(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
駆動源と、
前記駆動源の駆動力を前記画像形成装置の装置本体に設けられた各回転体に伝達する歯車であって、前記装置本体に設けられた他の歯車と噛み合う歯部と、前記歯部が設けられた円筒形状の外周部と、前記歯車を回転支持する円筒形状の回転支持部と、前記外周部と前記回転支持部との間に設けられた、前記歯車の中心軸線を中心とする円環状リブと、前記円環状リブと前記回転支持部とをつなぐ第一の放射状リブと、前記円環状リブと前記外周部とをつなぐ第二の放射状リブであって、前記第一の放射状リブの周方向の肉厚とは、異なる周方向の肉厚を有する第二の放射状リブと、を有する一体成形された歯車と、有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第二の放射状リブの前記肉厚は、前記第一の放射状リブの前記肉厚よりも薄いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第二の放射状リブの前記肉厚は、前記第一の放射状リブの前記肉厚の８割以下にしたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置に用いられる、前記画像形成装置の装置本体に設けられた駆動源の駆動力を、前記装置本体に設けられた各回転体に伝達する歯車において、
前記装置本体に設けられた他の歯車と噛み合う歯部と、
前記歯部が設けられた円筒形状の外周部と、
前記歯車を回転支持する円筒形状の回転支持部と、
前記外周部と前記回転支持部との間に設けられた、前記歯車の中心軸線を中心とする円環状リブと、
前記円環状リブと前記回転支持部とをつなぐ第一の放射状リブと
前記円環状リブと前記外周部とをつなぐ第二の放射状リブであって、前記第一の放射状リブの周方向の肉厚とは、異なる周方向の肉厚を有する第二の放射状リブと、
を有し、一体成形されたことを特徴とする歯車。
【請求項５】
前記第二の放射状リブの前記肉厚は、前記第一の放射状リブの前記肉厚よりも薄いことを特徴とする請求項４に記載の歯車。
【請求項６】
前記第二の放射状リブの前記肉厚は、前記第一の放射状リブの前記肉厚の８割以下にしたことを特徴とする請求項５に記載の歯車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置及び画像形成装置に用いる歯車に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は後述の従来の技術を更に発展させたものである。
【０００３】
本出願に係わる発明は画像形成装置の歯車による駆動系、特に画像形成を行う現像部（感光ドラムなど）の回転をメインモータから伝達する歯車列の歯車の噛み合い振動や回転ムラの発生しない歯面部と回転支持部間の支持部材を有する歯車及び歯車を用いた画像形成装置を実現することが目的である。
【０００４】
本出願に係わる発明は、成形により歯面部の変形が生じ難い歯面部と回転支持部間をつなぐ支持部材を有する歯車及び円滑な回転力伝達が行われる動力伝達歯車列を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る第１の発明は記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、駆動源と、前記駆動源の駆動力を前記画像形成装置の装置本体に設けられた各回転体に伝達する歯車であって、前記装置本体に設けられた他の歯車と噛み合う歯部と、前記歯部が設けられた円筒形状の外周部と、前記歯車を回転支持する円筒形状の回転支持部と、前記外周部と前記回転支持部との間に設けられた、前記歯車の中心軸線を中心とする円環状リブと、前記円環状リブと前記回転支持部とをつなぐ第一の放射状リブと、前記円環状リブと前記外周部とをつなぐ第二の放射状リブであって、前記第一の放射状リブの周方向の肉厚とは、異なる周方向の肉厚を有する第二の放射状リブと、を有する一体成形された歯車と、有することを特徴とする画像形成装置である。
【０００６】
本出願に係る第２の発明は前記第二の放射状リブの前記肉厚は、前記第一の放射状リブの前記肉厚よりも薄いことを特徴とする第１の発明に記載の画像形成装置である。
【０００７】
本出願に係る第３の発明は前記第二の放射状リブの前記肉厚は、前記第一の放射状リブの前記肉厚の８割以下にしたことを特徴とする第２の発明に記載の画像形成装置である。
【０００８】
本出願に係る第４の発明は記録媒体に画像を形成する画像形成装置に用いられる、前記画像形成装置の装置本体に設けられた駆動源の駆動力を、前記装置本体に設けられた各回転体に伝達する歯車において、
前記装置本体に設けられた他の歯車と噛み合う歯部と、
前記歯部が設けられた円筒形状の外周部と、
前記歯車を回転支持する円筒形状の回転支持部と、
前記外周部と前記回転支持部との間に設けられた、前記歯車の中心軸線を中心とする円環状リブと、
前記円環状リブと前記回転支持部とをつなぐ第一の放射状リブと
前記円環状リブと前記外周部とをつなぐ第二の放射状リブであって、前記第一の放射状リブの周方向の肉厚とは、異なる周方向の肉厚を有する第二の放射状リブと、
を有し、一体成形されたことを特徴とする歯車である。
【０００９】
本出願に係る第５の発明は前記第二の放射状リブの前記肉厚は、前記第一の放射状リブの前記肉厚よりも薄いことを特徴とする第４の発明に記載の歯車である。
【００１０】
本出願に係る第６の発明は前記第二の放射状リブの前記肉厚は、前記第一の放射状リブの前記肉厚の８割以下にしたことを特徴とする第５の発明に記載の歯車である。
【００２１】
【従来の技術】
従来、画像形成装置及びプロセスカートリッジに用いる合成樹脂一体成形の歯車は回転軸に固定、又は固定軸に回転自在に嵌合する穴を有し、この穴を形成するため円筒形のボスを備える。又、このボスを中心とする円筒形外周部を有しその外側に歯を一体的に形成した歯面部を有する。そしてこの歯面部をボスで支えるためボスと歯面部の円筒形外周部間は支持部材でつながれている。この支持部材は歯車中心に交叉する平板状アームとなっている。
【００２２】
この平板状アームの板厚は薄く作られ、成形時の円筒形外周部の収縮を吸収し、歯の精度に影響を与えないように工夫されている。
【００２３】
〔発明の実施の形態〕
以下本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２４】
先ず、参考例を示し、次に実施の形態について説明する。
（参考例）
図１はハスバ歯車の斜視図である。図１の歯車１０の正面図を図２に示し、歯車中心を含む断面図を図３に示す。図１、図２、図３を用いて参考例の歯車１０の形状について説明する。
【００２５】
図に示すように歯車１０は中心部に回転支持部１０ｂを有し回転支持部１０ｂは円筒形ボス１０ｂ１に中心穴１０ｂ２を有する。中心穴１０ｂ２は固定軸に回転自在に嵌合するか、回転軸に嵌入固定される。歯車１０は外周に歯面部１０ａを有し歯面部１０ａは円筒形外周部１０ａ１に歯部１０ａ２を有する。円筒形外周部１０ａ１とボス１０ｂ１は次に述べる支持部材でつながれる。なお歯車１０は合成樹脂一体成形品である。
【００２６】
回転支持部１０ｂと歯面部１０ａはボス１０ｂ１外周部と円筒形外周部１０ａ１の内周とを一体にアーム１０ｃ，１０ｄでつながれている。このアーム１０ｃ，１０ｄは歯車１０の中心に直交する平板状である。ただし、歯車中心を中心とする傘状でもよい。傘状の場合、歯面部１０ａと回転支持部１０ｂが軸方向にオフセットさせるのに適する。
【００２７】
従来歯面部１０ａと回転支持部１０ｂ間の支持部材は軸直角の１枚の平板のみであった。即ち、この平板状アーム１０ｃ，１０ｄは同じ肉厚で一つの平板であった。そして同じ肉厚のアームの肉厚が厚いと、成形時の収縮により歯面部精度が悪化する。このために従来はこのアームの肉厚を歯面精度に影響が無い程度に極力薄くしていた。薄くすることにより、このアームの強度が不足する。
【００２８】
参考例では、歯面部１０ａと回転支持部１０ｂの間に歯車１０の中心を中心とする円環状のリブ１０ｅを配設する。そして、円環状リブ１０ｅと回転支持部１０ｂのボス１０ｂ１をつなぐアーム１０ｃの肉厚ｔ１と、円環状リブ１０ｅと歯面部１０ａの円筒形外周部１０ａ１をつなぐアーム１０ｄの肉厚ｔ２が異なる。さらに円環状リブ１０ｅと歯面部１０ａの円筒形外周部１０ａ１をつなぐアーム１０ｄの肉厚ｔ２は、歯部１０ａ２の精度に成形時に影響が少ないようにその肉厚を円環状リブ１０ｅと回転支持部１０ｂのボス１０ｂ１をつなぐアーム１０ｃの肉厚ｔ１よりも薄くする（ｔ２＜ｔ１）。このアーム１０ｃは円環状リブ１０ｅがあるので歯部１０ａ２の精度に直接影響を及ぼし難いので必要強度に応じてその肉厚ｔ１を決定できる。これに対し円環状リブ１０ｅと歯面部１０ａの円筒形外周部１０ａ１をつなぐアーム１０ｄの肉厚ｔ２は、直接歯面精度に成形時の収縮による影響が出やすいため、アーム１０ｃの肉厚の８割以下とする。このような歯車形状とすることで、強度をダウンすることなく高精度の歯車を得ることができる。なお本例はハスバ歯車としてあるが平歯車についても同様である。
【００２９】
（実施の形態１）
図４は本発明の実施の形態１によるハスバ歯車２０の斜視図、図５は図４に示す歯車２０の正面図、図６はこの歯車２０の歯車中心を含む断面図である。歯車２０は参考例と同様に、中心部に回転支持部２０ｂを有し、回転支持部２０ｂは円筒形ボス２０ｂ１に中心穴２０ｂ２を有する。中心穴２０ｂ２は固定軸に回転自在に嵌合するか、回転軸に嵌入固定される。歯車２０は外周に歯面部２０ａを有し歯面部２０ａは円筒形外周部２０ａ１に歯部２０ａ２を有する。円筒形外周部２０ａ１とボス２０ｂ１は次に述べる支持部材でつながれる。なお歯車２０は合成樹脂一体成形品である。
【００３０】
回転支持部２０ｂと歯面部２０ａはボス２０ｂ１外周部と円筒形外周部２０ａ１の内周とを一体にアーム２０ｃ，２０ｄで結合されている。このアーム２０ｃ，２０ｄは歯車２０の中心に直交する平板状である。
【００３１】
本実施の形態１では、歯面部２０ａと回転支持部２０ｂの間に歯車２０の中心を中心とする円環状のリブ２０ｅを配設する。そして、円環状リブ２０ｅと回転支持部２０ｂのボス２０ｂ１をつなぐアーム２０ｃの肉厚ｔ１と、円環状リブ２０ｅと歯面部２０ａの円筒形外周部２０ａ１をつなぐアーム２０ｄの肉厚ｔ２が図示のように同一又は異なる。この肉厚ｔ１，ｔ２が異なる場合は、円環状リブ２０ｅと歯面部２０ａの円筒形外周部２０ａ１をつなぐアーム２０ｄの肉厚ｔ２は、歯部２０ａ２の精度に成形時に影響が少ないように肉厚を円環状リブ２０ｅと回転支持部２０ｂのボス２０ｂ１をつなぐアーム２０ｃの肉厚ｔ１よりも薄くする（ｔ２＜ｔ１）。この場合このアーム２０ｃは円環状リブ２０ｅがあるので歯部２０ａ２の精度に直接影響を及ぼし難いので必要強度に応じてその肉厚ｔ１を決定できる。これに対し円環状リブ２０ｅと歯面部２０ａの円筒形外周部２０ａ１をつなぐアーム２０ｄの肉厚ｔ２は、直接歯面精度に成形時の収縮による影響が出やすいため、アーム２０ｃの肉厚の８割以下とする。
【００３２】
さらに歯車２０では、円環状リブ２０ｅと回転支持部２０ｂ、円環状リブ２０ｅと歯面部２０ａを放射状リブ２０ｆ，２０ｇでそれぞれつなぐ。しかし、円環状リブ２０ｅと歯面部２０ａの円筒形外周部２０ａ１をつなぐ放射状リブ２０ｇの肉厚ｔ４は、歯面精度に影響が少ないようにその肉厚ｔ４を円環状リブ２０ｅと回転支持部２０ｂのボス２０ｂ１をつなぐ放射状リブ２０ｆの肉厚ｔ３よりも薄くする（ｔ４＜ｔ３）。中心側の放射状リブ２０ｆは歯面精度に直接悪影響を及ぼし難いので必要強度に応じてその肉厚ｔ３を決定できる。歯面部２０ａにつながる放射状リブ２０ｇの肉厚ｔ４が薄いことにより歯車強度が不足する場合、放射状リブ２０ｇの本数を増すことにより、強度アップすることが可能である。図４、図５、図６に示すよりも歯車の補強リブとして放射状リブ２０ｇを追加することにより、歯車の精度を維持し乍らその歯車の強度をアップすることができる。
【００３３】
本例はハスバ歯車について述べたが平歯車にも適用できる。
【００３４】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２によるハスバ歯車３０の斜視図、図８は図７に示す歯車３０の正面図、図９はこの歯車３０の歯車中心を含む断面図である。歯車３０は実施の形態１と同様に、中心部に回転支持部３０ｂを有し、回転支持部３０ｂは円筒形ボス３０ｂ１に中心穴３０ｂ２を有する。中心穴３０ｂ２は固定軸に回転自在に嵌合するか、回転軸に嵌入固定される。歯車３０は外周に歯面部３０ａを有し歯面部３０ａは円筒形外周部３０ａ１に歯部３０ａ２を有する。円筒形外周部３０ａ１とボス３０ｂ１は次に述べる支持部材でつながれる。なお歯車３０は合成樹脂一体成形品である。
【００３５】
回転支持部３０ｂと歯面部３０ａはボス３０ｂ１外周部と円筒形外周部３０ａ１の内周とを一体にアーム３０ｃ，３０ｄで結合されている。このアーム３０ｃ，３０ｄは歯車３０の中心に直交する平板状である。
【００３６】
本実施の形態２では、歯面部３０ａと回転支持部３０ｂの間に歯車３０の中心を中心とする円環状のリブ３０ｅを配設する。そして、円環状リブ３０ｅと回転支持部３０ｂのボス３０ｂ１をつなぐアーム３０ｃの肉厚ｔ１と、円環状リブ３０ｅと歯面部３０ａの円筒形外周部３０ａ１をつなぐアーム３０ｄの肉厚ｔ２が図示のように同一又は異なる。この肉厚ｔ１，ｔ２が異なる場合は、円環状リブ３０ｅと歯面部３０ａの円筒形外周部３０ａ１をつなぐアーム３０ｄの肉厚ｔ２は、歯部３０ａ２の精度に成形時に影響が少ないように肉厚を円環状リブ３０ｅと回転支持部３０ｂのボス３０ｂ１をつなぐアーム３０ｃの肉厚ｔ１よりも薄くする（ｔ２＜ｔ１）。この場合中心側のアーム３０ｃは円環状リブ３０ｅがあるので歯部３０ａ２の精度に直接影響を及ぼし難いので必要強度に応じてその肉厚ｔ１を決定できる。これに対し円環状リブ３０ｅと歯面部３０ａの円筒形外周部３０ａ１をつなぐアーム３０ｄの肉厚ｔ２は、直接歯面精度に成形時の収縮による影響が出やすいため、アーム３０ｃの肉厚の８割以下とする。
【００３７】
さらに歯車３０では、円環状リブ３０ｅと回転支持部３０ｂ、円環状リブ３０ｅと歯面部３０ａを放射状リブ３０ｆ，３０ｇでそれぞれつなぐ。しかし、円環状リブ３０ｅと歯面部３０ａの円筒形外周部３０ａ１をつなぐ放射状リブ３０ｇの肉厚ｔ４は、歯面精度に影響が少ないようにその肉厚ｔ４を円環状リブ３０ｅと回転支持部３０ｂのボス３０ｂ１をつなぐ放射状リブ３０ｆの肉厚ｔ３よりも薄くする（ｔ４＜ｔ３）。中心側の放射状リブ３０ｆは歯面精度に直接悪影響を及ぼし難いので必要強度に応じてその肉厚ｔ３を決定できる。歯面部３０ａにつながる放射状リブ３０ｇの肉厚ｔ４が薄いことにより歯車強度が不足する場合、放射状リブ３０ｇの本数を増すことにより、強度アップすることが可能である。
【００３８】
実施の形態２ではこの放射状リブ３０ｆと３０ｇは周方向の位置即ち、位相をずらしているのが特徴である。放射状リブ３０ｆと３０ｇが周方向で同位置の同位相で一直線状にあると、歯車成形時の収縮による歯面部への影響が出やすい。特に歯車直径が大きく放射状リブが長いときは、収縮による歯面部のひけが大きくなる。よって、歯車直径が大きい場合には、円環状リブ３０ｅの直径を歯面部３０ａに近いところまで大きくし、放射状リブ３０ｆと３０ｇの周方向位置、即ち、位相をずらす。これにより、歯車成形時の収縮による歯面精度への悪影響をさらに低減できる。
【００３９】
本実施の形態は平歯車にも適用できる。
【００４０】
（実施の形態３）
実施の形態３としては、ハスバ歯車において歯面部の円筒形外周部の裏側（内周側）に回転支持軸と平行なリブを形成した場合、ねじれ角を有する歯部に対しこのリブがこのねじれ角と同じ角度で交叉することになる。これにより、成形時に歯部の裏側に形成したリブの収縮の影響が歯部に達した場合、このリブが交叉している歯には、その歯筋に波が生じることになる。このことから、歯部の裏側に形成するリブは歯のねじれ方向と同一のねじれ方向を有し歯のねじれ角と同一のねじれ角とする。上記のリブのねじれ方向及びねじれ角を歯のねじれ方向及びねじれ角と同一にすることで、歯筋の波をなくすことが可能になる。よって、さらにその歯部を高精度とすることができる。
【００４１】
以上本発明による実施の形態を説明したが、本発明は上記それぞれの実施の形態に限定されるものでなく、各実施の形態の組合わせや省略、変形により、同様の効果が得られる。例えば、実施の形態１（図４、図５、図６）において平板状アーム２０ｃ，２０ｄを省略した態様がある。また、上記実施の形態ではハスバ歯車としているが、ハスバ歯車に限定されず、平歯車においても同様な効果が得られることはいうまでもない。
【００４２】
図１０に上述の歯車が使用される画像形成装置の一例として、レーザービームプリンタの略断面図を示す。装置本体６０に軸４３ａで枢支され不図示のばねで底板４２を押し上げているレバー４３によりシート材積載トレイ４１内の底板４２上に積載されたシート材Ｐは、ピックアップローラ４４に押圧されている。このシート材Ｐはピックアップローラ４４の回転により給紙ローラ４５まて搬送され、給紙ローラ４５及び逆転ローラ４６で一枚ずつ分離給送される。分離給送されたシート材Ｐはレジストローラ対４７，４８により画像書き出し位置調整のため所定のタイミングで搬送され、その後感光ドラム５０と転写ローラ５１間に送られ、プロセスカートリッジ４９内の現像手段により感光ドラム５０上に形成されたトナー像を転写ローラ５１により転写されて送り出され、ヒートローラ５２及び加圧ローラ５３によりトナー像を定着した後、搬送、排紙される。
【００４３】
次にレーザービームプリンタの画像形成について説明する。まず一次帯電ローラ５４で一定速度で回転する感光ドラム５０の表面を一様に帯電する。次に帯電された感光ドラム５０の画像形成部に画像光のレーザービーム５６を照射する。レーザービーム５６が照射された感光ドラム５０表面の電位は変化し、この電位が変化した部分に現像スリーブ５５からトナーを付着させる。以上のように感光ドラム５０表面に現像されたトナー画像を転写ローラ５１と感光ドラム５０のニップ部でシート材Ｐに転写する。トナー画像を転写されたシート材Ｐは前述のように定着部でトナーを定着し、排紙される。レーザービームプリンタでは以上のように画像が形成される。
【００４４】
上述のプロセスカートリッジについて詳説する。
【００４５】
次に画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジ４９の各部の構成について図１１を用いて説明する。ここで云うプロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段また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画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
【００４６】
本実施の形態においては電子写真感光体、電子写真感光体の表面を帯電させる帯電手段として設けた帯電ローラ、、前記現像手段１８、電子写真感光体表面に残留したトナーを除去する為のクリーニング手段等を一体に構成したプロセスカートリッジ４９について、図１１によって説明する。
【００４７】
本実施の形態のプロセスカートリッジ４９は、図１１に示すように電子写真感光体である電子写真感光ドラム５０の周囲に帯電手段８、露光部９、トナーにより感光ドラム５０の表面の潜像を顕像化する現像手段１８及びクリーニング手段１１を配置し、これらをトナー枠体１２、現像枠体１３、クリーニング枠体１４からなるハウジングで覆って一体化し、画像形成装置本体６０に着脱可能に構成している。
【００４８】
本実施の形態に係る感光ドラム５０は円筒状のアルミニウムからなるドラム基体の外周面に有機感光層を塗布して構成している。そして前記感光ドラム５０をクリーニング枠体１４に固定したドラム軸５０ａに回転自在に取り付け、感光ドラム５０の長手方向一方端部に固着したドラムギア７５（図１３参照）に図示しない駆動モータの駆動力を駆動伝達用歯車（以下ドラム駆動ギアと称す）７４から伝達することにより、感光ドラム５０を画像形成動作に応じて図１０の矢印方向へ回転させるように構成している。
【００４９】
感光ドラム５０を帯電する帯電手段８を構成する帯電ローラ５４には交流電圧が印加され、また帯電ローラ５４は感光ドラム５０に当接して従動回転する。それによって感光ドラム５０の表面は一様に帯電される。
【００５０】
露光部９は前記現像枠体１３とクリーニング枠体１４とによって形成され、前記レーザービーム５６による画像情報を感光ドラム５０の表面に到達させる為の開口部である。
【００５１】
現像手段１８は、内部にトナー（図示せず）を収容してトナー容器を形成するトナー枠体１２と、現像剤担持体としての現像スリーブ５５を回動可能に支持する現像枠体１３とを含む。現像スリーブ５５にはゴム等で形成されたトナー層厚規制部材１８ｂが当接しており、現像スリーブ５５表面に付着したトナーをおおむね一様の層厚に整えて、前記感光ドラム５０と現像スリーブ５５が対向してなる現像域へ送る。現像スリーブ５５の長手一端には、感光ドラム５０の一端に設けられたドラムギア７５と噛合う現像スリーブギア（不図示）が設けられ、感光ドラム５０の回転によって現像スリーブ５５は反時計方向に駆動される。トナー容器内のトナーを攪拌し、現像スリーブ５５側へ送る為のトナー攪拌部材１８ｃは、現像スリーブギアに噛合うギアから始まる図示しないギア列によって感光ドラム５０と連結され感光ドラム５０の回転にともなって時計方向に回転する。
【００５２】
現像スリーブ５５と平行に間をおいてアンテナ１８ｄが配設されており、プロセスカートリッジ４９を画像形成装置本体６０へ装着すると該アンテナ１８ｄは画像形成装置本体６０に備えるトナー検知回路に導通する。該トナー検知回路はアンテナ１８ｄと現像スリーブ５５間のトナーの有無による静電容量の変化をとらえるものであると共にプロセスカートリッジ４９が画像形成装置本体６０に装着されているか否かを検知するものである。
【００５３】
トナー容器内にトナーを封入する為のトナーシール２１は、使用者にプロセスカートリッジ４９が届くまでの間、例えば輸送中などにトナーが飛散するのを防ぐものであり、プロセスカートリッジ４９を画像形成装置本体６０に装着して画像形成を行なう際には取り除かれるようになっている。
【００５４】
クリーニング手段１１は、ゴム等で形成され、感光ドラム５０の表面に当接して、前記感光ドラム５０の残余トナーをかき落とすクリーニングブレード１１ａ及びかき落とされた廃トナーを収容する廃トナー溜め１１ｂ等でなる。
【００５５】
前記プロセスカートリッジ４９のカートリッジ装着手段は、画像形成装置本体６０の開閉部材１６を開くと、図１２に示すように、カートリッジ装着スペースが設けてあり、画像形成装置本体６０の左右内側面にカートリッジ装着ガイド部３５が設けてある。この左右ガイド部３５にはプロセスカートリッジ４９を挿入するための第１のガイドレール３５ａ及び第２ガイドレール３５ｂが対向して設けてある。一方、プロセスカートリッジ４９の両外側面には感光ドラム５０の回転中心位置から外方へ突出し、第１ガイドレール３５ａの端部に設けた溝部３５ａ１と略同じ半径をもつ円柱状突起３５ｃが設けてあり、且つこの円柱状突起３５ｃに連続してガイド凸条３５ｄが設けてある。更にプロセスカートリッジ４９の挿入方向前方下部には係合部３５ｅが設けてある。
【００５６】
そしてプロセスカートリッジ４９を装着する場合には、プロセスカートリッジ４９の円柱状突起３５ｃ及びガイド凸条３５ｄを第１ガイドレール３５ａでガイドすると共に、係合部３５ｅを第２ガイドレール３５ｂでガイドした状態で挿入し、開閉部材１６で閉じることによってプロセスカートリッジ４９を画像形成装置に装着するものである。プロセスカートリッジ４９が装着されると不図示の検出手段が作動してプロセスカートリッジ４９の装着信号を画像形成装置本体６０の検知手段に送り、装着の確認がなされる。
【００５７】
レーザービームプリンタの駆動は、一つのメインモータから歯車やベルトにより分岐、伝達して回転している。本レーザービームプリンタもメインモータ一つを有し、歯車によりこのモータの回転を分岐、伝達してプロセスカートリッジ４９、給紙用の各ローラ４４，４５，４６、レジストローラ４７，４８、転写ローラ５１、ヒートローラ５２、加圧ローラ５３、排紙、搬送等の各ローラを回転している。プロセスカートリッジ４９内の感光ドラム５０の端部にはドラムギア７５を有し、プロセスカートリッジ４９内のトナー撹拌部材１８ｃや現像スリーブ５５等の回転はドラムギア７５から歯車列により伝達する。ドラムギア７５へは装置本体６０が有するプロセスカートリッジ４９へのドラム駆動ギア７４から駆動が伝達される。このドラム駆動ギア７４もメインモータから歯車列により回転が伝達されている。
【００５８】
図１３は画像形成装置Ａで駆動源から感光ドラム５０へ駆動を伝達する歯車列を説明する図である。各歯車は円筒状の外周に歯形を形成しており、同図では歯が噛み合う部分だけ歯形を示している。
【００５９】
７１は駆動源であるメインモータの歯車でメインモータギア、７５は感光ドラムの一端に設けられた歯車でドラムギア、７４はドラムギア７５に駆動を伝達するための歯車でドラム駆動ギアである。７２、７３はメインモータギア７１からドラム駆動ギア７４に駆動を伝達するための歯車列で、高速で回転するメインモータギア７１に対して感光ドラム５０を所定の回転数で回転させるために減速する段ギアである。
【００６０】
本実施例では本発明による歯車を、感光ドラム５０へ歯車の噛み合い振動による回転ムラを発生させ易いドラムギア７５に用いる。
【００６１】
近年レーザービームプリンタでの画像出力は、文章などの文字ばかりでなく写真等のハーフトーン画像を出力することが多くなっている。このハーフトーン画像では、文字画像ではわからない濃度ムラが見えやすくなる。ハーフトーン画像はドットやラインを一定間隔で繰り返し描くことで表現することが多い。濃淡はこの間隔やドット、ラインの太さを変えて表現する。ハーフトーン画像を一定濃度で表そうとする範囲に濃度ムラとして見えるのは、ドットやラインの太さの変動や所定位置からのずれによる間隔変化が一因として挙げられる。レーザービーム５６を感光ドラム５０に照射するときに、感光ドラム５０が回転ムラや振動しているとその照射位置がずれてドットやラインの間隔が不均一になる。この間隔変動がシート材Ｐに描かれたハーフトーン画像の濃度ムラとして見える。
【００６２】
感光ドラム５０の回転ムラや振動は、ドラム歯車とドラム駆動歯車の一歯毎の噛み合いにより発生しやすい。この要因としては、ドラム歯車やドラム駆動歯車等の主にメインモータからドラム歯車に駆動を伝達する歯車列の歯車の精度不良や強度不足が挙げられる。よってドラム駆動系歯車列の歯車、特にドラム歯車及びドラム駆動歯車を高精度、高強度となるような歯車形状とすることが必要である。また、歯車の回転を滑らかにするためドラム駆動系歯車列の歯車はハスバ歯車として、歯車の噛み合い率を増加する等の対策が行われている。所定のねじれ角を有するハスバ歯車において、噛み合い率はその噛み合い歯幅が増すと大きくなる。このことからドラム駆動系歯車列のハスバ歯車はその歯幅をなるべく広くするようにしている。しかしハスバ歯車の場合、その歯がねじれ角をもたつめ、歯車にかかる負荷がその回転方向だけでなく軸方向にもかかる。このハスバ歯車にかかる負荷が大きい場合には歯車が倒れて一歯毎の噛み合い振動が発生する要因となる。
【００６３】
一般的にこれらの歯車は射出成形により生産する。射出成形では型に樹脂を流し込み、冷却して固化させる。しかし成形品の肉厚が厚い場合、固化するときに樹脂の収縮による影響を受け易く、部品精度不良となることが多い。特に歯車の成形では、歯面につなぐ円筒形外周部の肉厚や円筒形外周部と回転支持部をつなぐ支持部材となっているリブにより歯車精度の制約が起き易い。このため精度を必要とする成形による歯車の形状は、前記収縮による歯車精度への影響がないように考慮している。
【００６４】
本発明では上述のメインモータからドラム歯車に到る歯車列中の少なくとも一つの歯車に実施の形態の何れか一つに示す歯車が使用される。
【００６５】
本発明の歯車を、画像形成装置の例えば感光ドラム５０に駆動を伝達する歯車列の歯車に使用すれば、プロセスカートリッジ４９の負荷が大きい場合にも感光ドラム５０の回転ムラや振動を低減でき、ハーフトーン画像上の歯車噛み合い振２動による濃度ムラをなくすことが可能となる。
【００６６】
また、メインモータから各ローラに駆動を伝達する歯車列に本発明の歯車を使用した場合にも、各部の振動を抑制でき、振動による騒音や回転ムラによる不具合がなくなる。
【００６７】
以上のように、高負荷、高回転の装置についても、歯車の支持部材の形状のみで振動や回転ムラを抑えることができるため、コストアップもなく、非常に有効である。
【００６８】
【実施例】
実施の形態の説明に併記した。
【００７３】
本実施形によれば、駆動源から各回転体に駆動を伝達する駆動伝達手段を有し、この駆動伝達手段として少なくとも一対の歯車を用いている画像形成装置において、歯車の歯面部と回転支持部との間に歯車の中心を中心とする円環状リブと、円環状リブから歯面部側と回転支持部側の両側に円環状リブと歯面部及び回転支持部とを夫々放射状リブとを設け、円環状リブと回転支持部をつなぐ放射状リブの周方向の肉厚と、円環状リブと歯面部をつなぐ放射状リブの周方向の肉厚が異なる一体成形の円環状リブ付歯車を少なくとも一つ有する画像形成装置とすることにより、円環状リブがあるため、放射状のリブの半径方向長さが夫々短かくなり、放射状リブの厚さを薄くしても、歯車の支持部材強度を増大できるため、成形時の歯面部への影響が殆んどなく高精度かつ高強度な歯車を成形することが可能となる。これにより、駆動の伝達に用いる歯車の強度が向上し、一歯毎の噛み合いによる振動や回転ムラを抑えることができる。この歯車を画像形成装置の動力伝達装置に採用することにより、良好なハーフトーン画像等の画像を得ることのできる画像形成装置を提供できる。
【００７５】
また、本実施形によれば、円環状リブと回転支持部をつなぐ放射状リブと、円環状リブと歯面部をつなぐ放射状リブの周方向の位置がずれている円環状リブ付歯車を少なくとも一つ有している画像形成装置としたことにより、歯車直径が大きく放射状リブが長いときに歯車成形時の収縮による歯車精度への影響を小さくする効果が大きく、良好なハーフトーン画像等の画像を得ることのできる画像形成装置を提供できる。
【００７６】
また、本実施形によれば、駆動源から各回転体に駆動を伝達する駆動伝達手段を有し、この駆動伝達手段として少なくとも一対の歯車を用いている画像形成装置において、歯車のうち少なくとも一対の歯車がハスバ歯車であり、該ハスバ歯車の歯面部の裏側に形成するリブが、歯のねじれ角と同一の角度同一方向にねじれている歯車を少なくとも一つ有している画像形成装置としたことにより、成形による歯筋の変形がなくなり、高精度のハスバ歯車が得られ、画像形成装置の動力伝達手段として用いることにより、円滑な回転が得られ、高画質の画像形成に寄与する。
【００７７】
また、本実施形によれば、ハスバ歯車の歯面部と回転支持部との間にハスバ歯車の中心を中心とする円環状のリブと、円環状リブと歯面部をつなぐ放射状のリブと、を設けたハスバ歯車であって、円環状リブと歯面部をつなぐ放射状リブが、歯面のねじれ角と同一の角度同一方向にねじれているハスバ歯車を少なくとも一つ有している画像形成装置としたことにより、歯面部裏面のリブによる歯筋の精度維持と、円環状リブにより放射状リブの半径方向長さを短かくできることにより、歯面部につながる各支持部材の厚さを小さくしても、強度が保たれるため、成形時における歯面部への影響を小さくできることにより、好適な画質の画像形成ができる画像形成装置を提供できる。
【００７９】
また、本実施形によれば、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、画像形成装置本体の駆動歯車から駆動を受ける電子写真感光体に固定された歯車及び電子写真感光体から前記プロセス手段へ回転を伝える歯車列と、を有し、前記電子写真感光体に固定された歯車、前記歯車列の各歯車のうち一対以上の歯車が、ハスバ歯車であり、少なくとも１つの該ハスバ歯車の歯面部の裏面に形成するリブが、歯のねじれ角と同一の角度同一方向にねじれている歯車を少なくとも一つ有しているプロセスカートリッジとしたことにより、成形による歯筋の変形がなくなり、高精度のハスバ歯車が得られ、円滑な回転が得られ、高画質の画像形成に寄与する。
【００８１】
また、本実施形によれば、歯面部と回転支持部間が支持部材でつながれた合成樹脂の一体成形の歯車において、回転支持部と歯面部間に歯車中心を中心とする円環状リブを支持部材に設けた歯車としたことにより、支持部材の半径方向長さが短かく分れ、支持部材の大きさを小さくしても強度が得られるので、成形時の収縮による歯面部の形状を保ち易く、精度のよい歯車を得られる。
【００８２】
また、本実施形によれば、円環状リブの両側の支持部材の板厚を異にしたことにより、強度を維持し乍ら歯面部と円環状リブ間の支持部材を小さくできるから、成形時の歯面への影響が小さく、強度精度のよい歯車を提供できる。
【発明の効果】
円環状リブがあるため、第一の放射状のリブ及び第二の放射状のリブの半径方向長さが夫々短かくすることができる。よって特に第二の放射状の厚さを薄くしても、歯車の支持部材強度を増すことができ、歯部への影響が殆んどなく高精度かつ高強度な歯車を成形することができる。したがって、歯車の強度が向上し、歯部の噛み合いによる振動や回転ムラを抑えることができる。しいては、この歯車を用いることで良好な画像を得ることのできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例に係る歯車の斜視図である。
【図２】  図１の歯車の正面図である。
【図３】  図１の歯車の縦断面図である。
【図４】  本発明の実施の形態１に係る歯車の斜視図である。
【図５】  図４の歯車の正面図である。
【図６】  図４の歯車の縦断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態２に係る歯車の斜視図である。
【図８】  図７の歯車の正面図である。
【図９】  図７の歯車の縦断面図である。
【図１０】  レーザービームプリンタの縦断面図である。
【図１１】  プロセスカートリッジの縦断面図である。
【図１２】  画像形成装置本体のプロセスカートリッジ装着手段である。
【図１３】  感光ドラムの駆動装置の側面図である。
【符号の説明】
８…帯電手段
９…露光部
１０…歯車  １０ａ…歯面部  １０ａ１…外周部  １０ａ２…歯部  １０ｂ…回転支持部  １０ｂ１…円筒形ボス  １０ｂ２…中心穴  １０ｃ，１０ｄ…アーム  １０ｅ…円環状リブ
１１…クリーニング手段  １１ａ…クリーニングブレード  １１ｂ…廃トナー溜め
１２…トナー枠体
１３…現像枠体
１４…クリーニング枠体
１６…開閉部材
１８…現像手段  １８ｂ…トナー層厚規制部材  １８ｃ…トナー攪拌部材  １８ｃ…アンテナ
２０…ハスバ歯車  ２０ａ…歯面部  ２０ａ１…円筒形外周部  ２０ａ２…歯部  ２０ｂ…回転支持部  ２０ｂ１…ボス  ２０ｂ２…中心穴  ２０ｃ，２０ｄ…アーム  ２０ｅ…円環状リブ  ２０ｆ，２０ｇ…放射状リブ
２１…トナーシール
３０…ハスバ歯車  ３０ａ…歯面部  ３０ａ１…外周部  ３０ａ２…歯部  ３０ｂ…回転支持部  ３０ｂ１…円筒形ボス  ３０ｂ２…中心穴  ３０ｃ，３０ｄ…アーム  ３０ｅ…円環状リブ  ３０ｆ，３０ｇ…放射状リブ
３５…カートリッジ装着ガイド  ３５ａ…第１ガイドレール  ３５ｂ…第２ガイドレール  ３５ａ１…溝部  ３５ｃ…  円柱状突起  ３５ｄ…ガイド凸条  ３５ｅ…係合部
４１…シート材積載トレイ
４２…底板
４３…レバー  ４３ａ…軸
４４…ピックアップローラ
４５…給紙ローラ
４６…逆転ローラ
４７…レジストローラ対
４８…レジストローラ対
４９…プロセスカートリッジ
５０…感光ドラム
５１…転写ローラ
５２…ヒートローラ
５３…加圧ローラ
５４…一次帯電ローラ
５５…現像スリーブ
５６…レーザービーム
６０…画像形成装置本体
７１…メインモータギア
７２…段ギア
７３…段ギア
７４…ドラム駆動ギア
７５…ドラムギア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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