JPH10161477A - 感光体駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な構成で歯車噛み合い振動による回転む
らを低減する。 【解決手段】 感光体駆動モータ４１の駆動力を感光ド
ラム２５に伝達する駆動伝達手段４２に、ねじれ方向が
互いに逆の２枚のハスバ歯車４８、４９の間に減衰部材
５０を挟んだ構造の歯車体５１から成る歯車対を少なく
とも１組設け、ハスバ歯車４８、４９を用いることで噛
み合い率を大きくして噛み合い振動を低減するととも
に、ねじれ方向が互いに逆の２枚のハスバ歯車４８、４
９を組み合わせることで各ハスバ歯車の噛み合いによる
スラスト力を打ち消し合ってスラスト方向の振動を低減
し、かつ２枚のハスバ歯車４８、４９の間に挟んだ減衰
部材５０にてハスバ歯車４８、４９間の成形誤差、組立
誤差等による振動も低減するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体上に画像露
光を行って静電潜像を形成し、それを現像して転写材に
転写する画像形成装置において、駆動手段の駆動力を感
光体に伝達する駆動伝達手段に少なくとも１組の歯車対
を有する感光体駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記のような画像形成装置は、ファクシ
ミリ、複写機、プリンタ等の各種の形態のものが提供さ
れている。この種の画像形成装置において、感光体にレ
ーザビーム走査光学系等によってデジタル方式の画像露
光を行って画像を形成する場合には、歯車の噛み合い振
動により僅かな回転むらが感光体に生じても画像にピッ
チむらを生じ、特にカラー画像を形成する場合は敏感に
色調むらとなって現れるため、画質向上の観点からはこ
れが問題となっている。

【０００３】従来、この歯車の噛み合い振動による感光
体の回転むらを低減する方法としては、歯車の精度を高
めたり、平歯車をハスバ歯車や山歯歯車に変更したり、
感光体軸に慣性の大きいフライホイールを付加したり、
感光体にブレーキを設けてプレーキのトルク制御を行う
方法などが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、歯車の噛み
合い振動の原因は、歯車が噛み合うときに噛み合い状態
にある歯の枚数が変化し、その枚数差による歯車間の歯
のばねこわさ（剛性）の変化に大きく起因している。

【０００５】そのため、上記のように歯車精度を高める
だけでは、歯車の噛み合い状態にある歯の枚数の差は変
わらないので、噛み合い振動の低減には十分でないとい
う問題がある。

【０００６】また、平歯車をハスバ歯車に変更すると歯
車の噛み合い率が大きくなり、噛み合い振動に対して効
果を発揮するが、スラスト方向の振動が大きくなるとい
う問題がある。そこで、ハスバ歯車のスラスト力を低減
するために、ねじれ方向が逆のハスバ歯車２枚を一体と
した山歯歯車を使用することが考えられたが、山歯歯車
の効果を出すには、ねじれ方向が逆の歯車同士の精度を
高くする必要があり、また軸への歯車の取付精度も高く
する必要があり、画像形成装置等の樹脂成形歯車を使用
する分野では実使用は困難であった。

【０００７】また、慣性を付加すると、駆動系の固有振
動数が低くなるため、高周波数域では振動低減効果があ
るが低周波数域では効果があまりなく、そのため歯車の
噛み合いや１回転成分の回転むらは低減できるが、逆に
低周波数域では共振を起こしてしまうという問題があ
る。

【０００８】また、電磁ブレーキの制御では、低周波数
域では追従できるが、高周波数域では追従できず、歯車
の噛み合い振動は高周波数域であるため十分に効果を発
揮せず、かつ複雑な制御を必要とするためコスト高にな
るという問題がある。

【０００９】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、安価
な構成で歯車噛み合い振動による回転むらを低減できる
感光体駆動装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の感光体駆動装置
は、感光体を駆動する駆動手段と、駆動手段の駆動力を
感光体に伝達する駆動伝達手段とを備えた感光体駆動装
置において、駆動伝達手段に、ねじれ方向が互いに逆の
２枚のハスバ歯車間に減衰部材を挟んだ構造の歯車体か
ら成る歯車対を少なくとも１組設けたものである。これ
によれば、ハスバ歯車を用いているので噛み合い率が大
きくなって噛み合い振動を低減できるとともに、ねじれ
方向が互いに逆の２枚のハスバ歯車を組み合わせている
ので各ハスバ歯車の噛み合いによるスラスト力が打ち消
し合ってスラスト方向の振動を低減でき、かつ２枚のハ
スバ歯車の間に減衰部材を挟んでいるのでハスバ歯車間
の成形誤差、組立誤差等による振動も低減することがで
きる。

【００１１】また、歯車体の２枚のハスバ歯車の歯を互
いに半ピッチ位相をずらせると、歯の噛み合い枚数の変
化が相互に半ピッチづつずれて現れて両者が複合される
ことにより歯のばねこわさの変化が均一化され、一層噛
み合い振動を低減することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の感光体駆動装置を
適用したレーザビームプリンタの一実施形態について図
１〜図３を参照しながら説明する。

【００１３】本実施形態のプリンタは、図１に示すよう
に、機枠体１１の図における左側が正面になっている。
この機枠体１１の底部側には機枠体１１の後方に向けて
下向きに傾斜したシート収容部１２が内蔵され、このシ
ート収容部１２の上に記録シートが積層状態で保持され
る。シート収容部１２の先端部は機枠体１１の外部にせ
り出せるようにしてあり、リーガルサイズ等の長い記録
シートを保持する場合にシート収容部の先端部をせり出
させて対応することができる。

【００１４】また、記録シートの幅方向の位置を規制す
るためにシート収容部１２には幅規制板１３が設けら
れ、また記録シートのシート収容部１２に対する装填を
容易に行えるように前面カバー１４が機枠体１１に対し
て開閉自在に取付けてある。

【００１５】機枠体１１の中央部には、レーザビーム走
査光学系１５が配設され、その上部には後部が機枠体１
１の後端部にヒンジ部１６にて連結され、このヒンジ部
１６を中心に開閉自在な蓋部材１７が設けられ、これに
よってこのプリンタはクラムシェルタイプの構造となっ
ている。蓋部材１７の下には作像カードリッジ１８が装
填され、蓋部材１７の開閉によって着脱できるようにし
てある。

【００１６】シート収容部１２の上に載置された記録シ
ートは、給紙ローラ２１およびカム２２とこれらに接触
するピンチローラ２３とにより１枚づつ送り出されてガ
イド部材に案内されながら搬送され、画像形成を受けた
後に蓋部材１７に形成された開口部２４から蓋部材１７
の上にプリンタの前方に向けて排出される。

【００１７】搬送されて排出される記録シートに対する
画像形成は、作像カートリッジ１８の感光ドラム２５に
形成したトナー像を、機枠体１１の側に設けられた転写
ローラ２６により転写し、記録シート上の転写画像を次
の定着ローラ２７、２８により熱融着させることにより
なされる。開口部２４の内側には、画像形成後の記録シ
ートを機枠体１１外に確実に送り出すために排紙ローラ
対２９が設けられている。

【００１８】レーザビーム走査光学系１５は、図示しな
い半導体レーザとコリメートレンズとからなる光源から
の光が照射されるポリゴンミラー３１を有しており、さ
らに折り返しミラー３２等の公知の部材を有している。
このレーザビーム走査光学系１５内には、シャッタ３３
が回転自在に取付けられており、作像カートリッジ１８
が所定の位置に装填された場合には、シャッタ３３は図
１に示されるようにミラー３２から離れ、蓋部材１７が
開かれるとシャッタ３３はミラー３２を覆うことにな
る。蓋部材１７に連動したシャッタ３３の開閉移動は図
示しない部材によって達成される。

【００１９】作像カートリッジ１８内には感光ドラム２
５に隣接して現像スリーブ３４が設けられ、現像スリー
ブ３４に対してはトナータンク３５内に収容されたトナ
ーが羽根部材３６の回転により隔壁３７に形成された窓
部を通って供給される。

【００２０】現像スリーブ３４は、供給されたトナーに
より感光ドラム２５上に形成された静電潜像を現像して
顕像化したトナー像とし、感光ドラム２５上のトナー像
は転写ローラ２６にて記録シートに転写される。感光ド
ラム２５の転写後の表面に残ったトナーは図示しないク
リーニングブレードにより除去されるようになってお
り、除去されたトナーを収容するために作像カートリッ
ジ１８内の上部には廃棄トナー用のタンク３８が形成さ
れている。

【００２１】また、感光ドラム２５の表面には帯電ブラ
シ３９が接触しており、この帯電ブラシ３９により感光
ドラム２５の表面が静電潜像を形成するために所定の電
位に帯電される。

【００２２】このような構造の作像カートリッジ１８
は、イメージカートリッジあるいはプロセスカートリッ
ジとも言われ、感光ドラム２５の寿命ないしトナーの使
い切りによって新しいものと交換される。

【００２３】以上のような全体構成のプリンタにおい
て、感光ドラム２５は、図２に示すような感光体駆動装
置４０にて駆動される。この感光体駆動装置４０は、感
光体駆動モータ４１の駆動力を駆動伝達手段４２を介し
て感光ドラム２５に伝達するように構成されている。駆
動伝達手段４２は、感光体駆動モータ４１のモータ軸に
固定された駆動ギヤ４３と、第１と第２のアイドルギヤ
４４、４５と、感光ドラム２５のドラム軸２５ａに固定
された従動ギヤ４６から成る歯車列にて構成されてい
る。４７は機枠体１１の側板である。

【００２４】上記歯車列の各ギヤ４３〜４６は、図３に
模式的に示すように、ねじれ方向が互いに逆の２枚のハ
スバ歯車４８、４９の間にゴムなどの弾性材から成る減
衰部材５０を挟んだ構造の歯車体５１にて構成されてい
る。なお、図３はアイドルギヤ４５と従動ギヤ４６を示
し、それぞれ側板４７から立設されたアイドル軸４５ａ
と感光ドラム２５のドラム軸２５ａに嵌合固定されてい
る。

【００２５】このように歯車列の歯車体５１に、ハスバ
歯車４８、４９を用いることよって噛み合い率が大きく
なって噛み合い振動を低減することができ、かつねじれ
方向が互いに逆の２枚のハスバ歯車４８、４９を組み合
わせていることにより、各ハスバ歯車４８、４９の噛み
合いによるスラスト力が打ち消し合い、ハスバ歯車４
８、４９を用いながらスラスト方向の振動を低減するこ
とができる。また、２枚のハスバ歯車４８、４９の間に
ゴムなどの減衰部材５０を挟んでいるのでハスバ歯車４
８、４９間の成形誤差、組立誤差等により発生するスラ
スト力のばらつきに基づいて生じる振動も低減される。

【００２６】かくして、本実施形態によれば、２枚のハ
スバ歯車４８、４９と減衰部材５０から成る歯車体５１
を用いた簡単で安価な構成によって、歯車の噛み合い振
動による回転むらを低減することができ、感光ドラム２
５の回転むらでレーザビームによる書き込み位置にずれ
が生じて画像上にピッチむらが発生するのを防止でき
る。なお、本実施形態では歯車列の全部を歯車体５１に
て構成したが、感光ドラムに近い一対の歯車対のみを歯
車体５１で構成しても効果を発揮する。

【００２７】次に、本発明の他の実施形態を図４を参照
して説明する。上記実施形態の歯車体５１では２枚のハ
スバ歯車４８、４９の歯のピッチ位相が一致しているた
め、回転伝達時に各ギヤ４３〜４６間における歯の噛み
合わせ枚数が同じように変化し、その噛み合わせ枚数の
変化に伴って歯のばねこわさが変化し、それによって回
転むらが発生し、感光ドラム２５にも回転むらが発生す
る。

【００２８】そこで、本実施形態では各ギヤ４３〜４６
を、図４（ａ）に示すように、２枚のハスバ歯車４８、
４９の歯の位相を半ピッチずらして一体化した歯車体５
２を用いている。これにより、図４（ｂ）に示すよう
に、ハスバ歯車４８の歯の噛み合い枚数の変化による歯
のばねこわさの時間的変化と、ハスバ歯車４９の歯の噛
み合い枚数の変化による歯のばねこわさの時間的変化と
が相互に半ピッチづつずれて現れるために、歯車体５２
では両者が複合されることにより歯のばねこわさの変化
が均一化され、これによって回転むらが低減され、その
結果感光ドラム２５における画像のピッチむらを無くす
ことができる。

【００２９】次に、本発明のさらに別の実施形態を図５
を参照して説明する。上記実施形態の歯車体５１では、
２枚のハスバ歯車４８、４９を減衰部材５０を介して一
体固着したものを示したが、この場合歯車体５１、５１
同士を噛み合わせた状態で組み込む必要があって組立性
が悪いという欠点ががある。

【００３０】そこで、本実施形態では図５に示すよう
に、２枚の別体のハスバ歯車４８（４８ａ、４８ｂ）と
４９（４９ａ、４９ｂ）の間に減衰部材５０を挟んだ状
態でねじ５３で固定して歯車体５４を構成している。組
み付け時には、ハスバ歯車４８ａとハスバ歯車４８ｂを
噛み合わせてそれぞれの軸に挿入嵌合し、次にそれぞれ
の側面に減衰部材５０を当接配置し、次にハスバ歯車４
９ａをハスバ歯車４８ａの歯と位置合わせして軸に挿入
嵌合し、このハスバ歯車４９ａに噛み合わせながらハス
バ歯車４９ｂを軸に挿入嵌合し、その後ねじ５３にてハ
スバ歯車４８ａと４９ａ及びハスバ歯車４８ｂと４９ｂ
をそれぞれ相互に固定する。なお、ねじ５３に代えてピ
ンにて固定するようにしてもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明の感光体駆動装置によれば、以上
の説明から明らかなように、駆動手段の駆動力を感光体
に伝達する駆動伝達手段に、ねじれ方向が互いに逆の２
枚のハスバ歯車間に減衰部材を挟んだ構造の歯車体から
成る歯車対を少なくとも１組設けているので、ハスバ歯
車により噛み合い率が大きくなって噛み合い振動を低減
できるとともに、ねじれ方向が互いに逆の２枚のハスバ
歯車の組み合わせにより各ハスバ歯車の噛み合いによる
スラスト力が打ち消し合ってスラスト方向の振動を低減
でき、かつ２枚のハスバ歯車の間の減衰部材によりハス
バ歯車間の成形誤差、組立誤差等による振動も低減する
ことができ、安価な構成で感光体の歯車噛み合い振動に
よる画像むらを低減することができる。

【００３２】また、ハスバ歯車２枚の歯を互いに半ピッ
チ位相をずらせると、歯の噛み合い枚数の変化が相互に
半ピッチづつずれて現れて両者が複合されることにより
歯のばねこわさの変化が均一化され、一層噛み合い振動
を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の感光体駆動装置が適用さ
れるレーザビームプリンタの概略構成図である。

【図２】同実施形態における感光体駆動装置の概略構成
図である。

【図３】同実施形態における１組の歯車対の正面図であ
る。

【図４】本発明の他の実施形態の感光体駆動装置におけ
る１組の歯車対を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は各ハ
スバ歯車の噛み合い状態にある歯のばねこわさの変化を
示す図である。

【図５】本発明のさらに別の実施形態の感光体駆動装置
における１組の歯車対を示す平面図である。

【符号の説明】

２５ 感光ドラム ４１ 感光体駆動モータ ４２ 駆動伝達手段 ４８ ハスバ歯車 ４９ ハスバ歯車 ５０ 減衰部材 ５１ 歯車体 ５２ 歯車体 ５４ 歯車体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体を駆動する駆動手段と、駆動手段
   の駆動力を感光体に伝達する駆動伝達手段とを備えた感
   光体駆動装置において、駆動伝達手段に、ねじれ方向が
   互いに逆の２枚のハスバ歯車間に減衰部材を挟んだ構造
   の歯車体から成る歯車対を少なくとも１組設けたことを
   特徴とする感光体駆動装置。
2. 【請求項２】 歯車体の２枚のハスバ歯車の歯を互いに
   半ピッチ位相をずらせたことを特徴とする請求項１記載
   の感光体駆動装置。