JP2011197027A - Image forming apparatus - Google Patents

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英向 小西
Yoshitaka Tokoro
義多賀 所
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of improving the quality of an image by reducing a rotation transmission error by meshing a gear for driving an image carrier with a rotation transmission gear in the tooth surface center.SOLUTION: The image forming apparatus includes an image carrier 2, an image carrier drive shaft 600, a motor 610 having an output shaft 611 parallel to the image carrier driving shaft 600, the resin-made gear 620 for driving the image carrier fixed to the image carrier drive shaft 600, and the rotation transmission gear 640 that is fixed to an output shaft 611 or an intermediate shaft 630 of the motor 610 and meshes with the gear 620 for driving the image carrier. The image carrier 2 is driven and rotated by the transfer of the rotation of the output shaft 611 of the motor 610 from the rotation transmission gear 640 to the gear 620 for driving the image carrier. In the gear 620 for driving the image carrier, the tooth surface 622 of the gear 620 for driving the image carrier is formed in a crowning shape having a crowning amount of 0.0075±0.0035 mm along the tooth muscle direction so that the rotation transmission error from the rotation transmission torque is 0.8 μm or smaller.

Description

本発明は、例えば、プリンタやコピー機等のように、感光体ドラム等の像担持体と、ギアの噛み合いにより像担持体を駆動する駆動機構と、を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus including an image carrier such as a photosensitive drum and a drive mechanism that drives the image carrier by meshing gears, such as a printer or a copier.

感光体ドラム等の像担持体を駆動する像担持体駆動用ギアとしては、ギアの噛み合いにより発生する微小振動による像担持体の回転ムラ、ひいては、画像上に現れるピッチムラを抑制するために、樹脂から形成された大口径の樹脂ギアを用いるのが一般的である。   As an image carrier driving gear for driving an image carrier such as a photosensitive drum, a resin is used to suppress rotation unevenness of the image carrier due to minute vibration generated by the meshing of the gear, and consequently pitch unevenness appearing on the image. It is common to use a large-diameter resin gear formed from

そして、大口径の像担持体駆動用ギアと、モータの出力軸又は該出力軸に連動する中間軸に固定される回転伝動ギアとの歯幅中央部における噛み合いの安定化を図るため、像担持体駆動用ギアの歯面を、歯筋方向に沿ってクラウニング形状に形成したものが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。   Then, in order to stabilize the meshing at the central portion of the tooth width between the large-diameter image carrier driving gear and the rotary transmission gear fixed to the output shaft of the motor or the intermediate shaft interlocking with the output shaft, 2. Description of the Related Art There is known a body driving gear whose tooth surface is formed in a crowning shape along the tooth trace direction (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2004−258353号公報JP 2004-258353 A 特開2005−292634号公報JP 2005-292634 A

しかし、像担持体に接続される像担持体駆動軸と、モータの出力軸又は中間軸とは、像担持体の組み付け誤差やモータの出力軸の振れ等の累積によって、軸平行度が保てない(出ない)場合がある。軸平行度が保てなかった場合、ギア同士は、傾いた状態で噛み合うことになって、歯面の端部で片当たりする。その結果、回転伝達誤差を発生しやすく、画像にジッタ(微小な範囲内で画像信号が揺れ動くこと)が生じ、画像の品質の低下を招きやすい。   However, the image carrier driving shaft connected to the image carrier and the output shaft or intermediate shaft of the motor can maintain axial parallelism due to the accumulation of the assembly error of the image carrier and the deflection of the output shaft of the motor. There may be no (does not come out). When the axial parallelism cannot be maintained, the gears mesh with each other in an inclined state and hit each other at the end of the tooth surface. As a result, a rotation transmission error is likely to occur, and jitter (image signal swaying within a minute range) occurs in the image, which tends to cause deterioration in image quality.

本発明は、軸平行度が保てなかったとしても、像担持体駆動用ギアと回転伝動ギアとを歯面中央部において噛み合わせて回転伝達誤差を低減し、画像の品質を向上させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。   Even if the axial parallelism cannot be maintained, the present invention can reduce the rotation transmission error by meshing the image carrier driving gear and the rotation transmission gear at the center of the tooth surface, thereby improving the image quality. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can be used.

本発明は、像担持体と、前記像担持体に接続される像担持体駆動軸と、前記像担持体駆動軸に平行な出力軸を有するモータと、樹脂から形成され、前記像担持体駆動軸に固定される像担持体駆動用ギアと、前記モータの出力軸又は該出力軸に連動する中間軸に固定され、前記像担持体駆動用ギアに噛み合う回転伝動用ギアと、を備え、前記像担持体は、前記モータの出力軸の回転が前記回転伝動用ギアから前記像担持体駆動用ギアに伝達されて、駆動回転させるように構成され、前記像担持体駆動用ギアは、回転伝達トルクに対する最大回転伝達誤差が0.8μm以下になるように、該像担持体駆動用ギアの歯面を歯筋方向に沿って0.0075±0.0035mmのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成している画像形成装置に関する。   The present invention includes an image carrier, an image carrier drive shaft connected to the image carrier, a motor having an output shaft parallel to the image carrier drive shaft, and a resin. An image carrier driving gear fixed to a shaft, and a rotation transmission gear fixed to an output shaft of the motor or an intermediate shaft interlocking with the output shaft, and meshing with the image carrier driving gear, The image carrier is configured such that rotation of the output shaft of the motor is transmitted from the rotation transmission gear to the image carrier driving gear to rotate the image carrier, and the image carrier driving gear transmits rotation. The tooth surface of the image carrier driving gear is formed in a crowning shape having a crowning amount of 0.0075 ± 0.0035 mm along the tooth trace direction so that the maximum rotation transmission error with respect to torque is 0.8 μm or less. Related image forming apparatus To do.

また、前記クラウニング量は、0.0075±0.0025mmであることが好ましい。   The crowning amount is preferably 0.0075 ± 0.0025 mm.

また、前記回転伝達トルクは、5kgf・cm以下に設定されていることが好ましい。   The rotation transmission torque is preferably set to 5 kgf · cm or less.

また、前記像担持体駆動用ギアは、射出圧縮成型により形成されたものであることが好ましい。   The image carrier driving gear is preferably formed by injection compression molding.

また、前記回転伝動用ギアは、金属材料から形成された金属ギアからなることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said rotation transmission gear consists of a metal gear formed from the metal material.

本発明によれば、軸平行度が保てなかったとしても、像担持体駆動用ギアと回転伝動ギアとを歯面中央部において噛み合わせて回転伝達誤差を低減し、画像の品質を向上させることができる画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, even if the axial parallelism cannot be maintained, the image carrier driving gear and the rotation transmission gear are engaged with each other at the center of the tooth surface to reduce the rotation transmission error and improve the image quality. It is possible to provide an image forming apparatus capable of performing the above.

本実施形態における画像形成装置としてのプリンタ1の各構成要素の配置を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an arrangement of each component of a printer 1 as an image forming apparatus in the present embodiment. 本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム2の回転駆動部の概略構成を説明する縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view illustrating a schematic configuration of a rotation driving unit of a photosensitive drum 2 in the printer 1 of the present embodiment. 本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム2の回転駆動部の要部の構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of a main part of a rotation driving unit of a photosensitive drum 2 in the printer 1 of the present embodiment. 本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム2の回転駆動部の要部を取り出して示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a main part of a rotation driving unit of a photosensitive drum 2 in the printer 1 of the present embodiment. 本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム2の回転駆動部の主要素である感光体ドラム駆動用ギアを拡大して示す斜視図である。FIG. 3 is an enlarged perspective view illustrating a photosensitive drum driving gear that is a main element of a rotation driving unit of the photosensitive drum 2 in the printer 1 of the present embodiment. 本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム駆動用ギア620の歯部の成型初期の形状を説明する拡大斜視図である。FIG. 5 is an enlarged perspective view illustrating an initial shape of a tooth portion of a photosensitive drum driving gear 620 in the printer 1 of the present embodiment. 本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム駆動用ギア620の歯部の最終形状を説明する拡大斜視図である。FIG. 6 is an enlarged perspective view illustrating a final shape of a tooth portion of a photosensitive drum driving gear 620 in the printer 1 of the present embodiment. 本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム駆動用ギア620の歯部の最終形状を説明する拡大平面図である。FIG. 6 is an enlarged plan view for explaining a final shape of a tooth portion of a photosensitive drum driving gear 620 in the printer 1 of the present embodiment. 軸平行度が0°の場合の比較例1の実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of the comparative example 1 in case axial parallelism is 0 degree. 軸平行度が0°の場合の実施例1の実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of Example 1 in case an axial parallelism is 0 degree. 軸平行度が0°の場合の実施例2の実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of Example 2 in case axial parallelism is 0 degree. 軸平行度が0°の場合の比較例2の実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of the comparative example 2 in case axial parallelism is 0 degree. 軸平行度が0°の場合の比較例3の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the comparative example 3 in case an axial parallelism is 0 degree. 軸平行度が0.1°の場合の比較例1の実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of the comparative example 1 in case axial parallelism is 0.1 degree. 軸平行度が0.1°の場合の実施例1の実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of Example 1 in case an axial parallelism is 0.1 degree. 軸平行度が0.1°の場合の実施例2の実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of Example 2 in case an axial parallelism is 0.1 degree. 軸平行度が0.1°の場合の比較例2の実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of the comparative example 2 in case axial parallelism is 0.1 degree. 軸平行度が0.1°の場合の比較例3の実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of the comparative example 3 in case axial parallelism is 0.1 degree.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1により、本実施形態における画像形成装置としてのプリンタ1における全体構造を説明する。図1は、プリンタ1の各構成要素の配置を説明するための図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
With reference to FIG. 1, the overall structure of a printer 1 as an image forming apparatus in the present embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining the arrangement of each component of the printer 1.

図1に示すように、画像形成装置としてのプリンタ1は、装置本体Mと、所定の画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Tに所定のトナー画像を形成する画像形成部GKと、用紙Tを画像形成部GKに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Tを排紙する給排紙部KHとを有する。
装置本体Mにおける外形は、筐体としてのケース体BDにより構成される。
As shown in FIG. 1, a printer 1 as an image forming apparatus includes an apparatus main body M and an image forming unit GK that forms a predetermined toner image on a sheet T as a sheet-like transfer material based on predetermined image information. And a paper supply / discharge unit KH that supplies the paper T to the image forming unit GK and discharges the paper T on which the toner image is formed.
The outer shape of the apparatus main body M is configured by a case body BD as a casing.

図1に示すように、画像形成部GKは、像担持体(感光体)としての感光体ドラム2と、帯電部10と、露光ユニットとしてのレーザスキャナユニット4と、現像器16と、トナーカートリッジ5と、トナー供給部6と、ドラムクリーニング部11と、除電器12と、転写ローラ8と、定着部9とを備える。   As shown in FIG. 1, the image forming unit GK includes a photosensitive drum 2 as an image carrier (photosensitive member), a charging unit 10, a laser scanner unit 4 as an exposure unit, a developing device 16, and a toner cartridge. 5, a toner supply unit 6, a drum cleaning unit 11, a static eliminator 12, a transfer roller 8, and a fixing unit 9.

図1に示すように、給排紙部KHは、給紙カセット52と、手差し給紙部64と、用紙Tの搬送路Lと、レジストローラ対80と、排紙部50とを備える。   As shown in FIG. 1, the paper feed / discharge unit KH includes a paper feed cassette 52, a manual paper feed unit 64, a transport path L for paper T, a registration roller pair 80, and a paper discharge unit 50.

以下、画像形成部GK及び給排紙部KHの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部GKについて説明する。
画像形成部GKにおいては、感光体ドラム2の表面に沿って順に、上流側から下流側に順に、帯電部10による帯電、レーザスキャナユニット4による露光、現像器16による現像、転写ローラ8による転写、除電器12による除電、及びドラムクリーニング部11によるクリーニングが行われる。
Hereinafter, each configuration of the image forming unit GK and the paper supply / discharge unit KH will be described in detail.
First, the image forming unit GK will be described.
In the image forming unit GK, in order from the upstream side to the downstream side along the surface of the photosensitive drum 2, charging by the charging unit 10, exposure by the laser scanner unit 4, development by the developing device 16, transfer by the transfer roller 8. Then, static elimination by the static eliminator 12 and cleaning by the drum cleaning unit 11 are performed.

感光体ドラム2は、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム2は、搬送路Lにおける用紙Tの搬送方向に対して直交する方向に延びる機軸を中心に、矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム2の表面には、静電潜像が形成され得る。
感光体ドラム2の回転駆動部の構成については、後で詳しく説明する。
The photosensitive drum 2 is made of a cylindrical member and functions as a photosensitive member or an image carrier. The photosensitive drum 2 is disposed so as to be rotatable in the direction of an arrow about an axis extending in a direction orthogonal to the conveyance direction of the paper T in the conveyance path L. An electrostatic latent image can be formed on the surface of the photosensitive drum 2.
The configuration of the rotational drive unit of the photosensitive drum 2 will be described in detail later.

帯電部10は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。帯電部10は、感光体ドラム2の表面を一様に負(マイナス極性)又は正(プラス極性)に帯電させる。   The charging unit 10 is disposed to face the surface of the photosensitive drum 2. The charging unit 10 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 2 to be negative (minus polarity) or positive (plus polarity).

レーザスキャナユニット4は、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム2の表面から離間して配置される。レーザスキャナユニット4は、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有して構成される。   The laser scanner unit 4 functions as an exposure unit, and is disposed away from the surface of the photosensitive drum 2. The laser scanner unit 4 includes a laser light source (not shown), a polygon mirror, a polygon mirror driving motor, and the like.

レーザスキャナユニット4は、PC(パーソナルコンピュータ)等の外部機器から入力された画像情報に基づいて、感光体ドラム2の表面を走査露光する。レーザスキャナユニット4により走査露光されることで、感光体ドラム2の表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム2の表面に静電潜像が形成される。   The laser scanner unit 4 scans and exposes the surface of the photosensitive drum 2 based on image information input from an external device such as a PC (personal computer). By scanning exposure with the laser scanner unit 4, the charge on the exposed portion of the surface of the photosensitive drum 2 is removed. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 2.

現像器16は、感光体ドラム2に対応して設けられ、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。現像器16は、感光体ドラム2に形成された静電潜像に単色(通常はブラック)のトナーを付着させて、単色のトナー画像を感光体ドラム2の表面に形成する。現像器16は、感光体ドラム2の表面に対向配置された現像ローラ17、トナー攪拌用の攪拌ローラ18等を有して構成される。   The developing device 16 is provided corresponding to the photosensitive drum 2 and is disposed to face the surface of the photosensitive drum 2. The developing device 16 attaches a single color (usually black) toner to the electrostatic latent image formed on the photoconductive drum 2 to form a single color toner image on the surface of the photoconductive drum 2. The developing device 16 includes a developing roller 17 disposed opposite to the surface of the photosensitive drum 2, a stirring roller 18 for stirring the toner, and the like.

トナーカートリッジ5は、現像器16に対応して設けられており、現像器16に対して供給されるトナーを収容する。   The toner cartridge 5 is provided corresponding to the developing device 16 and stores toner supplied to the developing device 16.

トナー供給部6は、トナーカートリッジ5及び現像器16に対応して設けられており、トナーカートリッジ5に収容されたトナーを現像器16に対して供給する。トナー供給部6と現像器16とは、不図示のトナー供給路により結ばれている。   The toner supply unit 6 is provided corresponding to the toner cartridge 5 and the developing device 16, and supplies the toner contained in the toner cartridge 5 to the developing device 16. The toner supply unit 6 and the developing device 16 are connected by a toner supply path (not shown).

転写ローラ8は、感光体ドラム2の表面に現像されたトナー画像を用紙Tに転写させる。転写ローラ8には、不図示の転写バイアス印加部により、感光体ドラム2に形成されたトナー画像を用紙Tに転写させるための転写バイアスが印加される。転写ローラ8は、感光体ドラム2に対して当接した状態で回転可能に構成される。   The transfer roller 8 transfers the toner image developed on the surface of the photosensitive drum 2 to the paper T. A transfer bias for transferring the toner image formed on the photosensitive drum 2 to the paper T is applied to the transfer roller 8 by a transfer bias applying unit (not shown). The transfer roller 8 is configured to be rotatable while being in contact with the photosensitive drum 2.

感光体ドラム2と転写ローラ8との間で、搬送路Lを搬送される用紙Tが挟み込まれる。挟み込まれた用紙Tは、感光体ドラム2の表面に押し当てられる。感光体ドラム2と転写ローラ8との間で、転写ニップNが形成される。転写ニップNにおいて、感光体ドラム2に現像されたトナー画像が用紙Tに転写される。   A sheet T conveyed on the conveyance path L is sandwiched between the photosensitive drum 2 and the transfer roller 8. The sandwiched paper T is pressed against the surface of the photosensitive drum 2. A transfer nip N is formed between the photosensitive drum 2 and the transfer roller 8. In the transfer nip N, the toner image developed on the photosensitive drum 2 is transferred onto the paper T.

除電器12は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。除電器12は、感光体ドラム2の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム2の表面を除電する(電荷を除去する)。   The static eliminator 12 is disposed to face the surface of the photosensitive drum 2. The static eliminator 12 irradiates the surface of the photosensitive drum 2 with light, thereby neutralizing the surface of the photosensitive drum 2 after the transfer is performed (removing the electric charge).

ドラムクリーニング部11は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部11は、感光体ドラム2の表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナー等を所定の回収機構へ搬送して、回収させる。   The drum cleaning unit 11 is disposed to face the surface of the photosensitive drum 2. The drum cleaning unit 11 removes toner and deposits remaining on the surface of the photosensitive drum 2, and transports the removed toner and the like to a predetermined recovery mechanism for recovery.

定着部9は、用紙Tに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融及び加圧して、用紙Tに定着させる。定着部9は、ヒータにより加熱される加熱回転体9aと、加熱回転体9aに圧接される加圧回転体9bと、を備える。加熱回転体9aと加圧回転体9bとは、トナー画像が転写された用紙Tを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体9aと加圧回転体9bとの間に挟み込まれた状態で用紙Tが搬送されることで、用紙Tに転写されたトナーは、溶融及び加圧され、用紙Tに定着される。   The fixing unit 9 melts and presses the toner constituting the toner image transferred to the paper T and fixes the toner on the paper T. The fixing unit 9 includes a heating rotator 9a heated by a heater and a pressure rotator 9b pressed against the heating rotator 9a. The heating rotator 9a and the pressure rotator 9b sandwich and pressurize the paper T on which the toner image has been transferred, and convey the paper T. By transporting the paper T while being sandwiched between the heating rotator 9a and the pressure rotator 9b, the toner transferred onto the paper T is melted and pressurized, and is fixed to the paper T.

次に、給排紙部KHについて説明する。
図1に示すように、装置本体Mの下部には、用紙Tを収容する1個の給紙カセット52が配置される。給紙カセット52は、装置本体Mの右側(図1における右側)から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット52には、用紙Tが載置される載置板60が配置される。給紙カセット52には、用紙Tが載置板60の上に積層された状態で収容される。載置板60に載置された用紙Tは、給紙カセット52における用紙送り出し側の端部(図1において右側の端部)に配置されるカセット給紙部51により搬送路Lに送り出される。カセット給紙部51は、載置板60上の用紙Tを取り出すための前送りコロ61と、用紙Tを1枚ずつ搬送路Lに送り出すための給紙ローラ対63とからなる重送防止機構を備える。
Next, the paper supply / discharge unit KH will be described.
As shown in FIG. 1, in the lower part of the apparatus main body M, a single paper feed cassette 52 that stores paper T is disposed. The paper feed cassette 52 is configured to be drawable in the horizontal direction from the right side (the right side in FIG. 1) of the apparatus main body M. In the paper feed cassette 52, a placement plate 60 on which the paper T is placed is disposed. In the paper feed cassette 52, the paper T is stored in a state of being stacked on the placement plate 60. The paper T placed on the placement plate 60 is sent out to the transport path L by the cassette paper feed unit 51 arranged at the paper feed side end of the paper feed cassette 52 (the right end in FIG. 1). The cassette paper feed unit 51 includes a forward feed roller 61 for taking out the paper T on the placement plate 60 and a paper feed roller pair 63 for feeding the paper T one by one to the transport path L. Is provided.

装置本体Mの右側(図1において右側)には、手差し給紙部64が設けられる。手差し給紙部64は、給紙カセット52にセットされる用紙Tとは異なる大きさや種類の用紙Tを装置本体Mに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部64は、閉状態において装置本体Mの前面の一部を構成する手差しトレイ65と、給紙コロ66とを備える。手差しトレイ65は、その下端が給紙コロ66の近傍に回動自在(開閉自在)に取り付けられる。開状態の手差しトレイ65には、用紙Tが載置される。給紙コロ66は、開状態の手差しトレイ65に載置された用紙Tを手差し搬送路Laに給紙する。   On the right side (right side in FIG. 1) of the apparatus main body M, a manual paper feed unit 64 is provided. The manual paper feed unit 64 is provided mainly for supplying the apparatus main body M with a paper T of a size and type different from the paper T set in the paper feed cassette 52. The manual paper feed unit 64 includes a manual feed tray 65 that forms a part of the front surface of the apparatus main body M in the closed state, and a paper feed roller 66. The lower end of the manual feed tray 65 is attached to the vicinity of the paper feed roller 66 so as to be rotatable (openable and closable). The paper T is placed on the open manual feed tray 65. The paper feed roller 66 feeds the paper T placed on the open manual feed tray 65 to the manual feed path La.

装置本体Mにおける上方側には、排紙部50が設けられる。排紙部50は、第3ローラ対53により用紙Tを装置本体Mの外部に排紙する。排紙部50の詳細については後述する。   A paper discharge unit 50 is provided on the upper side of the apparatus main body M. The paper discharge unit 50 discharges the paper T to the outside of the apparatus main body M by the third roller pair 53. Details of the paper discharge unit 50 will be described later.

用紙Tを搬送する搬送路Lは、カセット給紙部51から転写ニップNまでの第1搬送路L1と、転写ニップNから定着部9までの第2搬送路L2と、定着部9から排紙部50までの第3搬送路L3と、手差し給紙部64から供給される用紙を第1搬送路L1に合流させる手差し搬送路Laと、第3搬送路L3を下流側から上流側へ搬送する用紙を、表裏反転させて第1搬送路L1に戻す戻り搬送路Lbとを備える。   The conveyance path L for conveying the paper T is a first conveyance path L1 from the cassette paper feeding unit 51 to the transfer nip N, a second conveyance path L2 from the transfer nip N to the fixing unit 9, and a discharge from the fixing unit 9. A third conveyance path L3 to the section 50, a manual conveyance path La that joins the paper supplied from the manual sheet feeding unit 64 to the first conveyance path L1, and a third conveyance path L3 from the downstream side to the upstream side. And a return transport path Lb that reverses the front and back and returns the sheet to the first transport path L1.

また、第1搬送路L1の途中には、第1合流部P1及び第2合流部P2が設けられている。第3搬送路L3の途中には、第1分岐部Q1が設けられている。
第1合流部P1は、手差し搬送路Laが第1搬送路L1に合流する合流部である。第2合流部P2は、戻り搬送路Lbが第1搬送路L1に合流する合流部である。
第1分岐部Q1は、戻り搬送路Lbが第3搬送路L3から分岐する分岐部で、第1ローラ対54a及び第2ローラ対54bを有する。第1ローラ対54aの一方のローラと第2ローラ対54bの一方のローラとは兼用される。
Moreover, the 1st junction part P1 and the 2nd junction part P2 are provided in the middle of the 1st conveyance path L1. A first branch portion Q1 is provided in the middle of the third transport path L3.
The first joining part P1 is a joining part where the manual feed path La joins the first transport path L1. The second junction P2 is a junction where the return conveyance path Lb merges with the first conveyance path L1.
The first branch portion Q1 is a branch portion where the return transport path Lb branches from the third transport path L3, and includes a first roller pair 54a and a second roller pair 54b. One roller of the first roller pair 54a and one roller of the second roller pair 54b are combined.

第1搬送路L1の途中(詳細には、第2合流部P2と転写ローラ8との間)には、用紙Tを検出するためのセンサと、用紙Tのスキュー(斜め給紙)補正や画像形成部GKにおけるトナー画像の形成とタイミングを合わせるためのレジストローラ対80とが配置される。センサは、用紙Tの搬送方向におけるレジストローラ対80の直前(搬送方向における上流側)に配置される。レジストローラ対80は、センサからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Tを搬送する。   In the middle of the first transport path L1 (specifically, between the second junction P2 and the transfer roller 8), a sensor for detecting the paper T, correction of skew (oblique paper feeding) of the paper T, and image A registration roller pair 80 is arranged to match the timing of toner image formation in the forming unit GK. The sensor is disposed immediately before the registration roller pair 80 in the transport direction of the paper T (upstream in the transport direction). The registration roller pair 80 conveys the paper T by performing the above-described correction and timing adjustment based on detection signal information from the sensor.

戻し搬送路Lbは、用紙Tに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面(未印刷面)を感光体ドラム2に対向させるために設けられる搬送路である。
戻し搬送路Lbによれば、第1分岐部Q1から第1ローラ対54aにより排紙部50側に搬送された用紙Tを表裏反転させて第2ローラ対54bにより第1搬送路L1に戻して、転写ローラ8の上流側に配置されたレジストローラ対80の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Lbにより表裏反転された用紙Tには、転写ニップNにおいて未印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。
The return conveyance path Lb is a conveyance path that is provided so that the opposite surface (unprinted surface) to the surface that has already been printed faces the photosensitive drum 2 when performing duplex printing on the paper T.
According to the return conveyance path Lb, the sheet T conveyed from the first branching section Q1 to the paper discharge section 50 side by the first roller pair 54a is reversed and returned to the first conveyance path L1 by the second roller pair 54b. , And can be conveyed to the upstream side of the registration roller pair 80 disposed on the upstream side of the transfer roller 8. A predetermined toner image is transferred onto the unprinted surface at the transfer nip N on the paper T that is reversed upside down by the return conveyance path Lb.

第3搬送路L3における端部には、排紙部50が形成される。排紙部50は、装置本体Mにおける上方側に配置される。排紙部50は、装置本体Mの右側(図1において右側、手差し給紙部64側)に向けて開口している。排紙部50は、第3搬送路L3を搬送される用紙Tを第3ローラ対53により装置本体Mの外部に排紙する。   A paper discharge unit 50 is formed at the end of the third transport path L3. The paper discharge unit 50 is disposed on the upper side of the apparatus main body M. The paper discharge unit 50 opens toward the right side of the apparatus main body M (the right side in FIG. 1, the manual paper feed unit 64 side). The paper discharge unit 50 discharges the paper T conveyed on the third conveyance path L3 to the outside of the apparatus main body M by the third roller pair 53.

排紙部50における開口側には、排紙集積部M1が形成される。排紙集積部M1は、装置本体Mにおける上面(外面)に形成される。排紙集積部M1は、装置本体Mにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部M1の底面は、装置本体Mにおける上面の一部を構成する。排紙集積部M1には、所定のトナー画像が形成され排紙部50から排紙された用紙Tが積層して集積される。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサが配置される。
On the opening side of the paper discharge unit 50, a paper discharge stacking unit M1 is formed. The paper discharge stacking unit M1 is formed on the upper surface (outer surface) of the apparatus main body M. The paper discharge stacking unit M1 is a part formed by the upper surface of the apparatus main body M being depressed downward. The bottom surface of the paper discharge stacking unit M1 constitutes a part of the top surface of the apparatus main body M. In the paper discharge stacking unit M1, sheets T formed with a predetermined toner image and discharged from the paper discharge unit 50 are stacked and stacked.
A paper detection sensor is disposed at a predetermined position on each conveyance path.

次に、図1を参照して、本実施形態のプリンタ1の動作について、簡単に説明する。
まず、給紙カセット52に収容された用紙Tに片面印刷を行う場合について説明する。
給紙カセット52に収容された用紙Tは、前送りコロ61及び給紙ローラ対63によって第1搬送路L1に送り出され、その後、第1合流部P1及び第1搬送路L1を介してレジストローラ対80に搬送される。
レジストローラ対80においては、用紙Tのスキュー補正や、トナー画像とのタイミング調整が行われる。
Next, the operation of the printer 1 of the present embodiment will be briefly described with reference to FIG.
First, a case where single-sided printing is performed on the paper T stored in the paper feed cassette 52 will be described.
The paper T accommodated in the paper feed cassette 52 is sent out to the first transport path L1 by the forward feed roller 61 and the paper feed roller pair 63, and then the registration rollers via the first junction P1 and the first transport path L1. Transported to pair 80.
In the registration roller pair 80, skew correction of the paper T and timing adjustment with the toner image are performed.

レジストローラ対80から排出された用紙Tは、第1搬送路L1を介して感光体ドラム2と転写ローラ8との間(転写ニップN)に導入される。そして、用紙Tには、感光体ドラム2と転写ローラ8との間において、トナー画像が転写される。
その後、用紙Tは、感光体ドラム2と転写ローラ8との間から排出され、第2搬送路L2を介して、定着部9における加熱回転体9aと加圧回転体9bとの間の定着ニップに導入される。そして、定着ニップにおいてトナーTNが溶融し、トナーTNが用紙Tに定着される。
The paper T discharged from the registration roller pair 80 is introduced between the photosensitive drum 2 and the transfer roller 8 (transfer nip N) via the first conveyance path L1. A toner image is transferred onto the paper T between the photosensitive drum 2 and the transfer roller 8.
Thereafter, the paper T is discharged from between the photosensitive drum 2 and the transfer roller 8 and is fixed to the fixing nip between the heating rotator 9a and the pressure rotator 9b in the fixing unit 9 via the second conveyance path L2. To be introduced. Then, the toner TN is melted in the fixing nip, and the toner TN is fixed on the paper T.

次いで、用紙Tは、第1ローラ対54aにより第3搬送路L3を通して排紙部50に搬送され、第3ローラ対53により排紙部50から排紙集積部M1に排出される。
このようにして、給紙カセット52に収容された用紙Tの片面印刷が完了する。
Next, the paper T is conveyed to the paper discharge unit 50 through the third conveyance path L3 by the first roller pair 54a, and is discharged from the paper discharge unit 50 to the paper discharge stacking unit M1 by the third roller pair 53.
In this way, single-sided printing of the paper T stored in the paper feed cassette 52 is completed.

手差しトレイ65に載置された用紙Tに片面印刷を行う場合には、手差しトレイ65に載置された用紙Tは、給紙コロ66によって手差し搬送路Laに送り出され、その後、第1合流部P1及び第1搬送路L1を介して、レジストローラ対80に搬送される。それ以降の動作は、前述した、給紙カセット52に収容された用紙Tの片面印刷の動作と同様であり、説明を省略する。   When single-sided printing is performed on the paper T placed on the manual feed tray 65, the paper T placed on the manual feed tray 65 is sent out to the manual feed path La by the paper feed roller 66, and then the first joining portion. It is conveyed to the registration roller pair 80 via P1 and the first conveyance path L1. Subsequent operations are the same as the one-side printing operation of the paper T accommodated in the paper feed cassette 52 described above, and a description thereof will be omitted.

次に、両面印刷を行う場合のプリンタ1の動作について説明する。
片面印刷の場合には、前述した通り、片面印刷がされた用紙Tが、排紙部50から排紙集積部M1に排出されて印刷動作が完了する。
これに対し、両面印刷を行う場合には、片面印刷がされた用紙Tが、戻し搬送路Lbを介して、片面印刷時とは表裏反転して、レジストローラ対80に再度搬送されることにより、用紙Tに両面印刷が施される。
Next, the operation of the printer 1 when performing duplex printing will be described.
In the case of single-sided printing, as described above, the paper T on which single-sided printing has been performed is discharged from the paper discharge unit 50 to the paper discharge stacking unit M1, and the printing operation is completed.
On the other hand, when performing double-sided printing, the paper T on which single-sided printing has been performed is reversed from the time of single-sided printing and conveyed again to the registration roller pair 80 via the return conveyance path Lb. Then, double-sided printing is performed on the paper T.

詳述すると、片面印刷がされた用紙Tが第3ローラ対53により排紙部50から排出されるまでは、前述した片面印刷の動作と同様である。而して、両面印刷の場合には、片面印刷がされた用紙Tが第3ローラ対53により保持されている状態において、第3ローラ対53の回転を停止させ、逆方向に回転させる。このように第3ローラ対53を逆方向に回転させると、第3ローラ対53に保持されている用紙Tは、第3搬送路L3を逆方向(排紙部50から第1分岐部Q1に向かう方向)に搬送される。   More specifically, the operation is the same as the above-described single-sided printing operation until the paper T on which single-sided printing is performed is discharged from the paper discharge unit 50 by the third roller pair 53. Thus, in the case of double-sided printing, the rotation of the third roller pair 53 is stopped and rotated in the reverse direction in a state where the paper T on which single-sided printing has been performed is held by the third roller pair 53. Thus, when the third roller pair 53 is rotated in the reverse direction, the paper T held by the third roller pair 53 moves in the reverse direction (from the paper discharge unit 50 to the first branching unit Q1) along the third conveyance path L3. Transported in the direction of heading).

前述したように、用紙Tが、第3搬送路L3を逆方向に搬送されると、(第1ローラ対54aではなく、)第2ローラ対54bに導入される。そして、用紙Tは、戻し搬送路Lb及び第2合流部P2を介して、第1搬送路L1に合流する。ここで、用紙Tは、片面印刷時とは表裏反転している。   As described above, when the paper T is transported in the reverse direction on the third transport path L3, it is introduced into the second roller pair 54b (not the first roller pair 54a). Then, the paper T joins the first transport path L1 via the return transport path Lb and the second joining portion P2. Here, the paper T is turned upside down from the one-side printing.

更に、用紙Tは、レジストローラ対80により前記補正又は前記調整が行われ、第1搬送路L1を介して、感光体ドラム2と転写ローラ8との間に導入される。用紙Tは、戻し搬送路Lbを経由することにより、未印刷面が感光体ドラム2に対向するので、未印刷面にトナー画像が転写され、その結果、両面印刷が施される。   Further, the paper T is corrected or adjusted by the registration roller pair 80 and is introduced between the photosensitive drum 2 and the transfer roller 8 through the first conveyance path L1. Since the unprinted surface of the sheet T passes through the return conveyance path Lb and faces the photosensitive drum 2, the toner image is transferred to the unprinted surface, and as a result, duplex printing is performed.

次に、図2から図8により、本発明の特徴部分である感光体ドラム2の回転駆動部の構成の詳細について説明する。
図2は、本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム2の回転駆動部の概略構成を説明する縦断面図である。図3は、本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム2の回転駆動部の要部の構成を示す斜視図である。図4は、本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム2の回転駆動部の要部を取り出して示す斜視図である。
Next, with reference to FIG. 2 to FIG. 8, the details of the configuration of the rotation drive unit of the photosensitive drum 2 which is a characteristic part of the present invention will be described.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view illustrating a schematic configuration of the rotation driving unit of the photosensitive drum 2 in the printer 1 of the present embodiment. FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a main part of the rotation driving unit of the photosensitive drum 2 in the printer 1 of the present embodiment. FIG. 4 is a perspective view showing a main part of the rotation driving unit of the photosensitive drum 2 in the printer 1 of the present embodiment.

図5は、本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム2の回転駆動部の主要素である感光体ドラム駆動用ギアを拡大して示す斜視図である。図6は、本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム駆動用ギア620の歯部の成型初期の形状を説明する拡大斜視図である。図7は、本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム駆動用ギア620の歯部の最終形状を説明する拡大斜視図である。図8は、本実施形態のプリンタ1における感光体ドラム駆動用ギア620の歯部の最終形状を説明する拡大平面図である。   FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a photosensitive drum driving gear which is a main element of the rotation driving unit of the photosensitive drum 2 in the printer 1 of the present embodiment. FIG. 6 is an enlarged perspective view for explaining the initial shape of the teeth of the photosensitive drum driving gear 620 in the printer 1 of the present embodiment. FIG. 7 is an enlarged perspective view for explaining the final shape of the teeth of the photosensitive drum driving gear 620 in the printer 1 of this embodiment. FIG. 8 is an enlarged plan view for explaining the final shape of the teeth of the photosensitive drum driving gear 620 in the printer 1 of this embodiment.

図2に示すように、感光体ドラム2の回転駆動部200は、感光体ドラム2に接続される感光体ドラム駆動軸600と、感光体ドラム駆動軸600に平行な出力軸611を有するモータ610と、感光体ドラム駆動軸600に固定される感光体ドラム駆動用ギア620と、モータ610の出力軸611に連動する中間軸630と、中間軸630に固定され且つ感光体ドラム駆動用ギア620に噛み合う回転伝動用ギア640と、駆動部フレーム650と、を備えている。   As shown in FIG. 2, the rotation driving unit 200 of the photosensitive drum 2 includes a photosensitive drum driving shaft 600 connected to the photosensitive drum 2 and a motor 610 having an output shaft 611 parallel to the photosensitive drum driving shaft 600. A photosensitive drum driving gear 620 fixed to the photosensitive drum driving shaft 600, an intermediate shaft 630 interlocking with the output shaft 611 of the motor 610, and a photosensitive drum driving gear 620 fixed to the intermediate shaft 630. A meshing gear 640 for rotation transmission and a drive unit frame 650 are provided.

図2及び図3に示すように、モータ610は、駆動部フレーム650の外面に固定される。感光体ドラム駆動軸600は、軸方向の一端側において、軸受651を介して駆動部フレーム650に回転可能に支持される。感光体ドラム駆動軸600は、軸方向の他端側において、カップリング670を介してドラム貫通軸680に接続(直結)される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the motor 610 is fixed to the outer surface of the drive unit frame 650. The photosensitive drum drive shaft 600 is rotatably supported by the drive unit frame 650 via a bearing 651 on one end side in the axial direction. The photosensitive drum drive shaft 600 is connected (directly connected) to the drum through shaft 680 via the coupling 670 on the other end side in the axial direction.

図4に示すように、ドラム貫通軸680は、感光体ドラム2の筒軸方向の端部に位置決め固定されたフランジ681を介して感光体ドラム2と一体的に回転するように、感光体ドラム2に固定されている。   As shown in FIG. 4, the drum penetrating shaft 680 rotates integrally with the photosensitive drum 2 via a flange 681 positioned and fixed to the end of the photosensitive drum 2 in the cylindrical axis direction. 2 is fixed.

上記のように構成された回転駆動部200においては、モータ610の出力軸611の回転は、回転伝動用ギア640から感光体ドラム駆動用ギア620に伝達される。これにより、感光体ドラム駆動軸600は駆動回転される。この感光体ドラム駆動軸600の回転がカップリング670を介してドラム貫通軸680に伝達されることにより、感光体ドラム2は、フランジ681と一体的に駆動回転される。   In the rotation driving unit 200 configured as described above, the rotation of the output shaft 611 of the motor 610 is transmitted from the rotation transmission gear 640 to the photosensitive drum driving gear 620. As a result, the photosensitive drum drive shaft 600 is driven to rotate. The rotation of the photosensitive drum driving shaft 600 is transmitted to the drum penetrating shaft 680 via the coupling 670, so that the photosensitive drum 2 is driven and rotated integrally with the flange 681.

回転伝動用ギア640は、炭素鋼等の金属材料から形成された金属ギアからなる。
一方、図5に示す感光体ドラム駆動用ギア620は、樹脂の射出圧縮成型により形成される樹脂ギアからなる。射出圧縮成型により感光体ドラム駆動用ギア620を形成するにあたっては、まず、複数の歯部621のそれぞれにおいて、図6に示すように、歯筋方向x1−x2に沿った両側の歯面622、622が互いに平行又は略平行な形状であって、歯先(ピッチ円から上の歯の高さ)の面622a,622aが歯先に向けて互いに近づくように、歯元(ピッチ円から下の歯の高さ)の面622bに対して傾斜した形状に成型する。
Rotation transmission gear 640 is made of a metal gear formed of a metal material such as carbon steel.
On the other hand, the photosensitive drum driving gear 620 shown in FIG. 5 is made of a resin gear formed by injection compression molding of resin. In forming the photosensitive drum driving gear 620 by injection compression molding, first, in each of the plurality of tooth portions 621, as shown in FIG. 6, tooth surfaces 622 on both sides along the tooth trace direction x1-x2, 622 are parallel or substantially parallel to each other, and the tooth roots (downward from the pitch circle) such that the surfaces 622a and 622a of the tooth tips (the height of the teeth above the pitch circle) approach each other toward the tooth tips. It is molded into a shape inclined with respect to the surface 622b of the tooth height).

上述のように射出圧縮成型された感光体ドラム駆動用ギア620では、射出圧縮成型後の冷却により、各歯部621における両側の歯面622,622のうち、特に、歯先の面622aには、歯筋方向x1−x2に沿って、歯幅方向の中央部におけるヒケ(凹み)によって、歯幅方向の両端部が凸になるような形状誤差を生じている。   In the photosensitive drum driving gear 620 injection-molded as described above, among the tooth surfaces 622, 622 on both sides of each tooth portion 621, the tooth surface 622a, in particular, is formed on the tooth surface 622a. In addition, along the tooth trace direction x1-x2, there is a shape error such that both end portions in the tooth width direction are convex due to sink marks (dents) in the center portion in the tooth width direction.

そこで、図6に示すような初期形状に射出圧縮成型された後の各歯部621それぞれにおいて、両側の歯面622における歯先の面622aを、図7及び図8に示すように、歯筋方向x1−x2に沿って、歯幅方向の中央部が膨らみを有するクラウニング形状に形成(二次加工)する。   Therefore, in each tooth portion 621 after injection compression molding into an initial shape as shown in FIG. 6, the tooth tip surfaces 622a of the tooth surfaces 622 on both sides are shown as tooth traces as shown in FIGS. Along the direction x1-x2, the central part in the tooth width direction is formed into a crowning shape having a bulge (secondary processing).

クラウニング方法としては、例えば、逆クラウニング形状に形成された歯部を有する総形砥石(図示せず)を、感光体ドラム駆動用ギア620の各歯部621に噛み合わせた状態で、総形砥石を回転させると共に、軸方向にオシレーションさせることにより、各歯部621を所定のクラウニング形状に研削する方法等が採用される。   As a crowning method, for example, a total shape grindstone (not shown) having teeth formed in a reverse crowning shape is engaged with each tooth 621 of the photosensitive drum driving gear 620, and the total shape grindstone. A method of grinding each tooth portion 621 into a predetermined crowning shape by rotating the shaft and oscillating in the axial direction is employed.

具体的には、回転伝動用ギア640から感光体ドラム駆動用ギア620への回転伝達トルクが5kgf・cm以下に設定(本実施形態のプリンタ1においては、1から3kgf程度に設定)して用いられる条件下において、その設定回転伝達トルク(最大5kgf・cm)に対する回転伝達誤差が最大0.8μm以下に収まるように、クラウニング形状を形成する。クラウニング形状は、感光体ドラム駆動用ギア620の各歯部621における歯先の面622aを、歯筋方向x1−x2に沿って、歯幅方向の中央部の噛み合い領域bにおけるクラウニング量Cが0.0075±0.0035mmとなるような形状である。特に、クラウニング量Cは、0.0075±0.0025mmであることが好ましい。   Specifically, the rotation transmission torque from the rotation transmission gear 640 to the photosensitive drum driving gear 620 is set to 5 kgf · cm or less (in the printer 1 of the present embodiment, set to about 1 to 3 kgf). Under such conditions, the crowning shape is formed so that the rotation transmission error with respect to the set rotation transmission torque (maximum 5 kgf · cm) is within 0.8 μm or less. The crowning shape is such that the crowning amount C in the meshing region b in the center portion in the tooth width direction of the tooth tip surface 622a of each tooth portion 621 of the photosensitive drum driving gear 620 is 0 along the tooth trace direction x1-x2. .0075 ± 0.0035 mm. In particular, the crowning amount C is preferably 0.0075 ± 0.0025 mm.

また、各歯部621における歯先の面622aのうち、歯幅方向の両端部の0.8×h(全歯丈寸法)に相当する領域b1は、歯部621の噛み合いを逃がすように僅かに肉厚を減少させる、いわゆるエンドレリービングされている。
なお、クラウニング量と回転伝達誤差との関係(効果)等については、後の実施例で詳しく説明する。
Further, in the tooth tip surface 622a of each tooth portion 621, a region b1 corresponding to 0.8 × h (total tooth height dimension) at both ends in the tooth width direction is slightly so as to release the meshing of the tooth portion 621. It is so-called end relief that reduces the wall thickness.
The relationship (effect) between the crowning amount and the rotation transmission error will be described in detail in a later embodiment.

本実施形態によれば、例えば、次の効果が奏される。
本実施形態のプリンタ1は、感光体ドラム2と、感光体ドラム2に接続される感光体ドラム駆動軸600と、感光体ドラム駆動軸600に平行な出力軸611を有するモータ610と、樹脂から形成され、感光体ドラム駆動軸600に固定される感光体ドラム駆動用ギア620と、モータ610の出力軸611に連動する中間軸630に固定され、感光体ドラム駆動用ギア620に噛み合う回転伝動用ギア640と、を備える。また、本実施形態においては、感光体ドラム2は、モータ610の出力軸611の回転が回転伝動用ギア640から感光体ドラム駆動用ギア620に伝達されて、駆動回転させるように構成され、感光体ドラム駆動用ギア620は、回転伝達トルクに対する最大回転伝達誤差が0.8μm以下になるように、感光体ドラム駆動用ギア620の歯面622(歯先の面622a)を歯筋方向に沿って0.0075±0.0035mmのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成している。
According to this embodiment, the following effects are produced, for example.
The printer 1 of this embodiment includes a photosensitive drum 2, a photosensitive drum driving shaft 600 connected to the photosensitive drum 2, a motor 610 having an output shaft 611 parallel to the photosensitive drum driving shaft 600, and a resin. The photosensitive drum driving gear 620 formed and fixed to the photosensitive drum driving shaft 600 and the intermediate shaft 630 interlocking with the output shaft 611 of the motor 610 and meshing with the photosensitive drum driving gear 620 for rotation transmission. A gear 640. Further, in the present embodiment, the photosensitive drum 2 is configured so that the rotation of the output shaft 611 of the motor 610 is transmitted from the rotation transmission gear 640 to the photosensitive drum driving gear 620 to be rotated. The body drum driving gear 620 has the tooth surface 622 (tooth surface 622a) of the photosensitive drum driving gear 620 along the tooth trace direction so that the maximum rotation transmission error with respect to the rotation transmission torque is 0.8 μm or less. And a crowning shape having a crowning amount of 0.0075 ± 0.0035 mm.

そのため、回転伝動用ギア640と感光体ドラム駆動用ギア620との歯幅中央部における噛み合いの安定化を図ることができる。また、感光体ドラム2の組み付け誤差やモータ610の出力軸611の振れ等の累積によって、モータ610の出力軸611と感光体ドラム駆動軸600との平行度が保てず、両ギア640、620同士が傾いた状態で噛み合うことになったとしても、歯面622の端部が片当たりすることを抑制することができる。そのため、回転伝動用ギア640から感光体ドラム駆動用ギア620への回転トルク伝達時における最大回転伝達誤差を、0.8μm以下に低減することができる。従って、微小な範囲内で画像信号が揺れ動くジッタの発生を抑制し、画像の品質を向上することができる。   Therefore, it is possible to stabilize the meshing of the rotation transmission gear 640 and the photosensitive drum driving gear 620 at the center portion of the tooth width. Further, the parallelism between the output shaft 611 of the motor 610 and the photosensitive drum driving shaft 600 cannot be maintained due to the assembly error of the photosensitive drum 2 and the shake of the output shaft 611 of the motor 610, and both gears 640 and 620 are not maintained. Even if they are engaged with each other in an inclined state, it is possible to prevent the end portion of the tooth surface 622 from hitting one piece. For this reason, the maximum rotation transmission error when the rotational torque is transmitted from the rotation transmission gear 640 to the photosensitive drum driving gear 620 can be reduced to 0.8 μm or less. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of jitter that causes the image signal to fluctuate within a minute range and improve the image quality.

また、本実施形態においては、クラウニング量を、0.0075±0.0025mmに設定している。
そのため、回転伝動用ギア640から感光体ドラム駆動用ギア620への回転トルクの伝達時における回転伝達誤差を、より一層低減することができる。
In the present embodiment, the crowning amount is set to 0.0075 ± 0.0025 mm.
For this reason, it is possible to further reduce the rotation transmission error when the rotation torque is transmitted from the rotation transmission gear 640 to the photosensitive drum driving gear 620.

また、本実施形態においては、前記回転伝達トルクは、5kgf・cm以下に設定されている。
そのため、画像形成装置において一般的に採用される5kgf・cm以下の回転伝達トルクという動作条件下での回転伝達誤差を0.8μm以下に抑えることができ、実用上の有効性を発揮できる。
In the present embodiment, the rotation transmission torque is set to 5 kgf · cm or less.
Therefore, the rotation transmission error under the operating condition of the rotation transmission torque of 5 kgf · cm or less generally employed in the image forming apparatus can be suppressed to 0.8 μm or less, and the practical effectiveness can be exhibited.

更に、本実施形態においては、感光体ドラム駆動用ギア620は、射出圧縮成型により形成さている。
そのため、射出圧縮成型時に歯筋方向の中央部でのヒケ等によって、感光体ドラム駆動用ギア620の歯面622に生じやすい形状誤差を、歯面622を歯筋方向に沿ってクラウニングすることにより、吸収し、除去することができる。従って、回転伝達誤差を一層低減することができる。
Furthermore, in this embodiment, the photosensitive drum driving gear 620 is formed by injection compression molding.
Therefore, the shape error that is likely to occur in the tooth surface 622 of the photosensitive drum driving gear 620 due to sink marks or the like in the center of the tooth trace direction during injection compression molding is caused by crowning the tooth face 622 along the tooth trace direction. Can be absorbed and removed. Therefore, the rotation transmission error can be further reduced.

以下、本発明の実施例(実施例1、2)及び比較例(比較例1から3)を用いて、本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例のみに限定されるものでない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail using Examples (Examples 1 and 2) and Comparative Examples (Comparative Examples 1 to 3) of the present invention. However, the present invention is not limited to the following examples.

〔供試体〕
実施例1:樹脂の射出圧縮成型により形成された大口径ギアの歯面を、歯筋方向に沿って、5μmのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成したもの。
実施例2:樹脂の射出圧縮成型により形成された大口径ギアの歯面を、歯筋方向に沿って、10μmのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成したもの。
比較例1:樹脂の射出圧縮成型により形成された大口径ギアの歯面を、歯筋方向に沿ってクラウニングを施さない(クラウニング量が0μm)もの。
比較例2:樹脂の射出圧縮成型により形成された大口径ギアの歯面を、歯筋方向に沿って、20μmのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成したもの。
比較例3:樹脂の射出圧縮成型により形成された大口径ギアの歯面を、歯筋方向に沿って、25μmのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成したもの。
[Specimen]
Example 1: A tooth surface of a large-diameter gear formed by injection compression molding of a resin is formed into a crowning shape having a crowning amount of 5 μm along the tooth trace direction.
Example 2: A tooth surface of a large-diameter gear formed by resin injection compression molding is formed into a crowning shape having a crowning amount of 10 μm along the tooth trace direction.
Comparative Example 1: A tooth surface of a large-diameter gear formed by resin injection compression molding is not crowned along the tooth trace direction (crowning amount is 0 μm).
Comparative Example 2: A tooth surface of a large-diameter gear formed by resin injection compression molding is formed into a crowning shape having a crowning amount of 20 μm along the tooth trace direction.
Comparative Example 3: A tooth surface of a large-diameter gear formed by resin injection compression molding was formed into a crowning shape having a crowning amount of 25 μm along the tooth trace direction.

〔実験の目的〕
実施例1、2及び比較例1から3のそれぞれにおけるクラウニングによる効果の有無、並びに大口径ギアに最適なクラウニング量を把握する。
〔実験方法〕
片歯面試験機を用いて、大口径ギア(本実施形態の感光体ドラム駆動用ギア620に相当する)とモータの出力軸に固定のギア(本実施形態の回転伝動用ギア640に相当する)とを噛み合わせる。そして、二軸(本実施形態の感光体ドラム駆動軸600と中間軸630とに相当)の軸平行度が0°の場合及び軸平行度が0.1°の場合において、モータ側のギアに、1kgf・cm毎に5分割した0から5kgf・cm範囲の回転伝達トルクを順次加える。そのときの軸間ピッチ(本実施形態の感光体ドラム駆動軸600と中間軸630との軸心間ピッチに相当)に対する回転伝達誤差を測定する。
[Purpose of the experiment]
The presence or absence of the effect of crowning in each of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, and the optimum crowning amount for large-diameter gears are ascertained.
〔experimental method〕
Using a single-tooth test machine, a large-diameter gear (corresponding to the photosensitive drum driving gear 620 of the present embodiment) and a gear fixed to the output shaft of the motor (corresponding to the rotational transmission gear 640 of the present embodiment). ). When the axis parallelism of the two axes (corresponding to the photosensitive drum driving shaft 600 and the intermediate shaft 630 of this embodiment) is 0 ° and when the axis parallelism is 0.1 °, the motor side gear is used. Rotational transmission torque in the range of 0 to 5 kgf · cm divided into 5 parts per 1 kgf · cm is sequentially applied. A rotation transmission error with respect to the inter-axis pitch (corresponding to the inter-center pitch between the photosensitive drum drive shaft 600 and the intermediate shaft 630 in this embodiment) is measured.

回転伝達誤差は、大片歯面試験機の出力側及び入力側にエンコーダを取り付け、これら両エンコーダからの出力信号により角度(単位は「°」)の誤差を算出し、その算出された角度の誤差を、大口径ギアが駆動を伝える回転体(本実施形態の感光体ドラム2)の直径(単位は「cm」)に整合させるように「μm」に変換したもので示す。   Rotation transmission error is calculated by installing an encoder on the output side and input side of the large single-tooth tester, calculating the angle error (unit: “°”) from the output signals from both encoders, and calculating the calculated angle error. Is converted to “μm” so as to match the diameter (unit: “cm”) of the rotating body (photosensitive drum 2 of the present embodiment) to which the large-diameter gear transmits driving.

〔実験結果〕
図9から図18により、それぞれの実験結果を説明する。図9は、軸平行度が0°の場合の比較例1の実験結果を示すグラフである。図10は、軸平行度が0°の場合の実施例1の実験結果を示すグラフである。図11は、軸平行度が0°の場合の実施例2の実験結果を示すグラフである。図12は、軸平行度が0°の場合の比較例2の実験結果を示すグラフである。
〔Experimental result〕
Each experimental result will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a graph showing the experimental results of Comparative Example 1 when the axial parallelism is 0 °. FIG. 10 is a graph showing experimental results of Example 1 when the axial parallelism is 0 °. FIG. 11 is a graph showing the experimental results of Example 2 when the axial parallelism is 0 °. FIG. 12 is a graph showing experimental results of Comparative Example 2 when the axial parallelism is 0 °.

図13は、軸平行度が0°の場合の比較例3の結果を示すグラフである。図14は、軸平行度が0.1°の場合の比較例1の実験結果を示すグラフである。図15は、軸平行度が0.1°の場合の実施例1の実験結果を示すグラフである。図16は、軸平行度が0.1°の場合の実施例2の実験結果を示すグラフである。図17は、軸平行度が0.1°の場合の比較例2の実験結果を示すグラフである。図18は、軸平行度が0.1°の場合の比較例3の実験結果を示すグラフである。   FIG. 13 is a graph showing the results of Comparative Example 3 when the axial parallelism is 0 °. FIG. 14 is a graph showing experimental results of Comparative Example 1 when the axial parallelism is 0.1 °. FIG. 15 is a graph showing the experimental results of Example 1 when the axial parallelism is 0.1 °. FIG. 16 is a graph showing the experimental results of Example 2 when the axial parallelism is 0.1 °. FIG. 17 is a graph showing experimental results of Comparative Example 2 when the axial parallelism is 0.1 °. FIG. 18 is a graph showing experimental results of Comparative Example 3 when the axial parallelism is 0.1 °.

〔実験結果の考察〕
軸平行度が0°の場合、つまり、二軸が平行な場合、クラウニング量が0μmの比較例1に比べて、クラウニング量が5μmの実施例1及びクラウニング量が10μmの実施例2では、0から5kgf・cm範囲の回転伝達トルクにおいても、回転伝達誤差の減少がみられる。一方、クラウニング量が20μmの比較例2及びクラウニング量が25μmの比較例3では、いずれも回転伝達誤差の増加がみられた。
これは、クラウニング量が大き過ぎると、クラウニング形状の歯面の歯幅方向の中央部のみで歯面同士が接触するため、歯面全体での接触幅が減少し、その分だけ噛み合い率が低下するためであると推察される。
[Consideration of experimental results]
When the axis parallelism is 0 °, that is, when the two axes are parallel, in Example 1 in which the crowning amount is 5 μm and in Example 2 in which the crowning amount is 10 μm, compared to Comparative Example 1 in which the crowning amount is 0 μm, 0 Even in the rotation transmission torque in the range of 5 to 5 kgf · cm, the rotation transmission error is reduced. On the other hand, in both Comparative Example 2 with a crowning amount of 20 μm and Comparative Example 3 with a crowning amount of 25 μm, an increase in rotation transmission error was observed.
This is because if the amount of crowning is too large, the tooth surfaces contact each other only at the center in the tooth width direction of the crown surface of the crowning shape, so the contact width of the entire tooth surface decreases, and the meshing rate decreases accordingly. It is inferred that

また、軸平行度が0.1°の場合、クラウニング量が0μmの比較例1では、回転伝達トルクが小さいときの回転伝達誤差が明らかに増加している。一方、クラウニング量が5μmの実施例1及びクラウニング量が10μmの実施例2では、軸平行度の変化による回転伝達誤差への影響は小さい。
これは、ギア同士の傾きによる片当たりの影響がクラウニングにより低減されているためと推察される。
Further, when the axis parallelism is 0.1 °, in Comparative Example 1 in which the crowning amount is 0 μm, the rotation transmission error is clearly increased when the rotation transmission torque is small. On the other hand, in Example 1 in which the crowning amount is 5 μm and Example 2 in which the crowning amount is 10 μm, the influence on the rotation transmission error due to the change in the parallelism is small.
This is presumed to be because the effect of one-sided contact due to the inclination of the gears is reduced by crowning.

〔結論〕
感光体ドラム2にモータ610の駆動回転を伝達する大口径の感光体ドラム駆動用ギア620において、各歯部621の歯面622をクラウニング形状に形成することは、回転伝達誤差の減少に効果があることが確認できた。
感光体ドラム2にモータ610の駆動回転を伝達する大口径の感光体ドラム駆動用ギア620の各歯部621の歯面622の歯筋方向に沿う好適なクラウニング量は、5μmから10μm(0.0075±0.0035mm)であることが確認できた。また、最適なクラウニング量は、0.0075mm±0.0025mmであることが確認できた。
[Conclusion]
In the large-diameter photosensitive drum driving gear 620 that transmits the driving rotation of the motor 610 to the photosensitive drum 2, forming the tooth surface 622 of each tooth portion 621 in a crowning shape is effective in reducing the rotation transmission error. It was confirmed that there was.
A suitable crowning amount along the tooth trace direction of the tooth surface 622 of each tooth portion 621 of the large-diameter photosensitive drum driving gear 620 that transmits the driving rotation of the motor 610 to the photosensitive drum 2 is 5 μm to 10 μm (0. 0075 ± 0.0035 mm). Further, it was confirmed that the optimum crowning amount was 0.0075 mm ± 0.0025 mm.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、回転伝動用ギア640は、前記実施形態においては、モータ610の出力軸611に連動する中間軸630に固定されているが、これに制限されず、モータ610の出力軸611に直接固定されていてもよい。
本実施形態において、画像形成装置としてモノクロプリンタについて説明しているが、これに限定されず、カラープリンタ、コピー機、ファクシミリ又はこれらの複合機等であってもよい。
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention can be implemented with a various form, without being limited to embodiment mentioned above.
For example, the rotation transmission gear 640 is fixed to the intermediate shaft 630 that is linked to the output shaft 611 of the motor 610 in the embodiment, but is not limited to this, and is directly fixed to the output shaft 611 of the motor 610. It may be.
In the present embodiment, a monochrome printer is described as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and may be a color printer, a copier, a facsimile, or a complex machine of these.

また、前記の実施形態では、感光体ドラム駆動用ギア620を樹脂の射出圧縮成型により形成するにあたり、図6のような形状に初期成型をした後、総形砥石等により所定のクラウニング形状に二次的に形成するものについて説明したが、これに制限されない。例えば、射出圧縮成型のみによってクラウニング形状の歯部を有する感光体ドラム駆動用ギア620を形成してもよい。   In the above-described embodiment, when the photosensitive drum driving gear 620 is formed by resin injection compression molding, it is initially molded into a shape as shown in FIG. Although what was formed next was demonstrated, it is not restrict | limited to this. For example, the photosensitive drum driving gear 620 having a crowned tooth portion may be formed only by injection compression molding.

1……プリンタ(画像形成装置)、2……感光体ドラム(像担持体)、600……感光体ドラム駆動軸(像担持体駆動軸)、610……モータ、611……出力軸、620……感光体ドラム駆動用ギア(像担持体駆動用ギア)、630……中間軸、640……回転伝動用ギア、621……歯部、622……歯面、x1−x2……歯筋方向、C……クラウニング量   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer (image forming apparatus), 2 ... Photoconductor drum (image carrier), 600 ... Photoconductor drum drive shaft (image carrier drive shaft), 610 ... Motor, 611 ... Output shaft, 620 ... photosensitive drum driving gear (image carrier driving gear), 630 ... intermediate shaft, 640 ... rotational transmission gear, 621 ... tooth portion, 622 ... tooth surface, x1-x2 ... tooth trace Direction, C ... Crowning amount

Claims (5)

像担持体と、
前記像担持体に接続される像担持体駆動軸と、
前記像担持体駆動軸に平行な出力軸を有するモータと、
樹脂から形成され、前記像担持体駆動軸に固定される像担持体駆動用ギアと、
前記モータの出力軸又は該出力軸に連動する中間軸に固定され、前記像担持体駆動用ギアに噛み合う回転伝動用ギアと、を備え、
前記像担持体は、前記モータの出力軸の回転が前記回転伝動用ギアから前記像担持体駆動用ギアに伝達されて、駆動回転させるように構成され、
前記像担持体駆動用ギアは、回転伝達トルクに対する最大回転伝達誤差が0.8μm以下になるように、該像担持体駆動用ギアの歯面を歯筋方向に沿って0.0075±0.0035mmのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成している
画像形成装置。
An image carrier;
An image carrier drive shaft connected to the image carrier;
A motor having an output shaft parallel to the image carrier driving shaft;
An image carrier driving gear formed of resin and fixed to the image carrier driving shaft;
A rotation transmission gear fixed to an output shaft of the motor or an intermediate shaft interlocking with the output shaft, and meshing with the image carrier driving gear,
The image carrier is configured such that the rotation of the output shaft of the motor is transmitted from the rotation transmission gear to the image carrier driving gear and is rotated.
In the image carrier driving gear, the tooth surface of the image carrier driving gear is set to 0.0075 ± 0.00 mm along the tooth trace direction so that the maximum rotation transmission error with respect to the rotation transmission torque is 0.8 μm or less. An image forming apparatus formed into a crowning shape having a crowning amount of 0035 mm.
前記クラウニング量は、0.0075±0.0025mmである
請求項1に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the crowning amount is 0.0075 ± 0.0025 mm.
前記回転伝達トルクは、5kgf・cm以下に設定されている
請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotation transmission torque is set to 5 kgf · cm or less.
前記像担持体駆動用ギアは、射出圧縮成型により形成されたものである
請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier driving gear is formed by injection compression molding.
前記回転伝動用ギアは、金属材料から形成された金属ギアからなる
請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotation transmission gear is formed of a metal gear formed of a metal material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3722884A1 (en) * 2019-04-10 2020-10-14 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus

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