JP3491353B2 - 画像形成装置の回転負荷駆動装置 - Google Patents

画像形成装置の回転負荷駆動装置

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JP3491353B2
JP3491353B2 JP25096394A JP25096394A JP3491353B2 JP 3491353 B2 JP3491353 B2 JP 3491353B2 JP 25096394 A JP25096394 A JP 25096394A JP 25096394 A JP25096394 A JP 25096394A JP 3491353 B2 JP3491353 B2 JP 3491353B2
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gear
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博 加藤
高志 星野
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Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、感光体ドラム、転写ド
ラムなどの回転負荷を駆動モータによりギヤ列を介して
駆動する画像形成装置の回転負荷駆動装置に関する。 【0002】 【従来の技術】図は画像形成装置の感光体駆動装置の
概略構成図である。図中、1は感光体ドラム(以下、感
光体と呼ぶ)、2は感光体駆動軸、3はフレーム、4は
感光体駆動軸2上に取り付けた減速ギヤ、5aはこの減
速ギヤ4と噛み合う後段ギヤ、5bは後段ギヤ5aと一
体的に形成された前段ギヤ、6は駆動モータであり、こ
の駆動モータ6の出力軸6aの外周面には歯が形成され
ており、前段ギヤ5bと噛み合うようになっている。7
はフレーム3に固定され、感光体駆動軸2を保持する軸
受けである。 【0003】このような構成において、駆動モータ6が
回転すると、出力軸6aを介してこの出力軸6aより遙
に径が大きい前段ギヤ5bに駆動モータ6の駆動力が伝
達され、後段ギヤ5a、前段ギヤ5bが減速回転する。
また、この後段ギヤ5aを介してこれより径の大きい減
速ギヤ4に駆動力が伝達される。従って、減速ギヤ4は
さらに減速されて回転し、感光体駆動軸2を介して感光
体1も等速で回転する。 【0004】ところで、ギヤは一般に品質安定性やコス
トの点から成型ギヤが用いられている。図は成型ギヤ
の斜視図、図は図のA−A線断面図である。これら
の図に示すように、成型ギヤ(以下、単にギヤと呼ぶ)
8は、必要精度を確保するために肉抜きを行うが(肉抜
き部10)、肉抜きによりギヤ8の剛性が低下し駆動時
にギヤ8が歪み、高精度な駆動ができなくなることを防
止するためにギヤ8の径方向に所定角度ごとにリブ9を
形成している。 【0005】一方、ギヤ8の径方向にリブ9を形成する
と、成型時の材料の熱収縮等により、リブ9に近い部分
のギヤ歯面11が変形し、ギヤ噛み合い精度が悪くな
る。例えば、径方向に10本のリブ9を入れた場合に、
ギヤ8の噛み合い誤差を測定すると、ギヤ1周について
10山の特徴的な周期が現れる。これにより、特定周波
数の感光体回転速度変動を生じ、画像のむら(いわゆる
バンディング)となったり、画像のずれ(レジストレー
ションずれ)が生じる。 【0006】このような問題を解決するために、特開昭
64−52170号公報には、高質量のフライホイール
を感光体駆動軸に取り付ける技術が開示されているが、
この場合、ギヤの1歯ごとの噛み合い誤差から生じる比
較的高周波数の速度変動の低減効果しか期待できない
し、駆動モータに大きなトルクが必要で、しかも装置の
大型化、コストアップとなる欠点があった。 【0007】さらに、図に示すように、噛み合うギヤ
同士のリブ間の歯数を等しく、かつギヤの歯数とリブの
本数の比を整数とした技術が提案されている。この図に
おいて、8aは歯数(Z1 )が128、リブ9の数(N
1 )が8の第1のギヤ(図の減速ギヤ4に該当)、8
bは歯数(Z2 )が64、リブ9の数(N2 )が4の第
2のギヤ(図の後段ギヤ5aに該当)を示す。第1の
ギヤ8aのリブ9,9間の歯数は、Z1 /N1 =128
/8=16であり、また第2のギヤ8bのリブ9,9間
の歯数は、Z2 /N2 =64/4=16であり、両者は
等しい。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】図(a),(b)
は、図に示すギヤ列におけるギヤの噛み合い誤差(ギ
ヤ歯面の精度)を示す特性図であり、(a)は第1のギ
ヤ8aの噛み合い誤差E1(μm)を示し、また(b)
は第2のギヤ8bの噛み合い誤差E2 (μm)を示す。
この図に示すように、ギヤ1回転分で1サイクルの誤差
波形が得られ、また、第1のギヤ8aが1回転する間に
第2のギヤ8bは2回転するために、第1のギヤ8aの
噛み合い誤差1サイクル分に対して、第2のギヤ8bの
噛み合い誤差は2サイクル分となる。 【0009】図(a),(b)は図に示すギヤ列の
噛み合い誤差による速度変動を示す特性図であり、
(a)は感光体駆動軸2上の速度変動を示すものであ
る。また、(b)は速度変動をフーリエ変換して各周波
数成分として表したものであり、aは第1のギヤ8aの
1回転変動成分、bは第2のギヤ8bの1回転変動成
分、cはリブ9による噛み合い誤差の成分、dは第1、
第2のギヤ8a,8b1歯ごとの噛み合い誤差による成
分を示すものである。 【0010】図に示すように、噛み合うギヤ8a,8
bのそれぞれのリブ9,9間の歯数を等しくして、第1
のギヤ8aのリブ9と第2のギヤ8bのリブ9を常に対
向するようにしても、図に示すように、ギヤ列の噛み
合い誤差が速度変動に現れるのを防止することができな
かった。特に、リブ9に起因する噛み合い誤差による成
分cが大きく現れている。 【0011】従って、前述したように、感光体回転速度
の変動による画像のむら、ずれを解消するには至ってい
ないのが実情である。なお、カラー画像形成装置におけ
る転写ドラムにおいても同様であり、転写ドラムの回転
速度に変動が生じると、カラー画像の色むら、画像の位
置ずれが生じる不具合があった。 【0012】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、感光体や転写ド
ラムなどの回転負荷の速度変動を低減することで、画像
品質を向上させることができる画像形成装置の回転負荷
駆動装置を提供することにある。 【0013】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、感光体ドラム、転写ドラムなどの回転負
荷の駆動軸に固定した減速ギヤと、駆動モータの出力軸
に駆動連結した駆動伝達ギヤとを噛合して減速ギヤ列を
形成し、前記駆動モータの駆動力を前記回転負荷に伝達
する画像形成装置の回転負荷駆動装置において、前記減
速ギヤ列の減速比を整数とし、前記減速ギヤの径方向に
所定角度ごとに形成したリブの本数とギヤ歯数の関係お
よび前記駆動伝達ギヤの径方向に所定角度ごとに形成し
たリブの本数とギヤ歯数の関係が共に、公約数が1のみ
であるように設定されていることを特徴とするものであ
る。 【0014】 【作用】本発明においては、ギヤ(減速ギヤ、駆動伝達
ギヤ)のリブに近い部分のギヤ歯面の変形周期が、ギヤ
1歯ずつの歯形誤差の周期と一致しないため、リブによ
る噛み合い誤差が非周期的になる。 【0015】 【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の画像形成
装置の回転負荷駆動装置を詳細に説明する。なお、従来
例と同一個所には同一符号が付してある。図1は第1の
実施例のギヤ列を示す構成図である。この実施例におい
ては、第1のギヤ8aの歯数(Z1 )は128、リブ9
の本数(N1 )は5となっており、リブ9,9間の歯数
は、Z1 /N1 =128/5ということになる。ここで
全歯数(Z1 )とリブ本数(N1 )は公約数を持たない
ように設定されている。同様に、第2のギヤ8bの歯数
(Z2 )は64、リブ9の本数(N2 )は3であり、リ
ブ9,9間の歯数は、Z2 /N2 =64/3ということ
になり、全歯数(Z2 )とリブ本数(N2 )は公約数を
持たないように設定されている。なお、減速ギヤ列の減
速比は、Z1 /Z2 =128/64=2となっている。 【0016】 図2(a),(b)は図1に示すギヤ列
におけるギヤの噛み合い誤差を示す特性図であり、図
(a),(b)に対応している。また、図3(a),
(b)は図1に示すギヤ列の噛み合い誤差による速度変
動を示す特性図であり、図(a),(b)に対応して
いる。図1に示す第1の実施例のギヤ列では、図2に示
したように、それぞれのギヤ8a,8bの噛み合い誤差
にはリブ9の影響が出ており、ギヤ1回転ごとに周期性
を持った誤差が現れるが、2つのギヤ8a,8bのリブ
位置の周期は等しくないので、図3に示すように、リブ
9による噛み合い誤差成分が非周期的になり、感光体駆
動軸2上の速度変動成分は小さくなる。 【0017】実施例では、リブ9は径方向のみ示してい
るが、円周方向のリブを同時に形成しているものもその
対象となる。また、実施例では、ギヤ列は2段減速であ
るが、減速段数は幾つでも良いし、駆動モータ6の出力
軸6aに成型ギヤを取り付けた構成としてもよい。ま
た、実施例では、樹脂製の成型ギヤが特に問題となるの
で挙げているが、焼結合金や鋳物など成型時に変形を防
止するため、リブを設けるようにしたギヤにおいても同
様のことが言える。 【0018】 【発明の効果】本発明によれば、ギヤ(減速ギヤ、駆動
伝達ギヤ)のリブに近い部分のギヤ歯面の変形周期が、
ギヤ1歯ずつの歯形誤差の周期と一致しないため、リブ
による噛み合い誤差が非周期的になり、リブによる特定
周波数の回転負荷速度変動を低減でき、その結果、画像
品質を向上させることができる。 【0019】また、簡単な構成で、回転負荷の速度変動
を小さく抑えることができるので、装置の小型化、安価
化が可能である
【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の第1の実施例のギヤ列を示す構成図
である。 【図2】 図1に示すギヤ列における噛み合い誤差を示
す特性図である。 【図3】 図1に示すギヤ列の噛み合い誤差による速度
変動を示す特性図である。 【図4】 画像形成装置の感光体駆動装置の概略構成図
である。 【図5】 成型ギヤの斜視図である。 【図6】 図5のA−A線断面図である。 【図7】 従来のギヤ列の構成図である。 【図8】 図7に示すギヤ列における噛み合い誤差を示
す特性図である。 【図9】 図7に示すギヤ列の噛み合い誤差による速度
変動を示す特性図である。 【符号の説明】 1…感光体ドラム、6…駆動モータ、8a…第1のギヤ
(減速ギヤ)、8b…第2のギヤ(駆動伝達ギヤ)、9
…リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−35285(JP,A) 日本機械学会,機械図集 歯車(上 巻),1975年 4月20日,初版,31,大 歯車3(リブ5本且つ歯車歯数104) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 21/00 350 F16H 1/06 G03G 15/00 550

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 感光体ドラム、転写ドラムなどの回転負
    荷の駆動軸に固定した成型ギヤからなる減速ギヤと、駆
    動モータの出力軸に駆動連結した成型ギヤからなる駆動
    伝達ギヤとを噛合して減速ギヤ列を形成し、前記駆動モ
    ータの駆動力を前記回転負荷に伝達する画像形成装置の
    回転負荷駆動装置において、 前記減速ギヤ列の減速比を整数とし、前記減速ギヤの径
    方向に所定角度ごとに形成したリブの本数とギヤ歯数の
    関係および前記駆動伝達ギヤの径方向に所定角度ごとに
    形成したリブの本数とギヤ歯数の関係が共に、公約数が
    1のみであるように設定されていることを特徴とする画
    像形成装置の回転負荷駆動装置。
JP25096394A 1994-10-17 1994-10-17 画像形成装置の回転負荷駆動装置 Expired - Lifetime JP3491353B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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日本機械学会,機械図集 歯車(上巻),1975年 4月20日,初版,31,大歯車3(リブ5本且つ歯車歯数104)

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