JP4444719B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に転写し、その中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する画像形成装置と、像担持体上のトナー像を、記録媒体担持体に担持されて搬送される記録媒体に直に転写する形式の画像形成装置に関するものである。

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）。像担持体上のトナー像を中間転写体を介して記録媒体に転写する前者の形式の画像形成装置は、中間転写方式の画像形成装置と称せられ、像担持体上のトナー像を直に記録媒体に転写する後者の形式の画像形成装置は、直接転写方式の画像形成装置とも称せられている。いずれの形式の画像形成装置においても、像担持体は担持体モータによって回転駆動され、中間転写体と記録媒体担持体は駆動モータによりそれぞれ回転駆動される。

上述の像担持体と中間転写体は互いに当接しながら回転するので、像担持体と中間転写体の表面線速が相違していると、像担持体表面と中間転写体表面が互いに摺擦し、その摩耗が促進される。そこで、従来は、像担持体を回転駆動する担持体モータと、中間転写体を回転駆動する駆動モータとして、それぞれステッピングモータを用い、その入力パルス数を制御して、像担持体の表面と中間転写体の表面の線速を一致させるようにしていた。これは、中間転写体の代わりに、像担持体に接触しながら回転する記録媒体担持体を用いた直接転写方式の画像形成装置においても同様である。

ところが、ステッピングモータは、電力消費量が嵩み、しかも大きな作動音が発生する。そこで、像担持体を回転駆動する担持体モータと、中間転写体又は記録媒体担持体を回転駆動する駆動モータとして、指令クロック信号とフィードバック信号とにより制御されるクロック制御モータ、例えばＤＣブラシレスモータを用いれば、上述した不具合の発生を抑制できる。

ところが、従来は、ＤＣブラシレスモータの立上げ時と立下げ時に、当該モータの回転数を正しく制御することは難しく、従って担持体モータと駆動モータとしてＤＣブラシレスモータを用いると、その立上げ時と立下げ時に、像担持体と中間転写体、又は像担持体と記録媒体担持体の表面速度に大きな相違が生じ、これによってこれらの間に著しい摺擦が発生し、その寿命が縮められると考えられていた。以下に、この点を詳しく説明する。

図３１は、ＤＣブラシレスモータの指令クロック信号の一例を示す説明図である。ＤＣブラシレスモータは、図３１に示した如き一定のクロック数の指令クロック信号と、そのモータ側から出力されるフィードバック信号とによって回転を制御される。図３２は、像担持体を回転駆動する担持体モータと、中間転写体を回転駆動する駆動モータとして、上述のＤＣブラシレスモータを用いたときの像担持体と中間転写体の表面線速の一例を示しており、同図における実線が像担持体の表面線速であり、一点鎖線が中間転写体の表面線速である。担持体モータと駆動モータは、図３１に示した同じ指令クロック信号によって制御されるのであるが、ＤＣブラシレスモータの特性、像担持体と中間転写体の負荷、及びそのイナーシャの違いなどによって、両モータの立上げ時に、図３２に符号ａ，ｂ及びｃ，ｄで示す如く、像担持体と中間転写体の表面線速に大きな相違が発生する。

一方、図３３に示すように、モータストップ信号により、担持体モータと駆動モータへの指令クロック信号の入力が停止されると、図３４に実線と一点鎖線で示すように、ＤＣブラシレスモータより成る像担持体と中間転写体の表面線速が低下して該像担持体と中間転写体が停止するが、この立下げ時にも、各モータ特性、像担持体と中間転写体の負荷、及びそのイナーシャの違いなどによって、像担持体と中間転写体の表面線速に大きな相違が発生する。

上述のように、像担持体と中間転写体の表面線速に大きな相違が生じると、該像担持体と中間転写体に擦れ傷が発生し、画像にかすれや横すじができ、その画質が劣化する。これは、記録媒体担持体を駆動する駆動モータと、像担持体を駆動する担持体モータとして、ＤＣブラシレスモータを用いた場合も同様である。このような理由により、従来は、担持体モータと駆動モータとして、ステッピングモータを用いるのが普通であったが、これによって電力消費量と作動音が増大する欠点を免れなかった。

特開２００２−３１１６７２号公報（第６−７頁、図１）

本発明は、上述した新規な認識に基づきなされたものであって、その目的とするところは、担持体モータとして、ＤＣブラシレスモータを用いたときも、上述した従来の欠点を効果的に抑制することのできる画像形成装置を提供することにある。

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カラー用の像担持体と、黒トナー像が形成される黒用の像担持体と、前記カラー用の像担持体に形成されたトナー像と前記黒用の像担持体に形成されたトナー像が重ねて転写される中間転写体と、該中間転写体を回転駆動する駆動モータと、前記カラー用の像担持体に連結されたカラー用ギアと、前記黒用の像担持体に連結された黒用ギアと、前記カラー用の像担持体を前記カラー用ギアを介して回転駆動する第１の担持体モータと、前記黒用の像担持体を前記黒用ギアを介して回転駆動する第２の担持体モータと、前記カラー用ギアの周方向における第１の位置を検知する第１のセンサと、前記黒用ギアの周方向における第２の位置を検知する第２のセンサとを具備し、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写して記録画像を得る画像形成装置であって、前記第１の担持体モータと第２の担持体モータは、指令クロック信号とフィードバック信号とにより制御されるＤＣブラシレスモータより成り、前記第１及び第２の担持体モータの立上げ時と立下げ時に、該第１及び第２の担持体モータの回転数を、予め決められた速度曲線に合せて制御すると共に、前記第１のセンサと第２のセンサが前記第１の位置と第２の位置を検知した時間の差をΔｔとし、前記カラー用ギアと黒用ギアが、前記記録画像に色ずれが発生しないように所定の位相関係を保って定常時の回転数で回転したときに、前記第１及び第２のセンサが前記第１及び第２の位置を検知したときの基準時間差をΔＴとし、前記時間差Δｔと前記基準時間差ΔＴとの差であるセンサ検知時間差をΔＳとしたとき、前記第１及び第２の担持体モータの立ち上げ終了後であって、画像形成動作開始前に、前記センサ検知時間差ΔＳが検出されたとき、前記カラー用ギアと黒用ギアが前記所定の位相関係に近づくように、前記第１及び第２の担持体モータの少なくとも一方の担持体モータの回転数を変更する位相関係の調整を複数回行う画像形成装置を提案する（請求項１）。

また、同じく、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カラー用の像担持体と、黒トナー像が形成される黒用の像担持体と、記録媒体を担持して搬送する記録媒体担持体と、該記録媒体担持体を回転駆動する駆動モータと、前記カラー用の像担持体に連結されたカラー用ギアと、前記黒用の像担持体に連結された黒用ギアと、前記カラー用の像担持体を前記カラー用ギアを介して回転駆動する第１の担持体モータと、前記黒用の像担持体を前記黒用ギアを介して回転駆動する第２の担持体モータと、前記カラー用ギアの周方向における第1の位置を検知する第１のセンサと、前記黒用ギアの周方向における第２の位置を検知する第２のセンサとを具備し、前記カラー用の像担持体に形成されたトナー像と前記黒用の像担持体に形成されたトナー像を前記記録媒体に重ねて転写して記録画像を得る画像形成装置であって、前記第１の担持体モータと第２の担持体モータは、指令クロック信号とフィードバック信号とにより制御されるＤＣブラシレスモータより成り、前記第１及び第２の担持体モータの立上げ時と立下げ時に、該第１及び第２の担持体モータの回転数を、予め決められた速度曲線に合せて制御すると共に、前記第１のセンサと第２のセンサが前記第１の位置と第２の位置を検知した時間の差をΔｔとし、前記カラー用ギアと黒用ギアが、前記記録画像に色ずれが発生しないように所定の位相関係を保って定常時の回転数で回転したときに、前記第１及び第２のセンサが前記第１及び第２の位置を検知したときの基準時間差をΔＴとし、前記時間差Δｔと前記基準時間差ΔＴとの差であるセンサ検知時間差をΔＳとしたとき、前記第１及び第２の担持体モータの立ち上げ終了後であって、画像形成動作開始前に、前記センサ検知時間差ΔＳが検出されたとき、前記カラー用ギアと黒用ギアが前記所定の位相関係に近づくように、前記第１及び第２の担持体モータの少なくとも一方の担持体モータの回転数を変更する位相関係の調整を複数回行う画像形成装置を提案する（請求項２）。

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、前記時間差Δｔの代わりに、該時間差Δｔに予め決められた補正値を加えた値を用いて前記位相関係の調整を行うように構成することもできる（請求項３）。

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、前記駆動モータがステッピングモータより成ると有利である（請求項４）。

さらに、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、前記駆動モータがＤＣブラシレスモータより成るように構成することもできる。（請求項５）。

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ＤＣブラシレスモータは、その立上げ時と立下げ時に、前記速度曲線に対応したクロック数の指令クロック信号により回転制御されるように構成されていると有利である（請求項６）。

また、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ＤＣブラシレスモータは、その立上げ時に、徐々に増大するクロック数の指令クロック信号により回転制御され、定常回転時には、ほぼ一定のクロック数の指令クロック信号により回転制御され、立下げ時には、徐々に減少するクロック数の指令クロック信号により回転制御されると有利である（請求項７）。

さらに、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ＤＣブラシレスモータの立下げ時に、該ＤＣブラシレスモータを強制的に減速させるブレーキ手段を具備すると有利である（請求項８）。

また、上記請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ＤＣブラシレスモータの立上げ時と立下げ時に、指令クロック信号のクロック数を段階的に変化させて前記クロック制御モータの回転数を制御するように構成されていると有利である（請求項９）。

さらに、上記請求項１及び３乃至９のいずれかに記載の画像形成装置において、前記カラー用の像担持体に形成された有彩色トナー像と黒用の像担持体に形成された黒トナー像をそれぞれ中間転写体に重ねて転写し、その中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写してフルカラー画像を得るカラーモードと、カラー用の像担持体を停止させると共に、該カラー用の像担持体と中間転写体を互いに離間させ、黒用の像担持体を回転駆動し、該黒用の像担持体に形成した黒トナー像を中間転写体を介して記録媒体に転写して黒画像を得るモノクロモードとを選択可能に構成され、前記第２の担持体モータと駆動モータを停止させることなく、カラーモードからモノクロモードへの切り換えと、モノクロモードからカラーモードへの切り換えを実行するように構成されていると有利である（請求項１０）。

また、上記請求項２及び３乃至９のいずれかに記載の画像形成装置において、前記カラー用の像担持体に形成された有彩色トナー像と黒用の像担持体に形成された黒トナー像をそれぞれ記録媒体担持体に担持されて搬送される記録媒体に重ねて転写してフルカラー画像を得るカラーモードと、カラー用の像担持体を停止させると共に、該カラー用の像担持体と記録媒体担持体を互いに離間させ、黒用の像担持体を回転駆動し、該黒用の像担持体に形成した黒トナー像を記録媒体担持体に担持されて搬送される記録媒体に転写して黒画像を得るモノクロモードとを選択可能に構成され、前記第２の担持体モータと駆動モータを停止させることなく、カラーモードからモノクロモードへの切り換えと、モノクロモードからカラーモードへの切り換えを実行するように構成されていると有利である（請求項１１）。

さらに、上記請求項１０又は１１に記載の画像形成装置において、切り換え後のモードがカラーモードであるとき、その切り換え後のモードでの画像形成動作開始前に、前記位相関係の調整と同じ調整動作が行われるように構成されていると有利である（請求項１２）。

また、上記請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置において、前記速度曲線がメモリに記憶されており、該速度曲線を、操作パネルの操作又は画像形成装置の接続端末への操作により変更可能であるように構成されていると有利である（請求項１３）。

本発明によれば、担持体モータとして、指令クロック信号とフィードバック信号とにより制御されるＤＣブラシレスモータを用いているため、電力の消費量を低減でき、しかも作動音の発生を抑えることができる。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。

図１は中間転写方式の画像形成装置の一例を示す概略断面図であり、ここに示した画像形成装置はプリンタとして構成されている。画像形成装置本体１内には、ドラム状の感光体より成る４本の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫと、支持ローラ４，５，６に巻き掛けられた無端ベルトより成る中間転写体３が配置されている。各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫは、その表面が中間転写体３の表面に当接しながら、後述する担持体モータによって、図１における時計方向に回転駆動され、中間転写体３も後述する駆動モータによって矢印Ａ方向に回転駆動される。複数の像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの外径は全て等しく設定されている。

各像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写体３に転写する構成は、そのトナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一であるため、そのうちの１つの像担持体２Ｙにトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写体３に転写する構成だけを説明する。

像担持体２Ｙのまわりには、像担持体２Ｙの表面にトナー像を形成するための作像手段が設けられており、像担持体２Ｙが図１における時計方向に回転駆動されるとき、帯電電圧を印加された帯電ローラ７より成る帯電装置によって像担持体２Ｙが所定の極性に帯電される。帯電後の像担持体２Ｙには、光書き込み装置８から出射する光変調されたレーザビームＬが照射され、これによって像担持体２Ｙに静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置９によってイエロートナー像として可視像化される。このように、像担持体２Ｙの表面にトナー像が形成されるのである。

中間転写体３を挟んで、像担持体２Ｙと反対側に転写ローラ１０より成る一次転写装置が配置され、この転写ローラ１０に転写電圧が印加されることにより、像担持体２Ｙに形成されたトナー像が、矢印Ａ方向に回転する中間転写体３上に転写される。トナー像転写後の像担持体２Ｙ上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１１によって除去される。

上述したところと全く同様にして、図１に示した像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ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中間転写体３上に順次重ねて転写され、中間転写体３上に合成トナー像が形成される。トナー像転写後の各像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上の転写残トナーがクリーニング装置により除去されることも第１の像担持体２Ｙの場合と変わりはない。

一方、画像形成装置本体１内の下部には、例えば転写紙又は樹脂シートなどから成る記録媒体Ｐを収容した給紙カセット１２と、給紙ローラ１３を有する給紙装置１４が配置され、給紙ローラ１３の回転によって最上位の記録媒体Ｐが矢印Ｂ方向に送り出される。送り出された記録媒体は、レジストローラ対１５によって、所定のタイミングで支持ローラ４に巻き掛けられた中間転写体３の部分と、これに対置された転写ローラ１６より成る二次転写装置との間に給送される。このとき、転写ローラ１６に所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写体３上の合成トナー像が記録媒体Ｐに転写される。

合成トナー像を転写された記録媒体Ｐはさらに上方に搬送されて定着装置１７の定着ローラ１８と加圧ローラ１９の間を通り、このとき記録媒体上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置１７を通過した記録媒体は、排紙ローラ対２０によって、画像形成装置本体１の上部の排紙部２１に排出される。また、トナー像転写後の中間転写体３上に付着する転写残トナーはクリーニング装置２２によって除去される。このように、本例の画像形成装置は、中間転写体３に転写されたトナー像を記録媒体Ｐに転写して記録画像を得るように構成されている。

以上の動作が、記録媒体Ｐにフルカラー画像を形成するカラーモードであるが、図示した画像形成装置は、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できるように構成されている。

モノクロモード時には、図２に示すように、中間転写体３が、有彩色トナー像の形成される像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍから離され、黒トナー像の形成される像担持体２ＢＫにのみに当接する。しかも、この像担持体２ＢＫ以外の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍは回転せず、像担持体２ＢＫだけが回転駆動され、その像担持体２ＢＫ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、このトナー像が矢印Ａ方向に回転駆動される中間転写体３の表面に転写され、引き続きその黒トナー像が、給紙装置１４から送り出され、レジストローラ対１５によって所定のタイミングで給送された記録媒体Ｐ上に転写ローラ１６の作用によって転写される。この記録媒体も、定着装置１７を通り、このときその記録媒体Ｐ上の黒トナー像が定着される。次いで記録媒体Ｐは排紙部２１に排出される。モノクロモード時には、像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍは停止し、その各像担持体に中間転写体３が接触しないので、当該像担持体の寿命を延ばすことができる。

図１に示した中間転写方式の画像形成装置においては、複数の像担持体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成し、その各トナー像を中間転写体３の表面に重ねて転写して中間転写体３上に合成トナー像を形成し、これを記録媒体に転写するように構成されているが、１つだけの像担持体を有し、その像担持体の表面に互いに異なった色のトナー像、例えばイエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像、及び黒トナー像を順次形成し、その各トナー像を中間転写体上に重ねて転写して、該中間転写体上に合成トナー像を形成し、そのトナー像を記録媒体に転写するように構成された中間転写方式の画像形成装置にも本発明を適用することができる。この場合には、１つだけの像担持体が用いられる。

上述のように本発明の対象とする中間転写方式の画像形成装置は、トナー像が形成される少なくとも１つの像担持体と、該像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写体とを有し、中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写して記録画像を得るように構成されている。

これに対し、図３は直接転写方式の画像形成装置の一例を示している。この画像形成装置も、ドラム状の感光体として構成された複数の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫを有し、これらの像担持体に対向して、支持ローラ４，５，６に巻き掛けられた無端ベルトより成る記録媒体担持体３Ａが配置されている。複数の像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの外径は全て等しく設定され、その各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫは図３における時計方向に回転駆動され、記録媒体担持体３Ａも、これらの像担持体に接触しながら、矢印Ａ方向に回転駆動される。

図１に示した画像形成装置の場合と全く同様にして、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫ上に、イエロートナー像、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る。一方、給紙装置１４から送り出された記録媒体Ｐは、記録媒体担持体３Ａに担持されながら、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの部位を順次通過し、このときその各像担持体上に形成されたトナー像が記録媒体Ｐ上に順次重ねて転写される。このようにして記録媒体Ｐに転写された合成トナー像は、定着装置１７によって、記録媒体に定着される。定着装置１７を通過した記録媒体Ｐは、排紙部２１上に排出される。

上述のように、図３に示した直接転写方式の画像形成装置は、記録媒体担持体３Ａを有し、記録媒体をこの記録媒体担持体に担持して搬送しながら、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫ上の各トナー像を記録媒体に転写するように構成されている。これに対し、図１に示した中間転写方式の画像形成装置は、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫ上に形成したトナー像を中間転写体３に転写し、その中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写するように構成されている。両者の基本的な相違は、これらの点だけである。図１に示した各部に対応する図３における各部分には、図１に示した符号と同一の符号を付してある。

また、直接転写方式の画像形成装置としても、１つの像担持体上に互いに異なった色のトナー像を順次形成し、その各トナー像を、記録媒体担持体に担持されて搬送される記録媒体に順次重ねて転写する形式の画像形成装置が周知であり、かかる画像形成装置にも本発明を適用することができる。さらに、後述するように、１つの像担持体上に単色トナー像を形成し、そのトナー像を記録媒体担持体に担持されて搬送される記録媒体に転写して単色画像を得る画像形成装置にも本発明を適用できる。

上述のように、本発明の対象とする直接転写方式の画像形成装置は、トナー像が形成される少なくとも１つの像担持体と、該像担持体に形成されたトナー像が転写される記録媒体を担持して搬送する記録媒体担持体とを有している。

以下に、主として、中間転写方式の画像形成装置について説明するが、本発明に係る各構成は、直接転写方式の画像形成装置にも適用できるものである。

図４は、図１に示した中間転写方式の画像形成装置の像担持体２Ｙ乃至２ＢＫと中間転写体３を回転駆動する駆動系を示す説明図である。この図から判るように、中間転写方式の画像形成装置は、像担持体２Ｙ乃至２ＢＫを回転駆動する担持体モータＭ１，Ｍ２と、中間転写体３を回転駆動する駆動モータＤＭとを有している。ここに示した例では、有彩色トナー像が形成される像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍを回転駆動する担持体モータＭ１と、黒トナー像が形成される像担持体２ＢＫを回転駆動する担持体モータＭ２を有している。これらの２つの担持体モータＭ１，Ｍ２を識別する必要のあるときは、前者を第１の担持体モータＭ１、後者を第２の担持体モータＭ２と称することにする。

直接転写方式の画像形成装置の場合も、その各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫを回転駆動する担持体モータと、記録媒体担持体３Ａを回転駆動する駆動モータとを有しており、これらのモータが、以下に説明する中間転写方式のモータＭ１，Ｍ２，ＤＭと同様に構成されると共に、同様に作動して、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫと、記録媒体担持体３Ａをそれぞれ回転駆動する。

各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫには、その各像担持体と同心状に配置されたギア２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３ＢＫが一体的に連結され、これらのギアは同一の半径を有し、かつその歯数が全て等しく設定されている。

図５は、像担持体２Ｙ乃至２ＢＫと、ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの配置状態の一例を示す図である。各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫは、その中心部に同心状に固定された担持体軸４０によって支持され、その担持体軸４０がジョイント４１を介して駆動軸４２に着脱可能に連結されている。この駆動軸４２は、担持体軸４０と同心状に配置され、軸受４３を介して画像形成装置本体のフレームに回転自在に支持され、その駆動軸４２に、図４にも示した各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫがそれぞれ固定されている。これらのギア２３Ｙ乃至２３ＢＫは、金属や樹脂などの適宜な材料により構成できるが、本例では、これらのギア２３Ｙ乃至２３ＢＫが樹脂の成形品より成るものとする。

また、担持体軸４０は、軸受４４を介して筐体４５に回転自在に支持され、少なくとも、各像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ又は２ＢＫと、その担持体軸４０と、筐体４５とによってプロセスカートリッジ４６が構成されている。図示した例では、帯電ローラ７も筐体４５に回転自在に支持され、この帯電ローラ７もプロセスカートリッジ４６の構成要素となっている。プロセスカートリッジ４６は、図１に示したように、画像形成装置本体１に着脱可能に装着される。その着脱時に、ジョイント４１の像担持体側のジョイント部材４１Ａと、ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの側のジョイント部材４１Ｂが着脱される。

図４に示すように、像担持体２Ｙに連結されたギア２３Ｙと、像担持体２Ｃに連結されたギア２３Ｃとに、中間ギア２４がそれぞれ噛み合っていて、両ギア２３Ｙ，２３Ｃが中間ギア２４を介して駆動連結されている。また、第１の担持体モータＭ１の出力軸に固定された出力ギア２５は、像担持体２Ｃに連結されたギア２３Ｃと、像担持体２Ｍに連結されたギア２３Ｍとに噛み合っており、さらに、第２の担持体モータＭ２の出力軸に固定された出力ギア２６は、像担持体２ＢＫに連結されたギア２３ＢＫに噛み合っている。

第１の担持体モータＭ１が作動すると、その出力ギア２５は図４における反時計方向に回転する。このため、この出力ギア２５に噛み合った両ギア２３Ｃ，２３Ｍは図４における時計方向に回転し、これによって像担持体２Ｃ，２Ｍが各ギア２３Ｃ，２３Ｍと同じ方向に、同一の回転数で回転する。

また、ギア２３Ｃに中間ギア２４を介して連結されたギア２３Ｙが図４における時計方向に回転し、これによって像担持体２Ｙがギア２３Ｙと同じ方向に同一の回転数で回転する。像担持体２Ｙの回転数も、像担持体２Ｃ，２Ｍの回転数と同一である。

さらに、第２の担持体モータＭ２が作動することにより、その出力ギア２６が反時計方向に回転し、このギア２６に噛み合ったギア２３ＢＫが像担持体２ＢＫと共に時計方向に回転駆動される。像担持体２ＢＫがギア２３ＢＫと同じ方向に同一の回転数で回転するのである。

ここで、有彩色トナー像が形成されるカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍに連結された各ギア２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍと、黒トナー像が形成される黒用の像担持体２ＢＫに連結されたギア２３ＢＫとを識別する必要のあるときは、前者をカラー用ギア２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍと称し、後者を黒用ギア２３ＢＫと称することにする。

さらに、図４に示すように、中間転写体３を巻き掛けた支持ローラ４には、これと同心状に配置されたタイミングプーリ２７が一体的に連結され、このプーリ２７と駆動モータＤＭの出力軸に固定されたタイミングプーリ２８には、無端状のタイミングベルト２９が巻き掛けられている。駆動モータＤＭが作動すると、タイミングプーリ２８は、図４における反時計方向に回転し、その回転がタイミングベルト２９を介してタイミングプーリ２７に伝えられ、これによって支持ローラ４が、そのプーリ２７と同じ反時計方向に、該プーリ２７と同一の回転数で回転する。これにより、中間転写体３が矢印Ａ方向に回転駆動される。このように、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫと中間転写体３が回転駆動され、前述の画像形成動作が行われる。

図４において、符号３０で示すものは、各モータＭ１，Ｍ２，ＤＭの回転などを制御する制御回路であり、符号３１，３２で示すものは、各モータＭ１，Ｍ２，ＤＭ用の駆動回路である。

ここで、指令クロック信号とフィードバック信号とにより制御されるモータをクロック制御モータと称することにしたとき、担持体モータＭ１，Ｍ２と駆動モータＤＭのうちの少なくとも１つはクロック制御モータより成る。図示した例では第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２がクロック制御モータより成り、駆動モータＤＭがステッピングモータにより構成されている。かかるクロック制御モータとして、現在一般的に知られているモータは、ＤＣブラシレスモータである。担持体モータＭ１，Ｍ２をＤＣブラシレスモータにより構成することにより、これらのモータＭ１，Ｍ２をステッピングモータにより構成した場合に比べ、電力消費量を抑え、しかもその作動音の発生を抑制することができる。

担持体モータＭ１，Ｍ２と、駆動モータＤＭを共に、ＤＣブラシレスモータより成るクロック制御モータにより構成してもよく、このようにすれば、上述した効果をより一層高めることができる。にもかかわらず、本例の画像形成装置では、駆動モータＤＭとしてステッピングモータを用いた理由は次のとおりである。

一般に中間転写体３は、図３に示した記録媒体担持体３Ａと同様に、小さなパワーで回転駆動することができる。従って駆動モータＤＭとしては小型のモータを用いれば充分である。ところが、現段階では、小型で低価格なＤＣブラシレスモータが市販されておらず、従って駆動モータＤＭとして小型のステッピングモータを用いた方が画像形成装置の製造コストを低減できる。これが、駆動モータＤＭとして小型のステッピングモータを用いた理由である。

ところで、ステッピングモータは、入力パルス数を制御することにより、当該モータの回転数を、その立上げ時も、立下げ時も、さらには立上げ完了後の定常回転時にも、正しく制御することが可能である。

これに対し、先にも述べたように、ＤＣブラシレスモータは、その立上げ時と立下げ時における該モータの回転数を、所望する値に正しく制御することが難しく、従って従来は像担持体や中間転写体を駆動するモータとしてＤＣブラシレスモータを採用すると、その立上げ時と立下げ時に、互いに当接しながら回転する像担持体表面の線速と、中間転写体表面の線速が大きく相違してしまい、その結果、像担持体表面と中間転写体表面との間に著しい摺擦が発生し、その表面の摩耗が促進されると考えられていた。

ところが、最近の検討の結果、ＤＣブラシレスモータの回転数を、予め決められた速度曲線に合せて制御すれば、その定常回転時はもとより、該モータの立上げ時と立ち下げ時にも、そのＤＣブラシレスモータの回転数をほぼ所望する値に制御できることが明らかとなった。すなわち、指令クロック信号のクロック数に応じた回転数で回転するＤＣブラシレスモータを、その立上げ時と立下げ時に、所定の速度曲線に対応したクロック数の指令クロック信号により回転制御するように構成するのである。クロック数とは、単位時間当りに発生するクロックの数、すなわち周波数を意味する。

より具体的に示すと、図４に示したメモリ３３に、所定の速度曲線のデータが記憶されており、制御回路３０から、その速度曲線に対応した指令クロック信号が出力され、ＤＣブラシレスモータより成る担持体モータＭ１，Ｍ２をそのクロック数に応じた回転数で回転させる。各担持体モータＭ１，Ｍ２から出力されるフィードバック信号ＦＢ１，ＦＢ２と、上記指令クロック信号とを比較して、担持体モータＭ１，Ｍ２の回転数を制御するのである。フィードバック信号ＦＢ１，ＦＢ２は、各担持体モータＭ１，Ｍ２の回転数に対応したパルス信号である。各担持体モータＭ１，Ｍ２によって回転駆動される要素、例えば、像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの回転からフィードバック信号を検出することもできる。このように、クロック制御モータは、指令クロック信号とフィードバック信号とにより制御されるのである。

図示した画像形成装置においては、駆動モータＤＭはステッピングモータより成るので、像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの表面の線速が、中間転写体３の表面の線速とほぼ等しくなるように、駆動モータＤＭの回転に同期した指令クロック信号を担持体モータＭ１，Ｍ２に入力すればよい。ＤＣブラシレスモータの立上げ時には、指令クロック信号のクロック数（周波数）を、ほぼ連続的又は段階的に徐々に増大させ、該モータの立下げ時には、そのクロック数をほぼ連続的又は段階的に徐々に減少させ、当該モータの定常回転時には、ほぼ一定のクロック数の指令クロック信号により、当該ＤＣブラシレスモータの回転を制御するのである。これにより、モータＭ１，Ｍ２，ＤＭの立上げ時及び立下げ時にも、互いに圧接しながら回転する中間転写体３と像担持体２Ｙ乃至２ＢＫが、ほぼ同一の表面線速で接触しながら回転し、その表面が早期に摩耗することを阻止することができる。

上述した制御を、モータＭ１，Ｍ２，ＤＭの立上げ時と立下げ時のいずれか一方の時期に行うだけであっても、中間転写体と像担持体の表面の摩耗を抑える効果を奏することができる。すなわち、担持体モータＭ１，Ｍ２と駆動モータＤＭのうちの少なくとも１つをクロック制御モータ、より具体的にはＤＣブラシレスモータにより構成し、そのクロック制御モータの立上げ時と立下げ時の少なくとも一方の時期に、該クロック制御モータの回転数を、予め決められた速度曲線に合せて制御する制御手段を設けることにより、中間転写体３と像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの摩耗を抑えつつ、消費電力と作動音の低減を達成できるのである。本例の画像形成装置においては、図４に示した制御回路３０とメモリ３３が上述の制御手段を構成している。

上述のように、クロック制御モータは、その立上げ時と立下げ時の少なくとも一方の時期に、前述の速度曲線に対応したクロック数の指令クロック信号により回転制御され、好ましくは、クロック制御モータは、その立上げ時に、徐々に増大するクロック数の指令クロック信号により回転制御され、定常回転時には、ほぼ一定のクロック数の指令クロック信号により回転制御され、立下げ時には、徐々に減少するクロック数の指令クロック信号により回転制御されるのである。かかる構成は、直接転写方式の画像形成装置にも適用されるものである。

次に、図１及び図４に示した画像形成装置の上述した制御態様に関するより具体的な例を説明する。

駆動モータＤＭは、以下の表１に示す仕様のステッピングモータである。

ＤＣブラシレスモータより成る担持体モータＭ１，Ｍ２の回転数は、表１に示されたステッピングモータの仕様に相当する速度曲線に合せて制御される。

ここで、画像形成装置の基本周波数を９．８３０４MHzとし、ＤＣブラシレスモータより成る担持体モータＭ１，Ｍ２の分周周波数（Hz）は、モータ回転数（rpm）×４５（ＦＧパルス数）÷６０（ｓ）で表わされるものとすると、その分周周波数は９８３０４００Hz／自然数となる。従って、担持体モータＭ１，Ｍ２に供給する指令クロック信号のクロック数（９８３０４００／自然数＝分周周波数）を変えることにより、これらのモータＭ１，Ｍ２の回転数と、像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの表面線速を調整することができる。具体的には次の表２のとおりである。

図６は、ステッピングモータより成る駆動モータＤＭと、ＤＣブラシレスモータより成る第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ１の速度曲線を簡略化して示した説明図であり、縦軸はモータの回転数を示し、横軸は時間を示している。図６の（ａ）に示した駆動モータＤＭのスタート時Ｓにおけるパルス数は、表１にも示したように７８６PPSである。駆動モータＤＭの立上げと立下げに要する時間は１０００msec、このときのステップ数はそれぞれ１００ステップであり、定常回転時のパルス数は２２５５．４２３PPSであることも表１に示したとおりである。

図６の（ｂ），（ｃ）に示した第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２の回転数は、図６の（ａ）に示したステッピングモータの速度曲線に合せて制御される。ここでは、担持体モータＭ１，Ｍ２のスタート時Ｓ１，Ｓ２の回転数（rpm）が５５０．７rpmとなるように、前述の自然数を２３８００に設定する。これは、各担持体モータＭ１，Ｍ２のスタート時に、定常回転時の回転数の１／４以下の回転数のクロックを与えても、当該モータＭ１，Ｍ２を正しく回転させることができないためである。

第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２の立上げ時と立下げ時に要する時間は、駆動モータＤＭと同じ１０００msecである。ＤＣブラシレスモータは、通常、モータ駆動軸負荷が０．８kgfcmのとき、４００msec程度の時間で立上げを完了するが、図６に示したように、担持体モータＭ１，Ｍ２の立上げ時間と立下げ時間を４００msecよりも大幅に長い１０００msecにすることにより、その速度曲線を、ステッピングモータより成る駆動モータＤＭの速度曲線に高い精度で近づけることができ、像担持体２Ｙ乃至２ＢＫと中間転写体３の表面の摺擦を効果的に抑制することができる。

この例における担持体モータＭ１，Ｍ２の定常回転時の回転数は約１５７６．３３である。従って、表２から判るようにこのときの自然数は８３１５、分周周波数は約１１８２．２４８９、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの表面線速は１５５．１２mm／secとなる。

担持体モータＭ１，Ｍ２に供給する指令クロック信号のクロック数を上述のように制御することにより、その定常回転時はもとより、各モータの立上げ時と立下げ時にも、像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの表面線速を、中間転写体３の表面線速にほぼ等しくすることができる。

また、ＤＣブラシレスモータは、その立下げ時にも、回転数が或る値よりも低くなると、その回転数を正しく制御することが困難となる。そこで、図４に示すように、有彩色トナー像が形成されるカラー用の像担持体、この例ではマゼンタトナー像の形成される像担持体２Ｍ用のギア２３ＭにフィーラＦＭが設けられ、黒トナー像が形成される黒用の像担持体２ＢＫを駆動するギア２３ＢＫにもフィーラＦＢＫが設けられていて、その各フィーラＦＭ，ＦＢＫを検知する第１及び第２のセンサ３４Ｍ，３４ＢＫがそれぞれ固定配置されている。これらのセンサは例えばフォトセンサより成る。

一方、図７はＤＣブラシレスモータより成る担持体モータＭ１，Ｍ２の立下げ時の回転数を示す図である。この図に示すように、各担持体モータＭ１，Ｍ２の回転数が所定数、図の例では５５０．７rpm（前述の自然数２３８００）となった時点で、図４に示した第１及び第２のセンサ３４Ｍ，３４ＢＫのチェックを開始する。この立下げ時に、各像担持体モータＭ１，Ｍ２に入力される指令クロック信号のクロック数は、図７に破線で示すように徐々に減少し、各像担持体モータＭ１，Ｍ２の回転数が５５０．７rpmとなったときに、担持体モータＭ１，Ｍ２への指令クロック信号の入力が停止される。その後、第１及び第２のセンサ３４Ｍ，３４ＢＫがフィーラＦＭ，ＦＢＫをそれぞれ検知したとき、各担持体モータＭ１，Ｍ２にブレーキをかけて該モータを強制的に減速させ、当該モータＭ１，Ｍ２を停止させる。かかる制御を担持体モータＭ１，Ｍ２の立下げごとに行い、またカラーモード時だけでなくモノクロモード時にも実行する。このように、各担持体モータＭ１，Ｍ２を強制的に停止させるので、このときの各モータＭ１，Ｍ２の回転数を、ステッピングモータより成る駆動モータＤＭの回転数に容易に近づけ、又はほぼ合致させることができる。

図８は、上述のように各モータＭ１，Ｍ２にブレーキをかけるブレーキ手段の一例を示す説明図である。図８におけるコイル３５は担持体モータＭ１，Ｍ２を構成するＤＣブラシレスモータの巻線であり、このモータが回転することにより発生する逆起電圧を、図８では模式的に直流電源の記号で示し、これに符号３６を付してある（実際には、この電源３６は存在しない）。ＤＣブラシレスモータの回転時に電流Ｉは図８の（ｂ）に矢印で示した方向に流れ、このときモータは時計方向に回転する。この状態で、図８の（ｃ）に示すようにショートブレーキＳＢをＯＮすると、逆起電圧により電流Ｉの流れる向きが逆になり、モータは反時計方向に回転しようとし、これによってモータにブレーキがかかる。逆起電圧は、回転数に比例するので、回転数が０rpmになると、０Ｖとなりモータは反時計方向に回転することなく停止する。

上述のように、本例の画像形成装置は、ＤＣブラシレスモータより成るクロック制御モータの立下げ時に、そのクロック制御モータの回転数が所定値以下となったときに該クロック制御モータを強制的に減速させるブレーキ手段を具備しているのである。

図９は、図１及び図４に示した画像形成装置を用いて行った各モータＭ１，Ｍ２，ＤＭの立上げ時の実験結果を示す。横軸は時間、縦軸は中間転写体３と像担持体２Ｍ，２ＢＫの表面線速を示しており、実線は中間転写体３、破線は像担持体２ＢＫ、一点鎖線は像担持体２Ｍの表面線速の実測値である（図１０においても同じ）。

図９に示した例では、モータＭ１，Ｍ２，ＤＭを１０００msecで立ち上げているが、立上げにこのような長い時間をかけることによって、担持体モータＭ１，Ｍ２のモータ駆動軸負荷が０〜０．８ｋｇｆｃｍの間で変化しても、その立上げ時の速度曲線の傾きに変りはない。

図１０は、モータＭ１，Ｍ２，ＤＭを１０００msecで立上げ、１０００msecで立下げ、６０００msecの間定常回転を行った実験例を示す。この図からも、ＤＣブラシレスモータより成る担持体モータＭ１，Ｍ２を、その立下げ時にその立上げ時と同様に制御可能であることが判る。

図９においては、担持体モータＭ１，Ｍ２の立上げ時に、該モータへの指令クロック信号の供給をほぼ連続的増大させているので、像担持体２Ｍ，２ＢＫの表面線速も直線的に立ち上がっている。これは図１０においても同様である。ところが、立上げ時と立下げ時に担持体モータＭ１，Ｍ２をこのように制御すると、大容量のメモリが必要となり、画像形成装置のコストが上昇するおそれがある。

そこで、ＤＣブラシレスモータより成るクロック制御モータの立上げ時と立下げ時の少なくとも一方の時期に、指令クロック信号のクロック数を段階的に変化させてクロック制御モータの回転数を制御すると、メモリの容量を過度に大きくする必要がなくなり、画像形成装置のコストを低減できる。図１１は、担持体モータＭ１，Ｍ２の立上げ時に、２０段階にクロック数を変化させた実験例を示す。１段階ずつ担持体モータＭ１，Ｍ２に供給する指令クロック信号のクロック数を増大させていくのである。この場合も、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２への指令クロック信号の供給源が同じであるので、像担持体２Ｍと２ＢＫの表面線速はほとんど同一の曲線を描いて立ち上がっている。担持体モータM１，M２の立下げ時にも、これらのモータを同様に制御することができる。

ところで、図１及び図４に示した画像形成装置は、有彩色トナー像が形成されるカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍと、そのカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍに連結されたカラー用ギア２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍと、黒トナー像が形成される黒用の像担持体２ＢＫと、その黒用の像担持体２ＢＫに連結された黒用ギア２３ＢＫと、カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍをカラー用ギア２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍを介して回転駆動するクロック制御モータより成る第１の担持体モータＭ１と、黒用の像担持体２ＢＫを黒用ギア２３ＢＫを介して回転駆動するクロック制御モータより成る第２の担持体モータＭ２とを有し、その両クロック制御モータがＤＣブラシレスモータにより構成されている。

上述のギア２３Ｙ乃至２３ＢＫが、特に樹脂の成形品より成ると、そのギアがわずかに偏心していることは一般に避けられない。かかる偏心があると、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫから中間転写体３に転写された合成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、合成トナー像に色ずれが発生しないように、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫが、その回転方向に所定の位相関係を持ってそれぞれ配置されている。かかる構成自体は従来より周知である。

図１３はその一例を説明する模式図である。ここでは、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫから中間転写体３にトナー像が転写される転写位置の間の距離がＰＴであるとする。同じ状態に偏心した各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの周方向における基準位置と、これに対応する各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの基準位置をＸで表わす。例えば、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの実際の回転中心からの距離が最大である各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの周方向位置と、これに対応する各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの周方向位置を基準位置とするのである。

図１３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２Ｙの基準位置Ｘが転写位置にあり、その像担持体２Ｙ上のイエロートナー像が中間転写体３に転写されている。このとき、その像担持体２Ｙの隣りの像担持体２Ｃの基準位置Ｘは、その転写位置よりも、像担持体２Ｃの回転方向上流側にほぼＰＴだけ離れた位置にある。同じく像担持体２Ｍの基準位置Ｘは、その転写位置よりもほぼ２×ＰＴだけ上流側に離れ、同様に像担持体２ＢＫの基準位置Ｘは転写位置よりもほぼ３×ＰＴだけ離れている。

一方、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫには、図４に示したように中間ギア２４と出力ギア２５，２６がそれぞれ噛み合っているが、図１３においては、説明の便宜上、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫを駆動する各ギア２４，２５，２６が、それぞれその各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの周方向における同一の位置で、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫに噛み合っているものとする。

上述のように、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの周方向の位相と、その各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫを駆動するギア２４，２５，２６の噛み合い位置が設定されていれば、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫがわずかに偏心していても、中間転写体３上に転写された合成トナー像に色ずれが発生することを防止できる。図４に示した各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相と、これらのギアに噛み合うギア２４，２５，２６の噛み合い位置は、図１３に示したところと同じ作用が得られるように相対的に設定されている。要は、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの取り付け角度位置が、完成したカラー画像に色ずれが発生しないように設定されているのである。

ここで、本例の画像形成装置においては、前述のように、カラーモード時には、第１の担持体モータＭ１により回転駆動されたカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍにそれぞれ有彩色トナー像を形成すると共に、第２の担持体モータＭ２により回転駆動された黒用の像担持体２ＢＫに黒トナー像を形成し、有彩色トナー像と黒トナー像を中間転写体３に転写してカラー画像を得る。また、モノクロモード時には、カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍを停止させ、第２の担持体モータＭ２によって黒用の像担持体２ＢＫを回転駆動し、その黒用の像担持体２ＢＫに形成された黒トナー像だけを中間転写体３に転写して黒画像を得る。カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍに形成された有彩色トナー像と黒用の像担持体２ＢＫに形成された黒トナー像をそれぞれ中間転写体３に重ねて転写し、その中間転写体上のトナー像を記録媒体Ｐに転写してフルカラー画像を得るカラーモードと、カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍを停止させると共に、該カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍと中間転写体３を互いに離間させ、黒用の像担持体２ＢＫを回転駆動し、該黒用の像担持体２ＢＫに形成した黒トナー像を中間転写体３を介して記録媒体Ｐに転写して黒画像を得るモノクロモードとを自由に選択できるように構成されているのである。

上述した構成において、モノクロモードを実行すると、カラー用ギア２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍと像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍは停止し、黒用ギア２３ＢＫと像担持体２ＢＫは回転するので、図１３を参照して先に説明した各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの周方向における所定の位相関係が狂ってしまう。

ところが、本例の画像形成装置においては、フィーラＦＭ，ＦＢＫとセンサ３４Ｍ，３４ＢＫを設けると共に、ＤＣブラシレスモータより成る第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２の立下げ時に、その各担持体モータＭ１，Ｍ２にブレーキをかけ、モノクロモード時にも第２の担持体モータにブレーキをかけるように構成されているので、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫと、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫを、常にほぼ同じ位置で停止させることが可能である。これにより、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの前述の位相関係が大きく狂ってしまう不具合を防止することが可能である。

但し、上述したブレーキ手段に関連した構成だけであると、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相関係を高い精度で維持することは困難である。そこで、このブレーキ手段に関する構成に代え、又はこの構成と共に、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相関係を調整する次の構成を採用することが好ましい。

図４を参照して先に説明したように、本例の画像形成装置には、ギア２３Ｍ，２３ＢＫに設けられたフィーラＦＭ，ＦＢＫを検知する第１及び第２のセンサ３４Ｍ，３４ＢＫが設けられている。これらのセンサ３４Ｍ，３４ＢＫは、そのフィーラＦＭ，ＦＢＫの位置に相当するカラー用ギア２３Ｍと黒用ギア２３ＢＫの周方向における第１及び第２の位置をそれぞれ検知するものである。像担持体２Ｍ，２ＢＫの周方向における第１及び第２の位置にフィーラをそれぞれ設けて、第１及び第２の各センサ３４Ｍ，３４ＢＫによってその各フィーラを検知するように構成してもよい。

上述のように本例の画像形成装置は、カラー用ギア（図の例ではギア２３Ｍ）の周方向における第１の位置を検知する第１のセンサ３４Ｍと、黒用ギア２３ＢＫの周方向における第２の位置を検知する第２のセンサ３４ＢＫとを有している。かかる画像形成装置において、カラー用ギア２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍと黒用ギア２３ＢＫの位相関係の調整は、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２の立上げ終了後であって、画像形成動作開始前に行われる。位相関係の調整を、モータＭ１，Ｍ２が定常回転する前に行うのである。このとき、第１及び第２のセンサ３４Ｍ，３４ＢＫが第１及び第２の位置、すなわちフィーラＦＭ，ＦＢＫを検知した時間の差をΔｔとすると、この時間差Δｔに応じて、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２のうちの少なくとも一方の回転数を制御し、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫが前述の位相関係を保ち、又はその位相関係に近づくようにするのである。

より具体的に示すと、カラー用ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫと、黒用ギア２３ＢＫが、記録媒体に形成された記録画像に色ずれが発生しないように、前述の所定の位相関係を正しく保って、定常時の回転数で回転したときに、第１及び第２のセンサ３４Ｍ，３４ＢＫが、第１及び第２の位置、すなわちフィーラＦＭ，ＦＢＫを検知したときの基準時間差をΔＴとする。この時間差ΔＴは、ゼロを含む適宜な値となるように構成でき、この例では、時間差ΔＴがゼロとなるように構成されている。そして、実際の位相関係調整時に、前述の時間差Δｔと基準時間差ΔＴ（この例ではゼロ）との差であるセンサ検知時間差をΔＳとしたとき、そのセンサ検知時間差ΔＳの値に応じて、制御回路３０から、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２に対して供給される指令クロック信号のクロック数を増減することにより、その担持体モータの回転数を制御し、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相関係を前述のように調整する。次いで、担持体モータの回転数を定常時の回転数に戻し、画像形成動作を実行する。これにより、色ずれを抑えた高品質な画像を得ることができる。本例の画像形成装置においては、センサ検知時間差ΔＳは時間差Δｔと等しくなる。

上述のように、制御回路３０を含む制御手段は、カラー用ギア２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍと黒用ギア２３ＢＫの位相関係の調整時に、第１及び第２のセンサ３４Ｍ，３４ＢＫが第１及び第２の位置を検知した時間の差に応じて、第１及び第２の担持体モータM１，Ｍ２のうちの少なくとも一方の回転数を制御するように構成されている。当該制御手段は、カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍを回転駆動するＤＣブラシレスモータより成る第１の担持体モータＭ１と、黒用の像担持体２ＢＫを回転駆動するＤＣブラシレスモータより成る第２の担持体モータＭ２の立上げ終了後であって、画像形成動作開始前、すなわち該モータが定常回転する前に、カラー用ギア２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍと黒用ギア２３ＢＫの所定の位相関係が得られるように、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２のうちの少なくとも一方のモータの回転数を変更制御するのである。

図１４は上述した位相関係調整制御のより具体的な例を示すフローチャートである。図１４において、先ず第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２の回転が開始され（ＳＴ１）、これらのモータＭ１，Ｍ２の立ち上がり時間である１０００msecを経過すると（ＳＴ２），第１及び第２のセンサ３４Ｍ，３４ＢＫのチェックが開始される。ここで、第２のセンサ３４ＢＫが、第１のセンサ３４Ｍよりも先にフィーラＦＢＫ（すなわち、黒用ギア２３ＢＫの第２の位置）を検知したとすると（ＳＴ３）、図１４のＳＴ４乃至ＳＴ１１のステップが実行される。

例えば、前述のセンサ検知時間差ΔSが４０ms未満であるとき（ＳＴ４）と、５７０ms以上で６１０ms未満であるとき（ＳＴ１１）は、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相関係の狂いは少なく（例えば±２２．５度以下）、従って正常の範囲内であるとして、処理を終了する。ここで、時間６１０msは、像担持体２ＢＫの１回転に要する時間である。これに対し、センサ検知時間差ΔＳが、ＳＴ５乃至１０に示した各値であるときは、それぞれ次に示す処理Ｃ１乃至Ｃ６が実行される。ここに示した％は、各像担持体の定常時の回転数に対する割合である。
処理Ｃ１：像担持体２ＢＫ回転数 −５％，像担持体２Ｍ回転数 ＋５％
処理Ｃ２：像担持体２ＢＫ回転数 −10％，像担持体２Ｍ回転数 ＋10％
処理Ｃ３：像担持体２ＢＫ回転数 −16％，像担持体２Ｍ回転数 ＋16％
処理Ｃ４：像担持体２ＢＫ回転数 ＋16％，像担持体２Ｍ回転数 −16％
処理Ｃ５：像担持体２ＢＫ回転数 ＋10％，像担持体２Ｍ回転数 −10％
処理Ｃ６：像担持体２ＢＫ回転数 ＋５％，像担持体２Ｍ回転数 −５％

全く同様に、第１のセンサ３４Ｍが第２のセンサ３４ＢＫにより先にフィーラＦＭ（すなわち、カラー用ギア２３Ｍの第１の位置）を検知した場合にも（ＳＴ１２）、図１４のＳＴ１３乃至２０の動作に応じて、次の処理Ｂ１乃至Ｂ６が実行される。センサ検知時間差ΔＳが４０ms未満であるときと、５７０以上で６１０ms未満であるときは、そのまま処理を終了する。
処理Ｂ１：像担持体２ＢＫ回転数 ＋５％，像担持体２Ｍ回転数 −５％
処理Ｂ２：像担持体２ＢＫ回転数 ＋10％，像担持体２Ｍ回転数 −10％
処理Ｂ３：像担持体２ＢＫ回転数 ＋16％，像担持体２Ｍ回転数 −16％
処理Ｂ４：像担持体２ＢＫ回転数 −16％，像担持体２Ｍ回転数 ＋16％
処理Ｂ５：像担持体２ＢＫ回転数 −10％，像担持体２Ｍ回転数 ＋10％
処理Ｂ６：像担持体２ＢＫ回転数 −５％，像担持体２Ｍ回転数 ＋５％

上述のようにギア２３Ｙ乃至２３ＢＫと像担持体の回転数を増減させるべく、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２の回転数を変更制御し、その変更後の回転数で各モータＭ１，Ｍ２を回転させ、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相関係を調整した後、再び各モータＭ１，Ｍ２の回転数を定常時の回転数に戻してから画像形成動作を実行する。

上述した例のセンサ検知時間差ΔＳと、その各時間差ΔＳに対応する像担持体の角度差と、その時間差ΔＳを補正すべく、像担持体の回転数を増減させる割合を整理すると次のとおりである。

図１５に示すように、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２の立上げ完了後に、センサ検知時間差ΔＳが検出された場合、各モータＭ１，Ｍ２の回転数を定常回転時の回転数に対して、Ｔ１の時点で変更し、その後、再びセンサ検知時間差ΔＳが検出されたとき、各モータＭ１，Ｍ２の回転数を、定常回転時の回転数に対して、Ｔ２の時点で再び変更し、かかる動作を複数回行って、各モータＭ１，Ｍ２の回転数を定常回転時の回転数に戻すようにしてもよい。図１５に示した例では、第１回目に各モータＭ１，Ｍ２の回転数を定常回転時の回転数に対して１６％変更し、２回目に１０％変更し、ついで定常回転時の回転数（定格回転数）に戻している。

上述した各例においては、センサ検知時間差ΔＳに応じて、第１の担持体モータＭ１と、第２の担持体モータＭ２の両モータの回転数を変更制御したので、短時間で各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相関係を所望する状態に調整することができるが、一方の担持体モータの回転数だけを変更制御するように構成してもよい。このときのセンサ検知時間差ΔＳと、これに対応する像担持体の角度差と、一方の担持体モータの回転数の増減の一例を示すと次のとおりである。

また、この場合も図１６に示すように、センサ検知時間差ΔＳが検出されたとき、一方の担持体モータＭ１の回転数を複数の時点で変更制御して、定常回転時の回転数（定格回転数）に戻すように構成してもよい。

図１２は、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２が立ち上がった後、センサ検知時間差ΔＳに応じて、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２の両モータの回転数を変更制御して、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相合せを行った例を示している。
上述のように、本例の画像形成装置においては、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２の立ち上げ終了後であって、画像形成動作開始前に、センサ検知時間差ΔＳが検出されたとき、カラー用ギア２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍと黒用ギア２３ＢＫが前述の色ずれが発生しない所定の位相関係に近づくように、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２の少なくとも一方の担持体モータの回転数を変更する位相関係の調整を複数回行うのである。

上述した位相合せ動作は、モノクロモードで画像形成動作を終了し、カラーモードで画像形成動作を再開するときにだけ行うように構成することもできるが、いずれのモードで画像形成動作を再開するときも、上述の位相合せ動作を行うように構成すると、常に各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相を所望する状態に設定しておくことができ、完成した画像の画質を高めることができる。

前述のブレーキ手段を設ける構成を採用すると、そのブレーキ手段によって、担持体モータＭ１，Ｍ２が停止したとき、各ギア２３Ｍ，２３ＢＫの第１及び第２の位置を、第１及び第２のセンサ３４Ｍ，３４ＢＫの近傍の位置でそれぞれ停止させることができる。従って、この構成と、上述した位相調整制御の構成を共に採用すると、各担持体モータＭ１，Ｍ２が回転を開始したとき、各ギア２３Ｍ，２３ＢＫの第１及び第２の位置が、各第１及び第２のセンサ３４Ｍ，３４ＢＫの近傍に位置しているので、短時間で各センサ３４Ｍ，３４ＢＫが第１及び第２の位置を検知することになり、短かい時間で像担持体の位相を調整することができる。

ところで、本例の画像形成装置は、前述のようにカラーモードとモノクロモードを選択可能に構成されている。その際、複数回の画像形成動作を連続して行い、その一部の画像形成動作をカラーモードで行い、他の一部をモノクロモードで行いたい場合も、従来は、全ての画像形成動作を連続して行うことはできなかった。すなわち、カラーモードで画像形成動作を行った後、一旦、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２と駆動モータＤＭの作動を停止し、像担持体２Ｙ乃至２ＢＫと中間転写体３の回転を止め、しかる後に第２の担持体モータＭ２と駆動モータＤＭを再び作動させてモノクロモードでの画像形成動作を再開していたのである。ところが、この構成によると、モータの作動のオン、オフの回数が増え、その都度ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫに衝撃が加えられるため、当該ギアの耐久性が低下するおそれがある。

そこで、本例の画像形成装置においては、第２の担持体モータＭ２と駆動モータＤＭを停止させることなく、カラーモードからモノクロモードへの切り換えと、モノクロモードからカラーモードへの切り換えを実行できるように構成されている。

例えば、１０回の画像形成動作を連続して行い、そのうちの５回をカラーモードで画像形成動作を実行し、残りの５回をモノクロモードで画像形成動作を行う場合には、先ず図４に示した第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２と駆動モータＤＭを作動させて、前述のようにカラーモードで５回画像形成動作を連続して実行する。ついで、第１の担持体モータＭ１の作動を停止させるが、第２の担持体モータＭ２と駆動モータＤＭはそのまま作動させ続け、残りの５回の画像形成動作をモノクロモードで行う。

モノクロモードからカラーモードに切り換えるときも、先ず第２の担持体モータＭ２と駆動モータＤＭを作動させてモノクロモードで画像形成動作を実行し、次いでその両モータＭ２，ＤＭを作動させたまま、第１の担持体モータＭ１を作動させて、カラーモードで画像形成動作を実行する。

上述した構成によると、モータをオン、オフする回数が減少し、樹脂より成るギア２３Ｙ乃至２３ＢＫに与える衝撃を少なくでき、その寿命を伸ばすことができる。

また、図３に示した直接転写方式の画像形成装置も、この図には示していないモータやギアなどが設けられている。すなわち、この画像形成装置は、有彩色トナー像が形成されるカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍと、該カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍに連結されたカラー用ギアと、黒トナー像が形成される黒用の像担持体２ＢＫと、その黒用の像担持体２ＢＫに連結された黒用ギアと、カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍをカラー用ギアを介して回転駆動するクロック制御モータより成る第１の担持体モータと、黒用の像担持体２ＢＫを黒用ギアを介して回転駆動するクロック制御モータより成る第２の担持体モータとを具備しており、カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍに形成された有彩色トナー像と黒用の像担持体２ＢＫに形成された黒トナー像をそれぞれ記録媒体担持体３Ａに担持されて搬送される記録媒体Ｐに重ねて転写してフルカラー画像を得るカラーモードと、カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍを停止させると共に、該カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍと記録媒体担持体３Ａを互いに離間させ、黒用の像担持体２ＢＫを回転駆動し、該黒用の像担持体２ＢＫに形成した黒トナー像を記録媒体担持体３Ａに担持されて搬送される記録媒体Ｐに転写して黒画像を得るモノクロモードとを選択可能に構成され、この例でも第１及び第２の担持体モータは、ＤＣブラシレスモータより成る。この場合も、第２の担持体モータと駆動モータを停止させることなく、カラーモードからモノクロモードへの切り換えと、モノクロモードからカラーモードへの切り換えを実行するように構成することによって、カラー用ギアと黒用ギアの寿命を伸ばすことができる。

また、上述のように第２の担持体モータＭ２と駆動モータＤＭを停止させることなく、画像形成モードをモノクロモードからカラーモードに切り換えた場合、すなわち、切り換え後のモードがカラーモードであるとき、制御手段が、その切り換え後のモードでの画像形成動作開始前に、カラー用ギア２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍと黒用ギア２３ＢＫの所定の位相関係が得られるように、第１及び第２の担持体モータのうちの少なくとも一方のモータの回転数を変更制御するように構成すれば、カラーモードで行われた画像形成動作によって、色ずれのないフルカラー画像を得ることができる。この位相調整動作も、図１２、及び図１４乃至図１６を参照して先に説明したところと同様に行われる。但し、この場合には、画像形成モードがカラーモードに切り換えられた後であって、そのカラーモードによる画像形成動作が開始される前に、前述したところと同じくしてギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相調整動作が行われる。このように、切り換え後のモードがカラーモードであるとき、その切り換え後のモードでの画像形成動作開始前に、前述の位相関係の調整と同じ調整動作が行われるのである。

また、図１に示した画像形成装置において、カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍと、黒用の像担持体２ＢＫと、中間転写体３の表面線速をそれぞれ切り換え可能に構成し、第１の表面線速で像担持体と中間転写体３を回転駆動して画像形成動作を行う全速モードと、この第１の表面線速よりも低速の第２の表面線速で像担持体と中間転写体３を回転駆動して画像形成動作を行う低速モードを選択できるように構成することもできる。高速モードで画像形成動作を行えば、低速モードの場合よりも画像形成スピードを高めることができる。逆に低速モードで画像形成動作を行うと、高速モードの場合よりも、完成した画像の画素密度を高めることができる。

図１７は、カラーモードで画像形成動作を行い、その途中で、速度モードを高速モードＨＭから低速モードＬＭに切り換えた場合の像担持体の表面線速を示す説明図である。実線はカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍの表面線速を示し、破線は黒用の像担持体２ＢＫの表面線速を示している。高速モード時と低速モード時の像担持体の表面線速はそれぞれＶ１，Ｖ２である。

ここで、速度モードが高速モードＨＭから低速モードＬＭに切り換わったとき、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２と駆動モータＤＭは停止せずに回転したままである。その際、像担持体の表面線速が低速Ｖ２に安定する前の時期ＩＳにおいて、カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍと黒用の像担持体２ＢＫの表面線速が、これらのオーバーシュートに基因して、互いに大きく異なってしまうことがある。かかる現象が発生すると、ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相が大きく狂ってしまい、引き続き行われるカラーモードでの画像形成動作時に色ずれが発生する。これは、速度モードが低速モードから高速モードに切り換わったときも同様である。

従って、第２の担持体モータＭ２と駆動モータＤＭを停止させることなく速度モードを切り換えて、カラーモードで画像形成動作を行うときは、その前にギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相合せ制御動作を実行する必要がある。かかる観点から、本例の画像形成装置は次のように構成されている。

図１に示した画像形成装置は、前述のように、カラーモードとモノクロモードとを選択でき、しかも上述のように高速モードと低速モードを選択できるように構成されていて、これらのモードを適宜組み合わせた次の４つのモードを選択することができる。すなわち、第１の表面線速でカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍと黒用の像担持体２ＢＫと中間転写体３を回転駆動して前述のカラーモードを実行する全速カラーモードと、第１の表面線速で黒用の像担持体２ＢＫと中間転写体３を回転駆動して前述のモノクロモードを実行する全速モノクロモードと、さらに第１の表面線速よりも低速な第２の表面線速でカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍと黒用の像担持体２ＢＫと中間転写体３を回転駆動して前述のカラーモードを実行する低速カラーモードと、第２の表面線速で黒用の像担持体２ＢＫと中間転写体３を回転駆動してモノクロモードを実行する低速モノクロモードである。

ここで、前述のように、第２の担持体モータＭ２と駆動モータＤＭを停止させることなく、モードの切り換えが行われるが、その切り換え後のモードが全速カラーモードであるか、又は低速カラーモードであるとき、制御手段が、その切り換え後のモードでの画像形成動作開始前に、カラー用ギア２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍと黒用ギア２３ＢＫの所定の位相関係が得られるように、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２のうちの少なくとも一方のモータの回転数を変更制御するように構成されている。

上述した構成により、カラーモードに切り換わったときに、最終的に得られるカラー画像に色ずれが発生する不具合を阻止できる。

図１８は、上述した構成の動作例を示す説明図である。この図の縦軸は像担持体２Ｙ乃至２ＢＫと中間転写体３の表面線速を示し、横軸は時間を示している。また、この図中の実線は中間転写体３の表面線速を示し、破線はカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍの表面線速を示し、一点鎖線は黒用の像担持体２ＢＫの表面線速を示している。像担持体２Ｙ乃至２ＢＫと中間転写体３の基本となる第１の表面線速Ｖ１は１５５mm/secであり、その第２の表面線速Ｖ２は、その半分の７７．５mm/secである。

図１８におけるｔ_０の時点で、図４に示した第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２と駆動モータＤＭが作動を開始し、ｔ_１の時点でその立上げを完了する。この立上げ時に中間転写体３と、カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍと、黒用の像担持体２ＢＫは全てほぼ同一の表面線速で増速する。かかる立上げに要する時間は１０００msecである。

ついで、モータＭ１，Ｍ２，ＤＭの立上げ完了後のｔ_３で示す時期に、図１２、図１４乃至図１６に示したところと全く同様にして、図４に示したギア２３Ｙ乃至２３Ｍの位相合せ動作が実行される。その後のｔ_４で示す時間の間、高速モードとカラーモードの組み合わせである全速カラーモードでの画像形成動作が実行される。

次にｔ_５の時点で、第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２と駆動モータＤＭの回転数が下げられ、カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍと中間転写体３の表面線速が第２の表面線速Ｖ２に低下する。このときも、ｔ_６で示す時間だけ、ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相合せ動作が行われる。図１８に示した例では、モータＭ１，Ｍ２，ＤＭの減速に伴って、各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相にずれが生じなかったため、実際のモータスピードの調整は行われていない。

次いで、ｔ_７で示す時間の間、低速モードとカラーモードの組み合わせである低速カラーモードが実行される。また、ｔ_８の時点で、図２に示したように、中間転写体３が像担持体２Ｙ乃至２ＢＫから離され、次いでｔ_９の時点でカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍの表面線速が下げられ、第１の担持体モータＭ１が停止して、カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍの回転が止められる。

引き続き、ｔ_１０の時間だけ、低速モードとモノクロモードの組み合わせである低速モノクロモードで画像形成動作が行われる。その際、この画像形成動作に先立って、ギアの位相合せ動作は行われない。

次に、ｔ_１１の時点で、黒用の像担持体２ＢＫと中間転写体３の表面線速が上昇し始め、ｔ_１２の時点でこれらの表面線速が第１の表面線速Ｖ１に戻されるが、このときはギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相合せ動作は行われない。次いで、ｔ_１３で示す時間の間、高速モードとモノクロモードの組み合わせである高速モノクロモードでの画像形成動作が行われる。

一方、ｔ_１４の時点で第１の担持体モータＭ１が作動を開始し、ｔ_１５の時点でその立上げを完了する。このときの立上げに要する時間も１０００msecである。引き続き、ｔ_１６の時期にギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相合せ動作が実行され、ｔ_１７の時点で中間転写体３がカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍに接触し、それ以降、高速モードとカラーモードの組み合わせである全速カラーモードでの画像形成動作が行われる。

位相合せ動作が行われている間に、中間転写体３をカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍに当接させてもよいが、このようにすると、ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの表面に大きな衝撃が加えられ、その摩耗が促進されるおそれがある。従って図１８に示したように位相合せ動作を完了した後に、中間転写体３をカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍに接触させることが望ましい。

上述した構成は、図３に示した直接転写方式の画像形成装置にも適用できることは当然である。すなわち、この場合も、第２の担持体モータと駆動モータを停止させることなく、モードの切り換えを行えるように構成すると共に、カラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍと黒用の像担持体２ＢＫと記録媒体担持体３Ａの表面線速をそれぞれ切り換え可能に構成し、かつ第１の表面線速でカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍと黒用の像担持体２ＢＫと記録媒体担持体３Ａを回転駆動してカラーモードを実行するモードを全速カラーモードと称し、第１の表面線速で黒用の像担持体２ＢＫと記録媒体担持体３Ａを回転駆動してモノクロモードを実行するモードを全速モノクロモードとし、さらに第１の表面線速よりも低速な第２の表面線速でカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍと黒用の像担持体２ＢＫと記録媒体担持体３Ａを回転駆動してカラーモードを実行するモードを低速カラーモードとし、第２の表面線速で黒用の像担持体２ＢＫと記録媒体担持体３Ａを回転駆動してモノクロモードを実行するモードを低速モノクロモードと称したとき、切り換え後のモードが全速カラーモードであるか、又は低速カラーモードであるとき、制御手段が、その切り換え後のモードでの画像形成動作開始前に、カラー用ギアと黒用ギアの所定の位相関係が得られるように、第１及び第２の担持体モータのうちの少なくとも一方のモータの回転数を変更制御するように構成するのである。

ところで、図１９及び図２０におけるカーブＣ１，Ｃ２は、図４に示した黒用ギア２３ＢＫとカラー用ギア２３Ｍをそれぞれ１回転したときに観測される各ギア２３ＢＫ，２３Ｍのピッチ円の半径方向の振れ量を示している（ギア単品計測でギア回転量を計測できないので、振れ量にて代用している）。当該ギア２３ＢＫ，２３Ｍのピッチ円の半径が最大（＋）となった部分が相手のギア２６，２５にそれぞれ噛み合ったとき、黒用ギア２３ＢＫとカラー用ギア２３ＢＫの角速度は最小となり、各ギア２３ＢＫ，２３Ｍのピッチ円の半径が最小（−）の部分が相手のギア２６，２４にそれぞれ噛み合ったとき、黒用ギア２３ＢＫとカラー用ギア２３Ｍとの角速度は最大となる。

ここで、図１９に示したカーブＣ１と図２０に示したカーブＣ２は近似しているので、前述のようにギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相を正しく調整すると、図２１に示すように、両カーブＣ１，Ｃ２の差ΔＣは極く小さくなり、従って前述のように位相合せ動作を行うことにより、色ずれの発生を効果的に抑制することができる。

ところが、実際には、２つのギアのピッチ円の振れを示すカーブが図１９及び図２０に示したように互いに近似していることは稀であり、多くの場合、図２２に示すように２つのギアのピッチ円の振れを示すカーブＣ３，Ｃ４の形態が大きく異なっている。このような場合、前述のようにギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの位相合せを行うと、図２２に示すように、その両カーブの差ΔＣが大きくなる。

このような場合には、図２３に示すように、一方のカーブＣ４の位相をＹで示すだけずらしてやると、両カーブＣ３，Ｃ４の差ΔＣが小さくなる。すなわち、画像形成装置に組み付ける前のギア２３Ｙ乃至２３ＢＫの形態を予め計測しておき、差ΔＣが最も小さくなる位相のずれ角Ｙを予め計測し、この最適なずれ角Ｙに相当する補正値を定め、前述のようにカラー用ギア２３Ｍと黒用ギア２３ＢＫの位相の調整を行うとき、第１及び第２のセンサ３４Ｍ，３４ＢＫが第１の位置（フィーラＦＭ）と第２の位置（フィーラＦＢＫ）を検知した時間の差Δｔに、予め決められた上述の補正値を加えた値に応じて、制御手段が、前述のように第１及び第２の担持体モータＭ１，Ｍ２のうちの少なくとも一方の回転数を制御するように構成すると、最終的に得られるカラー画像の色ずれを一層低減し、その画質を高めることができる。時間差Δｔの代わりに、その時間差Δｔに予め決められた補正値を加えた値を用いて前述の位相関係の調整を行うのである。

より具体的に示すと、先に示した表３の代りに、次の表５に示すように制御する。

ところで、前述のように、担持体モータＭ１，Ｍ２と、駆動モータＤＭを共にＤＣブラシレスモータにより構成することもできる。この場合、これらのモータＭ１，Ｍ２，ＤＭの立上げ時に、図２４に例示するようにクロック数が徐々に増大する指令クロック信号を各モータに入力することにより、像担持体と中間転写体（又は記録媒体担持体）の表面線速を、図２５に実線と一点鎖線でそれぞれ示すように制御することができ、符号ｅ，ｆで示すオーバーシュート量とアンダーシュート量の差を小さくできる。

図２６は、ＤＣブラシレスモータより成る各モータＭ１，Ｍ２，ＤＭの立上げ時に、ｇ，ｈ，ｉで示す如く段階的にクロック数が増大する指令クロック信号を各モータＭ１，Ｍ２，ＤＭに入力する例を示す。これにより、図２５に示した場合と同様に、像担持体と中間転写体（又は記録媒体担持体）も表面線速に大きな相違が発生することを防止できる。

図２７は、ＤＣブラシレスモータより成る各モータＭ１，Ｍ２，ＤＭの立下げ時に、その各モータに入力する指令クロック信号の一例を示している。このように、各モータの立下げ時に、クロック数が徐々に減少する指令クロック信号を各モータＭ１，Ｍ２，ＤＭに入力することによって、像担持体と中間転写体の表面線速を、図２８に実線と一点鎖線で示すように制御し、両者の速度差をなくし、ないしは少なくすることができる。

以上説明した具体例においては、像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍを第１の担持体モータＭ１により回転駆動し、像担持体２ＢＫを第２の担持体モータＭ２により回転駆動するように構成したが、各像担持体の駆動方式は他の各種態様で構成することもできる。例えば図２９に示すように、各像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫに同心状に連結されたギア２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３ＢＫに、各担持体モータＭ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６の各出力ギア２５Ｙ，２５Ｃ，２５Ｍ，２５ＢＫをそれぞれ噛み合せ、その各ギア２３Ｙ乃至２３ＢＫと、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫをそれぞれ回転駆動し、その各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫに形成した各色のトナー像を、矢印Ａ方向に回転駆動される中間転写体３に重ねて転写する画像形成装置にも、本発明に係る構成を適用することができる。

図２９に示した画像形成装置においては、中間転写体３は、支持ローラ４，５，５Ａ，６に巻き掛けられ、駆動モータＤＭの出力ギア２８Ａが、支持ローラ４に同心状に固定されたギア２７Ａに噛み合い、駆動モータＤＭの回転が出力ギア２８Ａ及びギア２７Ａを介して支持ローラ４に伝えられ、中間転写体３が矢印Ａ方向に回転駆動される。

上述の担持体モータＭ３乃至Ｍ６と、駆動モータＤＭのうちの少なくとも１つがＤＣブラシレスモータより成るクロック制御モータにより構成され、そのＤＣブラシレスモータが前述したところと同様に制御される。これにより、モータＭ３乃至Ｍ６，ＤＭの立上げ時と立下げ時に像担持体２Ｙ乃至２ＢＫと中間転写体３の表面線速が大きく異なる不具合を阻止できる。他の基本構成は、図１及び図４に示した画像形成装置と変りはなく、図２９においては、図４に示した各要素に対応する要素には、図４に付した符号と同一の符号を付してある。

また、本発明は、１つの像担持体に単色トナー像を形成し、そのトナー像を、記録媒体担持体に担持されて搬送される記録媒体に転写する画像形成装置にも適用できるものである。

図３０は、かかる画像形成装置の一例を示している。ここに示した画像形成装置は、像担持体２に同心状に固定されたギア２７に、担持体モータＭの出力ギア２５が噛み合い、この担持体モータＭによって像担持体２が図３０における時計方向に回転駆動され、このときその像担持体２上に単色のトナー像が形成される。

一方、無端ベルトより成る記録媒体担持体３Ｂは、支持ローラ４Ａ，５Ａに巻き掛けられ、その一方の支持ローラ５Ａに同心状に連結されたギア２７Ｂに、駆動モータＤＭの出力ギア２８Ｂが噛み合い、この駆動モータＤＭによって、記録媒体担持体３Ｂが矢印Ａ方向に回転駆動される。

図示していない給紙装置から給送された記録媒体Ｐは、記録媒体担持体３Ｂに担持されて搬送され、図示していない転写装置によって、像担持体２上のトナー像がその記録媒体Ｐに転写される。像担持体Ｐは、記録媒体担持体３Ｂを離れた後、図示していない定着装置を通り、このときトナー像が記録媒体Ｐ上に定着される。

上述した画像形成装置の担持体モータＭと駆動モータＤＭの少なくとも一方がＤＣブラシレスモータより成るクロック制御モータによって構成され、そのＤＣブラシレスモータが前述したところと同様に制御される。これにより、モータＭ；ＤＭの定常回転時はもとより、その立上げ時と立下げ時にも、像担持体２と記録媒体担持体の表面線速が大きく異なってしまう不具合を阻止できる。

以上説明した画像形成装置においては、ＤＣブラシレスモータの回転数は、予め決められた速度曲線に合せて制御され、その速度曲線は、図４に示したメモリ３３、例えば不揮発メモリに記憶されている。その際、画像形成装置の各要素の特性が経時で変化した場合、像担持体と中間転写体（又は記録媒体担持体）との表面線速の差が大きくなることも考えられる。そこで、この速度曲線を、画像形成装置の図示していない操作パネルの操作、又は画像形成装置の接続端末（例えばパーソナルコンピュータ）への操作によって、変更できるように構成することが好ましい。このようにすれば、画像形成装置の経時変化によって像担持体と中間転写体（又は記録媒体担持体）の表面線速の差が大きくなった場合には、その差が小さくなるように、速度曲線を変えることができる。

本発明は、プリンタ以外の画像形成装置、例えば複写機、ファクシミリ、これらの複合機などにも広く適用できるものである。

画像形成装置の一例を示す概略断面図である。 中間転写体がカラー用の像担持体から離間した状態を示す概略断面図である。 直接転写方式の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。 図１に示した画像形成装置の像担持体と中間転写体の駆動系を示す説明図である。 像担持体とギアの位置関係を示す概略図である。 駆動モータと担持体モータの回転数の制御態様の一例を示す図である。 担持体モータの立下げ時の制御態様を示す説明図である。 ＤＣブラシレスモータのブレーキ手段の一例を示す説明図である。 中間転写体と像担持体の表面線速の一例の概略のみを示すグラフである。 中間転写体と像担持体の表面線速の一例の概略のみを示すグラフである。 中間転写体と像担持体の表面線速のさらに他の例の概略のみを示すグラフである。 中間転写体と像担持体の表面線速のさらに別の例の概略のみを示すグラフである。 複数のギアの位相関係の一例を説明する図である。 複数のギアの位相関係の調整に関する制御態様の一例を示すフローチャートである。 第１及び第２の担持体モータの回転数の制御態様の例を示す図である。 第１及び第２の担持体モータの回転数の制御態様の他の例を示す図である。 高速モードから低速モードへの切り換え時の像担持体の表面線速を示す説明図である。 各モード時の像担持体と中間転写体の表面線速を示すグラフである。 黒用ギアのピッチ円の半径方向の振れを示す図である。 カラー用ギアのピッチ円の半径方向の振れを示す図である。 図１９及び図２０に示した振れ量の差を示す図である。 他の振れ量の差を示す図である。 図２２に示した一方のカーブの位相をずらしたときの様子を示す図である。 ＤＣブラシレスモータに入力する指令クロック信号を示す説明図である。 像担持体と中間転写体の表面線速を示す図である。 ＤＣブラシレスモータに入力する指令クロック信号の他の例を示す説明図である。 ＤＣブラシレスモータに入力する指令クロック信号のさらに他の例を示す説明図である。 像担持体と中間転写体の表面線速を示す図である。 画像形成装置の他の例を示す概略図である。 画像形成装置のさらに他の例を示す概略図である。 従来のＤＣブラシレスモータに入力する指令クロック信号を示す説明図である。 従来のＤＣブラシレスモータにより駆動される像担持体と中間転写体の表面線速を示す図である。 従来のＤＣブラシレスモータに入力する指令クロック信号を示す説明図である。 従来のＤＣブラシレスモータにより駆動される像担持体と中間転写体の表面線速を示す図である。

符号の説明

２，２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ 像担持体
３ 中間転写体
３Ａ 記録媒体担持体
２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３ＢＫ ギア
３４Ｍ，３４ＢＫ センサ
ＤＭ，Ｍ 駆動モータ
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６ 担持体モータ
Ｐ 記録媒体

Claims (13)

1. 有彩色トナー像が形成されるカラー用の像担持体と、黒トナー像が形成される黒用の像担持体と、前記カラー用の像担持体に形成されたトナー像と前記黒用の像担持体に形成されたトナー像が重ねて転写される中間転写体と、該中間転写体を回転駆動する駆動モータと、前記カラー用の像担持体に連結されたカラー用ギアと、前記黒用の像担持体に連結された黒用ギアと、前記カラー用の像担持体を前記カラー用ギアを介して回転駆動する第１の担持体モータと、前記黒用の像担持体を前記黒用ギアを介して回転駆動する第２の担持体モータと、前記カラー用ギアの周方向における第１の位置を検知する第１のセンサと、前記黒用ギアの周方向における第２の位置を検知する第２のセンサとを具備し、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写して記録画像を得る画像形成装置であって、前記第１の担持体モータと第２の担持体モータは、指令クロック信号とフィードバック信号とにより制御されるＤＣブラシレスモータより成り、前記第１及び第２の担持体モータの立上げ時と立下げ時に、該第１及び第２の担持体モータの回転数を、予め決められた速度曲線に合せて制御すると共に、前記第１のセンサと第２のセンサが前記第１の位置と第２の位置を検知した時間の差をΔｔとし、前記カラー用ギアと黒用ギアが、前記記録画像に色ずれが発生しないように所定の位相関係を保って定常時の回転数で回転したときに、前記第１及び第２のセンサが前記第１及び第２の位置を検知したときの基準時間差をΔＴとし、前記時間差Δｔと前記基準時間差ΔＴとの差であるセンサ検知時間差をΔＳとしたとき、前記第１及び第２の担持体モータの立ち上げ終了後であって、画像形成動作開始前に、前記センサ検知時間差ΔＳが検出されたとき、前記カラー用ギアと黒用ギアが前記所定の位相関係に近づくように、前記第１及び第２の担持体モータの少なくとも一方の担持体モータの回転数を変更する位相関係の調整を複数回行う画像形成装置。
2. 有彩色トナー像が形成されるカラー用の像担持体と、黒トナー像が形成される黒用の像担持体と、記録媒体を担持して搬送する記録媒体担持体と、該記録媒体担持体を回転駆動する駆動モータと、前記カラー用の像担持体に連結されたカラー用ギアと、前記黒用の像担持体に連結された黒用ギアと、前記カラー用の像担持体を前記カラー用ギアを介して回転駆動する第１の担持体モータと、前記黒用の像担持体を前記黒用ギアを介して回転駆動する第２の担持体モータと、前記カラー用ギアの周方向における第1の位置を検知する第１のセンサと、前記黒用ギアの周方向における第２の位置を検知する第２のセンサとを具備し、前記カラー用の像担持体に形成されたトナー像と前記黒用の像担持体に形成されたトナー像を前記記録媒体に重ねて転写して記録画像を得る画像形成装置であって、前記第１の担持体モータと第２の担持体モータは、指令クロック信号とフィードバック信号とにより制御されるＤＣブラシレスモータより成り、前記第１及び第２の担持体モータの立上げ時と立下げ時に、該第１及び第２の担持体モータの回転数を、予め決められた速度曲線に合せて制御すると共に、前記第１のセンサと第２のセンサが前記第１の位置と第２の位置を検知した時間の差をΔｔとし、前記カラー用ギアと黒用ギアが、前記記録画像に色ずれが発生しないように所定の位相関係を保って定常時の回転数で回転したときに、前記第１及び第２のセンサが前記第１及び第２の位置を検知したときの基準時間差をΔＴとし、前記時間差Δｔと前記基準時間差ΔＴとの差であるセンサ検知時間差をΔＳとしたとき、前記第１及び第２の担持体モータの立ち上げ終了後であって、画像形成動作開始前に、前記センサ検知時間差ΔＳが検出されたとき、前記カラー用ギアと黒用ギアが前記所定の位相関係に近づくように、前記第１及び第２の担持体モータの少なくとも一方の担持体モータの回転数を変更する位相関係の調整を複数回行う画像形成装置。
3. 前記時間差Δｔの代わりに、該時間差Δｔに予め決められた補正値を加えた値を用いて前記位相関係の調整を行う請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記駆動モータがステッピングモータより成る請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記駆動モータがＤＣブラシレスモータより成る請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記ＤＣブラシレスモータは、その立上げ時と立下げ時に、前記速度曲線に対応したクロック数の指令クロック信号により回転制御される請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記ＤＣブラシレスモータは、その立上げ時に、徐々に増大するクロック数の指令クロック信号により回転制御され、定常回転時には、ほぼ一定のクロック数の指令クロック信号により回転制御され、立下げ時には、徐々に減少するクロック数の指令クロック信号により回転制御される請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記ＤＣブラシレスモータの立下げ時に、該ＤＣブラシレスモータを強制的に減速させるブレーキ手段を具備する請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記ＤＣブラシレスモータの立上げ時と立下げ時に、指令クロック信号のクロック数を段階的に変化させて前記クロック制御モータの回転数を制御する請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記カラー用の像担持体に形成された有彩色トナー像と黒用の像担持体に形成された黒トナー像をそれぞれ中間転写体に重ねて転写し、その中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写してフルカラー画像を得るカラーモードと、カラー用の像担持体を停止させると共に、該カラー用の像担持体と中間転写体を互いに離間させ、黒用の像担持体を回転駆動し、該黒用の像担持体に形成した黒トナー像を中間転写体を介して記録媒体に転写して黒画像を得るモノクロモードとを選択可能に構成され、前記第２の担持体モータと駆動モータを停止させることなく、カラーモードからモノクロモードへの切り換えと、モノクロモードからカラーモードへの切り換えを実行する請求項１及び３乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記カラー用の像担持体に形成された有彩色トナー像と黒用の像担持体に形成された黒トナー像をそれぞれ記録媒体担持体に担持されて搬送される記録媒体に重ねて転写してフルカラー画像を得るカラーモードと、カラー用の像担持体を停止させると共に、該カラー用の像担持体と記録媒体担持体を互いに離間させ、黒用の像担持体を回転駆動し、該黒用の像担持体に形成した黒トナー像を記録媒体担持体に担持されて搬送される記録媒体に転写して黒画像を得るモノクロモードとを選択可能に構成され、前記第２の担持体モータと駆動モータを停止させることなく、カラーモードからモノクロモードへの切り換えと、モノクロモードからカラーモードへの切り換えを実行する請求項２及び３乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 切り換え後のモードがカラーモードであるとき、その切り換え後のモードでの画像形成動作開始前に、前記位相関係の調整と同じ調整動作が行われる請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
13. 前記速度曲線がメモリに記憶されており、該速度曲線を、操作パネルの操作又は画像形成装置の接続端末への操作により変更可能である請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置。

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