(57)【要約】【課題】装置の低騒音化を図ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】被駆動ユニットと、被駆動ユニットを駆動するための駆動源と、駆動源から駆動力が伝達される駆動ギヤ、および、駆動ギヤに噛み合う被駆動ギヤを有し、駆動源の駆動力を被駆動ユニットに伝達する駆動伝達手段とを備え、駆動ギヤおよび被駆動ギヤのいずれか一方を、クラウニングが施されたクラウニングギヤとした画像形成装置において、クラウニングギヤのクラウニング量を、５０［μｍ］未満とした。【選択図】図２
2020173423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動ユニットと、
前記被駆動ユニットを駆動するための駆動源と、
前記駆動源から駆動力が伝達される駆動ギヤ、および、前記駆動ギヤに噛み合う被駆動ギヤを有し、前記駆動源の駆動力を前記被駆動ユニットに伝達する駆動伝達手段とを備え、前記駆動ギヤおよび被駆動ギヤのいずれか一方を、クラウニングが施されたクラウニングギヤとした画像形成装置において、
前記クラウニングギヤのクラウニング量を、５０［μｍ］未満としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記駆動ギヤおよび前記被駆動ギヤのいずれか一方、または、両方がクラウニングが施されたクラウニングギヤであり、
前記駆動ギヤのクラウニング量と前記被駆動ギヤのクラウニング量の合計が、１０［μｍ］以上、４０［μｍ］以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記駆動ギヤおよび前記被駆動ギヤの歯幅が、８［ｍｍ］以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記駆動ギヤおよび前記被駆動ギヤの歯幅が、３０［ｍｍ］以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記駆動ギヤは、前記駆動源の駆動軸に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記駆動ギヤが金属で、前記被駆動ギヤが樹脂であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記被駆動ギヤが、クラウニングギヤであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記駆動ギヤが、クラウニングギヤであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記被駆動ユニットが、定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記被駆動ユニットが、シート搬送装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被駆動ユニットと、被駆動ユニットを駆動するための駆動源と、駆動源から駆動力が伝達される駆動ギヤ、および、駆動ギヤに噛み合う被駆動ギヤを有し、前記駆動源の駆動力を被駆動ユニットに伝達する駆動伝達手段とを備え、駆動ギヤおよび被駆動ギヤのいずれか一方を、クラウニングが施されたクラウニングギヤとした画像形成装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、上記画像形成装置として、被駆動ギヤを、最大歯厚の位置が歯すじ方向中央からずれている非対称クラウニングギヤとし、この非対称クラウニングギヤのクラウニング量を７０μｍとしたものが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、装置の騒音が大きくなるおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、被駆動ユニットと、前記被駆動ユニットを駆動するための駆動源と、前記駆動源から駆動力が伝達される駆動ギヤ、および、前記駆動ギヤに噛み合う被駆動ギヤを有し、前記駆動源の駆動力を前記被駆動ユニットに伝達する駆動伝達手段とを備え、前記駆動ギヤおよび前記被駆動ギヤのいずれか一方を、クラウニングが施されたクラウニングギヤとした画像形成装置において、前記クラウニングギヤのクラウニング量を、５０［μｍ］未満としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、装置の低騒音化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る複写機の全体概要図。
【図２】駆動装置の概略構成図。
【図３】駆動装置の変形例を示す図。
【図４】モータ軸の支持について説明する図。
【図５】ミスアライメントが発生したときの駆動ギヤと被駆動ギヤとの噛み合いについて説明する図。
【図６】被駆動ギヤがクラウニング量０［μｍ］のときの振動データ。
【図７】被駆動ギヤが、クラウニング量２０［μｍ］のクラウニングギヤのときの振動データ。
【図８】被駆動ギヤが、クラウニング量５０［μｍ］のクラウニングギヤのときの振動データ。
【図９】検証実験２における駆動ギヤと被駆動ギヤとの諸元について説明する図。
【図１０】はす歯ギヤについて説明する図。
【図１１】検証実験２の結果を示すグラフ。
【図１２】クラウニング量と歯幅とを調べた結果を示すグラフ。
【図１３】駆動ギヤと被駆動ギヤとでクラウニング量を振り分けて実験を行った結果を示すグラフ。
【図１４】シート搬送装置の一例を示す概略図。
【図１５】複数枚のシートが重なって搬送される重送が発生した状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラー複写機に適用した一実施形態について、図を用いて説明する。
まず、本実施形態の複写機５００の全体概要について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機５００の全体概要図である。
本実施形態における複写機５００は、いわゆるタンデム式の画像形成装置であって、乾式二成分現像剤を用いた乾式二成分現像方式を採用したものである。この複写機５００は、複写機本体１００、複写機本体１００を載置する給紙テーブル２００、複写機本体１００上に取り付けるスキャナ３００、及びスキャナ３００の上部に取り付ける原稿自動搬送装置４００から構成されている。
【０００９】
この複写機５００では、スキャナ３００から読み取った画像情報である画像データを受け取って、又はパソコン等の外部機器からの印刷データを受け取って画像形成処理を行う。複写機本体１００には、図に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色用の４個の回転体としての円筒状の潜像担持体である感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが並設されている。これら感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、駆動ローラを含む回転可能な複数のローラに支持された無端ベルト状の中間転写ベルト５に接触するように、そのベルト移動方向に沿って並んで配置されている。
【００１０】
また、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの周りには、それぞれ、帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ、各色対応の現像装置９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋ、クリーニング装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋ、除電ランプ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋ等の電子写真プロセス用部材がプロセス順に配設されている。そして、各感光体ドラム１の上方には、光書込装置１７が設けられている。また、各感光体ドラム１の中間転写ベルト５を介して対向する位置には、それぞれ１次転写手段である１次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋが配置されている。
【００１１】
中間転写ベルト５は、架張ローラ１１，１２，１３及びテンションローラ１４に架け渡されており、駆動源により回転駆動される駆動ローラである架張ローラ１２の回転により回転駆動される。架張ローラ１３の中間転写ベルト５を介して対向する位置には、ベルトクリーニング装置１９が設けられており、２次転写後に中間転写ベルト５上に残留する残トナーを除去する。また、架張ローラ１１は、２次転写手段である２次転写ローラ７に対向する２次転写対向ローラであり、中間転写ベルト５を介して２次転写ローラ７との間に２次転写ニップ部を形成する。
【００１２】
この２次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、架張ローラ対１６に架張された転写紙搬送ベルト１５が設けられており、トナー像が２次転写された転写紙を定着装置１８まで搬送する。定着装置１８は、定着ローラ対８を備えており、その定着ニップ部で熱及び圧力を加えて、未定着のトナー像を転写紙上に定着する。
【００１３】
次に、本実施形態における複写機５００のコピー動作について説明する。
本実施形態に係る複写機５００でフルカラー画像を形成する場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台４０１に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３０１上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じて押さえる。その後、ユーザーがスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３０１上に搬送される。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３０２および第二走行体３０３が走行を開始する。これにより、第１走行体３０２からの光がコンタクトガラス３０１上の原稿で反射し、その反射光が第二走行体３０３のミラーで反射されて、結像レンズ３０４を通じて読取センサ３０５に案内される。このようにして原稿の画像情報を読み取る。
【００１４】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、モータが駆動し、駆動ローラである架張ローラ１２が回転駆動して中間転写ベルト５が回転駆動する。また、これと同時に、後述する感光体駆動装置により、感光体ドラム１Ｙを図中矢印の方向に回転駆動しながら帯電器２Ｙで一様帯電する。その後、光書込装置１７からの光ビームＬｙを照射して感光体ドラム１Ｙ上にＹ静電潜像を形成する。このＹ静電潜像は、現像装置９Ｙにより、現像剤中のＹトナーにより現像される。現像時には、現像ローラ９１と感光体ドラム１Ｙとの間に所定の現像バイアスが印加され、現像ローラ９１と感光体ドラム１Ｙとの間に形成されている所定の間隙（現像ギャップ）において、現像ローラ９１上のＹトナーが感光体ドラム１Ｙ上のＹ静電潜像部分に静電吸着する。
【００１５】
このように現像されて形成されたＹトナー像は、感光体ドラム１Ｙの回転にともない、感光体ドラム１Ｙと中間転写ベルト５とが接触する１次転写位置に搬送される。この１次転写位置において、中間転写ベルト５の裏面には、１次転写ローラ６Ｙにより所定のバイアス電圧が印加される。そして、このバイアス印加によって発生した１次転写電界により、感光体ドラム１Ｙ上のＹトナー像を中間転写ベルト５側に引き寄せ、中間転写ベルト５上に１次転写する。以下、同様にして、Ｍトナー像、Ｃトナー像、Ｂｋトナー像も、中間転写ベルト５上のＹトナー像に順次重ね合うように１次転写される。なお、２次転写後の中間転写ベルト５上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１９により除去される。
【００１６】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙に応じた給紙テーブル２００の給紙ローラ２０２が回転し、給紙カセット２０１の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ２０３で１枚に分離して給紙路２０４に入り込み、搬送ローラ２０５により複写機本体１００内の給紙路１０１まで搬送される。このようにして搬送された転写紙は、レジストローラ１０２に突き当たったところで止められる。なお、給紙カセット２０１にセットされていない転写紙を使用する場合、手差しトレイ１０５にセットされた転写紙を給紙ローラ１０４により送り出し、分離ローラ１０８で１枚に分離した後、手差し給紙路１０３を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ１０２に突き当たったところで止められる。
【００１７】
中間転写ベルト５上に４色重なり合ったトナー像は、中間転写ベルト５の回転にともない、２次転写ローラ７と対向する２次転写位置に搬送される。また、レジストローラ１０２は、上述のようにして中間転写ベルト５上に形成された合成トナー像が２次転写位置に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始し、転写紙を２次転写位置に搬送する。そして、この２次転写位置において、２次転写ローラ７により転写紙の裏面に所定のバイアス電圧が印加され、そのバイアス印加により発生した２次転写電界及び２次転写位置での当接圧により、中間転写ベルト５上のトナー像が転写紙上に一括して２次転写される。その後、トナー像が２次転写された転写紙は、転写紙搬送ベルト１５により定着装置１８に搬送されて、定着装置１８に設けられた定着ローラ対８により定着処理が行われる。そして、定着処理が行われた転写紙は、排紙ローラ対１０６により、装置外に設けられた排紙トレイ１０７上に排出されてスタックされる。または、切換爪１０９で切り替えてシート反転装置１１０に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にもトナー像を記録した後、排紙ローラ対１０６によって排紙トレイ１０７上に排出する。
【００１８】
本実施形態において、各色の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ及びこれらの周囲に配置される現像装置９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋ等は、色ごとに、複写機本体１００から着脱自在なプロセスカートリッジで構成されている。具体的には、各色のプロセスカートリッジは、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ、帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ、現像装置９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋ、クリーニング装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋ、除電ランプ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋが、一体に支持された構成となっている。なお、少なくとも感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ及び現像装置９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋを備えたプロセスカートリッジであればよい。
【００１９】
次に、複写機５００が備える駆動装置の一例について説明する。
図２は、駆動装置３０の概略構成図である。
この駆動装置３０は、被駆動ユニットとしての定着装置１８の定着ローラ対８を駆動するものである。
駆動装置３０は、駆動源たる駆動モータ３１を有しており、この駆動モータ３１のモータ軸３１ａには、金属のモータ軸３１ａに直接歯が形成された金属からなる駆動ギヤ３２である。この駆動ギヤ３２には、樹脂からなる被駆動ギヤ３３が噛み合っており、この被駆動ギヤ３３は、定着ローラ対８の駆動ローラ８ａのローラ軸端部に取りつけられている。
【００２０】
駆動ギヤ３２は、歯すじが軸方向に平行なクラウニング量０［μｍ］の通常のギヤである。一方、被駆動ギヤ３３は、クラウニングが施されたクラウニングギヤであり、クラウニング量は５０［μｍ］未満である。また、本実施形態では、被駆動ギヤ３３をクラウニングギヤとしているが、駆動ギヤ３２を、クラウニング量５０［μｍ］未満のクラウニングギヤとしてもよい。
【００２１】
図３は、駆動装置３０の変形例を示す図である。
図３に示す変形例の駆動装置３０は、連結ジョイント３４を有しており、定着装置１８が、装置本体に対して着脱可能に構成されているものである。
【００２２】
定着装置１８は、定着ローラ対８の間を通過する転写紙に対して熱と圧力を加えて、表面に転写された４色トナー像の定着を行なうものである。このように、転写紙に対して所定の圧力を加えるため、一方のローラを他方のローラに対して他の搬送ローラ対よりも大きな加圧力で加圧している。そのため、画像形成装置のユニット中でトルク負荷が重いユニットとなっている。そのため、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３との噛み合い部にかかる負荷トルクが大きく、噛み合い時の振動などが大きくなる。その結果、装置の騒音が大きくなるおそれがある。
【００２３】
また、図３に示すような構成とし、定着装置１８を装置本体に対して着脱可能な構成とした場合は、定着装置に設けられた従動側カップリング３４ｂを、被駆動ギヤ３３のギヤ軸３３ｂ先端に設けられた駆動側カップリング３４ａに連結させた際に、ギヤ軸３３ｂが傾いて、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３との間にミスアライメントが生じやすい。このような、ミスアライメントが発生することで、噛み合い時の振動などが大きくなり、装置の騒音が大きくなるおそれがある。
【００２４】
なお、図２に示す構成においても、製造誤差や組み付け誤差により、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３との間にミスアライメントが生じる。例えば、駆動モータ３１のモータ取り付け面に対する組付け誤差により、モータ軸３１ａが、モータ取り付け面に対してモータ軸３１ａが傾く所謂軸倒れにより駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３との間にミスアライメントが生じる。
【００２５】
図４は、モータ軸３１ａの支持について説明する図であり、（ａ）は、モータ軸３１ａの支持構造を示す駆動装置の概略構成図であり、（ｂ）は、ａ付近の拡大図である。
駆動モータ３１は、ブラシレスモータであり、モータ内には、モータ軸３１ａを受ける２つの玉軸受１３１、１３２が設けてある。このようにモータ軸３１ａは、一端側が２つの玉軸受に支持され、駆動ギヤ３２を有する他端側が自由端となっている。そのため、駆動ギヤ３２の歯面が受ける力によりモータ軸３１ａがたわみやすく軸倒れが生じやすい。
【００２６】
さらに、図４（ｂ）に示すとおり、ブラシレスモータは、玉軸受の内輪とモータ軸３１ａとの間、外輪とハウジングとの間、外輪と玉との間および内輪と玉との間にそれぞれガタを有する場合がある。このうち、内輪とモータ軸３１ａとの間のガタ、外輪とハウジングとの間のガタは、玉軸受をモータ軸とハウジングとの間に圧入することで無くすことができる。しかし、外輪と玉との間のガタや内輪と玉との間のガタであるラジアル隙間は、無くすことができず、これらの間に５〜１０μｍのガタを有している。このようなガタにより、モータ軸の軸倒れが積み上がる。
【００２７】
このように、駆動モータ３１に起因するモータ軸３１ａの軸倒れ、駆動モータをモータ取り付け面に取り付けるときの組付け誤差に起因するモータ軸３１ａの軸倒れ、組付け後の駆動時の駆動ギヤの歯面にかかる力に起因するモータ軸３１ａの軸倒れなどの積み上げにより、位置度ずれが最大±０.３５ｍｍ、モータ軸３１ａの倒れ角が、最大±０．７°となるおそれがある。なお、上記位置度ずれは、以下の式で表されるものである。
位置度ずれ＝駆動ギヤ３２の長さ（歯幅）×ｔａｎ（モータ軸３１ａの倒れ角）
【００２８】
このように、図２に示す構成でも、上述したモータ軸３１ａの軸倒れにより駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３との間にミスアライメントが生じ噛み合い時の振動などが大きくなり、装置の騒音が大きくなるおそれがある。
【００２９】
駆動ギヤ３２は、装置の小型化を図りつつ、大きな減速比が得られるように、なるべく小径とするのが好ましく、また、小径化による耐久性低下の観点から、駆動ギヤ３２を金属ギヤとしている。また、駆動ギヤ３２を、モータ軸３１ａに直接形成するのが好ましい。これにより、装置の小型化を図りつつ、大きな減速比が得られ、かつ、金属で構成されるため高耐久となり好ましい。しかし、金属ギヤは、樹脂ギヤよりも硬いため、樹脂ギヤとは異なり弾性変形で負荷を十分吸収できない。その結果、噛み合い振動が大きくなり、騒音が大きくなるおそれがある。
【００３０】
また、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３との噛み合い時の振動が例えば、感光体に伝達し、感光体が回転方向に振動すると、バンディングなどの異常画像が発生するおそれがある。
【００３１】
このような、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３との噛み合い時の振動を抑制するために、ギヤの高精度化や、ギヤを樹脂化することが実施されていたが、近年、さらなる低騒音、高画質が求められている。そこで、本実施形態では、被駆動ギヤ３３を、クラウニングギヤとしている。被駆動ギヤ３３をクラウニングギヤとすることで、ミスアライメントが発生したときに発生する噛み合い振動を抑制することができる。また、被駆動ギヤ３３のクラウニング量を、５０［μｍ］未満とし、適度なクラウニングとすることで、噛み合い周波数における騒音の増大を抑制することができ、騒音を抑制することができる。
【００３２】
図５は、ミスアライメントが発生したときの駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３との噛み合いについて説明する図である。図５（ａ）は、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３の両方が、クラウニング量０［μｍ］の通常のギヤの場合について示す図であり、図５（ｂ）は、被駆動ギヤ３３のクラウニングが適度な場合について説明する図であり、図５（ｃ）は、被駆動ギヤ３３のクラウニングが過度な場合について説明する図である。
【００３３】
被駆動ギヤ３３のギヤ軸が傾いたり、被駆動ギヤ３３とギヤ軸との間にガタがあり被駆動ギヤ３３がギヤ軸に対して傾いたりしてミスアライメントが発生したとき、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３の両方が通常のギヤのときは、図５（ａ）に示すように、全体の歯幅で噛み合うことができず、通常のギヤの歯３２ａの図中下側と、被駆動ギヤの歯３３ａの図中下側とが噛み合う状態となる。一部の歯幅で受けている片当たり状態での駆動伝達となり、駆動伝達が不安定となり、振動や回転ムラが大きくなる。その結果、騒音の増大、画像品質の悪化につながる。
【００３４】
図５（ｃ）に示すように、クラウニング量が５０［μｍ］以上と過度の場合は、ミスアライメントが生じた場合でも、歯当たり箇所を歯すじ方向の略中央にでき、歯の一端側に荷重が加わることによる歯の捩れやギヤの回転方向の捩れなどを抑制することができ、全体の振動は、低下される。しかし、駆動ギヤ３２の歯３２ａと被駆動ギヤ３３の歯３３ａとが噛み合う歯幅が非常に狭くなり、歯のごく僅かな範囲に荷重が集中することになる。このように、荷重が集中ことで、後述するように、噛み合い周波数での騒音が大きくなる。
【００３５】
一方、図５（ｂ）に示すように被駆動ギヤ３３のクラウニング量を５０［μｍ］未満とし、適度なクラウニング量の場合、駆動ギヤの歯３２ａと被駆動ギヤの歯３３ａとの噛み合い箇所（歯当たり箇所）が、駆動ギヤと被駆動ギヤの両方がクラウニング量０［μｍ］の通常のギヤのときよりも中央側にできる。また、駆動ギヤの歯３２ａと被駆動ギヤの歯３３ａとが噛み合う歯幅を、クラウニング量が過度な図５（ｃ）の構成に比べて、広げることができる。これにより、振動や回転ムラが抑制され、騒音の増大、画像品質の悪化を抑制することができる。
【００３６】
また、複数のギヤのうち、モータ軸に設けられたギヤ、または、モータ軸のギヤと噛み合うギヤをクラウニングギヤとするのが好ましい。これは、モータ軸に設けられたギヤとの噛み合い箇所よりも駆動伝達方向下流側では、負荷が加わったときに、バックラッシュ等によりその負荷を駆動伝達方向上流側へ逃がすことができる。しかし、モータ軸に設けられたギヤは、直接モータから駆動力を受けるギヤであり、モータ軸に設けられたギヤとの噛み合い箇所で、最も負荷を受けることになる。従って、モータ軸に設けられたギヤ、または、モータ軸に噛み合うギヤをクラウニング量５０［μｍ］未満のクラウニングギヤとすることで、アライメントミスが生じた際の騒音の発生を、効果的に抑制することができる。
【００３７】
［検証実験１］
本出願人は、図３に示す駆動装置３０において、被駆動ギヤ３３が通常のギヤ（クラウニング量＝０［μｍ］）の場合、被駆動ギヤ３３をクラウニング量２０［μｍ］のクラウニングギヤとした場合、被駆動ギヤ３３をクラウニング量２０［μｍ］のクラウニングギヤとした場合について、ギヤのかみ合い評価を実施した。
ギヤのかみ合い評価の駆動条件は、以下の通りである。
・被駆動ユニット（定着装置）の負荷：２．０［Ｎ・ｍ］
・駆動モータ回転数：２０００［ｒｐｍ］
・駆動減速：１５
・駆動ギヤ３２：金属ギヤ（通常のギヤ）
・被駆動ギヤ３３：樹脂ギヤ（クラウニングギヤ）
・駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３のかみ合い周波数：６００〜７００［Ｈｚ］
【００３８】
上記駆動条件で、駆動を行なって振動を測定した。その結果を、図６〜図８に示す。図６は、被駆動ギヤが通常のギヤ（クラウニング量＝０μｍ）のときの振動データであり、図７は、被駆動ギヤが、クラウニング量２０［μｍ］のクラウニングギヤのときの振動データである。また、図８は、被駆動ギヤが、クラウニング量５０［μｍ］のクラウニングギヤのときの振動データである。図６〜図８におけるＸ軸は、周波数であり、Ｙ軸は加速度（振動）である。
【００３９】
図６に示すように、被駆動ギヤを通常のギヤ（クラウニング量＝０μｍ）とした場合は、図５（ａ）で示したように、端部で噛み合っている影響で、歯にかかる荷重が端部に集中し、歯の回転方向の捩れ、ギヤの回転方向の捩れなどの振動で、様々な周波数の振動が確認された。
【００４０】
また、被駆動ギヤを、クラウニング量５０［μｍ］のクラウニングギヤとした場合は、歯当たりの箇所を、歯幅方向略中央にでき、歯の回転方向の捩れやギヤの回転方向の捩れが生じず、図８に示すように、噛み合い周波数（６００〜７００［Ｈｚ］）以外の周波数の振動は、十分に抑制されている。しかし、図５（ｃ）で示したように、歯当たりの幅が狭く局所的に駆動伝達が行なわれるために荷重が歯の中央部に集中し、噛み合い周波数の振動が大きくなった。
【００４１】
一方、被駆動ギヤ３３をクラウニング量２０［μｍ］のクラウニングギヤとした場合は、図５（ｂ）で示したように、歯当たりの箇所を、歯幅方向中央側にでき、歯の回転方向の捩れやギヤの回転方向の捩れが抑制され、図７に示すように、噛み合い周波数（６００〜７００［Ｈｚ］）以外の周波数の振動を十分に抑制できた。また、図５（ｂ）に示すように、歯当たりの幅も適度に有している結果、噛み合い周波数の振動も抑制された。
【００４２】
被駆動ギヤを通常のギヤ（クラウニング量＝０μｍ）した場合の音圧レベルは６０［ｄＢ］であり、被駆動ギヤを、クラウニング量５０［μｍ］のクラウニングギヤの場合の音圧レベルも６０［ｄＢ］であり、通常のギヤと同レベルであった。一方、被駆動ギヤ３３をクラウニング量２０［μｍ］のクラウニングギヤとしたものは、音圧レベルは５９［ｄＢ］程度となり、音のエネルギー量としては、６０［ｄＢ］の場合に比べて、３０［％］低減することができた。その結果、被駆動ギヤ３３をクラウニング量２０［μｍ］のクラウニングギヤを用いることで、装置の騒音を大きく低減することができる。
【００４３】
実際は、これ以外にも被駆動ギヤのクラウニング量などを振って評価を行なっているが、クラウニング量が少しでもあれば、すなわち、被駆動ギヤがクラウニングギヤであれば、被駆動ギヤが、通常のギヤ（クラウニング量＝０μｍ）の場合に比べて、振動の低減効果がみられ、装置の騒音や画像への影響を低減できることが確認されている。このことから、被駆動ギヤ３３をクラウニングギヤとし、クラウニング量を５０［μｍ］未満とすることで、被駆動ギヤを通常のギヤ（クラウニング量＝０μｍ）とした場合に比べて、騒音を抑えられる。
【００４４】
［検証実験２］
検証実験２は、モータ軸３１ａの倒れ角を変えて、クラウニング量と回転ムラとの関係を調べたものである。図９に示すように、駆動ギヤ３２は、通常のギヤ（クラウニング量＝０μｍ）を用い、被駆動ギヤ３３は、クラウニング量Ｃが互いに異なる６つのクラウニングギヤを用いて、検証実験２を行った。駆動ギヤ３２および被駆動ギヤ３３の歯幅Ｗは、１０ｍｍである。また、駆動ギヤ３２、被駆動ギヤ３３は、ねじれ角１２°のはす歯ギヤである。なお、ねじれ角αとは、図１０に示すように、はす歯の軸方向に対する傾斜角度である。また、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３との噛み合い周波数は、６００Ｈｚ〜７００Ｈｚである。
【００４５】
また、図９に示すように、駆動モータ３１を傾けて、モータ軸３１ａの倒れ角θを調整した。はす歯は、軸方向一端側から他端側へ噛み合い位置が変化するが、はす歯の最初に噛み合う側で片当たりが生じるような軸倒れ方向を＋、はす歯の最後に噛み合う側で片当たりが生じるような軸倒れ方向をマイナスとした。本検証実験２では、図４（ａ）に示すように、モータ軸３１ａの先端が被駆動ギヤ３３から離れる方向の傾きが、軸倒れ方向＋であり、モータ軸３１ａの先端が被駆動ギヤ３３に近づく方向の傾きが、軸倒れ方向−である。この検証実験２では、−１.０°〜＋１．０の範囲で、０．５°毎に回転ムラを測定した。回転ムラは、図４（ａ）に示すように、被駆動ギヤ３３のギヤ軸３３ｂにエンコーダ３５を取り付け、このエンコーダ３５により測定した。その結果を図１１に示す。
【００４６】
図１１に示すように、クラウニング量が、１０μｍ〜３０μｍのものは、部品のばらつきや組付け誤差の積み上げによるモータ軸３１ａの最大倒れ角の範囲（−０．７°〜＋０．７°）で、通常のギヤ（クラウニング量＝０）のものに比べて回転ムラを抑制することができた。一方、クラウニング量が４０μｍのものは、倒れ角が−０．５°のときは、通常のギヤ（クラウニング量＝０）のものに比べて回転ムラが悪くなっていたが、倒れ角が＋０．５°や＋１．０のときは、最も回転ムラが少なく、回転ムラの平均値が、通常のギヤ（クラウニング量＝０）のものに比べて十分低いものになっていた。このことから、クラウニング量が４０μｍのものも回転ムラの改善を十分に期待できる。
【００４７】
図１２は、クラウニング量Ｃと歯幅Ｗとを調べた結果を示すグラフである。
図１２（ａ）は、はす歯のねじれ角αが、１２°のときの結果を示しており、図１２（ｂ）は、はす歯のねじれ角αが、２０°のときの結果を示している。
なお、図１２においては、モータ軸３１ａを、＋０．５°傾け、図４（ａ）に示すエンコーダ３５を用いて回転ムラを測定した。また、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３との噛み合い周波数は、６００Ｈｚ〜７００Ｈｚである。
【００４８】
図１２（ａ），図１２（ｂ）からわかるように、クラウニングギヤを用いる場合は、歯幅を、８ｍｍ以上とすることで、回転ムラを通常のギヤ（クラウニング量＝０）以下にでき好ましい。これは、クラウニングギヤは、歯面の中央で噛み合う構成であり、通常のギヤよりも噛み合い率が低下しやすい。また、歯幅Ｗが短くなるほど、クラウニング量Ｃに対する歯面の湾曲（曲率）が大きくなり、噛み合い率が低下しやすい。一般的に、噛み合い率が１．２を下回ると、スムーズな回転ができず、回転ムラの増大や騒音の増大を招くことが知られている。クラウニングギヤにおいて、歯幅が、８ｍｍを下回ると、ミスアライメント発生時におけるクラウニングギヤによる回転ムラ抑制効果（歯当たりの箇所を歯幅方向中央側にできて回転ムラを抑制できる効果）よりも、噛み合い率が１．２を下回り、回転ムラを悪化させる効果の方が大きくなる。その結果、クラウニングギヤを用いたものが、通常のギヤ（クラウニング量＝０）を用いたものに比べて、回転ムラが悪くなったと考えられる。従って、クラウニングギヤを用いる場合は、歯幅Ｗを８ｍｍ以上とすることで、噛み合い率１．２以上を確保でき噛み合い率の低下による回転ムラが生じるのを抑制できる。
【００４９】
図１２（ａ）に示すように、歯幅が３０ｍｍを超えると、クラウニングギヤによる回転ムラの抑制効果が低下していることがわかる。これは、歯幅Ｗが長いと、クラウニング量Ｃに対する歯面の湾曲（曲率）が小さくなる。その結果、ミスアライメント発生時の歯当たりの箇所が歯幅方向一端側により、回転ムラの抑制効果が低下すると考えられる。従って、クラウニングギヤによる回転ムラ抑制効果を十分に得るためには、歯幅は、３０ｍｍ以下にするのが好ましい。
【００５０】
なお、図１２（ｂ）に示すように、ねじれ角αが２０°の場合は、歯幅Ｗが２２ｍｍを超えると、通常のギヤ（クラウニング量＝０）、クラウニングギヤともに、回転ムラが大きくなりすぎ、ギヤとして使用できないが、少なくとも使用可能な歯幅の範囲（８〜２２ｍｍ）において、クラウニングギヤとすることで、通常のギヤ（クラウニング量＝０）よりも回転ムラを抑制できる。
【００５１】
図１３は、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３とでクラウニング量を振り分けて実験を行った結果を示すグラフである。
なお、図１３においては、モータ軸３１ａを、＋０．５°傾け、図４（ａ）に示すエンコーダ３５を用いて回転ムラを測定した。また、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３との噛み合い周波数は、６００Ｈｚ〜７００Ｈｚである。
図１３に示すように、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３との総クラウニング量が同じ場合、得られる回転ムラもほぼ同等となる。従って、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤ３３の総クラウニング量が、１０〜４０μｍであれば、回転ムラを良好に抑制できる。なお、加工コストを考えれば、駆動ギヤ３２、被駆動ギヤ３３のいずれか一方のみクラウニングギヤとするのが好ましい。
【００５２】
上記では、装置の中で負荷が大きい定着装置１８の駆動装置に本発明を適用した実施形態について説明したが、転写紙を搬送するシート搬送装置に本発明を適用してもよい。シート搬送装置に本発明を適用することで、効果的に画像形成装置の騒音を抑えることができる。
【００５３】
図１４は、シート搬送装置の一例を示す概略図である。
図１４に示すように、搬送ローラ対１１１を駆動する駆動装置４０Ａと、搬送ローラ対１１２を駆動する駆動装置４０Ｂとを備えており、各駆動装置は、複数のギヤを介して駆動モータの駆動力を搬送ローラ対に伝達する。シート搬送装置は、図１４に示すように、少なくともひとつの搬送ローラ対を駆動する駆動装置を複数備えており、各駆動装置から振動や騒音が発生する。各搬送ローラ対の負荷は小さいため、各駆動装置で発生する騒音としては、小さいが、複数の駆動装置を備えるため、画像形成装置全体としての騒音寄与度は高くなるのである。
【００５４】
そのため、各駆動装置の複数のギヤのうち、金属ギヤである駆動モータのモータ軸に直接設けられた駆動ギヤに噛み合うギヤを、クラウニング量が５０［μｍ］未満のクラウニングギヤとする。これにより、各駆動装置の騒音を抑制することができ、効果的に画像形成装置の騒音を抑えることができる。また、駆動ギヤとこの駆動ギヤに噛み合う従動ギヤとの総クラウニング量を、１０〜４０μｍとすることで、搬送ローラの回転ムラが抑えられ、シートを規定速度で安定的に搬送することができる。これにより、シートの搬送速度の変動による濃度ムラを抑制することもできる。
【００５５】
図１５は、複数枚のシートが重なって搬送される重送が発生した状態を示す図である。
図１５に示すように、重送時は、急激な負荷が搬送ローラ対にかかり、搬送ローラ対がロックしギヤ列が破損するリスクがある。図５（ａ）や図５（ｃ）に示すように、歯当たりの幅が狭いと、荷重が集中するためギヤの破損リスクが高い。一方、クラウニング量５０［μｍ］未満のクラウニングギヤとすることで、歯当たり幅を広くでき、ギヤの破損リスクを低減することができるという利点もある。
【００５６】
また、本発明は、感光体ドラム１に駆動力を伝達するギヤ列、現像装置９の各ローラに駆動力を伝達するギヤ列、中間転写ベルト５に駆動力を伝達するギヤ列、２次転写ローラ７に駆動力を伝達するギヤ列などにも、本発明を適用することで、騒音の抑制と、振動や回転ムラによる画像品質の低下を抑制することができる。
【００５７】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
定着装置１８などの被駆動ユニットと、被駆動ユニットを駆動するための駆動モータ３１などの駆動源と、駆動源から駆動力が伝達される駆動ギヤ３２、および、駆動ギヤ３２に噛み合う被駆動ギヤ３３を有し、駆動源の駆動力を被駆動ユニットに伝達するギヤ列などの駆動伝達手段とを備え、駆動ギヤ３２および被駆動ギヤ３３のいずれか一方を、クラウニングが施されたクラウニングギヤとした画像形成装置において、クラウニングギヤのクラウニング量を、５０［μｍ］未満とした。
これによれば、検証実験で説明したように、駆動ギヤおよび被駆動ギヤのいずれか一方を、クラウニング量５０［μｍ］未満のクラウニングギヤとすることで、クラウニング量が０［μｍ］の通常のギヤ同士を噛み合せた場合に比べて振動を抑制でき、低騒音化を図ることができる。
【００５８】
（態様２）
態様１において、駆動ギヤ３２および被駆動ギヤ３３のいずれか一方、または、両方がクラウニングが施されたクラウニングギヤであり、駆動ギヤ３２のクラウニング量と被駆動ギヤ３３のクラウニング量の合計が、１０［μｍ］以上、４０［μｍ］以下である。
これによれば、図１１、図１３を用いて説明したように、回転ムラを抑えることができる。
【００５９】
（態様３）
態様１または２において、駆動ギヤ３２および被駆動ギヤ３３の歯幅が、８［ｍｍ］以上である。
これによれば、図１２を用いて説明したように、回転ムラを抑えることができる。
【００６０】
（態様４）
態様１乃至３いずれかにおいて、駆動ギヤ３２および被駆動ギヤ３３の歯幅が、３０［ｍｍ］以下である。
これによれば、図１２を用いて説明したように、クラウニングギヤによる回転ムラ抑制効果を十分に得ることができる。
【００６１】
（態様５）
態様１乃至４いずれかにおいて、駆動ギヤ３２は、駆動モータ３１など駆動源の駆動軸に設けられている。
これによれば、実施形態で説明したように、駆動軸に設けられているギヤは、直接、駆動源の駆動力が伝達されるため、他のギヤと異なり、負荷を受けた際その負荷を受け流すことができない。従って、駆動軸に設けられているギヤと、そのギヤに噛み合う被駆動ギヤとの噛み合い箇所が最も負荷が大きくなる。従って、駆動軸に設けられているギヤまたはこのギヤに噛み合うギヤを、クラウニング量５０［μｍ］未満のクラウニングギヤとすることで、ミスアライメントが生じたときの振動や騒音を効果的に抑制することができる。
【００６２】
（態様６）
態様１乃至５いずれかにおいて、駆動ギヤ３２が金属で、被駆動ギヤ３３が樹脂である。
これによれば、実施形態で説明したように、金属で硬い駆動ギヤは、樹脂ギヤとは異なり、弾性変形して振動を減衰させる効果が低い。そのため、金属ギヤとの噛み合い箇所で振動や騒音が大きくなりやすい。従って、金属ギヤまたはこのギヤに噛み合う樹脂ギヤを、クラウニング量５０［μｍ］未満のクラウニングギヤとすることで、ミスアライメントが生じたときの振動や騒音を効果的に抑制することができる。
【００６３】
（態様７）
態様１乃至６いずれかにおいて、被駆動ギヤ３３が、クラウニングギヤである。
これによれば、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤとの噛み合い箇所での振動や騒音を抑制することができる。
【００６４】
（態様８）
態様１乃至７いずれかにおいて、駆動ギヤ３２が、クラウニングギヤである。
これによれば、駆動ギヤ３２と被駆動ギヤとの噛み合い箇所での振動や騒音を抑制することができる。
【００６５】
（態様９）
態様１乃至８いずれかにおいて、被駆動ユニットが定着装置である。
これによれば、実施形態で説明したように、画像形成装置内で負荷が高い定着装置に駆動源の駆動力を伝達する駆動伝達手段のギヤを、クラウニング量５０［μｍ］未満のクラウニングギヤとすることで、効果的に装置の騒音を抑制することができる。
【００６６】
（態様１０）
態様１乃至９いずれかにおいて、被駆動ユニットが、シート搬送装置である。
これによれば、実施形態で説明したように、シート搬送装置は、複数の駆動装置を備えており、これら複数の駆動装置のそれぞれで騒音が発生するため、画像形成装置全体としての騒音寄与度は高い。従って、シート搬送装置の各搬送ローラ対に駆動源の駆動力を伝達する駆動伝達手段のギヤを、クラウニング量５０［μｍ］未満のクラウニングギヤとすることで、効果的に装置の騒音を抑制することができる。また、重送などの発生で急峻な負荷変動が発生したときに、ギヤが破損するのを抑制することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１      ：感光体ドラム
８      ：定着ローラ対
８ａ    ：駆動ローラ
１８    ：定着装置
３０    ：駆動装置
３１    ：駆動モータ
３１ａ  ：モータ軸
３２    ：駆動ギヤ
３２ａ  ：歯
３３    ：被駆動ギヤ
３３ａ  ：歯
３３ｂ  ：ギヤ軸
３４    ：連結ジョイント
３４ａ  ：駆動側カップリング
３４ｂ  ：従動側カップリング
４０Ａ  ：駆動装置
４０Ｂ  ：駆動装置
５００  ：複写機
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６８】
【特許文献１】特許第５４８９８２８号公報
【図１】
2020173423.tif 000003
【図２】
2020173423.tif 000004
【図３】
2020173423.tif 000005
【図４】
2020173423.tif 000006
【図５】
2020173423.tif 000007
【図６】
2020173423.tif 000008
【図７】
2020173423.tif 000009
【図８】
2020173423.tif 000010
【図９】
2020173423.tif 000011
【図１０】
2020173423.tif 000012
【図１１】
2020173423.tif 000013
【図１２】
2020173423.tif 000014
【図１３】
2020173423.tif 000015
【図１４】
2020173423.tif 000016
【図１５】
2020173423.tif 000017