JP4476584B2

JP4476584B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4476584B2
Application number: JP2003309266A
Authority: JP
Inventors: 孝西澤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2003-09-01
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2023-09-01
Also published as: JP2005077856A

Description

本発明は、画像形成体の停止位置を制御することにより、画像形成を実行するまでの時間を短縮した画像形成装置に関する。

カラーコピーあるいはカラープリントに用いられる複数の画像形成体を配置したタンデム型の画像形成装置は、複数の画像形成体上に並列処理で形成されたトナー像を被転写体上に重ね合わせて画像を形成するため、速度変動により被転写体上に転写される各色の画素の転写位置がお互いにずれて、最終的にカラー画像の色ずれが生じ、正しい画像が形成されないおそれがあった。

このため、各画像形成体の回転状況を相互に一致させて、各トナー像の被転写体上の位置を正確に合わせるべく、各画像形成体の速度変動を低減させる技術が従来から考えられており、被駆動伝達部材と各画像形成体との固設部に中継部材を備え、絶対回転角度および回転速度を検出して、被駆動伝達部材の取り付け固定状態を選択的に解除することで中継部材に対する被駆動伝達部材の位置決めを可能として、駆動源からの駆動力を受ける被駆動伝達部材の一回転周期の回転速度変動を低減させることが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
特開２００３−２９４８３号公報

しかしながら、上記公報記載の従来技術にあっては、各画像形成体の一回転周期の回転速度変動は低減させられているが、画像形成は、ジョブ毎に位相合わせを完了した後に実行されるため、各画像形成体の位置を検出することができるのは、検出部分の一回転周期のうちで１点または２点である。

そのため停止した各画像形成体の位置を検出する部分とセンサとの距離が離れている場合は、検出を行うことができる地点まで移動した後に位相合わせを行うこととなるため、検出を行うことができる適切な地点までの移動時間が最初の画像形成（ファーストプリント）時間に影響を及ぼすこととなる。すなわち、各画像形成体の位置を検出する部分とセンサとの距離により最初の画像形成時間にバラツキが生じ、各画像形成体の位置を検出する部分とセンサとの距離が離れている場合は、最初の画像形成時間が長くなるという問題があった。

従って、最初の画像形成時間にバラツキがなく、最初の画像形成時間が最小となる画像形成装置が要望されている。

そこで、本発明は、画像形成体の回転位置を検出する検出手段と、検出値に基づき被転写体駆動手段の駆動停止のタイミングを制御して画像形成体の停止位置を所定の範囲内の誤差で一致させる停止タイミング制御手段備えることにより最初の画像形成時間にバラツキがなく、最初の画像形成時間の最小化が図られた画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、複数の画像形成体と、前記画像形成体に固設された被駆動伝達部材と、前記被駆動伝達部材を介して前記画像形成体を回転駆動する画像形成体駆動手段と、前記画像形成体に画像を形成する複数の画像形成手段と、前記画像形成体に対向する複数の転写位置を通過するように被転写体を移動させる被転写体駆動手段と、前記画像形成体上の画像を被転写体に転写する複数の転写手段とを有し、前記画像形成体上に形成した画像を前記被転写体駆動手段により駆動された前記被転写体上の所定位置に重ね合わせて転写する画像形成装置において、前記画像形成体の駆動軸に設けられ前記画像形成体の回転位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された検出値に基づき前記被転写体駆動手段の駆動停止のタイミングを制御して前記画像形成体の停止位置を所定の範囲内の誤差で一致させる停止タイミング制御手段とを備え、前記停止タイミング制御手段は、前記検出手段により検出された前記画像形成体の回転位置を検出した時点からタイマーによりカウントされたカウント値ｔと、前記画像形成体の回転速度および位相から算出される停止処理を開始する指定時間ｔｓとを比較し、前記カウント値ｔが前記指定時間ｔｓ以上の場合は前記被転写体駆動手段の駆動を停止させることを決定し、前記カウント値ｔが前記指定時間ｔｓ未満の場合は前記被転写体駆動手段を駆動させ続ける画像形成装置である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記検出手段の検出値に基づき、前記停止タイミング制御手段とともに前記画像形成体駆動手段の駆動速度を制御して前記画像形成体の停止位置を所定の範囲内の誤差で一致させる駆動速度制御手段をさらに有する。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記検出手段の検出値に基づき前記画像形成体駆動手段による回転駆動の回転方向を正転または逆転するように制御して前記画像形成体の停止位置を所定の範囲内の誤差で一致させる回転方向制御手段をさらに有する。

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、複数の前記画像形成体のうちの一部の前記画像形成体のみを前記画像形成体駆動手段により回転駆動させて画像形成を行った場合に、画像形成に使用された複数の前記画像形成体のうちの一部の前記画像形成体の停止位置となる所定の停止位置を前記検出手段により検出して、検出値に基づき複数の前記画像形成体のうちの画像形成に使用されなかった前記画像形成体を前記画像形成体駆動手段により回転駆動させて、すべての前記画像形成体の停止位置を所定の範囲内の誤差で一致させる停止位置制御手段をさらに有する。

請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記画像形成体および前記検出手段と、前記画像形成体を所定の電位に帯電させる帯電手段、前記画像形成体の表面上にトナーを供給することによりトナー像を形成させる現像手段または前記画像形成体の表面に付着した残留トナーが除去されるクリーニング手段のうち少なくとも１つの手段とを中空の筐体の内部に配置して、前記画像形成装置と着脱自在なユニットを形成させるユニット形成手段を有する。

本発明によれば、画像形成体の回転位置を検出する検出手段と、検出値に基づき駆動停止のタイミングを制御して画像形成体の回転位置を所定の範囲内の誤差で一致させる停止タイミング制御手段とを備えることにより、ジョブの終了時に画像形成体の停止位置を、次回ジョブでの位相検知と位相合わせにかかる時間を最小とするために最良の位置とすることができる。これにより次回ジョブでの位相検知と位相合わせにかかる時間が短縮され、最初の画像形成時間にバラツキがなく、最初の画像形成に必要な時間の最小化を図ることができる。

最初の画像形成時間の最小化が図られた画像形成装置を画像形成体の回転位置を検出する検出手段と、検出値に基づき駆動停止のタイミングを制御して画像形成体の回転位置を所定の範囲内の誤差で一致させる停止タイミング制御手段とを備えることで実現した。

発明の構成・動作の第１の実施例を図を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例における画像形成装置の概略図である。なお、本実施例では、画像形成装置としてカラープリンタを用いる。

図１に本発明の第１の実施形態のカラープリンタの画像形成部の概略図を示す。このカラープリンタは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（ＢＫ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ（以下、各符号の添字Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＢＫはそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー、黒用の部材であることを示す。）が、被転写体（転写材）としての転写紙２の移動方向（図中の矢印Ａ方向）における上流側から順に配置されている。各々のトナー像形成部の構成は同一である。

このトナー像形成部１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１ＢＫはそれぞれ、図中矢印Ｂ方向に回転駆動される画像形成体である感光体ドラム１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１ＢＫ、各感光体ドラムの表面を帯電する帯電手段としての帯電ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２ＢＫ、各感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段としての現像ユニット１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３ＢＫ、転写紙２にトナー像が転写された各感光体ドラムの表面をクリーニングするクリーニングユニット１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４ＢＫ等を備えている。上記現像ユニット１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３ＢＫはそれぞれ、互いに異なる色のトナーであるシアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー、黒トナーにより対応する感光体ドラム上の静電潜像を現像し、各色のトナー像を形成するものである。また、上記各トナー像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように、かつ転写紙が移動する方向（Ａ方向）へ所定の間隔で配列するように、設定されている。

また、本カラープリンタは、上記トナー像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫのほか、各感光体ドラムの一様に帯電された表面に画像情報に応じたレーザ光Ｌを照射して、潜像を形成する露光手段としての光書込ユニット３、図示しない給紙カセット、図示しないレジストローラ対、転写紙を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送部材としての転写搬送ベルト４０を有するベルト装置としての転写ユニット、図示しない定着装置、図示しない排紙トレイ等を備えている。

上記転写ユニットの無端状のベルトである転写搬送ベルト４０は、転写搬送ベルト４０に接触しながら駆動する駆動回転体としてのベルト駆動ローラ４１と、転写搬送ベルト４０に所定の張力を付与するためのテンションローラ４２と、従動ローラ４３とに掛け回され、所定のタイミングで図中の矢印方向Ｃ方向へ回転駆動される。

また、転写ユニット４は、転写搬送ベルト４０を所定の圧接力で各感光体ドラムの表面に圧接させるための圧接ローラ４４、４５、４６を備えている。

さらに、転写ユニットの内部には、各感光体ドラムを間に挟んで所定の露光位置の反対側の転写位置において転写電荷を付与して各感光体ドラム上のトナー像を転写紙２に転写する転写手段としての転写ローラ５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５ＢＫが設けられている。

各転写ローラは、転写搬送ベルト４０と接離可能な機構となっており、単色画像形成等の場合は、必要な感光体ドラム以外の感光体ドラムは転写搬送ベルト４０から離され、転写紙２は使用しない感光体ドラムには接触しない。また、図示しない感光体ドラムモータを個別に駆動させる場合は、感光体ドラムにかかる負荷を軽減するために転写搬送ベルト４０から離される。

上記構成のカラープリンタにおいて、例えばシアン用のトナー像形成部１Ｃでは、帯電ローラ１２Ｃにより一様に帯電された感光体ドラム１１Ｃの表面に、上記光書込ユニット３で変調および偏向されたレーザ光Ｌが走査されながら照射されると、感光体ドラム１１Ｃの表面に静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム１１Ｃ上の静電潜像は、現像ユニット１３Ｃで現像されてシアン色のトナー像となる。転写搬送ベルト４０上の転写紙２が通過して感光体ドラム１１Ｃと接触する転写位置では、感光体ドラム１１Ｃ上のトナー画像が転写紙２へ転写される。トナー画像が転写された後の感光体ドラム１１Ｃの表面は、クリーニングユニット１４Ｃでクリーニングされ、図示しない除電手段で除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。以上のトナー像形成工程が、他の感光体ドラム１１Ｍ、１１Ｙ、１１ＢＫについても、転写紙２の搬送に同期させて実行される。

一方、図示しない給紙カセットから給紙された転写紙２は、図示しない搬送ガイドでガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対により所定のタイミングで送出された転写紙２は転写搬送ベルト４０で担持され、各トナー像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫの各色のトナー像が順次転写され、重ね合わせられカラー画像が形成された転写紙２は、図示しない定着装置で加熱により転写紙２上の各色のトナーが溶融させられトナー像が定着された後、図示しない排紙トレイ上に排出される。

図２は、上記構成のカラープリンタにおける検出手段としての各感光体ドラムの位置検知機構の概略図を示す。感光体ドラム１１を回転駆動させる駆動軸の感光体ドラム駆動軸ギア２０と駆動歯車２１とが噛み合わされ、さらに駆動歯車２１がドラムモータ軸ギア２４に噛み合わされている。また、駆動歯車２１上に取り付けられた基準となる位相（角度位置）を示す位相検知板２２と位相検知板２２の位置を検知する位相検知センサ２３が設けられている。

上記感光体ドラム駆動軸ギア２０、駆動歯車２１およびドラムモータ軸ギア２４として各種歯車が使用されてよい。また、基準となる位相（角度位置）を示す位相検知板２２のかわりに、基準となる位相を示すことができるマークまたは刻印等が用いられてもよい。

ドラムモータ軸ギア２４は、図示しないドラムモータに取り付けられており、各感光体ドラムの駆動源となる。ドラムモータはステッピングモータまたはブラシレスモータ等が用いられてよい。駆動源としてのドラムモータの駆動力は、駆動伝達部材としての駆動歯車２１と、被駆動伝達部材としての感光体ドラム駆動軸ギア２０を介して感光体ドラム駆動軸に伝達され、各感光体ドラムが回転駆動させられる。

したがって、ドラムモータの回転数が減少し、駆動が減速される場合は、駆動歯車２１、感光体ドラム駆動軸ギア２０および感光体ドラム駆動軸も減速し、最終的に各感光体ドラムも減速することとなる。

さらに、ドラムモータの駆動が停止される場合は、駆動歯車２１、感光体ドラム駆動軸ギア２０および感光体ドラム駆動軸が停止し、最終的に各感光体ドラムも停止することとなる。

なお、上記動作は各感光体ドラム間で位相のずれを生ずる場合があるので、個々の各感光体ドラムに対応してドラムモータの駆動が停止されて、各感光体ドラムの停止処理が行われてもよい。例えば、感光体ドラム１１ＢＫ駆動用の駆動モータと、感光体ドラム１１Ｃ、感光体ドラム１１Ｍおよび感光体ドラム１１Ｙ駆動用の駆動モータとを備えて、感光体ドラム１１Ｃは、アイドラによって被駆動歯車に伝達されることによって駆動される場合がある。ここで、２個の駆動モータを用いるのは、白黒画像を形成する白黒モードを実行するときは、感光体ドラム１１ＢＫ駆動用の駆動モータのみを駆動し、図示しない機構により感光体ドラム１１Ｃ、感光体ドラム１１Ｍおよび感光体ドラム１１Ｙを転写搬送ベルト４０と接触しないようにしているからである。

位相検知板２２は、駆動歯車２１上に取り付けられているので駆動歯車２１とともに回転する。ここで、感光体ドラム駆動軸ギア２０と駆動歯車２１との歯車の歯数比は１：１であるため、位相検知板２２は各感光体ドラムの回転速度と等しい回転速度で回転する。したがって、位相検知板２２の位相を検知することにより、各感光体ドラムの位相を検知することができることとなる。

位相検知センサ２３は透過型または反射型の光学センサであり、駆動歯車２１上に取り付けられている位相検知板２２の回転をセンサして、位相検知板２２の端部の切れ目で信号が変化するのでその信号変化を検知する。

そして、図示しない位相検知センサ２３の制御基板が、上記の位相検知板２２の端部の信号変化の間隔および所定のアルゴリズムで位相検知板２２の回転速度および位相を検出する。これにより、感光体ドラム駆動軸ギア２０と駆動歯車２１との歯車の歯数比は１：１であり、かつ位相検知板２２と等しい回転速度で回転する各感光体ドラムの回転速度および位相を検出することができる。

また、図示しない時間を計測するタイマーによりカウントされたカウント値ｔと、位相検知センサ２３により検出された各感光体ドラムの回転速度とから、各感光体ドラムが所定の位相で停止するための停止処理を開始する指定時間ｔｓが算出される。

以上説明したように、検出手段が設けられたカラープリンタにおける本発明の実施例について、フローチャート図４を用いて、説明する。

まず、カラープリンタにおけるカラー画像を形成する一のジョブが終了した場合の各感光体ドラムの停止処理を各感光体ドラムについて同時に実行する動作例をフローチャート図４において説明する。

図４のカラープリンタの検出手段は、カラー画像を形成する一のジョブが終了して各感光体ドラムの回転停止処理を開始するときに位相検知センサ２３により位相検知板２２の回転をセンサして、位相検知板２２の端部の切れ目での信号変化を検知して各感光体ドラムの位置を検出する（Ｓ１）。各感光体ドラムの位置を検出した時点からタイマーにより時間カウントを開始し（Ｓ２）、タイマーによりカウントされたカウント値ｔと各感光体ドラムの回転速度および位相から算出される、停止処理を開始する指定時間ｔｓとを比較し（Ｓ３）、ステップＳ４でカウント値ｔが停止処理を開始する指定時間ｔｓ以上の場合は、駆動源としてのドラムモータの停止処理を行い、所定の位相で各感光体ドラムを停止させる（Ｓ５）。また、ステップＳ４でカウント値ｔが停止処理を開始する指定時間ｔｓ未満の場合は、ステップＳ３へ戻り、カウント値ｔと停止処理を開始する指定時間ｔｓとの比較を繰り返す。

次に第２の実施例を説明する。

上記の実施例１で説明したカラープリンタにおけるカラー画像を形成する一のジョブが終了した場合の各感光体ドラムの停止処理を各感光体ドラムについて同時に実行する場合に、さらに回転速度を減速する処理が行われると考えればよい。その動作を示したのが、図５である。図５では、カラープリンタにおける各感光体ドラムの回転駆動の駆動源としてのドラムモータの回転数が減少されることにより減速するとするが、減速を開始するタイミングはカウンタによりタイミング調整されてもよく、また位相検知センサ２３による各感光体ドラムの位相検出前からドラムモータの減速処理を開始してもよい。

図５のカラープリンタの検出手段は、カラー画像を形成する一のジョブが終了して各感光体ドラムの回転停止処理を開始するときに位相検知センサ２３により位相検知板２２の回転をセンサして、位相検知板２２の端部の切れ目での信号変化を検知して各感光体ドラムの位置を検出する（Ｓ６）。各感光体ドラムの位置を検出した時点からタイマーにより時間カウントを開始し（Ｓ７）、ステップＳ７の時間カウントと同時にドラムモータの回転駆動の減速処理を行い（Ｓ８）、タイマーによりカウントされたカウント値ｔと各感光体ドラムの回転速度および位相から算出される、停止処理を開始する指定時間ｔｓとを比較し（Ｓ９）、ステップＳ１０でカウント値ｔが停止処理を開始する指定時間ｔｓ以上の場合は、駆動源としてのドラムモータの停止処理を行い、所定の位相で各感光体ドラムを停止させる（Ｓ１１）。また、ステップＳ１０でカウント値ｔが停止処理を開始する指定時間ｔｓ未満の場合は、ステップＳ９へ戻り、カウント値ｔと停止処理を開始する指定時間ｔｓとの比較を繰り返す。

次に第３の実施例を説明する。

上記の実施例１で説明したカラープリンタにおけるカラー画像を形成する一のジョブが終了した場合の各感光体ドラムの停止処理を各感光体ドラムについて同時に実行する場合に、位相検知センサ２３による各感光体ドラムの位相を検出したならば、直ちにドラムモータの停止処理を行い、ドラムモータの停止後、ドラムモータを逆回転の回転方向に回転させる処理を行い、その後所定の時間経過後にドラムモータの停止処理が再度行われると考えればよい。その動作を示したのが、図６である。図６では、カラープリンタにおける各感光体ドラムの回転方向が逆転する時を位相検知センサ２３により監視しているが、ドラムモータを逆回転の回転方向に回転させる処理の開始時からのカウント値により停止処理を行ってもよい。

図６のカラープリンタの検出手段は、カラー画像を形成する一のジョブが終了して各感光体ドラムの回転停止処理を開始するときに位相検知センサ２３により位相検知板２２の回転をセンサして、位相検知板２２の端部の切れ目での信号変化を検知して各感光体ドラムの位置を検出する（Ｓ１２）。ステップＳ１２で各感光体ドラムの位置を検出すると、直ちに駆動源としてのドラムモータの回転停止処理を行い（Ｓ１３）、ドラムモータの回転が停止した場合は、ドラムモータを逆回転の回転方向に回転させる処理を開始する（Ｓ１４）。
ステップＳ１４でドラムモータが逆回転の回転方向に回転しはじめることにより、各感光体ドラムが逆回転の回転方向に回転し、位相検知板２２も逆回転の回転方向に回転し、位相検知センサ２３が検知する信号変化が切り替わる時点が検出される（Ｓ１５）。そして、ステップＳ１５の信号変化検出時点より所定の設定カウントにて駆動源としてのドラムモータの停止処理を行い、所定の位置で各感光体ドラムを停止させる（Ｓ１６）。ステップＳ１６は、上記のステップＳ２〜Ｓ５の手順に従った処理であってもよく、また上記のステップＳ７〜Ｓ１１の手順に従った処理であってもよい。

次に第４の実施例を説明する。

上記の実施例１で説明したカラープリンタにおけるカラー画像を形成する一のジョブが終了した場合の各感光体ドラムの停止処理を各感光体ドラムについて同時に実行する場合において、感光体ドラム１１ＢＫのみの停止処理が行われ、さらに、感光体ドラム１１Ｃ、１１Ｍおよび１１Ｙの回転処理および停止処理が行われると考えればよい。白黒画像プリントを行う際は、工場等で４つのドラム駆動軸ギア２０の回転速度変動の位相を合わせても、感光体ドラム１１ＢＫのドラム駆動軸ギア２０のみを動かすと、調整した位相が異なってしまい、その後に感光体ドラム１１ＢＫ駆動用の駆動モータと、感光体ドラム１１Ｃ、感光体ドラム１１Ｍおよび感光体ドラム１１Ｙ駆動用の駆動モータを駆動して４つの感光体ドラムを回転駆動するフルカラーモードを実行すると、最初に各感光体ドラムの位相合わせを行わなければならないおそれがある。上記白黒画像プリントを行った場合の各感光体ドラムの位相のずれを回避するための、感光体ドラム１１Ｃ、１１Ｍおよび１１Ｙの位相調整動作を示したのが、図７である。

図７のカラープリンタにおいて白黒画像プリントが終了したときは、感光体ドラム１１ＢＫを駆動する駆動源としてのドラムモータの停止処理を行い、所定の位置で感光体ドラム１１ＢＫを停止させる処理を開始する（Ｓ１７）。そして、前回のジョブで感光体ドラム１１Ｃ、１１Ｍおよび１１Ｙの所定の位置での停止処理が行われているか否かを確認する（Ｓ１８）。ステップＳ１８の停止処理が行われていない場合は、感光体ドラム１１Ｃ、１１Ｍおよび１１Ｙの駆動源としてのドラムモータの起動処理を行い（Ｓ１９）、感光体ドラム１１Ｃ、１１Ｍおよび１１Ｙを所定の位置まで回転駆動させて、停止処理を行う（Ｓ２０）。ステップＳ２０は、上記のステップＳ２〜Ｓ５の手順に従った処理であってもよく、また上記のステップＳ７〜Ｓ１１の手順に従った処理であってもよい。

そして、感光体ドラム１１ＢＫを所定の位置まで回転駆動させて、停止処理を行う（Ｓ２１）。ステップＳ２１は、上記のステップＳ２〜Ｓ５の手順に従った処理であってもよく、また上記のステップＳ７〜Ｓ１１の手順に従った処理であってもよく、さらに上記のステップＳ１３〜Ｓ１６の手順に従った処理であってもよい。

また、ステップＳ１８の停止処理が行われている場合は、感光体ドラム１１ＢＫを所定の位置まで回転駆動させて、停止処理を行う（Ｓ２１）。ステップＳ２１は、上記のステップＳ２〜Ｓ５の手順に従った処理であってもよく、また上記のステップＳ７〜Ｓ１１の手順に従った処理であってもよく、さらに上記のステップＳ１３〜Ｓ１６の手順に従った処理であってもよい。

次に第５の実施例を説明する。

上記の実施例１〜４で説明したカラープリンタに組み込まれる、ユニット形成手段であるプロセスカートリッジの構成を示したのが、図３である。

中空の筐体であるプロセスカートリッジ３０の内部には、感光体ドラム１１、帯電ローラ１２、現像ユニット１３およびクリーニングユニット１４とが配置され一体となって構成されて格納されている。さらにドラム駆動軸ギア２０、駆動歯車２１および位相検知板２２も組み込まれた構成となっている。感光体ドラム１１および検知手段と少なくとも帯電ローラ１２、現像ユニット１３またはクリーニングユニット１４のうちの１つとがプロセスカートリッジ３０の内部に一体となるユニットを形成していればよい。上記の構成では位相検知板２２をセンサする位相検知センサ２３は、カラープリンタ本体に設けられるが、プロセスカートリッジ３０側に組み込むことも可能である。

上記実施例によれば、停止タイミング制御手段とともに画像形成体駆動手段の駆動速度を制御して各前記画像形成体の停止位置を所定の範囲内の誤差で一致させる駆動速度制御手段を有するため、感光体ドラムの停止処理の際に画像形成体駆動手段の駆動速度の減速を行うことが可能であり、ジョブの終了時に画像形成体の停止位置を、次回ジョブでの位相検知と位相合わせにかかる時間を最小とするために最良の位置とすることが、画像形成体駆動手段が低速で回転しているのでより高い精度で行うことができる。

また、検出手段の検出値に基づき画像形成体駆動手段による回転駆動の回転方向を正転または逆転するように制御して画像形成体の停止位置を所定の範囲内の誤差で一致させる回転方向制御手段を有するため、位相検知センサにより感光体ドラムを停止させる位置と位相検知板の回転位置との関係を判断し、正転方向に回転させて停止するのと逆転方向で回転させて停止するのの回転距離が短い回転方向を判断して、画像形成体駆動手段による回転駆動の回転方向を正転または逆転することが可能であり、ジョブの終了時に画像形成体の停止位置を、次回ジョブでの位相検知と位相合わせにかかる時間を最小とするために最良の位置とすることが、より短時間で行うことができる。

また、複数の画像形成体の一部のみを回転駆動させて画像形成を行った場合に、使用された画像形成体の停止位置を検出手段により検出して、使用されなかった画像形成体を回転駆動させて、すべての画像形成体の停止位置を所定の範囲内の誤差で一致させる停止位置制御手段を有するため、カラー画像プリントから白黒画像プリントへ切り替えた場合等に、使用された感光体ドラムと、使用されなかった他の感光体ドラムとのすべての停止位置を合わせるように回転させることにより、次回ジョブでの位相検知と位相合わせにかかる時間を最小とするためにすべての感光体ドラムの位置を同一の最良の位置とすることができるので、次回ジョブでの位相検知と位相合わせにかかる時間が短縮され、最初の画像形成時間にバラツキがなく、最初の画像形成に必要な時間の最小化を図ることができる。

また、画像形成体および検出手段と、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段とを中空の筐体の内部に配置して、画像形成装置と着脱自在なユニットを形成させるユニット形成手段を有するため、感光体ドラムと位相検知板との取付時における位相合わせをプロセスカートリッジを組み立てることにより行うことができる。したがって、位相合わせを取付時にユーザ自身が容易に行なうことができる。また、位相合わせのための機構を画像形成装置側に設ける必要が無くなり、画像形成装置の製造コストの低減を図ることができる。さらに、感光体ドラムと位相検知板とを一体としてユニット化することにより、ユーザにとって取り扱いが容易となり、画像形成装置との着脱も簡易に行うことができる。

本発明は、プリンタ、コピー、ファクシミリおよびそれらの複合機等にも適用できる。

本発明の実施形態における画像形成装置の概略図である。位相検知機構の概略図である。プロセスカートリッジの概略図である。駆動体の回転停止による停止処理を示すフローチャートである。駆動体の回転速度減速による停止処理を示すフローチャートである。駆動体の逆回転による停止処理を示すフローチャートである。複数の画像形成体のうちの一部が回転した場合の停止処理を示すフローチャートである。

符号の説明

２転写紙
３光書込ユニット
５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５ＢＫ転写ローラ
１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１ＢＫ感光体ドラム
１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２ＢＫ帯電ローラ
１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３ＢＫ現像ユニット
１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４ＢＫクリーニングユニット
２０感光体ドラム駆動軸ギア
２１駆動歯車
２２位相検知板
２３位相検知センサ
２４ドラムモータ軸ギア
３０プロセスカートリッジ
４０転写搬送ベルト
４１ベルト駆動ローラ
４２テンションローラ
４３従動ローラ

Claims

複数の画像形成体と、前記画像形成体に固設された被駆動伝達部材と、前記被駆動伝達部材を介して前記画像形成体を回転駆動する画像形成体駆動手段と、前記画像形成体に画像を形成する複数の画像形成手段と、前記画像形成体に対向する複数の転写位置を通過するように被転写体を移動させる被転写体駆動手段と、前記画像形成体上の画像を被転写体に転写する複数の転写手段とを有し、前記画像形成体上に形成した画像を前記被転写体駆動手段により駆動された前記被転写体上の所定位置に重ね合わせて転写する画像形成装置において、
前記画像形成体の駆動軸に設けられ前記画像形成体の回転位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された検出値に基づき前記被転写体駆動手段の駆動停止のタイミングを制御して前記画像形成体の停止位置を所定の範囲内の誤差で一致させる停止タイミング制御手段とを備え、
前記停止タイミング制御手段は、前記検出手段により検出された前記画像形成体の回転位置を検出した時点からタイマーによりカウントされたカウント値ｔと、前記画像形成体の回転速度および位相から算出される停止処理を開始する指定時間ｔｓとを比較し、前記カウント値ｔが前記指定時間ｔｓ以上の場合は前記被転写体駆動手段の駆動を停止させることを決定し、前記カウント値ｔが前記指定時間ｔｓ未満の場合は前記被転写体駆動手段を駆動させ続ける画像形成装置。
前記検出手段の検出値に基づき、前記停止タイミング制御手段とともに前記画像形成体駆動手段の駆動速度を制御して前記画像形成体の停止位置を所定の範囲内の誤差で一致させる駆動速度制御手段をさらに有する請求項１記載の画像形成装置。
前記検出手段の検出値に基づき前記画像形成体駆動手段による回転駆動の回転方向を正転または逆転するように制御して前記画像形成体の停止位置を所定の範囲内の誤差で一致させる回転方向制御手段をさらに有する請求項１または２記載の画像形成装置。
複数の前記画像形成体のうちの一部の前記画像形成体のみを前記画像形成体駆動手段により回転駆動させて画像形成を行った場合に、画像形成に使用された複数の前記画像形成体のうちの一部の前記画像形成体の停止位置となる所定の停止位置を前記検出手段により検出して、検出値に基づき複数の前記画像形成体のうちの画像形成に使用されなかった前記画像形成体を前記画像形成体駆動手段により回転駆動させて、すべての前記画像形成体の停止位置を所定の範囲内の誤差で一致させる停止位置制御手段をさらに有する請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記画像形成体および前記検出手段と、前記画像形成体を所定の電位に帯電させる帯電手段、前記画像形成体の表面上にトナーを供給することによりトナー像を形成させる現像手段または前記画像形成体の表面に付着した残留トナーが除去されるクリーニング手段のうち少なくとも１つの手段とを中空の筐体の内部に配置して、前記画像形成装置と着脱自在なユニットを形成させるユニット形成手段をさらに有する請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。