JP4167798B2

JP4167798B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4167798B2
Application number: JP2000245993A
Authority: JP
Inventors: 和彦小林
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-08-14
Filing date: 2000-08-14
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2020-08-14
Also published as: JP2002062706A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に係り、詳しくは、複数の像担持体を備え、すべての像担持体を駆動した状態で画像形成を行う第１の画像形成モードと、一部の像担持体を駆動するとともに他の像担持体の駆動を停止した状態で画像形成を行う第２の画像形成モードとを切り換えて実行可能に構成された画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置としては、帯電トナーからなるトナー像が表面に形成される像担持体としての感光体ドラム等をそれぞれ有する複数のトナー像形成部を、転写材としての転写紙を担持して搬送する転写搬送部材としての紙搬送ベルトの移動方向に沿って平行に配置した、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が知られている（例えば、特開平６−２０２４３０号公報参照）。この画像形成装置において、各トナー像形成部の感光体ドラム上に形成された静電潜像はそれぞれ、互いに異なる色の帯電トナーを用いて現像される。そして、各感光体ドラムと紙搬送ベルトとが接触対向する転写位置において、紙搬送ベルトに転写バイアスが印加され、転写バイアスで発生した転写電界によって各感光体ドラム上の帯電トナー像が紙搬送ベルト上の転写紙に順次転写されてカラー画像となる。
【０００３】
このような複数の感光体ドラムを備えたタンデム型の画像形成装置では、各感光体ドラムに固着された駆動受部材としての被駆動ギアと、駆動手段側の駆動ギアとがそれぞれ噛み合って回転駆動力が伝達されることにより、各感光体ドラムが回転する。ところが、各感光体ドラムに固着される被駆動ギアは必ず加工誤差を伴っているため、均一な回転駆動力で駆動したとしても感光体ドラムに周期的な回転ムラが生じてしまう。この回転ムラは、感光体ドラム周面の移動速度の変動となってしまうため、各感光体ドラム上の各色のトナー像を転写紙に重ね合わせたときの色ずれの原因となる。この色ずれを解決するために、同じような加工誤差を有する被駆動ギアを用い、これらの被駆動ギア同士の回転位置関係が所定の回転位置関係になるように、画像形成装置が組み立てられる。このように組み立てられた装置では、すべての感光体ドラムが常に同じ回転速度で同時に回転駆動される限り、上記感光体ドラムの周期的な回転ムラが互いに同期するため、上記色ずれのないカラー画像を形成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記複数の感光体ドラムを備えた画像形成装置は、画像形成時に常にすべての感光体ドラムを回転駆動するとは限らない。例えば、すべての感光体ドラムを回転駆動してカラー画像を形成するカラーモードと、黒トナー像が形成される感光体ドラムのみを回転駆動して黒色のみの画像を形成するモノクロモードとを切り換えて実行できるように構成された画像形成装置がある。このような２つの画像形成モードを切り換えて画像形成を行うと、装置の組立て時にせっかく合わせていた被駆動ギア同士の回転位置関係が、上記装置組立て時の所定の回転位置関係からずれてしまい、カラーモード時に上記色ずれが発生するようになるという問題点があった。
【０００５】
そこで、このように画像形成モードを切り換えて画像形成を行ったときの色ずれを防止するために、黒トナー像用の感光体ドラムに対応した駆動ギアの目印をセンサで検知するとともに、カラートナー像用の感光体ドラムに対応した駆動ギアの目印をセンサで検知し、モノクロモードからカラーモードに切り換えたときに両センサによる検知結果に基づいて、感光体ドラムの相対位相を補正するように駆動ギアを駆動するものが知られている（特開平９−１７９３７２号公報参照）。
【０００６】
ところが、上記公報に記載されている画像形成装置では、上記駆動ギアの目印を検知する複数のセンサを必要とするため、装置構成が複雑となり小型化及び低コスト化が難しいという問題点があった。
【０００７】
本発明は以上の背景の下でなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で、一部の像担持体のみを回転駆動する第２の画像形成モードからすべての像担持体を回転駆動する第１の画像形成モードに切り換えるときに、各像担持体の駆動受部材同士の回転位置関係が装置組立て時の所定の回転位置関係からずれるのを防止することができる画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー像が形成される複数の像担持体と、各像担持体に取り付けられた複数の駆動受部材と、該複数の像担持体の一部からなる第１の像担持体群に属する像担持体を該駆動受部材を介して回転駆動する第１の駆動手段と、残りの像担持体からなる第２の像担持体群に属する像担持体を該駆動受部材を介して回転駆動する第２の駆動手段と、各像担持体にトナー像を形成する複数のトナー像形成部と、各像担持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搬送する搬送手段と、各像担持体上のトナー像を被転写体に転写する複数の転写手段とを備え、すべての像担持体を駆動した状態で画像形成を行う第１の画像形成モードと、第１の像担持体群に属する像担持体を駆動するとともに第２の像担持体群に属する像担持体の駆動を停止した状態で画像形成を行う第２の画像形成モードとを切り換えて実行可能に構成され、各駆動受部材同士の回転位置関係が所定の回転位置関係を満たすように組み立てられた画像形成装置において、第１の駆動手段及び第２の駆動手段のそれぞれに対して、入力パルスに従って回転角度が変化する互いに独立に駆動制御可能な別々の駆動モータを用い、第２の画像形成モードの実行期間に第１の駆動手段の駆動モータに入力した入力パルスの数を積算し、第２の画像形成モードが終了した後、第１の画像形成モードを開始する前に、該第２の画像形成モードの実行期間における第１の駆動手段の駆動モータの入力パルスの積算値に基づいて、各駆動受部材が該所定の回転位置関係を満たすように第１の駆動手段の駆動モータ及び第２の駆動手段の駆動モータの少なくとも一方を制御する駆動制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の画像形成装置では、第１の像担持体群に属する像担持体のみ回転駆動する第２の画像形成モードの実行期間に第１の駆動手段の駆動モータに入力した入力パルスの数を積算し、その第２の画像形成モードが終了した後、すべての像担持体を回転駆動する第１の画像形成モードを開始する前に、第２の画像形成モードの実行期間における第１の駆動手段の駆動モータの入力パルスの積算値に基づいて、第１の駆動手段の駆動モータ及び第２の駆動手段の駆動モータの少なくとも一方を制御する。この画像形成モード切換時の駆動モータの制御により、第２の画像形成モードの実行期間における第１の駆動手段の駆動モータの入力パルスの積算値に基づいて、各駆動受部材同士の回転位置関係が装置組立て時における所定の回転位置関係を満たすように、第１の像担持体群又は第２の像担持体群に属する像担持体及びその駆動受部材を回転させる。この駆動受部材を回転により、第２の画像形成モードに続いて実行される第１の画像形成モードにおいて、各像担持体の駆動受部材同士の回転位置関係が装置組立て時における所定の回転位置関係を満たした状態で、各像担持体が回転駆動される。
しかも、請求項１の画像形成装置では、第１の駆動手段の駆動モータに入力した入力パルスの数が、第２の画像形成モードの実行期間に第１の像担持体群に属する像担持体の駆動受部材が回転した累積回転角度に対応する。この累積回転角度に対応している駆動モータに対する入力パルスを制御に流用することができるので、上記累積回転角度を測定するための手段を個別に設ける必要がない。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記複数の駆動受部材がすべて、同一の金型によって成形されたものであることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２の画像形成装置では、各像担持体に固着される複数の駆動受部材が、同一の金型から成形されている。このため、これらの駆動受部材に偏心や形状誤差があったとしても、それらの偏心や形状誤差はどの駆動受部材でも同じになる。そこで、装置の組立て時に、各像担持体の駆動受部材同士の回転位置関係が、トナー像を形成するときの各像担持体表面の移動速度ムラが同じになるような所定の回転位置関係を満たすように、各駆動部材を取り付けておく。このように各駆動受部材を取り付けておくことにより、転写体上に重ねあわせる各トナー像間の位置ずれがなくなる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、第１の像担持体群が、黒トナー像が形成される像担持体で構成され、第２の像担持体群が、互いに異なる色のカラートナー像がそれぞれ形成される複数の像担持体で構成され、第１の画像形成モードがカラー画像を形成するカラーモードであり、第２の画像形成モードがモノクロ画像を形成するモノクロモードであることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項３の画像形成装置では、モノクロモードに続いて実行されるカラーモードにおいて、各像担持体の駆動受部材同士の回転位置関係が装置組立て時における所定の回転位置関係を満たした状態で、各像担持体が回転駆動される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラーレーザプリンタ（以下「レーザプリンタ」という）に適用した実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、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。このトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを有する感光体ユニットと、現像ユニットとを備えている。また、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの配置は、各感光体ユニット内の感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
【００１９】
また、本レーザプリンタは、上記トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのほか、光書込ユニット２、給紙カセット３，４、レジストローラ対５、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６０を有するベルト装置としての転写ユニット６、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８等を備えている。また、本レーザプリンタは、図示していない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども備えている。
上記光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
また、図２中の一点鎖線は、転写紙の搬送経路を示している。給紙カセット３，４から給送された転写紙は、図示しない搬送ガイド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５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５により所定のタイミングで送出された転写紙は転写搬送ベルト６０で担持され、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの転写位置を通過するように搬送される。各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのトナー像が転写されカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット７でトナー像が定着された後、排紙トレイ８上に排出される。
【００２０】
図３は、上記トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのうち、イエローのトナー像形成部１Ｙの概略構成を示す拡大図である。他のトナー像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｋについてもそれぞれ同じ構成となっているので、それらの説明は省略する。
図３において、トナー像形成部１Ｙは、前述のように感光体ユニット１０Ｙ及び現像ユニット２０Ｙを備えている。感光体ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙのほか、感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するブラシローラ１２Ｙ、感光体ドラム表面をクリーニングする揺動可能なカウンタブレード１３Ｙ、感光体ドラム表面を除電する除電ランプ１４Ｙ、感光体ドラム表面を一様帯電する非接触型の帯電ローラ１５Ｙ等を備えている。本実施形態では、各感光体ユニットの感光体ドラムとして、表面に有機感光体（ＯＰＣ）層を有するものを用いている。
上記構成の感光体ユニットにおいて、帯電ローラ１５Ｙにより一様帯電された感光体ドラム１１Ｙの表面に、上記光書込ユニット２で変調及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１１Ｙの表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像は、後述の現像ユニット２０Ｙで現像されてイエローのトナー像となる。転写搬送ベルト６０上の転写紙１００が通過する転写位置Ｐｔでは、感光体ドラム１１Ｙ上のトナー像が転写紙１００に転写される。トナー像が転写された後の感光体ドラム１１Ｙの表面は、ブラシローラ１２Ｙで所定量の潤滑剤が塗布された後、カウンタブレード１３Ｙでクリーニングされ、除電ランプ１４Ｙから照射された光によって除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。
【００２１】
上記現像ユニット２０Ｙは、磁性キャリア及びマイナス帯電のトナーを含む二成分現像剤を使用している。そして、現像ケース２１Ｙの感光体ドラム側の開口から一部露出するように配設された現像剤担持体としての現像ローラ２２Ｙや、搬送スクリュウ２３Ｙ，２４Ｙ、現像ドクタ２５Ｙ、トナー濃度センサ（Ｔセンサ）２６Ｙ、粉体ポンプ２７Ｙ等を備えている。現像ケース２１Ｙ内に収容された現像剤は搬送スクリュウ２３Ｙ，２４Ｙで撹拌搬送されることにより摩擦帯電される。そして、この現像剤の一部が現像ローラ２２Ｙの表面に担持され、現像ドクタ２５Ｙで層厚が規制された後、感光体ドラム１１Ｙと対向する現像位置に搬送される。現像位置では、現像ローラ上の現像剤中のトナーにより感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像が現像される。現像ケース２１Ｙ内の現像剤のトナー濃度は上記トナー濃度センサ２６Ｙで検知され、必要に応じて粉体ポンプ２７Ｙによりトナーが補給される。
【００２２】
図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、フルカラーモード（第１の画像形成モード）実行時及びモノクロモード（第２の画像形成モード）実行時における転写ユニット６の拡大図である。この転写ユニット６で使用した転写搬送ベルト６０は、体積抵抗率が１０^９〜１０^１１Ωｃｍである中抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はＰＶＤＦ（ポリふっ化ビニリデン）である。この転写搬送ベルト６０は、各トナー像形成部の感光対ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、４つの接地された支持ローラ６１〜６４に掛け回されている。これらの支持ローラにうち、転写紙移動方向上流側の入口ローラ６１には、所定電圧が印加された静電吸着ローラ６５が対向するように配置されている。この２つのローラ６１，６５の間を通過した転写紙は転写搬送ベルト６０上に静電吸着される。また、転写紙移動方向下流側の出口ローラ６２は転写搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されている。また、支持ローラ６３，６４間に張架されている転写搬送ベルト６０の外周面には、所定のクリーニング用電圧が印加された図示しないバイアスローラが接触するように配置されている。このバイアスローラにより転写搬送ベルト６０上に付着したトナー等の異物が除去される。
【００２３】
また、各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラムに接触対向して転写ニップを形成している転写搬送ベルト６０の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋを設けている。この転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋはマイラ製の固定ブラシであり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋから転写バイアスが印加される。この転写バイアス印加部材で印加された転写バイアスにより、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置において該転写搬送ベルト６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。
【００２４】
また、本実施形態では、各転写位置を通過する転写紙１００を転写搬送ベルト６０とともに各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに押圧する複数の押圧手段を、転写搬送ベルト６０の移動を案内する案内部材としてのバックアップローラ６８Ｙ、６８Ｍ、６８Ｃ、６８Ｋを用いて構成している。各バックアップローラ６８Ｙ、６８Ｍ、６８Ｃ、６８Ｋの両端部には、加圧バネ６９Ｙ、６９Ｍ、６９Ｃ、６９Ｋが取り付けられ、感光体ドラム側に付勢されている。
【００２５】
図５及び図６はそれぞれ、イエローのトナー像形成部１Ｙにおける感光体ドラム１１Ｙ及びバックアップローラ６８Ｙの正面図及び側面図である。なお、図５及び図６では、イエローのトナー像形成部１Ｙに対するバックアップローラ６８Ｙについて示しているが、他のバックアップローラ６８Ｍ、６８Ｃ、６８Ｋも同様な構成となっている。
上記バックアップローラ６８Ｙの両端部の回転軸は、軸受け６８１Ｙ，６８２Ｙを介して図示しないユニット側板に支持され、転写搬送ベルト６０の移動に伴ってバックアップローラ６８Ｙが回転可能となっている。このバックアップローラ６８Ｙは、図中Ｄで示す所定の突き出し量でトナー像形成部１Ｙ側に突き出され、転写位置の転写紙移動方向上流側で転写搬送ベルト６０を感光体ドラム１１Ｙの周面に一部巻き付けるように該転写搬送ベルト６０の移動を案内している。ここで、上記「突き出し量」Ｄは、各転写位置を通過する仮想平面と、バックアップローラ６８Ｙの感光体ドラム側の頂点との間の距離である。
上記転写搬送ベルト６０を感光体ドラム１１Ｙに巻き付けることにより、転写搬送ベルト６０が感光体ドラム１１Ｙの周面に押圧されるため、転写ニップにおける転写紙１００と感光体ドラム１１Ｙとの接触圧が高まり、転写位置における転写効率が高くなる。白抜け等の転写不良を防止することができる。
【００２６】
また、上記転写ユニット６は、装置本体に対して固定配置された転写ユニット本体６００と、転写ユニット本体側に設けられた揺動軸６０２を中心に揺動可能な転写サブユニット６０１とにより構成されている。上記転写ユニット本体６００には、黒用の転写バイアス印加部材６７Ｋ及びバックアップローラ６８Ｋ、支持ローラ６１〜６４、転写サブユニット６０１を揺動させるための偏心カム６０３等を有している。一方、上記転写サブユニット６０１は、カラー用の転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、バックアップローラ６８Ｙ、６８Ｍ、６８Ｃ等を有している。また、転写サブユニット６０１の揺動端部と転写ユニット本体６００との間には、転写サブユニット６０１をカラー用の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃから離間させるように付勢する付勢手段としてのスプリングが取り付けられている。上記偏心カム６０３は図示しない駆動装置により回転駆動され、、転写サブユニット６０１の揺動端部の下面に接触するように取り付けられている。
図４（ａ）に示すカラーモード実行時には、スプリング６０４の付勢力に抗して転写サブユニット６０１の揺動端部の下面を押し上げる位置に、偏心カム６０３を回転させる。これにより、転写搬送ベルト６０とすべての感光体ドラムとが接触し、各感光体ドラム上の各色のトナー像を転写搬送ベルト６０上の転写紙に重ね合わせて転写できる状態となる。
図４（ｂ）に示すモノクロモード実行時には、上記転写サブユニット６０１の揺動端部に対する押上げ力が解除される位置に、偏心カム６０３を回転させる。これにより、スプリング６０４の付勢力で転写サブユニット６０１の揺動端部が押し下げられ、転写搬送ベルト６０とカラー用の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃとが離間し、感光体ドラム１１Ｋ上の黒色のトナー像のみを転写搬送ベルト６０上の転写紙に転写できる状態となる。
【００２７】
図７は、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを回転駆動する感光体駆動手段の説明図である。これらの感光体ドラムは、第１の感光体群（第１の像担持体群）に属する黒用の感光体ドラム１１Ｋと、第２の感光体群（第２の像担持体群）に属するカラー用の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃとに分けられる。各感光体ドラムは、所定の間隔Ｌで並ぶように配置されている。各感光体ドラムにはそれぞれ、駆動受部材としてのドラムギア１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋが取り付けられている。
上記黒用の感光体ドラム１１Ｋのドラムギア１１０Ｋには、第１駆動モータ１１１の駆動軸に取り付けられ、図中反時計方向に回転駆動される駆動伝達部材としてのドラム駆動ギア１１２が噛み合っている。この第１駆動モータ１１１としては、入力パルスに従って回転角度が変化するステッピングモータが用いられている。この第１駆動モータ１１１とドラム駆動ギア１１２とにより、第１の駆動手段が構成されている。
また、マゼンタ及びシアンの感光体ドラム１１０Ｍ、１１０Ｃのドラムギア１１１Ｍ、１１１Ｃには、３つの感光体ドラムに兼用されている第２駆動モータ１１３の駆動軸に取り付けられ、図中反時計方向に回転駆動される駆動伝達部材としてのドラム駆動ギア１１４が噛み合っている。この第２駆動モータ１１１としても、入力パルスに従って回転角度が変化するステッピングモータが用いられている。また、マゼンタの感光体ドラム１１０Ｍのドラムギア１１１Ｍとイエローの感光体ドラム１１Ｙのドラムギア１１１Ｙとの間には、アイドルギア１１５が噛み合うように設けられている。この第２駆動モータ１１３、ドラム駆動ギア１１４及びアイドルギア１１５により、第２の駆動手段が構成されている。この第２の駆動手段では、単一の第２駆動モータ１１３によってカラー用の各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃを回転駆動することができる。そして、駆動モータ１１３から各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃまでの減速比を同一にし、各感光体ドラムを同じ回転速度で回転することができるようにしている。
【００２８】
上記構成の感光体駆動手段において、フルカラーモード時に各駆動モータ１１１、１１３を同時に図中反時計方向に回転させると、各ドラムギア１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋを介してすべての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを図中時計方向に同じ回転速度で回転駆動することができる。また、各駆動モータ１１１、１１３は、後述の制御部により独立に回転駆動制御することができる。そして、モノクロモード時に黒用の第１駆動モータ１１１のみを図中反時計方向に回転すると、ドラムギア１１０Ｋを介して黒用の感光体ドラム１１Ｋを図中時計方向に回転駆動し、カラー用の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃの回転は停止した状態にすることができる。
【００２９】
ここで、上記感光体ドラムの駆動伝達に用いる各ドラムギア１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、同一の金型から成形されたものであり、同じような偏心特性および形状誤差を有している。そして、金型の同じ基準位置に対応している各ドラムギアの外周部の近傍の側面部には、装置組立て時に用いる位置合わせ用のマーク（★）１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃ、１１６Ｋが付されている。なお、ドラム駆動ギア１１２、１１４についても同一金型から成形するのが好ましい。
【００３０】
図８は、各ドラムギア１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋを介して同時に回転駆動したときの各感光体ドラム表面の線速変動の一例を示している。図中の横軸は、各感光体ドラムの外周の移動距離であり、左端の縦線Ｏの位置が例えば図７の状態（イエローのドラムギア１１０Ｙのマーク１１６Ｙが図中最上部に位置している状態）に対応している。また、曲線中の黒丸は、各ドラムギアにおけるマークの位置に対応している。ここで、ドラムギア１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは前述のように同一金型から成形しているので、同じような偏心特性および形状誤差を有している。したがって、ドラム駆動ギア１１２、１１４などを用いて同じ回転速度で回転したとしても、図８に示すように、各ドラムギアが取り付けられている感光体ドラム表面の線速が変動してしまう。そこで、感光体ドラム間のピッチをＬ［ｍ］とし、感光体ドラムの直径をｄ［ｍ］とし、次の数１に示す関係式を満たすようにしたときは、隣合う感光体ドラム間を周長でαずつずれた状態で線速変動の位相が一致するように、各ドラムギア１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋを装置本体に取り付ける。
【数１】
Ｌ＝πｄ＋α
【００３１】
具体的には、各ドラムギア同士の回転位置関係が、図７に示す所定の回転位置関係を満たすように、各ドラムギアを装置本体に取り付ける。図７中のθαは、上記距離αを角度に換算した値である。このように各ドラムギアを取り付けることにより、各ドラムギアに偏心が形状誤差があったとしても、各感光体ドラムから転写紙１００に重ね合わせて転写されるトナー像の位置ずれが各色とも同じになり、カラー画像の色ずれが発生しないようになる。
【００３２】
以上のように、本実施形態のレーザプリンタでは、装置組立て時に各ドラムギア１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋが所定の回転角度関係を満たすようにしているが、その後の画像形成モードの切換に伴って、上記所定の回転角度関係がずれてしまうというおそれがある。すなわち、モノクロモード実行時には、黒用の感光体ドラム１１Ｋのみを回転駆動しカラー用の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃの回転を停止した状態で画像形成を行う。そして、このモノクロモードが終了するときには、黒用のドラムギア１１０Ｋは不定の回転位置で停止する。このままの状態で次のフルカラーモードを開始すると、黒用のドラムギア１１０Ｋとカラー用のドラムギア１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃとが上記所定の回転角度関係からずれた状態で回転駆動され、転写紙１００上に転写される黒トナー像とカラートナー像との間で位置ずれが発生してしまうことになる。
【００３３】
そこで、本実施形態では、モノクロモードが終了した後、フルカラーモードを開始する前に、モノクロモードの実行期間に黒用のドラムギア１１０Ｋが回転した累積回転角度に基づいて、黒用のドラムギア１１０Ｋとカラー用のドラムギア１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃとが組立て時の所定の回転位置関係を満たすように、第１駆動モータ１１１を制御している。
【００３４】
図９は、上記駆動モータ１１１、１１３を駆動制御する制御系の要部を示すブロック図である。駆動制御手段としてのコントローラ２００は、他の画像形成用部材の制御にも用いられるように構成され、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、Ｉ／Ｏインタフェース２０４などにより構成されている。このコントローラ２００には、Ｉ／Ｏインタフェース２０４を介して、各駆動モータ１１１、１１３に入力パルスを出力するモータ駆動回路１１７、１１８が接続されている。コントローラ２００からモータ駆動回路に対して回転駆動指令（回転角度、入力パルスの数など）が出されると、モータ駆動回路から駆動モータに対して所定の入力パルスが出力され、駆動モータが回転する。ここで、上記モノクロモードの開始から終了までの期間に回転した黒用の感光体ドラム１１Ｋ及びドラムギア１１０Ｋの累積回転角度に関する情報（入力パルス数Ｎｐの積算値など）は、コントローラ２００内の電池でバックアップされたＲＡＭや電気的にデータを消去して書き換え可能なＲＯＭなどのデータ記憶部に記憶される。
【００３５】
図１は、上記画像形成モード切換時の駆動モータ制御の一例を示すフローチャートである。フルカラーモードが終了してモノクロモードに切り換えるときは、モノクロ（黒）用の駆動モータ１１１の入力パルス数Ｎｐの積算値を記憶するデータ記憶部をリセットする（ステップ１、２）。次に、モノクロモードを実行している期間中、モノクロ（黒）用の駆動モータ１１１の入力パルス数Ｎｐを積算してデータ記憶部に記憶していく（ステップ３）。そして、モノクロモードが終了してフルカラーモードに切り換えるときは、黒用のドラムギア１１０Ｋの累積回転角度を求め、黒用のドラムギア１１０Ｋと他のカラー用のドラムギア１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃとの間の回転位置ずれΔθを算出する（ステップ４）。この回転位置ずれΔθをなくすように第１駆動モータ１１１を制御してドラムギア１１０Ｋの回転位置を補正し、前述の図７に示す組立て時の所定の回転位置関係を満たすようにする（ステップ５）。その後、フルカラーモードを開始する（ステップ６）。
【００３６】
なお、上記モノクロモードが終了した時点で装置電源をオフにする場合は、モノクロモード期間中のモノクロ（黒）用の駆動モータ１１１の入力パルス数Ｎｐの積算値を、上記不揮発性のデータ記憶部に記憶しておく。これにより、次の装置電源のオン時にフルカラーモードをするときには、上記黒用のドラムギア１１０Ｋの回転位置の補正を行うことができる。また、次の装置電源のオン時にモノクロモードを行うときには、不揮発性のデータ記憶部２記憶されている入力パルス数Ｎｐに続けて積算していく。
また、上記不揮発性のデータ記憶部を備えていないときは、上記黒用のドラムギア１１０Ｋの回転位置の補正を行なった後に、装置電源をオフにする。
【００３７】
以上、本実施形態によれば、ドラムギア上のマークを検知するセンサを設けない簡易な構成で、モノクロモードからフルカラーモードに切り換えるときに、各感光体ドラムのドラムギア１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋ同士の回転位置関係が装置組立て時の所定の回転位置関係からずれるのを防止することができる。したがって、上記モード切換後のフルカラーモードにおいても、転写紙１００上で各色トナー像の位置ずれのない高品質のフルカラー画像を得ることができる。
【００３８】
なお、上記実施形態においては、モノクロモードが終了してフルカラーモードに切り換えるときに、回転位置ずれΔθをなくすように第１駆動モータ１１１を制御しているが、この第１駆動モータ１１１の代わりに、第２駆動モータ１１３を制御してカラー用のドラムギア１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃの回転位置を調整し、上記回転位置ずれΔθをなくすように構成してもよい。また、第１駆動モータ１１１及び第２駆動モータ１１３の両方を制御して上記回転位置ずれΔθをなくすように制御してもよい。
【００３９】
また、上記実施形態においては、第１駆動モータ１１１に対する入力パルス数Ｎｐを積算してデータ記憶部に記憶しているが、黒用ドラムギア１１０Ｋの回転角度の積算値を記憶するように構成してもよい。
【００４０】
また、上記実施形態においては、第１駆動モータ１１１に対する入力パルス数Ｎｐから黒用のドラムギア１１０Ｋの累積回転角度を求めているが、黒用の第１駆動モータ１１１の駆動軸にエンコーダを設け、このエンコーダの出力に基づいて、ドラムギア１１０Ｋの累積回転角度を求めるように構成してもよい。この場合は、モノクロモードの途中で第１駆動モータ１１１が脱調を起こしても、上記ドラムギア１１０Ｋの累積回転角度を正確に求めることができる。
【００４１】
また、上記実施形態では、被転写体が転写搬送ベルトに担持搬送されている転写紙である場合について説明したが、本発明は、被転写体がベルト状の中間転写体を用いた画像形成装置についても適用でき、同様な効果が得られるものである。
【００４２】
また、上記実施形態においては、二成分現像剤を用いた場合を例に説明したが、本発明は、一成分現像剤を用いた場合にも適用可能である。
【００４３】
また、上記実施形態においては、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の４色の画像を形成するための４組のトナー像形成部を備えたレーザプリンタの場合について説明したが、本発明は、トナー像形成部の数に制限されることなく適用でき、同様な効果が得られるものである。そして、トナー像形成部を複数備え、中間転写体や転写紙等の被転写体に、順次、各トナー像形成部の像担持体上に形成されたトナー像を転写して重ね画像を形成する画像形成装置であれば、レーザプリンタに限らず、複写機等の他の画像形成装置についても適用可能である。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１乃至３の発明によれば、駆動受部材の回転位置を検知する検知手段を設けない簡易な構成で、一部の像担持体のみを回転駆動する第２の画像形成モードから、すべての像担持体を回転駆動する第１の画像形成モードに切り換えるときに、各像担持体の駆動受部材同士の回転位置関係が装置組立て時の所定の回転位置関係からずれるのを防止することができる。しかも、第１の駆動手段の駆動モータに対する入力パルスを制御に流用することができるので、第２の画像形成モードの実行期間に第１の像担持体群に属する像担持体の駆動受部材が回転した累積回転角度を測定するための手段を個別に設ける必要がないという効果がある。
【００４６】
特に、請求項２の発明によれば、装置の組立て時に、各像担持体の駆動受部材同士の回転位置関係が、トナー像を形成するときの各像担持体表面の移動速度ムラが同じになるような所定の回転位置関係を満たすように、各駆動受部材を取り付けておくことにより、転写体上に重ねあわせる各トナー像間の位置ずれがなくなるという効果がある。
【００４８】
特に、請求項３の発明によれば、黒トナー像用の像担持体のみを回転駆動するモノクロモードから、すべての像担持体を回転駆動するカラーモードに切り換えるときに、各像担持体の駆動受部材同士の回転位置関係が装置組立て時の所定の回転位置関係からずれるのを防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザプリンタにおける画像形成モード切換時の制御のフローチャート。
【図２】同レーザプリンタの概略構成図。
【図３】同レーザプリンタのトナー像形成部の概略構成図。
【図４】（ａ）はフルカラーモードにおける転写ユニットの説明図。（ｂ）はモノクロモードにおける転写ユニットの説明図。
【図５】イエローのトナー像形成部における転写位置周辺の拡大正面図。
【図６】同イエローのトナー像形成部における転写位置周辺の拡大側面図。
【図７】各感光体ドラムを回転駆動する感光体駆動手段の説明図。
【図８】各感光体ドラムの回転ムラ（線速変動）の説明図。
【図９】各感光体ドラムを回転駆動する駆動モータの制御系の要部を示すブロック図。
【符号の説明】
１トナー像形成部
６転写ユニット
９転写バイアス電源
１０感光体ユニット
１１感光体ドラム
２０現像ユニット
６０転写搬送ベルト
６１〜６４支持ローラ
６７転写バイアス印加部材(固定ブラシ）
６８バックアップローラ
６９加圧バネ
１００転写紙
１１０ドラムギア
１１１第１駆動モータ
１１２黒用のドラム駆動ギア
１１３第２駆動モータ
１１４カラー用のドラム駆動ギア
１１５アイドルギア
１１６位置合わせ用のマーク
１１７第１駆動モータ用のモータ駆動回路
１１８第２駆動モータ用のモータ駆動回路
２００コントローラ
６００転写ユニット本体
６０１転写サブユニット

Claims

トナー像が形成される複数の像担持体と、各像担持体に取り付けられた複数の駆動受部材と、該複数の像担持体の一部からなる第１の像担持体群に属する像担持体を該駆動受部材を介して回転駆動する第１の駆動手段と、残りの像担持体からなる第２の像担持体群に属する像担持体を該駆動受部材を介して回転駆動する第２の駆動手段と、各像担持体にトナー像を形成する複数のトナー像形成部と、各像担持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搬送する搬送手段と、各像担持体上のトナー像を被転写体に転写する複数の転写手段とを備え、
すべての像担持体を駆動した状態で画像形成を行う第１の画像形成モードと、第１の像担持体群に属する像担持体を駆動するとともに第２の像担持体群に属する像担持体の駆動を停止した状態で画像形成を行う第２の画像形成モードとを切り換えて実行可能に構成され、
各駆動受部材同士の回転位置関係が所定の回転位置関係を満たすように組み立てられた画像形成装置において、
第１の駆動手段及び第２の駆動手段のそれぞれに対して、入力パルスに従って回転角度が変化する互いに独立に駆動制御可能な別々の駆動モータを用い、
第２の画像形成モードの実行期間に第１の駆動手段の駆動モータに入力した入力パルスの数を積算し、第２の画像形成モードが終了した後、第１の画像形成モードを開始する前に、該第２の画像形成モードの実行期間における第１の駆動手段の駆動モータの入力パルスの積算値に基づいて、各駆動受部材が該所定の回転位置関係を満たすように第１の駆動手段の駆動モータ及び第２の駆動手段の駆動モータの少なくとも一方を制御する駆動制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１の画像形成装置において、
上記複数の駆動受部材がすべて、同一の金型によって成形されたものであることを特徴とする画像形成装置。
請求項１又は２の画像形成装置において、
第１の像担持体群が、黒トナー像が形成される像担持体で構成され、
第２の像担持体群が、互いに異なる色のカラートナー像がそれぞれ形成される複数の像担持体で構成され、
第１の画像形成モードがカラー画像を形成するカラーモードであり、
第２の画像形成モードがモノクロ画像を形成するモノクロモードであることを特徴とする画像形成装置。