(57)【要約】【課題】  複数の色のトナー画像を重ね合わせて転写することによりカラー画像を形成する場合において、各色のトナー画像の転写位置の位置ずれを防止し、形成されるカラー画像の品質を高める。【解決手段】  各感光体７上に形成された各色のトナー画像の転写位置が位置ずれした場合には、その位置ずれ量に応じて感光体７の線速が一定となるように感光体７を駆動する駆動部２８の回転数を調節する。これにより、感光体７上のトナー画像の転写位置の位置ずれを解消することができ、各色のトナー画像の転写位置が位置ずれしない高品質のカラー画像を得ることができる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動され、外周面にトナー画像が形成される複数の感光体と、
前記感光体の外周面に対向して配置され、前記感光体から転写されたトナー画像を担持し、又は、前記感光体上のトナー画像が転写される記録媒体を保持して走行するエンドレスベルトと、
前記感光体上に形成されたトナー画像を重ね合わせて前記エンドレスベルト又は前記エンドレスベルトに保持された記録媒体に転写したときの各色のトナー画像の転写位置の位置ずれ量を検知するための検知パターントナー画像を前記感光体上に形成する手段と、
それぞれの前記感光体上に形成された検知パターントナー画像を前記エンドレスベルト上又は前記エンドレスベルトに保持された記録媒体上に転写する手段と、
前記エンドレスベルト上又は前記エンドレスベルトに保持された記録媒体上に転写された検知パターントナー画像を検知する手段と、
検知パターントナー画像を検知する前記手段の検知結果に基づいて各色の検知パターントナー画像の転写位置の位置ずれ量を判断する手段と、
転写位置の位置ずれ量を判断する前記手段の判断結果に基づいて前記感光体の線速を一致させるように前記感光体を駆動する駆動部の回転数を調節する手段と、
を有するプリンタエンジン。
【請求項２】
複数の前記感光体に対して、個々に前記駆動部が連結されている請求項１記載のプリンタエンジン。
【請求項３】
前記感光体として、黒のトナー画像が形成される感光体と、イエローのトナー画像が形成される感光体と、シアンのトナー画像が形成される感光体と、マゼンタのトナー画像が形成される感光体とを有し、
イエローのトナー画像が形成される前記感光体とシアンのトナー画像が形成される前記感光体とマゼンタのトナー画像が形成される前記感光体とが共通の前記駆動部に連結され、黒のトナー画像が形成される前記感光体が他の前記駆動部に連結されている請求項１記載のプリンタエンジン。
【請求項４】
前記感光体に連結されて各感光体に回転駆動力を伝達する複数のギアと、
それぞれの前記ギアに設けられた被検知部と、
前記被検知部を検知する複数のセンサと、
前記センサによる検知結果に基づいて前記ギア間の回転位相のずれを検知する手段と、
回転位相のずれを検知する前記手段により検知された前記ギア間の回転位相が一定角度ずれたことを判断する手段と、
前記ギア間の回転位相が一定角度ずれたことを前記手段が判断した場合に、前記ギア間の回転位相のずれがなくなる位置に前記ギアを回転させるように前記駆動部を駆動する手段と、
を有する請求項２記載のプリンタエンジン。
【請求項５】
黒のトナー画像が形成される前記感光体に連結されてこの感光体に回転駆動力を伝達するギアと、
共通の前記駆動部により回転駆動されてイエローとシアンとマゼンタとのトナー画像が形成される前記感光体のいずれかに連結されてこれらの感光体に回転駆動力を伝達するギアと、
それぞれの前記ギアに設けられた被検知部と、
前記被検知部を検知する２つのセンサと、
前記センサによる検知結果に基づいて、前記ギア間の回転位相のずれを検知する手段と、
回転位相のずれを検知する前記手段により検知された前記ギア間の回転位相が一定角度ずれたことを判断する手段と、
前記ギア間の回転位相が一定角度ずれたことを前記手段が判断した場合に、前記ギア間の回転位相のずれがなくなる位置に前記ギアを回転させるように前記駆動部を駆動する手段と、
を有する請求項３記載のプリンタエンジン。
【請求項６】
中心線回りに回転駆動される回転軸が設けられ、この回転軸に対して前記感光体が抜き差し可能に取り付けられ、前記回転軸にこの回転軸と一体に回転する係合部が設けられ、前記感光体にこの感光体を前記回転軸の中心線方向に沿ってスライドさせることにより前記係合部に係脱可能に係合する係合部が設けられている請求項１ないし５のいずれか一記載のプリンタエンジン。
【請求項７】
少なくとも前記感光体とこの感光体の外周面を一様に帯電する帯電手段とがケース内に収納されてユニット化されて本体ケース内に着脱可能に装着されたプロセスカートリッジを有する請求項１ないし６のいずれか一記載のプリンタエンジン。
【請求項８】
前記エンドレスベルトは中間転写ベルトである請求項１ないし７のいずれか一記載のプリンタエンジン。
【請求項９】
前記エンドレスベルトは転写搬送ベルトである請求項１ないし７のいずれか一記載のプリンタエンジン。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一記載のプリンタエンジンと、
前記プリンタエンジンに向けて供給される記録媒体を収納する記録媒体収納部と、
前記記録媒体上に転写されたカラーのトナー画像を定着処理する定着装置と、
トナー画像が定着処理された記録媒体が排紙される記録媒体排紙部と、
を具備するカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタエンジン及びこのプリンタエンジンを用いたカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式で画像形成を行うカラー画像形成装置、例えば、カラー複写機やカラープリンタ等では、それぞれ異なる色のトナー画像を形成するための複数の感光体、これらの感光体上に形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト、又は、感光体上に形成されたトナー画像が転写される記録媒体を保持して搬送する転写搬送ベルトを備えたプリンタエンジンを備えたものが知られている。
【０００３】
このようなカラー画像形成装置では、各感光体に形成された各色のトナー画像を中間転写ベルト又は転写搬送ベルトにより保持して搬送される記録媒体に転写するときに、各色のトナー画像の転写位置が位置ずれを生じると、各色のトナー画像を重ねることにより形成されるカラー画像は色がにじんだ状態となり、画像品質が低下する。
【０００４】
このような各色のトナー画像の転写位置の位置ずれは、感光体の線速がバラツキを生じていることにより発生する。感光体の線速のバラツキは、感光体の直径寸法のバラツキ、感光体に回転駆動力を伝達する駆動力伝達系の部品寸法のバラツキ等が原因となって発生する。
【０００５】
このため、従来は、各感光体上に検知パターントナー画像を形成し、これらの検知パターントナー画像を中間転写ベルト又は転写搬送ベルトにより搬送される記録媒体上に転写し、転写された検知パターントナー画像の間隔を測定し、その間隔が一定となるように感光体への露光タイミングを可変させることにより転写位置でのトナー画像の位置ずれを修正している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、感光体への露光タイミングを可変することにより転写された各色のトナー画像の位置ずれを修正する場合には、修正可能な最小の位置ずれ量は、感光体を露光する光ビームのドット径であり、例えば、４２μｍである。
【０００７】
このため、光ビームのドット径より小さい寸法で位置ずれ量を修正することができず、各色のトナー画像の位置ずれの修正には限界がある。
【０００８】
本発明の目的は、複数の色のトナー画像を重ね合わせて転写することによりカラー画像を形成する場合において、各色のトナー画像の転写位置の位置ずれを防止し、形成されるカラー画像の品質を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明のプリンタエンジンは、回転駆動され、外周面にトナー画像が形成される複数の感光体と、前記感光体の外周面に対向して配置され、前記感光体から転写されたトナー画像を担持し、又は、前記感光体上のトナー画像が転写される記録媒体を保持して走行するエンドレスベルトと、前記感光体上に形成されたトナー画像を重ね合わせて前記エンドレスベルト又は前記エンドレスベルトに保持された記録媒体に転写したときの各色のトナー画像の転写位置の位置ずれ量を検知するための検知パターントナー画像を前記感光体上に形成する手段と、前記感光体上に形成された検知パターントナー画像を前記エンドレスベルト上又は前記エンドレスベルトに保持された記録媒体上に転写する手段と、前記エンドレスベルト上又は前記エンドレスベルトに保持された記録媒体上に転写された検知パターントナー画像を検知する手段と、検知パターントナー画像を検知する前記手段の検知結果に基づいて各色の検知パターントナー画像の転写位置の位置ずれ量を判断する手段と、転写位置の位置ずれ量を判断する前記手段の判断結果に基づいて前記感光体の線速を一致させるように前記感光体を駆動する駆動部の回転数を調節する手段と、を有する。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のプリンタエンジンにおいて、複数の前記感光体に対して、個々に前記駆動部が連結されている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のプリンタエンジンにおいて、前記感光体として、黒のトナー画像が形成される感光体と、イエローのトナー画像が形成される感光体と、シアンのトナー画像が形成される感光体と、マゼンタのトナー画像が形成される感光体とを有し、イエローのトナー画像が形成される前記感光体とシアンのトナー画像が形成される前記感光体とマゼンタのトナー画像が形成される前記感光体とが共通の前記駆動部に連結され、黒のトナー画像が形成される前記感光体が他の前記駆動部に連結されている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項２記載のプリンタエンジンにおいて、前記感光体に連結されて各感光体に回転駆動力を伝達する複数のギアと、それぞれの前記ギアに設けられた被検知部と、前記被検知部を検知する複数のセンサと、前記センサによる検知結果に基づいて前記ギア間の回転位相のずれを検知する手段と、回転位相のずれを検知する前記手段により検知された前記ギア間の回転位相が一定角度ずれたことを判断する手段と、前記ギア間の回転位相が一定角度ずれたことを前記手段が判断した場合に、前記ギア間の回転位相のずれがなくなる位置に前記ギアを回転させるように前記駆動部を駆動する手段と、を有する。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項３記載のプリンタエンジンにおいて、黒のトナー画像が形成される前記感光体に連結されてこの感光体に回転駆動力を伝達するギアと、一体に回転駆動されるイエローとシアンとマゼンタとのトナー画像が形成される前記感光体のいずれかに連結されてこの感光体に回転駆動力を伝達するギアと、それぞれの前記ギアに設けられた被検知部と、前記被検知部を検知する２つのセンサと、前記センサによる検知結果に基づいて、前記ギア間の回転位相のずれを検知する手段と、回転位相のずれを検知する前記手段により検知された前記ギア間の回転位相が一定角度ずれたことを判断する手段と、前記ギア間の回転位相が一定角度ずれたことを前記手段が判断した場合に、一体に回転駆動されるイエロー、シアン、マゼンタの各トナー画像を形成する前記感光体に回転駆動力を伝達する前記ギアを黒のトナー画像が形成される前記感光体に連結された前記ギアとの回転位相のずれがなくなる位置に回転させる手段と、を有する。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか一記載のプリンタエンジンにおいて、中心線回りに回転駆動される回転軸が設けられ、この回転軸に対して前記感光体が抜き差し可能に取り付けられ、前記回転軸にこの回転軸と一体に回転する係合部が設けられ、前記感光体にこの感光体を前記回転軸の中心線方向に沿ってスライドさせることにより前記係合部に係脱可能に係合する係合部が設けられている。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか一記載のプリンタエンジンにおいて、少なくとも前記感光体とこの感光体の外周面を一様に帯電する帯電手段とがケース内に収納されてユニット化されて本体ケース内に着脱可能に装着されたプロセスカートリッジを有する。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか一記載のプリンタエンジンにおいて、前記エンドレスベルトは中間転写ベルトである。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか一記載のプリンタエンジンにおいて、前記エンドレスベルトは転写搬送ベルトである。
【００１８】
請求項１０記載の発明のカラー画像形成装置は、請求項１ないし９のいずれか一記載のプリンタエンジンと、前記プリンタエンジンに向けて供給される記録媒体を収納する記録媒体収納部と、前記記録媒体上に転写されたカラーのトナー画像を定着処理する定着装置と、トナー画像が定着処理された記録媒体が排紙される記録媒体排紙部と、を具備する。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、各感光体上に形成された各色のトナー画像の転写位置が位置ずれした場合には、その位置ずれ量に応じて感光体の線速が一定となるように感光体を駆動する駆動部の回転数を調節することにより、各感光体上のトナー画像の転写位置の位置ずれを解消することができ、各色のトナー画像の転写位置が位置ずれしない高品質のカラー画像を得ることができる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、複数の感光体の線速を個々に調節することができ、各感光体の線速を高精度に一致させることができ、各色のトナー画像の転写位置の位置合わせを高精度に行うことができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、４つの感光体のトナー画像の転写位置の位置合わせのために使用する駆動部の数を２つにすることができ、使用する駆動部の数を少なくすることができる。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、感光体に連結されるギアは中心がずれて成形される場合があり、ギアの中心がずれることにより感光体の線速がギアの１回転につき周期的に変動することになり、上述した請求項２の発明のように各感光体を駆動する駆動部の回転数を調節することにより、各感光体に連結されているギア間の回転位相がずれてしまい、その回転位相のずれが原因となって各色のトナー画像の転写位置の位置ずれが発生する。そこで、各ギア間の回転位相が一定角度ずれた場合に、それらのギア間の回転位相のずれがなくなる位置にギアを回転させることにより、ギアの中心がずれていることが原因となるトナー画像の転写位置の位置ずれを防止することができる。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、感光体に連結されるギアは中心がずれて成形される場合があり、ギアの中心がずれることにより感光体の線速がギアの１回転につき周期的に変動することになり、上述した請求項３の発明のように各感光体を駆動する駆動部の回転数を調節することにより、黒のトナー画像が形成される感光体に連結されているギアと他の色のトナー画像が形成される感光体に連結されているギアとの間の回転位相がずれてしまい、その回転位相のずれが原因となって黒のトナー画像と他の色のトナー画像との転写位置の位置ずれが発生する。そこで、黒のトナー画像が形成される感光体に連結されているギアと、他の色のトナー画像が形成される感光体に連結されているギアとの間の回転位相が一定角度ずれた場合に、それらのギアの間の回転位相のずれがなくなる位置にギアを回転させることにより、ギアの中心がずれていることが原因となるトナー画像の転写位置の位置ずれを防止することができる。
【００２４】
請求項６記載の発明によれば、感光体を回転軸の中心線方向にスライドさせ、回転軸に設けられた係合部と感光体に設けられた係合部とを係脱させることにより、感光体の交換を容易に行うことができる。
【００２５】
請求項７記載の発明によれば、プロセスカートリッジを本体ケースに対して着脱することにより、少なくとも感光体と帯電手段とを一体に交換することができ、交換作業を容易に行うことができる。
【００２６】
請求項８記載の発明によれば、各感光体上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト上に転写する際において、転写されるトナー画像の位置ずれを防止することができる。
【００２７】
請求項９記載の発明によれば、各感光体上に形成されたトナー画像を転写搬送ベルトにより保持されて搬送される記録媒体に転写する際において、転写されるトナー画像の位置ずれを防止することができる。
【００２８】
請求項１０記載の発明によれば、このカラー画像形成装置は請求項１ないし８のいずれか一記載のプリンタエンジンを有するので、転写された各色のトナー画像が色ずれを生じない高画質のカラー画像を形成した記録媒体を出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図５に基づいて説明する。
図１はカラー画像形成装置であるカラープリンタを概略的に示す縦断側面図である。カラープリンタ１の本体ケース２内には、プリンタエンジン３、光ビームを出射する光書込装置４、記録媒体Ｐを収納する記録媒体収納部である給紙カセット５、トナー画像が転写された記録媒体Ｐを定着処理する定着装置６等が設けられている。
【００３０】
プリンタエンジン３は、トナー画像を形成し、形成したトナー画像を記録媒体Ｐに転写する部分であり、４つの感光体７（７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋ）、各感光体７の周囲に配置された帯電手段である帯電ローラ８、現像装置９、クリーニング装置１０、一次転写ローラ１１、エンドレスベルトである中間転写ベルト１２、二次転写ローラ１３、クリーニング装置１４等により構成されている。ここで、本明細書及び図面の記載において、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの添え字は、各々イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色を示しており、これらの添え字は必要に応じて割愛する。
【００３１】
感光体７は、円筒状に形成されて後述する駆動モータが連結され、駆動モータからの駆動力により中心線回りに回転する。感光体７の外周面には静電潜像が形成される感光層が設けられている。
【００３２】
帯電ローラ８は、感光体７の外周面に当接して配置され、又は、感光体７の外周面と微小な隙間をもって配置されている。この帯電ローラ８に対して電源部（図示せず）から電圧が印加されることにより、帯電ローラ８と感光体７との間でコロナ放電が発生し、感光体７の外周面が一様に帯電される。
【００３３】
光書込装置４は、画像データに応じた光ビームを出射し、一様に帯電された感光体７の外周面を露光する。この露光により、感光体７の外周面に画像データに応じた静電潜像が形成される。
【００３４】
現像装置９は、感光体７に対してトナーを供給する。供給されたトナーは感光体７の外周面に形成されている静電潜像に付着し、感光体７の外周面上の静電潜像がトナー画像として顕像化される。
【００３５】
中間転写ベルト１２は、樹脂フィルム又はゴムを基体として形成されたループ状のベルトであり、駆動ローラ１５と入口ローラ１６とテンションローラ１７との回りに巻回され、後述する駆動モータに連結された駆動ローラ１５が回転駆動されることにより矢印Ａ方向に走行する。入口ローラ１６とテンションローラ１７とは、中間転写ベルト１２が矢印Ａ方向へ走行することにより中間転写ベルト１２との摩擦力によって従動回転する。
【００３６】
一次転写ローラ１１は中間転写ベルト１２の内周面側（ループの内側）に配置されており、これらの一次転写ローラ１１に転写用電圧が印加されることによって各感光体７上のトナー画像が中間転写ベルト１２上に転写される。これらの転写ローラ１１の働きによって各感光体７上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト１２上に順次転写されて重ね合わされ、中間転写ベルト１２上にはカラーのトナー画像が形成される。
【００３７】
クリーニング装置１０は、トナー画像が中間転写ベルト１２に転写された後の感光体７の外周面をクリーニングする。このクリーニングによって、トナー画像が中間転写ベルト１２に転写された後に感光体７の外周面上に残留しているトナーや紙粉等が除去される。
【００３８】
中間転写ベルト１２上に形成されたカラーのトナー画像は、中間転写ベルト１２と二次転写ローラ１３とが当接された転写位置に記録媒体Ｐが送り込まれたタイミングで二次転写ローラ１３に転写用電圧が印加されることにより、記録媒体Ｐに転写される。記録媒体Ｐは、給紙カセット５内から給紙されて搬送ローラ１８やレジストローラ１９により搬送され、トナー画像を転写された後に定着装置６に送り込まれる。トナー画像が転写された記録媒体Ｐは定着装置６内で熱と圧力とを加えられて定着処理され、この定着処理により溶融したトナー画像が記録媒体Ｐに定着される。定着処理が終了した記録媒体Ｐは本体ケース２の上面部に形成されている記録媒体排紙部である排紙トレイ２０上に排紙される。
【００３９】
クリーニング装置１４は、カラーのトナー画像が記録媒体Ｐに転写された後の中間転写ベルト１２の外周面をクリーニングする。このクリーニングによって、トナー画像の転写後に中間転写ベルト１２の外周面上に残留したトナーや紙粉等が除去される。
【００４０】
図２は、プリンタエンジン３における感光体７及び中間転写ベルト１２の駆動構造を示す概略側面図である。
駆動ローラ１５の一端側にはこの駆動ローラ１５のローラ軸２１に固定されたローラギア２２が設けられている。このローラギア２２は、駆動モータ２３のモータ軸２４に固定されたモータギア２５と噛み合い、駆動モータ２３から駆動ローラ１５に対して回転駆動力を伝達している。
【００４１】
各感光体７は回転軸２６に着脱可能に取り付けられており、回転軸２６の端部には感光体ギア２７（２７Ｙ、２７Ｃ、２７Ｍ、２７Ｋ）が固定されている。これらの感光体ギア２７は、各感光体７に対応して設けられた駆動部である駆動モータ２８（２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８Ｋ）のモータ軸２９に固定されたモータギア３０（３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋ）と噛み合い、各駆動モータ２８から各感光体７に対して回転駆動力を伝達している。この駆動モータ２８及び中間転写ベルト１２を駆動する駆動モータ２３としては、回転数制御を高精度に行えるステッピングモータが使用されている。
【００４２】
中間転写ベルト１２の矢印Ａ方向への走行速度は、各感光体７の外周面の線速より僅かに早く設定されており、それにより、各感光体７の間での中間転写ベルト１２のたわみの発生が防止されている。
【００４３】
図３は、感光体７の着脱構造を示す縦断正面図である。なお、各感光体７の着脱構造は全ての感光体７で同じであり、一つの感光体７のみを示して説明する。感光体７が着脱可能に取り付けられる回転軸２６は一端を保持部３１に保持され、この保持部３１が本体ケース２内に設けられている保持板３２に保持されている。
【００４４】
感光体７の両端にはフランジ３３が嵌合され、これらのフランジ３３には回転軸２６が抜き差し可能に挿通される挿通穴３４が形成されている。感光体７を回転軸２６に取り付けたときに保持部３１側に位置する一方のフランジ３３の内周部には、周方向に沿って係合部である複数の溝３５が形成されている。一方、回転軸２６における保持部３１に保持されている側の端部にはジョイント３６が嵌合されている。このジョイント３６は、回転軸２６と一体に回転し、かつ、回転軸２６の軸方向にスライド可能とされ、スプリング３７によって回転軸２６の先端方向に向けて付勢されている。ジョイント３６には係合部である複数の爪３８が周方向に沿って形成され、回転軸２６に感光体７を取り付けたときに爪３８が溝３５に係合し、回転軸２６と感光体７とが一体に回転可能となる。
【００４５】
感光体７は、感光体７の中心部に回転軸２６が挿通され、爪３８と溝３５とを係合することにより回転軸２６から感光体７への回転駆動力の伝達が可能となる。また、感光体７を回転軸２６の中心線方向に沿って回転軸２６の先端方向へスライドさせることにより、爪３８と溝３５との係合を解除して感光体７を取り外すことができる。これにより、感光体７の交換を容易に行うことができ、操作性、サービス性を向上させることができる。
【００４６】
図４は、カラープリンタ１が備える各部の電気的接続を概略的に示すブロック図である。このカラープリンタ１は、各部を制御するためのコントローラ４０を有し、このコントローラ４０は、各部を集中的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）４１、ＣＰＵ４１が実行する各種プログラム等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）４２、ＣＰＵ４１のワークエリアとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）４３等をバスライン４４で接続することにより構成されている。
【００４７】
また、ＣＰＵ４１には、モータ制御部２３ａを介した駆動モータ２３、モータ制御部２８ａを介した駆動モータ２８（２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８Ｋ）、反射型センサ４５、タイマ４６等が接続されている。反射型センサ４５は、感光体７上に形成されたトナー画像を重ね合わせて中間転写ベルト１２に転写したときの各色のトナー画像の転写位置の位置ずれ量を検知するための検知パターントナー画像を感光体７上に形成し、この検知パターントナー画像を中間転写ベルト１２上に転写したときに、中間転写ベルト１２上に転写された検知パターントナー画像を検知する手段として機能する。
【００４８】
図５は、各感光体７上に形成された検知パターントナー画像を中間転写ベルト１２に転写したときの転写位置の位置ずれ量を検知し、その検知結果に応じて転写位置の位置ずれをなくすように感光体７の線速を調整する制御について説明するフローチャートである。
【００４９】
まず、電源投入直後、又は、所定枚数の画像形成が行われた後などの予め設定されたタイミングで各感光体７上に検知パターントナー画像が形成され（ステップＳ１）、ここに、検知パターントナー画像を感光体７上に形成する手段が実行される。この検知パターントナー画像の形成は、通常のトナー画像の形成と同じプロセスで行われ、感光体７の表面の帯電、光書込装置４から光ビームを出射することによる感光体７表面への静電潜像の形成、その静電潜像を現像装置９から供給されるトナーで現像することに行われる。
【００５０】
各感光体７上に形成された検知パターントナー画像は、同じタイミングで中間転写ベルト１２上に転写され（ステップＳ２）、ここに、各感光体７上に形成された検知パターントナー画像を中間転写ベルト１２上に転写する手段が実行される。中間転写ベルト１２上に転写された各色の検知パターントナー画像は、中間転写ベルト１２の走行方向に沿った直線上に所定間隔をもって配置される。
【００５１】
中間転写ベルト１２上に転写された検知パターントナー画像は、中間転写ベルト１２の走行に伴って反射型センサ４５と対向する位置を通過し、この通過時に反射型センサ４５により検知される（ステップＳ３）。
【００５２】
反射型センサ４５による各色の検知パターントナー画像の検知結果に基づき、各検知パターントナー画像の検知間隔のずれ量が設定範囲内であるか否か、即ち、各検知パターントナー画像を重ねて転写したときの各色の転写位置の位置ずれ量が設定範囲以上となるか否かが判断され（ステップＳ４）、ここに、各色の検知パターントナー画像の転写位置の位置ずれ量を判断する手段が実行される。
【００５３】
ステップＳ４で判断された位置ずれ量が設定範囲以上である場合には、その位置ずれ量を解消するように感光体７を回転駆動する駆動モータ２８の回転数が調節され（ステップＳ５）、駆動モータ２８の回転数の調節に伴って各感光体７の線速が一致するように調節され、ここに、各感光体７の線速を一致させるように駆動モータ２８の回転数を調節する手段が実行される。本実施の形態では、ステップＳ５の感光体７の線速の調節は、黒のトナー画像が形成される感光体７Ｋの線速を基準として、他の色のトナー画像が形成される３つの感光体７Ｙ、７Ｃ、７Ｍについてそれぞれ行われる。３つの感光体７Ｙ、７Ｃ、７Ｍの線速の調節は、これらの感光体７Ｙ、７Ｃ、７Ｍを回転駆動させる各駆動モータ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍの回転数を独立して調節することにより行われる。
【００５４】
このようにして、各感光体７の線速を一致させように駆動モータ２８の回転数を調節することにより、各感光体７上に形成された各色のトナー画像を転写した場合における転写位置の位置ずれを防止することができる。これにより、各感光体７の線速の違いが原因となるトナー画像の転写位置の位置ずれを解消することができ、各色のトナー画像の転写時に転写位置が位置ずれしない高品質のカラー画像を得ることができる。
【００５５】
また、本実施の形態のように、各感光体７Ｙ、７Ｃ、７Ｍの線速を感光体７Ｋの線速に一致させるように独立して行っているので、各色のトナー画像の転写位置の位置合わせを高精度に行うことができる。
【００５６】
本発明の第２の実施の形態を図６及び図７に基づいて説明する。なお、図１ないし図５において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する（以下の実施の形態でも同じ）。
【００５７】
図６は、プリンタエンジン３Ａにおける感光体７の駆動構造を示す概略側面図である。本実施の形態のプリンタエンジン３Ａの基本的構造は第１の実施の形態のプリンタエンジン３と同じであり、本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、感光体７を回転駆動させる駆動モータ２８を２つにした点である。一つは、黒のトナー画像が形成される感光体７Ｋを回転駆動させる駆動モータ２８Ｋであり、他の一つは感光体７Ｙ、７Ｃ、７Ｍを回転駆動させる駆動部である駆動モータ２８Ｘである。
【００５８】
駆動モータ２８Ｋのモータ軸２９に固定されたモータギア３０Ｋは、感光体７Ｋの回転軸２６に固定された感光体ギア２７Ｋと噛み合っている。駆動モータ２８Ｘのモータ軸２９に固定されたモータギア３０Ｘは、感光体７Ｍの回転軸２６に固定された感光体ギア２７Ｍと、感光体７Ｃの回転軸２６に固定された感光体ギア２７Ｃとに噛み合っている。また、感光体ギア２７Ｃと感光体７Ｙの回転軸２６に固定された感光体ギア２７Ｙとにはアイドラギア５０が噛み合っている。
【００５９】
図７は、各感光体７上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１２に転写したときの転写位置の位置ずれ量を検知し、その検知結果に応じて位置ずれをなくすように感光体７の線速を調整する制御について説明するフローチャートである。
【００６０】
まず、電源投入直後、又は、所定枚数の画像形成が行われた後などの予め設定されたタイミングで各感光体７上に検知パターントナー画像が形成され（ステップＳ１１）、ここに、検知パターントナー画像を感光体７上に形成する手段が実行される。
【００６１】
各感光体７上に形成された検知パターントナー画像は、同じタイミングで中間転写ベルト１２上に転写され（ステップＳ１２）、ここに、各感光体７上に形成された検知パターントナー画像を中間転写ベルト１２上に転写する手段が実行される。中間転写ベルト１２上に転写された各色の検知パターントナー画像は、中間転写ベルト１２の走行方向に沿った直線上に所定間隔をもって配置される。
【００６２】
中間転写ベルト１２上に転写された検知パターントナー画像は、中間転写ベルト１２の走行に伴って反射型センサ４５と対向する位置を通過し、この通過時に反射型センサ４５により検知される（ステップＳ１３）。
【００６３】
反射型センサ４５による各色の検知パターントナー画像の検知結果に基づき、各検知パターントナー画像の検知間隔の平均値が演算され（ステップＳ１４）、その平均値が設定範囲内であるか否か、即ち、各検知パターントナー画像を重ねて転写したときの転写位置の位置ずれ量が設定範囲以上となるか否かが判断され（ステップＳ１５）、ここに、各色の検知パターントナー画像の転写位置の位置ずれ量を判断する手段が実行される。
【００６４】
ステップＳ１５で判断された位置ずれ量が設定範囲以上である場合には、その位置ずれ量を解消するように感光体７を回転駆動する駆動モータ２８の回転数が調節され（ステップＳ１６）、駆動モータ２８の回転数の調節に伴って各感光体７の線速を一致させるように調節され、ここに、各感光体７の線速を一致させるように調節する手段が実行される。本実施の形態では、ステップＳ１６の駆動モータ２８の回転数の調節（感光体７の線速の調節）は、黒のトナー画像が形成される感光体７Ｋの線速を基準として、他の色のトナー画像が形成される３つの感光体７Ｙ、７Ｃ、７Ｍを一体に回転駆動する駆動モータ２８Ｘの回転数を調節することにより行われる。
【００６５】
このようにして、各感光体７の線速を一致させるように調節することにより、各感光体７上に形成された各色のトナー画像を転写した場合に、黒のトナー画像に対して他の色のトナー画像の転写位置が位置ずれしなうようにすることができる。これにより、黒のトナー画像を形成する感光体７Ｋと、黒以外の他の色のトナー画像を形成する感光体７Ｙ、７Ｃ、７Ｍとの線速の違いが原因となるトナー画像の転写位置の位置ずれを解消することができ、各色のトナー画像の転写時に転写位置が位置ずれしない高品質のカラー画像を得ることができる。
【００６６】
なお、本実施の形態では、イエロー、シアン、マゼンタの３色のトナー画像の個々について転写位置の位置ずれを調節することはできないが、イエロー、シアン、マゼンタの３色のトナー画像の黒のトナー画像に対する位置ずれの平均値を小さくすることができる。これにより、駆動モータ２８の数を減らすことができ、トナー画像の転写位置を位置合わせするための構造を簡単にすることができる。
【００６７】
本発明の第３の実施の形態を図８ないし図１０に基づいて説明する。
図８は、プリンタエンジン３Ｂにおける感光体７の駆動構造を示す概略側面図である。本実施の形態のプリンタエンジン３Ｂの基本的構造は第１の実施の形態のプリンタエンジン３と同じであり、本実施の形態のプリンタエンジン３Ｂでは、ギアである各感光体ギア２７に形成された被検知部である突起６０（６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋ）と、感光体ギア２７の近傍に位置して突起６０を検知するセンサ６１（６１Ｙ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｋ）とを付加した構成である。センサ６１としては反射型センサ等が使用され、センサ６１は感光体７の一回転につき突起６０を一回検知するように位置付けられている。
【００６８】
図９は、カラープリンタが備える各部の電気的接続を概略的に示すブロック図である。このカラープリンタは、図４に示した電気的接続構造に対し、センサ６１Ｙ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｋを追加した構成となっている。
【００６９】
図１０は、各感光体ギア２７間で回転位相のずれが生じ、その回転位相が一定角度ずれた場合にその回転位相のずれがなくなる位置に感光体ギア２７を回転させる制御について説明するフローチャートである。
【００７０】
まず、画像形成動作が開始され、感光体ギア２７が回転することに伴って感光体ギア２７の一回転につき一回ずつ突起６０がセンサ６１により検知される（ステップＳ２１）。なお、突起６０の検知は、各感光体ギア２７においてそれぞれ各センサ６１により独立して行われる。
【００７１】
各センサ６１が突起６０を検知するタイミングを比較することにより、各感光体ギア２７間の回転位相のずれが検知され（ステップＳ２２）、ここに、センサ６１による検知結果に基づいて感光体ギア２７間の回転位相のずれを検知する手段が実行される。ここで、各感光体ギア２７間の回転位相のずれは、各色のトナー画像の転写位置の位置合わせのために感光体７の線速を一致させるように駆動モータ２８の回転数を調節した場合に、この調節によって感光体ギア２７の回転速度が変化することにより発生する。そして、成形等により形成される感光体ギア２７は中心がずれて成形される場合があり、中心がずれている感光体ギア２７に連結されている感光体７の線速は感光体ギア２７の１回転につき周期的に変動し、この周期的な変動に起因する転写位置の位置ずれが発生し、転写されたトナー画像の色ずれの原因となる。
【００７２】
検知された各感光体ギア２７間の回転位相のずれに基づき、回転位相が一定角度（例えば、±１５°）ずれたか否かが判断され（ステップＳ２３）、ここに、感光体ギア２７間の回転位相が一定角度ずれたことを判断する手段が実行される。
【００７３】
感光体ギア２７間の回転位相が一定角度ずれた場合には、画像形成動作が一次中断され、各感光体ギア２７の回転位相のずれがなくなる位置に感光体ギア２７が駆動モータ２８により回転駆動され（ステップＳ２４）、ここに、感光体ギア２７間の回転位相のずれがなくなる位置に感光体ギア２７を回転させるように駆動モータ２８を駆動する手段が実行される。このときの感光体ギア２７の回転駆動は、回転位相が一定角度ずれた感光体ギア２７のみに対して行ってもよく、又は、全ての感光体ギア２７に対して行ってもよい。
【００７４】
このようにして、感光体ギア２７の回転位相が一定角度ずれた場合にその回転位相のずれを解消するように調節されるので、感光体ギア２７の中心がずれており、その感光体ギア２７を異なる回転速度で回転させたために発生する回転位相のずれが原因となるトナー画像の転写位置の位置ずれを防止することができる。
【００７５】
本発明の第４の実施の形態を図１１に基づいて説明する。
図１１は、プリンタエンジン３Ｃにおける感光体７の駆動構造を示す概略側面図である。本実施の形態のプリンタエンジン３は、第２の実施の形態（図６）で説明したように、感光体７を回転駆動させる駆動モータ２８が２つであり、一つは、感光体７Ｋを回転駆動させる駆動モータ２８Ｋ、他の一つは感光体７Ｙ、７Ｃ、７Ｍを回転駆動させる駆動モータ２８Ｘである。
【００７６】
駆動モータ２８Ｋのモータ軸２９に固定されたモータギア３０Ｋは、感光体７Ｋの回転軸２６に固定された感光体ギア２７Ｋと噛み合っている。駆動モータ２８Ｘのモータ軸２９に固定されたモータギア３０Ｘは、感光体７Ｙの回転軸２６に固定された感光体ギア２７Ｙと、感光体７Ｃの回転軸２６に固定された感光体ギア２７Ｃとに噛み合っている。また、感光体ギア２７Ｃと感光体７Ｍの回転軸２６に固定された感光体ギア２７Ｍとにはアイドラギア５０が噛み合っている。
【００７７】
本実施の形態では、感光体７Ｋに連結された感光体ギア２７Ｋと、感光体７Ｍに連結された感光体ギア２７Ｍとにのみ被検知部である突起６０（６０Ｋ、６０Ｍ）が形成されている。さらに、感光体ギア２７Ｋ、２７Ｍの近傍に位置して突起６０を検知する２つのセンサ６１（６１Ｋ、６１Ｍ）が設けられている。センサ６１としては反射型センサ等が使用され、センサ６１は感光体７の一回転につき突起６０を一回検知するように位置付けられている。
【００７８】
ここで、３つの感光体ギア２７Ｙ、２７Ｃ、２７Ｍは共通の駆動モータ２８Ｘにより回転駆動されるので、これらの感光体ギア２７Ｙ、２７Ｃ、２７Ｍの間では回転位相のずれは生じない。感光体ギア２７の回転位相のずれは、本実施の形態では、３つの感光体ギア２７Ｙ、２７Ｃ、２７Ｍと、感光体ギア２７Ｋとの間で発生する。
【００７９】
本実施の形態では、図１０に示したフローチャートと略同じ制御が行われるので、その制御の内容については図１０を援用して説明する。まず、画像形成動作が開始され、感光体ギア２７Ｋ、２７Ｍが回転することに伴って感光体ギア２７Ｋ、２７Ｍの一回転につき一回ずつ突起６０Ｋ、６０Ｍがセンサ６１Ｋ、６１Ｍにより検知される（ステップＳ２１）。
【００８０】
２つのセンサ６１Ｋ、６１Ｍがそれぞれ突起６０Ｋ、６０Ｍを検知するタイミングを比較することにより、２つの感光体ギア２７Ｋ、２７Ｍ間の回転位相のずれが検知され（ステップＳ２２）、ここに、センサ６１Ｋ、６１Ｍによる検知結果に基づいて感光体ギア２７Ｋ、２７Ｍ間の回転位相のずれを検知する手段が実行される。感光体ギア２７間の回転位相のずれは、感光体７の線速を一致させるように駆動モータ２８Ｋ、２８Ｘの回転数を調節した場合に、この調節によって感光体ギア２７の回転速度が変化することにより発生する。そして、成形等により形成される感光体ギア２７は中心がずれて成形される場合があり、中心がずれている感光体ギア２７に連結されている感光体７の線速は感光体ギア２７の１回転につき周期的に変動し、この周期的な変動に起因する転写位置の位置ずれが発生し、転写されたトナー画像の色ずれの原因となる。
【００８１】
検知された各感光体ギア２７Ｋ、２７Ｍ間の回転位相のずれに基づき、回転位相が一定角度（例えば、±１５°）ずれたか否かが判断され（ステップＳ２３）、ここに、感光体ギア２７Ｋ、２７Ｍ間の回転位相が一定角度ずれたことを判断する手段が実行される。
【００８２】
感光体ギア２７Ｋ、２７Ｍ間の回転位相が一定角度ずれた場合には、画像形成動作が一次中断され、感光体ギア２７Ｋ、２７Ｍの回転位相のずれがなくなる位置に感光体ギア２７が駆動モータ２８により回転駆動され（ステップＳ２４）、ここに、感光体ギア２７間の回転位相のずれがなくなる位置に感光体ギア２７を回転させるように駆動モータ２８を駆動する手段が実行される。回転位相のずれをなくすように感光体ギア２７を回転駆動させる場合には、駆動モータ２８Ｋ、２８Ａのいずれか一方を駆動させればよい。
【００８３】
本実施の形態では、３つの感光体７Ｙ、７Ｃ、７Ｍを共通の駆動モータ２８Ｘで回転駆動しているので、感光体ギア２７の回転位相のずれを検知するためのセンサ６１の数を減らすことができ、感光体ギア２７の回転位相のずれを調節するための構造を簡単にすることができる。
【００８４】
本発明の第５の実施の形態を図１２に基づいて説明する。
図１２は、カラー画像形成装置であるカラープリンタを概略的に示す縦断側面図である。上述した各実施の形態のカラー画像形成装置のプリンタエンジンではエンドレスベルトとして中間転写ベルト１２が用いられているのに対し、本実施の形態のカラープリンタ７０のプリンタエンジン３Ｄでは、エンドレスベルトとして転写搬送ベルト７１が用いられている。
【００８５】
転写搬送ベルト７１は、給紙カセット５内から給紙された記録媒体Ｐを保持して搬送し、各感光体７上に形成されたトナー画像が搬送される記録媒体Ｐ上に順次転写され、記録媒体Ｐ上にカラーのトナー画像が形成される。
【００８６】
図示は省略してあるが、本実施の形態では第１の実施の形態と同じように、各感光体７を独立して回転駆動させる複数の駆動モータが設けられ、感光体７上に形成されたトナー画像を重ね合わせて転写搬送ベルト７１に保持されて搬送される記録媒体Ｐに転写したときに各色のトナー画像の転写位置の位置ずれ量を検知するための検知パターントナー画像を感光体７上に形成する手段、それぞれの感光体７上に形成された検知パターントナー画像を記録媒体Ｐ上に転写する手段、記録媒体Ｐ上に転写された検知パターントナー画像を検知する手段としての反射型センサ、検知パターントナー画像の検知結果に基づいて各色の検知パターントナー画像の位置ずれ量を判断する手段、位置ずれ量を判断する手段の判断結果に基づいて感光体７の線速が一定となるように調節する手段等が設けられている。
【００８７】
さらに、第３の実施の形態（図８〜図１０）で説明したように、各感光体７に連結されて各感光体７に回転駆動力を伝達する感光体ギア、それぞれの感光体ギアに設けられた被検知部である突起、それぞれの突起を検知するセンサ、センサによる検知結果に基づいて感光体ギア間の回転位相のずれを検知する手段、検知された感光体ギア間の回転位相が一定角度ずれたことを判断する手段、感光体ギア間の回転位相が一定角度ずれた場合に感光体ギア間の回転位相のずれがなくなる位置に感光体ギアを回転させる手段等が設けられている。
【００８８】
本発明の第６の実施の形態を図１３に基づいて説明する。
本実施の形態は、上述した各実施の形態のカラー画像形成装置のプリンタエンジンにおいて、感光体７と、帯電ローラ８と、現像装置９と、クリーニング装置１０とをケース８０内に収納してユニット化したプロセスカートリッジ８１が用いられている。プロセスカートリッジ８１は、カラー画像形成装置の本体ケース内に着脱可能に装着されている。プロセスカートリッジ８１はイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナー画像を形成するために４個設けられ、それぞれが本体ケース内に着脱可能に装着されている。
【００８９】
プロセスカートリッジ８１を本体ケースに対して着脱することにより、少なくとも感光体７、帯電ローラ８、現像装置９、クリーニング装置１０を一体に交換することができ、交換作業を容易に行うことができ、操作性、サービス性を向上させることができる。
【００９０】
なお、プロセスカートリッジの構成としては様々のものがあり、例えば、感光体７と帯電ローラ８のみをケース内に収納してユニット化したもの、感光体７と帯電ローラ８とクリーニング装置１０をケース内に収納してユニット化したもの、感光体７と帯電ローラ８と現像装置９をケース内に収納してユニット化したもの等が挙げられ、いずれのプロセスカートリッジもカラー画像形成装置の本体ケース内に着脱可能に装着されている。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１の実施の形態のカラープリンタを概略的に示す縦断側面図である。
【図２】プリンタエンジンにおける感光体及び中間転写ベルトの駆動構造を示す概略側面図である。
【図３】感光体の着脱構造を示す縦断正面図である。
【図４】カラープリンタが備える各部の電気的接続を概略的に示すブロック図である。
【図５】各感光体上に形成された検知パターントナー画像を中間転写ベルトに転写したときの転写位置の位置ずれ量を検知し、その検知結果に応じて転写位置の位置ずれをなくすように感光体の線速を調整する制御について説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態のプリンタエンジンにおける感光体の駆動構造を示す概略側面図である。
【図７】各感光体上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１２に転写したときの転写位置の位置ずれ量を検知し、その検知結果に応じて位置ずれをなくすように感光体７の線速を調整する制御について説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態のプリンタエンジンにおける感光体の駆動構造を示す概略側面図である。
【図９】カラープリンタが備える各部の電気的接続を概略的に示すブロック図である。
【図１０】感光体ギア間で回転位相のずれが生じ、その回転位相が一定角度ずれた場合にその回転位相のずれがなくなる位置に感光体ギアを回転させる制御について説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施の形態のプリンタエンジンにおける感光体の駆動構造を示す概略側面図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態のカラープリンタを概略的に示す縦断側面図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態として使用されるプロセスカートリッジを示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００９２】
２      本体ケース
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ  プリンタエンジン
５      記録媒体収納部
６      定着装置
７      感光体
８      帯電手段
１２      エンドレスベルト、中間転写ベルト
２０      記録媒体排紙部
２６      回転軸
２７      ギア
２８      駆動部
３５      係合部
３８      係合部
４５      検知パターントナー画像を検知する手段
６０      被検知部
６１      センサ
７１      エンドレスベルト、転写搬送ベルト
８０      ケース
８１      プロセスカートリッジ
【図１】
2006058415.tif 000003
【図２】
2006058415.tif 000004
【図３】
2006058415.tif 000005
【図４】
2006058415.tif 000006
【図５】
2006058415.tif 000007
【図６】
2006058415.tif 000008
【図７】
2006058415.tif 000009
【図８】
2006058415.tif 000010
【図９】
2006058415.tif 000011
【図１０】
2006058415.tif 000012
【図１１】
2006058415.tif 000013
【図１２】
2006058415.tif 000014
【図１３】
2006058415.tif 000015