(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
（ａ）モータと、
（ｂ）電子写真感光体と、前記電子写真感光体の端部に設けられた、前記モータからの回転駆動力を前記電子写真感光体に伝達する被駆動側カップリングであって、略三角柱のねじれた形状の螺旋形状部と、凹所を有する中心穴と、を有する被駆動側カップリングと、を備えた複数のプロセスカートリッジと、
（ｃ）複数の前記プロセスカートリッジが有するそれぞれの前記電子写真感光体に前記回転駆動力を伝達する、前記被駆動側カップリングと結合する複数の駆動側カップリングであって、前記螺旋形状部と嵌合する、前記回転駆動力を前記電子写真感光体に伝達するための略三角柱のねじれた形状の螺旋形状穴を有する駆動側カップリングと、
（ｄ）前記螺旋形状穴に配設された前記中心穴と係合するボスであって、前記駆動側カップリングと前記被駆動側カップリングとが結合する際に、前記被駆動側カップリングと前記駆動側カップリングを所定の回転位相で結合させるための、前記凹所と係合する突起を有するボスと、
（ｅ）各前記駆動側カップリングの回転位相を直接検出する軸位相検出手段と、
（ｆ）各前記電子写真感光体によって転写された検出パターンの画像を読み取ることによって前記電子写真感光体の周期的な速度ムラを検出する角速度変動検出手段と、
（ｇ）前記複数の駆動側カップリングのそれぞれの回転速度および回転位相の少なくとも一方を個別に制御する回転制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記回転制御手段が、前記プロセスカートリッジを交換した際に前記角速度変動検出手段の出力に基づいて前記電子写真感光体の回転速度と回転位相を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記回転制御手段が、同じ前記プロセスカートリッジを着脱した際に前記軸位相検出手段の出力に基づいて前記電子写真感光体の回転位相を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記プロセスカートリッジを交換したことを検出するプロセスカートリッジ交換検知手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真画像形成方式で画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
ここで電子写真方式の画像形成装置としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンター（例えば、ＬＥＤプリンター、レーザービームプリンター等）、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサー等が含まれる。
【０００３】
またプロセスカートリッジとしては、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０００４】
【従来の技術】
従来から複数の像担持体（電子写真感光体ドラム）を一列に並べたいわゆるインライン方式と称するカラー画像形成装置が知られている。これは、複数のローラで張架された静電転写ベルト等により記録紙等のシート状の記録媒体である転写材を担持搬送しつつ、転写材の搬送路に沿って配置された４個の感光体ドラムによって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックからなるトナー画像をシート上に順次転写し、各色の重ねあわせによりカラー画像を形成するものである。
【０００５】
この構成はプリントを高速に行なうことができるため近年注目されている。しかしながら、４個の感光体ドラムによりそれぞれの色が形成されるため、１つの感光体ドラムに対して各色ごとに４つの搬送パスを経由して色を重ねる構成（４パス方式）のカラー画像形成装置に比べて感光体ドラムの回転駆動に関してはより一層の精度が要求される。
【０００６】
一般に電子写真感光体ドラムの駆動には歯車列が採用されており、歯車精度に起因する回転ムラが必ず発生するが、４パス方式の場合は、駆動歯車列の減速比を整数の組み合わせとすることで、歯車１回転成分等の低い周波数の回転ムラの影響を回避し、各色の作像位置を合わせ込むことが可能である。
【０００７】
これに比べて、複数の電子写真感光体ドラムを配列したインライン方式の場合、複数の電子写真感光体ドラムが独立しているため駆動歯車列も独立となり、前述した４パス方式のような回避策が困難であるため、各色の作像位置がずれることによる色ずれが生じ易い。
【０００８】
このような色ずれの対策として、従来は、１つのモータから駆動を分岐して複数の電子写真感光体ドラムを駆動する構成において、電子写真感光体ドラムがほぼ真円であることを前提としたうえで、それぞれの歯車の位相を合わせて組立て、歯車の相対的な位相だけがずれないようにする方法（特開平１１−２５８９６６号公報参照）がある。また、電子写真感光体ドラムの角速度等を検出して、それぞれの電子写真感光体ドラムの速度ムラを相殺するようにモータの回転を制御したり、電子写真感光体ドラムの相対的な回転位相を望ましい状態に合わせ込むことにより色ずれを減少させる策（特開平０９−１４６３２９号公報参照）が講じられており、後者の方法は、組立ての際に歯車の位相を合わせる必要が無く、色ずれの精度にも優れている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の技術によれば、制御手段によって電子写真感光体ドラムの回転位相を合わせる方法では、電子写真感光体ドラムを含むプロセスカートリッジを着脱する際に、駆動側と電子写真感光体ドラムの位相がずれることを許容するものであり、プロセスカートリッジ着脱の度にＣＣＤ等によって検出用パターンの画像信号を得て電子写真感光体ドラムの速度ムラ等を検出する必要があり、その間、ユーザーを待たせてしまうことになる。
【００１０】
なお、位相を検知して駆動を制御する手段を持たない装置においては、駆動側と電子写真感光体ドラムの位相がずれないようにする方法が提案されているが（特開平０７−１９９７３２号公報参照）、駆動部に特別な工夫が無ければ位相を再現する効果は得られない。加えて、駆動側あるいは被駆動側の部品と別体に設けたキーにより駆動を伝達しているため、キー溝とのガタ等に起因する角速度変動を生じるおそれがある。
【００１１】
また、前述のように電子写真感光体ドラムの速度を検知して駆動の制御を行なう装置の場合においても、各色の電子写真感光体ドラムの回転精度が高いことが要求されるので、より高精度を満足する係合手段（カップリング）が必要である。
【００１２】
本発明は上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、プロセスカートリッジ着脱後の位相を合わせる等の待ち時間を短縮し、角速度変動の生じることが少なく、ユーザー側の使い勝手に優れた色ずれのない画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、（ａ）モータと、（ｂ）電子写真感光体と、前記電子写真感光体の端部に設けられた、前記モータからの回転駆動力を前記電子写真感光体に伝達する被駆動側カップリングであって、略三角柱のねじれた形状の螺旋形状部と、凹所を有する中心穴と、を有する被駆動側カップリングと、を備えた複数のプロセスカートリッジと、（ｃ）複数の前記プロセスカートリッジが有するそれぞれの前記電子写真感光体に前記回転駆動力を伝達する、前記被駆動側カップリングと結合する複数の駆動側カップリングであって、前記螺旋形状部と嵌合する、前記回転駆動力を前記電子写真感光体に伝達するための略三角柱のねじれた形状の螺旋形状穴を有する駆動側カップリングと、（ｄ）前記螺旋形状穴に配設された前記中心穴と係合するボスであって、前記駆動側カップリングと前記被駆動側カップリングとが結合する際に、前記被駆動側カップリングと前記駆動側カップリングを所定の回転位相で結合させるための、前記凹所と係合する突起を有するボスと、（ｅ）各前記駆動側カップリングの回転位相を直接検出する軸位相検出手段と、（ｆ）各前記電子写真感光体によって転写された検出パターンの画像を読み取ることによって前記電子写真感光体の周期的な速度ムラを検出する角速度変動検出手段と、（ｇ）前記複数の駆動側カップリングのそれぞれの回転速度および回転位相の少なくとも一方を個別に制御する回転制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
【００１５】
前記回転制御手段が、前記プロセスカートリッジを交換した際に前記角速度変動検出手段の出力に基づいて前記電子写真感光体の回転速度と回転位相を制御するとよい。
【００１６】
前記回転制御手段が、同じ前記プロセスカートリッジを着脱した際に前記軸位相検出手段の出力に基づいて前記電子写真感光体の回転位相を制御するとよい。
【００１７】
前記プロセスカートリッジを交換したことを検出するプロセスカートリッジ交換検知手段が設けられているとよい。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【作用】
プロセスカートリッジを新品に交換したときは、電子写真感光体の角速度変動（速度ムラ）による色ずれを検出パターンの画像によって検出し、各電子写真感光体の回転速度と回転位相を制御することで、色ずれ防止を行なう。
【００２２】
同じプロセスカートリッジを着脱した場合は、第１および第２係合部を有する装置本体の駆動力伝達部材と電子写真感光体の回転伝達手段によって、装置本体の駆動部と電子写真感光体の間に位相ずれのない高精度なカップリング性能が再現・維持されるため、駆動力伝達部材の位相ずれを軸位相検出手段によって検出して回転位相のみを制御する簡単な調整作業のみで、上記と同等の色ずれ防止を行なうことができる。
【００２３】
同じプロセスカートリッジを着脱するときには、検出パターンの画像によって色ずれの検出を行なう複雑で時間のかかる調整を行なうことなく、上記の簡便な手法を代用することで、ユーザーの待ち時間を大幅に短縮し、使い勝手のよい高画質、高性能な画像形成装置を実現できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は第１の実施の形態による画像形成装置を示すもので、これは、カラー画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタを示す縦断面図である。
【００２６】
〔全体構成の説明〕
図１に示すカラー画像形成装置は、垂直方向に並設された４個の電子写真感光体である電子写真感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を備えている。各電子写真感光体ドラム１は、後述する駆動機構によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。各電子写真感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、電子写真感光体ドラム１の表面を均一に帯電する帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し電子写真感光体ドラム１上に静電潜像を形成するスキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、各電子写真感光体ドラム１上のトナー像を記録媒体である転写材Ｓに転写させる静電転写装置５、転写後の各電子写真感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）等が配設されている。
【００２７】
ここで、電子写真感光体ドラム１、帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置６等は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）を形成している。また、プロセスカートリッジ７は装置本体に設けられた装着手段（図不示）によって、装置本体に対して着脱可能である。
【００２８】
各電子写真感光体ドラム１は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。各電子写真感光体ドラム１は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、図２〜図４に示す駆動力伝達機構を介して、各電子写真感光体ドラム１の一方の軸端部に、カラー画像形成装置の装置本体側に配設された後述するモータ４０による回転駆動力が伝達されることにより、反時計周りに回転駆動される。
【００２９】
帯電装置２としては、接触帯電方式のものを使用することができる。帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを電子写真感光体ドラム１の表面に当接させるとともに、このローラに帯電バイアス電圧を印加することにより、各電子写真感光体ドラム１の表面を一様に帯電させるものである。
【００３０】
各スキャナユニット３は、各電子写真感光体ドラム１の略水平方向に配置され、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）に照射される。各ポリゴンミラー８によって反射された画像光は、結像レンズ９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）を介して帯電済みの各電子写真感光体ドラム１の表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成されている。
【００３１】
各現像装置４はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを図示時計方向に回転する現像ローラ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の外周に塗布し、かつトナーに電荷を付与する。
【００３２】
そして潜像が形成された各電子写真感光体ドラム１と対向した現像ローラ１０に現像バイアスを印加することにより、潜像に応じて各電子写真感光体ドラム１上にトナー現像を行なうものである。
【００３３】
すべての電子写真感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向し、接するように循環移動する静電転写ベルト１１が配設される。静電転写ベルト１１は１０11〜１０14Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持たせた厚さ約１５０μｍのフィルム状部材で構成される。この静電転写ベルト１１は、垂直方向に４軸でローラに支持され、図中左側の外周面に転写材Ｓを静電吸着して各電子写真感光体ドラム１に転写材Ｓを接触させるべく循環移動する。これにより、転写材Ｓは静電転写ベルト１１により転写位置まで搬送され、各電子写真感光体ドラム１上のトナー像を転写される。
【００３４】
この静電転写ベルト１１の内側に当接し、４個の電子写真感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向した位置に転写ローラ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）が並設される。各転写ローラ１２から正極性の電荷が静電転写ベルト１１を介して転写材Ｓに印加され、この電荷による電界により、電子写真感光体ドラム１に接触中の用紙に、電子写真感光体ドラム１上の負極性のトナー像が転写される。
【００３５】
静電転写ベルト１１は周長約７００ｍｍ、厚み１５０μｍのベルトであり、駆動ローラ１３、従動ローラ１４ａ、１４ｂ、テンションローラ１５の４本のローラにより掛け渡され、図の矢印方向に回転する。これにより、上述した静電転写ベルト１１が循環移動して転写材Ｓが従動ローラ１４ａ側から駆動ローラ１３側へ搬送される間にトナー像を転写される。
【００３６】
給紙部１６は、画像形成部に転写材Ｓを給紙搬送するものであり、複数枚の転写材Ｓが給紙カセット１７に収納されている。画像形成時には給紙ローラ１８（半月ローラ）、レジストローラ対１９が画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット１７内の転写材Ｓを１枚毎分離給送する。そして、転写材Ｓ先端はレジストローラ対１９に突き当たり一旦停止し、ループを形成した後静電転写ベルト１１の回転と画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ対１９によって静電転写ベルト１１へと給紙されていく。
【００３７】
定着部２０は、転写材Ｓに転写された複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ローラ２１ａと、これに圧接して転写材Ｓに熱及び圧力を与える加圧ローラ２１ｂとからなる。
【００３８】
すなわち、各電子写真感光体ドラム１上のトナー像を転写した転写材Ｓは定着部２０を通過する際に定着ローラ対２１ａ、２１ｂで搬送されるとともに、定着ローラ対２１ａ、２１ｂによって熱と圧力を与えられる。これによって複数色のトナー像が転写材Ｓ表面に定着される。
【００３９】
画像形成の動作としては、プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが、印字タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて電子写真感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが、反時計回り方向に回転駆動される。そして、各プロセスカートリッジ７に対応する各スキャナユニット３が順次駆動される。この駆動により、帯電装置２は電子写真感光体ドラム１の周面に一様な電荷を付与し、各スキャナユニット３は、各電子写真感光体ドラム１周面に画像信号に応じて露光を行なって各電子写真感光体ドラム１周面上に静電潜像を形成する。各現像装置４内の現像ローラ１０は、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて各電子写真感光体ドラム１周面上にトナー像を形成（現像）する。
【００４０】
最上流の電子写真感光体ドラム１周面上に形成されたトナー像の先端が、静電転写ベルト１１との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に転写材Ｓの印字開始位置が一致するように、レジストローラ対１９が回転を開始して転写材Ｓを静電転写ベルト１１へ給送する。
【００４１】
転写材Ｓは静電吸着ローラ２２と静電転写ベルト１１とによって挟み込むようにして静電転写ベルト１１の外周に圧接される。そして、静電転写ベルト１１と静電吸着ローラ２２との間に電圧を印加することにより、誘電体である転写材Ｓと静電転写ベルト１１の誘電体層に電荷を誘起し、転写材Ｓを静電転写ベルト１１の外周に静電吸着するように構成している。これにより、転写材Ｓは静電転写ベルト１１に安定して吸着され、最下流の転写部まで搬送される。
【００４２】
このように搬送されながら転写材Ｓは、各電子写真感光体ドラム１と転写ローラ１２との間に形成される電界によって、各電子写真感光体ドラム１のトナー像を順次転写される。
【００４３】
４色のトナー像を転写された転写材Ｓは、駆動ローラ１３の曲率により静電転写ベルト１１から曲率分離され、定着部２０に搬入される。転写材Ｓは、定着部２０で上記トナー像を熱定着された後、排紙ローラ対２３によって、排紙部２４から画像面を下にした状態で本体外に排出される。
【００４４】
〔プロセスカートリッジ駆動機構の説明〕
図２〜図４に基づいて各プロセスカートリッジ７の電子写真感光体としての電子写真感光体ドラム１を回転駆動する駆動機構を説明する。
【００４５】
各電子写真感光体ドラム１の駆動機構は、図２に示す駆動力伝達部材３０を有し、これは、プロセスカートリッジ７に装置本体からの回転駆動力を伝達するための歯車３１ａと、歯車３１ａと一体である軸部３１ｂと、軸部３１ｂと一体となって回転しプロセスカートリッジ７に回転駆動力を伝達する駆動側のカップリング３１ｃが一体で構成された一体構成部品であり、この一体構成部品は樹脂成形品とすることができる。
【００４６】
図３に示すように、駆動力伝達部材３０の軸部３１ｂはカラー画像形成装置の装置本体に設置されたシリンダ３２により回転直動自由に支持されており、駆動力伝達部材３０は軸方向に移動可能で、板バネ３３により電子写真感光体ドラム１の方向に押圧されている。
【００４７】
各電子写真感光体ドラム１には、電子写真感光体ドラム１と一体で回転するドラム軸３４が並行ピン３５を用いて固定されており、ドラム軸３４は軸受３６を介してカラー画像形成装置の装置本体に正確に位置決めされている。ドラム軸３４の軸端部には被駆動側である電子写真感光体ドラム１の回転伝達手段を構成するカップリング３７が固定され、駆動側のカップリング３１ｃと噛み合い、回転駆動力が伝達される。
【００４８】
駆動側のカップリング３１ｃと被駆動側のカップリング３７には、それぞれ図４に示すような略三角柱のねじれた形状の螺旋形状穴３１ｄ（第１係合部）と、略三角柱のねじれた形状の螺旋形状部３７ａ（第１係合部）が設けられている。そして、螺旋形状穴３１ｄと螺旋形状部３７ａが嵌合し、所定の回転方向に回転駆動すると両者が必ず噛み合う構成となっている。この構成では、駆動側と被駆動側の相対的な位置は３点で定まり回転中にこの位置が動かないため、カップリング部において角速度変動が生じることがなく、電子写真感光体ドラム１は高精度に回転駆動される。
【００４９】
さらに駆動側のカップリング３１ｃの内部には突起３１ｅを有するボス部３１ｆ（第２係合部）が設けられ、また、被駆動側のカップリング３７には、凹所３７ｂを有する中心穴３７ｃ（第２係合部）が形成されている。よって、駆動側のカップリング３１ｃと被駆動側のカップリング３７との結合は、突起３１ｅと、凹所３７ｂが一致する回転位相においてのみ、嵌合することができる。
【００５０】
なお、第２係合部は、回転駆動力の伝達には関与することがないように、前述の三角螺旋状の第１係合部におけるハメアイより、突起３１ｅと、凹所３７ｂとの間には大きなガタを持たせて、回転中には接触しないようにしている。また、第１および第２係合部が同時に係合・離間する位置関係になっているため、カップリング部の係合・離間動作および駆動力伝達精度に悪影響を与えることはない。
【００５１】
図５は、電子写真感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ専用に設けた装置本体側のモータ４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）により、駆動力伝達部材３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を経て電子写真感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄをそれぞれ駆動するための制御部を示す。各駆動力伝達部材３０には回転位相を検出するためのターゲット４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）が設けてあり、軸位相検出手段である光学式あるいは磁気式の位相検出装置４２（４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ）により１回転に１回の位相信号を検出することができる。また、静電転写ベルト１１上に対向するようにパターン検出部４３が設けてあり、静電転写ベルト１１上の検出パターンの画像を光学的に検出することができる。
【００５２】
本構成においては、角速度ムラ（角速度変動）の主成分はドラム１回転周期だけとなるため、各電子写真感光体ドラム１上に等時間間隔で作像した検出パターンを静電転写ベルト１１に転写し、画像をパターン検出部４３で読み込み、各色ごとにパターン間隔の累積の変動成分を求めると図６のような正弦波形が得られる。同図において、横軸は画像先端からの距離、縦軸が位置ずれ量となる。
【００５３】
４色の位相関係を求めるには、制御回路４４において、パターン検出部４３の出力に基づいて角度変動検出手段である速度ムラ検出部４５で各色の作像開始タイミングを管理しながら１色ずつ作像して検出し、演算部４６で正弦波形を求め、前記開始タイミング間隔により補正して比較する等の処理をして回転制御手段であるモータ制御部４７で各モータ４０の制御を行なえばよい。
【００５４】
例えば、図６においては、ブラックＫを基準とした場合、イエローＹを距離ｙだけ画像先端側にずらせばブラックＫとの色ずれを減少させることができる。同様に、マゼンタＭは距離ｍ、シアンＣは距離ｃずらせばよい。ただし、このパターン検知には所定の時間を必要とするため、頻繁に行なうとユーザー側の消費時間が増加してしまう。
【００５５】
角速度ムラの発生レベルや位相は駆動側だけでは決まらず、電子写真感光体ドラムまで含めた全体で決まるため、電子写真感光体ドラムを含むプロセスカートリッジを新品に交換したときには上記のパターン検出部による画像検出を行なう必要がある。しかし、それ以外でカップリングが離間・係合したとき、例えば同じカートリッジを着脱しただけのときは、前述のように駆動側と電子写真感光体ドラムの位相が高精度で再現されればパターン検出部による画像検出作業を行なう必要はない。
【００５６】
すなわち、電子写真感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを回転させる駆動力伝達部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの回転位相を検出する位相検出装置４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを利用し、通常はこの位相情報をもとに軸位相検出部４８による回転位相の制御を行ない、プロセスカートリッジ７を交換したときだけ、前述の画像検出による速度ムラの調整を行なうようにする。
【００５７】
なお、プロセスカートリッジを新品等に交換したことを検出するための図示しないプロセスカートリッジ交換検知手段が配設されていれば、これによって、プロセスカートリッジを交換したことを検知することができる。
【００５８】
同じカートリッジを着脱するのみの場合は、図４に示す高精度なカップリング部により駆動側と電子写真感光体ドラム１の位相が再現されるため、時間のかかる画像検出を行なう替わりに、各位相検出装置４２の出力に基づいて各プロセスカートリッジ７の駆動力伝達部材３０の位相ずれを検出し、モータ側の軸位相を調整する位相調整作業を行なう。
【００５９】
例えば、位相検出装置４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの出力に基づいて軸位相検出部４８において検出された位相波形が図７のようであるとき、図６における距離ｙ相当の時間ｙ1 だけ早く回すようにイエローの駆動力伝達部材３０ａの位相を制御すれば、ブラックとイエローの色ずれは減少する。同様に、マゼンタの駆動力伝達部材３０ｂは距離ｍ相当の時間ｍ1 早く、シアンの駆動力伝達部材３０ｃは距離ｃ相当の時間ｃ1 早く回すように位相制御すればよい。
【００６０】
位相の制御は、制御回路４４のモータ制御部４７において、必要な時間だけモータ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの回転速度を調整することにより行なうことができる。
【００６１】
このような位相制御を行なった後に、前述の位相関係を求めると図８のようになり、色ずれをおよそ１／２以下に低減することができる。
【００６２】
また、各モータ４０の可変速制御が可能な場合は、パターン検出部４３の出力に基づいて速度ムラ検出部４５で得られた図６に示すような位相と振幅の情報をもとに、各色の速度ムラを相殺するように、すなわち図６と逆位相となるような速度制御を行なう。これによって、図９に示すように、電子写真感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの速度ムラを大幅に改善して、色ずれのないフルカラー画像形成装置を実現できる。
【００６３】
図１０は第２の実施の形態によるカラー画像形成装置を示すもので、水平方向に並設された複数の電子写真感光体としての電子写真感光体ドラム１０１（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ）に対向して各電子写真感光体ドラム１０１の表面に形成されたトナー画像を転写材に転写する搬送ベルト１１１が張架されている。
【００６４】
一方、給送カセット１１７からピックアップローラ１１８により繰り出された転写材は図示しない分離手段により１枚ずつ分離給送された後、搬送ローラ対１１９ａによりレジストローラ対１１９ｂに送られ、該レジストローラ対１１９ｂにより所定のタイミングで搬送ベルト１１１に搬送され、各電子写真感光体ドラム１０１からトナー画像が転写される。
【００６５】
トナー画像が転写された転写材は定着手段１２０によりトナー画像が定着された後、排出ローラ対１２３により搬送されて装置本体の上部に設けられた排出トレイ１２４上に排出される。
【００６６】
各電子写真感光体ドラム１０１の駆動部は機械左側手前に位置し、略水平方向に並んだ４色のプロセスカートリッジの電子写真感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄに回転駆動力を与える。各プロセスカートリッジには、電子写真感光体ドラム１０１、現像装置、クリーニング手段等が含まれ、これら全ての駆動力を供給することになる。
【００６７】
各プロセスカートリッジは各色独立で脱着可能であり、駆動力伝達部も各色独立で略水平方向に並んだ構成となっており、各電子写真感光体ドラム１０１の回転伝達手段にカラー画像形成装置の装置本体の駆動力伝達部材から回転駆動力を伝達するカップリング部については、図２ないし図４に示すものと同様であり、また、図５に示す制御部と同様の制御部を有する。
【００６８】
このように４個の電子写真感光体ドラムを水平に配置した構成のカラー画像形成装置においても、前述の第１および第２係合部を有するカップリングによって装置本体側と各電子写真感光体ドラムの位相を再現することで、第１の実施の形態と同様に、プロセスカートリッジ着脱時のユーザーの待ち時間を短縮し、使い勝手に優れたカラー画像形成装置を実現できる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は上述のとおり構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
【００７０】
画像形成装置の装置本体側の駆動部とプロセスカートリッジの電子写真感光体の間に、極めて高精度な位相ずれのないカップリングを設けることで、プロセスカートリッジの着脱に伴う色ずれの調整作業を簡略化し、ユーザーの待ち時間を大幅に短縮できる。
【００７１】
これによって、色ずれがなく、しかもユーザー側の使い勝手のよい高画質、高性能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施の形態によるカラー画像形成装置を示す模式断面図である。
【図２】  図１の電子写真感光体ドラムの駆動部を示す斜視図である。
【図３】  図１の電子写真感光体ドラムの軸端部と図２の駆動部の関係を示す模式断面図である。
【図４】  駆動部と電子写真感光体ドラムのカップリング部を示す斜視図である。
【図５】  電子写真感光体ドラムの制御部の構成を示す図である。
【図６】  調整前の各色の色ずれを示すグラフである。
【図７】  駆動力伝達部材の回転位相を位相検出装置によって検出した信号を示すグラフである。
【図８】  軸位相調整後の各色の色ずれを示すグラフである。
【図９】  モータ速度制御後の各色の色ずれを示すグラフである。
【図１０】  第２の実施の形態によるカラー画像形成装置を示す図である。
【符号の説明】
１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）、１０１（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ）    電子写真感光体ドラム
２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）    帯電装置
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）    スキャナユニット
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）    現像装置
５    静電転写装置
６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）    クリーニング装置
７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）    プロセスカートリッジ
８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）    ポリゴンミラー
９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）    結像レンズ
１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）    現像ローラ
１１    静電転写ベルト
１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）    転写ローラ
１６    給紙部
２０    定着部
２４    排紙部
３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）    駆動力伝達部材
３１ａ    歯車
３１ｂ    軸部
３１ｃ    駆動側のカップリング
３１ｄ    螺旋形状穴
３１ｅ    突起
３１ｆ    ボス部
３２    シリンダ
３３    板バネ
３４    ドラム軸
３５    並行ピン
３６    軸受
３７    被駆動側のカップリング
３７ａ    螺旋形状部
３７ｂ    凹所
３７ｃ    中心穴
４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）    モータ
４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）    ターゲット
４２（４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ）    位相検出装置
４３    パターン検出部
４４    制御回路
４５    速度ムラ検出部
４６    演算部
４７    モータ制御部
４８    軸位相検出部
１１１    搬送ベルト
１１７    給送カセット
１２０    定着手段
１２４    排紙トレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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