Ｔｅｕを設定することができる。

【0037】

調整時間Ｔｓは、各感光ドラム２ｋ…間の位相が一つのゾーン分ずれている場合の調整に必要な時間である。この調整時間Ｔｓは次のように設定できる。今、感光ドラム２ｋ…の径をＡ〔ｍｍ〕、感光ドラム２ｋ…の回転数をＸ〔ｒｐｍ〕、ゾーン数をＮとすれば、調整時間Ｔｓ〔ｍｓ〕は、
Ｔｓ＝（１０００／（Ｘ・Ｎ））・６０ … 〔１〕
により得ることができる。例示の場合は、四つのゾーンとしたため、一例として、Ｘが７８．７８３３〔ｒｐｍ〕、Ａが３０．０６〔ｍｍ〕であるとすれば、〔１〕式から、調整時間Ｔｓは、１９０〔ｍｓ〕として求められる。調整時間Ｔｓを設定するに際しては、一つの調整時間Ｔｓのみを設定し、使用時に、二つのゾーン分のずれを調整する際には調整時間Ｔｓを２倍にし、三つのゾーン分のずれを調整する際には調整時間Ｔｓを３倍にして使用してもよいし、或いは、予め、三つの調整時間、即ち、調整時間Ｔｓ，（調整時間Ｔｓ×２），（調整時間Ｔｓ×３）を設定し、使用時に、選択して使用してもよい。このような調整時間Ｔｓを用いれば、複雑な演算処理は不要となるため、調整処理の容易化及び確実化に寄与できる。

【0038】

一方、第一閾値Ｔｅｓは、各感光ドラム２ｋ…毎に算出する各ゾーンＺ１…間の所要時間Ｔｋ１…における最短の所要時間Ｔｋ１…と最長の所要時間Ｔｋ２…との時間差Ｔｅｄ…の大きさを判定するための閾値である。したがって、得られる時間差Ｔｅｄ…が第一閾値Ｔｅｓを越えているときのみ、各電磁クラッチ３ｋ…を制御して調整を行い、時間差Ｔｅｄ…が第一閾値Ｔｅｓ以下のときは調整を行わない。これにより、回転ムラの大きさが無視できない調整のみを行うことができるため、無用な動作を回避し、調整処理のシンプル化を図ることができる。

【0039】

なお、必要により、第二閾値Ｔｅｕを設定し、時間差Ｔｅｄ…が異常値の領域にあることを検出できる。時間差Ｔｅｄ…は、最短の所要時間Ｔｋ１…と最長の所要時間Ｔｋ２…との差であり、時間差Ｔｅｄ…が過度に大きいことは異常であると考えられるため、この異常を検出するために設定できる。したがって、第二閾値Ｔｅｕは、少なくとも第一閾値Ｔｅｓよりも大きい値を設定する。これにより、時間差Ｔｅｄ…が、第二閾値Ｔｅｕを越えていれば、アラームを出力するなどのエラー処理を行うことができるため、感光ドラム２ｋ…の変形や故障等を容易かつ速やかに発見し、必要な対策を講じることができる。

【0040】

次に、ドラム調整モードによる実際の動作について説明する。まず、画像形成装置１の電源をＯＮにすれば、最初に、ドラム調整モードが立ち上がり、ドラム調整モードが実行される（ステップＳ２）。なお、プラテンローラ６はリリース機構１１により下降させたリリース位置にある。これにより、プラテンローラ６は転写ベルト５から離間し、転写ベルト５による転写が解除されるため、ドラム調整モードの実行により印刷用紙等の被転写材Ｐが無駄になる不具合は回避される。

【0041】

次いで、転写ベルト５に対して図４に示す調整パターンＭの転写が行われる（ステップＳ３）。この場合、駆動モータ部１３の回転により転写ベルト５が矢印Ｄｍ方向に移送されるとともに、各プリントヘッド４ｋ…に、コントローラ２３から調整パターンＭに対応する画像書込信号がそれぞれ付与される。これにより、各画像書込信号に基づくトナーが各感光ドラム２ｋ…にそれぞれ付着され、この後、各感光ドラム２ｋ…上のトナーが転写ベルト５に転写される。この結果、転写ベルト５上には、図４に示す調整パターンＭ、即ち、調整用パッチＭｋ（ブラック）…，Ｍｃ（シアン）…，Ｍｍ（マゼンタ）…，Ｍｙ（イエロー）…が順次配列する調整パターンＭに係わるトナー画像が形成される。各調整用パッチＭｋ…，Ｍｃ…，Ｍｍ…，Ｍｙ…はそれぞれ各ゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４に対応する。

【0042】

例示の場合、前述したように、感光ドラム２ｋ…の径Ａが３０．０６〔ｍｍ〕であるため、例えば、感光ドラム２ｋから転写されるブラックの調整用パッチＭｋ，Ｍｋ…の間隔Ｗは、（３０．０６×π）／４＝２３．５６〔ｍｍ〕になるとともに、相隣る調整用パッチＭｋとＭｃ…相互間の間隔Ｗ／４は、２３．５６／４＝５．８９〔ｍｍ〕となる。なお、調整パターンＭは、感光ドラム一回転分の調整用パッチＭｋ…を含めれば十分であるが、必要により、複数回転分の調整用パッチＭｋ…を含め、得られる複数の検出値を平均して利用できるようにしてもよい。

【0043】

一方、転写ベルト５上の調整パターンＭは、転写ベルト５により移送され、この調整パターンＭの各調整用パッチＭｋ…は、濃度センサ２１により検出される。そして、検出信号は、コントローラ２３に付与される（ステップＳ４）。コントローラ２３は、調整パターンＭの最初の調整用パッチＭｋの、例えば、立上がりエッジを検出した時点ｔｋ１を０とし、次の調整用パッチＭｃ…を検出した時点を検出時間ｔｃ１…として、順次、調整用パッチＭｋ，Ｍｃ…の検出時間ｔｋ１，ｔｃ１を取り込むとともに、各感光ドラム２ｋ…毎に、各調整用パッチＭｋ…の検出時間ｔｋ１…から相隣るゾーンＺ１…間毎の所要時間Ｔｋ１…を算出する（ステップＳ５）。

【0044】

図４には、一部となるが、感光ドラム２ｋによる調整用パッチＭｋ…に対する検出時間ｔｋ１（Ｚ１），ｔｋ２（Ｚ２），ｔｋ３（Ｚ３），ｔｋ４（Ｚ４）と、感光ドラム２ｃによる調整用パッチＭｃ…に対する検出時間ｔｃ１（Ｚ１），ｔｃ２（Ｚ２），ｔｃ３（Ｚ３），ｔｃ４（Ｚ４）を示すとともに、感光ドラム２ｃにおける調整用パッチＭｃ…の検出時間ｔｃ１，ｔｃ２，ｔｃ３から相隣るゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３間毎の所要時間を、Ｔｃ１（ｔｃ２−ｔｃ１），Ｔｃ２（ｔｃ３−ｔｃ２）で示している。したがって、Ｔｃ１は、Ｚ１とＺ２間の所要時間となり、Ｔｃ２は、Ｚ２とＺ３間の所要時間となる。図５（ａ）に、全感光ドラム（ＯＰＣ）２ｋ，２ｃ，２ｍ，２ｙによる各ゾーンＺ１…間の所要時間〔ｍｓ〕の一例を一覧表で示す。

【0045】

そして、全感光ドラム２ｋ…における各ゾーンＺ１…間の所要時間Ｔｋ１…が得られたなら、各感光ドラム２ｋ…における所要時間Ｔｋ１…が最短となるゾーンＺ１…と最長となるゾーンＺ２…を判定する（ステップＳ６，Ｓ７）。図５（ｂ）に、図５（ａ）に例示した所要時間Ｔｋ１…に対する判定結果を一覧表で示す。また、各感光ドラム２ｋ…毎に、判定結果に対応するゾーンＺ１…における最長の所要時間Ｔｋ１…と最短の所要時間Ｔｋ２…の時間差Ｔｅｄ…を算出する（ステップＳ８，Ｓ９）。図５（ｃ）に、図５（ａ）に示した所要時間Ｔｋ１…及び図５（ｂ）に示した判定結果に対応して算出した各感光ドラム２ｋ…毎の時間差Ｔｅｄ…を一覧表で示す。

【0046】

全感光ドラム２ｋ…に対する各感光ドラム２ｋ…毎の時間差Ｔｅｄ…が得られたなら、調整を行うか否かの判定を行う（ステップＳ１０，Ｓ１１）。この場合、得られた各時間差Ｔｅｄ…を予め設定した閾値（第一閾値）Ｔｅｓと比較し、各時間差Ｔｅｄ…が第一閾値Ｔｅｓを越えているときのみ、各電磁クラッチ３ｋ…を制御する調整処理を行う。特に、各時間差Ｔｅｄ…の全てが第一閾値Ｔｅｓ以下のときは調整処理を行うことなくドラム調整モードを終了させ、正規の動作モードに切換える（ステップＳ１２，Ｓ１５）。したがって、この後は、正規の動作モードによる印刷処理を行うことができる。これに対して、調整の必要がある感光ドラム２ｋ…が一つでも存在すれば、ドラム調整モードを継続させる。例示する図５（ｃ）の場合、全ての時間差Ｔｅｄ…が第一閾値Ｔｅｓを越えるため、調整処理に移行する（ステップＳ１２）。

【0047】

以下、具体的な調整処理の手順について、図５及び図６を参照して説明する。各感光ドラム２ｋ…において所要時間Ｔｋ１…が最短となるゾーンＺ１…を特定ゾーンとする。したがって、図５（ｃ）において、感光ドラム２ｋにおけるゾーンＺ１，感光ドラム２ｃにおけるゾーンＺ４，感光ドラム２ｍにおけるゾーンＺ４，感光ドラム２ｙにおけるゾーンＺ２がそれぞれ特定ゾーンとなる。そして、任意の特定ゾーン、望ましくは、四つの特定ゾーンＺ１…の中で所要時間が最も最短となる特定ゾーンを基準ゾーンとし、この基準ゾーンに対して他の特定ゾーンに対する調整を行う。図５（ｃ）の場合、感光ドラム２ｃにおける特定ゾーンＺ４が基準ゾーンとなる。他方、他の感光ドラム２ｋ…において、感光ドラム２ｋにおける特定ゾーンＺ１は、基準ゾーンＺ４に対して、Ｚ４−Ｚ１＝３により三つのゾーン数の差がある。また、感光ドラム２ｍにおける特定ゾーンＺ４は、基準ゾーンＺ４に対して、Ｚ４−Ｚ４＝０によりゾーン数の差は０となる。さらに、感光ドラム２ｙにおける特定ゾーンＺ２は、基準ゾーンＺ４に対して、Ｚ４−Ｚ２＝２により二つのゾーン数の差がある。したがって、感光ドラム２ｋに対しては三つのゾーン分、感光ドラム２ｙに対しては二つのゾーン分の位相差をそれぞれ調整すればよいことになる。

【0048】

図６に、具体的な調整方法を示す。なお、図６は一例であり、図５（ｃ）に対応したものではない。図６（ａ）は、感光ドラム２ｃの基準ゾーンＺ１に対して、感光ドラム２ｋの特定ゾーンＺ２がゾーン一つ分遅れている状態を示している。この場合、調整を行うには、最初に、基準ゾーンＺ１を有する感光ドラム２ｃの電磁クラッチ３ｃをオフにしてｔｓｃ時点で停止させる。この後、感光ドラム２ｋに対しては、一つのゾーン分を調整すればよいため、前述した調整時間Ｔｓ（＝１９０〔ｍｓ〕）が経過した時点ｔｓｋにおいて、感光ドラム２ｋの電磁クラッチ３ｋをオフにして停止させればよい。

【0049】

一方、図６（ｂ）は、感光ドラム２ｃの基準ゾーンＺ４に対して、感光ドラム２ｋの特定ゾーンＺ１がゾーン三つ分進んでいる状態を示している。この場合、調整を行うには、一周分となるゾーン四つ分からゾーン三つ分を差し引いたゾーン一つ分が遅れてい状態と同じになる。したがって、最初に、基準ゾーンＺ１を有する感光ドラム２ｃの電磁クラッチ３ｃをオフにしてｔｓｃ時点で停止させる。この後、感光ドラム２ｋに対しては、一つのゾーン分を調整すればよいため、前述した調整時間Ｔｓ（＝１９０〔ｍｓ〕）が経過した時点ｔｓｋにおいて、感光ドラム２ｋの電磁クラッチ３ｋをオフにして停止させればよい。

【0050】

以上の調整処理により、感光ドラム２ｃの基準ゾーンＺ４に対して、他の感光ドラム２ｋ，２ｍ，２ｙにおける特定ゾーンＺ１，Ｚ４，Ｚ２を、時間軸上で同期させて停止させることができる。調整処理が終了すれば、ドラム調整モードを終了させ、正規の動作モードに切換える（ステップＳ１４，Ｓ１５）。したがって、この後は、正規の動作モードによる印刷処理を行うことができる。正規の動作モード時には、全ての感光ドラム２ｃ…を同時に回転させればよく、これにより、各感光ドラム２ｃ…の回転は、相対的に位相ずれ（回転ムラ）のない回転動作が実現される。このように、ドラム調整モードを、正規の動作モードの開始前に実行し、当該正規の動作モードを、ドラム調整モードの終了後に開始するようにすれば、ドラム調整モードの実行タイミングを自動化できるため、常に、感光ドラム２ｋ…の回転ムラを無視できる状態で正規の動作モードを実行させることができる。これにより、画像形成に係わる画質の高品質化及び均質化を確保することができる。

【0051】

よって、このような本実施形態に係る画像形成装置１及びその制御方法によれば、各感光ドラム２ｋ…の１周を四つのゾーンＺ１…に等分割し、かつ各ゾーンＺ１…に対応する調整用パッチＭｋ…を用いた調整パターンＭを形成するトナーを転写ベルト５に転写するとともに、当該転写ベルト５上の調整用パッチＭｋ…を検出し、各感光ドラム２ｋ…毎に各調整用パッチＭｋ…の検出時間ｔｋ１…から相隣るゾーンＮ１…間毎の所要時間Ｔｋ１…を算出したなら、各感光ドラム２ｋ…毎に所要時間Ｔｋ１…が最短（又は最長）となる特定ゾーンを判定し、任意に選択した感光ドラム２ｋ…の特定ゾーンＺ１…に対して他の感光ドラム２ｃ…の特定ゾーンＺ２…が時間軸上で同期して停止するように各電磁クラッチ３ｋ…を制御するようにしたため、各感光ドラム２ｋ…を同期させる調整、即ち、各感光ドラム２ｋ…間の相対的な回転ムラのバラツキを低減させる調整を容易かつ極めて短時間に行うことができる。また、調整を行うに際し、従来のように、感光ドラムのクラッチをオン・オフさせる動作を繰り返して行う必要がないため、制御系全体の構成及び調整のための処理（制御手順，動作）を単純化させることができる。この結果、制御系全体のコストダウンに寄与できるとともに、クラッチの耐久性の低下及び騒音の発生などの不具合、更には、機械的なガタツキの発生や動作精度の低下を回避できる。

【0052】

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，数量，数値，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

【0053】

例えば、各感光ドラム２ｋ…の１周を、四つのゾーンＺ１…に等分割した場合を例示したが、任意の数（Ｎ）に等分割できる。また、各感光ドラム２ｋ…毎に最長（又は最短）となる所要時間Ｔｋ１…を算出し、かつ最短（又は最長）となる所要時間Ｔｋ２…との時間差Ｔｅｄ…を算出するとともに、この時間差Ｔｅｄ…が予め設定した閾値（第一閾値）Ｔｅｓを越えているときのみ、各電磁クラッチ３ｋ…を制御するようにしたが、基本的には、転写ベルト５上の調整用パッチＭｋ…を検出し、各感光ドラム２ｋ…毎に各調整用パッチＭｋ…の検出時間ｔｋ１…から相隣るゾーンＺ１…間毎の所要時間Ｔｋ１…を検出したなら、各感光ドラム２ｋ…毎に最短（又は最長）となる所要時間Ｔｋ１…の特定ゾーンＺ１…を判定し、任意に選択した感光ドラム２ｋ…の特定ゾーンＺ１…に対して他の感光ドラム２ｃ…の特定ゾーンＺ２…が時間軸上で同期して停止するように各電磁クラッチ３ｋ…を制御すればよい。さらに、調整処理として、得られた調整時間Ｔｓに基づいて停止させる制御を例示したが、得られた調整時間Ｔｓを記憶し、回転開始時に、記憶した調整時間Ｔｓに基づいて順次回転開始するように制御してもよい。一方、第二閾値Ｔｅｕを例示したが必ずしも設定することを要しない。ドラム調整モードの実行時には、転写ベルト５のトナーを被転写材Ｐに転写するためのプラテン６をリリース位置にして当該転写を解除するとともに、転写ベルト５のトナーはクリーナ７によりクリーニングする場合を例示したが、印刷用紙等の被転写材Ｐに転写してもよく、この場合には、調整パターンＭを目視により確認することができる。なお、ドラム調整モードは正規の動作モードの開始前に実行し、正規の動作モードはドラム調整モードの終了後に開始することが望ましいが、ドラム調整モードの選択キーを設け、必要に応じて実行させることができる。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明に係る画像形成装置及びその制御方法は、印刷装置（プリンタ）をはじめ、コピー機，フルカラー電子写真装置など、例示のようなフルカラー印刷部を内蔵する各種電子機器に利用できる。

【符号の説明】

【0055】

１：画像形成装置，２ｋ，２ｃ…：感光ドラム，３：ドラム駆動機構部，３ｄ：回転駆動部，３ｋ…：電磁クラッチ，４ｋ…：ヘッド，５：転写ベルト，６：プラテン，７：クリーナ，Ｐ：被転写材，Ｚ１，Ｚ２…：ゾーン，Ｍ：調整パターン，Ｍｋ…：調整用パッチ，Ｆｊ：パターン転写手段，Ｆｄ：パターン検出手段，Ｆｃ：制御手段，ｔｋ１…：検出時間，Ｔｃ１…：所要時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】