JP3465542B2 - 画像形成装置の駆動システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ装置などの画像形成装置に用いられる感光体等の像
担持体の駆動システムに係り、詳しくは、複数のドラム
状の像担持体上に担持される画像に基づいて所望の画像
を形成するようにした画像形成装置に用いられ、駆動源
からの回転駆動力を伝達機構を介して各像担持体に伝達
させるようにした画像形成装置の駆動システムに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】従来、カラー電子複写装置において、互
いに平行に配置された複数の感光ドラムを低コストかつ
高精度で回転駆動させる駆動システムが提案されている
（特開平６−１６７８５８号公報）。この従来の駆動シ
ステムでは、各感光ドラムに駆動用のギアを取り付け、
これらのギアに対して高減速比で回転駆動力を伝達する
中間ギアを連結した構造となっている。各感光ドラムに
対する駆動用のギアの取り付け構造は、例えば、図１３
に示すようになっている。即ち、感光ドラム１０の端部
から突出した回転軸１０ａにギア１２をはめ込んで固定
している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記のような感光ドラ
ムの駆動システムでは、感光ドラム１０の回転軸１０ａ
にギア１２が取り付けられている構造となっているの
で、感光ドラム１０の外周面と回転軸１０ａとの偏心お
よび回転軸１０ａとギア１２との偏心によって感光ドラ
ム１０の表面速度変動が生じる。そこで、本発明の課題
は、感光ドラムなどのドラム状の像担持体の表面速度変
動を極力低減させることのできる画像形成装置の駆動シ
ステムを提供することである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、図１に示すように、複数のドラム状の像
担持体１上に担持される画像に基づいて所望の画像を形
成するようにした画像形成装置に用いられ、駆動源２か
らの回転駆動力を伝達機構３を介して各像担持体１に伝
達させるようにした駆動装置において、上記伝達機構３
は、各像担持体１の外周面に位置決めした状態で取り付
けられた駆動ギア３ａを有し、駆動源２からの回転駆動
力が当該駆動ギア３ａを介して各像担持体１に伝達され
るように構成される。 【０００５】このような駆動システムでは、駆動源２か
らの回転駆動力は伝達機構３に伝達され、伝達機構３に
おいて最終的に駆動ギア３ａから当該回転駆動力が各像
担持体１に伝達される。これにより、像担持体は、駆動
源２からの回転駆動力によって回転される。駆動ギア３
ａは各像担持体１の外周面に直接位置決めされているの
で、回転軸と駆動ギア３ａとの偏心の像担持体１の表面
速度変動に与える影響がなくなる。 【０００６】上記駆動システムにおいて、更に、表面速
度変動を低減できるという観点から、また、装置のコン
パクト化が可能であるという観点から、本発明は、図１
に示すように、上記駆動ギア３ａの直径が、隣接する像
担持体１の軸Ａの間隔より大きく設定され、当該隣接す
る像担持体１に取り付けられた駆動ギア３ａが、相互に
干渉しないように軸Ａ方向にずらして配置され、上記伝
達機構３は、更に、隣接する駆動ギア３ａに噛み合う当
該駆動ギアより小径となる小径ギアを有し、駆動源２か
らの回転駆動力が該小径ギアを介して隣接する像担持体
１に取り付けられた駆動ギア３ａに伝達されるように構
成することができる。上記のような駆動システムでは、
駆動ギア３ａの直径を大きくすることが可能となり、駆
動源２から伝達機構３に伝わる回転駆動の不均一さを駆
動ギア３ａにて低減された状態で各像担持体１に伝達す
ることができる。また、逆に、駆動ギア３ａを一定にし
た場合、隣接する像担持体１の軸の間隔を小さくするこ
とができるので、隣接する像担持体１の配列方向の寸法
を小さくすることができる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本発明が適用された実施の形態に
係る駆動システムが用いられる画像形成装置は、例え
ば、図２に示すように構成される。この画像形成装置
は、例えば、カラープリンタである。図２において、ハ
ウジング２１内に、４色（イエロ、マゼンタ、シアン、
ブラック）の各色用のプロセスカートリッジ２２ａ、２
２ｂ、２２ｃ、２２ｄが縦方向に配列されている。各プ
ロセスカートリッジ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ
は、電子写真プロセスに従って各色のトナー像を形成す
るため、帯電器、感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、
３０ｄ、現像ユニット等を有している。また、各プロセ
スカートリッジ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに対応
してレーザ露光ユニット２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３
ｄが設けられている。各露光ユニット２３ａ、２３ｂ、
２３ｃ、２３ｄからの各色の画像情報に基づいて変調さ
れたレーザ光が対応するプロセスカートリッジの感光ド
ラムに照射され、各感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０
ｃ、３０ｄ上に静電潜像が形成されるようになってい
る。そして、この各感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０
ｃ、３０ｄ上に形成された静電潜像が対応する現像ユニ
ットによって各色（イエロ、マゼンタ、シアン、ブラッ
ク）のトナー像として現像される。 【０００８】各感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３
０ｄに対向して転写、搬送用の転写ローラ５０ａ、５０
ｂ、５０ｃ、５０ｄが設けられている。そして、給紙ユ
ニット２４から供給される記録シートが各感光ドラム３
０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄと転写ローラ５０ａ、５
０ｂ、５０ｃ、５０ｄとの間を搬送される間、各色のト
ナー像が記録シート上に重ねて転写され、カラー画像が
記録シート上に形成される。このカラー画像が形成され
た記録シートは、定着器５１を通過した後に、排出ロー
ラ５２にてハウジング２１の上部に設けられたトレー上
に排出される。また、装置各部の制御及び画像信号の処
理などを行う制御ユニット１００がハウジング２１内に
設けられている。上記のような、カラープリンタにおい
て、各感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの駆
動システムは、例えば、図３に示すように構成されてい
る。なお、図３（ａ）は、各感光ドラム３０ａ、３０
ｂ、３０ｃ、３０ｄの端部側面を示し、図３（ｂ）は、
対応する端部正面を示している。 【０００９】図３において、各感光ドラム３０ａ、３０
ｂ、３０ｃ、３０ｄの端部には、駆動ギア３１ａ、３１
ｂ、３１ｃ、３１ｄが直接はめ込まれ、締付け部材３２
ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄによって締付け固定されて
いる。即ち、各駆動ギア３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１
ｄが対応する感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０
ｄの外周面に位置決めされている。そして、アイドルギ
ア３５が隣接する駆動ギア３１ａ、３１ｂに噛み合うと
共にアイドルギア３７が隣接する駆動ギア３１ｃ、３１
ｄに噛み合っている。更に、駆動源であるモータ軸に取
り付けられたモータ出力ギア３６が隣接する駆動ギア３
１ｂ、３１ｃに噛み合っている。このような構成によ
り、モータによって回転されるモータ出力ギア３６の回
転が駆動ギア３１ｂ、３１ｃに伝達され、その駆動ギア
３１ｂ、３１ｃの回転がそれぞれアイドルギア３５、３
７を介して駆動ギア３１ａ、３１ｄに伝達される。その
結果、各駆動ギア３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄが取
り付けられた感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０
ｄは、駆動源となるモータの回転により同時に同方向に
回転駆動される。 【００１０】上記各駆動ギア３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、
３１ｄは、対応する感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０
ｃ、３０ｄに対して、例えば、図４、図５、図６に示す
ような構造にて取り付けることが可能である。なお、各
例において、各感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３
０ｄは、参照番号３０にて、また、各駆動ギア３１ａ、
３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、参照番号３１にて、更に、
各締付け部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは参照番
号３２にて総括的に示す。 【００１１】まず、図４に示す例では、駆動ギア３１の
一方の端面には、該端面から突出し、外形がテーパー状
になっている突出部３１０が形成されている。駆動ギア
３１及びその突出部３１０には、同軸的に感光ドラム３
０の外径とほぼ等しい軸穴が形成されている。この軸穴
に感光ドラム３０が挿入されることにより、駆動ギア３
１は、感光ドラム３０の外周面に位置決めされる。そし
て、上記突出部３１０の外表面にはテーパーねじが形成
されており、突出部３１０の外表面に合致するテーパー
状のねじ穴を有する締付け部材３２によって当該突出部
３１０が感光ドラム３０に締付け固定される。 【００１２】また、駆動ギア３１の軸穴端部には、その
内面から突出する凸部３１１が形成されるとともに、感
光ドラム３０の対応する位置に該凸部３１１がはまり込
む切り欠き部が形成されている。これら凸部３１１及び
切り欠き部にて感光ドラム３０を軸とした駆動ギア３１
の回転止め機構が構成されている。 【００１３】図５に示す例では、駆動ギア３１に形成さ
れた軸穴に感光ドラム３０が挿入されることにより、当
該駆動ギア３１が感光ドラム３０の外周面に位置決めさ
れ、駆動ギア３１と感光ドラム３０とがロー付けや接着
等により相互に固定されている。また、図４に示す例と
同様に、駆動ギア３１に形成された凸部３１１と感光ド
ラム３０に形成された切り欠き部により、駆動ギア３１
の回転止め機構が構成されている。 【００１４】図６に示す例では、図４に示す例と同様
に、駆動ギア３１の一方の端面に、当該端面から突出
し、外形がテーパー状となる突出部３１２が形成されて
いる。そして、駆動ギア３１及びその突出部３１２に
は、同軸的に感光ドラム３０の外径とほぼ等しい軸穴が
形成され、その軸穴に感光ドラム３０が挿入されること
により、駆動ギア３１は、感光ドラム３０の外周面に位
置決めされる。突出部３１２の外表面に合致するテーパ
ー状の穴を有する固定部材３３によって当該突出部３１
２が感光ドラム３０に押し付けられている。このような
状態で、駆動ギア３１と固定部材３３とがねじ３４ａ、
３４ｂによって一体的にねじ止めされている。また、こ
の例でも、上記各例（図４、図５参照）と同様に、駆動
ギア３１に形成された凸部３１１と感光ドラム３０に形
成された切り欠き部により、駆動ギア３１の回転止め機
構が構成されている。 【００１５】上述したカラープリンタにおける複数の感
光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの駆動システ
ムでは、駆動源であるモータの回転駆動力が最終的に伝
達される各駆動ギア３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ
が、例えば、図４、図５、図６で示すような構造にて、
対応する感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに
対してその外周面に位置決めされるように取り付けられ
ている。従って、従来のように、感光ドラムと回転軸と
の偏心及び回転軸と駆動ギアとの偏心の問題がなくなる
ので、その分感光ドラムの表面速度変動を小さくするこ
とができる。 【００１６】更に、各感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０
ｃ、３０ｄに取り付ける駆動ギア３１ａ、３１ｂ、３１
ｃ、３１ｄの外径が大きいほど駆動源であるモータの回
転速度の変動の各感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、
３０ｄの表面速度に与える影響が小さくなる。このよう
な観点から各駆動ギア３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ
の外径はできるだけ大きいことが好ましい。しかし、単
に各駆動ギア３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの外径を
大きくすると、隣接する駆動ギアが干渉してしまい（図
３参照）、各駆動ギア３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ
の外径を大きくすることにも限界がある。 【００１７】そこで、本発明の次の実施の形態では、感
光ドラムに取り付ける駆動ギアの外径を更に大きくでき
るような駆動システムを示す。このような駆動システム
が適用される画像形成装置（カラープリンタ）は、例え
ば、図７に示すように構成される。図７において、各プ
ロセスユニットに設けられた感光ドラム３０ａ、３０
ｂ、３０ｃ、３０ｄに駆動ギア４１ａ、４１ｂ、４１
ｃ、４１ｄが取り付けられており、駆動源となるモータ
からの回転駆動力が出力ギア４４、アイドルギア４３、
４５を介して各駆動ギア４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１
ｄに伝達されるようになっている。そして、隣接する感
光ドラムの軸間距離より当該感光ドラムに取り付けられ
る駆動ギアの外径が大きくなっている。従って、図３に
示すような方法にて各駆動ギアを対応する感光ドラムに
取り付けようとしても干渉して取り付けられない。そこ
で、図８に示すような構造にて隣接する感光ドラムに対
して駆動ギアが取り付けられている。 【００１８】図８において、感光ドラム３０ａの先端
に、図４に示す構造と同様に、駆動ギア４１ａが締付け
部材４２ａによって締付け固定されている。そして、こ
の感光ドラム３０ａに隣接する感光ドラム３０ｂには、
上記駆動ギア４１ａと締付け部材４２ａとの位置関係と
逆になるように、駆動ギア４１ｂが締付け部材４２ｂに
よって感光ドラム３０ｂに締付け固定される。その結
果、隣接する感光ドラム３０ａ、３０ｂに取り付けられ
る駆動ギア４１ａ、４１ｂは、相互に干渉しないよう
に、各感光ドラム３０ａ、３０ｂの軸方向にずれて配置
されることになる。隣接する感光ドラムに対する駆動ギ
アの取り付け構造が図８に示すようになる駆動システム
全体の詳細な構成は、図９に示すようになる。なお、図
９（ａ）は、各感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３
０ｄの端部側面を示し、図９（ｂ）は、対応する端部正
面を示している。 【００１９】図９に示すように、隣接する感光ドラム３
０ａ、３０ｂに対しては、図８に示す構造にて駆動ギア
４１ａ、４１ｂが取り付けられ、感光ドラム３０ｂに隣
接する感光ドラム３０ｃには、駆動ギア４１ｂと干渉し
ないように、駆動ギア４１ｃが締付け部材４２ｃによっ
てその最端部に位置するように取り付けられ、この感光
ドラム３０ｃに隣接する感光ドラム３０ｄには、駆動ギ
ア４１ｃに干渉しないように、その軸方向に沿って内側
にずらした位置に駆動ギア４１ｄが締付け部材４２ｄに
よって取り付けられている（図９（ｂ）参照）。即ち、
各駆動ギア４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄが対応する
感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに対してそ
の軸方向に交互にずれながら取り付けられている。 【００２０】そして、駆動源となるモータに取り付けら
れたモータ出力ギア４４の回転が隣接する感光ドラム３
０ｂ、３０ｃに取り付けられた駆動ギア４１ｂ、４１ｃ
に伝達され、その駆動ギア４１ｂ、４１ｃの回転がアイ
ドルギア４３、４５をそれぞれ介して駆動ギア４１ａ、
４１ｄに伝達される。その結果、各駆動ギア４１ａ、４
１ｂ、４１ｃ、４１ｄが取り付けられた感光ドラム３０
ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは、駆動源となるモータの
回転により同時に同方向に回転駆動される。 【００２１】このような構造の駆動システムによれば、
各感光ドラム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに取り付
けられる駆動ギア４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの外
径を大きくすることができるので、駆動源であるモー
タ、モータ出力ギア４４、アイドルギア４３、４５にて
発生した回転速度の不均一さが各感光ドラムの表面速度
に与える影響をより小さくすることができる。また、各
駆動ギア４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄが感光ドラム
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの配列方向において一
部ラップするので、各駆動ギア４１ａ、４１ｂ、４１
ｃ、４１ｄの外径を図３に示す例と同様にした場合、感
光ドラムの配列方向の寸法を小さくすることができる。
その結果、画像形成装置（カラープリンタ）の小型化を
図ることができる。 【００２２】各感光ドラム３０に対して、例えば、図１
０に示すように２段構成の駆動ギア６１、６２を取り付
けることも可能である。これら駆動ギア６１、６２の歯
のねじり方向が逆方向に設定してある。この場合も、一
体となる駆動ギア６１、６２が、図４に示す構造と同様
の構造にて、感光ドラム３０に締付け部材６３にて締付
け固定されている。 【００２３】また、例えば、図１１に示すように２段構
成の駆動ギア６４、６５を感光ドラム３０に取り付ける
ことも可能である。この場合、各駆動ギア６４、６５
は、図１２に示すように、ギア歯の位相が半ピッチずら
すように配置されている。図１０、図１１に示すよう
に、各感光ドラムに対して２段構成の駆動ギアを取り付
けた構造にすることにより、ギアの噛み合い誤差に起因
する感光ドラムの表面速度変動をさらに低減することが
できる。 【００２４】 【発明の効果】以上、説明してきたように、本発明によ
れば、上記駆動源からの回転駆動力を各像担持体（例え
ば、感光ドラム）に伝達させる伝達機構が、各像担持体
の外周面に位置決めされるように各像担持体に取り付け
られた駆動ギアを有し、駆動源からの回転駆動力が当該
駆動ギアを介して各像担持体に伝達されるようにしたた
め、像担持体の回転軸と駆動ギアとの偏心の像担持体の
表面速度変動に与える影響がなくなり、像担持体の表面
速度がより安定したものとなる。 特に、本発明において
は、駆動源からの駆動力を小径ギアを介して隣接する像
担持体に取り付けられた駆動ギアに順次伝達する構成を
採用するようにしたので、駆動ギアの直径を大きくする
ことが可能になり、駆動源から伝達機構に伝わる回転駆
動の不均一さを駆動ギアにて低減された状態で各像担持
体に伝達することができる。また、駆動ギアを一定にし
た場合、隣接する像担持体の軸の間隔を小さくすること
ができるので、隣接する像担持体の配列方向の寸法を小
さくすることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の原理を示す図である。 【図２】 本発明の実施の形態に係る駆動システムが適
用される画像形成装置の構成例を示す図である。 【図３】 （ａ）（ｂ）は駆動源からの回転駆動力を各
感光ドラムに伝達させるための機構の例を示す図であ
る。 【図４】 駆動ギアの感光ドラムに対する取り付け構造
例（その１）を示す断面図である。 【図５】 駆動ギアの感光ドラムに対する取り付け構造
例（その２）を示す断面図である。 【図６】 駆動ギアの感光ドラムに対する取り付け構造
例（その３）を示す断面図である。 【図７】 本発明の他の実施の形態に係る駆動システム
が適用される画像形成装置の構成例を示す図である。 【図８】 隣接する感光ドラムに取り付けられる駆動ギ
アの配置の例を示す図である。 【図９】 （ａ）（ｂ）は本発明の他の実施の形態に係
る駆動システムにおける伝達機構の詳細を示す図であ
る。 【図１０】 感光ドラムに取り付けるべき駆動ギアの他
の例を示す図である。 【図１１】 感光ドラムに取り付けるべき駆動ギアの更
に他の例を示す図である。 【図１２】 図１１に示す駆動ギアの配置例を示す図で
ある。 【図１３】 従来の駆動システムにおける駆動ギアの感
光ドラムへの取り付け構造の例を示す断面図である。 【符号の説明】 １…像担持体，２…駆動源，３…伝達機構，３ａ…駆動
ギア，２１…ハウジング，２２ａ〜２２ｄ…プロセスカ
ートリッジ，２３ａ〜２３ｄ…レーザ露光ユニット，２
４…給紙ユニット，３０（３０ａ〜３０ｄ）…感光ドラ
ム，３１（３１ａ〜３１ｄ）…駆動ギア，３２（３２ａ
〜３２ｄ）…締付け部材，３３…固定部材，３５，３７
…アイドルギア，３６…モータ出力ギア，４１ａ〜４１
ｄ…駆動ギア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−194347（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−209947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−156161（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−80973（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−186777（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−58460（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−177768（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 21/00 345 - 352

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数のドラム状の像担持体上に担持され
   る画像に基づいて所望の画像を形成するようにした画像
   形成装置に用いられ、駆動源からの回転駆動力を伝達機
   構を介して各像担持体に伝達させるようにした駆動シス
   テムにおいて、 上記伝達機構は、各像担持体の外周面に位置決めした状
   態で取り付けられた駆動ギアを有し、この駆動ギアの直
   径が隣接する像担持体の軸の間隔より大きく設定され、
   かつ、当該隣接する像担持体に取り付けられた駆動ギア
   が相互に干渉しないように軸方向にずらして配置され、
   更に、隣接する駆動ギア間には当該駆動ギアより小径と
   なる小径ギアが噛合配置され、駆動源からの回転駆動力
   が小径ギアを介して隣接する像担持体に取り付けられた
   駆動ギアに順次伝達されることを特徴とする画像形成装
   置の駆動システム。