JP4980833B2

JP4980833B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4980833B2
Application number: JP2007239604A
Authority: JP
Inventors: 哲治西川; 真木倉; 一喜鈴木; 康広前畠; 雅裕石田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2007-09-14
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-09-14
Also published as: JP2009069634A; EP2037328A3; EP2037328A2; EP2037328B1

Description

本発明は、有彩色トナー像がそれぞれ形成される複数のカラー用感光体ドラムと、黒トナー像が形成される１つの黒用感光体ドラムと、各カラー用感光体ドラムに対して同心状に配置され、かつ各カラー用感光体ドラムと共に回転するように各カラー用感光体ドラムに連結されたカラー用ギアと、前記黒用感光体ドラムに対して同心状に配置され、かつ該黒用感光体ドラムと共に回転するように黒用感光体ドラムに連結された黒用ギアを有し、前記各カラー用ギアと共に回転駆動される各カラー用感光体ドラム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、前記黒用ギアと共に回転駆動される黒用感光体ドラム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感光体ドラムを停止させ、前記黒用ギアと共に回転駆動される黒用感光体ドラム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に構成された画像形成装置に関する。

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等として構成される画像形成装置として、複数の感光体ドラムが並んで配置された、所謂、タンデム方式のカラー画像形成装置が汎用されている。このようなカラー画像形成装置においては、複数の感光体ドラム表面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他に、黒用感光体ドラムだけに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。
この場合に、カラー用感光体ドラムと黒用感光体ドラムには、これらと同心状に配置されて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感光体ドラムを回転させている。その際、カラー用ギアと黒用ギアの偏心によって、カラー用感光体ドラムと黒用感光体ドラムに回転ムラが発生し、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恐れがある。そのため、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されるように構成されている。ところが、黒用ギアと共に黒用感光体ドラムを回転駆動して黒用感光体ドラム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感光体ドラム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恐れがある。
そこで、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することが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
特許第３４９６５６６号

しかしながら、特許文献１記載のものでは、無端状転写ベルトの回動経路をカラーモードとモノクロモード時に変更させて、モノクロモード時には、転写ベルトをカラー用感光体ドラムから離間させ黒用感光体ドラムとのみ摺接するが、カラーモード時には、黒用感光体ドラムと共にカラー用感光体ドラムとも摺接させるようにしている。そのため、モード変更に伴って転写ベルトの回動経路を変更させる必要があり、転写ベルトの移送速度が変動しやすく、色ずれが発生する恐れがある。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、カラーモード時とモノクロモード時との切り換えを行っても、短時間でしかも簡単な構成で確実に位相ずれの発生を抑制することの可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、有彩色トナー像がそれぞれ形成される複数のカラー用感光体ドラムと、黒トナー像が形成される１つの黒用感光体ドラムと、各カラー用感光体ドラムに対して同心状に配置され、かつ各カラー用感光体ドラムと共に回転するように各カラー用感光体ドラムに連結されたカラー用ギアと、前記黒用感光体ドラムに対して同心状に配置され、かつ該黒用感光体ドラムと共に回転するように黒用感光体ドラムに連結された黒用ギアを有し、前記各カラー用ギアと共に回転駆動される各カラー用感光体ドラム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、前記黒用ギアと共に回転駆動される黒用感光体ドラム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感光体ドラムを停止させ、前記黒用ギアと共に回転駆動される黒用感光体ドラム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に構成され、前記感光体ドラムの各カラー用ギアは、駆動源によって連結駆動されたそれぞれの駆動ギアと噛合して回転され、当該駆動ギアと離間して非噛合状態とされたときに、各カラー用感光体ドラムの回転を停止するように前記各駆動ギアに対応して配設され、前記対応する駆動ギアとの噛合または非噛合状態とするように前記各カラー用ギアを移動させる接離手段及び前記黒用感光体ドラムに、当該感光体ドラムの回転位置を検知する回転位置検知手段を備え、前記カラーモード時における黒用感光体ドラムの回転停止位置を前記回転位置検知手段によって検知して記憶し、前記モノクロモード時に、前記記憶されたカラーモード時における黒用感光体ドラムの回転停止位置と同一位置で黒用感光体ドラムを停止するように制御する制御装置を備えた画像形成装置において、前記複数のカラー用感光体ドラムは、並列に直線状に配列されており、前記接離手段は、前記各カラー用感光体ドラムのカラー用ギアを押し上げて前記駆動ギアと非噛合状態とする突出面と、前記カラー用ギアを押し下げて前記駆動ギアと噛合状態とする凹面とを交互に配設する案内面を有し、さらに、当該接離手段を前記各カラー用感光体ドラムの配列方向に移動させる駆動手段を備え、当該駆動手段によって前記モノクロモード時に前記カラー用ギアを前記突出面で押し上げて前記駆動ギアと離間させて非噛合状態となるように前記接離手段を前記感光体ドラムの配列方向に移動させ、前記カラーモード時に前記各カラー用ギアを押し下げて前記駆動ギアと噛合するように、前記接離手段を前記感光体ドラムの配列方向に移動させるように制御されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、有彩色トナー像がそれぞれ形成される複数のカラー用感光体ドラムと、黒トナー像が形成される１つの黒用感光体ドラムと、各カラー用感光体ドラムに対して同心状に配置され、かつ各カラー用感光体ドラムと共に回転するように各カラー用感光体ドラムに連結されたカラー用ギアと、前記黒用感光体ドラムに対して同心状に配置され、かつ該黒用感光体ドラムと共に回転するように黒用感光体ドラムに連結された黒用ギアを有し、前記各カラー用ギアと共に回転駆動される各カラー用感光体ドラム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、前記黒用ギアと共に回転駆動される黒用感光体ドラム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感光体ドラムを停止させ、前記黒用ギアと共に回転駆動される黒用感光体ドラム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に構成され、前記感光体ドラムの各カラー用ギアは、駆動源によって連結駆動されたそれぞれの駆動ギアと噛合して回転され、当該駆動ギアと離間して非噛合状態とされたときに、各カラー用感光体ドラムの回転を停止するように前記各駆動ギアに対応して配設され、前記対応する駆動ギアとの噛合または非噛合状態とするように前記各カラー用ギアを移動させる接離手段及び前記黒用感光体ドラムに、当該感光体ドラムの回転位置を検知する回転位置検知手段を備え、前記カラーモード時における黒用感光体ドラムの回転停止位置を前記回転位置検知手段によって検知して記憶し、前記モノクロモード時に、前記記憶されたカラーモード時における黒用感光体ドラムの回転停止位置と同一位置で黒用感光体ドラムを停止するように制御する制御装置を備えた画像形成装置において、前記各カラー用感光体ドラムと黒用感光体ドラムは、並列に直線状に配列されており、当該感光体ドラムの配列方向と平行に配設され、当該配列方向に無端移動される無端状ベルト上に、前記各カラー用感光体ドラムと黒用感光体ドラム上に形成された有彩色トナー像と黒トナー像を転写し、前記カラー用感光体ドラムの各カラー用ギアが前記対応する駆動ギアから離間したときに、同時に前記無端状ベルトから当該対応するカラー用感光体ドラムが離間し、前記カラー用ギアの駆動ギアからの離間方向と前記カラー用感光体ドラムの無端状ベルトからの離間方向が同一方向となるように、前記接離手段を配設させたことを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記駆動源は、１個の駆動モータであり、当該駆動モータによって、前記各カラー用ギア及び黒用ギアを駆動回転させることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項記載の画像形成装置において、前記各カラー用ギアに対応する駆動ギアと前記駆動源とは、他の複数の連結ギアによって駆動連結されていることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１項記載の画像形成装置において、前記各カラー用ギアの回転周期をＴ、前記感光体ドラムの露光位置とトナー像の転写位置間の角度をαとしたときに、前記各カラー用ギアに対応する駆動ギアの歯数を前記駆動ギアの回転周期Ｔ２がＴ２＝Ｔ×（α／３６０）／Ｎ（Ｎは整数）となる駆動ギアの歯数としたことを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか１項記載の画像形成装置において、前記各カラー用ギアは、同一金型で成形されたギアであることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れか１項記載の画像形成装置において、前記各カラー用感光体ドラムに、当該各感光体ドラムの回転位置を検知する回転位置検知手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れか１項記載の画像形成装置において、前記カラー用感光体ドラムのそれぞれは、一体に連結された現像装置を有し、前記カラー用ギアの前記駆動ギアからの離間に伴って移動するカラー用感光体ドラムの移動と共に前記現像装置も移動することを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れか１項記載の画像形成装置において、前記カラー用感光体ドラムのそれぞれは、画像形成装置本体から取り外し自在に取り付けられていることを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、請求項９記載の画像形成装置において、前記カラー用感光体ドラムの画像形成装置本体からの取り外し方向と前記カラー用ギアの前記駆動ギアからの離間方向とを一致させていることを特徴とする。
また、請求項１１の発明は、請求項９又は１０記載の画像形成装置において、前記カラー用感光体ドラムのそれぞれは、画像形成装置本体から取り外しを検出する検出手段を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、前記複数のカラー用感光体ドラムは、並列に直線状に配列されており、前記接離手段は、前記各カラー用感光体ドラムのカラー用ギアを押し上げて前記駆動ギアと非噛合状態とする突出面と、前記カラー用ギアを押し下げて前記駆動ギアと噛合状態とする凹面とを交互に配設する案内面を有し、さらに、当該接離手段を前記各カラー用感光体ドラムの配列方向に移動させる駆動手段を備え、当該駆動手段によって前記モノクロモード時に前記カラー用ギアを前記突出面で押し上げて前記駆動ギアと離間させて非噛合状態となるように前記接離手段を前記感光体ドラムの配列方向に移動させ、前記カラーモード時に前記各カラー用ギアを押し下げて前記駆動ギアと噛合するように、前記接離手段を前記感光体ドラムの配列方向に移動させるように制御されている。これにより、各感光体ドラムの組立て時や交換時に、これらの感光体ドラムのトナー画像の転写位置を合わせるための各感光体ドラムの回転位置の位置合わせを可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による一実施形態に係る画像形成装置である電子写真方式のプリンタの概略構成を示す図である。本実施形態に係るプリンタは、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）のそれぞれの色に対応するプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと、現像装置２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋとを備えている。プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋを中心としてその外周に、帯電装置２１、クリーニング装置２２が感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと一体に取り付けられて装置本体１００から感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋを取り外す際に、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋに付随する帯電装置２１及びクリーニング装置２２も感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと共に取り外されるように構成されている。そしてこれらのプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋがその下に駆動ローラ２９（図示せず）と従動ローラ３０（図示せず）との間に張架された無端状の中間転写ベルト４の移動方向（矢印Ａ方向）に沿って並列に直線状に配置され、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ上に形成された各色のトナー像が１次転写ローラ２３によって中間転写ベルト４上に転写されるようになっている。

現像装置２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナーを収納し、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの外周に、所定間隔で離隔している現像ローラ２０ａＹ、２０ａＣ、２０ａＭ、２０ａＫ（図示せず）から、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの表面に各色のトナーを供給するようになっている。そして、後述するように、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの上下方向への移動と共に現像ローラ２０ａＹ、２０ａＣ、２０ａＭ、２０ａＫも前記所定間隔を維持した状態で上下動するようになっている。
光走査装置３は、光書込回路の制御信号に基づいて発したレーザービームＬＢ１、ＬＢ２、ＬＢ３、ＬＢ４により、プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの表面を光走査する。この光走査により、帯電装置２１によって一様に帯電された感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ上に、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光走査装置３は、レーザー発振器から発したレーザービームを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。

プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの図中下方には、転写体たる中間転写ベルト４を張架しながら移動せしめる転写ユニット５が配設されている。転写手段たる転写ユニット５は、中間転写ベルト４の他、中間転写ベルト４上に転写されたトナー像を２次転写ローラ２６によって転写材Ｐ上に転写した後の残存トナーをクリーニングするクリーニング装置１９（図示せず）等を備えている。中間転写ベルト４は、その移動に伴ってＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の１次転写ローラ２３を順次通過していく過程で、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ上のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋのトナー像が重ね合わされて１次転写される。これにより、中間転写ベルト４上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。なお、中間転写ベルト４のＹ色のトナー像が感光体ドラム２Ｙから１次転写ローラ２３で転写された後の中間転写ベルト４のトナー像の速度変動検出パターンを検出するパターン検出手段１５が配設されている。

このように、中間転写ベルト４上に形成された４色重ね合わせトナー像は、用紙収納カセット３１（図示せず）から繰り出しローラ２４によって１枚ずつ送り出され、レジストローラ２５でタイミングを図りながら送給される転写紙等の転写材Ｐ上に２次転写ローラ２６によって転写される。このようにして転写材Ｐ上に転写されたトナー像は、定着装置２７で、加熱、加圧されて定着され、排紙ローラ２８で排紙トレー３２上に排紙される。
本実施形態のプリンタにおいては、転写材Ｐ上にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋの４色トナー像を形成するカラーモードと黒トナー像を形成するモノクロモードを選定可能となっており、図示しない装置本体１００のパネル上で使用者が上記モードのどちらかを選定したときに、それぞれのモードに応じて画像形成するようになっている。

図２は、駆動源である１個の駆動モータに取り付けられたモータギア６から感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋにそれぞれ取り付けられた感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋに至るまでの駆動列を示している。モータギア６を連結ギア７ａ、７ｃに噛合連結し、連結ギア７ａと７ｂ及び連結ギア７ｃと７ｄを噛合連結している。さらに連結ギア７ｂを２段駆動ギア８Ｋ、８Ｍの大径ギア８ａ３及び８ａ４に噛合させ、また、同様に、連結ギア７ｄを２段駆動ギア８Ｃ、８Ｙの大径ギア８ａ２及び８ａ１に噛合させてモータギア６の回転力が２段駆動ギア８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋに駆動伝達され、２段駆動ギア８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋの大径ギア８ａ１、８ａ２、８ａ３、８ａ４と同軸で連結された小径ギア８ｂ１、８ｂ２、８ｂ３、８ｂ４を駆動回転するように構成されている。そして、感光体ドラムギア１０Ｋ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙは、２段駆動ギア８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋの小径ギア８ｂ１、８ｂ２、８ｂ３、８ｂ４とそれぞれ噛合して回転駆動されるようになっている。感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと同軸上に取り付けられており、カラー用感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍの感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍは、後述するように、２段駆動ギア８Ｙ、８Ｃ、８Ｍの小径ギア８ｂ１、８ｂ２、８ｂ３と接離部材１２（接離手段）によって噛合または離間状態となるように矢印Ｂ方向に上下動可能に取り付けられている（図４（Ｂ）参照）。

ここで、感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋよりも上流の２段駆動ギア８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋ、連結ギア７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、モータギア６の編心による速度変動が色ずれとして発生させないために、以下の関係を保つ必要がある。
画像形成装置の光走査装置３から感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋへ露光が行われてそれぞれの色に対応する静電潜像が形成され、これらの静電潜像に対してトナーが付着して感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ上に各色のトナー像が形成され、これらのトナー像が感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋから中間転写ベルト４へと転写される。この時、図３に示すように、感光体ドラム２の露光時Ａ点と転写時Ｂ点のタイミングにおいて、各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの回転角速度が一致している場合、露光−転写の間で速度変動があったとしても、中間転写ベルト４上の画像には影響を及ぼさない。これは、露光時に伸び縮みした画像が転写時には縮み、伸びるために起こる現象であり、従来までに知られている技術である。感光体ドラム２の露光時と転写時の角速度を一致させるには、露光−転写の周期の（１／整数）の周期を持つ速度変動であれば、露光時と転写時の速度差が発生しない。従って、露光時と転写時の速度差の発生を抑制するには、感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋよりも上流のギアの１回転の周期を感光体の露光→転写の周期の（１／整数）となるように、ギア比を設定すれば良い。例えば、以下のように設定する。
感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋのギア歯数Ｚａ、回転周期Ｔとし、感光体ドラム２の露光時Ａ点と転写時Ｂ点間の角度をα度としたとき、感光体ドラム２の露光時Ａ点が転写時Ｂ点まで移動する時間Ｔ１は、Ｔ１＝Ｔ×（α／３６０）となる。

一方、２段駆動ギア８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋの小径ギア８ｂ１、８ｂ２、８ｂ３、８ｂ４のギア歯数Ｚａ２は、Ｚａ２＝Ｚａ×（α／３６０）／Ｎ、回転周期Ｔ２は、Ｔ２＝Ｔ１／Ｎ、大径ギア８ａ１、８ａ２、８ａ３、８ａ４のギア歯数Ｚｂ１とすると、連結ギア７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄのギア歯数Ｚａ３は、Ｚａ３＝Ｚｂ１／Ｎとなり、その回転周期Ｔ３は、Ｔ３＝Ｔ１／Ｎとなる。また、モータギア６のギア歯数Ｚａ４は、Ｚａ４＝Ｚｂ１／Ｎ、その回転周期Ｔ４は、Ｔ４＝Ｔ１／Ｎとなる。但し、Ｎは整数である。
このように、感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋのギア歯数Ｚａ、回転周期Ｔとし、感光体ドラム２の露光時Ａ点と転写時Ｂ点間の角度をα度としたとき、２段駆動ギア８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋの回転周期Ｔ２をＴ２＝Ｔ×（α／３６０）／Ｎとなるように２段駆動ギア８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋ、連結ギア７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ及びモータギア６のギア歯数を設定することによって、感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋよりも上流の連結ギア７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ及びモータギア６の速度変動に伴う画像の色ずれの発生を抑制することが可能となる。この場合に、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの速度変動の位相を合わせたとしても、変動の波形が大きく異なっていると効果が半減してしまうので、感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの偏心が同一となるように、これらの感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋを同一の金型を使用して成形することが好ましい。

次に、本実施形態の画像形成装置においては、カラー用感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍは、それに対応する２段駆動ギア８Ｙ、８Ｃ、８Ｍと噛合または離間するように、接離部材１２が使用されている。この接離部材１２によるカラー用感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍは、それに対応する２段駆動ギア８Ｙ、８Ｃ、８Ｍと噛合または離間作用について、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に基づいて説明する。
接離部材１２は、図４（Ａ）に示すように、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの回転軸１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋと当接する案内面１２ｂを有する長方形状の案内部材１２ａと、当該案内部材１２ａを感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの配列方向（矢印Ｃ方向）に沿って移動させるための駆動ギア１１を備えている。案内部材１２ａの案内面１２ｂは、下方にバネ部材等の押圧部材（図示せず）によって弾性的に押圧された感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの回転軸１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋを下方（矢印Ｅ１方向）に移動させる凹面１２ｂ１と回転軸１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋを前記押圧部材による押圧力に抗して上方（矢印Ｅ２方向、図４（Ｂ）参照）に移動させる突出面１２ｂ２とを交互に有している。そして、回転軸１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋが凹面１２ｂ１と当接する場合には、感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋが２段駆動ギア８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋの小径ギア８ｂ１、８ｂ２、８ｂ３、８ｂ４と噛合し、小径ギア８ｂ１、８ｂ２、８ｂ３、８ｂ４の回転によって感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋが回転して感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが回転される。一方、回転軸１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍが前記案内面１２ｂの突出面１２ｂ２と当接した場合には、カラー用感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍが、小径ギア８ｂ１、８ｂ２、８ｂ３との噛合が解除される程度の距離Ｌ分離間するように上方に押し上げられ、小径ギア８ｂ１、８ｂ２、８ｂ３、８ｂ４が回転していても感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍは回転せず停止状態となる。従って、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍの回転も停止される。

案内部材１２ａの下面には、駆動ギア１１と噛合するラック１２ｃが形成されており、駆動ギア１１の回転によって案内部材１２ａが左右水平方向（Ｃ方向）に移動されるようになっている。従って、図４（Ａ）に示すように、駆動ギア１１を回転させて感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの回転軸１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋが案内面１２ｂの凹面１２ｂ１と当接する場合には、感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋが小径ギア８ｂ１、８ｂ２、８ｂ３、８ｂ４と噛合し、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが回転され、フルカラーでの中間転写ベルト４へのトナー像の転写、即ちカラーモード印刷が可能となる（離間状態１）。なお、図４（Ａ）中、４２は、案内部材に形成された案内溝で、装置本体に形成された案内突起４３と共に、案内部材１２ａを左右水平方向に移動させる際に、確実に案内部材１２ａを水平方向に案内する案内機構である。
また、図４（Ｄ）に示すように、駆動ギア１１を回転させて案内部材１２ａを左方向に移動させたときに、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍの回転軸１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍが案内部材１２ａの突出面１２ｂ２と当接し、感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍは、小径ギア８ｂ１、８ｂ２、８ｂ３から離間し、カラー用感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍの回転が停止され、黒用感光体ドラムギア１０Ｋのみが小径ギア８ｂ４と噛合し、黒用感光体ドラム２Ｋによる黒トナー像の中間転写ベルト４への転写、即ちモノクロモード印刷が可能となる（離間状態４）。このように、駆動ギア１１を回転させて、案内部材１２ａを水平方向に移動させることによって、カラーモード印刷とモノクロモード印刷を可能としている。

本実施形態の画像形成装置においては、さらに、上記接離部材１２を使用して、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの組立て時や交換時に、これらの感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋのトナー画像の転写位置を合わせるための感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの回転位置の位置合わせを可能としている。
感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの回転位置の位置合わせに置いては、後述するように、位相検出パターンを使用して各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの位相を調整した後、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）の離間状態１〜４を利用して行っている。（図１０参照）ここでは、離間状態１〜４について、図４（Ａ）〜（Ｄ）に基づいて説明する。

図４（Ｂ）は、感光体ドラム２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの位相が合わされてこれらの感光体ドラム２Ｃ、２Ｍ、２Ｋに感光体ドラム２Ｙの位相を合わせるために、感光体ドラム２Ｙの回転を停止させた状態を示す（離間状態２）。即ち、駆動ギア１１を回転させて案内部材１２ａを図４（Ｃ）の位置から右方向に移動させて感光体ドラム２Ｙの回転軸１３Ｙのみが突出面１２ｂ２によって押し上げられ、小径ギア８ｂ１と離間させて感光体ドラム２Ｙの回転を停止させる。そして位相が合わされた感光体ドラム２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの基準位置と停止している感光体ドラム２Ｙの基準位置とが一致したときに、案内部材１２ａを左方向に移動させて、感光体ドラム２Ｙの回転軸１３Ｙを凹面１２ｂ１に案内して前述の離間状態１とする。この離間状態１とすることで感光体ドラム２Ｙを他の感光体ドラム２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと共に位相を一致させた状態で回転可能としている。

図４（Ｃ）は、感光体ドラム２Ｍ、２Ｋの位相が合わされてこれらの感光体ドラム２Ｍ、２Ｋに感光体ドラム２Ｃの位相を合わせるために、感光体ドラム２Ｃ、２Ｙの回転を停止させた状態を示す（離間状態３）。即ち、駆動ギア１１を回転させて案内部材１２ａをさらに左方に移動させ、感光体ドラム２Ｙの回転を停止させた状態を維持しながら回転軸１３Ｙ及び１３Ｃを突出面１２ｂ２に当接させて、小径ギア８ｂ１、８ｂ２と感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃとを離間させ、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃの回転を停止させる。その後、位相が合わされている感光体ドラム２Ｍ、２Ｋと感光体ドラム２Ｃの位相が一致したときに、案内部材１２ａを左方向に移動させて、感光体ドラム２Ｃの回転軸１３Ｃを凹面１２ｂ１に案内して前述の離間状態２とする。この離間状態２とすることで感光体ドラム２Ｃを他の感光体ドラム２Ｍ、２Ｋと共に位相を一致させた状態で回転可能となる。

図４（Ｄ）は、感光体ドラム２Ｋと感光体ドラム２Ｍの位相をあわせるために、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍの回転を停止した状態を示す（離間状態４）。この状態では、感光体ドラム２Ｋと停止している感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍの何れかと位相を合わせることが可能であるが、この場合、感光体ドラム２Ｍの位相を感光体ドラム２Ｋの位相を合わせている。即ち、駆動ギア１１を回転させて案内部材１２ａをさらに左方に移動させ、感光体ドラム２Ｍの回転軸１３Ｍをも押し上げ、小径ギア８ｂ１、８ｂ２、８ｂ３と感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍとを離間させ、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍがそれぞれ所定の基準の回転位置で停止させる。そして、黒用感光体ドラム２Ｋが所定の基準の回転位置に到達したとき、感光体ドラム２Ｍの基準回転位置とが合ったときに、駆動ギア１１を回転させて、図４（Ｃ）の状態（離間状態３）にすれば、感光体ドラム２Ｍと感光体ドラム２Ｋの基準回転位置が一致し、感光体ドラム２Ｋと感光体ドラム２Ｍの位相が一致した状態となる。なお、この離間状態４は、感光体ドラム２Ｍと感光体ドラム２Ｋの位相合わせのためだけでなく、前述のように、モノクロモードにおける黒印刷においても使用される。
上記実施形態においては、黒用感光体ドラム２Ｋは、常時回転されるようになっているが、案内部材１２ａの案内面１２ｂの突出面１２ｂ２及び凹面１２ｂ１の位置を適当に設定することによって、黒用感光体ドラムギア１０Ｋと小径ギア８ｂ４とを離間させ、他の色、例えば、マゼンタ、シアン、イエローのモノクロモードやこれらの２色以上の混合によるカラーのトナー像を形成することも可能である。

次に、各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの回転位置の検出機構について説明する。本実施形態においては、上述のように、各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの基準の回転位置を検出するため、各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋのそれぞれに回転位置検出機構を備えている。
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本実施形態の画像形成装置で使用される各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの回転位置を検出する検出機構を示す図で、本実施形態においては、各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋで同一機構のものが使用されるので、本図では、例えば、感光体ドラム２Ｙについて示している。
本実施形態の画像形成装置で使用される各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの回転位置を検出する検出機構としては、図５（Ａ）に示すように、感光体ドラム２Ｙの回転軸１３Ｙに取り付けられ、感光体ドラム２Ｙと同期して回転する円盤状の被検出部材１６とこの被検出部材１６の回転位置を検出する光センサ等からなる検出センサ１７が使用されている。被検出部材１６は、図５（Ｂ）に示すように、その外周に凹状の切り欠き１６ａを有しており、この切り欠き１６ａを、図５（Ａ）に示すように、例えば、中間転写ベルト４上にトナー像を転写する感光体ドラム２Ｙの位置に設置された検出センサ１７で検出して感光体ドラム２Ｙの回転位置を検出するようにしている。

感光体ドラム２Ｙは、その端部に取り付けられた感光体ドラムギア１０Ｙと２段駆動ギア８Ｙの小径ギア８ｂ１と噛合して、モータギア６によって回転駆動される大径ギア８ａ１の回転によって中間転写ベルト４と摺接しながら回転され、その表面に形成されたイエロートナー像を中間転写ベルト４上に転写している。この感光体ドラム２Ｙのトナー像が中間転写ベルト４上に転写開始する回転位置を基準位置とし、被検知部材１６の切り欠き１６ａが検出センサ１７の直前を通過したことを検知する。この検知信号に基づいて、前述の接離部材１２の案内部材１２ａを移動させ、例えば、１回転後に前述の図４（Ｂ）の状態にすることによって、図５（Ｃ）に示すように、２段駆動ギア８Ｙの小径ギア８ｂ１から感光体ドラムギア１０Ｙを離間させると同時に、感光体ドラム２Ｙと中間転写ベルト４を離間させて感光体ドラム２Ｙを基準の回転位置で停止させることができる。

このようにして、各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの回転位置を一致させることによって各感光体ドラムの転写位置の位置ずれを抑制することが可能となる。この場合に、感光体ドラム２Ｙの中間転写ベルト４からの離間方向Ｅ３と、前述の接離部材１２の案内部材１２ａの突出面１２ｂ２による感光体ドラムギア１０Ｙの２段駆動ギア８Ｙの小径ギア８ｂ１からの離間方向Ｅ２とを同一方向にしたときには、案内部材１２ａの突出面１２ｂ２による感光体ドラムギア１０Ｙの２段駆動ギア８Ｙの小径ギア８ｂ１からの離間に伴って、自動的に感光体ドラム２Ｙが中間転写ベルト４から離間することになり、中間転写ベルト４との摺接による感光体ドラム２Ｙの表面の損傷を防止することが可能となり、好ましい。
このような各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの位置ずれを検知するために、本実施形態においては、図６に示すように、中間転写ベルト４上に各色の位相検出パターン１４を各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋから転写して形成し、この位相検出パターン１４をパターン検出手段１５でパターン間隔Ｄを検出することによって位相ずれを検出可能としている。このようにして位相ずれを検出した場合には、前述のように、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの基準回転位置を修正して位置ずれを補正することが可能となっている。

本実施形態においては、このようにして、各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの基準位置を修正することが可能であるが、このような方式でカラーモードでの各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの基準位置を設定したとしても、カラーモードからモノクロモード又はモノクロモードからカラーモードへモード変更を行ったとき、黒用感光体ドラム２Ｋの基準位置がカラーモード時の黒用感光体ドラム２Ｋの停止位置がずれてしまい、カラートナー像と黒トナー像に色ずれが生じてしまう。このような、色ずれに対して、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すようなステップで色ずれの修正を行おうとすると、上述のような調整の手間を必要とし、モード切り換え毎にこのような調整を行うことによって画像形成装置のダウンタイムが増加してしまう。

本発明は、このようなダウンタイムを可及的に短くして、短時間での修正を可能としている。そのため、上記黒用感光体ドラム２Ｋに取り付けられた被検出部材１６の切り欠き１６ａを検出センサ１７で検出して、カラーモードにおける黒用感光体ドラム２Ｋの停止回転停止時の回転位置を記憶しておき、このカラーモードにおける黒用感光体ドラム２Ｋの回転停止位置と同一回転位置でモノクロモードにおける黒用感光体ドラム２Ｋを停止するように制御している。従って、カラーモードにおける黒用感光体ドラム２Ｋの停止回転位置とモノクロモードにおける黒用感光体ドラム２Ｋの回転停止位置が同一となるので、モノクロモードからカラーモードに切り換えても、当初のカラーモードにおける感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの各基準位置が一致した状態となり、カラー用トナー像と黒用トナー像との色ずれを抑制することが可能となる。

図７（Ａ）は、黒用感光体ドラム２Ｋの回転軸１３Ｙに取り付けられた被検出部材１６Ｋの回転基準位置１６ａ１とカラーモード時における黒用感光体ドラム２Ｋの回転停止時における切り欠き１６ａ２の回転位置を示している。図７（Ｂ）は、被検出部材１６に対する検出センサ１７の配置関係を示す図である。図７（Ａ）に示すように、カラーモード時に黒用感光体ドラム２Ｋの回転停止位置１６ａ２を直前の回転基準位置１６ａ１からの時間Ｔｉを回転基準位置１６ａ１での検出信号に基づいてタイマーにより計測し、この時間Ｔｉを記憶させるようにしている。この記憶された時間Ｔｉを使用し、モノクロモード時に、黒用感光体ドラム２Ｋを停止させると、カラーモード時に回転を停止しているカラー用感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍと位相が一致することになり、カラートナー像と黒トナー像との位置ずれを抑制することが可能となる。

図８は、印刷モード切り換えに伴う黒用感光体ドラム２Ｋの回転停止位置を制御する制御装置の概略構成を示す図である。３３は、黒用感光体ドラム２Ｋに取り付けられた前述の被検出部材１６と検出センサ１７とを含む検出手段であり、３４は、前述の直前の黒用感光体ドラム２Ｋの回転基準位置１６ａ１から回転停止位置１６ａ２までの時間Ｔｉを計測するタイマーである。３５は、前記時間Ｔｉを記憶する記憶手段で、３６は感光体ドラム２Ｋの回転を停止させる感光体ドラム停止手段３７、感光体ドラム２Ｋの回転を開始、駆動する感光体ドラム駆動手段３８及び前述の接離部材１２を前述の図４（Ａ）〜（Ｄ）の状態に作動させる接離部材駆動手段３９を制御する制御装置である。４０は、カラーモードとモノクロモードとを切り替えるモード切換手段、４１は、感光体ドラム２Ｋの回転、停止動作を入力する感光体ドラム動作入力手段である。この制御装置３６を使用した、黒用感光体ドラム２Ｋの回転停止位置の制御について、図９に基づいて説明する。

図９は、黒用感光体ドラム２Ｋの回転停止位置の制御方法を示すフローチャートである。先ず、感光体ドラム動作入力手段４１から印刷動作開始を入力することによって、図示しない駆動モータを回転させてモータギア６を駆動回転させる。モータギア６の回転によって連結ギア７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを介して２段駆動ギア８Ｋ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｙを駆動回転させる（ステップＳ１）。続いて、モード切換手段４０からの信号に基づいて制御装置３６はカラーモードか否かを判定する（ステップＳ２）。Ｓ２でＹＥＳの場合、接離部材１２が離間状態１にあることを接離部材駆動手段３９からの信号に基づいて判定、確認し、印刷動作を実施する（ステップＳ３）。感光体ドラム動作入力手段４１からの停止動作信号により、制御装置３６が感光体ドラム停止手段３７を作動させてモータギア６の回転を停止させる。同時に、黒用感光体ドラム２Ｋの回転停止直前に検知手段３３で検知された信号に基づいてタイマー３４を作動させ回転停止までの時間Ｔｉを計測して記憶手段３５に記憶されている時間Ｔｉを書き換える（ステップＳ４）。その後、印刷動作を終了する（ステップＳ５）。

次に、Ｓ２において、ＮＯの場合、モード切換手段４０からのモノクロモードへの切換信号に基づいて、制御装置３６によって接離部材１２が離間状態４になるように、接離部材駆動手段３９が制御駆動される（ステップＳ６）。接離部材駆動手段３９がモノクロモードに設定されたことを確認して黒印刷動作を実施する（ステップＳ７）。黒印刷動作が終了したとき、検知手段３３からの黒用感光体ドラム２Ｋの回転停止直前に検出される基準位置信号とＳ４で記憶された時間Ｔｉにより当該基準位置検出信号からＴｉ時間後に黒用感光体ドラム２Ｋの回転を停止するように、制御装置３６が感光体ドラム停止手段３７を制御する（ステップＳ８）。黒用感光体ドラム２Ｋの回転が停止されたとき、接離部材駆動手段３９を作動させて接離部材１２を離間状態１に設定する（ステップＳ９）。この状態で印刷動作を終了させる。
以上のように、モノクロモードで印刷した際に、カラーモードで印刷した際の黒用感光体ドラム２Ｋの回転停止位置と一致する回転位置で黒用感光体ドラム２Ｋの回転を停止させるので、次にカラーモードに切り換えられたときには、各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの基準位置が一致した状態でカラー印刷が行われ、カラートナー像と黒トナー像の位置ずれの発生を抑制することが可能となる。

また、本実施形態においては、前述のように、図４で示す前記接離部材１２及び図６で示す位相検出パターンを使用して各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの位相合わせを行うことが可能であるが、この位相合わせ方法について、図１０に基づいて説明する。位相合わせ制御を開始させて、接離部材１２を前記離間状態１に設定する（ステップＳ１１）。次にこのように離間状態１に設定された感光体ドラムギア１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、２段駆動ギア８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋと噛合して感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋを回転させる。この感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの回転に伴って、各色の位相検出パターン１４を中間転写ベルト４上に転写する（ステップＳ１２）。このようにして形成された中間転写ベルト上の位相検出パターン１４をパターン検出手段１５で検出し（ステップＳ１３）、検出された信号に基づいて最適な位相との差を算出する（ステップＳ１４）。

続いて、接離部材１２を離間状態４に設定し（ステップＳ１５）、感光体ドラム２Ｋと２Ｍの位相を合わせる（ステップＳ１６）。次に接離部材１２を離間状態３に設定し（ステップＳ１７）、感光体ドラム２Ｋと２Ｃの位相を合わせる（ステップＳ１８）。同様に、接離部材１２を離間状態２に設定し（ステップＳ１９）、感光体ドラム２Ｋと２Ｙの位相を合わせる（ステップＳ２０）。最後に、黒用感光体ドラム２Ｋに取り付けられた検知手段３３によって、回転基準位置１６ａ１と停止位置までの時間Ｔｉを測定して、記憶装置に時間Ｔｉを書き換え、記憶する（ステップＳ２１）。
このように、本実施形態においては、各感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの位相を簡単、且つ迅速、確実に合わせることが可能となっている。

また、本実施形態においては、画像形成装置において感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが交換された際に、位相合わせ制御を行うようにしている。図１１は、そのフローチャートを示している。ここで、本実施形態では、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋに、その識別番号が入力されたＩＣタグ（不図示である。）を設置している。さらに、装置本体に、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２ＫのＩＣタグの情報を読み込む通信手段（不図示である。）を設置している。そして、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２ＫのＩＣタグの情報に基いて、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの交換の有無を判別している。
図１１に示すように、まず、装置本体のドアが開放されたかが判断される（ステップＳ３０）。その結果、ドアの開放があるものと判断された場合、制御上のオープンフラグがあるかが判断される（ステップＳ３１）。その結果、オープンフラグがある場合、ステップＳ３０以降のフローが繰り返される。これに対して、オープンフラグがない場合、制御上オープンフラグをセットして（ステップＳ３２）、ステップＳ３０以降のフローが繰り返される。
ステップＳ３０にて、ドアの開放がないものと判断された場合（ドアが閉鎖されているものと判断された場合）、制御上のオープンフラグがあるかが判断される（ステップＳ３３）。その結果、オープンフラグがない場合、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ（プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ）の着脱・交換がおこなわれていないものとして、ステップＳ３０以降のフローが繰り返される。

これに対して、ステップＳ３３にて、オープンフラグがある場合、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２ＫのＩＣタグとの通信が実行される（ステップＳ３４）。そして、ＩＣタグから読み取られた識別番号と、画像形成装置の制御部（不図示）のメモリに記憶された識別番号と、が一致するかが判別される（ステップＳ３５）。
その結果、双方の識別番号が一致しない場合、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ（プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ）の交換がおこなわれたものとして、前述の位置合わせ制御がおこなわれる（ステップＳ３６）。すなわち、位相差検知手段としてのパターン検出手段１５の検知結果に基いて、移動手段としてのソレノイド（不図示）が稼動されて、４つの感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの駆動速度変動の位相差が調整される。その後、制御上のオープンフラグが消去されて（ステップＳ３７）、さらに装置本体のメモリにおいて識別番号の書換えがおこなわれて（ステップＳ３８）、本フローを終了する。

これに対して、ステップＳ３５にて、双方の識別番号が一致する場合、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ（プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ）の交換が行われなかったものとして、位相合わせ制御を行わずに、ステップＳ３７、Ｓ３８の後に本フローを終了する。このように、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ（プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ）が交換されるごとに、中間転写ベルト４上に重ねて形成される複数のトナー像の位置ズレ補正が行われるために、常に色ズレの生じないカラー画像を提供することができる。このように、感光体ドラムまたは、感光体ドラムを備えたプロセスカートリッジにＩＣタグを設けることで、装置本体のドアが開閉されても、感光体ドラムが交換されていない場合は、位置ずれ補正を行わないようにすることができる。

また、本実施形態においては、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋとこれらにそれぞれ付随する現像装置２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋが感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと一体に取り付けられており、前述のように、位相合わせ制御時の感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが中間転写ベルト４から離間する際に、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと現像装置２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋの位置関係、即ち、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの外周と現像装置２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋとの離間距離等を維持しながら現像装置２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋも上下動するようになっている。従って、位相合わせ制御時の感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが中間転写ベルト４から離間させても、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと現像装置２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋとの位置関係は一定に維持されるので、常に良好な画像を感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ表面に形成することが可能となる。

また、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ又はプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、位相合わせ制御時の感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが中間転写ベルト４からの離間方向と、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ又はプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの装置本体からの取り外し方向（上方）を一致させているので、接離部材１２と感光体ドラムの回転軸１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋとの当接位置が変更されることなく取り外し、組み込みが可能となる。この場合、プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを上方に取り外す際には、その上方にある光走査装置３を取り外した後にプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋが取り外すことになる。
さらに、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ又はプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの装置本体からの取り外しを検出する検出手段を備えることによって、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ又はプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋが装置本体から取り外した状態で位相合わせ制御を行うことを防止することが可能となる。

本発明による一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。本発明による一実施形態の画像形成装置に使用される感光体ドラムの駆動関係を示す模式図である。本発明による一実施形態の画像形成装置に使用される感光体ドラムの露光位置と転写位置を示す模式図である。本発明による一実施形態の画像形成装置で使用される感光体ドラムギアと２段駆動ギアの接離機構を示す模式図で、（Ａ）は離間状態１を示す図、（Ｂ）は離間状態２を示す図、（Ｃ）は離間状態３を示す図、（Ｄ）は離間状態４を示す図である。本発明による一実施形態の画像形成装置で使用される被検出部材の取り付け状態を示す図で、（Ａ）は被検出部材の感光体ドラムへの取り付け状態を示す側面図、（Ｂ）は被検出部材の平面図、（Ｃ）は、感光体ドラムと中間転写ベルトとが離間した際の被検出部材の取り付け状態を示す側面図である。本発明による一実施形態の画像形成装置で使用される中間転写ベルト上に形成される位相検出パターンを示す斜視図である。本発明による一実施形態の画像形成装置で使用される被検出部材を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。本発明による一実施形態の画像形成装置で使用される位相合わせ制御に使用される制御装置の概略構成を示すブロック図である。本発明による一実施形態の画像形成装置で使用されるカラーモード時とモノクロモード時の位相合わせ制御方法を示すフローチャートである。本発明による一実施形態の画像形成装置で使用される感光体ドラムの位相合わせ制御方法を示すフローチャートである。本発明による一実施形態の画像形成装置で使用される感光体ドラム交換時における位相合わせ制御方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋプロセスカートリッジ、２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ感光体ドラム、３光走査装置、４中間転写ベルト、６モータギア、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ連結ギア、８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋ２段駆動ギア、８ａ１、８ａ２、８ａ３、８ａ４小径ギア、８ｂ１、８ｂ２、８ｂ３、８ｂ４大径ギア、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ感光体ドラムギア、１１駆動ギア、１２接離部材、１２ａ案内部材、１２ｂ案内面、１２ｂ１凹面、１２ｂ２突出面、１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋ回転軸、１４位相検出パターン、１５パターン検出手段、１６被検出部材、１６ａ切り欠き、１７検出センサ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋ現像装置、２１帯電装置、２２クリーニング装置、２３１次転写ローラ、２７定着装置、３３検知手段、３４タイマー、３５記憶手段、３６制御装置、３７感光体ドラム停止手段、３８感光体ドラム駆動手段、３９接離部材駆動手段、４０モード切換手段、４１感光体ドラム動作入力手段

Claims

有彩色トナー像がそれぞれ形成される複数のカラー用感光体ドラムと、黒トナー像が形成される１つの黒用感光体ドラムと、各カラー用感光体ドラムに対して同心状に配置され、かつ各カラー用感光体ドラムと共に回転するように各カラー用感光体ドラムに連結されたカラー用ギアと、前記黒用感光体ドラムに対して同心状に配置され、かつ該黒用感光体ドラムと共に回転するように黒用感光体ドラムに連結された黒用ギアを有し、前記各カラー用ギアと共に回転駆動される各カラー用感光体ドラム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、前記黒用ギアと共に回転駆動される黒用感光体ドラム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感光体ドラムを停止させ、前記黒用ギアと共に回転駆動される黒用感光体ドラム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に構成され、前記感光体ドラムの各カラー用ギアは、駆動源によって連結駆動されたそれぞれの駆動ギアと噛合して回転され、当該駆動ギアと離間して非噛合状態とされたときに、各カラー用感光体ドラムの回転を停止するように前記各駆動ギアに対応して配設され、前記対応する駆動ギアとの噛合または非噛合状態とするように前記各カラー用ギアを移動させる接離手段及び前記黒用感光体ドラムに、当該感光体ドラムの回転位置を検知する回転位置検知手段を備え、前記カラーモード時における黒用感光体ドラムの回転停止位置を前記回転位置検知手段によって検知して記憶し、前記モノクロモード時に、前記記憶されたカラーモード時における黒用感光体ドラムの回転停止位置と同一位置で黒用感光体ドラムを停止するように制御する制御装置を備えた画像形成装置において、
前記複数のカラー用感光体ドラムは、並列に直線状に配列されており、
前記接離手段は、前記各カラー用感光体ドラムのカラー用ギアを押し上げて前記駆動ギアと非噛合状態とする突出面と、前記カラー用ギアを押し下げて前記駆動ギアと噛合状態とする凹面とを交互に配設する案内面を有し、
さらに、当該接離手段を前記各カラー用感光体ドラムの配列方向に移動させる駆動手段を備え、当該駆動手段によって前記モノクロモード時に前記カラー用ギアを前記突出面で押し上げて前記駆動ギアと離間させて非噛合状態となるように前記接離手段を前記感光体ドラムの配列方向に移動させ、前記カラーモード時に前記各カラー用ギアを押し下げて前記駆動ギアと噛合するように、前記接離手段を前記感光体ドラムの配列方向に移動させるように制御されていることを特徴とする画像形成装置。
有彩色トナー像がそれぞれ形成される複数のカラー用感光体ドラムと、黒トナー像が形成される１つの黒用感光体ドラムと、各カラー用感光体ドラムに対して同心状に配置され、かつ各カラー用感光体ドラムと共に回転するように各カラー用感光体ドラムに連結されたカラー用ギアと、前記黒用感光体ドラムに対して同心状に配置され、かつ該黒用感光体ドラムと共に回転するように黒用感光体ドラムに連結された黒用ギアを有し、前記各カラー用ギアと共に回転駆動される各カラー用感光体ドラム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、前記黒用ギアと共に回転駆動される黒用感光体ドラム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感光体ドラムを停止させ、前記黒用ギアと共に回転駆動される黒用感光体ドラム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に構成され、前記感光体ドラムの各カラー用ギアは、駆動源によって連結駆動されたそれぞれの駆動ギアと噛合して回転され、当該駆動ギアと離間して非噛合状態とされたときに、各カラー用感光体ドラムの回転を停止するように前記各駆動ギアに対応して配設され、前記対応する駆動ギアとの噛合または非噛合状態とするように前記各カラー用ギアを移動させる接離手段及び前記黒用感光体ドラムに、当該感光体ドラムの回転位置を検知する回転位置検知手段を備え、前記カラーモード時における黒用感光体ドラムの回転停止位置を前記回転位置検知手段によって検知して記憶し、前記モノクロモード時に、前記記憶されたカラーモード時における黒用感光体ドラムの回転停止位置と同一位置で黒用感光体ドラムを停止するように制御する制御装置を備えた画像形成装置において、
前記各カラー用感光体ドラムと黒用感光体ドラムは、並列に直線状に配列されており、当該感光体ドラムの配列方向と平行に配設され、当該配列方向に無端移動される無端状ベルト上に、前記各カラー用感光体ドラムと黒用感光体ドラム上に形成された有彩色トナー像と黒トナー像を転写し、
前記カラー用感光体ドラムの各カラー用ギアが前記対応する駆動ギアから離間したときに、同時に前記無端状ベルトから当該対応するカラー用感光体ドラムが離間し、前記カラー用ギアの駆動ギアからの離間方向と前記カラー用感光体ドラムの無端状ベルトからの離間方向が同一方向となるように、前記接離手段を配設させたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記駆動源は、１個の駆動モータであり、当該駆動モータによって、前記各カラー用ギア及び黒用ギアを駆動回転させることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至３の何れか１項記載の画像形成装置において、
前記各カラー用ギアに対応する駆動ギアと前記駆動源とは、他の複数の連結ギアによって駆動連結されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至４の何れか１項記載の画像形成装置において、
前記各カラー用ギアの回転周期をＴ、前記感光体ドラムの露光位置とトナー像の転写位置間の角度をαとしたときに、前記各カラー用ギアに対応する駆動ギアの歯数を前記駆動ギアの回転周期Ｔ２がＴ２＝Ｔ×（α／３６０）／Ｎ（Ｎは整数）となる駆動ギアの歯数としたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至５の何れか１項記載の画像形成装置において、
前記各カラー用ギアは、同一金型で成形されたギアであることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至６の何れか１項記載の画像形成装置において、
前記各カラー用感光体ドラムに、当該各感光体ドラムの回転位置を検知する回転位置検知手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至７の何れか１項記載の画像形成装置において、
前記カラー用感光体ドラムのそれぞれは、一体に連結された現像装置を有し、前記カラー用ギアの前記駆動ギアからの離間に伴って移動するカラー用感光体ドラムの移動と共に前記現像装置も移動することを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至８の何れか１項記載の画像形成装置において、
前記カラー用感光体ドラムのそれぞれは、画像形成装置本体から取り外し自在に取り付けられていることを特徴とする画像形成装置。
請求項９記載の画像形成装置において、
前記カラー用感光体ドラムの画像形成装置本体からの取り外し方向と前記カラー用ギアの前記駆動ギアからの離間方向とを一致させていることを特徴とする画像形成装置。
請求項９又は１０記載の画像形成装置において、
前記カラー用感光体ドラムのそれぞれは、画像形成装置本体から取り外しを検出する検出手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。