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JP2004156730A - 回転駆動装置及びこの装置を用いた画像形成装置 - Google Patents

回転駆動装置及びこの装置を用いた画像形成装置 Download PDF

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JP2004156730A
JP2004156730A JP2002323983A JP2002323983A JP2004156730A JP 2004156730 A JP2004156730 A JP 2004156730A JP 2002323983 A JP2002323983 A JP 2002323983A JP 2002323983 A JP2002323983 A JP 2002323983A JP 2004156730 A JP2004156730 A JP 2004156730A
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Yoshikazu Koike
良和 小池
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Seiko Epson Corp
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Abstract

【課題】第1最終回転体28及び第2最終回転体30で発生している速度変動をそのままの状態とし、これら最終回転体どうしの相対速度の発生を抑制する。
【解決手段】第1最終ギヤ29及び第1減速ギヤ22の小ギヤ22bの噛み合い周波数と、第2最終ギヤ31及び第3減速ギヤ26の小ギヤ26bの噛み合い周波数を一致させている。また、駆動ギヤ10及び第1減速ギヤの軸心を結ぶ仮想線L1と、第1最終ギヤ及び第1減速ギヤの軸心を結ぶ仮想線L2とのなす角度を、第1減速ギヤの小ギヤの歯ピッチの整数倍の角度に一致させている。また、第2減速ギヤ24及び第3減速ギヤ26の軸心を結ぶ仮想線L3と、第2最終ギヤ及び第3減速ギヤの軸心を結ぶ仮想線L4とのなす角度を、第3減速ギヤ26の小ギヤ26bの歯ピッチの整数倍の角度に一致させている。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源の回転駆動力を減速ギヤを介して回転体に伝達する回転駆動装置及びこの装置を用いた電子写真方式のレーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いた画像形成装置は、外周面に感光層を有する感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像(トナー像)とする現像手段と、この現像手段により現像されたトナー像を用紙等の転写媒体に転写させる転写手段とを有している。
【0003】
そして、カラープリンタのように複数色のトナーで感光体上に現像したカラートナー像を転写媒体に転写させる転写手段としては、感光体上に形成されたカラートナー像を順次転写(一次転写)して中間転写ベルト上に色重ねしていき、このカラートナー像を転写媒体に一括して転写(二次転写)する中間転写方式の転写手段が知られている。
【0004】
図12は、中間転写方式の転写手段を構成している回転駆動装置を示す図である。
この図の符号2はドラム形状の感光体、符号4は無端状の中間転写ベルト、符号6は、中間転写ベルト4を感光体2に接触させながら回転させる駆動ローラである。
【0005】
また、符号10は駆動モータ(図示せず)の駆動ギヤであり、この駆動ギヤ10に、減速ギヤ12を介して感光体2のギヤ2aが噛み合っているとともに、駆動ギヤ10に、減速ギヤ14,16を介して駆動ローラ6のギヤ6aが噛み合っている。
そして、駆動モータの駆動による駆動ギヤ10の回転を、減速ギヤ12を介して感光体2の外周に形成した感光体ギヤ2aに伝達して感光体2を所定の速度で回転させるとともに、駆動ギヤ10の回転を減速ギヤ14,16を介して駆動ローラ6の外周に形成した駆動ローラギヤ6aに伝達して駆動ローラ6を感光体2と同一の周速度となるように回転させることで中間転写ベルト4を回転させ、感光体2上に形成した所定の色のカラートナー像を一旦中間転写ベルト4に転写し、中間転写ベルト4に複数色を重ねた後、一括して紙等にカラー転写していく。
【0006】
ところが、上記構成の回転駆動装置は、駆動ギヤ10から感光体ギヤ2a、駆動ローラギヤ6aまで噛み合っている減速ギヤ12,14,16の噛合いに起因する周波数の速度の変動成分が残ってしまい、感光体2、または駆動ローラ6、或いは感光体2及び駆動ローラ6の両者に速度変動が発生しやすい。
図13(a)は感光体2の速度変動の発生を示し、図13(b)は駆動ローラ6の速度変動の発生を示すものであるが、感光体2及び駆動ローラ6に速度変動が発生すると、図13(c)に示すように感光体2及び駆動ローラ6の間に相対速度が発生してしまい、感光体2上のカラートナー像が等間隔で中間転写ベルト4に転写されず、印刷するとバンディングと呼ばれる帯状の濃度むらが発生してしまう。
【0007】
感光体2、駆動ローラ6のように最終回転体の速度変動を回避する技術として、原動ギヤから中間ギヤを介して目的ギヤ(上記構成の回転駆動装置では感光体2や駆動ローラ6の最終回転体に相当する)に回転を伝達するようにしたギヤ機構において、各噛合い点での噛合い周波数の位相を1/n(nはギヤ系列における噛合い点の数)ピッチずつずれるようにした技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0008】
【特許文献1】
特開2000−337454号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した特許文献1は、中間ギヤとしてアイドルギヤを使用した場合のギヤ機構であり、減速ギヤ12,14,16を使用した図12の回転駆動装置の各噛合い点の噛合い周波数の位相を1/n(nはギヤ系列における噛合い点の数)ピッチずつずれるようにしても、各噛合いに起因する周波数の速度の変動成分が残ってしまい、最終回転体(感光体2、または駆動ローラ6、或いは感光体2及び駆動ローラ6の両者)の速度変動を抑制することができない。したがって、特許文献1を採用しても、感光体2及び駆動ローラ6の間に相対速度が発生してしまい、帯状の濃度むらの発生を抑えることができない。
【0010】
また、最終回転体のギヤである感光体ギヤ2a及び駆動ローラギヤ6aが、樹脂等の射出材料で射出成形した成形ギヤであると、ゲート痕跡やリブの付近において歯形誤差や歯ピッチの誤差が生じることで速度変動が発生してしまい、感光体2及び駆動ローラ6の間に相対速度が発生する要因にもなっていた。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、第1及び第2最終回転体で発生している速度変動をそのままの状態として、これら最終回転体どうしの相対速度の発生を抑制することができる回転駆動装置を提供するとともに、最終回転体どうしの相対速度を抑制することで濃度むらを防止することができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1記載の回転駆動装置は、原動ギヤに減速ギヤを介して噛み合い、第1最終回転体に同心に固定されている第1最終ギヤと、前記原動ギヤに他の減速ギヤを介して噛み合い、第2最終回転体に同心に固定されている第2最終ギヤとを備えた回転駆動装置において、前記第1最終ギヤ及び当該第1最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い周波数と、前記第2最終ギヤ及び当該第2最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い周波数とを一致させた。
【0012】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の回転駆動装置において、前記第1最終ギヤ及び当該第1最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い位相と、前記第2最終ギヤ及び当該第2最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い位相とが一致するように、前記第1最終ギヤ及び前記第2最終ギヤを配置した。
【0013】
一方、請求項3記載の回転駆動装置は、原動ギヤに減速ギヤを介して噛み合い、第1最終回転体に同心に固定されている第1最終ギヤと、前記原動ギヤに他の減速ギヤを介して噛み合い、第2最終回転体に同心に固定されている第2最終ギヤとを備えた回転駆動装置において、前記第1最終ギヤ及び前記第2最終ギヤを射出成形で形成した成形ギヤとし、前記第1最終ギヤ及び前記第2最終ギヤの速度変動周波数を一致させた。
【0014】
また、請求項4記載の発明は、請求項3記載の回転駆動装置において、前記第1最終ギヤの一方の面に同心円状に等間隔に設けられている複数のゲート痕跡のうちの一つの中心位置が、前記第1最終ギヤ及び当該第1最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤ同士の軸心を結ぶ仮想線上に一致し、且つ、前記第2最終ギヤの一方の面に設けられている複数のゲート痕跡のうちの一つの中心位置が、前記第2最終ギヤ及び当該第2最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤ同士の軸心を結ぶ仮想線上に一致するように、前記第1最終ギヤ及び前記第2最終ギヤを配置した。
【0015】
また、請求項5記載の発明は、請求項3記載の回転駆動装置において、前記第1最終ギヤの他方の面に放射状に設けられている複数のリブのうちの一つの中心位置が、前記第1最終ギヤ及び当該第1最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤ同士の軸心を結ぶ仮想線上に一致し、且つ、前記第2最終ギヤの他方の面に設けられている複数のリブのうちの一つの中心位置が、前記第2最終ギヤ及び当該第2最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤ同士の軸心を結ぶ仮想線上に一致するように、前記第1最終ギヤ及び前記第2最終ギヤを配置した。
【0016】
また、請求項6記載の発明は、請求項3乃至5の何れかに記載の回転駆動装置において、前記第1最終ギヤ及び当該第1最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い位相と、前記第2最終ギヤ及び当該第2最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い位相とが一致するように、前記第1最終ギヤ及び前記第2最終ギヤを配置した。
【0017】
さらに、請求項7記載の発明は、請求項1乃至6の何れかに記載の回転駆動装置を用いた画像形成装置であって、第1最終回転体を感光体とし、前記第1最終ギヤを前記感光体に同心に固定した感光体ギヤとし、前記第2最終回転体を駆動ローラとし、前記第2最終ギヤを前記駆動ローラに同心に固定した駆動ローラギヤとするとともに、無端状の転写ベルトが、前記駆動ローラに回転力が伝達されて前記感光体の外周に接した状態となっている。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。なお、図12に示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
図1から図3は、第1実施形態の回転駆動装置を示すものであり、駆動モータ(図示せず)の駆動ギヤ10、第1減速ギヤ22、第2減速ギヤ24、第3減速ギヤ26、第1最終回転体28及び第2最終回転体30を備えている。
【0019】
本実施形態の第1減速ギヤ22、第2減速ギヤ24及び第3減速ギヤ26は、金属材料または樹脂材料からなるギヤであり、それぞれ大ギヤ22a,24a,26a及び小ギヤ22b,24b,26bを備えた段ギヤ構造となっている。
駆動ギヤ10には、第1減速ギヤ22の大ギヤ22a及び第2減速ギヤ24の大ギヤ24aが噛み合っている。そして、第1減速ギヤ22の小ギヤ22bに、第1最終回転体28の長手方向の端部に一体化した第1最終ギヤ29の歯29aが噛み合っている。また、第2減速ギヤ24の小ギヤ24bに、第3減速ギヤ26の大ギヤ26aが噛み合っているとともに、第3減速ギヤ26の小ギヤ26bに、第2最終回転体30の長手方向の端部に一体化した第2最終ギヤ31の歯31aが噛み合っている。
【0020】
ここで、第1最終ギヤ29及び第2最終ギヤ31は、第1〜第3減速ギヤ22,24,26と同様に、金属材料または樹脂材料からなるギヤである。
本実施形態では、各ギヤの歯車仕様を図2に示すようにしている。そして、この歯車仕様の※1、※2の欄で明らかなように、駆動ギヤ10から回転力が伝達される一対の最終ギヤの噛み合い位置の周波数、すなわち、第1最終ギヤ29及び第1減速ギヤ22の小ギヤ22bの噛み合い周波数と、第2最終ギヤ31及び第3減速ギヤ26の小ギヤ26bの噛み合い周波数を、共に96Hzに設定している。
【0021】
そして、図1に示すように、駆動ギヤ10及び第1減速ギヤ22の軸心を結ぶ仮想線L1と、第1最終ギヤ29及び第1減速ギヤ22の軸心を結ぶ仮想線L2とのなす角度が、第1減速ギヤ22の小ギヤ22bの歯ピッチの整数倍の角度に一致するように、第1最終ギヤ29を配置している。また、第2減速ギヤ24及び第3減速ギヤ26の軸心を結ぶ仮想線L3と、第2最終ギヤ31及び第3減速ギヤ26の軸心を結ぶ仮想線L4とのなす角度が、第3減速ギヤ26の小ギヤ26bの歯ピッチの整数倍の角度に一致するように、第2最終ギヤ31を配置している。
【0022】
また、駆動ギヤ10及び第2減速ギヤ24の軸心を結ぶ仮想線L5と、第2減速ギヤ24及び第3減速ギヤ26の軸心を結ぶ線を仮想線L6とのなす角度が、第2減速ギヤ24の小ギヤ24bの歯ピッチの整数倍の角度に一致するように、第2減速ギヤ24を配置している。
上述したように、仮想線L1及び仮想線L2とがなす角度を第1減速ギヤ22の小ギヤ22bの歯ピッチの整数倍の角度に一致させ、仮想線L3及び仮想線L4とがなす角度を第3減速ギヤ26の小ギヤ26bの歯ピッチの整数倍の角度に一致させると、仮想線L1上に、第1最終ギヤ29の歯29aの歯底の周方向中心が位置し、且つ第1減速ギヤ22の小ギヤ22bの歯先の周方向中心が位置して互いに噛み合うとともに、仮想線L4上に、第2最終ギヤ31の歯31aの歯底の周方向中心が位置し、且つ第3減速ギヤ26の小ギヤ26bの歯先の周方向中心が位置して互いに噛み合う状態となり、第1最終ギヤ29の噛み合い位置と、第2最終ギヤ31の噛み合い位置の位相(以下、噛み合い位相と称する)が一致する。
【0023】
ここで、駆動ギヤ10から第1減速ギヤ22、第1最終ギヤ29を介して回転力が伝達される第1最終回転体28は、図3(a)に示すように速度変動が発生しながら回転する。また、駆動ギヤ10から第2減速ギヤ24、第3減速ギヤ26、第2最終ギヤ31を介して回転力が伝達される第2最終回転体30も、図3(b)に示すように、速度変動が発生しながら回転する。
【0024】
ところが、本実施形態では、図3(c)に示すように、第1最終回転体28及び第2最終回転体30の相対速度の発生が抑制される。これは、第1最終ギヤ29及び第2最終ギヤ31の噛み合い周波数を一致させていることで、それら周波数波形の形状が類似して第1最終回転体28及び第2最終回転体30の間の相対速度の発生が抑制されるのである。しかも、第1最終ギヤ29及び第2最終ギヤ31の噛み合い位相も一致させているので、第1最終ギヤ29及び第2最終ギヤ31の周波数波形の山と谷の位相も一致し、さらに第1最終回転体28及び第2最終回転体30の間の相対速度の発生が抑制されるのである。
【0025】
次に、上述した第1実施形態の回転駆動装置を、中間転写機構として画像形成装置に採用した場合について説明する。
本実施形態の回転駆動装置を画像形成装置の中間転写機構に採用すると、図1の第1最終回転体28が感光体28となり、この回転体の第1最終ギヤ29が感光体ギヤ29となり、第2最終回転体30が駆動ローラ30となり、この回転体の第2最終ギヤ31が駆動ローラギヤ31となり、図1では示していないが、無端状の中間転写ベルト4(図12参照)が、駆動ローラ30に回転力が伝達されて感光体28の外周に接した状態となる。
【0026】
本実施形態では、第1実施形態の第1最終回転体及び第2最終回転体の作用と同様に、感光体28及び駆動ローラ30の間の相対速度が抑制されることから、感光体28上のカラートナー像が中間転写ベルト4に等間隔に転写されていくので、バンディング等が発生しない高品質の印刷物を得ることができる。
また、感光体28及び駆動ローラ30の速度変動を発生させたままの状態とすることで、高精度に感光体ギヤ29、駆動ローラギヤ31を形成する必要がなく、部品コストの低減化を図ることができる。そして、ギヤの配置や調整作業も簡単に行うことができるので、装置の組立も容易となって装置の量産性を向上させることができる。
【0027】
なお、本実施形態では、感光体ギヤ(第1最終ギヤ)29及び駆動ローラギヤ(第2最終ギヤ)31の噛み合い位相を一致させる方法として、仮想線L2、仮想線L4上にギヤ同士の歯底と歯先の周方向の中心が位置して噛み合うようにしたが、発明の要旨がこれに限定されるものではなく、例えば、感光体ギヤ(第1最終ギヤ)29及び駆動ローラギヤ(第2最終ギヤ)31の歯底の中心が仮想線L2、仮想線L4上に位置している場合、或いは、それら最終ギヤの歯先の中心が仮想線L2、仮想線L4上に位置している場合であってもよく、要するに、感光体ギヤ(第1最終ギヤ)29及び駆動ローラギヤ(第2最終ギヤ)31の両者が同じ状態で噛み合っていれば、噛み合い位相を一致させることができる。
【0028】
また、本実施形態で示した各ギヤの歯形状は、平歯形状、はすば形状であっても、同様の効果を得ることができる。
次に、図4から図8は、第2実施形態の回転駆動装置を示すものである。
本実施形態の回転駆動装置は、図4に示すように、第1実施形態と同一構造の駆動ギヤ10と、第1減速ギヤ38、第2減速ギヤ40、第3減速ギヤ42、第1最終回転体28及び第2最終回転体30を備えており、第1実施形態と同様のギヤ配置である。
【0029】
第1最終回転体28の軸方向端部には、射出成形で形成した樹脂製の第1最終成形ギヤ34が一体化されている。また、第2最終回転体30の軸方向端部にも、射出成形で形成した樹脂製の第2最終成形ギヤ36が一体化されている。
第1最終成形ギヤ34は外周に歯34aを設けており、図5(a)に示すように、一方の端面に、金型キャビティ内に樹脂を流し込む複数のゲートの痕跡(以下、ゲート痕跡と称する)34bが同心円上に等間隔に設けられているとともに、図5(b)に示すように、他方の端面に、ゲート痕跡34bと同数のリブ34cが放射状に設けられている。そして、歯34aの数は、ゲート痕跡34bの数の整数倍に設定されている。
【0030】
第2最終成形ギヤ36は外周に歯36aを設けており、図6(a)に示すように、一方の端面に、複数のゲート痕跡36bが同心円上に等間隔に設けられているとともに、図6(b)に示すように、他方の端面に、ゲート痕跡36bと同数のリブ36cが放射状に設けられている。そして、歯36aの数は、ゲート痕跡36bの数の整数倍に設定されている。
【0031】
また、本実施形態の第1減速ギヤ38、第2減速ギヤ40及び第3減速ギヤ42も、図示しないが、射出成形で形成した樹脂製のギヤであって端面にゲート痕跡及びリブが形成されており、それぞれ大ギヤ38a,40a,42a及び小ギヤ38b,40b,42bを備えた段ギヤ構造である。
本実施形態で使用している射出成形で形成した樹脂製のギヤは、ゲート痕跡の付近で歯形誤差が生じたり、歯ピッチ誤差が生じやすく、回転した時に速度に周期的な変動が発生しやすい。
【0032】
そこで、本実施形態では、図7に示す歯車仕様としている。この歯車仕様の※3、※4の欄で明らかなように、第1最終成形ギヤ34及び第2最終成形ギヤ36の速度変動周波数を、共に12Hzに設定している。
また、図4に示すように、第1最終成形ギヤ34及び第1減速ギヤ38の軸心を結ぶ仮想線L7上に、第1最終成形ギヤ34の所定のゲート痕跡34bの中心を位置させて第1最終成形ギヤ34を配置している。また、第2最終成形ギヤ36及び第3減速ギヤ42の軸心を結ぶ仮想線L8上に、第2最終成形ギヤ36の所定のゲート痕跡36bの中心を位置させて第2最終成形ギヤ36を配置している。
【0033】
仮想線L7に第1最終成形ギヤ34の所定のゲート痕跡34bの中心を位置させ、且つ、仮想線L8上に第2最終成形ギヤ36の所定のゲート痕跡36bの中心を位置させると、第1最終成形ギヤ34のゲート痕跡の位相と、第2最終成形ギヤ36のゲート痕跡の位相とが一致する。
そして、本実施形態では、前記仮想線L7と、駆動ギヤ10及び第1減速ギヤ38の軸心とを結ぶ仮想線L9とのなす角度を、第1減速ギヤ38の小ギヤ38bの歯ピッチの整数倍の角度に一致させている。また、前記仮想線L8と、第2減速ギヤ40及び第3減速ギヤ42の軸心とを結ぶ仮想線L10とのなす角度を、第3減速ギヤ42の小ギヤ42bの歯ピッチの整数倍の角度に一致させている。さらに、駆動ギヤ10及び第2減速ギヤ40の軸心を結ぶ仮想線L11と、第2減速ギヤ40及び第3減速ギヤ42の軸心を結ぶ線を仮想線L12とのなす角度を、第2減速ギヤ40の小ギヤ40bの歯ピッチの整数倍の角度に一致させている。
【0034】
本実施形態の第1最終回転体28は、駆動ギヤ10から第1減速ギヤ38、第1最終成形ギヤ34を介して回転力が伝達されると、図8(a)に示すように速度変動が発生しながら回転する。また、駆動ギヤ10から第2減速ギヤ40、第3減速ギヤ42、第2最終成形ギヤ36を介して回転力が伝達される第2最終回転体30も、図8(b)に示すように、速度変動が発生しながら回転する。
【0035】
ところが、本実施形態では、図8(c)に示すように、第1最終回転体28及び第2最終回転体30の相対速度の発生が抑制される。
これは、第1最終成形ギヤ34及び第2最終成形ギヤ36の速度変動周波数を一致させたことで、それら周波数波形の形状が類似して第1最終回転体28及び第2最終回転体30の相対速度の発生が抑制されるのである。
【0036】
しかも、ゲート痕跡付近において歯形誤差が生じたり、歯ピッチ誤差が生じやすい第1最終成形ギヤ34及び第2最終成形ギヤ36の両者は、ゲート痕跡の位相同士を一致させているので、第1最終成形ギヤ34及び第2最終成形ギヤ36の周波数波形の山と谷の位相が一致し、さらに第1最終回転体28及び第2最終回転体30の間の相対速度の発生が抑制されるのである。
【0037】
さらに、第1最終成形ギヤ34及び第2最終成形ギヤ36の噛み合い位相も一致させているので、第1最終回転体28及び第2最終回転体30の間の相対速度の抑制を促進する。
この第2実施形態の回転駆動装置を、中間転写機構として画像形成装置に採用すると、図4の第1最終回転体28が感光体28となり、その回転体の第1最終成形ギヤ34が感光体ギヤ34となり、第2最終回転体30が駆動ローラ30となり、その回転体の第2最終成形ギヤ36が駆動ローラギヤ36となり、図4では示していないが、無端状の中間転写ベルト4(図12参照)が、駆動ローラ30に回転力が伝達されて感光体28の外周に接した状態となる。
【0038】
本実施形態も、第1実施形態の第1最終回転体28及び第2最終回転体30の作用と同様に、感光体28及び駆動ローラ30の間の相対速度が抑制されることから、感光体28上のカラートナー像が中間転写ベルト4に等間隔に転写されていくので、バンディング等が発生しない高品質の印刷物を得ることができる。
また、感光体28及び駆動ローラ30の速度変動を発生させたままの状態とすることで、ゲート痕跡の付近で歯形誤差が生じたり、歯ピッチ誤差が生じやすく、高精度のギヤに形成することが難しい第1最終成形ギヤ(感光体ギヤ)34、第2最終成形ギヤ(駆動ローラギヤ)36を採用した装置に最適である。
【0039】
また、第1最終成形ギヤ34の歯34aの数は、ゲート痕跡34bの数の整数倍に設定されて第1最終成形ギヤ34の形状に対称性が得られており、第2最終成形ギヤ36の歯36aの数も、ゲート痕跡36bの数の整数倍に設定されて第2最終成形ギヤ36の形状に対称性が得られていることから、第1最終ギヤ34のゲート痕跡の位相と、第2最終ギヤ36のゲート痕跡の位相とを一致させる作業を容易に行うことができる。
【0040】
そして、ギヤの配置や調整作業も簡単に行うことができるので、装置の組立も容易となって装置の量産性を向上させることができる。
なお、本実施形態で示したギヤの歯形状は、平歯形状、はすば形状であっても、同様の効果を得ることができる。
次に、図9から図11は、第3実施形態の回転駆動装置を示すものである。
【0041】
本実施形態の回転駆動装置は、第2実施形態と同様に、第1最終回転体28の軸方向端部に、第1最終成形ギヤ34(図5参照)が一体化されているとともに、第2最終回転体30の軸方向端部に、第2最終成形ギヤ36(図5参照)が一体化されている。
本実施形態では、図10に示す歯車仕様の※5、※6の欄で明らかなように、第1最終成形ギヤ34及び第2最終成形ギヤ36の速度変動周波数を、共に12Hzに設定している。
【0042】
また、図9に示すように、第1最終成形ギヤ34及び第1減速ギヤ38の軸心を結ぶ仮想線L7上に、第1最終成形ギヤ34の軸心から放射状に延在している所定のリブ34cの中心を位置させて第1最終成形ギヤ34を配置している。また、第2最終成形ギヤ36及び第3減速ギヤ42の軸心を結ぶ仮想線L8上に、第2最終成形ギヤ36の所定のリブ36cの中心を位置させて第2最終成形ギヤ36を配置している。
【0043】
仮想線L7上に第1最終成形ギヤ34の所定のリブ34cの中心を位置させ、且つ、仮想線L8上に第2最終成形ギヤ36の所定のリブ36cの中心を位置させると、第1最終成形ギヤ34のリブの位相と、第2最終成形ギヤ36のリブの位相とが一致する。
そして、本実施形態も、前記仮想線L7と、駆動ギヤ10及び第1減速ギヤ38の軸心とを結ぶ仮想線L9とのなす角度を、第1減速ギヤ38の小ギヤ38bの歯ピッチの整数倍の角度に一致させているとともに、前記仮想線L8と、第2減速ギヤ40及び第3減速ギヤ42の軸心とを結ぶ仮想線L10とのなす角度を、第3減速ギヤ42の小ギヤ42bの歯ピッチの整数倍の角度に一致させている。さらに、駆動ギヤ10及び第2減速ギヤ40の軸心を結ぶ仮想線L11と、第2減速ギヤ40及び第3減速ギヤ42の軸心を結ぶ線を仮想線L12とのなす角度を、第2減速ギヤ40の小ギヤ40bの歯ピッチの整数倍の角度に一致させている。
【0044】
本実施形態の第1最終回転体28は、駆動ギヤ10から第1減速ギヤ38、第1最終成形ギヤ34を介して回転力が伝達されると、図11(a)に示すように速度変動が発生しながら回転する。また、駆動ギヤ10から第2減速ギヤ40、第3減速ギヤ42、第2最終成形ギヤ36を介して回転力が伝達される第2最終回転体30も、図11(b)に示すように、速度変動が発生しながら回転する。
【0045】
ところが、本実施形態では、図11(c)に示すように、第1最終回転体28及び第2最終回転体30の相対速度の発生が抑制される。
これは、第1最終成形ギヤ34及び第2最終成形ギヤ36の速度変動周波数を一致させたことで、それら周波数波形の形状が類似して第1最終回転体28及び第2最終回転体30の相対速度の発生が抑制されるのである。
【0046】
しかも、リブ付近において歯形誤差が生じたり、歯ピッチ誤差が生じやすい第1最終成形ギヤ34及び第2最終成形ギヤ36の両者は、リブ34c、36cの位相同士を一致させているので、第1最終成形ギヤ34及び第2最終成形ギヤ36の周波数波形の山と谷の位相が一致し、さらに第1最終回転体28及び第2最終回転体30の間の相対速度の発生が抑制されるのである。
【0047】
さらに、第1最終成形ギヤ34及び第2最終成形ギヤ36の噛み合い位相も一致させているので、第1最終回転体28及び第2最終回転体30の間の相対速度の抑制を促進する。
この第3実施形態の回転駆動装置を、中間転写機構として画像形成装置に採用すると、第2実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0048】
また、第1最終成形ギヤ34の歯34aの数は、リブ34cの数の整数倍に設定されて第1最終成形ギヤ34の形状に対称性が得られており、第2最終成形ギヤ36の歯36aの数も、リブ36cの数の整数倍に設定されて第2最終成形ギヤ36の形状に対称性が得られていることから、第1最終ギヤ34のリブの位相と、第2最終ギヤ36のリブの位相とを一致させる作業を容易に行うことができる。
【0049】
そして、ギヤの配置や調整作業も簡単に行うことができるので、装置の組立も容易となって装置の量産性を向上させることができる。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明によると、第1最終ギヤ及び当該第1最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い周波数と、第2最終ギヤ及び当該第2最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い周波数とを一致させたことから、第1最終回転体と第2最終回転体の各々に速度変動が発生していても、第1最終ギヤの噛み合いの周波数波形の形状と、第2最終ギヤの噛み合いの周波数波形の形状とが類似することになり、第1最終回転体及び第2最終回転体の間の相対速度の発生を抑制することができる。
【0051】
また、請求項2記載の発明によると、第1最終ギヤの噛み合い位相と、第2最終ギヤの噛み合い位相とが一致するように、第1最終ギヤ及び第2最終ギヤを配置したことから、第1最終ギヤ及び第2最終ギヤの周波数波形の山と谷の位相も一致するようになり、さらに第1最終回転体及び第2最終回転体の間の相対速度の発生を抑制することができる。
【0052】
一方、請求項3の発明によると、第1最終ギヤ及び第2最終ギヤを射出成形で形成した成形ギヤとすると、ゲート痕跡の付近またはリブの付近で歯形誤差が生じたり、歯ピッチ誤差が生じやすく、回転した時に速度に周期的な変動が発生しやすいが、本発明では、第1最終ギヤ及び第2最終ギヤの速度変動周波数を一致させたことから、第1最終回転体及び第2最終回転体の間の相対速度の発生を抑制することができる。
【0053】
また、請求項4記載の発明によると、ゲート痕跡付近において歯形誤差が生じたり、歯ピッチ誤差が生じやすい第1最終ギヤ及び第2最終ギヤの両者は、ゲート痕跡の位相同士を一致させているので、第1最終ギヤ及び第2最終ギヤの周波数波形の山と谷の位相が一致し、さらに第1最終回転体及び第2最終回転体の間の相対速度の発生を抑制することができる。
【0054】
また、請求項5記載の発明によると、リブ付近においても歯形誤差が生じたり、歯ピッチ誤差が生じやすい第1最終ギヤ及び第2最終ギヤの両者は、リブの位相同士を一致させているので、第1最終ギヤ及び第2最終ギヤの周波数波形の山と谷の位相が一致し、さらに第1最終回転体及び第2最終回転体の間の相対速度の発生を抑制することができる。
【0055】
また、請求項6記載の発明によると、第1最終ギヤの噛み合い位相と、第2最終ギヤの噛み合い位相とが一致するように、第1最終ギヤ及び第2最終ギヤを配置したことから、さらに第1最終回転体及び第2最終回転体の間の相対速度の発生を抑制することができる。
さらに、請求項7記載の回転駆動装置を用いた画像形成装置によると、感光体及び駆動ローラの間の相対速度が抑制されることから、感光体上のトナー像が転写ベルトに等間隔に転写されていくので、バンディング等が発生しない高品質の印刷物を得ることができる。また、感光体及び駆動ローラの速度変動を発生させたままの状態とすることで、高精度に感光体ギヤ、駆動ローラギヤを形成する必要がなく、部品コストの低減化を図ることができる。そして、ギヤの配置や調整作業も簡単に行うことができるので、装置の組立も容易となって装置の量産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1実施形態の回転駆動装置を示す概略図である。
【図2】第1実施形態を構成している各ギヤの諸元を示す図表である。
【図3】第1実施形態において第1及び第2最終回転体で発生している速度変動と、これら第1及び第2最終回転体の間の相対速度を示すグラフである。
【図4】本発明に係る第2実施形態の回転駆動装置を示す概略図である。
【図5】第2実施形態の装置で使用している射出成形で形成した第1最終ギヤを示す図である。
【図6】第2実施形態の装置で使用している射出成形で形成した第2最終ギヤを示す図である。
【図7】第2実施形態を構成している各ギヤの諸元を示す図表である。
【図8】第2実施形態において第1及び第2最終回転体で発生している速度変動と、これら第1及び第2最終回転体の間の相対速度を示すグラフである。
【図9】本発明に係る第3実施形態の回転駆動装置を示す概略図である。
【図10】第3実施形態を構成している各ギヤの諸元を示す図表である。
【図11】第3実施形態において第1及び第2最終回転体で発生している速度変動と、これら第1及び第2最終回転体の間の相対速度を示すグラフである。
【図12】従来の回転駆動装置を示す概略図である。
【図13】従来の回転駆動装置の第1及び第2最終回転体で発生している速度変動と、これら第1及び第2最終回転体の間の相対速度を示すグラフである。
【符号の説明】
10…駆動ギヤ(原動ギヤ)、22…第1減速ギヤ(最終の減速ギヤ)、24…第2減速ギヤ、26…第3減速ギヤ(最終の減速ギヤ)、28…第1最終回転体(感光体)、29…第1最終ギヤ(感光体ギヤ)、29a…第1最終ギヤの歯、30…第2最終回転体(駆動ローラ)、31…第2最終ギヤ(駆動ローラギヤ)、31a…第2最終ギヤの歯、34…第1最終ギヤ(成形ギヤからなる第1最終ギヤ:感光体ギヤ)、34a…第1最終ギヤの歯、34b…ゲート痕跡、34c…リブ、36…第2最終ギヤ(成形ギヤからなる第2最終ギヤ:駆動ローラギヤ)、36a…第2最終ギヤの歯、36b…ゲート痕跡、36c…リブ、38…第1減速ギヤ(最終の減速ギヤ)、40…第2減速ギヤ、42…第3減速ギヤ(最終の減速ギヤ)、L7…第1最終ギヤ及びこの第1最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤ同士の軸心を結ぶ仮想線、L8…第2最終ギヤ及びこの第2最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤ同士の軸心を結ぶ仮想線

Claims (7)

  1. 原動ギヤに減速ギヤを介して噛み合い、第1最終回転体に同心に固定されている第1最終ギヤと、前記原動ギヤに他の減速ギヤを介して噛み合い、第2最終回転体に同心に固定されている第2最終ギヤとを備えた回転駆動装置において、
    前記第1最終ギヤ及び当該第1最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い周波数と、前記第2最終ギヤ及び当該第2最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い周波数とを一致させたことを特徴とする回転駆動装置。
  2. 前記第1最終ギヤ及び当該第1最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い位相と、前記第2最終ギヤ及び当該第2最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い位相とが一致するように、前記第1最終ギヤ及び前記第2最終ギヤを配置したことを特徴とする請求項1記載の回転駆動装置。
  3. 原動ギヤに減速ギヤを介して噛み合い、第1最終回転体に同心に固定されている第1最終ギヤと、前記原動ギヤに他の減速ギヤを介して噛み合い、第2最終回転体に同心に固定されている第2最終ギヤとを備えた回転駆動装置において、
    前記第1最終ギヤ及び前記第2最終ギヤを射出成形で形成した成形ギヤとし、前記第1最終ギヤ及び前記第2最終ギヤの速度変動周波数を一致させたことを特徴とする回転駆動装置。
  4. 前記第1最終ギヤの一方の面に同心円状に等間隔に設けられている複数のゲート痕跡のうちの一つの中心位置が、前記第1最終ギヤ及び当該第1最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤ同士の軸心を結ぶ仮想線上に一致し、且つ、前記第2最終ギヤの一方の面に設けられている複数のゲート痕跡のうちの一つの中心位置が、前記第2最終ギヤ及び当該第2最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤ同士の軸心を結ぶ仮想線上に一致するように、前記第1最終ギヤ及び前記第2最終ギヤを配置したことを特徴とする請求項3記載の回転駆動装置。
  5. 前記第1最終ギヤの他方の面に放射状に設けられている複数のリブのうちの一つの中心位置が、前記第1最終ギヤ及び当該第1最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤ同士の軸心を結ぶ仮想線上に一致し、且つ、前記第2最終ギヤの他方の面に設けられている複数のリブのうちの一つの中心位置が、前記第2最終ギヤ及び当該第2最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤ同士の軸心を結ぶ仮想線上に一致するように、前記第1最終ギヤ及び前記第2最終ギヤを配置したことを特徴とする請求項3記載の回転駆動装置。
  6. 前記第1最終ギヤ及び当該第1最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い位相と、前記第2最終ギヤ及び当該第2最終ギヤに噛み合っている最終の減速ギヤの噛み合い位相とが一致するように、前記第1最終ギヤ及び前記第2最終ギヤを配置したことを特徴とする請求項3乃至5の何れかに記載の回転駆動装置。
  7. 請求項1乃至6の何れかに記載の回転駆動装置を用いた画像形成装置であって、
    第1最終回転体を感光体とし、前記第1最終ギヤを前記感光体に同心に固定した感光体ギヤとし、前記第2最終回転体を駆動ローラとし、前記第2最終ギヤを前記駆動ローラに同心に固定した駆動ローラギヤとするとともに、無端状の転写ベルトが、前記駆動ローラに回転力が伝達されて前記感光体の外周に接した状態となっていることを特徴とする画像形成装置。
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