JP5464490B2 - 画像形成装置の製造方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、複数の像担持体上に形成した各可視像を転写紙等の記録材や中間転写体などの被転写体上で互いに重ね合わせて画像を形成する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置の製造方法及びそ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として、例えば、被転写体である中間転写ベルトの表面移動方向に沿って複数の像担持体である感光体ドラムを並べて配置し、各感光体ドラム上に形成されたトナー像（可視像）を中間転写ベルト上で互いに重ね合わせてカラー画像を形成するものが知られている。低コスト化や省スペース化が求められる近年においては、２以上の感光体ドラムの駆動モータを共用する構成が望まれている。このような構成としては、主に、以下の２つの構成に大別できる。
第１の構成は、図１３に示すように、例えば特許文献１に記載されている構成である。この第１の構成は、駆動モータの駆動力をアイドラギヤにより分岐して各感光体ドラムへ伝達するというものである。具体的には、駆動モータ３３３のモータギヤ３３４を第１アイドラギヤ３３５に接続し、第１アイドラギヤ３３５を２つの第２アイドラギヤ３３６Ａ，３３６Ｂに接続する。そして、第２アイドラギヤ３３６Ａには、２つのドラム駆動ギヤ３３２Ａ，３３２Ｂを接続し、第２アイドラギヤ３３６Ｂには１つのドラム駆動ギヤ３３２Ｃを接続する。このような構成により、１つの駆動モータ３３３によって３つの感光体ドラムの駆動を実現している。
第２の構成は、図１４に示すように、例えば特許文献２に記載されている構成である。この第２の構成は、駆動モータの駆動力を１つの感光体ドラムに伝達し、そこからアイドラギヤを介して別の感光体ドラムへ駆動力を順次伝達するというものである。図１４に示す具体的な構成において、４つの感光体ドラムの各ドラム駆動ギヤ４３２Ａ，４３２Ｂ，４３２Ｃ，４３２Ｄには、それぞれ、大径ギヤ４３５ａ，４３６ａ，４３７ａ，４３８ａと小径ギヤ４３５ｂ，４３６ｂ，４３７ｂ，４３８ｂとを同一回転軸上で一体に備えた第１アイドラギヤ４３５，４３６，４３７，４３８の小径ギヤ４３５ｂ，４３６ｂ，４３７ｂ，４３８ｂが接続されている。４つの感光体ドラムのうち感光体ドラム配列方向一端に位置する第１の感光体ドラム（第１の像担持体）に接続されている第１アイドラギヤ４３５の大径ギヤ４３５ａには、駆動モータ４３３のモータギヤ４３４が接続されている。各感光体ドラムの第１アイドラギヤの大径ギヤ４３５ａ，４３６ａ，４３７ａ，４３８ａの間は、第２アイドラギヤ４７６，４７７，４７８によって接続されている。このような構成により、１つの駆動モータ４３３によって４つの感光体ドラムの駆動を実現している。
図１３に例示した第１の構成は、駆動モータの回転駆動力を分岐するためのアイドラギヤ１３５が必要となる。そのため、同じ数の感光体ドラムを単一の駆動モータで駆動する場合、図１４に例示した第２の構成と比較して、アイドラギヤの数が多くなる。よって、上記第１の構成は、上記第２の構成と比較して、部品点数が多くなるとともに、省スペースが困難であるという不具合がある。
逆に、図１４に例示した第２の構成であれば、各感光体ドラムの第１アイドラギヤ４３５，４３６，４３７，４３８が、それぞれの感光体ドラムへの駆動伝達と、駆動伝達経路下流側に隣接する感光体ドラムへの駆動伝達とを兼ねたギヤ（以下「駆動伝達兼用ギヤ」という。）であるため、上述した第１の構成のように駆動モータの回転駆動力をアイドラギヤで分岐する構成よりも、アイドラギヤ数を少なくできる。よって、部品点数が少なく、低コストで省スペースな構成の実現が容易である。
逆に、図１４に例示した第２の構成であれば、各感光体ドラムの第１アイドラギヤ４３５，４３６，４３７，４３８が、それぞれの感光体ドラムへの駆動伝達と、駆動伝達経路下流側に隣接する感光体ドラムへの駆動伝達とを兼ねたギヤ（以下「駆動伝達兼用ギヤ」という。）であるため、上述した第１の構成のように駆動モータの回転駆動力をアイドラギヤで分岐する構成よりも、アイドラギヤ数を少なくできる。よって、部品点数が少なく、低コストで省スペースな構成の実現が容易である。
一般に、駆動モータから感光体ドラムへの駆動伝達経路上に存在するギヤに偏心があると、そのギヤの回転周期をもつサインカーブを描く回転速度変動が感光体ドラムに生じる。このような感光体ドラムの回転速度変動が生じると、本来の形状よりも伸縮した潜像が感光体ドラム上に形成されたり、感光体ドラム上の可視像が被転写体に対して伸縮して転写されたりする。その結果、被転写体上に転写された可視像の形状が本来よりも伸縮したものとなってしまう。そして、このようなギヤの偏心によって周期的に伸縮する各可視像の伸縮の位相や振幅が被転写体上で一致していないと、これらの可視像を互いに重ね合わせたときにズレが生じる。このズレは僅かであっても、画像上では色ズレとして顕著に視認されてしまう。そのため、複数の感光体ドラム上の可視像を互いに重ね合わせて画像形成を行う画像形成装置においては、このような色ズレを高精度に抑制することが要求される。
上記特許文献２には、上述した第２の構成において、このような色ズレを抑制する方法として、次のような方法を開示している。
上記特許文献２に記載されている構成では、図１４に示すように、各第１アイドラギヤ４３５，４３６，４３７，４３８の大径ギヤ４３５ａ，４３６ａ，４３７ａ，４３８ａが駆動伝達経路上に存在しているので、その大径ギヤの偏心によって、その大径ギヤの回転周期（第１アイドラギヤの回転周期）をもった回転速度変動が各感光体ドラムに生じる。この回転速度変動による色ズレを防止するため、上記特許文献２では、各第１アイドラギヤ４３５，４３６，４３７，４３８の組み付け時の回転位置（鉛直方向真上を基準とした第１アイドラギヤの回転方向とは逆方向への回転角度）を、次のように設定する。すなわち、被転写体上の同一地点がそれぞれの感光体ドラムの転写位置に位置する時に、いずれの感光体ドラムも、これに対応する第１アイドラギヤ４３５，４３６，４３７，４３８の大径ギヤの最大偏心地点が同じ回転位置となるように設定している。
上記特許文献２に記載されている構成では、図１４に示すように、各第１アイドラギヤ４３５，４３６，４３７，４３８の大径ギヤ４３５ａ，４３６ａ，４３７ａ，４３８ａが駆動伝達経路上に存在しているので、その大径ギヤの偏心によって、その大径ギヤの回転周期（第１アイドラギヤの回転周期）をもった回転速度変動が各感光体ドラムに生じる。この回転速度変動による色ズレを防止するため、上記特許文献２では、各第１アイドラギヤ４３５，４３６，４３７，４３８の組み付け時の回転位置（鉛直方向真上を基準とした第１アイドラギヤの回転方向とは逆方向への回転角度）を、次のように設定する。すなわち、被転写体上の同一地点がそれぞれの感光体ドラムの転写位置に位置する時に、いずれの感光体ドラムも、これに対応する第１アイドラギヤ４３５，４３６，４３７，４３８の大径ギヤの最大偏心地点が同じ回転位置となるように設定している。
この組み付け方法は、各大径ギヤに対して個別の駆動モータを接続する構成であれば、各大径ギヤ４３５ａ，４３６ａ，４３７ａ，４３８ａの偏心に起因した色ズレを抑制することは可能である。しかしながら、上記特許文献２に記載の構成は、上述した第２の構成、具体的には、大径ギヤ４３５ａ，４３６ａ，４３７ａ，４３８ａを駆動伝達兼用ギヤとして用いて単一の駆動モータ４３３の回転駆動力を各感光体ドラムへ伝達する構成である。そのため、大径ギヤ４３５ａ，４３６ａ，４３７ａ，４３８ａの偏心に起因した色ズレの抑制効果は、以下の理由により不十分であり、この色ズレを高精度に抑制することはできない。
上記特許文献２に記載の構成では、駆動伝達経路下流側の感光体ドラムに伝達される回転駆動力には、その上流側に配置されているすべての感光体ドラムの第１アイドラギヤの大径ギヤの偏心に起因した回転速度変動が含まれる。具体的には、例えば、駆動伝達経路最下流側に位置する感光体ドラムに生じる回転速度変動には、当該感光体ドラムに対応する第１アイドラギヤ４３８の大径ギヤ４３８ａのみの偏心に起因した発生する回転速度変動だけでなく、その駆動伝達経路上流側に位置するすべての感光体ドラムの第１アイドラギヤ４３５，４３６，４３７の大径ギヤ４３５ａ，４３６ａ，４３７ａの偏心に起因した回転速度変動が重畳する。よって、駆動伝達経路下流側の感光体ドラムに生じる回転速度変動（第１アイドラギヤの回転周期をもった回転速度駆動成分）の位相や振幅は、当該感光体ドラムに対応する第１アイドラギヤの大径ギヤのみの偏心に起因して発生する回転速度変動の位相や振幅とは異なったものとなる。上記特許文献２に記載の方法では、それぞれの感光体ドラムの大径ギヤのみの偏心に起因した回転速度変動だけを考慮して調整しているので、駆動伝達経路上流側に配置されている感光体ドラムの第１アイドラギヤの大径ギヤの偏心に起因した回転速度変動分の色ズレは抑制できない。
一方、特許文献３にも、上述した第２の構成を採用し、感光体ドラム軸と同軸に配置されたドラム駆動ギヤが駆動伝達兼用ギヤである構成を採用した画像形成装置が開示されている。この特許文献３に記載の構成は、駆動伝達兼用ギヤとして、アイドラギヤではなくドラム駆動ギヤを用いているので、アイドラギヤの数を最小とすることができ、低コスト化や省スペース化の効果が高い。ただし、上記特許文献３の構成も、上述した第２の構成を採用しているため、駆動伝達経路下流側の感光体ドラムに伝達される回転駆動には、その上流側に配置されているすべての感光体ドラムのドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動が含まれる。よって、駆動伝達経路上流側のドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動分を考慮しなければ、ドラム駆動ギヤの偏心に起因した色ズレを高精度に抑制することはできない。
上記特許文献３には、この色ズレを高精度に抑制するため、ドラム駆動ギヤの組み付け方法として。次のような方法を開示している。
すなわち、互いに隣接する２つの感光体ドラムに関し、各感光体ドラムが被転写体上の同一地点に対して可視像をそれぞれ転写する時に、各感光体ドラムの回転速度変動（ドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動成分）の位相が一致し、かつ、当該回転速度変動の振幅も一致するように、それらのドラム駆動ギヤ間における偏心量の比を調整した感光体ドラム駆動ギヤを用い、そのような感光体ドラム駆動ギヤを所定の回転位置で組み付けるという方法である。この方法によれば、それぞれの感光体ドラムのドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動による色ズレだけでなく、駆動伝達経路上流側に配置されている感光体ドラムのドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動による色ズレも抑制できる。
すなわち、互いに隣接する２つの感光体ドラムに関し、各感光体ドラムが被転写体上の同一地点に対して可視像をそれぞれ転写する時に、各感光体ドラムの回転速度変動（ドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動成分）の位相が一致し、かつ、当該回転速度変動の振幅も一致するように、それらのドラム駆動ギヤ間における偏心量の比を調整した感光体ドラム駆動ギヤを用い、そのような感光体ドラム駆動ギヤを所定の回転位置で組み付けるという方法である。この方法によれば、それぞれの感光体ドラムのドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動による色ズレだけでなく、駆動伝達経路上流側に配置されている感光体ドラムのドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動による色ズレも抑制できる。
しかしながら、上記特許文献３に記載の方法は、偏心量が互いに異なるドラム駆動ギヤを製造し、かつ、各感光体ドラムにそれぞれ取り付けられるドラム駆動ギヤの偏心量の比率が既定の比率となる組合せを実現するドラム駆動ギヤを選定する必要がある。この場合、画像形成装置の製造工程において、製造したドラム駆動ギヤの偏心量を計測し、既定の偏心量比率となる組合せを実現するドラム駆動ギヤを選定するという作業が必要となる。このような作業は、大幅なコストアップにつながる。
また、近年、ドラム駆動ギヤやアイドラギヤは、例えば、溶融樹脂を射出することによって成形したプラスチックギヤを利用する場合が多い。この場合、ギヤの偏心は、主にプラスチックギヤの射出成形時の成形誤差によって生じる。この成形誤差は、成形時の周辺温度分布や樹脂の射出温度分布、金型の組付偏差などが原因で発生する。この成形方法であれば、近年の高精度成形技術により、同一金型で成形された同一ロットのギヤについては、その偏心量のばらつきが非常に少なく、どれも実質的に同一の偏心量となる。そのため、この成形方法で上記特許文献３のドラム駆動ギヤを製造する場合、既定の偏心量比率となる組合せを実現する感光体ドラム駆動ギヤを製造することが困難であり、実質的に上記特許文献３に記載の方法を採用できない。
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、上述した第２の構成における駆動伝達兼用ギヤとして、偏心量が略同一（実質的に同一）であるギヤを用い、低コストで、駆動伝達兼用ギヤの偏心に起因した色ズレを高精度に抑制することが可能な画像形成装置の製造方法及びその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、被転写体の移動方向に沿って並んで配置される複数の像担持体のうちのＮ個（Ｎは２以上の自然数である。）の像担持体へ伝達される回転駆動力を発生させる単一の駆動モータと、該単一の駆動モータで発生した回転駆動力を該Ｎ個の像担持体へそれぞれ伝達するＮ個の駆動ギヤと、該単一の駆動モータの駆動力により回転駆動するとともに、該Ｎ個の駆動ギヤのうち、該Ｎ個の像担持体のうちの一端に配置される第１の像担持体へ回転駆動力を伝達する第１の駆動ギヤと噛み合って、該単一の駆動モータの駆動力を該第１の駆動ギヤへ伝達する駆動入力ギヤと、該Ｎ個の駆動ギヤの各ギヤ間に配置され、駆動伝達経路上流側に位置する駆動ギヤの回転駆動力を駆動伝達経路下流側に位置する駆動ギヤへ伝達する（Ｎ−１）個のアイドラギヤとを備え、該単一の駆動モータの回転駆動力を該第１の駆動ギヤから順次、該（Ｎ−１）個のアイドラギヤを介して第Ｎの駆動ギヤまで伝達して、該Ｎ個の像担持体を回転駆動させる像担持体駆動装置を有しており、該像担持体駆動装置によって回転駆動する上記複数の像担持体の表面上にそれぞれ可視像を形成し、各像担持体の表面に形成された可視像を上記被転写体上に互いが重なり合うように転写して画像を形成する画像形成装置の製造方法において、上記Ｎ個の駆動ギヤとして、偏心量が互いに略同一のギヤを用い、上記駆動入力ギヤと上記第１の駆動ギヤとの噛み合い箇所と上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤのうちの第１のアイドラギヤと該第１の駆動ギヤとの噛み合い箇所との挟み角、及び、第（ｎ−１）（ｎは２以上（Ｎ−１）以下の自然数である。）のアイドラギヤと該第ｎの駆動ギヤとの噛み合い箇所と第ｎのアイドラギヤと第ｎの駆動ギヤとの噛み合い箇所との挟み角が、いずれも、許容誤差をｅとした場合に、下記の式（１）に示すθｉとなるように、上記駆動入力ギヤ、上記Ｎ個の駆動ギヤ及び上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤを配置し、第ｎの駆動ギヤの最大偏心地点の回転位置が、上記第１の駆動ギヤの最大偏心地点の回転位置に対し、ｎが奇数である第ｎの駆動ギヤについては以下の式（２）に示す角度θａｎだけ、ｎが偶数である第ｎの駆動ギヤについては以下の式（３）に示す角度θａｎだけ、該第ｎの駆動ギヤの回転方向にずれるように、上記Ｎ個の駆動ギヤを組み付けることを特徴とするものである。
上記式（１）〜（３）の「φ」は、第１の像担持体から第Ｎの像担持体までの並び方向が、上記被転写体の移動方向と一致している場合には下記の式（４）に示すものであり、該被転写体の移動方向とは逆である場合には下記の式（５）に示すものである。ただし、「Ｌｓ」は上記Ｎ個の像担持体間の軸間距離であり、「Ｌｄ」は各駆動ギヤ一回転あたりの像担持体の表面移動距離であり、軸間距離Ｌｓを被転写体が移動する間に駆動ギヤが回転する周回数（整数）がｕである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置の製造方法において、上記Ｎ個の駆動ギヤには、同一の成形型を用いて成形したギヤを用いることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、被転写体の移動方向に沿って並んで配置される複数の像担持体を回転駆動させ、該複数の像担持体の表面上にそれぞれ可視像を形成し、各像担持体の表面に形成された可視像を被転写体上に互いが重なり合うように転写して画像を形成する画像形成装置において、上記複数の像担持体のうちのＮ個（Ｎは２以上の自然数である。）の像担持体へ伝達される回転駆動力を発生させる単一の駆動モータと、該単一の駆動モータで発生した回転駆動力を該Ｎ個の像担持体へそれぞれ伝達するＮ個の駆動ギヤと、該単一の駆動モータの駆動力により回転駆動するとともに、該Ｎ個の駆動ギヤのうち、該Ｎ個の像担持体のうちの一端に配置される第１の像担持体へ回転駆動力を伝達する第１の駆動ギヤと噛み合って、該単一の駆動モータの駆動力を該第１の駆動ギヤへ伝達する駆動入力ギヤと、該Ｎ個の駆動ギヤの各ギヤ間に配置され、駆動伝達経路上流側に位置する駆動ギヤの回転駆動力を駆動伝達経路下流側に位置する駆動ギヤへ伝達する（Ｎ−１）個のアイドラギヤとを備え、該単一の駆動モータの回転駆動力を第１の駆動ギヤから順次、該（Ｎ−１）個のアイドラギヤを介して第Ｎの駆動ギヤまで伝達して、該Ｎ個の像担持体を回転駆動させる像担持体駆動装置を有しており、上記Ｎ個の駆動ギヤとして、偏心量が互いに略同一のギヤを用い、上記駆動入力ギヤと該第１の駆動ギヤとの噛み合い箇所と上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤのうち第１のアイドラギヤと上記第１の駆動ギヤとの噛み合い箇所との挟み角、及び、第（ｎ−１）（ｎは２以上（Ｎ−１）以下の自然数である。）のアイドラギヤと該第ｎの駆動ギヤとの噛み合い箇所と第ｎのアイドラギヤと第ｎの駆動ギヤとの噛み合い箇所との挟み角が、いずれも、許容誤差をｅとした場合に、上記式（１）に示すθｉとなるように構成されており、第ｎの駆動ギヤの最大偏心地点の回転位置が、第１の駆動ギヤの最大偏心地点の回転位置に対し、ｎが奇数である第ｎの駆動ギヤについては上記式（２）に示す角度θａｎだけ、ｎが偶数である第ｎの駆動ギヤについては上記式（３）に示す角度θａｎだけ、該第ｎの駆動ギヤの回転方向にずれていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、回転駆動している上記Ｎ個の像担持体の表面に対して所定の潜像書込位置でそれぞれ潜像を書き込むとともに各潜像を現像することで可視像を形成する可視像形成手段を有し、上記Ｎ個の像担持体が、上記所定の潜像書込位置から上記被転写体と対向する転写位置まで回転する間に、上記駆動入力ギヤが概ね整数回、回転するように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３又は４の画像形成装置において、回転駆動している上記Ｎ個の像担持体の表面に対して所定の潜像書込位置でそれぞれ潜像を書き込むとともに各潜像を現像することで可視像を形成する可視像形成手段を有し、上記Ｎ個の像担持体が、上記所定の潜像書込位置から上記被転写体と対向する転写位置まで回転する間に、上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤが概ね整数回、回転するように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記Ｎ個の駆動ギヤは、それぞれ対応する像担持体の回転軸と同軸に配置された像担持体駆動ギヤであることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、被転写体の移動方向に沿って並んで配置される複数の像担持体を回転駆動させ、該複数の像担持体の表面上にそれぞれ可視像を形成し、各像担持体の表面に形成された可視像を被転写体上に互いが重なり合うように転写して画像を形成する画像形成装置において、上記複数の像担持体のうちのＮ個（Ｎは２以上の自然数である。）の像担持体へ伝達される回転駆動力を発生させる単一の駆動モータと、該単一の駆動モータで発生した回転駆動力を該Ｎ個の像担持体へそれぞれ伝達するＮ個の駆動ギヤと、該単一の駆動モータの駆動力により回転駆動するとともに、該Ｎ個の駆動ギヤのうち、該Ｎ個の像担持体のうちの一端に配置される第１の像担持体へ回転駆動力を伝達する第１の駆動ギヤと噛み合って、該単一の駆動モータの駆動力を該第１の駆動ギヤへ伝達する駆動入力ギヤと、該Ｎ個の駆動ギヤの各ギヤ間に配置され、駆動伝達経路上流側に位置する駆動ギヤの回転駆動力を駆動伝達経路下流側に位置する駆動ギヤへ伝達する（Ｎ−１）個のアイドラギヤとを備え、該単一の駆動モータの回転駆動力を第１の駆動ギヤから順次、該（Ｎ−１）個のアイドラギヤを介して第Ｎの駆動ギヤまで伝達して、該Ｎ個の像担持体を回転駆動させる像担持体駆動装置を有しており、上記Ｎ個の駆動ギヤとして、偏心量が互いに略同一のギヤを用い、上記駆動入力ギヤと該第１の駆動ギヤとの噛み合い箇所と上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤのうち第１のアイドラギヤと上記第１の駆動ギヤとの噛み合い箇所との挟み角、及び、第（ｎ−１）（ｎは２以上（Ｎ−１）以下の自然数である。）のアイドラギヤと該第ｎの駆動ギヤとの噛み合い箇所と第ｎのアイドラギヤと第ｎの駆動ギヤとの噛み合い箇所との挟み角が、いずれも、許容誤差をｅとした場合に、上記式（１）に示すθｉとなるように構成されており、第ｎの駆動ギヤの最大偏心地点の回転位置が、第１の駆動ギヤの最大偏心地点の回転位置に対し、ｎが奇数である第ｎの駆動ギヤについては上記式（２）に示す角度θａｎだけ、ｎが偶数である第ｎの駆動ギヤについては上記式（３）に示す角度θａｎだけ、該第ｎの駆動ギヤの回転方向にずれていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、回転駆動している上記Ｎ個の像担持体の表面に対して所定の潜像書込位置でそれぞれ潜像を書き込むとともに各潜像を現像することで可視像を形成する可視像形成手段を有し、上記Ｎ個の像担持体が、上記所定の潜像書込位置から上記被転写体と対向する転写位置まで回転する間に、上記駆動入力ギヤが概ね整数回、回転するように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３又は４の画像形成装置において、回転駆動している上記Ｎ個の像担持体の表面に対して所定の潜像書込位置でそれぞれ潜像を書き込むとともに各潜像を現像することで可視像を形成する可視像形成手段を有し、上記Ｎ個の像担持体が、上記所定の潜像書込位置から上記被転写体と対向する転写位置まで回転する間に、上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤが概ね整数回、回転するように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記Ｎ個の駆動ギヤは、それぞれ対応する像担持体の回転軸と同軸に配置された像担持体駆動ギヤであることを特徴とするものである。
本発明においては、上述した第２の構成のように、第１から第（Ｎ−１）までの駆動ギヤが、それぞれ対応する像担持体への駆動伝達だけでなく、その駆動伝達経路下流側に隣接する像担持体への駆動伝達を兼ねている駆動伝達兼用ギヤとして用いられる。そのため、低コストで省スペースな構成の実現が容易である。
また、本発明によれば、上記Ｎ個の駆動ギヤとして、偏心量が略同一（実質的に同一）であるギヤを用いるので、これらの駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動を抑制するために、製造した駆動ギヤの偏心量を計測したり、既定の偏心量比率の組合せを実現できる駆動ギヤを選定したりする作業が不要である。
そして、本発明によれば、上記Ｎ個の駆動ギヤとして、偏心量が略同一（実質的に同一）であるギヤを用いても、後述するように、各像担持体に対応する駆動ギヤの偏心に起因して当該像担持体にそれぞれ生じる回転速度変動だけでなく、駆動伝達経路上流側に配置されている駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動も抑制することができる。
また、本発明によれば、上記Ｎ個の駆動ギヤとして、偏心量が略同一（実質的に同一）であるギヤを用いるので、これらの駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動を抑制するために、製造した駆動ギヤの偏心量を計測したり、既定の偏心量比率の組合せを実現できる駆動ギヤを選定したりする作業が不要である。
そして、本発明によれば、上記Ｎ個の駆動ギヤとして、偏心量が略同一（実質的に同一）であるギヤを用いても、後述するように、各像担持体に対応する駆動ギヤの偏心に起因して当該像担持体にそれぞれ生じる回転速度変動だけでなく、駆動伝達経路上流側に配置されている駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動も抑制することができる。
以上より、本発明によれば、上述した第２の構成を採用するので低コストで省スペースな構成の実現が容易であるとともに、その駆動伝達兼用ギヤとして偏心量が略同一（実質的に同一）であるギヤを用い、低コストで、駆動伝達兼用ギヤの偏心に起因した色ズレを高精度に抑制することができるという優れた効果が得られる。
〔実施形態１〕
以下、本発明を、中間転写方式のタンデム型画像形成装置に適用した一実施形態（以下、本実施形態を「実施形態１」という。）について説明する。
図１は、本実施形態１における画像形成装置の主要構成を示す概略構成図である。なお、本画像形成装置を複写機やプリンタなどの製品として用いる場合には、必要に応じて、図示の主要構成に加えて、用紙を大量に保持する給紙テーブルを設置したり、スキャナ部や原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）を設置したりする。
以下、本発明を、中間転写方式のタンデム型画像形成装置に適用した一実施形態（以下、本実施形態を「実施形態１」という。）について説明する。
図１は、本実施形態１における画像形成装置の主要構成を示す概略構成図である。なお、本画像形成装置を複写機やプリンタなどの製品として用いる場合には、必要に応じて、図示の主要構成に加えて、用紙を大量に保持する給紙テーブルを設置したり、スキャナ部や原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）を設置したりする。
図１に示すように、本実施形態１の画像形成装置は、被転写体としての中間転写体である無端状ベルトからなる中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、４つの支持回転体としての支持ローラ７，８，１１，１２に掛け渡されており、図中反時計回り方向に表面移動する。本実施形態１においては、これら４つの支持ローラのうち、支持ローラ８が駆動ローラである。また、図示しないが、これら４つの支持ローラのうち、支持ローラ７の図中左側には、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置が設けられている。また、４つの支持ローラのうち、支持ローラ１１と支持ローラ１２との間に張り渡したベルト部分には、そのベルト表面移動方向に沿って、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニットが並べて配置されている。各画像形成ユニットには、図中時計方向に回転駆動する像担持体としての感光体ドラム２と、ドラム駆動ギヤ３２と、バイアスローラ６とが設けられている。また、各画像形成ユニットは、感光体ドラム２の周りに、図示しない帯電装置、現像装置及びクリーニング装置なども備えている。これらの画像形成ユニットは、使用するトナーの色が異なる以外は互いに同一の構成となっている。
バイアスローラ６は、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム２の対向する位置に配置されており、中間転写ベルト１０はバイアスローラ６によって各感光体ドラム２に当接されている。各ドラム駆動ギヤ３２は、同一金型で同一ロットの成形ギヤであり、ギヤ側面の円周方向にすくなくとも1箇所のマーク４が成形されている。同一金型で同一ロットの成形ギヤにおいては、成形誤差がほぼ一致するため、マーク４を基準に各ギヤの偏心位相関係を調整することが可能となる。黒（Ｋ）のマーク４ｋはドラムポジションセンサ２０によって検知される。ドラムポジションセンサ２０ｋの検知結果に基づき、黒（Ｋ）の感光体ドラム２ｋの回転位相を把握できる。
また、本画像形成装置には、４つの画像形成ユニットの下方に、潜像形成手段としての露光装置１が設けられている。
また、本画像形成装置には、中間転写ベルト１０を挟んで駆動ローラ８と対向する位置に、第２転写手段としての二次転写ローラ１３が設けられている。この二次転写ローラ１３は、駆動ローラ８に向けて中間転写ベルト１０へ押し当てられるように設けられている。二次転写ローラ１３と中間転写ベルト１０との間のニップ部（二次転写部）には図中下方から所定のタイミングで記録材としてのシートが搬送されてくる。そして、二次転写ローラ１３の加圧力と印加電圧により中間転写ベルト１０上の画像がシートに転写される。なお、第２転写手段としては、転写ベルトや非接触式のチャージャを利用したものであってもよい。
また、本画像形成装置には、この二次転写ローラの図中上方に、図示しない定着装置が設けられている。この定着装置は、シート上に転写された画像をシートへ定着するための定着処理を行うものである。
また、本画像形成装置には、中間転写ベルト１０を挟んで駆動ローラ８と対向する位置に、第２転写手段としての二次転写ローラ１３が設けられている。この二次転写ローラ１３は、駆動ローラ８に向けて中間転写ベルト１０へ押し当てられるように設けられている。二次転写ローラ１３と中間転写ベルト１０との間のニップ部（二次転写部）には図中下方から所定のタイミングで記録材としてのシートが搬送されてくる。そして、二次転写ローラ１３の加圧力と印加電圧により中間転写ベルト１０上の画像がシートに転写される。なお、第２転写手段としては、転写ベルトや非接触式のチャージャを利用したものであってもよい。
また、本画像形成装置には、この二次転写ローラの図中上方に、図示しない定着装置が設けられている。この定着装置は、シート上に転写された画像をシートへ定着するための定着処理を行うものである。
次に、本画像形成装置の画像形成動作について説明する。
本画像形成装置を複写機として用いる場合、まず、原稿を、図示しない原稿自動搬送装置の原稿台上にセットするか、原稿自動搬送装置を開いてスキャナ部のコンタクトガラス上にセットして原稿自動搬送装置を閉じてそれで押さえるかする。その後、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置に原稿をセットした場合であれば、その原稿が搬送されてコンタクトガラス上へと移動した後、スキャナ部の走査ユニットが駆動する。
コンタクトガラス上に原稿をセットした場合であれば、スキャナ部の走査ユニットが駆動する。走査ユニットが走行すると同時に光源から光が原稿面に照射され、その反射光が結像レンズを通して読取センサによって受光されて原稿内容が読み取られる。そして、読み取った原稿内容に基づく画像情報を用いて以下の画像形成を行う。
また、本画像形成装置をプリンタとして用いる場合、パソコンやデジタルカメラ等の外部機器から画像情報を受信し、その画像情報を用いて以下の画像形成を行う。
本画像形成装置を複写機として用いる場合、まず、原稿を、図示しない原稿自動搬送装置の原稿台上にセットするか、原稿自動搬送装置を開いてスキャナ部のコンタクトガラス上にセットして原稿自動搬送装置を閉じてそれで押さえるかする。その後、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置に原稿をセットした場合であれば、その原稿が搬送されてコンタクトガラス上へと移動した後、スキャナ部の走査ユニットが駆動する。
コンタクトガラス上に原稿をセットした場合であれば、スキャナ部の走査ユニットが駆動する。走査ユニットが走行すると同時に光源から光が原稿面に照射され、その反射光が結像レンズを通して読取センサによって受光されて原稿内容が読み取られる。そして、読み取った原稿内容に基づく画像情報を用いて以下の画像形成を行う。
また、本画像形成装置をプリンタとして用いる場合、パソコンやデジタルカメラ等の外部機器から画像情報を受信し、その画像情報を用いて以下の画像形成を行う。
上述した原稿の読取処理や画像情報の受信処理に並行して、図示しない中間転写ベルト用のベルト駆動モータで駆動ローラ８を回転駆動させる。これにより、中間転写ベルト１０が図中反時計回り方向に表面移動するとともに、この表面移動に伴って他の支持ローラ（従動ローラ）が連れ回り回転する。また、これと同時に、図示しない駆動モータにより各画像形成ユニットの感光体ドラム２が図中時計回り方向に回転する。そして、各感光体ドラム２上に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の色別情報を用いてそれぞれ露光して静電潜像を形成し、これらを各現像装置でそれぞれ現像することにより単色のトナー画像（可視像）を形成する。その後、各感光体ドラム２上の単色トナー画像を中間転写ベルト１０上に互いに重なり合うように順次転写して、中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。
このような画像形成に並行して、二次転写部に対して所定のタイミングでシートを搬送する。詳しくは、給紙カセットからシートを繰り出し、分離ローラで１枚ずつ分離して給紙路に入れ、搬送ローラで搬送してレジストローラに突き当てて止める。または、給紙ローラを回転して手差しトレイ上のシートを繰り出し、分離ローラで１枚ずつ分離して手差し給紙路に入れ、同じくレジストローラに突き当てて止める。そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像が二次転写部に到達するタイミングを合わせてレジストローラを回転し、二次転写部へシートを送り込む。なお、レジストローラは一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。二次転写部では、二次転写ローラ１３に印加される二次転写バイアスの作用によって中間転写ベルト１０上の合成カラー画像がシート上に転写される。画像転写後のシートは、定着装置へ送り込まれ、この定着装置で熱と圧力が加えられて転写画像が定着される。定着後のシートは、図示しない排出ローラから排紙トレイ上に排出されてスタックされる。
なお、本画像形成装置を用いて、単色の画像を形成することもできる。例えば黒の単色画像を形成する場合には、図示しない接離手段により、イエロー、シアン、マゼンタのカラー３色の感光体ドラム２から中間転写ベルト１０を離すようにし、これら３色の感光体ドラム２を一時的に駆動停止にしておくのが好ましい。
本画像形成装置は、給紙から排紙までのシート搬送経路が短く、簡素化されているため、装置全体が小型化できる。また、生産性が向上し、紙詰まりの発生確率が低く抑えられている。
次に、本実施形態１における感光体ドラム駆動装置について説明する。
図２は、本実施形態１における感光体ドラム駆動装置の概略構成を示す説明図である。
この感光体ドラム駆動装置は、画像形成装置本体に設けられた図示しない駆動部取付基板に固定されており、駆動モータ１個と歯車列を用いて、４個の感光体ドラム２へ駆動力を伝達する駆動系を構成している。本実施形態１では、駆動モータ３３として、定速性に優れたＤＣブラシレスモータやステッピングモータ等を利用することができるが、他のモータを用いてもよい。
図２は、本実施形態１における感光体ドラム駆動装置の概略構成を示す説明図である。
この感光体ドラム駆動装置は、画像形成装置本体に設けられた図示しない駆動部取付基板に固定されており、駆動モータ１個と歯車列を用いて、４個の感光体ドラム２へ駆動力を伝達する駆動系を構成している。本実施形態１では、駆動モータ３３として、定速性に優れたＤＣブラシレスモータやステッピングモータ等を利用することができるが、他のモータを用いてもよい。
駆動モータ３３の駆動軸には駆動入力ギヤであるモータギヤ３４が取り付けられており、このモータギヤ３４は、Ｋ用感光体ドラム２ｋの回転軸と同軸に配置された第１駆動ギヤであるＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋと噛合っている。Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋは、Ｋ用感光体ドラム２ｋの回転軸とカップリングで連結されており、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの回転駆動力がＫ用感光体ドラム２ｋへ伝達される。
Ｋ用感光体ドラム２ｋの隣に配置されたＭ用感光体ドラム２ｍの回転駆動力は、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋから第１アイドラギヤ７６を介して第２駆動ギヤであるＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍに伝達される。Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍは、Ｍ用感光体ドラム２ｍの回転軸とカップリングで連結されており、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの回転駆動力がＭ用感光体ドラム２ｍへ伝達される。
Ｍ用感光体ドラム２ｍの隣に配置されたＣ用感光体ドラム２ｃの回転駆動力は、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍから第２アイドラギヤ７７を介して第３駆動ギヤであるＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃに伝達される。Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃは、Ｃ用感光体ドラム２ｃの回転軸とカップリングで連結されており、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃの回転駆動力がＣ用感光体ドラム２ｃへ伝達される。
Ｃ用感光体ドラム２ｃの隣に配置されたＹ用感光体ドラム２ｙの回転駆動力は、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃから第３アイドラギヤ７８を介して第４駆動ギヤであるＹ用ドラム駆動ギヤ３２ｙに伝達される。Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙは、Ｙ用感光体ドラム２ｙの回転軸とカップリングで連結されており、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙの回転駆動力がＹ用感光体ドラム２ｙへ伝達される。
Ｋ用感光体ドラム２ｋの隣に配置されたＭ用感光体ドラム２ｍの回転駆動力は、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋから第１アイドラギヤ７６を介して第２駆動ギヤであるＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍに伝達される。Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍは、Ｍ用感光体ドラム２ｍの回転軸とカップリングで連結されており、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの回転駆動力がＭ用感光体ドラム２ｍへ伝達される。
Ｍ用感光体ドラム２ｍの隣に配置されたＣ用感光体ドラム２ｃの回転駆動力は、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍから第２アイドラギヤ７７を介して第３駆動ギヤであるＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃに伝達される。Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃは、Ｃ用感光体ドラム２ｃの回転軸とカップリングで連結されており、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃの回転駆動力がＣ用感光体ドラム２ｃへ伝達される。
Ｃ用感光体ドラム２ｃの隣に配置されたＹ用感光体ドラム２ｙの回転駆動力は、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃから第３アイドラギヤ７８を介して第４駆動ギヤであるＹ用ドラム駆動ギヤ３２ｙに伝達される。Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙは、Ｙ用感光体ドラム２ｙの回転軸とカップリングで連結されており、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙの回転駆動力がＹ用感光体ドラム２ｙへ伝達される。
第１アイドラギヤ７６は、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋとＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍとに噛み合っており、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの回転駆動力をＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍへ伝達する。第２アイドラギヤ７７は、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍとＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃとに噛み合っており、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの回転駆動力をＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃへ伝達する。第３アイドラギヤ７８は、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃとＹ用ドラム駆動ギヤ３２ｙとに噛み合っており、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃの回転駆動力をＹ用ドラム駆動ギヤ３２ｙへ伝達する。
第１アイドラギヤ７６は、電磁クラッチ付ギヤや揺動リンクで支持する機構を利用し、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの回転駆動力の駆動伝達経路下流側への伝達をＯＮ／ＯＦＦ制御できるように構成するのが好ましい。この構成によれば、例えば、黒の単色画像を形成する場合には、第１アイドラギヤ７６による駆動伝達経路下流側への駆動伝達をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御手段によりＯＦＦにし、Ｙ、Ｃ、Ｍのカラー３色についてのドラム駆動ギヤ３２ｙ，３２ｃ，３２ｍへの駆動伝達を行わないようにすることができる。これにより、当該画像形成には用いないカラー３色の感光体ドラム２ｙ，２ｃ，２ｍの不要な駆動を停止しておくことができる。
各ドラム駆動ギヤ３２には、自己の最大偏心地点に対応する回転位置が視認できるように、それぞれ、図２に示すようなマーク４が形成されている。なお、このマーク４は、それぞれのドラム駆動ギヤ３２の偏心量の位相基準が把握できればよいので、最大偏心地点でなく、例えば最小偏心地点に形成してもよい。
本実施形態１では、詳しくは後述するが、各ドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因した各感光体ドラム２の回転速度変動を抑制するために、各ドラム駆動ギヤ３２の偏心位相が予め決められた相対関係となるように、すなわち、各ドラム駆動ギヤ３２の最大偏心地点の回転位置が予め決められた相対関係となるように、設定される。
本実施形態１では、詳しくは後述するが、各ドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因した各感光体ドラム２の回転速度変動を抑制するために、各ドラム駆動ギヤ３２の偏心位相が予め決められた相対関係となるように、すなわち、各ドラム駆動ギヤ３２の最大偏心地点の回転位置が予め決められた相対関係となるように、設定される。
ここで、本実施形態１においては、第１アイドラギヤ７６による駆動伝達経路下流側への駆動伝達をＯＮ／ＯＦＦ制御する機構を設けているため、そのＯＮ／ＯＦＦ制御によって、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋとカラー３色（Ｙ、Ｃ、Ｍ）のドラム駆動ギヤ３２ｙ，３２ｃ，３２ｍとの偏心位相の相対関係が崩れてしまう。そこで、本実施形態１では、カラー３色のドラム駆動ギヤ３２ｙ，３２ｃ，３２ｍの回転位置（偏心位相）を認識するために、図２に示すようにＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋとＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの回転位置を検知するドラムポジションセンサ２０ｋ，２０ｍが設置されている。なお、カラー３色は第２アイドラギヤ７７及び第３アイドラギヤ７８によって常に連結しているため、いずれか１つにドラムポジションセンサ２０を設置すればよい。
また、駆動モータ３３のモータ軸には、速度センサが取り付けられている。この速度センサによって駆動モータ３３の回転状態を検出し、その検出信号をコントローラ３７を介して駆動モータ３３のモータ駆動回路３６にフィードバックし、駆動モータ３３の回転速度が所望の速度となるように制御している。なお、モータ内蔵型の速度センサとしては、例えばプリントコイル式の周波数発電機（ＦＧ）やＭＲセンサ等を用いることができる。
モータ駆動回路３６は、駆動モータ３３に所定の駆動電流を出力する。本実施形態１の駆動モータ３３は、上記速度センサを有するＤＣブラシレスモータ、いわゆるＤＣサーボモータを採用している。このＤＣサーボモータは、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相スター結線されたコイルとロータとを有する。さらに、ロータの位置検出部として、ロータの磁極を検知する３個のホール素子を備え、それらの出力端子はモータ駆動回路３６に接続されている。また、ＭＲセンサを内蔵したＤＣサーボモータの場合、ロータの周上に着磁した磁気的パターンとＭＲセンサとからなる回転速度検知部（速度情報検知部）を有し、その出力端子をコントローラ３７に接続する。モータ駆動回路３６は、ハイ側トランジスタとロー側トランジスタとを各３個備え、それぞれコイルのＵ、Ｖ、Ｗに接続されている。モータ駆動回路３６はホール素子が発生するロータ位置信号により、ロータの位置を特定し、相切替信号を生成する。相切替信号は、モータ駆動回路３６の各トランジスタをオンオフ制御し、励磁する相を順次切り替えることにより、ロータを回転させる。
また、コントローラ３７は、速度センサにより検知される回転速度情報と目標回転速度情報とを比較し、検出されたモータ軸の回転速度が目標回転速度となるように、ＰＷＭ信号を生成して出力する。ＰＷＭ信号はアンドゲートによりモータ駆動回路３６の相切替信号とアンドされ、駆動電流のチョッピングを行い、駆動モータ３３の回転速度を制御する。このようなコントローラ３７は、速度センサの出力パルス信号と制御目標値出力部３８の出力パルス信号の位相や周波数を比較する公知のＰＬＬ制御回路系で構成することができる。制御目標値出力部３８は、予め設定された感光体ドラムの一回転周期の回転速度変動成分を補正する目標回転速度に応じて周波数変調したパルス信号を出力する。コントローラ３７は、アナログ回路ではなくデジタル回路でもよい。デジタル処理の場合、速度センサの出力波形の周期を計測し、回転角速度を算出する。または、速度センサの出力パルス数をカウントし、任意の時間内に計測されたカウント値から回転角速度を算出する。なお、回転角速度ではなく回転角変位を制御する位置制御系を採用する場合、速度センサの出力パルス数をカウントし、回転角の変位量を算出する。そして、制御目標値出力部３８からの目標データとの差分を算出し、その差分が小さくなるように駆動モータ３３を駆動する。一般にＰＩＤ制御器などが組み込まれ、駆動モータ３３が目標回転速度に対して、偏差やオーバーシュート、発振が無いように調整されてモータ駆動回路３６へＰＷＭ信号が出力される。
次に、本発明の特徴部分である、ドラム駆動ギヤ３２の組み付け方法について説明する。
各感光体ドラム２に回転駆動力を伝達する各ドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因して、各感光体ドラム２には回転速度変動が発生する。このような感光体ドラム２の回転速度変動により、各感光体ドラム２から中間転写ベルト１０上へ転写される各単色トナー画像は、本来の形状に対してドラム駆動ギヤ３２の一回転周期で周期的に伸縮する。このとき、各単色トナー画像の周期的な伸縮の振幅及び位相が中間転写ベルト１０上においてズレていると、いわゆる色ズレが生じ、顕著な画質劣化となる。そのため、本実施形態１では、各ドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因して発生する各単色トナー画像の周期的な伸縮の振幅及び位相が中間転写ベルト１０上において互いに一致するように、各ドラム駆動ギヤ３２の偏心位相の相対関係を調整している。
各感光体ドラム２に回転駆動力を伝達する各ドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因して、各感光体ドラム２には回転速度変動が発生する。このような感光体ドラム２の回転速度変動により、各感光体ドラム２から中間転写ベルト１０上へ転写される各単色トナー画像は、本来の形状に対してドラム駆動ギヤ３２の一回転周期で周期的に伸縮する。このとき、各単色トナー画像の周期的な伸縮の振幅及び位相が中間転写ベルト１０上においてズレていると、いわゆる色ズレが生じ、顕著な画質劣化となる。そのため、本実施形態１では、各ドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因して発生する各単色トナー画像の周期的な伸縮の振幅及び位相が中間転写ベルト１０上において互いに一致するように、各ドラム駆動ギヤ３２の偏心位相の相対関係を調整している。
ここで、本実施形態１においては、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋ、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍ、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃは、それぞれ駆動伝達経路下流側のドラム駆動ギヤへ駆動力を伝達する機能も果たす駆動伝達兼用ギヤである。そのため、駆動伝達経路下流側のドラム駆動ギヤ３２は、対応する感光体ドラム２に対し、自己の偏心に起因した回転速度変動だけでなく、その上流側のドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因した回転速度変動も生じることになる。具体的には、Ｍ用感光体ドラム２ｍには、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの偏心に起因した回転速度変動に、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの偏心に起因した回転速度変動が重畳した回転速度変動が生じる。同様に、Ｃ用感光体ドラム２ｃには、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃの偏心に起因した回転速度変動に、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋ及びＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの偏心に起因した回転速度変動が重畳した回転速度変動が生じる。同様に、Ｙ用感光体ドラム２ｙには、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙの偏心に起因した回転速度変動に、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋ、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍ及びＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃの偏心に起因した回転速度変動が重畳した回転速度変動が生じる。よって、Ｍ、Ｃ、Ｙ用のドラム駆動ギヤ３２ｍ，３２ｃ，３２ｙの偏心位相を調整するにあたっては、自己の偏心だけでなく、その駆動伝達経路上流側のドラム駆動ギヤの偏心も考慮する必要がある。
以下、ドラム駆動ギヤの偏心に起因した感光体ドラムの回転速度変動というときは、その感光体ドラムに対応するドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動に、その駆動伝達経路上流側に位置するドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動が重畳した回転速度変動を意味するものとする。
以下、ドラム駆動ギヤの偏心に起因した感光体ドラムの回転速度変動というときは、その感光体ドラムに対応するドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動に、その駆動伝達経路上流側に位置するドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動が重畳した回転速度変動を意味するものとする。
本実施形態１におけるドラム駆動ギヤ３２の組み付け方法では、まず、４つの感光体ドラム２を駆動するギヤ列のギヤ配置関係を決定する。この配置関係は、感光体ドラム２の直径Ｄと感光体ドラムの軸間距離Ｌｓから導出される。次に、中間転写ベルト１０上の同一地点が各感光体ドラムの転写位置を通過する時に、それぞれの感光体ドラムの回転速度変動（ドラム駆動ギヤの偏心に起因した感光体ドラムの回転速度変動）の振幅と位相が一致するように、各ドラム駆動ギヤ３２の回転位置（偏心位相）の相対関係を調整して、各ドラム駆動ギヤ３２を組み付ける。
［ギヤ配置関係］
図３は、本実施形態１の感光体ドラム駆動装置におけるギヤ配列を示す説明図である。
Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋとモータギヤ３４との噛み合い箇所を噛合ポイントｐ１ｋとする。また、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋと第１アイドラギヤ７６との噛み合い箇所を噛合ポイントｐ２ｋとする。そして、噛合ポイントｐ１ｋを基準にＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの回転方向へ噛合ポイントｐ２ｋまでの中心角を挟み角θｉｋとする。同様に、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍと第１アイドラギヤ７６との噛み合い箇所を噛合ポイントｐ１ｍとする。また、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍと第２アイドラギヤ７７との噛み合い箇所を噛合ポイントｐ２ｍとする。そして、噛合ポイントｐ１ｍを基準にＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの回転方向へ噛合ポイントｐ２ｍまでの中心角を挟み角θｉｍとする。以下、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃ、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙにおいても同様である。
図３は、本実施形態１の感光体ドラム駆動装置におけるギヤ配列を示す説明図である。
Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋとモータギヤ３４との噛み合い箇所を噛合ポイントｐ１ｋとする。また、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋと第１アイドラギヤ７６との噛み合い箇所を噛合ポイントｐ２ｋとする。そして、噛合ポイントｐ１ｋを基準にＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの回転方向へ噛合ポイントｐ２ｋまでの中心角を挟み角θｉｋとする。同様に、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍと第１アイドラギヤ７６との噛み合い箇所を噛合ポイントｐ１ｍとする。また、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍと第２アイドラギヤ７７との噛み合い箇所を噛合ポイントｐ２ｍとする。そして、噛合ポイントｐ１ｍを基準にＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの回転方向へ噛合ポイントｐ２ｍまでの中心角を挟み角θｉｍとする。以下、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃ、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙにおいても同様である。
本実施形態１では、各ドラム駆動ギヤにおける挟み角θｉｋ，θｉｍ，θｉｃは、互いに同一となるように、各モータ駆動ギヤ３２、各アイドラギヤ７６，７７，７８を配置する。ここで、この挟み角θｉｋ，θｉｍ，θｉｃの最適値は、以下に説明するように、感光体ドラム２の直径Ｄと感光体ドラムの軸間距離Ｌｓから導出する。
具体的には、まず、隣接する２つの感光体ドラムについて、感光体ドラムの回転速度変動の振幅及び位相がズレて発生する色ズレをキャンセルし得る当該２つの感光体ドラムの回転速度変動の最適な位相差を導出する。なお、各感光体ドラム２の直径Ｄはそれぞれ等しく、各感光体ドラム２の軸間距離Ｌｓもそれぞれ等しく、中間転写ベルト１０の線速と感光体ドラムの線速とが概ね等しいものとする。この最適な位相差φは、中間転写ベルト１０の移動方向上流側に位置する感光体ドラムの回転速度が最大である時にその転写位置を通過した中間転写ベルト上の地点が、中間転写ベルト１０の移動方向下流側に位置する感光体ドラムの転写位置を通過する時に、当該下流側の感光体ドラムの回転速度が最大となるように、中間転写ベルト１０の移動方向上流側に位置する感光体ドラムの回転速度変動の位相を、中間転写ベルト１０の移動方向下流側に位置する感光体ドラムの回転速度変動の位相よりも、感光体ドラム回転方向とは逆方向へずらすときの回転角で表すことができる。したがって、この最適位相差角φは、ドラム駆動ギヤ３２の１回転あたりの感光体ドラム表面移動距離をＬｄとし、感光体ドラムの軸間距離をＬｓとし、軸間距離Ｌｓを中間転写ベルト１０が移動する間にドラム駆動ギヤ３２が回転する周回数（整数）をｕとすると、下記の式（５）に示すとおりである。また、下記の式（５）は、ドラム駆動ギヤ３２は感光体ドラム２と同軸に配置されており、軸間距離Ｌｓを中間転写ベルト１０が移動する間に感光体ドラムが１周回ほど回転する場合では、感光体ドラムの直径Ｄを用いて、下記の式（６）のように表すこともできる。
本実施形態１において、ドラム駆動ギヤ３２は感光体ドラム２と同軸に配置されているため、ドラム駆動ギヤの１回転は感光体ドラムの１回転に相当する。この場合、各ドラム駆動ギヤにおける最適な挟み角θｉｋ，θｉｍ，θｉｃは、許容誤差を考慮しなければ、上記最適位相差角φを用いて、下記の式（１’）に示すように表すことができる。
上記式（１’）により導出される最適な挟み角θｉｋ，θｉｍ，θｉｃとなるように、モータギヤ３４の配置及び各アイドラギヤ７６，７７，７８の配置を決定する。そして、各ギヤが適切に噛み合うように、各ドラム駆動ギヤ３２の直径（歯数）、各アイドラギヤ７６，７７，７８の直径（歯数）を選定し、ギヤ配列が決定される。
このとき、モータギヤ３４や各アイドラギヤ７６，７７，７８の整数回転する時の感光体ドラム表面移動距離が、潜像書込位置から転写位置までの感光体ドラム表面移動距離に等しくなるように、設定してもよい。この場合、モータギヤ３４及び各アイドラギヤ７６，７７，７８の偏心による感光体ドラムの回転速度変動に起因した画像の伸縮をキャンセルできる。
このとき、モータギヤ３４や各アイドラギヤ７６，７７，７８の整数回転する時の感光体ドラム表面移動距離が、潜像書込位置から転写位置までの感光体ドラム表面移動距離に等しくなるように、設定してもよい。この場合、モータギヤ３４及び各アイドラギヤ７６，７７，７８の偏心による感光体ドラムの回転速度変動に起因した画像の伸縮をキャンセルできる。
［ドラム駆動ギヤの偏心位相調整］
次に、上述したように決定されたギヤ配置関係において、各ドラム駆動ギヤ３２の偏心位相が以下に説明する所定の相対関係となるように、各ドラム駆動ギヤ３２の回転位置を調整する。
以下の説明では、各ドラム駆動ギヤ３２の最大偏心地点（図３中のマーク４ｋ，４ｍ，４ｃ，４ｙが位置する地点）を、それぞれのドラム駆動ギヤ３２の入力側の噛合ポイントｐ１ｋ，ｐ１ｍ，ｐ１ｃ，ｐ１ｙから目標とする調整ポイントまで当該ドラム駆動ギヤの回転方向へ移動させるときの回転角度（以下「位相差調整角度」という。）を、それぞれ、θａｋ、θａｍ、θａｃ、θａｙとする。この場合、各位相差調整角度θａｋ，θａｍ，θａｃ，θａｙは、上述した最適位相差角φを用いて、下記の式（２’）に示すようになる。
次に、上述したように決定されたギヤ配置関係において、各ドラム駆動ギヤ３２の偏心位相が以下に説明する所定の相対関係となるように、各ドラム駆動ギヤ３２の回転位置を調整する。
以下の説明では、各ドラム駆動ギヤ３２の最大偏心地点（図３中のマーク４ｋ，４ｍ，４ｃ，４ｙが位置する地点）を、それぞれのドラム駆動ギヤ３２の入力側の噛合ポイントｐ１ｋ，ｐ１ｍ，ｐ１ｃ，ｐ１ｙから目標とする調整ポイントまで当該ドラム駆動ギヤの回転方向へ移動させるときの回転角度（以下「位相差調整角度」という。）を、それぞれ、θａｋ、θａｍ、θａｃ、θａｙとする。この場合、各位相差調整角度θａｋ，θａｍ，θａｃ，θａｙは、上述した最適位相差角φを用いて、下記の式（２’）に示すようになる。
したがって、本実施形態１においては、各ドラム駆動ギヤ３２のマーク４ｋ，４ｍ，４ｃ，４ｙの回転位置が、それぞれのドラム駆動ギヤ３２の入力側の噛合ポイントｐ１ｋ，ｐ１ｍ，ｐ１ｃ，ｐ１ｙから当該ドラム駆動ギヤ３２の回転方向へ各位相差調整角度θａｋ，θａｍ，θａｃ，θａｙ分だけ回転した位置である調整ポイントと一致するように、各ドラム駆動ギヤ３２を組み付ける。このように組み付けることで、各ドラム駆動ギヤ３２の偏心位相は、ドラム駆動ギヤの偏心に起因した感光体ドラムの回転速度変動の振幅及び位相のズレによって発生する色ズレをキャンセルできる所定の相対関係となる。
なお、ここでは、Ｋ用ドラム駆動ギヤの位相差調整角度θａｋは、便宜上ゼロとしたが、これがゼロでない場合は、そのθａｋの値を各ドラム駆動ギヤ３２の位相差調整角度θａｍ，θａｃ，θａｙに加算すればよい。
なお、ここでは、Ｋ用ドラム駆動ギヤの位相差調整角度θａｋは、便宜上ゼロとしたが、これがゼロでない場合は、そのθａｋの値を各ドラム駆動ギヤ３２の位相差調整角度θａｍ，θａｃ，θａｙに加算すればよい。
［効果確認］
次に、上述した本実施形態１におけるドラム駆動ギヤ３２の組み付け方法により各ドラム駆動ギヤ３２を組み付けた場合に、ドラム駆動ギヤの偏心に起因した感光体ドラムの回転速度変動の振幅及び位相のズレによって発生する色ズレをキャンセルできることを確認する。
まず、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの偏心による回転速度変動は、モータギヤ３４との噛合ポイントｐ１ｋで発生する。ギヤ偏心による速度変動特性は正弦関数で表現することができ、便宜上、振幅を１、噛合ポイントｐ１ｋを基準としたドラム駆動ギヤ３２ｋのマーク４ｋの回転角度をθとしたとき、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの回転速度変動Ｖｋは、下記の式（７）に示す式で表現することができる。
Ｋ用感光体ドラム２ｋに対して中間転写ベルト１０の移動方向上流側に位置するＭ用感光体ドラム２ｍのドラム駆動ギヤ３２ｍは、本実施形態１の組み付け方法によれば、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋとの偏心位相差を上述した最適位相差角φとしたい。したがって、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの目標速度変動Ｖｍ＿refは、下記の式（８）に示すようになる。なお、このＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの回転角度（θ＋φ）は、噛合ポイントｐ１ｍを基準としたドラム駆動ギヤ３２ｍのマーク４ｍの回転角度である。以下、Ｃ、Ｙについても同様であるので、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃ及びＹ用ドラム駆動ギヤ３２ｙの目標速度変動Ｖｃ＿ref，Ｖｙ＿ref，は、それぞれ、下記の式（９）及び（１０）に示すようになる。
次に、上述した本実施形態１におけるドラム駆動ギヤ３２の組み付け方法により各ドラム駆動ギヤ３２を組み付けた場合に、ドラム駆動ギヤの偏心に起因した感光体ドラムの回転速度変動の振幅及び位相のズレによって発生する色ズレをキャンセルできることを確認する。
まず、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの偏心による回転速度変動は、モータギヤ３４との噛合ポイントｐ１ｋで発生する。ギヤ偏心による速度変動特性は正弦関数で表現することができ、便宜上、振幅を１、噛合ポイントｐ１ｋを基準としたドラム駆動ギヤ３２ｋのマーク４ｋの回転角度をθとしたとき、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの回転速度変動Ｖｋは、下記の式（７）に示す式で表現することができる。
Ｋ用感光体ドラム２ｋに対して中間転写ベルト１０の移動方向上流側に位置するＭ用感光体ドラム２ｍのドラム駆動ギヤ３２ｍは、本実施形態１の組み付け方法によれば、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋとの偏心位相差を上述した最適位相差角φとしたい。したがって、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの目標速度変動Ｖｍ＿refは、下記の式（８）に示すようになる。なお、このＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの回転角度（θ＋φ）は、噛合ポイントｐ１ｍを基準としたドラム駆動ギヤ３２ｍのマーク４ｍの回転角度である。以下、Ｃ、Ｙについても同様であるので、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃ及びＹ用ドラム駆動ギヤ３２ｙの目標速度変動Ｖｃ＿ref，Ｖｙ＿ref，は、それぞれ、下記の式（９）及び（１０）に示すようになる。
Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍにおける実際の回転速度変動は、次のようなメカニズムで発生する。
まず、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋは、モータギヤ３４との噛合ポイントｐ１ｋで、自己の偏心に起因して、上記式（７）で示した回転速度変動を生じる。
また、このような回転速度変動が生じているＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋは、この噛合ポイントｐ１ｋからその回転方向へθｉだけずれた回転位置にある第１アイドラギヤ７６との噛合ポイントｐ２ｋで、自己の回転駆動力を第１アイドラギヤ７６へ伝達する。この噛合ポイントｐ２ｋでは、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの偏心に起因して、θｉ分だけ遅れた上記式（７）で示す回転速度変動を第１アイドラギヤ７６に生じさせることになる。
さらに、第１アイドラギヤ７６は、噛合ポイントｐ２ｋからその回転方向へθｉだけずれた回転位置にあるＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍとの噛合ポイントｐ１ｍで、自己の回転駆動力をＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍへ伝達する。この噛合ポイントｐ１ｍでは、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍが、自己の偏心に起因して、回転速度変動を生じる。
これらの回転速度変動がすべて重畳してＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍが回転駆動することになるので、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの回転速度変動（Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｋ，３２ｍの回転周期をもつ回転速度変動成分）は、最終的に、下記の式（１１）に示すようになる。
まず、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋは、モータギヤ３４との噛合ポイントｐ１ｋで、自己の偏心に起因して、上記式（７）で示した回転速度変動を生じる。
また、このような回転速度変動が生じているＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋは、この噛合ポイントｐ１ｋからその回転方向へθｉだけずれた回転位置にある第１アイドラギヤ７６との噛合ポイントｐ２ｋで、自己の回転駆動力を第１アイドラギヤ７６へ伝達する。この噛合ポイントｐ２ｋでは、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの偏心に起因して、θｉ分だけ遅れた上記式（７）で示す回転速度変動を第１アイドラギヤ７６に生じさせることになる。
さらに、第１アイドラギヤ７６は、噛合ポイントｐ２ｋからその回転方向へθｉだけずれた回転位置にあるＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍとの噛合ポイントｐ１ｍで、自己の回転駆動力をＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍへ伝達する。この噛合ポイントｐ１ｍでは、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍが、自己の偏心に起因して、回転速度変動を生じる。
これらの回転速度変動がすべて重畳してＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍが回転駆動することになるので、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの回転速度変動（Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｋ，３２ｍの回転周期をもつ回転速度変動成分）は、最終的に、下記の式（１１）に示すようになる。
このように、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍを回転させる回転駆動力は、３個所の噛合ポイントｐ１ｋ，ｐ２ｋ，ｐ１ｍを経由して伝達されるため、それぞれで発生する伝達誤差が重畳して、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍには、上記式（１１）に示す回転速度変動が生じる。
ここで、本実施形態１においては、挟み角θｉが上記式（１’）に示した「π−φ」となるように、各ドラム駆動ギヤ３２やアイドラギヤ７６，７７，７８が組み付けられている。また、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍは、その偏心位相が、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの偏心位相に対してθｉ＋φ＝πだけ回転した調整ポイントに組付けられている。これは、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの偏心に起因して、噛合いポイントｐ１ｋで発生する伝達誤差と、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの偏心に起因して、噛合いポイントｐ１ｍで発生する伝達誤差が、それぞれの偏心位相がπ（１８０°）異なることで相殺する組付け位相関係である。２箇所の噛合いポイントで発生する伝達誤差が相殺されて、残りのＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの偏心に起因して噛合いポイントｐ２ｋで発生する伝達誤差（上記式（１１）の第２項の成分）は、挟み角θｉが（π−φ）に設定されていることから、目標速度変動（伝達誤差）に一致する。実際に、上記式（１１）の挟み角θｉに、上記式（１’）に示した「π−φ」を代入すると、下記の式（１２）が得られる。
ここで、本実施形態１においては、挟み角θｉが上記式（１’）に示した「π−φ」となるように、各ドラム駆動ギヤ３２やアイドラギヤ７６，７７，７８が組み付けられている。また、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍは、その偏心位相が、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの偏心位相に対してθｉ＋φ＝πだけ回転した調整ポイントに組付けられている。これは、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの偏心に起因して、噛合いポイントｐ１ｋで発生する伝達誤差と、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの偏心に起因して、噛合いポイントｐ１ｍで発生する伝達誤差が、それぞれの偏心位相がπ（１８０°）異なることで相殺する組付け位相関係である。２箇所の噛合いポイントで発生する伝達誤差が相殺されて、残りのＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの偏心に起因して噛合いポイントｐ２ｋで発生する伝達誤差（上記式（１１）の第２項の成分）は、挟み角θｉが（π−φ）に設定されていることから、目標速度変動（伝達誤差）に一致する。実際に、上記式（１１）の挟み角θｉに、上記式（１’）に示した「π−φ」を代入すると、下記の式（１２）が得られる。
この結果、挟み角θｉを上記式（１’）に示した「π−φ」とする本実施形態１の組み付け方法によれば、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの回転速度変動Ｖｍが、上記式（８）に示した目標速度変動Ｖｍ＿refに一致することが確認された。
同様に、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃの回転速度変動Ｖｃを求め、これに上記式（１’）に示した「π−φ」を代入すると、下記の式（１３）が得られる。
また、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙの回転速度変動Ｖｙを求め、これに上記式（１’）に示した「π−φ」を代入すると、下記の式（１４）が得られる。
いずれも場合も、実際の回転速度変動Ｖｃ，Ｖｙが、上記式（９）及び（１０）に示した目標速度変動Ｖｃ＿ref，Ｖｙ＿refに一致することがわかる。
また、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙの回転速度変動Ｖｙを求め、これに上記式（１’）に示した「π−φ」を代入すると、下記の式（１４）が得られる。
いずれも場合も、実際の回転速度変動Ｖｃ，Ｖｙが、上記式（９）及び（１０）に示した目標速度変動Ｖｃ＿ref，Ｖｙ＿refに一致することがわかる。
また、本実施形態１の組み付け方法によれば、各感光体ドラム２を駆動するドラム駆動ギヤ３２の偏心による回転速度変動の振幅は、それぞれ「１」で一致している。
そして、互いに隣接する２つのドラム駆動ギヤ３２の回転速度変動の位相差は、ドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因した各感光体ドラム２の回転速度変動の振幅及び位相のズレによって発生する色ズレをキャンセルできる最適位相差角φとなっていることも、上記式（１２）〜（１４）により確認できる。
したがって、中間転写ベルト１０の同一地点が各感光体ドラム２の転写位置を通過する時に、ドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因したすべての感光体ドラム２の回転速度変動の振幅及び位相が一致する。したがって、ドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因した色ズレが解消される。
そして、互いに隣接する２つのドラム駆動ギヤ３２の回転速度変動の位相差は、ドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因した各感光体ドラム２の回転速度変動の振幅及び位相のズレによって発生する色ズレをキャンセルできる最適位相差角φとなっていることも、上記式（１２）〜（１４）により確認できる。
したがって、中間転写ベルト１０の同一地点が各感光体ドラム２の転写位置を通過する時に、ドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因したすべての感光体ドラム２の回転速度変動の振幅及び位相が一致する。したがって、ドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因した色ズレが解消される。
〔実施例〕
次に、上述した実施形態１に基づく本発明の実施例について説明する。
本実施例において、各感光体ドラムの直径Ｄは３０ｍｍであり、各感光体ドラムの周長Ｌｄは９４．２５ｍｍであり、感光体ドラムの軸間距離Ｌｓは１００ｍｍである。各感光体ドラム２は、モータギヤ３４から入力される回転駆動力をＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋによって１段減速して駆動される。
次に、上述した実施形態１に基づく本発明の実施例について説明する。
本実施例において、各感光体ドラムの直径Ｄは３０ｍｍであり、各感光体ドラムの周長Ｌｄは９４．２５ｍｍであり、感光体ドラムの軸間距離Ｌｓは１００ｍｍである。各感光体ドラム２は、モータギヤ３４から入力される回転駆動力をＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋによって１段減速して駆動される。
本実施例における最適位相差角φは、上記式（６）より、φ＝０．３８ｒａｄ（２２°）となる。よって、挟み角θｉは、上記式（１’）より、θｉ＝２．７６ｒａｄ（１５８°）となる。この結果に基づき、まず、挟み角θｉ＝１５８°となるドラム駆動ギヤ３２とアイドラギヤ７６，７７，７８の歯数を選定する。このとき、図１に示した感光体ドラム上の露光ポイントＳＰから中間転写ベルト１０への転写ポイントＴＰまでの回転角は１４７°であり、アイドラギヤ７６，７７，７８やモータギヤ３４がこの回転角１４７°で整数回転することも条件に加えて選定する。その結果、本実施例では、４つのドラム駆動ギヤ３２、３つのアイドラギヤ７６，７７，７８、１つのモータギヤ３４として、下記の表１に示すギヤ形状を選定した。
このようなギヤ列を採用することで、挟み角θｉは１５９°となる。駆動モータ３３のモータギヤ３４は、すべての挟み角が同じθｉとなるように配置する。
また、本実施例によれば、感光体ドラム２が露光ポイントＳＰから転写ポイントＴＰまでの回転角１４７°を回転する間にモータギヤ３４は８．２回転し、アイドラギヤ７６，７７，７８は３．１回転するので、概ね整数回転するように設定できている。なお、整数回転からのズレ量の許容範囲は、モータギヤ３４やアイドラギヤ７６，７７，７８の偏心に起因した色ズレの許容範囲によって決まってくる。
また、各ドラム駆動ギヤ３２の位相差調整角度θａｋ，θａｍ，θａｃ，θａｙは、上記式（２’）に従い、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋを０°とし、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍを１８０°とし、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃを４４°とし、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙを２２４°とした。
また、本実施例によれば、感光体ドラム２が露光ポイントＳＰから転写ポイントＴＰまでの回転角１４７°を回転する間にモータギヤ３４は８．２回転し、アイドラギヤ７６，７７，７８は３．１回転するので、概ね整数回転するように設定できている。なお、整数回転からのズレ量の許容範囲は、モータギヤ３４やアイドラギヤ７６，７７，７８の偏心に起因した色ズレの許容範囲によって決まってくる。
また、各ドラム駆動ギヤ３２の位相差調整角度θａｋ，θａｍ，θａｃ，θａｙは、上記式（２’）に従い、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋを０°とし、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍを１８０°とし、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃを４４°とし、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙを２２４°とした。
次に、本実施例の具体的な効果について確認する。
図４は、色ズレを生じさせない各感光体ドラム２の理想の回転速度変動の相対関係を示すグラフである。
このグラフにおいて、横軸はＫ用感光体ドラム２ｋの回転角度（ラジアン）であり、縦軸は感光体ドラムの回転速度（最大回転速度（振幅）を１とする。）である。なお、横軸は時刻に変換することができる。各感光体ドラム２の理想の回転速度変動は、Ｋ用感光体ドラム２ｋを基準に、他の感光体ドラム２ｍ，２ｃ，２ｙについて、振幅を互いに同じとし、かつ、中間転写ベルト１０の移動方向上流側に隣接する感光体の回転速度変動に対して最適位相差角φ（２２°）分だけ位相が進んだ波形となっている。例えば、Ｋ用感光体ドラム２ｋの回転角度がＴｐ１であるときにＭ用感光体ドラム２ｍから中間転写ベルト１０へ転写されたＭトナー画像は、その後、中間転写ベルト１０の移動により感光体ドラムの軸間距離Ｌｓ（１００ｍｍ）だけ移動して、Ｋ用感光体ドラム２ｋの転写位置へ到達し、そこにＫ用感光体ドラム２ｋからＫトナー画像が重ねて転写される。この時、Ｋ用感光体ドラムの回転角度は、ドラム周長が９４．２５ｍｍであるため、Ｔｐ１から１回転と２２°回転した回転角度であるＴｐ２となる。したがって、互いに重なり合うＭトナー画像とＫトナー画像は、いずれも感光体ドラムの回転速度が同じである時に中間転写ベルト１０上へ転写されたものとなる。また、同様に、感光体ドラムの回転速度が同じである時に露光ポイントＳＰで書き込まれたものとなる。したがって、互いに重なり合うＭトナー画像とＫトナー画像との間で色ズレは生じない。このことは、他色のトナー画像との間でも同様の結果となる。
図４は、色ズレを生じさせない各感光体ドラム２の理想の回転速度変動の相対関係を示すグラフである。
このグラフにおいて、横軸はＫ用感光体ドラム２ｋの回転角度（ラジアン）であり、縦軸は感光体ドラムの回転速度（最大回転速度（振幅）を１とする。）である。なお、横軸は時刻に変換することができる。各感光体ドラム２の理想の回転速度変動は、Ｋ用感光体ドラム２ｋを基準に、他の感光体ドラム２ｍ，２ｃ，２ｙについて、振幅を互いに同じとし、かつ、中間転写ベルト１０の移動方向上流側に隣接する感光体の回転速度変動に対して最適位相差角φ（２２°）分だけ位相が進んだ波形となっている。例えば、Ｋ用感光体ドラム２ｋの回転角度がＴｐ１であるときにＭ用感光体ドラム２ｍから中間転写ベルト１０へ転写されたＭトナー画像は、その後、中間転写ベルト１０の移動により感光体ドラムの軸間距離Ｌｓ（１００ｍｍ）だけ移動して、Ｋ用感光体ドラム２ｋの転写位置へ到達し、そこにＫ用感光体ドラム２ｋからＫトナー画像が重ねて転写される。この時、Ｋ用感光体ドラムの回転角度は、ドラム周長が９４．２５ｍｍであるため、Ｔｐ１から１回転と２２°回転した回転角度であるＴｐ２となる。したがって、互いに重なり合うＭトナー画像とＫトナー画像は、いずれも感光体ドラムの回転速度が同じである時に中間転写ベルト１０上へ転写されたものとなる。また、同様に、感光体ドラムの回転速度が同じである時に露光ポイントＳＰで書き込まれたものとなる。したがって、互いに重なり合うＭトナー画像とＫトナー画像との間で色ズレは生じない。このことは、他色のトナー画像との間でも同様の結果となる。
次に、比較例として、上記特許文献２に記載された方法を採用して各ドラム駆動ギヤ３２を組み付けた場合について説明する。
図５は、本比較例に係る感光体ドラム駆動装置におけるギヤ配列を示す説明図である。
図６は、本比較例における各感光体ドラム２の回転速度変動の相対関係を示すグラフである。
この比較例では、各ドラム駆動ギヤ３２の組み付け時の位相差調整角度は、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋが０°であるとき、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍが回転方向を正としてθａｍ＝２２°であり、同様にＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃがθａc＝４４°であり、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙがθａy＝６６°となる。このように組み付けた場合、図４に示した理想の回転速度変動とは大きく異なる結果となり、大きな色ズレが発生してしまう。
図５は、本比較例に係る感光体ドラム駆動装置におけるギヤ配列を示す説明図である。
図６は、本比較例における各感光体ドラム２の回転速度変動の相対関係を示すグラフである。
この比較例では、各ドラム駆動ギヤ３２の組み付け時の位相差調整角度は、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋが０°であるとき、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍが回転方向を正としてθａｍ＝２２°であり、同様にＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃがθａc＝４４°であり、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙがθａy＝６６°となる。このように組み付けた場合、図４に示した理想の回転速度変動とは大きく異なる結果となり、大きな色ズレが発生してしまう。
特に、本比較例においては、Ｋ用感光体ドラム２ｋの回転速度変動に対し、Ｍ用感光体ドラム２ｍ、Ｃ用感光体ドラム２ｃ、Ｙ用感光体ドラム２ｙの回転速度変動が、順次増大してしまう。この原因は、以下のとおりである。
駆動伝達経路下流側の感光体ドラムの回転速度変動には、上述したとおり、当該感光体ドラムのドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動に対し、その駆動伝達経路上流側のドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動が重畳する。そのため、本比較例のように各ドラム駆動ギヤ３２の偏心位相が近い関係で組み付けると、駆動伝達経路上流側のドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動の重畳により、回転速度変動がかえって増大してしまい、大きな色ずれが生じさせることになる。
駆動伝達経路下流側の感光体ドラムの回転速度変動には、上述したとおり、当該感光体ドラムのドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動に対し、その駆動伝達経路上流側のドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動が重畳する。そのため、本比較例のように各ドラム駆動ギヤ３２の偏心位相が近い関係で組み付けると、駆動伝達経路上流側のドラム駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動の重畳により、回転速度変動がかえって増大してしまい、大きな色ずれが生じさせることになる。
次に、本実施例の方法で各ドラム駆動ギヤ３２を組み付けた場合について説明する。
図７は、本実施例に係る感光体ドラム駆動装置におけるギヤ配列を示す説明図である。
図８は、本実施例における各感光体ドラム２の回転速度変動の相対関係を示すグラフである。
本実施例において、各ドラム駆動ギヤ３２の組み付け時の位相差調整角度は、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋが０°であるとき、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍが回転方向を正としてθａｍ＝１８０°であり、同様にＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃがθａc＝４４°であり、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙがθａy＝２２４°となる。このように組み付けた場合、図８に示すように、各感光体ドラムの回転速度変動は図４に示した理想の回転速度変動と一致し、色ズレが発生しない。
図７は、本実施例に係る感光体ドラム駆動装置におけるギヤ配列を示す説明図である。
図８は、本実施例における各感光体ドラム２の回転速度変動の相対関係を示すグラフである。
本実施例において、各ドラム駆動ギヤ３２の組み付け時の位相差調整角度は、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋが０°であるとき、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍが回転方向を正としてθａｍ＝１８０°であり、同様にＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃがθａc＝４４°であり、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙがθａy＝２２４°となる。このように組み付けた場合、図８に示すように、各感光体ドラムの回転速度変動は図４に示した理想の回転速度変動と一致し、色ズレが発生しない。
次に、挟み角θｉの重要性と設計誤差の許容範囲について説明する。
本実施形態１における色ズレ抑制効果は、挟み角θｉとなるようなギヤ列の設計と、位相差調整角度θａｋ，θａｍ，θａｃ，θａｙでのドラム駆動ギヤ３２の組み付けによって得られる。上述した実施例では、理想の挟み角θｉ＝１５８°に対し、設計ではギヤ形状も考慮してθｉ＝１５９°とした。１°程度のズレであれば問題ないが、大きくずれると許容範囲を超える色ズレを生じさせる。
本実施形態１における色ズレ抑制効果は、挟み角θｉとなるようなギヤ列の設計と、位相差調整角度θａｋ，θａｍ，θａｃ，θａｙでのドラム駆動ギヤ３２の組み付けによって得られる。上述した実施例では、理想の挟み角θｉ＝１５８°に対し、設計ではギヤ形状も考慮してθｉ＝１５９°とした。１°程度のズレであれば問題ないが、大きくずれると許容範囲を超える色ズレを生じさせる。
ここで、上記実施例において挟み角θｉ＝１７０°とした場合の各感光体ドラムの回転速度変動を図９に示す。この場合、各感光体ドラムの回転速度変動の振幅は同じであるが、挟み角θｉが理論値よりも１２°異なるため、各感光体ドラムの回転速度変動の位相の相対関係が、図４に示した理想値よりもズレていることがわかる。このズレによって色ずれが発生し、その誤差率は２０％となる。ここでいう誤差率２０％とは、画像上で最大１００μｍの転写位置ずれを生じさせ得るドラム駆動ギヤを用いた場合に、２０μｍの色ずれが発生することを示している。
図１０は、上記実施例において、挟み角（設計値）を振ったときの挟み角と誤差率との関係を示すグラフである。
実際には、製造工程での組付調整誤差、各ドラム駆動ギヤの製造誤差（振幅のずれ）があるため、誤差率は３０％以下には抑える必要がある。したがって、図１０に示すグラフより、挟み角の許容誤差ｅは、理論上の挟み角θｉから±２０°の範囲内とするのが望まれる。
実際には、製造工程での組付調整誤差、各ドラム駆動ギヤの製造誤差（振幅のずれ）があるため、誤差率は３０％以下には抑える必要がある。したがって、図１０に示すグラフより、挟み角の許容誤差ｅは、理論上の挟み角θｉから±２０°の範囲内とするのが望まれる。
〔実施形態２〕
次に、本発明を、上記実施形態１と同様に、中間転写方式のタンデム型画像形成装置に適用した他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態２」という。）について説明する。
なお、本実施形態２における画像形成装置の基本構成は、上記実施形態１のものと同様であるので、以下の説明では上記実施形態１とは異なる部分についてのみ説明する。
次に、本発明を、上記実施形態１と同様に、中間転写方式のタンデム型画像形成装置に適用した他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態２」という。）について説明する。
なお、本実施形態２における画像形成装置の基本構成は、上記実施形態１のものと同様であるので、以下の説明では上記実施形態１とは異なる部分についてのみ説明する。
図１１は、本実施形態２の感光体ドラム駆動装置におけるギヤ配列を示す説明図である。
本実施形態２においては、駆動モータ３３がＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍとＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃとの間に設置されている。よって、モータギヤ３４は、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍとＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃとに噛み合い、両ギヤ３２ｍ，３２ｃへ回転駆動力を伝達する構成となっている。このようなギヤ配列であれば、上記実施形態１のギヤ配列と比較して、駆動伝達経路最上流側に位置するドラム駆動ギヤ３２ｍ，３２ｃ（実施形態１では３２ｋ）やモータギヤ３４にかかる負荷トルクが低減され、耐久性が向上するという利点がある。
本実施形態２においては、駆動モータ３３がＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍとＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃとの間に設置されている。よって、モータギヤ３４は、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍとＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃとに噛み合い、両ギヤ３２ｍ，３２ｃへ回転駆動力を伝達する構成となっている。このようなギヤ配列であれば、上記実施形態１のギヤ配列と比較して、駆動伝達経路最上流側に位置するドラム駆動ギヤ３２ｍ，３２ｃ（実施形態１では３２ｋ）やモータギヤ３４にかかる負荷トルクが低減され、耐久性が向上するという利点がある。
駆動モータ３３からＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃを介してＹ用ドラム駆動ギヤ３２ｙへ回転駆動力を伝達する駆動伝達経路に関しては、上記実施形態１の場合と同様、中間転写ベルト１０の移動方向と駆動伝達方向とが逆の構成である。この場合、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃが第１の駆動ギヤとなり、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙを第２の駆動ギヤとなって、上記実施形態１と同様の組み付け方法を用いることができる。したがって、最適位相差角φは、上記式（６）より、０．３８ｒａｄ（２２°）となる。また、挟み角θｉは、上記式（１’）より、２．７６ｒａｄ（１５８°）となる。この結果に基づき、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃ、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙ、第１アイドラギヤ７９について、挟み角θｉ＝１５８°となる歯数を選定する。Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃ及びＹ用ドラム駆動ギヤ３２ｙの位相差調整角度θａｃ，θａｙは、上記式（２’）に示す式に従えば、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃは０°となり、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙは１８０°となる。ただし、本実施形態２では、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの位相差調整角度θａｍを図示のように０°に設定している。そのため、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃの位相差調整角度θａｃは、２２°とする。また、これに対応して、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙの位相差調整角度θａｙは、１８０°に２２°を加算して２０２°とする。
一方、駆動モータ３３からＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍを介してＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋへ回転駆動力を伝達する駆動伝達経路に関しては、上記実施形態１の場合とは逆に、中間転写ベルト１０の移動方向と駆動伝達方向とが一致する構成である。この場合、中間転写ベルト１０の移動方向下流側に位置するドラム駆動ギヤ３２ｋを上流側のドラム駆動ギヤ３２ｍに対して回転方向へずれた位相差を最適位相差角φとすると、最適位相差角φは下記の式（１５）で表現される。
よって、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍ及びＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの駆動伝達経路における最適位相差角φは、上記式（１５）より、φ＝−０．３８ｒａｄ（−２２°）となる。また、挟み角θｉは、上記式（１’）より、３．５３ｒａｄ（２０２°）となる。この結果に基づき、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍ、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋ、第２アイドラギヤ８０について、挟み角θｉ＝２０２°となる歯数を選定する。このとき、駆動モータ３３を挟んで中間転写ベルト１０の移動方向上流側と下流側の駆動伝達経路間で、ドラム駆動ギヤ３２とアイドラギヤ７９，８０の歯数を共通化したい場合には、図１１に示すように、駆動モータ３３のモータギヤ３４との噛み合い箇所をＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｃの回転中心とＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの回転中心とを結んだ仮想線上に設定するとよい。Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍ及びＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの位相差調整角度θａｍ，θａｋは、上記式（２’）に示す式に従い、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍは０°とし、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋは１８０°とする。
本実施形態２においては、以上のようにドラム駆動ギヤ３２を組み付けることで、上記実施形態１と同様にドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因した色ズレのない画像が得られる。
〔実施形態３〕
次に、本発明を、上記実施形態１及び２と同様に、中間転写方式のタンデム型画像形成装置に適用した更に他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態３」という。）について説明する。
なお、本実施形態３における画像形成装置の基本構成は、上記実施形態１のものと同様であるので、以下の説明では上記実施形態１とは異なる部分についてのみ説明する。
次に、本発明を、上記実施形態１及び２と同様に、中間転写方式のタンデム型画像形成装置に適用した更に他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態３」という。）について説明する。
なお、本実施形態３における画像形成装置の基本構成は、上記実施形態１のものと同様であるので、以下の説明では上記実施形態１とは異なる部分についてのみ説明する。
図１２は、本実施形態３の感光体ドラム駆動装置におけるギヤ配列を示す説明図である。
本実施形態３においては、駆動モータ３３がＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍとＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋとの間に設置されており、モータギヤ３４は、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍとＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋとに噛み合っている第１アイドラギヤ７６に噛み合った構成となっている。この構成により、駆動モータ３３からの回転駆動力は、第１アイドラギヤ７６によって分岐され、両ギヤ３２ｍ，３２ｋへ伝達される。
本実施形態３においては、駆動モータ３３がＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍとＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋとの間に設置されており、モータギヤ３４は、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍとＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋとに噛み合っている第１アイドラギヤ７６に噛み合った構成となっている。この構成により、駆動モータ３３からの回転駆動力は、第１アイドラギヤ７６によって分岐され、両ギヤ３２ｍ，３２ｋへ伝達される。
駆動モータ３３から第１アイドラギヤ７６を介して、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍ、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃ、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙへと回転駆動力が伝達される駆動伝達経路に関しては、上記実施形態１の場合と同様、中間転写ベルト１０の移動方向と駆動伝達方向とが逆の構成である。この場合、第１アイドラギヤ７６が駆動入力ギヤとなり、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍが第１の駆動ギヤとなり、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃが第２の駆動ギヤとなり、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙを第３の駆動ギヤとなって、上記実施形態１と同様の組み付け方法を用いることができる。したがって、最適位相差角φは、上記式（６）より、０．３８ｒａｄ（２２°）となる。また、挟み角θｉは、上記式（１’）より、２．７６ｒａｄ（１５８°）となる。この結果に基づき、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍ、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃ、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙ、アイドラギヤ７６，７７，７８について、挟み角θｉ＝１５８°となる歯数を選定する。Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍ、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃ及びＹ用ドラム駆動ギヤ３２ｙの位相差調整角度θａｍ，θａｃ，θａｙは、上記式（２’）に示す式に従えば、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍは０°となり、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃは１８０°となり、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙは４４°となる。ただし、本実施形態３では、Ｋ用ドラム駆動ギヤ３２ｋの位相差調整角度θａｋを図示のように０°に設定している。そのため、Ｍ用ドラム駆動ギヤ３２ｍの位相差調整角度θａｍは、２２°とする。また、これに対応して、Ｃ用ドラム駆動ギヤ３２ｃの位相差調整角度θａｃは、１８０°に２２°を加算して２０２°とし、Ｙ用ドラム駆動ギヤ３２ｙの位相差調整角度θａｙは、４４°に２２°を加算して６６°とする。
本実施形態３においては、以上のようにドラム駆動ギヤ３２を組み付けることで、上記実施形態１や上記実施形態２と同様にドラム駆動ギヤ３２の偏心に起因した色ズレのない画像が得られる。
以上、上述した実施形態１〜３に係る画像形成装置は、被転写体である中間転写ベルト１０の移動方向に沿って並んで配置される４個の像担持体である感光体ドラム２のうちのＮ個（実施形態１ではＮ＝４、実施形態２ではＮ＝２、実施形態３ではＮ＝３）の感光体ドラム２へ伝達される回転駆動力を発生させる単一の駆動モータ３３と、単一の駆動モータ３３で発生した回転駆動力をＮ個の感光体ドラム２へそれぞれ伝達するＮ個の駆動ギヤと、単一の駆動モータ３３の駆動力により回転駆動するとともに、Ｎ個の駆動ギヤのうち、Ｎ個の感光体ドラム２のうちの一端に配置される第１の感光体ドラム（実施形態１ではＫ用感光体ドラム２ｋ、実施形態２ではＭ用感光体ドラム２ｍ及びＣ用感光体ドラム２ｃ、実施形態３ではＭ用感光体ドラム２ｍ）へ回転駆動力を伝達する第１の駆動ギヤ（実施形態１ではＫ用ドラム駆動ギヤ３２ｋ、実施形態２ではＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍ及びＣ用ドラム駆動ギヤ３２ｃ、実施形態３ではＭ用ドラム駆動ギヤ３２ｍ）と噛み合って、単一の駆動モータ３３の駆動力を当該第１の駆動ギヤへ伝達する駆動入力ギヤ（実施形態１及び２ではモータギヤ３４、実施形態３では第１アイドラギヤ７６）と、Ｎ個の駆動ギヤの各ギヤ間に配置され、駆動伝達経路上流側に位置する駆動ギヤの回転駆動力を駆動伝達経路下流側に位置する駆動ギヤへ伝達する（Ｎ−１）個のアイドラギヤ（実施形態１ではアイドラギヤ７６，７７，７８、実施形態２では第１アイドラギヤ７９及び第２アイドラギヤ８０、実施形態３ではアイドラギヤ７７，７８）とを備え、単一の駆動モータ３３の回転駆動力を第１の駆動ギヤから順次、（Ｎ−１）個のアイドラギヤを介して第Ｎの駆動ギヤまで伝達して、Ｎ個の感光体ドラム２を回転駆動させる感光体ドラム駆動装置を有しており、この感光体ドラム駆動装置によって回転駆動する４個の感光体ドラム２の表面上にそれぞれ可視像を形成し、各感光体ドラム２の表面に形成された可視像を中間転写ベルト１０上に互いが重なり合うように転写して画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置では、上記Ｎ個の駆動ギヤとして、偏心量が互いに略同一のギヤを用い、上記駆動入力ギヤと上記第１の駆動ギヤとの噛み合い箇所（実施形態１ではｐ１ｋ、実施形態２ではｐ２ｍ及びｐ１ｃ、実施形態３ではｐ１ｍ）と上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤのうちの第１のアイドラギヤ（実施形態１ではアイドラギヤ７６、実施形態２では第１アイドラギヤ７９及び第２アイドラギヤ８０、実施形態３ではアイドラギヤ７７）と第１の駆動ギヤとの噛み合い箇所との挟み角（実施形態１ではθｉｋ、実施形態２ではθｉｍ及びθｉｃ、実施形態３ではθｉｍ）、及び、第（ｎ−１）（ｎは２以上（Ｎ−１）以下の自然数である。）のアイドラギヤと該第ｎの駆動ギヤとの噛み合い箇所と第ｎのアイドラギヤと第ｎの駆動ギヤとの噛み合い箇所との挟み角（実施形態１ではθｉｍ、θｉｃ及びθｉｙ、実施形態２ではθｉｋ及びθｉｙ、実施形態３ではθｉｃ及びθｉｙ）が、いずれも、許容誤差をｅとした場合に、上記式（１）に示すθｉとなるように、上記駆動入力ギヤ、上記Ｎ個の駆動ギヤ及び上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤを配置している。そして、第ｎの駆動ギヤの最大偏心地点（マーク４が形成された地点）の回転位置が、上記第１の駆動ギヤの最大偏心地点の回転位置に対し、ｎが奇数である第ｎの駆動ギヤについては上記式（２）に示す角度θａｎだけ、ｎが偶数である第ｎの駆動ギヤについては上記式（３）に示す角度θａｎだけ、該第ｎの駆動ギヤの回転方向にずれるように、上記Ｎ個の駆動ギヤが組み付けられている。これにより、第１から第（Ｎ−１）までの駆動ギヤが、それぞれ対応する感光体ドラム２への駆動伝達だけでなく、その駆動伝達経路下流側に隣接する感光体ドラム２への駆動伝達を兼ねている駆動伝達兼用ギヤとして用いられる。そのため、低コストで省スペースな構成の実現が容易である。しかも、本実施形態１〜３によれば、上記Ｎ個の駆動ギヤとして、偏心量が略同一（実質的に同一）であるギヤを用いるので、これらの駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動を抑制するために、製造した駆動ギヤの偏心量を計測したり、既定の偏心量比率の組合せを実現できる駆動ギヤを選定したりする作業が不要である。そして、本実施形態１〜３によれば、上記Ｎ個の駆動ギヤとして、偏心量が略同一（実質的に同一）であるギヤを用いても、上述したように、各感光体ドラム２に対応する駆動ギヤの偏心に起因して当該感光体ドラムにそれぞれ生じる回転速度変動だけでなく、駆動伝達経路上流側に配置されている駆動ギヤの偏心に起因した回転速度変動も抑制することができる。
特に、本実施形態１〜３においては、上記Ｎ個の駆動ギヤとして、同一の成形型を用いて成形したギヤを用いている。これにより、偏心量が略同一（実質的に同一）であるギヤの製造が容易となる。
また、本実施形態１〜３においては、回転駆動している上記Ｎ個の感光体ドラム２の表面に対して所定の潜像書込位置である露光ポイントＳＰでそれぞれ潜像を書き込むとともに各潜像を現像することで可視像を形成する可視像形成手段としての帯電装置、現像装置、露光装置１などを有しており、上記Ｎ個の感光体ドラム２が、上記露光ポイントＳＰから中間転写ベルト１０と対向する転写位置である転写ポイントＴＰまで回転する間に、上記駆動入力ギヤが概ね整数回、回転するように構成されている。これにより、駆動入力ギヤの偏心に起因した感光体ドラムの回転速度変動を抑制することができる。
また、本実施形態１〜３においては、上記Ｎ個の感光体ドラム２が、上記露光ポイントＳＰから中間転写ベルト１０と対向する転写位置である転写ポイントＴＰまで回転する間に、上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤが概ね整数回、回転するように構成されている。これにより、上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤの偏心に起因した感光体ドラムの回転速度変動を抑制することができる。
また、本実施形態１及び２においては、上記Ｎ個の駆動ギヤが、それぞれ対応する感光体ドラム２の回転軸と同軸に配置されたドラム駆動ギヤであるので、アイドラギヤの数を最小としたギヤ配列を実現できる。
特に、本実施形態１〜３においては、上記Ｎ個の駆動ギヤとして、同一の成形型を用いて成形したギヤを用いている。これにより、偏心量が略同一（実質的に同一）であるギヤの製造が容易となる。
また、本実施形態１〜３においては、回転駆動している上記Ｎ個の感光体ドラム２の表面に対して所定の潜像書込位置である露光ポイントＳＰでそれぞれ潜像を書き込むとともに各潜像を現像することで可視像を形成する可視像形成手段としての帯電装置、現像装置、露光装置１などを有しており、上記Ｎ個の感光体ドラム２が、上記露光ポイントＳＰから中間転写ベルト１０と対向する転写位置である転写ポイントＴＰまで回転する間に、上記駆動入力ギヤが概ね整数回、回転するように構成されている。これにより、駆動入力ギヤの偏心に起因した感光体ドラムの回転速度変動を抑制することができる。
また、本実施形態１〜３においては、上記Ｎ個の感光体ドラム２が、上記露光ポイントＳＰから中間転写ベルト１０と対向する転写位置である転写ポイントＴＰまで回転する間に、上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤが概ね整数回、回転するように構成されている。これにより、上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤの偏心に起因した感光体ドラムの回転速度変動を抑制することができる。
また、本実施形態１及び２においては、上記Ｎ個の駆動ギヤが、それぞれ対応する感光体ドラム２の回転軸と同軸に配置されたドラム駆動ギヤであるので、アイドラギヤの数を最小としたギヤ配列を実現できる。
１ 露光装置
２ 感光体ドラム
４ マーク
１０ 中間転写ベルト
２０ ドラムポジションセンサ
３２，３３２Ａ，３３２Ｂ，３３２Ｃ，４３２Ａ，４３２Ｂ，４３２Ｃ，４３２Ｄ ドラム駆動ギヤ
３３，１３３，２３３，３３３，４３３ 駆動モータ
３４，１３４，２３４，３３４，４３４ モータギヤ
３６ モータ駆動回路
３７ コントローラ
３８ 制御目標値出力部
７６，７７，７８，７９，８０，３３５，３３６Ａ，３３６Ｂ，４３５，４３６，４３７，４３８，４７６，４７７，４７８ アイドラギヤ
２ 感光体ドラム
４ マーク
１０ 中間転写ベルト
２０ ドラムポジションセンサ
３２，３３２Ａ，３３２Ｂ，３３２Ｃ，４３２Ａ，４３２Ｂ，４３２Ｃ，４３２Ｄ ドラム駆動ギヤ
３３，１３３，２３３，３３３，４３３ 駆動モータ
３４，１３４，２３４，３３４，４３４ モータギヤ
３６ モータ駆動回路
３７ コントローラ
３８ 制御目標値出力部
７６，７７，７８，７９，８０，３３５，３３６Ａ，３３６Ｂ，４３５，４３６，４３７，４３８，４７６，４７７，４７８ アイドラギヤ
Claims (6)
- 被転写体の移動方向に沿って並んで配置される複数の像担持体のうちのＮ個（Ｎは２以上の自然数である。）の像担持体へ伝達される回転駆動力を発生させる単一の駆動モータと、
該単一の駆動モータで発生した回転駆動力を該Ｎ個の像担持体へそれぞれ伝達するＮ個の駆動ギヤと、
該単一の駆動モータの駆動力により回転駆動するとともに、該Ｎ個の駆動ギヤのうち、該Ｎ個の像担持体のうちの一端に配置される第１の像担持体へ回転駆動力を伝達する第１の駆動ギヤと噛み合って、該単一の駆動モータの駆動力を該第１の駆動ギヤへ伝達する駆動入力ギヤと、
該Ｎ個の駆動ギヤの各ギヤ間に配置され、駆動伝達経路上流側に位置する駆動ギヤの回転駆動力を駆動伝達経路下流側に位置する駆動ギヤへ伝達する（Ｎ−１）個のアイドラギヤとを備え、
該単一の駆動モータの回転駆動力を該第１の駆動ギヤから順次、該（Ｎ−１）個のアイドラギヤを介して第Ｎの駆動ギヤまで伝達して、該Ｎ個の像担持体を回転駆動させる像担持体駆動装置を有しており、
該像担持体駆動装置によって回転駆動する上記複数の像担持体の表面上にそれぞれ可視像を形成し、各像担持体の表面に形成された可視像を上記被転写体上に互いが重なり合うように転写して画像を形成する画像形成装置の製造方法において、
上記Ｎ個の駆動ギヤとして、偏心量が互いに略同一のギヤを用い、
上記駆動入力ギヤと上記第１の駆動ギヤとの噛み合い箇所と上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤのうちの第１のアイドラギヤと該第１の駆動ギヤとの噛み合い箇所との挟み角、及び、第（ｎ−１）（ｎは２以上（Ｎ−１）以下の自然数である。）のアイドラギヤと該第ｎの駆動ギヤとの噛み合い箇所と第ｎのアイドラギヤと第ｎの駆動ギヤとの噛み合い箇所との挟み角が、いずれも、許容誤差をｅとした場合に、下記の式（１）に示すθｉとなるように、上記駆動入力ギヤ、上記Ｎ個の駆動ギヤ及び上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤを配置し、
第ｎの駆動ギヤの最大偏心地点の回転位置が、上記第１の駆動ギヤの最大偏心地点の回転位置に対し、ｎが奇数である第ｎの駆動ギヤについては以下の式（２）に示す角度θａｎだけ、ｎが偶数である第ｎの駆動ギヤについては以下の式（３）に示す角度θａｎだけ、該第ｎの駆動ギヤの回転方向にずれるように、上記Ｎ個の駆動ギヤを組み付けることを特徴とする画像形成装置の製造方法。
上記式（１）〜（３）の「φ」は、第１の像担持体から第Ｎの像担持体までの並び方向が、上記被転写体の移動方向と一致している場合には下記の式（４）に示すものであり、該被転写体の移動方向とは逆である場合には下記の式（５）に示すものである。ただし、「Ｌｓ」は上記Ｎ個の像担持体間の軸間距離であり、「Ｌｄ」は各駆動ギヤ一回転あたりの像担持体の表面移動距離であり、軸間距離Ｌｓを被転写体が移動する間に駆動ギヤが回転する周回数（整数）がｕである。
- 請求項１の画像形成装置の製造方法において、
上記Ｎ個の駆動ギヤには、同一の成形型を用いて成形したギヤを用いることを特徴とする画像形成装置の製造方法。 - 被転写体の移動方向に沿って並んで配置される複数の像担持体を回転駆動させ、該複数の像担持体の表面上にそれぞれ可視像を形成し、各像担持体の表面に形成された可視像を被転写体上に互いが重なり合うように転写して画像を形成する画像形成装置において、
上記複数の像担持体のうちのＮ個（Ｎは２以上の自然数である。）の像担持体へ伝達される回転駆動力を発生させる単一の駆動モータと、該単一の駆動モータで発生した回転駆動力を該Ｎ個の像担持体へそれぞれ伝達するＮ個の駆動ギヤと、該単一の駆動モータの駆動力により回転駆動するとともに、該Ｎ個の駆動ギヤのうち、該Ｎ個の像担持体のうちの一端に配置される第１の像担持体へ回転駆動力を伝達する第１の駆動ギヤと噛み合って、該単一の駆動モータの駆動力を該第１の駆動ギヤへ伝達する駆動入力ギヤと、該Ｎ個の駆動ギヤの各ギヤ間に配置され、駆動伝達経路上流側に位置する駆動ギヤの回転駆動力を駆動伝達経路下流側に位置する駆動ギヤへ伝達する（Ｎ−１）個のアイドラギヤとを備え、該単一の駆動モータの回転駆動力を第１の駆動ギヤから順次、該（Ｎ−１）個のアイドラギヤを介して第Ｎの駆動ギヤまで伝達して、該Ｎ個の像担持体を回転駆動させる像担持体駆動装置を有しており、
上記Ｎ個の駆動ギヤとして、偏心量が互いに略同一のギヤを用い、
上記駆動入力ギヤと該第１の駆動ギヤとの噛み合い箇所と上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤのうち第１のアイドラギヤと上記第１の駆動ギヤとの噛み合い箇所との挟み角、及び、第（ｎ−１）（ｎは２以上（Ｎ−１）以下の自然数である。）のアイドラギヤと該第ｎの駆動ギヤとの噛み合い箇所と第ｎのアイドラギヤと第ｎの駆動ギヤとの噛み合い箇所との挟み角が、いずれも、許容誤差をｅとした場合に、下記の式（１）に示すθｉとなるように構成されており、
第ｎの駆動ギヤの最大偏心地点の回転位置が、第１の駆動ギヤの最大偏心地点の回転位置に対し、ｎが奇数である第ｎの駆動ギヤについては以下の式（２）に示す角度θａｎだけ、ｎが偶数である第ｎの駆動ギヤについては以下の式（３）に示す角度θａｎだけ、該第ｎの駆動ギヤの回転方向にずれていることを特徴とする画像形成装置。
上記式（１）〜（３）の「φ」は、第１の像担持体から第Ｎの像担持体までの並び方向が、上記被転写体の移動方向と一致している場合には下記の式（４）に示すものであり、該被転写体の移動方向とは逆である場合には下記の式（５）に示すものである。ただし、「Ｌｓ」は上記Ｎ個の像担持体間の軸間距離であり、「Ｌｄ」は各駆動ギヤ一回転あたりの像担持体の表面移動距離であり、軸間距離Ｌｓを被転写体が移動する間に駆動ギヤが回転する周回数（整数）がｕである。
- 請求項３の画像形成装置において、
回転駆動している上記Ｎ個の像担持体の表面に対して所定の潜像書込位置でそれぞれ潜像を書き込むとともに各潜像を現像することで可視像を形成する可視像形成手段を有し、
上記Ｎ個の像担持体が、上記所定の潜像書込位置から上記被転写体と対向する転写位置まで回転する間に、上記駆動入力ギヤが概ね整数回、回転するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項３又は４の画像形成装置において、
回転駆動している上記Ｎ個の像担持体の表面に対して所定の潜像書込位置でそれぞれ潜像を書き込むとともに各潜像を現像することで可視像を形成する可視像形成手段を有し、
上記Ｎ個の像担持体が、上記所定の潜像書込位置から上記被転写体と対向する転写位置まで回転する間に、上記（Ｎ−１）個のアイドラギヤが概ね整数回、回転するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項３乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記Ｎ個の駆動ギヤは、それぞれ対応する像担持体の回転軸と同軸に配置された像担持体駆動ギヤであることを特徴とする画像形成装置。
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