(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体と、各像担持体上の静電潜像に基づいてトナー像を形成する現像手段によって形成された各トナー像を順次転写されつつ回転駆動する無端状の転写体及び前記転写体を回転駆動する転写体駆動部材を備える転写手段と、前記転写体の速度変動に基づいて前記転写体の回転速度が一定となるように制御しつつ前記転写手段を駆動する駆動手段と、前記転写体に描いたトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段と、該トナーパターン検出手段の情報から前記各像担持体の周期的な速度変動を求める演算手段と、前記像担持体の回転位置を検出する像担持体回転位置検出手段と、該像担持体回転位置検出手段によって検出された情報に基づき前記複数の像担持体間の位相差を調整する制御手段と、を備え、前記駆動手段は、前記複数の像担持体のうちの１つの像担持体を同時に駆動する画像形成装置において、
前記複数の像担持体のうちの他の像担持体は、前記制御手段による位相差の調整時に前記１つの像担持体と同じ周期の速度変動となるように、前記転写体駆動部材を含む前記１つの像担持体の駆動ギヤ系を構成するギヤと同じ周期を有する少なくとも１つの位相調整ギヤを、当該他の像担持体を駆動するギヤ系に有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の像担持体と、用紙を搬送し、各像担持体上の静電潜像に基づいてトナー像を形成する現像手段によって形成された各トナー像を前記用紙に順次転写させつつ回転駆動する無端状の搬送手段及び該用紙搬送手段を回転駆動する搬送手段駆動部材と、前記用紙搬送手段の速度変動に基づいて前記用紙搬送手段の回転速度が一定となるように制御しつつ前記搬送手段駆動部材を駆動する駆動手段と、前記用紙搬送手段に描いたトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段と、該トナーパターン検出手段の情報から前記各像担持体の周期的な速度変動を求める演算手段と、前記像担持体の回転位置を検出する像担持体回転位置検出手段と、該像担持体回転位置検出手段によって検出された情報に基づき前記複数の像担持体間の位相差を調整する制御手段と、を備え、前記駆動手段は、前記複数の像担持体のうちの１つの像担持体を同時に駆動する画像形成装置において、
前記複数の像担持体のうちの他の像担持体は、前記制御手段による位相差の調整時に前記１つの像担持体と同じ周期の速度変動となるように、前記搬送手段駆動部材を含む前記１つの像担持体の駆動ギヤ系を構成するギヤと同じ周期を有する少なくとも１つの位相調整ギヤを、当該他の像担持体を駆動するギヤ系に有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記転写体駆動部材は、前記駆動手段によって駆動され、
前記１つの像担持体は、前記駆動手段と連結したアイドルギヤによって駆動され、
前記他の像担持体は、それぞれ、前記転写体駆動部材と同じ周期を有する第１の位相調整ギヤと、前記アイドルギヤと同じ周期を有する第２の位相調整ギヤとによって駆動され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４】
前記１つの像担持体は、前記駆動手段によって駆動され、
前記転写体駆動部材は、前記１つの像担持体及び周期が同じ１組のアイドルギヤによって駆動され、
前記他の像担持体は、前記転写体駆動部材と同じ周期を有する第１の位相調整ギヤと、前記１組のアイドルギヤと同じ周期の第２の位相調整ギヤとによって駆動され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５】
前記転写体駆動部材は、前記駆動手段によって駆動され、
前記１つの像担持体は、前記駆動手段と連結した１つのアイドルギヤによって駆動され、
前記他の像担持体は、前記駆動手段とは異なる単一の駆動手段によって駆動される、前記転写体駆動部材と同じ周期を有する第１の位相調整ギヤと、前記第１の調整ギヤと連結する、前記アイドルギヤと同じ周期の前記第２の位相調整ギヤとによって駆動され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６】
前記駆動手段により駆動される前記像担持体がブラック用像担持体であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
複数の像担持体と、各像担持体上の静電潜像に基づいてトナー像を形成する現像手段によって形成された各トナー像を順次転写されつつ回転駆動する無端状の転写体及び前記転写体を回転駆動する転写体駆動部材を備える転写手段と、前記転写体の速度変動に基づいて前記転写体の回転速度が一定となるように制御しつつ前記転写手段を駆動する駆動手段と、前記転写体に描いたトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段と、該トナーパターン検出手段の情報から前記各像担持体の周期的な速度変動を求める演算手段と、前記像担持体の回転位置を検出する像担持体回転位置検出手段と、該像担持体回転位置検出手段によって検出された情報に基づき前記複数の像担持体間の位相差を調整する制御手段と、を備え、前記駆動手段は、前記複数の像担持体のうちの１つの像担持体を同時に駆動する画像形成装置において、
前記１つの像担持体の駆動ギヤ系を、前記転写体駆動部材及び互いに逆位相となるよう組み付けた同周期のアイドルギヤにより構成し、
前記複数の像担持体のうちの他の像担持体は、前記制御手段による位相差の調整時に前記１つの像担持体と同じ周期の速度変動となるように、前記転写体駆動部材と同じ周期を有する少なくとも１つの位相調整ギヤを、当該他の像担持体を駆動するギヤ系に有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトを一定回転で駆動するフィードバック制御装置を備える複写機、ファクシミリ、プリンタ等のカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機やプリンタなどの画像形成装置においては、デジタルカメラ等のイメージング機器の普及に伴い、出力の高速化だけでなく、画像のカラー化及び高画質化のニーズが高まっている。このような要求を満たすためにカラー画像形成装置では、例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック毎に画像形成ユニットを有し、一度の画像形成工程で各色の画像を順次、転写材もしくは中間転写体上に重ねて転写してカラー画像の形成を行う、タンデム型が提案されている。
このようなカラー画像形成装置において、例えば、転写体として中間転写ベルトを使用するものでは、各感光体ドラム上に形成するトナー画像を中間転写ベルト上に重ね合わせてカラー画像を形成する際に、中間転写ベルト駆動ローラの偏心や駆動ギヤの噛み合い誤差などにより中間転写ベルト表面の移動速度が変動することで、各色トナー像の重ね合わせでずれが発生して画質が低下するという問題がある。
【０００３】
また、設置環境の変化や連続通紙による機内（画像形成装置内）温度の変化により、中間転写ベルト駆動ローラが膨張や収縮により目標とする狙い値から変化すると、中間転写ベルト表面の平均移動速度の変化により、副走査方向におけるトナー像が伸びたり縮んだり、またこれにより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という問題がある。
そこで、このような問題を解決するために、従来から、各種の技術が提案されている（例えば、特許文献１乃至５参照）。
この特許文献１及び２には、中間転写ベルトと同じ動きをする従動ローラの軸上にエンコーダを取り付けることや、中間転写ベルト自体に取り付けたスケールとその読み取り装置から中間転写ベルトの移動速度を正確に検出し、その検出した速度情報を駆動モータへフィードバックすることで、中間転写ベルトを一定速度で動くように駆動制御を行う技術が開示されている。
【０００４】
しかし、コストダウンを目的としてモータの数を削減するために、中間転写ベルトと感光体ドラムとを同一モータで駆動する場合、中間転写ベルトの速度変動を打ち消すようにモータが駆動制御を行うと、中間転写ベルトは一定速度で動くものの、駆動連結した感光体ドラムの速度変動を引き起こすことになり、感光体ドラムには駆動部材による前記モータの速度変動が発生してしまう。
また特許文献３乃至５には、各感光体ドラムの駆動部材で発生する速度変動によるトナーの重ね合わせずれを極力少なくするために、中間転写ベルト上で各色トナーの位置変動が一致するように各色感光体ドラムの位相を調整することが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の技術では、コストダウンを目的としてモータの数を削減するために、中間転写ベルトと感光体ドラムとを同一モータで駆動させ、こうした構成とした場合に、中間転写ベルトの速度変動を打ち消すようにモータの駆動制御を行うと、中間転写ベルトは一定速度で動くものの、駆動連結した感光体ドラムへの速度変動を引き起こすことになり、感光体ドラム自体の駆動部材による速度変動と前記モータの速度変動との合わさった変動とが発生してしまう。
また、特許文献３乃至５記載の技術では、中間転写ベルト上で各色トナーの位置変動が一致するように各色感光体ドラムの位相を調整したとしても、中間転写ベルト駆動モータの速度変動による色ずれは残ってしまい、画像品質が低下するという新たな問題が生じた。
さらに、前記転写手段を一定速度で回転させるように駆動する転写手段用駆動手段と前記複数の像担持体のうちの１つを同時に駆動する場合、転写手段に具備される駆動ギヤに偏心が起こることがある。これによってその速度変動が像担持体の速度変動を招き、他の像担持体により作成される中間転写ベルト上のトナー像との色ずれを起こし画質品質が低下する。
そこで、本発明の目的は、上述の様々な課題を解消した上述した実情を考慮して、像担持体に、転写手段が有する速度変動と同じ周期の速度変動を発生させる駆動部材を備え、無端状担持体上における各色トナー像の重ね合わせずれが最も少なくなるように、複数の像担持体間の位相と前記駆動部材の位相を同時に調整することで、低コストで色ずれの少ない高画質なカラー画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明にかかる多色画像形成装置は、下記の技術的手段を講じた。
請求項１の発明は、複数の像担持体と、各像担持体上の静電潜像に基づいてトナー像を形成する現像手段によって形成された各トナー像を順次転写されつつ回転駆動する無端状の転写体及び前記転写体を回転駆動する転写体駆動部材を備える転写手段と、前記転写体の速度変動に基づいて前記転写体の回転速度が一定となるように制御しつつ前記転写手段を駆動する駆動手段と、前記転写体に描いたトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段と、該トナーパターン検出手段の情報から前記各像担持体の周期的な速度変動を求める演算手段と、前記像担持体の回転位置を検出する像担持体回転位置検出手段と、該像担持体回転位置検出手段によって検出された情報に基づき前記複数の像担持体間の位相差を調整する制御手段と、を備え、前記駆動手段は、前記複数の像担持体のうちの１つの像担持体を同時に駆動する画像形成装置において、前記複数の像担持体のうちの他の像担持体は、前記制御手段による位相差の調整時に前記１つの像担持体と同じ周期の速度変動となるように、前記転写体駆動部材を含む前記１つの像担持体の駆動ギヤ系を構成するギヤと同じ周期を有する少なくとも１つの位相調整ギヤを、当該他の像担持体を駆動するギヤ系に有する画像形成装置を特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、複数の像担持体と、用紙を搬送し、各像担持体上の静電潜像に基づいてトナー像を形成する現像手段によって形成された各トナー像を前記用紙に順次転写させつつ回転駆動する無端状の搬送手段及び該用紙搬送手段を回転駆動する搬送手段駆動部材と、前記用紙搬送手段の速度変動に基づいて前記用紙搬送手段の回転速度が一定となるように制御しつつ前記搬送手段駆動部材を駆動する駆動手段と、前記用紙搬送手段に描いたトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段と、該トナーパターン検出手段の情報から前記各像担持体の周期的な速度変動を求める演算手段と、前記像担持体の回転位置を検出する像担持体回転位置検出手段と、該像担持体回転位置検出手段によって検出された情報に基づき前記複数の像担持体間の位相差を調整する制御手段と、を備え、前記駆動手段は、前記複数の像担持体のうちの１つの像担持体を同時に駆動する画像形成装置において、前記複数の像担持体のうちの他の像担持体は、前記制御手段による位相差の調整時に前記１つの像担持体と同じ周期の速度変動となるように、前記搬送手段駆動部材を含む前記１つの像担持体の駆動ギヤ系を構成するギヤと同じ周期を有する少なくとも１つの位相調整ギヤを、当該他の像担持体を駆動するギヤ系に有する画像形成装置を特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、前記転写体駆動部材は、前記駆動手段によって駆動され、前記１つの像担持体は、前記駆動手段と連結したアイドルギヤによって駆動され、前記他の像担持体は、それぞれ、前記転写体駆動部材と同じ周期を有する第１の位相調整ギヤと、前記アイドルギヤと同じ周期を有する第２の位相調整ギヤとによって駆動される請求項１に記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項４の発明は、前記１つの像担持体は、前記駆動手段によって駆動され、前記転写体駆動部材は、前記１つの像担持体及び周期が同じ１組のアイドルギヤによって駆動され、前記他の像担持体は、前記転写体駆動部材と同じ周期を有する第１の位相調整ギヤと、前記１組のアイドルギヤと同じ周期の第２の位相調整ギヤとによって駆動される請求項１に記載の画像形成装置を特徴とする。
【０００９】
また、請求項５の発明は、前記転写体駆動部材は、前記駆動手段によって駆動され、前記１つの像担持体は、前記駆動手段と連結した１つのアイドルギヤによって駆動され、前記他の像担持体は、前記駆動手段とは異なる単一の駆動手段によって駆動される、前記転写体駆動部材と同じ周期を有する第１の位相調整ギヤと、前記第１の調整ギヤと連結する、前記アイドルギヤと同じ周期の前記第２の位相調整ギヤとによって駆動される請求項１に記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項６の発明は、前記駆動手段により駆動される前記像担持体がブラック用像担持体である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置を特徴とする。
【００１０】
また、請求項７の発明は、複数の像担持体と、各像担持体上の静電潜像に基づいてトナー像を形成する現像手段によって形成された各トナー像を順次転写されつつ回転駆動する無端状の転写体及び前記転写体を回転駆動する転写体駆動部材を備える転写手段と、前記転写体の速度変動に基づいて前記転写体の回転速度が一定となるように制御しつつ前記転写手段を駆動する駆動手段と、前記転写体に描いたトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段と、該トナーパターン検出手段の情報から前記各像担持体の周期的な速度変動を求める演算手段と、前記像担持体の回転位置を検出する像担持体回転位置検出手段と、該像担持体回転位置検出手段によって検出された情報に基づき前記複数の像担持体間の位相差を調整する制御手段と、を備え、前記駆動手段は、前記複数の像担持体のうちの１つの像担持体を同時に駆動する画像形成装置において、前記１つの像担持体の駆動ギヤ系を、前記転写体駆動部材及び互いに逆位相となるよう組み付けた同周期のアイドルギヤにより構成し、前記複数の像担持体のうちの他の像担持体は、前記制御手段による位相差の調整時に前記１つの像担持体と同じ周期の速度変動となるように、前記転写体駆動部材と同じ周期を有する少なくとも１つの位相調整ギヤを、当該他の像担持体を駆動するギヤ系に有する画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、像担持体に転写手段がもつ速度変動と同じ周期の速度変動を発生させる駆動部材（位相調整ギヤ）を備え、各像担持体に発生する速度変動が等しくなり、各像担持体間の位相の調整を行う際に複数の像担持体間の位相と位相調整ギヤの位相を同時に調整することで、無端状担持体上における各色トナー像の重ね合わせずれを少なくして、低コストで色ずれの少ない画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電子写真方式のプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】感光体ドラム及び中間転写ベルトの駆動装置を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る感光体ドラム及び中間転写ベルトの駆動機構の第１の構成例を示す図である。
【図４】第１の構成例の変形である第２の構成例を示す図である。
【図５】第１の構成例の変形である第３の構成例を示す図である。
【図６】第１の構成例を、直接転写方式のプリンタに適用した例を示す図である。
【図７】中間転写ベルトの駆動制御を説明するための概略図である。
【図８】従動ローラに取り付けられたエンコーダ、駆動モータおよび駆動ギヤの配置を示す概略斜視図である。
【図９】感光体ドラム駆動ギヤに設けたフィラーを示す概略斜視図である。
【図１０】本発明に係る駆動制御を説明するためのブロック図である。
【図１１】ブラックの感光体ドラムに発生する合成波をグラフで示す図である。
【図１２】ドラム駆動ギヤの有する速度変動、中間転写ベルトアイドルギヤの有する速度変動、中間転写ベルト駆動ギヤ（ローラ）の有する速度変動を各ギヤの回転とともに示す図である。
【図１３】マゼンタ感光体ドラム及びブラック感光体ドラムの周波数分解をグラフで示す図である。
【図１４】マゼンタ感光体ドラムギヤ列の回転の変化を示す概略図である。
【図１５】ブラック感光体ドラムの露光から転写までの距離を示す概略図である。
【図１６】中間転写ベルトアイドルギヤの回転周期をグラフで示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係る感光体ドラム及び中間転写ベルトの駆動機構の第４の構成例を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係る感光体ドラム及び中間転写ベルトの駆動機構の第５の構成例を示す図である。
【図１９】複数の像担持体のうちの１つと前記転写手段とを同時に駆動する前記転写手段用駆動手段である駆動ギヤと前記像担持体との間に、前記駆動ギヤの位相を１８０度ずらした駆動逆位相ギヤを介在させた場合の、各駆動ギヤにおける速度変動の各周波数波形およびその合成波を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明を適用し得るカラー画像形成装置の実施の形態の一例として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）について詳細に説明する。なお、作像部に関してはプロセスカートリッジとして説明する。図１はこのような一例である電子写真方式のプリンタの構成を示す概略図である。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１において、このプリンタ１００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つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ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。
まず、Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを、例として説明する。このプロセスカートリッジ６Ｙには、ドラム状の感光体ドラム１Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）、図示で説明はしないがドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置、現像装置等を備えている。このプロセスカートリッジ６Ｙは、プリンタ１００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。
【００１４】
帯電装置は、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ドラム１Ｙの表面を一様に帯電せしめる。一様に帯電せしめられた感光体ドラム１Ｙの表面は、レーザ光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トナーを用いる現像装置によってＹトナー像に現像される。
そして、このＹトナー像は中間転写装置１５の中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置は、中間転写工程を経た後の感光体ドラム１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体ドラム１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体ドラム１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
他のプロセスカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにおいても、同様にして感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にＭ、Ｃ、Ｋトナー像が形成され、中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００１５】
図１においてプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの図中下方には露光装置７が配設されている。潜像形成手段である露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光を、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに照射して露光する。
この露光により、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、露光装置７は、図示はしていないが、光源から発したレーザ光を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに照射するものである。
図中、露光装置７の下側には、転写紙収容カセット２６、この転写紙収容カセット２６に組み込まれた給紙ローラ２７、この給紙ローラ２７の下流に配置されたレジストローラ対２８などを有する給紙手段が配設されている。転写紙収容カセット２６は、記録媒体である転写紙Ｐを複数枚重ねて収納しており、一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ２７が当接している。
【００１６】
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がレジストローラ対２８のローラ間に向けて給紙される。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駆動するが、挟み込んですぐに回転をいったん停止させる。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。
かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ２７と、タイミングローラ対であるレジストローラ対２８との組合せによって搬送手段が構成されている。この搬送手段は、転写紙Ｐの収容手段である紙収容カセット２６から後述の２次転写ニップまで搬送するものである。
プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの図中上方には、中間転写体である中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写装置１５が配設されている。この中間転写装置１５は、中間転写ベルト８の他、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、クリーニング装置１０などを備えている。
また、中間転写装置１５は、２次転写バックアップローラを兼ねた中間転写ベルト駆動ローラ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３つのローラに張架されながら、少なくともいずれか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。
【００１７】
１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ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。
これらの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ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、トナーの極性がマイナスであればプラスの極性）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、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ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には、その移動に伴って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、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が重ね合わされて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせのトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００１８】
上述した２次転写バックアップローラ（中間転写ベルト駆動ローラ）１２は、これと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。
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次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて、上述のレジストローラ対２８側とは反対方向（定着装置２０がある方向）に搬送される。２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐ上には、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力とが印加されることにより、転写された４色トナー像が定着される。
その後、転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経てプリンタ外へと排出される。プリンタ本体の上面には、スタック部３０が形成されており、排紙ローラ対２９によって機外に排出された転写紙Ｐは、このスタック部３０に順次スタックされる。なお、このスタック部３０の下側にはボトル収納容器３１が設けられ、各色のトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが収納されている。
【００１９】
図２は感光体ドラム及び中間転写ベルトの駆動装置を示す概略斜視図である。
図３は、本発明の実施の形態に係る感光体ドラム及び中間転写ベルトの駆動機構の第１の構成例を示す図である。また、図４、図５は、第１の構成例の変形である第２、第３の構成例を示す図である。
図２には感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのみを示しているが、図１と図２乃至図５において、感光体ドラム１Ｍと１Ｃは図１とは配置を変えてある。
また、図３乃至図５において、同一部分には同一符号を付して重複する説明は省略している。符号１２は中間転写ベルト駆動ローラ、１４は中間転写ベルト従動ローラ、１９は２次転写加圧ローラ、４５は中間転写ベルト駆動ギヤを示している。
【００２０】
［第１の構成例］
まず、図３に基づいて、本発明の実施の形態に係る駆動機構の第１の構成例を説明する。
図３に示すように、プリンタ１００（図１）では、中間転写ベルト（転写体）８の中間転写ベルト駆動ローラ１２とブラック用の感光体ドラム１Ｋが同じ駆動モータ４１（駆動手段）からの駆動力で回転駆動される。
すなわち、中間転写ベルト駆動ローラ１２と同軸の中間転写ベルト駆動ギヤ（転写体駆動部材）４５（と連結して中間転写ベルト８を駆動する駆動モータ（実際には、駆動モータの駆動軸に設けたギヤ）４１は、アイドルギヤ４２を介してブラック用の感光体ドラム１Ｋの感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋと連結して、感光体ドラム１Ｋを駆動させる。
それに対し、その他の色Ｙ、Ｍ、Ｃ用の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｋについては、それぞれの色用に個別に設けた駆動モータ４４Ｙ、４４Ｃ、４４Ｍにより回転駆動するようにしている。
さらに、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋと他の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍとの間の速度変動に起因する中間転写ベルト８上での色ずれを抑制するために、複数の感光体駆動ギヤ４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍについて、アイドルギヤ４２と同じ周期の位相調整ギヤ４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍと、感光体ドラム駆動ギヤ４５と同周期の位相調整ギヤ４６Ｙ、４６Ｃ、４６Ｍを設けている。
【００２１】
感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋは、中間転写ベルト８と同じ駆動モータ４１によって回転駆動されているため、後述するように、中間転写ベルト駆動ギヤ４５の偏心等に起因する速度変動を補正して中間転写ベルト８が一定速度で回転するようにフィードバック制御を行った場合、その補正分の速度変動が感光ドラム駆動ギヤ４０Ｋにも伝わる。
この時、他の感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍは、個別の駆動モータにより駆動されており、中間転写ベルト８フィードバック制御の影響（中間転写ベルト駆動ギヤ４５の影響）を受けないため感光体ドラム１Ｋと、他の感光体ドラムとの間で速度変動が生じる。
位相調整ギヤは、後述する各感光体ドラム間での位相合わせを行う際、感光体ドラム１Ｋにおける速度変動と同等の速度変動を他の感光体ドラムに対して生じさせて感光体ドラム間で条件を同じくするためのギヤである。
位相調整ギヤ４６Ｙ、４６Ｃ、４６Ｍは、中間転写ベルト駆動ギヤ４５と同じ周期を有して、同ギヤ４６と同じ速度変動を各感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍに発生させ、位相調整ギヤ４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍは、中間転写ベルト駆動ギヤ４５と同じ周期を有し、同ギヤ４５と同じ速度変動を各感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍに発生させる。
【００２２】
かかる構成により、感光体ドラム間の位相合わせを正確に行って中間転写ベルト８上の色ずれを防止することが出来る。
なお、以上の構成の前提として、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋと、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍとが同周期、各駆動モータの駆動軸に設けたギヤ全てが同周期である必要があることは言うまでもない。
また、本実施の形態では、中間転写ベルトと同じ駆動モータで駆動される感光体ドラムをブラック用のものとして説明しているが、これに限らず他の色用の感光体ドラムを中間転写ベルトと同じ駆動モータで回転駆動するようにしてもよいことは言うまでもなく、以下の説明においても同様である。
【００２３】
［第２の構成例］
図４に示す第２の構成例では、ブラック用の感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋと、中間転写ベルト駆動ギヤ４５、駆動モータ４１の連結関係が第１の構成例と異なっている。
すなわち、第１の構成例においては、駆動モータ４１の駆動力を、中間転写ベルト駆動ギヤ４５に直接伝えるとともに、アイドルギヤ４２を介して感光体ドラム４０Ｋに伝えていたが、第２の構成例では、駆動モータ４１（の駆動軸に設けたギヤ）を感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋに連結して動力を伝え、さらに、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋの駆動を、アイドルギヤ４２、４２’を介して中間転写ベルト駆動ギヤ４５に伝える構成としている。
他の感光体ドラム駆動ギヤとアイドルギヤ、位相調整ギヤの関係は第１の構成例と同様である。
アイドルギヤ４２、４２’は他の感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍにおける位相調整ギヤ４３と同じ周期とし、また中間転写ベルト駆動ギヤ４５は、各位相調整ギヤ４６Ｙ、４６Ｃ、４６Ｍと同じ周期としている。
この構成により、第１の構成例と同じ効果を得ることが出来る。
なお、本実施形態では、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋと中間転写ベルト駆動ギヤ４５との間に、２つのアイドルギヤを設けているが、これに限らず単一のアイドルギヤとしてもよいし、３つ以上としてもよい。これは、同じ周期のギヤであれば、いくつ連結しても全体として同じ速度変動を生じるからである。
【００２４】
［第３の構成例］
図５に示す第３の構成例は、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋ以外の感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋを単一の駆動モータ４４で駆動する点において第１の構成例と異なっている。
図５に示すように、駆動モータ４４（の駆動軸に設けたギヤ）は、位相調整ギヤ４６に連結され、さらに、位相調整ギヤ４６は、位相調整ギヤ４３に連結されている。位相調整ギヤ４３は、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｃ、４０Ｍと連結されて感光体ドラム１Ｃ、１Ｍを駆動する。
また、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｃと感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｙとの間に位相調整ギヤ４３’を設け、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｃの駆動を、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｙに伝達する。
ここで、位相調整ギヤ４３、４３’は、アイドルギヤ４２と同周期であり、位相調整ギヤ４６は、中間転写ベルト駆動ギヤ４５と同周期である。
これにより、位相合わせ時に、各感光体ドラム間の速度変動を合わせて正確に位相合わせを行い、中間転写ベルト８上の色ずれを防止することが出来る。
なお、かかる構成において、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｍと、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｃは、駆動モータ４４→位相調整ギヤ４６→位相調整ギヤ４３と伝達される駆動力によって駆動され、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｙは、駆動モータ４５→位相調整ギヤ４６→位相調整ギヤ４３→感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｃ→位相調整ギヤ４３’と伝達される駆動力によって駆動される。
感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｙは、駆動ギヤ４４との間に、他の感光体ドラム駆動ギヤよりも１つ多くの位相調整ギヤ（位相調整ギヤ４３’）を有している。
しかしながら、上述したように、位相調整ギヤ４３と位相調整ギヤ４３’は同じ周期のギヤであるため、全体としては１つの位相調整ギヤ４３の場合と同じ速度変動を生じるため、１つの位相調整ギヤの場合と同じ効果を呈する。
【００２５】
以上のように構成することで、第１、第２の構成例と同等の効果を発揮しつつ、駆動モータの数、位相調整ギヤの数を減らすことができるため、構成を簡素化して製品コストを抑えることが可能となる。
なお、本構成例において、感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍの順序は、任意に変更可能である。
【００２６】
図６は、第１の構成例を、直接転写方式のプリンタに適用した例を示す図である。
図６に示すように、直接転写方式のプリンタでは、用紙搬送ベルト（用紙搬送手段）６０は、図中矢印方向に用紙を搬送する用紙搬送ベルト駆動ローラ６２、テンションローラ１４等のローラに張架され、用紙搬送ベルト駆動ローラ６２の回転駆動によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
転写バイアスローラ６３Ｙ、６３Ｍ、６３Ｃ、６３Ｋは、このように無端移動せしめられる用紙搬送ベルト６０を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ転写ニップを形成している。
用紙搬送ベルト６０によって搬送される用紙は、転写ベルト６０上を移動してＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の転写ニップを順次通過していく過程で、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が重ね合わされ、４色重ね合わせのトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
図６に示す構成は、転写方式こそ異なるものの、用紙搬送ベルト駆動ローラ６２に起因する速度変動を抑制するために、用紙搬送ベルト駆動ローラ６２と同じ周期の位相調整ギヤ４６Ｙ、４６Ｃ、４６Ｍを各感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍについて設けたという点において第１の構成例と同様であり、同様の効果を得ることが出来る。
また、上記の他の構成例も、直接転写方式のプリンタに適用することが出来る。
【００２７】
次に中間転写ベルトの駆動制御について図７及び図８を用いて説明する。図７は中間転写ベルトの駆動制御を説明する概略図である。図８（ａ）は従動ローラに取り付けられたエンコーダの配置を示す概略斜視図であり、図８（ｂ）は駆動モータと駆動ギヤの配置を示す概略斜視図である。
この駆動装置では図７に示すように、中間転写ベルト８の回転とともに従動するテンションローラである従動ローラ１４の同軸上にエンコーダ４６が取り付けられ、従動ローラ１４の回転によりエンコーダ４６が発生するパルス信号を中間転写ベルト駆動モータ４１のモータドライバ４７に入力する。
このモータドライバ４７では、回転数設定のための基準クロックの信号と、回転子（図示せず）が発生する出力信号の周波数の位相を一定とするように中間転写ベルト駆動モータ４１を加減速制御するＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）制御を行っており、エンコーダ４６からの信号を被制御信号とすれば、エンコーダ４６が取り付けられた従動軸を一定速度で回転させるように中間転写ベルト駆動モータ４１を動かすように制御することができる。
【００２８】
このように、中間転写ベルト８の回転とともに連れ回る従動ローラ１４に取り付けられたエンコーダ４６のパルス信号をモータドライバ４７にフィードバックし、エンコーダ４６のパルス信号が基準クロックと等しくなるように中間転写ベルト駆動モータ４１をＰＬＬ制御することで、例えば、中間転写ベルト駆動ローラ１２が偏心している場合や中間転写ベルト駆動ローラ１２に係合する中間転写ベルト駆動ギヤ４５（図３〜５参照）が偏心している場合、もしくは予期せぬ外乱が生じた場合でも、従動ローラ１４を一定回転で回す、つまり中間転写ベルト８の移動速度が一定になるように駆動制御することができる。
なお、従動ローラ１４に取り付けられたエンコーダ４６の代わりに、中間転写ベルト８の一周に等間隔にマーキングを設け、反射型センサ、透過型センサ等のセンサにより中間転写ベルト８の表面速度に比例して得られるパルス信号を用いて制御を行っても良い。
なお、中間転写ベルト駆動モータ４１には図示しない基板に設けられたセンサコイルから中間転写ベルト駆動モータ４１の回転速度に比例した周波数信号（ＦＧ信号）を発生する周波数信号発生装置４８が備わっている。
【００２９】
このＦＧ信号も中間転写ベルト駆動モータ４１のモータドライバ４７に入力されるような制御ループとすることで、エンコーダ４６からの信号を制御する場合には、エンコーダ４６を取り付けている従動軸を一定速度で回転させることができ、ＦＧ信号を制御することにより、中間転写ベルト駆動モータ４１を一定速度で回転させることができる。
また、どちらの信号を制御対象とするかはモータドライバ内部の図示してないスイッチ
により選択され、この選択は任意にできるようにしておき、印刷条件などによってカラー画像形成装置が自動的に制御対象を判断するようにしておいても良い。
【００３０】
以上のことから、中間転写ベルト８に速度変動が生じた場合、中間転写ベルト駆動モータ４１は、従動ローラ１４のエンコーダ４６により検知される中間転写ベルト８の速度変動を打ち消すように、逆位相の速度変動で駆動制御することになる。
この時、中間転写ベルト８の中間転写ベルト駆動ギヤ４５からアイドルギヤ４２（図３）を介して駆動連結される感光体ドラム１Ｋにも、中間転写ベルト駆動モータ４１の速度制御による速度変動が伝わってしまう。
また、感光体ドラム１Ｋと同軸上に位置し、ジョイントを介して係合する感光体ドラム駆動ギヤ４０やジョイント部、又は中間転写ベルトアイドルギヤ４２の構成を採用した場合、噛み合い誤差や取り付け偏心により中間転写ベルト駆動モータ４１が一定速度で回転していても速度変動が発生するため、最終的に感光体ドラム１Ｋにはエンコーダ４６で検知した中間転写ベルト駆動ローラ１２の回転周期とアイドルギヤ４２及び感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋの回転周期との速度変動が発生することになる。
【００３１】
ここで、一定速度で動いている中間転写ベルト８に対し、感光体ドラム１Ｋに速度変動があると、感光体ドラム１Ｋ表面に潜像を作成する露光時の感光体ドラム１Ｋの速度と、中間転写ベルト８に対する１次転写時の速度とが異なることにより、トナー画像が理想の位置からずれて転写されてしまうという問題がある。
例えば、露光時の感光体ドラム１Ｋの速度が想定より速かった場合、トナーの潜像は理想的な位置になるよう一定間隔で照射するレーザビームに対して、想定位置より感光体ドラム１Ｋの位置が進んでしまうため、潜像の位置が遅れる。また同様に、１次転写時の感光体ドラム１Ｋの速度が中間転写ベルト８の速度より遅かった場合、想定位置より中間転写ベルト８の位置が進んでしまうため、転写されるトナー像の位置が遅れる。
つまり、露光時の感光体ドラム１Ｋの速度が速く、転写時の感光体ドラム１Ｋの速度が遅いまたはこれらと逆のような真逆の場合、すなわち、露光時の感光体ドラム１Ｋの速度が遅く、転写時の感光体ドラム１Ｋの速度が速い場合に、最もトナーの位置がずれてしまうことになる。この感光体ドラム１Ｋの速度変動によるトナーの転写位置ずれが色毎に違う時、トナーの重ね合わせ位置がお互い異なることで、色ずれとして画像品質が低下してしまう。
そこで、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの全てを回転させ、一定速度で動く中間転写ベルト８上に等間隔のパターンを形成し、中間転写ベルト８上のパターンを読み取るセンサ４９を設けてこのセンサにより得られる信号からパターン間隔の位置を計測して、各色の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの速度変動を求める。
【００３２】
図９は感光体ドラム駆動ギヤ４０に設けたフィラーを示す概略斜視図である。
図７に示すように、中間転写ベルト８に描いたトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段であるセンサ４９（図７）の信号からパターン間隔の位置を計測して、各色感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの速度変動を求める時、図９に示す感光体ドラム駆動ギヤ４０に備わるフィラー５１の通過信号をセンサ５０で読み取ることで、速度変動の位相と感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの位置を関連付けられ、各色のトナー重ね合わせのずれが最も少なくなる感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ間の位相差を求めることができる。
また、中間転写ベルト８と同時に駆動するのがブラック感光体ドラム１Ｋであった場合、モノクロモードの印刷によりブラック感光体ドラム１Ｋだけが回転すると、カラー感光体ドラムとの位相がずれてしまうので、印刷終了後には再度ブラック感光体ドラム１Ｋの位相を合わせる必要がある。
この時、感光体ドラム駆動ギヤ４０に取り付けたフィラー５１のセンサ５０により、感光体ドラム駆動ギヤ４０の回転した回数をカウントしておき、その情報を元に駆動を停止させることで、容易に元の状態（位相が合った状態）に戻すことができる。例えば、前記の例の駆動ユニットにおいては、感光体ドラム駆動ギヤ４０が３６の倍数で回転したのであれば、すべての速度変動要素の位相を回転前と同じ状態に保つことができる。
【００３３】
図１０は本発明の画像形成装置の色ずれを防止するための制御に係る駆動制御部のブロック図である。図１０を図１乃至図９を参照して説明する。本発明のカラー画像形成装置においては、図１０に示すような駆動制御部により、感光体ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）の位相と感光体ドラム駆動ギヤ４０の位相とを同時に調整するように駆動制御を行う。
制御手段５３には、感光体ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）と、これらの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成された静電潜像に基づいてトナーを含む現像剤で可視画像を形成する現像手段５４とを有する複数の電子写真プロセス部であるプロセスカートリッジ６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）と、トナー像を無端状担持体である中間転写ベルト８に順次転写しながら重ね合わせる中間転写装置１５と、が接続されている。なお電子写真プロセス部は色毎に存在するため、感光体ドラム１と言うときには、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのいずれかを指し示すものとし、またプロセスカートリッジ６、現像手段なども同様である。
さらに、制御手段５３には、中間転写ベルト８の速度変動を検出し、中間転写ベルト８を一定速度で回転させるように駆動制御する中間転写ベルト駆動モータ４１と、中間転写ベルト８に描いたトナーパターンを検出するトナーパターン検出センサ４９と、このトナーパターン検出センサ４９の情報から感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周期的な速度変動を求める演算手段５５と、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの回転位置を検出する感光体ドラム回転位置検出手段である感光体ドラム位置検出センサ５０と、各感光体ドラム間で位相を調整するために回転位置を演算結果により調整する位相調整ギヤ４３と、が接続されている。
【００３４】
制御手段５３は、この感光体ドラム位置検出センサ５０によって検出された情報に基づき複数の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ間の位相差を調整し、この際、中間転写ベルト駆動モータ４１は複数の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのうちの１つを同時に駆動する。
その際、例えば、感光体ドラム１Ｋが中間転写ベルト駆動モータ４１によって駆動される場合、他の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは中間転写装置１５が有する速度変動と同じ周期の速度変動を発生させる駆動部材である位相調整ギヤを有し、中間転写ベルト８上における各色トナー像の重ね合わせのずれが最も少なくなるように、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの位相と位相調整ギヤの位相とを同時に調整する。
モノクロモード後の停止時に、複数の感光体ドラム間の位相と駆動部材の位相を調整後に停止させることで、次のカラー印刷時に位相を合わせる時間を短縮でき、ユーザの待ち時間を少なくすることができる。
【００３５】
また、モノクロモード印刷直後にカラーモードによる印刷が行われる場合、位相合わせのためにブラック感光体ドラム１Ｋを停止させることはユーザを待たせることになるため難しい。そこでブラック感光体ドラム駆動ギヤに取り付けたフィラー５１のセンサ５０により、ブラック感光体ドラム１Ｋの回転の回数を常にカウントしておき、その情報を元にカラー感光体モータの駆動を開始させることで、位相合わせの補正時間を短くすることができる。
モノクロモード後に連続してカラーモードの印刷を行う場合、カラーの感光体ドラムはブラック感光体ドラム１Ｋの位置検出手段であるセンサ５０の情報を元に回転駆動を開始することで、カラーステーションとブラックステーションの位相を合わせる時間を短縮でき、ユーザの待ち時間を少なくすることができる。
【００３６】
図１１はブラックの感光体ドラム１Ｋに発生する合成波を示すグラフである。感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ間の位相差を求める時、ブラックの感光体ドラム１Ｋでは、前述した複数の周波数の速度変動が同時に発生するため、図１１のような合成波が現れる。図１１（ａ）の合成波は、図１１（ｂ）の正弦波Ａ、図１１（ｃ）の正弦波Ｂ、図１１（ｄ）の正弦波Ｃを重ね合わせて得られた合成波（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）である。
ただし、それぞれの速度変動の周波数は、予め駆動部材の形状から予測されるため、変動成分の周期と位相成分と直交成分とから、パターン間隔の変動の振幅及び位相を、詳述はしないが通信分野の復調回路に用いられている公知の信号解析技術（たとえば直交検波演算処理等）によるデータ処理を行って算出することができる。
この時、カラー感光体ドラムの駆動ギヤ列に、中間転写ベルトの駆動ローラや中間転写ベルトアイドルギヤの回転周期と等しいような位相調整用のギヤを備えておけば、ブラックの感光体ドラム１Ｋにのる全ての速度変動の位相をカラーのものと合わせることができるようになる。
【００３７】
図１２は感光体ドラム駆動ギヤの有する速度変動、中間転写ベルトアイドルギヤの有する速度変動、中間転写ベルト駆動ギヤ（ローラ）の有する速度変動を各ギヤの回転とともに示す図である。図１２（ａ）には各速度変動をグラフで示し、図１２（ｂ）には各ギヤの回転の概略を示している。
図３とともに図１２を参照して説明する。例えば、感光体ドラム駆動ギヤ４０の有する速度変動をＤ、中間転写ベルトアイドルギヤ４２の有する速度変動をＥ、中間転写ベルト駆動ギヤ（ローラ１２）４５の有する速度変動をＦとして、カラー感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの駆動ギヤ列にそれぞれの周期のギヤＤ、Ｅ、Ｆが備わっている。
図１３はマゼンタ感光体ドラム及びブラック感光体ドラムの周波数分解を示すグラフ図である。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）はマゼンタ（Ｍ）感光体ドラム１Ｍ及びブラック（Ｋ）感光体ドラム１Ｋの合成波を示し、図１３（ｃ）、図１３（ｄ）及び図１３（ｅ）はマゼンタ（Ｍ）感光体ドラム１Ｍ及びブラック（Ｋ）感光体ドラム１Ｋの位相差を示している。
【００３８】
図１４はマゼンタ感光体ドラムギヤ列の回転の変化を示す概略図であり、図４に示す各感光体ユニットの構成を採用した場合のマゼンタ感光体ユニットにおけるギヤの回転の概略を示している。図１４（ａ）における各ギヤにおいて実線で示す位置が現状の位置を表し、点線で示す位置が各ギヤの目標位置を表す。したがって目標位置を各ギヤの基準位置と定義してこの基準位置からの位相角について、制御していくことを以下に説明する。したがって図１４（ａ）の現状（現在位置）は前記した基準位置からギヤＤは−９０°進み、ギヤＥは＋１８０°進み、ギヤＦは−３０°進むと定義する。なお、以下の制御は図４に示すように黒の感光体ドラム１Ｋが中間転写ベルト８を駆動する駆動モータとギヤを介して連結され、マゼンタ感光体ドラムは別の駆動モータにより駆動されている構成であり、これらの感光体ドラムが図１３に示すような周波数分解によりそれぞれの対応するギヤの位相ずれが、図１４（ｃ）〜（ｅ）のように起きていることを前提にして、マゼンタなどの色転写による画像と感光体ドラム１Ｋからの画像転写による色ずれの防止を制御する制御過程を以下に説明する。
図１４（ｂ）はこの図１４（ａ）のギヤＤを回転させて９０°進めたときの各ギヤ列の位置を示す図であり、図１４（ｃ）はマゼンタ感光体ドラムギヤ列Ｄの図１４（ａ）から１０８０°回転（３回転）進ませた時の各ギヤ列の位置を示す図であり、図１４（ｄ）はマゼンタ感光体ドラムギヤ列の図１４（ａ）からギヤＤを８６４０°回転（２４回転）進ませた時の各ギヤ列の位置（位相と回転角）を示す図である。
【００３９】
図３および図１２〜図１４を参照して説明する。図１２（ａ）に示すように、ギヤＤとギヤＥとの回転周期の差が位相換算で−３０°遅れ（すなわち３０°進む）、ギヤＤとギヤＦとの回転周期の差が位相換算で−５０°（−５０°遅れる（すなわち５０°進む））であった場合、ギヤＤと等しい周期を有するカラー感光体ドラム駆動ギヤ４１が１回転する時、ギヤＥは（（３６０＋３０）／３６０＝）１３／１２回転し、ギヤＦは（（３６０＋５０）／３６０＝）４１／３６回転する（図１２）。
このことから、もし現状に対してマゼンタ感光体ドラム１Ｍをあと＋９０°、ギヤＥを＋１８０°、ギヤＦを＋３０°それぞれ進めるとすればブラック感光体ドラム１Ｋの速度変動と位相とが合うと算出された場合（図１３参照）、マゼンタ感光体ドラム１Ｍを＋９０°すると、ギヤＥは＋８２．５°動くので、残り９７．５°（−２６２．５°）であり、ギヤＦは７７．５°動くので、残り−４７．５°である。
【００４０】
次に、感光体ドラム１Ｍ及び１Ｋの位相を維持しながら他のギヤの位相を合わせる場合を説明する。なお各ギヤの回転方向を位相角の＋方向とするように規定する。図１４（ａ）に示すように、現状では、各ギヤの基準位置を点線で示す。すなわち、ギヤＤが９０°進み、ギヤＥが１８０°進み、ギヤＦが３０°進んでいるものとする。なお図１４（ａ）において、各ギヤにおける実線は各ギヤの基準となる位置の現在位置を表し、点線は各ギヤの基準となる位置の目標位置を表す。まず図１４（ａ）におけるギヤＤを９０°回転させて、図１４（ｂ）に示すようにギヤＤの基準（すなわち位相０°）まで進めたとする。するとギヤＥは９０×１３／１２＝９７．５°進み、図１４（ａ）のギヤＥの現在位置が１８０°から１８０＋９７．５＝２７７．５°（２７７．５−３６０＝−８２．５）、すなわち図１４（ｂ）に示すように、−８２．５°遅れた（すなわち８２．５°進んだ）こととなる。またギヤＦは９０×４１／３６＝１０２．５°進み、図１４（ａ）のギヤＦの現在位置が３０°から３０−１０２．５＝−７２．５°（３６０−７２．５＝２８７．５°）、すなわち図１４（ｂ）に示すように、２８７．５°進むこととなる。
【００４１】
次に図１４（ｂ）の状態からギヤＤが１０８０°、すなわち３回転すると、ギヤＥは１０８０×１３／１２＝１１７０°（位相だけを考えると１１７０−３６０×ｎ（ｎは位相θが−３６０＜θ＜３６０となるように選んだときの正数値を表す。本明細書中の位相の計算において、この式を用いる。））、すなわちギヤＥの基準の位置からの位相を計算すると１１７０−１０８０＝９０°から、位相は８２．５−９０＝−７．５°となり、基準から７．５°遅れたこととなる（図１４（ｃ）ギヤＥ参照）。またギヤＦは図１４（ｂ）の状態から１０８０×４１／３６＝１２３０°進み、図１４（ｂ）のギヤＦの現在位置２８７．５°（−７２．５°）から２８７．５−１５０＝１３７．５°（−７２．５−１５０＝−２２２．５°）、すなわち図１４（ｃ）に示すように、１３７．５°進むこととなる。
さらに図１４（ｃ）の状態からギヤＤが８６４０°、すなわち２４回転すると、ギヤＥは８６４０×１３／１２＝９３６０°であり、位相だけを考えると−３６０×ｎでｎ＝２６とするとギヤＥの位相は図１４（ｃ）のギヤＥと同じでありしたがって位相は−７．５°となり、基準から７．５°遅れたこととなる（図１４（ｄ）ギヤＥ参照）。またギヤＦは図１４（ｃ）の状態から８６４０×４１／３６＝９８４０°（位相だけでは１２０°）進み、図１４（ｃ）のギヤＦの現在位置１３７．５°（−２２２．５°）から、図１４（ｄ）に示すように、（１３７．５−１２０＝）１７．５°進むこととなる。
【００４２】
以上から、感光体ドラムギヤＤを９０＋３６０×（１＋３＋２４）＝１０１７０°回転させるよう駆動ギヤを制御することで、色ずれを最小限に抑えることができる（図１４）。なお、補正目標については前述したように、位相合わせは或る速度変動を優先して補正することでも、すべての速度変動による色ずれを均等に小さくするよう最大公約的に位相を補正することでもよい。
また、カラー感光体ドラムの位相調整タイミングについては、印刷ジョブを受け付けてから印字を開始するまでの間でも、前ジョブが終わった後に行うのでもよい。
【００４３】
図１５はブラック感光体ドラムの露光から転写までの感光体上における移動距離を目視的に示した概略図である。図１６はアイドルギヤの回転周期を示すグラフ図である。
図１５にはブラック感光体ドラム１Ｋ上の露光部から１時転写ローラ９Ｋまでの距離を示し、図１６には中間転写ベルトアイドルギヤ（図３）の回転の１周期をＳで示している。
図１５及び図１６のように図示しない中間転写ベルトアイドルギヤ４２の回転周期をブラック感光体ドラム１Ｋの露光部から１次転写ローラ９Ｋまでの距離の１／整数（整数分の１倍）としておけば、前述した理由から露光時の速度と転写時の速度を一致させることができるので、トナーの位置ずれが発生しないことになる。これにより、カラー感光体ドラムにアイドルギヤ用の位相調整ギヤを取り付けないで済み、コストダウンや位相制御時間の短縮につながる。
このように、中間転写ベルト駆動モータと中間転写装置との間を駆動連結する駆動部材は、その１回転周期を感光体ドラム１Ｋ上の露光〜転写距離の整数分の１とすることで、露光時と転写時の感光体ドラム速度を同じにし、中間転写ベルト駆動モータとは異なる感光体ドラム駆動モータにより駆動される感光体ドラム１Ｋが有する駆動部材の数を最小限に抑えることで、低コストで色ずれの少ない画像を得ることができる。
【００４４】
また、中間転写ベルト８（図３）の持つ速度変動周期Ｔ１と感光体ドラム１Ｋの速度変動周期Ｔ２が、Ｔ２＝（Ｔ１／２）×ｎ（ｎ：自然数）であると、感光体ドラム１Ｋをいくら回転させても１８０°の単位でしか位相を変化させられず、条件によっては色ずれを低減できない可能性がある。そのため、感光体ドラム１Ｋと中間転写ベルト８の駆動部品をこの関係となるのを除外しておくことで、確実に位相合わせができるようになる。
転写手段のもつ速度変動周期Ｔ１と感光体ドラム１Ｋの速度変動周期Ｔ２が、Ｔ２＝（Ｔ１／２）×ｎ（ｎ：自然数）以外の関係であることで、複数の感光体ドラム間の位相と駆動部材の位相を必ず同時に調整できるようにし、低コストで色ずれの少ない高画質な画像を得ることができる。
これまでに述べてきたように、各速度変動要素の位相を合わせるために、カラー感光体ドラムギヤを繰り返し回す必要がある。この時、例えば、ブラック感光体ドラム１Ｋを基準とした場合、感光体ドラム１Ｋと中間転写ベルト８とが密着しすぎていると位相合わせの間、中間転写ベルト８の同じ場所のみを使用するため、この箇所で擦って傷が付いてしまうので、位相を合わせる場合、図示しない中間転写ベルト８の接離機構により、感光体ドラム１Ｋと中間転写ベルト８を離間させておくと良い。
【００４５】
本発明のようなギヤを用いた構成では、各速度変動での変化させられる位相の分解能が部品により自ずと決まってしまう。そのため、複数の速度変動について全て最適の位相関係とすることができない場合もある。このような場合、速度変動周期が短い方が単位時間当たりの位相変化量が多いので、速度変動周期の短いギヤについて優先的に位相を合わせることで、色ずれを極力押さえることができる。
たとえば感光体ドラム１Ｋと感光体ドラム駆動ギヤのうち速度変動周期の短い方の位相を優先して調整することで位相合わせ誤差を最小限に抑え、色ずれの少ない画像を得ることができる。
一般的に、タンデム型カラー画像形成装置ではカラー画像とモノクロ画像で使い分けされるため、単色ではブラック（Ｋ）のみで印刷される機会が圧倒的に多い。また、１次転写部と２次転写部が近い方がトナーの移動距離が短くファーストプリントタイムに有利であり、また、１つのモータで感光体ドラムと中間転写ベルトを同時に駆動させられるので、省電力な印刷装置とすることができる。
このように、転写駆動手段により駆動される感光体ドラムをブラックとすることで、モノクロモードによる印刷時に駆動するモータを少なくし、省電力のカラー画像形成装置を提供することができる。
【００４６】
図１７、図１８は、本発明の実施の形態に係る感光体ドラム及び中間転写ベルトの駆動機構の第４、第５の構成例を示す図である。
［第４の構成例］
図１７、図１８において、プリンタ１００（図１）では、中間転写ベルト８の中間転写ベルト駆動ローラ１２とブラック用の感光体ドラム１Ｋが同じ駆動モータ４１（転写手段用駆動手段）からの駆動力で回転駆動される。
それに対し、その他の色Ｙ、Ｍ、Ｃ用の感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍについては、位相調整ギヤ４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍを介して連結された、それぞれの色用に個別に設けた駆動モータ４４Ｙ、４４Ｃ、４４Ｍにより回転駆動するようにしている。
詳しくは、図１７では、中間転写ベルト駆動ローラ１２と同軸の中間転写ベルト駆動ギヤ４５と連結して中間転写ベルト８を駆動する駆動モータ（実際には、駆動モータの駆動軸に設けたギヤ）４１は、アイドルギヤ５６、５７を介してブラック用の感光体ドラム１Ｋの感光体ドラム駆動ギヤ（第１の駆動部材）４０Ｋと連結して、感光体ドラム１Ｋを駆動させている。
【００４７】
それに対し、図１８では、図１７とは逆に、モータ４１の駆動力によって感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋを駆動させ、その駆動を、アイドルギヤ５６、５７を介して中間転写ベルト駆動ギヤ４５に伝達して中間転写ベルト８を回転させている。
感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋは、中間転写ベルト８と同じ駆動モータ４１によって回転駆動されているため、上述したように、中間転写ベルト駆動ギヤ４５による速度変動に起因する速度変動を補正して中間転写ベルト８が一定速度で回転するようにフィードバック制御を行った場合、その補正分の速度変動が感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋにも伝わる。
この時、位相調整ギヤ４３Ｙ、４３Ｃ、４４Ｍが無いとすると、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍは、個別の駆動モータにより駆動されており、中間転写ベルト８フィードバック制御の影響（中間転写ベルト駆動ギヤ４５の影響）を受けないため感光体ドラム１Ｋと、他の感光体ドラム４０Ｙとの間で速度変動が生じる。
【００４８】
ここで、図１７、図１８の構成では、位相調整ギヤ４３Ｙ、４３Ｃ、４４Ｍは中間転写ベルト駆動ギヤ４５と同周期としているため、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋと、他の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍとで、発生する速度変動を合わせることが出来る。
しかしながら、これによってフィードバック制御の影響による感光体ドラム間の速度変動を解消出来たとしても、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋは、中間転写ベルト駆動ギヤ４５との間に介在するアイドルギヤ５６、５７の速度変動の影響を受けているため、各感光体間の速度変動は完全には解消されない。
そこで、アイドルギヤ５６、５７は、同じ周期を持つ同等の部材で構成して、互いに１８０°ずらして（逆位相となるように）組み付ける。
このようにすることで、アイドルギヤ５６及び５７で互いに速度変動を打ち消しあって、感光体ドラム駆動ギヤ４０Ｋは、アイドルギヤ５６、５７の速度変動の影響を受けることなく、各感光体間の速度変動を解消し、正確に位相合わせを行うことが出来るため、中間転写ベルト８上の色ずれを防止することが出来る。
【００４９】
図１９に、互いに１８０度ずらして取り付けたアイドルギヤ５６とアイドルギヤ５７における速度変動の各周波数波形（Ｄ）と波形（Ｅ）およびその合成波（Ｄ＋Ｅ）を示す。図１９の合成波（Ｄ＋Ｅ）より、アイドルギヤ５６の偏心と、アイドルギヤ５７の偏心によって発生する速度変動が互いに打ち消し合うことがわかる。これによって、中間転写ベルトと同時に駆動される１つの感光体ドラムに、アイドルギヤ５６、５７の速度変動が加わることを防ぐことができる。また、図１７〜図１９に示すように、中間転写ベルトと同時に駆動される１つの感光体ドラムの間で駆動連結されていて回転方向が正しければ、アイドルギヤ５６、５７の位置が変わっても良い。
図１７、１８の構成によれば、図３〜図６の構成に比べ、ギヤの点数を大幅に削減出来、低コストで高画質な画像を得ることが出来る。
また、図１４に示した制御を行う際も、例えば図３の場合のように第１、第２の位相調整ギヤ双方について基準位置への制御を行う場合に比べ、一つの位相調整ギヤについてのみ制御を行えばよいため、制御をより簡略化して、待ち時間（位相合わせの補正時間）を減らすことが出来る。
【符号の説明】
【００５０】
１Ｙ  像担持体（感光体ドラム）、６Ｙ  電子写真プロセス部（プロセスカートリッジ）、８  無端状担持体（中間転写ベルト）、１２  第１の駆動ギヤ、１５  転写手段（中間転写装置）、４０  駆動部材（感光体ドラム駆動ギヤ）、４１  転写手段用駆動手段（中間転写ベルト駆動モータ）、４３Ｙ  位相調整ギヤ、４９  トナーパターン検出手段（トナーパターン検出センサ）、５０  像担持体回転位置検出手段（感光体ドラム回転位置検出センサ）、５３  制御手段、５４  現像手段、５５  演算手段、５６、５７  アイドルギヤ、１００  多色画像形成装置（プリンタ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００４―２２０００６公報
【特許文献２】特許第３９６５３５７号
【特許文献３】特開平９−１４６３２９号公報
【特許文献４】特開２００１−１３４０３９公報
【特許文献５】特開２００１−３０５８２０公報
【図１】
0005445328.tif 000002
【図２】
0005445328.tif 000003
【図３】
0005445328.tif 000004
【図４】
0005445328.tif 000005
【図５】
0005445328.tif 000006
【図６】
0005445328.tif 000007
【図７】
0005445328.tif 000008
【図８】
0005445328.tif 000009
【図９】
0005445328.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0005445328.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0005445328.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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