(57)【要約】【課題】駆動モータの出力軸に設けたギアが他の従動ギアと噛み合う際に発生する高周波の噛み合い振動を抑え、もってユーザにとって耳障りな高周波の騒音の発生を防止することが可能な駆動装置を提供する。【解決手段】駆動源１からの回転駆動力を一乃至複数のギアを介して被駆動体へ伝達し、かかる被駆動体を回転させる駆動装置であって、駆動源１の回転出力軸に設けられた駆動ギア２に対して２個一組となる従動ギア５，６を一乃至複数組噛み合わせると共に、一組となる一対の従動ギア５，６のうち、一方の従動ギア５はその回転位相が他方の従動ギア６の回転位相に対して、上記駆動ギア２の半ピッチ分ずれた状態で該駆動ギア２と噛み合わせた。【選択図】　　　　　　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの回転駆動力を一乃至複数のギアを介して被駆動体へ伝達し、かかる被駆動体を回転させる駆動装置において、
駆動源の回転出力軸に設けられた駆動ギアに対して２個一組となる従動ギアを一乃至複数組噛み合わせると共に、
一組となる一対の従動ギアのうち、一方の従動ギアはその回転位相が他方の従動ギアの回転位相に対して、上記駆動ギアの半ピッチ分ずれた状態で該駆動ギアと噛み合っていることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
一組となる一対の従動ギアは、一方の従動ギアにのみ被駆動体が連結され、他方のギアには疑似負荷が連結されていることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
上記従動ギアははすばギアであり、一方の従動ギアは他方の従動ギアに対して軸方向に変位した状態で配置されていることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ等の駆動源から被駆動体に対して回転駆動力を伝達するための駆動装置に係り、詳細には、駆動源から被駆動体に対して一乃至複数のギアを介して回転駆動力を伝達する駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機やプリンタ等の画像形成装置には複数の回転部材が存在する。例えば、静電潜像が形成される感光体ドラム、感光体ドラムを一様に帯電する帯電ロール、感光体ドラムに書き込まれた静電潜像をトナー現像する現像ロール、トナー像を感光体ドラムから用紙に転写する転写ロール、感光体ドラムを清掃するクリーニングブラシ、用紙を給紙カセット内から分離給送する給紙ロール、記録シートとこれに転写するトナー像との位置合わせを行うレジストレーションロール、トナー像を記録シートへ加熱定着する定着ロール等である。いずれの部材も減速ギアやプーリ、タイミングベルト等を介して駆動源であるモータと接続されており、かかる駆動源から回転駆動力を受け取って回転している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように減速ギアを介して回転駆動力を伝達する場合、各ギアにおける噛み合い振動が問題となる。この噛み合い振動は駆動側のギアの個々の歯が従動側のギアの歯に対して接触する際に発生し、複写機等を使用するユーザには機械の稼働に伴う騒音として認識される。特に、モータの出力軸に設けられたギアは回転速度が速いことから、かかるギアとこれに従動するギアとの噛み合いにおいては高周波の振動が発生し、ユーザには耳障りな騒音となって認識されてしまう。
【０００４】
また、近年のカラー複写機、カラープリンタでは、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色毎に感光体ドラムや現像器を備えた所謂タンデム型のものも登場しているが、この種の装置では色ずれ防止のために各色の感光体ドラムの回転を完全に同期させる必要がある。そのため、一つのモータから各色の感光体ドラムに対して回転駆動力を伝達することが行われており、前述の問題点は益々顕著に発生し易くなっている。
【０００５】
一方、ギアの噛み合い振動を防止する方策は従来から種々のものが提案されている。特開平１０−１７１３０１号公報及び特開平１０−１７１３０２号公報は、モータから感光体ドラムへ回転駆動力を伝達する減速ギア列、特に感光体ドラム等の最終回転体の直前の低速ギアの噛み合い振動について論じている。しかし、モータの出力軸に設けたギアの噛み合い振動、すなわち高周波の噛み合い振動の防止については言及していない。また、特開平８−３３１７９８号公報はモータの出力軸に設けたギアの噛み合い振動について言及しているが、出力軸に対する従動ギアの配置に制約があり、従動ギアの自由なレイアウト、ひいてはカラー複写機等における感光体ドラムや現像器等の自由なレイアウトが制限を受けてしまい、装置の小型化に不利であるといった問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、駆動モータの出力軸に設けたギアが他の従動ギアと噛み合う際に発生する高周波の噛み合い振動を抑え、もってユーザにとって耳障りな高周波の騒音の発生を防止することが可能な駆動装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、駆動源からの回転駆動力を一乃至複数のギアを介して被駆動体へ伝達し、かかる被駆動体を回転させる駆動装置であって、駆動源の回転出力軸に設けられた駆動ギアに対して２個一組となる従動ギアを一乃至複数組噛み合わせると共に、一組となる一対の従動ギアのうち、一方の従動ギアはその回転位相が他方の従動ギアの回転位相に対して、上記駆動ギアの半ピッチ分ずれた状態で該駆動ギアと噛み合わせたことを特徴とするものである。
【０００８】
このように駆動ギアに対して２個一組となる従動ギアを噛み合わせ、一方の従動ギアの回転位相を他方の従動ギアの回転位相に対して駆動ギアの半ピッチだけずれた状態となるように、これら駆動ギア及び従動ギアの噛み合いを調整すれば、一方の従動ギアで発生した噛み合い振動が他方の従動ギアの噛み合い振動を打ち消すように作用するので、これらギア列全体の噛み合い振動を減衰させることができ、回転出力軸の噛み合い振動に起因する高周波の騒音を低減することが可能となる。
【０００９】
ここで、駆動源の回転出力軸に対しては、２個一組となる従動ギアを複数組設けても差し支えない。但し、各組の従動ギアは前述した如く互いに半ピッチずれた関係で駆動ギアと噛み合っていることが必要である。
【００１０】
また、噛み合い振動を確実に減衰させるためには、駆動ギアに噛み合う一対の従動ギアに対して略同等の負荷が接続されていることが必要である。従って、タンデム型のカラー複写機等に本発明を適用する場合には、各色の感光体ドラムに回転駆動力を伝達する減速ギア列を、駆動源の回転出力軸を中心として対称に設け、駆動ギアと噛み合う一枚目の減速ギアに本発明を適用するのが好ましい。
【００１１】
もっとも、モータ等の駆動源に直結された駆動ギアに対して必ずしも２枚の従動ギアを噛み合わせる必要がない場合には、２枚一組の従動ギアのうち、一方の従動ギアを被駆動体に接続されないダミーギアとし、このダミーギアに対して他方の従動ギアの回転負荷と略同等の疑似負荷を与えるように構成するのが好ましい。
【００１２】
更に、このような本発明は駆動ギア及び従動ギアがはすばギアである場合にも適用可能であり、その場合には、一方の従動ギアの軸方向位置を他方の従動ギアの軸方向位置に対して変位させ、それによって駆動ギアとの噛み合い関係が互いに半ピッチだけずれた状態を作り出すことが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の駆動装置を詳細に説明する。
図１及び図２は本発明を適用した駆動装置の実施例を示す図である。この駆動装置は複写機やプリンタ等の画像形成装置において、感光体ドラム、現像器、帯電ロール、転写ロール、ブラシクリーナ等の回転体（被駆動体）に対して回転駆動力を伝達するものであり、駆動源としてのモータからギヤ列を介して各回転体へ回転駆動力を伝達するように構成されている。このような駆動装置の構成のうち、図１はモータ１と該モータ１の回転出力軸２に噛み合う一段目の従動ギアのみを示している。
【００１４】
ここで、モータ１の回転出力軸２はそれ自体が平歯ギアを構成しており、モータ１の回転駆動力を従動ギアに伝達する駆動ギアとして機能している。また、この駆動ギア２には回転軸３，４に固定された２個一組の従動ギア５，６が噛み合っており、モータ１の回転駆動力が前記駆動ギア２からこれら従動ギア５，６に伝達され、更に図示外の２段目以降の従動ギアに伝達されるようになっている。これら従動ギア５，６は駆動ギア２と噛み合っていることから、その歯は同一のピッチで形成されているが、歯数は駆動ギア２よりも多くなっており、駆動ギア２よりも低い回転数で回転するように構成されている。尚、図２は駆動ギア２及び従動ギア５，６をそのピッチ円で表している。
【００１５】
駆動ギア２と各従動ギア５，６は、図３に示すように、その歯同士が噛み合っており、これによってモータ１の生み出した回転駆動力を駆動ギア２から従動ギア５，６へ伝達することができるのだが、第１の従動ギア５と駆動ギア２との噛み合い状態は、第２の従動ギア６と駆動ギア２の噛み合いに対して、各ギアの半ピッチ分だけ回転位相がずれたものとなっている。ここで、ギアの１ピッチｔは、図４に示すように、互いに隣接する二枚の歯７，８のピッチ円上における間隔である。従って、回転位相が半ピッチずれた状態とは、第１の従動ギア５の山　（歯）が駆動ギア２の谷と噛み合っている場合に、第２の従動ギア６の谷が駆動ギア２の山（歯）と噛み合っていることを言う。
【００１６】
図５は、駆動ギア２と一対の従動ギア５，６との噛み合いによって、各従動ギア５，６に発生する噛み合い振動の振幅を示す波形であり、分図（ａ）は第１の従動ギア５の噛み合い振動を、分図（ｂ）は第２の従動ギア６の噛み合い振動を示している。これらの図から把握される通り、第１の従動ギア５と第２の従動ギア６の回転位相に前述のような半ピッチ分の位相ずれが存在すると、第１の従動ギア５の噛み合い振動に対して第２の従動ギア６の噛み合い振動が半周期分だけずれを生じ、両者の噛み合い振動が互いに打ち消し合うので、分図（ｃ）に示すように、駆動ギアの回転に起因した噛み合い振動は各従動ギア５，６で単独に発生しているものよりも減衰したものとなる。
【００１７】
つまり、駆動ギア２と噛み合う一対の従動ギア５，６を設け、それら従動ギア５，６が駆動ギア２と噛み合う位相を各ギアを構成する歯の半ピッチ分だけずらしておけば、駆動ギア２の噛み合い振動、すなわち高速回転するモータ１の回転出力軸２が従動ギア５，６を回転させる際に生じる噛み合い振動を減衰させることができ、かかる回転出力軸２の周囲から発生する高周波の騒音を減じることができるのである。
【００１８】
ここで、第１の従動ギア５の噛み合い振動と第２従動ギア６の噛み合い振動との相殺効果を高めるためには、第１の従動ギア５と第２の従動ギア６が同一のピッチ円直径、同一の歯厚さ、同一のギア幅等、ギアとして同一のものであることが好ましい。また、各従動ギア５，６に作用する回転負荷も同一であることが好ましい。
【００１９】
もっとも、モータ１によって回転させるべき回転体が一つであり、駆動ギア２に対して一つの従動ギアのみを噛み合わせれば足りるような場合には、例えば、第１の従動ギア５を介してその回転体にモータ１の回転駆動力を伝達し、第２の従動ギア６に対しては、第１の従動ギア５に作用する回転負荷と同じ大きさの疑似負荷を回転軸４に設ければ良い。このような疑似負荷を一方の従動ギア６に対して接続すれば、第１の従動ギア５で発生する噛み合い振動の振幅と、第２の従動ギア６で発生する噛み合い振動の振幅とが略同じ大きさとなり、これらの噛み合い振動を効果的に相殺することができる。
【００２０】
また、駆動ギア２に対する第１の従動ギア５の回転位相を第２従動ギア６の回転位相に対して半ピッチ分だけずらすための最も簡易な構成としては、駆動ギア２の回転中心と各従動ギア５，６の回転中心とを図２に示すように一直線上に配置し、更に、駆動ギア２の歯数を必ず奇数とすることが考えられる。このように構成すれば、駆動ギア２が第１の従動ギア５と山で噛み合っている際に、第２の従動ギア６とは谷で噛み合うことになり、必ず回転位相を半ピッチ分だけずらすことができる。
【００２１】
駆動ギア２及び従動ギア５，６は必ずしも平歯ギアであることを必要とせず、はすばギアであっても同様の効果を得ることができる。但し、はすばギアの場合、ギア幅（軸方向の幅）の中のどの位置に注目するかによって、歯の噛み合い状態が異なったものとなってしまうので、噛み合い状態が最も深いギア幅の中央で考える必要がある。
【００２２】
また、はすばギアの場合、駆動ギアと第１の従動ギアの噛み合い状態を駆動ギアと第２の従動ギアの噛み合い状態に対して半ピッチ分ずらす方策として、周方向におけるギアの噛み合い位置そのものをずらしても良いのだが、幅方向の位置によって噛み合い状態が異なるというはすばギアの構造上の特性を利用し、図６に示すように、駆動ギアに対する第２の従動ギアの配設位置を第１の従動ギアに対して軸方向へ距離ｄだけ変位させ、それによって駆動ギアに対する第１従動ギア、第２の従動ギアの噛み合い状態を半ピッチ分だけずらすようにしても良い。ここで、変位量ｄは歯のピッチとねじれ角から決定することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の駆動装置によれば、駆動ギアに対して２個一組となる従動ギアを噛み合わせ、一方の従動ギアの回転位相を他方の従動ギアの回転位相に対して駆動ギアの半ピッチだけずれた状態となるように、これら駆動ギア及び従動ギアの噛み合いを調整することにより、一方の従動ギアで発生した噛み合い振動が他方の従動ギアの噛み合い振動を打ち消すように作用するので、駆動モータの出力軸に設けたギアが他の従動ギアと噛み合う際に発生する高周波の噛み合い振動を抑え、もってユーザにとって耳障りな高周波の騒音の発生を可及的に防止することが可能となる。また、そのような騒音対策を簡易な構成で、しかも低コストで達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した駆動装置の要部を示す平面図である。
【図２】図１に示した駆動装置の正面図である。
【図３】駆動ギアと従動ギアの噛み合い状態を示す図である。
【図４】各ギアのピッチｔを説明する図である。
【図５】第１の従動ギア、第２の従動ギアに発生する噛み合い振動の波形と、これらの噛み合い振動を重ね合わせた合成振動の波形とを示すグラフである。
【図６】駆動ギア及び従動ギアとしてはすばギアを用いた例を示す図である。
【符号の説明】
１…モータ（駆動源）、２…駆動ギア（回転出力軸）、５…第１の従動ギア、６…第２の従動ギア
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004068946.tif 000005
【図４】
2004068946.tif 000006
【図５】
2004068946.tif 000007
【図６】
2004068946.tif 000008