JP4295575B2 - 像担持体駆動装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
上記1ドラム型の画像形成装置は、像担持体が1つであるため、装置の小型化が可能でコストも低減できるという利点がある。しかし、単一の像担持体を用いているために、潜像形成、現像処理、被転写材への転写までの一連のプロセスを色数分(通常4回)繰り返す必要がある。そのため、画像形成の高速化の点で不利である。これに対し、上記タンデム型の画像形成装置は、装置が大型化し、コストが高くなるという欠点はあるが、色ごとに像担持体を備えているため上述した一連のプロセスは1回で済む。そのため、画像形成の高速化の点で有利である。近年、市場からは、カラー画像形成装置についてモノクロ画像形成装置並みの画像形成スピードが要求されているため、上記タンデム型の画像形成装置が注目されている。
このような調節を行うには、その前提として、各像担持体の回転位置を正確に把握しなければならない。そのため、上記特許文献1では、像担持体の回転に伴って周回軌道上を移動する1つのターゲット(検知用マーク)を各像担持体に設け、これを光学式または磁気式の検知装置(マーク検知手段)によって検知している(同文献の段落0055参照)。これにより、像担持体が一回転するごとに1回、検知装置によりターゲットが検知される。この構成においては、検知された時の像担持体の回転位置は一義的に定まる。よって、このターゲットを検知することにより、各像担持体の回転位置を把握することができる。
すなわち、像担持体の回転位置を把握する場合、像担持体の回転を開始させた後、その表面移動速度が定常状態になってから検知装置によるターゲットの検知動作を開始する。上述した光学式または磁気式の検知装置でターゲットを検知する場合、一般にターゲットが検知装置の検知領域に進入するタイミング又は検知領域を抜けるタイミングで、検知装置がターゲットを検知する。そのため、例えばターゲットが検知領域に進入するタイミングでターゲットを検知する構成の場合、そのターゲットの先端部が検知領域を抜けた直後に検知動作が開始されると、像担持体が1回転するまでは検知装置によってターゲットを検知できない。よって、この場合には、像担持体が1回転するまでは像担持体の回転位置を把握できないので、その分、上述した調節を開始する時期が遅れるという問題が生じる。
上記問題が生じる結果、この調節後に行う画像形成の開始タイミングが、最大で像担持体が1回転する間の時間分遅延し、その分だけ調節が完了するのを待ってから行われる画像形成に関するファーストプリントタイムが遅くなる。これは、ターゲットが検知領域を抜けるタイミングでターゲットを検知する構成の場合に、そのターゲットの後端部が検知領域を抜けた直後に検知動作が開始されるときでも同様である。ファーストプリントタイムをできるだけ短くすることは市場からの強い要求であり、これを少しでも短くすることは画像形成装置の技術分野では非常に重要なことである。
また、請求項2の発明は、像担持体を回転駆動させる駆動手段と、該像担持体と同軸上に設けられ、該駆動手段からの駆動力を該像担持体に伝達する像担持体駆動ギヤと、該像担持体駆動ギヤの像担持体軸方向端面から像担持体軸方向へ突出し、該像担持体駆動ギヤの回転に伴って周回軌道上を移動する突出部からなる検知用マークと、該周回軌道上の一部で該検知用マークの有無を検知し、検知用マークが存在する旨のマーク有り信号及び検知用マークが存在しない旨のマーク無し信号のいずれかを出力するマーク検知手段と、該駆動手段により該像担持体の回転を開始させた後、該マーク検知手段から出力される信号の受信開始タイミングに基づき、該像担持体の回転位置を認識する認識手段と、該認識手段の認識結果に基づき、所定時刻における該像担持体の回転位置が目標位置に一致するように、該駆動手段を制御する駆動制御手段とを備えた像担持体駆動装置において、上記検知用マークを、同一の周回軌道上を移動するように複数設け、該複数の検知用マーク間に存在する少なくとも2つのマーク無し領域のマーク移動方向長さを互いに異なるようにし、上記認識手段は、上記マーク検知手段による検知動作を開始した後、該少なくとも2つのマーク無し領域のいずれかについて最初に受信されるマーク無し信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の像担持体駆動装置において、上記検知用マークを、同一の周回軌道上を移動するように3つ以上設け、全ての検知用マークのマーク移動方向長さを互いに異ならせるとともに、全てのマーク無し領域のマーク移動方向長さを互いに異ならせ、上記認識手段は、上記マーク検知手段による検知動作を開始した後、最初に受信されるマーク有り信号又はマーク無し信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク無し信号又はマーク有り信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の像担持体駆動装置において、1つの検知用マークとマーク移動方向上流側又は下流側でこれに隣り合う1つのマーク無し領域とを1組としたときに、各組のマーク移動方向長さが全て等しいことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、複数の像担持体をそれぞれ回転駆動させる複数の像担持体駆動手段を備えた像担持体駆動装置において、上記像担持体駆動手段として、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の像担持体駆動装置を用い、各像担持体駆動手段が有する上記認識手段により各像担持体の回転位置を認識した後、各像担持体間における回転位置の相対関係が所定の関係になるように、該各像担持体駆動手段が有する上記駆動制御手段の少なくとも1つを制御する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、像担持体からなる複数の像担持体と、該複数の像担持体をそれぞれ回転駆動させる複数の像担持体駆動手段と、該複数の像担持体の表面に対向しながら表面移動する被転写材とを備え、該複数の像担持体の表面上にそれぞれ形成された各トナー像を、互いに重なり合うように該被転写材の表面上に転移させる画像形成装置において、上記像担持体駆動手段として、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の像担持体駆動装置を用い、上記被転写材の表面上で互いに重なり合うトナー像間のズレ量が最小となるような各像担持体間における回転位置の相対関係を特定する相対関係データを記憶する記憶手段と、各像担持体駆動手段が有する上記認識手段により各像担持体の回転位置を認識した後、各像担持体間における回転位置の相対関係が該記憶手段に記憶された相対関係データによって特定される相対関係となるように、該各像担持体駆動手段が有する上記駆動制御手段の少なくとも1つを制御する制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、像担持体の表面移動速度が最大又は最小となる各像担持体の表面部分に形成されるトナー像部分が上記被転写材表面上の同一地点に転移されるような各像担持体間における回転位置の相対関係を特定するデータを上記相対関係データとして上記記憶手段に記憶するデータ記憶手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の画像形成装置において、上記データ記憶手段は、累積画像形成枚数が所定枚数に達するごとに、上記相対関係データの記憶処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項7の画像形成装置において、上記データ記憶手段は、上記像担持体の交換作業を終えた後、画像形成を開始する前に、上記相対関係データの記憶処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項6乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、上記検知用マークが固定された上記複数の像担持体の少なくとも1つと、該像担持体の表面を一様に帯電する帯電装置、該像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置及び該像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置のうちのいずれかの装置とが一体になって構成されたことを特徴とするものである。
ここで、請求項1及び2の像担持体駆動装置では、像担持体に固定される突出部からなる検知用マークを複数設け、これらをマーク検知手段によって検知することで像担持体の回転位置を認識する。この場合、像担持体が1回転する間に検知されるマーク数が増えるので、各検知用マークを適切に配置すれば、像担持体に固定される検知用マークが1つだけの場合に比べて、像担持体の回転位置を認識するのに要する最大時間を大幅に短縮することができる。しかし、検知用マークが複数ある場合、検知用マークが1つだけの構成とは異なり、マーク検知手段からのマーク有り信号やマーク無し信号の受信開始タイミングだけでは、認識手段が回転位置を認識することができない。マーク検知手段の検知領域に存在するマークがどの検知用マークなのかを特定できないからである。そこで、請求項1の像担持体駆動装置では、少なくとも2つの検知用マークのマーク移動方向長さを互いに異なるようにしている。そして、これらの検知用マークのいずれかについて最初に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク無し信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識する。これらの検知用マーク間では、最初に受信されるマーク有り信号の受信を開始してから、次に受信されるマーク無し信号の受信を開始するまでに要する時間が互いに相違する。よって、認識手段は、この相違によって複数の検知用マークを区別できるので、検知用マークが複数あっても、像担持体の回転位置を認識することができる。一方、請求項2では、複数の検知用マーク間に存在する少なくとも2つのマーク無し領域のマーク移動方向長さを互いに異なるようにし、これらのマーク無し領域について最初に受信されるマーク無し信号の受信を開始してから、次に受信されるマーク有り信号の受信を開始するまでに要する時間の相違によってこれらの領域を区別する。したがって、請求項1の像担持体駆動装置と同様に、検知用マークが複数あっても、像担持体の回転位置を認識することができる。
また、請求項6乃至9の画像形成装置においては、上述した請求項1乃至4の像担持体駆動装置を、各像担持体を回転駆動させる各像担持体駆動手段として用いているので、像担持体の回転位置を認識するのに要する最大時間を、従来装置よりも短くすることができる。したがって、色ズレを最小にするために行う像担持体の回転駆動制御を完了するまでにかかる時間を短縮できる。よって、この回転駆動制御が完了するのを待ってから行われる画像形成に関するファーストプリントタイムを短くすることができる。
また、請求項10のプロセスカートリッジにおいては、請求項6乃至9の画像形成装置に装着されることで、色ズレを最小にするために行う像担持体の回転駆動制御が完了するのを待ってから行われる画像形成に関するファーストプリントタイムを短くすることが可能となる。
まず、本参考例に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
図2は、本参考例に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタ100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、それぞれ「Y」、「M」、「C」、「K」と記す。)の可視像たるトナー像を生成するための4つのプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kを備えている。これらは、画像形成剤として、互いに異なる色のYトナー、Mトナー、Cトナー、Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。各プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kは、それぞれプリンタ100本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっており、寿命到達時に交換される。以下、Yトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ6Yを例に挙げて説明する。
このプロセスカートリッジ6Yは、像担持体としての感光体ドラム1Y、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置(不図示)、帯電装置4Y、剤供給対象となる現像装置5Y等を備えている。上記帯電装置4Yは、後述する回転駆動手段としての回転駆動装置であるドラム駆動装置によって図中時計回りに回転せしめられる感光体ドラム1Yの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体ドラム1Yの表面は、レーザ光Lによって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。このY静電潜像は、Yトナーを用いる現像装置5YによってYトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト8上に中間転写される。ドラムクリーニング装置2Yは、中間転写工程を経た後の感光体ドラム1Y表面に残留したトナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体ドラム1Yの残留電荷を除電する。この除電により、感光体ドラム1Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ6M,6C,6Kにおいても、同様にして各感光体ドラム1M,1C,1K上にそれぞれMトナー像、Cトナー像、Kトナー像が形成されて、中間転写ベルト8上に中間転写される。
また、上記中間転写ユニット15には、中間転写ベルト8が感光体ドラム1Kに接触した状態で、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y,1M,1Cに対して接離するための図示しない接離機構も設けられている。
図4は、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kをその軸方向から見たときのプリンタの模式図である。各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの軸方向一端部(図中奥側の端部)には、それぞれ、ドラム駆動ギヤ33Y,33M,33C,33Kが設けられている。このドラム駆動ギヤは、その軸が感光体ドラムの軸とジョイント部で結合され、感光体ドラム端部に固定されており、感光体ドラムに伴って回転する。各ドラム駆動ギヤ33Y,33M,33C,33Kは、駆動手段としての駆動モータ31Y,31M,31C,31Kからの駆動力により回転駆動する駆動伝達ギヤ32Y,32M,32C,32Kに、それぞれ噛み合っている。このように、本プリンタは、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kごとに、個別に、駆動モータ31Y,31M,31C,31Kを備えているので、各感光体ドラムを個別に駆動制御することができる。
図5は、本参考例におけるドラム駆動ギヤ33を示す斜視図である。図示のドラム駆動ギヤ33には、図中手前側に感光体ドラムが位置することになる。図示のように、ドラム駆動ギヤ33の内側端面の円周上には、感光体ドラム軸方向に一部突出した検知用マークである突出部(以下、「マーク」という。)35が固定配置されている。このマーク35は、駆動モータ31からの駆動力により感光体ドラム1Yが回転すると、これに伴って周回軌道上を移動する。本参考例において、検知センサ34は、一般的な透過型の光学センサで構成されており、図示のように、発光部34aと受光部34bが対向配置されている。この検知センサ34は、発光部34aから照射された光が受光部34bに到達するまでの光路(検知領域)がマーク35の周回軌道と交差するように配置されている。このような構成により、感光体ドラム1Yの回転に伴ってマーク35が移動し、そのマーク35が検知センサ34の検知領域に進入して光を遮ると、検知センサ34はマーク35を検知する。
図6(a)の場合を例に挙げて説明すると、感光体ドラム1Yが回転し、マーク35が検知センサ34の検知領域に進入して光を遮ると、検知センサ34の受光部34bの受光量が減る。この受光量が所定の閾値以下となると、検知センサ34からはマーク有り信号であるHレベルの検知信号が出力される。一方、感光体ドラム1Yが更に回転し、マーク35が検知センサ34の検知領域を通過すると、検知センサ34の受光部34bの受光量は上記閾値を越え、検知センサ34からはマーク無し信号であるLレベルの検知信号が出力される。なお、図6(b)の例は、受光部34bの受光量が上記閾値以下のときにLレベルとなり、閾値を越えているときにHレベルとなるような検知信号を用いた場合の例である。このような検知信号は、制御部40に送られる。
制御部40が有するROMには、マーク35が検知領域に進入するタイミングを示すHレベルの検知信号を受信したときの感光体ドラム1Yの回転位置を特定するためのデータが予め記憶されている。したがって、制御部40は、Hレベルの検知信号を受信すると、その受信開始タイミング(検知信号の立ち上がり時)における感光体ドラム1Yの回転位置を、ROM内のデータに基づいて認識することができる。また、制御部40が有するROMには、Hレベルの検知信号の受信開始タイミングからLレベルの検知信号の受信開始タイミング(検知信号の立ち下がり時)までの時間αが記憶されている(図6参照)。よって、制御部40は、Lレベルの検知信号を受信すると、ROMに記憶された時間αに基づき、その受信開始タイミングからHレベルの検知信号の受信開始タイミングを算出することができる。したがって、制御部40は、Lレベルの検知信号を受信した場合でも、Hレベルの検知信号を受信した場合と同様に、感光体ドラム1Yの回転位置を認識することができる。
なお、感光体ドラム1Yの回転速度の平均値は一定であることから、制御部40は、上記のように認識した後も、感光体ドラム1Yの回転位置を常に把握することができる。
図1は、制御部40が行う各感光体ドラムの駆動制御の流れを示すフローチャートである。
本参考例では、本プリンタに対してパソコン等からプリント指示の入力があると(S1)、制御部40は、まず、各駆動モータ31Y,31M,31C,31Kを制御して、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの回転駆動を開始させる(S2)。また、これに伴い、制御部40は、中間転写ベルト8の駆動を開始させるなど、画像形成動作に必要なその他の準備も行う。そして、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの回転速度が定常状態になるまでの時間が経過したら(S3)、各検知センサ34Y,34M,34C,34Kからの検知信号を受信し、この検知信号がLレベルか否かを検知センサごとに判断する(S4)。このとき、検知領域にマーク35が存在せず、検知信号がLレベルであると判断されると、次にHレベルの検知信号が受信されたタイミング(信号の立ち上がり時)に(S5)、感光体ドラムの回転位置を認識する(S6)。一方、上記S4において、検知領域にマーク35が存在していて検知信号がHレベルであると判断された場合には、次にLレベルの検知信号が受信されたタイミング(信号の立ち下がり時)に(S7)、感光体ドラムの回転位置を認識する(S8)。
上記テストトナー像は、例えば一定間隔の縞模様を形成すべく露光装置7からレーザ光Lを照射し、その静電潜像を現像して得たトナー像を中間転写ベルト8上に転写して得ることができる。この場合、感光体ドラムに設けられるドラム駆動ギヤの取り付け偏心、ギヤ成型精度、ジョイントによる速度変動等による感光体ドラムの表面移動速度の変動を、中間転写ベルト8上に形成される縞模様の間隔によって把握することができる。
また、メンテナンス作業等の際に感光体ドラムが取り外された後、これを再装着したり、新しい感光体ドラムを装着したりして、感光体ドラムの交換作業を行った場合、色ズレが最小となる感光体ドラム間における回転位置の相対関係が崩れてしまうおそれがある。この場合、工場出荷段階と同様に上述した上記記憶処理を行ってRAMに再度適正な相対関係データを記憶する必要がある。そこで、本参考例では、感光体ドラムの交換作業を終えた後、画像形成を開始する前に、上記記憶処理を行うこととしている。
特に、図7(a)に示すように、マーク移動方向におけるマーク35の長さをその周回軌道の半分の長さとすれば、検知センサ34から出力される検知信号の波形は図7(b)に示すようになる。よって、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を、感光体ドラムが半回転するのに要する時間とすることができる。したがって、その最大時間が感光体ドラムが1回転するのに要する時間であった従来装置に比べて、その最大時間を半分に減らすことができる。
次に、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの回転位置を認識するための構成及び動作に関する本発明の実施例について説明する。なお、以下に説明する以外の構成及び動作については、上述と同様であるので説明を省略する。
図8は、本実施例におけるドラム駆動ギヤを示す斜視図である。本実施例においては、図示のように、ドラム駆動ギヤの内側端面の円周上には、感光体ドラム軸方向に一部突出した複数のマーク135A,135B,135Cが固定配置されている。これらのマーク35は、駆動モータ31からの駆動力により感光体ドラム1Yが回転すると、これに伴って同一の周回軌道上を移動する。
具体的に説明すると、3つのマーク135A,135B,135C間における各マーク間隔のマーク移動方向長さを互いに異ならせると、図10に示すように、各マーク間隔が検知領域に存在することを示すLレベル検知信号の検知時間α,γ,εがそれぞれ異なったものとなる。制御部40は、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの回転速度が定常状態になるまでの時間が経過した後、最初に受信されるLレベルの検知信号の受信開始タイミング(信号の立ち下がり時)と、次に受信されるHレベルの検知信号の受信開始タイミング(信号の立ち上がり時)との間の時間を計測する。これにより、制御部40は、検知センサ34の検知領域に最初に進入するマーク間隔に対応するLレベル検知信号の検知時間α,γ,εを認識することができる。この検知時間は、上述したようにマーク間隔ごとに互いに異なるものである。よって、制御部40は、その検知時間α,γ,εの違いにより、感光体ドラムの回転位置を認識することができる。ここでの説明説明ではマーク長さを等しくしているので、Hレベル検知信号の検知時間β,δ,ζは同じである。よって、Lレベルの検知信号の受信開始タイミングの時間間隔X’,Y’,Z’は互いに異なるものとなっている。これらの時間間隔のうち、最も長いマーク間隔のLレベル検知信号の検知時間εを含む時間間隔Z’が最も長いものとなる。したがって、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間は、この時間間隔Z’となる。3つのマークを用いる場合、1つのマークの長さとこれに隣り合う1つのマーク間隔の長さの加算値が全て等しくすれば、この時間間隔Z’は、感光体ドラムが1/3回転するのに要する時間程度にすることができ、その最大時間を大幅に減らすことができる。
特に、マーク移動方向におけるマーク35の長さが上記周回軌道の半分の長さであれば、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を、感光体ドラムが半回転するのに要する時間とすることができる。
また、上記実施例で説明したように、上記マークを同一の周回軌道上を移動するように複数設け、これらのマーク135A,135B,135Cのうちの少なくとも2つの長さを互いに異なるようにする。そして、制御部40が、検知センサ34による検知動作を開始した後、長さの異なるマークについて最初に受信されるマーク有り信号(Hレベルの検知信号)の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク無し信号(Lレベルの検知信号)の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識する。これにより、上述したように、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を従来装置に比べて減らすことができる。
また、上記実施例で説明したように、上記マークを同一の周回軌道上を移動するように複数設け、これらのマーク間に存在する少なくとも2つのマーク無し領域であるマーク間隔の長さを互いに異なるようにする。そして、制御部40は、検知センサ34による検知動作を開始した後、長さが異なるマーク間隔について最初に受信されるマーク無し信号(Lレベルの検知信号)の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミング(Hレベルの検知信号)とに基づいて回転位置を認識する。これにより、上述したように、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を従来装置に比べて減らすことができる。
また、上記実施例で説明したように、上記マークを同一の周回軌道上を移動するように3つ以上設け、全てのマーク135A,135B,135Cの長さを互いに異ならせるとともに全てのマーク間隔の長さを互いに異ならせる。そして、制御部40は、検知センサ34による検知動作を開始した後、最初に受信されるマーク有り信号又はマーク無し信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク無し信号又はマーク有り信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識する。これにより、上述したように、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を更に短いものとすることができる。
また、上記実施例で説明したように、1つのマークとマーク移動方向上流側又は下流側でこれに隣り合う1つのマーク間隔とを1組としたときに、各組のマーク移動方向長さを全て等しくすれば、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を、マークの数に応じた最小の時間に設定することができる。
また、上述した参考例のプリンタは、複数の感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kをそれぞれ回転駆動させる複数のドラム駆動装置を備えており、各ドラム駆動装置が有する認識手段として機能する制御部40により各感光体ドラムの回転位置を認識した後、各感光体ドラム間における回転位置の相対関係が所定の関係になるように、各ドラム駆動装置が有する駆動制御手段の少なくとも1つを制御する制御手段として機能する制御部40を有する。これにより、複数の感光体ドラム間における表面移動速度の変動位相を同期させることができる。
また、本プリンタは、中間転写ベルト8の表面上で互いに重なり合うトナー像間のズレ量が最小となるような各感光体ドラム間における回転位置の相対関係を特定する相対関係データを記憶する記憶手段としてのRAMと、各ドラム駆動装置が有する認識手段により各感光体ドラムの回転位置を認識した後、各感光体ドラム間における回転位置の相対関係がRAMに記憶された相対関係データによって特定される相対関係となるように、各ドラム駆動装置が有する駆動制御手段の少なくとも1つを制御する制御手段として機能する制御部40を有する。これにより、複数の感光体ドラム間における表面移動速度の変動位相を同期させて、色ズレの発生を抑制することができる。
また、本プリンタは、感光体ドラムの表面移動速度が最大又は最小となる各感光体ドラムの表面部分に形成されるトナー像部分が中間転写ベルト8の表面上の同一地点に転移されるような各感光体ドラム間における回転位置の相対関係を特定するデータを上記相対関係データとしてRAMに記憶するデータ記憶手段としての制御部40を有する。これにより、上述したように、個々のプリンタごとにそれぞれ適した相対関係データに基づいて感光体ドラム間における回転位置の相対関係を調節することができる。よって、安定して色ズレの発生を抑制することができる。
また、上記参考例で説明したように、制御部40は、累積プリント枚数(累積画像形成枚数)が所定枚数に達するごとに、上記相対関係データの記憶処理を行うので、本プリンタの経時使用により最適な相対関係データが変化する場合でも、その変化に応じてRAM内の相対関係データを最適なものに変更することが可能となる。よって、長期的に安定して色ズレの発生を抑制することができる。
また、上記参考例で説明したように、制御部40は、感光体ドラムの交換作業を終えた後、画像形成を開始する前に、上記相対関係データの記憶処理を行うので、交換に際して感光体ドラム間における回転位置の相対関係がズレて最適な相対関係データが変化する場合でも、その変化に応じてRAM内の相対関係データを最適なものに変更することが可能となる。よって、感光体ドラムを交換しても安定して色ズレの発生を抑制することができる。
また、本プリンタは、プリンタ本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備えており、そのプロセスカートリッジは、上記マーク35,135A,135B,135Cが固定された複数の感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの少なくとも1つと、その感光体ドラムに対して画像形成処理を行う装置であるドラムクリーニング装置、帯電装置、現像装置等とが一体になって構成されている。このような構成とすることで、既存の装置構成を大幅に変更することなく、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する時間の短縮化を図ることが可能となる。すなわち、従来装置の制御部40のプログラムを変更し、かつ、感光体ドラムに固定されるマーク35,135A,135B,135Cを変更すれば、上述した各種構成を実現することが可能である。したがって、このようなマークが固定される感光体ドラムを含むプロセスカートリッジを用いれば、従来装置のプロセスカートリッジを上記参考例又は上記実施例の構成を有するプロセスカートリッジに交換すれば、あとは制御部40のプログラムを書き換えるだけでよくなる。
また、上記参考例や上記実施例では、複数の感光体ドラム間における回転位置の相対関係を調節する場合について説明したが、これに限らず、本発明は、単に回転体の回転位置を検知して所定時刻における回転体の回転位置が目標位置に一致するように調節する場合に広く適用することができる。
また、上記参考例では、複数の感光体ドラム上にそれぞれ形成された各色トナー像を一旦中間転写ベルト8上に転写した後、転写紙上に2次転写してカラー画像を得る構成について説明したが、複数の感光体ドラム上にそれぞれ形成された各色トナー像を直接転写紙上に転写する構成であっても同様である。
また、上記参考例や上記実施例では、検知用マークとして、感光体ドラム軸方向外側に一部突出した突出部を用いているが、他の構成を有する検知用マークであってもよく、また、これを検知するマーク検知手段も、透過型光学センサでなくてもよい。
また、上記参考例や上記実施例では、検知センサ34を1つだけ用いた場合について説明したが、マークの周回軌道上に検知領域をもつ検知センサを複数設けてもよい。この場合、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を、更に短縮することが可能となる。
6Y,6M,6C,6K プロセスカートリッジ
8 中間転写ベルト
31Y,31M,31C,31K 駆動モータ
32Y,32M,32C,32K 駆動伝達ギヤ
33Y,33M,33C,33K ドラム駆動ギヤ
34Y,34M,34C,34K 各検知センサ
35,135A,135B,135C マーク
36 画像読取センサ
40 制御部
Claims (10)
- 像担持体を回転駆動させる駆動手段と、
該像担持体と同軸上に設けられ、該駆動手段からの駆動力を該像担持体に伝達する像担持体駆動ギヤと、
該像担持体駆動ギヤの像担持体軸方向端面から像担持体軸方向へ突出し、該像担持体駆動ギヤの回転に伴って周回軌道上を移動する突出部からなる検知用マークと、
該周回軌道上の一部で該検知用マークの有無を検知し、検知用マークが存在する旨のマーク有り信号及び検知用マークが存在しない旨のマーク無し信号のいずれかを出力するマーク検知手段と、
該駆動手段により該像担持体の回転を開始させた後、該マーク検知手段から出力される信号の受信開始タイミングに基づき、該像担持体の回転位置を認識する認識手段と、
該認識手段の認識結果に基づき、所定時刻における該像担持体の回転位置が目標位置に一致するように、該駆動手段を制御する駆動制御手段とを備えた像担持体駆動装置において、
上記検知用マークを、同一の周回軌道上を移動するように複数設け、
少なくとも2つの検知用マークのマーク移動方向長さを互いに異なるようにし、
上記認識手段は、上記マーク検知手段による検知動作を開始した後、該少なくとも2つの検知用マークのいずれかについて最初に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク無し信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識することを特徴とする像担持体駆動装置。 - 像担持体を回転駆動させる駆動手段と、
該像担持体と同軸上に設けられ、該駆動手段からの駆動力を該像担持体に伝達する像担持体駆動ギヤと、
該像担持体駆動ギヤの像担持体軸方向端面から像担持体軸方向へ突出し、該像担持体駆動ギヤの回転に伴って周回軌道上を移動する突出部からなる検知用マークと、
該周回軌道上の一部で該検知用マークの有無を検知し、検知用マークが存在する旨のマーク有り信号及び検知用マークが存在しない旨のマーク無し信号のいずれかを出力するマーク検知手段と、
該駆動手段により該像担持体の回転を開始させた後、該マーク検知手段から出力される信号の受信開始タイミングに基づき、該像担持体の回転位置を認識する認識手段と、
該認識手段の認識結果に基づき、所定時刻における該像担持体の回転位置が目標位置に一致するように、該駆動手段を制御する駆動制御手段とを備えた像担持体駆動装置において、
上記検知用マークを、同一の周回軌道上を移動するように複数設け、
該複数の検知用マーク間に存在する少なくとも2つのマーク無し領域のマーク移動方向長さを互いに異なるようにし、
上記認識手段は、上記マーク検知手段による検知動作を開始した後、該少なくとも2つのマーク無し領域のいずれかについて最初に受信されるマーク無し信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識することを特徴とする像担持体駆動装置。 - 請求項2の像担持体駆動装置において、
上記検知用マークを、同一の周回軌道上を移動するように3つ以上設け、
全ての検知用マークのマーク移動方向長さを互いに異ならせるとともに、全てのマーク無し領域のマーク移動方向長さを互いに異ならせ、
上記認識手段は、上記マーク検知手段による検知動作を開始した後、最初に受信されるマーク有り信号又はマーク無し信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク無し信号又はマーク有り信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識することを特徴とする像担持体駆動装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の像担持体駆動装置において、
1つの検知用マークとマーク移動方向上流側又は下流側でこれに隣り合う1つのマーク無し領域とを1組としたときに、各組のマーク移動方向長さが全て等しいことを特徴とする像担持体駆動装置。 - 複数の像担持体をそれぞれ回転駆動させる複数の像担持体駆動手段を備えた像担持体駆動装置において、
上記像担持体駆動手段として、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の像担持体駆動装置を用い、
各像担持体駆動手段が有する上記認識手段により各像担持体の回転位置を認識した後、各像担持体間における回転位置の相対関係が所定の関係になるように、該各像担持体駆動手段が有する上記駆動制御手段の少なくとも1つを制御する制御手段を設けたことを特徴とする像担持体駆動装置。 - 像担持体からなる複数の像担持体と、
該複数の像担持体をそれぞれ回転駆動させる複数の像担持体駆動手段と、
該複数の像担持体の表面に対向しながら表面移動する被転写材とを備え、
該複数の像担持体の表面上にそれぞれ形成された各トナー像を、互いに重なり合うように該被転写材の表面上に転移させる画像形成装置において、
上記像担持体駆動手段として、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の像担持体駆動装置を用い、
上記被転写材の表面上で互いに重なり合うトナー像間のズレ量が最小となるような各像担持体間における回転位置の相対関係を特定する相対関係データを記憶する記憶手段と、
各像担持体駆動手段が有する上記認識手段により各像担持体の回転位置を認識した後、各像担持体間における回転位置の相対関係が該記憶手段に記憶された相対関係データによって特定される相対関係となるように、該各像担持体駆動手段が有する上記駆動制御手段の少なくとも1つを制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6の画像形成装置において、
像担持体の表面移動速度が最大又は最小となる各像担持体の表面部分に形成されるトナー像部分が上記被転写材表面上の同一地点に転移されるような各像担持体間における回転位置の相対関係を特定するデータを上記相対関係データとして上記記憶手段に記憶するデータ記憶手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7の画像形成装置において、
上記データ記憶手段は、累積画像形成枚数が所定枚数に達するごとに、上記相対関係データの記憶処理を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7の画像形成装置において、
上記データ記憶手段は、上記像担持体の交換作業を終えた後、画像形成を開始する前に、上記相対関係データの記憶処理を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、
上記検知用マークが固定された上記複数の像担持体の少なくとも1つと、該像担持体の表面を一様に帯電する帯電装置、該像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置及び該像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置のうちのいずれかの装置とが一体になって構成されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
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