JP4484207B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、複数の像担持体を備えたカラーの画像形成装置に関するものである。

従来から、カラー複写機、カラープリンタ等のカラー画像形成装置において、複数の感光体ドラム（像担持体）を２つの駆動系に分けて駆動する駆動手段が多く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、画像形成装置（タンデム型カラー画像形成装置）には、中間転写ベルト（又は転写ベルト）に対向するように、４つの感光体ドラムが並設されている。４つの感光体ドラム上では、それぞれ、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの画像形成がおこなわれる。そして、４つの感光体ドラム上で形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト（又は被転写材）上に重ねて転写される。

ここで、４つの感光体ドラムを回転駆動する駆動手段は、黒色（ブラック）の画像形成に係わる１つの感光体ドラムを回転駆動する第１の駆動系と、カラー（シアン、マゼンタ、イエロー）の画像形成に係わる３つの感光体ドラムを回転駆動する第２の駆動系と、の独立した２つの駆動系からなる。そして、画像形成装置にて、黒色のみの画像形成（モノクロモード）をおこなう場合には第１の駆動系のみを稼動させて、フルカラーの画像形成（フルカラーモード）をおこなう場合には第１の駆動系及び第２の駆動系を稼動させることになる。こうして、モノクロモードとフルカラーモードとに対応した効率的な駆動手段が達成される。

一方、特許文献２等には、タンデム型のカラー画像形成装置であって、色ずれのないカラー画像を形成することを目的とした技術が開示されている。詳しくは、４つの感光体ドラムをそれぞれ駆動する４つのモータの駆動電流を検出して、感光体ドラムの偏心による回転周期の位相差を求める。そして、４つの感光体ドラムの位相差がなくなるように、４つのモータをそれぞれ制御して４つの感光体ドラムの回転数を加減する。

特開２００１−９２１９４号公報 特開２００１−１８８３９５号公報

上述した従来の技術は、複数の像担持体を回転駆動する駆動手段における回転周期の位相差を効率よく短時間に取り除くことができなかった。このような回転周期の位相差が生じた場合には、出力画像上に色ずれや滲みが生じることになり、高画質が要求されるカラー画像形成装置において、無視できない問題となっている。

詳しくは、以下の通りである。
感光体ドラム（像担持体）を回転駆動するギアは、製造上の限界からある程度偏心している。したがって、感光体ドラムを回転駆動すると、感光体ドラムとともに回転するギアの偏心による回転周期の位相が生じることになる。このような各感光体ドラムにおける位相が中間転写ベルト（又は被転写材）への転写タイミングに対して一致していないで位相差がある場合には、その位相差に応じた色ずれや滲みが生じてしまう。

ここで、複数の感光体ドラムを駆動する駆動系が１つである場合には、予め製造段階で、複数の感光体ドラムの位相差が生じないようにギアを画像形成装置本体に設置することができる。すなわち、複数のギアの偏心位置を調整して組み付けることで、位相差の生じない駆動系を製造することができる。

ところが、複数の駆動系を備えた画像形成装置においては、製造段階で位相差調整をおこなっても、その後の使用形態によって位相差が生じてしまうことになる。具体的に、上述した黒色画像形成に係わる第１の駆動系とカラー画像形成に係わる第２の駆動系とを備えた画像形成装置の場合、モノクロモードからフルカラーモードへの切り替えをおこなうたびに、第１の駆動系と第２の駆動系とに位相差が生じてしまうことになる。

これに対して、特許文献２等の技術は、４つの感光体ドラムをそれぞれ駆動する４つのモータの駆動電流を検出して感光体ドラムの位相差を求めた後に、その結果に基いて４つのモータをそれぞれ制御している。したがって、４つの感光体ドラムの位相差が軽減されて、色ずれ等の不具合が抑止されることがある程度期待できる。

しかし、特許文献２等の技術は、４つの感光体ドラムの位相差を検出するために、各感光体ドラムを少なくとも１周分回転させてその駆動電流の変位を検出しなければならない。また、位相差の検出精度を高めるためには、感光体ドラムを複数周回転させてその検出結果を平均化する必要もある。このように、特許文献２等の技術は、複数の感光体ドラムの位相差が調整されるまでの応答性が良好ではなかった。また、位相差の検出が複雑であるとともに、装置全体が高価になる可能性があった。さらに、上述した黒色画像形成に係わる第１の駆動系とカラー画像形成に係わる第２の駆動系とを備えた画像形成装置の場合には、それぞれの駆動系によって回転駆動する感光体ドラムの数が異なるために、さらに位相検出が複雑化して効率的な制御ができなくなる可能性があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、比較的簡易な構成で、複数の像担持体を回転駆動する駆動手段における回転周期の位相差を効率よく短時間に調整することができて、出力画像上に色ずれや滲みが生じることのない、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、複数の像担持体と、前記複数の像担持体を複数の駆動系に分けてそれぞれ回転駆動する駆動手段と、前記複数の駆動系によって回転駆動される像担持体の回転基準位置をそれぞれ検出する複数の検出手段と、前記複数の検出手段の検出結果に基いて前記複数の像担持体の回転基準位置が一致又は近似するように前記駆動手段を駆動制御する駆動制御手段と、を備え、前記複数の駆動系は、それぞれ、前記像担持体とともに回転するギアを備え、前記ギアは、その偏心位置を基準に設定されて前記回転基準位置となる半円弧状の起立部を備え、前記半円弧状の起立部は、その円弧長が、前記像担持体の半周ピッチに対応するように形成され、前記検出手段は、前記起立部の有無を検出するフォトセンサであり、前記駆動制御手段は、２つの前記フォトセンサのうちいずれか一方のフォトセンサにおける前記起立部の有無を検出する検出結果と他方のフォトセンサにおける前記起立部の有無を検出する検出結果とに基づいて、当該２つのフォトセンサに対応するそれぞれの前記像担持体の回転数を増減して当該像担持体の前記回転基準位置が一致又は類似するように当該像担持体に対応する前記駆動手段を駆動制御するものである。

また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記複数の駆動系は、それぞれ、ＤＣブラシレスモータを備えたものである。

また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記複数の駆動系を、黒色の画像形成に係わる像担持体を回転駆動する第１の駆動系と、黒色以外のカラーの画像形成に係わる像担持体を回転駆動する第２の駆動系と、としたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記複数の駆動系は、それぞれ、回転駆動する像担持体の回転数を可変できるように構成され、前記駆動制御手段は、前記複数の駆動系による回転数を可変して前記複数の像担持体の回転基準位置が一致又は近似するように制御するものである。

本発明は、複数の駆動系によって回転駆動される像担持体の回転基準位置を像担持体の半周ピッチに対応するように設定して、その回転基準位置を検出して複数の駆動系を駆動制御している。これによって、比較的簡易な構成で、複数の像担持体を回転駆動する駆動手段における回転周期の位相差を効率よく短時間に調整することができて、出力画像上に色ずれや滲みが生じることのない、画像形成装置を提供することができる。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１及び図２にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのレーザプリンタを示す構成図であり、図２はその作像部を示す拡大図である。

図１に示すように、中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。なお、装置本体１００に設置される４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図２において、プロセスカートリッジ６と感光体ドラム１と１次転写バイアスローラ９とにおける符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を省略して図示する。

図２を参照して、プロセスカートリッジ６は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部４、現像部５、クリーニング部２と、が一体化されたものであって、装置本体１００に対して着脱自在に構成されている。そして、感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成されることになる。

なお、本実施の形態１では、感光体ドラム１、帯電部４、現像部５、クリーニング部２を、一体化してプロセスカートリッジ６を構成したが、各構成部を単独のユニットとして、装置本体１００に着脱自在に設置することもできる。

図２を参照して、感光体ドラム１は、駆動系６０（駆動手段）によって図２中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４の位置で、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。なお、感光体ドラム１を駆動する駆動系６０は、駆動制御手段として機能する制御部７０によって駆動電流値が可変に制御される。これによって、感光体ドラム１の回転数は可変される。
その後、感光体ドラム１の表面は、露光部７（図１を参照できる。）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１の表面は、現像部５との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程である。）。
詳しくは、現像部５内には、トナーとキャリアとからなる現像剤Ｇが収容されている。現像部５内の現像剤Ｇは、トナー濃度センサ５７によって検知される現像剤Ｇ中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。すなわち、現像部５内のトナー消費に応じて、トナー搬送パイプ４３からトナー補給口４４を介して現像剤収容部５４内に、トナーが補給される。

なお、トナー搬送パイプ４３は、図１を参照して、装置本体１００の上方のボトル収容器３１に設置されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのうち対応するトナーボトルに連通している。これにより、各色のトナーが収容されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋから、トナー搬送パイプ４３を介して、各現像部５にそれぞれ各色のトナーが搬送される。

その後、現像剤収容部５４内に補給されたトナーは、第２搬送スクリュ５６、第１搬送スクリュ５５によって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、２つの現像剤収容部５３、５４を循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。

現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。

上述した現像工程の後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体１の表面は、クリーニング部２との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１の表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで、それぞれおこなわれる。すなわち、図１を参照して、プロセスカートリッジの下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、図１を参照して、中間転写ユニット１５は、像担持体としての中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、対向ローラ１３、テンションローラ１４、クリーニング部１０等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ部材１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ部材１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。

４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト８は、中間転写ベルト８用のクリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、２次転写ニップの位置に搬送された被転写材Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の被転写材Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８に搬送された被転写材Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、被転写材Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。
その後、被転写材Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置本体１００外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図３及び図４を用いて、像担持体としての感光体ドラム１を駆動する駆動手段について説明する。
図３は、プロセスカートリッジ６の感光体ドラム１が、装置本体１００の駆動系６０に装着された状態を上方から示す断面図である。なお、図３にて、感光体ドラム１以外のプロセスカートリッジ６の構成部材の図示は省略している。

また、本実施の形態１の画像形成装置には、黒色の画像形成に係わる感光体ドラム１Ｋのみを回転駆動する第１の駆動系６０Ｋと、カラーの画像形成に係わる３つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを回転駆動する第２の駆動系６０Ｃと、が設けられている。

詳しくは、図３に示すように、それぞれの駆動系６０は、主として、ＤＣブラシレスモータ６１、駆動ギア６２、ギア６３、駆動軸６４、ジョイント６５等で構成される。
ＤＣブラシレスモータ６１は、装置本体１００の側板９０にブラケットを介して固設されている。ＤＣブラシレスモータ６１の回転軸には駆動ギア６２が設けられている。駆動ギア６２は、駆動軸６４と一体的に回転するギア６３に噛合する。駆動軸６４には、感光体ドラム１の端面に設けられたフランジ１１の係合部に係合するジョイント６５が挿設されている。

このように構成された駆動系６０に対して、感光体ドラム１（プロセスカートリッジ６）は、幅方向（図３の紙面上下方向である。）の移動によって着脱される。
詳しくは、感光体ドラム１の装着時には、面板９５を外した状態の装置本体１００に対して、感光体ドラム１を駆動系６０に向けて挿入する。このとき、駆動系６０の駆動軸６４が、感光体ドラム１の軸受に挿入される。さらに、駆動系６０におけるジョイント６５の爪部材が、スプリングの付勢力によって、感光体ドラム１の係合部に係合される。そして、感光体ドラム１の挿入が完了した後に、面板９５を側板９０に固定することで、装置本体１００に対する感光体ドラム１の位置が定まる。

このように感光体ドラム１が装着された駆動系６０は、感光体ドラム１を所定方向に回転駆動する。詳しくは、制御部７０によって、電源部（不図示である。）からＤＣブラシレスモータ６１に所定の駆動電流を供給するように制御する。ＤＣブラシレスモータ６１が稼動すると、駆動力が駆動ギア６２からギア６３に伝達される。さらに、その駆動力は、駆動軸６４のジョイント６５から係合部１１に伝達されて、感光体ドラム１が回転駆動される。
なお、３つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを回転駆動する第２の駆動系６０Ｃは、１つのＤＣブラシレスモータ６１に設置された駆動ギア６２から、ギア列（不図示である。）を介して、３つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの軸上にそれぞれ設置されたギア６３にそれぞれ駆動力を伝達する。

ここで、図４を参照して、第１の駆動系６０Ｋにおいて、黒色用の感光体ドラム１Ｋとともに回転するギア６３Ｋには、半円弧状の起立部６３ａＫ（フィラー）が設けられている。同様に、第２の駆動系６０Ｃにおいて、カラー用の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃとともに回転するギア６３Ｃ（本実施の形態では、シアン用の感光体ドラム１Ｃの軸上に設けられている。）にも、半円弧状の起立部６３ａＣ（フィラー）が設けられている。なお、図４は、第１の駆動系６０Ｋ及び第２の駆動系６０Ｃをギア６３側からみた概略正面図（図１及び図２の紙面と平行な面である。）である。

図３及び図４を参照して、ギア６３Ｋ、６３Ｃに設けられた起立部６３ａＫ、６３ａＣは、駆動系６０Ｋ、６０Ｃの外側に向けて起立している。そして、装置本体１００内であって、それらの起立部６３ａＫ、６３ａＣに対向する位置には、検出手段としてのフォトセンサ８０Ｋ、８０Ｃが固設されている。フォトセンサ８０Ｋ、８０Ｃは、発光ダイオード等の発光素子とフォトダイオード等の受光素子とからなり、発光素子と受光素子との間における起立部６３ａＫ、６３ａＣの有無を検出する。詳しくは、発光素子から発せられた光が受光素子に達している場合には起立部６３ａＫ、６３ａＣがないものと判別され、発光素子から発せられた光が受光素子に達していない場合には起立部６３ａＫ、６３ａＣがあるものと判別される。
なお、本実施の形態では、フォトセンサ８０Ｋ、８０Ｃとして、透過型フォトセンサを用いたが、その代わりに反射型フォトセンサを用いることもできる。

ここで、ギア６３Ｋ、６３Ｃに設けられた起立部６３ａＫ、６３ａＣは、回転駆動される感光体ドラム１Ｋ、１Ｃ（又はギア６３Ｋ、６３Ｃ）の半周ピッチに対応するように形成されている。すなわち、ギア６３Ｋ、６３Ｃは感光体ドラム１Ｋ、１Ｃとともに回転するため、起立部６３ａＫ、６３ａＣは、ギア６３Ｋ、６３Ｃの中心から１８０°の範囲で円弧状に形成されている。

さらに、起立部６３ａＫ、６３ａＣは、ギア６３Ｋ、６３Ｃの偏心位置を基準にして設置されている。例えば、起立部６３ａＫ、６３ａＣの円弧の中心がギア６３Ｋ、６３Ｃの偏心方向と一致するように、起立部６３ａＫ、６３ａＣが形成されている。そして、この起立部６３ａＫ、６３ａＣが、回転駆動される感光体ドラム１Ｋ、１Ｃの回転基準位置となる。
なお、起立部６３ａＫ、６３ａＣは、ギア６３Ｋ、６３Ｃに対して着脱自在に構成することが好ましい。これにより、ギア６３Ｋ、６３Ｃが成形された後の偏心検査の結果に基いて起立部６３ａＫ、６３ａＣを設置して、回転基準位置を最適に設定することができる。

他方、２つのフォトセンサ８０Ｋ、８０Ｃは、双方の感光体ドラム１Ｋ、１Ｃにおける中間転写ベルト８への転写タイミングに対応させて配設されている。具体的に、第１の駆動系６０Ｋのフォトセンサ８０Ｋは、第２の駆動系６０Ｃのフォトセンサ８０Ｃの設置位置（図４中の破線で示す位置である。）に対して、双方の感光体ドラム１Ｋ、１Ｃの軸間距離Ｘの分だけ逆回転方向（反時計方向）の位置に配設されている。これにより、回転基準位置となるそれぞれの起立部６３ａＫ、６３ａＣが、それぞれのフォトセンサ８０Ｋ、８０Ｃの位置を同時に通過したときに、ギア６３Ｋ、６３Ｃの偏心により生じる位相が合致することになる。

次に、図５及び図６を用いて、上述の駆動手段に対する駆動制御について説明する。
図５は、２つの駆動系６０Ｋ、６０Ｃのフォトセンサ８０Ｋ、８０Ｃで検出される信号の例を示すチャートである。第１の駆動系６０Ｋと第２の駆動系６０Ｃとにギア偏心による位相差が生じている場合（モノクロモードからフルカラーモードへの切り替え時等である。）には、図５に示すように、第１のフォトセンサ８０Ｋの出力Ｓ１（黒色感光体センサ信号）と、第２のフォトセンサ８０Ｃの出力Ｓ２（カラー感光体センサ信号）と、にも同様の位相差が生じる。なお、図５において、横軸はギア６３（又は感光体ドラム１）の回転角度を示す。

図５を参照して、駆動制御が開始されると（符号Ｑの位置である。）、２つのフォトセンサ８０Ｋ、８０Ｃのうちいずれか一方の信号が切り替わってから、他方の信号が切り替わるまでの時間（角度差Ａ−αに対応する。）が検出される。ここで、フォトセンサ８０Ｋ、８０Ｃの信号の切り替わりは、上述した回転基準位置としての起立部６３ａＫ、６３ａＣの検出に対応するものである。

そして、検出された信号が切り替わる時間に応じて、各感光体ドラム１Ｋ、１Ｃの回転数が増減される。例えば、図６を参照して、検出時間が８０ｍｓｅｃ（角度差が４５°）と検出された場合には、黒色用の感光体ドラム１Ｋの回転数が１０％減速され、カラー用の感光体ドラム１Ｃ（他の感光体ドラム１Ｍ、１Ｙも追従する。）の回転数が１０％加速される。なお、図６は、検出時間（角度差Ａ−α）と各感光体ドラム１Ｋ、１Ｃの回転数変動率との関係を示すものである。
そして、図６に基いて、検出時間が±４０ｍｓｅｃ（角度差が±２２．５°）の範囲内になるように、２つの駆動系６０Ｋ、６０Ｃが駆動制御される。すなわち、双方のギア６３Ｋ、６３Ｃの回転基準位置（起立部６３ａＫ、６３ａＣ）が一致又は近似するように、２つの駆動系６０Ｋ、６０Ｃが駆動制御される。

本実施の形態では、起立部６３ａＫ、６３ａＣを半円弧状に形成して、回転基準位置を感光体ドラム１Ｋ、１Ｃの半周ピッチに対応させているので、少なくとも感光体ドラム１Ｋ、１Ｃが半周回転する間に、短時間に回転基準位置を検出することができる。
図５に示す破線Ｓ１´、Ｓ２´は、起立部６３ａＫ、６３ａＣを１８０°の円弧状ではなくて極小の角度の円弧状で形成した場合の、フォトセンサ出力を示すものである。このような場合には、破線Ｓ１´、Ｓ２´に示すように、制御開始から最初に信号の切り替えを検出するまでの時間（角度Ａ´）が感光体ドラムの半周回転する時間よりも長くなることがある。したがって、短時間で回転基準位置を位置合わせするのが難しくなってしまう。

以上説明したように、本実施の形態では、複数の駆動系６０Ｋ、６０Ｃによって回転駆動される感光体ドラム１Ｋ、１Ｃの回転基準位置を、感光体ドラム１Ｋ、１Ｃの半周ピッチに対応するように設定して、その回転基準位置を検出して複数の駆動系６０Ｋ、６０Ｃを駆動制御している。これによって、比較的簡易かつ安価な構成で、複数の感光体ドラム１Ｋ、１Ｃを回転駆動する駆動手段における回転周期の位相差を効率よく短時間に調整することができる。すなわち、出力画像上に色ずれや滲みが生じることのない、画像形成装置を提供することができる。

また、本実施の形態では、駆動制御する駆動系６０Ｋ、６０Ｃの駆動源としてＤＣブラシレスモータ６１を用いているために、低騒音で、短時間で精度の高い回転数可変制御が可能になる。
また、本実施の形態では、２つの駆動系６０Ｋ、６０Ｃをそれぞれ独立して回転数可変制御ができるように構成しているために、１つの駆動系のみ回転数可変制御する場合と比較して、可変制御に係わる時間が短縮される。また、１つの駆動系のみの回転数変動率が大きくなって、感光体ドラム１や中間転写ベルト８のダメージが大きくなる不具合も未然に防止される。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 画像形成装置における作像部の近傍を示す断面図である。 画像形成装置における駆動系の近傍を示す断面図である。 ２つの駆動系を示す概略図である。 ２つの駆動系のフォトセンサで検出される信号を示すチャートである。 フォトセンサの検出結果に基く２つの駆動系の回転数変動率を示す表である。

符号の説明

１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体ドラム（像担持体）、
６、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ プロセスカートリッジ（作像部）、
６０ 駆動系、 ６０Ｋ 第１の駆動系、 ６０Ｃ 第２の駆動系、
６１ ＤＣブラシレスモータ、 ６２ 駆動ギア、
６３、６３Ｋ、６３Ｃ ギア、
６３ａ、６３ａＫ、６３ａＣ 起立部、 ７０ 制御部、
８０、８０Ｋ、８０Ｃ フォトセンサ（検出手段）、
９０ 側板、 ９５ 面板、
１００ 画像形成装置本体（装置本体）。

Claims (4)

1. 複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体を複数の駆動系に分けてそれぞれ回転駆動する駆動手段と、
   前記複数の駆動系によって回転駆動される像担持体の回転基準位置をそれぞれ検出する複数の検出手段と、
   前記複数の検出手段の検出結果に基いて前記複数の像担持体の回転基準位置が一致又は近似するように前記駆動手段を駆動制御する駆動制御手段と、
   を備え、
   前記複数の駆動系は、それぞれ、前記像担持体とともに回転するギアを備え、
   前記ギアは、その偏心位置を基準に設定されて前記回転基準位置となる半円弧状の起立部を備え、
   前記半円弧状の起立部は、その円弧長が、前記像担持体の半周ピッチに対応するように形成され、
   前記検出手段は、前記起立部の有無を検出するフォトセンサであり、
   前記駆動制御手段は、２つの前記フォトセンサのうちいずれか一方のフォトセンサにおける前記起立部の有無を検出する検出結果と他方のフォトセンサにおける前記起立部の有無を検出する検出結果とに基づいて、当該２つのフォトセンサに対応するそれぞれの前記像担持体の回転数を増減して当該像担持体の前記回転基準位置が一致又は類似するように当該像担持体に対応する前記駆動手段を駆動制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数の駆動系は、それぞれ、ＤＣブラシレスモータを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記複数の駆動系は、黒色の画像形成に係わる像担持体を回転駆動する第１の駆動系と、黒色以外のカラーの画像形成に係わる像担持体を回転駆動する第２の駆動系と、であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記複数の駆動系は、それぞれ、回転駆動する像担持体の回転数を可変できるように構成され、
   前記駆動制御手段は、前記複数の駆動系による回転数を可変して前記複数の像担持体の回転基準位置が一致又は近似するように制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。

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