JP4599199B2

JP4599199B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4599199B2
Application number: JP2005079025A
Authority: JP
Inventors: 康久荏原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2025-03-18
Also published as: JP2006259468A

Description

本発明は、複数の像担持体にそれぞれ形成した可視像を転写体に重ね合わせて転写して重ね合わせ像を得る方式の複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、この種の画像形成装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この画像形成装置は、像担持体たる複数の感光体と、それぞれの感光体に対向する転写位置を順次通過するように無端移動せしめられる無端移動体たるベルト部材とを備えている。そして、電子写真プロセスによってそれぞれの感光体の表面に形成した互いに色の異なるトナー像を形成する。これらのトナー像は、ベルト部材の表面に保持されながら各転写位置を順次通過する記録紙の表面に重ね合わせて転写される。この重ね合わせの転写により、記録紙の表面上に多色トナー像が形成される。

かかる構成においては、各感光体を光走査する光学系の温度変化による光路の変動や、着脱可能な各感光体のガタツキなどにより、それぞれの感光体でトナー像の形成位置が相対的にずれてしまうことがある。このようなずれが生ずると、記録紙に対する各色トナー像の重ね合わせずれが発生して、画質が低下してしまう。

そこで、特許文献１に記載の画像形成装置では、各感光体の駆動速度をそれぞれ個別に設定する速度設定処理を実施して、各色トナー像の重ね合わせずれを抑えるようになっている。この速度設定処理においては、まず、所定のタイミングでそれぞれの感光体に所定の基準トナー像を形成してベルト部材の表面に転写する。次いで、それぞれの基準トナー像をフォトセンサによって検知したタイミングに基づいて、それぞれの基準トナー像における互いの相対的な位置ズレ量を算出する。そして、その算出結果に基づいてそれぞれの感光体の駆動速度を個別に設定する。これにより、各感光体をそれぞれ位置ずれ量に対応する速度差で駆動して、感光体上のトナー像を記録紙上のトナー像にずれなく重ね合わせることが可能になる。

一方、トナー像の重ね合わせずれとしては、光学系の光路の変動や感光体のガタツキに起因するものの他、感光体の回転軸に固定された感光体ギヤの偏心に起因するものがある。この重ね合わせずれは次のようにして発生する。即ち、感光体ギヤにおいて、偏心によって半径が最も長くなっている箇所が原動側ギヤに噛み合うと、感光体の線速が最も遅くなる。これに対し、半径が最も短くなっている箇所が原動ギヤに噛み合うと、感光体の線速が最も早くなる。感光体ギヤにおける前者の箇所と後者の箇所とは、回転中心を基準にして互いに１８０°の点対称の位置にあるので、感光体の線速にはギヤ１周あたりで１周期分のサインカーブを描くような変動特性が現れる。そして、サインカーブの上限あたりの線速で感光体が回転しているときには、感光体表面が最も速い速度で転写位置を通過することから、トナー像が本来よりも表面移動方向に延びた形状で記録紙に転写される。この一方で、サインカーブの下限あたりの線速で感光体が回転しているときには、感光体表面が最も遅い速度で転写位置を通過することから、トナー像が本来よりも表面移動方向に縮んだ形状で記録紙に転写される。重ね合わせの転写工程において、記録紙上で本来よりも延びた形状になっているトナー像の上に、本来よりも縮んだ形状のトナー像が転写されると、重ね合わせずれが発生してしまう。また、この逆に、本来よりも縮んだ形状のトナー像の上に、本来よりも延びた形状のトナーが転写されても、重ね合わせずれが発生してしまう。

近年においては、かかる重ね合わせずれを回避するために、複数の感光体ギヤの回転位相を同期させるいわゆる位相合わせという制御を取り入れるようになってきた。この位相合わせは、例えば次のようにして行われる。即ち、まず、各感光体の回転軸に固定された感光体ギヤ（以下、単に「ギヤ」という）の最大半径箇所又は最小半径箇所に目印を付しておき、これをフォトセンサなどによって検知させる。そして、この検知結果に基づいて各感光体ギヤの回転角度をそれぞれ把握させる。この把握に基づいて、画像形成動作の終了時に各感光体をそれぞれ互いに同じ回転角度位置で個別に停止させれば、次回の画像形成動作において各ギヤの回転位相を同期させることができる。画像形成動作の開始時に、フォトセンサによる検知結果に基づいて把握した回転位相ずれ量に基づいて、各感光体の駆動源の駆動速度を互いに一時的に異ならせて、各ギヤの回転位相を合わせるようにしてもよい。

特開平１０−２０６０７号公報

ところが、このようにして各ギヤの回転位相を合わせても、特許文献１に記載の画像形成装置のように、各感光体に線速差をもたせる構成においては、せっかく合わせた回転位相を線速差によって狂わせてしまう。そして、線速差を大きくするほど、ギヤの回転位相の狂いが激しくなって、位相ずれによる重ね合わせずれが起こり易くなる。特に、複数の記録紙に画像を連続的にプリントアウトする連続プリントモード（連続画像形成動作）では、プリントアウトを行う毎に位相ずれを大きくしていって重ね合わせずれが顕著に現れてしまう。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のような画像形成装置を提供することである。即ち、可視像の形成位置が複数の像担持体で相対的にずれることによる重ね合わせずれを抑えつつ、連続画像形成動作でギヤの回転位相ずれに起因する重ね合わせずれを顕著にするといった事態を抑えることができる画像形成装置である。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、移動する表面に黒色の可視像を担持する黒用像担持体、及び、移動する表面に黒とは異なる色の可視像を担持する非黒用像担持体、を含む複数の像担持体と、それぞれの像担持体の回転軸線上で個別に回転しながらそれぞれの像担持体に回転駆動力を伝達する複数のギヤと、それら複数のギヤに伝達するための回転駆動力をそれぞれ個別に発揮する複数のモータによってそれぞれの像担持体を個別に回転駆動する駆動手段と、それぞれの像担持体に可視像を形成する可視像形成手段と、それぞれの像担持体との対向位置を順次通過するように表面を無端移動させる無端移動体と、それぞれの像担持体の表面に形成された可視像を、該無端移動体の表面に保持される記録体に転写するか、あるいは該無端移動体の表面に転写した後に記録体に転写する転写手段と、該無端移動体の表面に担持される可視像を検知する像検知手段と、所定のタイミングでそれぞれの像担持体を標準速度で駆動しながらそれぞれの像担持体に所定の基準像を形成して該無端移動体の表面に転写した後、それぞれの基準像を該像検知手段によって検知したタイミングに基づいて、上記非黒用像担持体について、上記黒用像担持体との間の基準像の検知ずれ時間を算出し、その算出結果に基づいて上記非黒用像担持体の駆動速度を個別に設定する速度設定処理を実施する制御手段とを備え、画像形成動作時には、上記黒用像担持体を上記標準速度で回転駆動する一方で、上記非黒用像担持体を上記速度設定処理で設定された駆動速度で回転駆動することで、上記黒用像担持体と上記非黒用像担持体との間に、上記検知ずれ時間に対応する線速差を発生させて可視像の相対的な位置ずれを低減する画像形成装置において、上記複数のギヤに対してそれぞれ回転方向の所定位置に目印を設けるとともに、それぞれのギヤの上記目印をそれぞれギヤにおける所定の回転角度位置で検知する複数の目印検知センサを設け、上記検知ずれ時間と、駆動速度差値とを関連付け、且つ上記検知ずれ時間の上限値と、駆動速度差値を関連付けたデータテーブルをデータ記憶手段に記憶させ、上記複数のギヤの上記目印を互いに同じ回転角度位置で停止させるタイミングで上記複数のモータの駆動を停止させる、あるいは、上記複数のモータの駆動開始時に上記複数のモータの駆動速度をそれぞれ一時的に異ならせることで、複数のギヤの回転位相を合わせる位相合わせ処理を実施するように上記制御手段を構成するとともに、上記速度設定処理にて、上記検知ずれ時間の算出結果が上記上限値を下回っている場合には、該算出結果に対応する上記駆動速度差値を上記データテーブルから特定し、特定結果を上記標準速度に対して加算又は減算した値を、画像形成動作時の上記非黒用像担持体の駆動速度として設定する一方で、該算出結果が上記上限値を下回っていない場合には、上記上限値に対応する上記駆動速度差値を上記データテーブルから特定し、特定結果を上記標準速度に対して加算又は減算した値を、画像形成動作時の上記非黒用像担持体の駆動速度として設定する処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、複数の記録体に対して画像を連続的に形成する連続画像形成動作にて、先行する記録体に画像を形成するための画像形成動作と、後続の記録体に画像を形成するための画像形成動作との間に、上記基準像を形成しながらそれぞれの像担持体の駆動速度を設定するための画像形成動作を行う場合には、それぞれの画像形成動作を停止させることなく連続的に行わせるようにした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１又は２の画像形成装置において、それぞれの像担持体の表面を比較的低速で移動させながら画像を形成する低速画像形成動作と、それぞれの像担持体の表面を比較的高速で移動させながら画像を形成する高速画像形成動作とで、それぞれ上記上限値を異ならせるように、上記制御手段を構成した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の画像形成装置において、画像形成装置の筺体内に配設されたぞれぞれの像担持体を、該筺体に設けられた開口を通して着脱可能にしたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４の画像形成装置において、上記像担持体と、これ表面を一様帯電せしめる帯電手段とを共通の支持体に支持させて１つのユニットを構成し、画像形成装置の筺体内に配設された複数の該ユニットを、それぞれ該筺体に設けられた開口を通して着脱可能にしたことを特徴とするものである。

これらの発明においては、複数の像担持体から中間転写ベルトや紙搬送ベルトなどといった無端移動体の表面にそれぞれ転写した可視像の相対的な位置ずれ量に基づいて各像担持体の駆動速度を個別に設定する。そして、この設定によって位置ずれ量に応じた線速差を各像担持体にもたせることで、可視像の形成位置が複数の像担持体で相対的にずれることによる重ね合わせずれを抑えることができる。
また、この際、それぞれの像担持体における駆動速度差を所定の上限値以内に留めることで、それぞれの潜像担持体に個別に対応する複数のギヤにおける回転速度差を所定の範囲内にする。これにより、各ギヤの回転速度差による回転位相の狂いを少なくして、連続画像形成動作でギヤの回転位相ずれに起因する重ね合わせずれを顕著にするといった事態を抑えることができる。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｙトナー像を生成するためのプロセスユニット６Ｙを例にすると、図２に示すように、ドラム状の感光体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、現像器５Ｙ等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスユニット６Ｙは、プリンタ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いる。

上記帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体１Ｙの表面を一様帯電せしめる。像担持体たる感光体１Ｙの一様帯電せしめられた表面は、レーザー光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の静電潜像は、Ｙトナーと磁性キャリアとを含有するＹ現像剤を用いる現像器５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト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１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスユニット（６Ｍ，Ｃ，Ｋ）においても、同様にして感光体（１Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に（Ｍ，Ｃ，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。

上記現像器５Ｙは、そのケーシングの開口から一部露出させるように配設された現像ロール５１Ｙを有している。また、互いに平行配設された２つの搬送スクリュウ５５Ｙ、ドクターブレード５２Ｙ、トナー濃度センサ（以下、Ｔセンサという）５６Ｙなども有している。

現像器５Ｙのケーシング内には、磁性キャリアとＹトナーとを含む図示しないＹ現像剤が収容されている。このＹ現像剤は２つの搬送スクリュウ５５Ｙによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、上記現像ロール５１Ｙの表面に担持される。そして、ドクターブレード５２Ｙによってその層厚が規制されてからＹ用の感光体１Ｙに対向する現像領域に搬送され、ここで感光体１Ｙ上の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体１Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像器５Ｙにおいて、現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像ロール５１Ｙの回転に伴ってケーシング内に戻される。

２つの搬送スクリュウ５５Ｙの間には仕切壁が設けられている。この仕切壁により、現像ロール５１Ｙや図中右側の搬送スクリュウ５５Ｙ等を収容する第１供給部５３Ｙと、図中左側の搬送スクリュウ５５Ｙを収容する第２供給部５４Ｙとがケーシング内で分かれている。図中右側の搬送スクリュウ５５Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第１供給部５３Ｙ内のＹ現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ロール５１Ｙに供給する。図中右側の搬送スクリュウ５５Ｙによって第１供給部５３Ｙの端部付近まで搬送されたＹ現像剤は、上記仕切壁に設けられた図示しない開口部を通って第２供給部５４Ｙ内に進入する。第２供給部５４Ｙ内において、図中左側の搬送スクリュウ５５Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第１供給部５３Ｙから送られてくるＹ現像剤を図中右側の搬送スクリュウ５５Ｙとは逆方向に搬送する。図中左側の搬送スクリュウ５５Ｙによって第２供給部５４Ｙの端部付近まで搬送されたＹ現像剤は、上記仕切壁に設けられたもう一方の開口部（図示せず）を通って第１供給部５３Ｙ内に戻る。

透磁率センサからなる上述のＴセンサ５６Ｙは、第２供給部５４Ｙの底壁に設けられ、その上を通過するＹ現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度と良好な相関を示すため、Ｔセンサ５６ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、Ｔセンサ５６Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆを格納したＲＡＭを備えている。このＲＡＭ内には、他の現像器に搭載された図示しないＴセンサからの出力電圧の目標値であるＭ用Ｖｔｒｅｆ、Ｃ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータも格納されている。Ｙ用Ｖｔｒｅｆは、後述するＹ用のトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、Ｔセンサ５６Ｙからの出力電圧の値をＹ用Ｖｔｒｅｆに近づけるように、図示しないＹ用のトナー搬送装置を駆動制御して第２供給部５４Ｙ内にＹトナーを補給させる。この補給により、現像器５Ｙ内のＹ現像剤中のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像器についても、Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー搬送装置を用いた同様のトナー補給制御が実施される。

先に示した図１において、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中下方には、光書込ユニット７が配設されている。潜像形成手段たる光書込ユニット７は、画像情報に基づいて発したレーザー光Ｌにより、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおけるそれぞれの感光体を走査する。この走査により、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット７は、光源から発したレーザー光（Ｌ）を、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー上での反射によって主走査方向に偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。

光書込ユニット７の図中下側には、給紙カセット２６、これらに組み込まれた給紙ローラ２７など有する紙収容手段が配設されている。給紙カセット２６は、シート状の記録体たる転写紙Ｐを複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ２７を当接させている。給紙ローラ２７が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Ｐが給紙路７０に向けて送り出される。

この給紙路７０の末端付近には、レジストローラ対２８が配設されている。レジストローラ対２８は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転させるが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。

プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中上方には、中間転写体たる中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる無端移動体たる転写ユニット１５が配設されている。この転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、２次転写バイアスローラ１９、クリーニング装置１０などを備えている。また、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども備えている。中間転写ベルト８は、これら７つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

上記２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された可視像たる４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。そして、転写紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。２次転写ニップで４色トナー像が一括２次転写された転写紙Ｐは、転写後搬送路７１を経由して定着装置２０に送られる。

定着装置２０は、内部にハロゲンランプ等の発熱源を有する定着ローラ２０ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ２０ｂとによって定着ニップを形成している。定着装置２０内に送り込まれた転写紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ２０ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。

定着装置２０内でフルカラー画像が定着せしめられた転写紙Ｐは、定着装置２０を出た後、排紙路７２と反転前搬送路７３との分岐点にさしかかる。この分岐点には、第１切替爪７５が揺動可能に配設されており、その揺動によって転写紙Ｐの進路を切り替える。具体的には、爪の先端を反転前送路７３に近づける方向に動かすことにより、転写紙Ｐの進路を排紙路７２に向かう方向にする。また、爪の先端を反転前搬送路７３から遠ざける方向に動かすことにより、転写紙Ｐの進路を反転前搬送路７３に向かう方向にする。

第１切替爪７５によって排紙路７２に向かう進路が選択されている場合には、転写紙Ｐは、排紙路７２から排紙ローラ対１００を経由した後、機外へと配設されて、プリンタ筺体の上面に設けられたスタック５０ａ上にスタックされる。これに対し、第１切替爪７５によって反転前搬送路７３に向かう進路が選択されている場合には、転写紙Ｐは反転前搬送路７３を経て、反転ローラ対２１のニップに進入する。反転ローラ対２１は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐをスタック部５０ａに向けて搬送するが、転写紙Ｐの後端をニップに進入させる直前で、ローラを逆回転させる。この逆転により、転写紙Ｐがそれまでとは逆方向に搬送されるようになり、転写紙Ｐの後端側が反転搬送路７４内に進入する。

反転搬送路７４は、鉛直方向上側から下側に向けて湾曲しながら延在する形状になっており、路内に第１反転搬送ローラ対２２、第２反転搬送ローラ対２３、第３反転搬送ローラ対２４を有している。転写紙Ｐは、これらローラ対のニップを順次通過しながら搬送されることで、その上下を反転させる。上下反転後の転写紙Ｐは、上述の給紙路７０に戻された後、再び２次転写ニップに至る。そして、今度は、画像非担持面を中間転写ベルト８に密着させながら２次転写ニップに進入して、その画像非担持面に中間転写ベルトの第２の４色トナー像が一括２次転写される。この後、転写後搬送路７１、定着装置２０、排紙路７２、排紙ローラ対１００を経由して、機外のスタック部５０ａ上にスタックされる。このような反転搬送により、転写紙Ｐの両面にフルカラー画像が形成される。

上記転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部５０ａとの間には、ボトル支持部３１が配設されている。このボトル支持部３１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを収容するトナー収容部たるトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを搭載している。トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、互いに水平よりも少し傾斜した角度で並ぶように配設され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋという順で配設位置が高くなっている。トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは、それぞれ後述するトナー搬送装置により、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像器に適宜補給される。これらのトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。

図３は本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。図において制御部１５０には、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、光書込ユニット８、給紙カセット２６、レジストローラ対２８、転写ユニット１５、トナー像検知センサ６９、データ入力ポート６８などが接続されている。また、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ感光体モータ９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋや、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋギヤセンサ９１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなども接続されている。トナー像検知センサ６９は、中間転写ベルト（８）上に転写された後述の基準トナー像を検知するものである。また、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ感光体モータ９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ感光体（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を回転駆動するものである。また、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋギヤセンサ９１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ感光体の回転軸部材に固定されたギヤに付された目印を検知するものである。

制御部１５０は、演算処理を実施するＣＰＵ１５０ａと、データを記憶するＲＡＭ１５０ｂとを備えている。そして、所定のタイミングが到来する毎に、速度設定処理を実施するようになっている。この速度設定処理では、まず、図１に示した感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ．Ｋを回転させながら一様帯電せしめる。そして、所定の画素パターンかからなるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ基準トナー像を形成するための静電潜像を、レーザー光の走査によって４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにそれぞれ形成せしめる。そして、これらの現像によって感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上で得られたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ基準トナー像を、それぞれ中間転写ベルト８上に転写せしめる。

次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対する基準トナー像用の光走査は、図４に示すように、それぞれ、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ基準トナー像がそれぞれ中間転写ベルト８上でベルト移動方向に等間隔で転写されるようなタイミングで開始される。中間転写ベルト８上に等間隔に並ぶように転写されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ基準トナー像Ｔｙ，Ｔｍ，Ｔｃ，Ｔｋは、反射型フォトセンサからなるトナー像検知センサ６９によって順次検知される。通常であれば、トナー像検知センサ６９によるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ基準トナー像の検知間隔は等しくなる。しかし、温度変化によって光書込ユニット内におけるレーザー光の光路が変動したり、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋががたついたりすると、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対する光書込位置が互いに相対的にずれて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ基準トナー像が等間隔に形成されなくなる。そして、トナー像検知センサ６９によるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ基準トナー像の検知間隔が等しくなくなる。このような状態では、プリントアウト時の各色トナー像に重ね合わせずれが発生することになる。そこで、制御部１５０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ基準トナー像のトナー像検知センサ６９による検知間隔のバラツキに基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ感光体モータ９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの駆動速度をそれぞれ個別に設定する。そして、この設定により、必要に応じてプリント動作時の各感光体に線速差をもたせて、各色トナー像を各１次転写ニップで正確に重ね合わせるようにする。

図５は、制御部１５０によって実施される速度設定処理の制御フローの一例を示すフローチャートである。この速度設定処理は、図示しないプリンタの主電源が投入された直後や、主電源が投入された状態で所定時間が経過する毎に実施される。この速度設定処理では、まず、各感光体や中間転写ベルトの駆動が開始された後、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ基準トナー像を形成するための光書込が各感光体に対して行われる（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）。この光書込によって得られた静電潜像は、それぞれ対応する現像器によって現像されてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ基準トナー像になった後（Ｓ２）、それぞれ中間転写ベルト上に転写される（Ｓ３）。中間転写ベルト上に転写されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ基準トナー像は、それぞれトナー像検知センサによって順次検知される（Ｓ４）。この検知の過程において、制御部は、Ｙ基準トナー像検知時点からＫ基準トナー像検知時点までの時間であるＹＫ検知間隔、Ｍ基準トナー像検知時点からＫ基準トナー像検知時点までの時間であるＭＫ検知間隔をそれぞれ計測する（Ｓ５）。また、Ｃ基準トナー像検知時点からＫ基準トナー像検知時点までの時間であるＣＫ検知間隔も計測する（Ｓ５）。そして、ＹＫ検知間隔、ＭＫ検知間隔、ＣＫ検知間隔からそれぞれ所定値Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３を減算して、ＹＫ転写ずれ時間Ｔ１、ＣＫ転写ずれ時間Ｔ２、ＭＫ転写ずれ時間Ｔ３をそれぞれ算出する（Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８）。これらの転写ずれ時間がそれぞれ「ゼロ」である場合には、Ｋ基準トナー像と、Ｙ，Ｍ，Ｃ基準トナー像とに転写ずれがないことになる。

制御部の上記ＲＡＭ（１５０ｂ）には、各転写ずれ時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３について、それぞれその転写ずれ時間の値と、予めの試験によって確認されている適切な駆動速度差補正値とを関連付けるずれ補正データテーブルが記憶されている。これら駆動速度差補正値は、その値だけの駆動速度差をＫ用の感光体とＹ，Ｍ，Ｃ感光体との間に設けることで、Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像をＫトナー像にピッタリと重ね合わせることができることを示している。制御部は、各転写ずれ時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を算出すると、次に、転写ずれ時間Ｔ１について所定の上限値を下回っているか否かを判断する（Ｓ９）。これは、その転写ずれ時間Ｔ１に対応して設定すべきＹ用の感光体（１Ｙ）とＫ用の感光体（１Ｋ）との駆動速度差について、所定の上限値を下回っているか否かを判断していることになる。そして、下回っている場合（Ｓ９でＹ）には、その転写ずれ時間Ｔ１に対応する駆動速度差をＹＫ用補正データテーブルから特定して（Ｓ１０）、その分だけ標準速度から増減した値に、Ｙ用の感光体の駆動速度を設定する（Ｓ１１）。また、上回っている場合（Ｓ９でＮ）には、その上限値に対応する駆動速度差をＹＫデータテーブルから特定して（Ｓ１２）、その分だけ標準速度から増減した値に、Ｙ用の感光体の駆動速度を設定する（Ｓ１１）。これにより、Ｙ用の感光体とＫ用の感光体との駆動速度差が所定の上限値以内に留められる。転写ずれ時間Ｔ２、Ｔ３についても、上述したＳ１１〜Ｓ１２と同様の処理を行って（Ｓ１３〜Ｓ１９）、Ｍ用の感光体、Ｃ用の感光体の駆動時間をそれぞれ特定した駆動速度差の分だけ増減した値に設定する。そして、次回のプリントジョブ時には、Ｋ用の感光体については所定の標準速度で駆動し、且つ、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の感光体については、それぞれ図示の速度設定処理で設定した駆動速度で駆動して、各色のトナー像を形成する。

図７は、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、転写ユニットと、それらの周囲構成とを示す拡大構成図である。同図において、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、図示しない軸受けにより、その回転軸を中心にして回転可能に支持されている。それぞれの回転軸の一端部には、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋよりも遙かに大きな経の感光体ギヤ１０１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが固定されている。Ｋ用の感光体ギヤ１０１Ｋには、Ｋ感光体モータ１０２Ｙのモータ軸に固定されたＫ原動ギヤ１０３Ｋが噛み合っている。また、Ｃ用の感光体ギヤ１０１Ｃには、Ｃ感光体モータ１０２Ｃのモータ軸に固定されたＣ原動ギヤ１０３Ｃが噛み合っている。また、Ｍ用の感光体ギヤ１０１Ｍには、Ｍ感光体モータ１０２Ｍのモータ軸に固定されたＭ原動ギヤ１０３Ｍが噛み合っている。また、Ｙ用の感光体ギヤ１０１Ｙには、Ｙ感光体モータ１０２Ｙのモータ軸に固定されたＹ原動ギヤ１０３Ｙが噛み合っている。

各感光体ギヤ１０３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれその最大偏心箇所に光反射性材料からなる目印１０４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが付されており、これは反射型フォトセンサからなるギヤセンサ１０５Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋによって所定の回転角度で検知される。

カラープリントよりも需要の高いモノクロプリント時においては、Ｋ用の感光体１Ｋだけを駆動させるようにすることで、他の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃやモータの消耗を抑えたり、省エネルギー化を図ったりする。この際、転写ユニット１５は、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけに中間転写ベルト８を接触させるような姿勢をとる。

モノクロプリント時には、このようにして、Ｋ用の感光体１Ｋだけが回転駆動されることから、Ｋ用の感光体ギヤ１０３Ｋと、他の感光体ギヤ１０３Ｙ，Ｍ，Ｃとの最大偏心箇所の位相は、一度合わせたとしても、その後にどうしても異なってくる。そこで、本プリンタでは、プリント動作終了時に、各ギヤセンサからの検知結果に基づいて、各感光体ギヤの回転位相を合わせるように、各感光体モータをそれぞれ個別に停止させるようになっている。

次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施例に係るプリンタの基本的な構成は、実施形態に係るプリンタと同様である。

図６は、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対する副走査方向における光走査開始位置の相対位置関係を示す模式図である。図中○で囲ったＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのアルファベットは、それぞれ感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対する１ドット目のレーザー照射スポットを示している。また、同図において、点線の○で囲ったＣは、Ｃ用の感光体１Ｃに対する１ドット目のレーザー照射予定位置を示している。また、同時において、Ｌ１は、１ドットの副走査方向における長さを示している。また、Ｌ１／２は、言うまでもなく、Ｌ１の半分の長さを示している。また、先に説明したように、本プリンタにおいては、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃの駆動速度を、標準速度で駆動されるＫ用の感光体１Ｋにを基準にしてそれぞれ設定するようになっている。

同図において、Ｃ用の感光体１Ｃに対する１ドット目のレーザースポット照射位置が図中点線の○で囲ったＣの位置であると、Ｃトナー像とＫトナー像とは、副走査方向においてＬ１／２以上、即ち、１ドットのサイズの半分以上の重ね合わせずれが発生してしまう。このような副走査方向におけるずれを解消するべく、単純に、レーザー光の照射時間をその分だけずらすといったことを行うことはできない。レーザー光は主走査方向に移動しているため、予定の照射開始タイミングからわずかにずらして照射を開始すると、主走査方向における端部よりも中央よりから、端部に対応する光書込を行ってしまうからである。照射開始タイミングをずらすには、少なくとも、１ドット分（１ライン）単位でずらす必要があるのである。ここで、Ｃ用の感光体１Ｃに対する照射開始タイミングを当初の予定から１ドット分だけ遅らせたとする。すると、Ｃ用の感光体１Ｃに対する光書込開始位置が、図中において点線の○で囲ったＣの位置から、実線○で囲ったＣの位置に、シフトする。そして、Ｃトナー像とＫトナー像との重ね合わせずれが、Ｌ１／２よりも短い長さになる。即ち、重ね合わせずれが低減されるのである。このように照射開始タイミングをずらすことで、感光体間に線速差をもたせることなく、重ね合わせずれ量をＬ１／２以下に留めることができる。Ｍトナー像とＫトナー像、Ｃトナー像とＫトナー像との関係においても、同様にして、感光体間に線速差をもたせることなく、重ね合わせずれ量をＬ１／２以下に留めることができる。

そこで、本実施例に係るプリンタにおいては、上述の速度設定処理において、各基準トナー像の検知タイミングに基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃの３色のうち、Ｋとの重ね合わせずれがＬ１／２以上になる演算結果となったものについては、次のような処理を行うようになっている。即ち、まず、図７に示したように、予定の照射開始タイミングよりも１ドット分だけ、照射開始タイミングを早めるあるいは遅らせる設定をする。これにより、感光体の駆動速度を変化させることなく、Ｌ１／２以上の長さで生ずるはずであった重ね合わせずれ量を、Ｌ１／２以下に留め得る設定にする。

但し、このような設定をしたとしても、Ｌ１／２以下の長さで、重ね合わせずれが発生してしまう。そこで、このＬ１／２以下の長さの重ね合わせずれについて、Ｙ、Ｍ又はＣ用の感光体１Ｙ、１Ｍ又は１Ｃの駆動速度の設定を変更して、Ｋ用の感光体１Ｋの駆動速度（標準速度）とに線速差をもたせる。よって、図５のＳ９、Ｓ１３、Ｓ１７における上限値が、１画素の半分よりも小さい値となる。

かかる構成では、Ｌ１／２以上の重ね合わせずれを感光体の線速差によってのみ抑える場合に比べて、線速差を小さくしつつ、重ね合わせずれを感光体の線速によってのみ抑える場合と同様に重ね合わせずれを抑えることができる。

また、本プリンタは、上述の速度設定処理を行うにあたって、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ（以下、カラー感光体という）を、それぞれ先の速度設定処理で設定した駆動速度で駆動するのではなく、これらもＫ用の感光体１Ｋと同様に標準速度で駆動するようになっている。かかる構成においては、各カラー感光体を先の速度設定処理で設定した駆動速度で駆動することによって駆動速度の補正値を積み重ねてしまうことによる計算処理の煩雑化や精度低下を回避することができる。

上述したように、速度設定処理については、図示しない主電源が投入された状態で所定時間が経過する毎（例えば所定枚数のプリントアウトが行われる毎）に行うようになっている。そして、速度設定処理をすべきタイミングが、複数の転写紙Ｐに対して画像を連続的にプリントアウトしていく連続画像形成動作たる連続プリント動作中に到来することもある。かかる到来があった場合、先行する転写紙Ｐに対応するプリント動作と、後続の転写紙Ｐに対応するプリント動作との間のタイミング（以下、紙間タイミングという）に、速度設定処理を実行することが可能であるが、この場合、速度設定処理に長時間を要してしまうと、ユーザーの待機時間を延ばしてしまうことになる。そこで、本プリンタにおいては、紙間タイミングに速度設定処理を行う場合には、先行するプリント動作、速度設定処理用の動作、後続するプリント動作をそれぞれ停止させることなく、連続的に行うようになっている。かかる構成では、何れかのプリント動作を停止させてしまう場合に比べて、ユーザーの待機時間を短縮することができる。

ところで、完成直後のプリンタであっても、製造ロットの違いなどに起因して、上述のトナー像検知センサの検知感度や、各感光体に対する駆動負荷などが標準のものよりも大きく異なっていると、上述したずれ補正データテーブルの関係が得られなくなる。そして、このことにより、通常通りに速度設定処理をしたのでは、重ね合わせずれが良好に低減されないといった事態が起こってしまう。但し、この場合には、一般に、速度設定処理後の重ね合わせずれ量が、一定の値になることが殆どである。そこで、本プリンタにおいては、このような場合には、位置ズレ量たる上述のＹＫ転写ずれ時間Ｔ１、ＣＫ転写ずれ時間Ｔ２、あるいは、ＭＫ転写ずれ時間Ｔ３に所定の数値の加算を加算して補正するようになっている。これらずれ時間に所定の数値を加算することは、駆動速度に所定の数値を加算することと同じである。かかる構成では、トナー像検知センサの検知感度や、各感光体に対する駆動負荷に製品毎の誤差がある場合でも、各色トナー像の重ね合わせずれを良好に抑えることができる。なお、所定の数値を加算する具体的方法は次の通りである。即ち、先に示した図５のフローチャートにおいて、Ｓ８の処理の後に、ＹＫ転写ずれ時間Ｔ１、ＣＫ転写ずれ時間Ｔ２、あるいはＭＫ転写ずれ時間Ｔ３に所定の数値を加算するのである。

また、本プリンタは、高画質よりもプリント速度を優先する高速プリントモードの動作と、この逆に高速プリントモードよりもプリント速度を遅くして高画質化を図る画質優先モードの動作とを、操作表示部などに対する入力に基づいて、切り替えるようになっている。そして、先に図６のＳ９、Ｓ１３、Ｓ１７で示した上限値として、両モードで互いに異なる値を使用するようになっている。かかる構成では、駆動速度の互いに異なる２以上のモードを切り替えて実施する場合であっても、それぞれのモードにおいて、各色トナー像の重ね合わせずれ量を所定値以下に留めることができる。なお、当然ながら、上述したずれ補正データテーブルについても、それぞれのモードで互いに異なるものを用いるようになっている。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。同プリンタのＹ用のプロセスユニットと、その周囲とを示す拡大構成図。側面カバーを開いた状態の同プリンタの反転搬送ユニット及び筺体を示す拡大構成図。同プリンタの転写ユニットを示す斜視図。同プリンタの制御部によって実施される速度設定処理の制御フローの一例を示すフローチャート。同プリンタのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体に対する副走査方向における光走査開始位置の相対位置関係を示す模式図。４つの感光体と、転写ユニットと、それらの周囲構成とを示す拡大構成図。

符号の説明

１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ感光体（像担持体）
４Ｙ帯電装置（耐電手段）
６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋプロセスユニット（ユニット）
８中間転写ベルト（無端移動体）
１５転写ユニット（転写手段）
１０１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ感光体ギヤ（駆動手段の一部）
１０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ感光体モータ（駆動手段の一部）
１０３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ原動ギヤ（駆動手段の一部）
１５０制御部（制御手段）
Ｐ転写紙（記録体）

Claims

移動する表面に黒色の可視像を担持する黒用像担持体、及び、移動する表面に黒とは異なる色の可視像を担持する非黒用像担持体、を含む複数の像担持体と、
それぞれの像担持体の回転軸線上で個別に回転しながらそれぞれの像担持体に回転駆動力を伝達する複数のギヤと、
それら複数のギヤに伝達するための回転駆動力をそれぞれ個別に発揮する複数のモータによってそれぞれの像担持体を個別に回転駆動する駆動手段と、
それぞれの像担持体に可視像を形成する可視像形成手段と、
それぞれの像担持体との対向位置を順次通過するように表面を無端移動させる無端移動体と、
それぞれの像担持体の表面に形成された可視像を、該無端移動体の表面に保持される記録体に転写するか、あるいは該無端移動体の表面に転写した後に記録体に転写する転写手段と、
該無端移動体の表面に担持される可視像を検知する像検知手段と、
所定のタイミングでそれぞれの像担持体を標準速度で駆動しながらそれぞれの像担持体に所定の基準像を形成して該無端移動体の表面に転写した後、それぞれの基準像を該像検知手段によって検知したタイミングに基づいて、上記非黒用像担持体について、上記黒用像担持体との間の基準像の検知ずれ時間を算出し、その算出結果に基づいて上記非黒用像担持体の駆動速度を個別に設定する速度設定処理を実施する制御手段とを備え、
画像形成動作時には、上記黒用像担持体を上記標準速度で回転駆動する一方で、上記非黒用像担持体を上記速度設定処理で設定された駆動速度で回転駆動することで、上記黒用像担持体と上記非黒用像担持体との間に、上記検知ずれ時間に対応する線速差を発生させて可視像の相対的な位置ずれを低減する画像形成装置において、
上記複数のギヤに対してそれぞれ回転方向の所定位置に目印を設けるとともに、
それぞれのギヤの上記目印をそれぞれギヤにおける所定の回転角度位置で検知する複数の目印検知センサを設け、
上記検知ずれ時間と、駆動速度差値とを関連付け、且つ上記検知ずれ時間の上限値と、駆動速度差値を関連付けたデータテーブルをデータ記憶手段に記憶させ、
上記複数のギヤの上記目印を互いに同じ回転角度位置で停止させるタイミングで上記複数のモータの駆動を停止させる、あるいは、上記複数のモータの駆動開始時に上記複数のモータの駆動速度をそれぞれ一時的に異ならせることで、複数のギヤの回転位相を合わせる位相合わせ処理を実施するように上記制御手段を構成するとともに、
上記速度設定処理にて、上記検知ずれ時間の算出結果が上記上限値を下回っている場合には、該算出結果に対応する上記駆動速度差値を上記データテーブルから特定し、特定結果を上記標準速度に対して加算又は減算した値を、画像形成動作時の上記非黒用像担持体の駆動速度として設定する一方で、該算出結果が上記上限値を下回っていない場合には、上記上限値に対応する上記駆動速度差値を上記データテーブルから特定し、特定結果を上記標準速度に対して加算又は減算した値を、画像形成動作時の上記非黒用像担持体の駆動速度として設定する処理を実施するように、上記制御手段を構成し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、
複数の記録体に対して画像を連続的に形成する連続画像形成動作にて、先行する記録体に画像を形成するための画像形成動作と、後続の記録体に画像を形成するための画像形成動作との間に、上記基準像を形成しながらそれぞれの像担持体の駆動速度を設定するための画像形成動作を行う場合には、それぞれの画像形成動作を停止させることなく連続的に行わせるようにした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、
それぞれの像担持体の表面を比較的低速で移動させながら画像を形成する低速画像形成動作と、それぞれの像担持体の表面を比較的高速で移動させながら画像を形成する高速画像形成動作とで、それぞれ上記上限値を異ならせるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至３の画像形成装置において、
画像形成装置の筺体内に配設されたぞれぞれの像担持体を、該筺体に設けられた開口を通して着脱可能にしたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至４の画像形成装置において、
上記像担持体と、これ表面を一様帯電せしめる帯電手段とを共通の支持体に支持させて１つのユニットを構成し、画像形成装置の筺体内に配設された複数の該ユニットを、それぞれ該筺体に設けられた開口を通して着脱可能にしたことを特徴とする画像形成装置。