(57)【要約】      （修正有）【課題】  複数のカラー用像担持体と一体のカラー用ギアと、黒用像担持体と一体の黒用ギアとを有し、カラー用像担持体と黒用像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写するカラーモードと、黒用像担持体に形成されたトナー像のみを記録媒体に転写するモノクロモードを選択でき、カラーモード時にカラー用ギアと黒用ギアが、その偏心による色ずれが生じないように所定の位相関係を保ったまま回転する画像形成装置において、モノクロモードからカラーモードへの切り換え時に上述の位相関係が自動的に得られるようにする。【解決手段】  黒用ギア１９ＢＫに入力側アイドラギア２３を噛み合わせ、カラー用ギア１９Ｍに出力側アイドラギア２４を噛み合わせ、モノクロモードからカラーモードへ切り換わる前に、入力側アイドラギア２３を出力側アイドラギア２４に対して回転させて、黒用ギア１９ＢＫとカラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍの所定の位相関係を得る。【選択図】  図６
2005070596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有彩色トナー像が形成される複数のカラー用像担持体と、黒トナー像が形成される１つの黒用像担持体と、各カラー用像担持体に対して同心状に配置され、かつ各カラー用像担持体と共に回転するように各カラー用像担持体に連結されたカラー用ギアと、前記黒用像担持体に対して同心状に配置され、かつ該黒用像担持体と共に回転するように黒用像担持体に連結された黒用ギアを有し、各カラー用ギアと共に回転駆動される各カラー用像担持体に互いに異なった色の有彩色トナー像をそれぞれ形成し、黒用ギアと共に回転駆動される黒用像担持体に黒トナー像を形成し、該有彩色トナー像と黒トナー像を転写材に重ねて転写してカラー画像を得るカラーモードと、前記カラー用ギアとカラー用像担持体を停止させ、前記黒用ギアと共に回転駆動される黒用像担持体に黒トナー像を形成し、該黒トナー像だけを転写材に転写して黒画像を得るモノクロモードとを選択可能であると共に、前記カラーモード時に、転写材に転写された重ねトナー像に色ずれが発生しないように、各カラー用ギアと黒用ギアが所定の位相関係を保って回転するように構成された画像形成装置において、
互いに隣り合うカラー用像担持体のそれぞれに連結されたカラー用ギアに噛み合って両カラー用ギアを駆動連結する中間ギアと、黒用像担持体に連結された黒用ギアに噛み合う入力側アイドラギアと、その黒用像担持体の隣りに位置するカラー用像担持体に連結されたカラー用ギアに噛み合う出力側アイドラギアと、前記カラーモード時に入力側アイドラギアの回転が出力側アイドラギアに伝達されるように、入力側アイドラギアと出力側アイドラギアを連結し、前記モノクロモード時には、入力側アイドラギアの回転が出力側アイドラギアに伝達されないように、入力側アイドラギアと出力側アイドラギアの連結を解除する切換手段と、前記黒用ギア又は入力側アイドラギアを回転駆動する駆動モータとを具備し、前記モノクロモードからカラーモードへの切り換えに先立って、前記入力側アイドラギアを、前記出力側アイドラギアに対して、前記各カラー用ギアと黒用ギアの所定の位相関係が得られる所定の位置に回転させ、次いで入力側アイドラギアの回転が出力側アイドラギアに伝達されるように、前記切換手段によって、入力側アイドラギアと出力側アイドラギアを連結することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記切換手段として電磁クラッチを用いた請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記入力側アイドラギア又は該入力側アイドラギアと一体に回転する部材に付された目印を検知するセンサを設け、モノクロモードからカラーモードへの切り換えに先立って、前記センサが前記目印を検知したときの検知信号に基づき前記切換手段を作動させて入力側アイドラギアと出力側アイドラギアを連結させる請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動モータの出力ギアが前記入力側アイドラギア又は黒用ギアに直に噛み合っている請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記入力側アイドラギアと出力側アイドラギアと中間ギアの歯数が同一である請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記入力側アイドラギアと前記出力側アイドラギアと前記中間ギアの歯数が、前記駆動モータの出力ギアの歯数の整数倍となっている請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記黒用ギアと前記入力側アイドラギアのうちの歯数の多い方のギアの歯数が、歯数の少ない方のギアの歯数の整数倍となっている請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記出力側アイドラギアと、該出力側アイドラギアに噛み合うカラー用ギアのうちの歯数の多い方のギアの歯数が、歯数の少ない方のギアの歯数の整数倍となっている請求項１乃至７のうちいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記カラー用ギアと、該カラー用ギアに噛み合う中間ギアのうちの歯数の多い方のギアの歯数が、歯数の少ない方のギアの歯数の整数倍となっている請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
互いに噛み合う２つのギアより成るギア対のうち、少なくとも１つのギア対の一方のギアの厚みが他方のギアの厚みよりも薄く形成され、かつ一方のギアが他方のギアの厚みの範囲内に収まった状態で他方のギアに噛み合っている請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記カラー用ギアと黒用ギアは、同一の成形型により成形された樹脂製のギアより成る請求項１乃至１０のいずれか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、黒用像担持体に黒トナー像を形成すると共に、複数のカラー用像担持体に互いに異なった色の有彩色トナー像をそれぞれ形成し、これらのトナー像を転写材に重ねて転写して記録画像を得る画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ、或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より周知である（例えば、特許文献１参照）。この形式の画像形成装置は、複数の像担持体が並んで配置されていることからタンデム方式のカラー画像形成装置とも称せられている。かかる画像形成装置は、各像担持体に形成された各トナー像を、記録媒体より成る転写材に直に重ねて転写する直接転写方式の画像形成装置と、各像担持体に形成された各トナー像を中間転写体より成る転写材に重ねて転写し、その重ねトナー像を記録媒体に転写する中間転写方式の画像形成装置とに分けられる。
【０００３】
いずれの方式の画像形成装置も、全ての像担持体に互いに色の異なるトナー像を形成し、これらのトナー像を転写材に重ねて転写するカラーモードのほかに、黒用像担持体にだけ黒トナー像を形成し、そのトナー像を転写材に転写するモノクロモードを選択できるように構成されている。モノクロモードが選択されたときは、カラー用像担持体と黒用像担持体のうちの黒用像担持体だけが回転駆動される。
【０００４】
また、カラー用像担持体と黒用像担持体には、これらと同心状に配置されたカラー用ギアと黒用ギアが連結され、これらのギアを回転駆動することによって各像担持体を回転させている。その際、カラー用ギアと黒用ギアの偏心によって、カラー用像担持体と黒用像担持体に回転むらが発生し、これにより転写材に転写された重ねトナー像に色ずれが発生するおそれがある。このため、従来より、転写材に転写された重ねトナー像に色ずれが発生しないように、各カラー用ギアと黒用ギアが所定の位相関係を保って回転するように構成している。
【０００５】
ところが、黒用ギアと共に黒用像担持体を回転駆動して黒用像担持体に黒トナー像を形成するモノクロモード時には、カラー用ギアとカラー用像担持体は停止しているので、上述した所定の位相関係が狂ってしまい、それ以降のカラーモードでの画像形成動作時に色ずれが発生してしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、従来は、黒用ギアを回転駆動する駆動モータと、カラー用ギアを回転駆動する駆動モータの２つのモータを設け、モノクロモードの終了時に、黒用ギアを上述の所定の位相関係が得られる位置に停止させるように構成していた。ところが、この構成によると、２つの駆動モータが必要となるため、画像形成装置のコストが上昇する。
【０００７】
或いは、１つの駆動モータによってカラー用ギアと黒用ギアを共に回転駆動すると共に、モノクロモードからカラーモードに切り換わる際に、クラッチを制御して、全ての像担持体が所定の位相関係となるように、その各像担持体の周方向位置を調整するように構成することもできるが、この構成によると、各像担持体の駆動系が複雑となり、そのコストが上昇する。
【０００８】
【特許文献１】特許第３１８６５５９号公報（第３−７頁、図１−図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去した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】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するため、有彩色トナー像が形成される複数のカラー用像担持体と、黒トナー像が形成される１つの黒用像担持体と、各カラー用像担持体に対して同心状に配置され、かつ各カラー用像担持体と共に回転するように各カラー用像担持体に連結されたカラー用ギアと、前記黒用像担持体に対して同心状に配置され、かつ該黒用像担持体と共に回転するように黒用像担持体に連結された黒用ギアを有し、各カラー用ギアと共に回転駆動される各カラー用像担持体に互いに異なった色の有彩色トナー像をそれぞれ形成し、黒用ギアと共に回転駆動される黒用像担持体に黒トナー像を形成し、該有彩色トナー像と黒トナー像を転写材に重ねて転写してカラー画像を得るカラーモードと、前記カラー用ギアとカラー用像担持体を停止させ、前記黒用ギアと共に回転駆動される黒用像担持体に黒トナー像を形成し、該黒トナー像だけを転写材に転写して黒画像を得るモノクロモードとを選択可能であると共に、前記カラーモード時に、転写材に転写された重ねトナー像に色ずれが発生しないように、各カラー用ギアと黒用ギアが所定の位相関係を保って回転するように構成された画像形成装置において、互いに隣り合うカラー用像担持体のそれぞれに連結されたカラー用ギアに噛み合って両カラー用ギアを駆動連結する中間ギアと、黒用像担持体に連結された黒用ギアに噛み合う入力側アイドラギアと、その黒用像担持体の隣りに位置するカラー用像担持体に連結されたカラー用ギアに噛み合う出力側アイドラギアと、前記カラーモード時に入力側アイドラギアの回転が出力側アイドラギアに伝達されるように、入力側アイドラギアと出力側アイドラギアを連結し、前記モノクロモード時には、入力側アイドラギアの回転が出力側アイドラギアに伝達されないように、入力側アイドラギアと出力側アイドラギアの連結を解除する切換手段と、前記黒用ギア又は入力側アイドラギアを回転駆動する駆動モータとを具備し、前記モノクロモードからカラーモードへの切り換えに先立って、前記入力側アイドラギアを、前記出力側アイドラギアに対して、前記各カラー用ギアと黒用ギアの所定の位相関係が得られる所定の位置に回転させ、次いで入力側アイドラギアの回転が出力側アイドラギアに伝達されるように、前記切換手段によって、入力側アイドラギアと出力側アイドラギアを連結することを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。
【００１１】
また、上記請求項１に記載の画像形成装置において、前記切換手段として電磁クラッチを用いると有利である（請求項２）。
【００１２】
さらに、上記請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記入力側アイドラギア又は該入力側アイドラギアと一体に回転する部材に付された目印を検知するセンサを設け、モノクロモードからカラーモードへの切り換えに先立って、前記センサが前記目印を検知したときの検知信号に基づき前記切換手段を作動させて入力側アイドラギアと出力側アイドラギアを連結させるように構成すると有利である（請求項３）。
【００１３】
また、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記駆動モータの出力ギアが前記入力側アイドラギア又は黒用ギアに直に噛み合っていると有利である（請求項４）。
【００１４】
さらに、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記入力側アイドラギアと出力側アイドラギアと中間ギアの歯数が同一であると有利である（請求項５）。
【００１５】
また、上記請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記入力側アイドラギアと前記出力側アイドラギアと前記中間ギアの歯数が、前記駆動モータの出力ギアの歯数の整数倍となっていると有利である（請求項６）。
【００１６】
さらに、上記請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記黒用ギアと前記入力側アイドラギアのうちの歯数の多い方のギアの歯数が、歯数の少ない方のギアの歯数の整数倍となっていると有利である（請求項７）。
【００１７】
また、上記請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記出力側アイドラギアと、該出力側アイドラギアに噛み合うカラー用ギアのうちの歯数の多い方のギアの歯数が、歯数の少ない方のギアの歯数の整数倍となっていると有利である（請求項８）。
【００１８】
さらに、上記請求項１乃至８のうちいずれかに記載の画像形成装置において、前記カラー用ギアと、該カラー用ギアに噛み合う中間ギアのうちの歯数の多い方のギアの歯数が、歯数の少ない方のギアの歯数の整数倍となっていると有利である（請求項９）。
【００１９】
また、上記請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置において、互いに噛み合う２つのギアより成るギア対のうち、少なくとも１つのギア対の一方のギアの厚みが他方のギアの厚みよりも薄く形成され、かつ一方のギアが他方のギアの厚みの範囲内に収まった状態で他方のギアに噛み合っていると有利である（請求項１０）。
【００２０】
さらに、上記請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置において、前記カラー用ギアと黒用ギアは、同一の成形型により成形された樹脂製のギアより成ると有利である（請求項１１）。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、簡単な構成で、モノクロモードからカラーモードに切り換わったときにも、各カラー用ギアと黒用ギアを、所定の位相関係を保って回転させることができ、転写材に転写された重ねトナー像の色ずれ発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１及び図３は、タンデム方式のカラー画像形成装置の具体例をそれぞれ示す概略図であり、図１は直接転写方式の画像形成装置を示し、図３は中間転写方式の画像形成装置を示している。先ず図１に示した直接転写方式のカラー画像形成装置の構成から説明する。
【００２３】
図１に示した画像形成装置は、ドラム状の感光体により構成された複数の像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３ＢＫを有し、その各像担持体には、互いに異なった色のトナー像がそれぞれ形成される。図示した例では、３つの像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍの表面に、イエロートナー像、シアントナー像、及びマゼンタトナー像の各有彩色トナー像がそれぞれ形成され、像担持体３ＢＫには黒トナー像が形成される。各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫは、所定の間隔をあけて互いに平行に配置されている。かかる像担持体３Ｙ乃至３ＢＫに対向して無端ベルトより成る記録媒体搬送ベルト４が配置され、この記録媒体搬送ベルト４は、複数の支持ローラ５，６，７に巻き掛けられて矢印Ａ方向に走行駆動される。
【００２４】
各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫにトナー像を形成するための構成は実質的に全て同一であるので、像担持体３Ｙにトナー像を形成する構成だけを説明する。この像担持体３Ｙは図１における反時計方向に回転駆動され、このとき帯電装置９によって像担持体３Ｙの表面が所定の極性に帯電される。次いで、その帯電面に、露光装置１０から出射する書き込み光（図の例ではレーザ光Ｌ）が照射され、これによって像担持体３Ｙに静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１１によってイエロートナー像として可視像化される。図示した現像装置１１は、現像バイアスの印加される現像ローラ８を有し、この現像ローラ８に担持された乾式現像剤によって、静電潜像が可視像化される。
【００２５】
一方、画像形成装置本体内の下部に配置された給紙部１５から、転写紙又は樹脂フィルムなどから成る記録媒体Ｐが矢印Ｂで示すように送り出され、その記録媒体Ｐは、レジストローラ対１２の回転によって所定のタイミングで像担持体３Ｙとその像担持体３Ｙに当接しながら矢印Ａ方向に走行する記録媒体搬送ベルト４との間に送り込まれ、該記録媒体搬送ベルト４に担持されて搬送される。このとき記録媒体搬送ベルト４を挟んで、像担持体３Ｙにほぼ対向する位置に配置された転写装置１３に対して、像担持体３Ｙ上のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これによって像担持体３Ｙ上のイエロートナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。記録媒体Ｐは、像担持体からトナー像を転写される転写材の一例を構成するものである。記録媒体Ｐに転写されずに像担持体３Ｙ上に残された転写残トナーはクリーニング装置１４によって除去される。
【００２６】
全く同様にして、図１に示した他の像担持体３Ｃ，３Ｍ，３ＢＫ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及び黒トナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、イエロートナー像の転写された記録媒体Ｐ上に順次重ねて転写される。このようにして４色の重ねトナー像を担持した記録媒体Ｐは、記録媒体搬送ベルト４から離れた後、定着装置２を通過し、このときそのトナー像が熱と圧力の作用によって記録媒体Ｐ上に定着される。定着装置２を通過した記録媒体は、排紙部１７に排出される。図１に符号１６で示すものは、記録媒体搬送ベルト４上に付着したトナーを除去するベルト用のクリーニング装置である。
【００２７】
上述のように、直接転写方式の画像形成装置は、各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫに形成されたトナー像を、搬送される記録媒体Ｐより成る転写材に直に重ねて転写して記録画像を得るように構成されている。
【００２８】
一方、図３に示した中間転写方式の画像形成装置においては、複数の像担持体３Ｙ乃至３ＢＫに対向して中間転写体１０４より成る転写材が対向配置されている。この中間転写体としてドラムを用いることもできるが、図示した例では、図１の記録媒体搬送ベルト４と同様に複数の支持ローラ５，６，７に巻き掛けられて矢印Ａ方向に駆動される無端ベルトより成る中間転写体が用いられている。
【００２９】
図３に示した画像形成装置の場合には、像担持体３Ｙ上に形成されたイエロートナー像は、矢印Ａ方向に走行駆動される中間転写体１０４の表面に、転写装置１３の作用によって転写される。トナー像転写後に像担持体３Ｙ上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１４によって除去される。全く同様にして他の像担持体３Ｃ，３Ｍ，３ＢＫ上にそれぞれ形成されたシアントナー像、マゼンタトナー像及び黒トナー像が、イエロートナー像の転写された中間転写体１０４の表面に順次重ねて転写される。このようにして、中間転写体１０４上に４色の重ねトナー像が形成される。
【００３０】
また、図３に示した画像形成装置においては、中間転写体１０４を挟んで、支持ローラ７に対向して二次転写装置２０が配置され、給紙部１５から送り出された転写紙又は樹脂フィルムなどから成る記録媒体Ｐが、レジストローラ対１２の回転によって、所定のタイミングで、矢印Ｃで示すように、二次転写装置２０と中間転写体１０４との間に送り込まれる。このようにして、記録媒体Ｐが二次転写装置２０を通過するとき、この転写装置２０の作用によって中間転写体１０４上の重ねトナー像が記録媒体Ｐ上に一括して転写される。トナー像転写後の中間転写体１０４の表面に付着する転写残トナーはベルト用のクリーニング装置１６によって除去される。
【００３１】
トナー像を転写された記録媒体Ｐは、記録媒体搬送装置４０によって搬送されて定着装置２を通過し、このとき熱と圧力の作用によって、転写されたトナー像が記録媒体Ｐ上に定着される。定着装置２を通った記録媒体Ｐは排紙部１７に排出される。図３においては転写ローラより成る二次転写装置２０が用いられているが、記録媒体を搬送する搬送ベルトを有する二次転写装置を用いることもできる。図３に示した画像形成装置の他の構成は、図１に示した画像形成装置と変りはなく、同一ないしは対応する部分には、図１と同じ符号を付してある。
【００３２】
上述のように、中間転写方式の画像形成装置は、各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫに形成されたトナー像を、中間転写体１０４より成る転写材に重ねて転写して記録画像を得るように構成されている。
【００３３】
以上、図１及び図３に示した画像形成装置によって、記録媒体Ｐにカラー画像を形成するカラーモードを説明したが、図１及び図３に示した画像形成装置においては、このカラーモードのほかに記録媒体上に黒の単色画像を形成するモノクロモードを選択することもできる。モノクロモード時には、図１に示した記録媒体搬送ベルト４と図３に示した中間転写体１０４が、有彩色トナー像の形成される像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍから離され、黒トナー像の形成される像担持体３ＢＫにのみに当接する。しかも、この像担持体３ＢＫ以外の像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍは回転せず、像担持体３ＢＫだけが回転駆動され、その像担持体３ＢＫ上に、前述したところと全く同様にして黒トナー像が形成される。
【００３４】
その際、図１に示した画像形成装置の場合には、この黒トナー像は、給紙部１５から送り出され、レジストローラ対１２によって所定のタイミングで給送された記録媒体Ｐに直に転写される。この記録媒体は、矢印Ａ方向に回転する記録媒体搬送ベルト４上に担持されて搬送される。一方、図３に示した画像形成装置の場合には、像担持体３ＢＫに形成された黒トナー像は矢印Ａ方向に走行する中間転写体１０４に転写され、次いでそのトナー像が給紙部１５から給送された記録媒体Ｐに転写される。図１及び図３のいずれの画像形成装置の場合も、黒トナー像を転写された記録媒体Ｐが定着装置２を通るとき、その記録媒体Ｐ上に黒トナー像が定着され、該記録媒体Ｐが排紙部１７に排出される。
【００３５】
図２及び図４は、図１及び図３に示した画像形成装置の各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫにトナー像を形成するためのプロセス機器の図示を省略し、各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫを駆動する駆動系の構成を明らかにした斜視図である。これらの図に示すように、各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫは、これらと同心状の回転軸１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫにそれぞれ固定支持されていて、各回転軸１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫには、ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９ＢＫがそれぞれ固定されている。これらのギア１９Ｙ乃至１９ＢＫは、各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫに対してそれぞれ同心状に配置され、かつ各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫと共に回転するように、該各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫに、回転軸１８Ｙ乃至１８ＢＫを介してそれぞれ連結されている。各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫは、各回転軸１８Ｙ乃至１８ＢＫに対して相対回転不能ではあるが、各回転軸１８Ｙ乃至１８ＢＫの軸線方向に脱着可能に当該回転軸１８Ｙ乃至１８ＢＫに組み付けられている。各ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫを、回転軸１８Ｙ乃至１８ＢＫを介することなく、各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫに直に固定連結することもできる。
【００３６】
上述した各ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫが後述するように回転駆動されることによって各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫが、図１及び図３における反時計方向に回転し、前述の如くその各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫの周面上にトナー像が形成される。カラーモード時には、有彩色トナー像の形成される像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍと、これらに連結されたギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍは停止し、像担持体３ＢＫとこれに連結されたギア１９ＢＫだけが回転する。
【００３７】
ここで、図１乃至図４に示した画像形成装置において、有彩色トナー像が形成される像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍを、必要に応じてカラー用像担持体と称し、黒トナー像が形成される像担持体３ＢＫを、必要に応じて黒用像担持体と称することにする。また、カラー用像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍに連結されたギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍを、必要に応じてカラー用ギア、黒用像担持体３ＢＫに連結されたギア１９ＢＫを必要に応じて黒用ギアと称することにする。図示した例では、３本のカラー用像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍが設けられているが、カラー用像担持体は少なくとも２つ設けられるものであって、カラーモード時に、少なくとも３色から成る画像が形成される。
【００３８】
以上のように、本例の画像形成装置は、有彩色トナー像が形成される複数のカラー用像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍと、黒トナー像が形成される１つの黒用像担持体３ＢＫと、各カラー用像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍに対して同心状に配置され、かつ各カラー用像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍと共に回転するように各カラー用像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍに連結されたカラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍと、黒用像担持体３ＢＫに対して同心状に配置され、かつ該黒用像担持体３ＢＫと共に回転するように黒用像担持体に連結された黒用ギア１９ＢＫを有している。そして、各カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍと共に回転駆動される各カラー用像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍに互いに異なった色の有彩色トナー像をそれぞれ形成し、黒用ギア１９ＢＫと共に回転駆動される黒用像担持体３ＢＫに黒トナー像を形成し、その有彩色トナー像と黒トナー像を転写材（図１の場合は、記録媒体Ｐ、図３の場合は中間転写体１０４）に重ねて転写してカラー画像を得るカラーモードと、カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍとカラー用像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍを停止させ、黒用ギア１９ＢＫと共に回転駆動される黒用像担持体３ＢＫに黒トナー像を形成し、該黒トナー像だけを転写材に転写して黒画像を得るモノクロモードとを選択可能である。
【００３９】
図２及び図４に示した黒用ギア１９ＢＫとカラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍは、同一の半径と同一の歯数を有していて、例えば樹脂又は金属などによって構成される。その際、特にこれらのギアが樹脂製であると、当該ギアがわずかに偏心することは避けられず、これによって図１に示した記録媒体Ｐ又は図３に示した中間転写体１０４に転写された重ねトナー像に色ずれが発生するおそれがある。
【００４０】
そこで、図１乃至図４に示した画像形成装置においては、従来と同様に、カラーモード時に、転写材に転写された重ねトナー像に色ずれが発生しないように、各カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍと黒用ギア１９ＢＫが所定の位相関係を保って回転するように構成されている。
【００４１】
図５は、図１及び図２に示した画像形成装置における当該構成の一例を説明する図である。ここでは各像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３ＢＫから記録媒体Ｐにトナー像が転写される転写位置間の距離がＬＡであるとする。各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫの周方向における外周面の或る位置と、これに対応する各カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍと黒用ギア１９ＢＫの周方向の位置をＸで表わす。各カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍと黒用ギア１９ＢＫの或る位置Ｘは、例えば、その各ギアが回転中心に対して最大に偏心した周方向位置である。この位置Ｘを便宜上、基準位置ということにする。
【００４２】
図５に示した状態では、イエロートナー像が形成される像担持体３Ｙの基準位置Ｘが転写位置にあり、その像担持体３Ｙ上のイエロートナー像が記録媒体Ｐに転写されている。このとき、その像担持体３Ｙの隣りの像担持体３Ｃの基準位置Ｘは、その転写位置よりも、像担持体３Ｃの回転方向上流側にＬＡだけ離れた位置にあり、同じく像担持体３Ｍの基準位置Ｘは、その転写位置よりも２×ＬＡだけ上流側に離れ、同様に像担持体３ＢＫは転写位置よりも３×ＬＡだけ離れている。このような位置関係となるように、カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍと黒用ギア１９ＢＫの各基準位置の回転方向における相対位置が定められているのである。これにより、各ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫがわずかに偏心していても、カラーモード時に、記録媒体上に転写された重ねトナー像に色ずれが発生することを防止できる。カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍと黒用ギア１９ＢＫの取り付け角度位置ないしはその周方向位置が、その各ギアの偏心によって完成したカラー画像に色ずれが発生することを防止できるように設定されているのである。図３及び図４に示した画像形成装置においても同様に構成されており、カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍと黒用ギア１９ＢＫの偏心によって、各像担持体から中間転写体１０４に転写された重ねトナー像に色ずれが発生することが防止される。
【００４３】
ところが、モノクロモード時には、カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍとカラー用像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍは停止し、黒用ギア１９ＢＫと黒用像担持体３ＢＫだけが回転するので、上述した位相関係が狂ってしまい、そのままカラーモードの画像形成動作を行ったとすれば、転写材に転写された重ねトナー像に色ずれが発生するおそれがある。そこで、本例の画像形成装置においては、次に説明するように、簡単な構成によって、モノクロモードからカラーモードへの切り換え時に、上述した位相関係が容易に得られるように構成されている。
【００４４】
先ず、図２、図４及び図６に示すように、互いに隣り合う２つのカラー用像担持体３Ｙ，３Ｃにそれぞれ連結されたカラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃに中間ギア２１が噛み合っていて、両カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃがこの中間ギア２１によって駆動連結されている。同様に互いに隣り合うカラー用ギア１９Ｃ，１９Ｍが別の中間ギア２２によって駆動連結されている。また、黒用ギア１９ＢＫには入力側アイドラギア２３が噛み合い、この黒用ギア１９ＢＫの隣りのカラー用ギア１９Ｍには出力側アイドラギア２４が噛み合っている。
【００４５】
上述のように、本例の画像形成装置は、互いに隣り合うカラー用像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍのそれぞれに連結されたカラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍに噛み合って両カラー用ギアを駆動連結する中間ギア２１，２２と、黒用像担持体３ＢＫに連結された黒用ギア１９ＢＫに噛み合う入力側アイドラギア２３と、その黒用像担持体３ＢＫの隣りに位置するカラー用像担持体３Ｍに連結されたカラー用ギア１９Ｍに噛み合う出力側アイドラギア２４とを有している。
【００４６】
図７及び図８に示すように、入力側アイドラギア２３は連結軸２５に同心状に固定され、出力側アイドラギア２４は連結軸２５に切換手段の一例である電磁クラッチ２６を介して連結軸２５に同心状に嵌合している。
【００４７】
また、図６に示すように、黒用ギア１９ＢＫには、駆動モータＭの出力ギア２７が噛み合っていて、この駆動モータＭによって黒用ギア１９ＢＫが回転駆動されるように構成されている。全ての像担持体３Ｙ乃至３ＢＫが、この単一の駆動モータＭによって回転駆動される。駆動モータＭの出力ギア２７を入力側アイドラギア２３に噛み合わせ、そのモータＭによって入力側アイドラギア２３を回転駆動するように構成してもよい。このように、本例の画像形成装置は、黒用ギア１９ＢＫ又は入力側アイドラギア２３を回転駆動する駆動モータＭを具備しているのである。
【００４８】
カラーモードが選択されたときは、切換手段の一例である電磁クラッチ２６がオンされ、これによって出力側アイドラギア２４と連結軸２５が一体的に連結される。この状態で駆動モータＭが作動を開始すると、その出力ギア２７の回転が黒用ギア１９ＢＫに伝えられ、黒用像担持体３ＢＫが図１及び図３における反時計方向に回転する。しかも黒用ギア１９ＢＫの回転が、入力側アイドラギア２３、連結軸２５及び出力側アイドラギア２４を介してカラー用ギア１９Ｍに伝えられ、これによって像担持体３Ｍが図１及び図３における反時計方向に回転する。同様に、カラー用ギア１９Ｍの回転が中間ギア２２を介してカラー用ギア１９Ｃに伝えられ、その回転が他の中間ギア２１を介してカラー用ギア１９Ｙに伝えられるので、各像担持体３Ｃ，３Ｙが図１及び図３における反時計方向に回転する。これにより、前述のように各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫに各色のトナー像を形成することができる。
【００４９】
これに対し、モノクロモードが選択されると、切換手段の一例である電磁クラッチ２６がオフされ、これによって出力側アイドラギア２４と連結軸２５の連結が解除され、これらが自由に相対回転できる状態となる。従って、駆動モータＭの回転により、黒用ギア１９ＢＫと、黒用像担持体３ＢＫと、入力側アイドラギア２３と、連結軸２５は、カラーモード時と同じく回転するが、その連結軸２５の回転は出力側アイドラギア２４に伝達されない。このため、カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍと、カラー用像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍは回転せず、黒用像担持体３ＢＫにだけ黒トナー像が形成される。
【００５０】
上述のように、切換手段は、カラーモード時に入力側アイドラギアの回転が出力側アイドラギアに伝達されるように、入力側アイドラギアと出力側アイドラギアを連結し、モノクロモード時には、入力側アイドラギアの回転が出力側アイドラギアに伝達されないように、入力側アイドラギアと出力側アイドラギアの連結を解除する用をなす。
【００５１】
また、図７及び図８に示すように、入力側アイドラギア２３には円板２８が固定され、この円板２８に目印Ｓが形成されている。しかも、この円板２８に対向してセンサ２９が配置されている。このセンサ２９としては、例えば、発光素子と受光素子を有するフォトセンサを用いることができる。
【００５２】
モノクロモードからカラーモードへ切り換えるときは、この切り換えに先立って、駆動モータＭを作動させ、その出力ギア２７の回転を黒用ギア１９ＢＫを介して入力側アイドラギア２３に伝達する。このとき、電磁クラッチ２６はオフしているので、入力側アイドラギア２３の回転が出力側アイドラギア２４に伝えられることはなく、出力側アイドラギア２４は停止したままである。そして、センサ２９が円板２８上の目印Ｓを検知したとき、その検知信号に基づいて、電磁クラッチ２６をオンさせ出力側アイドラギア２４と連結軸２５を一体的に連結し、入力側アイドラギア２３と入力側アイドラギア２３を互いに駆動連結する。このとき、黒用ギア１９ＢＫとカラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍの前述の所定の位相関係が得られる。このような位相関係が得られるように、センサ２９と目印Ｓの位置が予め定められているのである。
【００５３】
上述のように、本例の画像形成装置は、モノクロモードからカラーモードへの切り換えに先立って、入力側アイドラギア２３を、出力側アイドラギア２４に対して、各カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍと黒用ギア１９ＢＫの所定の位相関係が得られる所定の位置に回転させ、次いで入力側アイドラギア２３の回転が出力側アイドラギア２４に伝達されるように、切換手段の一例である電磁クラッチ２６によって、入力側アイドラギア２３と出力側アイドラギア２４を連結するように構成されている。このように、簡単な構成によって、各ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫの所定の位相関係を得ることができる。
【００５４】
また、本例の画像形成装置においては、切換手段として電磁クラッチ２６を用いたので、入力側アイドラギア２３と出力側アイドラギア２４の連結と、その連結の解除を正確かつ迅速に行なうことができる。
【００５５】
さらに、図示した例では、入力側アイドラギア２３と一体に回転する部材の一例である円板２８に目印Ｓを付し、これをセンサ２９によって検知したが、入力側アイドラギア２３に直に目印を付してもよい。入力側アイドラギア２３又は該入力側アイドラギア２３と一体に回転する部材に付された目印Ｓを検知するセンサ２９を設け、モノクロモードからカラーモードへの切り換えに先立って、上記センサ２９が前記目印Ｓを検知したときの検知信号に基づき切換手段を作動させて入力側アイドラギア２３と出力側アイドラギア２４を連結させるのである。
【００５６】
また、図示した例では、駆動モータＭの出力ギア２７が入力側アイドラギア２３又は黒用ギア１９ＢＫに直に噛み合っていて、ギア２３，１９ＢＫと出力ギア２７の間に他のギアが介在していない。このため、用いるギアの数を最小限にすることができ、画像形成装置のコストを低減でき、しかもギア数を増大することにより発生する各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫの回転むらを防止することができる。
【００５７】
さらに、カラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍと黒用ギア１９ＢＫの歯数は等しく、しかも各像担持体３Ｙ乃至３ＢＫの直径も等しく設定されていて、全ての像担持体３Ｙ乃至３ＢＫが同じ速度で回転するように構成されているが、その際、入力側アイドラギア２３と出力側アイドラギア２４と中間ギア２１，２２の歯数が全て同一であると、これらのギア２３，２４，２１，２２として同一形態のギアを用いることができ、画像形成装置のコストを低減できる。
【００５８】
また、入力側アイドラギア２３と出力側アイドラギア２４と中間ギア２１，２２の歯数が、駆動モータＭの出力ギア２７の歯数の整数倍となっていると、入力側アイドラギア２３と出力側アイドラギア２４と中間ギア２１，２２の１回転周期を出力ギア２７の１回転周期の整数倍とすることができる。これにより、これらのギア２７，２３，２４，２１，２２の偏心によって転写材上の重ねトナー像に色ずれが発生しても、同一の色ずれが周期的に現われ、色ずれの発生状態が変動することを防止できる。
【００５９】
黒用ギア１９ＢＫと入力側アイドラギア２３のうちの歯数の多い方のギアの歯数が、歯数の少ない方のギアの歯数の整数倍となっており、また、出力側アイドラギア２４と、該出力側アイドラギア２４に噛み合うカラー用ギア１９Ｍのうちの歯数の多い方のギアの歯数が、歯数の少ない方のギアの歯数の整数倍となっていて、さらにカラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍと、該カラー用ギアに噛み合う中間ギア２０，２１のうちの歯数の多い方のギアの歯数が、歯数の少ない方のギアの歯数の整数倍となっていても、上述したところと同様に色ずれの変動の発生を防止することができる。
【００６０】
また、図６に示すように、黒用ギア１９ＢＫと入力側アイドラギア２３は、互いに噛み合ったギア対を構成しているが、その際、黒用ギア１９ＢＫの厚みＴ１を入力側アイドラギア２３の厚みＴ２よりも薄くし、その薄い方の黒用ギア１９ＢＫが、厚い方の入力側アイドラギア２３の厚みの範囲内に収まった状態で、その入力側アイドラギア２３に噛み合っていると、入力側アイドラギア２３の製造コストを下げるべく、その製造精度を低下させることにより、当該入力側アイドラギア２３の端部にバリや欠けなどが生じても、黒用ギア１９ＢＫから入力側アイドラギア２３に正しく回転を伝えることができる。逆に、黒用ギア１９ＢＫの厚みを、入力側アイドラギア２３の厚みよりも大きく設定し、入力側アイドラギア２３を黒用ギア１９ＢＫの厚みの範囲内に収まるようにすれば、黒用ギア１９ＢＫの製造精度を下げ、そのコストを低減することが可能となる。これは、カラー用ギア１９Ｍと出力側アイドラギア２４より成るギア対や、カラー用ギアと中間ギアより成るギア対などにおいても同様である。要は、互いに噛み合う２つのギアより成るギア対のうち、少なくとも１つのギア対の一方のギアの厚みが他方のギアの厚みよりも薄く形成され、かつ一方のギアが他方のギアの厚みの範囲内に収まった状態で他方のギアに噛み合っているように構成することにより、画像形成装置の製造コストを低減できるのである。
【００６１】
また、前述のようにカラー用ギア１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍと黒用ギア１９ＢＫは樹脂により製造できるが、その際、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、含油タイプの樹脂材などの摺動性に優れた樹脂により、これらのギアを製造することが好ましい。また、カラー用ギアと黒用ギアが、同一の成形型により成形された樹脂製のギアより成ると、これらのギアの形状のばらつきなどを抑えることができ、これによって転写材上に転写された合せトナー像の色ずれの発生をより確実に抑えることができる。
【００６２】
なお、図面においては、図８を除いて、各ギアの歯についての図示を省略してあるが、これらのギアとしては、例えば平歯車やはすば歯車などの適宜な歯車を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】直接転写方式の画像形成装置の一例を示す部分断面概略図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の駆動系を示す斜視図である。
【図３】中間転写方式の画像形成装置の一例を示す部分断面概略図である。
【図４】図３に示した画像形成装置の駆動系を示す斜視図である。
【図５】黒用ギアとカラー用ギアの位相関係の一例を示す説明図である。
【図６】各像担持体の駆動系の平面図である。
【図７】入力側アイドラギアと出力側アイドラギアの斜視図である。
【図８】入力側アイドラギアと出力側アイドラギアの断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３ＢＫ  像担持体
１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍ  カラー用ギア
１９ＢＫ  黒用ギア
２１，２２  中間ギア
２３  入力側アイドラギア
２４  出力側アイドラギア
２６  電磁クラッチ
２７  出力ギア
２９  センサ
Ｍ  駆動モータ
Ｔ１，Ｔ２  厚み
【図１】
2005070596.tif 000003
【図２】
2005070596.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005070596.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005070596.tif 000008
【図７】
2005070596.tif 000009
【図８】
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