(57)【要約】【課題】像担持体駆動用ギアと回転伝動ギアを歯面中央部で噛み合わせて回転伝達誤差を低減し、画像の品質を向上できる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体２と、像担持体駆動軸６００と、像担持体駆動軸６００に平行な出力軸６１１を有するモータ６１０と、像担持体駆動軸６００に固定される樹脂製の像担持体駆動用ギア６２０と、モータ６１０の出力軸６１１又は中間軸６３０に固定され、像担持体駆動用ギア６２０に噛み合う回転伝動用ギア６４０と、を備える。像担持体２は、モータ６１０の出力軸６１１の回転が回転伝動用ギア６４０から像担持体駆動用ギア６２０に伝達されて駆動回転され、像担持体駆動用ギア６２０は、回転伝達トルクに対する回転伝達誤差が０．８μｍ以下になるように、該像担持体駆動用ギア６２０の歯面６２２を歯筋方向に沿って０．００７５±０．００３５ｍｍのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成する。【選択図】図７
2011197027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に接続される像担持体駆動軸と、
前記像担持体駆動軸に平行な出力軸を有するモータと、
樹脂から形成され、前記像担持体駆動軸に固定される像担持体駆動用ギアと、
前記モータの出力軸又は該出力軸に連動する中間軸に固定され、前記像担持体駆動用ギアに噛み合う回転伝動用ギアと、を備え、
前記像担持体は、前記モータの出力軸の回転が前記回転伝動用ギアから前記像担持体駆動用ギアに伝達されて、駆動回転させるように構成され、
前記像担持体駆動用ギアは、回転伝達トルクに対する最大回転伝達誤差が０．８μｍ以下になるように、該像担持体駆動用ギアの歯面を歯筋方向に沿って０．００７５±０．００３５ｍｍのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成している
画像形成装置。
【請求項２】
前記クラウニング量は、０．００７５±０．００２５ｍｍである
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記回転伝達トルクは、５ｋｇｆ・ｃｍ以下に設定されている
請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体駆動用ギアは、射出圧縮成型により形成されたものである
請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記回転伝動用ギアは、金属材料から形成された金属ギアからなる
請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、プリンタやコピー機等のように、感光体ドラム等の像担持体と、ギアの噛み合いにより像担持体を駆動する駆動機構と、を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体ドラム等の像担持体を駆動する像担持体駆動用ギアとしては、ギアの噛み合いにより発生する微小振動による像担持体の回転ムラ、ひいては、画像上に現れるピッチムラを抑制するために、樹脂から形成された大口径の樹脂ギアを用いるのが一般的である。
【０００３】
そして、大口径の像担持体駆動用ギアと、モータの出力軸又は該出力軸に連動する中間軸に固定される回転伝動ギアとの歯幅中央部における噛み合いの安定化を図るため、像担持体駆動用ギアの歯面を、歯筋方向に沿ってクラウニング形状に形成したものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５８３５３号公報
【特許文献２】特開２００５−２９２６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、像担持体に接続される像担持体駆動軸と、モータの出力軸又は中間軸とは、像担持体の組み付け誤差やモータの出力軸の振れ等の累積によって、軸平行度が保てない（出ない）場合がある。軸平行度が保てなかった場合、ギア同士は、傾いた状態で噛み合うことになって、歯面の端部で片当たりする。その結果、回転伝達誤差を発生しやすく、画像にジッタ（微小な範囲内で画像信号が揺れ動くこと）が生じ、画像の品質の低下を招きやすい。
【０００６】
本発明は、軸平行度が保てなかったとしても、像担持体駆動用ギアと回転伝動ギアとを歯面中央部において噛み合わせて回転伝達誤差を低減し、画像の品質を向上させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、像担持体と、前記像担持体に接続される像担持体駆動軸と、前記像担持体駆動軸に平行な出力軸を有するモータと、樹脂から形成され、前記像担持体駆動軸に固定される像担持体駆動用ギアと、前記モータの出力軸又は該出力軸に連動する中間軸に固定され、前記像担持体駆動用ギアに噛み合う回転伝動用ギアと、を備え、前記像担持体は、前記モータの出力軸の回転が前記回転伝動用ギアから前記像担持体駆動用ギアに伝達されて、駆動回転させるように構成され、前記像担持体駆動用ギアは、回転伝達トルクに対する最大回転伝達誤差が０．８μｍ以下になるように、該像担持体駆動用ギアの歯面を歯筋方向に沿って０．００７５±０．００３５ｍｍのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成している画像形成装置に関する。
【０００８】
また、前記クラウニング量は、０．００７５±０．００２５ｍｍであることが好ましい。
【０００９】
また、前記回転伝達トルクは、５ｋｇｆ・ｃｍ以下に設定されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記像担持体駆動用ギアは、射出圧縮成型により形成されたものであることが好ましい。
【００１１】
また、前記回転伝動用ギアは、金属材料から形成された金属ギアからなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、軸平行度が保てなかったとしても、像担持体駆動用ギアと回転伝動ギアとを歯面中央部において噛み合わせて回転伝達誤差を低減し、画像の品質を向上させることができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態における画像形成装置としてのプリンタ１の各構成要素の配置を説明するための図である。
【図２】本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム２の回転駆動部の概略構成を説明する縦断面図である。
【図３】本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム２の回転駆動部の要部の構成を示す斜視図である。
【図４】本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム２の回転駆動部の要部を取り出して示す斜視図である。
【図５】本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム２の回転駆動部の主要素である感光体ドラム駆動用ギアを拡大して示す斜視図である。
【図６】本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム駆動用ギア６２０の歯部の成型初期の形状を説明する拡大斜視図である。
【図７】本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム駆動用ギア６２０の歯部の最終形状を説明する拡大斜視図である。
【図８】本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム駆動用ギア６２０の歯部の最終形状を説明する拡大平面図である。
【図９】軸平行度が０°の場合の比較例１の実験結果を示すグラフである。
【図１０】軸平行度が０°の場合の実施例１の実験結果を示すグラフである。
【図１１】軸平行度が０°の場合の実施例２の実験結果を示すグラフである。
【図１２】軸平行度が０°の場合の比較例２の実験結果を示すグラフである。
【図１３】軸平行度が０°の場合の比較例３の結果を示すグラフである。
【図１４】軸平行度が０．１°の場合の比較例１の実験結果を示すグラフである。
【図１５】軸平行度が０．１°の場合の実施例１の実験結果を示すグラフである。
【図１６】軸平行度が０．１°の場合の実施例２の実験結果を示すグラフである。
【図１７】軸平行度が０．１°の場合の比較例２の実験結果を示すグラフである。
【図１８】軸平行度が０．１°の場合の比較例３の実験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１により、本実施形態における画像形成装置としてのプリンタ１における全体構造を説明する。図１は、プリンタ１の各構成要素の配置を説明するための図である。
【００１５】
図１に示すように、画像形成装置としてのプリンタ１は、装置本体Ｍと、所定の画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Ｔに所定のトナー画像を形成する画像形成部ＧＫと、用紙Ｔを画像形成部ＧＫに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Ｔを排紙する給排紙部ＫＨとを有する。
装置本体Ｍにおける外形は、筐体としてのケース体ＢＤにより構成される。
【００１６】
図１に示すように、画像形成部ＧＫは、像担持体（感光体）としての感光体ドラム２と、帯電部１０と、露光ユニットとしてのレーザスキャナユニット４と、現像器１６と、トナーカートリッジ５と、トナー供給部６と、ドラムクリーニング部１１と、除電器１２と、転写ローラ８と、定着部９とを備える。
【００１７】
図１に示すように、給排紙部ＫＨは、給紙カセット５２と、手差し給紙部６４と、用紙Ｔの搬送路Ｌと、レジストローラ対８０と、排紙部５０とを備える。
【００１８】
以下、画像形成部ＧＫ及び給排紙部ＫＨの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部ＧＫについて説明する。
画像形成部ＧＫにおいては、感光体ドラム２の表面に沿って順に、上流側から下流側に順に、帯電部１０による帯電、レーザスキャナユニット４による露光、現像器１６による現像、転写ローラ８による転写、除電器１２による除電、及びドラムクリーニング部１１によるクリーニングが行われる。
【００１９】
感光体ドラム２は、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム２は、搬送路Ｌにおける用紙Ｔの搬送方向に対して直交する方向に延びる機軸を中心に、矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム２の表面には、静電潜像が形成され得る。
感光体ドラム２の回転駆動部の構成については、後で詳しく説明する。
【００２０】
帯電部１０は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。帯電部１０は、感光体ドラム２の表面を一様に負（マイナス極性）又は正（プラス極性）に帯電させる。
【００２１】
レーザスキャナユニット４は、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム２の表面から離間して配置される。レーザスキャナユニット４は、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有して構成される。
【００２２】
レーザスキャナユニット４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部機器から入力された画像情報に基づいて、感光体ドラム２の表面を走査露光する。レーザスキャナユニット４により走査露光されることで、感光体ドラム２の表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。
【００２３】
現像器１６は、感光体ドラム２に対応して設けられ、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。現像器１６は、感光体ドラム２に形成された静電潜像に単色（通常はブラック）のトナーを付着させて、単色のトナー画像を感光体ドラム２の表面に形成する。現像器１６は、感光体ドラム２の表面に対向配置された現像ローラ１７、トナー攪拌用の攪拌ローラ１８等を有して構成される。
【００２４】
トナーカートリッジ５は、現像器１６に対応して設けられており、現像器１６に対して供給されるトナーを収容する。
【００２５】
トナー供給部６は、トナーカートリッジ５及び現像器１６に対応して設けられており、トナーカートリッジ５に収容されたトナーを現像器１６に対して供給する。トナー供給部６と現像器１６とは、不図示のトナー供給路により結ばれている。
【００２６】
転写ローラ８は、感光体ドラム２の表面に現像されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる。転写ローラ８には、不図示の転写バイアス印加部により、感光体ドラム２に形成されたトナー画像を用紙Ｔに転写させるための転写バイアスが印加される。転写ローラ８は、感光体ドラム２に対して当接した状態で回転可能に構成される。
【００２７】
感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、搬送路Ｌを搬送される用紙Ｔが挟み込まれる。挟み込まれた用紙Ｔは、感光体ドラム２の表面に押し当てられる。感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、転写ニップＮが形成される。転写ニップＮにおいて、感光体ドラム２に現像されたトナー画像が用紙Ｔに転写される。
【００２８】
除電器１２は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。除電器１２は、感光体ドラム２の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム２の表面を除電する（電荷を除去する）。
【００２９】
ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナー等を所定の回収機構へ搬送して、回収させる。
【００３０】
定着部９は、用紙Ｔに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融及び加圧して、用紙Ｔに定着させる。定着部９は、ヒータにより加熱される加熱回転体９ａと、加熱回転体９ａに圧接される加圧回転体９ｂと、を備える。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとは、トナー画像が転写された用紙Ｔを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間に挟み込まれた状態で用紙Ｔが搬送されることで、用紙Ｔに転写されたトナーは、溶融及び加圧され、用紙Ｔに定着される。
【００３１】
次に、給排紙部ＫＨについて説明する。
図１に示すように、装置本体Ｍの下部には、用紙Ｔを収容する１個の給紙カセット５２が配置される。給紙カセット５２は、装置本体Ｍの右側（図１における右側）から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置される載置板６０が配置される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置板６０の上に積層された状態で収容される。載置板６０に載置された用紙Ｔは、給紙カセット５２における用紙送り出し側の端部（図１において右側の端部）に配置されるカセット給紙部５１により搬送路Ｌに送り出される。カセット給紙部５１は、載置板６０上の用紙Ｔを取り出すための前送りコロ６１と、用紙Ｔを１枚ずつ搬送路Ｌに送り出すための給紙ローラ対６３とからなる重送防止機構を備える。
【００３２】
装置本体Ｍの右側（図１において右側）には、手差し給紙部６４が設けられる。手差し給紙部６４は、給紙カセット５２にセットされる用紙Ｔとは異なる大きさや種類の用紙Ｔを装置本体Ｍに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部６４は、閉状態において装置本体Ｍの前面の一部を構成する手差しトレイ６５と、給紙コロ６６とを備える。手差しトレイ６５は、その下端が給紙コロ６６の近傍に回動自在（開閉自在）に取り付けられる。開状態の手差しトレイ６５には、用紙Ｔが載置される。給紙コロ６６は、開状態の手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔを手差し搬送路Ｌａに給紙する。
【００３３】
装置本体Ｍにおける上方側には、排紙部５０が設けられる。排紙部５０は、第３ローラ対５３により用紙Ｔを装置本体Ｍの外部に排紙する。排紙部５０の詳細については後述する。
【００３４】
用紙Ｔを搬送する搬送路Ｌは、カセット給紙部５１から転写ニップＮまでの第１搬送路Ｌ１と、転写ニップＮから定着部９までの第２搬送路Ｌ２と、定着部９から排紙部５０までの第３搬送路Ｌ３と、手差し給紙部６４から供給される用紙を第１搬送路Ｌ１に合流させる手差し搬送路Ｌａと、第３搬送路Ｌ３を下流側から上流側へ搬送する用紙を、表裏反転させて第１搬送路Ｌ１に戻す戻り搬送路Ｌｂとを備える。
【００３５】
また、第１搬送路Ｌ１の途中には、第１合流部Ｐ１及び第２合流部Ｐ２が設けられている。第３搬送路Ｌ３の途中には、第１分岐部Ｑ１が設けられている。
第１合流部Ｐ１は、手差し搬送路Ｌａが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。第２合流部Ｐ２は、戻り搬送路Ｌｂが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。
第１分岐部Ｑ１は、戻り搬送路Ｌｂが第３搬送路Ｌ３から分岐する分岐部で、第１ローラ対５４ａ及び第２ローラ対５４ｂを有する。第１ローラ対５４ａの一方のローラと第２ローラ対５４ｂの一方のローラとは兼用される。
【００３６】
第１搬送路Ｌ１の途中（詳細には、第２合流部Ｐ２と転写ローラ８との間）には、用紙Ｔを検出するためのセンサと、用紙Ｔのスキュー（斜め給紙）補正や画像形成部ＧＫにおけるトナー画像の形成とタイミングを合わせるためのレジストローラ対８０とが配置される。センサは、用紙Ｔの搬送方向におけるレジストローラ対８０の直前（搬送方向における上流側）に配置される。レジストローラ対８０は、センサからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Ｔを搬送する。
【００３７】
戻し搬送路Ｌｂは、用紙Ｔに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面（未印刷面）を感光体ドラム２に対向させるために設けられる搬送路である。
戻し搬送路Ｌｂによれば、第１分岐部Ｑ１から第１ローラ対５４ａにより排紙部５０側に搬送された用紙Ｔを表裏反転させて第２ローラ対５４ｂにより第１搬送路Ｌ１に戻して、転写ローラ８の上流側に配置されたレジストローラ対８０の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Ｌｂにより表裏反転された用紙Ｔには、転写ニップＮにおいて未印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。
【００３８】
第３搬送路Ｌ３における端部には、排紙部５０が形成される。排紙部５０は、装置本体Ｍにおける上方側に配置される。排紙部５０は、装置本体Ｍの右側（図１において右側、手差し給紙部６４側）に向けて開口している。排紙部５０は、第３搬送路Ｌ３を搬送される用紙Ｔを第３ローラ対５３により装置本体Ｍの外部に排紙する。
【００３９】
排紙部５０における開口側には、排紙集積部Ｍ１が形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面（外面）に形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部Ｍ１の底面は、装置本体Ｍにおける上面の一部を構成する。排紙集積部Ｍ１には、所定のトナー画像が形成され排紙部５０から排紙された用紙Ｔが積層して集積される。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサが配置される。
【００４０】
次に、図１を参照して、本実施形態のプリンタ１の動作について、簡単に説明する。
まず、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔに片面印刷を行う場合について説明する。
給紙カセット５２に収容された用紙Ｔは、前送りコロ６１及び給紙ローラ対６３によって第１搬送路Ｌ１に送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介してレジストローラ対８０に搬送される。
レジストローラ対８０においては、用紙Ｔのスキュー補正や、トナー画像とのタイミング調整が行われる。
【００４１】
レジストローラ対８０から排出された用紙Ｔは、第１搬送路Ｌ１を介して感光体ドラム２と転写ローラ８との間（転写ニップＮ）に導入される。そして、用紙Ｔには、感光体ドラム２と転写ローラ８との間において、トナー画像が転写される。
その後、用紙Ｔは、感光体ドラム２と転写ローラ８との間から排出され、第２搬送路Ｌ２を介して、定着部９における加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間の定着ニップに導入される。そして、定着ニップにおいてトナーＴＮが溶融し、トナーＴＮが用紙Ｔに定着される。
【００４２】
次いで、用紙Ｔは、第１ローラ対５４ａにより第３搬送路Ｌ３を通して排紙部５０に搬送され、第３ローラ対５３により排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出される。
このようにして、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷が完了する。
【００４３】
手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔに片面印刷を行う場合には、手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔは、給紙コロ６６によって手差し搬送路Ｌａに送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介して、レジストローラ対８０に搬送される。それ以降の動作は、前述した、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷の動作と同様であり、説明を省略する。
【００４４】
次に、両面印刷を行う場合のプリンタ１の動作について説明する。
片面印刷の場合には、前述した通り、片面印刷がされた用紙Ｔが、排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出されて印刷動作が完了する。
これに対し、両面印刷を行う場合には、片面印刷がされた用紙Ｔが、戻し搬送路Ｌｂを介して、片面印刷時とは表裏反転して、レジストローラ対８０に再度搬送されることにより、用紙Ｔに両面印刷が施される。
【００４５】
詳述すると、片面印刷がされた用紙Ｔが第３ローラ対５３により排紙部５０から排出されるまでは、前述した片面印刷の動作と同様である。而して、両面印刷の場合には、片面印刷がされた用紙Ｔが第３ローラ対５３により保持されている状態において、第３ローラ対５３の回転を停止させ、逆方向に回転させる。このように第３ローラ対５３を逆方向に回転させると、第３ローラ対５３に保持されている用紙Ｔは、第３搬送路Ｌ３を逆方向（排紙部５０から第１分岐部Ｑ１に向かう方向）に搬送される。
【００４６】
前述したように、用紙Ｔが、第３搬送路Ｌ３を逆方向に搬送されると、（第１ローラ対５４ａではなく、）第２ローラ対５４ｂに導入される。そして、用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂ及び第２合流部Ｐ２を介して、第１搬送路Ｌ１に合流する。ここで、用紙Ｔは、片面印刷時とは表裏反転している。
【００４７】
更に、用紙Ｔは、レジストローラ対８０により前記補正又は前記調整が行われ、第１搬送路Ｌ１を介して、感光体ドラム２と転写ローラ８との間に導入される。用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂを経由することにより、未印刷面が感光体ドラム２に対向するので、未印刷面にトナー画像が転写され、その結果、両面印刷が施される。
【００４８】
次に、図２から図８により、本発明の特徴部分である感光体ドラム２の回転駆動部の構成の詳細について説明する。
図２は、本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム２の回転駆動部の概略構成を説明する縦断面図である。図３は、本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム２の回転駆動部の要部の構成を示す斜視図である。図４は、本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム２の回転駆動部の要部を取り出して示す斜視図である。
【００４９】
図５は、本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム２の回転駆動部の主要素である感光体ドラム駆動用ギアを拡大して示す斜視図である。図６は、本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム駆動用ギア６２０の歯部の成型初期の形状を説明する拡大斜視図である。図７は、本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム駆動用ギア６２０の歯部の最終形状を説明する拡大斜視図である。図８は、本実施形態のプリンタ１における感光体ドラム駆動用ギア６２０の歯部の最終形状を説明する拡大平面図である。
【００５０】
図２に示すように、感光体ドラム２の回転駆動部２００は、感光体ドラム２に接続される感光体ドラム駆動軸６００と、感光体ドラム駆動軸６００に平行な出力軸６１１を有するモータ６１０と、感光体ドラム駆動軸６００に固定される感光体ドラム駆動用ギア６２０と、モータ６１０の出力軸６１１に連動する中間軸６３０と、中間軸６３０に固定され且つ感光体ドラム駆動用ギア６２０に噛み合う回転伝動用ギア６４０と、駆動部フレーム６５０と、を備えている。
【００５１】
図２及び図３に示すように、モータ６１０は、駆動部フレーム６５０の外面に固定される。感光体ドラム駆動軸６００は、軸方向の一端側において、軸受６５１を介して駆動部フレーム６５０に回転可能に支持される。感光体ドラム駆動軸６００は、軸方向の他端側において、カップリング６７０を介してドラム貫通軸６８０に接続（直結）される。
【００５２】
図４に示すように、ドラム貫通軸６８０は、感光体ドラム２の筒軸方向の端部に位置決め固定されたフランジ６８１を介して感光体ドラム２と一体的に回転するように、感光体ドラム２に固定されている。
【００５３】
上記のように構成された回転駆動部２００においては、モータ６１０の出力軸６１１の回転は、回転伝動用ギア６４０から感光体ドラム駆動用ギア６２０に伝達される。これにより、感光体ドラム駆動軸６００は駆動回転される。この感光体ドラム駆動軸６００の回転がカップリング６７０を介してドラム貫通軸６８０に伝達されることにより、感光体ドラム２は、フランジ６８１と一体的に駆動回転される。
【００５４】
回転伝動用ギア６４０は、炭素鋼等の金属材料から形成された金属ギアからなる。
一方、図５に示す感光体ドラム駆動用ギア６２０は、樹脂の射出圧縮成型により形成される樹脂ギアからなる。射出圧縮成型により感光体ドラム駆動用ギア６２０を形成するにあたっては、まず、複数の歯部６２１のそれぞれにおいて、図６に示すように、歯筋方向ｘ１−ｘ２に沿った両側の歯面６２２、６２２が互いに平行又は略平行な形状であって、歯先（ピッチ円から上の歯の高さ）の面６２２ａ，６２２ａが歯先に向けて互いに近づくように、歯元（ピッチ円から下の歯の高さ）の面６２２ｂに対して傾斜した形状に成型する。
【００５５】
上述のように射出圧縮成型された感光体ドラム駆動用ギア６２０では、射出圧縮成型後の冷却により、各歯部６２１における両側の歯面６２２，６２２のうち、特に、歯先の面６２２ａには、歯筋方向ｘ１−ｘ２に沿って、歯幅方向の中央部におけるヒケ（凹み）によって、歯幅方向の両端部が凸になるような形状誤差を生じている。
【００５６】
そこで、図６に示すような初期形状に射出圧縮成型された後の各歯部６２１それぞれにおいて、両側の歯面６２２における歯先の面６２２ａを、図７及び図８に示すように、歯筋方向ｘ１−ｘ２に沿って、歯幅方向の中央部が膨らみを有するクラウニング形状に形成（二次加工）する。
【００５７】
クラウニング方法としては、例えば、逆クラウニング形状に形成された歯部を有する総形砥石（図示せず）を、感光体ドラム駆動用ギア６２０の各歯部６２１に噛み合わせた状態で、総形砥石を回転させると共に、軸方向にオシレーションさせることにより、各歯部６２１を所定のクラウニング形状に研削する方法等が採用される。
【００５８】
具体的には、回転伝動用ギア６４０から感光体ドラム駆動用ギア６２０への回転伝達トルクが５ｋｇｆ・ｃｍ以下に設定（本実施形態のプリンタ１においては、１から３ｋｇｆ程度に設定）して用いられる条件下において、その設定回転伝達トルク（最大５ｋｇｆ・ｃｍ）に対する回転伝達誤差が最大０．８μｍ以下に収まるように、クラウニング形状を形成する。クラウニング形状は、感光体ドラム駆動用ギア６２０の各歯部６２１における歯先の面６２２ａを、歯筋方向ｘ１−ｘ２に沿って、歯幅方向の中央部の噛み合い領域ｂにおけるクラウニング量Ｃが０．００７５±０．００３５ｍｍとなるような形状である。特に、クラウニング量Ｃは、０．００７５±０．００２５ｍｍであることが好ましい。
【００５９】
また、各歯部６２１における歯先の面６２２ａのうち、歯幅方向の両端部の０．８×ｈ（全歯丈寸法）に相当する領域ｂ１は、歯部６２１の噛み合いを逃がすように僅かに肉厚を減少させる、いわゆるエンドレリービングされている。
なお、クラウニング量と回転伝達誤差との関係（効果）等については、後の実施例で詳しく説明する。
【００６０】
本実施形態によれば、例えば、次の効果が奏される。
本実施形態のプリンタ１は、感光体ドラム２と、感光体ドラム２に接続される感光体ドラム駆動軸６００と、感光体ドラム駆動軸６００に平行な出力軸６１１を有するモータ６１０と、樹脂から形成され、感光体ドラム駆動軸６００に固定される感光体ドラム駆動用ギア６２０と、モータ６１０の出力軸６１１に連動する中間軸６３０に固定され、感光体ドラム駆動用ギア６２０に噛み合う回転伝動用ギア６４０と、を備える。また、本実施形態においては、感光体ドラム２は、モータ６１０の出力軸６１１の回転が回転伝動用ギア６４０から感光体ドラム駆動用ギア６２０に伝達されて、駆動回転させるように構成され、感光体ドラム駆動用ギア６２０は、回転伝達トルクに対する最大回転伝達誤差が０．８μｍ以下になるように、感光体ドラム駆動用ギア６２０の歯面６２２（歯先の面６２２ａ）を歯筋方向に沿って０．００７５±０．００３５ｍｍのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成している。
【００６１】
そのため、回転伝動用ギア６４０と感光体ドラム駆動用ギア６２０との歯幅中央部における噛み合いの安定化を図ることができる。また、感光体ドラム２の組み付け誤差やモータ６１０の出力軸６１１の振れ等の累積によって、モータ６１０の出力軸６１１と感光体ドラム駆動軸６００との平行度が保てず、両ギア６４０、６２０同士が傾いた状態で噛み合うことになったとしても、歯面６２２の端部が片当たりすることを抑制することができる。そのため、回転伝動用ギア６４０から感光体ドラム駆動用ギア６２０への回転トルク伝達時における最大回転伝達誤差を、０．８μｍ以下に低減することができる。従って、微小な範囲内で画像信号が揺れ動くジッタの発生を抑制し、画像の品質を向上することができる。
【００６２】
また、本実施形態においては、クラウニング量を、０．００７５±０．００２５ｍｍに設定している。
そのため、回転伝動用ギア６４０から感光体ドラム駆動用ギア６２０への回転トルクの伝達時における回転伝達誤差を、より一層低減することができる。
【００６３】
また、本実施形態においては、前記回転伝達トルクは、５ｋｇｆ・ｃｍ以下に設定されている。
そのため、画像形成装置において一般的に採用される５ｋｇｆ・ｃｍ以下の回転伝達トルクという動作条件下での回転伝達誤差を０．８μｍ以下に抑えることができ、実用上の有効性を発揮できる。
【００６４】
更に、本実施形態においては、感光体ドラム駆動用ギア６２０は、射出圧縮成型により形成さている。
そのため、射出圧縮成型時に歯筋方向の中央部でのヒケ等によって、感光体ドラム駆動用ギア６２０の歯面６２２に生じやすい形状誤差を、歯面６２２を歯筋方向に沿ってクラウニングすることにより、吸収し、除去することができる。従って、回転伝達誤差を一層低減することができる。
【実施例】
【００６５】
以下、本発明の実施例（実施例１、２）及び比較例（比較例１から３）を用いて、本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例のみに限定されるものでない。
【００６６】
〔供試体〕
実施例１：樹脂の射出圧縮成型により形成された大口径ギアの歯面を、歯筋方向に沿って、５μｍのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成したもの。
実施例２：樹脂の射出圧縮成型により形成された大口径ギアの歯面を、歯筋方向に沿って、１０μｍのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成したもの。
比較例１：樹脂の射出圧縮成型により形成された大口径ギアの歯面を、歯筋方向に沿ってクラウニングを施さない（クラウニング量が０μｍ）もの。
比較例２：樹脂の射出圧縮成型により形成された大口径ギアの歯面を、歯筋方向に沿って、２０μｍのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成したもの。
比較例３：樹脂の射出圧縮成型により形成された大口径ギアの歯面を、歯筋方向に沿って、２５μｍのクラウニング量を有するクラウニング形状に形成したもの。
【００６７】
〔実験の目的〕
実施例１、２及び比較例１から３のそれぞれにおけるクラウニングによる効果の有無、並びに大口径ギアに最適なクラウニング量を把握する。
〔実験方法〕
片歯面試験機を用いて、大口径ギア（本実施形態の感光体ドラム駆動用ギア６２０に相当する）とモータの出力軸に固定のギア（本実施形態の回転伝動用ギア６４０に相当する）とを噛み合わせる。そして、二軸（本実施形態の感光体ドラム駆動軸６００と中間軸６３０とに相当）の軸平行度が０°の場合及び軸平行度が０．１°の場合において、モータ側のギアに、１ｋｇｆ・ｃｍ毎に５分割した０から５ｋｇｆ・ｃｍ範囲の回転伝達トルクを順次加える。そのときの軸間ピッチ（本実施形態の感光体ドラム駆動軸６００と中間軸６３０との軸心間ピッチに相当）に対する回転伝達誤差を測定する。
【００６８】
回転伝達誤差は、大片歯面試験機の出力側及び入力側にエンコーダを取り付け、これら両エンコーダからの出力信号により角度（単位は「°」）の誤差を算出し、その算出された角度の誤差を、大口径ギアが駆動を伝える回転体（本実施形態の感光体ドラム２）の直径（単位は「ｃｍ」）に整合させるように「μｍ」に変換したもので示す。
【００６９】
〔実験結果〕
図９から図１８により、それぞれの実験結果を説明する。図９は、軸平行度が０°の場合の比較例１の実験結果を示すグラフである。図１０は、軸平行度が０°の場合の実施例１の実験結果を示すグラフである。図１１は、軸平行度が０°の場合の実施例２の実験結果を示すグラフである。図１２は、軸平行度が０°の場合の比較例２の実験結果を示すグラフである。
【００７０】
図１３は、軸平行度が０°の場合の比較例３の結果を示すグラフである。図１４は、軸平行度が０．１°の場合の比較例１の実験結果を示すグラフである。図１５は、軸平行度が０．１°の場合の実施例１の実験結果を示すグラフである。図１６は、軸平行度が０．１°の場合の実施例２の実験結果を示すグラフである。図１７は、軸平行度が０．１°の場合の比較例２の実験結果を示すグラフである。図１８は、軸平行度が０．１°の場合の比較例３の実験結果を示すグラフである。
【００７１】
〔実験結果の考察〕
軸平行度が０°の場合、つまり、二軸が平行な場合、クラウニング量が０μｍの比較例１に比べて、クラウニング量が５μｍの実施例１及びクラウニング量が１０μｍの実施例２では、０から５ｋｇｆ・ｃｍ範囲の回転伝達トルクにおいても、回転伝達誤差の減少がみられる。一方、クラウニング量が２０μｍの比較例２及びクラウニング量が２５μｍの比較例３では、いずれも回転伝達誤差の増加がみられた。
これは、クラウニング量が大き過ぎると、クラウニング形状の歯面の歯幅方向の中央部のみで歯面同士が接触するため、歯面全体での接触幅が減少し、その分だけ噛み合い率が低下するためであると推察される。
【００７２】
また、軸平行度が０．１°の場合、クラウニング量が０μｍの比較例１では、回転伝達トルクが小さいときの回転伝達誤差が明らかに増加している。一方、クラウニング量が５μｍの実施例１及びクラウニング量が１０μｍの実施例２では、軸平行度の変化による回転伝達誤差への影響は小さい。
これは、ギア同士の傾きによる片当たりの影響がクラウニングにより低減されているためと推察される。
【００７３】
〔結論〕
感光体ドラム２にモータ６１０の駆動回転を伝達する大口径の感光体ドラム駆動用ギア６２０において、各歯部６２１の歯面６２２をクラウニング形状に形成することは、回転伝達誤差の減少に効果があることが確認できた。
感光体ドラム２にモータ６１０の駆動回転を伝達する大口径の感光体ドラム駆動用ギア６２０の各歯部６２１の歯面６２２の歯筋方向に沿う好適なクラウニング量は、５μｍから１０μｍ（０．００７５±０．００３５ｍｍ）であることが確認できた。また、最適なクラウニング量は、０．００７５ｍｍ±０．００２５ｍｍであることが確認できた。
【００７４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、回転伝動用ギア６４０は、前記実施形態においては、モータ６１０の出力軸６１１に連動する中間軸６３０に固定されているが、これに制限されず、モータ６１０の出力軸６１１に直接固定されていてもよい。
本実施形態において、画像形成装置としてモノクロプリンタについて説明しているが、これに限定されず、カラープリンタ、コピー機、ファクシミリ又はこれらの複合機等であってもよい。
【００７５】
また、前記の実施形態では、感光体ドラム駆動用ギア６２０を樹脂の射出圧縮成型により形成するにあたり、図６のような形状に初期成型をした後、総形砥石等により所定のクラウニング形状に二次的に形成するものについて説明したが、これに制限されない。例えば、射出圧縮成型のみによってクラウニング形状の歯部を有する感光体ドラム駆動用ギア６２０を形成してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１……プリンタ（画像形成装置）、２……感光体ドラム（像担持体）、６００……感光体ドラム駆動軸（像担持体駆動軸）、６１０……モータ、６１１……出力軸、６２０……感光体ドラム駆動用ギア（像担持体駆動用ギア）、６３０……中間軸、６４０……回転伝動用ギア、６２１……歯部、６２２……歯面、ｘ１−ｘ２……歯筋方向、Ｃ……クラウニング量
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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