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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023091333
(43)【公開日】2023-06-30
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/00 20060101AFI20230623BHJP
G03G 21/00 20060101ALI20230623BHJP
【ＦＩ】
G03G15/00 303
G03G21/00 370
G03G15/00 657
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021206019
(22)【出願日】2021-12-20
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】笠舞 真史
(72)【発明者】
【氏名】桐生 光示
(72)【発明者】
【氏名】芦川 正啓
(72)【発明者】
【氏名】山口 淳平
(72)【発明者】
【氏名】生方 幹二
(72)【発明者】
【氏名】中村 なぎさ
【テーマコード（参考）】
2H035
2H270
【Ｆターム（参考）】
2H035CA07
2H035CD14
2H035CG01
2H270LA15
2H270LA20
2H270LA32
2H270LA45
2H270LD03
2H270MB25
2H270MB31
2H270MB32
2H270MB33
2H270MB43
2H270MD02
2H270MD04
2H270MD10
2H270MD12
2H270ZC03
2H270ZC04
2H270ZC05
2H270ZC06
(57)【要約】
【課題】画像の濃度むらを好適に低減可能とする。
【解決手段】画像形成装置１００では、基準選択部７９が、複数の感光体ドラム４０のうち、相対位相差算出部７８の算出結果より位相補正値が最小となるドラムを、基準ドラム４０Ｓ（基準の像担持体）として選択する。補正制御部８０は、複数のモータ７１を駆動した状態で、基準選択部７９によって求めた基準ドラム４０Ｓを基準として、複数の感光体ドラム４０の基準ドラム４０Ｓ以外の他のドラムのそれぞれの回転位置を位相補正値へ制御する。
【選択図】図５
【解決手段】画像形成装置１００では、基準選択部７９が、複数の感光体ドラム４０のうち、相対位相差算出部７８の算出結果より位相補正値が最小となるドラムを、基準ドラム４０Ｓ（基準の像担持体）として選択する。補正制御部８０は、複数のモータ７１を駆動した状態で、基準選択部７９によって求めた基準ドラム４０Ｓを基準として、複数の感光体ドラム４０の基準ドラム４０Ｓ以外の他のドラムのそれぞれの回転位置を位相補正値へ制御する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の像担持体と、
前記複数の像担持体のそれぞれを回転駆動する複数のモータと、
前記複数の像担持体の回転位置を検出する回転位置検出部と、
前記複数の像担持体に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知部と、
所定の画像パターンを形成し、前記回転位置検出部、及び、前記濃度検知部による検知結果から、前記複数の像担持体のそれぞれの回転体周期の濃度ムラと回転位置基準からの濃度ムラ位相を検知する濃度ムラ検知部と、
前記濃度ムラ検知部にて取得した前記濃度ムラ位相より、前記複数の像担持体のそれぞれの目標位相を算出する目標位相算出部と、
前記回転位置検出部にて取得した前記回転位置と、前記目標位相算出部によって算出した前記目標位相より、前記複数の像担持体のそれぞれの相対位相差を算出する相対位相差算出部と、
前記複数の像担持体のうち、前記相対位相差算出部の算出結果より位相補正値が最小となる像担持体を、基準の像担持体として選択する基準選択部と、
前記複数のモータを駆動した状態で、前記基準選択部によって求めた前記基準の像担持体を基準として、前記複数の像担持体の他の像担持体のそれぞれの前記回転位置を前記位相補正値へ制御する補正制御部と、
を備える画像形成装置。
前記複数の像担持体のそれぞれを回転駆動する複数のモータと、
前記複数の像担持体の回転位置を検出する回転位置検出部と、
前記複数の像担持体に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知部と、
所定の画像パターンを形成し、前記回転位置検出部、及び、前記濃度検知部による検知結果から、前記複数の像担持体のそれぞれの回転体周期の濃度ムラと回転位置基準からの濃度ムラ位相を検知する濃度ムラ検知部と、
前記濃度ムラ検知部にて取得した前記濃度ムラ位相より、前記複数の像担持体のそれぞれの目標位相を算出する目標位相算出部と、
前記回転位置検出部にて取得した前記回転位置と、前記目標位相算出部によって算出した前記目標位相より、前記複数の像担持体のそれぞれの相対位相差を算出する相対位相差算出部と、
前記複数の像担持体のうち、前記相対位相差算出部の算出結果より位相補正値が最小となる像担持体を、基準の像担持体として選択する基準選択部と、
前記複数のモータを駆動した状態で、前記基準選択部によって求めた前記基準の像担持体を基準として、前記複数の像担持体の他の像担持体のそれぞれの前記回転位置を前記位相補正値へ制御する補正制御部と、
を備える画像形成装置。
【請求項2】
前記複数のモータの回転速度を検出する回転速度検出部と、
前記複数の像担持体の回転速度が目標速度内に収まったか判定する判定部と、
を備え、
前記補正制御部は、前記判定部の判定結果に基づき、前記複数のモータを駆動した状態を判定する、
請求項１に記載の画像形成装置。
前記複数の像担持体の回転速度が目標速度内に収まったか判定する判定部と、
を備え、
前記補正制御部は、前記判定部の判定結果に基づき、前記複数のモータを駆動した状態を判定する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記補正制御部は、
前記回転位置を前記位相補正値に制御するときに、前記他の像担持体のそれぞれを減速させて合わせる、
請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記回転位置を前記位相補正値に制御するときに、前記他の像担持体のそれぞれを減速させて合わせる、
請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記補正制御部は、
前記回転位置を前記位相補正値に制御するときに、前記他の像担持体のそれぞれを加速させて合わせる、
請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記回転位置を前記位相補正値に制御するときに、前記他の像担持体のそれぞれを加速させて合わせる、
請求項１または２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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
像担持体として複数の感光体ドラムを有するタンデムカラー式の画像形成装置では、感光体ドラムの偏芯などにより感光体周長で発生する周期的な画像濃度むらが発生する場合がある。
【0003】
特許文献１、２には、感光体ドラムの周期むらを検出して、周期むらを補正するように目標速度を可変させる構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１、２などに記載の従来手法では、感光体ドラムの駆動用のモータの起動中に、Ｙ、Ｍ、Ｃなどの各色の周期むらを合わせることにより二次色以上の濃度むらを低減し、改善しようとする点については、十分でない。
【0005】
本発明は画像の濃度むらを好適に低減可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決するために、本発明の一観点に係る画像形成装置は、複数の像担持体と、前記複数の像担持体のそれぞれを回転駆動する複数のモータと、前記複数の像担持体の回転位置を検出する回転位置検出部と、前記複数の像担持体に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知部と、所定の画像パターンを形成し、前記回転位置検出部、及び、前記濃度検知部による検知結果から、前記複数の像担持体のそれぞれの回転体周期の濃度ムラと回転位置基準からの濃度ムラ位相を検知する濃度ムラ検知部と、前記濃度ムラ検知部にて取得した前記濃度ムラ位相より、前記複数の像担持体のそれぞれの目標位相を算出する目標位相算出部と、前記回転位置検出部にて取得した前記回転位置と、前記目標位相算出部によって算出した前記目標位相より、前記複数の像担持体のそれぞれの相対位相差を算出する相対位相差算出部と、前記複数の像担持体のうち、前記相対位相差算出部の算出結果より位相補正値が最小となる像担持体を、基準の像担持体として選択する基準選択部と、前記複数のモータを駆動した状態で、前記基準選択部によって求めた前記基準の像担持体を基準として、前記複数の像担持体の他の像担持体のそれぞれの前記回転位置を前記位相補正値へ制御する補正制御部と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
画像の濃度むらを好適に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す図
【図2】作像部の構成の一例を示す図
【図3】画像形成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図
【図4】位相合わせ制御の概要を説明する図
【図5】位相合わせ制御のイメージ図
【図6】位相合わせ制御に関する画像形成装置の機能ブロック図
【図7】位相合わせ制御のフローチャート
【図9】位相検出期間での各ドラムの位相取得処理のフローチャート
【図10】本実施形態で位相補正に用いるパラメータを説明する図
【図11】位相補正値演算処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【0010】
以下、タンデム方式といわれる二次転写機構を備える電子写真方式の画像形成装置を一例として、実施形態を説明する。
【0011】
この画像形成装置は、コピー機能、プリント機能、ファクシミリ機能等を一つの筐体に搭載したＭＦＰ(Multifunction Peripheral/Printer/Product)である。また記録媒体には、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、オーバーヘッドプロジェクターシート（ＯＨＰシート）、カード、ハガキ等の厚紙又は封筒等が挙げられるが、ここでは用紙Ｐを記録媒体の一例として説明する。
【0012】
＜画像形成装置１００の構成例＞
図１は、実施形態に係る画像形成装置１００の構成の一例を示す図であり、実施形態に係る画像形成装置１００の要部を示す断面図である。図１に示すように画像形成装置１００は、中央に中間転写ユニットを備え、中間転写ユニットは、無端ベルトである中間転写ベルト１０を備えている。中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４～１６に掛け廻され、時計廻りに回動駆動される。
図１は、実施形態に係る画像形成装置１００の構成の一例を示す図であり、実施形態に係る画像形成装置１００の要部を示す断面図である。図１に示すように画像形成装置１００は、中央に中間転写ユニットを備え、中間転写ユニットは、無端ベルトである中間転写ベルト１０を備えている。中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４～１６に掛け廻され、時計廻りに回動駆動される。
【0013】
また、画像形成装置１００は、３つの支持ローラ１４～１６のうちの第２の支持ローラ１５の左方に、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニングユニット１７を備える。
【0014】
第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５との間に配置された中間転写ベルト１０に対向するようにして、イエロー（Ｙ）の作像部、マゼンタ（Ｍ）の作像部、シアン（Ｃ）の作像部、及びブラック（Ｋ）の作像部から構成される作像部２０が設けられ、各色の作像部が中間転写ベルト１０の移動方向に沿って配置されている。
【0015】
なお、各色の作像部は、使用するトナーの色が異なる点以外は同様の構成となっている。そのため、説明及び図面では、使用するトナーの色を示す「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」という添字は適宜省略して説明する場合がある。
【0016】
作像部２０は、各色の感光体ドラム（像担持体）４０（４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ）と、帯電ローラ１８（１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ）と、現像ユニットと、クリーニングユニットとを備え、画像形成装置１００に対して着脱可能に装着されている。
【0017】
画像形成装置１００には、画像形成装置１００の内部を保護するため、前方（紙面の手前側）に傾けて開閉可能なカバー部が設けられている。画像形成装置１００のユーザやメンテナンスを行うサービスマンは、カバー部を開けて画像形成装置１００の内部にアクセスし、作像部２０を画像形成装置１００内の所定箇所に着脱することができる。
【0018】
この作像部２０は、例えば、感光体ドラム４０の寿命に応じて交換可能プロセスカートリッジドラムユニット（以下、ＰＣＤＵという）である。
【0019】
また、画像形成装置１００は、作像部２０の上方には、光ビーム走査部２１を備える。光ビーム走査部２１は、各色の感光体ドラム４０に、画像形成のための光ビーム（レーザ光）を照射することで、各色の感光体ドラム４０に画像データに応じた静電潜像を形成することができる。
【0020】
各色の感光体ドラム４０の静電潜像は現像ユニットにより現像され、現像された各色のトナー像は、中間転写ベルト１０上に重ね合わせされて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１０上にカラーのトナー像が形成される。トナー像は、像担持体の一例としての中間転写ベルト１０に担持され、中間転写ベルト１０の移動方向に沿って移動される。なお、作像部２０の構成は、別途、図２を参照して詳述する。
【0021】
また、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０の下方に２次転写ユニット２２を備えている。２次転写ユニット２２は、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を架け渡し、中間転写ベルト１０を押し上げて第３の支持ローラ１６に押当てるようにして配置されている。２次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０上に形成されたトナー像を、用紙Ｐ上に二次転写させることができる。
【0022】
さらに、画像形成装置１００は、２次転写装置２２の側方に、定着ユニット２５を備えている。定着ユニット２５は、トナー像が二次転写された状態で搬送されてきた用紙Ｐ上のトナー像を、用紙Ｐに定着させる。定着ユニット２５は、無端ベルトである定着ベルト２６と、加熱ローラと、加圧ローラ２７とを備え、定着ベルト２６及び加圧ローラ２７による熱と圧力とにより、用紙Ｐの表面に転写されたトナー像を用紙Ｐに定着させることができる。
【0023】
また、画像形成装置１００は、２次転写ユニット２２、及び定着ユニット２５の下方に、表面に画像形成された直後の用紙Ｐの裏面にも画像形成するために、用紙Ｐの表裏を反転させて送り出すシート反転ユニット２８を備えている。
【0024】
次に、画像形成装置１００において、用紙Ｐ上に画像が形成される一連の流れを説明する。
【0025】
画像形成装置１００は、操作部（図示を省略）における「コピー」のスタートボタンが押されると、原稿自動搬送部であるＡＤＦ（Auto Document Feeder）４００の原稿給紙台３０上に原稿が載置されている場合には、ＡＤＦ４００に、原稿をコンタクトガラス３２上に向けて搬送させる。一方、原稿給紙台３０上に原稿が載置されていない場合には、コンタクトガラス３２上に手置きされた原稿を読むために、第１キャリッジ３３、及び第２キャリッジ３４を備える画像読み取りユニット３００を駆動させる。
【0026】
画像読み取りユニット３００において、第１キャリッジ３３に含まれる光源は、コンタクトガラス３２に光を照射する。原稿面からの反射光は、第１キャリッジ３３に含まれる第１ミラーにより第２キャリッジ３４に向けて反射され、第２キャリッジ３４に含まれるミラーで反射される。そして、原稿面からの反射光は、結像レンズ３５により読取りセンサであるＣＣＤ（Charge Coupled Device）３６の撮像面上で結像させられる。ＣＣＤ３６は原稿面の像を撮像し、ＣＣＤ３６により撮像された画像信号に基づいてＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの各色の画像データが生成される。
【0027】
また、画像形成装置１００は、「プリント」のスタートボタンが押された時や、ＰＣ（Personal Computer）等の外部装置から画像形成の指示があった時、ＦＡＸ（Facsimile）の出力指示があった時には、中間転写ベルト１０の回動駆動を開始させるとともに、作像部２０の各ユニットの作像準備を行う。
【0028】
その後、画像形成装置１００は、各色の作像プロセスを開始する。各色用の感光体ドラム４０に各色の画像データに基づいて変調されたレーザが照射され、静電潜像が形成される。そして、静電潜像が現像された各色のトナー像が、中間転写ベルト１０上に、一枚の画像として重ね合わされて形成される。
【0029】
その後、中間転写ベルト１０上のトナー画像の先端が２次転写ユニット２２に進入するタイミングで、用紙Ｐの先端が２次転写ユニット２２に進入するように、タイミングをはかって用紙Ｐが２次転写ユニット２２に送り込まれる。そして、２次転写ユニット２２により、中間転写ベルト１０上のトナー像が用紙Ｐに二次転写される。トナー像が二次転写された用紙Ｐは、定着ユニット２５に送り込まれ、トナー像が用紙Ｐに定着される。
【0030】
ここで、二次転写位置までの用紙Ｐの給紙について説明する。用紙Ｐは、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２のうちの１つが回転駆動することで、給紙ユニット４３に多段に備えられた給紙トレイ４４のうちの１つから繰り出される。その後、分離ローラ４５で１枚だけ分離され、搬送コロユニット４６に進入し、搬送ローラ４７により搬送される。その後、画像形成装置１００内の搬送コロユニット４８に導かれ、搬送コロユニット４８のレジストローラ４９に突き当てられて一時停止された後、上述したように、２次転写のタイミングに合わせて２次転写ユニット２２に向けて送り出される。
【0031】
また、ユーザが手差しトレイ５１に用紙Ｐを差し込んで給紙することもできる。ユーザが手差しトレイ５１に用紙Ｐを差し込んだ場合には、画像形成装置１００は、給紙ローラ５０を回転駆動して手差しトレイ５１上の用紙Ｐの一枚を分離して手差し給紙路５３に引き込む。そして、上述したものと同様に、レジストローラ４９に突き当てて一旦停止させてから、上述した２次転写のタイミングに合わせて２次転写ユニット２２に送り出す。
【0032】
定着ユニット２５で定着されて排出された用紙Ｐは、切換爪５５で排出ローラ５６に案内され、排出ローラ５６により排出されて、排紙トレイ５７上にスタックされる。或いは、切換爪５５でシート反転ユニット２８に案内され、シート反転ユニット２８により反転されて再び二次転写位置に導かれる。その後、用紙Ｐの裏面にも画像が形成された後、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出される。
【0033】
一方、画像転写後の中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーは、中間転写体クリーニングユニット１７で除去され、再度の画像形成に備えられる。
【0034】
画像形成装置１００は、このようにして、用紙Ｐにカラー画像を形成することができる。
【0035】
＜作像部２０の構成例＞
次に、画像形成装置１００における作像部２０の構成について、図２を用いて説明する。
次に、画像形成装置１００における作像部２０の構成について、図２を用いて説明する。
【0036】
図２は、作像部２０の構成の一例を示す図であり、各色の作像部のうちの１つの構成例を示している。上述したように、その他の３色の作像部は、使用するトナーの色が異なる点を除き、同様の構成であるため、図示と説明を省略し、１つの作像部のみを説明する。つまり、図２中の各符号は、図１の場合には、使用するトナーの色を示す「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」という添字が付されて表される。
【0037】
作像部２０は、感光体ドラム４０と、帯電ローラ１８と、現像器２９と、クリーニングブレード１３と、除電器１９と、一次転写ローラ６２とを備える。帯電ローラ１８には帯電用高圧電源１８１が電気的に接続され、一次転写ローラ６２には転写用高圧電源６２１が電気的に接続されている。
【0038】
像担持体の一例としての感光体ドラム４０は、負帯電性の有機感光体であり、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。感光体ドラム４０は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、保護層、すなわち表面層が順次積層されている。感光体ドラム４０の導電性支持体には、体積抵抗が１０１０Ωｃｍ以下の導電性材料等を用いることができる。
【0039】
帯電ローラ１８は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなるローラ部材である。帯電用高圧電源１８１から所定の電圧が印加され、帯電ローラ１８に対向する感光体ドラム４０の表面を一様に帯電する。帯電ローラ１８の汚れを除去するクリーニングローラを、帯電ローラ１８に接触させて設けた構成としてもよい。
【0040】
帯電ローラ１８と感光体ドラム４０との間には微小な空隙が設けられ、帯電ローラ１８は感光体ドラム４０に対し非接触な状態で配置されている。このような状態で感光体ドラム４０を帯電させる帯電方式は、非接触帯電方式と称される。
【0041】
非接触帯電方式は、帯電ローラ１８と感光体ドラム４０を接触させて帯電させる接触帯電方式に比べ、感光体ドラム４０上に残留するトナーや潤滑剤などの異物が帯電ローラ１８に付着し難いため、異物の付着による帯電ムラを抑えることができる。但し、実施形態は、非接触帯電方式に限定されるものではなく、接触帯電方式に適用しても良い。帯電用高圧電源１８１は、帯電ローラ１８に帯電バイアスを印加する。
【0042】
現像器２９は、感光体ドラム４０に対向する現像ローラ２９ａを有している。現像ローラ２９ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブとを備える。マグネットによって現像ローラ２９ａ上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ２９ａ上に現像剤が担持される。
【0043】
クリーニングブレード１３は、感光体ドラム４０表面に付着する未転写トナー等の付着物を機械的に掻き取る。クリーニングブレード１３は、ウレタンゴム等のゴム材料からなり略板状に形成されたブレード状部材であり、感光体ドラム４０表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。
【0044】
除電器１９は、トナー像が転写された後に、感光体ドラム４０表面の電荷を除去する。 帯電ローラ１８で一様に帯電された感光体ドラム４０は、画像データに応じて光ビーム走査部２１による光ビームで露光される。感光体ドラム４０表面には静電潜像が形成される。現像器２９は、感光体ドラム４０表面に形成された静電潜像に、トナーを付着させる。これにより感光体ドラム４０表面にトナー像が現像される。
【0045】
転写用高圧電源６２１で生成された電圧が一次転写ローラ６２に印加されることで、感光体ドラム４０表面のトナー像は、中間転写ベルト１０に転写される。中間転写ベルト１０のトナー像は、二次転写ユニット２２で用紙Ｐに転写され、定着ユニット２５で用紙Ｐに定着される。感光体ドラム表面の残トナー等は、クリーニングブレード１３で除去される。また、感光体ドラム４０表面の電荷は、除電器１９により除去される。
【0046】
＜画像形成装置１００のハードウェア構成例＞
次に、画像形成装置１００のハードウェア構成について説明する。図３は、画像形成装置１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
次に、画像形成装置１００のハードウェア構成について説明する。図３は、画像形成装置１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【0047】
図３に示すように、画像形成装置１００は、コントローラ９１０と、近距離通信回路９２０と、エンジン制御部９３０と、操作パネル９４０と、ネットワークＩ／Ｆ９５０と、制御基板９６０とを備える。
【0048】
これらのうち、コントローラ９１０は、コンピュータの主要部であるＣＰＵ９０１と、システムメモリ（ＭＥＭ－Ｐ）９０２と、ノースブリッジ（ＮＢ）９０３と、サウスブリッジ（ＳＢ）９０４と、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)９０６と、記憶部であるローカルメモリ（ＭＥＭ－Ｃ）９０７と、ＨＤＤコントローラ９０８と、記憶部であるＨＤ９０９とを備える。また、ＮＢ９０３とＡＳＩＣ９０６との間をＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）バス９２１で接続した構成となっている。
【0049】
これらのうち、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９０１は、画像形成装置１００の全体制御を行う制御部である。ＮＢ９０３は、ＣＰＵ９０１と、ＭＥＭ－Ｐ９０２、ＳＢ９０４、及びＡＧＰバス９２１とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ－Ｐ９０２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）マスタ及びＡＧＰターゲットとを備える。
【0050】
ＭＥＭ－Ｐ９０２は、コントローラ９１０の各機能を実現させるプログラムやデータの格納用メモリであるＲＯＭ（Read Only Memory）９０２ａ、プログラムやデータの展開、及びメモリ印刷時の描画用メモリなどとして用いるＲＡＭ（Random Access Memory）９０２ｂとからなる。
【0051】
なお、ＲＡＭ９０２ｂに記憶されているプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成しても良い。
【0052】
ＳＢ９０４は、ＮＢ９０３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。ＡＳＩＣ９０６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Integrated Circuit）であり、ＡＧＰバス９２１、ＰＣＩバス９２２、ＨＤＤ９０８およびＭＥＭ－Ｃ９０７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。
【0053】
このＡＳＩＣ９０６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタ、ＡＳＩＣ９０６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）、ＭＥＭ－Ｃ９０７を制御するメモリコントローラ、ハードウェアロジック等により画像データの回転などを行う複数のＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）、並びに、スキャナ部９３１及びプリンタ部９３２との間でＰＣＩバス９２２を介したデータ転送を行うＰＣＩユニットとからなる。
【0054】
なお、ＡＳＩＣ９０６には、ＵＳＢのインタフェースや、ＩＥＥＥ１３９４（Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394）のインタフェースを接続するようにしても良い。
【0055】
ＭＥＭ－Ｃ９０７は、コピー用画像バッファ及び符号バッファとして用いるローカルメモリである。ＨＤ９０９は、画像データの蓄積、印刷時に用いるフォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。ＨＤ９０９は、ＣＰＵ９０１の制御にしたがってＨＤ９０９に対するデータの読出又は書込を制御する。
【0056】
ＡＧＰバス９２１は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースであり、ＭＥＭ－Ｐ９０２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレータカードを高速にすることができる。
【0057】
また、近距離通信回路９２０には、近距離通信回路９２０ａが備わっている。近距離通信回路９２０は、ＮＦＣ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信回路である。
【0058】
更に、エンジン制御部９３０は、スキャナ部９３１及びプリンタ部９３２によって構成されている。なお、図２で説明した作像部２０は、このプリンタ部９３２に含まれている。
【0059】
操作パネル９４０は、現在の設定値や選択画面等を表示させ、操作者からの入力を受け付けるタッチパネル等のパネル表示部９４０ａ、並びに、濃度の設定条件などの画像形成に関する条件の設定値を受け付けるテンキー及びコピー開始指示を受け付けるスタートキー等からなる操作パネル９４０ｂを備えている。
【0060】
コントローラ９１０は、画像形成装置１００全体の制御を行い、例えば、描画、通信、操作パネル９４０からの入力等を制御する。スキャナ部９３１又はプリンタ部９３２には、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれている。
【0061】
なお、画像形成装置１００は、操作パネル９４０のアプリケーション切り替えキーにより、ドキュメントボックス機能、コピー機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能となる。
【0062】
ドキュメントボックス機能の選択時にはドキュメントボックスモードとなり、コピー機能の選択時にはコピーモードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。
【0063】
また、ネットワークＩ／Ｆ９５０は、ネットワークを利用してデータ通信をするためのインタフェースである。近距離通信回路９２０及びネットワークＩ／Ｆ９５０は、ＰＣＩバス９２２を介して、ＡＳＩＣ９０６に電気的に接続されている。
【0064】
＜位相合わせ制御の概要＞
図１に示すように、像担持体として複数の感光体ドラム４０（４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ）を有するタンデムカラー式の画像形成装置１では、感光体ドラム４０の偏芯などにより感光体周長で発生する周期的な画像濃度むらが発生する場合がある。そこで本実施形態の画像形成装置１では、画像の濃度むらを好適に低減可能とするために、各色の濃度位相むらを同期させる「位相合わせ制御」を実施する。
図１に示すように、像担持体として複数の感光体ドラム４０（４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ）を有するタンデムカラー式の画像形成装置１では、感光体ドラム４０の偏芯などにより感光体周長で発生する周期的な画像濃度むらが発生する場合がある。そこで本実施形態の画像形成装置１では、画像の濃度むらを好適に低減可能とするために、各色の濃度位相むらを同期させる「位相合わせ制御」を実施する。
【0065】
図４は、位相合わせ制御の概要を説明する図である。図４の（Ａ）、（Ｂ）は、従来技術と本実施形態の位相合わせ制御の概要を示す。図４の（Ｃ）、（Ｄ）は、従来技術と本実施形態の位相合わせ制御によって生成された画像の印刷結果の例を示す。この技術に関しては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｓ色で濃度むらの位相を同期させても効果があるが、図４では一例としてＹ、Ｍ、Ｃの三色のみ記載している。
【0066】
図４（Ａ）、（Ｂ）の各図の横軸は時間を示し、縦軸は各色の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ濃度ムラを示す。図４（Ｃ）、（Ｄ）の各図の横軸は副走査方向を示し、縦軸は印刷画像の明度Ｌ＊と、色度ａ＊、ｂ＊を示す。
【0067】
図４（Ａ）に示すように、感光体周期で発生するトナー付着量変動（濃度ムラ）に対して各色の感光体をそれぞれ独立で駆動すると、位相の同期を取らないため各色の位相はずれたままとなる。このため、図４（Ｃ）に示すように、２色以上の重ね画像を形成したときに、濃度ムラが強調されてしまい、大きな濃度変動となる場合がある。図４（Ｃ）の例では、色相成分ａ＊、ｂ＊が変動するため、周期的な色味変動が目立つ。
【0068】
一方、本実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、各色の感光体濃度ムラ位相が画像上で一致するよう各色の感光体ドラム４０を駆動させる、位相合わせ制御を実施する。位相合わせ制御により、図４（Ｄ）に示すように、生成画像の明度や色度にも同期が取られて色相成分ａ＊、ｂ＊を抑制できるので、回転体による副走査方向の濃度ムラ（ΔE）を抑制できる。
【0069】
図５は、位相合わせ制御のイメージ図である。図５の（Ａ）は位相合わせ制御開始時の各色の感光体ドラム４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの位相を示し、図５の（Ｂ）は位相合わせ制御完了時の各色の感光体ドラム４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの位相を示す。図５の（Ｃ）は、ドラムの位相と濃度ムラとの関係の一例を示す図であり、横軸がドラム位相、縦軸が濃度ムラを示す。また、図５（Ｃ）には、濃度ムラが最大となる位相が符号ａで示されている。また、図５（Ｃ）には、ドラム位相の所定の基準位置も示されている。また、図５（Ａ）、（Ｂ）では、各感光体ドラムＣ、Ｍ、Ｙにおける、濃度ムラの頂点、すなわち、図５（Ｃ）に示す濃度ムラが最大となる位相ａとなる位置と、基準位置とが、各ドラムの円形状の周方向に沿って図示されている。
【0070】
図５（Ａ）に示すように、位相合わせ制御開始時には、各感光体ドラム４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙでは、基準位置に対する濃度ムラの頂点の位置がバラバラであり、各感光体ドラム４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの濃度ムラの頂点の位置の位相もバラバラとなっている。
【0071】
位相合わせ制御では、各感光体ドラム４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙが中転ベルトに当接する前に、各感光体ドラム４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの濃度ムラの頂点となる位相が印刷画像上で一致するように、各感光体ドラム４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの回転速度を調整する。
【0072】
各ドラム４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙのドラム位相に対する濃度ムラの関係（濃度ムラ位相）は、別の調整動作で事前に取得したものを用いることができる。図５の例では、感光体ドラムの位相検出手段としてホームポジションセンサなどの基準位置検出部を、速度検出部としてロータリエンコーダを用いている場合を例示している。
【0073】
図５（Ｂ）に示すように、位相合わせ制御完了時には、各感光体ドラム４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの濃度ムラの頂点となる位相が同一に揃えられている。
【0074】
＜位相合わせ制御の具体的な構成＞
図６は、位相合わせ制御に関する画像形成装置の機能ブロック図である。
図６は、位相合わせ制御に関する画像形成装置の機能ブロック図である。
【0075】
画像形成装置１００は、上記の感光体ドラム４０に加えて、モータ７１と、回転速度検出部７２と、回転位置検出部７３とを備える。さらにコントローラ９１０は、位相合わせ制御に関する機能として、判定部７４と、濃度検知部７５と、濃度ムラ検知部７６と、目標位相算出部７７と、相対位相差算出部７８と、基準選択部７９と、補正制御部８０とを有する。
【0076】
モータ７１は、複数の感光体ドラム４０のそれぞれを回転駆動する。モータ７１は、具体的には、複数の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋのそれぞれを駆動するための複数個で構成され、複数のモータ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋとも表記される。上述の図５（Ａ）、（Ｂ）には、感光体ドラム４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙに対応するモータ７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙが図示されている。
【0077】
回転速度検出部７２は、複数のモータ７１の回転速度を検出する。回転速度検出部７２も、具体的には複数のモータ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋのそれぞれの回転速度を検出するための複数個で構成され、複数の回転速度検出部７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋとも表記される。回転速度検出部７２としては、例えば図５に例示した速度検出部のように、ロータリエンコーダなどの要素を適用できる。回転速度検出部７２は、検出した各モータ７１の回転速度の情報を判定部７４に出力する。
【0078】
回転位置検出部７３は、複数の感光体ドラム４０の回転位置（図１０などに示すθｙ、θｍ、θｃ）を検出する。回転位置検出部７３は、複数の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋのそれぞれの回転位置を検出するための複数個で構成され、複数の回転位置検出部７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋとも表記される。回転位置検出部７３としては、例えば図５に示した基準位置検出部のように、ホームポジションセンサなどの要素を適用できる。回転位置検出部７３は、検出した感光体ドラム４０の回転位置の情報を、濃度ムラ検知部７６及び相対位相差算出部７８に出力する。
【0079】
判定部７４は、複数の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの回転速度が目標速度内に収まったか判定する。判定部７４は、例えば回転速度検出部７２が検出したモータ７１の回転速度の情報を用いて感光体ドラム４０の回転速度を算出して判定を行うことができる。なお、回転速度検出部７２が感光体ドラム４０の回転速度を直接計測して、判定部７４が回転速度検出部７２により直接計測されて感光体ドラム４０の回転速度を用いて判定を行う構成としてもよい。判定部７４は、判定結果を補正制御部８０に出力する。
【0080】
濃度検知部７５は、複数の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに形成されたトナー像の濃度を検知する。濃度検知部７５は、検知したトナー像の濃度の情報を濃度ムラ検知部７６に出力する。
【0081】
濃度ムラ検知部７６は、所定の画像パターンを形成し、回転位置検出部７３、及び、濃度検知部７５による検知結果から、複数の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋのそれぞれの回転体周期の濃度ムラと回転位置基準からの濃度ムラ位相を検知する。濃度ムラ検知部７６は、例えば濃度検知部７５により検知されたトナー像の濃度の情報に基づき、図４（Ａ）、（Ｂ）に例示したような各感光体ドラム４０の周期的な濃度ムラを算出する。また、濃度ムラ検知部７６は、例えば回転位置検出部７３により検出された各感光体ドラム４０の回転位置の情報に基づき、図５（Ａ）（Ｂ）に例示したような各感光体ドラム４０の基準位置を、各感光体ドラム４０の回転位置基準として導出する。そして、図５（Ｃ）に例示したような周期的な濃度ムラと回転位置基準との関係から、濃度ムラ位相を導出する。濃度ムラ検知部７６は、検知した濃度ムラ位相の情報を目標位相算出部７７に出力する。
【0082】
目標位相算出部７７は、濃度ムラ検知部７６にて取得した濃度ムラ位相より、複数の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋのそれぞれの目標位相（図１０などに示すθy_offset、θm_offset、θc_offset）を算出する。目標位相算出部７７は、算出した各感光体ドラム４０の目標位相の情報を相対位相差算出部７８に出力する。
【0083】
相対位相差算出部７８は、回転位置検出部７３にて取得した複数の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの回転位置と、目標位相算出部７７によって算出した目標位相より、複数の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋのそれぞれの相対位相差（図１１に示すｅＹＭ、ｅＹＣ、ｅＭＹ、ｅＭＣ、ｅＣＹ、ｅＣＭ）を算出する。相対位相差算出部７８は、算出した各感光体ドラム４０の相対位相差の情報を基準選択部７９に出力する。
【0084】
基準選択部７９は、複数の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋのうち、相対位相差算出部７８の算出結果より位相補正値（図１１に示すＭａｘ（ｅＹ＃）、Ｍａｘ（ｅＭ＃）、Ｍａｘ（ｅＣ＃））が最小となる感光体ドラムを、基準の像担持体である基準ドラム４０Ｓとして選択する。基準選択部７９は、選択した基準ドラム４０Ｓの情報を補正制御部８０に出力する。
【0085】
補正制御部８０は、複数のモータ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋを駆動した状態で、基準選択部７９によって求めた基準ドラム４０Ｓを基準として、複数の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋのうち、基準ドラム４０Ｓ以外の他の感光体ドラムのそれぞれの回転位置を、基準選択部７９で求めた位相補正値へ制御する。補正制御部８０は、例えば各モータ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１に制御指令を出力して、各モータが駆動する感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの回転位置を補正することができる。
【0086】
図５（Ａ）、（Ｂ）では、感光体ドラム４０Ｍが基準ドラム４０Ｓとして選択されて、他の感光体ドラム４０Ｃ、４０Ｙの回転位置は濃度ムラ位相が基準ドラム４０Ｓに揃うように補正されている。
【0087】
また、補正制御部８０は、例えば上述の判定部７４の判定結果に基づき、複数の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの回転速度が目標速度内に収まっているときに、複数のモータ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋを駆動した状態であると判定することができる。補正制御部８０は、このようにモータの駆動状態を判定したときに、上述の各ドラムの回転位置の補正を行う。
【0088】
図７は、位相合わせ制御のフローチャートである。図７では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色で印刷を行い、Ｙ、Ｍ、Ｃのドラム（感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ）で位相合わせを行う場合を例にして説明する（以下、特記なしの場合同様）。なお、本実施形態では、画質に最も影響を及ぼすＹ、Ｍ、Ｃを例にとって説明するが、本実施形態の位相合わせ制御の手法は、Ｋ色の場合、また、５色以上の場合でも適用可能である。
【0089】
まず、ステップＳ１０１～Ｓ１０４にて、コントローラ９１０により各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋが起動され、ステップＳ１０５にて判定部７４により位相合わせを行う感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃが目標速度に収束しているか否かが判定される。目標速度に収束していない状態では（ステップＳ１０５のＮｏ）待機する。
【0090】
判定部７４により収束が確認されたら（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃを回転駆動させるモータ７１を駆動した状態になったと判定して、位相合わせ制御のステップＳ１０６以降の処理が開始される。
【0091】
ステップＳ１０６にて、回転位置検出部７３により、各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ、４０Ｃの位相検出が開始される。位相検出が完了していない状態では（ステップＳ１０７のＮｏ）待機する。
【0092】
各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ、４０Ｃの位相検出が完了したら（ステップＳ１０７のＹｅｓ）、ステップＳ１０８にて位相補正値が算出される。ステップＳ１０８の処理の詳細については図１１を参照して後述する。ステップＳ１０９では、補正制御部８０により位相補正が開始される。位相補正が完了していない状態では（ステップＳ１０９のＮｏ）待機する。
【0093】
ここで、ステップＳ１０８では、補正制御部８０は、各感光体ドラム４０の回転位置を位相補正値に制御するときに、基準ドラム４０Ｓ以外の他の感光体ドラム４０のそれぞれを減速させて合わせるよう構成してもよい。または、補正制御部８０は、各感光体ドラム４０の回転位置を位相補正値に制御するときに、基準ドラム４０Ｓ以外の他の感光体ドラム４０のそれぞれを加速させて合わせるよう構成してもよい。減速または加速のどちらを選択するかは、位相合わせ制御の実行時のモータ７１や感光体ドラム４０の動作条件に応じて適宜選択できる。これにより、動作環境に応じたより適切な位相合わせ制御を行うことができる。
【0094】
各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ、４０Ｃの位相補正が完了すると（ステップＳ１０９のＹｅｓ）、位相合わせは完了となり、ステップＳ１１１にてコントローラ９１０により各ドラム４０と中転ベルト（中間転写ベルト１０）を当接し、ステップＳ１１２にて印刷動作へ移る。
【0095】
なお、印刷を行う色の数は２色以上であれば本フロー記載の色以外でも良く、また感光体ドラム４０の起動順は本フローに記載の順序でなくても良い。
【0096】
また、感光体ドラム４０以外の部品の駆動制御については記載を省略している。
【0097】
なお、図７のフローチャートでは、ステップＳ１０５にて判定部７４により位相合わせを行う感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃの回転速度が目標速度に収まったことが確認された場合に、感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃを回転駆動させるモータ７１を駆動した状態になったと判定して、位相合わせ制御のステップＳ１０６以降の処理が開始される構成を例示した。ただし、本実施形態では、感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃを回転駆動させるモータ７１を駆動した状態になった後に位置合わせ制御を実施できればよく、モータ７１の駆動状態の判定は、判定部７４以外の手法により行ってもよい。
【0098】
図８は、図７に示した位相合わせ制御における各種信号のタイミングチャートである。図８には、各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ、４０Ｃのモータ回転速度（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）と、基準位置信号（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）と、回転位相取得信号と、位相補正値演算処理信号と、位相補正値入力信号の時間推移の一例が示されている。また、図８の最下部には、上記の各信号の時間軸に対応する、各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ、４０Ｃの状態［１］～［５］が示されている。
【0099】
各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃは、起動後、［１］立ち上げ期間、［２］位相検出期間、［３］演算期間、［４］位相補正期間、［５］速度制御期間を順に遷移する。図７にも示す通り、［１］立ち上げ期間は図７のステップＳ１０１～Ｓ１０５に対応し、［２］位相検出期間はステップＳ１０６～Ｓ１０７に対応し、［３］演算期間はステップＳ１０８に対応し、［４］位相補正期間はステップＳ１０９～Ｓ１１０に対応し、［５］速度制御期間はステップＳ１１１～Ｓ１１２に対応する。
【0100】
図８に示すように、［１］立ち上げ期間では、位相合わせ制御を行うドラムモータ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃの立ち上げ（＝同一の目標速度への収束）を行う。例えば、目標速度の±３％の範囲に５０ミリ秒間連続で入った場合に、目標速度に収束したと判断することができる。図８の例では、ドラムモータ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃのモータ回転速度（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）が、この順番で立ち上がり、それぞれ目標速度に到達したタイミングで［２］位相検出期間に遷移している。
【0101】
［２］位相検出期間では、それぞれの感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃの基準位置信号（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）の立ち上がりエッジで回転位相取得を行う。図８の例では、感光体ドラム４０Ｙ→感光体ドラム４０Ｃ→感光体ドラム４０Ｍの順で基準位置信号（Ｙ）、（Ｃ）、（Ｍ）が検出され、これらの基準位置信号の立ち上がりのタイミングで回転位相信号が取得されている。すべての回転位相信号が取得されたタイミングで［３］演算期間に遷移している。
【0102】
［３］演算期間では、位相補正値演算処理信号が立ち上がり、各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ、４０Ｃ回転位相差とそれぞれの濃度ムラ位相の関係から位相補正値を演算する。位相補正値の演算が完了するタイミングで［４］位相補正期間に遷移する。
【0103】
［４］位相補正期間では、［３］演算期間で算出した位相補正値をそれぞれのドラムモータ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃへ入力し、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃの回転位相を調整する。図８の例では、位相補正値入力信号がＯＮ状態に切り替わり、これに応じて各モータ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃのモータ回転速度（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）が調整され、これにより各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃの回転位相が補正されている。各ドラムの回転位相の補正が完了すると、モータ回転速度（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）が目標速度に戻されて、［５］速度制御期間に遷移する。
【0104】
［５］速度制御期間では、ドラムモータ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃの速度制御を行い定常速度で制御を行う。なお、［４］位相補正期間中は各モータ７１回転速度を変化させるため、回転速度が安定した後の［５］速度制御期間から感光体ドラム４０と中間転写ベルト１０との当接を行う。例えば目標速度の±３％の範囲に５０ミリ秒間連続で入った場合に、回転速度が安定したと判断することができる。
【0105】
図９は、位相検出期間での各ドラムの位相取得処理のフローチャートである。
【0106】
図８中の［２］位相検出期間では、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃの最初のＨＰ割り込みで、ある一つのドラムのエンコーダパルス数（角度）を記録し、各ドラムの回転位相差を把握する。なお、図９では一例としてドラムＹ（感光体ドラム４０Ｙ）のエンコーダパルス数（角度）を記録しているが、ほかの色のドラムでもよい。
【0107】
図１０は、本実施形態で位相補正に用いるパラメータを説明する図である。図１０の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれドラムＹ、Ｍ、Ｃ（感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ）の濃度ムラのグラフである。各グラフの横軸はドラム位相を示し、縦軸は濃度ムラを示す。
【0108】
本実施形態では、図１０に示すように、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃの［２］位相検出期間の位相をθｙ、θｍ、θｃと記憶し、濃度むら位相算出結果（事前に取得したもの）の目標位相をθy_offset, θm_offset, θc_offsetとする。図１０より、角度θｙ、θｍ、θｃは、位相検出期間の開始時の位置から各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃの基準位置（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）までの回転角度とも表現できる。また、目標位相θy_offset、θm_offset、θc_offsetは、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃの濃度ムラが最大となる位置と基準位置（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）との差分とも表現できる。
【0109】
図１１は、位相補正値演算処理のフローチャートである。図１１に示すフローチャートは、図７に示した位相合わせ制御のステップＳ１０８に対応するもので、ステップＳ１０８のサブルーチン処理である。また、図１１に示すフローチャートの処理は、図８に示した［３］演算期間に実施される。
【0110】
図８に示した［３］演算期間に図１１のフローの処理を実施して、位相合わせの基準の色を選択し、目標位相補正量を最小になるように計算する。目標位相補正量を最小にすることができれば、位相合わせにかかる時間が短くなり課題を解決することができる。
【0111】
図１１のフローについて、図１０に示した各パラメータがθｙ＝２００、θｍ＝２００、θｃ＝９０、θy_offset＝２００、θm_offset＝１８０、θc_offset＝１８０の場合を例にして説明する。
【0112】
なお、目標位相θy_offset, θm_offset, θc_offsetは、図１１のフローチャートの前段階においては、濃度検知部７５により、各感光体ドラム４０に形成されたトナー像の濃度が検知される。次に、濃度ムラ検知部７６により、回転位置検出部７３、及び、濃度検知部７５による検知結果から、例えば図１０に例示したグラフのように、各感光体ドラム４０のそれぞれの回転体周期の濃度ムラと回転位置基準からの濃度ムラ位相とが検知される。次に、目標位相算出部７７により、濃度ムラ検知部７６にて取得した濃度ムラ位相より、各感光体ドラム４０のそれぞれの目標位相θy_offset、θm_offset、θc_offsetが算出されている。また、各感光体ドラム４０の位相θｙ、θｍ、θｃは、図７のステップＳ１０６、Ｓ１０７にて回転位置検出部７３により予め検出されている。
【0113】
ステップＳ３０１では、相対位相差算出部７８により、Ｙ基準、Ｍ基準、Ｃ基準で相対位相角度が計算される。相対位相差算出部７８は、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃを起点とする相対位相角度を求める。
【0114】
感光体ドラム４０Ｙを起点とするＹ基準の場合、感光体ドラム４０Ｍの相対位相差ｅＹＭと、感光体ドラム４０Ｃの相対位相差ｅＹＣは下記の（１）、（２）式で算出できる。
ｅＹＭ＝（θｙ＋θy_offset）－（θｍ＋θm_offset） ・・・（１）
ｅＹＣ＝（θｙ＋θy_offset）－（θｃ＋θc_offset） ・・・（２）
ｅＹＭ＝（θｙ＋θy_offset）－（θｍ＋θm_offset） ・・・（１）
ｅＹＣ＝（θｙ＋θy_offset）－（θｃ＋θc_offset） ・・・（２）
【0115】
感光体ドラム４０Ｍを起点とするＭ基準の場合、感光体ドラム４０Ｙの相対位相差ｅＭＹと、感光体ドラム４０Ｃの相対位相差ｅＭＣは下記の（３）、（４）式で算出できる。
ｅＭＹ＝（θｍ＋θm_offset）－（θｙ＋θy_offset） ・・・（３）
ｅＭＣ＝（θｍ＋θm_offset）－（θｃ＋θc_offset） ・・・（４）
ｅＭＹ＝（θｍ＋θm_offset）－（θｙ＋θy_offset） ・・・（３）
ｅＭＣ＝（θｍ＋θm_offset）－（θｃ＋θc_offset） ・・・（４）
【0116】
感光体ドラム４０Ｃを起点とするＣ基準の場合、感光体ドラム４０Ｙの相対位相差ｅＣＹと、感光体ドラム４０Ｍの相対位相差ｅＣＭは下記の（５）、（６）式で算出できる。
ｅＣＹ＝（θｍ＋θm_offset）－（θｙ＋θy_offset） ・・・（５）
ｅＣＭ＝（θｍ＋θm_offset）－（θｃ＋θc_offset） ・・・（６）
ｅＣＹ＝（θｍ＋θm_offset）－（θｙ＋θy_offset） ・・・（５）
ｅＣＭ＝（θｍ＋θm_offset）－（θｃ＋θc_offset） ・・・（６）
【0117】
上述の各パラメータの数値例の場合、ステップＳ３０１の処理後には、ｅＹＭ＝－２０、ｅＹＣ＝－１３０、ｅＭＹ＝－２０、ｅＭＣ＝１１０、ｅＣＹ＝－１３０、ｅＣＭ＝－１１０となる。
【0118】
ステップＳ３０２～３０５では、相対位相差算出部７８により、ステップＳ３０１にて算出された相対位相角度が回転方向一周未満（０以上３６０未満）の値に変換される。
【0119】
ステップＳ３０２、Ｓ３０４に記載されるパラメータ「ｅ＃＃」は、ｅＹＭ、ｅＹＣ、ｅＭＹ、ｅＭＣ、ｅＣＹ、ｅＣＭの６個のパラメータを纏めて表現したものである。各パラメータが負の値の場合には（Ｓ３０２のＹｅｓ）、３６０が加算される（Ｓ３０３）。また、各パラメータが３６０以上の値の場合には（Ｓ３０４のＹｅｓ）、３６０が減算される（Ｓ３０５）。
【0120】
上述の各パラメータの数値例の場合、ステップＳ３０２～３０５の処理後には、ｅＹＭ＝３５０、ｅＹＣ＝２３０、ｅＭＹ＝３４０、ｅＭＣ＝１１０、ｅＣＹ＝２３０、ｅＣＭ＝２５０となる。
【0121】
ステップＳ３０６では、基準選択部７９により基準ドラム４０Ｓが選択される。起点ドラムごとに２つの相対位相角度のうち大きい方を選択し（Ｍａｘ（ｅ＃＃））、さらに、起点ドラムごとに選択された相対位相角度の中で最小になる色（Ｍｉｎ（Ｍａｘ（ｅＹ＃）、Ｍａｘ（ｅＭ＃）、Ｍａｘ（ｅＣ＃））のドラムを基準ドラム４０Ｓとする。
【0122】
上述の各パラメータの数値例の場合、まず各基準ごとに大きいものはＹ基準：ｅＹＭ＝３５０、Ｍ基準：ｅＭＹ＝３４０、Ｃ基準：ｅＣＭ＝２５０となる。そして、これらの中で一番小さい値であるｅＣＭであるので基準Ｃの起点となる感光体ドラム４０Ｃが基準ドラム４０Ｓとして選択される。
【0123】
ステップＳ３０７～Ｓ３０９では、補正制御部８０により、ステップＳ３０７で選択された基準ドラム４０Ｓに基づき他のドラムの目標位相（位相補正値）が設定される。
【0124】
ステップＳ３０７では、基準Ｙの起点となる感光体ドラム４０Ｙが基準ドラム４０Ｓとして選択されているので、目標位相（位相補正値）は、感光体ドラム４０Ｙが０、感光体ドラム４０Ｍが－ｅＹＭ、感光体ドラム４０Ｃが－ｅＹＣと設定される。
【0125】
ステップＳ３０８では、基準Ｍの起点となる感光体ドラム４０Ｍが基準ドラム４０Ｓとして選択されているので、目標位相（位相補正値）は、感光体ドラム４０Ｙが－ｅＭＹ、感光体ドラム４０Ｍが０、感光体ドラム４０Ｃが－ｅＭＣと設定される。
【0126】
ステップＳ３０９では、基準Ｃの起点となる感光体ドラム４０Ｃが基準ドラム４０Ｓとして選択されているので、目標位相（位相補正値）は、感光体ドラム４０Ｙが－ｅＣＹ、感光体ドラム４０Ｍが－ｅＣＭ、感光体ドラム４０Ｃが０と設定される。
【0127】
上述の各パラメータの数値例の場合、ステップＳ３０７で基準Ｃが選択されているので、ステップＳ３０９の処理後には、目標位相Ｙ：－２３０、Ｍ：－２５０、Ｃ：０となる。
【0128】
本実施形態の画像形成装置１００では、基準選択部７９が、複数の感光体ドラム４０のうち、相対位相差算出部７８の算出結果より位相補正値が最小となるドラムを、基準ドラム４０Ｓ（基準の像担持体）として選択する。補正制御部８０は、複数のモータ７１を駆動した状態で、基準選択部７９によって求めた基準ドラム４０Ｓを基準として、複数の感光体ドラム４０の基準ドラム４０Ｓ以外の他のドラムのそれぞれの回転位置を位相補正値へ制御する。
【0129】
この構成により、複数の感光体ドラム４０の位相合わせを効率よく行うことが可能となり、画像の濃度むらを好適に低減することができる。
【0130】
また、本実施形態では、感光体ドラム４０の位置検出が完了した時点の角度をθy、θm、θｃと記憶し、濃度むら位相算出結果の目標位相をθy_offset、θm_offset、θc_offsetとして、演算時に図１１に示したフローの処理を実施して、目標位置補正量を最小になるように計算する。目標位置補正量を最小にすることができれば、位相合わせにかかる時間を短縮化できる。
【0131】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【0132】
１００ 画像形成装置
４０（４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ） 感光体ドラム（像担持体）
４０Ｓ 基準ドラム（基準の像担持体）
７１（７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋ） モータ
７２（７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ） 回転速度検出部
７３（７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋ） 回転位置検出部
９１０ コントローラ
７４ 判定部
７５ 濃度検知部
７６ 濃度ムラ検知部
７７ 目標位相算出部
７８ 相対位相差算出部
７９ 基準選択部
８０ 補正制御部
４０（４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ） 感光体ドラム（像担持体）
４０Ｓ 基準ドラム（基準の像担持体）
７１（７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋ） モータ
７２（７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ） 回転速度検出部
７３（７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋ） 回転位置検出部
９１０ コントローラ
７４ 判定部
７５ 濃度検知部
７６ 濃度ムラ検知部
７７ 目標位相算出部
７８ 相対位相差算出部
７９ 基準選択部
８０ 補正制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【0133】
【特許文献1】特開２０２０－１７７０９８号公報
【特許文献2】特開２０１１－０８１１７１号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】