(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と、
前記駆動源側からの回転駆動力を受けて回転する太陽歯車と、内歯歯車と、該内歯歯車内に円周方向で等間隔に配設され前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う複数の遊星歯車と、該複数の遊星歯車を回転自在に支持するとともに、回転自在なキャリアとからなる遊星歯車機構が設けられた遊星歯車変速装置と、
被駆動体を支持するとともに、前記被駆動体に前記遊星歯車変速装置の出力軸から出力される回転駆動力を伝達する被駆動体軸とを備えた回転駆動装置において、
前記遊星歯車変速装置は、前記内歯歯車の材質が樹脂で、前記出力軸及び該出力軸が設けられるキャリアの材質が金属であり、
前記駆動源と前記遊星歯車変速装置とを締結するブラケットを備え、
前記駆動源と前記遊星歯車変速装置の用いる装置の本体側板への固定は、前記ブラケットと前記本体側板とを固定部材を用いて固定する構成であることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転駆動装置において、
前記被駆動体軸は、該回転駆動装置を用いる装置の本体側板に軸受けを介してラジアル方向の位置が固定されるとともに回転可能に支持され、
前記内歯歯車は、ラジアル方向に弾性変形可能に構成されていることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回転駆動装置において、
前記遊星歯車は、材質が樹脂で、ラジアル方向に弾性変形可能に構成されていることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回転駆動装置において、
前記出力軸が設けられたキャリアを除く、該キャリアとは異なる他のキャリアに一体に設けられた前記太陽歯車は、材質が樹脂で、ラジアル方向に弾性変形可能に構成されていることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項５】
駆動源と、
前記駆動源側からの回転駆動力を受けて回転する太陽歯車と、内歯歯車と、該内歯歯車内に円周方向で等間隔に配設され前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う複数の遊星歯車と、該複数の遊星歯車を回転自在に支持するとともに、回転自在なキャリアとからなる遊星歯車機構が設けられた遊星歯車変速装置と、
被駆動体を支持するとともに、前記被駆動体に前記遊星歯車変速装置の出力軸から出力される回転駆動力を伝達する被駆動体軸とを備えた回転駆動装置において、
前記遊星歯車変速装置は、前記内歯歯車の材質が樹脂で、前記出力軸及び該出力軸が設けられるキャリアの材質が金属であり、
前記被駆動体軸は、該回転駆動装置を用いる装置の本体側板に軸受けを介してラジアル方向の位置が固定されるとともに回転可能に支持され、
前記内歯歯車は、ラジアル方向に弾性変形可能に構成され、
前記遊星歯車は、材質が樹脂で、ラジアル方向に弾性変形可能に構成され、
前記出力軸が設けられたキャリアを除く、該キャリアとは異なる他のキャリアに一体に設けられた前記太陽歯車は、材質が樹脂で、ラジアル方向に弾性変形可能に構成されていることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一に記載の回転駆動装置において、
前記遊星歯車機構を複数段有し、
前記駆動源の駆動軸、前記太陽歯車、前記内歯歯車、前記キャリア、前記遊星歯車変速装置の出力軸、前記被駆動体軸、及び前記被駆動体の全てが同軸上に配設されていることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一に記載の回転駆動装置において、
前記被駆動体の回転速度を検知するための被検知部を、前記被駆動体軸、又は前記遊星歯車変速装置の出力軸の同軸上に有した回転速度検知手段を備えたことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項８】
請求項７に記載の回転駆動装置において、
前記被駆動体軸と前記遊星歯車変速装置の出力軸とを連結する連結部材を備え、
前記回転速度検知手段の被検知部を前記連結部材の下流側に設けたことを特長とする回転駆動装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一に記載の回転駆動装置において、
前記被駆動体軸と前記遊星歯車変速装置の出力軸とを一体に構成としたことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項１０】
請求項１乃至４のいずれか一に記載の回転駆動装置において、
前記ブラケット及び前記固定部材を一体化したアルミ等のダイキャスト構成とし、用いる装置の前記本体側板に直接固定する構成であることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一に記載の回転駆動装置において、
前記遊星歯車変速装置の前記キャリアと前記遊星歯車とを覆うように、前記内歯歯車の前記被駆動体側の端部に設ける内歯歯車キャップを備え、
前記内歯歯車キャップの前記被駆動体側への出力軸の軸心方向に平行な移動を規制するスラスト位置規制部材を、該内歯歯車とは別に設けることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の回転駆動装置において、
前記内歯歯車キャップを、前記駆動源側へ前記出力軸の軸心方向に平行に付勢する付勢手段を設けることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項１３】
複数の被駆動体を備えた画像形成装置において、
前記複数の被駆動体の内、いずれか、又は複数の回転駆動に、請求項１乃至１２のいずれか一に記載の回転駆動装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
前記被駆動体が潜像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
前記被駆動体が中間転写ベルトを回転駆動する駆動ローラ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、プリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に用いる回転駆動装置、及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式によるプリンタや複写機等では、次の構成のものが知られている。すなわち、回転する潜像担持体（以下、感光体ドラムという）の表面に静電潜像を形成し、形成した静電潜像にトナーを付着させて現像する。そして、現像して得たトナー画像を、無端状ベルト（以下、中間転写ベルトという）に１次転写し、中間転写ベルト上のトナー画像を、更に記録媒体上に２次転写した後、定着して画像を得る構成である。
【０００３】
高精度に一定速度で回転するべき被駆動体でもある感光体ドラムや、一定速度で移動させるべき中間転写ベルトに速度変動が生じると出力された画像にジッタや濃度ムラが生じる。ある周波数で速度変動が継続すると画像全体に周期濃度ムラが生じ、縞模様のバンディングとして目視される。感光体ドラムの速度変動は書き込み系の露光ラインの副走査位置ズレを発生させる。同時に、中間転写ベルトへの１次転写時の副走査位置ズレを発生させる。また、中間転写ベルトの速度変動は、１次転写時と２次転写時の副走査位置ズレを発生させる。これらの速度変動に起因したバンディングにより、画像品質が著しく低下してしまう。
【０００４】
以上のような理由から、感光体ドラムや中間転写ベルトには高精度な回転駆動が求められており、感光体ドラムや中間転写ベルトの高精度な回転駆動を実現するために、従来から様々な回転駆動装置の構成が提案されている。例えば、被駆動体の被駆動体軸と同軸に大口径ギアを設け、この大口径ギアに駆動源の駆動軸に設けた駆動ギアを噛み合わせて回転駆動する回転駆動装置の構成である。大口径ギアと駆動ギアとを噛み合わせ、小型で高速な駆動源の速度変動が少ない速度領域の回転駆動力を高い減速比で減速して被駆動体に伝達することで、被駆動体の回転ムラを抑制する。
【０００５】
また、被駆動体の被駆動体軸と同軸に、駆動源としてダイレクトドライブモータを設け、その駆動軸を被駆動体の被駆動体軸と接続して回転駆動する構成も知られている。ダイレクトドライブモータを被駆動体軸に直接接続することで、減速機構を省略して回転駆動装置を小型化するとともに、ダイレクトドライブモータをフィドバック制御することで、被駆動体の回転ムラを抑制する。
【０００６】
しかし、大口径ギアを設ける構成では、大口径ギアに噛み合う位置に、駆動源の駆動軸に設けた小口径ギアを配置する必要があるとともに、被駆動体の径よりも大口径ギアの径が大きくなることが多い。このため、被駆動体の径方向の実装サイズ、つまり回転駆動装置が大型化してしまう可能性が高い。また、ダイレクトドライブモータを設ける構成では、被駆動体と等速で回転駆動されるダイレクトドライブモータに高いトルクが要求されるため、ダイレクトドライブモータが大型になり、回転駆動装置の重量が増加する可能性がある。
【０００７】
このような不具合が生じない構成の回転駆動装置も提案されている。例えば、特許文献１には、次のような遊星歯車変速装置（遊星歯車機構）を用いた回転駆動装置（ローラ駆動装置）の構成が開示されている。筒状の被駆動体（ローラ部材）に、駆動源（モータ）の回転駆動力を、遊星歯車変速装置を介して伝達するというものである。この遊星歯車変速装置では、太陽歯車と同軸に設けられた内歯歯車（内歯車）が固定支持されており、太陽歯車は駆動源の出力軸（モータ軸）に同軸で接続されている。太陽歯車の周りには、複数の遊星歯車がキャリア（遊星歯車支持部材）に回転自在に保持され、内歯歯車と太陽歯車とに噛み合うように配置されている。
【０００８】
そして、駆動源が回転駆動されると、その回転駆動力が太陽歯車に伝達され、遊星歯車は太陽歯車と内歯歯車に噛み合いながら自転するとともに公転し、遊星歯車を回転自在に保持したキャリアが公転することとなる。このキャリアの回転が同軸で連結された被駆動体に伝達され、被駆動体が回転駆動することとなる。すなわち、キャリアが被駆動体に駆動力を伝達する被駆動体軸や、遊星歯車変速装置の出力軸としても機能している。
【０００９】
この回転駆動装置では、上記のような遊星歯車変速装置を用いているので、小型で高速な駆動源の速度変動が少ない速度領域の回転駆動力を高い減速比で減速して被駆動体に伝達することができる。すなわち、大口径ギアを設けたり、ダイレクトドライブモータを設けたりすることなく、被駆動体の回転ムラを抑制することができる。したがって、大口径ギアを設けて回転駆動装置が大型化したり、ダイレクトドライブモータを設けて回転駆動装置の重量が増加してしまったりすることがない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、以前に増して工業製品の省資源化への対応が重要になってきている。具体的には、製品を構成する各構成部品や各構成ユニット等の重量、及びその点数の抑制や、各構成部品等の長寿命化、リサイクル対応や、製造時のエネルギー消費、及び製造後のエネルギー消費の抑制等が求められている。製造後のエネルギー消費には、製品を稼動させるために要するエネルギーだけではなく、運搬時に要するエネルギー等も含まれ、製品重量が重要な鍵となる。加えて、回転駆動装置では、従来からの高精度回転に対する要求に応えつつ、これを採用した製品の製造後の運搬等に消費するエネルギー消費を抑制するために、回転駆動装置自体の軽量化に留まらず、前記製品の軽量化への寄与も求められている。これは、回転駆動装置のように、これを採用した製品の本体側板等の支持部材に片持ち固定されることが多い装置では、その重量により曲げモーメントが支持部材に働くため、支持部材の板厚・重量、ひいては前記製品の重量に影響を与えるためである。
【００１１】
このような省資源化の要請から回転駆動装置には、さらなる軽量化が求められている。しかし、特許文献１に記載の構成は、回転駆動装置を構成する各構成部品や各構成ユニット等の材質に関しては規定されておらず、省資源の観点で考慮された構成ではなかった。すなわち、回転駆動装置を構成する各構成部品や各構成ユニット等の材質が規定されておらず、十分に軽量化されているか否か不明な構成であった。例えば、回転駆動装置に用いる遊星歯車変速装置の主な構成部品の全てを金属で構成すると、用いる金属が特殊なものでない限り、各構成部品の重量が増加してしまい回転駆動装置のさらなる軽量化は困難であると考えられる。一方、回転駆動装置に用いる遊星歯車変速装置の主な構成部品の全てを樹脂で構成すると、各構成部品の重量を低減でき、回転駆動装置のさらなる軽量化が可能であると考えられる。しかし、主な構成部品の全てを樹脂で構成すると、遊星歯車変速装置の出力軸、又は出力軸が設けられるキャリアが、被駆動体の負荷に耐えらず破断してしまう可能性がある。
【００１２】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、軽量化して省資源化に対応できるとともに、遊星歯車変速装置の主な構成部品の全てが樹脂の構成よりも、高い被駆動体の負荷に耐えられる回転駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、駆動源と、前記駆動源側からの回転駆動力を受けて回転する太陽歯車と、内歯歯車と、該内歯歯車内に円周方向で等間隔に配設され前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う複数の遊星歯車と、該複数の遊星歯車を回転自在に支持するとともに、回転自在なキャリアとからなる遊星歯車機構が設けられた遊星歯車変速装置と、被駆動体を支持するとともに、前記被駆動体に前記遊星歯車変速装置の出力軸から出力される回転駆動力を伝達する被駆動体軸とを備えた回転駆動装置において、前記遊星歯車変速装置は、前記内歯歯車と前記遊星歯車の材質が樹脂で、前記出力軸及び該出力軸が設けられるキャリアの材質が金属であることを特徴とするものである。
本発明は、遊星歯車変速装置に設ける内歯歯車と各遊星歯車を樹脂で構成しているので、内歯歯車と各遊星歯車が金属の構成よりも回転駆動装置を軽量化でき、この回転駆動装置を用いる装置の省資源化を促進できる。したがって、回転駆動装置を軽量化する省資源化に対応できる。
加えて、出力軸及び出力軸が設けられるキャリアの材質が金属なので、出力軸及び出力軸が設けられるキャリアは、遊星歯車変速装置の主な構成部品の全てが樹脂の構成よりも、高い被駆動体の負荷に耐えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、軽量化して省資源化に対応できるとともに、遊星歯車変速装置の主な構成部品の全てが樹脂の構成よりも、高い被駆動体の負荷に耐えられる回転駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態に係る複合機の全体概要図。
【図２】実施例１に係る感光体駆動装置の主要部の斜視図。
【図３】実施例１に係る感光体駆動装置の断面図。
【図４】連結部材の構成を示す図。
【図５】連結部材の他の構成を示す図。
【図６】最終段のキャリアを樹脂とした例に係る感光体駆動装置の断面図。
【図７】実施例２に係る感光体駆動装置の断面図。
【図８】実施例３に係る感光体駆動装置の断面図。
【図９】実施例４に係る感光体駆動装置の断面図。
【図１０】実施例５に係る遊星歯車キャップの出力軸の軸心に平行な被駆動体側への移動を規制する構成の説明図。
【図１１】遊星歯車キャップを内歯歯車にネジ留めして、遊星歯車キャップの出力軸の軸心に平行な被駆動体側への移動を規制する構成の説明図。
【図１２】実施例６に係る遊星歯車キャップの出力軸の軸心に平行な方向移動を規制する構成の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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合機（以下、複合機５００という）に適用した一実施形態について、複数の実施例を挙げ、図を用いて説明する。まず、各実施例に共通する本実施形態の複合機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合機５００の全体概要図である。
【００１７】
本実施形態における複合機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。この複合機５００は、複合機本体１００、複合機本体１００を載置する給紙テーブル２００、複合機本体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。この複合機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。複合機本体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個の被駆動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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、不図示の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。
【００２０】
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。
【００２１】
次に、本実施形態における複合機５００のコピー動作について説明する。本実施形態に係る複合機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。又は、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（不図示）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２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２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。
【００２２】
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（不図示）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、後述するの感光体駆動装置１０Ｙ（不図示）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、現像ローラ上のＹトナーは、感光体ドラム１Ｙ上のＹ静電潜像部分に静電吸着する。
【００２３】
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の回転に伴い、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。
【００２４】
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により複合機本体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。
【００２５】
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状に排出されてスタックされる。
【００２６】
次に、本発明の特徴である、回転駆動装置の構成を、被駆動体である感光体ドラムを回転駆動する感光体駆動装置に適用した例について、実施例を挙げ、図を用いて説明する。被駆動体である各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、同一構成の感光体駆動装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋにより回転駆動されているので、以下、各色に対応する符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略して説明する。また、本発明は、中間転写ベルト５の駆動ローラである架張ローラ１２のローラ駆動装置や、２次転写駆動部、定着駆動部等の各駆動ローラの回転駆動装置にも適用可能である。
【００２７】
（実施例１）
まず、本実施形態の第１の実施例について、図を用いて説明する。図２は、本実施例に係る感光体駆動装置１０の主要部の斜視図、図３は、本実施例に係る感光体駆動装置１０の断面図、図４は、連結部材の構成を示す図、図５は、連結部材の他の構成を示す図である。また、図６は、最終段のキャリアを樹脂とした例に係る感光体駆動装置の断面図である。
【００２８】
図２に示すように、本実施例の感光体駆動装置１０は、駆動源であるモータ２０、遊星歯車変速装置である遊星歯車減速装置３０、連結部材であるジョイント４１、被駆動体軸であるドラム軸５０から主に構成されている。そして、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０はドラム軸５０とジョイント４１により連結固定されている。また、ドラム軸５０には軸受５１が圧入されており、この軸受５１を介して装置本体の筐体に固定された後側の本体側板である後側板６２に支持位置決めされる。そして、装置筐体に固定された前側の本体側板である前側板６１に設けた軸受け５６にドラム軸５０の先端近傍が支持位置決めされる構成である。つまり、ドラム軸５０は複合機本体１００の筐体の一部である前側板６１及び後側板６２に、両端部をそれぞれ軸受５１,５６を介して位置決め支持され、被駆動体である感光体ドラム１はドラム軸５０を介して複合機本体１００の筐体に対して位置決め支持される。
【００２９】
次に、図３を用いて遊星歯車減速装置３０の内部構造の詳細について説明する。本実施例の遊星歯車減速装置３０は２Ｋ−Ｈ型２段構成の遊星歯車機構が用いられている。このように本実施例では遊星歯車機構を２段構成としているが、減速比に応じて３段、４段と段数をさらに重ね合わせることも可能である。
【００３０】
まず、２Ｋ−Ｈ型遊星歯車機構に関する一般的な説明をおこなう。２Ｋ−Ｈ型遊星歯車機構は、太陽歯車（sun gear）、遊星歯車（planetary gear）、遊星歯車の公転運動を支持する遊星キャリア（planetary carrier）、内歯歯車（outer gear）の四点の部品から構成されている。太陽歯車の回転、遊星歯車の公転（キャリアの回転）、外輪歯車の回転の三つの要素の内、一つを固定、一つを入力、一つを出力に接続する。それぞれ、どれを入出力・固定に割り当てるかによって、一つのユニットで複数の減速比や回転方向の切替えが可能である。本実施例において対象とする２Ｋ−Ｈ型の２段構造は、複合遊星歯車機構（２個以上の２Ｋ−Ｈ型）に分類され、２個以上の２Ｋ−Ｈ型のそれぞれの３本の基本軸のうち２本の基本軸同士を結合し、残りの基本軸の１本を固定し、他の１軸を駆動軸または従動軸とする機構となる。
減速比に関しては、太陽歯車の歯数をＺａ、遊星歯車の歯数をＺｂ、内歯歯車の歯数をＺｃとした場合に、次の式１で表される。なお、式中の添え字１，２は１段目、２段目を意味している。
（式１）
減速比＝Ｚａ１  ／（Ｚａ１＋Ｚｃ１）×Ｚａ２  ／（Ｚａ２＋Ｚｃ２）
【００３１】
本実施例の遊星歯車減速装置３０の１段目の遊星歯車機構では、駆動源であるモータ２０の駆動軸であるモータ出力軸２１には、第１太陽歯車３１を直接歯切りしている。そして、この第１太陽歯車３１及びブラケット２２に固定された内歯歯車３２に噛み合う１段目の第１遊星歯車３３が、１段目の第１キャリア３４により支持されて第１太陽歯車３１の外周を公転するようになっている。この第１遊星歯車３３は、回転バランスとトルク分担のために、同心状に第１キャリア３４の３箇所に配置される。このように本実施例では、周方向で３等分された第１キャリア３４の位置にそれぞれ第１遊星歯車３３が配置されている。また、各第１遊星歯車３３は、第１キャリア３４に設けられた第１キャリアピン３５に、支持されて自転する構成となっている。そして、第１遊星歯車３３は、第１太陽歯車３１と内歯歯車３２との噛合いにより、自転及び公転回転し、第１遊星歯車３３を支持する第１キャリア３４は、第１太陽歯車３１の回転に対し減速回転し、１段目の減速比が獲得される。
【００３２】
また、本実施例では第１キャリア３４に回転支持部はなく、浮動回転を行うように構成されている。そして、第１キャリア３４の回転中心に設けられた第２太陽歯車３６が２段目の遊星歯車機構の入力となる。
【００３３】
そして、２段目の遊星歯車機構では、２段目まで一体で形成された内歯歯車３２と２段目の第２太陽歯車３６とに噛み合う２段目の第２遊星歯車３７が、２段目の第２キャリア３８により支持されて、２段目の第２太陽歯車３６の外周を公転するようになっている。各第２遊星歯車は、第２キャリア３８に設けられた第２キャリアピン３９に支持されて自転及び公転する。最終段に相当する２段目の第２キャリア３８の回転中心には出力軸４０が設けられており、中空円筒状のジョイント４１を介してドラム軸５０と連結されている。また、第２キャリア３８の出力軸４０は内歯歯車３２により位置決めされ、各キャリアや各遊星歯車を覆うように内歯歯車３２の感光体１側の端部に設けた内歯歯車キャップ４２に圧入された軸受により支持される構成となっている。内歯歯車キャップ４２は内歯歯車３２の内周とインローで位置決めされる構成となっているため、出力軸４０は内歯歯車３２の中心軸との同軸度を最小化できる構成となっている。
【００３４】
また、ドラム軸５０と出力軸４０とを連結部材であるジョイント４１で同軸になるように連結して一体化している。ジョイント４１の構成については、例えば、図４、５に示すような構成があげられる。図４に示すジョイント４１は中空円筒形状であり、ドラム軸５０及び遊星歯車減速装置３０の出力軸４０は同じ直径となっており、ドラム軸５０側では、ジョイント４１がドラム軸５０に圧入される構成となっている。また、出力軸４０側では、出力軸４０とはすきまばめとなっており、ジョイント４１と段付きネジ４３ａにより連結固定される構成となっている。一方、図５に示すジョイント４１は中空円筒形状の中央部にスリット４１ａを有しており、出力軸４０はネジ４３ｂにより押し曲げられたジョイントとの摩擦力により連結固定される構成となっている。いずれの構成もジョイント部分によるドラム軸５０と出力軸４０の中心軸のズレを最小化して、駆動伝達できる構成となっている。
【００３５】
また、図３に示すように、モータ２０は、ブラケット２２により支持されている。また、内歯歯車３２は、ブラケット２２に対してネジ４３で固定されている。このようにブラケット２２は、内歯歯車３２の固定・保持、及びモータ２０の固定・保持を行っている。そして、ブラケット２２は駆動側板６３とねじによって固定される構成となっている。駆動側板６３は後側板６２にカシメられたスタッド６４により支持位置決めされている。また、内歯歯車３２のモータ２０側には、内歯歯車３２の中心軸に中空円筒形状のボスが設けられており、モータ２０はその円筒形状内周とモータ２０側に設けられた軸受けがインローによる勘合で位置決めされる。また、中空円筒形状の外周はブラケット２２に形成された孔とインローによる勘合で位置決めされる構成となっている。
【００３６】
このような構成とすることで、内歯歯車３２を基準として、モータ出力軸２１、ブラケット２２、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０の中心軸をすべて同軸上に配置し、かつ部品寸法のばらつきによる同軸度を最小化することが可能な構成となっている。
【００３７】
また、感光体ドラム１は筒状のドラム５２と、ドラムフランジ５３ａ，５３ｂにより構成され、ドラム５２はドラム両端に設けられたドラムフランジ５３ａ，５３ｂを介してドラム軸５０に位置決めされる構成となっている。ドラムフランジ５３ａ，５３ｂはドラム５２の中心軸位置に孔が設けられており、その孔とドラム軸５０がインローで位置決めされる。また、ドラム軸５０にはドラム５２へと駆動伝達を行うジョイント５５が圧入されており、ドラムフランジ５３ａを介してドラム５２は駆動される構成となっている。以上の構成により、モータ出力軸２１（第１太陽歯車３１）、内歯歯車３２、第１キャリア３４（第２太陽歯車３６）、第２キャリア３８、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０、ドラム軸５０、ドラム５２の中心軸をすべて同一軸上に配置できる。
【００３８】
また、本実施例の遊星歯車減速装置３０においては、各部品を次のような材料から構成している。モータ２０のモータ出力軸２１、すなわち遊星歯車減速装置３０の入力軸に直接歯切りされた第１太陽歯車３１と、第１キャリアピン３５、第２キャリアピン３９、第２キャリア３８は金属材料、例えばステンレス、炭素鋼などから構成している。また、その他の第１遊星歯車３３、第１キャリア３４及び一体で構成された第２太陽歯車３６、第２遊星歯車３７、第１遊星歯車３３と第２遊星歯車３７とに噛み合う共通歯車仕様でハウジングケースと一体で構成された内歯歯車３２は樹脂材料、例えばポリアセタールなどの成型品で構成している。
【００３９】
加えて、回転速度検知手段である速度検知手段９０のエンコーダ用円板を、内歯歯車３２、モータ出力軸２１、ブラケット２２、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０の中心軸の同軸上に設けている。また、速度検知手段９０のエンコーダ用円板を、出力軸４０のジョイント４１よりも駆動力伝達方向上流側に設けている。このように本実施例では、速度検知手段９０の例として、エンコーダと２センサの構成を示している。この構成については、必要制御精度によって任意にセンサの数を変更してもよい。
【００４０】
上述したように、本実施例の感光体駆動装置１０では、遊星歯車減速装置３０を用いているので、大口径ギアを設けたり、駆動源としてダイレクトドライブモータを設けたりすることなく、感光体ドラム１の回転ムラを抑制することが可能である。また、モータ２０のモータ出力軸２１、第１太陽歯車３１、内歯歯車３２、第１キャリア３４及び一体で構成された第２太陽歯車３６、第２キャリア３８及び第２キャリア３８に設けられた遊星歯車減速装置３０の出力軸４０、ドラム軸５０、感光体ドラム１、及び速度検知手段９０のエンコーダ用円板の全てが同軸上に配設されている。したがって、各部品寸法のばらつきによる同軸度を最小化できる。さらに、第１キャリア３４が、内歯歯車３２に対して浮動支持されており、第１キャリア３４と内歯歯車３２との同心誤差を浮動支持による調心作用により抑え、感光体ドラム１の回転ムラをより抑制できる。
【００４１】
加えて、速度検知手段９０を備えているので、モータ２０をフィードバックすることで、取り付け誤差等により生じる同心誤差に起因した感光体ドラム１の回転ムラをさらに抑制することもできる。したがって、感光体ドラム１の回転ムラをさらに抑制した、感光体ドラム１の高精度な回転駆動が可能である。つまり、感光体ドラム１の高精度回転駆動が可能な感光体駆動装置１０を提供できる。
【００４２】
また、遊星歯車減速装置３０を用いているので、従来のように、駆動源としてダイレクトドライブモータを用いることなく、感光体駆動装置１０を軽量化できる。さらに、遊星歯車減速装置３０に設ける内歯歯車３２と、第１遊星歯車３３及び第２遊星歯車３７と、第１キャリア３４及び第１キャリア３４と一体で構成された第２太陽歯車３６を樹脂で構成している。したがって、これらを金属で構成したものより、感光体駆動装置１０を軽量化できる。このように感光体駆動装置１０を軽量化できるので、複合機５００の省資源化に対応できる。
【００４３】
また、遊星歯車減速装置３０は、内歯歯車３２と、第１遊星歯車３３及び第２遊星歯車３７と、第１キャリア３４及び第１キャリア３４と一体で構成された第２太陽歯車３６とが樹脂で、第２キャリア３８の材質が金属製のハイブリッド構成なので、第２キャリア３８に金属製の出力軸４０を設けることができる。このように出力軸４０及び出力軸４０が設けられる第２キャリア３８の材質が金属製なので、出力軸４０及び第２キャリア３８は、遊星歯車変速装置の主な構成部品の全てが樹脂の構成よりも、高い感光体ドラム１の負荷に耐えることができる。したがって、軽量化して省資源化に対応できるとともに、遊星歯車変速装置の主な構成部品の全てが樹脂の構成よりも、高い感光体ドラム１の負荷に耐えられる感光体駆動装置１０を提供することができる。
【００４４】
また、本実施例では、ドラム軸５０は後側板６２に軸受け５１を介してラジアル方向の位置が固定されるとともに回転可能に支持され、遊星歯車減速装置３０の内歯歯車３２もブラケット２２とスタッド６４を介して後側板６２に固定されている。このため、感光体駆動装置１０を装置本体に組み付ける場合に、ドラム軸５０と遊星歯車減速装置３０の出力軸４０とに軸ズレが生じると、この軸ズレに起因して回転ムラが生じてしまうおそれがある。
【００４５】
そこで、本実施例では、内歯歯車３２と、第１遊星歯車３３及び第２遊星歯車３７と、第１キャリア３４と一体で構成された第２太陽歯車３６とを樹脂製とし、それぞれラジアル方向に弾性変形可能に構成している。このように弾性変形可能に構成することで、ドラム軸５０と遊星歯車減速装置３０の出力軸４０とに軸ズレが生じた場合であっても、弾性変形可能に構成した各構成部材の弾性変形により調心することができ、高精度に感光体ドラム１を回転駆動できる。また、弾性変形可能に構成した各構成部材で、調心する際の弾性変形量を分散させることができるので、感光体駆動装置１０の耐久性を向上させることもできる。
【００４６】
また、金属製の出力軸４０を設けることで、ドラム軸５０と出力軸４０との連結に、ドラム軸５０と出力軸４０の中心軸のズレを最小化して、駆動伝達できるジョイント４１を用いることができる。ジョイント４１を用いて、ドラム軸５０と出力軸４０とを連結して一体化することで、主な構成部品が全て樹脂の構成のように被駆動体軸と遊星減速機構の出力部とをガタのあるスプライン継ぎ手等の連結構成を用いる必要がなく、ガタのある連結構成により生じる回転ムラを排除できる。加えて、速度検知手段９０を設ける位置がジョイント４１の駆動力伝達方向下流側の限定されず、速度検知手段９０を出力軸４０のジョイント４１よりも上流側、つまり、遊星歯車減速装置３０側に設けることもできる。
【００４７】
このように速度検知手段９０を遊星歯車減速装置３０側に設けることで、感光体駆動装置１０の組立性を悪化させることなく、速度検知手段９０の感光体駆動装置１０への実装を実現できる。
【００４８】
例えば、次のようにして速度検知手段９０の感光体駆動装置１０への実装を実現できる。モータ２０とともにブラケット２２に固定された遊星歯車減速装置３０の出力軸４０に、速度検知手段９０のエンコーダ用円板を、内歯歯車３２が一体に構成されたハウジングケースに、速度検知手段９０のセンサを取り付けて、それぞれ位置調整及び固定を行う。その後、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０にドラム軸５０をジョイント４１を用いて連結して一体化した後、後側板６２の孔へドラム軸５０を、駆動側板６３の孔へ遊星歯車減速装置３０を差し込んで、それぞれ位置調整及び固定を行う。
【００４９】
このようにして速度検知手段９０の感光体駆動装置１０への実装を実現することで、速度検知手段９０を用いたフィードバック制御による感光体ドラム１の高精度な回転駆動が可能となる。したがって、感光体駆動装置１０を軽量化する省資源化と、感光体ドラム１の高精度回転を両立できる。よって、軽量化して省資源化に対応できるとともに、感光体ドラム１の高精度回転が可能な感光体駆動装置１０を提供することができる。
【００５０】
一方、最終段のキャリアを樹脂製とした構成の場合には、例えば、図６に示す遊星歯車減速装置７０を備えた感光体駆動装置１０のように構成する必要がある。すなわち、遊星歯車減速装置７０の最終段のキャリアである第２キャリア７２に一体に設けた円筒状の出力部７３の内周面に雌型のスプライン継ぎ手部を形成し、ドラム軸５０に設けた雄型のスプライン継ぎ手部７４に噛み合わせるように構成する必要がある。これは、第２キャリア７２に樹脂製の出力軸を設けて、図４、図５に示したジョイント４１を用いて連結すると、樹脂製の出力軸４０や第２キャリア３８が、感光体ドラム１及びドラム軸５０等の回転負荷に耐えることが難しいためである。
【００５１】
このように遊星歯車減速装置７０の出力部７３とドラム軸５０とを、ガタがある連結構成であるスプライン継ぎ手で連結する場合には、速度検知手段９０を連結構成の駆動力伝達方向下流側、つまりドラム軸５０側に設ける必要がある。これは、ガタのある連結構成による回転ムラを排除して、速度検知手段９０を用いたフィードバック制御による感光体ドラム１の高精度な回転駆動を可能とするためである。そして、速度検知手段９０をドラム軸５０側に設ける構成では、速度検知手段９０をドラム軸５０に取り付けることも、感光体駆動装置１０の組立性を考慮すると困難である。このように組立性を考慮すると困難となるのは、次の理由による。
【００５２】
出力部７３とドラム軸５０とをスプライン継ぎ手で連結する構成では、上述したように、ドラム軸５０に速度検知手段９０のエンコーダ用円板を設ける必要があり、速度検知手段を遊星歯車減速装置７０側に設けることができない。また、出力部７３とドラム軸５０とを連結して一体化した状態で、後側板６２の孔へドラム軸５０を、駆動側板６５の孔へ遊星歯車減速装置７０を差し込むこともできない。さらに、図６に示す後側板６２と遊星歯車減速装置７０を固定支持する駆動側板６５との間に、速度検知手段９０を設ける必要がある。しかし、後側板６２と駆動側板６５との間は狭く、その上下又は左右の隙間から速度検知手段９０のエンコーダ用円板をドラム軸５０に、センサを後側板６２又は駆動側板６５に取り付け、位置調整や固定を行うことは困難である。したがって、遊星歯車減速装置７０の出力部７３とドラム軸５０とをスプライン継ぎ手で連結する構成では、感光体ドラム１の高精度な回転駆動を可能とする速度検知手段９０を設けることが困難である。
【００５３】
また、上述した本実施例では、遊星歯車減速装置３０の第１太陽歯車３１と、第１キャリアピン３５、第２キャリアピン３９、第２キャリア３８を金属製とし、他の金属材料を樹脂製とした例について説明した。しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではない。内歯歯車３２を樹脂製とし、必要に応じて他の第１遊星歯車３３及び第２遊星歯車３７や、第１キャリア３４及び一体で構成された第２太陽歯車３６を金属製としても良い。
【００５４】
例えば、内歯歯車３２を樹脂製とすることで遊星歯車変速装置の主な構成部品の全てが金属製の構成よりも軽量化できるとともに、主な構成部品の全てが樹脂製の構成よりも、高い被駆動体の負荷に耐えられる回転駆動装置を提供できる。つまり、上述した実施例ほど軽量化の効果は高くないが、主な構成部品の全てが樹脂製の構成よりも、軽量化して省資源化に対応できるとともに、遊星歯車変速装置の主な構成部品の全てが樹脂の構成よりも、高い感光体ドラム１の負荷に耐えられる感光体駆動装置１０を提供することができる。
また、樹脂製の内歯歯車３２をラジアル方向に弾性変形可能に構成することで、ドラム軸５０と遊星歯車減速装置３０の出力軸４０とに軸ズレが生じた場合であっても、生じた軸ズレを樹脂製の内歯歯車３２のラジアル方向に弾性変形により調心することができ、高精度に感光体ドラム１を回転駆動できる。
【００５５】
さらに、内歯歯車３２に加え、第１遊星歯車３３及び第２遊星歯車３７を樹脂製とすることで、内歯歯車３２だけを樹脂製とする構成よりも軽量化できる回転駆動装置を提供できる。
また、樹脂製の第１遊星歯車３３及び第２遊星歯車３７もラジアル方向に弾性変形可能に構成することで、次のような効果を得ることもできる。ドラム軸５０と遊星歯車減速装置３０の出力軸４０とに軸ズレが生じた場合に、この軸ズレを調心する際の内歯歯車３２のラジアル方向に弾性変形量を、内歯歯車３２だけを樹脂製とする構成に比べ小さくして、感光体駆動装置１０の耐久性を向上させることができる。
【００５６】
さらに、本実施例では、遊星歯車減速装置３０の内歯歯車３２をモータ２０側からの片持ち支持とすることができ、樹脂製の内歯歯車３２のラジアル方向の弾性変形量を大きくできる。具体的には、モータ２０と遊星歯車減速装置３０とを締結するブラケット２２を備えている。そして、モータ２０と遊星歯車減速装置３０の後側板６２への固定は、ブラケット２２と後側板６２とを固定部材として機能する後側板６２にカシメされたスタッド６４と、このスタッドに位置決め固定される駆動側板６３とを用いて固定する構成である。このように遊星歯車減速装置３０を後側板６２へ固定することで、内歯歯車３２をモータ２０側からの片持ち支持とすることができ、樹脂製の内歯歯車のラジアル方向の弾性変形量を大きくできる。したがって、ドラム軸５０と遊星歯車減速装置３０の出力軸４０とに軸ズレが生じた場合に調心できる軸ズレ量を大きくでき、より高精度に感光体ドラム１を回転駆動できる。
【００５７】
（実施例２）
本実施形態の第２の実施例について、図を用いて説明する。図７は、本実施例に係る感光体駆動装置の断面図である。本実施例の感光体駆動装置１０は、上述した実施例１と、回転速度検知手段である速度検知手段９０を設ける位置に係る点のみ異なる。したがって、上述した実施例１と同じ構成の部分に関しては同じ符号を付し、同様な構成、及び作用・効果については、適宜省略して説明する。
【００５８】
図７に示すように、本実施例の感光体駆動装置１０では、図３を用いて説明した実施例１と異なり、速度検知手段９０をドラム軸５０と出力軸４０とを転結するジョイント４１の駆動力伝達方向下流側に設けている。そして、本実施例の構成でも、実施例１と同様に、ジョイント４１を用いているので、感光体駆動装置１０の組立性を悪化させることなく、速度検知手段９０の感光体駆動装置１０への実装を実現できる。
【００５９】
例えば、次のようにして速度検知手段９０の感光体駆動装置１０への実装を実現できる。ドラム軸５０に速度検知手段９０のエンコーダ用円板を取り付けた後、このドラム軸５０を、モータ２０とともにブラケット２２に固定された遊星歯車減速装置３０の出力軸４０に、ジョイント４１を用いて連結して一体化する。このように一体化した後、内歯歯車３２が一体に構成されたハウジングケースに速度検知手段９０のセンサを取り付け、ドラム軸５０に取り付けたエンコーダ用円板とともに、位置調整及び固定を行う。そして、位置調整及び固定を行った後、後側板６２の孔へドラム軸５０を、駆動側板６３の孔へ遊星歯車減速装置３０を差し込んで、それぞれ位置調整及び固定を行う。
【００６０】
このように速度検知手段９０の感光体駆動装置１０への実装を実現することで、速度検知手段９０を用いたフィードバック制御による感光体ドラム１の高精度な回転駆動が可能となる。したがって、感光体駆動装置１０を軽量化する省資源化と、感光体ドラム１の高精度回転を両立できる。よって、軽量化して省資源化に対応できるとともに、感光体ドラム１の高精度回転が可能な感光体駆動装置１０を提供することができる。さらに、ジョイント４１の駆動力伝達方向下流側に速度検知手段９０を設けることで、ジョイント４１の連結ガタにより生じる回転ムラも、感光体ドラム１の回転駆動のフィードバック制御で除去することがでる。したがって、実施例１の構成よりも、より高精度な感光体ドラム１の回転駆動が可能となる。
【００６１】
（実施例３）
本実施形態の第３の実施例について、図を用いて説明する。図８は、本実施例に係る感光体駆動装置の断面図である。本実施例と、上述した実施例１、２とでは、本実施例の感光体駆動装置１０が、感光体ドラム１のドラム軸５０と遊星歯車減速装置３０の出力軸とを一体に構成していることに係る点のみ異なる。したがって、上述した実施例１、２と同じ構成の部分に関しては同じ符号を付し、同様な構成、及び作用・効果については、適宜省略して説明する。
【００６２】
図８に示すように、本実施例の感光体駆動装置１０では、実施例１、２と異なり、感光体ドラム１のドラム軸５０と遊星歯車減速装置３０の出力軸とを一体に構成している。具体的には、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０は、前側板６１まで延びており、ドラム５２はドラムフランジ５３ａ，５３ｂを介して、出力軸４０により位置決めされる構成となっている。このように出力軸４０がドラム軸５０を兼ねる構成となっているため、ドラム軸５０と出力軸４０とを連結する連結構成による同軸度の積み上がりを無くすことができる構成となっている。そして、速度検知手段９０は、出力軸４０に設ける軸受け５１と内歯歯車キャップ４２との間に設け、感光体ドラム１の回転駆動をフィードバック制御する構成である。このように感光体ドラム１のドラム軸５０と遊星歯車減速装置３０の出力軸４０とを一体化することで、ドラム軸５０と出力軸４０との連結構成のガタによる回転ムラを排除することができる。
【００６３】
（実施例４）
本実施形態の第４の実施例について、図を用いて説明する。図９は、本実施例に係る感光体駆動装置の断面図である。本実施例と、上述した実施例１とでは、モータ２０と遊星歯車減速装置３０とを後方の本体側板である後側板６２に固定する構成に係る点のみ異なる。したがって、上述した実施例１と同じ構成の部分に関しては同じ符号を付し、同様な構成、及び作用・効果については、適宜省略して説明する。
【００６４】
図９に示すように、本実施例の感光体駆動装置１０では、モータ２０と遊星歯車減速装置３０とをダイキャスト９１に締結し、このダイキャスト９１を直接、後側板６２にネジ固定している。すなわち、実施例１におけるモータ２０と遊星歯車減速装置３０とを締結するブラケット２２、及び固定部材として機能するスタッド６４駆動側板６３とを一体化したダイキャスト９１とし、このダイキャスト９１を直接、後側板６２にネジ固定している。このように構成することで、モータ２０と遊星歯車減速装置３０とを支持する支持構成の剛性を高め、その共振周波数を上げることで、エンコーダ制御の制御帯域を上げることができる。また、ダイキャスト９１の材質としては、アルミ、亜鉛などが考えられる。
【００６５】
（実施例５）
本実施形態の第５の実施例について、図を用いて説明する。図１０は、本実施例に係る遊星歯車キャップの出力軸の軸心に平行な被駆動体側への移動を規制する構成の説明図である。図１１は、遊星歯車キャップを内歯歯車にネジ留めして、遊星歯車キャップの出力軸の軸心に平行な被駆動体側への移動を規制する構成の説明図である。本実施例と、上述した実施例１とでは、遊星歯車減速装置３０の内歯歯車キャップ４２の出力軸４０の軸心に平行な感光体ドラム１側への移動を規制するスラスト位置規制部材９５を、内歯歯車３２とは別に設けることを規定していることに係る点のみ異なる。したがって、上述した実施例１と同じ構成の部分に関しては同じ符号を付し、同様な構成、及び作用・効果については、適宜省略して説明する。
【００６６】
図１０に示すように、本実施例の感光体駆動装置１０では、実施例１と同様に各キャリアと各遊星歯車とを覆うように、内歯歯車３２の被駆動体である感光体ドラム１側の端部に内歯歯車キャップ４２を設けている。そして、内歯歯車キャップ４２の感光体ドラム１側への出力軸４０の軸心方向に平行な移動を規制するスラスト位置規制部材９４を、内歯歯車３２とは別に設けている。スラスト位置規制部材９４は略Ｌ字の形状に加工されており、長辺側が内歯歯車３２の外周面下方に沿って所定の間隔を保持した状態で、そのモータ２０側の端部がブラケット２２に固定されている。そして、短辺側が、出力軸４０の軸心に垂直な方向に折り曲げられ、内歯歯車キャップ４２の感光体ドラム１側の面に沿って所定の間隔を保持した状態で、出力軸４０の近傍まで伸ばされており、内歯歯車キャップ４２の感光体ドラム１側への出力軸４０の軸心方向に平行な移動を移動を規制している。このようなスラスト位置規制部材９４を設けるのは、次の理由による。
【００６７】
従来、内歯歯車キャップ４２の出力軸４０の軸心方向に平行な移動を規制するのに、次のように構成することが多かった。図１１に示すように内歯歯車３２の感光体ドラム１側の端部の段差部９３を設け、内歯歯車キャップ４２を嵌め込んでいた。このように嵌め込むことで、内歯歯車キャップ４２のモータ２０側への出力軸４０の軸心方向に平行な移動を規制していた。そして、内歯歯車キャップ４２を内歯歯車３２に、出力軸４０の軸心方向に垂直な方向から複数のネジ９９でネジ止めして、感光体ドラム１側への出力軸４０の軸心方向に平行な移動を規制していた。
【００６８】
しかし、内歯歯車３２を樹脂製とする構成では上記のように内歯歯車キャップ４２を内歯歯車３２にネジ止めすると、内歯歯車３２のネジ止めした箇所にストレスが加わり変形してしまう。このため、ネジ止めした箇所で、第２遊星歯車３７等と内歯歯車３２との噛み合い部も変形してしまい、第２遊星歯車３７を回転自在に保持する第２キャリア３８の１回転周期に、ネジ止めした箇所の個数に比例した次数で、回転ムラが発生してしまう。このようにして発生した回転ムラには、速度検知手段９０を設けて、モータ２０をフィードバック制御することで除去できる帯域の回転ムラと、フィードバック制御でも除去できない帯域の回転ムラが含まれてしまう。このため、更なる高精度回転を実現するためには、ネジ止めに起因した周期的な回転ムラが発生しないよう、内歯歯車３２に変形が生じるようなストレスを与えることなく、内歯歯車キャップ４２の感光体ドラム１側への出力軸４０の軸心方向に平行な移動を規制する必要がある。
【００６９】
そこで、本実施例の感光体駆動装置１０では、図１０に示すように、内歯歯車３２の感光体ドラム１側の端部の段差部９３を設け、内歯歯車キャップ４２のモータ２０側への出力軸４０の軸心方向に平行な移動を規制した。加えて、内歯歯車キャップ４２の感光体ドラム１側への出力軸４０の軸心方向に平行な移動を規制するスラスト位置規制部材９４を、内歯歯車３２とは別に設けることとした。このように内歯歯車キャップ４２の感光体ドラム１側への出力軸４０の軸心方向に平行な移動を規制することで、内歯歯車３２にストレスを与えることなく、内歯歯車キャップ４２の出力軸４０の軸心方向に平行な移動を規制することができる。したがって、内歯歯車３２を樹脂製とした感光体駆動装置１０において、内歯歯車３２の変形に起因した周期的な回転ムラを抑制して、実施例１の構成よりも、より高精度な感光体ドラム１の回転駆動が可能となる。
【００７０】
また、略Ｌ字の形状に加工されたスラスト位置規制部材９４を、内歯歯車３２及び内歯歯車キャップ４２から所定の間隔を保持した状態で設けているのは、次の理由による。本実施例では実施例１と同様に、ドラム軸５０と遊星歯車減速装置３０の出力軸４０の軸ズレが生じた場合、樹脂性の内歯歯車３２を変形させて前記軸ズレを調芯してするため、内歯歯車３２の変形を拘束しないようにするためである。
【００７１】
（実施例６）
本実施形態の第６の実施例について、図を用いて説明する。図１２は、本実施例に係る遊星歯車キャップの出力軸の軸心に平行な方向移動を規制する構成の説明図である。本実施例と、上述した実施例５とでは、遊星歯車減速装置３０の内歯歯車キャップ４２の出力軸４０の軸心に平行な感光体ドラム１側への移動を規制するスラスト位置規制部材９５に加え、内歯歯車キャップ４２を駆動源であるモータ２０側へ出力軸４０の軸心方向に平行に付勢する付勢手段を設けることを規定していることに係る点のみ異なる。したがって、上述した実施例５と同じ構成の部分に関しては同じ符号を付し、同様な構成、及び作用・効果については、適宜省略して説明する。
【００７２】
上述した実施例５のようにスラスト位置規制部材９４を設けることで、内歯歯車３２にストレスを与えることなく、内歯歯車キャップ４２の感光体ドラム１側への出力軸４０の軸心方向に平行な移動を規制することができる。そして、感光体ドラム１側への内歯歯車キャップ４２の移動は、内歯歯車キャップ４２の感光体ドラム１側の面とスラスト位置規制部材９４とが接触することで規制される。しかし、ドラム軸５０と遊星歯車減速装置３０の出力軸４０の軸ズレが生じた場合、この軸ズレを調芯するため、スラスト位置規制部材９４を、内歯歯車キャップ４２から所定の間隔を保持した状態で設けている。このため、内歯歯車キャップ４２がスラスト位置規制部材９４で、出力軸４０の軸心に平行な感光体ドラム１側への移動が規制される位置まで移動するガタが生じている。そして、画像形成動作中に、感光体ドラム１が、上記ガタ分移動すると画像品質に影響を与えてしまう。
【００７３】
そこで、本実施例の感光体駆動装置１０では、感光体駆動装置１０の組み付け時やメインテナンス時等、いずれかの構成部品が取り外された状態ではスラスト位置規制部材９４で、出力軸４０の軸心に平行な感光体ドラム１側への移動を規制する。一方、被駆動体である感光体ドラム１を組み付けて画像形成動作を行なう状態では、内歯歯車キャップ４２をモータ２０側へ付勢して、出力軸４０の軸心に平行な感光体ドラム１側への移動を規制することとした。
【００７４】
具体的には、スラスト位置規制部材９４を設けることに加え、次のように構成した。図１２に示すように装置筐体に固定された前側板６１に設けられて出力軸４０の軸心に平行な位置決めが行われている軸受け５６と、ドラムフランジ５３ｂの前側板６１側に突出したボス部との間に、付勢手段として弾性体である圧縮コイルばね９５を設けた。このように圧縮コイルばね９５を設けて感光体ドラム１、及び駆動軸５０等を介して、内歯歯車キャップ４２をモータ２０側へ付勢することで、感光体ドラム１を組み付けて画像形成動作を行なう状態では、上記ガタを無くすことができる。したがって、画像形成動作を行なう際に、内歯歯車３２にストレスを与えず、かつ、画像品質に影響を与えることなく、内歯歯車キャップ４２の出力軸４０の軸心に平行な感光体ドラム１側への移動を規制することができる。よって、実施例５の構成よりも、より高精度な感光体ドラム１の回転駆動が可能となる。
【００７５】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
モータ２０などの駆動源と、前記駆動源側からの回転駆動力を受けて回転する２段目の第２太陽歯車３６などの太陽歯車と、内歯歯車３２などの内歯歯車と、該内歯歯車内に円周方向で等間隔に配設され前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う複数の２段目の第２遊星歯車３７などの遊星歯車と、該複数の遊星歯車を回転自在に支持するとともに回転自在な２段目の第２キャリア３８などのキャリアとからなる２段目の遊星歯車機構などの遊星歯車機構が設けられた遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置と、感光体ドラム１などの被駆動体を支持するとともに、前記被駆動体に前記遊星歯車変速装置の出力軸４０などの出力軸から出力される回転駆動力を伝達するドラム軸５０などの被駆動体軸とを備えた感光体駆動装置１０などの回転駆動装置において、前記遊星歯車変速装置は、前記内歯歯車の材質が樹脂で、前記出力軸及び該出力軸が設けられる２段目の第２キャリア３８などのキャリアの材質が金属であることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、軽量化して省資源化に対応できるとともに、遊星歯車変速装置の主な構成部品の全てが樹脂の構成よりも、高い感光体ドラム１などの被駆動体の負荷に耐えられる感光体駆動装置１０などの回転駆動装置を提供することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、感光体駆動装置１０などの該回転駆動装置を用いる複合機５００などの装置の後側板６２などの本体側板に軸受け５１などの軸受けを介してラジアル方向の位置が固定されるとともに回転可能に支持され、内歯歯車３２などの前記内歯歯車は、ラジアル方向に弾性変形可能に構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、ドラム軸５０などの被駆動体軸と遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置の出力軸４０などの出力軸の軸ズレが生じた場合に、生じた軸ズレを樹脂製の内歯歯車３２などの内歯歯車のラジアル方向に弾性変形により調心することができ、より高精度に感光体ドラム１などの被駆動体を回転駆動できる。
（態様Ｃ）
（態様Ｂ）において、２段目の第２遊星歯車３７などの前記遊星歯車は、材質が樹脂で、ラジアル方向に弾性変形可能に構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、２段目の第２遊星歯車３７などの遊星歯車もラジアル方向に弾性変形可能なので、ドラム軸５０などの被駆動体軸と遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置の出力軸４０などの出力軸の軸ズレが生じた場合に、軸ズレを調心する際の内歯歯車３２などの内歯歯車の、ラジアル方向に弾性変形量を小さくして感光体駆動装置１０などの回転駆動装置の耐久性を向上させることができる。
（態様Ｄ）
（態様Ｃ）において、出力軸４０などの前記出力軸が設けられた２段目の第２キャリア３８などのキャリアを除く、１段目の第１キャリア３４などのキャリアに一体に設けられた２段目の第２太陽歯車などの前記太陽歯車は、材質が樹脂で、ラジアル方向に弾性変形可能に構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、（態様Ｃ）に加え、出力軸４０などの前記出力軸が設けられた２段目の第２キャリア３８などのキャリアを除く、１段目の第１キャリア３４などのキャリアに一体に設けられた２段目の第２太陽歯車などの前記太陽歯車もラジアル方向に弾性変形可能である。したがって、ドラム軸５０などの被駆動体軸と遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置の出力軸４０などの出力軸の軸ズレが生じた場合に、軸ズレを調心する際の内歯歯車３２などの内歯歯車のラジアル方向に弾性変形量を、（態様Ｃ）よりも小さくして感光体駆動装置１０などの回転駆動装置の耐久性させることができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、１段目の遊星歯車機構や２段目の遊星歯車機構などの前記遊星歯車機構を複数段有し、モータ２０などの前記駆動源のドラム軸５０などの駆動軸、第１太陽歯車３１や第２太陽歯車３６などの前記太陽歯車、内歯歯車３２などの前記内歯歯車、第１キャリア３４や第２キャリア３８などの前記キャリア、遊星歯車減速装置３０などの前記遊星歯車変速装置の出力軸４０などの出力軸、ドラム軸５０などの前記被駆動体軸、及び感光体ドラム１などの前記被駆動体の全てが同軸上に配設され、１段目の第１キャリア３４などの少なくとも１つ以上のキャリアが、前記内歯歯車に対して浮動支持されたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、浮動支持する１段目の第１キャリア３４などのキャリアと内歯歯車３２などの内歯歯車との同心誤差を浮動支持による調心作用により抑え、感光体ドラム１の回転ムラをより抑制できる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかにおいて、感光体ドラム１などの前記被駆動体の回転速度を検知するためのエンコーダ用円板などの被検知部を、ドラム軸５０などの前記被駆動体軸、又は遊星歯車減速装置３０などの前記遊星歯車変速装置の出力軸４０などの出力軸の同軸上に有した速度検知手段９０などの回転速度検知手段を備えたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１、２について説明したように、モータ２０などの駆動源をフィードバック制御して、感光体ドラム１などの被駆動体の、より高精度な回転駆動が可能となる。
（態様Ｇ）
（態様Ｆ）において、ドラム軸５０などの前記被駆動体軸と遊星歯車減速装置３０などの前記遊星歯車変速装置の出力軸４０などの出力軸とを連結するジョイント４１などの連結部材を備え、速度検知手段９０などの前記回転速度検知手段のエンコーダ用円板などの被検知部を前記連結部材の下流側に設けたことを特長とするものである。
これによれば、上記実施例２について説明したように、速度検知手段９０などの回転速度検知手段をジョイント４１などの連結部材の下流に設けることで、連結部材の連結ガタによって発生する回転ムラをフィードバック制御で除去することができる。
（態様Ｈ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）のいずれかにおいて、ドラム軸５０などの前記被駆動体軸と遊星歯車減速装置３０などの前記遊星歯車変速装置の出力軸４０などの出力軸とを一体に構成としたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例３について説明したように、ドラム軸５０などの被駆動体軸と遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置の出力軸４０などの出力軸を一体化することで、被駆動体軸と遊星歯車減速装置の出力軸とのジョイント４１などの連結部材のガタによる回転ムラを排除することができる。
（態様Ｉ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｈ）のいずれかにおいて、モータ２０などの前記駆動源と遊星歯車減速装置３０などの前記遊星歯車変速装置とを締結するブラケット２２などのブラケットを備え、前記駆動源と前記遊星歯車変速装置の用いる装置の後側板６２などの本体側板への固定は、前記ブラケットと前記本体側板とをスタッド６４と駆動側板６３などの固定部材を用いて固定する構成であることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、内歯歯車３２などの内歯歯車をモータ２０などの駆動源側からの片持ち支持とすることができ、樹脂製の内歯歯車のラジアル方向の弾性変形量を大きくできる。したがって、ドラム軸５０などの被駆動体軸と遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置の出力軸４０などの出力軸とに軸ズレが生じた場合に調心できる軸ズレ量を大きくでき、より高精度に被駆動体を回転駆動できる。
（態様Ｊ）
（態様Ｉ）において、ブラケット２２などの前記ブラケット及びスタッド６４と駆動側板６３などの前記固定部材を一体化したダイキャスト９１などのアルミ等のダイキャスト構成とし、複合機５００などの用いる装置の後側板６２などの前記本体側板に直接固定する構成であることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例４について説明したように、モータ２０などの駆動源と遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置とを、後側板６２などの前記本体側板に直接固定するダイキャスト９１などの支持構成の剛性を高め、その共振周波数を上げて、速度検知手段９０などの回転速度検知手段からのフィードバッグ制御の制御帯域を上げることができる。
（態様Ｋ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｊ）のいずれかにおいて、遊星歯車減速装置３０などの前記遊星歯車変速装置の２段目の第２キャリア３８などの前記キャリアと２段目の第２遊星歯車３７などの前記遊星歯車とを覆うように、内歯歯車３２などの前記内歯歯車の感光体ドラム１などの前記被駆動体側の端部に設ける内歯歯車キャップ４２などの内歯歯車カバーを備え、前記内歯歯車キャップの前記被駆動体側への出力軸の軸心方向に平行な移動を規制するスラスト位置規制部材９４などのスラスト位置規制部材を、該内歯歯車とは別に設けることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例５について説明したように、内歯歯車３２などの内歯歯車にストレスを与えることなく、内歯歯車キャップ４２などの内歯歯車キャップの出力軸４０などの出力軸の軸心方向に平行な移動を規制することができる。したがって、内歯歯車を樹脂製とした感光体駆動装置１０において、内歯歯車の変形に起因した周期的な回転ムラを抑制して、より高精度な感光体ドラム１などの被駆動体の回転駆動が可能となる。
（態様Ｌ）
（態様Ｋ）において、前記内歯歯車キャップを、前記駆動源側へ前記出力軸の軸心方向に平行に付勢する付勢手段を設けることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例６について説明したように、画像形成動作を行なう際に、内歯歯車３２などの内歯歯車３２にストレスを与えず、かつ、画像品質に影響を与えることなく、内歯歯車キャップ４２などの内歯歯車キャップの出力軸４０などの出力軸の軸心に平行な感光体ドラム１などの被駆動体側への移動を規制することができる。よって、（態様Ｋ）よりも、より高精度な感光体ドラム１の回転駆動が可能となる。
（態様Ｍ）
複数の感光体ドラム１や中間転写ベルト５などの被駆動体を備えた複合機５００などの画像形成装置において、前記複数の被駆動体の内、いずれか、又は複数の回転駆動に、（態様Ａ）乃至（態様Ｌ）のいずれかの感光体駆動装置１０やローラ駆動装置などの回転駆動装置を用いることを特徴とするものである。
これによれば、本実施形態で説明したように、（態様Ａ）乃至（態様Ｌ）のいずれかの感光体駆動装置１０やローラ駆動装置などの回転駆動装置と同様な効果を奏することができる複合機５００などの画像形成装置を提供することができる。
（態様Ｎ）
（態様Ｍ）において、前記被駆動体が感光体ドラム１などの潜像担持体であることを特徴とするものである。
これによれば、本実施形態で説明したように、感光体ドラム１などの潜像担持体の回転ムラに起因した、画像不具合を抑制することができる複合機５００などの画像形成装置を提供することができる。
（態様Ｏ）
（態様Ｍ）において、前記被駆動体が中間転写ベルト５などの中間転写ベルトを回転駆動する架張ローラ１２などの駆動ローラであることを特徴とするものである。
これによれば、本実施形態で説明したように、中間転写ベルト５などの中間転写ベルトの回転ムラに起因した、画像不具合を抑制することができる複合機５００などの画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１    感光体ドラム
２    帯電器
３    除電ランプ
４    クリーニング装置
５    中間転写ベルト
６    １次転写ローラ
７    ２次転写ローラ
８    定着ローラ対
９    現像装置
１０    感光体駆動装置
１１,１２,１３，    架張ローラ
１４    テンションローラ
１５    転写紙搬送ベルト
１６    架張ローラ対
１７    光書込装置
１８    定着装置
１９    ベルトクリーニング装置
２０    モータ
２１    モータ出力軸
２２    ブラケット
３０    遊星歯車減速装置
３１    第１太陽歯車
３２    内歯歯車
３３    第１遊星歯車
３４    第１キャリア
３５    第１キャリアピン
３６    第２太陽歯車
３７    第２遊星歯車
３８    第２キャリア
３９    第２キャリアピン
４０    出力軸
４１    ジョイント
４１ａ    スリット
４２    内歯歯車キャップ
４３，４３ａ，４３ｂ    ネジ
５０    ドラム軸
５１    軸受け
５２    ドラム
５３ａ，５３ｂ    ドラムフランジ
５５    ジョイント
６１    前側板
６２    後側板
６３    駆動側板
６４    スタッド
６５    駆動側板
７０    遊星歯車減速装置
７２    キャリア
７３    出力部
７４    スプライン継ぎ手部（ドラム軸）
９０    速度検知手段
９１    ダイキャスト
９３    段差部（内歯歯車）
９４    スラスト位置規制部材
９５    圧縮コイルばね
９９    ネジ
１００    複合機本体
１０１    給紙路
１０２    レジストローラ
１０３    給紙路
１０４    給紙ローラ
１０５    手差しトレイ
１０６    排紙ローラ対
１０７    排紙トレイ
１０８    分離ローラ
２００    給紙テーブル
２０１    給紙カセット
２０２    給紙ローラ
２０３    分離ローラ
２０４    給紙路
２０５    搬送ローラ
３００    スキャナ
３０１    コンタクトガラス
３０２    走行体
３０３    走行体
３０４    結像レンズ
３０５    読取センサ
４００    原稿自動搬送装置
４０１    原稿台
５００    複合機
Ｌ    光ビーム
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】特開２００８−１５１８６８号公報
【図１】
0005915936.tif 000002
【図２】
0005915936.tif 000003
【図３】
0005915936.tif 000004
【図４】
0005915936.tif 000005
【図５】
0005915936.tif 000006
【図６】
0005915936.tif 000007
【図７】
0005915936.tif 000008
【図８】
0005915936.tif 000009
【図９】
0005915936.tif 000010
【図１０】
0005915936.tif 000011
【図１１】
0005915936.tif 000012
【図１２】
0005915936.tif 000013