(57)【要約】【課題】  駆動力伝達機構の周期的な剛性の変化がなく、従動軸に確実に駆動力を与えるよう連結部分の剛性を高くし、かつ偏芯の少ない回転駆動力伝達機構を提供する。【解決手段】  金属製のハブに樹脂をモールド成形する回転駆動力伝達機構である歯車において樹脂製の駆動力伝達部である歯の数と同数または、その整数倍数の凸部を有することで樹脂製の歯の噛み合い位置から金属製のハブまでの法線方向距離が一定となるため周期的な回転方向の剛性変化をなくし、かつ軸との連結部分をテーパとすることで偏芯の少ない構成とする。【選択図】  図１
2010065794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のハブと、前記ハブの外周面にモールド成形により取り付けられる環状の樹脂製駆動力伝達部とを備えて回転方向駆動力を伝達する回転駆動力伝達機構において、前記回転駆動力伝達機構は歯車であり、前記ハブは樹脂製歯車部の歯数と同数または整数倍数の凸部を有することで、前記樹脂製歯車部の噛み合い位置から前記歯車に締結される軸までの剛性が周期的な変化をもたないことを特徴とする回転駆動力伝達機構。
【請求項２】
前記回転駆動力伝達機構の中心部はテーパ形状で軸に偏芯が少なく連結し、軸の回転方向と逆向きのネジで軸方向に締結することを特徴とする請求項１に記載の回転駆動力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転駆動力伝達機構に関するもので、特に画像形成装置の感光体ドラム機構における回転駆動力伝達機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の電子写真法による画像形成装置における感光体ドラムなどの像担持体は、画像形成の高速化に伴って高速回転が要求されている。さらに、その高速回転中に回転速度のムラがあってはならない。特にフルカラー印刷の場合、回転速度にムラが生じると、形成された画像にゆがみが生じたり、各色の解離が起こったりする。
【０００３】
モータなどの回転駆動力を感光体が配置される従動軸側に伝達する構成においては、ギアなどの回転駆動力伝達機構の伝達精度により回転速度のムラが発生する。特開平１１−２４７８７５号公報では駆動力伝達機構の連結孔をテーパとし、連結される軸はその連結孔に合致するテーパとしており、軸の先端に軸方向のネジ穴を設けてネジにより連結することで、駆動力伝達機構と軸の偏芯が少ない構成が提案されている。
【０００４】
また、実開平４−１３２２４９号公報では焼結金属製のハブの外周にモールド成形により樹脂の動力伝達部を備える構成が提案されている。上記ハブは外周面の少なくとも一部を径方向外方に突出させることで回り止めとしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４７８７５号公報
【特許文献２】実開平４−１３２２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特開平１１−２４７８７５号公報の構成では、軸と駆動力伝達機構の回転方向へのずれが懸念される。また、実開平４−１３２２４９号公報の構成では、樹脂製動力伝達部の伝達位置から金属製ハブとの結合部までの法線方向距離が伝達位置によって変化するため剛性が周期的に変化し、つまりは伝達位置から軸までの剛性が変化するため、周期的な駆動力伝達の変化や、樹脂のゆがみが懸念される。
【０００７】
本発明の目的は、駆動力伝達機構の周期的な剛性の変化がなく、従動軸に確実に駆動力を与えるよう連結部分の剛性を高くし、かつ偏芯の少ない回転駆動力伝達機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の第１の手段は、金属製のハブと、前記ハブの外周面にモールド成形により取り付けられる環状の樹脂製駆動力伝達部とを備えて回転方向駆動力を伝達する駆動力伝達機構において、前記駆動力伝達機構は歯車であり、前記ハブには樹脂製歯車部の歯数と同数または整数倍数の凸部を有することで前記樹脂製歯車部の噛み合い位置から前記歯車に締結される軸までの剛性が周期的な変化をもたないことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記回転駆動力伝達機構の中心部はテーパ形状で軸に偏芯が少なく連結し、軸の回転方向と逆向きのネジで軸方向に締結することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べた本発明によれば、回転駆動力伝達機構の周期的な剛性の変化がなく、従動軸に確実に駆動力を与えるよう連結部分の剛性を高くできるため被駆動軸に駆動力の変動なく、また損失が小さく、かつ偏芯の少ない回転駆動力伝達機構を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を以下実施例により説明する。
［実施例１］
以下、本発明の実施例１を図１と図２を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本実施例の回転駆動力伝達機構である歯車を示す一部を断面にした正面図である。１は歯車、２は金属製のハブ、３はハブ２の外周に形成されるスプライン、４はハブ２の外周にモールド成形により取り付けられる動力伝達部である樹脂製歯車本体部、５はハブ２に設けられるネジ部、６はハブ２の中心部に形成されるテーパ部である。
【００１３】
図２は、歯車１の断面と、その歯車１に連結される軸１１の断面と、歯車１と軸１１を連結するためのネジ２１の断面を示す図である。１２は歯車１におけるテーパ部６に合致するテーパであり、ネジ２１のネジ部２２は歯車１のネジ部５と連結可能である。
【００１４】
また、１３は、径がネジ部５の内径よりも小さく、ネジ２１の内径よりも大きくすることで、歯車１とネジ２１を締め付けたときに歯車１が軸１１に固定されるように設けられたストッパである。
【００１５】
スプライン３は樹脂製歯車本体部４の歯数と同数または整数倍数の凸部を持つことで樹脂製歯車本体部４の噛み合い位置からスプライン３までの法線方向距離が樹脂製歯車本体部４の噛み合いごとに変化せず、噛み合い位置から軸１１までの剛性が歯車の噛み合いごとに変化することがない構成とする。スプライン３の凸部の数が上記条件を満たさない場合、樹脂製歯車本体部４の噛み合い部の周期とスプライン３の周期が合わないため、噛み合い部からスプライン３までの距離が噛み合いごとに変化するため、噛み合いごとに周期的に剛性が変化してしまう。
【００１６】
また、スプライン３は図２のように側面断面でみると３ａで示すように傾斜をもつことによってハブ２と樹脂製歯車本体部４の接合部に応力集中が生じることを防止し、さらにはハブ２と樹脂製歯車本体部４が外れることをも防止する。
【００１７】
歯車１と軸１１の締結部は、歯車１におけるテーパ部６と軸１１におけるテーパ１２をつき合わせるため、偏芯が少なくなり、ネジ２１が歯車１の回転方向と逆方向に締め付けるネジであることで回転中に緩まないように締結する。また、歯車１が取り付けられる軸１１の径の大きさはより大きいほど歯車１と軸１１は滑りにくくなる。また、歯車部が樹脂であるため高周波の振動は吸収するという効果もある。
【００１８】
図１、図２で示す本実施例１の回転駆動力伝達機構によれば、歯車１に伝達される回転駆動力を損失が少なく、かつ周期的な変動なく伝達でき、また、軸１１との偏芯による回転誤差を小さくすることができる。
［実施例２］
本発明の実施例２を図３、図４を用いて説明する。
【００１９】
図３は本発明の実施例１の回転駆動力伝達機構を用いた像担持体装置の主要部の断面図である。４０は像担持体装置の駆動源であるモータ、４１はモータの駆動力を歯車１に伝達するモータ歯車、５１は像担持体である感光体ドラム、５２は感光体ドラム５１の一方の側面を形成するドラムフランジ、５３は感光体ドラム５１の他方を形成するドラムフランジ、５４は感光体ドラム５１を支持するフレーム、５５はドラムフランジ５２と軸１１を締結する締結部、５６はフレーム５４に支持されドラムフランジ５２を回転可能に支持する玉軸受け、５７はフレーム５４に支持されドラムフランジ５３を回転可能に支持する玉軸受けである。
【００２０】
モータ４０の回転駆動力をモータ歯車４１により歯車１を介して軸１１に伝達され、感光体ドラム５１の回転駆動力となり感光体ドラム５１が回転可能となる。本像担持体装置では歯車１と軸１１が高剛性で剛性の周期的な変化がなく、かつ偏芯が少なく締結されているので、モータ４０からモータ歯車４１により与えられる回転駆動力が損失なく、さらには周期的な変動なく従動軸である軸１１に伝達でき、歯車の偏芯による速度変動が小さくなる。また、歯車部が樹脂であるため高周波の振動は吸収するという効果もある。
【００２１】
図４は、図３の像担持体装置を用いた画像形成装置の概略構成図である。図４において、電子写真方式の画像形成装置２００は、各色の画像形成ユニット１１０、１２０、１３０、１４０を中間転写ベルト１５１上に配置し、中間転写ベルト１５１上にトナーによるカラー像を形成し、そのカラー像を給紙装置１７０から搬送される用紙１７１に転写し、定着装置１６０で熱と圧力でトナーを溶融定着してカラー画像を形成する。
【００２２】
画像形成ユニット１１０、１２０、１３０、１４０は４式あり、それぞれ、黒色トナーを有するK現像ユニット１１０、シアン色トナーを有するC現像ユニット１２０、マゼンタ色トナーを有するM現像ユニット１３０、イエロー色トナーを有するY現像ユニット１４０である。そして、例えば画像形成ユニット１１０は、トナーを貯めるトナーホッパ、トナー層を形成し感光体ドラム１１１にトナーを接触させる現像ローラを含む現像装置１１４、感光体ドラム１１１上をクリーニングするドラムクリーナ１１５、感光体ドラム１１１上に静電潜像を書き込む露光器１１３で構成されている。
【００２３】
感光体ドラム１１１等は、図３で示す像担持体装置の構成により駆動される。
【００２４】
中間転写ベルト１５１は、複数のローラに張架され、二次転写ローラ１５０で搬送される。ベルトクリーナ１５２は中間転写ベルト１５１上の残留トナーを除去する。一次転写ローラは、感光体ドラム１１１などに対向して中間転写ベルト１５１内側に感光体ドラム１１１等に対向して配置される。用紙１７１は、堆積する給紙装置１７０からピックローラーで引き出され、分離ローラを経て、二次転写ローラ１５０とその対向ローラにより押し付けられながら中間転写ベルト１５１と接触して画像を転写され、搬送ベルトを介して定着装置１６０へ至る。
【００２５】
定着装置１６０は、バックアップローラ１６３、弾性ローラ１６２、加熱ローラ、定着ベルト１６１などを有する。定着ベルト１６１は、弾性ローラ１６２と加熱ローラに掛け渡され、加熱ローラあるいは他のローラの回転により搬送される。用紙はバックアップローラ１６３により弾性ローラ１６２側に押し付けられる。加熱ローラは、金属の中空シャフト内にハロゲンヒータ等の加熱手段を有し、定着ベルト１６１を加熱する。弾性ローラ１６２表面は、シリコンゴムなどの弾性材で形成され、バックアップローラ１６３の押し付けにより、ニップ部を弾性ローラ１６２側に凸とし、用紙１７１が定着ベルト１６１に巻きつくのを防止する。
【００２６】
画像を形成する場合、感光体ドラム１１１上を帯電装置１１２で帯電させ、露光器１１３で画像に応じた光をあてて、感光体ドラム１１１上の電位を落とす。その部位が感光体ドラム１の回転により、現像装置１１４に達し、現像装置１１４上のトナー層と接すると帯電しているトナーが画像位置に付着する。
【００２７】
感光体ドラム１１１上のトナー画像は、一次転写ローラが中間転写ベルト１５１を感光体ドラム１１１に向かって押し付ける部位で、中間転写ベルト１５１上に転写される。各画像形成ユニット１１０、１２０、１３０、１４０の感光体ドラム１１１上のトナー画像は、中間転写ベルト１５１上に転写され、カラーのトナー画像が形成される。そして、中間転写ベルト１５１の搬送により、二次転写ローラ１５０の部位で搬送されてきた用紙１７１上にトナー画像は転写される。トナー画像が転写された用紙１７１は、搬送ベルトにより定着装置１６０に搬送され、熱と圧力により、トナーが溶融定着されカラー画像が形成される。
【００２８】
本実施例では歯車１と軸１１が高剛性で剛性の周期的な変化がなく、かつ偏芯が小さく締結されているので、モータ４０からモータ歯車４１により与えられる回転駆動力が損失なくさらには周期的な変動なく従動軸である軸１１に伝達でき、歯車の偏芯による速度変動が小さくなるため、高画質画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例に係る歯車の一部を断面にした正面図である。
【図２】本発明の実施例に係る歯車、その歯車に連結される軸、歯車と軸を連結するネジの断面を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る歯車を用いた像担持体装置の主要部の断面図である。
【図４】その像担持体装置を有する画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１：歯車
２：ハブ
３：スプライン
３ａ：スプライン３の傾斜部
４：樹脂製歯車本体部
５：ネジ部
６：テーパ部
１１：軸
１２：テーパ
１３：ストッパ
２１：ネジ
２２：ネジ部
４０：モータ
４１：モータ歯車
５１：感光体ドラム
５２、５３：ドラムフランジ
５４：フレーム
５５：締結部
５６、５７：玉軸受け
２００：画像形成装置
１１０、１２０、１３０、１４０：画像形成ユニット
１１１：像担持体
１１２：帯電器
１１３：潜像形成装置
１１４：現像装置
１１５：像担持体クリーナ
１５０：転写ローラ
１５１：転写ベルト
１５２：ベルトクリーナ
１６０：定着装置
１６１：定着ベルト
１６２：弾性ローラ
１６３：バックアップローラ
１７０：給紙装置
１７１：記録媒体（用紙）
【図１】
2010065794.tif 000003
【図２】
2010065794.tif 000004
【図３】
2010065794.tif 000005
【図４】
2010065794.tif 000006