JPH0980840A - ギア列及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハス歯ギアの噛み合い時に発生するピッチム
ラを低減させる。 【解決手段】 第１ハス歯ギアと第２ハス歯ギアとが噛
合するギア列において、前記ギア列の標準ねじれ角をα
とし、回転駆動時の第１ハス歯ギアの第２ハス歯ギアに
対する軸心の倒れ角をδ1 としたとき、α1 −α≒δ1
の関係を有するように、第１ハス歯ギアの噛み合い面側
ねじれ角α1 が前記標準ねじれ角αに対して相互差δ1
を設けて構成したことを特徴としてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は駆動力を伝達するた
めのギア列及びプロセスカートリッジ及びプロセスカー
トリッジ及び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電
子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカート
リッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に
着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されて
いる。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置の
メンテナンスをサービスマンによらずに使用者自身で行
うことが出来るので、格段に操作性を向上させることが
出来る。そのためにこのプロセスカートリッジ方式は、
画像形成装置において広く用いられている。

【０００３】最近では、市場において、グラフィックス
画像の使用の増加と、高印字密度化が進んできており、
画像形成装置にあっては印字品質の向上が求められてい
る。そして、これに対応すべく、装置内の駆動部のギア
については、高噛み合い率、高伝達率を実現するために
ハス歯ギアを用い、該ギア列により駆動力の伝達を行う
ようにして画像品位を高めるようにしているものがあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記プロセス
カートリッジを更に発展させたものであり、その目的と
するところは、ギアの噛み合い時に発生するピッチムラ
を低減させることが可能なギア列及び前記ピッチムラの
低減によって高品位の画像を得ることが可能なプロセス
カートリッジ及び画像形成装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的構成は、第１ハス歯ギアと第２ハ
ス歯ギアとが噛合するギア列において、前記ギア列の標
準ねじれ角をαとし、回転駆動時の第１ハス歯ギアの第
２ハス歯ギアに対する軸心の倒れ角をδ1 としたとき、
α1 −α≒δ1 の関係を有するように、第１ハス歯ギア
の噛み合い面側ねじれ角α1 が前記標準ねじれ角αに対
して相互差δ1 を設けて構成したことを特徴としてな
る。

【０００６】上記構成にあっては、ハス歯ギアの軸受に
ガタがあり、軸心が変位したとしても、これと噛合する
ハス歯ギアのねじれ角が前記変位量に相当する量ねじれ
ているために、見かけ上の噛み合いねじれ角のズレが解
消され、ギアの歯ごとのピッチむらが低減される。従っ
て、これをプロセスカートリッジの駆動伝達に用いるこ
とにより、高品位の画像を得ることが出来るものであ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に本発明の好適な実施形態に係
るギア列をプロセスカートリッジ及び画像形成装置に適
用した例を図面を参照して説明する。

【０００８】〔第１実施形態〕図１乃至図９を参照して
第１実施形態について、まずプロセスカートリッジ及び
画像形成装置の全体構成を説明し、次にギア列による駆
動伝達構成について説明する。

【０００９】｛画像形成装置の全体構成｝図１はプロセ
スカートリッジを装着した画像形成装置の主断面説明図
であり、図２は画像形成装置の外観斜視図、図３はプロ
セスカートリッジの外観斜視図である。

【００１０】（搬送手段）まず記録媒体の搬送手段の構
成について説明する。記録媒体Ｐは給送カセット104 内
に複数枚積載されており、該記録媒体Ｐの先端部は、給
送バネ117 により付勢され、回動する積載板118 によ
り、給送ローラ141 表面に押圧されている。使用者が、
画像形成装置に記録媒体Ｐを装填する場合は、給送カセ
ット104 を図１の右方向に引き抜くことで実現出来る。
このとき、給送バネ支持軸119 が給送カセット104 の両
側壁に形成されたスライド溝103 を上方に移動するた
め、積載板118 が給送カセット104 の底面まで下がり、
記録媒体Ｐはスムーズに装填出来る。

【００１１】前記給送ローラ141 は給送駆動軸141 ａに
固定されており、この給送駆動軸141 ａの軸端部には、
図示しないクラッチとソレノイドが設けられており、給
送ローラ141 の回転駆動制御が可能に構成されている。
記録媒体Ｐの給送ローラ側先端部の左右角部には、分離
爪121 が設けられており、更にその先端近傍にカセット
入口ガイド110 が図示しないバネで回動自在に付勢され
ている。また、給送カセット104 の側方には、記録媒体
ガイド部122 が装置本体ベース123 に形成されており、
記録媒体Ｐをガイドしてレジストローラ116 へ導くよう
になっている。

【００１２】給送スタート信号により、ソレノイドがオ
ンすると、図示しない給送駆動ギアの駆動力が図示しな
いクラッチを介して駆動軸141 ａに伝達され、給送ロー
ラ141 が回転し、記録媒体Ｐをカセット入口ガイド110
へ導く。このとき、記録媒体Ｐは摩擦係数の関係より、
最上位の記録媒体が一枚だけ導き出される。その後、記
録媒体Ｐは給送ローラ141 の回転によりレジストローラ
116 のニップ部に到達する。

【００１３】一方、装置本体ベース123 には、レジスト
ローラ116 に給送カセット104 以外からの記録媒体Ｐを
導入する第２、第３の入口 114，115 を設けている。こ
のような構成により、装置本体下部に複数枚デッキやカ
セット等、他の給送手段からの記録媒体Ｐの装置本体10
1 への導入が可能となっており、拡張性に優れた構成を
実現している。

【００１４】また、レジストローラ116 の上流側には、
センサレバー124 が設けられている。このセンサレバー
124 は、装置本体ベース123 に回転自在に軸支されてお
り、記録媒体Ｐの先端部を図示しないフォトインタラプ
タ等で検出している。記録媒体Ｐの先端位置検出の後、
記録媒体Ｐはレジストローラ116 により、感光体ドラム
６上のトナー像の先端に同期して、感光体ドラム６と転
写ローラ10の間に搬送される。

【００１５】現像部３の現像器ケーシング14の一部の表
面に、ガイド部材であるガイドリブ18が長手方向に複数
本形成されており、前記搬送時にはガイドリブ18を記録
媒体Ｐのガイド部材として用いることにより、感光体ド
ラム６に対して高精度に搬送出来るようになっている。
その後、後述する画像形成プロセスによって感光体ドラ
ム６上に形成されたトナー像は、所定の圧で感光体ドラ
ム６に押圧している転写ローラ10によって記録媒体Ｐへ
転写される。その際に、転写ローラ10には、トナーと逆
極性の直流 500〜2000Ｖ程度のバイアスが印加され、ト
ナーが記録媒体Ｐ表面に静電吸着される。

【００１６】記録媒体Ｐを感光体ドラム６より分離する
補助手段として、定着入口ガイド126 上流側の先端部に
図示しない除電針が埋設してあり、分離が困難な種類の
記録媒体をスムーズに分離出来る。このため、記録媒体
Ｐの分離不良による、感光体ドラム６への記録媒体Ｐの
巻き付けを防止出来る。更に、記録媒体の分離不良が発
生しても、定着入口ガイド126 の対面に、突入防止ガイ
ド120 が配設されているため、重大なジャム（紙詰ま
り）になることを回避出来る。

【００１７】トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐは、前
記定着入口ガイド126 により定着手段105 へ導かれる。
定着手段105 には、熱源として内部にハロゲンヒータ13
2 を有する定着ローラ133 があり、この定着ローラ133
には加圧ローラ134 が所定の圧力で押圧されており、図
示しない駆動ギアによって回転駆動される。定着ローラ
133 の温度検出は、定着ローラ133 の表面に当接してい
る図示しないサーミスタによって検出され、装置本体10
1 の電源内部のコントローラによって温度制御されてい
る。また、ハロゲンヒータ132 によって必要以上に加熱
しないように、非接触のサーモスイッチ（図示せず）を
定着ローラ133 の上方に配置している。

【００１８】記録媒体Ｐは、加熱された定着ローラ133
と加圧ローラ134 のニップ部を通過することにより、記
録媒体Ｐ上のトナー像が記録媒体Ｐ上に永久定着され
る。定着後の記録媒体Ｐは、図示しない分離爪によって
定着ローラ133 の表面から分離された後、定着ローラ13
3 の上方に配置された引張ローラ135 によって上方に搬
送される。この際に、引張ローラ135 は、定着ローラ13
3 より数％速い相対速度で回転駆動されている。そのた
めに、記録媒体Ｐは強制的に引っ張られながら搬送さ
れ、記録媒体のカールや皺等の発生を未然に防止出来る
構成となっている。その後、記録媒体Ｐは排出ローラ12
7 により装置外へ排出され、排出口128 に設けられた排
出トレイ111 上に積載される。

【００１９】前述した転写ローラ、定着手段、引張ロー
ラ等は前カバー112 に一体的に固定されており、装置本
体ベース123 の軸Ａによって回転可能に支持されてい
る。この前カバー112 は、装置本体101 に対して開閉可
能に構成されている。

【００２０】（光学系）次に画像形成部のレーザー光学
系の構成について図４を参照して説明する。

【００２１】高速回転するポリゴンモータ136 の回転軸
上には、回転多面鏡のポリゴンミラー129 が固定されて
いる。そして、レーザーユニット109 より射出されたレ
ーザー光Ｌは、コリメータレンズ 137、シリンドリカル
レンズ138 を通過した後、前記ポリゴンミラー129 面で
反射され、球面レンズ 130、Ｆθレンズ131 を介して感
光体ドラム６上にレーザー光を集光する。

【００２２】レーザー光Ｌは、ポリゴンミラー129 の回
転駆動により、感光体ドラム６の母線方向を走査し、レ
ーザーユニット109 のオン、オフドライブによって、レ
ーザー光Ｌの照射ポイントを所定の電位に変化させ、静
電潜像を感光体ドラム６上に形成する。このとき、ポリ
ゴンミラー129 による感光体ドラム６の母線方向のレー
ザー走査（主走査）の基準を得るため、主走査方向の始
まりの画像領域外の位置にＢＤミラー139 を設けてい
る。レーザー光Ｌは、ＢＤミラー139 で反射させられた
後、感光体ドラム６と略等価な位置に設けられたレーザ
ー受光面142 に導入される。その後、レーザー光Ｌは、
レーザー受光面142 内の光ファイバー143で図示しない
ＤＣコントローラ上のレーザー受光素子（図示せず）へ
導かれる。

【００２３】前記のように構成し、ビームディテクトす
ることで、レーザー走査の基準タイミングを、画像出力
タイミングより得て、この基準タイミングからクロック
によって画像信号をレーザーユニットへ出力すること
で、主走査方向のスキャンが行われる。

【００２４】以上のポリゴンモータ、ミラー類、レンズ
等の光学機器を有するスキャナーユニット102 は、装置
本体ベース123 上に高精度に位置決め固定されている。

【００２５】（プロセスカートリッジ）次に画像形成部
であるプロセスカートリッジ１の構成について、図１を
参照して説明する。本実施形態のプロセスカートリッジ
１は、電子写真感光体である感光体ドラム６、現像手段
を構成するトナーｔを収容するトナー容器４、現像を行
う現像部３、更には感光体ドラム６の表面に残った余分
なトナーを回収するクリーニング手段を構成するクリー
ニング部２に分けられ、これらの作像プロセス機器はユ
ニット体として一体化されている。また、画像形成方法
としては、周知の電子写真プロセスが用いられている
が、このプロセスに従ってプロセスカートリッジの構成
を説明する。

【００２６】一次帯電部は、レーザービームＬの露光位
置より上流側に配置され、本実施形態においては、回転
従動可能な半導電性弾性体である帯電ローラ12が、感光
体ドラム６に所定の圧力で当接して帯電手段を構成して
いる。この帯電ローラ12は、例えばＤＣ−600 Ｖ〜−70
0 Ｖ、ＡＣ1200Ｖ〜1800Ｖのバイアス電圧を印加するこ
とにより、感光体ドラム６の表面を−600 Ｖ〜−700 Ｖ
に均一に帯電出来る。

【００２７】次に一次帯電と同極性のトナーｔは、トナ
ー容器４から攪拌部材５によって汲み上げられ、開口11
より現像部３内に送り込まれる。そして、現像ローラ７
の表面は、現像ブレード８の摺擦により、摩擦帯電され
たトナーｔが、薄く均一にコーティングされる。このト
ナーｔは、感光体ドラム６と 200μm 〜 350μm で近接
した状態でＡＣバイアス電圧を現像ローラ７に印加する
ことにより、前述の静電潜像に応じて感光体ドラム６表
面に反転現像（ジャンピング現像）し、感光体ドラム６
の表面にトナー像として顕像化される。

【００２８】そして、感光体ドラム６上のトナー像は前
述の如く、転写ローラ10のバイアスにより記録媒体Ｐ上
へ転写される。

【００２９】一方、感光体ドラム６の表面上の転写残り
である残留トナーｔは、クリーニング部２の入口に設け
られたスクイシート15（50μm 〜 100μm の厚みのポリ
エチレンテレフタレートシート）を潜り抜け、クリーニ
ングブレード９によって掻き落とされ、クリーニング容
器内に蓄えられる。そして、クリーニングされた感光体
ドラム６は、再び次の画像形成プロセスが可能となる。

【００３０】プロセスカートリッジ１は、各プロセス手
段（感光体ドラム、クリーニング手段、現像手段、帯電
手段等）の寿命、トナー量等を考慮し、ある一定量の画
像形成後は新しいものと交換するように構成されてい
る。その交換の際に、プロセスカートリッジ１は、前カ
バー112 が開放される側に抜き差し可能に構成されてお
り、前カバー112 を開けると、プロセスカートリッジ１
は、装置本体外へ感光体ドラムの母線方向と直角方向に
取り出し可能となる。また、新品のプロセスカートリッ
ジを装置本体内へ装着した後は、前カバー112 を閉める
ことで転写ローラ10の押圧等により、所定位置にセット
される。

【００３１】ところで、感光体ドラム６は、外光に長時
間さらされると特性が劣化し、またその表面に異物が付
着したり、物流等で傷がつくと画像不良が発生する。そ
のため、本実施形態では図５に示すように、ドラムシャ
ッタ13がプロセスカートリッジ１の筐体に回動自在に支
持されており、該ドラムシャッタ13が感光体ドラム６の
プロセスカートリッジ１の容器外へ露出する面を隠蔽す
るように構成されている。プロセスカートリッジ１が装
置本体外へ取り出された状態では、ドラムシャッタ13は
シャッタバネ16の付勢によって閉じられている。このド
ラムシャッタ13の端部には、棒状の腕部であるドラムシ
ャッタピン13ａが突出して設けられており、装置本体側
に設けられたシャッタオープンレバー113 と係合するよ
うになっている。このシャッタオープンレバー113 は、
前カバー112 の開閉に連動して支点Ｄを中心にして回動
するように構成されている。プロセスカートリッジ１が
装置本体101 に装着された状態で、前カバー112 が閉じ
られると、シャッタオープンレバー13が回動し、これに
係合するシャッタピン13ａと共にドラムシャッタ13が開
かれる。

【００３２】（プロセスカートリッジの装着）次にプロ
セスカートリッジ１の装置本体101 に対する着脱及び位
置決めについて、図５及び図６を用いて説明する。

【００３３】装置本体101 に対するプロセスカートリッ
ジ１の着脱動作は、プロセスカートリッジ１の筐体に設
けられた把手部材17を保持して行う。この把手部材17
は、筐体に対して回動自在に取り付けられており、前述
したドラムシャッタ13が回動すると、これに従動して回
転し、装置本体内のプロセス機器と干渉しない位置に移
動する構成となっている。使用者は、前記把手部材17を
保持し、装置本体ベース内に確保されたプロセスカート
リッジ１の設置部を目標にセットする。このプロセスカ
ートリッジの設置動作は、以下に述べる位置決め及びガ
イド機構を使用して正確に行うことが出来る。

【００３４】プロセスカートリッジ１の外枠には、位置
決めのための円弧状のフランジ部21と、プロセスカート
リッジ１の傾き防止と装置本体101 へ装着する際に案内
となるガイドリブ部22が形成されている。また、感光体
ドラム６は、ドラム位置決めピン20で両端を軸支されて
おり、このドラム位置決めピン20は、前記円弧状のフラ
ンジ部21と同心の位置決め孔21ａに挿入固定されてい
る。このドラム位置決めピン20の円周面には、図示しな
い凸リブ（高さ0.2 mm〜1.0 mm）が複数個均等に形成さ
れている。この凸リブをフランジ部21の内周面に圧入す
ることにより、組立性を損なうことなく、ドラム位置決
めピン20とフランジ部21の嵌合ガタを無くし、駆動時の
ドラム位置決めピン20の倒れを大幅に低減している。

【００３５】一方、装置本体ベース123 には、前記ガイ
ドリブ部22をガイドしてプロセスカートリッジ１の傾き
を規制するガイド穴23と、プロセスカートリッジ１の位
置決めを行うための円弧状の位置決め部24が形成されて
いる。

【００３６】このように、プロセスカートリッジ１のフ
ランジ部21が、装置本体ベース123の位置決め部24に係
合することにより、感光体ドラム６は装置本体ベース12
3 に対して高精度に位置決めされる構成となっている。

【００３７】従って、使用者は前記プロセスカートリッ
ジ１のガイドリブを装置本体ベース123 のガイド穴に挿
入した後、そのまま装置本体101 の奥へ押し込むこと
で、プロセスカートリッジ１を簡単に装着出来る構成と
なっている。尚、装置本体内へ装着する際の補助的案内
手段として、プロセスカートリッジ１の天面中央と、装
置本体側には、プロセスカートリッジ挿入口の上部中央
に、それぞれ目印を設けてある。この目印を突き合わせ
ることにより、プロセスカートリッジ１の装着性のさら
なる向上を図っている。

【００３８】ところで、図１に示すように、装置本体内
の内カバー148 には、レーザーシャッタ125 が孔Ｅを中
心に回動自在に取り付けられている。プロセスカートリ
ッジ１が、装置本体内にない場合は、レーザーシャッタ
125 は自重で下方へ閉じられたレーザーシャッタ125 に
より装置本体外へ漏れることを防止している。

【００３９】一方、プロセスカートリッジ１の筐体後部
には、前記レーザーシャッタ125 をアクチュエートする
ための、レーザーシャッタリブ29が設けられている。プ
ロセスカートリッジ１を装置本体101 へ装着すると、前
記レーザーシャッタリブ29がレーザーシャッタ125 を上
方へ押し上げ、レーザー光の光路を開放する構成となっ
ている。

【００４０】｛感光体ドラムへの駆動伝達｝次に本実施
形態に関する感光体ドラム６の駆動について、図５及び
図７を参照して説明する。

【００４１】感光体ドラム６の両端にはドラム駆動ギア
19ａ，19ｂが接着固定されているが、感光体ドラム６の
駆動は、ドラムギア19ａが装置本体ベース123 の内側面
部に軸支されるドラム駆動ギア108 と噛み合うことによ
って行われる。第１ハス歯ギアであるドラム駆動ギア10
8 は、ドラム駆動軸155 と一体成形されており、ドラム
駆動軸の両端が、大駆動軸受151 と小駆動軸受152 で回
転自在に支持されている。大駆動軸受151 は駆動ホルダ
ー150 に圧入固定され、駆動ホルダー150 は装置本体ベ
ース123 にビスで位置決め固定されている。小駆動軸受
152 は、駆動板金153 に挿入され、駆動板金153 は装置
本体ベース123 にビスで位置決め固定されている。大駆
動軸受151 と小駆動軸受152 の間には、図示しないギア
列によって駆動力を伝達するためのドラム駆動アイドラ
ギア154 が配置されている。図示しない駆動モータが回
転すると、ギア列（モータギア、アイドラギア、クラッ
チギア等）を介してドラム駆動ギア108 が回転し、その
駆動力がドラム駆動ギア108 と噛合する第２ハス歯ギア
であるドラムギア19ａに伝達されて感光体ドラム６が回
転駆動され、前述した画像形成が行われる。

【００４２】この際、ドラムギア19ａの歯面に加わる噛
み合い力Ｆの方向は、図８に示すように作用する。ドラ
ムギア19ａはハス歯ギアであるので、歯面に対して垂直
な力Ｆは、ピッチ円接線力Ｆｕとギアの半径方向の力Ｆ
ｒ、及びギアの軸線方向の力Ｆａに分散される。このよ
うにハス歯ギアは歯が捩じれているために、推力Ｆａが
発生する。前記噛み合い力Ｆは、ドラムギア19ａとドラ
ム駆動ギア108 の回転中心を結ぶ直線を引いた垂線から
ギアの噛み合い圧力角ａだけずれている。この噛み合い
力Ｆ方向は、プロセスカートリッジ１の装置本体ベース
123 への取り付け方向側に向かっている。また、推力Ｆ
ａは、ドラムギア19ａを装置本体ベース123 の位置決め
部24のスラスト基準面側に作用しているので、プロセス
カートリッジ１全体は位置決め部24に片寄せされてスラ
スト方向の位置規制が行われる。

【００４３】従って、ドラム駆動ギア108 が回転駆動す
ると、前記ギアの噛み合い力Ｆにより、プロセスカート
リッジ１のフランジ部21は、装置本体ベース123 の位置
決め部24に押しつけられる。よって、プロセスカートリ
ッジ１のフランジ部21が装置本体ベース123 の位置決め
部24に対してずれた状態で支持された場合でも、感光体
ドラム６に駆動が加わると、該フランジ部21は正規な状
態に係合される。

【００４４】また、前記噛み合い力Ｆにより、プロセス
カートリッジ１には感光体ドラム６の回転中心を基点と
して、反時計回り方向のモーメントが発生するため、プ
ロセスカートリッジ１のガイドリブ部22の支持面22ａ
が、装置本体ベース123 のガイド穴23の受け面23ａに押
しつけられる。よって、プロセスカートリッジ１のガイ
ドリブ部22の支持面22ａが、装置本体ベース123 のガイ
ド穴23の受け面23ａに対して浮いた状態で支持された場
合でも、感光体ドラム６に駆動が加わると、該支持面22
ａ、受け面23ａが互いに密着して正規な状態に支持され
る。

【００４５】ところで、プロセスカートリッジ１を装置
本体101 より取り出す場合には、前述したように前カバ
ー112 を開放することで行う。この開放時には、ドラム
駆動ギア108 は図示しないリンク機構によって駆動モー
タより連結されているギア類との噛み合いが解除され、
ドラム駆動ギア108 は装置本体側のギア類に対して回転
自在となる。従って、前述した噛み合い力Ｆが消滅し、
プロセスカートリッジ１は装置本体ベース123 よりスム
ーズに取り出し可能となる。

【００４６】次に本実施形態における駆動ギアの構成に
ついて、図９を参照して詳細に説明する。

【００４７】前述したように、ドラム駆動ギア108 が駆
動されると、噛み合い力Ｆが発生する。この噛み合い力
Ｆによって感光体ドラム６とドラム駆動ギア108 は、そ
れぞれ僅かながら変位する。ここで、問題となるのはこ
の変位量の大きさであり、駆動を伝達しているギア部が
大きく変位する場合は、ギアの噛み合いが滑らかに行わ
れず、回転ムラや騒音の発生原因となってしまう。これ
を更に詳しく説明すると、ハス歯ギアの場合、設定され
たねじれ角がずれると、ギアの歯面が片当たりしてしま
い、本来噛み合うはずの歯幅が狭くなったり、或いは互
いに斜めに噛み合ってしまう場合がある。このような噛
み合いの不具合は、出力画像にギアピッチ毎のピッチず
れ画像として現れる。

【００４８】本実施形態の感光体ドラム６は、ドラムギ
ア19ａとドラム位置決めピン20の嵌合部に僅かなガタが
存在する。このガタ量だけ感光体ドラム６は変位するわ
けだが、一般的に感光体ドラム６は長手寸法が350 mm以
上と長いため、感光体ドラム６の軸心の変位量は約0.02
°程度である。一方、ドラム駆動軸155 も、前述と同様
に大駆動軸受151 と小駆動軸受152 の嵌合部のガタ量だ
け変位する。この場合、ドラム駆動軸受155 を支持して
いる、大駆動軸受151 と小駆動軸受152 のスパンは、感
光体ドラム６の350 mmに比べると約30mm程度と短いこと
と、小駆動軸受152 側の嵌合ガタが大きいために、ドラ
ム駆動軸155 の軸心の傾きは約0.5 °程度変位する。

【００４９】前記軸心の変位はギアの噛み合いの観点か
ら説明すると、見かけ上、ねじれ角が相対的に約0.5 °
違うギア同士が噛み合っていることになる。この約0.5
°の相互差は、前述したように画像形成上目立つピッチ
むらとして現れるレベルとなる。

【００５０】この見かけ上のねじれ角のずれを解消する
には、例えばドラム駆動軸155 の支持スパンを長くする
方法や、ドラム駆動軸155 の軸心の変位量を見込んだ量
だけ大駆動軸受151 と小駆動軸受152 の中心位置をずら
し、軸心を傾斜させる方法が考えられる。しかし、前者
の支持スパンを長くする方法は、装置本体101 の大きさ
からくる制限、プロセスカートリッジ１との干渉を考え
ると困難である。また後者の大駆動軸受151 及び小駆動
軸受152 を互いに偏心させる方法は、ドラム駆動軸155
が回転駆動中にかじるおそれがあり、また組立後の検査
のバラツキを管理することが難しく、これも容易に実現
し難い。

【００５１】そのため、本実施形態では見かけ上の噛み
合いねじれ角のずれを解消するために、軸心の変位量が
大きい側、例えば本実施形態ではドラム駆動ギア108 の
設定ねじれ角を、軸心の変位量に相当する角度の量だけ
増すように構成している。これを更に具体的に説明する
と、図９に示すように、前記ギア列の標準ねじれ角を
α、ドラム駆動軸155 の軸心の変位量をδ1 とした場
合、ドラム駆動ギア108 のねじれ角α1 はα1 −α≒δ
1 、即ちα1 ＝α＋δ1 となるように設定する。本実施
形態ではδ1 ≧0.3 °の場合、そのδ1 に相当する角度
を標準ねじれ角αに加えたねじれ角に、ドラム駆動ギア
108 のねじれ角α1 を変更している。このように構成す
ることで、見かけ上の噛み合いねじれ角が一致するた
め、ギアが理想的に噛み合うことが出来、画像のピッチ
むらを低減出来るものである。尚、δ1＜0.3 °の場合
は、標準ねじれ角のままであっても画像形成上目立った
ピッチむらは生じない。

【００５２】〔第２実施形態〕図10に示す実施形態はプ
ロセスカートリッジ１の内部ギア、ここでは現像ローラ
ギア31に、ねじれ角の設定変更を実施したものである。
現像ローラギア31は、現像ローラ７の端部に設けられた
ローラフランジ32に装着されており、現像ローラ７の回
転駆動を行っている。現像ローラギア31は、その嵌合長
が短いためにローラギア31の軸心が約0.5 °以上変位す
る。そこで、前述した第１実施形態と同様に、現像ロー
ラギア31のねじれ角α1 を軸心の傾き量だけ増すことに
より、第１実施形態と同様の効果を得ることが出来るも
のである。

【００５３】〔第３実施形態〕図11に示す実施形態はド
ラムギア19ａの左右の歯面のねじれ角が異なっている構
成になっている。前述した第１実施形態では、ドラムギ
ア19ａに対して噛み合っている側のギアのねじれ角の変
更を実施し、ドラムギア19ａのねじれ角の変更は行わな
かった。

【００５４】この実施形態では軸心の傾きの大きいギア
側のねじれ角はそのままとし、その相手ギアのねじれ角
を変更したものである。即ち、第１ハス歯ギアであるド
ラム駆動ギア108 と、第２ハス歯ギアであるドラムギア
19ａと、第３ハス歯ギアである現像ローラギア31とが順
次噛合するギア列において、回転駆動時の駆動ギア108
のドラムギア19ａに対する軸心の倒れ角をδ1 とし、現
像ローラギア31のドラムギア19ａに対する軸心の倒れ角
をδ3 とし、前記ギア列の標準ねじれ角をαとし、前記
ドラムギア19ａのドラム駆動ギア108 と噛み合っている
歯面側のねじれ角をβ1 とし、前記ドラムギア19ａの現
像ローラギア31と噛み合っている歯面側のねじれ角をβ
3 としたとき、β1 ≒α−δ1 、β3 ≒α−δ3 となる
ように、ドラムギア19ａの歯の片面又は両面の歯面のね
じれ角が標準ねじれ角αに対して相互差δ1 、δ3 を設
けて構成する。

【００５５】従って、例えば標準ねじれ角α＝22°と
し、ドラム駆動ギア108 のドラムギア19ａに対する軸心
の傾きδ1 ＝0.5 °、現像ローラギア31のドラムギア19
ａに対する軸心の傾きδ3 ＝0.8 °だったと仮定する
と、ドラムギア19ａのドラム駆動ギア108 と噛み合う側
の歯面のねじれ角β1 ＝α−δ1 ＝22°−0.5 °＝21.5
°であり、ドラムギア19ａの現像ローラギア31と噛み合
う側の歯面のねじれ角β3＝α−δ3 ＝22°−0.8 °＝2
1.2°で形成されることになる。

【００５６】このように構成することにより、一個のギ
アのねじれ角の変更のみで、ギアの噛み合いを滑らかに
改善することが可能となる。

【００５７】〔他の実施形態〕前述した実施形態ではね
じれ角を変更したハス歯ギアをプロセスカートリッジへ
の駆動伝達に使用した例を示したが、これはプロセスカ
ートリッジまわりに限らず、装置本体の例えば定着手
段、搬送手段等の駆動ギア列においても同様に実施して
も同様の効果を得ることが出来ることは当然である。

【００５８】次に前述した実施形態に係るプロセスカー
トリッジ及び画像形成装置の各部の他例について説明す
る。

【００５９】前述したプロセスカートリッジは単色画像
を形成するためのものであったが、プロセスカートリッ
ジは単色の画像を形成する場合のみならず、現像手段を
複数設け、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像或
いはフルカラー等）を形成するカートリッジにも好適に
適用することが出来る。

【００６０】また現像方法としても、公知の２成分磁気
ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像
法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可
能である。

【００６１】また電子写真感光体としては、前記感光体
ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれ
る。まず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体
としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセ
レン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）等が含まれる。また前記感光体を搭載する形状とし
ては、例えばドラム状、ベルト状等の回転体及びシート
状等が含まれる。尚、一般的にはドラム状又はベルト状
のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体
にあっては、アルミ合金等のシリンダー上に光導電体を
蒸着又は塗工等を行ったものである。

【００６２】また帯電手段の構成も、前述した第１実施
形態では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として
従来から用いられているタングステンワイヤーの三方周
囲にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステン
ワイヤーに高電圧を印加することによって生じた正又は
負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラム
の表面を一様に帯電する構成を用いても良い。尚、前記
帯電手段としては前記ローラ型以外にも、ブレード型
（帯電ブレード）、パッド型、ブロック型、ロッド型、
ワイヤ型等のものでも良い。

【００６３】また感光体ドラムに残存するトナーのクリ
ーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気
ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良い。

【００６４】また前述したプロセスカートリッジとは、
例えば電子写真感光体と、少なくともプロセス手段の１
つを備えたものである。従って、そのプロセスカートリ
ッジの態様としては、前述した実施形態のもの以外に
も、例えば電子写真感光体と帯電手段とを一体的にカー
トリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。電子写
真感光体と現像手段とを一体化的にカートリッジ化し、
装置本体に着脱可能にするもの。電子写真感光体とクリ
ーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体
に着脱可能にするもの。更には電子写真感光体と、前記
プロセス手段の２つ以上のものを組み合わせて一体的に
カートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等が
ある。

【００６５】即ち、前述したプロセスカートリッジと
は、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写
真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリ
ッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするもので
ある。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少
なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッ
ジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものであ
る。更に少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体
的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするもの
をいう。

【００６６】また前述した実施形態では感光体ドラムや
現像ローラをカートリッジ化し、このプロセスカートリ
ッジを装着して画像を形成する装置を例示したが、これ
ら感光体ドラムや現像ローラをカートリッジ化すること
なく、装置本体に直接取り付けた画像形成装置にも、本
発明に同様に適用し得るものである。

【００６７】更に前述した実施形態では画像形成装置と
してレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこ
れに限定する必要はなく、例えば電子写真複写機、ファ
クシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形
成装置に使用することも当然可能である。

【００６８】

【発明の効果】本発明は前述したように、ハス歯ギアの
軸受にガタがあり、軸心が変位したとしても、これと噛
合するハス歯ギアのねじれ角が前記変位量に相当する量
ねじれているために、見かけ上の噛み合いねじれ角のズ
レが解消され、ギアの歯ごとのピッチむらが低減され
る。従って、これをプロセスカートリッジの駆動伝達に
用いることにより、高品位の画像を得ることが出来るも
のである。

【００６９】また、ギア単品の歯型を修正するだけで噛
み合いをスムーズにすることが出来るため、コストアッ
プを避けることが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るレーザービームプリ
ンタの構成模式説明図である。

【図２】プリンタの外観斜視図である。

【図３】プロセスカートリッジの外観斜視図である。

【図４】レーザー光学系の説明図である。

【図５】プロセスカートリッジの正面図及び側面説明図
である。

【図６】プロセスカートリッジの着脱説明図である。

【図７】感光体ドラムへの駆動伝達説明図である。

【図８】ハス歯ギアの噛み合い力の説明図である。

【図９】駆動ギアとドラムギアからなるギア列のねじれ
角の説明図である。

【図１０】ドラムギアと現像ローラギアからなるギア列
のねじれ角の説明図である。

【図１１】駆動ギアとドラムギアと現像ローラギアから
なるギア列のねじれ角の説明図である。

【符号の説明】

１…プロセスカートリッジ ２…クリーニング容器 ３…現像部 ４…現像容器 ６…感光体ドラム ７…現像ローラ 10…転写ローラ 12…帯電ローラ 17…把手部材 19ａ…ドラムギア 101 …装置本体 102 …スキャナーユニット 104 …給送カセット 105 …定着部 108 …ドラム駆動ギア 112 …前カバー 151 …大駆動軸受 152 …小駆動軸受 155 …ドラム駆動軸

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１ハス歯ギアと第２ハス歯ギアとが噛
   合するギア列において、 前記ギア列の標準ねじれ角をαとし、回転駆動時の第１
   ハス歯ギアの第２ハス歯ギアに対する軸心の倒れ角をδ
   1 としたとき、α1 −α≒δ1 の関係を有するように、
   第１ハス歯ギアの噛み合い面側ねじれ角α1 が前記標準
   ねじれ角αに対して相互差δ1 を設けて構成したことを
   特徴とするギア列。
2. 【請求項２】 前記ねじれ角α1 と標準ねじれ角αと
   は、α1 −α≧0.3 °の関係を有することを特徴とする
   請求項１記載のギア列。
3. 【請求項３】 第１ハス歯ギアと第２ハス歯ギアと第３
   ハス歯ギアとが順次噛合するギア列において、 回転駆動時の前記第１ハス歯ギアの第２ハス歯ギアに対
   する軸心の倒れ角をδ1 とし、第３ハス歯ギアの第２ハ
   ス歯ギアに対する軸心の倒れ角をδ3 とし、前記ギア列
   の標準ねじれ角をαとし、前記第２ハス歯ギアの第１ハ
   ス歯ギアと噛み合っている歯面側のねじれ角をβ1 と
   し、前記第２ハス歯ギアの第１ハス歯ギアと噛み合って
   いる歯面側のねじれ角をβ3 としたとき、β1 ≒α−δ
   1 、β3 ≒α−δ3 となるように、第２ハス歯ギアの歯
   の片面又は両面の歯面のねじれ角が標準ねじれ角αに対
   して相互差δ1 、δ3 を設けて構成したことを特徴とす
   るギア列。
4. 【請求項４】 前記ねじれ角β1 、β3 と標準ねじれ角
   αとは、α−β1 ≧0.3 °、α−β3 ≧0.3 °の関係を
   有することを特徴とする請求項３記載のギア列。
5. 【請求項５】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
   カートリッジにおいて、 画像形成装置本体の第１ハス歯ギアと噛合可能な第２ハ
   ス歯ギアを有する電子写真感光体と、 前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、 を有し、 前記ギア列の標準ねじれ角をαとし、回転駆動時の第１
   ハス歯ギアの第２ハス歯ギアに対する軸心の倒れ角をδ
   1 としたとき、α1 −α≒δ1 の関係を有するように、
   第２ハス歯ギアの噛み合い面側ねじれ角α1 が前記標準
   ねじれ角αに対して相互差δ1 を設けて構成したことを
   特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 【請求項６】 前記ねじれ角α1 と標準ねじれ角αと
   は、α1 −α≧0.3 °の関係を有することを特徴とする
   請求項５記載のプロセスカートリッジ。
7. 【請求項７】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
   カートリッジにおいて、 画像形成装置本体の第１ハス歯ギアと噛合可能な第２ハ
   ス歯ギアを有する電子写真感光体と、 前記第２ハス歯ギアと噛合した第３ハス歯ギアを有する
   現像ローラと、 を有し、 回転駆動時の前記第１ハス歯ギアの第２ハス歯ギアに対
   する軸心の倒れ角をδ1 とし、第３ハス歯ギアの第２ハ
   ス歯ギアに対する軸心の倒れ角をδ3 とし、前記ギア列
   の標準ねじれ角をαとし、前記第２ハス歯ギアの第１ハ
   ス歯ギアと噛み合っている歯面側のねじれ角をβ1 と
   し、前記第２ハス歯ギアの第３ハス歯ギアと噛み合って
   いる歯面側のねじれ角をβ3 としたとき、β1 ≒α−δ
   1 、β3 ≒α−δ3 となるように、第２ハス歯ギアの歯
   の片面又は両面の歯面のねじれ角が標準ねじれ角αに対
   して相互差δ1 、δ3 を設けて構成したことを特徴とす
   るプロセスカートリッジ。
8. 【請求項８】 前記ねじれ角β1 、β3 と標準ねじれ角
   αとは、α−β1 ≧0.3 °、α−β3 ≧0.3 °の関係を
   有することを特徴とする請求項７記載のプロセスカート
   リッジ。
9. 【請求項９】 プロセスカートリッジを着脱可能であっ
   て、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、 請求項５乃至請求項８のいずれか１項記載のプロセスカ
   ートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段
   と、 前記プロセスカートリッジの電子写真感光体に設けた第
   ２ハス歯ギアと噛合可能な第１ハス歯ギアを駆動するた
   めの駆動手段と、 記録媒体を搬送するための搬送手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。