JP5541697B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の多色画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式の画像形成装置として、フルカラーの画像形成を行うタンデム型の画像形成装置がある。タンデム型は、複数の画像形成部を有する。このため、機械精度等の原因により、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むら等が各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれを生じる課題がある。

色ずれには、定常的な色ずれと、非定常的な色ずれの２種類の色ずれがある。定常的な色ずれは、各色のレーザスキャナ等の組み付け位置のずれなどにより発生する。非定常的な色ずれは、感光ドラムや搬送ベルトの駆動ローラ等の回転速度変動などにより発生する。

非定常的な色ずれを抑制するために、複数の感光ドラムや転写ベルトの駆動系の周波数変動成分が画像上に発生しないようにする必要がある。このような周波数変動成分による画像劣化を軽減するものとして、特許文献１に記載の技術が提案されている。特許文献１に記載の技術は、複数の感光ドラムを共通の駆動源で駆動し、転写ベルトが隣り合った転写位置を通過する時間間隔が駆動源の駆動ムラ周期の整数倍となるように、感光ドラムを配置している。

特開昭６３−１１９６７号公報

しかしながら、特許文献１では、共通の駆動源から複数の感光ドラムに駆動を分岐するための分岐ギアの駆動分岐角の位相分、同時刻で転写速度がずれ、色ずれが発生してしまうという課題がある。

その色ずれ発生のメカニズムについて以下に述べる。図１０（ａ）は従来のカラー画像形成装置における駆動伝達装置と一次転写部の概略断面図である。図１０（ｂ）は共通の駆動源である分岐ギアの回転速度変動と感光ドラム１Ｙ、１Ｍの回転速度変動と、各転写時刻を示した図である。図１０（ｂ）において、実線は分岐ギアＩの回転速度変動による感光ドラムギア（第一の感光体ギア）１８Ｙの速度変動を示し、破線は分岐ギアＩの回転速度変動による感光ドラムギア（第二の感光体ギア）１８Ｍの速度変動を示す。

図１０（ｂ）に示すように、感光ドラム１Ｙと１Ｍは分岐ギアＩによって駆動されている。また、分岐ギアＩは、２箇所の被駆動ギアである感光ドラムギア１８Ｙと１８Ｍに対してそれぞれθの分岐角で噛合い駆動している。感光ドラム１Ｃと１Ｋも同様に、感光ドラム１Ｙと１Ｍと共通の分岐ギアＩによって駆動されている。また、分岐ギアＩは、２箇所の被駆動ギアである感光ドラムギア（第一の感光体ギアと第二の感光体ギア）１８Ｃと１８Ｋに対してそれぞれθの分岐角で噛合い駆動している。

図１０に示すように、そして、分岐ギアＩと感光ドラムギア１８Ｙとの噛合い点が、分岐ギアＩのピッチ円上をθ°回転運動した後に、感光ドラムギア１８Ｍと噛合うようになっている。そのため、感光ドラム１Ｙの転写時刻ＴＹに感光ドラム１Ｙの回転速度が最も速かったとすると、分岐角θ°回転した後に分岐ギアＩと噛合う感光ドラムギア１８Ｍの回転速度変動が最も速い状態となる。これにより、感光ドラムギア１８Ｍと一体的に回転している感光ドラム１Ｍの回転速度が最も速い状態となる。その結果、分岐角θに相当する時間分だけ同時刻で位相がずれることとなり、感光ドラム１Ｙの転写時刻ＴＹと感光ドラム１Ｍの転写時刻ＴＭでそれぞれの感光ドラム１の回転速度が異なることとなる。すなわち、転写位置１９Ｙから１９Ｍ（１９Ｃから１９Ｋ）に移動する時間において、図１０（ｂ）に示す回転速度の差がΔ分発生し、回転速度の差がΔに相当する距離だけ色ずれが発生するという課題がある。

そこで本発明は、色ずれを軽減する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本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、第一の感光体と、第二の感光体と、前記第一の感光体と同軸上に設けられた第一の感光体ギアと、前記第二の感光体と同軸上に設けられた第二の感光体ギアと、前記第一の感光体及び第二の感光体を回転駆動するための駆動源と、前記駆動源の回転軸と一体的に設けられ、第一の噛合い点で前記第一の感光体ギアと噛合い、第二の噛合い点で前記第二の感光体ギアと噛合う分岐ギアと、を有し、前記第一の感光体及び第二の感光体を露光して潜像を形成し、前記潜像にトナーを付着させたトナー像を夫々転写位置で転写材に転写する画像形成装置であって、前記分岐ギアの前記第一の噛合い点にある部分が、前記分岐ギアが回転することによって前記第二の噛合い点まで移動する時間と、前記分岐ギアが整数回回転する時間との和が、前記転写材が前記第一の感光体の転写位置から前記第二の感光体の転写位置まで移動する時間と同じであることを特徴とする。

本発明によれば、色ずれを軽減することができる。

第一実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 図２（ａ）は第一実施形態に係る画像形成装置の駆動伝達装置と一次転写部の構成図である。図２（ｂ）は分岐ギアの回転速度変動による感光ドラム１Ｙ、１Ｍの回転速度変動と、各転写時刻、及び、各露光時刻を示した図である。 図３（ａ）は第二実施形態に係る画像形成装置の駆動伝達装置と一次転写部の構成図である。図３（ｂ）は分岐ギアＩ、モータギアＭＧの回転速度変動による感光ドラム１Ｙの回転速度変動と、各転写時刻（Ｔ_Ｙ、Ｔ_Ｍ）、及び、各露光時刻（ｔ_Ｍ、ｔ_Ｙ）を示した図である。図３（ｃ）は分岐ギアＩ、モータギアＭＧの回転速度変動による感光ドラム１Ｍの回転速度変動と、各転写時刻（Ｔ_Ｙ、Ｔ_Ｍ）、及び、各露光時刻（ｔ_Ｍ、ｔ_Ｙ）を示した図である。 図４（ａ）はモータギアＭＧ、及び、感光ドラムギア18と回転軸がギア中心（中心軸）から偏心量εで偏心した分岐ギアIの噛合い状態を示した図である。図４（ｂ）は分岐ギアＩがモータギアＭＧから駆動力を入力される入力時の回転半径が、最も小さくなる噛合い状態を示した図である。図４（ｃ）は分岐ギアＩがモータギアＭＧから駆動力を入力される入力時の回転半径が、最も大きくなる噛合い状態を示した図である。 図５（ａ）は分岐ギアＩの入力時の回転速度変動及び出力時の回転速度変動による感光ドラム１Ｙと１Ｍの回転速度変動を示した図である。図５（ｂ）は分岐ギアＩの回転速度変動による実際の感光ドラム１Ｙと１Ｍの回転速度変動を示した図である。 図６（ａ）はφ＝１８０−θ／２（°）に設定した場合における分岐ギアＩの入力時の回転速度変動及び出力時の回転速度変動による感光ドラム１Ｙと１Ｍの回転速度変動を示した図である。図６（ｂ）はφ＝１８０−θ／２（°）に設定した場合における分岐ギアＩの回転速度変動による実際の感光ドラム１Ｙと１Ｍの回転速度変動を示した図である。 図７（ａ）はφ＝３６０−θ／２（°）に設定した場合における分岐ギアＩの入力時の回転速度変動及び出力時の回転速度変動による感光ドラム１Ｙと１Ｍの回転速度変動を示した図である。図７（ｂ）はφ＝３６０−θ／２（°）に設定した場合における分岐ギアＩの回転速度変動による実際の感光ドラム１Ｙと１Ｍの回転速度変動を示した図である。 図８（ａ）は第三実施形態に係る画像形成装置の駆動伝達装置と一次転写部の構成図である。図８（ｂ）は分岐ギアＩ_１、モータギアＭＧの回転速度変動による感光ドラム１Ｙの回転速度変動と、各転写時刻（Ｔ_Ｙ、Ｔ_Ｍ）、及び、各露光時刻（ｔ_Ｍ、ｔ_Ｙ）を示した図である。図８（ｃ）は分岐ギアＩ_１、モータギアＭＧの回転速度変動による感光ドラム１Ｍの回転速度変動と、各転写時刻（Ｔ_Ｙ、Ｔ_Ｍ）、及び、各露光時刻（ｔ_Ｍ、ｔ_Ｙ）を示した図である。 第四実施形態に係る画像形成装置の駆動伝達装置と一次転写部の構成図である。 図１０（ａ）は従来のカラー画像形成装置における駆動伝達装置と一次転写部の概略断面図である。図１０（ｂ）は共通の分岐ギアの回転速度変動と感光ドラムの各転写時刻を示した図である。

[第一実施形態]
本発明に係る画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。

（画像形成装置の全体構成）
図１は本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。図１に示すように、画像形成装置であるカラーレーザープリンタ１００は、画像形成手段であるプロセスカートリッジ７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）、中間転写ベルトユニット１２、給送装置１３、制御部１０１を有している。

プロセスカートリッジ７は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のトナーによる画像を形成する。プロセスカートリッジ７は、現像手段である現像ユニット４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）、クリーナユニット５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）を有している。現像ユニット４は、現像ローラ２４（２４Ｙ〜２４Ｋ）、現像剤塗布ローラ２５（２５Ｙ〜２５Ｋ）、トナー容器を有している。クリーナユニット５は、像担持体である感光ドラム１（１Ｙ〜１Ｋ）、帯電ローラ２（２Ｙ〜２Ｋ）、ドラムクリーニングブレード８（８Ｙ〜８Ｋ）と、廃トナー容器とを有している。

感光ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ）を塗布して構成したものであり、その両端部をフランジによって回転自在に支持されている。感光ドラム１の一端に駆動力を伝達することにより、回転駆動される。

帯電ローラ２によって所定の負極性の電位に帯電された感光ドラム１は、露光手段３によってレーザ３０（３０Ｙ〜３０Ｋ）を照射され、静電潜像が形成される。静電潜像は現像ユニット４によって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナー像が形成される。

中間転写ベルトユニット１２は、中間転写ベルト１２ａ、駆動ローラ１２ｂ、テンションローラ１２ｄを有している。中間転写ベルト１２ａは、駆動ローラ１２ｂ、テンションローラ１２ｄに張架されている。各感光ドラム１に対向して、中間転写ベルト１２ａの内側に一次転写ローラ２６（２６Ｙ〜２６Ｋ）が配設されている。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ２６により順次、中間転写ベルト１２ａ上に一次転写され、４色のトナー像が重なった状態で二次転写部１５まで搬送される。

給送装置１３は、給送ローラ９、搬送ローラ対１０、給送カセット１１を有している。給送カセット１１に収納されたシートＳは、給送ローラ９に圧接され、分離パッド２３によって一枚ずつ分離され（摩擦片分離方式）搬送される。給送装置１３から搬送されたシートＳは、レジストローラ対１７によって二次転写部１５に搬送される。二次転写部１５に搬送されたシートＳは、二次転写ローラ１６により中間転写ベルト１２ａ上の４色のトナー像を二次転写される。トナー像を転写されたシートＳは、定着ニップ部Ｎに搬送され、定着部１４（定着ベルト１４ａ、加圧ローラ１４ｂ、ベルトガイド部材１４ｃ）により熱及び圧力を加えられ、トナー像が定着する。トナー像を定着されたシートＳは、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１に排出される。

一方、トナー像転写後に、感光ドラム１の表面に残ったトナーは、クリーニングブレード８によって除去され、クリーナユニット５内の廃トナー容器に回収される。また、シートＳへの二次転写後に中間転写ベルト１２ａ上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置２２によって除去される。

（タンデム型カラー画像形成装置の駆動伝達装置）
次に本実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の駆動伝達装置について説明する。図２（ａ）は本実施形態に係る画像形成装置の駆動伝達装置と一次転写部の構成図である。図２（ｂ）は分岐ギアの回転速度変動による感光ドラム１Ｙ、１Ｍの回転速度変動と、各転写時刻（転写時間）、及び、各露光時刻（露光時間）を示した図である。

図２（ａ）に示すように、駆動伝達装置Ａ１は、感光ドラムギア１８（第一の感光体ギア１８Ｙ、第二の感光体ギア１８Ｍ、第一の感光体ギア１８Ｃ、第二の感光体ギア１８Ｋ）、分岐ギアＩ（Ｉ_１、Ｉ_２）を有している。ギア１８（１８Ｙ〜１８Ｋ）は、感光ドラム１（１Ｙ〜１Ｋ）に駆動を伝達するための感光ドラム１と同軸上に一体的に設けられている。分岐ギアＩ（Ｉ_１、Ｉ_２）は、駆動源であるモータＭ１、Ｍ２の回転軸に一体的に取り付けられ、ギア１８に駆動を伝達する。分岐ギアＩ_１は２箇所のギア１８Ｙ、１８Ｍに駆動を分岐し、分岐ギアＩ_２は２箇所のギア１８Ｃ、１８Ｋに駆動を分岐する。転写部（一次転写位置）１９（１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ）は、中間転写ベルト１２ａの裏側に配置された一次転写ローラ１２Ｙ〜１２Ｋと感光ドラム１によって挟持圧接されたニップである。

分岐ギアＩと感光ドラムギア１８Ｙ（１８Ｃ）とが噛合う第一の噛合い点Ｋ１ａ（Ｋ２ａ）が分岐ギアＩのピッチ円上を回転運動し、分岐ギアＩと感光ドラムギア１８Ｍ（１８Ｋ）とが噛合う第二の噛合い点Ｋ１ｂ（Ｋ２ｂ）まで移動する時間をＴ１とする。分岐ギアＩが整数回回転する時間をＴ２とする。感光ドラムギア１８Ｙ（１８Ｃ）の転写位置から感光ドラムギア１８Ｍ（１８Ｋ）の転写位置まで、中間転写ベルト１２ａ（転写材）が移動する時間をＴ３とする。Ｔ１とＴ２の和がＴ３と同じになるように、制御部１０１は、ギア１８Ｙ（１８Ｃ）、ギア１８Ｍ（１８Ｋ）、分岐ギアＩ、中間転写ベルト１２ａの移動時間を制御する。

ここで、感光ドラム１の回転とギア列（分岐ギアＩ、ギア１８）の回転について説明する。転写位置１９Ｙ−１９Ｍ間の距離、及び、１９Ｍ−１９Ｃ間の距離、１９Ｃ−１９Ｋ間の距離は、それぞれＬ（ｍｍ）に配置されている。感光ドラム１と中間転写ベルト１２ａは、同じ周速ｖ（ｍｍ／ｓ）で回転している。２個の分岐ギアＩ_１、Ｉ_２は、複数設けた同一形状のギアであり、同じ周期Ｇ（ｓｅｃ）の速度で回転している。分岐ギアＩ_１、Ｉ_２は、同一形状であるため、同周期で、同じ偏芯量で回転している。なお、ギア１８Ｙ〜１８Ｋも複数設けた同一形状のギアである。

分岐ギアＩ_１によって駆動を伝達される隣り合ったギア１８Ｙ、１８Ｍは、角度θ（°）で分岐され噛み合っている。この角度θ（°）を分岐角θと称す。分岐ギアＩ_２によって駆動を伝達されるギア１８Ｃ、１８Ｋも同様に、θ（°）の角度で噛合うように構成されている。分岐角θ（°）は、上流のギア１８Ｙ（１８Ｃ）との第一の噛合い点Ｋ１ａ（Ｋ２ａ）から下流のギア１８Ｍ（１８Ｋ）との第二の噛合い点Ｋ１ｂ（Ｋ２ｂ）への回転方向（図２中、分岐ギアＩ_１が反時計回りに回転する方向）を＋として角度を示す。

分岐ギアＩ_１から駆動を伝達される２色間の転写間隔である１９Ｙ−１９Ｍ間を中間転写ベルト１２ａが移動する時間をＴ３とする。分岐ギアＩ_１がｎ回転する時間をＴ２とする。分岐ギアＩ_１の第一の噛合い点Ｋ１ａにある部分が分岐ギアＩ_１のピッチ円上を回転運動し、第二の噛合い点Ｋ１ｂまで移動する時間をＴ１とする。Ｔ１とＴ２の和がＴ３と等しくなるように設定されている。同様に、分岐ギアＩ_２から駆動を伝達される２色の転写間隔１９Ｃ−１９Ｋ間を中間転写ベルト１２ａが移動する時間をＴ３とする。分岐ギアＩ_２がｎ回転する時間をＴ２とする。分岐ギアＩ_２の第一の噛合い点Ｋ２ａにある部分が分岐ギアＩ_２のピッチ円上を回転運動し、第二の噛合い点Ｋ２ｂまで移動する時間をＴ１とする。Ｔ１とＴ２の和がＴ３と等しくなるように設定されている。

すなわち、転写位置間距離Ｌ、中間転写ベルト１２ａの周速ｖ、分岐ギアＩ（Ｉ_１、Ｉ_２）の周期Ｇが、
Ｌ／ｖ＝｛ｎ＋（θ／３６０）｝×Ｇ（ｎ；整数） （１．１）
の関係となるように構成されている。

図２（ａ）と図２（ｂ）を対比させてさらに説明する。図２では、転写間距離Ｌ＝５３．４ｍｍ、周速ｖ＝９９．７１ｍｍ／ｓ、分岐角θ＝１８０°に設定されている。図２（ｂ）の縦軸は、分岐ギアＩ_１の回転軸の偏芯等による感光ドラム１Ｙ、１Ｍの回転速度変動を表す。図２（ｂ）の横軸は、感光ドラム１Ｙ、１Ｍの各転写時刻Ｔ_Ｙ、Ｔ_Ｍと各露光時刻ｔ_Ｙ、ｔ_Ｍを示している。ここで転写時刻Ｔ_Ｙ、Ｔ_Ｍ、及び、露光時刻ｔ_Ｙ、ｔ_Ｍは、中間転写ベルト１２ａの同一位置に各単色トナー像を転写する場合の時刻を一例として示したものである。実線は感光ドラム１Ｙの回転速度変動を示し、破線は感光ドラム（第二の感光体）１Ｍの回転速度変動を示す。

図２（ｂ）に示すように、転写時刻Ｔ_Ｙに、分岐ギアＩ_１によって回転される感光ドラム（第一の感光体）１Ｙの回転速度が最も速い状態となる。一方、同時刻（転写時刻Ｔ_Ｙ）で感光ドラム１Ｍは感光ドラム１Ｙに対して分岐角θ分位相がずれるため（本構成では１８０°）、感光ドラム１Ｍの回転速度は最も遅い状態となる。よって、転写位置１９Ｙで中間転写ベルト１２ａに転写された画像が転写位置１９Ｍに移動した転写時刻Ｔ_Ｍ（Ｔ_ＹからＬ／ｖ＝５３．４／９９．７１＝０．５３６ｓｅｃ後）において、感光ドラム１Ｍの回転速度は、転写時刻Ｔ_Ｙにおける感光ドラム１Ｙの回転速度となる。このように、転写時における各感光ドラム１の回転速度が同じになるため、転写時に発生する２色間の色ずれを抑制できる。

露光時においても転写時と同様に、露光時に発生する２色間の色ずれを抑制できる。具体的には、レーザ３０Ｙが露光した露光位置から転写位置１９Ｙまでの角度、及び、レーザ３０Ｍが露光した露光位置から転写位置１９Ｍまでの角度は同一に設定されている。すなわち、感光ドラム１Ｙの露光位置から感光ドラム１Ｙの転写位置まで感光ドラム１Ｙが回転する時間と、感光ドラム１Ｍの露光位置から感光ドラム１Ｍの転写位置まで感光ドラム１Ｍが回転する時間と、が同じになる。このため、図２（ｂ）に示すように、感光ドラム１Ｙの露光時刻ｔ_Ｙにおけるギア１８の回転速度は、感光ドラム１Ｍの露光時刻ｔ_Ｍ（Ｔ_ＹからＬ／ｖ＝０．５３６ｓｅｃ後）におけるギア１８の回転速度と、等速度となる。これにより、露光時における各感光ドラム１の回転速度が同じになるため、露光時に発生する２色間の色ずれを抑制できる。

さらに、ギア１８Ｃ、１８Ｋ、分岐ギアＩ_２は、ギア１８Ｙ、１８Ｍ、分岐ギアＩ_１と同一形状、同様の配置となっている。従って、分岐ギアＩ_１、ギア１８Ｙ、１８Ｍと同様に、分岐ギアＩ_２、ギア１８Ｃ、１８Ｋも、中間転写ベルト１２ａが転写位置１９Ｃを通過して、転写位置１９Ｋに到達するまでの時間で同位相（位相が一致）となるように、位相を合わせて組立てられている。

ギア１８Ｙ、１８Ｃには、ギア位相検知センサ２７が、それぞれ設けられている。２つのギア位相検知センサ２７は、ギア１８Ｙ、１８Ｃに一体的に設けられたセンサフラグ（不図示）によって、ギア１８Ｙ、１８Ｃの位相を検知する。この検知結果に基づいて、２つのモータＭ１、Ｍ２を制御してギア１８Ｙ、１８Ｃの位相合わせを行う。これにより、２個の分岐ギアＩ_１、Ｉ_２は、中間転写ベルト１２ａが転写位置１９Ｙを通過して、転写位置１９Ｃに到達するまでの時間で同位相となる。

このようにすることで、ギア１８Ｙと１８Ｃの位相も転写位置１９Ｙと１９Ｃで同位相にすることができる。その結果、４個のギア１８Ｙ〜１８Ｋは、各々の転写位置１９Ｙ〜１９Ｋで同位相に合わせることができ、４色の転写時における色ずれを抑制できる。また、転写時における色ずれと同様に、４個のギア１８Ｙ〜１８Ｋの各々の露光時における速度変動を同位相に合わせることができ、４色の露光時における色ずれを抑制できる。

以下、具体的な数値を明記し更に詳しく説明する。図２におけるモータＭ１、Ｍ２の回転数ω（＝モータＭ１、Ｍ２の回転数）は１６８．０２７（ｒｐｍ）に、分岐ギアＩ_１、Ｉ_２の歯数は３４に設定されている。分岐ギアＩ_１、Ｉ_２の周期Ｇ（ｓｅｃ）は、Ｇ＝１／（ω／６０）（ｓｅｃ）
である。よって、モータＭ１、Ｍ２の回転数から分岐ギアＩ_１、Ｉ_２の周期Ｇを求めると、
Ｇ＝１／（ω／６０）＝１／（１６８．０２７／６０）＝０．３５７（ｓｅｃ）
となる。分岐角θは１８０°であるから、ｎを求めると、
Ｌ／ｖ＝｛ｎ＋（１８０／３６０）｝×０．３５７
ｎ＝｛（Ｌ／ｖ）／０．３５７｝−１／２＝｛（５３．４／９９．７１）／０．３５７｝−１／２≒１．０００１４８・・・≒１．０
となる。

すなわち、転写間距離Ｌを移動する時間に分岐ギアＩ_１とＩ_２は１回転と分岐角１８０°回転するように設定されている。

なお、本実施形態では、中間転写ベルト１２ａを用いた構成について説明したが、本発明はかかる構成に限定されるものではない。例えば、中間転写ベルト１２ａに変えて、記録媒体であるシートＳを吸着搬送し、シートＳにトナー画像を直接転写する静電吸着ベルトを用いた構成であってもよい。

本実施形態では、画像形成装置の駆動伝達装置に関わる色ずれについて述べているが、色ずれの発生要因は他にもある。例えば、４色の感光ドラムの位置や露光手段の位置、転写手段の位置などの取り付け位置に関する精度や、駆動ローラの外径誤差や偏芯、転写ベルトの膜厚精度、感光ドラムの外径誤差や偏芯などの寸法に関する精度、などがある。

そのため、駆動伝達装置に関わる色ずれは大凡最大で１／２ドット、すなわち、６００ｄｐｉの画像解像度では約２０μｍ以下、に抑えなければ高画質な画像形成装置を得ることが困難である。本実施形態では、上述のごとく、Ｌ／ｖ＝｛ｎ＋（θ／３６０）｝×Ｇ（ｎ；整数）となるように構成することによって、駆動伝達装置に関わる理論上の色ずれを限りなく小さくしている。つまり、分岐角θが１８０°でなくとも、この１８０°に近い値になればなるほど、色ずれを軽減する効果が高まる。本実施形態において、分岐角θ（°）の範囲が±２４°でああれば、４色間の最大色ずれが２０μｍ以下となること解析的にわかっている。このため最適値である１８０°に対して分岐角θ（°）は１５６°〜２０４°の範囲に収まってさえいれば本発明の効果が得られる。同様に、上式の関係が多少なりとも不成立であったとしても、駆動伝達装置に関わる色ずれが約２０μｍ以下に収まるようになっていればよい。

[第二実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図３（ａ）は本実施形態に係る画像形成装置の駆動伝達装置と一次転写部の構成図である。本実施形態が第一実施形態と異なるのは、第一実施形態では、駆動伝達装置における分岐ギアＩが、モータの回転軸に一体的に取り付けられたモータギアであったのが、本実施形態ではアイドラギアになっている点である。なお、分岐ギアＩ_２、ギア１８Ｃ、１８Ｋについては、分岐ギアＩ_１、ギア１８Ｙ、１８Ｍと同様の構成であるため、説明を省略する。

ギア１８Ｙ、１８Ｍは、隣り合っており、それぞれ分岐ギアＩ_１から駆動を伝達される。モータギアＭＧは、駆動源であるモータＭ１の回転軸に一体的に取り付けられ、分岐ギアＩ_１に駆動を伝達するための上流ギアに相当する。転写位置１９Ｙ−１９Ｍ間、転写位置１９Ｍ−１９Ｃ間、転写位置１９Ｃ−１９Ｋ間の距離は、Ｌ（ｍｍ）に設定されている。中間転写ベルト１２ａは周速ｖ（ｍｍ／ｓ）で回転し、感光ドラム１（１Ｙ〜１Ｋ）は中間転写ベルト１２ａの周速ｖと同じ周速で回転している。

分岐ギアＩ_１は周期Ｇ（ｓｅｃ）の速度で回転し、モータギアＭＧは周期Ｇａ（ｓｅｃ）の速度で回転している。ギア１８Ｙと１８Ｍ（ギア１８Ｃと１８Ｋ）は分岐角θ（°）で分岐されるように噛み合っている。分岐角θ（°）は、上流のギア１８Ｙ（１８Ｃ）との噛合い点Ｋ１ａ（Ｋ２ａ）から下流のギア１８Ｍ（１８Ｋ）との噛合い点Ｋ１ｂ（Ｋ２ｂ）への回転方向（図３中、分岐ギアＩ_１が反時計回りに回転する方向）を＋として角度を示す。

分岐ギアＩ_１のモータギアＭＧと分岐ギアＩ_１とが噛合う第三の噛合い点Ｋ１ｃにある部分が、ことで、分岐ギアＩ_１とギア１８Ｙとの噛合い点Ｋ１ａまで移動するために分岐ギアＩ_１が回転する角度φ（°）を噛合い角φと称す。噛合い角φ（°）は上流の噛合い点Ｋ１ｃから下流の噛合い点Ｋ１ａへの回転方向（図３中、分岐ギアＩ_１が反時計回りに回転する方向）を＋として角度を示す。

本実施形態を説明する前に、まず分岐ギアの速度変動のメカニズムと色ずれへの影響について説明する。

＜分岐ギアの速度変動＞
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はモータギアMG、及び、感光ドラムギア18と回転軸がギア中心（中心軸）から偏心量εで偏心した分岐ギアIの噛合い状態を示している。分岐ギアＩに対しモータギアMGが駆動伝達方向上流側で、感光ドラムギア18が駆動伝達方向下流側である。図４では、説明を容易にするために、簡易的に噛合い角φを180°として示してある。各ギアの円はピッチ円半径で示し、分岐ギアIのピッチ円半径をr、分岐ギアIの回転軸からモータギアMGとの噛合い点までの距離をr’、分岐ギアIの回転軸から感光ドラムギア18との噛合い点までの距離をr’’とする。図４(b)は、分岐ギアＩがモータギアMGから駆動力を入力される入力時の回転半径であるr’が、（r−ε）と最も小さくなる噛合い状態を示している。また、この偏心状態では感光ドラムギア18に駆動力を出力する出力時の回転半径であるr’’が（r＋ε）と最も大きくなっている。同様に、図４(c)は、入力時の回転半径であるr’が、（r＋ε）と最も大きくなり、且つ、出力時の回転半径であるr’’ が（r−ε）と最も小さくなる噛合い状態を示している。なお、分岐ギアＩの回転軸から噛合い点までの距離とは、分岐ギアＩと分岐ギアＩに噛合う他のギアの中心を結んだ線と分岐ギアＩのピッチ円の交点と分岐ギアＩの回転軸との距離ことである。一般的にピッチ円の半径ｒはｒ＝ｍｚ／２（モジュールｍ、歯数ｚ）で定義されているが、実際は製造誤差等によって全ての歯のモジュールが一定でなるわけではない。そこで本発明においては、ある時点における分岐ギアＩのピッチ円の半径ｒを、その時点に他のギアと噛合っている状態の分岐ギアの歯を基準としたピッチ円の半径とする。即ち、他のギアと噛合う歯が変ればその歯のモジュールに応じてピッチ円の半径が変る。

なお本発明においては、ギアの偏心による感光ドラムギア１８の速度変動に関するものであり、簡単のため全ての歯のモジュールは同一であるとして説明する。

図４（b）の状態について説明する。まずは分岐ギアIとモータギアMGとの噛合いについて説明する。分岐ギアIの回転半径がギア中心（中心軸）で回転したときより小さいとき、駆動伝達方向上流側に位置するモータギアMGの回転に対して、分岐ギアIの回転はギア中心で回転したときよりも多く回転する。つまり、入力時の回転半径r’が、（r−ε）と最も小さい状態である図４（b）のとき、モータギアMGの回転に対して、分岐ギアIは回転速度が最も大きい状態となる。

次に分岐ギアIと感光ドラムギア18の噛合いについて説明する。分岐ギアIの回転半径がギア中心で回転したときより大きいとき、駆動伝達方向下流側に位置する感光ドラムギア18は分岐ギアIの回転に対して、分岐ギアIの回転半径がギア中心で回転したときより多く回される。すなわち、図４（b）の出力時の回転半径r’’が（r＋ε）と最も大きいとき、感光ドラムギア18の回転は最も速く回転し、回転速度が最も大きい状態となる。つまり、図４（b）の状態は、入力時の分岐ギアIの回転速度が最も大きく、出力時に分岐ギアIと噛合う感光ドラムギア18の回転速度も最も大きくなる状態である。つまり、図４（b）の状態では感光ドラムギア18の回転速度が最も大きい状態である。

次に図４（c）の状態について説明する。まずは分岐ギアＩとモータギアMGとの噛合いについて説明する。分岐ギアIの回転半径がギア中心で回転したときより大きいとき、駆動伝達方向上流側に位置するモータギアMGの回転に対して、分岐ギアIの回転はギア中心で回転したときよりも少なく回転する。つまり、入力時の回転半径r’が、（r＋ε）と最も大きい状態である図４（c）のとき、モータギアMGの回転に対して、分岐ギアIは回転速度が最も小さい状態となる。

次に図４（c）の分岐ギアIと感光ドラムギア18の噛合いについて説明する。分岐ギアIの回転半径がギア中心で回転したときより小さいとき、感光ドラムギア18は分岐ギアIの回転に対して、分岐ギアIの回転半径がギア中心で回転したときより少なく回される。すなわち、図４（c）の出力時の回転半径r’’が（r−ε）と最も小さいとき、感光ドラムギア18の回転は最も遅く回転し、回転速度が最も小さい状態となる。つまり、図４（c）の状態は、入力時の分岐ギアＩの回転速度が最も小さく、出力時に分岐ギアＩと噛合う感光ドラムギア18の回転速度が最も小さい状態である。

上述した分岐ギアIの入力時（モータギアMGとの噛合い）における感光ドラムギア18の回転速度と分岐ギアIの回転半径の関係、分岐ギアIの出力時（感光ドラムギア18との噛合い）における感光ドラムギア18の回転速度と分岐ギアIの回転半径の関係をまとめる。表１がまとめたものである。

すなわち、表１入力時に分岐ギアIの回転半径が小さいときは分岐ギアIの回転速度が速くなるので、結果として感光ドラムギア18の回転速度が速くなる。出力時に分岐ギアIの回転半径が小さいときは分岐ギアIの回転速度が遅くなるので、結果として感光ドラムギア18の回転速度は遅くなる。入力時に分岐ギアIの回転半径が大きいときは感光ドラムギア18の回転速度は遅く、出力時に分岐ギアIの回転半径が大きいときは感光ドラムギア18の回転速度は速くなる。このように、分岐ギアIの回転半径と感光ドラムギア１８の回転速度の関係は、駆動伝達方向上流側（入力時）と同下流側（出力時）では逆転する関係となる。このような関係を踏まえて、噛合い角とギア位相の合わせ方について次に説明する。

分岐ギアＩによる転写時に発生する色ずれを低減するためには、第１の条件として２色間の速度変動の振幅を一致させること、第２の条件として２色間の速度変動の位相を一致させることである。

＜設計条件１＞
まず転写時に発生する色ずれを低減する第1の条件として、2色間の速度変動の振幅を一致させる方法について説明する。図５、図７は分岐ギアＩ（Ｉ１、Ｉ２）の回転速度変動による感光ドラム１Ｙ（１Ｃ）と１Ｍ（１Ｋ）の速度変動をそれぞれ示した。分岐ギアＩの入力時（モータギアMGとの噛合い時）における速度変動５０はＹ、Ｍに限らず挙動は共通である。この速度変動５０は、分岐ギアＩの回転軸から分岐ギアＩのモータギアMGとの噛合い部までの距離の変動によって分岐ギアＩが速度変動し、この分岐ギアＩの速度変動による感光ドラム１Ｙ、１Ｍの速度変動を示す。分岐ギアＩの出力時の感光ドラム１Ｙにおける速度変動は５１Ｙ、感光ドラム１Ｍにおける速度変動は５１Ｍである。この速度変動５１Ｙ、５１Ｍは夫々、分岐ギアＩの回転軸から分岐ギアＩのギア１８Ｙ、１８Ｍとの噛合い部までの距離の変動による感光ドラム１Ｙ、１Ｍの速度変動を示す。このため、感光ドラム１Ｍにおける速度変動５１Ｍは感光ドラム１Ｙにおける速度変動５１Ｙから分岐角θ分だけ位相がずれたものとなる。感光ドラム１Ｙ、１Ｍとも同一のギアである分岐ギアＩにより速度変動させられるので、振幅は５０、５１Ｙ、５１Ｍで一致している。分岐ギアＩの入力時における速度変動５０と出力時における速度変動５１Ｙの関係は噛合い角φ分だけ位相がずれたものとなる。ここで、上述したとおり、分岐ギアIの回転半径と感光ドラムギア１８の速度変動は駆動伝達方向上流側（入力時）と下流側（出力時）では逆転する関係にある。このため、分岐ギアＩの入力時における速度変動５０と出力時における速度変動５１Ｙの関係は噛合い角φ分だけ位相がずれて、且つ、振幅が上下反転する関係になる。

実際の分岐ギアＩの感光ドラム１Ｙにおける速度変動は、図５（ｂ）、図６（ｂ）に示すように、入力時の成分５０と出力時の成分５１Ｙとを重ね合わせた５２Ｙである。同様に分岐ギアＩの感光ドラム１Ｍにおける速度変動は、入力時の成分５０と出力時の成分５１Ｍとを重ね合わせた５２Ｍである。図５は噛合い角φを適当に設定した場合の図で、５２Ｙと５２Ｍの振幅は一致していない。図６は噛合い角をφ＝１８０−θ／２（°）に設定した場合の図で、５２Ｙと５２Ｍの振幅は一致することがわかる。これは、ＹとＭで共通な速度変動５０を５１Ｙと５１Ｍの挙動（変動の山）に対しその両者の中間位置に位相をずらすことを意味する。その結果、５１Ｙと５１Ｍからずれた５０の挙動が対称系となり、５２Ｙ＝５０＋５１Ｙ、５２Ｍ＝５０＋５１Ｍの挙動が揃う。図７はもう一つの対称系を形成する解である噛合い角φ＝３６０−θ／２（°）に設定した場合の図で、５２Ｙと５２Ｍの振幅は一致することがわかる。

以上のように、2色間の速度変動（５２Ｙ、５２Ｍ）の振幅を一致させる方法は噛合い角φを適切に設定すればよく、その解は２つあることがわかる。よって、噛合い角φ（°）の設定方法を一般化すると、
φ＝１８０−θ／２ （２．１）
または、
φ＝３６０−θ／２ （２．２）
となる。

＜設計条件２＞
上記に示したとおり、図６、図７、式（２．１）、式（２．２）に２色間の速度変動５２Ｙ、５２Ｍの振幅を一致させる方法を示した。しかしながら、図６、図７に示すとおり、２色間の速度変動の位相が一致しておらず、噛合い角φを設定しただけでは色ずれを軽減することが困難なことが分かる。次に分岐ギアＩによる転写時に発生する色ずれを低減する第２の条件として、転写間位置Ｌ（ｍｍ）によって２色間の速度変動の位相を一致させる方法について説明する。

本実施形態では、図６の状態を示す噛合い角φが、上述の式（２．１）φ＝１８０−θ／２である場合について説明する。５１Ｍは５１Ｙに対して、分岐角θだけ位相が遅れている。また、入力時の速度変動５０は、５１Ｙ、５１Ｍの中間位置にずらした位置にあるので、５１Ｙと５０の位相差、及び、５０と５１Ｍの位相差は、いずれもθ／２である。従って、入力時の成分５０と出力時の成分５１Ｙを重ね合わせた成分５２Ｙと出力時の成分５１Ｙとの位相差はθ／４となる。同様に、及び、入力時の成分５０と出力時の成分５１Ｍを重ね合わせた成分５２Ｍと出力時の成分５１Ｍとの位相差もθ／4となる。よって、２色間の速度変動５２Ｙと５２Ｍの位相差は、θ−（θ／4＋θ／4）＝θ／2であることがわかる。このため、噛合い角φがφ＝１８０−θ／２であるときは、２色間Ｙ、Ｍの転写間距離Ｌ（mm）を中間転写ベルト12aが移動する時間に分岐ギアIが整数回転とθ／2回転するようにする。このように設定すれば、感光ドラム１Ｙ、１Ｍの転写時における回転速度を同じとすることができ、２色間YとMの色ずれを軽減できることができる。

すなわち、転写位置間距離をＬ、中間転写ベルト１２ａの周速をｖ、分岐ギアＩの周期をＧとすると、
φ＝１８０−θ／２ （２．１）
L／v＝{ｎ+（θ／２）／３６０}×Ｇ （２．３）
ｎは0以上の整数（0、1、2・・・）であり、式（２．１）と式（２．３）の両方を満たす条件のときに２色間YとMの色ずれを軽減することができる。なお露光時においても、式３において、２色間Ｙ、Ｍの転写間距離Ｌを中間転写ベルト12aが移動する時間Ｌ／ｖに換えて２色（Ｙ、Ｍ）の露光時刻の間隔Ｓａとすれば、露光時に発生する２色間の色ズレを軽減できる。

次に、具体的に数値をあてはめて説明する。図３（ｂ）は分岐ギアＩ、モータギアＭＧの回転速度変動による感光体ドラム１Ｙの回転速度変動と、２色間で対応した画像形成における各転写時刻（Ｔ_Ｙ、Ｔ_Ｍ）、及び、各露光時刻（ｔ_Ｍ、ｔ_Ｙ）を示した図である。図３（ｃ）は分岐ギアＩ、モータギアＭＧの回転速度変動による感光体ドラム１Ｍの回転速度変動と、各転写時刻（Ｔ_Ｙ、Ｔ_Ｍ）、及び、各露光時刻（ｔ_Ｍ、ｔ_Ｙ）を示した図である。

分岐ギアＩ_１から駆動を伝達し分岐される２色間の転写間隔である１９Ｙ−１９Ｍ間を転写ベルト１２ａが移動する時間をＳ（＝Ｌ／ｖ）（ｓｅｃ）とする。分岐ギアＩの周期をＧ（ｓｅｃ）、モータギアＭＧの周期をＧａ（ｓｅｃ）とする。このとき、Ｓ、Ｇ、Ｇａ、θ、φは次の関係となるように設定されている。

０＜φ＜（３６０−θ）・・・・（２．４）
φ＝１８０−θ／２・・・・（２．１）
Ｓ＝｛ｎ＋〔（θ／２）／３６０〕｝×Ｇ（ｎ；整数）・・・・（２．５）
Ｓ＝ｍ×Ｇａ（ｍ；整数）・・・・（２．６）
また、分岐ギアＩ_１から駆動を分岐して伝達される２色（Ｙ、Ｍ）間で対応して画像形成される際の露光時刻の間隔（Ｔ_Ｍ−Ｔ_Ｙ）をＳａとしたとき、Ｓａ、Ｇ、Ｇａ、θ、φは次の関係となるように設定されている。

０＜φ＜（３６０−θ）・・・・（２．４）
φ＝１８０−θ／２・・・・（２．１）
Ｓａ＝｛ｎ＋〔（θ／２）／３６０〕｝×Ｇ（ｎ；整数）・・・・（２．５ａ）
Ｓａ＝ｍ×Ｇａ（ｍ；整数）・・・・（２．６ａ）
図３に示す本実施形態では、転写間距離Ｌ＝５６．５５ｍｍ、周速ｖ＝１００ｍｍ／ｓ、分岐角θ＝９０°、モータギアＭＧとギア１８Ｙとの噛合い角φ＝１３５°に設定されている。

図３（ｂ）、図３（ｃ）において、細線３１（３１Ｙ、３１Ｍ）は、分岐ギアＩ_１の回転速度変動による感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ）の回転速度変動を示す。細い一点鎖線３２（３２Ｙ、３２Ｍ）は、モータギアＭＧの回転速度変動による感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ）の回転速度変動を示す。実線３３は、分岐ギアＩ_１とモータギアＭＧの回転速度変動の和による感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ）の総回転速度変動を示す。

図３（ｂ）に示すように、転写時刻Ｔ_Ｙで、分岐ギアＩ_１、モータギアＭＧによる感光ドラム１Ｙの回転速度が最も速く、感光ドラム１Ｙの総回転速度変動は最大となる。一方、図３（ｃ）に示すように、中間転写ベルト１２ａが転写位置１９Ｙから転写位置１９Ｍまで移動する時間Ｓ（Ｔ_Ｍ−Ｔ_Ｙ）（ｓｅｃ）に、分岐ギアＩ_１が１回転と１／８回転（（θ／２）／３６０）するように設定されている。

その結果、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すとおり、転写時刻Ｔ_Ｙと同様に転写時刻Ｔ_Ｍにおいても、感光ドラム１Ｍの総回転速度変動が最大となり、転写時刻Ｔ_Ｙと転写時刻Ｔ_Ｍにおいて感光ドラム１Ｙ、１Ｍは等速度となる。

露光時においても転写時と同様に、露光時に発生する２色間の色ずれを抑制できる。具体的には、レーザ３０Ｙが露光した露光位置から転写位置１９Ｙまでの角度と、レーザ３０Ｍが露光した露光位置から転写位置１９Ｍまでの角度は同一に設定されている。このため、露光時刻ｔ_Ｙ、ｔ_Ｍにおいても感光ドラム１Ｙ、１Ｍの回転速度は等速度となり、露光時に発生する２色間の色ずれを抑制できる。

さらに分岐ギアＩ_２、ギア１８Ｃ、１８Ｋ、モータギアＭＧは、夫々、分岐ギアＩ_１、ギア１８Ｙ、１８Ｍ、モータギアＭＧと同形状、同様の配置となっている。従って、分岐ギアＩ_２、ギア１８Ｃ、１８Ｋも、中間転写ベルト１２ａが転写位置１９Ｃを通過して転写位置１９Ｋに到達するまでの時間で同位相となるように、位相を合わせて組立てられている。

ギア１８Ｙ、１８Ｃには、ギア位相検知センサ２７が、それぞれ設けられている。２つのギア位相検知センサ２７は、ギア１８Ｙ、１８Ｃに一体的に設けられたセンサフラグ（不図示）によって、ギア１８Ｙ、１８Ｃの位相を検知する。この検知結果に基づいて、２つのモータＭ１、Ｍ２を制御してギア１８Ｙ、１８Ｃの位相合わせを行う。これにより、２個の分岐ギアＩ_１、Ｉ_２は、中間転写ベルト１２ａが転写位置１９Ｙを通過して、転写位置１９Ｃに到達するまでの時間で同位相となる。

このようにすることで、ギア１８Ｙと１８Ｃの位相も転写位置１９Ｙと１９Ｃで同位相にすることができる。その結果、４個のギア１８Ｙ〜１８Ｋは、各々の転写位置１９Ｙ〜１９Ｋで同位相に合わせることができ、４色の転写時における色ずれを抑制できる。また、転写時における色ずれと同様に、４個のギア１８Ｙ〜１８Ｋの各々の露光時における速度変動を同位相に合わせることができ、４色の露光時における色ずれを抑制できる。

ここで、２色間の転写間隔を移動する時間Ｓは
Ｓ＝Ｌ／ｖ・・・・（２．７）
である。次に下の表２にモータ回転数と、分岐ギアＩ_１、モータギアＭＧの歯数を表し、それらを用いて説明する。

式（２．７）よりＳは
Ｓ＝Ｌ／ｖ＝５６．５５１００＝０．５６５５（ｓｅｃ）
となる。また、上流側のモータギアＭＧの回転数（＝モータＭ１の回転数）をω（ｒｐｍ）として、モータギアＭＧの周期Ｇａ（ｓｅｃ）を求めると、
Ｇａ＝１／（ω／６０）＝１／（９５４．９３／６０）＝１／１５．９１５５＝０．０６２８３・・・≒０．０６２８（ｓｅｃ）
となる。また、モータギアＭＧと分岐ギアＩ_１の減速比はＺ_Ｉ／Ｚ_Ｍであるので、分岐ギアＩ_１の周期Ｇは、
Ｇ＝（Ｚ_Ｉ／Ｚ_Ｍ）×Ｇａ＝（６４／８）×０．０６２８＝８×０．０６２８＝０．５０２４（ｓｅｃ）
となる。分岐角θは９０°であるから、式（２．５）よりｎを求めると、
Ｓ＝０．５６５５＝｛ｎ＋〔（９０／２）／３６０〕｝×０．５０２４
０．５６５５＝〔ｎ＋（１／８）〕×０．５０２４
ｎ＝（０．５６５５／０．５０２４）−（１／８）＝１．０００５９７・・・≒１．０となる。更に、式（２．６）よりｍを求めると、
Ｓ＝０．５６５５＝ｍ×０．０６２８
ｍ＝０．５６５５／０．０６２８＝９．００４７・・・≒９．０
となる。また、式（２．１）よりφとθの関係は、
φ＝１３５（°）＝１８０−（９０／２）＝１８０−（θ／２）
となっており、且つ、式（２．４）の条件である、
０＜１３５＜２７０（＝３６０−９０）→０＜φ＜（３６０−θ）
を満たしている。

つまり、図３と上記の説明で示すように、転写時刻Ｔ_Ｙから転写時刻Ｔ_Ｍの間に、分岐ギアＩ_１は１回転と１／８回転し、モータギアＭＧは９回転するように設定されている。露光時刻ｔ_Ｙから露光時刻ｔ_Ｍの間（＝Ｓａ）に、分岐ギアＩ_１は１回転と１／８回転し、モータギアＭＧは９回転するように設定されている。モータギアＭＧとギア１８Ｙの噛合い角φと分岐角θが式（２．４）、（２．１）を満たすように設定されている。

なお、本実施形態では、中間転写ベルト１２ａを用いた構成について説明したが、本発明はかかる構成に限定されるものではない。例えば、中間転写ベルト１２ａに変えて、記録媒体であるシートＳを吸着搬送し、シートＳにトナー画像を直接転写する静電吸着ベルトを用いた構成であってもよい。

本実施形態も上記第一実施形態と同様に、駆動伝達装置に関わる色ずれは大凡最大で１／２ドット、すなわち、６００ｄｐｉの画像解像度では約２０μｍ以下に抑えなければなられない。

本実施形態では、上述のごとく、モータギアＭＧと分岐ギアＩ、第１の感光ドラムギア１８Ｙ、１８Ｃの噛合い角度であるφが式（２．４）、及び式（２．１）を満たすことで、すなわち、
０＜φ＜（３６０−θ）・・・・（２．４）
φ＝１８０−θ／２ ・・・・（２．１）
となるように構成することによって駆動伝達装置に関わる色ずれの理論上の色ずれを限りなく小さくしている。つまり、噛合い角φが１３５°でなくとも、この１３５°に近い値になればなるほど、色ズレを軽減する効果が高まる。本実施形態においては、噛合い角φ（°）の範囲が大凡±４０°であれば、４色の色ずれが２０μｍ以下となることが解析的にわかっている。このため、最適値である１３５°に対して、噛合い角φは９５°〜１７５°の範囲に収まっていればよい。

同時に、本実施形態では、上述のごとく、分岐ギアＩから駆動を伝達し分岐される２色間の転写間隔である１９Ｙ−１９Ｍ間（１９Ｃ−１９Ｋ間）を転写ベルト１２ａが移動する時間であるＳと、分岐ギアＩから駆動を伝達し分岐される２色の露光時刻の間隔（ＴＭ−ＴＹ）（露光時刻の間隔（ＴＫ−ＴＣ ）であるＳａと分岐角θが、式（２．５）、（２．６）、（２．５ａ）、（２．６ａ）を満たす。すなわち、
Ｓ＝｛ｎ＋〔（θ／２）／３６０〕｝×Ｇ（ｎ；整数）・・・・（２．５）
Ｓ＝ｍ×Ｇａ（ｍ；整数）・・・・（２．６）
Ｓａ＝｛ｎ＋〔（θ／２）／３６０〕｝×Ｇ（ｎ；整数）・・・・（２．５ａ）
Ｓａ＝ｍ×Ｇａ（ｍ；整数）・・・・（２．６ａ）
となるように構成することによって、駆動伝達装置に関わる理論上の色ずれを限りなく小さくしている。つまり、分岐角θが９０°でなくとも、この９０°に近い値になればなるほど、色ズレを軽減する効果が高まる。本実施形態において、分岐角θ（°）の範囲が大凡±３２°であれば、４色間の最大色ずれが２０μｍ以下となることが解析的にわかっている。このため、分岐角θの最適値である９０°に対して分岐角θ（°）は５８°〜１２２°の範囲に収まってさえいれば本発明の効果が得られる。同様に、上式のパラメータであるｓ、Ｓａ、φ、θ、Ｇ、Ｇａ、ｍ、ｎが上式の関係を多少なりとも成立させていなかったとしても、駆動伝達装置に関わる色ずれが約２０μｍ以下に収まるようになっていればよい。

また、上述したのはあくまでも色ずれを軽減するための最良の方法であって、この方法に限定されるものではない。本実施形態においては、以下のようにすることでも色ずれを軽減することができるので、その方法について以下に説明する。即ち、感光ドラム１８Ｙ、１８Ｍ夫々の速度変動５２Ｙ、５２Ｍを示した図５（ｂ）において、５２Ｙの転写時刻Ｔ_Ｙにおける速度変動値と５２Ｍの転写時刻Ｔ_Ｍにおける速度変動値の差分をΔＶＴとする。さらに、５２Ｙ、５２Ｍ夫々の振幅（ΔｖａとΔｖｂの合成である平均速度からの速度変動ΔＶ１、ΔｖａとΔｖｃの合成である平均速度からの速度変動ΔＶ２の振幅）の最大値をΔＶＹ_ＭＡＸ、ΔＶＭ_ＭＡＸ（ΔＶ１ＭＡＸ、ΔＶ２ＭＡＸ）とする。分岐ギアの回転軸から前記第三の噛合い点までの距離の変動によって、前記分岐ギアが速度変動することによる前記第一の感光体ギア及び前記第二の感光体ギアの平均速度からの速度変動をΔｖａ、前記分岐ギアの回転軸から前記第一の噛合い点までの距離の変動による前記第一の感光体ギアの平均速度からの速度変動をΔｖｂ、前記分岐ギアの回転軸から前記第二の噛合い点までの距離の変動による前記第二の感光体ギアの平均速度からの速度変動をΔｖｃとする。
この場合、ΔＶＴが、
ΔＶＴ≦（ΔＶＹ_ＭＡＸ＋ΔＶＭ_ＭＡＸ）／２ （２．８）
となるように噛合い角φ、分岐角θ、２色間Ｙ、Ｍの転写間距離Ｌを中間転写ベルト１２が移動する時間Ｓ、分岐ギアの周期Ｇを設定する。このように設定することで、ランダムに上記φ、θ、Ｓ、Ｇを設定した場合に比べて色ずれを軽減することができる。

[第三実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第三実施形態について説明する。本実施形態では第二実施形態の＜設計条件１＞において噛合い角φを式（２．２）のφ＝３６０−θ／２と設定した場合の２色間の色ずれ低減方法について説明する。第二実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図８（ａ）は本実施形態に係る画像形成装置の駆動伝達装置と一次転写部の構成図である。図８（ｂ）は分岐ギアＩ_１、モータギアＭＧの回転速度変動による感光ドラム１Ｙの回転速度変動と、各転写時刻（Ｔ_Ｙ、Ｔ_Ｍ）、及び、各露光時刻（ｔ_Ｍ、ｔ_Ｙ）を示した図である。図８（ｃ）は分岐ギアＩ_１、モータギアＭＧの回転速度変動による感光ドラム１Ｍの回転速度変動と、各転写時刻（Ｔ_Ｙ、Ｔ_Ｍ）、及び、各露光時刻（ｔ_Ｍ、ｔ_Ｙ）を示した図である。

図８に示すように、本実施形態の画像形成装置の駆動伝達装置Ａ３は、上記第二実施形態の駆動伝達装置Ａ２において、モータギアＭＧ、モータＭ１の配置を変えたものである。なお、分岐ギアＩ_２、ギア１８Ｃ、１８Ｋ、モータギアＭＧ、モータＭ２については、分岐ギアＩ_１、ギア１８Ｙ、１８Ｍ、モータギアＭＧ、モータＭ１と同様の構成であるため、説明を省略する。

転写位置１９Ｙ−１９Ｍ間、転写位置１９Ｍ−１９Ｃ間、転写位置１９Ｃ−１９Ｋ間の距離は、Ｌ（ｍｍ）に設定されている。中間転写ベルト１２ａ、感光ドラム１（１Ｙ〜１Ｋ）は、周速ｖ（ｍｍ／ｓ）で回転する。分岐ギアＩ_１は周期Ｇ（ｓｅｃ）の速度で回転し、モータギアＭＧは周期Ｇａ（ｓｅｃ）の速度で回転する。分岐ギアＩ_１から駆動を伝達される隣り合ったギア１８Ｙ、１８Ｍはθ（°）の角度で分岐されるように噛み合っている。

モータギアＭＧ、分岐ギアＩ_１、ギア１８Ｙは、モータギアＭＧと分岐ギアＩ_１との噛合い点Ｋ１ｃから分岐ギアＩ_１のピッチ円上を回転運動し、分岐ギアＩ_１と第１のギア１８Ｙとの噛合い点Ｋ１ａまでの角度がφ（°）となるように構成されている。角度φ（°）は上流の噛合い点Ｋ１ｃから下流の噛合い点Ｋ１ａへの回転方向（図８中、分岐ギアＩ_１が反時計回りに回転する方向）を＋として角度を示す。

次に第二実施形態の＜設計条件１＞において噛合い角φを式（２．２）のφ＝３６０−θ／２と設定した場合＜設計条件２＞ついて図７を用いて説明する。図７は分岐ギアＩ（Ｉ１、Ｉ２）の回転速度変動による感光ドラム１Ｙ（１Ｃ）と１Ｍ（１Ｋ）の速度変動をそれぞれ示したものである。分岐ギアＩの入力時（モータギアMGとの噛合い時）における速度変動５０はＹ、Ｍに限らず挙動は共通である。分岐ギアＩの出力時の感光ドラム１Ｙ、感光ドラム１Ｍにおける速度変動はそれぞれ５１Ｙ、５１Ｍである。５１Ｍは５１Ｙに対して、分岐角θ分だけ位相が遅れているので、５１Ｙと１回転前の５１Ｍとの位相差は、３６０−θである。また、噛合い角φ＝３６０−θ／２と設定したので、入力時の速度変動５０は、５１Ｙ、５１Ｍの中間位置にずらした位置にある。このため５１Ｙと５０の位相差、及び、５０と５１Ｍの位相差は、いずれも、１８０−θ／２となる。図７（ｂ）には、入力時の成分５０と出力時の成分５１Ｙを重ね合わせた成分５２Ｙと、入力時の成分５０と出力時の成分５１Ｍを重ね合わせた成分５２Ｍを示す。入力時の成分５０と出力時の成分５１Ｙを重ね合わせた成分５２Ｙと出力時の成分５１Ｙとの位相差は９０−θ／４となる。入力時の成分５０と出力時の成分５１Ｍを重ね合わせた成分５２Ｍと出力時の成分５１Ｍとの位相差は９０−θ／４となる。従って２色間の速度変動５２Ｍに対する５２Ｙの位相の遅れは、（３６０−θ）−{（９０−θ／４）＋（９０−θ／４）}＝１８０−θ／２となる。つまり、モータギアＭＧの噛合い点を分岐ギアＩの回転の起点とした際の１回転目の５２Ｙと２回転目の５２Ｍの位相差（５２Ｙに対する５２Ｍの位相の遅れ）は、３６０−（１８０−θ／２）＝１８０＋θ／２である。

すなわち、噛合い角φがφ＝３６０−θ／２であるとき、２色間Ｙ、Ｍの転写間距離Ｌ（mm）を中間転写ベルト12aが移動する時間に分岐ギアIが整数回転と１８０°とθ／2回転すれば、２色間YとMの色ずれを軽減できることを示しており、式で表すと、
φ＝３６０−θ／２ （２．２）
L／v＝{ｎ+１／２＋（θ／２）／３６０}×Ｇ （３．１）
ｎは0以上の整数（０、１、２・・・）であり、式（２．２）と式（３．１）の両方を満たす条件のときに２色間ＹとＭの色ずれを軽減することができる。なお露光時においても、式（３．１）において、２色間Ｙ、Ｍの転写間距離Ｌを中間転写ベルト12aが移動する時間Ｌ／ｖに換えて２色（Ｙ、Ｍ）の露光時刻の間隔Ｓａとすれば、露光時に発生する２色間の色ズレを軽減できる。

次に、具体的に数値をあてはめて説明する。分岐ギアＩ_１から駆動を伝達し分岐される２色間の転写間隔である１９Ｙ−１９Ｍ間を中間転写ベルト１２ａが移動する時間をＳとしたとき、Ｓ、Ｇ、Ｇａ、θ、φは次の関係となるように設定されている。

（３６０−θ）＜φ＜３６０・・・・（３．２）
φ＝３６０−θ／２・・・・（２．２）
Ｓ＝｛ｎ＋〔１／２＋（θ／２）／３６０〕｝×Ｇ（ｎ；整数）・・・・（３．３）
Ｓ＝ｍ×Ｇａ（ｍ；整数）・・・・（３．４）
また、分岐ギアＩ_１から駆動を伝達し分岐される２色の露光時刻の間隔（Ｔ_Ｍ−Ｔ_Ｙ）をＳａとしたとき、Ｓａ、Ｇ、Ｇａ、θ、φは次の関係となるように設定されている。

（３６０−θ）＜φ＜３６０・・・・（３．２）
φ＝３６０−θ／２・・・・（２．２）
Ｓａ＝｛ｎ＋〔１／２＋（θ／２）／３６０〕｝×Ｇ（ｎ；整数）・・・・（３．３ａ）
Ｓａ＝ｍ×Ｇａ（ｍ；整数）・・・・（３．４ａ）
Ｉ_１が反時計回りに回転する方向）を＋として角度を示す。

図８に示す本実施形態では、転写間距離Ｌは６４．８０５ｍｍ、周速ｖは１００ｍｍ／ｓ、分岐角θは９０°、モータギアＭＧと第１のギア１８Ｙとの噛合い角φは３１５°に設定されている。図８（ｂ）、図８（ｃ）において、縦軸は感光ドラム１の回転速度変動を表し、横軸は感光ドラム１Ｙ、１Ｍの各転写時刻と各露光時刻を示している。細線３１（３１Ｙ、３１Ｍ）は分岐ギアＩ１の回転速度変動による感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ）の回転速度変動を示す。細い一点鎖線３２（３２Ｙ、３２Ｍ）はモータギアＭＧの回転速度変動による感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ）の回転速度変動を示す。実線３３は分岐ギアＩ１とモータギアＭＧの回転速度変動の和による感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ）の総回転速度変動を示す。

図８（ｂ）に示すように、転写時刻Ｔ_Ｙの時に、分岐ギアＩ_１、モータギアＭＧによる感光ドラム１Ｙの回転速度が最も速くなり、感光ドラム１Ｙの総回転速度変動は最大となる。一方、図８（ｃ）に示すように、中間転写ベルト１２ａが転写位置１９Ｙから転写位置１９Ｍまで移動する時間Ｓ（Ｔ_Ｍ−Ｔ_Ｙ）（ｓｅｃ）に、分岐ギアＩ_１が１回転と５／８回転するように設定されている。

その結果、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示すとおり、転写時刻Ｔ_Ｙと同様に転写時刻Ｔ_Ｍにおいても、感光ドラム１Ｍの総回転速度変動が最大となり、転写時刻Ｔ_Ｙと転写時刻Ｔ_Ｍにおいて感光ドラム１Ｙ、１Ｍは等速度となる。

露光時においても転写時と同様に、露光時に発生する２色間の色ずれを抑制できる。具体的には、レーザ３０Ｙが露光した露光位置から転写位置１９Ｙまでの角度と、レーザ３０Ｍが露光した露光位置から転写位置１９Ｍまでの角度は同一に設定されている。このため、露光時刻ｔ_Ｙ、ｔ_Ｍにおいても感光ドラム１Ｙ、１Ｍの回転速度は等速度となり、露光時に発生する２色間の色ずれを抑制できる。

さらに分岐ギアＩ_２、ギア１８Ｃ、１８Ｋ、モータギアＭＧは、夫々、分岐ギアＩ_１、ギア１８Ｙ、１８Ｍ、モータギアＭＧと同形状、同様の配置となっている。従って、分岐ギアＩ_２、ギア１８Ｃ、１８Ｋも、中間転写ベルト１２ａが転写位置１９Ｃを通過して転写位置１９Ｋに到達するまでの時間で同位相となるように、位相を合わせて組立てられている。

ギア１８Ｙ、１８Ｃには、ギア位相検知センサ２７が、それぞれ設けられている。２つのギア位相検知センサ２７は、ギア１８Ｙ、１８Ｃに一体的に設けられたセンサフラグ（不図示）によって、ギア１８Ｙ、１８Ｃの位相を検知する。この検知結果に基づいて、２つのモータＭ１、Ｍ２を制御してギア１８Ｙ、１８Ｃの位相合わせを行う。これにより、２個の分岐ギアＩ_１、Ｉ_２は、中間転写ベルト１２ａが転写位置１９Ｙを通過して、転写位置１９Ｃに到達するまでの時間で同位相となる。

このようにすることで、ギア１８Ｙと１８Ｃの位相も転写位置１９Ｙと１９Ｃで同位相にすることができる。その結果、４個のギア１８Ｙ〜１８Ｋは、各々の転写位置１９Ｙ〜１９Ｋで同位相に合わせることができ、４色の転写時における色ずれを抑制できる。また、転写時における色ずれと同様に、４個のギア１８Ｙ〜１８Ｋの各々の露光時における速度変動を同位相に合わせることができ、４色の露光時における色ずれを抑制できる。

ここで、２色間の転写間隔を移動する時間Ｓは
Ｓ＝Ｌ／ｖ・・・・（３．５）
である。次に下の表３にモータ回転数と、分岐ギアＩ_１、モータギアＭＧの歯数を表し、それらを用いて説明する。

式（３．５）よりＳは、
Ｓ＝Ｌ／ｖ＝６４．８０５／１００＝０．６４８０５・・≒０．６４８１（ｓｅｃ）
となる。また、上流ギアの回転数（＝モータの回転数）をω（ｒｐｍ）として、モータギアＭＧの周期Ｇａ（ｓｅｃ）を求めると、
Ｇａ＝１／（ω／６０）＝１／（１２０３．６０９／６０）＝１／２０．０６０２＝０．０４９８５・・・≒０．０４９９（ｓｅｃ）
となる。また、モータギアＭＧと分岐ギアＩ_１の減速比はＺ_Ｉ／Ｚ_Ｍであるので、分岐ギアＩ_１の周期Ｇは、
Ｇ＝（Ｚ_Ｉ／Ｚ_Ｍ）×Ｇａ＝（６４／８）×０．０４９６＝８×０．０４９９≒０．３９９２（ｓｅｃ）
となる。分岐角θは９０°であるから、式（３．３）よりｎを求めると、
Ｓ＝０．６４８１＝｛ｎ＋〔１／２＋（９０／２）／３６０〕｝×０．３９９２
０．６４８１＝〔ｎ＋（５／８）〕×０．３９９２
ｎ＝（０．６４８１／０．３９９２）−（５／８）＝０．９９８４９６・・・≒１．０となる。更に、式（３．４）よりｍを求めると、
Ｓ＝０．６４８１＝ｍ×０．０４９９
ｍ＝０．６４８１／０．０４９９＝１２．９８７９７・・・≒１３
となる。また、式（２．２）よりφとθの関係は、
φ＝３１５（°）＝３６０−（９０／２）＝３６０−（θ／２）
となっており、且つ、式（３．２）の条件である、
２７０（＝３６０−９０）＜３１５＜３６０→（３６０−θ）＜φ＜３６０
を満たしている。

つまり、図８と上記の説明で示すように、転写時刻Ｔ_Ｙから転写時刻Ｔ_Ｍの間に、分岐ギアＩ_１は１回転と５／８回転し、モータギアＭＧは１３回転するように設定されている。露光時刻ｔ_Ｙから露光時刻ｔ_Ｍの間（＝Ｓａ）に、分岐ギアＩ_１は１回転と５／８回転し、モータギアＭＧは１３回転するように設定されている。モータギアＭＧとギア１８Ｙの噛合い角φと分岐角θが式（３．２）、（２．２）を満たすように設定されている。

なお、本実施形態では、中間転写ベルト１２ａを用いた構成について説明したが、本発明はかかる構成に限定されるものではない。例えば、中間転写ベルト１２ａに変えて、記録媒体であるシートＳを吸着搬送し、シートＳにトナー画像を直接転写する静電吸着ベルトを用いた構成であってもよい。

本実施形態も上記第一、第二実施形態と同様に、駆動伝達装置に関わる色ずれは大凡最大で１／２ドット、すなわち、６００ｄｐｉの画像解像度では約２０μｍ以下に抑えなければなられない。

本実施形態では、上述のごとく、モータギアＭＧと分岐ギアＩ、第１の感光ドラムギア１８Ｙ、１８Ｃの噛合い角度であるφが式（３．２）、及び式（２．２）を満たすことで、すなわち、
（３６０−θ）＜φ＜３６０・・・・（３．２）
φ＝３６０−θ／２ ・・・・（２．２）
となるように構成することによって駆動伝達装置に関わる色ずれの理論上の色ずれを限りなく小さくしている。これにより、本実施形態において、４色の色ずれが２０μｍとなる噛合い角φ（°）の範囲は大凡±２１°であるため、最適値である３１５°に対して、噛合い角φは２９４°〜３３６°の範囲に収まってさえいれば本発明の効果が得られる。

同時に、本実施形態では、上述のごとく、分岐ギアＩから駆動を伝達し分岐される２色間の転写間隔である１９Ｙ−１９Ｍ間（１９Ｃ−１９Ｋ間）を転写ベルト１２ａが移動する時間であるＳと、分岐ギアＩから駆動を伝達し分岐される２色の露光時刻の間隔（ＴＭ−ＴＹ）（露光時刻の間隔（ＴＫ−ＴＣ ）であるＳａと分岐角θが、式（３．３）、（３．４）、（３．３ａ）、（３．４ａ）を満たす。すなわち、
Ｓ＝｛ｎ＋〔１／２ ＋（θ／２）／３６０〕｝×Ｇ（ｎ；整数）・・・・（３．３）Ｓ＝ｍ×Ｇａ（ｍ；整数）・・・・（３．４）
Ｓａ＝｛ｎ＋〔１／２ ＋（θ／２）／３６０〕｝×Ｇ（ｎ；整数）・・・・（３．３ａ）
Ｓａ＝ｍ×Ｇａ（ｍ；整数）・・・・（３．４ａ）
となるように構成することによって、駆動伝達装置に関わる理論上の色ずれを限りなく小さくしている。つまり、噛合い角θが９０°でなくとも、この９０°に近い値になればなるほど、色ズレを軽減する効果が高まる。本実施形態においては、分岐角θ（°）の範囲は大凡±１０３°であれば、４色間の最大色ずれが２０μｍ以下となことが解析的にわかっている。このため、分岐角θの最適値である９０°に対して分岐角θ（°）は−１３°（３４７°）〜１９３°の範囲に収まってさえいればよい。同様に、上式のパラメータであるＳ、Ｓａ、φ、θ、Ｇ、Ｇａ、ｍ、ｎが上式の関係を多少なりとも成立させていなかったとしても、駆動伝達装置に関わる色ずれが約２０μｍ以下に収まるようになっていればよい。

[第四実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第四実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図９は本実施形態に係る画像形成装置の駆動伝達装置と一次転写部の構成図である。

図９に示すように、本実施形態の画像形成装置の駆動伝達装置Ａ４は、上記第一実施形態の駆動伝達装置Ａ１と、駆動源であるモータを１個に集約したいわゆる１モータ系を組み合わせた駆動伝達装置である。

分岐ギアＩ_０は、駆動源であるモータＭの回転軸に一体的に設けられ、２つのアイドラギアＭ_１Ａ、Ｍ_１Ｂに駆動を分岐、伝達する。アイドラギアＭ_１Ａは、段ギアで構成されているアイドラギアＭ_２Ａを介して、分岐ギアＩ_１に駆動を伝達する。アイドラギアＭ_１Ｂは、段ギアで構成されているアイドラギアＭ_２Ｂを介して、分岐ギアＩ_２に駆動を伝達する。

分岐ギアＩ_１は、ギア１８Ｙ、１８Ｍに駆動を伝達する。分岐ギアＩ_１、ギア１８Ｙ、１８Ｍの関係は、上記第一実施形態と同様であり、説明を省略する。分岐ギアＩ_２は、ギア１８Ｃ、１８Ｋに駆動を伝達する。分岐ギアＩ_２、ギア１８Ｃ、１８Ｋの関係は、上記第一実施形態と同様であり、説明を省略する。

２色間転写距離１９Ｍ−１９Ｃ間の距離はＬ_１（ｍｍ）に設定されており、２色間転写距離１９Ｙ−１９Ｍ間、及び、１９Ｃ−１９Ｋ間の距離はＬ_２（ｍｍ）に設定されている。中間転写ベルト１２ａ、感光ドラム１（１Ｙ〜１Ｋ）は周速ｖ（ｍｍ／ｓ）で回転する。分岐ギアＩ_１は周期Ｇ_１（ｓｅｃ）の速度で回転し、分岐ギアＩ_２は周期Ｇ_２（ｓｅｃ）の速度で回転し、アイドラギアＭ_２Ａ、Ｍ_２Ｂは周期Ｇ_２ａ（ｓｅｃ）の速度で回転する。

分岐ギアＩ_０から駆動を伝達される２つのアイドラギアＭ_１Ａ、Ｍ_１Ｂは角度θ_１（°）で分岐されるように噛み合っている。角度θ_１（°）は、分岐ギアＩ_０とアイドラギアＭ_１Ａの噛合い点Ｋ０ａから分岐ギアＩ_０とアイドラギアＭ_１Ｂの噛合い点Ｋ０ｂへの回転方向（図９中、分岐ギアＩ_０が時計回りに回転する方向）を＋として角度を示す。

ギア１８Ｙと１８Ｍ（ギア１８Ｃと１８Ｋ）とは角度θ_２（°）で分岐されるように噛み合っている。角度θ_２（°）は、噛合い点Ｋ１ａ（Ｋ２ａ）から噛合い点Ｋ１ｂ（Ｋ２ｂ）への回転方向（図９中、分岐ギアＩ_１、Ｉ_２が反時計回りに回転する方向）を＋として角度を示す。

アイドラギアＭ_２Ａ（Ｍ_２Ｂ）と分岐ギアＩ_１（Ｉ_２）との噛合い点Ｋ１ｃ（Ｋ２ｃ）から噛合い点Ｋ１ａ（Ｋ２ａ）までの角度φ（°）となるように構成されている。角度φ（°）は上流の噛合い点Ｋ１ｃから下流の噛合い点Ｋ１ａへの回転方向（図９中、分岐ギアＩ_１が反時計回りに回転する方向）を＋として角度を示す。

Ｌ_１、Ｌ_２、Ｇ_１、Ｇ_２、Ｇ_２ａ、θ_１、θ_２、φは次の関係となるように構成されている。

０＜φ＜（３６０−θ_２）・・・・・・・・・・・・・・・・（４．０）
φ＝１８０−θ_２／２・・・・・・・・・・・・・・・・・（４．１）
Ｌ_１／ｖ＝（ｊ＋θ_１／３６０）×Ｇ_１（ｊ；整数）・・・・・（４．２）
Ｌ_２／ｖ＝ｎ×Ｇ_１（ｎ；整数）・・・・・・・・・・・・・（４．３）
Ｌ_２／ｖ＝｛ｍ＋〔（θ_２／２）／３６０〕｝×Ｇ_２（ｍ；整数）・・・・・・（４．４）
Ｌ_２／ｖ＝ｋ×Ｇ_２ａ（ｋ；整数）・・・・・・・・・・・・（４．５）
以下、具体的な数値を明記し更に詳しく説明する。モータの回転数をωとし、分岐ギアＩ_０、Ｉ_１、Ｉ_２、アイドラギアＭ_１Ａ、Ｍ_１Ｂ、アイドラギアＭ_２Ａ（Ｍ_２Ｂ）の大ギア、小ギアの歯数をそれぞれ、Ｚ_Ｉ１、Ｚ_Ｉ２、Ｚ_Ｍ１、Ｚ_ＭＬ、Ｚ_ＭＳとする。表４にｖ、Ｌ_１、Ｌ_２、θ_１、θ_２、φの数値をはじめとするそれらの各数値を示す。

各感光ドラムの回転速度変動は上述した第一実施形態と同様であるので、各感光ドラムの回転速度変動を表す画と詳細な説明については省略する。ここでは、Ｇ_１、Ｇ_２、Ｇ_２ａ等の残りの数値を具体的に述べることにより、上記実施形態と異なる部分について説明する。

分岐ギアＩ_０の回転数（＝モータの回転数）をω（ｒｐｍ）として、分岐ギアＩ_０の周期Ｇ_１（ｓｅｃ）を求めると、
Ｇ_１＝１／（ω／６０）＝１／（３７７．９９３／６０）＝１／６．２９９９＝０．１５８７３３１・・・≒０．１５８７（ｓｅｃ）
となる。また、アイドラギアＭ_１Ａ（Ｍ_１Ｂ）と分岐ギアＩ_０の減速比はＺ_Ｍ１／Ｚ_Ｉ１であるので、アイドラギアＭ_１Ａ（Ｍ_１Ｂ）の周期をＧ_１ａとすると、
Ｇ_１ａ＝（Ｚ_Ｍ１／Ｚ_Ｉ１）×Ｇ_１＝（８０／４０）×０．１５８７＝２×０．１５８７＝０．３１７４（ｓｅｃ）
となる。また、アイドラギアＭ_１Ａ（Ｍ_１Ｂ）と噛合っているアイドラギアＭ_２Ａ（Ｍ_２Ｂ）はアイドラギアＭ_２Ａ（Ｍ_２Ｂ）の大ギアと噛合っており、表４よりＺ_Ｍ１＝Ｚ_ＭＬであるので、アイドラギアＭ_２Ａ（Ｍ_２Ｂ）の周期Ｇ_２ａは、
Ｇ_２ａ＝Ｇ_１ａ＝０．３１７４（ｓｅｃ）
となる。また、アイドラギアＭ_２Ａ（Ｍ_２Ｂ）と分岐ギアＩ_２はアイドラギアＭ_２Ａ（Ｍ_２Ｂ）の小ギアと噛合っており、アイドラギアＭ_２Ａ（Ｍ_２Ｂ）と分岐ギアＩ_２の減速比はＺ_Ｉ２／Ｚ_ＭＳであるので、分岐ギアＩ_２の周期Ｇ_２は、
Ｇ_２＝（Ｚ_Ｉ２／Ｚ_ＭＳ）×Ｇ_２ａ＝（５１／３２）×０．３１７４＝１．５９３８×０．３１７４＝０．５０５９（ｓｅｃ）
となる。分岐ギアＩ_０の分岐角；θ_１＝２４０°であるので、式（４．２）よりｊを求めると、
Ｌ_１／ｖ＝（ｊ＋θ_１／３６０）×Ｇ_１
５８．２０２／１００＝（ｊ＋２４０／３６０）×０．１５８７
ｊ＋２／３＝０．５８２０２／０．１５８７
ｊ＝（０．５８２０２／０．１５８７）−２／３＝３．６６７４２−０．６６６６６＝３．０００７６２・・・≒３．０
となる。更に、式（４．３）よりｎを求めると、
Ｌ_２／ｖ＝ｎ×Ｇ_１
６３．６５／１００＝ｎ×０．１５８７
ｎ＝０．６３６５／０．１５８７＝４．０１０７・・・≒４．０
となる。また、式（４．４）よりｍを求めると、
Ｌ_２／ｖ＝｛ｍ＋〔（θ_２／２）／３６０〕｝×Ｇ_２６３．６５／１００＝｛ｍ＋〔（１８０／２）／３６０〕｝×０．５０５９
ｍ＋（１８０／７２０）＝０．６３６５／０．５０５９
ｍ＝（０．６３６５／０．５０５９）−１／４＝１．２５８１５−０．２５＝１．００８１５・・・≒１．０
となる。また、式（４．５）よりｋを求めると、
Ｌ_２／ｖ＝ｋ×Ｇ_２ａ
６３．６５／１００＝ｋ×０．３１７４
ｋ＝０．６３６５／０．３１７４＝２．００５３５・・・≒２．０
となる。また、式（４．１）よりφとθの関係は、
φ＝９０（°）＝１８０−（１８０／２）＝１８０−（θ_２／２）
となっており、式（４．０）の条件である、
０＜９０＜１８０（＝３６０−１８０）→０＜φ＜（１８０−θ_２）
を満たしている。

つまり、図９と上記の説明で示すように、噛合い角φを１８０−θ_２／２に設定し、２色間転写距離Ｌ_１を中間転写ベルト１２ａが通過する時間（Ｔ_Ｃ−Ｔ_Ｍ）に、分岐ギアＩ_０は３回転と分岐ギアＩ_０の分岐角θ_２（１８０°）回転するように設定する。２色間転写距離Ｌ_２を中間転写ベルト１２ａが通過する時間（Ｔ_Ｍ−Ｔ_Ｙ、Ｔ_Ｋ−Ｔ_Ｃ）に、分岐ギアＩ_０は４回転するように設定する。また、２色間転写距離Ｌ_２を中間転写ベルト１２ａが通過する時間（Ｔ_Ｍ−Ｔ_Ｙ、Ｔ_Ｋ−Ｔ_Ｃ）に、アイドラギアＭ_２Ａ、Ｍ_２Ｂが２回転するように設定する。また、２色間転写距離Ｌ_２を中間転写ベルト１２ａが通過する時間（Ｔ_Ｍ−Ｔ_Ｙ、Ｔ_Ｋ−Ｔ_Ｃ）に、分岐ギアＩ_１、Ｉ_２は１回転と分岐ギアＩ_１、Ｉ_２の分岐角の１／２（すなわち、９０°）回転するように設定する。これにより、４色の転写時における感光ドラム１（１Ｙ〜１Ｋ）の速度変動を同じにすることができ、４色の色ずれを抑制できる。

一方、４色の露光時においても、露光時刻ｔ_Ｍから露光時刻ｔ_Ｃの間に、分岐ギアＩ_０は３回転と分岐ギアＩ_０の分岐角である１８０°回転するようになっている。そして、露光時刻ｔ_Ｙから露光時刻ｔ_Ｍの間、及び、露光時刻ｔ_Ｃから露光時刻ｔ_Ｋの間に、分岐ギアＩ_０は４回転し、アイドラギアＭ_２Ａ、Ｍ_２Ｂが２回転するように設定する。また、露光時刻ｔ_Ｙから露光時刻ｔ_Ｍの間、及び、露光時刻ｔ_Ｃから露光時刻ｔ_Ｋの間に、分岐ギアＩ_１、Ｉ_２は１回転と分岐ギアＩ_１、Ｉ_２の分岐角の１／２（すなわち、９０°）回転するように設定する。これにより、４色の露光時における感光ドラム１（１Ｙ〜１Ｋ）の速度変動を同じにすることができ、４色の色ずれを抑制できる。

つまり、本実施形態では、いわゆる１モータ系駆動伝達装置Ａ４を用いており、４箇所のギア１８Ｙ〜１８Ｋ、分岐ギアＩ_１、Ｉ_２と、アイドラギアＭ_２Ａ（Ｍ_２Ｂ）、Ｍ_１、分岐ギアＩ_０に対する位相合わせ組みによって実現しているのである。よって、いわゆる２モータ系駆動伝達装置Ａ１〜Ａ３を用いた上記第一〜第三実施形態のように、ギア位相検知センサ２７による２箇所のモータ間における位相の検知−制御によるギアの位相合わせを行う必要がない。よって、ギア位相検知センサ２７、制御装置等が必要なく、コストを抑えることができる。

また、本実施形態では、式（４．０）、（４．１）となるようにφとθ_２を設定したが、φとθ_２が、
（３６０−θ_２）＜φ＜３６０のとき・・・・・・・・・・・・（４．０ａ）φ＝３６０−θ_２／２・・・・・・・・・・・・・・・・・（４．１ａ）とすれば、上記第三実施形態で述べたように式（４．４）が
Ｌ_２／ｖ＝｛ｍ＋〔１／２＋（θ_２／２）／３６０〕｝×Ｇ_２（ｍ；整数）・・・・・・（４．４ａ）
となるように設定することにより、上記と同様に４色の転写時、露光時に発生する色ずれを抑制できる。

以上説明したようにギア列が式（４．０）〜（４．４ａ）にｖ、Ｌ_１、Ｌ_２、θ_１、θ_２、φを満たすように構成する。これにより、分岐ギアＩ_０、Ｉ_１、Ｉ_２、アイドラギアＭ_１Ａ（Ｍ_１Ｂ）、Ｍ_２Ａ（Ｍ_２Ｂ）、ギア１８に回転軸の偏芯等により回転速度変動が発生したとしても、転写時、露光時の各感光ドラム１の回転速度を同じにすることができ、４色の色ずれを抑制できる。

なお、本実施形態では、中間転写ベルト１２ａを用いた構成について説明したが、本発明はかかる構成に限定されるものではない。例えば、中間転写ベルト１２ａに変えて、記録媒体であるシートＳを吸着搬送し、シートＳにトナー画像を直接転写する静電吸着ベルトを用いた構成であってもよい。

本実施形態も上記第一〜第三実施形態と同様に、駆動伝達装置に関わる色ずれは大凡最大で１／２ドット、すなわち、６００ｄｐｉの画像解像度では約２０μｍ以下、に抑えなければなられない。本実施形態では、上述のごとく、式（４．０）〜式（４．５）の全てを（或いは、式（４．０ａ）、（４．１ａ）、（４．２）、（４．３）、（４．４ａ）、（４．５））満たすように構成することで駆動伝達装置に関わる理論上の色ずれが限りなく小さくしている。しかしながら、上式（４．０）〜式（４．５）（或いは、式（４．０ａ）、（４．１ａ）、（４．２）、（４．３）、（４．４ａ）、（４．５））のパラメータであるｖ、Ｌ １、Ｌ ２、θ１、θ２、φ、ｊ、ｋ、ｍ、ｎが上式（４．０）〜式（４．５）（或いは、式（４．０ａ）、（４．１ａ）、（４．２）、（４．３）、（４．４ａ）、（４．５））の関係を多少なりとも成立させていなかったとしても、駆動伝達装置に関わる色ずれが約２０μｍ以下に収まるようになっていればよい。

Ａ…駆動伝達装置、Ｇ…周期、Ｉ…分岐ギア、Ｋ…噛合い点、Ｌ…転写位置間距離、Ｍ…モータ（駆動源）、ＭＧ…モータギア（上流ギア）、Ｎ…定着ニップ部、Ｓ…シート、ｔ１、ｔ２…時間、１…感光ドラム（感光体）、２…帯電ローラ、３…露光手段、４…現像ユニット、５…クリーナユニット、７…プロセスカートリッジ、８…ドラムクリーニングブレード、９…給送ローラ、１０…搬送ローラ対、１１…給送カセット、１２…中間転写ベルトユニット、１２ａ…中間転写ベルト、１２ｂ…駆動ローラ、１２ｄ…テンションローラ、１３…給送装置、１４…定着部、１５…二次転写部、１６…二次転写ローラ、１７…レジストローラ対、１８…感光ドラムギア、１９…転写部、２０…排出ローラ対、２１…排出トレイ、２２…転写ベルトクリーニング装置、２３…分離パッド、２４…現像ローラ、２５…現像剤塗布ローラ、２６…一次転写ローラ、２７…ギア位相検知センサ、３０…レーザ、１００…カラーレーザープリンタ、１０１…制御部

Claims (7)

1. 第一の感光体と、
   第二の感光体と、
   前記第一の感光体と同軸上に設けられた第一の感光体ギアと、
   前記第二の感光体と同軸上に設けられた第二の感光体ギアと、
   前記第一の感光体及び第二の感光体を回転駆動するための駆動源と、
   前記駆動源の回転軸と一体的に設けられ、第一の噛合い点で前記第一の感光体ギアと噛合い、第二の噛合い点で前記第二の感光体ギアと噛合う分岐ギアと、を有し、前記第一の感光体及び第二の感光体を露光して潜像を形成し、前記潜像にトナーを付着させたトナー像を夫々転写位置で転写材に転写する画像形成装置であって、
   前記分岐ギアの前記第一の噛合い点にある部分が、前記分岐ギアが回転することによって前記第二の噛合い点まで移動する時間と、前記分岐ギアが整数回回転する時間との和が、前記転写材が前記第一の感光体の転写位置から前記第二の感光体の転写位置まで移動する時間と同じであることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第一の感光体が前記第一の感光体の露光位置から前記第一の感光体の転写位置まで回転する時間と、前記第二の感光体が前記第二の感光体の露光位置から前記第二の感光体の転写位置まで回転する時間と、が同じであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 第一の感光体と、
   第二の感光体と、
   前記第一の感光体と同軸上に設けられた第一の感光体ギアと、
   前記第二の感光体と同軸上に設けられた第二の感光体ギアと、
   前記第一の感光体及び第二の感光体を回転駆動するための駆動源と、
   第一の噛合い点で前記第一の感光体ギアと噛合い、第二の噛合い点で前記第二の感光体ギアと噛合い、前記第一の感光体ギア及び前記第二の感光体ギアへ前記駆動源からの駆動力を伝達する分岐ギアと、
   第三の噛合い点で前記分岐ギアと噛合い、前記分岐ギアへ前記駆動源からの駆動力を伝達する上流ギアと、
   を有し、前記第一の感光体及び第二の感光体を夫々露光位置で露光して潜像を形成し、前記潜像にトナーを付着させたトナー像を夫々転写位置で転写材に転写する画像形成装置であって、
   前記分岐ギアの前記第一の噛合い点にある部分が、前記第二の噛合い点まで移動するのに前記分岐ギアが回転する角度をθ（°）、前記分岐ギアの前記第三の噛合い点にある部分が、前記第一の噛合い点まで移動するのに前記分岐ギアが回転する角度をφ（°）、前記転写材が前記第一の感光体の転写位置から前記第二の感光体の転写位置まで移動する時間をＳ（秒）、前記分岐ギアの回転の周期をＧ（秒）としたとき、
   φ＝１８０−θ／２
   Ｓ＝〔ｎ＋（θ／２）／３６０〕×Ｇ（ｎは整数）
   を満たすことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記第一の感光体と前記第二の感光体との夫々に形成され、転写材上に重ねて転写されるトナー像を形成するために、前記第一の感光体を露光位置で露光する露光時刻から前記第二の感光体を露光位置で露光する露光時刻の間隔をＳａ（秒）としたとき、
   φ＝１８０−θ／２
   Ｓａ＝〔ｎ＋（θ／２）／３６０〕×Ｇ（ｎは整数）
   を満たすことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 第一の感光体と、
   第二の感光体と、
   前記第一の感光体と同軸上に設けられた第一の感光体ギアと、
   前記第二の感光体と同軸上に設けられた感光体ギアと、
   前記第一の感光体及び第二の感光体を回転駆動するための駆動源と、
   第一の噛合い点で前記第一の感光体ギアと噛合い、第二の噛合い点で第二の感光体ギアと噛合い、前記第一の感光体ギア及び前記第二の感光体ギアへ前記駆動源からの駆動力を伝達する分岐ギアと、
   第三の噛合い点で前記分岐ギアと噛合い、前記分岐ギアへ前記駆動源からの駆動力を伝達する上流ギアと、
   を有し、前記第一の感光体及び第二の感光体を夫々露光位置で露光して潜像を形成し、前記潜像にトナーを付着させたトナー像を夫々転写位置で転写材に転写する画像形成装置であって、
   前記分岐ギアの前記第一の噛合い点にある部分が、前記第二の噛合い点まで移動するのに前記分岐ギアが回転する角度をθ（°）、前記分岐ギアの前記第三の噛合い点にある部分が、前記第一の噛合い点まで移動するのに前記分岐ギアが回転する角度をφ（°）、前記転写材が前記第一の感光体の転写位置から前記第二の感光体の転写位置まで移動する時間をＳ（秒）、前記分岐ギアの回転の周期をＧ（秒）としたとき、
   φ＝３６０−θ／２
   Ｓ＝｛ｎ＋〔１／２＋（θ／２）／３６０〕｝×Ｇ（ｎは整数）
   を満たすことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記第一の感光体と前記第二の感光体との夫々に形成され、転写材上に重ねて転写されるトナー像を形成するために、前記第一の感光体を露光位置で露光する露光時刻から前記第二の感光体を露光位置で露光する露光時刻の間隔をＳａ（秒）としたとき、
   φ＝３６０−θ／２
   Ｓａ＝｛ｎ＋〔１／２＋（θ／２）／３６０〕｝×Ｇ（ｎは整数）
   を満たすことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記第一の感光体ギア及び前記第二の感光体ギアは同一形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images