JP2006154352A - 回転速度検出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、小型でかつ簡素な構成で回転速度を高精度に検出する回転速度検出装置及び画像形成装置に関する。
【解決手段】カラー複写装置１は、ブラック用の駆動ギア１８Ｋ及びカラー用の駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍのうち少なくとも１つの駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍに駆動ギア１８Ｋ及び駆動１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍのうち少なくとも１つの回転中心から放射状の位置に設けられた複数のエンコーダ用スリット４と、当該エンコーダ用スリット４を検出するエンコーダと、を用いて感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの回転速度を検出する。したがって、感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの周囲の構成を簡素で小型化しつつ、感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの回転ムラを高精度に検出して、画像品質を向上させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回転速度検出装置及び画像形成装置に関し、詳細には、小型でかつ簡素な構成で回転速度を高精度に検出する回転速度検出装置及び画像形成装置に関する。

フルカラーの画像形成の形成方式としては、１本の感光体ドラムに１色ずつトナー像を形成して、順次転写材上に転写してカラー画像を形成する中間転写方式と、複数の感光体ドラムを並列に配置して、各感光体ドラムに１色ずつトナー像を形成し、順次通過する転写材上に各色のトナー像を重ね合わせて転写するタンデム方式がある。

タンデム方式は、複数の感光体ドラムをほぼ同時に同期させながら動作させることで、高速化が可能であることから、画像形成の高速化の要望が強くなってきている近年、多く用いられるようになってきている。

このタンデム型のカラー画像形成装置は、複数色、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナー画像を形成する画像形成ステーションを備え、各色の画像形成ステーションは、書込ユニットと作像カートリッジを備えて、各色の画像データにより変調されたレーザを書込ユニットから作像カートリッジの感光体ドラムに照射して潜像を形成し、各色の作像カートリッジは、この潜像の形成された感光体ドラムに各色のトナーを供給して、トナー画像を現像する。各色の作像カートリッジは、転写ベルト上を搬送されてくる転写材に回転する感光体ドラム上のトナー画像を転写して、転写材に各色のトナー画像を重ね合わせてカラー画像を形成する。

このようにタンデム型のカラー画像形成装置は、回転する感光体ドラム上の各色のトナー画像を搬送される転写材上に順次重ね合わせて転写することでカラー画像を形成しているため、複数の感光体ドラムを回転ムラがなく、かつ、精度よく同期させて回転する必要があり、感光体ドラムの回転に回転ムラが発生すると、形成されるカラー画像に色ずれが発生して、画像品質が低下する。

一般的に、タンデム型のカラー画像形成装置においては、駆動モータの駆動軸に連結されたモータギヤが、感光体ドラムの回転軸に連結されている駆動ギヤと歯合して直接感光体ドラムを回転駆動し、また、モータギヤに直接歯合して回転駆動される駆動ギヤに歯合するアイドラギヤに歯合する駆動ギヤにより間接的に感光体ドラムを回転駆動しており、これらの歯合しているモータギヤと駆動ギヤ及び駆動ギヤとアイドラギヤのかみ合いやこれらのギヤの回転軸がギヤ中心からずれて取り付けられることによって生じる偏心が影響して感光体ドラムに回転ムラが発生する。

そこで、従来、上述のようなタンデム型のカラー画像形成装置においては、感光体ドラムの慣性モーメントを増加させるために、フライホイールを設けたり、感光体ドラムの回転速度を検出するために、回転速度検出装置、例えば、エンコーダを取り付けている。

ところが、フライホイールの偏心及び回転速度検出装置の偏心や精度の影響により、回転ムラが発生する。

そこで、本出願人は、先に、フライホイールの径を大きく重くして、感光体ドラムの慣性モーメントを増加させることにより、駆動ギヤとアイドラギヤの噛み合いによる回転ムラを減少させる技術を提案している（特許文献１参照）。

特開２００３−７６２１７号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、装置を大型化することなく、感光体ドラムの回転ムラを適切に除去して、画像品質を向上させる上で、改良の必要があった。

すなわち、特許文献１記載の従来技術にあっては、フライホイールの径を大きくしたり重くしているため、フライホイールの回転中心とフライホイールの取り付けられている回転軸の中心とがずれると、かえって回転ムラを増大させるおそれがあるだけでなく、製造時にフライホイールの取り付けられる回転軸の中心をフライホイールの中心にすることが困難であるとともに、フライホイールを大型化することで、結果的に感光体ドラムの周囲が複雑化・大型化する。また、特許文献１記載の従来技術にあっては、回転速度検出装置を設けることに起因する回転ムラの除去については考慮されておらず、さらに高精度のエンコーダが必要となって、装置が高価なものとなるおそれがあり、改良の必要があった。

そこで、本発明は、駆動ギヤで回転駆動されるドラムの回転速度を当該駆動ギヤに形成したスリットをスリット検出手段で検出することで、フライホイールを大型化することなく、小型で高精度にかつ直接的にドラムの回転速度を検出する回転速度検出装置及びこの回転速度検出装置で感光体ドラムの回転速度を検出して、感光体ドラムの回転制御を行うことで画像品質を向上させる画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明の回転速度検出装置は、ドラムの回転軸に同軸上に連結されている駆動ギヤが駆動手段で回転駆動されることで回転される前記ドラムの回転速度を回転速度検出手段で検出する回転速度検出装置であって、前記回転速度検出手段は、前記駆動ギヤに当該駆動ギヤの回転中心から放射状の位置に設けられた複数のスリットと、当該スリットを検出するスリット検出手段と、を備えていることにより、上記目的を達成している。

この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記駆動ギヤの径は、前記ドラムの径よりも大きく形成されているものであってもよい。

また、例えば、請求項３に記載するように、前記回転速度検出装置は、前記ドラムが複数配設され、当該各ドラムの回転軸に同軸上に連結されている駆動ギヤが前記駆動手段で直接または伝達手段を介して間接的に回転駆動され、当該複数の駆動ギヤのうち少なくともいずれか１つの駆動ギヤに前記スリットが形成されているものであってもよい。

さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記回転速度検出装置は、前記ドラムが複数配設され、当該各ドラムの回転軸に同軸上に連結されている駆動ギヤが前記駆動手段で直接または伝達手段を介して間接的に回転駆動され、当該複数の駆動ギヤの径が前記ドラムの径よりも大きく形成されているとともに、当該径の大きい駆動ギヤのうち少なくともいずれか１つの駆動ギヤに前記スリットが形成されているものであってもよい。

また、例えば、請求項５に記載するように、前記回転速度検出装置は、前記ドラムが複数配設され、当該各ドラムの回転軸に同軸上に連結されている駆動ギヤが前記駆動手段で直接または伝達手段を介して間接的に回転駆動され、当該複数の駆動ギヤのうちいずれか１つの駆動ギヤの径が前記ドラムの径よりも大きくかつ他の駆動ギヤの径よりも大きく形成され、当該径の大きい駆動ギヤに前記スリットが形成されているものであってもよい。

さらに、例えば、請求項６に記載するように、前記回転速度検出装置は、前記複数のドラム及び当該ドラムに連結されている前記駆動ギヤが当該各ドラムの回転軸が同じ方向に向く状態で並列に配設され、当該複数の駆動ギヤのうち少なくとも前記スリットの形成されている径の大きい駆動ギヤが、他の前記駆動ギヤに対して前記回転軸の軸方向に所定量位置ズレして配設されているものであってもよい。

請求項７記載の発明の画像形成装置は、感光体ドラムの回転軸に同軸上に連結されている駆動ギヤを駆動手段で回転駆動させて当該感光体ドラムを回転させ、当該回転する感光体ドラム上に画像データに基づいた光を照射して静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像した現像剤像を最終的に転写材に転写することで画像形成するとともに、前記感光体ドラムの回転速度を回転速度検出手段で検出して前記駆動手段の駆動制御を行う画像形成装置であって、前記回転速度検出手段は、前記駆動ギヤに当該駆動ギヤの回転中心から放射状の位置に設けられた複数のスリットと、当該スリットを検出するスリット検出手段と、を備えていることにより、上記目的を達成している。

請求項８記載の発明の画像形成装置は、複数並んで配設されている各感光体ドラムの回転軸に同軸上に連結されている駆動ギヤを駆動手段で直接または伝達手段を介して間接的に回転駆動させて前記感光体ドラムを回転させ、当該回転する各感光体ドラム上に画像データに基づいた光を照射して各色毎の静電潜像を形成して、当該各感光体ドラムの静電潜像を各色の現像剤で現像した現像剤像を最終的に転写材に重ね合わせて転写してカラー画像を形成するとともに、前記感光体ドラムの回転速度を回転速度検出手段で検出して前記駆動手段の駆動制御を行う画像形成装置において、前記回転速度検出手段は、前記駆動ギヤに当該駆動ギヤの回転中心から放射状の位置に設けられた複数のスリットと、当該スリットを検出するスリット検出手段と、を備えていることにより、上記目的を達成している。

請求項７及び請求項８の場合、例えば、請求項９に記載するように、前記駆動ギヤの径が、前記感光体ドラムの径よりも大きく形成されているものであってもよい。

また、請求項８の場合、例えば、請求項１０に記載するように、前記画像形成装置は、前記複数の駆動ギヤのうち少なくともいずれか１つの駆動ギヤの径が前記感光体ドラムの径よりも大きく形成されているとともに、当該径の大きい駆動ギヤに前記スリットが形成されているものであってもよい。

さらに、請求項１０の場合、例えば、請求項１１に記載するように、前記画像形成装置は、前記複数の駆動ギヤのうち前記スリットの形成されている駆動ギヤが、他の駆動ギヤの径よりも大きく形成されているものであってもよい。

また、請求項１１の場合、例えば、請求項１２に記載するように、前記画像形成装置は、複数の前記駆動ギヤのうち少なくとも前記スリットの形成されている径の大きい駆動ギヤが、他の前記駆動ギヤに対して前記回転軸の軸方向に所定量位置ズレして配設されているものであってもよい。

請求項１記載の発明の回転速度検出装置によれば、駆動ギヤに対して同軸上に連結されているドラムの回転速度を、当該駆動ギヤの回転中心から放射状の位置に設けられた複数のスリットをスリット検出手段で検出することで、検出しているので、ドラムの回転ムラを１対１で反映する駆動ギヤに形成された回転検出用のスリットを検出してドラムの回転速度を検出することで、ドラムの周囲の構成を簡素で小型化することができるとともに、ドラムの回転ムラを直接的にかつ高精度に検出することができる。

請求項７記載の発明の画像形成装置によれば、駆動ギヤに対して同軸上に連結されている感光体ドラムの回転速度を、当該駆動ギヤの回転中心から放射状の位置に設けられた複数のスリットをスリット検出手段で検出することで、検出しているので、感光体ドラムの回転ムラを１対１で反映する駆動ギヤに回転検出用のスリットを設けて駆動ギヤの回転速度を検出することで、感光体ドラムの周囲の構成を簡素で小型化することができるとともに、感光体ドラムの回転ムラを直接的にかつ高精度に検出して、画像品質を向上させることができる。

また、この駆動ギヤの径をドラムの径よりも大きくしているので、ギヤの噛み合いや偏心による駆動ギヤの回転速度ムラがドラムに伝達されることを抑制することができ、ドラムの回転ムラを低減させることができる。

さらに、複数のドラムが配置されている場合には、少なくとも１つのドラムの駆動ギヤにスリットを形成して、駆動ギヤの回転速度を検出しているので、ドラムの周囲の構成を簡素で小型化することができるとともに、ドラムの回転ムラを直接的にかつ高精度に検出することができる。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１〜図４は、本発明の回転速度検出装置及び画像形成装置の第１実施例を示す図であり、図１は、本発明の回転速度検出装置及び画像形成装置の第１実施例を適用したカラー複写装置１の正面概略構成図である。

図１において、カラー複写装置１は、複写機本体２、自動原稿送り部３、ステープル・シフトトレイ付きフィニッシャ４、両面印刷ユニット５、拡張給紙トレイ６、１ビン排紙トレイ７及び手差しユニット８を備えている。

複写機本体２は、原稿を読み取るスキャナ部、トナー像を転写紙に形成する電子写真プロセス部１０（図２参照）及び転写紙上のトナー像を転写紙に定着させる定着部、転写紙を収納し搬送する給紙部、感光体ドラム上に画像データの潜像を形成する書込ユニット等を備えている。

スキャナ部は、図示しないが、ランプ、ミラー、レンズ及びＣＣＤ（Charge Coupled Device ）等を備え、ランプからの光を原稿に照明して、原稿で反射された反射光をミラー及びレンズ等を介してＣＣＤに結像させて、ＣＣＤで電気信号に変換して、画像データとして出力する。

電子写真プロセス部１０は、トナー像の形成及びそのトナー像の転写紙（用紙）への転写を行う部分であり、図２に示すように、転写材を搭載して搬送する搬送ベルト１１に沿って、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）用の４つの感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍが順次並んで配設されており、搬送ベルト１１は、駆動ローラ１３、従動ローラ１４及びテンションローラ１５に架け渡されている。搬送ベルト１１は、駆動ローラ１３が図示しない駆動モータによって回転駆動されることで、図２中反時計方向に回転駆動され、この駆動ローラ１３の回転軸には、駆動ローラ１３の回転位置、すなわち、搬送ベルト１１の搬送位置を検出するためのエンコーダホイール１６が取り付けられていて、図示しない光透過型または光反射型のエンコーダによってエンコーダホイールのスリットを検出する。これらのエンコーダホイールとエンコーダは、駆動ローラ１３、すなわち、搬送ベルト１１の搬送位置を検出するロータリエンコーダを構成している。

各感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍは、その駆動軸（回転軸）１７Ｋ、１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ上にそれぞれ駆動ギヤ１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍが固定されている。

駆動ギヤ１８Ｋには、ブラック用の駆動モータ（駆動手段）１９のモータ軸１９ａに固定されているモータギヤ２０が歯合しており、駆動モータ１９としては、例えば、ブラシレスモータが用いられている。駆動モータ１９のモータ軸１９ａには、回転速度検出用のエンコーダホイール２１が取り付けられており、エンコーダホイール２１の近辺には、図示しない光透過型または光反射型のエンコーダが配設されている。このエンコーダがエンコーダホイール２１のスリット２１ａを検出することで駆動モータ１９の回転速度を検出し、これらエンコーダホイール２１とエンコーダで駆動モータ１９の回転速度を検出するロータリエンコーダを構成している。そして、駆動モータ１９の回転駆動力が駆動軸１９ａ及びモータギヤ２０を介して駆動ギヤ１８Ｋに伝達されることで、ブラック用の感光体ドラム１２Ｋが回転駆動される。

カラー用の駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃには、カラー用の駆動モータ（駆動手段）２２のモータ軸２２ａに固定されているモータギヤ２３が歯合しており、駆動モータ２２としては、例えば、ブラシレスモータが用いられている。駆動モータ２２のモータ軸２２ａには、回転速度検出用のエンコーダホイール２４が取り付けられており、エンコーダホイール２４の近辺には、図示しない光透過型または光反射型のエンコーダが配設されている。このエンコーダがエンコーダホイール２４のスリット２４ａを検出することで駆動モータ２２の回転速度を検出し、これらエンコーダホイール２４とエンコーダで駆動モータ１９の回転速度を検出するロータリエンコーダ（回転速度検出手段）を構成している。また、駆動ギヤ１８Ｃ及び駆動ギヤ１８Ｍには、アイドラギヤ（伝達手段）２５が歯合しており、アイドラギヤ２５は、駆動ギヤ１８Ｃの回転駆動力を駆動ギヤ１８Ｍに伝達する。そして、駆動モータ２２の回転駆動力が駆動軸２２ａ及びモータギヤ２３を介して駆動ギヤ１８Ｙ及び駆動ギヤ１８Ｃに伝達されることで、イエロー用の感光体ドラム１２Ｙとシアン用の感光体ドラム１２Ｃが回転駆動され、駆動ギヤ１７Ｃの回転駆動力がアイドラギヤ２５を介して駆動ギヤ１７Ｍに伝達されることで、マゼンタ用の感光体ドラム１８Ｍが回転駆動される。

そして、駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍのうち少なくとも１つの駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ及び駆動ギヤ１８Ｋには、エンコーダ用のスリット１８ａ（図３参照）が形成されている。すなわち、感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの駆動軸１７Ｋ、１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍには、通常、図３に示すような一般的な駆動ギヤ１００が取り付けられ、一般的な従来の駆動ギヤ１００は、円盤状のギヤ部材の外周にギヤ歯が形成されたものである。

ところが、カラー用の駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍのうち少なくとも１つの駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ及びブラック用の駆動ギヤ１８Ｋは、図４に示すように、その外周方向の平面に、駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ及び駆動ギヤ１８Ｋの回転中心から放射状の位置にエンコーダ用のスリット１８ａが所定間隔で形成されており、エンコーダ用のスリット１８ａの形成されている駆動ギヤ１８Ｙ〜１８Ｍの近傍には、当該エンコーダ用のスリット１８ａを検出する図示しないエンコーダが配設されていて、これらエンコーダ用のスリット１８ａの形成された駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍのうち少なくとも１つの駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ及び駆動ギヤ１８Ｋと当該エンコーダ用のスリット１８ａを検出するエンコーダは、感光体回転速度検出用エンコーダ（回転検出手段）を構成している。このエンコーダ用のスリット１８ａを検出するエンコーダとしては、透過型のフォトカプラ、反射型のフォトカプラ、ＦＧセンサ及びレーザドップラ方式のエンコーダ等を用いることができる。

そして、カラー複写装置１は、図示しない光書込部がスキャナ部の読み取った原稿の画像データまたはネットワーク等を介して外部から入力される各色の画像データに基づいて変調したレーザ光を対応する色の感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍに照射して静電潜像を形成し、当該静電潜像の形成された感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍに図示しない各色の現像器から各色のトナーを供給して各色のトナー画像を形成する。カラー複写装置１は、エンコーダホイール２１とそのエンコーダからなるロータリエンコーダ及びエンコーダホイール２４とそのエンコーダからなるロータリエンコーダによって検出される回転速度が図示しないモータドライバ回路等の制御部にフィードバックして、当該制御部により駆動モータ１９、２０の駆動をフィードバック制御するとともに、スリット１８ａの形成された駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ及び駆動ギヤ１８Ｋと当該スリット１８ａを検出するエンコーダからなる感光体回転速度検出用エンコーダによって検出される感光体回転速度に基づいて制御部により駆動モータ１９、２０の駆動をフィードバック制御する。

そして、カラー複写装置１は、この回転駆動制御される感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍに形成された各色のトナー画像を搬送ローラ１１上を搬送される転写材（転写紙、フィルム等）に順次重ね合わせてフルカラーの画像を形成する。

次に、本実施例の作用を説明する。本実施例のカラー複写装置１は、上述のように、カラー複写装置１は、スキャナ部の読み取った原稿の画像データまたはネットワーク等を介して外部から入力される各色の画像データに基づいて、光書込部が変調したレーザ光を各色の感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍに照射して静電潜像を形成して、当該静電潜像の形成された感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍに図示しない各色の現像器から各色のトナーを供給して各色のトナー画像を形成し、この感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍに形成された各色のトナー画像を搬送ローラ１１上を搬送される転写材に順次重ね合わせてフルカラーの画像を形成する。

そして、カラー複写装置１は、エンコーダホイール２１とそのエンコーダからなるロータリエンコーダ及びエンコーダホイール２４とそのエンコーダからなるロータリエンコーダが回転速度を検出して制御部にフィードバックし、制御部が駆動モータ１９、２０の駆動をフィードバック制御するとともに、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍと同軸上に存在する駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍのうち少なくとも１つのスリット１８ａの形成されている駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ及び感光体ドラム１２Ｋと同軸上にありスリット１８ａの形成されている駆動ギヤ１８Ｋと当該スリット１８ａを検出するエンコーダからなる感光体回転速度検出用エンコーダによって検出される感光体回転速度に基づいて制御部が駆動モータ１９、２０の駆動をフィードバック制御する。

したがって、感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、特に、エンコーダホイール用のスリット１８ａの形成されている感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの回転ムラを、大きなエンコーダホイールを感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの駆動軸１７Ｋ〜１７Ｍに設けることなく、感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの回転ムラを１対１で反映する駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍの回転をスリット１８ａに基づいて検出することで、直接的に検出することができ、この検出する感光体回転速度に基づいて回転ムラをなくすように、駆動モータ１９及び駆動モータ２２の駆動を制御することができる。その結果、感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの周囲を簡単で小型の構成としつつ、感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍをスムースに回転させ、画像品質を向上させることができる。

このように、本実施例のカラー複写装置１は、駆動ギヤ１８Ｋ及び駆動１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍのうち少なくとも１つの駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍに、当該駆動ギヤ１８Ｋ及び駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍのうち少なくとも１つの回転中心から放射状の位置に設けられた複数のエンコーダ用のスリット４と、当該エンコーダ用のスリット４を検出するスリット検出手段としてのエンコーダと、を用いて感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの回転速度を検出している。

したがって、感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの回転ムラを１対１で反映する駆動ギヤ１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍの回転速度を当該駆動ギヤ１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍに形成したスリット１８ａで検出することで、感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの周囲の構成を簡素で小型化するとともに、感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの回転ムラを直接的にかつ高精度に検出して、画像品質を向上させることができる。

図５〜図１０は、本発明のカラー画像形成装置の第２実施例を適用したカラー複写装置の電子写真プロセス部３０の要部斜視図である。

なお、本実施例は、上記第１実施例のカラー複写装置１と同様のカラー複写装置に適用したものであり、本実施例の説明においては、上記第１実施例のカラー複写装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分についても必要に応じて第１実施例の説明で用いた符号をそのまま用いて説明する。

図５において、電子写真プロセス部３０は、転写材を搭載して搬送する搬送ベルト１１に沿って、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）用の４つの感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍが順次並んで配設されており、搬送ベルト１１は、駆動ローラ１３、従動ローラ１４及びテンションローラ１５に架け渡されている。搬送ベルト１１は、駆動ローラ１３が図示しない駆動モータによって回転駆動されることで、図５中反時計方向に回転駆動され、この駆動ローラ１３の回転軸には、駆動ローラ１３の回転位置、すなわち、搬送ベルト１１の搬送位置を検出するためのエンコーダホイール１６が取り付けられていて、図示しない光透過型または光反射型のエンコーダによってエンコーダホイールのスリットを検出する。これらのエンコーダホイールとエンコーダは、駆動ローラ１３、すなわち、搬送ベルト１１の搬送位置を検出するロータリエンコーダを構成している。

各感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍは、その駆動軸１７Ｋ、１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ上にそれぞれ駆動ギヤ３１Ｋ、３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍが固定されている。

これらの駆動ギヤ３１Ｋ、３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、特に、カラー用の感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍに連結されている駆動ギヤ１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍは、図６と図７及び図８（図７及び図８は、駆動ギヤ３１Ｃの場合について示している。）に示すように、その径Ｒが、感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの径ｒよりも大径に形成されており、かつ、軸方向に所定量位置ズレした状態で配設されていて、隣接する駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍが相互に一部で軸方向で重なり合う状態で配設されている。なお、以下の説明では、駆動ギヤ１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍのうち、カラー用の感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍに連結されている駆動ギヤ１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍのみが大径に形成されている場合について説明するが、ブラック用の感光体ドラム１２Ｋに連結されている駆動ギヤ１３Ｋについても大径に形成されていてもよい。

すなわち、駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍは、軸方向に位置ズレさせて配設しない場合、図９に示すように、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ相互の間隔をＬ、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの半径をｒとすると、駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍの半径を、（ｒ＋Ｌ／２）以上にすることができない。

ところが、図６及び図７、図８に示したように、駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍを相互に軸方向に位置ズレさせて配置すると、図１０に示すように、感光体１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの駆動軸１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍの半径をｒａとしたとき、駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍの半径を、（ｒ×２＋Ｌ−ｒａ）まで大きくすることができる。

そして、この大径の駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍのうち少なくとも１つの駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍに、図４に示したようなエンコーダ用のスリットが形成されており、このエンコーダ用のスリットの形成されている駆動ギヤ３１Ｙ〜３１Ｍの近傍には、当該エンコーダスリットを検出するエンコーダが配設されていて、これらエンコーダ用のスリットの形成されている駆動ギヤ３１Ｙ、３１、３１Ｍ及び駆動ギヤ３１Ｋと当該エンコーダ用のスリットを検出するエンコーダは、感光体回転速度検出用エンコーダ（回転速度検出手段）を構成している。このエンコーダ用のスリットを検出するエンコーダとしては、透過型のフォトカプラ、反射型のフォトカプラ、ＦＧセンサ及びレーザドップラ方式のエンコーダ等を用いることができる。

このように駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍの径を感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの径よりも大きくし、この径を大きくした駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍにエンコーダ用のスリットを形成しているため、駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍの回転速度に対して感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの回転速度が小さいうちに回転ムラをフィードバック制御することができる。

すなわち、駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍの半径Ｒを感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの径ｒよりも大きく（Ｒ＜＜ｒ）し、この径Ｒを大きくした駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍの少なくとも１つにエンコーダ用のスリットを形成して駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍの回転を検出することで、エンコーダ用のスリットの形成されている駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍの回転速度（例えば、αｍ／ｓ）に対して、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの回転速度（例えば、αｍ／ｓ×ｒ／Ｒ）を小さくすることができる。つまり、エンコーダ用のスリットの形成されている駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍの径を大きくすることで、エンコーダ用のスリットの形成されている駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍの回転速度に対して、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの回転速度が小さいうちに回転ムラをフィードバック制御することができる。したがって、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの周囲を簡素で比較的小型の構成としつつ、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍをスムースに回転させ、画像品質を向上させることができる。

このように、本実施例のカラー複写装置１は、駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍの径を、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの径よりも大きく形成している。

したがって、ギヤの噛み合いや偏心による駆動ギヤの回転速度ムラが感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍに伝達されることを抑制することができ、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍの回転ムラを低減させて、画像品質をより一層向上させることができる。

なお、上記説明では、カラー用の駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍを全て大きく形成しているが、エンコーダ用のスリットを形成する駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、例えば、図１１及び図１２に電子写真プロセス部４０として示すように、例えば、シアン用の感光体ドラム１２Ｃの駆動ギヤ４１のみを大径に形成してもよい。この場合、図１１及び図１２に示すように、大径に形成する駆動ギヤ４１を他のカラー用の駆動ギヤ１８Ｙ、１８Ｍに対して、軸方向外側（感光体ドラム１２Ｃから離れる方向）に位置ズレさせて配置すると、上記図５に示した場合のように全てのカラー用の駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍを大径化する場合の駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍの半径の大きさの限界であった半径（ｒ×２＋Ｌ−ｒａ）よりも大きくすることができる。なお、図１１及び図１２では、駆動ギヤ４１以外の駆動ギヤは、第１実施例と同様のものとし、第１実施例の符号と同じ符号を付している。

このようにエンコーダ用のスリットを形成する駆動ギヤ４１を、より大きい径とすることで、より多くのエンコーダ用のスリットを当該駆動ギヤ４１に形成することができ、検出精度をより一層向上させることができるとともに、当該駆動ギヤ４１の製造時においても、エンコーダ用のスリットを高精度に等間隔に作成することができ、より一層回転ムラの検出精度を向上させることができる。例えば、駆動ギヤ４１の製造において、エンコーダ用のスリットの大きさのバラツキやエンコーダ用のスリットの間隔のバラツキが駆動ギヤ４１の直径が大きくなればなるほど、駆動ギヤ４１に形成されているエンコーダ用のスリットの精度が速度検出値の誤差に与える影響を低減させることができ、回転ムラの検出精度をより一層向上させることができる。

また、この実施例においては、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ側から見て、中央の感光体ドラム１２Ｃの駆動ギヤ３１Ｃ、４１を、他のカラー用の駆動ギヤ３１Ｙ、３１Ｍ及び１８Ｙ、１８Ｍに対して、軸方向外側（感光体ドラム１２Ｃから離れる方向）に位置ズレさせて配置しているが、軸方向内側（感光体ドラム１２Ｃに近づく方向）に位置ズレさせて配置してもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

ドラムの回転を駆動ギヤに形成した検出用スリットに基づいて検出する回転速度検出装置及び当該回転速度検出装置を適用したタンデム方式でカラー画像を形成するカラー複写装置、カラープリンタ等のカラー画像形成装置に適用することができる。

本発明の回転速度検出装置及び画像形成装置を適用したカラー複写装置の正面概略構成図。 図１のカラー複写装置の電子写真プロセス部の要部概略斜視図。 図２のエンコーダ用のスリットの形成されていない駆動ギヤの正面図。 図２のエンコーダ用のスリットの形成されている駆動ギヤの正面図。 本発明の回転速度検出装置及び画像形成装置の第２実施例を適用したカラー複写装置の電子写真プロセス部の要部概略斜視図。 図５のカラー用の感光体ドラム及び駆動ギヤ部分の平面図。 図５のシアン用の感光体ドラムと駆動ギヤ部分の正面図。 図７のシアン用の感光体ドラムと駆動ギヤ部分の斜視図。 図５のカラー用の駆動ギヤを軸方向に位置ズレさせない場合の径の大きさの限界の説明図。 図５のカラー用の駆動ギヤを軸方向に位置ズレさせた場合の径の大きさの限界の説明図。 図５のエンコーダ用のスリットを形成する駆動ギヤのみを大径にした場合の電子写真プロセス部の要部概略斜視図。 図１１のカラー用の感光体ドラム及び駆動ギヤ部分の平面図。

符号の説明

１ カラー複写装置
２ 複写機本体
３ 自動原稿送り部
４ ステープル・シフトトレイ付きフィニッシャ
５ 両面印刷ユニット
６ 拡張給紙トレイ
７ １ビン排紙トレイ
８ 手差しユニット
１０ 電子写真プロセス部
１１ 搬送ベルト
１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ 感光体ドラム
１３ 駆動ローラ
１４ 従動ローラ
１５ テンションローラ
１６ エンコーダホイール
１７Ｋ、１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ 駆動軸
１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ 駆動ギヤ
１９ 駆動モータ
１９ａ モータ軸
２０ モータギヤ
２１ エンコーダホイール
２２ 駆動モータ
２２ａ モータ軸
２３ モータギヤ
２４ エンコーダホイール
２４ａ スリット
２５ アイドラギヤ
３０ 電子写真プロセス部
３１Ｋ、３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ 駆動ギヤ
４０ 電子写真プロセス部
４１ 駆動ギヤ

Claims (12)

1. ドラムの回転軸に同軸上に連結されている駆動ギヤが駆動手段で回転駆動されることで回転される前記ドラムの回転速度を回転速度検出手段で検出する回転速度検出装置であって、前記回転速度検出手段は、前記駆動ギヤに当該駆動ギヤの回転中心から放射状の位置に設けられた複数のスリットと、当該スリットを検出するスリット検出手段と、を備えていることを特徴とする回転速度検出装置。
2. 前記駆動ギヤの径は、前記ドラムの径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転速度検出装置。
3. 前記回転速度検出装置は、前記ドラムが複数配設され、当該各ドラムの回転軸に同軸上に連結されている駆動ギヤが前記駆動手段で直接または伝達手段を介して間接的に回転駆動され、当該複数の駆動ギヤのうち少なくともいずれか１つの駆動ギヤに前記スリットが形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転速度検出装置。
4. 前記回転速度検出装置は、前記ドラムが複数配設され、当該各ドラムの回転軸に同軸上に連結されている駆動ギヤが前記駆動手段で直接または伝達手段を介して間接的に回転駆動され、当該複数の駆動ギヤの径が前記ドラムの径よりも大きく形成されているとともに、当該径の大きい駆動ギヤのうち少なくともいずれか１つの駆動ギヤに前記スリットが形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転速度検出装置。
5. 前記回転速度検出装置は、前記ドラムが複数配設され、当該各ドラムの回転軸に同軸上に連結されている駆動ギヤが前記駆動手段で直接または伝達手段を介して間接的に回転駆動され、当該複数の駆動ギヤのうちいずれか１つの駆動ギヤの径が前記ドラムの径よりも大きくかつ他の駆動ギヤの径よりも大きく形成され、当該径の大きい駆動ギヤに前記スリットが形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転速度検出装置。
6. 前記回転速度検出装置は、前記複数のドラム及び当該ドラムに連結されている前記駆動ギヤが当該各ドラムの回転軸が同じ方向に向く状態で並列に配設され、当該複数の駆動ギヤのうち少なくとも前記スリットの形成されている径の大きい駆動ギヤが、他の前記駆動ギヤに対して前記回転軸の軸方向に所定量位置ずれして配設されていることを特徴とする請求項４または請求項５記載の回転速度検出装置。
7. 感光体ドラムの回転軸に同軸上に連結されている駆動ギヤを駆動手段で回転駆動させて当該感光体ドラムを回転させ、当該回転する感光体ドラム上に画像データに基づいた光を照射して静電潜像を形成して、当該静電潜像を現像剤で現像した現像剤像を最終的に転写材に転写することで画像形成するとともに、前記感光体ドラムの回転速度を回転速度検出手段で検出して前記駆動手段の駆動制御を行う画像形成装置であって、前記回転速度検出手段は、前記駆動ギヤに当該駆動ギヤの回転中心から放射状の位置に設けられた複数のスリットと、当該スリットを検出するスリット検出手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
8. 複数並んで配設されている各感光体ドラムの回転軸に同軸上に連結されている駆動ギヤを駆動手段で直接または伝達手段を介して間接的に回転駆動させて前記感光体ドラムを回転させ、当該回転する各感光体ドラム上に画像データに基づいた光を照射して各色毎の静電潜像を形成して、当該各感光体ドラムの静電潜像を各色の現像剤で現像した現像剤像を最終的に転写材に重ね合わせて転写してカラー画像を形成するとともに、前記感光体ドラムの回転速度を回転速度検出手段で検出して前記駆動手段の駆動制御を行う画像形成装置において、前記回転速度検出手段は、前記駆動ギヤに当該駆動ギヤの回転中心から放射状の位置に設けられた複数のスリットと、当該スリットを検出するスリット検出手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
9. 前記駆動ギヤの径が、前記感光体ドラムの径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項７または請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記画像形成装置は、前記複数の駆動ギヤのうち少なくともいずれか１つの駆動ギヤの径が前記感光体ドラムの径よりも大きく形成されているとともに、当該径の大きい駆動ギヤに前記スリットが形成されていることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
11. 前記画像形成装置は、前記複数の駆動ギヤのうち前記スリットの形成されている駆動ギヤが、他の駆動ギヤの径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
12. 前記画像形成装置は、複数の前記駆動ギヤのうち少なくとも前記スリットの形成されている径の大きい駆動ギヤが、他の前記駆動ギヤに対して前記回転軸の軸方向に所定量位置ずれして配設されていることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
    

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