JP5229604B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転する複数の像担持体のそれぞれに形成した可視像を中間転写ベルトなどの無端移動体やこれの表面に保持される記録体に重ね合わせて転写する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

この種の画像形成装置においては、複数の像担持体から中間転写ベルト等にそれぞれ転写した可視像の副走査方向（像担持体の回転方向）における重ね合わせズレを引き起こすことがある。かかる重ね合わせズレを引き起こす要因の１つとして、感光体等の像担持体と同一軸線上で回転しながら像担持体に回転駆動力を伝達する従動ギヤの偏心に起因するものがある。具体的には、像担持体と同一軸線上で回転する従動ギヤに偏心があると、像担持体は速度変動を引き起こす。この速度変動は、像担持体１回転あたりに１周期分のサイン波を描くような特性となる。１周期分のサイン波になるのは次のような理由からである。即ち、偏心している従動ギヤの最長径部分に対して駆動モータの原動ギヤが噛み合っているときに像担持体の線速速度が最も遅くなる一方で、最短径部分に対して原動ギヤが噛み合っているときに像担持体の線速が最も速くなる。そして、それら最長径部分と最短径部分とが回転軸を中心にして互いに１８０［°］ずれた位置に存在するため、像担持体の速度変動特性が１周期分のサイン波のようになるのである。

線速が本来よりも速くなっているときの像担持体に形成されたドットは本来よりも早いタイミングで転写位置に到達する一方で、線速が本来よりも遅くなっているときの像担持体に形成されたドットは本来よりも遅いタイミングで転写位置に到達する。そして、前者のドットの上に、別の像担持体から後者のドットが重ね合わされたり、後者のドットの上に、別の像担持体から前者のドットが重ね合わされたりすることで、副走査方向における可視像の重ね合わせズレが発生してしまうのである。

このような重ね合わせズレを抑え得る画像形成装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この画像形成装置は、所定のタイミングで、像担持体たるドラム状の感光体の表面に対し、その表面移動方向に所定ピッチで並ぶ複数のトナー像からなる速度変動検知用画像を形成する。そして、この速度変動検知用画像を転写ベルトに転写した後、転写ベルト上の速度変動検知用画像内の各トナー像をフォトセンサによって検知し、その検知間隔に基づいて感光体１回転あたりにおける速度変動パターンを検出する。次に、その速度変動パターンに基づいて、感光体の速度変動を打ち消すことができる駆動速度パターンを特定する。このような駆動速度パターンの特定を複数の感光体のそれぞれについて行う。そして、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づく画像を形成する際には、各感光体をそれぞれ予め特定しておいた駆動速度パターンで駆動することで、各感光体の速度変動を抑えるようになっている。

また、特許文献２に記載の画像形成装置のように、各感光体の速度変動パターンの位相を相対的に合わせることで、感光体の速度変動による重ね合わせズレを抑えるものも知られている。この種の画像形成装置においては、特許文献１の画像形成装置と同様にして、速度変動検知用画像内における各トナー像の検知間隔に基づいて感光体１回転あたりにおける速度変動パターンを検出する。この一方で、感光体と同一軸線上で回転する従動ギヤに設けられた目印を別のフォトセンサによって検知することで、感光体が所定の回転角度になるタイミングを検出する。これにより、感光体が所定の回転角度になった時点と、速度変動パターンの位相との関係を把握する。このような把握を各感光体についてそれぞれ行った後、各感光体をそれぞれ個別に駆動する複数の駆動モータの駆動速度を一時的に変化させることで、各感光体の速度変動パターンの位相差を調整する。この調整により、各転写位置において、本来よりも早いタイミングで転写位置に到達するドット同士や、本来よりも遅いタイミングで転写位置に到達するドット同士を同期させるようにして、重ね合わせズレを抑えることができる。

なお、複数の感光体の配設ピッチが感光体の周長の整数倍になっている場合には、記録紙などに先行して転写されたトナー像が後続のトナー像の転写位置まで移動する間に、各感光体が整数回分だけ回転する。このため、各感光体の速度変動パターンの位相差をゼロに調整することで、各転写位置で適切な関係のドット同士を同期させることができる。これに対し、複数の感光体の配設ピッチが感光体の周長の整数倍になっていない構成では、各感光体間で速度変動の位相差をそれぞれ所定の時間ずつ設けることで、各転写位置で適切な関係のドット同士を同期させることができる。

特開２００６−４７９２０号公報 特開平９−１４６３２９号公報

ところが、各感光体をそれぞれ上述の駆動速度パターンで駆動したり、各感光体の速度変動パターンの位相を合わせたりしても、重ね合わせズレを十分に抑えることができないことがあった。

そこで、本発明者らは、その原因について鋭意研究を行ったところ、次のようなことを見出した。即ち、感光体については、メンテナンス性を向上させる目的で、画像形成装置本体に対して容易に着脱できるようにするのが一般的である。具体的には、感光体と同一軸線上で回転しながら感光体に回転駆動力を伝達する従動ギヤについては、画像形成装置本体側に回転自在に固定しておく。この一方で、感光体については、画像形成装置本体に対して容易に着脱できるようにしておく。そして、感光体を画像形成装置本体にセットしたときに、その回転軸の一端部を画像形成装置本体に固定された従動ギヤに係合させるのである。本発明者らは、かかる構成の画像形成装置において、円盤状のギヤ部の中心から軸線方向に大きく突出する係合部を有する形状の従動ギヤとして、円盤状のギヤ部の中心に筒状の係合部を嵌め込む構造のものを用いていた。ところが、このような従動ギヤでは、ギヤ部と係合部との間にガタツキが生ずることから、回転毎に速度変動パターンを微妙に変化させることがわかった。つまり、このガタツキにより、速度変動検知用画像に基づいて検出された速度変動パターンと、画像形成時に発生する速度変動パターンとが一致しなくなることが、重ね合わせズレを十分に抑えることができないことの原因になっていたのである。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、従動ギヤにおけるギヤ部と係合部とのガタツキに起因する重ね合わせズレ補正精度の悪化を回避することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、回転する表面に可視像を担持する複数の像担持体と、それら像担持体をそれぞれ個別に駆動するための複数の駆動源と、それら像担持体に対してそれぞれ該像担持体の回転軸線上で個別に係合しながら何れかの該駆動源の原動ギヤに噛み合う複数の従動ギヤと、画像情報に基づいてそれぞれの像担持体に可視像を形成する可視像形成手段と、それぞれの像担持体との対向位置を順次通過するように表面を無端移動させる無端移動体と、それぞれの像担持体の表面に形成された可視像を、該無端移動体の表面に保持される記録体に転写するか、あるいは該無端移動体の表面に転写した後に記録体に転写する転写手段と、該無端移動体の表面に形成された可視像を検知する像検知手段と、予め定められた複数の可視像からなる速度変動検知用画像を像担持体表面に形成して上記無端移動体に転写し、該像検知手段による該速度変動検知用画像内の各可視像の検知時間間隔に基づいて該像担持体表面の１回転あたりにおける速度変動パターンを検出する処理を、上記複数の像担持体についてそれぞれ行う制御手段とを備える画像形成装置において、上記複数の従動ギヤとしてそれぞれ、回転周面に複数の歯車が形成されたギヤ部と、上記像担持体に係合する係合部とを一体形成したもの、を用い、上記複数の従動ギヤのそれぞれについて所定の回転角度になったことを検知する回転角度検知手段を設け、且つ、上記複数の像担持体にそれぞれ形成する複数の上記速度変動検知用画像の形成開始タイミングを、それぞれ該回転角度検知手段による検知結果に基づいて決定する制御と、上記複数の像担持体についてそれぞれ、像担持体表面の速度変動を打ち消し得る上記駆動源の駆動速度パターンを、上記形成開始タイミング及び上記速度変動パターンに基づいて解析し、解析結果に基づいて該駆動源の駆動速度を調整する制御と、上記複数の駆動源についてそれぞれ、その駆動源に対応する上記速度変動パターンにおける最大速度変動量が所定の閾値以下である場合には、上記駆動速度パターンに基づく該駆動源の駆動速度の調整を行わずに、該駆動源を等しい速度で駆動する制御とを実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記形成開始タイミングとして、上記従動ギヤが上記所定の回転角度になったタイミングを採用したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記複数の従動ギヤのそれぞれについて上記回転角度検知手段による検知結果に基づいて１回転に要する時間を所定のタイミングで算出し、算出結果に基づいて上記駆動速度パターンを補正する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。

これらの発明において、複数の従動ギヤはそれぞれ、複数の歯車を有するギヤ部と、像担持体に係合する係合部とが一体形成されていることから、ギヤ部と係合部とのガタツキを発生させることがない。これにより、速度変動検知用画像に基づいて検出された速度変動パターンと、画像形成時に発生する速度変動パターンとの、前記ガタツキに起因する不一致を回避することで、前記ガタツキに起因する重ね合わせズレ補正精度の悪化を回避することができる。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の実施形態について説明する前に、参考形態に係るプリンタについて説明する。
まず、参考形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、参考形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図のプリンタは、トナー像形成手段たるプロセスユニットとして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）用の４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。Ｙトナー像を生成するためのプロセスユニット１Ｙを例にすると、これは図２に示すように、感光体ユニット２Ｙと現像ユニット７Ｙとを有している。これら感光体ユニット２Ｙ及び現像ユニット７Ｙは、図３に示すようにプロセスユニット１Ｙとして一体的にプリンタ本体に対して着脱される。但し、プリンタ本体から取り外した状態では、図４に示すように現像ユニット７Ｙを図示しない感光体ユニットに対して着脱することができる。

先に示した図２において、感光体ユニット２Ｙは、ドラム状の感光体３Ｙ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、図示しない除電装置、帯電装置５Ｙなどを有している。

帯電装置５Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動せしめられる感光体３Ｙの表面を一様帯電せしめる。同図においては、図示しない電源によって帯電バイアスが印加されながら、図中反時計回りに回転駆動される帯電ローラ６Ｙを感光体３Ｙに近接させることで、感光体３Ｙを一様帯電せしめる方式の帯電装置５Ｙを示した。帯電ローラ６Ｙの代わりに、帯電ブラシを当接させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャーのように、チャージャー方式によって感光体３Ｙを一様帯電せしめるものを用いてもよい。帯電装置５Ｙによって一様帯電せしめられた感光体３Ｙの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザー光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。

現像手段たる現像ユニット７Ｙは、第１搬送スクリュウ８Ｙが配設された第１剤収容部９Ｙを有している。また、透磁率センサからなるトナー濃度センサ（以下、トナー濃度センサという）１０Ｙ、第２搬送スクリュウ１１Ｙ、現像ロール１２Ｙ、ドクターブレード１３Ｙなどが配設された第２剤収容部１４Ｙも有している。これら２つの剤収容部内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとからなる図示しないＹ現像剤が内包されている。第１搬送スクリュウ８Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、第１剤収容部９Ｙ内のＹ現像剤を図紙面に直交する方向における手前側から奥側へと搬送する。そして、第１剤収容部９Ｙと第２剤収容部１４Ｙとの間の仕切壁に設けられた図示しない連通口を経て、第２剤収容部１４Ｙ内に進入する。

第２剤収容部１４Ｙ内の第２搬送スクリュウ１１Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、Ｙ現像剤を図中奥側から手前側へと搬送する。搬送途中のＹ現像剤は、第１剤収容部１４Ｙの底部に固定されたトナー濃度センサ１０Ｙによってそのトナー濃度が検知される。このようにしてＹ現像剤を搬送する第２搬送スクリュウ１１Ｙの図中上方には、現像ロール１１Ｙが第２搬送スクリュウ１１Ｙと平行な姿勢で配設されている。この現像ロール１１Ｙは、図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる非磁性パイプからなる現像スリーブ１５Ｙ内にマグネットローラ１６Ｙを内包している。第２搬送スクリュウ１１Ｙによって搬送されるＹ現像剤の一部は、マグネットローラ１６Ｙの発する磁力によって現像スリーブ１５Ｙ表面に汲み上げられる。そして、現像部材たる現像スリーブ１５Ｙと所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード１３Ｙによってその層厚が規制された後、感光体３Ｙと対向する現像領域まで搬送され、感光体３Ｙ上のＹ用の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体３Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像ロール１２Ｙの現像スリーブ１５Ｙの回転に伴って第２搬送スクリュウ１１Ｙ上に戻される。そして、図中手前端まで搬送されると、図示しない連通口を経て第１剤収容部９Ｙ内に戻る。

トナー濃度センサ１０ＹによるＹ現像剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。この制御部は、演算手段たるＣＰＵ（Central Processing Unit）、データ記憶手段であるＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成され、各種の演算処理や、制御プログラムの実行を行うことができる。Ｙ現像剤の透磁率は、Ｙ現像剤のＹトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ１０ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。上記制御部はＲＡＭを備えており、この中にトナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像ユニットに搭載されたＣ，Ｍ，Ｋ用のトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＣ用Ｖｔｒｅｆ、Ｍ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。Ｙ用の現像ユニット７Ｙについては、トナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、図示しないＹ用のトナー供給装置を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。この駆動により、現像に伴うＹトナー消費によってＹトナー濃度を低下させたＹ現像剤に対し、第１剤収容部９Ｙで適量のＹトナーが供給される。このため、第２剤収容部１４Ｙ内のＹ現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他色用のプロセスユニット（１Ｃ，Ｍ，Ｋ）内における現像剤についても、同様のトナー供給制御が実施される。

像担持体であり且つ潜像担持体である感光体３Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述する中間転写ベルトに中間転写される。感光体ユニット２Ｙのドラムクリーニング装置４Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体３Ｙ表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体３Ｙ表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体３Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。先に示した図１において、他色用のプロセスユニット１Ｃ，Ｍ，Ｋにおいても、同様にして感光体３Ｃ，Ｍ，Ｋ上にＣ，Ｍ，Ｋトナー像が形成されて、無端移動体たる中間転写ベルト上に中間転写される。

プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中下方には、光書込ユニット２０が配設されている。潜像形成手段たる光書込ユニット２０は、画像情報に基づいて発したレーザー光Ｌを、各プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに照射する。これにより、感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット２０は、光源から発したレーザー光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー２１によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに照射するものである。かかる構成のものに代えて、ＬＤＥアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。

光書込ユニット２０の下方には、第１給紙カセット３１、第２給紙カセット３２が鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、記録部材たる記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Ｐには、第１給紙ローラ３１ａ、第２給紙ローラ３２ａがそれぞれ当接している。第１給紙ローラ３１ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第１給紙カセット３１内の一番上の記録紙Ｐが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路３３に向けて排出される。また、第２給紙ローラ３２ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第２給紙カセット３２内の一番上の記録紙Ｐが、給紙路３３に向けて排出される。給紙路３３内には、複数の搬送ローラ対３４が配設されており、給紙路３３に送り込まれた記録紙Ｐは、これら搬送ローラ対３４のローラ間に挟み込まれながら、給紙路３３内を図中下側から上側に向けて搬送される。

給紙路３３の末端には、レジストローラ対３５が配設されている。レジストローラ対３５は、記録紙Ｐを搬送ローラ対３４から送られてくる記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。

各プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中上方には、無端移動体たる中間転写ベルト４１を張架しながら図中反時計回りに無端移動せしめる転写ユニット４０が配設されている。転写手段たる転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１の他、ベルトクリーニングユニット４２、第１ブラケット４３、第２ブラケット４４などを備えている。また、４つの１次転写ローラ４５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、２次転写バックアップローラ４６、駆動ローラ４７、補助ローラ４８、テンションローラ４９なども備えている。中間転写ベルト４１は、これら８つのローラに張架されながら、駆動ローラ４７の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。４つの１次転写ローラ４５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト４１を感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４１の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１は、その無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面に感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト４１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。

２次転写バックアップローラ４６は、中間転写ベルト４１のループ外側に配設された２次転写ローラ５０との間に中間転写ベルト４１を挟み込んで２次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対３５は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを、中間転写ベルト４１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで、２次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト４１上の４色トナー像は、２次転写バイアスが印加される２次転写ローラ５０と２次転写バックアップローラ４６との間に形成される２次転写電界や、ニップ圧の影響により、２次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括２次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。

２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト４１には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット４２によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット４２は、クリーニングブレード４２ａを中間転写ベルト４１のおもて面に当接させており、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。

なお、転写ユニット４０の第１ブラケット４３は、図示しないソレノイドの駆動のオンオフに伴って、補助ローラ４８の回転軸線を中心にして所定の回転角度で揺動するようになっている。本画像形成システムのプリンタは、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によって第１ブラケット４３を図中反時計回りに少しだけ回転させる。この回転により、補助ローラ４８の回転軸線を中心にしてＹ，Ｃ，Ｍ用の１次転写ローラ４５Ｙ，Ｃ，Ｍを図中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト４１をＹ，Ｃ，Ｍ用の感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍから離間させる。そして、４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのうち、Ｋ用のプロセスユニット１Ｋだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像形成時にＹ，Ｃ，Ｍ用のプロセスユニットを無駄に駆動させることによるそれらプロセスユニットの消耗を回避することができる。

２次転写ニップの図中上方には、定着ユニット６０が配設されている。この定着ユニット６０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ６１と、定着ベルトユニット６２とを備えている。定着ベルトユニット６２は、定着部材たる定着ベルト６４、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ６３、テンションローラ６５、駆動ローラ６６、図示しない温度センサ等を有している。そして、無端状の定着ベルト６４を加熱ローラ６３、テンションローラ６５及び駆動ローラ６６によって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト６４は加熱ローラ６３によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト６４の加熱ローラ６３掛け回し箇所には、図中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ６１がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ６１と定着ベルト６４とが当接する定着ニップが形成されている。

定着ベルト６４のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト６４のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト６４の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ６３に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ６１に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト６４の表面温度が約１４０［°］に維持される。

先に示した図１において、２次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、中間転写ベルト４１から分離した後、定着ユニット６０内に送られる。そして、定着ユニット６０内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト６４によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が定着せしめられる。

このようにして定着処理が施された記録紙Ｐは、排紙ローラ対６７のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部６８が形成されており、排紙ローラ対６７によって機外に排出された記録紙Ｐは、このスタック部６８に順次スタックされる。

転写ユニット４０の上方には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを収容する４つのトナーカートリッジ１００Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配設されている。トナーカートリッジ１００Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ内のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーは、プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの現像ユニット７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに適宜供給される。これらトナーカートリッジ１００Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。

図５は、プリンタの筺体内に固定された駆動伝達系である本体側駆動伝達部を示す斜視図である。また、図６は、この本体側駆動伝達部を上方から示す平面図である。プリンタの筺体内には、支持板が立設せしめられており、これには４つのプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが固定されている。駆動源たるプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転軸には、原動ギヤ１２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが回転軸と同一軸線上で回転するように接続されている。

プロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転軸の下方には、上記支持板に突設せしめられた図示しない固定軸に係合しながら摺動回転可能な現像ギヤ１２２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配設されている。この現像ギヤ１２２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、互いに同じ回転軸線上で回転する第１ギヤ部１２３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと第２ギヤ部１２４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとを有している。第２ギヤ部１２４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの方が、第１ギヤ部１２３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋよりもプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転軸の先端側に位置している。現像ギヤ１２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、その第１ギヤ部１２３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの原動ギヤ１２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに噛み合わせながら、プロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転によって固定軸上で摺動回転する。

駆動源たるプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、ＤＣブラシレスモータの一種であるＤＣサーボモータや、ステッピングモータなどからなる。原動ギヤ１２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと感光体ギヤ１３３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとの減速比は、例えば１：２０になっている。原動ギヤから感光体ギヤに至るまでの減速段数を１段としたのは、部品点数を少なくし低コストにするための他、ギヤを２つにして噛み合い誤差や偏心による伝達誤差の要因を少なくする狙いからである。１段減速にしたことで、１：２０という比較的大きい減速比では、感光体ギヤが感光体よりも大径となる。このような大径の感光体ギヤを用いることで、ギヤ１歯噛み合いに対応する感光体表面上でのピッチ誤差を小さくして、副走査方向の印字濃度むら（バンディング）の影響を少なくするという狙いもある。減速比は、感光体の目標速度とモータ特性との関係から、高効率、高回転精度が得られる速度領域に基づいて決定される。

現像ギヤ１２２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの左側方には、図示しない固定軸に係合しながら摺動回転する第１中継ギヤ１２５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配設されている。これらは、現像ギヤ１２２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの第２ギヤ部１２４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに噛み合うことで、現像ギヤ１２２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋから回転駆動力を受けて、固定軸上で摺動回転する。第１中継ギヤ１２５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋには、駆動伝達方向上流側で第２ギヤ部１２４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが噛み合っている他に、駆動伝達方向下流側でクラッチ入力ギヤ１２６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが噛み合っている。これらクラッチ入力ギヤ１２６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、現像クラッチ１２７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに支持されている。現像クラッチ１２７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、図示しない制御部によって電源供給がオンオフ制御されるのに伴って、クラッチ入力ギヤ１２６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転駆動力をクラッチ軸に繋いだり、クラッチ入力ギヤ１２６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを空転させたりする。現像クラッチ１２７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのクラッチ軸の先端側には、クラッチ出力ギヤ１２８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが固定されている。現像クラッチ１２７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに電源が供給されると、クラッチ入力ギヤ１２６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転駆動力がクラッチ軸に繋がれて、クラッチ出力ギヤ１２８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが回転する。これに対し、現像クラッチ１２７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋへの電源供給が切られると、たとえプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが回転していても、クラッチ入力ギヤ１２６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋがクラッチ軸上で空転するため、クラッチ出力ギヤ１２８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転が停止する。

クラッチ出力ギヤ１２８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中左側方には、図示しない固定軸に係合しながら摺動回転可能な第２中継ギヤ１２９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配設されており、クラッチ出力ギヤ１２８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに噛み合いながら回転する。

図７は、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙの一端部を示す部分斜視図である。現像ユニット７Ｙのケーシング内の現像スリーブ１５Ｙは、その軸部材をケーシング側面に貫通させて外部に突出させている。このように突出した軸部材箇所には、スリーブ上流ギヤ１３１Ｙが固定されている。また、ケーシング側面には固定軸１３２Ｙが突設せしめられており、これに対して第３中継ギヤ１３０Ｙが摺動回転可能に係合しながら、スリーブ上流ギヤ１３１Ｙに噛み合っている。

Ｙ用のプロセスユニット１Ｙがプリンタ本体にセットされた状態では、第３中継ギヤ１３０Ｙに対し、スリーブ上流ギヤ１３１Ｙの他、先に図５や図６に示した第２中継ギヤ１２９Ｙが噛み合う。そして、第２中継ギヤ１２９Ｙの回転駆動力が、第３中継ギヤ１３０Ｙ、スリーブ上流ギヤ１３１Ｙに順次伝達されて、現像スリーブ１３Ｙが回転駆動される。

なお、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙについてだけ、図を示して説明したが、他色用のプロセスユニットにおいても、同様にして現像スリーブに回転駆動力が伝達される。

また、図７では、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙの一端部だけを示したが、現像スリープ１５Ｙの他端側の軸部材は、ケーシングの他端側の側面に貫通して外部に突出しており、その突出箇所には図示しないスリーブ下流ギヤが固定されている。また、先に図２に示した第１搬送スクリュウ７Ｙ、第２搬送スクリュウ１０Ｙも、その軸部材をケーシング他端側の側面に貫通させており、その突出箇所には図示しない第１スクリュウギヤ、第２スクリュウギヤが固定されている。現像スリーブ１５Ｙがスリーブ上流ギヤ１３１Ｙによる駆動伝達によって回転すると、それに伴い、他端側においてスリーブ下流ギヤが回転する。そして、スリーブ下流ギヤに噛み合っている第２スクリュウギヤで駆動力を受ける第２搬送スクリュウ１１Ｙが回転するとともに、第２スクリュウギヤに噛み合っている第１スクリュウギヤで駆動力を受ける第１搬送スクリュウ８Ｙが回転する。他色用のプロセスユニットも同様の構成である。

図８は、Ｙ用の感光体ギヤ１３３Ｙと、その周囲構成とを示す斜視図である。同図において、プロセス駆動モータ１２０Ｙのモータ軸に固定された原動ギヤ１２１Ｙには、現像ギヤ１２２Ｙの第１ギヤ部１２３Ｙの他、従動ギヤたる感光体ギヤ１３３Ｙが噛み合っている。感光体ギヤ１３３Ｙは、本体側駆動伝達部に回動自在に支持されている。感光体ギヤ１３３Ｙの直径は、感光体の直径よりも大きくなっている。プロセス駆動モータ１２０Ｙが回転すると、その回転駆動力が原動ギヤから感光体ギヤ１２１Ｙに一段減速で伝達されて感光体が回転駆動する。他色用のプロセスユニットも同様の構成である。

なお、プロセスユニットの感光体の回転軸と、プリンタ本体側に支持される感光体ギヤとは、カップリングによって連結される。

以上の構成の本プリンタにおいて、プロセス駆動モータ１２０Ｙによって感光体ギヤ１３３Ｙを回転駆動すると、感光体ギヤ１３３Ｙの偏芯に起因してＹ用の感光体が速度変動を引き起こす。この速度変動は、上述したように、感光体１回転あたりに１周期分のサインカーブを描くような変動特性となる。

先に示した図１において、感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに速度変動が起こると、光書込ユニット２０による光照射位置で感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成した潜像を、形成直後から１次転写ニップに移動させるまでに要する時間が変化してしまう。これにより、１次転写ニップにおいて、各色のドットの微妙な重ね合わせズレが引き起こされる。

次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図９は、Ｙ用の感光体ギヤ１３３Ｙとその周囲構成とを、プロセス駆動モータ側から示す斜視図である。同図において、感光体ギヤ１３３Ｙのギヤ部の回転方向における所定の位置には、マーキング用の羽根部材１３４Ｙが突設せしめられている。また、感光体ギヤ１３３Ｙの側方には、ポジションセンサ１３５Ｙが配設されている。感光体ギヤ１３３Ｙが所定の回転姿勢になると、その羽根部材１３４Ｙがポジションセンサ１３５Ｙとの対向部に位置してポジションセンサ１３５Ｙによって検知される。これにより、感光体ギヤ１３３Ｙは、それぞれ１回転する毎に、所定の回転角度になったタイミングがポジションセンサ１３５Ｙによって検知される。

図１０は、４つの感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと、転写ユニット４０と、光書込ユニット２０とを示す側面図である。感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと同一軸線上で回転する感光体ギヤ１３３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに設けられた羽根部材１３４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、感光体ギヤ１３３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが１回転する毎に、フォトセンサ等からなるポジションセンサ１３５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによって検知される。

転写ユニット４０の上方には、中間転写ベルト４１の幅方向に所定の間隔で並ぶ２つの図示しない反射型フォトセンサからなる光学センサユニット１３６が、中間転写ベルト４１の上部張架面と所定の間隙を介して対向するように配設されている。

本プリンタの図示しない制御手段は、各感光体についてそれぞれ、感光体ギヤの偏心に起因する１回転あたりにおける速度変動パターンを検出するための変動パターン検出制御を、所定のタイミングで行うようになっている。所定のタイミングとしては、プロセスユニット交換時などといった速度変動パターンを変化させる操作がなされたとき、高画質プリントモードが選択されている状態でプリント命令がなされたとき、などが挙げられる。

変動パターン検出制御では、感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに対してそれぞれ速度変動検知用画像を形成してそれらを中間転写ベルト４１上に重ね合わせないで転写する。この速度変動検知用画像は、Ｋ用の速度変動検知用画像を例にすると、図１１に示すように、ｔｋ０１、ｔｋ０２、ｔｋ０３、ｔｋ０４、ｔｋ０５、ｔｋ０６・・・という複数のＫトナー像がベルト移動方向（副走査方向）に沿って所定ピッチで並ぶようにベルト上に転写される。但し、理論的には所定ピッチで並ぶようにしているが、Ｋ用の感光体（３Ｋ）の速度変動により、これらＫトナー像の実際の配設ピッチはその速度変動に応じた誤差が出てくる。

先に示した図１において、中間転写ベルト４１上に形成された速度変動検知用画像内の各トナー像は、ベルトの無端移動に伴って光学センサユニット１３６との対向位置まで搬送される途中で、２次転写ローラ５０との対向位置を通過する。この通過に先立って、図示しないローラ接離機構が駆動して、２次転写ローラ５０を中間転写ベルト５０から離間させる。これにより、速度変動検知用画像の２次転写ローラ５０への転移を回避する。

このようにして２次転写ローラ５０への転移が回避された速度変動検知用画像内の各トナー像は、ベルトの移動に伴って光学センサユニット１３６の直下を通過する際に、光学センサユニット１３６によってそれぞれ検知される。これにより、各色の速度変動検知用画像における各トナー像の検知時間ピッチ誤差が検知される。この検知時間ピッチ誤差は、それぞれ各色の感光体ギヤの偏心に起因する速度変動に対応している。

本プリンタの図示しない制御部は、各色についてそれぞれ、上記検知時間ピッチ誤差と、感光体ギヤの１回転周期とに基づいて、感光体ギヤの１回転における速度変動パターンを解析する。この解析法の１つとして、全データの平均値をゼロとして、変動値のゼロクロス、又はピーク値から変動成分の振幅と位相を解析する方法が挙げられる。しかし、検出データがノイズの影響を大きく受けるため、誤差が大きくなって実用的でない。そこで、本プリンタでは、速度変動パターンを直交検波処理によって解析する手法を採用している。直交検波処理で行うことで、変動のゼロクロスやピーク検知による算出では難しかった少ない変動データで速度変動パターンの解析が可能となる。

なお、本プリンタにおいては、感光体ギヤの速度変動パターンと、感光体の速度変動パターンとは、振幅に若干の差があるものの、波形の位相が完全に同期する。よって、感光体ギヤの速度変動パターンを検知することと、感光体の速度変動パターンを検知することとは同じである。

また、本プリンタにおいては、変動パターン検出制御の実施時間の短縮化を図る目的で、図１２に示すように、Ｋ用の速度変動検知用画像ＰＶｋと、Ｍ用の速度変動検知用画像ＰＶｍとを中間転写ベルト４１に対してベルト幅方向に並べて形成する。そして、ベルト幅方向の一端部に形成されたＫ用の速度変動検知用画像ＰＶｋを光学センサユニット１３６の第１光学センサ１３７で検知するとともに、ベルト幅方向の他端部に形成されたＭ用の速度変動検知用画像ＰＶｍを光学センサユニット１３６の第２光学センサ１３８で検知する。これにより、Ｋ用の速度変動検知用画像ＰＶｋにおける各Ｋトナー像の検知時間ピッチ誤差と、Ｍ用の速度変動検知用画像ＰＶｍにおける各Ｍトナー像の検知時間ピッチ誤差とを同時に検出して、変動パターン検出制御の実施時間の短縮化を図ることができる。また、ＹとＣとについても、同様にして、それぞれの検知時間ピッチ誤差を同時に検出するようになっている。

本プリンタの制御部は、変動パターン検出制御によって各感光体ギヤの１回転あたりにおける速度変動パターンを検出すると、次に、各色について、感光体ギヤの速度変動を打ち消し得る駆動速度パターンを解析する。検出された速度変動パターンは、感光体ギヤの実際の速度変動パターンとは異なっている。

このことについて、より詳しい図を用いて説明する。図１３において、Ｙ用の感光体３Ｙには光書込ユニット２０からの書込光の照射によってＹ用の静電潜像が形成される。感光体３Ｙの回転軌道上において、光書込ユニット２０からの書込光による潜像書込位置は、図中でＳａという符号を付した位置となる。また、中間転写ベルト４１へのＹ用のトナー像の転写位置は、図中でＳｂという符号を付した位置となる。

Ｙ用の速度変動検知用画像内における各Ｙトナー像については、感光体３Ｙに対して周方向にできるだけ等間隔で形成する必要があるため、各Ｙトナー像の前駆体となる各Ｙ潜像を形成するための書込光は、それぞれ等しい間隔で発せられる。但し、このとき、感光体３Ｙが速度変動を起こすと、その速度変動に応じてＹ潜像の間隔（距離）が変動する。具体的には、潜像書込位置Ｓａにおいて、感光体３Ｙが標準速度よりも速く表面移動しているときには、Ｙ潜像の間隔が本来よりも大きくなる。これに対し、感光体３Ｙが標準速度よりも遅く表面移動しているときには、Ｙ潜像の間隔が本来よりも小さくなる。このため、潜像書込位置Ｓａにおいて、感光体３Ｙの表面が例えば図１４に示すような変動特性で速度変動を起こしていると、Ｙ潜像の形成間隔は図１５に示すような特性で変動する。両特性の位相は完全に一致していることがわかる。

一方、Ｙ潜像の現像によって得られたＹトナー像が中間転写ベルト４１に１次転写される際に、感光体３Ｙが速度変動を起こすと、たとえ複数のＹトナー像が感光体３Ｙで等間隔で並んでいたとしても、中間転写ベルト４１に対しては不均一な間隔で転写される。このとき、転写位置Ｓｂにおいて、感光体３Ｙが標準速度よりも速く表面移動しているときには、ベルト上におけるＹトナー像の間隔が本来よりも小さくなる。これに対し、感光体３Ｙが標準速度よりも遅く表面移動しているときには、ベルト上におけるＹトナー像の間隔が本来よりも大きくなる。このため、転写位置Ｓｂにおいて、感光体３Ｙの表面が例えば図１６に示すような変動特性で速度変動を起こしていると、ベルト上のＹトナー像の間隔は図１７に示すような特性で変動する。両特性の位相は完全に逆転していることがわかる。

これらの結果、中間転写ベルト４１上のＹ用の速度変動検知用画像内におけるＹトナー像間隔は、潜像書込位置Ｓａにおける感光体表面速度変動に起因する変動と、転写位置Ｓｂにおける感光体表面速度変動に起因する変動とが重畳されたものになる。より詳しくは、先に示した図１３において、潜像書込位置Ｓａと転写位置Ｓｂとのなす角度がα［°］であると仮定する。すると、図１８に示すように、潜像書込位置Ｓａにおける感光体表面速度変動の特性と、転写位置Ｓｂにおける感光体表面速度変動の特性とは、互いの位相がα［°］だけずれた関係になる。但し、潜像書込時と転写時とにおいては、感光体速度の高低関係と、像間隔の大小関係とが逆転するため、ベルト上におけるトナー像の間隔に着目すると、両特性の関係は図１９に示すようにα＋１８０［°］ずれたものとみなすことができる。

よって、速度変動検知用画像内の各トナー像の検知時間ピッチ誤差に基づいて検知される各トナー像のピッチ誤差は、図２０に示すように、潜像書込位置Ｓａで生ずる潜像の間隔変動特性と、転写位置で生ずるトナー像の間隔変動特性とが重畳されたものになる（２つの特性波の合成波となる）。周知の解析法により、この合成波の位相及び振幅と、先に説明したα＋１８０［°］との関係から、潜像書込位置Ｓａにおける潜像形成間隔変動特性（感光体ギヤの実際の速度変動パターン）を解析することが可能である。そして、その潜像形成間隔変動特性と逆位相の関係になるような駆動速度パターンでプロセス駆動モータを駆動すれば、感光体の速度変動を殆どなくすことができる。

但し、駆動速度パターンの解析に先立って、潜像形成間隔変動特性の波形の始期（速度変動検知用画像の先端に対応する潜像が形成され始めた時点）について、感光体ギヤがどのような回転姿勢（回転角度）になったタイミングであるのかを把握する必要がある。そこで、本プリンタの制御部は、各色の速度変動検知用画像の潜像形成開始タイミングをそれぞれ、対応する色の感光体ギヤの羽根部材がポジションセンサによって検知されたタイミング（以下、ギヤ所定角度タイミングという）に基づいて決定する。

潜像形成開始タイミングの決定法についてより詳しく説明すると、制御部は、各色の速度変動検知用画像の潜像を、ギヤ所定角度タイミングから所定時間ｔ１だけずれたタイミング（潜像形成開始タイミング）で形成し始める。この潜像形成開始タイミングは、ギヤ所定角度タイミングに所定時間ｔ１を加算した時点である。つまり、ポジションセンサが感光体ギヤの羽根部材を検知した瞬間から所定時間ｔ１が経過した時点が、潜像書込位置Ｓａにおける潜像間隔変動特性の波形（感光体ギヤの実際の速度変動パターン）の始期となるのである。この始期を基準として、潜像書込位置Ｓａにおける潜像間隔変動特性の波形とは逆位相の関係になる駆動速度パターンでプロセス駆動モータを駆動すれば、偏心に起因する感光体の速度変動を、駆動速度の変動によって打ち消して、感光体の速度変動をほぼ無くすことができる。

そこで、本プリンタは、パーソナルコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて画像を形成するときには、予め解析しておいた駆動速度パターンと、ポジションセンサから送られてくるギヤ所定角度タイミングとに基づいて、各色のプロセス駆動モータをそれぞれ微調整するようになっている。

ところが、このようにしても、従来の画像形成装置においては、各色の感光体の速度変動を十分に抑えることができないことがあった。その理由について、より詳しい図を用いながら説明する。図２２は、従来の画像形成装置における感光体３と、感光体ギヤ１３３とを示す斜視図である。感光体３は、図示しないプロセスユニット内に収容されており、プロセスユニットとして画像形成装置本体に対して着脱される。感光体３のドラム部の軸線方向における両端からそれぞれ突出している回転軸の一方には、感光体ギヤ１３３の後述する係合部１３３ｂに係合させるためのカップリング３ｂが形成されている。

画像形成装置本体側に回転自在に固定された感光体ギヤ１３３は、図示が省略された複数の歯車を回転周面に有する円盤状のギヤ部１３３ａと、感光体３のカップリング３ｂに係合する係合部１３３ｂとを備えている。この係合部１３３ｂは、プロセスユニットのセット操作に伴って回転軸線方向にスライド移動せしめられてくる感光体３のカップリング３ｂと係合する機能を発揮するように、回転軸線方向にある程度の大きさが必要になる。このため、感光体ギヤ１３３は、円盤状のギヤ部１３３ａの中心から軸線方向に大きく突出する係合部１３３ｂを有する構造となる。

従来の画像形成装置においては、かかる構造の感光体ギヤ１３３として、図２３に示すものが用いられていた。同図において、感光体ギヤ１３３における円盤状のギヤ部１３３ａの中心には、係合部１３３ｂの根元側が差し込まれる差し込み穴１３３ｃが形成されている。また、この差し込み穴１３３ｃの周囲には、後述するピン１３３ｅを受け入れるためのピン溝１３３ｄが形成されている。

係合部１３３ｂは、その根元側がギヤ部１３３ａの差し込み穴１３３ｃに嵌め込まれることでギヤ部１３３ａに固定される。この際、差し込み穴１３３ｃ内での係合部１３３ｂの空回りを防止する目的から、ギヤ部１３３ａのピン溝１３３ｄに、係合部１３３ｂの根元側の周面から突出するピン１３３ｅが嵌め込まれる。

このような構成の画像形成装置では、ギヤ部１３３ａや係合部１３３ｂの寸法精度誤差により、ギヤ部１３３ａと、これに嵌め込まれた係合部１３３ｂとの間に僅かながらガタツキが生ずる。このガタツキは、感光体ギヤ１３３の１回転あたりの速度変動パターンを、回転毎に微妙に変化させてしまう。このため、速度変動検知用画像に基づいて検出された速度変動パターンと、画像形成時に発生する速度変動パターンとが一致しなくなる。そして、上述のようにして解析した駆動速度パターンが、感光体ギヤ１３３の実際の速度変動パターンに適合しなくなって、感光体ギヤ１３３の速度変動を良好に抑えることが困難になっていたのである。

図２１は、本プリンタにおけるＹ用の感光体ギヤ１３３Ｙを示す斜視図である。同図の感光体ギヤ１３３Ｙにおいて、円盤状のギヤ部１３３ａＹと、筒状の係合部１３３ｂＹとは、それぞれ同じ材料（例えば樹脂材料）によって継ぎ目無く一体形成されている。他色用の感光体ギヤ（１３３Ｃ，Ｍ，Ｋ）も同様に、ギヤ部と係合部とが一体形成されている。

かかる構成の本プリンタにおいて、各色の感光体ギヤ（１３３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）はそれぞれ、複数の歯車を有する円盤状のギヤ部と、感光体に係合する係合部とが一体形成されていることから、ギヤ部と係合部とのガタツキを発生させることがない。これにより、ガタツキに起因する、速度変動検知用画像に基づいて検出された速度変動パターンと、画像形成時に発生する速度変動パターンとの不一致を回避することで、ガタツキに起因する重ね合わせズレ補正精度の悪化を回避することができる。

図２３に示した感光体ギヤ１３３Ｙの係合部１３３ｂＹは、自らの凹部に図示しない感光体のカップリングを受け入れるメス型のものになっている。メス型の係合部１３３ｂＹの凹部形状としては、図示しないカップリングの外径に合わせた三角柱状、四角柱状などといった多角柱状のものを例示することができる。但し、多角柱状のものでは、カップリングとの噛み合い箇所が比較的少なくなることから、噛み合い誤差による伝達速度変動を引き起こし易い。そこで、本プリンタでは、メス型の係合部１３３ｂＹとして、円柱状の凹部の内周面に複数の歯車を有する内歯車状のものを用いるとともに、カップリングとして、その内歯車に噛み合うギヤを有するオス型のものを用いている。かかる構成では、多角柱状の係合部に比べて、噛み合い箇所を大きくして噛み合い誤差による伝達速度変動を低減することができる。カップリングと係合部１３３ｂＹとのオスメスの関係を逆にしてもよい。つまり、係合部１３３ｂＹとして、オス型のものを用いる一方で、カップリングとして、それを受け入れる凹部を有するメス型のものを用いてもよい。

なお、本プリンタのように、感光体ギヤとしてギヤ部と係合部とを一体形成したものを用いるものにおいては、次のようなときにだけ、感光体の速度変動パターンが変化するようになる。即ち、プロセスユニットの着脱や交換に伴って、感光体回転軸と感光体ギヤの係合部との回転方向における係合角度を変化させたときである。よって、変動パターン検出制御については、プロセスユニットの着脱操作が検知されたときにだけ実施するように、制御部を構成することが望ましい。このようにすることで、不要な変動パターン検出制御を実施することによる無駄なダウンタイムの発生を開始することができるからである。

また、感光体の1回転あたりにおける速度変動パターンについて説明してきたが、感光体の速度変動としては、１回転よりも長い周期で定期的に発生するものもある。この速度変動は、感光体ドラムの角速度をωとすると、「２π／ω×（α／３６０）秒」という周期で発生する。速度変動検知用画像をこの周期よりも長い期間検知される長さにすれば、１周期を超える定期的な速度変動も検知して、１周期を超えるパターンでの速度制御も可能になる。

次に、参考形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した参考例のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、参考施例に係るプリンタ、後述する実施形態に係るプリンタ、後述する実施例に係るプリンタの構成は実施形態と同様である。

［参考例］
参考例に係るプリンタの制御部は、各色の速度検知用画像の潜像形成開始タイミングとして、それぞれ、対応するギヤ所定角度タイミング（ポジションセンサが感光体ギヤの羽根部材を検知した瞬間）を採用している。換言すると、上述の所定時間ｔ１として、０［μｓｅｃ］を採用している。このようなタイミングを採用することで、ギヤ所定角度タイミングに所定時間ｔ１を加算して駆動速度パターンの始期を特定するといった処理を省略することができる。

［実施形態］
次に、実施形態に係るプリンタについて説明する。実施形態に係るプリンタの制御部は、画像情報に基づく画像を形成する際における各色のプロセス駆動モータについてそれぞれ、予め解析しておいた駆動速度パターンに基づく駆動速度の微調整を行うか否かを、感光体ギヤの速度変動パターンの最大速度変動量に基づいて決定するようになっている。具体的には、各色についてそれぞれ、感光体ギヤの速度変動パターン内における最大速度変動量が予め定められた閾値以下（あるいは閾値を下回る）場合には、画像情報に基づく画像を形成するときに、プロセス駆動モータの駆動速度の微調整を行わず、モータを等速で駆動する。これに対し、最大速度変動量が閾値を超える（あるいは閾値以上である）場合には、プロセス駆動モータの駆動速度を駆動速度パターンに基づいて微調整する。

このような制御を実施するのは次に説明する理由による。即ち、ポジションセンサによって感光体ギヤの羽根部材が検知されたタイミング（ギヤ所定角度タイミング）と、感光体ギヤが実際に所定角度になったタイミングとには若干の誤差が発生する。ポジションセンサの検知精度の限界や、プロセス駆動モータの回転誤差などが発生するからである。この誤差により、駆動速度パターンに基づいてプロセス駆動モータの駆動速度を微調整したとしても、感光体の線速にはわずかな変動がどうしても残ってしまう。そして、感光体の実際の速度変動が殆どない場合に、駆動速度パターンに基づく駆動速度の微調整を行うと、前述の誤差により、感光体の速度変動の微調整を行わない場合よりも却って大きくしてしまうおそれがある。そこで、速度変動パターン内の最大速度変動量が閾値以下である場合には、微調整を行わずに、プロセス駆動モータを等速で駆動するのである。このようにすることで、感光体の速度変動を却って大きくしてしまうといった事態を回避することができる。

［実施例］
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例に係るプリンタについて説明する。実施例に係るプリンタの制御部は、各色の感光体ギヤについてそれぞれ、速度変動パターンを検出する際には、ポジションセンサが感光体ギヤの羽根部材を検知してから次に羽根部材を検知するまでに要する時間（以下、ギヤ１回転時間という）を算出する。そして、算出結果を基準１回転時間としてＲＡＭ内に記憶しておく。

一方、画像情報に基づく画像を形成する際には、各色の感光体ギヤについてそれぞれ、ギヤ１回転時間を回転毎に算出しながら、ギヤ１回転時間のそれまでの平均値を回転毎に求める。そして、その平均値と、予めＲＡＭに記憶しておいた基準１回転時間との差が所定の閾値を超えた場合（あるいは閾値以上である場合）には、予め解析しておいた駆動速度パターンを補正する。更に、基準１回転時間を前述の平均値と同じ値に更新した後、補正後の駆動速度パターンに基づいてプロセス駆動モータの駆動速度の微調整を行う。

このような制御を行うのは次に説明する理由による。即ち、上述したように、速度変動パターンの検出結果に基づいて駆動速度パターンを解析するのは、プロセスユニットの交換などにより、感光体の速度変動パターンが変化したときだけである。このため、駆動速度パターンの更新がなされる時間間隔は比較的長くなる。このような比較的長い時間の間に、プロセス駆動モータの劣化やモータ電源からの出力電圧の経時的変化などによってギヤ１回転時間が僅かながら変化する場合がある。にもかかわらず、変化前のギヤ１回転時間に対応する駆動速度パターンに基づいてプロセス駆動モータの駆動速度を微調整してしまうと、感光体の速度変動を良好に抑えることができなくなってしまう。そこで、ギヤ１回転時間の平均値と基準１回転時間との差が閾値を超えた場合には、駆動速度パターンを平均値に見合ったものに補正するのである。具体的には、１周期がギヤ１回転時間の平均値になるように、補正前の駆動速度パターンの波形を時間軸方向に引き伸ばしたり、縮めたりするのである。これにより、ギヤ１回転時間の経時的な変化による駆動速度パターンの不適切化に起因する感光体の速度変動量の増加を抑えることができる。

これまで、駆動速度パターンに基づいてプロセス駆動モータの駆動速度を微調整する構成のプリンタについて説明してきたが、一体形成型の感光体ギヤについては、特許文献２に記載の画像形成装置のように、各感光体の速度変動パターンの位相を調整するものにも適用が可能である。

以上、参考形態、参考例、実施形態、実施例に係るプリンタにおいては、速度変動パターンとして、像担持体表面たる感光体表面の１回転あたりにおける速度変動パターンを検出するように、制御手段たる制御部を構成している。かかる構成では、従動ギヤたる感光体ギヤの偏心に起因する感光体１回転あたりの速度変動パターンを検出することができる。

また、参考形態、参考例、実施形態、実施例に係るプリンタにおいては、複数の感光体ギヤ１３３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれについて所定の回転角度になったことを検知する回転角度検知手段たるポジションセンサ１３５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを設けている。そして、感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋにそれぞれ形成するＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の速度変動検知用画像の潜像形成開始タイミングを、それぞれポジションセンサ１３５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによる検知結果に基づいて決定する制御を実施させるように、制御部を構成している。かかる構成では、上述したようにポジションセンサ１３５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによって検知されたギヤ所定角度タイミングに基づいて速度変動パターンや駆動速度パターンの始期を特定して、プロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの駆動速度の微調整を適切に行うことができる。

また、参考例に係るプリンタにおいては、潜像形成開始タイミングとして、感光体ギヤが所定の回転角度になったタイミング（ギヤ所定角度タイミング）を採用している。かかる構成では、上述したように、ギヤ所定角度タイミングに所定時間ｔ１を加算して駆動速度パターンの始期を特定するといった処理を省略することができる。

また、参考形態、参考例、実施形態、実施例に係るプリンタにおいては、複数の感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ、その表面の速度変動を打ち消し得るプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの駆動速度パターンを、潜像形成開始タイミングと速度変動パターンとに基づいて解析し、解析結果に基づいてプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの駆動速度を調整する制御を実施させるように、制御部を構成している。かかる構成では、上述したように、感光体ギヤの偏心に起因する感光体表面の速度変動を、プロセス駆動モータの駆動速度の変動で打ち消すことで、感光体表面の速度変動、ひいては重ね合わせズレを抑えることができる。

また、実施形態に係るプリンタにおいては、複数のプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ、それに対応する速度変動パターンにおける最大速度変動量が所定の閾値以下である場合には、駆動速度パターンに基づく駆動速度の調整を行わずに、等しい速度で駆動する制御を実施させるように、制御部を構成している。かかる構成では、上述したように、プロセス駆動モータの駆動速度を微調整することによって感光体の速度変動を却って大きくしてしまうといった事態を回避することができる。

また、実施例に係るプリンタにおいては、複数の感光体ギヤ１３３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれについてポジションセンサ１３５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによる検知結果に基づいて１回転に要する時間を所定のタイミングで算出し、算出結果に基づいて駆動速度パターンを補正する制御を実施させるように、制御部を構成している。かかる構成では、上述したように、ギヤ１回転時間の経時的な変化による駆動速度パターンの不適切化に起因する感光体の速度変動量の増加を抑えることができる。

参考形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタのＹ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。 同プロセスユニットを示す斜視図。 同プロセスユニットの現像ユニットを示す斜視図。 同プリンタの筺体内に固定された駆動伝達系である本体側駆動伝達部を示す斜視図。 同本体側駆動伝達部を上方から示す平面図。 Ｙ用のプロセスユニットの一端部を示す部分斜視図。 同プリンタにおけるＹ用の感光体ギヤと、その周囲構成とを示す斜視図。 同感光体ギヤとその周囲構成とを、プロセス駆動モータ側から示す斜視図。 同プリンタにおける４つの感光体と転写ユニットと光書込ユニット２０とを示す側面図。 同プリンタによって形成されるＫ用の速度変動検知用画像を示す平面模式図。 同転写ユニットと、光学センサユニットとを示す斜視図。 潜像書込位置と転写位置との関係を説明するための模式図。 潜像書込位置における感光体の速度変動特性を示すグラフ。 潜像書込位置における潜像形成間隔変動特性を示すグラフ。 転写位置における感光体の速度変動特性を示すグラフ。 転写位置における潜像形成間隔変動特性を示すグラフ。 潜像書込位置における感光体の速度変動特性と、転写位置における感光体の速度変動特性との関係を示すグラフ。 潜像書込位置における潜像形成間隔変動特性と、転写位置における潜像形成間隔変動特性との関係を示すグラフ。 検知時間ピッチ誤差に基づいて検出される感光体の速度変動特性と、潜像書込位置における感光体の速度変動特性との関係を示すグラフ。 同プリンタにおけるＹ用の感光体ギヤを示す斜視図。 従来の画像形成装置における感光体と感光体ギヤとを示す斜視図。 同感光体ギヤを示す分解斜視図。

符号の説明

１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：プロセスユニット（可視像形成手段の一部）
３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：感光体（像担持体）
４０：転写ユニット（転写手段）
４１：中間転写ベルト（無端移動体）
２０：光書込ユニット（可視像形成手段の一部）
１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：プロセス駆動モータ（駆動源）
１３３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：感光体ギヤ（従動ギヤ）
１３３ａＹ：ギヤ部
１３３ｂＹ：係合部
１３５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：ポジションセンサ（回転角度検知手段）
１３６：光学センサユニット（像検知手段）
Ｐ：記録紙（記録体）
ＰＶｋ、ＰＶｍ：速度変動検知用画像

Claims (3)

1. 回転する表面に可視像を担持する複数の像担持体と、それら像担持体をそれぞれ個別に駆動するための複数の駆動源と、それら像担持体に対してそれぞれ該像担持体の回転軸線上で個別に係合しながら何れかの該駆動源の原動ギヤに噛み合う複数の従動ギヤと、画像情報に基づいてそれぞれの像担持体に可視像を形成する可視像形成手段と、それぞれの像担持体との対向位置を順次通過するように表面を無端移動させる無端移動体と、それぞれの像担持体の表面に形成された可視像を、該無端移動体の表面に保持される記録体に転写するか、あるいは該無端移動体の表面に転写した後に記録体に転写する転写手段と、該無端移動体の表面に形成された可視像を検知する像検知手段と、予め定められた複数の可視像からなる速度変動検知用画像を像担持体表面に形成して上記無端移動体に転写し、該像検知手段による該速度変動検知用画像内の各可視像の検知時間間隔に基づいて該像担持体表面の１回転あたりにおける速度変動パターンを検出する処理を、上記複数の像担持体についてそれぞれ行う制御手段とを備える画像形成装置において、
   上記複数の従動ギヤとしてそれぞれ、回転周面に複数の歯車が形成されたギヤ部と、上記像担持体に係合する係合部とを一体形成したもの、を用い、
   上記複数の従動ギヤのそれぞれについて所定の回転角度になったことを検知する回転角度検知手段を設け、
   且つ、上記複数の像担持体にそれぞれ形成する複数の上記速度変動検知用画像の形成開始タイミングを、それぞれ該回転角度検知手段による検知結果に基づいて決定する制御と、上記複数の像担持体についてそれぞれ、像担持体表面の速度変動を打ち消し得る上記駆動源の駆動速度パターンを、上記形成開始タイミング及び上記速度変動パターンに基づいて解析し、解析結果に基づいて該駆動源の駆動速度を調整する制御と、上記複数の駆動源についてそれぞれ、その駆動源に対応する上記速度変動パターンにおける最大速度変動量が所定の閾値以下である場合には、上記駆動速度パターンに基づく該駆動源の駆動速度の調整を行わずに、該駆動源を等しい速度で駆動する制御とを実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記形成開始タイミングとして、上記従動ギヤが上記所定の回転角度になったタイミングを採用したことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２の画像形成装置において、
   上記複数の従動ギヤのそれぞれについて上記回転角度検知手段による検知結果に基づいて１回転に要する時間を所定のタイミングで算出し、算出結果に基づいて上記駆動速度パターンを補正する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

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