(57)【要約】【課題】画像形成装置における感光体ドラムの歯車の軸位相の検出、カップリングの係合状態の検知、およびプロセスカートリッジの有無の検知を同一の検出装置で行うことを可能とする。【解決手段】感光体ドラムのカップリングと係脱するカップリングを有する歯車にリブを設ける。リブは円状で高さを２段階とする。プロセスカートリッジを外すとき、歯車は左行してリブは検出装置から離れる。これにより、軸位相検出装置を作動させると、感光体ドラムの歯車の軸位相検出、カップリングの係合状態の検知、およびプロセスカートリッジの有無の検知を同一の検出装置で行うことができる。【選択図】図１
2008083558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写像を形成する像担持体を有するプロセスカートリッジを着脱可能に取り付けられ、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記プロセスカートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、
前記プロセスカートリッジが前記装着手段に画像形成可能に装着されると動作し、前記像担持体の回転位相を検出して、前記回転位相を示す信号を出力する回転位相検出手段と、
前記回転位相検出手段から前記回転位相を示す信号を受信した場合、前記信号により前記プロセスカートリッジの状態を判断する判断手段とを備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体に回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段であって、
前記駆動力伝達手段の回転位相を検出するための回転体を有する前記駆動力伝達手段をさらに備え、
前記プロセスカートリッジは、前記装着手段に装着されると、前記像担持体の前記駆動力伝達手段に接続され、前記回転位相検出手段は、前記回転体の回転位相を検出して前記回転位相を示す信号を出力す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３】
前記像担持体は、表面に前記転写像が形成される感光体ドラムであり、前記回転体は、前記感光体ドラムが前記駆動力伝達手段に接続されると前記回転体の回転軸方向に前記回転位相検出手段により検出可能な位置に移動することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動力伝達手段は歯車であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記回転位相検出手段は光学的検出手段であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記光学的検出手段は、光を発する発光手段と、前記発光手段から発された光を受光する受光手段とを含み、遮光されるタイミングにより回転位相を示す信号を出力し、前記回転体は一部に光透過部分を有する遮光部材を有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記遮光部材は、前記歯車の側面に前記歯車の１周にわたって設けられたリブであって、前記リブは前記歯車の軸方向の高さが複数段階あることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記リブは、１周のうち１箇所のみが他の部位よりも高さが低いことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記リブは、１周のうち２箇所のみ他の部位よりも高さが低く、高さが低い部位のうち一方は他方より高さが低く、かつ他方とは幅が異なることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置
【請求項１０】
前記リブは、１周のうち２箇所のみ他の部位よりも高さが高く、高さが高い部位のうち一方は他方より高さが高いことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記判断手段は、
前記歯車が１回転する間に、前記光学的検出手段が前記遮光部材を検知した回数により、前記歯車と前記プロセスカートリッジとの係合状態について、
前記光学的検出手段が前記光透過部分を１回検知した場合に、前記歯車と前記プロセスカートリッジとが正常に係合していると判断し、
前記光学的検出手段が前記光透過部分を１回も検知しなかった場合に、前記プロセスカートリッジが装填されていないと判断し、
前記光学的検出手段が前記遮光部材を１回も検知しなかった場合に、前記歯車と前記プロセスカートリッジとが正常に係合していないと判断することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記判断手段は、
前記歯車が１回転する間に、前記光学的検出手段が前記遮光部材を検知した回数により前記歯車と前記プロセスカートリッジとの係合状態について、
前記光学的検出手段が前記光透過部分を２回検知した場合に、前記歯車と前記プロセスカートリッジとが正常に係合していると判断し、
前記光学的検出手段が前記光透過部分を１回検知のみした場合に、前記プロセスカートリッジが装填されていないと判断し、
前記光学的検出手段が前記光透過部分を１回も検知しなかった場合に、前記光学的検出手段が故障していると判断し、
前記光学的検出手段が前記遮光部材を１回も検知しなかった場合に、前記歯車と前記プロセスカートリッジとが正常に係合していないと判断することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記判断手段は、
前記歯車が１回転する間に、前記光学的検出手段が前記遮光部材を検知した回数により前記歯車と前記プロセスカートリッジとの係合状態について、
前記光学的検出手段が前記遮光部材を１回検知のみした場合に、前記歯車と前記プロセスカートリッジとが正常に係合していると判断し、
前記光学的検出手段が前記遮光部材を２回検知した場合に、前記プロセスカートリッジが装填されていないと判断し、
前記光学的検出手段が前記光透過部分を１回も検知しなかった場合に、前記光学的検出手段が故障していると判断し、
前記光学的検出手段が前記遮光部材を１回も検知しなかった場合に、前記歯車と前記プロセスカートリッジが正常に係合していないと判断することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記判断手段と接続された警報装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記判断手段によって前記歯車と前記プロセスカートリッジとが正常に係合していないと判断された場合に、前記警報装置に前記判断手段から信号が送られて、前記画像形成装置のユーザに前記判断が報知されることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【０００２】
ここで、画像形成装置とは、記録媒体に画像を形成するものである。そして、画像形成装置の例としては、例えば複写機、プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
なお前述のプロセスカートリッジとは、帯電装置、現像装置、またはクリーニング装置と感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。そして、帯電装置、現像装置、クリーニング装置の少なくとも一つと感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。さらに、少なくとも現像装置と感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
【背景技術】
【０００４】
画像形成装置では、その使用が長時間に及ぶと感光体ドラムの交換、現像剤の補給や交換、その他（帯電器、クリーナ容器など）の調整・清掃・交換が必要となる。しかし、このような保守作業は専門知識を有するサービスマン以外は事実上困難であった。
【０００５】
そこで、画像形成装置においては、感光体及び感光体に作用するプロセス装置が一体的にカートリッジ化されている。そして、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザ自身で行うことが出来るので、格段に操作性を向上させることが出来た。そこで、このプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。
【０００６】
従来から複数の感光体ドラムを一列に並べた所謂インライン方式と称する画像形成装置がある。これは、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する。そして、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、ブラックからなるトナー画像をシート上に順次転写し、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。
【０００７】
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注目されている。しかし、この構成は、４個の感光体ドラムにより夫々の色が形成される。そのため、１つの感光体ドラムに対して各色毎に４つの搬送バスを経由して色を重ねる構成（以下、単に「４パス方式」という）の画像形成装置に比べて感光体ドラムの回転駆動に関してはより一層の精度が要求される。また、この種の装置において、画像形成機構がユニット化され、プロセスカートリッジとなり、画像形成装置本体から着脱可能に構成することで、メンテナンスを容易に行えるようになっている。
【０００８】
このような画像形成装置においては、プロセスカートリッジの着脱のため、像担持体と駆動伝達機構を切り離す必要性があり、再挿入の際、正しく係合していない場合は画像不良及び部品の破損のおそれがある。そのため、カップリングの係合状態を保証する策がなされてきた。例えば、装置本体内にいくつか部品を介し、カップリングの係合装置のみに検出装置を設置する例が提案されている(特許文献１参照)。
【０００９】
インライン構成の画像形成装置において、前述の検出装置を用いると、各色専用の検出装置を設けなければならず、コストが上がってしまう。複数の感光体ドラムが独立しているため駆動歯車列も独立となり前述した４パス方式のような回避策が困難であるため各色の作像位置がずれることによる色ずれという画像品質の低下が生じ易い。そのため、色ずれの対策として、感光体ドラムの角速度を検出したり、転写材に転写した画像を読んだりして速度ムラを検出し、夫々の感光体ドラムの回転位相を望ましい状態に合わせ込むことにより相対的な色ずれを減少させる策が講じられている。
【００１０】
このような感光体ドラムの位相情報を必要とする装置において、感光体ドラムの歯車の軸位相の検出とカップリングの係合状態の検知を同一の検出装置で検出可能とする。これにより、低コストで両者の検出を可能にしたインライン画像形成装置が提案されている(特許文献２参照)。
【００１１】
一方、これらの画像形成装置はプロセスカートリッジの着脱をユーザ自身が行うことが前提となるため、画像形成装置の機能としてプロセスカートリッジの有無を検出することが必要である。
【００１２】
プロセスカートリッジの有無を検出するための専用の検出装置を設けることによってコストが上がることを回避する。そのため、駆動モータへの投入電力とモータ回転数の関係からプロセスカートリッジの有無を検出する方法が提案されている(特許文献３および４参照)。
【００１３】
【特許文献１】特開平７−１９９７３２号公報
【特許文献２】特開２００２−３７２８２９号公報
【特許文献３】特開２００２−７２７７３号公報
【特許文献４】特開２００３−２０８０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献３および特許文献４に開示されている方法では、プロセスカートリッジの負荷、モータトルクなどのばらつきにより、適切なしきい値の設定が困難となる場合がある。
【００１５】
また、プロセスカートリッジの有無を検出するためだけに所定時間モータを駆動させる必要があるため、ユーザにとっての待ち時間が増加してしまう。
【００１６】
そこで、本発明は、以下を目的とする。上記のような感光体ドラムの位相情報を必要とする装置において、感光体ドラムの歯車の軸位相の検出、カップリングの係合状態の検知、およびプロセスカートリッジの有無の検知を同一の検出装置で行うことを可能とする。これにより、低コストで待ち時間の延長なく上記３者の検出を可能にした画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、転写像を形成する像担持体を有するプロセスカートリッジを着脱可能に取り付けられ、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、プロセスカートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、プロセスカートリッジが装着手段に画像形成可能に装着されると動作し、像担持体の回転位相を検出して、回転位相を示す信号を出力する回転位相検出手段と、回転位相検出手段から回転位相を示す信号を受信した場合、信号によりプロセスカートリッジの状態を判断する判断手段とを備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、以下のことが可能となる。感光体ドラムの位相情報を必要とする装置において、感光体ドラムの歯車の軸位相の検出、カップリングの係合状態の検知、およびプロセスカートリッジの有無の検知を同一の検出装置で行うことを可能とする。これにより、低コストで待ち時間の延長なく上記３者の検出を可能にした画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態を具体的に説明する。
【００２０】
（画像形成装置の全体構成）
図１は本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態の構成を示す断面透視図である。図２は像担持体である感光体ドラムを駆動する駆動部材の斜視図である。図３は感光体ドラムの駆動部構成を示す断面図である。図４は感光体ドラムの歯車の位相制御の構成を示す説明図である。図５および図７は本検知構成を表す断面図である。図６および図８は感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。図９は、感光体ドラムの歯車の軸位相、カップリング群の係合状態、およびプロセスカートリッジの装填の有無を検知するための構成を表す図である。図１０は、感光体ドラムの歯車の軸位相、カップリング群の係合状態、およびプロセスカートリッジの装填の有無を検知するためのフローチャートを表す図である。図１１〜図１３は感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す図である。
【００２１】
図１において、画像形成装置Ａは図１の上下方向に直線状に並設された像担持体となるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の４個の感光体ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋ（以下、単に「感光体ドラム１」という）を備えている。そして、各感光体ドラム１に対向して静電吸着により転写材Ｓを吸着して担持搬送する転写材担持体となる転写材搬送ベルト２が配置されている。
【００２２】
図１において、夫々の感光体ドラム１は、不図示の駆動モータから回転駆動力が伝達されて反時計回り方向に回転駆動される。駆動モータは、図３に示された従動側カップリング３６と、従動側カップリング３６に係合して連結される第２の係合部材となるカップリング３３を有する歯車３１の駆動源となる。ここで、従動側カップリング３６は、感光体ドラム１の回転軸となるドラム軸１ａに固定された第１の係合部材となる。従動側カップリング３６については、後に詳述する。
【００２３】
各感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１の周面の移動方向に関し上流側から順に、一次帯電器３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋ（以下、単に「一次帯電器３」という）と露光装置４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋ（以下、単に「露光装置４」という）が配置されている。
一次帯電器３は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電するための帯電装置となる。そして、露光装置４は、一次帯電器３により一様に帯電された感光体ドラム１の表面に画像情報に基づいてレーザービームを照射して静電潜像を形成する。
【００２４】
露光装置４は、感光体ドラム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、スキャナモーター（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９ｙ、９ｍ、９ｃ、９ｋに照射される。ポリゴンミラー９ｙ、９ｍ、９ｃ、９ｋに反射した画像光は、結像レンズ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋを介して帯電済みの感光体ドラム１表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。
【００２５】
さらには、静電潜像が形成された感光体ドラム１の表面に、現像装置５ｙ、５ｍ、５ｃ、５ｋ（以下、単に「現像装置５」という）、およびクリーニング装置６ｙ、６ｍ、６ｃ、６ｋ（以下、単に「クリーニング装置６」という）が配置されている。現像装置５は、各色のトナーを付着させてトナー画像として顕像化する。そして、クリーニング装置６は、転写後の感光体ドラム１の表面に残留したトナーを除去する。
【００２６】
感光体ドラム１と一次帯電器３、現像装置５及びクリーニング装置６は一体的にカートリッジ化されたプロセスカートリッジ７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋ（以下、単に「プロセスカートリッジ７」という）として装置本体１００に対して着脱可能に構成されている。
【００２７】
また、各感光体ドラム１に対向する位置には、転写ローラ８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋ（以下、単に「転写ローラ８」という）が配置されている。転写ローラ８は、転写材搬送ベルト２を挟んで該転写材搬送ベルト２により担持搬送される転写材Ｓに感光体ドラム１の表面に形成されたトナー画像を転写する転写装置となる。
【００２８】
画像形成の動作としては、プロセスカートリッジ７が印字タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム１が、反時計回り方向に回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ７に対応する露光装置４が順次駆動される。この駆動により、１次帯電器３は感光体ドラム１の周面に一様な電荷を付与し、露光装置４は、その感光体ドラム１周面に画像信号に応じて露光を行って感光ドラム１周面上に静電潜像を形成する。現像装置５内の現像ローラは、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感光体ドラム１周面上にトナー像を形成（現像）する。
【００２９】
最上流の感光体ドラム１周面上のトナー像の先端が、転写材搬送ベルト２との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に転写材Ｓの印字開始位置が一致するように、レジストローラ対１９が回転を開始する。そして給紙カセット１７から重送防止加圧部材１６で重送を防止されてピックアップローラ１８で送られて来て待機していた転写材Ｓを転写材搬送ベルト２へ給送する。
【００３０】
転写材Ｓは静電吸着ローラ２２と転写材搬送ベルト２とによって挟み込むようにして転写材搬送ベルト２の外周に圧接し、かつ転写材搬送ベルト２と静電吸着ローラ２２との間に電圧を印加する。これにより、誘電体である転写材Ｓと転写材搬送ベルト２の誘電体層に電荷を誘起し、転写材Ｓを転写材搬送ベルト２の外周に静電吸着するように構成している。これにより、転写材Ｓは転写材搬送ベルト２に安定して吸着され、最下流の転写部まで搬送される。
【００３１】
このように搬送されながら転写材Ｓは、各感光体ドラム１と転写ローラ８との間に形成される電界によって、各感光体ドラム１のトナー像を順次転写される。４色のトナー像を転写された転写材Ｓは、支持ローラ１３の曲率により静電転写材搬送ベルト２から曲率分離され、定着部２０に搬入される。定着部２０は加熱ローラ２１ｂと加圧ローラ２１ａで転写材Ｓを加熱加圧するようになっている。そして、転写材Ｓは、定着部２０で上記トナー像を熱定着された後、排紙ローラ対２３によって、排紙部２４から画像面を下にした状態で本体外に排出される。
【００３２】
プロセスカートリッジ７の装置本体１００への着脱について述べる。図１において装置本体１００の右側の外装部材等と共に転写材搬送ベルト２の各支持ローラ１３、１４ａ、１４ｂ、１５はカバー枠体１００ａに組み付けられている。このカバー枠体は転写材搬送ベルト２の下方で装置本体１００に枢着されていて、枢着点を中心にカバー枠体１００ａを右方へ回動すると、転写材搬送ベルト２はほぼ水平となる。ここで各プロセスカートリッジ７は各々水平方向のガイド装置にガイドされており、図1において右方へ取り外すことができ、また右方から左方へ向って装置本体１００のガイド装置にガイドされて装着される。
【００３３】
上記において、カバー枠体１００ａが装置本体１００のプロセスカートリッジ装着部を閉じている図５の状態では図５に示すように感光体ドラム１と固定関係にある従動側カップリング３６と装置本体１００側の駆動カップリング３３は結合されている。カバー本体１００ａを開くと歯車３１は後退して図７に示すように従動側カップリング３６から駆動カップリング３３は外れる。また、歯車３１のリブ３１ａと位相検出装置４３の係合は外れる。
【００３４】
（駆動部）
駆動部は図１において装置本体右側手前に位置し、略垂直方向に並んだ４色のプロセスカートリッジ７に回転駆動力を与える。各プロセスカートリッジ７には、感光体ドラム１、露光装置４、クリーニング装置６等が含まれ、これら全ての駆動力を供給することになる。
【００３５】
プロセスカートリッジ７は各色独立で脱着可能である。そのため、駆動伝達部も各色独立で略垂直方向に並んだ構成となっており、回転精度が要求される感光体ドラム１に直接伝達するが、その他の駆動、例えば現像装置５やクリーニング装置６の駆動を別系列で伝達してもよい。プロセスカートリッジ７に供給された駆動力は、プロセスカートリッジ内の駆動系で各要素に分配される。
【００３６】
以下で図２および図３に示されている駆動装置の内部について説明する。駆動装置の内部には、以下のものが一体で構成されている。すなわち、歯車３１、軸部３２ａ、駆動側カップリング３３、および穴３４である。ここで、歯車３１は、プロセスカートリッジ７を駆動する。そして、軸部３２ａは歯車３１と一体となって回転する。また、駆動側カップリング３３は、軸部３２ａと一体となって回転しプロセスカートリッジ７に回転駆動力を伝達する。さらに、穴３４は、感光体ドラム１と同心に固定されたドラム軸１ａ（図３参照）に嵌合して位置を決める。
【００３７】
この一体構成部品は樹脂成形品とすることができる。図３に示すように、軸部３２ａは装置本体側に設置されたシリンダ状の軸受部３５により、歯車根元近傍のみ必要な精度で回転自在で軸方向移動自在に支持されている。ここで、駆動側カップリング３３周辺は、位置決め穴３４が後述するドラム軸１ａに嵌合することにより定まる軸位置と相反することがない程度に広い。そして、駆動側カップリング３３周辺には、駆動側カップリング３３が従動側カップリング３６に係合する際に支障にならない程度に支持できるクリアランスが設けられている。軸受部３５とドラム軸１ａの位置精度により歯車軸部３２ａに傾きが生じるが、軸部３２ａの歯車３１の根元から位置決め穴３４までの距離を十分に長くとることにより軸受部３５と軸部３２ａとの軸受隙間が著しく傾くという実害が無いようにしている。歯車３１は軸部３２ａ、駆動側カップリング３３と一体成形されており、軸方向に移動可能で、板バネ３７により感光体ドラム１の方向に押圧されている。
【００３８】
感光体ドラム１には感光体ドラム１と一体で回転するドラム軸１ａが並行ピン１ｂを用いて従動側カップリング３６に固定されており、ドラム軸１ａは軸受３８を介して装置本体１００に正確に位置決めされている。ドラム軸１ａの端部には従動側カップリング３６が固定され、駆動側カップリング３３と噛み合い回転駆動力が伝達される。駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６は図５および図７に示すよう従動側カップリング３６は三角柱が軸方向にねじれた凹部を有するカップリングとなっている。駆動側カップリング３３は三角柱が軸方向にねじれた凸部となっている。そこで、所定の方向に駆動すると、駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６は必ず噛み合う構成となっている。
【００３９】
図４において、夫々の感光体ドラム１専用に設けたモータ４１ｙ、４１ｍ、４１ｃ、４１ｋ（以下単に「モータ４１」）のモータ軸端には歯車３１と噛み合っている小歯車３９が設けてある。モータ４１が回転することにより、感光体ドラム１に係合する歯車３１を経て感光体ドラム１を駆動する。歯車３１には位相を検出するためのターゲット４２ｙ、４２ｍ、４２ｃ、４２ｋ（以下、単に「ターゲット４２」という）が設けてある。そして、光学式あるいは磁気式の位相検出装置４３ｙ、４３ｍ、４３ｃ、４３ｋ（以下単に「位相検出装置４３」という）により１回転に１回の位相信号を検出することができる。
【００４０】
各位相検出装置４３で検出された信号は軸位相検出装置５１を通じて演算部５２に入力される。また転写材搬送ベルト２に設けた不図示のマーカーを反射型光センサ４４で検出した信号は速度ムラ検出装置５３を通じて演算部５２に入力される。演算部５２は各歯車３１の軸位相が夫々所望の位相となるようにモータ制御部５４を制御して各歯車３１即ち各感光体ドラム１の位相を調整する。
【００４１】
速度ムラ検出装置５３から入力された信号でもって演算部５２は支持ローラ１３を駆動する不図示のモータの速度を制御して転写材搬送ベルト２の速度を感光体ドラム１の周速に一致させるようにすると共に速度の均一化を計る。
【００４２】
上記において歯車の回転位相を検出する方法が、接触式の場合、感光体ドラム１の回転精度に悪影響を与えてしまうおそれがあるため、非接触の検出が望ましい。また、その中でも光学式の検出装置を用いることで、歯車３１のリブ形状を工夫することで対応でき、新たに部品を追加することなく構成できる。
【００４３】
この位相検出装置４３は装置本体１００に固定され、図５に示すように駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６が係合した状態では位相検出装置４３の発光素子と受光素子（何れも不図示）がリブ３１ａを間にしてリブ３１ａが光路を遮る位置にある。
【００４４】
図５で示すようにこの位相検出装置４３は、光学式の場合、歯車３１が係合した状態で歯車内側のリブ３１ａが検出部において位相検出装置４３を遮光し、位相信号を検出できる位置に配置されている。このリブ３１ａは歯車３１の端面に歯車３１の中心を中心として設けた円環状である。
【００４５】
図７に示すように駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６が離脱する歯車３１が軸方向に後退した位置では位相検出装置４３はリブ３１ａと係合していない。
逆に、図１４に示すようにプロセスカートリッジ７が装填されていない状態では、歯車３１が逆方向に前進した位置となる。そして、この場合、図１５に示すように信号が検出される。
【００４６】
図９では光学式の検出装置を使用しているが、その際、歯車の軸位相を検知するために、歯車３１の内側のリブ３１ａにスリット３１ｃを設けてある。
【００４７】
図１６は、リブ３１ａを歯車３１の形状を周方向に沿って展開して図示したものである。ここで、スリット３１ｃの部分でのリブの高さは、スリットがない部分の半分の高さとなっている。
【００４８】
一方、位相検出装置４３は発光素子と受光素子を対向させ発光素子と受光素子の間にリブ３１ａがくるように配設してある。歯車３１が回転して位相検出装置４３がスリット３１ｃを検出し、軸位相検出装置５１が出力信号を検出する（Ｓ１００２）。
【００４９】
図１１の符号４２ａ（Ｌ能動信号で記載）のように同期的にスリット検出信号を出力する（Ｓ１００４）。この場合、駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６が正常に係合していると判断される（Ｓ１００６）。一方、図１２の符号４２ｂのように検出される場合には（Ｓ１００８）、駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６が正常に係合していないと判断される（Ｓ１０１０）。
【００５０】
プロセスカートリッジ７が装填されていない状態では、歯車３１がさらに前進しているため、スリット３１ｃにおいても、発光素子からの光が遮られ、受光素子に到達しない。従って、図１３の符号４２ｃのように信号が検出される場合には（Ｓ１０１２）、プロセスカートリッジ７が装填されていないと判断される（Ｓ１０１４）。
【００５１】
軸位相検出装置５１は、歯車３１の回転に応じて位相検出装置４３の出力信号を検出する。そして、歯車３１が１回転する間に１回パルス状の信号が図１１の符号４２ａのように出力された場合には（Ｓ１００４）、演算装置５２は、駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６が正常に係合していると判断する（Ｓ１００６）。歯車３１が１回転する間１回もパルス状の信号を検出せず、図１２の符号４２ｂように出力された場合には（Ｓ１００８）、演算装置５２は、駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６が正常に係合していないと判断する（Ｓ１０１０）。そして、警報装置５６に信号を送ってユーザにその旨を報知する（Ｓ１０１６）。
【００５２】
また、歯車３１が１回転する間１回もパルス状の信号を検出せず、図１３の符号４２ｃように出力された場合には（Ｓ１０１２）、演算装置５２は、プロセスカートリッジ７が装填されていないと判断する（Ｓ１０１４）。そして、警報装置５６に信号を送ってユーザにその旨を報知する（Ｓ１０１６）。
【００５３】
（第２の実施形態）
本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態を具体的に説明する。本実施形態は、概略第１の実施形態と同じであるため、第１の実施形態と同一である部分については説明を省略する。図１７は、感光体ドラムの歯車の軸位相、カップリング群の係合状態、プロセスカートリッジの装填の有無、および位相検出装置４３の故障の有無を検知するための構成を表す図である。図１８は、感光体ドラムの歯車の軸位相、カップリング群の係合状態、プロセスカートリッジの装填の有無、および位相検出装置４３の故障の有無を検知するためのフローチャートを表す図である。図１９および図２０は感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す図である。図２３は、リブ６１ａを歯車３１の形状を周方向に沿って展開して図示したものである。リブ６１ａには、２箇所のスリット６１ｃおよび６１ｄが設けられている。スリット６１ｃ部ではリブ高さは０であり、完全なスリットとなっている。スリット６１ｄはスリット６１ｃの半分の幅となっており、また、スリット６１ｄ部でのリブ高さはリブ６１ａの半分となっている。
【００５４】
軸位相検出装置５１は、歯車３１の回転に応じて位相検出装置４３の出力信号を検出する（Ｓ１７０２）。そして、歯車３１が１回転する間に２回パルス状の信号が図１９の符号７２ａのように出力された場合には（Ｓ１７０４）、駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６が正常に係合していると判断する（Ｓ１７０６）。軸位相検出装置５１は、駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６が正常に係合している場合には２回のパルス状の信号の長さを比較することにより、回転位相の検出に使用する信号を識別する。
【００５５】
歯車３１が１回転する間１回もパルス状の信号を検出せず、図２０の符号７２ｂのように出力された場合には（Ｓ１７０８）、演算装置５２は、駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６が正常に係合していないと判断する（Ｓ１７１０）。そして、警報装置５６に信号を送ってユーザにその旨を報知する（Ｓ１７１２）。歯車３１が１回転する間１回のみのパルス状の信号を検出し、図２１の符号７２ｃのように出力された場合には（Ｓ１７１４）、演算装置５２は、プロセスカートリッジ７が装着されていないと判断する（Ｓ１７１６）。そして、警報装置５６に信号を送ってユーザにその旨を報知する（Ｓ１７１２）。また、歯車３１が１回転する間１回もパルス状の信号を検出しない。そして、図２２の符号７２ｄのように出力された場合には（Ｓ１７１８）、演算装置５２は、位相検出装置４３が故障していると判断し（Ｓ１７２０）、警報装置５６に信号を送ってユーザにその旨を報知する（Ｓ１７１２）。
【００５６】
（第３の実施形態）
本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態を具体的に説明する。本実施形態は、概略第１の実施形態と同じであるため、第１の実施形態と同一である部分については説明を省略する。図２４は、感光体ドラムの歯車の軸位相、カップリング群の係合状態、プロセスカートリッジの装填の有無、および位相検出装置４３の故障の有無を検知するための構成を表す図である。図２５は、感光体ドラムの歯車の軸位相、カップリング群の係合状態、プロセスカートリッジの装填の有無、および位相検出装置４３の故障の有無を検知するためのフローチャートを表す図である。図２６〜図２９は感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す図である。歯車３１には２箇所のフラグ８１ｃおよび８１ｄが設けられている。図３０は、フラグ８１ｃおよび８１ｄを歯車３１の形状を周方向に沿って展開して図示したものである。フラグ８１ｃの高さは、第１の実施形態のリブ３１ａと同じ高さである。フラグ８１ｄの高さは、フラグ８１ｃの半分である。フラグ８１ｃとフラグ８１ｄの幅は同じでよいが、異なっても構わない。
【００５７】
軸位相検出装置５１は、歯車３１の回転に応じて位相検出装置４３の出力信号を検出する（Ｓ２３０２）。そして、歯車３１が１回転する間に１回パルス状の信号が図２６の符号８２ａのように出力された場合には（Ｓ２３０４）、駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６が正常に係合していると判断される（Ｓ２３０６）。軸位相検出装置５１は、駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６が正常に係合している場合には、１回のパルス状の信号を回転位相の検出に使用する。
【００５８】
歯車３１が１回転する間１回もパルス状の信号を検出せず、図２７の符号８２ｂのように出力された場合には（Ｓ２３０８）、演算装置５２は、駆動側カップリング３３と従動側カップリング３６が正常に係合していないと判断する（Ｓ２３１０）。そして、警報装置５６に信号を送ってユーザにその旨を報知する（Ｓ２３１２）。歯車３１が１回転する間２回のパルス状の信号を検出し、図２８の符号８２ｃのように出力された場合には（Ｓ２３１４）、演算装置５２は，プロセスカートリッジ７が装着されていないと判断する（Ｓ２３１６）。そして、警報装置５６に信号を送ってユーザにその旨を報知する（Ｓ２３１２）。
【００５９】
また、歯車３１が１回転する間１回もパルス状の信号を検出せず、図２９の符号８２ｄのように出力された場合には（Ｓ２３１８）、演算装置５２は，位相検出装置４３が故障していると判断する（Ｓ２３２０）。そして、警報装置５６に信号を送ってユーザにその旨を報知する（Ｓ２３１２）。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】画像形成装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】感光体ドラムの歯車の斜視図である。
【図３】像担持体の駆動部構成を示す縦断面図である。
【図４】感光体ドラムの歯車の位相制御の構成を示すフローシートである。
【図５】感光体ドラムの駆動部の縦断面図である。
【図６】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図７】感光体ドラムの駆動部の縦断面図である。
【図８】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図９】感光体ドラムの歯車の軸位相、カップリング群の係合状態、およびプロセスカートリッジの装填の有無を検知するための構成を表す図である。
【図１０】感光体ドラムの歯車の軸位相、カップリング群の係合状態、およびプロセスカートリッジの装填の有無を検知するためのフローチャートを表す図である。
【図１１】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図１２】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図１３】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図１４】感光体ドラムの駆動部の縦断面図である。
【図１５】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図１６】感光体ドラムの歯車のリブ形状を展開した線図である。
【図１７】感光体ドラムの歯車の軸位相、カップリング群の係合状態、プロセスカートリッジの装填の有無、および位相検出装置４３の故障の有無を検知するための構成を表す図である。
【図１８】感光体ドラムの歯車の軸位相、カップリング群の係合状態、プロセスカートリッジの装填の有無、および位相検出装置の故障の有無を検知するためのフローチャートを表す図である。
【図１９】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図２０】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図２１】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図２２】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図２３】感光体ドラムの歯車のリブ形状を展開した線図である。
【図２４】感光体ドラムの歯車の軸位相、カップリング群の係合状態、プロセスカートリッジの装填の有無、および位相検出装置の故障の有無を検知するための構成を表す図である。
【図２５】感光体ドラムの歯車の軸位相、カップリング群の係合状態、プロセスカートリッジの装填の有無、および位相検出装置の故障の有無を検知するためのフローチャートを表す図である。
【図２６】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図２７】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図２８】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図２９】感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号を表す線図である。
【図３０】感光体ドラムの歯車のリブ形状を展開した線図である。
【符号の説明】
【００６１】
Ａ  画像形成装置
Ｓ  転写材
１  感光体ドラム
１ａ  ドラム軸
１ｂ  並行ピン
２  転写材搬送ベルト
３  １次帯電器
４  露光装置
５  現像装置
６  クリーニング装置
７  プロセスカートリッジ
８  転写ローラ
９  ポリゴンミラー
１０  結像レンズ
１３  支持ローラ
１４ａ  支持ローラ
１４ｂ  支持ローラ
１５  支持ローラ
１６  重送防止加圧部材
１７  給紙カセット
１８  ピックアップローラ
１９  レジストローラ対
２０  定着部
２１ａ  加圧ローラ
２１ｂ  加熱ローラ
２２  静電吸着ローラ
２３  排紙ローラ対
２４  排紙部
３１  歯車
３１ａ  リブ
３１ｂ  溝
３１ｃ  スリット
３２ａ  軸部
３３  駆動側カップリング
３４  位置決め穴
３５  軸受部
３６  受動側カップリング
３６ａ  溝
３７  板バネ
３８  軸受
３９  小歯車
４１  モータ
４２  位相検出ターゲット
４３  位相検出装置
４４  反射型光センサ
５１  軸位相検出装置
５２  演算部
５３  速度ムラ検出装置
５４  モータ制御部
５６  警報装置
６１ａ  リブ
６１ｃ  スリット
６１ｄ  スリット
８１ｃ  フラグ
８１ｄ  フラグ
１００  装置本体
１００ａ  カバー枠体
【図１】
2008083558.tif 000003
【図２】
2008083558.tif 000004
【図３】
2008083558.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008083558.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008083558.tif 000009
【図８】
2008083558.tif 000010
【図９】
2008083558.tif 000011
【図１０】
2008083558.tif 000012
【図１１】
2008083558.tif 000013
【図１２】
2008083558.tif 000014
【図１３】
2008083558.tif 000015
【図１４】
2008083558.tif 000016
【図１５】
2008083558.tif 000017
【図１６】
2008083558.tif 000018
【図１７】
2008083558.tif 000019
【図１８】
2008083558.tif 000020
【図１９】
2008083558.tif 000021
【図２０】
2008083558.tif 000022
【図２１】
2008083558.tif 000023
【図２２】
2008083558.tif 000024
【図２３】
2008083558.tif 000025
【図２４】
2008083558.tif 000026
【図２５】
2008083558.tif 000027
【図２６】
2008083558.tif 000028
【図２７】
2008083558.tif 000029
【図２８】
2008083558.tif 000030
【図２９】
2008083558.tif 000031
【図３０】
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