JP2020076499A - 駆動装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に低騒音化を実現することができる駆動装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】駆動装置１１０は、駆動モータ１１１の駆動力を、モータギヤ１１１ａ、モータギヤ１１１ａと噛み合う減速ギヤ１１６の内歯歯車部１１６ａ、内歯歯車部１１６ａと同軸上に配置された減速ギヤ１１６の外歯歯車部１１６ｂおよび外歯歯車部１１６ｂと噛み合う出力ギヤ１１８を介して被駆動伝達部材たる現像ローラに伝達している。そして、モータギヤ１１１ａと内歯歯車部１１６ａとの噛み合い部の噛み合い周波数と、外歯歯車部１１６ｂと出力ギヤ１１８との噛み合い部の噛み合い周波数の差を、１００Ｈｚ以下にした。【選択図】図３

Description

本発明は、駆動装置および画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置においては、画像形成動作のために多くの駆動手段が備えられており、感光体や転写ベルトの動作などに用いられている。

特許文献１には、モータのモータギヤと噛み合う内歯歯車と、この内歯歯車と同軸上に設けられ、内歯歯車と一体的に回転する外歯歯車と、この外歯歯車に噛み合い、被駆動伝達部材に駆動力を出力する出力ギヤとを設けた駆動装置が記載されている。

近年、装置の低騒音化が求められており、各歯車の噛み合い箇所で発生する振動や、その振動により発生する騒音の対策が求められている。しかしながら、上記特許文献１に記載の駆動装置の場合、周波数が互いに異なる複数の騒音が発生した。その結果、互いに異なる周波数の振動や騒音に対して、それぞれ対策を施す必要が生じ、騒音の対策が複雑化し、容易に低静音化を実現できないという課題があった。

上記課題を解決するために、本発明は、駆動モータと、複数の歯車とを備え、前記複数の歯車のうちの少なくともひとつが、前記複数の歯車のうちの他の歯車と同軸上に配置された駆動装置において、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の差を、１００Ｈｚ以下にしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、容易に低騒音化を実現することができる。

本発明の一実施形態に係るプリンタの概略構成図。 同プリンタにおけるプロセスユニットの概略構成図。 駆動装置の概略断面図。 従来の駆動装置における駆動時の騒音を示すグラフ。 内歯歯車を遊び歯車として用いた駆動装置の概略断面図。 ヘルムホルツ吸音器の吸音効果を示すグラフ。 変形例１の駆動装置の概略断面図。 変形例２の駆動装置の概略断面図。 変形例３の駆動装置の概略断面図。 変形例４の駆動装置の概略断面図。 騒音対策の一例について示す概略断面図。 騒音対策の他の例について示す概略断面図。 モータ用吸音部材の斜視図。 騒音対策のさらに他の例について示す概略断面図。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ１００」という。）の一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタ１００の基本的な構成について説明する。
図１は、プリンタ１００を示す概略構成図であるプリンタ１００は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー（以下、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙと記す）のトナー像を形成するための四つのプロセスユニット２６（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）を備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。

図２は、四つのプロセスユニット２６のうちの一つの拡大説明図である。四つのプロセスユニット２６は使用するトナーの色が異なる点以外は同様であるため、図２では使用するトナーの色を示す添え字（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は省略している。
図２に示すように、プロセスユニット２６は、潜像担持体としてのドラム状の感光体２４、感光体クリーニング装置８３、除電装置及び帯電装置２５を保持する感光体ユニット１０と、現像ユニット２３とを備えている。画像形成ユニットとしてのプロセスユニット２６は、プリンタ１００本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。

帯電装置２５は、駆動手段によって図中時計回りに回転駆動される感光体２４の表面を一様帯電する。一様帯電された感光体２４の表面は、後述する光書込ユニット２７が照射するレーザー光Ｌによって露光走査されて各色用の静電潜像を担持する。この静電潜像は、トナーを用いる現像ユニット２３によってトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト２２上に一次転写される。

感光体クリーニング装置８３は、一次転写工程を経た後の感光体２４表面に付着している転写残トナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体２４の残留電荷を除電する。この除電により、感光体２４の表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。

現像ユニット２３は、現像剤としてのトナーを収容する縦長のホッパ部８６と、現像部８７とを有している。現像剤収容部としてのホッパ部８６内には、駆動手段によって回転駆動されるアジテータ８８、これの鉛直方向下方で駆動手段によって回転駆動される現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ８０などが配設されている。ホッパ部８６内のトナーは、アジテータ８８の回転駆動によって撹拌されながら、自重によってトナー供給ローラ８０に向けて移動する。トナー供給ローラ８０は、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部８６内下側に溜まったトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。

現像ユニット２３の現像部８７内には、感光体２４やトナー供給ローラ８０に当接しながら回転する現像ローラ８１や、これの表面に先端を当接させる薄層化ブレード８２などが配設されている。ホッパ部８６内のトナー供給ローラ８０に付着したトナーは、現像ローラ８１とトナー供給ローラ８０との当接部で現像ローラ８１の表面に供給される。供給されたトナーは、現像ローラ８１の回転に伴って現像ローラ８１と薄層化ブレード８２との当接位置を通過する際に、現像ローラ８１表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のトナーは、現像ローラ８１と感光体２４との当接部である現像領域において、感光体２４表面上の静電潜像に付着する。この付着により、静電潜像がトナー像に現像される。

このようなトナー像の形成が、各プロセスユニット２６で行われ、各色のトナー像が各プロセスユニット２６のそれぞれの感光体２４上に形成される。

図１に示すように、四つのプロセスユニット２６の鉛直方向上方には、光書込ユニット２７が配設されている。潜像書込装置としての光書込ユニット２７は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光Ｌにより、四つのプロセスユニット２６におけるそれぞれの感光体２４を光走査する。この光走査により、感光体２４上に各色用の静電潜像が形成される。かかる構成においては、光書込ユニット２７と、四つのプロセスユニット２６とにより、四つの感光体２４のそれぞれ互いに異なる色の可視像としてのＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙトナー像を作像する作像手段として機能している。

光書込ユニット２７は、ポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーによって光源から発したレーザー光Ｌを主走査方向に偏光しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体２４に照射するものである。光書込ユニット２７としては、ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。

四つのプロセスユニット２６の鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト２２を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動させるベルト装置としての転写ユニット７５が配設されている。転写ユニット７５は、中間転写ベルト２２の他に、駆動ローラ７６、テンションローラ２０、四つの一次転写ローラ７４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）、二次転写ローラ２１、ベルトクリーニング装置７１、クリーニングバックアップローラ７２などを備えている。

ベルト部材であり、転写ベルトである中間転写ベルト２２は、そのループ内側に配設された駆動ローラ７６、テンションローラ２０、クリーニングバックアップローラ７２及び四つの一次転写ローラ７４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）によって張架されている。そして、駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ７６の回転力により、同方向に無端移動される。

四つの一次転写ローラ７４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、このように無端移動される中間転写ベルト２２を感光体２４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）との間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト２２のおもて面と、感光体２４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）とが当接するＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ用の四箇所の一次転写ニップが形成されている。

一次転写ローラ７４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）には、転写バイアス電源によってそれぞれ一次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体２４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の静電潜像と、一次転写ローラ７４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）との間に転写電界が形成される。なお、一次転写ローラ７４に代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。

イエロー用プロセスユニット２６Ｙのイエロー用感光体２４Ｙ表面に形成されたＹトナーは、イエロー用感光体２４Ｙの回転に伴って上述のＹ用の一次転写ニップに進入する。Ｙ用の一次転写ニップでは、転写電界やニップ圧の作用により、Ｙトナーは、イエロー用感光体２４Ｙ上から中間転写ベルト２２上に一次転写される。このようにしてＹトナー像が一次転写された中間転写ベルト２２は、その無端移動に伴ってＭ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを通過する際に、感光体２４（Ｍ，Ｃ，Ｋ）上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト２２上には四色トナー像が形成される。

転写ユニット７５の二次転写ローラ２１は、中間転写ベルト２２のループ外側に配設されて、ループ内側のテンションローラ２０との間に中間転写ベルト２２を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト２２のおもて面と、二次転写ローラ２１とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ２１には、転写バイアス電源によって二次転写バイアスが印加される。この印加により、二次転写ローラ２１と、アース接続されているテンションローラ２０との間には、二次転写電界が形成される。

転写ユニット７５の鉛直方向下方には、記録紙を複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット４１がプリンタ１００の筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット４１は、紙束の一番上の記録紙に給紙ローラ４２を当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙を給紙路に向けて送り出す。

給紙路の末端付近には、二つのレジストローラから構成されるレジストローラ対４３が配設されている。このレジストローラ対４３は、給紙カセット４１から送り出された記録部材としての記録紙をローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙を上述の二次転写ニップ内で中間転写ベルト２２上の四色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙を二次転写ニップに向けて送り出す。

二次転写ニップで記録紙に密着された中間転写ベルト２２上の四色トナー像は、二次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙上に一括二次転写され、記録紙の白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙は、二次転写ニップを通過すると、二次転写ローラ２１や中間転写ベルト２２から曲率分離する。そして、転写後搬送路を経由して、定着手段としての定着装置４０に送り込まれる。

二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト２２には、記録紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト２２のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置７１によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト２２のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ７２は、ベルトクリーニング装置７１によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。

定着装置４０には、ハロゲンランプ等の発熱源４５ａを内包する定着ローラ４５と、定着ローラ４５に所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ４７とが設けられており、定着ローラ４５と加圧ローラ４７とによって定着ニップを形成している。定着装置４０内に送り込まれた記録紙は、その未定着トナー像担持面を定着ローラ４５に密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化されて、フルカラー画像が定着される。

片面プリントモードが設定されている場合には、定着装置４０内から排出された記録紙は、そのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー５６の上面で構成するスタック部にスタックされる。

プリンタ１００の筺体の上カバー５６は、図１中の矢印Ａで示すように、上カバー軸部材５１を中心にして回動自在に支持されており、図１中の反時計回り方向に回転することで、プリンタ１００の筺体に対して開いた状態になる。そして、プリンタ１００の筺体の上部開口を大きく露出させる。また、光書込ユニット２７も上カバー軸部材５１を中心に回動自在に支持されており、光書込ユニット２７を図１中の反時計回り方向に回転させることで、四つのプロセスユニット２６（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の上面を露出させることができる。

プロセスユニット２６（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、上カバー５６および光書込ユニット２７を開放して着脱が行われる。具体的には、上カバー５６および光書込ユニット２７を開放してプロセスユニット２６（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の上面を露出させた後、プロセスユニット２６（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）を鉛直上方向に引き抜くことにより、本体から取り出される。

着脱頻度高いプロセスユニット２６を上カバー５６および光書込ユニット２７を開放して行うことで、しゃがんだり、腰を曲げたり、かがんだりなどといった無理な姿勢をとることなく、筺体内を上側から眺めながら着脱操作を確認することができる。よって、作業負担を軽減したり、操作ミスの発生を抑えたりすることができる。

また、本実施形態では、感光体ユニット１０と現像ユニット２３とを備えたプロセスユニット２６をプリンタ１００本体から着脱可能にしているが、現像ユニット２３、感光体ユニット１０をそれぞれ別々にプリンタ１００本体から着脱可能にしてもよい。

次に、本実施形態の特徴点について説明する。
図３は、現像ローラ８１を駆動する駆動装置１１０の概略断面図である。
図３に示すように、駆動装置１１０は、駆動モータ１１１と、減速ギヤ１１６とを備えている。減速ギヤ１１６は、内歯歯車部１１６ａと外歯歯車部１１６ｂとを有しており、内歯歯車部１１６ａの内歯に駆動モータ１１１のモータ軸に形成されたモータギヤ１１１ａが噛み合っている。また、外歯歯車部１１６ｂの外歯には、現像ローラ８１の軸に継ぎ手を介して接続される現像用駆動軸８１ａに取り付けられた出力ギヤ１１８が噛み合っている。

減速ギヤ１１６は、第１面板１１２と、第１面板１１２に対向配置された第２面板１１３とにカシメ固定された支持軸１１７に回転自在に支持されている。現像用駆動軸８１ａは、軸受８１ｂを介して第２面板１１３に回転自在に支持されている。駆動モータ１１１は、第１面板１１２に取り付けられている。第１面板１１２は、第２面板１１３に設けられた位置決めピン１１５に位置決めされている。

モータギヤ１１１ａに噛み合う歯車を内歯歯車とすることで、モータギヤ１１１ａとの噛み合い率が向上し、振動や騒音を抑制することができる。また、モータギヤ１１１ａとの噛み合い部を内歯歯車部１１６ａで覆うことができ、噛み合い騒音を内歯歯車部１１６ａにより遮蔽することができる。また、円筒形状の内歯歯車部１１６ａのモータ側は、開口しているため、そこから、噛み合い騒音が漏れ出る。しかし、本実施形態においては、内歯歯車部１１６ａ開口に第１面板１１２が対向配置されているため、この噛み合い騒音が、第１面板１１２から装置の外側へ漏れ出すのを抑制することができる。

また、本実施形態においては、減速ギヤ１１６に内歯歯車部１１６ａを補強するための補強突起１１６ｃを設けている。本実施形態では、筒状の内歯歯車部１１６ａと、支持軸１１７が貫通する取り付け部１１６ｄとを連結する軸方向に対して直交する円盤状の連結部１１６ｅに補強突起１１６ｃが設けられており、連結部１１６ｅを補強している。これは、連結部１１６ｅが変形すると、内歯歯車部１１６ａとモータギヤ１１１ａとの噛み合いに影響が出て、噛み合い振動が発生したり、歯の異常磨耗が生じたりすることがある。しかし、本実施形態では、補強突起１１６ｃにより連結部１１６ｅを補強しているので、連結部１１６ｅが変形するのを抑制することができ、噛み合い振動や、歯の異常磨耗を抑制することができる。これにより、噛み合い振動により画像にバンディングなどの異常画像が生じたりするのを抑制することができ、高品位な画像を維持することができる。

駆動モータ１１１の駆動力は、モータ軸のモータギヤ１１１ａを介して、内歯歯車部１１６ａに伝達される。そして、減速ギヤ１１６の外歯歯車部１１６ｂに噛み合う出力ギヤ１１８に伝達され、現像用駆動軸８１ａを介して現像ローラ８１に伝達され、現像ローラが回転駆動する。

このような、複数の歯車を用いて駆動伝達を行う場合は、各歯車同士の噛み合い部で噛み合い周波数の振動が発生し、その振動により駆動モータ１１１や面板１１２，１１３などが振動し、その振動が騒音となる場合がある。このような、騒音の対策としては、例えば、駆動装置１１０の周りにヘルムホルツ吸音器を設けることが挙げられる（図１１参照）。

また、上記噛み合い部の振動が、例えば、光書込ユニット２７に伝播し、書込みユニット２７内の光学部品が共振して、バンディングなどの異常画像となる場合もある。このような、異常画像の対策としては、書込みユニット２７の光学部品の剛性を変更するなどして、共振しないようにするなどが挙げられる。

また、面板１１２，１１３や駆動モータ１１１などの剛性を高めるなどして、面板１１２，１１３や駆動モータ１１１の共振周波数を、噛み合い周波数と異ならせることで、噛み合い部の振動で、面板や駆動モータが振動するを抑制することも対策として挙げられる。これにより、面板１１２，１１３や駆動モータ１１１の振動による騒音を抑制できる。また、面板１１２，１１３を介して、感光体や光書込みユニット２７などに振動が伝播するの抑制でき、バンディングなどの異常画像を抑制できる。

内歯歯車部１１６ａと同軸上に外歯歯車部１１６ｂを設けた構成のように、２つの歯車が同軸上に配置され、一体的に回転する構成においては、図４に示すように、音１と、音２の２つのピークの騒音が発生した。これは、内歯歯車部１１６ａとモータギヤ１１１ａとの噛み合い部の噛み合い周波数の騒音と、外歯歯車部１１６ｂと出力ギヤ１１８との噛み合い部の噛み合い周波数の騒音である。

この場合、各噛み合い周波数の振動や騒音のそれぞれについて対策を講じる必要がある。例えば、ヘルムホルツ吸音器で騒音を抑制する場合は、駆動装置１１０の周りに図４の音１の周波数に対応するヘルムホルツ吸音器と、図４の音２の周波数に対応するヘルムホルツ吸音器とをそれぞれ設ける必要があり、装置が大型化するおそれがある。また、噛み合い部の振動による異常画像を抑制するには、例えば、書込みユニット２７の光学部品を、複数の噛み合い周波数の全てに対して共振しないように設計する必要が生じ、容易に振動対策を施せない。同様に、面板やモータについても、全ての噛み合い周波数に共振しないようにするのは、困難である。

そこで、図５に示すように出力ギヤ１１８を、内歯歯車に噛み合わせて、内歯歯車を遊び歯車（アイドラギヤ）として用いることも考えられる。図５に示す構成とすることで、内歯歯車とモータギヤ１１１ａとの噛み合い部の噛み合い周波数と、内歯歯車と出力ギヤ１１８との噛み合い部の噛み合い周波数とを同じにできる。しかし、かかる構成の場合は、減速比は、モータギヤ１１１ａの歯数と、出力ギヤ１１８の歯数とで決まるため、高い減速比を得るには、出力ギヤ１１８の径が大型化してしまい、装置が大型化してしまう。一方、先の図３に示す構成では、内歯歯車部１１６ａとモータギヤ１１１ａとの間の減速比に、出力ギヤ１１８と外歯歯車部１１６ｂとの間の減速比を乗算した値が、最終的な減速比となる。その結果、各歯車の径が小さくても、大きな減速比を得ることができ、装置の大型化を抑制することができる。

また、先の図５に示す構成では、内歯歯車にモータギヤ１１１ａと出力ギヤ１１８とが噛み合っているため、内歯歯車の歯の摩耗の進行が速く、早期に内歯歯車の寿命となってしまう。

そこで、本実施形態では、モータギヤ１１１ａ、内歯歯車部１１６ａ、外歯歯車部１１６ｂ、出力ギヤ１１８のモジュールなどを調整して、内歯歯車部１１６ａとモータギヤ１１１ａとの噛み合い部の噛み合い周波数と、外歯歯車部１１６ｂと出力ギヤ１１８との噛み合い部の噛み合い周波数との差を１００Ｈｚ以下とした。

下記表１は、本実施形態の各歯車の歯数、モジュール、回転数、噛み合い周波数などを示したものである。

本実施形態では、表１に示すように各歯車の歯数、モジュール、回転数を調整することで、モータギヤ１１１ａと内歯歯車部１１６ａとの噛み合い周波数と、外歯歯車部１１６ｂと出力ギヤ１１８との噛み合い周波数との差を１００Ｈｚ以下にすることができた。

図６は、ヘルムホルツ吸音器の吸音効果を示すグラフである。この図６では、１０００Ｈｚの周波数を吸音するヘルムホルツ吸音器を用いており、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、１０００Ｈｚ±５０Ｈｚの音を、吸音できていることがわかる。このように、ヘルムホルツ吸音器では、１００Ｈｚの範囲で、吸音が可能である。従って、本実施形態のように、各噛み合い部の噛み合い周波数の差を１００Ｈｚ以下とすることで、ひとつのヘルムホルツ吸音器で各噛み合い部の騒音を吸音できる。例えば、本実施形態では、共鳴空間の共振周波数が、２８６Ｈｚ以上３８３Ｈｚ以下のホルヘルツ吸音器を用いることで、各噛み合い部の騒音を吸音することができる。

また、各噛み合い部の噛み合い周波数を互いに近い値にすることができるので、書込みユニット２７の光学部品、面板やモータについて、全ての噛み合い周波数に共振しないように、設計するのが容易になる。

本実施形態では、モータを高速で回転させ、内歯歯車部とモータギヤとの噛み合いで大きく減速させる構成であるため、モータギヤと内歯歯車部との噛み合い部が最も振動や騒音が生じやすい。そのため、本実施形態では、内歯歯車部１１６ａとモータギヤ１１１ａのモジュールを、他の歯車のモジュールよりも小さくしている。モジュールを小さくすることで、歯を小さくでき、モータギヤ１１１ａと内歯歯車部との噛み合い率を高めることができる。これにより、モータギヤと内歯歯車部との噛み合い部の振動や騒音を抑えることができる。

また、表１に示すように、噛み合い部を構成する一対の歯車のうち、少なくとも一方の歯数を素数にしている。表１に示すように、本実施形態では、モータギヤ１１１ａ、内歯歯車部１１６ａ、外歯歯車部１１６ｂの歯数を素数にしている。歯数を素数とすることにより、毎回、同じ歯同士が噛み合うのを抑制することができる。製造誤差などにより、歯の形状が微妙に異なり、歯同士の当たり方も、歯の組み合わせで微妙に異なる。毎回、同じ歯同士が噛み合う場合、毎回、同じような当たり方をすることになり、その歯だけ、局所的な摩耗が進行するなどの不具合となる。しかし、歯数を素数にすることにより、毎回、異なる歯同士が噛み合うことなり、各歯を、平均的に摩耗させることができ、歯車の寿命を延ばすことができる。

次に、本実施形態の変形例について、説明する。
［変形例１］
図７は、変形例１の駆動装置１１０Ａの概略断面図である。
この変形例１の駆動装置１１０Ａは、モータギヤ１１１ａ、内歯歯車部１１６ａ、外歯歯車部１１６ｂおよび出力ギヤ１１８をはす歯としている。はす歯とすることにより、噛み合い率を高めることができ、噛み合い振動や騒音をより一層抑制することができる。また、この変形例１では、内歯歯車部１１６ａのはす歯の捩れ方向を、回転駆動時に生じるスラスト力の向きが、図中矢印Ｆ１に示すように、モータ側となるようにするのが好ましい。具体的には、現像ローラ側からモータ軸を軸方向から見て、モータ軸の回転方向が反時計回りのときは、はす歯を右捩れとし、モータ軸の回転方向が時計回りのときは、はす歯を左捩れとするのである。すなわち、はす歯の現像ローラ側が、モータ側よりも回転方向下流側に位置するようにはす歯を捩るのである。これにより、回転駆動時にモータギヤ１１１ａに、現像ローラ側に向うスラスト力が働き、駆動モータ１１１を、第１面板１１２に押し付けることができる。これにより、駆動モータ１１１の姿勢を維持することができ、噛み合い振動などの発生を良好に抑制することができる。

また、外歯歯車部１１６ｂのはす歯を、内歯歯車部１１６ａのスラスト力とは反対方向、すなわち、図中矢印Ｆ２方向の現像ローラ側にスラスト力が働くような捩れとする。具体的には、外歯歯車部１１６ｂのはす歯を、モータギヤ１１１ａと同じ捩れ方向とし、内歯歯車部１１６ａのはす歯のねじれ方向と逆方向にした。これにより、内歯歯車部１１６ａのスラスト力を、外歯歯車部１１６ｂのスラスト力で打ち消すことができ、減速ギヤ１１６が駆動モータ側に移動して、第１面板１１２に当接しながら回転駆動するのを防止することができる。これにより、減速ギヤ１１６を良好に回転駆動することで、回転ムラなどが生じることなく、現像ローラを回転駆動させることができる。

また、減速ギヤの外歯歯車部１１６ｂが、内周に内歯が形成された筒状部の内歯歯車部１１６ａの外周に形成されている。このように、内歯歯車部１１６ａの外周に外歯歯車部１１６ｂを形成することで、先の図３に示す減速ギヤに比べて、減速ギヤを軸方向に短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。

下記表２は、変形例１の駆動装置における各歯車の歯数、モジュール、回転数、噛み合い周波数などを示したものである。

この変形例１の駆動装置においても、外歯歯車部１１６ｂが、内歯歯車部１１６と同軸上に配置され、内歯歯車と一体的に回転する。しかし、表２に示すように、各歯車のモジュールを調整することにより、内歯歯車部１１６ａの歯数と外歯歯車部１１６ｂの歯数とを同じすることができた。これにより、モータギヤ１１１ａと内歯歯車部１１６ａとの噛み合い部の噛み合い周波数と、外歯歯車部１１６ｂと出力ギヤ１１８との噛み合い部の噛み合い周波数と同じにできた。

また、各歯車のはす歯のねじれ角は、噛み合い部を構成する一対の歯車のモジュールやこれら歯車の軸間距離に基づいて設定している。装置のレイアウトなどにより、モータの配置位置や現像ローラの配置位置が限られてしまい、各歯車のモジュールを適宜設定して、各噛み合い部の噛み合い周波数の差を１００Ｈｚ以下にすることができたとしても、各歯車の軸間距離をうまく設定できず、歯を良好に噛み合わせることができない場合がある。その場合、歯車のはす歯のねじれ角を調整することで、各歯車のピッチ間距離を微調整することができ、歯を良好に噛み合わせることができる。すなわち、噛み合い部を構成する一対の歯車のモジュールやこれら歯車の軸間距離に基づいて、歯が良好に噛み合うよう、各歯車のはす歯のねじれ角を設定しているのである。

［変形例２］
図８は、変形例２の駆動装置１１０Ｂの概略断面図である。
この変形例２の駆動装置１１０Ｂは、減速ギヤ１２６が、第１内歯歯車部１２６ａと第２内歯歯車部１２６ｂとで構成されている。第１内歯歯車部１２６ａは、モータギヤ１１１ａと噛み合っており、第２内歯歯車部１２６ｂが出力ギヤ１１８と噛み合っている。

この変形例２においては、出力ギヤ１１８と噛み合う歯車を、内歯歯車とすることにより、出力ギヤ１１８との噛み合い率が向上し、振動や騒音を抑制することができる。また、出力ギヤ１１８との噛み合い部を第２内歯歯車部１２６ｂで覆うことができ、噛み合い騒音を第２内歯歯車部１２６ｂにより遮蔽することができる。また、円筒形状の第２内歯歯車部１２６ｂの現像ローラ側は、開口しているため、そこから、噛み合い騒音が漏れ出る。しかし、第２内歯歯車部１２６ｂの開口に第２面板１１３が対向配置されているため、この噛み合い騒音が、第２面板１１３から装置の外側へ漏れ出すのを抑制することができる。

これにより、出力ギヤ１１８との噛み合う歯車が外歯歯車部の実施形態の駆動装置に比べて、低騒音化を図ることができる。

下記表３は、変形例２の駆動装置における各歯車の歯数、モジュール、回転数、噛み合い周波数などを示したものである。

この変形例２の駆動装置においても、第１内歯歯車部１２６ａと第２内歯歯車部１２６ｂとが同軸上に配置されている。しかし、表３に示すように、各歯車のモジュールを調整することにより、モータギヤ１１１ａと第１内歯歯車部１２６ａとの噛み合い部の噛み合い周波数と、第２内歯歯車部１２６ｂと出力ギヤ１１８との噛み合い部の噛み合い周波数との差を１００Ｈ以下にすることができた。

［変形例３］
図９は、変形例３の駆動装置１１０Ｃの概略断面図である。
この変形例３の駆動装置１１０Ｃは、減速ギヤ１３６が、内歯歯車部１３６ａとプーリ部１３６ｂとで構成されている。また、現像用駆動軸８１ａには、出力プーリ１３８が設けられており、プーリ部１３６ｂの歯と、出力プーリ１３８の歯とに噛み合うように、タイミングベルト１３７が架け渡されている。

この変形例３では、減速ギヤ１３６から現像用駆動軸８１ａへの駆動伝達が、タイミングベルト１３７を介して、行われているため、モータ１１１と現像ローラ８１との距離が離れていても、少ない部品点数で駆動伝達を行うことができる。

下記表４は、変形例３の駆動装置における各歯車の歯数、モジュール、プーリ歯型、回転数、噛み合い周波数などを示したものである。

この変形例３の構成では、モータギヤ１１１ａと内歯歯車部１３６ａとの噛み合い部、プーリ部１３６ｂとタイミングベルト１３７との噛み合い部、タイミングベルト１３７と出力プーリ１３８との噛み合い部の３箇所、噛み合い部が存在する。しかしながら、タイミングベルト１３７は、遊び歯車の働きをするものであり、プーリ部１３６ｂとタイミングベルト１３７との噛み合い部、タイミングベルト１３７と出力プーリ１３８との噛み合い部との噛み合い周波数は、同じとなる。従って、この変形例３の構成においでも、内歯歯車部と同軸上に配置されたプーリ部とタイミングベルトとの噛み合い部の噛み合い周波数が、内歯歯車部とモータギヤ部との噛み合い部の噛み合い周波数と異なってくるおそれがある。

しかし、表４に示すように、各歯車のモジュールや、各プーリのプーリ歯型を調整することで、モータギヤ１１１ａと内歯歯車部１３６ａとの噛み合い部の噛み合い周波数と、各プーリとタイミングベルトとの噛み合い部の噛み合い周波数との差を１００Ｈ以下にすることができた。

［変形例４］
図１０は、変形例４の駆動装置１１０Ｃの概略断面図であり、下記表５は、変形例４の駆動装置における各歯車の歯数、モジュール、回転数、噛み合い周波数などを示したものである。

この変形例４では、表５に示すように、外歯歯車部と出力ギヤとの噛み合い部の噛み合い周波数の一次成分を、モータギヤ１１１ａと内歯歯車部１１６ａとの噛み合い部の噛み合い周波数の２次成分に対して、１００Ｈｚ以下にしたものである。

装置の構成などによっては、騒音レベルが、モータギヤ１１１ａと内歯歯車部１１６ａとの噛み合い部の噛み合い周波数の２次成分が、一次成分よりも高くなる場合がある。なお、噛み合い周波数の一次成分とは、回転数と歯数から算出される噛み合い周波数であり、回転数をｎ、歯数をＺとすると、噛み合い周波数の１次成分は、（Ｚ×ｎ／６０）で表すことができる。一方、噛み合い周波数の２次成分は、上記一次成分の２以上の整数倍、もしくは、（１／２以上の整数）の周波数である。通常、噛み合い部の騒音としては、一次成分の噛み合い周波数の騒音となるが、例えば、第１面板や第２面板が、噛み合い周波数の２次成分に共振して、２次成分の方の騒音が大きくなる場合がある。

駆動装置としては、モータを高速で回転させ、駆動伝達部で大きく減速することにより、高トルクを得ることができ好ましく、そのため、モータギヤの歯数は、できるだけ少なくし、内歯歯車部の歯数はできるだけ多くしたい。その結果、モータギヤと内歯歯車部のモジュールが予め決まり、モータギヤと内歯歯車部との噛み合い周波数が決まっている場合もある。その結果、モータギヤと内歯歯車部との噛み合い周波数の２次成分が、面板と共振するからといって、モータギヤと内歯歯車部との噛み合い周波数の２次成分が面板と共振しないモジュールには、容易に変更できない。従って、この場合は、モータギヤと内歯歯車部との噛み合い周波数の２次成分について、騒音対策や振動対策を施すことになる。

よって、この変形例４では、外歯歯車部と出力ギヤとの噛み合い周波数が、モータギヤと内歯歯車部との噛み合い周波数の２次成分となるように、モジュールを設定する。これにより、施されるモータギヤと内歯歯車部との噛み合い周波数の２次成分に対する騒音対策や振動対策で、外歯歯車部と出力ギヤの噛み合い周波数の騒音や振動も抑制することができる。

次に、騒音対策の具体例について、説明する。
図１１は、騒音対策の一例について示す概略断面図である。
図１１は、吸音装置１４０を用いて、噛み合い周波数の振動による騒音を吸音して、駆動装置の騒音を抑制するようにしたものである。
図１１に示すように、吸音装置１４０は、第１面板１１２のモータ側の面と対向するように複数の穴が形成された吸音用面板１４１と、複数のヘルムホルツ吸音器１４２とで構成されている。複数のヘルムホルツ吸音器１４２は、吸音用面板１４１の穴を設けた位置に設けられている。

ヘルムホルツ吸音器１４２は、内容量（Ｖ）の共鳴空間１４２ｂと、その共鳴空間１４２ｂを外部空間と連通させるための長さ（Ｌ）、断面積（Ｓ）の共鳴通路１４２ａとを具備している。このヘルムホルツ吸音器１４２の共鳴周波数ｆは、「ｆ＝（ｃ／２π）・（Ｓ／Ｖ・（Ｌ＋δ））^１／２」という式によって表される。Ｖは共鳴空間１４２ｂの内容量、Ｌは共鳴通路１４２ａの長さ、Ｓは共鳴通路１４２ａの断面積、ｃは音速、δは開口端補正値である。開口端補正値δは、共鳴通路の入口近傍での共鳴の影響を補正するものであり、一般的には０．５前後を利用する。

ヘルムホルツ吸音器１４２の共鳴周波数ｆは、各噛み合い部の噛み合い周波数のうち最も低い周波数以上、最も高い周波数以下に設定する。具体的には、各噛み合い部の噛み合い周波数が、先の表１の場合は、ヘルムホルツ吸音器１４２の共鳴周波数ｆを、２８６Ｈｚ〜３８３Ｈｚに設定する。また、変形例１の駆動装置の場合、ヘルムホルツ吸音器１４２の共鳴周波数ｆを、３６０Ｈｚ前後とする。変形例２の駆動装置の場合は、ヘルムホルツ吸音器１４２の共鳴周波数ｆを、３００Ｈｚ前後とする。変形例３の駆動装置の場合は、ヘルムホルツ吸音器１４２の共鳴周波数ｆを、２００Ｈｚ前後とする。変形例４の駆動装置の場合は、ヘルムホルツ吸音器１４２の共鳴周波数ｆを、１１００Ｈｚ前後とする。

先の図６で説明したように、ヘルムホルツ吸音器１４２は、設定した吸音周波数に対して±５０Ｈｚの音を吸音することができる。

内歯歯車部１１６ａとモータギヤ１１１ａとの噛み合い部の噛み合い周波数と、外歯歯車部１１６ｂと出力ギヤ１１８との噛み合い部の噛み合い周波数との差が１００Ｈｚを超える場合、内歯歯車部とモータギヤとの噛み合い部の噛み合い周波数と、外歯歯車部と出力ギヤとの噛み合い部の噛み合い周波数とを良好に抑制するためには、吸音装置１４０が次の構成となってしまう。すなわち、内歯歯車部１１６ａとモータギヤ１１１ａとの噛み合い部の噛み合い周波数の騒音を吸音するヘルムヘルツ吸音器に重なるように、外歯歯車部１１６ｂと出力ギヤ１１８との噛み合い部の噛み合い周波数の騒音を吸音するヘルムヘルツ吸音器を設けるという構成である。この場合、装置の大型化に繋がってしまう。

また、複数のヘルムホルツ吸音器のうちの半分を、内歯歯車部１１６ａとモータギヤ１１１ａとの噛み合い部の噛み合い周波数の騒音を吸音するヘルムヘルツ吸音器とし、残りの半分を、外歯歯車部と出力ギヤとの噛み合い部の噛み合い周波数の騒音を吸音するヘルムヘルツ吸音器とすることも考えられる。しかしながら、この場合、共鳴周波数が、内歯歯車部とモータギヤとの噛み合い部の噛み合い周波数のヘルムホルツ吸音器に入射した外歯歯車部と出力ギヤとの噛み合い部の噛み合い周波数の騒音は、このヘルムヘルツ吸音器では、吸音できず、その音は騒音として、装置外に出てしまい、十分に低騒音化を達成できない。

しかし、本実施形態では、先の表１〜表５に示すように、各噛み合い部の噛み合い周波数の差を１００Ｈｚ以下としている。よって、ヘルムホルツ吸音器１４２の共鳴周波数ｆを、上述のように設定することで、一つのヘルムホルツ吸音器で、すべての噛み合い部の噛み合い周波数の騒音を吸音することができる。

図１２は、騒音対策の他の例について示す概略断面図である。
図１２に示すように、駆動モータ１１１や、第１面板１１２と第２面板１１３との間に配置された複数の歯車からなる駆動伝達機構１５０の周囲を、ヘルムホルツ吸音器で囲っている。具体的には、筒状の樹脂成型品からなるモータ用吸音部材２４２が、駆動モータ１１１の周囲を囲うように、第１面板１１２に取り付けられている。また、筒状の樹脂成型品からなる駆動伝達用吸音部材２４３が、駆動伝達機構１５０の周囲を囲うように第１面板１１２と第２面板１１３とに取り付けられている。

図１３は、モータ用吸音部材２４２の斜視図である。
図１３に示すように、モータ用吸音部材２４２は、筒形状の樹脂成型品であり、一方が開口した複数の空洞部２４１ａが円周方向に並んで設けられている。この空洞部２４１ａの内周面の開口側には、それぞれ、切り欠き２４１ｂが設けられている。また、モータ用吸音部材２４２の外周には、第１面板１１２にモータ用吸音部材２４２をネジ止めするための取り付け部２４１ｃが設けられている。

先の図１２に示すように、モータ用吸音部材２４２が、第１面板１１２に取り付けられることで、空洞部２４１ａと第１面板１１２とでヘルムホルム吸音器２４１の共鳴空間が形成される。また、第１面板１１２と切り欠き２４１ｂとで、ヘルムホルム吸音器２４１の共鳴通路が形成される。これにより、駆動モータ１１１の周囲を囲うように複数のヘルムホルツ吸音器２４１が設けられる。

モータ用吸音部材２４２と第１面板１１２とで構成された複数のヘルムホルツ吸音器２４１の共鳴周波数ｆは、複数の噛み合い部の噛み合い周波数うち、最も低い周波数から最も高い周波数の間に設定する。これにより、噛み合い部で発生した振動により駆動モータが振動して、発生した噛み合い周波数の振動を、駆動モータ１１１の周囲に配置した複数のヘルムホルツ吸音器２４１で吸音することができる。

駆動伝達用吸音部材２４３は、空洞部２４４ａが軸方向に並んで２つ形成されており、モータ側の空洞部２４４ａは、開口が第１面板１１２により塞がれることで、ヘルムホルム吸音器２４４の共鳴空間が形成される。モータ側の空洞部の切り欠きと第１面板１１２とでヘルムホルム吸音器２４４の共鳴通路が形成される。また、現像ローラ側の空洞部２４４ａは、開口が第２面板１１３により塞がれることで、ヘルムホルム吸音器２４４の共鳴空間が形成される。モータ側の空洞部の切り欠きと第２面板１１３とでヘルムホルム吸音器２４４の共鳴通路が形成される。これにより、駆動伝達機構１５０の周囲を囲うように複数のヘルムホルツ吸音器２４４が設けられる。

駆動伝達用吸音部材２４３と面板とで構成された複数のヘルムホルツ吸音器２４４の共鳴周波数ｆは、複数の噛み合い部の噛み合い周波数うち、最も低い周波数から最も高い周波数の間に設定する。これにより、噛み合い部で発生した噛み合い周波数の騒音を、駆動伝達機構１５０の周囲に配置した複数のヘルムホルツ吸音器２４４で吸音することができる。

ヘルムホルツ吸音器は、吸音器に入射した音を吸音するため、音源に対して周囲にヘルツホルツ吸音器を配置するのが効果的である。先の図１１に示す構成の吸音装置１４０で、音源である駆動伝達機構や駆動モータの四方をヘルムホルツ吸音器で囲む場合、吸音装置１４０が４つ必要であり、部品点数が増加し、コストアップに繋がるおそれがある。

しかしながら、図１２に示す構成では、図１３に示したモータ用吸音部材２４２を面板に取り付けるだけで、音源の四方をヘルムホルツ吸音器で囲むことができ、先の図１１に示した吸音装置に比べて部品点数を少なくすることができる。これにより、装置のコストダウンを図ることができる。

図１４は、騒音対策のさらに他の例について示す概略断面図である。
この図１４では、駆動モータ１１１や駆動伝達機構１５０の周囲をラビリンス構造として、騒音を抑制するものである。
図１４に示すように、駆動モータ１１１を覆うカバー部材１５１が設けられている。このカバー部材１５１の端部１５１ｂは、第１面板側に折り曲げられており、先端が、第１面板１１２に対して所定の間隔を開けて対向している。また、このカバー部材１５１には、第１面板側に伸びる第１モータ側リブ１５１ａが設けられている。この第１モータ側リブ１５１ａと、カバー部材の端部１５１ｂとの間には、第１面板１１２からカバー部材１５１に向けて延びる第２モータ側リブ１１２ｂが設けられている。少なくとも第２モータ側リブ１１２ｂの先端は、カバー部材の端部１５１ｂおよび第１モータ側リブ１５１ａと対向している。これにより、カバー部材１５１の内部から外部へ連通する気体の経路が、複数回迂回するラビリンス経路となる。

各噛み合い部で発生した振動により駆動モータが振動して発生した騒音が、カバー部材により遮蔽される。また、図中上下方向に向った騒音は、第１、第２モータ側リブ１５１ａ，１１２ｂによりそれぞれ回折されて漏れることなる。音は回折する度に減衰するため、カバー部材の端部１５１ｂと第１面板１１２との隙間から漏れ出すときには、十分に減衰されており、ユーザーにとって耳障りな騒音となるのを抑制できる。また、駆動モータの熱は、このラビリンス経路を通って外部へ逃がすことができ、駆動装置周辺が高温化するのを抑制することができる。

また、第１面板１１２の第２面板１１３との対向面には、第１伝達機構側リブ１２１ａが設けられている。第２面板１１３の第１面板１１２との対向面には、モータ側に延びる第２伝達機構側リブ１１３ａが設けている。第２伝達機構側リブ１１３ａは、第１伝達機構側リブ１１２ａよりも外側に設けられており、少なくとも先端が第１伝達機構側リブ１１２ａと対向している。これにより、駆動伝達機構１５０から外部へ連通する経路が、１回迂回するラビリンス経路となる。よって、第１伝達機構側リブ１２１ａや第２伝達機構側リブ１１３ａにより回折されて音が漏れ出すことになるため、漏れ出す音を十分に減衰させることができる。

かかるラビリンス構造においては、高周波の音を良好に減衰することができる。これは、低周波の音は、高周波に比べて回折による減衰効果が低いためである。同軸上に設けた歯車の一方の噛み合い周波数が高周波で、他方が低周波の場合は、ラビリンス構造で騒音対策した場合、他方の歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の騒音を抑制できない。しかし、本実施形態では、噛み合い周波数が高周波の一方の歯車の噛み合い部の噛み合い周波数を基準にして、各歯車のモジュールなどを調整して、各噛み合い部の噛み合い周波数の差を１００Ｈｚ以下にすれば、全ての噛み合い部の噛み合い周波数を高周波にすることができ、ラビリンス構造とするだけで、すべての噛み合い部の噛み合い周波数を良好に抑制できる。

ラビリンス構造による騒音対策は、高周波の音に対して有効であるため、変形例４で説明したように、モータギヤ１１１ａと内歯歯車部１１６ａとの噛み合い部の噛み合い周波数の整数倍の２次成分の騒音レベルが最も高く、他の噛み合い部の噛み合い周波数を、この２次成分の噛み合い周波数となるようにモジュールを調整した場合に有効な騒音対策である。

また、上述では、駆動装置が駆動する被駆動伝達部材が、現像ローラである場合について説明したが、駆動装置が駆動する被駆動伝達部材は、感光体などでもよい。

以上に説明したものは一例であり、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
駆動モータ１１１と、複数の歯車（本実施形態では、モータギヤ１１１ａ、内歯歯車部１１６ａ、外歯歯車部１１６ｂおよび出力ギヤ１１８）とを備え、前記複数の歯車のうちの少なくともひとつが、他の歯車と同軸上に配置（本実施形態では、内歯歯車部１１６ａと外歯歯車部１１６ｂとを同軸上に配置）された駆動装置において、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の差を、１００Ｈｚ以下にした。
本出願人は、実施形態で説明したように、特許文献１に記載の駆動装置において、互いに異なる周波数の騒音が生じる原因について調べたところ、同軸上に設けた各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数が互いに異なっており、それらが互いに異なる周波数の騒音の原因であることがわかった。これは、噛み合い周波数は、歯車の歯数と、回転数で決まり、噛み合い部を構成する一対の歯車の一方の歯車の歯数と回転数とで噛み合い周波数を算出しても、他方の歯車の歯数と回転数とで噛み合い周波数を算出しても、同じ値となる。よって、すべての歯車が同軸上にない、すなわち、モータのモータギヤから現像ローラなどの被駆動伝達部材に駆動力を出力する出力ギヤまでの間の歯車が、すべて遊び歯車の場合は、各噛み合い部の噛み合い周波数は、すべて同じとなる。しかしながら、同軸上に設けた複数の歯車においては、歯数が互いに異なると、噛み合い周波数が異なってくる。よって、同軸上に複数の歯車を設けた構成においては、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数が互いに異なる場合があるのである。
そこで（態様１)では、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の差を、１００Ｈｚ以下とし、各歯車の噛み合い部で発生した振動や、その振動により発生する騒音の周波数の差を１００Ｈｚ以下にした。
騒音の対策として用いる吸音手段は、１００Ｈｚ程度の範囲の音を吸音することができる。例えば、吸音手段としてのヘルムホルツ吸音器は、先の図６に示したように、１００Ｈｚの範囲の音（狙いの共鳴周波数に対して±５０Ｈｚ）を、吸音することができる。従って、吸音する狙いの周波数が、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数のうち最も低い周波数と最も高い周波数との間に設定されたヘルムホルツ吸音器を設けるだけで、各歯車の噛み合い部の振動により発生したすべての騒音を吸音することができる。
このように、所定の対策をひとつ行えば、すべての噛み合い部の噛み合い周波数の振動により発生する騒音を抑制することができ、各噛み合い部の噛み合い周波数ひとつひとつに対して、所定の騒音の対策を施す場合に比べて、簡単に騒音の対策を施すことができる。これにより、容易に低騒音化を実現することができる。

（態様２）
（態様１）において、複数の噛み合い部のうちのひとつを基準の噛み合い部（本実施形態では、モータギヤ１１１ａと内歯歯車部１１６ａとの噛み合い部を基準の噛み合い部とした。）とし、前記基準の噛み合い部の噛み合い周波数の整数倍、あるいは、（１／整数）倍の周波数の複数の音成分のうち、最も音レベルの大きい音成分の周波数に対するその他の噛み合い部の噛み合い周波数の差を１００Ｈｚ以下とした。
これによれば、変形例４で説明したように、基準の噛み合い部の噛み合い周波数の成分（一次成分、２次成分）のうち、最も音レベルの大きい成分に対するその他の噛み合い部の噛み合い周波数の差を１００Ｈｚ以下とすることで、効果的に、装置の騒音を抑制することができる。

（態様３）
（態様２）において、基準の噛み合い部が、駆動モータ１１１のモータギヤ１１１ａと、そのモータギヤに噛み合う歯車（本実施形態では、内歯歯車部１１６ａ）との噛み合い部である。
これによれば、変形例４で説明したように、モータギヤ１１１ａと、そのモータギヤに噛み合う歯車（本実施形態では、内歯歯車部１１６ａ）との噛み合い部を、基準の噛み合い部とすることで、モータギヤ１１１ａとモータギヤに噛み合う歯車とを、他の噛み合い部の噛み合い周波数に合わせるためではなく、高トルクが得られような構成にすることができる。すなわち、モータギヤの歯数をできるだけ少なくし、そのモータギヤに噛み合う歯車（本実施形態では、内歯歯車部１１６ａ）の歯数をできるだけ多くする構成である。そして、他の歯車について、噛み合い部の噛み合い周波数を、基準の噛み合い部の噛み合い周波数に合わせることで、高トルク、かつ、騒音対策を容易に施すことができる駆動装置を提供することが可能となる。

（態様４）
（態様１）乃至（態様３）いずれかににおいて、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の差が、１００Ｈｚ以下となるよう、各歯車のモジュールを設定した。
各歯車のモジュールを調整することにより、噛み合い部の噛み合い周波数の差を、１００Ｈｚ以下にすることができる。

（態様５）
（態様１）乃至（態様４）いずれかににおいて、複数の歯車を、はす歯歯車とした
これによれば、実施形態で説明したように、噛み合い率を高めることができ、噛み合い部での振動や騒音を抑制することができる。

（態様６）
（態様５）において、噛み合い部を構成する一対の歯車のモジュールと、軸間距離とに基づいて、はす歯のねじれ角を設定した。
これによれば、変形例１で説明したように、ねじれ角により歯車のピッチ円直径を微調整することができる。従って、噛み合い部を構成する一対の歯車のモジュールと、軸間距離とに基づいて、はす歯のねじれ角を設定することにより、良好に歯を噛み合せることができる。

（態様７）
（態様１）乃至（態様６）いずれかにおいて、噛み合い部を構成する一対の歯車のうち、少なくとも一方の歯数を素数にした。
これによれば、実施形態で説明したように、毎回、同じ歯同士が噛み合うのを抑制することができ、各歯を、平均的に摩耗させることができる。これにより、歯車の寿命を延ばすことができる。

（態様８）
（態様１）乃至（態様７）いずれかにおいて、駆動モータのモータギヤと、モータギヤに噛み合う歯車のモジュールを、他の歯車のモジュールより小さくした。
実施形態で説明したように、駆動モータを高速で回転させ、モータギヤと噛み合う歯車との噛み合いで大きく減速させる構成であるため、モータギヤとの噛み合い部が最も振動や騒音が生じやすい。
そのため、（態様８）では、モータギヤ１１１ａと噛み合う歯車のモジュールを他の歯車よりも小さくすることにより、歯を小さくすることができ、モータギヤの噛み合い率を向上させることができる。これにより、モータギヤとの噛み合い部の騒音・振動の発生を抑制することができ、効果的に装置の騒音や振動を抑制することができる。

（態様９）
（態様１）乃至（態様８）いずれかにおいて、駆動モータ１１１のモータギヤ１１１ａと噛み合う歯車を内歯歯車部１１６ａなどの内歯歯車とした。
実施形態で説明したように、駆動モータを高速で回転させ、モータギヤと噛み合う歯車との噛み合いで大きく減速させる構成であるため、モータギヤとの噛み合い部が最も振動や騒音が生じやすい。
そのため、（態様８）では、モータギヤ１１１ａと噛み合う歯車を内歯歯車部１１６ａとすることにより、モータギヤとの噛み合い率を外歯歯車部を用いた場合に比べて、高めることができ、噛み合い部の騒音・振動の発生を抑制することができる。また、噛み合い部を内歯歯車により覆うことができ、噛み合い部で発生した騒音が外に漏れ出すのを抑制することができる。これにより、モータギヤとの噛み合い部の振動や騒音を抑制することができ、効果的に装置の騒音や振動を抑制することができる。

（態様１０）
（態様９）において、前記内歯歯車に補強突起を設けた。
内歯歯車は、円筒の内周に歯を形成した形状のため、円柱の外周に歯を形成した外歯歯車部に比べて剛性が弱い。
そのため、（態様９）では、補強突起を設けて、内歯歯車を補強することにより、内歯歯車を補強することで、内歯歯車の剛性お高めることができる。これにより、モータギヤ１１１ａから駆動力を伝達される際に、内歯歯車が変形するのを抑制することができる。これにより、歯の異常摩耗や噛み合い振動が発生するのを抑制することができる。

（態様１１）
（態様９）または（態様１０）において、内歯歯車の内歯を、駆動モータ側と反対側が、モータ側よりもモータギヤの回転方向下流側に位置するように捩れたはす歯とした。
これによれば、実施形態で説明したように、モータギヤに駆動モータ側と反対側に向うスラスト力が発生し、駆動モータ１１１をモータ保持面板１１４などの駆動モータを位置決めする部材に押し付けることができる。これにより、駆動モータ１１１の姿勢を維持することができ、噛み合い振動などの発生を良好に抑制することができる。

（態様１２）
（態様９）乃至（態様１１）いずれかにおいて、前記内歯歯車は、内周面に内歯が形成された筒状部を有し、該筒状部の外周面に駆動伝達部を形成した。
これによれば、変形例１で説明したように、内歯歯車部と外歯歯車部とを軸方向に並べて配置した場合に比べて、減速ギヤ１１６を軸方向に短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。

（態様１３）
（態様１）乃至（態様１２）いずれかにおいて、前記同軸上に設けられた２つの歯車（本実施形態では、内歯歯車部１１６ａと外歯歯車部１１６ｂ）が、減速ギヤ１１６などの同一の部材から一体的に形成されており、同一の部材から一体的に形成された２つの歯車を、ねじれ方向が互いに異なるはす歯歯車とした。
これによれば、はす歯とすることにより、上述したように噛み合い率を高めることができ、同一の部材から一体的に形成された２つの歯車の噛み合い部の振動や騒音を抑制することできる。
また、変形例１で説明したように、同一の部材から一体的に形成された一方のはす歯歯車のスラスト力を、他方にはす歯歯車のスラスト力で打ち消すことができる。これにより、減速ギヤ１１６などの２つの歯車が一体成形された部材が駆動モータまたは現像ローラ側に移動して、いずれか一方の面板に当接しながら回転駆動するのを防止することができる。これにより、減速ギヤ１１６などの２つの歯車が一体成形された部材を良好に回転駆動することが、回転ムラなどが生じることなく、現像ローラなどの被駆動伝達部材を回転駆動させることができる。

（態様１４）
（態様１）乃至（態様１３）いずれかにおいて、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の騒音を吸音する吸音装置１４０を備えた。
これによれば、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の差を１００Ｈｚ以下にしているので、吸音装置１４０が吸音する周波数を、各各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数のうち最も低い周波数以上、最も高い周波数以下に設定することにより、各噛み合い部の騒音を、吸音装置１４０で吸音することができる。

（態様１５）
（態様１４）において、吸音装置１４０は、所定の共振周波数で共鳴するための共鳴空間、及び前記共鳴空間の外から中に前記騒音を導くために前記共鳴空間に連通する共鳴通路を具備するヘルムホルツ吸音器などの共鳴器である。
これによれば、空洞状の共鳴空間と、共鳴空間に連通する穴とを形成するだけで、吸音装置１４０を構成することができ、簡単な構成で、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の騒音を吸音することができる。
また、１００Ｈｚの範囲で吸音することができ、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の差を１００Ｈｚ以下とすることで、ヘルムホルツ吸音器などのひとつの共鳴器で各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の騒音を吸音することができる。

（態様１６）
駆動モータ１１１の駆動力が伝達される被駆動伝達部材が、現像ローラ８１である。
これによれば、騒音を抑制して現像ローラ８１を駆動することができる。

（態様１７）
駆動モータ１１１の駆動力が伝達される被駆動伝達部材が、感光体２４である。
これによれば、騒音を抑制して感光体２４を駆動することができる。

（態様１８）
画像形成装置において、（態様１）乃至（態様１７）いずれかに記載の駆動装置を備える。
これによれば、駆動装置の噛み合い部の振動や騒音を簡単に抑制でき、装置の静音化やバンディングなどの異常画像を簡単に抑制することができる。

１０：感光体ユニット
２１：二次転写ローラ
２２：中間転写ベルト
２３：現像ユニット
２４：感光体
２４ａ：感光体用駆動軸
８１：現像ローラ
８１ａ：現像用駆動軸
１１０：駆動装置
１１１：駆動モータ
１１１ａ：モータギヤ
１１２：第１面板
１１２ａ：第１伝達機構側リブ
１１２ｂ：第２駆動側リブ
１１３：第２面板
１１３ｂ：第２伝達機構側リブ
１１５：位置決めピン
１１６ 減速ギヤ
１１６ａ：内歯歯車部
１１６ｂ：外歯歯車部
１１６ｃ：補強突起
１１６ｅ：連結部
１１７：支持軸
１１８：出力ギヤ
１２６：減速ギヤ
１２６ａ：第１内歯歯車部
１２６ｂ：第２内歯歯車部
１３６：減速ギヤ
１３６ａ：内歯歯車部
１３６ｂ：プーリ部
１３７：タイミングベルト
１３８：出力プーリ
１４０：吸音装置
１４２，２４１，２４４：ヘルムホルツ吸音器
１４２ａ：共鳴通路
１４２ｂ：共鳴空間
１５０：駆動伝達機構
１５１：カバー部材
１５１ａ：第１モータ側リブ
１５１ｂ：カバー部材の端部
２４２：モータ用吸音部材
２４１ａ，２４４ａ：空洞部
２４１ｂ，２４４ｂ：切り欠き部
２４３：駆動伝達用吸音部材

特開２０１４−１１１９８３号公報

近年、装置の低騒音化が求められており、各歯車の噛み合い箇所で発生する振動や、その振動により発生する騒音の対策が求められている。

上記課題を解決するために、本発明は、駆動源と、前記駆動源に設けられた駆動ギヤと、前記駆動ギヤと駆動的に連結される第一駆動伝達体と、前記第一駆動伝達体と駆動的に連結されるとともに、被駆動体に駆動的に連結される第二駆動伝達体とからなる駆動装置において、前記駆動ギヤは、外歯部を有しており、前記第一駆動伝達体は、第一伝達部と第二伝達部とを備え、前記第一伝達部は、その内周に前記外歯部と噛み合う内歯部を有しており、前記第二伝達部と前記第二駆動伝達体の間には無端状部材が懸架されていることを特徴とするものである。

以上に説明したものは一例であり、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
上記特許文献１に記載の駆動装置の場合、周波数が互いに異なる複数の騒音が発生した。その結果、互いに異なる周波数の振動や騒音に対して、それぞれ対策を施す必要が生じ、騒音の対策が複雑化し、容易に低静音化を実現できないという課題があった。
そこで、態様１は、駆動モータ１１１と、複数の歯車（本実施形態では、モータギヤ１１１ａ、内歯歯車部１１６ａ、外歯歯車部１１６ｂおよび出力ギヤ１１８）とを備え、前記複数の歯車のうちの少なくともひとつが、他の歯車と同軸上に配置（本実施形態では、内歯歯車部１１６ａと外歯歯車部１１６ｂとを同軸上に配置）された駆動装置において、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の差を、１００Ｈｚ以下にした。
本出願人は、実施形態で説明したように、特許文献１に記載の駆動装置において、互いに異なる周波数の騒音が生じる原因について調べたところ、同軸上に設けた各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数が互いに異なっており、それらが互いに異なる周波数の騒音の原因であることがわかった。これは、噛み合い周波数は、歯車の歯数と、回転数で決まり、噛み合い部を構成する一対の歯車の一方の歯車の歯数と回転数とで噛み合い周波数を算出しても、他方の歯車の歯数と回転数とで噛み合い周波数を算出しても、同じ値となる。よって、すべての歯車が同軸上にない、すなわち、モータのモータギヤから現像ローラなどの被駆動伝達部材に駆動力を出力する出力ギヤまでの間の歯車が、すべて遊び歯車の場合は、各噛み合い部の噛み合い周波数は、すべて同じとなる。しかしながら、同軸上に設けた複数の歯車においては、歯数が互いに異なると、噛み合い周波数が異なってくる。よって、同軸上に複数の歯車を設けた構成においては、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数が互いに異なる場合があるのである。
そこで（態様１）では、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の差を、１００Ｈｚ以下とし、各歯車の噛み合い部で発生した振動や、その振動により発生する騒音の周波数の差を１００Ｈｚ以下にした。
騒音の対策として用いる吸音手段は、１００Ｈｚ程度の範囲の音を吸音することができる。例えば、吸音手段としてのヘルムホルツ吸音器は、先の図６に示したように、１００Ｈｚの範囲の音（狙いの共鳴周波数に対して±５０Ｈｚ）を、吸音することができる。従って、吸音する狙いの周波数が、各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数のうち最も低い周波数と最も高い周波数との間に設定されたヘルムホルツ吸音器を設けるだけで、各歯車の噛み合い部の振動により発生したすべての騒音を吸音することができる。
このように、所定の対策をひとつ行えば、すべての噛み合い部の噛み合い周波数の振動により発生する騒音を抑制することができ、各噛み合い部の噛み合い周波数ひとつひとつに対して、所定の騒音の対策を施す場合に比べて、簡単に騒音の対策を施すことができる。これにより、容易に低騒音化を実現することができる。

Claims (18)

1. 駆動モータと、複数の歯車とを備え、
   前記複数の歯車のうちの少なくともひとつが、前記複数の歯車のうちの他の歯車と同軸上に配置された駆動装置において、
   各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の差を、１００Ｈｚ以下にしたことを特徴とする駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置において、
   複数の噛み合い部のうちのひとつを基準の噛み合い部とし、
   前記基準の噛み合い部の噛み合い周波数の整数倍、あるいは、（１／整数）倍の周波数の音成分のうち、最も音レベルの大きい音成分の周波数に対するその他の噛み合い部の噛み合い周波数の差を１００Ｈｚ以下としたことを特徴とする駆動装置。
3. 請求項２に記載の駆動装置において、
   前記基準の噛み合い部が、前記駆動モータのモータギヤと、そのモータギヤに噛み合う歯車との噛み合い部であることを特徴とする駆動装置。
4. 請求項１乃至３いずれかに記載の駆動装置において、
   各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の差が１００Ｈｚ以下となるよう、各歯車のモジュールを設定したことを特徴とする駆動装置。
5. 請求項１乃至４いずれかに記載の駆動装置において、
   複数の歯車を、はす歯歯車としたことを特徴とする駆動装置。
6. 請求項５に記載の駆動装置において、
   噛み合い部を構成する一対の歯車のモジュールと、軸間距離とに基づいて、はす歯のねじれ角を設定したことを特徴とする駆動装置。
7. 請求項１乃至６いずれかに記載の駆動装置において、
   噛み合い部を構成する一対の歯車のうち、少なくとも一方の歯数を素数にしたことを特徴とする駆動装置。
8. 請求項１乃至７いずれかに記載の駆動装置において、
   前記駆動モータのモータギヤと、前記モータギヤに噛み合う歯車のモジュールとを、他の歯車のモジュールより小さくしたことを特徴とする駆動装置。
9. 請求項１乃至８いずれかに記載の駆動装置において、
   前記駆動モータのモータギヤと噛み合う歯車を内歯歯車としたことを特徴とする駆動装置。
10. 請求項９に記載の駆動装置において、
    前記内歯歯車に補強突起を設けたことを特徴とする駆動装置。
11. 請求項９または１０いずれかに記載の駆動装置において、
    前記内歯歯車の内歯を、前記駆動モータ側と反対側が、モータ側よりも前記モータギヤの回転方向下流側に位置するように捩れたはす歯としたことを特徴とする駆動装置。
12. 請求項９乃至１１いずれかに記載の駆動装置において、
    前記内歯歯車は、内周面に内歯が形成された筒状部を有し、該筒状部の外周面に駆動伝達部を形成したことを特徴とする駆動装置。
13. 請求項１乃至１２いずれかに記載の駆動装置において、
    前記同軸上に設けられた２つの歯車が、同一の部材から一体的に形成されており、
    同一の部材から一体的に形成された２つの歯車を、ねじれ方向が互いに異なるはす歯歯車としたことを特徴とする駆動装置。
14. 請求項１乃至１３いずれかに記載の駆動装置において、
    各歯車の噛み合い部の噛み合い周波数の騒音を吸音する吸音装置を備えたことを特徴とする駆動装置。
15. 請求項１４に記載の駆動装置において、
    前記吸音装置は、所定の共振周波数で共鳴するための共鳴空間、及び前記共鳴空間の外から中に前記騒音を導くために前記共鳴空間に連通する共鳴通路を具備する共鳴器であることを特徴とする駆動装置。
16. 請求項１乃至１５いずれかに記載の駆動装置において、
    前記駆動モータの駆動力が伝達される被駆動伝達部材が、現像ローラであることを特徴とする駆動装置。
17. 請求項１乃至１５いずれかに記載の駆動装置において、
    前記駆動モータの駆動力が伝達される被駆動伝達部材が、感光体であることを特徴とする駆動装置。
18. 請求項１乃至１７いずれかに記載の駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。