(57)【要約】【課題】  色ずれ等の画像不良を防止し、高画質化を実現させた画像形成装置の駆動ユニット及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  感光体ドラム１に接続されるドラム駆動ギア４８と噛合う中間ギア４７のギア歯面をクラウニング形状とし、この中間ギア４７を、その曲げ弾性率がドラム駆動ギア４８を形成している樹脂の曲げ弾性率の６０％以下の樹脂部材にて構成する。【選択図】  図４   
2005292634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１駆動伝達手段と、
前記第１駆動伝達手段に接触して、該第１駆動伝達手段からの駆動力を被駆動伝達部に伝達する第２駆動伝達手段と、
を備えた画像形成装置の駆動ユニットにおいて、
前記第１駆動伝達手段及び前記第２駆動伝達手段のうち少なくとも一方に、該第１駆動伝達手段が駆動力を伝達するために該第２駆動伝達手段に接触したときの振動を抑制する振動抑制部を設けたことを特徴とする画像形成装置の駆動ユニット。
【請求項２】
前記第１駆動伝達手段及び前記第２駆動伝達手段は、それぞれ第１駆動伝達部材及び第２駆動伝達部材を有し、該第１駆動伝達部材が該第２駆動伝達部材に接触して駆動力が伝達されるものであり、
前記振動抑制部は前記第１駆動伝達部材及び前記第２駆動伝達部材のうちいずれか一方の駆動伝達部材であって、該一方の駆動伝達部材は他方の駆動伝達部材に対して曲げ弾性率の異なる弾性部材により構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の駆動ユニット。
【請求項３】
前記一方の駆動伝達部材の曲げ弾性率を、前記他方の駆動伝達部材の曲げ弾性率の６０％以下としたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置の駆動ユニット。
【請求項４】
前記第１駆動伝達手段と前記第２駆動伝達手段とのうち少なくとも一方は、駆動力を伝達する駆動伝達部材を複数有し、
前記振動抑制部は該複数の駆動伝達部材のうち少なくとも、前記第１駆動伝達手段と前記第２駆動伝達手段とのうち他方に接触する駆動伝達部材であって、当該駆動伝達部材は、他の駆動伝達部材に対して曲げ弾性率の異なる弾性部材により構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の駆動ユニット。
【請求項５】
前記駆動伝達部材の曲げ弾性率を、前記他の駆動伝達部材の曲げ弾性率の６０％以下としたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置の駆動ユニット。
【請求項６】
前記第１駆動伝達手段及び前記第２駆動伝達手段は、それぞれ第１駆動伝達ギア及び第２駆動伝達ギアを有し、該第１駆動伝達ギアが該第２駆動伝達ギアに接触して駆動力が伝達されるものであり、
前記振動抑制部は前記第１駆動伝達ギア及び前記第２駆動伝達ギアのうち少なくとも一方の駆動伝達ギアであって、当該一方の駆動伝達ギアの歯面をクラウニング形状としたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の駆動ユニット。
【請求項７】
前記第１駆動伝達手段と前記第２駆動伝達手段とのうち少なくとも一方は、駆動力を伝達する駆動伝達ギアを複数有し、
前記振動抑制部は該複数の駆動伝達ギアのうち少なくとも、前記第１駆動伝達手段と前記第２駆動伝達手段とのうち他方に接触する駆動伝達ギアであって、当該駆動伝達ギアの歯面をクラウニング形状としたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の駆動ユニット。
【請求項８】
前記クラウニング形状とした駆動伝達ギアの曲げ弾性率を、他の駆動伝達ギアの曲げ弾性率の６０％以下としたことを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置の駆動ユニット。
【請求項９】
前記第１駆動伝達手段は、両端をユニット本体に支持される軸部材を有し、
前記第２駆動伝達手段は、一端がユニット本体に支持され他端が被駆動伝達部である像担持体の回転軸に接続される軸部材を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置の駆動ユニット。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置の駆動ユニットと、
前記駆動ユニットに接続することにより駆動力が伝達される像担持体と、
を備え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、シート等の記録媒体上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタ、あるいは、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関し、特に、画像形成装置の駆動ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー画像の形成を行うことができるカラー電子写真画像形成装置の需要が増大しており、（１）低ランニングコスト（２）小スペース（３）低電力（４）高画質（５）ハイスピード（６）操作性の向上の６項目が達成できるカラー画像形成装置の投入が期待されている。
【０００３】
その中で、（６）操作性を簡易にしながら、（５）ハイスピード化を図り、かつ、（４）高画質のカラー画像を提供する技術を提供する方式として、カラー画像形成装置にイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色のプロセスカートリッジを用いて、感光体ドラムを４つ並列に並べ画像形成を行い、操作性の向上、ハイスピード化を図る方式がある。この方式をタンデム式、又は、４ドラム方式カラー画像形成装置と呼ぶ。
【０００４】
この方式においても（４）高画質化を妨げる要因として、感光体ドラムを駆動する駆動ギア列が噛み合う事により発生する微小振動によって、感光体ドラムの回転ムラが生じ、画像上にピッチムラとなって現れるという問題がある。
【０００５】
これに対しては、例えば特許文献１に示されている様に感光体ドラムを駆動する駆動ギアを大径にして画像上に発生するピッチムラのピッチを小さくしたり、感光体ドラムを駆動する駆動ギア列の減速段数を１段にする事で発生する噛み合い周波数を１つに限定してピッチムラを目立ち難くする等の改善方法があった。
【０００６】
さらに、（４）高画質化を妨げる要因として、４つの感光体ドラムとそれに対応する４つの露光手段との位置精度の悪化によって、各色ごとの走査方向の位置ズレが生じ、４色重ねた際に画像上に色ズレとなって現れるという問題がある。これに対しては、４つの感光体ドラムと４つの露光手段の全てを画像形成装置本体の両側板にて位置決めし、各々のユニット間で発生する相互位置誤差を最小限に抑える等の改善方法がある。
【特許文献１】特開２００１−１４７６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【０００８】
従来のギア構成は、根本的なピッチムラの発生要因を軽減するものではなく、発生するピッチムラを目立ち難くする効果を狙っているので、感光体ドラムの負荷変動による回転ムラや本体寿命末期の耐久劣化による噛み合い振動の増大によって画像上にレベルの悪いピッチムラが発生するおそれがある。
【０００９】
大径ギア構成は、初期のピッチムラを目立ち難くする効果を発揮するが、単に画像上に発生するピッチムラのピッチを小さく（ギアの噛み合い周波数を大きく）して、従来の画像観察距離における可視感度以下にする事を目的としているので、より高画質になりカラー写真画像等を出力可能となった画像形成装置においては、ユーザーは出力されたカラー写真画像を手にとって従来の画像観察距離よりも近い観察距離で出力画像を判断する機会
が多くなる為、従来の構成で可視感度以下とされていたピッチ（周波数）であってもユーザーに悪い印象を与えてしまうことが懸念される。
【００１０】
また、１段減速構成は、減速比を稼ぐ為にモーター等の駆動源の回転金属シャフトに直接歯切りをおこなって歯数をなるべく小さくする構成をとる場合があるが、この場合、金属ギアとモールド大径ギアとが直接噛み合う事になる為、画像形成装置の本体寿命末期においては、モールド大径ギアの歯面が耐久により摩耗し、ギアの噛み合いによる振動が増大して、ピッチムラのレベルが悪化してしまうおそれがある。
【００１１】
図１０は従来技術に係る画像形成装置の要部の概略断面図である。
【００１２】
さらに、露光手段との位置ズレによって発生する走査方向の色ズレを最小限に抑える為に感光体ドラム１Ａを画像形成装置本体の両側板（１０１Ａ）によって位置決めする本体構成とした際には、感光体ドラム１Ａへの回転駆動を感光体ドラム１Ａと一直線上に配置した感光体駆動ギア４８Ａに設けたカップリング５２Ａを介した伝達構成とした場合、感光体駆動ギア４８Ａは一方を感光体ドラム１Ａによって位置決めされると共に、他方を本体駆動ユニット（の軸受け５１Ａ）によって位置決めされる事になって、感光体駆動ギア４８Ａの位置精度の低下を招き、その上流側相手ギア４６Ａとのアライメントが極端に悪化してしまうおそれがある。その際には、感光体駆動ギア４８Ａの噛合い時の振動が増大してピッチムラのレベルが悪化し画像品質が劣するという問題が発生してしまう。このようにアライメントが悪化してしまうと、大径ギア構成や１段減速構成を採用してもピッチムラレベル改善の効果を得ることは困難である。
【００１３】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、色ずれ等の画像不良を防止し、高画質化を実現させた画像形成装置の駆動ユニット及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
第１駆動伝達手段と、
前記第１駆動伝達手段に接触して、該第１駆動伝達手段からの駆動力を被駆動伝達部に伝達する第２駆動伝達手段と、
を備えた画像形成装置の駆動ユニットにおいて、
前記第１駆動伝達手段及び前記第２駆動伝達手段のうち少なくとも一方に、該第１駆動伝達手段が駆動力を伝達するために該第２駆動伝達手段に接触したときの振動を抑制する振動抑制部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、画像形成装置にあっては、
上記記載の画像形成装置の駆動ユニットと、
前記駆動ユニットに接続することにより駆動力が伝達される像担持体と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、色ずれ等の画像不良を防止し、高画質化を実現させた画像形成装置の駆動ユニット及び画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この
発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１８】
（画像形成装置の全体の説明）
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略を示す断面図である。
【００１９】
図１に示す画像形成装置は、被駆動伝達部として４個の感光体ドラム（像担持体）１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）を備えており、それぞれの感光体ドラム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手段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露光手段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顕像化する現像手段４（トナー収納部４ａ１，４ｂ１，４ｃ１，４ｄ１、現像ローラ４ａ２，４ｂ２，４ｃ２，４ｄ２等から構成される）、感光体ドラム１上のトナー像を転写材に転写させる転写手段（転写ローラ）５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写後トナーを除去するクリーニング手段６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）等が配設されて画像形成手段（画像形成部）が構成されている。
【００２０】
ここで、感光体ドラム１と帯電手段２、現像手段４、トナーを除去するクリーニング手段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（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）を形成している。
【００２１】
また、給送部８から給送された転写材Ｓは搬送ベルトで構成した搬送手段９によって前記画像形成手段へ搬送され、各色トナー像が順次転写されてカラー画像が記録された後、定着手段１０で画像定着されて排出ローラ対１１，１２によって排出部１３へ排出される。
【００２２】
また、両面印字の際は、定着部１０で転写材Ｓが定着されて排紙ローラ１１，１２によって排紙される前に、排紙ローラ１１，１２を逆転することにより、両面搬送経路１５に搬送される（矢印Ａ方向）。両面搬送経路１５に搬送された転写材Ｓは、装置本体正面にある斜送ローラ１６を通過し、Ｕターンローラ１７まで垂直下方向に搬送され、Ｕターンローラ１７及びレジストローラ８ｄによって画像形成部まで搬送される。
【００２３】
次に各部の構成について順次説明する。
【００２４】
（給送部）
給送部８は、給紙カセット８ａ、マルチ給紙トレイ８ｂ、マルチ給送部８ｃおよびレジストローラ８ｄから構成されている。
【００２５】
給紙カセット８ａは複数枚の転写材Ｓを収納し、装置本体内底部に装填される。給紙カセット８ａからの画像形成時には、カセットピックアップローラ８ａ１によって一枚づつ転写材Ｓが分離搬送され、カセット搬送ローラ８ａ２及びレジストローラ８ｄによって画像形成部まで搬送される。
【００２６】
マルチ給紙トレイ８ｂは、通常は装置本体正面に格納されているが、使用時に装置本体からマルチ給紙トレイ８ｂを回動して開き、複数枚の転写材Ｓをセットする。マルチ給紙トレイ８ｂからの画像形成時には、マルチピックアップローラ８ｃ１によって一枚づつ転写材Ｓが分離搬送され、マルチ搬送ローラ８ｃ２及びレジストローラ８ｄによって画像形成部まで搬送される。
【００２７】
給紙カセット８ａ、マルチ給送部８ｃにおける用紙の分離や搬送は、給送部にある不図示の給紙モータによりギア駆動列を介して行われる。
【００２８】
（画像形成構成）
像担持体としての感光体ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１は、その両端部をフランジ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駆動力を伝達することにより、反時計周り矢印方向に回転駆動される。
【００２９】
各帯電手段２は、ローラ状に形成された導電性ローラで、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、不図示の電源によって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。
【００３０】
露光手段３は、ポリゴンミラーを有し、このポリゴンミラーにはレーザーダイオード（不図示）から画像信号に対応する画像光が照射される。
【００３１】
現像手段４は、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のトナーを収納したトナー収納部４ａ１，４ｂ１，４ｃ１，４ｄ１、感光体表面に隣接し、不図示の駆動部により回転駆動されると共に、図示しない現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印加することにより現像を行う現像ローラ４ａ２，４ｂ２，４ｃ２，４ｄ２等から構成される。
【００３２】
また、後述する転写搬送ベルト９ａの内側には、４個の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向して転写搬送ベルト９ａに当接する転写部材５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄがそれぞれ併設されている。これら転写部材５は不図示の転写バイアス用電源で接続されており、転写部材５から正極性の電荷が転写搬送ベルト９ａを介して転写材に印加され、この電界により、感光体ドラム１に接触中の転写材に、感光体ドラム１上の負極性の各色トナー像が順次転写され、カラー画像が形成される。
【００３３】
（転写材搬送構成）
転写材Ｓは給送部８から搬送手段９によって画像形成領域に搬送される。
【００３４】
搬送手段９を構成する転写材担持体としての転写搬送ベルト９ａは、駆動ローラ９ｂと従動ローラ９ｃ，９ｄ，９ｅの４本のローラで張架支持され、すべての感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向し配設されている。
【００３５】
そして、転写搬送ベルト９ａは、感光体ドラム１に対向する外周面に転写材Ｓを静電吸着して上記感光体ドラム１に転写材を接触させるべく駆動ローラ９ｂによって循環移動する。これにより、転写材は転写搬送ベルト９ａにより転写位置まで搬送され、感光体ドラム１上のトナー像が転写される。
【００３６】
また、転写搬送ベルト９ａの最上流位置には、該ベルト９ａとともに転写材を挟持し、且つ転写材を転写搬送ベルト９ａに吸着させる吸着ローラ９ｆが配設されている。転写材の搬送に際しては、前記吸着ローラ９ｆに電圧を印加することで、対向している接地されたローラ９ｃとの間に電界を形成し、転写搬送ベルト９ａ及び転写材の間に誘電分極を発生させて両者に静電吸着力を生じさせるようになっている。
【００３７】
（補助搬送構成）
前記転写搬送ベルト９ａで転写材Ｓを搬送する際、補助部材によって転写材Ｓが転写搬送ベルト９ａから剥がれないように構成しているが、この補助部材は転写搬送ベルト９ａ上の転写材を担持する側にあって、後述するように転写搬送ベルト９ａを第２の位置へ移動させる移動させる移動手段としても機能するものである。
【００３８】
具体的には、転写搬送ベルト９ａの表面側に従動回転可能な複数個の補助部材としての搬送補助ローラ１４が配設されており、この搬送補助ローラ１４が図示しないカム機構によって左右方向に一体的に移動可能に構成されている。
【００３９】
そして、カラー記録を行う場合には前記搬送補助ローラ１４が左方へ退避して転写搬送ベルト９ａから離間している。一方、モノクロ記録を行う場合には、カム機構が動作して搬送補助ローラ１４を右方へ移動させ、転写搬送ベルト９ａに当接するとともに、該ベルト９ａを押し込む。これにより、転写搬送ベルト９ａはブラック感光体１ｄとは当接したままではあるが、他の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃからは離間するようになっている。
【００４０】
（定着部）
定着部１０は、被記録材上に形成した画像に熱及び圧力を加えて定着させるものである。
【００４１】
１０ａは電磁誘導発熱層を有する円筒状の定着ベルトであり、励磁コイルとＴ型の磁性コアとからなる磁場発生手段を内蔵したベルトガイド部材にガイドされている。
【００４２】
１０ｂは弾性加圧ローラであり、定着ベルト１０ａを挟みベルトガイド部材と所定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部Ｎを形成している。
【００４３】
加圧ローラ１０ｂが不図示の駆動手段により回転駆動され、それに伴って円筒状の定着ベルト１０ａが回転し、不図示の励磁回路から励磁コイルへの給電により定着ベルト１０ａの電磁誘導発熱がなされる。
【００４４】
定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、画像形成部から搬送された未定着トナー画像が形成された転写材Ｓが定着ニップ部Ｎの定着ベルト１０ａと加圧ローラ１０ｂとの間に画像面が上向き、即ち定着ベルト面に対向して導入され、定着ニップ部Ｎにおいて画像面が定着ベルト１０ａの外面に密着して定着ベルト１０ａと一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。
【００４５】
この定着ニップ部Ｎを定着ベルト１０ａと一緒に被記録材が挟持搬送されていく過程において定着ベルト１０ａの電磁誘導発熱で加熱され転写材Ｓ上の未定着トナー画像が加熱定着される。
【００４６】
（画像形成動作）
上記構成の画像形成装置によって画像記録を行う場合の動作について説明する。
【００４７】
まず、カラー画像記録を行う場合には、図１に示すように、補助搬送ローラ１４は左方へ退避させておく。この状態では転写搬送ベルト９ａは４個の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに当接しており（第１の位置）、給送部８から給送された転写材が転写搬送ベルト９ａに吸着されて搬送される間に画像形成手段で各色のトナー像が順次転写されてカラー画像が形成され、定着手段１０で定着された後に排出部１３へ排出される。
【００４８】
次に、黒印字（モノクロ印字）について説明する。
【００４９】
一方、ブラック感光体ドラム１ｄのみによるモノクロ画像記録が選択されると、図２に示すように、図示しないカム機構が駆動して補助搬送ローラ１４を右方へ移動させ、該ローラ１４が転写搬送ベルト９ａを押し込むことで、ブラック感光体ドラム１ｄを除く他の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃから転写搬送ベルト９ａを離間させる。
【００５０】
この状態でブラック感光体ドラム１ｄで形成したブラックトナー像を転写材に転写し、定着手段１０で定着された後に排出部１３へ排出する。
【００５１】
次に、本実施の形態の特徴的な構成について、図２〜９を用いて説明する。
【００５２】
図２はプロセスカートリッジ７を画像形成装置本体に装着して、プロセスカートリッジ７内の感光体ドラム１が画像形成装置本体側板に位置決めされる様子を示した図である。図３は前記駆動ユニット１０３の概略構成を説明する図である。図４は駆動ユニット１０３と感光体ドラム１の接続形態を説明する概略構成図である。図５は駆動ユニット１０３と感光体ドラム１の接続形態を説明する概略構成図である。
【００５３】
プロセスカートリッジ７は、感光体ドラム１及び感光体ドラム１に作用するプロセス手段（帯電器及び現像器）を一体的にカートリッジ化したもので、ユーザー自身が画像形成装置本体に着脱可能となっている。
【００５４】
画像形成装置本体内部には、プロセスカートリッジ７の着脱方向に沿ってガイドレール部（不図示）が設けてあり、ユーザーはこれに沿ってプロセスカートリッジ７を挿入する。この時、プロセスカートリッジ７内の感光体ドラム１を回転支持する軸受部１３０,１
３１がそれぞれ本体右側板１０１及び本体左側板１０２のエッジ切り欠き部端面１３３及び１３４に突き当たる事によって画像形成装置本体に対して感光体ドラム１及びプロセスカートリッジ７が位置決め固定される。
【００５５】
プロセスカートリッジ７の挿入方向右側には複数の感光体ドラム１を駆動する駆動ユニット１０３が画像形成装置本体の右側のフレーム（本体右側板）１０１の外側に位置決め、固定されている。
【００５６】
図３に示すように、駆動ユニット１０３は駆動フレーム１０４上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ各色の感光体ドラム１を駆動する駆動ユニット１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｂｋがそれぞれ精度良く位置決め、固定されている。また、駆動ユニット１０３には駆動フレーム１０４に固定されたドラムモータ（駆動源）４５と、モータ４５のモータ軸に固定されたピニオン４６と、第２駆動伝達手段（第２駆動伝達部材、第２駆動伝達ギア）としてのドラム駆動ギア４８と、ピニオン４６及びドラム駆動ギア４８と噛み合い回転自在に支持された第１駆動伝達手段（第１駆動伝達部材、第１駆動伝達ギア）としての中間ギア４７と、ドラム駆動ギア４８を支持する軸受け５１と、ドラム駆動ギア４８先端部に形成された三角カップリング凹部５２とを有する。ここで、中間ギア４７は本発明に係る振動抑制部を構成している。
【００５７】
またここで、位置決めピン穴１０５（１０５ａ，１０５ｂ）は駆動フレーム１０４上に２ヶ所固定されており、その位置は各色の感光体ドラム１の中心軸と同軸上（ｘ＝０）である。またＢｋ側の位置決めピン穴（第１基準穴）１０５ａは駆動フレーム１０４におけるｚ方向の基準でもあり（ｚ＝０）、駆動ユニット１０３はこの位置決めピン穴（第１基準穴）１０５ａを基準に本体右側板１０１にビス止め等により固定される。
【００５８】
また、図４に示す様に、本体右側板１０１には駆動ユニット１０３の位置決めピン穴１０５と嵌合する基準ピン１０６が設けてある。第１基準ピン１０６ａはｘ方向、ｚ方向ともに第１基準穴１０５ａと精度良く嵌合して駆動ユニット１０３の位置決めをするが、第２基準ピン１０６ｂが挿入される第２基準穴１０５ｂはｚ方向に延びる長丸穴形状になっており、ｘｙ方向のみ第２基準ピン１０６ｂと嵌合されて位置決めされる。
【００５９】
次に、感光体ドラム１と駆動ユニット１０３との接続構成について図４,５を用いて説
明する。
【００６０】
ユーザーがプロセスカートリッジ７を画像形成装置本体に装着した後、転写材担持搬送ユニット（不図示）を感光体ドラム１に当接させる回転動作と連動して回転カム１２８が回転し、回転カム１２８と接続する相手側回転カム１２９がドラム駆動ギア４８と共にリターンバネ６２の付勢力によって感光体ドラム１の軸方向にスラスト移動する事によって、ドラム駆動ギア４８先端部に形成された三角カップリング凹部５２が感光体ドラム１端部のフランジ６０に形成された三角カップリング凸部３７と接続し、嵌合する事によりドラム駆動ギア４８は感光体ドラム１に対して位置決め、固定されると共に、ドラム駆動ギア４８の軸線が感光体ドラム１に対して同一直線上に配置される。
【００６１】
三角カップリング凹部５２はねじれた正三角柱となる穴を有し、三角カップリング凸部３７と軸方向に係脱される。三角カップリング凸部３７と三角カップリング凹部５２は嵌合時に、三角カップリング凸部３７のねじれた正三角柱の稜線が三角カップリング凹部５２のねじれた三角柱の面に接触することにより、三角カップリング凸部３７と三角カップリング凹部５２は調芯されて回転中心が一致する。
【００６２】
また上記において、画像形成中のドラム駆動ギア４８は三角カップリング凹部５２底面と三角カップリング凸部３７端面が突き当たることによってプロセスカートリッジ側へ最も移動した位置でスラスト位置が定められると共に、軸受け５１に沿ってリターンバネ６２の付勢力に抗して後退可能に支持されている。
【００６３】
また、三角カップリング凸部３７と三角カップリング凹部５２の三角形状の位相が合わず、三角カップリングが接続しない場合には、三角カップリング凸部３７の端面が三角カップリング凹部５２の口部の縁を押し、リターンバネ６２の付勢力に抗してドラム駆動ギア４８を画像形成装置外側へ後退させる。そして、プロセスカートリッジ７の装着後、画像形成装置本体の前回転時に三角カップリング凸部３７と三角カップリング凹部５２の三角形状の位相が合った時点で瞬時に接続する。
【００６４】
以上示した様に、ドラム駆動ギア４８と感光体ドラム１は、互いの三角カップリング凹部５２と三角カップリング凸部３７とが係合することによって初めて位置決め固定がなされると共に、駆動源であるドラムモータ４５による回転駆動力が感光体ドラム１に伝達される構成となっている。
【００６５】
この構成において、ドラム駆動ギア４８より上流側の中間ギア４７は駆動フレーム１０４にカシメ支持された不図示のアイドラ軸（軸部材）と前記アイドラ軸にビス固定された駆動フレーム１１０（１１０Ｙ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｂｋ）によって、ピニオン４６に対して精度良く回転自在に支持されており、ピニオン４６に対してアライメントが悪化する事は無く、回転ムラを最小限に抑えられる構成となっている。
【００６６】
しかし、ドラム駆動ギア４８の軸（軸部材）はギア部より画像形成装置外側は駆動フレーム１０４上に固定された軸受け５１によって中間ギア４７に対して精度良く回転自在に支持されるが、ギア部を挟んだ画像形成装置内側は感光体ドラム１端部のフランジ６０に形成された三角カップリング凸部３７によって位置決め、固定がなされるため、中間ギア４７に対してアライメントが悪化する可能性がある。
【００６７】
本実施の形態においては、ドラム駆動ギア４８の画像形成装置内側端部の支持位置と画像形成装置外側端部の支持位置との間には、フランジ６０、軸受部１３０、本体右側板１０１、位置決めピン１０６、駆動フレーム１０４、軸受け５１、ドラム駆動ギア４８の計
７部品が介在している構成となっている為、ドラム駆動ギア４８は中間ギア４７に対して０．１ｍｍ以上アライメントが悪化する可能性が大きい。これ以上アライメントが悪化すると、バックラッシュが減少して歯底当たりが発生したり歯面の片当たりが発生する可能性があり、ギア歯面が噛合う際に衝撃振動が発生して感光体ドラム上に伝達されて画像上のピッチムラレベルが悪化する可能性が高い。
【００６８】
ここで、駆動ユニット構成における本実施の形態の特徴であるギア構成について主に図６〜８を用いて説明する。図６は駆動ユニット１０３のギア歯面の形状を説明するための図であり、軸方向から見た１つの歯と、当該歯を側面図を示している。図７は駆動ユニット１０３のギアの噛み合い状態を説明するための図である。図８は駆動ユニット１０３のギア歯面の形状を説明するための図である。
【００６９】
駆動源であるドラムモータ４５からドラム駆動ギア４８へと回転力を伝達するピニオン４６、中間ギア４７及びドラム駆動ギア４８はそれぞれモジュール０．５、ネジレ角２０°の樹脂部材からなるハスバギアを用いている。特に、中間ギア４７は曲げ弾性率の小さい弾性樹脂部材によって成型されており、その曲げ弾性率は、ドラム駆動ギア４８の曲げ弾性率とは異なるもので、本実施の形態ではドラム駆動ギア４８の曲げ弾性率の約６０％以下としている。さらに、中間ギア４７のギア歯面は図６（ａ）及び図８（ａ）に示すような理想の歯筋形状ではなく、図６（ｄ）及び図８（ｂ）に示すようなクラウニング形状を、射出成型時に意図して形成している。
【００７０】
現在、通常の射出成型の現状としては、ギア歯面の歯筋形状を図６（ａ）に示すような理想形状を狙って成型しても、必ずある量の歯筋形状誤差（図６中のａ）が生じてしまう。例えば、歯筋形状誤差がある範囲以内に収まっているギアにおいても、図６（ｃ）に示す様にギアの歯幅中央部が引けてしまって両端部の歯筋が凸側に狂ってしまった場合には、そのギアの噛み合い始めと噛み合いが終わる際に微小な衝撃振動が発生し、感光体ドラムに直接伝達されて画像上に顕著なピッチムラが発生してしまう。
【００７１】
つまり、図７（ａ）中のｃ−１点で両者のギアが噛み合い始めるが、この時点では図６（ｃ）に示す歯筋形状の両端部（図７（ａ）の実線部）が接触しており、図７（ａ）中のｂ−１点（図６（ｃ）の中央部が噛み合っているポイント）ではギアの歯面が瞬間的に非接触となってしまい（図７（ａ）の点線部）、このｃ−１点からｂ−１点への移行において、ギア歯筋形状の段差部を通過する際の衝撃振動が発生する。これはｂ−１点から両者の歯面が離れる図７（ａ）中のｄ−１点への移行においても同様の衝撃振動が発生する。
【００７２】
これに対し、図７（ｂ）は図６（ｄ）に示す様な歯面にクラウニング形状を形成したギアの噛み合いを示したものである。図中のｃ−２点が両者のギアが噛み合い始めるポイントであるが、この瞬間は歯筋の端部がクラウニングによって丸められているので両者のギアはまだ接触していないが、この直後から滑らかにギアが噛み合い始めることになる。その後、ｂ−２点を通って噛み合いが離れるｄ−２点の直前まで、安定してギア歯筋における中央部で噛み合う事ができるので、ギア歯筋形状の段差部を通過する際の衝撃振動が発生せず、ピッチムラが悪化するような事はない。この時、前述した様にギア歯面をクラウニング形状にすることによって噛み合い率が若干減少するが、その減少分はわずかであり、またあらかじめ噛み合い率を十分確保しておけば、それが画像上のピッチムラレベルに悪影響を及ぼす事は全くない。
【００７３】
また、歯幅両端部の歯筋が狂っていない場合（図６（ａ））においても、カシメ軸の倒れや軸がカシメてある板金の平面度が悪くギア軸間平行度が狂ってしまった場合や、本実施例の様にドラム駆動ギア４８が一方を感光体ドラム１によって位置決めされると共に、他方を本体駆動ユニットによって位置決めされる構成においてドラム駆動ギア４８の位置
精度が低下し、中間ギア４７とのアライメントが極端に悪化してしまう可能性のある駆動伝達構成をとった場合においても、前述したと全く同様の効果を得る事ができる。
【００７４】
これは、ギアが傾くことによってギア歯面端部が片当りして衝撃が大きくなったり、偏摩耗を来たして微小振動が増大する恐れがあるからであり、これに対しても、ギア歯面のクラウニング化は、ギアの歯幅中央部による安定した噛み合いを実現できるので、噛み合いを滑らかに保って微小振動の発生を抑制する効果を期待できる。軸間平行度の悪化はハスバギアだけでなく平歯ギアでもピッチムラ悪化要因となるので、平歯ギアを用いた画像形成駆動列においてもギア歯面のクラウニング化は有効である。
【００７５】
さらには、中間ギア４７は曲げ弾性率の小さい弾性樹脂部材を用いて成型している為、中間ギア４７とドラム駆動ギア４８におけるギアの噛合い始めもしくはギアの噛合い終わりにおいて曲げ弾性率の小さいギア側の中間ギア４７の歯面が撓んで噛合い時の衝撃を吸収する効果が期待できるため、よりギアの噛み合いを滑らかに保ち、微小振動の発生を防いで、実画像上のピッチムラレベルを向上させる効果を発揮する。
【００７６】
以上説明した画像形成ギア列における中間ギア４７の弾性樹脂化、およびギア歯面のクラウニング化の有効性は、図９のような評価によって確認できる。
【００７７】
図９は実画像に横線画像（例えば２ｄｏｔ横線、３ｄｏｔスペース）を出力し、出力された横線のピッチ間隔のムラをＦＦＴ解析したものである。図９（ａ）は図６（ａ）に示すような理想形状を狙って成型したギアで且つドラム駆動ギア４８と同じ材質にて成型した中間ギア４７を用いて測定したものであり、図９（ｂ）は中間ギア４７のギア歯面をクラウニング化すると共にギア材質にドラム駆動ギア４８に使用している材質の６０％以下の曲げ弾性率である弾性樹脂を用いて測定した結果である。
【００７８】
本実施の形態の場合、中間ギア４７とドラム駆動ギア４８との噛み合いにて発生する噛み合い周波数はおよそ１１４．４Ｈｚであるが、中間ギア４７の弾性樹脂化とギア歯面のクラウニング化を行う事で、ギアの噛み合いによる微小振動が軽減されて画像上にピッチムラが発生していないことが確認できる。
【００７９】
以上説明した様に本実施の形態では、画像形成装置本体の両側板（本体右側板１０１及び本体左側板１０２に相当）にて位置決めされた像担持体（感光体ドラム１に相当）にカップリング（三角カップリング凹部５２に相当）を介して回転駆動を伝達し、像担持体中心と同一直線上に配置された像担持体駆動ギア（ドラム駆動ギア４８に相当）の、一端側を本体駆動ユニット（駆動ユニット１０３に相当）に設けられた軸受け部材（軸受け５１に相当）と嵌合し、ギアを挟んだ他方側を像担持体に設けられたカップリング（三角カップリング凸部３７に相当）に嵌合する事で前記像担持体駆動ギアのギア両側を支持する本体構成において、前記像担持体駆動ギアと駆動源（ドラムモータ４５に相当）に設けられたモータピニオンギア（ピニオン４６に相当）との間に少なくとも一つ以上の樹脂部材にて形成されたアイドラギア（中間ギア４７に相当）を配置し、２枚の金属プレート（駆動フレーム１０４及び駆動フレーム１１０に相当）によって前記アイドラギアの回転軸をカシメ支持するギア両持ち構造を形成すると共に、前記像担持体駆動ギアと噛合う相手側の前段アイドラギアを弾性樹脂部材にて形成し、そのギア歯面を、クラウニング形状とした事を特徴とする。
【００８０】
この前段アイドラギアの弾性樹脂化は、その曲げ弾性率が感光体駆動ギアを形成している樹脂の曲げ弾性率の６０％以下にて構成されている時に顕著にその効果を発揮し、さらに前段アイドラギア歯面のクラウニング化は、その駆動列がハスバギアにて構成されている際に特に有効である。
【００８１】
このように、前段アイドラギアを弾性樹脂化する事によって、ギアの噛合い始めもしくはギアの噛合い終わりにおいて曲げ弾性率の小さいギア側の歯面が撓んで噛合い時の衝撃を吸収する効果が得られる為、前述した様な像担持体駆動ギアの一方が本体両側板によって支持された像担持体によって位置決めされると共に、他方が本体駆動ユニットによって位置決めされるといった、像担持体駆動ギアとその上流側ギアとのアライメントが多くの部品を解する事によって悪化する可能性のある構成の画像形成装置の場合にも、その影響を最小限に抑えて画像上のピッチムラレベルを向上する事が可能となる。
【００８２】
また、ギアの歯面をクラウニング形状にしておく事によって、歯幅の両端部が中央部より小さくなるので、噛み合い始めにおいては、微小時間だけ通常ギアが接触を開始するタイミングよりも遅れ、また噛み合い終わりにおいては微小時間だけ離れが早くなるので、ギアの歯幅中央部による安定した噛み合いを実現する事ができる。
【００８３】
ハスバギアが噛み合う際には、そのギアの歯幅における両端部の歯筋が狂っていると、ギアの歯幅方向の一端が相手ギアと接触して噛み合い始め、他端が相手ギアから離れる事で噛み合いを終える為、衝撃振動が発生し、感光体ドラムに直接伝達されて画像上に顕著なピッチムラが発生してしまう可能性があるが、ギア歯面をクラウニング形状にしておけば微小振動の発生を抑えて画像上に発生するピッチムラレベルを低減する事が可能となる。
【００８４】
この時、前述した様にギア歯面をクラウニング形状にすることによって噛み合い率が若干減少するが、その減少分はわずかであり、また、あらかじめ噛み合い率を十分確保しておけば、それが画像上のピッチムラレベルに悪影響を及ぼす事は全くない。
【００８５】
このように、ギアの噛み合い始めもしくはギアの噛み合い終わりにおいて曲げ弾性率の小さいギア側の歯面が撓んで噛合い時の衝撃を吸収する効果が得られると共に、ギア歯面をクラウニング化する事によってギアの歯幅中央部による安定した噛み合いを実現し、噛み合いの際に発生する微小振動の発生を抑える事ができるので、実画像上に発生するピッチムラレベルを向上する事が可能となる。さらに、上流側ギアの回転軸を２枚の金属プレートによってカシメ支持する事によって上流側ギア列のアライメント精度を向上させると共に、駆動ユニット全体の強度の向上が実現でき、噛み合いの際に発生する微小振動の発生を最小限に抑える事が可能となる。
【００８６】
以上説明した作用は、前述した様な感光体駆動ギアとその上流側ギアとのアライメントが極端に悪化する可能性のある構成の画像形成装置の場合に、顕著にその効果を発揮する事ができる。また、前段アイドラギアのカシメ軸の倒れや板金の平面度悪化によって、軸間の平行度が多少狂った場合においても、同様の効果を期待できる。
【００８７】
すなわち上述した様な駆動ユニット構成を採用する事によって、４つの像担持体と４つの露光手段の全てを画像形成装置本体の両側板にて位置決めし、各々のユニット間で発生する相互位置誤差を最小限に抑えて露光手段起因の走査方向色ズレ向上が図れると共に、ギア噛合い周波数起因のピッチムラを良化させる事が可能となり、総合的な画像の高画質化を実現することができる。
【００８８】
なお、本実施の形態においては、中間ギア４７の曲げ弾性率はドラム駆動ギア４８の曲げ弾性率の約６０％以下としているが、ドラム駆動ギア４８の曲げ弾性率が中間ギア４７の曲げ弾性率の約６０％以下としてもよい。また、本実施の形態では、中間ギア４７のギア歯面をクラウニング形状としているが、ドラム駆動ギア４８のギア歯面をクラウニング形状としてもよく、また、中間ギア４７に加えて、さらにドラム駆動ギア４８のギア歯面
をクラウニング形状としてもよい。
【００８９】
また、中間ギア４７により構成される駆動伝達手段や、ドラム駆動ギア４８により構成される駆動伝達手段を、複数の駆動伝達ギア（駆動伝達部材）からなるギア列（駆動伝達部材群）で構成してもよい。この場合には、複数の駆動伝達ギアのうち少なくとも、中間ギア４７またはドラム駆動ギア４８に接触する駆動伝達ギア（駆動伝達部材）において、他の駆動伝達ギア（駆動伝達部材）に対して曲げ弾性率を異ならせればよい。また、複数の駆動伝達ギアのうち少なくとも、中間ギア４７またはドラム駆動ギア４８に接触する駆動伝達ギア（駆動伝達部材）のギア歯面をクラウニング形状とするとよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を説明するための概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の駆動ユニットの概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の駆動ユニットと感光体ドラムの接続形態を説明する概略構成図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の駆動ユニットと感光体ドラムの接続形態を説明する概略構成図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の駆動ユニットのギア歯面の形状を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の駆動ユニットのギアの噛み合い状態を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の駆動ユニットのギア歯面の形状を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の駆動ユニットのギアの噛み合いによる微小振動の低減効果を説明するための図である。
【図１０】従来技術に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９１】
１  感光体ドラム
２  帯電手段
３  露光手段
４  現像手段
５  転写手段
６  クリーニング手段
７  プロセスカードリッジ
８  給送部
９  搬送手段
９ａ  転写搬送ベルト
１０  定着部
１１，１２  排出ローラ対
１３  排出部
３７  三角カップリング凸部
４５  モータ
４６  モータピニオン
４７  中間ギア
４８  ドラム駆動ギア
５１  軸受け
５２  三角カップリング凹部
５７  位置決め部
６０  フランジ
６１  嵌合穴
６２  リターンバネ
６４  ドラム貫通軸
１０１  本体右側板
１０２  本体左側板
１０３  駆動ユニット
１０４，１１０  駆動フレーム
１０４ａ  曲げ部
１０５  位置決めピン穴
１０６  位置決め基準ピン
１２８  回転カム
１２９  相手側回転カム
１３０，１３１  軸受け部
１３３，１３４  エッジ切り欠き部
【図１】
2005292634.tif 000003
【図２】
2005292634.tif 000004
【図３】
2005292634.tif 000005
【図４】
2005292634.tif 000006
【図５】
2005292634.tif 000007
【図６】
2005292634.tif 000008
【図７】
2005292634.tif 000009
【図８】
2005292634.tif 000010
【図９】
2005292634.tif 000011
【図１０】
2005292634.tif 000012