(57)【要約】【課題】複数の像担持体を併設した画像形成装置において、１つの駆動源で複数の像担持体を回転駆動する構成であって、組み立て後における位相調整作業を可能として、効率良く色ズレを抑制できる構成を有する画像形成装置を提供する。【解決手段】回転体である像担持体１を複数併設し、１つの駆動源５１より、像担持体１毎に設けられた歯車５３とかみ合う駆動部材５２を駆動させることで、２つ以上の像担持体１を回転駆動させる駆動手段を有する画像形成装置において、駆動手段において、歯車５３と駆動部材５２とのかみ合いが外れないように規制する規制部材５５を有し、所定時には、規制部材５５の規制を解除でき、歯車５３と駆動部材５２のかみ合いを外せる。【選択図】図５
2006106133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体である像担持体を複数併設し、１つの駆動源より、前記像担持体に結合して設けられた歯車とかみ合う駆動部材を駆動させることで、２つ以上の前記像担持体を回転駆動させる駆動手段を有する画像形成装置において、
前記駆動手段において、前記歯車と前記駆動部材とのかみ合いが外れないように規制する規制部材を有し、
所定時には、前記規制部材の規制を解除でき、前記歯車と前記駆動部材のかみ合いを外せること特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定時において、前記駆動手段における前記歯車又は前記駆動部材の軸位置を固定した状態で、軸方向位置を移動させることにより、前記歯車と前記駆動部材とのかみ合いを外せることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記所定時とは、前記歯車の位相関係を調整するときであることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の像担持体表面に現像剤像を形成する画像形成手段と、前記複数の像担持体に対向して移動する移動体と、前記像担持体から該移動体に前記現像剤像を転写する転写手段と、前記移動体上に転写された前記現像剤像の色ズレを検知する色ズレ検知手段と、を有し、
前記現像剤像として、所定の画像パターンを、前記像担持体上に形成して前記移動体に転写し、転写された前記所定の画像パターンの色ズレを前記色ズレ検知手段で読み取ることにより、前記複数の像担持体から前記移動体に転写される前記現像剤像の、前記移動体上における位置ズレを検知し、該位置ズレ検知情報に基づいて、前記歯車の位相関係を調整する調整手段を有することを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項５】
目視により色ズレの状態を検出することを可能とする画像パターンが前記像担持体上に形成され、転写材に前記画像パターンが転写され、該転写材上の前記画像パターンにより検出した色ズレ状態より前記歯車の位相関係を調整することを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項６】
前記駆動源を２つ以上有し、該駆動源のうちの少なくとも１つは、１つで２つ以上の前記像担持体を駆動し、夫々の前記駆動源に駆動される前記像担持体毎に設けられた前記歯車の位相を検出する手段を有し、検出した前記歯車の位相に基づいて夫々の前記駆動源を制御し、前記歯車の位相関係を調整する手段を有することを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式又は静電記録方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ等の画像形成装置において、複数の像担持体（感光体ドラム）を一列に並べた、インライン方式（タンデム方式）と称するカラー画像形成装置がある。これは、直接転写方式においては、複数のローラで張架された静電転写ベルトにより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り、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック色の現像剤にて形成される現像剤像（トナー像）を転写材上に順次転写し、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。この構成はプリントを高速に行うことができるため近年主流になってきている。
【０００３】
インライン方式では、４個の感光体ドラム上の画像を転写材上に重ね合わせたとき、感光体ドラムの速度変動に起因する色ズレが生じやすい。この対策として、４色の感光体ドラムに対して夫々独立した駆動源（モータ）を有し、速度やドラムの回転位相を調整することにより色ズレを低減させる方法、又、複数の感光体ドラムに駆動歯車が連結された構成とし、歯車組み立て時の工夫により色ズレを低減させる方法の２つが知られている。
【０００４】
前者に比べ、後者はモータを少なくできることや、検知手段や複雑な制御手段を持つ必要がないため、特に低コストでコンパクトな画像形成装置に適している。
【０００５】
例えば、特許文献１では、感光体ドラムを駆動する歯車の累積ピッチ誤差の影響を相殺するため、各感光体ドラムに画像が形成される際、夫々の感光体ドラムを駆動する歯車の累積ピッチ誤差のかみ合い位置における位相が、互いにほぼ一致するように構成している。
【０００６】
このように、複数の感光体ドラムの駆動歯車がお互いに連結された構成においては、各感光体ドラムを駆動する歯車を同一構成、更には同一成形として歯車精度を揃えた上で、各色の画像形成位置での歯車の位相が一致するように組み立てて位相関係を固定する、或いは耐久的にもその位相関係を維持するようにしたものが一般的である。
【０００７】
しかしながら、このような構成では、実際には歯車を含めた駆動構成部品の精度のバラツキ等により、歯車同士の最適な位相関係が目論見からずれ、それにより、各感光体ドラムにて形成されるトナー像が重ねて中間転写体や転写材に転写される時の位置ズレ、即ちトナー像の色の色ズレが生じる場合がある。
【０００８】
その場合、簡単にずれを補正する手段を持たないため、最適な位相関係が少々ずれても色ズレ規格を満足するように部品精度を厳しくしたり、歯車を外して位相を変えて組み立て直す、或いは色ズレの規格そのものを緩和せざるを得なくなっていた。
【０００９】
そこで、１つのモータで複数の感光体ドラムを駆動する構成において、位相関係を変えることのできる構成としては、特許文献２に記載の構成が提案されている。特許文献２では、モノカラー印刷とフルカラー印刷とで駆動を切り替えるため、カラーの３色とブラックがクラッチを介して断続できるようにしており、機械耐久において、クラッチの接続精度を維持することにより、ブラックとカラー３色の歯車の位相関係を維持する方法が提案されているが、この従来例では、クラッチ動作精度の耐久劣化を補って位相関係を維持することが目的であり、最適位相からのずれを補うものではない。又、カラーの３色の位相関係は固定されたままである。即ち、組み立て後において歯車の位相関係を最適に調整することはできない。
【特許文献１】特開２００２−１８２４５０号公報
【特許文献２】特開２００３−１６２１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、複数の像担持体を併設した画像形成装置において、像担持体に結合して設けられた歯車とかみ合う駆動部材を駆動させることで、２つ以上の像担持体を回転駆動させる駆動手段を有する画像形成装置において、組み立て後における像担持体に結合した歯車の位相調整作業を可能として、効率良く色ズレを抑制できる構成を有する画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、回転体である像担持体を複数併設し、１つの駆動源より、前記像担持体に結合して設けられた歯車とかみ合う駆動部材を駆動させることで、２つ以上の前記像担持体を回転駆動させる駆動手段を有する画像形成装置において、
前記駆動手段において、前記歯車と前記駆動部材とのかみ合いが外れないように規制する規制部材を有し、
所定時には、前記規制部材の規制を解除でき、前記歯車と前記駆動部材のかみ合いを外せることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像形成装置は、回転体である像担持体を複数併設し、１つの駆動源より、像担持体に結合して設けられた歯車とかみ合う駆動部材を駆動させることで、２つ以上の像担持体を回転駆動させる駆動手段を有する画像形成装置において、駆動手段において、歯車と駆動部材とのかみ合いが外れないように規制する規制部材を有し、所定時には、規制部材の規制を解除でき、歯車と駆動部材のかみ合いを外せるので、所定の歯車を回転させて複数の歯車の位相関係を調整可能になり、画像形成装置の組み立て後においても駆動手段を分解することなく簡単に位相関係を修正することができるため、色ズレの精度を容易に維持することができる。又、駆動手段における歯車の軸位置を固定したままで、所定の歯車の軸方向位置を所定量移動させるだけで歯車同士のかみ合いを外し、位相調整を可能とすることにより、歯車のかみ合い精度で非常に重要となるバックラッシュやアライメント安定し、バンディングや位置ズレの悪化を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１４】
実施例１
図１は、本実施例の画像形成装置であるフルカラーレーザービームプリンタ１００の全体構成を示す縦断面図である。
【００１５】
このカラー画像形成装置１００は、像担持体として、垂直方向に並設された４個の感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を備えている。これらの感光体ドラム１は、駆動手段によって図において反時計回りに回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム１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、感光体ドラム１上の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）、感光体ドラム１上のトナー像を転写材Ｓに転写させる静電転写装置５、転写後の感光体ドラム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。
【００１６】
ここで、それぞれの感光体ドラム１は、帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置６と共に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）を構成している。
【００１７】
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、一方の端部に、後に説明する駆動源（モータ）からの駆動力が伝達されることにより４つが同一方向に回転駆動される。
【００１８】
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、このローラを感光体ドラム１表面に当接させるとともに、帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１表面を一様に帯電させる。
【００１９】
スキャナユニット３は、感光ドラム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（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）に照射される。ポリゴンミラー９に反射した画像光は、結像レンズ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を介して一様に帯電された感光体ドラム１表面を選択的に露光して静電潜像を形成する。
【００２０】
現像装置４は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像剤（トナー）を、感光体ドラム１と順方向である図示時計方向に回転する現像ローラ４０の外周に塗布し、且つトナーに電荷を付与する。そしてスキャナユニット３の露光により潜像が形成された感光ドラム１と対向した現像ローラ４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）に、現像バイアスを印加することにより、潜像に応じて感光ドラム１上に現像剤像（トナー像）形成を行うものである。
【００２１】
又、すべての感光体ドラム１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。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を静電吸着して上記感光体ドラム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、感光体ドラム１上のトナー像が転写される。この静電転写ベルト１１の内側に当接し、４個の感光体ドラム１に対向した位置に、転写手段である転写ローラ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）が並設される。これら転写ローラ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、感光体ドラム１に接触中の転写材Ｓに、感光体ドラム１上の負極性のトナー像が転写される。静電転写ベルト１１は図の矢印方向に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が転写される。
【００２２】
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枚毎分離給送するとともに、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。
【００２３】
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とから構成される。即ち、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と２１ｂで搬送されるとともに、定着ローラ対２１ａと２１ｂによって熱及び圧力を与えられる。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、画像形成物となる。
【００２４】
次に、本発明の特徴的な構成について詳しく説明する。
【００２５】
本発明における特徴は、上記の画像形成装置において、１つの駆動源（モータ）で複数の感光体ドラム１を駆動する駆動手段の構成において、感光体ドラム１に結合している歯車の位相調整を可能とすることである。
【００２６】
図２は、１つのモータ５１により、４つの感光体ドラム１を回転駆動する回転駆動機構（駆動手段）の構成を示す。このドラム回転駆動機構は、１つのモータ５１と、４つのドラム駆動歯車（歯車）５３（５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ）、及びそれぞれのドラム駆動歯車５３の間に配置され、ドラム駆動歯車５３と係合する駆動部材としての中間歯車５２（５２ａｂ、５２ｂｃ、５２ｃｄ）で構成される。
【００２７】
ここで、感光体ドラム１は、図１に示すように、直線上に一列に整列しているが、各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれ、同一のドラム駆動歯車５３である、ドラム駆動歯車５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄが同軸上端部に取り付けられている。
【００２８】
本実施例では、図３に示すように、ドラム駆動歯車５３には、軸部を経てカップリング部５３ｚが一体に形成されており、歯車かみ合いで伝達された回転駆動が精度良くカップリングまで伝達されるようにしている。歯車側のカップリング５３ｚが感光体ドラム１の軸端部に取り付けられたドラムカップリング３１とはめ合って結合することにより、ドラム駆動歯車５３の回転駆動が感光体ドラム１に伝達される。
【００２９】
そして、夫々の感光体ドラム１は、図２に示す構成において、モータ５１から、中間歯車５２、ドラム駆動歯車５３等により、同じ減速比で回転駆動される。つまり、各ドラム駆動歯車５３が、それらの間に配置された中間歯車５２とそれぞれ係合している。
【００３０】
そして、３つの中間歯車５２の中央に配置され、４つのドラム駆動歯車５３のうち中央で隣り合ったドラム駆動歯車５３ｂとドラム駆動歯車５３ｃとに係合した中間歯車５２ｂｃがモータ５１の軸部分と係合している。よって、中間歯車５２ｂｃがモータ５１の駆動によって回転することにより、その回転がドラム駆動歯車５３ｂ、５３ｃに伝わり、それぞれに他方で契合した中間歯車５２ａｂ、５２ｃｄに伝わり、次いで、それらを間に挟んでドラム駆動歯車５３ｂ、５３ｃと他方で隣り合ったドラム駆動歯車５３ａ、５３ｄにも回転が伝わる。そして、４つのドラム駆動歯車５３全部にモータ５１の回転駆動が伝わることになる。
【００３１】
こうした構成において、中間歯車５２とドラム駆動歯車５３の減速比を整数比とすることにより、これらの歯車同士の位相関係を固定し、常に同じかみ合いが繰り返されるようにしている。
【００３２】
そして、上記のドラム回転駆動機構の組み立て時には、感光体ドラム１から転写材Ｓへ転写される各トナー像を転写材Ｓ上の同位置で重ねて、位置ズレに伴う色ズレを防ぐために、各色の感光体ドラム１を駆動する歯車５３を同一キャビ成形品とするとともに位相がわかるような目印をつけておき、歯車同士の累積ピッチ誤差の位相が画像上で一致するように、夫々の歯車の位相を合わせて組み立てる方法が採られるのが一般的である。
【００３３】
図４（ａ）、（ｂ）は、各色に対する位置ズレの状態をズレ量をグラフ化して示したもので、横軸を転写材Ｓ先端からの距離、縦軸を正しい位置からのズレ量としている。大きな周期のうねりは感光体ドラム１回転周期の位置ズレ量であり、主にドラム駆動歯車５３の累積ピッチ誤差に起因する。夫々の位置ズレの差分が色ズレとなって認識される。
【００３４】
尚、この位置ズレ量は、副走査方向に所定の間隔で並んだ横線を転写材Ｓに印字し、転写材Ｓ先端からの距離を不図示の光学式の測定装置にて測定し、正しい位置との差分として求められたものである。
【００３５】
図４（ａ）のように、４色のうねりの位相を理想的に合わせることができれば色ズレを低減でき、最大の色ズレ量は、４色同時にうねりが最大となる図中ｐとなる。ここでは、４色同時に同じ方向にずれるので、全体のズレ量としては、小さくなる。
【００３６】
しかしながら、実際には、歯車精度のバラツキやその他の駆動部品精度のバラツキなどにより前記のうねりの位相が目論見からずれてしまうことがある。その場合の位置ズレは図４（ｂ）のようになり、色ズレは悪化して、うねりの大きさが一致することはなく、位置ズレが最大の時は、１色分のうねりの大きさと略同じ大きさの図中ｑとなってしまう。
【００３７】
目論見からのズレ量を修正できれば色ズレを低減することが可能となるが、そのためには上記の回転体ドラム１の回転駆動機構における歯車同士のかみ合いを外す必要がある。
【００３８】
ここで、図５を用いて、装置本体を組み立てた後においても、前記の歯車同士のかみ合いを外して位相関係を調整できるようにした構成を説明する。
【００３９】
ドラム駆動歯車５３は、軸の両側を軸受５４で支持されるとともに下記に説明するストッパ６２と反対の方向に、バネ５５によって付勢されている。
【００４０】
尚、ドラム駆動歯車５３の軸受け５４は、片側の軸受け５４は、感光体ドラム１とのカップリング部（図３）を受け、感光体ドラム１の軸受けにもなっている。画像形成時の状態を示したのが図５（ａ）であり、ドラム駆動歯車５３は端部のカップリング５３ｚと３１（図３）で感光体ドラム１に係合され、回転駆動を伝達する。
【００４１】
図５（ｂ）は、ドラム駆動歯車５３の軸方向に設けられたカップリング解除部材６１を図中下方に移動させ、ドラム駆動歯車５３の軸方向に対する解除部材６１の厚さの厚い部分がドラム駆動歯車５３の軸部分に入り込むことにより、歯車５３を軸端部側（図中左側）にずらし、歯車５３とドラム１とのカップリングを解除した状態を示したものである。これはユーザによるプロセスカートリッジ７（図１）の交換を可能とした状態であり、ユーザがドラム駆動歯車５３を触る可能性がある。
【００４２】
ここで、本実施例では、歯車５３と５２のかみ合う位置を規制するストッパ６２が、ドラム駆動歯車５３の軸方向移動領域に、ドラム駆動歯車５３の軸方向移動を規制するように設置されており、ユーザがドラム１と歯車５３とのカップリングを解除してドラム駆動歯車５３を触ったとしても歯車５３と駆動部材としての中間歯車５２とのかみ合いが外れることなく位相が維持される。
【００４３】
尚、ここでは、バネ５５は、歯車５３の軸周りに巻きついた、螺旋状のばね部材を用い、その付勢力によって、ドラム歯車５３の軸方向の位置が、中間歯車５２とかみ合うことが可能な領域から軸端部側若しくは感光体ドラム１設置部側にずれないように、規制している。一方、中間歯車５２の位置は、本実施例においては固定されており、ドラム５３とかみ合う範囲とは、即ち中間歯車５２の歯車５３とかみ合う歯が設けられている厚さ部分の領域となる。
【００４４】
このことによって、プロセスカートリッジ７交換時等の感光体ドラム１の取り外しを行う場合や何らかのメンテナンスを行う他の所定時以外にドラム駆動歯車５３に触れても、意図無しに、ドラム歯車５３と中間歯車５２とのかみ合いを外すことはできない。
【００４５】
ここで、本実施例では、上記歯車の位相関係を調整するために、この歯車５３と５２のかみ合いを解除する。
【００４６】
図５（ｃ）は、ストッパ６２を、図中下方に移動させ、ドラム駆動歯車５３を図中左側に移動させることにより、ドラム駆動歯車５３と中間歯車５２のかみ合いを外した状態を示している。この状態で任意のドラム駆動歯車５３を回転させれば、他の色を駆動する歯車との位相関係をずらすことができる。
【００４７】
そして、ストッパ６２の操作部を覆うカバー部材を設け、位相調整後に前記カバー部材を取り付ける等の構成により、ストッパ５５の軸方向をずらす動作は、通常は不可能とされ、組み立て調整時等の必要時にのみ操作できるようされている。例えば、後述の図６の構成において、機械側面を覆う外装カバーを位相調整後に組み立てるだけでもよい。
【００４８】
又、ドラム駆動歯車５３の軸方向位置を規制する規制部材としては、図５ではストッパ５５なる部品を設けたが、例えば図中の左側に外装等の別部品を配置し、これを組み立てると必然的にドラム駆動歯車５３の軸方向移動を規制する効果を発揮する構成としてもよい。
【００４９】
このように、本実施例におけるストッパ５５のように、通常は感光体ドラムの駆動手段である歯車のかみ合いが外れないように規制する部材を規制する部材を設け、必要時に、歯車の軸位置は固定したままで、かみ合いを外したい歯車の軸方向位置を移動させるだけでかみ合いを外せる方法であるため、歯車のかみ合い精度で非常に重要であるバックラッシュやアライメントが固定されたまま。所定の歯車の位相の調整が可能となり、回転の伝達を精度良く維持できる。
【００５０】
一方、別の方法としては中間歯車を振り子式（揺動式）としてかみ合いを外す方法もあるが、特に感光体ドラムを駆動する系列においては、回転の伝達精度を維持する上で余り適さない。
【００５１】
ここで、所定の必要時には、例えば、組み立て時には、ストッパ５５を解除して歯車５３と５２のかみ合いを解いて、これらの感光体ドラム１の駆動手段におけるドラム駆動歯車５３の位相確認、調整を行うが、その時の、位相確認、調整方法を、図６を用いて説明する。
【００５２】
このとき、歯車５３の位相調整を実行する調整手段としての位相調整冶具７０は、駆動手段の軸受け５４に、感光体ドラム１と同様に取り付けることが可能な回転する２つ以上の、ここでは４つの歯車７４を有し、その軸端部に、感光体ドラム１のドラムカップリング３１が取り付けられる位置と同じ位置に取り付けることが可能なカップリング３１ａが設けられ、歯車７４毎に、歯車７４を回転駆動するモータ７３、歯車７４と同軸上に設けられた所定の回転負荷を与えるブレーキ装置７２、同じく歯車７４と同軸上に設けられた回転速度を検出するエンコーダ７１を内包している。４つのドラム駆動歯車５３に対し、少なくとも２つ以上の回転速度を同時に検出、比較できるようにしている。ここでは、歯車７４が４つあるため、４つ歯車５３の回転速度を同時に求めることができるが、少なくとも２つの歯車７４を備えるものとする。
【００５３】
まず、全てのプロセスカートリッジ７を取り外した画像形成装置本体１００において、感光体ドラム１が設けられていた位置に、各歯車７４が取り付けられるようにして位相調整冶具７０を装着し、夫々のブレーキ７２に所定の負荷を与えながら本体側のモータ５１を回転させ、４つのドラム駆動歯車５３の回転速度を測定する。回転速度は、回転精度を維持できる範囲内で速くし、位相調整時間の短縮を図ってもよい。
【００５４】
測定結果の例として、ブラックとシアンの２つの回転速度をグラフに示したのが図７である。ここから、転写材Ｓ上で位置ズレのうねりの位相が重なる（即ち色ズレが最も小さくなる）理想的な位相差Ｔｃに対するズレ量ΔＴｃを検出する。同様にマゼンタ、イエローについても、位相差ΔＴｍ、ΔＴｙを検出する。次に、スラスト規制部材６３を解除し、位相調整冶具７０を作動させると、検出した位相差ΔＴｃ、ΔＴｍ、ΔＴｙに基づき調整必要と判断した色に関し、カップリング３１ａが軸方向に移動してドラム駆動歯車５３と中間歯車５２のかみ合いを外し、位相調整冶具７０内のモータ７３を所定量回転させることにより、ドラム駆動歯車５３を回転させて位相を調整する。
【００５５】
調整後はドラム１と歯車５３のカップリングが元の位置に戻るので、位相調整冶具７０を取り外すとともに、カップリング解除部材６１を元に戻す。
【００５６】
本実施例を用いれば、従来のように目印に従って歯車の位相を合わせながら組み立てる必要は無くなり、従来のように位相合わせの組み立てを行ない、色ズレ或いは回転精度の規格をオーバーしたものにだけ調整作業を行なうようにして調整時間を最小限に抑えるようにできる。
【００５７】
実施例２
本実施例では、実施例１に図５を用いて説明した、感光体ドラムに嵌合した歯車と駆動部材とのかみ合いを規制したり、外したりする構成を変えたものであり、他の構成は実施例１と同様のものである。
【００５８】
図８に、本実施例における歯車５３のかみ合いを外す構成を示す。
【００５９】
中間歯車５２は、中間歯車５２の軸に巻き付けられたバネ６４により軸方向が付勢されており、同軸上にあるスラスト規制部材６３で軸方向位置が決められている。画像形成時を図８（ａ）、カップリング解除部材６１を図中下方に移動させたドラムカップリング解除時を図８（ｂ）に示す。つまり、実施例１にて説明した、ドラム駆動歯車５３のストッパ５５による軸方向位置の規制以外に、ここでは、中間歯車５２の軸方向位置を、規制部材としてのバネ６４、スラスト規制部材６３によって規制する。
【００６０】
図８（ｃ）のように、中間歯車５２の軸部分に設けられたスラスト規制部材６３を図中下方に移動させると、スラスト規制部材６３の厚さが厚い部分が中間歯車５２の軸に入り込み、中間歯車５２が図中右側に移動し、ドラム駆動歯車５３とのかみ合いが外れ、位相関係を調整することが可能となる。
【００６１】
この構成は、ドラム駆動歯車５３だけではなく、中間歯車５２の位置も規制範囲でずらせるので、図５の構成よりも軸方向のスペースを小さくしやすいメリットがある。又、位相調整時に、感光体ドラム１と嵌合するドラム駆動歯車５３の規制を解く必要もなくなり、位置精度が向上した。
【００６２】
そして、このバネ６４の規制も、スラスト規制部材６３を移動しなければ、軸方向の位置を規制範囲よりずらす動作は不可能とされ、組み立て調整時等の必要時にのみ操作できるようされている。
【００６３】
尚、組み立て時等の感光体ドラム１の駆動手段における位相確認、調整方法等は、実施例１に説明した方法と同様である。
【００６４】
ここでも、通常は感光体ドラムの駆動手段である歯車のかみ合いが外れないように規制する部材部材を設け、必要時に、歯車の軸位置を固定したままで、かみ合いを外したい歯車の軸方向位置を移動させるだけでかみ合いを外せる方法であるため、歯車のかみ合い精度で非常に重要であるバックラッシュやアライメントが固定されたまま。所定の歯車の位相の調整が可能となり、回転の伝達を精度良く維持できる。
【００６５】
実施例３
本実施例では、感光体ドラム２の駆動手段の構成を図９（ａ）に示すような、実施例１における中間歯車５２の代わりに、ドラム駆動歯車５３にかみ合い、モータ６３の駆動を伝達する駆動部材として、ウォーム６６を用いた構成とした。ここでも、実施例１の構成と同様に、１つのモータで４つの感光体ドラム１を回転駆動する回転駆動機構の構成であるが、４つの感光体ドラム１のドラム駆動歯車５３をウォーム６６を使って駆動している。尚、ドラム駆動歯車５３と感光体ドラム１とのカップリングの方法や、画像形成装置の構成、歯車５３の位相の調整手段も、実施例１と同様のものを用いた。
【００６６】
図９（ｂ）はドラム駆動歯車５３とウォーム６６がかみ合った状態を示しており、図９（ｃ）はストッパ６２の規制を外してドラム駆動歯車５３を移動させ、ウォーム６６とのかみ合いを外した状態を示している。
【００６７】
ここでも、通常は感光体ドラムの駆動手段である歯車のかみ合いが外れないように規制する部材を設け、必要時に、歯車の軸位置を固定したままで、かみ合いを外したい歯車の軸方向位置を移動させるだけでかみ合いを外せる方法であるため、歯車のかみ合い精度で非常に重要であるバックラッシュやアライメントが固定されたまま所定の歯車の位相の調整が可能となり、回転の伝達を精度良く維持できる。
【００６８】
実施例４
感光体ドラム１の駆動手段について、実施例１〜３では、ドラム駆動歯車５３の位相調整は、外部から位相調整治具７０を取り付けて実施していたが、この方法では、工場組み立て時に歯車同士の位相関係が最適に調整されていても、出荷後に何らかの理由で歯車を交換した場合など、歯車に目印をつけて位相を合わせた組み立てを行なっても位相関係が最適値からずれてしまうことがある。この問題に対し、画像形成装置本体側での位相調整を可能とした構成を説明する。
【００６９】
まず、実施例１にて図１を用いて説明した画像形成手段による画像形成工程により、色ズレ量を検出するための所定の画像パターンをトナー像として感光体ドラム１上に形成し、これを移動体である転写材搬送ベルト１１に転写する。中間転写方式をとる画像形成装置であれば中間転写体に転写する。
【００７０】
転写材搬送ベルト１１と感光体ドラム１駆動手段の位置関係を示す図１０を参照すれば分かるように、転写材搬送ベルト１１に対向する位置に、色ズレ検知手段である検出部８０が設けてあり、転写材搬送ベルト１１の画像パターンを光学的に検出し、この検知結果が、不図示の画像形成装置制御部に設けられた演算部８０ａに送信され、各色の位置ズレの相対関係から、夫々のドラム駆動歯車５３の位相調整必要量を算出することができる。この位相調整必要量の算出結果は位相調整モータ制御部８０ｂと、ドラム駆動モータ制御部８０ｃに送信される。
【００７１】
本実施例においても、実施例１又は２に説明する方法でドラム駆動歯車５３を軸方向にストッパ５５の規制範囲内で移動させる機構が採用され、ドラム駆動歯車５３の位相調整時においては、ドラム駆動歯車５３の規制が解除されるが、本実施例においては、画像形成装置本体１００内に、ドラム駆動歯車５３の位相の調整手段として、移動調整モータ制御部８０ｂとドラム駆動モータ制御部８０ｃに送信されてきた位相調整必要量に応じて、ドラム駆動モータ５１と位相調整モータ８１の駆動を制御して位相関係を調整する調整手段を設けており、位相調整必要量に基づいて位相を調整する。
【００７２】
本実施例でなされる、ドラム駆動歯車５３の軸方向位置を動かして歯車５３と５２のかみ合いを外すための、具体的な部品構成を図１１に示す。
【００７３】
ドラム駆動歯車５３は、その軸上で、バネ５５により解除部材８７の方向に付勢されている。軸受８６は装置本体或いは駆動手段のフレームに固定され、その軸受内周部でドラム駆動歯車５３を支持する一方で、軸受外周部では解除部材８７を摺動可能に支持するともに、同じ外周に設けたリブ８６ａが解除部材８７の溝にはめ合って回転を規制する。解除部材８７と軸受け８６との間に設けられる解除カム８４は、外周に設けた歯車により回転制御され、端面に設けたカム面が解除部材８７の突起部と当接してこれを動かし、ドラム駆動歯車５３の軸方向位置を制御する。
【００７４】
図１２を用いて代表的な状態を示す。図１２は、並列させた４つの感光体ドラム１の駆動手段５３に対応させた、解除カム８４（８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｄ）を示したものである。それぞれの解除カム８４間には、カム間歯車８５が、解除カム８４にかみ合うように配設されており、４つの解除カム８４が一体化して回転するようになっている。
【００７５】
そして、図１２において、解除カム８４のカム面は、斜線部にて示されるカム面が１段上がった面を、塗りつぶした部分にて示される２段階上がった面と、を有する。このカム形状は回転中心に対して点対称に配置され、安定した動作を可能としている。又、これに当接する解除部材８７の突起は、図中垂直方向の実線で示した位置に、回転中心に対して点対称に配置されている。
【００７６】
図１２（ａ）は画像形成時であり、カムの最下面が解除部材８７の突起に相対していて解除部材８７がドラム駆動歯車５３の軸方向位置を動かすことが無いため、ドラム駆動歯車５３が中間歯車５２にかみ合うとともにカップリングも係合している。
【００７７】
図１２（ｂ）は位相調整モータ８１により解除カム８４を１ステップ回した状態で、全ての解除部材８７を１段階動かすことによりカップリングの係合を外している。プロセスカートリッジ７の交換時に使用する。この位置でも歯車同士のかみ合いが外れることは無いため、位相関係は固定されている。
【００７８】
図１２（ｃ）は解除カム８４を更に１ステップ回したときで、シアンの解除カム８４ｃのみ、さらに解除カム８４ｃを動かすことにより、シアンのドラム駆動歯車５３ｃと中間歯車５２のかみ合いを外すことができる。この状態でドラム駆動モータ５１を所定量回転させるとシアン以外のドラム駆動歯車が回転するため、位相関係を調整することができる。その他の色に関しても同様に調整することができる。
【００７９】
この図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の状態うちどの状態にするかは、前記に説明した画像パターンより検出された色ズレ量に応じて決定され、ドラム駆動モータ制御手段８０ｃと位相調整モータ制御８０ｂである調整手段によって、これらの状態を変更する。
【００８０】
以上説明したことによると、本実施例のように、所定の画像パターンを移動体である無端ベルト上に形成し、これを本体に設けた色ズレ検知手段で読み取って色ズレ或いは位置ズレを検出し、この検出情報に基づいて感光体ドラム駆動手段の歯車や駆動部材同士の位相関係を調整する手段を有することにより、耐久的な変化を考慮した所定のタイミング、或いは部品の交換やプロセスカートリッジの交換時において、画像形成装置本体だけで自動的に位相を合わせ、色ズレの精度を維持することができる。
【００８１】
実施例５
ドラム駆動歯車５３の位相の調整について、実施例４における、装置本体による自動調整手段を用いずに、手動調整にて市場での現実的な対応が可能な構成について説明する。
【００８２】
本実施例は、色ズレを検出しやすい画像パターンを装置本体の制御部（不図示）に格納しておき、これを、信号処理して図１に示す画像形成装置では、潜像形成手段であるスキャナユニット３の駆動手段に送信し、実施例１にて記載した画像形成方法により転写材Ｓにプリントすることで、サービスマン等による手動の位相調整を容易にする。
【００８３】
例えば、この画像パターンとして、２色のハーフトーン（中間色）や横線（主走査方向の線）を全面にプリントすると、色ズレを色味の変化として認識しやすい。図１３には、この一例として、転写材Ｓの１ページの中に、ブラックに対してイエロー、マゼンタ、シアンを重ねたものと、イエローとマゼンタ（即ちレッド）、マゼンタとシアン（即ちブルー）、シアンとイエロー（即ちグリーン）を重ねた６つのパターンを副走査方向に帯状に並べた画像を示している。
【００８４】
実際の調整作業としては、まずはデフォルト（調整前）の画像をプリントし、色ズレのレベルを把握する。次に、図５に示すストッパ５５等の規制部材を解除し、色ズレを修正すべき色のドラム駆動歯車５３を所定の角度ずらす。再び画像を出力して色ズレを確認し、不十分なら再度合わせ込みを行なう。当然、悪化した場合は逆方向へ位相をずらすことになる。
【００８５】
位相の調整量は、通常ならば極端な調整量は必要無く、およそ±９０°以下が目安となる。又、駆動手段における歯車を交換するような場合においても、従来のように歯車を同一キャビ成形品として位相の目印をつけておき、位相合わせの組み立てをすれば、やはり大きな調整量は必要無く、合わせ込みが可能である。
【００８６】
このように、色ズレの状態を検出できる画像パターンを本体内に格納し、所定の操作によって転写材に画像を形成できるようにすることにより、複雑な構成や制御を画像形成装置に付加することなく、サービスマン等が色ズレの調整をする場合に比較的簡単に調整作業を行なうことができる。
【００８７】
実施例６
本実施例は、図１４に示すように、ブラックトナー像が形成される感光体ドラム１ｄが、他の３色の感光体ドラム１ａ〜１ｃに対し、異なる２つのモータ５１ｂ、５１ａで駆動する構成をとり、フルカラーとモノカラーの切り替えを効率良く行なうことができる。しかしながら、前記２系統の歯車列との間では歯車のかみ合いによる位相の固定が不可能である。
【００８８】
この問題に対しては、ブラックのドラム駆動歯車５３ｄと、カラー３色のうちのいずれか１つのドラム駆動歯車５３の位相を検出する手段９１ａ、９１ｂを設け、不揮発ロムに保存してある位相データと比較し、モータ５１ａ、５１ｂの制御を用いて位相関係を調整することができる。その際に用いる位相データは、実施例４又は実施例５に記した方法により検出した最適な位相データを不揮発ロムに入れておき、これを用いるのが望ましい。
【００８９】
このように、２つのモータで４つの像担持体を駆動する構成において、夫々のモータに駆動される歯車の位相を検出する手段を有し、検出した位相に基づいて夫々のモータの回転を制御し、歯車の位相関係を調整するようにすれば、歯車のかみ合いによる機械的な位相保証が得られない構成を組み合わせた場合においても、最適な位相関係に保つことができる。
【００９０】
本実施例では、２つ以上のモータを使用するが、少なくともそのうちの１つは、２つ以上の像担持体を駆動するのに用いられる。又、各モータによって、駆動される像担持体の配分は、他の配分でも良く、ブラックだけ１つのモータに対応する構成でなくとも良い。
【００９１】
尚、実施例１〜実施例６に亘って、図１に示される画像形成装置における像担持体駆動手段について説明してきたが、画像形成装置の構成としては、複数の像担持体を有するものであれば、特に限定されることはない。転写材搬送体の代わりに中間転写体を設け、トナー像が中間転写体上に一次転写されてから転写材Ｓに転写される構成でも良い。
【００９２】
その他、以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る像担持体駆動手段の一例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る像担持体駆動手段の部品構成の一例を示す斜視図である。
【図４】画像形成装置内の転写材進行方向における位置ズレ量の変化を示すグラフである。
【図５】本発明に係る像担持体駆動手段の一例における歯車の規制手段による位置規制の様子を示す説明図である。
【図６】本発明に係る像担持体駆動手段における歯車の位相関係の調整手段の一例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る像担持体の回転速度を示すグラフである。
【図８】本発明に係る像担持体駆動手段の他の例における歯車の規制手段による位置規制の様子を示す説明図である。
【図９】本発明に係る像担持体駆動手段の他の例を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る像担持体駆動手段における歯車の位相関係の調整手段の他の例を示す概略構成図である。
【図１１】本発明に係る像担持体駆動手段の部品構成の他の例を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る像担持体駆動手段の他の例における歯車の規制手段による位置規制の様子を示す説明図である。
【図１３】本発明に係る画像パターンが印刷された転写材の一例を示す説明図である。
【図１４】本発明に係る像担持体駆動手段の他の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００９４】
１    感光体ドラム（像担持体）
１１  転写材搬送ベルト（移動体）
１２  転写ローラ（転写手段）
５１  モータ（駆動源）
５２  中間歯車（駆動部材）
５３  ドラム駆動歯車（歯車）
５４  軸受け
５５  ストッパ（規制部材）
６４  バネ（規制部材）
６５  スラスト方向規制部材（規制部材）
８０  色ズレ検知手段
８１  位相調整モータ（調整手段）
【図１】
2006106133.tif 000003
【図２】
2006106133.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006106133.tif 000006
【図５】
2006106133.tif 000007
【図６】
2006106133.tif 000008
【図７】
2006106133.tif 000009
【図８】
2006106133.tif 000010
【図９】
2006106133.tif 000011
【図１０】
2006106133.tif 000012
【図１１】
2006106133.tif 000013
【図１２】
2006106133.tif 000014
【図１３】
2006106133.tif 000015
【図１４】
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