JPH06118851A

JPH06118851A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06118851A
Application number: JP26848092A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ekuroki; 誠重黒木; Jiro Fujii; 次郎藤井; Yoshiyuki Uehara; 良幸上原; Kazuhisa Kondo; 和久近藤
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1992-10-07
Filing date: 1992-10-07
Publication date: 1994-04-28

Abstract

(57)【要約】【目的】感光体ドラム１に設けられたギアのピッチむ
らによる前記ドラム１の回転変動及び捩れ振動の発生を
抑制する。【構成】感光体ドラム１の両端部外周に一対の外歯ギ
ア９、１０を同一ピッチ位相で設けるとともに、前記ド
ラム１の中央部内周に各外歯ギア９、１０と歯数が等し
い内歯ギア１１を該外歯ギア９、１０に対して半ピッチ
位相をずらせて設け、さらに一端側の外歯ギア９に駆動
ピニオン１２を噛合するとともに、他端側の外歯ギア１
０にダミーピニオン１３を噛合し、内歯ギア１１に遊星
ギア１５を噛合し、且つ各噛合部におけるギアとピニオ
ンとの歯数比を同一に設定した構成。【効果】両端のギアの振動と中央のギアの振動が相互
に打ち消し合い、且つ、捩れ振動を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機やプリンタ
あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に静
電潜像担持体として働く感光体ドラムの回転駆動時にお
ける捩れ変形及び振動の抑制に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の感光体ドラムは全長に
わたって比較的薄くて均一な肉厚に形成されたアルミニ
ウム製ドラムの表面に感光層を全面的に蒸着または塗工
して構成されており、中心軸を貫通する支軸回りに回転
自在に支持された状態で機械本体内に組み込まれてい
る。そして、多くはドラムの一端側外周にギアを設け
て、このギアを機械本体内に設けた駆動手段の出力端と
なるピニオンに噛合することにより、一方向へ回転駆動
されるように構成されている。

【０００３】しかしながら、上記のように感光体ドラム
の駆動部を該ドラムの一端側に偏して配設してあるもの
では、ギア及びピニオンのピッチむらによる回転変動
や、回転によって捩れ変形による振動が発生しやすく、
しかも、それらの影響はドラム中央部に顕著に現れ、ド
ラム表面の感光層上に露光される画像に乱れが生じる直
接的な要因となっていた。また、このような原因で生じ
る画像乱れは、露光幅の狭いディジタル方式の画像形成
装置に特に顕著である。

【０００４】このような問題点の改善策として、従来で
は例えば、駆動伝達手段としてタイミングベルトやチェーンを
用いた駆動力伝達装置において、同軸上に配設された複
数枚のスプロケットギアのピッチを半ピッチずつ位相を
ずらせて配置することにより、回転変動を減少させるよ
うにしたもの（特開昭６１−２４８６７号）、感光体ドラムの両端外周にそれぞれはすば歯車を設
け、両歯車の捩れ角が相互に逆方向になるように構成す
ることにより、ドラム自体のピッチむらによる回転変動
の低減を図ったもの（特開平２−１６６４７０号）、感光体ドラムの一端部に内歯ギアを設け、この内歯
ギアの回転を遊星歯車機構を介してドラムに内装した慣
性部材を回転させることで、ドラムの回転変動の低減を
図ったもの（特開平１−２８２５６７号）、等が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術のいずれにおいても、感光体ドラムのピッチむら
による回転変動を低減させることは可能であるが、該ド
ラムの捩れ振動を防止することは殆ど不可能であった。

【０００６】即ち、前記及びの場合、いずれも感光
体ドラムの駆動部が一端側に偏した構造とならざるを得
ないため、ドラムの捩れ振動が生じる。また、の場
合、はすば歯車の噛み合いによるものであるため、ピッ
チむらが残らないようにするためには、各歯車に極めて
高い精度が要求されるという製造上の問題があるだけで
なく、ドラム中央部分での捩り振動を抑制することは不
可能である。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するも
ので、感光体ドラムの駆動部を該ドラムの一端側に偏し
て配設してある従来周知の構成を改めることなく、その
まま採用できて、しかもドラムの捩り振動及びピッチむ
らによる回転変動を極力低減して、画像乱れを防止する
ことを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために本発明では、薄肉円筒体の外周面に感光層が
全面的に形成され、且つ軸心回りに一方向に回転駆動さ
れる感光体ドラムを備えた画像形成装置において、前記
感光体ドラムの両端部外周に一対の外歯ギアを同一ピッ
チ位相で設けるとともに、前記ドラムの中央部内周に前
記外歯ギアと歯数が等しい内歯ギアを該外歯ギアに対し
て半ピッチ位相をずらせて設け、さらにドラム一端側の
外歯ギアを該ドラム駆動手段の出力端に設けた駆動ピニ
オンに噛合するとともに、前記ドラム他端側の外歯ギア
及び内歯ギアに該各ギアと協働して前記ドラムに駆動力
を伝達するピニオンを噛合し、且つ各外歯ギア及び内歯
ギアと、これら各ギアと対応するピニオンとの歯数比を
同一に設定している。

【０００９】また、前記感光体ドラムの軸心を貫通する
支軸を設け、この支軸に太陽ギアを固定し、前記内歯ギ
アに噛合するピニオンを該太陽ギアの周りを公転する遊
星ギアにより構成することができる。

【００１０】

【作用】はじめに上記構成の作用を図４を参照しながら
原理的に説明すると、ギアによる駆動伝達機構における
駆動力の変化は、縦に振幅軸を取り、横に時間軸を取る
と、基本的には概ねギアの山部と谷部とで振幅が反対方
向に最大となる正弦波となって現れる。従って、ギアの
隣合う歯と歯との間隔、即ちピッチＰは正方向の最大振
幅点間の間隔、即ち正弦波振動の山と山の間隔に対応す
ることになる。

【００１１】いま、図５に示すように、それぞれ別のピ
ニオンと噛合している２枚のギアａ、ｂを一方ａに対し
て他方ｂのピッチを半ピッチ（位相角１８０゜）だけず
らして同軸に配した場合について考えると、両ギアａ、
ｂの回転時においては、一方のギアａの正弦波振動の山
に対して他方のギアｂの正弦波振動は常に谷となるた
め、両方のギアａ、ｂの振動は互いに打ち消し合って、
原理的には振幅が０になる。但し、ギアにはピッチむら
が存在しているため、実際には振幅を０とすることは困
難であるが、上述の原理により大幅に抑制されるもので
ある。

【００１２】本発明構成における外歯ギアと内歯ギアと
の関係は、上述の原理に対応するものである。即ち、駆
動手段のピニオンの回転がドラム一端側の外歯ギアに伝
達されることにより感光体ドラムが一方向に回転駆動さ
れ、このドラムを介して、ドラム中央の内歯ギア及びド
ラム他端側の外歯ギアが駆動される。

【００１３】この感光体ドラムの回転時において、ドラ
ム一端側の外歯ギアで発生するピッチむらは１８０゜つ
まり、半ピッチ位相をずらせて設けられている中央の内
歯ギアで打ち消される。また、他端側の外歯ギアが一端
側の外歯ギアと同一位相であるということは、即ち該他
端側の外歯ギアは中央の内歯ギアと半ピッチ位相をずら
せて設けられていることになる。しかも、この外歯ギア
には駆動側のピニオンと同一のピニオンがダミーとして
噛合しているので、ドラム上から内歯ギアと噛合するピ
ニオンを介して他端側へ伝達される振動を打ち消すこと
ができる。

【００１４】さらに、両端にピニオンを配していること
により、ドラムが捩れるような振動が発生しやすくなる
が、この振動はドラム中央が内歯ギアにより剛性が強化
されていることにより効果的に抑制できる。

【００１５】さらにまた、画像形成装置の駆動系の構成
の関係で、ドラムの両端に駆動力が与えられる場合があ
り、このような場合、該ドラムに捩れ方向の振動が発生
しやすくなるが、上記構成では、中央に内歯ギアとピニ
オンとの回転による駆動力が与えられているため、該捩
れ振動は大きく抑制される。

【００１６】

【実施例】図１〜図３は本発明を電子複写機に適用した
実施例を示している。図３は電子複写機内の要部を示し
ており、１は感光体ドラムであって、このドラム１は円
筒形状に形成されたアルミニウム製支持体１ａの外周面
に鏡面状の仕上げ加工を施して、該外周面上のほぼ全面
にわたってセレンや有機光半導体硫化カドミウム等の感
光材料を塗工することにより感光層１ｂを形成してな
り、軸心を貫通する支軸２に回転自在に架設され、複写
機内に設けられた駆動手段によって一方向に回転駆動さ
れるものである。このドラム１の周囲には、該ドラム１
の回転方向に沿って、帯電部３、露光部４、現像部５、
転写部６、クリーニング部７及び除電部８が配設されて
いる。

【００１７】そして、複写動作時には感光体ドラム１の
回転動作に従って、該ドラム１の表面が帯電部３で帯電
され、露光部４で原稿画像が露光されて該ドラム表面に
潜像が形成された後、現像部５でトナーが供給されて潜
像上にトナーの付着による顕像が形成され、さらに転写
部６において、用紙上にトナーが転写される。しかる
後、ドラム１の回転によってクリーニング部７でドラム
表面に残存しているトナーが掻き落とされ、除電部８で
除電され、次の複写に備えられる。

【００１８】図１及び図２はドラム１及びその制振及び
捩れ防止のための構成を示している。これらの図に示す
ように、ドラム１の一端側外周には第１外歯ギア９が設
けられているとともに、他端側外周には第１外歯ギアと
同形同大の第２外歯ギア１０が設けられており、さらに
長さ方向の中央部内周には内歯ギア１１が設けられてい
る。

【００１９】第１外歯ギア９は前記駆動手段の出力端に
設けられた駆動ピニオン１２と噛合しており、一方、第
２外歯ギア１０には駆動ピニオン１２と対を成すダミー
ピニオン１３を噛合させてある。また、前記支軸２のド
ラム内における中央部には太陽ギア１４が固定されてお
り、この太陽ギア１４と内歯ギア１１との間に遊星ギア
（ピニオン）１５を共通に噛合させてある。

【００２０】前記第１、２外歯ギア９、１０はドラム１
に歯のピッチが同一位相となるように取り付けられてい
る。これに対し、内歯ギア１１はこれら外歯ギア９、１
０と歯数が等しくなるように形成されているとともに、
半ピッチ、つまり１８０゜だけ位相をずらせて取り付け
られている。なお、内歯ギア１１はドラム内周に設けら
れているため、ドラム外周に設けられた第１、第２外歯
ギア９、１０よりもピッチ円直径が小径となるため、歯
数＝ピッチ円直径／モジュールの関係から、第１、第２
外歯ギア９、１０に対してモジュールを変えて形成され
ている。

【００２１】また、第１外歯ギア９と駆動ピニオン１
２、第２外歯ギア１０とダミーピニオン１３、及び内歯
ギア１１と遊星ギア１５の歯数比はそれぞれ同一に設定
されている。

【００２２】このような構成においては、駆動ピニオン
１２の回転が第１外歯ギア９で減速されてドラム１に伝
達され、このドラム１を介して内歯ギア１１及び第２外
歯ギア１０が駆動される。内歯ギア１１に従動する遊星
ギア１５は該内歯ギア１１と同方向に自転しながら、太
陽ギア１４の周囲を公転する。また、ダミーピニオン１
３は駆動ピニオン１２と同方向に同時に回転する。

【００２３】このドラムの回転時において、駆動ピニオ
ン１２と第１外歯ギア９との噛み合いで発生するピッチ
むらにより、ドラム１に振動が発生するが、この振動は
ドラム中央部の内歯ギア１１と遊星ギア１５との噛み合
いが駆動ピニオン１２と第１外歯ギア９との噛み合いよ
りも半ピッチ位相をずらせてあることにより、第１外歯
ギア９と内歯ギア１１とで同時に発生する振動の方向が
正反対となるため、相互に打ち消し合うことになる。同
様に、第２外歯ギア１０とダミーピニオン１３との噛み
合いで発生するピッチむらも、中央の内歯ギア１１の位
相が半ピッチずれているいることによって打ち消され、
その結果、画像ぶれが最も問題となるドラム中央部にお
ける駆動むらが大幅に抑制される。

【００２４】また、両端にピニオン１２、１３を配して
いることにより、ドラム１に捩れ方向の振動が発生する
可能性が高くなるが、この捩れ振動はドラム中央が内歯
ギアにより剛性が強化されていることにより抑制でき
る。

【００２５】ところで、この種電子複写機の駆動系は、
通常、駆動源としての単一のモータ（図示せず）からギ
アやタイミングベルトによる駆動伝達機構を介して各駆
動部へ回転駆動力が伝達されるようになっているが、そ
の場合、前記モータの駆動をドラム１を介して現像部５
の駆動装置へ伝達する構成をとることがある。このよう
な場合、ダミーピニオン１３にも駆動力が与えられるこ
ととなって、ドラム１の両端に駆動力が発生するため、
該ドラム１に捩れ方向の振動が発生する虞が高くなる
が、このような原因で発生する捩れ方向の振動は、内歯
ギア１１と遊星ギア１５との回転による駆動力が与えら
れていることによって抑制できる。

【００２６】以下に、上記構成における各ギア及びピニ
オンの歯数、モジュールの具体例を掲げる。歯数モジュールピッチ円直径（mm）第１、第２外歯ギア２００１２００内歯ギア２０００．８１６０駆動、ダミーピニオン５０１５０遊星ギア５００．８４０太陽ギア１０００．８８０

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置では、感光体ドラムの両端部外周に同一ピッチ位相で
設けた外歯ギアに対して、前記ドラムの中央部内周に設
けた内歯ギアを外歯ギアと歯数が等しく且つ該外歯ギア
に対して半ピッチ位相をずらせて配しているので、外歯
ギア側のピッチむらにより発生する振動と、内歯ギアの
それとが同時刻において正反対の方向となり、両端と中
央のギアの振動が互いに打ち消し合うので、駆動側であ
る一端側で発生し、ドラム上から内歯ギアと噛合するピ
ニオンを介して他端側へ伝達される駆動むらをドラム中
央で効果的に抑制できる上、両端にピニオンを配したこ
とによるドラムの捩れ振動はドラム中央が内歯ギアによ
り剛性が強化されていることにより抑制される。従っ
て、これらの振動抑制効果が相俟ってドラム中央で最も
顕著に現れる画像乱れを極力抑制することができる。

【００２８】また、画像形成装置の駆動系の構成の関係
で、ドラムの両端に駆動力が与えられる場合にも、該ド
ラムに捩れ方向の振動が発生しやすくなるが、上記構成
では、中央に内歯ギアとピニオンとの回転による駆動力
が与えられているため、該捩れ振動を大きく抑制される
ものであり、実用化に際して優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における感光体ドラム及びそ
の周辺の構成を模式的に示す要部断面図。

【図２】その一部切欠斜視図。

【図３】画像形成装置の要部縦断正面図。

【図４】ギアの振動形態を説明するための特性線図。

【図５】２枚のギアの位相差を示す説明図。

【符号の説明】

１感光体ドラム２支軸９外歯ギア１０外歯ギア１１内歯ギア１２駆動ピニオン１３ピニオン１４太陽ギア１５遊星ギア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者近藤和久大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄肉円筒体の外周面に感光層が全面的に
形成され、且つ軸心回りに一方向に回転駆動される感光
体ドラムを備えた画像形成装置において、前記感光体ド
ラムの両端部外周に一対の外歯ギアを同一ピッチ位相で
設けるとともに、前記ドラムの中央部内周に前記外歯ギ
アと歯数が等しい内歯ギアを該外歯ギアに対して半ピッ
チ位相をずらせて設け、さらに前記ドラム一端側の外歯
ギアを該ドラム駆動手段の出力端に設けた駆動ピニオン
に噛合するとともに、前記ドラム他端側の外歯ギア及び
内歯ギアに該各ギアと協働して前記ドラムに駆動力を伝
達するピニオンを噛合し、且つ各外歯ギア及び内歯ギア
と、これら各ギアと対応するピニオンとの歯数比を同一
に設定してあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】感光体ドラムの軸心を貫通する支軸を設
け、この支軸に太陽ギアを固定し、内歯ギアに噛合する
ピニオンを該太陽ギアの周りを公転する遊星ギアにより
構成してある請求項１の画像形成装置。