(57)【要約】【課題】単一の駆動源で駆動される複数個の感光体と、これら感光体の画像が転写される転写体を有する画像形成装置において、従来よりも部品点数の少ない構成の位相調整手段を実現すること。【解決手段】噛み合い可能な一対の凹凸形状部９、１１が設けられた感光体駆動ギヤ（駆動）５と感光体駆動ギヤ（被駆動）４を有し、これらのギヤは駆動する感光体毎に前記凹凸形状部の凹凸形状１０、１２が異なり、凹凸形状同士の噛み合いにより感光体に駆動力が伝達され、前記駆動源の駆動時に、回転方向を逆転と正転とを繰り返すことで、凹凸形状同士の噛み合い位置をずらし各感光体の速度変動の位相関係を調整することとした。【選択図】図４
2008225009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の駆動源により駆動されるように連結された複数個の感光体と、これら感光体の画像が転写される転写体を有する画像形成装置において、
同一の軸線上に隣接配置されていて、その側面部に互いに噛み合い可能な一対の凹凸形状部が設けられた感光体駆動ギヤ（駆動）と感光体駆動ギヤ（被駆動）を有し、
これらのギヤは駆動する感光体毎に前記凹凸形状部の凹凸形状が異なり、凹凸形状同士の噛み合いにより感光体に駆動力が伝達される構成であり、
前記駆動源の駆動時に、回転方向を逆転と正転とを繰り返すことで、凹凸形状同士の噛み合い位置をずらし各感光体の速度変動の位相関係を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記凹凸形状部は前記軸線を中心とする円の円周に沿って形成された複数の凹凸からなり、凸部は感光体駆動ギヤ（駆動）が一方向に回転するとき感光体駆動ギヤ（被駆動）の凸部と当接して動力伝達する当接面と、噛み合い状態のまま感光体駆動ギヤ（駆動）が感光体駆動ギヤ（被駆動）に対して前記一方向と逆向きに回転することを許容するスライド面とで形成される山形をなしていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
転写体上に描いた画像パターンを読み取るための読み取り手段を有し、その読み取り結果に応じて前記駆動源を駆動制御し、各感光体の速度変動の位相ずれを調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２乃至３の何れかに記載の画像形成装置において、
前記当接面は前記軸線方向に平行な面からなり、前記スライド面は前記軸線方向と交差する傾斜面からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れかに記載の画像形成装置において、
前記凹凸形状部で駆動連結される前記２つの感光体駆動ギヤ同士を加圧体により接近する方向に加圧することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２乃至５の何れかに記載の画像形成装置において、
凹凸形状部で駆動連結される駆動側のギヤにハスバ歯車を用い、ギヤの正転時に２つのギヤが接近する方向に力が働くようねじれ方向が設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項２乃至６の何れかに記載の画像形成装置において、
ギヤ部と凹凸形状部とを別体とし一体的に構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかに記載の画像形成装置において、
前記駆動源としてブレーキ機能を有したＤＣモータを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至７の何れかに記載の画像形成装置において、
駆動源としてステッピングモータを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項２乃至９の何れかに記載の画像形成装置において、
前記２つのギヤの中、感光体駆動ギヤ（被駆動）と感光体との駆動連結にギヤによる駆動連結方式を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項２乃至９の何れかに記載の画像形成装置において、
前記２つのギヤの中、従動側のギヤと感光体との駆動連結にジョイントによる駆動連結方式を用いたことを特徴とする特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れかに記載の画像形成装置において、
単一駆動源に代えてカラー作像用感光体とモノクロ作像用感光体の駆動源を別にした複数駆動源としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像形成装置において、
感光体の回転位置を検出するための手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れかに記載の画像形成装置において、
前記転写体と前記感光体とを接離可能としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れかに記載の画像形成装置において、
前記感光体または前記感光体を含む交換可能なユニットの交換時期を検知する手段を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１４の何れかに記載の画像形成装置において、
前記感光体または前記感光体を含む交換可能なユニットの回転数を検知する手段を有してい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、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
それぞれ異なる色のトナー画像を形成する複数個の感光体を有し、各感光体上の画像を重ね転写してカラー画像を得る所謂静電方式のカラー画像形成装置において、各感光体の速度変動等位相ずれに起因する色ずれの低減のために、１つの駆動源で１つの感光体を駆動する方式を用い、ギヤの目印をもとに回転位相を合わせる方法や、感光体の回転速度を制御する手法が良く知られている。しかし、この方法では例えば４つの感光体を駆動するのに、４つの駆動源が必要であり、かつ多くのスペースも必要である。
【０００３】
そこで、単一の駆動源により複数個の感光体を駆動する方式が提案された（例えば、特許文献１参照）。この駆動構成は、複数の感光体ドラムと該複数の感光体ドラムを回転駆動するための駆動モータと、駆動モータから前記複数の感光体ドラムに駆動力を伝達するギア列を有し、複数の感光体ドラムが駆動モータからギア列によって同一周期で回転駆動される画像形成装置において、ギア列が駆動力を伝達する複数の感光体ドラムのうち、少なくとも一つの感光体ドラムの回転時の位相を、他の感光体ドラムの停止時の位相に対して変位させる位相変位手段を有するものである。
【０００４】
この位相伝達手段は、駆動力の伝達を切断、接続するクラッチ手段、また、駆動力の伝達を遅延する遅延手段とされる。しかし、この方法では独立した部品であるクラッチ手段、遅延手段などを用いることで部品点数が増えている。
【０００５】
軸位相調整手段として斜歯歯車及びカムを用いたもの（例えば、特許文献２参照）においても、同様に独立した部品である斜歯歯車及びカムを用いる点で部品点数が増えている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１５７１６９号公報
【特許文献２】特開２００６−１０６５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来よりも部品点数の少ない構成による位相調整手段を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を達成するため請求項１に係る発明は、単一の駆動源により駆動されるように連結された複数個の感光体と、これら感光体の画像が転写される転写体を有する画像形成装置において、同一の軸線上に隣接配置されていて、その側面部に互いに噛み合い可能な一対の凹凸形状部が設けられた感光体駆動ギヤ（駆動）と感光体駆動ギヤ（被駆動）を有し、これらのギヤは駆動する感光体毎に前記凹凸形状部の凹凸形状が異なり、凹凸形状同士の噛み合いにより感光体に駆動力が伝達される構成であり、前記駆動源の駆動時に、回転方向を逆転と正転とを繰り返すことで、凹凸形状同士の噛み合い位置をずらし各感光体の速度変動の位相関係を調整することとした。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記凹凸形状部は前記軸線を中心とする円の円周に沿って形成された複数の凹凸からなり、凸部は感光体駆動ギヤ（駆動）が一方向に回転するとき感光体駆動ギヤ（被駆動）の凸部と当接して動力伝達する当接面と、噛み合い状態のまま感光体駆動ギヤ（駆動）が感光体駆動ギヤ（被駆動）に対して前記一方向と逆向きに回転することを許容するスライド面とで形成される山形をなしていることとした。
請求項３に係る発明は、転写体上に描いた画像パターンを読み取るための読み取り手段を有し、その読み取り結果に応じて前記駆動源を駆動制御し、各感光体の速度変動の位相ずれを調整することとした。
請求項４に係る発明は、請求項２乃至３の何れかに記載の画像形成装置において、前記当接面は前記軸線方向に平行な面からなり、前記スライド面は前記軸線方向と交差する傾斜面からなることとした。
請求項５に係る発明は、請求項２乃至４の何れかに記載の画像形成装置において、前記凹凸形状部で駆動連結される前記２つの感光体駆動ギヤ同士を加圧体により接近する方向に加圧することとした。
請求項６に係る発明は、請求項２乃至５の何れかに記載の画像形成装置において、凹凸形状部で駆動連結される駆動側のギヤにハスバ歯車を用い、ギヤの正転時に２つのギヤが接近する方向に力が働くようねじれ方向が設定されていることとした。
請求項７に係る発明は、請求項２乃至６の何れかに記載の画像形成装置において、ギヤ部と凹凸形状部とを別体とし一体的に構成した。
請求項８に係る発明は、請求項１乃至７の何れかに記載の画像形成装置において、前記駆動源としてブレーキ機能を有したＤＣモータを用いることとした。
請求項９に係る発明は、請求項１乃至７の何れかに記載の画像形成装置において、駆動源としてステッピングモータを用いることとした。
請求項１０に係る発明は、請求項２乃至９の何れかに記載の画像形成装置において、前記２つのギヤの中、感光体駆動ギヤ（被駆動）と感光体との駆動連結にギヤによる駆動連結方式を用いた。
請求項１１に係る発明は、請求項２乃至９の何れかに記載の画像形成装置において、前記２つのギヤの中、従動側のギヤと感光体との駆動連結にジョイントによる駆動連結方式を用いた。
請求項１２に係る発明は、請求項１乃至１１の何れかに記載の画像形成装置において、単一駆動源に代えて、カラー作像用感光体とモノクロ作像用感光体の駆動源を別にした複数駆動源とした。
請求項１３に係る発明は、請求項１２に記載の画像形成装置において、感光体の回転位置を検出するための手段を設けた。
請求項１４に係る発明は、請求項１乃至１３の何れかに記載の画像形成装置において、前記転写体と前記感光体とを接離可能とした。
請求項１５に係る発明は、請求項１乃至１４の何れかに記載の画像形成装置において、前記感光体または前記感光体を含む交換可能なユニットの交換時期を検知する手段を有していることとした。
請求項１６に係る発明は、請求項１乃至１４の何れかに記載の画像形成装置において、前記感光体または前記感光体を含む交換可能なユニットの回転数を検知する手段を有していることとした。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１、２に記載の発明によれば、１つの駆動源で複数個の感光体を駆動する電装部品の少ない駆動構成においても、駆動系として本来必要なギヤに凹凸形状部を付帯させることで部品点数を増やすことなく、１つの駆動源で１つの感光体を駆動する駆動構成と同様に感光体の速度変動の位相を合わせることが可能で、副走査方向の色ずれを低減することができる。
請求項３に記載の発明によれば、感光体の交換による位相のずれ、感光体の負荷変動やジョイント部の偏角などが原因で発生する感光体の速度変動の位相も含めた状態で位相を合わせをすることができる。
請求項４に記載の発明によれば、感光体駆動時と逆転する時に感光体駆動ギヤ（駆動）の凸部が感光体駆動ギヤ（被駆動）のスライド部で乗り上げてスライドし、感光体駆動ギヤ（被駆動）は回転せず、この乗り上げた量と回転方向を組み合わせることにより、位相をずらすことが可能となり、位相調整を行うことができる。
請求項５に記載の発明によれば、加圧体で感光体駆動ギヤ（被駆動）をスラスト方向に加圧することで、スライド部への凸部の乗り上げ後駆動力を利用して元の位置関係に戻すことができ、その後の駆動伝達に支障をきたさない。
請求項６に記載の発明によれば、加圧手段を用いることなくスライド部への凸部の乗り上げ後駆動力を利用して元の位置関係に戻すことができ、その後の駆動伝達に支障をきたさない。
請求項７に記載の発明によれば、ギヤの偏心量に大きなバラツキが生じることを防ぐことができ、結果として色ずれ低減の効果が増す。
請求項８に記載の発明によれば、発明を実施中、正転逆転時におけるギヤ停止位置の精度が高くなり、位相合わせの精度向上を図ることができる。
請求項９に記載の発明によれば、発明を実施中、正転逆転時におけるギヤ停止位置の精度が高くなり、位相合わせの精度向上を図ることができる。
請求項１０に記載の発明によれば、感光体ギヤの位相が合わせやすくなり色ずれの低減効果が得られる。
請求項１１に記載の発明によれば、ジョイント部で発生する位相ずれを含めた位相調整が可能である。
請求項１２に記載の発明によれば、モノクロ感光体とフルカラー感光体の駆動を別駆動源にしたことで感光体の寿命を延ばす効果に加え、フルカラーの感光体間の速度変動の位相を合わせることでの色ずれ低減の効果が得られる。
請求項１３に記載の発明によれば、モノクロ感光体とフルカラー感光体間の速度変動の位相を合わせることができ、モノクロ感光体とカラー感光体の駆動源を共通の単一とする場合に比べ色ずれ低減の効果が大きくなる。
請求項１４に記載の発明によれば、位相調整実施時における転写体と感光体のコスレを回避して寿命の低下を防ぐことができる。
請求項１５に記載の発明によれば、ユニットの交換時期に合わせて位相調整を実施することにより、画像形成装置のダウンタイムの発生時間を最小限に抑えることが可能である。
請求項１６に記載の発明によれば、ユニットの交換時期がわかるので、定期的なタイミングで位相調整が可能となり、これにより、感光体の負荷変動などにより径時的に位相関係がずれてしまったとしても、定期的に最適な位相関係に合わせることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した画像形成装置を説明する。
例１：単一の駆動源で複数個の感光体を駆動する構成
図１において、異なる色のトナー画像が形成されるドラム状をした同径の感光体１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄがベルト状をした転写体２に沿って間隔をおいて並置されている。各感光体１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの軸方向端部にはそれぞれ感光体の径と略同径の感光体ギヤ３が固定されている。各感光体ギヤ３にはそれぞれ感光体駆動ギヤ（被駆動）４が噛み合わされている。
【００１１】
このように、感光体駆動ギヤ（被駆動）４と感光体ギヤ３とをギヤ連結し、かつ原動ギヤ７を駆動する１つのモータで複数個の感光体１Ａ〜１Ｄを連結駆動している構成では、感光体ギヤ３と感光体駆動ギヤ（被駆動）４の噛み合い位置は感光体の交換時に変動するため、本体駆動の組み付け時の位相合わせは不可能である。そこで、本例では、感光体ギヤの位相を合わせることで色ずれの低減効果を得ることができる。
【００１２】
各感光体駆動ギヤ（被駆動）４と同軸上には感光体駆動ギヤ（駆動）５が設けられていて、感光体駆動ギヤ（駆動）４と感光体駆動ギヤ（従動）５とはこれらギヤに付帯してそれぞれ設けられた凹凸形状部の噛み合いにより動力伝達されるようになっている。図１に示すように、隣接する各感光体駆動ギヤ（駆動）５間には共通に噛み合う動力伝達ギヤ６が設けられている。
【００１３】
図１において、４つの各感光体駆動ギヤ（駆動）５中の任意の一つ、本例では左から２番目の感光体１Ｂの系列に属する感光体駆動ギヤ（駆動）５に、正逆転可能なモータに連結された駆動源としての原動ギヤ７が噛み合わされている。
【００１４】
かかる構成により、原動ギヤ７が回転することで、感光体駆動ギヤ（駆動）５→凸凹形状部の噛み合い→感光体駆動ギヤ（被駆動）４→感光体ギヤ３の順に動力が伝達されて４つの感光体１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ共同じ方向に回転駆動される。
【００１５】
転写体２は感光体の軸線と平行な軸線をもつように配置された駆動軸８、従動軸８’間に掛け回されている。転写体２を駆動する駆動軸８の駆動源は図示していないが、感光体駆動用の原動ギヤ７とは別の駆動源である。
【００１６】
感光体１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄはそれぞれ異なる色の画像に対応し、例えば、感光体１Ａはブラック、感光体１Ｂはマゼンタ、感光体１Ｃはシアン、感光体１Ｄはイエローの各色のトナー画像が担持される。
【００１７】
感光体１Ａまわりの駆動系を含む構成をステーションＡ、感光体１Ｂまわりの同構成をステーションＢ、感光体１Ｃまわりの同構成をステーションＣ、感光体１Ａまわりの同構成をステーションＤと呼ぶ。
【００１８】
各ステーション共、機械的な構成は共通であるので、代表例としてステーションＡについて、図２により感光体駆動ギヤ（被駆動）４と感光体駆動ギヤ（駆動）５とを連結する凹凸形状部の構成を説明する。
【００１９】
図２において、感光体駆動ギヤ（被駆動）４と感光体駆動ギヤ（駆動）５とは同一軸線Ｏ‐Ｏ上に隣接配置されていて、各対向する側面部に互いに噛み合い可能な一対の凹凸形状部を有している。
【００２０】
感光体駆動ギヤ（駆動）５の側面に形成された凹凸形状部９は、軸線Ｏ−Ｏを中心とする仮想円に沿って等間隔に形成された４つの凹凸からなる。凹部は隣接する凸部の間に相対的に形成される。
【００２１】
図２では感光体駆動ギヤ（被駆動）４について、感光体駆動ギヤ（駆動）５に対向する側面部が視点の関係で見えないので図３に視点を変えて示している。図３において、感光体駆動ギヤ（被駆動）４の側面に形成された凹凸形状部１１は、軸線Ｏ−Ｏを中心とする仮想円に沿って等間隔に形成された４つの凹凸からなる。凹部は、隣り合う凸部の間に相対的に形成される凹んだ部分である。
【００２２】
感光体駆動ギヤ（被駆動）４の凹凸形状部９と感光体駆動ギヤ（駆動）５の凹凸形状部１１とは互いの凹凸が噛み合い状態となったり、また、噛み合いを解除された状態となったりすることができる。
【００２３】
図２、図３において、感光体駆動ギヤ（駆動）５について任意の一つの凸部１０に着目すると、この凸部１０は、感光体駆動ギヤ（駆動）５が一方向（矢印で示す時計回りの方向）に回転するとき感光体駆動ギヤ（被駆動）の凸部１２（詳しくは当接面１２ａ）と当接して動力伝達する当接面１０ａと、噛み合い状態のまま感光体駆動ギヤ（駆動）５が感光体駆動ギヤ（被駆動）４に対して前記一方向と逆向きに回転することを許容する傾斜したスライド面１０ｂとで形成される山形をなしている。また、感光体駆動ギヤ（被駆動）の凸部１２を構成する山形は、前記当接面１２と当接する当接面１２ａと、前記スライド面１０ｂと摺動する傾斜したスライド面１２ｂとで形成されている。
【００２４】
このように、軸線方向に平行な当接面、軸線方向と交差する傾斜面を設けたので、当接面により正転時の動力伝達を確かなものにし、傾斜面によりギヤの逆転時に凹凸部で乗り上げが生じ、従動側のギヤは逆転時には回転しない。この乗り上げた量と回転方向を組み合わせることにより、位相をずらすことが可能となり、位相調整を行うことができる。
【００２５】
図４に、凸部１０を含む凹凸形状部９と凸部１２を含む凹凸形状部１１との噛み合い状態を模式的に示す。この例では、軸１３上に感光体駆動ギヤ（駆動）５と感光体駆動ギヤ（被駆動）４とが回転可能に設けられている。上記凹凸部同士の噛み合い状態を確保するため、感光体駆動ギヤ（駆動）５は加圧ばね１４により感光体駆動ギヤ（被駆動）４側に押圧する構成としている。つまり、凹凸形状部で駆動連結される２つの感光体駆動ギヤ同士を加圧ばね１４により接近する方向に加圧している。加圧ばね１４による加圧力は凹凸形状部１１、１２の噛み合い部を介して感光体駆動ギヤ（被駆動）４に及ぶので、軸１３にストッパ６を設けて加圧ばね１４による感光体駆動ギヤ（被駆動）４のずれを阻止している。
傾斜したスライド面を乗り越えることで位相をずらす場合に、ギヤ同士が離れた状態のままでは正転時にギヤが連結されない。本例では凸部１０がスライド面１２ｂを乗り越えた後に、もとの連結状態に戻す目的で加圧ばね１４により加圧する構成を用いている。
【００２６】
図４に示した噛み合い状態のもとで、原動ギヤ７が正転すると、駆動伝達ギヤ６からの動力が感光体駆動ギヤ（駆動）５に伝達されて矢印の向きに回転し、当接部１０ａが当接部１２ａを押し動かし、感光体駆動ギヤ（被駆動）４も同方向に回転され、感光体ギヤ３と感光体１Ａとが一体として回転される。
【００２７】
加圧ばね１４で加圧されている感光体駆動ギヤ（駆動）５は軸方向に摺動可能である。原動ギヤ７が逆転に切り替わると、感光体駆動ギヤ（駆動）５が矢印の向きと逆向きに回転する。その際、感光体駆動ギヤ（被駆動）４は回転負荷がある感光体ギヤ３と連結されているため連れ回りすることはなく、固定的な凹凸形状部１１に対して凹凸形状部９のスライド面１０ｂがスライド面１２ｂに対して摺動して、スライド面１２ｂに乗り上げ、噛み合い状態を自動解除することが可能である。その際、感光体駆動ギヤ（駆動）５は軸１３上を加圧ばね１４の弾性に抗して左行する。
【００２８】
この逆転する回動量によっては、逆転前の当初の噛み合い位置に対して回転方向に噛み合い位置がずれた位置まで感光体駆動ギヤ（駆動）５を回転することができ、原動ギヤ７を正転にすることにより、当接面１０ａと当接面１２ａとを当接させて、このずれた位置で正規の噛み合い状態を得る。
【００２９】
ステーションＡにおける凹凸形状部９と凹凸形状部１１と同様の構成は他のステーションＢ、Ｃ、Ｄにおいても設けられているが、その凹凸の形状はステーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄについてそれぞれ異なった形状である。
【００３０】
ステーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ間での位相調整の構成を説明する。
図５にステーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそれぞれについて凹凸形状部１１を１周の１／４分について展開して模視的に例示した。図５に示す通り、凹凸の形状がステーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄについてそれぞれ異なっているとは、各ステーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄでそれぞれ、凸部（凹部）の間隔が異なっていることを表している。色間の位相をずらすためには、凹凸形状が色毎に異なっていることが必要である。例えば、図３では凸部１０（或いは凸部１２）が１周に４本あり、これを図５においてステーションＡに当てはめると、ステーションＡでは４本、Ｂでは８本、Ｃでは１６本と考えればよい。凹凸形状部９においても同様である。
【００３１】
実際に位相を調整するためにはモータ５を逆転させることが必要である。モータにより原動ギヤ７を逆転すると、原動ギヤ７から各感光体駆動ギヤ（駆動）５、各感光体駆動ギヤ（駆動）５から各感光体駆動ギヤ（被駆動）４、各感光体駆動ギヤ（被駆動）４から各感光体ギヤ３へと駆動が伝達される。前記したように、感光体ギヤ３、感光体駆動ギヤ（被駆動）４は回転負荷がかかっているため、負荷以上のトルクがかからないと回転しない。
【００３２】
感光体駆動ギヤ（被駆動）４と感光体駆動ギヤ（駆動）５の駆動連結は凹凸形状部９、１０のかみ合わせで行っており、逆回転時には凸部１０がスライド面１２ｂを乗り越える形状となっているので、原動ギヤ７（モータ）を逆回転させると、原動ギヤ７と各感光体駆動ギヤ（駆動）５は回転し、各感光体ギヤ３、感光体駆動ギヤ（被駆動）４は停止状態を保持する。
【００３３】
これにより、各ステーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて、感光体駆動ギヤ（駆動）５が回転するのに伴い凸部１０が感光体駆動ギヤ（被駆動）４のスライド面１２ｂを乗り上げるので、加圧ばね１４の弾性に抗して軸方向に移動しながら回転し位相をずらすことができる。「スライド面１０ｂ、１２ｂでの摩擦負荷＜感光体ギヤ３、感光体駆動ギヤ（被駆動）４にかかる負荷」の場合に、上記のような動作が可能となる。原動ギヤ７の正転時には凹凸形状部９、１１部はスライド面１０ｂ、１２ｂ同士のみでの接触ではなく、当接面１０ａ、１２ａ同士でも接触するため逆転時のような乗り上げは発生せず、単純に駆動を伝達することが可能である。
【００３４】
位相の調整方法について説明する。図５は、円上に配置した凹凸からなる凹凸形状部１１を直線上に展開して示したものと考える。右向きの矢印を感光体駆動ギヤ（駆動）５の逆転方向、左向きの矢印を正転方向とする。前記した通り、逆転時には感光体駆動ギヤ（被駆動）４の凸部１２を感光体駆動ギヤ（駆動）５の凸部１０が乗り越え、正転時には乗り越えない。
【００３５】
各ステーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて、例えば各当接面１２ａの位相が揃っている角度α→任意の角度βへと感光体駆動ギヤ（駆動）５を逆回転させた場合に、感光体駆動ギヤ（駆動）５の凸部１０は、ステーションＡ、Ｂについて隣の凸部１２ｂを乗り越えるに至らないがステーションＡでは１つの凸部１２ｂ、ステーションＢでは２つの凸部１２ｂをそれぞれ乗り越えた位置にある。βの状態から感光体駆動ギヤ（駆動）５を正回転させると、ステーションＡ、Ｂについてはαの位置に戻り、ステーションＣでは凸部１２について１ピッチ、ステーションＤでは凸部１２について２ピッチ分だけ位相がずれることになる。本例では、ステーションＣについての凸部１２の１ピッチの距離はステーションＤについての凸部１２の１ピッチの距離の２倍あるので、結果的にα→βへ逆回転させたことで、「ステーションＡ、Ｂ」と「ステーションＣ、Ｄ」の間では（β―α）の角度だけ位相がずれることになる。また、このとき、ステーションＡ、Ｂ間、ステーションＣ、Ｄ間の位相は変化していない。同様の手法を用いて、例えばα→γへと逆回転させれば、「ステーションＡ」と「ステーションＢ、Ｃ、Ｄ」の間で（γ―α）の位相差を設けることが可能である。
【００３６】
このように、駆動源としてのモータ（原動ギヤ７）の駆動時に、感光体駆動ギヤ（駆動）５の回転方向を逆転と正転とを繰り返すことで、感光体駆動ギヤ（駆動）５と感光体駆動ギヤ（被駆動）４の凹凸形状同士の噛み合い位置をずらし各感光体の速度変動の位相関係を調整することができる。これによれば、感光体駆動系のギヤに予め目印を設けておき、目印の位相が合うように位相調整することで色ずれ低減を図ることも可能である。凹凸形状部９と感光体駆動ギヤ（駆動）５や凹凸形状部１０と感光体駆動ギヤ（被駆動）４とをそれぞれ一体化または実質的に一体化すれば、部品点数が増すこともない。
また、１つのモータで複数個の感光体を駆動する電装部品の少ない駆動構成においても、１つのモータで１つの感光体を駆動する駆動構成と同様に感光体の速度変動の位相を合わせることが可能で、副走査方向の色ずれを低減することができる。
【００３７】
例２：画像パターンの読み取り結果に応じて駆動源を制御する構成
例１における構成、手法をそのまま用い、さらに画像パターンの読み取り結果に応じて駆動源を制御して各感光体の速度変動の位相ずれを調整する。図１に示すように転写体２に対面して画像パターンを読み取る検知手段１５を配置しておく。図６に示すように、転写体２上に各感光体１Ａ〜１Ｄにより画像形成したテストパターン１６を検知手段１５で読み取り、波形を元に、色ずれを生じないに最適な位相位置を算出し、最適な位相関係に合わせることができる。
【００３８】
図示しない制御手段は検知手段１５からの情報を入力するようになっていて、読み取られたテストパターンの波形から最適な位相関係に合わせるために必要な感光体駆動ギヤ（駆動）５の逆転、正転の回数、逆転の回転量などを算出して、原動ギヤ７を駆動するモータにその回転を実行するように指示する構成とする。
【００３９】
上記制御手段における位相調整の手順の一例を図７に示したフローチャートにより説明する。この例は、感光体の交換により回転位置の位相が感光体相互でずれるので、ステップＰ１では感光体の交換をセンサで検知することにより位相調整を実行するようにしている。
【００４０】
ステップＰ２で位相合わせ制御を開始する。その内容は、ステップＰ２−１で前記したように転写体２上にテストパターン１６を形成する。ステップＰ２−２で、テストパターン１６を検知手段１５で読み取り、情報を制御手段に取り込む。ステップＰ２−３で、予め記憶手段に格納されたデータを用い、最適値との位相差を算出する。ステップＰ２−４で、最適値との位相差が基準以内かどうかを判定する。基準以内なら終了するし、基準から外れていれば、位相調整を実行するためステップＰ２−５へ進む。
【００４１】
ステップＰ２−５では、駆動系を逆転の後に正転するにともない、感光体１Ａ〜１Ｄと転写体２とが擦れないように予め感光体１Ａ〜１Ｄと転写体２とを離間させるための処置をする。一例を示すと、図５において、正転時にβからαへ正転する際に、ステーションＡでは感光体１Ａは回転しないが、他のステーションＢ、Ｃ、Ｄでは静止している転写体２に対して感光体１Ｂ、１Ｃ、１Ｄが回転するため、擦れから感光体を保護するためである。ステップＰ２−６で所要の量及び数の逆転、正転動作を実行して位相差を基準内に収める。
【００４２】
本発明では例１で記したように、感光体駆動系のギヤに予め目印を設けておき、目印の位相が合うように位相調整することで、ギヤの偏心により発生する感光体の速度変動の位相を合わせて色ずれ低減を図ることができる。しかし、この方法ではギヤの成型時に発生する偏心の位相を合わせることは可能であるが、ギヤの偏心以外の要因で発生する速度変動の位相を合わせることはできない。また、感光体ギヤの位相はユーザの設置時に噛み合い位置が変わることで変動するため、組み立て時に位相を合わせても、ユーザが感光体を交換するたびに変動してしまう。それに対し、本例では、感光体の交換による位相のずれ、テストパターンに基づき調整するので、感光体の負荷変動やジョイント部の偏角などが原因で発生する感光体の速度変動の位相も含めた状態で位相を合わせることができ、より色ずれ低減効果が大きくなる。
【００４３】
例３：一部のステーションの凹凸形状部はスライド面を有さない構成
ステーションＡを基準とし、そのステーションＡに他のステーションＢ、Ｃ、Ｄの位相を合わせる場合、図８に示したようにステーションＡでの凹凸形状部９、１１部にはスライド面１０ｂ、１２ｂを設けず、正転、逆転時にも噛み合い状態のままとすれば、ステーションＡのみ逆転時にも感光体駆動ギヤ（駆動）５、感光体駆動ギヤ（被駆動）４が回転することになり、このステーションＡを基準にして位相を合わせることになる。
【００４４】
基準となるステーションＡの感光体１Ａを原動ギヤ（モータ）の逆転時に回転させるか、させないかは凸部１０にスライド面１０ｂを設けるか否かで選択可能であり、前者の利点は基準の位相がずれることがないので、位相調整の精度は後者と同じで凹凸形状部９、１１の形状を前者と比較して細かくする必要がなくなる利点がある。しかし、前者のデメリットは感光体が逆回転することであり、逆回転することで品質上の問題が発生する感光体では前者を用いることができない。いずれにしても、位相を調整するためにはステーション毎に凹凸形状部９、１１の形状が異なっていることが必要条件である。
【００４５】
例４：加圧手段としてハスバ歯車を用いる例
図９に示したように、感光体駆動ギヤ（駆動）５’（図４における感光体駆動ギヤ（駆動）５に対応する）をハスバ歯車で構成している。これと噛み合う動力伝達ギヤ６’ （図４における動力伝達ギヤ６に対応する）についても同様である。
ハスバ歯車はその性質上、回転方向へのトルク伝達以外にスラスト方向に力が働く。感光体駆動ギヤ（駆動）５’が正転時に感光体駆動ギヤ（被駆動）４に近づく方向にねじれ方向を設定することで、正転時に感光体駆動ギヤ（被駆動）４と感光体駆動ギヤ（駆動）５’は駆動連結状態にあり、逆転時には非駆動連結状態となる。後は上記の手法と同じように、凹凸形状部９’、凹凸形状部１１’部の形状をステーション毎に異ならせることにより、正転、逆転を用いて位相調整が可能である。凹凸形状部９’、凹凸形状部１１’の形状は前記例のようにスライド面を有しない構成（例えば図５におけるステーションＡにおけるような構成）であっても、ハスバ歯車のスラスト力で感光体駆動ギヤ（被駆動）４と感光体駆動ギヤ（駆動）５’が離間されるので、目的を達成できる。軸１３には感光体駆動ギヤ（駆動）５’が余計にずれないようにストッパを設ける。本例において、凹凸形状部をスライド面を有する構成とし、また、加圧ばねを付設することはもちろん可能である。
【００４６】
例５：ギヤ部と凹凸形状部とを別体とし一体的に構成した
感光体駆動ギヤ（被駆動）４、感光体駆動ギヤ（駆動）５、５’などにおいて、ギヤ部と凹凸形状部９、９’、１１、１１’などを別体としている。位相調整を行うには前述しているように、ステーションごとに凹凸形状部９、９’、１１、１１’の形状が異なることが必要である。
【００４７】
例えば、感光体駆動ギヤ（駆動）５と凹凸形状部９部を同一の金型で成型した場合、ステーション毎に感光体駆動ギヤ（駆動）５の偏心にバラツキが生じ、結果、感光体の速度変動の振幅がステーション毎に大きくことなってしまう怖れがある。図１０に示すように、各感光体１Ａ〜１Ｄで形成した４つの曲線で示すように時間軸方向に位相が合っていたとしても、速度変動の振幅の差が大きくなるにつれ、例えば、一つの感光体について大きな色ずれ要因となるずれΔが生じると位相合わせの効果が薄れてしまう。
そこで、感光体駆動ギヤ（被駆動）４、感光体駆動ギヤ（駆動）５、５’については、すべてのステーションにおいて同一の部品を用い、凹凸形状部９、９’、１１、１１’のみを別部材として組み合わせることで上記の問題を解決している。
【００４８】
例６：駆動源として用いるモータの例
原動ギヤ７を駆動するモータに関し、位相調整を精度良く行うためには停止位置の精度が求められる。原動ギヤ７と感光体駆動ギヤ（駆動）５、５’との減速比を大きくとる方が有利である。減速比以外に、原動ギヤ７を駆動するモータとしては、単純なＤＣモータではなくブレーキ機能を有したＤＣモータが望ましい。ブレーキ機能を有していないＤＣモータでは単に駆動伝達を切るだけなので、停止指令から停止までに時間遅れが生じ、狙い通りの位置で停止させることは難しい。また、負荷やイナーシャーにより遅れ時間もばらついてしまう。ブレーキ機能を有していれば、感光体駆動ギヤ（駆動）５、５’が目標の角度だけ逆回転した位置で精度よく停止させることができる。
【００４９】
感光体駆動ギヤ（駆動）５、５’の回転角度と上記モータと感光体駆動ギヤ（駆動）５、５’の間の減速比が分かれば、モータの必要な逆転量が分かるので必要な回転数だけ逆転させ、停止すれば良い。この時、ステッピングモータを用いれば、ステップ数による回転数の制御が可能となるので、さらに高い精度で感光体駆動ギヤ（駆動）５、５’を回転、停止させることが可能である。
【００５０】
例７：感光体駆動ギヤ（被駆動）と感光体との駆動連結にジョイントを用いた例
図１１において、原動ギヤ７、動力伝達ギヤ６、感光体駆動ギヤ（駆動）５及び転写体２の構成は図１と同じである。異なるのは、各感光体駆動ギヤ（駆動）５と各感光体１Ａ〜１Ｄ間に駆動ジョイント１８と感光体ジョイント１９を設けてこれらジョイントにより連結している点である。
【００５１】
図１２において、ステーションＡについて説明する。感光体ジョイント１９は感光体１Ａの端部に装着固定される。駆動ジョイント１８は感光体ジョイント１９と感光体駆動ギヤ（駆動）５とを連結する。感光体駆動ギヤ（駆動）５、駆動ジョイント１８、感光体ジョイント１９、感光体１Ａは同一軸線上に構成されている。
【００５２】
駆動ジョイント１８の感光体ジョイント１９と対面する側の端部には軸線を中心とする円上に４つの突起が軸方向には出ていてこれらが感光体ジョイント１９に嵌合して結合される。駆動ジョイント１８の感光体駆動ギヤ（駆動）５と対面する側の端部には、前記例における感光体駆動ギヤ（被駆動）４に設けられていた凹凸形状部１１と同様のものが形成されており、例１で説明したのと同様の態様で位相をずらして動力伝達することができる。
感光体駆動ギヤ（駆動）５と感光体ギヤ３とをジョイント連結し、かつ１つのモータで複数個の感光体を連結駆動している構成では、組み付け時に、感光体駆動ギヤ（駆動）５の偏心の位相を合わせた状態で組付けることは可能であるが、ギヤの偏心以外の速度変動要因である「感光体の負荷変動」「ジョイント結合による位相ずれ」などの成分を合わせることができない。
本例におけるジョイントによる連結でも同様に、感光体駆動ギヤ（駆動）５と駆動ジョイント１８は凹凸形状部９と凹凸形状部１１により駆動連結される。係る構成では、ジョイント部で発生する位相ずれを含めた位相調整が可能である。
【００５３】
例８：駆動源を分けた例
単一駆動源に代えてカラー作像用感光体とモノクロ作像用感光体の駆動源を別にした複数駆動源としたものである。
図１３に示すように、モノクロ画像用のステーションＡについて、フルカラー用のステーションＢ、Ｃ、Ｄを駆動するための原動ギヤ７とは別に別のモータで駆動雄される原動ギヤ７’を新たに設け、感光体駆動ギヤ（駆動）５に噛み合わせている。このようにカラー作像用感光体とモノクロ作像用感光体の駆動源を別駆動にしたことで感光体の寿命を延ばす効果に加え、フルカラーの感光体間の速度変動の位相を合わせることでカラー３色間での色ずれ低減を図ることができる。また、この方式はモノクロの画像の印刷時にフルカラー感光体を駆動しないので、消費電力、感光体の寿命に対して有利な方式である。
【００５４】
例９：感光体の回転位置を検出するための手段を設けた例
各感光体１Ａ〜１Ｄのまわりに、それぞれ、感光体の回転位置を検出するための手段を設ける。この構成によれば、モノクロ感光体１Ａとフルカラー感光体１Ｂ〜Ｄ間の速度変動の位相を合わせることができる。
【００５５】
例１０：転写体と前記感光体とを接離可能とした例
凹凸形状部を用いた位相調整実施時に、感光体は回転、停止を繰り返す。その時の回転状態が色毎に異なるため、転写体と感光体の間には速度差が生じてしまう。この速度差によって、感光体表面と転写体の表面では擦れが発生し、感光体、転写体の寿命低下の原因となってしまう。本例では、転写体２、駆動軸８、従動軸８’、駆動源などを含むユニットの一端側を支点として揺動する構成とし、支点の反対側をカムで揺動可能な構成とすることで、転写体２を感光体１Ａ〜１Ｄに対して接離可能とする。或いは感光体が鉛直方向に移動する手段を設けたり、転写体を鉛直方向に移動させる方法を採用してもよい。これにより、位相調整時に転写体２と感光体１Ａ〜１Ｄとを離間状態にすることができるので、転写体及び感光体１Ａ〜１Ｄの寿命の低下を防ぐことができる。
【００５６】
例１１：感光体または感光体を含む交換可能ユニットの交換時期を検知する例
感光体１Ａ〜１Ｄをそれぞれ単独で、またはこれら感光体と現像装置を含む構成を一体的なユニット、カートリッジとして構成して周期的なメンテナンスを行うようにした構成では、これらユニット等の交換時期を例えば、印刷処理枚数の累計値をカウントすることにより可能である。感光体の回転数が分かればよいので、印刷枚数から回転数を計算したり、実際に回転数の検知手段を設けても良い。このカウント手段によりによりユニットの交換時期を検知すれば、これら感光体或いはユニット、カートリッジ等を交換する時期に合わせて、本発明の位相調整を行うことができ、そのようにすれば、画像形成装置停止時に２つの作業を重ねて行なうことにより最も必要な状況のみで位相調整をすることが可能となるので、画像形成装置のダウンタイムの発生時間を最小限に抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の要部を説明した正面図である。
【図２】感光体駆動ギヤ（駆動）を含む感光体駆動系ギヤ列の主要部を示した分解斜視図である。
【図３】感光体駆動ギヤ（被駆動）の斜視図である。
【図４】感光体駆動系ギヤ列の主要部を示した正面図である。
【図５】凹凸形状部１１の半円周分を直線上に展開して示した図である。
【図６】テストパターンが形成された転写体体の部分正面図である。
【図７】制御手段における位相調整の手順を説明したフローチャートである。
【図８】凹凸形状部１１の半円周分を直線上に展開して示した図である。
【図９】感光体駆動系ギヤ列の主要部を示した正面図である。
【図１０】各感光体の速度変動を説明した図である。
【図１１】感光体駆動系にジョイントを用いた構成の画像形成装置の要部を説明した正面図である。
【図１２】ジョイントを用いた構成を説明した分解斜視図である。
【図１３】駆動手段をモノクロ用とフルカラー用で分けた画像形成装置の要部を説明した正面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  感光体
２  転写体
３  感光体ギヤ
４  感光体駆動ギヤ（被駆動）
５、５’感光体駆動ギヤ（駆動）
６、６’  動力伝達ギヤ
７、７’  原動ギヤ
９、９’  凹凸形状部
１０  凸部
１０ａ  当接面
１０ｂ  スライド面
１１、１１’  凹凸形状部
１２  凸部
１２ａ  当接面
１２ｂ  スライド面
１３  軸
１４  加圧ばね
１５  検知手段
１６  テストパターン
１７  ストッパ
１８  駆動ジョイント
１９  感光体ジョイント
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  ステーション
【図１】
2008225009.tif 000003
【図２】
2008225009.tif 000004
【図３】
2008225009.tif 000005
【図４】
2008225009.tif 000006
【図５】
2008225009.tif 000007
【図６】
2008225009.tif 000008
【図７】
2008225009.tif 000009
【図８】
2008225009.tif 000010
【図９】
2008225009.tif 000011
【図１０】
2008225009.tif 000012
【図１１】
2008225009.tif 000013
【図１２】
2008225009.tif 000014
【図１３】
2008225009.tif 000015