(57)【要約】【課題】駆動装置の歯車に対して異なる方向に負荷がかかる場合であっても、歯車の平行度を適正に保つこと。【解決手段】駆動装置において、ピニオン104の回転軸104ａをピニオン104を挟んで装置筐体と反対側で支持する駆動フレーム105を有し、ピニオン104の回転軸104ａが負荷により傾きを生じた場合、駆動フレーム105は、装置筐体に固定される固定位置Ｘの近傍が変形することにより、固定位置Ｘを支点として回転軸104ａを傾かせることを特徴とする。【選択図】図３
2006064134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車と、該歯車を駆動する駆動手段を有する駆動装置において、
前記歯車の回転軸を該歯車を挟んで装置筐体と反対側で支持する支持部材を有し、
前記歯車の回転軸が負荷により傾きを生じた場合、
前記支持部材は、装置筐体に固定される固定位置の近傍が変形することにより、該固定位置を支点として前記回転軸を傾かせることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記歯車は、前記駆動手段のピニオンであることを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記歯車は、前記駆動手段の駆動方向に応じて回転方向が切り替わる中間歯車であることを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記支持部材は、前記固定位置と異なる位置において、前記支持部材と前記装置筐体との間に振動減衰部材を介在させることを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
像担持体と、該像担持体を駆動する駆動装置を有する画像形成装置において、
前記駆動装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の駆動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、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置及び該画像形成装置に用いられる駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に駆動には歯車による駆動ギア列が用いられることが多いのは周知の通りである。中でも感光体ドラムや現像ローラを駆動する系列においては、歯車のかみ合いで生じる速度ムラが、画像上のバンディング（ピッチムラとも言い、画像上にスジができること）という画像品質の劣化となって認識されるため、従来から種々の対策が講じられてきた。また、かみ合いの振動は騒音のレベルも悪化させるため、さらなる改善が求められている。
【０００３】
歯面のかみ合い部で生じる伝達誤差、或いは振動のレベルは、歯車単体の精度だけでなく、かみ合う歯車同士の位置関係にも大きく影響される。歯車対の軸間距離（或いはバックラッシュ）と並んで、回転軸の相対的な平行度、即ちアライメントが非常に重要な因子である。アライメントは、0.1°〜0.2°程度狂っただけでも回転精度に影響を与えてしまう。
【０００４】
歯車を用いた駆動部は、歯車の位置関係を保証するために静的な位置精度と剛性を確保する構造とするのが一般的であるが、実際の使用状態においては負荷によって軸や歯車が傾き、アライメントが狂ってしまう。この問題に対し、負荷によって軸が傾くことに対し、あらかじめ軸を逆方向に傾けておく、或いは歯車のねじれ角を変えておき、負荷の影響を相殺する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、負荷がある程度安定している条件においては、量産製品の現実的な策として非常に有効である。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−０８０８４０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら画像形成装置の駆動系は、種々の制御・機能を持たせたり低コスト化のため、１つの駆動歯車から複数の非駆動歯車を分岐駆動する場合が多い。そのような駆動系において非駆動側の負荷が変動すると、駆動歯車に加わる負荷の大きさや方向が変化するため、駆動歯車の軸の傾き量や方向が変化することになる。この構成において、前述のようにあらかじめ定めた傾きを補正しておくような手段を講じた場合、特定の負荷状態においては性能が良くても、負荷が変化したときには所望の性能が得られない場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、駆動装置の歯車に対して異なる方向に負荷がかかる場合であっても、歯車の回転軸の平行度を適正に保つことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、歯車と、該歯車を駆動する駆動手段を有する駆動装置において、前記歯車の回転軸を該歯車を挟んで装置筐体と反対側で支持する支持部材を有し、前記歯車の回転軸が負荷により傾きを生じた場合、前記支持部材は、装置筐体に固定される固定位置の近傍が変形することにより、該固定位置を支点として前記回転軸を傾かせることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、上述のように構成したので、駆動装置の前記歯車に対して異なる方向に負荷がかかる場合であっても、前記支持部材が変形して、前記回転軸の傾きと反対方向に、前記回転軸を傾かせるため、歯車の回転軸の平行度を適正に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
まず、後述する実施形態に共通の構成を図を用いて説明する。図１は画像形成装置の全体構成を示す縦断面図である。この図においては、画像形成装置として、フルカラーレーザービームプリンタを例示して説明する。
【００１１】
（画像形成装置の構成）
図１に示すカラー画像形成装置100は、垂直方向に並設された４個の感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を備えている。感光体ドラム１は、モータからの動力の伝達によって反時計回りに回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を形成するスキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、感光体ドラム１上のトナー像を転写材Ｓに転写させる静電転写装置としての転写ローラ12、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）等が配設されている。ここで、感光体ドラム１と帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置６は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ７を形成している。以下、感光体ドラム１から順に詳述する。
【００１２】
感光体ドラム１は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に不図示の駆動モータからの駆動力が伝達されることにより、反時計周りに回転駆動される。
【００１３】
帯電装置２としては、接触帯電方式のものを使用することができる。帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを感光体ドラム１表面に当接させるとともに、このローラに帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１表面を一様に帯電させるものである。
【００１４】
スキャナユニット３は、感光体ドラム１の略水平方向に配置され、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）に照射される。ポリゴンミラー９に反射した画像光は、結像レンズ10（10ａ、10ｂ、10ｃ、10ｄ）を介して帯電済みの感光体ドラム１表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。
【００１５】
現像装置４はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを図示時計方向に回転する現像ローラ40の外周に塗布し、且つトナーに電荷を付与する。そして現像装置４は、静電潜像が形成された感光体ドラム１と対向した現像ローラ40に現像バイアスを印加することにより、静電潜像に応じて感光体ドラム１上にトナー現像を行う。
【００１６】
静電転写ベルト11は、すべての感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向して接し、循環移動するように配設される。静電転写ベルト11は、１０11〜１０14Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持たせた厚さ約１５０μｍのフィルム状部材で構成される。この静電転写ベルト11は、垂直方向に４軸でローラに支持され、図中左側の外周面に転写材Ｓを静電吸着して感光体ドラム１に転写材Ｓを接触させるべく循環移動する。これにより、転写材Ｓは静電転写ベルト11により転写位置まで搬送され、感光体ドラム１上のトナー像を転写される。
【００１７】
この静電転写ベルト11の内側に当接し、４個の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向した位置に転写ローラ12（12ａ、12ｂ、12ｃ、12ｄ）が並設される。これら転写ローラ12から正極性の電荷が静電転写ベルト11を介して転写材Ｓに印可され、この電荷による電界により、感光体ドラム１に接触中の用紙に、感光体ドラム１上の負極性のトナー像が転写される。
【００１８】
静電転写ベルト11は、周長約７００ｍｍ、厚み１５０μｍのベルトであり、駆動ローラ13、従動ローラ14ａ、14ｂ、テンションローラ15の４本のローラにより掛け渡され、図の矢印方向に回転する。これにより、上述した静電転写ベルト11が循環移動して転写材Ｓが従動ローラ14ａ側から駆動ローラ13側へ搬送される間にトナー像を転写される。
【００１９】
給送部16は、画像形成部に転写材Ｓを給送搬送するものであり、複数枚の転写材Ｓが給送カセット17に収納されている。画像形成時には給送ローラ18（半月ローラ）、レジストローラ対19が画像形成動作に応じて駆動回転し、給送カセット17内の転写材Ｓを１枚毎分離給送するとともに、転写材Ｓ先端はレジストローラ対19に突き当たり一旦停止し、ループを形成した後静電転写ベルト11の回転と画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ対19によって静電転写ベルト11へと給送されていく。
【００２０】
定着部20は、転写材Ｓに転写された複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ローラ21ａと、これに圧接して転写材Ｓに熱及び圧力を与える加圧ローラ21ｂとからなる。すなわち、感光体ドラム１上のトナー像を転写した転写材Ｓは、定着部20を通過する際に定着ローラ対21（21ａ、21ｂ）で搬送されるとともに、定着ローラ対21によって熱及び圧力を与えられる。これによって複数色のトナー像が転写材Ｓ表面に定着される。
【００２１】
（画像形成装置の動作）
以上の構成により、画像形成装置は、画像形成時に以下のように動作をする。
【００２２】
プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが、印字タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが、反時計回り方向に回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ７に対応するスキャナユニット３が順次駆動される。この駆動により、帯電ローラ２は感光体ドラム１の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット３はその感光体ドラム１周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム１周面上に静電潜像を形成する。現像装置４内の現像ローラ40は、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感光体ドラム１周面上にトナー像を形成（現像）する。
【００２３】
最上流の感光体ドラム１周面上に形成されたトナー像の先端が、静電転写ベルト11との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に転写材Ｓの画像形成開始位置が一致するように、レジストローラ対19が回転を開始して転写材Ｓを静電転写ベルト11へ給送する。
【００２４】
転写材Ｓは、静電吸着ローラ22と静電転写ベルト11とによって挟み込むようにして静電転写ベルト11の外周に圧接し、かつ静電転写ベルト11と静電吸着ローラ22との間に電圧を印加することにより、誘電体である転写材Ｓと静電転写ベルト11の誘電体層に電荷を誘起し、転写材を静電転写ベルト11の外周に静電吸着するように構成している。これにより、転写材Ｓは静電転写ベルト11に安定して吸着され、最下流の転写部まで搬送される。このように搬送されながら転写材Ｓは、各感光体ドラム１と転写ローラ12との間に形成される電界によって、各感光体ドラム１のトナー像を順次転写される。
【００２５】
４色のトナー像を転写された転写材Ｓは、ベルトの駆動ローラ13の曲率により静電転写ベルト11から曲率分離され、定着部20に搬入される。転写材Ｓは、定着部20で上記トナー像を熱定着された後、排出ローラ対23によって、排出部24から画像面を下にした状態で本体外に排出される。
【００２６】
次に、本発明の特徴的な構成について詳しく説明する。
【００２７】
〔第１実施形態〕
第１実施形態は、駆動装置が有するモータのピニオンを支持する駆動フレーム（支持部材）について説明する。
【００２８】
図２は、前記画像形成装置のプロセスカートリッジ７内の感光体ドラム１等を回転駆動する駆動装置の一部を示したものである。本実施形態において、駆動フレーム105（詳細は後述する）に支持される１つの駆動モータ（駆動手段）101は、そのピニオン（歯車）104から、感光体ドラム１を回転駆動する歯車102と、現像ローラ40を回転駆動する歯車103とに直接かみ合っている。これは、画像形成装置により形成された画像のバンディングを抑制するためには、感光体ドラム１の回転精度が非常に重要であるため、現像ローラ40の駆動等の他の駆動と切り離して、駆動モータ101に付帯されるピニオンギア104から直接駆動力を得る。また、現像ローラ40の駆動側には、トナーの浪費を避けるために、図示しないクラッチを入れ、必要なときだけ現像ローラ40を回転させる方法が採られている。
【００２９】
感光体ドラム１と現像ローラ40の負荷トルク、および駆動ギア列の減速比の関係により、図示しない現像ローラ40側のクラッチ（以降現像クラッチと略す）のオン、オフでモータのピニオン104に加わる荷重の向きが変化する。即ち、現像クラッチを切って感光体ドラム１のみを回転させる場合、モータのピニオン104は、感光体ドラム１の歯車102からの反力を受ける。このため、モータのピニオン104及びその回転軸には上向きの荷重が加わる。一方、現像クラッチを入れて感光体ドラム１及び現像ローラ40をも回転させる場合、モータのピニオン104は現像ローラ40側の歯車103の影響を強く受ける。このため、モータのピニオン104には下向きの荷重が加わる。
【００３０】
フルカラープリントを行う場合、全てのプロセスカートリッジ７内の感光体ドラム１と現像ローラ40を回転させる。このため、全てのモータ101のピニオン104には下向きの荷重が加わることになる。また、モノカラープリントの場合、ブラックのプロセスカートリッジ７のみの現像ローラ40を回転させ、その他のプロセスカートリッジ７の現像ローラ40は回転させない。このため、モータ101のピニオン104のみ下向きの荷重がかかり、その他の色に対応するモータ101のピニオン104には上向きの荷重が加わることになる。このように、プリントモードによってモータのピニオン104に加わる力の向きが変わることになる。
【００３１】
（駆動フレーム105Ａ）
前述の駆動フレーム105の一構成として、駆動フレーム105Ａを使用する場合について説明する。図２及び図３に示すように、駆動フレーム105Ａは板状部材を曲げて構成したもので、駆動モータ101を支持する。ここで図３に示すように、駆動フレーム105Ａは、駆動モータ101のピニオン104を挟んで筐体107と反対側の位置で駆動モータ101の回転軸を軸支する。また、駆動フレーム105Ａは、駆動モータ101を軸支する位置からピニオン104を挟んでピニオン104と反対側にある筐体107まで、連続して一体的に構成されている。そして駆動フレーム105Ａは、その固定位置Ｘにおいて、ビス106ａ、106ｂによって筐体107に対して固定される。ここで、本実施形態においての筐体107は駆動装置の筐体を示すが、プロセスカートリッジ７の筐体と同じであってもよい。
【００３２】
駆動フレーム105Ａの筐体107との固定位置Ｘの近傍には、板状の駆動フレーム105Ａの中央に切欠部105ａが形成される。このため、駆動フレーム105Ａの固定位置Ｘの近傍においては弾性変形がしやすい構成となっている。
【００３３】
感光体ドラム１の歯車102のみを駆動し、現像装置４の歯車103を駆動させない場合の駆動フレーム105Ａの状態を、図２〜図５を用いて説明する。モノカラープリント時のカラープロセスカートリッジの状態がこの場合にあたる。図３は、図２で示したプロセスカートリッジ７の駆動装置の一部の側断面図である。
【００３４】
現像クラッチを切って、駆動モータ101のピニオン104を駆動させると、感光体ドラム１の歯車102からの反力により上向きの負荷Ｆが加わる。すると、モータ101の取付部の剛性や、モータシャフト支持部におけるベアリング108ａ、108ｂとシャフトとの間隙により、モータのピニオンの回転軸104ａは、駆動フレーム105Ａの駆動モータ101の取付部を支点として、ピニオンの回転軸104ａの先が上方になるように傾こうとする。
【００３５】
駆動フレーム105Ａには、前述のように、筐体107との固定位置Ｘの近傍に切欠部105ａが形成される。このため、切欠部105ａ周辺は弾性変形しやすく、駆動フレーム105Ａの固定位置Ｘより先の部分が、固定位置Ｘを支点として上向きに変位する。
【００３６】
ここで駆動フレーム105Ａの固定位置Ｘよりも先の部分には特に弾性をもたせていないため、元の形状を維持する。すると結果的に、固定位置Ｘを支点として、駆動フレーム105Ａ全体も傾こうとする。このとき、駆動フレーム105Ａが傾こうとする方向は、ピニオンの回転軸104ａの傾きを相殺する方向、具体的には、駆動フレーム105Ａの駆動モータ101の取付部を筐体107側に傾かせる方向である。
【００３７】
このように、ピニオンの回転軸104ａの傾きと駆動フレーム105Ａの固定位置Ｘより先の部分の傾きとがおよそ等しくなるように、駆動フレーム105Ａの形状は最適化される。従って、負荷Ｆが上方向に加わった場合、図３中２点鎖線にて示すように、ピニオン104が上方に移動するのみで、実質的にピニオンの回転軸104ａは傾かない。
【００３８】
感光体ドラム１の歯車102及び現像装置４の歯車103の両方を駆動させる場合の駆動フレーム105Ａの状態を、図４を用いて説明する。フルカラープリント時のカラープロセスカートリッジ、及びフルカラープリント時、モノカラープリント時にかかわらず、ブラックプロセスカートリッジの状態がこの場合にあたる。
【００３９】
現像クラッチを入れて、駆動モータ101のピニオン104を駆動させると、感光体ドラム１の歯車102及び現像ローラ40の歯車103からの反力により下向きの負荷Ｆが加わる。すると、モータ101の取付部の剛性や、モータシャフト支持部におけるベアリング108ａ、108ｂとシャフトとの間隙により、ピニオンの回転軸104ａは、駆動フレーム105Ａの駆動モータ101の取付部を支点として下方に傾こうとする。
【００４０】
ここで、前述と同様に、筐体107と駆動フレーム105Ａとの固定位置Ｘを支点として、駆動フレーム105Ａ全体がピニオンの回転軸104ａの傾きを相殺する方向（具体的には、駆動フレーム105Ａの駆動モータ101の取付部を筐体107側から離間する方向）に傾こうとすることで、実質的にピニオンの回転軸104ａは傾かない。
【００４１】
尚、本実施形態では駆動フレーム105Ａにおける弾性変形を許容する方向が、歯車102、103の周方向となっている。このように、弾性変形を許容する方向は、歯車の周方向とすることが好ましい。これについて説明する。
【００４２】
図５は図２で示した駆動装置の一部の正面図で、駆動ギア列（歯車102、103、ピニオン104）の様子を示している。図６は図５の駆動ギアのかみ合い近傍の拡大図である。図６に示すように、軸の位置はわずかに歯車の周方向に移動するが、各駆動ギア列の軸間距離への影響はほとんど出ない。このため、ピニオン104に荷重Ｆが加わった場合でも、駆動装置は所望の駆動性能を維持することができる。
【００４３】
駆動フレーム105Ａの弾性変形を歯車102、103の周方向に許容する構成としては、駆動フレーム105Ａの材質によって様々である。例えば駆動フレーム105Ａのように、板金で支持部材を構成する場合は、図２のように、駆動フレーム105Ａを曲げて筐体107から立ち上がった板金部分が、歯車102、103とピニオン104とがかみ合う接線と直交するように構成すればよい。
【００４４】
（駆動フレーム105Ｂ）
前述の駆動フレーム105の一構成として、駆動フレーム105Ｂを使用する場合について説明する。図７は駆動フレーム105Ｂの斜視図、図８は駆動フレーム105Ｂの側断面図である。図７及び図８に示すように、駆動フレーム105Ｂは、筐体107に対してビス106ａ、106ｂによって固定される固定位置Ｘ以外の位置でも、筐体107に接触して弾性変形する箇所を設けた構成である。
【００４５】
駆動フレーム105Ｂは、歯車102及び歯車103がピニオン104とかみ合う位置の上方を周方向に覆うように、板状の金属部材を曲げて構成される。前述のように、駆動フレーム105Ｂも歯車102、103の周方向に弾性変形することが好ましいため、図７に示すように、駆動フレーム105Ｂを曲げて筐体107から立ち上がった２箇所の板金部分が、歯車102、103とピニオン104とがかみ合う接線と直交するように構成する。
【００４６】
駆動フレーム105Ｂには、板状部材を曲げた部分の２箇所に切欠部105ａと切欠部105ｂとが形成される。具体的には、まず、駆動フレーム105Ｂが筐体107に固定される固定位置Ｘの近傍に、板状の駆動フレーム105Ｂの中央に切欠部105ａが形成される。また、ピニオン104を挟んで固定位置Ｘと反対側で、駆動フレーム105Ｂが筐体107と当接する当接位置Ｙの近傍に、板状の駆動フレーム105Ｂの中央に切欠部105ｂが形成される。このため、駆動フレーム105Ｂの固定位置Ｘの近傍（図中ａ部）と当接位置Ｙ近傍（図中ｂ部）において、弾性変形がしやすい構成である。
【００４７】
また、筐体107側には切欠部107ａが構成される。即ち、図７及び図８に示すように、当接位置Ｙ近傍において駆動フレーム105Ｂが曲がり、駆動フレーム105Ｂが筐体107から立ち上がる部分に切欠部107ａを設けることで、駆動フレーム105Ｂのｂ部が弾性変形した際に入り込むことが可能に構成されている。このように、切欠部107ａがあることによって、駆動フレーム105Ｂが固定位置Ｘを支点として傾くように変形する時、その変形を許容する構成となる。
【００４８】
次に、駆動フレーム105Ｂに負荷がかかった場合の動作について説明する。図８に示すように、モータ101のピニオン104に上方向の負荷Ｆが加わると、モータ101の取付部の剛性や、モータシャフト支持部におけるベアリング108ａ、108ｂとシャフトとの間隙により、ピニオンの回転軸104ａは、駆動フレーム105Ａの駆動モータ101の取付部を支点として上方に傾こうとする。ここで、前述と同様に、固定位置Ｘを支点として、駆動フレーム105Ｂ全体がピニオンの回転軸104ａの傾きを相殺する方向に傾こうとすることで、実質的にピニオンの回転軸104ａは傾かない。
【００４９】
駆動フレーム105Ｂの構成においては、図８中の上下でモータ101を支持するため、駆動フレーム105Ａの構成と比較して、モータ101取付部の初期位置精度をより確保しやすいという利点がある。
【００５０】
（駆動フレーム105Ｃ）
前述の駆動フレーム105の一構成として、駆動フレーム105Ｃを使用する場合について説明する。図９は駆動フレーム105Ｃ側断面図である。
【００５１】
図９に示すように、駆動フレーム105Ｃは、駆動フレーム105Ｃのビス106ａ、106ｂによる固定位置Ｘと反対側の端部（図中上方）において、筐体107と当接する当接位置Ｙを有する。そして、当接位置Ｙと筐体107との間に、振動減衰部材115を介在させた構成である。
【００５２】
振動減衰部材115としては、減衰特性に優れた粘弾性体が望ましい。その理由は次の通りである。駆動ギア列を駆動すると、それを支持するフレーム105等も微小に振動して回転精度に影響を与えることがある。振動を減衰させる場合、当然ながら振動が大きい領域を制振するのが効率的だが、本構成では図中の当接位置Ｙの近傍が振動領域として特定しやすいため、この部分に減衰部材を取り付ける。これにより、歯車を含む駆動装置の振動を効果的に抑制することができる。
【００５３】
（駆動フレーム105Ｄ）
前述の駆動フレーム105の一構成として、駆動フレーム105Ｄを使用する場合について説明する。図１０に示すように、駆動フレーム105Ｄは、その一部に樹脂成形部品を用いた構成で、板金フレームにおける曲げ精度の限界に対処したものである。
【００５４】
図中、ａおよびｂ部が弾性変形する領域である。前記の例と同様に、上向きの負荷Ｆが加わると、駆動フレーム105Ｄのモータ101の取付部の剛性や、モータシャフト支持部におけるベアリング108ａ、108ｂとシャフトとの間隙により、ピニオンの回転軸104ａは、駆動フレーム105Ｄの駆動モータ101の取付部を支点として上方に傾こうとする。
【００５５】
ここで、上記と同様な理由により、図１０中２点鎖線にて示したように実質的にピニオンの回転軸104ａは傾かない。この構成では、樹脂部品、即ち金型の作りこみにより、駆動フレーム105Ｄと筐体107との固定位置Ｘにおける取付面とモータ101の取付部の面との平行度を板金フレームより高精度にすることができる。
【００５６】
〔第２実施形態〕
第２実施形態は、駆動装置が有する中間歯車を支持する支持部材について説明する。前述した実施形態と同様の構成については、同符号を付し、説明を省略する。
【００５７】
図１０は駆動装置が有する中間歯車の上断面図である。本実施形態の中間歯車は、回転方向が正方向（時計回り）、逆方向（反時計回り）と切り替わるものについて説明する。
【００５８】
図１１〜図１３に示すように、本実施形態の駆動装置には、モータ101のピニオン104とかみ合う駆動伝達ギア109と、駆動伝達ギア109と同軸で駆動の入力側となる歯車112と、歯車112とかみ合う中間歯車110と、中間歯車110とかみ合い駆動の出力側となる歯車113とを有する。
【００５９】
図１２及び図１３に示すように、中間歯車110の回転軸111は、入力側の歯車112及び出力側の歯車113の反力の合力を受け、また回転方向が正逆切り替わることに応じて、下方向（図１２）、あるいは上方向（図１３）に力の向きが変化することがわかる。
【００６０】
図１４〜図１６は、中間歯車110の回転軸111が、図１３で示すように上方向の力を受けているときの断面図である。いずれも（ａ）は駆動がかかっていない状態、（ｂ）は駆動がかかり中間歯車の回転軸111に上向きの負荷Ｆがかかっている状態を示す。尚、図１４及び図１５は本実施形態と比較するための説明図であり、図１６のみが本実施形態を表す図である。
【００６１】
中間歯車の回転軸111の片側のみが筐体107によって直接支持される場合、図１４に示すように、負荷Ｆによってθ1だけ上方に傾く。この傾きがアライメント不良となると、出力側の歯車113の回転軸に感光体ドラム１を付帯した場合、感光体ドラム１が所望の回転精度で回転しないことも考えられる。この場合、画像形成時におけるバンディングの発生の要因となったり、騒音を悪化させてしまう原因となる。
【００６２】
この対策として、図１５に示すように、板金フレーム114等により、中間歯車110の回転軸111の両側を支持するように補強するのが一般的である。これにより、θ1より軸の傾きを抑えることができるが、それでも板金フレーム114の剛性や、中間歯車110の回転軸111を筐体107に取り付ける部分の剛性により傾きθ2が残存してしまう。
【００６３】
このため、本実施形態においては、図１６に示すように、図１４、図１５で示す中間歯車110の回転軸111の端部111ａとは反対側の回転軸111の端部111ｂを駆動フレーム105Ｅによって支持している。
【００６４】
駆動フレーム105Ｅには、前述の実施形態と同様に、固定位置Ｘにおいて切欠部105ａが形成されている。このため、駆動フレーム105Ｅの各部の変形が軸の傾きを相殺するようにフレーム形状を最適化する。こうして前述の実施形態の駆動フレーム105Ａと同様の作用により、回転軸111の傾きを抑制することができる。本実施形態の駆動フレーム105Ｅの構成では、回転軸111の中心位置はδだけ周方向に移動するが、この値は０．１ｍｍ程度であるためほとんど問題とならない。
【００６５】
尚、本実施形態においての説明では、第１実施形態で記載した駆動フレーム105Ａと同様の構成としているが、駆動フレーム105Ｂ〜105Ｄのいずれの構成を採用してよい。
【実施例】
【００６６】
実施例を示して、前述の実施形態における駆動装置の別の観点からの利点を説明する。  図１７は駆動ユニットの伝達特性を示したものである。横軸が周波数、縦軸が振動の伝達率、即ちゲインである。
【００６７】
一般的に、共振の領域では回転の入力精度に対して出力の精度が悪化し、その領域より低い周波数ではゲイン＝１、即ち入力そのものを伝達し、共振より高い周波数ではゲイン＜１、即ち精度が良化する傾向がある。尚、ｆ１は駆動フレームの剛性の調整を行っていないときの駆動フレームの共振周波数、ｆ２は駆動フレームの剛性の調整を行ったときの駆動フレームの共振周波数、ｆｚは使用状態での駆動フレームの振動周波数である。
【００６８】
図１８は、感光体ドラム１を駆動する歯車102の回転速度ムラ特性を示したものである。横軸が周波数、縦軸が回転速度ムラである。感光体ドラム１を駆動する歯車102、即ち感光体ドラム１の回転速度ムラが悪化すると、画像でバンディングとして認識される。尚、ｆｚは使用状態での駆動フレームの振動周波数である。
【００６９】
図１７中の曲線Ａは、ピニオン104又は中間歯車110を支持する駆動フレームの剛性の調整を行っていないものである。この場合、歯車かみ合い周波数が共振領域に含まれているため、回転速度ムラが悪化してしまい、図１８中のａのような結果となる。
【００７０】
一方、図１７の曲線Ｂは、駆動フレームの剛性の最適化を図ったものである。具体的には剛性を若干下げることにより共振領域を低周波数側にシフトした。この場合、歯車かみ合い周波数が共振領域より高周波側に外れた関係になるため、図１８中のｂのように０．５％以下となるように回転速度ムラが改善され、画像でバンディングとして認識されないレベルに抑えることができる。図１８において、ｂをみると、ａと比較して明白に改善されている。
【００７１】
このような振動特性の調整は、一般的には歯車や回転軸の形状でなされ、各々の部品精度を確保するための部品形状の制約があるが、本構成では、駆動フレームの剛性の調整を行うのみで、駆動ユニットの振動特性を比較的容易に最適化することができる。
【００７２】
〔他の実施形態〕
前述の実施形態においては、駆動フレーム105により支持される歯車に隣接する歯車として、感光体ドラムの回転軸に付帯する歯車としたが、画像形成装置内にある、回転するいかなる手段に対しても用いることができる。例えば、現像ローラ40、帯電装置２、クリーニング装置６等である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す側断面図。
【図２】第１実施形態の駆動装置及び駆動フレーム105Ａの概略構成を示す斜視図。
【図３】駆動フレーム105Ａが支持するピニオン104に下から負荷Ｆがかかった場合の駆動フレーム105Ａの変形する様子を示す側断面図。
【図４】駆動フレーム105Ａが支持するピニオン104に上から負荷Ｆがかかった場合の駆動フレーム105Ａの変形する様子を示す側断面図。
【図５】駆動装置の駆動ギア列を示す平面図。
【図６】駆動ギア列でピニオン104が変位する状態を示す拡大図。
【図７】駆動フレーム105Ｂの概略構成を示す斜視図。
【図８】駆動フレーム105Ｂが支持するピニオン104に下から負荷Ｆがかかった場合の駆動フレーム105Ｂの変形する様子を示す側断面図。
【図９】駆動フレーム105Ｃが支持するピニオン104に下から負荷Ｆがかかった場合の駆動フレーム105Ｃの変形する様子を示す側断面図。
【図１０】駆動フレーム105Ｄが支持するピニオン104に下から負荷Ｆがかかった場合の駆動フレーム105Ｄの変形する様子を示す側断面図。
【図１１】第２実施形態の駆動装置の概略構成を示す側断面図。
【図１２】中間歯車110の回転方向及び負荷Ｆのかかる方向を示す説明図。
【図１３】中間歯車110の回転方向及び負荷Ｆのかかる方向を示す説明図。
【図１４】参考例として、筐体に回転軸111を軸支した構成を示す図。
【図１５】参考例として、筐体に回転軸111を軸支し回転軸111の両端を軸支した構成を示す図。
【図１６】駆動フレーム105Ｅの構成を示す側断面図。
【図１７】本発明を実施した場合の駆動装置の伝達特性を示す図。
【図１８】本発明を実施した場合の駆動装置の回転速度ムラと周波数との特性を示す図。
【符号の説明】
【００７４】
Ｆ …負荷、
１ …感光体ドラム（像担持体）、100 …画像形成装置、
101 …駆動モータ（駆動手段）、
102 …歯車、103 …歯車、104 …ピニオン（歯車）、104ａ …回転軸、
105 …駆動フレーム（支持部材）、
105Ａ …駆動フレーム（支持部材）、105Ｂ …駆動フレーム（支持部材）、
105Ｃ …駆動フレーム（支持部材）、105Ｄ …駆動フレーム（支持部材）、
105Ｅ …駆動フレーム（支持部材）、
105ａ …切欠部、105ｂ …切欠部、
107 …筐体、
110 …中間歯車、111 …回転軸、112 …歯車、113 …歯車、
115 …振動減衰部材、
【図１】
2006064134.tif 000003
【図２】
2006064134.tif 000004
【図３】
2006064134.tif 000005
【図４】
2006064134.tif 000006
【図５】
2006064134.tif 000007
【図６】
2006064134.tif 000008
【図７】
2006064134.tif 000009
【図８】
2006064134.tif 000010
【図９】
2006064134.tif 000011
【図１０】
2006064134.tif 000012
【図１１】
2006064134.tif 000013
【図１２】
2006064134.tif 000014
【図１３】
2006064134.tif 000015
【図１４】
2006064134.tif 000016
【図１５】
2006064134.tif 000017
【図１６】
2006064134.tif 000018
【図１７】
2006064134.tif 000019
【図１８】
2006064134.tif 000020